한양대(총장 이영무)는 ERICA캠퍼스 공학대학 생명나노공학과 주재범 교수와 스위스 취리히연방공과대학(ETH Zurich) 의생명공학과 앤드류 제이 드멜로(Andrew J. deMello) 교수가 공동으로 수행하는 글로벌연구실(Global Research Laboratory: 이하 GRL) 사업단이 서울대(2개), KAIST(2개), 포스텍, 연세대, KIST, 이화여대 등이 포함된 전국 9개 사업단 중에서 단계 평가 1위를 차지해 최우수 사업단으로 선정됐다고 18일 밝혔다. GRL 사업단은 한국연구재단에서 지원하는 국제협력사업으로 매년 5억원의 연구비를 지원 받는 국내 최대 규모의 국제협력과제다. 이번 과제에서 국제공동연구팀은 주재범 교수 연구실(바이오나노포토닉스 연구실)에서 보유한 고감도 나노 광센서 기술과 드멜로 교수 연구실(마이크로플루이딕스 연구실)에서 보유한 초고속 마이크로 드롭렛 기술을 융합해 새로운 개념의 질병진단용 마이크로드롭렛 기반 광학센서를 개발하는 것을 최종 목표로 하고 있다. 연구팀은 이번 과제가 성공적으로 수행되면 대형병원 진단검사의학과에서 이뤄지는 혈액검사의 시간을 줄이고 정밀도를 획기적으로 높일 수 있는 초고속 진단 센서의 구현이 가능할 것으로 예상하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

과학자들이 유전자 조작 실험을 통해 생쥐의 뇌에 있는 효소 중 하나를 억제했더니 천재적인 두뇌를 가진 생쥐가 나왔다. 이 연구가 잘 발전되면 치매 같은 인지 기능 장애뿐만 아니라 외상후스트레스장애(PTSD), 조현병(정신분열증) 같은 정신질환 치료제 개발에 청신호가 켜질 것으로 기대된다. ●기억력 뛰어나 치매 등 치료에 도움 기대 캐나다 브리티시컬럼비아대·토론토대, 영국 리즈대·글래스고대 공동 연구팀은 ‘PDE4B’라는 효소를 억제함으로써 일반 생쥐보다 더 오래 기억하고 학습 능력이 뛰어나 복잡한 문제도 쉽게 푸는 똑똑한 생쥐를 만드는 데 성공했다. 이번 연구는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘신경정신약리학’ 14일자에 게재됐다. 유전자 변형 생쥐들은 일반 쥐들과 비교해 며칠 전 처음 본 쥐들을 금세 알아보고 ‘모리스 수중미로’ 테스트도 더 빨리 통과했다. 모리스 수중미로 테스트는 물속에 쥐를 놓아주고 눈에 보이지 않는 디딤대까지 얼마나 빨리 찾아가는지를 알아보는 공간 능력 측정법이다. 디딤대가 눈에 보이지 않는 물속에 있기 때문에 공간 인지 능력과 기억력이 좋은 쥐는 어떤 장소에 풀어놓더라도 디딤대가 있는 곳을 빨리 찾아가는 경향이 있다. ●고양이 공포심 적고 밝은 곳에서도 ‘활발’ 유전자 변형 생쥐들은 일반 생쥐들보다 불안감을 덜 느끼고 두려웠던 기억도 쉽게 잊는 것으로 나타났다. 쥐들은 대체로 어둡고 폐쇄적인 공간을 좋아하지만 유전자 조작 생쥐들은 밝고 열린 공간에서도 활발히 활동하는 것이 관찰됐다. 고양이에 대한 공포감도 덜한 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 일본은 민간 차원에서 한·일 관계의 바람직한 미래상을 연구하는 ‘한·일 신시대 공동연구’를 2차례 실시했다. 제1기 한·일 신시대 공동연구의 경우 2008년 4월 이명박 대통령과 당시 후쿠다 야스오 일본 총리의 합의로 출범시키기로 했다. 그러나 그해 일본이 중학교 학습지도요령 해설서에 독도를 일본 영토로 주장하는 내용을 포함시키면서 좌초될 뻔하다 2009년 1월 이 대통령과 아소 다로 총리가 활성화에 의견을 모으며 진행됐다. 2010년 10월 채택된 보고서는 한·일 관계, 국제정치, 국제경제 등 3개 분야 21개의 제안을 담았는데 이 중에는 한·일 해저터널 건설, 한·일 자유무역협정(FTA)체결 등 신선한 것도 많이 있었다. 특히 보고서에는 당시 100년을 맞은 한·일 병합에 대해 무력을 바탕으로 한국인의 반대를 억누르고 병합을 단행했다고 적시하는 등 나름 의미 있는 성과를 거뒀다. 2011년 10월 한·일 정상회담에서는 2기 한·일 신시대 공동연구를 진행하기로 합의했다. 1기 보고서를 토대로 2013년 12월에는 ‘신시대 한·일 협력 7대 핵심 과제’를 선정했다. 한·일 양국 연구자 32명이 협의를 통해 선정한 7대 분야 과제에 대해 외교부는 보고서 제언을 검토해 향후 정책에도 반영하겠다고 밝혔다. 그렇지만 2012년 12월 아베 신조 총리가 집권한 뒤 야스쿠니신사를 참배해 한·일 관계가 냉각되면서 보고서 제언은 상당 부분 퇴색됐다는 것이 전반적인 평가다. 실제로 지식·문화·미디어 분야의 경우 ‘동아시아 지식뱅크 설정’, ‘아시아문화 창작촌’, ‘공동 역사문화박물관 건립’, ‘한·일 미디어 포럼’, ‘동아시아판 아르테(ARTE) 창설 추진’ 등 5가지 제안 중 지금까지 이뤄진 것은 아무것도 없다. 다만 안보 분야의 경우 유엔 틀을 이용해 분쟁지역에서 협력 방안을 모색하고 있다. 외교부 관계자는 16일 “보고서에서 제안한 게 모두 실행되지 않는 것은 아니지만 전체적으로 보면 제대로 이행되는 건 없다고 보는 것이 맞다”고 말했다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr

당뇨병은 체내 인슐린 분비의 이상으로 혈중 포도당 농도가 높아져 생기는 대사질환이다. 전 세계적으로 환자가 3억명에 이르고 국내에서도 350만명 정도가 앓고 있다. 당뇨 환자들의 혈당 조절을 위해 가장 많이 사용되는 것이 인슐린이다. 문제는 인슐린이 세포 증식을 촉진시켜 동맥경화 같은 심혈관계 질환이나 각종 암의 발병 위험을 높인다는 것이다. 포스텍 생명과학과 류성호 교수와 스웨덴 카롤린스카연구소 당뇨센터 퍼올로프 베르그렌 센터장 공동연구팀은 인슐린처럼 혈당을 낮추면서도 당뇨 치료 부작용은 줄일 수 있는 새로운 핵산물질을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구 성과는 핵산 분야 국제학술지 ‘핵산연구’ 최신호 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 ‘IR-A48’이란 핵산물질이 인슐린처럼 체내 혈당은 낮추지만 세포는 증식시키지는 않는다는 점을 발견했다. 당뇨 환자 사망 원인의 70%에 이르는 동맥경화 같은 심혈관 질환은 인슐린에 의한 혈관 근육의 세포분열 때문으로 알려져 있다. 이번에 발견한 물질은 세포분열 없이 포도당 흡수만 증가시키기 때문에 인슐린 대체재가 될 수 있을 것으로 기대된다. 류 교수는 “국내 바이오벤처 기업에 관련 기술을 이전해 임상시험을 진행하는 한편 신약 개발을 앞당기기 위해 글로벌 제약사와의 제휴도 추진할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

대부분의 동물들은 어두운 밤이 되면 잠이 들고, 아침 해가 뜨면 눈을 떠 활동을 시작한다. 사람들도 마찬가지다. 간혹 이유 없이 밤에 잠을 이루지 못하고, 낮에 꾸벅꾸벅 조는 사람들도 있다. 이렇게 밤낮이 바뀐 사람들은 뇌 신경전달물질의 이상을 의심 해봐야 할 것 같다. 미국 노스웨스턴대 신경생물학과 라비 알라다 교수, 한태희 박사와 미 시카고·펜실베이니아·아이오와·뉴저지공대 공동연구팀은 인간의 생체시계가 뇌 속 나트륨과 칼륨 농도에 따라 좌우된다는 사실을 밝혀냈다. 공동연구팀은 이를 ‘바이시클(자전거) 메커니즘’으로 명명했다. 나트륨과 칼륨의 농도가 자전거 페달처럼 한쪽이 올라가면 다른 쪽이 내려가는 것처럼 정상적인 신체 기능이 유지되기 위해서는 자율 조절되며 균형을 이룬다는 설명이다. 이 연구는 세계적인 생물학 권위지 ‘셀’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 야행성 동물인 생쥐와 주행성 동물인 초파리의 낮과 밤에 나타나는 신경세포 내 이온 변화를 관찰했다. 정도의 차이가 있기는 하지만 밤이 되면 칼륨 조절 통로가 활성화되고 낮이 되면 나트륨 조절 통로가 활성화되는 것을 발견했다. 알라다 교수는 “그동안 포유류와 곤충의 생체리듬 조절 메커니즘이 다를 것으로 추정됐지만 이번 연구를 통해 동물들의 생체리듬 조절 메커니즘이 모두 같다는 점이 드러났다”며 “신경세포의 신호전달체계를 조절한다면 부작용 없는 수면제나 각성제를 만들 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금으로부터 2억 2500만년 전 공룡이 세상에 등장하기도 전 지구를 누볐던 신종 포유류가 발견됐다.최근 미국 워싱턴대학 등 공동연구팀은 지난 2009년 아프리카 잠비아에서 발굴한 화석이 초기 신종 포유동물이라고 발표했다. 소형 수렵견인 닥스훈트 만한 크기의 이 동물(학명·Ichibengops munyamadziensis)은 수궁목(Therapsida)에 속하는 신종으로 외형은 지금의 왕도마뱀처럼 생겼다. 특히 이 동물은 독을 가지고 있어 날카로운 이빨로 먹잇감을 잡은 것으로 보인다. 험상궂은 외모 때문에 가진 별명은 흉터있는 얼굴이라는 의미의 스카페이스(scarface). 이같은 외모 때문에 일부에서는 포유류같은 파충류로 보기도 하지만 양 특징을 모두 가진 것일 수도 있다.　 이번 연구팀의 발견이 특히 의미있는 것은 초기 포유류 진화 과정의 역사를 알 수 있는 계기가 되기 때문이다. 연구에 참여한 시카고 필드 자연사 박물관 케네스 앵길체크 박사는 "이 포유류와 같은 신종동물 발견은 매우 특별한 일" 이라면서 "지구상의 포유류가 초기에 어떻게 등장해 진화했는지를 이해하는데 도움을 준다"고 설명했다. 이어 "윗 턱 부근에 홈이 나있는데 이를 통해 독을 분비했을 가능성이 있다" 면서 "초기 포유류나 멸종 포유류 중에서도 독을 가진 것은 극히 드물다" 고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 반도체의 소재인 실리콘보다 전자 이동이 100배나 빠르고 강철보다 200배 강해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀을 뛰어넘는 특성의 물질을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 원자제어 저차원전자계 연구단 김근수(포스텍 물리학과) 교수와 연세대 물리학과 공동연구팀은 ‘포스포린’이 그래핀보다 우수한 성질을 가진 반도체 물질이라는 것을 규명하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 14일자에 발표했다. 머리카락 굵기 10만분의1 수준인 0.5㎚ 두께의 포스포린은 인(燐·P) 원자로 된 흑린 표면 몇 개 층을 떼어내 만든 것이다. 그래핀은 철보다 강하고 구리보다 전류가 잘 흐르지만 ‘밴드갭’이 없다. 밴드갭은 전자의 이동을 통제하는 일종의 장벽으로 밴드갭이 0에 가까울수록 전류가 쉽게 흘러 반도체가 아닌 도체가 된다. 밴드갭이 없기 때문에 그래핀은 필요할 때 전류를 완전히 차단하기 어려워 반도체 소자로 사용하기 쉽지 않다. 연구진은 포스포린 표면에 칼륨 원자를 흡착시키는 방법으로 밴드갭을 0~0.6까지 조절할 수 있게 했다. 이에 따라 포스포린은 반도체에서 도체까지 필요에 따라 성질을 바꿀 수 있게 됐다. 연구팀은 포스포린 트랜지스터 개발과 포스포린의 공기 중 산화를 막는 기술을 추가로 연구 중이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 　 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

병원에서 검사를 해봐도 이상이 없다는데 온몸에 극심한 통증을 느끼는 사람들이 있다. 근육이나 관절, 인대 등 전신의 근골격계에서 통증을 느끼는 섬유근육통 때문이다. 섬유근육통은 심할 경우 만성피로, 수면장애, 두통, 불안감, 우울증을 유발한다. 남성보다는 여성들에게 많이 나타나는 증상으로 지금까지 정확한 원인이 밝혀지지 않았다. 한국한의학연구원 임상연구부 김지은 박사와 미국 하버드대 의대 마르티노스 바이오메디컬 이미징센터 공동연구팀은 “정상인과 섬유근육통 환자 사이에는 뇌 신경망의 연결 상태에 차이가 있는 것으로 나타났다”고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 류머티즘학회에서 발간하는 통증 분야 국제학술지 ‘관절염·류머티즘’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 정상인 14명과 섬유근육통 환자 35명을 대상으로 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 한 결과, 통증 자극을 줬을 때 인체의 감각 자극을 처리하는 대뇌의 일차체성감각피질과 전전두엽 피질의 연결 상태가 다른 것을 발견했다. 섬유근육통 환자들은 정상인들과 달리 외부에서 통증 자극이 없는 상태에서도 일차체성감각피질과 전전두엽 피질에서 신호전달이 과다하게 발생했다. 김 박사는 “섬유근육통은 우리나라 인구의 1~4%가 앓고 있는 질환으로 말할 수 없는 고통을 동반한다”면서 “변화된 신경 연결상태를 정상으로 돌리는 방법을 찾는다면 섬유근육통을 근본적으로 치료할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이별은 쉽지 않은 일이다. 연인이 남남으로 돌아설 때 남성과 여성 중 어느 쪽이 더 큰 마음의 상처를 받게 될까. 미국 뉴욕 빙햄턴대와 영국 런던대(UCL) 공동연구팀은 남녀가 이별할 때 받는 감정적, 신체적 고통의 느낌을 10점 척도(점수가 높을수록 고통이 큼)로 조사한 결과 헤어질 당시의 괴로움은 여성들이 남성들보다 더 크다는 것을 밝혀냈다. 96개국 남녀 5705명을 대상으로 한 이 연구 결과는 진화심리학 분야 국제학술지 ‘진화행동과학’ 최신호에 실렸다. 조사 결과, 이별을 했을 때 여성이 느끼는 감정적 고통은 6.84점, 남성은 6.58점으로 여성들의 고통이 더 큰 것으로 조사됐다. 신체적 괴로움도 여성은 4.21점인 반면 남성은 3.75점으로 여성 쪽이 더 높았다. 그러나 일정 시간이 흘러 이별의 고통을 잊고 정상으로 회복되는 능력은 여성 쪽이 더 우세했다. 남성은 헤어질 당시의 고통은 여성보다 평균적으로 덜해도 옛 연인에 대한 미련은 더 강한 것으로 나타났다. 연구진은 남녀 간의 이런 차이를 진화론적 관점에서 분석했다. 연구팀은 “남녀 관계에서 남성에 비해 여성은 임신과 출산, 양육 등 생물학적 투자 비용이 크기 때문에 리스크를 최소화할 수 있는 상대를 선택하도록 진화돼 왔다”며 “신중하게 선택했다고 생각하는 상대와 이별하면 그 충격은 클 수밖에 없을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이별은 쉽지 않은 일이다. 연인이 남남으로 돌아설 때 남성과 여성 중 어느 쪽이 더 큰 마음의 상처를 받게 될까. 미국 뉴욕 빙햄턴대와 영국 런던대(UCL) 공동연구팀은 남녀가 이별할 때 받는 감정적, 신체적 고통의 느낌을 10점 척도(점수가 높을수록 고통이 큼)로 조사한 결과 헤어질 당시의 괴로움은 여성들이 남성들보다 더 크다는 것을 밝혀냈다. 96개국 남녀 5705명을 대상으로 한 이 연구 결과는 진화심리학 분야 국제학술지 ‘진화행동과학’ 최신호에 실렸다. 조사 결과, 이별을 했을 때 여성이 느끼는 감정적 고통은 6.84점, 남성은 6.58점으로 여성들의 고통이 더 큰 것으로 조사됐다. 신체적 괴로움도 여성은 4.21점인 반면 남성은 3.75점으로 여성 쪽이 더 높았다. 그러나 일정 시간이 흘러 이별의 고통을 잊고 정상으로 회복되는 능력은 여성 쪽이 더 우세했다. 남성은 헤어질 당시의 고통은 여성보다 평균적으로 덜해도 옛 연인에 대한 미련은 더 강한 것으로 나타났다. 연구진은 남녀 간의 이런 차이를 진화론적 관점에서 분석했다. 연구팀은 “남녀 관계에서 남성에 비해 여성은 임신과 출산, 양육 등 생물학적 투자 비용이 크기 때문에 리스크를 최소화할 수 있는 상대를 선택하도록 진화돼 왔다”며 “신중하게 선택했다고 생각하는 상대와 이별하면 그 충격은 클 수밖에 없을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘2015 세계화학대회’(IUPAC-2015) 조직위원회는 11일 젊은 화학자 중에 우수한 연구업적을 낸 10명을 ‘젊은 화학자상’ 수상자로 선정했다. 미국이 5명의 수상자를, 중국은 2명을 배출했다. 한국과 독일, 이탈리아는 각각 1명을 배출했다. 유일한 한국인 수상자인 윤효재(34, 사진) 고려대 화학과 교수는 “많은 젊은 과학자들과 인적 네트워크를 쌓아 동반성장 하는 기회로 삼겠다”고 수상 소감을 밝혔다. 윤 교수는 어떤 물질의 표면에 코팅하는 표면화학을 연구하고 있다. 최근에는 코팅물질을 통해서 새로운 기능(전기적 특성)을 갖게 하는 분자전자공학에 역량을 쏟고 있다. 그는 “당장은 이 연구가 실용성이 없지만 태양전지와 디스플레이 등에 응용하는 기초가 된다”고 설명했다. 윤 교수는 “한국연구재단으로부터 연간 5000만원씩 3년간 지원받아 대학원생 5명과 공동연구를 하고 있다”며 “연구에만 몰두하기에는 연구비가 너무 부족하고 실험을 할 수 있는 연구공간도 부족하다”고 애로사항을 털어놨다. 그는 이런 어려운 여건에도 젊은 패기로 지금까지 아무도 하지 않은 새로운 연구에 도전하겠다고 각오를 다졌다. 10년이나 20년 뒤 세계화학대회에서 기조연설을 하는 세계적인 화학전문가로 거듭나겠다는 포부도 밝혔다.

“음매 음매, 내 얘기 좀 들어봐.” 내가 아무리 우직한 소라고는 하지만, 오늘은 한마디 하고 넘어갈까 해. 잘 알다시피 우리는 살아 있을 땐 노동력을 제공하고, 죽어서는 다양한 음식이 돼 사람들 식탁에 올라가잖아. 그런데, 요즘 우리를 지구온난화 주범처럼 보고 있더군. 유엔 산하 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 보고서에 따르면 소 한 마리가 1년 동안 배출하는 메탄가스의 양이 고기소는 53㎏, 젖소는 121㎏에 이른대. 이걸 이산화탄소 배출량으로 바꾸면 차 한 대가 1년 동안 내뿜는 양과 맞먹는다더군. 이렇게 가축이 배출하는 메탄가스는 지구 온난화를 유발하는 전 세계 온실가스의 18%를 차지한다는 거야. 그 얘길 듣고 나도 좀 놀라기는 했어. 그렇지만 우리처럼 되새김질을 하는 반추동물은 장내 박테리아 때문에 트림이나 방귀로 메탄가스를 내뿜을 수밖에 없단 말야. 자연스러운 생체활동의 일부란 말이지. 우리들이 방귀나 트림으로 내보내는 메탄가스의 양은 예나 지금이나 크게 다르지 않아. 고기와 유제품을 찾는 사람들이 많아지면서 우리 숫자가 자연스럽게 늘어나 배출량이 급증한 것처럼 보일 뿐이지. 그런데 요즘 과학자들이 우리가 지구온난화의 주범이라는 비난을 받지 않고도 먹이를 충분히 섭취할 수 있도록 한 기술을 개발했대. 우리로서는 완전 환영이지. 미국 펜실베이니아대 수의과학대, 브라질 마링가주립대 동물학과 연구진과 호주·스위스·프랑스 낙농기업 공동연구팀이 ‘3-NOP’라는 화합물을 개발해 우리 먹이에 첨가했대. 그랬더니 메탄가스 배출량이 30%나 줄어들었다는 거지. 연구자들은 내 친구 48마리에게 12주 동안 자기들이 개발한 물질을 섞은 사료를 줬대. 그 결과 메탄가스 배출량은 줄고 우유 속 단백질은 풍부해졌으며, 일반 사료를 먹은 친구들보다 몸무게도 80%나 늘었다지 뭐야. 그러면서도 사료의 맛이나 우리의 식욕에는 전혀 영향을 미치지 않았다고 해. 미국의 저명한 학자들이 포진한 미국국립과학원의 ‘국립과학원회보’(PNSA)에 실렸고, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에도 뉴스로 나왔다니까 믿고 먹어도 될 것 같아. 이참에 지구온난화를 줄여 지구를 살릴 수 있는 조언 하나 할까 하는데. 괜찮겠지? 이젠 필요한 만큼의 육류만 소비하자는 거야. 더이상 삼시 세끼 고기를 먹는 게 부의 상징은 아니잖아. 더군다나 육류 섭취가 과하면 건강에도 안 좋은데. 건강에도 좋고 우리 숫자를 줄여서 지구온난화도 막을 수 있고 일석이조 아닐까. 그리고 또 하나. 우리를 비난하는 것보다는 사람들이 만들어내는 공해물질을 줄이려는 노력을 좀 해 보라고. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신속하고 정확한 질병 진단이 가능한 차세대 의료 센서를 기존보다 간단하게 만들어낼 수 있는 방법을 국내 연구진이 찾아냈다. 서강대 화공생명공학과 강태욱 교수와 미국 버클리대 공동연구진은 기존 제품들보다 정확성과 신속성에서 앞서는 차세대 질병진단 센서 제조 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 질병진단 센서는 내부에 들어가는 금속 나노입자들의 사이가 촘촘할수록 낮은 농도에서도 해당 물질을 신속하고 정확하게 찾아내 효율성을 높일 수 있다. 연구팀은 금속 나노입자에 규소 성분의 껍질을 입힌 뒤 작은 틈 하나 없이 빽빽하게 배열했다. 그 다음 화학물질로 씻어 규소 껍질만 벗겨내는 비교적 간단한 방법으로 머리카락 굵기 10만분의1 수준인 1~2나노미터(㎚) 간격의 금속센서를 만드는 데 성공했다. 이번에 개발된 물질은 물리적·광학적 특성이 우수해 질병진단 센서뿐만 아니라 광촉매나 광전지 개발에도 이용될 수 있을 것으로 전망된다. 강 교수는 “이번 연구 결과는 현재 연구실 실험 수준에 머물고 있는 초미세간극 금속 나노 소재의 개발과 응용에 돌파구를 마련한 것으로 나노바이오센서 분야의 실용화 시기를 앞당기는 데 도움이 될 것으로 생각한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리은하의 별들 중 3분의 1이 은하 중심을 공전하는 궤도를 수시로 바꾸고 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌다. 새로 작성된 우리은하 지도에 따르면, 우리은하 전체에 걸쳐 이러한 일들이 일어나고 있는 최초의 증거를 보여주는 연구결과가 발표되었다고 2일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일이 보도했다. 이 연구는 앞으로 천문학자들에게 우리은하에서 별들의 생성과정과 움직임을 더욱 잘 이해할 수 있도록 도와줄 것으로 전망되고 있다. 이 지도는 지난 4년간 10만 개의 별들을 조사한 슬로언 디지털 스카이 서베이-3(SDSS)의 데이터를 기초로 작성되었다. 도널드 슈나이더 펜실베니아 주립대 천문학자는 이 특이한 연구를 위해 7만 개나 되는 우리은하 별들을 측정했다고 밝혔다. 이 연구의 주요필자인 마이클 헤이던 뉴멕시코 주립대(NMSU) 교수는 "현대 사회를 볼 때 많은 사람들이 자신의 출생지를 멀리 떠나 살아가고 있는데 우리 은하의 별들도 그와 비슷하다. 우리은하 별 중 30%가 그들이 태어난 궤도를 떠나 멀리 여행하고 있다는 사실을 발견했다"고 말했다. 이 새 은하 지도를 작성하는 데 관건은 별의 대기 성분 측정으로 별빛이 가지고 있는 스펙트럼을 분석해보면 알아낼 수 있다. "별의 스펙트럼을 분석해보면 우리은하의 화학적 구성이 끊임없이 바뀌고 있음을 알 수 있다" 고 공동연구자인 존 홀츠먼 NMSU의 천문학자가 설명한다. 그는 "별들은 그 중심에서 차례대로 중원소들을 만들어내고 그 별이 죽으면 그 중원소들은 우주로 방출되어 다음 세대의 별을 만드는 재료로 쓰인다. 이러한 과정이 진행되면 원소 종류가 점차 풍부해지고 그 다음 세대의 별들은 보다 많은 중원소들을 포함하게 된다"고 덧붙였다. 우리은하에는 지역에 따라 상대적으로 별의 생성이 활발하게 이루어지는 곳이 있다. 이러한 지역에는 새 별들의 세대가 보다 많이 형성된다. 천문학자들은 별에 포함된 중원소의 비율을 측정해 그 별의 세대와 태어난 곳을 알아낸다. 일반적으로 우리은하 원반 외곽 부분에는 중원소 비율이 낮은 별들이 많지만, 어떤 영역에는 원반 안쪽의 별처럼 중원소를 많이 포함한 별들도 다소 있다. 연구에서 많은 데이터가 별들이 은하 중심에서 멀리 또는 가까이 움직이면서 방사선으로 궤도를 바꾼다는 것을 설명해주고 있다. 이처럼 무작위로 일어나는 별들의 위치 변동은 '이주' 개념에 비유할 수 있는데, 이는 은하 나선팔과 같은 은하 원반의 불규칙성에서 야기되는 것으로 보여지고 있다. 별들의 이주를 보여주는 증거는 태양과 가까운 별들에서 이미 포착된 적이 있지만, 이 새로운 연구는 우리은하 전체에 걸쳐서 일어나는 별들의 이주 증거를 보다 명확히 보여준다는 점에서 큰 의미가 있는 것으로 평가되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

여왕벌은 '예방 백신' 맞은 자손을 태어나게 한다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 애리조나 대학교와 핀란드 헬싱키 대학 공동연구팀은 벌의 태생적인 면역력을 주제로 한 논문을 발표했다. 일반적으로 일벌은 여러 꽃을 찾아다니면서 꽃가루와 꿀을 가져와 벌집을 건설하고 여왕벌은 가만히 앉아 벌들이 구해 온 음식을 받아먹으며 산란한다. 그러나 이 속에는 한가지 맹점이 있다. 외부에서 벌들이 가져오는 꽃가루와 꿀에 그들의 생명을 파괴할 만한 외부 병원균도 함께 묻어오는 것. 결과적으로 보면 여왕벌은 병원균도 함께 먹으며 수많은 일벌들을 생산하지만 특이하게도 건강을 유지하면서 그들 만의 사회를 이어간다. 이번 연구팀의 성과는 바로 그 비결을 밝혀낸 것이다. 연구팀에 따르면 여왕벌은 일벌들이 모아온 음식을 통해 각종 박테리아를 섭취하지만 위에서 소화시켜 지방체에 저장한다. 이 과정이 독소를 배출하는 간과 기능이 유사한데 이 분해된 박테리아들은 암컷 동물의 혈액에 존재하는 난황단백질 전구체인 비텔로제닌(vitellogenin)에 속해 태어날 예정인 알에게도 전해진다. 이 과정을 통해 새로 태어난 벌들이 자연스럽게 백신을 맞은 것처럼 면역력을 갖게되는 것이다. 연구를 이끈 그로 앤덤 교수는 "단순히 여왕벌이 먹는 것 만으로도 면역력을 가질 수 있다는 사실이 놀랍다" 면서 "벌들이 여러 세대에 걸쳐 그들의 면역력을 어떻게 전할 수 있었는지 오랜 비밀이 풀렸다"고 밝혔다. 그렇다면 왜 연구팀은 벌들의 면역력에 대한 연구를 시작했을까? 이에 대해서는 '벌의 위기'와 관계가 깊은데 우리나라를 포함해 전세계적으로 벌의 개체수가 급격히 감소하고 있기 때문이다. 벌은 우리에게 달콤한 꿀만 주는 존재같지만 사실 우리와 동물들이 먹는 대부분의 작물은 꿀벌 없이는 열매를 맺지 못한다. 과거 아인슈타인이 "지구에서 벌이 사라지면 인류는 4년을 버티기 힘들 것"이라고 밝혔을 정도. 위기감을 느낀 버락 오바마 미국대통령 역시 최근 '꿀벌 살리기 국가전략'을 발표한 바 있다. 그러나 꿀벌이 사라지는 원인 역시 인간 탓이다. 이번에 발표된 연구처럼 벌은 자연적인 면역력을 가지고 있지만 인간이 꽃에 뿌리는 독성높은 살충제에는 무용지물이다. 앤덤 교수는 "이번에 밝혀진 면역 과정을 응용해 백신을 인위적으로 여왕벌에게 먹이는 연구를 진행해 나갈 것" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

소금쟁이 로봇, 물 위를 뛰는 로봇 세계 첫 개발…어떻게 생겼나 보니? ‘대박’ ’소금쟁이 로봇’ 소금쟁이는 가늘고 긴 다리로 점프를 하며 물 위를 이동한다. 소금쟁이가 물에 빠지지 않고 물 위를 다니는 원리에 대해 생물학자들은 물론이고 로봇 공학자들도 관심을 가져왔다. 서울대 기계항공공학부 조규진·김호영 교수, 서울대 생명과학부 피오트르 야브원스키 교수, 미국 하버드대 응용과학부 로버트 우드 교수 공동연구팀은 소금쟁이가 물 위를 박차고 오르는 ‘수상 도약’ 원리를 모방한 초경량 로봇을 개발, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 31일자에 발표한다. 소금쟁이가 물에 가라앉지 않는 것은 다리에 있는 털과 물의 표면장력 때문이다. 같은 부피에서는 표면을 작게 만들려는 표면장력과 소금쟁이 다리 털 사이에 형성된 미세한 공기방울이 서로 밀쳐내면서 소금쟁이가 수면을 박차고 위로 뛰어오르는 것이다. 소금쟁이는 뛰어오르기 전 다리를 가운데로 모으는데, 이는 물에 빠지지 않도록 하기 위한 동작이다. 마치 살얼음 위를 걸을 때 얼음이 깨지지 않도록 발꿈치를 들고 살금살금 걷는 것과 같은 동작이다. 연구팀은 이런 원리를 응용해 무게 68㎎에 실제 소금쟁이의 1.3배 크기로 다리 4개 달린 초경량 로봇을 만들었다. 로봇 다리는 물 위에 잘 뜨도록 원통형으로 만들었고, 로봇의 근육 역할을 하는 소형 구동장치를 달아 작동할 수 있게 했다. 로봇이 작으면 작을수록 다양한 환경에서 활용이 가능하다. 조 교수는 “이번에 개발한 로봇은 실제 소금쟁이가 움직이는 모습과 가장 유사한 방식으로 물 위를 뛸 수 있도록 세계 최초로 구현된 것”이라며 “재해나 오염지역에서 다양한 탐색 임무를 수행하기 위해서는 로봇을 가볍게 만드는 것이 필요하다”라고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

소금쟁이 로봇, 물 위를 뛰는 로봇 세계 첫 개발…어떻게 생겼나 보니? ’소금쟁이 로봇’ 소금쟁이는 가늘고 긴 다리로 점프를 하며 물 위를 이동한다. 소금쟁이가 물에 빠지지 않고 물 위를 다니는 원리에 대해 생물학자들은 물론이고 로봇 공학자들도 관심을 가져왔다. 서울대 기계항공공학부 조규진·김호영 교수, 서울대 생명과학부 피오트르 야브원스키 교수, 미국 하버드대 응용과학부 로버트 우드 교수 공동연구팀은 소금쟁이가 물 위를 박차고 오르는 ‘수상 도약’ 원리를 모방한 초경량 로봇을 개발, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 31일자에 발표한다. 소금쟁이가 물에 가라앉지 않는 것은 다리에 있는 털과 물의 표면장력 때문이다. 같은 부피에서는 표면을 작게 만들려는 표면장력과 소금쟁이 다리 털 사이에 형성된 미세한 공기방울이 서로 밀쳐내면서 소금쟁이가 수면을 박차고 위로 뛰어오르는 것이다. 소금쟁이는 뛰어오르기 전 다리를 가운데로 모으는데, 이는 물에 빠지지 않도록 하기 위한 동작이다. 마치 살얼음 위를 걸을 때 얼음이 깨지지 않도록 발꿈치를 들고 살금살금 걷는 것과 같은 동작이다. 연구팀은 이런 원리를 응용해 무게 68㎎에 실제 소금쟁이의 1.3배 크기로 다리 4개 달린 초경량 로봇을 만들었다. 로봇 다리는 물 위에 잘 뜨도록 원통형으로 만들었고, 로봇의 근육 역할을 하는 소형 구동장치를 달아 작동할 수 있게 했다. 로봇이 작으면 작을수록 다양한 환경에서 활용이 가능하다. 조 교수는 “이번에 개발한 로봇은 실제 소금쟁이가 움직이는 모습과 가장 유사한 방식으로 물 위를 뛸 수 있도록 세계 최초로 구현된 것”이라며 “재해나 오염지역에서 다양한 탐색 임무를 수행하기 위해서는 로봇을 가볍게 만드는 것이 필요하다”라고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

소금쟁이는 가늘고 긴 다리로 점프를 하며 물 위를 이동한다. 소금쟁이가 물에 빠지지 않고 물 위를 다니는 원리에 대해 생물학자들은 물론이고 로봇 공학자들도 관심을 가져왔다. 서울대 기계항공공학부 조규진·김호영 교수, 서울대 생명과학부 피오트르 야브원스키 교수, 미국 하버드대 응용과학부 로버트 우드 교수 공동연구팀은 소금쟁이가 물 위를 박차고 오르는 ‘수상 도약’ 원리를 모방한 초경량 로봇을 개발, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 31일자에 발표한다. 소금쟁이가 물에 가라앉지 않는 것은 다리에 있는 털과 물의 표면장력 때문이다. 같은 부피에서는 표면을 작게 만들려는 표면장력과 소금쟁이 다리 털 사이에 형성된 미세한 공기방울이 서로 밀쳐내면서 소금쟁이가 수면을 박차고 위로 뛰어오르는 것이다. 소금쟁이는 뛰어오르기 전 다리를 가운데로 모으는데, 이는 물에 빠지지 않도록 하기 위한 동작이다. 마치 살얼음 위를 걸을 때 얼음이 깨지지 않도록 발꿈치를 들고 살금살금 걷는 것과 같은 동작이다. 연구팀은 이런 원리를 응용해 무게 68㎎에 실제 소금쟁이의 1.3배 크기로 다리 4개 달린 초경량 로봇을 만들었다. 로봇 다리는 물 위에 잘 뜨도록 원통형으로 만들었고, 로봇의 근육 역할을 하는 소형 구동장치를 달아 작동할 수 있게 했다. 로봇이 작으면 작을수록 다양한 환경에서 활용이 가능하다. 조 교수는 “이번에 개발한 로봇은 실제 소금쟁이가 움직이는 모습과 가장 유사한 방식으로 물 위를 뛸 수 있도록 세계 최초로 구현된 것”이라며 “재해나 오염지역에서 다양한 탐색 임무를 수행하기 위해서는 로봇을 가볍게 만드는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr