지구 표면의 70% 이상을 덮고 있는 광활한 해양은 여전히 수많은 미스터리를 간직하고 있다. 심지어 지름 수 킬로미터에 달하는 거대 지형마저 인류의 눈을 피해 깊은 바닷속에 숨어 있었다. 그중 하나가 2002년 처음 발견된 실버핏 크레이터(Silverpit Crater)다. 이 크레이터는 영국 요크셔 해변에서 불과 약 140㎞ 떨어진 북해 해저, 수심 약 700m 아래에 위치해 있다. 지름은 약 3㎞이며, 주변으로 지름 20㎞에 달하는 거대한 동심원 지형을 포함하고 있어 발견 당시부터 과학계의 큰 주목을 받았다. 논쟁의 종식: 소행성 충돌의 명확한 증거 실버핏 크레이터가 발견된 뒤로 과학자들은 그 생성 원인을 두고 격렬한 논쟁을 벌여왔다. 일부는 소행성 충돌로 만들어진 거대 크레이터로 보았지만, 다른 이들은 화산 활동이나 기타 지질학적 활동의 결과일 수 있다고 주장했다. 생성 시기 또한 백악기 말부터 신생대 중반까지 다양하게 추측되었다. 에든버러의 헤리엇-와트 대학의 위스딘 니컬슨(Wisden Nicholson) 박사 연구팀은 최신 지진파 데이터, 암석 샘플의 현미경 분석, 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 종합적으로 사용하여 이 논쟁에 종지부를 찍었다. 연구팀은 실버핏 크레이터가 소행성 충돌에 의해 생성되었다는 결정적인 증거를 확보했다. 충돌의 시나리오와 파급 효과 연구팀의 분석 결과는 충돌의 구체적인 정보를 제공했다. -생성 시기: 약 4300만년에서 4600만년 전 사이(신생대 중반)로, 당시에도 이 지역은 바다였다. -소행성 크기 및 방향: 충돌한 소행성의 지름은 약 160m로 추정되며, 서쪽에서 비스듬하게 바다로 추락했다. -충돌의 결과: 충돌 당시의 엄청난 에너지로 인해 물과 암석이 1.5㎞ 높이까지 치솟았으며, 주변에는 높이 100m에 달하는 초대형 쓰나미가 발생했을 것으로 분석된다. 실버핏 크레이터를 만든 이 충돌은 주변 생태계에 큰 피해를 입혔을 것으로 보이지만, 지구 생명체를 대멸종으로 몰아넣었던 백악기 말 지름 10㎞ 소행성 충돌만큼 전 지구적 파급 효과를 일으키지는 않았던 것으로 보인다. 숨겨진 해저 크레이터의 미스터리 지구 표면의 대부분이 바다임을 고려할 때, 지구에 충돌한 소행성 대부분은 바다로 떨어졌을 가능성이 높다. 하지만 깊은 바닷속에 숨겨진 크레이터를 찾아내는 것은 매우 어렵기 때문에, 지구에서 확인된 대형 크레이터 중 해저에서 발견된 것은 극히 일부에 불과하다. 따라서 실버핏 크레이터처럼 아직 발견되지 않은 대형 해저 크레이터가 존재할 가능성은 충분하다. 과학자들은 해저 지형 탐사와 지진파 분석을 통해 이러한 숨은 크레이터를 지속적으로 조사하고 있다. 이는 지구가 얼마나 자주 소행성 충돌을 겪는지, 그리고 이 충돌이 지구 생태계에 어떤 영향을 미쳤는지 이해하는 데 중요한 정보를 제공한다. 실버핏 크레이터와 같은 거대 쓰나미를 일으키는 소행성 충돌은 다행히 매우 드물게 발생하지만, 과학계는 그 정확한 빈도와 생태계 영향을 파악하기 위한 연구를 계속하고 있다.

지구 표면의 70% 이상을 덮고 있는 광활한 해양은 여전히 수많은 미스터리를 간직하고 있다. 심지어 지름 수 킬로미터에 달하는 거대 지형마저 인류의 눈을 피해 깊은 바닷속에 숨어 있었다. 그중 하나가 2002년 처음 발견된 실버핏 크레이터(Silverpit Crater)다. 이 크레이터는 영국 요크셔 해변에서 불과 약 140㎞ 떨어진 북해 해저, 수심 약 700m 아래에 위치해 있다. 지름은 약 3㎞이며, 주변으로 지름 20㎞에 달하는 거대한 동심원 지형을 포함하고 있어 발견 당시부터 과학계의 큰 주목을 받았다. 논쟁의 종식: 소행성 충돌의 명확한 증거 실버핏 크레이터가 발견된 뒤로 과학자들은 그 생성 원인을 두고 격렬한 논쟁을 벌여왔다. 일부는 소행성 충돌로 만들어진 거대 크레이터로 보았지만, 다른 이들은 화산 활동이나 기타 지질학적 활동의 결과일 수 있다고 주장했다. 생성 시기 또한 백악기 말부터 신생대 중반까지 다양하게 추측되었다. 에든버러의 헤리엇-와트 대학의 위스딘 니컬슨(Wisden Nicholson) 박사 연구팀은 최신 지진파 데이터, 암석 샘플의 현미경 분석, 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 종합적으로 사용하여 이 논쟁에 종지부를 찍었다. 연구팀은 실버핏 크레이터가 소행성 충돌에 의해 생성되었다는 결정적인 증거를 확보했다. 충돌의 시나리오와 파급 효과 연구팀의 분석 결과는 충돌의 구체적인 정보를 제공했다. -생성 시기: 약 4300만년에서 4600만년 전 사이(신생대 중반)로, 당시에도 이 지역은 바다였다. -소행성 크기 및 방향: 충돌한 소행성의 지름은 약 160m로 추정되며, 서쪽에서 비스듬하게 바다로 추락했다. -충돌의 결과: 충돌 당시의 엄청난 에너지로 인해 물과 암석이 1.5㎞ 높이까지 치솟았으며, 주변에는 높이 100m에 달하는 초대형 쓰나미가 발생했을 것으로 분석된다. 실버핏 크레이터를 만든 이 충돌은 주변 생태계에 큰 피해를 입혔을 것으로 보이지만, 지구 생명체를 대멸종으로 몰아넣었던 백악기 말 지름 10㎞ 소행성 충돌만큼 전 지구적 파급 효과를 일으키지는 않았던 것으로 보인다. 숨겨진 해저 크레이터의 미스터리 지구 표면의 대부분이 바다임을 고려할 때, 지구에 충돌한 소행성 대부분은 바다로 떨어졌을 가능성이 높다. 하지만 깊은 바닷속에 숨겨진 크레이터를 찾아내는 것은 매우 어렵기 때문에, 지구에서 확인된 대형 크레이터 중 해저에서 발견된 것은 극히 일부에 불과하다. 따라서 실버핏 크레이터처럼 아직 발견되지 않은 대형 해저 크레이터가 존재할 가능성은 충분하다. 과학자들은 해저 지형 탐사와 지진파 분석을 통해 이러한 숨은 크레이터를 지속적으로 조사하고 있다. 이는 지구가 얼마나 자주 소행성 충돌을 겪는지, 그리고 이 충돌이 지구 생태계에 어떤 영향을 미쳤는지 이해하는 데 중요한 정보를 제공한다. 실버핏 크레이터와 같은 거대 쓰나미를 일으키는 소행성 충돌은 다행히 매우 드물게 발생하지만, 과학계는 그 정확한 빈도와 생태계 영향을 파악하기 위한 연구를 계속하고 있다.

기초과학 분야 일관성 있는 지원비명문·지방 대학으로 저변 확대2000년대 들어 22명 수상 릴레이한 우물 파는 ‘오타쿠 문화’ 한 몫 한국이 1인당 국내총생산(GDP·명목)에서 최근 일본을 추월했지만 한 나라의 과학 수준을 가늠하는 노벨 과학상 수상에서는 좀처럼 격차를 좁히지 못하고 있다. 그 이유는 무엇일까. 지난 8일 화학상을 끝으로 마무리된 올해 노벨 과학상 수상 결과는 ‘일본’과 ‘미국 캘리포니아대’로 압축된다. 물리학상 공동 수상자 3인이 모두 캘리포니아대 소속이었으며, 화학상도 캘리포니아대 연구자가 수상했다. 그러나 올해 수상 결과가 우리에게 더 충격으로 다가오는 것은 이웃 일본의 2개 분야 수상이다. 일본의 노벨 과학상 수상자는 올해까지 모두 27명(외국 국적 취득자 포함)으로, 이 중 22명이 2000년 이후에 쏟아져 나왔다. 2000년부터 3년 연속 화학상 수상자를 배출했고, 2002년(2명)과 2008년(4명), 2015년(2명)에도 복수의 수상자가 나왔다. 1980~90년대까지만 해도 노벨 과학상은 미국, 독일, 영국의 3강 체계였지만 2000년대 이후부터는 일본이 독일을 제치고 한 축을 차지하는 모양새다. 생리의학상(6명), 물리학상(12명), 화학상(9명) 어느 한 분야에 치우치지 않고 골고루 수상자를 배출하고 있다는 점도 눈길을 끈다. 한국은 평화상과 문학상에서 각 한 명의 수상자가 나왔을 뿐 과학상에서는 단 한 명의 수상자도 배출하지 못하고 있다. 21세기 들어 일본이 명실공히 아시아 기초과학 맹주의 자리를 차지하게 된 것은 100년을 훌쩍 넘긴 기초과학 전통 때문이라는 분석이 지배적이다. 일본의 기초과학 역사는 메이지 유신 당시로 거슬러 올라간다. 19세기 말부터 20세기 초 현대과학이 성장하던 시기에 당시 젊은 일본 학생 대부분은 과학 선진국이던 독일과 영국에서 기초과학을 공부했다. 이렇게 선진 과학을 배운 이들이 자발적으로 귀국해 후학을 양성하고 유럽 과학자들도 초청해 대학을 개혁하는 등 현재 기초과학 연구의 토대를 이뤘다는 것이다. 이 때문에 일본 노벨 과학상 수상자 중에는 국내파가 많다. 올해 생리의학상을 받은 사카구치 시몬 오사카대 명예교수는 교토대 의대를 나와 석박사 학위도 교토대에서 취득했고, 화학상을 받은 기타가와 스스무 교수도 교토대에서 학위를 받았다. 2008년 물리학상을 수상한 마스카와 도시히데 교토산업대 교수는 영어를 전혀 하지 못하는데도 세계적인 연구 성과를 내기도 했다. 기초과학 분야 강화를 위해 물질적 투자보다 사회환경과 교육 여건 개선에 초점을 맞추고 있다는 점도 일본 과학계의 특징이다. 일본도 한국처럼 경제 상황에 따라 기초연구 투자비가 늘거나 줄기도 한다. 그렇지만 기초과학을 경제 논리보다 과학문화라는 차원에서 접근하기 때문에 도전적이고 독창적인 연구에 대해서는 적더라도 꾸준히 지원한다. 한국의 윤석열 정부가 기초과학 분야의 지원에 대해 ‘나눠 먹기’라든가 ‘카르텔’이라는 잘못된 시각으로 연구개발(R&D) 예산을 삭감한 것이 “장기적으로 한국 과학기술 발전에 대한 자해행위”라는 비판이 나온 이유도 이런 차원에서 이해할 수 있다. 이와 함께 하나에만 몰두하는 ‘오타쿠 문화’도 기초과학에 강한 일본을 만든 배경으로 꼽힌다. 타인을 의식하지 않고 관심 있는 분야에 대해 오랫동안 한 우물을 파는 사회적 분위기가 아직 남아 있어 가지 않은 길을 가는 연구자를 키우는 토양이 됐다는 것이다. 박사 학위가 없는 일반 기업의 사원으로 2002년 화학상을 받은 다나카 고이치가 대표적인 사례다. 또 20세기에 노벨 과학상을 받은 일본 과학자들은 도쿄대나 교토대 출신들이지만 21세기 들어서는 두 대학 외에 소위 비명문, 지방 대학 출신 수상자들도 꾸준히 나오고 있다. 이는 오랫동안 일본 과학 연구의 저변이 확대되면서 거점이 증가하고 있다는 것을 의미한다. 한국 과학기술 지원 정책의 모토인 ‘선택과 집중’과는 다른 결을 보인다. 한국의 기초과학 역량 강화를 위해서는 대학이 ‘취업 거점’이 아니라 명실상부한 ‘학문의 전당’이 돼야 한다는 지적이 나온다. 일본 이화학연구소(리켄)에서 오랫동안 연구하고 국내에서 기초과학을 가르치고 있는 한 교수는 “경기가 어려워지면서 어쩔 수 없는 부분이 있다고는 하겠지만 대학이 기초과학의 보루가 돼도 일본, 중국과 경쟁이 쉽지 않은데 학생 취업률에 따라 학과와 학문을 평가하는 지금의 분위기로는 기초과학의 발전을 기대하기는 어렵다”면서 “장기적으로 보면 산업기술 발전을 위해서라도 기초과학은 필수적인데 한국은 지나치게 단기적 시각에서 접근하는 경향이 크다”고 지적했다. 페로브스카이트 태양전지 연구로 늘 화학상 후보 1순위로 꼽히는 박남규 성균관대 화학공학부 종신석좌교수도 한국의 기초과학 발전을 위해 가장 필요한 것은 단기 성과 중심 구조를 탈피한 ‘장기적 안목’이라고 강조했다. 박 교수는 “지금 우리에게 필요한 것은 과정 중심의 과학문화”라며 “성과도 중요하겠지만 이보다 질문의 깊이를 평가하는 시스템이 마련될 때 한국 과학기술은 진정한 도약을 이룰 것”이라고 말했다.

지난 8일 화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표가 일단락됐다. 지난해 인공지능(AI) 분야의 수상으로 전 세계인에게 ‘파격’을 안겨줬다면, 올해 결과는 ‘일본’과 ‘미국 캘리포니아대’로 압축된다. 물리학상 공동 수상자 3인이 모두 미국 캘리포니아대 소속이었으며, 화학상도 캘리포니아대 연구자가 수상했다. 그러나, 올해 노벨과학상이 우리에게 더 충격으로 다가온 것은 일본의 2개 분야 수상이다. 일본의 노벨과학상 수상자는 올해까지 27명(외국 국적 취득자 포함)으로, 이 중 22명이 2000년 이후에 쏟아져 나왔다. 2000년부터 3년 연속 화학상 수상자를 배출했고, 2002년(2명)과 2008년(4명), 2015년(2명)에는 복수의 수상자가 나왔다. 1980~90년대까지만 해도 노벨과학상은 미국, 독일, 영국 3강 체계였지만 2000년대 이후에는 일본이 독일을 제치고 한 축을 차지한 것이다. 생리의학상(6명), 물리학상(12명), 화학상(9명) 어느 한 분야에 치우치지 않고 골고루 수상자를 배출하고 있다는 점도 눈길을 끈다. 21세기 들어 일본이 명실공히 아시아 기초과학 맹주의 자리를 차지하게 된 이유는 뭘까. 일본의 약진은 100년을 훌쩍 넘긴 기초과학 전통 때문이라는 분석이 지배적이다. 일본의 기초과학 역사는 메이지 유신 당시로 거슬러 올라간다. 19세기 말부터 20세기 초 현대과학이 성장하던 시기에 당시 젊은 일본 학생 대부분이 과학 선진국이던 독일과 영국에서 기초과학을 공부했고, 이렇게 선진 과학을 배운 이들이 자발적으로 귀국해 후학을 양성하고 유럽 과학자들도 초청해 대학을 개혁하는 등 현재 기초과학 연구 토대를 이뤘다는 것이다. 이 때문에 일본 노벨과학상 수상자 중에는 국내파가 많다. 올해 생리의학상을 받은 사카구치 시몬 오사카대 명예 교수는 교토대 의대를 나와 석·박사 학위도 교토대에서 취득했고, 화학상을 받은 기타가와 스스무 교수도 교토대에서 학위를 받았다. 2008년 물리학상을 수상한 마스카와 도시히데 교토산업대 교수는 영어를 전혀 못 할 정도인데도 세계적 연구 성과를 내기도 했다. 기초과학 분야 강화를 위해 물질적 투자보다 사회환경과 교육여건 개선에 초점을 맞추고 있다는 점도 일본 과학계의 특징이다. 일본도 한국처럼 경제 상황에 따라 기초연구 투자비가 늘거나 줄기도 한다. 그렇지만, 기초과학을 경제 논리보다 과학문화라는 차원에서 접근하기 때문에 도전적이고 독창적 연구에 대해서는 적더라도 꾸준히 지원한다. 한국의 윤석열 정부가 기초과학 분야의 지원에 대해 ‘나눠 먹기’라든가 ‘카르텔’이라는 잘못된 시각으로 연구개발(R&D) 예산을 삭감한 것이 “장기적으로 한국 과학기술 발전에 대한 자해행위”라는 비판이 나온 이유도 이런 차원에서 이해할 수 있다. 이와 함께 하나에만 몰두하는 ‘오타쿠 문화’도 기초과학에 강한 일본을 만든 배경으로 꼽힌다. 타인을 의식하지 않고 자신이 관심을 가진 분야에 대해 오랫동안 한 우물을 파는 사회적 분위기가 아직 남아 있어, 가지 않은 길을 가는 연구자를 키우는 토양이 됐다는 것이다. 박사 학위가 없는 일반 기업의 사원으로 2002년 화학상을 받은 다나카 고이치가 대표적인 사례다. 또, 20세기에 노벨과학상을 받은 일본 과학자들은 도쿄대나 교토대 출신들이지만, 21세기 들어서는 두 대학 외에 소위 비명문, 지방 대학 출신 수상자들도 꾸준히 나오고 있다. 이는 오랫동안 일본 과학 연구의 저변이 확대되면서 거점이 증가하고 있다는 것을 의미한다. 한국 과학기술 지원 정책의 모토인 ‘선택과 집중’과는 다른 결을 보인다. 한국의 기초과학 역량 강화를 위해서는 대학이 ‘취업 거점’이 아니라 명실상부한 ‘학문의 전당’이 돼야 한다는 지적이 나온다. 일본 이화학연구소(리켄)에서 오랫동안 연구하고 국내에서 기초과학을 가르치고 있는 한 교수는 “경기가 어려워지면서 어쩔 수 없는 부분이 있다고는 하겠지만, 대학이 기초과학의 보루가 되어도 일본, 중국과 경쟁이 쉽지 않은데, 학생 취업률에 따라 학과와 학문을 평가하는 지금의 분위기로는 기초과학 발전을 기대하기는 어렵다”며 “장기적으로 보면 산업기술 발전을 위해서라도 기초과학은 필수적인데 한국은 지나치게 단기적 시각에서 접근하는 경향이 크다”고 지적했다. 페로브스카이트 태양전지 연구로 항상 노벨화학상 유력 후보 1순위로 꼽히는 박남규 성균관대 화학공학부 종신석좌교수도 한국의 기초과학 발전을 위해 가장 필요한 것으로 ‘장기적 안목’을 꼽았다. 박 교수는 “한국 과학기술의 약점은 단기 성과 중심의 구조”라며 “연구는 장기적 안목과 실패를 감수하는 인내가 필요하다”고 강조했다. 박 교수는 “지금 우리에게 필요한 것은 과정 중심의 과학문화”라며 “성과도 중요하겠지만 이 보다 질문의 깊이를 평가하는 시스템이 마련될 때, 한국 과학기술은 진정한 도약을 이룰 것”이라고 강조했다.

중국 전자 과학기술대 재료·에너지학부, 물리학부, 양쯔 삼각주연구소, 선전 고등과학기술원 합성생물학연구소, 중국과학원대, 난징대 화학·화학공학부 공동 연구팀은 바닷물에서 이산화탄소를 포집해 생분해성 플라스틱의 전구체(원료로 사용되는 초기 물질)로 전환할 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 촉매’ 10월 7일 자에 실렸다. 바다는 지구 최대의 탄소 흡수원으로, 인간의 활동으로 배출된 이산화탄소의 약 25%를 흡수한다. 문제는 이산화탄소 농도가 높아지면 해양 산성화가 가속하고 생태계 불안정을 초래할 위험이 있다. 이에 연구팀은 바닷물에서 이산화탄소를 70% 이상 효율로 포집하면서도 에너지 소비는 이산화탄소 1㎏당 3킬로와트시( )로 낮게 유지하며 536시간(약 22일) 연속 운전이 가능한 시스템을 설계했다. 이 시스템은 우선 이산화탄소를 전기 촉매 기술로 고순도 개미산으로 전환하고 공학적으로 개량한 세균을 이용해 개미산을 숙신산으로 전환하는 방식이다. 숙신산은 생분해성 플라스틱인 폴리부틸렌숙신산염(PBS) 제조에 필요한 물질이다. 이번 연구는 산업용 화합물을 보다 지속 가능한 방식으로 생산할 가능성을 제시했다는 평가를 받는다.

카이스트, 오스트리아 과학기술원(ISTA), 프랑스 소르본대, 파리 뇌연구원, 스위스 로잔연방공과대(EFPL) 공동 연구팀은 초저온 전자현미경과 세포생물학적 기법을 통해 희귀 유전성 질환인 헌팅턴병을 일으키는 단백질의 구조와 기능을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 헌팅턴병의 발병 원리를 이해하는 것뿐만 아니라 세포골격 이상과 관련된 알츠하이머 치매, 파킨슨병 등 다른 퇴행성 질환 연구에도 이바지할 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신 호에 실렸다. 헌팅턴병은 근육 조정 능력 상실, 인지 기능 저하, 정신적 문제를 동반하는 대표적인 신경계 퇴행성 질환이다. 그동안 헌팅턴 단백질은 세포골격을 사용하는 역할만 한다고 알려졌지만 연구팀은 헌팅턴 단백질이 세포골격 자체를 물리적으로 조직한다는 사실을 밝혀냈다. 헌팅턴 단백질이 세포골격 미세섬유에 직접 결합하고, 두 개의 헌팅턴 단백질이 짝을 이루면서 20㎚(나노미터) 간격으로 세포골격을 다발 형태로 묶어 준다는 것이 이번에 확인됐다. 세포골격 다발은 신경세포 간 연결망 발달에 핵심적 역할을 하며, 헌팅턴 단백질이 결핍된 신경세포에서는 구조적 발달이 저해되는 현상이 관찰됐다.

일회용 플라스틱 생수병에서 나오는 미세 플라스틱이 우리 건강을 심각하게 위협하고 있다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 생수로 물을 마시는 사람은 수돗물을 마시는 사람보다 연간 9만개나 많은 미세 플라스틱을 섭취하며, 이는 호흡기 질환, 생식 문제, 신경 손상, 암 위험 증가 등 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있다는 분석이다. 캐나다 콩코디아대 연구팀이 국제 학술지 ‘위험물질 저널’에 최근 발표한 논문에 따르면, 일회용 플라스틱 생수병 속 미세 플라스틱이 인간의 건강과 생태계에 심각한 위협이 되고 있다. 연구팀은 141편 이상의 과학 논문을 분석한 결과, 사람들은 매년 평균 3만 9000개에서 5만 2000개의 미세 플라스틱 입자를 섭취하는 것으로 나타났다. 특히 하루 권장량의 물을 모두 생수로 마시는 사람은 수돗물만 마시는 사람보다 연간 9만개나 더 많은 미세 플라스틱을 섭취한다. 수돗물로만 물을 마시는 경우 연간 약 4000개의 미세 플라스틱을 섭취하지만, 생수병으로 마시면 그 수가 무려 9만 4000개로 늘어나는 것이다. 미세 플라스틱은 크기가 1㎛(마이크로미터)에서 5밀리미터(㎜) 사이인 플라스틱 입자를 말한다. 1㎛보다 작은 나노 플라스틱도 존재한다. 나노 플라스틱은 크기가 더 작아 인체에 침투하기 쉽기 때문에 미세 플라스틱보다 더 위험한 것으로 알려졌다. 이런 플라스틱 입자들은 음식을 먹거나 숨을 쉴 때 우리 몸속으로 들어와 여러 장기에 쌓인다. 소화기관에서는 염증을 일으키고 정상적인 소화 과정을 방해한다. 혈관을 타고 돌아다니며 면역 체계를 약화시키고, 프탈레이트 같은 화학 첨가물이 호르몬 균형을 깨뜨려 생식 건강에 문제를 일으킨다. 뇌와 신경계에도 독성을 나타내 인지 기능을 떨어뜨릴 수 있으며, 주요 장기에 쌓여 염색체 이상과 암 발생 위험을 높인다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “현재 나노 및 미세 플라스틱의 건강 위험에 대한 증거가 쌓이고 있지만, 과학계는 여전히 이러한 위험을 완전히 규명하는 단계”라고 지적했다. 이에 따라 연구팀은 일회용 플라스틱 생수병에 대한 규제 공백을 강조하며, 강력한 규제가 시급하다고 밝혔다. 구체적으로 제조업체가 생수병에 나노 및 미세 플라스틱의 존재와 잠재적 건강 영향을 명확히 표시하도록 의무화해야 한다고 제안했다. 이는 소비자들의 정보에 기반한 선택을 돕고, 기업들이 제품 내 나노 및 미세 플라스틱 오염을 줄이도록 유도할 수 있다는 설명이다. 또한 나노 및 미세 플라스틱과 관련된 문제를 포함해 제품의 전체 생명주기에 대해 제조업체가 책임을 지도록 하는 생산자책임확대(EPR) 제도를 시행해야 한다고 제안했다. 생산자에게 수수료나 부담금을 부과해 오염 정화와 피해 완화를 위한 재원을 마련하자는 것이다. 연구팀은 “이번 연구에서 확인된 일회용 플라스틱 생수병 속 나노 및 미세 플라스틱은 인간 건강에 직접적이고 심각한 영향을 미친다”며 “일회용 플라스틱 생수병의 나노 및 미세 플라스틱 오염을 둘러싼 규제 감독 부재와 정책 공백은 즉각적인 관심과 조치를 요구하는 긴급 사안”이라고 강조했다. 규제 없이는 플라스틱 오염으로 인한 공중 보건 위기가 심화할 수 있어, 강력한 정책과 지속 가능한 대안 마련이 시급하다는 것이 연구팀의 결론이다.

카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 공동 연구팀은 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 특정 유전자가 성인기 뇌 면역 반응 조절에 핵심적인 역할을 한다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 22일자에 실렸다. 연구팀은 ‘3차원 후성유전체 분석 기술’을 이용해 생쥐의 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 전사체, 염색질 접근성, 3차원 게놈 상호작용을 살펴봤다. 특히 뇌와 척수에 있는 별아교세포의 발달 시기별 유전자 조절 프로그램을 정밀 관찰했다. 그 결과, 별아교세포 성장 과정에서 중요한 유전자 조절 단백질 55개를 찾아냈다. 그중 ‘NR3C1’이라는 유전자가 뇌 발달에 가장 중요하고, 장기적 면역 반응 억제의 핵심 조절자라는 사실을 밝혀냈다. 특히 성인이 된 뒤 뇌에 자가면역성 질환이 나타날 경우 NR3C1이 없으면 과도한 뇌 염증 반응을 일으키고 질병을 악화시키는 것이 관찰됐다. 이번 연구 결과는 알츠하이머나 다발성경화증 같은 다양한 뇌 면역 질환의 원인을 규명하고 치료 전략을 마련하는 데 도움을 줄 것으로 전망된다.

세계적으로 권위 있는 과학 저널 출판사인 BMJ 그룹이 ‘애플 사이다 비니거(애사비·사과 발효 식초)’가 체중 감량에 효과가 있다는 주장을 담은 연구를 철회했다. 이 연구는 발표 당시부터 과학계로부터 ‘놀랍다’는 평가를 받았으나, 결국 데이터 오류와 분석상의 문제로 인해 게재 1년여 만에 철회되는 이례적인 결과를 맞았다고 23일(현지시간) 데일리메일 등이 전했다. 해당 연구는 비만인 참가자들이 매일 아침 식사 전 15㎖의 애사비를 섭취한 결과, 단 3개월 만에 최대 8㎏의 체중 감량 효과를 보였다고 주장했다. 그러나 당시 과학자들은 120명의 소규모 참가자를 대상으로 한 이 연구가 심각한 결함을 가지고 있으며, 어떠한 결론도 입증하지 못한다고 지적했다. BMJ 그룹은 논문 철회 이유로 ‘다수의 분석 오류’와 ‘데이터 세트의 불규칙성’을 들었다. 레바논의 성령 대학교 과학자들이 발표한 이 연구는 애사비가 체중 감량에 미치는 정확한 기전은 밝히지 못했으나, 동물 실험에서 인슐린 민감성 및 에너지 수준 개선 효과가 나타났다고 언급했다. 하지만 연구 방법론의 결함이 빠르게 지적되면서 논문 출판 과정에 대한 내부 조사가 착수됐다. 조사 결과, 연구 방법 보고가 부실했으며 ‘개연성 없는 통계값’이 포함돼 BMJ 그룹의 편집 정책을 위반한 것으로 결론 내려졌다. 논문의 신뢰성을 평가하기 위해 통계 전문가에게 의뢰됐으나, BMJ 그룹은 철회 공지에서 통계 전문가들이 결과를 재현할 수 없었으며 ‘다수의 분석 오류가 확인됐다’고 밝혔다. 연구 저자들은 자신들의 오류가 단순한 실수였음을 인정하며 연구 철회 결정에 동의한다고 전했다. BMJ 그룹의 출판 윤리 및 콘텐츠 무결성 편집자인 헬렌 맥도널드 박사는 “현재로서는 이 연구 결과가 신뢰할 수 없다”며 “이번 철회는 우리가 출판하는 콘텐츠에 제기된 우려를 조사하는 전략적이고 선제적인 접근 방식을 반영한다”고 말했다. 그는 또한 “과학 기록을 바로잡는 것의 중요성을 고려할 때 필요한 조치를 취한다”며 “조사는 복잡하며 최종 결정에 수개월이 소요될 수 있다”고 덧붙였다. ‘BMJ 영양·예방 및 건강(Nutrition, Prevention & Health)’의 편집장인 마틴 콜마이어 교수는 “돌이켜보면 잘못된 결정이었다”면서도 “영양 연구에서 상대적으로 드물고 수행하기 어려운 임상 시험에서 나오는 고품질 증거를 우선시하려 했다”고 설명했다. 철회된 연구에 따르면 과체중 또는 비만(BMI 27-34)인 참가자들은 30명씩 네 그룹으로 나뉘었다. 세 그룹은 매일 5㎖, 10㎖, 15㎖의 애사비를 섭취했으며, 나머지 그룹은 위약(placebo)을 섭취했다. 12주 동안 참가자들은 식단과 운동 습관을 기록했다. 그 결과 애사비를 섭취한 그룹은 최소 5㎏의 체중 감량과 BMI 2.7~3포인트 감소를 보인 반면, 위약 그룹은 0.3㎏ 감량에 그쳤다. 그러나 당시 호주 퀸즐랜드 대학교의 헬렌 트루비 교수는 참가자들이 연구 시작 전 이미 체중 감량 중이었을 가능성, 식단 및 활동량의 자가 보고에 따른 불확실성, 그리고 체중 감량 약물 사용 여부 미보고 등을 문제점으로 지적했다. 스페인 나바라 대학교의 미겔 앙헬 마르티네스 곤잘레스 교수는 연구에서 사용된 통계 기법의 한계와 참가자들의 전체 식단 및 칼로리 섭취량 변화에 대한 정보 부족을 비판하며 신중한 접근을 당부한 바 있다. 애사비는 킴 카다시안, 빅토리아 베컴, 제니퍼 애니스턴 등 유명 인사들이 몸매 관리를 위해 즐겨마시는 것으로 알려져 전 세계적으로 열풍을 일으킨 바 있다. 국내에서도 방송인 전현무, 엄정화, 최화정, 소유 등이 애사비 다이어트를 한 것으로 유명하다. 방송인 박나래는 MBC ‘나 혼자 산다’에서 애사비를 먹는 모습을 공개하기도 했다.

젤리처럼 흐물흐물한 핑크빛 몸에 동그란 머리, 멍한 표정을 짓는 듯한 커다란 눈을 가진 ‘울퉁불퉁한 물고기’가 미국 캘리포니아 해안의 4000m 심해에서 발견돼 과학계에서 주목받고 있다. 마치 게임에서 튀어나온 듯한 이 물고기는 바로 ‘울퉁불퉁한 꼼치’(Bumpy Snailfish)다. 미국 몬터레이만 수족관연구소(MBARI)는 최근 이 꼼치가 새로운 종으로 공식 인정됐다고 밝혔다. 울퉁불퉁한 꼼치는 지난 2019년 미 캘리포니아 해안 3268~4119m의 엄청난 깊이에서 MBARI의 원격 조종 잠수정에 처음 목격된 꼼치 중 하나다. 이 외에도 어두운 꼼치(Careproctus yanceyi), 매끈한 꼼치(Paraliparis em)가 발견됐다. MBARI은 뉴욕주립대학교 수생물학 부교수인 맥켄지 제링거 박사 연구팀과 함께 울퉁불퉁한 꼼치를 채집해 자세한 연구를 진행했다. 그 결과 최근 ‘Careproctus colliculi’라는 학명과 함께 새로운 종으로 공식 분류 및 명명됐다. 연구진들은 이번 발견에 대해 우리가 아직 심해에 대해 얼마나 모르는 것이 많은지 보여주는 중요한 사례라고 설명했다. 연구팀은 “심해는 놀라울 정도로 다양한 생명체와 아름다운 적응의 모습을 보여주는 곳”이라며 “이번 발견은 호기심과 탐험의 힘을 증명하는 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어류학 및 파충류학’(Ichthyology and Herpetology)에 게재됐다. 꼼치는 보통 커다란 머리와 흐물흐물한 피부로 덮인 젤리 같은 몸과 가는 꼬리를 가지고 있다. 꼼치들은 얕은 바다부터 아주 깊은 심해까지, 다양한 환경에서 살고 있다. 많은 꼼치 종은 배에 흡반(빨판)이 있어 해저면에 달라붙거나 심해 게 같은 큰 동물에 올라타 이동한다. 얕은 바다에 사는 꼼치들은 바위나 해초에 달팽이처럼 몸을 웅크린 채 매달려 있다.

카이스트(총장 이광형) 전산학부와 산업 및 시스템공학과, 고려대 컴퓨터학과 공동 연구팀은 군중 밀집 상황에서 인원 수 파악은 물론 인파의 유입과 이동 경로를 실시간으로 감지하고 예측해 이태원 참사처럼 다중 밀집 사고를 예방할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 데이터마이닝 분야 국제 학술대회인 ‘지식 발견 및 데이터마이닝 학회 2025’(KDD 2025)에서 발표됐다. 연구팀은 다중의 움직임을 ‘시간에 따라 변하는 그래프’라는 개념으로 표현했다. 지금까지는 특정 지역에 몇 명이 있는지를 알려 주는 정점 정보와 지역 간 인구의 흐름이 어떤지를 알려 주는 간선 정보 가운데 하나만을 분석했는데, 이 기술은 둘을 동시에 분석할 수 있게 한다. 연구팀은 정점 정보와 간선 정보를 동시에 고려해 공간적 관계와 시간적 변화를 함께 학습하는 ‘바이모달 학습’ 기술을 개발하고, 2차원 공간 정보에 시간 정보를 더한 3차원 대조 학습 기법도 도입했다. 이를 통해 이전보다 훨씬 더 정확하게 혼잡 발생 장소와 시점을 예측할 수 있게 했다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 서울·부산·대구 지하철과 뉴욕 교통 데이터, 한국·뉴욕의 코로나19 확진자 수 등에 관한 데이터를 직접 수집·가공한 연구용 데이터 세트 6종을 구축했다.

이제 20일 정도만 지나면 “더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라”는 민족의 대명절 추석이다. 현대인은 공감하기 어렵겠지만, 먹을 것이 풍족하지 않던 옛사람들에게는 오곡백과가 무르익는 수확의 계절에 맞는 명절인 추석은 아마 1년 중 최고의 시기였을 것이다. 일정표를 살피다 보니 눈이 번쩍 뜨였다. 25년 기자 생활 중 과학 기자로 22년을 넘게 활동하면서 처음 맞는 가장 복된, 진짜 ‘이보다 좋을 수 없는’ 추석을 맞을 것 같다는 느낌이 강하게 들었다. 매년 10월이 되면 찾아오는 ‘노벨과학상’ 수상자 발표 일정 때문이었다. 올해 노벨상 수상자 발표는 10월 6일 생리의학상으로 시작해 13일 노벨경제학상으로 끝을 맺는다. 노벨과학상인 생리의학, 물리학, 화학 분야 올해 수상자 발표는 추석 연휴와 정확하게 겹친다. 올해는 진정 과학 애호가의 입장에서 노벨과학상 수상자 발표를 볼 수 있다니 과학 기자에게는 그야말로 최고의 한가위가 아닐 수 없다. 노벨과학상 수상자가 공개되면 언론, 정부, 정치권 할 것 없이 기초과학의 중요성에 대해 목청을 높인다. 더군다나 중국이나 일본 과학자가 수상자로 선정되면 세상 난리 난 것처럼 호들갑을 떤다. 20년 넘게 과학계 주변부에서 지켜봤던 경험으로 미뤄 보면 그때뿐이다. 성적표가 나온 직후 부모님께 혼날까 봐 ‘열심히 공부해서 상위권이 되겠다’고 호들갑만 떨고 정작 실천은 하지 않아 성적은 항상 제자리인 게으른 학생같이 진정성이 없다고나 할까. 지난주 금요일, 배경훈 과학기술정보통신부 장관이 취임 50일 기자간담회를 가졌다. 배 장관은 인공지능(AI)에만 관심 갖고 과학기술은 외면한다는 세평을 의식해서였는지 간담회 서두에 “AI에만 관심을 갖는다는 것은 ‘오해’다. 다른 분야 현장 간담회도 많이 했다”고 입을 열었다. 그렇지만 간담회의 대부분 시간은 AI, 정보통신기술(ICT) 분야 이야기로 채워졌다. 과학에 대한 언급도 있었지만, 이전 정부들에서도 얘기됐던 것들과 크게 다르지 않은 일반론에 그쳤다. AI 전문가로 기업에 오래 몸담았다는 점을 고려하면 이해 못 할 바도 아니다. 정부 조직 개편안이 이달 말 국회 본회의를 통과하면 이르면 다음달 초부터 과기정통부는 부총리급 조직으로 격상된다. 이명박 정부 때 교육인적자원부와 과학기술부를 통합한 교육과학기술부가 출범하면서 부총리급 부처라는 명함을 뗀 지 17년 만이다. 그러나 이전과는 분명한 차이가 있다. 과거에는 과학기술 독임 부처 부총리였지만 이번에는 정보통신, 특히 AI 중심부처로서 부총리급 조직이라는 점이다. 방점이 과학기술이 아닌 AI에 찍혀 있다. 사실 교과부 때나 박근혜 정부의 미래창조과학부, 문재인 정부의 과학기술정보통신부에서도 과학기술은 말과 달리 항상 뒷전이었다. 루이스 캐럴의 소설 ‘거울 나라의 앨리스’에서 붉은 여왕은 주인공 앨리스에게 “네가 할 수 있는 한 힘껏 달려야만 이곳에 겨우 머무를 수 있을 뿐”이라고 말한다. 여기서 비롯된 것이 진화생물학의 ‘붉은 여왕 가설’이다. 주변 환경이나 경쟁 대상이 빠른 속도로 변화하려 하기 때문에 어떤 생물이 진화하더라도 상대적으로 적자생존에 뒤처지게 된다는 말이다. 이번 정부가 초토화된 연구개발 현장의 복원을 위해 고군분투하고 있음을 잘 안다. 그렇지만 겨우 제자리를 찾은 수준이다. 얼마 전 KBS에서 방영된 ‘인재전쟁: 공대에 미친 중국, 의대에 미친 한국’이란 다큐멘터리를 봤다. 중국이 미국을 위협할 정도의 과학기술 수준에 도달하기 위해 얼마나 많은 투자를 하고 있는지 놀랄 수밖에 없었다. 우리도 말보다는 실천이 필요한 때다. 정부나 장관의 생각처럼 AI 고도화 정책을 통해 AI 3대 강국이 된다면 이를 활용한 과학기술 분야도 빠른 속도로 발전할지 모른다. 그렇지만 한국을 둘러싼 주변 국가와 국제 정세를 보면 AI에 올인하고 과학기술은 부차적 문제라고 생각해도 될 정도로 여유 있는 상황이 아니라는 것은 분명하다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

조울증이라고 불렸던 양극성 정동장애는 조증과 울증이 반복되는 뇌 질환으로 전 세계 인구의 1~2%가 앓고 있는 것으로 알려졌다. ‘리튬’을 치료제로 사용하지만 환자마다 치료 효과가 달라 맞춤형 치료법 개발이 절실하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 양극성 정동장애 맞춤형 치료 가능성을 높인 연구 결과를 내놔 눈길을 끈다. 카이스트(총장 이광형) 의과학대학원 한진주 교수팀은 리튬 반응성에 따른 별세포의 대사 차이를 밝혀냈다고 10일 밝혔다. 신경정신학 분야 국제 학술지 ‘분자 신경과학’ 최신 호에 발표된 이번 연구 결과는 양극성 장애의 맞춤형 치료제 개발 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다. 별세포는 말 그대로 뇌에 존재하는 별 모양 세포로, 뇌세포의 절반 가까이를 차지하고 있다. 별세포는 신경세포에 영양을 공급하고 뇌 환경을 유지하는 역할을 해 ‘신경세포의 조력자’로 불린다. 연구팀은 환자 세포로 만든 유도만능줄기세포(iPSC)를 별세포로 분화한 뒤 관찰한 결과, 리튬 반응 여부에 따라 세포의 에너지 대사 방식이 크게 달라지는 것을 확인했다. 리튬 반응이 없는 경우는 세포 안에 지질 방울이 과도하게 쌓이고, 세포 공장이라 불리는 미토콘드리아의 기능이 떨어져 포도당 분해 과정이 과도하게 활성화되고 젖산이 지나치게 많이 분비되는 등 대사 이상이 발생했다. 특히 리튬 반응 환자의 별세포는 지질 방울이 감소했지만 비반응 환자에게서는 개선 효과가 관찰되지 않았다. 한 교수는 “이번 연구는 양극성 정동장애에서 별세포가 에너지 대사를 조절하는 핵심 역할을 한다는 점을 입증한 것”이라고 말했다.

고령화 사회가 되면서 많은 사람은 건강하게 오래 사는 무병장수를 꿈꾼다. 이를 위해 건강한 음식과 건강보조식품 등을 찾는다. 과학계와 의학계에서도 건강한 삶을 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 이런 상황에서 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(TCD) 생화학·면역학과, 기계·공정·의생명 공학과 공동 연구팀은 신체 면역계의 핵심 구성 중 하나인 대식세포를 전기적으로 자극하면, 면역계가 재프로그래밍해 염증이 줄고 질병과 손상에서 더 빠르고 효과적으로 치유될 수 있다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠 물질과학’ (Cell Reports Physical Science) 9월 3일 자에 실렸다. 대식세포는 혈액 내 단핵구 형태로 존재하는 선천 면역을 담당하는 핵심 세포다. 대식세포는 몸 속에서 세균과 바이러스를 탐지하고, 다른 면역세포를 자극해 죽거나 손상된 세포를 처리한다. 그러나, 대식세포는 체내 국소 염증을 촉발하기도 하고, 통제가 쉽지 않아 더 심한 손상을 일으킬 수 있다. 그러나, 연구팀은 면역계가 인체 손상을 복구하는 데 필수적이고, 대식세포가 감염과 싸우고 조직 수복을 이끄는 데 중심적 역할을 한다는 점에 주목했다. 연구팀은 아일랜드 혈액원과 세인트 제임스 병원을 통해 건강한 공여자의 혈액에서 인간 대식세포를 분리한 뒤, 맞춤형 바이오리액터로 전류를 가해 대식세포를 자극하고 어떤 변화가 일어나는지 측정했다. 그 결과, 미세 전기 자극이 대식세포를 항염증 상태로 전환해 더 빠른 조직 수복을 돕고, 염증성 신호 활동이 감소하며, 신생혈관 형성을 촉진하는 유전자 발현을 증가하고, 상처 부위로 줄기세포 유입을 증가하는 것으로 나타났다. 질병에서 더 빠르고 효과적 치유를 유도하고, 과도한 염증으로 인해 바람직하지 않은 부작용을 줄이기 위해 대식세포를 재프로그래밍하는 방법으로 전기 자극이 상처 치유 동안 다양한 세포 행동을 조절할 수 있음을 보여주는 결과로 연구팀은 설명했다. 아이슬링 던 교수(분자 면역학)는 “이번 연구 결과는 추가 연구가 필요하지만, 잠재적으로 강력한 새로운 치료 옵션이 될 수 있을 것”이라며 “염증세포에 보다 정밀하고 지속적인 효과를 내기 위한 고도화된 전기 자극 방법을 탐색하고 전기장을 전달하는 새로운 소재와 방식을 찾을 것”이라고 말했다.

인하대학교는 신동하 교수(화학과) 연구팀이 최근 라만분광법 기반 미세·나노플라스틱 검출의 난제를 동시에 돌파할 수 있는 첨단 인공지능(AI) 분석기술을 세계 최초로 개발했다고 28일 밝혔다. 플라스틱 입자가 환경에서 분해돼 미세플라스틱과 나노플라스틱으로 변하면 그 수와 종류가 큰 폭으로 증가한다. 하지만 전통적인 분석법인 라만분광법으로는 표본 내 플라스틱을 정확히 식별·분류하는 데 한계와 오류가 있었다. 라만분광법은 특정 빛을 쬐어 분자의 고유 진동 신호를 포착, 물질을 식별하는 분석 기법이다. 특히 자연계 지방산, 오염물과 스펙트럼이 겹치거나 수만~수십만 개의 미세입자를 신속하게 스캐닝하는 속도 문제는 전 세계 과학계의 풀리지 않는 과제였다. 연구팀은 초저 SNR(신호대잡음비) 데이터베이스를 직접 구축해 실제 환경 신호와 소음 특성을 반영하고 미세플라스틱의 신호와 잡음을 자동으로 분류, 자체 개발한 딥러닝 모델을 훈련시켰다. 연구팀이 개발한 딥러닝 모델은 사진이나 신호 속에서 특징을 잡아내는 인공지능 신경망을 두 방향으로 설계해 정밀하게 보는 Bi-CNN과 이미지를 잘라서 세밀하게 구분하는 U-Net 구조다. 연구 결과 기존 방식에선 수십초~수분 걸리던 스캔을 0.001초 노출만으로 나노플라스틱을 99% 이상 정확도로 감별했으며 혼동·오분류를 일으키던 지방산 등도 오차 없이 구별했다. 또한 혼합물까지 동시에 정량적으로 분석하고 표준 국제 분석법과 비교했을 때 최소 36~49%까지 정확도가 높아졌다. 연구팀의 개발 기술은 라만분광법뿐 아니라 적외선(IR) 등 모든 분광 기반 환경분석·바이오·식품 분야에 폭넓게 확장 적용 가능하다. 이번 연구 내용은 ‘저 SNR 환경에서의 나노플라스틱 신속 검출을 위한 머신러닝 기반 라만 분광법’ 및 ‘미세플라스틱 분석에서의 스펙트럼 혼동 감소: U-Net 기반 딥러닝 접근법’이라는 제목으로 국제학술지에 실렸다. 저자로는 신동하 교수와 임정현·서주희 석사과정 학생이 이름을 올렸다. 신 교수는 “라만 기반의 플라스틱 검출이 갖고 있던 속도와 신뢰성 문제를 동시에 해결함으로써 국내외 마이크로, 나노플라스틱 표준화·자동화에 새로운 장을 열 것으로 기대된다”고 말했다.

2019년 연말 중국에서 시작돼 3년 동안 전 세계를 공포에 빠뜨렸던 코로나19. 코로나19 종식이 2~3년밖에 지나지 않았지만 먼 이야기 같이 느껴진다. 그렇지만, 과학계와 의학계에서는 여전히 코로나19 팬데믹이 인류에게 남긴 것들을 연구하며 새로운 감염병 발생 가능성에 대비하고 있다. 이런 가운데, 코로나19 감염이 심혈관의 노화를 촉진했다는 연구가 나와 눈길을 끈다. 프랑스, 튀니지, 캐나다, 이탈리아, 오스트리아, 영국, 체코, 크로아티아, 그리스, 노르웨이, 사이프러스, 멕시코 12개국 국제 공동 연구팀은 여성의 경우 코로나19 감염이 혈관 나이를 5년 이상 앞당길 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘유럽 심장학회지’(European Heart Journal) 8월 18일 자에 실렸다. 일반적으로 나이 들수록 혈관은 더 딱딱해지고, 혈관 경화도가 클수록 뇌졸중, 심근경색을 포함한 심혈관 질환 위험이 커진다. 연구팀은 2020년 9월부터 2022년 2월까지 16개국 남녀 2390명을 대상으로 코로나19 감염이 혈관 건강에 미치는 영향을 조사했다. 실험 참가자들은 코로나에 걸린 적 없는 사람, 코로나에 걸렸지만 입원하지 않은 사람, 코로나 감염으로 일반 병동에 입원한 사람, 코로나 감염으로 중환자실에 입원한 사람으로 구별했다. 연구팀은 환자의 성별, 나이 등 심혈관 건강에 영향을 줄 수 있는 인구통계학적 정보와 함께 목의 경동맥, 다리 대퇴동맥 검사로 혈관 나이를 측정했다. 경동맥-대퇴동맥 맥파 속도(PWV) 값이 클수록 혈관이 더 딱딱하고 그 사람의 혈관 나이가 더 많다는 의미다. 측정은 코로나 감염 6개월, 12개월 단위로 이뤄졌다. 연구 결과, 경증 환자를 포함해 코로나에 걸렸던 사람들은 감염되지 않은 사람들보다 동맥 경화도가 더 크다는 것이 확인됐다. 이는 남성보다 여성에게 더 크게 나타났고, 숨 가쁨, 극도의 피로감 같은 롱코비드(장기 코로나 후유증) 증상을 겪은 사람에게 더 두드러지게 나타났다. 경증 코로나를 겪은 여성의 PWV는 평균 초당 0.55m, 코로나 입원 여성 환자는 0.60, 중환자실 입원 여성 환자는 1.09로 조사됐다. 연구팀에 따르면 이는 약 5년의 노화에 해당하고, 심혈관 질환 위험은 약 3% 증가하는 것과 마찬가지다. 또 코로나19 백신 접종 후 감염자는 백신 미접종 감염자보다 동맥 경화도는 약한 것으로 나타났다. 코로나19 백신이 감염으로 인한 혈관 노화를 막아준다는 설명이다. 코로나19 바이러스는 혈관 내피에 있는 ‘안지오텐신 전환효소 2(ACE2) 수용체’에 작용한다. 이 수용체를 이용해 코로나19 바이러스가 세포 안에 침투하는 것인데 이 과정이 혈관 기능 장애와 혈관 노화 가속화를 가져온다는 것이다. 또, 여성이 코로나19 감염에 대해 더 빠르고 강한 면역 반응을 보이는데, 이는 감염으로부터 보호해주기는 하지만, 혈관 손상을 촉진할 수 있는 요인이 되기도 한다고 연구팀은 설명했다. 혈관 노화가 확인된 경우 생활 습관을 변화하고, 혈압약, 콜레스테롤약 등을 먹는 것도 심혈관질환 예방에 도움을 준다고 조언했다. 연구를 이끈 로자 마리아 브루노 프랑스 파리 시테대 교수(임상 약리학)는 “코로나가 혈관에 직접적 영향을 줄 수 있다는 것은 팬데믹 기간에 이미 알려졌다”며 “이런 조기 혈관 노화 현상은 실제 나이보다 혈관이 더 빨리 늙어 심혈관 질환에 더 취약하게 만든다”고 말했다. 마리아 브루노 교수는 “이번 연구는 코로나19 감염이 동맥에 악영향을 미치는데, 특히 여성들에게 심각한 영향을 미쳤다는 것을 보여준다”며 “코로나19 감염자들을 대상으로 혈관 노화에 따른 질병 발생을 예방할 수 있는 공중보건 조치가 필요하다”고 강조했다.

미국 실리콘밸리에서 유전자 검사를 통해 지능지수(IQ)가 높은 배아를 선별해 이식하는 문화가 확산하고 있는 것으로 전해졌다. 12일(현지시간) 미국 일간 월스트리트저널(WSJ)은 ‘실리콘밸리에서 점점 더 커지는 똑똑한 아기에 대한 집착’이라는 제목의 기사를 통해 실리콘밸리가 위치한 캘리포니아의 베이 지역에서 인간 배아의 유전자 검사를 제공하는 스타트업의 현황을 소개했다. 업체들은 여러 배아의 유전자 검사 결과를 토대로 미래의 IQ 예상치를 측정해 부모가 어떤 배아로 시험관 시술을 할지 선택할 수 있도록 지원한다. 비용은 적게는 6000달러(약 800만원)에서 많게는 5만 달러(약 7000만원)에 달하지만, 베이 지역에서 이 서비스에 대한 수요는 상당한 수준이라고 매체는 전했다. 업체 중 하나인 ‘누클리어스지노믹스’의 창업자 키안 사데기는 WSJ에 “실리콘밸리는 IQ를 사랑한다”며 미국 다른 지역의 부모들보다 실리콘밸리의 부모들이 아이의 높은 지능에 집착한다고 전했다. 하버드 의대의 통계유전학자 사샤 구세브 교수는 이같은 현상에 대해 실리콘밸리의 능력주의 문화가 반영된 것이라고 분석했다. 그는 “그들은 자신이 똑똑하고 성취를 이뤘으며, 좋은 유전자를 보유했으므로 그 자리에 있을 자격이 있다고 생각한다”며 “이제 그들은 자녀들도 똑같이 될 수 있도록 하는 도구가 생긴 셈”이라고 설명했다. 생명윤리학자들은 배아 유전자 검사에 대해 경각심을 보인다. 행크 그릴리 스탠퍼드대 생명과학·법센터장은 “부자들이 슈퍼 유전자를 가진 계층을 형성해 모든 것을 차지하고 나머지를 노동자로 부린다는 건 과학소설에서나 볼 이야기”라며 “이게 공정한가”라는 질문을 던졌다. 배아 유전자 검사를 받는 사람 중에는 다산(多産) 운동을 벌이는 이들도 있다. 시몬과 맬컴 콜린스 부부는 시험관 시술을 통해 자녀 넷을 출산했는데, 일부 배아에 대해 유전자 검사를 받은 것으로 알려졌다. 시몬 콜린스는 지금 임신 중인 태아도 암에 걸릴 위험이 낮으며 매우 높은 지능을 보유할 가능성을 보여주는 백분위 점수가 99%여서 선택했다면서 “우리는 그게 가장 멋진 일이라고 생각했다”고 말했다. 베이 지역의 다른 한 커플은 업체로부터 IQ와 알츠하이머 위험 평가 등 다양한 예측치를 기재한 결과지를 받고, 스프레드시트에 이를 입력해 자신들만의 수식으로 산출한 수식을 토대로 배아를 선택했다고 말하기도 했다. 그러나 배아 IQ 예측의 정확도는 그다지 높지 않은 것으로 알려졌다. 예측 모델을 개발한 샤이 카르미 예루살렘 히브리대 교수는 이 모델을 이용한다고 해도 평균 3∼4점 정도 더 높은 점수를 얻을 수 있을 뿐이라며 “자녀를 신동으로 만들 수는 없을 것”이라고 지적했다. 또 구세브 교수는 “가장 높은 IQ를 가진 배아를 선택하는 것이 자폐 스펙트럼 장애 위험이 가장 높은 배아를 선택하는 결과를 가져올 수 있다”고 경고했다. 알츠하이머·비만 등 1200여개 질병 가능성 예측하기도 앞서 지난달 워싱턴포스트(WP)에 따르면 난임 스타트업 ‘오키드헬스’는 배아를 대상으로 향후 발병 소지가 있는 수천가지 질병을 검사하는 서비스를 제공하고 있다. 이 스타트업은 최초로 30억 염기쌍의 배아 전체 유전체를 시퀀싱(DNA의 염기 배열 분석) 할 수 있다고 주장하고 있다. 배아에서 채취한 5개 세포만으로 전체 유전체를 분석하고, 조현병·알츠하이머·비만 등 1200여개 질병의 발병 가능성을 예측할 수 있다는 것이다. 이 질병 가능성은 점수화되는데, 이 데이터를 통해 아이를 선별해 낳는 것이다. 오키드헬스 창업자 누르 시디키는 “오키드는 질병을 피할 수 있는 유전적 축복을 받는 세대를 만들고 있다”고 소개하며 “성관계는 즐거움을 위한 것이고, 아기를 위한 것은 배아 스크리닝”이라고 말하기도 했다. 유전자 선별 넘어 유전자 ‘편집’ 기술 개발까지또 다른 캘리포니아 스타트업 ‘부트스트랩 바이오’는 아예 인간 배아의 DNA를 직접 편집하는 ‘생식세포 유전자 편집’ 기술을 개발 중이다. 이 기술은 한 번 수정된 유전자가 모든 세포에 영향을 주며, 후세까지 영구적으로 이어진다. 블룸버그 보도에 따르면 부트스트랩 바이오는 당초 성인 유전자 편집을 연구하다가 최근 배아 편집으로 방향을 틀었으며, 미국 규제를 피해 중미 국가 온두라스에서 2026~2027년쯤 임상시험을 계획 중인 것으로 알려졌다. 지난달에는 세계 최초로 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시켜 세계적인 논란을 일으킨 중국 유명 과학자 허젠쿠이(賀建奎·41) 박사가 미국에서 연구를 재개할 계획이라고 밝혔다. 허젠쿠이는 지난 7월 20일 영국 데일리메일과의 인터뷰에서 오는 8월 미국 텍사스주 오스틴에 새 연구실을 개설할 예정이라고 밝혔다. 그는 “인간 배아 유전자 편집이 아이폰만큼이나 큰 인기를 얻길 바란다”며 “대부분의 가정이 감당 가능한 비용으로 유전자 편집을 선택하고, 건강한 아기를 출산하는 시대가 열릴 것”이라고 말했다. 허젠쿠이는 중국 남방과학기술대 교수 재직 시절인 2018년 유전자 가위 기술을 활용해 인간면역결핍바이러스(HIV) 감염에 관여하는 유전자를 제거한 배아를 수정·이식했고, 이를 통해 쌍둥이 여아 등 3명의 아기가 태어났다. 이는 과학계에 큰 충격을 안겼고, 그는 ‘중국의 프랑켄슈타인’이라는 별명으로 불리며 전 세계적 주목을 받았다. 네이처(Nature)지는 그를 ‘올해의 10대 인물’ 중 한 명으로 선정하기도 했다. 하지만 전문가들은 이러한 유전자 편집 기술의 안전성과 윤리성 모두에 강한 의문을 제기하고 있다. 시카고대 윤리학자 로리 졸로스 교수는 “아기를 마치 부품을 조립하듯 설계하려는 발상은 위험하다”고 우려했으며, 스탠퍼드대의 그릴리 교수는 “우리는 편집된 아이에게 어떤 일이 벌어질지 전혀 알 수 없다”고 경고했다.

과학자들은 지구 밖 생명체의 존재 가능성을 꾸준히 연구해왔으며, 특히 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔켈라두스에 주목하고 있다. 이 두 얼음 위성은 목성과 토성의 강력한 중력으로 인한 조석력(Tidal Force) 때문에 내부의 얼음이 녹아 바다가 존재할 것으로 추정된다. 그러나 수십 ㎞에 달하는 두꺼운 얼음 지각이 탐사를 어렵게 하는 가장 큰 문제다. 다행히 이 두 위성은 내부의 물과 수증기를 우주 공간으로 분출하는 현상을 보이는데, 이는 직접 얼음을 뚫지 않고도 내부 물질을 분석할 기회를 제공한다. 지난해 발사된 미 항공우주국(NASA)의 유로파 클리퍼 탐사선은 2030년 유로파에 도착해 표면 25㎞ 상공을 지나며 상세 관측을 수행할 예정이다. 이때 유로파 표면에서 운좋게 분출된 물기둥을 통과한다면, 과학자들은 위성 내부의 화학적 조성을 분석해 생명체 존재의 단서를 찾을 수 있을 것이다. 분출 현상이 관측되지 않는다면 두꺼운 얼음 지각을 뚫고 내부 바다로 진입해야 한다. 수억 ㎞ 떨어진 곳에서 수십 ㎞ 얼음을 관통하는 것은 기술적으로나 비용적으로나 엄청난 난제다. 얼음 표면에서 생명체를 찾다: 새로운 탐사 시나리오 일부 과학자는 굳이 깊숙한 바다까지 탐사선을 보내지 않고 위성 표면에서 생명체를 찾을 가능성을 제시한다. 기존의 시나리오는 얼음 지각 얕은 부분에서 미생물이 햇빛을 받아 광합성으로 생존할 수 있다는 것이었다. 그러나 뉴욕대 아부다비 캠퍼스의 드미트라 아트리 박사는 더 급진적인 아이디어를 내놨다. 아트리 박사 연구팀은 지구의 일부 박테리아가 자연적으로 발생하는 전기를 이용해 에너지를 얻는다는 사실에 주목했다. 연구팀은 유로파와 같은 얼음 위성에서도 유사한 생명체가 존재할 수 있다고 주장한다. 유로파 표면에 쏟아지는 강력한 우주 방사선이 물 분자와 충돌해 전자를 방출하면, 이 전자의 에너지를 이용해 살아가는 미생물이 존재할 수 있다는 것이다. 연구팀은 이 에너지 획득 방식을 방사선 분해(Radiolysis)라고 명명했다. 만약 유로파에 이러한 형태의 미생물이 존재한다면, 수십 ㎞가 아닌 수십 m 깊이의 얼음만 뚫고 들어가도 생명체의 흔적을 발견할 수 있다. 아직은 이론적 가능성에 머물러 있지만, 이는 유로파 클리퍼 탐사선이 시도해 볼 수 있는 새로운 탐사 목표가 될 수 있다. 생명체 존재의 패러다임 전환: 우주를 바라보는 새로운 시각만약 방사선 분해를 통해 생존하는 생명체가 유로파나 엔켈라두스 표면 근처에서 발견된다면, 이는 우주에서 생명체가 존재할 수 있는 환경에 대한 우리의 인식을 완전히 바꿀 수 있다. 지금까지는 지구와 유사한 환경을 가진 행성이나 위성만을 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 간주해왔다. 그러나 이번 연구처럼 극한 환경에서도 생명체가 생존할 수 있다는 것이 증명된다면, 생명체가 존재할 수 있는 천체의 범위는 훨씬 더 넓어지게 된다. 현재 과학계에서 다양한 가능성과 추측이 제기되고 있지만, 유로파 클리퍼의 본격적인 탐사가 시작되면 그 실체에 한 걸음 더 다가설 수 있을 것이다. 5년 뒤 유로파 클리퍼가 보내올 데이터는 인류가 우주를 이해하는 방식을 완전히 변화시킬지도 모른다.

과학자들은 지구 밖 생명체의 존재 가능성을 꾸준히 연구해왔으며, 특히 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔켈라두스에 주목하고 있다. 이 두 얼음 위성은 목성과 토성의 강력한 중력으로 인한 조석력(Tidal Force) 때문에 내부의 얼음이 녹아 바다가 존재할 것으로 추정된다. 그러나 수십 ㎞에 달하는 두꺼운 얼음 지각이 탐사를 어렵게 하는 가장 큰 문제다. 다행히 이 두 위성은 내부의 물과 수증기를 우주 공간으로 분출하는 현상을 보이는데, 이는 직접 얼음을 뚫지 않고도 내부 물질을 분석할 기회를 제공한다. 지난해 발사된 미 항공우주국(NASA)의 유로파 클리퍼 탐사선은 2030년 유로파에 도착해 표면 25㎞ 상공을 지나며 상세 관측을 수행할 예정이다. 이때 유로파 표면에서 운좋게 분출된 물기둥을 통과한다면, 과학자들은 위성 내부의 화학적 조성을 분석해 생명체 존재의 단서를 찾을 수 있을 것이다. 분출 현상이 관측되지 않는다면 두꺼운 얼음 지각을 뚫고 내부 바다로 진입해야 한다. 수억 ㎞ 떨어진 곳에서 수십 ㎞ 얼음을 관통하는 것은 기술적으로나 비용적으로나 엄청난 난제다. 얼음 표면에서 생명체를 찾다: 새로운 탐사 시나리오 일부 과학자는 굳이 깊숙한 바다까지 탐사선을 보내지 않고 위성 표면에서 생명체를 찾을 가능성을 제시한다. 기존의 시나리오는 얼음 지각 얕은 부분에서 미생물이 햇빛을 받아 광합성으로 생존할 수 있다는 것이었다. 그러나 뉴욕대 아부다비 캠퍼스의 드미트라 아트리 박사는 더 급진적인 아이디어를 내놨다. 아트리 박사 연구팀은 지구의 일부 박테리아가 자연적으로 발생하는 전기를 이용해 에너지를 얻는다는 사실에 주목했다. 연구팀은 유로파와 같은 얼음 위성에서도 유사한 생명체가 존재할 수 있다고 주장한다. 유로파 표면에 쏟아지는 강력한 우주 방사선이 물 분자와 충돌해 전자를 방출하면, 이 전자의 에너지를 이용해 살아가는 미생물이 존재할 수 있다는 것이다. 연구팀은 이 에너지 획득 방식을 방사선 분해(Radiolysis)라고 명명했다. 만약 유로파에 이러한 형태의 미생물이 존재한다면, 수십 ㎞가 아닌 수십 m 깊이의 얼음만 뚫고 들어가도 생명체의 흔적을 발견할 수 있다. 아직은 이론적 가능성에 머물러 있지만, 이는 유로파 클리퍼 탐사선이 시도해 볼 수 있는 새로운 탐사 목표가 될 수 있다. 생명체 존재의 패러다임 전환: 우주를 바라보는 새로운 시각만약 방사선 분해를 통해 생존하는 생명체가 유로파나 엔켈라두스 표면 근처에서 발견된다면, 이는 우주에서 생명체가 존재할 수 있는 환경에 대한 우리의 인식을 완전히 바꿀 수 있다. 지금까지는 지구와 유사한 환경을 가진 행성이나 위성만을 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 간주해왔다. 그러나 이번 연구처럼 극한 환경에서도 생명체가 생존할 수 있다는 것이 증명된다면, 생명체가 존재할 수 있는 천체의 범위는 훨씬 더 넓어지게 된다. 현재 과학계에서 다양한 가능성과 추측이 제기되고 있지만, 유로파 클리퍼의 본격적인 탐사가 시작되면 그 실체에 한 걸음 더 다가설 수 있을 것이다. 5년 뒤 유로파 클리퍼가 보내올 데이터는 인류가 우주를 이해하는 방식을 완전히 변화시킬지도 모른다.

│100여개국 “생산 제한 필요” 외쳤지만…美 “비현실적 접근” 주장에 EU·환경단체 반발 도널드 트럼프 미국 행정부가 국제 플라스틱 협약 논의에 참여 중인 가운데 각국에 플라스틱 생산량을 줄이지 말라고 촉구한 사실이 드러났다. 6일(현지시간) 로이터통신에 따르면 트럼프 행정부는 지난달 25일자 메모에서 “우리는 플라스틱 생산 목표나 첨가제, 제품에 대한 포괄적 금지·제한이라는 비현실적 접근을 지지하지 않는다”며 이런 조항을 받아들이지 말라고 각국에 요청했다. 미 국무부가 작성한 이 외교 문서는 현재 스위스 제네바에서 진행 중인 ‘플라스틱 오염 종식을 위한 제5차 정부 간 협상위원회 속개 회의(INC-5.2)’를 앞두고 발송됐다. 국제사회는 2022년 3월 유엔환경총회(UNEA)에서 플라스틱 오염을 막기 위한 법적 구속력 있는 협약을 지난해까지 마련하기로 했으나 같은 해 부산에서 열린 회의에서도 결론을 내지 못했다. 트럼프 행정부는 현재 논의 중인 방식이 “일상생활 전반에 사용되는 플라스틱 제품의 비용을 증가시킬 것”이라며 반대 입장을 분명히 했다. 미 국무부 대변인도 “모든 나라가 똑같은 대응을 할 수 없다”며 “어떤 나라는 생산 금지를 택할 수 있지만, 다른 나라들은 수거·재활용에 초점을 둘 수도 있다”고 말했다. 재활용만으로 부족…과학계 “생산 감축 불가피” 경고 회의에 앞서 발표된 국제 의학 저널 ‘랜싯’ 보고서는 플라스틱 오염이 단순한 환경 문제가 아닌 인류 건강 전반에 영향을 미친다고 경고했다. 보고서 책임 저자인 필립 랜드리건 미국 보스턴칼리지 교수는 “플라스틱은 태아부터 노년까지 전 생애에 걸쳐 질병과 사망을 초래하고 있으나, 그 심각성이 아직 충분히 인식되지 않았다”고 지적했다. 보고서는 미세플라스틱이 물·공기·음식을 통해 인체에 유입되며, 실제로 혈액, 뇌, 태반, 정자, 모유, 골수 등에서 검출된 사례가 있다고 밝혔다. 일부는 심혈관 질환과의 연관 가능성도 제기됐다. 또한 ▲난연제(PBDE) ▲비스페놀 A(BPA) ▲가소제(DEHP) 등 주요 플라스틱 첨가물이 호르몬 교란, 생식 독성, 신경계 손상을 유발할 수 있으며, 이로 인한 건강 피해는 연간 약 1조5000억 달러(약 2076조 원)에 달할 것으로 추산됐다. 플라스틱 생산량은 1950년 이후 200배 이상 급증했다. 2022년 기준 연간 생산량은 약 4억7500만 톤이며, 2060년에는 12억 톤에 이를 것으로 전망됐다. 지금까지 축적된 폐플라스틱 총량은 약 80억 톤에 달하지만, 전 세계 재활용률은 평균 10%에도 못 미친다. 핵심 쟁점은 ‘1차 플라스틱 폴리머’…美·석유 중심 수출국 vs 100여개국 이번 협상의 핵심은 석유 기반 원료인 ‘1차 플라스틱 폴리머’의 생산 감축을 국제 조약에 명시할 수 있을지다. 100개국 이상이 감축 목표를 협약 부속서에 포함시키는 방안을 지지하고 있지만 미국과 사우디아라비아, 러시아, 이란 등 석유 중심 수출국들은 산업계 피해를 우려해 강하게 반대하고 있다. 이들 국가는 재설계·재사용·재활용 중심의 접근만으로도 문제를 해결할 수 있다고 주장하지만, 유럽연합(EU)과 글로벌 소비재 기업들은 “생산 자체를 줄이지 않으면 플라스틱 오염은 근본적으로 해결되지 않는다”는 입장을 고수하고 있다. 기후위기 대응 역행…환경단체·EU 반발 확산국제 환경단체 그린피스는 미국의 압박을 강하게 비판했다. 그린피스 USA 해양 캠페인 책임자 존 호세바는 로이터에 “이건 구시대적인 압박 방식(old school bullying)”이라며 “미국은 플라스틱 산업의 이해관계를 대변해 다른 국가들이 제대로 된 협약에 참여하지 못하도록 유도하고 있다”고 말했다. EU 역시 생산 감축 없는 협약은 실효성이 없다는 입장이다. 지난해 말 부산 회의 직후 “지금과 같은 추세라면 플라스틱 생산량은 2060년까지 세 배 증가할 것”이라고 경고했고 제네바 회의가 시작된 지난 5일에도 “플라스틱 오염을 줄이려면 생산, 재사용, 재활용을 모두 포함하는 조약이 필요하다”고 강조했다. 유니레버, 네슬레, 펩시코 등 일부 다국적 기업들도 “재활용이나 재설계만으로는 한계가 있다”며 “생산량 자체를 줄이는 목표 설정이 필요하다”는 공동 성명을 발표한 바 있다. 이번 회의는 14일까지 계속되며 생산 감축 조항의 포함 여부가 향후 국제 협약의 성패를 가를 핵심 분기점이 될 것으로 보인다. 과학계와 시민사회, 일부 국가는 “미국과 산유국들이 발목을 잡는다면 협약 자체가 무력화될 수 있다”고 우려하고 있다.