유엔 안전보장이사회가 4일(현지시간) 북한의 단거리 발사체에 대한 비공개 회의를 열고 유럽 지역 6개국이 북한을 규탄하는 공동성명을 발표했다. 상임이사국인 영국·프랑스, 비상임이사국인 독일·벨기에·폴란드, 차기 이사국인 에스토니아의 유엔 대사는 이날 안보리 회의 직후 “지난달 28일 미사일 발사를 비롯해 북한의 잇따른 탄도미사일 발사에 깊은 우려를 표명한다”고 성명을 냈다. 이들은 “북한은 지난 5월 이후로 모두 13차례 탄도미사일을 발사했고 핵 프로그램 활용을 이어 가고 있다”면서 “이는 국제 평화와 안전뿐만 아니라 지역 안보와 안정을 훼손하고, 만장일치로 채택된 안보리 결의에도 명백하게 위반된다”고 했다. 안보리 대북결의는 북한의 탄도미사일 기술을 이용한 발사를 금지하고 있다. 그러나 지금까지 북한이 단거리 또는 중거리 탄도미사일을 시험발사했을 때 추가 제재 결의안이 채택된 적은 없다. 이번 규탄 성명 역시 경고 차원으로 보인다. 이에 대해 북측은 대북 적대시 정책의 연장선상으로 보고 반발할 것으로 예상된다. 지난 10월 유럽 6개국이 북한의 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 발사를 규탄하는 성명을 내자 북한 외무성 대변인은 “미국의 사촉을 받은 성명”이라며 “안보리가 올바른 잣대나 기준도 없이 우리의 자위권에 속하는 문제를 부당하게 탁우에(탁자 위에) 올려놨다”며 비난한 바 있다. 또 김성 유엔주재 북한 대사는 이날 안보리 차원에서 추진되는 ‘북한 인권토의’와 관련해 강력한 대응을 경고했다. 김 대사는 이메일 성명에서 “북한의 인권 상황을 다루는 어떤 회의도 심각한 도발”이라며 “미국의 적대정책에 편드는 것”이라고 했다고 로이터통신이 전했다. 12월 안보리 순회의장국인 미국을 비롯해 영국, 프랑스, 독일은 세계 인권선언의 날인 12월 10일 북한 인권토의 개최를 추진하는 것으로 알려졌다. 신범철 아산정책연구원 안보통일센터장은 “유럽 국가들의 규탄 성명은 향후 미국이 북한에 대해 전면적인 압박 기조로 전환할 때 유용하게 사용하기 위한 포석”이라며 “북한이 대륙간탄도미사일(ICBM) 발사를 재개할 경우 미국은 이전에도 동맹국들이 문제 제기를 해 왔다는 명분을 앞세워 강도 높은 압박을 가할 것”이라고 분석했다. 서유미 기자 seoym@seoul.co.kr

한주를 마무리하는 6일 금요일 전국 아침기온은 전날보다 더 떨어진 영하 16도~영하 2도 분포를 보이면서 이번 추위의 절정이 되겠다. 아침에는 제주도를 제외한 전국이 영하권에 머물며 찬 바람까지 불어 실제 체감온도는 더 낮을 것으로 보인다. 기상청은 “중국 산둥반도 부근에 위치한 고기압의 영향으로 전국이 맑겠지만 우리나라 북서쪽에서 찬 공기가 대거 유입되면서 6일은 올 겨울들어 가장 추운 날씨가 될 것”이라고 5일 예보했다. 기상청에 따르면 6일 아침은 오늘보다 3~5도 기온이 더 낮아져 내륙을 중심으로 영하 12도 이하, 그 밖의 지역에서도 영하 10도 이하로 떨어져 강원산지와 일부 경기 북부내륙, 강원내륙에 내려진 한파특보가 경북, 충북 일부 지역까지 확대됐다. 6일 지역별 아침 최저기온은 춘천 영하 12도, 세종 영하 10도, 서울 영하 9도, 대전 영하 7도, 대구 영하 6도, 광주 영하 5도, 부산 영하 3도, 제주 3도 등이다. 그러나 바람까지 다소 강하게 불면서 체감온도는 경기 연천 영하 17도, 강원 철원 16도, 서울 영하 12도, 춘천 영하 11도 등으로 실제로는 더 춥게 느낄 것으로 보인다. 토요일인 7일 전국의 아침 기온은 영하 9도~0도 분포를 보여 금요일보다는 오르겠지만 주말에도 추위는 여전하겠다. 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 이번 추위는 다음 주 초나 돼야 풀릴 것으로 예상된다. 10일 화요일부터는 평년기온(아침 영하 9도~영상 3도, 낮 3~12도)보다 다소 높아질 것으로 기상청은 전망했다. 기상청 관계자는 “추운 날씨가 계속 이어지고 있는 만큼 건강관리, 축산, 수도관 동파 예방 등 한파피해 예방에 만전을 기해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

내년 1월 초 남미 기아나발사장 이송...2월 18일에 아리안5호에 실려 발사 예정 표준硏 초미세먼지 측정 신뢰도 높일 수 있는 시스템 개발 최근 몇 년 간 겨울철만 되면 추위보다 미세먼지를 더 걱정하는 분위기가 됐다. 이 때문에 정부에서도 12월부터 이듬해 3월까지 국내에서 발생하는 미세먼지 배출량을 줄이기 위해 미세먼지 계절관리제를 시행하고 있다. 이 같은 상황에서 과학기술계도 미세먼지에 대응하기 위한 새로운 무기들을 속속 내놓고 있다. 우선 과학기술정보통신부, 환경부, 해양수산부 공동으로 동아시아 지역의 미세먼지와 적조, 녹조는 물론 각종 해양사고 등 해양 감시에 최적화된 정지궤도 위성 ‘천리안2B호’를 개발완료하고 지난 4일 대전 한국항공우주연구원에서 공개했다. 3867억원이 투입된 천리안2B호는 높이 3.8m, 무게 3400㎏로 동경 128.2도, 적도 상공 3만5786㎞에서 지구 자전속도와 같은 속도로 회전하며 동일한 지역을 정밀감시하는 정지궤도 위성이다. 천리안2B호는 지난해 12월 발사돼 지난 7월부터 기상정보를 제공하고 있는 정지궤도 기상위성인 ‘천리안2A호’와 쌍둥이 위성이다. 천리안2B호는 정지궤도 위성으로는 세계 최초로 미세먼지를 관측할 수 있는 환경탑재체가 장착됐다. 이는 미국항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)에서 계획하고 있는 환경전용 정지궤도위성 발사보다 2~3년 빠른 것이다.천리안2B호는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골남부까지 한반도 주변 동아시아 지역 전체를 관측해 미세먼지는 물론 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20여종의 대기오염물질 정보를 파악할 수 있다. 현재 환경부 산하 국립환경과학원에서 수행하는 미세먼지 예보에는 지상관측 자료만 쓰이고 있지만 천리안2B호가 대기환경정보를 본격적으로 제공하는 2021년부터는 미세먼지 예보의 정확도가 높아질 것으로 기대되고 있다. 특히 천리안2B호의 관측망은 미세먼지의 이동경로를 추적할 수 있기 때문에 중국발 미세먼지 현황을 정확히 파악할 수 있을 것으로 보인다. 또 국내에서 대규모 미세먼지 발생지역을 파악할 수 있어 해당 지역을 집중 관리하는 등 대기환경 개선정책 수립에도 활용할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이와 함께 천리안2B호에는 해양감시장비도 탑재돼 적조, 녹조, 유류사고 등 해양재해 발생을 실시간 관측할 수 있고 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질변화 모니터링도 가능하게 된다. 천리안2B호는 내년 1월 5일 발사장소인 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터로 옮겨진 뒤 발사 준비상태 점검을 마친 뒤 2월 18일경 아리안5호 로켓에 실려 발사될 예정이다. 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “천리안2B호가 본격적으로 운용되는 2021년 이후부터는 우리나라를 포함한 동아시아에 분포한 대기오염물질의 배출과 장거리 이동 대기오염물질 농도를 스마트폰 영상으로도 손쉽게 확인할 수 있게 될 것”이라고 말했다.여기에 한국표준과학연구원 가스분석표준센터 연구팀은 초미세먼지(PM2.5) 농도 측정의 정확성을 높여 수치의 신뢰성을 높일 수 있는 평가기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 초미세먼지 농도는 화력발전소 같은 대형 공장을 포함해 전국 수 백여 곳에 설치된 측정소에 있는 측정기의 수치를 바탕으로 정해진다. 지금까지는 초미세먼지 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치의 분리 효율을 정확히 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하지 못한 채 사용돼 왔기 때문에 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도에 대한 문제는 끊임없이 제기돼 왔다. 연구팀은 실제 먼지를 이용해 먼지 크기별 입경분립장치의 분리효율을 측정하고 계산하는 시스템을 개발하는데 성공함으로써 국민들이 일상에서 접하는 초미세먼지 농도 수치에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

발사 1년 만에 태양 2400만㎞ 앞에 근접 태양서 나오는 초속 200~900㎞ ‘태양풍’ 자기장 변화가 가속 만든단 사실 밝혀내 초속 450㎞ 미만 바람 코로나 구멍서 비롯 그리스 신화에서 크레타섬에 갇힌 천재 발명가 다이달로스는 아들 이카로스와 함께 새의 깃털을 밀랍으로 붙여 만든 날개를 달고 탈출을 시도한다. 다이달로스는 탈출 직전 이카로스에게 “태양을 똑바로 쳐다보고 날지 마라. 그러면 추락하게 될 테니까”라고 충고를 했다. 그러나 하늘을 나는 것에 신이 난 이카로스는 태양을 향해 너무 높이 날았다가 날개를 잃고 바다에 떨어져 죽었다.태양은 지구에 사는 모든 생물에게 생명의 원천이다. 과학기술이 눈부시게 발달했지만 얼마 전까지만 해도 태양은 멀리서 바라볼 수밖에 없는 천체였다. 태양 표면의 온도는 5778K(절대온도 켈빈·섭씨 약 5504도)이고 태양 대기 가장 바깥쪽인 코로나의 온도는 100만K(약 섭씨 99만 9727도)에 이르기 때문에 ‘태양 탐사는 불가능한 임무’였다. 그러나 지난해 8월 12일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 인류 최초로 태양 탐사를 목적으로 만들어진 ‘파커 태양 탐사선’이 발사됐다. 파커 태양 탐사선은 1958년 태양에서 입자와 자기장의 지속적 방출이 있다는 태양풍 가설을 세운 과학자 유진 파커 박사의 이름을 딴 것으로 생존 과학자의 이름을 우주선에 명명한 것은 처음이었다. 파커 태양 탐사선은 발사 1년 만에 태양과 가장 가까운 행성인 수성까지 거리인 5800만㎞보다 더 가깝게 태양에 다가가 관찰했다. 그렇게 얻어진 데이터를 바탕으로 태양풍의 기원과 고에너지 입자물리학에 대한 통찰력을 보여 준 연구 결과들이 한꺼번에 발표됐다. 미국 프린스턴대, 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 캘리포니아공과대(칼텍), 존스홉킨스대 응용물리학연구소 등 15개 연구기관과 그리스, 영국, 프랑스 공동연구팀을 비롯한 세 개의 연구팀은 파커 탐사선이 태양에서 2400만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 코로나를 정밀 관찰해 얻은 데이터들을 분석해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5일자에 세 편의 논문과 한 편의 분석논문으로 발표했다. 태양에서 불어오는 바람이라고 할 수 있는 태양풍은 양전자, 전자 같은 미립자와 고에너지 입자 등 물질을 초당 약 100만t 가까이 방출하고 있다. 태양풍의 속도는 초속 200~900㎞인데 초속 750~900㎞는 빠른 태양풍, 초속 450㎞ 이하는 느린 태양풍으로 분류된다. 태양풍은 보통 코로나를 떠나면서 속도가 빨라지고 지구 가까이 오면서 속도나 특성이 변화되는데 이전까지는 이 같은 현상에 대해 정확한 설명을 내놓지 못했었다. 저스틴 캐스퍼 미시간앤아버대 기후우주과학과 교수가 주도한 연구팀은 파커 태양 탐사선이 보내온 자료를 분석한 결과 자기장의 변화가 태양풍의 속도를 증가시킨다는 사실을 발견했으며 이런 속도의 증가는 이론적으로 예측한 것보다 더 빠르다는 것을 확인했다. 또 러셀 하워드 미해군연구소 박사가 주도한 연구팀은 초속 450㎞ 미만의 느린 태양풍에 초점을 맞춰 분석을 했는데 느린 태양풍은 태양의 적도 부근에서 발견된 코로나 구멍에서 비롯된다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 종합한 데이비드 맥코머스 프린스턴대 우주물리학과 교수(플라스마물리학)는 “태양에 가깝게 다가가는 것 자체가 매우 위험한 모험이지만 파커 태양 탐사선은 앞으로도 5년 동안 태양에 근접하면서 지금까지 알지 못했던 태양의 구조와 태양풍에 대한 상세한 정보를 얻게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 해의 마지막 달인 12월이 되면 크리스마스와 함께 소담스럽게 내리는 함박눈을 기대하는 사람들이 많습니다. 하얀 눈을 보며 느껴지는 푸근함과 이유 없는 기대감, 감성적인 느낌은 작가들에게도 마찬가지인 것 같습니다. 요즘 흥행몰이 중인 애니메이션 ‘겨울왕국2’의 모티브가 된 동화작가 안데르센의 ‘눈의 여왕’부터 “국경의 긴 터널을 빠져나오자 설국이었다”라는 도입부로 유명한 가와바타 야스나리의 ‘설국’, 추리소설 역사상 가장 독특하고 철학적이라는 평가를 받는 ‘스밀라의 눈에 대한 감각’까지 눈을 소재로 한 작품들은 셀 수 없이 많습니다. 기상청이 지난달 말 ‘3개월(12~2월) 기상전망’을 발표하면서 올 12월은 평년과 비슷한 수준의 강수량을 보이는 한편 기온은 평년보다 다소 높을 것이라고 예보해 눈 구경이 어려울 것으로 생각했지만 지난 3일 오전과 4일 새벽 서울과 경기 지역을 중심으로 눈이 펑펑 내렸습니다. 구름 속 수분이 얼어 하얗게 떨어지는 ‘눈’에는 보이는 것과는 달리 다양한 과학이 숨겨져 있습니다. 눈은 상층 기온은 영하권이고 지상 온도는 2도 이하일 때 내리는데 크게 함박눈, 싸락눈, 가루눈, 진눈깨비 등 4종류로 나뉩니다. 함박눈은 여러 개의 눈 결정이 붙어 만들어진 눈송이가 내리는 것으로 상공 1.5㎞의 기온이 영하 10도 안팎일 때 만들어지며 비교적 따뜻하고 습한 공기에서 만들어집니다. 싸락눈은 작은 얼음알갱이가 떨어지는 것으로 1.5㎞ 상공의 기온이 영하 20도 이하일 때 내리며, 밀가루처럼 부슬부슬해 잘 뭉쳐지지 않는 가루눈은 습도와 기온이 낮고 바람이 강하게 불 때 많이 내립니다. 함박눈이 내릴 때보다 싸락눈이나 가루눈이 내리는 날이 훨씬 춥습니다. 진눈깨비는 상공의 기온이 높아 눈이 내리다가 중간에 녹아 비와 섞여 내리는 현상을 말합니다. 눈의 종류는 4가지에 불과하지만 눈의 결정 모양은 6000개가 넘는 것으로 알려져 있습니다. 사람마다 지문이 다른 것처럼 같은 장소, 같은 시간에 내리는 눈이라도 현미경으로 보면 결정 모양이 제각각이라는 말이지요. 사람들이 가장 흔히 알고 있는 눈 결정 모양은 ‘겨울왕국’ 로고에서처럼 6개의 가지가 뻗쳐 있는 육각형 모양입니다. 이런 형태의 눈 결정은 상공 1.5㎞의 기온이 영하 10~20도 사이일 때 만들어집니다. 이보다 기온이 낮으면 기둥 모양이나 판상형 결정이 만들어지고 영하 10도보다 높을 때는 바늘이나 장구 모양처럼 길죽한 형태의 결정이 만들어진다고 합니다. 눈의 결정이 수천 개의 모양을 갖고 있다는 사실이 알려진 것은 20세기 초 미국의 농부이자 아마추어 눈 사진가 윌슨 벤틀리 덕분입니다. 벤틀리는 현미경과 사진기를 결합시킨 장치를 만들어 죽기 전까지 6000여종의 눈 결정을 찾아내 사진으로 남겼습니다. 정통 과학자가 아닌 그가 이런 엄청난 성과를 낼 수 있었던 것은 눈에 대한 호기심 때문이었습니다. 1931년 66세의 나이로 세상을 떠난 것도 눈 결정 사진을 찍기 위해 눈보라가 몰아치는 바깥에 너무 오래 있어서 얻은 폐렴 때문이었다는 이야기만 들어 봐도 그의 열정을 이해할 수 있습니다. 20세기 들어 미국이 유럽을 제치고 세계 과학의 중심지가 된 것은 과학에 대한 이런 관심과 호기심들이 모여 만든 결과가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

미국 웨스트버지니아대 의대 산하 록펠러 신경과학연구소 연구진은 집속 초음파(FU)를 사용해 알츠하이머 치매를 치료하는 방법을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 1~6일 미국 시카고에서 북미방사선학회(RSNA)가 개최한 ‘2019 RSNA 과학분과 연례회의’에서 발표됐다. 알츠하이머의 약물치료가 쉽지 않은 이유는 뇌 속으로 분자나 이온이 마음대로 오가지 못하게 하는 혈액뇌장벽 때문이다. 연구팀은 61, 72, 73세의 초기 알츠하이머 환자를 대상으로 헬멧 형태의 기기를 이용해 알츠하이머 발병 부위에 고강도 집속초음파를 순간적으로 발사해 혈액뇌장벽을 약화시킨 다음 치료약물을 주입했다. 그 결과 알츠하이머 원인 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 줄어들고 뇌 속 독성물질을 청소하는 혈액의 흐름이 빨라지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

5일 목요일과 6일 금요일에 올 겨울 들어 가장 추운 날씨를 보일 것으로 전망된다. 특히 6일 금요일 아침은 추위의 절정이 될 것으로 보이며 서울을 비롯한 수도권과 내륙 지역은 낮에도 기온이 상승하지 못하고 영하권에 머물 것으로 예상됐다. 기상청은 “중국 북부지방에 위치한 차고 건조한 고기압이 서서히 남동진하면서 6일까지 우리나라에 영향을 줄 것”이라고 4일 예보했다. 이에 따라 4일 밤 10시에 강원 북부산지, 강원 중부산지, 화천, 철원과 경긱도 양주, 포천, 연천 지역에 한파주의보가 발령될 예정이다. 6일까지 추운 날씨가 이어질 것으로 전망되는 만큼 한파특보도 다른 지역까지 확대될 가능성이 높다. 5일 전국의 아침 최저기온은 영하 11도~영상 5도 분포를 보일 것으로 예상되는 가운데 바람도 강하게 불어 체감온도는 영하 14도~영상 2도로 더욱 낮을 것으로 보인다. 낮 기온도 영하 3도~영상 9도 분포로 대부분의 내륙지역에서는 낮에도 온도가 오르지 못하고 영하권에 머물러 하루 종일 추울 것으로 기상청은 전망했다. 5일 지역별 아침 기온은 춘천 영하 8도, 세종 영하 6도, 서울 영하 5도, 대전 영하 4도, 대구 0도, 광주 1도, 부산 3도, 제주 8도 등이며 낮 기온은 서울 영하 2도, 춘천 1도, 대전, 세종 2도, 광주 4도, 대구 5도, 부산 8도, 제주 10도 등이다. 6일 금요일 아침은 전날보다 기온이 3~5도 정도 더 떨어지면서 내륙을 중심으로 영하 12도 이하, 그 밖의 지역에서도 영하 10도 이하로 떨어질 것으로 보인다. 6일 전국의 아침 최저기온은 영하 16도~영하 1도로 평년(영하 7도~영상 3도)보다 4~9도 정도 낮은 기온 분포를 보이겠다. 낮 최고기온도 0~7도에 머물러 매서운 겨울 날씨를 보이겠다. 한편 한반도 북서쪽에서 찬 공기가 다시 내려오면서 서해상에서 해수면과 대기 하층의 기온차 때문에 형성된 구름대가 유입되면서 5일 오후부터 밤 사이에 전라 서해안과 충남 서해안, 전라 내륙 지역에 눈이 내리는 곳이 있을 것으로 보인다. 기상청 관계자는 “추운 날씨가 계속될 것으로 예상되는 만큼 건강관리나 농축산 분야에서 한파피해 예방에 만전을 기해달라”면서 “건조특보가 발효중인 강원 영동지역은 차고 건조한 공기가 지속적으로 유입될 것으로 예상되는 만큼 산불 등 각종 화재 예방에 각별히 유의해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바람이 스쳐지나가기만 해도 자지러질 듯이 아프다는 통풍, 날씨가 흐리기만 해도 온 몸이 욱신거리게 하는 관절염, 이전의 기억을 서서히 잃어 존엄한 삶을 망가뜨리는 치매. 이들의 공통점은 바로 ‘염증’이다. 실제로 체내 염증 반응 조절이 제대로 되지 않아 발생하는 질병은 전 세계 사망률 1위인 암을 비롯해 알츠하이머, 세균감염으로 인한 패혈증까지 다양하다. 이 때문에 많은 의료현장에서 염증 반응을 추적해 진단하는데 활용하고 있다. 그러나 현재 사용되는 위상차 영상 정보로는 염증성 질환 조기 진단에 한계가 있다. 이런 상황에서 국내 연구진이 체내 염증 반응을 실시간으로 빠르게 확인할 수 있는 새로운 영상화 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단, 서울대 의대 공동연구팀은 각종 질병의 원인인 체내 염증현상을 영상으로 관찰하고 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 각종 염증성 질환은 인플라마좀이라는 특정 단백질이 활성화되면서 나타나는 것으로 알려져 있다. 기존에는 체내에서 인플라마좀 활성화를 시공간적으로 분석할 뿐 실시간 변화를 측정하기 어려웠고 일부에서는 유전자 조작을 통해 실시간 관찰을 가능케 했지만 환자를 대상으로 적용하기 어려운 연구목적에만 쓰여왔다. 연구팀은 염증 단백질이 아닌 염증 발생 초기에 중요한 역할을 하는 효소인 ‘캐스페이즈-1’이라는 물질에 주목했다. 연구팀은 이 물질에 닿으면 빛을 낼 수 있는 형광물질을 개발해 형광 신호의 강도 변화를 실시간으로 관찰할 수 있도록 했다. 이 형광물질은 독성이 없고 체내에서 빠르게 분해돼 생체 적합성이 뛰어나다나는 장점이 있다. 실제로 알츠하이머, 대장염, 암 등 다양한 염증성 질환을 앓도록 만든 생쥐에게 이번에 개발한 형광물질을 투여하는 실험을 실시한 결과 질병의 실시간 변화를 관찰할 수 있었다. 또 염증성 질환의 증상이 외부로 나타나기 전에 조기에 진단하는데도 성공했다. 권익찬 KIST 박사는 “이번 연구를 활용하면 체내 염증효소의 변화를 실시간으로 관찰하고 염증성 질환의 조기 진단과 치료제 개발, 효능 평가에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

햇빛을 전기로 바꿔주는 태양광 에너지는 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 대표적인 신재생에너지 중 하나로 꼽히고 있다. 그러나 광자 한 개를 하나의 전하입자로만 변환시킬 수 있다는 제한 때문에 태양전지의 효율을 높이는데 한계가 있다. 국내 연구진이 광자 한 개를 더 많은 전하입자로 변환시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 네덜란드 암스테르담대 공동연구팀은 빛 에너지(광자)에 비례해 전하 캐리어 수가 늘어나는 캐리어 증폭현상을 2차원 물질에서 처음 관찰하는데 성공해 태양전지 효율을 획기적으로 늘릴 수 있는 단초를 마련했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2일자에 실렸다. 일반적으로 에너지가 아무리 커도 광자 한 개는 전하 운반입자(캐리어) 한 쌍만 만들어 낼 수 있다. 그렇지만 특정 조건에서는 캐리어 증폭현상이 일어나 광자가 두쌍 이상의 전하입자를 만들 수 있는 것으로 알려져 있었다. 이런 물질은 나노미터 크기의 양자선(線)이나 양자점(點), 2차원 물질이 있다. 2차원 물질은 그래핀처럼 두께가 원자층 수준의 얇은 물질로 기존 물질과는 전혀 다른 물리현상이 나타나 차세대 반도체로 주목받고 있다. 특히 2차원 물질에서는 여분의 빛 에너지가 캐리어로 모두 전환될 수 있다고 이론상 알려져 있지만 관측된 적은 없었다. 연구팀은 캐리어 증폭현상을 발생시킬 수 있는 가능성 높은 후보물질을 합성했다. 그 결과 서로 다른 화합물을 기체로 만든 다음 진공 상태에서 반응을 일으켜 얇은 막을 형성시키는 기상화학증착 방식으로 광변환 효율이 좋은 것으로 알려진 몰리브덴디텔루라이드와 텅스텐디셀레나이드를 대면적으로 합성시키는데 성공했다.이렇게 만들어진 전이금속 칼코젠 화합물을 초고속 분광법으로 분석한 결과 캐리어 증폭현상이 관찰됐다. 관찰 결과 여분의 에너지가 추가 캐리어를 만들어 냄으로써 기존 실리콘 태양전지의 빛-전기 전환효율의 한계인 33.7%를 넘어서는 것이 확인됐다. 이 때문에 연구팀은 이번 합성물질을 태양전지로 활용하면 전지효율을 46% 가까이 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 나노구조물리연구단 단장(성균관대 교수)는 “이번 연구결과를 활용하면 태양전지는 물론 광검출기 등 다양한 광전자 분야 기기를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “특히 이번에 찾아낸 2차원 전이금속 칼코젠 소재는 가볍고 우수한 빛흡수력, 뛰어난 내구성, 유연성 때문에 플렉서블 태양전지 상용화까지 기대할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3일 아침 서울을 비롯한 수도권 지역 출근길에 눈이 내리고 기온도 뚝 떨어져 도로가 빙판이 될 우려가 커 교통 혼잡이 예상된다. 기상청은 “우리나라 북서쪽에서 유입되는 찬 공기가 따뜻한 해수면을 지나면서 만들어진 구름대가 서해안을 중심으로 비와 눈을 뿌리다가 2일 밤부터 풍향이 북서풍에서 서풍으로 차차 바뀌면서 구름대가 내륙으로 유입될 것”이라고 2일 예보했다. 2일 전라 서해안과 제주도, 충남서해안 등에 비와 눈을 뿌린 구름대가 내륙으로 유입돼 서울을 비롯한 수도권은 3일 오전에, 강원 영서 남부와 경북 북부 내륙은 3일 오후부터 저녁 사이에 비나 눈이 오는 곳이 있겠다. 서울은 출근시간인 오전 6~9시에 눈이 오다가 낮이 되면서 기온이 영상으로 오르면서 비로 바뀔 것으로 기상청은 전망했다. 경기 남부 지역은 새북부터 내리기 시작해 오전까지 눈이 오다가 비로 바뀌어 퇴근시간인 오후 6시까지 비 또는 눈이 이어지겠다. 기상청에 따르면 서울과 경기 남부지역은 대기 하층인 1.5㎞ 상공에 서풍의 유입이 약하거나 늦어질 경우 눈이 땅으로 내리지 못하고 날리거나 기온이 영상으로 올라 비와 섞이면서 쌓이는 양이 적어질 수 있다고 밝혔다. 그러나 북서쪽에서 찬 공기가 유입되면서 추워지기 시작해 3일 아침에는 바람까지 강하게 불어 서울은 아침 기온이 영하 4도까지 떨어지고 체감온도는 영하 7도까지 떨어질 것으로 전망됐다. 3일 전국의 아침기온도 영하 9도~영상 4도 분포로 전국 대부분 지역이 영하권에 머물러 새벽과 아침에 내린 비나 눈이 얼어 교통혼잡을 빚을 가능성도 높다. 한편 3일 오전 서울에 눈이 내리면 올 겨울 들어 시민들이 육안으로 보는 첫 눈으로 기록될 것으로 보인다. 서울에는 지난달 15일 새벽 1시 20분부터 50분 가량 2019년 첫 눈이 내린 것으로 공식 기록돼 있다. 서울 종로구 송월동에 위치한 기상관측소에서 눈이 관측됐지만 새벽이고 눈의 양이 많지 않아 많은 시민들은 눈을 보지못했다. 이 때문에 3일 오전에 내리는 눈이 사실상 첫 눈을 맞는 셈이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3일은 중부지방을 중심으로 눈이 내리고 서울은 체감온도가 영하 7도까지 떨어진다. 이렇게 기온이 급격히 떨어지는 경우가 많은 겨울철에는 혈관이 수축하면서 혈전이 혈관을 막기 때문에 심장관련 질환 발생자들이 늘어난다. 심장질환을 예방하기 위해서는 평소 꾸준한 운동과 소금이 적게 들어간 저염식을 섭취하는 것이 좋다. 이런 식이조절이나 꾸준한 운동 말고도 아주 간단한 방법으로 심장질환 발병 가능성을 낮출 수 있는 방법이 있다. 바로 ‘양치질’이다. 이화여대 의대, 울산대 의대 공동 연구팀은 하루 세번 양치질을 하는 것이 심방세동, 심부전 같은 심장질환 발병 위험을 낮춘다는 연구결과를 유럽심장학회에서 발행하는 ‘유럽 예방심장학 저널’ 2일자에 발표했다. 스위스 바젤대 의대, 캐나다 맥매스터대 공중보건연구소 연구팀도 비슷한 연구결과를 같은 저널에 발표했다. 구강위생 상태가 좋지 않으면 충치를 일으키는 뮤탄트균을 비롯한 각종 세균이 혈액을 타고 몸에 염증을 일으키는 것은 물론 세균성 심장질환인 심내막염을 일으킬 수 있다는 연구결과들이 있다. 연구팀은 구강 위생과 대표적인 심장질환인 심방세동과 심부전 발병 연관성을 분석했다. 심방세동은 심장이 불규칙하게 뛰는 증상이고 심부전은 심장 기능저하로 신체에 혈액을 제대로 공급하지 못하는 현상이다.연구팀은 국민건강보험 가입자 중 심방세동이나 심부전을 앓은 적이 없는 40~79세 남녀 16만 1286명을 골라냈다. 연구팀은 이들이 2003~2004년에 받은 정기건강검진 데이터 중 키, 몸무게, 혈액검사, 질병유무, 생활방식, 구강상태, 구강관리행동 등을 약 10.5년 뒤 데이터와 비교했다. 추적연구기간 동안 4911명에게서 심방세동이, 7971명이 심부전을 앓게 됐다. 심장질환 발병자와 그렇지 않은 사람들의 구강관리 행동을 비교한 결과 하루 세 번, 3분 이상 꾸준히 양치질 한 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 10년 후 심방세동 발생 위험은 10%, 심부전 위험은 12% 줄어드는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 송태진 교수는 “양치질을 자주 하면 치아와 잇몸 사이에 번식하는 박테리아가 줄면서 혈액 내 침투를 막아 심장질환 발병을 줄이는 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 해의 마지막 달인 12월 첫날 전국에 겨울비가 내렸다. 비가 그친 뒤에는 매서운 겨울 추위가 몰아쳐 이번 주 내내 이어지겠다. 기상청은 “월요일인 2일 중국 중부지방에 위치한 고기압의 가장자리에 들어 전국이 가끔 구름 많은 날씨를 보이겠다”고 1일 예보했다. 비가 그친 2일 아침부터는 한반도 북서쪽에서 차가운 공기가 유입되면서 추워질 것으로 기상청은 전망했다. 2일 전국의 아침 최저기온은 영하 4도에서 영상 7도, 낮 최고기온은 영상 3~11도의 분포를 보이겠다. 지역별 아침 기온은 서울 영하 2도, 세종 영하 1도, 춘천 0도, 대전 1도, 광주, 대구 4도, 부산 6도, 제주 10도 등이다. 3일 중부 지방과 남부 내륙 지역의 아침 기온은 영하권에 머물면서 바람까지 강하게 불어 체감온도는 더 낮아져 이날 전국 아침 최저기온은 영하 8도에서 영상 4도의 분포를 보이겠다. 서울의 경우 3일 아침 최저기온은 영하 4도이지만 체감온도는 영하 7도 이하까지 떨어질 것으로 예상된다. 이날 서울과 경기도, 강원 영서, 충청, 전북 서해안, 경북 북부 지역에는 기압골의 영향을 받아 눈이 내릴 것으로도 전망됐다. 기상청 중기예보(열흘 예보)에 따르면 추위는 이번 주 내내 이어지겠으며 절정은 5일, 6일이 되겠다. 6일 금요일에는 경기 파주 아침 최저기온이 영하 12도, 서울은 영하 7도 등 전국이 영하권을 기록하겠으며 낮 기온도 영상 5도 이하에 머물 것으로 보인다. 바람까지 더해지면서 실제 느끼는 체감온도는 이보다 더 낮을 것으로 전망된다. 기상청 관계자는 “2일부터 기온이 급락하면서 도로가 얼어 미끄러운 곳이 많겠으니 교통 안전에 유의해 달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“영국에 윌리엄 셰익스피어가 있다면 프랑스에는 몰리에르가 있다.” 프랑스 극작가 몰리에르(1622~1673)는 ‘동쥐앙’ ‘타르튀프’ ‘인간혐오자’ 등 성격희극으로 유명하다. 물론 셰익스피어가 누리는 대중성에서는 다소 뒤떨어지지만 셰익스피어가 영문학에서 차지하는 위치만큼 몰리에르가 불문학에서 차지하는 위치는 확고하다. 그런데 100년 전인 1919년 프랑스 시인 피에르 루이(Pierre Louys)는 몰리에르가 인생 대부분을 배우로 지냈으며 40세를 전후해 갑자기 걸작을 내놓기 시작했다고 지적했다. 루이는 몰리에르와 같은 시기에 살았던 또 다른 유명 극작가이자 교육수준이 훨씬 뛰어난 피에르 코르네유(1602~1684)가 대필한 것으로 볼 수 밖에 없다는 의심을 제기했다. 더구나 몰리에르가 서명한 원고가 아직까지 한 번도 발견되지 않았기 때문에 이런 의심은 점점 커질 수 밖에 없었다. 마치 셰익스피어의 작품이 실제로는 케임브리지대 장학생 출신의 크리스토퍼 말로에 의해 쓰여졌다는 주장과 비슷한 의심이다. 이에 프랑스 컴퓨터과학자들과 전산언어학자들이 몰리에르의 작품 대필에 대한 의혹의 진실을 찾기 위해 나섰다. 프랑스 파리-디드로대, 파리과학인문대학, 국립고문서학교(Ecole nationale des chartes) 공동연구팀은 전산 언어학적 분석을 통해 피에르 코르네유와 몰리에르의 작품을 정밀분석한 결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 11월 28일자에 발표했다. 결론부터 말하자면 “몰리에르 작품은 전부 몰리에르 스스로 쓴 것”이다. 1919년 몰리에르의 대필 의혹이 처음 제기된 뒤 2001년 프랑스 그르노블 알프스대학 언어학자들이 몰리에르와 코르네유 작품들을 분석한 결과 두 작가의 단어 선택이 상당부분 겹친다는 연구결과를 ‘계량언어학 저널’에 발표하면서 이 같은 대필의혹은 사실에 가까워지는 분위기였다.이번에 연구팀은 2001년 분석과 달리 몰리에르와 코르네유 뿐만 아니라 동시대에 활동했던 다른 10명의 극작가들의 작품을 단어와 문장별로 분절해 컴퓨터를 이용해 언어적 특징을 분석비교했다. 이전 연구와 달리 단순히 어휘의 일치 뿐만 아니라 단어들을 연결해주고 관계를 설정하는 접속사나 관사 같은 기능적 단어들의 빈도까지 분석했다. 또 작가별 선호하는 문법 구조, 사람들이 글을 쓸 때 무의식적으로 활용하는 언어적 패턴도 살펴봤다. 그 결과 몰리에르와 코르네유 뿐만 아니라 동시대 극작가들 모두 비슷한 단어들을 사용하기는 했지만 즐겨쓰는 문법구조, 접속사, 단어의 위치가 전혀 다른 것으로 나타났다. 이번에 활용한 분석 프로그램은 언어적 특성이 비슷한 작품들끼리 함께 분류시키는 기능을 갖고 있는데 몰리에르의 작품을 코르네유가 대필했다면 몰리에르와 코르네유가 한 범주로 묶여야 하는데 전산언어학적 분석 결과 전혀 다른 범주에 포함되는 것으로 나타났다는 설명이다. 플로리안 샤피로 파리-디드로대 교수(응용수학·계량언어학)는 “이번 연구는 몰리에르는 그 만의 독특하고 식별 가능한 언어를 구사한다는 언어학자들의 의견에 대한 과학적 근거를 제시한 것”이라며 “몰리에르가 프랑스를 대표하는 극작가로 일부에서 주장하는 대필 의혹을 완전히 벗어버렸다고 본다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 해의 마지막달 12월 시작을 알리는 비가 전국적으로 내리는 가운데 2일에도 곳곳에 비나 눈이 내릴 것으로 보인다. 비가 그친 뒤부터는 매서운 겨울추위가 시작될 것으로 전망됐다. 기상청은 “12월 첫 출근인 2일 월요일은 중국 중부지방에 위치한 고기압의 가장자리에 들어 전국이 가끔 구름 많은 날씨를 보이겠다”고 1일 예보했다. 1일 새벽부터 전국에 내리기 시작한 비는 하루 종일 이어지다 밤 늦게 그치겠지만 강원 남부, 충청도, 남부지방은 2일 새벽까지 계속될 것으로 전망됐다. 기온이 낮은 경기 동부, 강원 영서, 경북동부산지에는 비나 눈, 진눈깨비가 내리는 곳이 있겠고 일부지역에는 눈이 쌓일 것으로 보인다. 2일 새벽까지 예상 강수량은 제주도, 경남해안 20~60㎜, 전라도, 경북남부, 경남내륙 10~40㎜, 충청도, 경북북부 5~20㎜, 서울, 경기, 강원도 5㎜ 내외가 되겠으며 예상 적설량은 강원 산지 1~5㎝, 경기동부, 강원내륙, 경북북동산지 1㎝ 내외가 되겠다. 2일 전국의 아침 최저기온은 영하 4도-영상 7도, 낮 최고기온은 3-11도 분포를 보이겠으며 지역별 아침 기온은 서울 영하 2도, 세종 영하 1도, 춘천 0도, 대전 1도, 광주, 대구 4도, 부산 6도, 제주 10도 등이다. 비가 그친 뒤 2일 아침부터 북서쪽에서 찬공기가 유입되면서 기온이 오르지 못해 추워지겠으며 특히 3일 중부지방과 남부 내륙 지역의 아침 기온은 영하권에 머물면서 바람도 다소 강하게 불어 체감온도는 더 낮아질 것으로 기상청은 전망했다. 3일 전국의 아침 최저기온은 영하 8도-영상 4도이며 서울의 경우 3일 아침 최저기온은 영하 4도이나 체감온도는 영하 7도 이하까지 떨어지겠다. 또 이날 서울과 경기도, 강원영서, 충청, 전북서해안, 경북북부 지역에는 기압골의 영향을 받아 눈이 내릴 것으로도 전망됐다. 기상청 중기예보(10일예보)에 따르면 추위는 이번 주 내내 이어지겠으며 절정은 목요일 5일, 금요일 6일이 되겠다. 6일 금요일의 경우 경기도 파주 아침 최저기온은 영하 12도, 서울은 영하 7도특히 금요일 파주 아침 최저기온이 영하 12도, 서울은 영하 7도까지 떨어지는 등 전국이 영하권에 머물고 낮 기온도 영상 5도 이하에 머무는 등 꽁꽁 얼어붙은 추운 날씨를 보이겠다. 기상청 관계자는 “비가 내린 뒤 2일부터 기온이 급락하면서 비나 눈이 내려 도로가 얼어 미끄러운 곳이 많겠으니 교통안전에 유의해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지진은 자주 발생하지는 않지만 한 번 발생하면 엄청난 인적·물적 피해를 가져오는 자연재해다. 큰 지진이 발생한 뒤에는 항상 지진 며칠 전부터 개미나 새들이 떼지어 다른 곳으로 이동했다든가, 물고기들이 떼지어 죽었다든지, 원인 불명의 가스 냄새가 났다든지 하는 전조 현상이 있었다는 이야기가 나온다. 그러나 과학자들은 지진을 예측하는 것은 현재 기술로는 사실상 불가능하고 흔히 얘기되는 전조 현상들은 지진과 관련 없으며 사후 해석에 불과하다는 입장이다. 그렇다고 과학자들이 지진 예측에 손을 놓고 있는 것은 아니다. 인명·재산 피해를 최소화하기 위해 일기예보처럼 지진도 사전에 예측할 수 있는 다양한 과학적 방법들을 찾고 있다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 지구·행성과학과, 로렌스버클리 국립연구소 에너지 지구과학연구부, 몬터레이베이해양연구소(MBARI), 라이스대 지구·환경·행성과학과 공동연구팀은 해저 광섬유 케이블을 이용해 지진해일(쓰나미)이나 바닷가 지진의 원인인 해저지진을 감지할 수 있는 기술을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 11월 29일자에 실렸다. 연구팀은 캘리포니아주 서쪽 연안도시인 몬터레이 앞바다에 설치된 22㎞ 길이의 통신용 광섬유 케이블과 분산음향감지시스템(DAS)을 이용해 6개월 동안 해저 지각활동을 관찰했다. DAS는 케이블에서 나오는 파장과 신호의 미세한 변화를 감지해 주변 환경의 변화를 감지해 내는 기술이다. 그 결과 그동안 발견되지 않았던 몬터레이 해안 주변의 새로운 해저 단층을 발견하고 미세한 규모의 해저지진을 사전에 예측해 내는 한편 해안에서 45㎞ 떨어진 내륙에서 발생한 규모 3.4의 지진이 바다에 미치는 영향을 관찰하기도 했다. 조너선 아조프랭클린 로렌스버클리연구소 교수(지구물리학)는 “이번 연구 결과는 현재 전 세계 바다에 깔려 있는 약 1000만㎞ 이상의 광섬유 케이블 네트워크를 이용해 지진 사전 예측은 물론 지진관측소가 설치되지 않은 지역까지 지진 감시를 가능하게 만들어 줄 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

공포영화나 스릴러영화를 보면 예상치 못한 상황에 맞닥뜨렸을 때 등장인물들이 순간적으로 ‘얼어붙는’ 장면들이 나오곤 한다. 일상생활에서도 갑자기 놀라운 상황에 접하면 자신도 모르게 몸이 움츠러들고 움직일 수 없게 된다. 미국 컬럼비아대 분자생물물리학과, 생화학과, 신경과학과, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 뇌연구소, 생체공학연구소 공동연구팀은 위험 상황에 놓였을 때 순간적으로 몸을 얼어붙게 만드는 신체 반사작용이 다름 아닌 행복 호르몬 ‘세로토닌’ 때문이라는 사실을 밝혀내고 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 28일자에 발표했다. ‘놀라 얼어붙는 반응’은 사람을 포함한 포유류는 물론 파리, 물고기까지 거의 모든 동물에게서 관찰되지만 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않아 생물학계의 수수께끼 중 하나로 남아 있었다. 연구팀은 초파리들을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 세로토닌이 분비되지 않도록 만들었다. 세로토닌은 뇌의 시상하부 중추에 있는 신경전달물질로 ‘행복 호르몬’으로 잘 알려져 있다. 연구팀은 초파리들이 날지 않고 걷도록 한 다음 걸음걸이를 분석할 수 있는 실험 장치인 ‘플라이워커’에 넣어 실내를 갑자기 어둡게 만들거나 소형 모터로 심한 흔들림을 느끼도록 한 다음 반응을 관찰했다. 그 결과 세로토닌이 분비되지 않는 초파리들에게서는 갑작스러운 상황이 발생해도 멈추지 않고 계속 움직이는 것이 관찰됐다. 그러나 일반 초파리들에게서는 깜짝 놀라서 잠깐 멈춘 다음 정전 상황일 때는 조심해서 천천히 걷고 지진 상황에서는 이전보다 더 빨리 움직이는 것이 확인됐다. 연구팀은 세로토닌이 일종의 비상 브레이크처럼 작동해 갑작스러운 변화에 대한 정보를 수집하고 어떻게 대응해야 할지 결정할 수 있게 해주는 역할을 한다고 설명했다. 리처드 만 컬럼비아대 교수(시스템 생물학)는 “이번 연구는 기억과 정서, 기분 조절에 주로 관여하는 것으로 알려진 신경전달물질인 세로토닌이 감각 정보를 처리해 운동반응을 유도하는 데도 중요한 역할을 한다는 것을 처음 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

계절이 바뀌는 환절기나 낮과 밤의 기온차가 클 때는 건강관리가 쉽지 않다. 이럴 때 사람들은 평소 먹지 못했던 음식을 먹는다든지 건강보조식품이나 영양제를 챙겨먹는 경우도 많다. 이런 노력과 건강상 별다른 이유가 없음에도 쉬이 피곤해지거나 기운을 차리기 쉽지 않을 경우가 있다. 원인이 뭘까. 이럴 때는 인체 내 대사조절 스위치를 의심해봐야 할 것 같다.서울대 약대 의약바이오컨버전스연구단, 한국기초과학지원연구원, 연세대 약대, 융합오믹스·의생명과학과, 카이스트 화학과, 고려대 생명공학부 공동연구팀은 LARS1이라는 효소가 체내 단백질 합성과 에너지 생성의 균형을 이루는 핵심 스위치 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 29일자에 발표했다.아미노산은 단백질을 구성하고 인체 구성 중요성분으로 몸의 에너지 수준이 낮아지면 에너지를 발생시키는 연료로도 쓰이는 것으로 알려져 있다. 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지하는지는 생물학 분야 수수께끼 중 하나로 남아있었다. 연구팀은 2012년 LARS1이 세포내 아미노산 중 하나인 ‘류신’을 감지해 단백질 합성과정을 활성화시키는 스위치 역할을 한다는 사실을 밝혀내 주목받은 바 있다. 연구팀은 류신이 LARS1 스위치를 켠다는 것을 밝혀낸데 이어 이번에는 LARS1 스위치가 꺼지는 이유를 규명했다.연구팀은 세포와 동물실험을 통해 LARS1가 세포 에너지원인 ATP 수준을 감지해 류신의 대사 방향을 조절하는 기능을 수행한다는 사실을 새롭게 규명해 냈다. 우리 몸의 에너지 상태에 따라 LARS1 스위치가 꺼지거나 켜질 수 있다는 설명이다. LARS1 스위치가 정상 작동하게 되면 에너지 생성과 단백질 합성 등이 정상적으로 돼 건강한 생활을 할 수 있지만 LARS1 스위치에 이상이 발생하면 대사작용에 불균형이 발생해 각종 질병에 시달리게 된다. LARS1를 타겟으로 한 암, 근무력증, 뇌전증 치료제 개발이 진행되고 있는 만큼 이번 연구결과에 따라 당뇨, 비만 같은 대사질환 치료제 개발에도 속도를 낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.김성훈 서울대 약대 교수(의약바이오컨버전스연구단 단장)는 “이번 연구는 LARS1효소가 우리 몸에서 에너지와 아미노산 대사를 통합적으로 조절하는 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “LARS1효소로 당뇨, 비만 같은 대사관련 질환은 물론 암, 신경, 근육관련 질환 치료제 개발을 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr