동물들의 의사소통에 담긴 비밀
-이화여대 장이권 교수-
이번 가을, 찌르르르 하는 귀뚜라미 소리, 들어보셨나요? 혹은 지난여름 떼로 노래하는 매미 소리는요? 이처럼 동물들이 내는 소리는 과연 어떤 뜻을 갖고 있을까 궁금한 적 없으세요? 이번 기사는 동물들이 내는 소리에 대한 궁금증을 풀기위해, 귀뚜라미, 매미, 청개구리를 모델로 동물의 의사소통을 연구하시는 이화여대 장이권 교수님을 찾아뵈었습니다.
안녕하세요 교수님, 먼저 교수님은 어떤 연구를 하시나요?
저는 ‘행동 생태학’을 연구하고 있습니다. 동물들은 보통 행동을 통해 먹이를 찾고 짝을 찾는 등 생존을 위한 ‘자기 적합도’를 높입니다. 이런 분야를 연구하는 것이 행동 생태학입니다. 행동 생태학과 동물 행동학이 비슷하죠. 하지만 행동 생태학은 ‘행동’ 자체에 더 포커스를 맞추고 있습니다. 더불어서 진화 생물학도 제 큰 관심사죠. 앞서 말한 모든 것도 진화 생물학의 틀에 넣을 수 있겠죠. 최근에는 보전 생물학에도 관심을 갖고 있습니다. 보전 생물학은 인간의 정책, 활동에 영향을 많이 받거든요, 점점 ‘보전’ 해야 할 원인들이 많아지면서 할 일도 많아졌죠.
구체적으로 ‘동물의 의사소통’을 연구하신다고 들었는데, 어떤 연구인가요?
동물 그 자체는 이해하기 굉장히 어렵습니다. 사람들의 생각이 궁금할 때엔 직접 물어보면 되죠. 하지만 동물들은 직접 물어볼 수가 없잖아요. 무슨 의도를 갖고 행동을 하는 것인지, 무슨 생각을 하고 있는 것인지 알 수가 없어요. 그래서 동물은 ‘블랙박스’라고 하기도 해요. 그 내부를 알 수 없다는 뜻이죠. 그렇기 때문에 사람들은 동물들의 행동을 통해서 그들의 의도를 알아내는 것입니다.
그런데, 동물의 의사소통은 그 내면을 비교적 쉽게 볼 수 있는 창이라고 할 수 있어요. 의사소통, 즉 소리는 내면에 갖고 있는 것을 동물 자신의 목적을 위해 표출하는 것이라고 할 수 있습니다. 동물의 의사소통이 재미있는 점은 보통의 동물 행동학이 동물의 외면을 보는 것이 전부인 반면, 의사소통 연구는 그 동물의 내부를 들여다 볼 수 있다는 것입니다.
보통 동물들의 의사소통은 짝짓기 때에만 일어나는 것 아닌가요?
아니죠. 제가 있는 이 곳, 이화 캠퍼스 안에도 숲이 있는데, 등교할 때 거의 매일 새들이 지저귀는 소리가 들립니다. 매일 들리는 그런 소리는 짝짓기가 아니라 다른 소리겠죠. 예를 들어 ‘사람들이 나타났다. 조심해라!’ 와 같은 경고음인거죠.
또 다른 예를 들어볼까요? 비둘기가 먹이를 먹을 때 땅에 고개를 푹 숙이고 먹잖아요. 그런 행동은 새에게는 굉장히 위험한 행동입니다. 자기 시선을 오로지 땅에만 둬야하기 때문에 먹이를 먹는 중에는 뒤에서 포식자가 와도 모르죠. 그래서 먹이를 먹을 때는 수시로 고개를 들어 주위를 둘러 봐야 해요. 이런 이유로 보통 새들이 먹이를 먹을 때는 서로 의사소통을 해서 동료들을 불러들인 다음 같이 먹죠. 사람들은 보통 이런 모습을 보고 굉장히 ‘이타적이다’라고 생각하지만 실상은 그런 게 아니죠. (웃음)
http://www.flickr.com/photos/eddturtle/7054123693/ @Edd Turtle
많은 경우 동물들은 무리를 지어 다니면서 먹이를 찾거나 짝을 찾아요. 예를 들어 돌고래 같은 경우가 그러하죠. 근데 무리라는 것은 무리를 지을 때 항상 의사소통을 필요로 해요. 우리도 무리를 지어 모일 때 전화나 메신저로 의사소통을 해서 모이잖아요? 동물도 마찬가지죠. 그러니 단지 짝짓기 때에만 의사소통이 일어난다고 할 수는 없답니다.
