우울증은 이전에는 단순히 기분이 저하된 상태로 알려져 ‘마음의 감기’라며 누구나 한 번쯤 경험하는 것으로 잘못 알려져 왔었다. 그렇지만 우울증은 생각이나 사고과정, 동기, 의욕, 행동, 수면, 신체활동 등 전반적인 정신적, 육체적 기능이 저하돼 심할 경우는 죽음에 이르는 경우도 많은 심각한 정신질환이다. 우울증의 정확한 발병 원인에 대해서는 알려져 있지 않은 상태이다. 이 같은 상황에서 신경과학자들이 우울증을 유발시키는 뇌세포를 찾아냈다. 캐나다 맥길대 더글라스 정신건강연구소, 신경과학통합연구센터, 맥길대 의대 정신과학과 공동연구팀은 우울증으로 사망한 성인과 다른 원인으로 급사한 사람의 뇌세포를 분석한 결과 우울증을 앓는 사람들에게서 유독 많이 발견되는 뇌세포를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학분야 국제학술지 ‘최신 정신과학’ 5일자에 실렸다. 최근 국내 연구진은 몸 속 염증이 뇌에 영향을 미쳐 우울증을 일으킬 수 있다는 연구결과를 내놓기도 했다. 많은 연구자들이 우울증은 체내 염증이 신경세포에 영향을 미치거나 특정 뇌신경세포가 우울증을 유발시킬 것이라고 보고 있다. 이 같은 가운데 연구팀은 맥길대 부속병원의 윤리위원회의 승인을 받아 우울증으로 사망한 10명과 우울증을 포함한 정신질환이 아닌 다른 신체증상으로 인해 급사한 10명의 뇌 조직을 비교했다. 연구팀은 기억과 학습에 관여하는 것으로 알려진 뇌 해마 부위에 존재하는 성상교세포의 GFAP와 비멘틴이라는 단백질에 주목했다. 성상교세포는 별 모양의 형태를 하고 있는데 신경세포에 영양공급, 이온농도 조절, 노폐물 제거 등 역할을 한다. 뇌 조직 분석결과 우울증을 앓았던 사람들의 뇌에서는 전반적으로 성상교세포 숫자가 줄고 비멘틴 GFAP도 눈에 띄게 줄어든 것이 확인됐다. 또 성상교세포의 구조나 형태는 일반인이나 우울증 환자나 다르지 않았지만 세포의 분포와 숫자에서 확연히 차이가 났다. 중증 우울증으로 진행될 수록 성상교세포의 숫자는 급격히 줄어드는 것으로 조사됐다. 우울증이 다른 요인들도 있겠지만 뇌 세포의 구성과도 밀접한 관련이 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이 때문에 성상교세포의 감소를 막아주면서 자연스럽게 뇌 기능을 강화하는 방법을 찾는 것이 우울증 개선에 도움을 줄 수 있으며 장기적으로는 치매와 같은 기억 관련 질환도 예방할 수 있을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끌고 우울증과 자살에 있어서 뇌 염증의 역할을 연구하고 있는 나귀브 메차와르 교수는 “이번 연구는 우울증 유발에 관여하는 뇌세포를 찾아냄으로써 효과적인 신개념의 우울증 치료제를 개발할 수 있을 뿐만 아니라 부작용이 없는 효과적 우울증 치료가 가능해지도록 도울 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 과학자가 자연에는 없는 단백질을 합성해 고감도 센서를 만드는데 성공했다. 미국 시애틀 워싱턴대 생화학과, 단백질디자인연구소, 생명공학과, 하워드 휴즈 의학연구소, 카이스트 생명과학과, 국립강원대 의생명과학대 공동연구팀은 새로운 단백질을 합성해 질병 진단, 병원균 감지 등에 사용되는 고감도 단백질 센서 플랫폼을 만들었다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’에 실렸다. 단백질 센서는 질병이나 병원균 진단, 치료 예후 추적 등에 많이 사용되는데 자연계에 존재하는 것이나 이를 변형한 형태들이 많다. 문제는 자연계에 존재하는 단백질을 센서로 사용하기 위해서는 비용이나 시간이 많이 투입된다는 점이다. 연구팀은 계산 단백질 디자인 방법으로 자연에 존재하는 단백질이 아닌 인공적 골격 단백질을 만든 뒤 심해 새우가 만들어 내는 발광 단백질과 재조합시켜 단백질을 감지하는 기능을 만들었다. 이렇게 만들어진 ‘두 요소’ 단백질 시스템은 특정 단백질과 만날 때만 결합하고 결과적으로 발광하도록 설계됐다. 또 발광 정도는 표적 단백질 농도에 따라 달라지기 때문에 발광 여부와 세기를 측정함으로써 표적 단백질 존재와 농도를 감지할 수 있다. 연구팀이 만든 단백질 시스템은 레고 블록처럼 조립하는 방식으로 원하는 단백질 센서를 만들 수 있는 플랫폼으로도 사용할 수 있다. 실제로 연구팀은 이번 기술을 이용해 B형간염 바이러스 단백질 센서, 코로나바이러스 단백질 센서 등 8종류의 고감도 단백질 센서를 만들었다. 오병하 카이스트 생명과학과 교수는 “이번에 개발한 단백질 센서의 작동 방식은 자연계에서 찾을 수 없기 때문에 자연의 모방을 넘어 자연에 존재하지 않는 단백질과 기능을 창출할 수 있다는 장점을 갖는다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 봄 개나리와 진달래 같은 봄꽃들은 평년보다 나흘 정도 빨리 필 것으로 전망됐다. 민간기상업체 ‘케이웨더’는 봄꽃 개화시기에 가장 큰 영향을 주는 2월과 3월 기온이 평년과 비슷하거나 다소 높아 봄꽃 개화시기가 평년보다 약 3~4일 정도 빠르다는 내용의 ‘2021년 봄꽃 개화시기 전망’을 5일 발표했다. 개나리, 진달래로 대표되는 봄꽃의 개화시기는 일반적으로 2월과 3월 기온에 가장 큰 영향을 받으며 강수량과 일조시간, 그리고 개화 직전의 날씨 변화에 따라 차이가 나타난다. 올해 2~3월은 일시적으로 확장하는 찬 대륙고기압의 영향으로 기온이 두 세 차례 큰 폭으로 떨어지는 등 기온 변동폭이 크겠지만 전반적으로는 기온이 평년과 비슷하거나 높은 수준을 보일 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 봄꽃 개화시기는 지역에 따라 다소 차이는 있겠지만 평년(1991~2020년)보다 3~4일 빠를 것으로 전망되고 있다.개나리는 3월 12일 제주도를 시작으로 남부지방은 3월 12~19일, 중부지방은 3월 22~31일에 개화할 것으로 보이며 서울은 3월 24일 경 꽃망울을 터뜨릴 것으로 예상된다. 진달래는 3월 13일 제주도와 부산을 포함한 경남 남해안 지역을 시작으로 그 밖의 남부지방은 3월 16~24일, 중부지방은 3월 24일~4월 3일이 되겠으며 서울은 3월 24일이 개화시기로 예상된다. 일반적으로 봄꽃의 절정은 개화 후 일주일 정도가 지난 뒤이기 때문에 제주도는 3월 19일 이후, 남부지방은 3월 19~31일, 중부지방은 3월 29일~4월 10일이 되겠으며 서울은 3월 31일 경이 되겠다. 한편 올 겨울은 12월에는 차가운 대륙고기압과 따뜻한 이동성고기압의 영향을 번갈아 받으며 기온 변동폭이 크게 나타나 중순에는 차가운 북풍기류 때문에 평년보다 추운 날씨가 잦았다. 1월 중순까지도 찬 대륙고기압의 영향을 받아 기온이 낮은 날이 많았으며 하순에는 기온이 높은 날이 많았지만 기온 변동폭이 컸던 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

빛향기와 차명상이 있는 그림찻방/정광호 글·김창배 그림/로대/383쪽/2만 3000원 작은 찻잔에 뜨거운 물을 부어 맑은 차를 우려낸다. 바람이 소곤소곤 불던 두 겨드랑이에 어느새 훈풍이 든다. 잡생각도 조금 걷히는 것 같다. 한 모금 머금은 입가에 부드러운 미소가 절로 번진다. 쉬운 명상법을 꾸준히 소개해 온 빛명상의 정광호 학회장이 글을 쓰고, 문인화가 김창배의 그림 174점을 담았다. 따뜻한 산문과 수묵화가 마음을 편안하게 만든다. 다양한 명상 법 중에서도 차를 활용한 명상으로 여유를 찾는 팁이 특히 유용하다. 코로나19로 혼자 있는 시간이 늘고 끝을 알 수 없는 불안으로 마음이 어두워져 가는 요즘, 책장을 넘기며 여유로운 시간을 가져 보는 것도 좋겠다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

그동안 ‘사흘, 3시간’ 단위로 예보됐던 단기예보가 ‘5일, 1시간’ 단위로 바뀌고 지진조기경보 통보시간도 5초로 단축된다. 기상청은 4일 이 같은 내용이 포함된 올해 주요업무 추진계획을 발표했다. 지난달 18일 수도권에 폭설이 예보됐지만 예상 밖으로 눈이 적게 내렸다. 이처럼 서해상에서 기압골의 이동방향이나 강도가 급변해 대설이나 집중호우 예측이 번번이 빗나가는 것에 대비하기 위해 한반도로 다가오는 위험기상을 조기 탐지할 수 있도록 서해 덕적도에 제2해양기상기지를 구축한다고 기상청은 밝혔다. 또 남해와 동해 먼바다에 해양기상 상황을 자동으로 관측해 위성으로 전송할 수 있는 장치인 대형기상부이도 2대 추가 설치한다. 이 같은 관측과 예보를 바탕으로 기존에는 ‘오늘~모레’까지 3시간 단위로 제공되던 단기예보가 11월부터는 ‘오늘~5일 뒤’ 날씨까지 1시간 단위로 제공된다. 이와 함께 1, 3개월 날씨전망에서 평균기온과 강수량 뿐만 아니라 최고 및 최저기온도 예측해 발표한다는 계획이다. 여름철 한반도에 영향을 미치는 태풍이 늘어나고 있어 태풍 전단계인 열대저압부의 강풍반경, 강도 등도 상세히 예보하고 우리나라에 영향을 줄 것으로 예상되는 순간부터는 호우, 강풍, 풍랑 등 위험요인별 위험시점과 대응요령을 예보할 것이라고 기상청은 밝혔다. 이와 함께 새로운 지진관측망 구축전략에 따라 지진 집중감시구역과 일반감시구역을 구분해 지진관측망을 늘리고 오는 7월부터는 규모 5.0 이상 강진에 대한 지진조기경보 통보시간을 현재 7~25초에서 5~10초로 단축할 계획이다. 박광석 기상청장은 “올해는 ‘기후탄력사회를 위한 기상기후서비스 도약’을 목표로 예보용어를 알기 쉽게 바꾸고 국민체감형 신규 예보 평가지수 개발도 추진하는 등 날씨 정보는 상세하고 기후 정보는 세심하게 제공할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

입춘을 맞아 중부지방을 중심으로 많은 눈이 내리고 추운 날씨를 보이고 있지만 금요일 낮부터 기온이 올라 포근한 날씨를 보이겠다. 기상청은 “금요일은 5일은 전국이 대체로 맑다가 낮부터 구름이 많은 흐린 날씨를 보이면서 아침까지는 북서쪽에서 찬 공기의 영향으로 춥다가 낮부터 기온이 올라 포근할 것”이라고 4일 예보했다. 북서쪽의 찬 공기 때문에 5일 아침은 일부 중부내륙을 중심으로 영하 10도 내외, 그 밖의 내륙에는 영하 5도 내외로 떨어지겠고 바람도 약간 강하게 불어 체감온도는 더 낮겠다. 그렇지만 낮부터 기온이 올라 평년(최저 영하 12도~영하 1도, 최고 2~8도)보다 높을 것으로 보인다. 5일 전국의 아침 최저기온은 영하 8도~영상 1도, 낮 최고기온은 5~11도 분포를 보이겠다. 주말에는 찬 공기의 세력이 약해지고 따뜻한 남서풍이 유입되면서 아침 최저기온은 영하 4도~영상 5도, 낮 최고기온은 5~15도가 되겠다. 특히 일요일인 7일은 전국 대부분의 아침 기온이 영상권을 보이겠으며 남부지방을 중심으로 5도 내외로 오르는 곳도 있겠다. 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 평년기온보다 5~10도 정도 높은 포근한 날씨는 설 연휴가 끝나는 오는 14일까지 계속될 것으로 기상청은 전망했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

독성 제거한 병원균 녹여서 동결건조1시간 전 가루에 증류수 더해 활성화생산비도 1회 접종에 약 5600원 불과“의료 낙후 지역서도 손쉽게 사용 가능”한국에서도 이달 중순을 전후해 코로나19 백신접종이 시작될 전망이다. 전무후무한 감염병에 대해 백신이라는 무기를 갖게 됨으로써 그동안 사회적 거리두기와 같은 수세적 대응에서 공세적 대응으로의 전환이 가능해졌다. 현재 사용이 승인된 코로나19 백신들은 제조방법은 물론 보관온도도 다르다. 화이자 백신은 영하 70도 이하의 극저온에서 보관해야 해 의료시스템이 제대로 갖춰지지 않은 지역이나 저개발 국가에서는 사실상 사용이 어렵다. 코로나19 백신 이외에 감염병 예방 백신들도 최적 보관온도가 있다. 적정 보관온도를 유지하지 못할 경우 약물이나 항원, 항체 활성 단위인 ‘역가’가 떨어져 접종을 받아도 예방 효과가 없는 ‘물백신’이 된다. 세계보건기구(WHO)도 모든 백신의 50% 이상이 운송·보관 과정에서 온도 유지에 문제가 생겨 폐기된다고 밝히고 있다. 과학자들이 온도 변화에 영향을 받지 않고 약효를 그대로 유지할 수 있는 백신 생산법을 연구하는 이유다.3일 과학계에 따르면 미국 노스웨스턴대 화학·생명공학과, 합성생물학연구센터, 생화학연구소, 생명과학과, 기계공학과, 통합암연구센터, 코넬대 화학·생물분자공학과, 의생명공학부, 아이오와대 미생물·면역학과, 유전학과 공동연구팀은 보관이 편하고 접종 시점에 신속하고 손쉽게 백신을 만들 수 있는 기술을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 2월 4일자에 발표했다. 연구팀은 무세포(cell-free) 합성생물학 기법으로 비병원성 대장균과 독성을 제거한 병원균을 시험관에 함께 넣고 용해시킨 뒤 동결 건조하는 ‘인비트로 결합백신 기술’(iVAX)을 개발했다. 병원균의 세포벽을 제거하고 유전자 활성을 조절하는 분자기구(molecular machinery)를 모아서 체내 침투가 용이하도록 돕는 비병원성 대장균과 섞어 결합백신을 만들고, 다시 가루 형태로 만드는 것이다. 병원균의 당단백질을 대장균과 결합시켜 몸속에 들어가면 자연스럽게 면역 반응을 일으킬 수 있도록 하는 원리다. 연구팀은 탄저균만큼이나 위험한 야토균(Francisella tularensis)으로 실험했다. 야토균은 생물무기로 개발될 정도로 감염력과 치사율이 높아 미국 질병통제예방센터(CDC)에서는 1급 위험성 독소로 지정돼 있다. 연구팀은 생쥐들에게 iVAX 방식으로 만든 야토균 백신을 접종시켰다. 특히 온도 안정성을 확인하기 위해 백신은 37도에서 1주일가량 노출시킨 뒤 접종 1시간 전 증류수와 섞어 사용했다. 시험 결과 백신을 맞은 생쥐들은 야토균에 노출된 뒤에도 모두 살아남았다. 연구팀에 따르면 iVAX 방식의 결합백신은 일반 분말형 주사제들과 마찬가지로 사용 1시간 전 백신가루에 증류수를 첨가하면 곧바로 약효가 활성화되기 때문에 사용이 편리하고 상온에서 6개월 이상 보관이 가능하다. 생산비도 1도스(1회 접종분량)당 5달러(약 5600원)에 불과하다. 연구를 이끈 마이클 주잇 노스웨스턴대 교수(합성생물학)는 “iVAX 방식의 백신은 기존 백신들처럼 냉장 유통이 필요 없어 복잡한 공급망을 필요로 하지 않아 의료시설이 낙후된 지역이나 국가에서도 손쉽게 사용할 수 있다”고 설명했다. 주잇 교수는 “이번에는 박테리아성 감염병에 대한 백신을 만들었지만 바이러스성 감염병 백신은 물론 다른 치료제 개발에도 활용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘수-헬-리-베-붕-탄-질-산-플-네-나….’ 중·고등학교에서 처음 화학이라는 과목을 배울 때 선생님들은 가장 먼저 ‘원소 주기율표’를 외우도록 합니다. 왜 암기해야 하는지도 모른 채 외우다 보니 많은 사람들이 화학은 암기과목이고 재미없는 학문이라는 잘못된 고정관념을 갖게 됩니다. 1896년 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프가 당시 알려진 30여개의 원소를 원자량과 원소 성질에 따라 배치해 주기율표를 만들었습니다. 멘델레예프의 주기율표는 아직 발견되지 않은 원소들의 원자량과 성질을 정확하게 예측할 수 있게 해 줬습니다. 화학을 연금술 수준에서 벗어나 예측 가능한 학문으로 만들고 지난 20세기를 ‘화학의 세기’가 되도록 한 것도 주기율표 덕분입니다. ●핵실험서 극미량 생성되는 초방사성 원소 실제로 화학자와 물리학자들은 주기율표로 알려져 있는 원소들의 새로운 성질을 연구하거나 미지의 원소들을 찾아나섭니다. 미국 로런스 버클리 국립연구소 화학부, 분자주조(Molecular Foundry)부, 캘리포니아 버클리대 핵공학과, 로스알라모스 국립연구소, 조지워싱턴대 화학과 공동연구팀은 주기율표 끄트머리 부분에 있는 원자번호 99번 ‘아인슈타이늄’(Es)의 결합거리와 복합구조를 관찰하는 데 최초로 성공했습니다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처’ 2월 4일자에 실렸습니다. 아인슈타이늄은 원소번호 89번 악티늄(Ac)부터 103번 로렌슘(Lr)이 배치된 악티늄족 원소입니다. 악티늄족 원소는 모두 반감기를 갖고 붕괴하는 방사성 원소들입니다. 아인슈타이늄은 1952년 11월 초 미국이 태평양 한가운데 마셜제도에서 수소폭탄 실험을 하고 한 달 뒤 낙진 속에서 100번 원소 페르뮴(Fm)과 함께 발견됐습니다. 수소폭탄 실험에서 발견된 원소다 보니 아인슈타이늄 발견은 군사기밀로 다뤄지다가 1955년이 돼서야 공개됐습니다. 초방사성 원소라고 불리는 아인슈타이늄은 은백색 금속원소로 자연에서는 존재하지 않고 핵실험이나 고출력 원자로에서나 극미량으로 만들어집니다. 자연에서 존재하는 시간이 지나치게 짧다 보니 기초과학 연구 이외에는 활용처를 찾지 못하고 있지만 암 치료에 사용될 가능성이 있는 것으로 평가받고 있습니다. ●새 치료제나 원자력 기술 개발 도움 기대 연구팀은 오크리지국립연구소의 연구용원자로 ‘HFIR’을 이용해 순수한 아인슈타이늄을 만들어 결합거리를 측정하는 데 성공한 것입니다. 아인슈타이늄은 발견된 지는 오래됐지만 밝혀진 것이 거의 없고 이를 이용해 활용하는 데도 어려움을 겪는 것은 어떤 화학반응을 일으킬 수 있는지 제대로 이해하지 못했기 때문입니다. 이번 결합거리 측정의 성공은 다른 악티늄족 원소들의 특성도 예측할 수 있을 뿐만 아니라 아인슈타이늄이 다른 분자와 어떻게 결합시킬 수 있는가를 이해할 수 있게 해 주는 만큼 새로운 방사성 치료제나 원자력기술 개발에도 도움을 받을 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 어쩌면 이번 연구는 보통 사람의 시선으로 보기에는 그저 과학자들의 호기심이나 충족시키는 쓸데없는 짓처럼 보일 수도 있습니다. 그렇지만 우리처럼 항상 과학에서 실용성이나 당장 써먹을 수 있는 것에만 관심을 갖다 보면 과학 선도국은커녕 매년 10월 다른 나라 과학자들이 노벨과학상 수상을 하는 것을 지켜만 봐야 할 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

미국 노스캐롤라이나주립대 수의과학대 공중보건·병리생물학과, 식품영양과학과, 분자과학혁신연구센터 공동연구팀은 ‘프로바이오틱 락토바실러스균’이 담즙산을 조절해 유익한 장내미생물의 생존을 촉진시킨다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원이 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 2월 2일자에 실렸다. 간에서 만들어지는 담즙산은 쓸개즙의 주요 성분으로 특히 지방과 비타민의 흡수를 도와주는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 프로바이오틱균들 중에서 ‘김치유산균’으로 잘 알려져 있는 락토바실러스가 담즙산 분비를 적절히 조절하고 독성을 줄여 소화를 촉진시킬 뿐만 아니라 유익한 장내미생물이 장에서 더 오래 생존할 수 있도록 도와준다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미세먼지와 같은 대기오염물질이 심혈관 질환 외에 눈 건강에도 심각한 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 폴 포스터 영국 런던대(UCL) 안과학연구소 교수는 대기오염이 시력 저하뿐만 아니라 황반변성 같은 점진적이고 회복하기 어려운 안과질환(AMD)을 촉진시켜 실명까지 유발할 수 있다고 2일 밝혔다. UCL 심혈관과학연구소, 무어필즈 국립안과병원, 벨파스트 퀸스대 의대, 맨체스터대 생명과학부, 사우샘프턴대 의대, 에든버러대 임상과학부, 런던 세인트조지대 공중보건연구소, 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 공동연구팀이 함께한 이번 연구 결과는 ‘영국 안과학회지’에 실렸다. 황반변성은 망막 중심부에 위치한 신경조직인 황반의 기능이 떨어지고 손상되면서 시력이 감소하고 심하면 실명에 이르는 질환이다. 노화가 가장 큰 원인으로 꼽히지만, 유전적 요인이나 흡연, 유전, 가족력 등도 원인으로 알려졌다. 연구팀은 50만명 이상의 유전자와 건강정보가 수록된 ‘영국 바이오뱅크’에서 40~69세 남녀 중 정밀 안구검사를 실시한 5만 2602명을 골라냈다. 또 이들이 사는 지역의 초미세먼지(PM2.5), 이산화질소를 포함한 질소산화물 등 대기오염물질 측정값을 비교했다. 분석 결과 조사 대상자 중 1286명이 AMD 진단을 받았는데 특히 초미세먼지에 노출된 환경에 사는 사람은 그렇지 않은 사람보다 AMD 발병 가능성이 8~10% 이상 높은 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3일은 24절기 중 봄의 문을 여는 ‘입춘’이지만 전국에 ‘동장군’이 몰려온다. 퇴근길에는 많게는 10㎝ 안팎의 폭설까지 내리겠다. 기상청은 “북서쪽에서 찬 공기가 유입되면서 3일 아침 기온은 강원 내륙과 산지는 영하 15도 내외, 그 밖의 중부 내륙과 경북 북부 내륙 및 산지는 영하 10도 내외로 몹시 춥겠다”고 2일 예보했다. 3일 낮엔 따뜻한 남서풍이 불면서 강원 산지를 제외한 전국 대부분 지역이 영상의 따뜻한 날씨를 보이겠지만 밤부터는 다시 차가운 공기의 영향으로 추워져 4일 아침에도 남해안과 제주도를 제외한 전국이 영하권에 머물 것으로 전망됐다. 3일 전국의 아침 최저기온은 영하 14도~영하 2도, 낮 최고기온은 0~7도 분포를 보이겠다. 3일 새벽에는 서해상에서 남동진하는 약한 기압골의 영향으로 경기 남서부와 충남권, 전북에 한때 눈이 조금 내린 뒤 그치겠다. 이후 북서쪽에서 다가오는 기압골의 영향으로 퇴근 시간인 오후 6시를 전후해 수도권과 강원 영서, 충남 북부부터 눈이 시작돼 밤에는 충청권과 전북, 경북 북부 내륙까지 확대되겠다. 3일 저녁부터 4일 새벽까지 예상 적설량은 경기 동부, 동해안을 제외한 강원도 5~15㎝, 서울과 경기 서부, 충북 북부, 경북 북동 산지 3~10㎝, 충남권, 충북 남부, 전북권, 전남 북동 내륙, 경북권 내륙, 경남 서부 내륙, 제주도 산지는 1~5㎝가 되겠다. 기상청 관계자는 “3일 저녁부터 4일 새벽에 중부 지역을 중심으로 많은 눈이 내릴 가능성이 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 다소 완화되기는 했지만 한반도는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지에 몸살을 앓는다. 미세먼지와 같은 대기오염 물질은 심혈관 질환을 유발시키는 것으로만 알려져 있었는데 과학자들이 눈 건강에도 심각한 영향을 미친다는 연구결과를 내놨다. 폴 포스터 영국 런던대(UCL) 안과학연구소 교수는 UCL 심혈관과학연구소, 무어필즈 국립안과병원, 벨파스트 퀸스대 의대, 맨체스터대 생명과학부, 사우샘프턴대 의대, 에딘버러대 임상과학부, 런던 세인트조지대 공중보건연구소, 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 공동연구팀은 대기오염은 시력저하 뿐만 아니라 황반변성 같은 점진적이고 회복하기 어려운 안과질환(AMD)을 촉진시켜 실명까지 유발시킬 수 있다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘영국 안과학회지’에 실렸다. 황반변성은 망막 중심부에 위치한 신경조직인 황반의 기능이 떨어지고 손상되면서 시력이 감소하고 심할 경우 실명에 이르는 질환이다. 노화가 가장 큰 원인으로 꼽히지만 유전적 요인이나 흡연, 유전, 가족력 등이 원인으로 알려져 있다. 연구팀은 50만명 이상의 유전자와 건강정보가 수록된 ‘영국 바이오뱅크’에서 40~69세 남녀 중 망막 단층촬영(OCT)를 포함한 안구검사를 실시한 기록이 있는 5만 2602명을 골라냈다. 연구팀은 지역보건통계를 바탕으로 이들이 사는 지역의 초미세먼지(PM2.5), 이산화질소를 포함한 질소산화물 등 대기오염물질 측정값을 비교했다. 분석 결과 조사대상자 중 1286명이 AMD 진단을 받았는데 특히 초미세먼지에 노출된 환경에 사는 사람은 그렇지 않은 사람보다 AMD 발병 가능성이 8~10% 이상 높은 것으로 나타났다. 그 밖의 대기오염물질은 초미세먼지보다는 낮지만 망막구조나 형태 변화에 영향을 미쳐 시력저하에 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 폴 포스터 UCL 교수는 “이번 연구는 대기 오염으로 인한 독성이 망막의 형태나 두께 등에 영향을 미치면서 황반변성 같은 시력상실 관련 질환의 위험성을 높일 수 있음을 보여주고 있다”라며 “대기오염이 심각하지 않더라도 지속적으로 노출될 경우 위험성은 더 커진다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3일은 24절기 중 봄의 문을 여는 ‘입춘’이지만 동장군 때문에 전국은 꽁꽁 얼어붙겠으며 퇴근길은 최대 10㎝ 안팎의 폭설까지 내리겠다. 기상청은 “북서쪽에서 찬 공기가 유입되면서 3일 아침 기온은 강원 내륙과 산지는 영하 15도 내외, 그 밖의 중부내륙과 경북북부내륙 및 산지는 영하 10도 내외로 몹시 춥겠다”라고 2일 예보했다. 3일 낮은 따뜻한 남서풍이 불면서 강원 산지를 제외한 전국 대부분 지역은 영상의 따뜻한 날씨를 보이겠지만 밤부터는 다시 차가운 공기의 영향으로 4일 아침도 남해안과 제주도를 제외한 전국이 영하권을 보일 것으로 전망됐다. 3일 전국의 아침 최저기온은 영하 14도~영하 2도, 낮 최고기온은 0~7도 분포를 보이겠다. 3일 새벽에는 서해상에서 남동진하는 약한 기압골의 영향으로 경기남서부와 충남권, 전북에는 한때 눈이 조금 내린 뒤 그치겠다. 이후 북서쪽에서 다가오는 기압골의 영향으로 퇴근시간인 오후 6시를 전후해 수도권과 강원영서, 충남 북부부터 눈이 시작돼 밤에는 충청권과 전북, 경북북부내륙까지 확대되겠다. 3일 저녁부터 4일 새벽까지 예상 적설은 경기 북·동부, 강원 내륙 및 산지는 3~10㎝, 서울을 비롯한 수도권, 충남권 내륙, 충북, 전북동부내륙, 경북북부내륙, 경북북동산지 1~5㎝, 충남서해안, 전북서부내륙, 전남북동내륙, 경남서부내륙은 1㎝ 내외가 되겠다. 기상청 관계자는 “3일 저녁부터 4일 새벽에 내리는 눈은 북쪽 한기의 남하와 기압골의 발달정도, 대기하층의 기온변화에 따라 강수형태와 적설의 변동성이 커 같은 지역 내에서 고도에 따라 적설량의 차이가 크겠고 특히 중부지방을 중심으로 많은 눈이 내릴 가능성이 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인도 북서부의 대기상태와 날씨가 한반도의 가을 태풍에 영향을 미친다는 사실을 제시해 주목받고 있다. 포스텍 환경공학부, 연세대 미래융합연구원, 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과, 공주대 대기과학과, 국립기상과학원, 영국 기상청 공동연구팀은 인도 지역에서 발생한 강한 대류활동이 한반도로 향하는 가을 태풍의 강도와 갯수에 영향을 미칠 수 있다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 기상학 분야 국제학술지 ‘미국기상학회보’에 실렸다. 2019년에는 근대적 기상업무가 시작된 1904년 이후 9월에 가장 많은 3개의 태풍이 잇따라 한반도에 영향을 줬다. 연구팀은 기록적으로 많은 태풍이 한반도에 영향을 줬던 2019년 9월에는 동중국해 지역에 형성된 극단적인 남서풍이 태풍을 한반도로 방향을 진행시킨 것으로 보고 기후모델 시뮬레이션 자료를 이용해 이례적 대기순환이 나타날 가능성과 원인을 분석했다. 연구팀은 전지구 기후예측(CMIP6) 다중모델 자료와 영국 기상청의 대규모 앙상블 시뮬레이션 자료를 바탕으로 한반도 가을태풍을 유도하는 대기순환 패턴이 지구온난화와 인도 대기변화에 따라 어떻게 달라지는지를 확률적으로 분석한 것이다. 그 결과 해양 온난화가 한반도의 가을 태풍에 미치는 영향력은 크지 않았지만 인도 북서지역의 강한 대류활동이 한반도 가을 태풍에 중요한 요인이라는 사실을 확인했다. 인도 북서지역에서 발생한 강한 대류활동이 대기권 상층에 거대한 파동을 활성화시켜 한반도와 일본에 강한 고기압성 순환을 만든다. 인도 북서지역 대류활동이 평소보다 강할 경우 2019년 9월 같은 극한 사례가 발생할 확률은 1.5~3배 이상 늘어날 것으로 나타났다. 민승기 포스텍 교수는 “한반도에 영향을 미치는 가을 태풍은 여름 태풍보다 피해 상황이 심각한 만큼 이번 연구는 가을 태풍을 효과적으로 예측하기 위해서는 인도지역 대기상태를 보다 주의 깊게 살펴봐야 한다는 것을 보여주고 있다”며 “지구온난화가 계속되면 인도지역 대기변화가 강해지고 그에 따라 한반도로 향하는 가을 태풍이 증가할 가능성이 높다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2월 첫 날 전국에 비를 뿌린 기압골이 물러가고 차가운 공기가 남하하면서 화요일부터는 다시 전국에 강추위가 몰아닥치겠다. 기상청은 “북서쪽에서 차가운 공기가 유입되면서 2일 화요일 아침 최저기온은 전날보다 중부내륙은 15도 내외, 그 밖의 지방은 10도 내외로 급격히 떨어지겠으며 바람까지 강하게 불어 체감온도는 더욱 낮아 추울 것”이라고 1일 예보했다. 기상청은 강원도 북부와 중부 산지 일대는 한파경보, 서울을 포함한 수도권, 경북, 충북, 충남, 전북 일부 지역에는 한파주의보를 발령했다. 2일 전국의 예상 아침 최저기온은 영하 13도~영하 1도, 낮 최고기온은 영하 4도~영상 5도 분포를 보이겠다. 서울의 경우 2일 아침 최저기온은 영하 9도를 기록하겠지만 초속 4~5m의 바람 때문에 체감온도는 영하 16~영하 15도가 되겠으며 낮에도 영하 3도에 머물면서 추울 것으로 기상청은 전망했다. 또 2일 밤부터 3일 새벽 사이에 경기 남서부, 충남, 전북에는 눈이 오겠으며 서울과 강원 영서남부, 충북, 경북에는 산발적으로 눈이 날리겠다. 예상 적설은 1~3㎝이다. 3일 오전에 눈이 그쳤다가 오후에 중부지방부터 눈이 시작돼 밤에는 남부지방에도 눈이나 비가 내리겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 소음을 차단하기 위해 스튜디오에 설치된 흡음재와 비슷한 원리를 이용한 전자기파 흡수체를 개발했다. 연세대 신소재공학과 연구팀은 얇은 알루미늄을 여러 층으로 쌓아 전자기파를 반사시키지 않고 흡수시키는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최근호(1월 27일자)에 실렸다. 고성능 전자기기는 의도치 않게 주변기기에 전자기 간섭을 유발할 수 있다. 전자기파를 차단해 전자기 간섭을 막으려고 전기전도도가 높은 차폐재를 사용하지만 반사율도 높아 전자기파 재방사가 일어날 수 있다는 문제가 있다. 이 때문에 연구팀은 리튬과 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄으로 된 화합물을 이용해 2차원 알루미늄 박편을 제작하고 이를 크기에 따라 정렬시켰다. 이렇게 수많은 박편을 쌓아 수 십 마이크로미터(㎛) 두께 필름 형태의 무반사 흡수체를 만들었다. 연구팀은 흡수체 내 박편(계면)의 숫자가 증가할수록 반사율이 급격하게 감소한다는 것을 계산했다. 흡수체를 구성하는 알루미늄 나노 박편의 표면 사이 공간에서 다중내부반사가 일어나 전자기파를 효율적으로 흡수할 수 있었다. 실제로 전자기파 흡수체의 흡수 및 반사효율이 기존 전자기파 흡수·반사기술보다 1000배 이상 우수한 것으로 나타났다. 알루미늄 박편을 층상구조로 쌓아올리는 간단한 공정만으로도 5G 스마트폰, 사물인터넷(IoT), 레이더, 위성 등이 작동하는 주파수 대역인 기가헤르츠 주파수까지 흡수할 수 있다는 것이다. 심우영 연세대 교수는 “이번 기술은 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄을 아주 얇은 박편으로 만들어 흡수율은 유지하면서 반사율은 낮춘 흡수체를 개발하고 원리를 규명했다는데 의미가 크다”라며 “반도체 배터리를 포함한 전자정밀부품 산업과 헬스케어 분야, 국방 및 항공우주분야 등 다양한 산업분야에서 전자기파 차폐는 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이폰의 아버지 스티브 잡스, 미국 연방대법관 중 가장 진보적 인사로 꼽혔던 루이스 베이더 긴즈버그는 모두 췌장암으로 사망했다. 최근 췌장암 조기진단율과 치료 성공률도 높아지는 추세이지만 여전히 일반인들에게는 두려운 암 질환으로 손꼽힌다. 이에 국내 연구진이 혈액검사만으로 췌장암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발해 관심이 쏠리고 있다. 최종훈 중앙대 융합공학부 교수는 김교범 동국대 화공생물공학과 교수, 구형준 서울과학기술대 화공생명공학과 교수팀과 함께 혈액검사를 통해 정상세포보다 췌장암 표면에서 더 자주 나타나는 당 사슬을 가진 ‘엑소좀’이라는 물질을 쉽게 포착해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 췌장은 위와 간 등 다른 장기에 둘러싸여 있고 췌장암만의 독특한 증상이 없어서 조기진단 시기를 넘기는 경우가 많다. 진단을 받아도 이미 암이 상당히 진행된 상태여서 수술이나 치료가 어려운 사례도 상당수다. 이 때문에 많은 과학자들이 췌장암을 조기에 찾아낼 수 있는 방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 세포에서 분비되는 엑소좀이 혈액을 따라 체내를 순환하고, 이에 질병 진단을 위한 바이오마커로 활용하기 쉽다는 점에 주목했다. 췌장암 환자의 혈액에는 일반인들보다 엑소좀의 농도가 높다는 점을 이용해 암세포에서 분비되는 엑소좀의 당 사슬과 쉽게 결합될 수 있는 나노입자를 만들었다. 엑소좀의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미세 유체칩도 개발했다. 이번에 개발된 기술을 활용하면 췌장암 발병 여부는 물론 전이성 췌장암인지 여부까지 식별할 수 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 다양한 형태의 췌장암 세포와 췌장암 환자의 혈액을 이용해 이번에 개발된 기술을 검증하는 데도 성공했다. 최종훈 중앙대 교수는 “이번 기술은 암세포가 분비하는 엑소좀을 효과적을 검출함으로써 암 진단뿐만 아니라 예후까지 평가할 수 있다”면서 “추가 연구를 통해 진단은 물론 신약개발, 약물의 안전성 검증 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 대유행 상황이 1년 넘게 지속되고 있다. 백신 접종이 시작됐지만 변종들도 언제 사라질지는 여전히 미지수인 상태이다. 코로나 상황이 길어지면서 여행객이 줄고 산업활동도 둔화되고 있다. 이 때문에 지난해의 경우 전년대비 공기 중 오염물질량이 상당히 줄어들었다는 보고들이 많이 나오고 있다. 그렇지만 대표적인 온실가스인 이산화탄소 농도는 계속 상승하고 있다는 보고도 나오고 있는 상황이다. 오염물질은 줄고 있는데 온실가스는 줄고 있지 않는 이유는 뭘까. 31일 기상청에 따르면 이산화탄소는 다른 오염물질들과는 달리 단기간에 소멸되지 않고 장기간 대기 중에 머물면서 대기 중 농도에 바로 적용되지 않기 때문이다. 실제로 한국의 경우도 지난해 미세먼지의 원인이 되는 일산화탄소, 이산화황, 질소산화물, 지표오존 농도는 2019년에 비해 모두 감소세를 보이고 있다. 특히 일산화탄소의 경우 2020년 초 대기중 농도는 전년도 같은 기간에 비해 절반 수준으로 크게 떨어졌다. 그렇지만 1~3월 이산화탄소 농도는 2019년에는 420.0이었는데 2020년 같은 기간은 423.9으로 오히려 증가했다. 전 세계적으로도 이산화탄소 배출량은 7% 정도 감소될 것으로 예상했지만 유럽연합(EU)의 코페르니쿠스 기후변화서비스(C3S)가 이달에 발표한 자료에 따르면 2020년 전지구 이산화탄소 농도는 최고치가 413 정도로 전년보다 1.9~2.7(평균 2.3)으로 오히려 상승한 것으로 조사됐다. 이에 대해 기상청은 이산화탄소를 제외한 다른 오염물질들은 다른 물질들과 결합력이 좋기 때문에 공기 중 체류시간이 짧은 반응가스이지만 이산화탄소는 배출량이 줄더라도 이전에 배출된 이산화탄소가 장기간 공기 중에 체류하기 때문에 대기 중 농도변화에 미치지 않는다고 설명했다. 실제로 주요 대기오염물질의 체류시간을 보면 일산화탄소는 10일~1년, 이산화황은 1주일 이내, 질소산화물은 수시간~1주일, 지표오존은 1주일~1개월이다. 그렇지만 이산화탄소는 5~200년이라는 것이다. 1989년 몬트리올의정서에서 오존층 파괴물질로 규정돼 사용이 금지된 염화불화탄소(CFC-11, CFC-12), 일명 프레온 가스도 사용 금지 이후에도 곧바로 대기농도에 영향을 주지 못한 것으로 나타났다. CFC-11, CFC-12의 대기 중 체류 시간은 각각 45년, 100년이다. 이 같은 이유 때문에 이산화탄소 농도를 당장 줄이더라도 과거에 배출돼 대기 중에 남아있는 이산화탄소의 영향으로 지난해 코로나19로 인해 이산화탄소 배출량이 줄었다고 하더라도 농도값은 상승할 수 밖에 없었다는 것이다. 당장의 이산화탄소 농도에 영향을 미치지 못한다고 해서 이산화탄소 감축에 소홀한다면 미래에 심각한 상황이 될 수 밖에 없다는 것을 의미한다. 기상청 기후변화감시과 관계자는 “인간의 활동에 의해 이미 대기 중으로 배출된 온실가스로 인하여 향후 온실가스 배출량을 크게 감축한다 하더라도 대기 중 온실가스 농도는 상당기간 지속적으로 증가할 것이기 때문에 2050년대 탄소중립 실현을 위해서는 온실가스 배출을 조속히 줄이는 노력이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이폰의 아버지 스티브 잡스, 가장 진보적인 미국 연방대법관 루이스 베이더 긴즈버그는 모두 췌장암으로 사망했다. 최근 췌장암 조기진단율과 치료성공률도 높아지는 추세이지만 여전히 일반인들에게는 두려운 암의 종류 중 하나이다. 국내 연구진이 혈액 검사만으로 췌장암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 중앙대 융합공학부, 동국대 화공생물공학과, 서울과학기술대 화공생명공학과 공동연구팀은 혈액검사를 통해 정상세포보다 췌장암 표면에서 더 자주 나타나는 당(糖)사슬을 가진 엑소좀이라는 물질을 쉽게 포착해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 췌장은 위와 간 등 다른 장기에 둘러싸여 있고 췌장암만의 독특한 증상이 없어서 조기진단 시기를 넘기는 경우가 많고 진단을 받은 경우는 이미 암이 상당히 진행된 상태여서 수술이나 치료가 어려운 경우도 많다. 이 때문에 많은 과학자들이 췌장암을 조기에 찾아낼 수 있는 방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 세포에서 분비되는 ‘엑소좀’이라는 물질이 혈액을 따라 체내를 순환하기 때문에 질병진단을 위한 바이오마커로 활용하기 쉽다는 점에 주목했다. 췌장암 환자의 혈액에는 일반인들보다 당사슬을 가진 엑소좀의 농도가 높다는 점을 이용해 암세포에서 분비되는 엑소좀의 당사슬과 쉽게 결합될 수 있는 나노입자를 만들었다. 또 엑소좀의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미세 유체칩도 개발했다. 이번에 개발된 기술을 활용하면 췌장암 발병 여부는 물론 전이성 췌장암인지 여부까지 식별할 수 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 다양한 형태의 췌장암 세포와 췌장암 환자의 혈액을 이용해 이번에 개발된 기술을 검증하는데도 성공했다. 최종훈 중앙대 교수는 “이번 기술은 암세포가 분비하는 엑소좀을 효과적을 검출함으로써 암 진단 뿐만 아니라 예후까지 평가할 수 있다”라며 “추가 연구를 통해 진단은 물론 신약개발, 약물의 안전성 검증 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2월의 첫 날은 전국에 비가 내리면서 시작되겠다. 비가 그친 뒤에는 차가운 공기가 남하하면서 목요일까지 춥겠다. 기상청은 “기압골의 영향으로 1일에는 강원 동해안을 제외한 전국에 비가 내리겠으며 기온이 낮은 강원 산지와 제주도 산지에는 눈으로 내리는 곳도 있겠다”라고 31일 예보했다. 예상 강수량은 제주도 20~60㎜, 전북 남부, 전남권, 경남권 5~30㎜, 강원 동해안을 제외한 중부지방과 전북북부, 경북권 5㎜ 내외가 되겠다. 해발 1000m 이상 강원 산지에서는 1㎝ 내외의 적설을 보이는 곳도 있겠다. 따뜻한 남서풍의 유입으로 1일 아침 최저기온은 전국 대부분 지역에서 영상 기온을 보이겠지만 밤부터 북쪽에서 차가운 공기가 내려오면서 2일 아침 최저기온은 전날보다 8~10도 떨어질 것으로 기상청은 전망했다. 이에 따라 경기북부와 강원내륙과 산지를 중심으로 영하 10도 내외, 그 밖의 수도권, 충청권, 전북동부내륙, 경북북부내륙은 영하 5도 내외의 추운 날씨가 되겠다. 1일 전국의 아침 최저기온은 0~9도, 낮 최고기온은 7~14도가 되겠지만 2일 아침 최저기온은 영하 11도~0도, 낮 최고기온은 영하 4도~영상 5도 분포를 보이겠다. 이 같은 추위는 목요일인 4일까지 이어진 뒤 풀리기 시작해 다음주 중반인 10일까지는 낮 기온이 4~14도 분포를 보이는 등 포근한 날씨를 보일 것이라고 기상청은 예상했다. 기상청 관계자는 “비가 내린 뒤 1일 밤부터는 다시 기온이 떨어지는 등 최근 급격한 기온 변화가 있는 날씨가 잦은 만큼 건강관리에 각별히 유의해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr