산업혁명 이후 20세기 초까지도 많은 나라가 ‘보이지 않는 손’에 모든 것을 맡기는 자유방임주의 경제를 적용했습니다. 산업혁명이 시작됐을 때 기계화를 통한 대량생산은 인류를 풍요롭게 만들 것이라는 기대감과 달리 자본가들은 비싼 기계를 도입하는 대신 임금이 싼 여성이나 아동을 고용했습니다. 특히 영국의 산업화가 한창이던 18~19세기 노동환경은 악명이 높습니다. 당시를 포착한 그림이나 사진에서는 장시간 노동과 열악한 작업 환경에 시달리는 여성, 아동 노동자들의 모습을 엿볼 수 있습니다. 과학기술 덕분에 그동안 기록으로만 남아 있던 열악한 노동환경이 노동자에게 미치는 영향들이 속속 밝혀지고 있습니다. 뉴질랜드 오타고대 해부학과, 영국 더럼대 고고학과, 에든버러대 역사·고전·고고학부, 브라이턴대 응용과학부, 호주 퀸즐랜드대 공동 연구팀은 18~19세기 영국 산업화 시기 노동자들이 아동기부터 심각한 비타민D 결핍증을 겪었다는 사실을 확인했습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 플로스원 2월 1일자에 실렸습니다. 18~19세기 산업화 시절 가혹한 노동환경과 영양실조로 노동자들은 각종 질병에 쉽게 걸렸으며 낮은 기대수명으로 이어졌습니다. 의학자들에 따르면 당시는 열악한 환경에 어린 시절부터 비타민D 결핍증이 심해 뼈 발육에 장애가 생기는 구루병을 비롯해 각종 근골격계 질환의 발병률도 높았습니다. 지난해 영국, 체코, 네덜란드 국제 공동 연구팀은 1783~1864년에 사망해 영국 북요크셔주의 한 공동묘지에 묻힌 8~20세 남녀 아동·청소년 154명의 유골을 대상으로 동위원소 분석을 했습니다. 그 결과 아동·청소년 노동자들이 저성장, 비타민 결핍, 호흡기 질환, 골격계 질환에 시달렸음을 밝혀내기도 했습니다. 이전 연구들이 골격 증거에만 의존한 것에 비해 이번에는 전반적인 건강 상태를 한눈에 파악할 수 있는 치아에 초점을 맞췄습니다. 연구팀은 영국 북부 코치레인 공동묘지에서 발굴한 24명의 남녀 치아 표본을 분석했습니다. 연구팀은 석회화되지 않은 치아 상아질 조직을 펩타이드 분석했습니다. 그 결과 조사 대상의 4분의3에 해당하는 18명이 어린 시절부터 미네랄 대사 장애를 겪은 것으로 확인됐습니다. 미네랄 대사 장애는 여성보다 남성이 더 심각했던 것으로 조사됐습니다. 사람의 치아는 나무의 나이테와 같은 역할을 하기 때문에 이를 분석한 결과 치아 조직 발달 이상이 매년 누적됐다는 것도 확인했습니다. 원인은 영양실조였다고 합니다. 전문가들은 이번 연구와 앞선 연구를 미뤄 볼 때 비타민D 결핍증은 산업혁명기 영국 사회 전체에서 나타났던 일종의 산업재해였다고 평가했습니다. 연구를 이끈 레베카 고랜드 영국 더럼대 교수(보건고고학)는 “산업혁명기와 비교할 수는 없겠지만 현재도 열악한 환경에서 근무하는 노동자들이 적지 않다”면서 “이번 연구는 열악한 노동환경이 노동자 개인뿐만 아니라 사회적 비용을 증가시킬 수 있음을 암시한다”고 말했습니다.

니콜라스 코페르니쿠스는 5세기 전 태양이 지구를 중심으로 회전하는 것이 아니라 지구가 태양을 중심으로 공전한다는 천동설을 주장한 천문학자였다. 진정한 르네상스맨이었던 그는 수학자, 엔지니어, 작가, 경제 이론가 및 의사로도 활동했다. 1543년 폴란드 프롬보르크에서 사망한 코페르니쿠스는 지역 대성당에 안장되었다. 그 후 몇 세기 동안 그의 무덤의 위치는 역사 속으로 사라졌고, 아무도 그 정확한 위치를 알 수 없었다. 코페르니쿠스는 어떤 사람이었나? 코페르니쿠스는 1473년 폴란드의 중부 도시 토룬에서 태어났다. 그는 지역 상인에게서 태어난 네 자녀 중 막내였다. 아버지가 죽은 후 코페르니쿠스의 외삼촌이 그의 교육을 책임졌다. 코페르니쿠스는 18살인 1491년부터 1494년 사이에 크라쿠프 대학교에서 공부했고, 나중에는 이탈리아로 유학하여 볼로냐, 파도바, 페라라에서 공부했다. 의학, 교회법, 수리천문학, 점성술을 공부한 코페르니쿠스는 30살인 1503년에 집으로 돌아왔다. 그 후 그는 바르미아의 주교후(主敎侯)였던 영향력 있는 외삼촌 루카스 바첸로데 밑에서 일했다. 코페르니쿠스는 수학 연구를 계속하면서 의사로 일했다. 당시에는 천문학과 음악이 모두 수학의 한 분야로 간주되었다. 이 기간 동안 그는 두 가지 영향력 있는 경제 이론을 공식화했다. 1517년 그는 화폐수량론을 발전시켰는데, 이 이론은 나중에 존 로크와 데이비드 흄에 의해 다시 심화되었고, 1960년대 밀턴 프리드먼에 의해 대중화되었다. 1519년 코페르니쿠스는 화폐의 유통과 가치 평가를 다루는 화폐 원리인 그레셤의 법칙으로 알려진 개념도 도입했다. 코페르니쿠스의 우주 모델 과학에 대한 코페르니쿠스의 공헌의 초석은 그의 혁명적인 우주 모델이었다. 지구가 우주의 고정된 중심이라고 주장하는 일반적인 프톨레마이오스 모델과 달리 코페르니쿠스는 지구와 다른 행성들이 태양을 중심으로 회전한다고 주장했다. 나아가 코페르니쿠스는 행성 궤도의 크기를 태양과 지구 사이의 거리로 표현하여 비교할 수 있었다. 그러나 코페르니쿠스는 자신의 연구가 교회와 동료 학자들에게 어떻게 받아들여질지 두려워했다. 그의 대작〈천구의 운동에 관하여>는 1543년 그가 사망하기 직전에야 출판되었다. 이 저작의 출판은 우주에 대한 우리의 이해에 획기적인 전환을 위한 발판을 마련했으며, 코페르니쿠스가 죽은 지 20여 년 후에 태어난 갈릴레오와 같은 미래의 천문학자들을 위한 길을 열었다. 코페르니쿠스는 어디에 묻혔나?프롬보르크 대성당은 100명이 넘는 사람들의 마지막 안식처 역할을 하고 있으며, 이들 무덤들은 대부분 이름이 없다. 16세기와 17세기까지 거슬러올라가는 코페르니쿠스의 유해 찾기 시도는 여러 번 실패를 거듭했다. 또 다른 실패한 한 사례는 1807년 아일라우 전투 이후 프랑스 황제 나폴레옹에 의해 이루어졌다. 수학에 밝았던 나폴레옹은 코페르니쿠스를 박식가, 수학자, 천문학자로 높이 평가했다. 나폴레옹은 근대 천문학의 문을 연 위대한 천문학자 코페르니쿠스의 무덤이 어디에 있는지조차 알 수 없다는 사실에 크게 놀랐다. 2005년에 폴란드 고고학자 그룹이 마침내 본격적인 수색에 착수했다. 프롬보르크 대성당의 참사원 위원을 지냈던 코페르니쿠스가 재임 기간 동안 자신이 담당했던 대성당 제단 근처에 묻혔을 것이라고 보는 역사가 예지 시코르스키의 주장에 따라 제단 근처를 조사했다. 이 제단은 현재 성십자가 제단으로 알려진 성 바츠와프 제단이다. 이 제단 근처를 집중적으로 발굴한 결과, 60~70세 남성의 불완전한 해골을 포함해 13개의 해골이 발견되었고, 그중 한 해골이 코페르니쿠스의 것으로 확인되었다. 법의학이 밝혀낸 ‘코페르니쿠스’제단 근처에서 발견된 문제의 두개골은 얼굴 재구성의 기초가 되었다. 형태학적 연구 외에도 DNA 분석은 역사적 유물이나 고대 유물을 식별하는 데 자주 사용된다. 재구성된 두개골의 얼굴은 코페르니쿠스와 비슷했지만, 이것으로 완전한 증거가 될 수는 없었다. 코페르니쿠스로 추정되는 유해의 경우 치아 상태가 잘 보존돼 있어 유전자 식별이 가능했다. 그러나 그 DNA를 비교할 만한 대상이 없었다. 코페르니쿠스의 친척에 대해서는 알려진 바가 없었다. 그러나 2006년 과학사에서 있을 법하지 않은 괴이한 사건이 일어났다. 코페르니쿠스의 새로운 DNA 참고자료가 발견된 것이다. 그것은 코페르니쿠스의 머리카락으로, 코페르니쿠스가 수년 동안 사용했던 천문학 장서의 책갈피 사이에 끼어져 있었던 것이다. 이 책은 17세기 중반 스웨덴의 폴란드 침공 이후 전쟁 전리품으로 스웨덴으로 반출되었다. 현재 웁살라 대학교 구스타비아눔 박물관에 소장되어 있었다. 책을 면밀히 조사한 결과, 책의 주요 사용자인 코페르니쿠스의 것으로 추정되는 머리카락 몇 올이 발견되었다. 결과적으로 이 머리카락은 무덤에서 회수된 치아 및 뼈 물질과의 유전적 비교를 위한 참고자료로 평가되었다. 머리카락은 발견된 해골의 치아와 뼈에서 나온 DNA와 비교한 결과, 치아의 미토콘드리아 DNA와 골격 샘플은 모두 머리카락의 DNA와 일치하여 그 유해가 실제로 코페르니쿠스의 것임을 강력히 시사했다. 고고학 발굴, 형태학적 연구 및 고급 DNA 분석을 포함한 다학제적 노력을 통해서도 역시 설득력 있는 결론에 도달했다. 프롬보르크 대성당의 성십자가 제단 근처에서 발견된 유해는 코페르니쿠스의 것일 가능성이 확정적이다. 이 기념비적인 발견은 과학사에서 가장 영향력 있는 인물 중 한 사람의 마지막 안식처를 밝혀낸 것일 뿐만 아니라, 역사적 데이터를 뒷받침하는 현대 법의학의 개가로 평가되고 있다. 코페르니쿠스의 유해는 아무 묘비도 없이 무명으로 묻혔다가 사망한 지 5세기 만에 최고의 예우를 갖춰 ‘영웅’으로 재안장됐다. 대성당측은 코페르니쿠스의 사망 467주기 다음날 치러진 장례에서 코페르니쿠스의 지동설에 대한 가톨릭 교회의 탄압에 대해서도 유감을 표시했다. 폴란드 국민들은 코페르니쿠스를 국민영웅으로 칭송하는 추모행사를 갖기도 했다. 새로 세워진 검은 화강암의 묘비에는 지동설을 표시하는 태양계의 도형을 새겨넣어 500년 전 그의 업적을 기렸다. 살아 생전에는 자기 학설도 발표하지 못했던 조심스러운 영웅의 부활답다고나 할까. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

의수나 의족은 선천적으로 몸이 불편하거나 불의의 사고로 신체의 일부를 잃은 사람들에게 일상생활을 지원하는 중요한 수단이다. 그렇지만 여전히 자연스러운 동작을 완벽하게 구현하기는 어려운 과제다. 국내 연구진이 손처럼 자유롭게 움직일 수 있는 로봇 의수를 개발해 주목받고 있다. 포스텍 기계공학과 연구팀은 로봇 의수에 손목 회전 모듈을 도입해 신체에 무리를 주지 않으면서도 자연스러운 움직임을 구현하는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의생명공학 분야 국제 학술지 ‘신경공학 및 재활’에 실렸다. 기존 의수는 손상된 부위를 대체하는 목적으로 만들어져 의수와 이어지는 손목을 움직이는 데 제한적이었다. 이 때문에 의수 사용자는 손목을 자유롭게 움직일 수 없어서 팔과 상반신을 크게 움직이는 경향이 있었다. 연구팀은 교통사고로 엄지와 검지를 잃은 환자의 의수를 새로 개발했다. 이번에 만들어진 의수는 뇌에서 근육으로 보내는 신호를 센서로 감지해 움직이며, 기존과 달리 손목 회전 모듈을 도입해 환자가 손목을 자유롭게 움직일 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 새로 개발한 의수와 기존 의수, 일반인의 팔과 상반신 근육 움직임을 비교 분석했다. 근섬유에서 발생하는 근전도 신호와 모션 캡처 시스템으로 팔과 상반신 근육 활동을 측정한 결과, 손을 뻗어 물건을 잡는 동작에서 기존 의수를 사용할 때는 일반인과 비교해 어깨와 상반신 움직임이 260% 높게 나타났다. 반면 연구팀이 개발한 새로운 의수를 사용할 때는 상반신 움직임이 일반인과 비슷한 수준으로 나타난 것이 확인됐다. 특히 근골격계에 2차 손상을 주지 않고 자유로운 움직임이 가능했다. 또 손 기능 평가에서도 기존 의수보다 30% 이상 효과적인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 김기훈 포스텍 교수는 “로봇 보조기구를 만들 때 단순히 특정 신체 부위를 대체하는 것 이상으로 손실된 부위와 고려한 통합적 접근이 필요하다”라며 “로봇 의수를 안전하고 오래 사용하며 사용자가 잃어버린 삶을 되찾을 수 있도록 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

미국에서 안구가 없이 태어난 아기가 의료진의 예상을 뛰어넘는 성장으로 큰 감동을 안겨준 사연이 공개됐다. 뉴욕 포스트는 지난 27일(현지시간) ‘무안구증(anophthalmia)’으로 태어난 생후 5개월 아기 하림 카터의 이야기를 전했다. 무안구증은 안구가 결여되거나 안구 주변에 기형이 발생하는 증상을 말한다. 유전자 이상 또는 비정상적인 안구염색체가 원인이거나 화학물질·바이러스 등과 같은 환경적인 요인 때문에 발생하는 것으로 알려졌다. 안타깝게도 무안구증을 치료할 방법은 아직 없다. 다만 의안 수술을 통해 안구 주변 조직과 골격 형성을 도울 수 는 있다. 선천적인 무안구증은 대부분 태어나기 전에 알 수 있다. 초음파 검사나 태아 MRI를 통해 확인할 수 있고, 임신 15~20주차 기형아 검사로도 미리 알 수 있다. 하림의 엄마 앨리아나 카터(19)는 2022년 11월에 자신이 임신했다는 사실을 알았으며 임신 내내 건강했고, 초음파 검사를 받았지만 아기의 무안구증을 발견하지 못한 것으로 전해졌다. 앨리아나는 “지난 7월 아기를 출산한 후에야 뭔가 잘못됐다는 것을 알게 됐다”며 “의사들은 아기를 살피더니 아기가 눈이 없는 채로 태어났고 아기의 얼굴이 정말 부어오른 것인지 확인하려고 했다”고 당시 상황을 설명했다. 하림은 출생 직후부터 지속해서 발작을 일으켰다. CT 검사 결과 하림은 ‘무안구증’을 진단받았다. 또한 갈락토오스혈증(유당이 포도당으로 전환되지 못하는 질병), 비강폐쇄증(코막힘)을 진단받았으며 좌뇌가 발달하지 않은 것도 확인했다. 의료진은 하림의 발작을 막기 위해 좌뇌와 우뇌를 분리하는 수술을 진행했다. 의료진은 “좌뇌 기능이 없어서 신체 오른쪽이 영구 손상을 입었고, 말하거나 걷는 것도 힘들 것”이라며 “이 모든 게 서로 연관된 현상일 수 있다”고 분석했다. 하지만 의료진의 예상과는 다르게 하림은 기어 다니거나 똑바로 앉기도 했다. 고개를 들기도 하고 옹알이를 하며 젖병을 빨기도 했다. 앨리아나는 “의사들은 아기의 뇌 활동이 전혀 없을 것이라고 했었는데 아기는 혀로 거품을 불면서 휘파람을 부는 등 내가 하는 모든 행동을 흉내 내려 한다”며 “내 딸이 현재 행복하게 지내고 있는 건 분명하다. 아이가 많은 것을 경험할 수 있게 도울 것”이라고 했다.

18세 젊은 나이에 고향인 전남 해남군을 떠나 6·25전쟁에 참전했다 강원 인제군에서 숨진 전사자가 72년만에 가족 품으로 돌아갔다. 국방부 유해발굴감식단(국유단)은 인제군 서화리 일대에서 발굴한 6·25전쟁 전사자 유해 신원을 국군 제8사단 소속 고(故) 조도형 하사로 확인했다고 8일 밝혔다. 이로써 2000년 4월 6·25전쟁 전사자 유해 발굴을 시작한 이래 신원을 확인한 전사자는 224명으로 늘었다. 고인의 유해는 2021년 6월 지역주민과 참전용사의 증언을 토대로 6·25전쟁 당시 고지 쟁탈전이 치열했던 인제군 고성재 일대에서 국유단과 육군 제12사단 장병 100여명이 발굴 작업을 진행하던 중 발견했다. 12사단 장병이 40㎝ 깊이에서 유해 한 점을 처음 식별했고, 국유단 전문 발굴병력이 최초 발견지점으로부터 위쪽으로 올라가면서 머리부터 발까지 대부분의 골격이 남아 있는 형태로 수습했다. 이후 채취한 유해와 유가족의 유전자 시료를 정밀 분석해 가족관계를 최종 확인할 수 있었다. 1932년 2월 해남에서 태어난 고인은 1951년 2월 국군 제8사단 소속으로 ‘노전평 전투’에 참전했다가 전사했다. 노전평 전투는 1951년 8월 9일부터 9월 18일까지 인제군 서화계곡 노전평 부근에서 전개된 전투로, 국군 제8사단이 북한군 제2·13·15사단과 격전을 벌인 고지 쟁탈전이다. 고인의 유해를 유족에게 전달하는 ‘호국의 영웅 귀환 행사’는 전날 유가족이 입원한 해남의 요양병원에서 열렸다. 고인의 외조카인 정완식씨는 “이렇게 외삼촌의 유해가 돌아오리라고는 생각지도 못했다”며 “외삼촌의 유해를 보는 것만으로도 국가에 감사드린다”고 소감을 밝혔다.

한양대병원, 한양대구리병원, 한양대 의대 공동 연구팀은 하루 4시간 이상 스마트폰을 사용하는 청소년의 경우 정신건강에 문제가 생길 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 12월 7일자에 실렸다. 앞선 연구들에 따르면 최근 몇 년 동안 청소년의 스마트폰 사용이 급증했으며 스마트폰 장시간 사용은 신경 정신과적 장애, 불면, 시력 약화, 근골격계 질환 등 다양한 문제를 일으키는 것으로 확인됐다. 연구팀은 2017년, 2020년에 수행된 청소년 위험 행동 웹 기반 조사에 참여한 청소년 약 5만명의 데이터를 분석했다. 연구팀은 특히 하루 스마트폰 사용 시간과 각종 건강 지표를 자세히 살펴봤다. 연구팀에 따르면 2020년 조사 대상 청소년 중 하루 2시간 이상 스마트폰 사용 비율은 85.7%로 나타났다. 또 하루 4시간 이상 스마트폰을 사용하는 청소년은 4시간 미만 사용 청소년보다 스트레스 지수와 각종 약물 사용 비율이 높은 것으로 확인됐으며 자살 충동과 같은 신경 정신과 질환을 앓을 가능성도 크다고 연구팀은 밝혔다.

한양대병원, 한양대구리병원, 한양대 의대 공동 연구팀은 하루 4시간 이상 스마트폰을 사용하는 청소년의 경우 정신 건강에 문제가 생길 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 12월 7일자에 실렸다. 앞선 연구들에 따르면 최근 몇 년 동안 청소년의 스마트폰 사용이 급증했으며, 스마트폰 장시간 사용은 신경 정신과적 장애, 불면, 시력 약화, 근골격계 질환 등 다양한 문제를 일으키는 것으로 확인됐다. 연구팀은 2017년, 2020년에 수행된 청소년 위험 행동 웹 기반 조사에 참여한 청소년 약 5만 명의 데이터를 분석했다. 연구팀은 특히 하루 스마트폰 사용 시간과 각종 건강 지표를 자세히 살펴봤다. 연구팀에 따르면, 2020년 조사 대상 청소년 중 하루 2시간 이상 스마트폰 사용 비율은 85.7%로 나타났다. 또 하루 4시간 이상 스마트폰을 사용하는 청소년은 4시간 미만 사용 청소년보다 스트레스 지수와 각종 약물 사용 비율이 높은 것으로 확인됐으며 자살 충동과 같은 신경 정신과 질환을 앓을 가능성도 크다고 연구팀은 밝혔다.

다이얼핏 제품 구매 시 액티브 솔 무료 제공 의료기기 개발 전문기업 엑스바디가 아치서포트 슬리퍼 ‘헤이포즈’ 라디오 진출 기념 1+1 할인행사를 진행한다고 밝혔다. 이번 프로모션은 라디오 진출을 기념해 헤이포즈 발 볼에 맞춰 다이얼로 조정 가능한 다이얼핏(Dial Fit) 제품 구매 시 모든 신발에 착용 가능한 기능성 인솔인 액티브 솔(Acitve Sole)을 무료로 제공하는 이벤트다. 헤이포즈는 족부 질환 예방 및 교정을 위한 기능성 슬리퍼로 특허 등록을 완료한 기능성 슬리퍼로 병의원에서 평발, 요족, 무지외반증, 족저근막염 등의 족부질환 개선에 활용되는 아치서포트 기술이 적용됐다. 헤이포즈의 아치서포트 기술은 정상적인 발 아치를 형성함으로써 발목, 무릎, 골반 등이 과하게 돌아가지 않도록 해 체형 정렬에 도움을 줘 거북목, 일자목, 말린 어깨, 좌우불균형 등 자세와 체형에 고민을 가진 환자들에게 추천된다. 실제로 발에 가해지는 압력을 흡수하고 고르게 분산하는 에어아치터널 적용으로 차별화에 성공했다.아치서포트는 ‘힐 스트라이크’ 단계를 도와 몸에 추진력을 더하는 역할을 해 바른 보행을 유도하는데 도움을 준다. 또한 힐스트라이크 이후 무게 중심이 발 바깥 라인을 따라 이동하다가 자연스럽게 안쪽으로 들어와 끝나 바른 보행을 유도하는 ‘아웃솔’ 기술 역시 특허등록을 완료했다. 따라서 취약한 무릎 관절이나 하체 강화를 위해 걷기와 등산 활동을 하는 고객과 집안일로 허리 등이 불편한 주부층의 호응이 가장 뜨겁다. 또한 선생님, 간호사, 판매직 등 서서 보내는 시간이 많거나 장시간 좌식, 스마트 기기와의 일상으로 체형이 쉽게 무너지는 직장인들 역시 아치서포트 기술의 필요성에 공감한다는 반응이다. 실제로 헤이포즈는 지난 롯데홈쇼핑 영스타일플러스(YOUNG STYLE +) 3회 앵콜 방송 및 AK 플라자 광명점 최장기 팝업스토어 운영을 통해 제품 시장성을 입증한 바 있다. 앞서 진행된 크라우드 펀딩 결과 약 1000프로의 달성율을 기록하기도 했다. 엑스바디 관계자는 “이번 프로모션을 통해 자사 제품을 1+1 할인 판매에 많은 분들의 관심과 참여 부탁드린다”라고 밝혔다. 본 행사는 헤이포즈 자사몰 단독 이벤트로 웹 사이트에서 헤이포즈를 검색하면 헤이포즈 자사몰로 들어가 구매 가능하다. 한편 엑스바디는 20년간 근골격계 질환과 체형분석 관련 의료기기를 개발하고 제조해 온 기업으로, 근골격계 및 체형 관련 정부 R&D를 수행하고 국방부에 기술을 공급하는 등 탁월한 기술력과 신뢰도를 인정받고 있다.

2005~2017년 시즌12까지 이어 가며 한국에서도 큰 인기를 끈 미국 드라마 ‘본즈’의 주인공은 법인류학자다. ‘뼈로 푸는 살인 사건’이라는 주제처럼 ‘뼈 박사’인 주인공은 수사당국에서 풀지 못해 미궁에 빠진 사건을 첨단기술로 뼈를 분석해 해결한다. 그렇다면 몇백 년, 몇천 년 전 뼈로도 당시 상황을 읽어 낼 수 있을까. 답은 ‘가능하다’이다. 생물인류학 가운데 ‘뼈대학’(골학) 또는 ‘인골 고고학’이라는 분야가 바로 그런 역할을 한다. 인골 고고학은 뼈에 남은 흔적으로 개인의 병력과 생애사를 복원함으로써 그 시대를 살았던 이들의 삶을 짐작게 한다고 해서 ‘뼈 전기학’이라고도 불린다. 저자는 대학에서 생물인류학을 전공하고 국방부 유해발굴감식단 감식관, 치과대 연구교수를 거쳐 현재 역사학과 교수로 재직 중인 현실 속 진짜 ‘닥터 본즈’다. 이 책은 뼈를 분석해 역사의 빠진 고리를 찾는 ‘역사 탐정’인 저자가 유적 발굴 과정에서 겪은 일들을 흥미진진하게 보여 준다. 저자는 지난 9월 세계유산 목록에 등재된 가야고분군 중 ‘창녕 송현동 고분군 15호분’을 처음 발굴했을 때 상황을 긴박감 있게 풀어내며 책을 시작한다. 발굴된 4명의 유골을 해부학, 법의학, 법치의학, 유전학, 고병리학 등 첨단 기법을 총동원해 분석한 결과 순장됐다는 사실을 밝혀내는 과정은 모험소설을 읽는 듯한 느낌을 준다. 순장 당시 16~17세, 약 155㎝ 키로 추정되는 소녀가 ‘송현이’라는 이름으로 부활할 수 있었던 것도 인골 고고학 덕이라는 것이다. 예전 국민학교를 다녔던 세대는 학교가 공동묘지 위에 세워졌다는 괴담을 흔히 들을 수 있었다. 저자에 따르면 현재 은평뉴타운이 들어선 서울 은평구 진관동의 경우 조선시대 평민들이 묻혀 있던 공동묘지 위에 학교가 세워졌다고 한다. 눈을 뗄 수 없는 에피소드들을 따라가다 보면 ‘한 사람은 하나의 세계’라는 말을 실감하게 된다. 유적지에서 발굴된 뼛조각은 금은보화 유물보다는 눈길이 덜 가겠지만 한 사람의 생애를 반영하는 물질이자 시대를 읽을 수 있는 중요한 기록이라고 저자는 강조한다.

서울 용산구가 기간제근로자 대상 직무스트레스 관리에 나섰다고 16일 밝혔다. 구에서 근무하는 기간제근로자는 직무 특성상 채용 시기와 근무 기간이 다르다. 불법광고물 단속, 동행일자리, 복지 상담 등 주로 민원 현장의 최일선에서 민원을 처리하다 보니 고충이 적지 않다. 그러나 그동안 자치단체 차원에서 기간제근로자의 신체·정신 건강을 챙기는 프로그램을 운영한 사례는 드물었다. 구의 기간제근로자 대상 직무스트레스 관리 사업은 정신적 피로뿐만 아니라 업무 중 쌓인 신체 피로 해소를 통해 건강장해를 예방하는 것에 초점을 맞췄다. 우선 구는 이달에는 3주간 금요일마다 근골격계 마사지 프로그램을 운영한다. 운동치료 전문가가 근로자 1인당 1시간 동안 도수치료, 운동처방 등을 해 준다. 신청자 40명이 대상이다. 이와 함께 구는 이번 사업이 중대재해 예방 차원에서 의미가 크다고 판단했다. 이를 위해 올해 처음으로 구비 2000만원을 투입했다. 구 관계자는 “이번 사업은 관리 부서에서 기간제근로자 근로조건 개선에 관심을 갖는 계기가 될 것”이라며 “작은 관심이 중대재해를 예방하는 지름길”이라고 말했다. 구는 지난 6∼7월 기간제근로자 400여명을 대상으로 심리 검사지를 활용해 스트레스 진단을 했다. 검사 내용은 업무부담 및 자율성, 일자리 불안전성 등이다. 진단 결과 고위험군으로 분류된 20여명을 대상으로 8월부터 전문가 상담을 진행 중이다. 1대1 개인 상담으로 내용 및 대상자는 공개하지 않는다. 또 구는 다음달 중 참여자 만족도 평가, 미담 사례를 파악해 성과를 분석하고 내년 사업에 이를 반영할 예정이다. 박희영 용산구청장은 “민원 최일선에서 일하는 우리 구 기간제근로자들이 신체적으로나 정신적으로 받는 스트레스를 줄이고 쾌적한 작업 환경에서 일할 수 있도록 지속적으로 신경 쓰겠다”고 말했다.

앞선 시대의 성공 요인이 종종 다음 시대의 실패 원인이 되고는 한다. 대한민국 압축 성장의 핵심 배경의 하나인 ‘교육’이 그런 지경에 처해 있다. 뒤엉켜 버린 지금의 교육을 고쳐 쓰는 접근이 아니라 백지에서 교육과정을 새로 짠다면 어떤 내용들이 들어가야 할까. 먼저, 위기 상황에서 생존할 수 있는 방법을 익혀야 한다. 전쟁, 재해, 질병 상황에서 자신과 가족의 생존을 지킬 수 있는 내용이 들어가야 한다. 핵 및 화생방전, 시가전 등 전쟁 상황과 화산폭발, 지진, 홍수, 쓰나미 등 자연재해 상황에서의 생존법, 전기 공급이 안 될 때의 행동요령, 다양한 감염병 사태에 대처하는 방법들을 학교에서 보다 철저히 배워야 할 것이다. 기후위기를 대하는 자세와 대응에서도 문제의식과 실천 방법을 익히기 위한 체계적 접근이 필요하다. 둘째, 민주주의를 지키기 위한 역량을 키워야 한다. 세계 각국에서 온건 합리 노선의 정당, 정치인보다는 과격 극단 노선의 정당, 정치인이 득세하는 시절이다. 역사 속에 이런 장면들은 차고도 넘친다. 선동에 휘둘리고 사이비 종교화돼 버린 이념 또는 우상 숭배와 같은, 이성을 놓아 버린 집단들의 규모가 커지면 극단주의자들에게 국가를 눈뜨고 하이재킹당하게 된다. 이런 상황을 막기 위해서는 양식 있고 용기 있는 주권자 시민들이 다수가 돼야 하는데 오히려 극단주의자들의 행태 때문에 정치 혐오와 무관심층만 늘어나고 있다. 헌법 1조 1항인 민주공화국의 정체성을 지키기 위한 적극적 노력이 어느 때보다 절실하다. 한편 북유럽 국가들에서는 ‘탈진실(post-truth) 시대’에 국민이 극단적이고 고의적인 거짓 주장에 현혹되지 않도록 교육과정에서 언론 문해력(미디어 리터러시)을 중요하게 다룬다고 한다. 재정난에 몰린 언론은 자기 생존을 명분으로 저널리즘을 희생하며 클릭 수의 노예가 되기 쉽다. 고품질 정치, 정책 분석 기사를 외면하는 국민에게는 소위 ‘낚시’를 위한 제목과 선정적인 정쟁 기사만 공급된다. 그 결과가 바로 지금 보이는 우리 정치의 모습이다. 셋째, 자신의 신체적·정신적 건강을 지킬 수 있는 능력을 갖춰야 한다. 학교를 졸업하면 본인의 몸에 대해서 제대로 알고 제대로 쓸 줄 알아야 한다. 몸을 이루는 골격과 근육이 어떻게 움직이는지, 어떤 자세로 생활하고 운동해야 노년까지 건강하게 지낼 수 있는지, 영양 섭취는 어떻게 해야 중증·만성 질환을 예방할 수 있는지, 술ㆍ담배ㆍ도박ㆍ마약의 중독으로부터 스스로를 지키려면 어떻게 해야 하는지 등에 대해 숙지해야 한다. 해부학과 뇌 과학의 기본적인 사항들을 익혀야 한다. 넷째, 세상과 소통하는 방법을 익혀야 한다. 그 대상은 우리나라에 살고 있는 다른 연령과 성별의 사람들, 이념이나 종교 등에서 다른 관점을 가진 사람들이어야 한다. 그들과 대화, 이해, 절충, 합의하는 법을 연습해야 한다. 나아가 다른 나라와 다른 대륙에 살고 있는 사람들, 피부색과 언어가 다른 사람들과 어울릴 수 있어야 21세기 세계시민으로서 살아갈 준비가 된다. 이를 위해 국제관계와 세계사는 기본이다. 그리고 지구의 동료 거주자들인 동물과 식물을 아끼고 사랑하는 방법, 더 나아가 앞으로 고등생명체로서의 성격을 점점 더 보이게 될 기계와의 소통과 공존의 준비도 필요할 것이다. 다시 말해 근대시민혁명을 거치며 확립된 인류보편적 가치인 ‘인권’의 적용 대상을 더 넓혀 자연과 기계에까지 이를 수 있도록 관점을 확장해 나갈 필요가 있다. 이제 학생 개개인의 이해도와 강약점에 맞추어 매우 세부적인 문제 풀이 과정까지 인공지능(AI)이 맞춤형 지도를 해 줄 수 있는 시점이 눈앞에 다가왔다. 단순한 지식의 전달은 AI 교사에게 넘겨주고 인간이 해야 할 일을 새롭게 정의해야 할 때다.

1918~19년 독감 대유행으로 전 세계적으로 약 5000만 명이 사망한 것으로 알려졌다. 당시 의료계에서는 독감의 확산 속도가 빨라 노약자들보다 젊고 건강한 사람들이 더 많이 감염돼 사망했다고 믿었다. 노약자보다 신체적으로 건강하고 면역력도 강한 젊은 층이 더 많이 사망했다는 것은 사실일까. 이에 캐나다 맥마스터대 고고학과, 미국 콜로라도 볼더대 고고학과, 콜로라도 행동과학 연구소 공동 연구팀은 ‘스페인 독감’으로 알려진 1918년 독감 대유행 당시 건강한 젊은 성인이 특히 취약했다는 통념은 실제와 다르다고 15일 밝혔다. 이런 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 10월 10일자에 실렸다. 수많은 역사적 기록에도 불구하고 이런 통설을 뒷받침만 할 구체적인 과학적 증거는 찾지 못했다. 1918년 독감 대유행에 관한 많은 연구는 통계나 인구조사 데이터, 생명보험 기록 같은 문서 분석에 의존하고 있다. 이들 문서에는 지병 여부, 건강에 영향을 미치는 생활 환경, 식습관, 만성 스트레스 요인 등에 대한 정보는 포함돼 있지 않다. 이에 연구팀은 클리블랜드 자연사 박물관에 보관된 1910~1938년에 사망한 369명의 성인남녀의 유골을 법의학적 방식으로 재분석했다. 연구팀은 유골을 팬데믹 이전에 사망한 이들과 팬데믹 기간에 사망한 이들로 구분했다. 사람의 골격 구조는 건강 악화로 인해 지속적 변화를 겪을 수 있으며 그에 따라 키가 줄거나 치아 결함 등의 증상으로 표현된다. 마치 나무의 나이테를 보고 당시 환경을 파악할 수 있는 것과 마찬가지 원리다. 분석 결과, 연구팀은 팬데믹 당시 사망자들의 정강이뼈에서 병변과 외부 감염으로 인한 스트레스 지표를 발견했다. 뼈에서 발견된 증거는 유골의 주인이 병변이 활동 중에 사망했는지, 치료 중에 사망했는지, 완전 치유 후 사망했는지를 판단할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 일부 일화적 설명이 팬데믹 상황 전체를 설명할 수 없다고 강조하면서 신종 감염병 발생으로 인한 팬데믹에서 나타나는 사망률은 여러 요인이 복잡하게 얽혀 있다고 지적했다. 연구를 이끈 아만다 위슬러 캐나다 맥마스터대 교수는 “1918년 독감 팬데믹 당시 사망자 분포는 나이에 따라 나눌 수 없으며 다른 감염병 확산 때처럼 사회적, 문화적, 면역학적 환경을 모두 복합적으로 봐야 한다는 것을 보여준다”라고 말했다. 위슬러 교수는 “뻔한 이야기 같지만 생활 환경, 영양 상태가 좋지 않아 질병 스트레스에 쉽게 노출되는 이들이 많이 사망했다”라면서 “팬데믹 상황에서는 취약 계층에 대한 잘 갖춰진 공중 보건 시스템이 사망률을 낮출 수 있다”라고 덧붙였다.

공룡이 지구에 출현하기 한참 전 지상을 주름잡았던 최강의 '육식성 포식자'의 새로운 화석이 발견됐다. 최근 브라질 팜파 연방대학 등 공동연구팀은 2억 6500만 년 전 살았던 고대 육식종의 화석을 분석한 연구결과를 '린네 학회 동물학 저널’(Zoological Journal of the Linnean Society)에 발표했다. 과거 브라질 남부 상 가브리엘의 시골에서 발굴된 이 화석의 정체는 '팜파포네우스 빅카이'(Pampaphoneus biccai·이하 팜파포네우스)다. 공룡과 비슷하게 생겼지만 공룡이 아닌 팜파포네우스는 날카로운 송곳니와 뼈도 씹어먹을 수 있는 강력한 치악력을 갖고있는 한때 남미 최강의 포식자였다. 개체의 길이는 약 3m에 달하며 무게는 약 400㎏으로 추정된다. 중소형 동물을 잡아먹을 수 있는 숙련된 사냥꾼인 팜파포네우스는 그러나 지구 역사상 최악으로 평가받는 약 2억 5200만년 전 페름기 말 대멸종 시기 사라졌다. 과학자들은 팜파포네우스를 포유류의 특징을 가진 고대 파충류인 ‘수궁류’의 일부로 분류하고 있다.공룡과 달리 대중적으로 잘 알려지지 않은 팜파포네우스는 화석도 희귀한데 과거에 한차례 브라질에서 같은 종 화석이 발굴된 바 있다. 연구팀에 따르면 이번 팜파포네우스 화석은 골격이 포함되어 있으며 특히 두개골이 거의 완전한 상태인 것으로 드러났다. 지금까지 발견된 팜파포네우스의 두개골 화석 중 가장 크고 온전하다는 것이 연구팀의 평가. 이번 논문의 공동저자인 스테파니 E. 피어스는 "팜파포네우스는 누구에게나 두려움을 일으킬 수 있는 끔찍하게 생긴 짐승이었다"면서 "이번 화석은 대멸종 직전 육상 생태계의 군집 구조를 엿볼 수 있는 열쇠"라고 의미를 부여했다. 논문의 수석저자인 펠리페 핀헤이로도 "팜파포네우스는 현대의 큰 고양잇과같은 생태적인 역할을 했을 것"이라면서 "남미 페름기의 육상 포식자 중 가장 덩치가 컸으며 현대의 하이에나처럼 뼈를 씹을 수 있을 만큼 강했다"고 평가했다.  

인간과 돼지의 세포를 조합해 사람에게 이식할 수 있는 신장을 만드는 첫 단계에 성공했다. 중국과 영국 과학자들은 인간과 돼지의 세포를 조합한 키메라 배아를 만들어 돼지 대리모에게 이식해 신장으로 키우는 데 성공했다. 돼지에게 이식한 지 28일 후 ‘인간화된 신장’(humanized kidney)은 사람의 신장과 비슷한 정상 구조와 세뇨관 형성한 것이 관찰됐다. 혈액이나 골격근 같은 조직을 만들기 위해 이번과 비슷한 방법으로 돼지를 이용한 적은 있었지만 이식해 단단한 인간화된 기관으로 성장시킨 것은 이번이 처음이다. 이번 연구에는 중국 광저우 의과학 및 보건 연구소, 중국 과학원 대학(UCAS), 하이난성 동물실험센터, 우이대 의과학 거대 동물 실험실, 지린대 수의대, 중국 과학원 줄기세포 및 재생 연구소, 영국 케임브리지대 임상의학부 소속 연구자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’ 8일자에 발표됐다. 유전자 가위, 줄기세포 기술 활용이종 세포 결합한 ‘키메라’ 제작 돼지는 사람과 장기 크기가 가장 비슷한 동물이다. 이 때문에 과학자들은 사람에게 장기 이식이 가능한 동물 후보로 돼지를 최우선으로 꼽았다. 문제는 종이 달라 면역 거부 반응을 일으킨다는 것이다. 유전자 가위를 이용해 면역 거부 반응을 없애는 방법이 연구되고 뇌사 환자에게 돼지 신장을 이식하는 실험이 시행되기도 했다. 지난해 1월 미국에서는 유전자 편집된 돼지 심장을 사람에게 이식하는 수술이 세계 최초로 시행됐지만 두 달 만에 사망하기도 했다. 연구팀이 신장에 주목한 것은 이식 수술 중 가장 많이 시행되는 장기이기 때문이기도 하다. 그동안 인공 장기 개발은 쥐의 장기는 쥐를, 돼지의 장기는 돼지를 이용하는 방식으로 진행됐다. 그렇지만 돼지나 생쥐에게서 인간 장기를 성장시키는 실험은 대부분 실패했다. 이에 연구팀은 돼지에게서 인간화 신장을 성장시키기 위해서는 3단계 연구가 수행됐다. 우선 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 돼지 배아를 유전자 조작했다. 신장 발달에 필요한 두 개의 유전자가 제거해 돼지 배아 내에서 인간 세포가 성장할 때 거부반응을 일으키지 않도록 했다. 또 연구팀은 어떤 세포로도 발전할 가능성이 있는 다능성 줄기세포를 만들어 세포 성장 과정에서 사멸될 가능성을 줄인 뒤 특수 배지에서 배양해 인간 배아 세포와 유사한 세포를 제작했다. 마지막으로 이 배아를 대리모 돼지에게 이식하기 전에 거부 반응을 억제하도록 조작한 키메라를 형성했다. 연구팀은 이렇게 돼지와 인간 세포를 결합한 키메라 배아 1820개를 13마리의 돼지모에게 이식했다. 연구팀은 이식 25~28일 후 5개의 키메라 배아를 무작위로 추출해 인간화 신장을 성공적으로 생산했는지를 평가했다.분석 결과 25~28일 동안 성장한 키메라 배아는 구조적으로 인간 신장과 비슷한 정상적 형태를 갖고 있었으며 50~60%가 인간 세포로 구성돼 있다는 것을 확인했다. 또 신장과 방광을 연결하는 세뇨관과 관련 세포로 발달할 수 있는 싹이 형성된 것도 발견됐다. 연구팀에 따르면 인간화 신장은 인간 세포가 대부분이었고 배아의 나머지 부분은 돼지 세포로 이뤄져 돼지 체내에서도 거부 반응이 나타나지 않았다. 착상 25일 후 인간화 신장 형성 확인인간화 신장 생산 첫 단계 성공 평가 연구팀은 이번 연구가 인간화 신장 생산의 첫 단계에 성공한 것으로 이식이 가능한 수준의 크기로 성장시키기 위한 연구에 돌입할 예정이다. 또 신장 이외에 심장과 췌장 등 다른 인간 장기 생성을 위한 연구도 진행할 계획이다.연구를 이끈 미구엘 에스테반 UCAS 교수(줄기세포 생물학)는 “이번 연구의 궁극적 목적은 인간 장기의 생산이지만 인간 조직 발달에 관한 연구에도 도움을 줄 것으로 본다”라면서 “장기는 하나의 세포 계통으로 구성되지 않고 사람에게 이식했을 때 나타날 수 있는 문제들을 완벽하게 제어하기 위해서는 더 복잡한 방법이 필요할 것”이라고 말했다.

윤건영 충북도교육감은 지난 24일 서울신문과의 인터뷰에서 “취임 후 1년간은 새로운 충북교육의 토대를 다진 값진 시간이었다”며 “앞으로 촘촘한 정책 추진으로 학생성장을 도모하고 전인교육을 강화하는 등 충북 미래교육 체제를 구축하겠다”고 밝혔다. 이어 “최근 교육공동체 설문조사, 소통간담회 등을 통해 공약을 현장 중심 교육정책으로 체계화했다”고 말했다. 그는 “학교 교육 정상화를 위해 가장 시급한 것은 교육활동 보호를 통한 교사의 역할 정립”이라며 “교사 의견을 수렴하고 이를 정책에 반영해 긍지를 갖고 교육활동에 전념할 수 있는 환경을 조성하겠다”고 강조했다. 청주고와 서울대 윤리교육과를 졸업한 그는 청주교대 총장과 충북교원단체총연합회장 등을 역임했다. 다음은 윤 교육감과의 일문일답. -교권 회복을 위한 구체적인 계획은. “교권 보호 안전망을 대폭 강화하겠다. 소송비 지원을 확대 강화하고 민원 대응 시스템 구축을 위해 녹음 전화기를 설치하겠다. 교원이 휴대전화를 업무용과 개인용으로 분리해 쓸 수 있는 ‘투폰·투넘버 서비스’도 지원할 예정이다. 보건실 등 1인실에는 비상벨을, 학부모 상담실에는 폐쇄회로(CC)TV를 설치하겠다.” -정부가 수능 킬러문항을 출제하지 않기로 해 수험생과 가족들이 혼란을 겪고 있다. “킬러문항은 상위권 학생들을 고가의 사교육시장으로 내모는 비교육적 현장을 만들었다. 충북교육청은 담당교사 진학지도 역량 강화 연수, 찾아가는 대입설명회, 맞춤형 컨설팅을 지속 운영하고 대학초청 대입 박람회 등을 준비하고 있다.” -코로나19로 인한 학습결손 문제 해소를 위해 ‘지금은 아이성장 골든타임’을 발표했다. “유아 및 초등학교 저학년 학생의 언어 지연 및 사회성 결여에 대한 심각성을 접하고 2024년까지를 골든타임으로 선포했다. 아이성장 관찰리스트와 교사와 학부모 역량 강화 프로그램을 개발 중이다. 아이성장 책임유치원과 아이성장 책임학교가 시범 운영될 예정이다.” -몸활동 프로그램 효과는. “코로나19로 학생들의 신체 활동 위축이 지속된다. 체력 회복 및 사회성 함양을 위해 몸활동 프로그램을 마련했다. 우선 정규 교육과정 시작 전 또는 틈새 시간에 스포츠를 통해 신체를 향상시킬 예정이다. 이를 통해 인성과 학교생활 적응력 향상도 기대된다.” -여전히 학교폭력 문제가 심각하다. “교과 및 체험활동 시간에 어울림프로그램을 편성하고 학교폭력 예방교육주간도 운영하고 있다. 원스톱 지원단을 구성해 전문성 및 신뢰성을 회복하고 있다. 가해·피해 학생, 학부모 간 갈등 조정 지원과 학교폭력 재발 방지 등을 위해 관계 회복 프로그램도 마련했다.” -1호 공약 ‘다채움’이 다음달 시범 개통한다. “다채움은 기초학습, 학력평가, 진로 등 학생성장을 다차원으로 지원하는 충북형 교수·학습 통합 플랫폼이다. 진단해 학생의 강점과 보완점을 분석하고 개인별 학습이력과 포트폴리오 관리로 학생성장을 돕는다. 정식 개통은 내년 3월이 목표다.” -학교급식 종사자들의 근로환경이 열악하다. “2025년까지 자체 조리학교 436개교의 환기시설 개선을 완료할 예정이다. 다양한 조리기구 보급으로 유해가스, 화재, 화상 등의 위험을 최소화하고 있다. 조리실 위험성 평가도 매년 한다. 근골격계질환 예방상담도 지원한다.” -아침 간편식 제공 사업을 추진한다. “아침이 필요하고, 원하는 학생들에게 간단하게 먹을 수 있는 음식을 제공하는 것이다. 간편식은 점심에 영향을 미치지 않으면서 영양적으로도 풍부하게 구성할 것이다. 안정적인 학교급식 운영을 위해 이와 별개로 진행할 예정이다.”

서울시립대학교는 폐 질환 독성물질 실시간 모니터링 모델 ‘실시간 세포 반응 모니터링이 가능한 폐 모방 다기능성 세포 배양 스캐폴드’가 세계적 학술지 표지논문에 게재됐다고 21일 밝혔다. 서울시립대에 따르면 최인희 서울시립대 생명과학과 교수와 박정태 건국대 화학공학부 공동연구팀이 개발한 이 모델은 실생활에서 폐에 노출될 수 있는 다양한 독성물질에 대한 세포 반응을 실시간으로 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 폐 질환의 진단, 치료, 약물 개발에 활용할 수 있다. 해당 연구는 두 연구 그룹에서 각각 수행하고 있는 연구재단 중견연구과제의 지원으로 추진됐다. 연구 성과는 재료과학 분야 권위 있는 국제 학술지인 ‘Advanced Science’(IF: 15.1)지 최신호(8월 15일자)의 표지논문으로 게재됐다. 서울시립대 최인희(공동 교신) 생명과학과 교수가 이끄는 연구팀은 엄성현(공동 1저자) 생명과학과 석사과정, 건국대 박정태(공동 교신) 화학공학부 교수, 이소연(공동 1저자) 석사과정과 함께 폐 질환의 근본적인 이해와 치료 방법의 개선을 위한 세포배양 스캐폴드를 개발하는 연구를 진행했다. 연구진은 폐를 이루는 폐포의 크기와 유사한 다공성 구조에 광학 특성이 우수한 금 나노입자와 전기화학적 특성이 우수한 금속유기골격체(이하 MOF)를 도입해 생체 내와 유사한 3차원 세포배양 조건에서 세포의 반응을 다양한 광학적, 전기화학적 분석법을 활용해 실시간 모니터링할 수 있음을 보였다. 이번 연구에서 개발된 스캐폴드는 금 나노입자의 우수한 광학 특성과 신호 증폭 원리를 이용해 복잡한 전처리 없이 비표지 분광 신호를 통해 다양한 바이오마커와 활성산소 등의 세포 반응 물질을 모니터링할 수 있도록 개발됐다. 또한 MOF의 뛰어난 전기화학적 활성을 이용해 산화환원반응에 의한 전기적 신호의 변화를 측정함으로써 세포의 산화스트레스를 즉각 모니터링할 수 있도록 설계됐다.

18일(현지시간) ‘한미일 캠프 데이비드 정상회의’는 3국 협력의 새 시대를 여는 출발점이자 동아시아 안보 지형에도 영향을 미칠 것으로 보인다. 한미일은 이번 회의를 통해 3국의 지속적인 공조를 위한 제도적 토대를 마련했다. 아울러 역내외 위협에 공동 대응한다는 ‘공약’을 채택함으로써 사실상 동맹에 가까운 협력 관계로 향하는 첫발을 뗐다. ◇ 3국 협력 핵심 골격 완성 세 나라 정상은 ‘한미일 간 협의에 대한 공약’(Commitment to Consult) 결과 문서를 채택하고 ‘공동의 지역적 도전과 도발, 위협에 대한 대응 조율을 위한 신속한 협의’에 합의했다. 5개 문장에 불과한 문서이지만, 한미일 협력의 성격을 근본적으로 바꿀 수 있다는 분석도 나온다. 한미일이 그 동안 집중해 왔던 대북 공조를 넘어, 역내외 여러 위협에 즉각적으로 공동 대응할 수 있는 길이 열렸다는 점에서다. 미중 패권 대결이 고조되는 인도·태평양 지역의 안보 지형에 영향을 미치는 단초가 될 수 있다. 이번 회의를 계기로 3국 협력의 핵심 골격을 갖췄다. ‘캠프 데이비드 정신’(Spirit of Camp David)으로 명명된 공동성명에서 정상뿐 아니라 외교장관, 국방장관, 상무·산업장관, 국가안보실장 협의를 매년 한 차례 이상 하겠다는 방침을 밝혔으며 한미일 재무장관 회의도 출범시키기로 했다. 한미일은 ‘동맹’과 견주는 해석에는 선을 그으면서도, 안보를 중심으로 초밀착하는 모습이다. 3국 협력 지침을 담은 ‘캠프 데이비드 원칙’(Camp David Principles)에서 “무엇보다 우리는 대한민국, 미국, 일본이 하나가 될 때 더 강하며, 인도·태평양 지역이 더 강하다는 것을 인식한다”고 밝혔다. 한미일 협력체가 쿼드(QUAD, 미국·인도·일본·오스트레일리아)나 오커스(AUKUS, 미국·영국·호주) 등 역내 미 주도의 다른 소다자 협력체보다 더 존재감을 키울 것이라는 전망도 나온다. ◇ ‘北 사이버범죄’ 대응 공고화…中 압박 한미일은 이번 회의를 기점으로 대북 공조를 공고히 하기로 했다. 범정부 차원의 ‘북한 사이버 실무그룹’ 출범을 통해 핵·미사일 개발 자금원으로 꼽히는 사이버 범죄에 대한 고삐를 한층 더 죄겠다는 데 동의했다. 북의 도발에 대응하는 차원의 훈련뿐만 아니라 연간 계획에 따라 ‘3자 군사훈련’을 강화하고, 북한 미사일 경보정보 공유 시스템의 연내 가동에도 합의했다. 윤석열 정부가 집중적으로 제기해온 북한 인권 문제의 개선을 위해 한미일 고위급 차원의 협력 강화 의지를 표명한 것도 눈에 띈다. 세 정상은 중국을 직접 거명하며 강한 어조로 압박했다. 공동성명에서 “우리는 역내 평화와 번영을 약화시키는 규칙 기반 국제질서에 부합하지 않는 행동에 대한 우려를 공유한다”며 곧바로 중국의 ‘불법적 해상 영유권 주장’ 등을 언급한 것은 이례적이다. 최근 미중 고위급 대화를 본격 재개, 정면충돌을 막기 위한 관리 국면으로 접어든 만큼 이번 한미일 정상회의에서도 중국 관련 언급에 수위 조절이 있을 것으로 예상됐던 것과 차이가 있어 보인다. 대통령실 관계자도 출국 전 기자들과 만나 “(결과 문서에) 중국을 직접적으로 명시해 한미일이 (중국을) 적대시한다든지 중국 때문에 이런 행동을 한다든지 표현은 들어가지 않을 것으로 예상한다”고 밝힌 바 있다. ‘한미일 인도·태평양 대화’ 출범 및 연례화, ‘한미일 해양안보 협력 프레임워크 출범’ 등 각종 합의 사항은 인태 지역에서 중국을 견제하려는 미국과 보조를 맞추는 것으로 읽힌다. 한미일은 이 밖에 공급망, 첨단기술, 국제표준 , 금융 등 경제안보와 관련해 다방면에서 협력과 공조를 지속하는 데 합의했다. 지난해 11월 프놈펜 성명을 토대로 출범한 한미일 국가안전보장회의(NSC) 간 경제안보대화를 더욱 내실있게 운용한다는 뜻이다. 내년 초 ‘한미일 글로벌 리더십 청년 서밋’ 한국 개최 등 청년과 여성을 중심으로 한 인적교류 강화에도 뜻을 함께 했다.

음식물쓰레기를 먹어 치우며 고품질 동물용 사료 등으로 판매되는 ‘아프리카동애등에’ 유충을 대량 사육하기 위한 연구가 진행되고 있다. 16일 충남도 농업기술원(농기원) 산업곤충연구소에 따르면 동애등에는 알에서 유충(애벌레), 번데기, 성충으로 변하는 완전변태 파리목 곤충으로, 해충으로 분류되지 않는다. 특히 동애등에 애벌레는 강력한 소화력을 바탕으로 음식물쓰레기나 가축분뇨 등을 섭취해 분해한다. 애벌레가 번데기로 변하기 전 15일 동안 섭취·분해하는 음식물쓰레기 등 유기성 폐기물 먹이원 양은 2~3g이다. 동애등에 암컷 성충 한 마리가 1000개의 알을 낳는 점을 고려하면, 동애등에 암수 한쌍이 약 보름 동안 2~3㎏의 음식물쓰레기를 처리하는 셈이다. 음식물쓰레기 7㎏에 동애등에 애벌레 5000마리를 투입하면, 3~5일 만에 음식물쓰레기 부피가 58%, 무게는 30%가량 감소한다. 동애등에 애벌레가 분해하는 음식물쓰레기는 비료 원료로도 활용할 수 있다. 또 동애등에 번데기 성분은 단백질 42%, 지방 35% 등으로 가축과 어류 사료 원료나 첨가물로 가공이 가능하다. 실제 국내 곤충 사료업체는 동애등에 유충과 번데기로 반려동물 사료와 영양제, 산란계 사료 등을 생산해 판매하고 있다. 음식물쓰레기 악취 민원에 생산 제한…기술 개발 나서 국내 동애등에 애벌레 사육 농가는 223곳으로, 충남에 18%(40곳)가 있다. 그러나 충남지역 생산액은 3억 1000만원으로 전국(109억원)의 2.8%에 불과한 상황이다. 생산이 제한적인 이유는 동애등에가 먹는 음식물쓰레기로 인한 악취 민원이 발생하기 때문이다. 이런 문제를 해결하기 위해 농기원 산업곤충연구소는 지난해부터 아메리카동애등에 사육을 위한 대체 먹이원 개발과 대량 사육 환경을 찾는 연구를 하고 있다. 이를 통해 떡이나 면류, 빵 부산물 등에서 악취를 줄이면서 생육은 높이는 농업부산물 비율과 밀도를 찾았다. 동애등에 애벌레의 생육 촉진 첨가물도 개발해 특허 출원했으며, 올해는 수분조절제로 톱밥 대신에 커피 찌꺼기를 활용해 농가 경영비를 절감하고 악취를 줄이는 기술 개발에 나섰다. 내년에는 민간업체와 대량 사육을 위한 환경 개선 연구도 공동으로 추진할 계획이다. 한국인 산업곤충연구소 연구사는 “동애등에는 유기성 폐기물 처리, 고품질 동물사료·퇴비 원료 생산 등 1석 3조의 효과가 있는 익충”이라면서 “소고기 1㎏을 얻는 과정에서 25.6㎏의 온실가스가 배출되는 반면 같은 무게의 동애등에 단백질 생산에는 온실가스가 0.15㎏에 불과해 기후 위기 시대에도 적합하다”고 설명했다. 동애등에 사체로 바이오플라스틱 만들기도 미국 텍사스 A&M대학 캐런 울리 교수팀은 지난 14일 샌프란시스코에서 열린 화학회 가을회의(ACS Fall 2023)에서 동물 사료 등으로 기르는 동애등에의 성충 사체에서 추출한 화학 물질로 바이오플라스틱을 만들었다고 밝혔다. 이들은 많은 단백질과 영양 성분이 들어 있는 유충이 동물 사료로 쓰이고, 음식물 쓰레기 등을 분해하는 데 활용되는 동애등에의 성충이 번식기 후 그대로 버려진다는 점에 주목했다. 연구팀은 죽은 동애등에의 주요 성분이 곤충이나 갑각류의 딱딱한 외골격을 이루는 키틴이라는 것을 확인하고, 새우와 게 껍데기 등에서 키틴을 뽑아내는 기술을 적용해 동애등에 사체에서 키틴을 추출, 정제했다. 이어 정제된 파리 키틴에서 아세틸기(acetyl group)를 떼어내 키토산(chitosan)으로 전환한 다음, 기능성 그룹을 붙이고 교차결합을 형성시켜 흡수력이 뛰어난 하이드로겔 형태의 바이오플라스틱을 만들었다. 분석 결과 합성된 바이오플라스틱은 자기 무게의 47배에 달하는 물을 빨아들여 저장할 수 있을 정도로 흡수력이 뛰어난 것으로 나타났다. 울리 교수는 “동애등에 사체 물질로 만든 바이오플라스틱은 폐기하면 완전 분해되거나 소화되기 때문에 현재의 플라스틱 오염 같은 문제는 일으키지 않는다”면서 “이는 지속 가능한 순환경제 개념과 일치하는 것”이라고 말했다.

마지막 빙하기가 끝날 무렵인 1만 2000년 전 북미 대륙에는 지금은 사라진 거대한 동물들이 살고 있었다. 이 시대를 상징하는 대형 동물인 털매머드나 거대한 칼날 같은 이빨을 지닌 검치 호랑이 이외에도 지금의 늑대보다 더 거대한 개과 동물인 다이어 울프 같은 대형 포식자가 북미 대륙에 막 도착한 인류와 함께 공존했다. 당시 멸종한 대형 포유류들은 상당히 최근에 멸종했기 때문에 온전한 골격 화석이 다수 발굴됐다. 특히 로스앤젤레스 행콕 파크에 있는 타르 웅덩이인 라 브리어 타르 핏(La Brea Tar Pit)에는 수많은 신생대 동물이 빠진 후 골격에 손상 없이 완전한 상태로 보존되어 과학자들을 위한 타임캡슐 역할을 하고 있다. 스웨덴 에비덴시아 아카데미의 휴고 쉬모켈이 이끄는 연구팀은 검치 호랑이의 대표종인 스밀로돈 페이탈리스(학명·Smilodon fatalis)와 다이어 울프(학명·Aenocyon dirus) 화석 여러 개를 분석해 관절 상태를 연구했다. 연구팀은 이 화석에서 골연골증(osteochondrosis dissecans)의 증거를 다수 찾아냈다. 골연골증은 주로 성장이 빠른 대형견에서 발생하는 질병으로 연골의 비정상적인 성장으로 인해 뼈와 관절에 장애가 생기는 질병이다. 골연골증은 일반적으로 근친 교배를 하지 않는 자연 상태에서는 드물게 관찰되는 질병이나 라 브리어 타르 핏에서 나온 뼈에서는 7%까지 높은 빈도로 관찰됐다. 종종 원시인과 싸우는 야수로 묘사되는 당대 최상의 포식자들이 의외로 관절이 나빴던 것이다. 다만 이것이 성장이 빠른 대형 포식자였던 검치 호랑이나 다이어 울프가 일반적으로 겪었던 문제인지 아니면 멸종에 가까운 상태에서 근친 교배가 많아지면서 생긴 문제인지는 확실치 않다. 연구팀은 확실한 답을 얻기 위해서는 다른 지역과 시대의 골격 화석도 분석할 필요가 있다고 보고 연구를 계속하고 있다.  

고생대의 첫 번째 시기인 캄브리아기(5억 4100만 년 전~4억 8540만 년 전)에는 지금까지 보지 못했던 온갖 기괴한 생물들이 한꺼번에 등장했다. 이 시기에 수많은 생명체가 등장했다가 사라졌는데, 이 가운데 후손을 남긴 그룹들은 현생 동물들의 조상이 됐다. 이 시기를 주름잡았던 지구 역사상 최초의 최상위 포식자는 이상한 새우라는 뜻의 아노말로카리스다. 이상한 새우라고 생각한 이유는 처음에는 새우처럼 생긴 입 앞의 부속지 한 쌍 때문이다. 하지만 나중에 전체 화석이 발굴되고 나서야 새우와는 외형이 전혀 다르다는 점이 밝혀졌다. 아노말로카리스는 둥근 입과 큰 눈을 지닌 포식자로 몸통 옆에는 날개 같은 큰 부속지가 있어 바닷속을 빠르게 헤엄칠 수 있었다. 몸길이는 60㎝ 정도로 지금 기준으로는 작지만, 5억 년 전에는 생물들이 대부분 수㎝에 불과했기 때문에 이 시기 아노말로카리스의 권좌를 넘볼 수 있는 경쟁자는 없었다. 과학자들은 당시 삼엽충의 화석에서 단단한 외골격의 일부가 부서진 화석을 발견하고 아노말로카리스가 먹고 남긴 흔적이라고 생각했다. 원형으로 닫히는 입과 상처 부위가 어느 정도 들어 맞았기 때문이다. 하지만 일부 과학자들은 아노말로카리스의 이빨이 삼엽충의 단단한 껍데기를 부술 정도로 튼튼하지 않다는 반론을 제기했다.미국 자연사 박물관 고생물학자인 러셀 빅넬이 이끄는 연구팀은 박물관에 보관 중인 5억 800만 년 전 아노말로카리스 카나덴시스(Anomalocaris canadensis)의 가장 완벽한 화석 표본을 3D 모델로 복원해 아노말로카리스가 어떻게 사냥했는지 분석했다. 예를 들어 연구팀은 아노말로카리스가 상대적으로 무는 힘이 약한 입 대신 긴 부속지를 이용해 먹이를 부술 수 있는지도 검증했다. 그 결과 모두 부정적인 결과를 얻었다. 어떤 경우를 가정해도 아노말로카리스가 삼엽충의 단단한 외골격을 부수고 한 끼 식사를 해결할 순 없었다. 연구팀은 과거 이빨 자국으로 생각되던 삼엽충의 손상 부위는 아노말로카리스가 아닌 다른 자연적인 이유에 의한 것으로 해석했다. 물론 그렇다고 아노말로카리스가 굶고 살진 않았다. 연구팀은 아노말로카리스가 빠른 속도와 긴 부속지를 이용해 헤엄치는 부드러운 먹이를 사냥하는 데 뛰어났을 것으로 보고 있다. 이 경우 흔적 화석이 남지 않아 무슨 생물을 먹었는지는 알기 힘들지만, 캄브리아기 바다에는 몸이 부드럽고 작은 생물들이 가득해 굶을 걱정은 없었다. 이번 연구는 삼엽충의 단단한 외골격이 매우 성공적인 방어 수단이라는 점을 보여준다. 동시에 아노말로카리스 역시 모든 생물체를 다 잡아먹는 무시무시한 포식자가 아니라 자신만의 사냥법과 선호하는 먹이가 있는 생태계의 구성원이라는 사실을 보여준다. 오늘날 생태계와 마찬가지로 5억 년 전 생태계 역시 다양한 생존 방식을 지닌 수많은 생명체가 서로 공존하는 세상이었을 것이다.