그럼 특정 계절에 유독 많이 들리는 소리는 짝짓기철의 의사소통 인가요? 예를 들어 가을의 귀뚜라미 소리 같은 경우요.
http://www.flickr.com/photos/w3i_yu/4614134903/in/photostream/ @w3i_yu
네. 그렇습니다. 짝짓기를 할 때 내는 소리는 다른 경우의 소리와 굉장히 달라요. 다른 의사소통은 수신자가 한정되어 있죠. 근처에 있는 동료에게, 또는 어미에게, 자식에게. 이렇게 정해져 있습니다. 그래서 신호자는 수신자가 들을 만큼만 신호를 발생시키면 되고, 수신자가 그 소리를 들으면 소리를 멈추죠.
그런데 짝짓기 때는 불특정 다수를 수신자로 하죠. 보통 수컷이 신호자가 되고 암컷이 수신자가 되는데요, 신호자(수컷) 입장에서는 수신자(암컷)가 누가 될지 모르고, 오히려 수신자가 많을수록 본인에게 좋죠. 그렇기 때문에 짝짓기 때 부르는 노래는 끊임이 없고, 반복적이고, 시끄럽기 까지 합니다. 그래서 우리는 그 노래를 ‘광고 노래’라고 하기도 합니다. 광고도 그렇잖아요. 가능하면 크게, 자주, 많이.
그럼 가을에 노래하는 귀뚜라미는 모두 수컷인가요?
그렇죠. 전부 수컷입니다. 암컷은 그런 위험한 짓을 하지 않아요. 그렇게 큰 소리를 낸다는 것은 자신의 위치를 알리는 일이거든요. 굉장히 위험한 일입니다. 포식자도 찾아올 수 있고, 기생충도 찾아와서 몸에 알을 낳아 자신이 죽을 수도 있죠.
일반인들이 귀뚜라미의 소리를 듣고 이게 어떤 소리인지 구별해 낼 수 있을까요?
네. 귀뚜라미는 대략 30여 종 있는데요, 종마다 소리가 다 달라요. ‘종 특이적’이라고 표현을 합니다. 귀뚜라미의 경우 다른 종끼리 교미를 해서 잡종이 되면 자손이 잘 안 생기는 경우가 많고, 생기더라도 일찍 죽거나 생식을 못하는 경우가 많아요. 그러니까 암컷이 자기 종의 소리를 듣고 알맞게 찾아가는 것이 번식에 중요한 것이죠. 특히 암컷의 경우 낳을 수 있는 알의 수가 정해져 있고, 일 년에 한 번 교미하기 때문에 그 귀한 알을 낳을 때 제대로 낳아야 하는 거죠.
교수님께서는 어린이 과학 동아를 통해 시민 탐사대를 모집해서 수원 청개구리, 매미, 귀뚜라미의 위치, 소리 정보를 수집하셨는데요, 시민 참여 과학의 아이디어가 굉장히 좋다고 생각합니다. 교수님의 아이디어였나요?
그런 움직임은 1800년대 말부터 있었습니다. 미국 동부 해안의 등대에 새가 많이 부딪혀서 죽었다고 해요. 그 때 시민들을 참여 시켜서 부딪혀 죽은 조류의 종을 조사한 적이 있어요. 이런 움직임은 꾸준히 있었는데요, 이번에 제가 했던 시민 탐사대는 이전과 조금 다른 특징이 있긴 하죠. 바로 ‘스마트폰’을 사용하기 시작한 것입니다. 보통 생태 연구를 하기 위해서는 비싼 도구들이 필요해요. 예를 들어 GPS, 사진기, 녹음기와 같은 도구들이 필요한데 이전에는 그 도구 하나하나가 비싸서 대중을 연구에 참여시킨다는 것이 힘들었죠. 그런데 요즘엔 스마트폰 하나면 해결이 되는 거예요. 그 덕분에 일반인들도 아주 쉽게 참여할 수 있게 된 것이죠.
그리고 SNS, 인터넷 카페, 블로그 등에서 의사소통도 빠르고 편해진 것도 큰 도움이 되었어요. 또한, 대중들의 관심도 옛날보다 많아진 편이에요. 주 5일제를 하면서 주말에 여가 시간이 많아지고, 생활도 어느 정도 풍족해져서인지 자연에 관심을 가지는 것 같아요. 이런 상황들이 맞물려서 저는 주제만 제공했을 뿐인데, 사람들이 흥미를 갖고 참여하게 된 것이죠.
@Morning Calm News / http://www.flickr.com/photos/imcomkorea/3375513270
네. 그렇습니다. 제돌이 방류와 관련해서는 시민 위원회가 구성되어 올해 초부터 활동하고 있고요, 현재 여러 팀이 구성되면서 구체적인 사업이 만들어지고 있습니다. 저는 그 중에서 연구를 맡아서 내년 초부터는 실질적으로 연구에 들어갈 생각입니다. 다른 팀은 제주도에 해상 가두리를 만들어서 바다로 떠나기 전에 가두리에서 적응을 하도록 할 생각인데 그것을 지금 구상하고 있고, 또 고래 연구소에서 방류 후 모니터링을 어떻게 할 것인가를 고려하고 있습니다. 서울대공원에서는 제돌이의 건강 진단 등 사전 준비를 하고 있죠.
제가 연구하는 것은 물론 ‘의사소통’과 관련된 것입니다. 언제 제돌이를 방류하는 것이 좋을지, 제돌이의 마음을 읽는다고 해야 할까요? 제돌이의 행동과 의사소통을 통해서 지표를 만들려고 합니다. 행동을 통해서도 충분히 알 수 있다고 생각해요. 예를 들어, 숨쉬기만 봐도 우리는 대충 건강 상태를 알 수 있죠. 병원에 가도 의사가 제일 먼저 하는 일이 청진기를 대는 거잖아요. 이런 것처럼 아주 간단한 행동이더라도 이를 통해서 제돌이의 상태를 알 수 있는 것이죠. 숨은 얼마나 자주 쉬는가, 얼마나 자주 먹는가, 어느 정도 휴식을 취하는가, 어느 정도 활동하는가 하는 것들을 꾸준히 관찰하려 합니다. 제돌이를 해상 가두리로 보낸 다음에도 똑같은 것을 관찰할 생각입니다. 제돌이의 행동이 큰 변화 없이 일정하다면 그 땐 방류해도 되는 것이죠.
또 다른 하나는, 수다쟁이 돌고래들이 초음파를 이용해서 굉장히 많은 의사소통을 하는데요, 예를 들어 길을 찾거나 먹이를 찾거나 하는 것들이죠. 그렇기 때문에 돌고래들의 소리를 녹음해서 비교를 하려고 합니다. 해상 가두리의 위치를 돌고래들이 많이 다니는 통로에 설치해서 그 통로에 제돌이를 두었을 때 다른 돌고래들이 지나갈 때 그들과 의사소통을 하는지 알아보려는 것이죠. 그래야 제돌이를 방류했을 때 돌고래 무리에 어울려 잘 적응할 수 있을 테니까요.
동물들의 의사소통이라, 왠지 동물들만을 위한 일 같은데요. 교수님의 ‘동물의 의사소통’ 연구가 인간 사회에는 어떤 영향을 미칠 수 있다고 생각 하시나요?
다른 생명과학 분야가 신약 개발이나 치료로 인간 사회에 이로움을 주고 있죠. 아주 중요한 역할을 하고 있습니다. 하지만 현대 사회가 건강한 생태계에서 많이 벗어나 있잖아요. 생태계를 보아도 그렇고, 입시에 치이는 학생들의 모습, 대학에 와서도 사회 활동을 잘 못하는 학생들을 보아도 그렇죠. 총체적인 문제라고 생각해요. 그 이유가 자연스러운 생태계에서 벗어난 인위적인 생태계에서 살고 있기 때문이라고 봅니다. 저는 그런 마음의 병, 사회의 병이 건강한 생태계를 유지하는 것만으로 아주 쉽게 해결될 수 있는 문제가 아닐까 생각해요. 건강한 생태계란 아파트만 있는 이런 인위적인 생태가 아니라 사람, 녹지, 건강한 식물, 건강한 동물, 그리고 사람간의 의사소통이 원활한 공간 아닐까요? 행동 생태학은 동물한테 적선하는 것이 절대 아닙니다. 결국은 사람에게 도움이 되는 길입니다. 요즘 이런 것을 ‘생태 복지’라고 부르고 있어요.
마지막으로 대중들이 가을과 겨울 동안 들을 수 있는 동물의 소리가 있다면 어떤 것들이 있는지 소개해주세요.
겨울에는 동물들의 활동이 뜸하죠. 하지만 철새가 있잖아요. 겨울에 자주 나타나는 까치 소리에 귀 기울여 보시기 바랍니다. 그리고 봄이 오기 전, 2월 경칩이 되면 북방산 개구리가 깨어나며 다시 개구리 소리를 들을 수 있을 겁니다.
교수님을 뵙고 나니 무심코 지나쳤던 동물들의 소리가 어떤 메시지를 담고 있었을까 생각해보게 되었습니다. 분명 어떤 규칙이 있었을 테니 말이죠. 최근 연구 결과에서도 생쥐가 새처럼 음의 높낮이를 조절하며 노래를 한다고 밝혀진 바 있습니다. 특정한 패턴이 있다는 것이죠. 또한 우리의 주변만 둘러보아도 항상 비슷한 소리를 내는 동물들이 제법 많고요. 오늘 외출하시는 길에는 매일 듣던 새소리에 한 번 귀를 기울여 보시는 건 어떨까요?
※ 소리를 들어볼까요?
교수님께서 특별히 다양한 종의 매미소리를 녹음한 파일을 보내주셨습니다. ^^
아마 들어보시면 깜짝 놀라실거예요. 소리의 차이를 확실하게 느끼실 수 있을 테니까요~
자, 함께 들어볼까요?
침팬지의 어머니 제인구달, 그녀에게 희망의 길을 묻다.
제인구달 박사의 대중강연, ‘희망의 이유’
11월 16일 금요일, 이화여대 대강당에서 세계적인 영장류 학자이자 환경운동가인 제인구달 박사가 강연을 한다고 해서 제가 달려가 보았습니다. 제인구달 박사의 방한은 이번이 6번째인데요, 여전히 많은 화제를 불러일으키는 분인만큼 저는 강연이 시작하기 30분 전쯤에 도착했는데요, 이미 1층의 좌석이 거의 다 차 있을 정도로 많은 분들이 강연장을 찾았습니다.
제인 구달 박사의 강연에 앞서 이화여대 에코 과학부 최재천 교수님께서 인사말과 함께 제인구달 연구소 설립을 위한 생명 다양성 재단에 대해 설명하셨습니다.
*‘제인구달 연구소’와 ‘생명 다양성 재단’
“제인구달 연구소는 우리 주변 국가인 일본, 중국, 대만을 포함한 세계 28개국에 이미 설치되어 있습니다. 이런 연구소를 위해서는 경제적인 지원이 필요하기 때문에 이를 위한 재단으로 생명 다양성 재단(Biodiversity foundation)을 설립하려 합니다. 앞으로 이 재단을 통해 할 일은 세계적인 환경 운동인 ‘뿌리와 새싹’이 한국에 뿌리 내리고 싹을 틔우도록 하고 전 세계의 지부와 국제적 네트워크를 형성하는 것, 제인구달 박사의 뜻을 이어 한국에 ‘영장류학’을 자리 잡게 하는 것, 그리고 기업과 손을 잡고 환경 친화적인 활동을 하는 것입니다. 더불어 과학자들만이 알고 있는 지식에서 끝내지 않고, 예술 매체를 이용하여 대중에게 알리려 합니다.”
최재천 교수님의 인사말이 끝나자 생명다양성 재단의 출범에 힘을 실어주신 아모레 퍼시픽 서경배 사장님의 축사가 이어졌습니다.
“저희 회사는 아름다움이라는 가치를 추구하는 기업입니다. 아름다움 이라는 것은 우리말 ‘알다’에서 유래한 말이죠. 화장품을 만들기 위해서는 대개 식물을 사용하는데요, 그 때마다 모든 식물, 즉 생명의 소중함에 대해 생각하게 됩니다. 다시 말해 생명의 소중함을 ‘아는 것’이 바로 ‘아름다움’이 아닐까 합니다. 저 뿐만이 아니라 우리 모두가 생명의 소중함을 알고 그를 실천하는데 함께 갔으면 좋겠다는 마음에서 이번 재단 출범을 돕게 되었습니다.”
서경배 사장님의 축사가 끝나고 청중들의 뜨거운 박수와 함께 제인구달 박사가 강단에 섰습니다.
먼저, “여러분께 정식으로 인사를 드려야 하는데 저는 한국어로 인사할 줄을 몰라서요. 침팬지 언어로 인사를 드리겠습니다.” 하고 그녀는 침팬지의 언어로 청중들에게 재미있는 인사를 건넸습니다. 그리고는 자신의 어릴 적 이야기부터 풀어놓았습니다.
◆어린 소녀 제인 구달, 그리고 어머니
“제가 5살이 되던 때, 닭장에서 달걀들을 꺼내오는 심부름을 하게 되었는데, 달걀을 모으면서 도대체 닭의 몸에서 어떻게 이렇게 큰 달걀이 나올까 너무 궁금했습니다. 그래서 직접 알아보기로 결심했어요. 그리고는 암탉이 달걀을 낳으러 들어갈 때 따라 들어갔죠. 그랬더니 암탉이 놀라서 파닥파닥 거리며 도망가 버리더라고요. 그래서 다음번엔 암탉이 알을 낳으러 들어가기 전에 미리 들어가서 암탉이 알을 낳으러 들어올 때까지 한참을 기다렸습니다. 그동안 온 가족이 저를 찾느라 난리였죠. 드디어 닭이 알을 낳는 것을 본 후 닭장에서 뛰어나와서 어머니께 신이 나서는 제가 본 것을 얘기 했습니다. 대부분의 어머니라면 혼을 냈을 테지만, 저희 어머니는 혼내지 않고 제 이야기를 참을성 있게 들어주셨습니다. 그리고 그 때부터 동물에 대한 책을 사다주시고, 글을 읽는 법을 가르쳐 주시려 하셨습니다.”
“제가 11살 때 타잔에 관한 책을 읽고 이다음에 크면 아프리카에 가서 동물들과 함께 살겠다고 결심했습니다. 그 때 모든 사람이 비웃었지만, 어머니께서는 ‘네가 진짜로 원하면 열심히 일해서 꼭 기회를 잡아라.’고 말씀해 주셨습니다. 그 당시 대학에 갈 돈조차 없는 사정이었는데, 어머니께서는 비서가 되는 공부를 하면 아프리카에 가서 직업을 얻을 수 있을지도 모른다는 조언도 보태셨습니다. 그래서 저는 런던에서 비서 일을 하게 되었습니다. 그동안 케냐에 사는 친구로부터 초대를 받는 기회가 생겼고, 그 후 고향의 식당에서 음식 나르는 일로 돈을 모아 배를 타고 아프리카로 갈 수 있었습니다. 바로 그 때가 제 인생의 기회였다고 생각합니다.”
제인 구달 박사는 아직도 아프리카에 처음 갔던 때가 생각나는 듯 신나는 목소리로 얘기했습니다. 그리고는 그렇게 가게 된 아프리카에서 침팬지를 연구하게 된 이야기를 이어갔습니다.
◆아프리카에서의 침팬지 연구
“아프리카에서 인간 화석을 연구하는 루이스 리키 박사를 만나 침팬지를 연구하게 되었습니다. 하지만 젊은 여성에게 연구비를 주겠다는 곳은 잘 없었습니다. 그런데 기적적으로 미국의 어느 기업에서 6개월간 일단 연구비를 주겠다고 했습니다. 그 연구비로 탄자니아에서 침팬지를 연구하러 갔는데, 어린 소녀가 왔다며 난색을 표하며, 누군가와 함께 오면 연구하도록 허락해 주겠다고 했습니다. 그래서 처음 4달 동안 어머니와 함께 아프리카에 있었습니다. ”
“그 당시만 해도 저를 보기만 하면 침팬지들이 도망을 가서 연구에 어려움이 따랐습니다. 6개월의 연구비를 거의 다 써 갈 즈음에 침팬지의 특이한 행동 하나를 관찰하게 되었습니다. 바로, 나뭇가지를 꺾어서 잔가지와 잎을 떼버리고, 흰개미 굴에 넣었다가 빼내어 가지에 붙어있는 흰개미를 핥아먹는 모습을 본 것입니다. 그 당시까지만 해도 도구를 사용하는 동물은 인간밖에 없다고 알고 있었기에 우리의 연구 결과는 획기적인 것이었습니다. ‘인간’을 다시 정의해야겠다, ‘도구’를 다시 정의해야겠다, 그것도 아니면 침팬지를 인간으로 받아들이는 수밖에요. 이 연구를 통해 그 후에도 연구비를 받을 수 있었고 계속해서 침팬지를 연구할 수 있게 되었습니다.”
@World Bank Photo Collection / http://www.flickr.com/photos/worldbank/5614193192/
침팬지 연구에 대한 이야기를 하던 제인구달 박사는 자연스레 현재 하고 있는 환경 운동으로 이야기를 이어갔습니다.
◆환경운동가 제인 구달 박사
“지금까지 침팬지를 관찰해 온 결과, 침팬지와 우리는 비슷한 점도 많고 다른 점도 많습니다. 그 중에서 가장 큰 차이를 꼽으라면, 아마 인간의 기가 막힌 두뇌일 것입니다. 침팬지도 머리가 좋은 편이지만, 아무리 똑똑하다고 해도 인간과 비교할 수는 없습니다. 인간은 화성에 로봇을 보내어 사진을 찍어오기도 하지 않나요? 참 놀랍지요.
하지만 제가 궁금한 것은, 이렇게 똑똑한 동물이 어떻게 이토록 삶의 터전을 파괴할 수 있냐는 것입니다. 우리가 화성에서 보내온 사진을 보고, 그곳에 가서 살고 싶다고 느끼진 않잖아요. 우리 지구도 마찬가지입니다. 만일 우리가 후손들을 조금이라도 생각한다면, 지금 지구에 어떤 변화를 주어야만 합니다.“
“물론 지금의 환경 문제는 해결 불가능해 보입니다. 하지만 뿌리와 새싹과 같은 우리 젊은이들의 열정, 인간의 똑똑한 두뇌, 그리고 자연의 엄청난 회복력, 이 3가지 이유로 충분히 해결해 나갈 수 있다고 믿습니다.
기막히게 똑똑한 두뇌를 갖고 있는 우리 인간이 그 머리와 가슴을 연결하기만 하면, 세상의 모든 문제를 해결할 수 있을 것이라 생각합니다. 우리 매일 매일의 삶에서 그 머리를 잘 쓰기만 하면 자연의 엄청난 회복력과 함께 그 일을 멋지게 해낼 수 있을 것입니다. 이게 바로 우리가 갖고 있는 환경 문제를 해결하는 레시피가 아닐까 합니다. 우리가 이 지구를 살릴 수 있을까요? 어떻게 생각하세요?“
이렇게 청중들에게 질문을 던지며 제인 구달 박사는 강연을 마무리 했습니다.
어릴 적부터 과학자의 모습을 보였던 제인 구달 박사의 모습과 위대한 그녀의 어머니의 이야기에 감탄하기도 하고, 그녀의 환경 문제 해결 레시피에 고개를 끄덕이기도 하는 사이에 강연은 어느덧 끝이 났습니다.
여러분들은 제인 구달 박사의 이야기, 어떻게 들으셨나요? 그리고 그녀의 마지막 질문에 대해서는요?
여러분이라면 박사의 마지막 질문에 어떻게 대답하실 것인지 무척 궁금합니다.^^
79살의 나이에도 환한 미소와 넘치는 에너지를 보여준 제인 구달 박사가 던진 마지막 질문에 우리 모두 자신 있게 ‘네!’라고 답할 수 있으면 좋겠습니다. 그리고 그런 우리의 작은 행동으로 우리 후손들이 훨씬 더 아름다운 지구에 살게 되길 바랍니다.
굿가이(Goodguy)
우리 생활 속 과학이야기
우리 기술로 만든 슈퍼컴퓨터 ‘천둥’ 세계 278위 등극
- 세계 500위권에 포함된 국내 4대 슈퍼컴퓨터 중 우리 기술은 천둥이 유일-
기존의 슈퍼컴퓨터에 비해 구축비용과 전력소모를 획기적으로 줄인 슈퍼컴퓨터 ‘천둥’이 국내 연구진에 의해 개발되었다고 합니다! 지난 11월 12일 미국 솔트레이크 시티에서 개최된 ‘2012 슈퍼컴퓨팅학술대회(SC)’에서 뽑은 세계 500위권 슈퍼컴퓨터 톱 500에서 천둥은 당당히 278위를 차지하였습니다.(http://top500.org)
슈퍼컴퓨터 천둥
사실 국내에서 톱500에 포함된 슈퍼컴퓨터는
기상청의 해온, 해담(77위, 78위), 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 타키온 II(89위) 등 총 4대이지만, ‘천둥’을 제외하고는 모두 외국에서 들여온 것이었기에 이번 결과는 더욱 의미 있는 성과라 할 수 있습니다.
일반적으로 슈퍼컴퓨터의 계산 속도를 평가하는데 사용하는 프로그램 ‘린팩 벤치마크’에 연구팀의 소프트웨어 최적화 기술을 적용하고 실행하여 측정한
천둥의 계산 속도는 106.8테라플롭스(TFLOPS)에 이른다고 합니다. 여기서
FLOPS(floating-point operations per second)란 컴퓨터 성능의 단위로, 초당 몇 회의 배정도(倍精度) 실수 연산을 수행할 수 있는지를 알려주는 척도(TFLOPS – 초당 1012회)입니다. 106.8테라플롭스(TFLOPS)는 초당 106.8조 번의 실수 연산을 수행할 수 있음을 의미하는 것이죠.
국내 슈퍼컴퓨터 비교
만일 천둥의 규모를 3배로 키운다면, 기상청의 해담과 해온, KISTI의 타키온 II와 같은 수준의 성능을 달성할 수 있고, 구축비용도 절반 이하로 줄일 수 있습니다.
천둥의 노드 당 계산 속도는 1.907테라플롭스로, 톱500에 올라간 클러스터 구조의 슈퍼컴퓨터 중 2번째로 빠르고, 특히 GPGPU* 기술을 사용한 슈퍼컴퓨터 중에서는 가장 빠릅니다. 천둥은 다른 슈퍼컴퓨터들에 비해 적은 수의 노드를 사용해도 같은 성능을 낼 수 있어 구축비용이 절반 이하로 크게 절감되고, 차지하는 공간과 전력소모도 현저히 줄어들게 됩니다.
*GPGPU(General Purpose computing on GPU) : 고성능 컴퓨팅을 위해 GPU를 그래픽 처리 대신 일반적인 계산을 위해 사용하는 기술. 많은 계산을 한꺼번에 수행할 수 있어 기존의 CPU보다 계산 속도가 빠르고 계산량에 비해 전력소모가 상대적으로 적은 장점이 있다.
또한 천둥은 시중에서 흔히 구할 수 있는 부품(CPU, GPU, 메모리, 마더보드, 인피니밴드 네트워크)과 연구팀이 자체 설계한 냉각 시스템을 이용해 제작되었기 때문에, 이는 곧 시중에서 흔히 구할 수 있는 기성부품과 소프트웨어 기술을 통해 구축비용이 낮고 전력효율이 좋은 슈퍼컴퓨터를 국내에서 자체 개발할 수 있음을 입증한 것이라 할 수 있습니다. 향후 더 많은 수의 노드를 사용하고 연구팀이 개발한 소프트웨어 기술을 접목하면 최상위권의 슈퍼컴퓨터 역시 저비용, 고성능으로 구축이 가능할 것이라 예상되는 것도 무리가 아닌 것이죠.
천둥의 온도 모니터링 화면
최근의 슈퍼컴퓨터는 대부분 여러 대의 컴퓨터(‘노드’라 부름)를 빠른 속도의 네트워크로 연결한 클러스터 구조로 만들어진다.
천둥은 각 노드에 4개의 그래픽 처리장치(GPU)를 장착하고 자체 개발한 소프트웨어 최적화 기술을 적용하여 이들 GPU를 효율적으로 일반적인 계산에 사용하여 한 노드에서 많은 양의 계산을 한꺼번에 처리할 수 있도록 하였습니다.
노드 당 성능이 높아짐에 따라 전력효율도 크게 높아졌습니다.
천둥의 전력효율은 와트당 약 1870메가플롭스(MFLOPS)로 지난 6월에 발표된 Green500 리스트*에서
세계 21위에 해당하는 수준이며, 오는 14일에 새로 발표되는 Green500 리스트에서도 상위권에 포함될 것으로 예상됩니다.
*Green500 리스트는 세계 500위 슈퍼컴퓨터들을 전력효율에 따라 순위를 매긴 리스트로, 매년 6월과 11월에 발표됩니다.
http://green500.org/
Top500 리스트 10위권 슈퍼컴퓨터 비교
이러한 성과의 중심에는
서울대 이재진 교수(46세)가 있습니다. 이재진 교수 연구팀은
천둥의 설계를 바탕으로 국산 고성능 클러스터 시스템을 상용화할 계획이라고 밝혔습니다.
이재진 교수는 “그간 우리나라의 슈퍼컴퓨터 연구개발은 톱500에서 돌아가며 1위를 하고 있는 미국․일본, 중국 등의 슈퍼컴퓨터 강국들에 비해 매우 뒤쳐져 있었지만, 이번 연구를 통해
국내에서도 소프트웨어 기술을 바탕으로 비용과 성능, 전력효율 측면에서 세계 최고 수준의 슈퍼컴퓨터를 자체 개발할 수 있음을 확인했다”며, “슈퍼컴퓨터 기술은 IT 분야의 원천기술, 타 과학기술분야의 기반기술이 되고, 국가안보와 재난상황대처에 밀접한 연관이 있는 만큼 국가적 차원에서 독자적인 세계 최상위권 슈퍼컴퓨터 연구개발이 필요하다”고 연구의의와 향후 과제를 밝혔습니다.
출처 : 교육과학기술부 보도자료
굿가이(Goodguy)
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‘통합의학’으로 질병 치료의 새로운 가능성을 열다
-경희의료원 류재환 교수-
요즘 대다수의 사람들이 한의학보다 서양 의학이 더 과학적이라고 생각하여 한의학의 지식을 경시하는 풍조가 있다. 이러한 상황에서 한의학의 과학적인 점을 설명하고, 현대의학과 접목시켜 새로운 대체의학의 연구 분야를 넓혀가고 있는 연구자들이 있다. 그 중 대표적인 사람이 내과 전문의와 한의사 전문의 과정을 모두 밟은 경희의료원의 류재환 교수이다. 2012년 10월 27일, 경희의료원 류재환 동서협진실 교수를 만나 그가 지향하는 ‘통합의학’에 대해 자세히 들어보았다.
Q. 교수님께서 연구하고 계신 통합의학에 대해 설명해 주세요.
통합의학의 모태는 경희대학교 설립자이신 조영식 학원장님께서 만든 인재 양성 프로그램이었습니다. 한의학의 발전을 위해서는 서양의학의 이론이 뒷받침되어야 한다는 취지였지요. 한의학과 서양의학을 모두 공부한 후, 부분적으로 융합되는 ‘제 3의 의학’을 만들면 어떨까 고민한 끝에 의학 간 융합 프로그램이 개설되었고, 제가 그 프로그램에 참여하게 되었습니다. 역사가 긴 한의학과 새롭게 유입된 서양의학의 조화를 이루고자 하는 연구 분야입니다.
경희의료원 류재환 동서협진실 교수
한의학은 기원전에 시작되어 오랜 전통을 갖고 있습니다. 당시 한의학은 생존의 문제와 직결되어 경험적으로 발전했습니다. 자연과 더불어 인간이 살아가니까, 자연과 인간을 대비해서 발전한 특성이 있지요. 오랜 전통을 경험으로 하는 의학이라는 게 장점인 반면, ‘철학인지 과학인지’ 약간 애매하여 현대과학을 공부한 사람으로서는 이해가 안 되는 부분이 있을 수 있습니다. 특히 중국에서 유래된 전통 한의학은 자연과학의 관점에서 이해가 안 되는 부분이나 용어를 많이 사용하고 있어, 정통성이 많이 희박해지고 증거가 없는 비합리적인 의학으로 보일 수 있는 위험이 있습니다.
반면 서양의학은 자연과학에 근거를 두고 굉장히 실증적인 객관화, 재연성 등을 토대로 비약적으로 발전했습니다. 그러나 현대의학이 과학적이라고 해도, 우리가 모르는 부분이 있기 때문에 완벽한 것은 아닙니다. 따라서 한의학의 전통적인 부분을 인정하고, 발전시켜 일부분은 현대과학적인 부분으로 이해하며 양면성을 갖고 발전시켜야 한다고 생각합니다.
Q. 현재 집필하고 계신 통합의학 서적이 있다고 들었습니다.
한의학의 기초적인 내용을 담았고, 전통적인 것은 살리되 일부 내용은 자연과학적인 관점으로 규명하였습니다. 각론에 가서는 전통의학으로 접근할 수 있는 현대의학은 무엇인가 설명을 달았습니다. 한의학은 정확한 병명으로 판단하는 것이 아니어서 애매하고 감별진단이 어려울 때가 많습니다.
현재 집필하는 서적의 내용을 설명하고 있는 류재환 교수
한 예로, 천식이 있다고 할 경우, 비염과 호흡기 및 피부질환 등이 수반됩니다.
고대 문헌에서 시대별로 천식과 유사한 질환을 표현한 것들을 찾아 어떻게 진단하고 치료했는지에 대해 해당하는 양의학적 진단명을 찾아서 배열했습니다. 임상에 근거한 다양한 질환에, 한의학이 관여하는 것을 체계적으로 분류하는 작업은 계속 해 나가야 할 과제입니다.
Q. 통합의학의 발전을 위해 앞으로 필요한 사항이 있다면?
무엇보다 ‘의료의 일원화’가 필요하다고 생각합니다. 의학은 그 분야를 막론하고 사람들의 수명을 연장하고, 질병에서 이기는 것을 도와준다는 점에서 지향점이 같습니다. 서양의학과 한의학이 기본적으로 각자의 역할을 하고, 부족한 부분은 서로 도와줄 수 있습니다. 이것을 위해 두 가지 의학을 공부한 사람들이 가이드라인을 만들어주어야 합니다.
예를 들어, 대장암 수술을 받은 환자가 대장 운동이 불편하여 배변활동을 못하고 있다고 가정합시다. 이런 경우 장 기능 개선을 한의학적으로 해결해보는 겁니다. 실제적으로 한의학은 대장암 수술에는 관여하지 못하지만, 회복에 있어서는 서양의학의 약물보다 훨씬 더 효과적인 치료가 가능하다고 합니다. 실제 그런 연구결과도 나오고 있고요.
Q. 앞으로 교수님의 목표는 무엇입니까?
저는 비율로 보면 서양의학 공부를 더 많이 했습니다. 한의학과를 졸업하고, 내과 전문의, 중환자 전문의 과정까지 거쳤지요. 처음에는 많은 사람들이 저를 보고 ‘당신은 양의사냐, 한의사냐?’ 묻기도 했습니다. 이원화된 시스템 속에서 ‘중간자’로서 좋지 않은 시선을 받기도 했었죠. 그렇지만 어떤 치료가 가장 합리적인 것인가 연구한다는 것에 대해 긍지를 갖고 있습니다.
현재 이원화된 의료 시스템 하에서, 두 가지 의학을 공부한 사람들이 통합의학을 발전시키고 연구에 앞장서야 합니다. 따라서 의료가 일원화 되었을 때의 가이드라인이 필요합니다. 경희대학교는 의학, 치의학, 한의학과를 비롯한 많은 인적자원이 있음에도 불구하고, 실제로는 각 의학 분야의 융합이 어렵습니다. 저는 훗날 통합의학자로서 센터를 개설하여 가이드라인을 만들어 후학 양성에 힘쓰고 싶습니다. 각 학문의 지식이 정답이라고 생각하지 말고 공통의 목표인 국민 보건에 어떻게 통합적으로 기여할 것인지 고민해야 합니다.
굿가이(Goodguy)
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