가마솥 안을 방불케 하는 폭염이 계속되고 있다. 폭염의 원인은 이산화탄소 배출로 인한 지구 온난화 때문이다. 지구를 식히기 위해서 많은 과학자는 이산화탄소를 포집해 산업에 필요한 화학연료로 다시 사용하는 방법을 찾고 있다. 탄소 배출을 줄이는 동시에 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 일석이조 효과를 기대할 수 있어서다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 국민대 공동 연구팀은 공장과 발전소에서 배출되는 이산화탄소를 포집해 별도의 분리, 정제, 압축 과정 없이 전기화학적으로 직접 전환해 고순도 포름산을 생산하는 통합 공정을 개발했다고 9일 밝혔다. 포름산은 가죽, 의약품 등에 널리 활용되는 기초 화학물질인 데다가 수소를 저장 및 운반하는 물질로도 활용될 수 있지만 대부분 석유 같은 화석연료 기반 공정으로 생산된다. 이 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘줄’ 8월 표지 논문으로 실렸다. 기존 탄소 포집과 활용 기술은 이산화탄소를 잡아 기체로 분리, 정제, 압축해야 하기 때문에 많은 에너지와 비용이 든다. 최근 포집액을 직접 활용하는 기술도 개발되고 있지만 대부분 일산화탄소 같은 기체 제품 생산에 집중돼 액화 화학제품을 고순도로 생산하는 데는 한계가 있다. 연구팀은 트리에틸아민 포집액을 전기화학 반응기에 직접 공급하고 주석-구리 촉매를 적용해 포집된 이산화탄소의 94%를 포름산염으로 전환했다. 또 100시간 이상 안정적으로 반응을 유지하며 포름산염 농도를 2.62mol(몰)까지 높였고 실시간 분석으로 전환 메커니즘도 규명했다. 그 결과, 연구팀은 포름산염과 포집제를 분리하는 공정을 새로 개발해 최대 98%의 고순도 포름산을 생산하는 데 성공했다. 포집제는 회수해 다시 사용할 수 있으며 경제성 분석 결과 포름산 생산비는 1t당 약 410달러로 기존 시장가격보다 절반 가까이 낮았다. 온실가스 영향도 기존 공정보다 31.1% 줄어든 것이 확인됐다. 이번에 개발된 기술은 발전소, 제철소, 시멘트·석유화학 공장 등 이산화탄소를 많이 배출하는 산업 현장에 적용할 수 있다. 포집한 이산화탄소를 곧바로 화학원료로 전환할 수 있어 공정을 단순화할 수 있으며 재생에너지와 연계하면 기존 화석연료 기반 포름산 생산공정을 저탄소 전기화학 공정으로 대체할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

병든 일개미, 확산 차단 위해 떠나감염된 번데기는 화학신호 방출일개미가 번데기를 고치서 꺼내번데기 내부에 독소 개미산 주입 감염 물질 소독… 번데기도 죽여 개미는 꿀벌과 함께 대표적인 친사회적 동물로 분류된다. 개미 사회는 크게 여왕개미, 일개미, 병정개미로 신분이 정해져 있고 태어나서 죽을 때까지 자기가 맡은 임무를 수행한다. 그 중에서도 일개미는 자신의 생식 능력까지 포기하고 평생 여왕개미와 그 자손에게 봉사하는데, 이런 행동은 해당 개체의 생존에 유리하게 작용하기 때문이라는 혈연도태 이론으로 설명된다. 그러나 인간의 신체가 뇌, 심장, 팔다리 등 여러 기관이 함께 기능하는 것처럼 개미 사회도 개별 개체들의 행동이 모여 집단의 생존과 번영을 위한 결과를 만들어 낸다는 ‘초유기체론’으로도 설명한다. 이런 가운데, 오스트리아 국립 과학기술연구원(ISTA), 프랑스 소르본대, 독일 뷔르츠부르크대와 뮌헨 공과대 공동 연구팀은 전염병에 걸린 일개미가 자신을 희생해 개미 집단 전체를 질병으로부터 보호한다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 3일 자에 실렸다. 일반적으로 집단을 구성하는 사회성 동물들은 집단에서 배제되지 않기 위해 질병을 숨기는 경우가 많다. 개미 집단은 이와는 반대로 일개미가 병에 걸리면 질병 확산을 막기 위해 집단을 떠나는 것으로 알려졌다. 그러나 번데기나 고치에 갇힌 미성숙 개미는 그렇게 할 수 없다. 기존 연구에서는 일개미가 병든 번데기를 식별해 집단 보호를 위해 제거한다는 사실을 밝혔지만 정확한 방법은 밝혀내지 못했다. 이에 연구팀은 정원 개미 성체와 번데기에 병원성 곰팡이인 메타리지움 곰팡이를 감염시킨 뒤 개미들의 행동을 관찰했다. 관찰 결과는 놀라웠다. 병든 일개미는 집단을 떠나고, 감염된 번데기는 화학 신호를 방출했다. 병든 번데기가 보내는 신호를 받은 일개미들은 즉각 번데기를 고치에서 꺼내 표면에 작은 구멍을 낸 다음 항균성 독소인 포름산(개미산)을 주입한다. 이는 번데기 내부에서 증식하는 병원성 곰팡이를 즉시 사멸하기도 하지만 번데기도 죽인다. 연구팀은 감염된 개미 번데기가 내뿜는 냄새를 분석한 결과, 평소 내는 냄새 중에서 두 가지 성분을 증폭한 것이라는 사실을 확인했다. 냄새 변화만으로 일개미의 소독 행위를 유발할 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 변형된 냄새 분자를 건강한 번데기에 발랐다. 그랬더니 변형된 냄새가 묻은 번데기들도 일개미들의 소독 공격을 받았다. 그렇지만, 일개미 번데기보다 면역력이 강해 스스로 감염을 억제할 수 있는 여왕개미 번데기는 병원균에 감염되더라도 냄새 신호가 변하지 않았다. 연구를 이끈 실비아 크레머 ISTA 교수(사회 면역학)는 “이번 연구 결과는 언뜻 보기에는 자기희생으로 보이지만, 사실은 신호를 보내는 개체에도 이롭다”며 “많은 유전자를 공유하는 동료 개체를 감염으로부터 보호함으로써 유전자를 다음 세대에 전달하는 효과를 가져오기 때문”이라고 설명했다. 크레머 교수는 “개별 동물의 신체 면역 체계 작동 방식과 유사한 이 행동은 개미 군집 내 개체들이 집단 전체의 안전을 위해 초유기체로 어떻게 기능하는지를 알 수 있게 해준다”고 덧붙였다.

미국에서 한 여성이 하이킹 중 쐐기풀에 쏘여 다리가 마비돼 구조대의 도움으로 하산한 일이 발생했다. 19일(현지시간) 미 뉴욕포스트 등에 따르면 해당 여성은 미국 캘리포니아의 시에라 네바다 산맥에서 하이킹하던 중 무언가에 쏘인 느낌을 받았다. 당시 그는 산맥의 한 개울가에서 물을 마시려 멈췄는데, 그때 거미에게 물린 것처럼 따끔거리는 느낌을 받았다고 한다. 이후 다리에 감각이 없어져 하산할 수 없게 된 여성은 구조를 요청했고, 구조대원들의 도움으로 무사히 구조됐다. 뉴욕포스트는 현재 그가 잘 회복하고 있다고 전했다.여러 매체에 따르면 전문가들은 해당 여성이 거미에게 물린 것이 아니라고 판단했다. 여성을 구조한 인요 카운티 보안관 측은 “구조대원들은 여성이 쐐기풀에 쏘인 것으로 추측하고 있다”고 전했다. 그는 등산 중 눈 더미를 피하기 위해 산맥에 있는 쐐기풀밭을 지나쳤던 것으로 나타났다. 쐐기풀밭이 있던 길은 차량만이 지나갈 수 있을 정도로 관리가 안 된 길로, 사람이 다니기에는 위험한 길이라고 한다. 국내의 산지 등에서도 자라는 쐐기풀은 여러해살이풀로, 잎이나 줄기에 ‘포름산’이라는 성분을 포함한 털이 있다. 포름산은 벌과 개미의 침의 독극물 안에 있는 성분으로 알려져 있다. 이에 쐐기풀을 만지면 벌에 쏘인 것처럼 열감, 따끔거림, 발진 등을 느낄 수 있지만 다행히 일반적으로는 증상이 24시간 이내로 사라지는 것으로 전해졌다.

인간보다 훨씬 먼저 지구에 등장한 곤충은 전체 동물의 80% 이상을 차지하고 있다. 흔히 곤충이라고 하면 병을 옮기는 해충으로만 생각하는 경우가 많다. 그렇지만 최근에는 식량 위기를 극복하고 영양 보충, 환경오염 저감의 문제를 해결하기 위해 곤충을 활용하자는 목소리가 커지고 있다. 실제 2013년 국제식량농업기구(FAO)도 식용 곤충을 미래 식량자원으로 발표하기도 했다. 이런 상황에서 미국 샌디에이고 주립대 연구팀은 식용 개미 4종의 독특한 맛과 향을 분석하는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 식용 개미 4종의 맛과 향이 모두 달라 통째로 굽거나 갈아서 요리에 넣으면 풍미와 식감을 더할 수 있다. 이런 연구 결과는 17일부터 21일까지 미국 뉴올리언스에서 열리는 세계 최대 규모의 학회인 ‘미국 화학회’ (ACS) 춘계 학술대회에서 발표됐다. 이번 ACS 춘계 학술대회 주제는 ‘다양한 맛의 화학’으로 약 1만 2000여 건의 연구 발표가 온오프라인으로 진행된다. 연구팀은 멕시코 개미로 알려진 치카타나 개미, 일반 검은 개미, 가시개미, 베짜기 개미 4종의 풍미 프로필을 가스 크로마토그래피-질량 분석법으로 조사했다. 그 결과, 일반 검은 개미는 개미산으로 알려진 포름산 함량이 높아 식초 냄새가 주로 나고, 치카타나 개미는 견과류나 나무 향, 또는 지방 냄새가 났다. 고기나 빵을 조리할 때 나타나는 마이야르 반응에서 생성되는 화합물인 피라진을 갖고 있기 때문이다. 베짜기 개미는 피라진과 피롤 화합물을 갖고 있어 견과류와 달콤한 캐러멜 향이 나기도 하지만 고농도의 아민 때문에 풀 냄새나 소변 같은 불쾌한 냄새도 감지되는 것으로 확인됐다.연구팀에 따르면 식용 곤충은 동물 단백질의 대안이 될 수 있지만 음식 알레르기가 있는 사람은 주의해야 한다. 갑각류나 조개류 알레르기를 일으키는 물질인 트로포미오신이라는 물질이 곤충에 다수 포함돼 있기 때문이다. 또 식용 곤충 생산은 전통 축산업보다 온실가스 배출량이 적지만, 곤충을 대량 사육하는 것은 아직도 가격이 비싸고, 많은 국가에서 소비자들의 거부감이 식용 곤충 확산의 걸림돌이 되고 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 이끈 장키 뤼 교수(식품 화학)는 “식용 곤충에서 활용할 수 있는 풍미가 있다면 식재료로 활용할 수도 있고, 영양에 비해 적절치 않은 풍미가 있다면 제거하는 방법을 찾아서 쓰면 될 것”이라고 말했다. 뤼 교수는 “이번 연구로 식품 업계가 쉽게 구할 수 있는 곤충을 이용한 제품을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

우주비행사들은 우주에서 나는 특이한 냄새를 묘사했는데, 이는 그곳의 화학적 성질이 지구에서의 화학적 성질과 크게 다르다는 점을 고려하면 그리 놀라운 일이 아니다. 그렇다면 우주에서 나는 냄새는 어떤 냄새이며, 이러한 냄새가 나는 까닭은 무엇일까?​ 우주는 공기가 없는 진공 상태이므로 원칙적으로 우주에서는 어떤 냄새도 맡을 수 없다. 냄새를 맡는 시도를 하다가는 목숨을 잃을 수도 있다. 그러나 우주는 완전한 진공이 아니다. 그곳에는 온갖 종류의 분자들이 떠돌고 있으며, 그중 일부는 우리가 지구에서 냄새를 맡을 때 강한 냄새를 풍긴다. 우주의 다양한 부분에서 어떤 냄새가 나는지 배우는 것은 우주 화학을 더 잘 이해할 수 있는 멋진 방법이다.​ 우주비행사들은 어떤 냄새를 맡을까?​ 아폴로 달 착륙 중에 우주 비행사들은 에어록으로 다시 기어올라 달 착륙선의 경계에 들어가 헬멧을 벗은 후 종종 화약 같은 냄새에 대해 언급하곤 했다. 마찬가지로 우주 유영 후 국제우주정거장으로 돌아온 우주비행사들은 화약 냄새와 오존 냄새, 구운 스테이크 같은 냄새를 맡았다는 보고를 했다.​ 이 같은 냄새는 과연 어디에서 오는 걸까? 과학자들은 두 가지 이론을 제시한다. 하나는 우주비행사가 우주 유영을 하는 동안 단일 산소원자가 우주복에 달라붙을 수 있으며, 그들이 에어록에 다시 들어가 압력을 가하면 분자 산소(O2 또는 산소 원자 2개)가 에어록으로 흘러들어와 결합한다는 것이다. 단일 산소원자는 오존 또는 O3를 형성한다. 이것이 바로 ‘시큼한’ 금속 냄새를 만드는 재료다.​ 그럼 다른 냄새의 원인은 무엇일까? 아마도 다른 원인일 것으로 추정된다. 탄 토스트나 바비큐 고기 등 탄 음식에서 발견되는 다환방향족탄화수소(PAH)도 우주에서 일상적으로 발생한다. 실제로 대부분의 성간 탄소는 PAH에 갇혀 있다. 또한 태양계에도 풍부하기 때문에 우주비행사가 쉽게 묻혀 우주정거장이나 우주 캡슐 안으로 가져올 수 있다. 이것이 아마 우주비행사들이 보고하는 탄 고기 냄새의 원인일 것이다.​ 실제로 NASA는 우주 냄새를 단순한 호기심 이상으로 다루고 있다. 2008년에 이 기관은 향수 및 향료 전문 기업의 화학자인 스티븐 피어스에게 우주 냄새를 재구성하도록 의뢰했다. 우주비행사는 우주복에 묻은 PAH 냄새와 우주정거장에서의 위험한 화학물질 누출을 구별할 수 있어야 하기 때문이다.​냄새나는 혜성 우리는 지구 근처 공간의 냄새가 어떤지 알 수 있다. 하지만 더 먼 심우주의 냄새는 어떨까?​ 우주의 다른 곳에서도 독특한 냄새가 날 것이다. 우리가 그 냄새를 맡기 위해 그렇게 멀리 여행할 수만 있다면 어떤 냄새인지 알아낼 수 있을 것이다.​ 2014년 유럽 우주국의 로제타 우주선이 혜성 67P/추류모프-게라시멘코에 접근했을 때 혜성의 고체 핵을 둘러싸는 가스 후광인 혜성의 핵에서 다양한 분자를 발견했다. 이 분자 중에는 황화수소가 있는데, 이는 썩은 계란에 불쾌한 악취를 풍깁니다. 이 암모니아는 소변의 역겨운 냄새를 연상시킨다. 그리고 시안화수소는 독성으로 유명한데도 불구하고 매력적인 아몬드 냄새가 난다. ​ 이 냄새의 조합은 코를 찡긋하게 만들 것이다. 그러나 냄새가 있다 하더라도 혜성 핵의 대부분이 수증기와 이산화탄소이기 때문에 냄새는 꽤 약할 것이다.석유 냄새 나는 위성 토성의 가장 큰 달인 타이탄은 냄새를 품을 수 있는 대기를 가지고 있다. 하지만 그 대기는 우리가 냄새를 맡는 데 실제로 도움이 되지 않는다. 산소가 없고, 섭씨 영하 179.6도로 엄청 춥다. 따라서 우주복 헬멧을 벗고 깊게 숨을 쉬는 것은 불가능하다. 그러나 타이탄에서 석유 냄새가 나는 것은 알아챌 수 있을 것이다.​ 석유는 메탄, 에탄과 같이 수소와 탄소 원자로 구성된 분자인 탄화수소가 풍부한 원유로 만들어진다. 타이탄의 대기에는 짙은 탄화수소 스모그가 포함되어 있으며, 그 표면에서는 액체 탄화수소가 호수와 강을 형성하고 있다. 하지만 타이탄의 주된 탄화수소인 메탄은 아무 냄새도 나지 않는다. 그렇다면 위성의 악취는 무엇이 만드는 걸까?​ 토성 탐사선 카시니는 NASA의 지구 실험실 실험에서 타이탄의 흐릿한 대기에서 알려지지 않은 화학물질을 확인했는데, 이는 질소, 메탄 및 벤젠을 포함하고 PANH(다환 방향족 질소 헤테로사이클)라고 불리는 분자 계열에 속하는 분자였다. 특히, 타이탄에 석유 악취를 풍기는 것은 PANH의 벤젠이다. 벤젠은 석유에서도 자연적으로 발견되기 때문이다.양조장 냄새 나는 가스 구름 이처럼 태양계는 냄새라는 차원에서 매우 자극적인 곳이지만 그 너머의 우주는 어떨까?​ 은하수 중심에서 400광년 미만 떨어진 곳에 별을 형성하는 가스와 먼지로 이루어진 거대한 성간 분자구름인 궁수자리 B2에는 온갖 종류의 방향족 화학작용이 일어나고 있다. 우선 맥주에 들어 있는 알코올의 일종인 비닐알코올, 메탄올, 에탄올 등 알코올이 많이 함유되어 있다.​ 2009년에 천문학자들은 궁수자리 B2에서 에틸 포르메이트 분자도 발견했다. 포름산에틸은 라즈베리와 럼에 달콤한 향기를 주는 화학물질이다. 따라서 우리 은하계 중심에서 궁수자리 B2 가스 구름은 양조장 냄새가 나는 기분 좋은 곳으로 예상된다.​

2000년 전 ‘임신한 미라’가 생전 암을 앓다 사망했다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 해당 미라는 폴란드 바르샤바대학 연구진이 이집트에서 발견한 것으로, 발견 당시 2000년 전 사망한 것으로 추정되는 여성의 미라 복부에 태아가 보존돼 있어 놀라움을 안긴 바 있다. 연구진은 지난 1월 “임신부뿐만 아니라 태아까지도 완벽하게 미라화되어 있었고, 산모의 자궁 상태와 태아 위치 등으로 보아 산모가 분만 중 사망한 것은 아니라는 결론을 얻었다”고 밝혔었다. 이후 연구진은 미라의 두개골을 정밀 분석 하는 과정에서 비인두암을 앓고 있는 환자와 유사한 흔적을 확인했다.비인두암은 뇌 기저에서 연구개까지 이르는 인두의 가장 윗부분에 생기는 악성종양을 의미하며, 전 세계에서 10만 명의 1명 정도 발병한다. 연구진은 ‘임신한 미라’의 두개골에는 종양으로 인한 병변이 확인했으며, 이는 미라화 과정에서 형성된 것이 아닌 사망 전 생긴 흔적이라는 결론을 얻었다. 폴란드 바르샤바대학 미라 프로젝트(WMP)에 참여한 종양학과 전문가는 “해당 미라의 비인두 골격에 비정상적인 변화가 있었다. 미라 전문가와 함께 분석한 결과, 이는 미라화 과정의 전형적인 형태가 아니었다”고 설명했다. 이어 “컴퓨터 단층촬영에 근거한 방사선과 전문가 역시 종양으로 인해 뼈에 변화가 나타났을 가능성이 있다는 의견을 내놓았다”면서 “‘임신한 미라’의 주인이 어린 나이에 사망했고, 다른 사인 가능성이 없는 것 역시 종양(암)의 영향을 의미하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 해당 미라에서 얻은 고대 암의 흔적을 자세히 연구함으로써 암의 진화 과정을 더욱 폭넓게 연구하고 현대 의학 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대했다. 뿐만 아니라 추가 연구를 통해 비인두암의 원인을 찾는데 도움이 될 것으로 보고 있다. 태아는 어떻게 미라가 됐을까?한편 해당 미라는 세계에서 최초이자 유일한 ‘임신한 미라’로, 밀폐된 자궁에서 태아가 어떻게 미라가 됐는지를 파헤치는 후속 연구도 진행됐다. 태아는 임신 26~30주 사이에 사망했으며, 태아는 산모가 사망하자 혈액의 PH(물질의 산성과 알칼리성의 정도를 나타내는 수치)가 급격히 떨어져 산성화되면서 미라화가 가능한 환경에 놓였던 것으로 확인됐다. 이후 사망한 산모의 시신 내부에 암모니아와 포름산(메탄올이나 포르말린의 산화로 생기는 물질)의 농도가 점차 짙어졌고, 태아는 산소의 접근이 거의 완벽하게 차단되는 밀봉 상태에서 미라화된 것으로 보인다.연구진은 “밀폐된 공간과 높은 산성화 환경이 만나면서 숨진 태아는 서서히 미라가 되어갔고, 이는 (채소를 식초·소금물에 절인)피클이 만들어지는 과정과 비슷하다고 보여진다”면서 “태아가 처한 환경은 고대 인류가 인위적으로 미라를 만드는 환경과 매우 비슷했다”고 설명했다. 이어 “산모의 시신이 산성화되는 과정에서 태아의 뼈가 염분이 제거되는 탈염 과정을 거친 것으로 보인다. 이 때문에 산모의 미라를 발견했을 초기에는 태아의 흔적을 찾기 어려웠을 것”이라며 “고고학적 연구 가치가 있는 태아의 미라가 발견되는 일은 매우 드물다”고 덧붙였다. 2000년 전 산모를 미라로 만들었던 사람들이 태아를 자궁에 남겨둔 정확한 이유는 밝혀지지 않았다. 다만 연구진은 이것이 내세에 대한 믿음과 환생 등 종교적 이유와 연관이 있을 것으로 추정했다.

이집트에서 발견된 미라의 복부에서 미라화된 태아가 보존돼 있다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 과학전문매체 사이언스 얼러트의 24일 보도에 따르면 폴란드 바르샤바대학 연구진은 이집트에서 2000년 전 사망한 것으로 추정되는 여성의 미라의 복부에서 태아를 확인했다. 임신부뿐만 아니라 태아까지도 완벽하게 미라화되어 있었고, 연구진은 밀폐된 자궁에서 태아가 어떻게 미라가 됐는지를 파헤치는 후속 연구를 시작했다. 그 결과 태아는 임신 26~30주 사이에 사망했으며, 산모의 자궁 상태와 태아 위치 등으로 보아 산모가 분만 중 사망한 것은 아니라는 결론을 얻었다. 또 CT촬영 및 X-레이 스캐닝 기술로 태아를 분석한 결과, 태아는 산모가 사망하자 혈액의 PH(물질의 산성과 알칼리성의 정도를 나타내는 수치)가 급격히 떨어져 산성화되면서 미라화가 가능한 환경에 놓였던 것으로 확인됐다. 이후 사망한 산모의 시신 내부에 암모니아와 포름산(메탄올이나 포르말린의 산화로 생기는 물질)의 농도가 점차 짙어졌고, 태아는 산소의 접근이 거의 완벽하게 차단되는 밀봉 상태에서 미라화된 것으로 보인다.  연구진은 “밀폐된 공간과 높은 산성화 환경이 만나면서 숨진 태아는 서서히 미라가 되어갔고, 이는 (채소를 식초·소금물에 절인)피클이 만들어지는 과정과 비슷하다고 보여진다”면서 “태아가 처한 환경은 고대 인류가 인위적으로 미라를 만드는 환경과 매우 비슷했다”고 설명했다. 이어 “산모의 시신이 산성화되는 과정에서 태아의 뼈가 염분이 제거되는 탈염 과정을 거친 것으로 보인다. 이 때문에 산모의 미라를 발견했을 초기에는 태아의 흔적을 찾기 어려웠을 것”이라며 "고고학적 연구 가치가 있는 태아의 미라가 발견되는 일은 매우 드물다"고 덧붙였다. 2000년 전 산모를 미라로 만들었던 사람들이 태아를 자궁에 남겨둔 정확한 이유는 밝혀지지 않았다. 다만 연구진은 이것이 내세에 대한 믿음과 환생 등 종교적 이유와 연관이 있을 것으로 추정했다. 연구진은 사이언스와 한 인터뷰에서 “이것은 현재로서는 유일한 ‘임신한 이집트 고대 미라’임이 틀림없다”면서 “2000년 전 임신한 여인의 신분은 알 수 없지만, 그녀는 태어나지 않은 아이와 함께 사망했고, 그녀가 무덤까지 가지고 간 ‘비밀’이 공개된 것”이라고 전했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 고고과학 저널(Journal of Archaeological Science) 최신호에 실렸다.

국내 연구진이 지구온난화의 주범 이산화탄소와 바이오디젤을 만들고 남은 폐기름인 글리세롤을 이용해 유용한 화학물질을 만드는데 성공했다. 한국화학연구원 화학공정연구본부, 성균관대 화학과 공동연구팀은 글리세롤과 이산화탄소를 이용해 젖산과 포름산을 고효율로 생산해낼 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘물질 화학’ 12월호 표지논문으로 실렸다. 화석연료 사용으로 인한 환경오염과 지구온난화 같은 문제 때문에 식물에서 추출하는 바이오디젤 생산이 전 세계적으로 늘고 있다. 바이오디젤을 만드는 과정에서 글리세롤이 부산물로 나오는데 글리세롤 분자에서 수소를 떼어내 반응시키면 플라스틱의 원료인 젖산을 만들 수 있게 된다. 포름산도 연료전지의 수소저장물질, 가죽과 사료첨가제로 쓰일 수 있으며 화학제품을 만드는데도 사용된다. 연구팀은 극소량만 넣어도 글리세롤 분자에서 수소를 떼어낼 수 있는 탈수소화 반응과 이산화탄소에 수소원자를 붙이는 수소화 반응을 동시에 유도할 수 있는 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매는 기존 산업공정에서 사용되는 촉매보다 활성이 10~20배 가량 좋고 젖산이나 포름산 생산량도 2배 이상 늘릴 수 있는 것으로 확인됐다. 황영규 화학연구원 본부장은 “이번에 개발한 글리세롤과 이산화탄소의 동시전환 촉매를 이용하면 석유화학, 정밀화학, 바이오화학의 다양한 공정에서 생산성을 높이는데 도움이 될 것”이라며 “추가적으로 계산화학을 이용한 촉매 후보군 탐색으로 생산수율을 높이도록 할 계획이다”라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개미가 적을 만났을 때 뿜어내는 개미산과 지구온난화를 일으키는 원인으로 알려진 이산화탄소로 산업적으로 활용도가 다양한 일산화탄소 같은 유용한 물질을 만들어 내는 방법을 국내 연구진이 개발해 화제가 되고 있다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 개미산과 이산화탄소만으로 유용한 산업용 물질을 만들 수 있는 대장균을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 마이크로바이올로지’에 실렸다. 대장균은 증식 속도가 빠르고 사람처럼 탄소를 갖고 있는 유기물질로 다양한 물질을 만들어 낸다. 이 때문에 이런 대장균의 대사과정을 활용해 유용한 화합물을 대량으로 생산하려는 시도들이 이어지고 있다. 원유나 천연가스를 처리해 휘발유나 디젤유를 만들어내는 증류탑이나 석유화학 공정을 대장균이 대신하도록 하려는 것이다. 개미에게서 추출되는 포름산, 일명 개미산은 이산화탄소에서 쉽게 만들어 낼 수 있다. 개미산은 액체상태로 보관하기 편리하고 미생물이 섭취하기 용이한 형태이다. 문제는 대장균에게 개미산을 주입할 경우 포도당처럼 다른 탄소성분의 영양소를 함께 공급해야 한다. 이렇게 될 경우 생산비용이 추가로 들 뿐만 아니라 미생물이 개미산을 이용하지 않는다는 것이다. 이에 연구팀은 대장균의 유전자를 변형시켜 이산화탄소로 유용한 원료 화합물을 합성할 수 있도록 대사경로를 바꿨다. 실제로 개량 대장균으로 이산화탄소와 개미산만 있는 배양접시에서 유용한 산업용 물질을 생산할 수 있는 대장균을 증식시키는데 성공했다. 이상엽 교수는 “이번 기술을 활용하면 대장균을 이용한 발효공정을 통해 개미산과 이산화탄소만으로 일산화탄소처럼 탄소 하나로 구성된 탄소화합물을 생산할 수 있는 기술을 개발했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

7살 자녀를 둔 A씨는 여름만 되면 아이가 모기에 물리는 일이 잦아 속이 상합니다. 야외 활동을 할 때마다 모기가 싫어하는 향을 내뿜는 팔찌를 아이에게 채우곤 하는데요. 모기가 더 기승을 부리기 시작하면 아이에게 모기 기피제를 사용해야 할지 고민이 많습니다. 모기 기피제를 아이가 써도 괜찮을까요? 모기 기피제를 올바르게 사용하는 방법은 무엇일까요? ‘모기 기피제’에 대한 궁금한 것을 ‘약잘알’ 약사에게 물어봤습니다. Q. 유난히 모기에 잘 물리는 사람이 있는 것 같다. 모기가 특히 좋아하는 사람이 있나요? 모기가 사람을 인식할 수 있는 것에는 냄새, 호흡할 때 나오는 이산화탄소, 젖산, 그리고 체온이 있습니다. 체중이 좀 많이 나가거나 땀을 많이 흘리시는 분들 그리고 남성보다는 여성이나 어린이들이 체온이 좀 더 높기 때문에 모기가 더 잘 인식할 수 있다고 합니다. Q. 모기에 물리면 왜 간지러운 건가요? 모기가 빨아들인 피는 상온에 놓아도 응고가 되지 않습니다. 그 이유는 모기가 피를 빨아들일 때 항응고물질을 몸에다가 주입을 하기 때문인데요. 그 항응고물질 때문에 우리 몸에서는 알레르기 반응이 일어납니다. 그래서 우리 몸이 가렵고 염증이 생기는 겁니다. Q. 모기에 물렸을 때 긁으면 안 되는 이유는? 모기가 물면 우리 눈에는 안 보이지만 미세하게 구멍이 생깁니다. 그래서 침을 바르거나 손톱으로 십자 모양 자국을 내는 경우에 2차 감염의 우려가 있습니다. 물렸을 때 가장 좋은 방법은 약을 바르는 것이고, 그렇지 못할 경우에는 비누로 씻어주시거나 뜨거운 숟가락 같은 걸 대고 있으면 포름산(모기 침 성분)이 분해가 돼 가려움이 덜 해집니다.Q. 유·소아, 임산부도 모기 기피제 사용해도 되나요? 임산부나 유·소아도 안전하게 사용할 수 있는 성분은 IR3535라고도 하고 에틸부틸아세틸아미노프로피오네이트입니다. 단점은 물에 잘 녹을 수 있기 때문에 물놀이할 때는 효과가 떨어질 수도 있습니다. 그리고 보통 유·소아가 쓰면 안 되는 제품에는 12세 이상이라는 말이 써있습니다. 제품 사용 연령을 꼭 찾아보시고 사용하시는 것이 좋습니다. Q. 야외 활동할 때 지속시간이 길고 효과 강한 제품은? DEET 성분이 효과도 강력하고 지속시간이 길지만, 그만큼 유·소아가 사용하기에는 적합하지 않습니다. 12세 이상의 성인들에게만 사용을 권하고 있고, 등산이나 캠핑할 때 사용하는 것을 추천드립니다. Q. 모기 기피제 올바르게 사용하는 방법은? 모기 기피제를 많이 뿌린다고 기피확률이 높아지는 것은 아닙니다. 제품의 용법에 맞게 적당한 횟수만 뿌려주는 것이 좋습니다. 또 유·소아 같은 경우에는 호흡기에 들어가지 않게 되도록 바르는 제품으로 써주시는 게 편하고 안전합니다. Q. 일상생활에서 모기에게 안 물리려면 어떻게 해야 할까요? 모기에게 안 물리려면 잘 씻으라는 어른들의 말씀이 있습니다. 어느 정도 맞는 말입니다. 왜냐하면 냄새를 뿜거나 젖산의 농도가 높아지면 모기들이 우리를 더 잘 인식할 수 있기 때문입니다. 여름에 땀이 나면 잘 씻어주고, 냄새가 나지 않게끔 관리하시는 것이 중요합니다. 그리고 야외활동을 할 때 향수를 쓰시는 분들이 있는데, 향수는 모기나 다른 벌레들을 자극할 수 있습니다. 야외활동 시 향수는 자제하는 것이 좋습니다. 글 김민지 기자 mingk@seoul.co.kr영상 김민지 김형우 기자 hwkim@seoul.co.kr

플라스틱 폐기물을 햇빛으로 분해해 가치 있는 화학물질로 바꾸는 방법을 싱가포르 과학자들이 발견했다. 12일(현지시간) 싱가포르 난양기술대(NTU)에 따르면, 수한센 NTU 조교수가 이끄는 연구진이 새로운 연구에서 플라스틱을 용해한 용액에 촉매제를 섞은 뒤 빛에너지를 사용해 연료전지 등에 사용하는 포름산으로 바꾸는 데 성공했다. 물론 이미 플라스틱을 재활용하는 방법 중에 화석연료를 이용해 플라스틱을 분해하는 방법이 있긴 하지만, 이런 방법은 기후 변화를 일으키는 온실가스를 생성하는 문제가 있다. 반면 바나듐으로 만든 촉매제는 빛에너지로 플라스틱을 분해하므로 친환경적이라는 것이다. 이번 연구에서 연구진은 대표적인 비생물분해성 플라스틱인 폴리에틸렌 표본을 우선 용액에 집어넣고 섭씨 85도로 가열해 용해한 뒤 분말 형태의 바나듐 기반 촉매제를 첨가했다. 그러고 나서 해당 용액을 인공 햇빛에 계속해서 노출했다. 그 결과, 용액 속 플라스틱의 탄소-탄소 결합이 6일 만에 깨지며 분해된 것으로 나타났다. 이 과정으로 폴리에틸렌은 폼산으로 변환됐다. 폼산은 자연적으로 발생하는 방부제이자 항균제로, 발전소 등에서 연료로 사용할 수 있다.이에 대해 수 조교수는 “우리는 지속 가능하고 비용 효율적인 광촉매제를 만들어 플라스틱을 연료 등 화학물질로 바꾸는 기술의 개발을 목표로 삼고 있다”고 말했다. 바나듐 기반 광촉매제는 백금과 팔라듐 등 비싸거나 독성이 있는 금속으로 만든 일반적인 촉매제와 달리 비용이 저렴하고 풍부하며 친환경적이라는 장점이 있다. 하지만 이번 연구는 어디까지나 실험실 결과로 폼산으로 변환한 플라스틱은 극소량이다. 즉 많은 양의 플라스틱을 폼산으로 바꾸려면 여전히 해결해야 할 과제가 많다고 수 조교수는 인정하면서도 지금보다 훨씬 더 많은 연구 인력과 자금이 필요하다고 말했다. 자세한 연구 결과는 소재·나노 기술 분야 학술지인 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science) 최신호(11월 24일자)에 실렸다.사진=NTU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

앤트맨이라도 나타난 것일까. 영국의 남해안 일대에서 날개 달린 개미가 셀 수 없이 많이 운집해 있는 모습이 기상 레이더에 감지돼 화제가 되고 있다. 영국 일간 데일리메일 등 현지매체에 따르면, 17일(현지시간) 영국 남부 지방 곳곳에서 날개 달린 개미 떼가 결혼 비행에 나선 모습이 목격됐다. 결혼 비행은 몇 종의 개미와 대부분의 벌에서 이뤄지는 번식 행위로, 혼인 비행이라고도 부른다. 번식 능력을 지닌 공주 개미는 비행에 나설 때 수개미를 유혹하는 페로몬을 분비하지만 개미들이 따라오면 더 멀리 날아간다. 이는 오직 강한 수컷만이 공주 개미를 따라다니며 짝짓기할 수 있다는 것을 뜻한다. 즉 개미 사회는 이런 방식으로 건강한 유전자를 후대에 남길 가능성을 높이는 것이다.실제로 이날 결혼 비행에 나선 개미 떼는 햄프셔와 웨스트 서식스 그리고 도싯 카운티 곳곳에서 목격됐다. 트위터에는 많은 사람이 이들 개미의 모습을 찍어 공유하기도 했다. 그런데 그 수가 어마어마한지 영국 기상청이 발표한 레이더 영상에 소나기가 내리는 모습으로 기록됐다. 이에 대해 현지 기상청 대변인은 기상 레이더가 개미를 빗방울로 잘못 인식했다고 밝혔다. 이는 결혼 비행을 마친 수많은 수개미들이 하늘에서 떨어지는 순간이 비가 쏟아지는 모습으로 감지됐다는 것이다. 한편 날아다니는 개미는 사람에게 해롭지 않지만, 포름산을 분비해 이를 잡아먹은 갈매기가 간혹 취한 것처럼 행동하는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사회적 곤충인 개미는 가장 성공한 곤충으로 그 종류도 매우 다양하다. 이 가운데는 작물을 재배하거나 진딧물 같은 다른 곤충을 가축처럼 키우거나 다른 개미를 약탈하는 개미 등 매우 다양한 생존 전략을 지닌 개미들이 있다. 이 가운데 과학자들을 가장 어리둥절하게 만든 개미가 바로 1958년에 미국 플로리다에서 발견된 포르미카 아크볼디(Formica archboldi)이다. 처음 발견됐을 때 이 개미의 둥지 안에는 수많은 다른 개미의 머리가 있었다. 플로리다의 머리 수집 개미(skull-collecting ant)는 이후 과학자들에게 흥미로운 사례로 언급됐지만, 이들이 어떻게 다른 개미의 머리를 수집할 수 있는지는 아무도 몰랐다. 가장 놀라운 부분은 포르미카 개미가 수집한 가장 흔한 개미 머리가 강력한 포식자인 집게 턱 개미(Trap-jaw ants)라는 점이다. 집게 턱 개미 역시 다른 개미를 포함해 온갖 곤충을 잡아먹는 육식성 개미로 거대한 집게 같은 턱과 큰 머리가 특징이다. 미스터리한 부분은 이 집게 턱 개미가 포르미카 개미보다 덩치가 큰 데다 더 강력한 턱을 지녔는데도 포르미카가 집게 턱 개미를 일방적으로 사냥한다는 것이다. 노스캐롤라이나 주립 대학 연구팀은 이 개미의 비밀을 밝히기 위해 여러 마리의 개미를 포획한 후 이들의 화학적 특징을 연구했다. 그 결과 두 가지 사실이 밝혀졌다. 첫번째 사실은 포르미카가 자신보다 더 강력한 집게 턱 개미를 사냥할 수 있는 비결은 화학 무기에 있다는 것이다. 포르미카는 다른 개미들처럼 포름산을 포함한 개미 독을 사용하는데, 독 자체는 강력하지 않지만 집게 턱 개미를 마비시키는 효능이 있다. 결국 집게 턱 개미는 몸이 마비되어 포르미카 개미에 의해 몸이 토막 나게 된다. 두 번째 비밀은 포르미카 개미의 몸에 집게 턱 개미와 유사한 화학 물질이 있어 집게 턱 개미처럼 위장한다는 것이다. 개미가 시력보다는 화학 물질에 의존해 동료를 파악하는 점을 이용한 것이다. 덕분에 포르미카 개미는 혼자 있는 집게 턱 개미를 사냥하는 게 아니라 아예 집게 턱 개미굴에 들어가 다른 개미들 옆에서 집게 턱 개미를 '분해'할 수 있다. 조각내는 이유는 운반을 쉽게 하기 위한 것으로 보인다. 다만 이 개미의 둥지에 다른 개미의 머리만 남는 이유는 아직도 설명하기 힘들다. 포르미카 개미는 다른 개미 입장에서는 개미굴까지 들어와서 산채로 몸을 토막 내고 먹고 남은 머리를 개미굴에 보관하는 엽기 살인마지만, 이들 역시 생존을 위해 나름의 방법을 개발했을 뿐이다. 포르미카 개미 역시 생물의 진화가 어디까지 다양해지고 복잡해질 수 있는지 보여주는 좋은 사례다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

환경부 국립공원관리공단이 9일 등산 등 야외활동이 많은 가을 야생생물 주의보를 내렸다. 물욕을 버리고 수수한 복장으로 탐방로를 이용할 것으로 권고했다. 가을에는 야생 버섯이 많이 나는데 ‘독버섯’이 적지 않아 확인없이 무단 섭취시 심각한 중독사고로 이어질 수 있기에 각별한 주의가 필요하다. 이중 개나리광대버섯·화경버섯·붉은사슴뿔버섯 등은 식용 버섯과 비슷한데다 독성이 강하다. 가지나 들기름을 넣으면 독성이 없어진다는 것은 잘못 알려진 사실이다. 더욱이 국립공원에서는 버섯을 포함한 임산물을 불법으로 따면 3년 이하 징역 또는 3000만원 이하 벌금에 처해질 수 있다. 산에 버섯이 널려 있다고 욕심을 부리다 건강 이상뿐 아니라 처벌까지 받을 수 있기에 눈으로만 살펴볼 것을 당부했다. 짧은 복장과 향이 진한 화장품 사용도 자제해야 한다. 가을은 발벌 활동이 왕성하기에 벌집을 건들지 않더라도 공격성을 드러낼 수 있다. 말벌은 검정색 어두운 색상에 강한 공격성을 보이기에 산행시는 상대적으로 밝고 화려한 옷이 안전하다 벌집을 건드렸다면 웅크리지 말고 20ｍ 이상 떨어진 곳으로 재빨리 벗어나야 한다. 말벌에 쏘였을 때는 상처 부위를 차갑게 한 후 빠른 시간 내 병원으로 이동하는 것이 필요한 데 침을 제거하기 위해 피부를 자극하면 오히려 염증을 유발할 수 있다. 독사도 주의해야 한다. 탐방로를 벗어나지 말아야 하며 독사에 물린 사람이 흥분해 뛰면 혈액 순환이 증가해 독이 빨리 퍼질 수 있다. 물린 부위를 헝겊 등으로 묶어 독이 퍼지는 것을 막고 3∼4시간 내에 병원에서 치료를 받아야 한다. 이밖에 잎과 줄기의 가시털에 포름산이 있어 만지거나 스치면 강한 통증을 유발하는 쐐기풀류, 꽃가루 알레르기를 일으키는 환삼덩굴·돼지풀·단풍잎돼지풀 등 식물도 주의해야 한다. 나공주 국립공원연구원장은 “추석을 앞두고 등산·벌초 등 야외활동을 할 때는 긴 소매와 긴 바지를 착용하고 향이 강한 화장품은 쓰지 않아야 한다”면서 “가을철 독성을 가진 야생생물에 대한 각별한 주의와 함께 대처법을 숙지하는 것이 필요하다”고 강조했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

지구를 품고 있는 우리은하 바깥쪽에서 처음으로 생명탄생의 필수요소인 유기분자가 발견돼 주목받고 있다.미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 버지니아대, 국립전파천문관측소, 일본 오사카부립대, 일본 국립천문대, 영국 킬대, 독일 하이델베르그대, 막스플랑크 전파천문연구소, 쾰른대 공동연구팀은 태양계가 속해 있는 우리은하 바깥쪽에 있는 왜소 은하(dwarf galaxy)에서 거대 유기분자의 흔적을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 1월 30일자에 실렸다. 왜소 은하는 수십억 개의 별로 구성된 작은 은하로 2000억~4000억개의 별로 이뤄진 우리은하나 안드로메다은하 같은 거대은하보다 질량과 크기가 훨씬 작은 은하를 말한다. 이들 왜소은하에서는 별들이 만들어지는 속도가 매우 느리기 때문에 화학적 구성이 원시적일 뿐만 아니라 유기물질을 형성하는데 필요한 탄소나 산소 분자가 상대적으로 적다. 이 때문에 우리은하 바깥에서 생명 탄생의 기본 요소인 유기분자는 발견된 적이 없다. 연구팀은 칠레에 있는 세계 최대 규모의 전파망원경 ‘알마’(ALMA)를 이용해 지구에서 16만 광년 떨어져 있는 거대 마젤란 성운에서 유기분자를 찾는 연구를 진행하던 중 성운 내 왜소 은하에서 다이메틸 에테르(CH3OCH3)과 포름산 메틸(CH3OCHO)라는 유기물질의 흔적을 발견했다. 마르타 세위로 NASA 박사는 “이번 발견의 의미는 생명의 기본적인 화학 구성요소인 유기물질이 지구가 있는 우리은하가 생성되기 훨씬 전에 만들어진 우주에서 이미 먼저 형성됐다는 것”이라며 “우주의 탄생과 성장을 화학적 차원에서 연구할 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들은 우리 은하에서 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 그리고 우주 공간에서 다양한 유기물이 생성될 수 있다는 증거도 발견했다. 이 두 가지 사실을 조합하면 우리 은하에 생명체를 지닌 행성이 지구만이 아닐 것이라는 결론에 도달하게 된다. 아직 지구 이외의 행성에서 생명체가 살고 있다는 결정적 증거는 발견하지 못했지만, 많은 과학자들은 이를 찾기 위해 노력하고 있다. 그런데 우리 은하 밖 다른 은하의 사정은 어떨까? 이웃 은하 가운데 가장 가까운 은하로 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud, LMC)가 있다. 우리 은하의 위성 은하로 왜소은하지만, 1만 4,000광년의 지름과 태양 질량의 100억 배의 질량을 가진 은하이기도 하다. 지구에서 거리는 16만 광년으로 결코 가까운 거리는 아니지만, 외부 은하 가운데서는 가까운 편에 속하기 때문에 많은 관측이 이뤄진 은하이기도 하다. 과거 과학자들은 대마젤란은하가 젊고 원시적인 은하라는 증거를 발견했다. 마젤란 은하는 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 무거운 원소의 비중은 작다. 무거운 원소는 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발의 결과로 생기기 때문에 이런 원소가 많을 수록 이미 죽은 별이 많은 오래된 은하다. 따라서 과학자들은 대마젤란은하에 탄소, 산소, 질소를 포함한 유기물 분자가 거의 없을 것으로 생각해왔다. 하지만 최근 국제 과학자팀은 세계 최대 전파 망원경인 ALMA를 사용해 대마젤란은하에서 예상치 못했던 유기 분자를 발견했다. 메탄올, 디메틸에테르, 포름산 메틸 등이 그것이다. 비록 그 자체가 생명체의 증거는 아니지만, 이런 유기 분자가 이렇게 먼 거리에서 발견된다는 이야기는 이보다 더 복잡한 유기물이 이 은하의 가스에 포함되어있음을 시사한다. 대마젤란은하에는 별이 태어나는 성운도 존재하기 때문에 어쩌면 지금 태어나는 새로운 별 주변에는 지구처럼 생명을 잉태할 수 있는 행성이 존재할지 모른다. 과학자들은 이번 발견이 외부 은하에도 생명체를 이루는 데 필요한 유기물이 존재한다는 것을 보여줌과 동시에 우리 은하가 지금보다 젊을 때도 태양계처럼 유기물이 풍부한 행성계가 생성될 수 있던 이유를 설명해준다고 보고 있다. 젊은 은하라도 생각보다 유기물이 적지 않으므로 태양계 같은 행성계가 형성될 수 있다. 물론 거리를 생각할 때 대마젤란은하에 생명체를 지닌 행성이 있다고 해도 지금 우리가 그 사실을 확인할 방법은 없다. 하지만 지구가 우주에서 특별한 장소가 아니라 평범한 행성인 것과 마찬가지로 우리 은하 역시 특별한 장소가 아니라 평범한 은하 중 하나임을 다시 확인해준 결과로 해석된다. 결국, 생물체가 탄생한 은하 역시 우리 은하 하나가 아닐 가능성이 커진 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“인체를 구성하는 모든 원소들의 값은 얼마일까.” 10만원대 초반이라는 말을 들은 적이 있다. 우리 몸의 대부분을 구성하는 산소, 탄소, 수소, 질소를 포함한 25가지 원소들의 양을 기준으로 매긴 값이라고 한다. 그렇지만 이 값은 선뜻 마음에 다가오지 않는다. 식물은 질소가 부족하면 성장이 저하되는 ‘결핍 현상’이 나타난다. 그 이유는 재료인 질소가 부족해서 생물을 구성하는 주요 분자인 DNA와 RNA 같은 핵산이나 단백질이 충분히 만들어지지 않기 때문이다. 대기 중에 질소가 풍부한데 왜 부족한 상황이 발생할까. 대기 중의 질소는 분자 형태로 존재하기 때문에 식물이 흡수할 수 없다. 독일의 화학자 프리츠 하버와 카를 보슈가 ‘하버?보슈 공정’을 통해 고온과 고압의 조건에서 질소 분자를 분해해 식물이 사용할 수 있는 암모니아 비료를 만들지 못했다면 지금처럼 많은 양의 농산물 생산이 불가능했을 것이다. 과학자들의 추정에 따르면 질소 비료가 없었다면 지금 인류의 3분의1, 25억명 정도는 생존이 불가능할 수도 있었다고 한다.요오드(I)는 적은 양이라도 우리 몸에 꼭 필요한 원소다. 갑상선에서 혈압, 심장 박동, 근육 탄력, 소화, 생식 등의 기능을 유지하는 데 관여하는 타이록신과 삼요오드티로닌 등 호르몬을 합성하는 데 핵심 재료가 요오드이기 때문이다. 요오드가 부족하면 혈액 내에 이 호르몬들의 농도가 낮아지고 시상하부는 이를 감지해 뇌하수체 후엽에 명령을 내린다. 뇌하수체는 계속 갑상선자극호르몬을 분비하게 되는데 그 결과 갑상선이 비대해져 목이 붓고 몸의 여러 기능이 정상에서 벗어나는 갑상선종이 생기게 된다. 성인의 경우 평상시에 매일 15~20㎎의 요오드만 섭취해도 갑상선종을 예방할 수 있다. 폭탄먼지벌레는 딱정벌레의 일종이다. 이 벌레를 건드리면 몸에서 뜨거운 액체를 뿜어낸다. 이 벌레는 몸속 두 개의 샘에 과산화수소와 하이드로퀴논을 따로 저장하고 있다가 자극을 받으면 이 액체들을 섞고 효소를 더해 100도의 뜨거운 액체를 만들어 낸다. 자극에 대한 반응이 몸 안에서 화학 반응으로 나타난 것이다. 놀랄 만한 생물 다양성으로 유명한 아마존의 어느 지역에서는 광대한 숲에 한 가지 목본식물만 자라는 기이한 현상을 볼 수 있다. 원주민들은 이곳을 악령들이 관리하는 ‘악마의 정원’이라고 부른다. 그런데 과학자들의 관찰에 따르면 개미들이 자신들의 서식처를 제공하는 이 나무를 보호하기 위해 포름산을 분비해 다른 종류의 식물을 모두 죽이기 때문에 이러한 현상이 빚어진 것이다. 향수병을 열면 우리는 냄새를 맡을 수 있다. 곤충은 이러한 능력이 출중하다. 한 마리의 곤충에서 방출되는 페로몬을 수㎞ 떨어진 곳에 있는 다른 곤충이 인식할 수 있다. 향수병의 향수와는 비교가 안 되는 너무도 낮은 농도임에도 그렇다. 이렇게 냄새를 맡는다는 것은 생물의 몸이 분자의 입체구조를 알아볼 수 있기 때문에 생기는 현상이다. 모르핀과 엔도르핀이 우리 몸에서 비슷한 효과를 나타내거나 우리의 혀가 단맛, 짠맛, 감칠맛, 신맛 등을 인식할 수 있는 것도 마찬가지 이유에서이다, 이처럼 원소들은 생명체가 생명을 유지하는 데 필요한 수없이 많은 유용한 화학분자들을 만드는 재료이다. 그렇기 때문에 “인간을 구성하는 모든 원소들의 값은” 따질 수 없다. 필자가 지도교수로 있는 동아리 소속 한 학생이 일반생물학을 수강해 열심히 공부하더니 A+ 학점을 획득했다. 인문사회계열인 이 학생이 일반생물학 수업에서 얻은 것이 무엇인지 알고 싶어 학기가 끝난 후 물어보았다. 그 학생은 “화학을 공부해야 한다는 생각이 들었어요”라고 답했다. 이 학생은 정말 생물학이 지닌 가장 기본적인 본질 중 하나를 꿰뚫어 보고 있다. 튼튼한 화학의 토대에 생물학이 곧게 설 수 있기 때문이다.

사회성 높은 곤충인 개미는 과연 어떻게 천적을 퇴치할까? 최근 영국 도싯 헤어햄숲에서 수많은 개미들이 일제히 하늘을 향해 ‘물대포’를 쏘는 재미있는 장면이 포착됐다. 사진 속 주인공은 주로 영국과 유럽에 서식하는 우드랜드 개미(woodland ant)로 마치 일제히 소화기를 들고 불을 끄는 듯한 모습이다. 개미들이 일제히 하늘을 향해 쏜 ‘물’은 다름아닌 포름산이다. 개미들이 쏘는 ‘포름산’은 시큼한 식초냄새가 나지만 인간에게 유해한 수준은 아니다. 그러나 천적인 딱따구리 같은 새들을 겁주기에 충분하는 것이 사진작가의 설명. 이 사진을 촬영한 야생전문 사진작가 폴 퀘글리아나(43)는 “손을 뻗어 둥지를 위협하면 개미들은 일제히 포름산을 쏜다” 면서 “개미들이 자신과 동족을 보호하는 거의 유일한 방법인 셈”이라고 밝혔다. 이어 “둥지 근처에 트라이포드를 설치한 후 이 장면을 촬영할 수 있었다” 면서 “나 또한 포름산을 피하기 위해 이 장면을 직접 보지는 못했다” 고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국에 셰일가스에 이어 희토류 개발이라는 ‘골드러시’ 바람이 불고 있다. 2008년 금융위기 이후 경기 침체로 어려움을 겪던 미국 경제가 ‘자원 개발’이라는 이슈로 새 활력을 찾고 있는 셈이다. 29일 AP통신 등에 따르면 최근 미국에서는 희토류 광물 개발 붐이 일고 있다. 19세기 서부 지역에 불어닥친 ‘골드러시’(금광이 발견된 지역에 사람들이 몰리는 현상)처럼 기업과 과학자들이 금이나 은을 캐낸 폐광에서 희토류를 찾기 위해 모여들고 있다. ABC 방송은 “희토류 주광맥이 지하 깊은 곳이 아니라 땅 위에 널려 있다. 바로 캘리포니아 골드러시 시대 이후 문 닫은 옛 광산의 쓰레기 더미에 있다”고 전했다. 그만큼 희토류를 채굴하기가 쉽다는 얘기다. 희토류란 휴대전화나 TV, 무기, 발전소 터빈 등에 꼭 필요한 희소 광물을 말한다. 정보기술(IT) 기기가 점점 작고 가벼워지면서 이 기기 안에 들어가면서 주목받기 시작했다. 미국이 희토류의 중요성을 깨달은 것은 2~3년 전부터다. 전 세계 생산의 95%가량을 차지하는 중국이 2009년부터 수출량을 제한하며 ‘자원 무기화’에 나섰기 때문이다. 실제로 중국은 하이브리드차에 주로 쓰이는 네오디뮴 가격을 2009년 ㎏당 15달러에서 2011년 500달러로 올렸다. 중국은 2010년 센카쿠 열도(중국명 댜오위다오) 영유권 분쟁 때는 “희토류 수출을 중단하겠다”고 위협해 일본을 굴복시키기도 했다. 중국이 희토류를 정치적 도구로 활용하면서 미국도 자국 경제의 한계를 깨닫게 된 것이다. 앞서 노스다코타·텍사스 등 미 중서부를 중심으로 이뤄지는 셰일가스 개발 붐도 미국 경제에 장기적 호재로 평가된다. 셰일가스란 모래와 진흙이 쌓여 형성된 셰일층(지하 1000m 이하)에 함유된 천연가스를 말한다. 현재 전 세계에 200년 이상 쓸 수 있는 양이 매장된 것으로 추정된다. 2008년 100만BTU(1BTU=0.252㎉/h)당 13달러를 웃돌던 미국 내 천연가스 가격은 셰일가스 생산이 본격화되면서 현재는 4달러선까지 떨어졌다. 미국은 셰일가스 개발에 따른 고용창출효과만 2015년 87만명, 2035년 160만명에 달할 것으로 보고 있다. 특히 에너지 비용 부담이 줄면서 그간 경쟁력을 잃은 것으로 평가받았던 미국 제조업이 조금씩 살아나는 조짐을 보이고 있다. 유럽 제조업체들도 생산기지를 미국으로 하나 둘 옮기고 있다. 독일 최대 화학 업체 바스프는 루이지애나주에 새로운 포름산 제조공장을 가동할 예정이고, 오스트리아 철강 업체 보에스탈파인도 텍사스에 7억 1500만 달러를 들여 철강 공장을 짓기로 했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

‘앵∼애앵∼’여름 밤만 되면 어김 없이 우리 곁을 찾는 ‘공공의 적’ 모기. 잠들 만하면 귓가를 스치고 또 잠들 만하면 얼굴 주변을 맴돌고…. 손바닥으로 연방 허공을 가르지만, 어느새 팔뚝은 빨갛게 부어오르면서 가려워 참기 힘들게 된다. 그런데 모기도 사람을 가리는 걸까. 단체 여행을 가도 유독 나만 ‘피의 공습’을 당하는 이유는 뭘까. ●모기 물리면 왜 가려울까 ‘긁적긁적∼’모기에 물린 곳은 곧 빨갛게 부어오르면서 가렵다. 모기의 침 때문이다. 우리 몸의 피는 공기 중에 노출되면 금세 굳어버린다. 계속된 출혈을 막기 위한 우리 몸의 ‘자동 방어 장치’다. 때문에 모기가 우리 몸을 물더라도 피가 굳어지면 먹을 수 없게 된다. 이에 모기는 피를 빨 때 피가 굳어지는 것을 방지하고 혈관을 확장시키는 침을 밀어넣는다. 이 침에는 포름산이라는 독성 물질이 들어 있다. 피부는 이 물질과 접하면 빨갛게 부풀어 오르게 된다. 이때 우리 몸에서는 상처를 입으면 자연스레 분비되는 ‘히스타민’이란 물질이 나온다. 히스타민은 모세혈관을 확대시키는 작용을 한다. 병균을 잡아먹는 백혈구가 혈관을 통해 많이 지나가 상처 부위에 모일 수 있도록 하기 위해서다. 그러나 히스타민은 알레르기 증상을 유발하게 돼 우리는 가려움증을 느끼게 되는 것이다. 긁으면 긁을수록 더욱 가려움을 느끼게 되는 것은 히스타민 성분이 피부 밑으로 더욱 퍼져 나가기 때문이다. ●모기도 ‘이상형’이 있다 여름철 야영을 하면 모기에 물린 자국 하나 없이 멀쩡한 사람이 있는가 하면 유난히 모기에 많이 뜯기는 사람이 있다.‘모기가 좋아하는 피가 따로 있다.’는 얘기는 사실이다. 그러나 모기가 혈액형을 가려가며 물거나 더 맛있는 피를 골라 무는 것은 아니다. 모기는 열과 이산화탄소, 냄새를 좋아한다. 사람 몸에서 배출되는 땀 냄새와 호흡하면서 나오는 이산화탄소, 운동한 뒤 생기는 젖산 등에 강한 유혹을 느낀다. 얼굴에 바르는 로션 등이나 향수도 좋아한다. 따라서 몸에 열이 많고 땀을 많이 흘리면서 가쁜 호흡을 내쉬는 사람은 모기가 가장 선호하는 ‘제1 타깃’이 되는 셈이다. 반대로 몸을 깨끗하게 씻은 뒤 호흡을 천천히 하면 모기에 물릴 확률을 줄일 수 있다. 모기는 심한 근시이지만 후각은 잘 발달해 있어 젖산은 20∼30m, 이산화탄소는 10m 밖에서도 알아챌 수 있다. ●모기는 피를 빨지 않고 마신다? 우리는 보통 모기가 피를 ‘빨아 먹는다.’고 얘기한다. 그러나 실제로 모기는 피를 빨지 않는다. 차라리 ‘마신다.’는 표현이 적당할 수 있다. 모기의 침에는 우리 피부 세포의 지방을 녹이는 물질이 담겨 있다. 모기가 침을 사람 피부 위에 살짝 꽂으면 저절로 피부의 세포막이 녹게 되는 것이다. 이때 침은 모세혈관까지 주입된다. 그런데 모세혈관을 흐르는 피의 압력(혈압)이 침속의 압력보다 높기 때문에 자동적으로 피는 모세혈관으로부터 모기의 몸 속으로 흘러 들어가는 것이다.‘압력의 차’를 이용한 ‘자동 펌프’인 셈이다. 그러면 모기가 같은 종(種)이 아닌 다양한 혈액형을 지닌 사람과 동물의 피를 몸속에 흡수할 수 있는 이유는 뭘까. 사람과 같은 고등 동물의 경우 ‘면역체계’가 있어 외부의 이물질을 걸러내는 역할을 한다. 다른 혈액형의 피가 몸속에 들어오면 몸속의 기존 항체와 반응해 새로운 항체가 만들어져 혈액이 굳어 혈관이 막힌다. 그러나 모기는 면역체계를 가지고 있지 않다. 설령 갖고 있다 해도 피를 빨아들인 뒤 모두 위에서 소화·흡수시키기 때문에 항원 항체 반응이 일어날 가능성이 없다. ●몸무게 3배 피를 몸속에 채워 국립보건원에 따르면 모기는 세계적으로 2700여종이 있다. 생존력이 강해 깊숙한 지하 동굴에서부터 해발 4000∼5000m의 고지대까지 서식한다. 모기의 수명은 1개월 정도다. 모기가 사람을 물면 1분 이상 자기 몸무게의 3배 가까운 피를 빨아들인다. 모기가 벽 등에 수직으로 붙어 가만히 있는 것은 위가 피로 가득 차 소화를 시키고 있는 것이다. 모기는 엄청난 생존력과 번식력을 갖고 있다. 물기가 조금 있는 시멘트 바닥에 알을 낳아 번식할 수 있다. 이영표기자 tomcat@seoul.co.kr