미국 글래드스톤 신경질환연구소, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의생명과학과, 생리학과, 하워드 휴즈 의학연구소 공동연구팀은 특정 뇌파가 노년에 알츠하이머와 같은 기억력 상실을 예측할 수 있는 징후라는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 20일 자에 발표했다. 연구팀은 학습, 기억, 감정조절 등에 관여하는 것으로 알려진 뇌의 해마에서 발생하는 SWR파에 주목했다. 연구팀은 알츠하이머 치매가 나타나도록 만든 생쥐의 뇌에서 SWR파는 점점 약해져 정상 생쥐에 비해 매우 낮은 상태를 보인다는 점을 확인했다. 실제 기억력 감퇴 현상이 나타나기 10개월 전부터 이 같은 현상이 나타나는데 사람으로 치면 30년 정도의 기간이다. 연구팀은 SWR파가 인간에게서도 나타나는 만큼 뇌파의 특정 패턴을 관찰하면 나이 들어 알츠하이머 발병 여부를 예측할 수 있을 것으로 보고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

洪 “金, 틀린 말 하나도 없어… 고마워” 수도권 초·재선 “인적 쇄신 마지막 기회” 당 관계자 “일부 金의원 징계론도 거론” 金 “당내 분들 아직 자각 안 되는 것 같다”자유한국당 김세연 의원이 내년 20대 총선 불출마와 함께 ‘한국당의 해체’를 주장한 것을 둘러싸고 18일 당 안팎에서 찬반양론이 분출하고 있다. 영남권 다선 의원 중심으로는 ‘김 의원이 당의 강세 지역에서 단물만 빨다 이제 와서 모두까기를 하고 있다’는 식의 부정적 기류가 높은 반면 수도권 초·재선 의원들은 ‘당의 인적 쇄신은 선택이 아닌 필수’라며 당 해체에 가까운 혁신의 필요성에 공감하는 입장을 보였다. 비박(비박근혜)계인 수도권의 한 재선 의원은 18일 서울신문과의 통화에서 “(한국당은) 이번이 마지막 기회”라며 “유민봉, 김성찬, 김세연이 끌어올린 인적 쇄신 분위기를 당 지도부가 살려야 할 때”라고 밝혔다. 다른 수도권 초선 의원은 “감동 공천, 혁신 공천을 위해서라도 중진들의 용퇴가 필수적”이라고 주장했다. 서울 지역 3선인 김용태 의원도 이날 한 라디오에서 “제 개인적인 생각으로는 (김 의원이) 당에 큰 살신성인을 했다”며 “저는 이미 지역구를 내놓은 상태지만 더 험지로 가라고 하면 험지로 가고, 중진들 다 물러나라고 하면 깨끗하게 받아들이겠다”고 밝혔다. 대구 지역 4선인 주호영 의원도 라디오에서 “자당 출신 대통령이 탄핵당하고 구속된 뒤 3년 연속 큰 선거에서 대패했지만 자정·혁신 운동이 없었다”며 “앞으로 불출마 선언은 더 이어질 것”이라고 말했다. 홍준표 전 대표도 페이스북에 “(김 의원의) 한국당에 대한 질타는 틀린 말이 하나도 없다”며 “특히 좀비 정치라는 말은 참으로 가슴 아픈 지적”이라고 썼다. 이어 “김 의원 앞에 더 큰길이 있을 것”이라며 “큰 결단을 내려 줘서 고맙고 감사하다”고 했다. 반면 영남 지역 의원들은 김 의원이 제기한 ‘당 해체’, ‘당 지도부 선도 불출마 선언’, ‘중진 용퇴’, ‘좀비’ 등의 표현에 대해 다양하고 복합적인 당 안팎의 현실을 외면한 채 문제점만 백화점식으로 나열하고, 책임 있는 역할은 외면했다는 점을 부각시켰다. 일각에선 김 의원에 대한 징계론도 거론되는 것으로 알려졌다. 영남 지역의 한 다선 의원은 김 의원에 대해 “보수의 안전지대인 부산에서 3선까지 하면서 특혜는 다 받은 뒤 이젠 나 몰라라 하는 것은 문제가 있는 것”이라며 “당 쇄신 요구도 탈당과 복당으로 여기저기 갈아탄 사람이 할 얘기는 아니다”라고 비판했다. 영남 지역 다른 의원도 “김 의원에게는 참신하고 반듯한 이미지만 있을 뿐 다선 의원으로서 능력을 보여 준 바가 없지 않으냐”며 “모든 것을 버리고 도망치듯 가는 것은 쉬운 방법”이라고 했다. 같은 지역의 재선 의원도 “당을 해체하라고 했으면 여의도연구원장이나 국회 보건복지위원회 위원장도 내려놓아야 하는데 그건 놔두고 자기주장만 하면 진정성을 의심받는다”고 말했다. 당 관계자는 “김 의원에 대한 징계 건의가 공식적으로 들어온 건 아니지만 ‘좀비’, ‘민폐’ 등의 표현에 대한 반감이 워낙 높아 일부에서는 징계를 운운하는 식의 얘기까지 하는 것으로 안다”고 했다. 이외 ‘먹던 우물에 침을 뱉었다’는 비판도 나왔다. 이에 대해 김 의원은 이날 방송 인터뷰에서 “우리 당이 그 정도로 심각한 상황이라는 걸 바깥에서 관찰하는 분들은 공감하는데 당 안에 있는 분들은 아직 자각이 안 되는 것 같다”고 말했다. 문경근 기자 mk5227@seoul.co.kr이근홍 기자 lkh2011@seoul.co.kr

보르네오섬 말레이시아령에서 독살이 의심되는 피그미 코끼리(난쟁이 코끼리) 사체가 발견돼 야생동물 보호 당국이 조사를 벌이고 있다. 16일(현지시간) 뉴 스트레이츠 타임스 등에 따르면, 하루 전 보르네오섬 사바주 키나바탕칸 강 인근 농장에서 멸종위기종인 피그미 코끼리 한 마리가 숨진 채 발견됐다. 사체를 부검한 말레이시아 당국은 독살을 강하게 의심하고 있다. 사바주 관광문화환경부 차관 다툭 크리스티나 리우는 “독 혹은 비료에 섞인 독으로 인해 장기부전이 발생하면서 사망에 이른 것으로 보인다”고 밝혔다. 리우 차관은 “부검 결과 코끼리의 심장과 폐, 간, 비장, 신장 등 장기 손상이 심했다”면서 “위장에는 고구마와 기름야자 등 먹은 지 얼마 되지 않은 음식물이 그대로 남아 있는 것으로 보아 누군가 독을 먹였을 가능성이 있다”고 설명했다.숨진 코끼리는 ‘기랑’이라는 이름의 암컷으로, 최근까지 다나우-기랑 야생동물센터(DGFC)가 집중적으로 관찰하던 연구 대상 중 하나였다. 센터 측은 나흘 전까지만 해도 코끼리가 정상적으로 활동했으며, 다른 두 마리의 암컷과 함께 무리를 지어 이동하는 모습도 관찰했다고 전했다. 그러나 13일을 마지막으로 코끼리의 행방은 묘연한 상태였다. 말레이시아 국가관광문화환경부 장관은 코끼리 관련 범죄에 대한 처벌 조건을 강화하는 등 관련법을 검토할 것이라면서, 경찰과 협력해 코끼리를 죽인 범인을 잡는데 주력할 것이라고 강조했다. 또 경비 인력을 늘리고 훈련을 강화해 재발 방지에 힘쓰겠다는 뜻을 피력했다. 다만 이번 사건이 상아를 노린 밀렵꾼들의 소행인지 아니면 농작물 피해에 앙심을 품은 농부들의 소행인지는 조사가 조금 더 필요한 것으로 전해졌다.보르네오섬에서는 지난달에도 상아 두 개가 모두 잘린 피그미 코끼리의 사체가 발견됐으며, 9월 말에는 총알 70여 발을 맞고 죽은 피그미 코끼리가 물에 잠긴 채 발견됐다. 이 코끼리 역시 상아가 모두 잘려져 있었다. 작은 덩치와 큰 귀 때문에 일명 ‘덤보’로 불리는 피그미 코끼리는 야생 개체 수가 1500여 마리에 불과한 멸종위기종이다. 그러나 코끼리 상아를 노린 사냥꾼들의 무분별한 밀렵으로 개체 수는 계속 줄어들고 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

미국 유타 대학의 생물학과 교수인 잭 롱기노는 개미 전문가로 평생 새로운 개미를 찾아 전세계를 돌아다녔다. 그가 수십 년 동안 개미를 조사하기 위해 찾아다닌 곳은 호주, 멕시코, 콜롬비아, 모잠비크, 우간다 등 세계 곳곳을 망라한다. 그는 지금까지 총 200종에 달하는 새로운 개미를 발견하는 업적을 남겼으며 이중 대부분은 중미에서 찾아냈다. 최근 사이언스데일리 등 과학전문지들은 롱기노 교수가 신종 개미를 멀고 먼 오지가 아닌 바로 자신의 집 뒷마당에서 발견했다는 흥미로운 사실을 보도했다. '등잔 밑이 어둡다'는 속담이 딱 어울리는 이번 발견은 지난해 8월 막 해가 져 날이 어두워질 때 이루어졌다. 당시 마당을 산책 중이던 그는 우연히 개미 4마리가 땅 속에서 나와 이동하는 것을 목격했다. 이에 교수는 다음날 무엇인가 특별해 보였던 개미를 찾기위해 땅을 파 어렵지 않게 발견했다. 롱기노 교수는 "처음 개미를 봤을 때 상업용 화분을 통해 이 지역으로 유입된 외래종이라 생각했다"면서 "그러나 실험실로 가져와 연구해보니 이 개미가 인근 애리조나 주에 사는 개미와 비슷한 신종으로 드러났다"며 놀라워했다.교수에 따르면 이 개미는 토속종으로 따뜻하고 습한 서식지를 좋아하며 건조한 기후를 가진 유타 주의 땅 속에서 오랜시간 살아왔다. 그러나 필요한 물을 인공적으로 농지에 공급하는 관개 등 인간의 개입으로 다시 땅 위로 모습을 드러낸 것. 이에 롱기노 교수는 '새로운 출현'이라는 의미를 가진 학명(Strumigenys ananeotes)을 명명했다. 롱기노 교수는 "매우 희귀한 이 개미가 적어도 100년 이상 땅 속에 숨어있다가 인간의 간섭으로 다시 세상에 나올 용기를 얻었는 지 모르겠다"며 의미를 부여했다. 이어 "새로운 개미를 찾아 전세계를 샅샅이 뒤지던 중 뜻밖에도 우리집 뒷마당에서 신종을 발견했다"면서 "이는 가장 평범한 상황에서도 호기심과 관찰력을 가지면 좋은 결과를 낼 수 있다는 것을 의미한다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

심는 대로 거둔다는 점에서 교육은 농사와 비슷하다. 콩을 심었는데 팥이 나지 않듯이 지식을 심었는데 생각이 열매로 맺히는 일은 일어나지 않는다. 아는 것이 힘이라는 말은 맞는다. 하지만 지식에서 오는 힘에는 여러 한계가 있다. 지식을 쌓는 데 시간과 노력이 많이 들고, 어렵게 쌓은 지식도 사용하지 않으면 쉽게 망각한다. 변화의 속도가 빠른 분야에서는 금세 쓸모가 없어지기도 한다. 가장 심각한 한계는 지식이 많다고 해서 저절로 생각을 잘하게 되지 않는다는 것이다. 이를 보여 주는 실증적 연구 중 두 개를 소개하면 다음과 같다. 미국 오하이오 주립대학 물리학과의 바오와 동료 연구자들(2009)은 중국과 미국 대학생을 대상으로, 역학ㆍ전자기와 관련된 지식을 묻는 시험을 보게 했다. 그 결과 미국에 비해 중국 대학생들이 월등하게 높은 점수를 받았다. 이런 차이는 수업 시간 때문일 가능성이 높다. 미국 학생들은 고등학교 때 한 학기 혹은 두 학기 정도 물리학을 듣고 대학에 진학하는 데 반해 중국 학생들은 10개 학기를 듣는다. 따라서 중국 대학생들의 관련 지식이 더 많다. 그런데 과학적 사고력 시험에서는 두 나라 대학생들 간에 평균은 물론 점수 분포에서 차이가 없었다. 더 많은 지식을 갖고 있는 중국 대학생들이 미국 대학생에 비해 생각을 더 잘하지 않는다는 것이다. 미국 오하이오 주립대학의 딩과 동료들(2016)의 연구 결과는 이보다 더 놀랍다. 이들은 중국의 대학 순위에서 상위 30위권 이내의 상위권 대학과 100위에서 150위 사이의 중위권 대학의 재학생을 학년별로 나누어 과학적 사고력 시험을 보게 했다. 그 결과 상위권 대학의 평균이 중위권 대학의 평균보다 높았고, 전공에 따른 차이가 관찰됐다. 그렇지만 중위권에서는 물론 상위권 대학에서도 학년이 올라가도 점수 변동이 없었다. 즉 열심히 수업을 듣고 시험을 보면서 지식을 쌓았지만, 사고력에서 성장이 전혀 없었던 것이다. 중국 대학의 교육 방식이 우리와 크게 다르지 않기에 우리의 결과도 이와 다르지 않을 것으로 예상해 볼 수 있다. 두 나라의 학생들은 모두 많은 시간을 들여 엄청난 양의 지식을 습득하지만, 그 덕분에 생각을 더 잘하게 되는 일이 일어나지 않는 것이다. 사고력을 향상시키지 못하는 교육을 하고 있는 것이다. 그렇다면 어떻게 해야 생각하는 힘을 키울 수 있을까? 생각하게 하는 전통적인 방법은 토론과 글쓰기다. 소위 명문 교육 기관들은 토론과 글쓰기를 강조하는 방법으로 그 명성을 유지하고 있다. 미국 뉴햄프셔주에 있는 명문 사립 고등학교 필립스 엑스터 아카데미의 하크네스 수업과 영국 옥스퍼드대학의 튜토리얼은 그 대표적인 사례다. 하크네스 수업에서는 교사와 학생들이 원탁에 둘러 앉아 토론한다. 수학 수업도 이렇게 하는데, “사고하라, 토론하라, 그리고 질문하라”는 슬로건에서 알 수 있듯이 자유로운 토론이 장려된다. 옥스퍼드대학의 튜토리얼에서는 교수가 제시한 문제에 대해 에세이를 쓴 다음 서너 명의 학생이 교수와 토론을 벌이도록 한다. 좋기는 하지만 교수와 대학원생 튜터가 교육에 많은 시간을 할애하는 비싼 방법이다. 이 때문에 영국 내에서도 계속 유지해야 하는지에 대해 지속적으로 논란이 되고 있다. 그렇지만 아직도 유지되는 한 이유는 ‘옥스퍼드 튜토리얼’이라는 책에 나오는 졸업생의 말에서 찾아볼 수 있다. “옥스퍼드를 떠날 때 유럽의 다른 지역이나 미국의 대학 졸업생에 비해 적은 지식을 머리에 담게 될지도 모르지만, 이 시대의 가장 위대한 지혜를 함양하게 됐다. 그것은 바로 비판정신이다.” 지금처럼 많이 가르치는 교육은 짧은 시간 내에 박식한 졸업생을 키워 낼 수 있다. 하지만 이런 졸업생을 키워 내는 것으로 만족할 수 없다. 영국 출신으로 미국 프린스턴대학 교수였던 화이트헤드(1929)가 말했듯이 “박식하기만 한 사람은 이 세상에서 가장 쓸모없는 사람”이기 때문이다. 많이 알기는 하는데, 그 지식을 활용하거나 발전시키는 인재를 키워 내지 못하면 인공지능(AI) 대학원이나 빅데이터 연구원을 몇 개 더 만든다고 해도 다른 선진국들과의 교육 경쟁력에서 승산이 없다. 지금이라도 토론과 글쓰기로 생각을 키우는 교육을 시작해야 한다.

“스트레스 완화·호르몬 분비 개선에 작용” 한약·침 치료법에 임신 13명… 7명은 출산 표준진료지침 만들면 정부 지원도 검토 한의약 난임 치료가 인공수정과 비슷한 수준, 체외수정 절반 수준의 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 동국대·경희대·원광대가 참여하고 정부가 연구개발(R&D) 예산을 지원한 결과물로, 향후 한의 난임 치료에 대한 정부 지원의 단초가 될지 주목된다. 연구책임자인 김동일 동국대 교수는 14일 브리핑에서 ‘원인불명 난임’ 진단을 받은 만 20~44세 여성 90명을 대상으로 2015년 5월부터 4년간 한의약 난임 치료의 효과성을 연구한 결과, 14.44%가 한약 복용과 침구 치료로 임신에 성공했다고 밝혔다. 한국보건사회연구원이 발표한 ‘2016년 난임 부부 지원사업 결과분석 및 평가연구’ 자료를 보면 인공수정 임신율은 13.91%, 체외수정 임신율은 30.2%다. 이와 비교해도 한의약 난임치료 성공률 14.44%는 낮지 않은 수치다. 연구팀은 한약(온경탕·배란착상방) 투여와 침구 치료를 병행해 월경주기(약 28일)를 네 차례 거치는 동안 난임 치료를 하고 경과를 관찰했다. 임신에 성공한 여성에게는 배란착상방을 추가로 복용하게 했다. 연구에 쓰인 온경탕과 배란착상방은 한의원에서 난임 환자들에게 보편적으로 처방하는 약물이다. 그 결과 90명 중 13명이 임신했으며, 이 중 7명이 출산했다. 착상률과 초음파로 확인한 임상적 임신율은 14.44%, 임신유지율과 출산율은 7.78%로 나타났다. 임신율은 35~39세(9.30%), 30~34세(24.14%), 20~29세(50.0%) 순으로 높았다. 김 교수는 “침 치료는 교감신경에 작용해 스트레스를 완화하고 자궁내막과 난소로 가는 골반 혈류를 개선하며, 시상하부-뇌하수체-난소로 이어지는 호르몬 분비축 기능을 높여 배란율을 높인다”고 설명했다. 또 “약물은 스트레스 완화, 체력 개선, 호르몬 분비 개선 등에 작용한다”고 덧붙였다. 보건복지부는 우선 연구진의 한의 치료법을 표준 진료지침으로 만들 수 있는지 검토하고서, 한의약 난임 치료에 대한 정부 지원 여부를 결정할 방침이다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

“몸이 천 냥이면 눈이 구백 냥”, “이가 튼튼한 게 최고의 복”, “아픈 곳이 내 몸에서 가장 소중한 부위” 등등 건강에 관한 격언들은 많습니다. 겉으로 드러나 있는 피부에 상처가 나거나 눈이나 귀, 치아 등에 이상이 생기면 금세 알아차립니다. 그렇지만, 몸속 장기들은 심각한 상황이 되지 않으면 얼마나 문제가 있는지 알기 어렵습니다. 심장은 인체의 엔진으로 ‘요람에서 무덤까지’ 쉬지 않고 움직이는 가장 부지런한 신체 장기입니다. 쉬지 않고 열심히 일하는 심장이다 보니 고장 나기도 쉽습니다. 미국의 경우 해마다 약 61만명이 심장질환으로 사망하고 있고 한국인의 3대 사망원인 중 하나도 심장질환입니다. 심혈관질환은 노년층에게서 주로 발병하는 것으로 인식돼 왔지만 편리함을 추구하는 생활습관과 맛있는 음식들의 유혹 때문에 최근 들어 심장질환을 앓는 연령층은 점점 낮아지고 있는 추세입니다. 이런 가운데 미국 컬럼비아대 의대, 듀크대 의대 공동연구팀은 저녁 8시 이후 야식이 심장 건강을 위협하는 최악의 습관이라는 연구결과를 내놨습니다. 이 같은 연구결과는 오는 16~18일 미국 필라델피아에서 열리는 ‘미국심장학회 2019 과학콘퍼런스’에서 발표됩니다. 연구팀은 심장질환을 앓은 적이 없는 여성 112명을 대상으로 흡연과 음주 여부, 평소 식단, 운동 시간 및 횟수 같은 생활 습관과 체중, 콜레스테롤, 혈압, 혈당 등 건강관련 데이터를 측정했습니다. 연구팀은 이들에게 1년 동안 매일 식단, 식사 시간, 운동 시간을 컴퓨터나 스마트폰에 기록하도록 했습니다. 1년이 지난 뒤 연구팀은 실험 직전 데이터, 1년 동안 작성한 생활 데이터, 건강검진 결과들을 비교분석했습니다. 그 결과 오후 8시 이후에 먹는 야식을 즐겼던 사람들이 그렇지 않은 사람보다 혈압, 체질량지수, 혈당수치가 높았고 혈관 노화 역시 심각한 것으로 드러났습니다. 스페인 카를로스3세 보건연구소, 바르셀로나 의대, 그리스 아테네 하로코피오대, 아테네대, 호주 캔버라대, 호주국립대 의대 공동연구팀은 중년 이후에도 근육량을 일정하게 유지하는 것이 심장질환을 막는 데 도움이 된다는 연구결과를 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘역학과 공중보건’ 12일 자에 발표했습니다. 연구팀은 18세 이상의 성인남녀 3042명을 10년 동안 장기추적 조사했습니다. 그 결과 꾸준한 운동을 통해 적정한 근육량을 유지하고 있는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 체중, 체지방, 혈압이 정상인 경우가 많았으며 혈관 나이도 생물학적 나이보다 어린 것으로 조사됐습니다. 특히 40세 이후 중년 남녀들에게 근육량은 심장질환 발병률과 밀접한 관계가 있다고 연구팀은 강조했습니다. 하버드대 공중보건대 연구진 역시 심장마비를 한 번 이상 경험했던 50세 이상 남성 1500명을 대상으로 14년 동안 장기추적 관찰을 한 결과 심장마비 환자들도 하루 30분~2시간 정도 걷거나 가벼운 운동을 매일 하면 기대수명만큼 살 수 있다고 밝히기도 했습니다. 진화의학 차원에서 인간의 몸과 유전자는 여전히 원시시대에 머물러 있다고 합니다. ‘공부에 왕도가 없듯’ 건강을 유지하는데도 왕도는 없는 법입니다. 건강한 삶을 위해서는 원시시대 선조들처럼 덜 먹고 부지런히 움직이는 수밖에 없습니다. edmondy@seoul.co.kr

고온 환경에서도 안 터지고 배터리 용량도 커서 오래가서 주목받고 있는 차세대 배터리인 ‘리튬-황 배터리’를 프린트해서 만드는 기술을 국내 연구진이 개발해냈다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구진은 프린트 방식으로 폭발이나 화재 위험성이 없고 오래 가는 ‘다형상 전고체 리튬-황 전지’를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스’ 표지논문으로 실렸다. 리튬-황 전지는 리튬을 음극(-)재로 사용하고 황을 양극(+)재로 사용하는 2차전지로 현재 널리 사용되는 리튬 이온전지에 비해 에너지 밀도가 5배 이상 높다. 이 때문에 전기차, 사물인터넷(IoT) 등 2차전지 활용처가 점점 늘어나면서 주목받고 있는 차세대 전지이다. 그러나 충전과 방전을 거듭할 수록 황화합물이 음극 표면에 얇은 막을 만들면서 전기를 만들어 내는 리튬 이온의 움직임을 가로막아 시간이 지날수록 성능이 저하된다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 두 개의 층으로 이뤄진 젤 상태의 전해질을 만들었다. 음극에는 황화합물이 이동해 들어붙는 것을 억제하는 전해질을, 양극에는 황의 산화환원 반응이 잘 일어나도록 해 황화합물이 만들어지지 않도록 한 것이다. 두 전해질은 액체가 아니라 반 고체인 젤 상태이고 열역학적으로 안정돼 있어 서로 섞이지 않는다는 장점도 갖고 있다. 또 글자나 그림을 종이에 인쇄하듯 연구팀은 단계적 프린팅 공정도 개발해 리튬-황 전지를 만들기 때문에 원하는 자리에 다양한 모양의 전지를 직접 만들 수 있기 때문에 다양한 형태의 배터리를 구현할 수 있다.실제로 연구팀은 굴곡진 비행기 날개 위에 알파벳 형상의 리튬-황 전지를 만들어 작동시키는데 성공하기도 했다. 연구팀이 이번에 만든 리튬-황 전지는 다양한 방식으로 접고 구부리고 펴기를 반복해도 정상 작동하는 것이 확인됐으며 LED램프와 연결된 전지를 가위로 일부를 잘라내도 램프에 빛이 계속 유지될 정도로 안전성이 높았다. 또 전지에 불을 붙여도 폭발하지 않고 정상 작동하는 것도 관찰됐다. 인화성 액체 전해질 대신 젤 전해질을 사용했기 ?문이다. 이상영 교수는 “이번 연구는 가위로 자르거나 불을 붙이는 상황에서도 정상 작동하는 매우 안전한 고용량 고안전성 전고체전지를 만드는 새로운 개념을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “또 프린팅 공정을 이용해 다양한 모양을 갖는 전고체전지를 쉽게 제조할 수 있기 때문에 리튬-황 전지의 실용화를 앞당기는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학과 의료진단기술의 발달로 암의 조기진단 사례가 늘어나면서 환자의 시간적, 금전적 비용을 줄이고 빠르게 건강을 되찾는 경우가 증가하고 있다. 그러나 간혹 암이 아닌 것을 암으로 진단한다든지, 암을 다른 질환으로 진단하는 경우가 발생하기도 한다. 국내 연구진이 암진단 정확도를 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 연구진은 환자의 암세포 시료를 분석할 때 외부 오염요인을 줄여 분석 정확도를 높일 수 있는 방법을 개발하고 생물학 분야 국제학술지 ‘지놈 생물학’(Genome Biology) 11일자에 발표했다. 의료진은 암에 걸린 것으로 추정되거나 치료를 받고 있는 환자에게서 유전자검사, 약물반응검사 등을 위해 종양조직을 여러 차례 분석한다. 여러 번 분석하기 때문에 충분한 양의 암 세포가 필요하지만 검사를 위해 채취할 수 있는 종양세포의 양은 제한적이다. 이 때문에 종양세포를 한 번 채취한 다음 종양유도생쥐(PDX, patient-derived xenograft model)나 미니장기, 유사장기로 불리는 오가노이드를 만들어 증식시켜 분석에 활용하는 것이 일반적이다. 문제는 이렇게 만든 종양세포는 살아있는 쥐의 몸 속이나 생쥐에게서 추출한 세포질에서 배양된 것이기 때문에 최소 10%, 최대 70%까지 쥐의 세포가 묻어 함께 성장하게 된다. 이처럼 종양세포의 오염상태를 고려하지 않고 분석했다가는 잘못된 진단 결과가 나올 수도 있다. 이런 가능성은 의학계에서 꾸준히 제기돼 왔었지만 발생빈도가 밝혀지거나 예방법이 나오지는 않은 상태이다.연구팀은 이런 종양세포 분석 모델에서 나타날 수 있는 돌연변이 분석 오류를 찾아내고 사전에 오류를 막아 암세포 진단율을 높일 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 생쥐와 사람에게서 나타나는 모든 유전자 서열의 차이점을 찾은 뒤 이를 ‘하마’(HAMA)라고 이름붙였다. 암세포 분석 과정에서 이런 하마가 나타나면 질병 관련 유전적 변이로 판단할 수 있는데 이번 연구를 통해 생쥐의 유전체 정보로 인한 오류 가능성을 다시 확인할 수 있도록 만든 것이다. 연구팀은 이번 분석을 통해 그동안 잘 알려진 암 관련 돌연변이 데이터베이스 정보 중 생쥐를 이용한 실험모델에서 ‘하마’ 관찰빈도가 높게 나타난 것을 확인했다. 그동안 암 관련 돌연변이로 알려진 것들이 실제 사람의 몸에서 발생한 돌연변이가 아니라 생쥐의 세포에서 비롯된 것이라는 설명이다. 또 유전체 검사 데이터를 통해 나오는 하마의 비율을 토대로 환자의 암세포 배양시 나타날 수 있는 쥐 세포의 비율까지 계산할 수 있는 수식을 제시했다. 여기에 150가지가 넘는 가상의 오염데이터를 기반으로 비교분석함으로써 최적의 오염 배제 방법을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이번 분석을 적용할 경우 기존 분석 대비 정확성이 58% 정도 높아진다. 김상우 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 체외에서 보존, 증식된 환자 암세포 시료의 유전체 분석과정에서 발생할 수 있는 오류를 바로잡을 수 있도록 함으로써 더 정확한 정보에 기초해 환자를 치료할 수 있게 해 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계에서 가장 두꺼운 산악 빙하 중 하나가 마침내 지구 온난화에 굴복하고 있다는 새로운 분석 보고서가 나왔다. 미국 USA투데이 등 해외 언론의 7일 보도에 따르면 미국 매사추세츠주에 있는 니콜스칼리지 연구진은 알래스카 주노 주 북부에 있는 타쿠 빙하(Taku Glacier)는 지구온난화로 인해 평균기온이 상승함에 따라 두께와 면적이 줄어들고 있다는 것을 확인했다고 밝혔다. 타쿠 빙하는 알래스카에서 가장 두꺼운 빙하이자, 세계 20대 빙하 중 하나이다. 표면에서 밑바닥까지의 두께가 1477m에 이른다. 연구진은 지금까지 추적관찰한 빙하 250개가 모두 녹아내리는 동안 지구상에서 가장 두꺼운 빙하 중 하나인 타쿠 빙하만큼은 큰 변동이 없었으나, 최근 타쿠 빙하마저도 질량이 감소해 녹아내리는 빙하 중 하나에 합류했다고 설명했다. 연구진은 미국항공우주국(NASA) 지구관측소가 2014년 8월과 2018년 8월에 찍은 위성 사진을 분석한 뒤, 1946년 타쿠 빙하를 관측한 이래 처음으로 빙하가 녹아내리고 있다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 마우리 펠토 니콜스칼리지 빙하학자는 “이번 연구결과는 (타쿠 빙하는 그동안 지구온난화에도 큰 변화가 없던 거의 유일한 빙하였다는 점에서) 매우 중요한 문제”라면서 “지구 온난화로 매년 3600억t의 눈과 얼음이 녹고 있다”고 말했다. 이어 “타쿠 빙하를 관찰한 이래 가장 큰 빙하 질량 손실이 확인됐다. 이러한 변화는 주노 주에서 기록된 가장 따뜻한 7월, 빙하가 녹는 수준과 일치한다”면서 “타쿠 빙하의 이러한 현상은 몇 년 동안 지속돼 온 것으로 보인다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 지난달 스위스 온라인학술지출판연구소(MDPI)가 발행하는 원격탐사저널 ‘리모트 센싱‘(Remote Sensing) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 1인가구, 고령화인구 증가, 저출산 추세 등의 영향으로 반려견, 반려묘 등 반려동물을 키우는 인구가 급속히 늘고 있다. 대한민국 국민 5명 중 1명에 해당하는 1000만명이 반려견을 키운다는 주장도 나오고 있다. 예년에 비해 공원이나 길거리에서 반려견과 함께 산책하는 사람들이 많이 보이는 것이 사실이다. 이 때문에 통계청과 농림축산식품부는 국내 반려동물의 규모를 정확하게 파악하기 위해 내년도 인구주택총조사에서 관련 질문을 포함하는 방안까지 논의 중인 것으로 알려졌다. 사랑스러운 반려견이 집에 왔을 때 주인들이 가장 골머리를 앓는 부분은 길들이기 이다. 충분한 훈련이 되기 전까지는 집 안 여기저기에 배변을 한다든가 옷이나 가구를 씹고 다른 반려동물들에 공격성을 보이기도 한다. 반려견 주인들은 훈련을 시키지만 사람들처럼 개성이 다른 반려견들이 훈련을 받아들이는 속도도 제각각이다. 이 때문에 일부 반려견 주인들은 반려견들에게 소리를 지르거나 혼을 내기도 한다. 그런데 진화생물학자들이 국내 대표적인 반려견 조련사인 강형욱 씨가 이야기하는 것처럼 ‘나쁜 개는 없다, 훈련시키기 나름이다’라는 연구결과를 내놔 주목받고 있다.포르투갈 포르투대 분자세포생물학연구소, 건강및혁신연구소, 아벨 살라자르 생명과학연구소, 영국 에딘버러대 왕립수의과학대, 이탈리아 트리에스테대 공동연구팀은 소리를 지르거나 목줄을 잡아 당기는 것 같은 비교적 가벼운 처벌이라도 반려견에게 상당한 스트레스를 주기 때문에 훈련에 도움이 되지 않는다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi) 10월 31일자에 실렸다. 보상과 처벌을 적절히 조합한 훈련방법이 가장 효과적이지만 대부분 반려견 훈련에 관한 내용들은 경찰견이나 실험견들에 초점이 맞춰져 있어서 반려견 훈련에 실제 적용하기는 부적절하다는 지적들이 있어왔다. 연구팀은 92마리의 반려견을 두 그룹으로 나눠 한 그룹(42마리)은 보상 중심의 훈련을 다른 그룹(50마리)은 체벌 중심의 훈련을 하도록 했다. 체벌 중심 훈련은 반려견이 훈련 중 실수를 하면 훈련자가 소리를 지르거나 목줄을 당기고 실수가 반복될 경우는 회초리로 때리기까지 했다. 연구팀은 훈련하는 동안 반려견들을 비디오로 촬영했고 훈련이 끝날 때마다 침을 채취해 스트레스 호르몬이라고 불리는 코티솔 농도를 분석했다.그 결과 체벌 중심 훈련을 받은 반려견들은 보상 중심 훈련을 받은 반려견들보다 코티솔 농도가 높았고 이는 훈련이 끝난 후에도 지속되는 것으로 확인됐다. 또 체벌 중심 훈련을 받은 반려견들은 훈련 기간은 짧았지만 외부 자극에 민감하게 반응했으며 주변 환경에 관심을 갖지 않고 분리불안 증세가 심하게 나타나는 것으로 관찰됐다. 보상 중심 훈련을 받은 반려견들은 생활에 필요한 버릇을 들이기까지 시간이 오래걸리기는 했지만 낙천적이었으며 타인에 대해서도 지나친 공격성을 드러내지 않는 것으로 확인됐다. 아나 카타리나 비에이라 데 카스트로 포르투갈 포르투대 박사(분자생물학·동물심리학)는 “반려견이나 아이들에게 체벌은 단기적으로는 효과가 있는 것처럼 보일 수 있지만 끊임없는 스트레스에 노출시키는 것이기 때문에 미래에 부정적 결과를 초래할 수 있다”라며 “보상 방식의 훈련이 반려견을 훈련시키는데 시간은 더 걸리겠지만 주인과 반려견의 관계를 더 돈독하게 만들 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

겨울의 시작인 입동이 지나고 날씨가 쌀쌀해지기 시작하면서 스키, 스키보드, 스케이트를 좋아하는 겨울스포츠광들은 벌써부터 흥분하고 있다. 산꼭대기부터 멋지게 활강하는 모습이나 얼음 위를 신나게 지치고 지나가는 모습 등을 상상하면서 말이다. 눈과 얼음을 미끄러져 나갈 수 있는 것은 압력과 마찰력 때문이라는 사실은 잘 알려져 있다. 스케이트 날이나 스키 플레이트가 위에서 무게를 가하면 압력과 마찰열이 발생해 눈이나 얼음이 녹아 물로 바뀌면서 마찰력이 줄어든다는 것이다. 그런데 액체 상태의 물은 미끄럽게 만드는 윤활 성질이 약한 것으로 알려져 있는데 얼음이나 눈 위에 얇게 녹은 물의 막이 어떻게 마찰을 줄이고 겨울 스포츠를 즐길 수 해줄까. 프랑스 파리고등사범학교 물리학연구실, 파리과학인문대(PLS), 파리 디드로대(파리7대학), 소르본대, 에콜 폴리테크니크 공동연구팀은 마찰이 녹이는 얼음 위의 얇은 액체막의 두께와 성질을 측정하는데 성공하고 마찰과 압력으로 녹은 액체막은 예상보다 훨씬 얇고 일반적으로 볼 수 있는 물보다 점성이 높다는 사실을 발견했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 X’ 4일자에 실렸다. 일반적으로 얼음이 ‘미끄러운’ 이유는 마찰에 의해 만들어진 얇은 액체층 때문인데 이 액체층의 두께나 특성에 대해서 잘 알려져 있지 않다. 심지어는 일부 과학자들은 얼음 위 생기는 액체막의 존재에 대해서도 여전히 의문을 표하고 있다. 연구팀은 원자 지름의 수 십분의 1까지 측정이 가능한 제3세대 현미경인 원자현미경의 일종인 원자힘 현미경(AFM)을 이용해 얼음 위에 생기는 액체막의 두께와 성질을 파악했다. AFM은 원자현미경 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 진공 중에서도 사용이 가능하며 시료의 물리적, 전기적 성질을 알아낼 수 있다는 장점이 있다.분석 결과 마찰과 압력이 얼음 위에 만들어 내는 액체 상태의 물을 만들어 낼 뿐 만 아니라 얼음 위에 형성되는 액체막의 두께는 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 1미크론(㎛)에서 몇 백 나노미터(㎚)에 불과하다는 사실도 밝혀냈다. 이는 이론적으로 계산한 값보다 훨씬 얇아 연구진을 놀라게 만들었다. 또 AFM으로 관찰한 얼음 위 액체막은 단순한 ‘물’이 아니라 기름처럼 점성이 강하다는 것도 확인됐다. 흔히 생각하는 완전한 액체상태가 아닌 액체와 얼음 사이의 그 중간 정도의 성질을 나타내는 것으로 연구팀은 해석했다. 연구를 주도한 알레산드로 시리아 파리고등사범학교 박사(유체역학)는 “이번 연구는 그동안 명확하게 풀리지 않았던 얼음 위 마찰에 대한 이론적 설명을 제시했으며 지금까지 고려되지 않았던 얼음 위 액체 막의 성질을 제시했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 시리아 박사는 “이번 연구는 동계 스포츠 선수들의 경기력 향상 뿐만 아니라 빙판길에서 자동차의 미끄러짐 방지를 위한 수단을 연구하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

밤에 잠을 편히 이루지 못하는 불면증이 각종 비만의 위험을 높이는 것은 물론이고, 심장마비와 뇌졸중 등의 발병 위험을 약 20%나 높인다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 중국 베이징대학 연구진은 평균연령 51세의 성인 48만 명을 대상으로 10년간 추적관찰을 실시했다. 실험 시작 당시, 참가자 중 심혈관 계통 질환을 앓는 사람은 없었다. 이후 실험 참가자들은 매주 3회 ▲잠이 잘 오지 않거나 수면상태를 오래 유지하기가 힘든지 ▲지나치게 일찍 눈이 떠진 후 다시 잠을 이루지 못하는지 ▲부족한 잠 때문에 낮 동안 일상생활에 문제를 겪는지 등 총 3가지 항목에 대한 설문조사에 답변했다. 그 결과 10년의 관찰기간 동안 뇌졸중과 심장마비, 심혈관 질환 진단을 받은 참가자는 13만 32명이었다. 연구진이 수면장애 및 알코올 섭취, 흡연, 신체적 활동 등의 요인을 종합한 결과, 위의 3가지 항목에 모두 해당되는 사람의 경우 불면증상이 없는 사람에 비해 심장마비와 뇌졸중의 위험이 18% 더 높은 것으로 나타났다. 아침에 일찍 눈이 떠진 뒤 다시 잠들지 못하는 증상을 보이는 사람은 7%, 부족한 잠 때문에 낮 동안 일상생활에 문제를 겪는 사람의 경우 13% 가량 심장마비와 뇌졸중의 위험이 높았다. 연구진은 수면시간이 부족한 경우 혈압이 높아지고, 이러한 현상이 신진대사에 부정적 영향을 미쳐 심현관계 질환의 위험을 높이는 것으로 보인다고 판단했다. 연구진은 “이번 연구결과는 수면장애의 치료가 심장마비와 뇌졸중 등의 질병으로 사망하는 사람의 숫자를 줄이는 방법이 될 수 있다는 사실을 알게 됐다”면서 “불면증과 이러한 질환의 연관성은 젊은 성인 또는 실험 초기 고혈압이 없었던 사람에게서도 두드러지게 나타났다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 미국 신경학회(American Academy of Neurology) 학회지 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

식물세밀화를 완성하기까지는 1년 이상의 시간이 걸리고, 길게는 10년이 걸리기도 한다. 식물의 뿌리로부터 줄기와 잎이 나고, 꽃이 피고 열매가 맺는 일련의 삶의 과정을 기다려야 하는 데다 무엇보다 한 종의 식물을 그리기 위해서는 다양한 환경의 장소에 가서 여러 가지 개체를 관찰한 자료가 필요하기 때문이다.식물은 환경에 따라 형태를 달리한다. 햇볕을 얼마나 받는지, 토양 산도는 얼마나 다른지에 따라 같은 민들레일지라도 잎과 꽃의 색도, 크기도 조금씩 차이를 보인다. 그러나 환경이 아무리 달라도 종이 같다면 고유의 공통적인 특징이 있기 마련인데, 이 공통점을 드러내 그림을 본 사람들이 종의 형태 특징을 쉬이 알도록 하는 것이 바로 식물세밀화의 역할이다. 그러니 식물세밀화를 그린다는 건 식물 개체 하나하나를 각각 들여다보는 일이기도 하지만 동시에 여러 식물을 하나의 공통점으로 묶어 내는 일이기도 하다. 그러나 가끔은 개체 각각의 다름을 기록한 식물세밀화도 세상에 나왔다. 프랑스의 식물학자이자 식물세밀화가인 앙투안 니콜라 뒤센은 프랑스 곳곳을 다니며 산딸기속 식물을 관찰했고 이 기록을 ‘딸기의 박물학’이란 책으로 엮었다. 이 책은 겉으로는 일반적인 산딸기 도감처럼 보이지만 페이지를 조금만 넘기면 전혀 일반적이지 않은 도감이라는 걸 알 수 있다. 어느 페이지에는 도무지 이 그림이 무슨 산딸기인지 알 수 없게끔 이름이 쓰여 있지 않거나 또 어떤 페이지를 보면 식물 이름 뒤에 물음표를 적어 놓았다. 뒤센은 환경 변이나 종에 연연하지 않고 각기 다른 형태에만 집중해 그림을 그려 냈고, 그렇게 서로 다른 종인지 또는 같은 종이지만 환경이 다른 곳에서 자라 다른 것인지 알 수 없는 혼돈의 산딸기 그림을 그대로 묶어 책으로 출간했다. 그렇다고 이 기록이 식물세밀화가 아니라고 할 수 있을까. 최소한 당시에 어느 장소에서 어떠한 형태의 산딸기가 존재했다는 증거는 될 수 있다. 지금 산과 들에 한창 피어 있는 가을 들국화를 볼 때엔 뒤센의 도감을 생각한다. 종자로 번식하는 식물 중에도 그 무리가 가장 크고, 너무 커서 모두들 그저 뭉뚱그려 들국화라 부르는 식물들. 들국화라 함은 한 종의 식물처럼 보이지만 들국화라는 이름의 식물은 없다. 그저 들과 산에서 스스로 자라나는 국화과 식물을 들국화라 할 뿐이다. 지금 밖에는 우리가 들국화라 부르며 지나쳤던 흰 꽃의 구절초, 샛노란 산국과 감국, 보라색의 개미취와 쑥부쟁이 등이 있다. 구절초에는 또 이와 비슷한 산구절초, 포천구절초, 남구절초 등도 있다. 그러나 나는 이 다양한 국화속 식물들만큼은 제대로 식별해 식물세밀화를 그려 낼 자신이 없다. 이들은 너무나 다양한 무리로 존재하고, 서로 교잡하고, 의외의 형태로 변화하기 때문이다.언젠가 한 연구자가 국화과의 한 종인 해국에 관한 연구를 하고 있다며 해국 식물세밀화를 요청한 적이 있다. 이미 전국에 분포하는 해국을 수집한 상태였고 나는 한 장의 해국 그림만 그리면 된다고 생각하며 작업을 시작했지만 결국 전국 곳곳에 분포하는, 형태가 다른 해국 그림 수십 장을 그려 내야만 했다. 내가 관찰한 해국들은 잎도 꽃도 제각각이었으며, 이 기록은 오히려 환경에 따라 해국의 형태가 얼마나 많이 달라지는지 그 변이의 다양성을 연구하는 시간이었다. 1년 전 출장으로 일본에 갔을 때 서점에서 유일하게 본 들국화 도감에는 이런 문장이 쓰여 있었다. ‘이름을 아는 것도 중요하지만 무엇보다 다양한 각도에서 들국화를 즐겨 주시면 되겠습니다.’ 글과 사진으로 가득 찬 300페이지가 넘는 분량의 도감에 저런 무책임한 문장이 쓰여 있다며 화를 낼 수도 있는 일이지만 이들을 형태로서 식별하는 것이 얼마나 까다롭고 힘든 일인지를 나는 충분히 알기에 오히려 진정성 있게 느껴졌다. 식물세밀화를 그리면서 나는 늘 ‘종’이라는 단위에 갇혀 있었다. ‘종’으로 식물을 분류하고 그려 내는 것이 나의 일이니까. 주변 사람들에게도 식별의 중요성을 늘 말해 왔다. 그래야 더 자세히 들여다볼 이유가 생긴다고, 그렇게 식물 종 보존으로 한발 더 나아갈 수 있는 것이라고. 그러나 ‘종’보다도 작은 풀 한 뿌리, 꽃 한 송이가 있다는 것을 다시금 생각해 본다. 어쩌면 ‘집 마당에 가을이면 피는 흰 구절초 종류’라든지 ‘매일 지나는 버스 정류장의 연보라색 들국화’라는 이름으로 개체 하나하나를 부르고 인식하는 것도 꽤 괜찮지 않을까. 올가을, 들국화만큼은 식별의 부담을 내려놓고 자연이 만들어 내는 다양한 색과 형태, 그 아름다움을 즐겨 주기만 해도 되지 않을까 싶다.

1년 전인 2018년 11월 5일, 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호는 태양이 생성한 입자와 자기장의 보호 버블인 헬리오스피어(태양권)를 벗어난 역사상 두 번째 우주선이 되었다. 보이저 2호는 명왕성 궤도 저 너머 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 성간 공간 곧, 별들 사이의 영역으로 진입했다. 지난 4일(현지시간) ‘네이처 천문학’에 실린 5개의 새로운 연구논문은 보이저 2호의 역사적인 태양권 탈출에 관해 과학자들이 관찰한 내용을 설명해주고 있다. 각 논문은 보이저 2호의 탐사장비 5기 중 하나인 자기장 센서, 다른 에너지 영역에서 고에너지 입자를 감지하는 기기 2개, 플라스마(이온화된 기체) 연구를 위한 기기 2개가 관측한 결과를 자세히 다루고 있다. 이 발견들은 태양이 만든 환경이 끝나고 광대한 성간 공간이 시작되는 우주 해안선의 그림을 그리는 데 도움이 된다. 태양의 헬리오스피어는 성간 공간을 항해하는 배와 같다. 헬리오스피어와 성간 공간은 플라스마로 채워져 있다. 태양권 내부의 플라스마는 뜨겁고 희박한 반면, 성간 공간의 플라즈스는 차갑고 밀도가 높다. 성간 공간은 우주선(宇宙線) 곧, 별의 폭발로 가속된 입자들이 횡행한다. 보이저 1호는 헬리오스피어가 방사선의 70% 이상을 차단함으로써 지구를 비롯한 행성들을 보호한다는 사실을 발견했다. 지난해 보이저 2호가 헬리오스피어를 벗어났을 때 고에너지 입자 검출기 2기가 극적인 변화를 발견했다. 태양권의 고에너지 입자의 비율이 급락한 반면, 우주선의 밀도는 극적으로 높아졌다. 이 같은 환경 변화로 인해 보이저 2호가 태양권을 벗어나 성간 공간으로 진출했다는 사실을 확인할 수 있었다.2012년 보이저 1호가 헬리오스피어의 가장자리에 도달하기 전 과학자들은 이 경계가 태양으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지 정확히 알지 못했다. 두 탐사선은 태양계의 공전면에서 볼 때 서로 다른 위치에서, 태양 활동의 11년 주기에서 다른 시기에 헬리오스피어를 탈출했다. 과학자들은 헬리오포즈(태양권 계면)라고 불리는 헬리오스피어의 가장자리가 태양 활동의 변화에 따라 팽창과 수축을 거듭할 것으로 예측하고 있었다. 두 탐사선이 태양으로부터 각각 다른 거리에서 헬리오포즈에 다다랐다는 사실이 이 같은 예측을 확인시켜주었다. 보이저 2호는 태양으로부터 181억㎞, 지구-태양 간 거리의 122배(122AU) 떨어진 곳을 날아가는 중이며, 빛으로는 약 16.5시간이 걸린다. 태양에서 빛이 지구에 도달하는 데는 약 8분 걸린다. 새 논문은 이제 보이저 2호가 쌍둥이 보이저 1호와 마찬가지로 헬리오스피어를 넘어 중간 천이 지역을 날고 있는 것으로 보인다고 결론지었다. 보이저의 프로젝트 과학자이자 칼텍의 물리학 교수인 에드 스톤은 “보이저는 우리 태양이 은하계 별들 사이의 공간 대부분을 채우고 있는 물질과 어떻게 상호작용하는지를 보여준다"고 설명하면서 "보이저 2의 새로운 데이터가 없었다면 보이저 1이 보내준 데이터가 전체 헬리오스피어의 특징인지 아니면 특정한 위치와 시간대의 것인지 알 수 없었을 것"이라고 밝혔다. 보이저 1호와 같이 1977년에 발사된 보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 네 개의 거대 가스 행성을 모두 방문한 유일한 우주선으로, 해왕성의 신비한 대암점과 목성의 위성 유로파의 얼음 표층 균열 같은 현상을 비롯해 16개에 이르는 위성들을 새로 발견했을 뿐만 아니라, 각 행성들에서 새로운 고리들을 발견해내는 성과들을 올렸다. 인간이 만든 피조물로 두번째로 태양의 영향으로부터 영원히 벗어난 보이저 2호는 우리가 느끼는 흥분과는 무관하게 앞으로도 캄캄한 성간공간을 항해하며 에너지를 공급해주는 플루토늄 방사성 동위원소 발전기가 멈추어지는 2025년까지 지구로 계속 데이터를 보내줄 것이다. 진정한 이별은 그때 이루어질 것이다. 보이저 1호는 29만 6000년 후 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이지만, 그 후로도 ‘항해자’라는 그 이름에 걸맞게 영원히 우리은하를 떠돌며 항해를 계속할 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

‘머릿 속의 지우개’ 치매는 과거의 기억들을 하나 둘 씩 지워버리며 종국에는 자신이 누군지도 모르는 최악의 상황까지 몰고가 ‘존엄한 삶’을 빼앗아가는 치명적인 질환이다. 치매를 유발시키는 원인의 50~70%는 알츠하이머인데 알츠하이머 발병원인이 정확히 알려지지 않아 치료방법도 개발되지 못하고 있는 상황이다. 국내 연구진이 현재 쓰이고 있는 항암제가 알츠하이머 원인 중 하나인 뇌염증을 억제할 수 있다는 것을 밝혀내 주목받고 있다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹은 만성 골수성 백혈병 치료제로 쓰이는 ‘다사티닙’이 알츠하이머 치매를 유발시키는 뇌염증을 억제하는데 도움을 줄 수 있다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 ‘신경염증’(Journal of Neuroinflammation) 11월호에 실렸다. 신경아교세포는 중추신경계 조직을 지지하는 역할을 하지만 지나치게 활성화되면 염증반응이 발생해 신경손상이나 기억력 감퇴 같은 증상을 드러내는 퇴행성 뇌질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 신약 재창출 기법을 통해 백혈병 치료제가 뇌염증 치료제로도 작용할 수 있다는 효능과 분자차원 메커니즘을 밝혀냈다. 신약재창출 기법은 임상에서 효과가 부족해 개발이 중단되거나 현재 사용되고 있는 약물의 새로운 약효를 찾는 기술이다. 협심증 치료제로 개발되던 중 임상시험에서 치료효과가 낮은 것으로 밝혀져 임상시험 실패 판정을 받았지만 성기능 치료에 효능이 있음이 인정돼 발기부전 치료제로 허가받아 성공한 비아그라가 신약재창출의 대표적 사례이다. 연구팀은 생쥐에게 뇌염증을 유발시켜 치매와 비슷한 증상을 앓도록 한 다음 다사티닙을 2주간 투여했더니 신경아교세포 활성이 줄어들고 전(前)염증성 사이토카인이라는 물질이 나타나는 것도 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 다사티닙을 투여받은 생쥐들에게서는 알츠하이머 치매 환자들의 혈액과 뇌에서 증가하는 것으로 보고된 ‘STAT3’ 단백질의 신호전달이 억제되면서 뇌염증 반응이 줄어들기도 했다. STAT3 단백질은 자가면역질환의 원인 단백질로 각종 염증질환의 치료 대상으로 꼽히고 있다.허향숙 뇌연구원 박사는 “이번 연구는 신약 재창출 기술로 백혈병 치료제가 치매 치료에 도움이 된다는 사실을 새로 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이번 연구결과로 사람에게서도 염증성 퇴행성 뇌질환 치료제로 쓸 수 있다고 하면 신약개발에 드는 비용과 시간을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

송명화 서울시의원(더불어민주당, 강동3선거구)은 지난 10월 31일 청주공예비엔날레 현장에서 열린 서울시의회 제16기 정책위원회 1차 연구발표회에서 ‘아동의 놀이기회 확산을 위한 정책 제언 -도시공원의 놀이환경을 중심으로-’의 정책연구 과제를 발표했다. 송 의원은 어린이 놀이공간 필요 욕구가 많은 근린공원인 천호공원을 예로 들며 천호공원 반경 500m 주변 어린이공원들에 대한 설문 및 관찰조사 분석 결과 현재 어린이공원은 대부분 조합놀이대 중심이며 신체 놀이 시설물들의 경우 5-9세 연령 수준에 맞게 구성되어 있어 영유아와 초등학생을 위한 놀이공간이 부족하며 장애아동의 놀이 요소가 없음을 알 수 있었다고 말했다. 따라서 어린이공원 조성에 있어 어린이공원 일대의 인구 비율, 이용 행태 등을 검토하여 조성방향 결정이 필요하다고 지적했다. 한편 도시공원은 소공원, 어린이공원, 근린공원, 주제공원 등으로 구분되고 있는바 송의원은 영국과 네덜란드 등의 사례를 들며 아동들은 연령별로 발달 정도와 놀이 특성이 달라서 집과의 위치, 넓이 등에 있어서 놀이공간에 위계가 있어야 하나 우리는 현재 놀이공간의 위계가 없이 어린이공원에만 집중되어 있음을 지적, 근린공원 및 주제공원 내 어린이놀이 공간 조성에 대한 높은 욕구를 수용하기 위해 민관 협력을 통하여 어린이공원뿐만 아니라 소공원, 근린공원, 주제 공원 등을 활용한 위계적 놀이 공간 제공이 필요하다고 밝혔다. 아울러 영국의 경우 보다 많은 놀이 장소, 유년시절 동안의 놀이 지원, 어린이 친화 커뮤니티, 지방정부 부지에서의 놀이 확충 등 국가 단위의 놀이 정책이 마련되어 있고 지방 정부가 놀이 정책을 수립할 수 있도록 중앙 정부와 민간단체가 함께 가이드라인을 마련하고 있으나 우리나라는 현재 놀이정책이 마련되어 있지 않음을 지적, 서울시 단위에서라도 놀이환경 정책 수립과 자치구 정책수립을 위한 가이드라인 마련이 필요하다고 밝혔다. 송 의원은 발표를 마치며 “현재 서울시는 아동들의 놀이환경을 위해서 자치구에 창의놀이터 조성비 지원 등 최소한의 역할만 하고 있다며, 서울시에서는 놀이환경 정책 수립과 자치구 정책 수립을 위한 가이드라인 마련 등 아동의 놀이환경에 대해 체계적이고 적극적인 계획을 세워 우리의 미래인 아이들이 조금 더 나은 놀이환경에서 건강하고 밝게 성장해 나갈 수 있는 제도를 마련해주기 바란다”라고 밝혔다. 서울시의회 제16기 정책위원회는 서울시의원과 외부전문가 30명으로 구성되어 있으며, 시민의 행복과 삶의 질 향상을 위한 다양한 정책을 연구·발표하여 서울시 정책에 반영될 수 있도록 하는 기구다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

1986년 체르노빌 원전 사고 이후 사람의 발길이 끊긴 ‘죽음의 땅’이 희귀 야생말의 터전으 변했다. 미국 애리조나주립대학교 피터 슐리칭 박사가 이끄는 연구팀은 벨라루스의 ‘체르노빌 제한구역’(CEZ)에서 멸종위기종으로 지정된 야생말이 번식하고 있다고 전했다. 연구팀은 2004년 이 지역에 ‘프르제발스키'(Przewalski) 종의 말 개체 36마리를 풀어놓고 곳곳에 카메라를 설치한 뒤 15년간 관찰을 이어왔다. 지난해까지만 해도 지구상에 현존하는 유일한 야생말로 여겨졌던 프르제발스키는 방사선 피폭으로 사람들이 떠난 땅에서 생존하며 첫 4년간 2배가량 개체 수가 늘어났다.연구팀은 이 야생말 무리가 카메라를 설치한 10개 구조물 중 9곳에서 35차례, 8개 구조물에서는 149차례 포착됐으며, 빈집과 헛간 등에서 오랜 시간을 보내는 것으로 관찰됐다고 밝혔다. 이는 말들이 새로운 환경을 생존에 이용하고 있다는 사실을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 조지아대학교 부교수 제임스 비슬리는 “야생말은 일상적으로 폐쇄지역을 드나들고 있었다”면서 "이번 관찰을 통해 수집한 정보를 토대로 야생말의 행동 패턴에 대해 연구를 계속할 것"이라고 말했다.연구진은 “인간이 사라지고 자연적 변화는 줄었다”면서 방사선 피폭으로 사람이 떠난 땅을 동물들이 차지했다고 덧붙였다. 잠재적인 방사능 영향과 무관하게 체르노빌 제한구역은 이제 야생 포유류의 터전이 되었다. 이 지역에는 야생말 외에도 토끼와 사슴, 너구리, 늑대, 박쥐 등이 서식하고 있다. 1879년 한 탐험가가 몽골에서 발견해 자신의 이름을 붙여준 프르제발스키는 현존 유일의 야생말로 여겨졌다. 그러나 미국 캔자스대학 연구팀은 지난해 초 과학 학술지 ‘사이언스’를 통해 프르제발스키가 야생말이 아닌 가축의 후손인 것으로 드러났다고 밝혔다.프르제발스키는 5500년 전 카자흐스탄에서 사육하던 말에서 비롯됐으며, 원시 야생마는 수천 년 혹은 수백 년 전 멸종한 것으로 보인다는 설명이다. 한편 1968년에 이르러 야생에서 거의 모습을 감춘 프르제발스키는 현재 세계자연보전연맹(IUCN) 멸종위기종으로 지정돼 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

알파스타, AI끼리 대전하며 학습 훈련 상위 0.2% ‘그랜드마스터’급 실력 갖춰 테란으로 프로토스 상대 땐 승률 100% 예측불가 상황 대처… 범용AI 적용 기대2016년 3월 이세돌 9단과 맞붙은 바둑 인공지능(AI) ‘알파고’는 압승을 거둬 바야흐로 AI의 시대가 다가왔음을 전 세계에 알렸다. 이세돌 9단과 맞붙었던 ‘알파고 리’를 개발해 AI에 대한 관심을 집중시켰던 구글 딥마인드는 이후 꾸준히 성능을 향상시켜 ‘알파고 마스터’, ‘알파고 제로’를 선보였다. 지난해 12월에는 바둑뿐만 아니라 체스, 쇼기(일본 장기) 등 모든 보드게임이 가능한 ‘알파 제로’를 공개해 세상을 놀라게 했다. 같은 달 ‘알파 폴드’라는 과학 AI로 생명의 기본 분자인 단백질 3차원 형태를 예측하는 국제학술대회에서 우승을 차지하기도 했다. 올해 초 딥마인드는 실시간 전략 시뮬레이션 게임인 ‘스타크래프트2’를 할 수 있는 AI ‘알파스타’를 공개했다. 알파스타는 세계 정상급 프로게이머와 대결해 압도적인 실력을 보였다. 구글 딥마인드 연구진과 네덜란드 프로게임팀 ‘팀 리퀴드’는 알파스타를 업그레이드시켜 전 세계 프로게이머들 중에서도 상위 0.2%에 해당되는 실력을 갖게 됐음을 확인하고 그 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 31일자에 발표했다. 스타크래프트는 서로 다른 특성과 능력을 가진 3개 종족인 테란, 프로토스, 저그 중 하나를 선택해 상대와 승부를 겨루는 게임이다. 인간 프로게이머들은 ‘테란의 황제’나 ‘프로토스의 황제’ 같은 별명에서도 알 수 있듯 하나의 종족에 강점을 갖고 게임을 하는 경우가 많다.그런데 이번에 공개된 알파스타는 사람과 달리 3종족 모두에서 ‘그랜드마스터’급 실력을 갖춘 것으로 확인됐다. 온라인 게임이 이뤄지는 ‘배틀넷’에서 모든 게이머들은 실력에 따라 가장 낮은 브론즈에서 실버, 골드, 플래티넘, 다이아몬드, 마스터, 그랜드 마스터 7단계로 구분되는데 알파스타는 최고 수준에 이르렀다는 것이다. 실제로 알파스타의 전체 평균 승률은 99.8%로 나타났다. 승률이 가장 낮은 경우는 저그를 선택해 프로토스를 상대했을 때로 99.51%, 승률이 가장 높을 경우는 테란으로 프로토스를 상대했을 때인데 모든 게임에서 이겼다. 또 알파스타는 1대3의 승부에서도 99.76~99.93%의 승률을 보였다. 연구팀은 알파스타를 ‘멀티 에이전트 강화학습’(MARL) 알고리즘으로 훈련시켰다. MARL은 주어진 환경에서 높은 보상을 얻을 수 있는 행동이나 전략을 구상하라는 간단한 목적만 부여받은 여러 개의 AI(에이전트)들이 협업과 경쟁을 통해 학습할 수 있도록 한 알고리즘이다. 지금까지 나온 AI들은 스타크래프트처럼 자원 수집, 건설, 전투유닛 생산과 제어는 물론 상대방의 정보를 토대로 전략을 끊임없이 수정하는 등의 복잡한 사항들을 실시간으로 수행하는 데는 한계가 있어 인간 프로게이머와의 경기에서 승리는 쉽지 않을 것이라는 평가를 받아 왔다. 그런데 연구팀은 MARL 알고리즘으로 이 같은 우려를 날려버렸다. 이번 연구를 주도한 오리올 빈얄스 구글 딥마인드 수석과학자는 “AI가 실제로 활용될 것으로 예상되는 개인 비서, 자율주행차, 로봇 등 분야에서는 스타크래프트에서처럼 불완전한 정보로 최적의 답을 찾거나 실시간 결정을 해야 하는 상황에 맞닥뜨리게 된다”며 “이번 연구에서 보여 준 알파스타의 성공은 특정 분야가 아니라 모든 분야에서 활용할 수 있는 범용 AI 알고리즘이 실제 문제에서도 적용될 수 있다는 것을 보여 준다”고 말했다. 지난 27일부터 31일까지 미국 샌프란시스코에서 열리고 있는 ‘미국외과의사협회 2019 임상회의’에서는 외과 수술 이후 환자의 치료 방법을 선택할 때 인간 의사보다 AI 의사가 더 정확하고 올바른 선택을 한다는 미국 뉴욕대 의대 부설 랑곤병원 연구진의 연구 결과가 발표되기도 했다. 수술 환자들은 중환자실에서의 집중 치료, 장기 입원 치료, 단기 입원 후 통원 치료를 받게 된다. 지금까지 수술 후 치료 방법의 선택은 전적으로 의사 판단에 맡겨져 있었지만 연구진은 환자와 관련한 87개 임상 변수와 15개 기준을 바탕으로 AI 의사가 판단하도록 한 뒤 회복 속도와 환자의 만족도를 관찰했다. 그 결과 치료 방법 선택에 대한 의학적 정확도, 환자의 예후와 만족도 모두 인간 의사보다 AI 의사가 12~15% 높은 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

멕시코시티 인근 호수에만 서식하는 한 도롱뇽 종은 인간의 신체를 재생하는 꿈 같은 기술을 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대돼 많은 생물학자의 관심을 끌고 있다. 아홀로틀(axolotl)이라는 이름을 지닌 이 도롱뇽은 귀여운 외모 덕분에 ‘피터팬 도롱뇽’으로도 불리며 현재 세계 여러 나라에서 애완용으로 기르지만, 사실 야생에서는 소치밀코 호수에서만 서식하는 희귀종이다.그런데 아홀로틀은 호수라는 제한된 서식지 특성상 먹이 부족으로 종종 동족의 다리까지 뜯어먹는 소름끼치는 습성을 갖고 있다. 이는 특히 새끼였을 때 심해 애완용으로 기를 경우 처음에 두 마리 이상 함께 두지 않아야 하는 이유가 되기도 한다. 다 자란 성체일 경우 이런 습성은 줄지만, 주의 깊게 관찰해야 한다. 그렇다고 해서 만일 아홀로틀 중 어떤 개체가 다리를 잃었다고 하더라도 크게 걱정할 필요는 없다. 왜냐하면 이 종은 다리를 잃더라도 몇 달 뒤면 다리가 생기기 때문이다. 특히 아홀로틀의 재생 능력은 피부와 뼈 그리고 근육 조직은 물론 신경 말단부까지 완벽하게 다시 자라게 한다.이에 대해 아홀로틀 전문가인 미국의 생물학자 제임스 모나한 노스이스턴대 부교수는 최근 미국 과학전문 매체 피조그닷컴과의 인터뷰에서 이들 도롱뇽의 특별한 재생 능력은 세포 속에 있는 어떤 성분 덕분이라고 설명했다. 그는 “아홀로틀은 몸에 손상을 입었을 때 상처 부위 근처 세포들이 휴지기에서 재생기로 돌아가는 몇 가지 단서를 발견했다”고 말했다. 모나한 교수팀은 지금까지 아홀로틀의 재생 과정에 영향을 주는 ‘뉴레귤린-1’(NRG1·Neuregulin-1)으로 불리는 하나의 단백질 분자를 발견했다. 이들은 아홀로틀의 몸에서 이 분자를 제거하면 재생 능력을 잃는 것처럼 보이지만, 이를 다시 첨가하면 능력이 되살아나는 과정을 확인했다. 하지만 모나한 교수는 재생 과정에 스위치 역할을 하는 분자는 이보다 많이 있을 것이라고 지적한다. 왜냐하면 아홀로틀은 역대 가장 큰 게놈 배열을 갖고 있어 우리는 이들 도롱뇽의 몸과 유전자에 대해 여전히 이해하지 못하는 부분이 많다는 것이다. 따라서 아홀로틀에 관한 연구를 거듭하면 인간의 퇴행성 망막질환 같은 질병을 치료하는 돌파구를 마련할 수 있을지도 모른다. 모나한 교수는 또 같은 대학 화학공학과 레베카 캐리어 부교수팀과 함께 아홀로틀에서 발견한 NRG1을 인간의 망막과 비슷한 돼지 망막의 줄기 세포에 넣어 이식하는 실험을 했을 때 세포가 얼마나 생존할 수 있는지를 조사했지만, 세포는 제대로 이식되지 못하고 사멸하는 것을 확인했다. 반면 줄기세포를 아홀로틀의 망막에 이식했을 때는 훨씬 더 적은 수의 세포가 사멸한 것으로 나타났다. 이는 아홀로틀의 또다른 단백질 분자나 메커니즘이 재생 능력의 원인이 될 수 있음을 시사하는 것이다. 이에 대해 모나한 교수는 아직 정확한 메커니즘을 밝힐 수 없지만, 여전히 희망적이라고 평가한다. 그는 “우리는 이미 (태아였을 때) 한 차례 팔을 만들었다. 만일 우리가 이 과정을 되돌리는 방법을 배울 수 있다면 우리 몸이 나머지 일을 할 것”이라고 말했다.한편 아홀로틀은 종종 우파루파라고도 불리지만 이는 일본에서 상업화를 위해 붙인 이름으로, 정식 명칭은 아홀로틀이 맞다. 원산지를 따라 단순히 멕시코 도롱뇽이라고도 불린다. 몸길이는 30㎝까지 자라며 몸 색상은 흰색과 노란색, 검은색 등 다양해 한때 애완동물로 인기가 높았다. 사진=노스이스턴대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr