이번 주가 지나면 2016년도 한 달밖에 남지 않게 됩니다. 올해는 정말 그 어느 때보다 다사다난했던 해로 기억될 듯싶습니다. 연말이 되면 연례행사처럼 어려운 이웃에 대한 관심을 환기시키는 캠페인들이 많이 진행됩니다. 연말에만 ‘반짝 관심’은 그들에게 실질적 도움이 되지 않는다는 지적이 많습니다.●하층 원숭이 면역체계 1600개 변화 지난 25일 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에는 사회적 불평등에 관한 재미있는 연구결과가 실렸습니다. 사회적 지위가 낮을수록 면역시스템이 취약해 질병에 쉽게 걸리는 등 건강에 심각한 영향을 미친다는 겁니다. 미국 듀크대, 에모리대 국립영장류센터와 의대, 일리노이 어바나샴페인대, 웨인주립대, 캐나다 몬트리올대 의대, 세인트저스틴 대학병원 연구센터, 케냐 국립박물관 영장류연구센터가 국제공동연구팀을 꾸려 연구했습니다. 연구팀은 이전에 만난 적이 없는 히말라야 원숭이 암컷 45마리를 골라 5마리씩 9개 그룹으로 나눠 실험했습니다. 한 그룹에 새로운 그룹을 투입하는 방식으로 이들이 자신의 사회적 지위를 어떻게 형성하는지와 신체적 변화를 1년 동안 관찰했습니다. 그 결과 새로 투입되는 원숭이들은 기존 원숭이들에게서 친근감의 표시인 털 고르기 대신 다양한 형태의 차별과 텃세를 받는 것을 발견했습니다. 더 놀라운 것은 혈액 검사결과입니다. 높은 지위에 있는 원숭이와 최하층의 원숭이 사이에서 면역체계에 관여하는 유전자 1600개가 달라졌다는 것을 알게 됐습니다. 이 중에는 외부에서 병균이 침입하면 제일 먼저 대응하는 백혈구와 관련한 유전자도 포함돼 있었다고 합니다. ●가난한 지역이 평균 수명도 짧아 재미있는 것은 그다음입니다. 최고위층 원숭이를 최하층으로 배치하고, 최하층을 가장 높은 지위에 오르도록 사회적 지위를 조정한 겁니다. 이후 변화를 확인했더니 놀랍게도 최하층의 취약한 면역체계는 상류층이 되면서 다시 정상으로 되돌아갔다고 합니다. 연구를 주도한 듀크대 진화인류학과 노아 신더마클러 박사는 “건강과 공중보건은 단순히 개인의 문제가 아닌 사회경제적 차원에서 봐야 한다는 것을 의미한다”면서 “진화적 관점에서 원숭이는 인간과 유사하기 때문에 이번 연구 결과는 사람에게도 적용이 가능하다”고 강조했습니다. ●불평등 경험이 질병에 영향 몇 년 전 영국 런던대 공중보건학과 마이클 마멋 교수도 약 30년에 걸쳐 수집한 자료를 분석해 이와 비슷한 결론을 내린 적 있습니다. 사회적 불평등이 건강과 밀접한 관계가 있다는 ‘지위 신드롬’(Status syndrome)입니다. 미국 워싱턴이나 뉴욕 등 대도시에 사는 가난한 흑인들의 평균 수명은 같은 지역에 사는 부유한 백인들보다 20년 정도 짧고 각종 질병에 많이 걸린다는 것을 예로 들었습니다. 두 연구의 공통된 결론은 사회적 불평등에 대한 심리적 경험이 신체기관에 영향을 미쳐 질병을 일으키고 건강과 장수에 결정적 영향을 미친다는 겁니다. 사회적 불평등은 삶에 대한 지배력과 사회 참여의 정도로 표현될 수 있다고 합니다. 비교적 단순한 사회체계를 갖고 있는 원숭이 집단은 지위체계의 전면적 변동이 가능하지만, 인간사회는 훨씬 복잡한 집단형태라 개편이 쉽지 않습니다. 그래서 연구진은 육체적으로나 정신적으로 건강한 사회가 되기 위해서는 공정하고 만인이 평등하다는 것을 확신할 수 있도록 국가적·사회적 차원의 노력이 필요하다고 지적합니다. 그런 차원에서 불평등이 그 어느 때보다 심해졌다는 현재 우리 사회는 건강한 사회라고 할 수 있을까요, 궁금합니다. edmondy@seoul.co.kr

윤원석 고대 의대 알레르기면역연구소 교수팀은 박용근 생명과학대 교수, 김병모 연세의대 교수와 공동연구로 살모넬라균과 인터페론감마를 활용해 피부암 항암 효과가 있는 신소재 미생물을 개발했다고 24일 밝혔다. 식중독을 일으키는 것으로 알려진 ‘살모넬라균’은 암세포가 있는 곳에 집중적으로 자라기 때문에 항암제 연구에 많이 사용돼 왔다. 바이러스의 침입을 받은 세포에서 분비되는 단백질로 암세포를 죽이는 등 면역방어에 중요한 작용을 하는 ‘인터페론감마’는 ‘천연 항바이러스 제제’로 불리며 암, 바이러스 질환의 연구에 사용되고 있다. 연구팀은 이런 특성에 착안해 인터페론감마를 독소를 약화시킨 살모넬라백신 균주에 넣었다. 이렇게 개발한 미생물을 피부암의 일종인 ‘흑색종’ 실험쥐에 주입했다. 실험 결과 아무런 처리를 하지 않은 흑색종 실험쥐는 60일이 지나자 모두 죽었다. 반면 신소재 미생물을 주입한 흑색종 실험쥐는 80일이 지난 뒤 80%의 생존율을 보였다. 인터페론감마를 주입한 살모넬라백신이 별다른 부작용 없이 암세포를 사멸시키는 데 뛰어난 효과가 있다는 사실을 입증한 것이다. 윤 교수는 “흑색종과 같은 피부암은 인종에 따라 발병 패턴과 양상에 큰 차이가 있고 동양인에 대한 자료가 부족해 별도의 연구가 필요한 상황”이라며 “이번 연구결과를 바탕으로 보다 개선되고 안전한 치료법을 통해 피부암으로 고통 받는 환자들에게 도움이 되길 기대한다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘유럽 암 저널’에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

정전기를 이용해 공기 중의 바이러스를 신속히 잡는 기술이 개발됐다. 메르스(중동호흡기증후군)와 신종플루 등 위험한 바이러스 입자를 신속히 감지해 의료안전에 기여할 전망이다. 21일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 장재성 기계·원자력공학부 교수팀이 공기 중의 독감이나 메르스 등 바이러스를 정전기 원리로 채집할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 공기 중의 바이러스를 효율적으로 모아서 분석할 수 있을 전망이다. 지금까지는 진공청소기처럼 공기를 빨아들여 그 속에 있는 바이러스를 모았다. 하지만 이 방법은 지름 1㎛(100만분의1m) 미만의 입자부터 채집효율이 떨어지고 0.03~0.1㎛의 미세한 입자는 10%도 잡지 못했다. 장 교수팀은 바이러스 입자가 전하를 띠게 해 전기적으로 끌어당기는 ‘전기식 바이러스 농축기’를 개발했다. 전기식 바이러스 농축기는 ‘바늘형 코로나 방전기’를 사용해 바이러스가 전기적 성질을 가지도록 했다. 코로나 방전기를 통해 마이너스(전하)를 가지게 된 바이러스가 농축기 플러스 전극에 달라붙게 한 것이다. 이 농축기는 전기적인 힘으로 바이러스를 부드럽게 끌어당기기 때문에 1㎛ 미만의 작은 입자도 효과적으로 채집할 수 있다. 연구팀은 “현재 국내 특허 등록이 완료돼 채집된 입자를 신속히 감지할 센서를 연구 중”이라며 “조류인플루엔자, 신종플루, 메르스, 구제역 같은 의료 안전뿐 아니라 다양한 분야에서 응용될 수 있다”고 강조했다. 이번 연구는 환경공학 분야의 세계적인 저널 ‘환경과학기술’ 11월호에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

원상 복구 ‘단백질 접힘’ 현상 고유의 패턴 착안… ‘音’ 전환얼마 전 책장을 정리하다가 프랑스 작가 프랑수아즈 사강이 쓴 ‘브람스를 좋아하세요’라는 책을 발견했습니다. 소설보다는 논픽션을 즐겨 읽는 터라 사강이 스물네 살이던 1959년에 썼다는 이 경쾌한 연애소설을 발견하고는 ‘언제 이런 말랑말랑한 소설을 읽었지’란 생각이 떠오르며 적잖이 당황스러웠습니다. 언젠가 한 케이블 방송에서 동명의 흑백영화(1961)를 재미있게 보기도 했습니다. 잉그리드 버그만, 이브 몽탕, 앤서니 퍼킨스 같은 당대 최고의 배우들이 등장한 때문에 더 매혹됐던 것 같습니다. 옛 추억을 더듬으며 브람스의 피아노 곡들을 찾아 들어봤는데 영화나 소설과는 달리 음악은 상당히 진지한 느낌입니다. ‘진지함’하면 자동적으로 연상되는 ‘과학자’들이 최근에 ‘발견’한 정말 진지한 음악을 들어본 적이 있습니다. 브람스의 음악은 저리 가라 할 정도였습니다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 19일자에는 흥미로운 연구논문이 실렸습니다. 최근 미국 이스턴 워싱턴대 음대, 핀란드 탐페레대 정보과학대, 영국 프란시스 크릭연구소 공동연구진이 생물정보학 분야 국제학술지 ‘헬리온’ 최신호에 발표한 것이기도 합니다. 이들 연구진은 ‘단백질 접힘’(protein folding)의 패턴이 갖고 있는 멜로디, 그러니까 음악을 찾아낸 것입니다. 단백질의 화학적 구조는 아미노산이 선형으로 길게 이어진 형태의 복합체이지만, 대부분은 선형 사슬 구조가 아닌 접힌 3차원 형태로 존재합니다. 단백질 접힘은 인위적으로 망가뜨리더라도 다시 원형으로 회복되는 단백질들이 갖는 고유한 특징이자 형태이면서 형성과정이라고 할 수 있을 겁니다. 이 현상은 미국의 화학자 크리스천 베이머 안핀슨 하버드대 교수가 처음으로 밝혀내 1972년 노벨화학상을 받기도 했습니다. 각종 난치병들은 단백질 접힘이 원상복구되지 못해 발생하는 것으로 알려져 있기도 합니다. 이론 생물물리학과 생물정보학 분야에서는 단백질 시퀀스 데이터에서 단백질 접힘을 구분해 내는 것이 중요한 연구주제 중 하나라고 합니다. 공동 연구진은 단백질 접힘 형태도 일종의 패턴이라는 데 착안해 이를 개개의 음(音)에 접목했습니다. 단백질의 진화정보와 2차 구조, 유연성, 아미노산의 소수성 등의 수치를 멜로디 생성 소프트웨어에 입력했더니 놀랍게도 약간은 단조로운 멜로디가 만들어지는 것을 확인했다고 합니다. 실제로 연구진이 공개한 25초 정도의 단백질 접힘이 만들어낸 멜로디를 들어보면 귀에 그리 거슬리지 않는 느낌입니다. 반면 알츠하이머나 파킨슨병 같은 유전적 변이로 인해 발생한 질환의 단백질 시퀀스를 멜로디로 바꿔 들어보면 아이들이 피아노를 무작위로 쿵쾅거리며 두드리는 것 같은 소음으로 나타납니다. 연구진에 따르면 단백질 접힘은 고유의 패턴을 갖고 있기 때문에 각각의 패턴마다 멜로디가 다릅니다. 이 때문에 3차원 띠 형태로 표현한 시각적 형태뿐만 아니라 청각적 멜로디를 이용하면 단백질 시퀀스를 쉽게 인식하고 비교해 인식할 수 있다고 합니다. 이번 연구는 융합연구의 범위를 다시 생각하게 합니다. 흔히 융합연구라고 하면 서로 다른 분야의 과학이나 인문사회과학이 만나는 시너지 효과를 내는 것 정도로만 생각했는데 음악 같은 예능계열의 학문도 과학연구에 영감을 주는 것을 보면 학문 융합의 한계는 없는 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

북극해 빙하 비율 23%로 줄어 남극 온난화 완충 역할도 미지수 호킹 “지구서 생존 1000년 뿐” 지난주 모로코 마라케시에서 열린 제22차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP22)에서 세계기상기구(WMO)는 “2016년은 기상관측이 시작된 이래 가장 더운 한 해로 기록될 것”이라고 밝혔다. 미국 해양대기관리청(NOAA) 역시 올 들어 매달 전 세계 평균기온이 역대 최고치를 기록하고 있다는 분석을 발표해 세계기상기구의 예측을 뒷받침하고 있다. WMO에 따르면 올해 전 세계 평균기온은 19세기 산업혁명 이전보다 1.2도 상승해 파리협정에서 제시한 기온 상승제한 목표치(1.5도)의 턱밑에 다다랐다. 온도 상승의 요인으로 물론 지난해와 올여름까지 위력을 발휘한 엘니뇨 현상을 꼽는다. 하지만 1998년에 비하면 강도가 약했기 때문에 결정적 요인으로 보기는 어렵다. 엘니뇨만큼 위험한 요소가 미국의 차기 대통령이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 최신호에서 도널드 트럼프가 ‘지구 온난화는 중국의 거짓말’이라면서 이산화탄소의 감축 대신 화석연료의 사용을 주장하면서 전 세계 지구온난화 대책에 부정적 영향을 미칠 수밖에 없을 것이라고 전망했다. ●온난화로 향후 기온 최대 6도 상승 지난 18일 대전에서 기초과학연구원(IBS) 개원 5주년 행사로 열린 과학대중강연에 참석한 액슬 티머먼 미국 하와이대 해양학과 교수는 “지금과 같은 온난화 추세가 계속돼 급격한 기후변화가 발생할 경우 새로운 인류 대이동이 있을 수 있다”고 주장했다. 해양기후학 분야 석학으로 내년 IBS 기후변화연구단 단장으로 합류할 예정인 그는 이날 ‘초기 인류 대이동의 천문학적 요인’이라는 주제로 강연했다. 티머먼 교수는 컴퓨터 기후모델을 이용해 12만 5000년 전 과거부터 지금까지 기후변화와 초기 인류의 이동경로를 분석한 연구결과를 지난 9월 ‘네이처’에 발표해 주목받기도 했다. 기후모델은 기후에 영향을 주는 지구 자전축의 기울기와 세차운동, 공전궤도 이심률의 변화 같은 천문학적 요인들에 다양한 변수를 넣어 만들었다. 변수들은 고문서 기록, 빙핵, 바다와 호수 밑 퇴적층, 나이테 등이다. 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션으로 추정한 과거 기후변화에 해수면 변화와 식량 생산성, 기온, 지형 등을 변수로 한 인류이동모델을 결합시켜 기후에 따른 초기 인류의 이동경로를 분석했다. 그 결과 아프리카에 거주하던 초기인류가 10만년 전 아라비아 반도로 처음 이동했으며 8만년 전 중국으로, 6만년 전에는 호주로, 4만 5000년 전에는 유럽, 2만년 전에는 국동아시아와 시베리아, 1만년 전에는 북아메리카로 이주하며 영역을 넓혔다는 것을 밝혀냈다. 티머먼 교수는 “앞으로 지구 온난화로 인해 최대 4~6도까지 평균기온이 상승할 경우 특히 지중해 지역에 심각한 영향을 미칠 것으로 예상된다”며 “새로운 인류 대이동이 있게 될 것”이라고 예측하기도 했다. ●남극해의 열(熱)포화도 한계 ‘네이처’는 최근호에 ‘남극해가 지구온난화를 얼마나 버텨줄 수 있을까’ 라는 제목의 분석에서 남반구뿐만 아니라 지구 전체 열평형에 관여하는 남극해가 인간이 만들어내는 이산화탄소와 열을 더이상 흡수할 수 없는 상태에 이르고 있다고 지적했다. 남반구의 바다는 대기에서 이산화탄소와 열을 흡수해 순환시키면서 지구 전체의 열적 균형을 만들어 지구 온난화의 속도를 늦추는 역할을 한다. 그러나 인간이 만드는 이산화탄소와 열 생성 속도가 빨라 바다의 수용 능력을 초과해버린 상태라는 것이다. 실제로 높은 평균 기온 때문에 빙하의 녹는 속도가 빨라지고 있으며 지난 8월 기준 북극해의 빙하 비율이 23.1%로 줄어들어 1979년 이후 네 번째로 낮은 수준을 기록했다고 NOAA가 발표하기도 했다. 영국 케임브리지대 남극조사단 소속 해양학자 마이클 메레디스 박사는 “남반구의 바다는 지구 전체의 기후라는 입장에서 봐도 상당히 큰 ‘완충지대’(buffer zone) 역할을 하는데 미래에도 이런 역할을 해줄 수 있을지는 의문”이라고 말했다. 이 같은 과학적 사실들을 뒷받침하듯 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹 박사는 지난 18일 영국 옥스퍼드대에서 열린 과학콘퍼런스에서 “현 지구에서 인류는 1000년 이상 생존할 수 없어 새로운 장소를 찾아 나서야 한다”며 “현재 인류 생존을 위협하는 가장 핵심요소는 다름 아닌 지구 온난화”라고 주장하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정전기를 이용해 공기 중의 바이러스를 신속히 잡는 기술이 개발됐다. 메르스(중동호흡기증후군)와 신종플루 등 위험한 바이러스 입자를 신속히 감지해 의료안전에 기여할 전망이다. 21일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 장재성 기계·원자력공학부 교수팀이 공기 중의 독감이나 메르스 등 바이러스를 정전기 원리로 채집할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 공기 중의 바이러스를 효율적으로 모아서 분석할 수 있을 전망이다. 지금까지는 진공청소기처럼 공기를 빨아들여 그 속에 있는 바이러스를 모았다. 하지만, 이 방법은 지름 1㎛(100만 분의 1m) 미만의 입자부터 채집효율이 떨어지고 0.03~0.1㎛의 미세한 입자는 10%도 잡지 못했다. 장 교수팀은 바이러스 입자가 전하를 띠게 해 전기적으로 끌어당기는 ‘전기식 바이러스 농축기’를 개발했다. 전기식 바이러스 농축기는 ‘바늘형 코로나 방전기’를 사용해 바이러스가 전기적 성질을 가지도록 했다. 코로나 방전기를 통해 마이너스(전하)를 가지게 된 바이러스가 농축기 플러스 전극에 달라붙게 한 것이다. 이 농축기는 전기적인 힘으로 바이러스를 부드럽게 끌어당기기 때문에 1㎛ 미만의 작은 입자도 효과적으로 채집할 수 있다. 연구팀은 “현재 국내 특허 등록이 완료돼 채집된 입자를 신속히 감지할 센서를 연구 중”이며 “조류인플루엔자, 신종플루, 메르스, 구제역 같은 의료 안전뿐 아니라 다양한 분야에서 응용될 수 있다”고 강조했다. 이번 연구는 환경공학 분야의 세계적인 저널 ‘환경과학기술’ 11월호에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

샌들의 일종인 플립플롭은 발가락 샌들이다. 흔히 ‘쪼리’로 통한다. 샌들 사진 한 장이 소셜미디어상에서 색깔 논쟁을 일으키며 화제가 되고 있다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 20일(이하 현지시간) 포르투갈의 한 트위터 사용자(Falsiane)가 지난 17일 밤 게시한 플립플롭 사진 한 장을 소개했다. 이 사진은 현재 트위터 등 소셜미디어상에서 실제 색깔이 무엇인지를 두고 네티즌들 사이에서 논쟁을 일으키고 있다. 일부 네티즌은 이 샌들을 두고 금색과 흰색으로 돼 있다고 말하고 있지만, 또 다른 네티즌들은 검은색과 파란색으로 돼 있다고 주장하고 있는 것이다. 사진이 게재된 트윗은 화제를 일으키면서 700회 이상 리트윗(공유)됐고 좋아요(추천)도 1400회 이상 받았다. 특히 이 사진은 예전에 전 세계적으로 화제를 일으켰던 드레스 색깔 논란을 떠올린다. 지난해 2월 소셜미디어 텀블러를 시작으로 각종 온라인상에서 화제를 일으켰던 드레스 논쟁은 국내에서도 크게 주목받았다. 또한 이는 인간이 색상을 인식하는 방식에 관한 논쟁을 시작으로 일부 신경 과학자는 이 현상을 연구해 상호검토 학술지(피어리뷰 저널)에 인용하기도 했다. 아직 이 샌들의 실제 색깔이 무엇인지는 밝혀지지 않았다. 하지만 미국의 버즈피드는 네티즌들을 대상으로 이 샌들의 색깔이 무엇인지 실시간으로 투표를 진행하고 있다. 지금까지 결과는 44%는 흰색과 금색, 24%는 파란색과 금색, 15%는 검은색과 파란색, 그리고 14%는 파란색과 갈색이라는 의견을 내놓고 있다. 사진=Falsiane / 트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

류머티즘 관절염 치료제 중 하나가 면역성 탈모를 치료하는 데 효과가 있다는 것이 다시 한 번 입증됐다. 브라질 아우베르치 아인슈타인 병원 등 연구진이 전신 탈모증 환자에게 류머티즘 관절염 약물의 일종인 토파시티닙을 두 달간 복용하게 한 결과, 효과가 있었다고 내과학회보(Annals of Internal Medicine) 최신호(11월 15일자)에 발표했다. 10년 전부터 전신 탈모증을 앓아온 두 환자는 이 같은 관절염약 복용으로, 두피와 눈썹, 그리고 겨드랑이 일부에서 모발 등 체모가 다시 자라난 것이다. 심지어 약물 복용 이후 9개월간 지속해서 추적 관찰한 결과에서도 어떤 심각한 부작용은 보이지 않았다고 연구진은 말했다. 전신 탈모증은 환자 자신의 면역체계가 자신의 모낭을 공격해 생기는 면역 질환으로, 지금까지 효과적인 치료법은 없었다. 물론 이들 환자 역시 이번 약물 이전에도 다양한 약물치료를 받아왔지만 어떤 효과도 볼 수 없었다고 한다. 이에 대해 연구를 이끈 이 병원의 모턴 셰인버그 박사는 “토파시티닙이 우리 환자들에게 효과를 보인 것처럼 앞으로 모든 환자의 삶을 극적으로 개선할 수 있다”고 말했다. 전신 탈모증이 생명을 위협하는 것은 아니지만, 환자의 정신 건강에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로, 효과적인 치료법을 개발하는 것은 중요하다. 미국 뉴욕 레녹스힐병원의 피부과전문의 도리스 데이 박사도 “실제로 탈모는 환자의 자존감에 영향을 준다”면서 “내 환자 중에는 자살까지 시도했던 사람도 있다”고 말했다. 그는 이번 연구에 직접 참여하지는 않았지만 최근 같은 약물로 전신 탈모증 환자를 치료하는 임상시험을 진행해 비슷한 성과를 얻었다. 하지만 토파시티닙을 장기 복용하면 심각한 부작용이 초래할 우려가 있다고 연구진은 지적했다. 실제로 이 약물을 ‘젤잔즈’라는 이름으로 시판하고 있는 세계적 제약회사 화이자에 따르면, 심각한 감염이나 위 및 창자에 천공이 생길 위험이 늘어나는 부작용이 있다. 하지만 실제로 많은 연구자는 이 같은 약물이 역성 탈모를 치료하는 데 새로운 길을 열 것으로 기대한다. 또한 지난 9월 22일에도 미국 임상연구학회 학술지 ‘임상연구저널 인사이트’(JCI Insight)에 비슷한 연구 성과가 보고된 바 있다. 당시 미국 예일대와 스탠퍼드대 연구진은 원형 탈모증 환자 66명에게 토파시티닙을 3개월간 투여해 유의미한 효과를 볼 수 있었다. 해당 연구에서 환자 중 절반가량은 눈썹이나 겨드랑이 등에 체모가 나기 시작했고 다른 3분의 1의 환자는 두피 면적의 절반 이상에 모발이 다시 자라기 시작했다는 것이다. 여기서 주목할 점은 원형 탈모증 역시 면역성 탈모로, 이 질환이 전신 탈모증으로 발전하게 된다는 것이다. 현재 이런 면역성 탈모증 환자가 발모 능력을 잃게 되는 메커니즘(기전)은 명확하게 밝혀지지 않았다. 이에 대해 도리스 데이 박사는 토파시티닙이 발모에 작용하는 방식을 상세히 연구하면 이런 질병을 더 이해하고 지금보다 부작용이 덜한 새로운 치료법을 개발할 수 있다고 말했다. 사진=Annals of Internal Medicine 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 ‘알파고’(인공지능 컴퓨터 바둑 프로그램) 개발로 유명세를 떨친 구글 딥마인드가 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 획기적인 논문을 게재했다. 주제는 인공지능 학습에 대한 새로운 컴퓨팅 체계이다. 이 체계는 사람의 뇌에서 일어나는 ‘기억’의 본질에서부터 출발한다. 사람이 특정한 사실을 추론하는 과정은 신경망에 내재된 기억을 재편하는 데서 시작한다. 이 과정을 기계적으로 구현한 것이 이번 논문의 주제인 ‘미분 가능한 신경 컴퓨터’(DNC)이다. 문자 그대로 해석하면 인간의 뇌, 신경 세포가 반응하는 것과 유사하게 설계된 컴퓨터가 미분을 할 수 있다는 의미다. ‘미분 가능한’이란 표현이 좀 생소할 수도 있겠다. 이를 ‘학습 가능한’으로 대체할 수 있다. 인공 신경망의 학습 과정은 수학적으로 오차를 최소화하는 변수를 찾아가는 것이다. 여기서 최소화하는 방향은 미분을 함으로써 결정되기 때문에 미분 가능하다고 표현한 것이다. 다시 말해 ‘학습(미분)을 통해 답을 찾아간다’는 관점으로 볼 수 있다는 의미다. 그렇다면 DNC가 기존의 인공 신경망과 다른 점은 무엇일까. 그동안의 인공 신경망은 입력값에 대한 출력값을 내주는 단순한 계산으로 볼 수 있다. DNC는 일반적인 인공 신경망의 계산 기능에 정보 저장의 기능을 추가한 개념이다. 두 가지 기능이 융합돼 사람의 뇌와 비슷하게 추론하는 체계를 갖춘 것이다. 특히 DNC는 저장 공간에 정보를 읽고 쓰는 과정을 통해 학습을 수행할 수 있는 기술을 보유하고 있다. 이것은 지금보다 더 큰 데이터를 효율적으로 학습하고, 장기적으로 누적된 데이터에서도 추론할 수 있는 가능성을 보여 준다. 딥마인드는 여러 사례를 통해 DNC의 추론 기능을 증명했다. 먼저 페이스북 인공지능 연구소에서 공개한 질문응답 데이터에 대해 96%의 정확도를 기록했다. 예를 들면 ‘존이 놀이터에 있고 축구공을 가지고 있다’라는 정보에서 ‘축구공이 어디에 있는가?’라는 질문에 ‘놀이터에 있다’고 추론하는 것이다. 딥마인드는 이 데이터에 대한 DNC의 추론 능력이 기존의 연구 결과를 월등히 상회한다고 밝혔다. 이 밖에 런던 지하철에서의 최단 거리 계산, 가계도에서 구성원 추론, 블록 퍼즐 실험 등에서도 탁월한 성능을 보였다. 이번 결과가 우리에게 시사하는 바는 매우 크다. 인공 신경망과 정보 저장의 기능을 융합해 인공지능 연구의 새 지평을 열었다는 점에서 그렇다. 컴퓨터의 학습이 점차 사람의 뇌와 가까워진다는 사실은 인공지능의 성능이 우리가 느끼는 것보다 훨씬 빠르게 진화하고 있다는 것이다. 이제는 혁신적인 인공지능 연구 결과를 빠르게 이해하고 흡수해 새로운 영역을 개척하는 노력이 필요할 때다.

당신의 두툼해진 배 둘레는 당신의 스트레스 뿐 아니라 배우자의 스트레스도 밀접한 관계를 갖고 있다. 결혼 생활에서 배우자 간에 스트레스와 몸무게의 상관 관계를 조사한 연구결과가 나와 화제다. 미국 미시간대 사회조사연구소의 키라 버딧 연구 조교수팀이 미국인 부부 2000여 명에 관한 장기추적조사 자료를 분석해 위와 같은 결과를 발표했다고 미국 헬스데이뉴스가 최근 보도했다. 또 연구팀은 결혼의 질이 남편과 아내의 체중 증가에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 발견했다. 단 이 발견은 그 관계가 명확하게 입증된 것은 아니다. 버딧 조교수는 남녀가 결혼 이후 허리둘레가 증가하는 것에 주목했다. 그는 “허리둘레는 지나친 복부 지방뿐만 아니라 당뇨병과 심장질환 등 몇몇 질병의 위험인자를 암시하므로 문제가 된다”고 말했다. 참고로 여성은 허리둘레가 35인치 이상, 남성의 경우 40인치 이상일 때 건강이 위험하다는 것을 암시한다. 연구팀은 이번 연구를 위해 미시간대의 장기추적조사 ‘건강과 은퇴 조사’(Health and Retirement Study) 자료를 사용했다. 그리고 이 연구에 참여한 부부 2000여 명을 대상으로 2006년과 2010년에 허리둘레와 결혼의 질, 스트레스 수준 등을 설문을 통해 조사했다. 이들은 평균 60대 초반으로 평균 34세 때 결혼했다. 만성 스트레스는 1년 이상 재정 및 일 문제, 또는 장기 부양 등 잠재적으로 엄청난 환경에 처해있을 경우로 한정했다. 연구 시작 시점에 10명 중 6명꼴(남편 59%, 아내 64%)로 참가자들은 이미 허리둘레가 건강하지 못한 범위에 있었다. 4년 뒤 약 9%의 참가자들은 허리둘레가 10% 증가했다. 이에 대해 버딧 조교수는 “이들은 4년 만에 허리둘레가 평균 4인치 이상 늘었다”면서 “이는 단지 소폭 상승한 것이 아니다”고 지적했다. 또 그는 “허리둘레가 늘어난 아내들의 사례를 보면, 이들의 남편은 스트레스를 더 크게 받고 있으며 결혼의 질에 대해 더 부정적이었다”면서 “이런 부부는 1.6배 많았다”고 말했다. 이어 “허리둘레가 늘어난 남편들의 사례에서는, 이들의 아내는 스트레스를 더 크게 받지만 결혼의 질에 대해서는 불만이 없다고 답했다”면서 “이런 부부는 두 배 이상 많았다”고 덧붙였다. 하지만 이 같은 차이에 대해 연구팀은 설명할 수 없다고 말했다. 결혼의 질은 ‘얼마나 자주 배우자가 당신에게 너무 많은 것을 요구하고 당신을 비난하며 당신을 실망하게 하는가?’와 같은 질문으로 평가했다. 이번 연구에 참여하지는 않았지만 비슷한 연구를 진행하고 있는 미국 예일대 공중보건대학의 조안 모닌 조교수는 “스트레스 감소를 위한 개입은 개인보다 부부를 목표로 삼아야 한다”면서 “배우자의 스트레스에 주의하는 것이 좋다”고 말했다. 또 그녀는 “당신은 보통 개인 자신의 스트레스가 체중 증가에 영향을 준다고 생각할 것이지만, 버딧 연구팀은 그렇지 않다”면서 “당신은 배우자가 너무 의존적이어서 그런 결과가 나왔다고 생각할 것”이라고 말했다. 모닌 조교수 역시 이번 결과를 설명할 수는 없지만, 배우자가 자신의 파트너가 스트레스를 받는 것을 보면 대처하기 위해 더 많이 먹게 될 수 있다고 제시했다. 결혼의 질에 대해서는 버딧 조교수가 “이 연구는 결혼해서 스트레스를 더 받는 사람들이 스트레스 감정을 줄이기 위해 서로에게 공감하기 위한 한 가지 방법으로 더 먹는다는 것을 보여준다”고 말했다. 그렇다면 스트레스를 받는 남편과 아내가 체중과 허리둘레의 증가를 최소화하기 위해서는 어떻게 해야 할까. 이에 대해 버딧 조교수는 “함께 목표를 세우는 부부는, 따로 하는 부부보다 성공하는 경향이 있다”고 말했다. 그는 “예를 들어, ‘매일 밤 저녁 먹은 뒤 함께 나가서 걷자’고 말하는 것은 ‘운동하러 나갔다 올게’라고 말하는 것보다 더 좋다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘노인학 저널: 사회과학’(Journals of Gerontology: Social Sciences) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ drubig-photo / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이민자에 강경·과학엔 무관심 뇌연구 등 기초연구 지원 줄 듯 “전 세계 과학연구에 재앙 될 것” “트럼프는 역사상 첫 반과학적 대통령(the first anti-science president)이 될 것이며, 그에 따른 결과는 놀라울 정도로 매우 심각할 것이다.” 기업인이자 리얼리티쇼 진행자인 도널드 트럼프가 9일 새벽(현지시간) 미국의 제45대 대통령에 당선되면서 지구촌의 많은 과학자가 충격과 불안감에 휩싸였다. 과학자들은 대통령 선거운동이 벌어졌던 18개월 동안 트럼프는 과학계와 어떤 접촉도 갖지 않았고 과학 이슈에 대해서도 무관심했다는 사실에 주목하고 있다. 이 때문에 세계적 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 트럼프의 대통령 당선이 확정되자 이례적으로 신속하게 과학계의 이런 분위기를 전했다. 특히 미국 내 연구자들 사이에서는 “과학과 연구, 교육은 물론 지구의 미래를 고려했을 때도 트럼프 대통령은 최악의 상황”이라는 반응이 팽배해 있는 것으로 알려졌다. 연구자들은 트럼프가 선거 기간 “무슬림이 미국에 들어오지 못하게 하겠다”, “멕시코 국경에 벽을 쌓겠다”는 등 이민자에 대한 강경한 입장을 표시한 데 대해 우려를 표시하고 있다. 현재 미국 과학계를 떠받치고 있는 것은 재능 있는 외국인 과학자들인데 트럼프의 이민정책이 현실화될 경우 이들이 미국 내 연구기관이나 대학에서 연구하는 게 사실상 불가능해질 수 있기 때문이다. 미국 세포생물학회 공공정책 분과의 케빈 윌슨 박사는 “트럼프의 당선이 미국행에 관심 있는 유능한 외국 과학자들에게 찬물을 끼얹는 효과를 가져올 것”이라고 걱정했다. 에머리대에서 환경과학을 연구하는 머리 러드 박사도 네이처와의 인터뷰에서 “본국인 캐나다로 돌아갈 생각”이라며 “과학계에서는 이미 트럼프가 대통령이 될 경우 기초과학에 대한 예산은 물론 범정부적 지원이 줄어들 것이라는 이야기가 있었다”고 전했다. 버락 오바마 정부는 뇌 연구를 위한 ‘브레인 이니셔티브’, 유인 화성탐사, 마이크로바이옴 연구 프로젝트, 친환경 에너지 개발 등 굵직굵직한 연구계획을 발표하는 등 과학연구에 적극적이었다. 반면 트럼프는 선거 기간 내내 놀라울 정도로 과학 분야에 대한 언급이 없었으며, 현재 진행 중인 주요 과학 프로젝트에 대한 폄하만 있었다고 네이처와 사이언스는 지적했다. 트럼프는 지구온난화에 따른 기후변화는 ‘중국의 거짓말’이라며 클린에너지 정책을 폐기하고 석유, 석탄 같은 화석연료의 지속적 사용을 강조하는 한편 파리 기후협약 탈퇴를 주장해 왔다. 이뿐만 아니라 ‘미국항공우주국(NASA)은 지구 저궤도에서 활동하는 군수기지’라는 표현을 쓰면서 현재 유인 화성탐사나 심우주 탐사 같은 기초연구보다는 상업적 우주산업의 역할 확대를 언급하기도 했다. 마이클 오펜하이머 프린스턴대 교수는 “트럼프의 당선은 생물학을 비롯한 기초과학과 기후변화, 우주탐사 분야 지원 등 미국 내 문제가 아니라 전 지구적인 과학연구에 악영향을 미치는 재앙이 될 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 작고 많이 존재하는 생명체는 뭘까요. 가장 작고, 가장 많이 번성한 생명체, 박테리아입니다. 세균이라고 불리는 박테리아는 땅이나 물, 공기 같은 외부 환경뿐만 아니라 동물의 장이나 위에 기생하는 아주 작은 단세포 생물입니다.사람에게 질병을 일으키는 존재로만 알고 있지만 폐수 처리, 광석의 제련, 살충제나 플라스틱 분해는 물론 차세대 배터리의 원료 등에도 활용됩니다. 최근에는 흙 속에 유전자를 변형시킨 특수한 박테리아를 넣어 건축물 붕괴를 막아주는 ‘생각하는 토양’(Thinking Soil)까지 개발된다고 합니다. 생각하는 토양은 건축물이 지반에 가하는 압력에 자동으로 반응해 건물이 무너지지 않게 돕는 일종의 ‘스마트 흙’입니다. 쉽게 말하자면 지진이 발생하거나 지하수의 영향으로 토양이 약해지면 박테리아들이 흙 사이를 메우고 건축물이 쓰러지지 않도록 붙잡아두는 콘크리트 역할을 하는 겁니다. 생각하는 토양은 영국 뉴캐슬대학 연구진과 유전자 기술기업, 민간연구소 등이 공동으로 구상했습니다. 실린더 형태의 통 속에 흙을 넣고 사람이나 동물의 뱃속에 있는 위장관세균을 배양했습니다. 그런 다음 10기압의 압력을 가했다고 합니다. 박테리아도 생명체인지라 외부압력이 1기압 이상이면 납작하게 눌리다가 결국 터져버립니다. 그런데 압력이 3배 이상이 돼도 터지지 않고 오히려 활발하게 움직이는 박테리아가 있는 겁니다. 이런 박테리아를 골라 압력저항성을 갖게 하는 유전자 122개를 찾아냈습니다. 다른 박테리아들의 유전자를 압력저항성 유전자로 바꿔 실험했더니 이 박테리아들도 3~10기압에도 거뜬히 버티는 것을 발견했습니다. 연구진은 지반이 약해지는 부분에 박테리아들이 순간적으로 모여들어 땅을 단단하게 한다는 것도 확인하고, 미생물이 지반 압력에 반응하는 과정을 예측하는 컴퓨터 프로그램을 만들어내기도 했습니다. 생각하는 토양은 지난달 29일 미국 미시건주에서 열린 ‘컴퓨터를 이용한 건축설계 콘퍼런스’에 발표됐고 지난 4일 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에서 ‘이번주 중요 뉴스’(Top Stories)로도 꼽혔습니다. 재미있는 것은 이런 놀라운 아이디어가 박사 학위를 가진 연구자나 교수들이 아닌 뉴캐슬대 학부생들에게서 시작됐다는 것입니다. 학생들은 지진에 힘없이 무너지는 건물들을 보면서 ‘콘크리트나 건물을 순간적으로 보완할 수 있으면 얼마나 좋을까’라는 고민을 했다고 합니다. 금이 간 건물의 콘크리트를 보수하는 ‘바실라필라’라는 세균을 만들 수 있다는 사실을 컴퓨터를 이용해 예측해 학교에서 열린 합성생물학 경진대회에서 발표했습니다. 발표를 듣던 연구팀 중 한 사람이 ‘바로 이거다’라고 생각했던 것이죠. 사실 연구진은 몇 년 전부터 토양의 압력변화에 반응하는 ‘바이오 시멘트’ 개발에 몰두했지만 돌파구를 찾지 못한 참이었다고 했습니다. 생물학과 건축학의 융합을 이끌어낸 ‘생각하는 토양’의 개발 과정은 우리에게 여러 가지를 시사합니다. 몇 년 전부터 우리 사회에서도 학문 간 경계를 없앤 융합과 통합 연구에 대한 목소리는 커지고 있지만 정작 성과는 눈에 띄지 않습니다. 융합 연구의 성과는 단순히 학문의 물리적 통합으로 가능한 것이 아니라 다소 황당한 생각까지도 받아들일 수 있는 깨어 있는 사고를 통한 화학적 반응에서 시작되는 것이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

커피를 하루에 3잔 이상 마시는 사람은 뇌종양이 발병할 위험이 낮다는 연구결과가 나왔다. 5일 일본 아사히신문 보도에 따르면, 일본 암연구센터 연구팀은 위와 같은 결과를 발표하고 이는 커피의 일부 성분이 발암을 억제하는 것과 관련이 있을 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 일본 10개 지역에 사는 40~69세 남녀 약 10만 명을 대상으로, 이들이 커피 마시는 빈도 등 생활 습관을 조사하고 그후 약 20년간의 경과를 살폈다. 조사 기간 중에는 157명에게서 뇌종양이 발병했다. 연구팀은 커피를 하루 3잔 이상이나 1~2잔, 또는 1잔 미만 마시는 빈도에 따라 참가자들을 세 그룹으로 분류했다. 그리고 나이나 흡연 등의 영향을 제거해 뇌종양 위험을 조사했다. 그 결과, 하루 3잔 이상 마시는 사람은 1잔 미만인 사람보다 뇌종양이 발병할 위험이 53% 낮았다. 이는 커피에 들어있는 클로로겐산(chlorogenic acid)과 트리고넬린(trigonelline)이라는 성분에 항산화 작용 등의 효과가 있어 발병을 억제했을 가능성이 있다고 연구팀은 설명했다. 하지만 영국 등에서는 커피를 하루 7잔 이상으로 지나치게 마시면 오히려 역효과가 있다고 보고 있어, 이번 연구팀은 예방 효과가 발생하기 쉬운 섭취량이 있다고 보고 있다. 또한 연구팀은 커피가 아닌 녹차에 대해서도 조사를 진행했지만, 관련성은 보이지 않았다. 이에 대해 일본 암연구센터의 사와다 노리에 연구실장은 “뇌종양 사례 자체가 그다지 많지 않아 과학적 근거로 정하려면 추가적인 연구결과를 축적해야 할 필요가 있다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제암기구(IARC)의 공식 학술지인 ‘인터내셔널 저널 오브 캔서’(International Journal of Cancer, Impact Factor: 5.5) 온라인판 최신호에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

피클을 아무리 좋아하는 사람일지라도 피클을 담가놓은 짜고 신 물까지 벌컥벌컥 들이키는 사람은 없다. 하지만 그 담금 물이 여러 가지 측면에서 건강 효과가 있음이 확인됐다. 더이상 피클만 먹고 진짜 좋은 걸 내버리는 어리석음을 범하지 말아야할 일이다. 1. 근육통을 줄여준다 흔히 격렬한 운동을 하고 나면 물이나 에너지음료 등을 찾곤 한다. 하지만 최근 연구에 따르면 오히려 나트륨과 식초 성분이 적절히 조화를 이룬 피클 담금물이 근육통을 경감시키는 데 효과적이라고 밝혀졌다. 이는 '스포츠 의학&과학'에 발표됐다. 실제 탈수증상을 겪을 만큼 운동한 이후 3분의 1컵 정도의 피클 담금물을 마셨더니 근육통이 빠르게 회복되는 것으로 조사됐다. 2. 수분보충에 탁월하다 피클 담금물은 나트륨, 칼륨을 함유하고 있다. 이는 수분 보충제로서 최상의 역할을 함을 뜻한다. 땀을 흘린 뒤 전해질을 빠르게 평상 수준으로 끌어올리기 위해서도 훌륭한 역할을 할 수 있다. 3. 면역체계를 강화한다 노화방지 식이요법 연구에 따르면, 비타민C, 비타민E 등 노화방지제는 박테리아, 바이러스, 기생충 등에 의해 초래되는 감염을 막을 수 있다. 피클 담금물이 바로 이러한 면역체계를 강화할 수 있는 비타민들을 적정 수준 이상으로 갖고 있다. 4. 체중 감량에 도움을 준다 식초는 피클 담금물의 주된 성분 중 하나다. 바이오화학 등 최근 연구에 따르면 이를 매일 규칙적으로 섭취할 경우 체중 감량을 촉진시킬 수 있다. 실제로 연구 실험을 통해 12주 동안 소량의 식초를 매일 먹은 참가자들은 체중감량의 확실한 효과를 체험했다. 5. 혈당수치를 안정화시킬 수 있다 불규칙한 혈당 수치는 시력감퇴, 심장질환, 신장 결함 등 복합적 문제를 야기할 수 있다. 여기에서도 피클 담금물이 쏠쏠한 활약을 한다. '당뇨연구저널'에 발표된 연구를 통해 매끼 식사 전에 식초를 소량씩 마시면 혈당 안정화에 도움을 준다는 사실이 확인됐다. 이 연구는 식초가 특히 제2형당뇨병에 더더욱 주효한다고 밝혔다. 박성국 기자 psk@seoul.co.kr

동물원에서 아이들의 사랑을 많이 받는 동물 중 하나가 바로 얼룩말이다. 많은 사람이 얼룩말을 보면서 ‘흰 바탕에 검은 줄무늬일까, 검은 바탕에 흰줄무늬일까’ 궁금해한다. 최근 미국, 스페인, 프랑스, 남아프리카공화국 등 4개국 8개 연구기관이 참여한 국제 공동연구진이 얼룩말의 독특한 줄무늬 패턴의 비밀을 풀어 주목받고 있다. 미국 하버드대 하워드휴즈의학연구소 연구진을 중심으로 한 국제 공동연구진은 얼룩말의 흑백 줄무늬는 멜라닌 색소 발현을 억제하는 특이유전자 때문이라는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3일자에 발표했다. 연구진은 얼룩말과 똑같은 형태의 흑백 줄무늬를 갖고 있는 아프리카 등줄쥐를 이용해 유전자 분석 실험을 했다. 그 결과 흰색 계통의 밝은색 띠가 나타나는 곳은 색소를 만드는 멜라닌세포가 발달하지 않는다는 사실을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘○○암의 원인 흡연! 그래도 피우시겠습니까?’ 담뱃갑에 적힌 경고 문구에서는 폐암, 후두암, 구강암 등 각종 암이 거론된다. 담배 연기에는 70여종의 발암물질을 포함해 7000여종의 화학물질이 포함돼 있어 17종류의 암을 유발하는 것으로 알려졌다. 그러나 구체적인 인과관계가 증명되지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 이런 가운데 국제 공동연구진이 담배 연기가 유전자를 변형시켜 암 발생의 직접 원인이 된다는 것을 처음으로 밝혀냈다. ●카이스트 주영석 교수 등 국제연구팀 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에는 암과 관련된 5243개의 유전체(게놈) 시퀀스 정보를 슈퍼컴퓨터에 입력한 후 머신러닝 기법으로 분석한 결과 담배 연기가 DNA에 돌연변이를 유발시켜 암 발생 가능성을 높인다는 사실을 규명한 논문이 실렸다. 공동연구진은 카이스트 의과학대학원 주영석 교수를 비롯한 한국, 미국, 영국, 일본, 벨기에, 이탈리아 6개국 연구자들로 구성됐다. 그동안 암 발생 환자 중 흡연 경험이 있는 사람의 비율을 계산해 상관관계를 추정했다. 이번 논문은 흡연자와 비흡연자의 DNA를 비교 분석하면서 담배와 암의 인과관계를 과학적으로 분석한 첫 연구라는 평가를 받고 있다. 연구진은 흡연 경험이 있는 암 환자들의 유전체를 분석한 결과 비흡연자들에게서는 발견되지 않는 20개의 돌연변이 표지자(signature)들을 발견했다. 이 중 2번, 4번, 5번, 13번, 16번 표지자가 암 발생에 핵심 역할을 하는 것으로 분석됐다. 특히 4·5번 표지자는 흡연자의 DNA 변형 속도를 빠르게 만들 뿐만 아니라 담배 연기가 직접 지나가는 구강, 인후두, 폐에서만 발견됐다. ●연기 속 ‘벤조피렌’ 발암 핵심 물질 루드밀 알렉산드로프 미국 로스앨러모스국립연구소 박사는 “흡연은 암을 유발시키는 중요한 요인으로 특히 담배 연기 속 ‘3, 4-벤조피렌’이라는 발암물질이 DNA 돌연변이를 유발시키는 핵심 물질”이라며 “담배 연기에 직접 노출될 경우 신체 장기의 DNA에 치명적인 것은 당연한 일이고 간접흡연을 하더라도 비흡연자보다 유전자의 돌연변이 속도가 빨라져 암 발생 가능성이 높아지는 것이 증명됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘○○암의 원인 흡연! 그래도 피우시겠습니까?’ 담뱃갑에 적힌 경고 문구에서는 폐암, 후두암, 구강암 등 각종 암이 거론된다. 담배 연기에는 70여종의 발암물질을 포함해 7000여종의 화학물질이 포함돼 있어 17종류의 암을 유발하는 것으로 알려졌다. 그러나 구체적인 인과관계가 증명되지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 이런 가운데 국제 공동연구진이 담배 연기가 유전자를 변형시켜 암 발생의 직접 원인이 된다는 것을 처음으로 밝혀냈다. ●카이스트 주영석 교수 등 국제연구팀 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에는 암과 관련된 5243개의 유전체(게놈) 시퀀스 정보를 슈퍼컴퓨터에 입력한 후 머신러닝 기법으로 분석한 결과 담배 연기가 DNA에 돌연변이를 유발시켜 암 발생 가능성을 높인다는 사실을 규명한 논문이 실렸다. 공동연구진은 카이스트 의과학대학원 주영석 교수를 비롯한 한국, 미국, 영국, 일본, 벨기에, 이탈리아 6개국 연구자들로 구성됐다. 그동안 암 발생 환자 중 흡연 경험이 있는 사람의 비율을 계산해 상관관계를 추정했다. 이번 논문은 흡연자와 비흡연자의 DNA를 비교 분석하면서 담배와 암의 인과관계를 과학적으로 분석한 첫 연구라는 평가를 받고 있다. 연구진은 흡연 경험이 있는 암 환자들의 유전체를 분석한 결과 비흡연자들에게서는 발견되지 않는 20개의 돌연변이 표지자(signature)들을 발견했다. 이 중 2번, 4번, 5번, 13번, 16번 표지자가 암 발생에 핵심 역할을 하는 것으로 분석됐다. 특히 4·5번 표지자는 흡연자의 DNA 변형 속도를 빠르게 만들 뿐만 아니라 담배 연기가 직접 지나가는 구강, 인후두, 폐에서만 발견됐다. ●연기 속 ‘벤조피렌’ 발암 핵심 물질 루드밀 알렉산드로프 미국 로스앨러모스국립연구소 박사는 “흡연은 암을 유발시키는 중요한 요인으로 특히 담배 연기 속 ‘3, 4-벤조피렌’이라는 발암물질이 DNA 돌연변이를 유발시키는 핵심 물질”이라며 “담배 연기에 직접 노출될 경우 신체 장기의 DNA에 치명적인 것은 당연한 일이고 간접흡연을 하더라도 비흡연자보다 유전자의 돌연변이 속도가 빨라져 암 발생 가능성이 높아지는 것이 증명됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

당신의 두툼해진 배 둘레는 당신의 스트레스 뿐 아니라 배우자의 스트레스도 밀접한 관계를 갖고 있다. 결혼 생활에서 배우자 간에 스트레스와 몸무게의 상관 관계를 조사한 연구결과가 나와 화제다. 미국 미시간대 사회조사연구소의 키라 버딧 연구 조교수팀이 미국인 부부 2000여 명에 관한 장기추적조사 자료를 분석해 위와 같은 결과를 발표했다고 미국 헬스데이뉴스가 1일(현지시간) 보도했다. 또 연구팀은 결혼의 질이 남편과 아내의 체중 증가에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 발견했다. 단 이 발견은 그 관계가 명확하게 입증된 것은 아니다. 버딧 조교수는 남녀가 결혼 이후 허리둘레가 증가하는 것에 주목했다. 그는 “허리둘레는 지나친 복부 지방뿐만 아니라 당뇨병과 심장질환 등 몇몇 질병의 위험인자를 암시하므로 문제가 된다”고 말했다. 참고로 여성은 허리둘레가 35인치 이상, 남성의 경우 40인치 이상일 때 건강이 위험하다는 것을 암시한다. 연구팀은 이번 연구를 위해 미시간대의 장기추적조사 ‘건강과 은퇴 조사’(Health and Retirement Study) 자료를 사용했다. 그리고 이 연구에 참여한 부부 2000여 명을 대상으로 2006년과 2010년에 허리둘레와 결혼의 질, 스트레스 수준 등을 설문을 통해 조사했다. 이들은 평균 60대 초반으로 평균 34세 때 결혼했다. 만성 스트레스는 1년 이상 재정 및 일 문제, 또는 장기 부양 등 잠재적으로 엄청난 환경에 처해있을 경우로 한정했다. 연구 시작 시점에 10명 중 6명꼴(남편 59%, 아내 64%)로 참가자들은 이미 허리둘레가 건강하지 못한 범위에 있었다. 4년 뒤 약 9%의 참가자들은 허리둘레가 10% 증가했다. 이에 대해 버딧 조교수는 “이들은 4년 만에 허리둘레가 평균 4인치 이상 늘었다”면서 “이는 단지 소폭 상승한 것이 아니다”고 지적했다. 또 그는 “허리둘레가 늘어난 아내들의 사례를 보면, 이들의 남편은 스트레스를 더 크게 받고 있으며 결혼의 질에 대해 더 부정적이었다”면서 “이런 부부는 1.6배 많았다”고 말했다. 이어 “허리둘레가 늘어난 남편들의 사례에서는, 이들의 아내는 스트레스를 더 크게 받지만 결혼의 질에 대해서는 불만이 없다고 답했다”면서 “이런 부부는 두 배 이상 많았다”고 덧붙였다. 하지만 이 같은 차이에 대해 연구팀은 설명할 수 없다고 말했다. 결혼의 질은 ‘얼마나 자주 배우자가 당신에게 너무 많은 것을 요구하고 당신을 비난하며 당신을 실망하게 하는가?’와 같은 질문으로 평가했다. 이번 연구에 참여하지는 않았지만 비슷한 연구를 진행하고 있는 미국 예일대 공중보건대학의 조안 모닌 조교수는 “스트레스 감소를 위한 개입은 개인보다 부부를 목표로 삼아야 한다”면서 “배우자의 스트레스에 주의하는 것이 좋다”고 말했다. 또 그녀는 “당신은 보통 개인 자신의 스트레스가 체중 증가에 영향을 준다고 생각할 것이지만, 버딧 연구팀은 그렇지 않다”면서 “당신은 배우자가 너무 의존적이어서 그런 결과가 나왔다고 생각할 것”이라고 말했다. 모닌 조교수 역시 이번 결과를 설명할 수는 없지만, 배우자가 자신의 파트너가 스트레스를 받는 것을 보면 대처하기 위해 더 많이 먹게 될 수 있다고 제시했다. 결혼의 질에 대해서는 버딧 조교수가 “이 연구는 결혼해서 스트레스를 더 받는 사람들이 스트레스 감정을 줄이기 위해 서로에게 공감하기 위한 한 가지 방법으로 더 먹는다는 것을 보여준다”고 말했다. 그렇다면 스트레스를 받는 남편과 아내가 체중과 허리둘레의 증가를 최소화하기 위해서는 어떻게 해야 할까. 이에 대해 버딧 조교수는 “함께 목표를 세우는 부부는, 따로 하는 부부보다 성공하는 경향이 있다”고 말했다. 그는 “예를 들어, ‘매일 밤 저녁 먹은 뒤 함께 나가서 걷자’고 말하는 것은 ‘운동하러 나갔다 올게’라고 말하는 것보다 더 좋다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘노인학 저널: 사회과학’(Journals of Gerontology: Social Sciences) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ drubig-photo / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

피클을 아무리 좋아하는 사람일지라도 피클을 담가놓은 짜고 신 물까지 벌컥벌컥 들이키는 사람은 없다. 하지만 그 담금 물이 여러 가지 측면에서 건강 효과가 있음이 확인됐다. 더이상 피클만 먹고 진짜 좋은 걸 내버리는 어리석음을 범하지 말아야할 일이다. 1. 근육통을 줄여준다 흔히 격렬한 운동을 하고 나면 물이나 에너지음료 등을 찾곤 한다. 하지만 최근 연구에 따르면 오히려 나트륨과 식초 성분이 적절히 조화를 이룬 피클 담금물이 근육통을 경감시키는 데 효과적이라고 밝혀졌다. 이는 '스포츠 의학&과학'에 발표됐다. 실제 탈수증상을 겪을 만큼 운동한 이후 3분의 1컵 정도의 피클 담금물을 마셨더니 근육통이 빠르게 회복되는 것으로 조사됐다. 2. 수분보충에 탁월하다 피클 담금물은 나트륨, 칼륨을 함유하고 있다. 이는 수분 보충제로서 최상의 역할을 함을 뜻한다. 땀을 흘린 뒤 전해질을 빠르게 평상 수준으로 끌어올리기 위해서도 훌륭한 역할을 할 수 있다. 3. 면역체계를 강화한다 노화방지 식이요법 연구에 따르면, 비타민C, 비타민E 등 노화방지제는 박테리아, 바이러스, 기생충 등에 의해 초래되는 감염을 막을 수 있다. 피클 담금물이 바로 이러한 면역체계를 강화할 수 있는 비타민들을 적정 수준 이상으로 갖고 있다. 4. 체중 감량에 도움을 준다 식초는 피클 담금물의 주된 성분 중 하나다. 바이오화학 등 최근 연구에 따르면 이를 매일 규칙적으로 섭취할 경우 체중 감량을 촉진시킬 수 있다. 실제로 연구 실험을 통해 12주 동안 소량의 식초를 매일 먹은 참가자들은 체중감량의 확실한 효과를 체험했다. 5. 혈당수치를 안정화시킬 수 있다 불규칙한 혈당 수치는 시력감퇴, 심장질환, 신장 결함 등 복합적 문제를 야기할 수 있다. 여기에서도 피클 담금물이 쏠쏠한 활약을 한다. '당뇨연구저널'에 발표된 연구를 통해 매끼 식사 전에 식초를 소량씩 마시면 혈당 안정화에 도움을 준다는 사실이 확인됐다. 이 연구는 식초가 특히 제2형당뇨병에 더더욱 주효한다고 밝혔다. 박성국 기자 psk@seoul.co.kr

다크 초콜릿은 건강에 유익하지만 쓴 맛이 부담스럽고, 밀크초콜릿은 입에 달지만 살이 찔 위험이 높다. 이 두 초콜릿의 장점만 모을 수는 없을까? 미국 노스캐롤라이나주립대학 연구진이 더욱 건강한 초콜릿을 만드는 과학적인 방법을 찾았다고 주장해 학계뿐만 아니라 관련업계의 관심을 사로잡았다. 연구진이 찾은 ‘비법’은 다름 아닌 땅콩 껍질이다. 땅콩껍질에서 추출한 페놀성 화합물(phenolic compounds)은 특별한 첨가제를 넣지 않고도 밀크 초콜릿 특유의 단맛을 유지하면서 영양까지 챙길 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 일반적으로 땅콩 껍질은 쓸모없이 버려지는 경우가 많은데, 여기에는 항산화 효과가 있는 페놀성 화합물이 다량 함유돼 있어 건강에 유익하다. 땅콩 껍질에서 추출한 페놀성 화합물에 전분에서 얻어내는 당 성분인 말토덱스트린을 섞어 사용하면 밀크초콜릿과 같은 달콤하면서도 부드러운 초콜릿을 만들 수 있다. 연구진은 실험 참가자 80명에게 땅콩 껍질에서 추출한 화합물을 넣어 만든 밀크 초콜릿과 시중에서 판매되는 일반 밀크 초콜릿을 같은 양만큼 지급하고 맛을 비교하게 했다. 그 결과 대다수의 사람들은 두 가지 초콜릿의 맛이 크게 다르지 않다고 느꼈다. 반면 영양분을 비교해봤을 때, 땅콩 껍질 추출물을 넣은 초콜릿이 시중에 판매되는 다크 초콜릿이나 일반 밀크 초콜릿에 비해 항산화 수치가 높은 것으로 나타났다. 즉 땅콩 껍질 추출물을 함유한 밀크 초콜릿은 다크 초콜릿과 일반 밀크 초콜릿에 비해 건강에 더 유익한 동시에, 맛에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 땅콩에 부담감을 가지는 사람들도 즐기기에 무난하다는 것. 뿐만 아니라 일반적으로 땅콩 가공 시 버려지는 땅콩 껍질을 활용할 수 있다는 점도 장점으로 주목받았다. 연구를 이끈 노스캐롤라이나주립대학의 리사 딘 박사는 “만약 땅콩 껍질에서 추출한 물질을 넣은 초콜릿이 상업화 된다면, 소비자들은 더욱 부드러운 식감을 가졌을 뿐만 아니라 건강에도 유익한 초콜릿을 즐길 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 이어 “다만 땅콩 알레르기가 있는 사람이 땅콩 껍질 추출물이 함유된 초콜릿을 먹었을 때의 반응은 아직 확인하지 못했다. 추후 연구할 예정”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지인 ‘식품과학저널’(Journal of Food Science)최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr