고대 최대 제국이었던 로마, 6세기 말 중국을 통일한 수나라, 중세 유럽을 위협한 몽골 등 한 시대를 호령했던 거대 제국들도 결국 수성(守成)에 실패해 역사 속으로 사라졌다. 많은 이들이 성공을 꿈꾸며 호기롭게 창업하지만 오랫 동안 지켜 ‘100년 기업’ ‘백년 가게’를 이어나가는 경우는 많지 않다. 국내 과학자들이 이런 사례에서 흔히 쓰이는 ‘창업은 쉽지만 수성은 어렵다’는 옛 말의 과학적 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 초소형 무선 뇌신호 측정시스템을 개발하고 이를 이용해 동물실험을 한 결과 경쟁상황에서 목표물을 얻기보다 지키는 행동에 더 에너지가 많이 투입되기 때문에 수성이 쉽지 않다는 사실을 규명했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 경쟁은 대표적인 사회적 상호작용으로 인지, 사고, 사회적 행동에 관여하는 대뇌 전두엽 안쪽 내측 전전두엽이 관련이 있다고 알려져 있을 뿐 신경과학적으로 정확히 알려져 있지는 않다. 또 동물실험을 통해 경쟁의 과학적 원리를 찾아내야 하는데 기존의 뇌 신호 측정도구는 유선인데다가 무거워서 한계가 있고 최근 무선 시스템을 갖춘 기기들은 신호간섭 때문에 여러 동물을 이용하는 사회성 실험에는 적용이 어려웠다. 이에 연구팀은 우선 블루투스 무선통신과 신호분석칩을 장착해 기존의 한계점을 극복한 초소형 무선 뇌신호 측정 시스템을 개발했다. 이번에 개발한 기기는 가로, 세로, 폭이 각각 1.5㎝, 1.5㎝, 2㎝, 무게 3.4g으로 작고 가벼워 동물행동에 제약이 없어 실시간 동시 측정이 가능하다.연구팀은 장시간 굶긴 생쥐 두 마리에 이번에 개발한 시스템을 장착한 뒤 먹이 경쟁 실험을 했다. 작은 우리의 한 쪽 끝에 먹이를 놓고 다른 끝에서 두 마리의 생쥐를 동시에 풀어놓는 방식이었다. 연구팀은 하나의 먹이를 두고 두 생쥐가 경쟁을 벌이는 과정에서 뇌 신호를 측정했다. 그 결과 먹이를 빼앗거나 지킬 때 내측 전전두엽이 활발하게 움직인다는 점을 관찰하고 경쟁에 관여하는 뇌 부위가 내측 전전두엽이라는 사실을 확인했다. 특히 뇌 활동은 먹이를 놓고 경쟁할 때보다 먹이를 쟁취한 뒤 지키는 과정에서 더 활발하게 움직이는 것이 관찰됐다. 정복보다는 수성을 할 때 뇌 에너지가 더 많이 투입된다는 것을 보여주는 것이다. 연구를 이끈 신희섭 IBS 명예연구위원은 “자유롭게 행동하는 동물간 경쟁에서 중요한 행동유형을 발견하고 그에 대한 뇌신호를 관찰한 것은 이번이 처음”이라며 “경쟁 이외 다양한 사회성 연구에 확대 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다. 조일주 KIST 단장도 “이번 연구의 또 다른 중요한 성과는 행동에 따른 뇌신호 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 장치를 개발했다는 것”이라며 “약물전달, 빛 자극 등 다양한 기능을 추가해 뇌 작동원리 규명은 물론 뇌질환 정복에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

서울 마포구가 서울대학교 산학협력단과 ‘한국형 생애초기 가정방문 중재 연구’를 위한 업무 협약을 체결했다고 11일 밝혔다. 지난달 30일 구청에서 이뤄진 협약식엔 오상철 마포구 보건소장, 연구책임을 맡은 강영호 서울대학교 의과대학교수와 연구진, 보건소 관계자 등이 참석했다. 이번 협약으로 두 기관은 산전-조기 아동기 가정방문 프로그램에 대한 과학적 근거를 마련하고 서비스를 확대하는데 공동의 노력을 하기로 했다. 이번 연구는 산전-조기 아동기 가정방문 프로그램인 ‘서울아기 건강 첫걸음 사업’의 지속방문 프로그램이 아동의 건강 발달과 엄마의 건강에 미치는 효과를 밝히기 위한 지역사회 무작위 대조 연구다. 참여자로 선정된 임신부는 무작위 배정을 통해 중재군 또는 대조군으로 나뉘어 산전부터 출산 후 아동이 만 24개월이 될 때까지 간호사의 지속적 가정 방문 서비스와 설문 및 관찰 평가를 받는다. 이는 공공 보건의료서비스에 대한 국내 최초의 지역사회 무작위 대조 연구다. 2021년부터 약 4년동안 보건복지부와 한국보건사회연구소로부터 연구비를 지원받아 진행된다. 연구결과는 현재 정부 차원에서 전국적으로 확대되고 있는 임산부, 영유아 대상 가정방문 프로그램에 대한 과학적 근거로 활용될 예정이다. 구는 연구에 참여할 임신부 약 100여 명을 내년 12월까지 상시 모집한다. 연구 참여를 원하는 임신 37주 이내의 임신부는 위험도 평가를 거친 후 연구 대상자로 선정된다. 참여 대상자로 선정되면 이후 보건소 건강간호사의 지속적 가정 방문 서비스 등을 받게된다.

인간을 얼렸다가 다시 살아 있는 상태로 해동하는 냉동인간은 SF 영화나 소설에서는 흔한 설정이지만, 현재까지는 불가능한 일이다. 냉동 전 아무 문제가 없던 건강한 조직과 세포라도 냉동 과정에서 심각한 손상을 입기 때문이다. 냉동된 상태에서 복원해도 문제없는 난자나 정자 같은 세포도 있지만, 상당수 세포와 조직은 얼음 결정이 생기면서 복구 불가능한 손상을 입는다. 이런 이유로 과학자들은 냉동인간의 가능성을 작게 보지만, 조직이나 장기를 냉동하거나 혹은 냉장 상태라도 오래 보존할 수 있게 만드는데 도전하는 과학자들이 있다. 이들의 목적은 간단하다. 귀중한 이식 장기를 얼려서 오래 보존하는 것이다. 이식 장기와 조직을 오래 보존할 수 있다면 이송과정 중에 못쓰게 되는 사고를 예방하고 더 많은 장기를 안전하게 이식할 수 있다. 캘리포니아 대학의 보리스 루빈스키가 이끄는 연구팀은 지난 16년간 냉동이 가장 어려운 장기인 심장 냉동에 도전했다. 움직이지 않는 장기도 냉동했다 살아있는 상태로 해동하기 힘들지만, 계속해서 움직이는 심장을 복원이 가능한 상태로 냉동한다는 것은 매우 어려운 과제다. 연구팀에 따르면 살아있는 세포를 냉각할 때 생기는 가장 큰 문제는 얼음 결정이다. 세포 내 액체가 영하의 온도에서 얼어붙으면 얼음 결정이 생기면서 부피가 커지고 세포 내 기관에 손상을 입힌다. 조직 역시 같은 이유로 얼음 결정에 의한 손상을 입을 수 있다. 연구팀은 냉각 과정에서 부피가 일정하게 압력을 가하는 등체적 과냉각 (isochoric supercooling) 기술을 이용해 얼음 결정 생성을 최대한 억제했다.  연구팀은 인간 줄기 세포로 만든 심장 조직을 이용해 이 기술을 검증했다. 영하 3도에서 냉동시킨 조직을 24시간, 48시간, 72시간 후 다시 섭씨 37도로 온도를 높여 해동한 결과 60-85%의 조직에서 정상적인 수축이 관찰할 수 있었다. 물론 심장 전체를 냉동했다 복원하는 단계까지는 한참 멀었지만, 한 걸음 더 현실로 가까워진 것이다.  냉동장기나 조직이 가능해지면 장기 이식 외에도 여러 분야에 활용될 수 있다. 예를 들어 사고로 신체 일부가 절단된 경우에도 환자의 상태가 당장 접합 수술을 할 수 없는 위중한 상황에서는 얼렸다가 나중에 더 안전한 상태에서 진행할 수 있다. 그리고 궁극적으로는 냉동인간도 더 이상 꿈이 아니게 될 수 있다. 앞으로 조직 및 장기 냉동 기술이 어디까지 발전할지 주목된다.

