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

1987년 영화 ‘이너스페이스’는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 나노 잠수정을 타고 동물과 사람의 몸 속을 탐험하는 이야기가 나온다. 이 영화는 SF작가 아이작 아시모프의 ‘마이크로 탐험대’의 아이디어를 그대로 차용하고 있다. 최근 나노기술이 발달하면서 SF에 등장하는 것처럼 혈관을 비롯해 몸 속을 돌아다니면서 문제가 되는 부분을 고치는 나노 규모의 로봇 개발이 현실이 되고 있는 분위기다. 국내 연구진이 나노 크기의 초미세공간에서 원하는 대로 움직이게 만들 수 있는 모터, 일종의 동력기관을 개발해 주목받고 있다. 이화여대 화학나노과학과 김준수 교수팀은 DNA를 기반으로 해 나노입자의 움직임을 제어할 수 있는 ‘브라운 모터’를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 6일자에 실렸다. 나노로봇이나 나노머신을 몸 속이나 미세공간에서 제대로 활용하기 위해서는 분자들을 원하는 곳으로 선택적으로 이동시킬 수 있어야 하는데 쉽지 않은 일이다. 원인은 나노 크기의 분자들은 용액 속에서 다른 용매들과 충돌하면서 방향성 없이 움직이는 ‘브라운 운동’을 하기 때문이다. 연구팀은 이 불규칙한 브라운 운동을 제어해 나노입자를 특정 방향으로 이동시킬 수 있는 브라운 모터를 개발했다. 이론화학 및 계산화학 기법을 바탕으로 나노입자가 DNA를 따라 한쪽 방향으로 이동하도록 DNA를 설계한 것이다. 음(-)전하의 DNA와 양(+)전하의 나노입자는 정전기적 인력으로 결합되는데 DNA 구조가 유연할수록 나노입자와 결합에너지가 낮고 결합하기 쉬워진다. 이런 원리로 나노입자가 DNA의 유연한 부분을 향해 이동할 수 있다는 것이 계산적으로 확인됐다. 연구팀은 이 원리를 바탕으로 DNA 유연성이 점진적으로 증가하는 구조가 반복되도록 합성한 뒤 주변 이온 농도를 변화시키면 나노입자가 한 쪽으로 이동한다는 것도 확인했다. 김준수 교수는 “이번 연구는 초미세 공간에서 DNA를 결합한 나노입자를 원하는 방향으로 이동시킬 수 있는 나노크기의 모터를 설계할 수 있음을 보여준 것”이라며 “선택적으로 분자 위치를 제어할 수 있는 나노디바이스나 응용기술 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람 걷기 힘든 ‘센바람’부터 건물 손상입힐 수 있는 ‘왕바람’ 수준식목일을 하루 앞둔 4일 오후 7시경 강원도 고성에서 시작된 불이 강풍을 타고 속초까지 번지면서 250㏊(헥타르)의 산림을 잿더미로 만들고 1명의 사망자를 , 주택 125동 소실 등 인명과 재산상 피해를 입혔다. 산불 발생 11시간이 지난 시점인 5일 오전 8시 경 큰 불길이 잡힌 것으로 알려져 안도의 한숨을 쉬게 만들고 있다. 이번 강원 영동지역을 덮친 산불의 가장 큰 원인은 ‘비 없는 태풍급 강풍’ 때문이라는데는 이견이 없다. 산불이 발생한 지역들의 경우 4일 오후 8~9시 사이에 최대 순간풍속(초속)은 미시령 27.6m, 고성 26.1m, 대관령 21.7m, 속초 16.4m, 강릉 14.2m 등을 기록했다. 영동 지역에 불어닥친 태풍급 바람의 속도는 대략 초속 15~30m, 시속으로 계산하면 54~108㎞ 수준이다. 4일 저녁 고성과 속초 일대를 강타한 바람을 육상용 보버트 풍력계급 12단계로 분류해보면 7단계인 ‘센바람’~11단계인 ‘왕바람’ 수준에 달했다. 7단계 센바람은 나무 전체가 흔들리고 바람을 안고 걷기 힘들 정도이며 11단계인 왕바람은 바람만으로 건물 전체가 곳곳에 손상을 입는 수준이다. 시속 75~87㎞의 9단계 ‘큰센바람’만으로도 굴뚝 덮개, 타일, 안테나가 날아가는 수준이며 10단계인 ‘노대바람’은 건물에 심각한 손상을 입힐 수 있는 정도이다. 바람의 세기는 ‘보버트 풍력계급’으로 나눠 보기도 하는데 19세기 초 주로 해상의 풍랑 상태를 보기 위한 수단으로 만들어졌지만 20세기 들어서 육상에서도 사용할 수 있는 육상용 보버트 풍력계급이 만들어졌다. 특히 이번 강한 바람은 한반도 주변 기압 배치가 ‘남고북저’가 되면서 만들어 졌다. 한반도 북쪽에 강한 저기압이 형성되고 남쪽 제주도 지역에 강한 고기압이 만들어지면서 기압차 때문에 바람의 강도가 세진 것이다. 특히 강한 서풍 기류가 태백산맥을 넘으면서 강도가 더욱 세진 것이다. 산 때문에 좁은 바람길을 지나가면서 강한 바람이 만들어진 것이다. 마치 뻥 뚫려있는 큰 길보다 좁은 빌딩숲 사이나 골목길에 바람이 거세게 부는 것과 같은 원리이다. 이 때문에 태백산맥 동쪽 강원 양양, 고성, 강릉, 속초 일대에 국지적으로 강한 바람이 불게 된 것이다. 기상청에 따르면 바람의 강도는 산불이 발생한 4일보다 약해졌지만 여전히 순간 풍속은 강할 것으로 전망했다. 실제로 5일 오전 9시 기준 최대순간풍속(초속)은 미시령 26.7m, 속초 10.5m, 고성 7.6m 등으로 측정됐다. 또 오전 내내 순간풍속이 동해안 일대는 초속 20m(시속 72㎞), 강원 산지는 초속 30m(시속 108㎞)의 강한 바람이 불 것으로 기상청은 내다봤다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정상 세포에 돌연변이가 발생해 비정상적으로 증식하는 ‘암’세포는 주변 세포들에게서 영양분을 빼앗는다는 특징도 갖고 있다. 특히 간암세포의 경우는 생존을 위해 아미노산의 일종인 아르지닌을 외부에서 섭취해야 한다. 국내 연구진이 간암세포가 먹잇감인 아르지닌을 아예 섭취할 수 없도록 차단해 굶겨 제거하는 방법을 찾아냈다. 서울대 약대, 이화여대 약대, 한국생명공학연구원 공동연구진은 간암세포가 자신의 생존에 필수적인 아미노산을 감지하고 이를 섭취하도록 이동하는 능력을 차단해 굶겨 죽이는 기술을 개발하고 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 5일자에 발표했다. 간암세포가 아르지닌을 외부에서 섭취한다는 사실이 알려지면서 많은 연구자들은 아르지닌을 분해하는 효소를 이용해 간암세포가 아르지닌을 이용할 수 없도록 하는 치료법을 찾아냈지만 장기간 사용할 경우 내성이 생긴다는 문제점에 맞닥뜨리게 됐다. 연구팀은 이전처럼 아르지닌을 분해하는 것이 아니라 암세포가 단백질 합성에 활용하지 못하도록 세포질로의 이동을 제한하는 방법을 찾아나섰다. 연구팀은 세포나 조직의 생리적 농도와 비슷한 아르지닌을 감지하고 이동시키는 것이 ‘TM4SF5’라는 막단백질이라는 사실을 밝혀냈다. 간암세포가 생체물질을 분해하면 세포소기관인 리소좀 내에 아르지닌이 만들어지는데 리소좀 내 아르지닌 농도가 높으면 TM4SF5가 이를 감지해 세포질로 이동시켜 간암세포의 생존과 증식에 활용하게 되는 원리이다. 연구팀은 TM4SF5 억제 화합물을 이용해 TM4SF5과 아르지닌 결합을 막아 간암세포의 먹잇감을 근원적으로 차단시켜버리는 것이다. 간암세포를 이용한 실험에서도 이 같은 효과가 확인된 것으로 알려졌다. 이정원 서울대 약대 교수는 “이번 연구는 그동안 정확히 밝혀내지 못한 세포 소기관인 리소좀 내부의 아르지닌 감지 센서를 생리학적 수준에서 찾아냈다는 점과 아르지닌의 이동성을 제어해 간암세포를 제거할 수 있다는 원리를 확인했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 온난화 때문에 매년 4월 5일 ‘식목일’의 일 평균기온이 높아지고 있다. 민간기상업체 케이웨더는 제74회 식목일을 앞두고 서울, 강릉, 광주, 대구, 부산, 제주 전국 6개 주요도시를 대상으로 1941년부터 2018년까지 식목일 평균기온을 분석한 결과 식목일이 제정됐던 1940년대보다 2~4도 가량 높아졌다고 4일 밝혔다. 1940년대에는 제주도를 제외한 5개 도시 모두 평균기온이 10도 이하였지만 1980년대부터는 6개 도시 모두 10도를 넘는 기온분포를 보이는 것으로 조사됐다. 서울은 최근 10년간 식목일 평균 기온이 10.0도로 1940년대 7.9도보다 2.1도 높아졌다. 이 같은 기온분포는 1940년대 제주도의 식목일 기온인 10.1도와 비슷한 수준이다. 기온이 가장 많이 오른 곳은 광주와 제주로 3.7도가 상승한 것으로 나타났다. 광주의 경우는 1940년대 8.5도에서 최근 12.2도로, 제주는 10.1도에서 13.8도로 높아졌다. 1940년대 식목일 평균기온을 최근 10년간 평년값과 비교했을 때 서울은 3월 17일이 40년대 식목일과 비슷한 기온분포를 보여 19일이나 빨라졌고, 제주는 3월 12일에 당시와 비슷한 기온이 나타나 24일이나 빨라진 것으로 조사됐다. 나무의 생장에 중요한 요소인 땅 속 5㎝ 온도도 1940년대보다 최근 10년간 1.4도나 상승했다. 국립산림과학원이 1990년대 중반부터 나뭇잎이 나는 시기와 땅속 온도를 측정해 분석한 결과 나무심기에 가장 좋은 때는 평균 기온이 6.5도일 때이다. 서울의 경우 지난 30년 동안 일 평균기온이 6.5도 이상을 기록하는 날짜는 3월 19일(6.8도)이었고 최근 10년 동안에는 3월 16일로 평년보다 3일이 빨라졌다는 것을 알 수 있다. 식물학자들도 요즘은 4월 초가 되면 싹이 트고 잎이 나며 꽃이 피기 때문에 식목일은 나무 심기에 적절치 않다고 보고 있다. 이 때문에 노무현, 이명박 정부에서 식목일의 날짜 변경이 검토되기도 했지만 4월 5일이 신라가 삼국통일을 완수한 날이면서 조선 성종 때 동대문 밖 선농단에서 제사를 지내고 밭을 간 날이라는 역사적 배경 때문에 ‘변경 불가‘라는 결론이 내려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“과거부터 원자력을 해온 연구자들은 에너지 안보를 중요한 가치로 생각했고 한국에서 원자력은 선택의 여지가 없는 것으로 확신했습니다. 이렇게 당연시됐던 생각이 깨끗하고 안전한 에너지 추구라는 또 다른 상식적인 이야기인 에너지전환정책과 맞닥뜨리게 되면서 당황스럽고 고민스러운 것 또한 사실이죠.” 박원석(59) 한국원자력연구원 신임 원장은 3일 서울 종로구 한 음식점에서 과학기자들과 만나 이렇게 밝혔다. 서울대 원자력공학과를 나와 미국 신시내티대에서 박사학위를 받은 박 신임 원장은 한국을 대표하는 원자력 전문가이다. 원자력연구소에서 30년 가까이 소듐냉각고속로 개발 등을 담당해왔다. 창립 60주년을 맞은 원자력연구원을 이끌게 된 박 원장은 임기 중 원자력 안전 분야 연구와 융합기술 개발에 초점을 맞출 것이라고 강조했다. 지난해 연구원 내 화재 발생이나 방사성 폐기물 무단 폐기 사건 등 많은 문제들이 발생했는데 국민들이 우려하지 않도록 안전 문제에 각별히 신경을 쓰겠다는 설명이다. 박 원장은 또 “그동안 원자력 연구가 기계공학, 재료공학 같은 하드웨어적 측면에만 집중됐었는데 앞으로는 인공지능, 빅데이터 같은 4차 산업혁명 관련 첨단 분야를 접목시켜 기존 원자력 기술을 한 단계 업그레이드시키도록 할 것”이라고 덧붙였다. 이와 함께 디젤엔진의 대형 화물선박들이 환경 문제를 일으키는 만큼 선박용 원자로 기술을 개발해 기후변화 문제에 대응할 수 있도록 하겠다고도 밝혔다. 사용후 핵연료를 재순환시키는 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로 개발 사업도 박차를 가하겠다고 했다. 대전 지역 시민단체들이 요구하는 연구원 이전에 관해 박 원장은 “쉽지는 않지만 알아보고 있는 중”이라고 밝혔다. 그는 “선진국의 경우 연구용 원자로가 도심 한가운데 있을 정도로 안전성이 확보된 상태이지만 지역민들이 생각하는 안전의 가치는 연구자들과 다른 것 같다”면서 “사용후 핵연료나 선박 원자로 연구를 할 수 있는 부지를 구해야 할 것 같다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국식품연구원 전통식품연구단은 옻나무에서 주로 발견되는 ‘설퓨레틴’이 자외선에 의한 피부 콜라겐 분해를 막아 주름을 억제한다는 사실을 새로 알아냈다고 3일 밝혔다. 피부가 자외선에 노출되면 피부 조직 내 교원섬유(피부의 모양을 유지해주는 콜라겐 조직) 분해효소가 활성화되면서 콜라겐이 분해돼 주름이 만들어진다. 연구팀은 인체유래 피부세포를 이용해 실험한 결과 설퓨레틴이 교원섬유 분해 효소는 물론 주름을 만들어 내는 또 다른 염증 관련 신호전달체계를 억제한다는 사실을 확인했다. 설퓨레틴은 아토피 피부염은 물론 관절염, 비만과 같은 만성질환을 억제하는 데도 도움이 된다고 알려져 왔던 물질이다. 연구팀은 설퓨레틴을 이용한 주름방지 화장품 같은 산업적 이용을 위한 후속연구를 진행할 계획이다. 이번 연구결과는 식품학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 펑셔널 푸드’ 최신호에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포간 경쟁관계에서 피부 노화 나타나 나이 들면 COL17A1 단백질 점점 감소 이 때 ‘Y-27632’ ‘아포시닌’이 탄력 유지“얼마나 슬픈 일인가! 난 점차 늙고 끔찍하고 흉해지겠지. 내가 언제나 젊고 이 그림이 대신 나이를 먹을 수 있다면! 그것을 위해서라면 세상에 내가 바치지 못할게 뭐가 있을까. 내 영혼이라도 기꺼이 내어줄 것이야.” 아일랜드의 유미주의 작가 오스카 와일드가 쓴 장편소설 ‘도리언 그레이의 초상’은 자신의 초상화에 매료돼 영원한 젊음을 유지하고 그림이 대신 늙어가도록 영혼을 파는 주인공이 등장한다. 소설 속 주인공뿐만 아니라 ‘불로불사’(不老不死)를 꿈꾸며 불로초를 찾도록 한 진시황의 이야기도 유한한 삶을 사는 인간이 꿈꾸는 ‘불로장생’의 열망을 보여주는 대표적 사례이다. 과학기술과 의학의 급속한 발전으로 최근에는 ‘불로불사’까지는 아니더라도 건강하게 오래 살 수 있는 방법들이 속속 나오고 있다. 유전자 편집을 통해 노화세포가 스스로 제거되도록 하거나 3D 프린팅 기술을 이용해 노화된 신체조직을 교체한다든지 젊은 피를 수혈받는 등의 방법은 노화에 대응하기 위한 대표적인 연구결과물이다. 일본 도쿄대 의대 줄기세포생물학과, 의학·치의과학센터, 피부과학과, 프랑스 스트라스부르대 유전학 및 분자생물학과 공동연구팀은 생쥐를 이용해 피부 노화는 세포 간 경쟁관계에서 나타나는 현상이라는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 발표했다.노화된 피부는 두께가 얇아지고 약해지면서 상처가 날 경우 치유되는 시간이 오래 걸린다. 이는 피부 각질세포나 멜라닌 세포처럼 피부 탄력을 유지하는 세포들의 숫자가 현저하게 줄어들기 때문이다. 또 탄력 있는 젊은 피부는 피부 내 정상 줄기세포들이 손상되거나 늙은 줄기세포를 밀어내는 일종의 ‘경쟁’을 통해 유지되는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이런 세포 간 경쟁이 피부 노화를 어떻게 유발시키는지에 대한 명확한 작동 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태였다. 이에 연구팀은 생후 7주 된 어린 생쥐부터 30개월 된 늙은 생쥐까지를 대상으로 생쥐 꼬리 피부의 노화를 정밀 분석했다. 생쥐 꼬리는 사람의 피부세포와 비슷한 구조와 형태를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 분석 결과 ‘COL17A1’이라는 특정 콜라겐 단백질이 피부 세포들의 경쟁을 촉진시킨다는 사실을 밝혀냈다. 젊을 때는 피부 내에 COL17A1 농도가 높아 세포 경쟁을 촉발시켜 손상되거나 문제 있는 세포들을 제거함으로써 탄력 있는 피부를 유지하는 것이다. 그렇지만 나이가 들면 자외선이나 각종 유해환경에 노출되는 시간이 축적돼 피부 내 COL17A1 단백질이 점점 줄어든다는 사실을 확인했다. 나이가 들면서 세포 경쟁이 줄면서 손상되거나 문제 있는 세포를 제거하지 못해 피부 노화 현상이 나타난다는 설명이다. 연구팀은 ‘Y-27632’와 ‘아포시닌’이라는 물질이 COL17A1 단백질 감소를 막아 생쥐의 상처 치유를 촉진시키고 피부의 탄력을 유지시킨다는 사실도 밝혀냈다. 노화 연구자들은 이번 연구결과를 반기면서도 “이번 연구를 포함해 지금까지 나온 대부분의 노화 연구들은 노화의 속도를 늦추거나 막으면 노화 관련 질병도 사라질 것이라는 전제에서 진행되고 있는데 이는 나이와 관련된 또 다른 생물학적 조건들을 고려하지 않고 있다는 것이 가장 큰 맹점”이라며 “진정한 노화 연구가 되기 위해서는 고령화로 인해 복합적으로 나타날 수 있는 질환의 가능성과 그에 대한 예방, 건강수명 연장에 따른 사회적, 제도적 대응까지 함께 이뤄져야 한다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“유성에서 조치원으로 가는 어느 들판에/우두커니 서 있는 한 그루 늙은 나무를 만났다…묵중한 그들의, 침울한 그들의, 아아 고독한 모습/그 후로 나는 뽑아낼 수 없는/몇 그루의 나무를 기르게 되었다.” ‘청록파’ 시인으로 잘 알려진 박목월 선생이 1964년 발표한 ‘나무’라는 시의 한 부분입니다. 여행길에서 만난 나무를 통해 고독감과 삶의 의미를 사색하는 내용입니다. 일상에 찌들어 있는 현대인들이 시인처럼 나무를 보고 깊은 상념에 빠지기는 쉽지 않지만 초록 물결 가득한 나무나 숲을 보면 가슴이 뻥 뚫리는 듯한 시원한 느낌을 받게 됩니다. 나무와 숲은 인류 역사와 함께 다양한 형태로 관계를 맺어왔습니다. 초기에는 식량 공급원이나 땔감, 건축자재 등으로 쓰이는 동시에 종교나 신앙의 대상이 되기도 했습니다. 요즘은 예전과는 달리 나무를 직접 활용해 얻는 효용은 많이 낮아졌습니다. 그렇지만 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내뿜어 만드는 대기질 개선 효과, 산사태와 가뭄 방지, 산림휴양, 생물다양성 확보, 온실가스 흡수, 열섬 완화 등 간접적이고 공익적 효과는 오히려 커지고 있습니다. 실제로 국립산림과학원이 계산한 산림의 공익적 가치는 2014년 기준으로 국내총생산(GDP) 8.5%에 해당하는 126조원에 이릅니다. 숲이 국민 한 사람당 249만원 정도의 혜택을 돌려주고 있다는 계산입니다. 기후변화 차원에서만 보더라도 나무와 숲은 엄청난 일을 합니다. 과학자들이 온실가스인 이산화탄소를 포집·저장하는 기술을 개발하고 있지만 산림만큼 효율이 높지는 않다고 합니다. 산림청에 따르면 국내 산림은 전체 탄소량의 약 7%(9억 3500만t)를 저장한다고 합니다. 숲을 이루고 있는 나무와 흙, 낙엽이 이산화탄소를 잡고 있는 것입니다. 많은 사람들이 ‘나무나 숲 가꾸기’라고 하면 어렵고 거창하게 생각하는데 그럴 필요가 없다는 연구결과들이 많습니다. 2015년 영국 지속가능성 산림·기후변화 연구센터 과학자들은 도심의 자투리 땅을 이용해 나무를 심거나 식물을 키우는 것도 사람들의 삶에 상당한 영향을 미친다는 연구결과를 임학분야 국제학술지 ‘도시 임학 및 원예학’에 발표했습니다. 도심 자투리 땅을 이용해 나무를 심거나 식물을 키우는 것만으로도 열섬 현상은 물론 대기오염까지 줄일 수 있다는 것입니다. 대형 녹지공간을 덜렁 하나 만들어 놓는 것보다는 도심 곳곳에 소형~중형 녹지를 조성하는 것이 지구온난화로 인해 나타날 수 있는 문제들을 해결하는 데 도움이 된다는 이야기입니다. 게다가 도시인들의 정서 안정에도 커다란 공원 하나보다는 곳곳에 있는 작은 도심 숲이 훨씬 도움이 된다고 합니다. 한국은 2015년 말 기준으로 남한 면적의 63%에 해당하는 633만 5000㏊의 산림이 조성돼 있습니다. 민둥산으로 가득한 40~50년 전과 비교하면 그야말로 ‘전 국토가 푸르게’ 가꿔져 있습니다. 그렇지만 매년 산불로 인해 사라지는 산림 면적이 상당할 뿐만 아니라 도심 주변은 각종 개발공사 때문에 점점 녹지를 찾아보기 어렵습니다. 1949년 시작돼 올해 74회를 맞는 ‘식목일’도 2006년 휴일에서 제외되면서 사람들의 관심에서 멀어지는 것 같습니다. 그 때문에 나무 심기 행사도 예전보다 덜 한 것 같습니다. 크게는 지구온난화로 몸살을 앓는 한반도를 위해서, 작게는 내 자신을 위해서라도 다시 나무 한 그루, 화분 하나 가꾸기에 나서보는 것은 어떨까요. edmondy@seoul.co.kr