사람의 대장에 서식하는 세균 중 하나로 가장 먼저 발견된 장내 세균인 ‘대장균’을 이용해 대장암이나 장내 염증을 치료할 수 있는 기술이 개발됐다. 부산대 의과학과, 한국과학영재학교 공동연구팀은 염증성 장질환이나 대장암에서 나타나는 염증을 대장균을 이용해 완화시킬 수 있는 방법을 찾아냈다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 임상의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션·인사이트’ 최신호(22일자)에 실렸다. 염증성 장질환에서는 장 속 염증이 지속적으로 발생하면서 장의 보호벽이 붕괴돼 마이크로바이오타라는 세균총이 침투하기 쉬워지면서 염증이 더욱 악화되는 경우가 많다. 장 속 염증 치료를 위해 소염제나 항생제를 이용할 경우는 부작용이 발생하거나 오래 사용할 경우 내성의 문제가 발생할 가능성이 크다. 이 때문에 생물학적 치료제를 이용하려는 시도도 있지만 복용했을 때 장까지 도달하지 못하고 분해되기 쉽고 장기간 투여시 종양을 키울 수 있다는 단점이 있었다.연구팀은 표피성장인자(EGF)를 만드는 유전자를 대장균에 삽입해 유전자 재조합함으로써 대장균이 표피성장인자를 안정적으로 생산하고 분비할 수 있도록 했다. 특히 대장균으로 궤양부위까지 안정적으로 전달될 수 있도록 해 장관으로 이동하는 동안 분해되는 위험을 줄였다. EGF는 상피세포 성장을 돕는 단백질로 인체 여러 세포와 조직에서 만들어져 분비되는 물질로 피부 궤양 치료를 위한 연고, 화장품은 물론 위궤양 치료 등에도 활용되고 있다. 연구팀은 동물실험을 통해 장 속에서 흔한 대장균을 활용해 표피성장인자를 염증부위에 주입해 크론병과 같은 염증성 장질환과 대장암으로 인한 장벽 손상을 복구할 수 있다는 사실을 확인했다. 특히 생쥐 장내 점막에 유전자 재조합 대장균을 삽입한 결과 표피성장인자를 1개월 이상 지속적으로 분비해 장내 점막의 줄기세포 성장을 촉진시켜 염증성 자극과 조직손상을 완화시킨다는 것을 관찰할 수 있었다. 문유석 부산대 의과학대 교수는 “이번 연구는 생물학적 치료제의 안정성 문제와 화학적 약물 치료의 부작용을 극복함으로써 장내 염증성 질환을 근본적으로 치료할 수 있는 단초를 마련한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

교수가 대학원생 대신 저자 표시 ‘갑질’ 생사여탈권 쥐고 있어 부당함 주장 못해 韓, 171국 중 부실 학술지 논문 5% 최다 “관행 고치려면 반성·제도개선 함께해야”“외국 저널에 실으려던 논문인데 대학 가는 데 써야 해서 빨리 실리는 쪽을 택해 국내 저널에 실었다.” 조국 법무부 장관 후보자의 딸 조모(28)씨에게 의학논문 제1저자라는 ‘대입 스펙’을 만들어 줬다는 의혹을 받고 있는 장모 단국대 의대 교수의 말은 조씨가 ‘선물 저자’에 불과했다는 비판으로 돌아왔다. 논문에 기여하지 않았는데도 연구자의 판단에 따라 고교생이 과학기술논문인용색인(SCI)급 학술지 제1저자의 지위를 ‘선물’받았을 가능성이 제기되면서 학계에 적지 않은 파장을 일으키고 있다. 조 후보자 딸의 ‘의학 논문 제1저자’ 논란은 그동안 국내 학계에 만연했던 연구 부정의 민낯을 보여 줬다는 지적이 많다. 장 교수가 조씨의 소속을 고등학교가 아닌 연구소 연구원으로 기재한 것도 연구윤리 위반으로 꼽히는 대목이다. 학계에서는 이 기회에 정부와 학계가 연구 윤리를 뿌리에서부터 다시 세워야 한다는 목소리가 높다. 실제로 연구논문의 저자 표시에서 만연한 연구 부정은 연구자들 사이에서도 가장 심각한 연구윤리 위반으로 꼽히는 것으로 나타났다. 25일 한국연구재단이 지난달 발간한 ‘연구논문의 부당한 저자 표시 예방에 관한 연구’ 보고서에 따르면 재단이 지난 2월 대학 교원 2181명을 대상으로 설문조사한 결과 부당한 논문저자 표시에 대해 ‘심각하다’고 응답한 연구자는 총 1114명(51.1%)으로, 표절(616명·28.3%)과 논문 대필(608명·27.9%), 자료의 중복 사용(471명·21.6%) 등 다른 부정 사례들을 압도했다. 특히 부당한 논문저자 표시는 20대 연구자들(70.4%) 사이에서 가장 높은 비율로 ‘심각하다’는 응답이 나왔다. 서울의 한 대학 이공계 박사과정 A(38)씨는 “이공계 연구실에서는 교수가 대학원생들의 생사여탈권을 쥐고 있다”면서 “교수가 숟가락만 얹고 제1저자 자리를 가져가거나, 제1저자가 돼야 할 대학원생을 밀어내고 자신이 챙기는 대학원생을 제1저자로 올려도 부당함을 주장하는 건 상상하기 힘들다”고 털어놓았다. 지난해부터 논란이 돼 온 이른바 ‘부실 학술지’에 논문을 싣는 관행도 우리 학계의 신뢰도 추락을 부채질하고 있다. 한국연구재단의 ‘부실 학술 활동의 주요 특징과 예방 대책’ 보고서에 따르면 체코 연구진이 국제학술지 데이터베이스 스코퍼스(Scopus) 등을 통해 2013~2015년 부실 학술지 405종에 실린 논문 15만 4000여편을 분석한 결과 우리나라 논문의 투고 비율은 5%로 분석 대상이 된 171개국 가운데 가장 높았다. 한국을 제외한 170개 국가는 모두 2% 미만, 경제협력개발기구(OECD) 국가는 대부분 1% 미만이었다. 연구재단이 체코 연구진의 분석을 토대로 부실 학술지 160종을 재검토한 결과 2013~2018년 부실 학술지에 실린 논문 30만 3567편 중 6.8%(2만 601편)가 우리나라 논문이었다. 연구재단은 “부실 학회의 경우 동료 심사 절차가 없거나 형식적인 경우가 많아 논문 승인 여부가 금방 결정된다”고 지적했다. 교육부는 지난해 ‘연구윤리 확보를 위한 지침’을 개정해 논문 등에서 연구자의 소속과 직위 등을 정확하게 밝히도록 했다. 또 연구 부정을 저지른 교수는 중대성 등에 따라 국가 연구개발 사업에서 영구 퇴출하는 방안을 추진하기로 했다. 경기도의 한 사립대 교수는 “교수와 대학원생 간의 ‘갑질’이나 교수들 간 ‘논문 품앗이’ 등 학계에 만연한 관행들을 뜯어고치기 위해서는 학계의 반성과 정부의 제도 개선이 동시에 필요하다”고 말했다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

2016년 5월 환경부에서 ‘요리할 때 창문을 열고 환기를 하라’는 자료를 배포했다. 요리 중에 만들어지는 연기가 실내 공기질을 악화시킬 수 있다는 내용이었는데 자료에 등장하는 여러 요리 중 고등어가 초미세먼지 유발의 주범처럼 인식됐던 해프닝이 벌어진 바 있었다. 과학자들은 요리를 하는 과정에서 나오는 유기 에어로졸(COA, Cooking organic aerosol)이 도시 환경에서 가장 중요한 오염원 중 하나라는 사실은 인식하고 있다. 실제로 요리에서 사용되는 식용유 연기에 자주 노출되면 폐암 유발 가능성이 높아진다는 연구결과도 늘고 있는 추세이다. 문제는 요리할 때 발생하는 오염물질이 얼마나 환경에 영향을 미치는지 정확히 파악되지 않고 있었다.그런데 중국과 유럽 과학자들이 대기오염에서 교통 관련 오염물질(HOA)과 요리 관련 오염물질을 구분해 낼 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 중국 과학원(CAS) 대기물리학연구소, 과학기술원대학 지구행성과학대, 도시환경연구소, 톈진대 지구시스템·표면과학연구소, 프랑스 국립산업환경위험연구소, 핀란드 헬싱키대 대기·지구시스템연구소 공동연구팀이 블랙카본(BC) 농도를 통해 대기오염물질이 요리에서 비롯된 것인지 교통에서 비롯된 것인지를 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지오피지컬 리서치 레터스’ 8월호에 실렸다. 현재는 공기오염물질을 추적할 때 에어로졸 질량 스펙트럼 측정법이라는 기술을 사용하고 있는데 요리와 교통 관련 오염물질의 기원을 정확하게 찾아내기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 블랙카본이 HOA와 COA를 구분해 낼 수 있는 적절한 기준이 될 수 있다는 사실을 확인했다. 블랙카본은 디젤 엔진이나 석탄 화력발전, 바이오매스 연소 등 탄소를 포함한 연료가 불완전 연소할 때 발생하는 검은색 그을음으로 지구온난화와 환경오염의 주범으로 인식되고 있다. 연구팀은 2011년 7월부터 2013년 1월까지 중국 베이징과 난징을 중심으로 한 인근 지역에서 대기를 채집해 분석했다. 그 결과 전체 대기오염원 중 요리로 인해 발생하는 COA가 여름철에는 15~27%를 차지했으며 겨울철에는 석탄 연소 배출량이 더 많은 것으로 나타났으며 COA는 10% 정도로 낮아진 것이 확인됐다. 그렇지만 연구팀에 따르면 전 세계적으로 도심지역의 대기오염원 중 요리가 원인이 되는 것은 15~20% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 예레 선 중국과학원 대기물리학연구소 교수는 “이번 연구에 따르면 저개발국가나 개발도상국가들의 경우 특히 COA로 인한 공기오염이 심한 것으로 확인됐다”라며 “오염물질 집진장치가 설치되지 않은 상황에서 요리를 하고 석탄이나 나무 등으로 개방된 공간에서 요리를 하는 경우가 많기 때문으로 해석된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

NK세포로 알려진 자연살해세포는 기존에 알려진 면역세포인 T세포가 갖고 있는 단점을 보완해 질병을 치료하는데 도움을 줄 것으로 기대되는 물질이다. 그렇지만 필요한 외부 유전자를 세포 내부로 도입하는 것이 쉽지 않아 유전자 편집 등의 기술로 항암면역기능을 강화하는데 어려움을 겪고 있다. 그런데 국내 연구팀이 나노기술을 활용해 이 같은 자연살해세포의 단점을 보완하고 기능을 강화시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 차의과학대 의생명과학과 연구팀은 생체재료를 기반으로 한 나노기술을 이용해 암세포에 구멍을 내 죽이는 NK세포의 능력을 극대화할 수 있는 세포치료제 제작기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 인체 내 선천적으로 존재하는 NK세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 선택적으로 인식해 즉각 파괴하는 기능을 갖고 있다. 더군다나 다른 면역세포들과 달리 면역거부 반응도 적어 건강한 사람의 세포를 환자에게 이식해 사용할 수도 있다. 그러나 NK세포의 자체방어체계 때문에 암세포만을 더 잘 포착할 수 있도록 하는 ‘암세포 인식강화 유전자’를 삽입하기가 쉽지 않다.연구팀은 기존에 바이러스를 사용하는 방식 대신 자성을 띤 나노입자를 암세포 인식강화 유전자와 결합시켜 삽입함으로써 NK세포 내에 이 유전자가 보다 쉽게 전달될 수 있도록 했다. 연구팀은 고분자 생체재료를 나노입자 위에 겹겹이 쌓는 삼중코팅 방식을 통해 NK세포이 자체방어체계를 피해 보다 효과적으로 세포 내에 전달될 수 있도록 한 것이다. 그 결과 NK세포 표면에 암세포 인식강화 단백질이 정상적으로 만들어지고 악성암세포벽에 구멍을 내 파괴하는 능력이 높아지는 것을 확인했다. 실제로 연구팀은 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이번 기술을 적용해본 결과 그렇지 않은 생쥐보다 종양크기가 4분의 1로 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 박경순 차의과대 교수는 “이번 기술은 차세대 항암면역세포로 주목받고 있는 NK세포를 자유자재로 엔지니어링할 수 있는 기술을 개발한 것”이라며 “나노입자가 자성을 띄는 물질을 포함하고 있어서 자기공명영상과 광학형광영상기법으로 NK세포 위치나 치료효과를 관찰할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해에 비해 덜 했지만 사람들을 지치게 만든 폭염과 열대야가 서서히 힘을 못 쓰면서 계절은 가을로 성큼 걸어들어가고 있다. 오곡이 익어가는 풍요의 계절이 몇 년 전부터는 대기정체로 인한 미세먼지가 시작되는 때로 인식되기 시작했다. 정부도 다양한 미세먼지 대책을 내놓고 있지만 아직은 눈에 띄는 효과는 나타나지 않고 있는 상황이다. 그런데 미세먼지를 비롯한 환경오염 물질에 지속적으로 노출될 경우 우울증이나 조현병과 같은 뇌신경질환을 앓게될 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대 의대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 사회·유전학연구소, 덴마크 오르후스대 경제경영학부, 환경과학부, 스웨덴 카롤린스카연구소 역학·생명통계학과 공동연구팀은 대기질이 열악한 환경에서 오랜 시간을 보낼 경우 우울증, 조현병, 성격장애 같은 정신질환을 앓을 가능성이 급격히 증가한다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 생물학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 2003년부터 2013년까지 미국 건강보험 청구 데이터베이스에 등록된 약 1억 5110만명의 기록과 1979년부터 2002년 사이에 덴마크에서 태어나 10살을 맞은 사람들 140만명의 기록을 분석했다. 미국팀은 개인의 대기오염 노출을 정량화하기 위해 미국 환경보호청(EPA)에서 활용하고 있는 87가지 대기질 측정 수치를 덴마크 팀은 이보다는 적은 14가지 대기질 지표를 사용했다. 특히 연구팀은 환경오염 물질이 사람의 정신건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 주목했다.생쥐를 이용한 기존 연구들에 따르면 초미세먼지나 산화질소, 오존 등 대기오염 물질은 코와 폐를 통해 뇌로 이동하면서 우울증, 강박증과 같은 행동장애를 유발시키는 것으로 알려졌다. 사람에게서 나타나는 조현병이나 우울증 같은 정신질환은 유전적 요인이나 특정 경험 등이 복합적으로 작용해 나타나지만 환경적이나 신경화학적 요인에 의해 나타날 수도 있는 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 건강기록과 환경오염 정도를 비교분석한 결과 동물실험에서와 마찬가지로 사람들도 대기오염 물질에 장기간 노출될 경우 양극성 장애, 경계선 인격장애, 조현병, 우울증 같은 정신질환은 물론 뇌전증이나 파킨슨병 같은 신경정신질환을 앓을 가능성이 일반인들에 비해 2배 이상 높은 것으로 확인했다. 아티프 칸 시카고대 의대 박사는 “이번 연구는 삶의 물리적 환경, 특히 대기질이 인간의 신경, 정신과적 장애에 어떤 영향을 미치는지 그대로 보여주고 있다”라며 “미세먼지에 오래 노출됐다고 모두 정신질환을 앓게 된다는 것이 아니라 대기오염물질들이 유전적, 신경화학적 영향을 미쳐 정신과적 질환 발병을 쉽게 만든다는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

방금 떠올린 것인데도 뭔지 기억이 안나거나, 공부를 할 때 자꾸 까먹을 때 누구나 한 번쯤은 기억력을 좋게 만들어주는 장치나 약이 있었으면 좋겠다는 생각을 한다. 동물실험 수준이지만 국내 연구진이 기억력은 물론 뇌의 특정 부위를 강화시키거나 약화시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템 연구진은 뇌의 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 동시에 측정하고 약물이나 빛을 전달할 수 있는 초소형 브레인 칩을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 최근 뇌과학 분야가 활발히 연구되면서 뇌의 이해를 높이기 위해 뇌에서 발생하는 신호를 세포 수준에서 정밀하게 측정하려는 시도들이 많아지고 있다. 뇌에 칩을 삽입하거나 영상장치를 이용해 신경신호를 측정하려는 것들이다. 이런 연구들은 신경신호를 통해 생각만으로 기계를 움직일 수 있는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술 분야에서도 주목할만하다. 연구팀은 이에 머리카락 굵기의 40㎛(마이크로미터) 두께의 초소형 브레인 칩을 개발했다. 이전에도 브레인 칩들이 있었지만 뇌에서 나오는 신호를 읽을수만 있을 뿐 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통은 사실상 불가능했다. 또 파킨슨병 환자 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 이들의 뇌 기능을 제어하기 위한 심부자극술 칩이 있었지만 뇌 회로의 정밀 자극이나 측정은 사실상 어려웠다. 연구팀은 이번에 개발한 초소형 브레인 칩을 활용해 기억에 관여된 해마 부위에 빛과 약물을 전달함으로써 뇌 회로를 강화하거나 약화시킬 수 있다는 사실을 확인했다. 기존에 있는 브레인 칩과는 달리 삽입 시 뇌조직 손상이나 이식으로 인한 감염이 눈에 띄게 줄었다는 사실을 조직 면역반응 염색으로 알게 됐다. 또 기존 브레인 칩의 탐침과 비교했을 때 6분의 1~8분의 1 수준으로 작아진 탐침 4개와 32개의 전극이 내장돼 약물이나 빛을 수 초내에 원하는 부위에 직접 전달해 뇌 반응을 이끌어 낼 수 있다는 것도 확인했다. 조일주 KIST 박사는 “이번 기술은 뇌 기능을 정밀하게 조절할 수 있다는 것이 핵심으로 기존 뇌 회로 연구방법의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 실제 상용화되면 기억력을 강화하거나 나쁜 기억을 지우는 것에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장팀은 그동안 예측이 불가능했던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴을 분석해 수개월 전 예측할 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 22일자에 실렸다. 토네이도는 시속 100㎞ 이상으로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로 국내에서는 ‘용오름’이라고 부르는 현상이다. 전 세계 토네이도 75%가 북미지역에서 발생하는데 특히 4, 5월에 집중된다. 토네이도는 태풍이나 허리케인과 달리 반경 수백m의 작은 지역에서 일어나는 현상이어서 예측이 어려웠다. 연구팀은 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 중앙 태평양과 멕시코만 지역이 따뜻하고 미국 서해안이 차가울 때 4월 토네이도가 급증한다는 사실을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

언제까지나 계속될 것만 같던 폭염의 기세도 누그러지는 것 같습니다. 폭염과 함께 밤에도 25도를 넘는 열대야 현상은 이미 사라져 무더위 때문에 밤잠을 설칠 일은 없을 듯싶습니다. 사람은 일생의 3분의1 정도 시간을 잠으로 보냅니다. 잠은 생명을 유지하는 데 필수적일 뿐만 아니라 낮 동안 고갈된 신경전달물질을 보충해 깨어 있을 때 활발한 뇌 활동을 할 수 있게 해주는 역할을 합니다. 꿀잠을 자고 난 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있지만 그렇지 못한 경우는 의욕이 떨어지고 매사에 신경이 곤두서는 경험을 누구나 한 번쯤 해봤을 것입니다. 매일 숙면을 취하면 가장 좋겠지만 쉬운 일이 아닙니다. 빛 공해, 각종 스트레스, 커피 같은 기호식품의 과다섭취는 물론 잠자리에서 스마트폰 사용 등으로 깊이 잠들기란 쉽지 않습니다. 여기에 최근에는 공기오염과 기후변화까지도 잠을 방해하는 원인이라는 연구결과가 나오기도 했습니다. 이런저런 이유로 잠을 제대로 못 자면 신체적, 정신적 부작용들이 나타납니다. 노벨생리의학상을 선정해 발표하는 곳으로 잘 알려진 스웨덴 카롤린스카연구소 심혈관·영양역학부 수산나 라르손 교수팀은 습관적으로 불면증이나 수면장애에 시달리는 사람은 관상동맥 질환, 심부전은 물론 뇌졸중에 걸릴 위험이 높다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘서큘레이션’ 20일자에 발표했습니다. 연구팀은 유럽에 거주하는 성인남녀 133만 1010명을 대상으로 수면장애와 심혈관 질환 발병 위험성의 연관관계를 분석했습니다. 그 결과 불면증에 시달리는 사람들은 일반인들에 비해 관상동맥 질환, 심부전, 뇌졸중 등 심혈관 질환을 앓을 가능성이 30% 이상 높은 것으로 조사됐습니다. 또 불면증이 장기화될 경우 잠에 쉽게 들지 못하도록 유전적 변형이 나타날 가능성도 높다는 사실도 밝혀졌습니다. 잠이 부족하면 스트레스를 받았을 때 분비되는 코티솔이라는 호르몬이 보통사람들보다 2배 이상 높아진다고 합니다. 코티솔 양이 증가하면 심혈관 압력이 높아져 심혈관 질환에 걸리기 쉽게 된다는 것이지요. 라르손 교수는 “불면증은 단순히 밤에 잠들기 어렵다는 증상이 아니라 만병의 근원”이라며 “잠은 습관을 바꾸거나 스트레스 관리를 통해 변화될 수 있는 만큼 불면증이 생기면 근본원인을 찾아 조기에 치료할 필요가 있다”고 충고했습니다. 이뿐만이 아닙니다. 2017년 미국 존스홉킨스대 의대 연구팀은 수면 부족이나 불면증 같은 수면장애가 장기간 지속되거나 잠들기 위해 수면제를 자주 복용하면 뇌 속 화학반응 시스템이 교란돼 일시적인 기억력 감퇴 현상에 시달릴 수 있고 심할 경우 단기 기억상실증까지 나타날 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표하기도 했습니다. 초등학교 때부터 입시경쟁에 내몰리는 한국 학생들은 항상 잠 부족에 시달리는 것으로 알려져 있습니다. 또 지난해부터 주 52시간 근무제가 실시되기는 했지만 여전히 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 1인당 연간 평균 노동시간은 긴 편에 속합니다. 실제로 한 통계에 따르면 수면장애로 병원을 찾는 사람들이 연간 50만명이 훌쩍 넘는다고 합니다. 더 잘살기 위해 자는 시간까지 줄여 공부하고 일하지만 행복감은 높아지지 않고 있습니다. 행복하게 잘사는 것이 무엇인지 다시 한번 생각해야 할 시점이 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

16세기 네덜란드 화가 피터르 브뤼헐의 작품 ‘바벨탑’은 구약성서 창세기 11장 ‘바벨탑 사건’에 영감을 얻어 그린 그림이다. 바벨탑을 짓기 이전까지 모든 인류는 하나의 언어를 사용했지만 사람들이 탐욕에 눈이 어두워 하늘에 닿을 듯한 바벨탑을 짓는 것을 보고 신이 언어를 여러 가지로 나누고 섞어 의사소통을 어렵게 만들어 바벨탑을 완성하지 못하도록 했다는 것이다. 언어학자와 진화생물학자들은 언어의 다양성을 단순하게 성서에 기록된 하나의 이야기로 받아들이는 것이 아니라 똑같은 언어기관을 갖고 있는 인간이 어떻게 다른 언어를 사용하고 말하게 됐는지 과학적 관점에서 연구를 한다.●언어 변화에 기존엔 문화·환경적 요인만 강조 기존 많은 연구들에서 언어 변화에 가장 큰 영향을 주는 것은 문화적, 환경적 요인이라고 주장하고 있다. 생물학적 관점에서의 접근은 사실상 거의 없었다. 이에 프랑스 뤼미에르 리옹2대학, 고등연구소, 독일 막스플랑크 심리언어학연구소, 네덜란드 라드바우드대 뇌·인지·행동연구소, 싱가포르 난양공과대 공동연구팀은 영상의학과 인공지능 기술을 활용해 입천장의 해부학적 형태의 차이가 언어 사용과 진화의 중요한 요인이라는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 20일자에 발표했다.연구팀은 작은 차이가 시간이 지나면서 크게 증폭돼 전혀 다른 결과를 가져올 수 있다는 진화의 원리에 착안해 ‘발성 해부학의 미세한 차이점이 어떻게 언어를 변화시키는가’에 주목했다. 이를 확인하기 위해 연구팀은 남녀노소 107명에게 장모음이 포함된 단어들을 말하도록 해 녹음하고 이들의 입안을 자기공명영상(MRI) 촬영했다. 이 데이터를 컴퓨터에 입력한 다음 인공지능 기술을 활용해 50세대(약 1500년)가 지난 뒤에는 단어들의 발음이 어떻게 바뀌는지를 조사했다. 연구결과 구강구조, 특히 입천장 형태의 작은 차이가 단어들의 발음에 영향을 미치고 이것이 세대를 거쳐가면서 점점 변화해 50세대가 지난 뒤에는 똑같은 단어인데도 완전히 다른 단어들처럼 제각각 발음된다는 사실이 확인됐다. ●언어장애 유발 유전자, 정신건강에도 악영향 한편 영국 옥스퍼드 브룩스대 생명·의과학부, 케임브리지대 교육학부, 킹스 칼리지 런던대 생물통계학과, 스트라스클라이드대 정신과학부, 요크대 교육학과 공동연구팀은 언어 사용과 관련된 6개 유전자에 변이가 발생할 경우 언어기능 발달 장애는 물론 정신 건강에도 악영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 언어학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 스피치, 랭귀지 앤드 히어링 리서치’ 20일자에 실렸다.연구팀은 1991년 4월부터 1992년 12월까지 영국에서 태어난 1만 5458명의 아이를 대상으로 생후 15, 18, 24개월, 8살, 11살 다섯 번에 걸쳐 유전자 검사와 언어능력 평가를 실시하고 부모에게는 아이들의 성장·발달 과정에 관한 설문조사를 했다. 특히 연구팀은 아이들의 언어 발달에 관여하는 것으로 알려진 핵심 유전자 6개에 주목했다. 분석 결과 ‘발달언어장애’(DLD)를 겪고 있는 아이들의 경우 언어발달 관련 유전자 6개에 변이가 나타난 것으로 확인됐다. 우마 토셉 요크대 교수는 “DLD는 대뇌 신경발달 저하나 손상 등의 원인으로 또래에 비해 말이 늦되는 증상”이라며 “이번 연구는 언어기능의 사용과 발달이 지적 능력은 물론 정신건강과 밀접한 관련이 있음을 보여주는 첫 번째 사례”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

위는 식도와 소장을 잇는 소화기관 중 하나이지만 음식물을 섭취하는데 있어서 가장 중요한 장기이다. 위 내부 위점막층 상피는 위장 중에 가장 두꺼운 부분으로 음식물이 지나가고 소화되는 과정에서 주기적으로 손상되지만 위 줄기세포의 세포 재생기능으로 손상부위를 복구된다. 위점막층 상피 손상이 복구되지 않는 경우 각종 위장병에 걸리게 된다. 그렇지만 정확한 발병 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 영국 케임브리지대, 랭커스터대, 대구경북과학기술원(DGIST), 독일 칼 구스타프 카루스 의대, 막스플랑크 분자세포생물학및유전학연구소, 오스트리아 분자생명공학연구소, 일본 게이오대 의대, 네덜란드 우트레흐트대 의대 공동연구팀은 위궤양이나 위염, 위암의 발병원인을 찾고 새로운 치료법을 개발하는데 도움이 될 위 줄기세포의 특성을 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’ 최신호(15일자)에 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 위 줄기세포를 관찰한 결과 상피 내 위샘 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악하고 있었지만 최근 위샘 아랫쪽인 기저부에서도 줄기세포가 추가로 발견돼 위 손상 복구에 대한 정확한 메커니즘을 파악하지 못했다. 이는 위샘에서 줄기세포를 명확히 구분해 낼 수 있는 마커 유전자의 정확도가 떨어졌기 때문이다. 연구팀은 마커 유전자 대신 세포 특성에 따라 위치를 파악할 수 있는 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템’이라는 기술을 이용해 생쥐의 위 상피세포를 파악하는데 성공했다. 연구팀은 유방암 예방제로 알려진 타목시펜을 생쥐에게 투약한 다음 현미경으로 세포분열과 이동을 관찰했다. 다색 마우스 색종이 리포터 시스템은 약물을 투여했을 때 줄기세포별로 색깔이 달라지는 것에 착안해 세포를 구분해 내는 기술이다. 연구팀은 이 기술을 바탕으로 위샘 하부와 상부에서 서로 다른 종류의 위 줄기세포를 찾아냈다. 분석 결과 위 상부 줄기세포는 빠르게 분열하는 반면 하부 줄기세포는 느리게 분열한다는 사실과 함께 각각 위치에 따라 위샘 재생을 담당한다는 것도 확인했다. 김종경 DGIST 뉴바이올로지전공 교수는 “이번 연구는 서로 역할과 특성이 다른 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다는데 의미가 크다”라며 “위샘 재생은 위점막층 복구에 영향을 줘 각종 위장질환과 위암 발병원인을 좀 더 정확하게 이해하고 새로운 개념의 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뉴바이올로지전공 김종경 교수팀이 한국, 오스트리아, 영국이 함께하는 공동연구에 참여, 위 줄기세포의 특성을 규명했다. 앞으로 위장질환, 위암 등의 발병원인 규명과 치료법 개발에 활용될 것으로 기대가 높다. 위 내부 위점막층의 상피는 음식이 지나가며 손상되지만, 상피 내 위샘에 위치한 위 줄기세포가 세포 재생을 통해 손상부위를 복구한다. 과학자들이 위 줄기세포 관련 연구를 진행한 결과, 상피 내 ‘위샘’ 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악됐다. 그런데 최근 위샘의 하부인 ‘기저부’에서 줄기세포가 추가로 발견되는 등 정확한 위치 식별이 매우 어려웠다.위샘에서 줄기세포를 구분할 수 있게끔 하는 마커 유전자의 정확도가 떨어지기 때문이다. 연구진은 마커 유전자 대신 분열하는 세포의 특성으로 위치 식별이 가능한 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템(Multi-Color Mouse Confetti Reporter System)’을 이용해 생쥐의 위상피세포 계통 추적에 성공했다. 원리는 줄기세포를 색으로 구분하는 것이다. 생쥐에 타목시펜을 투약하고 현미경으로 세포 분열과 이동을 관찰하면, 줄기세포는 네 가지 색상 중 하나로 표시된다. 특히 줄기세포가 분열·이동하며 생성된 딸세포가 원래의 줄기세포와 같은 색상을 띄어, 여러 색종이 조각들을 이어붙인 모자이크 같은 위샘의 모습을 관찰할 수 있다. 이러한 원리를 이용해 연구팀은 위샘 상부와 하부에서 서로 다른 두 종류의 위 줄기세포를 규명했다. 이는 관련 분야에서 해결하지 못했던 난제를 해결한 것으로 의미가 크다. 또 연구팀은 상부, 하부에 있는 위 줄기세포들의 분자적 특성을 ‘단일 세포 전사체 분석’을 이용해 규명했다. 특히 상부 줄기세포가 갖는 빠른 분열로 위샘 상부의 재생을 담당하는 성질과, 하부 줄기세포가 갖는 느린 분열로 위샘 하부의 재생을 담당하는 특성을 각각 파악하는데 성공했다. 이러한 위샘의 재생은 위점막층 재생에 영향을 줘, 관련 질병 원인의 규명과 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 김종경 교수는 “이번 연구를 통해 역할과 특성이 서로 다른 두 가지 종류의 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다”며 “위장질환과 위암의 발병 원인이해와 치료법 개발 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 뉴바이올로지전공 이은민 연구원이 공동2저자로 참여했으며, 오스트리아 Institute of Molecular Biotechnology(IMBA)의 구본경 박사, 영국 캠브리지대(Univ. of Cambridge) Benjamin D. Simons 교수와 함께 연구를 진행했다. 연구결과는 줄기세포 분야의 국제학술지 셀스템셀(Cell Stem Cell)에 15일 발표됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

치매의 주요 발병원인인 알츠하이머는 베타아밀로이드가 뇌에 쌓이거나 타우단백질로 인해 뇌세포가 손상되면서 나타나는 퇴행성 뇌질환으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 원인이 밝혀지지 않아 근본적 치료법이 개발되지 않고 있다. 이 때문에 알츠하이머 치매를 완화시키기 위해서는 조기 진단하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 한국원자력의학원 RI융합부, 인하대병원 공동연구팀은 양전자방출단층촬영(PET)으로 학습과 기억에 관여하는 뇌 신호전달물질인 글루타메이트의 변화를 측정해 조기진단할 수 있는 방법을 찾아냈다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘노화 신경생물학’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 글루타메이트가 뇌 신경전달물질 중 가장 많지만 신경독소에 취약하기 때문에 베타아밀로이드 단백질이 침착되면서 발생시키는 독소가 측정함으로써 알츠하이머의 진행과 변화를 측정할 수 있다는데 착안한 것이다. 이를 위해 연구팀은 태어날 때부터 알츠하이머가 나타나 진행되도록 조작한 생쥐를 이용해 생후부터 9개월 동안 뇌 속 글루타메이트의 연속적 변화를 측정했다. 연구팀은 글루타메이트와 결합되는 방사성의약품을 주사한 뒤 PET를 실시한 결과 생후 5개월에 방사성의약품 흡수가 가장 낮고 7개월 때 가장 높아지는 것으로 확인됐다. 실제로 알츠하이머 생쥐 모델에서 기억손상과 행동이상이 7개월 때부터 나타났다. 최재용 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 기억감퇴, 언어장애, 운동장애 같은 알츠하이머의 증상이 드러나기 전에 글루타메이트PET를 이용해 조기 진단할 수 있다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라면서 “지금까지 자기공명영상(MRI) 같은 영상으로 알츠하이머를 쉽게 감별하기 어려웠지만 이번 기술을 바탕으로 알츠하이머 조기 진단과 치료 근거를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

흔히 ‘중풍’이라고 부르는 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 파열되면서 뇌기능에 장애가 발생하면서 나타나는 질환을 말한다. 2017년 국민건강영양조사 결과에 따르면 만 50세 이상 인구 중 1.8%가 뇌졸중을 앓는 것으로 조사됐다. 노년층에서 발병가능성이 높기 때문에 인구 고령화가 가속화되면서 치매와 함께 관리가 필요한 병으로 분류되고 있다. 뇌졸중은 치료 시기를 놓치면 생명을 잃거나 신체 한 쪽이 마비되는 등 심각한 후유증을 남길 수 있다. 미국 사우스캐롤라이나대 운동과학과 연구진은 유산소 운동이 걷기를 비롯한 신체 활동능력을 높이고 지구력을 높임으로써 전반적인 건강을 회복시켜 삶의 질 향상에 도움이 된다는 연구결과를 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국심장학회에서 발행하는 국제학술지 ‘미국심장학회지’ 최신호(14일자)에 실렸다. 미국 내에서도 뇌졸중은 주요 신체 장애의 원인이 되고 있는데 뇌졸중 환자의 운동장애를 개선하기 위해 지금까지는 물리치료가 중심을 이뤘다. 문제는 물리치료의 목표는 좀 더 자연스럽게 잘 움직이는데 맞춰져 있을 뿐 얼마나 멀리, 오래 움직일 수 있는지에는 관심이 없었다는 것이다. 뇌졸중 환자의 활동력과 삶의 질을 높이기 위해서는 유산소 지구력 향상이 무엇보다 중요하다고 연구진은 설명하고 있다. 연구팀은 54~71세의 뇌졸중 남녀 뇌졸중 환자 500명을 대상으로 3개월 동안 매주 2~3회씩, 한 번에 6분 이내의 유산소 운동 프로그램을 실시했다. 연구팀은 유산소 운동의 효과를 좀 더 자세히 알아보기 위해 세 그룹으로 나눠 한 그룹은 복합 에어로빅 운동, 다른 한 그룹은 걷기, 나머지 한 그룹은 실내사이클과 스텝밟기 운동을 실시했다. 이 같은 운동량은 일반인들에게는 별 것 아니겠지만 뇌졸중 환자들에게는 월드컵 공식규격 축구장 절반을 빠른 속도로 걷는 것과 같은 수준이라고 연구팀은 설명했다. 실험 결과 실험참가자 모두 유산소 지구력과 운동능력이 향상된 것이 관찰됐다. 특히 뇌졸중 환자의 치료효과가 가장 높은 운동은 혼합 에어로빅으로 나타났으며 그 다음으로 걷기 운동, 실내사이클, 스텝밟기 운동 순으로 나타났다. 스테이시 프리츠 교수는 “이번 연구는 유산소 운동이 기존 물리치료보다 뇌졸중 환자의 재활효과에 효과적이라는 점을 보여주고 있다”라며 “뇌졸중 발생 후 1개월, 늦어도 1년 이내에 유산소 운동 프로그램을 시작하는 것이 좋다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘해리포터’를 비롯해 많은 판타지 영화나 SF에서는 다른 사람이 볼 수 없도록 만들어주는 투명 망토가 등장한다. 실제로 ‘메타물질’로 투명 망토를 만들 수 있다는 사실이 확인되기도 했다. 보통 반복적 패턴을 갖는 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특성을 갖도록 설계된 인공물질이다. 국내 연구진이 무한 속도로 움직이면서 적에게 탐지되지 않을 수 있는 전투기나 미사일을 만들 수 있는 신개념 유체역학적 메타물질의 개념을 제시해 주목받고 있다. 단국대학교 파이버시스템공학과와 서울대 재료공학부 공동연구팀이 공기나 물의 흐름에 의한 저항을 줄일 수 있는 메타물질을 만드는데 성공했다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 최신호(13일자)에 실렸다. 기존에도 진공에 가까운 상태를 만들어 물이나 공기를 지나가는 물체의 저항력을 줄이려는 시도가 있었다. 스폰지처럼 다공성 구조에서 저항력이 줄일 수 있다는 이론적 결과도 있었다. 연구팀은 투명망토가 굴절률 분포를 변형시켜 광학적으로 은폐하듯 물체 주변을 지나는 유체의 점도 분포를 변형시키는 메타물질을 만들었다. 공간의 수학적 설계와 변형을 통해 유체 흐름이 완전히 사라진 공간을 가상으로 만들어 내 이런 공간에 있는 물체는 저항력 영향을 받지 않도록 한 것이다. 더군다나 이번에 개발된 메타물질은 마이크로미터 수준에서 거대 건축물까지 크기 제한을 받지 않을 것으로 연구팀은 설명했다.연구팀은 실제로 마이크로유체시스템을 만들어 실험한 결과 2차원 유체 흐름 속에서 일반 점성 유체와 비슷한 저항력을 5배 이하로 감소시킬 수 있다는 것을 확인했다. 이번 개념을 실용화해 자동차, 선박, 비행기에 적용하면 공기로 인한 저항력을 최소화해 진공 속을 주행하는 것처럼 움직일 수 있어 연료효율을 높이고 주행안정성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 또 전투기, 잠수함, 미사일 같은 전략무기에 적용하면 공기 마찰이 최소화돼 속도가 현저하게 증가할 뿐만 아니라 소리에 의한 탐지가 거의 되지 않을 수 있다는 장점이 있다. 또 건축물에 적용할 경우 해안 재난방지 시스템으로 활용할 수도 있을 것으로 보인다. 송영석 단국대 교수는 “이번에 제시한 개념의 메타물질은 유동제어에 대해 도전적이고 독창적이면서 새로운 패러다임을 제시한 것으로 이번 개념으로 높은 연료효율을 달성하고 자연재해로부터 우회하는 재난방지 구조물을 만드는 방법을 추가 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20세기 중후반부터 사람에 의한 자연환경 파괴가 급속도로 진행되면서 지구 전체 생태계가 급격히 변화되고 많은 동식물이 멸종 위기에 처해진 지금 과학자들은 현대를 ‘인류세’(世)로 부르길 주저하지 않는다. 독일 튀빙겐대 고고학연구소, 막스플랑크 인류학연구소를 중심으로 폴란드, 스위스, 프랑스, 세르비아, 이탈리아 등 6개국 15개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 빙하기 말 유럽 동굴곰(Cave bear)의 멸종이 사람 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 인류세가 시작되기 이전부터 인간이 환경 파괴의 주범이었다는 사실을 보여 주는 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 15일자에 실렸다. 신생대 4기인 홍적세에 유럽 일대에서 살았던 동굴곰은 몸길이 3~3.5m, 네 발로 걸을 때 어깨까지 높이는 1.7m 정도로 현존하는 큰곰(Brown bear)보다도 30% 정도 큰 것으로 알려졌다. 연구팀은 유럽 14개 지역에서 수집된 동굴곰 뼈에서 59개의 샘플을 채취해 미토콘드리아 게놈을 분석했다. 이를 통해 동굴곰들이 어디서, 어떻게 살았는지 조사했다. 분석 결과 동굴곰들은 45만 1000년 전에 공통된 조상에서 갈라져 유럽 곳곳으로 흩어져 살면서 약 4만년 전에 가장 번성했던 것으로 확인됐다. 그런데 4만년을 기점으로 개체수가 급격히 줄어들기 시작하면서 결국 마지막 빙하기가 시작되기 직전인 2만 4000년 전 지구에서 완전히 사라진 것으로 연구팀은 보고 있다. 연구팀은 특히 4만년 전 동굴곰의 개체수가 감소하기 시작한 때가 현생 인류가 유럽 곳곳으로 확산돼 살기 시작한 때와 정확하게 일치한다고 설명했다. 실제로 지금까지 발굴된 다수의 동굴곰들의 뼈에는 창이나 도끼 같은 석기에 찔리고 맞은 자국들이 남아 있는 것으로 알려져 있다. 헤르비 보체렌스 튀빙겐대 고고학과 교수는 “철저한 채식 동물인 동굴곰은 빙하기가 가까워 오면서 먹을거리가 줄어들기도 했지만 동굴이라는 서식지를 공유하는 인류와도 공생하기가 쉽지는 않았을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가상현실(VR)은 컴퓨터를 이용해 실제와 비슷한 가공의 현실을 만들어 내는 기술이다. 국방, 교육, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 높아 인공지능과 함께 산업계에서 주목하고 있는 분야다. 특히 고소공포증, 거미공포증, 광장공포증 같은 불안장애나 수술 공포감을 줄이거나 물리적 재활치료에 효과적이라는 사실이 알려지면서 의료현장에서는 벌써 다양하게 이용되고 있다. 미국 캘리포니아주 의학부 산하 시더스시나이병원 정형외과, 정신의학과, 입원환자연구부 공동연구팀은 병원에 입원한 환자들이 겪는 심각한 통증을 VR 기술로 완화시킬 수 있다는 것을 확인하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 15일자에 발표했다. 연구팀은 로스앤젤레스 시더스시나이병원에 입원한 환자를 대상으로 지난 24시간 동안 느낀 통증을 10점 기준으로 자기평가하도록 했다. 연구팀은 3점 이상의 통증을 느꼈다고 답한 환자 중 120명을 무작위로 선발했다. 이들을 두 그룹으로 나눠 61명에게는 VR 장치인 오큘러스 헤드셋을 이틀 동안 세 번, 한 번에 10분씩 사용하도록 했다. 연구팀은 이들에게는 자연환경에서 휴식, 애니메이션 게임 같은 21가지 몰입형 VR 중 몇 가지를 선택해 체험할 수 있도록 했다. 나머지 59명은 명상음악이나 시 낭송, 여행 등의 내용이 나오는 건강과 웰니스 관련 TV를 시청하도록 했다. 연구팀은 각 그룹에 대해 통증 자가평가를 다시 실시해 이전과 비교한 결과 TV 시청 환자들의 통증 점수는 0.46점이 낮아졌지만 VR 체험 환자의 통증 점수는 1.72점 낮아진 것으로 나타났다. 특히 7점 이상의 심한 통증을 겪었던 환자들에게서 VR 사용 효과가 두드러지게 나타났다. TV 시청 환자들의 통증 점수는 0.93점 낮아졌지만 VR 체험 환자들은 3.04점이 낮아졌다. 브레넌 스피겔 박사는 “VR 체험으로 나타나는 통증 감소 효과는 2~3일 동안 지속되는 것으로 확인됐다”고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

사람의 손길이 닿지 않을 것만 같았던 북극지방의 눈에서도 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과가 나왔다. 독일 알프레드 베게너 연구소 (Alfred Wegener Institute) 연구진은 북서부에 있는 섬인 헬골란트섬과 바이에른주, 중북부 브레멘, 스위스 알프스, 북극 스발바르 제도에서 채취한 눈(雪)과 부빙(바다에 떠다니는 얼음 덩어리)의 샘플을 분석했다. 그 결과 모든 지역의 눈과 부빙에서 고농도의 미세플라스틱이 검출됐다. 도시 뿐만 아니라 북극이나 알프스와 같은 외딴 지역에서도 같은 결과가 나왔다는 사실에 연구진도 놀라움을 감추지 못했다. 연구를 이끈 멜라네 베르그만 박사는 “눈과 부빙에서 발견된 상당한 양의 미세플라스틱은 의심할 여지 없이 대기 중의 공기와 바람을 타고 이동한 것”이라면서 “이는 마치 사하라사막의 모래가 3500㎞ 떨어진 지역에서 발견되는 것과 유사하다”고 설명했다. 특히 북극 지역에서 발견된 미세플라스틱 중 일부는 니트릴 고무 성분으로, 이는 주로 자동차 타이어에 사용되는 물질이다. 북극에서 채취한 샘플에서는 ℓ당 1만 4400조각의 미세플라스틱이 검출됐다. 미세플라스틱이 강이나 해안에서 유입돼 먼 바다에서 발견된다는 사실은 익히 알려져 있지만, 바람을 타고 극지방까지 이동한다는 사실이 입증된 사례는 많지 않다. 연구진은 이러한 미세플라스틱이 심해퇴적물뿐만 아니라 극빙 중심부에서도 발견되고 있고, 이중 98%가 100㎛보다 작은 미세 크기이기 때문에 건강에 악영향을 미칠 수 있다고 경고했다. 베르그만 박사는 “유럽 및 북극의 더 많은 지역에서 발견되는 미세플라스틱 대부분은 공기를 타고 눈과 결합한 것”이라면서 “이러한 경로는 우리가 이전 연구를 통해 북극해 심해에서 발견한 많은 양의 미세플라스틱 출처를 설명할 수 있다”고 밝혔다. 이어 “지금까지 대부분의 연구는 동물이나 인간이 어떤 경로로 미세플라스틱을 섭취하는지에 중점을 두고 있었다”면서 “그러나 우리가 다량의 미세플라스틱이 공기로 운반될 수 있다는 사실이 입증되면, 우리가 흡입하는 미세플라스틱의 양에 대해 의문을 가져야 할 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 사이언스 어드밴시스 최신호(8월 14일자)에 게재됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 캘리포니아 머시드대(UCM) 복잡계연구부, 기후커뮤니케이션센터, 시에라 네바다 연구소, 프랑스 파리정치대학 미디어랩 공동연구팀은 기후 변화 의심론자들의 의견이 기후 변화를 인정하는 사람들보다 더 많이 미디어에 노출되고 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 연구팀은 기후변화 의심론자(386명)와 찬성론자(386명)들의 디지털 발자국을 추적했다. 이를 위해 연구팀은 영어로 발행되는 7126개의 인쇄매체, 온라인매체, 블로그에 2000년 1월부터 2016년 10월까지 실린 12만 1729건의 기후 변화 관련 기사를 분석했다. 분석 결과 정보의 품질이 엄격하게 관리되지 않는 블로그와 온라인 매체들을 중심으로 기후 변화 의심론자들의 목소리가 기후 변화를 인정하는 사람들보다 49% 정도 더 많이 노출됐던 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국인이나 영국인만큼이나 기름진 음식을 즐기는 프랑스인들은 끼니 때마다 포도주를 즐기는 습관 덕분에 허혈성 심장병에 덜 걸린다고 합니다. 1989년 세계보건기구(WHO)가 ‘프렌치 패러독스’라는 이 같은 현상에 대한 연구발표를 내놓으면서 전 세계적으로 포도주 열풍이 일기도 했습니다. 채소, 과일, 통곡물 중심의 식사에 생선, 치즈, 견과류로 단백질을 섭취하고 올리브유로 지방을 섭취하는 ‘지중해식 식단’은 2010년 유네스코 세계무형문화유산으로 등재되고 심장질환, 알츠하이머 치매, 우울증을 줄여 주는 효과까지 알려지면서 많은 사람들이 따라하는 분위기입니다. 프렌치 패러독스나 지중해식 식단을 따라하는 이유는 ‘무병장수’라는 인간의 오랜 소망 때문일 것입니다. 여기에 유럽 연구자들이 장수를 위한 3대 요건을 새로 내놔 관심을 끌고 있습니다. 호주 에디스코완대 의대, 서호주대, 덴마크 헤르레브 겐토프테 대학병원, 덴마크 왕립암연구센터, 국립공중보건연구소, 덴마크심장재단, 프랑스 암 국제연구소, 아일랜드 벨파스트 퀸스대 공동연구팀은 사과, 차(tea), 그리고 절제하는 생활 습관이 장수의 3대 필수 요건이라는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 13일자에 발표했습니다. 연구팀은 ‘덴마크 식단, 암, 건강 코흐트 조사’에 참여한 덴마크인 108만 5186명 중 5만 6048명을 무작위로 선별해 23년 동안 추적 조사했습니다. 그 결과 플라보노이드가 풍부한 사과와 차를 매일 섭취하는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 암이나 심장병으로 사망할 확률이 낮다는 사실을 확인했습니다. 이런 음식들이 혈관을 건강하게 유지할 수 있고 체내 염증을 줄여 줄 수 있다는 겁니다. 그리스어로 노란색을 의미하는 ‘플라부스’에서 유래된 플라보노이드는 식물에 포함된 천연화합물입니다. 체내 산화작용을 억제하고 항균, 항바이러스, 항알레르기, 항염증 작용을 하는 것으로 알려져 건강식품으로 활용하려는 시도들이 많아지고 있는 물질이기도 합니다. 그렇다면 하루에 플라보노이드를 얼마나 섭취하는 것이 건강에 도움이 될까요. 연구팀은 매일 500㎎ 이상의 플라보노이드를 섭취하라고 권고하고 있습니다. 차 한 잔이나 사과 한 개, 오렌지 한 개, 블루베리 100g, 브로콜리 100g 정도면 충분하다고 합니다. 플라보노이드가 풍부한 음식을 규칙적으로 섭취하는 습관은 매일 담배를 피우거나 하루 두 잔 이상의 술을 마시는 사람에게 특히 도움이 된다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 니컬라 본도노 호주 에디스코완대 의대 교수는 “습관적 음주와 흡연은 체내 염증을 증가시키고 혈관을 손상시키기 때문에 심장마비, 암뿐만 아니라 각종 질병의 위험을 높인다”며 “플라보노이드가 포함된 식품을 규칙적으로 섭취하면서 담배를 끊고 알코올 섭취를 줄인다면 건강이 눈에 띄게 좋아진다는 사실을 느낄 수 있을 것”이라고 말했습니다. 무병장수를 위한 또 하나의 중요한 조건은 다름 아닌 ‘절제하는 습관’이란 말입니다. 인터넷 세계를 돌아다니다 보면 건강에 도움이 된다는 식단과 식품을 소개하는 글을 많이 볼 수 있습니다. 먹기 싫지만 몸에 좋다고 억지로 얼굴 찡그리며 먹는 것보다 기분 좋게 식사를 하고 규칙적으로 신체 활동을 한다는 다소 뻔한 상식이 건강에는 훨씬 도움이 될 것입니다. edmondy@seoul.co.kr