서울 송파구가 보호관찰 청소년들의 영화제작을 지원하는 ‘송파쌤 로드무비 프로젝트’를 시작한다고 10일 밝혔다. ‘내가 만들고 내가 만나는 내 인생영화 한편’이라는 부제로 진행되는 이번 프로젝트는 보호관찰대상 청소년이 자신만의 로드무비를 만들며 진로를 탐색하는 방식으로 진행된다. 청소년들이 각각 시나리오 작가, 영화배우, 영화감독, 촬영감독 등 다양한 역할을 맡는다. 지역사회 전문 직업인 멘토가 이들의 영화 제작을 돕는다. 참가 청소년들은 송파쌤진로체험지원센터 진행으로 오는 18일까지 일주일간 집중적으로 프로그램에 참여할 예정이다. 프로그램 마지막 날에는 자체적으로 영화시사회가 열린다. 이번 프로그램은 한국직업능력연구원의 ‘2021년 지역사회 연계협력을 통한 진로체험 활성화 사업’의 하나로 진행된다. 앞서 구는 지난 7일 서울동부준법지원센터, CGV, 임승대액터스쿨, 노홍식 영화감독과 ‘송파쌤 로드무비 업무협약식’을 개최했다. 이영미 서울동부준법지원센터 소장은 “참여 청소년들이 어엿한 사회구성원으로 성장할 수 있도록 적극적으로 지원하겠다”고 강조했다. 박성수 송파구청장은 “위기 청소년들에게 진로동기를 유발할 수 있는 다양한 프로그램을 제공해 송파의 모든 학생들이 소외됨 없이 숨겨진 재능을 발견하고 진로방향을 설정해 훌륭한 사회구성원으로 성장하도록 하겠다”고 밝혔다.

우주는 상상 이상으로 폭력적인 장소이다. 달 표면에 무수히 패어 있는 충돌 크레이터가 그것을 증명한다. 지름 10km짜리 소행성 하나가 지구에 충돌한다면 그것으로 지구는 끝장이다. 실제로 6600만년 전 공룡이 지구에서 멸종된 것은 이런 소행성 충돌이 가져온 파국이었다. 마찬가지로 인류 또한 언제든지 행성 충돌로 멸종할 가능성이 있다. 이런 재앙을 미리 방지하기 위해 미국항공우주국(NASA)이 나섰다. NASA는 고속 우주선으로 소행성의 얼굴에 펀치를 날릴 임무의 막을 올릴 날짜를 발표했다. DART(Double Asteroid Redirection Test)라는 이름의 이 임무는 무인으로 운행되며, 내달 ​24일 오전 1시 20분 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서 스페이스X 팰컨9 로켓으로 발사될 예정이다. NASA에 따르면, DART 우주선이 발사체에서 분리되면 약 1년 동안 우주를 순항하며, 지구-달 거리의 약 30배인 1100만km를 여행한 후 2022년 9월 말 목표 소행성에 충돌할 것이라고 한다. NASA의 성명에 따르면, 이번 소행성 충돌 임무는 각국의 우주기관이 잠재적으로 치명적인 소행성이 지구에 충돌하는 것을 우회하는 방법을 알아내는 데 도움이 될 수 있다. DART는 온동 충격체(kinetic impactor) 기술이라고 하는 소행성 방어 계획을 테스트할 예정이다. 본질적으로 하나 이상의 대형 우주선을 다가오는 소행성의 경로로 쏘아 우주 암석의 경로를 바꾸는 것이다. 목표물은 쌍성 소행성(2개의 우주 암석이 나란히 움직이는 것)으로, 지름이 약 780m인 디디모스, 160m인 ‘디모르포스’이다. NASA의 행성 방위 책임자 린들리 존슨은 "이것은 소행성의 궤도를 변경하기 위한 운동 충격체 기술의 가능성을 확인할 뿐만 아니라, 충돌 위험이 많은 작은 소행성에 대해 실행할 옵션이 될 수 있는가를 결정할 것"이라고 밝혔다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 다트 우주선은 시속 약 2만 4000km로 디모르포스에 충돌해 흔적도 없이 사라질 것이다. 이 충돌로 인해 디모르포스의 속도는 단 1%만 바뀐다. 그러나 이는 디모르포스가 디디모스의 궤도를 공전하는 데 걸리는 시간을 몇 분 정도 지체시킬 것으로 예상된다.그럼에도 불구하고 그 작은 변화는 천문학자들이 관찰하고 충돌의 영향을 연구할 수 있도록 해줄 것이다. 이 시험 충돌은 이탈리아 우주국이 제공한 위성으로 발사한 온보드 카메라 ‘드라코(DRACO)’가 촬영한다. 위성은 충격을 기록해 지구로 다시 이미지를 보낼 예정이다. 또한 다트 우주선이 충돌하면 밝은 빛과 함께 엄청난 먼지가 날릴 것으로 예상는데, 몇 년 후, 먼지가 가라앉으면 유럽우주국(ESA)이 발사하는 헤라 탐사선이 도착해 디모르포스에 미친 영향을 평가할 예정이다. NASA는 지구에서 1.3천문단위(지구-태양 간 거리의 1.3배) 이내에 올 수 있는 알려진 모든 지구 근접 물체를 면밀히 모니터링한다. 지금까지 기관은 지름 140m 이상인 지구 근처 소행성을 8천 개 이상 찾아냈습니다. 그러나 이러한 물체 중 어느 것도 다음 세기에 지구에 직접적인 위협이 되지는 않는다고 NASA 관계자는 밝혔다. 이번 다트 미션을 주도하는 나사의 지구방위총괄부(Planetary Defence Coordination Office, PDCO) 소속 과학자 탐 스태들러는 “이번 실험은 소행성 충돌의 위험으로부터 지구를 방어하기 위한 방법으로, 우주에서 소행성의 경로를 바꿀 수 있다는 것을 보여주는 첫 번째 시도”라고 설명했다.

‘21세기 자본’이라는 저서로 유명한 프랑스 파리경제대학 토마 피케티 교수나 2008년 노벨경제학상을 수상한 폴 크루그먼 미국 뉴욕시립대 교수 등 많은 학자들이 현재 전 세계 곳곳이 소득불평등이 심각한 수준이라고 지적하고 있다. 이 같은 소득불평등은 코로나19로 인해 더욱 심화될 것이라는 우려까지 나오고 있다. 실제로 지난해 한국은행은 ‘코로나19 위기 이후 성장불균형 평가‘ 보고서에서 “코로나19 이후 경제구조 변화로 소득불평등이 더 심화될 수 있음에 유의할 필요가 있다”고 경고하기도 했다. 문제는 이 같은 소득불평등이 아동, 청소년들의 학업성취도에도 영향을 미치고 장기적으로 계층이동을 차단하 고착화시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 미주리 캔사스시티대 사회학과 연구팀은 소득불평등이 10대 아동 청소년들의 수학성적에 직접적인 영향을 미친다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 사회과학 분야 국제학술지 ‘교육학 리뷰’(Educational Review) 10월 6일자에 실렸다. 소득불평등은 인구계층에 있어서 소득이 얼마나 불균등하게 분배되고 있는지, 고소득층과 저소득층간 격차를 말하는 것으로 소득 불평등이 커지고 오랜 동안 지속되면 국가경쟁력과 성장을 퇴화시키고 정치적 불안정으로 이어지게 된다. 미시적으로도 정신건강문제, 사회적 신뢰, 계층 이동성 저하 등 다양한 보건, 사회문제와도 연계돼 있다. 특히 다양한 경로를 통해 아동, 청소년의 학업성취도에도 영향을 미쳐 장기적으로 사회의 역동성을 줄이게 되는 원인으로도 알려져 있다. 미국의 소득불평등은 U자 패턴을 따라온 것으로 알려졌는데 1910~1930년대에 가장 높았고, 1940~1970년대에 중산층이 증가하면서 떨어졌다가 1980년대 레이건 정부 집권 이후 신자유주의가 강화되면서 다시 상승해 오늘날 소득불평등은 선진국에서 가장 높은 수준이다. 신자유주의 경제체제를 받아들인 나라들은 소득 불평등 수준이 급격히 높아지고 떨어지지 않고 있는 상황이다. 이에 연구팀은 미국에서 소득불평등이 아동 청소년의 학업성취도에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 연구팀은 미국 전체 주를 대상으로 1992년부터 2019년까지 소득격차와 함께 국가학력평가(NAEP) 데이터 중 초등학교 4학년의 수학과 읽기능력 결과를 비교분석했다. 그 결과 소득 불평등 수준이 높은 주에서 학업 성취도가 평균보다 낮게 나온 것으로 확인됐다. 소득 불평등이 가난한 학생들에게만 영향을 미치는 것이 아니라 학생들 전체의 학업 성취도를 떨어뜨리는 결과로 나타난 것이다. 고소득층으로 소득 집중이 오히려 전체 학생들의 학업성취도까지 떨어뜨린다는 말이다. 연구팀은 수학성적의 변화 추이도 관찰했는데 소득불평등이 급격히 증가한 주의 경우는 수학점수가 17.5점 정도 상승했지만 계층간 소득격차가 크지 않은 주에서는 평균 24.3점 오른 것을 확인했다. 읽기능력, 문해력 분야에서도 소득불평등이 영향을 미치는 것이 확인됐지만 수학점수만큼 크지는 않은 것으로 조사됐다. 조셉 워크맨 교수는 “이번 연구결과는 학생들의 학업성취도를 높이기 위해서는 단순히 학교교육 시스템만 바꿔서는 해결되지 않는다는 것을 보여주고 있다”라며 “학업성취도를 높이기 위해서는 누진세, 재산새, 상속세, 자산세 등을 통해 사회 전체의 소득 불평등을 줄이는 것이 우선돼야 한다”라고 강조했다. 워크맨 교수는 “기존에는 적당한 소득 불평등이 성공의 동기를 제공한다고 알려져 있지만 현재 미국이나 그 밖의 선진국들의 소득불평등 수준은 그런 긍정적 기능을 기대할 수 있는 수준을 이미 넘어서 역기능적 수준”이라고 덧붙였다.없는 수준을 넘어섰다.

행복 호르몬으로 알려진 세로토닌 신호를 조절해 당뇨병과 지방간을 억제할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 카이스트 의과학대학원, 화순전남대병원 내분비대사내과, 분당서울대병원 내분비대사내과 공동연구팀은 지방조직 내 세로토닌 신호를 억제해 당뇨를 개선하고 지방간을 억제할 수 있다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상연구 저널’ 10월 7일자에 실렸다. 신경전달물질 중 하나인 세로토닌은 위장관, 혈소판, 뇌, 중추신경계에서 볼 수 있는데 감정, 수면 등 조절에 관여하며 행복을 느끼게 해주는 것으로 알려지면서 ‘행복 호르몬’으로도 불린다. 이런 뇌에서 역할과는 달리 말초조직에서는 비만과 당뇨 같은 에너지대사에 관여한다. 간 조직에서 세로토닌은 지방 합성을 촉진하는 것으로도 알려져 있다. 이에 연구팀은 지방조직의 세로토닌 2B 수용체의 신호를 억제하면 지방조직 내 염증반응이 감소하고 지방산이 조절돼 혈중 지방산 수치를 낮춰 지방간을 개선, 억제한다는 것을 확인했다. 동시에 인슐린 감수성도 늘어나 전반적인 대사 지표가 개선되는 효과도 관찰됐다. 세로토닌이 중추신경을 통해서가 아니라 직접 지방조직에 작용할 수 있다는 것을 새로 발견한 것으로 새로운 당뇨병과 지방간 치료제 개발 가능성을 높였다는 의미가 크다. 특히 기존 치료제들과 달리 지방조직과 간조직을 동시에 표적으로 하고 있어 대사질환 치료에 획기적인 계기를 마련해 줄 것으로 연구팀은 전망했다. 최성희 분당서울대병원 교수는 “이번 연구는 세로토닌 수용체를 표적으로 한 약물이 다양한 대사질환 치료에 새로운 지평을 열어 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

아이들의 척추 건강이 위협받고 있다. 5일 국민건강보험공단 통계에 따르면 지난해 척추측만증 전체 환자 8만 5904명 가운데 10대가 3만 2067명으로 37.3%를 차지했다. 남녀 비율을 보면 남성이 1만 1817명, 여성은 2만 250명이다. 여성이 남성보다 두 배가량 더 많다. 앞서 2016~2019년에도 10대는 4만 5442명(42.8%), 4만 547명(42.6%), 3만 6909명(41.5%), 3만 7377명(39.7%)으로 전 연령대에서 수위를 차지한 바 있다. 박예수 한양대구리병원 정형외과 교수는 “일반적으로 척추측만증은 8세부터 14세 이전의 성장이 빠른 시기에 많이 발생하며 남자보다 여자에게 질환의 발생 확률이 높은 게 사실”이라고 설명했다. 척추측만증은 척추가 왼쪽이나 오른쪽으로 휘어지거나 회전이 일어난 척추의 기형적인 상태를 말한다. 1986년도 세계 척추측만증 연구학회는 척추가 한쪽으로 11도 이상 기울어진 것으로 정의한 바 있다. 이는 방사선 소견상 가장 많이 기울어진 위아래의 척추를 따라 그은 선이 이루는 각도가 11도 이상임을 의미한다. 보통 척추측만증은 자세 이상, 디스크 등의 질환으로 인해 발생하는 ‘기능성 측만증’과 특별하고 다양한 원인 때문에 발생하는 ‘구조적 측만증’으로 구분할 수 있다. 기능성 측만증은 자세 교정이나 원인 질환을 치료하면서 교정할 수가 있지만 구조적 측만증은 유전성, 다양한 호르몬 대사성 변화, 환경의 변화 등 발병 원인이 다양하고 통증이 없는 특발성 척추측만증이 80~85%를 차지해 발견 자체가 늦어지는 경향이 있다. 특발성 외에도 태아기 때 비정상적인 모양의 척추가 생겨 척추가 휘어지는 선천성 척추측만증, 소아마비나 뇌성마비 등의 신경 질환이나 근이영양증(근육이 위축되는 질환) 등의 근육 질환으로 인해 척추 양쪽의 균형이 맞지 않아 척추가 휘어지는 신경 근육성 측만증, 신경섬유종이라는 종양성 질환에 의한 신경섬유종증 측만증 등이 구조적 척추측만증에 해당한다. 생활 속에서 척추측만증을 발견하는 방법은 6가지로 정리해 볼 수 있다. ▲어깨가 한쪽으로 기울거나 치우쳐 있는지 ▲어깨 견갑골(날갯죽지뼈) 한쪽이 더 튀어나와 있는지 ▲몸이 한쪽으로 기울어져 있는지 ▲허리 곡선이 비대칭인지 ▲골반이 평행하지 않고 어느 한쪽으로 기울어져 있는지 ▲가슴이 비대칭을 보이고, 여성의 경우는 유방의 크기가 달라 보이는지 등이다. 이에 해당할 경우 척추측만증을 의심할 수 있다. 가장 유용하게 쓰이는 검사법은 전방굴곡검사가 있다. 두 발을 똑바로 모으고 무릎을 편 상태에서 허리를 구부리게 해 허리의 이상 유무를 관찰한다. 척추측만증이 있으면 몸통의 어느 한쪽이 높게 보인다. 다만 성장기의 사춘기 아동들은 자신의 몸을 보여 주는 것을 싫어하므로 자연스럽게 목욕탕에 같이 가는 방법을 이용하는 것이 좋으며 가정에서 부모님들이 쉽게 해 볼 수 있는 방법이다. 이종서 삼성서울병원 정형외과 교수는 “어릴 때부터 측만증이 진행되면 흉곽의 발달에 이상이 생겨 폐 기능과 심장 기능에 영향을 줄 수 있다”면서 “신경섬유종으로 인한 척추측만증은 피부에 커피색 반점을 동반하며 척추뼈의 유골 근종 혹은 골모세포종이라는 양성 종양으로 인한 측만증이 있을 때는 통증이 수반되는데 특히 밤에 심하다”고 밝혔다. 딱히 척추측만증을 예방할 수 있는 방법은 없다. 취학기 아동에서 학교 검진 중 발견되는 경우가 많아 이러한 경우 정밀 검진을 받아 보는 것이 악화를 미리 방지하는 길이다. 척추의 유연성을 키우는 운동을 병행하는 것도 구조적 척추측만증의 휘어짐을 예방할 수는 없고, 근육의 균형 발달을 유지해 줘 전체적인 척추 균형에 도움을 주는 정도에 불과하다. 척추측만증의 치료는 크게 정기적인 관찰, 보조기 착용, 수술 등 세 가지로 나누어 생각할 수 있다. 20도 이하의 척추 휘어짐에 대해서는 3~6개월마다 방사선 검사를 포함한 세밀한 관찰을 계속하는 것이 필요하며 각도가 20~40도 정도로 골격 성장이 2년 이상 남아 있는 환자에게는 보조기를 이용한 치료를 하게 된다. 보조기는 하루에 23시간 이상 착용해야 하며 목욕할 때나 체육시간 정도 외에는 계속 착용해야 한다. 의료기관에서는 성장이 끝날 때까지 착용하는 걸 권한다. 그러나 외관상 기형이 심하고 휘어짐 정도가 40~50도 이상이 되는 경우에는 척추 모양을 정상적으로 만들어 주는 수술을 해야 한다. 김호중 분당서울대병원 정형외과 교수는 “악력이 좋을수록 척추변형 교정수술의 결과가 좋다. 악력이 26㎏ 이상인 남성과 18㎏ 이상인 여성 그룹은 그 미만인 저악력 그룹보다 수술 후 척추 장애 정도가 더 낮고, 수술을 통한 통증 개선 효과도 우수한 것으로 연구 결과 나타났다”고 밝혔다. 수술의 목적은 구부러진 척추를 바로잡음으로써 몸의 균형을 유지하고 등과 허리의 통증이나 퇴행성 관절염, 심폐기능 장애 등을 예방하는 데 있다. 휘어진 척추를 금속기구를 이용해 바로잡고 고정한 후 재발하지 않도록 뼈를 이식한다. 척추측만증 형태에 따라 다르지만 4~5시간 정도 걸린다. 척추측만증을 수술하면 경우에 따라서 완전히 펼 수도 있으나 일반적으로 완전히 펴지지는 않는다. 보통 약 60~70%의 교정률을 보인다. 따라서 약 60도의 휘어짐이라면 20도 정도의 휘어짐이 남는다. 김 교수는 “척추측만증 수술에서 중요한 것은 어느 정도 척추를 펴는지가 아니라 얼마나 균형 잡힌 척추로 만들 수 있느냐”라면서 “척추 휘어짐이 40도 미만인 측만증에서는 당장 증상이 악화되지 않아 수술을 하지 않아도 큰 문제는 없지만 환자가 고령이 됐을 때는 퇴행성 변화로 2차적 협착증이 생길 수 있어 주의가 필요하다”고 조언했다.

접종 완료 후 15일 지난 뒤 효과 분석3상 임상…임상 참여자 3만 2451명아스트라제네카(AZ)는 자사 코로나19 백신(AZD1222)이 대규모 임상 3상 시험에서 유증상 코로나19에 대해 74%의 예방효과를 보였다고 5일 밝혔다. 이번 임상시험은 미국, 칠레, 페루에서 수행된 대규모 3상 연구로, 접종 완료 후 15일 이상 지난 후부터 효과, 안전성, 면역원성을 평가했다. 임상 참여자 총 3만 2451명이 2대1 비율로 나뉘어 백신(2만 1635명)과 위약(1만 816명)을 투여받았다. 분석 결과 백신은 유증상 코로나19 예방에 74%의 효과를 보였다. 이는 백신을 투여받은 집단에 속한 평균적 환자가 코로나19에 감염돼 증상이 나타날 확률이 위약을 투여받은 대조군 집단에 속한 평균적 환자의 26%에 그쳤다는 뜻이다. 백신 효과는 임상에 참여한 모든 연령대에서 고르게 나타났다. 특히 65세 이상 고령층에서는 83.5%의 효과를 나타냈다. 백신 접종군에서는 중증 및 위중증 이환 사례가 발생하지 않았지만, 위약을 투여받은 대조군에서는 총 8건의 중증 사례가 관찰됐다. 내약성과 안전성은 양호한 수준이었다. 백신과 관련된 안전성 문제는 발견되지 않았으며, 혈소판 감소성 혈전증(TTS) 발생 위험 증가도 보고되지 않았다. 연구 결과는 지난달 29일 국제학술지 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨’에 게재됐다. AZ 백신은 국내에서 1038만명이 접종을 완료했다.

우울증으로 불리는 우울장애는 의욕저하와 우울감을 주요 증상으로 하면서 다양한 인지, 정신, 신체적 증상을 일으켜 일상을 어렵게 만드는 신경정신질환이다. 일시적인 우울감과는 다른 우울증은 매우 흔한 정신질환으로 미국이나 유럽 등에서는 우울증을 한 번이라도 겪는 사람이 10.1~16.6%에 이르는 것으로 알려져 있다. 약물치료나 정신치료가 주로 사용되고 있는데 우울증이 심한 경우는 약물치료도 시간이 오래 걸리거나 효과가 없는 경우도 간혹 있다. 과학자들이 미세전기 자극을 이용해 중증 우울증 환자도 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 의대 정신과학과, 신경외과, 영상진단학과, 신경학과 공동연구팀은 뇌에 약한 전기자극으로 다른 정신과적 치료로도 개선이 어려운 중증 우울증 환자를 치료할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 10월 5일자에 실렸다. 연구팀은 아동 시절 우울증이 발생해 다양한 치료에도 효과를 얻지 못한 36세 여성 우울증 환자를 대상으로 심부뇌자극(DBS) 실험을 했다. 실험에 참여한 여성은 우울증을 측정하는 여러 측정법 중 ‘몽고메리 우울증척도’(MADRS)가 36점으로 중증 치료저항성 우울증 환자이다. MADRS가 0~6점은 정상, 7~19점은 경도, 20~34점은 중등도, 34점 이상은 고도 우울증 환자로 구분된다.이번 연구에 활용된 DBS는 파킨슨병이나 무도병 같이 이상운동을 유발시키는 뇌신경질환 환자의 뇌 특정부위에 전극을 이식한 뒤 적절한 전기자극을 전달해 증상을 호전시키는 치료법이다. DBS는 우울증 환자에게는 거의 시도되지 않았던 치료방법이다. 연구팀은 환자에게 하루에 2~3번씩 10일 동안 저강도 전기자극을 제공한 뒤 뇌파와 행동관찰을 실시했다. 그 결과 약물을 이용해 치료할 때처럼 치료 저항성이 보이지 않았고 뇌파도 정상 수준으로 돌아왔고 우울증 점수도 절반 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 이번 기술은 우울증 수준에 맞춰 전기자극의 강도를 조절할 뿐만 아니라 전기자극을 끄거나 켤 수 있다는 장점이 있어 치료 내성이 생기지 않는다는 장점이 있다는 평가를 받고 있다. 연구를 이끈 에드워드 장 UCSF 의대 신경외과 교수는 “좀 더 많은 환자들에 대한 임상연구 사례가 더 필요하지만 이번 연구결과는 우울증을 비롯한 다른 신경정신질환에 대해서도 맞춤형 치료를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

불과 8세 나이의 소녀가 세계 최연소 천문학자로 이름을 올렸다. 이 소녀는 미 항공우주국(NASA)이 후원하는 소행성 탐사 프로그램에 참여했으며, 이미 18개의 우주 암석을 발견했다. 화제의 주인공은 브라질 동북부의 항구도시 포르탈레자에 사는 니콜레 올리베이라(8)로 어렸을 때부터 우주에 관심이 많아 걸음마를 배울 무렵부터 별을 잡기 위해 하늘로 팔을 뻗었다고 한다. 어린 나이의 니콜레는 이미 NASA 세미나에 참석하고 과학자들을 만나면서 ‘세계에서 가장 어린 천문학자’라는 별명을 얻었다. 니콜레가 참여하는 프로젝트는 ‘소행성 사냥꾼’으로, 젊은이들이 스스로 소행성을 발견할 수 있도록 도와줌으로써 과학으로 이끌어주는 프로그램이다. 소녀의 가족에 따르면, 아이 방은 큼직한 태양계 포스터가 벽면을 채우고 있으며, 미니어처 로켓과 스타워즈 인물모형들이 선반을 가득 채우고 있다.니콜레는 두 개의 대형 화면이 있는 컴퓨터로 작업하며 여가 시간에는 천체를 찾기 위해 망원경으로 찍은 밤하늘의 이미지를 연구한다. ‘소행성 사냥꾼’은 NASA와 제휴한 시민 과학 프로그램인 국제천문학공동연구(IASC)에서 운영한다. 니콜레의 참여는 브라질의 과학부가 NASA 및 기타 기관과 협력하는 파트너십을 맺었기 때문에 가능했다. 니콜레는 AFP 통신과의 인터뷰에서 "이미 18개의 소행성을 발견했으며, 가족의 이름을 따서 이름을 지을 계획"이라고 자랑스레 말했다. 니콜레가 발견했다는 소행성이 실제로 확인될 때 까지 몇 년이 걸릴 수 있지만, 만약 실제로 인정된다면 소녀는 공식적으로 소행성을 발견한 세계에서 가장 어린 사람이 될 수 있다. 그러면 니콜레는 1998년과 1999년 18세의 나이로 두 개의 소행성을 발견한 이탈리아 아마추어 천문학자 루이지 산니노가 세운 기록을 깨는 셈이다.보도에 따르면 니콜레는 7살이 될 때까지 망원경을 갖지 못했다. 니콜레에게 망원경이 생긴 것은 친구들이 망원경 살 돈을 모금해준 덕분이었다. 현재 니콜레는 어엿한 천문학자가 되어 브라질 과학부 장관을 만났으며, 우주에 간 유일한 브라질인 마르코스 폰테스를 만나기까지 했다. 니콜로의 꿈은 플로리다의 케네디 우주센터에 가서 로켓을 보는 것이며, 나중에 항공 우주 엔지니어가 되어 로켓을 만드는 것이다. 국제천문학공동연구(IASC)는 전 세계의 관찰과 광범위한 국제 기구의 지원을 받는 무료 서비스로, 이 단체에서 실행하는 프로젝트 중 하나인 ‘소행성 검색 캠페인’은 참가 팀이 소행성을 검색하는 이벤트다. 시민 과학자들은 팀의 일원으로 가입하며 대부분은 고등학교, 대학 및 대학교 출신이다. 우주 암석을 발견하면 최대 5년이 걸리는 확인과정을 거친 후 발견자는 해당 소행성에 이름을 붙인 권리를 갖는다.　

지난해 말까지만 해도 올해 10~11월이 되면 코로나19와는 이별할 것이라는 관점이 우세했다. 그렇지만 이제는 독성은 약해지더라도 감기나 독감처럼 지속적으로 인류를 괴롭히는 존재가 될 것이라는 전망이 나오고 있다. 먼 훗날 인류가 운 좋게 ‘6번째 대멸종’을 피해 역사를 계속 써 간다면 현재 코로나19 상황은 근대 초 유럽을 휩쓴 흑사병과 비슷한 역사적 전환점으로 기록될 것이라고 보는 전문가들이 많다. 더이상 코로나19 이전과 같은 세상으로 돌아가기는 어렵고, 근대 산업화 이후 형성돼 지금까지 이어져 온 다양한 사회적 제도나 관행들이 이제는 더이상 통하지 않게 될 것이라는 말이다. 특히 많은 부분이 변화할 것으로 전망되는 부분은 바로 교육이다.우리에게 미래학자로 잘 알려진 앨빈 토플러는 2006년 저서 ‘부의 미래’에서 ‘혁신속도론’을 이야기하면서 “기업이 시속 100마일로 달리고 있다면 관료조직은 25마일, 학교는 10마일, 정치는 3마일, 법은 1마일로 달리고 있다”면서 정부, 교육, 정치, 법률 분야는 완전히 새롭게 바뀌어야 한다고 지적했다. 교육분야는 4차 산업혁명의 파고로 변화가 필요하다는 목소리가 계속 나오고 있었음에도 모르쇠로 일관하다가 코로나19라는 외부의 압력으로 인해 바뀌지 않을 수 없게 됐다. 이처럼 산업혁명 이후 바뀌지 않고 있던 교육제도를 근본부터 바꿔야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 미국 카네기 멜론대 인간·컴퓨터 상호작용연구소, 템플대 심리학과, 브루킹스 연구소, 델라웨어대 교육학부, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 뇌·정신 연구센터, 조지 메이슨대 심리학과, 스탠퍼드대 교육대학원, 하버드대 물리학과, 화학 및 화학생물학과, UC머시드 물리학과, 시애틀 워싱턴대 생물학과, 애리조나주립대 생명과학부 공동연구팀은 대화형 활동, 토론, 피드백, 인공지능(AI) 등을 활용해 학생이 수업에 직접 참여할 수 있도록 해야 한다는 분석결과를 내놨다. 연구팀은 코로나19 이후 전통적 강의나 수업방식과 학생 참여형 수업방식을 비교한 결과 문해력은 물론 학업성취도가 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘사이언스’ 10월 1일자에 실렸다. 연구팀은 6~7세 유치원생부터 대학생을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 전통적인 방식으로 수업을 듣게 하고 다른 집단은 학생 주도의 활동적 수업을 받도록 한 뒤 학업성취도를 평가했다. 실험, 실습이 필요한 STEM(과학·기술·공학·수학) 과목의 경우는 비대면 수업을 할 때는 가상현실(VR)과 인공지능(AI) 기술을 결합시켜 만든 ‘노릴라’라는 학습플랫폼을 이용하도록 했다. 노릴라는 같은 수업을 듣더라도 학생 개개인의 수준에 맞춰 학습 커리큘럼을 제공하는 방식이다. 3~6개월가량 관찰한 결과 비대면 수업 때도 학생 주도형 수업을 받는 학생들은 수업 끝까지 집중도를 유지하는 경우가 많은 것으로 관찰됐다. 또 강의 중심의 일방적 주입식 교육을 받은 학생들보다는 대화나 토론, 실험, 실습, AI를 이용한 개인 맞춤형 강화교육을 받은 학생들의 학업성취도가 더 높게 나온 것으로 확인됐다.연구를 이끈 카네기 멜론대 케네스 쾨딩거 교수는 “이번 연구결과는 코로나 시대 이후의 교육은 대면, 강의 중심의 교육방식과는 전혀 다른 학습자 중심 방식의 수업으로 바뀌어야 한다는 것을 보여 주고 있다”며 “미래 교육의 핵심은 핸즈온(hands-on·직접 해 보고), 마인즈온(minds-on·마음으로 느끼는) 수업이 돼야 할 것”이라고 말했다. 이제 이번 주부터 노벨과학상 수상자가 발표된다. 노벨상의 계절만 되면 곳곳에서 우리 교육과 과학기술 연구시스템을 바꿔야 한다고 훈수를 두지만 10월이 지나면 다시 조용해진다. 이번 연구에서 볼 수 있듯 코로나19를 기점으로 많은 나라들이 교육시스템 개선에 나서고 있다. 똑같은 출발선에 서 있는 셈이다. 지금까지 뒤처져 있었다면 이제부터 치고 나가면 된다. 학생 중심의 교육 시스템으로 바꾸지 못할 경우 앞으로 100년 뒤에도 다른 나라들의 노벨상 수상을 부러워하고 있게 될 것이다.

中, 2004년부터 ‘스텔스 고속정’ 도입각진 모습에 무장 내부 탑재…스텔스 기능美 민간 위성기업이 첫 함정 포착최근 미국 해군연구소(USNI)가 운영하는 군사매체 USNI 뉴스에 흥미로운 사진 1장이 공개됐습니다. 중국 해군의 길이 42.6m, 폭 12.2m인 작은 함정이 어느 민간 위성 업체에 포착됐다는 내용이었습니다. 이 내용은 곧 군사 정보에 관심이 많은 네티즌의 큰 주목을 받았습니다. 중국은 미국과 달리 자국 해군 함정의 위치를 공개하지 않습니다. 특히 이번에 공개된 함정은 ‘스텔스’ 기능을 갖췄다고 중국이 대대적으로 홍보한 ‘후베이급(22형) 미사일 고속정’이었습니다. 그런데 이 작은 스텔스 함정을 미국의 민간 위성기업인 ‘카펠라 스페이스’가 찾아냈습니다. 중국 저장성 타이저우시에 위치한 해군 기지에 고속정이 정박한 모습이 위성 사진으로 공개됐습니다. 후베이급 고속정은 30㎜ 기관포 1문과 8발의 YJ-83 대함미사일을 장착했고, 만재 배수량 220t, 시속 36노트(66.7㎞)인 작은 함정입니다. 한국의 ‘참수리급 고속정’과 비슷한 크기입니다. 노후된 연안 소형함을 대체하고 유사시 남중국해 분쟁에 투입할 목적으로 2004년부터 80~90척 가량 만든 것으로 알려졌습니다. ●中, 함정 창틀까지 ‘스텔스 기능’ 적용중국 해군은 레이더에 최대한 함정이 노출되지 않도록 호주 민간 선박업체에 설계를 의뢰하는 등 심혈을 기울였습니다. 중국 해군이 공개한 사진을 보면 레이더파 반사를 줄이기 위해 스텔스 전투기처럼 각진 형상입니다. 레이더파 반사각은 일일이 계산해 만들었고, 심지어 창틀도 톱니 모양으로 만들었다고 합니다. 미사일도 함정 뒤쪽 격납고에 장착했습니다. 여기에 특수 도료를 발라 레이더파가 최대한 흡수되도록 했습니다. 함정 하부는 바닷물과 접촉하는 면을 줄여 속도를 높이는 방식인 ‘쌍동선’ 형태였습니다. 중국 인민일보는 후베이급 고속정이 공식 배치된 2011년 “이 함정은 강력한 화력을 갖췄을 뿐 아니라 스텔스 기능이 우수해 ‘그림자 없는 칼’로 불린다”고 보도했습니다. 그런데 함정을 꼭꼭 숨기려는 중국 해군의 노력도 첨단 위성엔 무용지물이었습니다. 카펠라 스페이스는 2018년부터 무게 40㎏인 초소형 위성을 차례로 쏘아올렸습니다. 이 위성엔 미국 항공우주국(NASA)이 개발한 ‘합성개구레이더’(SAR)라는 첨단 기술이 적용됐습니다. 작은 위성이 이동하는 과정에 빠르게 수신한 레이더 신호를 합성해 마치 대형 안테나로 신호를 수신한 것처럼 사진으로 만드는 기술입니다.●초고화상 소형 위성에 8척 선단 포착 이 위성은 기존 위성과 달리 야간이나 구름이 낀 악천후에도 초고해상도 사진을 만들 수 있습니다. 가로·세로 50㎝ 크기의 물체도 식별 가능하다고 합니다. 과거엔 이런 위성은 정부 기관만 만들 수 있었지만, 최근엔 민간 업체의 기술력이 높아지면서 고급 군사 정보까지 얻게 된 겁니다. 카펠라 스페이스는 후베이급 고속정의 안테나와 미사일 격납고, 쌍동선 형태를 구분해냈습니다. 또 고속정 8척이 1개 선단으로 운영된다는 사실도 확인했습니다. 바다로 나간 함정의 위치를 실시간으로 확인할 수는 없지만 최소한 항구에 계류된 모습은 눈 앞에서 보는 것처럼 관찰할 수 있다는 겁니다. 후베이급 고속정의 인공위성 사진이 공개된 것은 이번이 처음입니다. 스텔스 기능이 만능이 아니라는 사실이 밝혀진 겁니다. 숨기려는 자와 찾아내려 하는 자의 ‘정보 전쟁’은 이렇게 우주에서도 치열하게 전개되고 있습니다.

우주에서 가장 희귀한 유형의 행성이 존재한다는 유력한 증거들이 포착되었다. 오리온자리의 ‘오리온 코’에 위치한 별 시스템에 속하는 한 행성이 동시에 세 개의 태양을 공전하는 희한한 삼중성계를 보여주고 있다. GW 오리오니스(GW Ori)로 알려진 이 삼중성계는 지구에서 약 1300광년 떨어져 있다. 먼지 투성이의 주황색 고리 3개가 서로 중첩되어 있는 이 시스템은 말 그대로 하늘의 거대한 황소 눈 과녁처럼 보인다. 황소 눈의 중심에는 세 개의 별이 있다. 두 개의 별은 서로 긴밀한 쌍성 궤도에 묶여 있고, 세 번째는 다른 두 개를 중심으로 넓게 소용돌이치듯 돌고 있다. 삼중성계는 우주에서 드문 사례지만, GW 오리오니스는 천문학자들이 가까이서 관찰할수록 더욱 기괴한 모습이 드러나면서 연구 대상이 되고 있다. ‘아스트로노미 저널 레터스’에 발표된 논문에 따르면, 연구원들이 칠레의 아타카마 ALMA(Large Millimeter/submillimeter Array) 망원경으로 GW 오리오니스를 자세히 관찰한 결과, 시스템의 3개의 먼지 고리가 실제로 서로 어긋나게 정렬되어 있음을 발견했다. 가장 안쪽에 있는 고리가 궤도에서 격렬하게 흔들리고 있다. 연구팀은 삼중성계에 속한 젊은 행성 하나가 GW 오리오니스의 복잡한 삼중 고리 배열의 중력 균형을 무너뜨릴 수 있다고 제안했다. 이 같은 사실이 확인된다면 GW 오리오니스는 우주에서 첫 번째 삼중성 행성이 된다. 영화 '스타워즈'에 쌍성을 공전하는 타투인 행성은 상대가 되지 않는다.별이 가스와 먼지로 된 분자 구름에서 만들어지면 남은 물질이 주변을 휘돌면서 원시 행성계 원반을 형성하고 이 안에서 행성이 만들어져 위치와 궤도가 정해진다. GW 오리오니스도 항성 3개 만들어진 뒤 주변에 원시 행성계 원반이 형성됐지만 평평한 것이 아니라 안쪽이 뒤틀려 있고, 그 안으로 원반에서 떨어져 나온 물질로 고리가 형성돼 사선으로 돌고있는 것이 관측됐다. 이 안쪽 고리는 지구 30개의 질량을 가져 행성을 형성하기에 충분한 것으로 분석됐다. 연구팀은 “이 고리 안에서 형성되는 행성은 매우 큰 각도로 별을 사선으로 돌게 될 것이며, ESO의 차세대 ‘극대망원경’(ELT) 등을 이용한 행성 탐사에서 많은 사선 궤도 행성을 찾아낼 것으로 예상한다”고 밝혔다. 영국 왕립천문학회 ‘월보’ 9월 17일자에 실린 한 논문은 그 희귀한 행성의 존재에 대한 신선한 증거를 제공한다. 연구 저자들은 우주의 다른 먼지 고리(또는 원시행성 원반)의 관찰을 기반으로 항성계 고리의 신비한 틈이 어떻게 형성될 수 있었는지 모델링하기 위해 3D 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 두 가지 가설을 테스트했다. GW 오리오니스의 고리가 시스템 중심에서 회전하는 3개의 별에 의해 가해진 토크로 인해 형성되거나 고리 중 하나에서 행성이 형성될 때 원반이 뒤틀리는 현상이 나타난다. 연구원들은 항성 토크 이론이 작동하기에 충분한 난기류가 고리에 있지 않다고 결론지었다. 그보다는 모델은 목성 크기의 거대한 행성 또는 여러 행성의 존재가 고리의 이상한 모양과 행동의 원인일 가능성 있다고 제안한다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 GW 오리오니스에서 관측된 현상이 이론으로만 제시돼온 ’원반찢김 효과‘(disc-tearing effect)와 분명하게 일치하는 것을 밝혀냈다. 연구팀의 설명에 따르면, 이 삼중성계의 행성에 지적 존재가 산다면 실제로 세 개의 태양이 하늘에서 뜨고 지는 것을 볼 수는 없을 것이다. 시스템의 중심에 있는 두 개의 별은 하나의 큰 별처럼 보일 정도로 좁은 쌍성 궤도에서 움직이며, 세 번째 별은 주위를 휩쓸듯이 돌고 있기 때문이다. 그러나 GW 오리오니스의 존재가 확인된다면 과학자들이 이전에 인식했던 것보다 더 광범위한 조건에서 행성이 형성될 수 있다는 것이 증명될 것이다.　

SF소설가 앤디 위어의 소설을 원작으로 만들어진 2015년 영화 ‘마션’의 주인공 마크 와트니는 식물학자이자 기계공학자로 나온다. 화성 탐사 중 뜻하지 않은 사고로 홀로 화성에 남겨진 와트니는 구조대가 올 때까지 생존하기 위해 고군분투한다. 식물학자인만큼 식량 확보를 위해 기지 내에 화성의 흙을 깔고 인분으로 거름을 만들어 감자를 심고 로켓연료와 촉매로 부족한 물을 만들어 내는 장면이 나온다. 그런데 미세중력, 진공상태, 우주방사선, 토양성분 등 지구와 전혀 다른 환경에서 영화에서처럼 감자 키우는 것이 가능할까 많은 사람들이 궁굼해했다. 그런데 최근 미국 과학자들이 화성의 흙과 똑같은 성분을 이용해 식물을 키우는데 성공해 주목받고 있다. 미국 콜로라도주립대 농업생물학과, 산림학과, 토양작물과학과 공동연구팀은 화성의 흙에서도 지구에서처럼 식물을 키울 수 있으며 질소고정 박테리아를 이용할 경우 훨씬 더 안정적으로 식물 재배가 가능하다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 30일자에 실렸다. 현재 많은 나라들과 민간우주기업들이 화성탐사에 도전하는 이유는 화성에 대한 과학적 궁금증을 해결하는 것도 있지만 궁극적으로는 화성에 인간을 정착시키기 위한 측면도 있다. 지구의 흙 속에는 대기 중 질소를 고정시킬 수 있는 박테리아가 존재하지만 화성이나 달과 같은 천체의 토양 성분은 대부분 돌가루 모양의 흙인 ‘표토’(regolith)이기 때문에 질소 고정 박테리아가 존재하지 않아 식물 생장에 필요한 질소가 부족하다는 문제가 있다. 앞서 많은 연구들에서는 표토에서도 식물이 자랄 수 있다는 것만 확인했을 뿐 식물 생장에 필요한 질소가 화성 토양에서 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없었다.연구팀은 화성의 흙과 똑같은 성분을 만든 인공 표토에서 클로버로 불리는 토끼풀 재배 실험을 했다. 한쪽은 인공 표토에 토끼풀을 심었고, 다른 한쪽은 인공 표토에 지구의 흙 속에서, 특히 식물의 뿌리혹에 붙어 기생하는 질소고정 박테리아(Sinorhizobium meliloti)를 주입한 뒤 생장관찰을 했다. 관찰 결과 질소고정 박테리아를 주입한 쪽 토끼풀은 그렇지 않은 쪽에 비해 새싹이 돋는 정도와 뿌리 및 줄기 생장이 75%가량 더 우수한 것으로 조사됐다. 화성의 토양에서도 식물이 자라기는 하지만 지구에서와 같은 수준으로 재배를 위해서는 질소 공급이 필요하다는 말이다. 영화 마션에서 감자를 키울 때 인분을 뿌리는 것은 화성 토양에서 부족한 질소성분을 공급하기 위한 방법이었다고 볼 수 있다. 연구를 이끈 농업생물학과 제인 스튜어트 교수(식물병리학)는 “이번 연구는 인간 정착을 위해 화성의 표토를 지구의 흙과 비슷하게 만드는 테라포밍을 위해서는 식물과 토양 미생물의 상호작용을 활용하는 것이 필요하다는 점을 명확히 보여주고 있다”라고 설명했다.

뉴욕 양키스의 전설적 4번 타자 루 게릭(1903~1941)은 1938년 처음으로 3할 이하 타율을 기록하며 시즌을 마쳤다. 이듬해 그는 ‘근위축성측삭경화증’이라는 진단을 받고 서서히 음식을 삼키지도, 말하지도 못하고, 걷지도 못하게 되면서 결국 1941년 38세의 나이로 눈을 감았다. 세기의 타자가 세상을 뜨자 그를 기리기 위해 ‘루게릭병’이라고 이름붙여져 지금까지 알려지고 있다. 루게릭병은 독성 단백질이 세포 내에 쌓여 뇌와 척수에 있는 운동신경세포가 손상되고 파괴돼 팔다리 근력이 약해지고 혀가 위축돼 말이 어눌해지고 음식 삼키기가 어려워지고 숨을 쉬기 어려운 상태가 되는 퇴행성 뇌신경질환으로 원인이 정확히 밝혀지지 않아 확실한 치료법도 없다. 국내 연구진이 루게릭병을 일으키는 독성 단백질 생성을 억제할 수 있는 신경세포보호 유전자를 발견해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 루게릭병, 전측두엽 치매 같은 퇴행성 뇌신경질환을 억제할 수 있는 유전자 ‘ZNF598’을 발견하고 신경세포 보호와 관련한 분자생물학적 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’에 실렸다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 유전자는 루게릭병 환자 신경세포 내 독성 단백질 번역산물을 제거해 세포사멸을 억제하는 것으로 확인됐다. 단백질은 DNA 염기서열 형태로 저장된 유전정보가 전사과정과 번역과정을 거쳐 만들어진다. 번역은 mRNA가 갖고 있는 유전 암호에서 단백질 기본구조가 합성되는 과정인데 이 과정에서 잘못된 유전 정보가 독성 단백질로 번역되면 신경세포가 죽는 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환이 발생한다. 연구팀은 ZNF598 유전자를 활성화시켜 루게릭병 환자 유래 신경세포의 사멸을 억제하는데 성공했다. 연구팀은 이번 연구결과가 효과적인 퇴행성 뇌질환 조기 진단과 근본적 뇌질환 치료제 개발의 새로운 열쇠가 될 것으로 기대하고 있다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 루게릭병 환자의 운동신경 세포에서는 ZNF598와 같은 주요 유전자들이 비정상적으로 발현돼 결과적으로 제대로 된 단백질 합성이 되지 안 된다는 것을 보여줬다”라며 “단백질 번역 품질관리 기능 분석과 제어를 통해 루게릭병 같은 질환의 예측과 진단, 치료 기술 개발에 새로운 돌파구를 마련해줄 것”이라고 말했다.

식물을 그림으로 기록하기 위해 식물 가까이에 다가가 관찰하고 식물을 만지기도 한다. 식물을 만질 때는 식물을 보거나 냄새를 맡을 때 느끼지 못한 죄책감에 자주 빠진다. 직접적인 접촉은 상대가 같은 종이든, 동물이든, 심지어 바람일지라도 식물 입장에서 매우 당황스러운 일이 분명하기 때문이다. 주변 상황을 살펴 빠르게 움직일 수 있는 인간인 나마저 누군가 나를 조금만 스치거나 뒤에서 내 몸을 건드리기라도 하면 깜짝깜짝 놀라는데, 늘 같은 자리에서 움직이지 않고 고스란히 주변의 공격을 감내해야 하는 식물은 인간이란 이 거대한 동물의 갑작스런 접촉에 얼마나 당황스러울까 싶은 것이다. 물론 이 추측에는 ‘식물은 촉각을 느낄 수 있다’는 전제가 깔려 있다. 식물은 누군가 자신을 만지는 것을 느낄 수 있다. 연구자들이 모든 식물을 대상으로 실험한 것은 아니지만, 일반적으로 식물은 반복된 접촉에 미세하게나마 스트레스를 받고, 성장이 늦어지기도 한다. 특정 식물의 경우 접촉에 눈에 띄게 명확한 반응을 보인다.중남미 원산의 식물 미모사의 영명은 ‘터치 미 낫’이다. 이름조차 ‘나를 만지지 마세요’인 이 식물은 누군가 잎에 손을 갖다 대면 잎을 빠르게 오므리고 몇 분 후 다시 제 상태로 돌아간다. 때문에 전 세계 어느 온실을 가든 미모사 곁에는 늘 아이들이 모여 있다. 내가 어떤 행동을 보여도 아무런 반응을 보이지 않는 정적인 식물들 사이에서 미모사만은 빠르게 반응하니 아이들은 미모사 잎의 반응을 즐긴다. 미모사 곁의 사람들은 언제나 웃으며 신기해하지만, 결코 미모사에겐 즐거운 놀이가 아니다. 미모사는 누군가 자신을 만지면 시든 잎처럼 보이도록 잎을 오므려 동물에게 먹히지 않는 형태로 진화했다. 누군가 미모사의 잎에 접촉해 자극을 받으면 다양한 화학물질과 수액이 잎 내부에 확산되고 셀이 붕괴되어 잎을 오므려 쥐어짜는 현상이 일어난다. 이것이 우리 눈에는 미모사가 잎을 오므린 것처럼 보이는 것이다. 식물은 자신에게 위험한 접촉과 그렇지 않은 접촉을 구별할 수 없다. 자신을 지킬 수 있는 방법은 그저 자신을 향한 모든 자극에 예민하게 반응하며, 조심하는 것뿐이다.자신의 트랩(잎)에 들어온 곤충을 먹으며 에너지를 공급받는 파리지옥 역시 외부 접촉에 빠르게 반응하는 식물이다. 이들의 잎을 만지면 벌렸던 트랩을 닫는데, 이것은 잎에 닿는 존재가 자신의 먹이인 곤충인지 아무런 의미 없는 인간의 접촉인지 알 수 없기 때문에 우선 방어하는 것이다. 이처럼 미모사와 파리지옥이 외부 자극에 의해 잎을 오므리거나 닫으며 반응하는 것은 위험 인자로부터 자신을 보호하거나 양분을 얻기 위해, 이를테면 생존을 위한 진화 형태라고 할 수 있다. 중요한 것은 식물이 외부 자극에 잎을 오므리고, 닫으며, 화학물질을 내뿜는 양상이 우리로서는 흥미롭게 느껴질지 모르지만, 당사자인 식물에게는 큰 에너지가 소요되는 일인 것이다. 2018년 라트로브대학교의 짐 웰란 교수는 식물이 촉각에 극도로 민감하며, 식물을 반복해 만지면 식물 성장이 현저히 늦어질 수 있다는 연구 결과를 내놓았다. 식물에 반복적으로 접촉할 경우 식물의 성장을 늦추는 유전자 반응을 유발해 30분 이내에 유전체의 10%가 바뀌고, 성장이 최대 30%까지 감소한다는 것이다. 농업계에서는 식물에게 적절한 시기 적정량의 스트레스를 주는 방법으로 새 잎을 틔우거나 꽃과 열매를 열리게 해 식물을 재배하기도 한다. 스트레스를 주면서 식물을 재배한다는 것이 이상하게 들릴지 모르지만, 이를테면 우리 인간 역시 적절한 자극과 스트레스를 받아야 더 열심히 공부하고, 일해서 스스로를 발전시키듯 식물 역시 마찬가지다. 그러나 우리는 모두 알고 있다. 스트레스는 스트레스일 뿐이라는 것. 적절한 스트레스라는 건 개체마다 기준도 다르며, 어떤 생물이든 장시간 스트레스에 노출될 경우 정신적·신체적 건강에 무리가 간다. 식물도 마찬가지다. 매일 식물을 만지며 생각한다. 무엇보다 분명한 것은 내가 그림을 그리기 위해 식물을 만지는 것이 식물에게는 전혀 좋을 게 없다는 것을. 나의 기록이 이 개체가 속한 종의 보존을 위한 것일지라도, 내 앞의 개체는 나의 의도를 전혀 알 수 없고, 알 필요도 없다. 식물을 사랑하는 마음으로, 해치지 않을 만음으로 식물을 만지고 쓰다듬을지라도 식물이 원치 않는다면 이 행동은 오로지 나의 욕심일 뿐이다. 나는 식물을 만지며 이런 생각을 하지만, 비단 식물에게만 국한해 생각할 일은 아닐 것이다.

중년층은 하루 7000보만 걸어도 조기 사망 위험을 3분의 2 이상 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스 연구진은 2005년부터 2006년까지 38~50세 성인 2100명을 대상으로 가속도계라는 웨어러블 기기를 착용하게 했다. 그런 다음 이들 참가자의 건강 상태를 평균 11년간 추적 관찰했다. 그 결과 매일 7000보를 걷던 사람들은 앉아 있는 이들보다 조기 사망 위험이 낮은 것으로 나타났다. 흑인과 백인으로 나누면 각각 70%, 63%였다. 조기 사망 위험은 성별 차이도 관찰됐는데 여성(72%)이 남성(58%)보다 더 많이 감소한 것으로 확인됐다. 다만 연구진은 걸을 때 빠르게 쉬지 않고 걷거나 쉬엄쉬엄 걷는 강도가 조기 사망 위험을 줄이는 것과의 연관성은 없다고 지적했다. 이번 연구 결과는 1965년 일본의 1만 보 걷기 캠페인으로 보급됐던 1만 보 목표가 다소 지나치다는 증거를 뒷받침한다. 규칙적인 신체 활동은 심혈관계 질환과 당뇨병 그리고 각종 암 등 다양한 질병을 예방하는 건강상 혜택을 가져온다. 세계보건기구(WHO)는 성인이 매주 최소 150분 이상 중간 강도의 신체 활동이나 75분 이상 고강도의 운동을 하도록 권고한다. 보통 사람이 7000보를 걷는데 70분 정도 걸리며, 1만 보 걷는데는 2시간 정도 걸리는 것으로 알려졌다. 연구저자이자 운동학자인 어맨다 팔루치 박사는 “하루에 최소 7000보를 걷는 참가자들은 그렇지 못한 참가자들보다 조기 사망 위험이 최소 50~70% 더 낮았다”면서 “다만 하루에 1만 보 이상 걷는 것은 사망 위험의 추가적인 감소와 관계가 없었다”고 설명했다. 이번 결과는 적당한 목표가 건강 유지에 효과적일 수 있다는 이전 몇몇 연구 결과를 뒷받침한다. 올해 초 영국 하트포드셔대 연구진은 다양한 수준의 신체 활동의 이점에 관한 검토 연구에서 하루에 단 4400보만 걸어도 심각한 질병을 예방할 수 있다는 점을 알아냈다. 최근 미국에서 나온 두 건의 연구에서도 하루에 4000보만 걸어도 사망 위험을 약 30% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 팔루치 박사는 “환자를 위한 웨어러블 모니터링 시스템은 만성질환의 예방과 관리를 위한 맞춤형 의료도구로 떠오르고 있다”면서 “이런 장치로부터 추정한 걸음 수는 신체 활동을 추적하고 권장하기 위한 간단한 지표가될 수 있다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 미국 의사협회 저널 네트워크 오픈(JAMA Network Open) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

4년여 전인 2017년 7월 남극에서 네번째로 규모가 큰 라르센C 빙붕에서 서울 10배 크기에 해당하는 면적 5800㎢의 A68 빙산이 분리된 원인은 얼음의 균열을 복구해주는 ‘아이스 멜랑주’(Ice mélange) 층이 얇아진 탓으로 나타났다. 미 캘리포니아대 어바인캠퍼스·미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 빙하학자로 이뤄진 공동연구진은 아이스 멜랑주 층이 빙붕 밑의 해수 순환은 물론 기후 변화라는 두 가지 영향 탓에 약해지고 있다는 사실을 알아냈다. 아이스 멜랑주는 빙하 말단부에서 바스러진 유빙의 일종으로 빙산과 눈의 혼합물을 말한다.연구진은 이번 연구에서 라르센C 빙붕에 있는 균열 지역 11곳을 관찰하면서 세 가지 시나리오를 만들었다. 첫째는 빙붕 자체가 녹아 얇아진 경우, 그다음은 아이스 멜랑주 층이 얇아진 경우 그리고 나머지는 빙붕과 아이스 멜랑주 층 모두가 얇아진 경우다. 그 결과 일단 아이스 멜랑주 층이 얇아지면 균열은 76m에서 112m까지 확대하는 것으로 나타났다. 반면 빙붕과 아이스 멜랑주 층이 모두 얇아지면 균열은 확대하는 수준이 줄어들었다. 그리고 아이스 멜랑주 층이 빙붕의 균열을 복구하는 데 도움을 줬을 때 그 틈은 79m에서 22m로 줄어드는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자인 에릭 러로어 JPL 선임연구원은 “아이스 멜랑주 층의 두께가 10m에서 15m밖에 되지 않을 때 그것은 물과 비슷해 빙붕의 균열은 더 커지기 시작한다”면서 “세 가지 시나리오 조건의 차이는 물질의 성질이 서로 다르기 때문”이라고 설명했다. 남극에서는 겨울에 따뜻한 바닷물이 하부에서 아이스 멜랑주 층을 덮쳐 균열이 빙붕 전체로 확장하게 할 수 있다. 이 점에 대해 연구 공동저자인 에릭 리그놋 JPL 연구원은 “남극 반도의 빙산이 분리하는 사건이 증가한 배경에 있는 지배적인 이론은 표면의 용융 웅덩이에 있는 물이 빙붕의 갈라진 틈으로 스며들어 그 물이 다시 얼면서 팽창하는 수압 파쇄(hydrofracturing) 현상 탓”이라고 설명했다. 이어 “그렇지만 이 이론은 용융 웅덩이가 없던 겨울 남극의 A68 빙산이 라르센 빙붕에서 어떻게 분리됐는지는 설명하지 못한다”고 덧붙였다.지난 2월 NASA의 인공위성 이미지는 A68 빙산이 개개의 파편으로 분해돼 남극 이북 바다를 떠다니는 모습을 보여줬다. 빙붕이 빙산이 떨어져 나오는 것을 막아주는 역할을 한다는 점을 고려하면 아이스 멜랑주 층의 약화는 해수면 상승을 가속화해 빙붕을 더욱더 불안정하게 만들 수 있다. 리그놋 연구원에 따르면, 빙붕의 커다란 균열을 복구하는 아이스 멜랑주 층이 얇아지는 현상의 또 다른 원인으로는 기후 변화가 꼽히고 있는데 이는 남극 빙붕의 빠른 후퇴를 유도할 수 있다. 이 점을 염두에 둬 우리는 극지 얼음의 소실에 의한 해수면 상승의 시기와 정도에 대해 예상보다 더 빠르고 큰 충격을 줄 가능성이 있다는 예측을 다시 생각할 필요가 있을지도 모른다고 리그놋 연구원은 덧붙였다. 연구진은 이번 관측에 NASA와 유럽의 인공위성 관측 자료뿐만 아니라 NASA의 항공 빙하 관측 프로젝트 ‘오퍼레이션 아이스브릿지’(OIB·Operation IceBridge), ‘빙상·해수면 모델’(ISSM)의 자료를 사용했다. 자세한 연구 성과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

전립선암을 조절하는 ‘ZNF507’ 유전자가 발견됐다. 또 발견한 유전자가 전립선암을 조절하는 분자생물학적 과정까지도 규명해, 향후 관련 분야 활용이 기대된다. DGIST 핵심단백질자원센터 최성균 센터장 연구팀과 경북대 류재웅 교수 공동 연구팀은 전립선암 조직 내 ‘ZNF507’이라는 유전자가 정상적인 전립선 조직에 비해 매우 높게 발현하고 있다는 사실을 발견했으며, 해당 유전자가 전립선암에서 실제 높게 발현하며 암이 악화될수록 발현이 증가한다는 것을 확인했다. 추가적으로 공동 연구팀은 ZNF507의 활동 등을 억제한 전립선암 세포주를 확립해 전립선암의 표현형을 추적 관찰할 수 있는 다양한 연구를 진행했다. 그 결과, 실제로 ZNF507의 발현이 억제되면 암의 증식과 군집 능력이 현저히 감소하고, 그로 인해 암이 다른 조직으로 이동하고, 투과해가는 능력 또한 줄어드는 것을 확인했다. 또한, 암 세포가 스스로 죽는 ‘세포 자살’ 또한 증가한 것을 확인했다. DGIST 최 센터장은 “기존 전립선암 항암제 치료는 시간이 갈수록 효능이 감소하는 항암제 저항성, 심혈관계 질환 등 여러 부작용들이 있어 치료에 문제점이 많았지만, 이번 연구 결과를 잘 활용한다면 이러한 부작용들을 극복하는 근본적인 치료가 가능한 신약개발이 이뤄질 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 종양학 분야 세계적 학술지인 ’Journal of experimental & clinical cancer research’ 지난 18일 온라인 게재됐다