태양전지(Photovoltaic cell)는 차세대 청정 에너지원으로 크게 주목받고 있다. 그런데 사실 무한히 사용할 수 있는 청정 에너지원이라는 것 이외에도 태양 전지에는 여러 가지 가능성이 있다. 예를 들어 하늘을 나는 고고도 무인기의 경우 태양 전지 패널을 탑재해 몇 달이고 전력을 공급하면서 임무를 수행할 수 있다. 아직은 꿈의 영역이지만, 이런 태양광 무인기가 가능하다면 통신 위성을 보완할 차세대 무선 통신 수단이 될 수 있다. 하지만 아직 극복해야 할 기술적 문제가 있다. 태양광 유인기인 솔라 임펄스 2의 경우 130㎛ 두께의 태양전지를 탑재했는데, 날개가 대형 제트기 수준이라 무게가 상당하다. 다른 소재와 달리 태양전지의 경량화가 어렵기 때문이다. 오스트리아의 요하네스 케플러 대학(Johannes Kepler University Linz)의 과학자들은 페로브스카이트(CaTiO3)와 유기물 전극을 이용한 초박막 플렉서블 태양전지(ultrathin highly flexible perovskite solar cell)를 개발했다. 이들이 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 보고한 내용에 따르면 이 초박막 태양전지의 두께는 적혈구와 비교할 만한 3㎛에 불과하다. (적혈구는 지름 7~8㎛에 가장자리 두께가 2~3㎛ 수준) 이 태양전지의 에너지 변환 효율은 12%로 높지 않지만, 대신 극도로 가벼워 120W의 전력을 생산하는 데 필요한 태양전지의 무게가 5.2g에 불과한 수준이다. 여기에 얇은 필름 형식으로 제조할 수 있어 웨어러블 기기나 플렉서블 제품과 쉽게 통합할 수 있다. 예를 들면 앞서 말한 무인기 외에도 시곗줄에서 전력을 생산하는 스마트 시계나 종이처럼 작게 접었다가 펼치는 형태의 휴대용 태양전지가 가능하다. 물론 그 이외에도 여러 영역에서 가능성이 열려 있다. 현재 상용화의 가장 큰 걸림돌은 생산성이다. 지금은 10cm의 짧은 필름 형식으로만 제작할 수 있다. 연구팀은 이를 이용해서 하늘을 나는 태양광 무인기를 테스트했다. (위의 사진) 앞으로 경제적으로 대량 생산이 가능한 초박막 플렉서블 태양 전지가 상용화되면 고고도 태양광 무인기를 비롯해 여러 분야에서 혁신이 가능할 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

자신의 주체할 수 없는 게으름에 부끄러움을 느끼는 사람들이 어쩌면 변명거리 삼을 수 있을지 모르는 연구 결과가 발표돼 관심을 끌고 있다. 영국 일간 데일리메일은 10일(현지시간) 캐나다 사이먼 프레이저 대학교 연구팀이 실험을 통해 인간의 뇌는 신체 모든 동작에 소모되는 에너지를 최소화하도록 ‘설계’ 돼있다는 사실을 알아냈다고 보도했다. 연구팀은 가설 확인을 위해 걸음걸이를 의도적으로 방해하는 장치를 실험 참가자 남녀들에게 부착시킨 뒤 이들의 걸음걸이 변화를 관찰했다. 그 결과 참가자들은 불과 몇 분이 지나지 않아 팔다리에 가해지는 저항을 최소화할 수 있는 형태로 걸음걸이를 변경시키는 모습을 보여 줬다 연구에 참여한 맥스 도닐런은 “이렇게 걸음걸이를 바꿈으로써 절약되는 에너지는 꽤 적은 수준”이었다며 “약간의 에너지라도 절약하기 위해 평생에 걸쳐 익혀온 걸음걸이를 단 몇 분 사이에 바꿔버린 것”이라고 전했다. 그는 이어 “이번 연구결과는 우리가 지극히 익숙한 동작을 할 때조차 우리 신경계가 끊임없이 에너지 효율을 감시, 그 소모량을 최소화 하도록 동작을 계속적으로 재조정한다는 사실을 보여주는 것”이라며 “이는 인간 게으름의 기저에 깔린 정신적 원인 중 하나"라고 주장했다. 연구팀은 또한 ‘에너지 소모 최소화’라는 이러한 기본 원칙이 인간의 기타 동작들에도 동일하게 적용될 것으로 보인다고 밝혔다. 이는 인간이 늘 앉아있길 선호하고 지름길을 찾는 등 가장 적은 노력이 드는 방식을 자연적으로 선택하게 된다는 기존 연구 결과들과도 상통하는 것이다. 한편 연구팀은 우리가 ‘자발적’으로 에너지를 소모하고자 노력할 때마저 이러한 경향은 마찬가지로 적용된다고 말했다. 연구에 참여한 제시카 셀린저는 “우리가 조깅과 같이 많은 에너지 소모를 요하는 활동에 ‘자발적으로’ 나설 때조차 우리 몸의 신경계는 우리 모르게 에너지 소모를 최대한 줄이려는 노력을 경주하고 있다” 며 “과식하는 사람들에게는 안 좋은 소식”이라고 전했다. 이번 연구는 ‘현대 생물학’(Current Biology) 저널에 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

서로에 대한 신뢰를 가지는 순간 파트너끼리의 심장박동 수가 서로 ‘동기화’ 된다는 흥미로운 연구 결과가 발표됐다. 의학 전문매체 메디컬데일리는 9일(현지시간) 덴마크 오르후스 대학교 연구팀이 실험을 통해 상대에 대한 신뢰를 강하게 가지는 파트너들일수록 그 심장 박동이 함께 빨라지며 서로 박동 주기도 비슷해진다는 사실을 알아냈다고 보도했다. 오르후스 대학교 연구팀이 진행한 실험은 다음과 같다. 연구팀은 먼저 37쌍의 실험 참가자를 모집해 실험집단과 통제집단으로 나눈 뒤 레고 블록 조립을 지시했다. 이때 실험집단은 레고 블록 조립 이외에 모의 투자 게임도 진행했다. 이 게임은 두 사람의 공동 재산을 각자가 자기 판단에 따라 원하는 만큼 투자해야 하는 게임으로, 두 사람이 모두 상대를 신뢰하고 전 재산을 투자했을 때 가장 큰 이익을 얻을 수 있도록 설계돼 있다. 이후 연구팀이 두 집단의 심장 박동을 점검해본 결과, 게임을 통해 신뢰를 키운 실험집단의 심장 박동 수가 통제집단에 비해 눈에 띄게 증가했으며, 이들의 분당 심장박동 수 또한 통제집단에 비해 확연하게 비슷해지는 현상이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 심장박동 수의 증가는 상대를 믿고 위험을 감수하는 행동을 했기 때문에 따르는 자연스러운 결과이며, 어쩌면 높은 금액을 투자한다는 사실 자체에서 오는 흥분 때문일 수도 있다고 전했다. 반면 이들은 심장 박동 주기가 서로 비슷해지는 이유는 아직 알아내지 못했다. 과학자들은 다만 인간이 무의식중에 상대의 심장박동 빈도를 점검해 상대가 자신을 신뢰하고 있는지 여부를 확인하는데 활용할 가능성이 있다고 밝혔다. 이번 연구 논문은 ‘심리학 및 행동 저널’(Journal of Psychology and Behavior)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

나는 불안과 함께 살아간다/스콧 스토셀 지음/홍한별 옮김/반비/496쪽/2만 2000원 불안과 불안 관련 장애는 이 시대 정신질환 중 가장 흔한 병이다. 미국 국립정신건강연구소에 따르면 미국인 일곱 명 중 한 명은 현재 불안장애를 겪고 있으며 정신 건강 관리에 드는 비용의 31%가 불안 치료에 사용된다. 영국에 사는 사람 가운데 15%가 현재 불안증을 앓고 있고 그 비율은 상승하고 있다. 2006년 캐나다 정신의학 저널에 실린 논문에 따르면 세계적으로 여섯 명 가운데 한 명은 평생 어느 시점에 1년 이상의 기간 동안 불안에 시달린다. 잇따른 경제위기, 증가하는 소득 불평등, 기술 변화로 인한 노동시장의 변동, 사회 전반적인 불확실성의 증대 등으로 이 시대를 살아가는 현대인이라면 누구나 불안에 시달릴 수밖에 없다. 새 책 ‘나는 불안과 함께 살아간다’는 평생 동안 불안장애를 앓아 온 환자이자 저널리스트인 스콧 스토셀이 ‘불안에 대한 문화와 지식의 역사를 자신의 불안 경험과 함께 엮은 책’이다. 두 살 때부터 공포증, 불안, 신경증을 지닌 예민덩어리였던 저자는 열 살 이후 불안을 극복하기 위해 온갖 방법을 다 써 봤다. 개인 상담 치료는 물론이고 가족 치료, 최면 치료, 명상, 역할연기 치료, 자극감응 노출 치료, 실제상황 노출 치료, 안구운동 민감소실 및 재처리 요법, 마사지 요법, 기도, 침술, 요가 등. 약도 아주 다양하게 처방받아 사용해 봤고 알콜에도 의지해 봤다. 하지만 불안을 근본적으로 줄여 준 치료 방법은 없었다고 토로한다. 저자가 선택한 방법은 이 모호한 불안의 수수께끼를 풀어 극심한 불안을 경험하는 수많은 사람에게 불안에 관한 이해를 제공하는 것이었다. 그는 역사와 철학, 의학, 문학을 넘나들며 불안의 근원을 파악하려는 지적 역사를 전방위로 파고든다. 그리고 이를 자신의 경험과 한데 엮어 불안의 정체를 탐색한다. 불안은 현대병이라고 하지만 그 지적 탐구의 역사는 인류 문명의 역사만큼이나 길다. 또 문화와 시대에 따라 불안을 파악하고 이해하는 관점도 다르다. 고대 그리스의 히포크라테스는 불안이 의학적 질환이라며 그 원인으로 ‘검은 담즙’을 지목했다. 담즙이 뇌로 갑자기 몰려가면서 불안이 일어난다고 봤다. 반면 플라톤은 불안이나 우울은 생리적 불균형이 아니라 영혼의 부조화에서 오며 여기에서 회복하려면 깊은 자아성찰, 자기통제, 철학을 따르는 삶이 필요하다고 했다. 또 스토아 철학자 에픽테토스는 불안의 뿌리는 생물학적 신체가 아니라 우리가 현실을 바라보는 방식에 있다고 생각했다. 스피노자는 불안은 논리적 문제일 뿐이라고 일축한다. 저자는 찰스 다윈, 지그문트 프로이트, 윌리엄 제임스 등 19세기 학자들의 연구를 지나 현대 신경과학과 유전학의 최전선까지 나아간다. 저자의 지적 여정은 학술연구에 머무르지 않고 구체적인 사례를 동반해 광범위한 탐구의 면면을 생생하게 만든다. 평생 동안 공포증이나 신경성 위장병과 싸워 온 다윈과 프로이트의 사례, 자신의 투병 경험, 스포츠 스타와 유명 연예인의 증언 등을 동원해 이 모호한 병에 대해 생생하면서도 탁월한 해석을 보여 준다. 또한 정신약리학의 역사부터 치료 약물이 결국은 새로운 병을 만들어 낸 사례, 향정신성의약의 위험도 다룬다. 객관성과 중립성을 미덕으로 아는 저널리스트로서 스토셀은 ‘이렇게 하면 나을 수 있다’는 낙관을 제시하지 않고, 그렇다고 비관하지도 않는다. 대신 불안이 용기의 원천이 된 사례나 불안이 품은 인간성과 도덕성을 바라본다. 프로이트는 가장 큰 불안을 일으키는 위협은 주변 세계가 아니라 우리 마음속 깊은 곳에 있다며 “불안을 전혀 모르거나 혹은 불안에 파묻혀 파멸하지 않으려면 누구나 반드시 불안에 대해 알아 가는 모험의 과정을 겪어야 한다”고 했다. 스토셀은 “적당히 불안해하는 법을 배운 사람은 가장 중요한 일을 배운 셈”이라는 키르케고르의 말을 빌려 우리가 인간이게끔 해 주는 불안의 역할을 발견한다. 책은 우리가 불안을 완전히 정복할 수 없다 해도 불안이 가진 힘을 발견하고 다스리며 살아가는 길은 있다는 것을 일깨워 준다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

서로에 대한 신뢰를 가지는 순간 파트너끼리의 심장박동 수가 서로 ‘동기화’ 된다는 흥미로운 연구 결과가 발표됐다. 의학 전문매체 메디컬데일리는 9일(현지시간) 덴마크 오르후스 대학교 연구팀이 실험을 통해 상대에 대한 신뢰를 강하게 가지는 파트너들일수록 그 심장 박동이 함께 빨라지며 서로 박동 주기도 비슷해진다는 사실을 알아냈다고 보도했다. 오르후스 대학교 연구팀이 진행한 실험은 다음과 같다. 연구팀은 먼저 37쌍의 실험 참가자를 모집해 실험집단과 통제집단으로 나눈 뒤 레고 블록 조립을 지시했다. 이때 실험집단은 레고 블록 조립 이외에 모의 투자 게임도 진행했다. 이 게임은 두 사람의 공동 재산을 각자가 자기 판단에 따라 원하는 만큼 투자해야 하는 게임으로, 두 사람이 모두 상대를 신뢰하고 전 재산을 투자했을 때 가장 큰 이익을 얻을 수 있도록 설계돼 있다. 이후 연구팀이 두 집단의 심장 박동을 점검해본 결과, 게임을 통해 신뢰를 키운 실험집단의 심장 박동 수가 통제집단에 비해 눈에 띄게 증가했으며, 이들의 분당 심장박동 수 또한 통제집단에 비해 확연하게 비슷해지는 현상이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 심장박동 수의 증가는 상대를 믿고 위험을 감수하는 행동을 했기 때문에 따르는 자연스러운 결과이며, 어쩌면 높은 금액을 투자한다는 사실 자체에서 오는 흥분 때문일 수도 있다고 전했다. 반면 이들은 심장 박동 주기가 서로 비슷해지는 이유는 아직 알아내지 못했다. 과학자들은 다만 인간이 무의식중에 상대의 심장박동 빈도를 점검해 상대가 자신을 신뢰하고 있는지 여부를 확인하는데 활용할 가능성이 있다고 밝혔다. 이번 연구 논문은 ‘심리학 및 행동 저널’(Journal of Psychology and Behavior)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

농촌 지역에서 자란 아이들이 천식이나 알레르기 등 질환에 덜 걸린다는 사실은 알려져 있었지만, 그 이유가 무엇인지 명확히 밝혀진 적은 없었다. 벨기에 플랑드르생명과학연구소(VIB)와 겐트대, 네덜란드 에라스무스의학연구소, 프랑스 엑스마르세유대, 독일 루드비히막시밀리안대 공동연구팀은 농장분진이 어린이들의 천식과 알레르기 등을 예방하는 데 도움이 된다는 연구 결과를 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에 발표했다. 연구진은 농장분진이 세포 내에서 염증 반응을 억제하는 ‘A20’이라는 물질을 활성화시켜 인체면역 시스템을 강화함으로써 천식과 알레르기를 막는다고 설명했다. 농장분진에 천식 등을 유발하는 약한 독소가 포함돼 있어 백신처럼 항체를 만들었다는 것이다. 연구팀은 농장 근처에서 사는 어린이 500명을 조사한 결과 도시에서 사는 어린이들보다 체내에서 A20이 더 많이 검출됐다는 사실도 밝혀냈다. 바르트 램브레흐트 겐트대 교수는 “이번 연구는 각종 오염물질로 가득찬 도시생활보다는 맑은 공기가 담보되는 전원생활이 어린아이들의 건강에 도움이 된다는 것을 실험적으로 밝혀냈다는 데 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양전지(Photovoltaic cell)는 차세대 청정 에너지원으로 크게 주목받고 있다. 그런데 사실 무한히 사용할 수 있는 청정 에너지원이라는 것 이외에도 태양 전지에는 여러 가지 가능성이 있다. 예를 들어 하늘을 나는 고고도 무인기의 경우 태양 전지 패널을 탑재해 몇 달이고 전력을 공급하면서 임무를 수행할 수 있다. 아직은 꿈의 영역이지만, 이런 태양광 무인기가 가능하다면 통신 위성을 보완할 차세대 무선 통신 수단이 될 수 있다. 하지만 아직 극복해야 할 기술적 문제가 있다. 태양광 유인기인 솔라 임펄스 2의 경우 130㎛ 두께의 태양전지를 탑재했는데, 날개가 대형 제트기 수준이라 무게가 상당하다. 다른 소재와 달리 태양전지의 경량화가 어렵기 때문이다. 오스트리아의 요하네스 케플러 대학(Johannes Kepler University Linz)의 과학자들은 페로브스카이트(CaTiO3)와 유기물 전극을 이용한 초박막 플렉서블 태양전지(ultrathin highly flexible perovskite solar cell)를 개발했다. 이들이 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 보고한 내용에 따르면 이 초박막 태양전지의 두께는 적혈구와 비교할 만한 3㎛에 불과하다. (적혈구는 지름 7~8㎛에 가장자리 두께가 2~3㎛ 수준) 이 태양전지의 에너지 변환 효율은 12%로 높지 않지만, 대신 극도로 가벼워 120W의 전력을 생산하는 데 필요한 태양전지의 무게가 5.2g에 불과한 수준이다. 여기에 얇은 필름 형식으로 제조할 수 있어 웨어러블 기기나 플렉서블 제품과 쉽게 통합할 수 있다. 예를 들면 앞서 말한 무인기 외에도 시곗줄에서 전력을 생산하는 스마트 시계나 종이처럼 작게 접었다가 펼치는 형태의 휴대용 태양전지가 가능하다. 물론 그 이외에도 여러 영역에서 가능성이 열려 있다. 현재 상용화의 가장 큰 걸림돌은 생산성이다. 지금은 10cm의 짧은 필름 형식으로만 제작할 수 있다. 연구팀은 이를 이용해서 하늘을 나는 태양광 무인기를 테스트했다. (위의 사진) 앞으로 경제적으로 대량 생산이 가능한 초박막 플렉서블 태양 전지가 상용화되면 고고도 태양광 무인기를 비롯해 여러 분야에서 혁신이 가능할 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구의 이웃 행성인 화성에서 우리 인류가 살 수 있는 환경을 구축하기 위한 최장기간 격리 실험이 마침내 시작됐다. AFP통신 등 외신에 따르면, 미국 하와이 마우나로아 산에 있는 화성 가상 실험실에서 28일(현지시간) 6명의 참가자가 바깥세상과 격리된 생활을 하게 되는 실험에 들어갔다. 이번 실험은 미국항공우주국(NASA)이 2030년까지 실현을 목표로 하는 ‘유인 화성탐사’의 준비를 위한 두 번째 실험으로, 1차 실험보다 4개월 더 긴 1년 동안 진행된다. 이번 2차 실험에는 프랑스의 우주생물학자와 독일의 물리학자, 그리고 미국인 조종사와 건축가, 의사 겸 저널리스트, 토양과학자가 참가한 것으로 알려졌다. 이들은 앞으로 장기간의 우주여행과 화성 체류가 신체에 어떤 영향을 미치는지 분석하기 위해 향후 실제 화성 환경에 지어질 우주기지와 똑같이 만든 실험실에서 생활하게 된다. 실험실은 실제 화성과 가장 비슷한 환경으로 알려진 마우나로아 화산의 북쪽 경사면에 있는데 지름 11m, 높이 6m 정도 되는 30평대의 제한된 돔형 시설이다. 실험실 내부에는 총 6명이 거주할 수 있는 시설이 마련돼 있다. 6개의 개별 방이 있으며 주방, 샤워실, 식사실 및 냉동식품 저장실 등이 있다고 한다. 이들은 실험 기간 내내 주어진 공간에서만 머물러야 하며 시설 밖으로 나갈 때는 허가된 우주복을 착용해야만 한다. 외부와의 유일한 소통 수단으로 알려진 이메일은 돔 실험실 밖으로 전달되는데 24분이 소요되며, 샤워는 1주일에 한 번, 단 8분만 가능하다. 운동과 식사 등도 모두 통제된 환경에서 지시를 받아야 가능하다. 시설은 2층으로 구성돼 있으며, 각각의 침실은 침대 하나와 간단한 생활도구로만 채워져 있다. 공동 공간인 식사 공간은 공상과학(SF) 영화에서처럼 모든 사람이 동시에 이용하게끔 설계됐으며, 전반적으로 단순하고 차가운 느낌이 주를 이룬다. 한편 이번 실험은 하와이 시간으로 오후 3시(한국 시간 29일 오전 10시)부터 시작돼 앞으로 1년간 진행될 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 노르웨이의 한 대학 연구진이 생후 30~33개월의 영유아 1000명을 대상으로 조사를 실시한 결과, 여자아이가 남자아이에 비해 사회성이나 자급자족 능력이 더욱 뛰어난 것으로 확인됐다. 스타방에르 대학교의 읽기 교육 및 연구센터 연구진은 위의 영유아에게 배식을 받거나 놀이를 하도록 시킨 뒤 아이들의 움직임과 판단력 등을 관찰‧분석했다. 관찰 항목에는 아이들이 스스로 옷을 입거나 벗을 수 있는지, 어른의 도움 없이도 혼자서 음식을 먹거나 물을 마실 수 있는지 등 다양한 행동 양식이 포함돼 있다. 분석 결과 여자아이들은 남자아이에 비해 훨씬 독립적으로 행동할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 예컨대 여자아이들은 혼자서 밥을 먹거나 옷을 입는 것이 동일한 연령의 남자아이에 비해 훨씬 뛰어날 뿐만 아니라 공동생활을 하는 유치원에서도 훨씬 높은 사회성을 나타냈다. 또 노래를 부르거나 게임을 하고 활동성을 기르는 다양한 미션에서도 여자아이들의 점수가 더 높았다. 이러한 능력은 성장한 뒤 토론이나 서사 능력에도 상당한 영향을 미친다. 연구를 이끈 스타방에르대학의 델사 칼트베츠 박사는 “단시간 집중해야 하는 활동에서도 여자아이들의 능력이 훨씬 좋았다. 이는 운동 능력과 자기제어능력, 언어능력 등과도 연관돼 있다”면서 “특히 언어능력의 경우 밥을 먹으면서 대화에 참여하거나 옷을 입고 벗는 등 다양한 다른 능력과 밀접한 연관이 있다”고 설명했다. 눈길을 끄는 것은 이 연령대의 성별에 따라 가장 큰 점수 차이를 보인 항목이 ‘화장실 사용 능력’이라는 사실이다. 연구진에 따르면 여자아이의 21.3%는 화장실을 가고 싶다는 의사표현을 완벽하게 하는 반면, 이것이 가능한 남자아이는 7.5%에 불과했다. 또 여자아이의 67.8%가 어린이용 변기를 사용하는 것에 흥미를 보인 반면, 남자아이 비율은 42.1%에 불과했다. 연구진은 “많은 사람들은 남자아이가 더 빨리 뛰고 기어오르는 것이 발달에 도움이 된다고 여기지만, 사실은 옷을 입거나 벗는 일, 화장실을 스스로 가거나 혼자 밥을 먹는 일 등 일상적인 생활에서 발달능력을 키우는 것이 아이의 성장에 더 도움이 된다”고 설명했다. 이어 "이러한 일상 능력이 발달시키면 훗날 언어능력이나 사회성이 뛰어난 아이로 자랄 가능성이 높아질 것"이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 '유아기 교육 저널'(early childhood educational journal) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

오랜 역사에 걸쳐 인간은 스스로 반복하기에 벅찬 작업을 대신 수행해 줄 기발한 기계를 수없이 개발해왔다. 이번에는 미국 과학자들이 사람 대신 구토를 계속해 주는 기계를 만들어 관심을 끌고 있다. 노스캐롤라이나 주립대학교와 웨이크포레스트 대학교 공동 연구팀이 만든 이 ‘구토 기계’는 다소 우스운 느낌을 주지만 사실 진지한 목표를 위해 만들어진 것이다. 연구팀은 이 기계를 통해 구토로 인한 질병확산 가능성과 그 경로를 연구했다고 밝혔다. 연구팀은 특히 구토, 설사, 복통 등을 일으키는 노로바이러스의 확산을 조사했던 것으로 전한다. 이 연구를 위해 연구팀은 구토 기계뿐만 아니라 가짜 토사물도 만들어 냈다. 여기에는 인체에 무해하여 바이러스 전파 경로 연구에 종종 사용되는 MS2 박테리오파지 바이러스가 포함돼있다. 구토 기계는 인간의 식도를 모방한 튜브를 통해 적당한 압력으로 ‘토사물’을 분출할 수 있다. 이 기계가 아크릴로 만든 밀폐 상자 안에서 ‘구토’를 하고 나면 과학자들은 상자 속 공기를 조사, 얼마나 많은 양의 바이러스 입자가 부유하고 있는지 확인하는 방법으로 연구를 진행했다. 연구 결과 몸 밖으로 배출된 바이러스 중 미세 입자 형태로 공기 중에 분사되는 것은 전체의 0.02% 정도인 것으로 드러났다. 연구에 참여한 노스캐롤라이나 대학교 미생물학자 프란시스 데 로스 레예스에 따르면 이는 적은 양처럼 보이지만 “전염을 일으킬 수 있는 최소 양에 비하면 높은 수치”에 해당한다. 이렇게 공기 중에 부유하는 바이러스는 크게 두 가지 경로로 전파된다. 우선 이 입자는 다른 사람의 입술이나 입 안에 내려앉아 직접 몸 안으로 침투함으로써 감염을 일으킬 수 있다. 그러나 더 큰 문제는 이 입자들이 간접적인 방법으로도 질병을 확산시킬 가능성이 있다는 점이다. 노스캐롤라이나 대학교 식품·바이오프로세싱·영양학 교수 리-앤 제이커스는 “이러한 노로바이러스 입자들은 테이블이나 문고리 등에 묻어 몇 주 동안이나 생존하게 된다”며 “이렇게 오염된 부분을 만졌던 사람이 손을 입에 넣을 경우 질병이 확산되는 것”이라고 설명했다. 이번 연구는 플로스 원(PLoS One)저널 최신호에 소개됐다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

지구의 이웃 행성인 화성에서 우리 인류가 살 수 있는 환경을 구축하기 위한 최장기간 격리 실험이 마침내 시작됐다. AFP통신 등 외신에 따르면, 미국 하와이 마우나로아 산에 있는 화성 가상 실험실에서 28일(현지시간) 6명의 참가자가 바깥세상과 격리된 생활을 하게 되는 실험에 들어갔다. 이번 실험은 미국항공우주국(NASA)이 2030년까지 실현을 목표로 하는 ‘유인 화성탐사’의 준비를 위한 두 번째 실험으로, 1차 실험보다 4개월 더 긴 1년 동안 진행된다. 이번 2차 실험에는 프랑스의 우주생물학자와 독일의 물리학자, 그리고 미국인 조종사와 건축가, 의사 겸 저널리스트, 토양과학자가 참가한 것으로 알려졌다. 이들은 앞으로 장기간의 우주여행과 화성 체류가 신체에 어떤 영향을 미치는지 분석하기 위해 향후 실제 화성 환경에 지어질 우주기지와 똑같이 만든 실험실에서 생활하게 된다. 실험실은 실제 화성과 가장 비슷한 환경으로 알려진 마우나로아 화산의 북쪽 경사면에 있는데 지름 11m, 높이 6m 정도 되는 30평대의 제한된 돔형 시설이다. 실험실 내부에는 총 6명이 거주할 수 있는 시설이 마련돼 있다. 6개의 개별 방이 있으며 주방, 샤워실, 식사실 및 냉동식품 저장실 등이 있다고 한다. 이들은 실험 기간 내내 주어진 공간에서만 머물러야 하며 시설 밖으로 나갈 때는 허가된 우주복을 착용해야만 한다. 외부와의 유일한 소통 수단으로 알려진 이메일은 돔 실험실 밖으로 전달되는데 24분이 소요되며, 샤워는 1주일에 한 번, 단 8분만 가능하다. 운동과 식사 등도 모두 통제된 환경에서 지시를 받아야 가능하다. 시설은 2층으로 구성돼 있으며, 각각의 침실은 침대 하나와 간단한 생활도구로만 채워져 있다. 공동 공간인 식사 공간은 공상과학(SF) 영화에서처럼 모든 사람이 동시에 이용하게끔 설계됐으며, 전반적으로 단순하고 차가운 느낌이 주를 이룬다. 한편 이번 실험은 하와이 시간으로 오후 3시(한국 시간 29일 오전 10시)부터 시작돼 앞으로 1년간 진행될 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어린 시절, 분수끼리의 크기 비교 문제에 골머리를 앓던 사람이라면 조금 자존심이 상할지도 모르는 연구 결과가 발표됐다. 26일(현지시간) 영국 일간 데일리메일은 미국 듀크대학교 연구팀이 최근 발표한 논문을 인용, 원숭이들이 ‘분수’의 기본개념을 이해할 수 있다는 사실이 드러났다고 보도했다. 실험팀은 과학 실험에 자주 동원되는 붉은털원숭이들을 대상으로 연구를 진행했다. 먼저 이들은 원숭이들에게 터치스크린 컴퓨터를 주고, 화면에 나타나는 검은색 원과 하얀 마름모 중 검은 원을 선택했을 때에만 사탕을 주는 실험을 반복했다. 이를 통해 원숭이들은 검은 원이 곧 보상을 의미한다는 사실을 빠르게 깨달았다. 그 다음에 연구팀은 본격적으로 분수의 개념을 도입시켰다. 이들은 스크린을 양쪽으로 나누어 각 화면에 ‘검은 원’과 ‘흰 마름모’ 비율을 서로 다르게 섞어 출력했다. 원숭이는 양쪽 화면 중 검은 원 비율이 비교적 더 높게 제시된 화면을 클릭했을 때만 사탕을 먹을 수 있었다 예를 들어 양쪽 화면에 나타난 원과 마름모의 비율이 왼쪽은 3:9, 오른쪽은 8:5일 경우 원숭이들은 오른쪽을 선택해야만 사탕을 받을 수 있다. 하지만 이 정도 난이도의 문제만으로 원숭이가 비율을 이해할 수 있다고 확언하기는 어렵다. 때문에 과학자들은 원숭이를 속일 수 있는 보다 어려운 문제 유형을 몇 가지 더 고안해 냈다. 예를 들어 원숭이들은 단순히 검은 원의 개수가 ‘절대적’으로 많은 쪽을 선택하는 것일지도 모른다. 이를 확인해보기 위해 연구팀은 원과 마름모 비율을 왼쪽 8:16, 오른쪽 5:6으로 설정하는 식으로 문제를 내 보았다. 이 경우 검은 원의 절대적인 개수는 왼쪽이 더 많지만 정답은 오른쪽이다. 과학자들은 이렇듯 다양한 유형의 문제를 종합적으로 제출해 본 결과 원숭이들의 정답률이 75%에 달했다고 밝혔다. 원숭이들에게 두 가지 분수의 크기를 서로 비교할 수 있는 상당한 능력이 있다는 사실이 드러난 것. 더 인상적인 부분은 원숭이들에게 과거 테스트에 자주 나오지 않은 낯선 숫자를 제시했을 때 오히려 정답 확률이 높아진다는 점이었다. 이는 원숭이들이 그저 ‘감’이나 ‘기억’에 의존해 문제를 푸는 것이 아니라 정확한 계산을 시도한다는 점을 보여주고 있다. 연구팀은 “원숭이가 분수를 이해할 수 있는 능력을 타고난다면, 우리 인간들에게도 동일한 선천적 능력이 존재할 가능성이 크다”며 “추후 연구를 통해 학생들에게서 이런 능력을 끌어내는 방법을 연구해 볼 필요가 있다”고 전했다. 이번 연구는 최근 ‘동물 인지’(Animal Cognition) 저널에 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

자녀의 수학능력이 앞으로 얼마나 향상하게 될지 ‘뇌스캔’으로 예측하는 것이 현재 지능지수(IQ)나 시험 성적으로 예측한 것보다 훨씬 정확하다고 과학자들이 밝혔다. 단 이를 통해 수학 성적을 얼마나 받을 수 있는지 알 수 있는 것은 아니라고 이들은 설명했다. 미국 스탠퍼드 의학대학원 연구진은 8세 학생 43명을 대상으로 이들이 14세가 될 때까지 자기공명영상장치(MRI)로 뇌의 구조와 기능을 검사했다. 또 뇌의 어떤 특징이 수학능력의 발달에 관여하고 있는지를 조사했다. 연구진은 “조사 대상이 된 아이들의 지능은 해당 나이의 평균값이며 아이들에게는 신경질환이나 정신질환은 없다”고 설명했다. “MRI 검사는 아이들이 조용히 누워 있는 상태에서 진행됐으며 뇌의 각 영역 사이에 어떤 연관성이 있는지 측정했다”고 덧붙였다. 또한 아이들의 지능지수(IQ)와 읽기 능력, 수학 작업을 수행할 때 기억력이 되는 ‘작업 기억’을 조사했다. 아울러 실제 학교에서 받은 수학 성적도 기록했다. 이런 조사 과정은 아이가 14세가 될 때까지 이어졌다. 그 결과, 뇌스캔 이미지에 나타난 각 영역의 연결 정도를 통해 아이의 수학능력 발달을 예측할 수 있었다. 구체적으로는 시각을 통해 사물을 인식하는 영역인 ‘배측부 후두피질’(ventro-temporal occipital cortex)과 숫자를 비교하고 판단하는 영역인 ‘두정간구’(intra-parietal sulcus)라는 두 영역의 용적이 크고 연결이 강할수록 수학능력 향상 정도가 컸다. 반면, 8세 초반 당시 측정한 IQ와 읽기, 작업 기억, 수학 성적은 장기간의 수학 학습 결과를 예측하지 못했다. 이에 대해 연구진은 “놀랍게도 아이의 수학 시험점수 자체가 미래의 수학능력 향상 정도를 예측하지 못했으며 오히려 뇌의 특징이 정확하게 예측할 수 있었다”고 설명했다. 즉 어릴 때 수학 시험 성적이 좋지 못하다고 해서 나중에도 좋지 못한 성적표를 받는 것은 아니라는 것이다. 한편 이번 연구결과는 신경과학 분야 저널인 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience) 8월 18일자 온라인판에 발표했다. 사진=ⓒ포토리아(위), 스탠퍼드 의학대학원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

- 인지기능 관련 대규모 임상시험서 "효과 없다" - 섭취 패턴·시기에 영향받는 듯...추가연구 필요 오메가3 지방산이 많이 함유된 식품을 먹으면 뇌 건강을 지킬 수 있다는 것이 여러 연구를 통해 정설처럼 굳어져왔다. 그런데 미국 국립보건원(NIH)의 과학자들이 시행한 대규모 임상시험에서 오메가3 보충제가 노년층(50~80세)의 인지기능 저하를 늦추지 못하는 것으로 나타났다. 미국 과학전문매체 사이언스데일리에 따르면, 이 연구는 5년간 임상환자 4000명을 대상으로 해 관련 연구 가운데 최장 기간 최대 규모다. 연구에 참여한 NIH 산하 국립안연구소(NEI)의 에밀리 츄 박사는 “기존 이론과 달리, (이번 연구에서) 오메가3 보충제가 인지기능 저하를 막는 혜택을 볼 수 없었다”고 말했다. 에밀리 츄 박사는 황반변성(AMD)을 늦추는 영양요법을 조사하는 대규모 안구질환 연구인 아레즈(AREDS)를 이끌고 있다. 아레즈 연구에서는 특정 항산화제와 무기질의 하루 최대 복용량 등을 결정하며 이를 ‘아레즈 포뮬라’(AREDS formulation)라고 부르고 있다. 아레즈 포뮬라를 통해 출시된 약은 연령관련 황반변성이 후기로 진행하는 과정을 늦추는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. 이 아레즈 포뮬라에 '오메가3 지방산' 등을 추가하는 임상시험 아레즈2(AREDS2)가 진행됐지만, 오메가3 지방산으로 인한 혜택은 발견되지 않았다. 오메가3 지방산은 해조류에서 합성되기도 하지만 연어나 참다랑어와 같은 생선의 기름에 다량 함유돼 있다. 이를 주기적으로 섭취하면 인지기능 저하를 늦추는 등 혜택을 볼 수 있는 것으로 여겨져왔다. 즉 과거 여러 연구에선 주기적인 생선 섭취가 황반변성과 심장혈관계 질병이 발병하는 확률을 낮추고 노년 알츠하이머병과 같은 치매를 막는 데도 영향을 준다는 것이다. 이에 대해 츄 박사는 “우리는 (임상시험 전에) 오메가3가 함유된 식품을 섭취하는 것이 눈과 뇌, 심장 건강에 혜택을 줄 수 있는 데이터를 봤었다”고 설명했다. 하지만 2011년 시행된 한 대규모 연구에서는 오메가3 보충제가 심장질환을 지닌 나이 든 환자들의 뇌 건강을 증진하지 못하는 것으로 나타났다. 아레즈2 연구에서 츄 박사를 비롯한 연구팀은 오메가3 보충제의 인지기능 저하를 막는 혜택을 조사하기 위해 또 다른 연구를 시행했다고 말했다. 모든 환자는 초·중기에 있는 연령관련 황반변성을 갖고 있으며 평균 나이는 72세로, 58%가 여성이라고 한다. 연구팀은 이들 환자를 임의로 네 그룹으로 나눴다. 첫 번째 그룹에는 이른바 플라시보로 불리는 가짜약을 제공했고, 그다음 그룹에는 도코헥사엔산(DHA) 350mg과 에이코사펜타에이노산(EPA) 650mg으로 이뤄진 오메가3 보충제를 섭취하도록 했다. 세 번째 그룹에는 루테인과 제아잔틴을 제공했으며 마지막 그룹에는 오메가3 보충제와 루테인, 제아잔틴 모두를 섭취하도록 했다. 또한 모든 환자는 연령관련 황반변성이 악화되고 있었으므로 아레즈 포뮬라 기준을 충족하는 안약(현존하는 시판약)이 제공됐다. 환자들은 연구 시작점에서 인지기능검사를 받았으며 이로부터 2년 뒤와 4년 뒤에 두 차례에 걸쳐 검사를 다시 받았다. 이 검사는 이전 여러 인지기능 연구에서 사용되고 인증된 것으로 즉시화상과 지연화상, 주의력, 기억력, 처리속도 등 8가지 항목에서 평가했다. 그 결과, 각 항목의 인지기능 점수는 그룹에 따라 차이 없이 시간이 지날수록 비슷하게 떨어졌다. 또한 알츠하이머병 환자들을 대상으로 DHA의 잠재적 혜택을 실험했다. DHA 임상시험에서는 알츠하이머병 경도와 중등도 사이에 있는 사람들에게서는 영향을 볼 수 없었다. 예전에 알츠하이머병을 지닌 쥐를 대상으로 한 실험에서는 알츠하이머병 발병에 영향을 주는 것으로 알려진 비정상적 단백질인 ‘베타아밀로이드 플라크’가 뇌에 침착하는 것이 감소하는 것으로 나타났었다. NIH 산하 국립노화연구소(NIA)의 레노어 로너 박사는 “아레즈2 연구 자료는 식이 성분과 알츠하이머병, 인지기능 감소 사이의 관계를 이해하기 위한 우리 노력을 가중시켰다”면서 “예를 들어 이는 특정 섭취 시기나 식이 패턴과 같은 것이 영향을 주는 것”이라고 말했다. 이어 “식이 방식이나 섭취 시기와 같은 것을 보려면 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 또한 오메가3 지방산은 아마씨나 호두, 콩제품, 카놀라유, 콩기름과 같은 식물 식품에서도 발견된다. 이번 연구에는 이런 공급원으로부터 추출한 특정 오메가3는 쓰이지 않았다. 한편 이번 연구결과는 ‘미국 의학협회 저널’(JAMA, Journal of the American Medical Association) 최신호(8월 25일자)에 게재됐다. 사진=NEI 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어머니의 위대함이 또 한 번 과학적으로 확인된 것일까? 임신한 여성의 기억력이 일반 여성보다 낫다는 연구 결과가 드러나 학계의 관심을 끌고 있다. 영국 일간 데일리메일은 20일(현지시간) 캐나다 웨스턴 온타리오 대학 연구팀이 임신부들을 대상으로 한 간단한 실험을 통해 이 같은 사실을 밝혀냈다고 보도했다. 연구팀은 비슷한 연령, 비슷한 배경을 지닌 여성 54명을 선정해 연구를 진행했다. 이들 중 절반은 임신한 상태였지만 나머지 절반은 출산 경험이 아예 없는 여성이었다. 이들은 각자의 ‘작업 기억’(working memory)을 측정할 수 있는 테스트를 실시했다. 작업 기억이란 특정 업무나 작업을 수행하기 위해 실시간으로 정보를 저장하고 처리하는 뇌의 역량을 이야기 한다. 예를 들자면 동료가 말한 이메일 주소를 메모지에 적기 전까지 머릿속에 유지한다거나, 방금 들은 길안내를 따라 목적지를 찾아가는 등의 활동에 사용되는 정신적인 ‘작업 공간’의 크기를 말한다고 볼 수 있다. 따라서 이 작업 기억의 용량이 크면 클수록 한꺼번에 더 많은 정보를 수용하고 활용할 수 있다는 의미가 된다. 테스트 결과 두 그룹 모두 주어진 작업을 무리 없이 해냈지만, 임신 우울증에 걸려 뇌 기능이 떨어진 여성을 제외하고 계산해 보면 평균적으로 임신 여성의 작업 기억력이 더 뛰어나다는 사실이 밝혀졌다. 연구를 이끈 엘리자베스 햄슨은 임신 호르몬이 기억력에 관련된 두뇌 화학물질의 분비에 관여하기 때문에 이 같은 현상이 나타난 것으로 분석했다. 이러한 작용에 따라 임신부의 대뇌피질의 기능이 강화된다는 것. 그녀에 따르면 또한 이번 결과는 출산을 앞둔 여성의 두뇌가 향후 닥칠 육아의 어려움에 앞서 ‘재정비’ 과정을 거치게 된다는 기존 가설들과 상통한다. 그녀는 그러나 이 점을 명확히 밝히기 위해선 추가 연구가 필수적이라고 전했다. 여기에 더하여 햄슨은 그동안 임신 우울증으로 인한 일시적 두뇌 기능 저하를 영구적인 뇌기능 퇴화로 오해하는 임신부가 간혹 있었다며, 이번 연구가 그러한 오해를 불식하길 바란다고 전했다. 흥미로운 것은 이번 실험에서도 자신의 뇌기능에 대한 과도한 우려를 표현하는 여성들이 있었다는 것. 이 임신부들은 일반 여성들보다 좋은 테스트 결과를 내고도 자신들의 기억력이 좋지 못하다고 판단하는 경향을 보였다. 이와 관련해 과거 미국 브리검 영 대학교는 임신부들이 출산 후에 닥칠 상황에 대해 과한 걱정을 느끼게 되며, 이에 따라 자신의 사소한 건망증마저 지나치게 의식하게 된다는 연구결과를 발표했던 바 있다. 이번 연구는 ‘호르몬과 행동’(Hormes and Behavior) 저널에 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

오랜 역사에 걸쳐 인간은 스스로 반복하기에 벅찬 작업을 대신 수행해 줄 기발한 기계를 수없이 개발해왔다. 이번에는 미국 과학자들이 사람 대신 구토를 계속해 주는 기계를 만들어 관심을 끌고 있다. 노스캐롤라이나 주립대학교와 웨이크포레스트 대학교 공동 연구팀이 만든 이 ‘구토 기계’는 다소 우스운 느낌을 주지만 사실 진지한 목표를 위해 만들어진 것이다. 연구팀은 이 기계를 통해 구토로 인한 질병확산 가능성과 그 경로를 연구했다고 밝혔다. 연구팀은 특히 구토, 설사, 복통 등을 일으키는 노로바이러스의 확산을 조사했던 것으로 전한다. 이 연구를 위해 연구팀은 구토 기계뿐만 아니라 가짜 토사물도 만들어 냈다. 여기에는 인체에 무해하여 바이러스 전파 경로 연구에 종종 사용되는 MS2 박테리오파지 바이러스가 포함돼있다. 구토 기계는 인간의 식도를 모방한 튜브를 통해 적당한 압력으로 ‘토사물’을 분출할 수 있다. 이 기계가 아크릴로 만든 밀폐 상자 안에서 ‘구토’를 하고 나면 과학자들은 상자 속 공기를 조사, 얼마나 많은 양의 바이러스 입자가 부유하고 있는지 확인하는 방법으로 연구를 진행했다. 연구 결과 몸 밖으로 배출된 바이러스 중 미세 입자 형태로 공기 중에 분사되는 것은 전체의 0.02% 정도인 것으로 드러났다. 연구에 참여한 노스캐롤라이나 대학교 미생물학자 프란시스 데 로스 레예스에 따르면 이는 적은 양처럼 보이지만 “전염을 일으킬 수 있는 최소 양에 비하면 높은 수치”에 해당한다. 이렇게 공기 중에 부유하는 바이러스는 크게 두 가지 경로로 전파된다. 우선 이 입자는 다른 사람의 입술이나 입 안에 내려앉아 직접 몸 안으로 침투함으로써 감염을 일으킬 수 있다. 그러나 더 큰 문제는 이 입자들이 간접적인 방법으로도 질병을 확산시킬 가능성이 있다는 점이다. 노스캐롤라이나 대학교 식품·바이오프로세싱·영양학 교수 리-앤 제이커스는 “이러한 노로바이러스 입자들은 테이블이나 문고리 등에 묻어 몇 주 동안이나 생존하게 된다”며 “이렇게 오염된 부분을 만졌던 사람이 손을 입에 넣을 경우 질병이 확산되는 것”이라고 설명했다. 이번 연구는 플로스 원(PLoS One)저널 최신호에 소개됐다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

　가톨릭대 서울성모병원 승기배(순환기내과·사진) 병원장이 제20대 병원장 연임과 함께 여의도성모병원 병원장(제32대)까지 겸임하게 됐다. 임기는 9월 1일부터 2년이다. 　가톨릭의료원은 “2013년 취임 이후 병원 승 병원장이 고객서비스 향상과 생명존중 영성실천, 가정간호제 도입, 지속적인 자선진료 등을 근간으로 이끌어 온 병원 경영방침이 가톨릭 정신에 부합할 뿐 아니라 성과가 뚜렷해 중임과 겸직의 중책을 부여하기로 했다”고 배경을 설명했다. 　승 병원장은 “강남 병원과 여의도 병원의 협업 및 융합을 이끌어 상생 경영의 기틀을 다지고, 의료선진화와 환우 중심의 서비스 혁신에 매진하겠다”는 소감을 밝혔다. 　승 병원장은 세계적인 경기 침체와 메르스 사태 속에서도 안정적으로 병원을 이끌었다는 평가를 받아왔다. 국내 최초로 아랍에미리트(UAE) 아부다비에 한국형 건강검진센터를 위탁·운영에 나섰으며, 심장과 뇌혈관 질환을 통합 진료하는 심뇌혈관센터, 세포치료제 연구개발을 지원하기 위한 세포치료센터를 개설하는 등 융합의료를 지향하는 새로운 시도를 선보였다. 　승 병원장은 가톨릭의대를 졸업한 뒤 이 병원 순환기내과학 교수로 재직 중 내과학교실 학과장, 내과과장, 심혈관센터장, 대한심장학회 중재시술연구회장 등을 역임했다. 또 지금까지 1만례 이상의 심장질환 관상동맥성형술(스텐트 삽입술)을 시술했을 뿐 아니라 200여건의 연구논문을 SCI급 저널에 게재하기도 했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

아이를 낳은 엄마들 사이에서 모유는 ‘진리’로 통한다. 모유보다 더 좋은 것이 없으며, 모유수유를 하지 않으면 마치 모성애가 부족한 엄마처럼 바라보는 시선이 쏟아지기도 한다. 그러나 모유가 아이에게 ‘최선’이 아닐 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 하버드 공중보건대학의 최근 연구에 따르면 모유수유를 하는 도중 산모의 체내에 축적돼 있던 유해한 화학물질이 신생아에게 전달될 수 있다고 경고했다. 전문가들이 경고한 화학물질은 불소화합물(PFASs)이다. 불소화합물은 피자나 팝콘, 샌드위치를 담는 종이 용기와 카펫, 텐트나 기능성 의류 등에 방수나 내구 목적 등 실생활에서 다용도로 활용되며 장기적으로 체내에 축적될 경우 암 등 심각한 질환을 유발할 수 있다. 불소화합물이 생명체의 체내로 들어오면 밖으로 배출되지 않고 축적되며, 일반적으로 먹이사슬의 최상위에 있는 동물 즉 인간 및 참치 등 대형 어류들의 체내에서 가장 높은 수치의 불소화합물이 검출된다. 연구진은 대서양 북부, 아이슬란드와 셰틀랜드 제도 중간에 있는 덴마크령(領) 제도인 페로 제도(Faroe Islands)에서 태어난 81명을 대상으로 체내 불소화합물 수치를 검사했다. 그 결과 출생 직후 모유를 먹기 시작한 때부터 체내 불소화합물 수치가 매달 20~30%씩 급증하는 것을 확인했다. 완전 모유수유가 아닌 혼합 모유수유를 받은 신생아의 경우 체내 불소화합물 수치 증가폭이 낮긴 했으나 검출되지 않은 것은 아니었다. 특히 일부 아이들에게서는 모유수유가 끝난 뒤 이유식 단계로 넘어가는 시기, 체내 불소화합물 수치가 성인인 엄마의 수치와 거의 비슷한 것으로 나타났다. 페로 제도의 아이들은 특히 이곳에서 자주 섭취할 수 있는 해산물로 인해 불소화합물이 축적된 것으로 분석된다. 이후 산모의 모유수유가 끝난 뒤 이유식을 먹기 시작한 아기들의 체내 성분을 조사한 결과, 불소화합물 수치가 점차 줄어드는 것을 확인했다. 다만 페로 제도가 아닌 미국의 아이들에게서는 다른 결과가 나왔는데, 미국의 아이들은 더 이상 모유를 먹지 않는 시기 이후에도 체내 불소화합물 수치가 페로 제도 아이들만큼 떨어지지 않았다. 전문가들은 미국의 아이들이 페로제도의 아이들보다 불소화합물이 포함된 카펫이나 기능성 우의 등에 더 많이 노출되기 때문인 것으로 분석했다. 연구진은 “이번 연구결과 때문에 모유수유를 두려워 할 필요는 없다. 모유는 신생아의 성장과 면역에 도움을 주는 최고의 영양식인 것은 확실하다”면서 “다만 모유수유를 통해 엄마 체내에 든 유해 성분이 신생아에게 전달될 수 있다는 사실이 확인됐으며 주의할 필요가 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지 ‘환경학&기술 저널(Journal Environmental Science & Technology)’에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

해외에서 소위 ‘똑똑해지는 약’으로 알려져 있는 ‘모다피닐’(modafinil, 제품명 프로비질)에 실제로 두뇌기능 향상 효과가 있다는 사실이 과학자들에 의해 정식으로 입증돼 학계의 관심을 집중시키고 있다. FDA 승인을 받은 모다피닐은 국내에서도 판매되고 있다. 의사 처방전이 있어야만 구매 가능하며 본래 기면증이나 과다졸음증의 치료에 사용된다. 영국 일간 가디언 등 외신들은 20일(현지시간) 하버드 대학교와 옥스퍼드 대학교 과학자들이 참여한 공동연구팀이 모다피닐의 부수적 효과에 대한 선행연구들을 종합 분석한 결과 이 같은 결론을 내렸다고 보도했다. 연구팀은 1990~2014년 사이에 실시된 24개의 최근 연구를 검토했다. 해당 연구들의 실험 참가자는 도합 700명, 각 연구는 계획수립, 의사결정, 사고 유연성, 학습 능력, 기억력, 창의력 등 두뇌 기능의 다양한 면면에 대한 모다피닐의 영향을 조사한 것이다. 연구팀에 따르면 이 시기에 이루어진 연구들은 이전 연구에 비해 뇌 기능을 복합적으로 다루며, 가짜약을 복용시킨 통제집단을 기용해 보다 명확하게 약제의 효과를 입증하고 있다. 연구팀은 종합분석 결과 모다피닐이 ‘집행 기능’(executive function)이라고 불리는 뇌 기능에 주로 영향을 미치는 것으로 결론 내렸다. 집행 기능이란 새로운 정보를 수용, 이를 기반으로 계획을 수립하는 뇌 작용을 의미한다. 여기에 더해 집중력과 기억력 강화 효과도 최종 확인됐다. 보다 중요한 점은 부작용이나 중독 현상도 보이지 않았다는 사실이다. 이번 분석결과 연구에 참여한 70%의 학생들이 불면증, 두통, 복통, 어지러움 등을 호소하긴 했지만, 이는 위약을 먹은 통제집단에서도 동일하게 관찰된 현상들이었다. 다만 연구팀은 이 연구들이 모두 단기 복용 상황만을 가정한 것으로, 장기 복용했을 경우의 위험성은 검토되지 않았다는 점을 지적했다. 연구팀은 두뇌 기능 향상 효과가 입증됐으면서 부작용도 없는 최초의 약제인 만큼, 모다피닐의 사용 방안에 대한 사회적 논의가 반드시 빠르게 뒤따라야 한다고 강조하고 있다. 모다피닐은 처방전 없이 구매 불가한 약물임에도 불구, 영국에서 실시된 설문 결과 이미 옥스퍼드 대학교 학생의 25%, 영국의 전체 학생의 20%가 이 약을 사용해 본 것으로 전해진다. 이에 대학교들은 해당 약에 대한 대처 방안을 그동안 꾸준히 논의해온 것으로 알려졌다. 유럽신경정신약리학자모임(European College of Neuropsychopharmacology) 대표 가이 굳윈 교수는 “학생들이 모다피닐을 시험 준비 등에 사용해 이점을 취하는 경우를 생각해 수 있다”며 “그동안 그 존재여부가 확실하지 않았음에도 ‘똑똑해지는 약’의 분류와 취급에 대한 논쟁은 계속돼왔다, 이제 그 존재가 확인된 이상 논의를 속행해야 한다”고 주장했다. 이번 연구 논문은 ‘신경정신약리학’(Neuropsychopharmacology) 저널 온라인판에 8월 20일(현지시간) 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

-다른 포식자보다 육식동물 9배· 물고기 14배 먹어치워 지구상에 존재하는 수많은 생명체 중 가장 강력한 파워를 가진 포식자는 어떤 동물일까? 많은 사람들이 육지에서는 사자나 호랑이를, 바다에서는 상어 등을 꼽겠지만, 이 모든 동물을 뛰어넘는 포식자는 다름 아닌 사람인 것으로 나타났다. 최근 캐나다 빅토리아대학 연구진의 연구결과에 따르면 곰이나 늑대, 사자 등 육지의 육식동물이 같은 집단 내에서 사냥하는 것보다, 사람이 이 육식동물을 사냥하는 비율이 9배 더 높은 것으로 나타났다. 바다의 경우도 크게 다르지 않다. 성어(成魚, 다 큰 물고기)가 같은 해양 동물에게 잡아먹히는 것보다 사람에게 잡아먹히는 경우가 무려 14배 더 많다. 결국 바다와 육지를 통틀어 생태계에서 가장 우위를 점한 동물은 인간이며, 인간은 무자비한 사냥과 포획‧어획 등으로 수많은 동물의 멸종에 ‘기여’하고 있다는 것. 연구를 이끈 빅토리아대학교의 데리몬트 박사는 “인간은 최소 비용을 투자한 사냥 도구로 최대의 효과를 거둬들일 수 있는 상황이다. 또 사냥기술이 발달하면서 인간은 상위에 있는 동물 포식자에 비해 위험이 훨씬 줄어들었다”고 설명했다. 이어 “인간이 다 큰 성체 동물을 사냥함으로서 멸종위기가 도래하고, 동시에 물고기 등 일부 동물은 몸집이 작아지는 방향으로 진화하면서 지구의 먹이사슬에도 문제가 발생했다”면서 “사냥을 하는 등 먹잇감을 고를 때 다산하는 동물이나 생식 가능한 연령대의 동물은 적절한 개체수 유지를 위해 돌려보내는 것이 좋다”고 덧붙였다. 영국 런던의 동물학협회 소속 크리스 카본 박사는 “많은 사람들이 인식해야 하는 현상을 실제 데이터를 이용해 설명한 흥미로운 연구결과”라면서 “예컨대 일반적인 먹이사슬 시스템에서 얼룩말 100마리가 사자 1마리를 먹여 살린다면, 인간은 일평생동안 이보다 훨씬 많은 수의 피식자(被食者)를 필요로 한다. 이것은 생태계 전반에 큰 영향을 미친다”고 전했다. 한편 이번 연구결과는 세계 최고권위의 과학저널인 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr