카이스트 생명과학과 이승재 교수와 포스텍 생명과학과 김경태 교수 공동연구팀은 1㎜ 크기의 ‘예쁜꼬마선충’에서 수명 연장을 돕는 장수 유도 단백질 ‘VRK1’의 작동 원리를 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 7월 2일자에 발표했다. 동물 세포에는 에너지가 항상 일정 수준으로 유지될 수 있도록 모니터링하는 ‘AMPK’라는 효소단백질이 있다. 생쥐, 초파리, 예쁜꼬마선충 등에서 AMPK는 수명 연장을 촉진하는 것으로 알려져 있지만 정확한 작동 원리는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 VRK1 단백질이 AMPK를 조절해 세포 공장이라고 알려진 미토콘드리아의 전자전달계 기능을 감소시켜 수명을 늘리는 것으로 확인했다. 연구팀은 AMPK를 활용해 대사질환을 치료하고 노화 속도를 늦추는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST), 삼성전자 종합기술원, 기초과학연구원(IBS), 영국 케임브리지대, 스페인 카탈루냐 나노과학기술연구소 공동연구팀은 반도체 소자를 더 작게 만들고 정보처리속도는 더 빠르게 만들 수 있는 ‘초저유전율 절연체’라는 소재를 개발하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 25일자에 발표했다. 현재 반도체 공정기술로는 소자가 작아질수록 내부 전기간섭 현상이 심해져 정보처리 속도가 느려진다. 이 때문에 많은 연구자들이 전기간섭을 최소화할 수 있는 낮은 유전율을 가진 신소재 개발에 관심을 갖고 있었다. 연구팀은 원자 배열이 불규칙한 비정질 질화붕소라는 물질로 새로운 반도체 절연체를 만드는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구를 돌고 있는 수많은 우주 쓰레기는 인류의 우주 개척 계획을 방해할 우려가 크다. 이에 러시아의 한 기업은 우주 파편을 쉽게 수거해 없애는 새로운 방법을 제시한다. 23일(현지시간) 스페이스닷컴 등에 따르면, 러시아 스타트업 스타트로켓은 ‘폴리머 폼’(발포 중합체)이라고 불리는 끈적끈적한 물질을 방출해 우주 쓰레기를 수거하는 소형 자율 인공위성을 개발하고 있다. 스타트로켓의 설립자 블라드 시트니코프는 “이 폴리머 폼은 거미줄처럼 우주 쓰레기를 쉽게 수거한다”면서 “곧 이런 조치를 마련하지 않으면 우리는 우주 쓰레기로 된 감옥에 갇힐 것”이라고 말했다.‘폼 데브리스 캐처’(Foam Debris Catcher)라는 이름이 붙여진 이 중량 50㎏짜리 위성은 일단 우주 쓰레기들을 수거하면 이를 다시 지구 대기권에 집어 던진다. 그러면 이들 쓰레기는 진입 도중 불에 타서 자연히 소각된다는 것이다. 이에 대해 스타트로켓의 자문위원인 알렉산드르 셴코 박사는 “우주 쓰레기 문제는 점점 더 심각해지고 있으며 우주 탐사를 위한 현재와 미래의 계획과 기술 개발에 상당한 위험을 제기한다. 현 상황에서 과학계가 함께 대응해 해결책을 찾는 것이 중요하다”면서 “폼 데브리스 캐처는 가장 저렴하고 가장 확장성이 뛰어난 해결책”이라고 말했다. 스타트로켓은 원통형의 이 위성을 우주선에 실어 우주로 보낼 계획이다. 그러고 나면 이 위성은 우주선에서 방출된 뒤 우주 파편이 구름처럼 즐비한 우주 공간에서 폴리머 폼을 거미줄처럼 방출하고 일대를 돌아다니며 파편들을 수거하는 것이다. 실제로 우주 공간에 있는 지름이 1㎜에서 1㎝ 사이인 우주 쓰레기는 1억2900만 개에 달한다. 지름이 1㎝에서 10㎝ 사이로 그보다 큰 파편은 90만 개, 지름이 10㎝ 이상인 커다란 파편도 3만4000개가 넘는다고 유럽우주국(ESA)은 추산한다. 게다가 이런 우주 쓰레기는 시속 2만8200㎞의 속도로 이동해 우주 비행사들의 안전은 물론 인공위성 등을 파손할 우려도 있다. 뿐만 아니라 우주 파편이 지구 저궤도상에서 어느 수준 이상 쌓이면 파편들 사이에 충돌이 일어날 가능성이 커지고 이로 인해 충돌이 발생하면 또 다른 파편들을 만들어내 충돌 가능성이 계속 높아질 수 있다. 케플러 증후군이라고 불리는 이 현상은 1978년 미국항공우주국(NASA)의 과학자 도널드 케슬러가 처음 제기한 최악의 시나리오로 유명하다. 이에 따라 최근 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스 연구진은 새로운 연구를 통해 이처럼 우주 파편이 증가하는 문제를 줄이려면 우주에 보내는 위성의 수를 제한하는 법을 만들어야 한다고 제시했다. 이들 연구자는 또 지구 궤도에 진입하는 모든 위성의 운영 기관에 궤도 사용료를 부과할 수 있도록 국제적 협정을 맺어야 한다면서 그러면 매년 궤도를 사용하는 위성 수가 덜 늘어나 충돌 위험을 줄일 수 있다고 주장했다. 한편 이번 우주 쓰레기 수거 소각 프로젝트를 진행하고 있는 스타트로켓은 현재 지구와 우주 양쪽 모두에서 실험을 진행하고 있으며 오는 2023년 안에 첫 번째 궤도 시험을 시행할 계획이다. 사진=스타트로켓 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 각종 질환을 일으키고 생태환경 교란의 주범으로 지목받고 있는 미세먼지와 미세플라스틱만 콕 집어 효과적으로 없앨 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터, 서울대 전기정보공학부 공동연구팀은 공기나 물 같은 유체 속에서 떠다니는 머리카락 1000분의 1 굵기인 20㎚(나노미터) 수준의 초미세입자들을 포획하는 ‘나노갭 전극’을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 2018년 노벨물리학상 수상 업적인 광집게 기술을 비롯해 과학계는 나노단위 입자를 손상없이 조작할 수 있는 기술을 개발하기 위한 노력을 기울여 왔다. 그렇지만 공기나 물 속에서 100나노미터 이하 입자를 포집하고 선별해 정제하고 농축하는 기술은 여전히 나오지 못하고 있다. 이에 연구팀은 초당 수백~수천 번 진동하는 파장을 발생시키는 전극으로 불균일한 전기장을 만들어 주변에 미세입자를 끌어당기거나 밀어내는 ‘유전영동’ 기술에 주목했다. 연구팀은 고가의 장비 대신 일반적인 반도체 공정으로 만들 수 있는 다양한 전극 구조를 실험했다. 그 결과 수직 배열의 비대칭 전극이 기존 수평배열보다 10배 이상 더 큰 유전영동력을 발생시킨다는 것을 확인했다. 이를 바탕으로 두 개의 전극 사이 간격이 나노미터 수준인 나노갭 전극의 대면적화와 비용절감을 가능케 했다. 실제로 기존 수평 배열 방식으로 나노갭 전극을 만들 때는 최소 수십 만원의 제작비가 들었지만 이번 기술을 활용하면 최대 5000원으로 LP레코드판 크기의 나노갭 전각을 만들 수 있다. 이번에 개발된 나노갭 전극을 공기나 물 필터에 적용할 경우 건전지 정도의 낮은 전압으로도 초미세먼지나 미세플라스틱은 물론 바이러스, 세균, 박테리아 등 다양한 미세부유입자를 실시간으로 검출하고 제거할 수 있다. 연구팀은 나노갭 전극으로 초미세먼지, 미세플라스틱 분류는 물론 신약개발이나 암진단 신규 마커로 주목받고 있는 세포밖 소포체와 알츠하이머 치매 환자의 뇌세포에서 발견되는 베타아밀로이드 단백질만을 골라서 농축하는 실험에 성공했다. 유용상 KIST 박사는 “이번 연구는 다양한 나노 크기 입자의 선별 정제 기술로 응용될 수 있다”라며 “특히 대면적 전극의 제작은 물론 전극 모양을 다양하게 만들고 제작 단가까지 낮출 수 있기 때문에 기술 상용화가 용이하다는 장점이 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

집에서 만들어 먹는 음식이 아닌 이상 즉석식품이나 각종 가공식품들에는 어쩔 수 없이 음식이 상하지 않게 하거나 색감을 좋게 하거나 맛을 높이기 위해 식품첨가물이 들어가기 마련이다. 인체에 무해하다고는 하지만 식품첨가물이 간접적인 경로를 통해 건강에 영향을 미칠 수도 있다. 국내 연구진이 가공식품 속 들어가는 식품첨가제가 자칫 자폐증을 유발시킬 수도 있다는 연구결과를 내놨다. 한국뇌연구원 신경회로연구그룹 연구팀은 가공식품 속 유통기한을 늘리기 위해 사용되는 식품첨가물인 프로피온산이 장내 미생물의 불균형을 유발시켜 자폐증을 유발시킬 가능성을 높인다고 11일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 브레인’에 실렸다. 최근 들어 과학계에서는 장내 미생물에 대한 다양한 연구들을 하고 있다. 장은 ‘제2의 뇌’라고 불리며 장에서 흡수된 물질이 혈관을 따라 이동해 멀리 떨어진 뇌까지 영향을 줄 수 있다는 ‘장-뇌 연결축’이라는 개념이 제시되기도 했다. 연구팀은 자폐증을 앓고 있는 아이들이 과민성대장증후군 같은 장관련 질환을 앓는다는 점과 프로피온산을 투여한 쥐가 자폐 유사증상을 보인다는 기존 연구결과에 주목했다. 프로피온산(PPA)는 가공식품 속 유통기한을 늘리는데 사용되는 식품첨가물로 각종 통조림에 포함돼 있다. 연구팀은 생쥐의 신경세포(뉴런)를 배양한 뒤 PPA를 투여하고 해마 신경세포의 형태와 단백질 발현량을 관찰했다. 그 결과 세포내 불필요한 단백질과 세포소기관을 분해하는 자가포식 작용이 제대로 이뤄지지 않아 세포내 노폐물이 축적되고 결국 시냅스 형성에 중요한 역할을 하는 수상돌기 가시가 줄어들면서 뇌 발달이 더뎌진다는 것을 확인했다. 또 PPA가 투여된 세포에서는 세포외 신호조절 효소 경로가 과도하게 활성화된다는 것도 관찰했다.결국 식품첨가물로 사용되는 프로피온산이 체내에 과도하게 유입될 경우 장내 세균의 종류와 숫자에 영향을 미치고 이것이 신경세포에까지 영향을 미쳐 뇌발달이 한창인 아동에게 영향을 미쳐 자폐유사증상을 유발할 수 있다는 설명이다. 문지영 박사는 “이번 연구는 장내 미생물이 뇌에 미치는 여러 영향 중 하나를 밝혀낸 것으로 프로피온산이 뇌에 미치는 영향을 파악함으로써 관련 질환 치료에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일본팀, 클로자핀 N옥사이드 주입·관찰48시간 Q뉴런 활성화, 동면상태와 유사美팀, 하루 음식 안 주고 신진대사 낮춰생쥐 신경회로서 Q뉴런의 활성화 확인“장기 동면상태에선 이식 장기 손상 막고발병 후 조직 손상 최소화 등 이익 크다” SF영화 역사상 최고의 걸작으로 꼽히는 ‘2001 스페이스 오디세이’(1968)에서 시작해 ‘멜 깁슨의 사랑이야기’(1992), 실베스터 스탤론 주연의 ‘데몰리션맨’(1993), ‘바닐라 스카이’(2001), 에일리언 시리즈, 그리고 2016년 말 개봉한 ‘패신저스’까지 공통점은 뭘까. ‘냉동인간’ 혹은 ‘인공동면’(冬眠)을 소재로 하고 있다는 점이다. SF에서는 수십~수백 광년이 떨어진 곳까지 우주여행을 하거나 불치병에 걸려 과학기술이 더 발전한 먼 미래에 깨어나 치료받기 위한 소재로 쓰인다. 그렇지만 SF에서는 전혀 다른 원리를 갖고 있는 냉동인간과 인공동면을 혼동해 사용하는 경우가 많다. 겨울잠이라고 불리는 동면은 에너지를 아끼기 위한 것이 주요 목적이고 냉동인간은 특정 목적 때문에 생체조직이 상하지 않도록 특수 처리한 상태에서 초저온으로 냉동시켜 장기 보존하는 것이다. 냉동인간 기술을 활용해 사업을 하는 기업들이 전 세계적으로 서너곳이 있지만 냉동만 가능할 뿐 조직 손상 없이 해동시키는 방법은 아직 알고 있지 못하다. 인공동면이나 냉동인간 기술이 성공한 사례는 없다는 말이다. 그렇지만 과학계에서는 냉동보존 기술의 첫 단계로 곰이나 개구리 등 겨울잠 자는 동물들의 동면 원리를 알아내기 위해 끊임없이 노력하고 있다. 이런 가운데 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6월 11일자에는 설치류를 대상으로 동면과 비슷한 상태를 유발시킬 수 있는 신경세포 회로를 발견했다는 연구 결과 2편이 실려 주목받고 있다.사람은 추운 곳에 오래 노출될 경우 저체온증으로 서서히 의식을 잃고 사망하는 경우가 많다. 그렇지만 겨울잠을 자는 동물들은 날씨가 추워져 먹을 것을 구하기 어려워지면 에너지 소비를 낮춰 체온을 떨어뜨리고 심장도 거의 움직이지 않는 상태로 한철을 보내게 된다. 많은 과학자들이 동면은 뇌 시상하부의 ‘시각교차전(前)구역’이라는 부위에서 온도조절 작용 때문이라고 추측했을 뿐 정확한 메커니즘은 밝혀내지 못한 상태였다. 일본 쓰쿠바대 의대, 국제통합수면의학연구소, 이화학연구소(리켄) 망막재생연구소, 리켄 세포기능역학연구소, 니가타대 뇌연구소, 쓰쿠바 고등연구협회 공동연구팀은 생쥐에게 ‘클로자핀 N옥사이드’라는 화학물질을 주입한 결과 뇌 시상하부에 있는 Q뉴런이라는 지금까지 잘 알려지지 않은 부분이 활성화되면서 48시간 이상 동면 상태와 비슷하게 신진대사 활동이 느려지고 체온이 떨어지는 것을 확인했다. 또 광유전학 기술로 Q뉴런을 자극할 경우에도 동면 상태가 유도되는 것을 관찰했다. 유도동면에서 깨어난 뒤 생쥐들에게서 이상행동이나 조직이나 장기손상은 관찰되지 않았다고 연구팀은 밝혔다. 미국 하버드대 의대 신경생물학과, 신경과학부, 영상·데이터분석센터, 베스 이스라엘 디코니스 의료센터(BIDMC) 내분비·당뇨·대사질환과, 샌디에이고 소재 의료기업 뉴로포토메트릭스 공동연구팀은 일본 연구팀처럼 약물을 주입하는 대신 24시간 동안 음식과 물을 주지 않아 신진대사 활동을 낮춘 뒤 생쥐의 신경회로를 관찰한 결과 역시 Q뉴런이 활성화된다는 사실을 확인했다.이번 연구를 주도한 신경생물학 분야의 세계적 권위자 마이클 그린버그 하버드대 의대 교수는 “인간에게 장기적인 동면 상태를 유도하는 것은 이식을 위해 장기를 손상 없이 보존할 수 있게 해주거나 질병 발생 후 조직손상을 최소화시키는 등 잠재적으로 의학적 이점이 큰 기술”이라며 “이번 연구는 신경회로 자극을 통해 인공동면 유도 가능성을 보여 줬다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스위스 취리히대, 취리히연방공과대(ETH) 통합생물학연구소, 오스트리아 그레고르 멘델 연구소, 일본 치바대, 도쿄대, 요코하마시립대, 니가타대, 나고야대, 국립유전학연구소, 독일 포츠담대, 미국 서던캘리포니아대 공동연구팀은 특정 유전자가 식물이 생산하는 꽃가루 숫자를 조절한다고 10일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 9일자에 실렸다. 연구팀은 생물학 실험에 많이 쓰이는 식물인 애기장대의 144개 변종에 대해 꽃 한 송이당 꽃가루 알갱이 숫자를 세었다. 그 결과 꽃 한 송이당 꽃가루 알갱이는 2000~8000개로 다양한 것으로 나타났다. 연구팀은 ‘RDP1’이라는 유전자가 꽃가루 숫자에 영향을 미치고, 꽃가루 숫자가 적을수록 질병에 강하고 번식 성공 확률도 높은 것으로 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

75만명 이상 대상 연구결과 발표“O형 코로나19 감염 위험 9~18% 낮아” 신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19)에 걸릴 위험성이 다른 혈액형 보유자보다 O형이 상대적으로 적다는 연구결과가 나왔다. 8일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT)에 따르면, 미국 캘리포니아주 서니베일 소재 유전공학 회사 23앤드미(23andMe)는 최근 발표한 연구논문에서 약 75만 명 이상을 대상으로 혈액형과 코로나 19의 상관성을 분석한 결과 O형이 다른 혈액형의 확진 환자보다 9~18% 적었다고 밝혔다. 다른 혈액형 간에는 코로나19 감염 위험성과 관련해 별 차이가 없었다. 연구진에 따르면 이 같은 연구결과는 ‘예비적 데이터’를 기반으로 한 것이다. 연구진은 “코로나19를 좀 더 잘 이해하는데 우리의 리서치플랫폼을 사용할 수 있도록 연구가 계속 진행되고 있다. 과학계에 코로나19에 대한 좀 더 통찰력을 제공하는 것이 우리의 목표”라고 설명했다. 미국 스탠퍼드대의 박사과정생인 다니가와 요스케와 마누엘 리바스 연구원 역시 지난 3월 24일 연구논문 사전공개 사이트인 프리프린츠닷오르그 사이트(https://www.preprints.org)에 올린 ‘코로나 19 숙주유전학 및 연관 표현형에 관한 초기 리뷰 및 분석(Initial Review and Analysis of COVID-19 Host Genetics and Associated Phenotypes)’이란 제목의 논문에서 특정 혈액형, 특히 O형이 코로나19에 강한 것으로 보인다고 주장한 바 있다. 중국 연구진 “A형이 더 취약해” 앞서 중국 남방과기대와 상하이교통대 등 8개 대학연구소 및 의료기관들은 3월11일 발표한 논문에서, 코로나19 발원지인 후베이성 우한과 선전에서 2000명이 넘는 환자들을 대상으로 조사한 결과, A형이 코로나19에 상대적으로 더 취약한 것으로 나타났다고 밝혔다. 반면 O형은 다른 혈액형에 비해 감염 위험이 상대적으로 훨씬 낮았다고 전했다. 연구진이 분석대상으로 삼은 우한의 사망자 206명 중 85명이 A형이었다. 이는 O형 사망자 52명보다 63%나 많은 규모다. 연구진은 이 같은 혈액형별 사망자 비율이 성별과 나이별 그룹에서 비슷하게 나타났다고 밝혔다. 하지만 논문은 조사 대상 환자 수가 2000여명에 불과하다는 점에서 한계가 있는 것으로 받아들여졌다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

미 보스턴 아동병원 연구진, 저널 ‘네이처’에 논문 미국에서 털은 물론 신경세포 등을 갖춘 온전한 피부 조직을 배양하는 데 성공해 관심을 모으고 있다. 미국 보스턴 아동병원 과학자들이 마침내 털이 나는 온전한 피부 조직을 오르가노이드(organoids)에서 배양하는 데 성공했다. 오르가노이드는 유도만능줄기세포에서 배양한 소형 유사 장기나 조직을 말한다. 관련 논문은 6일 권위 있는 과학 저널 ‘네이처’에 실렸다. ‘과학계 난제’ 피부세포 배양…모낭·신경에 근육·지방도 형성 온전한 피부 세포 배양은 그 동안 과학계의 난제 중 하나였다. 피부 세포는 단순히 살갗 조직뿐만 아니라 모낭과 신경, 지방 등 여러 소기관이 있어야 체온 조절, 촉각 등의 기능을 온전히 수행할 수 있기 때문이다. 이러한 소기관이 없는 피부는 이식에 성공하더라도 일단 외관적으로도 문제가 되기 때문이다. 여러 소기관을 갖추고 제대로 된 기능을 갖춘 피부 세포를 배양하는 연구에 전 세계의 과학자들과 제약회사 등이 40년 넘게 도전했지만 아직 성공한 연구 사례가 없었다. 이번 연구를 주도한 카를 쾰러 박사는 “진피층과 상피층을 동시에 길러내는 배양법을 발견했다”면서 “두 피부층이 오르가노이드에서 서로 신호를 주고받으며 모낭, 지방세포, 신경세포 등이 형성됐다”라고 설명했다.연구팀은 2018년 생쥐의 줄기세포에서 털이 나는 피부 조직을 만드는 데 성공한 바 있다. 이번 연구는 성인의 피부에서 떼어낸 세포를 배아세포로 역분화시켜 유도만능줄기세포를 만드는 것에서 시작했다. 이것으로 길러낸 오르가노이드에서 진피와 상피가 함께 발달했고, 70일이 지나자 모낭이 싹트기 시작했다. 오르가노이드는 또한 촉각을 전달하는 신경뿐 아니라 피부 근육이나 지방과 비슷한 것도 형성했다. 최근 연구에서 피부의 지방은 상처 회복에 중요한 역할을 하는 것으로 보고됐다. 촉각 세포로 불리는 ‘메르켈 세포(Merkel cell)’도 오르가노이드에 생겼다. 표피 기저층의 예민한 부위에 존재하는 이 세포는 피부암의 일종인 ‘메르켈 세포암’과 관련이 있다. 이 세포 배양 기술이 암 치료 연구에도 활용될 수 있다는 뜻이다. 연구팀은 생쥐 모델에 이 기술을 시험해 상당히 고무적인 결과를 얻었다. “모낭은 무제한 만들 수 있다”… 문제는 ‘비용과 시간’ 그러나 이 기술을 탈모 치료에 적용하는 것에 대해선 신중한 입장을 보인다. 쾰러 박사는 “이식용 모낭을 거의 무제한으로 생산할 수 있는 기술을 갖췄다”면서도 “하지만 면역 거부 반응을 피해 개인 맞춤형 모낭을 만들려면 1년 이상이 걸릴 것으로 보이고 비용도 상상을 뛰어넘을 것”이라고 강조했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 응용공학부, 하버드의대 부설 브리검여성병원, 캐나다 토론토대, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 공동연구팀은 ‘키리가미’ 기술을 응용해 미끄러운 표면에서도 미끄러지지 않게 해 주는 물질 구조를 만들었다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 6월 2일자에 실렸다. 키리가미는 일본의 종이접기 ‘오리가미’를 변형한 것으로 종이 평면에 선을 긋고 칼로 오린 뒤 당기면 3차원 구조물을 만들 수 있도록 한 종이절단 기술이다. 이번 기술을 신발 바닥에 적용하면 빙판이나 미끄러운 바닥에서 발생할 수 있는 낙상사고를 막을 수 있을 것으로 기대된다. 실제로 키리가미 코팅이 부착된 신발을 신으면 일반 신발보다 마찰력이 20~35% 증가하는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

재미 한인과학자가 환자의 체세포를 신경세포로 바꿔 뇌에 이식하는 방식으로 파킨슨병 치료에 성공해 주목받고 있다. 주인공은 김광수(66) 미국 하버드대 의대 교수이다. 김 교수가 주도한 매사추세츠종합병원, 보스턴아동병원, 다나파버-하버드대 암센터, 코넬대 의대, 한국 한양대 공동연구팀은 환자의 피부세포를 만능줄기세포로 유도한 뒤 신경전달물질인 도파민을 생성할 수 있는 전구세포를 만들어 60대 파킨슨병 환자의 뇌에 주입한 결과 운동능력을 회복했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’에 실렸다. 연구팀은 파킨슨병을 앓고 있는 69세의 의사이자 발명가인 조지 로페즈라는 자원자에게 2017년과 2018년 두 차례에 걸쳐 환자 자신의 체세포로 만든 도파민 신경세포를 뇌에 이식했다. 수술 후 2년 동안 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 다양한 검사를 통해 파킨슨병 증상이 완화된 것을 확인했다.환자 자신의 세포를 이용했기 때문에 면역거부반응이 나타나지 않았으며 복용하는 도파민약의 양을 줄일 수 있게 됐고, 환자는 스스로 신발끈을 다시 묶을 수 있을 뿐만 아니라 수영, 자전거 같은 신체활동도 원활하게 할 수 있을 정도로 운동능력을 회복한 것으로 알려졌다. 일본 야마나카 신야 교수가 처음으로 유도만능줄기세포(iPSc) 기술을 개발한 뒤 황반변성증 환자가 iPSc를 이용해 세포치료를 받은 적이 있지만 병의 호전이 관찰되지 않았다. 이번 연구는 iPSc를 이용해 뇌질환 환자치료에 처음으로 시도했을 뿐만 아니라 실제적 증상의 완화를 이끌어 낸 것으로 평가받고 있다. 이 때문에 과학계에서는 iPSc 기술이 여러 종류의 난치병 치료에 쓰일 수 있다는 가능성을 제시한 것으로 보고 있다.신경생물학, 줄기세포 분야에서 세계적인 석학으로 김 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 카이스트 생물공학과에서 석박사를 마친 뒤 미국으로 건너가 코넬대 의대, 테네시대 의대 교수를 거쳐 하버드대 의대 교수로 재직 중이다. 김 교수는 “안정성과 효능성 입증을 위해 더 많은 환자를 대상으로 임상시험을 수행하기 위해 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으려 필요한 절차를 밟고 있는 중”이라며 “10년 정도 후속 연구를 더 진행하면 맞춤형 세포치료가 파킨슨병 치료에 보편적 방법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

프란치스코 교황이 세계 지도자들을 향해 무기 개발에 들어가는 자금을 감염병 예방 연구에 활용할 것을 촉구했다. 프란치스코 교황은 30일(현지시간) 바티칸 정원에서 묵주 기도를 올리며 “성모님께서 (지도자들의) 양심을 움직여 무기를 더 많이 보유하고 완벽하게 하는 데 들어가는 막대한 자금이 앞으로 지금과 같은 참사를 예방하는 연구 촉진에 사용되길”이라고 기도했다. 로이터통신에 따르면 교황의 이 같은 발언은 코로나19 사태로 보건, 경제적 참변 속에 강대국들의 군비경쟁 우려가 고조되는 상황에서 나왔다. 실제로 중국은 군사력 강화에 나섰으며, 미국은 이를 견제하기 위해 군축협정인 중거리핵전력조약(INF)에 이어 항공자유화조약 탈퇴 의사를 밝혔다. 프란치스코 교황은 병원이 환자 방문을 막을 수밖에 없는 상황에서 코로나19 감염자가 나홀로 숨졌다는 점을 지적하며 “(희생자들이) 영혼에 상처를 입는 방식으로 땅에 묻혔다”고 애통해한 뒤 “의료진이 코로나19 감염으로부터 보호받고 하느님께서 과학계에 종사하는 남성, 여성의 정신에 불을 비춰 이들이 코로나19를 극복할 해법을 찾아내길 기도한다”고 염원했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

고령화 사회로 빠르게 진입하면서 각종 만성질환과 퇴행성질환이 늘어나고 있다. 특히 관절염은 45세 이상 성인에게서 나타나는 가장 흔한 만성질환으로 알려져 있다. 최근에는 20~30대 젊은 층에서도 관절염으로 고생하는 이들이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 치료가 쉽지 않은 관절염을 회복시킬 수 있는 유전자를 발견해 주목받고 있다. 가톨릭대 의과대, 서울대, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 관절염 회복을 돕는 유전자 3개를 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션’에 실렸다. 뼈와 뼈가 만나는 관절부위에 여러 원인으로 손상되거나 염증이 발생하는 관절염은 상태가 악화됐다가 호전되기를 반복하고 치료가 쉽지 않다. 과학계에서는 관절염을 포함해 염증 악화의 원인인 자가면역반응을 억제하는 약물에 대한 연구가 활발하다. 그렇지만 염증 치료제는 정상적인 면역체계에도 손상을 입히는 경우가 발생해 바이러스 감염에 쉽게 노출되는 부작용도 있었다. 연구팀은 류머티스 관절염을 앓은 뒤 자연치유된 생쥐의 관절조직을 채취해 3만개 이상의 유전체를 RNA서열분석해 관절염 증상에 영향을 미치는 85개의 후보 유전자를 선별해 냈다. 이들 후보 유전자를 대상으로 면역학적 실험을 실시한 결과 그동안 관절염과 연관성이 알려지지 않았던 인테그린(Itgb1), 알피에스-3(RPS3), 이와츠(Ywhaz)라는 핵심유전자 3개를 최종 찾아냈다. 이들 3개 유전자는 관절조직과 염증억제에 관여하는 조절T세포라는 면역세포에서 나타나 항염물질을 만들어 내면서 관절염 회복에 관여한다는 것을 연구팀은 확인했다. 이들 3종의 유전자는 병든 면역세포에 작용해 염증성 사이토카인 생성을 억제하고 질병을 자연적으로 회복시키는 것으로 분석됐다. 특히 이와츠 유전자는 류머티스 관절염을 앓는 생쥐 관절에 주사하면 증상과 통증이 눈에 띄게 줄어드는 것으로 확인됐다. 연구팀은 65명의 류머티스 관절염 환자의 소변을 분석한 결과 치료제에 쉽게 반응하는 환자들은 항류머티스 약물을 투여하면 이와츠 농도가 늘어났지만 약물 투여에도 이와츠 농도가 늘어나지 않고 오히려 감소하는 것이 관찰됐다. 이에 연구팀은 이와츠 유전자로 부작용이 적은 치료제를 만들거나 간단한 피검사나 소변검사로 관절염 치료를 미리 예측할 수 있는 바이오마커로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김완욱 가톨릭대 의대 교수는 “이번 연구는 관절염이 인체 내에서 어떻게 자연치유될 수 있는지를 보여주는 첫 사례라는 의미가 크다”라며 “관절을 보호하고 회복시키는 핵심적인 자연치유물질을 발굴했을 뿐만 아니라 이번에 발굴된 유전자 중 하나는 간단한 혈액검사나 소변검사를 통해 관절염 회복을 사전에 예측할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국식품연구원(원장 박동준) 식품기능연구본부 최상윤 박사팀은 옥수수 수염 추출물이 과도한 당 섭취로 인한 체내 당 독소 축적을 막아 준다는 것을 확인하고 이를 이용한 기능성식품 소재를 개발했다고 27일 밝혔다. 당을 과도하게 섭취할 경우 독성유발물질인 메틸글리옥살이 과도하게 만들어져 혈관손상, 피부염증, 인슐린저항성 등이 발생한다. 연구팀은 옥수수 수염 추출물은 메틸글리옥살의 과잉 축적을 억제할 수 있는 ‘글리옥살레이즈-1’이라는 효소를 활성화시킨다는 사실을 확인했다. 당을 과잉 섭취시킨 생쥐에게 옥수수 수염 추출물을 6주간 섭취시켰을 때 신장과 혈액 속에서 글리옥살레이즈-1 활성이 증가하면서 메틸글리옥살 농도는 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 옥수수 수염 추출물에 대한 특허를 출원했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19와 같은 엄청난 재앙을 세상 사람들 누구나 다 경험하는 것은 드문 일이다. 불과 몇 달 사이에 사람 사는 방식이 달라졌다. 이 팬데믹의 경제적, 사회적 후유증에 대해서는 그 규모가 엄청날 것이라는 점만 확실할 뿐 구체적으로 언제까지 어떻게 될지는 제대로 알 수 없다. 인류가 직면한 더 큰 재앙인 기후위기는 지금 잠시 잊혀진 듯하나 실상은 우리 코앞에 다가와 있다. 백신 개발 등으로 일단락될 수 있는 바이러스성 질병과는 달리 기후위기는 일단 시작되면 인류의 종말이 순식간에 오고 막을 방법도 없다. 그래서 정치, 종교, 과학계 지도자들이 입을 모아 걱정을 하는 문제다. 얼마 남지 않은 시간 동안 과연 우리는 무엇을 해야 할 것인가? 기본적으로 대기 중 이산화탄소의 양을 줄여야 한다. 수억 년 전 땅속에 석유, 석탄으로 묻혀 있던 탄소를 태우면서 만들어 낸 인간의 과오를 불과 십 년 안에 되돌려야 하는 것이기에 우리가 해야 할 일의 규모는 엄청날 수밖에 없다.이산화탄소를 포집하는 나무를 베어 태양전지를 설치하는 탐욕스러운 방식은 제대로 된 탄소 포집 방법이 될 수 없다. 살펴보면 지상의 나무들만큼이나 바다의 식물성 플랑크톤이 이산화탄소를 포집한다는 사실을 깨닫게 된다. 광합성으로 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 식물성 플랑크톤은 전체 산소 발생량의 절반을 담당한다. 그럼 이들의 생장을 어떻게 도울 수 있을까? 얼마 전 국제통화기금(IMF)에서 매우 흥미로운 연구 결과를 발표했다. 큰고래들은 심해로 다이빙하는 습성이 있다. 다른 물고기들과는 달리 공기호흡을 해야 하기 때문에 ‘고래펌프’라는 행동을 하게 되는 것이다. 또 고래들은 그 이동경로가 수천㎞에 달하기 때문에 해수의 수평이동에도 도움을 줄 것이다. 이에 따라 플랑크톤이 원하는 무기질이 대양에서 순환되게 한다. 그리고 비료처럼 질소 성분이 많은 배설물로 플랑크톤에 영양분을 제공한다는 것이다. 인간이 기계로 해수를 순환시키려면 엄청난 양의 이산화탄소를 배출할 것인데, 수백만 마리의 고래가 이 역할을 하고 있다. 몸무게가 수십t씩 되는 고래 스스로도 엄청난 양의 탄소 덩어리로서 탄소를 포집한 상태고 나아가 이들의 사체는 깊은 바닷속에 가라앉기 때문에 자연스레 탄소 포집의 효과를 가져온다는 것이다. 이러한 고래들의 개체수가 늘어나게 하려면 어떻게 해야 할까? 방법은 생각보다 쉽다. 인간이 이들에게 해 오던 못된 짓들만 멈추면 된다. 아직도 상업용 포경을 하는 국가들에 정치, 경제, 외교적 집단 압력을 행사해 이를 즉시 멈추게 하는 것이 첫 번째 일이다. 최근 들어 접하는 죽은 고래 뱃속에서 수십㎏의 플라스틱이 발견됐다는 슬픈 뉴스가 시사하듯 일회용 플라스틱 용기 및 빨대 그리고 포장재 사용을 엄격히 규제하고 이를 남용하는 국가에 대한 규제가 필요하다. 요즘 생활 속 거리두기 때문에 많은 사람이 식재료를 집으로 배달시킨다. 배송 업체별로 포장의 정도가 다른데 플라스틱 사용이 많은 업체는 그 행태를 바꾸도록 여론에서 지적해야 한다. 나아가 남녀노소 항상 지니고 다니는 물품에 장바구니를 포함시키는 캠페인도 있어야 한다. 다가오는 엄청난 재앙을 막기 위해 우리의 조력자 고래들이 즐거워하는 세상을 만들어 주자.

영국 랭커스터대 환경연구센터, 호주 서호주대 생물다양성보존학부, 해양연구소 공동연구팀은 바닷속 산호와 주변 물고기들의 생물다양성과 건강은 서로 밀접하게 연관돼 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태와 진화’ 19일자에 실렸다. 연구팀은 인도양 남서부에 위치한 차고스 제도의 60개 섬 중 12곳 주변 산호초를 조사했다. 차고스 제도 주변 산호는 역대 가장 더웠던 2016년에 백화현상으로 몸살을 앓기도 했다. 조사 결과 백화현상을 겪는 산호들이 늘어나고 있지만 다양한 종의 물고기들이 많이 살고 있는 지역의 산호에서는 백화현상이 적게 나타났다. 또 백화현상으로 산호가 죽은 지역은 그렇지 않은 지역에 비해 물고기들의 생물다양성도 17%가량 적은 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 연구진이 사람과 쥐의 세포를 합친 ‘하이브리드 배아'(인간과 동물 세포를 합한 배아)를 만드는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 뉴욕주립대 버펄로캠퍼스 연구진은 인간과 동물의 세포를 결합해 인공장기를 만들기 위한 첫 번째 단계로 키메라 배아 연구를 시작했다. 동물 체내에서 인간 장기를 생산하기 위해서는 우선 유전자 조작으로 특정 장기를 만들 수 없게 된 동물의 배아(수정란)에 세포로 분화가 가능한 인간의 줄기세포를 주입한다. 줄기세포가 배아 안에서 인간의 장기로 어느 정도 성장하면, 이 하이브리드 배아를 다른 동물의 자궁에 다시 주입해 인간의 장기를 몸에 지닌 새끼를 낳게 한다. 연구진에 따르면 이번 연구를 통해 탄생한 하이브리드 배아에서 인간의 줄기세포가 차지하는 부분은 0.1~4% 정도다. 이는 지금까지 사람과 쥐의 DNA를 혼합한 연구는 여러 차례 있었지만, 인간 세포가 차지하는 비중이 최대 4%에 달한 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 뉴욕주립대 버펄로캠퍼스의 펑 젠 박사는 “쥐의 배아에서 인간의 줄기세포가 안정적으로 자라게 하기 위해서는 인간의 세포를 착상 전 초기 발생 단계에서 나온 ‘나이브형‘으로 되돌리는 것이 중요하다”고 설명했다. 일반적으로 나이브형 줄기세포는 미분화 상태를 유지하면서 무한대로 자가 증식할 수 있는 능력과 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 분화 능력을 가지고 있기 때문에 재생 의학적 활용에 있어 그 가치가 높이 인정된다. 연구진은 세포의 성장, 이동, 증식에 관여하는 단백질인 mTOR를 일시적으로 비활성화시키는 과정을 통해 인간의 세포를 초기 단계로 되돌린 뒤 이를 쥐의 줄기세포와 혼합한 배아를 17일간 실험실에서 발육시켰다. 그 결과 혼합 배아는 사람의 유전자를 보유하고 있음에도 불구하고 정상적으로 성장하기 시작했다. 쥐의 세포에 주입된 인간의 세포는 간과 심장, 골수 및 혈액이 될 수 있는 쥐의 대부분의 조직과 결합한 것을 확인했다. 특히 일부 하이브리드 배아 세포 내에서는 인간의 적혈구 세포가 매우 풍부하게 성장했고, 뇌로 성장할 수 있는 소수의 조직도 발견됐다. 또 다른 하이브리드 배아에서는 빛을 감지하는데 도움이 되는 눈 세포인 광수용체 더미가 발견되기도 했다. 연구를 이끈 펑 박사는 “인간 배아에서 성숙되려면 몇 달이 걸리는 세포들이 (하이브리드 배아 세포 안에서는) 17일 안에 성장하는 것을 확인했다”면서 “만약 이러한 과정이 (동물에서 인간 장기를 얻는데) 효과가 있다면, 과학계에 매우 큰 영향을 미칠 것”이라고 밝혔다. 다만 이번 연구는 인간의 줄기세포를 이용했다는 점에서 윤리적 논란에 부딪힐 가능성이 있다. 2017년 미국 캘리포니아의 솔크연구소가 인간의 DNA가 주입된 돼지를 만들었지만, 10만개의 세포 중 단 1개 만이 인간의 세포였다. 당시 문제는 그렇게 만들어진 돼지의 뇌가 부분적으로 인간일 수 있다는 것이었다. 또 윤리적 이유로 배아는 단 한 달 동안만 실험에 이용할 수 있었다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스‘ 최신호(13일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

코로나19 국면에서 도널드 트럼프 미국 대통령의 실수는 너무 많아 열거하기도 힘들다. 초기에는 계절독감과 비유하며 “곧 사라질 것”이라고 하더니, 말라리아 약인 하이드록시클로로퀸을 “게임체인저”라고 찬양했다가 효과가 없자 슬며시 꼬리를 내렸다. 봉쇄 발령은 질질 끌더니 경제재개는 과학계의 만류에도 빨리 못해 안달이다. 부활절(4월 13일) 봉쇄 해제를 시도했다가 감염자 급증으로 포기하더니 결국 이달 1일부터 주별로 단계적 해제에 들어가게 했다. 정작 백악관에 확진자가 나와 방역수장들이 자가격리에 들어갔고, 민간에서는 요양원 사망자가 전체의 35%나 되면서 사각지대임이 드러났지만 끄떡없다. 그는 총 13시간 브리핑(3월 6~24일) 중 2시간은 다른 이를 비난했고, 45분간은 자화자찬을 했으며, 불과 4분 30초간 희생자를 애도했다. 브리핑 중 유세장에서나 틀 법한 홍보 동영상을 틀었다가 CNN 등이 도중에 생방송을 끊기도 했다. 지난 7일에는 백악관 코로나 대응 태스크포스(TF)를 없애겠다더니 하루 만에 취소했다. 인기가 그리 많은 줄 몰랐단다. 늘 성공적 대응이라지만 미국의 확진자는 130만명, 사망자는 8만명을 넘어 세계에서 가장 많다. 세간의 눈총에도 트럼프 대통령은 멈출 생각이 없다. 국민들에게 헛된 희망을 심어 준 뒤 아니면 그만이라는 식으로 ‘가짜 백신’을 퍼뜨린다고 언론이 공격하고, 버락 오바마 전 대통령이 “재앙”이라고 비판해도 아랑곳하지 않는다. 트럼프 대통령이 비판을 모르는 건 아닌 듯싶다. 바뀌지 않는 그의 기조 뒤에는 지지세력이 있다. 이들 덕택에 러시아·우크라이나 스캔들로 불거진 탄핵 위기도 이겨 냈다. 이들은 경제재개를 하라며 곳곳에서 시위를 열고 미국 우선주의를 외친다. 트럼프 대통령의 각종 실수와 실정을 여하튼 국민을 위한 노력이라고 여긴다. 트럼프 지지층은 적지 않다. 이들은 국내정치 지향적 행보를 요구한다. 사실 이는 국제정치의 커다란 조류다. 이미 국제사회는 민족주의, 일방주의, 반세계화, 보호무역 등의 새로운 질서를 맞고 있었으며 코로나19로 더욱 두드러졌다. 어쩌면 재선을 앞둔 트럼프 대통령은 누구보다 민감하게 이런 기류를 읽어내고, 화답하고, 부추기는지 모른다. 코로나19로 ‘큰형님 부재’의 상실감도 커졌다. 트럼프 대통령은 공동방역을 이끄는 국제보건기구(WHO)에 대한 지원을 끊었고 백신·치료제 개발 공조를 위한 각국의 자금 마련에 불참했다. 과학계가 부정해도 코로나19 바이러스의 중국 우한연구소 발원설을 고집하며 책임을 회피한다. 공동체는 안중에 없는 듯싶다. 게다가 중국이 미국 부재의 틈을 노려 방역물품 공급을 무기로 공공외교에 나서자 미중 갈등이 재부상하는 모양새다. 미중 간 1차 무역합의 파기에 대한 우려도 나오고, 남중국해를 중심으로 미국의 해양세력과 중국의 대륙세력 간 긴장도 커지고 있다. 지난해 화웨이 사태처럼 한국이 다시 미중 샌드위치에 낄 가능성이 상존한다. 한국이 봐야 할 것은 트럼프의 실수가 아니라 그 뒤에 깔린 ‘각자도생’ 국제질서다. 바로 눈앞에 있는 2020년도 방위비 분담금 협상이 잘 보여 준다. 트럼프 대통령은 일방적으로 지난해의 5배를 달라고 하더니 1.5배로 줄이고는 ‘유연성’을 보였다고 주장한다. 한미 협상단이 만들어 낸 1.3배 합의안도 수용하기 부담스러웠던 한국에는 무리한 압력이다. 더 나아가 코로나19 국면에서 각국은 동맹도 적도 개의치 않는 방역물품 쟁탈전을 벌었다. 지구촌에 ‘작은 트럼프’들이 빠르게 늘고 있다. kdlrudwn@seoul.co.kr

한동안 잠잠했던 코로나19 감염 확산세가 최근 서울 이태원 클럽을 중심으로 다시 커지면서 개학을 앞둔 학생들의 등교 개학 여부에도 관심이 집중되고 있다. 덴마크, 독일, 이스라엘, 네덜란드, 캐나다 등 일부 국가에서는 이미 학교 문을 열었다. 코로나19 확산 초기부터 코로나19 바이러스를 전파하는 데 있어서 아동, 청소년들의 역할은 중요한 궁금증 중 하나였다. ●美 감염자 15만명 중 18세 미만 1.7% 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’는 의학 분야 학술지 ‘랜싯 감염병학’, ‘임상 감염성 질병’, ‘JAMA’ 등에 최근 실린 관련 논문들을 분석한 결과 과학계가 아동 청소년들의 감염에 대해 서로 다른 결론을 내놓는 등 오리무중에 빠져 있다는 분석기사를 11일 내놨다. 청소년을 대상으로 대규모 검사와 분석을 실시한 나라 중 하나인 아이슬란드의 과학자들은 10세 이상 청소년의 코로나19 감염률이 약 1%에 불과하고 확진자와 밀접 접촉한 10세 미만 어린이 848명 중에서도 감염자가 한 명도 나타나지 않았다는 연구 결과를 내놨다. 미국 내 약 15만명의 감염자 중에서도 18세 미만 청소년은 1.7%에 불과한 것으로 조사됐다. 반면 중국 선전에서 발생한 391명 확진자와 밀접 접촉자 1300여명을 대상으로 한 조사에서는 아동, 청소년의 감염률이 성인과 차이가 없다는 결론을 내놓기도 했다. ●감염 위험성 낮아도 무증상·접촉 많아 특히 과학자들을 혼란스럽게 만드는 것은 코로나19에 감염된 어린이들의 코와 목에서는 성인 환자와 동일한 양의 바이러스 유전물질인 RNA(리보핵산)가 검출됐지만 증상이 거의 없는 ‘무증상’인 경우가 많다는 점이다. 중국과 미국 과학자들은 어린이들이 성인보다 3배 정도 많은 사람을 만난다는 연구 결과를 ‘사이언스’ 최신호에 발표하기도 했다. 감염 위험성이 어른의 3분의1에 불과하다고 가정하더라도 빈번한 접촉이 집단 감염의 또 다른 원인이 될 수 있다고 연구팀은 지적했다. ●“당장 학교 문 열면 확산 가능성 높일 수도” 커스티 쇼트 호주 퀸즐랜드대 의대 교수는 “휴교령 해제가 아이들의 교육과 정신건강에 도움이 되는 것은 분명하지만 과학자들이 감염 위험성에 대해 명확하고 일치된 결론을 내릴 수 없는 상황”이라면서도 “지금까지 수집된 데이터들에 따르면 지금 당장 학교 문을 여는 것은 또 다른 확산의 가능성을 높이는 행위일 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공상과학(SF) 영화 속 이야기로 들릴 수 있지만, 미국항공우주국(NASA)과 일부 과학자는 우리 지구를 오염시킬 수 있는 외계 바이러스에 대해 우려하고 있다. 이들 전문가는 인류 최초의 화성 탐사 임무가 준비되면서 우주비행사들은 화성에서 우주선을 타고 귀환할 때 외계 오염물질을 옮겨오지 않도록 하는 명확한 규정이 필요하다고 지적한다. 스콧 허버드 미 스탠포드대 항공우주학과 교수는 7일(현지시간) 스탠퍼드 뉴스와의 인터뷰에서 해결책은 바로 ‘행성 보호 규정’에 있다면서 우주선과 같은 기계적 시스템은 고온 살균 처리와 화학적 세척을 병행해야 하지만, 화성에서 채집한 토양 표본이 들어있는 시험관은 안전성이 입증될 때까지 에볼라 바이러스처럼 취급해야 한다고 말했다. 허버드 교수는 또 아폴로호 임무로 달을 최초로 방문한 우주비행사들이 격리됐던 것처럼 화성에서 돌아온 사람들도 그런 조치를 받아야 한다고 제안했다. 지난해 짐 브리든스틴 NASA 국장은 2030년대 안에 빠르면 2035년까지 NASA는 화성에 인류를 보내는 임무를 목표로 하고 있다고 밝혔다. 물론 화성 탐사 임무는 흥미롭지만, 만일 우주를 개척하는 영웅들이 외계 오염물질을 싣고 돌아온다면 지구에 해가 될 수 있다.1970년대 중반 바이킹 1, 2호와 같이 대규모 예산이 드는 로켓을 이용한 기존 화성 탐사 임무에서는 단지 고온에서 살균 처리할 수 있었다. 하지만 이제 미국의 스페이스X와 같은 민간우주기업과 대학에서는 모두 저비용으로 로켓을 개발하고 있어 이런 작은 우주선은 행성 보호 프로토콜에 관한 부담을 갖게 될 것이다. 이에 대해 허버드 교수는 고온 살균 기술만으로는 오염을 제거하는데 충분하지 않지만 이 과정에 화학적 세척을 더하면 효과적일 수 있다고 지적했다.NASA는 2020년 화성에 인내라는 의미의 퍼서비어런스 로버를 보내 토양 표본을 채집한 시험관을 연구자들이 접촉할 수 있도록 살균 처리해야 할 것이다. 허버드 교수는 “역으로 오염되는 것을 막기 위해 귀환하는 우주선과 화성의 암석 표본 사이에 접촉이라는 사슬을 끊으려는 큰 노력이 필요하다. 예를 들어 3, 4단계의 격납용기를 만드는 자율 밀봉 및 용접 기술이 계획돼 있다”면서 “나와 과학계의 생각으로는 몇백만 년 된 화성에서 온 암석들에 지구를 오염시킬 활동적인 생명체가 있을 가능성은 극히 낮다”고 밝혔다. 허버드 교수는 또 사람을 로봇처럼 청소할 수 없다는 사실을 인정하며 기존 규정들에 대해 살피고 있다. 그는 “사람의 경우 아폴로호의 우주비행사들은 혹시 모를 질병의 징후가 나타날 것을 대비해 처음 몇 달 동안 격리돼 있어야 했다. 달은 위험성을 내포하지 않은 것으로 밝혀져 방역 절차가 사라졌다”면서도 “이런 절차는 화성에서 귀환하는 사람들에게 의심할 여지 없이 똑같이 해야 하는 것”이라고 말했다. 전문가들은 또 이뿐만 아니라 지구의 세균이 화성에 퍼지는 것에 대해서도 두려움을 갖고 있다. 하지만 미 노보사우스이스턴대와 브라질 리우데자네이루연방대 공동연구진은 화성에 특정 미생물을 옮기면 이른바 테라포밍이라는 지구의 환경처럼 변하는 과정이 시작돼 생명체가 살 수 있는 환경이 만들어질 수 있다고 제안했다. 미생물학자로 이뤄진 이들 연구자는 또 화성에 미생물을 옮기기 전에는 테라포밍 가능성이 있는 미생물을 선별하면서도 위험할 수 있는 미생물은 폐기하는 과정을 개발해야 한다고 지적했다. 이들 학자가 주장하는 주요 문제는 각국의 우주 개발 과정에서 지구의 미생물이 화성 등 다른 행성으로 옮겨가는 것은 불가피하다는 것이다. 이미 각 기관은 60여 년 전 우주 공간의 평화적 이용을 위해 설립된 국제우주공간연구위원회(COSPAR)가 만든 ‘행성 보호 프로토콜’이라는 규정에 따라 지구의 미생물이 다른 행성으로 옮겨가거나 다른 행성에 혹시 존재할지도 모르는 미생물이 지구로 유입되지 않게 탐사선을 고온 살균 처리하는 등의 조치를 하고 있다. 하지만 이들 미생물 전문가는 이런 조치에도 불구하고 미생물의 오염을 막는 것은 불가능하므로, 우리가 다른 세계를 오염하기 전에 이처럼 더 많은 연구를 해야 할 필요가 있다고 지적했다. 이에 대해 이들 연구자는 “대개 미생물의 유입은 우연한 것이 아니라 막을 수 없다고 여겨야만 한다”고 말했다. 관련 연구 논문은 유럽미생물학회(FEMS)가 발간하는 동료검토 학술지 ‘미생물 생태학’(Microbiology Ecology) 2019년 10월호에 실린 바 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr