과학을 전공하지는 않았지만 과학에 관심이 많은 일반시민들이 모여 과학자들도 하지 못한 희귀 곤충들의 분포지도를 만드는데 성공했다. 캐나다 맥길대 천연자원과학과, 퀘벡 리무스키대 북부생태다양성연구센터, 몬트리올곤충관 공동연구팀과 시민과학자들은 북미 지역에서 희귀종으로 알려진 북부 검은 미망인 거미(Northern black widow, 학명 Latrodectus variolus)와 검은 지갑거미줄 거미(Black purse-web spider, 학명 Sphodros niger)의 생태 분포 지도를 만들었다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 8일자(현시시간)에 실렸다. 종 분포도는 특정 생물의 생태계를 이해하고 환경변화가 생물의 삶에 어떤 영향을 미치는지 예측하고 관리 전략을 수립하는데 필수적인 도구이다. 더군다나 최근들어 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 생태 환경이 급격히 변화하고 있기 때문에 생태지도 작성은 시급한 문제이기도 하다. 그렇지만 희귀 생물종의 경우는 연구자가 많지 않아 상세한 생태지도를 만들기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 곤충박물관과 연구자들이 기존에 모아놓은 데이터베이스와 함께 시민 과학자들이 작성한 데이터를 결합하기로 했다. 결합된 데이터는 전문 과학자들을 통해 다양한 통계적 실험과 모델링을 거쳐 의심스러운 관측결과를 제거함으로써 최종 생태 예측 모델의 유효성을 높였다. 연구팀에 따르면 검은 지갑거미줄 거미의 범위는 캐나다 북부 경계 가장자리를 따라 미국 아칸사스, 미주리, 테네시주까지 확장하고 있는 것으로 밝혀졌다. 또 검은 지갑거미줄 거미의 생태에 있어서 가장 중요한 것은 연중 가장 추운 3개월 동안 평균 온도였고, 북부 검은 미망인 거미에게서 중요한 것은 가장 따뜻한 3개월 평균 온도라는 사실도 새로 밝혀졌다. 연구팀 관계자는 “거미의 생태 분포는 비교적 잘 알려져 있지 않기 때문에 과학자들은 자신이 발견한 지역을 중심으로 연구를 진행해 일반적 생활환경을 쉽게 이해하지 못한다”며 “이번 연구를 통해 덜 알려지고 덜 연구된 종들의 지식을 넓히는데 시민과학자들의 역할이 얼마나 큰지 알 수 있다”고 말했다. 왕 위푸 맥길대 교수는 “이번 연구는 비전문가인 시민들이 과학연구에 적극적으로 참여함으로써 만들어 낼 수 있는 성과가 얼마나 큰지를 보여주고 있다”라면서 “벅 가이드(Bugguide)나 아이내추럴리스트(iNaturalist) 같은 플랫폼을 활용해 생태계 모니터링 프로젝트를 계속 추진해 새로운 대규모 생태 예측 모델을 만들 계획”이라고 설명했다. 시민과학은 과학에 관심이 있는 일반인들이 데이터 수집이나 관찰 등에 참여함으로써 과학자들의 분석을 돕거나 아직 발견하지 못한 새로운 현상까지 알아내는 것이다. 특히 시민과학자들의 참여는 과학에 대한 자연스러운 관심을 불러일으킬 뿐만 아니라 연구 비용은 적게 들이면서 예상치 못했던 연구결과를 갖고 올 수 있어서 생물, 환경, 천문 분야를 중심으로 확산되고 있다. 실제로 지난 1월에는 일반인들이 참여한 시민과학플랫폼 ‘주니버스’가 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 케플러우주망원경 사진 데이터를 분석해 과학자들이 찾지 못한 지구형 행성을 5개나 찾아내 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정처없이 우주를 떠도는 일명 '떠돌이 행성'이 미국 연구팀에 의해 새롭게 이름을 올렸다. 최근 미국 애리조나 주립대학 등 연구팀은 지구에서 약 20광년 떨어진 곳에 위치한 ‘SIMP J01365663+0933473’이 떠돌이 행성으로 확인됐다는 연구결과를 ‘천체물리학저널'(The Astreophysical Journal)에 발표했다. 태양계의 '큰형님' 목성보다 질량이 12.7배나 더 큰 SIMP J01365663+0933473은 사실 지난 2016년 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)에 처음 포착됐다. 당시 전문가들은 이 천체를 갈색왜성으로 분류하고 연구를 진행해왔으나 이번에 연구팀은 떠돌이 행성으로 결론지었다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 곧 태양같은 항성이라고 하기에는 작고 그렇다고 행성으로 보기에는 큰 것이 갈색왜성이다. 이에반해 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 태양 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 정처없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 '고아 행성', '떠돌이 행성' 혹은 '유목민 행성'이라고도 부른다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다. 이번에 연구팀이 밝혀낸 SIMP J01365663+0933473의 특징은 먼저 2억 년 정도의 어린 나이로 표면 온도는 825°C로 '핫'하다는 사실이다. 특히 이 행성에서 지구의 오로라와 같은 현상이 관측됐는데 연구팀은 목성의 약 200배에 달하는 강한 자기장이 이와 연관돼 있을 것으로 보고있다. 논문의 선임저자인 멜로디 카오 박사는 "SIMP J01365663+0933473는 행성과 갈색왜성의 경계에 서있다"면서 "항성과 행성에서 발생하는 자기장을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "전파 망원경을 이용한 이번 연구를 통해 향후 좀처럼 찾기힘든 다른 떠돌이 행성을 비롯한 여러 외계행성을 발견할 수 있을 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 6월 12일 역사적인 북미정상회담이 있던 날 싱가폴 센토사섬 카펠라 호텔에 도착한 김정은 북한 국무위원장은 차에 내리면서 안경을 벗고 인상을 쓰는 모습이 카메라에 포착됐다. 시원한 에어컨에 켜져 있는 차에서 내리면서 열기 가득한 공기가 맞닿으면서 안경에 김서림 현상이 생겼기 때문에 취한 자세로 분석됐다. 열대기후의 싱가폴보다 덥다는 요즘 우리나라에서는 안경을 쓰는 이들은 에어컨이 잘 나오는 실내에 있다가 바깥에 나오면 김서림 때문에 불편을 겪는 경우가 많다. 국내 연구진이 이렇듯 안경을 비롯한 각종 광학기기의 김서림을 순식간에 제거할 수 있는 기술을 개발해 화제다. 금오공대 기계시스템공학과 강봉철 교수팀은 안경, 가상현실(AR) 체험안경, 스포츠 고글 등 각종 웨어러블 광학기기의 김서림을 순식간에 제거할 수 있는 초투명 배선제조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리C’ 7일자 표지논문으로 실렸다. 사람의 얼굴에 착용하는 각종 광학기기를 사용할 때 가장 많이 호소하는 불편한 점은 김서림이나 성애 현상으로 인한 시야 방해다. 열선코일을 안경에 부착하기도 하지만 열선코일로 인한 시야 방해 때문에 사용이 쉽지 않다. 또 열선을 사용할 경우 광학기기의 디자인이나 각기 다른 얼굴의 곡률을 맞추기가 쉽지 않다는 단점이 있다. 연구팀은 레이저 필라멘트 성장 소결이라는 금속 배선 인쇄제작 기술을 활용해 돋보기로도 보기 힘들 정도로 얇은 1㎛(마이크로미터) 굵기의 초투명 금속 배선을 안경표면에 입혔다.전구의 필라멘트처럼 얇고 가느다란 레이저 초점을 은입자와 유기화합물이 섞인 용액에 렌즈를 넣고 통과시키면 투명한 초미세 배선이 그려진다. 여기에 미세전력만 흘려주더라도 금속 배선이 가열되면서 순식간에 습기를 제거해주는 원리이다. 이번 기술로 만들어진 투명금속배선은 머리카락 굵기의 100분의 1 수준으로 플라스틱, 필름, 유리 등 다양한 소재에 패턴을 만들 수 있고 디자인이나 곡률 상관없이 만들어질 수 있다는 장점이 있다. 강봉철 교수는 “이번에 개발한 기술은 기존과 달리 렌즈에 배선을 했을 때 흐릿해지거나 어두워지는 왜곡현상이 없고 유리의 98% 수준의 빛 투과율도 보인다”라며 “광학 웨어러블 기기의 가장 단점인 김서림, 습기, 성애 제거를 해결해줄 수 있는 기술”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2020년 도쿄올림픽·패럴림픽을 앞두고 일본올림픽위원회(JOC)와 도쿄도가 자원봉사자 확보에 열을 올리고 있다. 목표 인원은 총 11만명. 선수촌, 경기장, 미디어센터 등에서 활동할 ‘대회 봉사자’ 8만명과 공항, 관광지 등에서 활동할 ‘도시 봉사자’ 3만명이다. 주최 측은 만만치 않은 목표 달성을 위해서는 대학생 등 젊은층의 적극적인 참여가 필수라며 동참을 호소하고 있다. 그러나 이 과정에서 대학 학사일정 변경까지 요구하는 등 무리수가 나타나 대학과 시민단체 등이 반발하고 있다. 5일 도쿄신문에 따르면 일본 문부과학성(한국 교육부에 해당)과 스포츠청은 지난달 26일 대학생들의 올림픽 자원봉사 참여도를 높이기 위해 전국 대학과 고등전문학교 등에 특별 공문을 내려보냈다. 올림픽 대회기간 중 수업·시험 기간 등을 유연하게 조절해 달라는 내용이었다. 문부과학성 등은 2020년에 ‘바다의 날’ 등 일반 공휴일 날짜를 올림픽 전후로 옮기는 내용의 특별조치법이 성립된 점을 들어 각 대학들도 ‘학사력’(수업, 시험, 행사 등 대학의 연간계획)을 올림픽에 맞춰 운용할 것을 촉구했다. 도쿄신문은 “공문은 대학들이 수업 시작시기 등을 문부과학성에 알리지 않고 임의로 바꿔도 된다고 밝히고 있다”며 결국 대학이 당국 몰래 학사일정을 바꾸는 것을 정부가 직접 나서 유도하는 꼴이라고 비판했다. 이런 가운데 이미 2020년 학사일정을 평년과 다르게 고치는 대학들이 나오고 있다. 도쿄 고쿠시칸대는 2020년 1학기 수업과 시험을 7월 23일까지 마치고, 대회기간은 ‘특별과제연구기간’으로 정해 수업을 하지 않기로 했다. 수도대학도쿄도 기말시험을 올림픽 개막 전에 종료하겠다고 발표했다. 일부 대학에서는 과거 자원봉사 경험자의 강연이나 자원봉사 의미를 배우는 수업도 실시하고 있다. 그러나 이에 대해 야마모토 아쓰히사 세이조대 심리사회학과 교수는 “국가가 자원봉사에 협력하라고 대학 등에 ‘선동’을 하는 것은 전례가 없는 일”이라며 “대학이 심혈을 기울여 만들어 놓은 학사일정을 상부의 관점에 따라 바꾸라는 것은 자발성을 바탕으로 한 자원봉사의 의미를 훼손하는 것”이라고 비판했다. 한 저널리스트는 자원봉사가 취업용으로 변질될 가능성에 대해 우려했다. 그는 “일본의 기업문화는 ‘멸사봉공’인데, ‘한여름 폭염 속에서 힘들게 자원봉사를 했다는 것은 잔업을 마다하지 않고 일하는 근면한 적성의 지표’라며 이를 채용에 반영하는 기업이 생겨날 것”이라고 말했다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

지구온난화가 물고기의 후각 능력에도 큰 영향을 미치면서 물고기의 생존을 위협하고 있다는 연구결과가 나왔다. 어류는 외형적으로 튀어나온 코를 가지고 있지는 않지만 비강 내에 감각 세포가 있어 냄새를 감지할 수 있다. 물고기는 후각을 이용해 먹잇감을 찾거나 안전한 서식지를 찾으며, 포식자를 피하거나 물고기끼리 서로 알아보는데도 후각을 이용한다. 영국 잉글랜드 엑서터대학 연구진에 따르면 지구온난화의 영향으로 전 세계 바다의 이산화탄소 농도가 짙어지고 있으며, 이것이 물고기의 후각 상실 현상을 유발하고 있다. 일반적으로 이산화탄소는 가스의 형태지만, 물에도 흡수될 수 있다. 바다 밑으로 내려갈수록 이산화탄소 농도가 높아지며 바닷물의 산성화가 심해지는데, 연구진에 따르면 산업혁명 이후 해양의 이산화탄소 농도는 43% 상승했다. 이산화탄소가 어류에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 연구진은 농어를 사용했다. 농어의 개체수가 많고 경제적으로도 중요한 어류로 꼽히기 때문이다. 연구진은 농어를 두 그룹으로 나눈 뒤 A그룹은 현재 해양의 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓고, B그룹은 약 20년 전인 세기말(1990년대 후반) 당시의 해양 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓았다. 이후 농어의 움직임을 관찰한 결과 산성이 더 높은 물에 있는 A그룹은 B그룹에 비해 움직임이 덜했고, 먹잇감의 냄새가 나타났을 때에도 반응이 더뎠다. 또 B그룹에 비해 불안감이 더 높은 모습을 보이기도 했다. 연구진은 산성화 된 물이 물고기 코 앞쪽의 후각 수용체와 냄새 분자가 결합하는데 영향을 미치며, 이것이 물고기의 후각을 둔하게 만드는 결과로 이어진다고 분석했다. 과거 연구에 따르면 이산화탄소 수치는 어류의 뇌 활동을 저해할 수 있으며, 이산화탄소 농도와 어류 후각의 연관관계를 밝힌 연구가 진행된 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 로드 윌슨 엑서터대학 교수는 “이산화탄소가 물고기의 후각에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 입증했다. 이는 이산화탄소가 중추신경계뿐만 아니라 뇌 자체에서 정보처리가 원활하지 못하도록 하기 때문”이라면서 “미래에 이산화탄소가 증가함에 따라 어류가 얼마나 빨리 이러한 문제점들을 극복할 수 있을지 알 수 없다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 기후변화‘(Nature Climate Change) 최신호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

토양, 인간보다 9배 많은 CO2내뿜어 토양에 버려진 플라스틱의 무분별한 확산, 토양 속 미생물 활동 증가 등도 온난화의 주범 중 하나라는 연구 결과들이 나왔다. 미국 하와이대 데이비드 칼 교수는 “일상에서 쇼핑백이나 물통 등으로 사용하는 플라스틱 쓰레기가 햇빛에 노출돼 삭으면서 강력한 온실가스인 메탄을 내뿜는다”는 연구 결과를 내놓았다고 2일 AP통신 등이 전했다. 최근 미 공공과학도서관 온라인 학술지인 ‘플로스 원’에 공개된 이 연구 결과에서 칼 교수는 “버려진 플라스틱이 80억t에 달하고 앞으로 20년 내에 생산량이 두 배로 늘어난다는 점을 감안할 때 이에 따른 온실가스 배출량이 상당하다”고 지적했다. 그는 “플라스틱이 햇빛에 삭으면서 에틸렌뿐만 아니라 메탄을 배출하지만 메탄 배출량을 산출할 때 이를 감안하지 않는다”고 버려진 플라스틱의 문제점을 강조했다. 칼 교수는 플라스틱이 배출하는 온실가스의 정확한 양에 대해서는 산출하지 않았다. 미 태평양북서부 연구소의 벤 본드 램버티 연구원은 지구온난화로 토양 온도가 오르면서 이산화탄소 배출량이 이전보다 더 늘어나 ‘온난화의 악순환’에 빠져들었다고 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 보고했다. 그는 인간의 화석연료 사용으로 이산화탄소 배출이 늘면서 지구 온도가 오르고 토양이 가열되면서 토양 속 미생물 활동이 늘어 토양의 이산화탄소 배출량도 더 늘게 됐다고 지적했다. 이는 다시 지구 온도를 더 끌어올리고 토양의 이산화탄소 배출도 증가시키는 온난화의 악순환으로 이어지고 있다는 주장이다. 토양은 인간 활동으로 배출되는 것보다 9배나 많은 이산화탄소를 대기 중에 배출한다. 미 매사추세츠 해양생물연구소 제리 멜릴로 연구원은 통제되지 않은 악순환이 기후변화를 가속하고 확대시킬 것으로 지적했다. 한편 미기상학회(AMS)와 미국립해양대기국(NOAA)은 2017년 전 세계의 온실가스 배출량이 최고 수준을 기록했다고 밝혔다. 특히 이산화탄소, 메탄, 아산화질소 등 3대 온실가스의 방출량이 지난해 최고치를 기록했다고 밝혔다. 지구 표면의 이산화탄소 농도는 405까지 치솟아 대기 관측 사상 가장 높았다. 이산화탄소 증가율은 1960년대 초반 이후 4배에 달했다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr

이집트 기자지구에 있는 파라오 쿠푸의 대(大)피라미드 내부 공간 3곳에 전자기 에너지가 집중되고 있다는 사실을 과학자들이 밝혀냈다. 러시아와 독일 공동 연구팀은 대피라미드에 파장이 200~600m인 전파 방해 입자를 조사해 피라미드 내부의 전자기장 분포를 모형화했다. ‘다중극’(multipole) 분석을 통해 피라미드 내부 공간 3곳에 전자기 에너지가 집중되는 현상을 보여줬다. 여기에는 파라오 쿠푸와 그의 왕비를 위해 만들어진 두 방과 바닥에 미완성된 세 번째 방이 포함된다. 연구팀은 피라미드 건축에 쓰인 자재 등의 정보가 부족해 몇 가지 요인을 가정해야 했다고 말했다. 연구를 주도한 러시아 국립 정보기술기계광학대(ITMO)의 안드레이 에브류힌 박사는 “예를 들면, 우리는 내부에 알려지지 않은 공동이 없으며, 일반 석회석 성질을 지닌 건축자재가 피라미드 안팎에 고르게 분포돼 있다고 가정했다”면서 “이런 가정을 통해 우리는 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다”고 설명했다. 대피라미드는 약 4500년 전인 기원전 2509~2483년 이집트를 지배한 파라오 쿠푸 시절 건설됐다. 높이 139m, 너비 230m로 지구상에 남아있는 피라미드 중 가장 크다. 이번 발견은 고대 피라미드에 관한 수수께끼를 푸는 데만 도움이 되는 것이 아니다. 피라미드에 전자기 에너지가 분배되는 방식을 연구하면 고효율 센서와 태양전지를 제작하는 데 응용할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 자세한 연구결과는 세계 최고 권위 학술지인 응용물리저널(Journal of Applied Physics) 최신호에 실렸다. 사진=papik / 123RF 스톡 콘텐츠(위), 응용물리저널 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

고양이 기생충이 사람의 행동을 조종한다는 연구 결과가 계속 나오고 있다. 톡소포자충(이하 ‘톡소’)이라고 불리는 단세포 원생동물 얘기다. 새와 포유류를 중간숙주로 삼아 고양이 창자 속에서 번식한 뒤 대변을 통해 퍼져 나간다. 사람이 감염되는 것은 주로 덜 익힌 고기, 씻지 않은 채소나 과일을 섭취하기 때문이다. 건강한 사람에게는 초기에 미약한 독감 증세를 일으킨 뒤 주로 뇌에서 휴면 상태에 들어간다.이 기생충은 쥐로 하여금 고양이 냄새를 두려워하지 않을 뿐 아니라 심지어 좋아하게 만들기까지 한다. 감염된 뇌세포에서 도파민의 생산과 분비를 여러 배로 늘리는 탓이다. 도파민은 뇌에서 쾌락과 공포 반응을 조절하는 신경전달 물질이다. 이 같은 영향은 감염 3주 만에 나타나고 톡소가 제거된 후에도 계속 지속되는 것으로 드러났다. 2013년 9월 미국 UC버클리 연구팀이 공공과학도서관저널(PLoS ONE)에 발표한 연구 결과다. 이는 톡소가 생쥐의 유전자 스위치를 켜는 탓으로 해석된다. 쥐의 행태를 바꾸기 위해 계속 활동할 필요가 없다는 말이다. 이번 생쥐는 유전자를 조작해 생존력을 약화시킨 경우다. 톡소 치료약은 없다. 인간의 뇌는 쥐와 비슷한 점이 많다. 생쥐를 고양이 뱃속으로 인도하는 메커니즘이 인간에게도 비슷한 효과를 미치고 있을 수 있다는 얘기다. 지난 25일 영국 왕립 협회지 B에 실린 연구 결과를 보자. 미국 콜로라도 볼더대학 경영학과의 연구팀은 창업과의 연관성을 조사했다. 가설은 이렇다. “창업은 시간과 돈이 많이 드는 위험한 행동이다. 많은 사람이 사업 아이디어를 가지고 있지만 실행하지는 못한다. 실패가 두렵기 때문이다. 만일 톡소가 위험을 감수하는 경향을 증가시킨다면 창업 여부에도 영향을 미칠 것이다.” 연구팀은 대학생 1500명과 창업 세미나를 듣는 일반인 200명의 타액을 채취해 항체 검사를 했다. 전체 감염률은 22%로 나타났다. 분석 결과 감염된 학생은 그렇지 않은 학생보다 경영학을 전공할 가능성이 1.4배 큰 것으로 나타났다. 전공자 중에서도 회계 같은 안전한 분야보다 ‘경영 및 창업’을 중시하는 경향이 1.7배 크게 나타났다. 창업 세미나 수강자의 경우 감염자는 실제 창업하는 비율이 그렇지 않은 사람의 1.8배였다. 이번 연구는 비교적 긍정적인 영향을 미치는 희귀 사례다. 대개는 부정적이다. 체코 카렐대학의 진화생물학자 야로슬라프 블레그르가 1994년 발표한 결과를 보자. 그에 따르면 감염된 남성은 그렇지 않은 남성에 비해 규칙을 무시하거나 과도하게 의심이 많거나 질투심이 큰 경향이 있었다. 그는 2002년 프라하에서 교통사고 원인을 제공한 운전자와 보행자(146명)를 일반 주민(446명)과 비교했다. 전자의 감염률은 후자의 2.6배가 넘었다. 사람의 경우도 도파민을 복용하면 충동적이고 위험한 행동을 할 위험이 커진다. 감염자는 조현병 발병 가능성이 크다. 38건의 기존 연구를 검토한 2012년 논문에 따르면 환자의 항체 보유율은 일반인의 3배였다. 미국 루이스빌대학의 진화생물학자 폴 이왈드는 조현병의 3분의1가량은 톡소 때문에 유발된 것이라고 믿고 있다. 또한 상황에 맞지 않게 공격성이 폭발하는 증상, 즉 간헐적 폭발성 장애와도 연관이 있는 것으로 드러났다. 이런 환자는 일반인에 비해 양성반응이 2배 이상이었다. 자살을 시도할 위험이 7배 높다는 연구 결과도 있다. 2012년 8월 ‘임상 정신의학 저널’에 발표된 논문의 내용이다. 자살을 시도해 스웨덴 룬트대학병원에 입원했던 환자 54명과 일반 주민 중에서 무작위로 선정한 30명을 비교한 결과다. 세계 인구의 30~50%, 우리 국민의 2~8%가 보균자로 추정된다. 치료를 하면 기생충이 해를 끼치지 않게 만들 수는 있으나 완전 제거는 불가능하다. 한국 길고양이의 보균율은 10%대로 알려져 있다. 다만 감염 1, 2주 후에는 면역이 생겨서 유충을 배출하지는 않는다. 집에서 키우는 고양이 때문에 감염될 가능성은 정말 낮다고 전문가들은 말한다. 집고양이를 집 안에만 두고 익힌 통조림 음식만 먹일 경우는 걱정할 필요가 없다. 문제가 되는 것은 사냥을 하거나 익히지 않은 고기를 먹는 고양이다.

목성의 4대 위성 가운데 하나인 유로파는 나사의 가장 중요한 탐사 목표 가운데 하나이다. 과거 탐사를 통해 이 얼음 위성이 단단한 얼음 지각 아래 액체 상태의 물을 지니고 있다는 증거가 발견되었기 때문이다. 목성의 강한 중력이 위성 내부에 열에너지를 만들고 이 열이 물을 녹여 지구보다 거대한 바다를 만든다. 유로파의 바다는 지구처럼 수십억 년 이상의 역사를 지니고 있다. 복잡한 유기물이 생명체로 진화하기에 충분한 시간이다. 따라서 과학자들은 유로파의 단단한 얼음 지각 아래 무엇이 존재하는지 알기 위해 다음 탐사를 계획하고 있다. 목성 탐사선인 주노 다음에 나사가 목성권에 보낼 탐사선은 바로 유로파 클리퍼 (Europa Clipper)다. 유로파 클리퍼는 이 얼음 위성의 표면을 상세히 관측해 유기물과 생명체의 가능성을 탐사하게 된다. 물론 나사는 언젠가 유로파 표면에 착륙선을 보내 생명체의 결정적인 증거를 찾아볼 계획이다. 하지만 넓은 유로파 표면에서 어디를 탐사하는 것이 가장 좋을까? 나사 제트 추진 연구소(JPL)의 톰 노드하임 (Tom Nordheim)은 유로파 표면에서 복잡한 유기물의 증거를 찾으려면 적도 부근의 저위도 지역보다 중위도와 고위도 지역에 탐사를 집중하는 편이 좋다는 연구 결과를 저널 네이처 천문학 (Nature Astronomy)에 발표했다. 연구팀은 과거 유로파를 관측한 갈릴레오 탐사선과 보이저 1호의 관측 데이터를 다시 분석해 유로파 표면의 방사선 수치를 재구성했다. 고에너지 입자와 방사선이 복잡한 유기물과 생명체를 파괴하기 때문이다. 유로파의 얼음 지각의 균열을 타고 내부에서 흘러나온 수증기와 물은 표면에서 다시 얼어붙게 된다. 이 과정에서 내부 바다에 있는 유기물이 표면으로 나올 수 있지만, 강력한 방사선에 의해 상당 부분 파괴된다. (개념도 참조) 따라서 방사선이 강한 지역에서는 유기물을 검출하기 어렵다. 연구팀은 유로파 표면에서 유기물을 검출하기 위해서는 적도의 고방사선 지역에서는 적어도 10-20cm 정도 파고 들어가야 가능할 것으로 예측했다. 반면 고위도 지역에서는 1cm 정도만 파도 유기물을 검출할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 탐사의 최적 위치는 중위도 및 고위도 지역이 될 것으로 보인다. 만약 유로파에 생명체가 존재한다면 이는 21세기 전체는 물론 인류 역사상 가장 큰 과학적 발견이 될 것이다. 다만 이를 검증하는 과정은 매우 까다롭다. 유로파가 멀리 떨어져 있을 뿐 아니라 적어도 수십 km 두께의 얼음 지각 아래 바다가 존재하기 때문이다. 하지만 나사 과학자들은 유로파 클리퍼 및 착륙선을 포함한 다양한 탐사 프로젝트를 준비하고 있기 때문에 결국 이번 세기에 답을 알아낼 수 있을 것이다. 어떤 답이 인류를 기다릴지 궁금하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 티머만(부산대 석학교수) 단장이 주도한 미국, 호주, 중국, 프랑스, 독일, 대만, 칠레, 영국, 페루 10개국 39명의 국제 공동연구팀이 매번 다른 형태의 엘니뇨 현상이 발생하는 메커니즘을 밝혀내는 데 성공했다. ●10개국 공동 연구로 발생 원리 밝혀 연구팀은 동태평양에서 발생하는 엘니뇨(EP엘니뇨)와 중태평양에서 발생하는 엘니뇨(CP엘니뇨)가 상호작용을 하면서 다양한 형태의 엘니뇨 현상을 발생시킨다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 7월 25일자(현지시간)에 발표했다. 엘니뇨는 바닷물 온도가 비정상적으로 상승하는 현상으로 수개월~1년 정도 이어진다. 해수 이상저온 현상인 라니냐와 번갈아 가며 나타나는 엘니뇨는 다양한 기상이변과 이상기후의 원인이 되고 있는데 발원지, 주기, 강도, 지속기간이 불규칙해 예측이 쉽지 않다는 특징이 있다. ●동·중태평양 엘니뇨 상호 결합 때문 연구팀은 다양한 기후관측 자료와 이론 모델, 시뮬레이션 기법을 통합한 수학적 모델링을 통해 EP엘니뇨와 CP엘니뇨의 발생 메커니즘을 발견했다. 특히 두 개의 엘니뇨가 상호 결합하면서 완전히 다른 형태의 엘니뇨가 만들어진다는 것을 수학적으로 증명하기도 했다. 티머만 단장은 “이번 연구를 통해 기후 분야의 난제 중 하나인 엘니뇨의 다양성을 이해할 수 있게 됐다”며 “다양한 형태의 엘니뇨 예측을 통해 각종 기후변화 현상에 대응할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화가 물고기의 후각 능력에도 큰 영향을 미치면서 물고기의 생존을 위협하고 있다는 연구결과가 나왔다. 어류는 외형적으로 튀어나온 코를 가지고 있지는 않지만 비강 내에 감각 세포가 있어 냄새를 감지할 수 있다. 물고기는 후각을 이용해 먹잇감을 찾거나 안전한 서식지를 찾으며, 포식자를 피하거나 물고기끼리 서로 알아보는데도 후각을 이용한다. 영국 잉글랜드 엑서터대학 연구진에 따르면 지구온난화의 영향으로 전 세계 바다의 이산화탄소 농도가 짙어지고 있으며, 이것이 물고기의 후각 상실 현상을 유발하고 있다. 일반적으로 이산화탄소는 가스의 형태지만, 물에도 흡수될 수 있다. 바다 밑으로 내려갈수록 이산화탄소 농도가 높아지며 바닷물의 산성화가 심해지는데, 연구진에 따르면 산업혁명 이후 해양의 이산화탄소 농도는 43% 상승했다. 이산화탄소가 어류에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 연구진은 농어를 사용했다. 농어의 개체수가 많고 경제적으로도 중요한 어류로 꼽히기 때문이다. 연구진은 농어를 두 그룹으로 나눈 뒤 A그룹은 현재 해양의 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓고, B그룹은 약 20년 전인 세기말(1990년대 후반) 당시의 해양 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓았다. 이후 농어의 움직임을 관찰한 결과 산성이 더 높은 물에 있는 A그룹은 B그룹에 비해 움직임이 덜했고, 먹잇감의 냄새가 나타났을 때에도 반응이 더뎠다. 또 B그룹에 비해 불안감이 더 높은 모습을 보이기도 했다. 연구진은 산성화 된 물이 물고기 코 앞쪽의 후각 수용체와 냄새 분자가 결합하는데 영향을 미치며, 이것이 물고기의 후각을 둔하게 만드는 결과로 이어진다고 분석했다. 과거 연구에 따르면 이산화탄소 수치는 어류의 뇌 활동을 저해할 수 있으며, 이산화탄소 농도와 어류 후각의 연관관계를 밝힌 연구가 진행된 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 로드 윌슨 엑서터대학 교수는 “이산화탄소가 물고기의 후각에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 입증했다. 이는 이산화탄소가 중추신경계뿐만 아니라 뇌 자체에서 정보처리가 원활하지 못하도록 하기 때문”이라면서 “미래에 이산화탄소가 증가함에 따라 어류가 얼마나 빨리 이러한 문제점들을 극복할 수 있을지 알 수 없다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 기후변화‘(Nature Climate Change) 최신호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

바다의 ‘온순한 신사'로 불리는 고래상어는 몸길이가 18m까지 자라며 130세까지 살 수 있는 것으로 밝혀졌다. 지금까지 고래상어는 12m까지 자라며 70세까지 살 수 있는 것으로 알려져왔다. 고래상어가 18m까지 자란다는 주장도 있지만 과학적인 증거는 존재하지 않았다. 미국 노바사우스이스턴대(NSU) 가이하비연구소와 몰디브 고래상어 연구프로그램 공동 연구진은 몰디브 앞바다에 1~2년마다 나타나는 고래상어 44마리를 10년 동안 이뤄진 186회의 조우에서 시각적 측정으로 연구를 시행했다. 연구진이 사용한 조사 방식은 기존 방식과 꽤 다르다. 연구에 참여한 캐머런 패리 NSU 연구원은 미국 언론 선센티넬과의 인터뷰에서 “이번 조사 방식이 참신한 이유는 우리가 10년 동안 살아있는 고래상어들을 대상으로 비침습적인 수중 측정을 반복해서 수행했기 때문”이라면서 “지금까지 이런 연구는 죽은 고래상어를 측정하는 방식으로밖에 이뤄지지 않았다”고 설명했다. 또한 기존 연구의 문제는 조사된 표본들이 발견된 위치가 너무 광범위하다는 것이다. 패리 연구원은 “이번 연구는 어업 중 포획돼 죽은 고래상어에 의존하지 않고도 수명과 성장 정보를 얻을 수 있다는 점을 보여준다”면서 “이는 매우 중요한 연구”라고 말했다. 연구진은 인도양 중북부 몰디브의 사우스 아리아톨 앞바다에서 1~2년마다 돌아와 자유롭게 헤엄치는 고래상어들을 추적해 성장 정보를 측정했다. 이들은 고래상어는 개체마다 피부에 고유한 무늬가 있는 점 등 뚜렷한 특징이 있어 구분할 수 있었다고 설명했다. 고래상어는 현재 살아있는 어류 중 가장 큰 종으로, 무게는 20t까지 나갈 수 있다. 플랑크톤을 먹으며 성격이 온순해 인간에게 피해를 주지 않는 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘해양·담수 연구저널’(Marine & Freshwater Research Journal) 최신호(9일자)에 실렸다. 사진=crisod / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개미는 고도로 분화된 사회적 곤충이다. 아예 개미의 업무에 따라 크기와 형태까지 달라 본연의 임무에 최적화되어 있다. 예를 들어 병정개미는 일개미보다 덩치가 크고 강한 턱을 지니고 있어 외적의 침입을 막거나 반대로 다른 곤충 무리를 공격해 먹이와 애벌레를 약탈한다. 과학자들은 단순한 뇌를 지닌 개미가 어떻게 복잡한 환경에서 서로 협력해 생존하는지 연구하고 있다. 미국과 독일의 과학자팀은 에치톤(Eciton) 속의 군대개미 8종을 분석해 개미의 종류와 뇌의 크기를 측정했다. 연구팀은 일개미에 비해 병정개미가 다른 곤충의 둥지를 약탈하는 등 복잡한 협동 임무를 수행하고 몸집도 더 크기 때문에 병정개미가 일개미보다 복잡하고 큰 뇌를 지닐 것으로 예상했다. 하지만 8종의 개미에서 각각 일개미 109마리와 병정개미 39마리를 분석한 결과는 예상과 반대로 나타났다. 몸집이 클수록 뇌도 같이 커지는 비례 관계는 있었지만, 몸집 큰 병정개미의 뇌는 일개미와 별 차이가 없었으며 몸집 대비 뇌의 크기는 오히려 덩치가 커질수록 급격히 작아졌다. 쉽게 말해 병정개미는 상대적으로 작은 뇌를 지니고 있었다. 더 나아가 곤충에서 기억 및 판단을 관장하는 뇌의 부분인 버섯체(mushroom body)의 크기도 예상외로 작았다. 이 연구 결과는 전문 저널(BMC Zoology)에 발표됐다. 아마도 이 병정개미들은 전투에 특화된 행동 패턴을 지닌 대신 뇌의 크기를 줄이는 방향으로 진화한 것으로 보인다. 하지만 왜일까? 연구를 이끈 드렉셀 대학의 숀 오도넬 교수는 뇌의 크기를 줄이면 개체는 이득이 없지만, 군집에는 큰 이익이 된다고 설명했다. 뇌는 크기에 비해 많은 자원을 소모하는 장기다. 더구나 근육과 달리 움직이지 않을 때도 많은 에너지를 소모한다. 병정개미 한 마리가 소모하는 식량은 크지 않을지 모르지만, 큰 뇌를 지닌 병정개미 여러 마리가 소비하는 식량은 상당히 많다. 자연의 법칙은 이런 낭비를 허용하지 않는다. 결국 병정개미들은 임무 수행에 필요한 최소한의 뇌 크기를 지니도록 진화한 것이다. 이렇게 아낀 자원은 더 큰 턱과 근육에 투자되어 병정개미들은 전투에 최적화된 생체 무기로 거듭났다. 다만 단순해진 뇌 때문에 전투 이외의 일은 할 수 없는 것으로 보인다. 물론 본래 전투를 위해 태어난 개미이기 때문에 특별히 문제될 것도 없는 일이다. 큰 뇌를 지닌 인간은 뇌의 크기가 클수록 더 고도로 진화된 생물로 생각하지만, 이번 연구는 진화가 한 방향으로 일어나는 것이 아니라 적자생존의 법칙에 따라 가장 생존에 적합한 크기로 진화한다는 점을 보여준다. 반면 작은 뇌에도 불구하고 병정개미들이 합동으로 복잡한 전투를 수행할 수 있다는 것 역시 분명한 사실이다. 곤충을 연구하는 과학자는 물론 생체 모방 로봇을 연구하는 과학자 역시 이 사실에 매우 큰 흥미를 가지고 있다. 앞으로 연구를 거듭할수록 우리는 개미에게 많은 지혜를 얻을 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

개는 말할 것도 없고 1·2 코니 윌리스 지음/최용준 옮김/아작/각 권 400·416쪽/각 권 1만 4800원시간 여행은 늘 인기 있는 이야기다. 1949년 수학자 쿠르트 괴델은 아인슈타인의 방정식을 연구하다 시간 여행의 가능성을 포함하는 우주 모형을 고안해 낸다. 수십 년이 지난 이후에는 시간 여행을 진지하게 다룬 논문이 물리학 저널에 실리기도 했다. 언뜻 이상하고 불가능해 보이는 가정을 논리적으로 탐구해 나가는 일 역시 과학이기 때문일까. 과학소설에서도 시간 여행은 가장 사랑받는 소재다. 오늘도 과학소설 속 많은 주인공들이 과거로 떠나 시간모순을 바로잡느라 바쁘다.과학소설의 그랜드마스터 코니 윌리스도 여러 편의 시간 여행 소설을 썼다. 윌리스의 ‘개는 말할 것도 없고’는 ‘옥스퍼드 시간 여행 시리즈’의 두 번째 장편소설이다. 시간 여행을 통해 과거의 역사를 연구하는 옥스퍼드 역사학과 시간 여행자들의 이야기를 다루고 있다. 이 세계에서 시간 여행은 복잡한 계산과 준비 과정을 거쳐 과거의 특정 시점으로 ‘강하’하는 기술이다. 놀라운 기술이지만 현실에서나 소설 속에서나 늘 돈이 문제다. 시간모순을 허용하지 않는 자연법칙 때문에 과거에서 현재로 무언가를 가져올 수는 없다는 것이 알려지자 시간 여행의 상업적 가능성에 주목하던 기업들은 흥미를 잃는다. 가난한 역사학자와 과학자들에게는 연구비가 필요하다. 사건은 지원금을 따내기 위해 부유한 슈라프넬 여사의 ‘코번트리 성당의 완벽한 복원’ 의뢰를 수행하던 시간 여행자들이 과로에 시달린 끝에 작은 실수를 저지르며 시작된다. 그리고 그 실수 때문에 인류의 역사가 바뀔지도 모르는 위기가 발생한다. 윌리스 특유의 스타일은 독자를 당황하게 만든다. 그만큼 호불호가 갈리는 작가이기도 하다. 인물들은 끊임없이 떠들고, 주인공은 얼떨결에 사건에 휘말리며, 이야기는 종잡을 수 없는 전개로 흘러간다. 책장을 넘기는 우리는 시차증후군에 걸린 네드만큼이나 혼란스럽다. 하지만 그건 현실의 사건이 전개되는 방식과도 닮아 있다. 그러니 쏟아지는 세부사항들 속에서 굳이 핵심을 발견하려고 애쓰기보다는 생생한 역사의 사건 현장을 그냥 느긋하게 즐기는 것도 시간 여행을 즐기는 하나의 방법이다. 읽기만 해도 귀가 따가운 대화들을 쫓아가다 보면 19세기 템스강의 풍경이 눈앞에 선명히 펼쳐지고, 어느새 당신도 보트 위에서 네드와 함께 팔 아프게 노를 젓고 있을 것이다. 말마따나, ‘신은 디테일에 있으니까’.

커피의 향긋한 향이 수학 문제를 더 잘 푸는데 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 뉴저지 주에 있는 스티븐스 공과대학의 애드리아나 매드자로브 교수 연구진은 100명의 경영대 학생들을 대상으로 실험을 진행했다. 연구진은 이들을 두 그룹으로 나눈 뒤 한 그룹은 커피 향이 강하게 나는 방에서, 또 한 그룹은 아무 향도 나지 않는 평범한 방에서 GMAT(Graduate Management Aptitude Test, 경영대학원 진학을 위해 실시하는 컴퓨터 적응검사)의 수학시험 10문제를 보게 했다. 그 결과 커피 향이 나는 방에서 시험을 본 학생들이 그렇지 않은 학생들에 비해 시험 점수가 눈에 띄게 높은 것을 확인했다. 연구진은 더욱 상세한 ‘커피향의 효능’을 알아보기 위해 또 다른 실험을 실시했다. 200명이 넘는 학생들에게 다양한 향을 맞게 한 뒤, 어떤 향이 집중력과 기억력 등 정신능력 향상에 도움을 주는 느낌인지 답하게 했다. 그 결과 실험 참가자들은 꽃향기나 아무런 냄새가 없는 무향을 접했을 때보다 커피 향을 맡았을 때 정신능력이 더 높아지는 것을 느낀다고 답했다. 연구진은 카페인 함량 여부와 관계없이 커피의 향을 맡아도 커피를 마셨을 때처럼 수학능력 및 정신능력이 향상됐으며, 이는 커피가 정신을 더욱 기민하게 만들고 에너지를 준다는 믿음에서 오는 일종의 플라시보 효과와 비슷하다고 설명했다. 연구를 이끈 매드자로브 교수는 “커피 향이 분석 추론능력 등을 향상시키는 플라시보 효과를 가지고 있다는 것을 확인한 이번 연구결과는 실제로 기업이나 업체에도 적용 가능하다”면서 “고용주나 건축가 등 다양한 계통에 있는 사람들은 미묘한 냄새를 이용해 직원 또는 거주자의 업무능력 향상을 위한 환경을 형성할 수 있다”고 설명했다. 이어 “후각은 인간의 가장 강력한 감각 중 하나”라면서 “커피향 등 냄새를 실생활에 이용하는 것은 잠재력이 매우 큰 영역”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 ‘환경심리학 저널’(Journal of Environmental Psychology)에 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과학기술이 발달하면서 암을 효과적으로 치료할 수 있는 방법들이 등장하고 있다. 암에 걸리면 치료를 위해 외과수술은 물론 화학항암요법, 방사선치료 등이 동원되는데 이 과정을 거치면서 환자들은 식욕이 떨어지고 이 때문에 식사를 제대로 못하는 경우도 많다. 그런데 화학항암요법이나 방사선치료 같은 항암치료 효과를 높이기 위해서는 잘 먹어야 한다는 연구결과가 나왔다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 생물학과, 화이트헤드 의생물학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 코흐 통합암연구소, 하버드-MIT 포괄연구소 공동연구팀이 제대로 된 식사가 암 세포의 대사작용을 변화시켜 화학항암치료제의 효과를 높인다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 11일자에 발표했다. 암세포는 세포가 어떤 이유로 인해 비정상적으로 성장을 하는 것으로 영양분을 흡수하기 위해 비정상적인 혈관을 만들거나 대사경로를 사용한다. 많은 연구자들이 이런 암세포의 성질을 이용해 영양분 주입경로를 차단함으로써 암세포를 죽이는 방법을 써왔다. 실제로 지난해 영국 프란시스 크릭연구소 연구진은 세린과 글리신이라는 아미노산을 유전자 편집해 암세포에 주입한 결과 종양에 산소와 영양분 공급을 차단해 암세포를 죽일 수 있다는 연구결과를 발표하기도 했다. 그렇지만 연구팀은 영양소 공급이라는 차원에서 기존 방법과 다르게 접근했다. 즉 환자가 먹는 음식이 암치료제에 미치는 효과를 분석하려고 시도한 것이다. 연구팀은 혈액암인 백혈병을 유발시킨 생쥐에게 아미노산과 히스티딘으로 만들어진 음식을 투여하면서 ‘메토트록세이트’라는 백혈병 치료제를 투여하는 실험을 했다. 히스티딘은 육류나 콩 등의 음식물에 풍부한 영양소이다. 그 결과 연구팀은 히스티딘이 충분히 주입될 경우 백혈병 세포는 메토트렉세이트에 보다 민감해진다는 사실을 확인했다. 즉 백혈병 환자가 히스티딘 보충제가 투여될 경우 메토트록세이트를 적은 복용량으로도 효과적인 치료가 가능하다는 말이다. 데이빗 사바티니 MIT 교수는 “암세포는 종양성장을 촉진시키는 방향으로 주변환경을 바꾸는 경우가 많은데 미세혈관을 만들고 영양분을 흡수하는 것이 대표적인 암세포 생존 방식”이라며 “이번 연구는 간단히 말하면 암세포가 싫어하는 건강한 식단으로 암치료효과를 높이고 환자의 심리적, 체력적 부담을 줄이는 것”이라고 설명했다. 그렇지만 독일 뷔르츠부르크대 의대 알무트 슐츠 교수는 “이번 연구는 생쥐 실험에 국한해서 봐야할 것”이라며 “암 환자는 특정 영양분에 대한 제한적 식이요법이 필요한 경우가 많기 때문에 생쥐처럼 일률적으로 식단을 제어하기는 쉽지 않다”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

살과의 전쟁을 벌이는 현대인에게 지방은 비만과 성인병을 유발한다는 이유로 반드시 피해야 할 영양소 중 하나로 꼽힌다. 하지만 최근 저지방 또는 무지방 식단이나 음식이 반드시 건강에 유익한 것은 아니며, ‘착한 지방’이 함유된 음식을 섭취하면 오히려 심장질환의 위험을 낮추는데 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대학 연구진은 65세 이상 성인 약 3000명을 대상으로 22년간 추적관찰을 실시했다. 연구진은 관찰이 시작된 1992년 실험 참가자들의 혈장을 통해 지방산 수치를 측정하고, 1998년과 2011년에도 각각 지방산 수치를 측정하면서 이들의 식습관 등을 분석했다. 그 결과 요거트나 치즈, 우유 등 지방이 풍부한 유제품은 심장질환 위험이나 기타 사망률을 높이지 않는 것으로 나타났다. 특히 유제품 속 지방산은 심혈관 질환 중 뇌졸중으로 인한 사망위험을 도리아 42% 더 낮춘다는 사실이 밝혀졌다. 연구를 이끈 텍사스대학의 마그시아 오토 박사는 “이번 연구는 일반적인 인식과 달리, 노인들이 지방을 함유하는 음식을 먹어도 심혈관 질환이나 사망 위험이 높아지지 않는다는 것을 입증한 것”이라면서 “미국과 영국 등지에서는 대부분의 사람들에게 저지방 또는 무지방 식단을 권장하지만, 이러한 제품 중에는 도리어 당분 함량이 높은 경우가 많아 심장 질환을 유발할 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 지방이 풍부한 유제품에 대한 가이드라인이 바뀌어야 한다는 사실을 보여준다”면서 “특히 우유와 요거트 치즈 등 포화지방이 든 유제품에는 칼슘도 풍부해서 혈압을 낮추고 면역력을 높이는데 도움이 된다”고 덧붙였다. 전문가들은 사람들이 음식을 선택할 때 남들에게 전해들은 소문이 아닌, 과학적인 근거를 가진 정보를 통해 영양소의 균형을 맞출 필요가 있다고 강조했다. 자세한 연구결과는 미국 임상영양학 저널(American Journal of Clinical Nutrition) 온라인판에 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

원소 주기율표가 등장한 지 150년 만에 인류는 118번까지 원소를 추가했다. 이 가운데 원자번호 104번 이후의 원자들을 초중량 (superheavy) 원소라고 부르는 데 매우 무겁고 불안정한 원자로 실제 자연계에서는 보기 어렵고 모두 실험실에서 인위적으로 생성한 원자다. 학자들의 오랜 노력 끝에 생성에 성공한 원자번호 118번 오가네손 (Organesson)의 경우 안정 동위원소인 오가네손-294의 경우에도 반감기가 0.69ms (밀리초)에 불과해 순식간에 더 작은 원자로 방사성 붕괴를 일으킨다. 현재 과학자들은 이보다 더 무거운 원자를 합성하기 위해서 노력하고 있지만, 원자핵이 커질수록 더 불안정해져 어려움을 겪고 있다. 그런데 원소 주기율표를 확장하려는 과학자들의 시도는 과연 어디까지 가능할까? 이 질문에 답하기 위해 몇몇 과학자들은 원자핵 크기의 이론적 한계를 연구하고 있다. 미시간 주립대의 비텍 나자레위츠 (Witek Nazarewicz) 교수는 저널 네이처 피직스(Natere Physics)에 발표한 논문에서 원자번호의 이론적 한계가 172번이라고 주장했다. 이 연구에 의하면 양성자 172개 이상이 함께 모여 있는 경우 원자핵을 지탱하는 힘인 핵력(nuclear force, 원자핵에 있는 양상자와 중성자 같은 핵자 사이의 결합력)으로도 유지가 어렵다. 결국, 이 이상 크기를 지닌 원자는 합성이 불가능하다. 물론 실제로 불가능한지 실험실에서 검증이 필요하지만, 당장에는 원자번호 120번 이상 원자도 합성하기 어려워 이를 검증하는 것은 먼 미래의 일이 될 것이다. 그런데 이렇게 불안정해서 쉽게 붕괴할 원자를 합성하는 것이 과연 가치 있는 일일까? 이런 거대 원자핵은 사실 우리가 유용하게 사용하기에는 너무 합성이 어렵고 수명이 짧다. 같은 이유로 어떤 화학적 성질을 지녔는지 연구하기도 매우 어렵다. 따라서 이런 원소를 우리가 사용할 수 있을 가능성은 희박하다. 하지만 과학자들은 미지의 거대 원자가 지금까지 알려지지 않은 독특한 성질을 지니거나 의외로 안정해서 생각보다 장시간 유지될 가능성을 염두에 두고 있다. 종종 극단적인 환경에서 지금까지 발견하지 못했던 의외의 현상이 일어나기 때문이다. 이를 확인할 유일한 방법은 직접 합성해보는 것이다. 어떤 결과가 나올지 아무도 장담할 수 없지만, 과학자들은 지금껏 그랬듯이 원소 주기율표의 끝을 향해 도전을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 적을 이용해 적을 제거하는 ‘이이제이’(以夷制夷) 전술을 이용해 만성질환을 잡을 수 있는 방법을 찾아내 화제다.울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 로버트 미첼 교수팀은 포식성 박테리아로 잘 알려진 ‘벨로’로 각종 질병을 유발시키는 그람균을 잡아먹는다는 사실을 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘국제 미생물생태학 저널’ 최신호에 실렸다. 일반적으로 세균은 그람염색을 통해 구분하는데 염색 후 보라색을 띄는 것은 그람양성균, 붉은색을 띄는 것이 그람음성균이다. 그람양성균은 그람음성균보다 세포벽이 두꺼운데 디프테리아균, 파상풍균, 폐렴균, 포도상구균, 탄저균이 여기에 속한다. 그람음성군은 살모넬라균, 이질균, 티푸스균, 대장균, 콜레라균, 수막염균, 스피로헤타 등이 있다. 우리 몸에 상처가 나거나 감염이 진행될 때 세균들은 생물막을 형성한다. 세균 생물막은 항생제 내성을 높여 만성질환을 일으키기 때문에 감염성 질환의 효과적 치료를 위해서는 생물막 제거가 필수적이다. 포식성 박테리아 벨로는 그람음성균을 잡아먹으면서도 인체에는 무해해 ‘살아있는 항생제’로 주목받고 있지만 그람양성균의 세균막은 제거하지 못해 잡아먹지 못하는 것으로 알려져 활용가능성이 떨어졌다.연구팀은 각종 염증질환과 식중독을 일으키는 원인인 대표적 그람양성균인 포도상구균을 이용해 벨로의 포식성을 확인했다. 그 결과 벨로 중 ‘델로비브리오 박테리오보루스 HD100’이 단백질 분해효소를 분비해 그람양성균인 포도상구균이 만들어 낸 생물막을 분해시킬 수 있으며 그람음성균도 더 활발하게 포식한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 그람양성균에 대한 생물막 분해효과가 확인됨에 따라 벨로의 활용범위가 넓어질 수 있을 것으로 기대하고 있다. 로버트 미첼 교수는 “박테리아의 생물막은 인체 내 감염 뿐만 아니라 수도관이나 수조 같은 일상생활 속에서도 다양하게 발견된다”며 “이번에 발견한 벨로의 미생물막 분해 효과를 이용하면 친환경적으로 생물막을 제거함으로써 살균효과는 물론 질병 예방에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“정해진 미래는 없어. 자신의 미래는 스스로 만들어가는 거야.”SF 영화 ‘백 투더 퓨처’에 등장하는 브라운 박사가 주인공 마티 맥플라이에게 남긴 말입니다. 1985년 개봉돼 3편까지 만들어진 이 작품은 타임머신이라는 SF의 고전적인 소재를 재미있게 풀어낸 것으로 평가받고 있습니다. 특히 1989년 개봉한 2편은 과학자와 미래학자들에게 주목받았습니다. 영화의 시간적 배경이 바로 2015년이었기 때문입니다. ‘영화 속 2015년’과 ‘현실의 2015년’을 비교해 보면 영화 속 기술이 이미 실현된 것이 있는가 하면 여전히 상상으로 남아 있는 것들도 많습니다. 과학기술이 눈부시게 발전하고 있다고는 하지만 미래가 어떻게 될 것인지 상상하고 예측하기는 쉽지 않습니다. ‘슬픈 예감은 틀린 적이 없다’는 노래 가사처럼 과학기술의 긍정적 면을 예측한 것들보다는 어두운 부분에 대한 예측이 현실과 더 가깝다는 생각이 드는 것도 그저 단순한 느낌만은 아닐 것입니다. ●사이언스, GMO 등 4개 분야 조언 실제로 18세기 중반 이후 영국에서 시작된 산업혁명을 계기로 과학기술은 급속히 발전하고 인류의 삶은 그 이전과 180도 달라졌습니다. 인간은 기계와 전기의 힘을 빌려 편리한 삶이라는 선물을 얻게 됐습니다. 대신 무분별한 자원의 남획과 이용으로 생태계가 파괴되면서 지구온난화라는 만성질환을 앓게 됐습니다. 과학자들이 21세기를 ‘인류세(世)’라고 부르는 것도 이런 이유 때문입니다. 인류가 끊임없이 지구환경을 훼손하고 파괴함으로써 지금까지 진화해 온 안정적 환경과는 전혀 다른 환경에 놓이게 됐으며 인간 스스로 종말로 치닫고 있다는 의미입니다. 이런 상황에서 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 이번 주에 ‘내일의 지구’(Tommorrow’s Earth)라는 제목의 특집 기사와 논문을 실었습니다. 전 세계 많은 연구자들이 참여한 이번 특집은 50년 전인 1968년에 사이언스가 발표했던 ‘일상의 비극’이라는 제목의 특집 기사와 맥을 같이하고 있습니다. 1968년 특집에서는 당시로서는 예측하기 쉽지 않았던, 그렇지만 현재 우리가 직면하고 있는 지구온난화와 오존층 파괴 같은 다양한 일상의 위험에 대해 경고했습니다. ●과학기술적 노력과 정부 지원 절실 사이언스는 이번 특집호를 통해 인류가 미래의 지구에서도 생태계와 조화를 이루며 지속가능한 발전을 하며 살아가기 위해서는 “지금이야말로 돌이킬 수 없는 상황을 막을 수 있는 유일한 기회”라고 강조하고 있습니다. 이를 위해서 ▲유전자변형생물(GMO) 올바로 쓰기 ▲미래를 위한 교육 ▲지속가능한 물질 순환 시스템 ▲이산화탄소 배출 제로 에너지 시스템 등 크게 4개 분야로 나눠 지구의 미래를 생각하고 대비할 것으로 조언하고 있습니다. 이번 세기 지구 온도 상승을 반드시 2도 미만으로 유지하고 다음 세대를 위해 손상되고 파괴된 지구 생태계를 과학기술로 다시 회복시켜야 한다는 다소 뻔한 내용일 수도 있습니다. 그렇지만 현재 인류가 처한 상황은 그런 뻔한 내용들의 적극적인 실천이 가장 필요할지 모릅니다.` 특히 이번 논문들에서는 인류의 미래를 위해 과학기술적 노력과 이를 근거로 한 각국 정부와 세계 정부의 정책적 뒷받침이 절실히 필요하다고 강조하고 있습니다. 여기에 ‘인간은 자연의 정복자’라는 산업혁명 시대의 사고방식을 뜯어고칠 수 있는 교육의 변화도 필요하다고 주장하고 있습니다. 얼마 전 전 세계에서 가장 많은 이산화탄소를 배출하는 도시가 다름 아닌 서울을 포함한 한국의 수도권이라는 연구 결과가 나온 적이 있습니다. 이런 상황에서 과연 우리는 지속발전 가능한 노력을 하고 있는 걸까요. 이번 특집호를 보면서 우리는 여전히 1970년대 산업화 시대 향수에서 벗어나지 못한 채 과학기술이 모든 문제를 해결해 줄 것이라는 생각에 사로잡혀 안이한 대처를 하고 있는 것이 아닌가 하는 걱정이 들었습니다. edmondy@seoul.co.kr