화가의 붓 터치, 소설가의 문장 구조, 연주자의 미세한 화성과 리듬의 변형 등 예술가들은 작품 속에 저마다 자신만의 흔적을 남긴다. 이를 예술가들이 무의식적으로 남기는 ‘지문’이라고 부른다. 재즈는 특정 연주자에게 고유한 작곡, 즉흥 연주, 연주 기법 등이 결합되기 때문에 애호가라고 하더라도 예술적 지문을 파악하기란 쉽지 않다. 그런데 최근 과학자들이 예술의 영역으로만 알려진 창작과 즉흥 연주의 비밀을 데이터로 파악할 수 있는 기술을 내놔 눈길을 끈다. 영국 케임브리지대 음악 및 과학 연구센터, 런던 퀸메리대 디지털 음악 연구센터 공동 연구팀은 녹음된 음원으로부터 개별 연주자들을 정확히 인식할 수 있게 해주는 음악적 지문을 식별할 수 있는 인공지능을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 논쟁이 있는 예술 작품의 저작자를 판별하고 예술가의 스타일을 구분할 뿐만 아니라 문화유산이나 음악 교육에 있어서도 통찰력을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 인공지능 분야 국제 학술지 ‘네이처 머신 러닝’ 8월 18일 자에 실렸다. 재즈 음악의 경우 작곡은 미리 쓰인 아이디어를, 즉흥 연주는 아이디어를 자발적으로 구체화하는 방식을, 연주는 다른 음악가들과 함께 물리적으로 실험하는 방식을 의미한다. 대부분의 재즈 연주가 오디오 녹음 형태로 존재하고 녹음 환경이나 장비 유형에 따라 달라지기 때문에 재즈에 대한 컴퓨터 분석은 그동안 어려움을 겪어 왔다. 이에 연구팀은 빌 에번스, 오스카 피터슨, 델로니어스 몽크, 칙 코리아, 키스 자렛, 맥코이 타이너, 아마드 자말 등 유명 재즈 피아니스트 20명이 공연한 1629회의 연주회에서 발췌한 84시간 분량의 데이터셋으로 연주자를 식별하도록 지도학습 모델을 훈련시켰다. 녹음들은 음표가 연주되는 시점과 음높이를 보여주는 디지털 표현 방식인 ‘미디 피아노 롤’ 형식으로 변환됐다. 그 결과, 가장 성능이 뛰어난 모델은 94.4%의 정확도로 연주자를 식별해 냈고 멜로디, 화성, 리듬, 완급 등을 분리해 해석 가능성을 높인 모델은 91.3%의 정확도를 보였다. 각 요소를 개별적으로 테스트했을 때 화성이 가장 정확한 예측 결과를 제공했고 그다음으로 리듬, 멜로디였으며 완급으로 구분하는 것이 가장 부정확한 것으로 나타났다. 이번에 개발된 인공지능 기술을 활용해 분석하면 빌 에번스가 하행하는 장7도 또는 단7도 아르페지오를 빈번하게 사용한다는 점과 오스카 피터슨이 선율적 인클로저를 적극적으로 활용한다는 점 등 기존 재즈 교과서의 분석과 정확히 일치하는 음악적 특징을 성공적으로 포착했다. 연구팀은 누구나 사용할 수 있도록 오픈소스 모델과 웹 애플리케이션을 공개하기도 했다. 연구를 이끈 휴 체스턴 케임브리지대 박사는 “이번 기술은 음악가들이 흔히 화성 진행, 리듬 구조, 선율적 모티브 등 연주에서 나타나는 독특한 패턴이나 지문을 쉽게 파악할 수 있도록 돕는다”고 설명했다.

2024년 9월 출시한 오픈AI o1 추론 모델은 인공지능(AI) 발전 역사에서 중요한 이정표다. 인간의 평균 지능을 능가하는 IQ 120 수준 기계의 등장은 과학기술 연구에도 인간과 AI의 협업과 공생이라는 새로운 질문을 던진다. 지난 2월 싱가포르의 한 스타트업은 완전 자동 연구시스템을 공개했다. 417시간 동안 기계학습 논문 166편, 2시간 30분에 한 편꼴이었고 편당 비용은 1100달러 수준이었다. 3월에는 가설 설정부터 실험 설계, 코딩을 통한 실험 수행 및 결과 분석, 최종 논문 작성까지 전 과정을 수행하는 AI의 연구 성과가 네이처에 실렸다. 구글의 AI 코사이언티스트는 막대한 양의 연구 가설을 생성하고 실험실에서는 로봇이 실험을 대신 해 준다. 몇 해 전만 해도 논문 요약과 코드 작성을 돕던 도구가 이제 연구 설계자의 자리를 넘보고 있다. 속도가 바뀌면 판이 바뀐다. 미국은 지난해 11월 맨해튼 프로젝트에 버금가는 제네시스 미션을 선언하고 17개 국립연구소의 슈퍼컴퓨터와 시설, 데이터를 하나의 플랫폼으로 묶었다. 올해 7월에는 15개 이상 부처가 참여하는 50억 달러 규모 범부처 프로젝트로 확대했다. 10년 안에 과학 생산성을 두 배로 만들겠다는 목표다. 미국과학재단은 연구자에게 데이터와 컴퓨팅을 직접 제공하고, 영국은 연구비 대신 자체 슈퍼컴퓨터 이용 시간을 지원한다. 경쟁의 축이 “더 많은 연구비”에서 “더 좋은 연구자원”으로 옮겨 간 것이다. 우리에겐 위협이자 기회다. 위협은 분명하다. AI 도입으로 논문 수와 인용 건수로 줄을 세우던 논문 평가 체계가 무력해진다. 개인 연구자에게 소액 과제를 넓게 뿌리는 방식만으로는 첨단 컴퓨팅과 실험 시설이 결합된 대형 연구자원 경쟁을 감당하기도 어렵다. 기회도 분명하다. 한국은 반도체와 이차전지, 바이오처럼 실물 데이터가 매일 쌓이는 제조·연구 현장을 가진 몇 안 되는 나라다. AI에 필요한 양질의 실험 데이터는 현장에서 나온다. 남보다 빨리 실험·검증하는 나라가 앞서는 경쟁이라면 한국에 결코 불리하지 않다. 정부의 역할도 재설계해야 한다. 첫째, 지원 단위를 개인에서 시스템으로 넓혀야 한다. 우수 연구자를 골라내는 일 못지않게 질문이 계속 창출되는 시스템에 투자하는 것도 중요하다. 데이터와 연구 장비·시설·전문 인력이 하나로 묶여야 성과가 난다. 지금 대학에 가장 부족한 부분이다. 대학 연구 기반 블록펀딩이 그 출발점이다. 둘째, 연구비를 넘어 자원을 제공해야 한다. 과학기술 AI 파운데이션 모델과 국가바이오데이터스테이션, 8496개의 GPU를 갖춘 국가 슈퍼컴 6호기 ‘한강’은 개별 연구자나 대학이 결코 살 수 없는 자산이다. 함께 쓰게 하는 편이 훨씬 효율적이다. 올해 출범한 대학의 과학기술AI연구센터와 출연연의 국가과학AI연구센터도 같은 취지다. 셋째, 평가 방식을 바꿔야 한다. AI가 문장을 대신 써 주는 시대라면 이제는 질문과 증거를 살펴봐야 한다. 무엇을 물었고, 어디까지를 AI에 맡겼으며, 어떻게 검증했는지가 측정 가능한 기록으로 남아야 한다. 책임이 사람에서 기계로 넘어가는 지점을 연구자 스스로 밝히는 문화도 만들어야 한다. AI는 논문을 읽고 계산을 대신할 수 있다. 그러나 어떤 창의적인 질문을 내고 문제를 풀 것인지, 주어진 결과를 어떻게 검증하고 결정할 것인지, 틀렸을 때 누가 책임질 것인지는 인간 연구자의 몫이다. AI 시대 R＆D 정책의 목표는 AI를 잘 쓰는 연구자를 늘리는 데 그치지 않는다. AI가 아무리 빠르고 똑똑해져도 흔들리지 않는 질문의 힘, 그 힘이 자라는 과학기술 생태계를 만든다. 김성수 과학기술정보통신부 연구개발정책실장

과학자들이 태양 표면인 ‘광구’를 역대 최고 해상도로 관측하는 데 성공했다. 데이비드 쿠리제 미국 국립태양관측소(NSO) 연구원 연구팀은 하와이 마우이섬 할레아칼라 화산 정상에 있는 ‘대니얼 K. 이노우에 태양망원경’으로 태양 광구를 최고 해상도로 관측했다. 광구는 눈으로 관찰할 수 있는 태양의 얇은 표면층이다. 연구팀은 광구에 존재하는 흑점 근처 플라스마층의 자성 활성 구역을 관측했다. 자성 활성 구역은 강력한 자기장이 집중 형성되는 구역이다. 관측 결과 ‘켈빈-헬름홀츠 불안정성’(KHI)이라는 유체역학적 현상이 관측됐다. KHI는 서로 다른 속도나 방향으로 맞닿아 흐르는 두 유체층(플라스마층)의 경계면에서 물결이나 소용돌이가 발생하는 현상이다. 구름, 목성 대기, 태양 코로나 대기에서 관측된 적이 있으나 자기장이 지배하는 광구에서 KHI가 관측된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 고속 연사 촬영 기법으로 고해상도 프레임을 매우 짧은 시간 간격으로 연속 촬영했다. 그 결과 기존에 광구에서 관측되지 않았던 띠 모양과 소용돌이 모양의 구조가 반복해 나타나는 것을 발견했다. 연구팀은 “자성 활성 구역의 자기장선 사이를 흐르는 플라스마층의 속도 차이가 KHI를 유발하고 KHI로 발생한 소용돌이가 자기장선을 강하게 뒤튼다”며 “물과 기름처럼 섞이지 않는 자기화 플라스마와 비자기화 플라스마를 섞어 자기장이 빠르게 확산되도록 만든다“고 설명했다. 스마트폰 먹통 만드는 태양 폭발 현상과 연관연구팀이 촬영한 KHI는 스마트폰 등 지구의 필수 전자 기기의 작동에 이상을 일으키는 태양 폭발 현상과도 관련이 있다. 일반적으로 KHI로 인해 발생한 소용돌이가 플라스마를 섞고 뒤틀면 자기장에 축적돼 있던 에너지가 열과 파동 에너지로 터져 나온다. 에너지가 솟구치면서 태양 상층 코로나 대기의 온도를 높이고 태양 플레어, 코로나 질량 방출 등의 태양 폭발 현상을 일으키는 것으로 알려졌다. 이번 연구는 태양의 표면층에서 자기장과 유체가 어떻게 상호 작용하며 태양 표면의 에너지와 질량을 코로나와 같은 상층 대기로 어떻게 수송하는지 설명하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 자세한 연구 결과는 지난 5일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처’에 발표됐다. “태양 폭발로 먹통 되는 GPS 잡는다”한편 우리 정부는 우리나라의 태양권 탐사 추진 계획을 내놓았다. 지구·달 과학탐사선은 지구 저궤도 등에 비해 장기 관측 데이터가 상대적으로 부족한 지구와 달 사이 공간에서 태양풍과 지구 자기장의 영향을 폭넓게 관측할 수 있다. 우주항공청이 구상 중인 ‘태양권 물리 탐사선’(Heliospheric Physics Probe)은 ‘OSEL’(off-the-Sun-Earth-line) 접근에 필요한 위성 기술과 관측 역량을 검증하는 탐사선이다. OSEL은 태양-지구 연결 선상에서 벗어난 궤도를 의미한다. 태양의 측면에서 태양 활동을 관측할 수 있는 최적의 위치로 꼽힌다. 태양풍으로 흑점 폭발 등이 발생해 막대한 에너지 입자가 지구에 도달하면 지구 자기장이 교란돼 지상 통신, 전력망, 항공 운행 등이 직접적인 타격을 입는다. 오태석 우주항공청장은 “태양 폭발로 발생하는 우주 방사선과 태양풍은 위성 고장, 위치정보시스템(GPS) 오차, 항공기 통신 장애, 전력망 이상 등 국민 생활과 직결된 피해를 일으킬 수 있다”며 “지구 저궤도에서의 우주 환경 관측을 넘어 지구·달 공간에서 태양 활동을 관측할 수 있도록 관측 범위를 확대하겠다”고 말했다. 대니얼 K. 이노우에 태양망원경은 구경 4m의 세계 최대 태양망원경으로 이전 세대 태양망원경보다 훨씬 높은 공간 해상도를 제공한다. 태양 표면을 약 20km 규모로 나눈 구조로 식별할 수 있다.

어떤 사람은 나이에 비해 젊어 보이기도 하고 또 다른 사람은 생물학적 나이보다 더 들어 보이기도 한다. 한국 사람은 나이에 비해 어려 보이고 외국 사람들은 나이가 많아 보인다. 이유가 뭘까. 몸속에서는 어떤 일이 벌어지고 있을까. 간과 뇌, 장은 다른 속도로 늙을까. 과학자들이 생물학적 나이와 장기 나이 사이의 간극을 측정하는 데 성공했다. 오스트리아, 독일, 벨기에, 호주 공동 연구팀은 조직학 이미지만으로 사람 장기별 생물학적 나이를 추정할 수 있는 ‘조직 시계’를 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구에는 오스트리아 왕립 과학원 분자의학 연구센터(CeMM), 빈대학, 빈의학대, 병리학 연구소, 인스부르크대, 독일 쾰른대학병원, 뮌헨 헬름홀츠 연구소, 헬름홀츠 계산 생물학 연구소, 국립 폐 연구센터, 뮌헨 기술대, 심혈관 연구센터, 루트비히 막시밀리안대, 벨기에 루벤 가톨릭대, 루벤대학병원, 호주 멜버른대, 빅토리아 통합 암 센터, 왕립 멜버른병원, 선샤인코스트대 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메디슨’ 8월 14일 자에 실렸다. 기존 노화 연구가 DNA 메틸화나 유전자 발현 같은 분자 변화에 집중해 온 것과 달리 연구팀은 조직 자체의 ‘구조’가 시간에 따라 어떻게 달라지는지를 살폈다. 이를 위해 연구팀은 미국 국립보건원(NIH)의 ‘유전형-조직 발현프로젝트’(GTEx) 프로젝트 데이터를 활용했다. 983명의 사망자에게서 뇌·심장·폐·췌장·피부·장 등 40종의 조직을 얻어 고해상도로 디지털화한 슬라이드 2만 5712장을 분석했다. 살아 있는 사람에게선 불가능한 ‘한 사람의 여러 장기 동시 비교’가 가능하다는 점이 분석의 핵심이다. 연구팀은 인공지능으로 사진을 숫자로 옮기는 일종의 번역 업무를 맡겼다. 나이를 맞히는 것이 아니라 조직 구분하기를 먼저 학습시켰다. 이렇게 훈련된 AI는 병리학 의사가 배율을 바꿔가며 관찰하듯 슬라이드를 세 가지 배율로 잘라 약 4억 8000만 개 이미지 조각을 정밀 분석했다. 나이를 따로 가르치지 않았는데도 40종 조직 전반에서 겉모습을 결정짓는 가장 강력한 단일 요인이 생물학적 나이인 것으로 나타났다. 특정 AI 착시가 아닌지 확인하기 위해 25종 이상의 모델로 같은 분석을 반복해 동일한 결과를 얻었다. 연구팀은 이 특정값을 통계 회귀모형에 넣어 장기별 독립된 시계를 만들었다. 평균 예측 오차는 4.9년으로 예측 나이와 실제 나이의 차이인 ‘나이 격차’가 노화 속도의 지표로 쓰였다. 나이 격차가 큰 조직일수록 텔로미어가 짧았고 병변과 동반 만성질환도 많았다. 한 사람의 장기 노화 정도는 동일하지 않았다. 폐와 신장, 췌장, 부신은 20~40세에 가속 노화 징후를 보였고 자궁은 폐경 무렵 급속하게 나이가 들었다. 신부전은 여러 조직의 노화 가속과, 당뇨병은 췌장의 변화와 연관됐다. 살아 있는 사람에게서 조직 검체를 얻을 수 없기 때문에 연구팀은 혈액 검사만으로 나이 격차를 파악해 노화를 추정하는 모델을 만들었다. 이 모델을 통해 알츠하이머병에서 뇌, 크론병에서 위장관의 가속 노화를 짚어냈다. 낭성섬유증, 혈관염, 당뇨병, 뇌졸중에서도 질환별 패턴이 확인됐다. 연구를 이끈 안드레 렌데이루 CeMM 박사는 “조직학 이미지와 인공지능을 결합하면 쉽게 찾을 수 없는 생물학적 노화의 패턴을 파악할 수 있다”며 “이번 연구 결과는 이미지에서 배운 조직 노화의 언어를 일상적인 채혈로 읽어낼 수 있음을 보여준다”고 설명했다.

요즘 인공지능(AI)과 로봇 기술의 발전 속도가 따라가기 힘들 정도로 빨라지고 있다. SF 속 로봇처럼 높은 곳에서 떨어지는 충격을 견뎌내고 착지한 뒤에는 스스로 자세를 파악해 다시 거친 지형을 이동하는 로봇까지 나왔다. 미국 예일대, 스워스모어 칼리지, 미시간대, 럿거스대, 프린스턴대, 이탈리아 볼로냐대 공동 연구팀은 5.7m 높이의 다리 위에서 아스팔트 바닥으로 떨어지고도 부서지지 않고 다시 움직이는 로봇 ‘트라이바’(Tribar)를 개발했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 인공지능 분야 국제 학술지 ‘네이처 머신 인텔리전스’ 8월 11일 자에 실렸다. 트라이바는 딱딱한 막대를 탄성 있는 케이블 그물망에 매달아 만든 ‘텐세그리티 로봇’이다. 막대끼리 서로 맞닿지 않고 팽팽한 줄의 장력만으로 형태를 유지하는 구조여서 유연하고 가벼우면서도 외부에 가해지는 충격을 쉽게 흡수할 수 있다는 장점이 있다. 미국 항공우주국(NASA)에서는 오래전부터 이 구조를 행성 탐사 로버에 적용하는 방안을 연구하고 있다. 로봇 몸체가 충격을 흡수한다면 착륙선을 따로 보내지 않고 로봇만 떨어뜨려도 되기 때문이다. 최근에는 비행기나 헬기에서 텐세그리티 로봇을 떨어뜨려 재난 현장에 물자를 전달하겠다는 기업도 등장했다. 문제는 ‘살아남는 것’과 ‘살아남은 뒤 제 역할을 하는 것’이 별개라는 점이다. 충격 저항성이 확인된 텐세그리티 로봇들은 대부분 스스로 움직이는 구동 장치가 없고 반대로 잘 움직이는 텐세그리티 로봇들은 외부 충격을 견디는 성능이 검증되지 않았다. 연구팀이 개발한 트라이바는 막대 3개짜리 텐세그리티 로봇으로 36㎝ 길이의 탄소섬유 막대 3개에 모터 6개, 배터리, 제어 기판으로 구성돼 있다. 핵심은 센서다. 로봇을 지탱해 주는 줄 자체가 잘 늘어나는 신축성 센서를 겸한다. 상온에서 액체 상태인 금속을 얇게 두 층으로 깔고 실리콘으로 감싸 만든 센서는 줄이 늘어나면 전기용량이 그에 비례해 커지면서 줄이 얼마나 늘어났는지 알려주는 방식이다. 여기에 관성측정장치가 막대마다 붙어 있어 트라이바는 자기 몸이 어떤 모양이고 어떤 방향으로 움직이고 있는지를 실시간으로 계산할 수 있다. 기존의 텐세그리티 로봇의 자세 추정은 대부분 외부 카메라나 로봇을 세워둔 정지 상태에서만 가능했다. 그렇지만 트라이바는 움직이는 도중에도 자기 상태를 확인할 수 있다. 연구팀은 트라이바를 잔디, 얼음, 자갈, 모래 위에서 주행 능력을 측정했다. 중력을 이용해 몸을 기울여 넘어지는 방식으로 이동하기 때문에 지면에 따른 속도 차이는 크지 않았다. 또 기존 텐세그리티 로봇의 최대 등반 경사는 24도였지만 트라이바는 28도의 오르막도 문제없이 이동했다. 가장 주목할 부분은 낙하 실험이다. 연구팀은 5.7m 다리 위에서 아스팔트 바닥으로 떨어뜨렸는데도 트라이바는 금세 형태를 회복하고 이동했다. 연구팀은 충격 저항성과 장애물 감지 능력, 제어 능력이 더 보완되면 현재 로봇으로 접근할 수 없는 환경에서 활용할 수 있는 기술이 될 것이라고 전망했다. 일반 로봇이라면 절벽을 만났을 때 우회 경로를 계산해야 하지만 텐세그리티 로봇은 그냥 굴러떨어진 뒤 가던 길을 계속 갈 수 있다는 것이다. 그렇게 되면 행성 표면의 크레이터 바닥을 탐사하거나 항공기에서 재난 지역으로 로봇을 투하하는 것도 가능해진다.

평년보다 짧은 장마가 끝난 뒤 머리가 어질어질할 정도의 폭염이 이어지고 있다. 원인은 다름 아닌 ‘지구 온난화’. 그런데 금세기 말에는 폭염일에 극한 고온이 하루 종일 이어질 수 있다는 경고가 나왔다. 중국 중산대 지리과학부, 중국 기상과학원, 난징대 지구시스템 연구소, 후난 농업대, 영국 사우샘프턴대 해양·지구과학부, 미국 어바나-샴페인 일리노이대 토목환경공학과 공동 연구팀은 현재보다 이산화탄소가 더 많이 배출되는 고배출 시나리오가 현실이 될 경우 21세기 말에는 폭염일 하루에 극한 고온이 지속되는 시간이 지금보다 4시간 이상 길어질 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 기후학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 8월 11일 자에 실렸다. 지금까지 기후 모델링에서 극한 고온은 일평균기온이나 일최고, 일최저기온을 기준으로 판정돼 왔다. 그렇지만 이런 방식은 하루보다 짧게 지속되지만 인체와 사회에 충분히 큰 영향을 줄 수 있는 고온 구간을 놓치게 된다. 연구팀은 1981년부터 2023년까지 실제 기상 관측과 모델 계산을 결합한 전 지구 시간 단위 기록 자료를 분석하고 여기에 21세기 말까지의 기후 전망 자료를 결합했다. 연구팀은 특정 시각의 기온이 1981~2010년 같은 시각 분포의 상위 10%를 넘어설 때 ‘시간 단위 폭염’으로 정의했다. 이 기준은 절대 온도가 아니라 해당 시각, 해당 지역의 평년 분포를 잣대로 삼기 때문에 낮 기온이 그리 높지 않은 지역이나 절대 기온이 낮은 새벽 시간대의 이상 고온까지 잡아낼 수 있다. 분석 결과, 해당 기간 전 지구 육지는 여름철 평균 약 269시간의 극한 고온을 겪은 것으로 나타났다. 전 세계 육지의 80% 이상에서 폭염이 증가하는 추세가 확인됐고 1981년부터 2023년까지 10년마다 평균 62시간씩 극한 고온 시간이 늘어났다. 연구팀에 따르면 이렇게 확인된 시간 단위 폭염 중 28%는 기존 일 단위 지표로는 폭염일로 분류조차 되지 않는 날에 발생했다. 공식 통계에서 아예 존재하지 않았던 열 노출이다. 온실가스 고배출 시나리오(SSP5-8.5)를 적용하면 2070~2099년에는 현재(2001~2023년)보다 폭염일 하루에 현재와 같은 폭염 시간이 4시간 더 늘어날 것으로 전망됐다. 또 폭염일이 아닌 날에도 뜨거운 시간이 3시간 정도 추가로 발생할 것으로 예측됐다. 이는 현재의 일 단위 관측으로는 감지되지 않을 가능성이 크다. 특히 저소득·중소득 국가에서 현재와 미래 열 노출의 4분의 3 이상이 발생하고 세대를 거듭할수록 생애 폭염 노출량의 증가폭도 선진국들과 비교해 월등히 큰 것으로 조사됐다. 연구팀은 시간 단위 폭염을 일으키는 물리적 메커니즘으로 2가지를 꼽았다. 뇌우가 쇠퇴하면서 하강기류가 급격히 가열돼 밤사이 기온이 순식간에 치솟는 ‘열 폭발’(heat burst)이나 짧은 시간에 나타났다 사라지는 ‘순간적 열’(flash heat) 같은 현상이 대표적이다. 연구를 이끈 샤오핑 류 중국 중산대 교수는 “이번 연구 결과는 폭염을 하루 단위가 아닌 시간 단위로 평가하면 기존 지표가 놓쳐 온 열 노출까지 포착할 수 있으며 이를 통해 폭염 위험 관리와 공중보건 대책을 한층 정교하게 세울 수 있고 더워지는 기후에 대한 적응 역량도 높아질 것”이라고 설명했다.

초등학교 6학년 무렵 소셜미디어를 시작한 학생은 만 14세 이후 시작한 학생보다 언어와 수학 성적이 낮다는 연구 결과가 나왔다. 연구진이 점수 차이를 학습 기간으로 환산한 결과 약 6개월치 학업 성취도에 해당했다. 최근 과학 저널 ‘네이처 인간행동’에 따르면 이탈리아 밀라노비코카대 마르코 구이 교수팀은 북부 지역 28개 학교 학생 5227명의 디지털 기기 사용 습관과 학업 성적을 장기간 추적했다. 연구진은 학생들이 처음으로 개인 스마트폰을 갖고 소셜미디어 계정을 만든 시점을 조사했다. 이후 이 자료를 7∼8세부터 15∼16세까지 네 차례 치른 이탈리아 국가 학업성취도 평가의 이탈리아어·영어·수학 성적과 비교했다. 분석 결과 11∼12세인 6학년 때 소셜미디어 계정을 만든 학생은 14세 이후인 9학년부터 이용한 학생보다 8학년 이탈리아어와 수학 성적이 모두 낮았다. 성적 차이는 시간이 지나도 사라지지 않았다. 10학년이 됐을 때 이탈리아어 격차는 비슷하게 유지됐고 수학 격차는 오히려 더 벌어졌다. 연구진은 두 집단의 차이가 약 6개월 동안 배우는 학습량에 해당한다고 설명했다. 소셜미디어를 늦게 시작할수록 성적 차이는 줄었다. 7학년 때 계정을 만든 학생보다 8학년 때 만든 학생의 격차가 작았다. 소셜미디어를 접한 시기가 빠르고 이용 기간이 길수록 학업에 미치는 부정적인 영향이 커질 수 있다는 의미다. 연구 대상자의 47%는 6학년 때 개인 스마트폰을 갖기 시작했다. 소셜미디어 계정을 만든 시기도 6학년이 29.5%, 7학년이 25%, 8학년이 18%였다. 이탈리아에서 부모 동의 없이 소셜미디어를 이용할 수 있는 14세까지 기다린 학생은 16.3%에 불과했다. 연구진은 성별과 부모의 학력, 가정 형편, 가족 구성, 이전 성적 등 학업에 영향을 줄 수 있는 조건이 비슷한 학생들을 비교했다. 단순히 원래 성적이 낮은 학생들이 소셜미디어도 일찍 시작했을 가능성을 최대한 줄이기 위해서다. 성적이 낮아진 배경에는 스마트폰을 수시로 확인하는 습관이 있는 것으로 분석됐다. 잠들기 전이나 잠에서 깨자마자, 숙제할 때와 학교에서도 스마트폰을 가까이 두는 행동이 소셜미디어 조기 이용과 성적 저하의 관계 가운데 15∼47%를 설명했다. 알림과 새로운 게시물을 반복해서 확인하면 집중력이 끊어지고, 숙제나 독서에 쓸 시간이 줄어들 수 있다. 수면과 신체 활동이 줄어드는 것도 학습을 방해하는 요인으로 꼽혔다. 다만 영어 성적에서는 소셜미디어를 시작한 시기에 따른 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 연구진은 학생들이 온라인에서 영어 콘텐츠를 자연스럽게 접한 것이 일종의 학습 효과로 이어졌을 가능성이 있다고 추정했다. 이번 연구는 무작위 실험이 아닌 관찰 연구인 만큼 소셜미디어 조기 이용이 성적 저하를 직접 초래했다고 단정하기에는 한계가 있다. 연구진은 이 같은 한계에도 “아이들이 소셜미디어의 주의 분산을 스스로 관리할 만큼 성장할 때까지 이용 시기를 늦추는 것이 학습에 도움이 될 수 있다”고 제언했다.

국내 과학자들이 포함된 국제 공동 연구팀이 태양의 표면을 정밀하게 관측하는 데 성공했습니다. 태양이 꽁꽁 숨겨왔던 ‘피부 모공’까지 확인한 셈이랄까요. 미국 국립태양관측소(NSO), 독일 막스플랑크 태양계 연구소, 한국 경희대 우주과학과 공동 연구팀은 태양의 ‘가시적 표면’을 최고 해상도로 관측했다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 8월 6일 자에 실렸습니다. 광구(光球)로 불리는 ‘가시적 표면’은 태양 같은 항성에서 가시광선이 방출돼 우주 공간으로 뻗어가는 얇은 대기층입니다. 태양은 고체 지표면이 없는 거대한 가스와 플라스마 덩어리입니다. 태양 내부에서 형성된 빛은 내부의 높은 밀도 때문에 입자들과 계속 충돌하며 갇혀 있습니다. 그렇지만 중심에서 약 70만㎞ 떨어진 광구 영역에서는 플라스마 밀도가 급격히 낮아지게 됩니다. 이 지점부터 빛이 우주로 방출될 수 있기 때문에 광학 망원경으로 볼 때는 구체의 매끈한 표면처럼 보이게 되는 것이죠. 항성의 얇은 대기층인 광구는 자기장과 대류 등 다양한 물리적 요인이 작용하는 역동적이고 복잡한 공간이기도 합니다. 연구팀은 미국 하와이에 있는 ‘대니얼 K. 이노우에 태양 망원경’을 이용해 역대 최고 수준의 해상도로 태양의 가시적 표면을 관측했습니다. 연구팀이 분석한 지역은 흑점 부근의 강력한 자기 활성 영역이었습니다. 이번에 확보한 고해상도 태양 사진을 보면 태양 표면은 띠와 소용돌이 형태의 구조로 뒤덮여 있습니다. 연구팀에 따르면 이런 표면 특성은 속도가 다른 두 유체가 서로 맞닿아 흐를 때 경계면에서 물결 모양의 구조가 발생하는 고전적인 유체 역학 현상 ‘켈빈-헬름홀츠 불안정성’ 때문입니다. 태양 표면에서 이런 유체 현상이 있을 것으로 예측되기는 했지만 실제 관측된 것은 이번이 처음입니다. 연구를 이끈 데이비드 쿠리제 NSO 박사는 “이번 발견은 지구 생명체의 근원인 태양을 비롯한 항성 내부에서 자기장이 어떻게 작용하는지에 대한 근본적 이해를 넓히는 데 중요한 의미를 갖는다”고 설명했습니다.

유럽을 중심으로 청소년의 소셜미디어(SNS) 이용을 제한하는 국가가 증가하는 가운데, 청소년의 SNS 사용이 학업 성적에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 밀라노-비코카대, 브레시아대, 브레시아 사회연구센터 공동 연구팀은 SNS를 이용하기 시작하는 나이가 어릴수록 주의집중력이 떨어지며 학업 성취도가 낮다고 밝혔다. 스마트폰을 수시로 확인하는 습관 때문이다. 연구 결과는 4일자 ‘네이처 인간 행동’에 실렸다. 연구팀은 북부 이탈리아 28개 학교의 5227명 학생을 대상으로 페이스북, 인스타그램, 틱톡 등 SNS 이용 습관에 대한 설문조사를 한 다음 국가 학업성취도 평가 과목 중 국어(이탈리아어), 영어, 수학 표준화 시험 결과를 비교 분석했다. 학업 성적은 2학년(7~8세), 5학년(10~11세), 8학년(13~14세), 10학년(15~16세) 네 시점에 걸쳐 추적했다. 연구 결과, 조사 대상 학생 절반 정도가 6학년(11~12세)에 스마트폰을 갖고 SNS 계정을 만든 것으로 나타났다. 6학년에 SNS를 시작한 학생은 9학년 이후 SNS를 시작한 학생보다 8학년 이탈리아어 성적이 0.22 표준편차(SD), 수학은 0.18 SD 낮았다. 10학년이 되자 이탈리아어 성적 차이는 여전히 0.22 SD 벌어진 상태였지만 수학은 0.27 SD로 더 크게 벌어졌다. 연구팀에 따르면 0.2 SD는 약 6개월의 학습 성과 차이에 해당된다. 마르코 기 밀라노-비코카대 교수는 “SNS 사용을 스스로 관리할 정도로 인지 발달이 이뤄지기 전까지는 청소년의 SNS 사용을 억제하는 정책이 필요함을 보여준다”고 말했다.

우울증과 주의력 결핍을 부추기는 ‘도파민 자판기’인 소셜미디어(SNS)에 대해 각국 정부가 강력한 규제의 칼을 빼 들고 있다. 호주가 16세 미만 SNS 금지법에 천문학적 벌금 조항을 더하는가 하면 프랑스도 15세 미만 청소년의 신규 계정 개설을 법으로 차단하는 등 청소년 정책의 최우선 의제로 다루고 있다. SNS 중독에 빠져들게 하는 추천 알고리즘으로부터 뇌 가소성이 취약한 10대를 구하기 위한 조치들이다. 이런 상황에서 청소년들의 SNS 사용에 더욱 주의가 필요하다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이탈리아 밀라노-비코카대 사회학과, 브레시아대 경제·경영학과, 브레시아 사회연구센터 공동 연구팀은 스마트폰과 SNS 사용이 빠를수록 학교 성적이 떨어진다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 학업 성취도의 차이는 과도한 SNS 이용과 학생들의 주의력 결핍이 연관돼 있다. 이 연구 결과는 행동과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 8월 4일 자에 실렸다. 청소년들 사이에서 SNS 사용은 보편적이다 보니 10~11세에 처음 계정을 만든다. 앞선 연구들에서 SNS가 청소년의 웰빙에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인했지만 학습 결과에 미치는 명확한 영향은 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 북부 이탈리아 28개 학교 학생 5227명을 대상으로 페이스북, 인스타그램, 틱톡 등 SNS 관련 이용 습관에 대한 설문조사를 하고 국가 학업성취도 평가 과목 중 국어(이탈리아어), 영어, 수학 표준화 시험 결과를 비교 분석했다. 학업 성적은 2학년(7~8세), 5학년(10~11세), 8학년(13~14세), 10학년(15~16세) 네 시점에 걸쳐 추적했다. 연구 결과, 6학년(11~12세)에 SNS 계정을 만든 학생은 계정을 만들지 않은 학생에 비해 8학년(13~14세) 때부터 이탈리아어에서 0.22 표준편차(SD), 수학에서 0.18 SD 더 낮은 것으로 나타났다. 9학년(14~15세) 이후에 만든 학생과 비교했을 때도 10학년(15~16세) 때 이탈리아어 성적은 0.22 SD 차이를 보였고 수학 점수 격차는 0.27 SD로 더욱 벌어졌다. 연구팀에 따르면 교육 연구에서 0.2 SD 차이는 유의미한 숫자이며 이는 약 6개월 이상의 학업 성취도에 해당한다. 특히 10학년 때 시험 점수 격차는 SNS 계정을 상대적으로 늦게 개설한 학생일수록 전반적으로 작게 나타났다. 7학년(12~13세)에 SNS 계정을 연 학생은 이탈리아어, 수학에서 각각 0.17, 0.22 SD 낮았으며 8학년에 개설한 학생은 두 과목 모두에서 0.11 SD 정도만 낮았다. 연구를 이끈 마르코 기 밀라노-비코카대 교수는 “휴대전화를 더 자주 확인한다고 보고한 학생일수록 SNS 계정을 조기에 개설했을 확률이 높았으며 10학년 무렵 이탈리아어와 수학 점수가 낮은 경향을 보였다”며 “청소년들이 SNS 사용을 스스로 관리할 정도로 인지 발달하기 전까지는 사용을 억제하는 정책이 필요함을 보여준다”고 설명했다.

국내 연구진이 차세대 인공지능(AI) 반도체 상용화의 최대 난제로 꼽혀온 ‘누설 전류’와 ‘정보 저장의 비선형성’ 문제를 동시에 해결하는 세계 최초의 핵심 소자 기술을 개발했다. 별도의 선택(Selector) 소자 없이도 스스로 전류를 제어하는 ‘자기정류(Self-Rectifying)’ 기능을 구현함으로써 고집적·초저전력 뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체 시대를 앞당길 핵심 원천기술로 평가받고 있다. 30일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 GIST 신소재공학과 이상한 교수 연구팀은 서울대 재료공학부 장호원 교수팀, 미국 서던캘리포니아대학교(USC) 조슈아 양(Joshua Yang) 교수팀과의 국제 공동연구를 통해 메모리 기능과 자기정류 기능을 하나의 소자에 동시에 구현하는 데 성공했다. 이번 연구는 차세대 AI 반도체 분야의 권위 있는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 에 게재되며 기술적 우수성을 국제적으로 인정받았다. 뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌 신경망을 모방해 정보를 처리하는 차세대 AI 반도체로, 초저전력과 초고속 연산이 가능해 미래 AI 산업의 핵심 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 소자는 미세한 누설 전류를 차단하기 위해 메모리 소자와 별도로 선택 소자를 추가해야 했고, 이로 인해 회로가 복잡해지고 집적도가 떨어지는 한계를 안고 있었다. 공동연구진은 강유전체 소재인 비스무트 철 산화물(BiFeO₃)에 바륨(Ba)을 정밀하게 첨가하는 공정을 개발해 이 같은 난제를 해결했다. 바륨 첨가를 통해 산소 공공(Oxygen Vacancy)의 이동을 정교하게 제어하면서 반복적인 전기 자극에도 정보가 일정하게 저장되는 선형적 저장 특성을 확보했다. 동시에 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 자기정류 특성을 구현해 정류비(Rectification Ratio)를 기존 대비 100만 배 이상 향상시키는 데 성공했다. 이에 따라 별도의 선택 소자 없이도 누설 전류를 사실상 차단할 수 있게 됐다. 성능 검증 결과도 뛰어났다. 연구팀이 개발한 소자는 1000만 회 이상의 반복적인 쓰기·지우기 동작에서도 안정적인 성능을 유지했다. 또한 11×11 크기의 크로스바(Crossbar) 메모리 어레이, 총 121개 메모리 셀 실험에서는 텍스트와 이미지 데이터를 오차 없이 안정적으로 저장·처리하며 실제 뉴로모픽 컴퓨팅 적용 가능성을 입증했다. 이상한 GIST 교수는 “이번 연구는 뉴로모픽 반도체의 대표적인 난제였던 비선형성과 누설 전류 문제를 단일 소자에서 동시에 해결해 회로를 획기적으로 단순화한 데 의미가 있다”며 “향후 인간의 뇌를 닮은 초고효율 AI 반도체 상용화를 앞당기는 핵심 기반 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

구약성서에는 최초의 인간 아담과 하와가 등장한다. 이들과 함께 또 하나의 존재가 있는데 바로 하와에게 금단의 열매를 먹게 유혹해 낙원을 쫓겨나게 만드는 뱀이다. 화가들이 그린 그림이나 문학작품 속 묘사에서는 뱀은 나무나 땅 위를 기어다니는 것으로 묘사됐다. 그런데 초기 뱀은 땅 위가 아닌 두더지처럼 땅속에서 생활했을 것이라는 재미있는 연구가 나왔다. 미국 프린스턴대, LA 자연사 박물관, 독일 슈투트가르트 자연사박물관, 핀란드 헬싱키대 생명공학 연구소, 호주 오스트레일리안 국립대, 빅토리아 박물관, 브라질 상파울로대, 팜파 연방대, 아르헨티나 국립자연과학박물관, 칠레 포유류 초기 진화 연구소 공동 연구팀은 브라질에서 새로 확인된 뱀 종이 계통선(stem line)에서 분기된 가장 오래된 뱀일 가능성이 있다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 23일 자에 실렸다. 뱀의 기원과 초기 진화에 대해서는 진화생물학계에서 오랜 논쟁의 대상이었다. 학계에서는 뱀이 쥐라기 중기인 약 1억 6000만 년 무렵에 출현해 백악기에 다양하게 분화했을 것이라는 점에 대해서는 의견 일치를 보이고 있다. 하지만 뱀이 처음에 살았던 서식지가 어디인지에 대해서는 여전히 논란이다. 연구팀은 브라질 남동부 후기 백악기 지층에서 새로운 뱀 종을 발견하고 ‘타메타라 미림’이라는 학명을 붙였다. 이 표본은 3차원 형태의 머리뼈와 몸통이 잘 보존돼 있으며 브라질에서는 처음으로 발견된 관절이 연결된 뱀 화석이다. 연구팀은 고해상도 마이크로 컴퓨터단층(CT) 촬영과 3차원 기하학적 형태측정학(3D GMM) 기술로 화석의 신경해부학적 세부 구조를 복원했다. 그 결과, 약 8500만 년에서 7500만 년 전 분기됐을 것으로 보이는 타메타라 미림은 두개골 형태상 굴을 파고 사는 동물이었던 것으로 확인됐다. 또 뱀의 뇌 구조는 멸종된 고대 뱀이나 현존하는 뱀들과도 상당히 달랐는데 이는 초기 뱀 진화과정에서 뇌 해부학적 형태가 매우 다양하고 광범위했음을 의미한다. 연구팀에 따르면 초기 뱀의 진화는 기존에 인식했던 것처럼 단일하고 선형적 사건으로 이뤄진 것이 아니라 훨씬 역동적이었다. 역동적 진화로 서식지 이용과 감각 생태학 측면에서 반복적 변화를 수반했으며 여러 계통이 다종다양한 생활 방식을 독립적으로 개척해 나간 생태적 역사의 산물이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 티아구스 시몽이스 프린스턴대 교수는 “기존에는 뱀의 초기 진화가 해양, 땅속, 지표면 중 어느 하나의 생태적 환경에서 단일하게 기원했다는 논쟁이 있었으나 이번 연구는 초기 뱀의 진화가 단일하고 선형적 형태로 진화한 것이 아니라는 점을 보여준다”고 설명했다.

싱가포르, 일본, 한국이 아시아 지역에서 기대수명이 가장 긴 나라로 확인됐다. 특히 지난 30년 동안 한국인의 기대수명 증가폭은 11.7년으로 아시아 국가 중 가장 큰 것으로 나타났다. 고려대, 경희대, 연세대 등 한국 연구진을 중심으로 전 세계 과학자 857명이 참여한 대규모 국제 공동 연구팀은 아시아 34개국을 대상으로 1990년부터 2023년까지 각종 보건 지표가 기대수명에 미친 영향을 분석했다. 그 결과 한국, 일본, 싱가포르, 브루나이 등 아시아·태평양 고소득 지역 4개국의 평균 기대수명이 84.1세로 가장 길었다. 이 지역의 여성 기대수명은 87.1세로 남성 81.0세보다 6.1세 더 길었다. 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 23일자에 실렸다. 연구팀은 아시아 34개국을 중앙아시아, 동아시아, 아시아태평양 고소득국, 남아시아, 동남아시아 5개 권역으로 나눈 뒤 292개 사망 원인과 88개 위험 요인을 성별, 나이, 연도, 지역별로 나눠 분석했다. 또 코로나19 팬데믹 영향을 조사하기 위해 2019년을 기준점으로 삼아 1990~2023년, 1990~2019년, 2019~2023년 세 구간으로 분석했다. 그 결과 한국인 기대수명은 1990년 71.7세에서 2023년 83.4세로 11.7년 증가했다. 싱가포르가 85.4세로 가장 높았고, 그다음으로 일본이 84.1세로 한국인 기대수명은 아시아 지역 3위로 조사됐다. 한국 여성은 76.0세에서 86.1세로, 한국 남성은 67.5세에서 80.6세로 증가해 남녀 기대수명 격차는 8.5년에서 5.5년으로 감소했다. 한국인의 기대수명을 가장 크게 늘린 요인은 뇌졸중 사망 감소로 조사됐다. 뇌졸중 사망 감소는 기대수명을 3.59년 늘렸으며 이는 전체 증가분의 30%에 해당한다. 아시아 지역 전반적으로도 지난 30년 동안 기대수명은 상승했다. 한국과 일본 같은 고소득 지역에서는 심혈관 질환에 대한 첨단 의학 기술 발전과 체계적인 치료 접근성이 수명 연장을 주도했고 저소득 국가가 밀집한 남·동아시아에서는 영유아 백신 보급, 식수·위생 시설 개선이 수명 상승을 견인했다고 연구팀은 설명했다.

세계적 권위 학술지 ‘네이처 포토닉스’의 표지를 장식한 이란 출신 물리학자와 예일대 첫 여성 종신교수인 오희 교수가 23일 대한민국 국적을 취득했다. 법무부는 이날 국적심의위원회를 열어 과학·경제·문화·체육 등 다양한 분야에서 탁월한 능력을 보유한 우수인재 16명(특별귀화 8명, 국적회복 8명)에게 대한민국 국적을 부여했다고 밝혔다. ‘우수인재 특별귀화·국적회복’ 제도는 외국인 또는 동포가 과학·경제·문화·체육 등 특정 분야에서 우수한 능력을 보유하고 국익에 기여할 것으로 인정되는 경우 국적심의위원회 심의를 거쳐 대한민국 국적을 취득하도록 하는 제도다. 특별귀화 허가를 받은 밀자이 모하마드(MIRZAIE MOHAMMAD) 기초과학연구원 연구위원은 초강력 레이저를 이용해 비선형 콤프턴 산란(전자기파가 전자와 상호작용해 에너지가 감소하는 산란 작용)을 실험실에서 세계 최초로 구현했고, 해당 논문은 2024년 광학 분야 국제적 권위지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 표지논문(제1저자)으로 게재됐다. 밀자이 모하마드는 2019년 연구 자격(E-3)으로 국내 입국해 2023년 영주자격(F-5)을 취득한 후 2025년 9월 우수인재 특별귀화를 신청했다. 수학 분야 세계 석학으로 평가받는 오희 예일대학교 수학과 석좌교수도 대한민국 국적을 회복했다. 오 교수는 2013년 예일대학교 수학과에서 최초로 여성 종신직 교수로 부임한 이래 필즈상 선정위원, 미국수학회 부회장 등으로 활동했으며 올해 국제수학자대회(ICM)의 기조강연자로 선정됐다. 이진수 국적심의위원회 위원장은 “이번 회의를 통해 우리 국민이 된 인재들이 한국 사회의 발전과 혁신을 이끄는 큰 동력이 되기를 기대하며, 우리 사회의 다양한 구성원들과 가치를 공유하고 함께 성장해 나가는 튼튼한 버팀목이 되어주기를 바란다”고 말했다.

“이것은 위성인가 행성인가.” 1995년 외계행성이 처음 관측된 이후 지금까지 6000개가 넘는 행성이 발견됐지만 그 주변을 도는 외계위성의 존재가 확실히 입증된 사례는 한 건도 없었다. 그런데 최근 항성, 갈색왜성, 위성의 3단 계층 구조 시스템이 발견돼 천문학 교과서를 새로 쓰게 됐다. 칠레 디에고 포르탈레스대 천체물리학 연구소, 유럽 남방천문대(ESO), 외계 행성 연구센터(YEMS), 천체물리학 및 기술 연구센터(CATA), 이탈리아 파도바 천문대, 로마 토르 베르가타대, 로마 천문대, 파도바대, 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 공동 연구팀은 항성(별)을 공전하는 갈색왜성, 그 갈색왜성을 도는 위성으로 구성된 ‘3단 계층 구조 시스템’을 최초로 관측했다고 밝혔다. 갈색왜성을 도는 위성에 대한 명확한 분류 체계가 없기 때문에 이번에 발견한 천체가 외계행성인지 외계위성인지는 아직 불분명하다. 그러나 이번 발견은 지금까지는 발견되지 않았던 행성계 내 외계위성의 결정적 식별을 향한 중요한 도약의 발판이 될 수 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 23일 자에 실렸다. 갈색왜성은 목성 질량의 13~80배이고 태양 질량의 약 1.2~8%로 행성보다는 크지만 스스로 빛나는 별이 되기에는 질량이 부족해 실패한 별로 불리는 천체다. 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 일으키지 못해 희미한 적외선과 열만 방출한다. 지금까지 6000개 이상의 외계행성이 발견됐지만 외계위성이 확실하게 식별·확정된 사례는 한 건도 없었다. 연구팀은 ‘CD-35 2722 B’라고 불리는 갈색왜성 동반천체 주위를 도는 외계위성(exosatellite)의 증거를 발견했다. 이에 과거 태양과 유사한 항성 주위에서 최초의 외계행성을 발견할 때 사용했던 도플러 분광법을 활용해 2023년 10월부터 2026년 2월까지 이 갈색왜성을 모니터링했다. 연구 결과, 최소 1개 이상의 공전 위성이 보내는 것으로 보이는 주기적 신호가 드러났고 2개 위성을 가정하는 역학 모델은 극도로 불안정한 것으로 나타났다. 연구팀은 이 천체 시스템의 물리적 특성을 모델링한 결과 목성 질량보다 약간 작은 천체가 170일 주기로 갈색왜성을 돌고 있는 것을 확인했다. 이 천체는 3단 계층 구조 시스템의 마지막 구성 요소라는 위치상 위성으로 분류하는 것이 타당해 보일 수 있지만 천체의 크기가 행성급이고 항성이나 행성이 아닌 갈색왜성을 돌고 있기 때문에 단순히 ‘외계위성’(exomoon)이라고 부르는 것은 적절하지 않을 수 있다고 연구진은 지적했다. 외계행성을 도는 외계위성은 일반적인 위성으로 쉽게 설명할 수 있지만 갈색왜성을 도는 위성을 같은 이름으로 부를 수 있을지에 대해서는 아직 결정되지 않았다. 연구를 이끈 앨리스 주를로 칠레 디에고 포르탈레스대 교수는 “이번 연구는 시선속도 분석법이라고 불리는 도플러 분광법을 통해 외계위성을 확실하게 탐지할 수 있음을 입증했지만 외계위성에 대한 명확한 분류 체계 정립이 필요함을 시사한다”고 설명했다.

한국과 일본이 아시아 지역에서 평균 수명이 가장 긴 나라로 확인됐다. 고려대, 경희대, 연세대, 미국 워싱턴대 보건계량평가연구소(IHME), 게이츠재단 등 전 세계 보건학자와 과학자 857명이 참여한 대규모 국제 공동 연구팀은 아시아 34개국을 대상으로 1990년부터 2023년까지 34년간 보건 지표를 장기간 정밀 추적 분석한 결과 한국과 일본이 포함된 아시아·태평양 고소득 지역의 기대수명이 84.1세로 나타났다고 밝혔다. 이 지역의 여성 기대수명은 87.1세로 남성 81.0세보다 6.1세 더 길어 성별 격차가 뚜렷한 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 23일 자에 실렸다. 연구팀은 아시아 34개국을 중앙아시아, 동아시아, 아시아태평양 고소득국, 남아시아, 동남아시아 5개 권역으로 나눈 뒤 292개 사망 원인과 88개 위험요인을 성별, 나이, 연도, 지역별로 나눠 분석했다. 또 나이별 전체 사망률로 생명표를 만들어 기대수명을 산출했고 코로나19 팬데믹 영향을 조사하기 위해 2019년을 기준점으로 삼아 1990~2023년, 1990~2019년, 2019~2023년 세 구간으로 분석했다. 연구 결과, 지난 34년 동안 아시아 전역에서 기대수명이 상승한 가운데 가장 가파른 상승세를 보인 곳은 남아시아 지역으로 나타났다. 남아시아의 기대수명은 1990년 58.6세에서 2023년 71.2세로 12.6세나 급증했다. 또 아시아 전 지역에서 여성의 기대수명이 남성보다 높은 여성 우위 현상이 예외 없이 관찰됐다. 평균 수명은 계속 증가세를 보이다가 2019~2023년 코로나19 팬데믹을 겪으며 일부 후퇴한 것이 확인됐다. 동남아시아는 0.33년, 동아시아는 0.28년의 기대수명 손실이 나타났다. 기대수명 상승을 이끈 핵심 요인은 지역별 경제 상황으로 분석됐다. 한국과 일본 같은 고소득 지역에서는 심혈관 질환에 대한 첨단 의학 기술 발전과 체계적인 치료 접근성이 수명 연장을 주도한 반면 저소득 국가가 밀집한 남·동아시아에서는 영유아 백신 보급, 식수·위생 시설 개선이 수명 상승을 견인했다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 감염병 이외에도 아시아인 수명을 위협하는 3대 위험 요인은 고혈압, 부적절한 식습관, 대기오염이었으며 특히 고혈압과 당뇨 위험 노출도는 아시아 전역에서 지난 30년 동안 지속해 증가하고 있어 보건 당국의 집중 관리가 필요하다. 강지승 고려대 보건과학대 교수는 “이번 연구는 전 세계 인구의 60%가 거주하는 아시아 지역의 기대수명 변화를 가장 포괄적으로 정밀 분석했다는 점에서 의미가 크다”며 “단편적인 보건 통계가 아닌 각국 보건 당국이 실질적이고 효과적인 맞춤형 건강 정책을 수립하는 데 핵심적인 지표이자 나침반으로 활용될 것이 기대된다”고 말했다. 연동건 경희대 의대 교수는 “지난 30년간 아시아의 보건 상황은 크게 개선됐지만 지역과 국가 간의 경제적 격차에 따른 기대수명 불평등은 여전히 심각하다”고 지적하며 “고혈압 관리, 금연 캠페인, 대기질 개선 등 맞춤형 예방 중심의 보건 정책이 추진되어야 아시아 전체의 건강 수명을 고르게 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다.

[인터뷰] 공태웅 전남테크노파크 화학산업센터장식물 유래 ‘PLA’ 소재, 체내 흡수·자연 생분해로 안전성 확보영유아기 고온 소독·오래된 용기 사용 자제 당부 매일 마시는 생수 한 병에서도 눈에 보이지 않는 미세플라스틱에 대한 우려가 커지는 가운데, 생수 용기 소재 자체를 바꿔 인체 유입 원인을 차단하려는 시도가 주목받고 있다. 친환경 소재 연구를 이끌고 있는 공태웅 전남테크노파크 화학산업센터장에게 미세플라스틱의 체내 유입 경로와 안전한 생수 용기 선택 기준을 짚어 봤다. 공 센터장은 미세플라스틱의 인체 유입 경로를 크게 직접 경로와 간접 경로로 구분해 설명했다. 플라스틱 용기에 담긴 음식이나 물을 섭취하는 과정에서 직접 체내로 흡수되는 경우가 직접 경로다. 식음료 포장재나 생활용품의 마모, 실내외 먼지 흡입 등을 통해 즉각 노출된다. 반면 간접 경로는 바다로 유입된 플라스틱 조각을 어류가 섭취하고, 이를 다시 사람이 소비하면서 먹이사슬을 거쳐 장기간에 걸쳐 서서히 축적되는 방식이다. 특히 세포 분열과 성장이 활발한 영유아기의 노출은 각별한 주의가 필요하다고 강조했다. 호르몬 분비가 왕성한 시기에 미세플라스틱이 체내에 유입되면 정상적인 성장에 차질을 줄 수 있다는 이유에서다. 공 센터장은 “유아용 식기나 젖병을 전자레인지에 데우거나 뜨거운 물로 반복 소독하면 미세플라스틱 발생 확률이 높아질 수 있다”며 “장시간 고온 소독은 피하고 오래 사용한 제품은 주기적으로 교체하는 것이 바람직하다”고 조언했다. 실제로 국제 학술지 ‘네이처 푸드(Nature Food)’에는 폴리프로필렌(PP) 소재 젖병을 끓는 물로 소독하거나 조유할 때 미세플라스틱이 다량 용출될 수 있다는 연구 결과가 보고되기도 했다. 이 같은 문제의 근본적인 해법으로 공 센터장은 용기 소재 자체의 전환을 제시했다. 그가 연구 중인 PLA(Poly Lactic Acid, 폴리락틱애시드)는 옥수수나 사탕수수 등에서 추출한 원료로 제작되는 식물 유래 플라스틱이다. 기존 페트(PET)와 유사한 물성을 가져 생수 용기 등의 대체재로 활용된다. 국제표준화기구의 생분해도 시험법(ISO 14855-1)에 따르면 PLA는 수분과 미생물을 만나면 자연 분해되는 특성을 갖는다. 적정 환경과 온도가 조성되면 자연 상태에서 빠르게 분해되며, 관련 실험 데이터도 확보된 상태다. 가장 널리 쓰이는 분야는 의료용으로, 체내에서 시간이 지나면 락틱애시드 성분으로 분해돼 흡수되는 봉합사 등으로 안전성이 검증돼 왔다. 공 센터장은 미세플라스틱 노출 위험을 줄이기 위해 일반 플라스틱 용기 대신 PLA 용기에 담긴 생수를 선택하는 것도 대안이 될 수 있다고 제언했다. 공태웅 센터장은 “현재는 PLA 소재로 ‘아임에코샘’과 같은 식물 유래 소재 생수병을 만들었지만, 앞으로 PLA 소재가 식품 용기뿐만 아니라 일반 플라스틱을 대체할 수 있는 소재로 전환될 수 있기를 기대한다”고 말했다. PLA 생수병인 ‘아임에코샘’은 국내 인증 기관의 최소 검출 기준인 5μm 수준에서 미세플라스틱이 검출되지 않았고, 국제 공인 시험 기관을 통해 0.2μm 수준의 나노플라스틱까지 불검출 인증을 받은 성적서를 갖추고 있다. 외부 오염원을 차단하는 자체 품질 관리 체계 ‘E.C.O. Safety Standard(Enhanced Quality Control ＆ Oversight Safety Standard)’를 생산 전 과정에 적용해, 11개의 노즐이 캡을 360도로 연속 세척하는 초미세 워터 클렌징과 외부 공기·물의 접촉을 원천 차단하는 이중 밀폐형 콤비 블록 시스템까지 갖췄다.

22일 오전 9시 5분 기준 네이버 금융 검색 상위 종목은 반도체와 대형 기술주를 중심으로 강한 매수세가 유입되는 모습이다. 검색 1위 삼성전자(005930)는 27만 4500원으로 전일 대비 5.98% 올랐고, 거래량은 188만 4738주를 기록했다. 2위 SK하이닉스(000660)는 199만 6000원으로 8.71% 급등하며 장 초반부터 반도체 대장주에 대한 관심이 집중됐다. 시가총액 상위 대형주도 전반적으로 강세다. 현대차(005380)는 42만 3500원으로 6.14% 상승했고, 삼성전기(009150)는 146만 1000원으로 11.53% 뛰었다. LG전자(066570)도 18만 1900원으로 5.02% 올랐으며, NAVER(035420)는 19만 7000원으로 2.07% 상승했다. LS ELECTRIC(010120) 역시 19만 8500원으로 4.97% 오르며 견조한 흐름을 나타냈다. 테마주 가운데서는 로봇과 성장주 탄력이 두드러졌다. 레인보우로보틱스(277810)는 49만 1000원으로 19.32% 급등했고, 에스피지(058610)는 7만 9400원으로 20.30% 치솟았다. SK스퀘어(402340)도 138만 2000원으로 10.30% 상승했으며, 한미반도체(042700)는 23만 9000원으로 6.70% 올랐다. 에코프로(086520)와 삼성SDI(006400)도 각각 5.72%, 4.32% 상승하며 2차전지 관련 종목에 대한 관심을 이어갔다. 반면 일부 바이오 종목은 차별화 흐름을 보였다. 삼천당제약(000250)은 16만 7400원으로 0.24% 내렸고, HLB(028300)는 3만 250원으로 0.49% 하락했다. 네이처셀(007390)도 2만 4550원으로 0.81% 밀렸다. 특히 코오롱티슈진(950160)은 3만 50원으로 가격제한폭까지 떨어지며 하한가를 기록해 투자심리가 크게 위축된 모습이다. 이날 검색 상위 종목군은 반도체와 전기전자, 로봇 관련주로 자금이 유입되는 반면 바이오 일부 종목은 약세를 보이며 업종별 온도차가 뚜렷하게 나타나고 있다. [서울신문과 MetaVX의 생성형 AI가 함께 작성한 기사입니다]

무게 1.4㎏에 불과한 장기이지만 인체 에너지의 20% 정도를 소모한다. 뇌는 우리가 쉬고 있을 때도 끊임없이 움직이기 때문에 노폐물도 많이 생산한다. 노폐물은 뇌척수액에 실려 뇌 밖으로 배출되고 이런 뇌 청소 과정은 뇌의 건강한 기능을 유지하는 데 필수적이다. 만약 뇌척수액의 생성과 배출이 원활하지 않으면 아밀로이드 베타와 같은 신경독성 단백질이 축적돼 퇴행성 뇌질환으로 이어질 가능성이 크다. 이런 상황에서 국내 연구진이 뇌 속 노폐물을 내보내는 숨겨진 통로를 발견했다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단은 동물 실험으로 뇌 속 노폐물을 청소하는 뇌척수액이 뇌를 감싼 뇌막을 통과해 뇌막 림프관으로 흡수·배출되는 핵심 경로를 세계 최초로 규명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 7월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 2019년, 2024년 네이처에 발표한 연구에서 뇌척수액이 뇌 하부 뇌막 림프관 및 비인두 림프관 망을 거쳐 목 림프절로 배출되며 노화에 따라 이 경로가 퇴화한다는 사실을 밝혀냈다. 지난해에도 눈과 코 주위 얼굴 피부 아래 림프관을 통한 새로운 배출 경로와 함께 미세한 기계적 자극으로 배출을 촉진할 수 있다는 것을 확인했다. 그렇지만 뇌척수액이 어떻게 뇌를 둘러싼 뇌막 중 질긴 보호 장벽 역할을 하는 지주막을 통과해 바깥층인 경막의 뇌막 림프관에 유입되는지는 오랫동안 풀리지 않는 수수께끼였다. 지주막은 뇌와 척수를 감싸고 있는 세 겹의 뇌막 중 중간에 위치한 반투명 막으로 지주막과 연막 사이에는 뇌척수액이 존재한다. 연구팀은 림프관을 형광 표지한 특수 생쥐와 첨단 3차원 입체 영상 기술을 활용해 뇌 앞쪽 후각망울에 있는 림프관이 비강의 림프관과 뇌와 비강 사이 얇은 뼈가 있는 사골판을 사이에 두고 서로 직접 연결돼 있는 모습을 선명하게 확인했다. 또 주사전자현미경 이미징 분석과 뇌척수액에 형광 물질을 태워 흘려보내는 추적 실험을 진행했다. 이 형광 물질은 새로 발견된 미세 구멍인 지주막 소창을 빠져나온 뒤 뇌막 림프관에 흡수돼 코 안쪽을 통과하고 최종 목적지인 목 쪽 림프절까지 끊임없이 이어지며 흘러가는 광경을 포착했다. 또 연구팀은 노화된 생쥐에서는 지주막 소창이 좁아지고 주변 뇌막 림프관이 감소했을 뿐만 아니라 림프관과 후각신경이 통과하는 사골판의 통로도 좁아져 뇌척수액 배출 기능이 크게 감소한 것으로 나타났다. 연구팀은 늙은 쥐의 비강 점막에 림프관 생성을 촉진하는 유전자 ‘VEGF-C’를 투여한 결과 비강과 후각망울 주변 림프관 재생이 촉진되면서 림프관을 통한 배출 경로가 다시 넓어졌고 감소했던 뇌척수액 배출 기능이 젊은 생쥐 수준으로 회복되는 것을 관찰했다. 연구팀에 따르면 약물을 코 안에 투여하는 비침습적 방식으로 치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 고규영 IBS 혈관연구단장은 “이번 연구는 250년 전 뇌막 림프관이 처음 발견된 뒤 오랫동안 수수께끼로 남은 뇌척수액의 지주막 통과 경로를 명료하게 밝혀낸 성과”라며 “특히 노화로 저하된 노폐물 배출 기능을 회복시키는 새로운 치료 전략도 함께 제시돼 퇴행성 뇌질환 연구에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다”고 설명했다.

21일 오후 3시 35분 기준 네이버 금융 검색 상위 종목에서는 반도체 대형주와 개별 이슈 종목으로 매기가 집중되는 흐름이 나타났다. 검색 비율 1위는 삼성전자(005930)로 22.02%를 기록했고, 2위 SK하이닉스(000660)가 17.76%로 뒤를 이었다. 반면 바이오 종목인 삼천당제약(000250)과 코오롱티슈진(950160)은 급락세를 보이며 투자자 관심이 변동성 확대 구간에 집중된 모습이다. 가장 눈에 띈 종목은 삼성전자다. 삼성전자는 전일 대비 1만 5000원 오른 25만 9000원에 거래를 마치며 6.15% 상승했다. 장중에는 26만 3500원까지 오르며 강한 매수세를 나타냈고, 거래량도 2033만 6441주에 달했다. 삼성전자우(005935)도 6.97% 오른 18만 1000원으로 마감해 삼성전자 계열 전반에 대한 시장 관심이 높았다. SK하이닉스도 7만 2000원 오른 183만 6000원으로 4.08% 상승 마감했다. 장중 188만 9000원까지 오르며 반도체 업종 강세를 뒷받침했다. 한미반도체(042700)는 0.90% 상승한 22만 4000원, 주성엔지니어링(036930)은 0.77% 오른 16만 9200원을 기록해 반도체 관련주 전반이 비교적 견조한 흐름을 이어갔다. 대형 기술주와 전기전자주도 상승 대열에 합류했다. 삼성전기(009150)는 2.75% 오른 131만 원, NAVER(035420)는 3.82% 오른 19만 3000원, LG전자(066570)는 3.59% 오른 17만 3200원에 마감했다. 삼성SDI(006400) 역시 3.87% 상승한 41만 6500원으로 거래를 마쳐 대형주 전반의 투자 심리가 개선된 모습이었다. 개별 종목 가운데서는 SK스퀘어(402340)와 레인보우로보틱스(277810)의 상승세가 두드러졌다. SK스퀘어는 6.46% 오른 125만 3000원, 레인보우로보틱스는 9.73% 오른 41만 1500원으로 장을 마쳤다. 네이처셀(007390)도 9.03% 상승한 2만 4750원을 기록하며 높은 주가 탄력을 보였다. 두산에너빌리티(034020)는 3.09% 오른 6만 6800원, 에코프로(086520)는 2.31% 오른 7만 5200원으로 각각 마감했다. 반면 바이오와 일부 종목에서는 낙폭이 컸다. 삼천당제약은 전일 대비 7만 1200원 급락한 16만 7800원으로 29.79% 하락 마감했다. 장중 저가는 16만 7500원까지 밀렸다. 코오롱티슈진은 가격제한폭까지 떨어지며 1만 8300원 내린 4만 2900원에 마감했고, 시가·고가·저가가 모두 같아 하한가에 고정된 흐름을 보였다. 그 밖에 한화오션(042660)은 1.56% 내린 8만 1900원, HLB(028300)는 0.49% 하락한 3만 400원으로 약세를 나타냈다. 현대차(005380)와 SK이터닉스(475150)는 나란히 보합으로 장을 마쳤다. 특히 SK이터닉스는 708만 8291주의 거래량을 기록해 검색 비율 대비 활발한 손바뀜이 이뤄졌다. 이날 검색 상위 종목군은 반도체와 대형 기술주로 자금이 유입되는 한편, 바이오 일부 종목에서는 급격한 차익 실현과 투심 위축이 동시에 나타나며 종목별 차별화 장세가 한층 뚜렷해졌다는 평가다. [서울신문과 MetaVX의 생성형 AI가 함께 작성한 기사입니다]_