네이처가 올해의 주목할만한 과학자 10인(nature’s10)을 선정했다. 연구 자체의 혁신성은 물론 사회적 반향을 촉발한 연구를 포함했다.

10명은 물리학, 기후학, 고생물유전학, 환경, 천문학 등 각 분야 연구자들이다. 두번째 글에서는 연쇄살인범을 밝힌 유전자 계보학자, 플라스틱 오염과 싸우는 환경장관, 천체관측 데이터 과학자, 소행성 연구 천문학자, 과학 출판 공개접근권 책임자를 소개한다.

바바라 레이벤터(BARBARA RAE-VENTER), 퇴직 변리사, DNA형사 되다

유전자 계보학자(genealogist)는 DNA 분석을 통해 연쇄 살인범을 검거하는 등 범죄 해결에 기여를 하고 있다.

2017 년 2월, 바바라 레이벤터는 검찰 수사관으로부터 형사 사건에 도움을 요청하는 전화를 받았다. 미국 역사상 가장 악명 높은 연쇄 살인범과 강간범 중 한 명을 잡는 일이었다. 캘리포니아 북부의 퇴임 변리사 레이벤터(Rae-Venter)의 연구에 힘입어 연쇄 살인범은 체포됐다. 연구는 유전자 계보학(genetic genealogy)을 통해 범죄자를 식별하는 접근법을 입증했다.

레이벤터는 자신의 조상을 탐구하기 위해 DNA를 사용해 가계도를 채우는 유전 계보학을 훈련 받았다. 입양 된 어린이와 다른 사람들을 돕기 위해 이를 활용하기도 했다. 이는 캘리포니아주 콘트라코스타 카운티 검찰청 폴 홀즈(Paul Holes) 수사관의 관심을 끌었다. 홀즈는 1970년대와 1980년대에 캘리포니아를 공포에 떨게 했던 남자를 추적하고 있었다. 12건의 살인과 45건의 강간, 120 건의 절도를 저지른 범인은 동부 강간범(East Area Rapist), 나이트 스토커(Original Night Stalker), 골든 스테이트 킬러(Golden State Killer)로 알려졌다.

홀은 레이벤터가 살인자의 가족력을 종합할 수 있다면 범인을 찾는 데 도움이 될 것이라고 추론했다. 그녀는 계보학자들이 사용하는 공공 데이터베이스(GEDmatch)에 범죄 현장 DNA로 만든 프로파일을 업로드 했다. 상업 계보 웹 사이트만큼 방대하지는 않지만 GEDmatch의 서비스 약관은 법 집행 기관이 정보검색을 하는 것을 명시적으로 금지하지 않았다.

검색에 착수한 그녀는 곧 범인의 삼촌 또는 사촌인 사람을 발견했다. FBI등 수사기관의 도움으로 그녀는 공통 조상을 삼각화하고 가계도를 만들려고 노력했다. 범인의 계보 연구는 결국 새크라멘토에 살던 전직 경찰관 조셉 디앤젤로(Joseph DeAngelo)로 수렴됐다. DNA 직접 테스트 결과 범인과 일치했다.

계보학회의 많은 이들은 이 접근법이 가능하다는 것을 알고 있었고 그것의 사생활 침해 여부에 대한 지속적인 논쟁이 있었다.  계보학회는 적어도 살인, 폭력 등 범죄자를 찾는 데 이 데이터 사용을 받아 들였다. GEDmatch 공동 창립자 커티스 로저(Curtis Rogers)는 법 집행 기관에서 정보를 사용할 수 있도록 데이터베이스의 규칙을 수정했다.

데이터 개방으로 버지니아 레스턴(Reston)에 있는 파라본 나노랩스(Parabon Nanolabs) 법의학 계보학과는 약 200 명의 범인 프로파일을 GEDmatch에 업로드 해 적어도 22명의 신원을 확보했고 거의 같은 수의 범인을 체포하는데 기여 했다.

한편, 그녀는 자신의 가족을 대상으로한 계보 연구에서 잭 더 리퍼(Jack the Ripper), 당시 런던 경찰과 일한 형사 감찰관이었던 ‘위대한 삼촌’을 찾기도 했다.

마코토 요시카와(Yoshikawa Makoto), ‘어린왕자’의 집, ‘소행성’ 연구

credit:nature.

어린시절 ‘어린왕자’를 읽은 일본의 천문학자(Astronomer) 요시카와는 소행성에서 표본을 수집하는 연구를 진행하고 있다.

2018년 6월, 천문학자 마코토 요시카와(Yoshikawa Makoto)는 자신이 이끄는 우주연구에서 ‘류구(Ryugu)’라는 덤플링 모양의 암석을 24시간 주시했다. 일본 항공우주탐사국(JAXA) ‘Hayabusa2’ 우주선은 3 년째 우주 탐사 중이다.  섬세한 기동을 할 때 추진기를 발사해 1km 폭의 소행성과 태양을 함께 선회하면서 동시에 움직일 수 있도록 했다. 이 임무를 완수한 JAXA 요시카와(Yoshikawa)와 그의 팀은 탐사 단계에 돌입했다. 10월에 이 우주선은 류구에 3개의 작은 로버를 성공적으로 투하해 소행성의 첫 번째 클로즈업 사진을 제공했다.

Hayabusa2는 내년에 류구(Ryugu)에서 샘플을 수집하는 더 큰 힘든 임무를 준비 중이다. 탐색 정확도가 낮으면 선체에 충돌 할 수 있다. 우주선은 소행성에 발사체를 쏘고 떨어져 나오는 물질을 분석 할 것이다. 이 탐사선은 2020년에 태양계의 진화 초기 단계를 조명하는 표본을 가지고 지구로 돌아올 예정이다.

요시카와는 무인 우주 탐사 역사에서 가장 극적인 구조 작업 중 두 가지를 주도했다. 2005년 소행성 샘플을 획득한 엔진고장 탐사선의 귀환과 2010년 금성 주변에서 기기고장으로 궤도를 이탈한 JAXA 탐사선 아카쓰키(Akatsuki)의 2015년 금성궤도 재진입 등을 성공적으로 이끌었다.

툴루즈(Toulouse) 프랑스 우주국(CNES)의 천체 물리학자인 오를리 무시(Aurélie Moussi)는 요시카와가 여러 실험실의 협력을 이끌어 낼 수 있는 희소한 능력을 가지고 있으며, 이것이 임무의 성공의 열쇄라고 말했다.

요시카와는 그가 어렸을 때부터 소행성에 관심을 가졌다. 소행성에 거주하는 소년이 지구를 방문한다는 1943년 소설인 작은왕자(The Little Prince)를 읽었다. 그는 소행성은 태양계에 대한 비밀을 가지 고 있으며, 미래의 우주 탐사를 위한 재료를 획득하는 원천이라고 말한다.

엔소니 브라운(ANTHONY BROWN), 13억 별을 기록하다

올해 4 월 25 일 10시(UTC), 유럽 우주국(European Space Agency)의 가이아(Gaia) 프로젝트를 맡은 과학자들이 최초의 주요 데이터 세트 13억 개 이상의 별의 위치와 움직임을 자세히 설명하는 551기가 바이트 용량 카탈로그를 발표했다.

전 세계의 연구원들이 데이터에 관심을 갖고 연구에 열중하기 시작하는 그 때 네덜란드 레이든 관측소(Leiden Observatory) 천문학자 엔소니 브라운(Anthony Brown)은 데이터 카탈로그 공개 작업을 막 마무리 지었다. 그는 가이아 프로젝트의 데이터 처리 및 분석 컨소시엄 (Data Processing and Analysis Consortium)을 이끌어왔다. 2013년에 발사된 가이아 우주선은 하늘을 회전하며 카메라를 가로 지르는 별빛을 기록한다. 우주의 데이터를 통해 별의 위치, 동작 및 기타 속성에 대한 정확한 정보를 추출하는 작업은 정교한 처리가 필요하다.

은하의 신비를 탐색하기 위해 가이아 데이터를 사용하는 데 더 관심이 있는 연구원에게 브라운의 직업은 매력적이지 않을 수도 있다. 브라운은 2012년부터 데이터 처리 컨소시엄의 의장으로 일해 왔다. 그의 일상 업무 대부분은 컨소시엄과 협의하고 회의를 통해 마드리드 근처의 운영 센터에서 나오는 우주 관측 데이터 라인이 원활하게 작동하게 하는 것이다.

그러나 브라운의 관심과 전문성은 700개가 넘는 연구 논문에서 이미 인용 된 가이아(Gaia) 데이터 세트의 성공적인 활용에 결정적인 역할을 했다. 그의 노력은 천문 망원경 시차 데이터의 체계적인 오류를 비롯한 수많은 장애를 해결하는 것을 도왔다. 그의 팀은 오류를 줄이기 위해 더 많은 데이터를 수집하고, 이를 신중하게 특성화했다.

브라운과 그의 동료들은 이미 2021년 상반기에 공개할 다음 데이터 릴리스를 준비 중이다.  그는 1997년 이래 가이아 프로젝트와 관계를 맺어 왔다.

로버트 얀 스미트(ROBERT-JAN SMITS), 과학 연구성과 공개 

3월, 유럽연합(EU) 연구위원 카를로스 모에다(Carlos Moedas)는 로버트 – 얀 스미트(Robert-Jan Smits)에게 특별한 임무를 부여했다. 그 임무는 과학 출판물을 열람하는 비용(paywalls)을 없애고 무료로 공개하는 계획이다.

베테랑 과학정책가 스미트는 먼저 대형 출판사에 어떻게 할 수 있는지 물었다. 그들은 연구비를 지원하는 단체가 연구 결과를 공개를 주장한다면 저널은 이를 수용해야 한다고 말했다. 스미트는 연구 기금들을 설득하기 시작했다. 9월에 본격화한 이 계획은 과학 출판계에 충격파가 됐다.

스미트는 유럽 집행위원회(European Commission)에서 수십 년간 과학 정책을 조율해왔다. 현재의 임무를 맡기 전 8 년간 연구 총괄 책임자로 일해 왔다. 그는 유럽의 관련 기관들을 연결하는 적임자다. 그는 이번 프로젝트를 ‘Plan S(science, speed, solution, shock)’로 칭했다.

현재까지 16개의 연구기금 이 계획에 서명했다. 2020년부터는 이 기금들이 지원하는 연구 결과는 출판과 동시에 자유롭게 이용할 수 있다. 이 계획이 연구 출판에 미치는 궁극적 영향이 무엇인지 아는 것은 시기 상조다. 얼마나 연구 기금들이 이 아이디어를 채택하는지에 달려있다.

‘하버드 오픈 어세스(Harvard Open Access)’ 등이 긍정적으로 평가한 이 계획은 저항도 받고 있다. 몇몇 출판사들, 일부 연구자들은 시장이 상실되거나 출판에 대한 선택권 상실 등 우려를 나타냈다.  그럼에도 스미트는 2007년 우수 회원 중심 유럽연구위원회(ERC) 자금 지원 기관의 설립을 도왔듯이 이번 일도 잘 해낼 것이라는 기대를 받고 있다. 오픈 액세스 책임자로 스미트의 짧은 재임 기간은 거의 끝나간다. 그는 내년에는 모국인 네덜란드 아인트호벤 공과대학 (Eindhoven University of Technology) 총장을 맡을 예정이다.

비인 여오(BEE YIN YEO), 플라스틱 오염을 막는 35세 여성 환경 장관

말레이시아의 새로운 과학 및 환경 장관은 플라스틱 오염에 대한 강한 목소리를 내고 있다.

그녀는 대학을 졸업하고 투르크메니스탄의 사막 유정을 평가하는 일을 하다가 저무는 화석 연료가 아닌 세계 복지에 기여할 다른 직업을 찾기로 결정했다. 몇 년 후인 2010년, 그녀는 영국 캠브리지 대학에서 고급 화학공학 석사학위를 받고 말레이시아로 돌아 왔다. 2013년, 그녀는 국회의원(MP)으로 정치에 합류했다. 2018년 5 월 9 일 유권자들이 1963년 창립 이래로 집권해온 연합세력을 축출했다. 여오(Yeo)는 새 정권에서 에너지, 과학, 기술, 환경 및 기후 변화 장관으로 임명됐다.

그녀는 말레이시아 남부의 고무 나무 영지에서 작은 마을에서 자랐다.  지난 5년간 국가 정책을 비난해온 35 세의 여오는 이제는 정책을 바꿀 수 있는 위치다. 여오는 7월 2일 취임 이후 말레이시아가 환경과 연구를 어떻게 관리하고 있는가를 개혁하는 몇 가지 대담한 조치를 취했다. 그녀는 2030년까지 전기 시장을 개혁하고 에너지 효율성을 높이기 위해 재생가능에너지를 총 에너지 생성량의 2 %에서 20 %로 증가시키는 목표를 발표했다.

그녀는 또한 플라스틱 오염 문제해결에도 관심을 가졌다. 그녀는 플라스틱 쓰레기가 말레이시아로 유입되는 것을 비판, 쓰레기 수입을 전국적으로 금지했다. 여오는 10월 31일 말레이시아에서 2030년까지 일회용 플라스틱을 제거하는 12년 로드맵과 법안을 마련했다. 이 프레임 워크는 생분해성 플라스틱과 같은 환경 친화적 대안의 연구 및 상업화를 포함한다.

그녀의 노력은 일회용 플라스틱에 대한 전세계적 대응과 맥락을 같이 했다. 10월, 유럽 의회는 빨대와 수저와 같은 제품에 플라스틱 사용을 금지하기로 결정했다. 다른 나라들도 비슷한 금지를 발표했다.

문제는 지역 제조업체들이 생분해성 플라스틱을 생산할 수 있지만 플라스틱 오염 문제를 해결하는 데 필요한 만큼 빨리 또는 완전히 분해 할 수는 없다는 점이다. 여오는 지역 연구에 자금을 지원하고 외국 기술을 채택해 말레이시아가 생분해성 플라스틱 기술을 개발할 수 있다고 말한다.