약 8000만년 전 지금의 사하라 사막을 누빈 신종 공룡이 발견됐다. 최근 미국 카네기 자연사박물관 등 국제공동연구팀은 이집트 사하라 사막에서 스쿨버스만한 크기의 신종 공룡 화석을 발견했다고 발표했다. 이 공룡은 두개골, 턱, 목, 척추, 갈비뼈 등이 그대로 화석으로 남아 학술적 가치가 높으며 최대 덩치를 자랑하는 초식공룡 티타노사우루스(Titanosaur)류로 분류됐다. 길이는 10m, 무게는 5.5톤 정도로 발견된 지역의 이름을 따 '만수라사우루스'(Mansourasaurus shahinae)로 명명됐다. 이번 화석 발견이 큰 의미가 있는 것은 아프리카에서는 좀처럼 공룡의 흔적을 찾기 힘들기 때문이다. 특히나 만수라사우루스의 경우 아프리카 대륙에서의 마지막 공룡세대라는 점에서 당시의 생태를 연구할 수 있는 귀중한 자료가 된다. 　 　　 　 현재까지의 연구과정에서 드러난 흥미로운 사실은 만수라사우루스가 남미에서 주로 발견되는 티타노사우루스보다 아시아와 유럽의 티타노사우루스와 유사하다는 점이다. 남미 티타노사우루스의 경우 최대 몸길이 30m, 무게 50t을 훌쩍 넘기 때문으로, 이는 만수라사우루스가 남미보다는 유라시아 쪽으로 이동이 잦았음을 추측할 수 있다. 이는 판게아 이론과 맞닿아있다. 그리스어로 ‘통합된 땅’을 의미하는 고대의 초대륙 판게아(Pangaea)는 1915년 독일의 과학자 알프레드 베게너가 대륙 이동설을 발표할 때 사용한 용어다. 약 2억 5000만년 전 지구상 모든 대륙이 하나로 붙어 있다가 이후 갈라져 약 6500만 년 전 현재의 대륙과 같은 형태를 갖췄다는 것이 이론의 골자다. 곧 8000만 년 전 살았던 만수라사우루스의 경우 지금과는 다른 아프리카의 생태를 화석이 된 '몸'으로 증언하는 셈이다. 연구에 참여한 매트 라마나 박사는 "고생물학자들의 경우 정말 오랫동안 찾아온 화석으로 성배와 같다"면서 "만수라사우루스가 살았던 시기는 백악기 말기로 대륙이동의 마지막 단계였다"고 설명했다. 이어 "만수라사우루스 같은 아프리카 공룡 화석은 각 대륙 공룡 진화의 비밀을 풀어줄 단초가 될 것"이라고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘하늘 위의 종합기상관측소’ 기상 항공기 30일 첫 공식 비행 기상청은 이날 오후 3시 김포공항에서 기상 항공기가 첫 관측 비행을 했다고 밝혔다. 이 항공기는 이날 동계올림픽이 열리는 강원 평창과 동해 상공에서 기온·습도·바람 등 기상정보와 구름 입자 크기·모양 등 물리적 특성을 관측했다. 구름 물리 연구의 하나인 인공 증설 실험도 수행했다.기상 항공기의 책임운영기관인 국립기상과학원은 아직 외부 공개 사이트를 개설 중인 만큼 이날 첫 관측 기록을 공개하지 않았다. 올해 상반기 안에 사이트를 개설한다는 방침이다. 기상 항공기는 올림픽 개막을 나흘 앞둔 다음 달 6일부터는 대회 기상 지원을 위해 이 일대의 기상관측을 수행한다. 이를 통해 기상관측 공백 지역인 동해 상의 기온,·습도·바람 등 기상정보를 올림픽 예보관에게 알려준다. 아울러 구름특성 관측 자료를 12개국 29개 기관이 참여하는 국제공동연구 프로젝트(ICE-POP2018)에 제공한다. 향후 기상 항공기는 위험기상·환경기상·기상조절 역량 향상 등을 위해 한반도 상공에서 기상관측을 전개한다. 특히, 태풍·집중호우·대설 등 계절별 위험기상 등에 대한 선행 관측을 통해 단기 예측기술력 향상에 도움이 될 것이라고 기상청은 설명했다.기상 항공기는 높이 4.37ｍ에 길이 14.22ｍ, 폭 17.65ｍ다. 최대 비행 가능 고도는 3만 2000 피트(약 10㎞), 최대 비행 가능 시간은 6시간이다. 조종사 2명을 비롯해 장비 운영자 2명, 연구자 1명 등 총 5명이 탑승할 수 있다. ‘드롭 존데(낙하하면서 기상을 관측하는 장비)’와 방사능 장비, 구름 입자·강수 측정기, 온실가스 분석기, 온도 측정장치, 자료수집 시스템 등 총 14종 25개의 기상관측장비가 탑재돼 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국내 연구진이 대장 내부에 형광 스프레이를 뿌려 초기 대장암을 쉽게 찾을 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 화학과 김성지 교수, 기계공학과 김기현 교수, 아산생명과학연구원 명승재 의생명연구소장 공동연구팀은 최근 고화질 디스플레이에 많이 사용되는 퀀텀닷(양자점)을 활용해 대장암 여부를 쉽게 판단할 수 있는 대장 내시경 기술을 개발해 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’ 24일자 표지 논문으로 발표했다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 대장암이 발병할 경우 과도하게 나타나는 ‘감마 글루타밀 펩티다아제’라는 효소에 주목했다. 또 이 효소를 만나면 색깔이 달라지는 형광 진단물질을 개발했다. 이 기술을 활용하면 대장 내시경을 받는 중 의심 부위에 형광물질을 뿌리는 것만으로도 5분 만에 암 발현 여부를 확인할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

방한 중인 게르하르트 슈뢰더 전 독일 총리가 양기대 경기 광명시장이 대담 중 제안한 북한 개성 동행을 수락했다. 양 시장이 지난연말 중국쿤밍에서 북한 측에 제안한 광명~개성 간 철도개설에 대해 공동연구가 진행된다면 개성까지 동행하겠다는 의미다. 덧붙여 슈뢰더 전 총리는 양 시장에게 ”경기도지사 후보로서 손색이 없으며 비전을 가진 후보“라고 말했다. 29일 광명시에 따르면 슈뢰더 전 총리는 서울 남산 그랜드 하얏트 호텔에서 양 시장과 만나 평창동계올림픽 이후 남북관계와 위안부 문제, 문재인 정부의 최저임금제 등에 대해 폭넓게 논의했다.양 시장은 슈뢰더 전 총리에게 ”지난해 12월 중국 쿤밍에서 북측 문웅 총단장과 대화하면서 북한의 평창동계올림픽 참가를 이끌어 내는 데 기여했으며 이를 계기로 북한선수단 응원단도 구성했다“고 말했다. 이에 슈뢰더 전 총리는 스위스와 벌이는 남북 여자아이스하키팀 경기를 관람할 것이라고 화답했으며, 양 시장은 광명시가 조직한 북한선수단 응원단과 함께 그날 남북단일팀을 응원하자고 덧붙였다. 양 시장은 이어 광명~개성 유라시아 평화철도 노선개발과 관련해 북한대표단에게 개성방문을 요청한 만큼 함께 가기를 희망한다고 제안했다. 이에 슈뢰더 전 총리는 ”아주 좋은 제안이다. 그렇게 하겠다“고 수락했다. 특히 슈뢰더 전 총리는 양 시장에게 지금의 남북관계가 평창동계올림픽 이후에도 계속 이어질 것인지를 물었다. 이에 양 시장은 ”쿤밍에서 북측 문웅 총단장과 얘기하면서 올림픽 이후에도 인도적 분야와 체육교류는 물론 경제교류 협력이 있을 것”이라며, “특히 철도와 도로 등 유엔과 미국 제재를 피하면서도 북한 경제에 도움이 되는 분야에서 교류가 이어질 것으로 예상된다“고 답했다. 이날 슈뢰더 전 총리는 지난해 9월 양 시장의 안내로 경기 광주나눔의 집을 방문한 것을 매우 의미 있는 기억이었다고 회고했다. 그는 양 시장의 경기도지사 도전에 대해 “광명시장으로서 한 성과를 볼 때 목표를 관철해내는 힘이 남달라 후보자로서 손색이 없다”며 “도지사에 출마한다니 비전을 갖고 경기도와 국가를 위해 큰일을 할 분이라고 생각한다”고 말했다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

무려 1만 년 전 선조가 만든 최초의 크레용이 발견됐다. 영국 잉글랜드 북동부 노스요크셔의 한 호숫가에서 발견된 이것은 오커(물감의 원료로 쓰이는 황토, orchre)로 만든 붉은색 혹은 황갈색으로, 1만 년 전 제작된 것으로 추정된다. 요크대학과 맨체스터대학, 체스터대학 공동연구진에 따르면 1만 년 전 선조는 오커를 이용해 약 2㎝가량의 크레용을 만들었으며, 인근에서는 이와 함께 크레용으로 물들인 듯한 돌이 함께 발견됐다. 연구진은 ‘세계 최초의 크레용’이 사냥을 통해 잡은 동물에게서 벗겨낸 가죽에 특정 표시나 그림을 그리는데 이용됐으며, 한쪽 끝은 둥글고 반대쪽 끝은 비교적 뾰족해 현대에 사용하는 크레용과 매우 유사한 형태라고 설명했다. 또 1만 년 전에도 동물의 가죽을 착색하거나 장식용 예술품을 만드는데 이러한 도구를 사용했다는 사실을 알려준다고 덧붙였다. 이 크레용을 만드는데 사용된 황토는 수렵채집사회에서 매우 중요하게 사용된 미네랄 색소로 꼽힌다. 전문가들은 이번 발견이 오커로 불리는 고대 색소 성분을 자세히 연구할 수 있을 뿐만 아니라 해당 원료가 사용된 중석기시대의 배경을 유추하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 연구를 이끈 요크대의 고고학자인 앤디 니드햄 박사는 “이번 발견은 중석기시대를 더욱 이해하는데 도움이 될 것”이라면서 “특히 ‘색깔’은 수렵채집시대의 매우 중요한 부분으로, 이중에서도 황토로 내는 붉은 빛깔은 당시 선조가 역동적인 것을 표현할 수 있게 도왔다”고 설명했다. 이어 “붉은색 염료와 이를 이용해 만든 크레용은 중석기시대에 매우 중요하게 활용됐으며, 다양한 분야에 여러 방식으로 활용됐을 것”이라고 덧붙였다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

경남 밀양 세종병원 화재 사고 당시 환자 결박이 구조에 악영향을 줬다는 조사 결과가 나오면서 긴급 상황에서 의료진이나 구조대가 손쉽게 결박을 풀 수 있는 ‘대안 억제대’를 보급해야 한다는 지적이 제기된다.일각에서 “환자를 묶어 두지 못하게 해야 한다”고 주장하지만 현장 의료진은 모든 환자에게 개별 간병인을 붙여 둘 수 없는 현실에서 억제대 사용은 불가피하다는 입장이다. 불안과 환각 등을 동반하는 섬망 증세가 있는 노인 환자를 내버려 둘 경우 주사기나 의료용 칼 등을 옆 사람에게 휘두르는 등 더욱 심각한 피해를 일으킬 수도 있다. 이에 따라 의료진이 신속하게 제거할 수 있는 장갑형이나 패드형, 소매형 억제대를 개발, 보급해야 한다는 목소리가 나온다. 실제로 부산 동아대병원 연구팀은 2013년 성인간호학회지에 소매형 억제대 모델을 제시하기도 했다. 손목을 묶지 않는 대신 팔을 소매에 넣어 과도한 움직임만을 억제하는 방식이다. 19명의 환자를 대상으로 분석한 결과 관절 움직임 제한이나 부종, 피부 손상과 같은 부작용이 적었고 팔 부분에 지퍼를 달아 사용도 편리한 것으로 나타났다. 패드형 억제대와 장갑형 억제대도 위험 상황에서 대처가 쉽다는 장점이 있다. 문제는 국내에 대안적 의료기기를 보급하거나 연구하는 곳이 거의 없다는 것이다. 2014년 전남 장성 효사랑요양병원 화재 당시에도 희생자 중 2명이 결박돼 논란이 있었지만 정부나 의료계 어느 곳에서도 보다 안전한 방식의 결박장치를 개발하려는 움직임은 없었다. 이와 관련, 의료진 교육을 강화해야 한다는 의견도 나온다. 서울아산병원과 아주대병원 공동연구팀이 간호사 27명을 대상으로 억제대 사용 지침을 교육한 결과 ‘억제대가 아니더라도 다른 좋은 대안이 있다’고 응답한 비율은 교육 전 25.9%에서 교육 뒤 85.2%로 높아졌다. 억제대 사용 비율도 82.2%에서 59.2%로 크게 낮아졌다. 한편 보건복지부는 이번 사건을 계기로 일반병원의 억제대 사용 현황을 조사할 방침이다. 또 법으로 억제대 사용을 규제하는 요양병원, 정신의료기관 외에 일반병원에 대한 규정을 마련할지도 검토할 방침이다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

혈액 내 포도당 농도가 높은 상태로 지속되는 당뇨는 각종 합병증으로 이어질 수 있기 때문에 관리가 중요한 질환이다. 당뇨 진단을 받은 환자들은 혈당 관리를 위해 수시로 손가락 끝을 찔러 혈액을 채취해 확인해야 하는 불편함이 있었다. 국내 연구진이 콘택트렌즈를 끼는 것만으로도 당뇨 관리를 쉽게 할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수, 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수, 성균관대 신소재공학부 이정헌 교수 공동연구팀은 당뇨병 예방과 진단이 가능한 ‘무선 스마트 콘택트렌즈’를 개발해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 25일자에 발표했다. 연구팀은 상용화된 소프트 콘택트렌즈를 기판으로 활용해 사람들이 착용할 때 이물감이나 거부감을 줄였다. 렌즈 위에 고감도 포도당 센서를 붙여 눈물 속 포도당 농도를 감지하고 작은 유기발광다이오드(LED) 디스플레이를 통해 정상상태와 고혈당 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 했다.눈물 속에 포도당 농도가 정상수치일 때는 LED가 켜지고 혈당이 높으면 LED가 꺼지는 형태이다. 또 스마트 콘택트렌즈를 작동시키는 전원은 센서에 붙어 있는 무선안테나를 통해 전달되도록 했다. 박 교수는 “이번 연구는 현재 널리 쓰이고 있는 소프트 콘텍트렌즈와 유연한 전자소자를 결합시키는 방식으로 웨어러블 전자소자를 만들 수 있음을 보여 줬다”며 “복잡하고 큰 측정기기 없이도 실시간으로 간단하게 몸 상태를 파악할 수 있어 의료진단 분야에서 다양하게 응용돼 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●‘물+플라스마’로 유해 박테리아 제거 카이스트 물리학과 최원호 교수와 서울대 식품동물생명공학부 조철훈 교수 공동연구팀은 저온 플라스마를 이용해 페트병이나 음식물에 생길 수 있는 대장균을 쉽게 제거하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 미국화학회에서 발행하는 재료분야 국제학술지 ‘ACS 어드밴스드 머티리얼스&인터페이스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 대기압 플라스마를 물과 반응시켜 수용액으로 만든 뒤 대장균, 살모넬라, 리스테리아 같은 유해한 미생물이 겹겹이 쌓여 막을 이룬 ‘바이오필름’에 주입한 결과 유해 세균들이 사라지는 것을 발견했다. 이번 기술은 플라스마를 물에 처리해 활성화시키는 방식으로 전기를 이용한 기존 방식보다 손쉽게 살균 처리할 수 있다는 장점을 갖고 있다. ●보안 강화된 단방향 데이터 전송 기술 한국전자통신연구원 정보보호연구본부는 국내 보안 관련 중소기업과 협력해 주요 기반시설에 대한 외부 침입을 원천적으로 차단할 수 있는 단방향 데이터 전송 기술 개발을 완료했다고 23일 밝혔다. 단방향 데이터 전송은 일반적으로 데이터 송·수신이 동시에 일어나는 시스템과는 달리 송수신자 간 일방향 통신·통로만을 허용해 해킹 같은 외부 침입을 막을 수 있는 기술이다. 또 한 방향으로만 메시지를 전송하는 방식이기 때문에 외부 장치로는 전송 메시지 내용을 전혀 읽을 수 없다는 장점도 있다. 이번에 개발된 기술은 현대중공업이 남미 지역에 건설해 올해 하반기 시운전하게 될 발전 플랜트 제어 시스템에 적용된다. 연구진은 공공기관, 금융망, 군 정보망 등으로 적용 범위를 확대해 나갈 계획이다.?\

태어난 지 얼마 되지 않은 아기들도 부모들이 하는 행동을 금세 따라하곤 한다.이런 모방학습과 타인의 아픔에 공감할 수 있는 능력은 촉각을 통해 자신의 외형이 다른 사람과 똑같다는 사실을 알게 되면서 시작된다는 것이 처음으로 확인됐다. 미국 워싱턴대 뇌과학연구소, 물리학과, 템플대 심리학과 공동연구팀은 타인에 대한 공감능력은 어린 시절 촉각을 통해 다른 사람의 신체 부위가 닮았다는 인식에서 비롯된다는 연구 결과를 뇌과학 분야 국제학술지 ‘발달 과학’ 최신호에 발표했다고 19일 밝혔다. 촉각은 오감(五感) 중에서 태어나자마자 가장 먼저 느끼는 감각이다. 유아들이 언어를 구사하기 전까지 촉각은 타인과의 의사소통에서 중요한 통로로 이용되기도 한다. 그렇지만 청각이나 시각 등 다른 감각과 비교해 관련 연구는 적었다. 연구팀은 촉감이 뇌에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 생후 7개월 된 유아 14명을 대상으로 손과 발에 자극을 주면서 자기뇌파측정법(MEG)으로 뇌의 움직임을 측정했다. 또 부모들이 손과 발을 비비거나 자극하는 모습을 볼 때 아이들의 뇌가 어떻게 움직이는지도 MEG로 관찰했다. 그 결과 아이들의 촉각에 자극을 줄 경우 성인들이 타인의 감정에 공감할 때 활성화되는 뇌 부위에 해당하는 부분이 활발히 움직인다는 사실을 확인했다. 또 다른 사람의 손과 발이 자극받는 모습을 볼 때도 같은 부분의 뇌가 활성화되는 것이 관찰됐다. 연구팀은 촉각 자극을 통해 아이들이 자신의 신체 부위와 다른 사람들의 신체 부위가 유사하다는 것을 인식할 수 있게 되고 이를 통해 공감능력을 발달시킬 수 있다고 설명했다. 양육자에게서 촉각 자극을 많이 받지 못하는 아이들의 경우 공감능력도 떨어지고 인지 발달이 더딜 수 있다고 지적했다. 앤드루 멜토프 워싱턴대 교수는 “이번 연구는 사람이 타인과 연결된다는 느낌인 공감능력을 갖는 것은 영유아 시절부터라는 사실을 처음으로 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “어려서 촉감에 대한 자극을 많이 주는 것이 공감능력은 물론 인지능력 발달에도 도움을 주는 만큼 육아에서 스킨십을 자주 갖는 것이 중요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 공동연구팀이 로봇팔과 똑같은 형태와 기능을 갖춰 정밀 수술에 활용할 수 있는 20㎜ 크기의 초소형 로봇팔을 만드는 데 성공했다. 미국 하버드대 공학·응용과학부, 생체모방공학연구소, 한국 아주대 기계공학과 공동연구팀이 처음으로 밀리미터(㎜)급 델타로봇을 만들어 로봇공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 17일자(현지시간)에 발표했다. 흔히 ‘로봇팔’로 알려져 있는 델타로봇은 여러 개의 관절이 병렬 형태로 구성돼 수직, 평행, 회전 등의 운동을 반복적으로 빠르게 수행할 수 있다. 반면 작동원리가 복잡하고 필요한 부품이 많아 1m 이하의 크기로 줄이기는 어렵다는 단점이 있었다. 연구팀은 ‘종이접기’ 원리를 이용해 2차원 평면의 탄소섬유 복합재료에 전기를 가하면 접히거나 펴지는 압전소자를 붙여 구동장치를 만들었다. 이렇게 만들어진 밀리 델타로봇은 가로, 세로 크기가 각각 15㎜, 높이 20㎜, 무게는 0.43g에 불과했다. 크기가 작기 때문에 물체를 5㎛(100만분의1m) 정도의 거리도 이동시킬 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자동차 공장이나 기계설비 공장이라고 하면 거대한 로봇팔들이 사람 없이 용접을 하거나 도장을 하는 모습이 떠오른다.한국과 미국 공동연구팀이 로봇팔과 똑같은 형태와 기능을 갖춰 정밀 수술에 활용할 수 있는 20㎜ 크기의 초소형 로봇팔을 만드는 데 성공했다. 미국 하버드대 공학·응용과학부, 생체모방공학연구소, 한국 아주대 기계공학과 공동연구팀이 처음으로 밀리미터(㎜)급 델타로봇을 만들어 로봇공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 17일자(현지시간)에 발표했다. 흔히 ‘로봇팔’로 알려져 있는 델타로봇은 단순히 1개의 팔로 이뤄진 직렬 형태가 아니라 여러 개의 관절이 병렬 형태로 구성돼 수직, 평행, 회전 등의 운동을 반복적으로 빠르게 수행할 수 있다. 때문에 물건을 집어 스케치를 하거나 회로기판을 조립하는 등 다양한 분야에 맞춤 설계가 가능하다는 장점이 있다. 반면 작동원리가 복잡하고 필요한 부품이 많아 1m 이하의 크기로 줄이기는 매우 어렵다는 단점이 있었다. 연구팀은 ‘종이접기’ 원리를 이용해 2차원 평면의 탄소섬유 복합재료에 전기를 가하면 접히거나 펴지는 압전소자를 붙여 구동장치를 만들었다. 이렇게 만들어진 밀리 델타로봇은 가로, 세로 크기가 각각 15㎜, 높이 20㎜, 무게는 0.43g에 불과했다. 크기가 작기 때문에 물체를 5㎛(100만분의1m) 정도의 거리도 이동시킬 수 있다. 여기에 기존 델타로봇 운동속도보다 15~25배 빠른 초당 75회의 수직 및 회전운동도 할 수 있다. 고제성 아주대 교수는 “최소 움직임에 빠른 동작을 할 수 있는 데다가 초소형화까지 한 델타로봇은 정교한 수술에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

A, C, G, T. 이것은 일종의 암호다. DNA가 전하는 신호다. 서로 짝을 이뤄 이중으로 배열된 이 암호에는 생명이 스스로를 복제하고 생화학반응을 하는 데 필요한 모든 정보가 들어 있다. DNA 염기에는 4가지 종류가 있으며 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G) 그리고 티아민(T)이 그것이다. 이 염기 배열이 만드는 신호로 방대한 양의 유전정보가 전해진다. 20세기 중반 제임스 왓슨, 프랜시스 크릭과 같은 과학자들의 경쟁적 연구로 DNA의 나선형 구조가 밝혀진 이래 유전 정보를 담고 있는 염기서열에 대한 분자구조적, 생화학적 연구의 길이 활짝 열렸다. 생명의 비밀이 어떤 정보 안에 있다는 사실, 그리고 그 정보인 유전자 염기서열이 생물의 종을 막론하고 서로 호환한다는 것은 커다란 발견이었다. 이런 DNA를 자르거나 잇고 전달할 수 있을까. 과학자들은 그 대답을 찾아냈다. DNA를 이어 주는 ‘중합효소’, DNA를 잘라 주는 ‘분해효소’가 발견됐고 특정 염기서열 조각을 만드는 ‘제한효소’도 밝혀냈다. 1970년대에 유전자의 재조합에 성공했고 유전자를 복제하는 ‘클로닝기법’이 나왔다. 최근에는 유전자 가위 ‘크리스퍼 혁명’이 생명공학계의 뜨거운 화두다. 유전자 가위 기술은 생명과학자들에게는 혁명적이라는 평가를 받을 만큼 위력적인 기술이다. ‘유전자 마법지팡이’라고도 불린다. ‘유전자 가위’는 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장이 붙인 이름인데, 이 효소 기능을 매우 직관적으로 알려주는 적절한 비유라고 생각한다. 유전자 가위 기술 중 3세대는 ‘크리스퍼’다. 크리스퍼는 세균에서 유래한 ‘Cas9’라는 단백질에 RNA를 붙여 만든 유전자 가위다. 이전 세대 유전자 가위보다 건당 비용이 30달러 정도로 싸고 빠르며 오류가 적어 비약적인 성과를 보였다. 유전자 가위로 암과 같은 질병을 정복할 수 있을까. 이제는 여러 길이 보인다. 지난해 8월 유전자 가위를 이용해 인간 배아에서 ‘비후성심근증’과 같은 유전질환을 유발하는 유전자를 도려내는 것이 가능하다는 연구 결과가 발표됐다. 이 연구는 김 유전체교정연구단장과 슈크라트 미탈리포프 미국 보건과학대 교수가 주도했다. 사이언스지에 따르면 지난해 말 미국 국립보건원(NIH) 자문위원회는 암 환자를 치료하는 데 크리스퍼 유전자 가위 기술을 적용하는 펜실베이니아대 연구팀의 제안을 승인했다. 인간 배아 유전자 교정 연구에는 생명윤리 문제가 뒤따른다. 현재 국내에서는 관련 연구가 금지돼 있기 때문에 국내 연구진은 해외 연구팀과 공동연구를 통해서만 실험을 진행할 수 있다. 연구 속도를 규제와 법률이 따라잡는 것은 어렵다. 연구 성과와 효용에 맞춰 규제에 변화를 주는 방식은 자칫 국제적 경쟁력 약화와 개발동기 저하라는 된서리를 맞기 십상이다. 모처럼 얻을 수 있었던 원천기술의 선점에서 밀려난다면 그것이 주는 영향은 길고 강력할 것이다. 과거 사람의 몸에 칼을 대는 수술이 윤리적, 학문적으로 의문의 대상이었던 시절이 있었다. 시험관 아기나 정자 보관도 초기에는 윤리적 문제로 찬반이 엇갈렸던 기술이었다. 과학문명은 과학자들의 순수한 열망, 더 나은 삶을 원하는 인간의 소망이라는 세포들이 이루고 있는 거대한 생명체다. 과학문명 발전은 이 생명체의 자연스러운 움직임으로 보이기도 한다. 보편적 정서에 따라 유전자 재조합 기술 적용에 대한 규제는 하더라도 기초 연구는 할 수 있도록 합법화하는 것이 오히려 우리에게 안전한 길일 수 있다.

최근 인공지능(AI) 기술이 발달하면서 AI를 이용한 다양한 온라인 학습프로그램이 개발되고 있다. 특히 집중도를 높이기 위해 사람의 목소리와 아주 비슷하게 하거나 친근한 캐릭터 등을 이용하는 경우도 늘고 있다. 그렇다면 사람과 비슷한 캐릭터와 목소리가 학습 집중도를 높이고 능률을 높여 줄 수 있을까. 중국 홍콩대 경제경영대, 상하이대 경영대, 충북대 아동복지학과 공동연구팀은 온라인 학습프로그램에 사용되는 목소리나 캐릭터가 사람과 비슷할 경우 도리어 학습 능률을 떨어뜨릴 수 있다는 연구 결과를 미국 심리과학협회에서 발간하는 심리학 분야 국제학술지 ‘심리과학’ 최신호에 발표했다고 12일 밝혔다. 연구팀은 187명의 학생을 두 그룹으로 나눠 창의력 테스트인 ‘RAT’를 실시했다. 한 그룹은 사람과 비슷한 목소리와 캐릭터가 나오는 학습 프로그램으로 문제 풀이에 도움을 받을 수 있도록 했고, 다른 한 그룹은 단순한 문장이나 컴퓨터 음성만 등장하는 학습 프로그램을 사용하도록 했다. 그 결과 캐릭터가 등장하지 않는 학습프로그램으로 공부하고 문제 풀이에 도움을 받은 학생들이 캐릭터가 등장한 프로그램을 이용한 학생들보다 성적이 더 좋게 나왔다. 사람 캐릭터가 등장한 프로그램을 사용한 학생들의 경우 비록 컴퓨터가 만들어 낸 인물이라는 것을 인식하고 있었지만 다른 사람에게 도움을 받는다는 느낌 때문에 온라인 학습 프로그램을 덜 사용하게 됐다는 것이 연구팀의 설명이다. 이번 연구를 주도한 박다은 충북대 교수는 “교육용 소프트웨어를 구입할 때 학부모들이 내용뿐만 아니라 내용 전달 방식까지 검토할 필요가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

구입한 지 얼마 안 되는 새 차에 옆 차의 문에 찍혀 생긴 ‘문콕’ 자국이나 잔 긁힘 자국을 보게 되면 저절로 한숨이 나온다.국내 연구진이 이런 문콕과 같은 작은 스크래치나 외부 상처를 스스로 없앨 수 있는 스마트 신소재를 개발해 주목받고 있다. 한국화학연구원 바이오화학연구센터 황성연·박제영·오동엽 박사 공동연구팀은 20~30도 정도의 실온에서 긁히거나 찍힌 자국을 스스로 치유할 수 있는 투명 ‘엘라스토머’ 신소재를 개발하는 데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 2018년도 첫 호의 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 열가소성 폴리우레탄에 황화합물을 결합시키는 방법으로 실온에서도 자가치유가 가능할 뿐만 아니라 기계적 강도가 우수한 투명 엘라스토머 신소재를 만드는 데 성공했다. 이번에 개발한 기술은 현재 상업화돼 쓰고 있는 열가소성 폴리우레탄 생산 및 가공 공정을 그대로 이용할 수 있기 때문에 경제성도 높은 것으로 알려졌다. 연구팀은 이번에 개발한 신소재를 반으로 잘라서 다시 접합시킨 다음 강도를 측정했다. 그 결과 실온에서 2시간이 지나면 원래 강도의 80%가 회복되고 6시간 후에는 5㎏ 아령도 거뜬히 들어 올릴 수 있을 정도로 100% 회복된 것을 확인했다. 또 표면에 잔 긁힘이나 손상은 30분 내에 새것처럼 회복된다고 연구팀은 설명했다. 이 때문에 자동차 표면 도장, 스마트 기기 화면보호 필름, 4차 산업용 각종 센서 소재로 쓰일 것으로 기대되고 있다. 오 박사는 “기존에 보호필름에 많이 쓰이는 열가소성 폴리우레탄에 자가 치유라는 스마트한 기능을 추가적으로 부가한 기술이기 때문에 생산 과정도 간단하고 실온에서도 다양하게 활용할 수 있기 때문에 산업화 가능성이 높다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

간암은 국내 암사망률 중 두 번째로 높은 질환이다. 특히 40∼50대 중년 연령대에서는 전체 암 사망률 1위를 차지하고 있다. 또 간암 환자의 10명 8명이 B형이나 C형 간염병력이 있는 사람들일 정도로 바이러스성 간염은 간암으로 발전할 가능성이 높다. 바이러스성 간염에 걸리면 간이 급격히 손상되면서 암으로 쉽게 발전한다는 사실은 알려져 있지만 정확한 메커니즘은 밝혀져 있지 않았다. 카이스트 의과학대학원 신의철, 정민경 교수, 충남대 의대 최윤석 교수, 연세대 의대 박준용 교수 공동연구팀은 A형, B형, C형 등 다양한 바이러스성 간염에 걸리면 간세포가 급격히 파괴되는 원인이 면역세포의 변화 때문이라는 사실을 밝혀내고 의학분야 국제학술지 ‘소화기학’ 최신호에 발표했다. 이번 연구는 생쥐 같은 동물 실험이 아닌 사람의 몸에서 나타나는 현상을 직접 확인하기 위해 카이스트 면역학 연구팀과 충남대, 연세대 의대 임상연구팀이 협동한 ‘중개연구’방식으로 진행됐다. 연구팀은 인체 면역체계를 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 하는 조절T세포라는 면역세포가 간염 바이러스와 만나면 면역기능이 약화되고 오히려 염증을 일으키는 ‘TNF’라는 사이토카인 물질을 분비한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 실제로 급성 A형 간염환자 뿐만 아니라 B형, C형 환자들을 대상으로 분석한 결과 환자들의 조절T세포 면역 기능이 저하되고 TNF가 분비된다는 사실을 확인했다. 신의철 교수는 “이번 연구는 면역세포인 조절T세포의 변화가 바이러스성 간염을 악화시키는 메커니즘을 처음 분석했다는데 의미가 크다”며 “바이러스성 간염 뿐만 아니라 다양한 염증성 질환을 효과적으로 치료할 수 있는 발판을 마련한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

간암은 국내 암사망률 중 두 번째로 높은 질환이다. 특히 40∼50대 중년 연령대에서는 전체 암 사망률 1위를 차지하고 있다.또 간암 환자의 10명 8명이 B형이나 C형 간염병력이 있는 사람들일 정도로 바이러스성 간염은 간암으로 발전할 가능성이 높다. 바이러스성 간염에 걸리면 간이 급격히 손상되면서 암으로 쉽게 발전한다는 사실은 알려져 있지만 정확한 메커니즘은 밝혀져 있지 않았다. 카이스트 의과학대학원 신의철, 정민경 교수, 충남대 의대 최윤석 교수, 연세대 의대 박준용 교수 공동연구팀은 A형, B형, C형 등 다양한 바이러스성 간염에 걸리면 간세포가 급격히 파괴되는 원인이 면역세포의 변화 때문이라는 사실을 밝혀내고 의학분야 국제학술지 ‘소화기학’ 최신호에 발표했다.이번 연구는 생쥐 같은 동물 실험이 아닌 사람의 몸에서 나타나는 현상을 직접 확인하기 위해 카이스트 면역학 연구팀과 충남대, 연세대 의대 임상연구팀이 협동한 ‘중개연구’방식으로 진행됐다. 연구팀은 인체 면역체계를 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 하는 조절T세포라는 면역세포가 간염 바이러스와 만나면 면역기능이 약화되고 오히려 염증을 일으키는 ‘TNF’라는 사이토카인 물질을 분비한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 실제로 급성 A형 간염환자 뿐만 아니라 B형, C형 환자들을 대상으로 분석한 결과 환자들의 조절T세포 면역 기능이 저하되고 TNF가 분비된다는 사실을 확인했다.신의철 교수는 “이번 연구는 면역세포인 조절T세포의 변화가 바이러스성 간염을 악화시키는 메커니즘을 처음 분석했다는데 의미가 크다”며 “바이러스성 간염 뿐만 아니라 다양한 염증성 질환을 효과적으로 치료할 수 있는 발판을 마련한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

표피층, 진피층, 피하지방층으로 이뤄진 피부에는 수십종의 세포가 존재한다. 이런 복잡한 구조 때문에 많은 연구자들이 동물이나 사람의 피부와 똑같은 피부조직을 만들려는 시도를 했지만 대부분 실패했다. 그런데 한국인 과학자가 포함된 미국 연구팀이 털이 자라는 모낭까지 갖춘 피부세포를 만드는 데 성공해 주목받고 있다.미국 인디애나대 의대, 스탠퍼드대 의대 공동연구팀은 생쥐의 줄기세포를 채취해 실험용 접시에서 피부 모낭세포를 만드는 데 성공했으며, 이 내용을 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 지난 2일자(현지시간)에 발표했다고 7일 밝혔다. 특히 이번 연구에는 인디애나 의대 이비인후과 연구실에서 박사후과정 연구원으로 있는 한국인 과학자 이지윤 박사가 제1저자로 참여했다. 연구팀은 앞서 연구했던 줄기세포를 이용해 내이(內耳)세포를 재생하는 기술을 활용해 배양하기 어렵다는 모낭세포를 만드는 데 성공했다. 연구팀은 생쥐의 내이에서 채취한 줄기세포를 실험용 접시에서 배양해 ‘피부 오가노이드’를 만들었다. 오가노이드는 일종의 실험용 미니 장기이다. 연구팀은 태아가 자라는 것과 똑같은 환경을 만들어 실험용 접시에 담긴 생쥐의 내이세포를 배양했다. 배양을 시작한 지 8일이 지난 후부터는 피부 유기질세포라는 둥근 모양의 세포가 만들어지는 것이 관찰됐고 20일이 지나면서부터 피부 모낭세포가 형성돼 실제로 털이 자라는 것이 관찰됐다. 이 박사는 “이번 연구는 전체 피부 구조를 구현하는 데 중요한 청사진이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

외국인들이 한국에 와서 가장 놀라는 것 중 하나가 지하철에서 무선인터넷이 가능하다는 점이다. 그렇지만 실제 지하철에서 와이파이를 사용하려고 하면 느리고 중간중간에 끊긴다는 단점이 있다. 국내 연구진이 달리는 지하철 안에서도 많은 사람이 동시에 빠른 속도의 무선인터넷을 끊기지 않고 사용할 수 있는 기술을 개발해 올 하반기부터 시범 운영할 예정이다. 한국전자통신연구원(ETRI) 이동응용연구부 연구진은 현재 제공되고 있는 10메가bps보다 100배 빠른 1기가bps급의 모바일 핫스팟 네트워크(MHN)기술 개발에 성공했다고 4일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 달리는 지하철에서 최대 550여명이 동시에 고화질 동영상 스트리밍을 볼 수 있게 된다. 연구팀은 지하철에서 끊기지 않는 초고속 와이파이를 사용할 수 있는 ‘고속 핸드오버 기술’을 개발했다. 핸드오버 기술이란 열차가 이동하는 중에도 기지국과 계속 통신 상태를 유지해 끊기지 않도록 하는 것이다. 연구팀은 지난해 말 서울지하철 8호선 5개 역사 구간에 기지국 장비를 설치해 시연한 결과 기지국 간 핸드오버가 원활하게 작동하면서 지하철 내에서 인터넷 전송 속도가 평균 1.1기가bps 정도가 나온다는 것을 확인했다. 이번 기술은 오는 6월 서울 지하철 8호선 전 구간에서 시범 적용된 뒤 연말까지 지하철 2호선에서 서비스가 제공되고 내년 중에는 서울지하철 1~9호선 전 구간으로 적용될 예정이다. 한편 연구팀은 이번에 개발한 MHN 기술을 한 단계 업그레이드시킨 ‘MHN-E’ 기술을 개발했다. MHN-E 기술은 무선인터넷 속도를 10기가bps까지 높인 것으로 오는 2월 열리는 평창동계올림픽 기간 중에 시연될 전망이다. 정현규 ETRI 5G기가서비스연구부문장은 “ETRI가 개발한 기술을 공동연구에 참여한 중소기업들이 제품의 소형화를 통해 상용 수준의 시스템으로 만든 산·연 협력의 성과라는 데 큰 의미가 있다”며 “지하철을 비롯한 버스에서도 사용이 가능한 초고속 공공와이파이 기술을 개발 중에 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울대 연구팀 대학생 608명 분석 스마트폰 중독자가 일상생활에서 사고를 당할 위험이 2배 높다는 연구결과가 나왔다. 스마트폰 중독과 실제 사고 발생 관련성을 밝힌 것은 이번이 처음이다. 민경복 서울대 의대 예방의학교실 교수와 서울대 보건환경연구소 공동연구팀은 대학생 608명을 대상으로 스마트폰 중독과 각종 안전사고 경험의 관련성을 조사해 3일 발표했다. 조사 대상자 중 스마트폰 중독자는 222명(36.5%)이었다. 분석 결과 스마트폰 중독 그룹의 사고 경험률은 정상군의 1.9배인 것으로 나타났다. 추락·미끄러짐(2.1배), 부딪힘·충돌(1.8배) 등의 위험이 높은 것으로 분석됐다. 사고 경험자 중 게임, 음악감상, 동영상 시청 등 오락을 목적으로 스마트폰을 사용하는 사람 비율이 38.8%로 가장 높았다. 다음은 SNS(27.9%), 웹서핑(24.8%) 등이었다. 스마트폰 중독자는 SNS(39.6%), 오락(36.0%), 웹서핑(20.3%)을 이용하는 사람이 많았다. 스마트폰 중독은 스마트폰에 지나치게 몰입해 제어가 불가능한 상태를 말한다. 스마트폰 사용자는 기기를 통해 정보 획득, 사회적 교류, 즐거움과 같은 보상을 얻지만 이런 과정을 반복하면 무의식적 반복행동이 습관화되고 중독이 된다. 최근에는 스마트폰에 지나치게 몰입해 주의집중이 현저히 저하된 보행자를 좀비에 빗대 ‘스몸비’라고 부르기도 한다. 보행 중 통화, 문자전송, 음악 감상은 집중력을 분산시켜 사고발생 위험을 높인다. 민 교수는 “현재 90%가 넘는 국민이 스마트폰 사용자로 잠재적 사고위험을 안고 있다”며 “스마트폰으로 인한 사고 예방을 위해 정책적 관심과 예방 대책이 필요하다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 지원으로 수행됐고 국제학술지 ‘행동중독’에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

미세먼지보다 더 미세한 초미세먼지(PM1)에 노출될 경우 임산부의 조산위험이 가파르게 상승한다는 연구결과가 나왔다.이전에도 임산부가 미세먼지 같은 대기오염물질에 노출될 경우 조산과 저체중아 출산 위험이 크다는 연구결과들은 있었지만 그동안 연구가 전무했던 PM1의 영향에 대한 첫 결과라는데 큰 의미가 있다. 호주 모나시대 연구팀을 중심으로 한 국제 공동연구팀은 미세먼지 오염이 심한 중국의 임산부를 대상으로 조사해 이 같은 결과를 얻고 미국의학협회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 3일자에 발표했다. 미세먼지는 먼지의 지름에 따라 분류하는데 PM1은 직경이 1마이크로미터(100만분의 1m)보다 작은 것들로 체내에 흡입될 경우 배출되지 않고 독성을 나타내는 것으로 알려졌다. 현재 세계 각국은 미세먼지를 측정하고 예보할 때 PM1보다 입자가 큰 PM10, PM2,5를 대상으로 한다. 연구팀은 임신 기간 중에 PM1이 1㎥당 10마이크로그램(100만분의 1g)인 환경에 노출될 경우 그렇지 않은 경우보다 조산 위험은 9% 높아지고 52마이크로그램의 환경에 노출될 경우는 조산 위험이 36%까지 높아지게 된다. 궈유밍 호주 모나시대 교수는 “PM1은 PM2.5 오염의 주요 부분을 차지함에도 불구하고 지금까지는 PM1에만 집중한 연구는 없었다”며 “이번 연구는 세계 각국이 오염 기준에 PM1까지 포함시켜야 한다는 점을 의미한다”고 말했다. 궈 교수는 20~37주 사이에 아이를 낳는 조산은 신생아와 유아 등의 죽음으로 이어질 수 있고 전체 삶에 위험한 요소가 될 수 있다며 천식과 기대수명 단축, 당뇨 등과 관련이 있다고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr