국내 연구진이 암세포의 전이와 확산, 기억이나 통증을 느끼도록 하는 신경세포의 활성화 같이 다양한 세포기능에 관여하는 신호전달 단백질의 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 허원도(카이스트 생명과학과) 교수와 독일 막스플랑크연구회 산하 미국 플로리다 신경과학연구소 권형배 박사 공동연구팀은 신호전달 ‘스위치‘ 단백질의 활성 여부를 관찰할 수 있는 바이오센서를 개발하고 이를 활용해 살아있는 생쥐의 신경세포 활성화 과정을 관찰한 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 세포 내 신호전달 단백질은 스위치가 켜지면 기계가 움직이듯 활성화되거나 비활성화되는 방식으로 세포 기능을 제어한다. 암세포도 세포내 신호전달 단백질에 의해 만들어지고 다른 조직으로 전이되는 것이다. 대표적인 세포 신호전달 단백질인 ‘스몰 지티파제’는 세포 이동과 분열, 사멸, 유전자 발현 등에 관여한다. 연구팀이 개발한 바이오센서는 스몰 지티파제의 모든 변화과정을 실시간으로 볼 수 있 으며 살아있는 생명체의 세포 변화도 수 ㎚(나노미터) 크기 변화까지 정밀하게 관찰할 수 있다는 장점이 있다. 동물의 암세포 전이, 뇌 속 신경세포의 구조변화까지 볼 수 있다는 것이다.실제로 연구팀은 유방암 전이 암세포에 이번에 개발한 바이오센서를 장착시키고 빛으로 세포 움직임을 조절할 수 있는 광유전학 기술로 암세포 이동방향을 조절하자 세포내 스몰 지티파제 단백질의 움직임과 함께 활성화되는 것을 관찰할 수 있었다. 또 공 위를 달리도록 한 생쥐와 마취된 생쥐의 뇌 운동피질 내 신경세포에서의 스몰 지티파제 단백질 활성여부를 관찰하는 것도 성공했다. 허원도 카이스트 교수는 “이번에 개발한 바이오센서는 시냅스처럼 수 마이크로미터 크기의 미세한 구조에서도 목표 단백질을 관찰할 수 있을 정도로 민감도고 높고 운동하는 생쥐의 생리학적 현상에도 지장을 주지 않는 상태에서 실시간으로 뇌를 관찰할 수 있을 정도”라고 설명했다. 허 교수는 “이번 기술은 광유전학 기술과 함께 사용이 가능하기 때문에 다양한 세포신호전달 연구 뿐만 아니라 뇌인지과학 연구에도 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 화학물질을 생산하는데 필요한 바이오 화학반응에 대한 정보를 종합해 과학자들이 손쉽게 활용할 수 있게 지도형태로 만들어 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀이 미생물에서 석유나 화학제품을 생산할 수 있는 기존 연구들을 총정리해 지도형태로 만들어 한눈에 볼 수 있는 ‘바이오 기반 화학물질 합성지도’를 만들었다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘네이처 촉매반응’ 15일자 표지논문으로 실렸다. 화학제품들은 석유에서 추출한 원료를 활용해 만들어지고 있다. 이 과정에서 온실가스를 배출해 지구온난화와 같은 문제를 유발하고 있어 미생물을 활용한 ‘바이오 리파이너리’라는 친환경적 방식의 화학물질 생산기술 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 특히 미생물의 대사작용을 이용해 화학물질을 대량생산할 수 있는 시스템대사공학 기법을 이용한 화학물질 생산이 늘고 있다. 그렇지만 생물공학적 방법과 화학적 방법을 통합하는 것이 더욱 효율적인 경우도 많다. 문제는 생물공학적 방법이나 화학적 방법 중 어느 경로를 선택해야 효율성이 높을지에 대한 정보를 한 눈에 볼 수 있게 정리된 것이 없다는 점이다.연구팀이 이번에 만든 합성지도는 화학물질을 합성할 때 바이오나 화학반응 중 어느 것을 선택해야 최고 생산농도나 수율을 보이고 생산성이 높아지며 산업화에 용이한지를 보여주는 것이다. 이와 함께 시스템 대사공학과 바이오 리파이너리 분야에서 아직 해결하지 못한 문제와 해법을 제시했다는 평가도 받고 있다. 이상엽 교수는 “이번에 만든 합성지도는 시스템 대사공학이 나가야 할 방향과 아이디어를 제시해주는 청사진으로 친환경 그린화학은 물론 의료, 식품, 화장품 등 다양한 화학관련 산업에 유용하게 쓰일 것”이라고 설명했다. 한편 네이처측은 이 교수팀이 만든 합성지도를 포스터로 제작해 산업계와 연구계에서 활용할 수 있도록 할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공공연구노조 “직접고용이 돈 적게 들어” 반대입장 과학기술분야 정부출연연구기관들이 용역직 정규직 전환을 위한 공동출자회사를 만든다. ‘공동출자회사 추진협의회’는 비정규직의 정규직화란 정부 방침에 따라 청소나 경비 등 용역업무를 맡은 노동자들의 고용안정과 처우개선을 위해 공동출자회사 추진방향과 운영원칙을 만들어 14일 발표했다. 추진협의회에는 25개 과학기술 정부출연연 중 한국생산기술연구원, 녹색기술센터, 국가핵융합연구소, 세계김치연구소 4곳을 제외한 21개 출연연이 참여했다. 추진협의회는 용역 노동자들의 고용안정성을 확보하기 위해 설립근거를 정관에 명시하고 자본금 4억원은 참여하는 21개 출연연이 100% 지분을 내고 사업 범위도 정부출연연과 공공기관의 사업에 한정할 방침이다. 가칭 ‘주식회사 과학기술종합서비스’는 외부 전문가를 대표이사로 영입하지만 6명의 이사와 감사 1명은 무급 비상임직으로 출연연 직원이 겸직하는 방식으로 구성될 계획이다. 또 자본금을 출자한 21개 출연연 원장들이 참여하는 운영위원회를 구성해 운영사항 전반을 격월로 검토할 예정이다. 현재 출연연 청소, 경비, 식당 운영 등 용역업무는 업체들이 경쟁입찰 방식으로 맡고 있기 때문에 1년 단위로 고용계약을 맺고 있다. 그렇지만 공동출자회사의 경우 출연연의 용역업무에 대한 수의계약을 통해 노동자들은 소속기관 변경이나 1년 단위의 계약 없이 정년이 보장된다고 추진협의회 측은 설명하고 있다. 또 직무나 용역 업체간 정년이 상이한 현재와는 달리 노동자들의 정년이 65세로 보장되고 65세가 넘는 노동자에 대해서는 촉탁직 제도를 통해 계속 일을 할 수 있게할 계획이다. 추진협의회는 출자회사는 ‘이윤 0%’를 목표로 하고 있으며 1개 전문업체가 수의계약 방식으로 운영하기 때문에 관리인력 운영비 절감효과가 있고 이렇게 절감된 재원과 이윤들은 모두 노동자 처우 개선 및 임금인상에 투입할 수 있다고 강조하고 있다. 추진협의회 관계자는 “참여한 21개 기관별로 관련 노동자들과 협의 후 설립을 추진하고 있기 때문에 실제 출자회사 설립은 4~5월경이 될 것으로 본다”면서 “일부 노동자들은 소속감을 이유로 출자회사가 아닌 출연연에서 직접 고용을 해달라고 요구하고 있어 협의가 잘 되지 않는 곳도 있는 것이 사실”이라고 말했다. 반면 공공연구노조측은 출연기관들의 출자회사 설립보다 기관별로 직접 고용하는 것이 비용이 훨씬 적게 투입될 것이라고 주장하고 있어 설립까지는 시간이 걸릴 수 있다는 전망이 나오고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기도가 시각 자료를 활용해 감염병 정보를 제공하고 있는 감염병관리지원단 홈페이지에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났다. 13일 도가 지난해 12월 18일∼26일 도민 593명을 대상으로 경기도 감염병관리지원단 홈페이지(www.gidcc.or.kr) 이용 만족도를 조사한 결과에 따르면 ‘콘텐츠 적절성’ ‘홈페이지 구성의 적절성’ ‘업무 활용 도움 여부’ 등 대부분의 문항에 80% 이상이 긍정적인 평가를 했다. ‘콘텐츠가 적절한지’에 대한 질문에 전체의 88.1%가, ‘구성이 적절한지’에 대한 질문에도 87.8%가 긍정적으로 답했다. ‘실제 업무에 도움이 되는지’에 대해서도 84.5%가 도움이 된다고 답했다. 가장 유용한 콘텐츠로 도민들은 감염병 정보, 현황, 자료, 소식 등을 꼽았다. 이밖에도 ‘감염병 정보를 한눈에 볼 수 있어 좋다’, ‘교육자료로 활용할 수 있는 정보가 많다’, ‘감염병 발생 현황을 시각 자료로 제공해 유용하게 활용할 수 있다’ 등의 의견도 냈다. 류영철 경기도 보건복지국장은 “감염병에 관한 각종 정보를 손쉽게 살펴볼 수 있도록 홈페이지를 구축했으며 최신 자료 업데이트에도 각별히 신경을 쓰고 있다”면서 “보다 많은 도민들이 홈페이지를 활용해 신속하고 정확한 감염병 정보를 습득할 수 있었으면 하는 바람”이라고 말했다. 이번 조사에는 교사 286명, 공무원 129명, 의료기관 종사자 71병, 기타(회사원·연구원·자영업) 107명 등이 참여했다. 도는 신속하고 정확한 감염병 정보를 제공할 수 있도록 최신자료 업데이트 등에 주력하고 빅데이터 플랫폼을 활용한 감염병 관련 데이터 체계를 구축할 계획이다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

며칠 사이에 푸석해진 얼굴, 갑자기 늘어난 흰머리. 밤샘 공부를 하거나 잇따른 야근을 한 사람들은 바쁘고 피곤하게 보낸 며칠 동안 갑자기 몇 살은 더 들어보이는 모습을 마주하면서 한숨을 내쉬는 경우가 있다. 사실 외부 환경이나 생활 패턴 때문에 자기 나이보다 더 들어보이는 이들이 있다. 반대로 겉보기에는 어려보이지만 체력이 받쳐주지 않아 힘들어 하는 이들도 있다. 모두 나이와 실제 신체 나이가 불일치하면서 나타나는 현상이다. 내 정확한 신체나이는 몇 살일까 궁금해하는 사람들이 많지만 정확한 신체나이를 알기는 쉽지 않다. 미국 연구진이 장내미생물의 형태 변화를 통해 정확한 신체나이를 진단할 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 미국의 인공지능(AI) 스타트업 인실리코 메디슨, 하버드대 의대 부설 브리검여성병원, 벅 노화연구소, 영국 생물노화연구재단 공동연구팀이 장내미생물의 종류와 형태를 정밀 분석해 사람의 생물학적 나이를 1~2년, 최대 3~4년 정도의 오차 이내에서 정확히 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 11일 보도했다. 이 연구결과는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi) 최신호에 실렸다. 장내미생물은 음식 소화에서 인체 면역계 작용까지 다양한 차원의 인체 기능에 영향을 미친다고 알려져 왔다. 그렇지만 여전히 장내미생물이 시간이 지나면서 어떻게 변화하는지 정상균총과 이상균총의 형태적 차이, 정상균총의 분포에 대해 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 전 세계 20세 이상 건강한 성인남녀 1165명에게서 채취한 3663개 장내 미생물 샘플을 인공지능 기술인 머신러닝(기계학습)으로 분석했다. 연구팀은 인공지능으로 샘플의 90%에서 찾아낸 95가지 상이한 미생물 종류와 형태를 사람의 연령과 연동시킬 수 있도록 훈련시켰다. 그 다음 나머지 10% 샘플에서 연령을 예측하도록 했다. 그 결과 인공지능은 사람의 생물학적 나이를 1~2살, 평균 3.94년의 오차범위에서 정확히 예측해 냈다. 또 95가지 상이한 장내미생물 중에서 39종이 연령을 예측하는데 가장 중요한 것으로 밝혀졌다.또 연구팀은 나이가 들어갈수록 장내 신진대사에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 장내미생물(Eubacterium hallii)이 풍부해진다는 사실을 확인했다. 또 염증을 유발시켜 궤양성대장염을 유발시키는 것으로 알려진 장내미생물(Bacteroides vulgatus)은 줄어드는 것으로 조사됐다. 노화연구자들은 이같은 장내미생물 종의 변화는 나이들면서 나타나는 식습관, 수면습관, 신체활동 패턴 때문인 것으로 해석하고 있다. 알렉스 자브론코프 인실리코 메디슨 박사는 “이번 연구는 장내미생물은 놀랍도록 정확한 생물학적 시계로 사람의 신체 나이를 단 몇 년의 오차 범위에서 예측할 수 있음을 보여주고 있다”며 “이번 연구결과를 이용해 특정 개인의 신체 노화속도를 예측하는 것은 물론 알콜, 항생제, 식단 등이 장수에 어떻게 영향을 미치는지도 알아낼 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개미와 비슷하게 생긴 흰개미는 땅 속에서 사회를 이루고 살며 죽은 나무를 갉아먹어 ‘문화재의 파괴자’라고 불린다. 개미와 비슷하게 생기기는 했지만 흰개미는 생태분류학적으로 개미와 다르다. 실제로 개미는 여왕개미가 사회를 이끌지만 흰개미는 여왕과 왕이 함께 사회를 통솔하는 것으로 알려져 있다. 흰개미는 목조가옥에 구멍을 내거나 문화재를 갉아먹어 사람의 입장에서는 해충이다. 그렇지만 자연계에서는 필요한 영양분을 재공급하는 소중한 역할을 한다. 그런데 최근 국제공동연구팀이 흰개미가 사람이 만들어낸 지구온난화로 인한 이상 기후를 완충시켜주는 역할까지 한다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 중국 홍콩대 생명과학부, 영국 자연사박물관, 애버딘대 생명과학부, 리버풀대 환경과학부, 호주 그리피스대 환경미래연구소, 서호주대 생명과학부, 환경생명과학센터, 남아프리카공화국 프레토리아대 동물학과, 위트워터스랜드대 동식물환경과학부, 말레이시아 말레이시아사바대 국제공동연구팀은 흰개미가 지구온난화로 강수량이 줄어 가뭄에 시달리는 열대우림을 보호하는 역할을 한다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 11일자 표지논문으로 발표했다. 연구팀은 ‘슈퍼 엘니뇨’로 인해 가뭄이 극심한 2015년 말부터 2016년 초까지 말레이시아 영토에 해당하는 보르네오섬 북부 8개 지역을 분석했다. 각각 면적은 2500㎡으로 연구팀은 4개 지역에서는 흰개미의 천적을 보내거나 독극물 먹이로 흰개미를 거의 제거하고 나머지 4개 지역에서는 흰개미들을 내버려 두고 관찰했다. 그 결과 흰개미가 정상적으로 활동하며 서식하는 지역은 그렇지 않은 지역보다 지표면에서 5㎝ 아래쪽에 수분이 36% 정도 더 많은 것으로 나타났다.실제로 흰개미들은 습한 환경을 좋아하기 때문에 생활공간까지 수분을 끌어올리기 위해 수십m 아래까지 땅을 파내는 경우도 있다고 연구팀은 설명했다. 이와 함께 흰개미들의 저작활동으로 토양의 영양분도 풍부해져 흰개미가 없는 지역보다 나무나 식물들이 생존할 가능성이 51% 정도 높은 것으로 조사됐다. 이처럼 숲이 가뭄 저항성을 갖도록 하는 것은 흰개미 집단이 더 클수록 높게 나타난 것으로 알려졌다. 루이스 에이미 애쉬튼 홍콩대 교수(생물다양성 및 환경변화 전공)는 “지구온난화로 인해 극단적인 기후변화가 발생하고 있는 상황에서 가뭄은 더욱 자주 발생할 것으로 예상되는 만큼 흰개미가 열대우림의 생산성과 생물다양성에 중요한 역할을 맡게 될 것을 보여준 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 생물학 분야에서 가장 주목받는 기술은 크리스퍼로 대표되는 ‘유전자 가위’ 기술이다. 유전자 가위에는 못 미치지만 여전히 줄기세포 기술은 생물학 분야에서 관심을 끌고 있다. 줄기세포 기술이 임상에서 폭넓게 활용되지 못하는 이유는 체내에 주입됐을 때 목적하지 않은 다른 세포로 분화되던지 돌연변이가 발생해 종양으로 분화될 가능성이 높기 때문이다. 국내 연구진이 줄기세포가 체내에서 정착될 때 과정을 실시간 고해상도 이미지로 관찰하는 기술을 개발했다. 부산대 생명과학과 김태진 교수팀은 줄기세포에 바이오센서를 주입해 체내 정착 과정을 촬영하는데 성공해 줄기세포 체내 주입후 정착시 신호전달 과정을 규명했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호에 실렸다. 줄기세포 이식이 성공하기 위해서는 주변 조직과 붙어서 일반 세포와 똑같이 작동해야 한다. 줄기세포 접착 과정을 추적하기 위한 다양한 시도가 있었지만 기술적 한계 때문에 정밀하게 탐지하는 것은 쉽지 않았다. 연구팀은 줄기세포 세포막에 바이오센서를 설계해 실시간으로 정착과정을 볼 수 있게 했다. 형광공명에너지전이(FRET) 기술을 이용한 바이오센서는 세포접착 과정의 주요 신호물질인 국소접착 인산화효소와 칼슘이온을 탐지해 이미지로 보여주는 것이다.연구팀은 줄기세포 이식에 활용도가 높은 인간중간엽줄기세포(hMSC)에 바이오센서를 삽입해 관찰한 결과 접착이 성공적일 때는 세포막 DMR에서 인산화효소와 칼슘이온이 활성화되고 실패할 경우는 그렇지 않다는 것이 밝혀졌다. 김태진 교수는 “줄기세포의 초기 접착과정에서 국소접착인산화효소와 칼슘의 상호작용을 밝힌 연구로 줄기세포 이식에서 발생하는 세포접착 난제를 해결하는데 유용한 정보가 될 것”이라며 “줄기세포 돌연변이 발생으로 암세포로 전환돼 동반되는 세포접착을 차단하는 약물 개발에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

강원 영서 북부에 내려진 한파주의보가 해제되면서 전국이 평년보다 높은 기온분포를 보이고 있지만 다시 미세먼지가 기승을 부리고 있다. 게다가 지난해 말 발효된 건조특보가 강릉은 28일, 서울은 13일째 이어지고 있어 불조심에 각별히 유의해야겠다. 기상청은 10일 오전 11시 영서 북부 지역에 내려진 한파주의보를 해제해 연초 깜짝 한파는 사라지게 됐다. 이날 오전 11시 기준 서울은 영하 1도, 대전 0.2도, 광주 3.4도, 대구 3.9도, 부산 5.3도, 제주 6.8도를 기록했다. 이 같은 기온 분포는 평년과 비슷한 수준이지만 11일 금요일부터 당분간 평년보다 높은 기온을 기록하겠다고 기상청은 전망했다. 기상청은 “금요일인 11일은 중국 북동지방에서 남동진하는 고기압 가장자리에 들어 전국이 가끔 구름 많은 날씨를 보이며 남부지방과 제주도는 오후부터 비가 내릴 것”이라고 예보했다. 12일 토요일 새벽부터 아침 사이에 남부 내륙지방에는 비나 눈이 내릴 것으로 전망됐다. 11일 전국의 아침 최저기온은 영하 8도~영상 1도, 낮 최고기온은 4~10도 분포를 보이겠다. 이처럼 전국이 평년기온을 웃도는 날씨를 보이는 가운데 서풍을 타고 중국발 오염물질이 유입되면서 미세먼지 농도는 ‘나쁨’ 수준을 보이는 곳이 많겠다. 국립환경과학원에 따르면 10일 늦은 밤부터 중국에서 미세먼지가 유입되고 대기가 정체되면서 국내에서 만들어진 미세먼지까지 가세해 수도권과 강원 영서, 충청, 호남권 등 서쪽 지역을 중심으로 ‘나쁨’ 단계를 보이겠다. 한편 지난해 12월 13일 강원 동해안을 시작으로 충남 서해안과 전라도 일부지역, 제주도를 제외한 전국 대부분 지역에 건조특보가 이어지고 있다. 서해안 지역을 제외한 대부분 지역의 실효습도가 40% 이하이며 동해안은 25% 내외로 매우 건조한 상태라고 기상청은 밝혔다. 실효습도는 목재 등의 건조도를 나타내는 지수로 실효습도가 낮을 수록 건조한 날씨를 의미한다. 기상청에 따르면 서울의 경우 최근 10년간 가장 길게 건조특보가 발효되고 있는 것으로 조사됐다. 지난해 12월 24일에 건조특보가 발효돼 현재까지 17일간 이어지고 있다. 지금까지 서울에서 건조특보가 가장 길게 발효됐던 때는 2017년 봄으로 4월 26일에 발효돼 5월 9일에 해제돼 13일 동안 이어졌다. 그 밖에 강릉 28일, 대구 15일, 대전은 14일, 광주 10일째 건조특보가 이어지고 있다. 기상청 관계자는 “건조한 대기로 인해 화재 발생 가능성이 매우 높고 해안과 산지에는 바람까지 약간 강하게 부는 곳이 있어 화재 발생 시 큰 불로 이어질 수 있는만큼 산불 등 각종 화재에 각별히 유의하기 바란다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 치약, 각질제거를 위한 세안제는 물론 공업용 연마제에 사용되는 미세플라스틱이 생태계에 심각한 영향을 미치고 있어 우려가 커지고 있다. 더군다나 여기저기 버려진 폐플라스틱이 햇빛이나 마모로 서서히 부서져서 만들어지는 것으로 알려져 있다. 바다로 흘러들어간 미세플라스틱을 해양생물들이 먹고 먹이사슬을 따라 최종 소비자는 사람이기 때문에 우리가 알지 못하는 사이에 미세플라스틱이 축적될 가능성도 높다. 문제는 미세플라스틱의 위험성은 알려져 있으나 구체적인 위험에 대해서는 명확히 분석돼 있지 않다. 국내 연구진이 실험동물을 이용해 실험한 결과 미세플라스틱이 세포는 물론 태아에 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혀내 충격을 주고 있다. 한국생명공학연구원 환경질환연구센터와 질환표적구조연구센터 공동연구팀은 5㎜ 이하의 미세플라스틱이나 1㎛(마이크로미터) 이하의 초미세플라스틱(나노플라스틱)이 체내에 흡수될 경우 태아에게까지 전달될 뿐만 아니라 몸 속 세포의 에너지공장인 미토콘드리아에도 문제를 일으킨다는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노스케일’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 제브라피쉬라는 실험동물에 초미세플라스틱을 흡입하도록 한 다음 형광분석과 전자현미경으로 체내 흡수와 복합독성 영향을 분석했다. 그 결과 초미세플라스틱은 난막을 통과해 제브라피쉬 배아의 체내에 쌓이는 것을 확인했다. 특히 새끼에게 영양을 공급하는 난황에 대부분 축적돼 신경이나 각종 기관으로 확산된 것이 관찰됐다. 미세플라스틱이 체내에 남아 각종 이상을 유발시킬 가능성이 크다는 것을 의미한다.또 연구팀은 전자현미경으로 세포수준에서 관찰한 결과 세포 에너지공장인 미토콘드리아도 손상시킨다는 것을 확인했다. 미토콘드리아가 손상될 경우 약한 독성을 가진 물질이 함께 흡수될 경우 치명적인 급성독성이 나타날 수 있다. 실제로 연구팀은 금이온을 초미세플라스틱과 함께 흡입하도록 한 다음 미토콘드리아를 관찰한 결과 미토콘드리아가 심각하게 깨지거나 망가지는 것으로 나타났다. 정진영 박사는 “초미세플라스틱이 몸 속에 축적될 경우 세포 내 소기관인 미토콘드리아에 영향을 주고 다른 물질에 의한 독성을 증폭시키는 역할을 할 수 있게 된다”며 “이번 연구는 미세플라스틱과 초미세플라스틱의 체내 흡수와 분포, 잠재적으로 심각한 독성 유발 가능성을 보여준 것으로 미세플라스틱 안전성과 관리방안 마련에 중요한 기초자료가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“가슴 속에 하나둘 새겨지는 별을/이제 다 못 헤는 것은…별 하나에 추억과/별 하나에 사랑과/별 하나에 쓸쓸함과/별 하나에 동경과/별 하나에 시와…”(윤동주 ‘별 헤는 밤’ 중에서) 네덜란드 출신의 화가 빈센트 반 고흐는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다”며 ‘별이 빛나는 밤’과 ‘론강 위로 별이 빛나는 밤’이라는 명작을 남겼다. 청명한 밤하늘에 반짝이는 별, 하얀 꽃잎을 흩뿌려 놓은 듯 그사이를 가로지르는 은하수, 그리고 별똥별을 보고 있노라면 아무리 무감각한 사람일지라도 ‘아’ 하는 탄성이 절로 나오는 것을 막을 수는 없을 것이다. 세 번의 슈퍼문, 8차례의 유성우 현상에 수성의 태양면 통과, 개기월식, 금환일식 등 자연의 경이로움을 드러내는 우주 이벤트들이 올해 우리 머리 위에서 숨 가쁘게 이어질 것으로 보인다. ●아폴로 11호 달 착륙 50년… 심우주 관측 박차 올해는 더군다나 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 내디딘 지 50년이 되는 해이자, 1919년 5월 29일 영국의 천문학자 아서 에딩턴 경이 아인슈타인의 일반상대성이론을 입증한 일식 관측을 한 지 100년이 되는 해이다. 이 때문에 세계 각국은 달 탐사를 비롯해 심우주 관측을 위해 경쟁적으로 나서고 있다. 지난 1일 미국 심우주탐사선 ‘뉴허라이즌스호’는 태양계 최외곽에 해당하는 카이퍼 벨트에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’와 조우하면서 2019년을 열었다. 3일에는 중국 달 탐사선 ‘창어4호’가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하면서 올해 다양한 천문 우주쇼가 벌어질 것을 일찌감치 예고하기도 했다.●21일 개기월식… 가장 큰 달은 2월 19일 우선 오는 21일 개기월식과 함께 슈퍼문 현상이 나타날 예정이다. 슈퍼문은 달이 지구와 가장 가까워지는 시기와 보름달이 뜨는 시기가 겹쳐 평소보다 보름달이 더 크게 보이는 현상을 말한다. 달은 지구를 원형이 아닌 타원형으로 공전하고 있기 때문에 달과 지구의 거리가 가깝고 보름달이 뜨는 시기는 자주 겹쳐지지 않는데 올해는 1월에 이어 2월 19일, 3월 21일에도 슈퍼문 현상이 있을 예정이다. 올해 가장 큰 달을 볼 수 있는 때는 두 번째 슈퍼문이 나타나는 2월 19일이다. 특히 착시현상으로 인해 달이 하늘 한가운데 떠 있을 때보다 지평선에 걸려 있을 때 더 크게 보인다.●별자리 가로지르는 8차례 유성우 세례 유성우는 아마 가장 화려한 천문 이벤트가 될 것이다. 유성우는 지구가 공전을 하면서 혜성이나 소행성이 지나간 지점을 통과할 때 그 잔해들이 지구인력에 빨려 들어와 대기권에서 타면서 비처럼 내리는 현상을 말한다. 4월 22일쯤 거문고자리 유성우를 시작으로 5월 6일 물병자리 에타유성우, 7월 28일 물병자리 유성우, 8월 13일 페르세우스자리 유성우를 비롯해 크리스마스이브 무렵 작은곰자리 유성우까지 밤하늘을 가로지르는 우주쇼를 모두 8차례 볼 수 있다. 한편 2월 1일에는 미국 민간우주기업 스페이스X가 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발 중인 유인우주선 ‘드래곤’을 시험발사한다. 같은 날 인도는 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 탑재한 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀2’를 발사하게 된다. 우주개발 분야에서는 후발국가인 이스라엘은 보름 뒤인 2월 15일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 달 착륙선을 실어 발사할 계획이다. 3월 1일에는 미국 보잉사가 유인 우주선 ‘스타라이너’의 무인 시험발사가 예정돼 있다. 오는 10월 15일 유럽 우주기구(ESA)와 스위스 연방우주국은 태양계 바깥에 있는 지구형 행성들을 찾기 위한 우주망원경을 실은 ‘칩스’(CHEOPS) 우주선을 발사할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연세대 의대, 울산대 의대, 고려대 의대 구로병원, 미국 미시간주립대와 노스캐롤라이나대 공동연구팀은 여성 불임의 원인으로 알려진 자궁내막증을 유발하는 후성유전학 메커니즘을 밝혀내고 의학분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 10일자에 발표했다. 불임 여성의 35~50%가 앓고 있는 자궁내막증은 자궁 안쪽 막이 딱딱하게 굳어지면서 정상 기능을 못 하는 여성질환이다. 연구팀은 ‘히스톤 탈아세틸화효소3’이 감소하면서 콜라겐 유전자가 지나치게 많아지고, 자궁 세포기능이 교란되면서 자궁내막이 딱딱하게 굳어지는 섬유화가 진행된 끝에 결국 배아가 자궁에 착상하는 능력이 상실된다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 자궁내막증이 후성유전학적으로 어떻게 발생하는지를 밝혀낸 것으로 현재 외과수술과 호르몬 치료법 이외 새로운 형태의 치료제를 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2019년 새해가 벌써 열흘이나 지났습니다. 올해는 돼지의 해라지만 엄격히 보자면 띠가 바뀌는 것은 24절기 중 1년의 시작이라고 할 수 있는 ‘입춘’을 기준으로 하기 때문에 아직은 ‘개띠’ 해입니다. 인류가 처음으로 가축화시킨 동물인 개는 약 3만 3000~3만 5000년 전에 회색 늑대와는 완전히 다른 종으로 분리됐고 약 1만 2000~1만 4000년 전부터 인류와 함께 한 것으로 추정되고 있습니다. 이처럼 오랜 시간을 인간과 함께했기 때문에 영어에서는 개를 ‘사람의 가장 좋은 친구’(Man´s best friend)라는 관용구로 표현하기도 합니다. 개를 키워본 분들은 잘 아시겠지만 종류별로 성격이 천차만별입니다. 미국 애견협회 홈페이지에 들어가 보면 개를 키우려는 사람들의 선택에 도움을 주기 위해 사진과 함께 품종별 특성과 활용도에 대해 설명해 놓고 있습니다. 보더콜리는 ‘임무에 충실하고 사랑스럽고 똑똑하며 활기차기’ 때문에 양치기 같은 목축에 적합하고 독일산 셰퍼드는 ‘충직하고 용감하며 똑똑하다’라고 설명하면서 경비견으로 키워진다는 식입니다. 그런데 최근 과학자들의 연구에 따르면 실제로 개들은 애견협회에서 설명하고 있는 것처럼 종류별로 특성이 제각각 다르고 이는 유전자에 뿌리를 두고 있답니다. 미국 애리조나대 인류학부, 워싱턴대 행동·유전체학연구실, 프린스턴대 분자생물학과, 펜실베이니아대 수의학과 공동연구팀은 101종, 1만 7000여 마리의 개에 대한 행동자료와 게놈 데이터를 비교 분석한 결과 개들의 특성을 보여 주는 DNA 위치가 있으며 이들을 통해 개의 성격을 파악할 수 있음을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi)에 2019년 새해 첫날 실렸습니다. 연구팀은 개와 개 주인들을 대상으로 펜실베이니아대 수의학과 동물윤리학자인 제임스 서펠 교수가 개발한 ‘개 행동평가 및 연구 설문’(C-BARQ)을 실시했습니다. C-BARQ는 훈련 정도, 애착, 공격성 등 개에게서 흔히 나타나는 14가지 특성을 정량화해 한눈에 볼 수 있는 조사기법입니다. 연구팀은 이렇게 얻은 행동 데이터를 종별로 분류한 뒤 해당 종의 유전자 데이터(게놈)와 비교했습니다. 그 결과 연구팀은 개들의 성격을 규정하는 14가지 특성과 연관된 131개의 DNA 위치(핫스팟)를 찾아냈습니다. 개의 종류별로 활성화된 DNA 핫스팟이 다르고 어느 부분이 활성화돼 있느냐에 따라 개의 특성과 성격이 규정된다는 것입니다. 재미있는 것은 이번에 발견한 개들의 DNA 핫스팟이 사람의 특성과 성질을 나타내는 DNA 위치와 매우 유사하다는 점입니다. 개들의 공격성과 관련된 DNA 핫스팟은 사람들에게서도 공격성에 영향을 미치는 유전자 위치와 거의 일치한다고 합니다. 또 개의 학습 능력이나 훈련의 용이성과 관련된 DNA 핫스팟은 인간에게서는 학습이나 정보처리와 관련된 유전자 위치와 비슷하다는 것입니다. 추가적인 연구가 필요한 부분이지만 개들의 행동이나 특성을 결정하는 유전자가 사람에게서도 비슷하게 나타난다고 한다면 불안증이나 우울증 같은 정신적 장애를 치료하는 데도 도움이 되지 않을까 연구팀은 기대하고 있습니다. 개와 사람의 DNA 핫스팟이 비슷한 것은 우연의 일치일 수도 있겠지만 오랜 세월 함께하며 교감을 가졌기 때문이 아닐까 싶습니다. 가까이 하면 좋아하게 되고 좋아하면 닮는다는 것이 이런 게 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

지난 한 해 과학자들이 관심을 가졌던 키워드는 ‘암’ ‘블록체인’ ‘빅데이터’ ‘인공지능’(AI)로 조사됐다. 과학저널 ‘네이처’는 세계적인 학술지 출판사인 엘스비어에서 운영하는 학술데이터베이스인 ‘스코퍼스’(Scopus)에서 가장 많이 검색된 키워드를 분석해 지난 7일 밝혔다. 네이처는 지난해 검색된 학술 키워드와 2017년도에 가장 많이 검색된 학술키워드의 순위 변동도 분석해 냈다. 그 결과 2년 연속 ‘암’이 과학자들이 가장 많이 검색한 키워드 1위로 나타났다. 그 다음으로 많이 검색된 용어는 ‘블록체인’으로 조사됐다. 특히 눈에 띄는 것은 ‘머신 러닝’과 ‘딥 러닝’과 같은 인공지능(AI) 관련 용어들이 상위 20위권 내에 포진됐다는 점이다. 지난해 13위에 머물렀던 ‘인공지능’도 4위에 랭크됐다. 이렇게 AI 관련 용어들의 검색이 많이 된 것은 관련 연구 결과들이 다양한 분야에서 속속 나타나고 있기 때문으로 분석됐다. 영국 케임브리지대 미래지성센터의 과학-커뮤니케이션 연구자인 칸타 디알 박사는 “AI와 관련한 연구나 AI를 활용한 연구를 위해 R&D 자금을 지원 받고 있는 사람들이 많아졌다는 방증이기도 하다”라며 “AI 관련 연구소와 관련 연구 프로젝트들도 늘어나고 있기 때문에 2019년에도 이와 같은 추세는 계속될 것”이라고 설명했다.또 ‘빅데이터’도 2017년 6위에서 지난해 3위로 뛰어올랐으며 블록체인 기술에 대한 인기도 폭발적으로 증가해 19위에서 지난해 2위로 뛰어올랐다. 영국 맨체스터대 키에론 플래네건 과학기술정책 교수는 “과학기술계에서 유행어는 현재 연구 추세를 보여주는 것 뿐만 아니라 과학자들이 구체적으로 알고 싶어하는 것들을 반영하는 경향도 크다”라며 “블록체인 같은 경우도 과학자들이 자신의 연구에 블록체인을 어떻게 적용할 수 있을까 관심을 가진 것일 뿐 이에 대한 구체적인 연구성과로 이어지지 않는 경우도 많다”라고 설명했다. 또 한국에서 ‘4차 산업혁명’이라고 불리는 ‘인더스트리 4.0’도 과학자들이 지난해 많이 검색했던 용어 10위에 자리잡았다. 반면 ‘그래핀’은 2017년 7위에서 지난해 13위로 밀려났고, 2017년 9위와 10위를 기록했던 스트레스와 사물인터넷(IoT)는 물론 비만 역시 지난해는 20위권 밖으로 밀려났다. 네이처는 구글 뉴스랩을 통해 일반인들이 가장 많이 검색한 과학키워드도 분석했다. 네이처는 과학 관련 용어 중 빅뱅이론 같은 TV드라마, 쥬라기 월드 같은 영화, 기업명, 게임 등은 분석에서 제외했다. 그 결과 지난해 일반인들이 가장 많이 검색한 상위 5개 검색어는 수학 방정식과 상수들이었다. 지난해 가장 많이 검색됐던 용어는 ‘원의 면적’이었으며 두 번째는 ‘빛의 속도’, 그 다음은 ‘삼각형 면적’, ‘원주 공식’ ‘원통 부피’로 나타났다. 2017년에 일반인이 검색한 1~5위까지 과학 용어들은 일식 안경, 2017년 일식, 진드기, 원의 면적, 2017년 일식시간이었다.일반인들의 과학용어 검색 양은 1년 내내 일정한 분포를 보이지만 특정 달에 감소하거나 증가하는 추세도 뚜렷하게 나타나고 있다. 지난해 3월 영국의 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사가 타계했을 때와 일식이나 월식이 있을 때는 검색량이 급증했다. 미국의 천문학자 닐 디그레스 타이슨은 2017년과 2018년 두 해에 걸쳐 유일하게 10위권 안에 포함된 검색어로 나타났다. 2017년에는 일식과 월식 등 천체현상 때문인 것으로 분석되며 지난해에는 타이슨 박사의 대학시절 성추문 때문인 것으로 분석됐다. 영국 런던에 있는 구글 뉴스랩 트렌드분석가인 샘 월시 연구원은 “정확히 어떤 추세가 있다고 말하기는 어렵지만 여름과 겨울에는 과학관련 용어의 검색 숫자가 확연히 줄어드는데 이는 휴가철이기 때문일 것으로 추정된다”며 “학생들의 학기가 진행 중인 때나 중간, 기말시험이 있는 5월 쯤에는 과학관련 용어 검색이 급증하는 추세를 보이는 것을 알 수 있다”고 말했다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2018년은 겨울과 여름철 기온 변동이 큰 한 해였으며 크고 태풍 2개가 한반도를 지나가는 등 이상기후가 계속됐던 것으로 분석됐다. 기상청은 8일 이 같은 내용이 포함된 ‘2018년 기상특성’을 발표했다. 기상청에 따르면 1월 23일~2월 13일에는 평창동계올림픽 개최를 걱정할 정도로 강한 한파가 발생해 전국 최고기온이 0.6도에 머무는 등 1973년 기상관측망이 전국에 설치된 이후 최저기온을 기록하며 2018년이 시작됐다. 봄이 시작되는 3월에는 따뜻하고 습한 남풍기류가 자주 유입돼 평년보다 기온이 높고 강수량도 많아 급격한 계절변화가 나타났었다. 또 평년 32일 정도 이어진 여름철 장마 기간이 14~21일에 불과해 1973년 이후 두 번째로 짧은 장마기간을 기록했다.장마가 빨리 끝나면서 티벳 고기압과 북태평양 고기압의 영향으로 무더위가 장기간 계속돼 폭염일수가 31.4일(평년 9.8일), 열대야일수 17.7일(평년 5.1일)로 이례적인 폭염 기록을 세우기도 했다고 기사엉은 밝혔다. 이는 여름철 전국 평균기온은 1위, 최고, 최저기온은 2위, 폭염일수와 열대야일수는 최다 1위에 해당된다. 특히 8월 1일에는 강원도 홍천 낮 최고기온이 41도를 기록해 관측 사상 최고로 나타났으며 서울도 39.6도로 나타나 1907년 10월 1일 근대 기상관측 이후 111년만에 극값을 기록했다. 8월 26~31일에는 6년만에 한반도를 관통한 태풍 솔릭의 영향으로 많은 양의 수증기가 지속적으로 유입돼 강한 국지성 호우와 함께 전국에 많은 비가 내렸다. 또 10월에는 상층 기압골의 영향으로 때이른 추위가 찾아왔지만 10월 5~6일 제25호 태풍 콩레이가 제주도와 남해안을 통과하면서 많은 비를 뿌리고 지나가 10월 전국 강수량이 164.2㎜를 기록해 1973년 이후 10월 최다 강수량을 기록했다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

노년층의 가장 큰 걱정은 암과 같은 치명적인 질병 뿐만 아니라 자기 자신, 그리고 살아온 날들의 기억을 잃는 것이다. 기억이 사라져 좋든 싫던 삶의 궤적을 뒤돌아볼 수 없게 되고 고상하게 늙어갈 권리마저 빼앗는 치매는 고령화 사회로 가는 전 세계 모든 국가들의 걱정꺼리이다. 치매의 절반 이상이 알츠하이머성 치매로 알려져 있음에도 알츠하이머의 발병원인이 정확히 밝혀지지 않아 치료 방법도 마땅치 않은 상황이다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 유성운 교수, 서울대 치의과대 이성중 교수, 한국생명공학연구원 김선영 박사 공동연구팀은 뇌 면역세포의 자가포식 작용이 방해를 받으면서 알츠하이머가 발생한다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘오토파지’ 최신호에 실렸다. 자가포식은 기능 이상이 생기거나 오래돼 손상된 세포, 독성을 가진 세포 내 물질을 제거하는 생체현상이다. 일본 도쿄공업대 오스미 요시노리 명예교수는 자가포식 현상을 규명해 질병 치료 길을 확장시킨 공로로 2016년에 노벨생리의학상을 단독 수상한 바 있다. 뇌에서는 미세아교세포라는 면역세포가 뇌 조직에 생긴 해로운 물질을 없애는 청소부 역할을 하고 있다. 그 동안 뇌 염증 반응과 뇌세포 자가포식 작용이 퇴행성 뇌질환과 관련이 있다는 것을 보여주는 연구는 많았지만 구체적인 메커니즘에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 미세아교세포 표면에 존재하는 ‘TLR4’라는 수용체에 염증유도 물질이 결합되면서 세포내 관련 신호전달 경로가 활성화돼 자가포식 작용을 억제시킨다는 사실을 밝혀냈다. 자가포식 작용이 억데되면 알츠하이머를 일으키는 원인물질로 알려진 베타아밀로이드 분해 능력 저하로 이어지게 되고 결국 알츠하이머를 악화시킨다는 설명이다. 유성운 DGIST 교수는 “퇴행성 뇌질환에 걸리면 항상 신경염증이 증가하는데 이번 연구는 염증이 늘어나면서 미세아교세포에서 자가포식 현상이 억제된다는 사실을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 크다”며 “미세아교세포의 자가포식 활성은 베타아밀로이드 분해, 신경회로 재구성, 사이토카인 분비 조절 등 다양한 역할을 수행하는 만큼 신경염증을 유발시키는 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 치료에 이용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 공학 분야 최고 권위 단체인 한국공학한림원(회장 권오경)이 올해 신입 정회원 42명과 일반회원 61명을 선정해 7일 발표했다. 이번에 선정된 정회원은 현택환 서울대 교수, 이인규 고려대 교수, 임혜숙 이화여대 공대학장, 허건수 한양대 교수, 배종태 카이스트 교수 등 학계 23명, 이석희 SK하이닉스 사장, 정은승 삼성전자 사장, 노기수 LG화학 사장, 김이환 한국산업기술진흥협회 상임부회장 등 산업계 19명이다. 또 공학 분야에서 탁월한 업적을 이룬 사람 중 선발하는 일반회원으로는 정희태 카이스트 교수, 황철성 서울대 교수, 김상욱 한양대 교수, 차형준 포스텍 교수 등 학계 35명, 홍순국 LG전자 사장, 이우현 OCI사장, 이종수 현대자동차 부사장, 김동섭 한국전력공사 사업총괄 부사장 등 산업계 26명이 선임됐다. 신입 정회원 중 최연소 회원은 1967년생인 이인규(53) 고려대 전기전자공학부 교수이며 일반회원 중 최연소 회원은 1975년생인 김현진(45) 서울대 기계항공공학부 교수이다. 공학한림원 일반회원은 공학과 산업기술 등 분야에서 15년 이상 활동하면서 해당 분야에 공헌도가 높은 사람을 대상으로 선발하며 정회원은 일반회원 중 업적 심사와 전체 정회원 서면투표를 통해 선출하고 있다. 이번 신입회원 선임으로 공학한림원의 정회원은 285명, 일반회원은 343명이 됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화요일인 8일에도 전국이 탁한 공기에 시달리겠다. 오후부터는 차가운 대륙고기압의 영향으로 다시 추워질 것으로 전망됐다. 기상청은 “중국 북부지방에서 확장하는 고기압의 영향으로 전국이 구름많은 날씨를 보이다가 낮부터 맑아지겠지만 차가운 공기가 대거 유입되면서 수요일 아침 기온은 전국 대부분이 영하 10도 안팎의 차가운 날씨를 보일 것”이라고 7일 예보했다. 8일 전국의 아침 최저기온은 영하 12도~영상 1도, 낮 최고기온은 영하 1도~영상 8도 분포를 보이겠다. 지역별 아침 최저기온은 춘천 영하 10도, 서울 영하 5도, 대전 영하 4도, 대구 영하 3도, 광주 영하 2도, 부산 1도, 제주 5도 등이 되겠다. 특히 서해상에서 만들어진 구름대의 영향으로 충남 서해안은 오후부터 전라도와 제주도는 밤부터 눈이 날리는 곳이 있을 것으로 기상청은 전망했다. 8일 오후부터 기온이 떨어지기 시작해 9일 전국 대부분의 아침 기온은 영하권에 들겠고 중부 내륙은 영하 10도 내외로 떨어져 매우 추울 것으로 예상된다. 특히 바람까지 강하게 불어 체감온도는 더욱 낮을 것으로 기상청은 내다봤다. 한편 국립환경과학원에 따르면 8일 미세먼지 농도는 중국발 오염물질의 유입에 따라 수도권과 강원 영서, 충청권, 호남권, 영남권은 ‘나쁨’ 수준을 보이고 그 밖의 지역은 ‘보통’ 수준을 보일 것으로 예보했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 발전 효율이 기존보다 2배 높고 파도의 방향이나 강도에 상관없이 안정적으로 전력생산이 가능한 파력발전(조력발전) 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 연구팀은 기존 파력발전 기술과 비교해 발전효율이 2배 이상 높아지고 24시간 내내 안정적으로 전력을 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 파력발전은 파도의 운동에너지를 이용해 발전하는 신재생 에너지의 한 종류이다. 파력발전은 바다물결을 에너지원으로 사용하며 조력발전은 조수간만의 차를 이용해 발전기를 돌려 전기를 얻는 방식으로 차이가 있다. 기존 파력발전은 시시각각 변하는 파도의 방향 때문에 안정적으로 전기를 생산해내기 어려울 뿐만 아니라 조수간만의 차가 큰 곳은 설치가 어렵다. 이 때문에 국내에서도 파력발전 시스템이 설치된 곳은 제주도에 시험설비 1곳에 불과하고 전 세계적으로도 영국을 비롯한 5곳에 불과하다. 연구팀은 바다 상황에 상관없이 24시간 효율적이고 안정적인 발전이 가능하도록 한 2중 변환장치와 자동 위치조절장치를 개발했다. 2중 변환장치는 파도의 원운동을 이용하는 원통형 실린더와 직선운동을 이용하는 스윙판을 함께 장착해 발전효율이 높은 상황에 따라 해당발전기가 작동되도록 하는 것이다. 마치 하이브리드 자동차가 배터리와 가솔린 중 동력원을 선택적으로 사용하는 것과 마찬가지 방식이다.자동 위치조절장치는 부력 원리를 이용한 것으로 수심 변화는 물론 파도나 너울의 방향 변화에 따라 자유롭게 작동해 발전할 수 있도록 해 24시간 내내 연속 발전이 가능토록 한 것이다. 이번에 개발된 기술은 발전성능도 기존의 것보다 향상됐다. 특히 시간당 24.1% 정도 높은 발전효율이 높아진 것으로 나타났다. 특히 1기당 생산전력은 시간당 3㎾ 수준으로 소형 풍력발전과 비슷하지만 풍력발전에 비해 필요면적은 적고 소음 발생 걱정도 줄였다는 장점이 있다. 박민수 박사는 “이번 기술을 활용하면 3면이 바다인 한국에서 파도를 이용해 충분히 에너지를 생산해 낼 수 있을 것”이라며 “특히 해양환경에 관계없이 설치가 가능해 국내 연근해역은 물론 해외시장 진출도 가능할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이 지긋하고 항상 심각한 표정만 짓는 이들로 알려져 있는 과학자들이 잔뜩 모여있는 자리에 아이들이 좋아하는 ‘지니언니’가 나타났다. 한국과학기술단체총연합회(과총)와 한국정보방송통신대연합(ICT대연합)이 4일 서울 역삼동 한국과학기술회관에서 공동 개최한 ‘2019 과학기술인 및 정보방송통신인 신년인사회’에 1인 크리에이터로 유명한 ‘지니언니’ 강혜진(30)씨가 ICT분야를 대표하는 방송인 자격으로 참석했다. 강 씨는 130만 명 정도의 구독자를 보유하고 있는 유튜브 채널 ‘헤이지니’에서 유아동 장난감을 소개하고 이용하는 영상을 제작하는 키즈 크리에이터이다. 캐리소프트에서 운영하는 유튜브 채널 ‘캐리앤토이즈’에서 1대 캐리언니로 활동하며 ‘뽀통령’(뽀로로+대통령)을 밀어내고 아이들의 인기를 한 몸에 받아 ‘캐통령’(캐리+대통령)으로 불리기도 했다. 강씨가 등장한 유튜브 영상은 2016년 누적 조회수, 광고수익 1위를 기록했으며 지난해에는 미국 경제전문지 포브스가 선정한 ‘아시아에서 영향력 있는 리더 30인’에 선정되기도 했다. 이날 강씨는 ICT 분야 방송인, 1인 크리에이터 자격으로 참여해 “모든 사람에게 열려있는 온라인 공간을 통해 좋아하는 일로 많은 사람들과 자유롭게 소통하는 것이 즐겁다”며 “많은 크리에이터들이 유튜브에서 활동해 ‘K-크리에이터’라는 분야가 열리고 있는 만큼 우리가 만든 콘텐츠를 세계에 알리고 사랑받을 수 있도록 노력하겠다”고 새해 소망을 밝혔다. 강씨 외에 과학기술계를 대표해서는 서울과학고에 재학 중인 방유진(19)군, 한국항공우주연구원 소속 정연희(38) 연구원이 참석했다. 지난해 국제화학올림피아드에 참여해 금메달을 수상한 방 군은 “넓은 시야와 통합적 탐구를 통해 인류가 직면하고 있는 여러 문제를 해결하는데 기여하는 사람이 되겠다”고 꿈을 밝혔으며 국내 순수기술로 개발 중인 우주발사체 ‘누리호’ 개발을 하고 있으며 지난해 11월 누리호 75t 엔진 시험발사체 성공에 일조한 정연희 연구원은 “누리호가 2021년 1.5t급 탑재체를 싣고 700㎞ 궤도에 안착할 수 있는 그날까지 최선을 다하겠다”고 다짐했다.과학기술-ICT 신년인사회는 매년 초 과학기술인과 정보방송통신인들이 한자리에 모여 화합과 교류를 하는 행사이다. 이날 신년 인사회에는 이낙연 국무총리, 홍남기 부총리 겸 기획재정부 장관, 유영민 과학기술정보통신부 장관, 김명자 과총 회장 등 주요 인사 600여명이 참여했다. 이날 행사를 주최한 김명자 과총 회장은 “2019년 새해 과학기술 혁신으로 우리 사회의 복합적인 리스크를 해소하고 경제성장-사회통합-환경정의가 조화된 지속가능한 발전을 구현해야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이세돌 9단과의 대국에서 압승을 거둔 바둑 인공지능 ‘알파고’를 만들어 낸 구글 딥마인드가 지난해 말 보드게임 분야에서 활용가능한 범용 인공지능 ‘알파제로’를 공개해 전 세계를 놀라게 했다. 최근 인공지능 기술이 눈부시게 발전하고 있다고는 하지만 사람처럼 모든 분야를 배워 활용할 수 있는 수준에는 이르지 못하고 있다. 또 특정 분야에서 활용되는 인공지능 역시 아직까지는 완벽하지 못한 것이 사실이다. 일반 대중들이 가장 가깝게 느끼는 인공지능인 AI 스피커 같은 경우도 목소리를 정확히 인식해 명령을 수행하는데는 어려움이 있다. 그런데 최근 잇따라 사람들이 머릿 속 생각을 말이나 글로 바꿔주는 기술이 초보적이기는 하지만 가능하다는 연구결과가 발표되고 있다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 지난 2일자에 이와 관련한 연구 추세를 소개했다. 뇌신경 손상으로 인해 말을 하거나 글을 쓸 수 없는 환자들의 경우 머릿 속으로는 말하고자 하는 내용이 있지만 이를 밖으로 끄집어 낼 수 있는 방법이 아직까지는 없다. 그런데 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘’바이오아카이브’(bioRxi)에 최근 공개된 세 편의 논문에 따르면 뇌 속에 이식된 전극을 통해 얻은 신호를 신경망 컴퓨터를 이용해 단어와 문자로 재구성하는데 성공했으며 일부는 사람들이 바로 이해할 수 있을 정도의 수준이 됐다는 것이다. 지난해 초 타계한 세계적인 물리학자 스티븐 호킹처럼 눈이나 미세한 몸짓으로 컴퓨터 커서를 작동시키거나 화면의 글자를 선택해 말을 하거나 글을 쓸 수 있지만 언어의 톤이나 억양을 조절하거나 대화에 빠르게 끼어들지는 못한다. 연구팀들이 개발한 기술은 인공지능과 신경망 컴퓨터를 이용해 뇌 신호를 언어로 직접 전환할 수 있는 방법의 첫 발을 내딛은 수준이다. 우선 미국 컬럼비아대, 호프스트라 노스웰 의대 공동연구팀은 5명의 뇌전증 환자의 청각피질에서 얻은 전기신호를 바탕으로 연구를 수행했다. 연구팀은 환자들이 오디오북과 숫자를 말하는 사람들의 목소리를 들을 때 발생하는 전기신호를 분석해 생각을 언어로 표현할 수 있도록 구성했다. 그 다음 사람들의 신경 신호를 컴퓨터 음성으로 재구성해 사람들에게 들려준 결과 75% 정도의 정확성으로 알아들었다는 것이다. 이 연구는 지난해 10월 바이오아카이브에 실렸다. 바이오아카이브 11월 말에 실린 또 다른 논문에는 독일 브레멘대, 네덜란드 마스트리흐트대, 미국 노스웨스턴대, 버지니아 커먼웰스대 공동연구팀이 뇌종양 수술을 받은 환자 6명을 대상으로 한 연구결과가 실렸다. 연구팀은 환자들에게 한 음절씩 단어를 크게 읽도록 해 녹음하는 동시에 전극으로 뇌의 음성계획영역과 목소리로 단어를 발음하도록 명령을 내리는 운동영역의 전기신호를 기록했다. 연구팀은 신경망 컴퓨터로 전기신호를 오디오 기록과 매핑시킨 다음 환자들이 발음하지 않은 단어를 생각하도록 해 인공지능으로 단어를 말할 수 있도록 해본 결과 40% 이상 이해 가능한 것으로 나타났다는 것이다.미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 신경외과 연구팀은 세 명의 뇌전증 환자들에게 글을 읽도록 한 뒤 언어영역과 운동영역에서 포착된 뇌신호로 끄집어 낸 다음 이 신호들을 재조합해 컴퓨터가 문장을 구성하도록 했다. 이렇게 뇌 신호로만으로 만들어진 컴퓨터 언어를 166명의 일반인들에게 들려준 뒤 이해정도를 측정한 결과 80% 이상의 정확도로 이해가 됐다는 연구결과를 발표했다. 이들은 앞선 연구진들보다 한 발 더 나아가 문장을 생각하도록 하고 소리 내지 않고 입만 뻥긋하는 동안 전기신호만으로 인공지능 컴퓨터가 문장을 구성하는데도 성공했다. 크리스티앙 헤르프 네덜란드 마스트리흐트대 교수는 “뇌-컴퓨터 인터페이스 연구는 생각을 컴퓨터의 목소리로 즉시 구성해내는 것이 궁극적인 목표”라면서 “상상된 언어를 실제로 구현하기 위해서는 좀 더 노력이 필요하겠지만 AI 기술과 결합될 경우 말하지 못하는 환자들에게도 일종의 ‘언어보철물’이 생기는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr