흔히들 커뮤니케이션이나 소통이라고 하면 대화를 떠올리기 쉬운데 이는 사람을 기준으로 생각하기 때문이다. 미디어 철학자 존 더럼 피터스 미국 예일대 미디어학과 교수가 2016년에 발표한 ‘자연과 미디어’(The Marvelous Clouds)에 따르면 자연은 물질이나 에너지 흐름으로 커뮤니케이션한다고 봐야한다고 이야기하고 있다. 국제 공동연구진이 지구에서 124억 광년이 떨어져 있는 은하가 주변 다른 은하들과 물질을 주고받으며 커뮤니케이션하는 모습을 관측하는데 성공했다. 칠레 디에고 포르탈레스대, 영국 레스터대, 케임브리지대, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 매사추세츠공과대(MIT), 중국과학원 국가천문대(NAOC), 프랑스 리옹 제1대학, 한국 고등과학원 국제공동연구진은 칠레 아타카마 사막에 설치된 대형 전파망원경 ‘아타카마 대형밀리미터파 간섭계’(ALMA)를 이용해 ‘W2246-0526’ 은하와 이웃 은하들끼리 물질의 흐름을 주고받는 것을 관측했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 16일자에 실렸다. W2246-0526은하는 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 광시야 적외선탐사 우주망원경(WISE)으로 2015년에 발견됐다. 지구로부터 124억 광년 떨어진 곳에 위치한 W2246-0526은하는 우주 초창기 은하로 분류되고 있다. 발생 후 시간이 흐르면 빛이 흐려지기 마련인데 W2246-0526은하는 광도가 태양의 350조 배에 달해 과학계에서 주목하고 있었다. 연구진은 이번 관측과 분석을 통해 W2246-0526은하와 주변에 세 개의 은하 사이에서 물질의 흐름이 있다는 사실을 확인했다. 다른 세 개의 은하에서 W2246-0526 은하로 막대한 양의 물질이 흘러들어가면서 새로운 별을 만들거나 거대 블랙홀 성장에 이용될 것이라고 연구진은 예측하고 있다. 디아즈 산토스 박사(디에고 포르탈레스대)는 “W2246-0526은하가 세 개의 은하와 이웃하고 있다고는 알려져 있었지만 이번 연구는 이들 사이의 상호작용을 뒷받침할 수 있는 실질적 증거를 제시한 것으로 주변 은하들 사이에 연결고리가 있다는 것을 확실히 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구에서 불과 6광년 떨어진 곳에서 지구 질량의 3배인 '슈퍼지구'가 발견됐다. 지난 14일(현지시간) 미국 CNN 등 주요언론은 뱀주인자리의 어두운 별인 바나드(Barnard)의 주위를 도는 외계행성 '바나드-b'가 발견됐다고 보도했다. 　 지구와 같은 바위형 행성이지만 표면온도가 -130℃도 넘는 차가운 얼음왕국인 바나드-b는 항성을 233일 만에 공전한다. 항성과의 거리로만 보면 태양과 수성 사이 정도지만 바나드가 태양과 비교하면 약 0.4%의 빛을 방출해 표면에 액체상태의 물은 없고 얼음만 가득할 것으로 보인다. 바나드는 우리은하의 별 가운데 80% 정도를 차지하는 적색왜성에 속한다. 적색왜성은 태양질량의 40% 미만인 작은 별로 크기가 작은만큼 밝기나 표면 온도가 낮다. 이 때문에 주위에 있는 행성들이 따뜻한 기후를 갖추기 위해서는 적색왜성에 매우 가까이 위치해야 한다. 적색왜성 역시 많은 행성을 거느리고 있지만 매우 어둡고 침침해 이를 관측하기가 쉽지않다.이번에 미국의 카네기 연구소, 스페인 우주과학 연구소 등 국제공동연구팀은 지난 20년간 이루어진 관측 데이터를 재분석해 이같은 결과를 얻었으며 바나드-b는 아직은 외계행성 후보다. 논문의 공동저자인 카네기 연구소 폴 버틀러 박사는 "그곳에 진짜 행성이 있을 것으로 99% 확신하다"면서 "바나드별은 마치 행성사냥을 위한 거대한 흰고래와 같다"고 자평했다. 이어 "'시선속도'라는 기술을 사용해 이번에 처음으로 먼 별의 주위에서 행성을 찾는데 성공했다"고 덧붙였다.시선속도(radial velocity)는 심연의 우주에서 행성을 찾아내는 방법 중 하나다. 별이 지구에 가까워지거나 혹은 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데, 이를 측정하면 별의 이동속도를 측정할 수 있다. 그런데 외계행성이 있는 경우 별이 공전 주기에 따라 조금씩 흔들리게 되는데 이를 감지해 그 존재를 찾아내는 방법이 바로 시선속도다. 보도에 따르면 바나드-b는 역대 발견된 것 중 2번째로 가까운 곳에 위치한 외계행성이다. 지구에서 가장 가까운 항성계는 3개의 별이 모인 삼성계인 알파 센타우리로 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치해있다. 　 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 14일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

요즘 지구과학이나 기상분야 연구에서 가장 많이 나오는 단어는 ‘지구온난화’와 ‘기후변화’일 것입니다. 일반인들도 지겹도록 듣는 말이라 실제로 경각심을 갖지는 못하는 것 같습니다.우리가 체감을 하든 못 하든 간에 지구온난화가 인류의 생존을 위협하는 것은 분명한 사실입니다. 이달 초 스웨덴 비영리단체 ‘글로벌 챌린지스 재단’이 세계 인구의 10% 이상을 파괴할 수 있는 심각한 위협 10가지를 선정해 보고서를 발표했습니다. 여기에 핵전쟁, 생화학전, 소행성 충돌과 함께 지구온난화가 인류 생존을 위협하는 중요한 문제로 꼽혔습니다. 보고서에 따르면 바이킹이나 크메르 제국, 인더스 문명 등 고대 문명들의 상당수가 기후변화로 인해 몰락했고 현재 우리에게 닥친 기후변화는 인간이 원인으로, 어느 한 지역이 아니라 지구 전체의 문제라고 지적하고 있습니다. ●열대성 저기압, 3도 오르면 풍속·강수량 급증 실제로 시간이 지날수록 지구온난화는당장 우리의 삶을 위협하는 존재가 될 수 있다는 연구결과가 공개됐습니다. 미국 국립 로렌스버클리연구소 기후·생태과학부, 전산연구부는 ‘주요 열대성 저기압에 대한 인위적 영향’이라는 논문을, 아이오와대, 프린스턴대 지구과학과, 토목환경공학과 연구진은 ‘도시화가 허리케인으로 인한 강우와 홍수를 악화시켰다’는 제목의 논문을 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 15일자에 발표했습니다. 이번 논문들은 인간의 활동이 열대성 저기압에 어떻게 영향을 미치는지를 매우 자세하게 분석했다는 평가를 받고 있습니다. 로렌스버클리연구소 연구진은 아시아와 북미지역을 강타한 역대 가장 파괴적인 열대성저기압(허리케인, 사이클론, 태풍) 15개를 가지고 시뮬레이션을 시행했습니다. 21세기 말에 나타날 것으로 예측되는 3가지 기후환경과 산업화 이전에는 이들 열대성저기압이 어떻게 나타났을 것인가를 본 것이지요. ●공기 당기고 포장 뒤덮인 도시, 홍수 위험 커 미국에 심각한 피해를 입힌 5대 허리케인으로 꼽히는 카트리나(2005), 이르마(2017), 마리아(2017) 등의 경우 산업화 이전의 기후환경이었다면 폭풍 강도는 비슷했겠지만 강수량은 4~9% 정도 더 적었을 것으로 예측됐습니다. 그렇지만 금세기 말 지구 평균온도가 3도 이상 상승하는 최악의 상황을 가정했을 때는 태풍의 순간 최대풍속은 지금보다 시속 11~54㎞ 증가되고 강수량은 25~30% 늘어나는 것으로 나타났습니다. 아이오와대, 프린스턴대 공동연구팀은 ‘도시화’가 태풍이나 허리케인의 강수량을 늘리고 홍수피해를 심각하게 만든다는 연구결과를 발표했습니다. 연구팀은 지난해 텍사스주 휴스턴을 강타한 허리케인 ‘하비’를 수치 분석한 결과 도시의 지형이 공기를 끌어당기는 항력을 증가시켜 강우량 자체를 늘릴 뿐만 아니라 아스팔트와 콘크리트로 뒤덮인 도시 표면의 특성상 홍수가 증가될 수밖에 없다는 것입니다. 실제로 인간 활동이 많은 도시는 도시화가 덜 된 지역보다 태풍으로 인한 홍수 위험이 최대 21배 더 큰 것으로 분석됐습니다. 이 때문에 앞으로 도시 계획을 세울 때는 기후변화와 그로 인한 홍수 가능성을 반드시 고려해야 한다고 연구팀은 지적했습니다. 많은 과학자들이 현재 진행되고 있는 지구온난화의 가장 큰 원인은 다름 아닌 ‘인간’입니다. 그런데도 ‘지구온난화는 과학자들이 만들어낸 허구’라고 주장하는 이들이 있는 것을 보면 안타까울 따름입니다. edmondy@seoul.co.kr

이대서울병원이 지상 10층, 지하 6층 규모로 서울 강서구 마곡지구에 들어섰다. 13일 이화의료원에 따르면 병원은 1014병상 규모로 내년 2월부터 본격적으로 진료를 시작한다. 감염 위험을 줄이고 환자에게 쾌적한 환경을 제공하기 위해 기준 병실을 3인실로 만들고 전 중환자실을 1인실로 설계했다. 이화여대 의대는 지상 12층, 지하 5층 규모의 교육·연구시설과 179명을 수용할 수 있는 지상 12층 99실 규모의 기숙사로 구성됐다. 전날 열린 준공식에는 노현송 강서구청장과 안승권 LG사이언스 파크 사장, 이우석 코오롱 생명과학 대표, 공재호 이랜드 건설 대표, 구교운 대방건설 회장 등이 참석했다. 이화여대에서는 윤후정 전 명예총장, 정의숙 이화학당 전 이사장, 장명수 이화학당 이사장과 김혜숙 이화여대 총장, 문병인 이화여대 의무부총장 겸 의료원장, 김영주 이화여대 총동창회장, 한종인 이대목동병원장, 이지희 이화여대 의대 학장 등이 참석했다. 이대서울병원은 5대 암, 심·뇌혈관질환, 장기이식 등 고난이도 중증질환을 중심으로 운영한다. 산·학·연 공동연구, 첨단 국제진료센터, 프리미엄 건강증진센터 운영도 맡는다. 이대목동병원은 여성암을 비롯한 여성 질환과 소아 질환을 중심으로 운영할 계획이다. 여성암 치료 전문병원과 여성 질환 전문센터, 소아 중증질환센터로 차별화한다는 것이다. 문병인 이화의료원장은 “새로 준공한 이대서울병원의 성공적인 개원과 조기 안정화에 주력하는 한편 이대목동병원의 혁신 활동을 가속화해 두 병원이 동반성장할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

국내 연구진이 반지나 반창고 형태로 심장미바, 심근경색 등의 사전 징후를 미리 알아차릴 수 있는 센서를 개발했다. 카이스트 전기전자공학부 유승협, 유회준 교수 공동연구팀은 유기발광다이오드(OLED)와 유기포토다이오드(OPD)를 이용해 매우 적은 전력으로도 작동이 가능한 심박 및 산소포화도 센서를 만들었다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 9일자(현지시간)에 실렸다. 심박이나 산소포화도 센서는 심장박동과 혈액 내 산소와 결합한 헤모글로빈 농도를 측정하는 기기로 건강상태를 파악하는데 가장 중요한 생체 신호 중 하나이다. 일반적으로 LED와 포토다이오드를 이용해 만들어 병원용에서 운용하는 기기 뿐만 아니라 스마트 워치 같은 웨어러블 기기에도 손쉽게 탑재할 수 있다. 그렇지만 소형화하면서 배터리 용량이 제한적이고 심박과 산소포화도를 측정하기 위해서는 강한 빛이 필요한데 이 역시 전력소모가 많아 장시간 모니터링이 불가능하다는 단점이 있다. 연구팀은 OPD가 OLED를 둥글게 감싸는 형태로 만들어 강한 빛을 집중시킬 수 있도록 했다. 이 같은 방법으로 평균 소비전력은 0.03밀리와트(㎽)만으로도 작동되는 것이 확인됐다. 이 같은 사용전력은 OLED와 OPD가 일렬로 배치된 기존 센서의 수 십 분의 1에 해당되는 것으로 24시간 작동시키더라도 1밀리와트시(㎽h)가 되지 않는다. 낮은 전력소모라는 장점 이외에도 유연하기 때문에 소형화가 가능해 스마트 워치는 물론 무선이어폰, 스마트반지, 인체 부착형 패치 등 다양한 웨어러블 기기에 구현시킬 수 있다.유승협 교수는 “이번에 개발한 기술은 적은 전력으로 생체 신호를 지속적으로 모니터링해 건강 이상신호를 빠르게 파악할 수 있어 다양한 웨어러블 기기에 적용할 수 있을 것”이라며 “건강보건 빅데이터와 연동시킬 경우 생체신호의 특정 패턴과 질병간 상호관계도 파악하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

소나무 뿌리에서 영양분을 공급받아 자라는 버섯인 ‘복령’에서 폐암 세포의 증식을 억제하는 새로운 항암물질이 발견됐다.산림청 국립산림과학원은 12일 성균관대 약학대 김기현 교수 연구팀과 복령의 균핵에서 폐 선암 세포의 증식을 막는 항암물질을 발견하고 약리효과를 입증했다고 밝혔다. 국립암센터 중앙암등록본부의 2015년 통계에 따르면 폐암은 국내 암 발생 순위에서 4위를 차지했다. 폐 선암은 폐암 중 발생률이 44%로 발생 환자가 가장 많은 암종이다. 공동연구팀은 복령의 균핵으로부터 분리한 4가지 천연화합물에서 폐 선암의 암세포 증식을 억제하는 항암효과를 확인했다. 복령의 균핵은 복령이 땅속에서 생장하면서 소나무 뿌리로부터 공급받는 영양물질을 저장하는 부분이다. 이뇨작용이 있어 소화기가 약하면서 전신에 부종이 있을 때에 효과가 있는 것으로 알려진 복령은 국내 한약재 시장에서 상위 10개 품목 중 하나로 국내에서만 한해 평균 1200t, 100억원대 시장을 형성하고 있다. 산림과학원은 복령 균핵 성분의 명확한 화합물 구조를 밝히고 항암 유전자 ‘피오십삼’(p53)의 상태와 관계없이 다양한 폐암 세포를 사멸시키는 효과를 입증했다는 점에서 의미가 있다고 덧붙였다. 이에 따라 복령에서 발견된 물질이 산림바이오산업의 표준원료로 이용될 수 있도록 재배 표준화와 추출물 분리의 표준법에 대한 연구를 진행할 계획이다. 이번 연구결과는 국제적으로 권위 있는 분자생물학 분야 전문 학술지 ‘셀(Cells)’ 7권 116호에 실렸다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

지평선과 수평선 너머로 서서히 붉은 해가 떠오르는 모습은 그야말로 장관이다. 그래서 사람들은 한 해의 시작에 해가 떠오르는 모습을 보기 위해 동해와 높은 산을 찾아 나선다. 그런데 거대한 불덩어리가 서서히 모습을 드러내는 장면을 소리로 표현한다면 어떨까. 영국 연구진이 학창시절 국어시간에 배운 것처럼 해 뜨는 모습(시각)을 청각화하는 ‘공감각적’ 심상을 만들어내는데 성공했다. 영국 앵글리아 러스킨대 컴퓨터정보과학부 도미니크 비치난자 교수와 엑서터대 생체역학과 귀네비어 윌리엄스 교수 공동연구팀은 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 화성탐사선 로버 ‘오퍼튜니티’가 보내온 일출이미지 정보로 2분짜리 해뜨는 소리를 만드는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 댈러스에서 오는 13일부터 열리는 고성능 컴퓨팅기술관련 학회인 ‘슈퍼컴퓨팅 SC18 컨퍼런스’에서 공개될 예정이다. 오퍼튜니티는 2003년 발사돼 화성탐사라는 임무를 수행하다가 지난 6월 화성에 강한 먼지폭풍이 일어 지구와 연락이 끊어져 사실상 사망신고가 된 상태다. 연구팀은 오퍼튜니티가 보내온 5000번째 일출 사진을 왼쪽에서 오른쪽으로, 픽셀 단위로 스캔한 다음 밝기와 색상정보와 지표면과의 높이(고도) 정보를 결합시켰다. 연구팀은 시각적 이미지를 청각정보로 전환시키는 이미지-초음파 전환알고리즘을 활용해 고도에 따른 멜로디를 만들어 냈다. 마치 화성 하늘을 음악 오선지처럼 보고 점점 높이 올라가는 태양의 모습을 음표로 만들어 음을 만들어 낸 것이다. 연구팀이 만들어낸 음에서 조용하고 느린 부분은 어두운 배경을 상징하는 것이고 해가 떠오르면서 환해지고 대지의 색깔이 드러나는 부분은 높고 밝은 음으로 처리됐다. 또 연구팀은 진동변환기를 스피커와 연결시켜 촉감으로도 화성의 일출장면을 느낄 수 있도록 했다. 비치난자 앵글리아 러스킨대 교수는 “이번에 활용된 이미지 초음파 변환기술은 행성 표면과 대기 특성을 연구하거나 날씨 변화, 화성 분출 감지 등 다양한 과학 연구에서 활용할 수 있다”며 “보건과학에서는 육안으로는 구별하기 어려운 장기의 특정 모양과 색상의 변화를 소리로 전환할 수 있기 때문에 진단기술에서도 활용도가 높을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

삼육대(총장 김성익)는 9일 오전 교내 백주년기념관 소회의실에서 북한 평양과학기술대(총장 전유택)와 상호협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 이날 협약에 따라 두 대학은 공동연구와 공동 학술회의를 개최하고, 향후 남북교류가 원활히 이뤄질 것을 대비해 △학생교류 및 상호학점 인정 △교수 및 교원 간의 교류 △대학시설 사용 △학술자료 및 출판물 교환 등 분야에서 협력 방안을 마련하기로 했다. 삼육대는 먼저 각 전공 분야의 외국인 교수(비한국 국적)를 교환교수 형태로 파견하는 방안을 검토할 계획이다. 평양과기대는 모든 수업을 영어로 진행한다. 방문 목적이 분명하고 뚜렷하면 외국인도 북한에 비교적 자유롭게 출입국할 수 있어 가장 현실적인 협력 방안이 될 것으로 보인다. 이를 위해 김성익 총장과 김필주 평양과기대 농업생명과학대학장은 이날 협약 후 별도의 환담 자리를 마련해 양교의 실질적인 교류협력 방안에 대해 포괄적으로 논의했다. 김성익 총장은 “평양과기대는 재학생 500여명 정도로 규모가 크진 않지만, 그 영향력은 5000명, 5만명 이상의 역할을 한다고 생각한다”며 “어떤 방식으로든 대학 차원에서 도울 수 있는 길을 찾도록 하겠다”고 밝혔다. 김필주 학장은 “그간 학교를 운영하면서 힘든 점이 많았지만 각계의 도움으로 어려움을 극복해나가면서 이끌어 왔다. 최근 남북관계가 개선되고 있는데 협약을 통해 양교가 공동으로 발전하길 바란다”고 말했다. 삼육대는 이번 협약이 북한 기관과 맺은 공식적이고 직접적인 양해각서라는 점에서 큰 의미를 두고 있다. 1906년 평안남도 순안에서 개교한 뒤 남한에 터를 잡은 이산(離散) 대학인 삼육대로서는 그간 숙원하던 북한과의 교육 교류·협력을 보다 구체화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 평양시 낙랑구역 승리동에 있는 평양과기대는 한국 사단법인 동북아교육문화협력재단과 북한 교육성이 2010년 공동으로 설립한 이공계 특수대학이다. 전기공학과(컴퓨터·통신·산업자동화), 농생명학과, 국제금융·경영학과, 의학부 등에서 550여명의 학생(대학원생 포함)이 공부하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

보이스피싱 피해 범죄 피해가 끊이지 않는 가운데 금융당국과 은행 등이 인공지능(AI)을 활용한 차단 시스템 개발을 위해 손을 맞잡았다. 9일 금융감독원은 서울 중구 IBK기업은행 본사에서 한국정보화진흥원, IBK기업은행과 보이스피싱 실시간 차단 시스템 구축을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 기업은행은 현재 ‘딥러닝을 활용한 실시간 보이스피싱 탐지 서비스’를 개발 중이다. 과학기술정보통신부가 추진하는 빅데이터 플래그십 지원사업을 통해서다. 이번 MOU는 유관기관 협력을 강화해 서비스 개발 성과를 높이기 위해 추진됐다. 금감원은 보이스피싱 제보 사례를 제공하고 서비스 홍보를 위한 캠페인에 나선다. 정보화진흥원은 AI 탐지 서비스 향상을 위한 기술자문과 공동연구를 진행하고, 서비스 운영 관련 제반사항에 협력하는 식이다. 금감원 관계자는 “금감원에 집적된 보이스피싱 사기 사례와 기업은행, 정보화진흥원의 기술력을 결합해 완성된 AI 앱을 이용할 경우 보이스피싱 사전 피해 예방 효과가 클 것으로 기대된다”고 전했다. 세 기관은 내년 1월 완성을 목표로 시스템 개발에 속도를 높이고 있다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 소속 외국인 부부연구자가 암세포가 다른 조직으로 전이할 때 메커니즘을 수학적으로 풀어내 주목받고 있다. 주인공은 IBS 첨단연성물질연구단 바르토슈 그쥐보프스키 그룹리더와 크리스티아나 칸델 그쥐보프스카 연구위원. 이들은 울산과학기술원(UNIST)에서 자연과학부 특훈교수와 생명과학부 겸임교수로 재직 중이다. 이들은 미국 노스웨스턴대, 텍사스대 MD앤더슨 암센터, 네덜란드 라드바우드대 의대, 폴란드 국립과학원 분자물리학연구소, 아담미치키에비치 대학, 일본 아이치공과대 국제공동연구팀은 전이 암세포가 하이에나, 늑대, 표범 같은 포식자가 먹이를 찾을 때처럼 움직이는 ‘레비워크’ 방식으로 움직인다는 사실을 통계적으로 규명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 레비 워크(Levy walk)는 포식자가 먹이를 찾을 때 무작위로 움직이는 것 같지만 한 지역에서 짧은 이동을 여러 번 한 다음 다른 먼 지역으로 이동한다는 것인데 이 규칙성을 처음 밝혀낸 프랑스 수학자 폴 레비의 이름을 딴 것이다. 실제로 상어가 먹잇감을 잡을 때나 꿀벌이 꿀을 찾아다닐 때도 이런 레비 워크 패턴을 따라 움직이는 것으로 알려졌다. 전이 암세포는 전이되지 않는 암세포에 비해 빠르게 확산되고 방향성이 있을 것으로 알려져 있었지만 정확히 어떤 형태로 이동하는지 파악하기가 쉽지 않았다. 연구팀은 전이암세포를 이용한 실험을 기존 2차원에서 실시하던 연구방법과는 달리 1차원으로 단순화시켰다. 연구팀은 세포가 앞뒤로 움직일 수 있는 선을 유리 평면에 만든 다음 전립선암, 유방암, 피부암의 전이세포와 비전이세포 총 6종류의 세포를 16시간 동안 추적 조사했다. 연구팀은 이런 방식으로 세포당 5000~2만개의 위치 데이터를 얻을 수 있었다. 이 데이터를 수학적 모델에 적용해 분석한 결과 전이 암세포는 비전이암세포와 달리 레비워크 방식으로 움직인다는 사실을 확인했다.연구팀은 실제 생체 내에 있는 암세포에서도 레비워크 방식으로 움직이는지 확인하기 위해 생쥐에게 피부암인 흑색종을 유발시킨 다음 고해상도 현미경을 이용해 전이 암세포와 비전이 암세포의 이동을 관찰했다. 그 결과 전이 암세포는 생체 내에서도 레비워크 방식으로 움직이는 것을 재확인할 수 있었다. 생물학 실험을 맡은 그쥐보프스카 연구위원은 “이번 연구결과로 비전이 암세포는 확산운동을 하지만 전이 암세포는 레비워크 방식으로 움직여 다른 조직으로 정확히 이동해 암세포를 확산시킨다는 것을 확인했다”고 설명했다. 교신저자로 이번 연구를 총괄한 그쥐보프스키 교수는 “세포 움직임을 수정하는 RNA 기술과 이를 관찰하는 통계물리학을 결합시켜 세포를 조정할 수 있는 때가 올 것”이라며 “이번 연구는 암 전이의 원리를 이론적으로 밝혀냄으로써 전이를 막는 기술 개발에 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보르네오·술라웨시섬 일대… 최소 4만년 전 손바닥·기하학 문양 등 수천개 구상작품 “佛 라스코보다 빨라… 亞 예술 독자 발전” 고고학자나 고인류학자들에게 여전히 풀리지 않는 미스터리 중 하나는 인류의 ‘예술 활동’이다. 인류가 지구에 처음 등장한 이후 다른 동물들과의 경쟁에서 살아남기 위해 수렵과 채집이라는 ‘생산 활동’을 한 것 이외에 동굴 벽이나 돌, 나무에 그림을 그리거나 조각을 새겨 넣는 ‘비생산적 활동’을 한 이유는 정확히 알 수 없다. 대신 예술 활동의 시작을 인간의 추상적 사고가 발현한 지점으로 보고 언제부터, 어디서 시작됐는지에 대해 주목하고 있다.많은 사람들이 고(古)인류 예술 작품이라고 하면 떠올리는 프랑스 쇼베, 라스코 동굴 벽화나 스페인 알타미라 동굴벽화처럼 인류의 가장 오래된 예술 작품들은 유럽 지역에서 주로 발견돼 왔다. 1990년대 이후 동남아시아와 호주 등지에서도 비슷한 시기나 더 오래된 동굴 벽화들이 발견되고 있다. 그런데 인도네시아에서 인류 역사상 가장 오래된 구상 작품이 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 구상작품은 추상화와는 달리 사물을 실제와 비슷하게 그리는 미술기법이다. 호주 그리피스대 사회·문화연구센터, 인류진화연구센터, 퀸즐랜드대 지구환경과학부, 호주방사광가속기센터, 인도네시아 반둥공과대 시각예술디자인학부, 국립고고학연구소, 동칼리만탄 문화보존센터 공동연구팀은 인도네시아 보르네오섬과 동칼리만탄 지역 술라웨시섬에 있는 석회암 동굴에서 수천 개에 이르는 벽화 작품을 발견하고 연대 측정을 실시한 결과 5만 2000년 전에서 최소 4만년 전에 그려진 것이라고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 실렸다. 벽화는 손바닥을 벽에 대고 주위에 염료를 뿌려 손을 그린 스텐실 작품과 야생 소를 비롯한 동물 형상이 주를 이루고 있으며 원과 선, 점으로 이뤄진 독특한 기하학적 문양 등도 발견된 것으로 알려졌다. 연구팀은 벽화에 대한 방사선연대측정을 실시한 결과 그림들이 그려진 시기가 각기 다르다는 사실도 확인했다. 연구팀은 손바닥 스텐실 작품은 최소 4만년 전에, 그 밖의 그림들은 3만 5000년 전에 그려진 것으로 추정하고 있다. 더군다나 손바닥 스텐실 문양 중에서도 5만 1800년 전에 그려진 것이 있는가 하면 3만 7200년 전에 그려진 것도 있는 것으로 분석됐다. 연대 측정에 따르면 동굴벽화를 그린 고대인들은 시간이 지날수록 색을 좀더 다양하게 사용할 수 있게 되고 추상적 도형에서 자신의 손, 야생동물이나 사냥도구, 배 등을 그대로 표현하는 방향으로 발전한 것으로 추정된다. 연구팀 관계자는 “손바닥 스텐실 문양의 색 변화나 동물 그림에서의 선과 곡선의 형태, 묘사의 정확도 변화 등을 통해 인류의 예술능력이나 인지능력이 서서히 진화해 왔음을 알 수 있다”고 설명했다. 연구를 이끈 맥심 오버트 호주 그리피스대 교수는 “지금까지는 동굴예술 발전의 기원과 중심지가 유럽으로만 알려져 왔지만 이번 발견으로 아시아에서도 유럽과 비슷하거나 좀더 빨리 동굴예술 활동이 나타나 독자적으로 발전했다는 것을 알 수 있다”며 “특히 인도네시아는 유라시아 가장자리에 자리잡고 있으며 오세아니아 지역과 가깝게 있어 보르네오에서 시작된 동굴예술이 술라웨시섬을 거쳐 인근 호주로 쉽게 전파됐을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●물속 세균 잡는 친환경 항균물질 개발 한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구단 김병찬 박사와 물자원순환연구단 홍석원 박사 공동연구팀은 포도당 산화효소와 이산화티타늄을 결합한 친환경 항균 복합체를 개발해 물속 세균을 효과적으로 차단할 수 있게 됐다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매B: 환경’ 최신호에 실렸다. 이번에 개발된 기술은 세균이 좋아하는 포도당으로 세균들을 끌어들인 다음 이산화티타늄 촉매가 만들어 내는 활성산소를 이용해 세균을 제거하는 방식이다. ●슈퍼컴퓨터 5호기 본격 가동 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 7일 대전 본원에서 국가초고성능컴퓨터(슈퍼컴퓨터) 도입 30주년 기념식과 함께 슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’ 개통식을 열었다. 개인용 PC 약 2만대에 해당하는 성능을 갖고 있는 누리온은 지난 6월 국제슈퍼컴퓨터학회에서 발표한 슈퍼컴퓨터 글로벌 톱500에서 11위를 차지했다. 다음달 3일부터 정식서비스를 시작하는 누리온은 기존에 하지 못했던 우주의 기원, 자연재해 예측, 난치병 치료제 개발, 교통 문제 해결, 고성능 나노소자 개발 같은 기초연구 및 사회 문제 해결은 물론 기업의 신제품 개발과 시장 분석에도 활용될 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

특정 지역의 여러 학교 학생들이 급식을 먹은 뒤 집단 설사나 식중독을 일으켜 보건당국에서 역학조사를 실시한다는 뉴스를 간혹 들을 수 있습니다.역학조사는 질병이 발생했을 때 개별 환자에 대한 관찰조사를 바탕으로 통계적 분석을 거쳐 법칙성을 찾아내는 일입니다. 집단 식중독이 발생했을 경우 환자들의 혈액을 채취하고 먹었던 음식을 수거해 실험실에서 세균이나 바이러스를 검사하고 환자 발생 분포와 빈도, 발생시간 등을 그래프로 만드는 등 전염 경로와 확산 속도를 파악해 대응 방안을 마련하는 것이 역학조사의 일반적인 과정입니다. 이런 현대 역학조사를 처음 만들어 낸 것은 19세기 중엽 영국 런던의 뒷골목을 휩쓸던 콜레라 확산을 막기 위해 고군분투한 존 스노(1813~1858) 박사입니다. 그 이후 역학은 공중보건에 중요한 수단이 됐습니다. 역학은 감염자 파악과 그와 접촉한 사람에 대한 시공간 정보를 확보하는 것이 핵심이라고 합니다. 문제는 최근 들어 교통수단의 발달로 개인의 활동반경이 커지고 도시가 확대되면서 불특정 다수와 감염자가 접촉할 기회가 늘어나고 있다는 것입니다. 이 때문에 에볼라 바이러스나 메르스, 중증급성호흡기증후군(SAS)처럼 갑자기 나타나 순식간에 확산되는 경우 역학조사가 쉽지 않다고 합니다. ●도시발달로 역학 조사 어려워져 영국 글래스고대 수의대 생물다양성연구소, 바이러스연구센터, 모어던연구소 공동연구팀이 인공지능(AI)의 한 분야인 머신러닝(컴퓨터가 스스로 방대한 데이터를 분석해서 미래를 예측하는 기술)을 이용해 에볼라 같은 치명적 바이러스의 원인숙주가 무엇인지 찾아낼 수 있는 알고리즘을 개발, 이런 문제를 해결할 수 있게 됐다고 합니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 실렸습니다. 바이러스 전파 원인을 미리 알 수 있다면 그에 대한 사람들의 접촉을 제한하거나 백신 개발 같은 대응책을 발빠르게 마련해 피해를 최소화할 수 있게 됩니다. 마치 영화 ‘마이너리티 리포트’에서처럼 전염병이 발생하기 전에 발병원인을 차단할 수 있게 되는 것이지요. ●알고리즘 숙주 예측 정확도 72% 연구팀은 우선 인간을 감염시킬 수 있고 원인숙주가 비교적 명확하게 알려진 수백 개의 바이러스에 대한 역학 데이터와 게놈 정보를 수집했습니다. 연구팀은 이렇게 수집된 바이러스의 RNA 게놈 정보를 바탕으로 영장류, 설치류 등 11개 동물 그룹 중 어느 집단이 바이러스의 숙주가 될 가능성이 높은지 예측할 수 있는 머신러닝 알고리즘을 만들었습니다. 원인 바이러스와 확산 경로가 알려진 전염병 데이터를 바탕으로 알고리즘을 테스트한 결과 바이러스의 숙주를 72%의 정확도로 예측했다고 합니다. 또 연구팀은 이번 알고리즘을 이용해 아프리카 남부지역 풍토병이면서 치사율이 높은 에볼라 바이러스의 원인숙주를 분석했습니다. 그 결과 지금까지 알려진 것처럼 에볼라 바이러스 원인숙주는 과일박쥐 같은 설치류가 아니라고 합니다. 이번 AI 알고리즘에 따르면 우간다와 코트디부아르에서 발견된 두 종류의 에볼라 바이러스 모두 박쥐가 아닌 영장류에게서 옮겨졌을 가능성이 높다는 결과가 나왔답니다. AI가 질병의 원인을 밝혀내고 대응책을 마련하는 ‘의사 탐정’ 역할까지 하게 된다는 이번 연구 결과를 보고 있노라니 문득 AI가 인간이 할 수 있는 모든 일을 대신해 사람이 할 수 있는 일은 완전히 사라져 인간 존재의 의미까지 사라지는 것이 아닐까 하는 걱정이 들기도 했습니다. edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 전류가 흐르지 않는 부도체인 섬유를 이용해 생체연료전지를 만들어 인공심장이나 신경자극기를 구동시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 고려대 화공생명공학과 조진한 교수와 미국 조지아공대(조지아텍) 기계공학과 이승우 교수 공동연구팀이 면섬유에 금속 나노입자를 코팅한 다음 생체 효소를 넣어 몸 속에서도 부작용 없이 작동할 수 있는 생체연료전지를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(10월 26일자)에 실렸다. 생체연료전지는 전지의 촉매를 생체효소로 대체하고 포도당이 산화할 때 만들어지는 전자를 이용해 전력을 생산한다. 몸 속에서도 전력을 만들어 낼 수 있기 때문에 인체 삽입형 의료기기의 에너지 공급장치로 주목받고 있다.그러나 지금까지 나온 생체연료전지는 전기전도도가 우수한 탄소나노튜브로 만들어지고 있지만 효소로 코팅하기가 어렵고 금속보다 전기전도도는 낮고 유연성이 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 면섬유 표면에 금속 성분인 금 나노입자를 균일하게 코팅해 섬유의 다공성 표면을 유지하면서도 높은 전기 전도도를 갖는 고성능 생체연료전지 전극을 개발했다. 또 연구진은 단분자 리간드 치환 층상자기조립법이라는 나노제조기술을 활용해 금속 나노입자간 거리를 최소화해 전극 내부 저항을 낮추는 한편 전자전달 효율을 높여 기존 생체연료전지보다 전력생산 성능을 향상시킬 수 있었다. 이번 기술은 전지에 흔히 포함되는 전해질 분리막이 필요 없을 뿐만 아니라 면섬유를 이용했기 때문에 소형화도 가능하고 소형화할 수 있기 때문에 심장 기능정지 시 사용하는 페이스메이커, 신경자극기 같은 체내 삽입형 의료기기 전력공급원으로 활용도가 높을 것으로 연구진은 전망했다. 조진한 고려대 교수는 “이번에 개발한 생체연료전지는 섬유를 전극으로 활용한 최초의 사례로 기존에 나온 생체연료전지보다 전력생성 성능이 우수하다는 장점이 있다”며 “특히 전극이 유연하고 효율과 안정성도 우수해 웨어러블 기기나 인체 삽입형 전자기기에 자유롭게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정부에 대한 국민 신뢰도가 지난해보다 다소 높아졌지만 여전히 10명 중 6명은 정부를 신뢰하지 않는다는 조사 결과가 나왔다. 한국개발연구원(KDI)은 6일 서울 웨스틴조선호텔에서 열린 열린정부파트너십(OGP) 아태지역회의 분과회의에서 발표한 ‘정부 신뢰도 변화 추이 및 주요 결정 요인’에서 경제협력개발기구(OECD)의 정부신뢰도 조사 결과 정부를 신뢰한다고 응답한 국민 비율은 36%였다고 밝혔다. 이 조사는 각국 국민 1000명을 대상으로 ‘당신은 중앙정부를 신뢰하십니까’(Do you have confidence in national government)를 묻는 것으로 여론조사 회사 갤럽이 진행한다. 정부를 신뢰한다는 응답 비율은 2017년 24%에서 12%포인트 상승했으며, 정부신뢰도 순위는 2017년 32위에서 2018년 25위로 7계단 상승했다. 이날 발표에 나선 임원혁 한국개발연구원(KDI) 교수는 “새 정부 출범에 따른 변화에 대한 기대가 반영된 것으로 부패 척결, 국민과의 소통 확대, 재난 대처체계 개선 등 정부혁신을 통해 국민 삶의 질을 개선하려는 노력이 평가받은 것으로 보인다”라고 분석했다. 행안부 관계자는 “지난해 새 정부 출범 이후 조사와 분석이 이뤄진 것으로 알고 있다”고 말했다. OECD는 2007년 이후 격년마다 발간되는 ‘한눈에 보는 정부’(Government at a Glance) 보고서에서 정부 신뢰도 순위를 발표하고 있다. 올해는 순위를 발표하는 해가 아니지만 KDI가 OECD와 함께 공동연구를 진행하고 그 내용을 OGP 회의에서 발표했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

단백질은 생명체 작동에 있어서 필수적인 단위이다. 단백질 생산을 위해서는 DNA와 RNA의 유기적 조정이 필요하다. RNA는 무수한 종류의 단백질을 만들 때 직접 작용하는 고분자 화합물이고 DNA는 RNA의 작용을 조절하는 역할을 한다. 즉 RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성하는 역할을 하는 물질이다. 최근 중국과 미국 연구자들이 RNA의 변화가 기억과 학습에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 시카고대 화학과, 생화학·분자생물학과, 신경생물학과, 생물물리역학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 상하이공대 생명과학공학부, 저장대 실험동물센터, 화둥사범대 생명과학부, 난징의대 공동연구팀은 mRNA(메신저RNA)의 화학적 변형 형태인 N6-메틸아데노신(m6A)을 인식하는 특정 단백질이 학습과 기억 형성 과정에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지난달 31일자에 실렸다. 후성유전학(epigenetics)은 DNA나 RNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에서 외부 또는 환경적 요인으로 인해 화학적 변형만으로도 유전자 발현 상태가 달라지는 것을 연구하는 학문이다. 분자적 수준에서 정확히 이해되고 있지는 않지만 DNA 메틸화와 히스톤 단백질의 변형이 원인으로 알려져 있다. 실제로 후성유전학적 변화는 면역계 반응, 신경계 발달, 암, 비만 등 다양한 생물학적 과정에 영향을 미치는 것으로 이해되고 있다. DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 메신저RNA(mRNA)이다. 포유류의 mRNA에 있어서 가장 일반적인 변형은 m6A으로 신경계에 널리 퍼져 있으면서 신경기능 일부를 조정하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 m6A를 인식하는 ‘Ythdf1’이라는 단백질이 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다. 연구팀은 3세대 유전자 가위기술인 크리스퍼-캐스9을 이용해 생쥐에게서 Ythdf1 단백질을 제거한 뒤 학습과 기억 실험을 했다. 연구팀은 Ythdf1 단백질이 완전히 제거된 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 미로 찾기와 수영 측정, 특정 소리와 함께 전기충격을 가한 뒤 청각 공포기억을 측정했다. 그 결과 Ythdf1 단백질이 제거된 생쥐는 미로찾기는 물론 청각공포 체험을 여러 번 반복시켜도 기억을 하지 못하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 생쥐에게 Ythdf1 단백질을 주입해 다시 똑같은 실험을 한 결과 기억력과 학습 과제 수행 능력이 향상되는 것을 확인했다. RNA 변형 단백질이 기억과 학습능력 향상에 도움을 준다는 설명이다. 송홍준 펜실베니아대 의대 신경과학과 교수는 이번 연구는 유전자 번역 과정이 변화될 경우 신경자극이 어떻게 반응하는지를 보여주는 흥미로운 발견”이라며 “m6A 변형은 학습과 기억 뿐만 아니라 면역계에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 만큼 다른 자극에 미치는 영향까지 추가적 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

직화구이는 고기나 생선, 야채 등 식재료를 불에 직접 구워 먹는 조리방식이다. 불과 식재료만 있으면 재료 본연의 맛과 풍미를 느낄 수 있다는 장점 때문에 최근에는 직화구이를 앞세운 요리점들이 많이 눈에 띄기도 한다. 최근 국내 연구진이 직화구이 방식으로 금속산화물 박막을 짧은 시간에 구워내 간단하게 고성능 태양전지를 만드는 방식을 개발해 화제가 되고 있다. 성균관대 화학공학·고분자공학부 김정규 교수와 연세대 화공생명공학과 박종혁 교수, 미국 스탠포드대 공동연구팀은 급속 불꽃 연소공정으로 금속산화물 도핑해 페로브스카이트 태양전지를 만드는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료 과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 페로브스카이트 태양전지는 이산화티타늄 같은 금속산화물을 전자 수송에 이용하기 때문에 실리콘 기반 태양전지보다 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 연구팀은 양념한 음식을 불에 빠르게 조리하는 직화구이처럼 전이금속을 고루 분포시켜놓은 이산화티타늄 박막을 불꽃에 수 십 초 이내에 빠르게 구워내 도핑하는 기술을 개발했다. 물론 기존에도 열을 이용해 도핑하는 방법이 있기는 하지만 550도 미만의 온도에서 공기를 순환시키는 대류 방식으로 처리하기 때문에 가열과 냉각 속도가 느려 공정 자체 시간이 5시간 이상 걸리고 균일한 도핑에 한계가 있다. 연구팀이 활용한 불꽃 직화 공정은 1000도 이상 고온에서 수 밀리 초(1000분의 1초) 단위로 열을 직접 가하는 방식이다. 실제로 연구팀은 불꽃 직화 방식으로 150나노미터 두께와 50나노미터 두께의 이산화티타늄 박막을 도핑하는데 성공했다. 5시간 이상 소모되는 도핑공정시간도 1분 이내로 단축했을 뿐만 아니라 소자의 광전변환효율과 안정성도 높아진 것이 확인됐다. 김정규 성균관대 교수는 “이번 기술은 직화구이 요리방법처럼 수 십 초 이내에 불꽃에 넣었다가 빼기만 해도 금속산화물을 손쉽게 도핑할 수 있다는 것이 핵심”이라며 “태양전지 뿐만 아니라 금속산화물 소재를 사용하는 광촉매, 반도체, 디스플레이 등에 폭넓게 적용해 짧은 시간에 우수한 성능을 낼 수 있는 소자 제작 연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

찬 바람이 불면서 병원에는 독감예방접종을 받으라는 안내문이 붙는다. 독감에 취약한 12세까지 어린이와 만 65세 이상 어르신을 대상으로는 국가에서 독감백신을 무료 접종하고 있다. 물론 독감 예방접종을 받는다고 해서 독감에 걸리지 않는 것은 아니다. 매년 여름 세계보건기구(WHO)는 해마다 그 해에 유행될 것으로 예상되는 표준 독감바이러스주를 공표한다. 이에 따라 독감백신 제조사는 표준 독감바이러스주를 포함시켜 백신을 만든다. 문제는 그 해에 유행하는 독감바이러스와 백신 바이러스주가 일치하면 예방효과가 높지만 그렇지 않으면 백신효과가 떨어진다. 이는 모든 형태의 독감 바이러스를 막을 수 없기 때문이다. 그런데 모든 종류의 독감 바이러스를 막을 수 있는 백신 개발이 동물실험에 성공해 이목을 끌고 있다. 더군다나 주사 형태가 아니라 코 속에 뿌리기만 하면 되는 간단한 방식이기 때문에 더욱 관심이 높아지고 있다. 미국 스크립스생물학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 홍콩대 보건대와 다국적 제약사 얀센의 미국 연구개발(R&D)센터, 네덜란드 백신 및 예방센터, 벨기에 정량과학센터, 벨기에 감염질병센터 공동연구팀은 남미에 사는 낙타과 동물인 ‘라마’에게서 추출한 항체로 만든 분무제가 모든 독감 바이러스를 막아준다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 2일자에 발표했다. 바이러스성 질병들은 대부분 복잡 다변한 변이성 때문에 예방 백신을 만들기가 쉽지 않다. 연구팀은 라마에게서 얻은 네 개의 항체와 한 개의 무해한 바이러스를 혼합해 만든 스프레이형 백신이 모든 독감 바이러스를 막을 수 있을 것이라는 연구결과를 발표했다. 특히 생쥐를 대상으로 한 1차 동물실험 결과 인간을 감염시키는 모든 독감 바이러스를 예방해주는 것으로 확인됐다. 연구팀은 범용 백신을 만들기 위해 3개의 상이한 독감바이러스와 2개의 독감 표면단백질이 포함된 백신을 라마에게 접종했다. 연구팀은 독감 바이러스를 주입받은 라마가 만들어 낸 네 개 종류의 항체를 수확한 뒤 이를 하나의 분자로 결합시켰다. 이렇게 만들어진 항체 분자를 유전자 실험에서 흔히 사용하는 인체에 무해한 아데노부속바이러스(AAV)에 탑재시킨 뒤 일단 시험관 내 감염실험을 실시했다. 그 결과 사람을 감염시키는 A, B형에 해당하는 60여가지 독감 바이러스를 막는 효과가 확인됐다. 그 다음 연구팀은 생쥐에게 범용 백신을 주사하거나 코에 분무하는 방식으로 접종한 뒤 독감 바이러스에 대한 반응을 확인했다. 동물실험에서도 사람을 감염시키는 거의 모든 종류의 독감에 예방 효과가 있다는 사실을 확인했다. 또 코에 분무하거나 주사접종 방식 모두 차이를 보이지 않고 똑같이 예방효과가 있는 것으로 나타났다. 이언 윌슨 스크립스연구소 통합구조·전산생물학부 교수는 “이번 기술은 독감 유행철마다 예상바이러스에 맞춰 주문 생산하는 기존 백신보다 범용성을 갖기 때문에 대규모로 비축될 수 있다는 장점이 있다”라며 “기존 백신의 예방효과가 상대적으로 낮은 노약자들이나 주사에 대해 거부감이 있는 사람들에게 도움이 될 것”이라고 설명했다. 면역학자들은 이번 연구결과에 대해 “인간을 대상으로 한 임상시험에 앞서 많은 실험과정이 필요하지만 범용 백신 개발이라는 차원에서 주목할만한 연구”라는 평가를 내놓으며 환영하는 분위기이다. 그러나 한편에서는 인간에 대한 임상시험을 통과하기가 쉽지 않을 것이라는 예측을 내놓기도 했다. 독감바이러스 전문가인 제임스 크로 미국 밴더빌트대 교수는 “라마에서 유래한 단백질을 변형시킨 백신이기 때문에 인간 면역계에서는 이를 이물질로 보고 항체를 형성할 가능성을 배제할 수 없다”며 “백신에 대해 인체에서 항체를 만들어 낼 경우 어떤 증상이 나타날지 아직 모르기 때문에 동물 바이러스를 이용해 독감을 예방하는 이번 기술은 규제당국의 까다로운 심사를 넘기가 쉽지 않을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

갑자기 날씨가 추워지거나 더워지면 냉난방기 사용이 늘어난다. 문제는 갑작스러운 냉난방기 사용으로 인해 국가적으로는 전력공급에 차질이 생기거나 개별 사용자들에게는 전기료 걱정이 앞서게 된다. 프랑스와 한국 연구진이 전력 사용을 최소화할 수 있는 친환경 냉난방 장치를 개발해 주목받고 있다. 프랑스 고등사범대, 파리 과학인문대학(PSL대), 몽펠리에대, 파리 샤클레대와 한국화학연구원 CCP융합연구단 공동연구팀은 전력을 거의 사용하지 않아도 되는 친환경 냉난방기용 흡착제를 개발하는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 및 에너지 분야 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 최신호에 실렸다. 일반적으로 많이 사용되는 냉난방기는 전기로 작동하는 에어컨이나 전기히트펌프이다. 전기히트펌프는 전기모터로 압축기를 작동시켜 냉난방을 하는 장치이다. 문제는 이들 냉난방기는 전력피크나 냉매로 인한 환경 파괴 등의 문제를 일으킬 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 전기를 거의 사용하지 않고 물과 흡착제, 재생열을 이용해 작동시킬 수 있는 흡착식 냉난방기에 주목하고 있다. 흡착식 냉난방기는 물이 수증기로 증발할 때 주변의 열을 빼앗는 원리로 냉방을 하고 수증기가 물로 응축될 때 열을 방출해 난방을 시킨다. 흡착식 냉난방기는 이름에서도 알수 있듯이 수분을 빨아들이거나 내뱉는 흡착제가 핵심소재다. 문제는 지금까지 나온 실리카겔이나 제올라이트 흡착제는 수분 흡착용량이 작고 다시 사용하는 과정이 복잡하다는 점이다. 연구팀은 지르코늄을 활용해 공극이 많은 다공성 금속-유기 골격체를 개발했다. 이번에 개발한 흡착제는 물을 잘 빨아들이는 친수성과 물을 거부하는 소수성을 동시에 갖고 있기 때문에 기존 흡착식 냉난방기보다 냉방시 수분 흡착력과 저온 재생능력이 우수하다는 평가다.연구팀에 따르면 기존 제올라이트 흡착제보다 24% 이상 효율이 우수하고 흡착용량도 실리카겔 흡착제보다 2배 이상 크고 70도 이하의 온도에서도 수분을 쉽게 제거할 수 있다. 또 황산이나 염산 같은 산성물질에 노출되도 구조 손상이 없고 기계적 강도도 우수하다. 이번에 개발한 흡착제를 흡착식 냉난방기에 적용하면 전력을 현재 전기식 에어컨 5% 미만으로 사용할 수 있는 것으로 분석됐다. 난방기로 구동시킬 때도 마찬가지인 것으로 조사됐다. 장종산 화학연 박사는 “이번 기술은 흡착식 냉난방과 함께 수분제어용 에너지 절약형 흡착제, 기체 분리 및 정제용 멤브레인, 건물 공조기, 제습냉방기, 에너지 절약형 제습기 등 다양하게 쓸 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 세포까지 항암제를 손실없이 갖고 이동한 뒤 정확히 치료하는 일종의 ‘나노 항암제 폭탄’ 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형, 김채규 교수와 생명과학부 강세병 교수 공동연구팀은 항암제를 암세포까지 손실없이 이동시켜 정확히 치료할 수 있는 약물 전달체 플랫폼 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1일자에 실렸다. 약물 전달체는 치료제를 담아 표적으로 삼은 세포에 전달하는 물질이다. 나노기술을 이용한 약물 전달체는 지금까지도 많이 개발됐지만 실제 치료효과는 기대만큼 크지 않았다. 나노 약물 전달체를 암이 생긴 생쥐에게 주사했을 때 100개 중 7개 정도만 암세포로 도달한다는 연구결과들이 보고된 것만 봐도 알 수 있다. 이런 낮은 효율은 ‘단백질 코로나 현상’ 때문이다. 단백질 코로나 물질은 일단 나노 전달체를 주입하면 몸 속에 있는 수많은 단백질이 약물 전달체에 달라붙으면서 움직임이 둔해져 암세포에 도달하기도 어렵고 도달한 다음에도 약물을 내보내기 어려워지고 심지어는 다른 정상적인 조직에 영향을 미쳐 독성이 생기는 부작용까지 보이기도 한다. 연구팀은 체내 다른 단백질들과는 상호작용을 하지 않는 부분과 특정 유전자 서열에 따라 달라 붇는 기능성 부분으로 이뤄지는 재조합 단백질을 만들었다. 항암 나노입자를 이 재조합 단백질로 둘러싸 다른 단백질과는 결합하지 않는 대신 암 조직까지 정확히 찾아갈 수 있도록 한 것이다.연구팀은 실제 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 생체와 유사한 실험환경을 만들어 재조합 단백질 결합 나노항암제를 담가두고 관찰하면서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했다. 그 결과 단백질 보호막이 외부 단백질을 효과적으로 막아 기존 나노항암제보다 효율이 10배 이상 높아진 것으로 확인됐다. 이와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 새로운 나노단백질 항암제 폭탄을 주입한 결과 기존 약물 전달체보다 암세포를 더 잘 공격하면서도 나노물질이 정상 조직에 쌓여 드러내는 ‘나노 독성’도 적은 것으로 밝혀졌다. 유자형 자연과학부 교수는 “이번 연구결과는 새로운 포적 지향형 약물 전달 시스템 원천기술을 확보했다는 의미를 갖고 암 치료 뿐만 아니라 다양한 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로 재조합 단백질 설계를 다르게 하며 다양한 역할을 수행할 플랫폼을 개발할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr