지금까지 어린 자녀가 칭얼거린다고 해서 무심코 스마트폰 등을 보여줬다면 이제라도 방식을 바꿔야 할지도 모르겠다. 만 3세부터 5세까지 하루 평균 2시간 넘게 스마트폰이나 TV 등을 보는 아이는 ‘주의력 결핍 과잉행동장애’(ADHD)를 진단받을 가능성이 높다고 캐나다 과학자들이 경고하고 나섰다. 앨버타대 등 연구팀은 대규모 종단연구 ‘차일드’(CHILD·Canadian Healthy Infant Longitudinal Development)에 참여한 2009~2012년생 어린이 3455명을 장기간 추적 관찰한 자료를 분석해 이런 사실을 알아냈다고 밝혔다. 이 자료는 이들 아동의 출생부터 사춘기까지 건강과 생활습관 등 광범위한 정보를 담고 있다. 또 이 자료에는 아이가 5세가 됐을 때 부모가 아이들의 불안과 우울, 감정반응, 부주의, 공격성 그리고 수면장애 등을 확인한 아동행동확인목록(CBCL·Child Behavior Checklist)도 있다. 분석 결과, 초등학교에 들어가기 전에 스마트폰 등을 보는 시간이 하루 평균 2시간이 넘는 아이는 하루 평균 30분 미만인 아이보다 ADHD 진단을 받을 위험이 7배 큰 것으로 나타났다. ADHD 진단까지는 아니지만, 부주의할 가능성도 5배나 높았다. 연구를 이끈 피우시 맨헤인 앨버타의대 소아청소년과 교수는 “전반적으로 3세부터 5세 사이 아이들의 경우 스마트폰 등 화면을 보는 시간이 많으면 이런 문제를 보일 가능성이 높았다”면서 “따라서 스마트폰을 아예 보여주지 말거나 보여주더라도 30분 이내일 때가 가장 좋았다”고 설명했다. 특히 ADHD와 스마트폰 등 화면을 보는 시간과의 관계는 수면이나 양육 스트레스 또는 사회경제적인 수준 등 다른 요인들과의 관계보다 훨씬 컸다고 연구팀은 덧붙였다.끝으로 맨해인 교수가 아이들의 건강 행동을 위해 제시한 세 가지 팁은 다음과 같다. 첫째, 스마트폰 등에 설치한 앱을 활용해 사용 시간을 측정하라. 만일 사용 시간을 초과하면 자동으로 전원이 꺼지도록 기기를 설정하라. 둘째, 규칙적인 취침 시간을 정하라. 잠자리에 들기 최소 1시간 전에는 사용하지 않는 규칙을 만들어라. 섯째, 규칙적인 운동 등 신체 활동을 장려하라. 운동을 하게 되면 방과후 활동적인 생활 습관을 들일 수 있고 이는 집중력을 높여주며 더 오래 깊히 잠들 수 있다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS ONE) 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미세먼지가 자욱한 날이 아니더라도 도로 가까이를 지나다보면 매연과 각종 먼지가 날리며 목이 칼칼할 때가 많다. 최근 의학자와 환경 연구자들은 도로 가까이에 거주할 경우 각종 오염물질 때문에 어린이들의 정신적, 신체적 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 연구결과를 밝혔다. 미국 국립보건원(NIH)과 캘리포니아 머시드대(UC머시드) 공동연구팀은 주요 고속도로나 간선도로 등 도로와 가까운 곳에 사는 어린이들이 도로와 멀리 떨어져 사는 아이들에 비해 의사소통 능력이 절반 수준에 불과하다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경분야 국제학술지 ‘인바이러먼탈 리서치‘ 최신호에 실렸다. 이번 연구결과에 따르면 초미세먼지와 오존 같은 교통관련 오염물질에 노출된 임산부에게서 태어난 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 영유아기 때 발달지연 가능성이 높다는 연구결과가 나오기도 했다. 지금까지 연구들은 일반 대기오염물질에 대한 노출이 저출산, 조기출산, 사산 가능성에 미치는 영향을 분석하는데 그쳤다. 또 몇몇 연구들은 고속도로 인근에 사는 아이들이 인지기능이 낮고 자폐증 발병확률이 높다는 것을 보이기도 했지만 태아기와 영유아기에 오염된 공기에 노출되는 것이 발달과 성장에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구는 많지 않았다. 연구팀은 2008년 미국 뉴욕 북부에서 태어난 아기들의 발달상태를 생후 4개월부터 3세까지 주기적으로 관찰한 ‘업스테이트 키즈’ 데이터를 분석했다. 연구팀은 5825명의 아이들 집주소와 가장 가까운 도로들과의 거리를 계산했다. 또 출생 전 태아시절과 출산 직후 대기오염 노출 정도를 파악하기 위해 임신 중 엄마의 집주소, 회사주소, 탁아소 주소 등과도 비교분석했다. 또 생후 8~36개월까지 아이들에 대해 4~6개월 간격으로 소근육 운동능력, 대근육 운동능력, 의사소통, 사회적기능, 문제해결능력 5개 아동발달 영역을 평가했다.그 결과 주요 도로에서 0.5마일(약 800m) 떨어진 곳에 살고 있는 아이들과 164피트~0.3마일(49~400m) 떨어져 있는 곳에 사는 아이들은 의사소통 부분 평가 점수가 두 배 이상 차이를 보였다. 연구팀은 차들이 내뿜는 대표적인 대기오염물질인 오존과 초미세먼지(PM2.5)에 대한 노출 영향도 평가했다. 초미세먼지는 사람의 머리카락 폭의 30분의 1 수준으로 작아 폐속에 직접 침투하고 혈액 속에 흡수되기도 하는 것으로 알려져 있다. 태아시절 초미세먼지에 노출되면 발달장애 발생 위험은 1.6~2.7% 높아지고 오존에 노출되면 0.7~1.7% 높아지는 것으로 조사됐다. 태어난 다음에 오존에 과다하게 노출될 경우만 따져 본다면 생후 8개월 이내에 발달 장애를 겪을 위험도는 3.3%, 9~24개월까지는 17.7%, 25~30개월에는 7.6% 높아지는 것으로 나타났다.은 것으로 나타났다. 이번 연구를 주도한 UC머시드 공중보건학과 샌디 하 박사는 “대기오염물질에 어린 시절 노출되는 것이 태아시절 노출되는 것보다 발달 장애 가능성을 더욱 높인다는 것을 보여준 연구”라며 “이는 임신 중에는 엄마 뱃속에서 한 번 걸러지지만 어린 시절에는 오염물질이 직접 아이들의 몸 속에 침투하기 때문으로 분석되는 만큼 아이들의 두뇌발달을 위해 임신기와 영유아기 때 대기오염에 대한 노출을 최소화하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금까지 어린 자녀가 칭얼거린다고 해서 무심코 스마트폰 등을 보여줬다면 이제라도 방식을 바꿔야 할지도 모르겠다. 만 3세부터 5세까지 하루 평균 2시간 넘게 스마트폰이나 TV 등을 보는 아이는 ‘주의력 결핍 과잉행동장애’(ADHD)를 진단받을 가능성이 높다고 캐나다 과학자들이 경고하고 나섰다. 앨버타대 등 연구팀은 대규모 종단연구 ‘차일드’(CHILD·Canadian Healthy Infant Longitudinal Development)에 참여한 2009~2012년생 어린이 3455명을 장기간 추적 관찰한 자료를 분석해 이런 사실을 알아냈다고 밝혔다. 이 자료는 이들 아동의 출생부터 사춘기까지 건강과 생활습관 등 광범위한 정보를 담고 있다. 또 이 자료에는 아이가 5세가 됐을 때 부모가 아이들의 불안과 우울, 감정반응, 부주의, 공격성 그리고 수면장애 등을 확인한 아동행동확인목록(CBCL·Child Behavior Checklist)도 있다. 분석 결과, 초등학교에 들어가기 전에 스마트폰 등을 보는 시간이 하루 평균 2시간이 넘는 아이는 하루 평균 30분 미만인 아이보다 ADHD 진단을 받을 위험이 7배 큰 것으로 나타났다. ADHD 진단까지는 아니지만, 부주의할 가능성도 5배나 높았다. 연구를 이끈 피우시 맨헤인 앨버타의대 소아청소년과 교수는 “전반적으로 3세부터 5세 사이 아이들의 경우 스마트폰 등 화면을 보는 시간이 많으면 이런 문제를 보일 가능성이 높았다”면서 “따라서 스마트폰을 아예 보여주지 말거나 보여주더라도 30분 이내일 때가 가장 좋았다”고 설명했다. 특히 ADHD와 스마트폰 등 화면을 보는 시간과의 관계는 수면이나 양육 스트레스 또는 사회경제적인 수준 등 다른 요인들과의 관계보다 훨씬 컸다고 연구팀은 덧붙였다.끝으로 맨해인 교수가 아이들의 건강 행동을 위해 제시한 세 가지 팁은 다음과 같다. 첫째, 스마트폰 등에 설치한 앱을 활용해 사용 시간을 측정하라. 만일 사용 시간을 초과하면 자동으로 전원이 꺼지도록 기기를 설정하라. 둘째, 규칙적인 취침 시간을 정하라. 잠자리에 들기 최소 1시간 전에는 사용하지 않는 규칙을 만들어라. 섯째, 규칙적인 운동 등 신체 활동을 장려하라. 운동을 하게 되면 방과후 활동적인 생활 습관을 들일 수 있고 이는 집중력을 높여주며 더 오래 깊히 잠들 수 있다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS ONE) 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

신경을 곤두세우게 만드는 사회생활 속의 인간관계, 며칠 전부터 이유없이 머리를 조여오는 편두통, 이른 아침부터 복잡한 버스와 지하철…. 사회가 복잡해지면서 일상에서 스트레스를 일으키는 신체 내외적 요인들은 넘쳐난다. 스트레스가 개인의 역치를 넘어갈 경우 우울증이나 불안증, 타인에 대한 공격성 등 다양한 문제를 일으킨다. 그런데 최근 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 물질을 실시간 추적할 수 있는 기술을 나와 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과와 미국 뉴욕대 의대 공동연구팀은 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 일명 ‘스트레스 세포’(CRF세포)의 새로운 역할과 이를 실시간으로 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 4월호에 실렸다. 동물은 천적을 만나거나 위험한 상황이 되면 긴장하고 대응을 생각하느라 긴장상태에 빠지게 된다. 또 좋아하는 음식이나 상황을 맞으면 자연스럽게 다가서는 반응을 보인다. 이런 본능적 행동은 특정 자극을 부정적, 긍정적으로 판단하는 두뇌에 의해 결정된다. 이런 역할은 시상하부-뇌하수체-부신으로 이어지는 축에서 담당한다. 이 축을 조절하는 것은 부신피질 자극 호르몬 방출인자(CRF)로 스트레스 조절인자로도 불린다. 이전에는 CRF세포가 활성화되면 부정적 감정이 커진다고 알려져 있었지만 측정이 어렵고 실제로 어떻게 반응하는지가 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 시상하부 영역의 CRF세포의 활성도를 실시간으로 측정할 수 있는 파이버포토메트리라는 기술을 이용해 다양한 자극에 노출된 생쥐의 뇌를 측정했다. 그 결과 물에 빠지거나 독수리가 날아오는 시각적 자극, 천적의 냄새 등에 노출시키면 CRF가 빠르게 활성화되고 좋아하는 음식이나 암컷 쥐가 가까이오면 CRF 활성도가 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다. 연구팀은 이번 연구가 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절할 수 있는 광유전학의 하나인 칼슘이미징 기술을 활용함으로써 CRF 측정의 한계를 넘어선 것이라고 평가했다. 또 지금까지 CRF의 기능이 호르몬 방출을 통해 시상하부-뇌하수체-부신 축을 조절한다는 정도로만 알려져 있었지만 이번 연구로 다양한 감각적 자극에 대한 적절한 행동 반응을 조절하는 역할을 한다는 것을 알게 됐다. 서성배 카이스트 교수는 “우울증, 불안증, 외상후 스트레스장애(PTSD) 등 정신장애는 스트레스와 관련이 깊은 만큼 CRF 세포 활성도를 실시간 측정할 수 있게 됨에 따라 관련 질환들의 새로운 치료법도 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인식·지각 등 고차원적 기능은 못 살려 ‘몸과 분리된 뇌’ 등 윤리적인 논란도“창조주여, 제가 부탁했습니까? 진흙에서 저를 빚어 사람으로 만들어 달라고? 제가 애원했습니까? 어둠에서 절 끌어내 달라고?” 200여년 전인 1818년 영국 작가 메리 셸리(1797~1851)가 쓴 괴기소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로메테우스’ 서문에 실린 ‘실낙원’의 한 구절이다. 무생물에 생명을 부여할 수 있는 방법을 알아낸 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사는 시체를 이용해 8피트(약 244㎝)의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣는다. 이렇게 만들어진 괴물은 인간 이상의 힘을 발휘하고 자신과 똑같은 형태의 신부까지 요구했다. 그렇지만 새로운 인종이 나와 인간을 멸망시킬까 두려웠던 프랑켄슈타인 박사는 괴물의 요구를 거부했다가 살해당한다. 셸리는 소설을 쓰면서 영국 화학자 험프리 데이비의 전기분해 기술, 찰스 다윈의 할아버지 에라스무스 다윈이 수행한 자연발생 실험 같은 당대 최고 수준의 과학기술을 활용했지만 사람과 똑같은 형태와 기능을 갖춘 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그런데 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 ‘프랑켄슈타인’ 몬스터 기술이 현실화되는 것 아니냐는 지적이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 미국 예일대 의대, 코네티컷 재향군인의료시스템 재활연구센터, 보스턴대 의대, 피츠버그대 신경학과, 이탈리아 파비아대 생물학·생명공학과 공동연구팀은 죽은 지 몇 시간이 지난 돼지의 뇌를 다시 살려내는 실험 일부를 성공하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 발표했다. 이번 연구 결과는 완벽하지는 않지만 죽은 생명체의 뇌 기능 일부를 다시 회복시켰다는 점에서 전 세계 과학계와 윤리학계에 충격을 안겨 주고 있다.연구팀은 보통 동물실험을 할 때 사용하는 실험용 무균돼지가 아닌 식재료 가공시설에서 얻은 생후 6~8개월 된 집돼지의 뇌 32개를 가지고 실험했다. 실험에 사용된 돼지의 뇌는 죽은 뒤 4시간이 지난 것들이었다. 보통 포유류의 뇌는 산소 공급에 매우 민감하기 때문에 짧은 시간 동안만 혈류가 중단되더라도 산소와 에너지 공급이 끊겨 회복 불가능한 뇌 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 분리된 돼지의 뇌를 자체 개발한 ‘브레인 엑스’라는 장치에 넣은 다음 보호제와 안정제 등을 섞은 특수 용액을 혈액 대신 뇌 혈관에 주입해 영양과 산소를 공급하며 뇌 변화를 관찰했다. 그 결과 뇌세포 구조, 뇌혈관 구조가 정상적으로 회복되고 신경과 세포를 파괴하는 염증 반응이 줄어드는 한편 시냅스에서 자발적인 움직임을 보이는 것이 관찰됐다. 그렇지만 인식과 지각 같은 고차원적 뇌 기능을 위해 필요한 전기적 활동은 관찰되지 않았다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구는 2013년 미국 버락 오바마 정부가 3조 5000억원을 투자해 진행 중인 뇌연구 프로젝트인 ‘브레인 이니셔티브’의 지원을 받아 진행됐다. 연구를 주도한 네나드 세스탄 예일대 의대(신경과학) 교수는 “이번 연구는 아직 초보적인 수준이지만 혈관의 촘촘한 연결 네트워크를 통해 뇌에 보호제를 공급하면 심각한 외상후 생존율을 높이고 신경학적 결손을 줄여 뇌사의 가능성을 획기적으로 줄일 수 있음을 보여 준 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과에 대해 생명윤리학자인 현인수 미국 케이스웨스턴리저브대 의대 교수는 “죽은 돼지의 뇌를 사실상 살려낸 이번 연구는 포유류의 뇌에 혈액 공급이 중단되면 몇 분 안에 사망한다는 기존의 생각을 뒤집는 것”이라며 “몸과 분리됐지만 살아 있는 뇌를 인격체로 보아야 하는지, 이런 연구에 대한 가이드라인을 어떻게 설정해야 하는지 등 논란거리들을 남겼다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매일 적색육(붉은고기)과 가공육을 적당히 먹어도 대장암 위험을 키울 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 적색육은 돼지고기나 소고기 또는 양고기 등이며, 가공육은 햄이나 소시지 또는 베이컨 등을 말한다. 17일 영국 일간 텔레그래프 등 주요외신에 따르면, 영국 옥스퍼드대와 뉴질랜드 오클랜드대 공동 연구진이 최신 연구에서 이런 결과를 공개했다. 연구진은 대규모 코호트 연구인 영국 바이오뱅크 연구에 참가한 만 40~69세 영국인 남녀 47만5581명을 평균 5.7년간 추적 관찰한 자료를 자세히 분석했다. 이 기간 동안 이 중 2609명이 대장암에 걸렸다. 연구진은 이들 참가자를 건강 지침을 지키는 사람들과 그렇지 않은 사람들로 분류해 대장암 발병 위험이 얼마나 되는지를 비교 분석했다. 그 결과, 하루 평균 육류 권장량인 70g보다 많은 76g을 먹는 사람들은 21g 이하로 먹는 이들보다 대장암에 걸릴 위험이 20% 더 높은 것으로 나타났다. 적색육에 한해서 하루에 54g을 먹은 사람들의 경우 하루에 8g을 먹은 이들보다 대장암 발병 위험은 약 15% 더 높았다. 가공육의 경우 베이컨 한 조각에 달하는 29g을 섭취한 사람들은 하루에 5g을 먹은 이들보다 대장암 위험은 19% 더 높았다. 지금까지 연구는 한 사람이 하루에 50g의 가공육을 먹으면 대장암 위험이 더 높아진다고 지적했다. 하지만 이번 연구는 대장암 위험이 하루 평균 섭취량의 3분의 1 수준인 25g을 먹어도 증가한다는 사실을 발견했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 옥스퍼드대 암역학연구실의 부실장인 팀 키 교수는 “이 결과는 적색육과 가공육을 많이 먹는 것이 대장암 위험을 높이는 실질적인 증거를 뒷받침한다”고 말했다. 또한 이 연구에서는 하루에 맥주 한 병이나 작은 와인 한 잔을 마셔도 대장암 위험이 8% 더 높았다. 이와 달리 빵과 아침 시리얼로 식이섬유를 가장 많이 섭취한 사람들은 대장암 위험이 14% 더 낮은 것을 발견했다. 남성 15명 중 약 1명, 여성 18명 중 약 1명은 언젠가 대장암에 걸리는 것으로 나타났다. 하지만 연구진은 대장암 위험과 생선·가금류·치즈·과일·채소·차·커피 사이의 연관성을 발견하지 못했다. 이에 대해 팀 키 교수는 “이전 대부분의 연구는 1990년대나 그 이전의 사람들을 조사했는데 그 후로는 식단이 크게 변했다”면서 “따라서 우리 연구는 오늘날 육류 소비와 관계한 더욱 최신의 정보를 제공한다”고 설명했다. 이미 세계암연구재단(WCRF·World Cancer Research Fund)은 가공육의 섭취가 대장암을 일으키는 강력한 증거가 존재한다고 경고했다. 최근 몇 년간 수행된 일련의 연구는 대장암과 정기적인 가공육 섭취 사이의 밀접한 관계를 밝혀왔다. WCRF에 따르면, 소고기와 양고기 그리고 돼지고기 같은 붉은고기를 많이 먹어도 대장암 위험을 키우는 것으로 생각된다. 세계보건기구(WHO)는 가공육을 발암물질(1군)로, 붉은고기를 발암위험물질(2A군)로 분류했다. 이런 증거에 따라 영국국민건강보험공단(NHS)과 미국암연구소(AICR)는 물론 우리나라 역시 적색육과 가공육 등 육류 섭취를 하루 평균 70g 이내(남성 기준)로 권고한다. 참고로 베이컨 1조각의 중량은 보통 31g, 소시지 1개는 약 66g, 햄 1조각은 약 20g이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘국제역학저널‘(International Journal of Epidemiology) 최신호(17일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

심장이 뛰는 속도 즉 심박수와 수명은 역시 밀접한 관계가 있는 모양이다. 중년의 나이에 안정시 심박수(RHR)가 분당 75회를 넘으면 조기사망 위험이 두 배로 커질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스웨덴 예테보리대 등 연구진이 만 50세 남성(1943년생) 798명을 대상으로 21년간 추적한 장기추적연구 자료를 자세히 분석해 이런 결론에 이르렀다고 영국 의학저널 ‘오픈 하트’(Open Heart) 최신호(4월15일자)에 발표했다. 이에 따르면, 1993년 당시 만 50세의 나이에 이미 안정시 심박수가 분당 75회를 넘어선 남성들 중 심박수가 줄지 않고 유지된 이들은 안정시 심박수가 분당 55회 이하인 남성들보다 20년 안에 사망할 가능성이 두 배 높았다. 여기서 안정시 심박수는 몸을 움직이지 않고 가만히 있을 때 심장이 뛰는 속도를 말하는 데 보통 사람의 경우 분당 55~60회 정도다. 또한 연구진은 이들 참가자를 대상으로 생활 습관과 스트레스 수준 그리고 심장질환 가족력 등 추가 설문을 통해 다른 위험인자를 통제했다. 대다수 참가자는 1993년 이후로도 2003년과 2014년에 다시 안정시 심박수 등을 측정하는 건강검진을 받았다. 2003년과 2014년에 각각 654명과 536명이 재검을 받았다. 21년 간의 연구 동안 모든 참가자 중 15%에 조금 못 미치는 119명이 71세 생일 전 사망했다. 그리고 거의 28%에 이르는 237명은 심혈관계 질환이 발병했고 14%가 약간 넘는 113명은 관상동맥질환이 생겼다. 연구진은 이런 데이터를 자세히 분석해 참가 남성들이 50세부터 60세 사이였던 1993년과 2003년 사이에 안정시 심박수가 별다른 변화 없이 유지되면 같은 기간 심박수가 높아진 남성들보다 향후 11년 동안 심혈관계 질환이 생길 위험이 44% 더 낮다는 것을 알아냈다. 또한 연구진은 2003년 재검에서 안정시 심박수가 1993년 측정했을 때보다 분당 5회 이상 높아졌을 때 모든 원인으로 인한 사망 위험은 3%, 심혈관계 질환 위험은 1%, 관상동맥 질환 위험은 2% 더 높아지는 것과 관계가 있다는 것을 발견할 수 있었다. 이뿐만 아니라 1993년 당시 심박수가 분당 55회를 넘는 남성들은 흡연자일 가능성이 높고 활동적이지 않았으며 스트레스 수준이 높았다. 또한 이들은 고혈압이나 비만 같은 심장질환 위험인자를 지니고 있을 가능성이 더 높았다. 하지만 연구진은 이번 연구는 관찰적이었고 이런 사망이나 심장 관련 문제의 원인을 규명할 수는 없다고 지적했다. 또한 이 연구는 정해진 나이의 남성만을 대상으로 했으므로 보통 사람들에게는 적용되지 않을 수 있다고 연구진은 덧붙였다. 한편 안정시 심박수는 엄지손가락과 가까운 손목 안쪽을 반대쪽 손의 검지와 중지손가락으로 지그시 눌러 10초간 맥박수를 측정한 뒤, 측정값에 6을 곱하면 확인할 수 있다. 가장 정확한 방법은 이를 60초 동안 확인하는 것이다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

시드니 브레너는 1927년 남아프리카공화국에서 태어나 지난 4월 5일 92세로 싱가포르에서 영원히 잠들었다. DNA의 이중나선 구조를 밝힌 프랜시스 크릭 등과 함께 현대 생물학의 핵심인 ‘중심 원리’를 확립하는 데 큰 역할을 했다. 과학사적 공헌은 1960년대 ‘예쁜꼬마선충’이라는 1㎜밖에 되지 않는 작은 토양 선충류를 생물학 연구에 도입한 것이다. 작은 생물체를 이용해 유전 정보와 세포의 발달, 세포의 죽음이 어떻게 연관되었는지를 밝혀내 2002년 노벨 생리의학상을 수상했다. 브레너는 다음과 같은 기준에서 이 선충을 골랐다. 번식이 빨라 돌연변이를 많이 만들 수 있을 것, 유전체와 번식 체계가 간단할 것, 크기가 작아 전자현미경에서 한 마리를 통째로 관찰 가능할 것이었다. 그는 이 선충의 수많은 돌연변이를 만들었다. 돌연변이를 통해 유전자가 어떻게 조절하고 있는지를 그려냈다. 8000장의 전자현미경 사진을 분석해 작은 생물의 신경망이 몸 전체에 어떻게 구성돼 있는지를 알아냈다. 한 생명체의 유전자와 신경의 발생 과정과 구조가 최초로 밝혀졌다. 이후 다세포 생물로는 최초로 1998년 전유전체가 밝혀졌고, 이 정보를 이용해 유전자의 기능을 검사하는 수준으로 진화했다. 이 생물의 유전자는 인간의 유전자 수와 기능이 유사해 인간 유전자 연구에 도입하기가 수월했다. 생명의 비밀도 간직하고 있었다. 암컷이 없고 수컷과 자웅동체만이 존재하는 번식 체계를 통해 식물에서 가능했던 생태적 유전적 연구가 가능했다. 얼려도 죽지 않고, 우주왕복선 컬럼비아호가 폭발했을 때도 살아남아 그 자손들이 연구에 쓰이고 있다. 우리의 손가락은 발생 초기 오리발처럼 서로 붙어 있다가 그 사이의 세포가 죽으며 모양이 완성된다. 세포사 현상은 선충의 신경세포에서 처음 발견돼 노화와 관련된 여러 현상과 질병에 대한 해답을 얻고 있다. 생명과학에서 각광받는 ‘RNA 간섭’도 이 생물에서 원리가 최초로 밝혀졌다. 예쁜꼬마선충은 세계 약 300개 연구실에서 연구되고, 지금까지 6명의 노벨상 수상자를 만들어 냈다. 브레너가 결정적 공헌을 했지만 많은 이들의 지식 위에 또 다른 지식이 쌓이며 이뤄낸 것이다. ‘제대로 된 연구만큼 중요한 것이 제대로 된 대상 생물의 선택’이라는 브레너의 말을 되뇌며 우리도 세계에 내놓을 모델 생물을 만들어 내기를 기대해 본다.

세월호 5주기를 맞아 개봉한 영화 ‘생일’을 본 사람들은 자신도 모르게 흐르는 눈물을 주체할 수 없었다고 입을 모은다. 그러나 진상규명을 요구하며 단식을 하고 있는 유가족들 앞에서 갖가지 음식을 사들고 가서 먹어댄 사람들이나 여전히 교통사고 운운하면서 유가족들의 아픔을 공감하지 못하는 사람들도 있다. “아프냐, 나도 아프다”라는 문장으로 대변될 수 있는 타인의 감정에 대한 공감능력이 이렇게 차이를 보이는 이유는 뭘까. 최근 과학자들이 타인의 감정과 고통에 공명하는 뇌신경을 발견해 주목받고 있다. 네덜란드 왕립신경과학연구소 소셜브레인실험실, 라이덴대 심리학연구소 인지심리학실험실, 암스테르담대 심리학과 공동연구팀은 타인의 고통을 관찰할 때 스스로 고통을 경험할 때와 똑같은 세포를 활성화시킨다는 것을 규명했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11일자에 실렸다. 뇌과학이 발달하면서 감정에 대한 이해도 깊어지고 있다. 그렇지만 다른 사람이 슬퍼하는 것을 볼 때 함께 슬프고 친구가 손가락을 베는 것을 보면 움찔하는 느낌을 갖는 공감능력은 여전히 미지의 부분이다. 특히 대부분의 정신질환이 감정이입이나 공감 능력이 부족 때문에 나타나거나 질환이 발생할 경우 감정결핍이 결과로 나타나기도 해 이 부분에 대한 이해는 필수적이다. 연구팀은 생쥐를 이용해 공감능력을 처음 실험했다. 연구팀은 생쥐들에게 전기충격이나 날카로운 물질로 찔러 고통을 느끼도록 하면서 다른 생쥐들이 그 장면을 지켜보도록 하면서 쥐의 뇌 움직임과 행동을 관찰했다. 그 결과 쥐들은 공포감을 느끼면 얼어붙는 경우가 많은데 다른 생쥐의 고통스러움을 지켜본 생쥐들이 얼어붙는 모습이 관찰됐다. 가장 늦게 진화한 뇌 부위이자 감정을 관장하는 신피질 영역이 활성화되는 것을 확인했다. 다른 쥐가 고통스러워하는 것을 보면 신피질 부분의 뉴런이 활발히 움직인다는 것이다.연구팀은 약물을 주입해 신피질의 뉴런 활동을 억제한 뒤 똑같은 실험을 했다. 그러나 약물을 주입받은 생쥐는 타인의 고통을 보면서도 전혀 반응하지 않는 것이 확인됐다. 연구팀은 자신의 고통을 느끼고 타인의 고통을 볼 때 활성화되는 뉴런을 ‘공감 거울 뉴런’이라고 명명했다. 쥐의 뇌는 피질구조나 뉴런 형태가 인간의 뇌와 매우 유사해 쥐에게서 나타난 부분은 사람에게서도 똑같이 나타날 것이라고 연구팀은 설명했다. 크리스티앙 케이저스 왕립신경과학연구소 교수는 “이번에 발견한 공감 거울뉴런은 지금까지 해석되지 않았던 불가사의한 정신장애에 대해 어느 정도 설명해줄 뿐만 아니라 우리 진화와 깊이 관계가 있음을 보여준다”라며 “쥐 같은 동물들에게도 공감이라는 근본적 감정이 있는데 사람에게서는 왜 나타나지 않는 경우가 있는지에 대한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이론과 간접 증거로만 존재했던 블랙홀을 인류가 마침내 확인했습니다. 세계 8곳의 전파망원경을 연결하여 만든 지구 크기의 가상 망원경인 ‘사건지평선 망원경’(EHT·Event Horizon Telescope)으로 블랙홀을 포착함으로써 1세기 넘게 추적해온 블랙홀의 실체를 드디어 파악하기에 이른 것입니다. 이로써 1915년 발표된 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 다시 한번 검증에 거뜬히 통과하는 쾌거를 이룩했습니다. 즉, 물체의 질량이 주변 시공간을 휘게 하며, 질량이 클수록 시공간의 곡률은 더욱 큰 곡률을 갖게 된다는 내용입니다. 천문학 최대의 화두인 블랙홀이란 과연 무엇일가요? 초간단 정리해보겠습니다. 상상 속에서 태어난 ‘검은 별’(Dark stars) 블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있습니다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재입니다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까요? 이 괴이쩍은 존재는 최초로 인간의 상상 속에서 태어났습니다. 1783년, 천문학에 관심이 많던 영국의 지질학자 존 미첼이 밤하늘의 별을 보면서 엉뚱한 생각을 합니다. 뉴턴의 중력 법칙과 빛의 입자설을 결합하여, '별이 극도로 무거우면 중력이 너무나 강한 나머지 빛마저도 탈출할 수 없게 되어 빛나지 않는 검은 별이 될 것이다' 이것이 블랙홀 개념의 첫 씨앗이었습니다. 미첼은 이런 생각을 쓴 편지를 왕립협회로 보냈습니다. '만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다' 그러나 당시 과학자들은 이론적인 것일 뿐, 그런 별이 실재하지는 않을 거라 생각하고 무시했습니다. 이러한 ‘검은 별’ 개념은 19세기 이전까지도 거의 무시되었는데, 그때가지 빛의 파동설이 우세했기 때문에 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문입니다. 블랙홀 등장, 백조자리 X-1 그로부터 130년이 훌쩍 지난 1916년, 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성 이론을 발표한 직후, 검은 별 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했습니다. 일반 상대성 이론은 중력을 구부러진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론입니다. 독일의 카를 슈바르츠실트가 아인슈타인의 중력장 방정식을 별에 적용해서 방정식의 해를 구했습니다. 그 결과, 별이 일정한 반지름 이하로 압축되면 빛마저 탈출할 수 없는 강한 중력이 생기게 되고, 그 중심에는 모든 물리법칙이 통하지 않는 특이점이 나타난다는 것을 알았습니다. 이것을 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부릅니다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 나타내는 반지름 한계치입니다. 이에 대해 아인슈타인은 “슈바르츠실트 반지름은 수학적 해석일 뿐, 실재하지 않는다는 것을 내 연구는 보여준다”면서 인정하지 않았습니다. 그러나 그 뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았고, 이 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었습니다. 1963년 미국 팔로마산 천문대는 심우주에서 유독 밝게 빛나는 천체를 발견했는데, 그것이 검은 별의 에너지로 형성된 퀘이사임을 확인했습니다. 오로지 상상 속에서만 존재하던 검은 별이 2세기 만에 마침내 실마리를 드러낸 것입니다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었습니다. 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔죠. ‘블랙홀’이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었습니다. 그 존재가 예측된 지 거의 200년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견된 셈입니다. 1971년 미 항공우주국(NASA)의 X-선 관측위성 우후루는 블랙홀 후보로 백조자리 X-1을 발견했습니다. 강력한 X-선을 방출하는 이것이 과연 블랙홀인가를 놓고 이론이 분분했는데, 급기야는 과학자들 사이에 내기가 붙었습니다. 1974년 스티븐 호킹과 킵 손 사이에 벌어진 내기에서 호킹은 백조자리 X-1이 블랙홀이 아니라는 데에 걸었고, 킵 손 교수는 그 반대에 걸었습니다. 지는 쪽이 성인잡지 ‘펜트하우스’ 1년 정기 구독권을 주기로 했죠. 1990년 관측자료에서 특이점의 존재가 입증되자 호킹은 내기에 졌음을 인정하고 잡지 구독권을 킵 손에게 보냈는데, 그 일로 킵 손 부인에게 엄청 원성을 샀다고 합니다. 2005년에는 우리은하 중심에서도 블랙홀이 발견되었는데, 최신 관측자료에 의하면 전파원 궁수자리 A*가 태양 질량의 430만 배인 초대질량 블랙홀임이 밝혀졌습니다. 영화 ‘인터스텔라’ 제작에 자문역으로 참여하기도 했던 킵 손은 나중에 블랙홀 존재를 결정적으로 입증한 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)의 블랙홀 중력파 검출로 노벨 물리학상을 받았습니다. 블랙홀 연구에 큰 업적을 남긴 호킹은 노벨상을 받지 못해 안타깝게도 킵 손에게 두 번이나 패배한 형국이 되었습니다.블랙홀 존재, 어떻게 알 수 있나? 블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작습니다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이죠. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까요? 슈바르츠실트 반지름의 해 공식으로 구해보면, 70만㎞인 반지름이 3㎞까지 축소되어야 하며, 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 됩니다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기죠. 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 우리 손톱 정도인 0.9cm로 작아져야 합니다. 이처럼 초고밀도의 블랙홀은 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없습니다. 지구 탈출속도는 초속 11.2㎞이며, 빛의 초속은 30만㎞입니다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만㎞를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 거죠. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없습니다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있습니다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 탐색할 수 있습니다. 우리은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 가로막고 있습니다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건 지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나는 경우도 있습니다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있습니다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 ‘사건 지평선’ 개념을 처음으로 선보였습니다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말합니다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이죠. 어떤 물체가 사건의 지평선을 넘어갈 경우, 그 물체에게는 파멸적 영향이 가해지겠지만, 바깥 관찰자에게는 속도가 점점 느려져 그 경계에 영원히 닿지 않는 것처럼 보입니다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성됩니다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않습니다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이죠. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건 지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계입니다. 블랙홀, 화이트홀, 웜홀 1964년, 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 ‘블랙홀’이라는 단어를 대중에게 선보인 데 이어 1965년에는 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 ‘화이트홀’이라는 용어를 만들었습니다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거입니다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 되는 셈이죠. 이렇게 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 우주 시공간의 구멍을 웜홀(벌레구멍)이라 합니다. 말하자면 두 시공간을 잇는 좁은 통로로, 우주의 지름길이라 할 수 있습니다. 웜홀을 지나 성간여행이나 은하 간 여행을 할 때, 훨씬 짧은 시간 안에 우주의 한쪽에서 다른 쪽으로 도달할 수 있다는 거죠. 웜홀은 벌레가 사과 표면의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동할 때 이미 파먹은 구멍으로 가면 더 빨리 간다는 점에 착안하여 이름지어진 거죠. 하지만 화이트홀의 존재가 증명된 바 없으며, 블랙홀의 기조력 때문에 진입하는 모든 물체가 파괴되어서 웜홀을 통한 여행은 수학적으로만 가능할 뿐입니다. 그래서 스티븐 호킹도 웜홀 여행이라면 사양하고 싶다고 말한 적이 있습니다. 어쨌든 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했습니다. ‘닥터 후(Doctor Who)’, ‘스타게이트(Stargate)’, ‘프린지(Fringe)’ 등 끝이 없을 정도죠. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있습니다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 가공일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없습니다. ​그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아닙니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것입니다. 이것을 중력적 시간지연이라 합니다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 됩니다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없습니다. 외부의 고정된 관찰자가 보면 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기 때문에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 됩니다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 갑니다. 2014년 영화 ‘인터스텔라’는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었죠. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문입니다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있습니다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있습니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

주말에 아무 것도 하지 않고 방에서 뒹굴거리고 있으며 ‘청소라도 하라’는 핀잔을 듣거나 수업시간에 창 밖을 내다보고 있으면 선생님께 ‘수업에 집중하라’는 지적을 받는다. 2014년부터는 매년 ‘멍때리기 대회’라는 것도 열리고 있지만 사람들은 황당한 대회 정도로 받아들여지고 있다. 무언가에 집중하지 못하고 멍하고 있는 모습을 이상하다고 보는 시선이 많다. 그렇지만 이렇게 멍 때리며 의도적으로 생각을 차단하는 것이 창의성을 발휘하기 쉽게 만들 뿐만 아니라 새로운 것을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다는 연구결과가 나왔다. 미국 국립신경장애·뇌졸중연구소(NINDS) 대뇌피질생리학 및 신경훈련부, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 신경과학센터, 이스라엘 텔아비브대 심리과학·신경과학과 공동연구팀은 새로운 것을 배울 때 잠깐씩 쉬면서 의도적으로 생각을 끊는 것이 새로운 분야나 기술을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 지금까지 일반적으로 새로운 것을 배우기 위해서는 ‘1만시간의 법칙’처럼 끊임없이 훈련해야 하며 훈련된 기억을 강화시키기 위해서는 충분한 수면과 같은 오랜 기간의 휴식이 필요하다고 알려져 있었다. 연구팀은 오른손잡이인 33명의 건강한 성인남녀에게 컴퓨터 화면에 일련의 숫자를 보여주고 10초 동안 왼손으로 가능한 많은 숫자를 타이핑하라고 요청했다. 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 짧은 쉬는 시간 없이 35번 이상 계속 연습하도록 하고 다른 그룹에게는 10초 동안 타이핑을 시킨 뒤 10초를 쉬도록 하고 35번 연습하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 동안 뇌파를 측정해 뇌의 변화를 파악했다. 그 결과 11번째 시험까지 두 그룹 사이에서는 큰 차이가 나지 않고 오히려 쉬는 시간 없이 훈련한 그룹의 성과가 더 좋게 나타났지만 12번째부터는 잠깐씩의 휴식을 가진 그룹의 성과가 더 우수하게 나타났다. 두 번째 그룹(휴식을 가지면서 왼손을 사용한 그룹)은 하루가 지난 뒤에도 능숙하게 왼손을 사용하는 것이 관찰됐다. 실제로 학습 초기에 잠깐씩의 휴식과 짬을 가진 그룹에게서 전두엽과 두정엽을 연결하는 신경망이 활발히 움직여 뇌에 오랜 기억으로 남는 것으로 확인됐다. 연구를 주도한 레오나르도 코헨 NINDS 박사는 “새로운 분야를 공부하거나 기술을 배울 때 많은 사람들이 끊임없는 ‘훈련’과 ‘연습’이 필요하다고 생각하지만 새로운 것을 배울 때 앞서 배운 것을 뇌에 새겨넣을 수 있는 짬이 필요하다”라고 설명했다. 코헨 박사는 “피아노를 배우거나 새로운 기술을 습득할 때 뿐만 아니라 뇌졸중 환자의 재활치료를 할 때도 잠깐씩의 휴식이나 멍때리기는 중요한 역할을 한다는 것을 이번 연구를 통해 알 수 있다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중앙 아메리카 세 나라 출신으로 부모와 떨어져 살고 있는 어린이들이 미국 시설에 구금돼 보호받고 있는 부모들과 재결합할 수 있는 길이 열렸다. ‘중앙 아메리칸 마이너스(Minors)’ 프로그램은 온두라스, 엘살바도르, 과테말라 어린이들이 천재지변이나 내전 등을 피해 먼저 미국으로 피신한 부모들과 재결합할 수 있게 돕는 프로그램이다. 도널드 트럼프 행정부는 2017년 이 프로그램을 갑작스럽게 폐지했는데 샌프란시스코 지방법원은 지난달 12명의 어린이와 부모들이 제기한 이 프로그램 신청을 받아들여야 한다고 판결했다. 신청의 마지막 단계에 있던 아이들과 부모들에 대해선 정부는 그 과정을 마치게 해줘야 한다는 것이 판결 취지였다. SA라고만 신원을 밝힌 피해 아동의 어머니는 이 프로그램이 돌연 취소됐을 때 이미 수천 달러를 들여 항공 요금을 지불한 상태였다며 “위험을 피하고 싶어하는 이들이 너무나 많기 때문에 내 가슴은 뛰고 기뻐 눈물이 난다. 우리 딸과 손자를 곧 만나 함께 할 수 있을 것이란 점을 믿는다”고 말했다. 소송을 이끈 국제 난민 지원 프로젝트(IRAP)의 법률 대리인인 린다 에바츠는 “오랜 세월 따로 떨어져 있던 우리 고객들이 안전하게 상봉할 기회를 마침내 갖게 돼 매우 기쁘다”고 밝혔다. IRAP에 따르면 정부는 대부분의 신청이 보호관찰을 전제로 승인될 것이며 미국으로의 여행을 허용할 것으로 예상하고 있다. 이렇게 되면 2017년 폐지되기 전 신청했던 2700여명이 모두 부모와 상봉할 수 있게 된다고 영국 BBC는 13일 전했다. 지난달 트럼프 대통령은 엘살바도르, 과테말라, 온두라스가 미국으로의 이민을 막기 위해 쓰는 데 지원했던 예산들을 삭감했다. 이들 세 나라에서의 무력 충돌을 피하기 위해 정치적 망명을 원하는 이들의 숫자가 급증하는 바람에 미국의 남쪽 멕시코 국경에서의 캐러밴 행렬도 거의 이들 세 나라 출신들이다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

블랙홀이 어둠 속에서 마침내 모습을 드러냈다. 그 존재가 예견된 지 1세기가 넘도록 모습을 드러내지 않고 있던 우주의 괴물 블랙홀이 역사상 최초로 인류의 시야에 잡혔다. 극한의 중력으로 빛마저 탈출할 수 없는 시공의 구멍은 이로써 그 기괴한 정체를 서서히 드러낼 것으로 보인다. “우리는 볼 수 없다고 생각하던 것을 보았다”고 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터의 셰퍼드 도엘레만 박사가 10일(현지시간) 워싱턴 DC의 내셔널프레스클럽에서 열린 기자회견에서 말했다. 도엘레만 박사는 역사적인 블랙홀 촬영에 성공한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 프로젝트를 총괄하고 있다. 이날 공개된 4개의 이미지는 M87 타원은하 중심에 숨어 있는 블랙홀의 윤곽을 잡아낸 것이다. 이어 “그 이미지는 자체만으로도 충분히 충격적이지만, 더 중요한 것은 후속 연구에서 더욱더 놀라운 결과들이 도출될 것이란 점”이라고 덧붙였다. 이번에 최초로 이미지를 잡아낸 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 M87이란 타원은하의 초대질량 블랙홀로, 태양 질량의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다. EHT 프로젝트는 약 20년 동안 200여 명의 넘는 다국적 과학자들이 참여한 컨소시엄으로, 지난 수년간 미국 국립과학재단 및 전 세계의 많은 기관들로부터 기금을 지원받아왔다. 이 프로젝트의 이름, 사건지평선이란 블랙홀의 유명한 경계선을 일컫는 것이다. 이 선 안으로 떨어지면 블랙홀의 극한 중력에 붙잡혀 빛마저 빠져나올 수 없다는 반환 불가의 경계선이다. 이것에 사건 지평선이란 멋진 이름을 붙인 사람은 미국 물리학자 존 휠러로 알려져 있다. 사실 초기에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었으며, 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람 역시 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. ​ ​어쨌든 빛마저도 탈출할 수 없는 블랙홀은 우리가 눈으로 볼 수도 없고 내부를 촬영하는 것도 불가능하다. 그래서 EHT는 블랙홀의 어두운 실루엣을 추적하여 사건 수평선을 이미지화한다. 연구진은 EHT로 블랙홀의 그림자를 먼저 관찰하고, 슈퍼컴퓨터를 이용해 원본 데이터를 최종 영상으로 변환했다. 이후 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 등에 위치한 슈퍼컴퓨터를 이용해 EHT의 원본 데이터를 역추적했다. 그 결과 연구진은 M87 블랙홀의 그림자가 약 400억㎞이며, 블랙홀의 크기(지름)는 그림자에 비해 약 40% 정도인 것으로 측정했다. 애리조나 대학의 천문학 부교수로 이 프로젝트에 참여하고 있는 댄 마로네는 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 "우리는 잃어버린 광자(빛)를 찾아냈다"고 말했다. 이 프로젝트는 그 동안 두 개의 블랙홀, 즉 태양 질량의 약 65억 배인 M87 거대 블랙홀과 궁수자리 A*로 알려진 우리은하의 중심 블랙홀을 면밀히 조사했다. 우리은하 블랙홀 역시 ​​거대 질량이지만 M87의 블랙홀과 비교하면 간난아기에 불과한 430 만 배 태양 질량에 지나지 않는다. 이 두 대상은 모두 지구로부터의 엄청난 거리에 있다. 궁수자리 A*는 우리로부터 약 26,000광년 떨어져 있으며, M87은 5350만 광년 떨어져 있다. 궁수자리 A*의 사건지평선은 "너무나 작아 우리가 보기에는 달 표면에 놓인 오렌지를 보는 거나 뉴욕시에서 로스앤젤레스 가판대의 신문을 읽는 거나 비슷하다" 도엘레만은 비유한다. 따라서 지구상에 있는 어떤 망원경으로도 관측이 불가능하다는 얘기다. 여기서 지구 크기의 망원경 제작이라는 아이디어가 나타났다. EHT 연구진은 미국 애리조나, 스페인, 멕시코, 남극 대륙 등 세계 곳곳의 8개 전파망원경을 연결, 지구 규모의 가상 망원경을 구성해 2017년 4월 총 9일간 M87을 관측, 이런 성과를 냈다. 그렇다면 이 같은 최초의 블랙홀 이미지가 지닌 의미는 무엇일가? EHT 팀원들과 외부 과학자들은 이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론을 궁극적으로 증명하는 것으로, 과학사에 한 획을 그은 사건이라는 데 의견 일치를 보고 있다. 마로네 박사는 1968년 12월 아폴로 8호 우주 비행사 빌 앤더스가 찍은 유명한 사진 '지구 해돋이'가 인류에게 우주 속에 떠 있는 연약한 지구의 모습을 보여줌으로써 환경운동에 박차를 가한 사례를 인용하면서, 블랙홀 이미지는 우주에서 우리 자신과 우리의 위치에 대해 생각하는 방식을 바꿀 수 있다고 강조한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

서울 강남구는 지난해 12월 붕괴 위험으로 사용이 제한된 삼성동 대종빌딩을 정밀안전진단한 결과 최하등급인 ‘E등급’(불량)으로 나타났다고 10일 밝혔다. E등급은 주요 부재에 발생한 심각한 결함으로 인해 시설물 안전에 위험이 있어 즉각 사용을 금지하고 보강 또는 개축해야 하는 상태를 말한다. 정밀안전진단을 진행한 센구조연구소는 “슬래브·보·기둥·벽체에 균열·누수·단면손실·철근노출 등 구조적 결함이 다수 관찰되고, 구조 검토 결과 슬래브·보·기둥의 내력이 부족한 것으로 확인된다”고 설명했다. 구는 정밀안전진단 결과에 따라 건축물 사용제한(금지), 출입자 통제를 유지할 계획이다. 대종빌딩은 지난해 12월 지상 2층 내부 인테리어 공사 과정에서 기둥 균열 등 결함이 발견돼 사용이 제한됐다. 관리주체(소유주)는 기둥에 두께 9㎜ 철판을 용접한 후 콘크리트를 타설해 기둥 단면을 확대하는 등 긴급 구조 보강을 했고 지난달 22일까지 3개월간 정밀안전진단을 했다. 정순균 강남구청장은 “붕괴 위험이 있었던 삼성동 대종빌딩은 신속한 대응으로 대형 사고를 예방할 수 있었다”고 말했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

PTSD, 우울증, 자폐증, 약물중독에도 동물 치유효과 커 날씨가 포근해지면서 강아지와 함께 산책을 나온 사람들을 많이 볼 수 있습니다. 또 길을 가다 보면 강아지나 고양이를 품에 안고 다니는 애견인, 애묘인들도 눈에 많이 들어옵니다. 예전에는 사람이 동물에게 사랑을 주고 귀여워해 준다는 의미로 애완동물이라는 단어를 많이 사용했습니다. 그렇지만 ‘애완동물’이라는 말에는 사람이 일방적으로 사랑을 주거나 거둘 수 있다는 의미가 강하게 느껴져서인지 요즘은 반려동물이라는 용어를 주로 쓰는 것 같습니다. 사랑을 서로 주고받으며 같이 생활하는 동반자로 인정한다는 뜻이겠지요. 그 때문일까요. 요즘은 동물을 심리치료에 활용하는 사례가 점점 늘고 있다고 합니다. 동물을 매개체로 해서 인지적, 사회적, 정서적 기능을 회복시키는 심리치료법을 ‘동물매개치료’라고 합니다. 살아 있는 동물과 상호작용을 통해 외상후스트레스장애(PTSD), 우울증, 자폐증은 물론 알코올중독이나 약물중독 같은 중독증상 치료에도 보조적으로 활용되고 있습니다. 동물매개치료 역사는 중세까지 거슬러 올라갈 수 있지만 실제 본격화된 것은 1960년대에 들어서면서입니다. 미국 소아정신과 의사인 보리스 레빈슨 박사가 정신과 치료를 위해 진료 대기실에서 기다리던 아이가 대기실에 있던 개와 놀면서 특별한 의학적 치료과정 없이 저절로 정신적 문제가 완치됐다는 사실을 확인한 이후부터라고 합니다. 이처럼 동물매개치료 대상은 주로 심리적 상처를 입은 사람들이었습니다. 그런데 스위스 바젤대 실험심리학과, 스위스 열대·공중보건연구소 소속 실험심리학자와 신경과학자들은 심각한 뇌손상 환자들에게 물리치료, 약물치료와 함께 동물매개치료를 실시할 경우 사회성과 공감력이 빠른 속도로 회복되고 치료에도 적극적으로 참여함으로써 신체적 회복 속도도 빨라진다는 사실을 확인했습니다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 뇌손상 환자 전문병원인 ‘레합 바젤’에 입원해 있는 19명의 중증 뇌손상 환자를 대상으로 기존 치료법과 함께 기니피그, 새끼돼지, 토끼, 양 등 다양한 동물들과 함께하는 시간을 갖도록 한 뒤 환자의 치료의욕, 기분, 치료 만족도와 치료사들이 관찰한 환자의 태도변화 등을 종합적으로 조사했습니다. 그 결과 환자들은 이전보다 언어적으로나 비언어적으로 의료진과 의사소통을 자주 시도했으며 긍정적인 감정을 많이 표현했다고 합니다. 또 분노나 좌절, 실망, 우울 같은 부정적 감정은 눈에 띄게 줄었다고도 합니다. 연구를 주도한 카린 헤이디거 바젤대 교수는 “이번 연구를 통해 동물매개치료가 환자들이 치료 활동에 적극 참여할 수 있도록 자극을 주는 것이 확실하다는 것을 확인했다”며 “동물매개치료를 기존 신경재활치료와 병행하는 것을 고려해야 한다”고 충고하기도 했습니다. 사람에게 입은 상처는 사람에게서 치유하는 것이 가장 좋다고들 합니다. 그렇지만 세상이 각박해지다 보니 낯선 사람은 무조건 적으로 간주하고 적개심을 갖게 되고 자신도 모르게 타인에게 날을 세워 상처를 주고 덧나게 하는 경우가 많습니다. 귀엽고 예쁜 동식물들을 사랑하는 것은 당연한 일일 수 있겠지만 사람이 싫어 동물과 식물에 눈을 돌리도록 만든 세상은 뭔가 단단히 잘못된 것 아닐까 하는 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

미국 워싱턴DC에서 12일 0시(이하 한국시간) 개최되는 한미정상회담을 앞두고 미국의 한반도 전문가들은 북미 간 협상 재개를 위한 실질적 방안이 모색돼야 한다고 제언했다. 연합뉴스는 10일 해리 카지아니스 국익연구소(CNI) 국방연구소장과 로버트 매닝 애틀랜틱카운슬 선임연구원, 브루스 클링너 헤리티지재단 선임연구원, 프랭크 엄 미국평화연구소 선임연구원 등의 분석과 전망을 들었는데 북미 협상 재개를 위해 문재인 대통령이 도널드 트럼프 미국 대통령에게 대북제재 일부 완화를 제안할 것이란 전망이 많았다. 또 한미정상회담에서 북미의 간극을 좁힐 절충점이 마련되면 김정은 북한 국무위원장의 서울 답방과 3차 북미정상회담으로 이어질 것이라고 관측했다. 연합뉴스 보도를 전문가 발언 위주로 정리해본다.해리 카지아니스 국익연구소(CNI) 국방연구소장 문 대통령은 트럼프 대통령과의 한미정상회담을 통해 북미가 대화를 계속하고 장기적 관점에서의 관계 정상화를 위한 프로세스에 전념하도록 해야 한다. 그는 또 트럼프 대통령으로 하여금 존 볼턴 국가안보보좌관과 같은 강경파에 휘둘리지 않고 그와 같은 프로세스에 전념하게 할 수 있다면 (북미) 관계 정상화의 여건을 촉진하고 형성하는 작업을 할 수 있을 것이다. 문 대통령이 미국이 너무 많이 양보하거나 약하게 보이지 않는 수준에서 대북제재를 완화해줄 것을 2020년 대선을 앞둔 트럼프 대통령에게 제안할 수 있다. 그런 제재 완화를 ‘일시적 보류’로 명명하는 것도 하나의 아이디어다. 북한이 해제를 요구한 다섯 가지 대북제재결의 가운데 세 가지 정도와 한두 가지의 남북 경제협력을 완화 대상으로 하는 방안을 제안할 수 있다. 또 제재를 되돌리는 ‘스냅백’(snapback) 조항을 마련해두면 북한이 협상 궤도에서 이탈할 경우 트럼프 대통령이 ‘미국의 이익은 여전히 보호되고 있으며 제재가 원상 복귀된다’고 주장할 수 있을 것이다. 한미정상회담이 잘 되면 지난해 평양 남북정상회담에서 합의된 대로 김 위원장이 서울을 답방할 수 있고 그렇게 되면 북한의 구체적 비핵화 조치가 시작될 3차 북미정상회담을 기대해볼 수 있겠다.로버트 매닝 애틀랜틱카운슬 선임연구원 영변 핵시설 전부를 폐기하겠다는 북한의 제안이 유효한 상황에 북미가 가능한 선택지를 찾아야 한다.문 대통령이 (북미) 외교 재개를 위한 중재자 역할로 복귀하려 할 것이다. 북미가 탐색할 수 있는 방안으로 국제원자력기구(IAEA)의 사찰과 검증을 동반한 영변 핵시설 전부의 폐기와 북한 우라늄농축시설의 추가 폐기, 개성공단 및 금강산관광 재개와 관련한 대북제재의 일부 완화 등이 있다.브루스 클링너 헤리티지재단 선임연구원 문 대통령은 한미정상회담에서 유엔이나 미국의 대북제재 완화를 추진할 것이다. 트럼프 대통령은 최근 미 재무부의 추가 대북제재 철회를 지시함으로써 미국의 제재정책을 혼란에 빠뜨렸다. 트럼프 대통령이 추가 대북제재를 하고자 하지 않지만 기존의 제재를 완화하거나 대규모 남북경협을 위한 제재 면제를 허용할 것 같지도 않다. (한미정상회담과 같은날 열리는) 최고인민회의에서 (표명되는 북미협상에 대한) 김정은의 입장은 북한의 비핵화 협상 지속에 대한 의지의 단서로 면밀히 관찰될 것이며 북한은 협상 테이블 복귀를 가능하게 하는 외견상의 일부 양보를 제의할 가능성도 있다. (북한이) 그렇게 하는 것은 트럼프 대통령에게 ‘스몰딜’에 동의하도록 하는 충분한 명분을 제공할 수 있을 것이다.프랭크 엄 미국평화연구소 선임연구원 문 대통령은 트럼프 대통령에게 좀 더 유연한 대북 접근과 가능한 빠른 협상 재개를 설득할 것이다. 문 대통령은 북미협상 조기 재개든 유연한 접근의 증거든 트럼프 대통령으로부터 실질적인 메시지를 받고 싶어 할 것이며 (이를 통해) 김정은이 같은 것을 하도록 문 대통령은 설득할 수 있을 것이다. 문 대통령이 북한 비핵화에 대한 포괄적 합의로 미국을 만족시키고, 단계적 이행을 통해 북한을 만족시키는 방식으로 타협을 모색할 것이다. 북한 최고인민회의는 (대외관계보다) 노동당과 정책 문제에 좀 더 초점이 맞춰질 것으로 보지만 외교적 협상을 계속할 필요성에 대한 분명한 입장이 나오기를 기대한다. 정리 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

흔히 영양제라고 하는 식이보충제는 건강을 신경 써 좀 더 오래 살겠다는 희망을 지닌 사람들이 주로 챙겨 먹는다. 그런데 이런 영양제는 먹어도 오래 사는 데 별 도움이 되지 않는다는 것이 새로운 연구를 통해 밝혀졌다. 반면 음식을 통해 영양소를 적절하게 섭취하면 사망 위험을 낮추는 데 도움이 되는 것으로 나타났다. 미국 터프츠대 연구진이 미국 국민건강영양조사(NHANES)에 참여한 20세 이상 성인남녀 2만7000여명을 대상으로 한 연구를 통해 이런 결과를 발견했다. 즉 이번 발견은 영양제가 아닌 음식을 통한 영양분 섭취가 건강에 도움이 된다는 점을 보여주는 것이다. 연구진은 평균 6년간 추적 관찰한 이 연구를 통해 특정 영양소들은 암을 비롯한 모든 원인에 의한 사망 위험을 낮추는 것과 관계가 있지만, 이는 영양제가 아니라 음식을 통해 섭취했을 때만 해당한다는 점을 발견했다. 이들 연구자는 이 연구를 위해 다양한 영양소의 섭취를 모든 원인과 심혈관계 질환 그리고 암에 의한 사망률과 비교 분석했다. 그 결과, 비타민A와 K, 마그네슘 그리고 아연이 사망률 감소와 관계가 있는 것으로 나타났다. 이를 좀 더 자세히 보면, 비타민K와 마그네슘의 적절한 섭취는 모든 원인으로 인한 사망 위험 감소와 관계가 있다. 또한 비타민A와 K 그리고 아연의 적절한 섭취는 심혈관계 질환으로 인한 사망 위험 감소와 관계한다. 하지만 이런 효과는 영양제가 아닌 음식을 통해 섭취했을 때만 해당했다. 반면 칼슘 과다 섭취는 암으로 인한 사망 위험 증가와 관련이 있었다. 종합비타민 등의 영양제로 매일 칼슘을 자신도 모르는 사이에 1000㎎ 이상 먹은 사람들의 사망 위험이 증가한 것이다. 단 이 경우 역시 음식을 통한 섭취는 사망 위험과 관계가 없는 것으로 나타났다. 또한 연구진은 영양제가 영양 섭취가 적은 사람들의 사망 위험에 아무런 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견했다. 대신 비타민D 결핍 증상이 없는 사람이 비타민D 보충제를 복용하면 암을 비롯한 모든 원인으로 인한 사망 위험이 증가한다는 징후가 발견됐다. 이 같은 연관성은 잠재적인 것으로 추가 연구가 필요하다. 이번 연구에 대해 연구를 이끈 팽팽 장 박사는 “영양제 사용의 잠재적 유익성과 위해성이 계속 연구됨에 따라 일부 연구는 특정 암의 위험 증가를 포함해 과도한 영양소 섭취와 부작용 결과 사이의 연관성을 발견했다”면서 “특히 효과가 유익하지 않을 경우 영양소와 그 근원이 건강 결과에서 할 수 있는 역할을 이해하는 것이 중요하다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국내과학회(ACP)가 발간하는 내과학연보(Annals of Internal Medicine) 최신호(4월9일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 행성 탐사 미션이 우선 순위가 높은 탐사표적의 목록을 얻었다. 천문학자들은 TESS 우주망원경의 제2지구 탐색작업을 돕기 위해 ‘거주 가능 행성 목록’을 작성했다고 8일(현지시간) 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. “생명체는 어떤 종류의 천체에도 존재할 수 있지만, 생명체를 지탱할 수 있는 종류는 우리 행성과 같은 천체이므로 지구와 비슷한 행성을 먼저 찾아보는 것이 타당하다”고 TESS 과학 팀원인 리사 캘터네거 코넬대 천문학 교수가 밝혔다. 목록을 작성한 새로운 연구를 이끈 캘터네거 교수는 “이 목록은 TESS에게 중요하다. 데이터를 다루는 누구나 가장 가까운 지구 유사체를 찾을 수 있는 별을 알고 싶어하기 때문”이라고 덧붙였다. 2018년 4월 18일에 발사된 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 전임자인 케플러 우주망원경의 미션을 물려받아 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750 개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 것으로 기대되고 있는 TESS는 2년간의 주요 임무 중 약 40만 개의 별을 관찰할 것으로 예상된다. 그 별들이 모두 제2 지구를 가지고 있을 가능성이 같지 않은 만큼 이번 새 목록이 필요한 것이다. 캘터네거 교수와 그 동료들은 1822개의 별을 확인했으며, 이들 별은 TESS가 한 번의 트랜싯 방법으로 발견한 것으로, 크기는 지구의 2배 이하, 모항성으로부터의 복사선 조사량은 우리 지구와 비슷한 행성들이다. 이는 곧 행성의 표면 온도가 지구와 비슷하다는 뜻이다. 연구팀은 TESS가 지구 크기의 따뜻한 행성을 발견할 가능성이 높은 408개의 별을 강조했다. “내가 특히 좋아하는 새로운 별 408개가 있는데, 하나만 골라야 할 필요가 없다는 것이 놀랍다. 나는 수백 개의 별을 찾아다닌다”고 캘터네거 교수는 말했다. 이 새로운 별 목록에는 89억 달러가 투입된 제임스웹 우주망원경이 지속적으로 관측할 137개의 별이 포함되어 있다고 연구진은 밝혔다. 2021년 발사 예정인 제임스웹은 산소와 메탄 같은 ‘생체 신호(biosignature)’ 가스를 탐색하는 등, 가까운 외계행성 대기를 분석할 수 있을 것으로 기대된다. 캘터네거 교수는 “TESS가 우리 목록에 있는 수백 개의 별 주변에서 얼마나 많은 거주 가능 외계행성을 발견할지는 알 수 없지만 그럴 가능성은 충분히 있다”면서 “일부 연구에 따르면 우리 카탈로그에 있는 것과 같이 많은 거주 가능 암석 행성의 존재를 시사하고 있으며, 우리는 그러한 세계의 발견을 흥미진진하게 지켜보고 있다”고 덧붙였다. 이 연구는 지난달 ‘아스트로피지컬 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters)에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

임신을 한 여성이 트랜스 지방이 함유된 과자류의 간식을 많이 먹으면 출산 후 아이에게 식품알레르기가 생길 위험이 1.5배 높다는 연구결과가 나와 눈길을 끈다. 아이의 식품알레르기 발생 가능성을 낮추려면 임신 후 트랜스 지방이 많이 함유된 식품은 가급적 섭취를 줄이는 게 낫다는 게 연구진들의 판단이다. 소아의 식품알레르기는 생명까지 위협하는 알레르기성 쇼크(아나필락시스)로 이어질 수 있기 때문이다. 9일 서울아산병원·세브란스병원 소아청소년과 공동 연구팀(홍수종, 손명현, 김윤희)이 2007∼2015년 알레르기질환 출생 코호트(COCOA)에 등록된 영아 1628명의 엄마를 대상으로 임신 중 식이 패턴이 식품알레르기에 미치는 영향을 분석한 결과 이러한 연관성이 관찰됐다고 밝혔다. 코호트는 수많은 조사 대상자를 장기 추적해 질병 요인에 노출된 집단과 그렇지 않은 집단의 정보를 비교 분석해 질병 원인을 규명하는 연구 방식이다. 이 연구결과는 국제학술지 ‘알레르기·임상 면역학 저널’(The Journal of Allergy and Clinical Immunology) 최근호에 발표됐다. 연구팀은 임신 26주에 식품섭취빈도조사로 임신부의 간식 식이 패턴을 전통식(채소, 해초류, 과일, 김치 등), 과자류(빵, 케이크, 아이스크림, 초콜릿 등), 고기류(치킨, 소고기, 돼지고기 등), 가공식(패스트푸드, 라면 등), 커피·우유식의 5가지로 분류했다. 연구진은 영아의 제대혈(탯줄혈액)을 이용해 알레르기질환과 관련 있는 것으로 알려진 단일염기다형성(SNP)을 분석했다. SNP는 사람에 따라 특정 부위의 DNA 염기서열이 변이된 것을 말한다. 예를 들어 질병이 있는 환자와 정상인을 비교했을 때 특정 SNP가 나타나는 빈도가 유의하게 다르다면 그 SNP는 질병과 관련된 것으로 본다. 연구진에 따르면 전체 조사 대상 영아 가운데 10분의 1인 9.0%(147명)가 식품알레르기를 가진 것으로 진단됐다. 특히 임신 중 엄마가 먹은 간식 가운데 ‘과자류’가 아이의 식품알레르기 위험을 1.51배 더 높이는 요인으로 분석됐다. 반면 다른 간식들은 아이의 식품알레르기 발생과 큰 관련이 없었다. 연구팀은 과자류 간식을 먹은 여성들에게서 트랜스 지방 섭취가 많았던 점으로 미뤄 트랜스 지방이 아이의 식품알레르기 발생에 영향을 미쳤을 것으로 추정했다. 트랜스 지방은 감자칩 같은 튀긴 음식, 비스킷 등의 과자류에 주로 많이 들어있다. 서울아산병원 홍수종 교수는 “소아 식품알레르기가 점점 증가하는 건 유전적, 환경적 요인이 함께 관련돼 있기 때문”이라면서 “트랜스 지방은 임신을 어렵게 할 뿐만 아니라 출산 후에도 아이의 식품알레르기 발생 위험도를 높이는 만큼 임신 중 음식 섭취에 주의할 필요가 있다”고 조언했다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

우리에게 친숙한 정자(sperm)의 형태는 꼬리가 긴 올챙이 같은 모습이다. 하지만 자연계에는 상상을 초월하는 독특한 형태의 정자를 지닌 동물도 흔하다. 모자 같은 구조물이 있는 정자를 지닌 쥐나 자신의 몸길이보다 더 긴 정자를 지닌 초파리가 그런 경우다. 과학자들은 20세기 초반에 명금류(songbird, 참새목에 속하는 조류)의 정자를 관찰하고 이들이 독특한 나선 형태의 정자를 지녔다는 사실을 발견했다. 다만 모든 명금류의 나선 정자가 다 같은 형태는 아니고 종에 따라 꼬인 정도가 각기 다 달랐다. 오슬로 대학의 한나 니보르그 쇠스타드 박사는 36종의 조류 정자를 연구해 나선 형태의 정자를 만드는 이유와 꼬인 정도를 결정하는 요소를 연구했다. 쇠스타드 박사에 의하면 정자를 나선형으로 만들어서 얻을 수 있는 이점은 바로 속도다. 점성이 높은 환경에서 나선형의 정자는 직선 형태의 정자에 비해 훨씬 빨리 이동할 수 있다. 물론 점성이 낮은 환경이라면 물속을 이동하는 것과 비슷해서 올챙이 같은 형태가 유리하지만, 끈적거리고 잡아당기는 힘이 큰 환경이라면 드릴처럼 파고드는 형태가 더 유리한 것이다. 하지만 세상에서 공짜는 없게 마련이라서 나선형의 정자 역시 만만치 않은 대가를 지불한다. 연구팀은 꼬인 정도가 심한 나선형 정자일수록 손상을 쉽게 받는다는 사실을 발견했다. 여기에는 단순히 물리적 손상만이 아니라 산화 손상(oxidative damage) 등 다른 기전이 관여하는 것으로 보인다. 나선형에 따른 손상 위험성 증가는 다른 동물에서 나선형 정자를 쉽게 볼 수 없는 이유를 설명해준다. 정자의 진화는 과학자들에게 매우 흥미로운 주제다. 수정을 위해서 단 하나의 정자만 있으면 되는데 왜 그렇게 많은 정자가 생성되는지, 그리고 온갖 독특한 형태의 정자가 어떻게 진화했는지 아직 모르는 부분이 많다. 다만 이 모두가 더 많은 후손을 남기기 위한 치열한 경쟁의 결과라는 점은 분명하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com