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  • [사이언스 브런치] 코로나19 감염되면 후유증으로 치매 빨리 온다

    [사이언스 브런치] 코로나19 감염되면 후유증으로 치매 빨리 온다

    중국발 코로나19가 전 세계를 공포에 빠지게 만든지 1년이 지나고 있다. 화이자와 아스트라제네카, 모더나 등에서 백신을 개발해 영국에서는 긴급사용승인을 내려 이번주부터 본격적인 접종이 시작된다고 알려져 있다. 일반인들까지 접종이 완료돼 집단면역이 형성되기 위해서는 시간이 걸리기 때문에 그 때까지는 코로나19에 대해 안심하기는 이르다. 코로나19 확진자들은 완치 이후에도 갖가지 후유증을 호소하는 경우가 많다. 그런데 최근 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 따르면 코로나19의 대표적인 후유증인 섬망증이 조기 치매를 유발시킬 수 있다는 분석을 내놨다. 네이처는 보스턴종합병원에서 코로나19 감염환자를 담당하는 의료진의 사례를 제시했다. 사례로 제시된 의사는 코로나19에 감염된 뒤 휴대전화를 사용하는 방법, 집주소 같은 간단한 것을 기억해내지도 못하고 머릿 속이 안개가 낀 것 같은 느낌과 함께 벽에 도마뱀이 걸려있는 듯한 환각을 보고 방향감각을 잃기도 했다. 완치 이후 이 같은 증상은 점점 사라졌지만 이 같은 섬망증이 몇 달 동안 지속되는 사례도 보고됐다고 네이처는 밝혔다.실제로 프랑스 스트라스부르대 신경과학부 의료진에 따르면 코로나19 확진자와 완치자 58명 중 65%가 섬망증을 앓는 것으로 확인됐다고 보고했다. 섬망증은 알콜중독이나 전신감염, 뇌졸중 같은 외상을 입었을 때 인지기능 저하, 집중력과 기억력 감소, 환청, 불면, 극단적 기분변화 등의 증상을 보이는 정신질환이다. 지난달 말 미국 내슈빌에서 열린 미국 흉부외과학회 연례컨퍼런스에서도 집중치료실(ICU)에서 코로나19 치료를 받은 2000명의 환자 중 55%가 망상증 증상을 호소했다고 보고됐다. 이 같은 수치는 일반적으로 관찰되는 망상증 발병률보다 높은 것으로 확인됐다. 망상증 환자는 70% 정도가 완전히 회복되지만 30% 정도는 망상증이 몇 달 동안 지속되면서 심각한 인지장애로 이어져 치매로 이어지는 경우가 많은 것으로 알려져 있다.네이처에 따르면 망상증이 없는 사람이 치매에 걸리는 경우는 16% 정도에 불과하지만 망상증에 시달리는 사람의 3분의 1 이상이 치매로 이어지는 것으로 알려졌다. 나탈리 트론슨 미국 미시건 앤아버대 의대 신경정신과 교수는 “성년기나 중년 이후 연령대에서 코로나19를 앓는 사람들은 특히 섬망증 증세를 보이는 경우가 많다”라면서 “코로나19 확진자가 많이 발생한 나라에서 치매환자의 증가 추이를 장기적으로 추적해봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 1억 1000만 년 전 ‘역사상 가장 오래된’ 포유동물 털 발견

    1억 1000만 년 전 ‘역사상 가장 오래된’ 포유동물 털 발견

    지금까지 발견된 것 중 가장 오랜 역사를 자랑하는 포유동물의 털 조각이 공개돼 학계의 눈길을 사로잡았다. 스페인 바르셀로나대학 연구진은 동부 아라곤 지역에서 발견한 호박을 연구하던 중 포유동물의 것으로 추정되는 털 3가닥이 호박(소나무 송진이 굳어져 만들어진 광물)에 갇혀있는 것을 확인했다. 분석 결과 호박에서 발견된 털 3가닥은 최대 1억 1000만 년 전 지구상에 서식했던 포유동물의 것으로 추정됐다. 지금까지 발견된 포유동물의 털 중 가장 오래된 것은 1억 년 전 것으로 알려져 있다. 이밖에도 연구진은 같은 장소의 또 다른 호박에서 당시 서식했던 공룡의 깃털 조각도 발견했다. 흔적을 남긴 포유동물과 공룡은 모두 백악기 초기에 서식했던 것이며, 보존 상태가 매우 양호해 당시 동물들을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대를 모았다.연구진은 “1억여 년 전 이 동물들이 나무 근처에서 쉬거나 잠을 자다 일어나 움직이는 과정에서 털이나 깃털이 빠졌을 것으로 보인다. 이후 털이 떨어진 곳에 송진이 떨어지고 굳어져 호박이 됐을 것”이라고 추측했다. 이어 “털 3가닥을 미세현미경으로 분석한 결과, 포유류의 털과 매우 유사한 특징을 가지고 있었다”면서 “아마도 이는 전 세계에서 지금까지 발견된 포유류의 털 중 가장 오랜 역사를 자랑할 것”이라고 덧붙였다. 연구진이 같은 지역에서 발견한 포유동물과 공룡의 흔적은 백악기 생태계의 복잡한 과정을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 백악기는 약 1억 4500만 년 전 시작됐으며, 역시 백악기에 속하는 6600만년 전에는 공룡 대멸종이라는 거대한 진화적 사건이 존재했다. 공룡이 멸종한 이후 설치류 수준에 불과했던 포유류가 빠르게 회복하면서 종의 분화가 이뤄졌고, 이후 인류가 출현하는 계기가 됐다. 자세한 연구결과는 네이처의 자매지인 과학저널 사이언티픽 리포츠 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 인터스텔라로 간 보이저호, ‘전파 폭발’ 발견했다

    [아하! 우주] 인터스텔라로 간 보이저호, ‘전파 폭발’ 발견했다

    미 항공우주국(NASA)의 쌍둥이 우주 탐사선 보이저호가 성간공간에서 계속 새로운 발견들을 알려오고 있다. 보이저호는 새로운 유형의 ‘전자 폭발'(electron burst)을 감지했는데, 이는 별이 플레어를 일으키는 메커니즘을 규명하는 데 하나의 통찰을 줄 것으로 보인다고 새로운 연구가 보고했다. 전자 폭발은 태양계를 가로질러 빠른 속도로 움직이는 입자인 우주선(宇宙線)이 태양면 폭발로 야기된 충격파에 의해 밀렸을 때 일어난다. 그럴 경우 전자는 성간공간의 자기장선을 따라 믿을 수 없을 정도의 속도로 가속된다고 연구팀의 한 과학자가 밝혔다. “충격파가 입자를 가속시킨다는 것은 새로운 아이디어는 아니다”라고 전제한 논문 교신저자 돈 거넷 미국 아이오와 대학 천체물리학 명예교수는 “그러나 그 같은 현상을 새로운 영역, 곧 유사한 과정이 관찰된 태양계의 태양풍과는 전혀 다른 성간 매체 속에서 발견했다는 점이 특기할 만하다”고 설명했다.두 보이저 우주선은 43년 동안 우주를 항해하고 있는 중이지만 여전히 건강한 체력을 유지하고 있으며, 탑재된 과학장비들도 정상적으로 작동하면서 각종 과학 데이터들을 지구로 전송하고 있다. 단, 보이저 2호는 지구의 수신 시설 업그레이드로 인해 올해 몇 달 간 교신하지 못했지만, 지난 11월 다시 통신이 재개되었다. 전자 폭발을 일으키는 첫 번째 단계는 태양의 코로나 질량 방출에서 촉발된다. 이러한 태양 폭발은 엄청난 양의 초고온 플라스마를 우주공간으로 방출하고, 이것은 태양계를 가로질러 퍼져나가는 충격파를 만든다. 이러한 충격파는 빠르게 움직이는 우주선 전자, 즉 먼 초신성으로부터 오는 하전 입자를 가속한다. 이러한 우주선은 성간 매질 속에서 별 사이로 이어지는 자기장선을 따라 더욱 가속된다. 그리하여 자기장선은 결국 우주선을 거의 광속에 가깝게 가속시킨다. 이는 처음 우주선을 가속시킨 태양 충격파보다 670배나 빠른 속도다. 연구진은 충격파의 속도가 시속 160만㎞에 이른다고 밝혔다. 아이오와 대학 연구팀은 “물리학자들은 성간 매질에 있는 이러한 전자가 충격파의 첨단에 있는 강화된 자기장에서 반사된 후 충격파의 움직임에 의해 가속되는 것으로 믿고 있다"면서 "반사된 전자는 성간 자기장선을 따라 나선형으로 진행하며, 전자와 충격점 사이의 거리가 멀어짐에 따라 속도는 더욱 빨라진다”고 밝혔다. 보이저 1,2호는 충격파로 인한 전자 가속이 발생한 후 며칠 내로 이를 감지했다. 그리고 얼마 후 두 탐사선은 모두 전자 폭발에 의해 생성된 성간 매체를 통해 느리고 낮은 에너지의 플라스마 파 진동을 발견했다. 보이저 1, 2호는 모두 전자 폭발이 발생한 후 최대 1년이 지난 후에야 태양 충격파를 감지했다. 이는 우주선이 태양으로부터 멀리 떨어져 있었기 때문에 걸린 대기 시간이다. 보이저 1호는 태양에서 약 227억㎞ 떨어져 있고, 보이저 2호는 약 188억㎞ 거리에 있다. 지구와 태양의 평균 거리는 1억 5000만㎞(1AU)이므로 두 우주선은 각각 151AU, 125AU 거리에 있는 셈이다. 천문학자들은 충격파와 우주선이 어떻게 태양 폭발에서 발생하는지 더욱 잘 이해하기를 희망한다. 태양 폭발은 국제우주정거장(ISS)이나 NASA가 2024년에 착륙하기를 희망하는 달과 같은 곳의 우주비행사에게 위험한 방사선을 생성할 수 있다. 특히 격렬한 폭발은 지구 궤도를 도는 위성이나 전력선과 같은 기반 시설에 치명적인 손상을 끼칠 수도 있기 때문에 이에 대한 연구의 중요성은 우리 생존에도 직격된 문제다. 새로운 연구는 ‘천문학 저널’ 12월 3일자에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com  
  • [사이언스 브런치] 다음주부터 접종 시작되는 코로나 백신 안전할까

    [사이언스 브런치] 다음주부터 접종 시작되는 코로나 백신 안전할까

    이전과 같은 완벽한 일상 되찾아주진 못할 듯백신 효과와 지속성 미확인…꾸준한 관찰 필요65세 이상 노년층에게는 효과 입증됐지만어린이나 임산부에 대한 데이터는 불확실유럽에서 처음으로 코로나19로 인한 누적 사망자 숫자가 6만명을 넘어선 영국은 화이자와 바이오앤테크가 만든 코로나19 백신을 긴급 사용승인해 이르면 다음주부터 백신접종이 시작될 전망이다. 상황의 급박성 때문에 임상시험이 시작된지 불과 7개월 만에 사용 승인이 된 것이기는 하나 안전성과 효과에 대해서는 아직 누구도 장담하지 못하고 있는 상황이다. 실제로 영국에서 이번 긴급 사용승인은 감염자 170명을 대상으로 한 데이터에 기초하기 때문에 실제 효과는 더 낮을 수도 있다는 것이다. 일단 화이자측에 따르면 백신의 경우 4만 3000여명을 대상으로 한 임상시험에서 2차 접종 이후 95% 가량의 예방효과가 있는 것으로 확인됐다. 이 같은 분위기 속에 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 코로나19 백신의 6가지 핵심 쟁점에 대한 긴급 분석을 4일 내놨다. ●백신이 코로나19 전파를 막을 수 있을까 화이자-바이오앤테크 백신 이외에도 모더나, 아스트라제네카-옥스퍼드대 백신은 현재 대규모 임상시험 결과 코로나19 예방에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 상황이다. 그렇지만 전문가들은 이들 백신이 코로나19 감염을 완벽하게 막거나 질병 확산을 감소시킬 것이라고 증명되지는 않았다는 점을 지적하고 있다. 영국 리즈대 바이러스학자인 스테픈 그리핀 박사는 “백신은 사람들이 생각하는 것처럼 질병 확산을 완벽하게 막아줄 수는 없다”며 “오히려 백신 접종을 받은 사람들 때문에 무증상 감염에 더 취약해질 수 있고 사방에 바이러스를 퍼트리는 계기가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 그렇지만 아스트라제네카-옥스퍼드대 공동연구팀은 공식적이지는 않지만 백신 접종 후 바이러스 확산에 대한 연구를 실시한 결과 백신이 무증상 감염의 빈도를 감소시켰다는 것이다. 이 때문에 백신이 질병 확산 속도를 늦추는데는 확실히 효과가 있을 것이라고 전문가들은 전망하고 있다. ●백신의 효과 얼마나 오래갈까 코로나19백신의 효과가 얼마나 지속될 것인가도 주요 관심사이다. 1년 이상 지속될 것이라는 의견부터 6개월, 또는 3개월 미만이라는 이야기도 나오고 있으나 정확한 근거자료는 없는 상황이다. 이 때문에 현재로서는 면역력의 지속시간에 대한 정확한 데이터가 없기 때문에 실제 백신 접종이 실시된 이후 몇 년 동안 면밀한 관찰이 필요하다는 점은 전문가들의 공통적인 의견이다. 임상시험에서 코로나19 백신 접종 이후 몇 달 뒤 재감염과 항체 수치가 하락했다는 보고는 있었지만 재감염이 얼마나 보편적으로 발생하는지 항체수치가 얼마나 빠르게 감소하는지에 대해서는 불분명한 상태이다. 그렇지만 코로나19 백신도 면역체계가 코로나바이러스 감염에 대한 기억을 갖고 있어 재감염시 면역체계를 빠르게 활성화시킬 수 있어 증상을 약화시킬 가능성은 있다. 영국 임페리얼 칼리지 런던대 바이러스학자인 대니 알트먼 박사는 “코로나19 백신은 안전성과 효과가 완벽하게 검증된 이후에 사용되는 것이 아니기 때문에 백신의 효과를 파악하기 위해서는 백신접종을 한 뒤에도 보건당국이 지속적으로 추적 조사를 해야 한다”고 강조했다. 알트먼 박사는 “백신접종 후 항체와 면역세포의 수치를 주기적으로 평가하고 재감염 여부를 확인하지 않을 경우 자칫 대중의 백신에 대한 불신을 조장하게 될 것”이라고 지적했다.●노약자 같은 특정 그룹에게 효과가 있을까 현재 백신개발에 가장 앞서가는 세 곳에서는 수 만명을 임상시험에 동원했지만 그 효과에 대한 결론은 200명 이하의 집단에서 도출해낸다는 것이 가장 큰 문제이다. 통계의 오류에 빠질 수 있다는 점이다. 더군다나 지금과 같은 확산속도가 지속되고 있으면서 각국 정부가 백신을 사용을 요청하고 있기 때문에 비만환자, 기저질환자, 노인, 여성, 아동 같은 그룹별로 효과에 관한 통계를 내기가 쉽지 않다는 것이다. 일단 이들 세 종류의 백신은 65세 이상 노년층에 대한 효과는 있는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 영유아, 어린이와 임산부 같은 또다른 취약층에 대한 백신 효과에 대한 데이터는 없는 상황이다. 영국 사우샘프턴대 감염병연구소 마이클 헤드 연구원은 “서로 다른 인구통계에 대한 백신의 효과를 살피기 위해서는 더 많은 데이터를 봐야 하는데 아직 백신개발사들에서 공식적인 통계를 내놓고 있지 않아 확인이 쉽지 않다”라고 지적했다. ●백신별 특징은 뭘까 일단 현재까지 데이터상으로는 화이자, 모더나, 아스트라제네카 백신 모두 긴급승인 기준인 백신효능 50%를 넘고 공개된 임상시험 자료만으로는 안전한 것으로 확인되고 있다. 화이자와 모더나는 RNA를 활용한 백신이고 아스트라제네카는 전통적인 방식의 백신이라는 점에서 차이를 보인다. 도입비용과 물류에서도 어떤 백신이 어느 지역에서 적합한지 차이를 보일 것이다. 화이자 백신의 긴급 사용허가를 낸 영국에서도 영하 70도라는 극저온에서 보관해야 하기 때문에 개별요양원이나 보건시설이 열악한 지역에서는 백신 접종이 쉽지 않을 것이라고 밝힌 바 있다. 모더나, 아스트라제네카 백신은 극저온 보관이 필요치 않고 특히 아스트라제네카 백신은 일반 백신 보관과 비슷한 조건이 요구되기 때문에 의료시설이 열악한 국가나 지역에서는 더 관심을 갖고 있다. 전문가들도 어느 백신이 더 효과가 있다고 보기는 어려운 상태이며 특정 집단에서 하나의 백신이 다른 백신보다 더 잘 작동할 수 있는 가능성은 충분히 있다고 지적하고 있다. 이 때문에 백신 도입시 포트폴리오를 잘 구성해야 한다고 강조했다.●코로나19 바이러스가 백신을 피해 돌연변이를 일으키지 않을까 계절성 독감 바이러스는 매년 돌연변이를 일으키는 것으로 유명하다. 이 때문에 매년 다른 형태의 백신이 개발되고 홍역, 천연두, 백일해 백신과 달리 매년 접종받아야 한다. 코로나19 바이러스도 이처럼 변이가 잦아지는 것 아니냐는 우려도 크다. 그렇지만 일단 코로나19 바이러스 게놈은 독감 바이러스만큼 변이가 자주 발생하는 것은 아닌 것으로 알려져 있다. 이번에 개발된 코로나19 백신들은 모두 스파이크 단백질을 타겟으로 하고 있기 때문에 백신의 효과지속성은 떨어지더라도 완전히 다른 형태의 코로나19 바이러스에 대응해야 할 필요는 적을 것이라고 전문가들은 보고 있다. 전문가들이 우려하고 있는 부분은 바이러스의 변이가 아니라 백신에 대한 내성 문제이다. 이 때문에 전문가들은 백신 내성에 대한 대비책이 필요하다고 강조하고 있다. ●안전성에 대한 모니터링은 어떻게 할 것인가 코로나19 백신은 이전 백신 개발과는 달리 긴급사용승인을 받았기 ?문에 안전성이나 이상징후를 충분히 파악하지 못했다는 약점이 있다. 화이자는 임상시험 참가자들에게 백신을 3주 간격으로 2번 접종하고 접종 후 참가자들에게 스마트폰 앱이나 컴퓨터 등 온라인을 통해 자가 체크하도록 하고 혈액검사도 실시했다. 화이자 백신을 맞은 사람들은 주사접종 부위의 통증과 붓기, 미열, 피로감, 근육통, 두통을 호소한 경우가 있었지만 며칠이 지나면 이 같은 증상은 사라지는 것으로 알려져 있다. 한국의 국제백신연구소 소장인 제롬 김 박사는 “백신에 대한 반응과 질병에 대한 반응이 똑같이 나타날 때 사람들의 걱정은 커지게 된다”고 지적하며 “백신 투여 이후 최소 2달 이상 지속적인 모니터링이 필요한데 그 이유는 백신 접종으로 인해 발생할 수 있는 심각한 후유증은 대개 그 기간 안에 발생하기 때문”이라고 설명했다. 김 소장은 “긴급 사용승인이 난 백신을 사용하는 것이기 때문에 백신 접종 후 나타날 수 있는 증상에 대해서도 가볍게 생각하지 말고 지속적이고 강력한 모니터링이 필요하다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘실험복 결혼’ 이민자 부부가 창업… 이사진 전원 60개국 출신 과학자

    ‘실험복 결혼’ 이민자 부부가 창업… 이사진 전원 60개국 출신 과학자

    터키 출신 사힌·튀레지가 2008년 설립 암 환자 치료 위해 mRNA 방식 연구 올해 초부터 코로나 백신 개발에 적용최단 기간 개발… 내년 13억회분 출하“바이오엔테크는 거대 제약회사 화이자의 주니어 파트너 정도로 묘사됐지만, 사실 신속한 백신 개발의 핵심은 이 회사의 유전자 기술에 있다.” 3일(현지시간) AP통신은 영국에서 세계 최초로 승인받은 코로나19 백신을 화이자와 공동개발한 독일 생명공학 기업 바이오엔테크에 대해 이같이 평가했다. 12년 전 터키 출신 독일 이민자 부부가 설립한 ‘무명의’ 바이오엔테크는 코로나19 종식의 중요한 전환점을 마련하면서 세계의 주목을 받고 있다. 전날 영국은 양사의 코로나19 백신에 대해 긴급사용을 승인하고 다음주부터 접종에 들어간다고 밝혀 드디어 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)의 끝이 보인다는 기대감을 키웠다. 특히 이번 백신은 중국 우한에서 코로나19가 발병한 지 약 1년 만에 개발된 것으로, 상용화되면 세계 백신 개발 역사에서 최단 기간을 기록한다. 이런 신기록에는 바이오엔테크 창업자인 우구르 사힌(55)과 외즐렘 튀레지(53) 부부의 30년 넘는 암 치료 연구가 기반이 됐다. 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 1990년대 홈부르크대 병원에서 처음 만난 두 사람은 의사로서 암 환자를 치료할 방법이 충분하지 않다는 사실에 좌절했다고 한다. 이들은 2001년 첫 회사인 가니메드제약을 설립하고 화학요법이 통하지 않는 암 환자를 위한 항체 치료제 개발에 힘썼다. 특히 mRNA(메신저리보핵산) 백신 개발에 수년 전부터 몰두하고 있다. 신체에 mRNA를 주입해 항원을 만들고, 세포가 스스로 항체를 만들도록 하는 방식이다. 인류를 위한 치료법 연구에 매달린 부부의 헌신은 결혼식 일화로 잘 알려져 있다. 2002년 두 사람은 실험복을 입은 채 점심 무렵 등기소에 가서 혼인신고를 하고 곧장 돌아와 다시 실험을 시작했다고 한다. 연구에 더 매진하기 위해 부부는 2008년 바이오엔테크를 설립했다. 재무와 판매 책임자를 포함한 이사진 전원이 과학자고 mRNA 분야 권위자인 카탈린 카리코 펜실베이니아대 생화학과 교수를 포함해 60개국 출신 과학자가 모였다. 이 중 절반이 여성이다. 사힌 박사 역시 지방 대학에서 교수로 일하며 박사과정 학생을 양성하고 있다. 코로나19 백신 개발을 시작한 건 유럽에서 전염병이 확산하기도 전인 지난 1월 25일이다. 중국에서 시작한 질병이 곧 전 지구를 뒤덮을 거라고 확신한 사힌 박사는 곧장 10개의 백신을 설계했고, 그중 하나가 이번 백신의 토대가 됐다. ‘광속’ 개발을 위해 직원들은 휴가도 포기한 채 주 7일 근무를 밥 먹듯 했고, 전염 우려에 대중교통도 기피할 정도였다. 지난 3월 대규모 인체 실험을 위해 화이자와 손을 잡으면서 개발에는 더욱 속도가 붙었다. 이들은 계약 체결 전부터 실무 협의를 진행하는 등 백신 연구에 열정을 보였다. 사힌 박사는 “두 회사가 신뢰를 바탕으로 데이터를 공유해 빠르게 백신을 만들 수 있었다”고 말했다. 바이오엔테크의 첫 백신은 24~48시간 이내 영국으로 출발한다. 화이자 등과 함께 2021년 최소 13억회분의 백신을 출하하는 게 목표다. 모건스탠리는 코로나19 백신이 화이자와 바이오엔테크에 130억 달러(약 14조원) 이상의 매출을 가져다줄 것으로 예상했다. 김정화 기자 clean@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]뇌에 전자칩 이식했더니 앞 못 보던 원숭이 눈을 떴다

    [달콤한 사이언스]뇌에 전자칩 이식했더니 앞 못 보던 원숭이 눈을 떴다

    고전소설 ‘심청전’에는 주인공 심청이 앞 못 보는 아버지 심학규의 눈을 뜨게 하기 위해 공양미 300석을 받고 인당수에 몸을 던지는 장면이 나온다. 과학기술이 발달한 현대에서는 공양미를 바치고 기도에 의존하는 대신 뇌의 시각피질을 자극하는 신경칩을 이식해 시력을 회복하도록 하는 기술이 개발됐다. 네덜란드 국립신경과학연구소 시각인지연구부, 암스테르담 자유대 통합신경생리학과, 암스테르담대학병원 정신의학부, 스페인 미구엘 에르난데즈대 생체공학연구소 공동연구팀은 뇌 시각피질을 자극할 수 있는 신경칩을 이식해 시력을 회복할 수 있는 기술을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에 발표했다. 기존에도 뇌 신경칩 이식을 통해 시각 회복을 하려는 시도는 계속 있어왔지만 시력 회복을 했다고 평가할 수 있을 정도의 수준에 미치지는 못해왔다. 연구팀은 첨단 재료공학과 미세전자공학 기술을 이용해 1024개의 전극을 가진 안정적이고 내구성이 뛰어난 뇌 신경칩을 만들었다. 전극 숫자가 많을수록 인식할 수 있는 이미지의 해상력은 높아지게 된다. 연구팀은 앞을 보지 못하는 원숭이 2마리의 뇌 시각피질에 이번에 개발한 뇌 신경칩을 이식했다.뇌 신경칩에 전기자극이 주어지면 특정 위치에서 빛이 보이는 ‘안내(眼內)섬광’이라는 지각현상이 나타나는 것이 관찰됐다. 또 연구팀은 눈동자의 움직임을 측정하고 행동과제를 실시했는데 선이나 움직이는 점을 따라 안구가 움직일 뿐만 아니라 사물의 형태나 큰 글자를 인식하는 것이 관찰됐다. 이번 연구결과는 망막이나 시신경 손상이나 퇴화가 있지만 시각피질이 조금이라도 남아있는 시각장애인의 시력 회복에만 적용될 수 있지만 추가 연구를 통해 작은 글자까지 읽을 수 있을 것이라고 연구팀은 설명하고 있다. 피터 로엘프세마 국립신경과학연구소 교수는 “이번에 개발한 기술은 시각장애인이 사물의 모양과 형태를 인식할 수 있는 기능적 시력을 회복함으로써 삶의 질을 높여줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 일반 번개보다 1000배 강한 ‘슈퍼볼트’ 존재 확인

    [핵잼 사이언스] 일반 번개보다 1000배 강한 ‘슈퍼볼트’ 존재 확인

    일반 번개보다 최대 1000배 밝은 번개인 초전광(Superbolts)이 실존하는 것으로 확인됐다. 미국 로스앨러모스국립연구소(LANL) 연구진은 최근 미국항공우주국(NASA) 등이 운용하는 기상관측위성(GOES) 16호와 포르테(FORTE·Fast On-Orbit Recording of Transient Events) 위성 등의 관측 자료를 사용한 두 건의 연구에서 초전광을 확인했다고 발표했다. 초전광은 1977년 미국의 과학자 터먼 보비 박사가 핵실험 탐지위성 벨라의 관측 자료에서 발견하면서 처음으로 보고됐었다. 당시에는 일반 번개보다 최대 100배 밝은 번개로 알려졌다. 그런데 관련 연구자들 사이에서는 초전광의 존재에 관한 논의가 최근까지 계속돼 왔다. 예를 들어 위성에서 관측하는 각도에 따라 번개의 밝기를 측정한 값이 영향을 받기 때문이다. 이에 대해 연구를 주도한 마이클 피터슨 박사는 “우주에서 번개를 볼 때 구름이 빛의 일부를 차단하므로 지상에서 볼 때보다 훨씬 더 희미하게 보일 것”이라고 설명했다.이에 따라 연구진은 첫 번째 연구에서 기상관측위성 16호에 탑재돼 있는 ‘정지궤도 번개 지도작성기’라고 불리는 관측 장치의 자료를 사용해 지난 2018년 1월부터 2020년 1월까지 2년간 미국 대륙 상공에서 발생한 번개에 대해 자세히 조사했다. 이는 우주에서 번개의 광학 에너지를 측정하는 것으로, 마침내 일반 번개보다 최대 1000배 밝은 초전광을 확인했다는 것이다. 연구진은 또 초전광에 관한 더 많은 정보를 얻기 위해 두 번째 연구에서 포르테 위성의 12년간 관측 자료를 분석했다. 그 결과, 일반적인 번개는 음전하로 하전된 구름과 양전하로 하전된 지상 사이의 방전에 의해 발생하지만 초전광은 양전하로 하전된 구름과 음전하로 하전된 지상 사이의 강렬한 방전에 의해 주로 발생하는 것으로 나타났다. 이에 대해 피터슨 박사는 “일반적인 초전광은 일반 번개와 같은 방전과 특수한 방전 방식 모두에서 발생한다. 하지만 가장 강력한 초전광은 겨울 연안 지역, 특히 일본의 해안 지역에서 강렬한 방전에 의해 발생한다”면서 “따라서 초전광은 여전히 구별할 가치가 있다”고 설명했다. 자세한 두 건의 연구 결과는 국제학술지 ‘지구물리학 연구저널: 대기’(Journal of Geophysical Research: Atmospheres) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [다이노+] 브라질서 ‘티라노의 가장 오랜 조상뻘’ 신종 공룡 발견

    [다이노+] 브라질서 ‘티라노의 가장 오랜 조상뻘’ 신종 공룡 발견

    티라노사우루스 렉스(T.렉스)의 가장 오랜 조상뻘로, 약 2억3000만 년 전 지구상에 살았던 한 육식공룡의 화석이 남아메리카 브라질에서 발견됐다. 브라질 산타마리아연방대 연구진은 브라질 최남부 리오그란데 도 술주(州)의 한 농장에서 한 초기 육식공룡의 파편화된 허벅지뼈 화석을 발굴했다. 발굴지 근처 강의 이름인 자쿠이와 화석의 색상이 붉다고 해서 자쿠이의 붉은 사냥꾼이라는 뜻으로, ‘에리트로베나토르 자쿠이엔시스’(Erythrovenator jacuiensis)라는 학명이 붙여진 이 공룡은 육식성이며 두 발로 보행한 수각아목에 속한다. 몸길이는 약 2m로, 날카로운 이빨과 발톱을 지니고 있으며 몸에는 털이 나 있었다. 또 이 종은 지금까지 발견된 수각아목 가운데 가장 오래된 종으로 추정된다.연구를 주도한 로드리고 뮬러 박사는 “이 종은 최초의 수각아목 중 한 종으로, 쥐라기 공원의 티라노사우루스나 벨로키랍토르와 같은 무서운 육식공룡과 같은 종족이다. 하지만 에리트로베나토르는 그들보다 거의 1억5000만 년 전에 살았다”면서 “이 종은 공룡 시대의 새벽쯤 출현한 것”이라고 설명했다. 이번 발견은 지금까지 지구상에 살았던 가장 무서운 육상 포식자인 수각아목의 진화를 새롭게 조명한다. 트라이아스 말기의 수각아목 화석은 극히 드물다. 뮬러 박사는 “이 공룡은 몸집이 작았지만 정점에 있는 포식자였다. 다리 근육이 강해 빠르고 악랄한 사냥꾼이었다”면서 “다른 초기 수각아목처럼 날카롭고 칼날 같은 이빨을 지녔고 피부에는 깃털 같은 구조가 있었던 것으로 추정된다”고 말했다. 연구진이 화석을 분석한 결과, 에리트로베나토르의 체형은 T.렉스의 축소형인 것으로 나타났다. 이뿐만 아니라 이 종은 벨로키랍토르와 스피노사우루스와도 특성을 공유하는 것으로 확인됐다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 종을 T.렉스의 대부(Godfather)라고 말할 수 있다”고 말했다. T.렉스의 몸무게는 8t에 달하고 주둥이부터 꼬리 끝까지의 몸길이는 약 12m로 오늘날 스쿨버스 크기와 맞먹는다. 반면 에리토베나토르는 몸집은 작았지만 날카로운 이빨과 발톱을 지녀 도마뱀이나 원시 포유류는 물론 커다란 곤충도 사냥했던 것으로 여겨진다.연구진은 2014년 위성 사진을 통해 현재 니에메예르 지층으로 불리는 화석 발굴지를 발견했다. 바위 지층은 호수 주변에 노출돼 있다. 그후 뮬러 박사는 동료 연구자들과 함께 몇 차례나 그곳을 탐험했다. 접근은 그리 어렵지 않고 건조한 날에는 픽업 트럭으로 암석 노출부에 도달할 수 있었던 것으로 전해졌다. 이 지층에서는 초기 수각아목 외에도 이 종이 잡아먹었던 것으로 추정되는 포유류와 관계가 있는 몇몇 동물도 발견됐다. 키노톤트(cynodont)로 알려진 이 동물 중에는 시리우스그나투스(Siriusgnathus)로 불리는 늑대 같은 송곳니를 지닌 초식 동물과 이보다 더 작은 주머니쥐 크기의 식충 동물인 아구도테리움(Agudotherium)도 포함돼 있다. 공룡은 2억100만 년 전부터 6600만 년 전까지 쥐라기와 백악기 지구를 계속해서 지배했다. 하지만 이들 공룡 역시 트라이아스 말기에는 멸종한 다른 고대 파충류들에 의해 지배를 당한 보잘것없는 동물이었다. 하지만 에리토베나토르가 서식할 때에는 이 종을 잡아먹을 포식자가 없었을지도 모른다. 왜냐하면 지금까지 에리토베나토르를 잡아먹었을지도 모르는 동물의 유일한 증거는 단 하나의 커다란 이빨밖에 발견되지 않았기 때문니다. 이 이빨은 커다란 원시 악어의 것으로 추정된다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 지층은 공룡이 어떻게 진화했는지에 관한 이해를 돕는다. 우리는 계속해서 이를 탐구해 동물상의 구성을 이해할 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘남아메리카 지구과학 저널’(Journal of South American Earth Sciences) 최신호(11월 27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 지구온난화로 온대지역 낙엽 빨리지고 여름, 겨울만 남는다

    [달콤한 사이언스] 지구온난화로 온대지역 낙엽 빨리지고 여름, 겨울만 남는다

    온실가스 증가로 인한 지구온난화 속도는 쉽게 늦춰지지 않고 있다. 코로나19 여파로 사람들의 이동과 경제활동이 줄어들었음에도 불구하고 이산화탄소 배출은 크게 줄지 않았다는 최근 세계기상기구(WMO)의 분석결과만 보더라도 알 수 있다. 지구온난화는 식물의 식생까지 변화시켜 지구온난화를 가속화시키고 기후는 급격히 변하고 있다. 이 같은 가운데 스위스 취리히연방공과대(ETH) 통합생물연구소, 독일 뮌헨대 시스템 원예학 및 세균학연구소 공동연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화가 가속화될 수록 온대지방에서 자라는 나무들은 단풍이 빨리 들고 낙엽도 빨리 떨어질 것이라고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적은 과학저널 ‘사이언스’ 27일자에 실렸다. 지금까지 많은 과학자들은 지구온난화로 인해 온대지역의 나무들은 낙엽 지는 속도가 늦춰지면서 기후변화 속도를 다소간 늦출 수 있을 것으로 예측해 왔다. 그렇지만 연구팀은 1948년부터 2015년까지 중부 유럽에서 자라는 수종의 장기 관찰 결과와 개별 나무의 이산화흡수 능력 변화를 시뮬레이션했다. 그 결과 이산화탄소의 증가와 평균 온도 상승은 봄과 여름철 나무의 성장식의 생산성을 급격히 높임으로써 조기 노화를 유도한다는 것을 확인했다. 침엽수가 아닌 경우 단풍이 빨리 들고 낙엽이 떨어지는 속도가 빨라지게 된다는 것이다. 잎에서 흡수된 이산화탄소가 지나치게 많아지면서 나무 한 그루가 흡수하고 사용할 수 있는 탄소량을 넘어서게 됐다는 의미이다. 이 때문에 나무들은 이산화탄소를 더이상 흡수하지 못하게 하기 위해 잎을 빨리 떨어뜨리는 것이라고 연구팀은 설명하고 있다. 수목의 탄소조절 능력이 낮아지면 온실가스로 인한 지구온난화 속도와 기후변화 속도는 더욱 가속화될 가능성이 높다고도 예측됐다. 이럴 경우 계절적으로 여름과 겨울만 남게될 가능성도 배제할 수 없다고 연구팀은 설명했다. 콘스탄틴 조너 ETH 교수(생태학)는 “이번 연구는 지금까지 우리가 이산화탄소 저장고가 될 수 있을 것이라고 기대했던 수목들의 식생이 지구온난화로 인해 어떻게 변하고 있는지를 그대로 보여주는 것”이라며 “지구 온난화는 산림의 탄소흡수능력을 떨어뜨리는 만큼 더이상의 기후변화를 막기 위해서는 단순히 삼림을 가꾸고 나무를 심는 것이 아니라 온실가스 같은 오염물질 배출을 직접적으로 막아야 할 필요가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 달나라 여행 후 골골… 우주인 ‘세포공장’이 문제였다

    달나라 여행 후 골골… 우주인 ‘세포공장’이 문제였다

    한국시간으로 지난 16일 오전 9시 27분 미국 민간 우주탐사기업 ‘스페이스X’가 우주비행사 4명이 탑승한 유인 우주선 ‘리질리언스’를 국제우주정거장(ISS)으로 발사하는 데 성공했다. 리질리언스에 탑승한 4명의 우주인은 ISS에 6개월간 머물며 식품 생리학, 유전자 실험, 작물 재배 실험 등을 수행하고 내년 5월 지구로 귀환한다. 이번 발사 성공은 ‘민간 우주 수송 시대’의 막을 여는 계기가 됐다는 평가를 받고 있다. 미국, 유럽, 중국, 일본, 러시아 등 우주 선진국들은 달, 화성 등 유인 우주탐사에 많은 관심을 기울이고 있다. 과학적 호기심도 있지만 ‘제2의 지구’를 찾겠다는 실질적 목표 때문이기도 하다. 그렇지만 오랜 시간 우주를 여행하고 머물 때는 여러 문제가 생길 수 있다. 2016년 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류 등 5가지가 우주 시대의 걸림돌이 될 것이라는 분석을 내놓기도 했다. 우주비행사들이 우주 공간에서 다양한 생물학적 변화를 겪는 것은 확실하지만 그런 변화를 일으키는 메커니즘은 정확히 밝혀지지 않았다. 이런 가운데 영국 벨파스트 퀸스대, 미국 필라델피아 아동병원, 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF), 항공우주국(NASA) 존스우주센터, NASA 에임스연구센터, 스탠퍼드대, 라이스대, 듀크대 의대, 펜실베이니아대 의대 등 22개 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 우주인들이 흔히 겪는 근골격계 약화, 면역기능 장애, 심혈관 이상 등의 문제가 미토콘드리아 결함과 이상 때문이라는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 26일자에 발표했다.미토콘드리아는 ‘세포 공장’이나 ‘세포 엔진’이라고 불리는 세포 내 소기관이다. 혈액으로 운반된 산소로 세포 활동에 필요한 에너지와 활성산소를 생산하고 세포 간 신호 전달에 관여하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아에 이상이 발생해 활성산소가 과다 생산되면 체내 대사기능이 떨어져 질병을 유발할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 최근에는 당뇨, 심혈관 질환, 암, 각종 유전질환의 발병 원인이 미토콘드리아 기능 이상과 관련돼 있다는 연구도 속속 보고되고 있다. 연구팀은 우주인의 생물학적 기능에 영향을 미치는 원인을 조사하기 위해 동물 실험연구 자료, ‘진랩’(GeneLab) 플랫폼을 포함해 NASA에서 보유하고 있는 다양한 우주생물학 데이터를 활용해 분석했다. NASA 자료에는 역대 우주비행사 59명의 각종 생물학적 데이터, 쌍둥이 우주인 프로젝트 결과 등이 포함돼 있다. 광범위한 데이터 분석 결과 우주인의 건강 이상에서 공통적으로 나타난 핵심 요인은 미토콘드리아 기능 이상과 변이로 확인됐다. 미토콘드리아 이상으로 인한 인체의 과잉 대사반응이 면역 약화와 각종 신체기관 이상으로 나타난다는 것이다. 장기간 우주에 머물다가 귀환한 우주인들에게서 생체주기 이상이 발생하는 것도 미토콘드리아에 문제가 생겼기 때문이라고 밝혀졌다. 미토콘드리아 이상은 지금까지 많은 우주생물학 연구에서 주목되지 않은 부분이었다. 생물정보학자인 아프신 베헤시티 NASA 에임스연구센터 수석연구원은 “이번 연구는 우주여행과 관련된 건강상 위협 대부분이 미토콘드리아 때문이라는 점을 명확히 보여 주고 있다”면서 “기존의 미토콘드리아 장애 개선 약물들이 우주인 건강에 도움을 줄 수 있는지 확인하는 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “전통산업 도시 울산에 인공지능 입힌다”… 취임 1주년 이용훈 UNIST 총장

    “전통산업 도시 울산에 인공지능 입힌다”… 취임 1주년 이용훈 UNIST 총장

    “코로나19 사태와 4차 산업혁명의 영향으로 미래는 더 빠르게 변할 것이며, 이런 흐름에 가장 중요한 키워드가 ‘인공지능(AI)’과 ‘친환경 에너지’입니다. 두 분야에 우리의 미래가 달린 만큼 전통 산업도시 울산에 이와 같은 첨단 경쟁력을 입힐 계획입니다.” 이용훈(65·사진) 울산과학기술원(UNIST) 총장은 24일 취임 1주년 인터뷰에서 “대학은 도시를 바꿀 힘을 가진 만큼 연구를 통해 도시의 산업을 키우고, 인재를 길러 도시의 삶을 일구는 데 노력하겠다”고 말했다. 이 총장은 지난 1년을 돌아보며 ‘지역사회와의 협업’을 강조했다고 밝혔다. 그는 “대학과 도시가 함께 성장할 때 지역사회는 물론 국가가 풍요로운 세상이 된다”며 “UNIST가 지역사회와 함께 중점 분야를 선정하고, 인재를 길러 내는 이유”라고 설명했다. 그는 대표적 성과로 인공지능대학원 유치와 인공지능혁신파크 내년 운영, 반도체소재부품융합대학원 선정, 스마트헬스케어 융합연구센터 유치 추진 등을 꼽았다. 그는 “울산은 물론 부울경 지역의 제조산업에 인공지능을 비롯한 디지털 기술을 접목할 준비가 됐다”며 “인공지능혁신파크를 통해 울산 기업들의 4차 산업혁명을 돕겠다”고 말했다. 그는 또 총장 중심의 체제를 바꿔 3개의 단과대학을 신설하고, 학과별로 독립적·자율적 운영을 이뤄 냈다. 각 학과의 특색에 맞춘 새로운 결과들이 나올 것으로 기대된다. 그는 “무섭게 변하는 과학기술 혁신의 속도를 따라잡을 수 있는 연구와 교육을 수행하는 게 목표”라며 “학생들이 연구 주제를 정해 몰입할 수 있게 다각적으로 지원하고 국제대회 출전 확대도 적극 유도하기로 했다”고 밝혔다. 다음은 일문일답이다. - 취임 1주년을 맞은 소회는. “취임하면서 ‘해야 할 일을 잘하는 대학’을 만들겠다는 포부를 이야기했는데, 지난 1년을 통해 ‘해야 할 일’을 좀 더 구체화할 수 있었다. 짧은 시간이었지만 몇몇 성과를 도출했고, 앞으로 중점 추진해나가야 할 분야들에 대해서도 점차 구체적인 계획을 세우고 있다. 도시와 국가의 미래를 바꿀 대학으로써 UNIST의 모습을 보여드리고자 한다.” - 개교 11년 차 UNIST는 어떻게 변화했는지. “UNIST는 짧은 역사에도 불구하고 눈부신 성과를 이뤘다. 선택과 집중을 통한 ‘빠른 추격자(Fast Follower)’ 전략이 성공한 결과다. 이제는 ‘혁신 선도자(Leading Innovator)’로 한 단계 도약할 시점이다. 지난 9월 학사조직을 개편해 자율적이고 창의적인 조직으로 거듭나기 위한 발판을 마련했다. 총장을 중심으로 중앙집권화됐던 대학 체제를 개편해 3개의 단과대학을 신설하고 학과별로 독립적이고 자율적으로 운영되도록 했다. 또 인공지능 중심의 디지털 혁신을 도입하는 것이다. 4차산업혁명시대의 핵심인 ‘인공지능 역량’을 확보하고, 전 학과에 확대해 인공지능 융합 연구를 촉진하고자 했다. 최근에는 울산 남구 산학융합캠퍼스에 ‘인공지능 혁신파크’를 조성하는 데 박차를 가하고 있다.” - 혁신 선도자로 도약하기 위해 어떤 준비하고 있는지. “‘인공지능’과 ‘친환경’ 두 기술이 앞으로의 사회를 좌우할 것이다. 코로나19와 4차산업혁명의 영향으로 미래는 점점 더 빠르게 변하고 있다. 이런 흐름 속 가장 중요한 키워드가 앞의 두 가지다. 인공지능은 산업혁신에 가장 중요한 요소가 될 것이다. 국내 제조업의 혁신은 물론 신산업의 성장에 있어서도 인공지능의 역할은 점점 더 커질 것이다. 세계적으로도 인공지능 분야의 경쟁은 심화 중이며, 이를 선도할 ‘디지털 뉴딜’의 추진이 시급하다. 다른 한 분야는 ‘친환경’이다. 2050년 탄소 중립 선언과 함께 ‘그린 뉴딜’에 대한 관심이 뜨거워지고 있다. 비단 우리나라만의 이야기는 아니다. 기후변화에 대응하기 위한 기술 확보는 세계적 관심사다.”- 두 방향에 대한 구체적인 전략은 어떤게 있는지. “UNIST에 부임하며 가장 먼저 강조한 것이 ‘인공지능’이다. 학교의 경쟁력 향상은 물론 국내 최대 규모의 산업단지가 밀집한 울산에 있어서도 꼭 필요한 연구 분야다. 이런 맥락에서 ‘인공지능대학원’과 ‘인공지능 혁신파크’에 집중했고 유치했다. UNIST는 차세대 반도체 육성을 위한 충분한 연구역량을 갖췄으며, 울산의 정밀화학 기업들도 반도체 소재 산업에 진출할 잠재력이 있다. 이 또한 디지털 뉴딜의 한 축이 될 것이다. 인공지능 융합을 통한 스마트 헬스케어 분야에서도 선도적 연구를 추진하고자 한다. 이에 대비하기 위해 학사조직개편을 통해 ‘정보바이오융합대학’을 신설했다. 이 단과대학에서 주력할 수 있는 인공지능, 반도체, 헬스케어 등 3개 분야는 울산과 동남권의 디지털 뉴딜을 이끌 핵심 분야다. 지난 1년간의 노력을 통해 이를 성공적으로 추진할 기반을 마련해왔다. - 지난 1년간 연구 성과와 앞으로 연구 방향은 어떤게 있는지. “UNIST는 올해 한 해 동안 네이처, 사이언스, 셀 등 3대 과학저널에 총 12편의 논문을 게재하는 성과를 거뒀다. 매달 최우수 저널에 한 편씩 논문을 게재한 셈이다. 대학의 역사와 규모에 비춰볼 때 괄목할 성과다. 영국 THE에서 발표하는 세계대학평가에서 UNIST는 올해 176위에 올라, 세계 200위 안에 들었다. 논문의 질을 평가하는 라이덴랭킹에서는 4년 연속 국내 대학 중 1위로, 최고 수준을 유지하고 있다. 앞으로는 우수한 연구들을 융합해 새로운 가치를 형성하도록 해야 한다. 이를 위해 4대 중점 분야를 설정하고, 여기에 연결된 핵심적인 연구들이 시너지를 낼 ‘융합 연구 프로젝트’를 준비하고 있다.” - 앞으로 추진할 4대 중점 연구 분야는 어떤게 있는지. “UNIST는 이미 몇몇 분야에서 세계적 역량을 가지고 있다. 중점 분야는 자동차와 에너지, 반도체, 헬스케어다. 첫째는 ‘미래 모빌리티’, 구체적으로는 ‘세계에서 가장 안전하고 가벼운 친환경 자율주행차’를 만드는 게 목표다. 두 번째는 ‘친환경 에너지’다. 특히 미래 모빌리티를 위한 친환경 에너지 시스템 구축을 목적으로 한다. 세 번째는 ‘차세대 반도체’ 분야다. 내년부터는 반도체 소재부품 융합대학원을 개원해 인재육성 및 기술협력에도 속도를 낼 계획이다. 마지막은 ‘스마트 헬스케어’다. 바이오메디컬 분야의 역량을 모아 ‘정밀의료’와 ‘산업재해에 특화된 의료 분야’도 중요하게 다룰 영역이다. 앞으로 ‘스마트 헬스케어 연구센터’ 설립을 위한 예산을 확보하는 등 심혈을 기울일 예정이다. - 이러한 연구는 지역에 큰 영향을 미칠 것 같은데. “대학은 도시를 바꿀 힘을 가지고 있다. 연구를 통해 도시의 산업을 키우고, 인재를 길러내 도시의 삶을 일궈내는 게 가능하다. 울산은 대한민국 산업수도다. 우리나라의 경제성장을 견인한 지역으로 제조업 생산시설이 밀집됐다. 지금은 전통적인 제조업이 쇠퇴하면서 변화와 혁신이 절실해졌는데, 그만큼 4차산업혁명을 통해 얻을 기대효과가 크다. 앞서 제시한 중점 분야들은 울산의 주력산업을 혁신하고, 새로운 성장 동력을 제공하리라 본다.” - UNIST가 꿈꾸는 울산의 미래는. “그동안의 울산은 대기업 중심의 ‘제조도시’였다. 대규모 제조 산업체와 그 연관기업들이 수직적으로 연결된 구조였다. 그래서 주력 산업의 부침에 따라 도시도 함께 움직였다. UNIST는 앞으로의 울산이 진정한 의미에서의 ‘제조도시’로 재탄생할 수 있도록 돕고자 한다. “뭔가 만들고 싶으면 울산으로 가야지”라는 말이 나올 수 있는 의미로서 ‘제조도시 울산’이 되어야 한다. 예를 들어 UNIST의 연구지원본부는 고가의 첨단장비들이 집약돼 UNIST 연구진은 물론 국내 다양한 연구진과 기업들이 장비를 사용하기 위해 모여드는 ‘자석’의 역할을 하고 있다. 울산이라는 도시에 이러한 ‘자석’을 더 많이 늘려야 한다. 3D프린팅, 반도체, 드론, 로봇 등에서 무언가 새로운 것을 만들 때, 그것을 가능하게 할 도시가 울산이 되도록 기반을 닦을 계획이다.” - 구체적으로 어떤 교육의 변화를 추진할 계획인가? “우선 기초교과목 재편을 추진한다. 우리 사회는 4차산업혁명 시대에 접어들며 빠르게 변화하고 있는데, 과학기술 인재를 육성하기 위한 기초교육은 여전히 과거에 머물고 있다. 수십 년째 바뀌지 않는 교과서를 이용한 교육은 미래를 혁신할 인재육성에 적합하지 않다. 학생들이 스스로 흥미를 갖고 도전할 수 있는 ‘글로벌 챌린지’도 독려할 방침이다. 인공지능, 드론, 3D프린팅 등 4차산업혁명 시대에 필수적인 분야에서 쟁쟁한 학생들과 세계 무대에서 경쟁하도록 지원하는 것이다. 학생들은 스스로 동기를 부여하고 경쟁에서 최선을 다하며 성장하게 될 것이다.” 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr
  • 中 강 한복판서 빙글빙글 도는 ‘얼음 원반’ 포착 (영상)

    中 강 한복판서 빙글빙글 도는 ‘얼음 원반’ 포착 (영상)

    강물에 둥둥 뜬 상태로 천천히 회전하는 ‘얼음 원반’(ice disk 혹은 ice circle)이 포착됐다. 중국 신화통신은 네이멍구자치구 건허시 외곽 강 한복판에 지름 6m짜리 얼음 원반이 형성됐다고 전했다. 네이멍구자치구 북쪽 후룬베이얼에 있는 건허시는 연평균 기온이 영하 5.3도로 중국에서 가장 추운 도시로 꼽힌다. 한겨울에는 영하 58도까지 기온이 내려갈 만큼 추위가 혹독하다. 1년 중 8개월이 겨울인 건허시를 중국인들은 ‘냉동고 도시’라 부르기도 한다.지난 18일 이곳에서 반시계방향으로 느리게 회전하는 얼음 원반이 포착됐다. 얼음 원반이 강물에 둥둥 뜬 상태로 빙글빙글 도는 신기한 자연 현상에 현지 사회관계망 반응도 뜨거웠다. 주민들은 작년 겨울에도 같은 현상을 목격했다고 입을 모았다. 지난해 11월 목격된 지름 2m짜리 작은 얼음 원반 역시 반시계방향으로 회전했다. 스스로 회전하는 얼음 원반에 대한 기록은 과거부터 존재했다. 북미와 스칸디나비아는 물론 1895년 뉴욕 미아누스강에서도 1분에 60도씩 회전하는 얼음 원반이 목격됐다.하지만 회전력이 어디서 비롯된 것인지는 아직 명확하지 않다. 과학자끼리도 의견이 분분하다. 한 연구팀은 2015년 미국 물리학회 동료 검토(peer review) 과학저널 ‘피지컬 리뷰 E’에 게재한 실험 보고서에서, 따뜻한 강물이 얼음을 녹이면서 회전력을 발생시킨다는 이론을 펼쳤다. 얼음 아랫부분이 서서히 녹아 물속으로 가라앉으면서 소용돌이가 발생하고, 소용돌이가 만든 회전력에 의해 위쪽 얼음이 돌면서 주변 얼음과 부딪혀 완벽한 원형을 이룬다는 설명이다. 연구팀은 얼음 아랫부분이 녹아 수평으로 회전하면서 위쪽으로는 수직 소용돌이가 만들어진다는 것을 확인했다. 이때 물 온도가 높을수록 회전 속도는 빨라지는 것으로 나타났다.서던메인대학교 물리학자 폴 내크로시스의 의견은 조금 다르다. 소용돌이는 강물 흐름 탓이지 수온과는 관계가 없다는 주장이다. 내크로시스 박사는 지난해 1월 미국 메인주 프리섬프스콧강에 지름 100m 대형 얼음판이 형성됐을 때도 수온은 그리 높지 않았다는 게 그 증거라고 밝혔다.  권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr
  • “기후변화 탓에 거대화”…‘2층버스 크기’ 신종 공룡 아르헨서 발견

    “기후변화 탓에 거대화”…‘2층버스 크기’ 신종 공룡 아르헨서 발견

    남미 아르헨티나에서 약 1억7900만 년 전에 서식한 신종 공룡이 발견됐다. ‘바괄리아 알바’(Bagualia alba)라는 학명이 붙은 이 초식 공룡은 덩치가 2층 버스만하고 튼튼한 뼈와 네 다리 그리고 긴 목을 지닌 것이 특징적이다. 아르헨티나가 주도한 국제 연구진은 파타고니아 사막의 한 퇴적층에서 발굴한 이 공룡의 화석들을 자세히 분석해 이 종이 지구 온난화 현상 때문에 거대화했다는 가설을 세웠다.연구진은 최소 3마리분의 바괄리아 알바 화석 뼈 100여 개를 대상으로, 특정 화학물질의 붕괴율을 바탕으로 시기를 추정하는 방사성 연대 측정 기술을 사용했다. 그 결과, 쥐라기 초기인 당시 기후 변화가 발생해 다양한 식물 대신 키가 큰 상록침엽수가 번성했던 것으로 나타났다. 연구를 이끈 파타고니아 고생물학박물관의 디에고 폴 박사는 “이런 기후 변화는 당시 남반구 일대에서 화산 활동이 급증하면서 발생한 이산화탄소와 메탄 등 온실가스로 인한 영향 때문인 것으로 보인다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 바괄리아 알바는 당시 새롭게 번성한 질긴 초목을 소화할 수 있도록 잘게 씹을 수 있는 튼튼한 이빨을 지닌 몇 안 되는 동물 중 하나였다. 덕분에 이들 공룡은 초식 공룡 가운데 우위를 차지해 거대화했다는 것이다.초기 용각류에 속하는 바괄리아 알바는 머리부터 꼬리까지 몸길이 약 12m, 몸무게 약 10t으로, 몸길이 약 40m, 몸무게 약 100t에 달하는 용각류보다 훨씬 작았다. 하지만 당시 수준에서는 이 공룡의 덩치가 다른 육식 공룡들의 공격을 단념하게 했을 것이라고 연구진은 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
  • 코로나 백신의 운명, 결국 온도에 달렸다

    코로나 백신의 운명, 결국 온도에 달렸다

    코로나19가 인류에게 처음 모습을 드러낸 지 1년이 지났다. 중국 정부가 처음 집단감염을 보고한 것은 지난해 12월 31일이었지만 세계보건기구(WHO) 조사에 따르면 최초의 증상 발현은 12월 8일이며, 홍콩 일간지 사우스차이나모닝포스트의 분석에 따르면 중국 우한에서 코로나19 첫 환자가 나온 것은 1년 전인 2019년 11월 17일이다. 코로나19 발생 1년이 되는 지난 9일 글로벌 제약사 화이자와 독일 바이오엔테크가 효과 90% 이상의 백신 개발이 완료 단계에 있다고 밝혔다. 일주일 뒤인 지난 16일에는 미국 제약사 모더나가 94.5% 효과를 보이는 백신 후보물질에 대한 3상 임상시험이 성공적으로 진행 중이라는 중간 분석 결과를 내놨다. 계절성 독감 백신의 효과가 30~60%이고 홍역 백신이 97% 수준인 것을 감안한다면 일단 백신의 효과는 상당히 높은 셈이다. 더군다나 미국 식품의약국(FDA)의 긴급 백신사용 승인 기준인 50%를 훨씬 상회하기 때문에 희망적이라는 관측이 나오고 있다. 예방백신은 보통 바이러스나 병원균의 독성을 약화시키거나 화학적으로 사멸시킨 다음 체내에 주입해 항체를 만들어 내는 방식이었다. 그렇지만 화이자와 모더나에서 개발된 백신은 이것과는 전혀 다른 방식이다. 코로나19 바이러스 대신 유전정보인 mRNA를 주사해 mRNA가 몸속에서 바이러스에 대한 면역 반응을 일으켜 항체를 형성하도록 유도하는 것이다. 희망적인 소식에도 불구하고 전문가들은 백신 개발이 완료 단계에 진입하게 되면 그다음으로 중요한 문제는 ‘온도’라고 지적하고 있다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’도 11월 17일자에 이 같은 전문가들의 전망을 나란히 실었다. 최근 계절성 독감 백신이 문제가 됐던 것은 적정 보관 온도를 벗어나 상온에 노출됐기 때문이다. 적정 보관 온도를 유지하지 못할 경우 약물이나 항원, 항체 활성 단위인 ‘역가’가 떨어져 이른바 접종을 받아도 예방 효과를 볼 수 없는 ‘물백신’이 될 수 있다. 지난 7월 질병관리청과 식품의약품안전처가 내놓은 ‘백신 보관 관리 및 수송가이드라인’에도 백신 보관 온도는 일반적으로 2~8도, 평균 5도를 유지해야 한다.그런데 코로나19 백신의 보관 온도는 더 엄격하다. 화이자 백신은 영하 70도 이하에서 보관해야 하며 1만 5000달러(약 1659만원) 상당의 특수 극저온 냉동고에서만 6개월 보관이 가능하다. 영하 70도보다 높을 경우는 보관 기간은 5일로 줄어든다. 반면 모더나에서 개발한 백신은 화이자 백신보다 높은 온도인 영하 20도에서 6개월 동안 보관이 가능하고 일반 냉장고에서도 30일 동안 유지가 가능하다는 장점이 있다. 그렇지만 최적의 백신 효과를 위해서는 제조사가 밝힌 온도에 보관하는 것이 필요하다. 이 때문에 백신물질인 mRNA를 온도 변화에 영향을 받지 않으면서 인체에 무해한 나노입자로 코팅을 하거나, 백신을 동결 건조시켜 분말 형태로 만들어 보급하는 것을 고려해야 한다는 목소리도 높아지고 있다. 실제로 화이자는 액상 형태의 백신 개발이 성공하면 분말형 코로나19 백신 개발에 착수할 것으로 알려져 있다. 미국의 비영리기관인 감염병연구소(IDRI) 소장인 코리 캐스퍼 박사는 “미국 내에서도 시골 지역이나 개발도상국 등에서는 백신 보관을 위한 극저온 냉동고를 확보하기 쉽지 않기 때문에 코로나19 백신을 확보하더라도 그 효과를 보기가 쉽지 않을 것”이라며 “백신 개발 완료 단계에서 중요한 것은 약효를 유지하면서 어떻게 효과적으로 보관하고 운반할 것인가라는 문제”라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘종이 기반 측방유동면역센서’ 개발

    ‘종이 기반 측방유동면역센서’ 개발

    영남대학교 화학생화학부 김창섭(37) 교수 연구팀이 종이 기반의 측방유동면역센서(Lateral Flow Immunoassay, LFIA)를 개발했다. 측방유동면역센서는 전문적이고 값비싼 장비 없이 표적물을 확인하는 바이오 검출장치로, 임신진단키트가 대표적이다. 현재 사용되고 있는 측방유동면역센서는 니트로 셀룰로오스(Nitrocellulose) 막에 항체를 무작위로 고정한 것으로 민감도가 낮다는 단점이 있다. 또한 니트로 셀룰로오스는 낮은 기계적 강도로 인해 적용 분야가 제한적이다. 김 교수 연구팀은 이번에 기계적 강도가 높고 쉽게 구할 수 있는 종이를 기반으로 한 측방유동면역센서를 개발해 민감도를 대폭 끌어올렸다. 연구팀을 이끈 김 교수는 “종이의 구성 물질인 셀룰로오스 막과 셀룰로오스 표면상에 항체를 배향(Orientation)성 있게 고정할 수 있는 ‘항체 고정화 링커(Linker)’를 이용한 측방유동면역센서를 개발했다. 연구를 통해 기존 방식 대비 민감도가 10배 향상된 것을 확인했다”면서 “이번에 개발한 종이 기반의 측방유동면역센서는 향상된 민감도로 인해 콜레라 톡신, 병원균, 바이러스 검출에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 높은 민감도로 인해 검사 시간을 단축시킬 수 있어, 현장에서 즉시 검사결과 확인이 필요한 수질오염 검사, 식품 검사 등에 활용 가능하다”고 연구 성과를 밝혔다. 이번 연구는 영남대 대학원 생화학과 양종민(29, 석사), 김경록(29, 박사수료) 씨가 제1저자로 참여했으며, 연구논문이 분석화학 분야 국제 저명저널 <센서스 앤 액츄에이터스 비: 케미칼> (Sensors and Actuators B: Chemical, 영향력지수(IF) 7.1) 최신호(2020년 10월 29일자)에 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 신진연구자지원사업 및 해양·극지기초원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 50ℓ 물로 하루 살 수 있나요? 지구온난화 일상까지 덮치다

    50ℓ 물로 하루 살 수 있나요? 지구온난화 일상까지 덮치다

    미국 제46대 대통령으로 결정된 조 바이든 당선인은 내년 1월 대통령 취임 후 가장 먼저 파리기후협약에 재가입하겠다고 밝히고 있다. 파리기후협약은 195개국이 지구 평균온도가 산업혁명 이전보다 2도 이상 오르는 것을 막기 위해 온실가스 배출량을 줄이자는 국제적 약속이다. 음모론까지는 아니더라도 지구온난화가 아직 심각하지 않다는 생각을 갖고 있는 이들은 여전히 많다. 그렇지만 지구온난화로 인해 생기는 극단적 기후 사례와 연구 결과는 속속 나오고 있다. 일본 오키나와 과학기술대학원대학교(OIST) 유체공학연구팀은 지구온난화로 인한 해수면 온도 상승 때문에 허리케인이 육지에 상륙한 뒤에도 세력이 약화되는 속도가 점점 늦어지고 있다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 11월 12일자에 발표했다.일반적으로 태풍이나 허리케인은 해수면 온도가 높은 지역을 지나면서 수증기를 공급받아 몸집을 불린 뒤 육지에 상륙하면 수증기 공급을 더이상 받지 못하는 데다 지표면과 마찰이 일어나 급격히 세력이 약화된다. 그러나 최근에는 태풍이나 허리케인이 내륙 깊숙이 침투할 때까지 강도가 약해지지 않고 피해를 입히는 경우가 잦아지고 있다. 이에 연구팀은 1967~2018년 해수면 온도 등 해양기후 변화와 허리케인 관련 자료를 분석한 결과 해수면 온도가 상승할수록 허리케인이 육지에 상륙해 소멸되기까지 시간이 점점 길어지고 있다는 것을 확인했다. 실제로 1960년대에는 허리케인이 육지에 상륙한 날 에너지의 75%를 잃었지만 2000년대에 들어서는 육지에 상륙해서도 에너지의 50% 이상을 갖고 있는 것으로 나타났다. 미국 스탠퍼드대, 해양대기관리청(NOAA) 지구물리학 유체역학 연구실, 프린스턴대 공동연구팀도 인간에 의한 기후변화가 남아프리카 남서부 지역에서 발생한 ‘데이제로’의 원인이며 향후 10년 내에 전 세계 많은 도시에서 나타날 수 있다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 11월 10일자에 발표했다.데이제로는 물이 완전히 바닥날 정도로 가물어서 하루 물 사용량이 ‘0’에 가까운 상태를 말한다. 실제로 남아공 케이프타운의 경우 몇 년째 이어지는 가뭄 때문에 많은 도시가 데이제로 상태에 놓여 2018년에는 하루 물 사용량을 50ℓ로 제한하는 조치를 내리기도 했다. 50ℓ는 90초의 짧은 샤워나 변기 물 1~2번 정도밖에 내릴 수 없는 양이다. 연구팀은 기후 예측 모델링 시스템을 이용해 이산화탄소 발생 수준에 따른 극심한 가뭄 발생 가능성을 분석했다. 그 결과 현재와 비슷한 수준이나 좀더 많은 이산화탄소가 배출될 경우 케이프타운을 마비시킨 것과 같은 가뭄과 그로 인한 데이제로가 10년 내에 전 세계 곳곳에서 2~3년 간격으로 발생할 수 있다고 밝혔다. 특히 미국 캘리포니아나 호주 남부, 남유럽, 남미 지역이 데이제로 발생 가능성이 가장 높다는 예측이 나왔다. 살바토레 파스칼 스탠퍼드대 연구교수(수문기후학)는 “이번 연구는 현재 기후변화는 사람에 의한 것이라는 점을 명확히 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [열린세상] 암흑물질의 정체는 원시 블랙홀/조현욱 과학과 소통 대표

    [열린세상] 암흑물질의 정체는 원시 블랙홀/조현욱 과학과 소통 대표

    암흑물질의 정체는 원시 블랙홀일까? 우주의 질량 대부분(85%)을 차지하는 암흑물질의 정체는 수수께끼다. 최근 논문에 따르면 우주가 태어난 직후 생겨난 원시 블랙홀 집단이다. 암흑물질이란 스스로 전자파를 방출하지도 남의 빛을 반사하지도 않는 미지의 물질이다. 이것이 존재하는 것은 분명하다. 은하를 이루는 별들의 회전속도에서 계산되는 질량은 은하 내의 별이나 성간물질을 합친 것보다 훨씬 더 크다. 또한 은하나 은하단의 중력은 그 주변을 지나가는 빛을 휘게 만드는데(중력 렌즈 효과) 이를 통해 계산된 질량은 실제 관측된 질량을 크게 넘어선다. 블랙홀이란 자체 중력이 너무나 강해서 어떤 입자나 복사파도 그로부터 빠져나올 수 없는 시공간의 영역을 의미한다. 일반상대성이론에 따르면 충분히 밀도가 높은 물체는 시공간을 왜곡해 블랙홀을 만들 수 있다. 올해 노벨 물리학상은 이런 사실을 수학적으로 증명한 영국의 로저 펜로즈에게 주어졌다. 나머지 공동 수상자 두 명은 우리 은하의 중심에 태양 질량 430만배 규모의 초대질량 블랙홀이 있다는 사실을 발견한 공로를 인정받았다. 별 규모의 블랙홀은 무거운 별이 타고 남은 잔해가 태양 질량의 3~4배가 되면 스스로 수축해서 만들어진다. 여기에 빨려 들어가는 외부 물질이 뿜어내는 입자나 빛, 다른 별이나 행성의 운동에 미치는 영향, 주변을 지나가는 광선이 휘는 렌즈 효과를 통해 간접적으로 관측할 수 있다. 원시 블랙홀이란 우주 탄생 직후인 138억년 전에 만들어진 것을 말한다. 기본 입자들이 뭉쳐 무거운 입자가 되면서 우주의 압력이 낮아졌고 이 덕분에 원시 블랙홀도 많이 생겨날 수 있었을 것이다. 시간이 흐르면서 주위의 블랙홀이나 물질을 흡수해 점점 커질 수 있다. 1970년대 스티븐 호킹이 존재를 추론했으나 아직 관측되지는 않고 있다. 여기에 대한 관심은 2015년 레이저 간섭계 중력파 관측소(Laser Interferometer Gravitational-Wave ObservatoryㆍLIGO)가 작동하면서 급증했다. 서로의 주위를 돌던 블랙홀들이 합쳐지는 현상이 속속 관측되기 시작한 것이다. 우주에 예상보다 훨씬 더 많은 블랙홀이 있다면 원시 블랙홀도 많이 존재할지 모른다. 이것이 수십년간 탐구해도 전혀 발견되지 않는 암흑물질의 정체일 수도 있다. 약한 상호작용을 하는 무거운 입자, 초대칭입자인 뉴트랄리노 등에 이어 후보군이 하나 늘어난 것이다. 하지만 2017년 여기에 찬물을 끼얹는 계산 결과가 나왔다. 초기 우주에 지금의 암흑물질을 설명할 만큼 많은 블랙홀이 있었다면 지금쯤 어떻게 됐을까. ‘대부분 서로 주위를 도는 쌍성이 됐다가 합쳐졌을 것이다. 그러면 라이고에서 실제 관측된 것보다 수천 배 많은 합체 현상이 일어났어야 한다.’ 그러나 이런 난점은 극복이 가능하다. 지난 9월 ‘우주론과 천체입자물리학 저널’(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)에 실린 논문에 따르면 그렇다. 프랑스 몽펠리에대학의 카르스텐 제담지크가 발표했다. 태초 대량의 원시 블랙홀이 만들어졌지만 라이고의 관측과 일치하는 결과를 낳을 수도 있다. 이는 수치 시뮬레이션 결과다. 원시 블랙홀은 실제로 쌍성이 되겠지만 블랙홀이 넘쳐나는 우주에서는 세 번째 블랙홀이 다가와 둘 중 하나와 자리를 바꾸게 된다고 한다. 이렇게 파트너를 바꾸는 과정은 수없이 되풀이되고, 쌍성은 거의 원형 궤도를 돌게 된다. 원시 블랙홀이 엄청 많다고 할지라도 이것들이 합체하는 경우는 극히 드물 것이다. 그의 계산에 따르면 원시 블랙홀들은 2~3광년 정도의 지름을 가진 무리를 이루어 우주 도처에 자리잡고 있다. 태양 30배 질량의 괴물을 중심으로 이보다 작은 블랙홀 1000개 정도가 나머지 공간을 채우고 있을 터이다. 하지만 대부분의 물리학자는 암흑물질을 구성하는 것이 탐지가 극도로 어려운 모종의 기본 입자일 것이라고 믿고 있다. 결론은 관측이 말해 줄 것이다. 태양보다 작은 질량을 가진 블랙홀이 하나만 발견돼도 상황 전체가 달라질 것이다. 이런 물체는 원시 블랙홀 시나리오에 따르면 매우 흔할 것이고 별을 통해서는 만들어질 수 없기 때문이다. 2020년대 중반에 미항공우주국이 발사할 로만우주망원경에 대한 기대가 큰 또 하나의 이유다.
  • 댕구알버섯 유방암세포 억제...성기능 개선은 미약

    댕구알버섯 유방암세포 억제...성기능 개선은 미약

    댕구알버섯에서 유방암세포 억제물질이 발견됐다. 그러나 남성 성기능 개선 효과는 미약한 것으로 확인됐다.9일 산림청 국립산림과학원에 따르면 성균관대 약학대 김기현 교수팀과 공동연구를 통해 댕구알버섯에서 유방암세포의 생장을 억제하는 천연물질과 신규 스테롤 천연물질을 발견했다. 공동연구팀은 댕구알버섯의 천연물질로부터 에스트로겐 수용체 양성 유방암세포의 생존력이 감소하는 효능을 구명했다고 덧붙였다. 이 물질은 여성 호르몬인 에스트로겐과 반응해 생장하는 유형으로, 유방암세포 호르몬 치료시 활용도가 높을 것으로 분석됐다. 새로 발견한 신규 스테롤 천연물질은 비타민D 흡수에 도움을 주는 에르고스테롤 합성과 관련성이 높아 면역력 증진 효과가 기대된다. 댕구알버섯은 지름 20~30㎝ 크기로 공룡알처럼 하얗고 둥글다. 연구 결과는 미국 생약학회에서 출간하는 천연물화학분야 국제학술지인 ‘저널 오브 네츄얼 프로덕츠’ 83권 9호 표지논문으로 선정됐다. 연구팀은 또 남성 성기능 개선에 효과가 높다는 속설에 의해 고가에 거래되던 댕구알버섯의 효과 규명을 위한 연구 결과, 분리된 추출물의 성기능 개선 효능은 미약한 것으로 확인했다. 이 연구 결과는 한국균학회 학술지 ‘마이코바이오로지’ 48권에 발표됐다. 김만조 산림청 산림소득자원연구과장은 “신약 개발은 독성 평가 및 안전성 검증, 임상 시험이 필요해 특정 질병 치료에 대한 기대는 아직 섣부르다”면서 “암환자가 복용 희망시 전문의, 전문약사와 상의해 치료목적의 약과 혼용 시 부작용이 없도록 주의해야 한다”고 강조했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 세계 최초 잠수 가능한 신종 벌, 일본서 발견

    [핵잼 사이언스] 세계 최초 잠수 가능한 신종 벌, 일본서 발견

    물속에서 헤엄칠 수 있는 신종 기생벌이 발견돼 화제다. 이 벌은 일본에서 서식하며 물속에서 모습을 드러낼 때의 모습이 일본 대표 괴수 고질라와 비슷하다는 이유로 ‘고질라벌’(ゴジラ蜂·학명: Microgaster godzilla)이라는 이름이 붙여진 것으로 전해졌다. 미국 과학전문 라이브사이언스 5일자 보도에 따르면, 고질라벌은 벌목 고치벌과(Braconidae)의 하위아과인 밤나방살이고치벌아과(Microgastrinae)에 속하는 기생벌로, 수생식물 밑에 숨어사는 유충을 찾기 위해 몇 초 동안 물속에 완전히 잠수할 수 있다. 고질라벌을 발견하고 연구한 캐나다와 일본의 곤충학자들은 이 벌은 수생식물 위를 걸으며 촉각을 이용해 그 팀에 숨어 있는 유충을 찾는다고 설명했다.연구진에 따르면, 고질라벌은 유충을 발견했을 때 수면 위로 재빨리 끌어내 산란관을 찔러넣어 그 속에 알을 낳는다. 경우에 따라서는 몇 초 동안 직접 잠수해 유충을 끌어낸다. 그 모습은 연구진이 공개한 실험 영상에도 고스란히 담겼다. 연구진은 또 이 벌은 다리 끝이 크게 굽은 형태로 발달했는데 물속으로 들어갔을 때 이를 이용해 유충을 잡아 끌어올린다고 설명했다. 이렇게 낳은 알들은 나중에 부화하면 다른 기생벌들처럼 유충의 몸속에 기생하며 살을 파먹고 성장한다. 연구진에 따르면, 지금까지 수생 환경에 적응한 벌은 2종이 기록돼 있지만, 이들 종은 고질라벌처럼 물속에 완전히 잠수할 수 없다. 즉 고질라벌만이 세계에서 처음으로 잠수가 가능한 벌이라는 것.연구진은 또 이 벌에 고질라라는 이름을 붙인 이유가 있다고 설명했다. 연구 주저자인 캐나다 국립곤충거미선충전시관(CNC)의 호세 페르난데스토리아나 박사는 “첫째, 1954년 개봉한 괴수영화 고질라가 떠올랐고, 두 번째는 벌의 습성이 고질라와 비슷하다는 점”이라면서 “물속에서 모습을 드러내는 기생벌의 모습이 고질라가 수면 밖으로 나오는 모습과 비슷하다”고 설명했다. 이어 “마지막으로 영화 고질라에는 모스라는 나방 괴수가 나오는 데 신종 벌이 유충을 습격하는 모습에서 모스와 싸우는 고질라의 모습이 겹쳐졌다”면서 “이런 생물학적이고 행동학적이며 문화적인 이유로 고질라라는 이름이 적당하다고 생각했다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 ‘벌목 연구 저널’(Journal of Hymenoptera Research) 최신호(10월 30일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 장민철 영남대 의대 교수, ‘대한재활의학회 학술상’ 수상

    장민철 영남대 의대 교수, ‘대한재활의학회 학술상’ 수상

    영남대 의과대학 재활의학교실 장민철(41) 교수가 ‘대한재활의학회 학술상’을 수상했다. ‘대한재활의학회 학술상’은 지난 1년간 전국 재활의학 전문의 가운데 연구업적이 가장 창의적이고 우수하며, 재활의학의 위상제고와 의학발전에 기여한 연구자를 선정하여 수여하는 상이다. 장 교수는 2020년 한 해 동안 주저자로 발표한 SCI(E)논문이 70편 이상에 달할 정도로 왕성한 연구 활동을 펼치고 있다. 장 교수는 ▲통증의 기전 및 원인 ▲효과적인 통증 치료 ▲신경질환의 진단 등의 연구에 주력하고 있다. 장 교수는 블록체인 기술사용에 대한 의사들과 환자들의 태도에 대한 연구결과를 의료정보학 분야 국제 저명 학술지인 ‘저널 오브 메디컬 인터넷 리서치(Journal of Medical Internet Research)’에 게재한 바 있으며, 보톡스를 이용한 테니스엘보 치료 연구논문이 통증 관련 분야 세계적 학술지인 ‘페인 메디슨(Pain Medicine)’ 2020년 9월호에 표지 논문으로 선정되는 등 국제적으로 연구 성과를 인정받고 있다. 이밖에 코로나19가 대구·경북 지역에 크게 유행할 당시, 재활의학과에서의 재활치료 가이드라인, 코로나 바이러스 진단 검사결과 해석방법, 과학기술을 이용한 극복방안을 논문으로 발표해, 재활의학 대표 학술지인 ‘미국재활의학회지(American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation)’에 게재되기도 했다. 장 교수는 2016년 9월 영남대 의대 교수로 부임했다. 지금까지 SCI(E) 논문 200여 편을 발표했으며, 2015년 대한재활의학회 젊은연구자상, 2019년 영남대학교 우수연구상을 수상한 바 있다. 한국중재통증시술연구회 학술이사, 한국의지보조기학회 이사, 대한재활의학회 임상진료지침위원회 위원으로 활동하고 있으며, 인공지능소프트웨어회사인 ‘퍼넬스’의 대표도 맡고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
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