국어 과목의 연극 수업 시간인데 학생들의 앞에는 무대도, 소품도 없다. 블랙박스처럼 새까만 바닥과 벽으로 둘러싸인 공간에서 학생들은 흰 테이프를 쭉 늘려 여기저기 이어 붙이며 무대를 만들어 갔다. 어떤 학생들은 벽에 테이프 여러 줄을 붙여 책장에 책이 꽂혀 있는 모습을 만들었다. “여기는 도서관이에요.” 어떤 학생들은 천장에서 바닥까지 테이프를 죽죽 늘려 붙여 만들어진 공간 안에 들어가 옹기종기 앉았다. 머리를 맞대고 적어 내려가고 있는 시나리오의 제목은 냉장고 안에서 살고 있는 ‘냉장고 가족’이었다.지난 18일 찾아간 경기 용인시 경기학교예술창작소는 용인 제일초등학교 6학년 1, 2반 학생들이 발을 구르고 악기를 두드리는 소리로 가득했다. 경기학교예술창작소는 학생수 감소로 유휴공간이 된 용인 성지초등학교 별관 건물을 새롭게 단장해 지난달 8일 문을 연 곳으로, 용인 지역 학생들에게 학교 수업과 연계한 예술교육을 제공하고 있다. ‘학교예술’이라는 간판을 걸었지만 이곳에서는 무용 배우기나 미술작품 만들기, 능숙하게 악기 다루기 같은 수업을 하지 않는다. 이곳에서의 예술교육은 ‘감각 깨우기’에서 시작한다. 보고 듣고 만지는 것과 몸의 움직임에 대한 생각을 일깨우는 것이다. “감각은 상상력을 촉발시키고 상상력은 창의력의 원동력이 됩니다. 감각 속에서 자신과 타인, 그 관계를 관찰하는 것이죠.” 김혜경 경기교육청 융합교육정책과 장학사는 “악기 다루기 같은 기능 중심의 예술교육에서 벗어나 학생들을 미적 체험으로 이끄는 게 목표”라고 말했다. ‘오감’에서 시작하는 예술교육이라는 철학을 토대로 만들어진 공간은 음악실, 미술실 같은 구분이 없다. 학생들은 맨바닥에 누워 바닥면의 질감을 느끼거나 개수대의 수도꼭지를 틀어 물방울이 떨어지는 소리를 들을 수 있다. 마룻바닥이 펼쳐진 ‘몸으로 공간’에서는 제일초 6학년 학생들이 예술교육 전문가들과 함께 온몸으로 바닥 위를 뒹굴었다. 손과 발, 팔꿈치와 무릎으로 자신을 둘러싼 사방 곳곳에 점을 찍으며 움직이는 활동으로, 생소한 몸의 움직임에 학생들은 땀범벅이 됐다. ‘소리로 공간’에서는 학생 네 명이 각기 다른 음을 내는 실로폰 4개를 이리저리 배치하고 연주하며 조화로운 멜로디를 찾고 있었다. 이날 진행된 제일초 학생들의 연극 수업은 시각과 결합된 활동이었지만 학생들은 의도치 않은 곳에서 창의력을 번뜩였다. 공간 한가운데 자리잡은 학생들은 바닥 위에 흰 테이프로 ‘놀이터’라고 이름을 붙여 놓고는 쪼그려 앉거나 바닥에 엎드리며 놀이기구 흉내를 냈다. “놀이터에 아무도 없는 밤이 되면 놀이기구들이 깨어나요. 아침이 되면 다시 잠들고요. ‘놀이터에서 사는 사람들’ 이야기예요.”(노하영양) “저희 조가 자리잡은 곳은 테이프를 붙일 벽이 없어요. 그래서 테이프 대신 몸으로 무대를 만들고 있어요.”(윤서연양)모든 학생이 똑같은 그림을 그리고 점수를 받던 예술교육이 변화를 맞이하고 있다. 학교가 ‘허브’가 돼 지역 사회에 예술의 기운을 불어넣고, 과제 평가가 아닌 예술 소양 기르기를 추구하는 예술교육이 곳곳에서 싹을 틔우고 있다. 교육부가 지난해 11월 발표한 학교 예술교육 활성화를 위한 중·장기 계획은 모든 학생들에게 양질의 예술교육을 제공하는 ‘보편교육’으로서의 예술교육을 강조하고 있다. 공교육이 학생 각각의 욕구에 맞는 예술교육을 지원하고 지역 사회로 확산시킨다는 구상이 담겨있다. 경기학교예술창작소는 학교와 지역 사회가 함께하는 예술교육을 구현한 사례로 평가받고 있다. 지역에서 활동하는 예술가들이 전문 강사로 나서고, 학생들은 물론 학부모와 지역 주민들도 이곳의 활동에 참여할 수 있다. 틀에 박힌 입시 미술에 염증을 느낀 예술 계열 학생들, 예술적 감각을 끌어내고 싶은 교사들도 이곳의 문을 두드린다. 경기교육청은 향후 고교학점제가 자리잡으면 지역 학생들의 예술교육을 책임지는 지역 내 예술학습장으로 이곳을 활용한다는 구상이다. 김 장학사는 “일선 교사와 교장, 교감에게도 연수를 제공해 학교의 예술교육을 바꿔 나갈 것”이라고 말했다. 예술교육의 변화는 개별 학교 단위로도 이뤄지고 있다. 같은 날 방문한 경기 남양주시 광릉중학교에서는 5~7교시 동아리 활동 시간을 맞아 전교생이 음악실과 미술실 등 곳곳에 모였다. 교실 바닥에 삼삼오오 앉은 학생들은 기타와 드럼, 베이스를 연주하며 수준급의 실력을 뽐냈다. 난타와 사물놀이를 하며 북을 두드리는 소리에는 힘이 넘쳤다. ‘미술 중점반’ 학생들은 도자기를 빚는가 하면 종이컵을 조립해 조형물을 만드는 ‘어셈블리지’ 활동에 열심이었다. 광릉중은 ‘1인 1악기’와 다양한 예술 동아리 등 특화된 예술활동으로 주목받는 학교다. 전교생이 305명에 불과하지만 학교에 밴드부가 세 개나 있다. 광릉중이 예술활동에 주력한 건 2008년 개교 당시로 거슬러 올라간다. 남양주시 진접읍과 포천의 경계 지역에 위치한 학교는 공장과 밭들로 둘러싸여 있다. 교통도 편리하지 않아 학생들이 문화생활을 즐기기 쉽지 않은 환경이다. 학교는 인근 지역의 중소기업인들의 모임인 남양주시 철마기업인회가 지원한 매달 200만원의 학교발전기금으로 지역 예술가들을 초청해 예술 프로그램을 시작했다. 이강숙 광릉중 교장은 “학생들에게 학교에 대한 자부심을 심어 주고자 시작한 예술활동이 지금은 학교의 특색이 됐다”고 말했다. 교육부는 예술에 소질이 있는 학생들에게 심화된 예술교육을 제공하는 ‘예술중점학교’를 지정·운영하는 한편 학교와 지역 사회 간의 예술교육 선순환 모델을 만드는 ‘예술이음 연구학교’도 올해부터 운영하고 있다. 광릉중은 지난해 미술 중점학교로 지정된 데 이어 올해에는 예술이음 연구학교 명단에도 이름을 올렸다. 예술이음 연구학교는 지역 사회의 예술 자원을 학교가 십분 활용해 예술교육을 제공하고 이를 지역 사회로 환원하는 모델을 구축하는 체계를 실험하고 있다. 광릉중은 지난달 진접읍에 위치한 경복대와 예술교육 협력을 위한 업무협약(MOU)을 맺는 한편 인근 지역의 사회복지법인으로부터 후원을 받아 학교 곳곳을 단장하는 등 지역 사회와의 협력을 강화하고 있다. “신나게 춤춰 봐~ 인생은 멋진 거야~” 뮤지컬 동아리 학생들이 뮤지컬 ‘맘마미아!’의 넘버를 목이 터져라 부르는 소리가 들렸다. 박영애 교감은 “학생들이 학교에 늦게까지 남아서 연습하겠다고 해서 고민”이라면서 “학생들의 표정이 밝아졌다는 게 가장 큰 변화”라고 말했다. 이 학교에서 배운 노래와 악기 연주, 뮤지컬 등을 장기로 앞세워 ‘아이돌 사관학교’라 불리는 예술고등학교와 대학 실용음악과에 진학한 학생들도 더러 있다. 이 교장은 “학교가 단 한 명의 학생에게라도 진로 설계에 결정적인 역할을 할 수 있다면 더 바랄 게 없다”고 말했다. 예술교육을 강화하려는 학교가 모두 광릉중처럼 순탄하게 진행되는 건 아니다. 교장과 교감 등 관리자부터 예술교육에 대한 인식 개선이 뒷받침돼야 한다. 학교가 의지를 갖고 추진하더라도 “1인 1악기보다 성적 향상”을 요구하는 학부모들을 설득하는 과정이 쉽지 않다. 교육부 관계자는 “학교에서의 예술교육은 단순히 악기 다루기 같은 기능을 습득하는 게 아니라 타인과 관계를 맺고 주변을 성찰하게 하는 기초 소양교육”이라면서 “장기적인 안목으로 학교와 지역 사회의 예술교육 체계를 구축해 나갈 것”이라고 밝혔다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

1998년 비슷한 내용의 재난영화 2편이 개봉됐다. ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’이다. 결론은 서로 달랐지만 두 영화 모두 엄청나게 큰 소행성이 지구로 날아들면서 충돌을 막기 위해 동분서주하는 모습을 그렸다. 국내 연구진이 지구를 향해 날아드는 소행성을 처음으로 발견하고 이 소행성이 2063년이나 2069년에 충돌 가능성이 크다고 밝혔다. 한국천문연구원 우주과학본부 연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet) 망원경 3기를 이용해 소행성 2개를 발견했고 이 중 하나는 지구와 충돌가능성이 높은 지구위협소행성(PHA)이며 다른 하나는 그 보다 작지만 역시 지구 공전궤도로 들어와 충돌가능성이 높은 천체라고 25일 밝혔다. 국제천문연맹 소행성센터는 이번에 발견한 소행성 중 큰 것에 대해 ‘2018 PP29’라는 임시번호를 붙였으며 보다 작은 것에는 근지구소행성(NEA)로 분류하고 ‘2018 PM28’이라는 임시번호를 부여했다. 지금까지 PHA는 대부분 미국 소행성탐사프로젝트에서 발견했지만 이번 소행성들은 국내 순수관측으로 발견됐다. 연구팀은 지난해 8월 칠레, 호주, 남아프리카공화국 관측소에서 운영하는 지름 1.6m KMTNet 망원경을 이용해 소행성을 관찰해 정밀궤도를 확보했다. 지구위협소행성으로 분류된 PP29는 발견 당시 밝기와 거리, 평균 반사율을 고려해 분석한 결과 지름은 160m급으로 추정되고 있다. PP29는 공전주기가 5.7년으로 길고 궤도 형태가 긴 타원형태를 보이는데 이렇게 공전주기와 궤도반경이 긴 천체는 전체 PHA 중에서도 1%에 불과하다.PP29 궤도와 지구 궤도가 만나는 최단거리는 지구에서 달까지 거리의 11배 정도인 426만㎞ 매우 가까운 것으로 분석됐다. 미국항공우주국 제트추진연구소(NASA-JPL)에서 운용하는 센트리 시스템 분석에 따르면 PP29는 2063년과 2069년에 지구 충돌 가능성이 있다. 충돌 확률은 28억분의 1 수준으로 우려할 단계는 아니라고 연구팀은 설명했다. 미국항공우주국(NASA)는 지름이 140m가 넘고 지구와 교차거리가 750만㎞ 보다 가까운 천체에 대해서는 ‘지구위협소행성’으로 분류하는데 2019년 6월 21일 기준으로 1981개의 PHA가 발견된 상태다. 1908년 러시아 퉁구스카에 60m급 소행성이 떨어져 서울시 면적의 3.5배 되는 숲을 초토화시켰는데 1945년 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 폭발력보다 1000배 큰 것으로 확인됐다. 또 미국 애리조나주에 있는 직경 1.2㎞ 충돌구는 50m 급 소행성이 만들어 낸 것이다. 만약 PP29가 지구와 충돌한다면 히로시마 원폭의 2만 5000배의 폭발력을 갖기 때문에 반경 수 백 ㎞ 지역을 초토화시킬 것으로 예상된다.한편 PM28은 지구궤도와 교차거리가 약 750만㎞로 가까워 궤도상으로는 지구위협소행성이지만 직경이 20~40m에 불과해 NEA로 분류됐다. NEA는 대부분 궤도가 긴 타원모양이고 지구 공전궤도면에서 크게 벗어나 있는데 PM28은 지구와 비슷한 궤도로 공전하는 특이한 양상으로 움직이는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 PM28은 PP29와는 달리 충돌확률이 100억분의 1 이하로 계산돼 향후 100년 이내에 충돌 위협은 없는 것으로 분석됐다. 문홍규 천문연 박사는 “PP29는 궤도이심률과 궤도경사각이 크기 때문에 지구대기 진입속도가 초속 24㎞여서 다른 PHA보다도 빠른 편으로 지구와 충돌할 경우 상대속도가 빨라 파괴력도 커질 수 밖에 없다”라며 “미래 충돌위협을 구체적으로 예측하기 위해서는 정밀궤도, 자전특성, 구성물질에 대한 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

하루 1잔 만으로도 효과...우유나 설탕 없는 아메리카노, 에스프레소만 효과 한 집 건너 하나씩 있다는 커피전문점의 숫자만큼 커피를 즐기는 사람도 늘어나 커피 매장은 항상 사람들로 가득차 있다. 많은 직장인들은 아침 업무 시작 직전 커피 한잔으로 시작하고 점심식사 직후나 오후에는 졸음과 나른함을 ?아내기 위해서 또 다시 커피를 찾곤 한다. 적당한 양의 커피는 대장암, 고혈압 예방, 노화 방지 등에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 영국 노팅엄대 의대 연구진은 하루 커피 한 잔이 체내 갈색지방을 자극해 비만과 당뇨를 예방해줄 수 있다는 사실을 발견하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 24일자에 발표했다. 우리 몸에는 갈색지방조직과 백색지방조직이 있다. 백색지방은 외부에서 공급된 과잉영양분을 지방으로 저장하는 역할을 하지만 갈색지방은 백색지방과 과잉칼로리을 태워 열을 발생시키는 역할을 한다. 일반적으로 갈색지방은 체온조절이 쉽지 않은 신생아들에게서 많이 있지만 성인에게서도 찾아볼 수 있다. 갈색지방은 백색지방과 작동 메커니즘이 다르고 당분과 과잉 칼로리나 지방을 태워 열을 만들어 낼 뿐만 아니라 면역기능 활성화에도 관여해 감기와 같은 질병예방에도 작용하는 것으로 알려졌다. 이 같은 과정을 통해 혈당과 혈중 지질수치를 낮추고 체중 감소를 돕는 것으로 알려졌다. 실제로 체질량지수(BMI)가 낮은 사람들은 갈색지방이 많은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이런 갈색지방의 활동을 촉진시키고 자극하는 것으 무엇인지를 찾기 위해 이번 연구를 수행했다. 연구팀은 우선 갈색지방조직에 커피를 주입해 활성화 여부를 관찰하는 세포실험을 실시했다. 그 결과 아메리카노 1잔에 해당하는 커피가 갈색지방을 자극한다는 사실을 확인했다. 이후 연구팀은 실제로 사람에게서도 세포실험과 똑같은 결과가 나오는지 관찰하기 위한 임상시험을 실시했다. 열화상장치를 이용해 각자의 갈색지방 정도를 관찰하고 아메리카노 1잔을 마시게 한 뒤 열화상장치를 이용해 열의 발생정도를 비교해 갈색지방의 활성화정도를 관찰했다. 그 결과 커피를 마신 직후 갈색지방이 활성화되는 것이 관찰됐으며 혈액검사를 통해 혈당도 낮아지는 것이 확인됐다. 연구팀은 설탕이나 우유를 타지 않은 아메리카노나 에스프레소 종류의 커피가 갈색지방 활성화에 효과가 있다고 설명했다. 마이클 시몬즈 노팅엄대 의대 교수는 “이번 연구는 커피 한 잔이 갈색지방의 기능에 직접 영향을 미친다는 사실을 보여주는 첫 연구”라고 강조했다. 시몬즈 교수는 “비만과 비만으로 인해 발생할 수 있는 당뇨, 고지혈증 같은 대사질환을 예방하기 위해 갈색지방을 활성화시키고 그를 위해 커피를 이용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 웰빙과 건강 열풍 때문에 채식에 관심을 갖는 사람들이 많아지고 있다. 게다가 전 세계적으로 육식 위주의 식단이 늘어남에 따라 대규모 축산 산업이 발달하면서 지구온난화의 원인인 온실가스인 메탄이 엄청나게 발생시킨다는 사실이 지적되고 있다. 이 때문에 지구를 살리기 위해서는 채식을 해야 한다는 주장이 나오기도 했다. 또 한편에서는 채식이 지구온난화를 막는데 큰 도움이 되지 않는다는 반론도 나왔다. 그런데 장 건강이 좋지 않은 사람은 채식 중심 식단이 도움이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 AT스틸대 대체의학부, 미국 비영리단체 책임 있는 의료를 위한 의사회(PCRM), 조지워싱턴대 의대, 영국 마운트 스튜어트병원, 남부 데번 헬스케어 건강보험재단 공동연구팀은 채식 위주의 식물성 식단이 크론병 치료에 효과적이라고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 영양학 분야 국제학술지 ‘뉴트리언츠’ 20일자에 실렸다. 크론병은 입에서 항문까지 소화관 전체 어디서든 나타날 수 있는 만성염증성 질환이다. 대장과 소장이 연결되는 부위에 가장 많이 발생해 설사, 복통, 전신 쇠약감, 식욕 부진 등의 증상이 나타낸다. 연구팀은 체중감소, 설사, 복통과 같은 증상을 겪는 비흡연자 25세의 크론병을 앓고 있는 남성을 대상으로 식단 변화 실험관찰을 실시했다. 실험에 참여한 환자는 크론병 정도를 표현하는 ‘하비-브래드쇼 인덱스’(HBI) 점수가 17점으로 나타나 상당히 심각한 상황이었다. 연구팀은 약물 치료와 함께 식단에서 모든 육식제품과 육가공식품을 제거하고 과일, 채소, 통곡물 중심의 식단으로 바꿨다. 육식에서 부족한 단백질은 콩류를 통해 섭취하도록 했다. 채식 위주의 식단으로 구성해 2년 동안 치료를 병행한 결과 내시경 검사에서도 장 점막에 이상이 확인되지 않은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이후 육식을 조금씩 늘리더라도 크론병의 증상이 나타나지 않는 것으로 확인됐다고 밝혔다. 연구팀은 야채나 과일 등 식물성 식단에는 장 건강에 도움을 주는 섬유질이 풍부해 크론병은 물론 다른 소화기 문제들도 해결해줄 수 있을 것이라고 설명했다. PCRM 한나 칼레오바 박사는 “이번 사례연구는 ‘음식이 약’(Food really is medicine)이라는 생각을 뒷받침한다”라며 “채식 위주의 식단은 크론병 완화 뿐만 아니라 고지혈증으로 인한 심장질환, 2형당뇨(성인당뇨), 대장암 발병 위험을 감소시키는데도 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

물범이 사람의 발성과 노래를 흉내 낼 수 있다는 놀라운 연구 결과가 나왔다. 영국 스코틀랜드 세인트앤드루스대 연구진이 회색물범을 대상으로 한 실험 연구를 통해 이 같은 결론에 이르렀다고 20일(현지시간) 발표했다. 발표에 따르면, 연구진은 회색물범 세 마리가 태어났을 때부터 어떤 소리를 낼 수 있는지 추적 관찰한 다음 새로운 소리를 모방하는 훈련을 진행했다. 그 결과, 물범 세 마리 모두 새로운 소리를 모방할 수 있는 것으로 나타났다. 그중에서도 ‘졸라’라는 이름의 한 암컷 물범은 멜로디를 모방하는 데 뛰어난 능력을 보였다. 특히 ‘반짝반짝 작은별’과 같은 동요나 영화 ‘스타워즈’의 테마곡 등 최대 10개 곡을 음의 높이와 길이까지 흉내 낼 수 있는 것으로 확인됐다.이에 대해 연구 주저자로 참여한 어맨다 스탠스베리 연구원은 “이들 물범은 우리가 들려준 소리를 곧잘 따라해 깜짝 놀랐다”면서 “완벽하지는 않았지만, 물범이 내는 일반적인 소리가 아니라는 점을 고려하면 상당히 인상적”이라고 말했다. 연구에 참여한 이 대학 산하 스코틀랜드해양연구소(SOI)의 빈센트 재니크 소장은 이번 연구 덕분에 언어 발달의 열쇠가 되는 발성 학습의 진화에 관한 우리의 이해가 높아질 수 있다고 말했다. 실제로 포유류 중에는 고래나 돌고래 또는 코끼리처럼 사람의 발성을 모방할 수 있는 종이 소수 존재하지만, 그 메커니즘은 전혀 다르다. 이에 대해 재니크 소장은 “현재 사람과 같은 발성 메커니즘을 사용하는 것으로 확인된 포유류는 물범뿐”이라고 설명했다. 이와 함께 “이번 연구를 통해 사람과 같은 성도(성대에서 입술 또는 콧구멍에 이르는 통로)를 사용하는 물범을 발견할 수 있었다”면서 “이를 통해 앞으로 발성 기술이 어떻게 유전이나 학습에 영향을 받는지 알 수 있으며 궁극적으로는 언어 장애를 연구하는 새로운 방법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘셀’ 자매지인 ‘커런트 바이올로지’ 최신호(20일자)에 실렸다. 영상 링크=https://www.youtube.com/watch?v=-ahW_f5Sd3Q 사진=세인트앤드루스대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주가 탄생된 빅뱅 이후 10억 년도 채 되지 않은 때에 두 은하가 합병한 흔적이 초기 우주의 원소들에 기록되었다는 연구결과가 발표되었다. 이것이 사실이라면 우주 역사상 가장 오랜 은하 합병을 발견했다는 뜻이 된다. 연구자들은 최근 칠레 북부의 알마 전파망원경 간섭계(ALMA, Atacama Large Millimeter Array)로 지구로부터 약 130억 광년 떨어진 B14-65666으로 알려진 밝은 별 형성 은하에서 방출된 전파를 찾아냈다. 허블 우주망원경이 이전에 수행한 자외선 스펙트럼 관측에 의하면, 해당 은하에는 별들로 이루어진 두 개의 ‘덩어리’가 있음을 보여주었는데, 이들은 각각 북동 방향의 ‘덩어리 A’와 남서 방향의 ‘덩어리 B’로 불리어졌다. 고감도 전파망원경인 알마(ALMA)를 사용한 새로운 관측 결과에 따르면, 두 ‘덩어리’ 각각에서 탄소와 산소, 먼지로부터 3가지 특징들이 확인되었다. 이 세 요소들은 모두 전파에서 독특한 신호를 만들어낸다. 이처럼 오래된 은하에서 결코 발견된 적이 없는 이러한 신호들은 B14-65666의 두 성단이 우주가 탄생한 지 10억 년이 채 되기 전에 합쳐진 두 개의 은하임을 보여주는 것이라고 새 연구는 보고했다. 유럽우주국(ESA)에 따르면, 칠레의 아타카마 사막에 있는 알마 전파간섭계는 66개의 지상 안테나를 사용하여 우주에서 가장 멀고 차가운 물체를 탐지하는 전파망원경으로, 허블 우주망원경보다 10배나 강력한 성능으로 하늘을 스캔한다. 알마의 B14-65666 관찰은 허블망원경에는 보이지 않는 신호를 잡아냈다. 연구 저자들은 두 은하 덩어리에서 분출된 먼지와 탄소, 산소를 감지했지만, ‘덩어리 A’의 분출물이 ‘덩어리 B’의 분출물과는 다른 속도로 움직이는 것을 발견했다. 이 같은 사실은 이 두 덩어리가 진행 중에 있는 ‘주요 합병’에서 충돌한 두 은하의 잔재로서, B14-65666은 은하 충돌의 역사에서 가장 오래된 사례라고 연구자들은 보고 있다.​연구자들은 또한 B14-65666의 높은 광도와 먼지의 고온은 활발한 별 형성에서 방출되는 강력한 자외선 복사 때문이라고 설명했다. 이 은하는 우리은하에 비해 약 10% 정도 더 크지만, 별 형성은 약 100배나 활발히 이루어지고 있다고 연구는 보고했다. 이같이 활발한 별 형성은 이 은하가 충돌과 합병으로 이루어진 은하라는 또 다른 증거가 된다. 은하 합병은 일반적으로 두 은하의 기체가 충돌의 여파로 압축됨에 따라 폭발적인 별 형성을 야기하는 것으로 알려져 있다.　​ “알마와 허블망원경의 풍부한 데이터를 첨단 데이터 분석기법을 통해 분석한 결과, B14-65666이 우주 초기 한 쌍의 합병 은하임을 보여주는 퍼즐 조각들을 모을 수 있었다”고 일본학술진흥회와 와세다 대학 박사후 연구원 하시모토 다쿠야 대표저자가 성명서에서 밝혔다. 다음 단계에는 질소와 일산화탄소 분자의 화학적 지문 검색을 통해 초기의 은하가 어떻게 형성되고 진화되었는지에 대한 보다 상세한 그림을 조립할 수 있을 것이라고 공동저자인 이노우에 아키오 와세다 대학 교수가 성명서에서 밝혔다. 연구결과는 일본천문학회 간행물 6월 17일 온라인에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

자기 생각을 입 밖으로 꺼내기도 전에 상대가 의도를 알아차리면 사람들은 “우리는 마음이 잘 통하는 친구”라든가 “텔레파시가 통했다”라는 말을 한다. 그런데 과학자들이 실제로 서로 다른 개체들 간 뇌파가 통하고 일치하는 ‘동기화’ 현상이 나타날 수 있다는 사실을 밝혀 내 화제다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 신경생물학과, 생화학과, UCLA의대 공동연구팀과 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 생명공학과, 헬렌 힐스 신경과학연구소 공동연구팀은 각각 생쥐와 이집트과일박쥐를 이용해 두 마리가 상호작용을 할 때 뇌의 신경 활동이 일치된다는 사실을 밝혀냈다. 이들의 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 20일자에 실렸다. 우선 UC버클리 연구팀은 이집트과일박쥐 18마리를 야생에서 잡아온 뒤 우리에 가둬 12시간 간격의 밤낮 생체시계를 일치시켰다. 그다음 연구팀은 짝짓기나 싸움, 먹이나눔 같은 모든 활동을 관찰하면서 무선 전기생리학 측정장치를 이용해 박쥐 뇌에서 발생하는 뇌파를 전부 기록했다. 그 결과 박쥐들은 두 마리가 같은 우리에 있을 때 수 분에서 수 시간까지 고주파 영역의 뇌파가 일치되는 것이 관찰됐다. UCLA 연구팀은 생후 8~10주 된 생쥐 두 마리의 머리에 미세 내시경을 설치하고 모든 활동을 관찰했다. 약 2g의 미세 내시경은 생쥐들이 활동하는 동안 뉴런의 활동을 정밀하게 관찰할 수 있게 만든 장치이다. 연구팀은 생쥐들이 특정 의사결정을 함께 내려야 하는 상황이나 다양한 상호작용을 할 때 같은 부위의 뉴런들이 동시에 활성화된다는 것을 확인했다. 웨이제 홍 UCLA 신경생물학과 교수는 “생쥐나 박쥐에 비해 인간의 사회적 상호작용에는 개입되는 요소들이 많아 복잡하다”면서도 “자폐 스펙트럼 장애나 조현병 같은 많은 정신 질환들이 사회적 상호작용을 변화시킨다는 차원에서 본다면 이번 연구결과는 이런 정신질환의 예방이나 치료법을 찾아내는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

이른바 귀신고래로 잘 알려진 쇠고래 새끼 한 마리가 한 보트 옆으로 다가와 자신을 쓰다듬어 달라고 요구하는 보기 드문 순간이 카메라에 포착됐다. 영국 일간 데일리메일은 17일(현지시간) 최근 멕시코 북서부 바하칼리포르니아주(州)에 있는 산 이그나시오 라군이라는 이름의 한 석호에서 이런 모습이 촬영됐다고 전했다. 보도에 따르면, 지난달 20일 이곳에서 ‘스놋봇’이라는 이름의 무인항공기를 사용해 쇠고래 모녀를 관찰하던 한 탐험대는 호기심 많은 새끼 쇠고래 한 마리가 어미 곁을 벗어나 보트 쪽으로 접근하는 모습을 목격했다.보트 바로 옆까지 다가온 새끼 고래는 해수면 위로 머리를 내밀며 마치 자신을 쓰다듬어 달라는 듯이 행동했다. 이에 따라 크리스티안 밀러 연구원은 자신의 오른손으로 새끼 고래의 머리 부위를 조심스럽게 쓰다듬기 시작했다. 그러자 새끼 고래는 기분이 좋은지 가만히 있었고 조금 먼 거리에서 유영하던 어미 고래 역시 그가 새끼 고래를 계속해서 쓰다듬게 놔뒀다. 이후 밀러 연구원은 새끼 고래를 양손으로 쓰다듬으며 고래의 피부가 마르지 않도록 바닷물을 손으로 떠서 뿌려줬다. 옆에 있던 한 동료 연구원도 새끼 고래를 쓰다듬는 행동에 동참했다. 그렇게 한참 동안 두 연구원의 손길을 느낀 새끼 고래는 다시 물속으로 들어가 어미 곁으로 갔다.쇠고래는 최대 몸길이 약 16m, 몸무게 45t으로 수컷보다 암컷의 수가 많다. 몸 빛깔은 전체가 검은빛을 띤 푸른색이며 따개비 등 고착생물이 붙어 있다가 떨어져 나가면서 혹등고래 같이 피부에 크고 작은 흰색의 둥근 자국이 많이 남아 있다. 가슴지느러미와 꼬리지느러미는 검은색이며, 입가의 수염은 붉은빛이 도는 흰색이다. 목의 주름은 수컷은 2줄, 암컷은 3줄인 것이 일반적인데, 드물게 4줄인 개체도 있다. 등지느러미는 없다. 산 이그나시오 라군은 따뜻하고 물이 얕으며 플랑크톤이 풍부해 이들 쇠고래에게 완벽한 서식지를 제공한다. 따라서 많은 쇠고래가 1월부터 4월 사이에 이곳으로 와서 짝짓기를 하고 새끼를 낳고 기른다. 이 때문에 이곳은 오래 전부터 고래 연구자들은 물론 관광객들에게도 인기 있는 명소로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘5G’는 5세대 이동통신 기술을 줄여서 말하는 표현이다. 현재 사용하는 4G 롱텀에볼루션(LTE) 기술과 비교해 데이터 용량이 1000배 많고 속도는 20배 빠르다. 5G는 다운로드 속도가 빠르고 지연 시간도 거의 없어 신속한 응답이 필요한 네트워크에 적합할 것으로 전망된다. 할리우드 영화 ‘블랙펜서’에서처럼 자동차에 무선통신 기술을 접목해 차량을 수백㎞ 밖에서 원격 제어할 수도 있게 될 것으로 보인다. 버스·택시·트럭 기사들이 직접 차를 운전하지 않고 집에서 모니터 화면을 보며 승객과 화물을 실어 나를 날도 실현될 것 같다. 특히 대부분 전문가들은 5G가 원격 환자 모니터링 및 관리 등 헬스케어 분야에 큰 도움을 줄 것으로 기대한다. 실제로 여러 조사 기관에서는 5G 시대의 최고 수혜 산업으로 헬스케어를 꼽는 데 주저하지 않는다. 5G 시대에는 의사들이 건강 모니터링 기기와 웨어러블 기기, 원격 센서 등 의료용 사물인터넷 제품을 이용해 환자의 의료 데이터를 안정적으로 수집할 수 있게 된다. 처방된 약의 복용 효과도 곧바로 관찰할 수 있고, 환자의 상태도 효율적으로 관리할 수 있다. 빅데이터를 이용한 예측 분석도 가능해져 진단과 처방의 정확성을 높일 수 있다. 환자 입장에서는 병원을 방문하지 않고도 가상현실(VR)이나 증강현실(AR)을 통해 의사를 만날 수 있고 맞춤형 치료도 제공받을 수 있다. 그야말로 인류의 네트워크 트렌드를 근본적으로 바꿀 수 있게 된다. 최근 정부에서 5G와 인공지능(AI)을 활용해 응급 치료의 골든타임을 놓치지 않기 위한 응급의료 시스템을 개발한다고 한다. 2021년까지 총 231억원을 투입하는 대형 프로젝트다. 과학기술정보통신부와 한국전자통신연구원 등 21개 기관으로 구성된 사업단이 환자 생체 데이터를 초고속, 실시간 전송해 환자 맞춤형 응급 서비스를 개발한다. 5G 기반 전송 체계를 접목해 응급 현장에서 환자 데이터를 실시간으로 전송하고 환자 증상을 파악해 최적화된 병원 자동 선정 시스템을 만들어 낼 계획이다. 이런 시스템을 기반으로 한 다양한 부가사업도 생겨날 수 있어 일자리 창출에도 도움을 줄 수 있다. 하지만 5G 시대에는 가장 큰 장점인 빠른 속도가 되레 가장 큰 취약점이 될 수도 있다. 우리가 경험하지 못한 새로운 환경에서 서비스를 제공하면 그만큼 공격을 당하는 범위가 넓어질 수밖에 없기 때문이다. 공격자에게 네트워크에 침투할 수 있는 새로운 빌미를 제공할 수 있게 된다. 5G의 높은 데이터 전송 속도 때문에 분산 서비스 거부 공격(DDos)이 더욱 강력해지고 효과적으로 이뤄질 수 있다. 해커들이 사물인터넷을 탑재한 시스템이 고장 날 때까지 ‘데이터 폭탄’을 퍼부을 것이기에 통신망 속도가 빨라질수록 이러한 공격은 더욱 강력해질 수밖에 없다. 의료 서비스는 환자 정보의 보안과 안전이 최우선시돼야 한다. 성급하게 5G를 도입하기보다는 시간이 걸려도 위험을 관리하고 완화할 수 있게 정책적 보완책을 함께 마련하는 노력이 필요하다.

전기차 주행거리를 지금보다 2배 이상 늘릴 수 있는 대용량이면서도 부피는 3분의 1로 줄이고 폭발이나 화재위험까지 제거한 고체전지가 개발됐다. 한국생산기술연구원 연구진은 폭발과 화재위험을 없애면서도 배터리 팩 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 전(全)고체전지 제작기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번에 개발된 기술은 에너지저장장치(ESS)나 전기자동차의 배터리로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 전고체전지는 전지 내부 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 바꾼 차세대 이차전지이다. 현재 전기차나 ESS에 사용되고 있는 이차전지는 대부분 액체전해질을 사용하는 리튬이온전지로 과열되거나 충전이 과하게 될 경우 팽창해 폭발할 가능성도 있다. 연구팀은 고체전해질 중 산화물, 특히 효율이 높은 리튬-란탄늄-지르코늄-산소(LLZO) 소재를 이용한 고강도 복합고체전해질 시트 제조기술을 개발했다. LLZO 소재는 안전성은 뛰어나지만 제작비용이 비싸고 용량이나 수명을 늘리는데 한계가 있어 상용화가 되지 못했다. 연구팀은 비교적 저렴한 연속생산 공정을 도입해 LLZO 분말의 생산비용을 줄이고 분말입자를 나노화시키는데 성공했다. 나노수준의 LLZO 고체전해질 분말은 전지 제작시간을 5분의 1로 줄임으로써 생산 비용도 크게 줄일 수 있었을 뿐만 아니라 전지의 용량과 수명을 좌우하는 이온전도도도 기존 기술보다 3배 이상 향상시켰다. 더군다나 전고체에너지 단위셀 10개로 구성된 바이폴라 구조의 셀스텍을 만드는데도 성공해 상용화 가능성을 한층 높였다. 가로 세로 각각 11㎝, 12㎝ 크기의 대면적 셀스텍을 과충전시킨 다음 가위로 자르는 외부 충격을 주는 실험을 했을 때도 불이 붙거나 폭발현상은 관찰되지 않았다. 여기에 400회 이상 충방전 후에도 배터리 초기용량의 84% 정도를 유지해 기존 전고체전지보다 수명이 5배 이상 늘었다. 이번 기술을 이끈 생산기술연구원 제주지역본부장 김호성 박사는 “최근 잇따른 에너지저장장치(ESS) 폭발, 화재사고로 배터리 안전성이 중요해지는 상황에서 국내 기술력으로 기존 전지를 대체할 수 있는 차세대 전고체전지 기술을 확보했다는 점이 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

물고기도 사람처럼 좋아하는 상대와 떨어지게 되면 비관적으로 변한다는 것을 보여주는 연구 결과가 나왔다. CNN 등에 따르면, 프랑스 부르고뉴대 연구진이 일부일처제 습성을 지닌 한 관상 열대어 종을 대상으로 한 연구를 통해 이런 결과를 얻었다고 밝혔다. 연구진은 사람처럼 일부일처제이면서도 번식 난도가 낮은 중앙아메리카 원산 컨빅트 시클리드를 조사 대상으로 삼았다. 이는 열대어를 처음 기르는 사람들에게 흔히 입문용으로 추천되는 종이기도 하다.우선 연구진은 암컷 33마리에게 마음에 드는 수컷을 고르도록 내버려 둔 뒤 그 상대와 짝이 되지 못하게 했을 때의 반응을 조사했다. 그 결과, 원하는 상대와 짝이 되지 못한 암컷은 문제에 부닥쳤을 때의 반응이 비관적인 것으로 추정되는 행동을 보이는 것으로 나타났다.연구를 좀 더 자세히 보면 실험에서는 먹이가 든 긍정적인 상자와 아무것도 들어있지 않은 부정적인 상자를 수조에 넣은 뒤 이들 물고기가 색과 위치를 외우도록 해 구별할 수 있도록 했다. 그러고 나서 애매모호한 상자를 추가로 넣어 마음에 둔 상대와 떨어지기 전과 떨어진 뒤부터 암컷들의 반응을 관찰하니 선호하는 상대와 함께 있는 암컷은 곧바로 애매모호한 상자를 확인하러 갔지만, 그렇지 못한 암컷은 이런 반응이 무뎌지는 경향이 있었다. 이에 대해 연구진은 “컵에 든 절반의 물을 보고 ‘아직 절반이나 남았다’고 생각하는 것이 낙관주의이며 ‘절반밖에 남지 않았다’고 생각하는 것은 비관주의”라면서 “물고기들도 마찬가지일 수 있다”고 설명했다. 또한 이번 연구에서는 선호하는 수컷과 짝이 된 암컷은 알을 더 빨리 낳았으며 알을 지키는 시간도 늘어나는 등 번식을 위해 더 많은 투자를 하는 경향도 확인됐다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B) 최신호(12일자)에 실렸다. 사진=부르고뉴대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전갈은 위협적인 생김새와 독침으로 유명하다. 물론 사람에게 피해를 주는 경우는 드물지만, 독을 지녔다는 사실 때문에 대부분의 사람들이 기피하는 동물이다. 하지만 일부 과학자들은 이 독 때문에 일부러 오지에 숨어 있는 전갈을 찾아다니며 연구한다. 여기에 신물질과 신약의 후보가 숨어 있기 때문이다. 천연적으로 존재하는 생물 독은 여러 가지 독특한 생리적 특징을 지니고 있어 신약 개발의 좋은 소재가 된다. 멕시코 국립대학과 스탠포드 대학의 연구팀은 멕시코 동부에 서식하는 작은 전갈인 디플로센트러스 멜리치(Diplocentrus melici)의 독을 연구했다. 연구팀은 이 전갈에서 0.5 마이크로리터의 독을 추출했는데, 공기 중에 노출된 후 붉은색과 파란색의 물질로 변하는 것을 관찰했다. 각각의 물질을 분석한 결과 이 물질은 벤조퀴논(benzoquinone) 계통의 화학 물질로 밝혀졌다. 스탠포드 대학의 리처드 제어 교수는 이 화학물질을 실험실에서 합성해 박테리아에 대한 항생 능력이 있는지 확인했다. 추출한 전갈 독이 너무 소량이라 그대로 실험에 사용하기 어렵고 어차피 약물로 개발하기 위해서는 실험실에서 비슷한 화학 물질을 합성해 대량으로 생산할 수 있어야 하기 때문이다.실험 결과 두 가지 벤조퀴논은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 특히 다제 내성 결핵균에 효과적인 것으로 나타나 새로운 결핵 치료제 개발에 희망을 보여줬다. 물론 실제 약물 개발까지는 많은 단계가 남아 있지만, 후보 물질이 많을수록 신약 개발의 가능성이 높아지는 만큼 희망적인 소식이라고 할 수 있다. 황색포도상구균과 결핵균 모두 이제는 많은 항생제에 노출되어 내성을 지닌 경우가 점점 많아지고 있다. 특히 여러 항생제에 내성이 있는 다제 내성균의 출현으로 약물을 혼합하거나 교체해도 제대로 치료가 어려운 경우가 늘어나는 추세다. 이 문제를 극복하기 위해 항생제 남용을 줄이는 한편 새로운 항생제를 개발하기 위한 노력이 진행 중이다. 전갈을 비롯해 자연계에 존재하는 수많은 생물의 독에 이 문제에 대한 해결책이 숨어 있을 수도 있다. 페니실린을 만든 푸른곰팡이처럼 언젠가 전갈이 수많은 생명을 구할지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

사랑고백을 거절한 동료여성에게 자신의 체액이나 최음제 등을 몰래 커피에 타서 마시게 하는 등 성적으로 괴롭힌 대학원생에게 법원이 징역 4년을 선고했다. 부산지법 형사5부(권기철 부장판사)는 14일 통신비밀보호법 위반,절도,폭행,상해미수,재물손괴·은닉,방실침입 혐의로 기소된 A씨 1심 선고 공판에서 징역 4년과 자격정지 3년을 선고했다. A씨는 대학 연구실에서 같이 생활하는 피해자 B씨의 훔친 속옷,사진 등을 이용해 수십 차례 음란행위를 한 뒤 자신의 체액을 몰래 커피에 타 B씨에게 줬다. 또 침이나 가래,최음제,변비약을 B씨 커피에 타 마시게 하고 자신의 체액을 B씨 화장품에 묻히기도 했다. A씨 범행은 이뿐만이 아니었다. 몰래 B씨 대화나 통화를 녹음하는가 하면 B씨 소유 휴대전화,태블릿 PC,노트북,외장 하드를 훔치고 일거수일투족을 관찰하며 사적 비밀을 침해했다. 재판부는 A씨가 2018년 4월부터 2019년 1월까지 수십 차례에 걸쳐 은밀하게 B씨를 성적 가해 대상으로 삼았다고 판단했다. B씨는 뒤늦게 A씨 범행을 알게 돼 큰 충격을 받고 연구와 학업은 물론 일상생활도 제대로 하기 힘든 상황이라고 재판부는 전했다. 재판부는 “피고인 범행은 자신의 애정 고백을 거절한 피해자에게 고통을 주고 괴롭혀 성적 쾌감을 느끼는 잘못된 욕구에서 비롯됐다”며 “피고인이 초범인 점,혐의를 모두 인정하고 뉘우치는 점 등을 고려했다”고 양형 이유를 밝혔다. 검찰은 A씨에게 징역 5년을 구형했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

무분별한 벌목과 인간이 만들어 낸 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 지구에 살고 있는 생물의 터전인 숲이 사라지고 있다. 최근 영국과 스웨덴 생물학자들은 식물 멸종 속도가 포유류, 양서류, 조류 등 동물의 멸종 속도보다 2배 빠르다는 연구결과가 발표한 바 있다. 지난달 프랑스에서 열린 유엔 환경계획 산하 ‘생물다양성과 생태계를 위한 정부간 과학정책기구’(IPBES) 제7차 총회에서 채택된 ‘전지구 생물다양성 및 생태계서비스 평가에 대한 정책결정자를 위한 요약보고서’에 따르면 지난해 지구 전체에서 벨기에 면적에 버금가는 3만 6000㎢의 숲이 파괴됐다. 브라질 국립우주연구원에 따르면 지난해 파괴된 아마존 열대우림은 서울시 면적의 13배에 달하는 7900㎢이다. 숲의 파괴는 사람들에게도 심각한 영향을 미치지만 직접적 삶의 터전으로 삼고 있는 동물들은 그 피해가 더 심각하다. 미국 듀크대 진화인류학과, 영장류 장내미생물 연구프로젝트(PMP), 미네소타대 컴퓨터과학공학과, 버지니아공과대(버지니아텍) 어류·야생환경보존과, 생명과학과, 에모리대 환경과학과, 스토니브룩대 인류학과, 영국 임페리얼칼리지런던 생명과학과 공동연구팀은 삶의 환경이 바뀌면 동물들의 장내미생물이 변화되면서 생존 자체를 위협할 가능성이 크고 결국 멸종 위험성을 높인다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 농경지와 목초지로 조성하기 위해 매년 수천 ㎢의 숲이 개간되고 있는 마다가스카르 섬에 살고 있는 12종 128마리의 여우원숭이 장내미생물의 변화를 관찰했다. 연구팀은 특히 마다가스카르에만 살고 있는 시파카 여우원숭이와 마다가스카르와 마요트에만 사는 갈색 여우원숭이에 주목했다. 갈색 여우원숭이는 주로 과일을 먹고 시파카 여우원숭이는 잎을 주식으로 삼는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 장내미생물이 건강상태를 결정하는만큼 장내미생물 상태와 분포의 변화가 종의 생존에 영향을 미친다고 가정했다. 그래서 연구팀은 이들 원숭이의 변을 채집해 장내미생물을 결정하는 것으로 알려진 ‘16S rRNA’ 유전자를 분석했다. 그 결과 서식 영역에 따라 장내 미생물이 눈에 띄게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 특히 일부 여우원숭이들은 뻣뻣한 잎을 소화시키기 쉽게 하기 위해 다른 종에서는 발견할 수 없는 장내미생물을 갖고 있는다는 사실을 발견한 것이다. 갈색 여우원숭이는 섬의 어느 곳에 서식하든 간에 비슷한 종류의 장내미생물을 갖고 있었지만 잎을 주식으로 삼는 시파카 여우원숭이의 장내미생물은 서식지가 조금만 차이가 나더라도 확연하게 다르다는 것을 확인했다. 연구팀은 서식지가 파괴돼 섬 내 다른 곳으로 이동하더라도 적응하기 어려운 이유는 해당 지역에서 자라는 식물의 특정 섬유소를 소화시킬 수 있는 장내미생물을 갖고 있지 못하기 때문이라고 분석했다. 리디아 그린 듀크대 박사(생태학)는 “섭취하는 음식이 제한적인 동물들에게 있어서는 서식지 환경파괴는 음식물 제공이 완전히 차단되는 것과 마찬가지 상황”이라며 “무분별한 개발과 벌목으로 산림이 파괴하는 것은 해당 지역에서 사는 동물 전체의 생태계 먹이사실을 붕괴시키는 것과 마찬가지”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아직 팔팔한 청춘이라고 생각했는데 어느날 갑자기 어깨가 잘 움직이지 않는 오십견 증상이 나타나고 하루 종일 책상 앞에 앉아있다가 퇴근 후에야식으로 스트레스를 풀다가 문득 만져지는 불룩한 뱃살과 허리에 놀라곤 한다. 더군다나 노출의 계절 여름이 본격적으로 시작되면서 뒤늦게라도 운동을 해야 하나 생각을 하지만 운동을 위해 따로 시간을 내는 것은 여간한 의지로는 쉽지 않은 일이다. 그런데 발가락 하나 꼼짝하기 싫은 ‘만사 귀차니즘’에 빠진 사람의 귀를 솔깃하게 만드는 연구결과가 발표됐다. 독일 마르틴루터대 스포츠과학연구소, 훔볼트대 스포츠과학연구소, 베를린의학센터 공동연구팀은 사우나에 10~25분 가량만 앉아있더라도 가벼운 조깅이나 실내자전거를 탄 것과 똑같은 운동효과를 낸다는 연구결과를 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 대체보완의학 분야 국제학술지 ‘컴플리멘터리 테라피스 인 메디슨’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 19명의 건강한 성인남녀를 대상으로 사우나의 운동효과를 측정하기 위해 95도, 실내습도 13%의 사우나에서 25분 동안 앉아있도록 했다. 연구팀은 사우나에 들어가기 직전과 사우나 직후, 사우나에서 나와서 30분 휴식을 취한 이후 혈압과 심박수를 측정했다. 그 결과 25분간 사우나를 할 경우 같은 시간 실내자전거 타기를 한 것과 똑같은 수준의 혈압 상승과 심장박동 증가가 관찰됐다. 혈압상승과 심장박동 증가는 사우나가 운동과 같이 신체적 부하를 가해 심혈관 근육강화에 도움을 준다는 의미라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 25분 내내 사우나에 앉아있는 것이 부담스러울 경우 ‘3~5분 사우나-2분 휴식’ 같은 시간간격을 두고 사우나를 하는 것도 도움이 된다고 덧붙였다. 한편 연구팀은 체중감량을 위해 사우나를 이용하는 경우가 많지만 사우나에서 땀으로 배출되는 것은 체내 수분이기 때문에 사우나 이후 갈증으로 수분을 흡수하면 다시 원상복귀된다고 말했다. 사샤 케텔후트 마르틴루터대 교수는 “일반적으로 사우나는 피로 회복 차원에서 많이 이용하지만 이번 연구는 30분 이내의 사우나는 심장근육의 산소소비량이 증가시켜 100와트 정도의 중강도의 운동과 똑같은 효과를 가져다 준다는 사실을 처음 보여줬다”라면서 “사우나의 운동효과는 한 두번해서 나타나는 단기적인 것이 아니라 장기적인 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

물고기도 사람처럼 좋아하는 상대와 떨어지게 되면 비관적으로 변한다는 것을 보여주는 연구 결과가 나왔다. CNN 등에 따르면, 프랑스 부르고뉴대 연구진이 일부일처제 습성을 지닌 한 관상 열대어 종을 대상으로 한 연구를 통해 이런 결과를 얻었다고 밝혔다. 연구진은 사람처럼 일부일처제이면서도 번식 난도가 낮은 중앙아메리카 원산 컨빅트 시클리드를 조사 대상으로 삼았다. 이는 열대어를 처음 기르는 사람들에게 흔히 입문용으로 추천되는 종이기도 하다.우선 연구진은 암컷 33마리에게 마음에 드는 수컷을 고르도록 내버려 둔 뒤 그 상대와 짝이 되지 못하게 했을 때의 반응을 조사했다. 그 결과, 원하는 상대와 짝이 되지 못한 암컷은 문제에 부닥쳤을 때의 반응이 비관적인 것으로 추정되는 행동을 보이는 것으로 나타났다.연구를 좀 더 자세히 보면 실험에서는 먹이가 든 긍정적인 상자와 아무것도 들어있지 않은 부정적인 상자를 수조에 넣은 뒤 이들 물고기가 색과 위치를 외우도록 해 구별할 수 있도록 했다. 그러고 나서 애매모호한 상자를 추가로 넣어 마음에 둔 상대와 떨어지기 전과 떨어진 뒤부터 암컷들의 반응을 관찰하니 선호하는 상대와 함께 있는 암컷은 곧바로 애매모호한 상자를 확인하러 갔지만, 그렇지 못한 암컷은 이런 반응이 무뎌지는 경향이 있었다. 이에 대해 연구진은 “컵에 든 절반의 물을 보고 ‘아직 절반이나 남았다’고 생각하는 것이 낙관주의이며 ‘절반밖에 남지 않았다’고 생각하는 것은 비관주의”라면서 “물고기들도 마찬가지일 수 있다”고 설명했다. 또한 이번 연구에서는 선호하는 수컷과 짝이 된 암컷은 알을 더 빨리 낳았으며 알을 지키는 시간도 늘어나는 등 번식을 위해 더 많은 투자를 하는 경향도 확인됐다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B) 최신호(12일자)에 실렸다. 사진=부르고뉴대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘기적의 해’ 1905년 알버트 아인슈타인은 세 편의 논문을 쏟아냈다. 특수상대성이론, 광전효과, 그리고 브라운운동과 관련한 방정식에 관한 것이다. 특수상대성이론과 광전효과 논문에 비해 브라운 운동에 관한 논문은 상대적으로 덜 알려져 있다. 19세기 영국 식물학자 로버트 브라운이 현미경으로 물에 떠있는 꽃가루가 끊임없이 불규칙하게 움직이는 모습을 발견했다. 사람들은 액체나 기체 같은 유체내 움직이는 미세한 입자의 불규칙한 운동을 ‘브라운 운동’이라고 불렀다. 아인슈타인은 한 번 충돌로 입자를 움직일 수는 없지만 초당 수 백만번의 무작위 충돌로 브라운 운동이 나타날 수 있다는 사실을 맥스웰 기체분자이론을 적용해 방정식을 만들어 냈다. 미세입자운동의 비밀이 아인슈타인의 브라운운동 방정식을 통해 어느 정도 밝혀졌지만 여러 분자나 입자가 섞여 있는 혼합 유체에서는 잘 맞지 않았다. 그래서 혼합 유체에서 입자의 운동을 설명하는 것은 현대 통계물리학의 난제로 남게 됐다. 중앙대 세포화학동력학센터, 화학과, 서울대 화학과, 이화여대 화학·나노과학과, 서강대 화학과 공동연구팀은 세포 속 같은 복잡한 액체환경에서도 일관되게 나타나는 분자들의 수송 원리를 발견했다고 13일 밝혔다. 이 때문에 아인슈타인의 브라운 운동 이론으로도 해결되지 않던 통계물리학의 난제가 풀렸다는 평가를 받고 있다. 이번 연구결과는 미국국립학술원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 11일자에 실렸다. 연구팀은 복잡액체 속 입자나 콜로이드 상태의 입자 이동거리 분포는 시간에 따라 정규분포에서 벗어나는 정도가 늘어났다 줄어들었다하는 양상을 보인다는 것을 관찰했다. 이 같은 입자의 움직임은 세포핵, 세포질, 세포막, 고분자 유체, 유리, 이온액체 등 다양한 복잡액체에서 공통적으로 관찰됐다. 연구팀은 환경에 따라 운동성이 변하는 무작위 운동입자 모델에서 아인슈타인의 방정식과는 다른 새로운 수송방정식을 도출해냈다. 이 방정식은 과냉각된 물 분자의 운동은 물론 아령처럼 연결된 2차원 강체입자의 유체운동, 콜로이드 입자 운동 등 다양한 복잡유체 내 입자와 운동을 일관되게 설명할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 이번 방정식에서 내적 무질서도, 외적 무질서도라는 새로운 개념을 제시하기도 했다. 성재영 중앙대 교수는 “이번 연구는 통계물리학 분야의 난제인 복잡유체 내 분자열운동과 수송현상을 설명할 수 있는 방정식과 그 답을 찾아낸 것”이라며 “세포 내 효소와 생체 고분자들의 열운동을 통해 나타나는 다양한 생명현상들을 물리화학적으로 이해하고 예측하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 11월 말 허젠쿠이 중국 남방과기대 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)에 걸리지 않도록 유전자 편집을 한 쌍둥이 아기가 태어나게 했다고 발표해 전 세계 과학계가 발칵 뒤집혔다. 이후 중국 과학계 내에서도 비판과 자성의 목소리가 터져나오는 한편 생명과학계에서는 인간의 존엄성을 침해하지 않는 연구 지침을 마련하기 위한 모임을 갖는 등 움직임이 있었다.유전자 편집 기술 연구가 위축되는 것 아니냐는 우려도 있었지만 유전자 가위를 이용한 난치병 치료와 유전자 가위 기술의 정확도를 높이기 위한 연구는 꾸준히 이어지고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 13일자에는 생명과학자들의 주목할만한 연구 두 편이 한꺼번에 실렸다. 우선 중국과학원 선전고등기술연구원, 중산대, 남중국농업대, 미국 매사추세츠공과대(MIT), 매사추세츠종합병원, 하버드-MIT 브로드연구소 등 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 마카크 원숭이의 ‘Shank3’(섕크3) 유전자를 편집해 사람에게 나타나는 자폐증과 다른 신경발달장애와 관련된 증상을 그대로 재현하는데 성공했다. 자폐스펙트럼 장애는 소아 1000명당 1명꼴로 나타나는 발달장애로 타인과 상호관계가 형성되지 않고 정서적 유대감을 형성하기 어려운 것이 특징이다. 많은 연구자들이 자폐증을 치료할 수 있는 약물 개발에 나서고 있지만 모두 실패해 현재는 행동·심리 치료법이 유일하다. 자폐증 치료약물 개발에 나선 연구자들은 생쥐를 이용해 전임상실험을 했지만 생쥐와 사람의 신경학적 구조의 차이 때문에 치료제 개발로 이어지지 않았다. 이런 문제를 극복하고자 연구팀은 영장류를 이용해 치료제 개발의 단초를 마련하려고 시도했다.섕크3 유전자는 뇌의 선조체라는 부분에 위치해 있다. 선조체는 습관적 행동, 계획, 관계형성은 물론 자전거를 타거나 수영하는 법 같은 신체 기억을 형성하는데 도움을 주는 영역이다. 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 섕크3 유전자에 변이를 일으킨 마카크 원숭이 배아를 착상시킨 뒤 섕크3 유전자 변이를 가진 마카크 원숭이를 태어나게 했다. 이렇게 태어난 마카크 원숭이는 자폐스펙트럼 장애를 가진 사람과 같이 강박적이고 반복적인 행동을 했고 다른 원숭이들과 상호작용이 적게 나타나는 것을 관찰됐다. 연구팀은 이들 마카크 원숭이의 뇌를 자기공명영상(MRI)으로 촬영한 결과 뇌 신경세포와 선조체 등에서 기능적 연결성이 감소되는 등 자폐스펙트럼 장애를 가진 사람의 뇌 활동 패턴과 일치하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 자폐증 치료 후보 물질들을 투여해 약물 치료가 자폐스펙트럼 장애에 미치는 영향을 추가 연구할 계획이라고 밝혔다. 저후이후이 중국 선전고등기술연구원 교수는 “생물학 분야에서 생쥐 모델은 여전히 중요하지만 자폐증과 같은 신경장애 분야에서는 영장류를 이용한 실험모델이 더 효과적이라고 생각한다”며 “이번 연구는 자폐증의 신경생물학적 메커니즘에 대한 명확한 이해와 함께 효과적인 치료제나 유전자 치료법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 한편 미국 컬럼비아대 생화학·생물물리학과, 약리학과 공동연구팀은 크리스퍼-캐스 유전자 가위의 정확도를 높이고 오류 가능성을 낮출 수 있는 ‘인터그레이트(INTEGRATE)’라는 방법을 개발해 ‘네이처’ 13일자에 발표했다. 기존의 크리스퍼 유전자 가위는 가이드RNA가 원하는 유전자(DNA) 지점까지 찾아간 뒤 절단효소로 목표지점을 정확하게 잘라낸 뒤 이어붙이거나 새로운 유전자를 삽입하는 방식으로 유전자를 편집한다. 문제는 ‘잘라내고 이어붙이고 삽입하는’ 과정에서 오류가 발생할 가능성이 적지 않다는 것이다. 이 때문에 연구팀은 콜레라균에서 발견한 ‘점핑 유전자’를 이용해 가이드RNA가 원하는 위치까지 새로운 DNA를 끌고간 다음 바꾸고자 하는 DNA에 덮어씌우는 방식으로 유전자를 편집하는 ‘크리스퍼 유전자 접착제’ 기술이라고 설명하고 있다. 이 방식은 오류 발생 가능성을 기존 방식보다 획기적으로 낮춤으로써 유전자 치료나 작물 재배에 곧바로 적용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

충남 공주보 해체를 놓고 주민 간 갈등이 빚어지고 있다. 공주시가 11일 아트센터고마에서 개최한 ‘금강수계 공주보 처리 관련 시민대토론회’에서 보 해체를 둘러싸고 주민들 간에 찬반 의견이 첨예했다. 우성면의 한 농민은 “공주보 인근에서 소를 키우는데 우리 동네는 금강물로 농사를 지은 적이 한 번도 없다”고 말했다. 이어 “공주보가 생긴 뒤 물고기가 떼죽음 당하고 녹조라떼가 생겨 썩은 냄새가 났다”며 “보를 열었더니 이 모든 것이 사라졌다”고 덧붙였다. 다른 주민은 “공주보를 막기 전에 물이 모자라 농사를 짓지 못했다는 말, 물고기가 죽어간다는 말, 녹조·큰빗이끼벌레·깔따구가 있다는 말을 듣지 못했다”며 “공주보 때문에 이런 문제가 생겼으니 해체하자는 것”이라고 주장했다. 사곡면의 한 농민은 “공주보는 식수·홍수·가뭄 대비와 전혀 상관이 없다”며 “물을 썩히고 아무 쓸모가 없는데 막대한 유지비를 들일 필요가 있는지 모르겠다”고 했다. 보 해체를 반대하는 주민들 입장은 달랐다. 신관동의 한 주민은 “공주보 건설에 1000억원, 해체에 770억원이 또 들어간다. 이 모두 국민 혈세인데 가볍게 생각할 수 없다”면서 “살릴 수 있는 방법이 없는지 5∼10년 관찰하고 연구한 뒤 대책을 내놓아야 한다”고 목소리를 높였다. 또다른 참석자는 “보를 1㎝만 띄워 물을 항상 빼주면 깨끗하게 흐른다. 보 해체보다 개량이 우선이다”고 반박했다. 하지만 이날 토론회는 철거 반대 주민들이 이창선 공주시의회 부의장을 따라 퇴장해 초반부터 ‘반쪽짜리’로 전락했다. 찬반 주민 간에 가벼운 몸싸움도 있었다. 또 철거 반대 주민들이 토론회장 앞 집회와 시내 거리 행진에 나서는 등 주민 간 갈등이 빚어졌다. 공주 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

“식물 멸종은 전체 생태계 붕괴 가져올 수 있는 심각한 문제”많은 학자들이 지구온난화와 무분별한 벌목 등으로 인한 생태계 파괴로 동물의 멸종 속도가 지나치게 빠르다는 우려들을 내놓고 있다. 그런데 최근 유럽 연구자들이 분석한 결과 18세기 중반 이후부터 멸종한 식물이 조류, 포유류, 양서류를 합친 것보다 두 배나 많다는 충격적인 연구결과를 내놨다. 영국 왕립식물원 비교식물·균류생물학연구실, 생물다양성정보학·공간분석연구실, 스웨덴 스톡홀름대 생태·환경·식물과학과 공동연구팀은 지난 250년 동안 600여 종의 종자식물이 사라졌다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 에콜로지앤에볼루션’ 11일자에 발표했다. 이 같은 식물의 멸종 속도는 자연적으로 발생하는 것보다 최대 500배 가량 빠르다고 연구진은 분석했다. 연구팀은 종자식물과 관련한 국제적, 지역적, 나라별 멸종위기리스트와 각종 연구논문, 표본, 관찰기록물 등을 바탕으로 지금까지 멸종된 식물 종을 확인했다. 연구팀은 특히 1753년부터 2018년 사이에 571종의 식물종이 멸종된 것으로 확인됐다. 같은 기간에 조류, 양서류, 포유류는 모두 217종이 멸종된 것으로 알려져 식물의 생존 상태가 더 심각한 것으로 조사됐다. 이는 매년 약 2종의 식물이 멸종하는 것으로 전례없는 멸종 속도이며 인간의 환경파괴와 지구온난화로 인한 기후변화가 주요 원인으로 지적됐다.연구팀은 ‘식물 멸종’에 주목해야 하는 것은 지구상 모든 생명체가 숨쉬는데 필요한 산소와 음식 대부분이 식물에 의존할 뿐만 아니라 식물에 직접 의존하는 곤충의 생존에 직접 영향을 미쳐 결국은 지구 전체 생태계 시스템을 붕괴시킬 수 있기 때문이라고 설명하고 있다. 실제로 유엔 환경계획 산하 ‘생물다양성과 생태계를 위한 정부간 과학정책기구’(IPBES)가 지난 4월 발표한 보고서에 따르면 현재 약 100만 종의 동식물이 멸종위기에 처해있으며 매일 135종의 식물, 동물, 곤충들이 멸종하고 있다. 에일리스 험프리스 영국 왕립식물원 박사는 “자연 생태계에 존재하는 많은 종들은 대부분 직간접적으로 식물에 생존을 의존하고 있는 상황인데도 현재 종다양성 유지를 위한 노력은 대부분 동물에 집중돼 있는 것이 사실”이라며 “이번 연구와 같이 식물종의 손실정도, 장소, 원인 등을 분석하는 것은 생태학자 뿐만 아니라 인간 사회의 유지를 위해서도 필요한 일”이라 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr