모유 수유가 출산 후 산모의 당뇨병 발병률을 낮추는 효과를 국내 연구진에 의해 규명됐다. 2일 분당서울대병원에 따르면 장학철 내분비대사내과 교수, 김하일 KAIST 의과학대학원 교수 공동연구팀은 모유 수유가 산모의 췌장에 존재하는 베타세포를 건강하게 만들어 출산 후 당뇨병 발생을 억제하는 효과를 규명하는데 성공했다. )가 공동 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 중개의학 지난달 29일자 온라인 판에 게재됐다. 임신성 당뇨병 및 출산 후 산모의 당뇨병 발병은 여성 평균 출산 연령이 높아짐에 따라 점차 증가하는 추세다. 전체 산모의 10% 이상이 임신성 당뇨병에 걸리고, 그중 절반 이상은 출산 후 당뇨병으로 연결된다. 또한, 임신과 출산을 경험한 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 당뇨병 발병률이 더 높다. 당뇨병은 통상 심혈관과 뇌혈관, 신경, 망막 질환 등의 다양한 합병증을 유발하기 때문에 여성의 건강과 삶의 질을 크게 떨어뜨린다는 게 학계의 정설이다. 모유 수유는 그동안 산모와 아기의 신체적, 정신적 건강에 다양한 이로운 효과가 있고 특히 당뇨병을 예방하는 효과가 있는 것으로 알려졌지만 그 기전에 대해서 정확하게 파악하지 못했다. 모유 수유 중인 산모의 뇌하수체는 모유의 생산을 촉진하는 호르몬인 프로락틴을 활발히 분비한다. 프로락틴은 혈당 조절에 관여하는 호르몬인 인슐린을 분비하는 췌장의 베타세포를 자극한다. 이때 합성되는 신경 전달 물질인 세로토닌은 베타세포의 증식을 유발해 베타세포의 양을 증가시키고 베타세포 내부의 활성 산소를 제거하여 산모의 베타세포를 보다 건강한 상태로 만든다. 따라서 모유 수유는 산모의 베타세포를 다양한 대사적 스트레스에 유연하게 반응할 수 있게 만들어 준다.연구팀은 174명의 임신성 당뇨병 산모들을 출산 후 3년 이상 추적, 관찰한 데이터를 분석한 결과, 수유를 했던 산모들이 수유를 시행하지 않았던 산모에 비해 베타세포의 기능이 개선되고 혈당 수치가 20mg/dL 정도 낮아지는 현상을 확인했다. 김하일 교수는 “모유 수유에 의한 베타세포의 기능 향상이 임신과 출산을 경험한 여성의 당뇨병 발병 예방에 큰 도움이 된다”고 전했다. 장학철 교수는 “모유 수유가 지닌 효과는 장기간 지속돼 수유가 끝난 후에라도 장기적으로는 당뇨병을 예방 효과를 가진다”고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단, 국가과학기술연구회, 보건장학회 등의 지원을 받아 수행됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

지구와 가장 가까운 태양계 형제 행성으로 불리는 화성의 행성자기장이 과학자들이 이전에 알고 있는 것보다 훨씬 일찍, 심지어 지구보다 더 먼저 형성됐을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 지구해양대기과학과, 미국 투손 행성과학연구소, 미네소타대 지구환경과학과, 세인트루이스 워싱턴대 우주과학센터, 프랑스 낭트대 행성·지구역학연구소 공동연구팀은 화성 궤도 탐사선 ‘메이븐’의 데이터를 바탕으로 화성 행성자기장이 45억년 전에 형성됐으며 37억년 전후로 사라졌다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 실렸다. 지구 자기장은 지구 내부 핵의 움직임으로 만들어지는 자기장으로 태양이나 우주에서 날아오는 수많은 강력한 전자기파와 방사선을 막아주는 역할을 하고 있다. 태양계에서 지구처럼 행성 자기장을 갖고 있는 것은 수성, 지구, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이며 화성과 금성은 없는 것으로 알려져 있다. 금성은 내부 핵의 움직임이 느려 자기장 자체가 형성되지 않고 있으며 화성은 내부에 자기장을 형성할만한 물질이 있고 이전에는 자기장을 갖고 있었지만 어떤 이유로 갑자기 자기장이 사라진 것으로 파악되고 있다. 지구처럼 자기장을 가지기 위해서는 내부에서 자성을 가진 물질이 회전이나 대류로 전류를 발생시켜야 한다. 지구는 맨틀 밑 핵이 유도전류를 형성해 자기장을 형성하고 있다. 이처럼 행성이나 별의 자기장 형성을 설명하는 것이 ‘다이나모 이론’이다.이번 연구에 활용된 데이터를 전송한 메이븐은 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하고 있는 화성 탐사위성으로 2013년 11월 플로리다 케이프 커내버럴 공군기지에서 발사돼 이듬해 9월 21일 화성궤도에 진입한 뒤 지금까지 화성궤도를 돌면서 화성의 대기와 지표면 같은 환경탐사를 임무로 하고 있다. 지금까지 연구에 따르면 화성에서는 39억년을 전후해 행성 자기장이 사라진 것으로 파악하고 있다. 그렇지만 메이븐이 보내온 화성 지표면 화산암 관측결과를 분석한 연구팀에 따르면 화성 자기장은 43억~42억년에는 지구처럼 강력한 자기장이 존재했으며 지금까지 과학자들이 자기장이 사라졌다고 파악한 39억년 전 이후인 37억년 전까지도 행성자기장이 있었다는 것이다. 연구팀은 45억년 전에 형성되고 물이 존재했던 곳으로 파악되는 화성 북반구 보레알리스 분지에서도 저강도의 자기장 흔적을 발견했으며 37억년 전에 형성된 루커스 평원의 용암 흔적에서도 자기장이 파악됐다고 밝혔다. 안나 미텔홀츠 캐나다 브리티시 컬럼비아대 박사(지구물리학)는 “이번 연구는 현재와 같은 화성 생태가 어떻게 형성됐는지를 설명해주는 또 하나의 중요한 자료”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

닭고기, 뜨거운 물로 완전히 삶은 뒤 요리표면 전체가 고온에 노출돼 완전히 익어야 안전 빨간 국물이 맛있게 보이는 닭볶음탕, 먹음직스러운 닭백숙이나 삼계탕은 물론 요즘 에어프라이어 덕분에 닭구이까지 집에서 닭고기 요리를 해먹는 사람들이 많다. 건강 때문에 닭가슴살을 이용한 샐러드를 먹는 이들도 많다. 그런데 이렇게 가정에서 닭요리를 할 때는 충분히 익히지 않으면 식중독을 유발시키는 병원균에 감염되기 십상이라는 연구결과가 나왔다. 노르웨이 국립 식품·농수산물연구소, 오슬로 시립대 소비연구센터(SIFO) 공동연구팀은 집에서 닭고기를 요리할 때 단순히 닭의 색깔이나 질감 변화만으로는 익힘 정도를 파악할 수 없기 때문에 병원균에 감염될 가능성이 크다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 최신호(4월 30일자)에 실렸다. 집에서 닭고기를 요리해 먹은 뒤 급성장염 증상을 보이는 경우가 간혹 있는데 이는 닭이나 오리 같은 가금류나 개, 고양이, 소 등에서 발견되는 캄필로박터균이 원인이다. 실제로 급성장염으로 병원을 찾는 사람들 중에서 캄필로박터균 감염이 병원성 대장균, 살모넬라균 감염에 이어 세 번째로 많은 것으로 알려져 있다. 고온으로 요리할 경우 캄필로박터균을 충분히 제거할 수 있지만 고기가 조금이라도 덜 익게 되면 살아남아 장염을 유발시키는 것이다. 이 때문에 세계보건기구(WHO)에서는 섭씨 70도 이상, 미국 농무부(USDA)는 가금류 요리시 내부 온도가 73.8도 이상 되도록 요리하라고 권고하고 있다. 연구팀은 가정에서 닭고기를 요리할 때 사용하는 방법이 병원균 제거에 충분한지를 조사했다. 이를 위해 연구팀은 프랑스, 노르웨이, 포르투갈, 루마니아, 영국 5개국 3969가구를 대상으로 닭고기 요리방법에 대한 설문조사를 실시했고 75개 가구를 무작위로 선정해 닭고기 요리 과정을 비디오로 촬영하고 인터뷰 조사를 실시했다. 연구팀은 조사 대상으로 독신 남녀, 영유아를 가진 가정, 70세 이상의 노인 세 집단에 특히 주목했다.연구팀은 대부분의 가정이 닭고기의 익힘 정도를 파악할 때 고기 겉 색깔이나 포크로 고기를 찔러 나오는 육즙의 색깔을 보거나 요리된 닭고기의 겉 질감으로 판단하는 것으로 조사됐다. 요리용 온도계를 사용하는 곳은 직접 관찰 75가구 중에는 한 곳, 전체 조사가구 중에는 6.8%에 불과했다. 연구팀이 실험실에서 닭가슴살을 이용해 요리 실험을 실시한 결과 고기가 분홍색에서 흰색으로 변화하는 시점은 55도이며 55~70도 사이에서는 겉보기 질감이 비슷한 것으로 확인됐다. 질감이나 고기 겉 색깔, 육즙 색깔만으로는 고기가 완전히 익었는지 제대로 확인할 수 없다는 설명이다. 연구팀에 따르면 고기 안쪽 온도가 70도 이상일 때도 닭고기 바깥쪽에서 세균이 검출됐다. 이 때문에 닭고기 요리를 할 때는 표면 전체가 열에 완전히 노출되도록 해 모든 표면이 완벽하게 익도록 해야 한다고 연구팀은 조언했다. 닭고기는 소고기나 돼지고기와 달리 굴곡면이 많기 때문에 한 면을 완전히 익힌 뒤 뒤집어서 다른 면을 익히는 것이 필요하며 과하다고 싶을 정도로 익혀야 한다고 조언했다. 솔베이 랑스루드 식품·농수산물연구소 수석연구원은 “닭고기 같은 가금류를 요리할 때는 뜨거운 물에서 오래 삶은 뒤에 요리를 하거나 고온의 기름에 넣어 고기 표면이 모두 고온에 노출되도록 하는 것이 병원균 걱정 없이 음식을 즐길 수 있는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주52시간 근무제가 확산되면서 많이 줄었다고는 하지만 현대를 살아가는 직장인에게서 업무 스트레스는 피할 수 없는 숙명이다. 업무 스트레스는 심할 경우 불면증이나 우울증, 불안감 등 정신적 문제를 유발시킬 수 있다고 알려져 있다. 그런데 정신적 문제 뿐만 아니라 육체적 건강에도 심각한 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 런던 위생·열대의학대학원, 핀란드 국립직업보건연구소, 투르쿠대 공중보건학부, 투르쿠대학병원, 헬싱키대, 덴마크 국립직업환경연구센터, 코펜하겐대, 스웨덴 웁살라대, 스톡홀름대, 스톡홀름 직업환경의학센터, 독일 연방직업보건안전연구소 공동연구팀은 업무스트레스가 심장마비, 뇌졸중은 물론 말초동맥질환을 유발시키는 중요한 요인 중 하나라고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAHA’ 29일자에 발표됐다. 미국에서만 850만명, 전 세계적으로는 2억명 가까이 앓고 있는 것으로 추정되는 말초동맥질환은 피떡이라고 하는 혈전이 혈관에 달라붙어 혈액흐름을 막는 동맥경화증이 팔이나 손, 다리에 생기는 현상으로 산소나 영양소가 근육세포에 제대로 공급되지 않기 때문에 손발이 저리고 차가워지는 수족냉증으로 나타는 경우가 많다. 말초동맥질환을 치료하지 않고 방치할 경우 혈관이 막히고 염증이 생기면서 말단부위를 절단해야 하는 경우도 발생할 수 있으며 심장병과 뇌졸중의 발병 가능성을 높이기도 한다. 연구팀은 핀란드, 스웨덴, 덴마크, 영국에서 1985~2008년까지 11개 건강관련 연구에 참여한 13만 9000명의 성인남녀를 대상으로 13년 동안 건강기록을 추적조사했다. 연구 분석대상은 연구 시작 당시에는 말초동맥질환을 포함해 혈관질환을 앓은 경험이 없는 사람들이었다. 연구팀은 이들의 연령과 성별, 체지방지수(BMI), 흡연과 음주여부, 평소 신체활동정도, 사회경제적 상태, 당뇨병 여부, 업무관련 스트레스를 조사했다.13년 동안의 추적분석조사에 따르면 전체 조사대상 중 1.8%에 해당하는 667명이 말초동맥질환으로 병원에 입원한 경험이 있는 것으로 나타났다. 입원한 사람들 대부분이 평소 업무 관련 스트레스를 호소한 것으로 분석됐다. 이들 이외에 업무 스트레스가 높게 평가된 사람들도 그렇지 않은 사람들보다 체지방지수나 혈당, 콜레스테롤 지수 등이 높게 나타나 말초동맥질환 초기 단계이거나 말초동맥질환, 뇌졸중, 심장병 위험이 높게 평가됐다. 특히 여성보다는 남성, 비흡연자보다는 흡연자, 그리고 사회경제적 지위가 낮은 사람들에게서 업무스트레스가 높게 나타났으며 이와 함께 말초동맥질환 발병률이나 발병가능성도 높은 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 스웨덴 카롤린스카의학연구소의 카트리나 헤이키랴 박사는 “스트레스는 체내 염증수치를 높이고 혈당조절을 방해하는 경향이 있는데 특히 직장 관련 스트레스는 심장병과 뇌졸중, 말초동맥질환의 위험인자가 될 수 있다는 것을 이번 연구에서 밝혀냈다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

활성산소는 인체 노화와 각종 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 체내 활성산소가 많아지면 건강이 악화되는 것처럼 배터리에도 활성산소가 발생하면 수명과 성능이 급격하게 떨어지게 된다. 전기차나 드론 등에 쓰기 위해 고용량 리튬이온배터리를 개발하더라도 활성산소를 제대로 제거하지 못할 경우 원하는 성능과 수명에 못 미치게 된다. 국내 연구진이 배터리 속 활성산소를 제거할 수 있는 일종의 배터리용 항산화 물질을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 리튬이온배터리 양극에서 만들어지는 활성산소와 배터리 전해질에 있는 수분을 제거해 수명과 성능이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 전해액 첨가제를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 전기자동차의 수요가 증가하면서 리튬이온배터리 용량과 수명을 늘리기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 배터리 용량을 키우기 위해 리튬이 많이 포함된 물질인 ‘리튬 리치 양극’을 사용하는 경우가 많은데 이 경우 충방전 반응 중 활성산소가 발생해 전해액을 분해하고 일산화탄소나 이산화탄소를 발생시켜 오히려 용량이나 수명을 떨어뜨리게 된다. 연구팀은 계산화학적 방법으로 기존 전해액에 말론산이 포함된 풀러렌(MA-C60)이라는 물질을 첨가하는 것만으로 이 같은 문제를 해결할 수 있음을 파악했다.이번에 개발한 MA-C60은 탄소 원자가 축구공처럼 이어진 풀러렌에 말론산을 결합한 물질로 전해액 속에 1% 정도만 첨가하더라도 활성산소를 제거해 전해액이 분해되는 것을 막아주는 역할을 한다. 사람의 몸 속 활성산소를 없애기 위한 항산화효소들처럼 MA-C60는 배터리 내 활성산소를 제거하는 항산화물질 역할을 하는 것이다. MA-C60는 전기 작동 중에 만들어지는 배터리 전해질 속 수분도 효과적으로 제거하는 것으로 확인됐다. 수분 역시 활성산소처럼 배터리의 수명과 성능을 단축시키는 주범으로 지목받아왔다. 최남순 교수는 “이번에 개발된 전해액 첨가제는 활성산소와 물을 제거할 뿐만 아니라 양극 표면에 보호막도 형성시켜 배터리 노화를 방지해준다”라며 “다양한 배터리 양극 소재에도 적용 가능해 고용량 전지의 성능과 수명을 효과적으로 개선하는 기술이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공기청정기가 코로나19 바이러스를 확산시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 공기 정화에는 도움이 될 수 있지만 코로나19 예방에는 오히려 독이 될 수 있는 것이다. 가천대 길병원 직업환경의학과 함승헌 교수 연구팀은 이런 내용의 연구논문을 한국역학회의 국제학술지 최신호에 발표했다고 29일 밝혔다. 논문에 따르면 공기청정기는 대부분 기계 아래 쪽에서 빨아들인 공기를 필터로 정화해 내뿜는다. 이때 배출구 주변에 강한 기류가 형성된다. 따라서 누군가 배출구 주변에서 기침을 해 비말이 발생한다면 상승기류를 타고 사무실 전체에 퍼질 수 있다는 게 연구팀의 분석이다. 바닥으로부터 각각 8㎝, 16㎝, 24㎝ 높이에서 인공적으로 비말을 발생시켰을 때 24㎝ 높이에서 생긴 비말의 이동성이 가장 컸다고 연구팀은 밝혔다. 함 교수는 “사무실 공기청정기 주변에서 기침하거나 대화하는 것만으로도 집단감염 가능성을 높일 수 있다”고 지적했다. 공정거래위원회에 따르면 공기청정기 필터는 바이러스까지 걸러낼 수는 없다. 지난달 한국소비자원과 공정거래위는 코로나19 바이러스를 공기청정기로 막을 수 있다고 과장 광고한 45개 사업자를 적발했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

밤이 되면 야광으로 빛나는 독특한 식물이 개발됐다. 영화 ‘아바타’(2009)의 팬이라면 더욱 눈길을 거두기 어려운 이 꽃은 영화 속 한 장면처럼 컴컴한 밤에도 형광 녹색 빛을 뿜어내며 활짝 피는 것이 특징이다. 러시아 과학아카데미, 영국 MRC 런던 의과학 연구소, 호주 과학기술연구소 등지에서 모인 과학자 27명은 다양한 동식물에서 관찰할 수 있는 ‘생물발광’ 현상에 관심을 기울였다. 생물발광은 생명체가 스스로 빛을 만들어 내는 현상으로, 곤충에게서는 반딧불이나 조개물벼룩 등에서, 식물에서는 버섯 등 균류에서 50여 종의 발광생물이 존재하는 것으로 알려져 있다. 공동 연구진은 생물발광 능력을 가진 식물 중 하나인 버섯에서 DNA를 채취한 뒤, 이를 생물발광 능력이 없는 담뱃잎과 담배 나무꽃에 ‘이식’하는 실험을 진행했다. 그 결과 담뱃잎과 담배 나무 꽃은 묘목 시기부터 성장이 모두 끝날 때까지 발광 능력을 꾸준히 유지한다. 과거에도 생물발광을 하는 반딧불이의 DNA를 꽃에 주입해 빛을 내는 식물이 개발된 적은 있지만, 여기에는 DNA뿐만 식물 겉면에 빛을 내는 화학물질을 첨가하거나 바르는 방식이 이용됐다. 그러나 이번 실험을 통해 등장한 식물은 오로지 버섯의 DNA로만 ‘자체 발광’한다는 점에서 더욱 눈길을 사로잡는다. 연구진은 이러한 기술이 스스로 빛을 내는 관상용 나무나 꽃을 개발할 수 있을뿐만 아니라, 맨눈으로는 보기 어려운 식물의 미세한 기관을 관찰하고 연구하는 데도 도움이 될 것으로 기대했다. 연구진은 “우리는 식물을 간과하는 경향이 있다. 식물은 다양한 신호를 보내고, 다양한 발달과정을 통해 만들어진다”면서 “식물이 스스로 빛을 발하게 함으로서 우리는 생물과 새로운 관계를 맺을 수 있으며, 이들이 어떻게 생존하는지 더욱 쉽게 알아낼 수 있다”고 설명했다. 이어 “추가적인 연구를 통해 식물에 해를 끼치지 않으면서 지금보다 10배 더 밝게 빛나는 식물을 만들 수 있을 것으로 보인다”면서 “장미와 같은 다른 식물들도 스스로 빛을 내도록 ‘재탄생’시킬 수 있으며, 미래에는 식물의 색깔이나 밝기를 바꾸거나 심지어 주변 환경에 반응하도록 적응된 식물이 탄생할 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처 바이오테크놀로지 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 겹꽃 모양의 나노구조 물질을 개발해 물 속에 녹아 있는 치명적 방사능물질 세슘을 없애는 방법을 찾아냈다. 한국원자력연구원 해체기술연구부 연구팀은 속은 비어있고 표면적은 큰 꽃 모양의 세슘 나노흡착제를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 실렸다. 세슘은 방사성 폐수를 정화할 때 제거해야 할 가장 중요한 물질이다. 그렇지만 방사성폐수에는 세슘과 화학적으로 유사한 나트륨, 칼륨 같은 이온들이 섞여 있기 때문에 세슘만 선택적으로 제거하기가 쉽지 않다. 이 때문에 세슘만 효과적으로 제거할 수 있는 흡착제 개발 연구가 많이 진행되고 있지만 제조과정이 복잡하고 제거 효율이 기대만큼 높지 않다. 연구팀은 티타늄과 페로시아나이드를 이용해 나노 크기 입자를 만들었는데 입자 내부는 빈 공간으로 만들어 무게를 줄이고 입자 표면은 표면적이 큰 겹꽃 모양으로 합성했다. 겹꽃모양 티타늄-페로시아나이드 나노흡착제는 속이 비어있지 않은 기존 금속-페로시아나이드 물질보다 흡착 속도는 1만배 빨랐다. 또 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 수습과정에서 사용된 타이타노 실리케이트보다도 흡착속도가 32배 빨랐다. 이번에 개발한 흡착제 흡착용량도 1g 당 최대 454㎎으로 기존 금속-페로시아나이드보다 3배, 타이타노 실리케이트보다 1.7배 큰 것으로 확인됐다. 또 칼륨이 섞여 있는 폐수 속에서도 세슘만 제거하는 능력이 타이타노 실리케이트보다 261배 큰 것으로 나타났다. 이와 함께 바닷물 속에 섞여있는 세슘을 99.1% 이상 제거할 수 있는 것으로도 관찰됐다. 기존 세슘 흡착제는 산도가 pH1 이하 강산성 폐수에서 흡착성능이 떨어지지만 이번에 개발한 흡착제는 강산성 폐수에서도 99.8% 이상 세슘을 제거하는데 성공했다. 연구를 이끈 양희만 원자력연구원 박사는 “이번에 개발된 흡착제는 제조과정이 쉽고 간편해 대량생산도 용이하고 적은 양으로도 대량의 방사성 폐수를 처리할 수 있다는 장점이 있다”라며 “특히 원자력시설 사고시 발생하는 대량의 방사성 폐수나 원전 해체를 할 때 발생하는 강산성의 폐액을 처리할 때도 활용 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정은경 질병관리본부장이 지난달 서울 구로구 콜센터에서 발생한 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 집단감염 사태에 대한 사례 분석 논문을 해외 학술지에 실었다. 이 논문은 구로 콜센터에서 발생한 코로나19 방역 및 봉쇄 과정을 소개했다. 특히 방역당국은 감염자가 발생한 건물 근처에서 5분 이상 머물렀던 사람들까지 조사해 선별진료소에서 검사를 받도록 했다. 정 본부장이 교신저자로 참여한 논문은 지난 23일(현지시간) 미국 질병통제예방센터(CDC)의 국제학술지 ‘신흥감염병저널(EID)’ 온라인 판에 공식 게재됐다. 해당 논문은 앞으로 EID 8월호에 실릴 예정이다. 교신저자는 여러 저자가 집필한 논문의 수정 책임자를 말한다. 보통 학술지 편집자 또는 다른 연구자들과 연락을 취하는 저자로 책임저자로도 불린다.논문은 지난 2월 21일부터 3월 8일까지 콜센터가 위치한 건물에서 근무, 거주 및 방문한 코로나19 환자들을 대상으로 조사했다. 연구결과 콜센터와 관련해 코로나19 검사를 받은 1143명 중 97명이 확진 판정을 받았다. 증상을 보인 환자들로부터 2차 감염으로 확진 판정을 받은 사람은 34명이었다. 확진판정을 받은 환자는 격리됐고 음성환자 또한 14일간 자가격리 상태를 유지하도록 지시했다. 또한 증상에 관계없이 환자 발생 후 14일간 확인된 모든 환자의 가정 접촉을 조사해 검사를 하고 추이를 지켜봤다. 방역당국은 발병이 보고된 후 3월 13일~16일까지 건물 근처에서 5분이상 머물렀던 사람들을 추적해 문자 메시지 1만 6628건을 보냈다. 이들에게 다른 사람들과의 접촉을 피하고 가장 가까운 코로나19 선별진료소에 가서 검사를 받도록 조치했다.논문에 따르면 방역당국은 사람들의 휴대전화 위치 데이터를 사용해 콜센터 건물 근처에 있었던 사람들을 찾아냈다. 서울시도 해당 건물을 방문했던 시민 가운데 열, 기침 등 호흡기 증상이 있을 경우 마스크 착용 후 선별진료소에 방문할 것을 요청하는 안내문자를 보냈다. 한편 최근 가장 많은 우려를 낳고 있는 무증상(무자각) 감염자는 양성판정을 받은 97명 중 4명으로 4.1%를 차지했다. 또한 이들과 접촉했던 가족 17명을 조사한 결과 2차 감염자는 한명도 없었다. 무증상자도 감염을 일으킬 수 있다고 알려진 기존 연구와는 다른 결과가 나온 것이다.연구팀은 무증상 감염자들의 전염성이 정확히 진단되지 않았거나, 지난 3월 8일 이후 방역당국이 시행한 고강도 자가격리조치가 2차 감염 확산 방지에 도움이 됐을 것으로 추측했다. 또한 연구팀은 비록 전체 감염률은 8.5%에 그쳤으나 콜센터로만 한정하면 직원 216명 중 94명이 확진판정을 받아 43.5%가 감염됐다고 밝혔다. 건물 엘리베이터와 로비 등 다른 층 사람들과의 접촉이 있었음에도 대부분의 코로나19 확진자는 콜센터가 위치한 11층에서 발생한 것이다. 연구팀은 “콜센터와 같이 밀도가 높은 작업 환경이 코로나19 확산 위험이 매우 높으며 잠재적인 추가 감염원이 될 수 있음을 보여준다”고 설명했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr

유라시아 대륙 등 북반구에 있는 구석기시대 유적지에서는 둥근 형태의 석기가 남아있는 경우가 많으며 그중 일부는 심지어 200만 년 전쯤 초기 인류가 만든 것으로 알려졌다. 하지만 수십만 년 전을 끝으로 더는 이런 석기가 나오지 않아 오늘날 연구자들은 이런 돌이 어떤 목적으로 쓰였는지 알 길이 없었다. 그런데 이제 이스라엘 텔아비브대학의 고고학자인 엘라 아사프 연구원 등이 이끄는 국제연구팀이 텔아비브에서 동쪽으로 약 12㎞ 떨어진 곳에 있는 케셈 동굴에서 가장 최근의 둥근 석기 30점을 발견하고 나서 어떤 목적으로 쓰였는지 추정할 수 있었다고 밝혔다.이에 대해 이들 연구자는 둥근 형태의 석기는 같은 동굴에서 발견된 다른 석기와 비교했을 때 매우 오래된 기술에 의해 만들어졌다고 지적했다. 이 동굴에 초기 인류가 살았던 시기는 40만 년 전부터 20만 년 전이었지만, 지중해 동쪽에 해당하는 이 지역에서는 케셈 동굴에서 발견된 것보다 새로운 둥근 형태의 석기는 발견되지 않았다. 또한 30점의 석기 중 한 점은 부싯돌로 만들어졌고 나머지 29점은 석회암이나 백운암으로 만들어진 것으로 확인됐다. 이 동굴 안에서 발견된 또다른 석기와 다른 광택이 표면에서 나타난다는 점에서 둥근 형태의 석기들은 다른 곳에서 들여온 것으로 이들 연구자는 추정하고 있다. 이들 돌은 모두 완전한 구형은 아니며 표면에는 날카롭게 돌출된 부분이 남아 있다. 그중 10점에서는 사용으로 인한 마모나 잔류물의 흔적이 발견되기도 했다. 이에 따라 이들 연구자는 이탈리아 로마 사피엔자대와 협력해 석기 표면을 디지털 입체 현미경 등으로 분석했다.그 결과, 동물의 뼈를 구성하는 치밀골과 해면골, 콜라겐섬유 그리고 동물성 지방 등이 남아있는 것으로 나타났다. 특히 표면에서 돌출된 부분에는 유기물의 흔적이 두드러졌는데 이는 둥근 석기가 동물의 뼈를 부숴 그 안에 있는 골수를 꺼내 먹기 위한 용도로 쓰인 것으로 보인다고 이들 연구자는 추정했다. 또 연구팀은 여러 종류의 바위를 깨부숴 유적지에서 발견된 것과 같은 형상의 돌을 만들어냈다. 이런 복제품과 자연 상태의 돌을 사용해 소나 양고기에 달린 뼈를 부쉈을 때 실제 둥근 돌이 골수를 빼내는 데 도움이 되는지를 조사했다.그 결과, 울퉁불퉁한 둥근 형태의 석기는 자연석보다 손에 쥐기 쉽고 군데군데 튀어나온 부분이 뼈를 으깨는 데 편리해 깔끔하게 골수를 꺼낼 수 있는 것으로 나타났다.또한 복제한 돌로 뼈를 깨뜨린 뒤 거기에 남은 마모 흔적 역시 케셈 동굴에서 나온 돌과 매우 비슷한 것으로 확인됐다고 아사프 연구원은 설명했다. 골수는 동물의 몸에서도 특히 많은 지방산을 포함해 전기 구석기시대의 인류에게 매우 중요한 영양원이었던 것으로 알려졌다. 이에 대해 아사프 연구원은 “이번 연구는 수수께끼 같은 둥근 석기가 지닌 기능에 대한 최초의 증거를 제시했다”면서 “케셈 동굴 주민들은 동물의 뼈에서 골수를 빼내기 위해 둥근 돌을 사용했다”고 주장했다. 이 결과는 케셈 동굴을 연구하는 또 다른 팀이 지난해 발표한 케셈 동굴에 살았던 인류는 동물의 골수를 보존식으로 이용했다는 연구 결과와도 일치한다. 당시 연구에서는 뼈가 골수를 보존하기 위한 일종의 ‘캔’으로 이용됐다고 지적했는데 이번 연구는 골수를 빼내는 데 쓰인 둥근 석기가 바로 ‘캔따개’ 역할을 했다는 것이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스원’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

잠자리에 들어서도 스마트폰을 만지작대다가 밤잠을 제대로 못 이루고 아침에 피곤하다는 이들이 많다. 이처럼 늦게 자고 수면시간이 불규칙할 수록 비만 위험이 늘어난다는 연구결과가 나왔다. 더군다나 살이 찌면 쉽게 잠을 못 이루고 깊이 잠들지 못해 비만 위험에 그대로 노출되는 등 악순환이 계속된다는 것이다. 미국 네바다대 생물학과, 펜실베니아대 의대 신경과 공동연구팀은 늦게 자고 수면시간이 불규칙할수록 비만 위험이 높아지며 살이 찔수록 잠자는 시간이 줄고 불규칙해지는 악순환이 이어진다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 최신호(22일자)에 실렸다. 6시간 미만의 수면시간을 갖는 사람은 비만이나 당뇨에 걸릴 가능성이 높다는 것은 잘 알려져 있다. 실제로 사람과 생쥐, 초파리 등을 이용해 수면이 비만에 미치는 영향에 대해서 일부 알려져 있다. 그렇지만 수면과 식욕과 관계는 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이에 연구팀은 1㎜ 크기의 예쁜꼬마선충이라는 동물을 이용해 실험을 실시했다. 예쁜꼬마선충은 배양하기 쉽고 발생단계가 비교적 단순하기 때문에 세포분화과정을 연구하는데 많이 활용되는 동물이다. 또 신경세포도 302개 정도에 불과하다. 연구팀은 유전자 편집을 통해 예쁜꼬마선충의 수면을 조절하는 신경세포가 활동을 멈추도록 했다. 그 결과 먹고 숨쉬고 짝짓기 등의 기본 기능은 유지하면서도 잠만 못 자는 것으로 확인됐으며 생명체를 움직이기 위한 생체 화학에너지인 APT의 수치가 떨어지는 것이 관찰됐다. 또 연구팀은 예쁜꼬마선충에게서 KIN-29 유전자를 제거하면 잠을 자지 않는 것으로 관찰됐으며 ATP 수치가 정상이더라도 과도한 지방을 축적한다는 것을 확인했다. 지방 분해 메커니즘을 작동시키는 KIN-29 유전자가 수면과도 밀접한 관계를 갖고 있음을 보여준다는 것이다. 연구팀은 이번 연구결과가 수면과 지방 축적 사이에 신경학적으로 밀접한 관계가 있음을 보여주는 것이며 잠을 못 자 비만하게 되는 것 뿐만 아니라 비만해지면서 수면 관련 신경세포가 교란돼 잠을 못 이루게 될 가능성도 있다고 설명했다. 알렉산더 반데르 린덴 네바다대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 수면조절과 관련해 뇌와 신체 장기를 연결하는 복잡한 상호작용이 있음을 보여주고 있다”라며 “좀 더 효과적인 수면장애 치료방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

4000만 년전 현재의 남극대륙의 생존했던 고대 개구리의 화석이 최초로 발견됐다. 스웨덴 자연사박물관과 아르헨티나 공동 연구진이 2011~2013년 남극 시모어 섬에서 발견한 이 화석은 남극대륙에서 발견된 최초의 양서류 화석으로, 현존하는 개구리의 조상으로 추정된다. 연구진이 발견한 화석은 개구리의 엉덩이 부분으로, 분석 결과 몸길이는 4~5㎝ 정도였을 것으로 추정됐다. 외형은 남아메리카 대륙 남쪽에 위치한 파타고니아에 서식하는 칼립토케팔렐라과(calyptocephalellidae) 개구리와 유사하다고 연구진은 밝혔다. 연구를 이끈 고생물학자인 토마스 모르스 교수는 “겉모습은 현존하는 개구리와 다른 점이 거의 없다. 다만 크기가 조금 작다는 것이 특징”이라면서 “이 고대 개구리는 4000만 년 전, 남극에 어둡고 긴 추위가 시작되면 진흙 속에서 동면을 취했을 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 “이 고대 개구리는 현생 개구리와 마찬가지로 기후가 계절마다 자주 바뀌는 곳이 아닌, 칠레 안데스산맥과 같은 습하고 비가 자주 내리는 숲을 좋아했을 것”이라고 덧붙였다. 현재 눈과 얼음이 가득하고 혹독한 추위가 이어지는 남극에서 고대 개구리는 어떻게 생존할 수 있었을까. 연구진에 따르면 시모어 섬에서 개구리의 화석과 함께 현재는 멸종된 고대 수련의 흔적을 발견했다. 다년생 수생식물인 수련은 주로 연못에서 서식한다. 연구진은 이를 통해 당시 남극이 지금과 같이 모두 얼어있던 것이 아니라, 액체 상태의 담수가 흐르는 지역이 존재했을 것으로 보고 있다. 이번에 발견된 화석의 주인인 고대 개구리 역시 수련이 피어있고 담수가 모여 있으며, 습하고 비교적 춥지 않은 남극의 특정 지역에서 서식했을 것으로 추정된다. 또 이 고대 개구리가 서식했던 4000만년 전인 에오세(약 5500만~3800만년 전)는 호주가 남극대륙으로부터 북쪽으로 분리되기 시작하면서 두 대륙 사이에 바다가 생긴 시점이며, 이 과정에서 남극 주변의 기온이 급격히 낮아지기 시작한 것으로 알려져 있다. 전문가들은 에오세 동안 남극에 빙하 존재 여부는 확실하지 않다고 말하지만, 이번 연구를 이끈 연구진은 적어도 고대 개구리가 서식했던 4000만 년 전의 남극에는 얼지 않은 담수와 습한 환경이 존재했을 것으로 추정했다. 연구진은 "고대 개구리의 화석 연구가 수천만 년 전 남극의 기후를 짐작하는데 도움이 될 것"이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호(23일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

4000만 년전 현재의 남극대륙의 생존했던 고대 개구리의 화석이 최초로 발견됐다. 스웨덴 자연사박물관과 아르헨티나 공동 연구진이 2011~2013년 남극 시모어 섬에서 발견한 이 화석은 남극대륙에서 발견된 최초의 양서류 화석으로, 현존하는 개구리의 조상으로 추정된다. 연구진이 발견한 화석은 개구리의 엉덩이 부분으로, 분석 결과 몸길이는 4~5㎝ 정도였을 것으로 추정됐다. 외형은 남아메리카 대륙 남쪽에 위치한 파타고니아에 서식하는 칼립토케팔렐라과(calyptocephalellidae) 개구리와 유사하다고 연구진은 밝혔다. 연구를 이끈 고생물학자인 토마스 모르스 교수는 “겉모습은 현존하는 개구리와 다른 점이 거의 없다. 다만 크기가 조금 작다는 것이 특징”이라면서 “이 고대 개구리는 4000만 년 전, 남극에 어둡고 긴 추위가 시작되면 진흙 속에서 동면을 취했을 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 “이 고대 개구리는 현생 개구리와 마찬가지로 기후가 계절마다 자주 바뀌는 곳이 아닌, 칠레 안데스산맥과 같은 습하고 비가 자주 내리는 숲을 좋아했을 것”이라고 덧붙였다. 현재 눈과 얼음이 가득하고 혹독한 추위가 이어지는 남극에서 고대 개구리는 어떻게 생존할 수 있었을까. 연구진에 따르면 시모어 섬에서 개구리의 화석과 함께 현재는 멸종된 고대 수련의 흔적을 발견했다. 다년생 수생식물인 수련은 주로 연못에서 서식한다. 연구진은 이를 통해 당시 남극이 지금과 같이 모두 얼어있던 것이 아니라, 액체 상태의 담수가 흐르는 지역이 존재했을 것으로 보고 있다. 이번에 발견된 화석의 주인인 고대 개구리 역시 수련이 피어있고 담수가 모여 있으며, 습하고 비교적 춥지 않은 남극의 특정 지역에서 서식했을 것으로 추정된다. 또 이 고대 개구리가 서식했던 4000만년 전인 에오세(약 5500만~3800만년 전)는 호주가 남극대륙으로부터 북쪽으로 분리되기 시작하면서 두 대륙 사이에 바다가 생긴 시점이며, 이 과정에서 남극 주변의 기온이 급격히 낮아지기 시작한 것으로 알려져 있다. 전문가들은 에오세 동안 남극에 빙하 존재 여부는 확실하지 않다고 말하지만, 이번 연구를 이끈 연구진은 적어도 고대 개구리가 서식했던 4000만 년 전의 남극에는 얼지 않은 담수와 습한 환경이 존재했을 것으로 추정했다. 연구진은 "고대 개구리의 화석 연구가 수천만 년 전 남극의 기후를 짐작하는데 도움이 될 것"이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호(23일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

계명대 약학대학 제약학과 이상길 교수팀의 연구성과가 약학분야 우수 국제학술지인 “Pharmaceutics”에 게재됐다. 이상길 교수는 본 연구에서 치매 치료에 사용되고 있는 약물인 도네페질(donepezil)을 하이드로겔 형태의 경피흡수제형으로 개발했다. 현재까지 전 세계적으로 도네페질이 경피제형으로 개발된 사례는 없다. 국내외 주요 제약기업들이 앞 다투어 임상시험을 수행하는 등 연구개발에 박차를 가하고 있는 연구주제이다. 인지력의 손상을 일으키는 콜린효능성 결핍(cholinergic deficit)은 알츠하이머 질환의 신경퇴화의 중요한 병태생리학적인 특징 중의 하나이다. 도네페질의 작용기전은 항콜린에스터라아제인 콜린에스터라아제와 가역적으로 결합하여 아세틸콜린의 가수분해를 저해하는 것으로 알려져 있다. 결과적으로 콜린성 시냅스의 아세틸콜린 농도를 상승시켜 콜린성 전달을 증가시키게 된다. 또한, 도네페질은 중추적으로 작용하는 가역적인 아세틸콜린 에스터라아제 저해제이다. 본 연구에서는 폴리비닐알콜과 폴리비닐피롤리돈 고분자를 기반으로 한 하이드로겔 패취를 제조하여 쥐 피부를 이용한 경피투과 시험을 수행했다. 이어 무모쥐를 이용한 경피전달 약동학 실험을 수행하여 도네페질의 약물 농도가 혈중에 지속적으로 유지됨을 확인해 냈다. 도네페질의 반감기는 사람이 쥐에 비하여 긴 것으로 알려져 있으며, (사람에서의 소실 반감기는 약 70 시간) 이번 동물실험 결과는 사람에게서는 더욱 연장된 약효지속이 기대되는 결과이어서 향후 치매치료 분야에 새로운 제형을 제시함으로써 치매로 고통 받는 노령환자들의 삶의 질을 높이는 치매 치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구성과가 게재된 “Pharmaceutics”지는 스위스 MDPI 출판사에서 출간되는 저널로써, 피인용지수(Impact Fact)가 4.773이고 당 연구분야 상위 10% 이내(9.551%)에 해당하는 약학분야의 저명국제학술지이다. 본 논문의 제1저자인 바샬 산토쉬(Bashyal, Santosh 네팔) 학생(대학원 약학과 박사수료)은 이상길 교수의 지도 아래 도네페질 경피제형의 설계 및 특성평가 연구들을 주도했으며, 동아제약 연구소에서 본 제제의 약동학적 특성평가를 수행하였다. 본 연구성과는 교육부의 ‘한국연구재단 대학중점연구소지원사업 (약물의존장애 핵심 진단기술 개발 및 치료전략 연구)’의 지원과 및 동아제약과의 공동연구 수행을 통하여 도출된 연구성과이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

지구 표면의 가장 바깥쪽을 차지하는 토양과 암석으로 이뤄진 지각이 적어도 32억 년 전부터 움직이기 시작했다는 분석 결과가 나왔다. 이는 기존 이론들보다 최대 13억 년 빨라진 것이다. 지각은 7개의 주요 지각판과 여러 작은 지각판으로 나뉘는 데 1년에 최소 1㎝부터 최대 16㎝씩 움직인다. 미국 하버드대 등 공동연구팀은 지각의 이동은 지구 역사에서 얼마나 일찍 발생했는지 알아내기 위해 이 연구를 수행했다. 연구에서는 가장 오래된 지각 조각에 속하는 서호주의 암석들에서 32억 년 전부터 지각이 매년 약 2.5㎝씩 이동했다는 증거가 나왔다. 지각 활동이 언제 시작됐는지에 대해서는 여러 이론이 있는데 지금까지는 최소 10억 년 전에서 최대 30억 년 전까지였다. 따라서 이 연구는 최대 추정치보다 2억 년 일찍 지각이 움직이기 시작했음을 보여주는 것이다.연구팀에 따르면, 가장 이른 지각 활동의 단서들은 30억 년 이상 된 호주 암석들에서 나왔다. 이들 연구자는 지각 이동이 생각보다 빨라서 오늘날과 비슷한 판의 이동이 일어났다는 가장 오래된 증거를 발견했다고 믿는다. 이들은 또 이 연구가 당시 지구가 오늘날 세계와 구조가 매우 비슷했다는 점을 보여준다고 생각한다. 연구팀이 분석한 암석들은 호주 서부 필바라의 암석권에서 나온 것이다. 암석권은 암석으로 구성돼 있는 지각 표층부로, 이곳은 대륙지각과 해양지각이 붙어있다.연구를 이끈 앨릭 브레너 하버드대 박사과정 학생은 “이번 결과는 기본적으로 지구의 판 이동이 시작한 시기가 훨씬 더 오래됐다는 것을 보여주는 지질학적 증거”라고 설명했다. 여러 지각판의 상대적 움직임에 의해 다양한 지질 현상이 일어나는 것을 판 구조론이라고 하는데 이는 생명의 진화와 행성의 발전에 관한 열쇠가 된다. 지표에는 모두 15개의 지각판이 맨틀 위를 떠돈다. 이들 판의 움직임이 대륙의 위치를 정하고 산맥 등 지형 형성에 도움을 준다. 이는 또 새로운 암석을 지표 위로 노출하게 해 수십억 년에 걸쳐 지구의 표면 온도를 안정화하는 화학적 반응으로 이어졌다. 이로 인한 안정된 기후는 생명 진화에 결정적 요인이 된다고 이들 연구자는 말한다. 게다가 최초의 지각 이동이 발생한 시기는 오랫동안 지질학계에서 논쟁의 쟁점이 돼 왔기에 이를 밝히기 위한 모든 정보는 가치가 있다. 지구의 날인 22일 발표된 이 연구는 지금까지 이론에서 부족한 부분을 채우는 데 도움을 주며 기존 생각보다 좀 더 온화한 환경에서 최초의 생명이 발달했음을 제시한다. 연구에 참여한 로저 푸 조교수는 “우리는 지구를 움직이는 지구물리학적 원리를 이해하려고 애쓰고 있다”고 말했다. 푸 조교수는 또 판의 이동은 생명체에 필요한 요소들을 지구로 들이고 내보내는 역할을 한다고 말했다. 이는 태양계의 다른 행성들과 외계행성들에 관한 이해에도 도움을 주는 과정이다.이들 연구자는 이 연구를 위해 필바라 크레이톤으로 조사 여정을 떠났었다. 우리 말로 강괴를 뜻하는 크레이톤은 대륙괴나 안정지괴로도 불리는 지각의 원초적이고 두꺼우며 매우 안정된 부분을 말한다. 보통 크레이톤은 지각판의 중앙부에서 발견되며 고대 대륙들의 중심부였다. 이런 특징은 크레이톤을 지구과학적 연구를 하기에 좋은 천연 장소로 만든다. 필바라 크레이톤은 길이가 약 480㎞에 달한다. 이는 미국의 펜실베이니아주(州)와 대략 같은 크기다. 2017년 푸 조교수와 브레너는 꿀빨이새 현무암(Honeyeater Basalt)으로 불리는 암석에 구멍을 뚫어 폭 2.5㎝ 정도의 중심부 표본을 채취했다. 특히 이들 연구자의 연구는 기존 대다수의 연구와 다르다. 왜냐하면 두 사람은 시간이 지남에 따라 암석의 위치를 측정하는 부분에 초점을 맞췄지만, 다른 연구는 지각의 움직임을 시사하는 암석의 화학 구조에 초점을 맞춘 경향이 있기 때문이다. 연구팀은 최신 양자 다이아몬드 현미경을 사용해 이번 발견을 확인했다. 하버드대와 매사추세츠공대(MIT)의 공동연구팀이 개발한 이 현미경은 암석 표본의 자기장과 입자를 이미지화한다. 연구팀은 논문에서 진극배회(眞極徘徊·True Polar Wander)로 불리는 현상을 배제할 수 없었다고 지적했다. 이 현상 역시 지구의 표면을 움직일 수 있다. 이런 지질학적 움직임의 시간 간격 때문에 이번 결과는 판구조론 쪽으로 더욱더 기운다. 자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매로 인한 인지기능 저하를 막고 원래대로 되돌릴 수 있는 단백질을 찾아냈다. 카이스트 생명과학과, 바이오및뇌공학과, 서울대 의과학대학 공동연구팀은 뇌 속에 존재하는 신경 펩타이드 중 하나인 ‘소마토스타틴’이 뇌 인지기능을 높일 수 있다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 22일자에 실렸다. 지난해 기준 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명은 치매를 앓고 있는 것으로 확인됐다. 치매는 알츠하이머나 알콜, 외상 등 다양한 원인으로 발생하는데 기억력 손실, 인지기능과 운동기능을 떨어뜨려 일상생활을 어렵게 만든다. 최근 고령 인구가 늘어나면서 치매 환자들도 점점 늘고 있는 추세이지만 마땅한 치료방법은 없다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 뇌 척수액을 분석한 결과 일반인에 비해 소마토스타틴의 양이 현저하게 적다는 점에 주목했다. 소마토스타틴은 사람을 포함한 포유류들의 중추신경계에 존재하는 물질로 정보처리 정도를 조율한다. 소마토스타틴은 대뇌 피질에서 흥분성 신경세포 활성을 억제하는 ‘가바’를 분비하는 신경세포에서 나오는 것으로도 알려져 있다. 뇌 기능 관련 연구에 있어서 지금까지는 가바에만 주목해 소마토스타틴의 역할에 대해서는 많이 밝혀져 있지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 뇌 시각피질과 뇌척수액에 소마토스타틴을 직접 주입해 시각정보 인지·식별능력 향상 여부를 파악한 결과 실제로 시각정보 인지능력이 눈에 띄게 향상된 것을 확인했다. 연구팀은 주사전자현미경을 이용해 뇌 신경망 변화를 관찰한 결과 실제로 소마토스타틴이 주입된 생쥐는 인지관련 신경망이 일반 생쥐와 똑같이 회복된 것도 확인했다. 이승희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구에서 그 기능을 확인한 소마토스타틴은 생체 내 독성이 없어 뇌나 뇌 척수액에 안전하게 주입할 수 있다는 장점을 갖고 있어서 사람을 포함한 포유류 인지기능 조절 약물에 적용할 수 있다”라며 “소마토스타틴과 비슷한 기능이나 구조를 가진 인공 단백질 합성체를 개발해 치매나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘지크문트 프로이트’라는 이름을 들으면 그의 업적을 자세히 알지는 못하더라도 ‘오이디푸스 콤플렉스’와 ‘정신분석학’ 정도는 쉽게 떠올립니다. 19세기 말~20세기 초 과학과 의학 분야는 놀라운 발전을 이루고 있었지만 인간의 마음을 이해하는 정신의학은 유독 발전이 더뎠습니다. 이때 프로이트는 무의식, 억압, 방어기제 등에 관한 이론과 대화를 통해 환자의 무의식을 들여다보는 치료법으로 무장한 정신분석학을 제시해 정신의학을 한 단계 끌어올렸습니다. 프로이트의 이론은 이후 많은 학자로부터 비판을 받고 새롭게 해석되는 과정을 거치면서 주류의 자리에서는 밀려났지만 무의식이 인간 행동에 어떤 영향을 미치는지, 어린 시절 경험이 어떻게 성인기까지 이어지는지와 같은 인간 발달 분야에서는 여전히 중요한 역할을 하고 있습니다. 미국 메릴랜드대 인간발달·양적연구학과, 아메리카 가톨릭대 심리학과, 국립보건원(NIH) 산하 국립정신건강연구소(NIMH) 공동연구팀은 성인기의 성격이나 삶의 방식에 영유아기 때 기질이 그대로 반영된다는 것을 재확인했습니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 21일자에 실렸습니다. 성인들이 특정 상황에서 일관된 특성이나 행동양식을 보이는 것을 ‘성격’이라고 합니다. 영아들도 외부 자극에 대해 주의 집중과 반응, 자기조절능력 같은 일관된 태도를 보입니다. 반응과 행동이 느린 아기가 있는가 하면 예민한 아기도 있습니다. 잘 웃고 호기심이 많은 아기가 있지만 쉽게 울고 보채며 외부 자극에 관심을 보이지 않는 아기도 있습니다. ‘기질’이라는 생물학적 차이 때문입니다. 어린 시절 기질이 어른이 됐을 때 성격에 영향을 미친다는 연구는 지금까지 많았습니다. 이번 연구팀은 이전 연구들보다 2년가량 더 어린 아기들을 20대 후반까지 추적함으로써 기질과 성격의 관계에 대해 분석했습니다. 이를 위해 연구팀은 1989~1993년 미국 워싱턴DC에서 태어난 아기 165명을 대상으로 생후 4개월 때부터 25년 동안 장기 추적했습니다. 연구팀은 생후 4개월에는 부모들을 대상으로 아기들의 행동 설문조사를 실시하고 14개월 때는 실험실에서 낯선 환경과 낯선 사람, 새로운 장난감과 접하도록 한 뒤 반응을 비디오로 촬영해 분석했습니다. 아이들이 15세가 됐을 때는 여러 자극 중 특정 자극에만 집중하도록 하는 수반자극과제를 수행하도록 한 다음 뇌파측정(EEG)을 실시했습니다. 26세가 됐을 때는 교육 정도, 직업, 결혼 여부와 성격, 평소 생활방식 등에 대해 설문조사를 했습니다. 분석 결과 낯선 사람이나 사물, 낯선 상황을 두려워하고 회피하는 행동을 특징으로 하는 행동억제(BI) 기질을 보였던 아이들은 주의 집중력이 높아 과제 성취도는 높지만 내성적인 어른으로 성장하는 경향이 강한 것으로 나타났습니다. 또 일반적인 수준보다 높은 우울감, 불안감을 보일 가능성이 있는 것으로도 조사됐습니다. 다소 뻔한 결론 같지만 연구진이 이야기하고 싶은 것은 아이마다 기질이 다르고 그에 맞게 성장한다는 것입니다. 기질에 따라 아이들 스스로 환경에 대응할 수 있는 능력을 갖추게 된다는 말입니다. 어른들의 생각과 잣대를 가지고 억지로 아이들을 짜 맞추려고 하다 보면 오히려 잘못될 수 있습니다. edmondy@seoul.co.kr

유럽 농업생명과학센터(CABI), 프랑스 국립항공생물학감시네트워크(RNSA)와 미국, 스위스, 영국, 네덜란드, 이탈리아, 오스트리아, 세르비아 8개국 공동연구팀은 돼지풀잎벌레가 돼지풀 꽃가루 때문에 생기는 알레르기 환자를 연간 1120만명가량 줄이고 관련 의료비를 약 64억 유로(약 8조 4924억원) 절약할 수 있다는 사실을 밝혀내 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 발표했다. 연구팀은 2004~2012년 유럽 전체 꽃가루 발생 지도와 꽃가루로 인한 알레르기 환자 발생 지도를 만들어 비교하고 돼지풀잎벌레를 확산시켰을 때 상황을 시뮬레이션했다. 그 결과 돼지풀잎벌레가 돼지풀 꽃가루 발생을 82%나 줄일 수 있으며 일부 지역에서는 돼지풀을 100% 제거할 수 있음을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오리 같은 새를 직접 사냥하거나 말 같이 커다란 동물을 한쪽으로 몰아 사냥하는 데 쓴 30만 년 된 던지기용 막대가 독일에서 발견됐다. 독일 튀빙겐대 연구진은 북부 니더작센주(州) 쇠닝엔에 있는 한 광산에서 고고학 발굴 조사를 수행하다가 이 사냥용 무기를 발견했다고 밝혔다.‘레빗 스틱’ 또는 ‘킬링 스틱’으로도 불리는 이 던지기용 막대는 빙하기였던 전기 구석기 말 당시 현생인류와 근연관계에 있는 멸종인류 호모 하이델베르겐시스가 사용한 도구다. 연구진에 따르면, 당시 북유럽에 살던 호미닌(분류학상 인간의 조상으로 분류되는 종족)들은 오늘날까지 거의 보존되지 않는 다양한 목재 무기를 지닌 탁월한 사냥꾼들이었다. 특히 이번에 발견된 사냥용 무기는 소나뭇과의 상록 침엽 교목으로 재질이 부드러워 주로 작은 물건을 제작할 때 쓰는 스프루스라는 나무를 가지고 석기로 자르고 표면을 매끄럽게 해서 제작한 것으로 확인됐다.또한 이들 연구자는 길이는 64.5㎝, 지름은 2.9㎝를 조금 넘으며 무게는 264g으로 측정된 이 막대를 가지고 일련의 실험을 진행했다. 그 결과, 이 무기는 던졌을 때 최대 속도가 시속 108㎞에 달할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 이들은 한쪽은 날카로운 편이고 다른 한쪽은 납작한 이 사냥용 막대를 던지면 부메랑처럼 힘차게 회전하지만, 비행 중에 이를 투척한 사람에게 되돌아가지는 않는다는 것을 알아냈다. 그 대신 이 무기의 회전력은 표적을 향해 직진으로 정확한 궤적을 유지하는 데 도움을 줘 먹잇감을 강타할 확률을 높이는 것으로 확인됐다. 또 이 무기는 기존 비슷한 연구 사례에서 발견된 흔적과 일치하는 균열과 손상이 있는 것으로 나타났다. 이는 이런 무기의 기능에 관한 명확한 증거를 최초로 제공한다고 연구진은 덧붙였다.연구에 참여한 조르디 세란젤린 교수는 “이 무기는 특히 서로 다른 거리에 있는 물새를 사냥할 때 효과적이었다. 이 인공물이 발굴된 지층에서는 고니와 오리의 뼈들도 나왔다”면서 “게다가 쇠닝엔 호숫가에서 자주 사냥당하던 말 등 대형 포유류는 던져진 이 막대에 깜짝 놀라 일정한 방향으로 몰렸을 가능성이 높다”고 설명했다.연구를 주도한 니콜라스 코나르트 교수도 “30만 년 전 사냥꾼들은 던지기용 막대와 투창 그리고 찌르기용 장창 같이 서로 다른 고품질의 무기를 조합해서 사용했다. 목재로 만든 구석기 인공물을 발견할 가능성은 보통 제로다”면서 “쇠닝엔의 수(水) 포화 상태의 호숫가 퇴적물에서 매우 좋은 보존 상태 덕분에 우리는 사냥의 진화와 목재 도구의 사용을 기록할 수 있었다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 생태와 진화’(Nature Ecology & Evolution) 최신호(20일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19에 걸린 신생아의 바이러스 배출량이 성인보다 최대 100배 많다는 보고가 나왔다. 서울시보라매병원 소아청소년과 한미선 교수 연구팀은 지난달 8일 엄마와 함께 코로나19 확진 판정을 받아 입원한 신생아(생후 27일·여)의 바이러스 배출량을 분석한 결과 증상이 최고조에 달했을 때 호흡기와 대변에서 나온 코로나19 바이러스 양이 엄마보다 최대 100배 많았다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘임상감염병’ 최신호에 발표됐다. 이 신생아는 입원 당시만 해도 37.6℃ 정도의 가벼운 발열과 코막힘 증세가 있었지만 하루 뒤 체온이 38.4℃까지 오르고 고열이 이틀간 지속됐다. 이후 간헐적 구토와 기침 증상이 나타났지만 다행히 호흡곤란 등 중증으로까지 악화하지 않았다. 의료진은 신생아에게 항균제나 항바이러스제를 전혀 투약하지 않고 모유 수유를 지속하면서 증상과 징후를 관찰했다. 아이는 차츰 호전돼 지난달 23일 음성판정을 받아 26일 엄마와 함께 퇴원했다. 특별한 약물을 쓰지 않고 모유 수유만으로 코로나19 감염에서 회복된 첫 사례였다. 의료진은 성인인 엄마는 혈액이나 소변 표본에서 바이러스가 검출되지 않은 데 비해 신생아는 혈액, 소변, 대변, 타액을 포함한 모든 표본에서 바이러스가 검출돼 성인보다 체내 바이러스 유입에 따른 전이 위험이 크다고 판단했다. 한미선 교수는 “성인보다 면역체계가 미성숙한 신생아는 코로나19 감염에 취약하고 바이러스 수치도 상대적으로 높은 것으로 확인됐다”며 “신생아를 포함한 영아 확진자는 코로나19 치료에 더욱 세심한 관리가 요구된다”고 밝혔다. 이와 관련해 권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 이날 정례브리핑에서 “소아는 면역력이 완벽하지 않아 반대급부로 바이러스 복제량이 훨씬 많을 수 있고, 그럼에도 임상적 중증도는 낮아 전파와 관련해 또 다른 양상을 불러올 수 있다”고 말했다. 한편 성인과 어린이 환자의 코로나19 전파력에 대해 방역 당국은 “사례가 많지 않아 어린 연령층과 성인의 전파력 차이는 불확실하다”고 밝혔다. 앞서 지난 2월 프랑스에서는 9살 소년이 감염된 후 172명을 접촉했지만 단 한 명도 감염되지 않았다. 권 부본부장은 “최근 의정부성모병원에서 서울아산병원으로 전원한 9세 소아환자가 같은 병실 내 보호자에게 코로나19를 전파한 사례가 있다”며 “어린 연령층은 전파력, 감염강도, 감염력이 성인보다 낮을 수 있다는 논문이 나오고 있지만, 아직 사례가 적다”고 판단을 유보했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr