고령화 사회로 빠르게 진입하면서 각종 만성질환과 퇴행성질환이 늘어나고 있다. 특히 관절염은 45세 이상 성인에게서 나타나는 가장 흔한 만성질환으로 알려져 있다. 최근에는 20~30대 젊은 층에서도 관절염으로 고생하는 이들이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 치료가 쉽지 않은 관절염을 회복시킬 수 있는 유전자를 발견해 주목받고 있다. 가톨릭대 의과대, 서울대, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 관절염 회복을 돕는 유전자 3개를 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션’에 실렸다. 뼈와 뼈가 만나는 관절부위에 여러 원인으로 손상되거나 염증이 발생하는 관절염은 상태가 악화됐다가 호전되기를 반복하고 치료가 쉽지 않다. 과학계에서는 관절염을 포함해 염증 악화의 원인인 자가면역반응을 억제하는 약물에 대한 연구가 활발하다. 그렇지만 염증 치료제는 정상적인 면역체계에도 손상을 입히는 경우가 발생해 바이러스 감염에 쉽게 노출되는 부작용도 있었다. 연구팀은 류머티스 관절염을 앓은 뒤 자연치유된 생쥐의 관절조직을 채취해 3만개 이상의 유전체를 RNA서열분석해 관절염 증상에 영향을 미치는 85개의 후보 유전자를 선별해 냈다. 이들 후보 유전자를 대상으로 면역학적 실험을 실시한 결과 그동안 관절염과 연관성이 알려지지 않았던 인테그린(Itgb1), 알피에스-3(RPS3), 이와츠(Ywhaz)라는 핵심유전자 3개를 최종 찾아냈다. 이들 3개 유전자는 관절조직과 염증억제에 관여하는 조절T세포라는 면역세포에서 나타나 항염물질을 만들어 내면서 관절염 회복에 관여한다는 것을 연구팀은 확인했다. 이들 3종의 유전자는 병든 면역세포에 작용해 염증성 사이토카인 생성을 억제하고 질병을 자연적으로 회복시키는 것으로 분석됐다. 특히 이와츠 유전자는 류머티스 관절염을 앓는 생쥐 관절에 주사하면 증상과 통증이 눈에 띄게 줄어드는 것으로 확인됐다. 연구팀은 65명의 류머티스 관절염 환자의 소변을 분석한 결과 치료제에 쉽게 반응하는 환자들은 항류머티스 약물을 투여하면 이와츠 농도가 늘어났지만 약물 투여에도 이와츠 농도가 늘어나지 않고 오히려 감소하는 것이 관찰됐다. 이에 연구팀은 이와츠 유전자로 부작용이 적은 치료제를 만들거나 간단한 피검사나 소변검사로 관절염 치료를 미리 예측할 수 있는 바이오마커로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김완욱 가톨릭대 의대 교수는 “이번 연구는 관절염이 인체 내에서 어떻게 자연치유될 수 있는지를 보여주는 첫 사례라는 의미가 크다”라며 “관절을 보호하고 회복시키는 핵심적인 자연치유물질을 발굴했을 뿐만 아니라 이번에 발굴된 유전자 중 하나는 간단한 혈액검사나 소변검사를 통해 관절염 회복을 사전에 예측할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 플라스틱 분해효소를 가진 식물성 플랑크톤을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 세포공장연구센터 이용재, 김희식 박사팀은 유전자 형질전환을 통해 해양 생태계를 파괴하는 주범으로 지목받고 있는 플라스틱을 분해할 수 있는 식물성 플라스틱을 만들었다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘마이크로바이얼 셀 팩토리즈’에 실렸다. 사람의 삶에 편리함을 가져다주는 플라스틱은 바다나 강으로 유입되면서 바닷새나 고래, 바다거북 등 동물이 먹이로 착각해 삼켜 문제가 생기는 경우가 많아지고 있다. 페트병 같은 플라스틱이 바다로 흘러들어가 햇빛이나 바닷물에 의해 미세플라스틱으로 분해되면서 어패류나 작은 물고기들도 삼켜 먹이사슬을 통해 플라스틱 생물농축이 일어나 사람의 몸 속에 농축될 수 있다. 연구팀은 식물성 플랑크톤이 수생 생태계에서 1차 생산자로 전체 먹이사슬에 중요한 역할을 한다는 점에 착안했다. 이에 페트분해효소 아미노산 서열을 식물플랑크톤에 적합하도록 유전자를 합성해 ‘클라미도모나스 레인하티’라는 녹조류에 적용했다. 연구팀은 이렇게 만들어진 플라스틱 분해 식물성 플랑크톤을 현재 판매되고 있는 음료수 페트병과 함께 넣어 실험한 결과 페트병들이 4주만에 인체에 무해한 화학물질로 완전히 분해되는 것을 확인했다. 또 전자현미경으로 페트병이 분해되는 과정을 관찰하는데도 성공했다. 김희식 박사는 “이번 연구는 플라스틱을 분해하는 녹색미세조류를 처음으로 개발함으로써 플라스틱에 의한 환경오염을 해결할 수 있는 새로운 패러다임을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “먹이사슬을 통한 미세플라스틱의 생물 농축을 원천 차단할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19의 전 세계적 확산이 반년 가까이 계속되면서 사회적 거리두기를 실천하는 이들이 많습니다. 그런데 이 때문에 예상치 못했던 문제가 나오고 있습니다. 배달음식을 많이 시키고 위생 때문에 일회용품 사용이 많아지면서 재활용 쓰레기 배출이 크게 늘어난 것입니다. 코로나19 정복 이후 곧바로 닥쳐올 문제는 다름 아닌 늘어난 쓰레기 처리가 될 것입니다. 쓰레기 문제는 우주도 예외는 아닙니다. 1957년 인류 최초의 인공위성 스푸트니크1호가 발사된 뒤 많은 나라들이 경쟁적으로 우주개발에 나서면서 현재 지구 저궤도에는 낡고 버려진 인공위성과 각종 우주잔해들로 뒤덮여 있습니다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 지난해 기준 지구 저궤도를 돌고 있는 우주쓰레기는 1㎝ 이하의 작은 것까지 포함해 약 1억 2800만개에 이릅니다. 우주쓰레기가 늘어나면 새로운 인공위성을 발사하기는 점점 어려워지고 유인우주선을 운용하는 데도 차질을 빚게 됩니다. 이에 미국 미들베리칼리지 경제학과, 콜로라도 볼더대 환경과학융합연구소, 경제학과 공동 연구팀은 우주쓰레기 문제를 해결할 수 있는 가장 ‘효과적’인 방법을 제시해 주목받고 있습니다. 이들이 제시한 방법은 현재 지구 궤도를 돌고 있는 모든 인공위성에 대해 ‘궤도 사용료’를 부과하는 것입니다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 26일자에 실렸습니다. 우주쓰레기에 대해 지금까지 제안된 많은 해법들은 거대한 그물이나 작살, 레이저 등으로 제거하는 기술적 방법들이었습니다. 또 이런 해법들은 우주에 진출하려는 나라나 기업들에 직접적 이득을 주지 못하기 때문에 실현 가능한 해법은 나오기 어렵고 우주는 점점 쓰레기통처럼 되는 결과만 낳는다고 연구팀은 지적했습니다. 인공위성이나 로켓을 발사하는 모든 국가와 기업들이 참여한 국제 협약을 통해 궤도사용료를 받고 이것으로 실질적인 우주쓰레기 제거 기술을 공동 개발해 활용하자고 연구팀은 제안했습니다. 연구팀은 구체적인 궤도 사용료를 제시하기도 했습니다. 올해 기준으로 위성 1기당 연간 1만 4900달러(약 1839만원)로 시작해 매년 14%씩 인상해 2040년에는 위성 1기당 연간 23만 5000달러(약 2억 8999만원)의 사용료를 받자는 것입니다. 궤도 사용료는 우주개발의 잠재적 위험성인 우주쓰레기를 줄일 수 있게 해 2040년이 되면 우주 관련 산업의 가치가 지금보다 4배 이상 높아질 것이라고도 예측했습니다. 우주공간은 ‘영유 금지의 원칙’에 따라 개별 국가가 소유권을 주장할 수 없는 인류 공동의 자산입니다. 소유권은 없지만 누구나 자유롭게 이용할 수 있기 때문에 개별 국가들은 최대 이익을 추구하다 보면 결국 ‘공유지의 비극’이 발생하게 됩니다. 쓰레기는 쓰레기를 만든 사람이 치우는 것이 원칙이지만 공유지에서는 그런 원칙이 먹히지 않기 때문에 모두를 파멸로 이끌게 되는 것이지요. 그렇기 때문에 최선의 해법은 누구나 민감하게 반응할 수밖에 없는 돈과 연결시키자는 것입니다. 인간의 이기심을 억제하기 위해 동원되는 수단이 또 돈이라니요. 약간 씁쓸한 느낌을 지울 수 없습니다. edmondy@seoul.co.kr

한국인 약 1000명을 대상으로 한 유전체(게놈) 빅데이터가 구축됐다. 이번 게놈 빅데이터에 따르면 서양인과 한국인은 3902만개 정도의 유전체가 다른 것이 확인됐다. 울산과학기술원(UNIST) 게놈산업기술센터(KOGIC), 게놈연구재단(GRF) 게놈연구소(PGI), 바이오벤처기업 클리노믹스, 울산대 의대, 울산병원, 영국 케임브리지대, 미국 뉴멕시코대, 뉴멕시코대 통합암센터, 하버드대 의대 공동연구팀은 한국인 1094명의 전장 게놈과 건강검진 정보를 통합 분석한 ‘한국인 1천명 게놈’(Korea1K) 프로젝트 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 28일자에 발표했다. 이번 결과는 한국인의 유전적 다양성을 지도화시키기 위해 2015년부터 시작된 ‘울산 1만명 게놈사업’ 중 첫 번째 성과로 올해 말까지 1만명 게놈 데이터가 추가로 확보될 계획이다. 연구팀에 따르면 2003년 미국과 영국에서 완성된 인간참조표준게놈지도, 흔히 표준게놈이라고 불리는 것과 비교한 결과 3902만 5362개의 변이가 발견됐다. 한국인 1000명의 게놈이 인간표준게놈과 약 4000만개가 차이를 보인다는 설명이다. 특히 이번에 발견된 변이들 중 34.5%는 한국인에게서만 발견되는 독특한 변이라고 연구팀은 밝혔다. 한국인만의 독특한 유전적 변이와 기능, 역할을 잘 설명하기 위해서는 방대한 게놈 빅데이터가 필요하다. 이번에 구축된 게놈데이터 역시 이를 위해 구축된 것으로 특히 한국사람들이 잘 걸리는 암과 관련한 유전적 변이 예측에 유용한 것으로 확인됐다. 연구팀은 기존 한국인 위암 환자의 게놈데이터를 이번에 구축한 게놈 데이터와 기존에 구축된 서양인 중심의 데이터와 비교한 결과 암세포와 관련된 체세포 변이 예측은 Korea1K 데이터가 훨씬 잘 설명해주는 것으로 나타났다.연구팀은 건강검진 때 혈액 검사로 알수 있는 중성지방, 갑상선 호르몬 수치 등 11개 검사 항목이 15개 영역 467개 유전자 변이와 관련있다는 사실도 확인했다. 특히 이 중 4개 영역은 이번에 새롭게 밝혀진 것이며 9개 영역은 기존에 알려진 것보다 높은 상관관계를 갖고 있다는 것을 밝혀내기도 했다. 이번에 구축된 1094명의 바이오 빅데이터 크기는 5MB 크기의 음악파일 2억개 저장이 가능한 1페타바이트(PB)이 이르는 것으로 알려졌다. 또 참여자들의 자발적 동의를 바탕으로 수집된 모든 정보는 익명화 절차를 거쳐 저장됐다. 이번에 발표된 연구결과 중 한국인의 변이빈도는 ‘Korea1K’ 누리집(http://1000genomes.kr/)에서 누구나 열람할 수 있다. 연구 1저자인 전성원 UNIST 생명공학과 연구원은 “기존에 수행됐던 전장 유전체 연관분석(GWAS)들은 한정된 영역에서만 유전변이를 볼 수 있었지만 이번 연구에서는 한국인 게놈 전체를 읽어 모든 부분에서의 변이를 파악할 수 있으며 유전자 연관성도 좀 더 정확하게 파악할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

토마토는 계절에 상관없이 먹을 수 있지만 보관 방법에 따라서는 의견이 엇갈린다. 실온에 둬야 할지 아니면 냉장고에 보관해야 할지, 그것도 아니면 계절과 완숙 상태에 따라 구분해야 하는지, 보관 방법은 집마다 다를 것이다. 특히 최근에는 냉장 보관이 토마토의 맛을 떨어뜨리기 쉽다는 의견에 힘이 실리고 있다. 이에 따라 독일 괴팅겐대 연구진은 실온과 냉장 보관의 차이로 토마토의 맛에 변화가 있는지를 조사해 냉장 보관 역시 실온 보관과 마찬가지로 맛이 떨어지지 않는다는 것을 확인했다. 실험에서는 여러 품종의 토마토를 준비해 각각 20℃의 실온에서 4일간 놔뒀을 때와 7℃ 환경으로 설정된 냉장고에 넣고 같은 기간 보관했을 때를 비교했다. 그리고 맛 변화에 대해서는 두 가지 방법으로 평가했다. 첫 번째는 토마토 맛 평가 전문가 12명에게 여러 품종의 토마토를 조각으로 제공하고 실제로 맛보게 해서 그 색과 단맛, 신맛, 뒷맛(먹은 뒤 입에 남는 맛) 그리고 과즙 등 8가지 항목으로 평가하게 했다. 그다음은 이른바 ‘전자혀’로 불리는 전자맛분석기(프랑스 알파모스사 아스트로)를 사용해 각 토마토의 당도와 카로티노이드 수준 등을 객관적으로 측정했다. 그 결과, 지금까지 예상과 달리 토마토의 전체적인 맛은 실온은 물론 냉장 보관해도 명확하게 차이가 있지는 않은 것으로 나타났다.특히 이 연구는 기존 연구와 달리 토마토를 수확하고 나서 실험에 제공할 때까지의 수확 뒤 유통 과정을 모두 추적했다. 이들 토마토는 모두 완숙 상태에서 수확돼 하루는 유통업체에서, 이틀은 소매업체에서 보낸 뒤 실험에 쓰였다. 따라서 수확 뒤 유통 과정이 짧고 토마토의 완숙 상태에 차이가 없다면 냉장 보관 역시 나쁘지 않다는 점을 이 연구는 시사하는 것이다. 연구를 주도한 라리사 칸스키 연구원은 “특히 토마토의 맛에 큰 영향을 미친 항목은 품종이었다. 그러므로 끌리는 맛을 지닌 새로운 품종을 개발하면 맛의 품질을 높이는 단계가 될 수 있다”고 말했다. 또 연구에 참여한 엘케 파웰지크 교수도 “토마토를 실온이든 냉장이든 상관없이 보관하는 기간은 짧을수록 그 맛과 풍미가 좋다는 점은 변함이 없다”고 설명하면서도 “이번 결과는 완숙 상태인 토마토를 대상으로만 평가해 얻은 것이므로 토마토를 보관하는 최고의 방법을 정확히 알려면 추가 연구가 필요하다”고 지적했다. 이에 대해 전문가들은 “만일 토마토에 푸른빛이 돈다면 실온에서 보관하고 가급적 빨리 먹도록 해야 한다”면서 “기온이 높은 여름철이라면 냉장 보관하되 이 역시 빨리 먹는 것이 좋을 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘프론티어스 인 플랜트 사이언스’(Frontiers in Plant Science) 최신호(5월 13일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 뇌의 도파민 특정 유전자 스위치가 켜지면 약물 중독에 쉽게 빠지게 된다는 사실을 밝혀냈다. 포스텍 생명과학부, 한국뇌연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 미국 마운트시나이 아이칸의대 신경과학과, 존스홉킨스대 심리·뇌과학과, 존스홉킨스대 의대 신경과학연구소 공동연구팀은 코카인 같은 약물 중독에 신경세포의 특정 도파민 수용체가 중요한 역할을 한다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘생물 정신의학’에 실렸다. 약물 중독은 특정 약물을 강박적으로 찾고 사용하는 행동을 보이는 정신질환으로 치료가 어렵고 오랜 시간이 지난 뒤에도 재발 가능성이 높다. 특히 마약류 같은 중독성 약물은 뇌의 보상회로 속 도파민 농도를 증가시키고 도파민 수용체를 활성화시켜 쉽게 중독을 일으키는 것으로 알려져 있다. 문제는 중독에 유독 쉽게 빠지는 사람이 있는데 이런 현상에 대한 정확한 신경생물학적 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 연구팀은 생쥐들을 이용해 코카인을 스스로 투여할 수 있는 장치에 넣은 뒤 전기생리학적, 광유전학 기법으로 실험을 실시했다. 그 결과 중독에 취약한 생쥐들은 일반 생쥐들과 2909개의 유전자가 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 중독 취약 생쥐들은 기분과 감정을 조절하는 영역인 대뇌 보상회로 중격의지핵에 있는 콜린성 뉴런이라는 신경세포에서 ‘DRD2’라는 유전자가 과도하게 발현되는 것으로 관찰됐다. 콜린성 뉴런에서 DRD2가 쉽게 켜지고 발현량도 급증하는 생쥐는 똑같은 코카인에 노출되더라도 쉽게 중독된다는 설명이다. 구자욱 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구는 뇌 중격의지핵 신경세포 중 1~2% 정도에 불과한 콜린성 중간뉴런의 도파민 신호전달체계가 중독 행동에 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “추가 연구를 통해 약물 중독 환자에 대한 새로운 치료전략을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 크고 뜨거운 화산이 기존에 알려진 하와이의 마우나로아 화산이 아닌, 하와이에 있는 또 다른 화산인 푸하호누라는 사실이 새롭게 밝혀져 CNN 등 현지 언론이 25일 보도했다. 하와이어로 ‘숨을 쉬는 거북’이라는 뜻의 푸하호누 화산은 1820년 그 존재가 처음 발견됐으며, 영어로는 ‘가드너 피나클스’(Gardner Pinnacles)라고 부른다. 빅아일랜드에서 북서쪽으로 170㎞ 떨어진 곳에 있으며, 전체 화산 중 3분의 1 정도만 해수면 위에 있고 나머지는 모두 해수면 아래에 존재한다. 하와이대학 연구진이 수중 암석의 화학적 성분 및 화산의 포괄적 측정을 통해 푸하호누 화산의 실제 크기를 측정하는 연구를 진행한 결과, 푸하호누 화산은 폭 90㎞, 길이 275㎞로 마우나로아 화산의 2배에 달하는 것으로 확인됐다. 기존에 가장 큰 화산으로 꼽혔던 마우나로아는 육지 면적 5271㎢, 해발 높이 4169m, 해저면 기준 해발 높이는 9170m로 알려져 있었. 연구진에 따르면 푸하호누 화산의 크기는 하와이섬의 5개 화산을 합친 것보다 더 크며, 이는 기존 조사에서 포함되지 않았던 해발 아래의 화산 기저를 포함한 것이다. 연구진은 화산의 규모가 너무 거대한 나머지, 근처 지각과 화산 자체가 수백만 년에 걸쳐 수백 m나 가라앉힌 것으로 보인다고 밝혔다. 뿐만아니라 이 화산은 수백만 년 동안 1700℃에 달하는 지구상에서 가장 뜨거운 마그마를 가진 것으로 확인됐다. 푸하호누 화산은 유동성이 큰 현무암질 용암이 하나의 화구를 통해 분출해 흘러넘칠 때, 경사가 극히 완만한 순상화산에 속한다. 방패모양으로 생겼다 해서 ‘방패 화산’이라고도 부르며 제주도의 한라산 등 대형 화산의 상당수가 이 형태를 따른다. 연구진은 “마그마의 온도와 규모는 서로 상관관계가 있다. 마그마가 뜨거워서 분출할수록 화산의 규모가 더욱 커지기 때문”이라며 "푸하호누 화산은 단연코 지구상에서 가장 크고 뜨거운 단일 화산"이라고 설명했다. 이어 “1974년 당시 푸하호누에 대한 조사가 이뤄졌었는데, 당시에는 매우 제한된 데이터에 근거해 조사를 한 탓에 해당 화산의 ‘실체’를 제대로 파악하지 못했다”면서 “지구상에서 가장 큰 방패화산의 실체를 21세기에 확인했다는 것은 매우 놀라운 일이다. 하지만 우리는 여전히 지구의 바다 아래의 환경에 대해서는 잘 알지 못한다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘지구·행성 과학 회보’(Journal Earth and Planetary Science Letters) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 흉부엑스선 영상을 인공지능 기술로 분석해 코로나19 감염 여부를 높은 정확도로 빠르게 진단할 수 있는 기술을 내놨다. 카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀은 흉부엑스선 촬영만으로 코로나19 감염 여부를 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 국제전기전자공학회(IEEE)에서 발행하는 의공학분야 국제학술지 ‘IEEE 트랜잭션 온 메디컬 이미징’에 실렸다. 현재 코로나19 진단에는 면봉으로 코나 목 안쪽에서 검체를 추출해 유전자를 분석하는 ‘역전사 중합효소 연쇄반응’(RT-PCR) 검사가 활용된다. RT-PCR 검사는 95%에 가까운 정확도를 보이고 있지만 검사 결과가 나오기까지는 2~6시간이 걸린다. 컴퓨터 단층촬영(CT)을 이용한 검사도 정확도가 높은 것으로 알려져 있지만 진단 시간이 오래 걸리고 바이러스에 의한 장비오염 가능성이 높다는 단점이 있다. 이 때문에 국내외 많은 과학자들은 검사방법이 단순하며 비용도 적게 들 뿐만 아니라 결과를 빠르게 확인할 수 있는 흉부엑스선 기법의 정확도를 AI로 높이기 위한 노력을 기울이고 있다. 연구팀은 정상, 세균성 폐렴, 바이러스성 폐렴, 코로나19 감염증 환자의 흉부엑스선 영상 데이터베이스를 바탕으로 흉부엑스선 영상 중 코로나19 진단에 필요한 부분만을 고화질로 강조하는 ‘특징 지도’를 만들었다. 연구팀은 특징 지도가 코로나19에 감염됐을 때 나타나는 진단영상학적 특징과 일치한다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 인공지능 흉부엑스선 진단기술은 86%의 정확도로 코로나19 감염 여부를 진단한다. 이는 사람(의료영상 판독전문가)이 흉부엑스선 영상으로 코로나19 감염 여부를 판단할 때 보이는 69%의 정확도보다 17% 높은 수치이다. 이 정도의 정확도는 코로나19 환자가 급증했을 때 검사를 빠르고 저렴하게 진행할 수 있어 1차 선별검사용으로 사용하기 적합한 것으로 판단되고 있다. 예종철 카이스트 교수는 “이번에 개발된 기술은 한정된 의료 자원을 우선순위가 높은 환자에게 효율적으로 배분할 수 있어 의료진과 환자의 시간과 비용을 크게 절감해 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

왕옌이 소장 “작년 12월 30일 바이러스 처음 봐”“가지고 있지도 않은 바이러스 어떻게 유출하나”연구 바이러스-코로나19 유전자형 96.2% 유사왕 소장 “유전학에서 3.8%는 엄청난 차이” 반박신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 기원과 관련해 ‘바이러스 유출설’ 진앙지로 지목된 중국 우한바이러스연구소 소장이 언론 인터뷰를 갖고 유출설을 강력 부인했다. 25일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 왕옌이 우한바이러스연구소 소장은 관영 영문뉴스 채널 CGTN과 인터뷰에서 이 연구소 실험실에서 바이러스가 유출돼 코로나19 대유행이 시작됐다는 일각의 주장을 “완전한 조작”이라고 일축했다. 왕 소장이 언론에 모습을 드러내 유출설을 부인한 것은 이번이 처음이다. 그는 “우리는 지난해 12월 30일 이 바이러스의 샘플을 처음 접했으며, 이후 연구를 통해 코로나19 바이러스라는 것을 알게 됐다”며 “그전에는 접촉한 적도, 연구한 적도, 보관한 적도 없다”고 주장했다. 그러면서 “우리가 가지고 있지도 않았던 바이러스를 어떻게 유출할 수 있느냐”고 반문했다. 우한바이러스연구소는 에볼라 바이러스 등 치명적인 병균을 연구할 수 있는 중국 내 유일한 ‘생물안전 4급’(P4) 실험실로, 코로나19의 진원지로 지목된 우한 화난수산시장과 멀지 않은 곳에 있다. 이로 인해 이 연구소에서 인공적으로 합성된 코로나19 바이러스가 유출돼 확산했다는 소문이 끊이지 않았고, 도널드 트럼프 미국 대통령과 마이크 폼페이오 국무장관 등도 그 가능성을 시사했다. 특히 이 연구소 연구팀이 발견해 지난 2월 국제학술지 네이처에 발표한 박쥐 코로나바이러스가 코로나19와 96.2% 유사성을 가진 것으로 드러나면서 그런 의혹을 키웠다.이에 왕 소장은 “‘RaTG-13’이라는 바이러스가 코로나19와 게놈 유사성이 96.2%라는 것은 맞다”며 “하지만 일반인의 눈에 96.2% 유사성이 대단히 의미 있는 것으로 보이겠지만, 유전학에서 3.8% 차이는 엄청난 차이를 의미한다”고 지적했다. 또 현재 우한바이러스연구소가 보유한 살아있는 바이러스는 3종으로, 이 중 코로나19와 유사성이 가장 높은 바이러스도 그 유사성이 79.8%에 불과하다고 밝혔다. 왕 소장은 “과학자들은 세계 각지의 야생동물이 어떤 바이러스를 가졌는지, 코로나19와 유사성이 높은 바이러스는 어디에 있는지 등을 아직 알지 못한다”며 “코로나19의 기원을 찾는 것은 과학자들이 데이터와 사실에 근거해 판단해야 한다”고 강조했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

당뇨환자들은 매일 혈당 수치를 확인하기 위해 손가락 끝을 바늘로 찔러 혈액을 채취한다. 혈액 한 방울이라고는 하지만 바늘이 피부를 뚫고 들어가는 통증을 매일 겪는 불편함이 있다. 국내 연구진이 혈액 대신 눈물로 간단히 혈당 검사를 할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 정의헌 광주과학기술원(GIST) 의공학과 교수와 이동윤 한양대 생명공학과 교수 공동연구팀은 포도당 농도에 따라 색깔이 달라지는 나노입자를 이용한 혈당 검사 콘택트렌즈 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 현재 당뇨환자들이 사용하는 혈당측정기는 손가락 끝에서 혈액 한 방울로 혈당을 검사하는 방식인데 주사기로 혈액을 뽑는 방법보다 단순하고 간편해졌지만 여전히 바늘을 사용하기 때문에 통증과 바늘에 대한 거부감으로 당뇨 관리가 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 눈물 속 포도당과 혈액 속 포도당 농도는 매우 밀접한 관계가 있다는데 착안했다. 연구팀은 포도당 농도에 따라 가시광선 내 반사광이 달라지는 나노입자와 포도당 산화효소를 이용해 콘택트렌즈를 만들었다. 연구팀은 다양한 농도의 포도당 용액을 만들어 용액과 반응한 콘택트렌즈의 색깔 변화를 분석함으로써 눈물 내 포도당 농도 예측 모델을 만들었다. 연구팀은 당뇨를 유발시킨 생쥐로 이번에 개발한 당뇨 측정 콘택트렌즈를 실험했다. 그 결과 혈액을 채취하지 않고 당뇨 측정 콘택트렌즈만으로도 혈당을 정확하게 예측할 수 있다는 것을 확인했다. 정의헌 GIST 교수는 “이번 연구결과는 주사바늘로 피부를 뚫는 침습적 방법 대신 광학기술로 눈물 속 포도당 농도를 측정해 혈당을 비교적 정확하게 예측함으로써 환자의 불편함을 줄일 수 있게 됐다는데 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 식품의약국(FDA)이 이달 초 코로나19 치료에 ‘긴급사용’을 승인한 에볼라 치료제 ‘렘데시비르’의 효과를 두고 논란이 계속되고 있다. 미 제약사 길리어드가 에볼라 치료제로 개발한 렘데시비르에 대한 국제 공동연구 결과 치료 효과는 어느 정도 입증됐지만 사망률과 관련해서는 여전히 물음표였다. 24일(한국시간) 국제학술지 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨’(NEJM)에 실린 미 국립보건연구원(NIH) 연구 결과에 따르면면 해당 임상시험에서 렘데시비르는 코로나19 환자의 회복 기간을 15일에서 11일로 약 31% 단축하는 것으로 보고됐다. 사망률은 렘데시비르 투약군이 약 7%, 위약군이 약 12%였다. 이 연구는 NIH 주도로 전 세계 10개국에서 코로나19 환자 1063명을 대상으로 진행했다. NIH 국립알레르기·전염병연구소(NIAID) 연구진은 NEJM에 실린 논문에서 “렘데시비르를 투약한 쪽에서도 사망률이 높았는데 이는 렘데시비르만으로는 코로나19를 치료하기 어렵다는 것을 나타낸다”면서 “앞으로 코로나19 치료 전략은 여러 항바이러스 물질이나 치료법을 조합하는 쪽이어야 한다”고 밝혔다. 이에 비해 NIH 연구에서 한국측 임상시험을 총괄한 오명돈 서울대 감염내과 교수는 치명률보다는 환자 상태를 신속하게 개선한 점을 높이 평가하며 “이제 렘데시비르는 코로나19의 표준 치료제가 될 것”이라고 말했다. 오 교수는 “회복 기간이 15일에서 11일로 줄었다는 건 인공호흡기나 중환자실, 산소와 같은 의료자원이 그만큼 더 많아지는 효과를 낸다”며 “의료시설과 기구가 절실히 필요한 팬데믹 상황에서 매우 의미 있는 결과라고 할 수 있다”고 밝혔다. 그는 “NIH 주도 연구를 통해 렘데시비르가 코로나19 치료제로 인정받게 된 것”이라며 “앞으로 개발되는 코로나19 치료제는 렘데시비르보다 더 월등하거나 최소한 열등하지 않다는 것을 증명해야 할 것”이라고 덧붙였다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

분당서울대병원 신경과 김지수 교수팀이 인구학적 특성에 따른 어지럼증의 원인 질환을 분석한 연구 결과를 발표해 관심을 모으고 있다. 어지럼증은 살면서 누구나 한번 쯤 경험할 만큼 흔하게 나타나는 증상이다. 단순히 스트레스나 피로감 때문이라고 생각해 간과하기 쉽지만, 적절한 치료를 하지 않고 방치할 경우 만성화되거나 심각한 질환으로 발전할 수 있어 조기 진단과 치료가 특히 중요하다. 이에 국내 최초의 다학제 어지럼증 전문센터를 보유한 분당서울대병원이 어지럼증을 일으키는 원인 질환과 나이, 성별 등의 인구학적 특성에 대한 분석 연구를 진행해, 그 결과를 임상신경학 분야의 국제학술지인 ‘신경학저널(Journal of Neurology, IF=4204)’에 발표했다. 이번 연구는 2003년부터 2019년까지 약 16년간 분당서울대병원 신경과에서 어지럼증으로 진료 받은 2만1166명의 대규모 환자 데이터를 바탕으로 진행됐다. 분석 결과, 어지럼증을 일으킬 수 있는 가장 흔한 원인 질환은 이석증이라고 부르는 양성돌발체위현훈(24.2%)이었으며, 그 뒤로 심리어지럼(20.8%), 뇌졸중 등의 뇌혈관질환에 의한 어지럼(12.9%), 편두통성어지럼(10.2%), 메니에르병(7.2%), 전정신경염(5.4%)의 순으로 확인됐다. 이 중 양성돌발체위현훈과 심리어지럼으로 인한 어지럼증이 절반 가까이를 차지하는 것으로 나타나 가장 주요 원인 질환임을 도출할 수 있었다. 원인 질환을 연령별로 보다 세부적으로 비교해보았을 때는 차이가 있었다. 어지럼증의 발생 빈도가 가장 높은 연령대는 50대 이상이었으며, 19세 미만에서는 편두통성어지럼(35%)이, 65세 이상 노년층에서는 양성돌발체위현훈(28.2%)이 가장 흔한 원인이었다. 19~64세 사이 성인에게서는 심리어지럼(26.3%)이 가장 주된 원인으로 나타났다. 또한 별에 따라서는 남성에 비해 여성에서 두 배 가량 어지럼증이 더 많이 발생했다. 양성돌발체위현훈, 심리적어지럼, 메니에르병으로 인한 어지럼증 모두 여성에게서 더 흔하게 나타났고, 편두통성어지럼의 경우에는 무려 81%의 환자가 여성이었다. 이번 연구에서는 통계청 인구통계 자료를 바탕으로 약 30년 후의 어지럼증 환자 수를 추정했다. 2019년 기준 약 200만 명의 어지럼증 환자가 2050년에는 40% 이상 증가해 약 289만 명에 달할 것으로 예측했으며, 이는 인구 10만 명 당 약 6057명의 어지럼증 환자가 발생할 수 있다는 의미이다. 김 교수는 “고령화가 가파르게 진행되면서 노인 어지럼증 환자는 계속해서 늘어날 것”이라며 “어지럼증의 원인 질환을 규명하고 향후 어지럼증의 증가폭까지 예측한 이번 연구가 초고령화 사회에서 준비해야 할 사회적 제도와 의료정책 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

동전보다 더 작은 몸집을 가진 신종 미니 개구리가 발견되자마자 멸종위기에 처한 것으로 보인다는 전문가들의 연구결과가 나왔다. ‘스텀피아 트로스차우에리’(Stumpffia troschaueri)로 명명된 신종 개구리는 마다가스카르에서 발견됐으며, 점이 박힌 짙은 갈색 피부를 가진 것이 특징이다. 몸길이는 1㎝남짓이며, 독특한 피부 무늬로 나뭇잎사이에 몸을 숨기는 위장술에 능하다. 영국 브라이턴대학 연구진은 마다가스카르 남서쪽 해변에서 총 4마리의 신종 개구리 샘플을 확인한 뒤 이를 기존에 알려진 개구리 종(種)과 비교 분석한 결과, 피부 색이나 유전적 특징 등으로 미뤄 봤을 때 지금까지 발견된 적이 없었던 신종이라고 결론 내렸다. 놀라운 사실은 연구진이 섬의 단 세 곳에서만 서식하는 신종 개구리가 이미 멸종 위험이 매우 높은(critically endangered) 단계에 들어섰다는 예측이 나왔다는 것이다. 연구진은 이 신종 개구리가 환경오염과 기후변화 등 다양한 원인으로 서식지를 위협받으면서, 인간에게 발견되자마자 멸종 위험이 높은 동물로 분류됐다고 설명했다. 연구에 참여한 사무엘 페니 박사는 “몸길이가 1㎝에 불과한 이 작은 개구리는 조용한 산림 속 낙엽 주변에서 서식한다. 하지만 특정 서식지역의 환경이 변화하면서 시식지를 잃은 신종 개구리는 개체 수가 급격하게 줄어들어 현재는 멸종 위기에 놓인 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “지금까지 알려지지 않은 신종 개구리를 발견한 것은 매우 기쁜 일이지만, 이미 위기에 처했다는 사실은 우려를 낳기에 충분하다”고 덧붙였다. 아프리카 남동쪽 인도양에 있는 섬 마다가스카르는 세계에서 4번째로 큰 섬나라인 동시에, 가장 가까운 육지와는 무려 400㎞나 떨어져 있어서 각종 독특한 동식물이 존재하는 곳으로 유명하다. 전 세계 생물 약 20만 종 중에서 75%를 마다가스카르에서 볼 수 있다고 할 정도로 생물의 천국으로 알려져 있고, 특히 손톱만한 크기의 개구리를 비롯해 신종 양서류의 발견이 활발한 곳이다. 그러나 현대에 들어 마다가스카르에서 삼림들이 화재나 밀렵, 고급목재를 위한 만연한 벌목 등으로 위협받으면서 대규모 산림파괴의 위험성이 꾸준히 보고됐고, 지난해 마다가스카를 찾은 프란치스코 교황은 “생물 다양성의 악화는 국가와 지구의 미래를 위태롭게 한다”고 지적하기도 했다. 발견되자마자 멸종위기에 처한 것으로 확인된 신종 개구리에 대한 연구결과는 동물학 분야 국제학술지 ‘주키스’(ZooKeys) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 실내조명으로도 무선충전이 가능한 이차전지 시스템을 만들어 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 송현곤(왼쪽) 에너지및화학공학부 교수와 권태혁(오른쪽) 자연과학부 교수 공동연구팀은 실내의 어두운 조명으로도 전기를 만들어 저장할 수 있는 ‘염료감응형 광(光)충전 전지’ 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 빛을 이용해 전기를 생산하는 염료감응 태양전지와 리튬이차전지를 결합시킨 것이다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(EES) 20일자 표지논문으로 실렸다. 태양전지 같은 광전지는 빛에 반응하는 물질을 이용해 전기를 만든다. 특히 염료감응 광전지는 작은 빛에도 반응하기 때문에 저조도의 실내조명만으로 전기 생산을 할 수 있다. 하지만 안정적인 전력 공급은 어려워 이차전지를 사용해 전기에너지를 저장하려는 시도가 있었다. 그러나 광전지와 이차전지 간 에너지값의 차이인 ‘에너지 준위’ 때문에 둘을 결합시키기가 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 리튬망간산화물 표면에 탄소를 주입한 음극을 사용해 광전지와 이차전지 간 에너지 준위를 맞춰 둘을 결합시키는 데 성공했다. 또 저조도 환경에서도 효과적으로 작동하는 물질을 만들어 매우 적은 빛만으로 전기를 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발된 염료감응 광충전 전지는 실내조명만으로도 11.5%라는 높은 에너지 변환과 저장효율을 보였다. 이는 지금까지 나온 염료감응 광충전 전지 중 어두운 저조도 실내조명 환경에서 최고 효율인 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀은 광충전 전지 6개를 직렬로 연결해 발광다이오드(LED) 실내조명으로 약 10분간 무선충전한 다음 실제 사용되는 사물인터넷(IoT) 센서를 작동하는 데 성공해 상용화 가능성이 높은 것으로 평가받았다. 권태혁 교수는 “실내조명은 전체 에너지 소비의 10%에 달하는 것으로 알려진 만큼 이번 기술이 에너지 재활용에 상당한 도움을 줄 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 태양광은 물론 낮은 조도의 실내조명까지 다양한 광원을 이용해 전기를 만들고 저장할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정신없이 바쁜 일상, 뇌에서 받아들이기 어려울 정도로 쏟아져 나오는 각종 정보들로 현대인들은 스트레스 상황에 항상 노출돼 있다. 최근에는 코로나19 사태가 장기화되면서 ‘코로나 블루’(코로나 우울증)를 호소하는 목소리도 많아지고 있다. 스트레스가 심해지면 불안, 우울, 강박 증상 등이 나타나는 경우도 많은데 극심한 스트레스, 특히 외상성 스트레스는 뇌의 구조 자체를 바꿔 공격성을 높이고 분노조절장애에 시달리게 만들 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립정신건강연구소(NIMH), 국립의과학연구소(NIGMS), 국립당뇨·소화기·신장병연구소(NIDDKD), 군의관의과대, 미네소타대 신경행동발달연구센터 공동연구팀은 외상성 스트레스가 공격성을 높이고 분노조절장애를 가져올 수 있다고 21일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학분야 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스’ 20일자에 실렸다. 트라우마라고도 부르는 외상성 스트레스는 충격적인 사건이나 자연재해으로 인해 자신이나 타인에 대한 물리적 위협을 경험하거나 목격한 다음 겪게 되는 심리적 외상을 말한다. 많은 사람들이 트라우마는 자신과 상관없는 일로 생각하지만 살다보면 크고 작은 외상성 스트레스를 겪게 된다. 직장이나 학교에서 경험이나 믿고 있던 지인에게서 배신, 가까운 사람의 질병 등 다양한 요인이 트라우마를 남기는 경우가 많다. 외상성 스트레스를 받게 되면 신체적, 심리적 변화가 나타나는데 지금까지는 단순히 충격적인 사건의 후유증 때문으로 인식돼 왔다. 그런데 연구팀은 외상성 스트레스는 감정과 사회적 행동에 관여하는 편도체 자체에 변형을 일으키고 편도체와 뇌의 다른 부위가 연결된 두 개의 통로에 변화를 유발시킨다는 것을 생쥐실험으로 확인했다.연구팀은 수컷 생쥐들을 좁은 공간에 여러 마리를 넣어놓는다든지 음식 주는 시간과 양을 불규칙하게 하는 등 스트레스를 준 뒤 뇌를 관찰했다. 그 결과 스트레스를 받은 생쥐는 그렇지 않은 생쥐에 비해 편도체와 편도체 회로가 달라지고 다른 생쥐들에 대한 공격성이 더 늘어난 것이 확인됐다. 연구팀은 빛을 이용해 뇌 심부를 자극하고 편도체 회로 한 쪽이 활성화되는 것을 억제하고 차단한 결과 공격적인 행동을 줄이는데도 성공했다. 연구팀은 과도한 스트레스로 인해 공격성이 증가하거나 분노조절장애를 겪는 사람에게도 이 같은 뇌심부 자극을 적용해 같은 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 NIMH 시냅스발달·가소성연구분과의 제이콥 노드먼 박사는 “이번 연구는 개체들이 견뎌낼 수 있는 수준을 넘어서는 과도한 스트레스는 우울감 뿐만 아니라 공격성까지 자극해 개인적으로나 사회적으로 문제가 될 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “뇌의 깊은 부분을 자극함으로써 스트레스로 인해 자극되는 뇌 경로를 차단한다면 공격성이나 시도 때도 없이 터져나오는 분노를 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 실내조명으로도 무선충전이 가능한 이차전지 시스템을 만들어 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 송현곤 에너지및화학공학부 교수와 권태혁 자연과학부 교수 공동연구팀은 실내의 어두운 조명으로도 전기를 만들어 저장할 수 있는 ‘연료감응형 광(光)충전 전지’기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 빛을 이용해 전기를 생산하는 염료감응 태양전지와 리튬이차전지를 결합시킨 것이다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(EES) 20일자 표지논문으로 실렸다. 태양전지 같은 광전지는 빛에 반응하는 물질을 이용해 전기를 만든다. 특히 염료감응 광전지는 작은 빛에도 반응하기 때문에 저조도의 실내조명만으로도 전기 생산을 할 수 있다. 그렇지만 안정적으로 전력공급이 어려워 이차전지를 사용해 전기에너지를 저장하려는 시도가 있었다. 그렇지만 광전지와 이차전지간 에너지값의 차이인 ‘에너지 준위’ 때문에 둘을 결합시키기가 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 리튬망간산화물 표면에 탄소를 주입한 음극을 사용해 광전지와 이차전지간 에너지 준위를 맞춰 둘을 결합시키는데 성공했다. 또 저조도 환경에서도 효과적으로 작동할 수 있는 물질을 개발해 매우 적은 빛만으로도 전기를 만들 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발된 염료감응 광충전 전지는 실내 조명만으로도 11.5%라는 높은 에너지 변환과 저장효율을 보였다. 이는 지금까지 나온 염료감응 광충전 전지들 중 어두운 저조도 실내조명 환경에서 최고 효율인 것으로 확인됐다.실제로 연구팀은 광충전 전지 6개를 직렬로 연결해 LED 실내조명으로 약 10분 무선충전한 다음 실제 사용되는 사물인터넷(IoT) 센서를 작동하는데 성공해 상용화 가능성이 높은 것으로 평가 받았다. 권태혁 교수는 “실내 조명은 전체 에너지 소비의 10%에 달하는 것으로 알려진 만큼 이번 기술은 에너지 재활용에 상당한 도움을 줄 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 태양광은 물론 낮은 조도의 실내조명까지 다양한 광원을 이용해 전기를 만들고 저장할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

5~6년 전 미국 하버드대 마이클 샌델 교수의 ‘정의란 무엇인가’라는 책이 인기를 끌었습니다. 그 덕분에 ‘아이비리그 3대 명강의’라는 소개와 함께 예일대 셸리 케이건 교수의 ‘죽음이란 무엇인가’와 하버드대 탈 벤 샤하르 교수의 ‘행복이란 무엇인가’라는 책도 주목받았습니다. 정의, 행복, 죽음은 항상 사람들의 관심을 끄는 주제입니다. 특히 ‘행복’은 많은 사람들이 태어나 죽을 때까지 추구하는 삶의 목표이기도 합니다. 시중에 나와 있는 수많은 자기개발서나 심리학 책, 동영상, 강의들이 ‘어떻게 행복한 삶을 살 수 있을까’에 대해 이야기하고 있지만 자신이 지금 충분히 행복하다고 자신있게 이야기하는 사람은 많지 않은 것 같습니다. 최근 뇌과학이 발전하면서 우리가 머릿속으로만 생각했던 막연한 개념들이 과학적으로 밝혀지고 있으며 실현방법도 좀더 구체적으로 제시되고 있습니다. 행복도 마찬가지입니다. 미국 마이애미대 심리학과, 컬럼비아대 의대, 뉴욕대 심리학과, 신경과학센터 공동연구팀은 새롭고 다양한 경험이 뇌를 젊게 유지해 줄 뿐만 아니라 행복감도 높여 준다고 20일 밝혔습니다. 이런 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 19일자에 실렸습니다. 연구팀은 뉴욕과 마이애미에 거주하는 18~31세의 건강한 성인남녀 132명을 대상으로 3~4개월 동안 출퇴근을 할 때, 식료품점이나 약국, 식사장소를 갈 때나 운동을 할 때 되도록이면 평소 이용하던 길과 다른 경로를 선택해 이동하도록 했습니다. 연구팀은 GPS 추적을 통해 새로운 길을 선택해 이동하는지를 확인하고 실험대상자들이 자신의 감정적 상태를 문자메시지로 보고하도록 하는 한편 주기적으로 fMRI(기능성 자기공명영상)로 뇌 활성화 부위를 측정했습니다. 그 결과 새로운 경로를 찾아 이동하는 사람들은 ‘행복하다’, ‘흥분된다’, ‘재미있다’ 등의 감정을 많이 느끼는 것으로 확인됐으며 평소 같은 경로를 선택하는 사람들은 별다른 감정을 느끼지 못하거나 ‘지루하다’, ‘우울하다’ 등의 감정을 느끼는 것으로 보고됐습니다. 실제로 새로운 길을 찾아나서는 사람들은 fMRI 측정에서도 장기기억과 공간개념, 감정적 행동을 조절하는 해마와 행복감을 느끼는 뇌부위들이 활성화되는 것이 관찰됐다고 합니다. 캐서린 하틀리 뉴욕대 교수는 “긍정적이고 행복한 감정은 일상생활에서 쉽게 경험하지 못한 다양하고 새로운 일에 도전함으로써 만들어질 수 있음을 보여 준 연구”라고 설명했습니다. 그동안 새롭고 다양한 도전의 대명사는 낯선 세계로의 여행이었습니다. 코로나19가 전 세계를 휩쓸고 있는 요즘은 해외여행은커녕 국내여행도 조심스러운 것이 사실입니다. 이런 상황은 예방백신이나 치료제가 나와 인류가 코로나19를 완전히 정복하기 전까지는 계속될 것입니다. 행복이라고 하면 먼 나라로 여행을 하거나 복권 당첨처럼 거창한 일들을 떠올리기 쉽습니다. 그렇지만 이번 연구는 일상을 뒤흔들 정도의 큰 변화가 아닌 타인이 보기에 ‘애걔’라고 할 정도의 작은 변화만으로도 충분히 긍정적이고 행복한 감정상태를 만들 수 있음을 과학적으로 증명하고 있습니다. 평소 다른 사람의 시선 때문에, 아니면 시간이 없다는 핑계로 못했던 아주 사소한 일을 찾아 변화를 줘 보는 것은 어떨까요. 행복도 작은 발걸음으로 시작되는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

영국 랭커스터대 환경연구센터, 호주 서호주대 생물다양성보존학부, 해양연구소 공동연구팀은 바닷속 산호와 주변 물고기들의 생물다양성과 건강은 서로 밀접하게 연관돼 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태와 진화’ 19일자에 실렸다. 연구팀은 인도양 남서부에 위치한 차고스 제도의 60개 섬 중 12곳 주변 산호초를 조사했다. 차고스 제도 주변 산호는 역대 가장 더웠던 2016년에 백화현상으로 몸살을 앓기도 했다. 조사 결과 백화현상을 겪는 산호들이 늘어나고 있지만 다양한 종의 물고기들이 많이 살고 있는 지역의 산호에서는 백화현상이 적게 나타났다. 또 백화현상으로 산호가 죽은 지역은 그렇지 않은 지역에 비해 물고기들의 생물다양성도 17%가량 적은 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매 환자의 혈액에서만 늘어나는 유전자를 발견했다. 앞으로 혈액 한 방울만으로도 치매 여부를 조기 진단할 수 있을 것으로 기대된다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹은 알츠하이머 환자의 혈액에서만 특이하게 증가하는 유전자를 발견했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘국제분자과학저널’ 특별호에 실렸다. 사람의 몸은 생존에 필요한 안정적 상태인 항상성을 유지하기 위해 신진대사 활동을 한다. 특히 세포 내 단백질은 수명이 다하거나 문제가 생기면 세포 소기관에 의해 분해되는데 이 과정이 제대로 이뤄지지 않을 경우 불필요한 단백질이 세포 속에 쌓여 치매, 암 등 각종 질환이 생긴다. 연구팀은 유전자 전사체 분석기법을 통해 알츠하이머 환자의 유전자 발현 정도를 분석했다. 그 결과 체내 단백질 분해 조절에 관여하는 E2 효소에 속하는 ‘Ube2h’라는 유전자가 혈액 속에서 급격히 늘어난다는 사실을 발견했다. 연구팀은 알츠하이머 질환을 일으킨 생쥐의 혈액과 뇌조직에서도 Ube2h 유전자가 증가했다는 것을 확인했다. 또 정상 세포에서는 Ube2h 유전자를 과발현시키더라도 지금까지 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 타우단백질, 베타아밀로이드 단백질의 발생과 증가에는 영향을 미치지 않는다는 것도 밝혀냈다. 이는 Ube2h가 알츠하이머 치매 발병 여부를 확인할 수 있는 새로운 물질이라는 것을 의미한다. 주재열 뇌연구원 박사는 “이번에 발견한 유전자를 정확하고 신속한 치매 진단과 치료 타깃으로 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미세먼지같이 대기오염 물질은 물론 지구온난화 원인 물질로 지목받고 있는 이산화탄소 배출이 코로나19로 인해 5분의1 가까이 줄었다는 연구 결과가 나왔다. 영국 이스트앵글리아대, 엑서터대, 미국 스탠퍼드대, 노르웨이 국제기후환경연구센터, 네덜란드 흐로닝언대, 호주 연방해양대기연구소, 프랑스 소르본대, 독일 메르카토르 기후변화연구소, 베를린공과대 공동연구팀은 코로나19 확산을 막기 위한 각국 정부의 정책 덕분에 전 세계 이산화탄소 배출량이 지난해보다 평균 17% 감소했다는 연구 결과를 환경분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 20일자에 발표했다. ●운송·산업 분야가 배출량 감소의 86% 코로나19 확산을 막기 위해 각국 정부는 사회적 거리두기, 이동제한 등의 조치를 취해 생산과 소비활동이 줄어들면서 에너지 사용량에도 상당한 영향을 미쳤다. 그렇지만 지금까지 그 영향을 정확히 정량화하지 못해 왔다. 연구팀은 지난 4월 말까지 에너지, 인류의 모든 활동, 환경 정책 데이터를 조합해 전력, 육상운송, 항공운송, 산업, 공공 및 상업건물, 주거 등 6개 분야에서 일일 이산화탄소 배출량을 추정해 2019년과 비교했다. 그 결과 지난 4월까지 전체 이산화탄소 배출량은 지난해에 비해 17% 감소했으며 하루 평균 배출량은 약 26% 줄어든 것으로 나타났다. 육상운송과 항공운송 분야에서 배출량은 전년도에 비해 각각 36%, 60% 감소된 것으로 확인됐다. 육상운송과 전력, 산업 등 3개 분야는 총이산화탄소 배출량 감소의 86%를 차지했다. ●올 전체 평균 배출량 작년보다 4% 줄어들 둣 연구팀은 지난 1~4월 이산화탄소 감소량이 올 연말까지 전체 이산화탄소 배출량에 미치는 영향도 분석했다. 연구팀에 따르면 6월 중순 이전에 코로나19 대확산 이전으로 모든 활동이 회복된다고 가정했을 때 올해 전체 평균 배출량이 전년보다 4% 줄어들 것으로 봤다. 또 올해 말까지도 일부 활동 제한이 남아 있을 경우 이산화탄소 평균 총배출량은 전년 대비 7% 정도 감소할 수 있을 것으로 전망됐다. 코린 르케레 영국 이스트앵글리아대 교수는 “이번 연구로 이산화탄소 배출에 가장 큰 영향을 미쳤던 분야가 파악된 만큼 코로나19 사태 이전으로 배출량이 다시 늘어나지 않도록 대응책을 마련할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr