주말에 아무 것도 하지 않고 방에서 뒹굴거리고 있으며 ‘청소라도 하라’는 핀잔을 듣거나 수업시간에 창 밖을 내다보고 있으면 선생님께 ‘수업에 집중하라’는 지적을 받는다. 2014년부터는 매년 ‘멍때리기 대회’라는 것도 열리고 있지만 사람들은 황당한 대회 정도로 받아들여지고 있다. 무언가에 집중하지 못하고 멍하고 있는 모습을 이상하다고 보는 시선이 많다. 그렇지만 이렇게 멍 때리며 의도적으로 생각을 차단하는 것이 창의성을 발휘하기 쉽게 만들 뿐만 아니라 새로운 것을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다는 연구결과가 나왔다. 미국 국립신경장애·뇌졸중연구소(NINDS) 대뇌피질생리학 및 신경훈련부, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 신경과학센터, 이스라엘 텔아비브대 심리과학·신경과학과 공동연구팀은 새로운 것을 배울 때 잠깐씩 쉬면서 의도적으로 생각을 끊는 것이 새로운 분야나 기술을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 지금까지 일반적으로 새로운 것을 배우기 위해서는 ‘1만시간의 법칙’처럼 끊임없이 훈련해야 하며 훈련된 기억을 강화시키기 위해서는 충분한 수면과 같은 오랜 기간의 휴식이 필요하다고 알려져 있었다. 연구팀은 오른손잡이인 33명의 건강한 성인남녀에게 컴퓨터 화면에 일련의 숫자를 보여주고 10초 동안 왼손으로 가능한 많은 숫자를 타이핑하라고 요청했다. 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 짧은 쉬는 시간 없이 35번 이상 계속 연습하도록 하고 다른 그룹에게는 10초 동안 타이핑을 시킨 뒤 10초를 쉬도록 하고 35번 연습하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 동안 뇌파를 측정해 뇌의 변화를 파악했다. 그 결과 11번째 시험까지 두 그룹 사이에서는 큰 차이가 나지 않고 오히려 쉬는 시간 없이 훈련한 그룹의 성과가 더 좋게 나타났지만 12번째부터는 잠깐씩의 휴식을 가진 그룹의 성과가 더 우수하게 나타났다. 두 번째 그룹(휴식을 가지면서 왼손을 사용한 그룹)은 하루가 지난 뒤에도 능숙하게 왼손을 사용하는 것이 관찰됐다. 실제로 학습 초기에 잠깐씩의 휴식과 짬을 가진 그룹에게서 전두엽과 두정엽을 연결하는 신경망이 활발히 움직여 뇌에 오랜 기억으로 남는 것으로 확인됐다. 연구를 주도한 레오나르도 코헨 NINDS 박사는 “새로운 분야를 공부하거나 기술을 배울 때 많은 사람들이 끊임없는 ‘훈련’과 ‘연습’이 필요하다고 생각하지만 새로운 것을 배울 때 앞서 배운 것을 뇌에 새겨넣을 수 있는 짬이 필요하다”라고 설명했다. 코헨 박사는 “피아노를 배우거나 새로운 기술을 습득할 때 뿐만 아니라 뇌졸중 환자의 재활치료를 할 때도 잠깐씩의 휴식이나 멍때리기는 중요한 역할을 한다는 것을 이번 연구를 통해 알 수 있다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“사람은 행복해서 웃을까, 웃어서 행복해지는걸까”는 심리학 분야에서 오랜 숙제였다. 이는 마음이 행동에 영향을 미치는 것인가 행동이 인간 심리에 영향을 미치는 것인가라는 근본적인 문제를 이해하는데 단초가 되기 때문이었다. 그런데 최근 미국 연구진이 지난 50여년 동안 진행돼 왔던 심리학 연구를 분석한 결과 웃어서 행복해진다는 결론을 이끌어 내 주목받았다. 미국 테네시대, 텍사스A&M대 실험심리학과 공동연구팀은 미소를 짓는 것이 본인의 행복감은 물론 다른 사람에게도 행복감을 가져다 주며 표정이 다른 사람의 심리에 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 실험심리학 분야 국제학술지 ‘사이콜로지컬 뷸레틴’ 12일자에 발표했다. 2016년 17개 연구기관이 참여한 공동연구팀이 웃음이라는 물리적 행동이 사람을 더 행복하게 만들 수 있는 연구결과를 발표했지만 다른 연구진들에 의해 재현되지 않아 실험의 신뢰성과 타당성에 의심하는 목소리가 높아졌다. 이 때문에 행복과 웃음의 상관관계에 대한 논란이 다시 촉발됐다. 이에 연구팀은 지난 50년 동안 진행된 관련 연구 138개의 논문과 데이터를 메타분석했다. 138개 연구에 등장한 실험대상자는 전 세계 약 1만 1000명에 이른다. 메타분석 결과 얼굴표정이 인간의 감정에는 크지는 않지만 영향을 미치는 것으로 나타났다. 웃는 것은 본인은 물론 사람들을 더 행복하게 만들고 분노를 표출하는 것은 더욱 화를 북돋우며 찡그리고 한숨을 쉬는 것은 더 슬프게 만들고 고민에 빠지게 만든다는 것이다. 이는 미소를 한 번 짓는 것만으로도 세상이 밝아질 수 있다는 전통적인 생각을 뒷받침하는 것이라고 연구진은 설명했다. 제프 라슨 테네시대 심리학과 교수는 “이번 연구결과는 행복해지기 위해서 자신의 감정을 억누르고 무조건 미소를 지으라고 하는 것은 아니다”라면서 “이번 발견은 우리의 감정을 형성하기 위해 마음과 몸이 어떻게 상호작용하는지에 대한 실마리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 표정처럼 외형적으로 표현하는 것이 어떻게 감정에 작용하는지에 대한 이해에 한 발 더 다가서게 해준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 물을 손쉽게 분해해 미래 에너지원으로 주목받는 수소와 산소를 동시에 만들 수 있는 촉매를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 박혜성, 김건태, 곽상규 교수 공동연구팀은 전이금속칼로겐화합물과 페로브스카이트산화물을 결합해 수소와 산소로 쉽게 생산할 수 있는 수전해 촉매를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12일자에 실렸다. 수전해 기술은 물에 전기를 흘려 수소와 산소로 분해하는 것으로 물 분해 반응을 돕는 촉매가 필요하다. 기존에는 백금이나 이리듐 같은 귀금속으로 만든 촉매를 사용하기 때문에 가격이 비싸고 안정성도 낮아 상용화가 쉽지 않았다. 연구팀은 몰리브덴다이셀레나이드라는 전이금속칼로겐화합물과 란탄스트론튬코발트산화물이라는 페로브스카이트산화물을 용기에 넣고 쇠구술을 굴리는 간단한 방법으로 저렴하게 촉매를 사용했다. 귀금속 촉매는 수소와 산소발생 중 하나만 가능했지만 이번에 개발한 촉매는 수소와 산소발생 모두 가능하다는 장점이 있다. 특히 가로, 세로 각각 1㎝ 면적에 100㎃(밀리암페어)의 전류를 흘려도 전극 손상없이 1000시간 이상 안정적으로 작동하는 것이 확인됐다. 기존 촉매들은 같은 면적에 50㎃의 전류만 흘러도 전극이 금새 손상됐다. 김건태 교수는 “수전해 촉매를 상용화 하기 위해서는 간단하게 합성하고 대량생산을 하고 재현할 수 있으며 저비용, 고성능, 고안정성이라는 다양한 특징을 수반행 하는데 이번에 개발한 촉매는 이런 조건을 만족시킬 것”이라며 “이번 연구에서 개발한 촉매설계 방법은 다양한 화합물을 이용할 수 있기 때문에 잠재력이 풍부하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘인터스텔라’에서는 우주여행을 다녀온 아빠는 출발했을 때 모습 그대로인데 지구에 남아 있었던 딸은 백발노인이 돼 만나는 장면이 나온다. 아인슈타인의 상대성이론에서 나온 ‘쌍둥이 역설’을 영상으로 표현한 것이다. 그렇다면 실제로 우주여행을 다녀온 쌍둥이 형제 중 한 명의 신체에서는 어떤 일이 일어날까. 미국항공우주국(NASA) 우주생명·물리과학부 주도로 미국 내 23개 의대와 연구기관들이 참여해 최장기간 우주생활을 한 미국 우주인 스콧 켈리와 쌍둥이 형 마크 켈리의 신체 변화를 정밀 분석한 ‘NASA 쌍둥이 프로젝트’ 결과가 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 12일자에 실렸다. 스콧은 우주 환경이 인체에 미치는 영향을 시험하기 위해 2015년 3월 27일부터 2016년 3월 1일까지 340일 동안 400㎞ 상공에 위치한 국제우주정거장(ISS)에 머물렀다. NASA가 이처럼 우주인의 유전자를 분석하는 이유는 화상 유인탐사를 비롯해 원거리 행성에 대한 탐사 때 나타날 수 있는 신체 변화에 대응하기 위해서다. 우주 비행 시 사람이 받을 수 있는 가장 큰 영향은 우주방사선과 미세중력에 노출된다는 것이다. 이번 연구에 따르면 우주에 머물렀던 스콧은 수명과 관련된 텔로미어(흔히 장수유전자로 알려진 DNA 조각)가 약간 길어졌지만 체중과 면역력, 인지능력이 약간 떨어졌으며 망막이 두꺼워지는 등 안구 모양에도 변화가 있었다. 그렇지만 이 같은 변화들은 지구로 돌아오고 6개월 정도가 지나면서 거의 원상복귀됐다. 유전자, 안구 형태, 인지능력은 물론 텔로미어 길이도 90% 가깝게 지구에 머물렀던 형 마크와 비슷하게 되돌아간 것이다. 프랜신 개럿베클만 버지니아대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 우주에서 장기간 생활이 건강상 큰 변화를 주지 않는다는 사실을 밝혀냈다”면서 “우주로 나서기 위한 인류의 작은 발자국이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

파킨슨병은 뇌 속 도파민 분비 신경세포가 점점 줄어들면서 나타나는 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 노년층에서는 치매만큼 발병률이 높은 질환으로 대표적인 증상이 자세가 불안정해지고 움직임이 느려지는 것이다. 심할 경우 걷는 것도 힘들어지면서 일상생활을 전혀 할 수 없게 되기도 한다. 지속적인 운동이 병의 진행을 막아 주지만 운동 반경이 줄어들면서 균형감을 잃어 쉽게 넘어지거나 장애물에 부딪혀 다치기 쉬워 많은 환자들이 바깥 운동을 피하는 경우가 많다. 이 때문에 운동량 감소와 증상 악화라는 악순환이 계속되는 것이다. 미국 유타대 보건대, 유타대병원과 학내 벤처기업 ‘모션캡처 코어’ 공동연구팀은 최근 주목받고 있는 가상현실(VR) 기술을 이용해 파킨슨병 환자들의 재활을 돕는 시스템을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 6~9일 미국 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘전미 실험생물학회 2019 연례콘퍼런스’에서 발표됐다. ‘트레드포드’라고 불리는 시스템은 넘어지는 것을 방지하는 안전 장치와 VR 시스템, 다양한 굴곡을 만들어 내는 러닝머신으로 구성돼 있다. 환자들이 VR 헤드셋을 착용하고 러닝머신을 천천히 걸으면 다양한 환경이 눈앞에 펼쳐지며 특정 운동 미션을 수행하도록 돼 있다. 미션이 수행되면 다음 단계로 넘어가 좀더 어려운 미션을 수행하는 방식으로 구성돼 게임처럼 즐기면서 할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 다양한 증상의 파킨슨병 환자 10명을 대상으로 6주 동안 일주일에 3번씩, 한 번에 30분씩 VR 재활 시스템을 사용하도록 했다. 그 결과 환자들의 근육 조절 능력과 균형 감각이 상당 부분 개선됐다. 특히 걸음걸이에 있어 중요한 발목과 엉덩이 부분의 움직임이 이전보다 자연스럽고 부드러워져 갑자기 나타난 물체에 대한 회피능력이 좋아지고 걷는 속도도 빨라졌다고 연구팀은 밝혔다. edmondy@seoul.co.kr

아파트 계약건수 단독주택보다 더 낮아 보험금 2억일때 年보험료는 5만~7만원 임시 거주비 특약은 하루당 10만원 보장 전·월세 세입자 위한 임차자 배상 특약도최근 강원 산불 피해 소식을 접한 주부 최모(57·여)씨는 아파트 관리비 내역서를 살펴봤다. 아파트공동 화재보험 명목으로 매달 내던 보험료가 떠올랐기 때문이다. 지난달 최씨가 낸 보험료는 1830원. 그러나 보장 내용은 건물 피해에 대한 보상 일부와 가재도구 보상 최대 20만원이 전부였다. 혹여 집에 불이 났을 때 집을 수리하고 값비싼 가구들을 대체하기에는 턱없이 부족한 금액이다. 최씨는 “아파트 화재가 빈번하지는 않지만 한번 피해가 발생하면 손해가 크기 때문에 시골에 있는 고향 집과 합쳐 개인 화재보험에 가입하는 것을 검토하려 한다”고 말했다.화재 소식이 자주 들려오면서 주택화재보험에 대한 관심도 커지고 있다. 10일 보험개발원에 따르면 2017년 기준 화재보험 계약건수는 단독주택 4만 8460건, 연립주택 3만 8252건, 아파트 4만 9370건으로 가입자가 아직 많지 않다. 특히 단지 내 16층 이상 아파트가 있을 경우 의무 가입하는 ‘아파트 공동보험’ 건수 역시 통계에 포함돼 있다는 점을 감안하면 단독주택 거주자들에 비해 아파트 거주자들이 가입 건수가 더 낮은 것으로 파악된다. 한 보험사 관계자는 “장기보험은 보험료가 비쌀 것이라는 선입견과 설마 우리 집에서 불이 날까 하는 생각이 겹치면서 화재보험 가입이 그동안 많지 않았다”며 “사고 발생 시 발생하는 손해 규모를 생각해보면 가입을 반드시 고려해야 하는 보험”이라고 전했다. 주택화재보험에서 가장 큰 부분은 화재로 인한 본인 소유 건물에 대한 손해보장과 이웃집 피해에 대한 보상까지 보장하는 대물배상 보장이다. 특히 2009년 5월 실수 또는 경과실로 인해 발생한 화재로 이웃의 재산에 피해를 입혔을 때에도 배상책임을 지도록 법이 개정되면서 대물배상 보장의 가입 필요성이 더욱 커졌다. 최초로 불이 난 곳의 소유·관리자가 주변의 피해에 대해 배상을 해야 하기 때문에 특히 연립주택, 아파트 거주자라면 반드시 검토해봐야한다. 주택화재보험은 1~3년마다 가입하는 단기 일반보험과 10년, 15년 단위로 계약이 가능한 장기보험으로 나뉜다. 보험금 최대 2억원으로 본인 건물(아파트) 보장과 대물배상에 가입한다고 가정하면 총보험료는 대략 5만~7만원(1년), 14만~18만원(3년) 수준이다. 한 업계 관계자는 “단독주택 보험료가 가장 비싸고 아파트는 단독, 연립주택보다 저렴하다”면서 “주택 면적이 넓고 보장한도가 클수록, 또 가입기간이 짧을수록 보험료가 오른다”고 전했다. 특약 중에서는 집안 내 가재도구에 대한 손해보상 특약과 임시 거주비 보장 특약, 임차자화재배상 특약이 유용하다. 가재도구 특약은 3000만원 한도로 가입해도 1년 보험료가 만원 안팎이다. 임시 거주비 특약은 보험사들이 대개 하루 10만원 한도로 최대 90일까지 보장한다. 화재가 발생한 지 4일째 되는 날부터 거주비와 식비를 받을 수 있는데 이는 소형 화재에도 임시 거주비를 받으려는 시도를 막기 위한 조치다. 세입자를 위한 임차자 배상책임도 1인 가구가 늘어나면서 주목을 받고 있다. 불이 났을 때 건물주(임대인)가 가입한 보험사에서 화재손해에 대해 건물주에게 먼저 보상한 뒤, 직접 책임이 있는 세입자(임차인)에게 구상권을 행사하기 때문에 특약에 가입해두면 큰 지출을 막을 수 있다. 이 밖에도 6대 가전제품(TV, 세탁기, 냉장고, 김치냉장고, 에어컨, 전자레인지) 수리비용 보장 특약과 일상생활 중 배상책임 특약, 상해에 대한 진단비·수술비·치료비 특약 등이 마련돼 있지만 보험료 군살을 빼기 위해서는 가입하지 않는 것이 좋다. 특히 수술·치료비의 경우 실손보험 가입자라면 이중 가입에 해당한다. 일상생활 중 배상책임 특약은 다른 보험에서 가입됐을 가능성이 있기 때문에 확인이 필요하다. 주택화재보험에 가입한 뒤 이사를 갔다면 주소지 변경이 필수다. 보험은 주택을 대상으로 가입되기 때문에 새 주소를 등록하지 않은 상태에서 불이 나면 보험금을 받지 못한다. 조용철 기자 cyc0305@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된 지 104년, 블랙홀의 존재가 예측된 지 103년 만에 드디어 베일 뒤에 숨겨져 있던 블랙홀의 모습이 처음 공개됐다. 이번에 포착된 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단(團) 중심부에 존재하는 거대은하 M87 중심부에 있는 것으로 무게는 태양 질량의 65억배에 달하는 것으로 알려졌다. ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 하나로 묶은 가상의 전파망원경을 형성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다. 2016년 중력파 검출 발표에 이어 3년이 지난 시점에 블랙홀이 실제로 확인됨에 따라 아인슈타인의 일반상대성이론으로 예측됐던 현상들을 모두 발견하게 된 셈이다. 이 때문에 과학자들은 “일반상대성이론의 궁극적 증명에 이르렀다”는 평가를 내리고 있다. 이날 블랙홀 포착 소식은 세계표준시(UT) 기준 10일 오후 1시(한국시간 10일 오후 10시)에 벨기에 브뤼셀에서 유럽연구이사회, 유럽남방천문대(ESO), 독일 막스플랑크 전파천문연구소 연구진이 나서고 덴마크 린그비, 칠레 산티아고, 중국 상하이, 일본 도쿄, 대만 타이베이, 미국 워싱턴DC의 각국 연구진들을 위성으로 연결해 동시 기자회견을 열고 연구 결과를 공개했다.인류 최초로 블랙홀 모습을 포착한 이번 연구에는 전 세계 200여명의 천문학자가 참여했으며 이 중에는 국내에서 활동하는 연구자 8명과 외국에서 활동하고 있는 한국인 과학자 2명이 포함됐다. 이번 연구 결과는 천체물리학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 4월 10일자 특별판에 6편의 논문으로 게재됐다. 영화 ‘인터스텔라’에서 묘사된 블랙홀을 비롯해 수많은 SF나 TV 과학다큐멘터리 등에서 지금까지 보여 준 블랙홀은 모두 수학적·물리학적으로 계산하고 추정해 그린 ‘상상도’라고 할 수 있다. 이번에 ‘진짜’ 블랙홀 모습을 포착해 낸 EHT는 미국 하와이에 있는 SMA, JCMT, 애리조나 SMT, 멕시코 푸에블라 LMT, 스페인 안달루시아 IRAM, 칠레 아타카마 ALMA, APEX, 남극 SPT 등 전 세계 8개의 전파망원경을 연결한 가상의 전파망원경이다. ‘초장거리 간섭계’라고도 불리는 EHT는 전파망원경 8개를 연결해 1.3㎜파 파장대에서 거대한 지구 규모의 가상의 망원경을 만든 것으로 프랑스 파리 카페에서 미국 뉴욕에 있는 신문의 글자를 읽을 수 있을 정도의 해상도를 갖고 있다. EHT는 블랙홀의 외부 경계면인 ‘이벤트 호라이즌’(사건의 지평선)을 관측해 왔으며 관측 데이터들은 미국 매사추세츠공과대(MIT)와 독일 막스플랑크 전파천문연구소에서 분석됐다. EHT가 5일간 관측해 얻는 데이터는 대략 4페타바이트(PB) 분량으로 MP3 음악이라고 가정할 경우 재생하는 데만 8000년이 걸릴 정도로 방대하다. 이번에 블랙홀 포착에 활용된 데이터는 2017년 4월 5~14일 열흘간 수집된 것이다. 이처럼 엄청난 블랙홀 빅데이터를 분석해 이번에 그 결과를 발표한 것이다. 당초 2017년에 첫 사진을 발표할 예정이었지만 남극에 있는 SPT의 데이터 전달 문제 때문에 지연되면서 2년이 늦춰지게 된 것으로 알려졌다. 사실 빛조차 빠져나갈 수 없어 ‘검은 구멍’이라는 이름을 가진 블랙홀 영상을 찍기란 쉽지 않은 일이다. 블랙홀의 강한 중력은 블랙홀 외곽부인 이벤트 호라이즌 바깥을 지나는 빛도 휘어지게 만든다. 이 때문에 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀로 빨려 들어가는 천체와 물질들이 내뿜는 빛이 왜곡되면서 블랙홀 주위를 휘감게 된다. 이렇게 휘어지고 왜곡된 빛들은 우리가 볼 수 없는 블랙홀을 비춰 블랙홀 윤곽이 드러나게 만든다. 이번 EHT가 찍은 것도 엄격하게 따지면 블랙홀의 모습이라기보다는 블랙홀의 윤곽, 일명 ‘블랙홀의 그림자’이다. 연구팀은 방대한 관측자료를 보정하고 영상화 작업을 거쳐 고리 형태의 구조와 중심부의 어두운 지역인 블랙홀의 그림자를 발견했다. EHT 프로젝트 총괄단장인 미국 하버드스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도에레만 박사는 “시공간의 휘어짐, 초고온 가열 물질, 강한 자기장 등 물리적 요소를 포함시킨 컴퓨터 시뮬레이션과 관측 자료들이 놀랄 만큼 일치되는 것에 깜짝 놀랐다”며 “불과 한 세기 전까지만 해도 불가능하리라 여겼던 일을 이번에 수많은 과학자들의 협력을 통해 이뤄 냈다”고 말했다. 2016년 중력파 검출 발표 이후 이번 블랙홀 발견 소식은 과학자들은 물론 전 세계인들을 흥분에 휩싸이게 만든 과학사의 역사적 순간으로 기록됐다. 사실 ‘블랙홀’은 사회, 정치, 문화 등 과학 이외의 다양한 분야에서 많은 사람들이 흔히 사용하지만 블랙홀이 정확하게 어떤 형태이며 어떤 물리학적 의미를 갖는지에 대해서는 잘 알지 못한다. 블랙홀을 간단히 표현하면 표면 중력이 엄청나게 강한 천체이다. 블랙홀의 표면 중력은 너무 커 이를 벗어나기 위한 최소한의 속도인 ‘탈출 속도’ 크기가 광속보다 크다. 탈출 속도가 광속보다 크다는 이야기는 빛도 그 천체 밖으로 빠져나오기 어렵다는 말이다. 그래서 그 천체를 바라보면 어둡게 보이는 것이다. 중력법칙에 근거해 빛이 탈출할 수 없는 별에 대한 언급은 18세기 프랑스 수학자 피에르 시몽 라플라스가 처음 했다. 오늘날 이야기되고 있는 블랙홀은 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하고 이듬해 독일 천문학자 카를 슈바르츠실트가 상대성이론을 바탕으로 처음으로 예견했다. 슈바르츠실트의 예측에 따르면 블랙홀은 밀도와 중력이 무한대여서 모든 물질이 빨려 들어가는 ‘특이점’과 블랙홀 경계면이라고 할 수 있는 이벤트 호라이즌으로 구성돼 있다. 이후 “블랙홀은 생각만큼 까맣지 않다”는 말을 남기며 평생을 블랙홀 연구에 바친 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 로저 펜로즈와 함께 ‘특이점 정리’에 대한 증명을 통해 우주 곳곳에 블랙홀이 존재할 가능성이 있다는 것을 보여 줬다. EHT 과학이사회 위원장 하이노 팔케 네덜란드 라드바우드대 교수는 “이벤트 호라이즌에서 빛이 블랙홀의 강력한 중력으로 휘어져 만들어진 그림자는 블랙홀이라는 매혹적인 천체에 대해 많은 것을 알려주고 있다”며 “이번 블랙홀 발견이 우주의 생성과 진화에 대해 더 많은 지식을 얻을 수 있는 계기가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된지 104년, 블랙홀의 존재가 예측된지 103년만에 드디어 어둠 속에 숨겨져 있던 블랙홀의 모습이 처음 공개됐다. 이번에 포착된 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 거대은하 M87 중심부에 있는 것이다. 무게는 태양질량의 65억배에 달하는 것으로 알려졌다. ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 하나로 묶은 가상의 전파망원경을 형성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다. 아인슈타인의 일반상대성이론으로 예측된 중력파를 2016년 검출하고 3년이 지난 지금 다시 상대성이론을 바탕으로 그 존재가 예견됐던 블랙홀을 실제로 확인하게 된 것이다. 이날 블랙홀 포착 소식은 세계표준시 기준 오후 1시에 벨기에, 덴마크, 칠레, 중국, 일본, 대만, 미국 7원 생중계로 전 세계에 알려졌다. 인류 최초로 블랙홀 모습을 포착한 이번 연구에는 전 세계 200여명의 천문학자가 참여했으며 국내 연구자도 8명이 포함돼 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 천체물리학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 10일자 특별판에 6편의 논문으로 실렸다. 블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없는 강한 중력을 갖고 있어서 블랙홀 외곽부인 이벤트 호라이즌(사건지평선)을 지나는 빛도 휘어지게 만든다. 이 때문에 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀 주변의 빛이 왜곡되면서 블랙홀 주위를 휘감아 윤곽인 ‘블랙홀의 그림자’를 드러내게 한다. 연구팀은 관측자료의 보정과 영상화 작업을 통해 블랙홀의 그림자를 발견한 것이다. EHT 프로젝트 총괄단장인 미국 하버드-스미소니언 천체물리센터 쉐퍼드 도에레만 박사는 “시공간의 휘어짐, 초고온 가열 물질, 강한 자기장 등 물리적 요소를 포함시킨 컴퓨터 시뮬레이션과 관측자료들이 놀랄만큼 일치되는 것에 깜짝 놀랐다”며 “불과 한 세기 전까지만해도 불가능하리라 여겼던 일을 이번에 수많은 과학자들의 협력을 통해 이뤄냈다”고 말했다. 한편 이번 관측에 사용된 EHT는 전파망원경 8개를 연결해 1.3㎜파 파장대에서 거대한 지구 규모의 가상의 망원경을 만든 것으로 프랑스 파리 카페에서 미국 뉴욕에 있는 신문의 글자를 읽을 수 있을 정도의 해상도를 갖고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

PTSD, 우울증, 자폐증, 약물중독에도 동물 치유효과 커 날씨가 포근해지면서 강아지와 함께 산책을 나온 사람들을 많이 볼 수 있습니다. 또 길을 가다 보면 강아지나 고양이를 품에 안고 다니는 애견인, 애묘인들도 눈에 많이 들어옵니다. 예전에는 사람이 동물에게 사랑을 주고 귀여워해 준다는 의미로 애완동물이라는 단어를 많이 사용했습니다. 그렇지만 ‘애완동물’이라는 말에는 사람이 일방적으로 사랑을 주거나 거둘 수 있다는 의미가 강하게 느껴져서인지 요즘은 반려동물이라는 용어를 주로 쓰는 것 같습니다. 사랑을 서로 주고받으며 같이 생활하는 동반자로 인정한다는 뜻이겠지요. 그 때문일까요. 요즘은 동물을 심리치료에 활용하는 사례가 점점 늘고 있다고 합니다. 동물을 매개체로 해서 인지적, 사회적, 정서적 기능을 회복시키는 심리치료법을 ‘동물매개치료’라고 합니다. 살아 있는 동물과 상호작용을 통해 외상후스트레스장애(PTSD), 우울증, 자폐증은 물론 알코올중독이나 약물중독 같은 중독증상 치료에도 보조적으로 활용되고 있습니다. 동물매개치료 역사는 중세까지 거슬러 올라갈 수 있지만 실제 본격화된 것은 1960년대에 들어서면서입니다. 미국 소아정신과 의사인 보리스 레빈슨 박사가 정신과 치료를 위해 진료 대기실에서 기다리던 아이가 대기실에 있던 개와 놀면서 특별한 의학적 치료과정 없이 저절로 정신적 문제가 완치됐다는 사실을 확인한 이후부터라고 합니다. 이처럼 동물매개치료 대상은 주로 심리적 상처를 입은 사람들이었습니다. 그런데 스위스 바젤대 실험심리학과, 스위스 열대·공중보건연구소 소속 실험심리학자와 신경과학자들은 심각한 뇌손상 환자들에게 물리치료, 약물치료와 함께 동물매개치료를 실시할 경우 사회성과 공감력이 빠른 속도로 회복되고 치료에도 적극적으로 참여함으로써 신체적 회복 속도도 빨라진다는 사실을 확인했습니다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 뇌손상 환자 전문병원인 ‘레합 바젤’에 입원해 있는 19명의 중증 뇌손상 환자를 대상으로 기존 치료법과 함께 기니피그, 새끼돼지, 토끼, 양 등 다양한 동물들과 함께하는 시간을 갖도록 한 뒤 환자의 치료의욕, 기분, 치료 만족도와 치료사들이 관찰한 환자의 태도변화 등을 종합적으로 조사했습니다. 그 결과 환자들은 이전보다 언어적으로나 비언어적으로 의료진과 의사소통을 자주 시도했으며 긍정적인 감정을 많이 표현했다고 합니다. 또 분노나 좌절, 실망, 우울 같은 부정적 감정은 눈에 띄게 줄었다고도 합니다. 연구를 주도한 카린 헤이디거 바젤대 교수는 “이번 연구를 통해 동물매개치료가 환자들이 치료 활동에 적극 참여할 수 있도록 자극을 주는 것이 확실하다는 것을 확인했다”며 “동물매개치료를 기존 신경재활치료와 병행하는 것을 고려해야 한다”고 충고하기도 했습니다. 사람에게 입은 상처는 사람에게서 치유하는 것이 가장 좋다고들 합니다. 그렇지만 세상이 각박해지다 보니 낯선 사람은 무조건 적으로 간주하고 적개심을 갖게 되고 자신도 모르게 타인에게 날을 세워 상처를 주고 덧나게 하는 경우가 많습니다. 귀엽고 예쁜 동식물들을 사랑하는 것은 당연한 일일 수 있겠지만 사람이 싫어 동물과 식물에 눈을 돌리도록 만든 세상은 뭔가 단단히 잘못된 것 아닐까 하는 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

“너 요즘 무슨 운동해?”라고 묻는 질문에 운동하기 싫어하는 사람들은 “숨쉬기 운동”이라는 답을 내놓곤 한다. 그런데 최근 미국 연구진이 제대로 된 숨쉬기 운동이 혈압을 낮추고 뇌기능도 증진시킬 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 콜로라도 볼더대 통합생리학과 연구진은 매일 5분씩 호흡근육강화훈련(IMST)을 통해 심폐 기능을 강화시키면 혈관건강이 좋아지고 기억력도 향상된다는 연구결과를 지난 6~9일 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘실험생물학 2019 연례컨퍼런스’에서 발표했다. IMST는 1980년대 호흡근육이 약화돼 자가호흡이 어려운 환자들에게 휴대용 장치인 호흡근강화장치를 통해 호흡근육을 단련시키기 위한 수단으로 고안된 것이다. 마치 빨대로 힘껏 빨아들였다가 숨을 천천히 내뱉는 방식이다. 실제로 폐질환 환자에게 30분 정도씩 낮은 강도의 IMST를 실시한 결과 폐활량이 늘어난 것이 확인됐다.2016년 애리조나대 의대 연구팀 역시 수면무호흡증 환자에게 IMST를 하루 30분 이내로 IMST를 실시한 결과 코골이가 줄고 숙면을 취한다는 사실을 발견했다. 이같은 효과들을 바탕으로 일부 사이클과 육상종목 선수들은 호흡근육훈련기를 이용하고 있으며 실제 경기능력 향상에도 도움을 받고 있다는 보고가 있기도 했다. 이에 연구팀은 건강한 성인남녀를 대상으로 IMST를 매일 5분씩 6주간 실시한 결과 혈압이 떨어지고 인지기능 및 기억력 테스트 점수가 높아졌다는 사실을 확인했다. 특히 혈압 강하효과는 하루 30분씩 꾸준히 유산소 운동을 실시했을 때의 효과보다 더 우수한 것이라고 연구팀은 설명했다. 다니엘 크레이그헤드 박사는 “호흡강화운동은 운동을 위해 따로 옷을 갈아입거나 번거로운 과정 없이 집이나 사무실 어디서든 간단히 할 수 있는 훈련이라는데 장점이 있다”라면서도 “실제 큰 부작용은 발견되지 않았지만 심폐기능이 특히 약한 사람들은 IMST를 실시하기 전 의사의 진단이나 조언을 받는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1990년 8월 초 미국 주도로 34개국 다국적 연합군이 이라크의 쿠웨이트 침공과 병합을 막기 위해 일으킨 제1차 걸프전쟁은 많은 사람이 어둠을 배경으로 군함에서 토마호크 미사일이 불을 뿜으며 올라가는 장면으로 기억한다. 케이블 보도전문 채널 CNN이 전쟁장면을 생중계하면서 전쟁의 상황을 전 세계인이 실시간으로 파악하게 된 최초의 전쟁이기도 하다. 그러나 당시 연합군과 이라크 군의 공방으로 쿠웨이트 사막에 송유관이 파괴되면서 엄청난 양의 원유가 유출됐다는 사실은 기억되지 못하고 있다. 과학자들이 당시 사막에 쏟아진 원유가 30여년이 지난 지금 어떤 상태로 변했는지를 분석해 발표했다. 경북대 화학과, 그린-나노물질연구센터, 한국기초과학지원연구원 생의학오믹스연구부, 한국외국어대 환경학과, 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 식물학과, 충남대 분석과학기술대학원 공동연구팀은 걸프전 유출원유가 오랜 시간이 지나면서 독성 오염물질로 변화됐다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경공학 분야 ‘저널 오브 헤저더스 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 전쟁 당시 원유가 대량 유출됐던 쿠웨이트 버간 지역의 오염토양에서 깊이별로 시료를 채취한 뒤 질량분석기와 초고분해능질량분석기를 활용해 분석했다. 그 결과 사막의 높은 표면 온도로 인한 기화현상과 햇빛에 의한 광분해로 인해 유출된 원유가 산화되면서 독성을 가진 환경오염 물질을 만들어 냈다는 사실이 확인됐다.반면 바다에 유출된 원유와 비교해서는 화학적 변화 자체는 적은 것으로 나타났는데 이는 바다에 비해 사막은 건조한 환경 때문에 미생물이 살 수없어 이로 인한 분해효과가 적었기 때문으로 분석됐다. 특히 원유가 만들어낸 직접적인 환경오염 물질 뿐만 아니라 원유가 스며든 모래나 바위, 토양이 풍화되면서 만들어 낸 환경오염 물질도 상당한 것으로 나타났다. 연구진은 원유 유출에 따른 환경 복원과 오염물 제거를 위해서는 유출 원유의 화학적 변화를 파악하는 것이 반드시 필요하다고 밝혔다. 김영환 기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구를 통해 유출된 원유 제거와 환경복구에 필요한 중요정보들을 알게 됐으며 다양한 유출 원유 성분을 확인해 데이터베이스로 구축할 계획”이라며 “환경 오염물질을 정확히 확인하고 이들의 변형 및 유해성을 예측할 수 있는 분석법 개발에 나설 예정”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수소를 연료로 사용하면 대기오염 없이 산소와 결합돼 물만 배출한다고 해서 미래 청정에너지로 주목받고 있다. 그러나 현재는 수소를 만들기 위해 화석연료를 사용해야 하기 때문에 오히려 이산화탄소 같은 온실가스 등 오염물질 배출이 더 많아지는 딜레마에 빠지게 된다. 이 때문에 햇빛을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하려는 시도가 활발하지만 햇빛을 전기로 바꾸는 효율이 낮아 상용화에 어려움을 겪고 있다. 국내 연구진이 햇빛을 전기로 바꾸는 효율을 높이는 기술을 개발해 수소 연료 생산에 청신호가 들어왔다. 아주대 신소재공학과 서형탁 교수팀은 햇빛을 전류로 전환시키는 효율을 높여 수소 생산량을 늘릴 수 있는 광전극을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 B:환경’ 최신호에 실렸다. 기존 연구들은 햇빛을 전기로 바꾸는 광전류 전환 효율을 높이기 위해 태양광을 흡수해 전하를 잘 만들어 내는 소재개발에 집중돼 있었지만 연구팀은 전하를 양극과 음극으로 효율적으로 분리하고 전하의 손실을 최소화하는 방향으로 생각을 바꿨다. 이런 아이디어를 바탕으로 연구팀은 태양광으로 만들어진 전하의 이동을 촉진시킬 수 있는 전극을 만들어 광전류 전환 효율을 현재 60% 수준에서 최대 97%까지 향상시키는데 성공했다. 이를 활용해 수소를 생산할 경우 1㎠ 광전극에서 시간당 3㎎의 수소기체를 만들어 낼 수 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이산화티타늄 나노막대와 황화물 박막 위에 니켈 산화물 박막을 수직으로 쌓는 텐덤 구조를 적용해 단일 전극으로 다양한 광파장을 흡수할 수 있도록 했다. 서형탁 교수는 “이번 연구는 저가의 니켈산화물을 활용해 텐덤구조를 만듦으로써 최고 수준의 광전환 효율로 수소를 만들어 낼 수 있게 했다는데 큰 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

ETRI서 30년 일한 소프트웨어 전문가 “데이터 표준화·모델링 쉬운 신생 도시 4차 산업혁명 기술 구현에 최적화”“4차 산업혁명이라고 하면 많은 사람들이 인공지능(AI)과 빅데이터를 떠올리지만 실제 어떻게 활용되는지 잘 모릅니다. 세종시를 4차 산업혁명 기술이 구현되는 도시로 만드는 프로젝트를 진행하는 것도 그 때문이죠.” 김명준(63) 한국전자통신연구원(ETRI) 신임 원장은 8일 서울신문과의 인터뷰에서 미래 신성장동력으로 각광받는 4차 산업혁명에 대해 이렇게 말했다. ETRI는 반도체 디램(DRAM) 등 원천 기술을 개발하며 민간 기업보다 앞서 미래 성장동력을 선도해온 정부출연 연구기관이다. 김 원장은 4차 산업혁명과 관련해 세종시에서 ‘디지털 트윈’ 사업을 진행 중이라고 소개했다. 디지털 트윈은 가상 공간에서 안전, 복지, 환경, 교통 등 도시에 필요한 다양한 정책을 먼저 시뮬레이션한 뒤 실제 행정에 도입해 시행착오를 줄이는 플랫폼 기술이다. 세종시는 신생 도시라 빅데이터와 AI를 활용해 데이터를 표준화하고 모델링을 통해 4차산업 혁명 기술을 구현해내기 쉽다는 게 김 원장의 설명이다. 특히 김 원장은 국내 대표적인 소프트웨어 분야 전문가이기 때문에 이 프로젝트에 애착이 갈 수밖에 없다. 서울대 계산통계학과를 졸업한 그는 카이스트에서 석사, 프랑스에서 박사학위를 딴 뒤 1980년대 중반부터 ETRI에서 30년 넘도록 연구를 해왔다. 2016년부터는 취임 전까지 정보통신산업진흥원 부설 소프트웨어정책연구소장을 맡기도 했다. 3년 만의 귀향이 마냥 기쁜 것만은 아니다. 그는 “ETRI가 당면한 대내외적 어려움을 생각하면 어깨가 무겁다”고 토로했다. 전전자교환기(TDX), 반도체 DRAM, 디지털이동통신시스템(CDMA), 휴대인터넷(와이브로) 등 굵직굵직한 원천 기술들을 선보였던 ETRI가 최근 과거의 영광에만 머물러 있는 것 아니냐는 지적을 받고 있기 때문이다. 그는 “연구 환경이 바뀐 부분이 있기도 하지만 그런 뼈아픈 소리를 틀렸다고도 말할 수 없는 상황인 만큼 이제는 연구원이 본격적으로 바뀌어야 할 때”라고 강조했다. 그는 앞으로 ETRI는 단기 성과를 위해 민간 기업들과 경쟁하기보다 국민 생활 문제를 해결할 수 있고 장기적인 호흡으로 진행할 수 있는 원천 연구에 집중할 계획이라고 설명했다. 김 원장은 “이를 위해 국내외 전문가들과 협력해 연구를 진행할 수 있는 개방형 연구 플랫폼을 만들려고 한다”면서 “취임식에서 연구원들에게 ‘디지털 전환’을 강조한 것도 그 때문”이라고 말했다. “연구의 경계와 벽이 허물어지고 사회가 빠르고 복잡하게 변하는 최근 추세를 보면 정부출연 연구기관 어느 한 곳만으로 새로운 가치를 창출하기는 어렵습니다. 모든 산업 영역을 지능화하고 연결시키는 고리 같은 존재인 ICT 기술을 통해 다른 분야 성과와 가치를 더욱 빛나게 하고, 한편으로는 후발주자와의 격차를 벌릴 핵심 원천 기술을 개발할 수 있도록 협업해야죠.” 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

만져지지 않고 보이지도 않지만 우주를 가득 채우고 있는 미지의 물질을 탐구하기 위해 지하 1100m에 연구시설이 만들어진다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단은 오는 12일 강원도 정선군 예미산에 있는 한덕철광 광산에서 우주의 형성과 진화를 탐구하기 위한 ‘우주입자연구시설’(ARF) 착공식을 갖는다고 8일 밝혔다. 지하 1100m 지점에 만들어지는 정선 ARF는 양양 지하실험실보다 400m 더 깊이 들어가 있고 면적은 10배나 큰 2000㎡ 규모이다. 양양 지하실험실은 한국수력원자력 양수발전소 내 지하 700m에 설치된 실험실이다. 현재 전 세계적으로 15개국에서 18개 지하연구시설을 운용하고 있다. 그중 가장 규모가 큰 것은 지하 1290m에 위치한 이탈리아 그랑사소연구소(LNGS)이고, 가장 깊은 곳에 있는 연구시설은 중국 쓰촨성에 있는 CJPL로 지하 2400m 깊이에 위치해 있다. 이들 지하시설은 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질 검출과 암흑물질의 유력 후보인 중성미자의 질량 측정을 위해 만들어진 것이다. 암흑물질 검출과 중성미자 질량 측정은 우주 생성과 구성을 이해하기 위한 핵심요소로 현대물리학의 최대 과제이자 노벨물리학상 0순위로 꼽히고 있다. 암흑물질과 중성미자가 내는 신호는 매우 약하기 때문에 지상에서는 우주선(線) 입자 같은 배경 잡음 때문에 관측이 쉽지 않다. 이 때문에 연구자들은 경쟁적으로 지하 깊은 곳에 검출 장치를 설치하는 것이다. IBS 지하실험연구단은 ARF 구축을 위해 2013년부터 구간별로 시추 분석과 미소진동 점검 등 최신 공법으로 사전 조사를 마쳤으며 이번에 본격 착공에 들어가게 됐다. 2020년 말 모든 시설이 구축되면 2021년부터 본격적으로 실험을 시작할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전 세계가 쓰레기 처리로 몸살을 앓고 있다. 중국이 폐기물 수입을 금지하면서 선진국 쓰레기가 갈 곳을 잃고 떠돌고 있다. 저개발 국가에서는 쓰레기가 바다로 흘러가 해양 전체를 ‘플라스틱 수프’로 만든다. 우리나라도 처리시설 부족 등으로 불법 투기된 폐기물을 동남아시아로 몰래 수출하다가 국제적으로 망신을 샀다. 어떤 이들은 기후변화와 더불어 가장 큰 환경 문제로 쓰레기 문제를 꼽는다. 그만큼 쓰레기 문제 해결은 어렵고 힘들다. 지구상에 살고 있는 생물 가운데 순환의 고리를 벗어나 쓰레기를 자연에 내보내는 존재는 인간밖에 없다. 쓰레기 문제를 근본적으로 해결하려면 자연생태계 순환의 원리를 따르는 체계를 만들어야 한다. 순환경제는 인간이 사용하는 물질이 쓰레기로 낭비되지 않고 사회·경제체계 내에서 계속 유통되는 것을 말한다. 자원을 버리지 않고 끝없이 유용하게 사용해 천연자원 채굴로 인한 생태계 파괴를 막고 쓰레기로 버려지는 양을 최소화해 유해물질로 인한 환경오염을 막는다. 순환경제는 생산과 유통, 소비의 혁신이 필요하기 때문에 혁신적 사고를 가진 청년들의 새로운 도전 영역이 될 수 있다. 재활용 가능 자원을 수집하고 선별, 가공하는 데 많은 인력이 필요하기 때문에 사회적 약자에게 좋은 일자리를 제공할 수도 있다. 한국형 순환경제는 어떻게 만들 수 있을까. 첫째, 생산과 유통 단계에서 자원의 사용을 최소화한 제품을 생산하고 유통해야 한다. 특히 과도한 플라스틱 포장재의 사용을 줄일 수 있는 제품 설계가 필요하다. 고형 샴푸를 만들어 플라스틱 샴푸통이 필요없게 만든 ‘러쉬’ 화장품 사례나 과일에 직접 레이저로 라벨을 표시해 과일 포장비닐을 없앤 네덜란드 ‘에오스타’ 사례가 대표적이다. 배달음식 활성화로 일회용 플라스틱 용기가 남용되는 현실을 안타까워해 배달음식 용기를 표준화하고 이를 수거·세척해 다시 쓰는 서비스 모델을 개발하려는 청년들도 있다. 이렇게 아이디어가 모여 혁신이 일어나면 조금씩 순환경제로 나아갈 수 있다. 둘째, 재사용 경제가 활성화돼야 한다. 재사용은 순수하게 사람의 힘으로만 할 수 있는 것이기에 가장 많은 일자리를 창출할 영역이기도 하다. 재사용은 단순 수리·수선을 넘어 부품의 교체 등을 통해 원래 수준으로 기능을 회복시키는 것이다. 최근 유럽연합(EU)과 미국에서도 재사용에 대한 관심이 폭발적으로 늘고 있다. ‘소비자 수리권’(Right to repair)을 보장받기 위한 시민사회 운동도 활발하게 진행 중이다. 셋째, 버려진 것들은 쓰레기로 폐기하지 말고 이른바 ‘업사이클링’을 통해 고부가가치 자원으로 재활용해야 한다. 같은 용도로 반복적으로 쓸 수 있도록 높은 품질의 재생자원을 만드는 기술 중심 업사이클링이 널리 활성화돼야 한다. 지금 우리 사회의 위기는 잘 극복하면 오히려 새로운 기회가 된다. 오늘의 쓰레기 위기를 순환경제로 가는 디딤돌로 삼는 지혜가 필요하다.

울산의 한 중학교 교장과 초등학교 교사가 예산 유용, 성추행 비리와 관련해 ‘파면’ 처분을 받았다. 7일 울산시교육청에 따르면 최근 초등학교 교사 A씨와 중학교 교장 B씨에 대한 징계위원회를 열어 2명 모두 파면 처분하기로 했다. 시교육청 조사결과, A씨는 2017년 3월 학교 과학실에서 9세 여학생에게 문제 풀이를 해주면서 엉덩이를 만지는 등 같은 해 4월 중순까지 학생 3명에게 6차례에 걸쳐 성적 수치심을 주는 등 학대행위를 했다. A씨는 학생들이 수업시간에 돌아다닌다는 이유로 손으로 머리를 때리고 양손으로 구레나룻 부위를 잡아당기는 등 13명을 25회에 걸쳐 신체적으로 학대하기도 했다. 또 학생들을 ‘꽃등심’, ‘할매’, ‘돼지’ 등으로 부르거나 욕설을 하는 등 제자들을 정서적으로 학대한 사실도 있다. A씨는 이런 행위들로 학부모에게서 항의를 받아 사과하기도 했고, 학교 측이 보조교사를 A씨 수업에 참관시킬 정도로 예방조치를 했음에도 문제 행위를 중단하지 않았다. A씨는 아동복지법 위반 혐의로 기소돼 지난 2월 열린 1심에서 징역 1년의 실형을 선고받았다. 또 B씨는 2016년부터 올해 초까지 수십 차례에 걸쳐 학교예산으로 개인 물품을 사들이다가 시교육청 감사에 적발됐다. B씨는 학생 식비나 간식비를 사적으로 사용했고, 학교 사무용품 구매를 건의하면서 개인용품을 사들인 것으로 조사됐다. 그는 과학실 실험 장비를 산다는 명목으로 가습기를 구매하고, 학생 기숙사에 기증된 세탁기를 관사에서 사용했다. B씨는 직원들에게서 금품을 받고, 학교축제 부스 운영 수익금을 횡령한 사실도 적발됐다. B씨가 예산을 유용하거나 금품을 수수한 규모는 700여만원에 달한다. B씨에 대한 파면 처분은 울산시교육청이 올해 도입한 ‘원스트라이크 아웃제’를 적용한 첫 사례로 꼽힌다. 울산교육계 안팎에서는 파면 처분이 잇따라 나온 것을 두고 ‘이례적 엄벌’이라는 말이 나온다. 울산에서는 2017년 1월 성범죄를 저지른 한 교사가 파면된 이후 2년여 동안 파면 처분이 없었다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

동남아시아나 아프리카, 중남미 지역을 여행할 때는 반드시 말라리아 예방약을 먹거나 주사를 맞는다. 모기에게 물려 나타나는 말라리아는 오한과 발열 등의 증상을 동반하는 급성 전염병의 일종이다. 한국을 비롯한 온대지역에서도 토착 말라리아를 옮기는 모기가 있기는 하지만 모든 모기가 말라리아를 옮기는 것은 아니다. 실제로 국제 공동연구진이 특정 모기들이 말라리아의 원인이 되는 말라리아원충을 인간에게 잘 전파한다는 사실을 밝혀냈다. 독일 막스플랑크 감염생물학연구소, 말리 국립과학기술대, 프랑스 몽펠리에대, 스트라스부르대, 이탈리아 페루자대 의대, 케냐 국제생리학및생태학센터, 카메룬 말라리아연구소, 영국 임페리얼 칼리지 런던대 생명과학과 공동연구팀은 말라리아 원충이라는 기생충을 특히 잘 전달하는 모기 종이 따로 있다는 사실을 최근 확인했다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 1일자에 실렸다. 연구팀은 앞서 실험실에서 키운 모기에게서 ‘TEP1’이라는 유전자를 발견하고 이 유전자가 말라리아 원충을 전파하는 능력을 좌우한다는 사실을 밝혀냈다. 문제는 최근까지 자연상태의 모기에게서도 이 유전자가 있는지는 확인되지 않았다. 이에 연구팀은 모든 모기에게서 이 유전자가 존재하는지 확인하기 위해 말리, 부르키나파소, 케냐, 카메룬 등 아프리카 지역에서 수 천 마리의 모기를 4년 동안 채집해 분석했다. 그 결과 TEP1 유전자가 자연상태의 모기에도 존재한다는 사실을 발견했다. 말라리아를 옮기는 모기는 얼룩날개 모기로 알려진 아노펠레스 종으로 알려져 있는데 연구팀은 TEP1 저항성 유전자가 아노펠레스 감비아가 아닌 아노펠레스 콜루찌 종에서만 발견됐다는 사실을 새로 확인했다. 가까운 모기 종임에도 한 종에서만 발견됐다는 것이다.또 연구팀은 계량경제학에서 주가를 예측하는 방법을 응용해 모기종에 따른 말라리아 전파의 정도를 확인했다. 채집한 모기들의 종별 군집과 비율차이와 말라리아 전파 정도를 비교한 것이다. 그 결과 아노펠레스 감비아가 늘어나면 말라리아 전파 가능성이 커지고 아노펠레스 콜루찌가 많아지면 말라리아 전파 가능성이 낮아진다는 것을 확인했다. 지금까지는 두 종 모두 말라리아 원충을 옮기는 것으로 알려져 왔었다. 이처럼 연구팀은 말라리아를 옮기는 모기 군집을 발견해 냄으로써 모기 군집의 인위적 조절을 통해 전염병 확산을 막을 수 있을 것이라고 보고 있다. 엘레나 레바쉬나 독일 막스플랑크 감염생물학연구소 박사는 “과학자들은 특정 모기 군집에 원하는 유전자를 주입해 개체수를 줄이는 방법을 개발해 갖고 있는 만큼 남은 것은 어떤 모기 종을 대상으로 하느냐에 달려 있다”라면서 “자칫 개체 조절 대상 모기종을 잘못 결정한다면 오히려 말라리아를 더 많이 확산시킬 위험이 커지는 만큼 이번 연구는 타겟을 정확히 설정할 수 있도록 돕는다는 차원에서 중요한 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대 생물학을 이용한 최첨단 기술로는 단연 ‘유전자 가위’를 꼽을 수 있을 것이다. 유전자 가위는 유전체에서 특정 유전자 염기서열을 인지해 해당 부위의 DNA를 잘라내거나 다른 DNA로 교체하는 기술이다. 지난해 11월 말에는 중국의 한 과학자가 유전자 가위 기술을 이용해 유전자 편집된 쌍둥이 아기를 태어나게 했다고 발표해 전 세계적으로 파문을 일으키기도 했다. 현재 사용되고 있는 유전자 가위는 3세대 ‘크리스퍼’이다. 강력한 유전자 가위로 알려져 있지만 희한하게 도마뱀과 뱀 같은 파충류에게서는 유전자 편집이 성공률이 낮다. 그런데 미국 연구진이 성숙하지 않은 미수정란을 편집하는 방식으로 파충류의 유전자를 편집하는데 성공해 주목받고 있다. 미국 조지아대 유전학과, 세포생물학과, 의생명과학연구센터 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 아놀 도마뱀의 난모세포를 편집해 하얀색의 알비노 도마뱀을 탄생시키는데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 논문 출판 전 공개사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 최신호(3월 31일자)에 실렸다. 일반적으로 크리스퍼 유전자 가위는 단세포 수정란에 넣어 원하는 DNA를 잘라내거나 붙여 원하는 변이를 만들어 낸다. 그렇지만 파충류의 경우는 정자를 수란관 속에 오랜 시간 보관했다가 수정하기 때문에 크리스퍼 유전자 가위를 주입해야할 시기를 포착하기가 쉽지 않다. 더군다나 파충류는 수정시 알껍질이 형성되기 때문에 배아를 손상시키지 않고 편집을 시도하기는 매우 어렵다. 연구팀은 아놀 도마뱀 난소 속에 있는 난모세포에 크리스퍼 유전자 가위를 주입하는 우회방식을 사용해 색소 침착에 영향을 미치는 티로시나제 편집을 시도했다. 연구팀은 21마리의 도마뱀의 난모세포 146개에 유전자 편집을 시도해 4마리의 생체 색소가 하나도 없이 하얀 피부를 가진 알비노 도마뱀을 탄생시켰다. 원칙적으로 피부 색소 변화를 시키기 위해서는 암컷과 수컷 유전자를 모두 변이시켜야 하지만 난모세포의 유전자를 우선 편집해 이후 수정이 될 때 수컷의 정자에 있는 색소 유전자를 차단하게 됐을 것이라고 설명했다. 이번 연구결과에 대해 생물학자들은 “아놀 도마뱀은 파충류 진화와 발생 연구에 매우 중요한 모델로 이번 연구 덕분에 파충류에 대한 발생유전학 연구가 탄력받게 될 것”이라며 “이번 기술은 도마뱀 뿐만 다른 파충류들에게도 적용할 수 있을 것으로 생각된다”고 평가했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

4일 저녁 여름철 대형 태풍에 버금가는 ‘강풍’으로 인해 강원 고성과 속초 등 영동지역에 화마가 덮쳤다. 5일 9시 경 큰 불은 잡은 뒤 잔불 정리 단계에 진입한 상태다. 그러나 완전 진화까지는 시간이 걸릴 것으로 보인다. 기상청은 “5일 오후 2시 현재 강원 산지에 강풍주의보가 발효 중이어서 최대순간풍속이 미시령 초속 21.5m, 강릉 15.8m, 고성 10.5m, 속초 7.5m에 달하고 있다”며 “산불이 시작된 어제보다는 바람이 약해졌지만 여전히 초속 8~13m, 산지에는 초속 20m의 강풍이 때때로 불고 있다”고 5일 설명했다. 특히 전국 대부분 지역에 건조특보가 내려져 있는 상황에서 이번 산불이 발생한 강릉, 양양, 속초 등 강원 영동지역은 건조경보까지 내려져 대기가 매우 건조한 상태이다. 이 때문에 잔불 정리가 완전히 마무리 되지 않을 경우 강한 바람을 타고 불씨가 이동해 다시 큰 불로 이어질 수 있다는 우려가 있다. 토요일인 6일에는 전국이 구름이 많은 날씨를 보이며 오후 12시부터 중부지방과 경북 북부 지방을 중심으로 비가 내릴 것으로 기상청은 전망했다. 전국적으로 5~10㎜ 정도의 봄비가 내릴 것으로 예상됐지만 산불이 난 강원 영동지역을 포함해 경북 지역은 5㎜ 미만의 비가 내릴 것으로 예상돼 잔불 정리에 큰 도움이 되지 않을 것으로 보인다. 일요일인 7일에도 비 소식은 있지만 경기 남부와 강원영서남부 등 남부지방을 중심으로 내릴 것으로 기상청은 전망했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 가을이 되면 겨울철 유행할 독감에 대비해 예방접종을 맞는다. 문제는 감기처럼 독감 역시 바이러스 변종들이 많아 예방접종을 받고도 독감에 걸렸다는 사람들을 심심찮게 볼 수 있다. 이 때문에 대중들은 물론 연구자들도 다른 전염병들처럼 어떤 변종 독감 바이러스라도 모두 막을 수 있는 ‘꿈의 독감백신’ ‘만능 백신’이라고 불리는 범용 독감백신 등장을 기대하고 있다. 이 같은 상황에서 미국 국립보건원(NIH)가 지난해 말부터 범용 독감 백신에 대한 임상 1상 시험에 돌입한 것으로 알려져 그 결과에 관심이 집중되고 있다. 미국 국립보건원 산하 국립알레르기·감염병연구소(NIAID)는 ‘H1ssF_3928’로 이름붙여진 실험용 만능 독감백신을 개발하고 동물실험을 성공적으로 마친 뒤 백신의 안전성과 사람들에 대한 면역력 유도 여부를 확인하기 위한 대규모 임상시험에 들어갔다고 5일 밝혔다. 이번 임상시험은 미국 메릴랜드주 베데스다에 위치한 NIH의료센터에서 진행되고 있으며 NIAID 백신연구센터(VRC) 그레이스 첸 박사가 주도하고 있는 것으로 알려졌다. 이번에 개발한 만능 독감백신은 여러 독감 바이러스에서 상대적으로 거의 차이가 나타나지 않는 부분에 면역시스템을 집중시켜 다양한 변종 독감에 대응할 수 있도록 했다. NIH는 ‘판데믹’(대유행)을 일으킬 수 있는 독감 바이러스를 포함해 모든 종류의 독감에 대해 모든 연령층을 보호할 수 있는 독감백신을 만들기 위한 연구를 진행 중에 있다. 연구팀은 18~70세의 건강한 성인남녀 53명을 대상으로 시험될 계획이다. 첫 5명의 임상시험 대상자들은 18~40세로 20㎍(마이크로그램)의 시험용 백신을 1번 피하주사방식으로 접종받게 된다. 나머지 48명은 이들은 18~40세, 41~49세, 50~59세, 60~70대 그룹으로 연령별로 12명씩 4그룹으로 나뉘어 16주 간격으로 60㎍의 약물을 2번 접종받게 된다.이들은 주사를 맞은 뒤 일주일 동안 체온변화와 모든 증상을 카드에 기록해 제출해야 하며 필요할 때마다 혈액 샘플을 제출하도록 했다. 이들은 이를 위해 12~15개월 동안 병원을 9~11번 방문하고 임상시험 과정에서 독감 바이러스에 인위적으로 노출되지 않을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 사람을 대상으로 한 이번 임상 1상 시험은 2019년 완료되고 2020년 초에 결과를 보고할 계획이다. 연구팀이 개발한 이번 백신은 H1N1은 물론 H5N1의 감염으로부터 동물들을 보호한다는 사실이 동물을 대상으로 한 임상실험에서 확인됐다. VRC 센터장인 존 마스콜라 박사는 “계절성 독감은 공중보건에 대한 지속적인 도전”이라며 “우리는 매년 신종 인플루엔자 바이러스의 출현과 확산으로 인한 대유행 가능성에 끊임없이 노출돼 있는 만큼 이번 임상 1상 시험은 보편적이고 안정적인 만능 독감백신을 만들기 위한 우리의 첫 번째 발걸음”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr