오스트리아 국립과학아카데미 양자광학·양자정보학연구소, 빈대학 물리학부, 양자중력간섭(TURIS) 연구 플랫폼 공동연구팀은 금으로 만든 직경 2㎜의 작은 구 2개(사진)로 역대 가장 작은 중력장을 측정하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3월 11일자에 실렸다. 연구팀은 질량 90㎎, 직경 2㎜의 금구와 진공상자 등을 이용해 정전기력, 공기 진동으로 인한 외부 간섭 등을 최소화한 뒤 순수한 중력 분리 실험을 했다. 그 결과 뉴턴의 고전물리학에서처럼 미세중력도 두 물체의 질량에 비례하고 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 실험 감도를 높이면 암흑물질의 중력 효과와 양자 세계에서의 중력결합 등의 문제를 해결할 수 있는 돌파구가 될 것이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 말부터 코로나19 백신 접종이 시작된 나라들이 늘고 있지만 동시에 코로나19 변이 바이러스들도 속속 등장하고 있다. 영국, 남아프리카공화국, 브라질 코로나19 변이바이러스를 포함해 최근에는 지금까지 발견된 변이 바이러스들 중 최악이라는 미국발 변이바이러스까지 나오고 있는 상황이다. 과학계에서 가장 주목하고 있는 부분은 이들 변이 바이러스가 현재 접종되고 있는 백신에 내성을 갖고 있는가라는 점이다. 백신 내성에 대한 직접적인 증거는 나오지 않고 있지만 실험실 수준의 연구를 통해 이들 변이 바이러스들이 백신을 완전히 무력화시킬 정도는 아니지면 백신의 효과를 크게 떨어뜨릴 가능성은 높다는 연구결과들이 나오고 있어 우려가 커지고 있다. 우선 미국 컬럼비아대 의대 일반의 및 외과의학부, 의대 미생물학·면역학부, 감염병연구부, 화학과, 마음·뇌·행동연구소, 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 리제네론 제약사 공동연구팀은 ‘B.1.351’로 알려진 남아공 변이바이러스와 ‘B.1.1.7’로 이름붙여진 영국발 변이바이러스에 대한 항체중화능력을 평가한 결과 바이러스들의 저항성이 커졌다는 것을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 실렸다. 연구팀은 코로나19에서 회복한 환자 20명의 혈장과 백신접종을 받은 22명의 혈장, 30개의 단복사 항체로 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스 중화능력을 측정했다. 그 결과 이들 변이 바이러스들이 항체중화에 대한 내성이 있는 것으로 확인됐지만 영국발 코로나19 변이 바이러스는 현재 백신으로도 충분히 대응이 가능한 것으로 조사됐다. 반면 남아공발 변이 바이러스는 혈장 치료를 통한 항체 중화 효과가 9분의 1 수준으로 떨어졌고 백신을 통한 항체 중화효과도 10~12분의 1 수준으로 감소한 것이 확인됐다. 또 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 병리학·면역학과, 분자미생물학과, 텍사스대 의대 생화학·분자생물학과, 인간감염 및 면역학연구소, 텍사스대 부설 사우스웨스턴메디컬센터, 백신과학연구센터, 벤더빌트대 의대 백신연구센터, 비르 바이오테크놀로지사, 스위스 후맘스 바이오메드사 공동연구팀도 남아공발, 영국발 코로나19 변이바이러스를 대상으로 화이자 백신의 항체 중화효과를 실험했다. 그 결과 컬럼비아대 연구팀과 비슷한 결과를 얻었다. 영국발 변이 바이러스에 대해서는 기존 코로나19 바이러스와 항체 중화효과에 큰 차이가 보이질 않았지만 남아공발 코로나19 변이바이러스는 백신의 항체 중화효과가 눈에 띄게 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구팀은 바이러스의 스파이크단백질 484번과 501번 위치에 변이가 발생한 다른 바이러스들에 대해서도 백신의 효과가 떨어질 수 있다고 밝혔다. 마이클 다이아몬드 워싱턴대 의대 교수(면역학)는 “이번 발견은 실험실 수준의 연구결과이기는 하지만 백신이 코로나19 변이바이러스에 효과가 떨어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “이 같은 상황에서는 빠른 접종으로 변이를 최소화하는 것이 필요하며 변이 바이러스에 감염된 환자의 치료법도 일부 조정이 필요할 것”라고 말했다.오스트리아 과학아카데미 분자의학연구센터와 빈대학 바이러스학연구센터를 중심으로 스위스, 러시아 과학자들이 참여한 공동연구팀은 코로나19 바이러스 분리주 747개로 심층 염기서열 분석한 결과 바이러스에 감염된 세포를 처리하는 역할을 하는 면역T세포의 활성화를 억제하는 변이 펩타이드가 발견됐다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘사이언스 면역학’ 4일자에 발표하기도 했다. 바이러스에 감염된 세포 표면 단백질과 결합하는 펩타이드는 감염 세포를 파괴하는 면역세포 활성화에 중요한 역할을 한다. 이번 연구에 따르면 변이 바이러스에는 펩타이드가 결합하기 어려워져 바이러스의 활동을 억제하기 쉽지 않다는 것이다. 이는 면역기능을 활성화시켜 코로나19 바이러스를 막는 백신의 효과가 떨어질 가능성이 크다는 것을 의미하기도 한다. 앞서 연구를 주도한 세계적인 바이러스 학자 데이비드 호 컬럼비아대 교수는 “바이러스의 특성상 시간이 지날수록 변이는 계속 나타날 수 있는 만큼 현재 개발된 백신의 접종속도를 높여 집단면역을 형성해 바이러스 전파와 변이 가능성을 최대한 억제하는 것이 무엇보다 중요하다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 이외의 행성에 생명체가 존재할 가능성을 연구하는데 도움이 될 지구형 행성인 ‘슈퍼지구’가 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 슈퍼지구는 지구처럼 암석으로 이뤄져 있지만 질량은 지구의 2~10배에 이르는 천체를 의미한다. 중력이 강해 대기가 안정적이고, 화산 폭발 등의 지각 운동이 활발해 생명체가 탄생하기에 유리한 조건을 갖췄다는 점 등으로 ‘슈퍼지구’라고 부른다. 독일 하이델베르크의 막스플랑크천문학 연구소와 호주 뉴사우스웨일대학 공동 연구진이 발견한 슈퍼지구 ‘글리제 486b’(Gliese 486b)는 지구에서 불과 26광년 떨어진 처녀자리에서 관측됐다. 연구진은 스페인 칼라 알토 천문대에 있는 길이 3.5m의 망원경에 장착된 분광기를 이용해 적색왜성 주변의 지구형 행성을 찾는 프로젝트를 진행해 왔다. 행성이 별 앞을 지날 때 빛의 변화를 포착하는 방식과 중력의 영향으로 별빛이 미세하게 흔들리는 것을 잡아내는 관찰 방식 등을 이용한 연구진은 천문단위로는 비교적 가까운 26광년 떨어진 곳에 암석형 행성이 존재한다는 것을 확인했다. 이 행성은 적색왜성인 글리제 486를 1.467일 주기로 공전하며, 지구 크기보다 약 1.3배 크고, 질량은 2.8배 수준으로 추측됐다. 또 지구와 유사한 암석형 행성이긴 하나 표면 온도는 매우 높다는 사실도 확인됐다.  연구진에 따르면 태양과 약 250만㎞ 밖에 떨어져있지 않은 탓에 행성의 최고 기온은 섭씨 430℃에 달한다. 곳곳에 용암으로 이뤄진 강이 흐를 가능성도 있으나, 행성 전체가 용암으로 뒤덮일 정도의 고온은 아닌 만큼, 대기가 존재할 가능성이 있는 것으로 보인다. 전문가들은 고온의 표면을 가진 글리제 486b에 현재 생명체가 존재할 가능성은 낮지만, 지구와 질량 및 크기가 유사한 암석형 행성이라는 점과 대기가 존재할 가능성이 있다는 점 등을 통해 생명체 서식 가능성을 판단하는데 도움을 줄 것으로 기대했다. 연구진은 “만약 행성이 표면 온도가 100℃만 더 높거나 낮았더라도 대기 관측이 어려웠을 것”이라면서 “글리제 486b는 우리가 수십 년 동안 꿈꿔오던 슈퍼지구 행성”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 과학 저널 ‘사이언스’에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

워싱턴의대 연구진, ‘네이저메디신’에 논문“기존 백신으론 코로나19 변이 막기 어려워” 코로나19 예방을 위해 각국이 접종 중인 백신이 변이 코로나19 바이러스엔 효과가 떨어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 워싱턴 의대의 마이클 다이아몬드 의학 교수 연구팀은 5일(현지시간) 의학저널 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine)에 이 같은 연구 결과를 담은 논문을 발표했다. 코로나19 등 감염을 일으키는 바이러스는 돌기 모양의 스파이크 단백질을 숙주세포의 ACE2 수용체와 결합해 세포 안으로 침투해 자가복제를 한다. 현재 사용되거나 개발 중인 코로나19 백신과 항체치료제의 작용 표적이 대부분 스파이크 단백질인 것이 이 때문이다. 미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용 승인을 받아 접종되고 있는 백신 3종(화이자-바이오엔테크, 모더나, 존슨앤드존슨)도 스파이크 단백질을 표적으로 개발됐다. 그러나 코로나19가 전세계적으로 확산하면서 바이러스가 진화를 거친 끝에 지난 겨울 영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 각각 변이가 발생했다. 이들 3개 유형의 변이 바이러스는 변이 이전의 코로나19 바이러스에 작용하는 항체를 피할 수 있다는 것이 연구의 골자다. 연구 결과 변이 바이러스를 중화하려면 기존 백신을 접종했을 때보다 훨씬 더 많은 항체가 생겨야 가능한 것으로 밝혀졌다. 변이 바이러스를 중화하는 데 역부족이라는 측면에선 항체 형성 경로가 백신 접종이든 감염이든 항체 치료제 투여든 별반 차이가 없었다. 백신을 접종받거나 기존에 코로나19에 감염돼 항체를 보유하고 있더라도 변이 코로나에 다시 감염될 수 있다는 것이다. 영국·남아공·브라질 변이가 등장하기 이전엔 스파이크 단백질을 표적으로 삼는 백신 개발 전략을 문제 삼는 이가 거의 없었다. 그러나 전파 속도가 더 빠른 3개 유형의 변이 바이러스가 포착되면서 과학자들의 우려가 커졌다. 이들은 모두 스파이크 단백질 유전자에 복합적인 돌연변이를 지닌 것으로 나타났다. 과학자들은 이들 코로나 변이에 B.1.1.7(영국발), B.1.135(남아공발), B.1.1.248 또는 P.1(브라질발) 같은 고유 명칭까지 붙였다. 아직 변종이라고 하기엔 이르지만, 변이 이전의 코로나19 바이러스와는 분명히 다르기 때문이다. 다이아몬드 교수팀은 코로나19에 걸렸다가 회복한 사람과 화이자 백신 접종자의 혈액에서 항체를 분리해 변이 코로나에 대한 중화 능력을 시험했다. 워싱턴의대가 개발 중인 백신을 투여한 생쥐, 햄스터, 원숭이 등의 항체도 같은 테스트를 거쳤다. 이 중에서 영국발 변이는 기존 바이러스에 필요한 정도의 항체로도 중화가 가능했다. 그러나 남아공발과 브라질발 변이를 중화하려면 적게는 3.5배, 많게는 10배의 항체가 필요했다. 변이 전 코로나에 뛰어난 중화 효과를 보인 단클론 항체(monoclonal antibodies)도 변이 코로나에 쓰면 전혀 효과가 없거나 부분적인 효과만 나타났다. 연구팀은 변이 코로나의 스파이크 단백질에 생긴 다중 돌연변이의 영향을 돌연변이별로 구분해 일일이 확인했다. 항체 유효성의 차이는 대부분 단 하나의 아미노산 변화에서 비롯됐다. E484K로 불리는 이 염기 변화는 남아공발과 브라질발 변이에서 발견됐지만, 영국발엔 없었다. 모종의 코로나19 백신의 임상시험을 남아공과 미국 등에서 동시에 진행했을 때 남아공 변이가 널리 퍼지지 않은 미국에서 상대적으로 좋은 결과가 나왔다고 과학자들은 전했다. 논문의 수석저자를 맡은 다이아몬드 교수는 “코로나19에 걸렸다가 회복하거나 백신을 맞은 사람들도 변이 코로나의 감염을 막지 못할 수 있어 걱정스럽다”라면서 “특히 면역력이 약해진 노약자 등은 변이 코로나를 막을 만큼 항체를 많이 만들지 못할 것”이라고 말했다. 그는 이어 “항체가 바이러스 감염을 막는 유일한 수단은 아니며, 항체 저항이 커진 부분을 다른 면역계 요소가 보충할 수도 있다”라면서도 “분명한 사실은, 새로운 변이 코로나가 퍼져도 효과를 담보할 만한 항체를 계속 찾아야 하고, 이에 맞춰 백신과 항체 치료제 개발 전략도 조정할 필요가 있다는 것”이라고 강조했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

우리는 공기 중 산소로 호흡하는 데 너무 익숙해서 산소가 있다는 사실조차 인지하지 못할 때가 많다. 그만큼 산소는 인간과 다른 다세포 동물의 생존에 필수적인 물질이다. 그러나 지구 대기 중 산소가 항상 지금처럼 많았던 것은 아니다. 대략 24억 년 전 대기 중 산소 농도가 급격히 증가한 대산소화 사건(Great Oxygenation Event) 이전에는 산소 농도가 매우 희박했지만, 광합성 미생물에 의해 꾸준히 공급된 산소 덕분에 결국 지구는 지금처럼 산소와 그 산소를 이용해 호흡하는 생물이 넘치는 행성이 됐다. 그러나 세상에 영원한 건 없다. 일본 토호 대학과 미국 조지아 공대 과학자들은 새로운 지구 대기 모델을 통해 앞으로 11억 년 후에는 지구 대기 중 산소 농도가 1% 미만으로 떨어진다는 예측 결과를 발표했다. 연구팀이 저널 '네이처 지구과학'(Nature Geoscience)에 발표한 연구에 따르면 지구 대기 중 산소 농도를 떨어뜨리는 주범은 바로 태양이다. 다른 별과 마찬가지로 태양은 시간이 지나면서 점점 밝아진다. 앞으로 1-2억 년 정도는 큰 차이가 없을 수 있지만, 10억 년 이상의 세월이 흐르면 태양이 지구 대기 중 이산화탄소 농도를 심각하게 떨어뜨릴 정도로 밝아진다. 현재의 지구 온난화를 생각하면 이상하게 들리지만, 태양에 의해 뜨거워진 지구는 물의 순환이 빨라 이산화탄소가 탄산염 형태로 땅속에 고정될 가능성이 커진다. 낮아진 이산화탄소 농도와 높아진 온도 때문에 미래 지구는 식물이 살기 힘든 행성이 된다. 결국 산소를 공급할 광합성 생물이 사라지면서 여러 가지 이유로 소실되는 산소가 보충되지 않아 오랜 시간이 지나면 대기 중 산소는 점점 사라져 거의 고갈된다. 물론 그 전에 지구가 너무 뜨거워져 대부분의 다세포 동물이 생존하기 힘든 환경이 될 것이다. 이 시기 이후 대기는 메탄과 유기물이 풍부한 형태가 될 것으로 보인다. 이런 암울한 지구는 아득히 먼 미래의 일이기 때문에 지금의 우리가 걱정할 이유는 없다. 하지만 외계 행성이나 문명을 찾는 과학자들에게는 여러 가지 시사점을 지닌 연구다. 지구와 비슷한 조건을 가진 행성이라도 지구 수준의 생명체를 지니는 시간은 전체 수명의 20-30%에 불과하다는 점을 시사하기 때문이다. 따라서 제2의 지구를 찾는다면 적당한 연령대의 별을 먼저 찾아야 한다. 물론 꼭 맞는 조건의 행성을 찾는 일이 쉽지 않겠지만, 우주에는 수많은 행성이 있고 현재 과학자들이 매일 새로운 외계 행성을 찾아내는 만큼 결국은 시간문제다. 언젠가 좋은 소식이 들릴 것으로 기대한다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

우주는 얼마나 어두울까? 새 연구에서 우주의 밝기가 측정되었다. 연구자들이 우주의 밝기를 측정하는 데는 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하고 현재 태양계 외곽으로 날아가고 있는 미 항공우주국(NASA) 뉴호라이즌스 호의 관측을 이용했다. 이 연구 결과는 제237차 미국 천문학회의 온라인 회의에 발표되었으며, ‘천체물리학 저널‘에 게재되었다. 미국 국립과학재단(NSF)의 광-적외선천문연구실(NOIRLab) 소속 과학자 토드 라우어 박사와 우주망원경 과학연구소의 마크 포스트맨이 이 연구를 이끈 대표 저자로, “우주는 어둡지만 생각한 만큼 그렇게 어둡지는 않다”고 말했다. 우주는 본질적으로 흑암의 공간이다. 별이 빛나는 공간은 우주에서도 극히 일부로, 지구처럼 밝은 곳은 아주 예외적인 경우이다. 상상력을 발휘하여 우리은하를 떠나 심우주로 나아간다면, 우리 눈에 우주는 어떻게 보일까? 시골의 어둠 속에서 반딧불을 본 적이 있을 것이다. 아무리 큰 은하라 할지라도 광대한 우주 속에서는 작은 반딧불로 보일 뿐이다. 그런 희미한 반딧불이 몇 킬로미터 거리에 하나씩 띄엄띄엄 보이는 캄캄한 망망대해, 그것이 우주의 전형적인 풍경이다. 그럼에도 불구하고 우주가 완전히 검은 건 아니다. 우주는 셀 수 없이 많은 은하와 별들로부터 나온 희미한 빛들로 가득 차 있기 때문이다. 연구에서 사용한 NOIRLab의 과학장비들은 지상 기반의 시설들이지만, 과학자들은 천문학에서 가장 원초적인 질문 '우주는 얼마나 어두운가'의 답을 찾아내기 위해 우주망원경의 데이터를 함께 활용했다. NOIRLab 과학자인 토드 라우어가 이끄는 천문학자 연구팀은 뉴호라이즌스 과학연구팀과 우주망원경과학연구소의 마크 포스트맨과 공동으로 우주의 밝기를 측정하는 과제에 착수했다. 이것은 결국 우주배경복사로 알려진 우주 전체의 빛(COB·Cosmic Optical Background)이 얼마나 되는가를 측정하는 일이다. “우주배경복사는 빅뱅 이후 45만 년 지난 우주에 대해 말해주지만, 우주 전체의 빛(COB)은 그후 생성된 모든 별들이 뿜어낸 빛의 총량을 말한다“고 전제한 포스트맨은 ”그 빛의 총량은 우주에 생성된 은하의 총 갯수와 은하들이 존재한 위치에 의해 결정된다”고 덧붙였다.이 팀 접근 방식의 핵심은 허블 우주망원경이나 지구 또는 내부 태양계 주변에서 작동하는 탐사선에 의존하지 않고, 태양계의 변방을 항행하는 뉴호라이즌스의 망원 카메라를 사용하는 것이었다. 2015년에 명왕성을 근접비행한 후 2019년에 카이퍼 벨트 천체인 아로코스를 스쳐간 뉴호라이즌스는 이제 지구에서 70억㎞ 이상 떨어져 있다. 이 거리의 우주공간은 태양계의 빛공해가 비교적 적어 우주 전체의 빛을 측정하기 좋은 영역이다. 우리가 별을 보기 위해 빛공해가 심한 도심에서 멀리 떨어진 근교로 나가는 것과 같은 이치다. 내부 태양계는 분해된 소행성과 혜성에서 나온 작은 먼지 입자들로 가득 차 있다. 이런 작은 먼지 입자들에 의해 산란된 햇빛은 먼 우주에서 오는 희미한 배경 빛을 완전히 압도한다. 햇빛은 이 입자들을 반사시켜 지상의 관찰자들도 관찰할 수 있는 황도광(zodiacal light)이라 불리는 빛을 만들어낸다. 허블 망원경이 강력하지만, 여전히 빛공해를 겪고 있기 때문에 이러한 관측을 하는 데 적합하지 않다.태양계의 변두리 지역에서 뉴호라이즌스는 우주공간의 본원적인 밝기를 측정하고 우주를 채우고 있는 은하의 수를 추정할 수 있었다. 덕분에 허블 망원경이 볼 수 있는 가장 어두운 하늘보다 약 10배 더 어두운 심우주를 경험할 수 있었다. 연구팀은 은하수의 별빛과 성간 먼지의 반사와 같은 여러 잡광 요소들을 샅샅이 제거하고 측정 값을 수정했다. 그 같은 작업을 한 후에도 계산서에 약간의 빛이 남아 있는 것을 발견했다. 이 여분의 빛의 근원은 불분명하다. 가능성 중 하나는 근처에 탐지되지 않은 왜소은하들이 내는 빛일 수 있다는 것이다. 또 다른 가능성으로는 우리은하를 둘러싸고 있는 별들의 헤일로가 예상보다 밝을 수 있다는 것, 우주 전체에 퍼져 있는 떠돌이 별들 때문일 수도 있다는 점, 또는 이론이 제시하는 것보다 더 희미하고 먼 은하계가 더 많을 수도 있다는 점 등을 꼽을 수 있다. 연구 결과 희미해서 셀 수 없던 은하들이 얼마나 많은가에 대한 상한선이 설정됐는데, 그 이전까지는 약 2조 개의 은하가 있을 것으로 추정했지만 이번 연구에서는 그 수가 수천억 개에 불과한 것으로 조사됐다. 마크 포스트맨은 “이것은 우리가 알아야 할 중요한 숫자”라며 “우리는 확실히 2조 개의 은하에서 나오는 빛을 볼 수 없었다”고 밝혔다. 허블 우주망원경의 딥 필드 관측으로부터 도출된 은하 개수에 대한 초기 추정치는 1000억 개였다. 망원경이 더 발전한다면 이 숫자는 2000억 개 정도로 증가할 것으로 예측된다. 이 연구를 진행한 연구팀은 우주의 은하 90%는 가시광선을 관측하는 허블의 능력을 벗어난다는 결론을 내렸다. 반면 뉴호라이즌스 미션의 측정치에 의존했던 이번 연구에서는 훨씬 적은 수의 추정치를 제시했다. 토드 라우어는 “허블 망원경이 볼 수 있는 모든 은하를 두 배로 늘려보라. 그것을 우리가 보는 것이다. 하지만 그 이상은 없다“고 말한다. 우주의 밝기를 만들고 있는 빛의 근원이 무엇인지, 그에 대한 정확한 답은 NASA의 제임스웹 우주망원경을 통해 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 제임스웹의 울트라 딥 필드 관측이 이를 탐지해낼 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

서울 여의도공원 등 도시숲지역 초미세먼지(PM2.5) 농도가 도심지역보다 크게 낮은 것으로 나타났다.4일 산림청 국립산림과학원에 따르면 2016년부터 2019년 4월까지 서울지역 40개소(25개 주거지역·15개 도로지역)에서 초미세먼지를 분석한 결과 도시숲 농도는 세계보건기구(WHO)의 야외 초미세먼지 기준농도(25.0㎍/㎥)보다 낮은 22.3㎍/㎥으로 측정됐다. 교통량과 유동인구를 기반으로 현장 관측자료와 위성 관측 자료를 심층 학습으로 분석한 결과다. 2월 평균 농도는 도시숲이 17.9㎍/㎥로 도심지(34.3㎍/㎥)대비 47.8%(16.4㎍/㎥) 낮았다. 그동안 도심의 초미세먼지를 저감하기 위해 도시숲의 필요성은 제기됐으나 제한된 관측 실험으로 단편적인 효과만 증명됐다. 이번 연구 결과는 지상에서 측정하지 못한 지역 간 차이를 위성 영상 자료로 분석한 결과 중부 외곽 도시숲지역(북한산·관악산·우면산 등)에서 초미세먼지 농도가 낮음도 확인했다. 연구에 참여한 서울대 정수종 교수는 “서울과 같은 메가씨티에서 도시숲의 미세먼지 저감 기능이 밝혀진 것은 의미가 있다”며 “향후 환경위성을 활용해 도시숲의 탄소 저감량을 산정하는 추가 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 도시 기후분야 국제 저널(Urban Climate)에 온라인으로 게재됐다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

과학저널 ‘사이언스’는 최근 캘리포니아 남부 지역을 중심으로 발견된 일명 ‘캘리포니아 변이 바이러스’가 감염력과 중증 증상 유발 가능성이 높고 심지어 백신을 무력화시킬 가능성도 큰 최악의 변이 바이러스라고 25일 전했다. 또 미국 뉴욕에서도 백신의 효력을 약화할 수 있는 신종 코로나 변이가 퍼지고 있다는 보도가 나왔다. 캘리포니아 변이를 연구한 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 연구팀은 지난해 9월 1일부터 지난 1월 29일까지 캘리포니아 44개 지역에서 수집한 4000여개의 검체에서 2172개의 유전체, 코로나19 입원 환자 324명의 의료기록을 분석했다. 그 결과 ‘B.1.427’과 ‘B.1.429’로 이름 붙여진 새로운 변이 감염자들이 코로나19 감염 환자에 비해 중환자실에 입원할 가능성이 4.8배 높고, 사망 가능성은 11배 이상인 것으로 조사됐다. 미국 동부에서도 컬럼비아대 메디컬센터 연구팀이 ‘B.1.526’으로 명명된 새로운 바이러스를 지난해 11월 뉴욕에서 채취한 표본에서 발견했다고 CNN이 24일(현지시간) 보도했다. 뉴욕 변이는 백신 저항력이 강한 남아프리카공화국 변이와 비슷한 특징을 보이는 것으로 알려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

과학저널 ‘사이언스’는 최근 캘리포니아 남부 지역을 중심으로 발견된 일명 ‘캘리포니아 변이 바이러스’가 감염력과 중증 증상 유발 가능성이 높고 심지어 백신을 무력화시킬 가능성도 큰 최악의 변이 바이러스라고 25일 전했다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 연구팀은 2020년 9월 1일부터 지난 1월 29일까지 캘리포니아 44개 지역에서 수집한 4000여개의 검체에서 2172개의 유전체를 분석했다. 또 UCSF 부속병원에서 치료를 받거나 입원한 코로나19 환자 324명의 의료기록을 분석했다. 그 결과 ‘B.1.427’과 ‘B.1.429’로 이름 붙여진 새로운 변이 코로나바이러스에 감염된 사람들은 다른 코로나19 바이러스 감염 환자보다 중환자실에 입원할 가능성이 4.8배 높았으며 사망 가능성은 11배 이상인 것으로 조사됐다. 또 변이 바이러스에 감염된 사람들은 호흡기 속 바이러스 양이 다른 코로나 감염환자보다 2배 이상 많아 다른 사람을 더 쉽게 감염시킬 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 미국 캘리포니아 지역에서 발생한 변이 코로나19 바이러스가 기존 코로나19 바이러스나 다른 변이 바이러스보다 감염력이 더 높을 뿐만 아니라 치명적이라는 연구결과가 나왔다. 과학저널 ‘사이언스’는 지난해 말 발생한 영국, 남아프리카공화국, 브라질 코로나19 변이 바이러스에 이어 최근 캘리포니아 남부지역을 중심으로 발견된 일명 ‘캘리포니아 변이 바이러스’가 감염력과 중증 증상유발 가능성이 높고 백신을 무력화시킬 가능성도 높다고 25일 전했다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 연구팀은 2020년 9월 1일부터 지난 1월 29일까지 캘리포니아 44개 지역에서 수집한 4000여개의 검체에서 2172개의 유전체를 분석했다. 또 UCSF 부속병원에서 치료를 받거나 입원한 코로나19 환자 324명의 의료기록을 분석했다. 그 결과 ‘B.1.427’과 ‘B.1.429’으로 이름 붙여진 새로운 변이 코로나바이러스에 감염된 사람들은 다른 코로나19 바이러스 감염 환자보다 중환자실에 입원할 가능성이 4.8배 높았으며 사망가능성은 11배 이상인 것으로 조사됐다. 또 변이 바이러스에 감염된 사람들은 호흡기 속 바이러스양이 다른 코로나 감염환자보다 2배 이상 많아 다른 사람을 더 쉽게 감염시킬 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 실제 세포실험을 통해 캘리포니아 변이 바이러스가 더 쉽게 전파되고 감염시킨다는 것이 확인됐다. 문제는 캘리포니아 변이 바이러스에 감염되면 백신을 맞더라도 바이러스에 대항할 수 있는 중화항체도 잘 형성되지 않아 백신도 무력화시킬 가능성이 크다는 점이다. 이에 대해 전문가들은 “변이 바이러스가 더 많이 확산되기 전에 백신접종 속도를 높인다면 또 다른 변이 바이러스를 막을 수 있을 것”이라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“요며칠 기네스 팰트로가 불행히도 코로나바이러스의 영향으로 고통받고 있다는 것을 알게 됐다. 우리는 그녀가 낫길 바라지만 그녀가 추천한 몇가지 해법은 우리 국민건강서비스(NHS)가 권장하는 방법이 아니다.” 영국 NHS의 잉글랜드 의료 최고 책임자인 스티븐 포위스 교수는 최근 할리우드보다 라이프 스타일 구루(영적 스승) 역할에 집중하는 팰트로(48)가 코로나19 치료 방법으로 권장한 것에 대해 더 많은 책임 의식을 가져줄 것을 당부했다. 팰트로는 자신이 운영하는 블로그 ‘굽(Goop)’에 지난 16일(이하 현지시간) 띄운 글을 통해 지난달 염증 등 코로나19 증상이 너무 오래 지속돼 힘들었다며 지금도 장시간 피로와 염증, 브레인 포그(머리에 안개가 낀 것처럼 멍한 느낌이 지속돼 생각과 표현을 분명하게 하지 못하는)에 시달리고 있다고 털어놓았다. 지난해 2월 미국의 코로나19 발생 초기에 팰트로는 인스타그램에 올린 글을 통해 “영화에서 겪어본 공포”라고 자신이 출연했던 ‘컨테이젼’을 언급하며 코로나19 감염 예방에 힘써야 한다고 목소리를 높였다. 당시만 해도 미국인 대부분이 도널드 트럼프 대통령의 말을 따라 코로나 감염증을 “가벼운 감기” 정도로만 여길 때라 팰트로의 경고는 상당히 의미가 있었다. 그런데 이번 글은 어설프거나 전래적인 치료 방법을 함부로 거론해 포위스 교수의 걱정을 낳은 것이다. 그는 “진지한 과학”이 적용돼야 한다며 “바이러스처럼 그릇된 정보도 경계를 넘나들고 변이를 일으키며 진화한다. 해서 난 (상당한 영향력을 지닌) 유튜브나 소셜미디어 플랫폼들이 진짜 책임의식을 가져야 한다고 생각한다”고 강조했다. 팰트로는 코로나19 감염병에서 회복하고 있으며 키토제닉(저탄수 고지방) 식단과 채식, 설탕과 알코올 자제, 운동, 적외선 사우나 등으로 건강 관리를 하고 있다고 밝혔다. 오전 11시까지는 속을 비운다고도 했다. 그는 “초기에 감염됐다가 완치됐다. 지난 1월 몇몇 검사를 받았는데 내 몸의 염증이 아주 높은 수치를 보였다. 내가 하는 모든 것들은 좋은 것처럼 느껴진다. 내 몸에 축복 같은 것이다. 에너지도 갖고 있다. 아침에는 바깥 운동을 하고 가능한 자주 적외선 사우나를 한다. 이 모든 것들이 치료에 도움이 된다”고 적었다. 훌륭한 무설탕 김치(메지스 브랜드의 무 김치)도 발견했는데, 놀라운 음식이라고 했고 장 건강을 위한 영양제를 먹는다고도 했다. 일단 팰트로처럼 회복에 오래 걸리더란 주장은 과학적으로 옳은 얘기다. 대부분은 코로나19를 짧게 앓고 끝나지만 다른 이들은 몇주나 몇달이 걸리게 된다. 브리티시 메디컬저널에 따르면 감염자의 10%가 오랜 동안 힘들게 지낸다. 또 만성적으로 힘들어하는 이들을 도와줄 방법이 많지 않은 것도 사실이다. 다만 그가 “초기에“라고 모호하게 표현해 얼마나 오랫동안 통증이 지속됐는지 확인할 길이 없는 점도 유감이다. 간헐적 단식과 운동을 병행하는 일, 잦은 사우나, 영양제 같은 치료 방법은 전문의와 상의하지 않았다는 점에서 위험하고, 또 이것이 마치 효험이 있었던 것처럼 얘기하는 것은 본인의 경험을 과도하게 일반화한다는 점, 대중이 믿는 인플루언서란 점 때문에 특히 더 위험할 수 있다. 지난해 12월 그는 “연기 일을 그다지 좋아하지 않는다”는 사실을 깨달은 뒤 영화 만드는 일과 거리를 두고 있다며 블로그 만이 아니라 이제는 유튜브, 팟캐스트를 열어 유명인들과 건강, 라이프 스타일, 참살이 등에 대해 얘기를 나누는 데 열중하고 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

지난해 1월 국내에서 코로나19 환자가 처음 발생한 지 약 1년이 지난 가운데 26일부터 백신 접종이 시작된다. 방역 당국은 올해 11월 집단면역 형성을 기대하고 있지만, 지난해 말 가장 먼저 백신 접종을 시작한 영국, 미국도 내년 중반이나 돼야 집단면역 형성이 가능할 것이라는 전망이 지배적이다. 과학저널 ‘네이처’도 23개국 면역학자, 전염병학자, 바이러스학자 100여명을 대상으로 한 설문조사 결과를 바탕으로 올해 안에 코로나19 종식은 사실상 어렵다고 예측했다. 많은 과학자는 더 효과적인 백신 및 치료제 개발을 위한 연구를 진행하는 동시에 미래의 또 다른 감염병 확산에 대비하기 위해 코로나19의 특성에 대한 분석 연구를 이어 나가고 있다. 코로나19에 감염이 되면 가장 먼저 후각과 미각을 잃게 되고 완치 후에도 계속되는 것으로 알려져 있다. 다만 후각 및 미각 상실이 완치 후 얼마나 이어지는지는 정확히 조사되지 않았다. 캐나다 트루아리비에르 퀘벡대 의대 해부학과 연구팀은 코로나19에 감염된 사람은 평균 5개월 동안 후각과 미각 상실이 이어진다는 조사 결과를 온라인으로 열리는 미국 신경학회 제73차 연차회의에서 24일 발표했다. 연구팀은 코로나19 양성 반응을 보였던 의사, 간호사, 방역요원 등 의료종사자 813명을 대상으로 감염 직후부터 5개월가량 미각과 후각의 변화에 대한 추적 조사를 했다. 조사 참여자들은 10점 척도로 후각과 미각 상태를 자가 측정을 해 보고하도록 했다. 조사 결과 양성 반응자 중 580명은 후각 상실 증상을 보였으며 51%에 해당하는 297명은 감염 후 5개월까지 후각 기능을 회복하지 못한 것으로 나타났다.감염 전에는 후각 기능이 평균 9점이었다면 코로나19 감염 이후에는 7점 이하로 떨어졌으며 사실상 완전 상실 수준인 3점 이하의 점수를 보고한 사람도 있었다. 또 527명은 미각 상실을 경험했으며 이 중 38%에 해당하는 200명은 5개월 뒤에도 감각을 회복하지 못한 것으로 조사됐다. 또 러시아 HSE대 생물학·생명공학부, 피로고프 러시아 국립의학연구대, 로모노소프 모스크바주립대 수학·기계공학부, 모스크바 OM필라토프 시립임상병원, 국립과학아카데미 생체유기화학연구소 공동연구팀은 코로나19 감염 후 증상을 악화시키는 유전적 요인을 발견했다고 이날 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘최신 면역학-항원 세포생물학’ 2월 22일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 5~7월에 OM필라토프 시립임상병원에 코로나19 감염으로 입원했다가 사망한 환자 111명과 연방골수은행에 등록된 사람 중 코로나19에 감염되지 않거나 경증을 보였던 428명의 유전체를 비교 분석했다. 보통 T세포면역은 바이러스 감염에 대응하고자 인체가 사용하는 주요 전략 중 하나다. 인간백혈구항원-Ⅰ(HLA-Ⅰ) 분자는 바이러스를 감지해 T세포면역을 활성화하는 역할을 하는데 HLA-Ⅰ가 바이러스를 잘 감지하지 못하면 증상 악화로 이어지기 쉽다. 실제로 코로나19 감염으로 사망한 환자들은 경증환자나 일반인보다 HLA-Ⅰ 분자 활성감도가 현저하게 낮은 것으로 조사됐다.알렉산드르 토네비츠키 HSE대 교수는 “코로나19 심각도와 유전자형의 상관관계에 대한 이번 연구는 코로나19 변이 바이러스가 확산될 경우 심각한 증상을 일으킬 수 있는 환자 집단을 사전에 분류해 신속하게 대응할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류보다 앞선 문명을 지닌 외계인은 SF 영화나 소설의 단골 소재다. 하지만 지금까지 과학자들은 지적 외계인은 고사하고 아주 단순한 외계 미생물조차 증명하지 못했다. 과학자들은 지난 수십 년간 지적 외계인이 증거가 될 수 있는 전파 신호를 찾아 헤맸지만, 특별한 성과를 거두지 못했다. 외계 문명의 증거를 찾는 과학자들은 계속해서 우주의 신호를 분석하는 한편 새로운 돌파구를 찾기 위해 노력하고 있다. 나사 고다드 우주 비행 센터의 라비 코파라푸와 그 동료들은 대표적인 대기 오염 물질 중 하나인 이산화질소(NO2)가 외계 문명의 단서가 될 수 있다고 주장했다. 연구팀이 천체물리학 저널 (Astrophysical Journal) 발표한 내용에 따르면 여러 가지 대기 오염 물질 가운데 이산화질소만이 가진 몇 가지 장점이 있다. 대기 오염 물질 중 오존층 파괴 물질인 염화불화탄소 (CFCs, 프레온 가스) 같은 경우 자연적으로는 거의 존재하지 않는 인공 유기 화합물이기 때문에 대기 중에서 검출한다면 외계 문명의 강력한 증거가 될 수 있다. 하지만 현재 관측 기술로는 관측이 힘들 뿐 아니라 해당 외계 문명이 프레온 가스를 사용하지 않을 가능성도 있다. 어쩌면 이 외계 행성에서도 오존층 파괴 문제로 사용금지 됐을 수 있기 때문이다. 이산화질소는 내연 기관의 연소 과정과 여러 산업 제조 과정에서 생산되는 물질로 해당 외계 문명이 산업화 과정을 거쳤다면 대기 중 상당량이 남아 있을 가능성이 크다. 물론 자연적으로도 생성된다는 단점이 있으나 지구처럼 이론적으로 예상되는 것보다 훨씬 많은 양이 이산화질소가 포착된 외계 행성이 있다면 산업 활동의 징후로 의심할 수 있다. 이산화질소의 존재는 외계 행성이 모항성 앞을 지날 때 대기를 통과한 빛의 스펙트럼을 분석하면 확인할 수 있다. 물론 외계 행성의 대기 스펙트럼을 분석하는 일은 매우 어려운 일이다. 특히 목성처럼 큰 가스 행성이 아니라 지구와 비슷한 크기의 작은 외계 행성인 경우 더 어렵다. 행성이 아무리 밝아봐야 별 밝기의 수십억 분의 1에 불과하기 때문이다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 현재 발사 예정인 제임스 웹 우주 망원경이나 다른 차세대 망원경을 사용하면 가능성이 있다는 결과를 얻었다. 다만 30광년 이내에 있는 태양 비슷한 별 주변을 공전하는 지구 비슷한 외계 행성의 대기에서 이산화질소를 검출하기 위해서는 400시간 정도 관측이 필요하다. 차세대 우주 망원경은 중요한 관측 목표가 매우 많아서 외계 행성 하나에 이렇게 많은 시간을 할애하기가 쉽지 않다. 따라서 관측 목표를 매우 신중하게 결정할 필요가 있다. 실제 관측에 들어가기 전에 실제로 정확하게 이산화질소의 양을 측정할 수 있도록 관측 모델도 정교하게 가다듬어야 한다. 당장 관측이 가능하진 않겠지만, 연구팀은 앞으로 더 정교한 3D 모델을 만들 계획이다. 이런 연구를 통해 언젠가는 외계 생명 혹은 문명의 징후를 지닌 행성을 실제로 찾게 될 날이 올지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com  

미세한 벌레의 신경망을 본뜬 인공지능이 발전을 거듭하고 있다. 모델은 흙속에서 박테리아를 먹고사는 예쁜꼬마선충. 지금까지 인류가 가장 완벽하게 파악한 동물이다. 배양과 보존, 관찰이 쉬운 데다 수명이 2~3주에 불과해 연구에 안성맞춤이다. 길이 1㎜의 이 투명한 벌레는 암수 한 몸이 99%, 수컷이 1%다. 성충의 체세포 숫자는 딱 959개(수컷은 1031개), 신경세포는 정확히 302개(수컷은 385개)다. 다세포 생물 중 유전체 전체의 DNA 서열, 즉 게놈이 모두 밝혀진 최초의 동물이다. 두 차례의 노벨생리의학상(2002년 세포자살, 2006년 RNA 간섭)에 직접 기여했으며 2008년에는 녹색형광단백질 연구에 이용돼 노벨화학상 수상에 한몫했다. 2019년에는 뉴런(신경세포) 전체의 연결망을 그린 지도, 즉 커넥톰이 완성돼 과학저널 네이처의 표지를 장식했다. 무엇보다 이 벌레는 자연에서 매우 다양한 행동을 한다. 예컨대 좋아하는 온도를 찾아가고, 수컷이 배고플 때는 먹이를, 배부를 때는 짝짓기 상대를 찾아간다. 먹고 배탈이 난 먹이는 다시 먹지 않고, 주변에 먹이가 적으면 알을 덜 낳으며, 술에 취하면 물에서 수영하는 행태와 땅에서 기어가는 행태를 뒤섞어서 보인다. 단순한 구조에도 불구하고 정보를 효율적이고 조화롭게 처리하는 능력을 갖춘 것이다. 이 같은 성능은 인공지능 연구자들의 눈길을 끌었다. 지난해 10월 미국 MIT와 오스트리아 과학기술대의 공동 연구진이 ‘네이처기계지능’에 발표한 논문을 보자. 이들은 예쁜꼬마선충의 신경계를 모방하는 새로운 수학 모델을 개발해 인공신경망에 장착했다. 인공신경망은 살아 있는 뇌와 마찬가지로 서로 연결된 많은 신경세포로 구성된다. 특정 세포의 활성화 여부는 수신하는 신호를 합산해 결정된다. 합계값이 어떤 문턱값을 넘으면 해당 세포는 자신과 연결된 신경세포들에 신호를 보낸다. 다음 세포들에게서도 동일한 과정이 반복된다. 신경망에서는 이러한 문턱값 혹은 가중치를 매개변수라고 한다. 이들 매개변수에 대한 조정은 신경망이 특정한 과제를 해결할 수 있을 때까지 자동학습 과정을 통해 계속된다. 연구팀은 자율주행차의 차선 유지라는 과제를 선정했다. 도로의 이미지가 계속 입력되면 이를 바탕으로 핸들을 오른쪽으로 꺾을지, 왼쪽으로 꺾을지를 결정하는 것이다. 이들의 알고리즘은 다른 최첨단 기계학습 알고리즘보다 훨씬 간단했지만 성능은 뒤지지 않는 것으로 나타났다. 논문의 저자들은 “오늘날 수백만 개의 매개변수가 있는 심층학습 모델은 자율주행과 같은 복잡한 작업을 학습하는 데 자주 사용된다. 그러나 우리는 새로운 접근 방식을 통해 신경망의 크기를 100분의1 규모로 줄일 수 있었다. 이 시스템에서 사용하는 훈련 가능한 매개변수는 7만 5000개에 불과하다”고 밝혔다. 이 연구팀은 지난주 미국에서 열린 인공지능학술대회(AAAI)에서 진전된 성과를 발표했다. 훈련 단계뿐만 아니라 업무수행 과정에서도 학습을 계속하는 인공신경망을 개발한 것이다. 유연하게 모습을 바꾼다는 의미에서 ‘액체’망이라는 이름을 붙였다. 새로운 데이터 입력에 지속적으로 적응하도록 기본 방정식의 매개변수를 변경하는 게 특징이다. “앞으로 로봇제어, 자연어와 영상 처리 등 모든 형태의 시계열 데이터를 처리하는 성공적인 방법이 될 것”이라고 논문의 주 저자인 라민 하사니는 말한다. 또한 대부분 신경망의 행태는 학습단계 후에 고정되므로 수신하는 데이터 흐름의 변화에 적응하지 못한다. 폭우로 인해 자율주행 차량의 카메라 시야가 가려지는 경우에 제대로 작동하지 못하는 것이다. 이와 달리 ‘액체’ 신경망은 예상 밖이거나 잡음이 심한 데이터에 더 탄력적으로 대응할 수 있다. 새 신경망은 다른 최첨단 시계열 알고리즘을 몇 퍼센트 포인트로 앞서는 성능을 보였다. 대기 화학에서 교통 패턴에 이르기까지 데이터 세트의 미래값을 보다 정확하게 예측한 것이다. 또한 네트워크의 크기가 작은 덕분에 막대한 컴퓨팅 능력을 동원하지 않고도 과제를 수행했다. 저자들은 “자연에서 영감을 받은 뛰어난 신경망은 미래 지능 시스템의 핵심 요소가 될 수 있다”고 말한다.

하수관에 무심코 버린 우울증 처방약이 물로 흘러들어가 수중 생태계에 악영향을 끼치고 있다는 점을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 호주 서호주대(UWA) 행동생태학자 조반니 폴베리노 박사가 이끄는 연구진은 난태생 송사리과의 3~6㎝밖에 안 되는 작은 열대어인 구피가 항우울제인 ‘프로작’(성분명 플루옥세틴)에 장기간 노출됐을 때 이른바 개성이라고 할 수 있는 개별적 행동 특성이 사라져 생존 가능성이 떨어진다는 사실을 알아냈다. 프로작은 매년 미국에서만 2000만 건이 처방되고 있고 이를 포함한 항우울제 처방은 2억5000만 건에 달한다. 문제는 이를 복용하고 남은 약을 하수관에 버리는 사례가 기록적으로 많다는 것이다. 게다가 이런 성분은 하수 처리장에서 일반적으로 걸러지지 않는다. 실제로 많은 연구는 항우울제 특히 플루옥세틴이 새우부터 불가사리에 이르기까지 모든 야생동물 종에 미치는 영향을 조사했었다. 하지만 결과는 대개 종의 모든 구성원으로부터 얻은 평균값에 기초하는데 이는 미약하지만 중대한 영향을 모호하게 할 수 있다.이런 사실을 알아내기 위해 연구진은 호주 북동부의 한 개울에서 트리니다드 구피(Poecilia reticulata) 약 3600마리를 포획해 세 집단으로 나눴다. 첫 번째 집단은 실험실 환경에서 살았고 다른 두 집단은 각각 야생과 하수 공장 근처 수로와 비슷한 플루옥세틴 농도에 노출돼게 했다. 그 결과, 첫 번째 통제군은 다양한 행동 특성을 보였지만 높은 수준의 플루옥세틴에 노출된 구피는 개별 행동 특성에서 거의 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이에 대해 폴베리노 박사는 “약에 취한 구피들은 더는 개성 없는 좀비들과 같았다”면서 “행동에 관한 변동성이 크게 떨어졌는데 이전에 본 적이 없는 것”이라고 설명했다. 드론처럼 똑같이 움직이는 특성은 죽을 위험을 키우고 만다. 물고기는 사람처럼 예시를 통해 배운다. 한 개체가 잘못 움직여 죽는다면 나머지 다른 물고기는 다른 방법을 사용해 생존률을 높이는 것이다. 게다가 이들 구피는 세대를 거듭해도 균일한 행동을 유지했다. 이에 대해 공동저자인 호주 모내시대의 봅 웡 박사는 “대부분 연구는 단기간 노출의 영향에 초점을 맞추는 경우가 많다”면서 “많은 약물은 환경에 매우 지속적이고 오랜 기간 동물에게 영향을 미칠 수 있다”고 말했다. 끝으로 폴베리노 박사는 “앞으로 연구를 계속해 신진대사와 성장, 자손 수 그리고 궁극적으로 생존률과 같은 다른 특성에서 개별적인 변화를 발견하기를 희망한다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 영국왕립학회 생명과학 저널인 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

美 “WHO 보고서에 中 개입·변경해선 안돼”백악관 안보보좌관 성명 “모든 자료 제공을”中 즉각 반격…주미 중국대사관 대변인 성명 中 “미국, WHO 들락날락하는 유원지 아냐,WHO 약화시켜서 해 끼쳐놓고 우리 탓” 반박조 바이든 미국 행정부가 13일(현지시간) 중국이 세계보건기구(WHO)의 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 기원을 조사하는 발병 조사에 대해 협조하고 있지 않다며 관련 모든 자료를 WHO에 제공하라고 촉구했다. 그러자 중국은 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 WHO 탈퇴를 언급하며 “미국이 WHO를 들락날락 거리며 다자기구를 약화시키는 해를 끼쳐놓고선 남 탓을 한다”며 즉각 반격에 나섰다. 美 “중국 조사 WHO 전달과정서 의문”“조사 보고서는 독립적이어야” 로이터통신과 AFP통신에 따르면 제이크 설리번 백악관 국가안보보좌관은 이날 성명을 내고 중국이 코로나19의 기원을 찾으려는 WHO 조사팀에 자료 제공을 거부했다는 최근 보도와 관련, 이렇게 말했다. 이날 설리번 보좌관은 미국이 코로나19 사태에 대한 중국의 대응에 대해 깊이 우려한다면서 중국은 발병 초기 시점부터 정보를 제공해야 한다고 말했다. 그는 “우리는 코로나19 조사의 초기 결과물들이 어떻게 전달됐는지에 대해 깊은 우려를 하고 있다”며 중국 측의 조사 결과가 WHO 조사팀에 전달되는 과정에 대해서도 의문이 있다고 지적했다. 이어 그는 “WHO의 조사 보고서에 중국 정부가 개입하거나 이를 변경해서는 안 된다”면서 “이 보고서는 독립적이어야 한다”고 강조했다. 설리번 보좌관은 “(코로나19) 발생 초기부터 자료를 이용할 수 있도록 하라”며 중국이 WHO 조사에 협조할 것을 촉구했다.WSJ “中, WHO조사팀 발병사례들 미가공 원자료·맞춤형 자료제공 거부” “코로나19 최초 확산 파악에 도움 줄 자료”“중국, 자체 분석·광범위한 요약본만 제공” 월스트리트저널(WSJ)은 중국이 코로나19의 기원을 찾으려는 WHO 조사팀에 초기 발병 사례들에 대한 미가공 원자료(로 데이터)와 맞춤형 자료 제공을 거부했다고 전날 보도했다. 대신 중국 정부 관리와 과학자들은 자체 분석과 광범위한 요약본만 제공했다. 해당 자료는 코로나19가 중국에서 언제, 어떻게 최초로 퍼지기 시작했는지를 파악하는 데 도움을 줄 수 있는 것들이라고 신문은 전했다.中 “중국은 WHO에 신실히 지원했는데국제협력에 해 끼친 미국이 중국 탓해” 중국은 14일 주미중국대사관 대변인 성명으로 미국의 공세에 대응했다. 질의응답 형식 성명에서 주미중국대사관 대변인은 “미국의 WHO 복귀를 환영한다”라면서 “WHO는 보건 분야에 권위 있는 다자적 국제기구이지 마음대로 들락날락할 수 있는 유원지(funfair)가 아니다”라고 꼬집었다. 이어 “미국은 최근 수년간 WHO 등 다자기구를 심각하게 약화하고 코로나19 국제협력에 중대한 해를 끼쳐왔다”라면서 “그러나, 미국은 아무 일도 없었다는 듯 행동하며 WHO와 WHO를 신실히 지원하는 다른 국가 탓을 한다”라고 주장했다. 주미중국대사관 대변인은 “이런 기록을 보면 누가 전 세계의 신뢰를 얻겠느냐”라면서 “미국이 스스로 높은 기준을 적용해 진지하고, 정직하고, 투명하고, 책임있는 태도로 정당한 책임을 짊어지고 실제 행동으로 WHO의 일을 지원해 코로나19 국제협력에 정당한 기여해야 한다. 세계가 지켜볼 것”이라고 강조했다.강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

“코로나19 기원 파악 도움 줄 데이터 접근 못 해”“WHO, 혈액은행 샘플 접근 위해 논의 중” 중국이 코로나19의 기원을 찾으려는 세계보건기구(WHO) 조사팀에 초기 발병 사례들에 대한 미가공 원자료(로데이터)와 맞춤형 자료 제공을 거부했다고 월스트리트저널(WSJ)이 13일 보도했다. 해당 자료는 코로나19가 중국에서 언제 어떻게 최초로 퍼지기 시작했는지를 파악하는 데 도움을 줄 수 있는 것들이다. 중국 당국은 코로나19 발병 초기 단계였던 2019년 12월 우한에서 확인된 174건의 확진 사례에 관한 세부 자료를 제공해달라는 WHO 전문가들의 요청을 거절한 것으로 알려졌다. 대신 중국 정부 관리와 과학자들은 해당 사례들에 대한 자체 분석과 광범위한 요약본만 제공했다. 그러나 조사팀은 과거 시점의 사례를 살펴보는 역학조사의 한 방법인 후향성연구(retrospective study)를 위한 로데이터에는 접근할 수 없었다고 밝혔다. 이러한 연구는 코로나19가 중국에서 얼마나 일찍, 얼마나 광범위하게 퍼졌는지를 자체 분석할 수 있게 해주는 방식이라고 설명했다. 중국이 이러한 데이터 제공을 꺼린 것은 코로나19 대유행의 기원을 찾는 과정에서 중국의 투명성 부족에 대한 국제사회의 염려를 키운다고 WSJ이 평가했다. WHO는 회원국들에 자료 제공을 강제할 권한이 없기 때문에 이번 조사에서도 중국 당국의 협력에 의존할 수밖에 없었다.조사팀 “때때로 감정이 격해지곤 했다” 조사팀 일원인 테아 피셔는 우한에서 접근할 수 있었던 데이터에 모순은 없었지만, 로데이터가 없어 심층 분석을 수행하지 못했다면서 중국 측과 “때때로 감정이 격해지곤 했다”고 말했다. WSJ은 지난 10일에도 WHO 조사팀을 인용해 공식 최초 발병으로부터 두 달 전인 2019년 10월 후베이성 일대에서 코로나19와 비슷한 증상으로 92명이 입원한 사실이 있다고 전한 바 있다. 이와 관련 WHO 조사팀은 “추가 연구가 필요하다”며 2019년 가을 후베이성에서 수집된 혈액 샘플을 대상으로 더 광범위한 혈청 테스트를 요청했으나, 중국 측은 ‘아직 허가를 받지 못했다’고 답했다. 코로나19 기원 조사에 참여했던 한 전문가는 WHO가 우한에서 첫 사례가 보고되기 전에 소규모 발병이 있었는지 찾기를 원한다고 전했다. dpa통신에 따르면 네덜란드 출신의 바이러스 학자 마리온 코프만스는 12일 WHO 화상 언론 브리핑에서 중국 질병 통계를 검토한 결과, 2019년 말 첫 사례가 보고되기 전에 92명의 환자가 있었던 것으로 나타났다고 말했다. 그는 최근 진행된 이들의 혈액 검사에서 어떠한 항체도 관찰되지 않았지만, 이는 그간 많은 시간이 흘렀기 때문일 수도 있다고 추정했다. 그는 “2019년 중국 혈액은행에 보관된 샘플로부터 답을 얻을 수 있을 것”이라면서 “그것에 접근할 수 있도록 중국에서 논의가 진행 중”이라고 전했다.김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

지난해 말 영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 코로나19 변이 바이러스가 나타난 이후 8일 기준으로 국내 변이 바이러스 감염자는 총 51명이다. 변이 바이러스는 기존 코로나19 바이러스보다 전파력이 강하며 개발된 백신을 무력화시킬 수 있다는 우려까지 나온다. 이런 가운데 노약자나 만성환자 몸속에서 바이러스 변이가 쉽게 나타날 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 런던대(UCL), 케임브리지대 의대, 옥스퍼드대 의대, 켄트대 약학대, 애든브룩스 병원 임상생화학·면역학교실, 네덜란드 암스테르담대 감염·면역학연구소, 멕시코 국립자치대, 미국 콜로라도대 의대, 남아프리카공화국 아프리카보건연구소 공동 연구팀은 면역 기능이 약화된 사람이나 노약자가 코로나19에 걸릴 경우 체내에서 바이러스 변이가 나타날 가능성이 크다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 여름 혈액암의 일종인 림프종으로 병원에서 화학요법 치료를 받다가 코로나19에 감염된 70대 면역결핍 남성 환자에 대해 23차례 이상 바이러스 검사를 실시했다. 이 환자는 101일 동안 항생제, 스테로이드제, 항바이러스제인 렘데시비르, 완치자 혈장 등 다양한 코로나19 치료를 받았다. 연구팀에 따르면 완치자 혈장을 두 번 투여한 66일과 82일 사이에 체내에서 코로나19 바이러스의 변이가 나타난 것으로 확인됐다. 검출된 변이 바이러스들은 모두 다른 종류였으며 지난 연말에 발견된 영국발 변이 바이러스와 똑같은 바이러스도 검출됐다. 바이러스가 체내에 침투하기 쉽게 만드는 스파이크 단백질이 모두 변형된 것으로 나타났다. 연구팀은 면역 기능이 약화된 노약자나 항암 치료 등으로 면역력이 떨어진 환자들의 몸속은 바이러스 변이가 쉽게 나타날 수 있는 환경이라고 설명했다. 라빈드라 굽타 케임브리지대 의대 교수(감염병학)는 “이번 연구를 통해 다른 질병이나 노화로 인해 면역 조절 능력이 떨어진 사람에게 코로나19 바이러스가 침투할 경우 스파이크 단백질의 변이가 쉽게 나타날 가능성이 있다는 게 밝혀졌다”며 “코로나19 변이 바이러스가 많아질수록 백신 접종을 무력화시켜 집단면역을 늦출 가능성이 있음을 보여 준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 사람의 몸 속에서 다양한 변이 바이러스 발견된 것은 처음 지난해 말 영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 코로나19 변이 바이러스가 나타난 이후 8일 기준으로 국내 변이 바이러스 감염자가 총 51명이다. 변이 바이러스는 기존 코로나19 바이러스보다 전파력이 강하고 개발된 백신을 무력화시킬 수 있다는 우려까지 나온다. 이런 가운데 노약자나 만성환자 몸 속에서 바이러스 변이가 쉽게 나타날 수 있다는 연구결과를 내놨다. 영국 런던대(UCL), 케임브리지대 의대, 옥스포드대 의대, 켄트대 약학대, 애든브룩스 병원 임상생화학·면역학교실, 네덜란드 암스테르담대 감염·면역학연구소, 멕시코 국립자치대, 미국 콜로라도대 의대, 남아프리카공화국 아프리카보건연구소 공동연구팀은 면역기능이 약화된 사람이나 노약자가 코로나19에 걸릴 경우 체내에서 바이러스변이가 나타날 가능성이 크다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 여름 병원에 혈액암의 일종인 림프종으로 화학요법 치료를 받다가 코로나19에 감염된 70대 면역결핍 남성 환자에 대해 23차례 이상 바이러스 검사를 실시했다. 이 환자는 101일 동안 항생제, 스테로이드제, 항바이러스제인 렘데시비르, 완치자 혈장 등 다양한 코로나19 치료를 받았다. 연구팀에 따르면 완치자 혈장을 두 번 투여한 66일과 82일 사이에 체내에서 코로나19 바이러스의 변이가 나타난 것으로 확인됐다. 검출된 변이 바이러스들은 모두 다른 종류였으며 지난 연말에 발견된 영국발 변이 바이러스와 똑같은 바이러스도 검출됐다. 바이러스가 체내에 침투하기 쉽게 만드는 스파이크단백질이 모두 변형된 것으로 나타났다. 연구팀은 면역 기능이 약화된 노약자나 항암 치료 등으로 면역기능이 약화된 환자들의 몸 속은 바이러스 변이가 쉽게 만들 수 있는 환경이라고 설명했다. 라빈드라 굽타 케임브리지대 의대 교수(감염병학)는 “이번 연구는 다른 질병이나 노화로 인해 면역조절 능력이 떨어진 사람에게 코로나19 바이러스가 침투할 경우 스파이크 단백질의 변이가 쉽게 나타날 가능성이 있다”라며 “코로나19 변이 바이러스가 많아질수록 백신 접종을 무력화시켜 집단면역을 늦출 가능성이 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 기초학부 및 뉴바이올로지전공(겸직) 문대원 석좌교수와 뉴바이올로지전공 임희진 박사 연구팀이 살아있는 세포막의 분자 조성을 초고진공(ultra-high vacuum) 환경에서 왜곡 없이 시각화하는 질량분석 바이오 이미징 기술을 최초 개발했다. 이번 연구결과는 다양한 바이오 분자 정보를 왜곡 없이 이미징이 가능해 치매나 암과 같은 복잡한 질병 메커니즘 등을 규명하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 바이오 이미징 기술은 세포에서 일어나는 현상을 영상으로 볼 수 있게 만드는 기술이다. 질병의 조기 진단이나 신약개발 등에 필요한 핵심 기술로써 생명공학, 물리, 화학, 기계 전자와 같은 여러 분야의 융합이 필수적이다. 이 때문에 첨단 나노 이미징 분석을 위해 초고진공 환경에서 가속 전자빔 혹은 가속 이온빔을 이용한 전자 현미경이나 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry, 2차 이온 질량 분석) 분석법을 주로 적용한다. SIMS 분석법은 가속 이온을 이용해 주로 반도체 제조를 위한 극미량의 불순물 분석에 활용되는 기술인데, 분석 감도가 매우 높아 최근 바이오 이미징 기술에 적용하려는 연구가 활발하다. 현재 SIMS를 이용한 세포분석법은 용액에서 배양된 살아있는 세포를 화학적인 방법으로 고정화하거나 냉각한 후 건조 과정을 거쳐 초고진공 환경에서 분석하는 방식이다. 하지만 이 과정에서 세포의 고유한 분자 조성 및 분포 정보가 왜곡되는 등 정확한 분석을 하는데 어려움이 있어왔다. 이에 DGIST 문대원 교수 공동연구팀은 살아있는 상태의 세포막 분석이 가능하도록 세포를 배양하는 기판 하부에 세포 배양액을 보관하는 5마이크로리터(μl,100만분의 1리터) 부피의 미세 배양액 저장고와 1마이크로미터(μm,100만분의 1미터) 지름의 구멍 수천 개를 제작했다. 이를 콜라겐 바이오 분자 박막으로 덮어 세포의 부착 및 배양 과정을 용이하도록 했다. 배양된 세포는 살아있는 상태에서 단일층 그래핀으로 덮어 초고진공 환경에 도입했다. 단일층 그래핀은 물 분자가 새어 나올 수 없는 구조로써, 역학적으로도 강해 상온에서의 물 증기압을 이길 수 있다. 이 때문에 세포 배양 용액 내의 세포를 초고진공 환경에서 덮어 유지할 수 있었다. 이를 통해 연구팀은 살아있는 세포를 보호하면서 SIMS 분석법을 적용해 이미징 하는데 최초 성공했다. 연구팀의 이번 연구 결과는 반도체 공정 기술, 그래핀 나노 물질 기술, 세포 배양, SIMS 분석 기술, 일차원리 동역학 이론 계산과 같이 반도체 공학, 나노 재료 공학, 생물학, 표면화학, 이론화학 등 다양한 분야의 융복합 연구를 통해 수행된 점에서 의미가 크다. DGIST 문대원 석좌교수는 “최첨단 나노 이미징 기술로 살아있는 세포막의 다양한 분자 정보를 왜곡 없이 정확한 질량 분석 이미징으로 제공할 수 있게 됐다”며 “다양한 바이오 의료 분야 및 아니라 액체 상에서 일어나는 부식, 마모, 촉매 등 다양한 현상을 분자 및 원자 수준에서 이해하는데 획기적인 기반 기술이 될 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공 서대하 교수 연구팀의 세포 광학 이미징 연구와 에너지공학전공 장윤희 교수 연구팀의 이론 계산 연구를 통한 공동협력으로 수행했다. 연구 결과는 생명과학 및 화학분야 최고 권위 저널인 네이처 메소드(Nature Methods) (IF: 30.822)에 지난 4일자 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr