최근 한일간의 경제마찰을 극복하기 위해 일본 수입 의존의 첨단 부품 및 소재의 국산화 촉진에 따른 한국의 기초과학기술 확보가 커다란 과제로 부상했다. 

이에 따라 일본의 뛰어난 첨단 부품이나 재료에 관한 기술 확보의 한 사례를 살펴보기로 한다. 

일본 NHK는 지난 7월말 블랙홀(black hole)에 관한 방송을 내 보냈다. 세계의 과학자들이 주요한 지역 몇 곳에 설치한 대형 망원경에서 촬영한 은하계(M87, 처녀자리 은하계)의 영상을 모아 컴퓨터로 화면 처리해 나타난 블랙홀의 영상을 방영했다.

100억년전 가스 구름이 우주를 떠다니다가 서로 만나 커다란 덩어리를 형성해 회오리 바람처럼 회전하다가 거대한 화구를 만든다. 시간과 공간을 초월한 중력이 생겨 가스를 빨아 들인다. 

이어 거대한 빅뱅(핵융합)이 발생해 폭발이 발생하면서 아래 위로 강력한 방사능 제트류가 불꽃으로 분출된다. 가스류는 회전으로 자기장을 만들면서 중심부로 계속 빨려든다. 어떤 것도 빠져 나갈 수가 없게 된다. 

결국 붉은색 불꽃이 사라지면서 검은색 블랙홀의 모습을 만들게 된다. 이와같은 블랙홀이 다수 형성되면서 더욱더 커진 몬스터 블랙홀을 만든다. 

한편 블랙홀의 가스가 폭발 및 핵융합, 회전 등을 거치면서 일부가 떨어져 우주속을 떠돌다가 항성(별)을 만들게 된다. 지구 탄생의 역사이다. 

이 때문에 현재 지구에 존재하는 모든 물질은 블랙홀을 연구하다 보면 모두 알 수 있다는 것이다. 특히 블랙홀을 구성하는 물질이 가스라는 것인데 이 가스가 무엇인가를 알면 지금의 지구에 존재 하는 대부분의 물질을 알 수 있다.

아라시라는 보컬 그룹 멤버의 리더 가수인 사쿠라이 군이 여자 아나운서와 같이 사회를 진행하면서 딱딱한 과학 이야기를 화상을 보여 주면서 전문가 인터뷰를 통해 알기 쉽고 부드럽게 설명해 나갔다. 

지금 한일간의 무역갈등의 시작 한가운데 '에칭가스'라는 말이 나온다. 실리콘 웨이퍼 라는 반도체 재료 원판에 컴퓨터로 설계한 전기회로를 형성하고자 빛을 조사한다. 

이 때 정확하게 전기회로를 인쇄할 수 있게 '레지스트' 라는 감광액을 바른다. 인쇄후 불필요한 물질을 제거한다. 세정을 한다는 말이며 이때 에칭가스를 쏘면서 세정하면 찌꺼기가 남지 않게 되어 깨끗해 진다.

이렇게 만들어진 원판을 다이싱소를 이용해 절단해 외부와 전기를 통할 수 있게 연결(packaging) 하면 우리가 잘 아는 반도체가 된다. 에칭가스와 레지스트는 반도체의 불량 여부를 결정하는 핵심 물질이다. 

이런 핵심 물질을 만들어 내기 위해 일본과 선진국들은 많은 돈과 엄청난 시간을 투입해 기초과학기술인 거대한 블랙홀에 존재하는 가스 덩어리를 연구하고 있는 것이다. 

언론 매체를 통해 복잡하고 어러운 첨단 과학기술 분야의 테마를 알기 쉽게 친숙하게 설명하는 이유 때문인지 일본 어린이들의 장래 희망 1위에 과학자가 랭크되었다. 

연예인이나 스포츠 선수가 되어 일확천금을 얻어 화려하게 살겠 다는 것이 한국 어린이의 장래 희망 1위에 랭크된 것과 잘 비교 된다. 

지난 8월2일 일본은 정식으로 한국을 백색국가(전략물자 우대 조치)에서 제외할 것을 결정했다. 여러가지 이유를 들고 있지만 국가간에 약속한 조약 등을 정권이 바뀐다고 변경하는 한국에 대한 불만 차원인 것 같다. 

아직도 기초과학기술이 부족한 한국의 산업계는 고민이 이만 저만이 아니다. 일본의 한국견제 대상인 핵심 부품 및 재료는 물론이고 기계장치를 구입해 사용할 수 없게 되기 때문이다. 

세계 유수의 우주 관찰 천문대와 협력해 거대한 블랙홀 관련 프로젝트를 진행하며 기초 과학기술의 확보에 나서는 일본을 보면서 갈 길 먼 한국이 무엇을 반면교사로 삼아 힘을 쏟아야 하는가를 시사해 주는 것 같다.

김근동 박사
-현 국제협력포럼 위원
-전 산업연구원(KIET), 삼성경제연구소 연구위원
-전 삼성그룹 회장비서실(도쿄 주재)