국내 연구진이 코로나19 백신 같은 mRNA 백신과 치료제 성능을 높일 수 있는 원리를 밝혀냈다. 김빛내리(57) 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 단장(서울대 석좌교수) 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종을 대규모 분석해 RNA의 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소들을 찾고 이들의 작동 원리를 밝혀내는 데 성공했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’(14일 자)에 실렸다. 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종에 달하는 바이러스 유전체를 약 20만개의 RNA 조각으로 나눠 합성하고 대량 병렬 분석 기술로 바이러스 RNA 조절 요소의 다양성과 작동 기전, 진화적 특징을 분석했다. 그 결과 RNA 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소 23개를 찾아내고 서열과 구조적 특징에 따라 6가지 유형으로 구분했다. 특히 ‘Pt1’이라는 조절 요소는 RNA 꼬리를 지속적으로 보충해 mRNA의 분해를 늦춘다는 사실을 확인했다. 실제로 세포 내 분해 효소에 의해 쉽게 파괴되는 선형 mRNA에 Pt1을 붙이면 꼬리가 60개에서 194개까지 늘어나고 세포 내 수명도 7.6시간에서 23.1시간으로 약 3배 증가할 뿐만 아니라 안정성도 크게 향상되는 것이 관찰됐다. 김 단장은 “이번 연구 결과를 활용하면 mRNA 백신과 치료제의 성능을 높이는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

요즘은 TV를 틀면 다양한 포맷의 연애 프로그램을 볼 수 있다. 재미있는 점은 남녀 불문하고 선택지가 많아질수록 상대를 콕 집어 선택하는 것을 어려워한다는 것이다. 그런데 이런 행동이 사람들뿐만 아니라 동물들에게서도 관찰된다는 흥미로운 연구가 나와 눈길을 끈다. 미국 테네시대 생태·진화생물학과, 심리학·신경과학과, 동물행동 협동 연구과정, 파나마 스미스소니언 열대 연구소 동물행동 센터 공동 연구팀은 암컷 청개구리들도 선택할 수 있는 옵션이 너무 많아지면 가장 훌륭한 짝을 고르는 데 어려움을 겪는다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘아이사이언스’ 8월 13일 자에 실렸다. 코프 회색 청개구리는 버지니아에서 서쪽으로는 텍사스, 북쪽으로는 캐나다에 이르는 북미 지역에서 광범위하게 서식하는 동물 종으로 몸길이는 약 5㎝ 크기로 나무껍질처럼 울퉁불퉁한 회색 또는 녹색 피부를 갖고 있다. 번식기가 되면 수컷은 목을 부풀리고 일련의 고음 진동으로 암컷에게 구애의 노래를 부른다. 연구팀은 암컷 청개구리가 어떤 방식으로 짝을 선택하는지 확인하기 위해 방음과 온도 조절이 가능한 폭 2m 크기의 사육 공간을 제작했다. 연구팀은 암컷 청개구리를 공간 중앙에 배치한 뒤 주변에 여러 대의 스피커를 설치해 녹음된 실제 수컷 개구리의 울음소리를 틀어줬다. 암컷은 선호하는 수컷의 소리가 들리는 스피커 쪽으로 뛰어갈 수 있었다. 앞선 연구들에 따르면 암컷 청개구리는 길게 우는 수컷을 선호하는 경향이 있다는 점을 감안해, 연구팀은 핵심 울음소리를 들려주는 동시에 이보다 훨씬 짧은 한두 개의 주의 분산용 울음소리도 함께 재생한 뒤 암컷의 행동을 관찰했다. 연구 결과, 수컷의 울음소리가 많아질수록 암컷은 선택에 혼란을 겪는 것으로 나타났다. 예를 들어 암컷이 선호하는 목표 울음소리 하나와 주의 분산 울음소리 하나만 있을 때는 77%의 확률로 목표 울음소리로 이동했다. 그러나 암컷이 8마리의 서로 다른 수컷의 소리를 들을 경우는 목표 소리를 향해 가는 경우가 25%에 불과했다. 심지어는 암컷이 어떤 수컷의 울음소리도 선택하지 못하고 소위 얼어버리는 경우도 관찰됐다. 연구팀은 암컷들의 이런 선택 불능 상황이 수컷들의 소리를 분간해 듣는 데 어려움을 겪기 때문이라는 가설을 검증하기 위해 동일한 환경에서 다른 실험을 했다. 목표 울음소리와 함께 머리 위 스피커에서 수많은 수컷 울음소리가 겹치는 배경 소음을 틀어줬다. 관찰 결과 이런 시끄러운 환경은 암컷이 짝을 선택하는 방식에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이에 대해 암컷들은 환경적 소음이 아니라 선택 가능한 옵션의 수 때문에 짝짓기 상대를 고르는 데 어려움을 겪는 것이라고 연구팀은 결론을 내렸다. 진화론적 해석에 따르면 암컷들이 길게 우는 수컷을 선호하는 경향이 강하면 시간이 지남에 따라 짧게 우는 수컷들은 개체군에서 사라져야 한다. 그렇지만 실제로는 그렇지 않은 것으로 나타났다. ‘선택 과부하’ 현상이 암컷에게 엄청난 혼란을 일으켜 이론적으로 덜 이상적인 짝을 선택하게 만들고, 이로 인해 짧은 울음소리를 내는 수컷들이 유전자 풀에서 계속 살아남게 됐다는 설명이다. 연구를 이끈 제시 태너 테네시대 교수는 “동물 세계에서 암컷이 내리는 결정은 생물학적으로 매우 중요하다”며 “이론적으로는 듣기 좋은 소리를 내는 수컷을 선택함으로써 암컷은 자손에게 유전적 이점을 물려줄 수 있지만, 암컷들이 항상 이런 선택권을 효과적으로 행사할 수 있는 것은 아니라는 점을 이번 연구는 보여준다”고 설명했다.

여성의 옷차림과 표정이 서로 다른 신호를 보낼 때 남성은 어떤 정보를 더 중요하게 받아들일까. 성적으로 흥분한 남성은 여성의 표정보다 노출이 많은 옷차림에 더 영향을 받아 상대의 호감 여부를 잘못 판단할 가능성이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 12일(현지시간) 심리학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)에 따르면 독일 요하네스 구텐베르크 마인츠대 연구진은 이성애 남성 284명을 대상으로 성적 흥분이 여성의 호감 신호를 판단하는 데 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘성행동 기록’(Archives of Sexual Behavior)에 게재됐다. 연구진은 사람이 상대의 의도를 파악할 때 옷차림처럼 비교적 광범위한 ‘전반적 신호’와 표정처럼 특정 상황에서 직접적인 의도를 전달하는 ‘구체적 신호’를 함께 활용한다고 설명했다. 특히 연애나 성적 상황에서는 상대의 외모나 노출 정도에 지나치게 집중하면 명확한 거절 표정을 제대로 반영하지 못할 수 있다. 연구진은 이를 확인하기 위해 참가자들에게 같은 여성의 사진 두 장을 동시에 보여준 뒤 “둘 중 누가 당신에게 더 호감을 보이며 유혹하는 것 같은가”를 선택하도록 했다. 사진 속 여성은 평범한 일상복 또는 성적으로 자극적인 옷을 입었고, 얼굴에는 호감을 나타내는 표정이나 명백한 거부 표정을 지었다. 참가자들은 약 2초 안에 키보드를 눌러 한 명을 골랐다. 옷차림과 표정 엇갈리자 판단 어려워져연구진은 사진 조합을 두 유형으로 나눴다. 첫 번째는 노출이 있는 옷을 입은 여성이 호감 표정을 짓고, 평범한 옷을 입은 여성이 거부 표정을 보이는 경우였다. 옷차림과 표정이 같은 방향의 신호를 보내기 때문에 판단이 상대적으로 쉬웠다. 반면 두 번째 유형에서는 신호를 일부러 엇갈리게 했다. 한 여성은 평범한 옷을 입은 채 호감 표정을 지었고 다른 여성은 노출이 있는 옷을 입었지만 명백한 거부 표정을 보였다. 이 경우 실제 상호작용에서 상대의 의도를 직접 드러내는 표정을 기준으로 보면 전자를 선택하는 것이 연구진이 설정한 정답이었다. 참가자들은 먼저 성적으로 흥분하지 않은 상태에서 52차례 선택 과제를 수행했다. 이후 성적 욕구와 타인에 대한 대상화 성향, 성적 권리의식 등을 측정하는 설문에 응답했다. 이어 연구진은 참가자들에게 5분 분량의 성적으로 노골적인 음성 이야기를 들려줘 흥분 상태를 유도한 뒤 같은 방식의 선택 과제 52회를 다시 진행했다. 분석 결과 성적으로 흥분한 뒤 참가자들의 판단 속도는 전반적으로 빨라졌다. 하지만 옷차림과 표정이 서로 충돌하는 상황에서는 오답률도 함께 높아졌다. 특히 참가자들은 노출이 있는 옷을 입고 거부 표정을 짓는 여성을, 평범한 옷을 입고 실제 호감 표정을 짓는 여성보다 선택하는 경우가 늘었다. 즉 상대가 직접적으로 전달하는 표정보다 성적으로 눈에 띄는 옷차림에 더 무게를 둔 셈이다. 일부 남성은 흥분 뒤 오판 크게 늘어이 같은 경향은 모든 참가자에게 똑같이 나타나지는 않았다. 성적으로 흥분한 상태에서 옷차림과 표정이 충돌하는 문제의 절반 이상을 틀린 참가자는 전체의 9.9%였다. 흥분 전 같은 기준에 해당한 비율은 4.6%였다. 또 성적으로 상대를 조종하거나 이용하려는 성향과 성적 충동 억제력이 낮은 참가자일수록 이런 판단 오류가 두드러지는 경향을 보였다. 연구진은 성적 흥분이 이미 갖고 있던 편향을 강화해 상대의 직접적인 의사 표현보다 자신의 욕구와 맞는 신호에 집중하게 만들 수 있다고 해석했다. 다만 연구진은 이번 결과를 현실의 모든 남성에게 그대로 적용해서는 안 된다고 선을 그었다. 참가자가 온라인으로 모집된 서구권 표본에 한정됐고, 흥분 상태의 과제가 항상 두 번째에 배치돼 피로나 집중력 저하가 결과에 일부 영향을 줬을 가능성도 있다. 연구진은 향후 실험 순서를 바꾸거나 성적 흥분 외 다른 종류의 각성 상태에서도 같은 현상이 나타나는지 확인할 필요가 있다고 밝혔다. 이번 연구 제목은 ‘옷차림은 여전히 동의가 아니다’(A Dress Is (Still) Not a Yes)로, 옷차림과 같은 외형적 신호만으로 상대의 성적 의도를 판단해서는 안 된다는 점을 강조했다.

영국 에든버러대·세인트앤드루스대, 일본 데이쿄대·이화학연구소(리켄) 뇌과학연구센터, 이스라엘 히브리대 공동 연구팀은 새가 부르는 노래에도 인간 언어의 ‘단어’에 해당하는 구조가 있으며 구조도 인간 언어와 같은 수학적 규칙을 따른다고 12일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 8일 자에 실렸습니다. 연구팀은 반려새로 많이 키우는 십자매 수컷 6마리가 생후 60일부터 120일까지 부르는 노래들을 녹음해 그중 30건을 분석했습니다. 십자매를 비롯한 명금류가 인간 아기처럼 어른 새의 노래를 들으며 노래를 배운다는 사실은 오래전부터 알려져 있습니다. 우선 노래를 이루는 음절마다 알파벳 한 글자를 배정해 노래 하나를 긴 문자열로 바꿨습니다. 그다음 앞 소리에서 뒤 소리로 이어질 확률이 직전보다 절반 아래로 뚝 떨어지는 지점을 잘라냈습니다. 아기가 띄어쓰기 없는 말소리 속에서 자주 붙어 다니는 소리를 단서로 단어의 경계를 찾아내는 것과 같은 원리입니다. 그 결과 십자매가 한 번 부르는 노래는 평균 11개 토막으로 나뉘었습니다. 토막들 중 일부는 매우 자주 쓰이고 나머지는 드물게 쓰이는 형태로 분포됐습니다. 언어학에서 ‘지프 분포’라고 부르는 패턴으로 분포의 기울기까지 인간 언어와 거의 같았습니다. 자주 쓰는 토막일수록 길이가 짧다는 점도 인간 언어와 일치했습니다. 심지어 혹등고래의 소리 패턴과도 일치했습니다. 흥미로운 것은 노래가 아직 어설픈 새끼 때 노래 속에도 지프 분포가 발견됐다는 점입니다. 연구팀은 이 분포가 학습을 마친 결과물이 아니라 배워서 익히는 정보화 과정을 형성하는 근본 원리를 보여준다고 해석했습니다. 물론 새의 단어가 뜻을 담고 있지는 않습니다. 인간 언어의 주된 기능이 의미 전달인 반면 새와 고래의 노래는 주로 구애에 쓰입니다. 연구팀은 이처럼 의미가 없는 신호 체계에서도 언어의 통계적 뼈대가 나타난다는 점에 주목한 겁니다. 세대를 넘어 배워서 전달하는 방식 자체가 배우기 쉬운 구조를 만들어 낸다는 설명입니다. 또 계통이 전혀 다른 세 종이 같은 언어 학습법을 보인다는 것은 수렴 진화의 사례라고도 강조했습니다.

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.

얼굴을 젊어 보이게 만들려고 비싼 화장품을 바르거나 피부과를 찾는 이들이 많다. 하지만 피부를 한층 팽팽하고 깨끗해 보이게 가꾸고 싶다면, 피부 자체보다 머리카락 색에 먼저 신경을 써야 할지도 모른다. 머리카락 색이 어두울수록 대비 효과 덕분에 피부가 한결 깨끗하고 매끄럽게 느껴진다는 분석이다. 미국 프랭클린 앤 마샬 대학교 연구진은 최근 국제학술지 ‘퍼셉션’(Perception)에 머리카락 색이 피부 상태를 인식하는 데 미치는 영향을 분석한 논문을 발표했다. 연구진은 정확한 원리를 파악하고자 두 가지 실험을 진행했다. 첫 번째 실험에서는 19세부터 79세 사이 여성 45명의 얼굴 사진 둘레에 검은색 테두리와 피부색과 비슷한 테두리를 각각 둘렀다. 이후 61명의 참가자에게 피부의 매끄러운 정도를 평가하게 했다. 그 결과 얼굴 자체는 전혀 건드리지 않았음에도 참가자들은 검은색 테두리로 둘러싸인 얼굴의 피부가 훨씬 고르고 깨끗하다고 받아들였다. 이어진 두 번째 실험에서는 여성 41명의 사진을 찍은 뒤 머리카락 색만 다르게 조절해서 80명의 참가자에게 보여줬다. 그 결과 어두운 머리색을 한 얼굴이 밝은 머리색을 한 얼굴보다 피부가 훨씬 매끄럽고 균일해 보인다는 평가를 받았다. 연구를 이끈 카를로타 바트레스 박사는 “배경이나 머리색처럼 얼굴 주변 색과 피부 사이에 강한 대비가 일어날 때 사람들은 피부를 더 깨끗하게 인식한다”라고 설명했다. 어두운 머리카락과 피부 사이의 뚜렷한 색상 대비가 얼굴의 잔주름이나 잡티를 덜 도드라져 보이게 만드는 셈이다. 한편, 흰머리 발생 자체를 줄일 수 있는 연구 결과도 전해졌다. 일본 나고야대 연구진은 쥐 실험을 통해 채소에 풍부한 항산화 물질인 ‘루테올린’이 흰머리를 예방하는 데 효과가 있다는 사실을 확인했다. 브로콜리, 셀러리, 당근, 양파, 고추 같은 일상적인 채소에 들어 있는 루테올린이 머리카락의 색소가 빠지는 현상을 막아주는 역할을 한 것이다. 연구진은 이 물질이 사람에게도 비슷한 효과를 낼 것으로 기대하고 있다.

전 세계 어린이 절반 이상이 학대나 폭력, 그 밖의 충격적 경험으로 극심한 스트레스에 노출돼 있다. 어린 시절 이렇게 극심한 스트레스를 겪은 사람은 어른이 된 뒤 불안장애, 우울증 같은 기분장애에 더 취약한 경우가 많다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 프린스턴대 공동 연구팀은 생애 초기 스트레스로 인한 트라우마가 어떻게 뇌 속에 흔적을 남겨 성인기까지 영향을 미치는지 메커니즘을 찾았다고 12일 밝혔다. 연구팀에 따르면 어린 시절 스트레스는 뇌세포가 DNA를 포장하는 방식을 변화시켜 뇌의 스트레스 반응 장치가 쉽게 켜지는 상태로 만들어 스트레스에 취약하게 한다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 8월 8일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌의 복측피개영역(VTA)에 주목했다. VTA 신경세포는 도파민을 생산하고 보상 회로 작동에 관여한다. 스트레스로 이 세포들이 비정상적으로 활성화되면 뇌의 보상 처리 방식에 문제가 생겨 불안과 우울에 취약하게 된다. 연구팀은 특히 도파민 생성 신경세포 중에서도 유전자 스위치라고 할 수 있는 ‘후성유전체’에 집중했다. 이를 위해 연구팀은 어린 생쥐에게 극심한 스트레스를 준 다음 일반적 환경에서 자란 생쥐들과 비교했다. 그 결과 스트레스를 받은 생쥐의 도파민 신경세포에서 ‘SETD7’이라는 효소가 더 많이 발견됐다. 이 생쥐들은 일반 생쥐보다 세포 내에 용수철처럼 감겨 있는 DNA 가닥이 늘어나 벌어져 있는 것이 확인됐다. 또 스트레스를 받지 않은 어린 생쥐에게 SETD7이 많이 만들어지도록 유전자를 조작하면 도파민 생산 뇌세포의 DNA 가닥이 늘어나는 것이 관찰됐다. 도파민 생산 뇌세포의 DNA 구조가 늘어나 벌어진 상태로 어른이 되면 스트레스에 반응하는 유전자가 더 쉽게 켜진다. 이런 생쥐들은 성체가 됐을 때 도파민 신경세포 반응성이 높아져 스트레스를 견디는 힘이 떨어지게 된다. 반대로 스트레스를 겪은 어린 생쥐에게서 SETD7 수치를 낮추면 유전자 용수철은 닫힌 상태로 유지됐고 성장 후에도 일반 생쥐처럼 사회적이고 탐색적인 행동을 유지했고 도파민 신경세포 활동도 정상 범위에 머무는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 캐서린 젠슨 페냐 프린스턴대 교수는 “생애 초기 스트레스가 장기적 정신질환 취약성으로 이어지는 명확한 분자 메커니즘을 찾았다”며 “트라우마의 영향에 관한 새로운 치료법과 개입 방법을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

건국대학교병원은 이동원 건국대병원 정형외과 교수와 김진구 명지병원 정형외과 교수 연구팀이 근위경골절골술 환자의 수술 만족도를 좌우하는 핵심 요인으로 허벅지 근력을 확인하고, 수술 후 재활 목표가 될 근력 기준을 논문으로 제시했다고 12일 밝혔다. 연구팀은 근위경골절골술을 받은 환자 125명을 평균 37.2개월간 추적 관찰한 결과, 수술 1년 후 허벅지 앞쪽 근력 회복 정도가 환자 만족도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다고 설명했다. 근위경골절골술은 O자형 다리로 인해 무릎 안쪽 연골이 닳은 중년층에게 주로 시행되는 수술로, 다리 축을 교정해 무릎에 집중된 하중을 분산하는 방식이다. 인공관절 수술 시기를 늦추는 관절 보존 치료법으로 활용되고 있다. 연구팀에 따르면 수술 1년 시점에 무릎을 펴는 근력이 체중 1kg당 1.3N·m 이상인 환자는 65.5%가 만족스러운 회복 상태를 보인 반면, 기준에 미치지 못한 환자는 20.8%에 그쳤다. 반면 수술한 다리와 반대쪽 다리의 근력 균형은 만족도와 큰 관련이 없는 것으로 분석됐다. 연구팀은 중년 관절염 환자의 경우 반대쪽 무릎 역시 근력이 저하된 경우가 많아, 양측 균형보다 수술한 다리 자체의 근력 회복이 중요하다고 설명했다. 이 교수는 “이번 연구는 절골술 후 재활 과정에서 활용할 수 있는 객관적인 근력 목표치를 제시했다는 데 의미가 있다”며 “수술 효과를 높이기 위해서는 정확한 재활과 근력 회복이 필수적”이라고 말했다. 연구 결과는 유럽스포츠의학회(ESSKA) 공식 학술지인 ‘Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy’(KSSTA) 온라인판에 게재됐다.

연인과 함께 있을 때 손을 잡거나 포옹하고, 때로는 다른 사람들이 보는 앞에서 키스하는 행동이 연애 만족도와 관련이 있다는 연구 결과가 나왔다. 공개적인 애정 표현을 자주 하는 사람일수록 자신의 연애 관계를 더 긍정적으로 평가하는 경향을 보였다. 지난 10일(현지시간) 영국 일간 더타임스 등에 따르면 폴란드 실레지아대 연구진은 폴란드와 인도네시아, 네팔 성인 461명을 대상으로 공개 애정 표현과 연애 만족도의 관계를 분석했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS One)에 발표됐다. 연구 참가자들의 나이는 18~49세였다. 연구진은 서로 다른 문화권에서 공개적인 애정 표현이 연애 관계와 어떤 관련이 있는지 살펴보기 위해 세 나라 참가자를 모집했다. 세 나라는 공공장소에서 연인이 애정을 드러내는 행동을 바라보는 문화적 태도에도 차이가 있는 것으로 알려졌다. 연구진은 참가자들에게 연인과 공공장소에서 얼마나 자주 애정 표현을 하는지 물었다. 조사 대상 행동에는 손잡기와 포옹, 키스뿐 아니라 가족이나 친구들 앞에서 상대방에게 사랑한다고 말하는 행동 등도 포함됐다. 이어 참가자들은 현재 자신의 연애 관계가 얼마나 성공적이라고 생각하는지 평가했다. 연구진은 이를 토대로 공개 애정 표현 빈도와 관계 만족도 사이의 연관성을 분석했다. 남들 앞에서 손잡고 포옹·키스…만족도도 높았다분석 결과 공개적인 애정 표현을 더 자주 한다고 답한 참가자일수록 자신의 연애 관계에 더 높은 만족감을 나타냈다. 이러한 연관성은 폴란드와 인도네시아, 네팔 참가자들에게서 모두 확인됐다. 연구진은 문화적 배경이 서로 다른 국가에서도 비슷한 결과가 나왔다는 점에 주목했다. 공개적인 애정 표현을 바라보는 사회적 시선에는 차이가 있지만, 상대에게 애정을 드러내는 행동과 관계 만족도 사이에는 공통적인 연관성이 나타났다는 것이다. 연구를 이끈 다그나 코추르 실레지아대 연구원은 애정 표현이 연인 사이에서 친밀감과 사랑, 정서적 유대감을 전달하는 수단이라고 설명했다. 손을 잡거나 포옹하고 키스하는 작은 행동도 상대방이 자신을 소중한 존재로 느끼도록 돕고 정서적인 안정감과 유대감을 높일 수 있다는 취지다. 다만 연구 결과를 ‘사람들 앞에서 키스하면 연애가 행복해진다’는 인과관계로 단정해서는 안 된다. 이번 연구는 공개 애정 표현과 관계 만족도 사이의 연관성을 확인한 것으로, 애정 표현 때문에 관계 만족도가 높아졌는지 또는 관계가 좋은 사람들이 애정 표현을 더 많이 하는지는 확인하지 못했다. 연구진도 향후 더 큰 규모의 연구를 통해 인과관계를 살펴볼 계획이다. 공개 키스보다 더 강했던 ‘둘만의 애정표현’흥미로운 점은 공개 장소보다 둘만 있을 때 나누는 애정 표현이었다. 연구진이 사적인 애정 표현까지 비교한 결과, 집이나 다른 사람의 시선이 없는 장소에서 나누는 애정 표현은 공개적인 애정 표현보다 관계 만족도와 더 강한 연관성을 보였다. 이러한 경향 역시 세 문화권에서 공통적으로 나타났다. 즉 사람들 앞에서 손을 잡거나 키스하는 행동이 관계 만족도와 관련이 있었지만, 행복한 관계를 보여주는 더 강한 신호는 연인 둘만 있을 때 주고받는 일상적인 애정 표현이었다는 의미다. 코추르 연구원은 집에서도 서로 손을 잡거나 포옹하고 키스할 시간을 만드는 것이 가치가 있을 수 있다고 설명했다. 거창한 표현보다는 일상에서 상대에게 친밀감을 전달하는 행동이 중요할 수 있다는 것이다. 연구진은 앞으로 영국을 포함한 9개국 약 1000명을 대상으로 연구 규모를 확대할 계획이다. 이를 통해 공개·비공개 애정 표현과 연애 만족도가 실제로 어떤 방식으로 영향을 주고받는지 추가로 분석할 예정이다.

반려동물을 키우다 보면 말이 통하지 않아 답답할 때도 많지만 주인의 감정에 반응하는 것 같다고 느낄 때도 적지 않다. 그런데 이런 느낌이 착각이 아니라는 뇌과학적 근거가 제시됐다. 오스트리아 빈대 심리학부, 헝가리 외트뵈시로란드대 생물학연구소 동물행동학과, 멕시코국립자치대 신경생물학연구소·심리학부 공동 연구팀은 반려견의 뇌가 사람의 웃는 얼굴을 별도의 영역에서 처리하며 부정적인 표정들도 일부 구별한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 8월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 마취하지 않은 반려견을 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치에 넣고 두 차례 실험했다. 개들은 결박 없이 엎드린 자세로 눈앞의 화면을 봤고, 원하면 언제든 장치에서 나올 수 있었다. fMRI는 신경세포가 활동할 때 그 부위로 몰리는 혈류 변화를 잡아내 뇌의 어느 부분이 일했는지 파악할 수 있게 하는 기술이다. 앞선 많은 연구에서 행복이라는 감정은 반려견들에게 특히 중요한 의미를 갖는다고 알려졌다. 이에 1차 실험에서는 반려견 8마리에게 낯선 사람의 웃는 얼굴과 무표정한 얼굴을 번갈아 보여줬다. 웃는 얼굴을 볼 때는 고차 인지 기능을 담당하는 측두피질과 함께 음식 보상이나 익숙한 냄새에 반복적으로 반응하는 부위인 미상핵이 활성화됐다. 낯선 사람의 미소조차 반려견의 뇌에서는 일종의 보상으로 처리될 수 있다는 뜻이다. 2차 실험에서는 1차 실험에 참가한 6마리를 포함해 반려견 12마리에게 행복·슬픔·공포·분노 표정을 제시했다. 1차 실험과는 다른 얼굴 데이터베이스를 써서 두 실험이 서로 영향을 주지 않도록 했다. 또 사진의 밝기와 대비 같은 단순한 시각적 차이가 결과에 영향을 주지 않도록 통제한 다음 인공지능 기계학습 분류기로 표정을 짝지어 구별하게 했다. 연구 결과, 측두피질-미상핵 연결망은 행복한 표정에만 고유하게 반응하는 것으로 나타났다. 웃는 얼굴과 부정적 표정은 가려냈지만 부정적 표정끼리는 구별하지 못했다. 뇌 전체를 훑는 전뇌 분석에서는 공포를 분노, 슬픔과 갈라놓는 별개의 활동 패턴이 확인됐다. 반려견의 뇌가 세상을 단순히 좋음과 나쁨으로만 나누지 않는다는 사실을 보여준 첫 사례다. 다만 분노와 슬픔 사이에서는 차이가 나타나지 않았다. 이에 대해 연구팀은 개가 사람의 감정을 읽을 때 얼굴보다 몸짓을 주된 단서로 삼는다는 선행 연구를 근거로 정지된 사진만으로는 분노와 슬픔을 가르기 어려웠을 것으로 해석했다. 실제 상황에서 반려견은 주인의 몸짓을 살피고 목소리의 미묘한 결을 들으며 냄새로도 정보를 얻는다. 이번 연구 결과는 반려견도 사람과 똑같은 방식으로 감정을 경험한다는 뜻은 아니라고 연구팀은 강조했다. 참가견 대부분이 사회적 신호에 민감한 보더콜리여서 다른 품종으로의 일반화에도 신중해야 한다고 한계를 뒀다. 연구를 이끈 라우라 쿠아야 오스트리아 빈대학 박사는 “사람은 얼굴의 미세한 정보를 포착하는 데 능숙한데 반려견도 마찬가지”라며 “개는 사람과 전혀 다른 진화 경로를 걸었지만 가축화를 통해 인간을 이해하고 협력하는 데 필요한 사회적 능력을 발달시켰다”고 설명했다.

제주 앞바다에서 남방큰돌고래를 관찰하는 관광선박들이 정부의 관람지침을 제대로 지키지 않는 것으로 나타났다. 돌고래와 300m 이내로 접근하면 엔진을 꺼야 하지만 사실상 지켜지지 않았고, 50m 이내 접근금지 규정을 어긴 사례도 확인됐다. 특히 선박에서 발생하는 수중소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성도 제기됐다. 제주대 기초과학연구소 김창수 박사 연구팀은 서귀포시 노을해안로 앞바다에서 드론과 수중청음기(하이드로폰)를 이용해 남방큰돌고래와 관광선박의 움직임 및 소음을 분석한 연구 결과를 국제학술지 ‘Ecological Informatics’에 발표했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 11일 동안 관광선박의 운항 궤적 187회와 돌고래의 수면 출현 위치 471회를 추적했다. 드론으로 선박과 돌고래의 위치·속도를 파악하고, 수중청음기로 선박에서 발생하는 소음을 측정해 돌고래가 실제로 받았을 것으로 추정되는 소음 수준을 분석했다. 연구 결과 해양수산부가 2023년 마련한 남방큰돌고래 관람지침의 핵심인 ‘300m 이내 엔진 정지’ 기준은 선박 유형을 가리지 않고 광범위하게 지켜지지 않은 것으로 조사됐다. 연구진은 이를 사실상 보편적인 수준의 위반으로 평가했다. 돌고래와 50m 이내로 접근해서는 안 된다는 규정도 어겨졌다. 관광활동을 병행하는 어선의 경우 돌고래 조우 사례의 15%가 50m 이내에서 발생해 가장 높은 근접 접근 비율을 보였다. 소형 관광선과 대형 관광선에서도 각각 약 4.2%, 4.4%의 50m 이내 접근이 확인됐다. 중형 관광선에서는 조사 기간 동안 50m 이내 접근 사례가 발견되지 않았다. 해양수산부 지침에 따르면 관광선박은 돌고래 무리와 300m 이내에 진입하면 엔진을 정지해야 하며, 어떤 경우에도 50m 이내로 접근해서는 안 된다. 또 돌고래 300m 이내에는 3척 이상의 선박이 동시에 접근할 수 없다. 이를 위반하면 최대 200만원의 과태료가 부과될 수 있다. 문제는 규정을 어겼는지를 확인할 상시적인 관리·단속 체계가 사실상 없다는 점이다. 현재 제주 연안에서는 관광선박의 위치와 속도, 돌고래와의 거리, 관람지침 준수 여부를 상시 또는 정기적으로 확인할 수 있는 시스템이 마련돼 있지 않다. 연구진은 “제한속도 표지판만 설치해 놓고 과속단속 카메라나 현장 점검을 하지 않는 것과 비슷하다”고 지적했다. 수중소음도 문제로 나타났다. 돌고래는 시야가 제한된 바닷속에서 소리를 이용해 무리와 소통하고 주변 환경을 파악하며 먹이를 찾는다. 연구팀은 제주 남방큰돌고래의 주요 휘슬 주파수인 5.3~12.5㎑ 대역을 중심으로 선박소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성을 분석했다. 그 결과 소형 관광선은 돌고래와 만난 사례의 93%에서 배경소음보다 3㏈ 이상 높은 소음이 발생했고, 44%에서는 6㏈ 이상 높은 소음이 측정됐다. 선박 자체의 소음이 가장 큰 유형은 아니었지만 돌고래에 가까이 접근하는 특성 때문에 돌고래가 높은 소음에 노출되는 경우가 많았다는 분석이다. 반면 대형 카타마란형 관광선은 중형 관광선보다 더 먼 거리를 유지했지만 수중 방사소음이 더 컸다. 대형 선박은 3dB 기준을 약 26%, 6dB 기준을 25% 초과했다. 거리를 유지하더라도 고소음 선박은 돌고래에게 높은 소음 노출을 일으킬 수 있다는 얘기다. 연구팀은 단순히 ‘몇 m 떨어졌느냐’만으로 돌고래 보호 여부를 판단하는 데 한계가 있다고 지적했다. 같은 거리에서도 선박의 크기와 엔진 출력, 추진기 구조, 운항속도 등에 따라 돌고래가 받는 소음이 크게 달라질 수 있기 때문이다. 김창수 박사는 “이번 연구가 보여주는 가장 큰 문제는 특정 업체 한 곳의 위반이 아니라 관람지침을 만들고도 준수 여부를 확인할 행정체계가 없다는 것”이라며 “규정만 만들고 현장을 확인하지 않는다면 보호정책은 선언에 머물 수밖에 없다”고 말했다. 연구팀은 앞으로도 드론과 수중청음기를 활용해 제주 남방큰돌고래 관광선박의 접근거리와 운항속도, 소음 노출 수준 등을 지속적으로 모니터링할 계획이다. 위반 사례를 객관적인 자료로 기록하고 변화와 개선 여부도 공개할 예정이다. 김 박사는 “목적은 과태료 부과 자체가 아니라 행정이 책임 있는 관리에 나서고 관광업계가 돌고래의 실제 소음 노출까지 고려하는 지속 가능한 생태관광으로 전환하도록 하는 것”이라고 강조했다. 제주 남방큰돌고래 관광이 ‘얼마나 가까이에서 볼 수 있느냐’가 아니라 ‘돌고래가 장기간 안정적으로 살아갈 수 있는 환경을 보장하느냐’를 기준으로 바뀌어야 한다는 지적이다.

눈동자를 크게 보이게 하는 서클렌즈가 오히려 얼굴의 매력을 떨어뜨릴 수도 있을까. 눈동자 주변의 흰자위가 상대적으로 많이 드러나는 얼굴이 더 매력적이고 신뢰감 있게 보인다는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 퀘벡대학교 트루아리비에르 캠퍼스와 몬트리올대학교 공동 연구진은 눈의 흰자위인 공막의 노출 정도가 첫인상에 미치는 영향을 분석했다. 연구 결과는 지난 5월 국제학술지 ‘플로스 원’에 게재됐다. 연구진은 백인 남녀의 무표정한 얼굴 사진 50장에 흰자위가 적게 보이는 눈과 많이 보이는 눈을 각각 합성했다. 공막이 눈 전체에서 차지하는 비율은 각각 31.5%와 43.8%였다. 미국인 참가자 162명은 두 가지 형태로 수정된 얼굴 사진 100장을 보고 매력도와 신뢰도, 사교성, 사회적 지위를 10점 척도로 평가했다. 그 결과 흰자위가 많이 보이는 얼굴은 모든 항목에서 더 좋은 평가를 받았다. 매력도는 공막 노출이 많은 얼굴이 평균 6.31점, 적은 얼굴이 6.20점이었다. 신뢰도와 사교성에서도 흰자위가 많이 보이는 얼굴의 점수가 더 높았다. 점수 차이는 크지 않았지만 통계적으로 유의미했다. 평가자와 사진 속 인물의 성별에 관계없이 비슷한 경향이 나타났다. 연구진은 흰자위가 많이 보일수록 상대방의 시선 방향을 쉽게 파악할 수 있다는 점에 주목했다. 상대가 어디를 보고 무엇에 관심을 두는지 읽기 쉬우면 감정과 행동도 예측하기 쉬워져 신뢰감 있고 사교적인 인상을 줄 수 있다는 설명이다. 젊음과 건강을 연상시키는 효과도 제시됐다. 공막 노출은 일반적으로 20~25세 무렵 가장 크고, 나이가 들면서 눈 주변 조직이 처지면 점차 줄어드는 경향이 있다. 흰자위가 비교적 많이 보이는 눈이 젊고 활력 있는 인상으로 이어질 수 있다는 것이다. 이번 결과는 서클렌즈와도 연결해 생각해 볼 수 있다. 큰 서클렌즈를 착용하면 홍채가 커 보이는 대신 상대적으로 흰자위의 비율은 줄어들 수 있기 때문이다. 다만 연구진이 서클렌즈를 직접 착용한 얼굴을 비교한 것은 아니다. 2022년 일본인 얼굴을 대상으로 한 다른 연구에서는 오히려 홍채가 클수록 매력적이고 젊으며 친근하게 보인다는 결과도 나왔다. 이번 연구가 백인 얼굴과 미국인 평가자를 중심으로 진행됐다는 점도 한계다. 참가자의 약 90%가 백인이어서 같은 효과가 한국인을 비롯한 다른 문화권에서도 나타나는지는 추가 연구가 필요하다. 결국 매력적인 눈을 단순히 ‘흰자위가 많은 눈’이나 ‘눈동자가 큰 눈’으로 규정하기는 어렵다. 흰자위와 홍채의 비율, 눈의 전체 크기와 모양, 표정이 함께 첫인상을 좌우하기 때문이다. 다만 지나치게 큰 서클렌즈보다 흰자위와 시선이 자연스럽게 드러나는 눈이 더 편안하고 신뢰감 있는 인상을 줄 가능성은 있다.

최근 대형 에너지저장장치(ESS)의 중요성이 커지면서 안전성과 경제성을 갖춘 수계 아연금속전지가 차세대 이차전지로 주목받고 있다. 이런 상황에서 광주과학기술원(GIST) 화학과, 한국에너지기술연구원, 이화여대 공동 연구팀은 수소를 포함한 복합 구조 물질인 착수소화물을 활용해 ‘수계(水系) 아연 금속전지’의 전극 손상을 억제하고 수명을 높일 수 있는 새로운 전해질 설계 원리를 규명했다고 11일 밝혔다. 이를 통해 전극 안정성과 장기 충·방전 성능을 동시에 높일 수 있는 새로운 전해질 설계 전략을 세울 수 있게 됐다. 이 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 실렸다. 수계 아연 금속전지는 휘발성과 독성이 있는 유기용매 대신 물을 기반으로 한 전해질을 사용해 안전성을 높였으며 가격이 저렴하고 저장 용량이 큰 아연을 전극으로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 문제는 충·방전을 반복하면 물과 아연이 반응해 수소가 발생하고 산화아연 같은 부산물이 발생하는가 하면 아연이 전극 표면에 불균일하게 쌓이면서 전극이 손상돼 장기간 사용이 어렵다는 점이다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 수계 아연 금속전지 전해질에 착수소화물을 첨가하고 충·방전 과정에서 아연 금속 표면과 전해질에서 일어나는 변화를 분석했다. 착수소화물이 물에 녹으면 아연 이온과 착음이온으로 나뉜다. 착음이온은 중심 원자에 여러 개의 분자나 이온이 붙은 음전하를 띤 다원자 이온 구조 물질로 물이나 주변 이온과 약하게 상호작용하지만 기존 전해질에는 영향을 미치지 않는다. 연구팀에 따르면 충·방전이 시작되면 착음이온은 전해질은 그대로 유지하면서 아연 표면에만 보호층을 형성한다. 보호층은 물과 아연의 직접 반응을 줄여 전극 손상을 일으키는 수소 발생 반응과 아연 산화를 억제하고 아연이 전극 표면에 균일하게 쌓이도록 했다. 연구팀은 물질의 화학적 결합 상태를 분석하는 ‘X선 광전자 분광법’(XPS)로 분석한 결과 착수소화물이 첫 충·방전 과정부터 작용해 100회 충·방전 이후에도 유지되는 것이 관찰됐다. 전기화학 실험 결과에서도 착수소화물을 첨가한 전해질은 수소 발생과 불균일한 아연 성장을 억제했고 아연 전극 안정성을 평가하는 대칭전지 실험에서도 최대 3000시간 동안 안정적으로 작동했다. 아연-산화바나듐 배터리에서도 5000회 충·방전 후 초기 용량의 96.55%를 유지하고 쿨롱 효율도 99.8%F를 기록했다. 쿨롱 효율은 100%에 가까울수록 충·방전 과정 손실이 적다는 의미다. 반면 같은 조건에서 실험한 기존 전해질 전지는 초기 용량의 46.40%만 유지한 것이 확인됐다. 김상륜 GIST 화학과 교수는 “이번 연구는 별도의 표면 코팅이나 복잡한 전극 처리 공정 없이 전해질 조성 설계만으로 안정한 계면을 형성할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “실험실 수준의 소형 셀을 넘어 파우치셀에서도 안정적인 구동 특성을 확인한 만큼 대면적 셀에서 적용 가능성도 확인했다”고 말했다.

가톨릭대학교 여의도성모병원 호흡기내과 임정욱 교수 연구팀이 고형암 환자의 세포치료 전 혈액 및 폐기능 검사로 생존 기간과 부작용 위험을 예측할 수 있다고 11일 밝혔다. 연구팀은 미국 MD앤더슨 암센터와의 국제공동연구를 통해 2016년부터 2025년까지 세포치료를 받은 고형암 환자 122명을 분석했다. 그 결과, 치료 전 염증 지표인 C반응성단백(CRP) 수치가 높을수록 전체 생존 기간이 짧았다. 반면 주입한 세포 수가 많을수록 무진행 생존 기간은 길어졌으며, 폐기능 검사에서 폐확산능 지표가 높을수록 생존에 긍정적인 영향을 미쳤다. 주요 부작용인 사이토카인방출증후군(CRS)은 57.4%, 신경독성증후군(ICANS)은 9.0%에서 발생했다. 특히 치료 전 호중구 수가 낮을수록 사이토카인방출증후군 위험이 컸다. 임 교수는 “임상 현장에서 쉽게 확인 가능한 지표들로 환자의 예후와 부작용 위험을 체계적으로 평가할 수 있는 근거를 마련했다”고 밝혔다. 이번 연구는 면역학 분야 국제학술지 ‘Frontiers in Immunology’ 7월호에 게재됐다.

국내 연구진이 일상 속 빛을 기반으로 상처 치료가 가능한 패치를 개발했다. 한세광 포스텍(포항공대) 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀과 김혜민 건국대 교수 연구팀은 조명이나 햇빛만으로 상처 봉합과 조직 재생을 동시에 돕는 착용형 패치를 개발했다고 10일 밝혔다. 최근 빛으로 상처를 치료하는 다양한 기술이 개발되고 있지만 외부 전원 장치가 필요해 일상생활을 하면서 사용하기는 어렵다. 또 발광다이오드(LED)나 레이저, 배터리 등 별도의 광원과 전원이 필요하다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 칼슘-스트론튬 황화물 기반 소재를 활용해 넓은 파장대의 빛을 흡수하는 발광 입자를 만들었다. 해당 입자는 상처 치료에 적합한 약 640㎚(나노미터·10억분의 1m) 파장의 적색광을 방출해 상처 경계면의 콜라겐을 엮어 절개 부위를 봉합하고 세포 이동을 촉진해 재생을 돕는다. 연구팀은 이 입자를 실리콘 소재 패치에 담아내 피부가 움직여도 잘 붙고, 늘리거나 접어도 발광 성능이 유지되도록 만들었다. 실내외 어디서든 패치를 통해 치료용 빛 공급이 가능하다. 동물 실험에서는 절개 상처에 패치를 12시간 적용했을 때 상처 봉합과 조직 재생이 촉진됐다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 온라인판에 지난달 게재됐다. 한 교수는 “병원 밖에서도 손쉽게 관리를 이어갈 수 있는 차세대 광의학 플랫폼으로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

국내 연구자들이 혈액 검사만으로도 초기 증상이 유사한 4개 퇴행성 뇌질환을 감별해 낼 수 있는 기술을 내놔 눈길을 끈다. 한국뇌연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 칠곡경북대병원 공동 연구팀은 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측삭경화증(루게릭병), 척수연수근위축증(케네디병) 등 4개 주요 퇴행성 뇌질환에서 공통 및 질환 특이적 혈장 단백질을 찾았다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘액타 뉴로패솔로지카 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 퇴행성 뇌질환들은 초기 임상 증상이 서로 유사해 정확한 감별 진단이 어렵다. 진단을 위해서는 뇌척수액을 채취하거나 양전자방출단층촬영(PET)을 해야 하는데 환자의 신체적 불편감은 물론 비용 부담도 적지 않다. 또 기존 방법들은 대부분 단일 질환 분석에 치우쳐 서로 다른 뇌질환 간 공통 병리 메커니즘과 특이적 변화를 체계적으로 비교하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 퇴행성 뇌질환 환자와 일반인 264명의 혈장 표본을 고성능 액체 크로마토그래피-탠덤 질량분석 기술을 적용해 다중 질환 단백체 데이터를 동시에 비교 분석했다. 그 결과, 알츠하이머병과 파킨슨병의 공통 대사 병리 지표와 운동신경원 질환 특이적 세포 외 기질 지표 등 혈액 속 핵심 단백질 표지를 발굴하는 데 성공했다. 연구팀은 발굴된 단백질 표지가 실제 진단에 의미를 갖는지 확인하기 위해 보건의료 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’와 ‘글로벌 퇴행성뇌질환 단백체 컨소시엄’(GNPC) 데이터들과 교차검증했다. 검증 결과 분석 기술과 대상군이 다름에도 불구하고 이번에 발굴된 후보 단백질 중 일부 핵심 마커가 일관된 변동 방향성과 통계적 유의성을 갖는 것으로 확인됐다. 천무경 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구는 혈액 기반의 비침습적 감별 진단 기술과 환자 맞춤형 치료 표적을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

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.

온라인 데이팅이 다양한 사람을 만날 기회를 넓혀줄 것이라는 통념과 달리, 실제로 온라인에서 만난 연인들은 오히려 나이가 비슷할 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다. 9일(현지시간) 심리학 전문 매체 사이포스트에 따르면 독일 막스플랑크 인구연구소의 박지수 연구원은 미국 성인 3292명의 연애 관계를 분석해 이 같은 결과를 국제 학술지 ‘결혼과 가족 저널’(Journal of Marriage and Family)에 발표했다. 해당 논문은 지난 3월 29일부터 4월 4일 사이 온라인에 먼저 공개됐다. 연구진은 미국의 ‘커플은 어떻게 만나고 관계를 유지하는가’(How Couples Meet and Stay Together·HCMST) 2017년 조사 자료를 활용했다. 분석 대상은 영어를 사용하는 미국 성인 3292명으로, 이 가운데 2994명은 이성 관계, 298명은 동성 관계에 있었다. 연구진은 이들이 현재 또는 가장 최근의 연인을 온라인 데이팅 플랫폼에서 만났는지 확인한 뒤 인종과 학력, 나이 등 세 가지 기준에서 상대와 얼마나 비슷한지를 비교했다. 나이 차이는 0~2살, 3~5살, 6살 이상으로 구분했다. 성별과 연령, 직업, 소득, 결혼 여부, 관계 기간, 인종과 학력 등 다른 변수의 영향도 통계적으로 보정했다. 온라인에서 만나면 ‘6살 이상 차이’ 가능성 37% 낮아분석 결과 온라인에서 연인을 만난 사람은 그렇지 않은 사람보다 상대방과 6살 이상 차이가 날 가능성이 약 37.4% 낮았다. 온라인 데이팅이 연령대가 다양한 상대를 만날 기회를 넓혀줄 것이라는 예상과는 반대 결과다. 연구진은 데이팅 앱의 검색 조건이나 추천 알고리즘 등이 이용자가 자신과 비슷한 상대를 찾도록 만드는 한 요인이 될 수 있다고 봤다. 이용자가 프로필에서 상대방 나이를 바로 확인하고 원하는 연령대를 설정할 수 있다는 점도 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 다만 이번 연구만으로 앱의 기능과 이용자의 원래 선호 중 무엇이 이런 결과를 만들었는지는 구분할 수 없었다. 동성 커플과 이성 커플의 만남 방식에서도 차이가 나타났다. 동성 커플 가운데 온라인에서 상대를 만난 비율은 31.9%로, 이성 커플의 10.1%보다 3배 이상 높았다. 반면 실제 연령 차이는 동성 커플에서 더 컸다. 동성 관계에 있는 응답자의 41.3%가 상대방과 6살 이상 차이가 났지만 이성 관계에서는 이 비율이 24.8%였다. 인종이 다른 상대와 만난 비율도 동성 커플이 30.2%로 이성 커플의 19.9%보다 높았다. 선택지는 넓어졌지만 나이 차이는 오히려 좁아졌다연구진이 주목한 대목은 온라인 만남이 이런 차이를 더욱 벌리지 않았다는 점이다. 오히려 온라인 데이팅은 동성·이성 커플 모두에서 상대와의 나이 차이를 줄이는 방향으로 나타났다. 동성 커플이 온라인 데이팅을 많이 이용하지 않았다면 이들의 평균적인 연령 격차는 현재 관측된 것보다 더 커졌을 가능성도 있다고 연구진은 분석했다. 반면 인종과 학력에서는 온라인 만남이 전체적으로 상대와의 유사성을 높이거나 낮춘다는 뚜렷한 통계적 관련성이 확인되지 않았다. 동성 커플의 경우에만 온라인에서 만났을 때 인종이 다른 상대와 관계를 맺을 가능성이 높아지는 특징이 나타났다. 연구진은 이번 결과를 데이팅 앱이 직접 나이 차이가 적은 커플을 만든다는 의미로 해석해서는 안 된다고 강조했다. 관찰 자료를 분석한 연구인 만큼 애초에 자신과 비슷한 나이의 상대를 선호하는 사람들이 온라인 데이팅을 더 많이 이용했을 가능성도 배제할 수 없기 때문이다. 또 전체 3292명 가운데 동성 관계 응답자는 298명으로 상대적으로 적어 남성 동성 커플과 여성 동성 커플 사이의 세부적인 차이까지 확인하기에는 한계가 있었다. 연구진은 향후 데이팅 앱에 익숙한 젊은 세대와 나중에 온라인 데이팅을 접한 세대의 상대 선택 방식이 어떻게 다른지도 추가로 살펴볼 필요가 있다고 밝혔다.

중일전쟁 전후 일본의 여러 의과대학에서 어린이를 포함한 환자들에게 장기간 보존한 혈액이나 혈액형이 다른 피, 말·소 등 동물의 혈액을 주입하는 비윤리적인 인체 실험이 이뤄졌다는 사실이 확인됐다. 실험 과정에서는 9세 어린이를 비롯한 사망자도 발생했다. 9일 교도통신에 따르면 교토부립의대와 규슈제국대(현 규슈대), 구마모토의대(현 구마모토대) 등은 중일전쟁 전후 환자를 대상으로 채혈한 지 오래된 보존혈과 혈액형이 다른 이형혈, 말·소·염소 등의 동물 혈액인 이종혈을 주입하는 실험을 진행했다. 교도통신은 전쟁과 의학 문제를 연구하는 요시나카 다케시 교토대 의학부 임상교수와 함께 당시 의학 학술지 등에 실린 논문을 분석해 이 같은 사실을 확인했다. 실험 과정에서는 사망자도 나왔다. 구마모토의대에서는 뇌 수술을 받은 남성에게 말의 혈액을 수혈했고, 해당 남성은 이후 사망했다. 골수염을 앓던 9세 남자아이에게는 21일간 보존된 혈장을 주입했는데, 아이는 주입 직후 숨졌다. 일본 대학 연구자가 중국 난징의 한 병원을 방문해 말의 보존혈을 환자에게 주입한 사례에서도 사망자가 1명 발생했다. 교토부립의대에서는 건조한 혈액을 환자의 몸에 주입한 사례도 확인됐다. 이 같은 실험은 혈액 확보가 어려운 전장에서 부상병을 치료하기 위한 수혈 방법을 찾으려는 목적이 있었던 것으로 추정된다. 요시나카 교수는 치료법 개발이라는 목적도 있었겠지만, 장기간 보존한 혈액이나 동물 혈액을 전장에서 활용하는 방안을 염두에 둔 실험으로 보인다고 분석했다. 그러면서 당시 의료진이 “전쟁 수행에 협력하는 과정에서 비윤리적인 인체 실험에 대한 심리적·윤리적 장벽이 낮아졌던 것으로 보인다”고 지적했다. 일본군이 중일전쟁 당시 사람에게 동물의 혈액을 주입하는 실험을 반복적으로 실시했다는 기록도 확인됐다. 지난 6월 공개된 일본 육군 군의 조직 자료에는 1938년 가을 실험 대상자 23명에게 말·양·개 등의 혈액을 주입한 내용이 담겼다. 닭의 피를 주입해 적혈구가 사람 몸속에서 얼마나 오래 남아 있는지 관찰하는 실험도 진행된 것으로 전해졌다. 당시 기록에는 이들이 ‘환자’로 표기됐지만 구체적인 신원이나 실제 수혈이 필요한 상태였는지 등은 명시되지 않았다. 실험 장소 역시 기록에서 빠져 있어 중국 현지에서 민간인이나 포로 등을 대상으로 실험했을 가능성이 제기됐다.

혈압, 혈당, 금연. 이 세 가지를 관리하면 치매 없는 노년을 보낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국 칭화대, 미국 뉴욕대(NYU) 의대, 채플힐 노스캐롤라이나대 의대, 존스홉킨스대 공중보건대, 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미네소타대, 미시시피대 의대 공동 연구팀은 48세부터 정상 혈압과 혈당을 유지하고 흡연을 하지 않는다면 치매 없는 삶이 평균 13년 더 연장된다고 9일 밝혔다. 또 보유한 위험 인자의 수와 관계없이 여성은 남성보다 치매 없이 사는 기간이 훨씬 더 길었다고 전했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학 오픈 액세스’(8월 5일 자)에 실렸다. 연구팀은 1986년부터 수십 년 동안 중년기 혈관 위험 인자와 치매를 추적 관찰한 ‘지역사회 동맥경화 위험’(ARIC) 코호트 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 치매가 없는 평균 56세의 남녀 1만 2409명을 대상으로 고혈압, 당뇨, 흡연이라는 3가지 위험 인자에 집중해 평가했다. 분석 결과 세 가지 위험 인자를 모두 보유한 여성은 추적 관찰 시작 때부터 평균 18.1년까지 치매가 발병하지 않았으며 남성 참가자는 16.6년으로 나타났다. 위험 인자가 전혀 없는 사람은 세 가지 위험 인자를 모두 가진 사람들과 비교했을 때 치매 없는 삶이 약 13년 더 증가했다. 즉 고혈압이 없고 정상 혈당을 유지하며 담배를 피우지 않는다면 중년 이후 여성은 약 31년, 남성은 약 29년 동안 치매 없이 살 수 있다는 것이다. 연구 시작 시점이 평균 56세이기 때문에 세 가지 위험 요인이 없는 여성이라면 87세, 남성은 85세까지는 치매 걱정이 없는 삶을 살 수 있다고 연구팀은 설명했다.