많은 사람이 아메리카 대륙의 발견을 이탈리아 출신 스페인 탐험가 콜럼버스의 업적으로 알고 있습니다. 미국도 크리스토퍼 콜럼버스가 1492년 10월 12일 아메리카 대륙을 발견한 것을 기념하기 위해 매년 10월 두 번째 월요일을 ‘콜럼버스 데이’로 정해 놓고 있습니다. 콜럼버스 이후 많은 탐험가가 아메리카 대륙에 상륙했지만 모두 황금과 향신료의 땅 인도라고 생각했습니다. 그렇지만 아메리고 베스푸치라는 탐험가는 1497~1504년에 남아메리카 지역을 탐험하면서 자신과 콜럼버스가 발견한 곳은 아시아의 일부가 아닌 신대륙이라고 주장했습니다. 그 덕분에 북미와 남미대륙은 그의 이름을 딴 ‘아메리카’로 불리게 됐습니다. 엄격하게 보자면 아메리카 첫 발견자이자 이주자는 약 3만년 전 빙하기 때 유라시아 동쪽 끝과 알래스카 사이의 베링해협을 걸어서 건너간 아시아인이라 할 것입니다. 유럽인 기준으로 보더라도 콜럼버스 이전에 대서양을 최초로 횡단해 아메리카를 발견하고 정착한 이들은 8~11세기 바다를 주름잡았던 ‘바이킹’입니다. 바이킹들은 현재 캐나다 뉴펀들랜드 인근 지역에 상륙해 식민지를 건설한 것으로 알려졌습니다. 네덜란드 흐로닝언대 동위원소연구센터, 스헤르토헨보스 고고학·건축사연구소 연륜연대실험실, 국립문화유산국, 캐나다 국립공원국, 뉴펀들랜드 메모리얼대 고고학과, 지리학과, 독일 쿠르트 엥겔호른 고고표본연대연구센터 공동연구팀은 바이킹의 첫 정착지로 알려진 캐나다 뉴펀들랜드의 북쪽 ‘랑스 오 메도즈’ 유적지에서 중요한 발견을 합니다. 그곳에서 발굴된 나무공예품의 탄소연대측정을 통해 북미 지역에 바이킹이 살았던 시기를 처음으로 정확히 추정하는 데 성공한 것입니다. 이런 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10월 21일자에 실렸습니다. 랑스 오 메도즈는 당시 원주민들이 거주하지 않는 지역이었습니다. 연구팀은 발굴된 나무공예품들에서 원주민들이 사용하지 않는 금속도구를 사용한 흔적이 보였다는 점을 통해 바이킹의 정확한 거주 시기를 추정할 수 있을 것이라 생각했습니다. 분석에는 과거와는 다른 정밀 방사성 탄소연대 측정법이 활용됐습니다. 탄소에는 화학적 특성은 같지만 원자량이 다른 동위원소 세 종류가 있습니다. 안정적인 C-12, C-13과 방사성붕괴를 하는 C-14가 그것입니다. 양성자로 구성된 우주선(cosmic ray·지구 밖에서 지구로 입사하는 방사선)이 대기와 충돌해 반응하면 중성자가 되고 중성자는 대기 중 N-14와 충돌·반응해 C-14가 만들어집니다. 시간에 따라 붕괴하는 성질을 가진 C-14와 안정적인 C-12, C-13의 비율로 붕괴 기간을 역산해 흘러간 시간을 알아내는 것이 방사성 탄소연대 측정법입니다. 최근에는 기술의 발달 덕분에 극미량의 시료만으로도 연대 측정이 가능해졌습니다. 연구팀은 993년에 우주선이 극대화된 사건이 있었는데 이로 인해 대기 중 C-14의 양도 급증했다는 점을 기준 삼아 그동안 모호했던 바이킹의 아메리카 대륙 진출·점령 시기가 지금으로부터 정확히 1000년 전인 1021년이라는 것을 계산해 냈습니다. 이번 연구는 콜럼버스 이전 유럽인과 아메리카 원주민들 간 유전적, 병리학적 교류에 대한 연구의 실마리를 마련해 줄 것으로 기대되고 있습니다. 과학을 이용하면 역사도 명확한 사실에 근거한 학문이 될 수 있음을 이번 연구가 보여 주는 것 같습니다.

코로나19를 예방하기 위해서는 백신간 ‘믹스 앤 매치‘, 즉 교차접종을 하는 것이 효과적이라는 실증 연구결과가 나왔다. 이번 연구는 백신접종을 완료한 사람들을 대상으로 조사한 것이기 때문에 교차접종의 효과가 명확하게 확인됐다는 점에서 전 세계 보건당국의 관심이 집중되고 있다. 스웨덴 우메오대 의대 지역·재활의학과, 공중보건·임상의학과, 스웨덴 공중보건처, 국가보건복지위원회, 통계청 공동연구팀은 바이러스벡터 방식으로 만들어진 아스트라제네카 백신을 맞은 뒤 2차로 화이자나 모더나 같은 mRNA 방식의 백신을 접종할 경우 동일 백신을 맞은 사람들보다 예방 및 면역효과가 훨씬 높다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘랜싯 유럽 지역보건학’ 10월 18일자에 발표했다. 이전에도 다른 종류의 백신을 교차접종할 경우 강한 면역효과가 나타난다는 사실은 확인했지만 조사집단 규모가 작고 면역효과가 어느 정도인지 명확히 밝혀지지 않았다는 한계가 있었다. 연구팀은 스웨덴 내에서 백신접종을 완료한 사람 70만명을 무작위로 선정해 접종 후 평균 2.5개월 뒤 교차접종의 효과를 분석했다. 연구팀은 1차 접종과 2차 접종 완료자 간 면역효과도 분석했다. 분석 결과 승인된 백신 중 하나를 한 번이라도 맞는 것이 백신을 접종하지 않은 것보다 낫고 1회보다는 2회 접종 완료하는 것이 예방효과가 높다는 것을 확인했다. 또 바이러스벡터 방식의 아스트라제네카나 얀센 백신만 맞는 것보다는 1차로 벡터기반 백신을 접종받고 2차로 mRNA 기반의 화이자나 모더나 백신을 맞는 것이 감염 위험을 크게 줄일 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 실제로 아스트라제네카+화이자 교차접종은 백신을 접종하지 않은 사람들보다 감염위험을 67% 이상 낮출 수 있었으며 아스트라제네카+모더나 교차접종은 이보다 높은 79%나 줄이는 것으로 확인됐다. 아스트라제네카나 화이자, 모더나 단일종류 백신접종을 통한 감염위험은 60% 안팎으로 조사됐다. 특히 델타변이를 비롯한 바이러스 변이에도 마찬가지 효과가 나타났으며 각 백신의 부작용은 매우 미미하게 나타났으며 교차접종을 한 사람의 경우 돌파감염되더라도 입원을 하거나 중증전환율은 거의 없는 것으로 조사됐다. 또 연구팀에 따르면 이 같은 위험감소 추정치는 예방접종 날짜, 접종자 연령, 사회 경제적 상황, 코로나19 감염위험 노출 정도에 따라 다르다고 설명하면서 백신을 접종하고 마스크 착용을 철저히 할 경우 감염예방효과는 모두 90% 이상으로 높아진다고 밝혔다. 연구를 이끈 페터 노드스트롬 우메오대 의대 교수는 “세계보건기구(WHO)에서 코로나 백신 교차접종의 안전성과 유효성을 확인하기 위해 큰 규모의 연구가 필요하다고 밝혀왔는데 이번 연구는 교차접종에 대한 효과와 안전성을 보여주는 첫 번째 대규모 조사”라며 “전 세계 보건당국의 코로나 백신접종 전략을 새로 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

현대자동차그룹은 다음달 10~11일 ‘제1회 HMG 개발자 콘퍼런스’(포스터)를 온라인으로 연다고 13일 밝혔다. 모빌리티, 소프트웨어 등 다양한 분야 개발자들이 모여 기술개발 경험을 공유하는 자리다. 주제는 ‘스마트 모빌리티 솔루션으로의 여정’이다. 콘퍼런스는 개발자 발표, 키노트, 외부 연사 발표 등 총 3가지 세션으로 구성된다. 개발자 발표 세션에서는 현대자동차와 기아, 현대모비스, 현대오토에버 소속 개발자와 현대차그룹과 협력 스타트업 5개팀 등 70여명이 참가한다. 개발자들은 인공지능(AI), 자율주행, 친환경차, 로보틱스, 인포테인먼트, 모빌리티 등 총 50여개 주제에 대해 발표하고 채팅창을 통해 실시간으로 질의에 응답한다. 키노트 세션에서는 현대차그룹의 연구개발 부문 주요 경영진이 발표자로 나선다. 외부 연사로는 AI 분야 석학인 현대차그룹 자문 교수 다니엘라 러스 매사추세츠공과대(MIT) 교수와 현대차그룹과 AI 관련 공동연구를 진행 중인 송한 MIT 교수가 최신 연구프로젝트를 소개한다. 행사 기간에는 우수 개발자 영입을 위한 온라인 부스도 마련된다. 이 부스에서는 인사 담당자와 실시간으로 채용 상담이 이뤄진다.

경영학자나 사업가들은 한결같이 ‘창업을 하는 것보다 유지해 나가는 것이 더 힘들다’고 말한다. 기업뿐만 아니라 역사적으로도 수성(守成)에 실패해 대제국들이 순식간에 사라지는 경우가 많다. 국내 과학자들이 미시적 차원에서 ‘창업은 쉽지만 수성은 어렵다’는 말의 과학적 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 초소형 무선 뇌신호 측정시스템을 개발하고 이를 이용해 동물실험을 한 결과 경쟁 상황에서 목표물을 얻기보다 지키는 행동에 더 많은 에너지가 투입되기 때문에 수성이 쉽지 않다는 사실을 규명했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 대표적인 사회적 상호작용인 경쟁은 인지, 사고, 사회적 행동에 관여하는 뇌의 내측 전전두엽과 관련이 있다고 알려졌을 뿐 신경과학적으로 정확히 규명되지 않았다. 이에 연구팀은 우선 블루투스 무선통신과 신호분석칩을 장착해 초소형 무선 뇌신호 측정 시스템을 개발했다. 새 기기는 크기가 2㎝ 이내에 무게도 3.4g에 불과해 실험동물이 자유롭게 움직이는 동안 발생하는 뇌신호를 실시간 측정이 가능하다. 연구팀은 장시간 굶긴 생쥐 두 마리에게 이번에 개발한 시스템을 장착한 뒤 먹이 경쟁 실험을 했다. 우리 한쪽 끝에 먹이를 놔두고 다른 끝에서 생쥐 두 마리를 동시에 풀어놓고 경쟁을 벌이는 과정에서 발생하는 뇌신호를 측정했다. 그 결과 먹이를 빼앗거나 지킬 때 내측 전전두엽이 활발하게 움직인다는 점을 관찰하고 경쟁에 관여하는 뇌 부위가 내측 전전두엽이라는 사실을 확인했다. 특히 먹이를 놓고 경쟁할 때보다 먹이를 쟁취한 뒤 지키는 과정에서 뇌는 더 격렬하게 움직이는 것이 관찰됐다. 경쟁 이후 자신의 것을 유지하려고 할 때 에너지가 더 많이 쓰인다는 설명이다. 연구를 이끈 신희섭 IBS 명예연구위원은 “자유롭게 행동하는 동물 간 경쟁에서 중요한 행동유형을 발견하고 그에 대한 뇌신호를 관찰한 것은 이번이 처음”이라며 “경쟁 이외의 다양한 사회성 연구에 확대 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

대규모 해양-대기 상호작용으로 적도 인근 동태평양의 표층 수온이 평년보다 높아지면서 전 지구적 기후에 영향을 미치는 것으로 알려진 엘니뇨 현상이 아동들의 성장발육에도 지대한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 미국 샌프란시스코대 경제학과, 시카고대 공공정책학부, 국립경제연구부, 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 국제정책전략학부 공동연구팀은 엘니뇨 현상이 열대, 아열대 지방에 위치한 저개발국가의 아동들 성장에 상당한 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 10월 13일자에 발표했다. 해수면 온도는 해면 기압과 직접적 관계가 있는데 태평양 서쪽 기압이 낮아지면 동쪽 기압이 높아지고 반대로 서쪽 기압이 높아지면 동쪽 기압은 낮아지는 시소현상이 발생하는데 이를 ‘남방진동’이라고 한다. 보통 서태평양에서 평년보다 기압이 높아지고 동태평양에서 기압이 낮아질 때 엘니뇨 현상이 생기기 때문에 ‘엘니뇨 남방진동’(ENSO)라고도 부른다. 엘니뇨가 발생하면 중위도 여러 지역에 광범위하게 영향을 미친다. 열대 서태평양과 인도양의 뜨거운 바닷물이 동쪽으로 이동하면서 강우 분포에 변화를 주고 서태평양에 가뭄과 산불 빈도를 높이고 건조한 동태평양에는 강우량을 증가시킨다. 이는 어족자원의 변화는 물론 농업생산량에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 인간 건강에 미치는 영향에 대해서는 연구가 많지 않았다. 연구팀은 1986년부터 2018년까지의 ENSO 관측자료와 함께 열대, 아열대 지역의 51개국, 약 130만 명의 어린이를 대상으로 한 인구통계, 건강보건조사 데이터를 비교 분석했다. 그 결과 조사대상의 대부분 국가에서 엘니뇨가 발생한 해와 어린이들의 연령별 평균 체중과 신장과 밀접한 관계가 있다는 사실이 확인됐다. 특히 엘니뇨로 인해 가뭄이나 홍수가 발생하는 국가들에서 농작물 수확량이 줄어들면서 아동의 체중 증가나 키 성장률이 낮거나 정체된다는 사실이 밝혀졌다. ENSO가 사라지면 몸무게는 회복되지만 키 성장 정체는 수 년 동안 이어진다고 연구팀은 밝혔다. 이 같은 현상을 저개발국가를 중심으로 나타났다. 아미르 지나 시카고대 교수(기후변화 공공정책)는 “아동 청소년기 영양실조는 건강에 장기적 영향을 미친다”라며 “ENSO가 열대지방 많은 국가에서 아동 청소년의 영양부족 현상에 영향을 미친다는 사실이 밝혀진 만큼 ENSO가 발생했을 때 대응할 수 있도록 아동 청소년 건강정책을 미리 마련해야 할 것”이라고 말했다.

고대 최대 제국이었던 로마, 6세기 말 중국을 통일한 수나라, 중세 유럽을 위협한 몽골 등 한 시대를 호령했던 거대 제국들도 결국 수성(守成)에 실패해 역사 속으로 사라졌다. 많은 이들이 성공을 꿈꾸며 호기롭게 창업하지만 오랫 동안 지켜 ‘100년 기업’ ‘백년 가게’를 이어나가는 경우는 많지 않다. 국내 과학자들이 이런 사례에서 흔히 쓰이는 ‘창업은 쉽지만 수성은 어렵다’는 옛 말의 과학적 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 초소형 무선 뇌신호 측정시스템을 개발하고 이를 이용해 동물실험을 한 결과 경쟁상황에서 목표물을 얻기보다 지키는 행동에 더 에너지가 많이 투입되기 때문에 수성이 쉽지 않다는 사실을 규명했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 경쟁은 대표적인 사회적 상호작용으로 인지, 사고, 사회적 행동에 관여하는 대뇌 전두엽 안쪽 내측 전전두엽이 관련이 있다고 알려져 있을 뿐 신경과학적으로 정확히 알려져 있지는 않다. 또 동물실험을 통해 경쟁의 과학적 원리를 찾아내야 하는데 기존의 뇌 신호 측정도구는 유선인데다가 무거워서 한계가 있고 최근 무선 시스템을 갖춘 기기들은 신호간섭 때문에 여러 동물을 이용하는 사회성 실험에는 적용이 어려웠다. 이에 연구팀은 우선 블루투스 무선통신과 신호분석칩을 장착해 기존의 한계점을 극복한 초소형 무선 뇌신호 측정 시스템을 개발했다. 이번에 개발한 기기는 가로, 세로, 폭이 각각 1.5㎝, 1.5㎝, 2㎝, 무게 3.4g으로 작고 가벼워 동물행동에 제약이 없어 실시간 동시 측정이 가능하다.연구팀은 장시간 굶긴 생쥐 두 마리에 이번에 개발한 시스템을 장착한 뒤 먹이 경쟁 실험을 했다. 작은 우리의 한 쪽 끝에 먹이를 놓고 다른 끝에서 두 마리의 생쥐를 동시에 풀어놓는 방식이었다. 연구팀은 하나의 먹이를 두고 두 생쥐가 경쟁을 벌이는 과정에서 뇌 신호를 측정했다. 그 결과 먹이를 빼앗거나 지킬 때 내측 전전두엽이 활발하게 움직인다는 점을 관찰하고 경쟁에 관여하는 뇌 부위가 내측 전전두엽이라는 사실을 확인했다. 특히 뇌 활동은 먹이를 놓고 경쟁할 때보다 먹이를 쟁취한 뒤 지키는 과정에서 더 활발하게 움직이는 것이 관찰됐다. 정복보다는 수성을 할 때 뇌 에너지가 더 많이 투입된다는 것을 보여주는 것이다. 연구를 이끈 신희섭 IBS 명예연구위원은 “자유롭게 행동하는 동물간 경쟁에서 중요한 행동유형을 발견하고 그에 대한 뇌신호를 관찰한 것은 이번이 처음”이라며 “경쟁 이외 다양한 사회성 연구에 확대 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다. 조일주 KIST 단장도 “이번 연구의 또 다른 중요한 성과는 행동에 따른 뇌신호 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 장치를 개발했다는 것”이라며 “약물전달, 빛 자극 등 다양한 기능을 추가해 뇌 작동원리 규명은 물론 뇌질환 정복에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

현재 지구에 살고 있는 10명 중 9명이 인간이 만든 기후변화로 인해 고통 받고 있다는 연구결과가 나왔다. 독일 메르카토르 기후변화연구소, 훔볼트대 인간-환경시스템 통합연구소, 지리학부, 막스플랑크 생물지구화학연구소, 미카엘 스티펠 데이터 시뮬레이션 과학센터, 영국 리즈대 국제기후센터, 민간연구기관 클라이밋 애널리틱스, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 대기 및 기후과학연구소, 미국 해양대기관리청(NOAA) 지구물리유체역학연구실, 데이턴대 지속가능연구소 공동연구팀은 세계 인구의 85%가 인간 활동으로 인한 기후변화의 영향을 받고 있는 지역에 살고 있다고 밝혔다. 이번 연구결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 10월 12일자에 실렸다. 연구팀은 1900년부터 현재까지 수행된 기후의 영향과 관련한 논문과 관측자료 60만 건 중 지구 모든 대륙에 걸친 광범위한 기후변화 영향을 다루는 10만 2160건의 연구와 관련 자료를 분류한 뒤 인공지능(AI) 기계학습 방법을 통해 기후변화 영향 지도를 작성했다. 연구팀은 지표 온도와 강수량, 강수지역에 대해 인간의 영향력을 비교했다. 분석 결과 지구 육지표면의 80%, 세계 인구의 85% 이상이 인간이 원인이 된 기후변화의 영향권에 노출돼 있는 것으로 확인됐다. 특히 선진국으로 불리는 고소득 국가가 저소득 국가, 저개발 국가에 비해 기후변화의 영향을 2배 이상 받고 있는 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 막스 칼라한 독일 메르카토르 기후변화연구소 박사는 “이번 연구는 기후변화에 대한 영향이 미치는 지리적, 인구학적 범위에 대해 구체적인 결과를 보여주고 있다”라며 “인간과 자연 시스템 전반에 걸친 기후변화의 영향에 대한 포괄적 평가를 위한 새로운 모델을 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

코로나19 기간이 길어지면서 많은 사람들이 지치고 힘들어하고 있다. 저마다 자신들이 코로나로 인해 가장 큰 피해를 보고 있다고 목소리를 높이고 있지만 정작 가장 힘겹게 시대를 보내고 있는 이들은 목소리를 못 내고 있다. 과학자들의 분석에 따르면 코로나19 시대에 가장 힘겨워하는 이들은 다름 아닌 아동, 청소년들인 것으로 확인됐다. 코로나로 인해 많은 아이들이 보호자를 잃어 고아가 되거나 이전과 비교해 더 많은 신체적, 정신적 폭력에 노출되고 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC), 하버드대 의대, 보스턴 아동병원, 영국 임페리얼 칼리지 런던대 수학과, 옥스포드대 사회정책학과, 통계학과, 공중보건학부, 런던대(UCL) 국제보건연구소, 남아프리카공화국 케이프타운대 정신과학·보건학과 공동연구팀은 미국의 경우 지난해 코로나 1차 대유행 때만 약 14만명의 아동, 청소년들이 부모나 조부모 등 보호자를 잃고 고아가 됐다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘소아과학’ 10월 8일자에 실렸다. 연구팀은 2020년 4월 1일부터 2021년 6월 30일까지 미국 내 사망률과 인구조사 데이터를 활용해 ‘코로나19 관련 사망 데이터’를 작성했다. 코로나19 관련 사망은 코로나 감염으로 인한 사망은 물론 이동제한, 의료접근 제한, 의료품질 저하, 만성질환 치료 지연 등 코로나로 인해 발생한 간접적 효과로 인한 사망까지 포함한 것이다. 연구팀은 이를 근거로 보호자가 사망한 아이들의 숫자를 추정했다. 분석 결과, 14만 2637명의 아동, 청소년들이 부모나 조부모 모두 또는 한 명을 잃은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이 같은 숫자는 미국 내 아동, 청소년 500명 중 1명꼴로 코로나 관련해 주양육자의 죽음을 경험했다는 것이다. 특히 65% 정도가 소수인종이나 소수민족 자녀들인 것으로 확인돼 코로나19로 인한 사망률에서도 인종적, 민족적 차이를 보인 것으로 조사됐다. 연구팀은 당장 아이들이 보호자를 잃어 ‘감염병 고아’가 늘었다는 것으로 이해되겠지만 장기적으로 심각한 사회적 비용으로 이어질 가능성이 있다고 우려를 표했다. 이번 연구를 이끈 CDC 코로나19 국제테스크포스팀 수석고문 수잔 힐리스 박사는 “아동, 청소년기에 보호자를 감염병으로 인해 갑자기 상실하게 되는 것은 정신건강 문제는 물론 자살, 폭력, 학대, 착취, 낮은 자존감 등 다양한 문제에 맞닥뜨릴 위험이 크다”며 “포스트코로나 시대에 가장 우선적으로 대응해야 할 부분 중 하나가 아동, 청소년에 대한 지원”이라고 설명했다. 한편, 온라인으로 열린 ‘2021 미국 소아과학회 연례 컨퍼런스’에서는 코로나19 이후 아동 학대나 비사고 아동상해가 증가했다는 분석 결과가 발표됐다. 미국 중서부 소아외과연합 연구팀은 2016~2019년, 2020년 3~9월까지 중서부 지역 9개 소아외상센터의 아동 외상환자 진료 데이터를 비교분석했다. 연구 결과 2020년 3~9월까지 발생한 5세 이상 소아외상환자는 3만 9331명으로 이 중 2064명의 아동이 학대로 의심되는 외상을 입은 것으로 조사됐다. 특히 이 같은 수치는 2016~2019년 3~9월까지 발생한 학대 의심 외상환자의 숫자보다 3배 증가한 것이다. 연구를 주도한 아멜리아 콜링스 박사는 “코로나19로 인해 경제적, 정서적 스트레스를 받은 성인들이 증가하면서 아동학대 증가율에 영향을 미쳤을 것”이라며 “아동폭력은 매우 심각한 범죄라는 법률적 차원을 떠나 지금과 같은 상황에서 정부는 물론 지역사회에서 아동에 대한 관심을 더 높여야 할 필요가 있다”라고 말했다.

스마트폰과 태블릿PC를 포함한 디지털 스마트 기기를 과하게 사용하는 아이들을 비롯한 젊은층은 근시가 될 위험이 80%까지 커질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국과 호주 그리고 싱가포르 공동연구진이 생후 3개월 아기부터 만 33세 성인까지 미성년자와 젊은층을 대상으로 스마트폰 등 스마트 기기 노출 시간과 근시 발달 위험을 조사한 연구 3300여 건을 조사(체계적 문헌고찰과 메타분석)했다. 그 결과, 스마트폰 등의 스마트 기기를 사용하는 시간과 근시가 발달하는 위험 사이에 뚜렷한 연관성이 있는 것으로 확인됐다. 스마트폰 사용만으로 근시 발달 위험이 30% 증가했지만, 태플릿PC 등 다른 스마트 기기를 함께 사용했을 때 그 위험은 이들 기기를 전혀 사용하지 않는 대조군보다 80%까지 커졌다. 전문가들에 따르면, 근시는 2050년까지 세계 인구의 거의 절반이 겪는 문제가 될 것으로 예상된다. 이에 따라 세계보건기구(WHO)는 2019년 2세 미만 아동은 스마트폰과 같은 기기를 사용하지 말아야 한다고 권고했다. 이 기관은 또 2~5세 아동에 대해서도 스마트폰 등의 사용 시간을 하루에 한 시간을 넘으면 안 된다고 지적한 바 있다. 여러 이전 연구에서는 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 동안 사람들이 재택근무를 하거나 온라인으로 수업을 받는 사례가 늘어 집에 있는 시간이 늘면서 스마트폰 등의 사용 시간이 크게 늘었다고 시사했다. 연구 공동저자인 루퍼트 본 영국 앵글리아러스킨대(ARU) 안과교수는 “이는 근시가 빠르게 늘고 있는 건강 문제임을 보여준다”면서 “우리 연구는 이 문제에 관해 가장 포괄적일 뿐만 아니라 젊은 사람들의 스마트 기기 사용 시간과 근시 발달 사이의 잠재적 연관성을 보여준다”고 설명했다. 본 교수는 또 “이번 연구는 학교 폐쇄로 인해 우리 아이들이 그 어느 때보다 오랜 시간 스마트폰 등을 사용하고 있는 시기에 이뤄졌다. 스마트 기기에 관한 노출이 우리 눈과 시력에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 더 잘 이해하려면 연구가 시급한 것은 분명하다”면서 “우리는 또 사람들이 자신의 디지털 기기 사용 시간을 과소평가하고 있다는 점을 알기에 앞으로의 연구에서는 객관적인 방법을 사용해 정보를 받아들여야 한다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 의학분야 국제 학술지 ‘랜싯 디지털 헬스’(The Lancet Digital Health) 최신호(10월 5일)에 실렸다.

행복 호르몬으로 알려진 세로토닌 신호를 조절해 당뇨병과 지방간을 억제할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 카이스트 의과학대학원, 화순전남대병원 내분비대사내과, 분당서울대병원 내분비대사내과 공동연구팀은 지방조직 내 세로토닌 신호를 억제해 당뇨를 개선하고 지방간을 억제할 수 있다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상연구 저널’ 10월 7일자에 실렸다. 신경전달물질 중 하나인 세로토닌은 위장관, 혈소판, 뇌, 중추신경계에서 볼 수 있는데 감정, 수면 등 조절에 관여하며 행복을 느끼게 해주는 것으로 알려지면서 ‘행복 호르몬’으로도 불린다. 이런 뇌에서 역할과는 달리 말초조직에서는 비만과 당뇨 같은 에너지대사에 관여한다. 간 조직에서 세로토닌은 지방 합성을 촉진하는 것으로도 알려져 있다. 이에 연구팀은 지방조직의 세로토닌 2B 수용체의 신호를 억제하면 지방조직 내 염증반응이 감소하고 지방산이 조절돼 혈중 지방산 수치를 낮춰 지방간을 개선, 억제한다는 것을 확인했다. 동시에 인슐린 감수성도 늘어나 전반적인 대사 지표가 개선되는 효과도 관찰됐다. 세로토닌이 중추신경을 통해서가 아니라 직접 지방조직에 작용할 수 있다는 것을 새로 발견한 것으로 새로운 당뇨병과 지방간 치료제 개발 가능성을 높였다는 의미가 크다. 특히 기존 치료제들과 달리 지방조직과 간조직을 동시에 표적으로 하고 있어 대사질환 치료에 획기적인 계기를 마련해 줄 것으로 연구팀은 전망했다. 최성희 분당서울대병원 교수는 “이번 연구는 세로토닌 수용체를 표적으로 한 약물이 다양한 대사질환 치료에 새로운 지평을 열어 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

러시아 작곡가 니콜라이 안드레예비치 림스키 코르사코프(1844~1908)의 관현악곡 ‘왕벌의 비행’을 듣다 보면 벌떼가 눈앞에서 붕붕거리는 느낌을 받습니다. 실제 벌들이 꽃 주변을 맴돌거나 꽃밭으로 일제히 날아가는 모습은 그야말로 장관입니다. 이런 벌의 비행과 움직임에 대한 비밀이 밝혀진 것은 오스트리아 동물학자 카를 폰 프리슈 덕분입니다. 프리슈는 꿀벌이 원을 그리거나 꼬리를 흔드는 것이 의사소통 행위이며, 집단별로 춤의 형태가 다르고 꿀이 있는 장소와 꿀의 질(質)에 따라 춤의 형태가 변한다는 사실을 밝혀냈습니다. 꿀벌 춤의 비밀이 모두 풀리지 않은 상황에서 영국 로열 할로웨이 런던대 생명과학과, 미국 버지니아공과대(버지니아텍) 곤충학과 공동연구팀은 꿀벌들의 춤을 해독해 새로운 사실을 또 하나 밝혀냈습니다. 시골 벌들이 도시 벌들보다 꿀을 찾으러 더 멀리 이동한다는 것입니다. 이번 연구 결과는 영국 왕립생태학회에서 발행하는 국제학술지 ‘응용 생태학’ 10월 6일자에 실렸습니다. 연구팀은 2017년 4월부터 9월까지 런던 주변 도심 10곳과 농촌지역 10곳에 서식하는 꿀벌들이 추는 춤 2827건을 분석하고 꿀벌들이 먹이를 찾아 이동하는 거리를 측정했습니다. 이미 알려져 있다시피 벌은 꿀을 따 벌집으로 돌아와 저장한 뒤 벌집 위에서 동료들에게 얼마나 멀리, 어느 방향으로 가야 먹이를 찾을 수 있는지 알려주는 춤을 춘다고 합니다. 재미있는 것은 도시 꿀벌의 춤보다 시골 꿀벌의 춤이 더 복잡하고 한 번 추는 시간도 더 길다고 합니다. 이는 꿀을 찾기 위해 더 멀리 가야 한다는 것을 의미한다고 연구팀은 해석했습니다. 실제로 벌의 이동거리를 측정한 결과 도시 꿀벌은 먹이를 찾아 이동하는 거리가 평균 492m, 시골 꿀벌들은 평균 743m로 확인됐습니다. 일정 기간 동안 도시 벌과 시골 벌이 수집한 꿀의 양을 비교한 결과 큰 차이를 보이지 않았답니다. 같은 시간 동안 똑같은 양의 꿀을 모으기 위해 시골 꿀벌들이 훨씬 부지런하게 움직였음을 알 수 있는 부분입니다. 연구팀은 도시는 환경미화 차원에서 정원이 꾸며지고 벌이 꿀을 모으기 좋은 비작물용 식물들이 많지만 농촌지역은 식용작물 이외의 식물이 많지 않기 때문에 더 멀리까지 먹잇감을 찾아나서는 것이라고 설명했습니다. 문제는 꿀을 얻기 위한 이동거리가 길어질수록 집단 유지가 어렵다는 점이라고 합니다. 기후변화와 환경오염 등으로 벌의 개체수가 점점 줄고 있다는 연구들도 나오고 있어 자칫 우리 주변에서 벌을 볼 수 없게 되는 때가 올지도 모른다는 우려까지 나오고 있습니다. 미국 하버드대 연구진은 가루받이 곤충이 사라지면 매년 전 세계에서 약 142만명이 추가로 사망하게 될 것이라는 전망을 2015년 내놨습니다. 벌은 단순히 꽃들 사이로 날아다니며 달콤한 꿀이나 모으는 곤충이 아니라 인류의 생존과도 밀접하게 연결돼 있습니다. 유엔식량농업기구(FAO)에서 정한 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이를 꿀벌이 돕는다는 사실만 봐도 알 수 있습니다. 작은 동물조차 살 수 없는 환경에서 인간이 살아남을 수 있다고 생각하는 것은 오만일 것입니다.

지난 7월 초 ‘코로나19 4차 대유행’이 시작된 이후로 연일 2000명 안팎의 신규 감염자가 발생하고 있다. ‘위드 코로나’ 실험을 하고 있는 영국은 연일 3만명 안팎의 확진자가 나오고 사망률도 1.7%에 이르고 있다. 백신 접종 우수 국가라고 하는 이스라엘도 매일 3000명이 넘는 확진자가 나오는 상황이다. 전문가들에 따르면 최근 전 세계를 휩쓸고 있는 코로나19 바이러스는 2019년 말 처음 등장한 바이러스와는 다른 변종들이며 ‘델타 변이’는 기존 바이러스를 밀어내고 우세종으로 자리잡았다. 그동안 델타 변이는 전파력은 강하지만 독성이나 치명률은 높지 않다는 이야기가 있었지만 실제로는 기존 코로나19 바이러스보다 독성도 강하고 치명적이라는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 토론토대 의대 연구팀은 지난 2월 7일부터 6월 26일까지 캐나다 최다 인구거주지역인 온타리오주에서 보고된 21만 2326건의 코로나19 감염 사례를 분석한 결과 델타 변이는 사람들의 입원치료, 중증 전환율은 물론 사망률도 높이고 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘캐나다 의학회지’(CMAJ) 10월 5일자에 실렸다. 연구팀의 분석에 따르면 캐나다에서는 지난 4월 이후 델타 변이가 코로나19 바이러스의 우세종으로 자리잡았으며 델타 변이는 초기 코로나19 바이러스에 비해 바이러스 번식수 증가, 전염성 강화, 면역회피 증가, 독성 증가라는 특징을 보이고 있다. 또 델타 변이는 기존 코로나19 바이러스 감염 때보다 입원 위험은 108%, 중환자실 입원 위험은 235%, 사망 위험은 133%나 높이는 것으로 조사됐다.연구를 이끈 데이빗 피시맨 교수(감염학)는 “최근 전 세계는 2020년 초에 직면했던 것과는 전혀 다른, 더 똑똑하고 위험해진 바이러스와 싸우고 있다”며 “델타 변이가 이전 코로나19 바이러스보다 덜 치명적으로 보이는 것은 백신 접종자가 늘고 마스크 착용이 생활화됐기 때문”이라고 설명했다. 가을로 접어들면서 전문가들은 코로나19와 독감의 동시 유행에 대해 우려하고 있다. 4차 대유행이 계속 이어지고 있는 가운데 계절성 독감까지 확산될 경우 자칫 의료시스템 붕괴까지 갈 수 있다는 것이다. 코로나19 상황이 2년 가까이 이어지면서 간호사, 의사 등 방역종사자들의 피로도가 극에 달해 있기 때문에 ‘더블 팬데믹’은 심각한 상황을 초래할 수 있다. 프랑스, 홍콩, 칠레, 사우디아라비아, 대만, 스위스, 포르투갈, 영국 등 8개국 13개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 코로나19와의 전쟁 최일선에 서 있는 의료종사자들, 특히 여성과 50세 미만의 사람들이 극심한 스트레스를 경험하고 트라우마에 시달리는 경우도 적지 않다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10월 7일자에 발표했다. 연구팀은 코로나19 확산 이후 스트레스 관련 데이터를 수집하고 있는 온라인 국제설문지 ‘코비스트레스’(COVISTRESS)의 자료를 활용했다. 연구팀은 지난해 1~6월 1차 대유행 기간 동안 설문에 응한 44개국 1만 51명의 방역종사자들의 답변을 분석했다. 그 결과 100점 만점에 코비스트레스 응답자 전체 스트레스 점수는 57.8점 수준이었지만 방역종사자들만 따로 분류해 봤을 때 의사는 65.3점, 간호사, 구급요원, 역학조사관 등 그 밖의 방역담당자의 스트레스 점수는 73.6점에 이르는 것으로 나타났다. 특히 남성보다 여성, 50세 미만이 50세 이상보다 스트레스 점수가 각각 2점가량 더 높게 나타났다.

2021년 노벨 화학상은 생리활성물질과 관련된 촉매를 연구해 다양한 의약품과 친환경물질 합성을 가능케 한 독일 과학자와 영국계 미국 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 베냐민 리스트(53) 독일 막스플랑크 석탄연구소 교수와 데이비드 맥밀런(53) 미국 프린스턴대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 새로운 물질 합성을 위한 비대칭 유기촉매반응 발전에 기여해 의약분야 연구를 한 단계 발전시켰으며 화학을 더 친환경적으로 만드는 데 기여했다”고 평가했다. 유기 화합물 합성 시 생성물 순도를 높게 얻는 것은 화학에서 중요한 문제 중 하나이다. 원하는 성질을 갖는 물질을 선택적으로 합성하기 위해서는 비대칭 유기촉매 사용은 필수적이다. 이번 수상자들이 개발한 비대칭 유기촉매와 반응은 의약품, 친환경제품, 화장품 등 다양한 화학산업에 곧바로 활용할 수 있다는 장점까지 있다. 실제로 맥밀런 교수는 글로벌 제약사인 머크 같은 기업들과 공동연구를 수행해 새로운 의약품 합성에 직접 나서고 있으며 리스트 교수도 다양한 화학기업들과 함께 연구를 수행하는 등 기초연구부터 산업화 연구까지 수행하고 있는 것으로 알려져 있다. 특히 리스트 교수는 한국과도 친분이 깊은 연구자이다. 최근까지도 성균관대 화학과 연구진과 공동연구를 수행하는가 하면 기초과학연구원(IBS) 설립 초기에는 연구소 운영방안을 조언하기도 했다. 배한용 성균관대 화학과 교수는 “비대칭 합성 촉매반응을 일으키기 위해서는 금속과 유기물질이 모두 필요하다고 알려져 있지만 이번 수상자들은 2000년대 초반 유기물질만으로도 비대칭 합성반응을 유도하는 데 성공해 기존에 만들기 어려웠던 물질들을 만들 수 있게 했다”고 설명했다. 이번 화학상 수상자들에게는 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 5340만원)가 주어지는데 절반씩 나누게 된다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다.

2021년 노벨 화학상은 생리활성물질과 관련된 촉매를 연구해 다양한 의약품과 친환경물질 합성을 가능케 한 독일 과학자와 영국계 미국 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 벤자민 리스트(53) 독일 막스플랑크 석탄연구소 교수와 데이빗 맥밀런(53) 미국 프린스턴대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 새로운 물질 합성을 위한 비대칭 유기촉매반응 발전에 기여해 의약분야 연구를 한 단계 발전시켰으며 화학을 더 친환경적으로 만드는데 기여했다”고 평가했다. 유기 화합물 합성시 생성물 순도를 높게 얻는 것은 화학에서 중요한 문제 중 하나이다. 원하는 성질을 갖는 물질을 선택적으로 합성하기 위해서는 비대칭 유기촉매 사용은 필수적이다. 이번 수상자들이 개발한 비대칭 유기촉매와 반응은 의약품, 친환경제품, 화장품 등 다양한 화학산업에 곧바로 활용할 수 있다는 장점까지 있다. 실제로 맥밀란 교수는 글로벌 제약사인 머크 같은 기업들과 공동연구를 수행해 새로운 의약품 합성에 직접 나서고 있으며 리스트 교수도 다양한 화학기업들과 함께 연구를 수행하는 등 기초연구부터 산업화 연구까지 동시에 수행하고 있는 것으로 알려져 있다. 특히 리스트 교수는 한국과도 친분이 깊은 연구자이다. 최근까지도 성균관대 화학과 연구진과 공동연구를 수행하는가 하면 기초과학연구원(IBS) 설립 초기에는 연구소 운영방안을 조언하기도 했다. 배한용 성균관대 화학과 교수는 “비대칭 합성 촉매반응을 일으키기 위해서는 금속과 유기물질이 모두 필요하다고 알려져 있지만 이번 수상자들은 2000년대 초반 유기물질만으로도 비대칭 합성반응을 유도하는데 성공해 기존에 만들기 어려웠던 물질들을 만들 수 있게 했다”라고 설명했다. 그동안 노벨화학상은 생물, 물리분야의 혼종 화학분야에서 수상자를 배출했지만 올해는 정통 화학분야에서 수상자를 배출했다는 것도 주목할만하다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “그동안 노벨화학상 추세로 본다면 올해는 매우 의외이다”라며 “비대칭 유기촉매는 전통적인 유기화학문제를 해결한 것으로 화학의 고유성을 드러내는 수상업적”이라고 평가했다. 이번 화학상 수상자들에게는 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 5340만원)가 주어지는데 절반씩 나누게 된다. 화학상 수상자 발표를 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝나고 7일 문학상, 8일 평화상, 11일 경제학상 수상자가 발표된다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다.

우울증으로 불리는 우울장애는 의욕저하와 우울감을 주요 증상으로 하면서 다양한 인지, 정신, 신체적 증상을 일으켜 일상을 어렵게 만드는 신경정신질환이다. 일시적인 우울감과는 다른 우울증은 매우 흔한 정신질환으로 미국이나 유럽 등에서는 우울증을 한 번이라도 겪는 사람이 10.1~16.6%에 이르는 것으로 알려져 있다. 약물치료나 정신치료가 주로 사용되고 있는데 우울증이 심한 경우는 약물치료도 시간이 오래 걸리거나 효과가 없는 경우도 간혹 있다. 과학자들이 미세전기 자극을 이용해 중증 우울증 환자도 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 의대 정신과학과, 신경외과, 영상진단학과, 신경학과 공동연구팀은 뇌에 약한 전기자극으로 다른 정신과적 치료로도 개선이 어려운 중증 우울증 환자를 치료할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 10월 5일자에 실렸다. 연구팀은 아동 시절 우울증이 발생해 다양한 치료에도 효과를 얻지 못한 36세 여성 우울증 환자를 대상으로 심부뇌자극(DBS) 실험을 했다. 실험에 참여한 여성은 우울증을 측정하는 여러 측정법 중 ‘몽고메리 우울증척도’(MADRS)가 36점으로 중증 치료저항성 우울증 환자이다. MADRS가 0~6점은 정상, 7~19점은 경도, 20~34점은 중등도, 34점 이상은 고도 우울증 환자로 구분된다.이번 연구에 활용된 DBS는 파킨슨병이나 무도병 같이 이상운동을 유발시키는 뇌신경질환 환자의 뇌 특정부위에 전극을 이식한 뒤 적절한 전기자극을 전달해 증상을 호전시키는 치료법이다. DBS는 우울증 환자에게는 거의 시도되지 않았던 치료방법이다. 연구팀은 환자에게 하루에 2~3번씩 10일 동안 저강도 전기자극을 제공한 뒤 뇌파와 행동관찰을 실시했다. 그 결과 약물을 이용해 치료할 때처럼 치료 저항성이 보이지 않았고 뇌파도 정상 수준으로 돌아왔고 우울증 점수도 절반 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 이번 기술은 우울증 수준에 맞춰 전기자극의 강도를 조절할 뿐만 아니라 전기자극을 끄거나 켤 수 있다는 장점이 있어 치료 내성이 생기지 않는다는 장점이 있다는 평가를 받고 있다. 연구를 이끈 에드워드 장 UCSF 의대 신경외과 교수는 “좀 더 많은 환자들에 대한 임상연구 사례가 더 필요하지만 이번 연구결과는 우울증을 비롯한 다른 신경정신질환에 대해서도 맞춤형 치료를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

불과 8세 나이의 소녀가 세계 최연소 천문학자로 이름을 올렸다. 이 소녀는 미 항공우주국(NASA)이 후원하는 소행성 탐사 프로그램에 참여했으며, 이미 18개의 우주 암석을 발견했다. 화제의 주인공은 브라질 동북부의 항구도시 포르탈레자에 사는 니콜레 올리베이라(8)로 어렸을 때부터 우주에 관심이 많아 걸음마를 배울 무렵부터 별을 잡기 위해 하늘로 팔을 뻗었다고 한다. 어린 나이의 니콜레는 이미 NASA 세미나에 참석하고 과학자들을 만나면서 ‘세계에서 가장 어린 천문학자’라는 별명을 얻었다. 니콜레가 참여하는 프로젝트는 ‘소행성 사냥꾼’으로, 젊은이들이 스스로 소행성을 발견할 수 있도록 도와줌으로써 과학으로 이끌어주는 프로그램이다. 소녀의 가족에 따르면, 아이 방은 큼직한 태양계 포스터가 벽면을 채우고 있으며, 미니어처 로켓과 스타워즈 인물모형들이 선반을 가득 채우고 있다.니콜레는 두 개의 대형 화면이 있는 컴퓨터로 작업하며 여가 시간에는 천체를 찾기 위해 망원경으로 찍은 밤하늘의 이미지를 연구한다. ‘소행성 사냥꾼’은 NASA와 제휴한 시민 과학 프로그램인 국제천문학공동연구(IASC)에서 운영한다. 니콜레의 참여는 브라질의 과학부가 NASA 및 기타 기관과 협력하는 파트너십을 맺었기 때문에 가능했다. 니콜레는 AFP 통신과의 인터뷰에서 "이미 18개의 소행성을 발견했으며, 가족의 이름을 따서 이름을 지을 계획"이라고 자랑스레 말했다. 니콜레가 발견했다는 소행성이 실제로 확인될 때 까지 몇 년이 걸릴 수 있지만, 만약 실제로 인정된다면 소녀는 공식적으로 소행성을 발견한 세계에서 가장 어린 사람이 될 수 있다. 그러면 니콜레는 1998년과 1999년 18세의 나이로 두 개의 소행성을 발견한 이탈리아 아마추어 천문학자 루이지 산니노가 세운 기록을 깨는 셈이다.보도에 따르면 니콜레는 7살이 될 때까지 망원경을 갖지 못했다. 니콜레에게 망원경이 생긴 것은 친구들이 망원경 살 돈을 모금해준 덕분이었다. 현재 니콜레는 어엿한 천문학자가 되어 브라질 과학부 장관을 만났으며, 우주에 간 유일한 브라질인 마르코스 폰테스를 만나기까지 했다. 니콜로의 꿈은 플로리다의 케네디 우주센터에 가서 로켓을 보는 것이며, 나중에 항공 우주 엔지니어가 되어 로켓을 만드는 것이다. 국제천문학공동연구(IASC)는 전 세계의 관찰과 광범위한 국제 기구의 지원을 받는 무료 서비스로, 이 단체에서 실행하는 프로젝트 중 하나인 ‘소행성 검색 캠페인’은 참가 팀이 소행성을 검색하는 이벤트다. 시민 과학자들은 팀의 일원으로 가입하며 대부분은 고등학교, 대학 및 대학교 출신이다. 우주 암석을 발견하면 최대 5년이 걸리는 확인과정을 거친 후 발견자는 해당 소행성에 이름을 붙인 권리를 갖는다.　

지난해 말까지만 해도 올해 10~11월이 되면 코로나19와는 이별할 것이라는 관점이 우세했다. 그렇지만 이제는 독성은 약해지더라도 감기나 독감처럼 지속적으로 인류를 괴롭히는 존재가 될 것이라는 전망이 나오고 있다. 먼 훗날 인류가 운 좋게 ‘6번째 대멸종’을 피해 역사를 계속 써 간다면 현재 코로나19 상황은 근대 초 유럽을 휩쓴 흑사병과 비슷한 역사적 전환점으로 기록될 것이라고 보는 전문가들이 많다. 더이상 코로나19 이전과 같은 세상으로 돌아가기는 어렵고, 근대 산업화 이후 형성돼 지금까지 이어져 온 다양한 사회적 제도나 관행들이 이제는 더이상 통하지 않게 될 것이라는 말이다. 특히 많은 부분이 변화할 것으로 전망되는 부분은 바로 교육이다.우리에게 미래학자로 잘 알려진 앨빈 토플러는 2006년 저서 ‘부의 미래’에서 ‘혁신속도론’을 이야기하면서 “기업이 시속 100마일로 달리고 있다면 관료조직은 25마일, 학교는 10마일, 정치는 3마일, 법은 1마일로 달리고 있다”면서 정부, 교육, 정치, 법률 분야는 완전히 새롭게 바뀌어야 한다고 지적했다. 교육분야는 4차 산업혁명의 파고로 변화가 필요하다는 목소리가 계속 나오고 있었음에도 모르쇠로 일관하다가 코로나19라는 외부의 압력으로 인해 바뀌지 않을 수 없게 됐다. 이처럼 산업혁명 이후 바뀌지 않고 있던 교육제도를 근본부터 바꿔야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 미국 카네기 멜론대 인간·컴퓨터 상호작용연구소, 템플대 심리학과, 브루킹스 연구소, 델라웨어대 교육학부, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 뇌·정신 연구센터, 조지 메이슨대 심리학과, 스탠퍼드대 교육대학원, 하버드대 물리학과, 화학 및 화학생물학과, UC머시드 물리학과, 시애틀 워싱턴대 생물학과, 애리조나주립대 생명과학부 공동연구팀은 대화형 활동, 토론, 피드백, 인공지능(AI) 등을 활용해 학생이 수업에 직접 참여할 수 있도록 해야 한다는 분석결과를 내놨다. 연구팀은 코로나19 이후 전통적 강의나 수업방식과 학생 참여형 수업방식을 비교한 결과 문해력은 물론 학업성취도가 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘사이언스’ 10월 1일자에 실렸다. 연구팀은 6~7세 유치원생부터 대학생을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 전통적인 방식으로 수업을 듣게 하고 다른 집단은 학생 주도의 활동적 수업을 받도록 한 뒤 학업성취도를 평가했다. 실험, 실습이 필요한 STEM(과학·기술·공학·수학) 과목의 경우는 비대면 수업을 할 때는 가상현실(VR)과 인공지능(AI) 기술을 결합시켜 만든 ‘노릴라’라는 학습플랫폼을 이용하도록 했다. 노릴라는 같은 수업을 듣더라도 학생 개개인의 수준에 맞춰 학습 커리큘럼을 제공하는 방식이다. 3~6개월가량 관찰한 결과 비대면 수업 때도 학생 주도형 수업을 받는 학생들은 수업 끝까지 집중도를 유지하는 경우가 많은 것으로 관찰됐다. 또 강의 중심의 일방적 주입식 교육을 받은 학생들보다는 대화나 토론, 실험, 실습, AI를 이용한 개인 맞춤형 강화교육을 받은 학생들의 학업성취도가 더 높게 나온 것으로 확인됐다.연구를 이끈 카네기 멜론대 케네스 쾨딩거 교수는 “이번 연구결과는 코로나 시대 이후의 교육은 대면, 강의 중심의 교육방식과는 전혀 다른 학습자 중심 방식의 수업으로 바뀌어야 한다는 것을 보여 주고 있다”며 “미래 교육의 핵심은 핸즈온(hands-on·직접 해 보고), 마인즈온(minds-on·마음으로 느끼는) 수업이 돼야 할 것”이라고 말했다. 이제 이번 주부터 노벨과학상 수상자가 발표된다. 노벨상의 계절만 되면 곳곳에서 우리 교육과 과학기술 연구시스템을 바꿔야 한다고 훈수를 두지만 10월이 지나면 다시 조용해진다. 이번 연구에서 볼 수 있듯 코로나19를 기점으로 많은 나라들이 교육시스템 개선에 나서고 있다. 똑같은 출발선에 서 있는 셈이다. 지금까지 뒤처져 있었다면 이제부터 치고 나가면 된다. 학생 중심의 교육 시스템으로 바꾸지 못할 경우 앞으로 100년 뒤에도 다른 나라들의 노벨상 수상을 부러워하고 있게 될 것이다.

SF소설가 앤디 위어의 소설을 원작으로 만들어진 2015년 영화 ‘마션’의 주인공 마크 와트니는 식물학자이자 기계공학자로 나온다. 화성 탐사 중 뜻하지 않은 사고로 홀로 화성에 남겨진 와트니는 구조대가 올 때까지 생존하기 위해 고군분투한다. 식물학자인만큼 식량 확보를 위해 기지 내에 화성의 흙을 깔고 인분으로 거름을 만들어 감자를 심고 로켓연료와 촉매로 부족한 물을 만들어 내는 장면이 나온다. 그런데 미세중력, 진공상태, 우주방사선, 토양성분 등 지구와 전혀 다른 환경에서 영화에서처럼 감자 키우는 것이 가능할까 많은 사람들이 궁굼해했다. 그런데 최근 미국 과학자들이 화성의 흙과 똑같은 성분을 이용해 식물을 키우는데 성공해 주목받고 있다. 미국 콜로라도주립대 농업생물학과, 산림학과, 토양작물과학과 공동연구팀은 화성의 흙에서도 지구에서처럼 식물을 키울 수 있으며 질소고정 박테리아를 이용할 경우 훨씬 더 안정적으로 식물 재배가 가능하다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 30일자에 실렸다. 현재 많은 나라들과 민간우주기업들이 화성탐사에 도전하는 이유는 화성에 대한 과학적 궁금증을 해결하는 것도 있지만 궁극적으로는 화성에 인간을 정착시키기 위한 측면도 있다. 지구의 흙 속에는 대기 중 질소를 고정시킬 수 있는 박테리아가 존재하지만 화성이나 달과 같은 천체의 토양 성분은 대부분 돌가루 모양의 흙인 ‘표토’(regolith)이기 때문에 질소 고정 박테리아가 존재하지 않아 식물 생장에 필요한 질소가 부족하다는 문제가 있다. 앞서 많은 연구들에서는 표토에서도 식물이 자랄 수 있다는 것만 확인했을 뿐 식물 생장에 필요한 질소가 화성 토양에서 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없었다.연구팀은 화성의 흙과 똑같은 성분을 만든 인공 표토에서 클로버로 불리는 토끼풀 재배 실험을 했다. 한쪽은 인공 표토에 토끼풀을 심었고, 다른 한쪽은 인공 표토에 지구의 흙 속에서, 특히 식물의 뿌리혹에 붙어 기생하는 질소고정 박테리아(Sinorhizobium meliloti)를 주입한 뒤 생장관찰을 했다. 관찰 결과 질소고정 박테리아를 주입한 쪽 토끼풀은 그렇지 않은 쪽에 비해 새싹이 돋는 정도와 뿌리 및 줄기 생장이 75%가량 더 우수한 것으로 조사됐다. 화성의 토양에서도 식물이 자라기는 하지만 지구에서와 같은 수준으로 재배를 위해서는 질소 공급이 필요하다는 말이다. 영화 마션에서 감자를 키울 때 인분을 뿌리는 것은 화성 토양에서 부족한 질소성분을 공급하기 위한 방법이었다고 볼 수 있다. 연구를 이끈 농업생물학과 제인 스튜어트 교수(식물병리학)는 “이번 연구는 인간 정착을 위해 화성의 표토를 지구의 흙과 비슷하게 만드는 테라포밍을 위해서는 식물과 토양 미생물의 상호작용을 활용하는 것이 필요하다는 점을 명확히 보여주고 있다”라고 설명했다.

지난해 말부터 확산되기 시작한 코로나19 변이 바이러스는 백신접종 우수국가는 물론 방역선진국으로 알려져 있던 나라들에서도 급속도로 확진자를 발생시키면서 전 세계 방역당국을 곤혹스럽게 만들고 있다. K-방역으로 호평을 받았던 한국도 휴가철을 기점을 지난 여름부터 매일 확진자가 1000명을 넘어섰고 얼마 전에는 방역의 심리적 마지노선이라는 확진자 2000명을 넘어서기도 했다. 일상으로 돌아가기 위해서 중요한 것은 마스크 착용, 백신 접종과 감염여부의 신속한 감지라고 전문가들은 입을 모으고 있다. 영국 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 역학 및 생물통계학과, 감염병학과, 국제보건혁신연구소, 국립보건데이터연구센터, 국립치매연구소, 질병·응급연구소, MRC 환경보건연구센터, MRC 국제감염병분석센터, 왕립 서리 NHS 파운데이션 트러스트, 국립 의과학연구소 공동연구팀은 코로나19에 걸렸을 때 나타나는 증상 7가지를 규정했다. 연구팀은 이들 7가지 증상이 의료서비스가 부실한 지역사회에서 코로나19 감지를 극대화할 수 있게 도와줄 것이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 9월 28일자에 실렸다. 연구팀은 영국에서 2020년 6월부터 2021년 1월 사이에 PCR검사를 받은 5세 이상 남녀 114만 7345명의 확진 여부와 함께 확진 1~2주일 전 경험한 모든 증상을 조사했다. 그 결과, 후각상실 및 변화, 미각상실 및 변화, 발열, 갑작스러운 기침, 오한, 식욕상실, 근육통 7가지가 코로나19 감염의 핵심 7가지 증상이라는 것을 확인했다. 현재 많은 나라들에서 후각상실, 미각상실, 발열, 기침 증상이 나타나는 이들은 PCR 검사를 받도록 하고 있다. 연구팀의 조사에 따르면 7개 증상 중 1가지만 나타난 사람들도 75% 이상 확진 판정을 받은 것으로 조사됐다. 증상들이 많아질수록 코로나19 감염 가능성은 그만큼 더 높아진다는 것이다. 이번 연구를 이끈 임페리얼 칼리지 런던 의대 폴 엘리엇 교수(환경역학·보건통계학)는 “코로나19 확산을 효과적으로 통제하기 위해서는 감염 가능자를 신속하게 예측해 분류해내는 것”이라며 “무증상 감염자들이라고 하더라도 7가지 증상 중 1~2가지는 나타나는 만큼 이번 연구결과는 감염자의 신속 탐지에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

세계보건기구(WHO)는 2018년 초 ‘전 세계 대유행을 일으킬 8가지 질병’을 발표했다. 에볼라바이러스, 지카바이러스, 사스(중증급성호흡기증후군), 메르스(중동호흡기증후군) 등과 함께 맨 마지막에 ‘질병X’를 포함시켰다. 질병X는 바이러스성 질환과 세균성 질환을 모두 포괄하며 어떤 방식으로 시작될지 모르는 미지의 감염병이다. WHO 발표 약 2년 뒤 중국에서 시작된 코로나19는 2년 가까이 전 세계를 공포에 떨게 하고 있다. 이 때문에 코로나19가 질병X 아니냐는 말까지 나오고 있다. 그렇지만 WHO는 코로나19 이후 나올 대유행병 중 하나로 여전히 질병X를 포함시키고 있다. 뒤집어 생각하자면 대규모 감염병은 예측이 쉽지 않은 만큼 질병 발생 시 신속 대응 가능한 보건 시스템 구축이 필요하다는 의미이기도 하다. 지난 4월 초 미국 캘리포니아 데이비스대 연구진이 중심이 된 국제공동연구팀은 코로나19처럼 인간에게 전염될 가능성이 큰 동물 보유 바이러스(스필오버바이러스) 887개의 위험도를 분석 평가해 국제학술지 ‘PNAS’에 발표했다. 이 분석에 따르면 현재 가장 위험한 바이러스는 라사바이러스이며, 두 번째는 코로나19 바이러스, 3위는 에볼라이러스, 4위는 한타바이러스 중 하나인 서울바이러스, 5위는 니파바이러스로 나타났다. 8월에는 이탈리아와 미국 공동연구팀이 감염병 발생 통계분석을 통해 코로나19와 같은 규모의 감염병 발생 가능성은 매년 높아지고 있으며, 앞으로 59년 내에 코로나와 유사하거나 더 큰 규모의 감염병이 발생할 가능성이 크다는 연구 결과를 내놓기도 했다. 이처럼 새로운 감염병을 경고하는 연구들은 계속 나오고 있지만, 다른 한편에서는 코로나19 이후 인류를 또다시 위험에 빠뜨릴 가능성이 큰 감염병을 예측하는 것은 생각만큼 쉽지 않다는 연구 결과도 나오고 있다.이런 가운데 영국 글래스고대학 바이러스연구센터, 생물다양성·동물보건·비교의학연구소 공동연구팀은 인공지능(AI) 기계학습으로 대규모 확산 가능성 있는 바이러스를 빠르게 찾아낼 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 9월 29일자에 실렸다. 코로나19처럼 21세기 들어 발생한 신종 감염병 대부분은 다른 동물에서 유래한 바이러스로 발생한 인수공통감염병이다. 연구팀은 동물들이 갖고 있는 약 167만개의 바이러스 중 인간을 감염시킬 수 있는 바이러스는 제한적인 만큼 인수공통감염 가능성이 큰 바이러스를 분류해 데이터베이스 구축에 나선 것이다. 우선 연구팀은 동물 보유 바이러스 861개의 유전자 염기서열 데이터를 수집했다. 이를 바탕으로 인간 감염 우려가 큰 바이러스를 빠르게 구분할 수 있는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 비교적 적은 숫자의 바이러스 유전자를 이용해 만든 인공지능이지만 기존 분류학적 방식으로 바이러스를 구분해 예측하는 것보다 인간 감염 가능성을 훨씬 빠르게 확인할 수 있다는 장점이 있다. 현재 인수공통감염병 바이러스와 동물 보유 바이러스의 유전자 염기서열 정보가 계속 구축되고 있는 만큼 이번 기술이 질병X와 같은 미지의 감염병에 대해 신속 대응을 가능케 해줄 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 글래스고대 바이러스연구센터 나두스 몰렌체(바이러스생태학) 박사는 “이번 기술은 아직 인간 감염 사례는 발견되지 않았지만 대유행 가능성이 큰 바이러스를 빠르게 찾아내 백신 개발과 방역 시스템 구축 등 감염병 대응 우선순위를 정할 때도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.