국내 의과학자들이 유전자가위의 안전성을 높일 수 있는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 연세대 의대 약리학교실, BK21연세의과학사업단, 의생명과학부, 연세세브란스아동병원 소아과, 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 서울대 전기정보공학부, 연세세브란스아동병원 소아과 공동연구팀은 유전질환의 절반 이상을 차지하는 점돌연변이 교정을 위한 염기교정 유전자가위의 교정효율과 결과를 예측할 수 있는 인공지능(AI) 알고리즘을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 7일자에 실렸다. DNA의 가닥을 바꾸는 것이 아니라 특정 염기만 바꿀 수 있는 염기교정 유전자가위는 3세대 유전자가위 기술인 크리스퍼 유전자가위에서 파생된 새로운 형태의 기술이다. 염기교정 유전자 가위는 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꿀 수 있는 ‘아데닌 염기교정 유전자가위’와 시토신(C)을 티민(T)으로 바꿀 수 있는 ‘시토신 염기교정 유전자가위’가 있다. 최근 개발된 염기교정 유전자가위 기술은 정밀하고 효율이 높지만 교정해야 할 염기가 비슷한 위치에 여러 개 있을 경우 교정 후 단백질 아미노산이 일부 바뀌어 변이가 일어날 수가 있다. 연구팀은 다양한 형태의 염기교정 유전자가위를 만들고 각각의 효율과 정확성에 대한 빅데이터를 확보해 인공지능 딥러닝으로 분석해 ‘염기교정 결과예측 프로그램’을 개발했다. 연구팀은 이 프로그램을 이용해 2만 3479개의 점돌연변이 유전질환 중에 표적염기가 1개이고 교정 효율이 높을 것으로 예상돼 유전자편집을 시도해볼 만한 질환을 분석한 결과 1차적으로 낭포성 섬유증을 포함해 3058개 점돌연변이 유전질환을 선별해냈다. 김형범 연세대 의대 교수(약리학교실)는 “이번 기술을 활용하면 다양한 염기교정 결과물의 빈도를 예측함으로써 안전한 교정이 가능한 유전자가위를 선택할 수 있게 된다”라며 “연구자들에게 1차적으로 선별된 유전자가위와 질환정보를 사전에 제공해 연구방향과 전략을 세우는데도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 사람이 역사학자나 고고학자라고 하면 페도라를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 멘 채 유물을 찾아 헤매는 ‘인디아나 존스’를 떠올린다. 19~20세기 초 활약했던 고고학자들은 인디아나 존스처럼 먼지를 뒤집어쓰고 유물을 찾아 자신의 나라로 가져가기 위해 이리저리 뛰어다니는 현장 작업자 같았던 것이 사실이다. 그렇지만 21세기에 활동하는 역사학자와 고고학자들은 인공위성, 인공지능(AI), DNA 분석 같은 첨단 기술을 자유자재로 활용하는 과학자에 더 가깝다. 발굴된 유물의 DNA를 분석해 혈연과 민족 간 연관 관계는 물론 집단이나 문화의 이동 경로를 정확히 밝혀내는가 하면 인공위성이나 항공기에 탑재된 레이저 관측장비로 땅속에 묻혀 있는 고대도시를 찾아내기도 한다. 로봇으로 사람이 접근하기 어려운 고대의 무덤이나 건물, 수중 난파선을 탐사한다. 또 수백만건의 고문서를 빅데이터로 바꾼 뒤 AI 머신러닝 기술을 활용해 과거의 모습을 사진처럼 그대로 복원해 내기도 한다. 이렇듯 첨단 과학기술은 고고학자, 역사학자의 상상력의 빈자리를 메워 마치 타임머신을 탄 것처럼 과거를 보여 준다. 영국 셰필드대 고고학과, 카디프대 역사·고고학·종교학부, 브리스틀대 인류학·고고학과, 화학과, 독일 프리드리히 알렉산더 에를랑겐뉘른베르크대 화학·약학과, 미국 스포캔원주민 보존연구센터 공동 연구팀은 영국사에서 가장 큰 전환점으로 꼽히는 1066년 노르만 정복 이후 일반인들의 생활사 변화를 처음으로 밝혀냈다고 8일 밝혔다. 지금까지 노르만 정복 이후에 대한 정보는 주로 귀족계급 같은 지배층에 관한 것이었고 실제 피지배민들의 일상생활이 어떻게 변화됐는지는 알려지지 않았다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6일자에 실렸다.1066년 노르만 정복은 노르망디 공작 윌리엄(정복왕)이 영국 왕위 계승권을 주장하며 프랑스 기사들을 이끌고 영국을 침공해 노르만 왕조를 연 사건으로 영국사에서 정치적, 경제적으로 큰 획을 그은 것으로 평가받고 있다. 연구팀은 옥스퍼드성 일대에서 발굴된 10~13세기에 살았던 것으로 추정되는 36명의 유골과 60여 마리의 동물 뼈에 대한 ‘안정 동위원소 분석’을 실시했다. 사람이나 동물은 평소 소비하는 음식에 대한 정보가 뼛속에 남게 되는데 이를 특정 동위원소로 분석해 무엇을 먹고 살았는지를 파악하는 기술이 안정 동위원소 분석법이다. 연구팀은 당시에 사용됐던 것으로 보이는 각종 그릇의 파편에 남은 유기 잔여물을 분석했다. 분석 결과 노르만 침공 이후 영국에는 표준화된 농법이 보급되고 염소고기나 우유 대신 돼지고기와 닭고기로 단백질과 지방을 섭취하게 됐으며 가축을 키울 때도 이전처럼 야채나 곡물이 아닌 음식물 찌꺼기를 줘 키우는 등 농업구조와 식생활에 큰 변화가 생긴 것으로 밝혀졌다. 한편 영국 요크대 역사학과 연구팀은 헨리 2세의 명령을 받은 기사들에 의해 캔터베리 성당에서 살해당한 성 토머스 베켓(1118~1170)의 제단을 컴퓨터 영상합성기술(CGI)로 재현해 내는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 이 같은 복원 결과는 177년 전통의 영국 고고학협회에서 발행하는 국제학술지 ‘영국 고고학협회지’ 7일자에 실렸다.캔터베리 트리니티 예배당 내에 있던 베켓의 제단은 헨리 8세가 영국 국교회를 선포하고 가톨릭교회들의 재산을 회수했던 1538년 일부 조각만 남기고 완전히 파괴됐다. 파괴 이전을 그린 그림이 없어 지금까지 학계와 가톨릭교회 측에서 여러 차례 복원을 시도했지만 매번 실패했다. 이에 연구팀은 13세기 중후반에 만들어진 웨스트민스터 성당에 있는 참회왕 에드워드 제단과 엘리 성당의 성 에텔드레다 제단을 바탕으로 여러 문헌자료와 비슷한 시기에 만들어진 성당 내 제단의 특징에 대한 빅데이터를 AI 알고리즘으로 처리해 복원했다. 벤 저비스 카디프대 교수는 “컴퓨터 알고리즘, AI, 동위원소나 DNA 분석 등 첨단 과학기술은 과거 특정 지역의 전염병이 어떤 경로로 확산됐는지, 경제적 환경이 어떻게 변화됐는지 등 역사적 사실들을 마치 사진이나 신문을 읽듯 한눈에 파악할 수 있게 해 준다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국 켄트대 환경 인문학 교수인 바이바 크레건리드가 쓴 ‘의자의 배신’이라는 책은 진화론적 차원에서 현대인이 시달리는 질병에 대해 재미있게 설명하고 있습니다. 책에서는 편리함을 추구하는 인간의 속성 때문에 점차 과거에는 찾아보기 어렵던 정신질환, 심혈관질환, 고혈압, 당뇨, 관절염, 골다공증 같은 질병들에 시달리게 됐다고 주장하고 있습니다. 실제로 현대인들은 움직이는 시간보다는 의자에 앉아 생활하는 시간이 더 길고 불규칙한 식습관까지 더해져 변비, 설사, 과민성대장증후군 같은 소화기질환으로 고생하는 경우가 많습니다. 이 때문에 장 건강에 도움이 된다는 유산균 제품들을 규칙적으로 복용하는 사람도 많습니다. 최근에는 장내 미생물이 장 건강 이외에 아토피 피부염이나 건망증, 자가면역질환은 물론 건강 전반에 영향을 미친다는 다양한 증거가 나오고 있기도 합니다. 이런 가운데 영국 브라이턴 서식스 의대, 브라이턴 서식스 의대 병원, 브라이턴대 공동 연구팀은 유익한 장내 미생물의 종류와 개체수를 늘려 주는 프로바이오틱스(probiotics)나 프리바이오틱스(prebiotics)가 우울증이나 불안증 완화에 도움이 된다고 8일 밝혔습니다. 프로바이오틱스는 장에서 증식해 인체에 유익한 효과를 주는 비독성, 비병원성 미생물입니다. 프리바이오틱스는 이런 유익한 장내 미생물의 생장을 촉진하거나 활성화시키는 성분을 말합니다. 이번 연구 결과는 영국의학회에서 발행하는 보건학 분야 국제학술지 ‘BMJ 영양학·예방의학·보건학’ 6일자에 실렸습니다. 연구팀에 따르면 2017년 기준으로 영국 전체 인구 약 6780만명 중 140만명이 정신건강에 문제가 있으며 이 중 53%는 불안과 스트레스 관련 질환, 33%는 우울증을 앓고 있다고 합니다. 연구팀은 2003년부터 2019년까지 우울증이나 불안장애를 가진 성인 환자와 프로바이오틱스의 잠재적 치료 가능성을 연구한 영어로 작성된 논문 전체를 찾아 메타분석을 실시했습니다. 메타분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법입니다. 분석 결과 연구팀은 락토바실러스 아시도필루스, 락토바실러스 카제이, 비피도박테리움 비피덤 등 11개의 프로바이오틱스 균주를 섭취하거나 프리바이오틱스와 함께 사용할 때 우울증, 불안증 등을 완화시키는 데 도움이 된다는 사실을 확인했습니다. 우울증이나 불안증과 관련한 생화학적 수치는 물론 환자의 주관적 증상 인식도 개선된다고 합니다. 연구팀은 프로바이오틱스가 사이토카인 같은 염증성 화학물질이 체내에서 만들어지는 것을 줄이기 때문에 정신건강에도 도움을 주는 것으로 해석했습니다. 또 우울증이나 불안장애가 있는 사람들은 과민성 장증후군이나 인슐린 생산능력 저하 같은 다른 질환을 함께 갖고 있는 경우가 많아 이들 증상이 완화되면서 정신적 불균형이 개선되는 것이라고도 보고 있습니다. 그렇지만 프로바이오틱스나 프리바이오틱스가 정신건강에 도움을 주는 정확한 메커니즘은 추가 연구로 밝혀내야 한다고 제안하고 있습니다. 6개월 이상 지속되고 있는 코로나19 대유행 상황 때문에 코로나 블루(코로나 우울증)를 호소하는 사람이 늘어나고 있습니다. 뉴노멀 시대 장 건강, 정신건강을 포함해 건강한 삶을 유지할 수 있는 자신만의 방법을 고민해 봐야 할 때입니다. edmondy@seoul.co.kr

금요일부터 장맛비가 시작될 것으로 예보된 가운데 전날인 목요일인 9일은 내륙을 중심으로 30도 넘는 무더위가 있겠다. 기상청은 “중국 남부 비구름대 발달과정에서 저기압이 형성되고 성장하면서 우리나라 남해안으로 9일 밤에 정체전선을 따라 접근할 가능성이 높아 제주도와 부산을 포함한 남해안과 경상 동해안을 중심으로 집중호우를 동반한 많은 비가 내릴 가능성이 높다”고 8일 예보했다. 8일 오전 경남 하동, 창녕과 경북 경산, 강원도 홍천, 춘천에 폭염주의보가 발효된 가운데 9일까지 대부분의 내륙지역에서 낮 기온이 30도 이상 오르는 곳이 많아 무더울 것으로 기상청은 전망했다. 9일 전국의 아침 최저기온은 19~22도, 낮 최고기온은 24~32도 분포를 보이겠다. 9일 새벽부터 아침 사이에 서울, 경기북부, 충북북부에 산발적으로 빗방울이 떨어지는 곳이 있겠으며 오후에는 경기동부와 강원 영서에 대기 불안정으로 천둥, 번개를 동반한 소나기가 5~40㎜ 가량 내리겠다. 특히 오후에 제주도부터 비가 시작돼 밤에는 전남과 경남에 장맛비가 내리겠으며 10일 금요일에는 전국으로 확대되겠다. 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 11일 토요일에 서울과 경기도, 제주도를 제외한 전국 대부분의 지역에 비가 오겠고 12일 오후 제주도부터 비가 시작돼 15일까지 전국에 비가 이어지겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

청소년의 상징이자 고민꺼리는 다름 아닌 얼굴 군데군데 올라온 여드름이다. 실제로 여드름은 급격한 호르몬 변화가 발생하는 청소년기에 가장 많이 발생한다. 그렇지만 환경적 요인 때문에 성인 여드름 때문에 고민하는 사람들도 많다. 과학자들이 작은 패치 형태로 열을 발생시켜 여드름 같은 피부 염증을 치료할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 신소재공학과, 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부, 이탈리아 밀라노공대 에너지학과 공동연구팀은 나노물질과 첨단 프린팅 기술을 이용해 피부에 부착하면 여드름과 염증을 치료할 수 있는 투명 온열패치를 개발하고 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 8일자에 발표했다. 최근은 대기 환경이 좋지 않아 청소년 뿐만 아니라 성인남녀들도 피부 트러블로 고민하는 일이 많다. 염증성 피부질환들은 피부에 따뜻한 열을 가해 혈액순환과 물질대사를 촉진하는 온열요법으로 개선될 수 있는 것으로 알려져 있다. 온열요법은 피부질환 치료약물이 쉽게 침투될 수 있도록 도와 치료효과를 극대화시킬 수도 있다. 기존에도 온열패치가 개발돼 있지만 구동 모듈과 배터리 등이 별도로 필요해 부피가 커지며서 부착 가능부위가 제한적이고 투명하지 않아 쉽게 눈에 띈다는 문제가 있었다.이에 연구팀은 일반 금속보다 신축성이 좋고 쉽게 녹슬지 않으며 전기적 특성도 우수한 메탈릭 글래스라는 물질과 나노와이어를 이용해 투명전극을 만들었다. 연구팀은 메탈릭 글래스를 1차원 섬유 형태로 만들어 미세한 그물 구조로 제작했고 마이크로미터 단위까지 고해상도로 출력이 가능한 전기수력학적 프린팅 기법으로 은 잉크를 격자무늬로 찍어내 투명 배터리를 완성했다. 이렇게 만들어진 투명 전극과 투명 배터리는 통신회로로 연결돼 무선으로 간단히 충전할 수 있을 뿐만 아니라 충전 패치가 가볍게 누르면 열이 발생하여 언제 어디서든 사용이 가능하다. 연구팀은 이번에 개발한 패치를 피부에 붙이고 1분 정도 열을 가해 피부의 생리학적 변화를 관찰했다. 그 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 보습효과도 1.9배 가량 늘어났다. 연구에 참여한 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 무선 충전이 가능하고 유연할 뿐만 아니라 구성요소 전부가 투명한 온열패치를 처음으로 선보였다는데 의미가 크다”라며 “미용 산업이나 피부과 치료 등에 다양하게 활용될 수 있기 때문에 차세대 웨어러블 기기 플랫폼이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국에서 공기 중에 있는 바이러스를 즉시 포집해 죽일 수 있는 공기 필터를 개발해 현재 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)과 싸우고 있는 인류에게 도움이 될 것으로 기대된다. 미 휴스턴대가 이끄는 공동연구진은 코로나19를 유발하는 바이러스(SARS-CoV-2)를 즉시 포집해 200℃에 달하는 고온으로 가열해 사멸하는 공기 필터를 만들었다. ‘캐치 앤드 킬’(Catch and Kill)이라는 이름이 붙여진 이 필터는 갤버스턴 국립연구소(GNL)에서 독립적으로 시행한 성능 검사에서 코로나19 바이러스를 1회 통과하는 것만으로 99.8% 죽이는 것으로 확인됐다. 이 필터는 또한 탄저균 바이러스도 99.9% 죽일 수 있었다.이들 연구자는 코로나19 바이러스의 공기 전파가 70℃ 이상의 환경에서 불가능하다는 점에 주목하고 이번 필터를 설계했다. 이에 대해 연구를 주도한 휴스턴대 텍사스초전도연구소 소장이자 물리학과 교수인 지펑 렌 박사는 “이 필터는 코로나19의 확산을 막기 위해 공항과 항공기, 사무실 건물, 학교 그리고 크루즈선에서 유용하게 쓸 수 있다”면서 “바이러스의 확산을 통제하는 데 도움을 주는 이 필터의 능력은 사회에서 매우 유용할 것”이라고 설명했다. 이들 연구자는 코로나19 바이러스가 3시간가량 공기 중에 떠 있을 수 있기에 이 필터는 사람들이 오가는 개방된 공간에서 이들 바이러스를 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 최선의 방법이라고 생각한다. 연구진에 따르면, 이 필터는 내부에 니켈 폼이 있어 공기 중 비말 형태로 떠 있는 코로나19 바이러스를 즉시 포집해 내부에 추가한 전기전도성의 와이어로 가열한다. 이는 외부 열원 대신 내부에서 가열하는 전기가열방식을 적용함으로써 필터에서 빠져나오는 열량을 최소화해 에어컨의 부담을 최소한으로 낮췄다. 연구에 참여한 휴스턴대 의대 파이살 치마 박사는 “이 새로운 생물방어 실내 공기보호 기술은 공기 중 코로나19 바이러스의 환경적 매개 전파에 관한 최초의 예방책을 제공한다”면서 “이 필터는 현재의 팬데믹 상황뿐만 아니라 미래 실내 환경에서의 모든 공기 중 생물위협과 싸우는 데 이용할 수 있는 기술의 선두에 설 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘머티리얼스 투데이 피직스’(Materials Today Physics) 최신호(7월 7일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이재명 경기도지사가 부동산 보유세를 기본소득 재원으로 사용하자고 제안했다. 이 지사는 8일 오전 국회에서 열린 경기도 예산정책협의회에서 “당에 2차 긴급재난지원금을 고려해달라는 말씀을 드린다”면서 “지금 상황이 5월보다 더 나빠지고 있고, 앞으로 더 나빠질 가능성이 높기에 2차 지원금이 각별히 필요하다. 현재 지역화폐를 지급하고 있는 방식이 매우 유용하다. 지역화폐 지원을 8%에서 20%까지 올려 지원해준다면 1조원 지원시 5조원의 매출효과가 있다”고 설명했다. 지방정부 차원에서 ‘기본소득’ 실험을 할 수 있게 배려해달라고도 촉구했다. 세율을 올린 부동산 보유세의 일정 부분을 기본소득의 재원으로 쓰자는 아이디어다. 이 지사는 “경기도에서 먼저 토지보유에 따른 세금으로 ‘기본소득’을 지급하는 사업 해보도록 하겠다”고 밝혔다. 이 지사는 “국민들께서 부동산에 대해 특단의 조치를 통해 집값을 잡아야 한다고 생각한다”며 “그 환수방식은 조세가 될 것이고 부동산 관련 조세는 지방세이기 때문에, 부동산 보유에 따른 세금을 가령 1%로 정해 기본소득 형태로 전액 지급할 수 있도록 지방재정기본법을 고치는 것을 고려해달라”고 요청했다. 이어 “지자체가 선택적으로 기본소득을 해보고 성공하면 전국 단위로 확대하는 방식을 고민해달라”고 덧붙였다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

“전 세대와 계층을 아우르는 5개 시설이 한 건물에 들어선 것은 유례가 없는 일입니다. 다른 동네에도 강일2지구 커뮤니티시설과 같은 건물을 설치하겠습니다.” 민선 7기 취임 2주년인 지난 1일 이정훈 서울 강동구청장은 온종일 눈코 뜰 새 없이 강동구 곳곳을 돌아다녔다. 오전에는 코로나19에 대응하느라 고생하는 현장 직원을 격려하기 위해 선별진료소와 치매안심센터를 방문했다. 오후에는 강동커리어플러스센터, 장애인가족지원센터, 구립 함께하는 지역아동센터, 마을활력소, 아이·맘 강동육아시티 등 5개 시설이 들어선 ‘강일2지구 커뮤니티시설’ 개소식을 찾았다. 저녁에는 취임 2주년 공약 이행 상황 주민 보고회를 열었다. 이날 문을 연 강일2지구 커뮤니티시설은 영유아, 초·중학생, 장애인, 지역주민 등 모든 세대와 계층을 만족시킬 수 있는 복합시설이다. 아파트 밀집지역인 고덕강일지구와 고덕재건축단지는 3만여 가구가 살고 있다. 강동구는 고덕동과 강일동 일대에 과다한 주택 공급으로 편의기능이 부족해 주민들이 불편을 겪을 수 있다고 판단, 강일2지구 사업 승인 후 커뮤니티시설이 필요하다는 의견을 서울시에 제시했다. 오랜 협의 끝에 2018년 커뮤니티시설 건립 계획이 확정됐고 서울주택도시공사(SH공사)의 기부채납을 받았다. 이 구청장은 “앞으로 천호3동에 국공립 어린이집, 복지관 등 4개 시설을 포함한 센터를 건립하는 등 편의시설이 부족한 곳에 생활 사회간접자본(SOC)을 집중적으로 설립하겠다”며 “주민들이 직접 피부로 느낄 수 있고 삶을 변화시킬 수 있도록 원스톱 통합 서비스를 제공할 것”이라고 말했다. 강일2지구에 있는 청년주택인 강일푸르내아파트 건물 1·2층에는 일반 상가가, 3층에는 지역주민 모두가 이용할 수 있는 마을활력소와 영유아를 위한 아이·맘 강동육아시티가 들어섰다. 4층에는 장애인가족지원센터, 강동커리어플러스센터, 구립 함께하는 지역아동센터가 있다. 올 초 준공을 마쳤지만 코로나19로 개관이 연기됐다. 현재 시설은 이용할 수 없지만 일부 상담과 지원 사업은 시작했다. 이날 커뮤니티시설을 찾은 주민 안나리(36·여)씨는 “장난감을 대여할 수 있는 아이·맘 강동육아시티가 가장 마음에 든다”고 말했다. 안씨는 “서울 어디를 가도 이렇게 규모가 큰 실내 놀이터와 다양한 장난감을 갖춘 곳은 없다”며 “아이 키우는 입장에서 공동육아를 할 수도 있어 유용하다”고 말했다. 강문채(39·여)씨도 “마을활력소 공유부엌에서 함께 이유식을 만들 수 있는 점이 좋다”고 말했다. 이민영 기자 min@seoul.co.kr

50대 이후에 주로 발병하는 뇌졸중은 대표적인 심혈관질환이다. 뇌혈관이 막히거나 혈액을 공급받지 못해 뇌 부위가 손상되는 뇌졸중은 다양한 후유증을 남기는 질환으로 잘 알려져 있다. 국내 연구팀이 이런 뇌졸중 후유증이 발생하는 원인을 밝혀내 다양한 뇌 질환 치료 방법을 찾는데 도움을 받을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 뇌졸중이 발생하면 언어장애나 운동능력, 인지능력 저하 같은 후유증이 일어나는 메커니즘을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 8일자에 실렸다. 뇌졸중은 손상된 뇌 부위 뿐만 아니라 멀리 떨어져 있는 다른 부위에도 기능적 변화를 일으킨다. 기능해리라고 부르는 이 같은 변화는 뇌신경세포들의 활동성이 낮아지면서 뇌 대사와 기능을 떨어뜨리는 것으로 알려졌지만 정확한 발생 원인은 규명되지 않았다. 연구팀은 앞서 뇌 백질부분에서 뇌졸종우 발생하면 멀리 떨어져 있는 운동을 담당하는 뇌 부위인 운동피질 부분에 초미세 신경변성이 발생한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 연구팀은 신경변성 부위에서 별세포라고 부르는 뇌세포가 다른 신경세포의 활성과 대사를 억제해 기능해리를 일으킨다고 보고 백질부분에 뇌졸중을 유도한 생쥐의 뇌를 관찰했다. 별세포는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별모양의 비신경세포로 그 숫자와 크기가 증가하면 주변 신경세포에 여러 영향을 미쳐 파킨슨병, 알츠하이머, 중풍 등 다양한 뇌질환을 일으키는 것으로 알려져 있다.관찰 결과 연구팀은 뇌졸중이 발생한 생쥐의 뇌에는 멀리 떨어져 있는 운동피질에 신경세포의 활성과 대사를 억제시키는 가바라는 신경전달물질이 증가하면서 뇌 기능이 떨어진다는 것을 확인했다. 뇌졸중이 발생하면 별세포가 증가하면서 가바를 과다분비해 주변 신경세포 기능을 저하시키고 결국 기능해리를 일으킨다는 것이다. 또 연구팀은 별세포에서 가바를 생성하는 핵심효소인 마오비를 억제하는 약물을 자체 개발해 적용한 결과 기능해리 현상이 완화된다는 것을 관찰하기도 했다. 이창준 IBS 인지및사회성연구단 단장은 “이번 연구는 뇌졸중 뿐만 아니라 편두통, 뇌종양, 뇌염 같은 다양한 뇌질환에서 나타나는 기능해리 유발 원리를 규명했다는 점에 의미가 크다”라며 “별세포 조절로 다양한 신경학적 뇌질환 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 체내 면역세포를 활성화시켜 암세포만 정밀타격해 제거할 수 있는 새로운 면역치료법을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 연구팀은 다양한 암의 종류에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화시킬 수 있는 나노입자 개발에 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 암이 발생했을 때 치료법으로 지금까지는 주로 외과수술과 화학 항암요법, 방사선 요법 등이 사용되고 있다. 최근 들어 체내 면역세포를 활성화시켜 암세포를 제거하는 면역 항암치료법이 주목받으면서 이와 관련한 연구가 활발하다. 면역 항암치료법이 기존 암치료법들에 비해 부작용이 적다고는 하지만 암세포는 면역세포를 피하거나 숨기는 회피 능력을 갖고 있어서 일부 암 환자에게만 효과가 있다는 한계가 있다. 연구팀은 세포에서 방출하는 나노 크기 입자인 ‘엑소좀’을 이용해 항암면역 나노입자를 개발했다. 이 나노입자는 암세포에만 선택적으로 결합되면서 암세포라는 것을 알려주는 표적 신호를 보내게 되고 이 표적신호 때문에 노출된 암세포는 면역세포를 회피해 숨지 못해 결국 제거된다. 특히 이번에 개발된 엑소좀은 종양 환경이 산성일 때 암세포 표면에 표적 신호 단백질을 활성화키고 암이 원래 갖고 있는 면역 회피능력을 무력화시킨다. 특히 일부 암에만 적용되는 것이 아니라 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 암에서 뛰어난 항암면역을 일으켜 암을 제거하는 것이 확인됐다. 또 기존 면역항암제를 함께 투여할 경우 암에 대한 기억 면역을 유도해 암의 재발까지 막을 수 있다는 것도 확인됐다. 김인산 KIST 박사는 “이번 연구결과는 체내 면역세포에 대한 암세포의 신호 강화를 유도함으로써 기존 항암 면역치료법이 갖고 있는 한계를 극복할 수 있게 해줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

양자역학을 활용해 기존 인공지능(AI) 기술을 뛰어넘는 양자 인공지능 알고리즘이 개발됐다. 독일 사이버네틱스사, 카이스트 전기전자공학부, AI양자컴퓨팅 IT인력양성연구센터, 남아프리카공화국 콰줄루나탈대 화학물리학부, 국립이론물리학연구소 공동연구팀은 기존 인공지능의 성능보다 뛰어난 비선형 양자 기계학습 인공지능 알고리즘을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 정보통신분야 국제학술지 ‘양자정보’(npj Quantum Information)에 실렸다. 양자 AI는 양자컴퓨터의 발전과 함께 현재 AI를 앞설 것으로 기대되고 있지만 연산 방법이 달라져 새로운 양자 알고리즘 개발이 필요하다. 연구팀은 학습데이터와 테스트데이터를 양자정보로 만든 뒤 양자 정보의 병렬 연산을 가능케 하는 양자포킹 기술과 간단한 양자 측정기술을 조합해 계산할 수 있는 비선형 커널 기반 양자 알고리즘 시스템을 만들었다. 인공지능 기계학습에서 가장 중요한 것은 주어진 데이터의 특징을 구분해 분류하는 것이다. 문제는 데이터 특징만으로 데이터를 분류하기 쉽지 않다면 새로운 특성을 찾아 분류할 수 있는 비선형 커널 기술이 필요하다. 연구팀은 양자컴퓨팅의 장점을 활용해 기하급수적 계산 효율성을 높이는 양자 기계학습 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 실제로 IBM 클라우드 서비스를 통해 실제 양자컴퓨터에서 양자 지도학습을 실제 시연하는데 성공했다. 이준구 카이스트 전기전자공학부 교수는 “이번에 개발한 양자 지도학습 알고리즘은 적은 계산량만으로도 연선이 기능하기 때문에 대규모 계산량이 필요한 현재 인공지능 기술을 추월할 가능성을 제시했다는 점에 있어서 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초등학교 다니는 아들 녀석이 제 누나랑 놀면서 “라떼는 말이야”라고 말하는 것을 들었다. 달고나 커피를 만들어 보겠다고 난리를 피웠던 적이 있어서 이번에는 카페라떼 만들기에 도전하나 하는 생각을 했다. 그런데 뜬금없는 상황에 자꾸 쓰길래 도대체 무슨 말이냐고 물어봤더니 유튜브 게임방송에서 크리에이터가 하는 말을 따라한 것이란다. 너무 궁금해 인터넷을 찾아봤더니 ‘꼰대’ 같은 윗사람이 아랫사람한테 툭하면 ‘나 때는 말이야’라고 하는 것을 비꼬는 말이란 걸 알게 됐다. 요즘 청년 취업난에 비할 바는 아니겠지만 1990년대 말 외환위기 직격탄을 맞아 취업이 늦어지면서 이제야 근속 20년 된 친구들이 많아져 얼마 전 축하 모임을 가졌다. 중간 관리자 위치에 있는 친구들이다 보니 ‘꼰대’에 대한 토론이 이어졌다. 상사의 말과 행동을 무조건 고깝게 생각하는 태도가 문제라는 의견부터 듣는 사람의 기분을 이해하고 조심할 필요도 있다는 말까지 이야기는 넘쳐났지만 결론 없이 모임은 끝났다. 국립국어원 표준국어대사전에 ‘꼰대’는 ‘은어로 늙은이를 이르는 말, 학생들이 선생님을 이르는 말’로 설명돼 있다. 최근 ‘꼰대인턴’이란 제목의 드라마까지 나오는 등 다양한 매체에서 공공연히 사용되고 있는 것을 보면 이제 더이상 은어로만 받아들일 범위는 넘어선 듯싶다. 꼰대라는 단어에 행위라는 뜻의 접미사 ‘-질’이 붙은 꼰대질은 멘토링이라는 이름으로 포장되는 경우가 많다. 꼰대질은 ‘이 정도는 당연히 할 수 있는 말이거나 행동’이라는 생각에서 비롯되는 경우가 많다. 예전엔 꼰대라고 하면 나이 많은 사람이 대부분이었지만 요즘 ‘젊은 꼰대’들이 늘고 있는 것도 이런 차원일 것이다. 더군다나 ‘내가 해줘야 할 일’이라거나 ‘해도 될 일’이라는 생각은 요즘 사회적 문제가 되는 갑질로 이어지는 경우도 많다. 사실 진정한 멘토링은 자신의 과거를 무용담처럼 얘기하거나 본인의 시각과 생각으로 훈계하는 것이 아니라는 연구 결과가 있다. 지난달 미국 노스웨스턴대 켈로그 경영대와 복잡계연구소, 중국 남방과기대 통계정보과학부, 인도 우다이푸르 경영연구소 정보시스템과학부 공동연구팀은 멘토링이란 책이나 서류에 적혀 있는 내용을 알려 주거나 단순히 일의 방법을 가르쳐 주는 것이 아니라 특별한 상황에 대한 문제 해결 능력을 갖출 수 있는 암묵적 지식을 전수하는 것이라는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 발표했다. 이런 연구 결과를 구체적으로 보여 주는 예시도 있다. 로버트 드니로와 앤 해서웨이가 주연한 영화 ‘인턴’이다. 영화에서 오랜 직장생활과 나이를 무기로 풍부한 경험을 갖고 있는 70대 인턴으로 나오는 드니로는 ‘라떼는 말이야’라는 말을 꺼내지 않는다. 젊은 직원들이 어려움을 겪고 있을 때 ‘왼손이 모르게’ 나서서 도와주고 조언을 구해 오면 비로소 함께 고민해 스스로 해결할 수 있도록 해 준다. 18세기 문필가인 프랑스의 조제프 앙투안 투생 디누아르 신부가 쓴 ‘침묵의 기술’에서 한 이야기도 크게 다르지 않다. 연륜은 충분히 존경받을 만한 것이지만 그것이 다른 사람에게 충고할 자격의 당연한 징표는 아니라는 것이다. 최근 중요성이 강조되는 공감은 자신을 기준으로 다른 사람에 대한 충조평판(충고·조언·평가·판단)을 하라는 것이 아니다. 말을 해야 할 때와 침묵해야 할 때를 구분하는 것이 진정한 멘토링이고 공감능력, 소통능력이다. 흔히 지갑을 열고 입을 다물라는 얘기와 다르지 않다. 단 지갑을 열었다는 핑계로 입을 더 많이 열었다간 죽도 밥도 안 되는 상황이라는 것은 알아야겠다. edmondy@seoul.co.kr

미국과 남미를 중심으로 하루 코로나19 확진자 수가 4만~5만명에 이르는 등 2차 대유행이 온 것 아니냐고 할 정도로 다시 무섭게 확산되고 있다. 국내에서도 확진자 수가 증가하고 있어 방역 당국이 바짝 긴장하고 있다. 이런 가운데 최근 확산되고 있는 코로나19 바이러스는 발생 초기보다 전염성이 더욱 강하게 변이됐을 것이라는 연구 결과가 나와 주목을 받고 있다. 베트 코버 미국 로스앨러모스 국립연구소 이론생물·생물물리학부 박사를 중심으로 라호야 면역연구소, 듀크대 의대 등 공동연구팀은 코로나19가 일부 구조가 변형돼 올 초 유행했던 바이러스보다 전염성이 더 강해졌을 것이라고 5일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 3일자에 실렸다. 연구팀은 세포 실험을 통해 코로나19의 스파이크 단백질 중 614번의 변이가 발견됐으며, 이는 감염된 사람의 체내에서 바이러스 양을 늘려 바이러스의 전염력을 강하게 만든다는 연구 결과를 내놨다. 스파이크 단백질은 코로나19가 인체 세포 속으로 침입하는 데 중요한 역할을 하는 물질인데 이번에 발견된 변이는 스파이크 단백질을 더 작게 만들어 인체 세포로 좀더 쉽게 침투할 수 있게 만든다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 변이는 전파력은 강하지만 독성은 더 강해지지 않고 이전과 비슷한 수준인 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 코버 박사는 “이번 발견은 바이러스의 새로운 변이형태가 전염성을 높여 더 위험해졌다는 것을 보여 준다”며 “백신이나 치료제가 나오기 전까지는 마스크를 착용하고 사회적 거리를 유지하는 것이 유일한 대비책”이라고 강조했다. 이번 연구에 대해 앤서니 파우치 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·전염병연구소(NIAID) 소장도 “이번 연구에 대해 의학계에서 일부 견해차가 있기는 하지만 코로나19 바이러스가 변이를 일으켜 전염성이 강해졌을 가능성은 크다”고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

월요일인 6일은 전국에 구름이 많고 내륙을 중심으로 낮 기온이 30도 안팎으로 오르는 등 무더운 날씨가 되겠다. 이 같은 무더위는 목요일까지 이어지다가 금요일부터 다음주까지 마라톤 장맛비가 내릴 전망이다. 기상청은 “6일은 동해상에 위치한 고기압의 가장자리에 들면서 전국이 구름 많고 무더운 날씨를 보이는 가운데 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙지역을 중심으로 오후에 곳에 따라 소나기가 내릴 것”이라고 5일 예보했다. 기상청에 따르면 대기 불안정으로 인해 6일은 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙을 중심으로 돌풍과 천둥, 번개를 동반한 5~40㎜의 소나기가 내리겠다. 또 기상청은 6일 전국의 낮 최고기온이 25~31도 분포를 보이는 등 대부분 내륙에서 낮 기온이 30도 안팎으로 올라 더울 것으로 전망했다. 한편 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 목요일인 오는 9일 서울과 경기, 충남, 전라, 경북 지역에는 소나기가 내리겠으며 제주는 장마전선의 영향으로 비가 내리겠다. 이후 장마전선이 북상해 금요일인 10일부터 다음주 수요일인 15일까지 전국적으로 비가 내리는 마라톤 장마가 이어질 것으로 기상청은 예상했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

월요일인 6일은 전국에 구름이 많고 내륙을 중심으로 낮 기온이 30도 안팎으로 오르는 등 무더운 날씨가 되겠다. 이 같은 무더위는 목요일까지 이어지다가 금요일부터 다음주까지 마라톤 장맛비가 내릴 전망이다. 기상청은 “6일은 동해상에 위치한 고기압의 가장자리에 들면서 전국이 구름 많고 무더운 날씨를 보이는 가운데 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙지역을 중심으로 오후에 곳에 따라 소나기가 내릴 것”이라고 5일 예보했다. 기상청에 따르면 대기 불안정으로 인해 6일은 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙을 중심으로 돌풍과 천둥, 번개를 동반한 5~40㎜의 소나기가 내리겠다. 또 기상청은 6일 전국의 낮 최고기온이 25~31도 분포를 보이는 등 대부분 내륙에서 낮 기온이 30도 안팎으로 올라 더울 것으로 전망했다. 한편 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 목요일인 오는 9일 서울과 경기, 충남, 전라, 경북 지역에는 소나기가 내리겠으며 제주는 장마전선의 영향으로 비가 내리겠다. 이후 장마전선이 북상해 금요일인 10일부터 다음주 수요일인 15일까지 전국적으로 비가 내리는 마라톤 장마가 이어질 것으로 기상청은 예상했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나로 인해 3개월 이상 중단됐다가 지난달 20일 다시 열린 도널드 트럼프 미국 대통령의 오클라호마주 털사 유세가 흥행 실패했는데 그 이면에 ‘K팝 팬’이 있었다는 분석들이 있었다. K팝의 인기를 보여주는 대표적인 에피소드라고 할 수 있을 것이다. 실제로 외국에서 한국가요를 K팝이라고 부르며 팬을 자처하는 사람들이 점점 늘고 있다. 이처럼 특정 음악에 팬덤을 형성하는 이유는 뭘까. 데이비드 그린버그 이스라엘 바일란대 음악학과 교수를 중심으로 미국 컬럼비아대 경영대학원, 뉴욕주립대 스토니브룩 캠퍼스, 이스라엘 바일란대 실험심리학과, 영국 케임브리지대 연구자로 구성된 공동연구팀은 사람들이 특정 가수나 그룹을 선호하는 이유는 음악과는 직접적인 연관성이 없는 가수나 그룹이 지향하는 성격(페르소나) 때문이라고 5일 밝혔다. 페르소나는 스위스의 정신분석학자 칼 구스타프 융이 제시한 개념으로 외부로 드러난 일종의 성격과 같은 것을 말한다. 이 같은 연구결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘성격 및 사회심리학’ 3일자에 실렸다. 연구팀은 우선 폴 메카트니, 밥 딜런, 엘튼 존, 휘트니 휴스턴, 롤링 스톤스부터 비욘세, 콜드플레이, 마룬5, 테일러 스위프트, 오지 오스본까지 50명의 가수와 그룹을 선정한 뒤 남녀노소 8만명의 팬을 무작위로 뽑아 다양한 변수를 분석했다. 연구팀은 50명의 음악가들 페르소나, 연주할 때나 평소 때의 스타일, 가수들이 연주하거나 노래 부를 때 청중의 반응, 가사에 포함된 의미, 팬이 된 계기 등 다양한 변수를 분석했다. 분석 결과 특정 음악이나 음악가를 선호하게 되는 것은 음악 그 자체 때문이라기보다는 음악가들이 외부로 보여지는 페르소나 때문이라는 사실이 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 청중들은 음악가의 페르소나가 자신과 일치한다고 생각될 때 특정 음악가와 음악을 좋아하게 된다고 설명하면서 이를 ‘음악의 자기조화 효과’라고 이름붙였다. 이와 함께 음악을 듣는 사람과 음악가 사이의 성격적 일치성 뿐만 아니라 음악이 표현하고 있는 성별, 나이에 따라서도 음악의 선호여부가 달라지게 된다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 음악에 대한 팬덤 형성은 음악과 인류의 진화와도 밀접한 관계를 갖고 있다고 설명했다. 과거 음악은 소속 집단 내에서의 결집은 물론 다른 집단과의 협력여부를 결정하는데도 상당한 도움을 줬다는 것이다. 집단이 갖고 있는 음악적 특성이 맞는 집단과는 협력하고 그렇지 않은 집단에 대해서는 협력을 거부하는 식이었다는 설명이다. 연구팀은 이번 연구결과가 음반회사나 음악가들이 관객들에게 어떻게 접근해야 할지를 제시하는 한편 개인이 스트레스 상황에서 자신과 비슷한 성향을 보이는 음악가의 음악이 도움이 될 수 있음을 보여준 것이라고 강조했다. 데이비드 그린버그 교수는 “이번 연구는 음악이 팬들에게 어떻게 자부심을 부여하고 사회적 연대감을 느끼게 해주는지 보여주는 한편 음악적 선호도는 사회적, 심리적, 집단적 역학관계에 따라 달라진다는 것을 제시했다”라고 말했다. 그린버그 교수는 “사회적 분열이 증가하고 있는 요즘 음악이 사람을 하나로 모을 수 있는 공통분모가 될 수 있음을 보여준 것”이라고도 평가했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

월요일인 6일은 전국이 구름 많고 내륙을 중심으로 낮 기온이 30도 안팎으로 오르는 등 무더운 날씨가 되겠다. 이 같은 무더위는 목요일까지 이어지다가 금요일부터는 다음주까지 마라톤 장맛비가 내리겠다. 기상청은 “6일은 동해상에 위치한 고기압의 가장자리에 들면서 전국이 구름 많고 무더운 날씨를 보이는 가운데 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙지역을 중심으로 오후에 곳에 따라 소나기가 내릴 것”이라고 5일 예보했다. 기상청에 따르면 대기 불안정으로 인해 6일은 강원 영서, 충북 북부, 경북 북부 내륙을 중심으로 돌풍과 천둥, 번개를 동반한 5~40㎜의 소나기가 내리겠다. 또 기상청은 6일 전국의 낮 최고기온이 25~31도 분포를 보이는 등 7일까지 대부분 내륙에서 낮 기온이 30도 안팎으로 올라 더울 것으로 전망했다. 6일 지역별 낮 최고기온은 세종 31도, 춘천, 대전, 대구 30도, 서울, 광주 29도, 부산, 제주 26도 등이다. 한편 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 목요일인 오는 9일 서울과 경기도, 충남, 전라도, 경북 지역에는 소나기가 내리겠으며 제주도는 장마전선의 영향으로 비가 내리겠다. 이후 장마전선이 북상해 10일 금요일부터 다음주 수요일인 15일까지 전국적으로 비가 내리는 마라톤 장맛가 이어질 것으로 기상청은 예상했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2000년부터 매년 10월 초 서울 여의도에서는 서울세계불꽃축제가 열린다. 올해는 코로나19 영향으로 열리지 않을 것으로 알려졌지만 축제가 열릴 때는 일대 교통정체는 물론 발디딜틈이 없을 정도의 사람이 몰린다. 불꽃놀이는 축제나 기념일에 빠지지 않고 열린다. 미국은 7월 4일 독립기념일이 되면 곳곳에서 대규모 불꽃놀이가 벌어진다. 중국은 최대명절이라는 춘절이 되면 크고 작은 불꽃놀이가 전국에서 열리면서 그로 인한 미세먼지가 한반도에까지 심각한 영향을 미친다는 분석결과가 몇 년 전 나오기도 했다. 갖가지 화려한 색깔과 모양으로 하늘을 수놓는 불꽃놀이가 눈을 즐겁게 해줄지는 몰라도 호흡기를 비롯해 건강에는 최악의 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 의대 환경의학교실, 컬럼비아대 지구관측연구소 공동연구팀은 화약류를 연소시켜 폭발시키는 불꽃놀이는 순간적으로 폭발하면서 각종 독성화학물질과 납, 구리 같은 중금속을 순간적으로 대기 중에 확산시켜 심각한 폐손상을 가져올 수 있다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 독성학 분야 국제학술지 ‘입자·섬유 독성학’(Particle and Fibre Toxicology Journal) 2일자에 실렸다. 미국에서는 매년 불꽃놀이 때문에 화상을 포함해 손가락이나 팔을 잃거나 시력 손상 같은 물리적 상해를 입어 병원을 찾는 사람이 1만~2만 5000명에 이르는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 미국 내에서 쉽게 구할 수 있는 불꽃놀이 표본 12종을 구해 생쥐와 사람의 폐세포를 이용해 실험했다. 연구팀은 가로, 세로, 높이 각각 1m의 스테인리스 박스(한쪽은 안쪽을 볼 수 있는 투명한 플라스틱) 안에 생쥐와 사람의 폐세포를 넣고 대규모 불꽃놀이를 할 때 발생하는 연기와 비슷한 비율의 화약연기에 20분 정도 노출시켰다. 보통 불꽃의 색깔을 내기 위해 다양한 금속가루를 사용하는데 리튬(빨간색), 나트륨(노란색), 칼륨(보라색), 구리(청록색), 칼슘(주황색), 스트론튬(짙은 빨간색) 등이 대표적이다. 불꽃놀이 때 나오는 연기에는 이들 금속가루에 열이 가해지면서 화학반응을 일으키는 것으로 알려졌다. 연구팀은 생쥐 및 세포실험 결과 화약연기에는 납, 구리와 같은 중금속 농도가 인체에 유해한 수준으로 나타났다고 밝혔다. 또 이들 중금속 입자에 노출될 경우 호흡기, 특히 폐세포의 산화속도가 급속히 증가되는 것이 관찰됐다. 세포 산화가 계속될 경우 세포가 기능을 잃고 손상되거나 괴사하게 된다. 이와 함께 연구팀은 환경보호국(EPA) 대기분석데이터를 바탕으로 매년 대규모 불꽃놀이가 벌어지는 대도시 12곳을 대상으로 1999년부터 2014년까지 대기질을 분석했다. 그 결과 매년 12월 31일과 1월 1일, 7월 4~5일에 대기 중 납, 티타늄, 스트론튬, 구리 등 독성 금속물질의 수치가 극도로 높게 나온 것을 확인했다. 특히 일부 화약에서는 다른 화약보다 인체세포에 미치는 독성의 정도나 중금속 함량이 10배 이상인 것으로 나타났다. 테리 고든 뉴욕대 의대 교수(환경독성학)는 “일반적으로 불꽃놀이라고 하면 화상 같이 폭발로 인한 부상만 생각하는 경우가 많지만 화약류의 연소로 인해 나오는 연기는 더 많은 사람에게 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것을 이번 연구에서 보여준 것”이라고 말했다. 고든 교수는 또 “매년 짧은 시간 동안에만 화약연기에 노출된다고 생각하지만 한꺼번에 많은 양이 강도 높게 배출되기 때문에 매일 호흡하는 대기오염물질보다 독성이 훨씬 강하다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 세포 내 DNA 이상 구조를 제어하는 방법을 찾아냈다. 이번 연구를 활용하면 암 예방에도 도움이 될 것으로 보인다. 기초과학연구원(IBS) 유전체항상성연구단 연구팀은 암 억제단백질로 알려진 ATAD5가 DNA 이상 구조를 어떻게 없애 유전체 안정성을 유지하는지를 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’(Nucleic Acids Research)에 실렸다. 인체 세포는 생명유지를 위해 DNA 복제, 전사, 복구 등 다양한 대사활동을 한다. DNA 전사과정에서 RNA는 DNA 이중나선의 한 가닥에 결합한 ‘R-루프’라는 것이 일시적으로 형성되는데 대사과정이 끝나면 사라지게 된다. 문제는 R-루프가 해소되지 않고 장시간 유지될 경우 DNA 대사과정이 완료되지 못하는데 이 상태에서 세포분열이 진행되면 DNA가 손상돼 암을 유발시키게 된다.ATAD5 단백질은 DNA가 복제 과정을 완료하지 못하고 멈춰 버리는 DNA 복제스트레스 현상을 해소해 암 억제에 기여한다는 것을 이번 연구에 앞서 밝혀낸 바 있다. 연구팀은 ATAD5 단백질이 DNA 복제 과정에서 R-루프 형성을 제어해 유전체 안정성을 유지한다는 것을 추가로 밝혀냈다. 연구팀은 사람 세포를 이용한 실험에서 ATAD5 단백질 양을 인위적으로 줄이자 DNA 복제가 진행 중인 세포에서 R-루프 양이 증가하는 것이 관찰됐다. ATAD5가 세포 속 유전적 변이에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주는 점이라고 연구팀은 설명했다. 이규영 IBS 연구위원은 “이번 연구는 ATAD5 단백질이 DNA 복제를 조절하고 복제스트레스를 해소할 뿐만 아니라 DNA 내 이상구조를 제어할 수 있음을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “암 치료제나 노화억제제 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 과학자가 참여한 미국 연구진이 미세혈관 손상까지 찾아낼 수 있는 고해상도 초음파 영상 기술을 개발했다. 미국 피츠버그대 생체공학과, 피츠버그대 의대 초음파분자이미징 및 치료센터 연구팀은 기존 초음파 기술로는 불가능했던 질환의 진행과정을 관찰할 수 있는 초고해상도 초음파 영상기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘국제 신장학’(Kidney International)에 실렸다. 이번 연구에는 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 유재석 교수도 참여했다. 흔히 건강검진에서 복부와 목 부위 갑상선 검사를 위해 초음파 검사를 실시한다. 여기에 쓰는 초음파 영상 기기 해상도는 음향회절한계가 있었다. 음향회절한계란 특정 물체를 시각화하기 위해서는 물체 크기가 시각화하는데 필요한 주파수의 절반 이상이 되야 한다는 것이다. 충분히 크지 않으면 초음파 영상을 볼 수 없다는 것이다. 또 기존 방식은 데이터를 취합하는데도 시간이 걸리기 때문에 응급 상황에서는 사용이 쉽지 않았다. 연구팀은 초음파 조영제의 개별신호를 구분해 위치를 찾아내는 국지화 기술을 이용해 기존 기기보다 4~5배 이상 해상도를 높이는데 성공했다. 기존에는 150~200㎛(마이크로미터) 크기의 혈관까지만 찾아낼 수 있었지만 이번 기술을 활용하면 32㎛의 미세혈관도 관찰이 가능하다. 또 천문학에서 주로 사용되는 신호처리 기술을 활용해 데이터 수집시간을 기존 수 분에서 1초 이내로 줄여 응급상황에서도 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 연구팀은 이번에 개발한 기술을 이용해 기존 초음파 영상기기로는 관찰이 불가능했던 급성신장손상이 만성신장질환으로 진행되는 과정을 관찰하는데 성공했다. 연구에 참여한 유재석 교수는 “이번에 개발한 초음파 영상기술은 기존 초음파 기기로는 해상도의 한계 때문에 진단이 불가능했던 질병의 진행을 관찰함으로써 치료하는데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr