코로나19가 중국 우한에서 이르면 지난해 8월말에 발병했을지도 모른다는 정황이 포착됐다고 미국 하버드대 연구팀이 주장했다. 8일(현지시간) 미국 ABC 방송 등에 따르면 하버드 의과대학 연구진은 우한의 병원 주차장을 촬영한 위성사진과 인터넷 검색량을 분석한 결과를 바탕으로 이러한 주장을 펼쳤다. 연구진은 국제학술지 네이처 디지털 메디신에 기고한 논문에서 우한의 대형병원 5곳의 주차장을 살펴본 결과 주차된 차량이 지난해 늦여름부터 점점 늘어나 그해 12월에 정점을 찍었다고 밝혔다. 해당 논문은 아직 동료평가를 거치지 않았다. 연구진이 제시한 사진을 보면 2018년 10월과 2019년 9월에 찍힌 우한 퉁지의학원 주차장 위성사진을 비교해보면 각각 112대와 214대로 차이가 있었다. 톈여우 병원 주차장도 2018년 10월과 2019년 10월을 비교하면 각각 171대와 285대로 지난해가 더 붐볐다. 우한대 중난병원 주차장의 경우 2018년 10월 506대가 주차된 데 비해 2019년 10월에는 640대가 있었다. 이번 연구를 이끈 존 브라운스타인 교수는 병원 주차장이 붐빈다는 것은 그 당시 병원이 얼마나 바빴는지 보여주는 지표라며 지난해 늦여름∼가을 우한에서 병원을 찾는 환자가 늘어났다는 점에 주목했다. 브라운스타인 교수는 몇년 전엔 병원 주차장 비교로 중남미 지역 병원이 독감철에 매우 바빠졌다는 내용이 담긴 논문을 낸 바 있다. 그는 “병원 주차장을 보기만 해도 독감철을 예측할 수 있다”고 말했다. 연구진은 주차장 비교에 더해 인터넷 검색어 증가량 분석도 내놨다. 병원 주차장이 붐비던 시기 중국 최대 검색엔진 바이두에서 ‘감기’, ‘설사’ 등 코로나19 증상처럼 보이는 검색어가 늘어났다는 것이다. 브라운스타인 교수는 “우한에서 코로나19 양성 판정을 받은 사람 중 많은 수가 설사 증세를 보였다”며 “바이두에서 설사를 검색하는 사람이 전례를 찾아볼 수 없는 수준으로 많이 증가했다는 데이터는 주목할 만하다”고 설명했다. 연구진은 병원 주차장 위성사진과 바이두 검색량만 갖고 코로나19가 지난해 8월 발생했다고 단언하기는 어렵다는 단서는 달았다. 그러나 흔히 알려진 코로나19 대유행 시기보다 훨씬 이전에 우한에서 ‘어떤 일’이 벌어지고 있었음을 시사한다고 분석했다. 이 같은 주장에 중국은 황당하다는 반응이다. 화춘잉 중국 외교부 대변인은 9일(현지시간) 정례 브리핑에서 “아직 관련 연구에 대해서 살펴보지 못했지만, 차량 통행량으로 이런 결론을 내린다는 것은 매우 황당한 것”이라고 지적했다. 화 대변인은 “얼마 전에도 미 국방부와 협력 관계인 연구 기관에서 우한 바이러스 연구소의 차량 통행량과 SNS 데이터를 분석해 코로나19 우한 발원설을 주장했다”면서 “그러나 얼마 지나지 않아 미국의 한 매체가 반박 증거를 제시한 적이 있다”고 강조했다. 이어 “이런 종류의 증거는 완전히 불합리하고 허점이 너무 많다”면서 “이 문제와 관련해서는 모두가 과학을 존중해야지 아무런 근거도 없는 증거를 가지고 이야기해서는 안 된다”고 촉구했다. 화 대변인은 그러면서 “만약 내가 오늘 외교부에서 무슨 행사를 주최한다면 외교부에는 평소보다 많은 차량이 통행할 것”이라며 “코로나19 기원과 관련해서 중국을 향한 음모론이 너무 많고, 중국에 대한 매우 불공평한 처사가 많다”고 덧붙였다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

뉴트리아, 황소개구리, 왕우렁이, 붉은 불개미. 이들은 국내 고유종이 아니라 외래에서 이런 저런 이유로 유입돼 국내에서 살게 되면서 토착종을 밀어내면서 생태를 교란하는 일명 ‘외래칩입종’이다. 그런데 최근 기후변화가 가속화되면서 국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 외래침입종이 많아지면서 문제가 되고 있다. 중국 과학원 동물학연구소, 중국과학원대, 안후이대 물리과학·정보기술연구소, 남중국사범대 생명과학부, 영국 런던대 유전·진화·환경학과, 런던동물학회 동물학연구소 공동연구팀은 전 세계적으로 보호구역 내 침입하는 외래생물종들이 점점 늘어나면서 해당 지역에서만 존재하는 고유종들의 생존에 위협이 되고 있다고 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9일자에 실렸다. 외래침입종은 기후변화와 함께 생물다양성을 줄이는 가장 큰 원인으로 지목받고 있다. 더군다나 기후변화와 외래침입종 증가는 서로 밀접한 관계를 갖고 있는 것으로 알려져 있다.연구팀은 생물다양성 보전의 최전선이라고 할 수 있는 자연생태보호구역에서의 외래침입종 현황에 주목했다. 연구팀은 2019년 4월 기준으로 세계생태보호구역 데이터베이스(WDPA)를 바탕으로 포유류, 조류, 파충류, 곤충류 등 11개군에서 외래침입종으로 지목된 894개 동물종의 서식지를 추적조사했다. 연구팀은 또 자연보호구역, 국립공원, 천연기념물 보호구역 등 세계자연보전연맹(IUCN)이 지정한 전 세계 19만 9957곳의 경계와 근방에서 이들 동물종의 분포를 분석했다. 분석에 따르면 조사대상 외래종이 보호구역 내에서는 10% 미만으로 존재하고 있는 것으로 확인돼 보호구역들이 외래침입종을 막는데 효과적이라는 점이 밝혀졌다. 그렇지만 보호구역 경계에서 10㎞ 이내에 89%의 외래침입종이 거주하고 있었으며 100㎞ 이내에서는 외래침입종의 99%가 존재하는 것으로 확인됐다. 또 외래종 95%는 이미 환경적으로 적응을 마친 상태인 것으로 나타났다. 이 때문에 보호구역 내로 침투하는 것은 시간문제라고 연구팀은 지적했다. 또 보호구역으로 사람들의 왕래나 방문이 잦을 수록 외래생물종의 종류와 숫자가 더 많은 것으로 나타났다. 이와 함께 보호구역이 최근에 지정되고 규모가 클수록 외래종이 더 많은 것으로도 조사됐다.대부분의 보호구역 이내에는 외래생태종 침입에 효과적으로 대응하고 있지만 의도적이든 비의도적이건 간에 황소개구리, 갈색쥐, 멧돼지 같은 외래침입종이 보호구역 내로 유입될 가능성은 점점 커지고 있다라고 연구팀은 강조했다. 팀 블랙번 영국 런던대 교수(동물생태학)는 “사람들이 환경을 직접 파괴하는 것만큼 자연환경에 영향을 미치는 가장 해로운 방법은 한 지역에 자연적으로 발생하지 않는 생물종이 인간의 활동으로 옮겨지는 것”라며 “외래침입종은 토착종들을 죽이거나 경쟁하면서 서식지를 파괴하면서 생태환경을 철저히 파괴한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 식물 속 물질을 이용해 불에 타지 않는 친환경 플라스틱을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 구조용복합소재연구센터 연구팀은 떫은 맛을 내는 식물 속 탄닌산을 이용해 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)를 개발하고 이를 친환경적으로 처리할 수 있는 방법을 9일 제시했다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘합성물 B: 공학’(Composite Part B: Engineering)에 실렸다. 강철의 4분 1수준의 무게이며 10배 이상의 강도를 가진 복합재료 CFRP는 항공우주, 자동차, 선박, 스포츠용품 등 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용되고 있다. 건축자재를 포함해 다양한 분야에서 사용되기 때문에 화재 관련 안정성을 가져야 하기 때문에 플로오르, 염소, 브롬, 요오드 등 할로겐족 난연성 첨가제를 합성하는 경우가 많다. 하지만 고온 소각할 경우 독성물질이 발생하는 문제가 있었다. 연구팀은 할로겐족 난연성 첨가제 대신 식물에서 얻을 수 있는 친환경 물질인 탄닌산을 이용해 기계적 강도와 난연성을 높였다. 탄닌산은 탄소섬유와 강하게 접착될 뿐만 아니라 불에 탈 때 숯으로 변해 외부 산소를 차단하는 역할을 함으로써 불이 확산되는 것도 막아준다는 특성이 있다. 연구팀은 탄닌산으로 에폭시 수지를 만들어 탄소섬유와 결합시켜 강도가 높고 불에 타지 않는 CFRP를 개발하는데 성공했다. 별도의 난연성 첨가제를 넣지 않기 때문에 열을 가할 때 독성물질이 발생하지 않고 불에 태우거나 녹일 때도 탄닌산이 탄소섬유 성능 저하를 막아줘 재활용이 가능해졌다. 정용채 KIST 센터장은 “이번에 개발한 소재는 기존 CFRP의 취약점인 난연성을 해결하고 기계적 강도, 재활용 특성 향상까지 모두 잡은 복합소재를 만들어 응용범위까지 넓혔다는데 의미가 있다”라며 “이번 소재를 활용하면 건축토목, 구조체, 전기전자부품 등 분야에서 외장소재나 구조안정소재 등으로 다양하게 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

병원이나 약국에서 처방받은 뒤 먹거나 바른 뒤 남은 것들을 무심코 화장실, 싱크대나 화장실 변기에 버리는 이들이 있다. 문제는 이렇게 버려진 약물은 강이나 토양으로 흘러들어가 환경오염을 시킬 뿐만 아니라 항생제 내성균을 만들어 다시 사람의 몸 속에 축적될 우려가 있다. 국내 연구진이 실제로 한강물을 채취해 분석한 결과 항생제 내성균을 전달할 수 있는 바이러스 유전자를 찾아냈다. 인하대 생명과학과, 명지대 생명과학정보학부, 중앙대 시스템생명공학과 공동연구팀은 한강물 속에 있는 박테리오파지라는 바이러스에서 항생제 내성을 일으키는 원인 유전자를 찾아내고 ‘한강 바이롬 베타락탐 분해효소’(HRV)라는 이름을 지었다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘마이크로바이옴’에 실렸다. 박테리오파지는 세균을 숙주 삼아 기생하는 바이러스로 지구상에 가장 많이 존재하며 강이나 바다 같은 물에서 존재하는 바이러스의 90% 이상을 차지하고 있다. 보통 박테리오파지는 세균 속에 침투한 뒤 숙주세균의 유전자를 획득해 다른 세균에게 전달하는 방식으로 생존하고 확산된다. 이 때문에 박테리오파지가 항생제 내성 유전자를 얻어 다른 세균으로 전파시키고 결국 사람에게까지 전달될 수 있다는 가설들이 제기됐다. 문제는 박테리오파지 연구를 위해서는 분리와 배양이 필수적인데 숙주세균의 배양이 어려워 이를 확인할 방법이 없었다.이에 연구팀은 한강의 6개 지점에서 10ℓ씩 표층수를 채취한 뒤 세균을 제거하고 바이러스만 농축했다. 그 다음 핵산 추출을 통해 130만개의 염기서열 조각을 얻었고 이 중 25개가 항생제 내성 유전자라는 사실을 밝혀냈다. 이들 항생제 내성 유전자는 베타락탐, 폴리믹신, 반코마이신 등 항생제에 내성을 보이는 것으로 확인됐다. 특히 이 가운데 4개 유전자는 가장 흔한 항생제 내성 유전자인 베타락탐 분해효소 유전자로 판명됐으며 이들 유전자의 염기서열은 이전까지 보고된 것과는 연관관계가 낮은 새로운 것이라는 점도 확인됐다. 조장천 인하대 교수는 “이번 연구는 박테리오파지에서 유래한 항생제 내성 유전자가 실제로 존재하고 있음을 보임으로써 이를 통한 전파가능성을 제기했다는데 의미가 있다”라며 “박테리오파지 유래 항생제 내성 유전자 이동을 추적하기 위해 파지 유전체에 대한 모니터링이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고급 음식점이나 호텔에는 와인을 관리하고 고객들에게 추천하는 소믈리에가 있다. 소믈리에는 와인이 가진 떫은 맛과 향기 등을 통해 와인의 종류를 정확하게 판별해 내는 기술을 갖고 있다. 국내 연구진이 떫은 맛을 감지에 숫자로 표시해 내는 전자 혀를 가진 소믈리에 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 고현협(사진) 교수팀은 미세한 구멍이 많은 고분자 젤을 이용해 떫은 맛을 정량적으로 감지해낼 수 있는 전자 혀 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 덜 익은 과일이나 레드와인을 먹으면 입이 텁텁해지는 떫은 맛을 느낀다. 떫은 맛은 탄닌 분자가 혀 점막 단백질과 결합해 만들어지는 응집체가 점막을 압박하면서 느끼게 되는 것이다. 단맛, 짠맛, 신맛 같은 기본 맛들은 혀 속 미뢰가 맛을 감지하지만 떫은 맛은 매운 맛처럼 압력으로 인해 느껴지는 맛이다.연구팀은 떫은 맛 분자와 쉽게 결합하지만 수분과는 잘 섞이지 않는 소수성 물체인 이온전도성 수화젤을 이용해 전자 혀를 개발했다. 이 전자 혀는 떫은 맛 분자와 결합되면 미세한 구멍 안에 소수성 응집체가 만들어지면서 떫은 맛의 정도를 전기적 신호로 전달해 측정할 수 있게 되는 것이다. 일반적으로 훈련받은 전문가들은 수십 마이크로몰(μM) 농도의 떫은 맛을 인지할 수 있지만 이번에 개발된 전자혀는 2~3μM 농도의 떫은 맛까지 검출할 수 있는 것으로 확인됐다. 실제로 이번에 개발된 전자 혀로 와인, 덜 익은 감, 홍차 등 식품에서 떫은 맛을 감지하는 실험을 한 결과 검출 가능한 떫은 맛의 범위도 넓고 기존 센서나 사람의 혀와는 달리 센서에 접촉 즉시 떫은 맛을 수치로 파악할 수 있는 것으로 확인됐다.고현협 교수는 “이번 연구는 저렴하고 유연한 재료를 이용해 비교적 간단한 방법으로 소형화된 전자혀를 개발했다는데 의미가 크다”라며 “측정을 위해 복잡한 검사 준비과정이 필요없기 때문에 식품, 주류산업은 물론 농업 등 다양한 분야에 적용이 가능할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 연구진이 포스트잇처럼 쉽게 떼내고 자르고 구부릴 수 있는 LED를 개발했다. 세종대 나노신소재공학과 홍영준(사진) 교수, 물리천문학과 홍석륜(사진) 교수와 미국 텍사스대 공동연구팀은 기판에서 쉽게 떼어내어 자유롭게 접고 자를 수 있는 질화갈륨 마이크로 LED를 개발하고 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4일자에 실렸다. 웨어러블 기기에 사용할 수 있는 유연한 LED 제작을 위해 기존에는 레이저로 박막 LED를 작게 가공한 다음 유연한 기판에 배열하는 방식이었다. 기판을 떼어내기 위해서는 화학적 식각이나 고에너지 레이저 조사 등 방법을 사용했는데 쉽게 깨져 구부릴 수 없다는 문제가 있었다. 연구팀은 유연하고 전기전도도가 높은 꿈의 신소재 ‘그래핀’을 사파이어 기판에 코팅해 단결정 마이크로 LED 수 만개를 만드는데 성공했다. 이렇게 만든 LED 패널은 접착 테이프로 쉽게 떼어낼 수도 있고 떼어낸 패널을 구부러진 표면에 붙여 작동시킬 수 있다. 실제로 1000 번 이상 반복적으로 구부려도 전기적 특성과 발광성능이 그대로 유지되는 것이 확인됐다. 연구팀은 이번 기술은 굴곡이 있는 표면이나 인체, 로봇 관절에 부착할 수 있는 웨어러블 디스플레이용 광원으로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“16만개 일자리 창출, 조선업 활력”청와대는 4일 현대중공업·삼성중공업·대우조선이 23조 6000억원 규모의 카타르 LNG선 사업을 따낸 것과 관련해 “문재인 대통령과 정부가 펼친 경제외교의 결실”이라고 평가했다. 윤재관 청와대 부대변인은 브리핑에서 “지난해 1월 청와대에서 열린 한·카타르 정상회담 때 카타르가 LNG선 발주 계획을 밝히자 문 대통령은 세계 최고 기술을 가진 우리 기업이 최적의 파트너임을 강조했다”며 이같이 밝혔다. 윤 부대변인은 “정상회담 후 양국 협력을 의료, 정보통신기술(ICT) 등으로 확장했고 최근 카타르에 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 진단 장비를 공급했다”며 “양국 신뢰가 LNG선 수주라는 열매를 맺는 토대가 됐다”고 강조했다. 그는 이번 사업에 대해 “약 16만 4000개 일자리가 창출되는 효과가 있을 것으로 기대된다”며 “조선 경기 침체로 어려움을 겪은 부산, 울산, 경남 등 지역 경제에 활력을 불어넣어 조선업이 지역 성장을 견인할 것”이라고 말했다. 윤 부대변인은 국제학술지 네이처가 지난달 ‘네이처 인덱스 2020 한국 특집호’를 발행해 산학연 협력을 촉진하는 체계적 혁신 시스템 구축 등을 높이 평가한 점도 소개했다. 윤 부대변인은 “네이처 인덱스가 우리 과학기술을 재조명한 것은 우리나라가 꾸준히 과학기술 역량을 축적한 결과 전 세계가 주목하는 코로나19 위기 극복 모델을 만들었기 때문”이라며 “그 원동력은 과학기술인의 피와 땀”이라고 전했다. 이어 “카타르 LNG선 수주, 네이처 인덱스의 평가 등은 과학기술 한국의 위상을 강화하려는 노력의 결과이자 문 대통령이 포스트 코로나 시대 위기 극복방안으로 제시한 선도형 경제의 실현 가능성을 상징적으로 보여준 것”이라고 밝혔다. 아울러 “조선 등 주력산업 경쟁력 제고, 과학기술 미래역량 확충은 문재인 정부 100대 국정과제였다”며 “국민께 약속한 국정과제 이행에 일관되게 노력하고 있다”고 덧붙였다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

오래 기억되는 정보, 습득 1~2초 전에 해마 ‘발화율’ 상승… 인코딩 준비상태 뇌 다른 부분에선 별다른 변화 없어 전문가 “결국 해당 정보에 흥미 갖고 반복·지속 노출이 기억 잘하는 방법”“따뜻한 차와 파삭거리는 빵가루가 입천장에 닿는 순간 갑자기 온몸에 소스라치는 전율이 일었고, 나는 그 자리에 얼어붙어 몸 안에서 일어나고 있는 이상한 현상을 찬찬히 살펴보았다.” 많은 독자들에게 좌절감에 빠지게 만든 마르셀 프루스트의 걸작 ‘잃어버린 시간을 찾아서’의 한 대목이다. 우연한 자극에 의해 의식 저편에 묻혀 있던 기억이 되살아날 수 있음을 보여 주는 대표적인 장면으로 꼽히며 심리학자들은 이런 현상을 ‘프루스트 효과’라고 이름 붙였다. 사실 오래된 기억은 되살리기도 쉽지 않지만 왜곡되는 경우도 많다. 영국 더럼대 심리학과 찰스 퍼니휴 교수는 ‘기억의 과학’이라는 책에서 “진짜 기억과 가짜 기억은 상당히 비슷한 신경적 특징을 나타내며 다양한 편향이 기억에 영향을 미친다”고 지적하기도 했다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억은 많은 부분이 여전히 미지의 영역으로 남아 있다. 이 때문에 기억은 시간여행과 함께 SF에서 가장 많이 다뤄지는 단골 메뉴이다.이런 가운데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 심리학과, 애리조나주립대 실험심리학과, 뉴멕시코주립대 심리과학과, 샌디에이고 보훈병원, 배로신경과학연구소, 뉴로텍스뇌연구소 공동연구팀은 특정 정보가 기억되거나 기억되려 하기 이전에 이미 해마에서 기억할지 여부를 결정한다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 뇌전증 환자 34명을 대상으로 새로운 단어를 학습하도록 하면서 해마, 편도체, 전측대상회, 전전두엽 등 기억에 관여하는 부위의 변화를 뇌파검사와 기능성자기공명영상(fMRI)으로 측정했다. 그 결과 실험대상자들이 쉽게 기억하거나 오랫동안 기억하게 되는 단어들은 보거나 듣기 1~2초 전에 해마의 신경세포(뉴런)의 발화율이 높다는 것이 확인됐다. 해마 이외의 부분에서는 별다른 변화가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 대뇌변연계에 위치한 해마는 장기기억과 학습, 감정적 행동을 조절하는 데 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이처럼 정보 노출 전에 해마 뉴런의 발화율이 높아지는 것을 ‘인코딩 준비상태’라고 이름 붙였다. 연구팀에 따르면 인코딩 준비상태는 새로운 기억을 형성하는 데 중요한 뇌 부위인 해마가 선택적으로 활동을 증가시키는 것이다. 정보에 따라 인코딩 준비상태가 달라지는 정확한 메커니즘을 밝혀내기 위해 추가 연구를 진행 중이지만 기억력을 높이기 위해서는 해마를 인코딩 준비상태로 만들어 두는 것이 중요하다고 설명했다. 한편 오스트리아 과학기술연구원 세포신경과학부 연구팀은 단기기억이 형성되는 것은 소뇌와 대뇌 피질의 가장 작은 신경단위인 과립세포가 해마의 피라미드 신경세포로 얼마나 활발하게 신호를 전달할 수 있는가 여부에 달려 있다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 6월 2일자에 발표했다. 지금까지 기억은 신경세포들 사이의 신호전달 강화를 설명하는 시냅스 가소성이나 외부 자극으로 인해 생기는 생화학적 변화인 엔그램 개념으로 설명해 왔었다. 시냅스 가소성은 세포 수준 이하의 차원에서, 엔그램은 기억의 전체 메커니즘 차원에서 설명하는 것이었는데 연구팀은 시냅스 가소성과 엔그램 사이의 구조적 상관관계를 설명한 것이다. 존 윅스테드 UC샌디에이고 교수는 “이번 연구들은 신경세포와 신호전달체계가 기억에 어떻게 영향을 미치는지 보여 주는 것”이라며 “결국 흥미를 갖고 해당 정보에 반복적이고 지속적으로 노출되는 것이 기억을 잘하는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 응용공학부, 하버드의대 부설 브리검여성병원, 캐나다 토론토대, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 공동연구팀은 ‘키리가미’ 기술을 응용해 미끄러운 표면에서도 미끄러지지 않게 해 주는 물질 구조를 만들었다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 6월 2일자에 실렸다. 키리가미는 일본의 종이접기 ‘오리가미’를 변형한 것으로 종이 평면에 선을 긋고 칼로 오린 뒤 당기면 3차원 구조물을 만들 수 있도록 한 종이절단 기술이다. 이번 기술을 신발 바닥에 적용하면 빙판이나 미끄러운 바닥에서 발생할 수 있는 낙상사고를 막을 수 있을 것으로 기대된다. 실제로 키리가미 코팅이 부착된 신발을 신으면 일반 신발보다 마찰력이 20~35% 증가하는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“Today Apple is going to reinvent the phone.”(오늘 애플은 전화기를 재발명할 것입니다.) 2007년 1월 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘맥월드 콘퍼런스·엑스포’ 기조연설자로 나선 애플 CEO 스티브 잡스는 검은색 터틀넥 셔츠, 청바지, 운동화 차림으로 사람들 앞에서 이렇게 선언했습니다. 잡스의 선언 뒤 등장한 스마트폰은 더이상 통화나 문자만 하는 장치가 아니게 됐습니다. 애플의 아이폰은 휴대전화 개념과 시장 판도를 바꿔버렸습니다. 터치스크린 기능을 탑재하고 통화뿐만 아니라 음악을 내려받아 들을 수 있고 인터넷 검색까지 할 수 있는 아이폰을 처음 손에 쥐었을 때의 놀라움은 아직도 생생합니다. 스마트폰이 등장한 지 불과 13년밖에 안 됐지만 이제는 전 세계 성인 누구나 1대씩은 가지고 있을 정도로 대중화됐습니다. 물론 스마트폰의 과다 사용 때문에 나타나는 스마트폰 중독 같은 부작용이 사회적 문제가 되고 있기도 합니다. 스마트폰 화면에서 나오는 블루라이트(청색광) 때문에 생기는 건강 문제도 있습니다. 스마트폰 화면뿐만 아니라 컴퓨터, 태블릿PC 등 전자기기 디스플레이에서 방출되는 청색광에 오래 노출되면 안구건조증이 생기고 심할 경우 망막이나 수정체가 손상될 수도 있다고 합니다. 중국 중국과학기술대학 의대 뇌기능 및 질환연구소, 제1부속병원 안(眼)연구센터, 허베이대 생물·식품·환경학부, 쿤밍동물연구소 동물모델·인간질병메커니즘연구소, 안후이대 의대 기초의과학부, 상하이 고등뇌과학연구소, 줄기세포 및 재생연구소 공동연구팀은 밤에 2시간 이상 청색광에 지속적으로 노출될 경우 우울증에 빠지기 쉽다고 3일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지인 ‘네이처 뉴로사이언스’ 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 사람으로 치면 성인에 해당되는 생후 2~4개월 된 생쥐 20마리를 대상으로 오전 8시부터 오후 8시까지는 깨어 있고 나머지 시간은 잠을 자도록 훈련을 시켰습니다. 연구팀은 이 중 10마리는 3주 동안 잠들기 전 두 시간 동안 450㎚ 파장의 청색광에 노출시켜 깨어 있는 시간이 14시간이 되도록 했습니다. 나머지 10마리는 청색광에 노출시키지 않고 낮과 밤이 12시간씩 균형을 이루도록 했습니다. 청색광에 지속적으로 노출된 생쥐들은 일반 생쥐에 비해 미로나 밀폐된 공간에서 빠져나오는 탈출행동이 감소하고 설탕물이나 당분 함유 음식도 선호하지 않고 움직임이 줄어드는 등 전형적인 우울 증상이 늘어나는 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 생쥐들이 청색광으로 인한 우울증에서 빠져나오는 데는 청색광에 전혀 노출되지 않는 상태가 3주 이상 이어져야 한다는 것도 확인했습니다. 어두운 밤, 인공 조명은 망막의 특정 유형 광수용체와 측좌핵 같은 뇌 부위와의 연결을 차단시키기 때문이라고 연구팀은 해석했습니다. 이불 속에 들어가 잠들기 전 ‘잠깐만’이라고 스마트폰을 만지작대다 보면 1~2시간은 금세 지나가는 경험을 누구나 했을 것입니다. 잠들기 어렵다고 스마트폰을 들었다가는 불면증은 물론 우울증까지 올 수 있으니 자제할 필요가 있을 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

재미 한인과학자가 환자의 체세포를 신경세포로 바꿔 뇌에 이식하는 방식으로 파킨슨병 치료에 성공해 주목받고 있다. 주인공은 김광수(66) 미국 하버드대 의대 교수이다. 김 교수가 주도한 매사추세츠종합병원, 보스턴아동병원, 다나파버-하버드대 암센터, 코넬대 의대, 한국 한양대 공동연구팀은 환자의 피부세포를 만능줄기세포로 유도한 뒤 신경전달물질인 도파민을 생성할 수 있는 전구세포를 만들어 60대 파킨슨병 환자의 뇌에 주입한 결과 운동능력을 회복했다고 2일 밝혔다. 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’에 실렸다. 연구팀은 파킨슨병을 앓는 69세의 의사이자 발명가인 조지 로페즈라는 자원자에게 2017년과 2018년 두 차례에 걸쳐 환자 자신의 체세포로 만든 도파민 신경세포를 뇌에 이식했다. 수술 후 2년 동안 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 다양한 검사를 통해 파킨슨병 증상이 완화된 것을 확인했다. 환자 자신의 세포를 이용했기 때문에 면역거부반응이 나타나지 않았으며 복용하는 도파민약의 양을 줄일 수 있게 됐고, 환자는 스스로 신발끈을 다시 묶을 수 있을 뿐만 아니라 수영, 자전거 같은 신체활동도 원활하게 할 수 있을 정도로 운동능력을 회복한 것으로 알려졌다. 신경생물학, 줄기세포 분야에서 세계적인 석학으로 김 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 카이스트 생물공학과에서 석박사를 마친 뒤 미국으로 건너가 코넬대 의대, 테네시대 의대 교수를 거쳐 하버드대 의대 교수로 재직 중이다. 김 교수는 “10년 정도 후속 연구를 더 진행하면 맞춤형 세포치료가 파킨슨병 치료에 보편적 방법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환 치료에 단초를 마련할 것으로 기대되는 세포소기관 소통조절에 관여하는 단백질을 찾아냈다. 한국뇌연구원, 서울대, 포스텍 공동연구팀은 세포소기관인 미토콘드리와 소포체를 연결하는 막인 ‘MAM’을 만드는데 관여하는 단백질을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 세포 안에는 다양한 세포 소기관이 존재하면서 막으로 된 접촉부위를 통해 소통한다. 특히 세포내 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 단백질을 만들어 세포 곳곳에 전달하는 소포체를 연결하는 MAM에 위치한 단백질은 세포 내 지질대사와 자가포식 등 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아와 소포체가 만나면 MAM이 만들어져 칼슘 이동통로가 되는데 이 때 미토콘드리아로 칼슘이 과도하게 유입될 경우 미토콘드리아의 기능이 떨어지면서 각종 질병이 발생한다. 특히 퇴행성뇌신경질환 환자들의 유전자 변성이 해당 부위에서 많이 발견되고 있다. 연구팀은 MAM 단백질 구조를 분석하는데 필요한 새로운 방법을 고안해 인간 세포에서 MAM을 구성하는 115개의 단백질을 발견했다. 또 대면적 3차원 전자현미경으로 세포내 MAM 부위를 3차원으로 관찰한 결과 FKBP8 단백질이 MAM에서 칼슘수송에 필수 요소라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구로 퇴행성뇌신경질환 공통 원인으로 알려진 미토콘드리아의 칼슘 증가현상을 조절할 수 있는 단백질을 발견함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 평가받고 있다. 정민교 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구결과는 세포소기관 사이의 네트워크가 제대로 이뤄지지 않으면 질병이 발생하는데 이에 관여하는 단백질을 정확하게 밝혀냄으로써 미토콘드리아 손상을 지연하거나 막을 수 있는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

재미 한인과학자가 환자의 체세포를 신경세포로 바꿔 뇌에 이식하는 방식으로 파킨슨병 치료에 성공해 주목받고 있다. 주인공은 김광수(66) 미국 하버드대 의대 교수이다. 김 교수가 주도한 매사추세츠종합병원, 보스턴아동병원, 다나파버-하버드대 암센터, 코넬대 의대, 한국 한양대 공동연구팀은 환자의 피부세포를 만능줄기세포로 유도한 뒤 신경전달물질인 도파민을 생성할 수 있는 전구세포를 만들어 60대 파킨슨병 환자의 뇌에 주입한 결과 운동능력을 회복했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’에 실렸다. 연구팀은 파킨슨병을 앓고 있는 69세의 의사이자 발명가인 조지 로페즈라는 자원자에게 2017년과 2018년 두 차례에 걸쳐 환자 자신의 체세포로 만든 도파민 신경세포를 뇌에 이식했다. 수술 후 2년 동안 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등 다양한 검사를 통해 파킨슨병 증상이 완화된 것을 확인했다.환자 자신의 세포를 이용했기 때문에 면역거부반응이 나타나지 않았으며 복용하는 도파민약의 양을 줄일 수 있게 됐고, 환자는 스스로 신발끈을 다시 묶을 수 있을 뿐만 아니라 수영, 자전거 같은 신체활동도 원활하게 할 수 있을 정도로 운동능력을 회복한 것으로 알려졌다. 일본 야마나카 신야 교수가 처음으로 유도만능줄기세포(iPSc) 기술을 개발한 뒤 황반변성증 환자가 iPSc를 이용해 세포치료를 받은 적이 있지만 병의 호전이 관찰되지 않았다. 이번 연구는 iPSc를 이용해 뇌질환 환자치료에 처음으로 시도했을 뿐만 아니라 실제적 증상의 완화를 이끌어 낸 것으로 평가받고 있다. 이 때문에 과학계에서는 iPSc 기술이 여러 종류의 난치병 치료에 쓰일 수 있다는 가능성을 제시한 것으로 보고 있다.신경생물학, 줄기세포 분야에서 세계적인 석학으로 김 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 카이스트 생물공학과에서 석박사를 마친 뒤 미국으로 건너가 코넬대 의대, 테네시대 의대 교수를 거쳐 하버드대 의대 교수로 재직 중이다. 김 교수는 “안정성과 효능성 입증을 위해 더 많은 환자를 대상으로 임상시험을 수행하기 위해 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으려 필요한 절차를 밟고 있는 중”이라며 “10년 정도 후속 연구를 더 진행하면 맞춤형 세포치료가 파킨슨병 치료에 보편적 방법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 바이러스는 박쥐와 천산갑을 거치면서 인체 감염 능력을 획득했다는 연구 결과가 나왔다. 미국 듀크대 메디컬센터 펑가오 교수 연구팀은 1일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실린 논문에서 코로나19 바이러스와 가장 가까운 것은 박쥐 코로나바이러스지만 인체 침투 능력은 천산갑 코로나바이러스와 중요한 유전자 조각을 교환하면서 획득한 것으로 보인다고 밝혔다. 연구팀은 박쥐 코로나바이러스나 천산갑 코로나바이러스 모두 사람에게 직접 대유행을 일으킬 수는 없지만 둘 사이에 잡종이 생기면서 인체 감염 능력을 갖춘 코로나19 바이러스가 된 것으로 보인다고 설명했다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

국내 연구진이 강하고 잘 늘어나고 다루기도 쉬운 금속분야에서 세 가지 문제에 대한 해결책을 모두 갖고 있는 신개념 합금을 개발했다. 포스텍 신소재학과 연구팀은 더 강하고 잘 늘어나면서 다루기 쉬운 고엔트로피 합금 설계방식을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘악터 마터리알리아’와 ‘스크립타 마터알리아’에 실렸다. 일반적으로 합금은 주(主)금속에 보조 금속원소를 결합시키는 방식으로 만들어진다. 그렇지만 고엔트로피 합금은 주금속원소 없이 여러 원소를 동등한 비율로 혼합하는 방식으로 만들어지기 때문에 이론적으로 만들 수 있는 합금의 종류가 무한대인 꿈의 합금이다. 많은 과학자들이 합금원소 종류와 함량을 자유자재로 조절해 합금 강도, 연성, 내식성, 전자기적 특성, 열적 특성 등을 바꿨다. 그렇지만 대부분 균일한 구조, 조직, 결정입자 크기, 형상이 동일한 형태로 만들어졌다. 또 균일한 구조로 만들기 위해 코발트, 크롬 같은 고가의 원소를 첨가해야 하기 때문에 가격경쟁력에도 한계가 있었다. 이에 연구팀은 합금 내부 구조, 조직, 결정립의 크기, 형상이 다른 헤테로구조의 고엔트로피 합금이 더 단단하면서도 연할 수 있다는 것을 알아냈다. 연구팀은 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 비교적 저렴한 금속인 철과 구리를 기반으로 각각 분리된 두 영역을 형성한 뒤 두 금속원소와 모두 섞일 수 있는 원소들을 첨가해 소재 전체의 엔트로피를 높였다. 연구팀이 강한 구리와 연한 철로 만든 고엔트로피 합금은 기존 스테인리스강보다 1.5배 더 단단하고 절삭하는데 소요되는 시간도 스테인리스강보다 20분의 1 정도로 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 철과 구리에 알루미늄, 망간 같은 저가 원소를 조합할 경우 기존 고엔트로피 합금보다 3~10배 높은 가격경쟁력력을 가진 것으로 연구팀은 판단했다. 김형섭 포스텍 교수는 “이번에 개발한 합금은 기존 철강재료에 버금가는 가격경쟁력과 우수한 특성을 보여 산업현장에 적용하기 용이할 것”이라며 “실제로 가전제품과 스마트폰 부품에 적용하기 위해 국내 기업과 후속 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

휘발유나 경유를 에너지원으로 하는 내연기관 자동차들이 내뿜는 오염물질은 지구온난화를 일으키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이 때문에 오염물질을 내뿜지 않는 전기차나 수소에너지차에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬-이온 배터리보다 10배나 큰 에너지 밀도를 갖고 있으며 공기 속 산소로 충전할 수 있는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능한 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 리튬-이온 배터리는 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있기 때문에 전기자동차처럼 높은 에너지 밀도를 요구하는 장치들의 발전 속도를 따라가지 못한다. 이 때문에 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 그 중 하나가 리튬-공기 배터리이다. 리튬과 공기 중 산소가 결합되는 방식인 리튬-공기 배터리는 무게당 에너지 저장 밀도가 높지만 충방전 사이클이 빠르다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속유기구조체(MOFs)를 만들어 촉매 전구체와 보호체로 사용할 수 있게 했다. 이번에 개발한 금속유기구조체는 1g만으로도 축구장 크기의 넓은 표면적을 갖는 것으로 알려졌다. 이를 통해 충방전 사이클 수를 3배 이상 늘어난 것도 확인했다. 강정구 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 원자 수준의 촉매 개발 뿐만 아니라 다양한 소재개발 연구분야로 확장할 수 있을 것”이라며 “금속-유기 구조체 기공 내에서 원자 수준의 촉매 소재를 동시에 생성하고 안정화하는 기술은 수십만 개의 금속-유기 구조체 종류와 촉매 종류에 따라 다양화가 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

분당서울대병원은 이비인후과 최병윤 교수 연구팀(제1저자 이상연 전문의, 서울대병원 강남검진센터 심예지 전문의)이 성인 난청 환자들도 유전적 요인이 난청의 원인일 수 있으며, 원인 유전자 발견 시 청력 회복 범위를 예측해 적절한 수술 시기를 결정짓는데 도움이 될 수 있다는 연구결과를 발표했다고 30일 밝혔다.. 국민건강보험공단 자료에 따르면 지난 2017년 국내 난청 환자는 34만 9000명으로, 2012년 27만 7000명에서 연평균 4.8%씩 증가하고 있는 것으로 나타났다. 특히 2017년에는 70대 이상의 난청 환자가 34.9%로, 노인성 난청 환자가 높은 비중을 차지하고 있다. 후천성 난청은 연령대가 높아질수록 증가한다. 최 교수팀은 후천성 난청 환자들의 유전자 변이 유무와 그에 따른 수술 결과의 연관성을 확인하고자 본 연구를 진행했다. 연구팀은 2010년부터 2017년까지 분당서울대병원에서 인공와우 이식수술을 시행한 후천성 감각신경성 난청 환자 40명을 대상으로 염기서열분석(NGS)을 실시했고, 분석 결과 무려 절반의 환자들(52.5%)에게서 다양한 난청 유전자 변이가 나타났으며 이들의 수술성적 또한 유의하게 더 우수한 것을 확인했다. 유전자 진단 그룹으로 분류된 21명의 난청 환자들에게서는 14가지의 다양한 난청 유전자 변이가 확인됐는데, 그 중에서도 TMC1(DFNA36)이 가장 많이 발견된 유전자였고, 다음으로 SLC26A4, ATP1A3 등의 유전자 변이가 나타났다. 중요한 점은 이렇게 난청 유전자를 확인한 환자들이 뚜렷한 원인 유전자 변이가 발견되지 않은 환자들에 비해 인공와우 이식수술 성적이 유의하게 우수한 것으로 나타났다는 점이다. 수술 1년 후 문장검사, 이음절 단어검사, 일음절 단어검사 등 언어평가 향상 점수를 비교해보면, 유전자 미진단 그룹에 비해 유전자 진단 그룹이 더 우수한 성적을 보였다.이에 더해 연구팀은 난청 유전자 변이가 발견된 환자들의 경우, 특히 수술 시기가 빠를수록 수술 성적이 우수함을 규명했다. 인공와우 이식수술은 대체로 난청 기간이 짧을수록 수술 후 좋은 예후를 보이는데, 난청 유전자 변이가 발견된 환자들에게서 이러한 경향이 훨씬 더 두드러지게 나타났다. 특히 난청 기간이 지속된 지 약 5년 이내에 수술한 경우 높은 언어평가 향상 점수를 보여 수술 시기가 빠를수록 청력회복 수준도 높일 수 있음을 확인했다 최 교수는 “선천성 난청 환자들 못지않게 나이가 들면서 청력이 떨어지는 후천성 난청 환자들 역시 절반 이상은 유전적 원인에 의한 증상일 수 있다”며 “환자 개인의 난청 관련 정보와 유전자 검사를 통한 유전자 변이 유무를 정확히 파악하면, 치료방향 및 수술의 시행 여부를 보다 빨리 결정함으로써 청력을 회복시키는데 상당한 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 국제학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 최근호에 게재됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

오는 31일은 세계보건기구(WHO)가 지정한 ‘세계 금연의 날’이다. 흡연은 폐질환과 심혈관질환, 악성종양의 원인으로 지목받고 있어 흡연자들은 금연을 시도하는 이들이 많다. 그렇지만 성공률은 낮다. 요즘은 흡연을 줄이거나 일반담배보다 순하고 건강에 악영향을 덜 미칠 것이라는 인식 때문에 궐련형 전자담배나 액상형 전자담배를 이용하는 사람들이 늘고 있다. 그렇지만 전자담배를 사용하는 사람들의 입 속은 심각한 치주염 환자와 비슷한 상태라는 연구결과가 나와 전자담배가 일반담배보다 안전하지 않다는 사실을 다시 한 번 확인시키고 있다. 미국 오하이오주립대 보건과학대, 의대 치의학부, 법학과, 오하이오주립대 부설 웩스너메디컬센터, 통합암센터 공동연구팀은 젊고 건강한 사람들도 전자담배 흡연 3개월 만에 입 속에 치주염 환자와 비슷한 수준의 세균이 발생해 제대로 검진과 치료를 받지 않을 경우 심폐질환과 다양한 질병을 유발시킬 가능성을 높인다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 28일자에 실렸다. 연구팀은 현재 구강질환 징후를 보이지 않는 123명의 잇몸 아랫쪽에서 치태(플라그)를 채취했다. 이들은 흡연자 25명, 비흡연자 25명, 전자담배 사용자 20명, 담배를 피우다 현재 전자담배만 피우는 25명, 궐련과 전자담배를 함께 피우는 사람 28명으로 구성됐다. 잇몸 아랫쪽은 음식이나 치약, 담배 등 입안 환경변화에 바로 반응하지 않기 때문에 입 속 환경을 파악하기 좋은 샘플로 알려져 있다. 연구팀은 샘플의 DNA 염기서열을 분석을 통해 입 속 미생물의 종류와 기능을 파악했다. 연구팀은 흡연자들의 입 속에는 비흡연자들에 비해 염증을 유발시키는 미생물들이 비정상적으로 많은 것을 확인했다. 특히 이전에는 어떤 종류의 흡연을 하지 않았던 21~35세 젊고 건강한 남녀들 중 전자담배를 피운지 4~12개월 밖에 안된 사람들의 입 속 유해 미생물의 종류와 수가 놀라울 정도로 많았다. 일반 담배를 피운 사람들보다도 유해미생물이 더 많은 것으로 나타났다.제1저자인 서커스 가네산 오하이오주립대 치대 교수는 “이번 연구는 니코틴 등 담배 속 유해물질을 떠나 흡연 행위가 입 속 미생물의 변화 같은 구강건강에 미치는 영향에 초점을 맞췄다”라며 “전자담배가 일반담배보다 입 속 유해미생물을 늘리는 이유는 뜨거운 증기가 입 안의 각종 세균들이 잇몸이나 치아에 오래 달라붙어있게 할 뿐만 아니라 유해미생물이 생존하기 좋은 환경을 만들기 때문”이라고 강조했다. 전자담배들은 니코틴을 줄이고도 일반 담배를 피우는 것과 똑같은 느낌을 주기 위해 글리세롤과 글리콜로 구성된 성분을 첨가하는데 이것이 기화되면서 유해미생물에 영양을 공급하게 된다는 것이다. 연구팀에 따르면 어떤 방식으로든 담배를 피우는 것은 구강건강에 있어서 최악의 선택이라고 지적했다. 특히 담배를 줄이거나 금연의 중간단계로 전자담배를 선택하는 사람들이 있는데 이런 경우 입 속 유해미생물은 더 급격하게 늘어난다고 설명했다. 연구를 총괄한 푸니마 쿠마르 오하이오주립대 치대교수(구강생물학)는 “이번 연구는 전기를 이용해 열을 발생시켜 니코틴 액체나 연초고형물을 태워 증기를 마시는 전자담배는 놀라울 정도로 짧은 시간에 구강 건강을 심각하게 악화시킨다는 것을 보여주고 있다”라고 말했다. 쿠마르 교수는 “이번 발견은 전자담배가 흡연으로 인한 폐해를 줄이는데 도움을 준다는 담배회사들의 주장이 말도 안된다는 것을 보여주는 사례”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF에 등장하는 로봇들은 작은 물체는 물론 깨지기 쉬운 계란 같은 물건도 쉽게 집는다. 그렇지만 실제 로봇들은 계란이나 나사 같은 물체는 커녕 표면이 매끈한 문고리나 드라이버 등을 집기도 쉽지 않다. 국내 연구진이 물체의 조작이나 작업 능력을 향상시킬 수 있는 로봇을 위한 인공피부를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 기계공학과 연구팀은 사람 손바닥 피부의 기계적 특성을 흉내내 로봇 손의 조작능력을 높여줄 인공피부를 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 이전에도 다양한 연구자들이 인공피부를 연구했지만 대부분 외형이나 감각기능 재현에만 초점이 맞춰져 왔다. 연구팀은 손바닥 피부가 다양한 감각을 느끼는 기관으로 뿐만 아니라 다양한 모양의 물체에 밀착되도록 바뀌어 물체를 안정적으로 잡고 고정시킬 수 있게 해준다는 점에 더 주목했다. 이에 연구팀은 겉 피부층, 피하지방층, 근육측으로 분류해 각 특성을 분석함해 피하지방층의 물리적 특성이 기능적 장점을 만들어 내는 핵심요소라는 점을 파악했다. 연구팀은 이같은 분석결과를 바탕으로 다공성 라텍스와 실리콘을 이용해 손바닥 피부와 동일한 비선형적, 비대칭적 물리적 특성을 가진 3중층 인공피부를 만들었다.라텍스와 실리콘의 공기층이 눌리면 쉽게 압축돼 물체의 형상에 맞게 쉽게 변형되도록 하고 비틀림이나 당김에도 저항성을 보여 물체를 견고하게 잡을 수 있도록 했다. 실제로 이번에 개발된 3중층 인공피부를 장착한 로봇손은 기존 실리콘 소재의 단일층 인공피부 로봇손보다 물체를 고정하는 작업안정성과 물체를 움직일 수 있는 조작성이 30% 이상 향상된 것이 확인됐다. 박형순 교수는 “이번에 개발된 로봇용 인공피부는 작업기능을 높이기 위한 기능적 측면은 물론 촉감, 물리적 특성도 사람의 것과 유사해 의수에 적용했을 경우 작업능력을 높일 뿐만 아니라 사람간 상호작용에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1억5000만 년 전 쥐라기 후기, 오늘날 북아메리카 대륙에 서식한 알로사우루스와 같은 대형 육식공룡은 먹이가 부족하면 다른 육식공룡이나 동족 또는 사체까지도 먹었다고 현지 고생물학 연구팀이 밝혔다. 미국 테네시대 등 연구팀은 지난 몇십 년간 콜로라도주(州) 미가트-무어 채석장에서 발굴된 공룡화석 표본 2368점을 자세히 분석해 이 중 29%인 684점의 표본에서 적어도 한 곳 이상 육식공룡에게 물린 특유의 자국을 발견했다. 이들 화석은 웨스턴 콜로라도 박물관에서 전시하거나 보관해온 것이다.이들 연구자는 육식공룡의 톱니 같은 이빨에 의해 남겨진 물린 자국 중 대부분이 발굴지인 채석장에서 가장 많이 나온 대형 수각류인 알로사우루스에 의해 형성됐을 가능성이 가장 크다고 추측한다.또 이들 고생물학자는 대부분의 물린 자국을 초식공룡의 뼈 화석에서 발견했지만, 나머지 약 17%는 육식공룡의 뼈 화석에 찾아냈다. 심지어 이 중 거의 절반은 이미 죽어 영양분이 적은 사체를 포식할 때 남은 흔적인 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 사체를 포식한 흔적은 당시 죽은 공룡이 천천히 땅에 묻혔던 환경의 결과로, 굶주린 육식공룡들이 사체를 발견하는 데 충분한 시간이 있었을 것이라고 설명했다. 또 이들 연구자는 사체 포식이 빈번하게 발견된 것은 포식자들이 먹이가 부족한 환경 탓에 생존에 위협을 받아야 했던 당시 생태계의 결과일 것이라고 덧붙였다.뿐만 아니라 이 연구에서는 공룡화석 중 알로사우루스의 뼈에서 다른 알로사우루스의 것으로 추정되는 물린 자국이 많은 것으로 나타났다. 이는 쥐라기에서 가장 큰 포식자였던 알로사우루스에게는 동족도 서슴지 않고 잡아먹는 습성이 있었다는 것을 보여주는 증거일 수도 있다고 이들 연구자는 추정했다. 이번 연구를 주도한 고생물학자이자 테네시대 조교수인 스테퍼니 드럼헬러 박사는 “알로사우루스와 같은 대형 수각류는 특히 주변에 이미 먹잇감이 부족한 환경이라면 특별히 먹는 데 까다로운 포식자가 아니었을 것”이라면서 “이들에겐 죽은 동물과 심지어 동족까지도 확실히 먹잇감이었다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 플로스원(PLOS ONE) 최신호(27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr