북극 해빙이 너무 빨리 녹아 서식지가 줄고 고립된 북극곰 사이 동계교배(근친교배)가 시간이 지날수록 보편화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 동계교배는 계통이 같은 생물끼리 교배가 이뤄지는 것을 말한다. 노르웨이 생물경제연구소 등 공동연구진은 북극곰은 해빙이 녹을수록 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 능력이 현저히 떨어지는데 이는 동계교배 가능성을 높여 장기적으로 유전적 다양성을 줄이는 문제로 나타난다고 밝혔다. 연구진은 노르웨이령 스발바르 제도에서 서식하는 북극곰을 대상으로 한 장기간의 유전자 연구를 분석해 이들 곰의 유전적 다양성이 불과 20년 전보다 10%나 줄어들었다는 사실을 알아냈다. 이에 대해 연구진은 지구가 더워져 더 많은 해빙이 녹아내리면서 북극곰 사이 동계교배 속도가 빨라져 그에 따른 유전적 다양성 감소가 계속될 것이라고 지적했다. 유전적 다양성의 증가는 북극곰의 생존률을 높이지만, 감소는 이미 기온 상승과 해빙 서식지 소실 그리고 먹이 수급 문제에 시달리고 있는 이들 동물의 생존을 더욱더 압박하게 된다. 이런 유전적 변화는 지구 온난화와 같은 기후 변화에 적응하는 능력은 물론 다양한 질병에 걸릴 위험을 높이거나 낮출 수 있다. 동계교배는 또 유전 질환 발병 위험을 키워 북극곰의 생존 가능성을 더욱더 나빠지게 한다. 따라서 동계교배의 증가는 북극곰 개체수 감소를 빨라지게 할 수 있다. 이는 이들로부터 태어난 새끼들의 생존 가능성과 번식력을 떨어뜨리기 때문이다. 참고로 이런 현상은 ‘근교 퇴화’라고 부른다. 이에 대해 연구 교신저자인 노르웨이 생물경제연구소의 스노레 하겐 박사는 “북극곰의 경우 유전적 다양성이 감소하면 근교 퇴화 현상이 나타나 이 종의 생존률과 번식력은 더욱더 떨어져 멸종 위험이 커질 수 있다”고 지적했다.일반적으로 북극곰은 이동 속도가 높아 정상적인 환경에서 계통이 같은 개체(친족)끼리 만나 짝짓기를 할 가능성은 거의 없다. 하지만 이들이 서로를 인식하는 능력이 얼마나 뛰어난지는 아직 의문에 있다. 특히 이복 남매로 태어날 경우 고립된 지역에서 이동할 해빙이 없으면 현지에서 번식할 가능성이 있다고 연구진은 지적했다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 실렸다.

직장인들이 입에 달고 사는 말 중 하나가 ‘다 때려치우고 그냥 좀 쉬고 싶다’는 것이다. 많은 사람들이 ‘너무 바쁘다, 내 시간이 없다’는 등의 불평을 하는데 과연 더 많은 자유시간이 더 큰 행복을 가져다줄까. 아무 일도 하지 않고 하루 종일 쉬는 시간을 갖게되면 행복할까. 심리학자와 뇌과학자들이 이런 궁금증에 대한 답이 될 수 있는 재미있는 연구결과를 내놨다. 미국 펜실베니아대 와튼경영대학원, 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 앤더슨경영대학원 소속 실험심리학자, 사회심리학자, 뇌과학자로 구성된 공동연구팀은 개인이 자유롭게 쓸 수 있는 자유시간이 늘어날수록 행복감도 늘어나지만 지나치게 많은 자유시간은 휴식시간이 거의 없는 것만큼이나 개인의 생산성과 행복감을 높이지 못한다는 연구결과를 심리학 분야 국제학술지 ‘성격과 사회심리학 저널’ 9일자에 발표했다. 연구팀은 2012~2013년에 실시한 ‘미국인 생활시간 사용조사’(ATUS) 참여자 중 2만 1736명의 데이터와 1992~2008년 실시한 ‘전미 노동인구 변화연구’(NSCW)에 참여자 중 1만 3639명의 데이터를 비교 분석했다. 조사 참여자들은 주당 휴일과 하루 근무시간과 자신이 마음대로 쓸 수 있는 자유시간 등 1주일, 24시간 단위의 자세한 시간표를 작성하고 각 시간별로 느끼는 행복감에 답하도록 했다. 자유시간은 통근시간을 포함한 업무시간과 식사시간, 수면시간을 제외한 시간으로 정의했다. 분석 결과 자유시간이 증가함에 따라 행복감이 증가하는 것으로 확인됐는데 일일 자유시간이 2시간까지는 행복감이 급격히 증가했으며 이후 5시간까지는 서서히 증가세를 보였지만 5시간 이후부터는 서서히 감소하는 것으로 조사됐다. 연구팀은 자료분석 이외에 6000여명의 건강한 성인남녀 참가자를 대상으로 2가지 온라인 실험을 실시했다. 첫 번째 실험은 최소 6개월 동안 매일 일정한 자유시간을 갖는 것을 상상하도록 한 뒤 행복감과 만족도를 조사했다. 연구팀은 참가자들을 무작위로 선정해 적은 자유시간(1일 15분), 적당한 시간(1일 3.5시간), 많은 시간(1일 7시간)을 상상하도록 한 것이다. 그 결과 자유시간이 적은 사람은 스트레스 수치가 높고 행복감이 낮게 나왔다. 7시간이 넘는 자유시간을 상상한 사람들 역시 적당한 시간의 자유시간을 갖는 사람보다 스트레스는 높고 행복감이 낮은 것으로 조사됐다.두 번째 가상실험은 1일 3.5시간이나 7시간 자유시간을 상상하도록 한 참가자들을 대상으로 실시됐다. 연구팀은 이들에게 각각 운동이나 취미활동, 독서 같은 생산적 활동을 하면서 시간을 보내는 상상을 하도록 했으며 다른 이들에게는 TV를 비롯한 동영상 시청, 컴퓨터 사용, 온라인 게임 같은 비생산적 활동을 하는 것을 상상토록 했다. 자유시간이 지나치게 많은 사람들도 생산적 활동을 한다면 비생산적 활동을 하는 사람들보다 행복감이 높았으며 적당한 자유시간을 가진 사람들과 비슷한 수준으로 나타났다. 퇴직을 하거나 갑자기 실업상태가 됐을 때처럼 자유시간이 지나치게 많아지면 행복감이 떨어진다는 사실을 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 자유시간이 길어진다면 좀 더 삶에 새로운 목표를 설정하고 생산적인 일을 할 수 있도록 노력하는 것이 필요하다고 조언했다. 연구를 주도한 펜실베니아대 와튼경영대학원 마리샤 샤리프 마케팅 교수(생물심리학·의사결정론)는 “이번 연구를 통해 자유시간이 부족하면 스트레스 정도가 높아지고 행복감, 웰빙지수가 낮아진다는 통념을 확인함과 동시에 자유시간과 행복감이 계속 비례관계를 보이는 것은 아니라는 사실도 확인했다”라고 말했다. 샤레프 교수는 “주어진 재량시간을 얼마나 생산적인 활동에 사용하는가에 따라 행복감은 차이를 보인다”라고 덧붙였다.

4000원짜리 햄버거를 ‘사딸라 햄버거’라고 하거나 ‘3000원대 옛날 가격 그대로’라면서 3900원에 내놓으면 판매량이 이전보다 늘어난다. 8일 기준 달러 대비 원화 환율이 1160원대라는 점을 감안하면 사딸라 햄버거는 4000원보다 비싸고, 3900원 햄버거는 고작 100원 저렴할 뿐이다. 경제학에서는 사람을 ‘합리적이고 계산적’이라고 전제하고 있지만 실제로는 이처럼 합리적이지 않고 감정적 결정과 판단을 내리는 경우가 많다. 이 때문에 최근에는 심리학을 도구로 사람들의 행동과 판단에 대한 설명을 제시하는 행동경제학이 주목받고 있다. 심리학은 뇌신경과학, 인지과학의 발달 덕분에 좀더 과학의 옷을 입고 경제학을 포함해 다양한 분야에 접목되고 있다. 실제로 코로나19 같은 감염병 확산기에 적절한 방역 대책이나 대사질환 같은 비감염성 질환 예방을 위한 보건 전략을 세울 때도 심리학과 뇌과학 이론들이 적용된다. 영국 사우샘프턴대학병원 생애과정 역학연구부, NIHR 사우샘프턴 의생명연구센터, 사우샘프턴대 지리환경과학부, 웨섹스연구소 보건기술평가센터, 호주 디킨대 체육·영양과학 연구소 공동연구팀 역시 대중들이 건강한 식습관을 갖도록 하기 위한 심리학 실험을 했다. 연구팀은 대형 마트나 소매점에서 식료품 배치에 따라 사람들의 구매 패턴이 달라진다는 사실을 확인하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 9월 8일자에 발표했다.영국은 체질량지수(BMI) 30 이상의 고도비만자가 2019년 기준으로 전체 인구의 29%에 달해 유럽에서 가장 ‘뚱뚱한’ 나라로 불린다. 지금 같은 추세라면 2050년에는 영국 전체 인구의 절반 이상이 고도비만자가 될 것이라는 전망까지 나오고 있다. 이 때문에 영국 왕립의학학술원은 비만을 국가의 미래를 위협하는 심각한 위기라고 규정하고 정부가 이를 해결하기 위해 적극 나서라고 촉구하기도 했다. 이번 연구도 영국 내 비만율을 줄이기 위한 하나의 방안으로 진행된 것이다. 연구팀은 영국 대형 슈퍼마켓 체인 ‘아이슬란드’의 6개 매장을 3곳씩 2그룹으로 나눠 1년 동안 실험을 했다. 우선 3곳은 기존과 마찬가지로 입구와 계산대 가까이에 과자, 탄산음료, 사탕, 각종 첨가물이 포함된 가공식품 등을 배치했고, 다른 3곳에는 입구와 계산대 가까이에 과일과 야채를 배치하고 가공식품은 반대쪽 먼 곳에 배치한 뒤 사람들의 구매 패턴과 판매량 변화를 조사했다. 그 결과 매장 내의 식품 배치에 따라 이용객의 구매 패턴이 눈에 띄게 달라진 것이 확인됐다. 입구와 계산대 가까운 곳에 과일과 야채 등 건강한 음식과 식재료를 배치한 매장 3곳에서는 그렇지 않은 매장보다 과일, 야채가 주당 약 1만개 더 팔렸고 과자나 사탕, 가공식품은 1575개가 덜 판매된 것으로 확인됐다. 반면 다른 3곳의 매장에서는 가공식품과 건강하지 않은 식품들의 판매가 평소와 차이를 보이지 않았다. 이들 식품이 입출구 쪽에 좀더 가까운 매장은 이전보다 이들 식품 판매가 더 늘어난 것으로 조사됐다. 영국 사우샘프턴대 의대 제니스 베어드(보건역학) 교수는 “이번 연구는 대형마트의 식료품 배치 방식만 바꾸더라도 소비자들의 구매 패턴과 식습관이 달라질 수 있음을 보여 주고 있다”며 “가장 큰 문제는 아동비만 인구가 점점 늘고 있다는 점인데 국민의 건강 개선을 위해서 식품 제조사뿐만 아니라 판매상도 적극 나설 필요가 있다”고 강조했다.

“단순히 컬렉션만 있다고 해서 박물관이 되는 것은 아니다. 장기적인 안목에서 보자면 박물관의 영예란 오로지 거기에 보관된 인공물이라든지, 어떤 물건에만 달려 있는 것은 아니기 때문이다. 오히려 눈에 보이지 않는 곳에서 묵묵히 일하는 사람들이 박물관을 살아 움직이게 만드는 요소이다.” 세계 3대 자연사 박물관 중 하나로 꼽히는 영국 런던 자연사 박물관 선임과학자이자 세계적인 고생물학자 리처드 포티 박사의 저서 ‘런던 자연사 박물관’을 시작하는 문장입니다. 박물관은 일상에서 쉽게 접할 수 없었던 것들을 볼 수 있는 곳이다 보니 아이들은 물론 어른들도 좋아하는 장소입니다. 많은 사람이 박물관을 특정 주제에 따라 정리해 놓은 자료들을 관람할 수 있도록 한 전시장 정도로 생각하는 경우가 많습니다. 그렇지만 박물관은 전시만큼이나 연구 기능이 중요한 비중을 차지합니다. 미국 버몬트대, 예일대, 코네티컷대, 일리노이대, 뉴햄프셔대, 보스턴대, 코넬대, 스미소니언재단, 폴란드 니콜라우스 코페르니쿠스대, 독일 젠켄베르크 자연사박물관, 영국 요크대, 세인트앤드루스대, 캐나다 브리티시 컬럼비아대, 루마니아 부카레스트 생물학연구소 공동연구팀은 박물관 소장품들을 이용해 자연에 있는 동식물들의 종(種) 변화와 다양성을 예측할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘생태학 및 진화학 방법론’ 9월 8일자에 실렸습니다. 연구팀은 작은 포유류, 어류, 곤충, 양서류 등 동식물 관련 140만건의 야생 관찰기록과 동식물 2만 2000종에 대한 7만 3000건의 박물관 자료를 비교 분석했습니다. 전 세계 박물관들이 온라인으로 연결되면서 외국 박물관 소장품까지 쉽게 검색할 수 있게 됐다는 점이 이번 연구를 가능케 한 중요한 요소 중 하나입니다. 연구팀은 특히 박물관 기록을 통한 예측 결과와 실제 야생 생물종이나 개체수를 쉽게 비교하기 위해 뉴햄프셔 벌, 노스캐롤라이나 나비, 카리브해 연안의 어류, 네바다 지역의 소형 포유류, 독일의 무척추 동물 등 전 세계 17종의 동식물에게 주목했습니다. 연구 결과 야생에서 보기 드문 종들은 박물관 소장품에도 많지 않았고 야생에서 흔한 종은 박물관 소장품에서도 풍부한 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이를 근거로 박물관 소장품으로부터 야생의 종 다양성과 개체수를 추정할 수 있는 예측모델을 만들어 분석한 결과 정확도가 상당히 높은 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이번 연구 결과를 활용하면 생물다양성 위기에 보다 발 빠르게 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이처럼 과학 선진국들에서 과학관은 과학 대중화, 과학의 대중 인식에 있어서 중요한 장소로 역할을 하고 있습니다. 그렇지만 한국에서 과학관이나 박물관이라고 하면 ‘아이들 학교 공부 때문에 몇 번 찾아가고 마는 곳’이라는 인식이 큽니다. 외국 과학관들은 다양한 기획전을 통해 사람들이 계속 찾아오도록 유인합니다. 그렇지만 한국 과학관들은 한두 번 방문하면 더이상 볼 것이 없어 아이들조차도 흥미를 느끼지 못하는 경우가 많지요. 과학관이 존재감 없는 애물단지 취급을 받지 않으려면 수장고에서 잠자는 수집품을 활용한 다채로운 전시를 기획하고 과학자들을 불러들일 수 있는 연구지원 기능을 강화시키는 등 다양한 고민과 시도가 필요할 것 같습니다.

폴란드 크라쿠프 야기에우워대 동물학·의생명연구소, 화학부, 영국 브리스톨대 생리·약리·신경과학부 공동연구팀은 달고 기름진 음식 위주의 고지방식단은 신체시계를 망가뜨려 과식과 비만을 유발한다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생리학저널’ 9월 7일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단은 지방이 전체 식단에서 10% 이하인 일반 식사를, 다른 집단은 식단의 70%가 달고 기름진 음식으로 채워진 고지방식을 4주 동안 제공한 뒤 뇌와 신체 호르몬 변화를 분석했다. 그 결과 고지방식을 장기간 섭취한 생쥐들은 포만감을 조절하는 뇌 속 시계가 망가지면서 비만으로 이어지는 것을 확인했다. 특히 뇌 속 신체시계에 문제가 생기면 신체가 지방을 쉽게 축적하도록 변한다고 연구팀은 설명했다.

약물을 삼키거나 주사를 했을 때 위치를 알려주고 작용속도까지 전달할 수 있는 다기능 약물전달체 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 카이스트 생명화학공학과, 중앙대 화학과, 가천대 바이오나노과학과 공동연구팀은 중금속 흡착 단백질을 이용한 금속 나노입자 생합성기술을 개발하고 이를 활용한 위치 영상화 가능 약물전달체를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤드 인터페이시스’에 실렸다. 현재 금속 나노입자를 합성할 때 쓰이는 방법으로는 생체 독성이 있어 동물이나 사람에게 사용하기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 단백질을 미생물 내에서 과발현시켜 금속 나노입자를 생합성시키는 기술이 개발됐지만 나노입자를 만들기 위해 미생물이 받아들일 수 있는 금속의 종류나 농도가 제한된다. 이에 연구팀은 대장균에 중금속 흡착 단백질을 만들 수 있는 유전체의 일종인 플라스미드를 형질전환시켜 삽입한 뒤 단백질을 과발현시켰다. 그 다음 과발현된 단백질을 하이드로젤의 일종인 알지네이트 젤에 포집해 활성을 안정화시키는데 성공했다. 중금속 흡착 단백질을 포집한 알지네이트 젤은 다양한 종류의 금속 이온을 30분 이내로 빠르게 고농도로 흡착, 환원시켜 금, 은, 자성 나노입자, 양자점 나노입자 등 다양한 종류의 금속 나노입자를 고농도로 생합성할 수 있다는 것이 확인됐다. 연구팀은 항암제 같은 약물과 중금속 흡착 단백질을 알지네이트 젤에 동시에 포집한 뒤 높은 형광을 나타내는 양자점 나노입자를 젤 내부에 합성함으로써 형광으로 위치 추적이 가능하도록 했다. 또 약물이 장시간에 걸쳐 서서히 방출되는 서방형 다기능 약물 전달체를 만들 수 있다는 것을 제시했다. 실제로 연구팀은 항암제와 녹색 형광을 드러내는 카드뮴 셀레나이드, 파란색 형광을 보이는 유로피움 셀레나이드로 이루어진 양자점을 동시에 포집한 약물전달체를 실험용 생쥐에게 먹인 뒤 약물 전달체의 위치를 영상으로 추적할 수 있다는 사실도 확인했다. 카이스트 생명화학공학과 박현규 교수는 “이번에 개발된 물질은 독성 걱정 없이 고속, 고농도로 다양한 금속 나노입자를 생합성할 수 있고 동시에 약물의 서방형 방출이 가능하기 때문에 위치 추적이 가능한 약물전달체에 응용할 수 있다”고 설명했다.

깨달음에 다다른 종교인이 아닌 이상 많은 사람들이 죽음을 두려워한다. 영국 철학자이자 사회학자 허버트 스펜서가 “인간이 종교를 만든 이유는 죽음이 두렵기 때문”이라고 말한 것도 그 떄문이다. 그런데 인간 뿐만 아니라 별들도 늙어서 죽음에 가까워지는 것을 늦추려고 한다는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 볼로냐대 물리천문학과, 볼로냐 천체물리학·우주과학 천문대, 영국 리버풀 존 무어대 천체물리학연구소, 아르헨티나 라플라타국립대 천문·지구물리학부, 라플라타 과학기술연구센터 공동연구팀은 별의 마지막 단계라고 하는 백색왜성이 표면에서 수소를 연소시키면서 노화속도를 늦춘다는 사실을 확인했다. 이 같은 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 7일자에 실렸다. 백색왜성은 별(항성)을 구성하는 핵융합 연료가 소진돼 열압력이 약해져 중력 수축이 진행되면서 질량은 태양 정도이지만 크기는 지구정도로 밀도가 매우 높은 천체를 말한다. 백색왜성이 주변 물질을 흡수해 질량이 일정 수준 이상 커지면 다시 핵융합이 시작돼 초신성이 되는 경우도 있지만 태양을 비롯해 별의 98%는 백색왜성이 돼 소멸되는 운명을 피할 수 없다. 백색왜성은 별의 진화 마지막 단계로 점점 식어 결국에는 더 이상 빛을 내지 못하게 된다는 것이다. 백색왜성의 냉각단계 연구는 백색왜성 자체는 물론 별 생성 초기단계를 이해하는데 도움이 된다. 이에 연구팀은 허블 우주망원경을 이용해 사냥개자리에 있는 3만 9000광년 떨어져 있는 구상성단 M3와 헤라클레스자리에 있는 2만 5100광년 떨어진 구상성단 M13의 백색왜성을 관찰했다. 두 구상성단의 나이나 구성성분 등은 비슷하지만 백색왜성을 형성하는 개별 별들의 특성은 다르기 때문에 700여개의 백색왜성들을 허블망원경에 장착된 광시야 카메라로 근자외선 파장에서 관측했다. 연구팀은 관측 결과와 별의 진화에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교분석했다. 그 결과 M13의 백색왜성 70% 정도가 별 표면에 얇은 수소 외피를 형성해 열핵폭발을 유지함으로써 서서히 냉각되도록 하고 있다는 것을 발견했다. 이는 기존 백색왜성의 진화와 노화에 관한 개념과 전혀 다른 것이다. 특히 이 같은 얇은 수소외피를 갖고 노화를 늦추는 백색왜성에 대한 나이추정은 최대 10억년까지 부정확하게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 볼로냐대 물리천문학과 프란시스코 페라로 교수는 “이번 발견은 별이 늙어가는 방식에 대한 새로운 관점을 제시한 것”이라며 “M13과 유사한 다른 성단을 조사해 항성들을 서서히 늙게 만드는 얇은 수소 외피에 대해 추가 연구 중”이라고 설명했다.

국내 연구진이 항암치료 내성을 일으키고 전이와 재발을 유발시키는 새로운 원인 유전자를 찾아냈다. 광주과학기술원(GIST), 가천대 길병원, 가톨릭대, 충남대, 국립암센터, 한국화학연구원 공동연구팀은 대장암 환자의 암 조직 유전체 프로파일링을 통해 항암치료 저항성 유전체 ‘CD45’를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘테라노틱스’에 실렸다. 과학기술의 발달로 인해 암도 관리 가능한 질병으로 인식되고 있지만 여전히 많은 환자들이 항암치료가 완벽하지 않고 치료 이후에도 암전이와 재발로 고통받는 경우가 많다. 이는 항암치료 이후에도 살아 남아있는 소수의 암줄기세포 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 대장암 환자들의 암 조직을 이용해 항암치료 저항성을 연구하던 중 항암치료 저항성 암 조직에서 CD45가 많이 나타난다는 것을 발견했다. CD45는 면역세포의 발현 여부를 알려주는 표지자 역할을 하는 유전자로 암세포 내에서의 역할과 기능에 대해서는 거의 알려지지 않았다. 연구팀은 단일세포 유전체 프로파일링이라는 새로운 분석법을 활용해 환자의 암조직 내에 존재하는 CD45의 발현이 높을수록 항암제나 방사선치료에도 살아남아 재발과 전이를 일으킨다는 사실을 확인했다. 특히 암세포 내에 CD45 발현율이 높을수록 방사선요법에 대한 치료 예후가 높지 않다는 상관관계도 증명해 냈다. 연구팀에 따르면 CD45가 발현되는 암세포는 자가재생능력을 지녀 암조직을 재생산하는 암줄기세포의 특성을 갖게 되는 것을 확인했다. 이에 따라 이미 개발돼 사용 중인 CD45저해제를 활용하면 항암치료 저항성을 억제하고 항암치료 이후에 일어나는 암재발능력도 낮출 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 남정석 GIST 생명과학부 교수는 “이번 연구는 항암치료 저항성을 유도하는 CD45의 새로운 역할을 밝혀냄으로써 난치성 암을 극복할 수 있는 치료전략을 마련하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

글을 읽고 이해하는 ‘문해력’은 학업성취도는 물론 원활한 사회생활을 위해서도 중요한 요건이다. 최근 들어 문해력에 대한 관심이 높아지면서 서점가에서는 관련 서적들이 쏟아져 나오고 있다. 많은 전문가들이 문해력의 핵심은 ‘독서’라고 강조하고 있다. 그런데 매일 규칙적으로 하는 독서는 문해력 향상 뿐만 아니라 뇌졸중 예방은 물론 뇌졸중 환자들의 재활에도 유용하다는 연구결과가 나왔다. 미국 조지타운대 종합병원 신경과, 재활의학과, 드렉셀대, 펜실베니아대, 워싱턴 메드스타 국립재활병원 공동연구팀은 언어 관련 중추를 지속적으로 자극시키는 것이 뇌졸중 재활에서 필요한데 특히 규칙적인 독서활동이 도움이 된다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인 커뮤니케이션즈’ 8월 30일자에 실렸다. 뇌졸중은 뇌기능의 부분적, 전체적 장애가 상당 기간 지속되는 질환으로 뇌혈관이 막혀 발생하는 뇌경색과 뇌혈관이 터져 생기는 뇌출혈로 나뉜다. 뇌졸중이 생기면 여러 증상이 생기는데 뇌졸중 환자 5명 중 1명 꼴로 지속적 언어장애가 나타난다. 연구팀은 뇌졸중 환자 30명과 일반인 37명을 대상으로 독해력과 소리를 듣고 이해하고 사용하는 음운학적 능력을 측정했다. 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI) 기술을 이용해 회백질 부위와 뇌졸중 발생 부위를 정밀 측정했다. 분석 결과 언어장애를 겪고 있는 뇌졸중 환자들은 ‘언어’ 기능을 관장하는 좌뇌에 문제가 생긴 것인데 두 가지 다른 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 왼쪽 전두엽 부분과 관련된 뇌졸중은 정확하고 명확한 음성을 만들어 단어를 소리내는데 문제를 일으키고 왼쪽 측두엽과 두정엽에 문제가 생긴 뇌졸중 환자는 단어의 정확성을 판단하는 능력과 소리의 뜻을 정확히 파악하는 청각운동 기능에 문제가 생기는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 뇌졸중 환자의 언어기능 장애 재활치료를 위해서는 책을 매일 규칙적으로 읽는 것이 필요하다고 밝혔다. 연구를 이끈 피터 터켈타웁 조지타운대 의대 교수는 “이번 연구는 뇌졸중이 환자의 언어능력에 어떤 영향을 미치는지 신경해부학적, 인지과학적 기초를 명확히 하고 규칙적인 독서활동이 재활에 도움이 된다는 사실을 제시했다는데 의미가 있다”라고 설명했다. 한편 미국 로마린다대 공중보건대 영양학 및 예방의학센터, 통합보건대 식품영양학과, 스페인 아우구스트 파이아이수니어 생물의학연구소, 카를로스3세 연구소, 바르셀로나 델마르 의학연구병원(IMIM), 발렌시아대 의대 예방의학 및 공중보건학과, 비영리 연구교육기관인 식이지방산연구소(FARI) 공동연구팀은 매일 견과류, 특히 호두를 섭취하는 것이 좋은 콜레스테롤을 늘려 뇌졸중을 비롯한 심혈관 질환을 예방하는데 도움이 된다고 3일 밝혔다. 이 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘순환’ 8월 31일자에 실렸다. 연구팀은 2012년 5월부터 2016년 5월까지 스페인 바르셀로나와 미국 캘리포니아 로마린다에 거주하는 건강한 63~79세 남녀 708명을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 매일 하루 호두 반 컵 씩 섭취하도록 하고 다른 쪽은 호두를 제공하지 않았다. 실험이 끝난 2년 뒤 연구팀은 참가자들의 혈중 콜레스테롤 수치와 지질 단백질 수치, 뇌기능을 분석했다. 그 결과 호두를 장기 섭취한 사람들은 ‘나쁜 콜레스테롤’인 LDL 수치와 총 콜레스테롤 수치가 낮아지는 것으로 나타났으며 심혈관질환과 혈관성 치매, 뇌졸중 발병 비율도 현저하게 낮은 것으로 조사됐다. 고혈압과 고지혈증으로 치료를 받고 있던 사람들도 2년 동안 호두를 섭취한 결과 대부분 콜레스테롤수치와 혈압이 정상에 가깝게 떨어지는 것으로 조사됐다. 남성은 LDL 콜레스테롤 수치가 이전에 비해 7.9%, 여성은 2.6% 감소한 것으로 나타났다. 스페인 바르셀로나 델마르 의학연구병원 에밀리오 로스 교수는 “매일 호두를 한 줌씩 먹는 것은 심혈관 건강을 증진시키는 간단한 방법으로 식단에 호두를 비롯한 다양한 식단을 포함시킬 경우 콜레스테롤 수치를 낮추고 심혈관질환과 뇌졸중을 예방하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

국내 연구진이 DNA에는 우리가 흔히 알고 있는 이중나선 구조 이외에 사중나선 구조도 있다는 사실을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 한양대 화학과, 광주과학기술원(GIST) 화학과 공동연구팀은 세포 내에 ‘AC-모티프’(AC-motif)라는 새로운 DNA 구조가 있으며 이것이 유전자 발현을 조절한다는 사실을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 9월 1일자에 실렸다. 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 세포 유전정보를 저장하는 DNA가 이중나선 형태라는 것을 밝혀냈다. 60억개 염기로 된 사람의 유전체를 구성하는 DNA는 환경, 세포작용, 염기서열 등에 따라 이중나선 이외에 다양한 구조를 가질 것으로 예측됐지만 지금까지는 몇 개의 구조만 밝혀졌고 기능에 대한 연구도 많지 않다. 보통 세포 모양, 특징, 기능은 각 세포에서 어떤 유전자가 발현되고 있는가에 따라 결정되는데 유전자 발현 조절 원리는 아직 완전히 파악되지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 아데닌(A)과 사이토신(C)이 반복되는 여러 종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하고 이들의 삼차구조 형성과 금속이온의 영향을 연구했다. 그 결과 아데닌과 사이토신이 반복되는 염기서열은 마그네슘이 있는 상황에서 4중나선 구조를 갖는다는 사실을 알아내고 이를 ‘AC-모티프’라고 이름 붙였다. 연구팀은 원편광이색 분광분석법, 자기공명분광분석법, 형광분광분석법 같은 실험기법과 분자동력학 계산법을 이용해 AC-모티프가 두 쌍의 이중나선이 엇갈린 4중나선 구조를 갖는다는 것을 확인했다. 또 4중나선 구조가 유전자를 발현시키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다. 세포실험과 유전체 교정기술을 이용해 AC-모티프가 ‘CDKL3’라는 발암유전자 발현을 조절한다는 것도 확인했다. 김경규 성균관대 의대 교수는 “세포 내 유전자 발현을 조절하는 새로운 DNA 구조를 다양한 생물물리학적, 계산화학적 방법을 통해 알아냈다는 것이 이번 연구의 가장 큰 의미”라며 “유전자 발현에 대한 보다 정밀한 이해를 가능케 함으로써 DNA 관련 질환의 유전자 발현 조절이 가능한 신개념 치료제를 찾는데도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

바이러스로 태양광 발전의 효율을 높이는 기술이 개발돼 주목받고 있다. 성균관대 나노공학과, 부산대 나노에너지공학과, 일본 교토대 고분자화학과 공동연구팀은 화학물질 대신 세균에 기생하는 바이러스인 박테리오파지로 페로브스카이트 태양전지의 광전효율을 높이는데 성공했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 9월 2일자에 실렸다. 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율을 높이기 위해 페로브스카이트 결정을 만들 때 고분자 같은 화학물질을 첨가해야 한다. 페로브스카이트 태양전지에 포함되는 화학물질은 다루기 까다로운 용매를 사용해 공정이 복잡해 생각만큼 광전효율을 높이기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 유기합성이 필요한 고분자물질을 첨가하는 대신 배양이라는 생물학적 방식을 통해 대량으로 얻을 수 있는 박테리오파지를 첨가물로 사용했다. 페로브스카이트 결정 생성 과정에서 나타나는 결함을 보완하기에 고분자는 너무 길고, 단분자는 너무 짧은데 반해 박테리오파지는 배양을 통해 딱 맞는 크기로 만들 수 있었다. 박테리오파지 표면 아미노산이 페로브스카이트 표면의 납이온과 결합해 페로브스카이트 결정성장을 촉진하고 표면결함을 보정한다는 점을 연구팀은 확인했다. 이를 통해 화학물질을 첨가했을 때와는 달리 페로브스카이트 대형 결정을 유도할 수 있고 안정성이 높은 태양전지 박막을 만들 수 있었다. 실제로 연구팀이 이번에 개발한 박테리오파지 페로브스카이트 태양전지는 22.3%의 광전효율을 보이는 것으로 확인됐다. 기존 화학물질을 이용한 페로브스카이트 태양전지의 20.9%보다 1.4%포인트 효율이 높이는데 성공했다. 전 일 성균관대 교수는 “이번 연구는 페로브스카이트 품질을 좌우하는 입자크기 제어를 화학물질이 아닌 친환경적 바이오물질로 해결해 광전효율도 높이고 환경문제도 개선하게 됐다는데 의미가 크다”라고 설명했다.

20년 내 육지 동물 500종 멸종 위기지역별로 6개 주요 요인 영향 분석호주·남아공 등 기후변화 영향 커국지적 평가 통해 해결책 모색 가능세계자연기금(WWF)이 지난해 발표한 ‘지구생명보고서 2020’에 따르면 1970년 이후 최근까지 지구의 척추동물 개체수가 68% 정도 급감했다. 지난해 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에는 앞으로 20년 내에 육지 척추동물 약 500종이 멸종하게 될 것이라는 미국 스탠퍼드대 소속 과학자들의 연구 결과가 발표됐다. 생물다양성은 지구온난화, 기후변화와 함께 생태학 분야에서 최근 가장 많이 언급되는 이슈다. 종(種) 다양성, 유전자 다양성, 생태 다양성을 포괄하는 생물다양성은 오랜 진화의 결과이기 때문에 한번 파괴되면 복구가 사실상 불가능하다. 문제는 생물다양성이 국가별, 지역별로 어떻게 위협받고 있는지 정확히 알려지지 않아 국제적 대응에 한계가 있다는 점이다. 이런 가운데 유엔환경계획·세계보전감시센터(UNEP·WCMC), 케임브리지대 동물학과, 런던대(UCL) 생물다양성 및 환경연구센터, 국제조류보호협회, 미국 코넬대 조류학연구실, 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 환경과학·정책학과, 덴마크 코펜하겐대 거시생태·진화·기후학 연구센터, 포르투갈 리스본대 해양환경과학센터, 국제자연보존연맹(IUCN), 오스트리아 국제응용시스템분석연구소 공동연구팀은 새로운 모델링을 이용해 육지 동물의 다양성에 대한 주요 위협요인과 강도를 도식화한 지도를 처음 작성했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 지난 8월 31일자에 실렸다. 이번 연구 결과는 내년 4월 25일~5월 8일 중국 쿤밍에서 열리는 유엔 생물다양성회의(COP15)에서 채택될 새로운 국제자연계획인 ‘국제 생물다양성 프레임워크’ 작성에 활용될 예정이다.연구팀은 IUCN 레드리스트(Red List)를 바탕으로 육지 척추동물인 양서류, 파충류, 조류, 포유류의 생존에 영향을 미치는 ▲농업 ▲사냥 및 포획 ▲벌목 ▲환경오염 ▲외래종 ▲기후변화 등 6가지 주요 요인에 대한 전 지구 지도 작성에 나섰다. IUCN 레드리스트는 국제자연보존연맹이 지구에 존재하는 동식물의 보존 상태를 나타낸 목록으로 1964년에 처음 작성돼 2~5년 주기로 갱신되고 있다. 레드리스트는 종의 숫자 감소, 서식지 감소 등 5가지의 과학적 기준을 바탕으로 절멸, 자생지 절멸, 심각한 위기, 멸종 위기, 취약, 준위협, 최소 관심, 정보 부족, 미평가 등 9단계로 구분한다. 연구팀은 생물종의 보고로 알려진 동남아시아, 히말라야산맥, 마다가스카르섬, 아프리카 전역, 남미 아마존과 안데스산맥 등지를 특히 주목해 분석했다. 그 결과 포유류와 조류에게 가장 큰 위협요인은 사냥(73%) 및 포획(50%)으로 나타났다. 또 양서류의 생존을 위협하는 것은 농업(44%)으로 조사됐다. 연구팀은 마다가스카르섬, 수마트라섬, 보르네오섬과 동남아시아에서는 6가지 위협요인이 모두 나타나고 있어 심각한 상황이라고 지적했다. 유럽은 농업과 환경오염, 외래종 때문에 특히 양서류의 생물다양성이 위협받는 것으로 조사됐다. 호주 동부해안과 남아프리카공화국을 비롯해 극지방과 가까운 지역들은 기후변화 영향이 크고 조류의 생존을 특히 위협하는 것으로 나타났다. 아마존 지역을 포함한 열대지역에서는 농지 확보를 위한 벌목행위가 포유류와 조류에게 위협이 되는 것으로 조사됐다. 이번 연구를 주도한 영국 케임브리지대 조너스 겔트먼 박사는 “이번 연구 결과는 인간이 생물다양성에 미치는 영향에 대해 명확히 보여 주는 한편 특정 위협의 국지적 평가를 통해 육지 생물다양성 보존을 위한 최소한의 해결책을 제시해 주고 있다”고 말했다.

1986년 1월 28일 미국 챌린저 우주왕복선 폭발사고와 같은 해 4월 26일 구소련 체르노빌 원전 폭발사고는 공통점이 있습니다. 전 세계에 큰 충격을 줬다는 점과 함께 두 사건 모두 작업자의 수면 부족으로 말미암은 판단 착오가 상당한 원인이란 것입니다. 발명왕으로 알려진 토머스 에디슨이 자주 화를 내고 다른 사람들과의 관계가 좋지 않았던 것도 하루 수면시간이 3~4시간에 불과했기 때문이라는 분석도 있습니다. 수면 부족은 주의력, 기억력 등 인지기능을 저하해 각종 사고 위험을 높이고 심혈관 질환을 비롯한 각종 질병의 원인이라는 연구 결과들이 많습니다. 사람마다 다르겠지만 깨어 있는 2시간당 약 1시간의 잠이 필요하다고 합니다. 이 비율에서 벗어나 잠이 충분치 않으면 신체는 부족한 잠을 채우려는 경향을 보입니다. 적정 수면시간을 채우지 못하면 빚처럼 쌓여서 잠의 양을 늘리기 때문에 ‘잠빚’이라고도 부릅니다. 2시간 잠빚은 이자까지 붙어서 2시간 이상 자야 풀립니다. 그렇지만 주중에 잠을 제대로 못 잤을 때 주말이나 휴일에 잠을 몰아 자거나 평소보다 느지막하게 일어나더라도 피로가 쉽게 풀리지 않는 것을 누구나 한 번은 경험했을 것입니다. 그 때문에 ‘얼마나 자야 잠빚이 없어지는 걸까’ 궁금할 때가 많습니다. 폴란드 야기에우워대 이론물리학연구소, 복잡계연구센터, 인지신경과학 및 신경인간공학, 생명공학연구센터, 아르헨티나 산마르틴국립대 복잡계 및 뇌과학연구센터, 부에노스아이레스 국가과학기술연구위원회 공동연구팀은 수면 부족 상태가 길어질 경우 잠빚을 없애는 것은 사실상 어렵다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 건강한 성인남녀 19명을 대상으로 잠빚 실험을 했습니다. 실험 대상자 9명은 아침형 인간, 10명은 저녁형 인간이었습니다. 연구팀은 이들에게 첫 4일은 충분한 잠을 자도록 하고 이후 열흘 동안은 각자 평균수면시간의 70%만 자도록 했습니다. 이후 일주일 동안은 각자 사정에 맞춰 수면시간을 늘려서 잠빚을 없애도록 했습니다. 실험 참가자들은 실험 전후로 뇌파도(EEG)를 측정하고, 집중력과 주의력 상태를 알아보기 위한 스트루프 테스트를 받았습니다. 그 결과 수면 부족 상태가 10일 이상 이어지면 잠빚을 갚는 기간이 일주일이 되더라도 이전 상태로 완벽하게 회복할 수 없는 것으로 확인됐습니다. 육체적 피로감은 사라지더라도 뇌파는 물론 인지기능이 원상 복구되지 않는다는 것입니다. 연구팀에 따르면 수면 부족 기간이 길어지면서 생기는 잠빚은 금세 갚을 수 있는 것이 아니라 살인적인 이자율의 불법 악성 사채처럼 쉽게 줄지 않습니다. 이 때문에 연구팀은 건강을 유지하고 업무나 학습 능률을 높이려면 무엇보다 평소 충분한 수면시간 확보가 중요하다고 조언했습니다. 0교시 등교가 사라지고 주5일, 주52시간 근무제가 시행되면서 개선됐다지만 우리 사회의 많은 부분은 여전히 ‘노오력’을 강조하며 휴식이나 수면 부족을 강요하고 있습니다. 수면과 휴식 시간을 줄이고 무턱대고 ‘열심히’를 조장하는 풍토가 계속된다면 우리 사회는 창조적, 혁신적인 사회가 되기보다는 비능률, 권위적인 사회가 되기 더 쉬울 것입니다.

스위스 취리히연방공과대(ETH) 건축재료연구소, 화학·생명공학연구소, 표면과학연구소, 스위스 건축자재기업 우드텍, 중국 충칭대 물리학부, 미국 노스웨스턴대 생물전자공학연구소 공동연구팀은 나무 바닥재에 나노발전기를 결합시켜 건물에 전기를 공급할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 전극 사이에 각각 태양전지에 쓰이는 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 코팅한 나무판과 금속유기골격체의 일종인 ZIF-8을 코팅한 나무판을 끼워 넣은 압전 바닥재를 만들었다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 바닥재는 A4 한 장 크기만으로도 가정용 LED 조명 1개와 소형 전자기기 1개를 구동시킬 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 2일자에 실렸다.

국내 연구진이 피 뽑지 않고 눈물만으로도 혈당을 측정할 수 있는 당뇨관리 기술을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 정의헌 교수와 한양대 생명공학과 이동윤 교수가 주도하고 강동경희대병원, 미국 매사추세츠종합병원 연구진이 참여한 공동연구팀은 인체에 무해하고 전극이 필요없는 스마트 콘택트렌즈로 혈당을 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 당뇨환자들은 식사 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 혈액을 채취해 혈당을 측정한다. 혈당 측정을 위해 수시로 손가락을 찌르는 것은 육체적, 심리적 부담감을 줄 뿐만 아니라 바늘을 통한 감염 같은 부작용이 발생하는 경우도 있다. 연구팀은 당뇨 환자의 경우 혈중 포도당 수치가 높아지면 땀이나 눈물, 소변 등 다른 체액에서도 포도당 수치가 높아지며 특히 눈물이 다른 체액들에 비해 질병 상태와 상관관계가 높다는 점에 착안했다. 연구팀은 눈물 속 포도당 농도에 따라 렌즈 속 나노입자가 색깔이 변하는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 또 색변화 정도를 정밀하게 촬영할 수 있는 시스템과 안구의 흔들림에 따른 측정오차를 최소화할 수 있는 안구추적 알고리즘도 개발했다. 이번에 개발된 스마트 콘택트렌즈는 전극이 없고 인체에 무해한 나노입자의 색깔 변화를 카메라를 통해 정량적으로 분석할 수 있으며 이 모든 것을 스마트폰과 연계해 사용할 수 있다는 장점까지 갖고 있다. 정의헌 GIST 교수는 “이번 기술은 환자들의 부담을 높이는 기존 당뇨 진단방식을 개선할 수 있다는 점이 가장 큰 장점”이라며 “앞으로 딥러닝 기술과 바이오빅데이터 활용 기술을 결합시키면 보다 정확한 당뇨측정이 가능할 것”이라고 말했다.

남아프리카공화국(이하 남아공)에서 처음 발견된 새로운 코로나19 변이 바이러스가 다른 코로나19 변이 바이러스들보다 감염력이 커 백신을 회피할 가능성이 있다고 과학자들이 밝혔다. 남아공 국립전염병연구소(NICD)와 콰줄루나탈 연구혁신·시퀀싱플랫폼(Krisp) 공동연구진은 전파력이 커진 C.1.2 변이 바이러스는 중국 우한에서 처음 발견된 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)로부터 가장 많이 변한 것이라고 지적했다. C.1.2 변이 바이러스는 지난 5월 남아공에서 3차 유행이 일어났을 때 과학자들에 의해 처음 발견됐으며, 그후 영국과 중국, 콩고민주공화국, 모리셔스, 뉴질랜드, 포르투갈 그리고 스위스에서 발견됐다. 이번 연구에서는 코로나19의 첫 팬데믹 당시 처음 발견됐으며 올해 1월 마지막으로 보고됐던 C.1 변이 바이러스에서 유래한 C.1.2 변이 바이러스의 변이율은 연간 약 41.8개인 것으로 나타났다. 이는 현재 다른 우려변이(VOC) 바이러스들에서 볼 수 있는 변이률보다 거의 두 배 많은 것이다. 이에 대해 연구진은 “C.1.2 변이는 계통학적으로 람다 변이(C.37)에 더 가깝다”고 밝혔다. 연구진은 남아공 C.1.2 변이의 유전체 수가 5월 0.2%에서 6월 1.6%, 그리고 7월 2.0%까지 증가한 것을 확인했다. 이런 짧은 기간의 지속적인 증가는 알파와 베타 그리고 감마 변이에서도 발견된다. 연구진은 또 C.1.2 염기서열을 가진 변이 바이러스 중 거의 50%에서 14개의 변이를 발견했다. 이에 대해 연구진은 “이런 변이의 기능적 영향을 파악하려면 더 많은 연구가 필요하지만 이렇게 많이 변한 최신 변이 바이러스는 항체와 면역 반응을 피할 수도 있다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실렸다.

길을 지나다 향기로운 커피냄새나 맛있는 빵 냄새가 나는 가게를 만나면 자신도 모르게 문을 열고 들어가는 경험을 한 번 쯤은 해봤을 것이다. 과학자들이 이 같은 행동은 포만감과 상관없이 후각 자극 때문에 생기는 일이라는 연구결과를 내놨다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경과, 행동·정신과학과, 심리학과, 샌디에고주립대 운동·영양학부 공동연구팀은 후각을 바탕으로 한 의사결정은 동기유발 상태에 따라 달라진다고 29일 밝혔다. 쉽게 말하면 냄새가 우리가 먹는 행위를 조절하게 된다는 것이다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 27일자에 실렸다. 연구팀은 18~30세의 건강한 성인남녀 32명을 대상으로 음식 냄새에 대한 민감도 검사와 음식 냄새를 처리할 때 뇌 변화를 측정하기 위해 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영을 실시했다. 우선 연구팀은 음식과 비슷한 음식이 아닌 냄새를 섞은 뒤 음식 냄새를 언제 구분할 수 있는지 분석했다. 피자와 소나무 냄새, 시나몬번과 삼나무 냄새를 서로 다른 비율로 섞어 피자나 시나몬번 냄새를 언제 인식하는지를 관찰한 것이다. 연구팀은 배가 고플 때와 식사 후에 인식하는 냄새의 비율을 조사하고 수면부족 상태에서 뇌에서 냄새를 어떻게 처리하는지도 조사했다. 분석 결과 배가 고플 때는 음식 냄새가 50% 비율로 섞여 있을 때도 쉽게 알아차리고 뇌가 반응하는 것으로 나타났지만 배가 부를 때는 음식 냄새가 80% 이상의 비율로 섞여 있을 때만 뇌가 반응하는 것으로 확인됐다. 배가 부르면 음식 냄새가 식욕을 불러일으키지 않지만 공복 상태에서는 뇌가 냄새에 민감해지고 평소 먹는 양보다 많이 섭취하도록 하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 또 후각 중추에 이상이 있을 경우 과도한 식욕을 일으키는 것으로도 확인됐다. 과다한 식욕을 불러일으키는 이상증세는 중독과 인지능력 저하와도 밀접하게 연관돼 있는 것으로 조사됐다. 연구팀은 뇌의 냄새-음식섭취 회로는 스트레스나 수면 부족으로 쉽게 망가질 수 있다고도 확인했다. 체중 조절을 위해 식이조절을 할 경우 완전히 굶는 것보다는 적은 양이라도 삼시세끼를 챙겨먹어 후각 중추를 어느 정도 둔하게 만들어 놓고 충분한 수면을 통해 냄새-음식섭취 회로 이상이 발생하지 않도록 하는 것이 좋다고 연구팀은 조언했다. 연구를 이끈 노스웨스턴대 의대 소스턴 칸트 교수(행동신경학)는 “인간의 여러 감각 중에서 후각이 음식 섭취에 대해 중요한 역할을 한다는 것을 확인한 연구”라고 설명했다.

에버랜드는 국립백두대간수목원과 ‘동식물 교류 및 공동연구 협약’을 체결했다고 27일 밝혔다. 협약에 따라 양측은 멸종위기종 보전을 위한 동식물 교류와 연구,국내외 동식물 유전자 수집,교육 및 전문가 양성을 위해 협력하기로 했다. 우선 에버랜드에 사는 한국호랑이 남매 ‘태범’과 ‘무궁’을 오는 10월께 백두대간수목원 백두산호랑이보호센터에 무상으로 보내 2년간 호랑이 생태를 함께 연구하게 된다. 에버랜드 수의사와 사육사들이 정기적으로 방문해 협력할 예정이다. 백두산호랑이보존센터는 자연 서식지와 가장 가깝게 조성된 국내 최고 수준의 시설로,동물 복지가 우수하고 성장기의 호랑이가 잘 적응하고 건강하게 자랄 수 있는 조건을 갖췄다. 국내에는 한국호랑이 보유 기관과 개체 수가 적어 한국호랑이 번식 및 질병 연구에 한계가 많았으나 이번 협약을 통해 활발한 연구가 진행될 것으로 전망된다. 앞서 에버랜드 사육사들은 올해 초부터 백두산호랑이보존센터를 찾아 호랑이 사육 관련 행동 풍부화 프로그램,사육 환경 개선 등의 자문을 진행했다. 정동희 에버랜드 동물원장은 “이번 교류가 독립할 시기가 된 태범·무궁 남매가 더욱 건강하게 성장할 기회를 만들어 줌과 동시에 한국호랑이 보전에 대해 많은 관심을 가지고 함께 노력할 수 있는 계기가 되길 바란다”고 말했다. 이종건 국립백두대간수목원장은 “한국호랑이 보전 프로젝트를 계기로 다양한 동식물 분야로 에버랜드와의 협력을 확대할 것”이라고 했다.

이달 초 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 기후변화의 마지노선으로 정한 산업화 이전 대비 지구평균 온도 1.5도를 넘는 시기가 이전 예측보다 12년이나 빨라졌다는 보고서를 발표했다. 지금과 같은 기후변화 속도가 계속될 경우 자연적 기후변화 요인인 엘니뇨, 라니냐 현상이 사라질 수도 있다는 연구결과까지 발표됐다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 독일 막스플랑크 기상연구소, 미국 하와이대 공동연구팀은 지금과 같은 지구온난화가 계속 이어질 경우 엘니뇨, 라니냐 현상이 사라질 가능성이 높다는 연구결과를 환경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 27일자에 발표했다. 적도 동태평양 해수온도가 평년보다 높아지거나 낮아지는 엘니뇨, 라니냐 현상과 그에 따라 태평양 기압이 변하는 남방진동이 나타나는 현상을 엘니뇨-남방진동이라고 한다. 지난 1만 1000년 동안 한 번도 중단없이 지속된 자연기후변동 현상이다. 연구팀은 IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 이용해 해양 10㎞, 대기 25㎞ 단위의 해상도로 시뮬레이션을 수행했다. 이전 많은 연구들은 100㎞ 해상도로 수행됐다. 기존보다 해상도를 4배 가량 높여 대기와 해양에서 발생하는 기상, 기후현상들에 대한 상세한 가상실험을 실시한 것이다. 이를 통해 엘니뇨, 라니냐 발생과 종료에 중요한 역할을 하는 대기 열대 저기압과 적도 태평양 열대 불안정파를 정밀 분석했다. 열대 불안정파는 적도 동태평양에서 서쪽으로 이동하는 중간 규모의 해양파동으로 라니냐 현상의 발달과 소멸에 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 현재 이산화탄소 농도 상태와 현재 대비 2배, 4배 증가된 이산화탄소 농도에서 지구온난화 시뮬레이션을 실시해 엘니뇨, 라니냐 현상의 변화를 예측했다. 이번 분석에 사용된 데이터는 1TB 하드디스크 2000개를 가득 채울 정도의 방대한 용량으로 1년 동안 슈퍼컴퓨터로 분석했다. 분석 결과 대기 중 이산화탄소 농도가 증가할수록 엘니뇨-남방진동이 약화되는 것이 확인됐다. 이산화탄소 농도가 2배 증가할 경우 현재보다 6% 약화됐고, 4배 증가되면 31% 가량 약화되는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 지구온난화로 증발현상이 증가하면 엘니뇨-남방진동에 ‘음의 피드백’을 강화시키고 엘니뇨 발달을 약화시키는 것으로 확인됐다. 또 온난화로 적도 동-서태평양 사이의 온도차이가 감소하면서 ‘양의 피드백’은 약화돼 엘니뇨-남방진동의 변동성을 약화시키는 것으로 조사됐다. 지구온난화가 심해지면 열대 불안정파도 약해지는데 이런 요인들이 결합되면서 엘니뇨-라니냐 현상이 약화될 수 밖에 없다는 것이라고 연구팀은 설명했다. 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단 단장은 “이번 연구결과는 지속적인 온난화가 수천 년 동안 지속돼 온 가장 강력한 자연적 기후변동을 없앨 수 있다는 것을 보여준다”라며 “이런 상황이 전 지구 기후시스템에도 영향을 미칠 것은 분명하지만 구체적 영향과 생태계에 미치는 영향에 대한 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

한국형 디지털정부를 콜롬비아에 전수할 수 있게 됐다. 행정안전부는 콜롬비아 정보통신기술부와 디지털정부 협력 양해각서를 체결했다고 26일 밝혔다. 이반 두케 마르케스 콜롬비아 대통령 방한을 계기로 이뤄진 이번 양해각서 체결로 양국은 한국의 디지털정부 우수사례와 경험을 공유하고 인적교류, 공동연구, 정책자문, 기술지원, 협력위원회 설치 등 디지털정부 분야의 협력을 강화하기로 했다. 이를 위해 콜롬비아 정부가 추진하는 디지털정부 사업을 중심으로 우리나라 시스템 구축 사례와 정책 현황을 소개하고 협력포럼 개최, 초청 연수, 전문가 파견 등을 추진할 계획이다. 콜롬비아는 지난해 경제협력개발기구 가입을 계기로 디지털정부 발전을 적극적으로 추진하고 있다. 3억 달러(약 3512억원) 이상 규모의 국세·관세·사법 분야 디지털정부 시스템을 국제입찰로 발주할 예정이라고 행안부는 설명했다. 전해철 행안부 장관은 “이번 양해각서 체결을 계기로 콜롬비아 정부와의 협력을 강화하고, 정부 간 신뢰를 바탕으로 우리 기업이 콜롬비아 디지털정부 사업에 참여할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.