울산과기원(UNIST) 연구진이 촉매를 쌓아 인공광합성 효율을 높이는 기술을 개발했다. 13일 UNIST에 따르면 류정기 에너지 및 화학공학부 교수팀이 ‘다층박막적층 기법’을 이용해 물속에서 인공광합성용 촉매를 결합하는 기술을 개발했다. 이 기술은 저렴한 촉매를 이용하는 데다 간단한 공정에 전극 손상을 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다.인공광합성은 자연 광합성 시스템을 모방해 태양에너지를 유용한 자원으로 바꾸는 기술이다. 태양광과 전해액, 광전극만 있으면 친환경 에너지를 만들 수 있고 특히 수소를 생산할 수 있어 차세대 에너지 생성 기술로 주목받고 있다. 그러나 광전극의 낮은 효율성이 문제로 꼽힌다. 지금까지 광전극 효율을 개선하려고 백금 등 고가의 촉매 물질을 사용해야 했고, 물질의 종류나 양을 조절하기 어려웠다. 촉매를 적용하는 과정에서 고온·고압의 진공 장비 활용이 필수적인데다 장비 활용에 따른 광전극 손상도 발생했다. 연구진은 이런 문제를 피하려고 광전극 위에 양(+)의 전하를 띠는 물질과 음(-)의 전하를 띠는 물질을 순서대로 쌓는 다층박막적층 기법을 접목했다. 이는 자석이 서로 끌어당기듯 물질들이 서로 끌어당기며 쌓이는 원리를 기반으로 한다. 연구진은 상온의 물에 양의 전하를 갖는 폴리에틸렌이민(PEI)과 음의 전하를 갖는 폴리옥소메탈레이트를 각각 녹였다. 이후 광전극을 각 물질이 녹아있는 수조에 번갈아 담그며 촉매를 쌓았다. 전극에 물질이 접착되는 방식이다. 이렇게 형성된 촉매 다중층은 광전극의 효율을 10배가량 높이고, 동시에 안정성도 확보하는 성지를 띠었다. 연구진은 인공광합성 효율을 높이고자 최적의 촉매와 그 두께를 찾는 연구를 계속할 계획이다. 류 교수는 “이번에 개발한 촉매층 형성법은 촉매 종류나 양을 원하는 형태와 두께로 쉽고 간편하게 형성할 수 있는 기술”이라며 “물에 담그기만 하는 간단한 공정을 거치기 때문에 기존 진공 장비 사용으로 생겼던 전극 손상 문제도 방지할 수 있다”고 밝혔다. 이번 연구는 화학 분야 국제학술지 ‘그린 케미스트리’ 13일자 표지 논문으로 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

산호(Coral)는 작고 원시적인 생물체지만, 이들이 해양 생태계에서 담당하는 역할을 절대 작지 않다. 산호 군집이 만드는 거대한 산호초는 산호뿐 아니라 온갖 물고기와 무척추동물이 모여드는 바닷속 오아시스와 같다. 산호는 광합성을 하는 공생 조류인 주산텔라(Zooxanthellae)에서 영양분을 공급받지만, 그들 역시 동물이기 때문에 촉수를 이용해서 작은 플랑크톤 등을 잡아먹는다. 하지만 큰 먹이는 사냥할 수 없다는 것이 일반적인 상식이다. 그런데 이 상식을 뒤집는 결과가 우연히 발견됐다. 에든버러 대학 및 이탈리아 국립 연구소의 과학자들은 시칠리아 남쪽에 사는 지중해 동굴 산호의 일종인 아스트로이데스 칼리쿨라리스 (Astroides calycularis) 군집이 자신보다 훨씬 큰 해파리를 서로 협력해서 잡아먹는 장면을 확인했다. 해파리는 이 작은 산호보다 훨씬 클 뿐 아니라 자유롭게 움직일 수 있기 때문이다. 아마도 이 불운한 해파리들은 사냥당한 것이 아니라 물의 흐름에 따라 실려 오다가 길목을 지키고 있던 산호 군집에 붙들려 뜯어 먹히는 신세가 된 것으로 보인다. 연구팀은 우연히 여러 마리의 산호가 촉수로 해파리를 잡아당긴 후 부드러운 조직을 흡입하는 장면을 촬영했다. (사진) 에든버러 대학의 머리 로버츠 교수는 일반적인 상식은 산호가 해파리를 잡아먹지 않는다는 것이지만, 이번 연구 결과는 우리가 마음과 눈을 항상 열고 자연을 바라봐야 한다는 점을 보여줬다고 말했다. 사실 자연계에서 이렇게 기존에 상식에 반하는 결과는 자주 목격된다. 예를 들어 해면동물은 박테리아나 작은 유기물을 걸러 먹는 원시적인 생물이지만, 몇 년 전에는 이보다 훨씬 큰 먹이인 갑각류를 잡아먹는 포식성 해면인 하프 스펀지(harp sponge, 학명 Chondrocladia lyra)가 발견되어 과학자들을 놀라게 한 적이 있다. 물론 그렇다고 해서 일반적인 산호가 공생 조류에서 영양분을 얻고 모자란 부분은 작은 플랑크톤으로 해결한다는 사실은 변하지 않는다. 그러나 자연계에는 우리의 상상을 뛰어넘는 다양한 생물체가 살고 있으며 해파리를 잡아먹는 아스트로이데스 역시 그 중 하나라고 할 수 있다. 자연계에 흔한 생물이지만, 생각치 못했던 의외의 비밀을 품고 있는 생물에 대한 연구는 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

주름, 가려움을 막아주는 성분인 ‘엑토인’이 풍부한 원생생물이 국내 염전에서 처음으로 발견됐다. 피부를 보호하는 물질을 개발하는 등 산업적 활용가치가 높다. 환경부 국립생물자원관은 충남 태안지역 염전에 서식하는 편모충류 1종을 포함해 총 5종의 원생동물 신종을 발견했다고 9일 밝혔다. 원생동물은 광합성을 하지 않는 단세포 생물이다. 전 세계적으로 21만종이 분포하는 걸로 알려졌다. 이번에 태안에서 발견된 편모충류 신종은 ‘오렘 하이퍼살리나’다. 염전처럼 염도가 높은 환경에서는 원래 원생동물이 거의 살지 않는 것으로 알려졌다. 하지만 이번 발견을 통해 원생동물이 어떻게 염도가 높은 환경에서 살 수 있도록 진화해왔는지 알아볼 기회가 생겼다. 염도가 높은 환경에서 사는 원생동물엔 피부보호에 탁월한 성분인 엑토인이 풍부해 산업적 가치가 높다. 연구진은 유전체 분석기법 등을 활용해 해당 생물에서 엑토인 등 물질의 대량 생산체계 등을 구축하고 국내·외 특허도 신청할 계획이다. 서민환 국립생물자원관 생물자원연구부장은 “지금껏 연구가 활발히 이뤄지지 않은 원생동물을 앞으로도 지속적으로 발굴하겠다”며 “생물다양성 가치를 높이는 한편 생물 주권을 지키겠다”고 말했다. 세종 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

식물을 그리는 데에는 1년 정도의 시간이 걸린다. 물론 1년 내내 책상에 앉아 그림만 그린다는 이야기는 아니다. 식물세밀화에는 식물의 뿌리와 줄기, 잎, 꽃, 열매, 종자 등 식물의 모든 부위가 들어가야 하고, 이들을 그리려면 직접 관찰을 해야 하기 때문에 이 기관들이 모습을 드러내는 시기를 기다리기까지 1년의 시간이 걸린다. 그리고 이들 중 가장 중요한 기관은 아무래도 번식을 위한 기관인 꽃과 열매, 종자 등이고, 이 기관들은 짧은 순간만 존재해 식물들의 꽃과 열매가 피는 계절이면 나는 늘 바빠진다.식물을 그리다 보면 자연스레 꽃과 열매를 좇게 된다. 나뿐만 아니라 모든 이가 그럴 것이다. 식물이란 곧 꽃과 열매로 통용된다. 최근 사람들에게 “능소화 봤어요?”라든가 “복숭아 봤어요?”라는 이야기를 들었다. 그 말속에는 ‘능소화 (꽃을) 보았다’거나 ‘복숭아 (열매를) 보았다’라는 의미가 숨어 있다. 그러면 능소화엔 꽃이 전부고 복숭아에는 열매가 전부인 것처럼 느껴지지만, 능소화에는 겨울 맨 가지로부터 난 잎도 있고, 꽃이 지고 나면 달리는 열매도 있다. 우리가 꽃에만 관심을 둔 것일 뿐 능소화는 여러 형태로 주욱 우리 곁에 있어 왔다. 인간에게 식물이란 늘 존재하는 줄기와 잎은 소외되고 순간만 드러내는 꽃과 열매만이 소중히 여겨진다. 이런 ‘꽃과 열매의 세상’ 속에서 특별한 존재감을 드러내는 식물이 바로 비비추다. 호스타(Hosta)라고도 부르는 이 식물은 우리에게 꽃이나 열매가 아닌 잎으로서 불린다. ‘비비추 봤어?’라는 말속엔 ‘비비추 (잎을) 봤어?’라는 말이 숨어 있고, 나는 당연하다는 듯 “잎 지금 많이 자랐어”라는 대답을 한다. 비비추에는 꽃이 아닌 잎이 피는 시기가 삶의 절정이며, 그 잎이 주인공이다.이들의 잎은 색과 형태, 질감이 모두 각양각색이다. 세상의 모든 초록색이 이 비비추 잎에 담겨 있다 여겨질 만큼 광합성의 기관이 할 수 있는 모든 다양성을 집약하고 있다. 화려한 잎의 형태 때문에 서양에서 온 것이라 생각하기 쉽지만, 이들의 원산지는 한국과 중국, 일본 등 동아시아다. 서양인들이 처음 일본에 와 비비추 원종을 보고 씨앗을 유럽으로 가져갔고, 현재 파리식물원에 심었는데 당시 이곳 소속 식물세밀화가가 이 비비추를 그림으로 그리고 그 그림이 삽화로 알려지면서 세계에 알려지기 시작했다. 우리가 이토록 아름다운 잎들을 볼 수 있는 데에 식물세밀화가 중요한 역할을 한 것이다. 이들은 변이가 크고 자연교잡이 잘 돼 1900년에 들어 잎을 중심으로 품종 육성이 많이 됐다. 식물의 꽃과 열매는 길어야 한 달 가지만 잎은 6개월 이상 간다. 화려하고 아름다운 비비추 잎을 6개월 넘게 정원에서 볼 수 있다는 의미다. 게다가 비비추를 심은 주변에는 잡초가 자라지 않고, 병해충에도 강해 정원가들이 좋아할 수밖에 없는 식물이었다. 그렇게 서양에서 육성된 3000여종의 비비추는 원래의 고향인 동양으로까지 수출된다. 우리가 도시에서 볼 수 있는 비비추는 잎의 지름이 1m에 가까운 사게라는 아주 거대한 종부터 블루마우스이어스라는, 키가 다 커 봐야 20㎝도 되지 않는 아주 작은 미니어처 비비추까지 잎의 크기와 색, 형태가 다양하다.물론 원예품종만 있는 건 아니다. 우리나라 숲에는 이 수천 품종의 원종인 35종 중 6종이 자생한다. 전 세계에서 우리나라에만 자생하는 특산식물인 한라비비추와 좀비비추, 흑산도비비추, 다도해비비추 외에도 주걱비비추와 일월비비추가 있다. 이토록 귀한 관상 가치를 가진 식물 원종이 우리나라에 있다는 건 행운이고, 중요한 자원이다. 물론 이들도 다른 식물들처럼 꽃이 피고 열매를 맺는다. 초여름이면 긴 꽃대가 올라오고 연보라색 꽃이 핀다. 정원에서 지금 한창 이들 꽃을 볼 수 있다. 얼마 전 나는 주걱비비추를 그렸다. 그려야 하는 약용식물 목록에 이들이 포함돼 있었는데, 이들 잎은 아름다울 뿐만 아니라 짓찧어 종기, 뱀 물린 데에 붙이면 약효가 있다. 생긴 것이 쌈채소와 같아 먹어도 될 것 같지만 맛은 없고 씹는 질감만 있어 식용은 하지 않는다. 서양에서는 이들 잎에서 오일을 추출해 ‘비비추 향수’를 만들기도 한다. 그림을 그리느라 비비추를 가만히 바라보다 잎에 코를 갖다 대었다. 식물의 꽃을 두고 잎의 향을 맡는 건 처음이었다. 잎에서 장맛비를 가득 머금은 싱그러운 초여름 풀숲의 냄새가 느껴졌다. 이들을 그리는 내내 식물의 생식기관에만 집중했던 나를 되돌아보았다. 꽃과 열매만큼 잎도 아름답다는 가능성을 말해주는 식물, 삶의 결과가 아닌 그 과정을 유심히 보게 하는 이 식물을 나는 좋아할 수밖에 없다.

지금으로부터 5억4,100 - 6억3,500만 년 전 고대 지구의 바다 밑에는 현재는 상상하기 어려운 기묘한 생물이 살았다. 에디아카라 생물군이라고 불리는 이 생물의 상당수는 현생 생물군과 연관이 없고 어떻게 먹고 살았는지 역시 분명치 않은 생물이다. 이 가운데 깊은 바닷속에 살았던 레인지오모프(rangeomorphs)는 최대 2m까지 자랐던 대형 생물로 양치 물과 비슷한 외형을 지녔지만, 식물이 아닌 점은 확실하다. 광합성이 불가능한 어둡고 깊은 바다에 살았기 때문이다. 이들은 당시 바닷물에 풍부한 유기물을 걸러 먹는 여과 섭식자로 추정된다. 과학자들은 레인지오모프가 현생 동물군과 연관이 없는 멸종 그룹이라고 보고 있지만, 거대한 크기로 자란 최초의 생물 가운데 하나라는 점에 주목하고 있다. 다세포 생물이 등장한 지 얼마 되지 않아 이렇게 큰 크기로 자란 배경을 이해하면 다세포 생물의 진화와 다양화에 대한 단서를 얻을 수 있기 때문이다. 다세포 생물이 왜 탄생했고 지금처럼 크고 다양하게 진화했는지는 과학이 풀어야할 중요한 질문 중 하나다. 레인지오모프의 거대화를 설명할 수 있는 가장 일반적인 가설은 더 많은 먹이를 먹기 위해서라는 것이다. 바닷물 속의 유기물을 걸러서 먹는 특징상 더 크게 자라면 더 많은 유기물을 걸러 먹을 수 있다. 하지만 케임브리지 대학의 에밀리 미첼 박사와 그녀의 동료들은 캐나다 뉴펀들랜드에서 발굴한 레인지오모프 군집 화석을 분석해 이 가설에 의문을 제기했다. 연구팀에 따르면 당시 바다에는 대형 다세포 동물이 거의 없고 유기물은 풍부해 먹을 것을 두고 경쟁이 지금처럼 치열하지 않았다. 더구나 단지 여과를 위해서라면 위로 높이 자란 구조는 잘 이해되지 않는다. 광합성을 하는 식물이라면 키가 클수록 햇빛을 더 많이 받지만, 여과 섭식을 하는 경우는 그렇지 않다. 그런데도 이들이 식물처럼 위로 높이 자란 이유는 무엇일까? 연구팀은 번식이 그 이유라는 가설을 내놨다. 레인지오모프는 움직일 수 없기 때문에 자손을 퍼트리는 방식 역시 알이나 포자를 물의 흐름에 따라 흘려보내는 방식일 가능성이 높다. 그렇다면 키가 큰 쪽이 더 넓은 범위에 자손을 남길 수 있다. 따라서 이들은 경쟁적으로 더 커지게 되었고 결국 2m까지 크게 자라났다는 것이다. 물론 이 가설 역시 검증이 필요하지만, 한 가지 분명한 것은 키가 큰 레인지오모프가 더 많은 자손을 남길 수 있었기 때문에 이들이 매우 높이 자랐다는 점이다. 이것이 자손을 많이 퍼트리기 위해서인지, 아니면 높은 위치에 먹이가 더 많기 때문이지는 분명하지 않지만, 이미 이 아득한 과거부터 후손을 남기기 위한 경쟁이 치열했다는 사실은 분명하다. 지금 지구 생태계는 그 결과물인 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

백해무익할 것으로 여겨지는 지구온난화의 주범 스모그가 일부 식물의 성장에는 긍정적인 영향을 미친다는 주장이 나왔다. 중국과학원 소속 식물학연구소 류링리 박사 연구진이 2012~2015년 중국 베이징에 있는 나무들을 대상으로 연구를 진행한 결과, 스모그가 더욱 짙게 깔리는 시기일수록 나무가 더 빠르고 강하게 성장한다는 사실을 발견했다. 2012년부터 2015년까지의 베이징 대기는 근래보다 스모그 등 대기 오염이 훨씬 심각했던 시기다. 연구진이 당시와 현재의 나무 성장 속도를 비교한 결과, 강력한 환경 정책으로 스모그가 훨씬 줄어든 근래의 나무 성장 속도가 2012~2015년에 비해 더 느려진 것을 확인했다. 일반적으로 기체 중에 분산되어 떠도는 고체 또는 액체의 미립자인 에어로졸은 대기의 오염물질과 화학반응을 통해 스모그를 만들고, 빛을 산란 또는 반사하고 흡수해 기온을 올라가게 하거나 떨어지게 한다. 이렇게 발생한 스모그와 미세먼지는 인간의 건강에 악영향을 미치지만, 반대로 나무에게는 광합성을 할 수 있게 돕는 역할을 한다는 것이 연구진의 설명이다. 에어로졸로 인해 발생한 스모그가 대기에 깔리면 광합성에 중대한 영향을 미치는 빛이 널리 분산되는 현상이 발생하고, 이것이 나무들의 광합성을 더욱 용이하게 해 성장을 돕는다는 것. 뿐만 아니라 공기 중의 에어로졸은 나무와 같은 식물 주변의 습도를 높이는데, 이때 나무 등 식물의 기공(식물의 잎과 줄기에 있는 숨구멍)이 열리면서 수분을 더욱 원활하게 흡수해 성장에 도움이 될 수 있다. 연구진은 “식물은 일생동안 더 많은 이산화탄소를 끌어들이고 산소를 내뱉으며 수분을 유지하는데 많은 에너지를 쓴다. 그리고 주변 습도가 올라갔을 때 과감히 기공을 확장하는데, 이러한 현상이 나무의 성장을 촉진하는데 영향을 미친다”고 설명했다. 이어 “온실가스 특히 이산화탄소를 흡수하는 나무는 에어로졸 농도가 감소할 경우 성장속도가 느려질 것”이라면서 “이것은 대기오염에 대비해 기후변화에 대처하는데 훨씬 어려운 과제가 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국의 유명 인문학 출판사인 ‘와일리’가 발간하는 학술지 ‘글로벌 생물학 변화’(Global Change Biology) 6월호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

백해무익할 것으로 여겨지는 지구온난화의 주범 스모그가 일부 식물의 성장에는 긍정적인 영향을 미친다는 주장이 나왔다. 중국과학원 소속 식물학연구소 류링리 박사 연구진이 2012~2015년 중국 베이징에 있는 나무들을 대상으로 연구를 진행한 결과, 스모그가 더욱 짙게 깔리는 시기일수록 나무가 더 빠르고 강하게 성장한다는 사실을 발견했다. 2012년부터 2015년까지의 베이징 대기는 근래보다 스모그 등 대기 오염이 훨씬 심각했던 시기다. 연구진이 당시와 현재의 나무 성장 속도를 비교한 결과, 강력한 환경 정책으로 스모그가 훨씬 줄어든 근래의 나무 성장 속도가 2012~2015년에 비해 더 느려진 것을 확인했다. 일반적으로 기체 중에 분산되어 떠도는 고체 또는 액체의 미립자인 에어로졸은 대기의 오염물질과 화학반응을 통해 스모그를 만들고, 빛을 산란 또는 반사하고 흡수해 기온을 올라가게 하거나 떨어지게 한다. 이렇게 발생한 스모그와 미세먼지는 인간의 건강에 악영향을 미치지만, 반대로 나무에게는 광합성을 할 수 있게 돕는 역할을 한다는 것이 연구진의 설명이다. 에어로졸로 인해 발생한 스모그가 대기에 깔리면 광합성에 중대한 영향을 미치는 빛이 널리 분산되는 현상이 발생하고, 이것이 나무들의 광합성을 더욱 용이하게 해 성장을 돕는다는 것. 뿐만 아니라 공기 중의 에어로졸은 나무와 같은 식물 주변의 습도를 높이는데, 이때 나무 등 식물의 기공(식물의 잎과 줄기에 있는 숨구멍)이 열리면서 수분을 더욱 원활하게 흡수해 성장에 도움이 될 수 있다. 연구진은 “식물은 일생동안 더 많은 이산화탄소를 끌어들이고 산소를 내뱉으며 수분을 유지하는데 많은 에너지를 쓴다. 그리고 주변 습도가 올라갔을 때 과감히 기공을 확장하는데, 이러한 현상이 나무의 성장을 촉진하는데 영향을 미친다”고 설명했다. 이어 “온실가스 특히 이산화탄소를 흡수하는 나무는 에어로졸 농도가 감소할 경우 성장속도가 느려질 것”이라면서 “이것은 대기오염에 대비해 기후변화에 대처하는데 훨씬 어려운 과제가 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국의 유명 인문학 출판사인 ‘와일리’가 발간하는 학술지 ‘글로벌 생물학 변화’(Global Change Biology) 6월호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계에서 가장 ‘오래된 색깔’를 발견했다는 연구결과가 공개돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 호주국립대학교 연구진이 아프리카 사하라사막에서 발견한 이것은 사막 깊은 곳에 존재하는 암석에서 추출한 자연 상태의 색소로, 밝은 분홍색을 띠고 있다. 연구진은 서아프리카 사하라사막 지하에서 흑색 셰일(모암으로부터 침식된 퇴적물이 하천이나 호수에 쌓여 굳어진 쇄설성 퇴적암)을 발견했고, 여기에서 오래된 염료를 추출하는데 성공했다. 이는 지금까지 알려진 가장 오래된 염료보다도 무려 5억 년 이상 앞서는 11억 년 전 것으로 연구진은 추정하고 있다. 연구진은 이 흑색 셰일을 가루로 분쇄해 색소를 추출하는데 성공했으며, 분자 구조를 분석한 결과 이는 광합성 원시 조류인 사이아노박테리아(cyanobacteria)의 엽록색 분자 화석인 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 호주국립대학 지구과학연구대학원의 누르 구엔넬리 박사는 “색소 분석을 통해 사이아노박테리아가 10억 년 전 바다의 먹이사슬 맨 아랫부분을 형성했었다는 사실을 확인했다”고 밝혔다. 이번 연구는 당시 지구상에 생명체가 존재할 수 없었던 이유를 밝히는데에도 큰 몫을 했다. 연구진에 따르면 사이아노박테리아는 현존하는 먹이사슬의 기초인 조류의 1000분의 1 밖에 되지 않아, 이를 먹이로 하는 동물이 출현할 수 없었다. 연구진은 이번에 추출한 밝은 분홍색의 원시 색소 추출 결과가 피부색을 그대로 간직한 1억 년 전 티라노사우르스 화석을 발굴한 것과 유사하다고 설명했다. 연구진은 “우리가 발견한 것은 티라노사우르스보다 10배 더 오래된 것”이라면서 “6억 5000만 년 전 조류가 생태계 진화에 필요한 에너지를 공급하기 시작하면서 사이아노박테리아도 사라졌다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

습하고 무더운 여름철 날씨에 사람들로 북적이는 지하철을 타면 불쾌지수가 높아지기 마련이다. 중국 베이징시는 이러한 문제를 해결하기 위해 서비스 품질 향상에 나섰다. 30일 중국 관영 차이나데일리, 차이나뉴스서비스(ECNS)는 베이징 지하철에 악취와 세균을 없애는 나노 광촉매를 분사한다고 보도했다. 보도에 따르면 베이징 지하철 측은 지난 달 초부터 6호선 객차 내 천장, 좌석, 창문과 손잡이에 나노 광촉매를 뿌렸고, 다음주까지 1~6호선을 운행하는 모든 64개 열차에 공기 정화작업이 이뤄질 전망이다. 광촉매는 광합성 작용을 하는 엽록소처럼 빛을 원료로 주변 물질을 변형시키는 물질을 말한다. 빛을 흡수해 주변의 물과 산소를 산화력을 지닌 활성산소로 변형시켜 주변의 유기물들을 물과 이산화탄소로 분해한다. 특히 나노 기술을 이용한 무색무취의 나노 광촉매는 암을 유발하는 것으로 알려진 포름알데히드와 톨루엔 같은 실내 유해물질을 더 잘게 분해할 수 있어 공기 정화에 활용된다. 전문 기관 평가 결과에 의하면 나노 광촉매가 실내공기의 질을 향상시키고, 유해 세균을 80%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 지하철 안전품질 담당자 리우창은 “기온이 올라가면서 객차내 불쾌한 땀냄새가 남는데, 제거가 쉽지 않아 이에 대해 불평하는 승객이 많다”면서 “광촉매로 효과를 거둘수 있는 기간은 3개월이지만 향후 더 많은 지하철 노선에 확대 사용할 예정”이라고 밝혔다. 사진=차이나뉴스서비스 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

화성개발에서 분양 및 시공중인 부평역 화성파크드림이 일부 잔여세대를 선착순 분양중에 있다. 부평역 화성파크드림은 숲세권, 역세권, 의세권을 갖춘 아파트면서 4베이 판상형 설계, 2면개방형 설계 등을 선보여 평면과 인테리어 부분에서도 고객을 위한 세심한 배려를 통해 호평을 받는 디자인을 선보이고 있어 고객들의 주목을 받고 있다. 최근 연일 계속되는 미세먼지로 인해 주거의 트랜드가 점차 탈바꿈 되고 있다. 숲이 가까워 쾌적한 주거환경을 누릴 수 있는 단지 즉 ‘숲세권’ 아파트의 인기가 높아지고 있다. 각 건설사 별로 다양한 녹지공간, 단지내 다양한 조경공간 등을 선보이며 쾌적성을 강조하고 있는 상황에서 봄철 미세먼지와 더불어 여름철 무더위에 이르기까지 이른바 진짜 숲을 가지고 있는 진짜 숲세권은 그야말로 찾기가 드문 것이 사실이다. 부평역 화성파크드림은 이러한 숲세권 아파트로서 미세먼지, 황사 등에 더욱 각광을 받고 있다. 견본주택을 방문하였던 많은 고객들중 미세먼지 문제에 민감한 어린 자녀를 둔 부부와 노부모를 모시고 있는 가족들이 이러한 숲세권 입지를 꼼꼼하게 따지고 선택하였다. 부동산 전문가들도 쾌적한 자연환경을 보유한 신규분양아파트의 경우 실수요자들의 내집마련은 물론 투자까지도 고려할 수 있는 안정적인 물건이라 입을 모은다. 부평역 화성파크드림은 만월어린이공원과 소공원(조성예정), 부개산을 단지 앞마당처럼 이용할 수 있는 천혜의 환경을 자랑한다. 부개산을 중심으로 단지내 산책로와 연결되는 만큼 더욱더 활용가치는 높다고 할 수 있으며 계절의 변화를 몸소 느낄 수 있는 힐링캠프로 각광받을 것으로 본다. 숲이 미세먼지를 줄이는 효과가 있다는 사실도 증명된바 있어, 이와 같은 숲세권 아파트는 더욱더 각광을 받을 것으로 기대된다. 국립산립과학원 연구결과 나무가 광합성을 하면서 이산화탄소를 흡수하는 과정에서 미세먼지도 함께 들어마시는 것으로 나타나 도시숲이 이와 같은 미세먼지를 저감하는데 역할을 한다는 것이다. 부평역 화성파크드림은 이러한 입지적인 특징뿐만아니라 미세먼지 걱정을 덜어줄 수 있는 첨단 시스템을 도입하여 입주민 건강지키기에도 앞장서고 있다. LG 유플러스의 홈 IoT시스템을 적용하여 Air Care Solution을 통해 단지내 공기질을 측정하여 실시간으로 미세먼지 정보 및 행동가이드를 제공해주어 입주민들은 언제 어디서든 스마트폰 앱을 통해 확인이 가능하고 헤파필터 전열교환식 환기시스템을 제어할 수 있다. 부평역 화성파크드림은 지하3층~지상29층 아파트 5개동 및 부대복리시설로 설계되었으며 전용면적 59㎡ 176세대, 75㎡ 163세대, 84㎡ 202세대, 총 541세대로 구성되어 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

위장술은 많은 동물에게 유용한 생존 수단이다. 천적의 눈을 피하고 먹이가 알아채지 못하게 접근하기 위해 많은 동물은 나무와 잎, 그리고 돌멩이 등 여러 다른 사물에 자기 모습을 숨긴다. 이런 사실은 널리 알려졌지만, 주변 사물과 구분되지 않는 절묘한 위장을 하는 식물이 있다는 사실은 상대적으로 덜 알려졌다. 영국 엑서터대학과 중국과학원 산하 쿤밍식물원의 공동 연구팀은 중국 남서부의 척박한 환경에서 살아가는 식물의 위장술을 연구했다. 사실 식물은 다른 사물로 위장하기 쉽지 않다. 기본적으로 광합성을 하는 엽록소 때문에 잎이 녹색으로 보이기 때문이다. 여기에 식물의 성장에 최적화된 잎과 줄기의 모양도 어느 정도 정해져 있어 식물이 돌멩이 같은 다른 사물로 위장하기는 쉽지 않다. 하지만 이 지역에 바위틈에 살아가는 작은 식물들은 놀랍게도 주변에 있는 다양한 바위와 돌멩이와 같은 색으로 자신을 숨긴다. 작은 크기와 완벽한 색상 모방은 굶주린 초식동물의 눈에서 이들을 최대한 숨겨줄 수 있다. 연구팀은 이 지역에서 15과(科)에 걸친 다양한 식물의 위장술을 조사해 학술지 ‘생태학과 진화 동향’(Trends in Ecology and Evolution)에 발표했다. 식물이 다른 색으로 위장한다는 사실도 놀랍지만, 더 놀라운 사실은 같은 종의 식물이 주변에 있는 환경을 인지하고 그 색상으로 자신을 위장한다는 사실이다. 사진 속 코리달리스 헤미디센트라(Corydalis hemidicentra)의 경우 몇 가지 색소를 섞어 여러 가지 색상을 표현할 수 있는 데 주변 환경을 어떻게 이렇게 완벽하게 인지하는지는 확실하지 않다. 분명한 것은 먹을 것이 없는 산악 지대에서 이런 작은 식물도 살아남기 위해서는 특별한 위장술을 지녀야 한다는 것이다. 종종 식물은 자신의 자리를 지키는 평화롭고 정적인 생물체로 생각된다. 하지만 식충식물처럼 다른 식물이 살기 어려운 척박한 환경에서도 독특한 방법으로 생존하는 식물도 많다. 자연계에서 사는 모든 생물과 마찬가지로 위장 식물 역시 치열한 경쟁에서 살아남은 위대한 생존자들이다. 사진=주변 환경에 따라 위장한 코리달리스 헤미디센트라.(Yang Niu) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인간은 잡식 동물로 여러 가지 다양한 음식을 먹어야 살 수 있다. 만약 인간이 한 가지 음식만 고집한다면 심각한 영양실조에 빠질 것이다. 하지만 자연계에는 풀만 뜯어먹는 초식 동물처럼 한 가지 종류의 식량에 의존해서 사는 동물들이 흔하다. 물론 식물 안에는 여러 가지 다양한 영양소가 존재할 뿐 아니라 대부분의 동물이 자신이 먹는 먹이에서 필요한 영양분을 합성할 수 있는 능력이 있어 살아가는 데 큰 문제가 없다. 하지만 자연계에는 더 극단적인 사례도 존재한다. 예를 들어 식물 자체가 아니라 식물의 수액을 먹고 사는 진딧물 같은 곤충은 사실 인간의 관점에서 보면 설탕물만 먹고사는 것과 다를 바 없다. 식물의 줄기에서 나오는 수액에는 광합성의 산물인 포도당 같은 탄수화물이 대부분이고 지방이나 단백질은 거의 없다. 이런 먹이 때문에 진딧물 가운데는 남아도는 당분을 분비하는 종류가 많으며 이 당분 때문에 개미 같은 곤충의 보호를 받는다. 아무튼 이들이 탄수화물만 먹고 사는 곤충이기 때문에 과거 생물학자들은 진딧물이 대부분의 단백질을 스스로 합성할 수 있는 능력이 있다고 생각했었다. 하지만 최근 연구 결과는 그런 대사 능력이 없다는 사실을 보여줬다. 그럼에도 이들이 단백질 결핍에 시달리지 않는 이유는 단백질을 합성하는 공생 미생물 덕분이다. 물론 숙주가 할 수 없는 여러 가지 대사 과정을 대신해주는 대신 숙주의 몸속에서 보호를 받는 공생 미생물은 흔하지만, 진딧물 공생 미생물은 아예 숙주 세포 속에서 살아간다는 점이 독특해 생물학자들의 주목을 받고 있다. 일반적인 공생 미생물이 소화기관에 존재하는 것과는 달리 이 공생 미생물은 박테리오사이트(Bacteriocyte)라는 특화된 세포 안에 들어가 살아간다. 흥미롭게도 이 공생 미생물은 진딧물이 섭취하는 극소량의 질소만 가지고 아미노산을 합성한다. 이 비결을 알기 위해 미국 캘리포니아 대학의 앨리슨 한센 교수와 대학원생인 김도협은 진딧물의 유전자를 조사했다. 그 결과 진딧물은 DNA 메틸화를 통해 질소가 매우 적은 식물의 수액에서도 효과적으로 아미노산과 질소 자원을 활용할 수 있는 것으로 나타났다. DNA 메틸화는 DNA 자체의 염기 서열에는 변화를 주지 않으면서 유전자를 활성화시키거나 비활성화시켜 표현형을 달리 조절한다. 진딧물의 경우 주로 섭취하는 식물의 수액에 맞춰 DNA 메틸화를 통해 적응하는 것으로 나타났다. 이 연구는 작은 곤충 안에도 더 작은 미생물이 공존할 수 있고 이들의 진화 역시 함께 이뤄졌다는 점을 보여준다. 비록 인간의 관점에서는 해충에 가까울지 모르지만, 이들의 생존 방식을 이해하는 것은 생물 진화 과정에서 매우 중요한 미생물과 숙주의 공진화 과정을 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

국내 연구진이 식물 체내에 에너지 이동통로를 늘려 더 많은 열매를 맺도록 하는 방법을 개발했다.황일두 포스텍 생명과학과 교수팀은 식물이 광합성으로 잎에서 만들어진 영양분을 각 기관으로 전달하는 체관 숫자를 늘리고 줄이는데 관여하는 단백질을 발견했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 지난달 28일에 발행된 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 6월호 표지 논문으로 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 식물 생산성 향상을 위해 단순히 빛과 이산화탄소를 이용해 탄소화합물로 전환하는 광합성량을 늘리는데에만 초점을 맞춰왔다. 그렇지만 광합성 효율을 늘리더라도 생산성 향상으로 연결시킬 수 없다는 문제가 있었다. 연구팀은 애기장대, 담배 같은 관다발 식물들 유전자를 분석해 체관 발달에 관여하는 단백질을 처음으로 발견하고 이 단백질에 우리말로 ‘줄기’라는 이름을 붙였다.줄기 단백질은 체관 발달을 유도하는 특정 RNA가 접혀 있는 구조에 결합함으로써 체관 성장과 발달에 관여한다는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 연구팀은 줄기 단백질이 억제되면 체관 숫자가 크게 증가하는 것을 발견하고 줄기 단백질이 지구 식물 대부분을 차지하는 관다발 식물 진화에 결정적 기능을 했을 것으로 보고 있다. 또 줄기 단백질을 조절해 체관 수를 늘리자 식물 종자의 크기와 무게가 최대 40%까지 증가되는 것을 확인했다. 황 교수는 “이번 연구는 그동안 이론상으로만 제안돼 온 식물 체내 에너지 수송 능력과 생산성 사이의 연관성을 처음으로 증명한 것”이라며 “지구온난화와 기후변화로 인한 식물 생산성 저하 문제도 이번 연구로 해결될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성개발이 인천광역시 부평구 부평동에 분양중인 부평역 화성파크드림이 이른바 아이키우기 좋은 아파트로 입주예정자 및 고객들 사이에 큰 호평을 받고 있다. 부평역 화성파크드림은 부평역과 동수역을 도보거리로 편리하게 이용할 수 있는 역세권 라이프를 누릴 수 있다는 것과 부개산 산책로와 연계된 숲세권 아파트, 그리고 가톨릭대학교 인천성모병원이 인근에 있어 의세권 프리미엄을 누릴 수 있는 단지다. 또한 바로 옆 부평6동 주민센터에는 다양한 문화교육시설 등이 구비되어 엄마와 아이가 함께 이용하면 더욱 편리할 것으로 기대된다. 아이들 방에도 따뜻한 햇살과 바람을 들여올 4베이 신평면과 2면 개방형 구조 등도 부평역 화성파크드림의 특징이라 할 수 있다. 주차장을 지하화하여 안전하고 쾌적한 공원형 단지를 선보이며 푸른자연에 푸른쉼을 더할 단지내 산책로는 바로 옆 만월어린이공원과도 자연스럽게 연결되고 이는 또 부개산 등산로와도 연계되어 자연교감형 단지설계를 선보인다. 부평역 화성파크드림은 아이들이 마음껏 뛰어놀 수 있도록 만월어린이공원과 조성예정인 소공원, 부개산을 단지 앞 마당처럼 이용할 수 있고 가족간의 산책과 나들이가기도 좋은 부개산 등산로등이 잘 조성되어 있다. 최근 미세먼지가 사회적 문제가 되면서 숲이 미세먼지를 줄이는 효과가 있다는 사실도 증명된바 있어, 숲세권 아파트가 아이 키우기 좋은 아파트의 척도가 될 것으로 예상되는 가운데 부평역 화성파크드림은 이와 같은 숲세권 아파트로서 더욱 각광을 받을 것으로 기대된다. 국립산립과학원 연구결과 나무가 광합성을 하면서 이산화탄소를 흡수하는 과정에서 미세먼지도 함께 들어마시는 것으로 나타나 도시숲이 이와 같은 미세먼지를 저감하는데 역할을 한다는 것이다. 현재 부평역 화성파크드림은 일부 잔여세대를 선착순 동호수 지정 분양중에 있다. 견본주택은 인천남동경찰서 앞에 위치하고 있으며 가성비 높은 신규아파트에 대한 입소문으로 고객들의 문의가 꾸준히 이어지고 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

우리 동네엔 꽃 트럭이 있다. 꽃 트럭 아저씨는 매년 봄, 여름, 가을 토요일이면 트럭에 식물을 가득 싣고 오신다. 토요일에 동네 사람들은 트럭을 둘러싸 꽃구경을 하거나 집에 들일 식물을 사거나 아저씨와 식물에 대해 이야기한다. 나도 그런 동네 주민이자 손님 중 한 명으로 종종 꽃 트럭의 식물을 구경하기도, 사기도 한다. 그리고 가끔은 아저씨가 어떤 식물을 데리고 올지 기대와 설렘으로 기다린다.며칠 전에 만난 아저씨는 트럭에서 고무나무와 산세베리아, 알로카시아와 극락조 같은 관엽식물들을 가득 내리고 계셨다. “오늘은 관엽식물이 많네요?” “요즘 미세먼지랑 황사가 심해서 사람들이 공기 정화되는 관엽식물들만 찾아요.” 아플 때 약을 찾듯, 공기가 나빠지니 사람들은 식물을, 특히 공기 정화 효과가 있는 관엽식물을 찾기 시작했고, 올봄과 함께 찾아온 미세먼지는 그간의 식물 소비 풍경을 바꿀 만큼 강력했다.공기 정화식물이 이슈가 된 게 최근의 일은 아니다. 우리나라에 신도시가 생기고, 아파트가 많이 지어지던 2000년대 새집증후군의 위험성이 수면 위로 떠오르면서 이의 주원인인 포름알데히드를 제거하는 효과가 있다고 알려진 야자나무, 산세베리아와 드라세나, 필로덴드론 등의 식물들이 인기를 얻게 됐는데, 이들은 모두 넓은 잎을 가진 ‘관엽식물’이었다. 잎을 관상하는 식물이라는 뜻의 관엽식물이 급격히 인기를 얻게 된 건 이때부터다.엄마와 함께 꽃 트럭 앞에 선 어느 꼬마 아이가 관엽식물의 너른 잎을 보면서 이들의 잎이 왜 모두 큰지 물었다. 아저씨와 아이의 엄마는 잠시 고민하더니 잎이 클수록 공기를 맑게 해주는 거라고 대답했다. 식물의 잎이 우리에게 공기 정화를 해주기 위해 큰 것일까? 물론 큰 만큼 공기 정화 효과가 강력한 건 맞지만, 이것이 식물의 잎 크기를 결정짓는 조건이 될 순 없다. 우리는 늘 이 거대한 잎을 보면서도 이들이 왜 이렇게 생겼는지 혹은 이들의 잎이 단순히 우리 인간을 기쁘게 하기 위해 혹은 공기를 깨끗이 하기 위해 이렇게 생긴 것인지, 이들의 형태에 의문을 가진 적이 없다. 아이의 질문처럼, 이들은 왜 이런 잎을 가지게 된 걸까? 우리가 아는 대부분의 관엽식물 원산지는 마다가스카르와 남미, 남아프리카와 같은 열대우림이다. ‘정글북’이나 영화 ‘아바타’에서 볼 수 있는 덥고 습한 숲. 수고 20m가 훌쩍 넘는 큰 키의 나무들과 그 아래 자라는 작은 나무와 양치식물, 그에 기생하는 작은 동물들이 살아가는 숲이 이들의 고향이다. 그 거대한 나무 아래에서 작은 관엽식물들은 나름의 자리를 잡고 살아가야 했는데, 이들이 생장하기 위해서는 수분과 양분, 광합성을 위한 빛이 필요했다. 거대한 나무들이 위에서 빛을 가리는 바람에 아래의 관엽식물들은 광합성을 할 수 없어 빛을 받을 잎 표면적을 점점 크게 만들다 결국 거대한 잎을 가진 식물들로 진화하게 됐다. 그리고 그렇게 진화한 크고 화려한 잎 덕에 이들은 사람들이 가장 좋아하는 식물군이 될 수 있었다. 구멍 뚫린 특이한 잎 모양 때문에 ‘스위스 치즈 식물’이라고도 불리는 몬스테라는 우리나라에서 ‘힙스터 식물’이라 불릴 만큼 젊은이들에게까지 널리 사랑받는다. 그런데 이들이 특유의 구멍 뚫린 잎을 가지게 된 이유가 작년에야 연구자들에 의해 본격적으로 증명됐다. 그동안은 바람에 날리지 않기 위해 잎에 구멍을 뚫었다거나 동물들의 먹이가 되지 않기 위해 구멍 위장을 한 것이라는 추측뿐이었지만, 작년 미국에서 연구, 발표된 그들의 ‘구멍 뚫린 잎’의 이유는 모든 잎이 광합성을 고루 잘하기 위해서인 것으로 밝혀졌다. 몬스테라도 여느 관엽식물들처럼 열대우림 자생지의 거대한 나무들 아래에서 자란다. 그 거대한 나무들의 나뭇잎에 가려 광합성을 할 수 있는 빛의 양이 적은 데다 잎이 사방으로 뻗는 몬스테라 특유의 성질 때문에 위 잎들이 빛을 받으면 그 그림자에 의해 아래 잎들은 빛을 전혀 못 받기 일쑤였다. 그래서 이들이 받는 빛을 모든 잎에 나누려면 위 잎에 구멍을 뚫어 새어 나온 빛이 아래 잎에 닿을 수 있도록 진화가 된 것이다. 신기하고 희귀하게 생겨 사랑받는 몬스테라의 잎 형태는 결국 거대한 나무 아래에서 모든 잎이 광합성을 잘하기 위한 전략이었던 것이다. 우리는 늘 식물의 잎을 볼 수 있다. 꽃과 열매는 어느 한 시기에만 열리지만, 잎은 대개 늘 존재하고, 우리가 집에서 키우는 식물 역시 잎이 늘 보이는 식물들이다. 우리는 이들을 보면서 예쁘고 신기해는 하지만, 이들이 왜 이렇게 생겼는지 궁금증을 갖는 경우는 거의 없다. 몬스테라의 형태에 대한 연구가 최근에야 된 것만 보더라도 그렇다. 식물의 잎은 둥글거나 뾰족한 거나 혹은 지름 0.1㎜인 아주 작은 것부터 1m까지 다양하고, 이 다양한 잎의 형태만큼 각자가 살아가는 방식도 모두 다르다. 식물의 잎을 관찰하고, 형태에 궁금증을 갖는 것. 이것이 우리가 키우는 식물을 이해하는 시작일지도 모른다.

일반적으로 화석은 오래전 생물의 사체가 썩지 않고 광물화되어 지층에 남는 것이다. 하지만 이외에도 다양한 흔적 화석이 남을 수 있다. 예를 들어 발자국 화석이 대표적이다. 비록 생물 그 자체는 아니지만, 이런 흔적 화석 역시 고대 생물이 어떻게 살았는지에 대한 중요한 단서를 제공한다. 하지만 미생물이 만든 공기 방울이 화석으로 남는 경우는 과학자들에게도 놀라운 발견이다. 서던 덴마크 대학과 스톡홀름 대학, 스웨덴 자연사 박물관의 연구팀은 인도에서 16억 년 전 지층을 조사하다 놀라운 화석을 발견했다. 당시 얕은 바다에서 열심히 광합성을 하던 미생물 매트(microbial mat·미생물들이 모여 두꺼운 층을 이룬 것)가 화석화된 것을 발견한 것이다. 이는 드물지 않은 일이지만, 당시 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하면서 생성된 작은 공기 방울이 화석화 과정에서 파괴되지 않고 그대로 보존된 경우는 드문 일이다. 이 공기 방울들은 대부분 지름 1mm를 넘지 않는 작은 크기로 구성 성분의 대부분은 산소였을 것으로 추정된다. 공기 방울 중 일부는 안에 있던 산소가 빠져나가면서 구조가 변형되긴 했지만, 단단한 골격이 없는 약한 미생물과 유기물 덩어리가 이렇게 보존 상태가 좋다는 점은 놀라운 일이다. 이 미생물 매트의 주인공은 오늘날에도 볼 수 있는 광합성 박테리아인 시아노박테리아다. 연구팀은 이들이 오래전 지구를 산소가 풍부한 행성으로 만든 주역이라고 설명했다. 지구가 형성되었을 초기 지구 대기에는 이산화탄소나 메탄이 풍부했으며 산소는 매우 적었다. 그런데 시아노박테리아 같은 광합성 미생물이 등장하면서 이산화탄소를 산소로 바꿨고 그 결과 현재와 같은 대기가 형성될 수 있었다. 사실 이들이 없었다면 현재 산소로 호흡하는 지구의 진핵생물과 다세포 생물은 존재할 수 없었을 것이다. 물론 인간의 진화 역시 산소의 도움을 빼고는 생각할 수 없는 일이다. 따라서 비록 작은 미세 공기 방울이지만, 이들이 지구 생명 역사에 미친 영향력은 절대 작지 않다. 이번 발견은 지구가 산소가 풍부한 대기를 지닌 행성이 된 과정을 연구하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국립산림과학원은 21일 우리나라 특산식물인 ‘물들메나무’의 엽록체 DNA 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다.물들메나무 엽록체 DNA는 전체 길이가 15만 5571bp(유전자를 구성하는 DNA 길이를 나타내는 단위)이고, 총 132개 유전자로 구성돼 있다. 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분, 이산화탄소를 이용해 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 해독한 유전자지도를 활용해 물들메나무의 식물학적 진화과정 추적 및 식물 생존에 필요한 광합성 정보를 확보할 수 있게 됐다. 물들메나무는 물푸레나뭇과에 속하는 낙엽성의 키 큰 나무로, 덕유산과 지리산 등 일부 지역에만 제한적으로 분포한다. 분포지역이 우리나라에 한정된 데다 개체 수가 적어 세계자연보존연맹(IUCN)이 멸종위기 ‘적색목록’에 포함시키는 등 멸종 가능성이 큰 것으로 평가했다. 이번 연구는 우리나라의 유용한 산림유전자원 보존을 위해 추진됐고, 연구결과는 국제학술지 ‘미토콘드리얼 DNA’에 게재됐다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

지난달 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 '오늘의 천체사진'(APOD)에 소개된 금성의 이미지 하나가 화제가 되고 있다. 우리가 늘 보던 금성의 모습과는 달라도 너무나 다르기 때문이다. ‘이거 금성 사진 맞아?’라는 소리가 나올 법하다. 사정을 말하면 다음과 같다. 일본의 금성 탐사선 아카쓰키는 계획에도 없는 내부 태양계를 에두르는 5년에 걸친 곡예 비행 끝에 지난 2015년 마침내 금성 궤도에 안착하는 데 성공했다. 아카쓰키는 예정된 수명을 넘어 아직까지 정상작동하고 있으며 계획했던 미션들을 거의 다 수행했다. 금성 기후 궤도선으로 알려진 아카쓰키는 탑재된 장비로 지구의 자매 행성인 금성에 관해 알려지지 않은 정보들을 수집했다. 예컨대, 금성에 아직 활화산이 존재하는가를 비롯해, 짙은 대기 속에서 번개 현상이 일어나는가, 왜 풍속이 자전속도보다 훨씬 빠른가 등에 관한 정보들이다. 아카쓰키의 IR2 카메라로 촬영한 위의 이미지는 적외선으로 본 금성의 표면이다. 위의 밝은 갈색 부분은 가상색으로 금성의 적도대이며, 검은 띠는 금성의 하층 뜨거운 대기 중의 구름이 적외선을 흡수한 까닭이다. 지구에서 볼 때 금성이 하늘에서 그렇게 밝고 아름답게 빛나는 것은 실제 금성의 표면이 아니라, 금성을 뒤덮고 있는 짙은 황산 구름의 반사 덕분이다. 위의 이미지는 적외선으로 그 황산 구름층을 뚫고 본 금성의 민얼굴인 셈이다. 금성의 표면은 황산으로 이루어진 짙은 구름으로 덮여 있어 아주 뜨겁고 건조할 뿐 아니라, 표면 온도는 온실가스 효과로 인해 500도에 달하며, 두터운 대기층으로 인해 대기압은 지구의 90배에 이른다. 만약 사람이 금성 표면에 내린다면 그 즉시로 납짝하게 짜부러지고 말 것이다. 게다가 황산으로 이루어진 구름에서 때때로 황산비가 내린다. 이 모든 조건에서 볼 때 태양계에서 가장 지옥에 닮은 곳이 있다면 금성일 거라고 천문학자들은 입을 모은다. 금성의 영어 이름은 미의 여신 비너스(Venus)인데, 엄청 위험한 미녀인 셈이다. 금성을 지옥처럼 만든 주범이 이산화탄소임이 밝혀진 것은 20세기 들어서였다. 이산화탄소는 금성 대기에서 96.5%를 차지한다. 열을 잡아가두는 대표적인 온실기체로 지구 온난화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소는 동물들의 호흡이나 화석연료의 연소에서 나오는 것으로 식물의 광합성에 사용되는 기체다. 지구에서도 이산화탄소 배출이 빠른 속도로 증가하면서 지구온난화를 재촉하고 있다. 지구도 이대로 가면 금성의 뒤를 밟아 지옥으로 변하지 않을까 우려를 사고 있다. 파리 기후협약을 탈퇴한 도널드 트럼프 미국 대통령이 비난받는 것도 이런 이유 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

차세대 3D 프린터 기술이 주목하는 살아있는 소재가 있습니다. 엉뚱하게 들릴 수도 있지만, 박테리아가 바로 그 주인공입니다. 박테리아가 성장하고 증식할 수 있는 배지를 출력해 바이오 센서나 치료제 목적으로 사용하는 것입니다. 물론 말처럼 쉬운 일은 아니지만, 가장 단순한 박테리아도 인간이 만든 복잡한 장치가 흉내 낼 수 없는 다양한 반응이 가능하기 때문에 앞으로 차세대 바이오 기술로 주목받고 있습니다. 스위스 연방 공과대학 연구팀은 인체에 무해한 두 종류의 박테리아(Pseudomonas putida, Acetobacter xylinum)를 출력해서 바이오 센서 및 치료제로 사용할 수 있는 방법을 개발했습니다. 예를 들어 아세토박터 실리눔은 상처 부위의 통증을 줄이고 적절한 습도를 유지하는 나노 셀룰로스를 분비하므로 화상 상처 치료 목적으로 사용할 수 있습니다. 3D 프린터로 이를 출력하면 다양한 환자의 맞춤형 치료에 활용할 수 있습니다. MIT 연구팀의 접근은 전통적인 전자회로에 더 가깝습니다. 이들은 여러 종의 박테리아를 다른 색상의 바이오 잉크를 통해서 구분하는 회로를 출력했습니다.(사진) 각각의 박테리아는 pH 변화나 온도 변화에 따라 다르게 반응하기 때문에 과학자들은 실시간 센서로 이를 활용할 수 있습니다. 예를 들어 온도에 따라 색상이 변하게 만들면 별도의 전자 장치나 전원 장치 없이도 온도 변화를 감지할 수 있습니다. 더 나아가 인체에 무해한 박테리아를 사용해 사용하는 과정은 물론이고 사용하고 난 후에도 안전하게 자연적으로 분해되므로 환경에도 더 유익합니다. 반대로 박테리아를 포함한 바이오 잉크를 동력원으로 사용하려는 시도도 있습니다. 임페리얼 칼리지 런던과 케임브리지 대학의 연구팀은 저널 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 시아노박테리아를 이용한 전력 생산 시스템을 발표했습니다. 시아노박테리아는 매우 단순하고 흔한 광합성 박테리아입니다. 그런데 이 중 일부는 광합성의 결과물로 약한 전류를 내놓습니다. 따라서 이를 유용한 목적으로 사용하려는 연구가 이전부터 있었으나 생성되는 전기의 양이 적고 박테리아를 다루기 까다로워 실용화하기 어려웠습니다. 연구팀은 박막 시아노박테리아 배지를 탄소나노튜브(CNT)의 전극과 같이 출력해 이 문제의 해결 방안을 제시했습니다. 이렇게 만든 박막 필름 생체 광전기(BPV·thin film biophotovoltaic) 패널은 기존의 시아노박테리아 배지보다 3~4배 높은 에너지를 생산할 수 있을 뿐 아니라 100시간 정도의 내구성을 지닌 것으로 확인되었습니다. 이는 다양한 바이오 센서는 물론 종이처럼 얇은 장치에 동력을 공급할 수 있습니다. 물론 박막 태양광 패널을 이용해서 비슷한 장치를 만들 수 있지만, 박테리아를 이용한 바이오 잉크에는 태양 전지가 가지지 못한 큰 장점이 있습니다. 인체에 무해한 박테리아를 사용할 뿐 아니라 자연 상태에서 쉽게 분해되기 때문에 사람과 환경에 모두 안전하다는 점이 그것입니다. 물론 시아노박테리아를 배양하면 패널을 저렴하고 간단하게 생산할 수 있는 것도 장점입니다. 따라서 저렴한 일회용 웨어러블 기기를 생산하는데 이상적입니다. 오랜 세월 박테리아는 병을 일으키는 원인이라는 인식 때문에 좋지 않게 생각되어 왔습니다. 하지만 질병을 일으키는 박테리아는 극히 일부에 불과하며 우리는 우리 몸의 세포보다 더 많은 공생 미생물과 함께 살고 있습니다. 그리고 지구 생태계의 균형을 잡는데 작은 미생물의 역할이 매우 중요합니다. 사실 우리는 박테리아 없이는 살 수 없는 것입니다. 앞으로 이 귀중한 동반자를 더 유용하게 사용하기 위한 연구가 계속 진행될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

셀프인테리어의 수요가 늘어나면서 인테리어화분, 식물인테리어, 실내화초 등 다양한 친환경 인테리어 방법 역시 관심을 얻고 있다. 실내에서는 관엽식물이나 다육이 정도만 키울 수 있었던 것이 현실이지만, 최근 스마트 앱으로 키우는 실내화초가 등장해 인테리어화분으로 인기를 끌고 있다.블룸엔진(주)의 스마트화분은 화초를 씨앗부터 키워 싹이 나고 자라서 꽃을 피우는 전 과정을 볼 수 있게끔 만든 제품으로 인공압축토양을 사용하여 씨앗부터 재배가 가능하다. 화초 생장에 적합한 LED와 물을 자동으로 공급하는 워터펌프는 국내외 특허 및 디자인 출원 및 등록을 마친 독특한 내부 설계로 급수가 간편하고, 최대 1.2리터 물을 저장할 수 있어 평균적으로 1~2개월 가량 재급수를 하지 않아도 된다.스마트폰 앱을 통해 제품을 온오프할 수 있고 작동 시간 설정과 상태 모니터링이 가능하며, 소형 공기순환 시스템을 적용하여 화초의 광합성을 돕고 화초가 바람에 흔들리는 모습을 볼 수도 있다. 반려식물을 실내에서 키울 수 있게 해주는 스마트 화분 블룸엔진은 물과 빛, 바람을 자동 조절해 화초 생장의 전 과정을 볼 수 있어 아이들의 식물 교육에도 좋은 교재가 된다. 세련된 디자인으로 뛰어난 인테리어 효과까지 자랑하는 실내 스마트화분 ‘블룸엔진’은 11월 8일부터 12월 6일까지 와디즈 클라우드(리워드)펀딩을 진행하고 있으며, 오픈 20분만에 펀딩 목표금액을 100% 달성하였으며 13일 오전 10시 기준으로 목표를 280% 달성하고 있다. 한편 블룸엔진은 부엌에서 키울 수 있는 채소 및 허브류 제품과 모듈방식으로 확장할 수 있는 중소형 제품을 지속적으로 선보일 계획이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr