도마뱀이나 도롱뇽은 꼬리를 잡히면 끊어버리고 어느새 달아난다. 초등학교 과학수업시간에 편형동물인 플라나리아의 꼬리를 잘라 재생능력을 실험해본 적도 있을 것이다. 이들 몇몇 동물들 이외에는 재생능력이 없는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 의과학자들이 사람에게도 도롱뇽 같은 재생능력이 있음을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 듀크대 의대 분자생리학 연구소, 정형외과, 약학과, 스웨덴 룬드대 임상과학과 공동연구팀은 사람의 관절에 있는 흔히 물렁뼈라고 하는 연골에 도룡뇽이나 제브라피쉬 같은 동물들이 사용하는 것과 같은 유사한 과정을 통해 스스로 치유할 수 있는 재생능력이 있다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 10일자에 실렸다. 연구팀은 인체 조직에서 새로 생성된 단백질과 오래된 단백질에 대해 질량 분광법으로 단백질의 나이는 물론 재생능력을 분석했다. 그 결과 신체 위치에 따라 연골의 나이나 재생능력에 차이가 있다는 사실을 확인했다. 발목 부위의 연골 나이가 가장 어리고 그 다음은 무릎, 엉덩이 부위 연골은 사람으로 치면 노년에 해당될 정도로 오래되고 재생능력이 사실상 없는 것으로 조사됐다. 이 때문에 발목 부위가 다쳤을 때보다 엉덩이 부분이 다쳤을 때 치료시간이 더 오래걸린다는 설명이다. 연구팀에 따르면 신체 중심부에서 멀리 떨어진 부분인 손목, 발목 같은 부위의 연골 재생능력이 더 우수하다. 연구팀은 연골 재생과정에서 마이크로RNA가 중요한 역할을 한다는 사실도 확인했다. 실제로 마이크로RNA는 도룡룡이나 제브라피쉬, 도마뱀 같은 재생능력이 우수한 동물에게서 활발하게 작동한다. 이 때문에 연골에 위치한 마이크로RNA를 활용하면 관절 질환을 예방하거나 진행속도를 늦추고 치료도 가능할 것으로 보고 있다. 버지니아 클라우스 듀크대 의대 교수는 “이번 연구는 사람의 인체에도 도마뱀과 같은 재생능력이 있으며 그에 대한 새로운 메커니즘을 밝혀냄으로써 기계적으로 말하자면 인체를 수리하는 새로운 접근법을 제공할 수 있을 것”이라며 “이번 발견으로 전 세계적으로 가장 많은 관절 장애로 꼽히는 관절염은 물론 골다공증도 완치가 가능해질 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공자의 제자 중 뛰어난 70명 중 하나이자 증자는 공자 사후 가장 충실한 공자사상의 계승자로 꼽힌다. 증자는 약속을 중시했는데 ‘한비자’에 재미있는 일화가 있다. 하루는 증자의 아내가 장을 보러 나섰는데 어린 아들이 따라 나서겠다고 떼를 쓰자 증자의 부인은 “집에서 착하게 있으면 시장 다녀와서 돼지를 잡아서 맛있는 반찬해줄께”라고 하고 나섰다. 아들이 울음을 그치고 부인은 시장에 다녀왔는데 증자가 마당에서 돼지를 잡고 있어 깜짝 놀라 왜 돼지를 잡냐고 소리를 질렀다. 이에 증자는 “아무리 아이라고 거짓말을 해서는 안되오, 아이는 부모가 하는대로 따라 배우는 법인데 약속을 지키지 않으면 아이가 뭘 배우겠소”라고 이야기하며 태연히 돼지를 잡았다. 약속의 중요성을 드러내는 사례이지만 아동심리학에 있어서도 중요한 함의를 갖는다. 요즘도 많은 부모들은 어린 아이들에게 “얌전히 굴지 않으면 저쪽 무섭게 생긴 아저씨가 혼낼거야”라든지 “말 잘들으면 오늘 말고 다음번에 꼭 사줄께”같은 부모들의 악의 없는 ‘하얀 거짓말’을 한다. 아동심리학자와 실험심리학자들은 증자의 부인처럼 이런 악의없는 거짓말이 아이에게 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 싱가포르 난양공대 사회과학대 실험심리학과, 캐나다 토론토대 아동학연구소, 미국 캘리포니아 샌디에고대 심리학과, 중국 절강사범대 심리학과 공동연구팀은 거짓말을 자주하는 부모들에게서 자란 아이들은 성인이 된 뒤 거짓말을 더 쉽게 하고 충동적이고 이기적인 삶을 살기 쉽게 된다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 실험심리학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 익스페리먼털 차일드 사이컬로지’(실험아동심리학 저널)에 실렸다. 연구팀은 싱가폴에 거주하는 성인남녀 379명을 대상으로 4가지의 설문조사를 실시했다. 부모의 양육방식, 어린 시절 부모가 거짓말을 했는지, 했다면 어떤 거짓말을 얼마나 자주했는지, 그리고 현재 자신이 부모나 다른 사람들에게 하는 거짓말의 빈도에 대한 것인데 우선 첫 번째 설문지는 “빨리 먹지 않으면 놓고 갈거야”라든지 “오늘은 지갑을 안 가져왔으니까 다른 날 돈을 가져와서 사줄께” 같이 식습관이나 용돈지급, 돈의 사용법에 대해 부모들이 어떤 거짓말을 했는지 묻는 것이었다. 두 번째 설문지는 성인이 된 현재 부모에게 거짓말을 하는 비율, 세 번째와 네 번째 설문조사는 일반적인 심리검사 문항지였다.분석 결과 부모가 자신들에게 거짓말을 많이 했다고 답변한 사람들은 성인이 된 뒤 부모나 다른 사람에게 거짓말을 하는 비율이 높았으며 대인관계나 다른 사회적 문제에 부딪쳤을 때 어려움을 겪는 경우가 많다고 답했다. 이렇게 어려서부터 부모에게 거짓말을 듣고 자란 사람들은 수치심과 죄책감을 쉽게 느끼며 그럼에도 불구하고 이기적이며 타인을 이용하려는 행동을 하는 경향이 강하다고 연구팀은 설명했다. 또 부모와 자녀간의 신뢰감이나 연대감이 취약한 것으로도 조사됐다. 페이페이 세토 싱가포르 난양공대 교수(심리학)는 “부모들이 아이들에게 거짓말을 하는 것은 아이들의 행동을 이끌어 낼 수 있는 가장 쉽고 빠른 방법이기 때문”이라면서도 “‘정직은 삶의 가장 중요한 덕목’이라고 가르치면서 다른 한편으로는 거짓말로 양육을 하는 것은 아이들에게 무의식적으로 부정직함을 조장하고 사회나 타인에 대한 신뢰감을 잃게 만들 수 있다”고 지적했다. 세토 교수는 “부모들이 당장은 답답하고 힘들더라도 자녀들의 감정을 이해하고 적절히 대응하는 것이 아이들의 문제해결능력을 키워주고 건강한 행동을 만들어주는 한편 부모들과 관계도 긍정적으로 만들어 줄 수 있을 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근들어 1인 가구가 늘면서 반려견이나 반려묘 등 반려동물을 키우는 사람들이 늘고 있다. 실제 한 조사에 따르면 국내에서 반려동물을 키우는 인구는 1000만명 수준이며 4가구 중 1가구는 반려견을 키우고 있다. 반려동물을 키우면 외부에서 받은 대인관계에 대한 스트레스나 우울감 같은 심리적, 정서적 문제 해결에 도움이 되기도 한다. 그런데 반려동물, 특히 반려견을 키우는 것이 심리적 도움 뿐만 아니라 신체적 건강 뿐만 아니라 장수에도 도움이 될 수 있다는 재미있는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 스웨덴 웁살라대 의대 분자역학실험실, 외과 및 정형외과, 스웨덴 농업과학대 수의학과, 미국 스탠포드대 의대 당뇨연구센터, 심혈관연구소 공동연구팀은 반려견을 키우는 것이 심장마비와 뇌졸중 발병 가능성을 낮출 수 있다고 10일 밝혔다. 뿐만 아니라 이미 심장마비나 뇌졸중을 앓았더라도 반려견을 키운다면 더 오래 살 수 있다는 연구결과도 내놨다. 이 같은 연구결과들은 의학 분야 국제학술지 ‘서큘레이션 : 카디오바스큘러 퀄러티 앤드 아웃컴스’ 8일자에 실렸다. 연구팀은 스웨덴 국립환자등록부 기록을 활용해 2001년 1월부터 2012년 12월까지 심장마비나 뇌졸중이 발생한 40~85세의 남녀 중 18만 1696명을 대상으로 반려견을 키우고 있는지 여부, 조사 기간 중 사망했다면 사망 원인은 무엇인지, 수명은 어느 정도인지를 비교분석했다. 또 연구팀은 반려견을 키우는지 여부와 사망률을 비교하거나 반려견 소유여부에 따른 심혈관 질환 발병률을 비교한 대표적인 10개의 기존 연구를 바탕으로 연구에 포함된 380만명의 환자 데이터를 모두 검토했다. 그 결과 반려견을 키우는 사람은 그렇지 않은 사람보다 전반적인 사망 위험이 24% 정도 줄어든 것이 확인됐으며 심장마비 이후 사망률도 65%, 뇌졸중과 같은 심혈관 질환 발병 이후 사망위험도 31% 정도 줄어든 것으로 나타났다. 이는 반려견을 키우면서 사람이 정서적으로 안정되는 동시에 반려견의 운동을 위해서는 사람이 함께 움직여야 하기 때문에 운동량이 반려견을 키우지 않는 사람보다 평균적으로 늘어나기 때문으로 연구팀은 설명했다. 캐롤라인 크래이머 캐나다 토론토대 교수는 “이번 연구결과는 반려견을 키우는 사람들은 신체적 활동 증가에 따라 혈압이 낮아지고 혈중 콜레스테롤이 개선된다는 기존 연구결과와 부합하는 것”이라며 “개를 키우는 것 자체가 수명연장 효과를 가져온다기 보다는 반려견이 매개가 돼 평소 부족한 운동량을 늘림으로써 심혈관계의 부담을 줄여주기 때문으로 봐야한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 오랜 꿈 중 하나는 미래의 일을 사전에 파악하는 것이다. 거북이 등껍질에 칼자국을 내 벌어지는 형태나 신탁을 통해 전쟁의 승패, 국가의 길흉화복을 읽으려는 것도, 그리고 미래와 과거를 오가며 현재를 바꿀 수 있는 가상의 기계 ‘타임머신’을 꿈꾸는 이유도 그 때문이다. 영화 ‘마이너리티 리포트’는 범죄 발생을 사전에 파악해 원인을 제거하면 ‘범죄 없는 도시’라는 유토피아를 만들 수 있을 것이라는 ‘미래 예측’에 대한 상상력의 끝을 보여주고 있다. 과학기술의 발달로 태풍이나 폭염, 혹한 같은 날씨 변화는 일정부분 예측이 가능하지만 지진은 지금도 그야말로 예측 불가의 영역으로 남아있다. 또 사람이 가장 큰 변수로 작용하는 테러리즘도 예측이 쉽지 않기는 마찬가지이다. 최근 과학자들이 지진과 테러라는 예측 불가의 영역에 도전장을 내 관심을 끌고 있다. 스위스 취리히연방공과대(ETH Zurich)의 연방지진정보국(SED) 연구진은 지진학에서 주로 쓰는 ‘구텐베르크-리히터 법칙’으로 특정 지역에서 큰 지진이 일어난 뒤 발생하는 여진의 횟수로 또 다른 큰 지진의 발생 가능성을 예측할 수 있는 방법을 찾아내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10일자에 발표했다. 연구팀은 이번에 개발한 방법으로 교통신호등처럼 큰 지진 발생 가능성을 빨간색(확실), 노란색(주시), 녹색(안전)으로 경고하는 방법도 고안해 피해지역 주민들과 정부, 지방정부 등이 신속하게 대응할 수 있도록 했다는 점에 특히 주목받고 있다.연구팀은 2016년 4월에 발생한 일본 구마모토 지진(규모 7.3)과 8월 이탈리아 아마트리체-노르시아 지진(규모 6.6)을 대상으로 구텐베르크-리히터 법칙 속 b값(여진의 빈도)을 분석했다. 이들 지역에서 b값은 1.2~1.3 정도로 나타나는데 큰 지진이 발생하고 나면 b값이 커진다. 여진의 발생 빈도수가 높아진다는 의미이다. 그런데 큰 지진이 발생한 뒤 b값이 오히려 비정상적으로 작아지는 경우, 즉 여진 발생 빈도가 줄어드는 경우는 뒤이어 큰 지진이 발생할 수 있음을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 여진이 갑자기 줄어드는 것은 단층끼리 꽉 맞물려 있기 때문인데 이는 지각이 안정된 상태라는 것이 아니라 더 큰 지진을 발생시킬 수 있는 응력이 쌓이고 있다는 의미이다. 연구팀은 큰 지진이 발생한 다음 b값이 평균보다 10% 이상인 경우는 큰 지진이 추가로 발생할 가능성이 낮은 안전한 상태(녹색)라고 볼 수 있지만 평균값보다 5% 정도 낮아지는 경우는 주시해야 하는 상황(노란색)이며 평균값 이하 10%로 나타날 경우는 큰 지진이 일어날 확률이 매우 높은 빨간색 상태라고 봐야 한다는 ‘지진 신호시스템’을 제시했다. 홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 “SED 연구팀의 아이디어는 과학계에서 이미 어느 정도 알려져 있지만 이미 큰 지진이 발생한 지역의 시민들에게 또 다른 큰 지진이 발생할 가능성을 신속하게 알려줄 수 있다는 측면에서 가치 있는 연구”라고 평가했다. 한편 미국 노스웨스턴대 복잡계연구소, 켈로그경영대학원 소속 수학자들로 구성된 공동연구팀은 메릴랜드대에서 운영하는 ‘국제 테러리즘 데이터베이스’(GTD)와 랜드연구소의 ‘국제 테러리즘 랜드 데이터베이스’(RDWTI)를 바탕으로 테러조직의 성장 가능성과 테러의 규모 및 강도를 사전에 판단할 수 있는 ‘테러 조기경보 모델’을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 8일자에 실렸다.GTD에 따르면 2000~2015년 매년 61개의 새로운 테러집단이 생겨나 전 세계적으로 테러 공격이 20세기 말과 비교해 약 800% 늘었다. 연구팀은 알카에다, 이슬람국가(IS)처럼 잘 알려진 테러집단은 물론 인도 아삼지역 통일해방전선, 소말리아 알샤바브, 필리핀 모로 이슬람해방전선까지 1970년부터 2014년 사이에 전 세계에서 운영된 모든 테러집단을 대상으로 이들이 초기에 벌인 테러사건 10건만으로 앞으로 벌일 테러 규모나 치명성을 예측하는 모델을 만들었다. 분석 결과 미래에도 가장 위협적이고 공격적이며 파괴력이 큰 테러를 저지를 가능성이 높은 집단은 미국 도널드 트럼프 대통령이 완전히 격퇴했다고 주장한 IS로 밝혀졌다. 브라이언 우지 켈로그경영대학원 교수는 “이번 모델은 현재는 소규모이고 보잘것없지만 파괴력 큰 집단으로 커질 수 있는 조직을 사전에 파악해 대응함으로써 미래에 많은 비용과 노력을 투자하지 않아도 되도록 해줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을이 깊어지면서 거리는 이제 곧 울긋불긋 낙엽들이 거리를 가득 채우게 될 것입니다. 낙엽이 지는 가을이 되면 코트 깃을 세우고 무작정 걷고 싶어하는 ‘추남’(秋男)들도 늘어납니다. 과학자들은 남자들이 가을을 타는 것은 일조량 감소로 인한 호르몬 불균형 때문에 나타나는 일종의 계절성 우울증, 또는 계절성 기분 장애로 판단합니다. 이런 계절성 우울증은 보통 계절이 바뀌면 회복됩니다. 우울증은 그렇지 않습니다. 우울증을 ‘마음의 감기’라고 부르며 감기처럼 누구나 한 번쯤 겪는 심리적 상태로 생각됐던 때가 있습니다. 그러나 심한 우울증 때문에 극단적 선택을 하는 경우가 늘어나면서 우울증에 대한 경각심이 높아졌습니다. 뇌과학자, 심리학자, 의학자들이 우울증의 근본 원인과 우울증 예방법을 찾는 이유도 이 때문입니다. 이런 가운데 호주 맥쿼리대 실험심리학과, 의과학과, 시드니통합병원, 시드니 쿠퍼스트리트클리닉 공동연구팀은 과일과 채소, 생선 중심의 식사가 단기적으로 우울증을 획기적으로 줄이는 데 도움이 된다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10일자에 발표했습니다. 연구팀은 호주에 거주하는 17~35세 남녀 중 ‘우울, 불안, 스트레스 척도-21’(DASS-21) 진단에서 중상 수준의 우울증을 앓고 있는 76명을 무작위로 선발했습니다. 연구팀은 이들을 두 개의 집단으로 나눈 뒤 3주 동안 한 그룹은 식습관 개선을 위한 교육을 실시하고 채소, 과일, 생선 중심의 건강식만 먹도록 했고 다른 그룹은 평소 식단을 그대로 유지하도록 했습니다. 연구팀은 식습관 실험 전후에 DASS-21과 학습능력, 기억력을 측정했습니다. 그 결과 채소, 과일, 생선 위주의 식사를 한 사람들 대부분이 DASS-21 점수가 정상 수준으로 떨어졌으며 학습능력과 기억력 점수는 높아진 것으로 확인됐습니다. 반면 평소 식습관을 그대로 유지한 사람들 중에서는 우울증과 불안 점수가 오히려 더 높아진 사람들이 많이 나타났습니다. 또 연구팀은 3개월 후 식습관 개선 집단에 포함됐었던 33명을 추적조사했습니다. 이 중 건강한 식습관을 그대로 유지한 사람들은 7명(21%)에 불과했는데 이들에게서는 우울 증상이 완전히 사라진 것이 관찰됐다고 합니다. 한편 미국 노스캐롤라이나 채플힐대 사회학과, 캐롤라이나 인구센터 공동 연구팀은 청소년기에 긍정적인 가족관계를 유지했던 사람들이 중년이 넘어서까지도 우울증에 쉽게 빠지지 않는다는 연구결과를 발표하기도 했습니다. 이 같은 연구결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 8일자에 실렸습니다. 연구팀은 1만 8185명의 남녀 청소년들이 30대 후반~40대 초반이 될 때까지 장기 추적조사를 했습니다. 그 결과 가족과 많은 시간을 보내고 가족 간 응집력이 강하며 부모와의 갈등이 적었던 가정에서 자란 청소년들은 그렇지 않은 청소년들보다 성인이 된 뒤에도 우울증을 앓을 가능성이 매우 낮은 것으로 나타났습니다. 많은 사람들이 우울증과 무기력감에 빠져 있는 사회는 발전해 나가기 어렵습니다. 아무리 선진국이라도 사회적 분위기가 우울하고 침체돼 있다면 금세 뒤처지게 될 것입니다. 기본적 의식주를 해결하고 건강한 가정을 꾸려 ‘인간적인 삶’을 영위할 수 있도록 돕는 것이 사회 분위기 쇄신은 물론 국가경쟁력 확보를 위해서도 필요한 일이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

인류의 호기심 해결을 위해 머나먼 붉은 땅에서 탐사를 진행 중인 큐리오시티(Curiosity)가 고대 화성에 소금기가 가득한 호수의 흔적을 찾아냈다. 최근 미국 캘리포니아공대(Caltech) 등 공동연구팀은 게일 크레이터 부근을 탐사한 결과 33~37억 년 전 퇴적층에서 황산염(sulfate)이 포함된 침전물을 발견했다는 연구결과를 ’네이처 지구과학'(Nature Geoscience) 최신호에 발표했다. 황산염은 화성에 한 때 물이 흘렀다는 강력한 가능성을 보여주는 것으로 연구팀은 이를 고대 화성에 소금기가 있는 호수가 존재했다는 증거로 파악하고 있다. 곧 33~37억 년 전 화성에 호수가 존재했으나 건조한 환경으로 바뀌면서 물이 증발해 현재에 이르렀다는 추론. 사실 미 항공우주국(NASA)은 지난 2013년에도 큐리오시티의 탐사를 통해 게일 크레이터에 미생물이 살았을 가능성이 있는 고대 담수호의 흔적을 찾아낸 바 있다. 다만 이번 황산염 발견이 의미있는 것은 33~37억 년 전 형성된 퇴적층에서 처음 발견한 것이기 때문이다.연구를 이끈 윌리엄 라핀 박사는 "큐리오시티의 착륙지가 게일 크레이터가 된 것은 이곳이 오래 전 말라버린 호수 바닥이라고 추측했기 때문"이라면서 "왜 화성이 오래 전에 물을 잃고 말라버렸는지 알 수 있는 중요한 단서가 될 것"이라고 설명했다. 　 　 특히 연구팀은 고대 화성의 호수가 남미 고원지대에 위치한 알티플라노의 호수들과 유사했을 것으로 봤다. 산악지대에서 강을 타고 흘러내린 물이 건조한 고원의 호수들을 채우지만 기후에 따라 수심이 얕아지거나 아예 말라버리는 현상이 고대 화성과 비슷했을 것이라는 추측이다. 한편 소형차 만한 크기의 큐리오시티는 화성에 생명체가 있는지 조사하기 위해 지난 2012년 8월 5일 게일 크레이터 부근에 내려앉았다. NASA에 따르면 지난 7년 간 큐리오시티가 여행한 거리는 총 21㎞가 넘는다. 이같은 탐사 과정을 통해 그간 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과거에는 ‘불치병’으로 받아들여졌던 암도 이제는 과학기술이 발전하면서 점점 관리 가능한 질병으로 바뀌고 있다. 그렇지만 관리 가능하고 정복이 눈 앞으로 다가왔다지만 조기 진단을 하지 못하면 여전히 불치병일 수 밖에 없다. 최근 과학자들은 복잡한 영상장치를 사용해 진단하던 암을 비교적 간단하고 저렴하지만 정확하게 진단할 수 있는 방법들을 내놓고 있다. 국내 연구진이 풍선 모양의 봉투에 숨을 불어넣는 것만으로도 손쉽게 폐암을 조기 진단할 수 있는 기술을 내놔 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 복지·의료ICT연구단 진단치료기연구실과 분당서울대병원 흉부외과, 동국대 공동연구팀은 날숨만으로 폐암을 진단할 수 있는 ‘의료용 전자 코’를 개발하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기계공학 및 전자공학 분야 국제학술지 ‘센서 앤드 액츄에이트 B: 화학’에 실렸다. 지난해 기준 한국인 사망원인은 암, 그중 폐암 사망률은 점점 높아지고 있는 상황이다. 그런데 현재 폐암진단을 위해서는 X선 검사나 컴퓨터 단층촬영(CT) 검사를 실시하는데 모두 방사선을 이용하기 때문에 방사선 노출 위험이 있을 뿐만 아니라 CT는 비용 부담이 여전히 높은 편이다. 연구진은 코가 신경세포를 통해 냄새를 맡는 것에 착안했다. 연구진은 사람이 내뱉는 날숨을 통해 폐 속 암세포가 만들어 내는 휘발성유기화합물(VOCs)를 감지하는 센서와 이를 통해 얻은 데이터로 폐암 여부를 판별할 수 있도록 돕는 인공지능 기계학습 알고리즘 기술을 개발한 것이다. 날숨이 들어오면 전자소자를 이용해 사람의 코처럼 냄새를 맡아 전기적 신호로 바꿔 질병유무를 판단해 검진할 수 있는 ‘전자코’를 만들었다. 연구진이 개발한 전자코 시스템은 데스크탑 컴퓨터 크기의 날숨 샘플링부, 금속산화물 화학센서 모듈, 데이터 신호처리부 3개 부분으로 구성돼 있다. 우선 검진 대상자가 풍선처럼 생긴 비닐 키트에 숨을 불어넣으면 여기에 탄소 막대를 넣는다. 탄소막대에는 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분들이 붙게 되고 이것을 전자 코 시스템에 집어넣으면 가스 성분에 따라 전기 저항이 달라지게 된다. 날숨 구성성분 데이터를 알고리즘으로 분석해 폐암 유무를 판별하는 것이다.연구팀은 폐암 환자 37명과 정상인 48명의 날숨을 채취해 200회 이상 분석해 폐암환자의 숨에서만 나타나는 특징을 데이터베이스로 만들었다. 데이터베이스를 기반으로 인공지능이 진단한 폐암환자 여부 진단 정확도는 약 75% 수준으로 임상의사의 진단 정보와 결합하면 폐암환자 판정율은 매우 높아지게 된다. 연구진은 추가 연구를 통해 날숨을 활용해 위암, 대장암 등 다양한 암의 조기진단 기술을 개발할 계획이며 현재는 비만환자의 비만정도와 운동량을 정확하게 판독할 수 있는 ‘웨어러블 전자코 시스템’ 완성을 눈 앞에 두고 있다. 연구팀 관계자는 “이번 기술이 상용화될 경우 저렴하면서도 편리하게 폐암 발병 여부를 검사할 수 있어 국민들의 의료비용 절감은 물론 관련 진단시장 시장경쟁력 확보에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

키성장 건강기능식품 종근당건강 아이커는 동상이몽에 출연 중인 세 아이의 ‘열정아빠’ 윤상현을 새로운 모델로 발탁했다. 10월 중 새롭게 선보일 TV CF에서는 윤상현과 아역 배우 주예림, 그리고 키성장 전문가 이수경 박사가 함께 등장한다. 특히 아이커는 올 하반기부터 키성장 전문가 이수경 박사와 함께 공동연구개발에 착수해 키성장 전문 건강기능식품 브랜드로서의 신뢰도를 더할 예정이다. 이수경 박사는 10년 이상 키성장 관련 연구를 해온 전문가로, 이번 공동연구개발을 통해 아이커는 더욱 전문성 있는 브랜드로 성장할 것이라고 밝혔다. 아이커의 새로운 모델로 활약하게 된 배우 윤상현에 대해 종근당건강 관계자는 “동상이몽에서 세 아이의 열정아빠로 제2의 전성기를 맞고 있는 배우 윤상현씨의 가정적이고 따뜻한 모습이 성장기 자녀를 둔 소비자들의 공감대를 형성할 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다. 주말드라마 최고 시청률을 기록하며 종영한 ‘세상에서 제일 예쁜 내 딸’에서 ‘다빈이’ 역할로 출연한 아역 배우 주예림은 드라마에서 직접 아이커를 마시기도 했다. 주예림이 아이커를 마시는 장면이 방영된 이후 소비자들 사이에서는 “세젤예아이커”, “다빈이아이커”로 불리며 관심을 불러일으켰다. 아이커는 식품의약품안전처에서 어린이 키성장 기능성을 인정받은 황기추출물등 복합물(HT042)를 주원료로 하는 건강기능식품으로 칼슘과 비타민D, 아연을 추가해 업그레이드되면서 성장기 어린이들에게 필요한 영양관리에 더욱 힘을 실었다. 1일 1회 1포 우유에 타서 먹으면 딸기우유맛이 나기 때문에 아이들이 섭취하기에도 용이하다. 한편 아이커는 공식 홈페이지에서 키성장 전문상담사를 통한 1:1 상담 서비스를 제공 중이다. 아이커 관련 문의를 비롯한 키성장 관련 상담이 가능하며 해당 홈페이지에서 아이커 관련 정보를 함께 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

희한하게도 아이들은 남녀 가릴 것 없이 공룡에 열광한다. 한 때 전체 지구를 정복했지만 지금은 흔적도 없이 사라진 공룡을 말이다. 특히 날개를 가진 공룡으로 알려진 ‘익룡’(翼龍)은 특히 아이들이 관심을 갖는 종이다. 사실 익룡은 2억 1500만년 전에 나타나 6500만년 전 공룡과 함께 사라진 동물로 공룡과는 친척관계이지만 공룡이 진화하기 이전에 갈라져 별도로 진화된 파충류이다. 참새만한 크기부터 전투기만큼 큰 익룡까지 다양한 몸집을 갖고 있던 것으로 알려져 있지만 대부분의 생태가 수수께끼로 남아있어 아이들만큼이나 고생물학자들에게는 관심의 대상이 되고 있다. 그런데 최근 호주에서 지금까지 전혀 알려져 있지 않던 익룡의 종(種)이 발견돼 주목받고 있다. 호주 스윈번 공과대 과학공학기술학부, 호주 국립공룡자연사박물관 공동연구팀은 두개골과 날개 일부, 5개의 척추뼈까지 비교적 완벽한 형태의 익룡 화석을 발견하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 리포츠’ 4일자에 발표했다. 사실 익룡은 전 세계 모든 대륙에서 발견되고 있지만 날아다녔기 때문에 뼈가 얇고 속이 비어있어서 화석으로 완벽하게 남아있는 것을 찾아보기 힘들다. 호주에서도 익룡 화석이 발견되기는 했지만 15개 정도의 단편적인 조각들만 있을 뿐이다.연구팀은 호주에서 공룡화석이 많이 발견되는 서부 퀸스랜드에 있는 윈톤지층에서 찾아냈다. ‘페로드라코 렌토니’(Ferrodraco lentoni)라고 이름붙여진 이번 익룡은 중생대 백악기 후기에 해당하는 투로니아조(組)인 9000만~9300만년 전에 살았던 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 페로드라코의 윗턱과 아래턱의 볏, 스파이크 모양의 이빨 같은 머리 모양과 특징에 기초해 세노마눔조(9400만~1억년 전) 말기에 멸종된 것으로 알려진 익룡인 안항구에라에서 갈라진 한 종으로 추정했다. 안항구에라는 브라질, 중국, 영국에서 발견된 익룡 종으로 날개 길이가 4m에 이르지만 몸무게는 10㎏에 불과한 익룡으로 물고기를 주식으로 삼았으며 별명은 ‘오래된 악마’이다. 아델 펜트랜드 스윈번 공과대 연구원은 “페로드라코에게는 작은 앞니를 포함해 이빨의 특성이 안항구에라와 다른 부분이 많아 새로운 종으로 봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대 물리학의 두 기둥은 상대성이론과 양자역학이다. 상대성이론도 만만찮지만 미시세계를 설명하는 양자역학은 상식적으로 이해하기가 쉽지 않다. 독일 물리학자 하이젠베르크가 만든 불확정성 원리에 따르면 미시세계에서는 입자의 위치와 운동량을 모두 정확하게 측정할 수 없다. 하나를 측정하는 동안 다른 하나가 변해 버리기 때문에 입자의 물리적 상태는 확률적으로만 설명할 수 있다는 것이다. 이 때문에 똑같은 양자를 동시에 다른 곳에서 관찰하는 것도 확률적으로 가능한 일이다. 이런 상식 밖의 양자 중첩과 얽힘 현상은 최근 주목받고 있는 양자컴퓨터 개발에 있어서 매우 중요한 원리이다. 오스트리아 빈대, 스위스 바젤대, 독일 카를스루에 공과대, 중국 중산대 공동연구팀은 하나의 원자가 아닌 2000개의 원자로 구성된 복잡한 분자가 양자 중첩현상을 통해 동시에 두 군데서 나타나도록 하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘네이처 물리학’에 실렸다. 연구팀은 기존에 양자 중첩현상 실험에 쓰이던 단일 수소원자 대신 약 2000개의 원자로 만들어져 무게도 2만 5000배가량 무거운 분자를 만들어 양자 중첩현상 실험을 했다. 거대 분자가 동시에 두 군데서 나타나는지 관측하기 위해서 물질파 간섭계라는 정밀 측정장치도 새로 만들었다. 빛 알갱이나 원자 같은 미세물질은 입자와 파동의 성질을 모두 갖는다. 이런 미세입자가 만들어 내는 파동이 물질파이다. 입자들이 만들어 내는 파동이 다르면 상쇄, 보강이라는 간섭현상을 일으키는데 이를 이용해 위치를 측정하는 것이 물질파 간섭계이다. 실험 결과 연구팀은 새로 만들어진 거대 분자를 동시에 다른 위치에서 약 7밀리초(ms, 1ms=1000분의1초) 동안 관측하는 데 성공했다. 마르쿠스 아른트 빈대 교수는 “이번 연구는 그동안 쉽지 않았던 양자역학과 고전물리학의 통합을 가능하게 해 줄 단초를 마련해 줬을 뿐만 아니라 양자컴퓨터 기술을 한 단계 발전시키는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

물기가 마를 날이 없는 욕실이나 주방, 세탁실에는 자칫 방심하면 찌든 때가 끼거나 곰팡이가 생기기 십상이다. 실내에서 발생하는 곰팡이는 공기 중에 미세한 포자를 퍼트려 번식하기 때문에 사람이 흡입할 경우 기관지염, 천식 같은 호흡기 질환이나 알레르기를 일으킬 수 있다. 이 때문에 곰팡이와 찌든 때를 없애려고 표백제를 사용하는 경우가 많은데 오히려 건강을 해칠 위험이 크다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 토론토대, 미국 버크넬대 화학자들로 구성된 공동연구팀은 실내 청소나 소독에 많이 사용되는 표백제를 환기가 잘되지 않는 곳에서 사용할 경우 심각한 호흡기 질환, 심혈관 질환을 일으킬 수 있다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 환경학 분야 국제학술지 ‘환경 과학기술’에 실렸다. 실내 소독과 곰팡이 제거에는 차아염소산나트륨(NaOCl)을 주성분으로 하는 염소계 세제가 많이 쓰인다. 흔히 ‘락스’라고 불리는 염소계 세제는 사용할 때 일부가 염소가스나 차아염소산(HOCl) 형태로 공기 중에 퍼진다. 락스로 청소를 할 때 코를 톡 쏘는 독특한 냄새가 바로 염소가스 때문이다. 연구팀에 따르면 염소가스가 다른 개인위생용품이나 방향제에 쓰이는 리모넨 같은 화학물질과 반응하면 휘발성유기화합물(VOCs)로 변해 실내 공기를 악화시킬 수 있다. 리모넨은 오렌지나 레몬향을 내는 데 사용되는 화합물이다. 실제로 연구팀은 공기 중에서 리모넨과 차아염소산, 염소가스가 만나면 어떤 화학반응을 일으키는지 실험했다. 그 결과 이들 화합물은 실내 먼지 같은 다른 오염물질들과 만나서 VOCs나 2차유기에어로졸(SOAs)을 만들어 내는 것이 관찰됐다. 특히 햇빛이 잘 비치거나 조명이 켜진 상태에서는 이런 화학물질 합성 속도가 더 빨라지는 것이 확인됐다. VOCs나 SOAs는 악취나 오존을 발생시키는 대표적인 공기오염물질로 새집증후군이나 미세먼지의 원인으로 지목되고 있다. 더글러스 콜린스 버크넬대 화학과 교수는 “실내에서 표백제를 사용할 때는 창문을 열거나 환풍기를 틀어 놔 환기를 시켜야 건강상 피해를 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“한중 상호호혜 협력의 새 모델을 만들고 양국 관계의 넓이와 깊이를 확대해야 한다.” 강경화 외교부 장관이 지난 8월 왕이 중국 외교담담 국무위원 겸 외교부장과의 베이징 외교장관회담에서 나눈 대화다. 한중 관계 개선 의지가 잘 담겨 있다. 전문가들은 강 장관의 발언이 빈말에 그치지 않으려면 시진핑 중국 국가주석의 방한 시점을 최대한 앞당겨야 한다고 주문했다. ‘항일’을 매개로 한 공동 역사연구 강화도 관계 회복에 도움이 될 것이라는 조언도 나왔다. ●“한중, 北문제 함께 관리… 다자 협력틀 살려야” 2일 외교가에 따르면 한중 관계는 문재인 정부가 들어선 뒤로 회복세를 보이고 있지만 이는 중국이 미국과의 갈등을 관리하고자 주변국 환경을 개선할 필요를 느꼈기 때문으로 분석된다. 중국 입장에서는 미국과의 무역전쟁과 홍콩 시위 등으로 인해 어려움이 커지고 있어 한국과의 관계까지 악화시켜서는 안 된다고 여긴다는 설명이다. 한국으로서는 이런 상황을 십분 활용해 시 주석의 연내 답방을 이끌어낼 필요가 있다. 2017년 12월 문재인 대통령이 먼저 중국을 방문한 만큼 시 주석에게 한국 방문을 요구할 명분은 충분하다는 의견이 많다. 시 주석 방한이 한중 관계 개선을 이끌어내고 미국과의 관계 개선에도 도움이 된다는 점을 인식시켜야 한다는 조언도 나온다. 궈루이 중국 퉁지대 중국전략연구소 연구원은 최근 ‘신시대 중한 관계 발전 추진을 위한 새로운 사고 모색’이라는 제목의 언론 기고에서 “한중은 미국과 북한 요소를 함께 관리해 나가야 한다“면서 “6자회담을 강화해 동북아 다자 안보협력 틀을 복원해야 한다”고 제언했다. ●“만주사변 연구 제안… 관계 복원 서둘러야” 아울러 두 나라의 공동 관심사인 항일을 고리 삼아 관계 복원에 박차를 가해야 한다는 의견도 있다. 김주용 원광대 한중관계연구원 교수는 “2021년이면 만주사변 발발 90년이 된다. 한국 정부가 공동연구를 제안하면 좋은 반응이 있을 것”이라고 밝혔다. 만주사변은 1931년 9월 일본이 철도시설 보호를 명분으로 만주 일대를 침공한 전쟁이다. 김 교수는 “만주사변으로 생겨난 만주국(1932~1945)에 많은 조선인이 살았고 우리 역사에도 큰 영향을 줬다. 하지만 박정희(1917~1979)가 만주국 장교 출신이다보니 한국 학계에서는 그간 언급하는 것 자체가 금기시돼 왔다. 만주사변 연구는 한국에도 필요한 일”이라고 말했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

“나 요즘 다이어트 시작했어”라고 말하는 사람들을 보면 가장 먼저 식단을 육류와 탄수화물류를 빼고 신선한 야채와 과일로 바꾼다. 실제로 조리 음식이 장내미생물의 종류와 숫자에 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 미생물학·면역학과, 글래드스톤 연구소, 하버드대 시스템생물학센터, 인간진화생물학과, 화학·화학생물학과, 로렌스 버클리국립연구소 환경유전학및시스템생물학부, 에너지부(DOE) 산하 조인트게놈연구소, 보스턴대 의학과, 캐나다 맥길대 마이크로옴·질병센터 공동연구팀은 조리된 음식이 장내 미생물을 변화시킨다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 1일자에 실렸다. 지금까지 많은 연구에서 장내 미생물은 만성염증, 체중증가는 물론 암 발생까지 건강에 다양한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 식단이 장내미생물에 어떤 영향을 미치는지 구체적으로 확인하기 위해 생후 21일된 생쥐 24마리를 4그룹으로 나눠 생고기, 조리된 고기, 생야채, 조리된 야채를 8주 동안 먹였다. 실험에 사용된 야채는 고구마, 감자, 옥수수, 완두콩, 당근, 사탕무였다. 8주 뒤 각각의 생쥐들 장내미생물을 채취해 분석한 결과 생고기와 조리된 고기를 먹은 생쥐들의 장내미생물은 크게 차이를 보이지 않았지만 야채의 경우는 조리된 것과 그렇지 않은 것들을 먹은 생쥐들 장내미생물의 종류나 숫자에 차이를 보였다. 연구팀은 생쥐 실험결과를 바탕으로 사람에게도 비슷한 결과가 나타나는지 확인하기 위해 8명의 건강한 남녀 대학생을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 각각 조리된 음식과 조리되지 않은 음식만을 먹도록 한 뒤 분변 검사를 실시했다. 그 결과 사람에게서도 생쥐들과 똑같은 연구결과를 얻었다. 생쥐나 사람이나 조리되지 않은 음식을 먹는 사람들의 장내미생물 숫자와 종류가 다양한 것으로 조사됐으며 외부에서 침투하는 각종 세균이나 바이러스에 대항할 수 있는 면역력을 가진 장내미생물이 많은 것으로도 확인됐다. 조리된 음식을 많이 먹는 사람의 장내미생물들은 영양분을 더 많이 흡수하도록 돕기는 하지만 외부에서 침투한 물질에 대한 저항성은 낮은 것으로 나타났다. 피터 턴보 UCSF 교수는 “그동안 장내미생물 변화는 탄수화물 대사 변화 때문에 나타나는 것으로 알려져 있는데 이번 연구를 통해 장내미생물 군집 변화가 야채나 채소에 포함된 화학물질 때문에도 나타날 수 있다는 것을 밝혀낸 것이 이번 연구의 의미”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국립민속박물관·日 역사민속박물관 5년 동안 연구서 전시과정까지 협업 내년 5월까지 서울·지바현 오가며 전시전시장 입구에 LED 패널 두 개가 길게 서 있다. 한쪽에는 한국 서대문 영천시장 생선가게 상인, 다른 쪽에는 일본 지바현 기모치시 시장 상인이 등장해 서로 대화를 주고받는다. 한국 생선가게는 다양한 조개를 팔지만 일본 가게는 바지락 정도밖에 없다. 반대로 일본 가게는 즉석에서 회를 떠주지만, 한국은 그렇지 않다. 비슷한 듯 다르고, 다른 듯 비슷한 한국과 일본의 바닷가 문화를 한눈에 볼 수 있는 기획전이 열린다. 국립민속박물관과 일본 국립역사민속박물관이 내년 5월까지 양국을 오가며 진행하는 ‘미역과 콘부-바다가 잇는 한일 일상’이다. 우선 한국에서 내년 2월 2일까지 열고 3월 17일부터 5월 17일까지 일본 지바현으로 자리를 옮긴다. 전시는 해산물 소비문화에서 어업과 신앙, 근대기 일상 변동 등 양국의 바닷가 일상을 다각도에서 조명한다. 한국의 미역 채취선 떼배와 일본의 다시마(콘부) 채취선 이소부네를 비롯해 ‘청새치 작살 어구’ 등 지정문화재 12점을 포함한 450여점의 자료와 영상, 사진 등을 전시한다. 양 기관은 3년 동안 어업문화를 공동연구한 뒤 2년 동안 구상부터 연출까지 전시 전 과정을 협업했다. 구루시마 히로시 일본국립역사박물관장은 1일 “5년 동안 한국과 일본이 함께 연구하며 신뢰를 쌓고 신뢰감을 바탕으로 전시를 열게 됐다”면서 “양국의 상황이 어려울수록 교류가 더 중요하다고 생각한다”고 말했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

전시장 입구에 LED 패널 두 개가 길게 서 있다. 한쪽에는 한국 서대문 영천시장 생선가게 상인, 다른 쪽에는 일본 지바현 기모치시 시장 상인이 등장해 서로 대화를 주고받는다. 한국 생선가게는 다양한 조개를 팔지만 일본 가게는 바지락 정도밖에 없다. 반대로 일본 가게는 즉석에서 회를 떠주지만, 한국은 그렇지 않다. 젓갈을 잘 먹지 않는 일본에서는 한국에 젓갈 전문시장이 있다는 사실이 그저 놀랍다. 비슷한 듯 다르고, 다른 듯 비슷한 한국과 일본의 바닷가 문화를 한눈에 볼 수 있는 전시회가 열린다. 국립민속박물관과 일본 국립역사민속박물관이 내년 5월까지 양국을 오가며 진행하는 ‘미역과 콘부-바다가 잇는 한일 일상’이다. 우선 한국에서 내년 2월 2일까지 열고 3월 17일부터 5월 17일까지 일본 지바현으로 자리를 옮긴다. 전시는 해산물 소비문화에서 어업과 신앙, 근대기 일상 변동 등 양국의 바닷가 일상을 다각도에서 조명한다. 한국의 미역 채취선 떼배와 일본의 다시마(콘부) 채취선 이소부네를 비롯해 ‘청새치 작살 어구’ 등 지정문화재 12점을 포함한 450여점의 자료와 영상, 사진 등을 전시한다.1부 ‘바다를 맛보다’는 한일 양국의 해산물, ‘2부 바다에서 살아가다’는 어민들의 기술과 신앙을 소개한다. 한국 갯벌 어업과 일본의 태평양 참치 어업을, 한국 어민의 ‘장군 신앙’과 일본 어민의 ‘에비스 신앙’을 비교한다. ‘3부 바다를 건너다’에서는 한국과 일본이 서로에게 영향을 미친 과정을 조명한다. 예컨대 일본 미에현 해녀들이 입는 윗옷 이름이 ‘조센’인데, 제주 해녀들이 입던 옷을 가져가며 붙인 이름이다. 양 기관은 3년 동안 어업문화를 공동연구한 뒤 2년 동안 구상부터 연출까지 전시 전 과정을 협업했다. 구루시마 히로시 일본국립역사박물관장은 1일 “5년 동안 한국과 일본이 함께 연구하며 신뢰를 쌓고 신뢰감을 바탕으로 전시를 열게 됐다”면서 “양국의 상황이 어려울수록 교류가 더 중요하다고 생각한다”고 말했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

요즘은 스마트폰에 전화번호를 저장해놓는 것은 물론 왠만한 정보는 다 검색해 찾아볼 수 있기 때문에 예전에 비해 많은 것을 머리에 담아둬야 한다는 강박관념이 줄어들었다. 기억에 대한 부담이 줄어든 대신 기억력이 쇠퇴하는 것 같다는 느낌도 강하게 든다. 실제로 자신의 집 전화번호나 가족 전화번호를 기억하지 못하는 이들도 많다. 이 때문에 젊은 사람들도 무언가 기억이 잘 나지 않을 때 농담처럼 ‘치매오는 것 아냐’라고 말하곤 한다. 가끔 잊어버리는 것이 아니라 기억력에 스스로 이상을 느끼는 경도인지장애를 겪는 사람이 치매에 걸릴 가능성을 간단한 피검사로 확인할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 서울대 의대, 생명과학부, 고려대 화학과 공동연구팀은 경도인지장애 환자 중에서 알츠하이머로 진행되는 환자를 선별해 내는 방법을 찾았다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘프로그래스 인 뉴로바이올로지’ 30일자에 실렸다. 치매의 원인은 다양한데 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 쌓이면서 뇌세포가 손상되는 알츠하이머가 치매 원인의 70% 가량을 차지하고 있다. 특히 기억력에 이상을 호소하는 인지장애 환자 중 50%가 알츠하이머로 진행되는데 뇌세포가 손상된 이후 발견하면 치료나 질병의 진행을 늦추기 어려워진다. 문제는 경도인지장애가 치매로 발전할 가능성이 있는지 확인하기 우해서는 아밀로이드PET(양전자방출단층촬영)를 사용해야 하는데 비용이 비싸 환자들에게 부담이 된다. 연구팀은 피 속에 존재하는 여러 단백질들 중 뇌 속 베타아밀로이드 단백질과 상관관계를 갖고 있는 것이 있을 것이라는 것에 착안해 단백질체학을 기반으로 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 증가할수록 변화되는 혈액 내 단백질 후보물질을 발견했다. 효소면역 측정법을 활용해 후보 단백질 중 LGALS3BP, ACE, Periostin, CDH5 4가지 물질이 뇌 속 베타아밀로이드 축적정도를 가장 잘 알려준다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 바탕으로 경도인지장애 환자 107명을 대상으로 혈액 측정으로 뇌 속 베타아밀로이드 단백질 축적여부를 예측하고 PET 데이터와 대조해본 결과 정확도가 83.9%로 나타났다. 묵인희 서울대 의대 교수는 “이번 연구결과가 상용화될 경우 간단한 혈액검사만으로 경도인지장애 환자의 치매 진행 여부를 예측할 수 있어 치매예방과 진행 억제에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 예측정화도를 90% 이상 높이도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼음이 물로, 물이 기체로, 물이 얼음으로 바뀌는 현상을 과학에서는 상(相)변화라고 한다. 국내 연구진이 상변화 과정 중 고체가 액체로 변할 때 분자배열 변화모습을 실시간으로 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단과 울산과학기술원(UNIST) 물리학부 공동연구팀은 그래핀 위에서 풀러렌이라는 물질의 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 단일 분자수준에서 관찰할 수 있는 방법을 발견했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 27일자에 실렸다. 물질이 온도, 압력, 외부 자기장 같은 조건에 따라 하나의 상태에서 다른 상태로 바뀌는 현상을 상전이라고 하는데 기체가 액체가 바뀌는 응축, 액체가 고체로 바뀌는 응고현상 등이 대표적이다. 흔히 볼 수 있는 현상이지만 단일 원자나 분자 수준에서 정밀하게 관찰하기는 쉽지 않다. 특히 액체 상태에서는 분자 배열이 불규칙적이고 움직임이 활발하기 때문에 단일 분자들의 위치를 실시간 측정하는 것은 거의 불가능했다. 연구팀은 꿈의 신소재 그래핀 위에 풀러렌 분자 결정을 만든 뒤 단일 분자들의 움직임을 전자현미경으로 관찰하는 방법을 찾았다. 풀러렌은 탄소원자들이 오각형이나 육각형 모양으로 모여 축구공 같은 구형 분자를 구성하는 물질로 분자를 구성하는 탄소 갯수에 따라 C60 풀러렌, C70 풀러렌 등으로 불린다. 1985년 이 분자구조를 처음 발견한 과학자들은 1996년 노벨 화학상을 수상하기도 했다.풀러렌 분자가 구형이고 전자빔을 쪼이더라도 안정성이 높아 전자현미경으로 관찰하기가 쉽다. 이에 연구팀은 수차보정 투과전자현미경이라는 장치를 이용해 풀러렌 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 정밀하게 관찰하고 단일 분자의 실시간 움직임을 동영상으로 촬영했다. 특히 고체가 액체로 변하는 과정에서 분자들이 정렬된 고체영역과 불규칙한 액체영역이 섞여있음도 확인했다. 김관표(연세대 물리학과 교수) IBS 나노의학연구단 연구위원은 “이번 연구는 이전에 컴퓨터 시뮬레이션으로 상전이 현상을 연구한 것과 달리 실제 분자결정이 액체로 상전이 하는 현상을 직접 관찰했다는데 의미가 크다”라며 “고체에서 액체로 상전이 관찰은 의약품의 체내 흡수 과정 같은 나노입자의 융해 반응 연구에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이가 태어나서 모유나 분유를 떼고 이유식을 먹기 시작하면 엄마들은 바쁘다. 아이들이 밥을 잘 먹을 수 있도록 예쁘고 아기자기한 그릇과 수저를 고르기 위해서이다. 아이들이 자기 밥그릇과 수저를 갖고 음식을 먹기 시작한 것은 언제부터일까. 무척 단순해보이지만 고고학계에서 오랜 수수께끼 중 하나인 아이용 식기에 대한 비밀이 유럽 과학자들에 의해 풀렸다. 영국 브리스톨대 화학부 유기지질화학연구팀, 오스트리아 국립과학원 선사·유럽인고고학연구소, 독일 레겐스부르크 시립박물관 고고학연구팀 공동연구진은 사람들이 토기를 사용하기 시작한 시대부터 영유아를 위한 식기를 만들어 사용해왔다는 사실을 확인했다고 27일 밝혔다. 이 같은 재미있ㄴ는 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 26일자에 실렸다. 지난 수십 년 동안 고고학자들은 고대 유럽의 유적지를 발굴할 때마다 발견되는 특이한 점토 그릇이 어떤 용도로 쓰였는지 고민에 빠져있었다. 윗부분은 열려 있는 작은 도자기 컵은 어른 손에도 잘 맞지만 앞쪽으로 얇고 길게 튀어나와 있었다. 어떤 것들은 기하학적 무늬로 장식돼 있었고 동물의 형태를 한 것들도 있었다.연구진은 독일 바이에른 지방에서 발견된 어린이 무덤들에서도 이와 유사한 세 가지 형태의 도자기를 발굴했다. 두 개는 기원전 800~450년 사이에 만들어진 무덤에서 발굴된 것이고 나머지 하나는 기원전 1200~800년 경에 만들어진 무덤에서 발굴된 것이었다. 무덤에 묻힌 아이들의 나이는 0~6세 사이로 추정되고 있다. 연구팀은 이들 도자기 안쪽에 남아있는 잔여물을 분석해 도자기 용도의 미스터리를 풀어내게 됐다. 분석 결과 두 개의 도자기에서는 소, 양, 염소 젖이 담겨져 있었던 것으로 확인됐고 나머지 하나에는 돼지 젖과 사람의 젖 성분이 발견됐다. 연구팀은 이런 그릇들이 영아들에게 모유나 동물의 우유를 받아놨다가 먹이거나 음식을 먹을 만큼 큰 아이들에게 물이나 우유 등을 먹일 때 사용했던 것으로 해석했다.줄리 듄 영국 브리스톨대 박사(유기지질화학)는 “이번에 분석해 낸 것과 같은 형태의 도자기들은 기원전 5000년 전 것에서도 발견된 바가 있는 만큼 초기 신석기 시대 때부터 아이들에게 우유나 이유식을 먹이기 위한 그릇이 사용됐음을 알 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서양 문명의 원류라고 하는 그리스와 제국을 건설한 이탈리아 로마 등 지중해 일대를 오가는 크루즈나 유람선은 이 지역 관광객들에게 가장 인기 있는 여행 코스 중 하나이다. 지중해는 아름다운 풍광 만큼이나 해양 생물다양성이 가장 풍부한 곳으로 지구상에서 가장 많은 해양 생물종이 있는 것으로 알려져 있다. 그런데 이런 크루즈나 유람선들이 외래 생태종을 확산시켜 지중해의 환경생태계를 파괴한다는 지적이 제기됐다. 이탈리아 파비아대 지구환경과학과, 스페인 알리칸테대 해양과학·응용생물학과, 독일 솅켄베르크 생물다양성및기후연구센터, 그리스 헬레니악 해양연구센터 공동연구팀은 지중해 연안을 오가는 여객선이나 크루즈, 레크레이션 보트 들이 외래종을 유입시키는 통로로 지중해 해양 생태계를 파괴한다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘응용생태학’ 26일자에 실렸다. 연구팀은 프랑스에서 키프로스까지 지중해의 서부, 중부, 동부에 위치한 6개국 25개 항구도시에 정박하는 약 600척의 크루즈와 유람선을 조사했다. 연구팀은 배의 고물과 프로펠러, 배 밑바닥의 마지막 세척 시간과 이후 항해 기록과 함께 배가 물에 닿아있는 부분의 샘플도 분석했다. 분석 결과 여객선들은 연간 평균 67일 정도를 여행하며 항구 한 곳에 7.5일 정도를 머물러 있는 것으로 확인됐다.그런데 항해 과정에서 선박의 밑부분과 프로펠러 부분에 각종 바다 생물들이 달라붙는 바이오포울링(biofouling)이라는 생물부착현상이 나타난다는 것이다. 바이오포울링 현상으로 들러붙어 유입되는 해양외래 종들은 전문적인 세척방식으로 제거하지 않을 경우 그대로 살아남아 정박하는 항구지역의 해양생태계를 교란시킨다고 연구팀은 설명했다. 지중해 지역에서는 생물부착 현상에 대한 제대로된 규제가 이뤄지지 않고 있기 때문에 외래종 유입과 확산속도가 급격히 빨라지고 있다. 연구팀은 이 때문에 바이오포울링 규제와 함께 다른 지역에서 들어오는 크루즈나 여객선들을 전문적으로 세척해야 할 필요가 있다고 강조했다. 알린 울만 이탈리아 파비아대 박사는 “동 지중해 해안을 여행하는 배들은 주로 지중해로 들어가는 수에즈 운하와 가까운 거리에 있기 때문에 이 근처에 있는 외래종들이 배에 붙어 다른 곳으로 옮겨질 확률이 매우 높다”라며 “시간적 제약으로 전수조사가 힘들었으며 지중해 남부 국가들이 조사에서 많이 빠져 실제 지중해에 유입된 외래종의 숫자는 훨씬 많을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

갑자기 참을 수 없을 정도로 극심한 고통이 찾아오는 급성췌장염은 담석이나 만성음주가 주요 원인으로 발생하는 질병이다. 한국과 미국 공동연구진이 급성 췌장염을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 국립보건원(NIH)과 연세대 치과대학 공동연구팀은 급성 췌장염이 발생했을 때 나타나는 칼슘신호 이상을 유발시키는 유전자를 발견하고 그 역할을 규명했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘가스트로엔테올로지’에 실렸다. 급성 췌장염은 담석이나 알코올 때문에 췌장의 샘꽈리세포에서 분비하는 여러 소화효소가 분비되기 전에 세포질 내에서 활성화돼 세포를 분해시키면서 나타난다. 특히 췌장의 샘꽈리세포 안으로 칼슘이온이 과도하게 유입되면 칼슘 자체 독성 때문에 세포가 파괴되는데 특별한 치료제가 없기 때문에 복통을 완화시키기 위한 진통제나 항생제가 투여될 뿐이다. 많은 연구자들이 칼슘이온 유입을 막기 위해 칼슘이온 통로를 없애는 방법을 생각해 냈지만 칼슘이온 통로가 없는 생쥐로 실험을 했기 때문에 치료제 개발이 쉽지가 않았다.연구팀은 칼슘이온 통로 자체가 아닌 이온 통로를 열고 닫는 역할을 하는 단백질에 주목했다. 특히 급성 췌장염이 걸릴 경우 조직 손상을 막는 단백질 ‘사라프’(SARAF)가 분해돼 없어진다는 것을 발견했다. 연구팀은 실제로 급성 췌장염 환자의 세포조직을 분석한 결과 사라프 유전자 발현량이 눈에 띄게 줄어든 것을 확인했다. 연구팀은 사라프 유전자를 만들지 못하도록 변형된 생쥐는 사라프를 많이 만들어내는 생쥐에 비해 급성 췌장염 진행 속도도 빠르고 증상이 심각한 것을 확인했다. 사라프 유전자가 없는 생쥐는 정상 생쥐보다 췌장의 부종이 더 크고 혈액 내 아밀라아제 양이 더 늘어난 것이 발견됐다. 신동민 연세대 교수는 “이번 연구결과는 췌장 샘꽈리세포에서 사라프가 분해되지 않도록 안정화시키거나 보충해줄 수 있다면 급성 췌장염을 쉽게 치료할 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “칼슘신호 통로 자체가 아닌 신호조절을 통해 췌장염 증상을 완화시키는 전략을 통해 췌장염 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr