국내 연구진이 혈관질환을 근본적으로 치료할 수 있는 원천기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 김정범 교수팀은 손상된 뇌혈관이나 심혈관을 치료하고 생체조직을 3D프린터로 찍어낼 때 필요한 혈관의 원료로 쓸 수 있는 혈관줄기세포를 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 및 의학분야 국제학술지 ‘동맥경화, 혈전증 및 혈관생물학’에 실렸다. 혈관질환은 약물 치료 등 일반적 치료방법으로는 완치되기 쉽지 않아 최근에는 혈관을 재생하는 방식의 세포치료에 대한 관심이 높아지고 있다. 혈관줄기세포는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 분화시켜 얻을 수 있지만 이 방법으로 만들어진 줄기세포들은 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있다는 분해능력 때문에 암세포 발전할 가능성도 높다. 이 때문에 실제 치료에는 사용하기 어려운 상황이었다. 연구팀은 줄기세포를 만들 때 만능분화 단계를 건너뛰고 특정 세포로만 분화될 수 있도록 하는 ‘직접교차분화’ 기술을 이용해 혈관줄기세포를 만들었다. 연구팀은 피부를 구성하는 섬유아세포에 두 개의 유전자를 주입해 혈관줄기세포로 바꾸는 데 성공했다. 실제로 혈관이 손상된 생쥐에게 이번 기술을 적용한 결과 막히거나 손상된 혈관이 새로 만들어지고 혈류 흐름이 회복된 것이 관찰됐다. 이와 함께 생체조직을 만드는 3D 바이오 프린팅에서는 조직세포뿐만 아니라 혈관까지 만들어야 하는데 이번에 개발한 혈관줄기세포를 이용하면 혈관을 쉽게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 미국과 유럽을 중심으로 코로나19 확진환자와 사망자가 급증하는 추세를 보이면서 그동안 일반인 마스크 착용이 감염 차단에 별 효과가 없다던 과학자들도 뒤늦게 그 효능에 주목하고 있다. ●사이언스 “세계적 확산에 과학자들 생각 바꿔” 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 그동안 증상을 보이지 않는 일반인들의 마스크 착용에 부정적인 의견을 보였던 과학자들도 마스크 착용이 코로나19의 전 세계적 확산(팬데믹)을 차단하고 끝내는 데 중요한 역할을 할 수 있을 것이라고 말했다고 30일 밝혔다. 지난달까지만 해도 미국과 유럽 국가들의 지도자들은 물론 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC), 공중보건국 등 보건 전문가 사이에서도 “유증상자와 의료진만 마스크를 착용하면 된다”거나 “코로나 감염을 막는 데 마스크가 도움이 되지 않는다”는 의견이 나왔다. 사이언스는 최근호에서 “코로나19 사태가 장기화될 가능성이 커지면서 과학자들이 일반인의 마스크 착용에 대한 생각을 바꾸고 있다”고 전했다. 무증상자와 의심 증상자를 검사 전에 알 수 있다면 그들에게만 마스크를 씌우면 되겠지만 현재 기술로는 그럴 수 없기 때문에 모든 사람이 마스크를 쓰는 것이 감염병 확산을 늦추고 차단하는 데 무엇보다 중요하다는 것이다. ●英 보건학자 “각국 공급 부족 우려로 안 권해” 지난 21일 영국 보건학자들은 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 발표한 논문에서 “각국 보건당국이 마스크 착용을 권하지 않는 이유는 공급 부족에 대한 우려 때문”이라고 꼬집었다. 공중보건학과 전염병학 분야 권위자인 케이케이 쳉 영국 버밍엄대 교수는 “마스크는 자신도 모르게 방출되는 침방울이 다른 사람에게 전달되지 않도록 함으로써 전염을 차단하는 역할을 한다”며 “마스크 착용은 감염병이 확산하고 있을 때 완벽한 공중보건 수단임에도 사용하지 않는 경우가 많다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

검은나비의 날개에는 가시광의 99.94%를 흡수하는 나노구조가 숨겨져 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 얼마 전까지 가장 완벽한 검은색으로 불린 반타블랙의 흡수율인 99.965%에 필적한다. 현재 흡수율 99.995%를 자랑하는 탄소나노튜브(CNT)가 개발됐지만, 자연계에서는 나비 날개보다 검은색은 존재하지 않는다. 미국 듀크대 생물학과 연구진은 아시아와 중남미 등 세계에서 검은나비 10종을 채집해 날개의 흑도(blackness·복사율)를 조사했다. 이들 나비 중 가장 검은 개체를 ‘울트라 블랙’(ultra-black), 중간 수준으로 검은 개체를 ‘레귤러 블랙’(regular black), 덜 검은 개체를 ‘다크 브라운’(dark brown)으로 분류했다.그 결과, 이들 날개는 일반적으로 복사율이 높은 물질로 알려진 숯이나 아스팔트 또는 검은색 벨벳보다 각각 10~100배 더 검은 것으로 나타났다.또 이들 연구자는 이런 결과가 나온 비밀을 밝히기 위해 각 나비의 날개를 전자현미경으로 관찰했는데 그 표면의 나노 구조가 스펀지(해면)나 그물 모양이며, 2층 구조처럼 돼 있는 것을 확인할 수 있었다. 상부는 일정한 간격으로 즐비한 융기선과 그 사이 구멍으로 돼 있으며 하부는 상부를 지탱하는 기둥 같은 조직으로 돼 있다. 이전에는 이들 기둥 사이 벌집 모양의 구멍은 복사율과 관계가 있는 것으로 예상됐지만, 오히려 융기선과 기둥이 중요한 것으로 드러났다고 이번 연구에 참여한 쇤케 존슨 교수는 설명했다. 이들 연구자가 울트라 블랙에 속하는 나노 구조를 레귤러 블랙의 것과 비교했더니 융기선은 매우 가파르며 아래 기둥 조직도 더 깊고 굵은 것으로 나타났다. 이와 함께 이들은 컴퓨터 모델을 이용해 융기선과 기둥 조직이 없는 경우를 시뮬레이션했다. 그 결과, 원래 상태보다 가시광선을 16배 반사하기 시작했다. 이는 울트라 블랙의 날개가 다크 브라운 수준까지 밝아진 것에 해당한다. 이에 대해 이번 연구 주저자인 알렉스 데이비스 연구원은 “이런 구조적 변화가 빛을 흡수하기 위한 표면적을 늘린다는 점을 고려할 때 나비의 날개는 인공적으로 만들어진 탄소나노튜브 등과 똑같은 설계 원리로 작동한다고 결론내릴 수 있다”고 설명했다. 즉 나비 날개의 구조 메커니즘은 앞으로 여러 분야에서 응용할 수 있다는 것이다. 게다가 나비 날개는 탄소나노튜브보다 몇 배 얇은 몇 미크로미터(㎛) 수준이므로, 그 구조가 규명되면 무게를 늘리지 않고 높은 흡수율을 유지하는 물질이 만들어질 수도 있다. 이런 연구는 고성능 태양전지판(솔라패널)이나 망원경 또는 항공기 위장에 이용될 가능성도 있다.자세한 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스 최신호(10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국-유럽서 나온 마스크 무용론은 “공급 부족에 따른 우려 때문” 지적 코로나19 사태가 세 달 넘게 지속되면서 곳곳에서 감염병 방역의 기본 수칙인 사회적 거리두기와 마스크 쓰기를 소홀히 하는 사례가 자주 보이고 있다. 또 일부에서는 “젊고 건강하기 때문에 마스크를 쓰지 않아도 된다”는 자신감을 보이는 이들도 있다. 당초 아시아 지역 중심으로 코로나19가 확산되던 2월까지만 해도 미국이나 유럽 국가 지도자들은 “건강한 사람은 마스크를 쓸 필요가 없다”거나 “유증상자와 의료진만 마스크를 착용하면 된다”고 주장하기도 했다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)도 마찬가지 입장을 보이기도 했다. 미국 공중보건국 국장 제롬 애덤스 해군중장은 2월 말 자신의 트위터를 통해 “일반인들에게는 마스크가 코로나 바이러스를 막는데 도움이 되지 않는다. 마스크 구입을 중단하라”고 말했다. 그렇지만 3월 들어 미국과 유럽 국가를 중심으로 코로나19 확진자와 사망자가 급증하면서 마스크 착용이 감염차단에 효과가 없다는 의견들을 제시했던 과학자들도 철회하고 있는 분위기이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 그동안 증상을 보이지 않는 일반인들의 마스크 착용에 부정적인 의견을 보였던 과학자들도 마스크 착용이 코로나19의 전 세계적 확산(팬데믹)을 차단하고 끝내는데 중요한 역할을 할 수 있을 것이라고 30일 밝혔다. 사이언스는 코로나 확산세가 수그러들지 않고 장기화될 가능성이 커지면서 과학자들이 일반인의 마스크 착용에 대한 생각을 바꾸고 있다고 전했다. 무증상자나 의심증상자를 검사 전에 정확히 구분해 낼 수 있다면 그들에게만 마스크를 씌우는 것이 가장 좋지만 현재 기술수준으로는 그것이 어렵기 때문에 모든 사람이 마스크를 쓰는 것이 감염병 확산을 늦추고 차단할 수 있는 중요한 방법이라는 설명이다. 그동안 유럽이나 미국 지역 과학자들이 마스크 착용에 대한 적극적 권고를 하지 않았던 것이 지금처럼 환자의 폭발적 증가를 가져왔다고 설명했다. 지금까지 수행됐던 마스크 착용과 바이러스 감염의 상관관계를 분석한 연구들은 실험 샘플이 작고 대부분의 실험 참가자들이 지시대로 마스크를 착용하지 않은 경우가 많아 ‘마스크 사용이 바이러스 감염과 상관없다’는 결론이 정확하다고 보기 어렵다고도 지적했다. 또 다른 연구팀은 서구 과학자들이나 정부가 마스크 착용에 대해 적극적이지 않았던 이유를 제시하기도 했다. 지난 21일 영국 옥스포드대를 포함한 영국 보건학자들은 의학분야 국제학술지 ‘랜싯’에 각 국의 마스크 사용 형태에 대한 분석논문을 발표했다. 이들은 이 논문에서 “그동안 각국 보건당국이 마스크 착용을 권하지 않았던 중요한 이유 중 하나는 공급부족에 대한 우려 때문”이라고 꼬집기도 했다.공중보건학과 전염병학 분야 권위자인 케이케이 쳉 영국 버밍엄대 교수는 “마스크는 자신도 모르게 방출되는 침방울이 다른 사람에게 전달되지 않도록 함으로써 전염을 차단하는 역할을 한다”라며 “마스크 착용은 감염병이 확산되고 있을 때 가장 완벽한 공중보건 수단임에도 사용하지 않는 경우가 많다”라고 지적했다. 쳉 교수를 포함한 보건전문가들은 “침은 기침이나 재채기를 할 때만 바깥으로 나오는 것이 아니라 숨쉬거나 조용히 말할 때도 튀어나온다는 사실을 명심해야 한다”며 “코로나19의 확산을 차단하기 위해서는 마스크를 착용하는 것과 함께 가능한 다른 사람과의 접촉을 줄이며 사회적 거리두기를 실행하는 것이 중요하다”고 강조하고 있다. 홍콩대 보건대 벤자민 카울링 교수(전염병학·생물통계학)는 “마스크는 건강한 사람에게도 반드시 필요하며 바이러스 감염으로부터 보호할 수 있는 수단”이라고 강조하며 “감염의 절반 이상이 감염자가 정확한 증상을 보이기 전에 일어난다는 사실을 명심해야 할 것”이라고 말했다. 보건 전문가들은 코로나19의 전 세계적 확산이 끝을 보인다고 생각되는 순간에도 사회적 거리두기나 마스크 착용을 소홀히 한다면 다시 폭발적 감염을 보일 수 있는 만큼 코로나19가 완전히 종식 될 때까지는 마스크 착용과 사회적 거리두기를 소홀히 해서는 안된다고 입을 모으고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

추운 겨울철 뿐만 아니라 요즘처럼 낮과 밤의 일교차가 큰 환절기에는 심장이나 뇌 혈관에 문제가 생기는 심·뇌혈관질환 발생률이 높아진다. 혈관에 문제가 생겼을 때 조기에 치료하지 못할 경우 심각한 후유증에 시달리거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많다. 국내 연구진이 혈관질환을 근본적으로 치료할 수 있는 원천기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 뇌혈관이나 심혈관 질환을 치료하고 생체조직을 3D프린터로 찍어낼 때 필요한 혈관의 원료로 쓸 수 있는 혈관줄기세포를 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 및 의학분야 국제학술지 ‘동맥경화, 혈전증 및 혈관생물학’ 최신호(25일자)에 실렸다. 혈관에 문제가 발생하면 일반적 치료방법으로는 고치기가 쉽지 않아 최근에는 혈관을 재생하는 방식의 세포치료에 대한 관심이 높아지고 관련 연구도 늘고 있다. 혈관치료법은 혈관을 구성하는 혈관내피세포와 평활근세포로 분화할 수 있으며 지속적인 자가증식이 있는 혈관줄기세포를 이용하는 방법이 특히 주목받고 있다. 혈관줄기세포는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 분화해 얻을 수 있지만 이 방법으로 만들어진 줄기세포들은 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있다는 분해능력 때문에 오히려 암세포 발전할 가능성도 높다. 줄기세포 분화과정에서 미분화된 상태로 남아있던 것들이 몸 속에서 혈관세포가 아닌 암세포로 변할 가능성도 높다는 것이다. 이 때문에 실제 환자 치료에는 사용하기 어려운 상황이었다. 연구팀은 줄기세포를 만들 때 만능분화 단계를 건너뛰고 특정 세포로만 분화될 수 있도록 하는 ‘직접교차분화’ 기술을 이용해 혈관줄기세포를 만들었다. 직접교차분화는 다 자란 성체세포를 다른 조직의 세포가 될 수 있는 줄기세포로 직접 바꾸는 기술이다. 환자의 피부세포를 떼서 만능줄기세포가 아닌 혈관세포로만 자랄 수 있도록 할 수 있다는 것이다. 연구팀은 피부를 구성하는 섬유아세포에 두 개의 유전자를 주입해 혈관줄기세포로 바꾸는데 성공했다. 이렇게 만들어진 혈관줄기세포는 끊임없이 자기를 복제하는 자가증식능력과 혈관구성세포인 혈관내피세포와 평활근세포로만 잘 분화되는 것으로 확인됐다. 실제로 혈관이 손상된 생쥐에게 이번에 만들어진 혈관줄기세포를 주입하면 막히거나 손상된 혈관이 새로 만들어지면서 혈류 흐름이 회복된 것이 관찰됐다.이와 함께 생체조직을 만드는 3D 바이오 프린팅에서는 조직세포 뿐만 아니라 혈관까지 만들어야 하는데 이번에 개발한 혈관줄기세포를 이용하면 혈관을 쉽게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 김정범 교수는 “이번 연구결과는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 사용했을 때 나타날 수 있는 부작용을 최소화할 수 있는 기술”이라며 “뇌혈관이나 심혈관 질환을 치료할 수 있는 세포치료제를 상용화하기 위해 한 걸음 다가갔다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST는 에너지공학전공 최종민 교수와 토론토대학교 Edward H. Sargent 교수 연구팀이 양자점 태양전지의 성능 저하 원인을 규명하고 이를 안정화 시킬 수 있는 소재 가공법을 개발해, 실제 구동환경에서도 안정적인 양자점 태양전지를 구현했다고 30일 밝혔다. 양자점은 빛 흡수 능력이 우수하고 넓은 영역의 빛을 흡수할 수 있어 차세대 태양전지의 핵심 소재로 각광받고 있다. 특히 가볍고 유연하며 공정비가 저렴하기 때문에 현재 상용중인 실리콘 태양전지의 단점을 보완하여 대체할 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 양자점 태양전지의 성능 향상을 위한 광전변환 효율 연구를 하고 있지만, 상용화에 필수적인 안정성 향상에 관한 연구는 미비한 편이다. 특히 태양전지의 실제 구동환경인 최대 전력점에서 양자점 태양전지를 구동한 사례는 거의 없는 실정이다. 이에 연구팀은 양자점 태양전지의 실제 상용화에 필수적인 안정성 향상을 위해 실제 구동 조건과 같이 빛과 산소 등에 장시간 노출시키며 성능 저하 원인을 분석했다. 그 결과, 양자점 표면의 요오드 이온이 산화로 제거되면서 산화층이 형성돼 양자점 구조의 변형을 가져왔고, 이로 인해 소자 효율이 저하되기 때문임을 규명했다. 연구팀은 이러한 낮은 소자 효율을 개선하고자 칼륨을 포함한 리간드 치환 방법을 개발했다. 리간드란 착화합물의 중심원자에 가지처럼 결합해 있는 이온 또는 분자를 말한다. 여기에 요오드의 산화를 방지할 수 있는 칼륨이온을 양자점 표면에 도입해 치환 과정을 거쳤다. 이를 소자에 적용한 결과, 기존보다 더욱 높은 수준인 300시간 동안 80% 이상의 초기 효율을 유지하는 소자를 구현할 수 있었다. DGIST 최종민 교수는 “이번 연구는 양자점 태양전지가 실제 구동 환경에서도 보다 안정적으로 작동할 수 있다는 것을 규명한 것”이라며, “본 연구 결과가 양자점 태양전지의 상용화를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스에 2월 20일자 게재됐다. 본 연구는 DGIST 에너지공학전공 최종민 교수가 제 1저자로 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

미국의 과학자들이 114세 여성의 혈액세포를 재프로그래밍해 이른바 유도만능줄기세포로 불리는 역분화줄기세포(iPS세포)로 바꿔 세포의 노화 수준을 사실상 신생아 상태로 되돌렸다. 이는 사람의 수명을 무한히 늘릴 수 있는 가능성을 보여준 것이다. 26일(현지시간) 미 뉴스위크와 사이언스얼러트 보도에 따르면, 이들 연구자가 수행한 이 실험 연구는 노화와 관련한 새로운 연구 분야의 문을 열 수 있다. 이번 연구에 혈액을 기증한 114세 여성은 이른바 초백세인(Supercentenarian)으로 불리는 부류에 속한다. 초백세인은 110세 이상 사는 사람들을 말하는 데 이들은 생활 습관에 그리 상관없이 일반인들보다 오래 살 뿐만 아니라 건강을 훨씬 더 오랫동안 유지한다. 이 연구에 참여했으며 이런 사람들을 추적조사하는 미 연구단체 노인학연구그룹(GRG)은 오늘날 전 세계에서 나이가 110세 이상으로 확인된 사람은 56명에 불과하다고 말한다. 지금까지 연구자들은 이처럼 극도로 오랫동안 사는 사람들의 여러 공통적인 특성을 발견했다. 2008년부터 일본에서 이런 초백세인을 대상으로 한 한 연구에서는 이들이 심혈관계 질환을 앓은 병력이 거의 또는 전혀 없으며 암이나 당뇨 병력은 완전히 없다는 것으로 나타났다. 이번 연구는 그런 초백세인에게서 채취한 세포를 재프로그래밍하려고 시도한 것이다. 이에 대해 연구 공동저자인 미 샌포드버넘프레비스(SBP) 의학연구소의 줄기세포 생물학자 에번 스나이더 박사는 “우리는 이렇게 노화한 세포를 다시 프로그래밍할 수 있을까?라는 큰 질문에 답하기 시작했다”고 말했다. 세포 재프로그래밍은 전문화된 일반 세포들을 다시 어떤 세포로도 변할 수 있는 iPS세포로 되돌리는 과정을 포함한다. 이런 iPS세포화는 2006년 일본 교토대의 야마나카 신야가 개발했다. 그는 쥐의 피부세포에서부터 iPS세포를 유도했는데 이런 세포는 체내 어떤 조직으로도 만들 수 있다.미 생명공학기업 에이지X 테러퓨틱(AgeX Therapeutics)의 지은 리 박사가 주도한 이번 연구에서는 114세 여성뿐만 아니라 건강한 43세 여성 참가자와 이른바 조로증으로 불리는 급속한 노화를 유발하는 질병이 있는 8세 어린이 환자의 세포도 재프로그래밍하는 데 성공했다. 또 이들 연구자는 일부 실험에서 염색체 끝부분을 열화로부터 보호하지만 시간이 지나 세포가 분열함에 따라 짧아지는 말단소립인 텔로미어를 재프로그래밍 과정으로 재설정할 수 있다는 것을 발견했다. 이는 사실상 114세에서 0세로 바뀌는 것을 의미하지만 모든 텔로미어를 재설정한 것은 아니었기에 앞으로 추가 연구가 필요할 것으로 보인다. 연구진은 초백세인의 세포를 iPS세포로 되돌림으로써 어떤 요인이 이들을 그렇게 오랫동안 건강하게 살게 하는지를 알아낼 수 있으리라 생각한다. 끝으로 연구진은 “이런 데이터는 텔로미어 길이를 복원해 재프로그래밍하는 데 극단적 나이가 절대적인 장벽은 아니라는 점을 보여준다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘생물화학·생물물리학연구학회지’(Biochemical and Biophysical Research Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

약 6800만 년 전, 지금의 미국 뉴멕시코주 일대를 누빈 신종 깃털 공룡의 존재가 세상에 드러났다. 미 펜실베이니아주립대 등 연구진은 백악기 후기 개방된 범람원이었던 한 분지에서 다양한 동물을 무리지어 사냥한 것으로 추정되는 신종 랩터를 발견했다고 26일(현지시간) 밝혔다. 랩터는 약탈자 또는 사냥꾼을 뜻하는 말로, 영화 ‘쥬라기 공원’에서 날렵한 몸짓과 지능적인 무리 사냥을 선보인 벨로시랩터(벨로키랍토르) 등이 속한 소형 수각류 육식공룡이다. 이번 신종 공룡은 인근 멕시코만에 거대 소행성이 충돌해 공룡 등 생물이 대량으로 멸종한 사건이 발생하기까지 100만 년이 채 남지 않았던 시대에 생존해 ‘최후의 랩터’로도 불린다.연구진은 2008년부터 2016년까지 네 차례에 걸쳐 뉴멕시코주 샌환(산후안) 분지에서 발굴된 이 공룡의 화석 잔해를 자세히 분석한 결과, 이 종이 벨로시랩터보다 좀 더 큰 몸길이 약 2.1m, 몸높이 약 1m라는 것을 알아냈다. 이 신종 랩터는 채찍처럼 긴 꼬리 덕분에 오늘날 가장 빠른 육상 동물인 치타처럼 빠른 속도와 민첩성을 이용해 먹잇감을 사냥했던 것으로 분석됐다. 이러한 이유로 연구자들은 이 공룡에게 발굴지 원주민인 나바호족 말로 ‘남서부의 나바호 전사’를 뜻하는 디네오벨라토르 노토헤스페루스(Dineobellator notohesperus·이하 디네오벨라토르)라는 학명을 붙였다. 연구 주저자인 스티븐 자신스키 박사(펜실베이니아주립대)는 “디네오벨라토르는 날카로운 이빨 외에도 유난히 강력한 뒷발로 먹잇감을 산산조각으로 찢을 수 있어 벨로시랩터보다 훨씬 더 무서웠을 것”이라면서 “이들은 오늘날 늑대보다 좀 더 길었지만 속도와 민첩성을 위해 몸무게는 23㎏ 정도밖에 나가지 않았을 것”이라고 설명했다.오늘날 새와 밀접한 관계가 있는 드로마에오사우루스류에 속하는 이들은 각 발에 날카로운 발톱을 세 개씩 갖고 있으며 특히 뒷발에 있는 두 번째 발가락의 발톱은 13㎝에 달해 이를 무기 삼아 다른 공룡 등 동물을 덮쳐 사냥할 수 있었다. 또한 발굴된 화석 중에는 뼈에 발톱으로 인한 상흔이 1.3㎝ 정도 남아있는데 이는 다른 개체와의 싸움에서 생겼을 가능성이 높다.이에 대해 자신스키 박사는 “두 디네오벨라토르가 싸우는 데는 여러 이유가 있을 수 있지만, 많은 학자가 생각하듯이 이들이 무리를 짓는 동물이라면 먹이를 더 많이 차지하기 위한 것일 수도 있고, 두 수컷 사이 벌어진 싸움이었다면 암컷을 차지하기 위해 벌어진 것일 수도 있다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 혀에 서식하는 미생물 군집의 구조를 파헤친 연구결과가 공개됐다. 미국 우즈홀 해양생물연구소와 보스턴의 포시스연구소 공동 연구진에 따르면 인간의 구강 생태계는 예상보다 훨씬 더 복잡한 시스템으로 이뤄져 있다. 구조적 특징 탓에 온도나 습도, 타액의 흐름이나 산도 등 다양한 환경의 영향을 받는다. 연구진은 인간 혀에 분포한 박테리아 환경을 면밀하게 살펴보기 위해 ‘CALSI-FISH’로 불리는 새로운 이미징 기술을 이용했다. 각기 다른 유형의 미생물이 형광물질로 표시돼 한 눈에 구별될 수 있도록 하는 기술이다. 이를 이용해 건강한 지원자 21명의 혀에 있는 미생물 군집을 조사한 결과, 총 17개 종의 박테리아 속을 발견했으며, 이러한 박테리아는 지원자의 80% 이상에게서 발견됐다. 연구진에 따르면 혀에서 발견된 각기 다른 박테리아는 놀라울 정도로 복잡한 구조를 가진 동시에, 종에 따라 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 즉 각기 다른 박테리아가 명확하게 구별될 정도로 확실한 ‘영역’을 차지하고 있는 것. 이 박테리아들은 혀의 상피 세포의 핵에서 처음 발생한 뒤, 작은 군집에 정착해 번식을 시작한다. 이 과정에서 서로 다른 박테리아 그룹이 방해를 주고받는 등 경쟁해 ‘영역’에 영향을 미친다. 대체로 각각의 박테리아가 원하는 생리학적 요구에 잘 맞는 미세 환경에서 더 빨리 성장·번식하며, 이러한 현황을 한 눈에 보면 독특한 모자이크 구조처럼 보인다. 연구를 이끈 보스턴 포시스연구소의 게리 보리시 박사는 “혀의 박테리아는 그저 단순한 미생물 덩어리 이상의 중요성을 가지고 있다. 이 박테리아들은 우리 몸의 기관과 비슷하다”면서 “이번 연구는 특정 유형의 박테리아가 혀의 어느 지점에서 우선적으로 서식하는지 등 지금까지 알지 못했던 다양한 정보를 제공한다”고 설명했다. 함께 연구를 이끈 우즈홀 해양생물연구소의 제시카 마크 웰치 박사는 “혀에는 매우 다양한 미생물이 기생한다. 의사는 병원을 찾은 환자에게 가장 먼저 ‘혀를 내밀어 보세요’라고 말하는데, 이는 혀가 건강상태를 체크할 수 있는 첫 번째 참고 지점이기 때문”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 발행되는 국제학술지인 셀 리포트(Cell Report) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

보기 드문 신종 익룡 화석이 아프리카에서 3종이나 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 25일(현지시간) 사이언스데일리에 따르면, 미국 베일러대 등 국제연구진이 모로코 남동부 켐켐 화석층에서 광부들이 발견·발굴한 익룡 화석을 조사·분석해 신종 3종을 확인했다. 연구를 이끈 메건 제이컵스 베일러대 연구원은 “익룡 화석은 매우 드물게 발견되는 데 그중 대부분은 유럽과 남미 그리고 아시아에서 나왔다”면서 “이번 발견은 매우 흥미로워 백악기 아프리카 익룡의 생태계를 엿볼 수 있을 것”이라고 설명했다. 이 연구는 공룡시대 아프리카의 잘 알려지지 않은 진화의 역사를 밝히는 데 도움을 준다. 날개폭 4m에 달하는 이들 익룡은 아메리카 등 다른 대륙에서 발견되는 종들과 비슷하게 생기긴 했지만, 똑같지는 않은 것으로 확인됐다. 이들 파충류는 1억 년 전 백악기 당시 사막이 아니라 강이 있던 이 지역의 하늘을 날며 풍부한 물고기를 먹잇감으로 삼은 것으로 추정된다. 제이컵스 연구원은 “익룡은 매우 컸지만 무게는 그렇게 많이 나가지 않았을 것이다. 이들의 4m짜리 날개는 거의 종이처럼 얇아 공기를 가득 머금을 수 있는데 오늘날 새와 매우 비슷하다”면서 “이런 특징은 이들 생명체가 하늘을 날면서 믿기 어려운 크기에 도달할 수 있게 했다”고 말했다. 연구진에 따르면, 이들 익룡은 날개를 펼치고 날면서 수면 근처로 올라온 물고기를 송곳처럼 날카로운 이빨로 낚아챘다. 이처럼 커다란 익룡들은 수백㎞에 걸쳐 장거리를 날면서 먹이를 찾을 수 있었는데 화석상 증거로는 오늘날 콘도르나 앨버트로스(신천옹) 같은 대형 조류와 비슷한 수준으로 아프리카와 남아메리카 대륙 사이를 날아다녔다. 신종 3종 중 안항구에라(Anhanguera)에 속하는 한 종은 이전까지 남미의 브라질에서만 발견됐으며 오르니토케이루스(Ornithocheirus)에 속하는 또다른 종은 중앙아시아와 영국에서만 발견됐었다. 아프리카에서는 이번까지 총 5종의 익룡 화석이 발견됐다. 그중 첫 번째와 두 번째는 각각 1990년대와 지난해였다. 이번에 발견된 익룡 화석 3종은 모로코에 있는 한 박물관에서 전시될 예정이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 백악기 연구(Cretaceous Research) 최신호에 실렸다. 사진=베일러대 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 혀에 서식하는 미생물 군집의 구조를 파헤친 연구결과가 공개됐다. 미국 우즈홀 해양생물연구소와 보스턴의 포시스연구소 공동 연구진에 따르면 인간의 구강 생태계는 예상보다 훨씬 더 복잡한 시스템으로 이뤄져 있다. 구조적 특징 탓에 온도나 습도, 타액의 흐름이나 산도 등 다양한 환경의 영향을 받는다. 연구진은 인간 혀에 분포한 박테리아 환경을 면밀하게 살펴보기 위해 ‘CALSI-FISH’로 불리는 새로운 이미징 기술을 이용했다. 각기 다른 유형의 미생물이 형광물질로 표시돼 한 눈에 구별될 수 있도록 하는 기술이다. 이를 이용해 건강한 지원자 21명의 혀에 있는 미생물 군집을 조사한 결과, 총 17개 종의 박테리아 속을 발견했으며, 이러한 박테리아는 지원자의 80% 이상에게서 발견됐다. 연구진에 따르면 혀에서 발견된 각기 다른 박테리아는 놀라울 정도로 복잡한 구조를 가진 동시에, 종에 따라 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 즉 각기 다른 박테리아가 명확하게 구별될 정도로 확실한 ‘영역’을 차지하고 있는 것. 이 박테리아들은 혀의 상피 세포의 핵에서 처음 발생한 뒤, 작은 군집에 정착해 번식을 시작한다. 이 과정에서 서로 다른 박테리아 그룹이 방해를 주고받는 등 경쟁해 ‘영역’에 영향을 미친다. 대체로 각각의 박테리아가 원하는 생리학적 요구에 잘 맞는 미세 환경에서 더 빨리 성장·번식하며, 이러한 현황을 한 눈에 보면 독특한 모자이크 구조처럼 보인다. 연구를 이끈 보스턴 포시스연구소의 게리 보리시 박사는 “혀의 박테리아는 그저 단순한 미생물 덩어리 이상의 중요성을 가지고 있다. 이 박테리아들은 우리 몸의 기관과 비슷하다”면서 “이번 연구는 특정 유형의 박테리아가 혀의 어느 지점에서 우선적으로 서식하는지 등 지금까지 알지 못했던 다양한 정보를 제공한다”고 설명했다. 함께 연구를 이끈 우즈홀 해양생물연구소의 제시카 마크 웰치 박사는 “혀에는 매우 다양한 미생물이 기생한다. 의사는 병원을 찾은 환자에게 가장 먼저 ‘혀를 내밀어 보세요’라고 말하는데, 이는 혀가 건강상태를 체크할 수 있는 첫 번째 참고 지점이기 때문”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 발행되는 국제학술지인 셀 리포트(Cell Report) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 폭발과 화재 위험을 없앤 전기자동차, 에너지저장장치(ESS)용 차세대 배터리 신소재를 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 연구팀은 기존 배터리에 사용되는 액체전해질과 똑같은 성능을 가진 차세대 배터리용 신소재를 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 현재 전기차나 ESS에 쓰이는 배터리는 액체전해질을 사용한 리튬이온전지이다. 리튬이온전지 속 액체전해질은 안전성이 떨어져 폭발이나 화재 발생 가능성이 크다는 문제가 있다. 이 때문에 최근에는 전해질을 포함해 배터리 구성요소 모두를 고체로 만든 전고체전지 기술 개발이 활발하다. 그러나 고체전해질은 리튬 이온의 이동이 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 ‘아지로다이트’라고 불리는 황화물 결정 구조를 활용해 이온전도성이 높은 고체전해질을 개발했다. 연구팀은 아지로다이트 구조의 특정 원자위치에 염소(Cl)를 선택적으로 치환해 리튬이온이 좀 더 쉽게 이동하도록 만들어 상온에서 기존 액체전해질과 동등한 수준인 이온전도도를 확보했다.또 이번에 개발한 새로운 합성법을 활용하면 슈퍼 이온전도성 소재의 제작 속도도 높일 수 있다. 기존 공정은 합성에 수 일 이상이 필요하지만 이번 공정은 고에너지공정과 적외선 급속 열처리 기술을 조합한 간단한 합성법으로 공정시간을 10시간 내로 단축했다. 이에 따라 슈퍼 이온전도성 소재의 상용화에도 크게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 김형철 KIST 박사는 “이번 연구는 폭발과 화재 위험을 없앤 슈퍼 이온전도성 소재를 쾌속 공정으로 합성할 수 있도록 해 대량생산과 상용화까지도 가능하게 했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구센터 연구팀은 버려지는 페트병을 활용해 물속에 녹아 있는 환경독성물질과 항생제 내성균을 제거할 수 있는 고효율 흡착소재를 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경소재 분야 국제학술지 ‘합성물 B: 공학’에 실렸다. 연구팀은 일상생활에서 흔히 사용된 뒤 버려지는 폐페트병에 주목했다. 페트병은 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 중합한 고분자물질로 만들어지기 때문에 흡착소재로 많이 활용되는 고순도 테레프탈산을 쉽게 추출할 수 있다. 연구팀은 고순도 테레프탈산을 100% 추출해 물속 박테리아들을 쉽게 흡착할 수 있는 다공성 탄소복합소재를 만들었다. 이번에 개발된 소재는 실제로 90분 만에 물속 오염물질을 100% 흡착, 제거하는 데 성공했으며 5회 반복 사용해도 성능이 90% 이상 유지되는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

요즘 유럽과 미국 상황을 보면 코로나19가 금세 사라질 것 같지는 않습니다. 더군다나 더운 지역에서도 코로나19 확진환자가 나오고 있어 과학자들도 기온, 습도와 코로나19 바이러스의 활성에 대한 확실한 연관성을 밝혀내지 못한 상황입니다. 안타깝지만 날씨가 따뜻해진다고 해서 바이러스의 기세가 꺾일 것이라고 단정하기도 어려울 것 같습니다. 코로나19의 기세가 쉽게 누그러질 것 같지 않다 보니 소셜네트워크서비스(SNS)나 메신저를 통해 ‘코로나19에 걸리지 않는 법’ 등 비슷한 제목들로 갖가지 방법이 공유되곤 합니다. 대개는 과거 증거 중심 의학이 발달하지 않았던 시대에 쓰였던 민간요법들로 과학적 근거가 부족한 것이 많습니다. 얼마 전 경기도 성남의 한 교회에서 신도들의 입에 소금물을 뿌려 코로나19 확진환자를 속출하게 한 황당한 사건도 소금이 살균 효과가 있고 면역력을 키우는 데 도움이 된다는 민간요법적 사고방식 때문입니다. 건강에 도움이 된다는 생각에 죽염이나 천일염을 매일 조금씩 먹는 것도 마찬가지입니다. 재미있는 것은 배울 만큼 배운 사람들도 이런 비과학적 행동을 하는 경우가 많다는 것입니다. 독일 본대학병원 실험면역학연구소, 종양학연구소, 선천면역연구소, 율리우스 막시밀리안 뷔르츠부르크대 시스템면역학연구소, 레겐스부르크 대학병원 미생물학연구소, 에어랑엔 대학병원, 함부르크-에펜도르프의대 메디컬센터, 호주 멜버른대 감염·면역학연구소 공동연구팀은 세계보건기구(WHO) 하루 권장 섭취량인 5g 이상 소금을 섭취하면 오히려 면역 기능이 약해져 병원균에 쉽게 감염된다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 26일자에 발표했습니다. 연구팀은 생후 7~10주 된 암수 생쥐 6마리를 두 그룹으로 나눠 사흘 동안 한쪽엔 저염식을 제공하고 다른 한쪽에는 고염식을 제공했습니다. 소금 섭취량에 따라 사람에게 어떤 변화가 나타나는지 파악하기 위해 연구팀은 20~50세의 건강한 남녀 10명을 두 그룹으로 나눈 뒤 한 그룹에게는 일주일 동안 미네랄 함량이 풍부하다고 알려진 소금을 하루 6g씩 추가 섭취하도록 했습니다. 그 결과 고염식을 섭취한 생쥐들은 병원균에 훨씬 쉽게 감염됐으며 소금을 추가 섭취한 사람들도 면역 기능이 약해지고 체내 염증 수치가 높아지는 것이 관찰됐습니다. 소금을 추가 섭취한 생쥐와 사람의 혈액에서도 과립구의 활동이 둔화해 있는 것이 확인됐습니다. 과립구는 감염성 질병과 외부 물질로부터 신체를 보호하는 면역계 세포인 백혈구의 대부분을 차지하는 물질입니다. 또 연구팀은 생쥐들에게 리스테리아균을 감염시키고 요로감염증을 유발한 뒤 질병의 진행 과정도 살펴봤습니다. 고염식을 섭취한 생쥐들은 그렇지 않은 생쥐들보다 체내 병원균이 100~1000배 더 많이 있었고 치료 기간도 더 길어졌다고 연구진은 밝혔습니다. 한국인들의 하루 소금 섭취량은 WHO 권장 섭취량을 훌쩍 넘는 10~12g이랍니다. 소금이나 설탕은 많이 먹을수록 미각 중추를 둔감하게 해 섭취량이 점점 늘어나 건강을 해치기 십상입니다. 과유불급입니다. 소금은 음식의 맛을 더해주는 조미첨가물일 뿐 면역력을 높이거나 건강에 도움을 주는 만병통치약이 아닙니다. 근거가 부족한 비합리적 방법에 의존하는 것은 과학의 시대, 더군다나 요즘처럼 감염병이 기승을 부리는 때를 버티는 현대인의 올바른 생활태도는 아닌 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

DGIST 에너지융합연구부 정순문 박사 연구팀이 새로운 구조의 발광기술을 개발했다. 이를 통해 기존 방식의 한계점을 극복한 발광소자 제작이 가능해져 전광판과 현수막처럼 다양하게 활용되는 발광소자 효율성 개선에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 정순문 박사팀은 기존의 발광소자와 다르게 발광층 내부에 섬유로 된 새로운 종류의 전극을 교차삽입시켰다. 그리고 교차삽입한 전극에서 발광층과 평행하게 발생하는 In-Plane 전계를 이용하는 새로운 발광기술을 개발할 수 있었다. 이처럼 제작된 발광소자는 기존의 발광소자보다도 유연하면서도 안정적으로 빛을 내도록 해 효율성을 대폭 개선했다. 정 박사 연구팀은 In-Plane 전계를 이용함과 동시에 함께 발광층에 황화아연과 폴리디메틸실록산을 이용한 새로운 발광필름을 적용했다. 이를 통해 기계적인 힘을 가해 빛을 발생시키는 기계적 발광과 전계를 작용시켜 빛을 발생시키는 전계발광이 동시에 가능하도록 했다. 이는 기존의 발광소자에서는 불가능했던 것으로, 다양한 환경에서도 빛의 세기가 일정하고 효율적으로 유지될 수 있도록 했다. 이번에 개발된 발광소자는 기존의 발광소자가 갖는 여러 한계점들을 극복할 수 있는 결정적인 실마리를 제공했다. 먼저 정 박사 연구팀이 개발한 발광소자 구조는 전극을 발광층 내부로 삽입시켜 전극이 발광층의 빛을 가리는 기존 발광소자의 단점을 해결했다. 이로써 발광소자의 빛 세기를 높이기 위해 필요한 두꺼운 전극이 도리어 그 사이에 있는 발광층의 빛을 더 가리는 단점도 한꺼번에 해결했다. 정 박사는“더욱 더 다양한 형태 변형에도 일정한 빛을 방출하는 발광소자 개발을 통해 향후 관련 산업계의 패러다임을 바꿔보고자 한다”이라며 “개발한 발광소자를 좀 더 보완한다면 충분히 가능한 목표로, 향후 다양한 형태의 발광섬유와 웨어러블 기기에 사용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 세계적 재료공학 국제학술지인 머티리얼즈 투데이(Materials Today) 최신호에 게재되었다. 또한 이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 중견연구자지원사업과 DGIST의 연구지원으로 진행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고로 인한 토양과 수질 방사능 오염은 아직까지도 복구되지 않아 심각한 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 국내 연구진이 초대형 방사능 사고에서도 안전한 식수를 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 김영석 한국건설기술연구원 국토보전연구본부 선임연구위원이 이끈 연구팀은 방사능 노출 시 상수원 보호를 위한 대응기술인 ‘고효율 방사성 세슘 제거용 흡착제’를 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국내뿐만 아니라 유럽, 미국, 일본에 특허를 출원했고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에도 실렸다. 원자력 사고가 발생했을 때 누출되는 여러 방사성 물질 중 특히 세슘-137은 바람을 타고 멀리까지 이동하고 몸속으로 쉽게 흡수되기 때문에 위험성이 가장 큰 것으로 알려져 있다. 연구팀은 친수성 고분자물질인 하이드로젤과 염료, 물감에 많이 쓰이면서 방사능 제거물질로 알려진 ‘프러시안블루’라는 물질을 합성시켜 방사성 세슘 흡착제를 만들었다. 특히 연구팀은 기존 흡착제 합성 과정에 염화철과의 반응 과정을 추가해 흡착제 내 프러시안블루 함량을 높였다. 이를 통해 기존 흡착제보다 프러시안블루 함량을 5.5배 늘렸고 세슘 흡착능력도 7.5배 높였다. 생산 비용도 기존 8분의1 수준으로 낮췄다. 연구팀은 이번에 개발한 흡착제를 이용해 수중 방사성 세슘 제거실험을 실시한 결과 99.8% 이상 세슘을 제거하는 데 성공했다. 김 선임연구위원은 “세슘-137은 토양이나 수중에 축적되면서 장기간 방사능 오염을 일으키기 때문에 빠르게 제염 작업을 해야 한다”면서 “이번에 개발한 기술은 추가적인 설비 없이 기존 수(水)처리 시설에 간단히 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여성이 남성에 비해 수명이 더 긴 것과 마찬가지로, 동물 역시 암컷이 수컷보다 수명이 더 길다는 사실이 과학적으로 입증됐다. 프랑스국립과학원(CNRS) 연구진은 전 세계 134개 지역에 서식하는 야생 포유동물 101종의 수명을 관찰했다. 여기에는 박쥐와 고래, 사자, 물개 및 호랑이와 코끼리 등의 동물이 포함돼 있다. 분석 결과 암컷이 수컷에 비해 수명이 긴 동물은 전체 조사 대상 중 60%를 차지했으며, 암컷이 수컷보다 수명이 18.6% 더 긴 것으로 나타났다. 이와 반대로 수컷이 암컷보다 수명이 더 긴 동물 종은 박쥐 일부 종, 토끼, 말 등이었으나, 이들은 성별에 따른 수명 차이가 위 동물들에 비해 크지 않았다. 연구진은 “동물들의 성별에 따라 노화 속도에 차이가 있다는 근거는 발견하지 못했다. 다만 동물들이 서식하는 지역의 환경 조건 및 생식 습관 사이의 복합한 상호작용이 성별에 따른 수명 차이를 만드는 것으로 보인다”고 설명했다. 연구진에 따르면 일부 종에서 수컷은 암컷보다 몸집이 더 크게 자라거나 뿔 등 암컷에게는 없는 구조를 가지고 있으며, 이러한 특성은 반드시 일종의 ‘생리학적 비용’을 요구한다. 예컨대 몸집이 더 큰 수컷은 암컷에 비해 병원균에 대한 반응이 달라질 수 있고, 이러한 생물학적 특성이 성별에 따른 수명 차이를 야기할 수 있다고 연구진은 보고 있다. 또 다른 가설 중 하나는 동일한 성염색체 두 개를 갖는 것이 ‘보호 효과’를 제공한다는 것이다. 포유류에서 암컷은 X염색체가 두 개인 반면, 수컷에게는 하나만 있다. 실제로 수컷이 암컷보다 오래 사는 조류의 경우는 염색체 구조가 위와 반대인 것으로 알려져 있다. 연구진은 “일반적으로 인간 역시 여성의 수명이 남성에 비해 7.8% 더 길다"면서 "성별에 따른 수명 차이가 야생 포유동물에게도 적용되는지를 확인하는 것은 진화 생물학 측면에서 매우 중요한 도전으로 꼽힌다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 23일자 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

간경변과 간암을 유발시키며 국내에서 흔한 만성 간염질환으로 꼽히는 C형 간염을 예방할 수 있는 방법이 개발됐다. 카이스트 의과학대학원, 세브란스병원 소화기내과, 부산대 소화기내과, 진원생명과학 공동연구팀은 C형간염 바이러스에 대한 면역T세포를 활성화시켜 대응할 수 있는 DNA 백신을 개발해 효과를 봤다는 임상연구결과를 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 의생명과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’에 실렸다. C형 간염은 B형 간염에 이어 국내 만성 바이러스성간염의 두 번째 흔한 원인으로 전 세계적으로도 약 7000만명이 C형 간염바이러스에 감염돼 있는 것으로 알려져 있다. C형 간염 바이러스에 감염될 경우 60~80%가 만성 간염으로 진행되고 그 중 최대 24%가 간경변증으로 진행되고 이 중 1~4%는 간암으로까지 진행된다. 치료를 위한 항바이러스제가 개발돼 있기는 하지만 예방백신은 아직 없는 상황이다. 연구팀은 IFNL3라는 사이토카인 면역증강물질 유전자가 포함된 DNA 백신을 기존 치료법들이 모두 실패한 만성 C형 간염 환자에게 접종한 결과 면역반응을 억제하는 조절T세포는 감소되고 면역반응을 활성화시키는 세포독성T세포 기능은 강화된다는 것을 확인했다.이번 임상연구는 2013년 10월 식품의약품안전처의 승인을 받아 기존치료법에 실패한 만성 C형간염 환자 18명을 대상으로 세브란스병원과 부산대병원에서 실시했고 2014년 9월 추가임상승인을 받아 이들 중 14명을 대상으로 시험해 2016년에 두 번째 1상 임상시험을 마쳤다. 연구팀은 2018년 2월 이번 개발한 백신의 안전성, 내약성, 면역원성을 평가하는 임상승인을 받아 세번째 1상 임상시험을 실시 중에 있다. 연구팀은 이번 연구로 항바이러스제를 이용해 치료받은 완치자의 간염바이러스 재감염을 예방하고 고위험군의 간염바이러스 감염을 예방할 수 있을 것으로 보고 있다. 연구를 주도한 신의철 카이스트 교수는 “이번 연구로 지난 30여 년 동안 실패했던 C형간염 예방백신 개발의 새로운 가능성을 발견했으며 임상시험이 성공적으로 이뤄질 경우 가까운 미래에 C형간염을 정복할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고로 인한 토양과 수질 방사능 오염은 아직까지도 복구되지 않아 심각한 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 국내 연구진이 이 같은 초대형 방사능 사고로부터 안전한 식수를 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 한국건설기술연구원 국토보전연구본부 연구팀은 방사능 노출시 상수원 보호를 위한 초기 대응기술인 ‘고효율 방사성 세슘 제거용 흡착제’를 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 국내 뿐만 아니라 유럽, 미국, 일본에 특허를 출원했고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에도 실렸다. 원자력 사고가 발생했을 때 누출되는 많은 방사성 물질 중 특히 세슘-137은 반감기가 30년 이상 지속되고 바람에 의해 멀리까지 이동하고 몸 속에서도 쉽게 흡수되기 때문에 위험성이 가장 큰 것으로 알려져 있다. 연구팀은 친수성 고분자물질인 하이드로겔과 염료, 물감 등에 많이 쓰이는 ‘프러시안 블루’라는 물질을 합성시켜 방사성 세슘 흡착제를 만들었다. 특히 연구팀은 일반적인 합성과정에 염화철과 반응과정을 추가해 흡착제 내 프러시안 블루 함량을 높였다. 이를 통해 기존 흡착제보다 프러시안 블루 함량을 5.5배 늘렸고 세슘 흡착능력도 7.5배 높였다. 현재 사용되고 있는 세슘 제거용 흡착제는 분말형태여서 추가 생산공정이 필요하지만 연구팀이 개발한 흡착제는 하이드로겔 형태이기 때문에 생산비용이 기존의 8분의 1 수준에 불과하다는 장점도 있다. 연구팀은 이번에 개발한 흡착제를 이용해 수중 방사성 세슘 제거실험을 실시한 결과 99.8% 이상 세슘을 제거하는데 성공했다. 김영석 선임연구위원은 “세슘-137은 토양이나 수중에 축적되면서 장기간 방사능 오염을 일으키기 때문에 빠르게 제염작업을 해야 한다”라면서 “이번에 개발한 기술은 추가적인 설비 없이 기존 수처리 시설에 간단히 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

휴대전화·의료기기 등에 상용화 가능성국내 연구진이 곤충의 겹눈에서 착안한 고해상도 초박형 카메라를 만들어 화제다. 정기훈 카이스트 바이오및뇌공학과 교수팀은 파리와 비슷하게 생겼지만 독특한 눈 구조를 가진 ‘제노스 페키’라는 곤충의 눈을 흉내낸 고해상도 초박형 카메라를 개발했다고 23일 밝혔다. 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘빛-과학과 응용’에 실렸다. 현재 카메라는 물체의 상이 일그러지거나 흐려지는 ‘수차현상’을 줄이기 위해 다층렌즈 구조를 활용하기 때문에 렌즈 두께를 얇게 만들기가 쉽지 않다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존 곤충의 눈을 모사한 미세렌즈 배열기술이 활용되고 있지만 해상도가 떨어진다는 단점이 있다. 제노스 페키의 눈은 빛 차단 색소세포가 있어 눈과 눈 사이에 나타나는 수차현상을 막아 준다. 덕분에 눈이 작아도 넓게 보며 물체의 빠른 움직임을 감지할 수 있다. 연구팀은 이런 특징을 렌즈 공정에 적용해 두께가 0.74㎜에 불과한 고성능 렌즈를 만드는 데 성공했다. 이번에 개발한 기술은 상용 카메라보다 더 얇은 렌즈 두께로도 넓은 광시야각을 확보할 수 있도록 해 휴대전화, 정찰장비, 의료영상 기기 등 소형 카메라가 필요한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 보인다. 정기훈 교수는 “이번 연구는 실제 상용화가 가능한 초박형 카메라를 만들 수 있는 방법을 찾아냈다는 데 의미가 크다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr