중생대 육지의 지배자가 다양한 크기와 모양의 ‘공룡’들이었다면 하늘의 지배자는 ‘익룡’이었다. 프테로사우루스라고도 불리는 익룡은 흔히 날으는 공룡이라고 생각하는 경우가 많지만 공룡과 별도로 갈라져 진화한 비행 파충류이다. 익룡은 중생대 첫 번째 기간인 트라이아스기와 두 번째 기간인 쥐라기에 존재했던 ‘람포린코이드’류와 중생대 말기인 백악기에 번성했던 ‘프테로닥틸로이드’류가 있다. 널리 알려진 프테라노돈은 프테로닥틸로이드에 속한다. 익룡 화석은 세계 곳곳에서 발견되고 있지만 어떻게 날기 시작했는지 무엇을 먹고 살았는지 정확히 알려지지 않았다. 그런데 영국 고생물학자들을 중심으로 이 같은 궁금증이 일부 풀리게 됐다. 영국 레스터대 지리·지질·환경과학부, 박물관학부, 고생물학연구센터, 버밍엄대 지리·지구환경과학부 공동연구팀은 2억 1000만년 전 등장해 6600만년 전 공룡과 함께 멸종한 익룡의 치아화석을 정밀 분석한 결과 익룡은 먹잇감의 변화와 함께 진화했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 29일자에 게재됐다. ‘먹는 것이 곧 그 사람이다’라는 말처럼 연구팀은 익룡의 먹잇감을 분석하면 익룡의 기원과 중생대 먹이피라미드에서의 역할 및 위치, 진화 과정을 파악할 수 있을 것이라고 생각했다. 연구팀은 중생대 17개 다른 세대에 속하는 익룡들의 치아화석을 3차원 마이크로미터 패턴 분석법을 이용해 미세마모특성을 통해 먹잇감을 분석했다. 그 결과 쥐라기 초기에 살았던 디모르포돈은 기존에 알려진 것과는 달리 곤충 같은 무척추동물은 섭취하지 않고 척추동물들만 주로 먹은 육식 익룡이었으며 람포린쿠스는 생선을 먹었으며, 아우스트리아닥틸루스는 딱정벌레나 갑각류 같은 딱딱한 껍질을 가진 무척추동물을, 프테로닥틸루스는 무척추동물을 먹은 것으로 확인됐다. 마크 퍼넬 레스터대 교수(고생물학)는 “일반적으로 익룡이라고 하면 한 종류라고 생각하는 경우가 많지만 현대 조류처럼 다양한 종류가 존재했으며 먹잇감도 다르다”라며 “익룡들의 식성 변화는 중생대에 등장한 조류들과의 경쟁에서 촉발된 것으로 해석된다”라고 말했다. 또 영국 리딩대 생물과학부, 브리스톨대 지구과학부, 링컨대 생명과학부 공동연구팀은 익룡들은 중생대 내내 비행능력을 꾸준히 향상시켜 왔다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 29일자에 발표했다. 지금까지 알려진 것처럼 익룡이 중생대 초반 갑자기 나타나 비행능력을 향상시킨 것이 아니라 1억 5000만년 동안 조금씩 작은 개선들을 통해 발생했다는 것이다. 연구팀은 익룡 화석을 통해 날개 폭과 몸 크기를 측정하고 현존하는 조류들을 기반으로 통계적, 수학적, 생물물리학적 분석을 통해 75종의 익룡의 비행 효율 변화를 계산했다. 분석 결과 익룡들은 초기에는 단거리만 이동이 가능한 비효율적 이동만을 했지만 점차적으로 비행 시간과 거리를 늘려 장시간, 장거리 비행이 가능하도록 진화했다.그러나 케찰코아틀루스, 타페야라를 포함하는 거대 익룡 ‘아즈다르코이드’류는 시간이 지남에도 비행능력이 향상되지 않는 것으로 확인됐다. 케찰코아틀루스의 경우는 키가 현재 기린과 비슷했던 것으로 알려져 있다. 이들 아즈다르코이드들은 비행보다는 지상에서 주로 생활했기 때문에 비행효율이 중요하지 않았기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 크리스 벤디티 리딩대 교수(진화생물학)는 “지난 3억년 동안 변하지 않은 몇 안되는 것 중 하나가 물리 법칙이기 때문에 익룡들의 비행 진화를 이해하기 위해 이 법칙들을 사용할 수 있다는 것은 대단히 흥미로운 일”이라며 “지금까지는 화석들을 통해 해부학적 구조를 설명하고 기능을 예측했지만 이번 연구를 통해 멸종 동물의 작동효율을 물리적 법칙을 계산해 구체적 진화과정을 알 수 있게 됐다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 전 세계적으로 확산되면서 많은 나라들이 주요 방역대책 중 하나로 사회적 거리두기를 실시하고 있다. 그런데 동물의 세계는 이미 오래전부터 질병 확산을 막기 위해 사회적 거리두기를 실시했다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 독일 라이프니츠 진화·생물다양성과학연구소 부설 자연사박물관 시몬 리퍼거 박사가 주도하고 미국 오하이오주립대 생태·진화·유기체생물학과, 텍사스 오스틴대 통합생물학과, 파나마 스미소니언 열대연구소로 구성된 공동연구팀은 야생 흡혈박쥐들은 질병에 걸리게 되면 자연스럽게 다른 개체들과 사회적 거리두기를 한다는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘행동 생태학’ 28일자에 실렸다. 연구팀은 흡혈박쥐 서식지 중 한 곳인 중남미 벨리즈의 라마나이에서 암컷 흡혈박쥐 31마리를 포획한 뒤 16마리에게는 염증 유발물질인 ‘지질다당류’를 주입해 질병에 걸린 상태처럼 만들고 나머지 15마리에게는 식염수를 주사했다. 연구팀은 박쥐들의 위치를 파악할 수 있는 센서를 붙이고 원래 살던 곳으로 돌려보낸 뒤, 동료가 질병에 걸렸을 때 다른 박쥐들은 어떤 행동을 보이는지 6시간 동안 관찰했다. 관찰 결과 병에 걸린 16마리의 박쥐는 집단 내에서 어울리는 박쥐의 숫자도 적고 접촉시간도 짧은 것으로 확인됐다. 병에 걸린 16마리의 박쥐는 정상 박쥐보다 다른 박쥐들과 어울리는 시간이 평균 25분 정도 적은 것으로 나타났다. 식염수가 주입된 박쥐들 중 다른 박쥐와 어울리는 것은 49% 정도였지만 병에 걸린 박쥐들은 다른 박쥐와 어울리는 정도가 35%에 불과한 것으로 조사됐다. 공동 연구자인 제럴드 카터 미국 오하이오주립대 교수는 “동물들은 동료가 이상 행동을 보이거나 분비물을 배출할 경우 질병감염 징후를 감지하고 자연스럽게 거리두기를 실천하는 것으로 확인됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 전 세계적으로 확산되면서 많은 나라들이 주요 방역대책 중 하나로 사회적 거리두기를 실시하고 있다. 그런데 동물의 세계는 이미 오래 전부터 질병 확산을 막기 위해 사회적 거리두기를 실시했다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 독일 라이프니츠 진화·생물다양성과학연구소 부설 자연사박물관 시몬 리퍼거 박사가 주도하고 미국 오하이오주립대 생태·진화·유기체생물학과, 텍사스 오스틴대 통합생물학과, 파나마 스미소니언 열대연구소로 구성된 공동연구팀은 야생 흡혈박쥐들은 질병에 걸리게 되면 자연스럽게 다른 개체들과 사회적 거리두기를 한다는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘행동 생태학’ 28일자에 실렸다. 이에 앞서 지난 8월 미국 피츠버그대, 버지니아공과대 공동연구팀도 영장류인 맨드릴은 물론 바닷가재의 일종인 카리브해 닭새우, 거미, 흰개미, 꿀벌까지 동물 세계에서는 질병이 발생하면 사회적 거리두기를 한다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘영국왕립학회보 B’에 발표한 바 있다. 연구팀은 흡혈박쥐 서식지 중 한 곳인 중남미 벨리즈의 라마나이에서 암컷 흡혈박쥐 31마리를 포획한 뒤 16마리에게는 염증 유발물질인 ‘지질다당류’를 주입해 질병에 걸린 상태처럼 만들고 나머지 15마리에는 식염수를 주사했다. 연구팀은 박쥐들의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 센서를 붙인 뒤 원래 살던 곳으로 돌려보낸 뒤 동료가 질병에 걸렸을 때 다른 박쥐들은 어떤 행동을 보이는지 관찰했다. 연구팀은 6시간 동안 관찰한 다음 질병에 걸린 16마리 박쥐를 치료해줬다. 관찰 결과 병에 걸린 16마리의 박쥐는 집단 내에서 어울리는 박쥐의 숫자도 적고 접촉시간도 짧은 것으로 확인됐다. 병에 걸린 16마리의 박쥐는 정상 박쥐보다 다른 박쥐들과 어울리는 시간이 평균 25분 정도 적은 것으로 나타났다.식염수가 주입된 박쥐들 중 다른 박쥐와 어울리는 것은 49% 정도에 달했지만 병에 걸린 박쥐들은 다른 박쥐와 어울리는 정도가 35%에 불과한 것으로 조사됐다. 또 병에 걸린 박쥐들도 치료가 완료된 뒤에는 다시 동료들과 자연스럽게 어울리고 사냥에도 함께 나서는 등 자연스럽게 일상으로 돌아간 모습이 관찰됐다. 공동 연구자인 제럴드 카터 미국 오하이오주립대 교수는 “동물들은 동료가 이상 행동을 보이거나 분비물을 배출할 경우 질병감염 징후를 감지하고 자연스럽게 거리두기를 실천하는 것으로 확인됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국은 다행히도 코로나19 재유행을 효과적으로 차단하고 있는 편이지만 미국과 유럽 국가들에서는 코로나19 확진자들이 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 여기에 찬 바람이 불기 시작하면서 계절성 독감의 동시 유행에 대한 우려까지 커지고 있습니다. 이런 가운데 의과학자와 보건학자들이 코로나19와 독감, 감기 같은 호흡기 질환을 예방할 수 있는 손쉬운 방법을 제기해 주목받고 있습니다. ●충분히 섭취하면 호흡기 질환 예방 도움 영국 임페리얼칼리지런던대 공중보건대, 국제영양보건센터, 런던 위생·열대의학대학원, 일본 나가사키대 열대의학 및 국제보건학부 공동연구팀은 비타민 A, E, D가 성인의 호흡기 질환을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다고 28일 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘BMJ 영양학·예방의학·보건학’ 10월 27일자에 실렸습니다. 연구팀은 매년 영국 전역의 남녀노소 1000명을 무작위로 선정해 식습관과 생활습관을 조사하는 ‘전국 식이영양조사’ 결과를 활용했습니다. 연구팀은 이 중 성인 남녀 응답자 6115명을 다시 추출해 식습관과 호흡기 질환 전반의 발병 여부를 재분석했습니다. 호흡기 질환은 감기, 독감 같은 전염성 질환은 물론 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식 같은 비감염성 질환을 모두 포함했습니다. 분석 결과 비타민 A, D, E를 보충제나 식품으로 충분히 섭취하는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 감염성, 비감염성 호흡기 질환에 덜 걸리는 것으로 나타났습니다. ●코로나 환자 80%가 비타민D 결핍증 스페인 칸타브리아대, 마르케스 드 발데실라 대학병원 공동연구팀은 코로나19로 입원한 216명의 환자 중 80%가 비타민D 결핍증이 나타났다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘임상 내분비학·대사학’ 10월 27일자에 발표했습니다. 비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어 있지만 햇빛을 통해 주로 합성되며 체내에서 면역세포를 만들어 면역체계에 영향을 주고 혈중 칼슘 농도를 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 연구팀의 분석에 따르면 남성이 여성보다 비타민D 수치가 낮고, 비타민D 결핍증이 있는 사람은 염증 표지자인 ‘페리틴’과 ‘D-다이머’의 혈중 수치가 높고 림프구 수치는 낮은 것으로도 나타났습니다. 연구를 주도한 호세 에르난데스 칸타브리아대 교수는 “일조량이 줄어드는 겨울철 비타민D가 부족해지면서 코로나19 감염과 그에 따른 합병증에 더욱 취약해질 수 있는 만큼 비타민D 보충제 섭취가 필요하다”고 조언했습니다. 지난 9월 미국 보스턴대 의대 연구팀도 비슷한 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’에 발표했습니다. 연구팀은 코로나19에 감염돼 병원에 입원한 235명의 환자에게서 채취한 혈액에서 비타민D 수치와 염증표지자, 림프구 수와 환자의 상태를 분석했습니다. 그 결과 비타민D 혈중 수치가 낮은 환자들은 의식불명, 저산소증에 빠지거나 심할 경우 사망한 경우가 더 많았던 것으로 확인됐습니다. 유행가 가사처럼 며칠 뒤면 ‘10월의 마지막 날’입니다. 10월이 지나면 겨울이 찾아오고 코로나19로 점철된 2020년도 두 달만 남게 됩니다. 운 좋게 코로나19 치료제나 예방백신이 연말에 나온다고 하더라도 모든 사람들에게 사용되는 것은 내년 하반기나 돼야 할 것입니다. 결국 올겨울은 충분한 영양 섭취로 면역기능을 높이고 개인 방역수칙을 지키며 지내는 것이 필요할 듯 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

스마트기기 함께 쓰는 시간 길어질수록 주의력 감소… 심하면 기억 왜곡될 수도 가벼운 개입으로 행동 유도, 실패 확률 커 우편·이메일·문자메시지 쓰면 효과 없어상식은 사람들이 알고 있거나 알아야 하는 지식들을 말한다. 그렇지만 잘못 알려진 것은 물론 새로운 연구를 통해 기존 상식을 뒤집는 경우도 자주 있다. 최근 뇌신경과학자들이 그동안 상식처럼 받아들여져 왔던 것들이 잘못됐음을 보여 주는 재미있는 연구 결과들을 잇따라 발표해 주목받고 있다. 미국 스탠퍼드대 심리학과, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 신경과학과, 뉴로스케이프, 신경과학연구소 공동연구팀은 미디어 멀티태스킹이 청소년들의 주의집중력과 기억력 저하의 주요 원인이라는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10월 29일자에 발표했다. 미디어 멀티태스킹은 동영상이나 TV를 시청하면서 문자메시지나 인터넷 검색, 음악 감상을 하는 것처럼 여러 종류의 디지털 미디어를 동시에 사용하는 행위다. 뇌신경과학의 발달로 기억과 관련한 비밀들이 하나둘 풀리고 있지만, 여전히 건망증이 생기는 이유, 사람마다 기억력에 차이가 있는 이유 등에 대해서는 명확한 답을 내놓고 있지 못하다. 연구팀은 디지털 문화의 부상으로 미디어 멀티태스킹이 기억에 미치는 영향에 주목했다. 최근 출시되는 많은 스마트기기는 멀티태스킹에 최적화되도록 설계돼 출시되고 있으며 멀티태스킹을 21세기 인간의 특징이자 성공의 비결로 꼽는 이들도 많다.연구팀은 18~26세 건강한 남녀 80명을 대상으로 미디어 멀티태스킹이 기억과 주의력에 미치는 영향을 실험했다. 연구팀은 실험 참가자들에게 TV를 보면서 다양한 스마트기기를 동시에 사용하도록 하고 뇌파측정(EEG)과 동공 크기 변화를 관찰했다. 실험이 끝난 뒤에는 TV 속 내용에 대한 질문을 던지고 응답의 정확성을 측정했다. 또 주당 미디어 멀티태스킹 시간, 비디오게임 사용량에 대한 설문조사와 함께 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 주의집중력, 각종 정신장애 관련 측정을 실시했다. 그 결과 미디어 멀티태스킹 시간이 길수록 심각할 정도로 주의력과 기억력이 떨어지는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 앤서니 와그너 스탠퍼드대 교수(인지심리학)는 “기억은 주의력이 전제돼야 하며, 집중한다는 것은 기억을 위한 필수 준비과정”이라며 “멀티태스킹은 본인도 인식하지 못하는 수준에서 이 과정을 ‘해킹’당하는 것”이라고 지적했다. 와그너 교수는 “멀티태스킹은 기억을 위한 신경신호를 감소시킨다”며 “심할 경우 기억이 왜곡되거나 치매와 비슷한 상태에 이르는 경우도 생길 수 있다”고 덧붙였다. 한편 영국 런던 퀸메리대, 킹스칼리지 런던대, 독일 에어푸르트대, 막스플랑크 인간발달연구소 공동연구팀은 강압적이지 않고 옆구리를 살짝 찌르는 식으로 사람들이 더 좋은 선택을 할 수 있도록 유도한다는 ‘넛지’(Nudge)가 성공보다는 실패하는 경우가 더 많다는 연구 결과를 제시했다. 팔꿈치로 슬쩍 찌르거나 가벼운 행동으로 주의를 환기시킨다는 뜻의 ‘넛지’가 ‘사람들의 선택을 유도할 수 있는 자연스러운 개입’이라는 뜻으로 알려지기 시작한 것은 2008년 미국의 행동경제학자 리처드 세일러 미국 시카고대 교수와 캐스 선스타인 하버드대 로스쿨 교수가 함께 쓴 책 덕분이다. 이후 많은 분야에서 넛지 효과를 이용한 행동개입이 활용되고 있다. 그렇지만 이번 연구팀의 분석에 따르면 넛지가 알려진 것과는 달리 성공보다는 실패할 가능성이 더 높다는 것이다. 이 같은 연구 결과는 심리학 및 뇌과학분야 국제학술지 ‘인지과학 연구경향’ 10월 29일자에 실렸다. 연구팀은 2008~2019년에 발행된 65편의 연구논문들을 메타분석했다. 그 결과 넛지가 행동을 개선하기보다는 악화시키는 ‘역효과’를 내는 경우가 더 많다는 것을 확인했다. 특히 일반적으로 받아들여지고 있는 사회적 규범을 고치기 위한 넛지나 개인의 행동변화를 이끌어 내기 위해 비슷한 집단의 사례를 들면서 비교하는 식의 넛지가 실패할 확률이 가장 크다고 연구팀은 지적했다. 또 넛지 수단으로 우편이나 이메일, 문자메시지를 활용할 경우 기대했던 효과를 이끌어 내는 경우는 거의 없는 것으로 나타났다. 마그다 오즈먼 런던 퀸메리대 박사(실험심리학)는 “이번 연구는 성공의 지름길처럼 받아들여지는 넛지가 많은 분야에서 효과적으로 작용할 것이라는 생각을 뒤집고 있다”며 “넛지를 설계할 때 실패 가능성을 염두에 둔다면 예산과 시간 절약은 물론 원하는 행동변화도 일부 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘아포피스’라는 악의 신 이름을 딴 한 소행성이 점차 속도가 빨라지면서 약 48년 뒤인 2068년 4월 13일(한국시간) 우리 지구에 충돌할 가능성이 남아 있다고 소행성 전문가들이 경고하고 나섰다. 미국 과학전문 매체 기즈모도 27일자 보도에 따르면, 미국 하와이대와 미국항공우주국(NASA) 공동연구진은 지름 300m급 소행성 아포피스를 올해 초 하와이 스바루망원경으로 두 차례 관측한 결과, 야르콥스키 효과가 궤도 경로에 영향을 주고 있는 것을 확인했다고 밝혔다. 야르콥스키 효과는 소행성이 태양의 빛에너지를 흡수해 다시 복사함에 따라 추진력이 생기는 효과를 말한다. 이 효과로 소행성의 한쪽 면에만 햇빛이 계속 쪼일 경우 소행성은 그 맞은편 방향으로 힘을 받는다. 이전까지 천문학자들은 아포피스가 오는 2068년까지 지구에 충돌할 가능성은 거의 없다고 확신했었다. 하지만 이번 발견으로 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 여전히 남아 있으며 그 때문에 재앙이 될 수도 있다는 점을 시사한다. 지금까지 관측 결과 지름이 300m를 조금 넘는 것으로 추정되는 아포피스가 만일 지구에 충돌한다면 TNT(트리니트로톨루엔) 폭탄 8억8000만t이 한꺼번에 폭발하는 결과와 맞먹는 것으로 알려졌다.아포피스는 16여 년 전인 2004년 6월 19일 미국 애리조나주(州)에 있는 키트피크 국립천문대에서 이번에서 안타까운 발견을 한 하와이대 천문학연구소 소속 데이비드 톨렌 박사 등의 천문학자들이 발견했었다. 톨렌 박사는 그 후로 지금까지 아포피스를 추적 관측하며 연구해 왔다. 이에 대해 톨렌 박사는 “올해 초 스바루 망원경으로 입수한 새로운 관측 자료는 아포피스의 야르콥스키 효과로 인한 가속도를 밝힐 만큼 좋았으며 이 소행성이 순전히 중력 궤도에서 연간 170m 정도 벗어나고 있다는 점을 보여준다”면서 “이는 2068년 충돌 시나리오를 유지하기에 충분하며 0(제로)가 아님을 보여준다”고 설명했다.아포피스는 NASA의 센트리 위험표에서 세 번째로 위협적인 근지구천체 타이틀을 기록하고 있는 것으로 전해졌다. 이 표는 47년 반쯤 뒤 아포피스가 지구에 충돌할 확률은 15만분의 1(약 0.00067%)로 추정한다. 하지만 톨렌 박사는 기즈모도와의 인터뷰에서 “야르콥스키 효과 탓에 앞으로도 변수가 있겠지만, 현재 충돌 확률은 53만분의 1(약 0.00018%)에 가까운 것으로 예상된다”고 설명했다. 천문학자들은 야르콥스키 효과의 변화 폭과 그것이 아포피스의 궤도에 어떤 영향을 미치는지를 완전히 이해하려면 더 많은 관측이 필요하다는 점에 주목한다. 그리고 이들 연구자는 아포피스의 충돌 가능성을 2068년 이전까지 지금보다 더욱더 정확하게 알아내는 것을 목표로 삼고 있다.아포피스가 처음 발견됐을 때 전문가들은 2029년에 지구에 충돌할 가능성은 2.7%라고 말했었다. 하지만 현재 관측 자료에 따르면, 아포피스는 인공위성보다 더 가까운 거리인 3만1600㎞까지 접근할 예정이다. 이는 전문가들이 미리 아는 이 정도 크기급의 소행성 중 가장 가까운 접근인 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 사람들이 인공지능(AI) 스피커를 사용하고 있다. 그렇지만 잘 못 알아듣거나 질문과는 다른 답변을 내놔 헛웃음을 짓게 만드는 경우가 여전히 많다. 국내 연구진이 기존의 AI 스피커와는 달리 주인의 눈치까지 챙길 줄 아는 똑똑한 AI 스피커를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전산학부, 산업디자인학과 공동연구팀은 스마트 AI 스피커가 사용자가 말을 걸기 전에 먼저 말을 걸어 정확한 답변을 내놓을 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 컴퓨팅 분야 국제학술지 ‘ACM 인터렉티브, 모바일, 웨어러블, 유비쿼터스 기술회보’에 실렸다. 현재 시판되 사용 중인 스마트 AI 스피커는 사용자가 먼저 말을 걸어 요청한 서비스만 제공한다는 단점이 있다. 이 때문에 최근 스마트 스피커는 사용자의 상황에 맞춰 선제적으로 일정이나 건강관리 같은 서비스를 먼저 제공해주는 형태로 개발되고 있다. 그렇지만 여전히 기술적 한계 때문에 상황에 딱 맞는 서비스 제공은 어렵다. 이에 연구팀은 스마트 AI 스피커가 사용자에게 먼저 말을 걸기 좋은 시점을 찾기 위해 실험용 스마트 스피커와 동작 센서를 이용해 카이스트 내 기숙사에 거주하는 학생 40명의 방에 설치하고 1주일간 3500개의 문답 데이터를 수집했다. 스마트 홈 환경에서 인공지능 스피커가 음성서비스를 시작하거나 중지, 재개를 스스로 결정할 수 있는 발화시점을 찾기 위한 것이다. 데이터 분석 결과 현재 기술로는 스마트 스피커의 발화시점 47%가 대화하기 좋은 시점이 아니라는 점을 밝혀냈다. 연구팀은 또 발화시점을 결정하는 상황맥락 요인으로 개인적 요인, 움직임(동작) 요인, 사회적 요인이 있다는 것을 확인했다. 스마트 스피커는 거실처럼 가족 구성원이 함께 생활하는 공간에 설치되는 것이 일반적인데 전화 통화, 타인과 함께 있는 상황은 스마트 스피커가 말 걸기 부적당한 시점이라는 것도 확인했다.개인적 요인은 활동 집중도, 긴급함 및 바쁨 정도, 정신적·육체적 상태, 다중 작업 수행을 위한 듣기 또는 말하기 가능성 4가지가 있었으며 움직임 요인은 외출, 귀가, 활동 전환 3가지로 확인됐다. 이의진 카이스트 전산학부 교수는 “이번 연구는 스마트 스피커나 음성대화 인공지능 에이전트가 현재보다 더 능동적으로 서비스를 제공할 수 있도록 도와줄 것”이라며 “특히 집에서 행동을 감지하고 판단해 적절한 순간에 말을 걸어 선제적으로 서비스를 제공함으로써 영화 ‘아이언맨’에서 나오는 인공지능 비서 ‘자비스’처럼 사용자가 필요할 때 원하는 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

앞으로 중소기업과 공동연구 후 특허를 출원하면 수수료를 50% 감면 받는다. 연구 인력이 부족한 중소기업의 특허 창출을 지원하기 위한 대책이다. 특허청은 28일 이같은 내용을 담은 ‘특허료 등의 징수 규칙’ 일부 개정안을 입법예고했다. 개정안에 따르면 대기업·중견기업·공공연구기관 등이 중소기업과 공동 연구한 결과물을 공동으로 특허 출원하면 출원료와 심사청구료, 설정등록료를 50% 감면받을 수 있다. 또 간편하고 빠르게 출원이 가능하도록 PDF·HWP 등 상용소프트웨어로 작성한 논문 등의 연구 결과물을 임시명세서로 전자 출원할 때 내는 출원료를 정규 전자출원과 동일한 수준으로 낮추기로 했다. 개정안은 국제협력조약(PCT) 제도에 따른 국제조사와 국제예비심사의 수수료 체계도 개선했다. 복수의 발명을 하나의 국제출원서에 기재해 출원하면 추가 수수료가 저렴하다는 점을 악용하는 사례가 확인됐다. 이에 따라 특허청은 국제출원시 발명의 단일성 요건을 위배한 출원에 대해 추가 수수료를 부과하기로 했다. 개정안은 특허청 누리집(www.kipo.go.kr/입법예고)이나 국민참여입법센터(opinion.lawmaking.go.kr)에서 확인할 수 있다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

국내 연구진이 인공지능을 이용해 이전에는 없었던 새로운 물질을 예측할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 인공지능을 이용해 원하는 물성을 갖도록 소재의 구조를 거꾸로 찾아가는 ‘역설계 방법’으로 원하는 결정구조를 새롭게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘ACS 센트럴 사이언스’에 실렸다. 신소재나 신약 개발에 있어서 궁극적인 목표는 원하는 물성을 가진 소재를 발견하는 것이다. 특히 무기화합물의 경우는 가능한 조성과 결정구조를 고려한다면 무한대에 가까운 수를 모두 찾기는 쉽지 않다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존에 알려진 물질 중에서 원하는 것을 찾는 컴퓨터 스크리닝 소재탐색법이 있기는 하지만 찾고자 하는 소재가 스크리닝 데이터베이스에 없는 경우도 많다. 이에 연구팀은 원하는 물질 조성을 제어해 숨어있는 화학공간을 효율적으로 탐색해 물질을 설계할 수 있도록 하는 새로운 역설계 방법을 개발한 것이다. 특히 인공지능의 생성모델인 ‘적대적 생성 신경망’(GAN) 기술과 간단한 원자들의 3차원 좌표를 표시한 물질 표현자 기술을 활용했다. 이 같은 새로운 결정구조 예측기술로 연구팀은 빛을 이용해 수소를 만들어 내는 촉매로 활용 가능한 ‘마그네슘-망간-산화물 기반 광촉매’ 결정구조를 예측하는데 성공했다. 기존 데이터베이스에는 존재하지 않는 생성조건으로 다양한 마그네슘-망간-산화물 구조를 만들어 광촉매로 충분히 활용가능한 신물질을 개발한 것이다. 정유성 카이스트 교수는 “이번 기술은 화합물의 화학적 조성 뿐만 아니라 사용자가 원하는 특정 물성을 갖는 소재를 역설계 하는데 적용이 가능하고 여러 소재 응용분야에서도 많이 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국음악협회(이사장 이철구)와 한국예술문화단체총연합회(회장 이범헌)가 주최하고 서울시가 후원하는 ‘서울·산둥 문화예술 공동연구 및 전통음악교류’ 문화제가 다음달 6일 대한민국예술인센터 3층 로운아뜨리움 아트홀에서 열린다. 이번 문화제는 서울시 민간국제문화교류 활성화 지원 사업의 하나로 한국음악협회가 주최와 주관을 맡았으며 서울시, 주한중국문화원, 산동성 문화여유청의 후원을 받아 한중 양국 우호 증진과 교류 활성화를 위해 마련했다. 다음달 6일 오후 2시에는 음악 평론가, 음악 기관 단체장, 전통음악 석학들이 참가하는 한·중 문화예술 발전사 공동 연구 학술 세미나가 열린다. 이번 세미나에서는 한중 문화예술 교류의 역사적 고찰을 시작으로 한중 교류 확대를 통해 동양 전통음악의 정체성을 세계화하는 방법 등을 모색하게 된다. 같은 날 오후 7시에는 서울·산둥 문화예술 초청 음악회가 열린다. 한·중 양국의 전통음악예술가들이 참여하여 문화예술 상호 교류를 통한 풍성한 축제의 장이 될 것으로 보인다. 이철구 한국음악협회 이사장은 “이번 ‘2020 서울·산둥 문화예술 공동 연구 및 전통음악교류’ 행사를 통해 문화예술 개발 및 발전을 위한 발판을 마련할 수 있기를 진심으로 바라며, 더 나아가 양 국이 공동으로 이루어 나가는 세계적인 문화 콘텐츠의 개발을 기원한다” 고 말했다. 이범헌 한국예총 회장은 “이번 행사는 지리적, 인적 근접성이 높은 중국 산동성과 서울 도시 간 예술교류의 시발점이 될 것이며, 양국이 발전적이고 활발한 교류의 기조로 나아가는 계기가 될 것”이라고 말했다. 유연식 서울시 문화본부장은 “코로나19로 단절됐던 세계 예술인들의 교류 활동이 이번 기회를 통해 활발히 이뤄지길 바라며, 포스트 코로나 시대를 대비해 국제 예술교류의 새로운 기준이 만들어지길 바란다”며 이번 행사에 대한 기대감을 나타냈다. ‘서울·산둥 문화예술 공동연구 및 전통음악교류’ 문화제에 자세한 문의는 한국음악협회 (www.mak.or.kr)로 하면 된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국내 연구진이 실험실에서 사람의 폐포를 만들어 코로나19 바이러스 감염 과정을 정확히 밝혀내는데 성공했다. 카이스트 의과학대학원, 국립보건연구원 국립감염병연구소, 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단, 서울대병원, 벤처기업 지놈인사이트와 영국 케임브리지대 공동연구팀은 3차원 미니 장기기술을 이용해 실험실에서 사람의 폐포 세포를 만들어 내는데 성공하고 이를 활용해 코로나19 바이러스가 사람의 폐 세포를 파괴하는 과정을 정밀하게 규명했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템셀’에 실렸다. 미국 존스홉킨스대에서 운영하는 코로나19 감염자 현황에 따르면 26일 현재 확진자 수는 4300만 9311명으로 지난 18일 4000만 명을 넘어선지 열흘이 못 된 상황에서 300만 명의 환자가 더 늘었다. 미국의 총감염자 수는 863만 6165명으로 가장 많은 것으로 나타났다. 지난 24일 미국에서는 하루에 8만 8973명의 신규 확진자가 발생해 하루 최대 코로나19 환자 발생을 기록했다. 이 같은 가운데 코로나19 바이러스를 정밀 타격할 수 있는 치료제나 예방백신을 개발하기 위해서는 바이러스가 몸 속에 들어와서 어떤 과정으로 감염을 시키는지 정확히 파악할 수 있어야 한다. 많은 과학자들이 정확한 코로나19 감염 메커니즘을 밝혀내고자 하지만 생쥐를 이용해서는 코로나19 바이러슥 감염이 쉽지 않고 실험실 수준에서 활용할 수 있는 사람의 폐포 모델도 존재하지 않아 한계가 있었다.연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 폐암과 같이 폐질환 관련 수술이나 검사시에 채취한 사람의 폐조직을 이용해 실험실에서도 사용할 수 있는 장기간 안전한 3차원 폐세포 모델을 만들었다. 이렇게 만든 폐포 실험결과 코로나19 바이러스에 노출되면 6시간 내에 급속한 바이러스 증식이 발생해 세포 상태에서는 완벽하게 감염된 것으로 확인됐다. 코로나19 바이러스 입자 하나가 세포 하나를 감염시키기에 충분한 만큼 급속한 바이러스 증식으로 몸 전체에 코로나19 바이러스 퍼져나가는 것이 가능하다는 것도 확인했다. 연구팀에 따르면 폐세포의 선천 면역반응이 활성화되는 것은 사흘 가량의 시간이 걸리는데 감염 이후 사흘이 지나면 세포 가운데 일부분은 고유의 기능을 급격히 상실되는 것이 관찰됐다.주영석 카이스트 교수는 “이번에 개발한 3차원 인체 폐배양모델을 활용하면 코로나19 바이러스를 포함한 다양한 호흡기 바이러스 감염 연구에 유용하게 사용될 수 있을 것”이라고 말했다. 주 교수는 “특히 동물이나 인체 다른 장기에서 만들어낸 세포 모델이 아니라 바이러스에 직접 공격을 받아 영향을 받는 사람의 폐세포를 직접 연구에 활용할 수 있기 때문에 정확한 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 치료제 개발에도 이용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기 용인시 관내 7개 대학과 용인시정연구원은 21일 시청 비전홀에서 공동연구 업무협약을 체결했다. 협약식에는 백군기 용인시장, 전준경 용인시정연구원장, 전병찬 강남대 부총장, 한균태 경희대 총장, 김수복 단국대 총장, 유병진 명지대 총장, 박선경 용인대 총장, 최성식 용인송담대 총장, 김인철 한국외국어대학 총장이 참석했다. 협약에 따라 7개 대학은 시민 삶의 질 향상과 시정발전을 위한 개별과제를 연구하게 된다. 우선 강남대는 AI기반의 복지기술과 실버산업에 대해, 경희대는 기흥호수 및 캠퍼스 연계 지역사회와 함께 하는 문화·예술·체육 활동 지원 협력체계 구축에 대해 연구하게 된다. 명지대는 용인시 1인가구 현안 해결형 스마트시티 서비스 모델 연구를, 용인대는 대학 내 자원을 활용한 취약계층 평생교육 운영과 성과 확산을 연구한다. 한국외대는 지역거점대학의 지역 특화 및 지역 경제 활성화 방안을, 용인송담대는 일과 학습을 병행한 고등교육 연계 플랫폼 구축을 연구하게 된다. 단국대는 연구과제를 협의중이다.백군기 시장은 “이번 협약으로 관내 7개 대학의 전문역량을 모은 협력체계를 구축해 살기 좋은 도시를 만들기 위한 양질의 정책을 제안하는 등 큰 시너지 효과를 발휘해주기 바란다”고 말했다. 용인시정연구원은 향후 연구역량 확대 등을 위해 관내 주요 기업 연구소와도 협력시스템을 구축할 계획이다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

국내 지질 전문가가 국정감사에서 “백두산이 언제든 분화할 수 있다”며 남북 공동연구 필요성을 제기했다. 김복철 한국지질자원연구원장은 20일 열린 국회 과학기술정보방송통신위원회 정부출연 연구기관 국정감사에서 “백두산 평균 분화 주기가 100년에서 200년 사이인데, 마지막 분화가 1903년이었으니 분화 주기에 와 있다고 볼 수 있다”고 말했다. 백두산을 휴화산으로 보는 시각도 있지만, 국내 전문가 대부분은 지하에 거대한 마그마를 보유한 ‘활화산’으로 평가하고 있다. 실제 고려 정종 때인 서기 946년과 947년 두 차례 대규모 폭발을 일으켜 당시 남한 전체를 1ｍ 두께로 덮을 수 있는 엄청난 양의 분출물을 쏟아낸 것으로 추정됐다. 2000년대 들어 화산지진, 가스, 지각변형 등 분화 징후를 보이면서 중국 등에서 백두산 분화 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 조정식 더불어민주당 의원은 “백두산 분화 가능성 때문에 남북 공동 연구의 필요성이 제기되고 있다”고 말했다. 이에 대해 김복철 원장은 “화산 분화는 언제라도 일어날 수 있다고 보는데, 중요한 것은 그 규모”라며 “심부 마그마의 거동을 특성화하는 연구를 설계 중인데 국제 팀을 꾸려 도전해볼 수 있는 기회가 생기길 바란다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

국내 연구진이 빛으로 반도체 지문을 만들어 해킹을 원천 봉쇄하는 보안성이 강화된 반도체 칩을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단과 부산대 고분자공학과 공동연구팀은 소프트웨어를 이용한 것보다 보안성이 강화되고 쉽게 만들 수 있는 하드웨어 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 스마트폰, 가전, 드론, 무인자동차 등이 실시간으로 데이터를 주고받는 사물인터넷(IoT) 기술 활용이 활발해지면서 정보보안 분야에 대해서도 관심이 높아지고 있다. 일반적으로 소프트웨어를 이용한 키 방식의 보안 솔루션이 사용돼 왔지만 최근에는 하드웨어에 물리적 복제방지 기능(PUF)을 장착시키는 방식이 주목받고 있다. PUF 반도체 칩은 사람의 홍체나 지문처럼 고유한 물리적 특성을 갖고 있으며 PUF으로 만들어지는 보안 키는 무작위로 만들어져 복제나 해킹이 사실상 불가능하다. 안전성을 높이기 위해서는 하드웨어 구조를 바꿔줘야 하는 단점이 있다. 빛은 전후좌우 다양한 방향으로 진동하면서 나가는데 연구팀은 원을 그리면서 나선형으로 나가는 원편광을 암호화에 활용했다. 연구팀은 PUF 반도체 칩에 원편광을 활용하기 위해 빛의 회전 방향에 따라 소자에 도달하는 빛의 양이 조절되는 ‘콜레스테릭 액정’ 필름과 유기 광트랜지스터를 결합시켰다. 이렇게 할 경우 액정 나선구조 방향과 같은 방향으로 회전하는 빛은 반사시키고 반대방향 빛은 투과시키는 방식으로 물리적 크기를 바꾸지 않고도 암호화 키 생성에 사용되는 조합의 숫자를 늘려 해킹과 도청과 감청을 원천 차단할 수 있게 된다. 이번 기술을 활용하면 기존에 가시광선 원편광만 감지할 수 있는 유기 광트랜지스터 소자들과는 달리 광통신, 양자컴퓨팅 등 다양한 광전소자에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 임정아 KIST 박사는 “이번 연구는 원편광 감응 반도체 소자를 이용해 보안성능이 강화된 암호화 소자를 만들었다는데 의미가 크다”라면서 “비교적 간단한 용액공정으로 제작이 가능하고 근적외선을 활용했기 때문에 다양한 광전소자 시스템에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

재활병원과 요양병원 등 노인들이 많이 머무르는 감염 고위험시설에서 19일 코로나19 추가 확진자가 지속적으로 발생하면서 방역당국의 고민이 깊어지고 있다. 당국은 시설 내 전파 차단을 위해 감염자들을 분산 격리하는 등 안전 확보에 힘쓰고, 이날부터 수도권 지역의 요양병원과 요양시설, 정신병원 등 시설 2730여곳, 종사자·이용자 16만명을 대상으로 전수 진단검사에 들어갔다. 중앙방역대책본부(방대본)에 따르면 이날 0시 기준 신규 확진자가 76명 늘어 나흘 연속 100명 아래를 유지했지만 불안한 두 자릿수가 이어지고 있다. 지역 발생이 50명으로 요양병원·재활병원 등 의료기관을 고리로 한 집단감염 사례에서 확진자가 계속 나왔다. 경기 광주시 SRC재활병원과 관련해 이날 추가적으로 10명이 확진돼 누적 확진자는 총 61명이 됐다. 부산 해뜨락요양병원 관련해서도 14명이 추가로 확진돼 현재까지 73명이 확인됐다. 수도권 진단검사와 별개로 부산시 역시 이날부터 지역 시설에 대한 전수검사에 들어갔다. 방역당국은 전수검사를 다른 지역으로 확대하는 방안도 검토 중이다. 정은경 방대본부장은 이날 브리핑에서 요양·재활병원 집단감염 사례와 관련해 “시설 내 추가 전파보다는 14일간의 잠복기를 거쳐 진단받은 사례들이 많이 보고된 것”이라면서 “최대한 전담병원이나 공공병원으로 환자를 분산 입원시켜 시설 내 감염을 차단하는 노력을 진행하고 있다”고 말했다. 정 본부장은 이어 “음성 판정을 받은 분들을 자가격리해 분산 관리하고, 지역의 입원 병상 여유가 있는 코로나19 전담 병원을 이용해 관리하는 상황”이라고 설명했다. 최근 1주간(10월 11~17일 0시) 감염 경로를 보면 확진자로 신고된 561명 중 병원 및 요양시설이 102명으로 18.2%를 차지했다. 질병청과 건국대 공동연구진은 이날 ‘수리모델링을 이용한 코로나19 발생 단기 예측’ 보고서를 ‘주간 건강과 질병’ 최신호에 발표하고 현 상황의 접촉률(32%)이 유지될 경우 오는 27일까지 일일 신규 확진자가 50∼60명 수준으로 발생할 것으로 추정했다. 하지만 접촉률이 만약 67%에 달하게 되면 하루 신규 확진자는 최대 160명에 달할 것으로 내다봤다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

친환경 열풍과 함께 최근 전 세계적으로 전기차 시장이 커지고 있다. 가솔린이나 디젤을 사용한 내연기관 자동차와 달리 전기차는 이차전지의 동력만으로 차를 움직인다. 문제는 내연기관차에 비해 연료 충전시간이 느리고 에너지 출력이 낮다는 것이다. 이 때문에 충전시간을 단축하려는 다양한 연구가 진행되고 있지만 완전 충전을 시키기 위해서는 아무리 출력이 높더라도 1시간 이상 걸리게 된다. 부족한 충전시설 때문에 완충 시키는 운전자들이 많지는 않지만 50% 충전까지도 30분 가량 걸린다. 국내 연구진이 전기차 배터리를 90% 충전시키는데 6분 밖에 걸리지 않는 기술을 내놨다. 포스텍 신소재공학과, 성균관대 에너지과학과 공동연구팀은 더 빨리 충전되고 오래가는 전기차 배터리 소재를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(Energy & Environmental Science)에 실렸다. 지금까지 많은 연구에서 2차전지 충방전 시간을 줄이기 위해 전극 물질의 입자 크기를 줄이는 방법이 활용됐다. 문제는 입자 크기가 작아지면 부피당 에너지 밀도가 줄어들어 출력이 낮아진다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 전극물질 입자 크기를 줄이지 않고도 충전과 방전 중 상변이 과정에 중간상(相)을 형성시키면 에너지 밀도의 손실 없이도 빠른 충방전과 고출력이 가능하다는 사실을 밝혀냈다. 보통 충전과 방전시에는 물질의 상태가 변화되는 과정에서 서로 다른 부피를 가진 상이 하나의 입자 내에 존재하게 되면서 구조적 결함이 많이 생기게 된다. 연구팀은 새로운 합성법을 통해 입자 안에 있는 두 상의 부피변화를 줄이는 완충역할의 중간상을 유도하는데 성공한 것이다. 완충작용을 하는 중간상 형성으로 인해 균일한 전기화학 반응을 일으켜 충방전 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 실제로 연구팀이 합성한 2차전지 전극은 6분 만에 90%까지 충전되는 것이 확인됐다. 강병우 포스텍 신소재공학과 교수는 “이번 연구성과는 기존의 입자 크기를 줄이는 접근방식에서 벗어나 빠른 충방전이 가능하고 높은 에너지 밀도를 유지하면서 성능 유지시간도 길게 하는데 성공했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“먹이를 찾아 산기슭을 어슬렁거리는 하이에나를 본 일이 있는가/짐승의 썩은 고기만을 찾아다니는 산기슭의 하이에나 나는 하이에나가 아니라 표범이고 싶다.” 가왕 조용필의 대표곡 중 하나로 중년 남성들이 노래방에만 가면 불러댄다는 ‘킬리만자로의 표범’의 첫 구절이다. 다른 육식동물이 먹다 남긴 썩은 고기가 아닌 굶더라도 육식동물다운 자존심을 지키겠다는 의미를 담고 있다. 호랑이는 굶어도 풀을 뜯지 않는다라는 의미와 일맥상통할 것이다. 그렇지만 일부 선진국가들을 중심으로 출산율이 줄고 있지만 전 지구적으로는 꾸준히 인구는 늘고 있으며 인간의 활동영역은 점점 늘고 있다. 이처럼 인간의 활동범위가 넓어지면서 인간과 접촉하는 야생 육식동물이 늘고 있고 사람에 대한 의존도가 높아지면서 야생 육식동물에 의해 생태계가 더 급속하게 붕괴될 수 있다는 지적이 나왔다. 미국 위스콘신 메디슨대 삼림·야생생태학과, 뉴멕시코대 생물학과 공동연구팀은 사람의 거주지와 가까운 곳에 사는 육식동물들은 사람에 의해 개체수가 줄어들 뿐만 아니라 그들의 음식 절반 이상을 사람의 식재료에서 얻게 되면서 생태계에 심각한 문제를 일으킨다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 미국과 캐나다 국경지역인 오대호 일대에 살고 있는 회색늑대, 코요테, 밥캣(시라소니), 여우, 회색여우, 담비, 미국담비 7종의 육식동물700여 마리의 식생활을 분석했다. 연구팀은 미네소타, 위스콘신, 뉴욕, 미시건주 소속 생물학자들과 시민과학자들의 도움을 받아 국립공원처럼 외진 지역부터 인근 대도시 지역까지 동물의 분포를 계산하고 뼈와 털을 수집해 화학분석을 실시했다. 인간의 음식에는 옥수수와 설탕이 많이 포함돼 있기 때문에 자연에 서식하는 동물에 비해 뼈나 털에 독특한 탄소 발자국을 찾을 수 있기 때문에 이를 비교하는 것이다. 그 결과 육식동물들이 사람이 사는 도시나 교외농장에 더 가까이 살 수록 사람이 먹는 음식을 먹는다는 사실을 확인했다. 육식동물들이 먹는 식사의 25%가 사람들이 먹는 음식이며 일부 지역에서 서식하는 육식동물들은 식단의 50%가 사람이 먹는 음식이라는 사실로 알려졌다.동물별로보면 밥캣이나 회색늑대는 상대적으로 사람들이 사는 지역까지 내려오지 않아 인간의 음식을 먹는 경우는 적었고 담비나 코요테, 여우 등은 식단의 50% 이상이 사람의 음식으로 채워진 것으로 확인됐다. 인간의 생활영역이 좁아 육식동물들이 주로 자연에서 먹잇감을 찾을 때는 각기 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 그렇지만 사람의 음식에 익숙해지면서 육식동물간 식량 확보를 위한 경쟁이 치열해질 가능성이 높아지고 서로의 서식지가 겹치게 되는 경우가 늘어나고 있다고 연구팀은 설명했다. 이들 동물들이 인간이 사는 지역에 자주 나타나면 사람들의 공격에 쉽게 노출될 뿐만 아니라 육식동물간 경쟁으로 개체수가 급격히 줄어들면서 생태계 전체 먹이사슬을 교란시키게 된다는 것이다. 결국 먹이사슬 구조가 붕괴되면서 비정상적인 생태환경이 조성될 수 있다고 연구팀은 우려했다. 조나단 파울리 위스콘신 메디슨대 교수(야생생태학)는 “‘당신이 먹는 음식을 보면 당신이 누군지를 알 수 있다’는 말처럼 동물들이 무엇을 먹는지를 통해 그들의 생태계와 그 미래를 엿볼 수 있다”라며 “이번 연구의 충격적 결론은 인간의 생활영역 확장에 따라 야생 생태계가 어떻게든 붕괴될 수 밖에 없다는 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10개월 넘게 전 세계 확산세가 꺾이지 않고 있는 코로나19는 감기를 유발시키는 바이러스의 하나인 코로나바이러스가 박쥐와 천산갑을 거치면서 변이돼 사람에게 옮겨진 것으로 알려져 있다. 그런데 돼지 사육 농가를 공포에 빠지게 만든 ‘돼지 코로나바이러스’가 인간에게도 퍼질 수 있다는 연구결과가 나와 우려가 커지고 있다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 의대 전염병학과, 미생물·면역학과, 비교의학과, 폐연구소, 급성질환 항바이러스제 연구부, 퍼시픽 노스웨스턴 국립연구소 화학·생물학연구부 공동연구팀은 돼지 코로나 바이러스로 알려진 돼지 급성 설사증후군 유발 코로나바이러스(SADS-CoV)가 사람의 호흡기와 장내 세포에서 쉽게 복제될 수 있다고 16일 밝혔다. 실험실에서 수행된 실험이지만 돼지고기 섭취가 많은 전 세계 대부분의 나라 중 하나에서 대전염이 일어날 가능성이 충분하다는 점에서 우려가 크다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 15일자에 실렸다. 코로나19처럼 돼지 코로나바이러스도 코로나바이러스의 변종 중 하나로 박쥐에게서 시작된 것으로 알려져 있다. 아직까지는 돼지에게서만 발견되고 있는데 2016년 중국에서 처음 발견된 뒤 감염된 새끼 돼지들 90% 이상이 설사, 구토증상을 일으키고 죽은 것으로 알려져 있을 정도로 돼지들 사이에서는 치명적 질병이다. 코로나19를 유발시키는 SARS-CoV-2와 SADS-CoV는 같은 코로나바이러스 계열이지만 코로나19 유발 바이러스는 베타(β)코로나바이러스, 돼지 코로나바이러스는 알파(α)코로나바이러스이다. 사람에게서 감기나 기관지염을 일으키는 대표적인 인간 코로나바이러스 HCoV-229E, HCoV-NL63도 알파코로나바이러스 계열이다. SADS-CoV가 아직까지 사람에게 영향을 미치고 있지는 않지만 중간 숙주를 거칠 경우 변종이 발생해 인간을 감염시킬 가능성을 완전히 배제하기 어렵다고 연구팀은 봤다. 이 때문에 연구팀은 체온과 비슷한 37도 환경에서 원숭이 등 영장류, 고양이, 개, 사람의 세포에 SADS-CoV를 감염시킨 다음 변화를 관찰했다. 그 결과 48시간만에 사람의 호흡기와 소화기관에 광범위하게 확산됐고 나머지 포유류들도 SADS-CoV에 쉽게 감염되는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 SADS-CoV는 전 세계적 대부분의 박쥐에서 발견되는 HKU2라는 바이러스에서 유래됐다. 또 최근까지도 중증 코로나19 환자에게 투여됐던 에볼라바이러스 치료제인 렘데시비르가 SADS-CoV에 효과적인 것으로 연구팀은 확인했다. 랄프 바릭 노스캐롤라이나대 교수(미생물·면역학)는 “많은 연구자들이 사스나 메르스, 코로나19 같은 베타코로나바이러스의 잠재적 위험에만 초점을 맞추고 있지만 알파코로나바이러스의 경우 종(種) 장벽을 쉽게 뛰어넘을 수 있다는 점에서 관심있게 지켜봐야 할 것”이라고 말했다. 바릭 교수는 또 “돼지 코로나바이러스는 기존에 있는 약물로 효과적으로 대응할 수 있겠지만 변이 가능성과 변이 됐을 때 빠르게 대처할 수 있도록 준비를 해야한다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 나비 날개와 새 깃털, 나방의 눈 등을 흉내내 태양전지 효율을 높이는 기술을 개발해 주목받고 있다. 경희대 응용화학과, 응용물리학과 공동연구팀은 나비, 나방, 새 등을 모사한 부착형 필름을 반투명 태양전지에 부착하면 효율을 45% 이상 높일 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 반투명 태양전지는 기존 태양전지 전극을 얇게 만들어 투과율을 높인 것으로 주로 창문에 붙여 태양광 발전을 하는데 활용된다. 반투명 태양전지는 금속전극이 얇아 투과성이 좋고 빛이 양방향에서 유입되는 장점이 있지만 빛 손실도 많기 때문에 전기 전환효율(광전효율)이 낮다는 치명적 단점도 갖고 있다. 이에 연구팀은 나비 날개나 새 깃털, 나방 눈이 무반사 같은 독특한 광학적 비대칭성에 힌트를 얻어 10 마이크로미터(㎛) 크기의 반구 표면에 수 백 나노미터(㎚) 크기의 작은 막대를 촘촘히 배열한 계층적 패턴을 가진 필름을 만들었다. 연구팀은 패턴 위쪽으로 들어오는 빛의 반사를 줄이고 아래로 투과되는 빛은 다시 반사시키는 광학적 비대칭성을 통해 빛을 필름 내에 가둔 것이다. 이렇게 개발된 빛 가둠 필름을 양방향 반투명 태양전지에 부착할 경우 한 쪽으로 비추는 빛을 흡수하는 동시에 외부로 반사되는 빛을 막고 뒤쪽으로 통과되는 빛을 다시 반사시켜 태양 전지 안에 머무는 빛의 양을 늘린 것이다.연구팀에 따르면 태양광이든 실내조명이든 빛의 종류는 물론 빛이 쪼여지는 방향에 상관없이 흡수율과 효율이 모두 높아졌다. 즉 낮에는 태양광으로 밤에는 실내조명으로 하루 종일 태양전지에 작동시킬 수 있다는 것이다. 실제로 필름을 부착한 반투명 태양전지 효율은 태양광에서는 13.49%, 실내광에서는 46.19% 증가했다. 필름 표면에 간단한 처리를 하면 태양전지 수명저하의 주요 요인인 물기와 먼지까지 방지할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 고두현 경희대 응용화학과 교수는 “이번에 개발한 필름은 하나로 빛 반사와 통과를 막는 2가지 특성을 갖고 있기 때문에 건물 창이나 외벽에 쓸 수 있는 반투명 태양전지로 활용 가능해 심미적 기능 뿐만 아니라 유망한 미래 에너지원으로 쓸 수 있을 것”이라며 “또 디스플레이, 센서 등 각종 광전소자의 플랫폼 기술로도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울과학기술대학교(총장 이동훈)가 미래 지식 창출을 선도할 석·박사급 인재 양성을 위해 ‘미래인재양성 지원 사업’을 신설하고 대학원생에게 미래인재장학금(등록금 전액)을 지원한다고 16일 밝혔다. 미래인재양성 지원 사업은 서울과기대 대학원 특화 전략의 하나로, 공모 경쟁의 방법으로 교육연구단(팀)을 선정해 대학원생 연구장학금, 해외 연구 인턴십, 산업체 공동연구, 국제공동연구 등을 지원하는 서울과기대 자체 인력양성사업이다. 서울과기대는 10월 교육부가 주관하고 한국연구재단에서 시행하는 ‘4단계 BK21(두뇌한국21) 사업’에서 데이터사이언스학과(산업공학과)의 ‘데이터사이언스와 비즈니스 포텐셜 교육연구단’, 건설시스템공학과(국방방호공학과 공동 참여)의 ‘건설융합기술 기반 방호안전 분야 미래인재 양성 교육연구팀’이 최종 선정된 바 있다. 지원 대상 학과는 △기계설계로봇공학과 △기계공학과 △안전공학과 △데이터사이언스학과 △신소재공학과 △건설시스템공학과 △건축과 △전기정보공학과 △전자공학과 △컴퓨터공학과 △환경공학과 △식품공학과 △안경광학과 △나노바이오융합공학과 △신재생에너지융합협동과정 △스마트에너지시스템협동과정 등 총 16개 학과로, 이번 2학기부터 160여명의 대학원생에게 등록금 전액에 해당하는 미래인재장학금을 지원할 예정이다. 이동훈 서울과기대 총장은 “4차 산업혁명 등 산업변화에 선도적으로 대응할 수 있는 고급 연구인재 양성을 위해 대학 자체적으로 미래인재양성 지원 사업을 마련하게 됐다”며 “우리 대학이 세계적으로 인정받는 실용연구중심대학이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. 한편 서울과기대는 오는 19일부터 30일까지 2021학년도 대학원생을 모집한다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr