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  • 한전, 송전용량 3배 큰 ‘그래핀 전력선’ 개발

    한국전력이 한국과학기술원(KAIST) 등과 손잡고 세계 최초로 송전 용량을 3배 확대할 수 있는 그래핀 전력선 개발에 나선다. 한전은 15일 KAIST에서 그래핀 섬유 기반 초경량·대용량 전력선 제조 및 연속생산(양산화) 기술을 확보하기 위해 참여 기관과 공동연구개발 협약식을 가졌다고 밝혔다. 협약기관은 한전, 한국과학기술원, ㈜삼환티에프, ㈜소노인더스트리다. 현재 송전선은 금속소재인 알루미늄과 강철로 구성된 알루미늄 강심인데 기술적으로 송전용량 증대가 한계에 도달해 신소재를 활용한 새로운 전력선 개발에 세계적인 관심이 집중되고 있다. 한전은 기술적 대안으로 그래핀 섬유 기반의 전력선 선재 개발과 대규모 생산을 위한 기술개발을 추진할 계획이다. 그래핀 섬유 기반 초경량·대용량 전력선은 기존 알루미늄 소재 전력선보다 3배 이상의 송전용량 증대가 가능하고 무게도 가벼운 신소재 전력선이다. 기술개발은 2024년 8월까지 30개월간 수행되며 각 기관의 경험과 역량을 최대한 활용하여 연대와 협력으로 공동연구개발을 추진할 계획이다. 한전은 그래핀 복합섬유 소재의 성능평가 기술과 시스템을 개발하고, KAIST는 그래핀 섬유 연속제조 복합화 및 섬유 연선제조 공정 개발을 담당한다. 삼환티에프와 소노인더스트리는 그래핀 복합섬유의 연속생산이 가능한 파일롯 플랜트를 설계·구축해 시제품을 생산하고 양산 기술을 확보할 예정이다. 한전 전력연구원 관계자는 “그래핀 섬유를 이용한 전력선은 송전손실이 크게 감소해 비용을 절감하고 가벼워 전선 처짐 현상도 개선돼 고장 및 안전사고 발생이 감소할 것으로 예상된다”고 말했다.
  • [달콤한 사이언스] 2050년 도시 3배 커지고, 육상동물 3분의1 멸종한다

    [달콤한 사이언스] 2050년 도시 3배 커지고, 육상동물 3분의1 멸종한다

    현재 전 세계 인구의 절반 이상인 약 56%가 도시에 거주하고 있으며, 20년 이내에 이 비율은 70%를 넘어설 것으로 전망되기도 한다. 지난해 국토교통부가 발표한 ‘2020년 도시계획현황 통계’에 따르면 한국은 도시면적이 전체 국토의 16.7%에 불과하지만 총 인구의 91.8%가 집중돼 있다. 도시에는 각종 생활 인프라가 집중돼 있고 사람들은 삶의 편의성을 중요하게 생각하기 때문에 도시화 속도는 더욱 빨라질 것으로 보인다. 생태·환경 과학자들은 빠른 도시화 때문에 기후변화 속도는 늦춰지지 않을 것이며 육상에 살고 있는 동물 3분의1 이상의 생태에 심각한 영향을 미칠 것이라는 암울한 전망을 제시했다. 미국 예일대 환경학부, 생태·진화생물학과, 생물다양성·국제변화연구센터, 독일 자연보호청 지속가능과학연구센터 공동연구팀은 도시 면적의 확대는 앞으로 수십 년 동안 전 세계 육상 척추동물 3분의1 이상에 심각하고 치명적인 영향을 미칠 것이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 3월 15일자에 실렸다. 생물 다양성 감소에 영향을 미치는 요인들은 다양하지만 삼림 벌목과 야생 생태계 파괴, 도시화가 주요 영향을 미친다. 특히 도시 면적 확장은 생태계에 치명적이라고 전문가들은 지적하고 있다. 연구팀은 ‘도시 사용과 확대’(LULC) 예측 모델을 통해 전 세계를 가로, 세로 300m의 격자로 나눠 2015년부터 2050년까지 도시화가 미치는 사회경제적, 생태학적 시나리오를 검토했다. 특히 3만 393종의 육상 척추동물에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 2050년까지 도시 면적은 현재보다 최대 3배 이상 확대될 것으로 예측됐다. 이 같은 도시면적의 확대는 육상 척추동물들의 서식지 3분의1을 감소시킬 것으로 전망됐다. 사람이 거주하지 않고 동물만 사는 순서식지 면적 감소도 4분의1에 이를 것으로 예측됐다. 이렇게 될 경우 생물종의 2~3%인 855종이 멸종에 이르게 될 것이라고 연구팀은 밝혔다. 도시면적 확대가 가장 크게 영향을 받게될 종은 파충류와 양서류가 될 것으로 예상됐다. 파충류와 양서류는 먹이사슬의 중간단계에 위치한 생물들로 이들이 사라질 경우 먹이사슬 전체가 무너져 결국 인간에게도 치명적 영향을 가져올 것이라는 설명이다. 도시화로 인한 생태계 붕괴의 가장 큰 위험에 직면한 지역은 사하라 이남 아프리카 지역, 중남미 지역, 동남아 지역 등인 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 카렌 세토 예일대 교수(지리학·도시과학)는 “이번 연구는 인간의 편의 때문에 무분별하게 도시를 확장할 경우 생태계를 파괴할 뿐만 아니라 최종적으로는 인간의 삶에도 치명적 결과를 가져올 수 있다”고 경고하며 “이번 연구는 도시화로 가장 취약한 종과 지리적 군집을 파악하게 도와줘 표적보존전략을 시행할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다.
  • 꿀벌 집단실종 미스터리… 이상기온·면역력 저하 탓?

    꿀벌 집단실종 미스터리… 이상기온·면역력 저하 탓?

    봄철 꿀 수확기를 앞두고 충북과 제주 등 전국 곳곳에서 꿀벌이 집단으로 사라지는 사건이 발생해 양봉 농가의 시름이 깊어지고 있다. 농업 전문가들도 기후변화로 인한 이상기온이나 면역력 저하 등이 원인일 것으로 추정할 뿐 아직 정확한 이유를 파악하지 못했다. 꿀벌 실종 사건은 한국에서만 벌어지는 일은 아니다. 미국과 유럽에서는 이미 2006년부터 꿀벌이 대량 폐사하거나 집단 실종하는 일이 벌어졌다. 유엔식량농업기구에 따르면 꿀벌은 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이(수분)를 돕는다. 현재 전 세계적으로 수분 매개 곤충인 나비와 꿀벌에 의해 재배되는 작물의 생산량은 전체 30%에 달한다. 돈으로 환산하면 최소 290조원에서 최대 711조원에 이른다. 꿀벌이 사라지면 전 세계적으로 매년 142만명 이상이 추가로 사망하게 될 것이라는 미국 하버드대 과학자들의 분석 결과가 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 실리기도 했다. 유엔 생물다양성과학기구가 발표한 ‘수분 및 수분매개체 평가서’에 따르면 꿀벌 개체수가 급감하는 이유는 크게 ▲서식지 감소 ▲병해충 ▲기후변화 ▲농약 사용 ▲외래종 유입 ▲환경오염 6가지다. 환경단체와 전문가들은 농약 사용이 벌 실종과 집단 사망의 핵심 원인이라고 주장하고 있다. 농촌 지역 꿀벌 폐사와 실종의 주요 원인이 살충제 사용 때문이라면 도시와 근교에서 꿀벌이 사라지는 이유는 뭘까. 미국 플로리다대, 미시간주립대, 텍사스 A&M대, 중국 난창대 공동연구팀은 도시와 교외 지역 꿀벌의 실종 원인을 찾아 나섰지만 살충제가 원인은 아니라는 점만 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘환경독성학 및 화학’ 지난 10일자에 실렸다. 연구팀은 미국 캘리포니아, 플로리다, 미시간, 텍사스 4개주 8개 중·대도시에 있는 꿀벌 집단에서 2년 동안 매달 채집한 768개의 꿀과 꽃가루에서 살충제 수치를 측정했다. 그 결과 샘플의 약 73%에서 사람은 물론 벌에게도 위해를 가할 만한 살충제 성분은 나오지 않았다. 연구를 이끈 제임스 엘리스 플로리다대 곤충학과 교수는 “이번 연구는 농촌 지역과 도시 지역 꿀벌의 집단 폐사 원인이 다를 수 있다는 것을 보여 준다”며 “도심지역에서는 열섬 현상 같은 온난화에 따른 영향이 꿀벌 폐사 및 실종 사건의 핵심 원인으로 추정된다”고 말했다.
  • 고고학자도 직장 잃나…AI, 바둑 게임 넘어 고대문서 해독도 [달콤한 사이언스]

    고고학자도 직장 잃나…AI, 바둑 게임 넘어 고대문서 해독도 [달콤한 사이언스]

    1799년 여름 이집트-시리아 정복에 나선 프랑스 나폴레옹 원정대에 있던 피에르 프랑수아 부샤르는 나일강 삼각주에 위치한 로제타에서 요새 구축에 쓸 재료를 찾다가 글자가 새겨진 독특한 돌을 발견했다. 이상하게 여긴 부샤르는 나폴레옹에게 곧바로 보낸 결과 이집트 민중문자, 고대 이집트 상형문자, 그리스어가 새겨진 비석 조각이라는 것이 확인됐다. 고대어 해독에 유럽 모든 학자들이 달라붙었지만 쉽게 풀리지 않았다. 비석 전체 해독의 실마리를 풀어낸 사람은 라틴어, 그리스어, 히브리어, 아랍어에 능통했던 장 프랑수와 샹포리옹이었다. 고고학 연구자들에 의해 고대 문헌을 발견하더라도 내용을 해독하기 위해서는 많은 문헌학자와 역사학자들이 분석에 뛰어들어야 한다. 그런데 최근 인공지능 연구자들이 고대문헌까지 정확하게 해석할 수 있는 기술을 개발했다. 고전문헌학자들도 직장을 걱정해야 하는 상황이 될 수 있다는 것이다. 구글 딥마인드 런던, 이탈리아 카포스카리 베네치아대 인문학부, 미국 하버드대 헬레니즘연구소, 그리스 아테네 경제경영대학 정보과학과, 영국 옥스포드대 고전학부 공동연구팀은 인공지능(AI) 심층신경망을 이용해 70% 이상의 정확도로 고대 문헌을 해독해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 3월 10일자에 실렸다. 금석학은 동기, 철기, 나무, 돌 등에 새겨진 문자를 해석하는 학문이다. 문제는 수 세기를 지나면서 비문이 손상되기도 하고 현재 사용되지 않는 언어도 있어 해독이 쉽지 않다. 연구팀은 인공지능 심층신경망으로 고대 그리스 비문을 복원하고 제작 시점을 예측하는 기술을 개발했다. 인공지능만 사용했을 때도 62%의 정확도로 복원해 낼 수 있으며 역사학자, 문헌학자 등 전문가가 함께 작업할 경우는 72% 정도의 정확도로 문헌을 복원해 낼 수 있는 것이 확인됐다. 문헌 작성 장소와 작성 연대도 71% 이상의 정확도로 복원해 낼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 실제로 이번에 개발된 인공지능은 탄소연대측정법으로 예측해 낸 것과 비슷한 수준의 정확도를 갖고 역사학자들이 예측한 시기와 비교해서 30년 이내로 추정해냈다. 연구를 이끈 야니스 아스라엘 딥마인드 런던지부 수석과학자는 “이번 연구는 새로 발견되거나 불확실한 문헌을 복원하는데 인공지능 기술을 활용해 역사학자, 고고학자들을 도와 인류 역사에 대한 이해를 한 단계 높일 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • “코로나19 사망자, 실제론 공식기록보다 3배 더 많은 1820만명” [달콤한 사이언스]

    “코로나19 사망자, 실제론 공식기록보다 3배 더 많은 1820만명” [달콤한 사이언스]

    코로나19 오미크론 변이바이러스의 확산세가 좀처럼 꺾이지 않고 있다. 델타 변이를 비롯해 이전 코로나19 바이러스보다 독성이 약해졌다고는 하지만 감염자가 늘어나면서 사망자나 위중증 환자 규모도 적지 않다. 이 같은 상황에서 전 세계 보건전문가들은 2년이 넘는 코로나19 대확산 기간 동안 코로나19로 인한 사망자 수는 알려진 것보다 최소 3배는 더 많을 것이라는 충격적인 분석결과를 내놨다. 미국 워싱턴대에 설치된 비영리 보건연구단체인 보건계측평가연구소(IHME) 중심으로 구성된 ‘코로나19 초과사망률 국제 공동연구팀’(COVID-19 Excess Mortality Collaborators)은 코로나19 확산 2년 동안 전 세계 공식 사망자수는 590만 명이었지만 실제로는 1820만 명 이상이 될 것이라고 11일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의학분야 국제학술지 ‘랜싯’ 3월 11일자에 실렸다. 연구팀은 중국 우한 지역에서 코로나19가 시작된 뒤 전 세계로 확산된 2020년 1월 1일부터 2021년 12월 31일까지 전 세계 191개국(소규모 국가, 자치령 포함해서 252개국)을 대상으로 코로나19로 인한 초과사망률을 분석했다. 코로나19가 직간접적 원인이 돼 사망한 사람들을 파악하는 초과 사망자는 대유행이 미친 영향을 파악할 수 있는 핵심 척도이다. 이 때문에 초과 사망률을 추정하려는 시도는 많았지만 데이터 확보가 쉽지 않아 제대로 수행된 적이 없었다. 그렇지만 이번에는 전 세계 보건의료 연구자들이 모여 정부 웹사이트, 유럽통계청 자료, 세계보건기구(WHO) 사망률 데이터베이스, 독일 막스플랑크 통계학연구소와 미국 캘리포니아 버클리대가 공동으로 운영하는 인간 사망률 데이터베이스, 각국 통계청 자료 등을 통해 2020~2021년 주간, 월간 데이터와 최근 11년간 사망률 데이터를 확보해 분석했다. 분석 결과, 지난해 12월 31일까지 대유행으로 인한 전 세계 초과 사망자는 1820만 명으로 공식 보고 수치보다 3배 이상 많을 것으로 확인됐다. 초과 사망률은 전 세계적으로 인구 10만명당 120명이었으며, 21개국은 인구 10만명당 초과사망률이 300명 이상으로 조사됐다. 초과 사망률이 높은 곳은 지역별로 보면 남미(10만명당 512명), 동유럽(10만명당 345명), 중부유럽(10만명당 316명), 사하라 이남 아프리카(10만명당 309명), 중미(10만명당 274명)로 나타났다. 국가별로 본다면 레바논, 아르메니아, 튀니지, 리비아, 이탈리아, 미국 남부지역 등에서 초과사망률이 높은 것으로 조사됐다. 반면 예년 사망률 추이와 비교했을 때 오히려 초과 사망률이 낮아진 곳도 있었다. 아이슬란드(10만명당 48명 감소), 호주(10만명당 38명 감소), 싱가포르(10만명당 16명 감소) 등으로 추정됐다. 사망자 숫자로 보면 남아시아가 530만명으로 가장 많고, 북아프리카와 중동이 170만명, 동유럽 140만명으로 나타났다. 국가별로는 이도 410만명, 미국 110만명, 러시아 110만명, 멕시코 79만 8000명, 브라질 79만 2000명, 인도네시아 73만 6000명, 파키스탄 66만 4000명으로 추산됐다.연구팀에 따르면 공식 보고된 사망자와 초과 사망자 추정치를 분석한 결과 남아시아의 경우는 신고된 사망자 수보다 9.5배, 사하라 이남 아프리카 지역은 신고된 사망자보다 14.2배 많은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 하이동 왕 미국 IHME 박사는 “이번 분석에는 대유행 기간 동안 의료 및 기타 사회보장 서비스에 대한 제공이 미비해 사망한 사람들까지 모두 포함했다”며 “감염병으로 인한 실제 사망자 수를 아는 것은 효과적인 공중보건 의사결정을 위해 필수적이나 선진국들에서도 코로나19로 인한 사망자 숫자를 적게 파악하고 있다”고 설명했다. 왕 박사는 “코로나19로 인한 사망과 간접적 결과로 인한 사망을 나눠 분석하는 것도 중요한데 이와 관련해 추가 연구도 진행 중”이라고 덧붙였다.
  • [와우! 과학] 그린란드 빙하 밑 숨겨진 거대 크레이터…5800만년 전 천체 충돌

    [와우! 과학] 그린란드 빙하 밑 숨겨진 거대 크레이터…5800만년 전 천체 충돌

    그린란드의 북서부 히아와타 빙하 밑에 숨겨진 거대한 크레이터(충돌구)의 '나이'가 밝혀졌다. 최근 덴마크와 스웨덴 자연사박물관 공동연구팀은 히아와타 빙하 밑 대형 크레이터가 당초 예상보다 훨씬 더 전인 약 5800만 년 전에 생성됐다는 연구결과를 학술지 ‘사이언스 어드밴스’(Science Advances) 최신호에 발표했다. 오래 전 소행성 혹은 혜성이 지구에 떨어져 생긴 이 크레이터는 폭이 무려 31㎞로, 지금은 빙하 약 1㎞ 아래에 잠들어있다. 이 크레이터는 지난 2015년 덴마크 자연사박물관 연구팀이 그린란드 빙하층의 지하 지도를 작성하는 작업을 하던 중 발견했으며 물리적 특성을 확인한 후 약 1.5㎞ 크기의 천체가 떨어져 생성된 충돌구라는 것을 확인했다. 당초 연구팀은 이 크레이터의 생성 시기를 최대 300만 년 전부터 마지막 빙하기가 끝나는 시점이던 1만 2000년 전 사이로 전망했다. 이는 마지막 빙하기 이후 닥친 ‘영거드리아스기’라는 지구 한랭화 현상과 맞물려 천체 충돌로 인한 영향과 관련있는 것이 아니냐는 추측이 나왔다.그러나 이번 연구결과를 보면 히아와타 크레이터의 생성 시기는 그보다 훨씬 전인 5800만 년 전이었다. 이번에 연구팀은 방사성동위원소와 다른 형태 원소의 붕괴를 바탕으로 해 연대를 측정했다. 지르콘의 경우 우라늄이 납으로 붕괴하는 정도를 측정했고, 모래에서 방사선 아르곤 동위원소의 양을 안정된 동위원소와 비교했다. 그 결과 두가지 방법 모두 약 5800만 년 전에 발생했다는 것을 밝혀냈다. 연구에 참여한 마이클 스토리 박사는 "크레이터 연대 측정은 매우 어려운 문제로 덴마크와 스웨덴 두 연구소가 서로 다른 연대측정법을 사용해 같은 결론에 도달했다"고 설명했다. 연구팀에 따르면 5800만 년 전 그린란드는 지금처럼 빙상으로 덮여있는 것이 아닌 온대 우림이었다. 당시 약 1.5㎞ 크기의 천체가 충돌하면서 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 4700만 배 정도 되는 폭발력이 발생했을 것으로 추정된다. 이로인해 그린란드의 많은 부분이 파괴됐을 것으로 보이지만 그 영향이 지구 전체 기후에 미친 영향은 알 수 없다고 연구팀은 입을 모았다. 한편 지구상에서 가장 유명한 크레이터는 지름 150㎞의 멕시코 유카탄반도에 생성된 칙술루브 충돌구다. 약 6600만년 전 거대 소행성이 이 지역에 떨어지면서 공룡을 비롯한 생물 75%가 멸종에 이르렀다.  
  • 인공장기에 사용 가능한 세포외박막 개발 성공

    인공장기에 사용 가능한 세포외박막 개발 성공

    국내 연구진이 동물실험을 대체하기 위한 인공장기 개발에 필요한 세포외 박막을 만드는데 성공했다. 포스텍 기계공학과, 미국 텍사스 오스틴대 공동연구팀은 인공장기에 사용할 수 있는 튼튼하고 잘 늘어나는 세포외기질 하이드로겔 박막을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘바이오패브리케이션’에 실렸다. 신약을 개발할 때 새로운 약물의 평가는 사람을 대상으로 한 임상시험 이전에 세포 실험을 거쳐 동물로 하게 된다. 그렇지만 최근 강화되고 있는 동물실험 규제와 종간 차이 등 다양한 이유로 연구자들은 동물실험을 대체할 약물 평가용 인공장기에 눈을 돌리고 있다. 인공장기 제작은 다양한 형태로 이뤄지고 있는데 인공장기를 구성하는 세포를 작은 칩에서 배양하여 몸 밖에서 조직 장벽을 구현하는 기술이 대표적이다. 이렇게 만들어진 세포외기질 박막은 외부 자극에 취약해 배양 시간이 길어지고 실제 장기 움직임을 모사하기가 쉽지 않다. 세포 밖에 존재하는 세포외기질은 세포와 조직 사이의 공간을 채워주며 세포를 보호하는 쿠션 역할을 한다. 인공조직이나 장기를 만들 때도 세포가 잘 자랄 수 있도록 세포외기질이 사용되는데 변형되기 쉽다는 단점이 있다. 연구팀은 세포외기질에 나노섬유를 씌워 인체 조직과 비슷하면서도 튼튼한 세포외기질 박막을 만들었다. 두께가 5㎛(마이크로미터)에 불과한 박막은 투과성이 높아 세포 배양 후 2주가 지나도 안정적 형태를 유지하는 것이 관찰됐다. 신축성이 높아 연동 운동 같은 장기의 반복적 움직임도 따라할 수 있고 세포와 조직 기능도 실제 장기와 비슷한 것이 확인됐다. 김동성 포스텍 기계공학과 교수는 “이번에 개발한 세포외기질 박막은 체내 장기처럼 움직임이 가능한 인공장기를 만들 수 있어 생물 및 의학분야 기초연구, 화장품, 신약개발, 조직공학 등에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
  • [달콤한 사이언스] ‘캐리비안의 산호’들도 지구온난화로 몸살 앓는다

    [달콤한 사이언스] ‘캐리비안의 산호’들도 지구온난화로 몸살 앓는다

    육지만큼이나 해양도 기후변화가 심각한 상황이라는 연구결과가 나왔다. 미국 노스캐롤라이나 채플힐대 생물학과, 보스턴대 생물학과 공동연구팀은 카리브해 지역 전역의 해수면 온도 변화를 분석한 결과 1세기 넘게 온난화가 진행돼 산호초 생태계가 교란됐다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 기후학 분야 국제 학술지 ‘플로스 기후’ 3월 9일자에 실렸다. 해양은 육지에 비해 기후변화로 인해 생태계 변화가 적은 것으로 알려져 있다. 지구온난화 때문에 해양 생태계가 파괴되는 가장 대표적인 사례는 산호가 하얗게 변하는 백화현상이다. 백화현상은 산호 대량 폐사와 산호초를 집으로 삼는 어류들의 개체가 줄어드는 등 생태계가 파괴의 원인이 되고 있다. 산호 백화현상은 카리브해 일대에서 특히 심각한 것으로 알려져 있다. 연구팀은 미국 플로리다 해안을 비롯한 카리브해 일대 해수면 온도 변화를 분석했다. 연구팀은 1871년부터 2020년까지 150년 동안 카리브해 일대 5326곳의 산호초 지역을 8개 구역으로 구분해 현장 관측과 기상위성을 이용한 온도 관측 데이터를 조사했다. 그 결과, 카리브해 일대 산호초 지역은 1915년부터 본격적인 온난화가 시작됐으며 8곳 중 4곳은 19세기 후반부터 온난화 현상이 나타난 것으로 확인됐다. 이는 육지에서보다 온난화가 빨리 시작된 것이다. 실제로 카리브해 산호초 지역은 지난 100년 동안 1도 이상 올랐으며 다른 지역도 빠른 속도로 해수면 온도가 올라가는 것으로 확인됐다. 지금과 같은 수준의 지구온난화가 이어질 경우 2100년이 되면 평균 1.5도 이상 상승할 것으로 예상되며 이는 다른 지역 바다보다 온도가 높은 것으로 연구팀은 예측했다. 이처럼 비정상적으로 높은 해수면 온도는 잦은 해양 열파(sea heat wave) 발생을 일으키는 것으로 확인됐다. 실제로 카리브해 산호초 지역은 1980년대 연 1회 정도의 해양 열파현상을 겪었는데 최근에는 평균 5회 이상 발생하고 있다. 연구를 이끈 존 브루노 노스캐롤라이나 채플힐대 교수(해양생태학)는 “이번 연구에 따르면 카리브해 지역에서는 최소 1세기 동안 온난화가 진행돼 산호초 대부분도 그 영향을 받아 생태계 건강에 치명적이다”고 말했다.
  • 껴안으면 불안 가라앉아… 어른 달래는 ‘숨 쉬는 쿠션’

    아이들은 낯선 환경에 노출되거나 마음이 불안할 때 어렸을 때부터 사용하던 수건이나 옷, 이불, 인형 등 ‘애착물’에 집착한다. 공학자들이 불안함과 외로움을 느끼는 어른들을 위한 애착 쿠션 기술을 개발해 관심을 끌고 있다. 영국 브리스톨대 공학수학과, 심리과학부, 브리스톨 로보틱스연구실, 로봇 개발기업 보니바이너리사, 네덜란드 암스테르담 자유대 행동과학부 공동연구팀은 사람처럼 규칙적으로 호흡하고 심장박동과 비슷한 진동을 발생시켜 불안감을 줄여 주는 쿠션 장치를 개발했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 10일자에 실렸다. 연구팀은 간단한 기계, 전자장치와 AI 기술로 촉각을 자극함으로써 안정감을 느낄 수 있도록 도와주는 ‘호흡 쿠션’을 만들었다. 연구팀은 브리스톨대 남녀 재학생 129명을 대상으로 실험을 했다. 연구팀은 실험대상자를 두 집단으로 나눈 뒤 한 그룹은 호흡 쿠션을 일정 시간 사용하도록 한 뒤 전공시험을 치렀다. 실험 직전과 직후에 설문조사로 불안감의 변화 정도를 측정했다. 그 결과 호흡 쿠션을 사용한 학생들은 사용하지 않은 학생들에 비해 불안감과 관련한 신체 반응 지수가 절반 이하로 떨어졌으며 설문조사에서도 호흡 쿠션 사용이 불안한 마음을 안정시켜 준다고 답했다. 전공시험 성적도 호흡 쿠션을 사용한 학생들이 더 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 크리스토퍼 켄트 브리스톨대 교수는 “불안증이 심하거나 만성화된 사람을 위한 불안감 감소 장치도 추가로 연구할 것”이라고 말했다.
  • [달콤한 사이언스] 불안함 커지면 ‘숨쉬는 쿠션’ 안아보세요

    [달콤한 사이언스] 불안함 커지면 ‘숨쉬는 쿠션’ 안아보세요

    아이들은 낯선 환경에 노출되거나 마음이 불안할 때 어렸을 때부터 사용하던 수건이나 옷, 이불, 인형 등 ‘애착물’에 집착한다. 공학자들이 불안함과 외로움을 느끼는 어른들을 위한 일종의 애착 쿠션 기술을 개발해 관심을 끌고 있다. 영국 브리스톨대 공학수학과, 심리과학부, 브리스톨 로보틱스연구실, 로봇 개발기업 보니바이너리사, 네덜란드 암스테르담 자유대 행동과학부 공동연구팀은 사람처럼 규칙적으로 호흡하고 심장박동과 비슷한 진동을 발생시켜 불안감을 줄여주는 쿠션 장치를 개발했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 10일자에 실렸다. 불안장애 치료를 위해서는 보통 심리상담이나 약물이 사용된다. 그러나 심리상담은 비용과 시간이 많이 들고, 약물은 장기 복용시 예상치 못한 부작용이나 내성 문제를 겪을 수 있다. 이 때문에 최근 들어 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 기술을 이용한 불안장애 완화 장치들이 개발되고 있지만 이 역시 비용이 비싸고 사용이 복잡한 경우가 많다. 이에 연구팀은 간단한 기계, 전자장치와 AI기술로 촉각을 자극함으로써 사람에게 안겼을 때처럼 안정감을 느낄 수 있도록 도와주는 ‘호흡 쿠션’을 만들었다. 연구팀은 브리스톨대 남녀 재학생 129명을 대상으로 실험을 했다. 연구팀은 실험대상자를 두 집단으로 나눈 뒤 한 그룹은 호흡 쿠션을 일정시간 사용하도록 한 뒤 전공시험을 치렀다. 실험 직전과 직후에 설문조사로 불안감의 변화 정도를 측정했다. 그 결과 호흡 쿠션을 사용한 학생들은 사용하지 않은 학생들에 비해 불안감과 관련한 신체 반응 지수가 절반 이하로 떨어졌으며 설문조사에서도 호흡 쿠션 사용이 불안한 마음을 안정시켜준다고 답했다. 전공시험 성적도 호흡 쿠션을 사용한 학생들이 그렇지 않은 학생들보다 더 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 크리스토퍼 켄트 브리스톨대 교수는 “호흡 쿠션은 불안감을 느끼는 사람에게 명상이나 아이들의 애착물 같은 효과를 가져다 주는 것으로 확인됐다”며 “불안증이 심하거나 만성화된 사람을 위한 불안감 감소 장치도 추가로 연구할 것”고 말했다.
  • 여자아이가 남자아이보다 실패에 대한 불안감 더 크다

    여자아이가 남자아이보다 실패에 대한 불안감 더 크다

    ‘여학생은 남학생보다 수학과 과학을 못하고 언어, 예술에 능하다’ 같은 말을 한 번 정도는 들어봤을 것이다. 실제로 자녀가 수학이나 과학, 국어 같은 과목을 어려워하면 여자라서 그런가, 남자라서 그런가라는 생각을 하게 된다. 그런데 이런 성별에 대한 고정관념으로 더 힘들어 하는 것은 남자아이들보다 여자아이라는 조사결과가 나왔다. 프랑스 파리 도핀대, 파리경제대학원 공동연구팀은 여자아이들이 남자아이들보다 실패에 민감하고 학업성적이 떨어졌을 때 자신의 재능 탓을 하는 경향이 강하다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 3월 10일자에 실렸다. 연구팀은 72개국 약 50만 명의 10대 남녀 학생을 대상으로 경쟁, 자신감, 미래 직업 전망과 관련한 설문조사를 실시했다. 이와 함께 경제개발협력기구(OECD)가 만 15세 학생들을 대상으로 읽기, 수학, 과학적 소양을 평가하는 ‘국제학업성취도평가’(PISA) 2018년도 성적과 설문조사 결과도 함께 비교했다. 당시 평가에는 79개국이 참여했다. 분석 결과, 비슷한 성적을 거둔 학생들 사이에서 여학생은 기대했던 것보다 성취도 점수가 낮게 나올 경우 공부에 재능이 없다고 스스로 판단해 포기하는 경우가 많은 것으로 나왔다. 이번 조사에 포함된 72개국 중 사우디 아라비아를 제외한 71개국에서 여학생들이 남학생들보다 실패를 재능 부족 탓으로 돌리는 경향이 큰 것으로 조사됐다. 여학생이 남학생보다 절대적 성적이 높더라도 재능 탓으로 돌리는 것은 남성이 여성보다 더 똑똑하다거나 선천적으로 재능을 타고 난다는 ‘젠더 브릴리언스’(젠더 탤런트) 고정관념이 많은 나라에서 뿌리깊게 자리잡고 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 이 같은 경향은 선진국이나 성 평등주의 국가에서도 예외없이 나타났다. 반면 남학생들은 학업 성적이 떨어지거나 실패를 할 경우 재능이 아닌 운이 좋지 못했다는 식으로 외부 요건 탓으로 돌리는 경향이 강한 것으로 나타났다. 연구를 이끈 클로틸드 냅 파리 도핀대 박사(응용수학·행동경제학)는 “사회의 뿌리 깊은 고정관념은 여성들이 충분히 진출할 수 있는 직업 분야에 종사하는 것을 어렵게 만들 수 있다”며 “사회적 구조 변화 뿐만 아니라 인식 변화가 필요할 때”라고 말했다.
  • 첫 발견 3억년 전 흡혈 문어의 범상찮은 이름

    첫 발견 3억년 전 흡혈 문어의 범상찮은 이름

    오징어와 문어의 공통 조상으로 지금까지 발견된 것 중 가장 오래된 흡혈 문어 화석에 조 바이든 미국 대통령의 이름이 붙었다. 미국 뉴욕 자연사박물관, 예일대 공동연구팀은 10개 다리를 가진 문어 화석을 발견하고, 연구 성과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3월 9일자에 발표했다. 흡혈족류는 흡혈 오징어와 문어의 조상이지만 부드러운 연조직으로 구성돼 있기 때문에 화석으로 남아 있는 경우가 거의 없다. 이번에 발견한 흡혈 문어는 연대 측정으로 분석한 결과 고생대 6개 시기 중 다섯 번째 석탄기에 해당하는 약 3억 3000만~3억 2300만년 전에 살았던 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 문어에 바이든 대통령의 이름을 따 ‘실립시모포디 비데니’(Syllipsimopodi bideni)라는 학명을 붙였다. 실립시모포디 비데니는 몸 전체 길이가 12㎝ 정도에 불과하지만 흡혈 빨판과 지느러미가 함께 있는 10개 다리와 삼각형 형태의 머리를 갖고 있다. 과학계에서 이번 사례처럼 유명인의 이름을 따 학명을 짓는 경우는 드물지 않다. 2020년 미국 일리노이대 연구진이 중남미 니카라과의 숲에서 찾은 새로운 뿔매미 종의 학명은 팝스타 레이디 가가의 이름과 같은 ‘카이카이아 가가’다. 버락 오바마 전 대통령은 거미, 물고기, 새, 기생충 등 신종 생물 9종에 이름이 붙여졌다.
  • 코로나19 감염되면 뇌용량 줄어 치매 위험 높아진다

    코로나19 감염되면 뇌용량 줄어 치매 위험 높아진다

    코로나19 오미크론 변이 바이러스 확산이 여간해서 잡히지 않고 있다. 오미크론 변이 바이러스가 전파력에 비해 독성이 약해 걱정할 것 없다는 사람들도 있지만 과연 감기나 독감처럼 취급해도 되는 것일까. 영국 옥스포드대 과학자들을 중심으로 한 영국, 미국 공동연구팀은 코로나19에 감염되면 뇌의 용량이 줄어들어 인지능력이 떨어지게 되고 장기적으로는 치매와 같은 퇴행성 뇌질환 발생 가능성이 높다고 8일 밝혔다. 연구에는 영국 옥스포드대 임상신경과학과, 웰콤 통합신경이미지센터, 의대 소아과학과, 공중보건학과, 빅데이터 연구소, 런던대(UCL) 귀 연구소, 임페리얼 칼리지 런던 뇌과학과, 영국 치매연구소, 미국 국립보건원(NIH) 부설 국립정신보건연구소(NIMH) 소속 과학자, 공학자, 의학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 3월 8일자 긴급 논문으로 발표됐다. 코로나19 바이러스가 후각, 미각 기능 장애를 일으키며 브레인 포그, 기억력 감퇴 같이 뇌에 영향을 미친다는 것은 잘 알려져 있다. 코로나19 바이러스와 뇌 기능과 연구는 대부분 중증 및 입원 환자에 초점을 맞춰 있었으며 완치 이후 변화에 대해서는 분석이 많지 않았다. 연구팀은 의학분야 대표적인 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 사람 중 코로나19 확진 판정을 받았던 51~81세 남녀를 대상으로 감염 당시와 완치 이후 두 차례 촬영한 뇌 영상을 같은 나이와 성별을 가진 일반인의 뇌 영상과 비교했다. 특히 전두엽 아래 눈 뒤에 위치해 다양한 뇌 영역과 연결된 안와전두피질과 해마곁이랑(부해마회)을 비교했다. 안와전두피질은 욕구, 동기와 연관된 정보를 받아들이고 공감능력과 관련돼 있으며 후각과 기억에 관여하는 부위이다. 연구 결과 코로나19에 감염됐던 사람들은 후각 피질, 후각과 관련된 뇌 영역은 물론 전체적인 뇌 크기의 감소가 생겼던 것으로 확인됐다. 또 감염되지 않았던 사람들에 비해 인지력이 크게 떨어진 것으로 관찰됐다. 연구팀에 따르면 소뇌의 부피가 특히 줄어든 것으로 확인됐다. 연구팀은 후각 경로, 신경계 염증, 후각 손실로 인한 감각 퇴화 등은 퇴행성 뇌질환의 원인이 될 수 있다고 지적했다. 장기적으로 코로나19 바이러스에 감염되지 않은 사람들에 비해 치매 같은 퇴행성 뇌질환이 발생하기 쉬울 것이라는 설명이다. 연구를 이끈 그웨나엘 두오 옥스포드대 의과학부 교수(신경과학)는 “코로나19 확진자들을 대상으로 장기 추적조사를 통해 뇌 위축이 오래 지속되는지, 부분적으로 회복이 가능한지 살펴봐야 하겠지만 이번 연구에서는 코로나19 바이러스가 여느 코로나 바이러스와 달리 장기적으로 뇌에 영향을 미칠 가능성이 크다는 것을 보여주고 있다”고 말했다.
  • [달콤한 사이언스] 바이든 대통령 이름 붙여진 3억년 전 흡혈문어

    [달콤한 사이언스] 바이든 대통령 이름 붙여진 3억년 전 흡혈문어

    오징어와 문어의 공통 조상으로 지금까지 발견된 것 중 가장 오래된 흡혈 문어 화석에 조 바이든 미국 대통령의 이름이 붙여졌다. 미국 뉴욕 자연사박물관 무척추 고생물연구과, 예일대 지구·행성과학과 공동연구팀은 약 3억 3000만~3억 2300만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 10개의 다리를 가진 문어 화석을 발견하고 바이든 대통령의 이름을 따 ‘실립시모포디 비데니’(Syllipsimopodi bideni)라는 학명을 붙였다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 9일자에 실렸다. 흡혈족류는 흡혈 오징어와 문어의 조상이지만 연체 동물처럼 연조직으로 형성돼 있기 때문에 화석으로 남아있는 경우가 거의 없다. 이 때문에 지구상에 나타난 시기는 물론 진화 과정을 파악하기가 쉽지 않았다. 연구팀은 이번 화석을 미국 몬태나주에 있는 베어 걸치 석회암층에서 발견했다. 지금까지 발견됐던 가장 오래된 흡혈족류 화석은 약 2억 4000만 년 전의 것이지만 이번에 발견된 실립시모포디 비데니는 연대 측정을 통해 분석한 결과 고생대 6개 시기 중 5번째 석탄기인 약 3억 3000만~3억 2300만 년 전에 살았던 것으로 확인됐다. 이번에 발견된 흡혈족류는 몸 전체 길이는 12㎝ 정도에 불과하지만 흡혈 빨판과 지느러미가 있는 10개의 다리와 삼각형 형태의 머리를 가지고 있다. 오징어와 문어의 조상이지만 오징어 형태에 더 가까웠다고 연구팀은 설명했다.과학계에서 이번 사례처럼 유명인의 이름을 따 학명을 짓는 경우는 흔한 편이다. 2020년 미국 일리노이대 연구진은 중남미 니카라과의 숲에서 새로운 뿔매미 종을 발견하고 팝스타 레이디 가가의 이름을 따 ‘카이카이아 가가’라는 학명을 붙였다. 버락 오바마 전 대통령은 거미, 물고기, 새, 기생충 등 신종 생물 9종에 이름이 붙여졌고 도널드 트럼프 전 대통령의 독특한 머리모양과 비슷해 그의 이름이 붙은 신종 나방도 있다. 이 뿐만 아니라 영국 팝스타 엘튼 존의 이름을 딴 새우, 전설적 레게음악가 밥 말리의 이름을 딴 흡혈 갑각류, 배우 안젤리나 졸리, 레오나르도 디카프리오의 이름이 붙은 생물종도 있다.
  • “O형, 코로나에 강하다”…인과관계 확인

    “O형, 코로나에 강하다”…인과관계 확인

    혈액형 결정하는 단백질코로나 중증화와 관련“코로나에 강한 혈액형 있다” 실제로 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 강한 혈액형이 존재했다. O형인 사람은 코로나19 위중증 또는 사망 위험이 상대적으로 낮은 것으로 드러났다. 최근 영국 국립보건연구원과 케임브리지대, 오스트리아 비엔나의과대 등 공동연구팀은 코로나19와 상관관계가 있는 단백질을 찾기 위해 3000종 이상의 혈액 내 단백질을 분석했다. 그 결과 중증 코로나19로 진행될 위험이 증가하는데 관련이 있을 것으로 예상되는 단백질 6종과 심각한 코로나19로부터 보호하는데 기여할 수 있는 8가지 단백질을 확인했다. 이번 공동연구팀의 연구결과는 국제학술지 ‘플로스 유전학’에 게재됐다. 연구팀은 “O형보다 그 외 혈액형이 코로나19 위중증 또는 사망 가능성이 더 크다”며 “그간 코로나19와 상관성이 높다고 언급된 A형을 우선 조사해 볼 것”이라 언급했다. 다만 연구팀은 “어느 혈액형의 사망 가능성이 더 큰지에 대해서는 추가연구가 필요하다”고 덧붙였다. 코로나19 위중증 또는 사망을 유발하는 단백질 중에는 혈액형을 결정하는 단백질인 ‘ABO’가 포함됐다.“A형, 코로나19에 더 잘 감염된다” 연구결과도 앞서 지난해 3월 미국 하버드의대 브리검여성병원 연구팀은 A형이 코로나19에 더 잘 감염된다는 연구결과를 발표했다. 당시 코로나19 바이러스의 수용체 결합 도메인(RBD)이 A형의 혈액과 잘 결합한다는 점을 근거로 들었다. 독일 연구팀도 2020년 6월 이탈리아와 스페인 병원 7곳의 중증 환자 1980명과 경증 또는 무증상 환자 2000여명을 분석한 결과 A형의 중증 확률이 50% 높다고 밝혔다. 그러나 미국 유타주 인터마운틴 메디컬센터 등 공동연구팀은 이를 반박했다. ABO 단백질 외에 5가지 단백질(GCNT4, CD207, RAB14, C1GALT1C1, FAAH2)도 코로나19로 인한 위중증 또는 사망 유발과 인과관계가 있는 것으로 드러났다. 특히 GCNT4가 가장 인과성이 높은 것으로 나타났다. 제롬 브린 영국 국립보건연구원 정신건강생물의학연구센터 연구원은 “단백질들이 코로나19 위중증 또는 사망과 어떤 형태의 인과관계가 있고 잠재적인 예방 또는 치료법이 무엇인지 알아내기 위해 후속연구를 지속할 것”이라고 말했다.
  • 규칙적 근육운동, 질병 사망 위험 낮춘다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    규칙적 근육운동, 질병 사망 위험 낮춘다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    지난 5일은 ‘만물이 잠에서 깬다’는 경칩이었습니다. 겨울 옷을 장롱 속에 넣기에는 아직 이르지만 불과 일주일 전 꽃샘추위와 비교하면 이젠 바람에서 온기가 느껴집니다. 경칩을 전후해 잠에서 깨는 개구리들처럼 겨우내 추위를 핑계로 웅크렸던 몸을 슬슬 움직여 줘야 할 때입니다. 때마침 신체활동의 장점에 대한 연구들도 잇따라 발표됐습니다. ●일주일 30~60분… 최대 20% 줄여 일본 도호쿠대 의대 스포츠의학과, 와세다대 체육학부, 규슈대 의대 공중보건·역학과 공동연구팀은 유산소운동과는 별도로 일주일에 30~60분 정도 근육운동을 하는 것이 각종 질병에 의한 사망 위험을 최대 20%가량 낮춘다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘영국 스포츠의학 저널’ 3월 1일자에 발표했습니다. 연구팀은 의약학 분야 데이터베이스 ‘메드라인’(MEDLINE)과 ‘엠베이스’(Embase)에 실린 운동과 건강, 수명에 관련한 연구 논문들을 메타분석한 결과 유산소운동과 별도로 근육운동을 꾸준히 한다면 심근경색, 뇌졸중, 당뇨, 폐암으로 인한 사망 위험을 10~20% 낮출 수 있다고 밝혔습니다. 미국 아이오와주립대 연구팀도 일주일에 3일 이상 규칙적인 운동을 하는 것이 수면의 질을 높이고 숙면을 취할 수 있게 도와준다는 연구 결과를 지난 1~4일까지 시카고에서 열린 ‘전미 심장협회 역학·예방의학·라이프스타일·심장대사 콘퍼런스 2022’에서 발표했습니다. 특히 근육운동은 숙면을 유도해 수면 부족으로 인해 발생할 수 있는 우울증, 불안증, 강박증 같은 신경정신질환은 물론 각종 신체 이상 증후를 예방해 줄 수 있다고 설명했습니다. 미국 워싱턴 보훈병원 연구팀은 보훈청에 등록된 참전용사 64만 9605명의 자료를 바탕으로 평소 신체활동의 정도와 치매 발병 여부를 분석했습니다. 그 결과 매일 규칙적인 신체활동을 하는 사람이 그렇지 않은 사람에 비해 알츠하이머 치매에 걸릴 가능성이 적다는 사실을 확인했습니다. 연구팀에 따르면 주당 2시간 30분 정도 걷는 것만으로도 기초 체력을 유지하고 치매도 예방할 수 있다고 조언했습니다. 이 같은 연구 결과는 지난달 27일 미국 신경학회 제74회 연례 콘퍼런스에서 발표됐습니다. 사실 운동이 건강에 도움이 된다는 사실은 많은 사람이 잘 알고 있습니다. 이 때문에 봄을 맞아 큰맘 먹고 운동을 시작하지만 평소 운동량이 적었던 사람은 조금만 움직여도 힘들어하다가 포기하기도 합니다. 왜 그럴까요. ●숙면에 도움… 치매 예방 효과도 영국 리즈대 의대 연구팀에 따르면 운동을 적게 하면 신체 필수 단백질들이 비활성화되고 감소되면서 점점 몸을 움직이기 힘들어진다고 합니다. 혈류를 감지하는 피에조1 단백질이 비활성화되면서 혈액을 근육으로 운반하는 모세혈관 밀도가 줄고 결국 운동 능력을 감소시킨다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 의약학 분야 국제학술지 ‘임상 연구 저널’ 3월 1일자에 실렸습니다. 코로나19 오미크론 변이 바이러스의 확산세가 무섭지만 날이 풀리면서 동네 소공원에 아이들과 함께 산책을 하거나 배드민턴을 치는 사람들이 하나둘 보이기 시작합니다. 몸에 좋은 음식이나 건강보조식품을 섭취하는 것도 건강에 도움이 되겠지만 면역력을 키우는 데 신체활동만큼 좋은 것은 없습니다. 코로나19 폭증 상황을 슬기롭게 극복하기 위해서라도 규칙적인 운동이 필요합니다.
  • 혈액 한 방울로 희귀유전질환 50개 잡아낸다

    혈액 한 방울로 희귀유전질환 50개 잡아낸다

    1년에 한 번 건강검진을 받을 때마다 ‘혈액검사만으로 모든 질병을 진단할 수 있는 방법은 없을까’라고 생각하는 사람이 많다. 피 한 방울로 많은 질병을 한 번에 진단하는 기술은 의과학 및 공학 분야의 최종 목표 가운데 하나다. 입자물리학에서 우주의 근본 물질과 그들의 상호작용을 하나의 방정식으로 설명할 수 있는 통일장이론을 찾으려는 것과 비슷하다고 할 수 있다. 엘리자베스 홈스가 한때 ‘여성 스티브 잡스’로 주목받을 수 있었던 것도 의과학 분야에서 오랫동안 찾아 헤맸던 성배를 발견한 것처럼 받아들여졌기 때문이다. 스탠퍼드대 화학과를 중퇴한 홈스는 2003년 바이오벤처 테라노스를 설립해 혈액 한 방울로 200가지 이상의 질병을 한 번에 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 주장했다. 2015년 기업 가치가 90억 달러(약 11조원)까지 뛰었지만 월스트리트저널이 이 진단 기술이 조작됐다는 걸 폭로하면서 테라노스는 2018년 문을 닫았다. 혁신의 아이콘에서 실리콘밸리 역사상 최고 사기꾼으로 몰락한 홈스는 지난 1월 캘리포니아 산호세 지방법원에서 11건 사기 혐의 가운데 4건을 유죄로 평결받았다.실체가 없었던 홈스의 기술과는 달리 호주, 영국, 이스라엘 등 3개국 18개 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 DNA 스캔 한 번으로 50개 이상의 유전질환을 찾아내는 방법을 개발했다고 6일 밝혔다. 기존 DNA 검사 기술은 수개월에서 수년이 걸리지만 이번 기술은 단 몇 시간 만에 유전질환 여부를 진단해 낼 수 있는 것으로 알려졌다. 연구에는 호주 가번 의학연구소와 호주 뉴사우스웨일스대 의대, 시드니대 뇌·마음연구센터, 영국 런던대(UCL) 퀸 스퀘어 신경학연구소와 런던 국립 신경학·신경외과병원, 이스라엘 라빈 메디컬센터 유전학연구소 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 2월 5일자에 실렸다. 연구팀은 나노포어 기술을 활용했다. 나노포어는 나노미터(㎚, 1㎚=10억분의1m) 크기의 미세한 구멍을 말한다. 나노포어가 가득한 얇은 막을 만들고 여기에 분자를 통과시키면서 전기를 흘리면 분자의 종류에 따라 나노포어를 통과할 때 전기신호가 달라진다. 이를 분석하면 분자의 크기와 종류를 알 수 있다. DNA나 RNA를 구성하는 염기 4종류 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T) 역시 나노포어를 통과하면서 다른 전류 변화를 일으키기 때문에 이를 통해 염기서열을 파악할 수 있다.연구팀이 개발한 기술은 혈액에서 추출한 단일 DNA 샘플을 나노포어 기술로 분석해 비정상 유전자를 빠르게 찾아낼 수 있다. 이를 통해 헌팅턴병, 취약X증후군, 조기 발병 소뇌 운동실조, 근긴장성이영양증, 소아대뇌전증, 운동뉴런질환을 포함해 50개가량의 희귀 유전질환을 한 번에 진단할 수 있다는 것이다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 임상시험을 거쳐 빠르면 2년, 늦어도 5년 내에 실제 현장에서 사용할 수 있을 것으로 전망된다. 연구를 주도한 호주 가번 의학연구소 임상 게노믹스센터 이라 데브슨 박사는 “난치성 유전 질환은 한 사람의 유전자에서 비정상적 DNA 염기서열이 반복되면서 나타나는 경우가 많아 진단이 쉽지 않았다”며 “이번 기술은 희귀성 유전 질환을 좀더 쉽게 발견하도록 해 줄 것”이라고 설명했다.
  • 동아대·KT, 산·학·연 협력 MOU 체결...지역 인재 양성 등

    동아대·KT, 산·학·연 협력 MOU 체결...지역 인재 양성 등

    동아대학교·KT부산·경남본부는 인재양성과 지역사회 발전을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 28일 밝혔다. 이번 협약으로 동아대와 KT는 산·학·연 협력 기반 구축과 프로그램 시너지 극대화를 위해 상호 협력하기로 했다. 주요 협력 내용은 ESG경영을 위한 산·학·연 연계 업무협력, 공유·협업을 통한 산업체와 지역사회 기여, 산·학·연 공동연구개발에 대한 공동 기획 및 기술 개발 협의, 산학연협력 선도대학 육성사업(LINC 3.0) 인력 양성을 위한 협력 사업 진행(재학생, 재직자, 지역사회 등), 대학-산업체 간 장비·특허·지식정보·교육 공유를 위한 데이터베이스(DB)공유 플랫폼 구축운영 등이다. 동아대는 특화분야인 미래에너지, 바이오헬스케어, 그린모빌리티 분야에서 KT와 산·학·연 연구개발 공동기획 및 기술개발에 협력하고 보유 연구기술, 인적자원 등을 지원한다. 양측 관계자는 “이번 MOU를 통해 산·학·연 협력의 시너지를 만들어 부산지역 인재양성과 지역사회 발전에 힘써겠다”고 말했다. 이번 협약에 앞서 동아대와 KT 부산·경남 본부는 LINC+사업 ‘SPC+프로젝트’의 하나로 ‘어르신을 위한 치매 예방 및 건강생활 실천 프로그램’을 실시하는 등 협력 사업을 진행해오고 있다.협약식은 지난 25일 동아대 승학캠퍼스 대회의실에서 협약식을 개최했다. 동아대 김성재 산학협력단장과 박준홍 LINC 3.0 준비위원장·창업지원단장, KT 남상임 부산법인고객담당단장, 박치형 부장 등 관계자들이 참석했다.
  • 북극 따뜻해지니 동아시아 한파오고 온실가스까지 늘어난다

    북극 따뜻해지니 동아시아 한파오고 온실가스까지 늘어난다

    입춘이 지나고 경칩을 코 앞에 두고 있지만 낮에도 여전히 바람에 찬 기운이 느껴진다. 최근 몇 년 사이 한반도에는 때늦은 한파나 때이른 무더위가 찾아오는 사례가 잦아지고 있다. 기후과학자들이 이 같은 동아시아의 이상기후는 북극의 온난화 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 포스텍 환경공학과, 스위스 취리히대 공동연구팀은 북극 온도 변화가 동아시아 한랭 피해와 식물의 이산화탄소 흡수량에 영향을 미친다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구·환경 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 대기 온실가스가 증가하면서 지구 평균 기온은 점차 높아지고 있다. 겨울철 중위도 많은 국가는 겨울철 이례적인 한랭 피해가 커지고 있는 상황이다. 연구팀은 여러 관측 결과와 기후모형을 분석한 결과, 북극 바렌츠해와 카라해의 겨울 온난화가 동아시에 기후 변화를 일으킨다는 것을 밝혀냈다. 북극의 겨울 온난화는 동아시아 대부분 국가에서 한파를 일으켰고 중국 남부 아열대 상록수림에서는 식물 잎 면적이 줄어드는 현상까지 확인됐다. 이렇게 한파를 겪은 뒤 동아시아 지역 식물은 봄에도 이산화탄소를 흡수하는 능력이 떨어져 벚꽃을 비롯한 봄꽃 개화시기를 늦추는 경향성을 보이고 있다는 설명이다. 연구팀은 북극 온난화로 동아시아 지역 식물이 냉해를 입었을 때 이산화탄소 흡수량에 대한 연구도 진행했다. 그 결과 1차 생산량을 기준으로 238메가톤(Mt, 1Mt=100만t)ㅇ 덜 흡수됐다. 이는 한국 연간 이산화탄소 배출량인 611Mt의 약 40%에 해당하는 양이다. 연구팀에 따르면 온실가스가 지금보다 더 늘어난 지구 온난화 환경에서는 더욱 심해질 것이라는 점이다. 연구팀이 자체 개발한 시뮬레이션을 보면 지구 온난화로 봄이 점차 일찍 시작되고 초봄 한파 위험도 늘고 있어 냉해 피해는 더욱 심해질 것으로 예측됐다. 국종성 포스텍 교수는 “탄소중립 정책을 만들 때 단순히 배출량 감소 뿐만 아니라 생태계 탄소 흡수량 변화에 대한 정확한 예측이 필요하다”며 “이번 연구는 북극 온난화가 동아시아 기온과 강수를 비롯해 생태계에 광범위한 영향을 미친다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다.
  • [달콤한 사이언스] 생물다양성 연구법으로 아더왕 이야기 비밀 풀어낸다

    [달콤한 사이언스] 생물다양성 연구법으로 아더왕 이야기 비밀 풀어낸다

    서양 중세시대라고 하면 ‘암흑시대’를 떠올리는 경우가 많다. 종교에 사로잡혀 비이성적인 일을 벌였던 시대이며 아더왕 이야기로 대표되는 기사단 이야기 정도나 알고 있을 정도이고 좀 더 관심이 있는 사람이라면 영문학의 아버지 제프리 초서의 ‘캔터베리 이야기’까지 알 수 있을 것이다. 아더왕 전설도 1980년대 어린시절을 보냈던 사람이라면 일본 애니메이션 ‘원탁의 기사’로 접하거나 2000년대 말 영국 BBC에서 드라마로 만들어진 ‘마법사 멀린’ 정도로만 알고 있을 것이다. 중세에 관한 이야기를 심심찮게 접할 수 있는 것은 문헌이 그나마 남아있기 때문이라고 생각할 수 있겠지만 아더왕 이야기처럼 유명한 것을 제외하거 중세 문학작품들은 거의 남아있지 않다. 고문헌학자들도 중세 문학이 얼마나 존재했는지 명확히 파악하지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 유럽 과학자들이 자연에서 사라진 생물종을 찾거나 야생동물을 추적하는 수학기법을 이용해 중세문학의 흔적을 추적하는데 성공했다. 벨기에 앤트워프대, 네덜란드 미어텐스연구소, 독일 보훔 루르대, 덴마크 코펜하겐대, 프레데릭스보르성 자연사박물관, 영국 옥스포드대, 아이슬란드 레이캬비크 아이슬란드대, 아이슬란드국립박물관, 아일랜드 코크대, 대만 국립칭화대 공동연구팀은 생태학에서 사용되는 생물종 탐색 기법을 이용해 현재 남아있지 않은 중세문학 목록을 찾아내는데 성공했다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘사이언스’ 2월 18일자에 실렸다. 6세기 초에서 15세기 말까지 이어지는 유럽 중세에는 서술문학이 크게 발전했다. 당시 기사도와 영웅담은 양피지에 주로 쓰여졌는데 오늘날 액션 히어로 영화 영화에 버금가는 인기를 끈 것으로 알려지고 있다. 근대 들어서 인쇄기가 발명되기 전까지 수기로 작성됐던 문학작품들은 불에 타거나 좀 먹거나 필요에 따라 뜯겨져 다른 용도로 쓰이는 등 훼손되면서 현재까지 이어지고 있는 서술 문학은 거의 없다. 연구팀은 600~1450년에 네덜란드어, 프랑스어, 아이슬란드어, 아일랜드어, 영어, 독일어로 기록된 중세 문헌들이 얼마나 많았는지를 찾기 위해 생태학에서 사용되는 방법을 사용했다. 연구팀은 대만 국립칭화대 생태수학자이자 통계학자인 앤 차오 교수가 개발한 ‘보이지 않는 종 모형’을 사용했다. 차오 교수의 이 모델은 특정 지역 내에서 관측되는 생물의 종류와 관측횟수 등을 기반으로 해서 해당 지역에 살았으나 현재는 볼 수 없는 생물 종과 개체수를 추정할 때 쓰는 수학적 기법이다. 분석 결과, 중세 문헌들 중 지금까지 전해져 내려오는 것은 9%에 불과한 것으로 확인됐다. 기존 문헌학적 연구에서는 93% 정도의 작품들이 사라져버린 것으로 추정했는데 이번 연구와 거의 비슷한 수치이다. 기사도와 영웅담은 32% 정도가 사라진 것으로 확인됐다.연구팀은 지역별 작품의 생존율도 조사했는데 아일랜드와 아이슬란드쪽 중세문학이 가장 잘 보존돼 있는 것으로 나타났고 영국 중세문학이 가장 적게 전승된 것으로 조사됐다. 영국 고유의 중세문학은 5% 정도만 살아남았고 아이슬란드와 아일랜드쪽은 각각 17%, 19%가 전해져 내려오는 것으로 확인됐다. 기사도와 영웅담 부분으로만 한정시켜보더라도 중세 아일랜드 기사도 이야기는 81%가 오늘날까지 살아남아있지만 영어로 된 것은 38%에 불과한 것으로 나타났다. 또 물리적 실체를 갖고 있는 필사본의 전승도 나라별로 차이를 보였다. 중세 아일랜드 필사본은 19%가 전해져있지만 영어 필사본은 7%에 불과했다. 현대에서는 영어가 많은 나라들에서 공용어처럼 쓰이고 가장 중요한 제2외국어로 활용되고 있지만 중세에는 여러 언어 중 하나에 불과했으며 영국에서는 문헌 보존에 대한 중요성을 인식하지 못하고 있었기 때문으로 연구팀은 해석했다. 아이슬란드와 아일랜드에서는 인쇄술이 발명되고 확산된 이후에도 필사본을 보존하려는 노력이 이어졌으며 중세작품을 그대로 필사하는 전통이 이어져 왔기 때문에 많은 중세문학작품이 남아있을 수 있었던 것으로 추정하고 있다. 마이크 케스트몽 벨기에 앤트워프대 교수(전산문헌학)는 “생물 다양성을 연구하는데 활용하는 과학적 분석기법을 사회과학이나 인문학에서 활용할 수 있음을 보여준 중요한 사례”라며 “이번 연구는 중세 영국과 유럽대륙간 관계, 유럽문화가 영문학에 미친 영향을 연구하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.
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