엄마들은 자식을 위해 위험한 상황에 과감하게 몸을 던지는 경우가 많습니다. 진화생물학자 리처드 도킨스 교수는 저서 ‘이기적 유전자’에서 부모가 자신의 생명을 잃을 수 있는 위험한 상황에서도 자식을 구하는 데 망설이지 않는 것은 자신의 유전자를 오랫동안 이어질 수 있도록 하는 최선의 방법이기 때문이라고 해석하고 있습니다. 이런 진화론적 설명 말고는 부모의 희생에 대해 명확히 설명해 주는 연구는 없었습니다. 그런데 엄마가 아이를 구하기 위해 위험을 무릅쓰는 이유를 뇌과학과 유전학적 측면에서 분석한 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. ●뇌 속 특정단백질 ‘칼시토닌 수용체’ 때문 일본 이화학연구소(리켄) 뇌과학센터, 리켄 생물시스템동역학연구센터, 뇌회로·행동생리학연구실, 행동유전학연구실, 센슈대 자연과학연구소, 국립 수의·생명과학대 동물과학과, 도쿄대 의대, 농업생명과학대학원, 도쿄대 고등과학연구소, 후쿠시마의대 공동연구팀은 엄마가 아이를 위해 위험을 감수하는 행동을 하는 이유는 뇌 속 특정 단백질 때문이라고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 6월 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 시상 아래쪽, 입천장 바로 위쪽에 존재하는 ‘시상하부’, 그중 ‘중심 내측전시각중추영역’(cMPOA)에 주목했습니다. 아몬드 크기 정도로 작지만 먹고 마시는 행위, 체온 조절, 호르몬 분비, 감정 조절 등에 관여하는 자율신경계 중요 부위로 알려져 있습니다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 cMPOA에 있는 7종의 주요 뇌신경세포(뉴런) 중 양육과 관련된 20개의 후보 단백질을 찾아냈습니다. 그중 칼시토닌 수용체라는 단백질이 양육 행동의 핵심이라는 사실을 밝혀냈습니다. 칼시토닌은 혈액 속 칼슘량을 조절하는 갑상선 호르몬인데 칼시토닌 수용체는 칼시토닌을 받아들이고 결합하는 단백질을 말합니다. 연구팀에 따르면 칼시토닌 수용체를 갖고 있는 cMPOA의 뉴런 숫자는 새끼를 낳은 경험이 있는 암컷 생쥐가 짝짓기를 하지 않은 암수 생쥐나 짝짓기를 한 수컷 생쥐들보다 훨씬 많습니다. 또 출산 경험이 있는 암컷 생쥐는 칼시토닌 수용체 cMPOA 뉴런의 활성화 정도가 높고 다른 뇌 부위와의 연결성도 활발하다고 연구팀은 밝혔습니다. 연구팀은 출산 경험이 있는 암컷 생쥐에게 칼시토닌 수용체 cMPOA 뉴런의 활성을 낮추거나 차단하자 양육에 관심을 보이지 않고 새끼들을 방치하는 것으로 나타났습니다. ●cMPOA 뉴런 차단한 암컷 생쥐, 새끼 방치 또 연구팀은 생쥐들이 공포감을 느끼는 높이에 새끼들을 올려놓고 어미 생쥐의 행동 관찰실험도 했습니다. 실험 결과 칼시토닌 수용체를 가진 cMPOA 뉴런 활성도를 낮춘 어미 생쥐들은 고소공포증 때문에 새끼를 구하려 하지 않았지만 정상적인 어미 생쥐들은 새끼들을 찾아 나서는 것으로 확인됐습니다. 자식에 대한 사랑이나 희생 같은 단어들로 표현되는 양육 행위의 이면이 궁금하기도 하지만 이런 과학연구 결과들을 보면 도킨스 교수가 이야기한 것처럼 ‘유전자의 조종’이나 ‘양육 기계’로 설계된 것 같다는 생각이 들어 씁쓸한 기분이 드는 것도 사실입니다. 그렇지만 수많은 도덕적, 윤리적 행위들의 과학적 배경을 알게 됐다고 해서 그것들의 가치가 폄하되거나 인간으로서 존엄성이 사라지는 것은 결코 아닐 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

일반적인 녹색 피부의 개구리가 아닌 초콜릿처럼 '달콤한' 색을 가진 신종 개구리가 발견됐다. 최근 호주 그리피스 대학 등 공동연구팀은 호주 북쪽에 위치한 뉴기니 섬에서 초콜릿 색을 가진 신종 개구리를 발견했다는 연구결과를 호주 동물학회지 최신호에 발표했다. 연구팀이 한 눈에 보자마자 신종 임을 눈치챌 만큼 이 개구리는 특이하게도 초콜릿 색 피부를 갖고있다. '개구리 가문'으로 살펴보면 이 개구리는 호주와 뉴기니 섬, 솔로몬 섬 등지에 흔하게 분포하는 '리토리아'(Litoria) 속(屬)에 속하며 약 90여 종이 현재까지 이름을 올리고 있다.이에 신종 개구리는 '리토리아 미라'(Litoria mira)로 명명됐으며 미라는 라틴어로 '놀랍다' 혹은 '이상하다'는 뜻이다. 연구에 참여한 폴 올리버 박사는 "처음 이 개구리를 보자마자 우리는 '초콜릿 개구리'라 불렀다"면서 "신종과 가장 가까운 친척은 녹색의 호주 청개구리인데 신종은 신기하게도 사랑스러운 초콜릿 색을 가졌다"고 설명했다. 이어 "신종 개구리가 뉴기니의 저지대 열대 우림에 살고 있는데 이곳은 매우 덥고 습하며 악어가 많아 탐사하기가 쉽지않다"고 덧붙였다. 특히 연구팀은 초콜릿 개구리가 호주와 뉴기니 섬 사이 고대 생태계의 '연결고리' 역할을 해줄 것으로 기대하고 있다. 전문가들에 따르면 현재의 호주 대륙과 뉴기니 섬은 260만년 전에는 육지로 연결되어 있어 많은 생물학적 요소를 공유하고 있었다. 그러나 이후 완전히 분리되면서 뉴기니 섬은 열대 우림이 호주 북부는 사바나 기후에 놓여있다. 올리버 박사는 "뉴기니에서의 생물 다양성을 이해하는 것은 호주 고유 동식물의 역사와 기원을 연구하는데 도움을 준다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 해양 플랑크톤을 모방해 미세한 외부 자극까지 인식할 수 있는 전자피부 기술을 개발했다. 서강대 화공생명공학과, 한양대 화학공학과 공동연구팀이 누르거나 잡아당기는 외부 자극의 세기에 따라 빛의 밝기가 미세하게 변하는 ‘스마트 발광형 전자피부’를 개발했다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 6월 2일자에 실렸다. 전자피부는 온도, 습도, 압력 등 외부 자극을 감지하는 능력을 가져 사람의 피부와 유사한 기능을 나타낼 수 있는 탄력있고 부드러운 전자장치이다. 기존에 외부자극을 감지해 빛을 내는 방식의 전자피부들은 압력 감지장치, 빛을 내는 발광장치가 개별적으로 필요하고 이들을 연결하는 회로가 필요해 제작 비용 높고 어려웠다. 더군다나 외부자극에 반응해 실시간으로 시각적으로 확인할 수 있는 스마트 촉각인터페이스 기술을 위해서는 디스플레이 장치까지 필요하다. 낮은 전력으로 구동이 가능한 시스템으로는 외부 자극의 유무 정도만 구분할 뿐 외부 자극의 정도와 이를 시각적으로 나타내기 어렵다는 단점도 있다.이에 연구팀은 바닷물의 흐름이라는 자극에 따라 발광세기를 다르게 하는 해양 플랑크톤에 착안해 신축성 있는 고분자 소재에 전기화학적 발광소재를 적용한 전자피부를 만들었다. 이번 기술은 외부 자극이 가해지는 부분만, 자극의 세기에 따라 소재에 포함된 이온 분포가 변화되면서 빛의 세기가 달라지도록 했다. 또 얇은 필름 형태의 발광소재를 이용했기 때문에 감압장치, 발광장치, 복잡한 회로도 필요 없게 됐다. 이번에 개발된 전자피부는 사람 손으로 만들어 내는 0~60㎪(킬로파스칼)의 다양한 범위 압력을 다른 세기의 빛으로 표시할 수 있도록 했다. 김도환 한양대 교수는 “이번 연구는 이전의 전자피부에서는 연구되지 않은 힘의 변화에 따른 발광층 내 이온 분포를 제어한 새로운 구동 방식을 제시한 데 큰 의미가 있다”라며 “유연한 터치스크린, 버튼 없는 디스플레이 등 사용자 친화적 실감형 기술로의 사용자와 사물간 시각적 촉각인터페이스 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어렸을 적 아플 때 엄마나 할머니가 ‘엄마손은 약손’ ‘할머니 손은 약손’이라고 하면서 아픈 곳을 문질러주면서 옛날 이야기를 들려주셨던 기억이 한 번쯤은 있을 것이다. 신기하게도 옛날 이야기를 듣고 있다보면 아팠던 것이 실제로 사라지는 경우도 많다. 의학자와 심리학자들이 아픈 사람에게 옛날 이야기를 들려주는 것이 병으로 인한 스트레스와 통증을 줄여주는데 도움이 된다는 사실이 확인됐다. 브라질 ABC연방대 자연·인문과학연구센터, 모지다스크루즈대 교육학과, 기술연구센터, 상파울로 연방대 실험심리학과, 무리아에 암 병원, 아르헨티나 부에노스아이레스대 컴퓨터과학연구소, 리오데자네이루 도르연구교육연구소, 뉴질랜드 웰링턴 빅토리아대 심리학부, 미국 팔로알토 과학연구소 공동연구팀은 아픈 사람에게 옛날 이야기를 들려주거나 줄거리 있는 책을 읽어주는 것이 통증과 스트레스를 줄이는데 도움이 된다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 25일자에 실렸다. ‘이야기하기’(storytelling)는 오래 전부터 인류가 가지고 있었던 특성 중 하나로 종교나 신화, 전설부터 현대 영화나 소설도 이야기하기에서 비롯된 것이다. 좋은 이야기는 하나의 현실에서 다른 현실로 옮겨가는 것으로 고통을 분산시키고 심리적 불안감을 완화시키는데 도움이 있는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이 같은 이야기를 들려주고 듣는 것에 대한 심리적, 육체적 장점에 대해 과학적으로 증명된 바가 없었다. 이에 연구팀은 천식, 기관지염, 폐렴 등 각종 중증질환으로 집중치료실(ICU)에 입원해 있는 2~9세 남녀 어린이 81명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 이들을 두 집단으로 나눠 하루 25~30분씩 한 집단은 동화구연사가 아이들에게 옛날 이야기나 동화책을 실감나게 읽어주도록 했고 다른 그룹은 수수께끼를 내거나 코미디를 보여주거나 스토리가 없는 웃기는 이야기를 들려줬다. 연구팀은 실험 대상아동들에게 이야기를 들려주기 전과 후에 침을 채취해 스트레스 호르몬인 코르티솔과 사랑호르몬으로 알려져 진통효과가 있는 옥시토신 호르몬의 수치를 측정하고 통증과 스트레스의 정도에 대한 설문조사를 실시했다. 실험 결과, 두 그룹 모두 코르티솔 수치는 낮아지고 옥시토신은 늘어나는 것이 관찰됐지만 동화구연가들에게서 줄거리가 있는 이야기를 들은 아이들이 수수께끼나 코미디를 들은 아이들보다 통증이나 스트레스 지수는 절반 이하로 낮아졌으며 옥시토신 분비는 두 배 이상인 것으로 확인됐다. 연구팀은 이에 대해 스토리텔링을 통한 상호작용이 환자의 육체적, 정신적 통증을 분산시키고 심리적 고통을 완화시킬 수 있다는 속설이 증명된 것이라고 설명했다. 윌리엄 브루킹턴 브라질 ABC연방대 교수는 “아이들은 이야기를 듣고 이에 반응을 보이는 과정에서 ‘서술전달’(narrative transportation)이라는 현상을 통해 자신이 있는 병실, 입원이라는 상황과 다른 감각을 경험할 수 있게 된다”라고 설명했다. 브루킹턴 교수는 “이번 연구는 병원에서 환자의 통증과 스트레스를 줄여주기 위해 비용이 저렴하고 안전성이 높은 방법이 이야기하기라는 것을 보여주고 있다”라며 “추가 연구가 필요하겠지만 아이들 뿐만 아니라 성인 환자들도 이야기를 나누고 들어줄 대상이 있다면 치료효과가 훨씬 높아질 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

농구와 단거리 육상에서 세계적인 선수를 꼽아보라고 하면 많은 사람들이 마이클 조던과 우사인 볼트를 떠올린다. 이들의 공통점은 흑인이라는 것이다. 실제로 많은 운동경기에서 두각을 드러내는 이들은 흑인인 경우가 많다. 의과학자와 의공학자들이 흑인들이 순간적으로 폭발적인 힘이 필요한 경기에서 강세를 보이는 이유를 밝혀냈다. 스위스 취리히대 발그리스트대학병원, 약학·독성학연구소, 마이크로스코피·이미지분석연구센터, 취리히연방공과대(ETH) 바이오메카닉스연구소, 신경과학연구센터, 미국 델라웨어대 물리치료과, 스크립스연구소 신경과학센터, 하워드 휴즈 메디컬센터 공동연구팀은 근육과 뼈를 연결하는 힘줄세포가 기계적 스트레스를 어떻게 인식하고 힘줄을 어떻게 신체의 움직임에 적응시킬 수 있는지 규명했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 및 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 의생명공학’ 5월 25일자에 실렸다. 힘줄은 근육을 뼈와 연결함으로써 근육의 수축력을 전달해 관절 운동이 일어날 수 있도록 한다. 단순히 근육과 뼈를 연결하는 물리적 역할 뿐만 아니라 신경이 많이 분포돼 길이가 늘어나는 것을 민감하게 감지하기 때문에 근육의 긴장도 조절에도 중요한 역할을 한다. 스포츠에서 힘줄의 역할은 더 크다. 적절한 훈련은 근육과 뼈 뿐만 아니라 힘줄 강화에도 도움이 된다. 연구팀은 세포실험을 통해 힘줄세포 속 ‘E756del’라는 유전자가 힘줄 강화에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. E756del 유전자를 변형시킨 생쥐는 일반 생쥐보다 힘줄이 강하고 운동능력이 뛰어나다는 사실을 확인했다. 또 생후 14~18주된 암컷 생쥐를 훈련시켜 힘줄을 강화시킨 뒤 힘줄세포를 분석한 결과 E756del 유전자가 증가한 것도 관찰됐다.재미있는 것은 E756del 유전자의 변형은 서아프리카계 조상을 가진 사람들에게서 많이 나타나는데 지금까지는 E756del 변형유전자가 아프리카 일대에서 유행하는 중증 말라리아로부터 보호하는 것으로만 알려져 있었다. 이같은 이유로 E756del 변형유전자가 유전돼 온 것으로 분석됐다. 연구팀은 운동선수가 아닌 아프리카계 미국인 65명을 무작위로 뽑아 E756del 유전자 변이를 분석하고 체력 측정을 실시했다. 그 결과 변이 유전자를 가진 22명은 나머지 사람들보다 점프능력이 뛰어나고 순간적으로 힘을 발휘하는 정도도 우수한 것으로 조사됐다. 실제로 E756del 변이유전자를 가진 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 운동능력이 평균 13%, 최대 36% 정도 우수한 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 ETH취리히 정형외과·바이오메카닉스연구소의 제스 제릿 스네데커 교수는 “이번 연구를 통해 세계적인 운동선수들의 유전자를 파악하지 못해 정확하게 설명할 수는 없겠지만 흑인들이 단거리 육상경기, 멀리뛰기, 농구 같은 종목에서 강세를 보이는 이유를 부분적으로나마 이해할 수 있게 해준다”라고 설명했다. 또 스네데커 교수는 “장기적으로는 E756del 유전자를 강화시키거나 변화시킴으로써 운동기능 장애를 겪는 사람들을 도와줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아서 코난 도일이 창조한 명탐정의 대명사 ‘셜록 홈즈’는 당시에는 생소했던 과학수사의 개념과 방법론을 제시한 것으로도 유명하다. 소설 곳곳에서 홈즈는 의뢰인이나 범인의 옷자락이나 신발에 묻은 흙만 보고도 어디서 왔는지를 맞추는 모습을 보여준다. 과학수사가 도입되기 이전이었던 당시는 물론 지금도 이해하기 쉽지 않은 부분이지만 생물학자와 수학자들이 신발에 묻은 먼지나 흙만으로도 어디서 왔는지를 알아낼 수 있다는 연구결과를 내놔 사람들을 놀라게 했다. 미국 코넬대 의대, 뉴욕 빈 탈알 빈 압둘아지즈 알사우드 계산의생명과학연구소, 마운트시나이 아이칸의대, 싱가포르 국립게놈연구소, 스페인 바르셀로나 과학기술연구원, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 계산과학과를 중심으로 케냐, 인도, 칠레, 이탈리아, 프랑스, 브라질, 노르웨이, 스웨덴, 우크라이나, 오스트리아, 영국, 우루과이, 한국, 중국, 호주, 포르투갈, 독일, 나이지리아, 터키, 베트남, 일본, 콜럼비아, 폴란드, 이집트 등 28개국 67개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 전 세계 도시마다 독특한 미생물 ‘지문’을 갖고 있는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 5월 27일자에 실렸다. 연구팀은 최근 3년 동안 6개 대륙, 60개 도시에서 4728개의 표본을 채취해 8조개의 유전자를 검출했다. 60개 도시에는 한국의 서울도 포함됐다. 연구팀은 이들 도시에서 사용되는 지하철, 버스, 고가열차, 전차 등 대중교통을 대상으로 대기장소의 벤치, 개찰구, 매표소 등의 표면을 3분 이상 면봉으로 닦는 방식으로 샘플을 채취했다. 이렇게 모아진 면봉에서 DNA를 채취해 슈퍼컴퓨터를 이용해 분석한 결과, 샘플의 97%가 31개 미생물종에 포함된 것으로 나타났으며 이것들의 비율이 도시마다 달라 도시의 특성을 파악할 수 있게 해주는 ‘핵심 도시 미생물’이라고 연구팀은 밝혔다. 사람 피부에서 볼 수 있는 세균이거나 토양, 물, 공기, 먼지 등에서 발견되는 것들도 포함돼 있었다. 또 1만 929개의 바이러스와 748개의 박테리아는 지금까지 전혀 알려지지 않았던 것으로 이번에 처음 발견됐다.이번 연구에 따르면 각각의 도시마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 독특한 미생물 지문을 갖고 있기 때문에 마치 셜록 홈즈처럼 신발만 있다면 어디서 왔는지 90% 이상의 정확도로 알아낼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 주도한 미국 코넬대 의대 크리스토퍼 메이슨 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 알려진 감염병 뿐만 아니라 알려지지 않은 미지의 감염병 발생을 사전에 감지하고 다른 도시환경에서 항생제 내성 미생물 확산의 가능성까지도 예측할 수 있게 도와줄 것”이라며 “미생물의 진화 연구에 대한 새로운 발견에도 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 ‘문해력’이 주목받고 있다. 특히 문해력이 아이들의 학업성취도는 물론 성인들의 사회생활에도 지대한 역할을 한다는 것이 알려지면서 관심이 더욱 높아지고 있다. 문해력은 글을 읽고 제대로 이해할 수 있는 능력으로 글자를 읽을 수 있는 능력과는 별개이다. 학생들이 학교 수업을 어려워하는 이유나 열심히 사교육을 받아도 성적이 오르지 않는 이유는 바로 문해력이 낮기 때문이라는 연구결과들도 나오고 있다. 이 같은 가운데 아이들의 문해력 수준은 집안 분위기가 좌우한다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 캐나다 앨버타대, 중국 홍콩중문대, 호주 맥쿼리대 공동연구팀은 다양한 언어사용집단을 대상으로 연구한 결과 집안의 분위기, 특히 언어사용 환경이 아이들의 문해력과 언어사용 능력을 좌우한다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 5월 28일자에 실렸다. 최근 독서와 문해력, 학업성취도의 연관성을 조사한 연구들은 많이 나오고 있지만 아이들의 문해력 발달에 부모들이 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구는 많지 않았다. 이에 연구팀은 독서습관과 가정환경, 아이들의 문해력 상관관계를 분석하기 위해 캐나다 에드먼턴에 있는 공립학교 6곳에 재학 중인 1학년 아이들 172명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 아이들과 부모들의 독서에 대한 관심도, 가정 환경을 조사하는 한편 1학년 초, 2학년 말, 3학년 말에 아이들의 문해력을 측정했다. 조사에는 아이들이 공통으로 집에서 책을 얼마나 자주 읽는지, 책은 구하기 쉬운지, 책을 구입하는 정도, 주말에 독서를 하는 시간, 도서관이나 서점 방문 빈도, 읽는 책의 종류를 조사했고 문해력은 어휘능력, 읽기 정확성, 짧은 구절을 읽고 빈칸채우기 등으로 측정했다. 부모들을 대상으로는 아이와 책을 함께 읽거나 읽어주는지, 부모의 독서시간과 빈도, 집에 전자책이 아닌 인쇄본 책의 보유권수, 독서에 대한 부모의 관심 등을 조사했다. 연구팀은 독서에 대한 가정환경과 문해력을 각각 1등급, 2등급, 3등급으로 분류해 상관관계를 분석했다.그 결과, 앞선 연구들과 마찬가지로 독서 자원에 대한 접근과 할애시간이 문해력과 학업성적을 예측할 수 있는 변수라는 것이 재확인됐다. 이와 함께 가정에서 독서분위기와 언어사용환경이 아이들의 언어능력과 문해력에 정비례 관계라는 점도 확인됐다. 1학년이 시작될 때 부모-자녀의 독서활동과 관심이 2학년과 3학년 때까지 변하지 않고 이어진다고 연구팀은 밝혔다. 독서에 대한 가정환경이 1등급이면 아이들의 문해력 점수도 1등급을 벗어나지 않았으며 독서에 적합하지 않은 3등급 가정환경에서는 문해력 점수 1등급을 받은 아동은 없는 것으로 조사되기도 했다. 또 연구팀에 따르면 아이의 문해력은 가정에 보유하고 있는 책의 권수는 상관관계가 크지 않지만 부모와 함께 하는 독서활동이 중요한 것으로 나타났다. 부모 스스로 독서를 하지 않고 아이들의 독서활동을 돕지 않는다면 독서에 대한 관심은 물론 문해력도 향상될 수 없다는 것이다. 이번 연구를 이끈 캐나다 앨버타대 심리학과 조지 조지우 교수(특수교육·독서연구)는 “이번 연구는 가정 환경이 아이의 문해력을 좌우한다는 사실을 그대로 보여주는 것으로 아이의 독서습관은 가정에서 비롯된다는 것을 알려주고 있다”라며 “자녀가 공부와 책읽기를 어려워하는 것은 1차적으로 부모가 독서활동을 하고 있지 않기 때문”이라고 지적했다. 연구에 참여한 이노우에 도모히로 홍콩중문대 교수 역시 “아이들 스스로 책에 가까워지는 것은 쉽지 않은 만큼 가정에서 부모들이 더 노력을 하고 독서활동에 적극성을 보여야 한다”고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

특발성 폐섬유화증은 폐포 벽에 만성염증세포가 침투해 폐를 딱딱하게 만드는 만성질환이다. 50~70세에 주로 발병하는 이 질환은 진단을 받은 이후 5년 이상 생존률이 20~30%에 불과할 정도로 치명적이다. 흡연이 주요 발병원인으로 추정되고 있지만 정확한 원인은 알 수 없어 호르몬 약물과 면역억제제를 이용해 증상을 완화시키는 정도 밖에 못해 폐이식이 유일한 근본적인 치료방법으로 알려져 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 특발성 폐섬유화증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 연세대 의대, 미국 브라운대 의대 공동연구팀은 폐 세기관지 내 상피세포에서 ‘PDCD5’라는 세포사멸 유도단백질이 많아지면 섬유화 유발 단백질이 과다분비된다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 특발성 폐섬유화증을 앓고 있는 환자들의 폐세포를 분석했는데 폐 세기관지 내 상피세포의 한 종류로 폐를 보호하는 역할을 하는 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 증가해 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 클럽세포에서 PDCD5가 많아지면 섬유화를 촉진시키는 단백질이 많이 분비되고 결국 폐조직이 딱딱하게 굳게 된다는 것이다. 섬유화는 콜라겐 같은 세포외기질이 조직에 과다하게 축적되면서 정상구조를 파괴하면서 진행되는데 클럽세포에 PDCD5가 과다하게 되면서 폐 섬유화가 진행된다는 설명이다. 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 유전자 편집을 한 생쥐에게는 섬유화를 유도하는 화합물을 주입하더라도 PDCD5 생성 유전자를 가진 생쥐에 비해 폐섬유화가 덜 진행되고 생존률도 높은 것으로 확인됐다. 또 클럽세포가 아닌 다른 폐포상피세포에서는 PDCD5를 없애더라도 같은 효과가 나타나지 않아 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5가 폐섬유화에 결정적이라고 밝혔다. 윤호근 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 클럽세포와 폐섬유화와의 연관성을 처음으로 밝혀내고 PDCD5의 역할을 제시함으로써 폐섬유화증 치료에 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

귀소본능이 강한 비둘기는 오래전부터 연락을 주고받는 데 활용됐다. 제2차 세계대전 때까지도 통신병 역할을 톡톡히 해냈다. 인류가 우주로 눈을 돌리기 시작한 이후 개와 원숭이 등 동물은 실험을 위해 사람보다 먼저 우주에 올라가기도 했다. 코로나19 상황에서는 백신과 치료제 개발 과정에서 생쥐, 원숭이 등 동물이 실험 대상으로 이용되고 있다. 이렇듯 동물을 빼놓고 인류의 과학기술 발전은 생각할 수 없다. 이런 가운데 미국 콜로라도주립대 생의과학과, 국립야생동식물연구센터, 모넬 케미컬센서 연구센터 공동연구팀은 족제비과에 속하는 ‘페럿’을 이용해 저병원성 조류인플루엔자를 탐지할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 5월 27일자에 실렸다. 한국에서 조류인플루엔자는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 바이러스에 감염된 조류의 분비물을 통해 주로 확산된다. 미국에서도 매년 조류인플루엔자 발병으로 매년 49억 달러(약 5조 5000억원)의 직간접적 피해가 발생하고, 5000만 마리에 가까운 가금류들이 살처분되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생후 15주 된 수컷 페럿 6마리에게 건강한 청둥오리의 배설물과 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물의 냄새를 구분하고, 오리의 거주 상태와 먹이, 검체 채취일에 따라 달라지는 냄새를 구분할 수 있도록 훈련시켰다. 이렇게 훈련된 페럿들은 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물을 매우 정확하게 구분해 내고, 또 다른 조류 감염병인 뉴캐슬병 바이러스나 전염성후두기관염 바이러스에 걸린 조류의 배설물과도 구별할 수 있는 것으로 확인됐다. 콜로라도주립대 글렌 골든 박사는 “이번 연구는 동물을 이용해 감염병 여부를 구분할 수 있도록 한 것으로 같은 원리를 응용해 사람들의 질병조기진단에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.또 아이다호대 생명과학과, 생명정보·진화학연구소, 물리학과, 미네소타대 식물·미생물학과, 미생물·식물유전학연구소, 하버드대 생체·진화생물학과, 일리노이대 미생물학과, 라이스대 생명과학과, 항공우주국(NASA) 에임스연구센터 우주생명과학연구부 공동연구팀은 박테리아를 이용해 독성 화학물질인 포름알데히드를 신속하게 검출할 수 있는 기술을 개발하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 27일자에 발표했다. 포름알데히드는 메탄올이 산화되면서 만들어지는 톡 쏘는 냄새의 무색기체다. 이것을 37% 농도의 수용액으로 만든 것이 방부제나 살균제로 쓰이는 포르말린이다. 포름알데히드는 탄소가 포함된 물질이 불완전연소될 때 나오거나 산불, 담배연기, 자동차 매연 등에도 포함돼 있다. 포름알데히드에 노출되면 눈, 코, 목에 자극이 생기고 호흡기 장애가 발생한다. 심할 경우 독성 폐공기증으로 사망에 이르는 경우도 있다.연구팀은 메탄과 메탄올을 영양분으로 사용하는 ‘메틸로트로프’와 ‘메틸로루브룸’이라는 미생물을 이용해 포름알데히드 감지센서를 만들었다. 연구팀은 이들 미생물의 성장과 밀접한 관련이 있는 ‘EfgA’라는 단백질 성분이 포름알데히드에 민감하게 반응한다는 점에 착안했다. 독성화학물질인 포름알데히드 농도가 일정 이상이 되면 EfgA가 반응해 미생물 증식을 멈추고 신호를 보내도록 한 것이다. 연구를 이끈 아이다호대 크리스토퍼 막스 교수(미생물생리학)는 “이번에 개발한 미생물 센서 기술은 기존의 전자센서들에 비해 제조가 쉽고 검출 정확도도 높아 제약을 비롯한 다양한 화학산업 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘SF의 거장’ 아이작 아지모프가 쓴 ‘파운데이션’은 2500만개 행성, 10경명의 인구가 존재하는 은하제국의 흥망사를 다루고 있어서 SF 사상 가장 규모가 큰 작품으로 꼽힙니다. 소설의 주요 소재 중 하나는 ‘심리역사학’이라는 가상의 학문입니다. 해리 셀던이라는 수학자가 정치학, 사회학, 경제학, 수학, 사회심리학을 망라해 만든 학문으로 인류의 미래를 한 치의 오차 없이 예측해 대응할 수 있도록 한 것으로 나옵니다. 2008년 노벨경제학상 수상자인 폴 크루그먼 뉴욕시립대 교수가 어린 시절 ‘파운데이션’을 읽고 심리역사학을 전공하겠다고 결심했지만, 현실에 없어서 가장 비슷한 학문인 경제학을 선택했다고 밝혀 화제가 되기도 했지요. 모든 사람들은 미래를 예측하고 다른 사람의 행동이나 심리를 알고 싶어 합니다. 이렇듯 불확실성이 큰 사안을 예측하고 파악하기 위해 필요한 것은 숨겨진 패턴을 찾는 것입니다. ●‘보편적 인간이동 법칙’ 발견 미국 매사추세츠공과대(MIT), 산타페 복잡계연구소, 싱가포르 ETH 연구센터, 중국 베이징대 원격감지·지리정보시스템(GIS) 연구소, 이탈리아 정보과학기술연구소, 덴마크 코펜하겐IT대, 프랑스 사회·경제네트워크연구소 공동연구팀은 사람들의 이동 패턴을 파악하고 거주지를 중심으로 일정 기간의 이동거리 등을 예측할 수 있는 ‘보편적 인간이동 법칙’을 찾아내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5월 27일자에 발표했습니다. 각종 사회현상 분석을 위해 사람들의 이동에 대해 정확하게 알기 위한 시도들이 많았습니다. 실제로 중력법칙이나 방사선 확산모델을 응용해 인간의 이동성을 파악하려 했지만, 해석의 타당성과 신뢰도가 낮아 거의 활용되지 않고 있습니다. 연구팀은 미국 보스턴, 유럽 포르투갈 리스본, 포르투, 브라가, 아시아의 싱가포르, 아프리카 세네갈 다카르, 코트디부아르 아비장 7개 지역에서 사용된 휴대전화 이용자들의 데이터 약 4억 4000만건을 바탕으로 대규모 이동성 패턴을 찾아 나섰습니다. 연구에 쓰인 데이터들은 2006~2013년 사이에 각각 4개월 동안 수집된 것으로 개인정보 보호를 위해 비식별화 처리가 됐습니다. ●도시계획·전염병 확산 모델링 활용 가능 연구팀은 이동거리라는 공간적 요소뿐만 아니라 이동시간과 방문 횟수라는 시간적 요소까지 분석한 결과, 7개 지역 모두에서 유사한 이동 패턴이 나타났다고 밝혔습니다. 연구팀이 만든 법칙에 따르면, 특정 장소의 방문자 숫자는 이동거리와 방문 빈도를 곱한 값의 역제곱에 비례합니다. 이 같은 이동 패턴은 ‘지프의 법칙’에서 그려지는 분포와 같다고 과학자들은 설명하고 있습니다. 지프의 법칙은 긴 글에서 단어들이 나오는 빈도를 높은 순서대로 나열해 순위를 매기면, 그 빈도가 해당 단어의 순위에 반비례한다는 수학적인 법칙을 말합니다. 해당 연구는 언어학에서 나왔지만 도시의 인구 순위, 기업 크기, 소득 순위 등 다른 사회과학 분야 분석에서도 폭넓게 쓰입니다. 시간 변화에 따라 사람들의 이동성 경향을 설명하고 예측할 수 있는 새로운 방법론으로 평가받는 이번 연구결과는 도시계획과 전염병 확산 모델링 같은 분야에서도 활용성이 클 것으로 기대되고 있습니다. 문득 가까운 미래에 ‘파운데이션’ 속 심리역사학이 실제로 등장할 수도 있을 것 같다는 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

카이스트 의과학대학원, 연세대 의대 세브란스아동병원, 프랑스 소르본대 뇌연구소, 프랑스 국립보건의학연구소, 로스차일드재단병원 공동연구팀은 난치성 뇌전증 환자에게서만 나타나는 돌연변이 유전자를 뇌척수액에서 찾아냈다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경정신의학 분야 국제학술지 ‘신경학 연보’에 실렸다.연구팀은 난치성 뇌전증 환자 12명의 뇌척수액에서 극미량으로 존재하는 ‘세포유리DNA’를 채취해 디지털중합효소연쇄반응(PCR) 분석을 했다. 혈액의 혈장 속에 떠다니는 세포유리DNA는 뇌혈관장벽 때문에 뇌에서 채취하기가 쉽지 않다. 분석을 통해 연구팀은 병을 유발시키는 돌연변이 유전자를 검출했다. 연구팀은 이번 연구로 외과수술 없이 난치성 뇌전증 환자의 병인 돌연변이를 손쉽게 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액이 나타내는 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화속도를 알아낼 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE, 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 연구자들로 구성된 국제공동연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 26일자에 실렸다. 노화는 신체기능이 점진적으로 저하되고 만성질환의 위험이 증가하는 것과 연관돼 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 노화로 인해 나타날 수 있는 만성질환을 비롯한 각종 질환관리를 위해 생물학적 나이를 판단할 수 있는 방법을 찾았지만 정확도가 떨어졌다. 연구팀은 1999년부터 2014년까지 조사된 미국 국립보건영양조사(NHANES)와 영국 바이오뱅크의 자료를 활용했다. 연구팀은 NHANES에서 18~85세 남녀 4만 592명과 바이뱅크에서는 39~75세 남녀 47만 6495명을 대상으로 각종 혈액지표를 중심으로 나이, 생활방식 등를 종합적으로 고려해 생물학적 나이를 결정하고 노화의 속도를 예측할 수 있는 ‘동적 유기체 상태지표’(DOSI)를 만들었다. DOSI 수치가 높을수록 노화가 많이 진행된 것이며 이 수치를 활용하면 현재 정확한 생물학적 나이를 판단해 만성질환 발병 가능성과 면역기능 상태, 병에 걸렸을 경우 얼마나 빨리 나을 수 있는지를 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이번 분석법을 활용해 인간이 살 수 있는 최대수명은 100세를 훌쩍 넘는 120~150세라는 예측을 내놓기도 했다. 이번 연구를 이끈 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사는 “이번에 개발한 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 각종 질병을 사전에 예측해 대응함으로써 개인이나 사회의 의료비용을 낮추는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 혈액검사 정확도를 높일 수 있는 혈장 분리기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 물리학과 공동연구팀은 외부 전원이나 동력 없이 혈액에서 순수한 혈장을 분리해낼 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘스몰’ 표지논문으로 실렸다. 혈액은 적혈구, 백혈구, 혈소판 같은 세포성분인 혈구와 옅은 노란색 액체인 혈장으로 구성돼 있다. 혈액 부피의 55%를 차지하는 혈장은 각종 영양분과 노폐물을 운반하고 삼투압과 체온을 유지하는 역할을 한다. 특히 혈액검사를 해 찾는 세균 유전자, 단백질 같은 바이오마커는 혈장에 포함돼 있다. 이 때문에 정확한 혈액검사를 위해서는 혈액에서 혈장만 깨끗하게 분리해내야 한다. 원심분리기를 이용할 경우 분리 과정에서 적혈구나 백혈구가 터지는 용혈현상으로 인해 혈장에 혈구의 핵산이나 단백질이 섞이면서 순수한 혈장을 얻기가 쉽지 않다. 연구팀은 혈구와 혈장성분이 자석에 각기 다르게 반응하는 원리를 이용해 무동력, 무전원으로 혈구 세포 함량은 0%인 순수한 혈장을 분리해내는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 이용해 세균에 감염된 혈액의 혈장을 분리하는 실험을 했는데 일반 원심분리기술로 분리된 혈장보다 2배 더 많은 세균 유전자를 검출하기도 했다.또 연구팀은 이 기술을 응용해서 혈장 분리 없이 높은 정밀도로 빠르게 혈액을 검사할 수 있는 진단칩을 개발했다. 기존에도 진단칩이 있었지만 채취된 혈액에서 분리해낼 수 있는 혈장이 적거나 전처리 과정이 필요하는 등 시간이 오래걸린다는 단점이 있었다. 그렇지만 이번에 개발한 진단칩은 초소형으로 전처리 과정 없이 적은 혈액으로도 원하는 단백질을 빠르게 검출할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 연구팀은 진단칩으로 전립선암을 진단할 수 있는 바이오마커인 PSA 단백질을 검출하는데 성공했다. 연구를 이끈 강주헌 교수는 “이번 기술은 혈장분리를 위한 비용이 적고 방법과 구성이 단순해 현장진단에 최적화돼 있다는 것이 특징으로 현장진단용 바이오칩이나 소자에 쉽게 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF영화 ‘인터스텔라’에는 기후변화로 인해 곳곳이 사막화되고 그로 인한 거대한 모래폭풍이 마을을 덮치는 장면이 나온다. 전문가들은 지구온난화가 가속화된다면 영화 속 이야기라고만 할 수 없을 것이라고 경고하고 있다. 이런 가운데 영구동토층이 기후변화를 가속화시킬 수 있는 심각한 위협이라는 지적과 함께 숲이 기후변화를 막을 수 있는 효과적인 방패가 될 수 있다는 분석과 극단적 환경 위협에도 살아남을 수 있는 식물 유전자를 발견했다는 연구 결과들이 동시에 나왔다.미국 우드웰 기후연구센터, 하버드대 과학·국제문제연구센터 공동연구팀은 지구온난화로 인해 극지방과 주변의 영구동토층이 녹으면서 땅속 온실가스가 대기 중으로 대규모 배출돼 기후변화를 가속화시킬 것이며 이 같은 상황은 현재의 기후변화 대응방식만으로는 막기가 쉽지 않을 것이라는 분석 결과를 23일 제시했다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 18일자에 실렸다. 최근 10년간 극지방, 특히 북극지역의 급격한 온난화는 북극 빙하와 영구동토층 해빙, 시베리아의 기록적 폭염, 잦은 산불의 원인이 되고 있다. 연구팀에 따르면 북극 영구동토층은 지난 수천년 동안 탄소를 축적해 왔으며 그 양이 현재 대기 중 탄소량의 2배가 넘는다. 그런데 최근 영구동토층의 해빙 때문에 땅속 탄소가 대기 중으로 대량 방출되고 있다. 그렇지만 전 지구적인 지구온난화 대응방안이나 연구들에서는 영구동토층에서 배출되는 탄소의 양을 제대로 반영하고 있지 못하다고 연구팀은 지적하고 있다. 이런 상황을 고려하지 않을 경우 지구 기온상승을 1.5도 이하로 막기 위한 현재의 각종 대응방안은 실패할 위험이 크다는 것이다.이런 상황에서 영국 리즈대 지리학부, 요크대 환경지리학과를 중심으로 13개국 54개 연구기관이 참여한 국제공동팀은 지구온난화로 인해 더위와 가뭄이 심해지고 있음에도 아프리카 열대우림의 탄소 흡수능력은 줄지 않고 있다는 연구 결과를 내놨다. 이들은 대기 중 온실가스를 효과적으로 제거하기 위해서는 건조한 날씨를 견딜 수 있는 유전자를 가진 나무들로 숲을 꾸미는 것도 필요하다고 지적했다. 이번 연구는 ‘PNAS’ 5월 18일자에 실렸다. 연구팀은 가나, 가봉, 라이베리아, 우간다, 카메룬, 콩고 등 아프리카 6개국 열대우림 100곳 4만 6000그루 나무의 이산화탄소 제거 능력을 분석했다. 그 결과 아프리카 열대우림은 연간 11억t의 탄소를 흡수하는 능력을 갖고 있는데 이는 2019년 영국의 이산화탄소 배출량의 3배에 해당한다고 연구팀은 밝혔다. 또 아마존이나 동남아시아 지역 열대우림보다 탄소흡수 능력이 우수한 것으로 확인됐는데 이는 아프리카 열대우림의 나무들이 보다 건조한 환경에서도 살아남을 수 있기 때문으로 분석됐다. 한편 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), UC리버사이드, 포트밸리주립대, 에모리대, 네덜란드 위트레흐트대, 캐나다 토론토대, 이탈리아 파도바대, 노르웨이 국립생명과학대 공동연구팀은 지구온난화로 인한 각종 환경위협에 대응해 식량작물이 효과적으로 생존할 수 있고 수확량도 늘릴 수 있는 유전자를 발견하고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 5월 19일자에 발표했다. 연구팀은 실내와 외부에서 자란 토마토 뿌리의 서로 다른 세포에서 추출한 유전자를 결합시켜 염분과 가뭄, 열 등 환경스트레스에 효과적으로 대응할 수 있는 토마토를 개발했다. 이 같은 생존 메커니즘은 쌀을 비롯한 다른 식물에서도 적용될 수 있어 지구온난화에 대응할 수 있는 식량작물 개발에 도움이 될 것으로 연구팀은 보고 있다. ‘지구의 여섯 번째 대멸종’은 인간으로 인한 기후변화 때문일 것이라는 우울한 전망들이 나오고 있지만 과학자들의 노력과 기후변화 완화를 위한 인류의 적극적인 참여가 있다면 반드시 대응방법을 찾아낼 수 있을 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에서 나오는 유명한 대사처럼 말이다. “우리는 답을 찾을 것이다. 항상 그랬듯이.”

KT와 카이스트(한국과학기술원)가 손을 맞잡고 인공지능 기술 개발을 강화하기 위한 공동연구소를 세운다. KT와 카이스트는 23일 인공지능(AI) 및 소프트웨어(SW) 공동연구소 설립을 위한 업무협약을 맺었다고 밝혔다. 두 회사는 KT가 보유한 대전 대덕2연구센터에 연구소를 공동으로 설립하고 연내 공식 출범시킨다. 연구소는 AI와 SW 원천기술 관련 15개 연구과제를 선정하고 이를 통해 사람과 유사한 대화나 추론, 정교한 상황 인지와 답변 등이 가능한 AI 모델 개발에 나선다. 차세대 시장 발굴을 위해 로봇, 헬스케어, 미디어 등 AI 산업 분야에 초기 5개 과제를 선정해 공동으로 연구한다. 창업을 희망하는 카이스트 학생에게는 공간과 장비, 인력 등의 인프라를 지원한다. 창업 멘토링 프로그램도 제공한다. 최근 정보기술(IT) 업계에는 AI 연구를 위한 합종연횡이 가속화하고 있다. 앞서 지난해 2월 KT는 카이스트, LG전자, LG유플러스, 우리은행, 한양대, 현대중공업 등과 함께 ‘AI원팀’을 결성해 산학연 협업을 이어오고 있다. 지난 10일에는 네이버와 서울대가 양측에서 100여명의 연구인력이 모이고, 관련 연구비로 200억원 이상 투자하는 ‘초대규모(하이퍼스케일) AI 연구센터’를 설립하겠다고 밝혔다. 업계 관계자는 “기업이 취득한 방대한 빅데이터에 학계·산업계의 연구능력을 접목한 AI 기술 개발이 앞으로 더욱 활발히 진행될 것”이라고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

KT와 카이스트(한국과학기술원)가 손을 맞잡고 인공지능 기술 개발을 강화하기 위한 공동연구소를 세운다. KT와 카이스트는 23일 인공지능(AI) 및 소프트웨어(SW) 공동연구소 설립을 위한 업무협약을 맺었다고 밝혔다. 두 회사는 KT가 보유한 대전 대덕2연구센터에 연구소를 공동으로 설립하고 연내 공식 출범시킨다. 연구소는 AI와 SW 원천기술 관련 15개 연구과제를 선정하고 이를 통해 사람과 유사한 대화나 추론, 정교한 상황 인지와 답변 등이 가능한 AI 모델 개발에 나선다. 차세대 시장 발굴을 위해 로봇, 헬스케어, 미디어 등 AI 산업 분야에 초기 5개 과제를 선정해 공동으로 연구한다. 창업을 희망하는 카이스트 학생에게는 공간과 장비, 인력 등의 인프라를 지원한다. 창업 멘토링 프로그램도 제공한다.최근 정보기술(IT) 업계에는 AI 연구를 위한 합종연횡이 가속화하고 있다. 앞서 지난해 2월 KT는 카이스트, LG전자, LG유플러스, 우리은행, 한양대, 현대중공업 등과 함께 ‘AI원팀’을 결성해 산학연 협업을 이어오고 있다. 지난 10일에는 네이버와 서울대가 양측에서 100여명의 연구인력이 모이고, 관련 연구비로 200억원 이상 투자하는 ‘초대규모(하이퍼스케일) AI 연구센터’를 설립하겠다고 밝혔다. 지난해 12월에는 SK텔레콤과 카카오, 삼성전자 3사가 모여 AI 연구개발(R&D) 협의체를 만들기도 했다. 업계 관계자는 “기업이 취득한 방대한 빅데이터에 학계·산업계의 연구능력를 접목한 AI 기술 개발이 앞으로 더욱 활발히 진행될 것”이라고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

코로나19로 인해 집에서 지내는 시간이 많아지면서 TV나 각종 온라인동영상서비스(OTT)의 이용률이 늘고 있다. 아동, 청소년의 경우 TV, 동영상 과다 시청이 자존감을 낮추고 우울증이 발생하기 쉽다는 연구결과들이 있다. 그런데 성인들도 TV, 동영상을 과다 시청할 경우 인지기능을 떨어뜨리고 치매를 유발시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 컬럼비아대 의대, 존스홉킨스대 의대, 노스캐롤라이나대 의대, 앨라배마대 의대 공동연구팀은 동영상 시청 시간이 긴 중년은 동영상 시청을 않는 또래보다 인지기능이 낮고 노년에 치매가 발생하기 쉽다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회가 20~21일 온라인으로 개최하는 ‘2021 역학·예방·라이프스타일·심혈관대사 연례콘퍼런스’에서 3편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 미국 내 지역사회에서 의료서비스와 심혈관질환, 뇌인지기능 관련 질환 발병상태를 장기추적 조사한 ‘지역사회 죽상동맥경화위험 및 신경인지 코흐트 연구’(ARIC-NCS)에 참여했던 사람들 중 30~70대 남녀 약 1만 2900명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 이들을 대상으로 TV 및 동영상 시청 습관을 조사하고 정기적으로 인지기능 측정과 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영해 비교분석했다. 그 결과 TV나 동영상을 보지 않거나 1주일에 1회, 1시간 미만으로 시청하는 사람보다 매일 2시간 30분 이상 시청하는 사람은 인지기능이 7%가량 낮은 것으로 조사됐다. 이 같은 인지기능 저하는 지속적으로 이어지면서 동영상 시청시간이 긴 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 치매 발병률도 2배 이상 높은 것으로 확인됐다. 또 주당 평균 동영상 시청 시간이 1시간 늘어날 때마다 뇌의 회백질 부피가 0.5%씩 줄어드는 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 인해 집에서 지내는 시간이 많아지면서 TV나 각종 온라인동영상서비스(OTT)의 이용률이 늘고 있다. 아동, 청소년의 경우 TV, 동영상 과다 시청이 시청이 자존감을 낮추고 우울증이 발생하기 쉽다는 연구결과들이 있다. 그런데 미국 의과학자들이 성인들도 TV, 동영상을 과다시청할 경우 인지기능을 떨어뜨리고 치매를 유발시킬 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 컬럼비아대 의대, 존스홉킨스대 의대, 노스캐롤라이나대 의대, 앨라바마대 의대 공동연구팀은 동영상 시청시간이 긴 중년은 동영상 시청을 않는 또래보다 인지기능이 낮고 노년에 치매가 발생하기 쉽다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회가 20~21일 온라인으로 개최하는 ‘2021 역학·예방·라이프스타일·심혈관대사 연례컨퍼런스’에서 3편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 미국 내 지역사회에서 의료서비스와 심혈관질환, 뇌인지기능 관련 질환 발병상태를 장기추적 조사한 ‘지역사회 죽상동맥경화위험 및 신경인지 코흐트 연구’(ARIC-NCS)에 참여했던 사람들 중 30~70대 남녀 약 1만 2900명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 이들을 대상으로 TV 및 동영상 시청습관, 식습관, 음주, 흡연 여부를 조사하고 인지기능 측정과 뇌 자기공명영상(MRI)을 정기적으로 촬영해 비교분석했다. 그 결과 TV나 동영상을 보지 않거나 1주일에 1회, 1시간 미만으로 시청하는 사람보다 매일 2시간 30분 이상 시청하는 사람은 인지기능이 7% 가량 더 낮은 것으로 조사됐다. 인지기능의 저하는 지속적으로 이어지면서 동영상 시청시간이 긴 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 치매발병률도 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 함께 주당 평균 동영상 시청시간이 1시간 늘어날 때마다 뇌의 회백질 부피가 0.5%씩 줄어드는 것으로 확인됐다. 회백질은 신경세포가 집중돼 있는 부분으로 뇌의 주요활동이 이뤄지는 곳이다. 연구팀에 따르면 동영상 시청은 한 자리에서 움직이지 않고 이뤄지는 수동적 행위이기 때문에 신체적, 정신적 운동이 줄어들면서 인지기능을 떨어뜨리는 것으로 볼 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 앨라바마대 보건대 켈리 피티 가브리엘 교수는 “TV, 동영상의 장시간 시청이 뇌와 신체 건강에 미치는 잠재적 영향에 대해서는 생각만큼 많이 알려져 있지 않다”라면서 “아동, 청소년 뿐만 아니라 중년기에도 한 자리에서 오랜 시간 화면을 쳐다보고 있는 것보다는 독서나 가벼운 운동 같은 건강한 행동을 하는 것이 나이들어서도 건강한 뇌를 유지할 수 있는 비결”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 사람들이 알고 있듯 암세포는 정상세포와는 달리 비정상적으로 무한증식한다는 특징이 있다. 외과수술, 화학적 항암요법, 방사선치료 등으로도 쉽게 죽지 않고 살아남아 환자를 괴롭히는 경우가 있다. 국내 연구진이 암세포가 외부 스트레스에도 끄떡없이 빠르게 증식하는 이유를 밝혀내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 공동연구팀은 세포 분열 중 발생하는 DNA 복제 스트레스를 해소시켜 암세포가 죽지 않고 살아남게 만드는 단백질을 발견했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’에 실렸다. 세포가 분열해 중식할 때는 세포 속 DNA가 함께 복제된다. DNA를 이루는 약 30억쌍의 염기물질이 복제되는 과정 중에는 다양한 원인 때문에 오류가 발생하는데 이 오류를 제때 교정되지 못하면 복제스트레스가 발생해 세포가 죽게 된다. 복제스트레스는 복제 과정에서 발생하는 오류 때문에 DNA 복제가 멈춰 세포 분열과 증식도 멈추게 만드는 역할을 한다. 연구팀은 살아있는 세포에서 실시간으로 단백질 위치를 확인할 수 있는 단초점 세포형광이미징 기술을 활용해 암 세포의 변화를 관찰했다. 그 결과 세포 핵 내부에서 DNA 복제 스트레스 때문에 DNA 복제가 멈춘 위치로 NSMF 단백질이 빠르게 이동하는 것이 관찰됐다. NSMF 단백질은 신경세포 이동을 촉진해 뇌의 발달과 형성에 관여하는 것으로 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 암세포의 생존과 확산에도 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다. NSMF 단백질은 PRP19, ATR 같은 DNA 복제스트레스를 해소하는 역할을 하는 단백질들을 복제 오류가 발생한 지역으로 이동시켜 복제오류를 수정해 DNA 복제가 다시 이뤄지도록 한다는 것이다. 실제로 정상세포와 비교해 암세포에서는 NSMF 단백질 발현량이 특히 높았는데 이는 NSMF 단백질이 암세포 성장과 분열, 전이를 촉진시키는 역할을 한다는 의미이다. 연구팀은 유전자가위 기술을 이용해 관련 유전자를 제거해 NSMF 단백질 발현을 억제시키면 DNA 복제오류가 누적돼 DNA 복제가 멈추면서 암세포가 성장하지 못하고 죽는 것을 관찰했다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 이 같은 사실을 입증하는데 성공하기도 했다. 채영찬 교수는 “지금까지 암세포의 복제스트레스 대응 과정은 미지의 상태로 남아있었다”라며 “이번 연구를 통해 뇌발달에 관여한다고 알려졌던 NSMF 단백질이 세포 복제스트레스 해소에도 참여한다는 새로운 사실이 밝혀져 암세포 복제 스트레스 대응방식을 교란시켜 암세포를 죽이는 방식의 4세대 표적항암제 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘尹 서울대 반도체연구소 방문 보도’ 맹비난“우리가 질문했으면 ‘반도체 상식도 없어’‘중학생보다 못한 의원’이라고 내걸었을 것”“대부분 언론 ‘尹 대통령’ 만들기 동참한듯”‘윤석열 지지’ 21일 출범…진중권 기조발제조국 전 법무부 장관의 자녀입시비리 논란 등을 둘러싼 ‘조국 사태’가 벌어졌을 당시 친(親)조국 서초동 집회를 주도하고 윤석열 전 검찰총장을 비난하는데 앞장섰던 ‘조국 백서’ 저자 김남국 더불어민주당 의원이 “언론들이 윤 전 총장에게 노골적으로 아부하고 있다”고 주장했다. 차기 유력한 야권대선주자로 거론되는 윤 전 총장의 서울대 반도체 공동연구소 방문 소식을 보도했다는 이유에서다. 김 의원은 여당 의원들이 윤 전 총장처럼 질문했으면 ‘반도체 기본 상식도 없다’고 혹평했을 것이라며 윤 전 총장을 우회적으로 비난하기도 했다. “민주당이라면 없는 의혹도 만들어 보도”“차리리 윤석열 캠프 가서 일해” 김 의원은 19일 자신의 소셜네트워크서비스(SNS)인 페이스북에 윤 전 총장의 서울대 반도체 공동연구소 방문 소식을 보도한 기사를 링크한 뒤 “언론의 아부가 너무 노골적이어서 정말 민망하다”고 비난했다. 그는 윤 전 총장이 ‘실리콘 웨이퍼와 기판은 어떻게 다른가’ 등의 질문을 소개한 언론 보도에 대해 “아마 민주당 의원 중에서 이런 질문 했으면 언론들이 ‘반도체 기본 상식도 없어’, ‘중학생 수준보다 못한 민주당 국회의원’ ‘질문할 가치가 없는 질문만 골라서 해’라는 제목을 포털 메인에 3박 4일 대문짝만하게 내걸었을 것”이라고 꼬집었다. 이는 윤 전 총장이 웨이퍼가 기판이라는 기초적인 사실조차 모른다는 점을 비꼰 동시에 이를 지적하지 않은 언론의 편향성을 비난하려는 의도로 해석된다. 김 의원은 “언론들이 민주당이라면 없는 의혹도 일부러 논란을 만들어서 보도하고, 윤석열과 야당에 대한 의혹은 녹취록과 증거가 명백히 있어도 제대로 보도조차 하지 않는 것이 현실”이라면서 “대부분의 언론이 윤석열 대통령 만들기에 동참한 것 같은 느낌이 든다”고 주장했다. 그는 “과연 이런 기사를 쓰는 곳이 언론인지 국민의힘 홍보지를 만드는 회사인지 아니면 (국민의힘) 선거캠프 관계자인지 헷갈린다”면서 “차라리 그냥 윤석열 캠프에 가서 일해라”고 언론사와 기자들을 향한 막말을 쏟아냈다. 그러면서 “이런 언론들은 부끄럽지 않나. 기본적인 직업 소양을 가지고 일하라”고 올렸다. 김 의원은 변호사 시절이던 2019년 조국 사태 때 ‘친 조국, 반 윤석열’ 태도를 명확히 취해 여권 지지자들의 주목을 받았다. 이듬해 총선에서 그는 민주당의 공천을 받아 국회에 입성했다. 그러자 진중권 전 동양대 교수와 서민 단국대 의대 교수는 김 의원을 김용민 의원과 묶어 ‘조국 똘마니’라고 조소했다. 이에 김용민 의원은 진 전 교수를 상대로 명예훼손에 따른 손해배상 소송을 냈지만 1심에서 패했다.윤석열, 17일 반도체 생산시설 돌아봐“나노 반도체 시대 뒤떨어진 장비 같다”尹, 신형 장비 교체 비용 등 묻기도 尹 “이게 바이든이 든 웨이퍼인가?” 교수에 “필요한 정책 있으면 알려 달라” 앞서 윤 전 총장은 지난 17일 오후 수행원 없이 서울대 반도체 공동연구소를 방문해 서울대 전기정보공학부 정덕균 석좌교수와 반도체공동연구소장인 이종호 교수 안내로 3시간가량 시설을 견학한 것으로 파악됐다. 연구소 내 반도체 생산 시설인 팹(Fab) 투어는 윤 전 총장이 먼저 요청했고 그는 방진복을 착용하고 30분 넘게 장비를 살펴보며 반도체에 대한 많은 질문을 쏟아낸 것으로 전해졌다. 윤 전 총장은 “포토레지스터에서 레지스터는 무슨 뜻인가” 등 반도체 생산기술에 대한 질문과 함께 팹에 있는 일부 장비를 가리켜 “나노 반도체 시대에 크게 뒤떨어진 노후 장비들 같다”며 신형 장비 교체 비용 등에 대해 질문하기도 했다. 또 연구실에 있던 웨이퍼를 가리키며 “이것이 조 바이든 미국 대통령이 백악관 반도체 회의에서 들어 보인 것인가”라고 묻고 권위자인 두 교수에게 “앞으로 필요한 정책이 있으면 알려달라”고 말했다. 반도체 수급대란으로 국내 자동차 생산이 중단되는 등 국가 기간산업에 막대한 타격을 받고 있는 가운데 유력 대권주자인 그가 직접 연구·개발의 최전선 현장을 방문해 전문가들과 소통을 시도한 것은 정치권 안팎의 주목을 받았다. 윤 전 총장은 지난 3월 ‘검찰 수사권 완전 폐지’에 반대하며 총장직에서 사퇴한 이후 잠행 중이었는데 국내 주요 산업 분야와 접촉한 것은 이번이 처음이다. 이를 두고 물밑에서 대선 출마를 위한 ‘내공 쌓기’에 주력하고 있다는 해석이 나왔다. 앞서 윤 전 총장은 김형석 연세대 명예교수에 이어 정승국 중앙승가대 사회복지학과 교수, 김성한 고려대 국제대학원 교수, 권순우 한국자영업연구원장 등을 차례로 만나 노동, 외교·안보, 경제 분야와 관련한 대화를 나눴다. 윤 전 총장의 한 지인은 “아무리 일러도 6월말까지는 정치 행보를 하지 않을 것으로 예상한다”면서 “지금은 국정 운영에 필요한 공부를 하는 데 매진하고 있다”고 전했다. 서울대 반도체공동연구소는 1988년 설립 이후 30여년 동안 국내 반도체 연구 개발 인력인 석박사 1500명 이상을 배출해 온 ‘반도체 싱크탱크’로 불린다. 한편 윤 전 총장을 지지하는 전문가 포럼 ‘공정과 상식 회복을 위한 국민연합’(공정과 상식)이 오는 21일 발족된다. 포럼이 개최하는 창립 기념 토론회에는 진중권 전 동양대 교수와 윤 전 총장의 은사인 송상현 서울대 명예교수가 강연에 나선다.강주리 기자 jurik@seoul.co.kr