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  • 대장암 항암제 내성 일으키는 유전자 찾았다

    대장암 항암제 내성 일으키는 유전자 찾았다

    과학기술의 발달로 암은 치료가 불가능한 난치병이 아닌 관리 가능한 질병으로 변하고 있다. 그럼에도 불구하고 암의 발견시기에 따라 여전히 불치병처럼 여겨지곤 한다. 대장암은 세계적으로 100만명 정도의 환자가 발생할 정도로 많이 발생하는 암종(種) 중 하나로 전이가 시작되면 5년 생존율이 20%까지 낮아지는 것으로 알려져 있다. 국내의 경우도 식습관 변화와 비만 등으로 발병률이 최근 10년간 가장 높게 증가하고 있다. 이 때문에 대장암 치료를 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며 암세포만을 표적으로 하는 표적항암제가 개발돼 부작용을 줄이고 치료효과를 높일 수 있지만 약물에 효과를 보이는 환자가 많지 않고 약물 내성이 생겨 암이 재발하는 경우도 많다. 카이스트 바이오및뇌공학과 조광현 교수팀은 대장암 항암제 내성을 극복할 수 있는 단초를 마련해주는 유전자를 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생화학분야 국제학술지 ‘유럽 생화학저널’ 4월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 암세포의 복잡한 유전체 데이터와 수학모델링, 컴퓨터시뮬레이션 분석, 암세포주 실험을 융합한 시스템생물학 연구를 통해 최근 많이 쓰이고 있는 대장암 치료제인 ‘세툭시맙’에 내성을 보이는 유전자 5개를 발견했다. 세툭시맙은 KRAS 유전자 돌연변이가 없는 환자에게만 쓰이고 있는데 돌연변이가 없는 환자들도 세툭시맙 효과는 절반 정도에 불과하다. 연구팀이 발견한 DUSP4, ETV5, GNB5, NT5E, PHLDA1라는 5개의 새로운 유전자 활성을 억제하면 세툭시맙 내성을 극복할 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 특히 GNB5에 주목했다. GNB5을 억제하면 KRAS 돌연변이가 있는 경우에도 세툭시맙의 치료효과가 나타날 뿐만 아니라 약물 내성을 극복할 수 있음이 확인됐다. 조광현 교수는 “이번 연구는 지금까지 대장암 치료효과를 좌우하고 예측할 때 GNB5 유전자를 활용한 첫 사례”라며 “이번에 발견한 유전자들을 바이오마커로 활용하면 세툭시맙에 잘 반응할 수 있는 민감 환자군을 미리 선별해 치료할 수 있는 정밀의학의 실현을 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 여름철 바닷가의 골칫꺼리 해파리, 해파리 독 치료제 나올까

    여름철 바닷가의 골칫꺼리 해파리, 해파리 독 치료제 나올까

    계절의 여왕이자 여름의 초입인 ‘5월’이 되면서 점점 날씨가 더워지면서 시원한 바닷가를 찾는 사람들이 늘고 있다. 여름이 가까워오면서 바닷물이 따뜻해지고 더군다나 지구온난화로 바닷물이 따뜻해지면서 바다에 불청객들이 늘고 있다. 바로 ‘해파리 떼’이다. 한반도 주변에는 노무라입깃해파리가 늘고 있는데 해파리에 쏘이게 되면 발진과 통증 , 가려움이 생기고 심할 경우는 호흡곤란과 쇼크로 인해 사망에 이르기까지 한다. 특히 호주를 중심으로 태평양 일대에 분포해 있는 상자해파리는 가장 강력한 독을 갖고 있어 쏘이면 몇 분 내에 사망할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 상자해파리가 번식하는 경우는 해수욕장을 폐쇄하기도 하기도 한다. 그런데 호주 시드니대 생명환경과학부, 가반의학연구소, 뉴사우스웨일스대 성빈센트의대, 제임스쿡 분자개발치료센터, 국립열대보건의학연구소, 중국 중산대 제약과학부 공동연구팀이 상자해파리 독이 세포 내로 침투하는 메커니즘을 밝혀내고 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용해 해파리 독성 해독제 개발 가능성을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다.연구팀은 살아 있는 상자해파리를 바닷물에 담궈 촉수에 있는 자세포를 채취한 다음 이것들을 파괴해 방출된 독을 동결 건조했다. 연구팀은 백혈병 환자에게서 채취된 골수세포를 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 수백만 개의 다양한 골수세포로 만들었다. 보통 골수세포는 유전적 세포선별검사에 많이 활용된다. 연구팀은 동결 건조된 해파리 독을 골수세포에 투입해 해파리 독에 파괴되지 않는 세포들을 찾아냈다. 독으로 파괴된 세포와 그렇지 않은 세포의 DNA를 분석해 그 유전자가 만드는 단백질이 무엇인지를 분석한 것이다. 그 결과 연구팀은 해파리 독이 겨냥하는 유전자가 4개라는 사실을 확인했다. 연구팀은 기존 약물들 중에 해파리 독이 영향을 미치는 유전자를 보호할 수 있는지를 찾아봤다. 그 결과 두 개의 약물이 인간 골수세포와 생쥐 적혈구 세포를 해파리 독에서 보호해준다는 사실을 알아냈다. 그 다음 강력한 해파리 독을 생쥐에게 주입한 다음 보호 약물을 주입한 결과 통증과 조직괴사, 상처 등을 막아주는 것을 관찰할 수 있었다. 그레고리 닐리 시드니대 교수는 “250개 이상의 단백질로 구성된 해파리 독을 하나의 약물로 차단할 수 있다는 사실을 확인해낸 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라며 “추가 연구를 통해 이번에 찾아낸 해독제 후보물질이 해파리 독으로 인한 쇼크나 심장 마비까지 막을 수 있는지 확인해 볼 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 다빈치가 말년에 그림을 그릴 수 없었던 이유, 알고보니…

    [달콤한 사이언스] 다빈치가 말년에 그림을 그릴 수 없었던 이유, 알고보니…

    지난 2일은 르네상스 이탈리아가 배출한 최고의 천재 레오나르도 다빈치(1452~1519)가 죽은 지 500년이 되는 날이었다. 서거 500주년을 맞아 미국의 전기작가 월터 아이작슨이 펴낸 평전 ‘레오나르도 다빈치‘가 최근 출간되면서 그의 삶과 창의력에 대한 관심이 높아지고 있다. 다빈치 최후의 작품이자 최고의 작품 중 하나로 꼽히는 ‘모나리자’가 미완성으로 남은 것에 대해서는 많은 예술사가들이 주목해 해석을 남겼는데 그의 게으른 천성 때문이라고 이야기됐지만 2005년 이탈리아 리오나르도박물관 연구진이 다빈치의 초상화를 분석한 결과 그의 게으름 때문이 아니라 말년에 뇌졸중이나 4, 5번째 손가락이 펴지지 않고 오그라들며 마비증상이 생기는 듀피트렌 증상 때문이라고 밝히기도 했다. 그런데 이탈리아 로마 빌라살라리아클리닉 성형외과, 폰테데라병원 신경외과 공동연구팀은 다빈치의 말년 작품들과 그의 기록, 전기 등을 분석한 결과 다빈치는 말년에 뇌졸중이 아닌 외상으로 인한 신경 손상을 앓아 작품활동이 어려웠다고 5일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 의학분야 국제학술지 ‘영국 왕립의학회 저널’ 4일자에 실렸다. 이번 연구를 주도한 빌라 살라리아 다비드 라쩨리 박사팀은 2016년에도 르네상스 시대 또다른 예술가인 미켈란젤로의 작품과 초상화를 분석한 결과 손에 심각한 관절염을 앓았을 것이라는 연구결과를 ‘영국 왕립의학회 저널’에 발표하기도 했다. 연구팀은 16세기 화가 지오반 암브로시오 피구오가 그린 다빈치의 초상화와 다빈치와 동시대 인물인 마르칸토니오 라이몬디라는 작가가 남긴 다빈치의 연주하는 모습, 다빈치의 기록과 전기 등을 분석했다. 연구팀은 피구오가 그린 초상화에서 다빈치의 오른팔이 뻣뻣하고 수축된 모습으로 붕대처럼 접은 옷 안으로 들어가 있는 모습에 주목했다.일반적으로 뇌졸중 후 나타나는 근육경련에서는 손이 접혀 쥐어지게 되지만 다빈치의 손은 갈고리처럼 손가락이 휘어져 있는데 이는 척골신경마비로 인해 나타나는 증상이라고 연구팀은 설명했다. 척골신경마비는 질병이나 외상으로 인한 신경손상으로 인해 손에 힘이 빠져 손을 쥐는 힘이 떨어지고 4, 5번째 손가락에 감각상실이 나타나는 동시에 손가락의 움직임이 제멋대로 움직이게 되는 증상이다. 오랜 시간이 지나면 동물의 발톱처럼 손가락이 휘어져 고정되는 것으로 알려져 있다. 다비드 라쩨리 박사는 “모나리자를 포함한 많은 그림이 미완성으로 남겨지기는 했지만 말년에 여전히 제자를 가르치고 함께 그림을 그리고 많은 메모를 남긴 것을 보면 뇌졸중의 특징이라고 하는 반신불수나 지적 기능저하나 언어장애 등이 나타나지 않았다”라며 “프랑스에서 사망했을 때 급성 심혈관 질환이 사망원인이었을 수 있지만 이번 연구결과를 보면 뇌졸중과는 상관없을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 실험실에서 만든 고기 ‘배양육’, 식량 문제 만병통치약 아니다

    실험실에서 만든 고기 ‘배양육’, 식량 문제 만병통치약 아니다

    미국의 식물성 고기 ‘비욘드미트’가 뉴욕 증시에 화려하게 등장하면서, 덩달아 동물의 세포를 배양해 실험실에서 만든 고기 ‘배양육’에 대한 관심이 커진다. 배양육이란 사육, 도축 등 과정을 거치지 않고 실험실에서 만든 고기를 일컫는다. 초기에는 값이 너무 비싸 시장성이 떨어졌다는 평가였으나, 최근 기술의 발달로 값이 상당히 내려갔다. 과거 배양육 1파운드(453g)를 생산하는 데에는 연구비를 포함해 약 9000달러(1000만원)이 필요한 것으로 알려졌다. 그러나 최근 국제학술지 네이처는 “50달러로 얇은 스테이크를 배양하는 회사가 있다”면서 “가격은 더 싸질 것으로 예상된다”고 보도했다. 큰손들은 이미 배양육에 성장 가능성이 있다고 보고 투자했다. 뉴스위크에 따르면 지난해 중국은 이스라엘 배양육 기업인 ‘슈퍼미트’, ‘미래의고기’ 등으로부터 기술 이전을 받으려고 3억 달러 규모의 계약을 체결했다. 빌 게이츠 마이크로소프트 창업자와 리처드 브랜슨 버진그룹 회장도 배양육 기업 ‘멤피스미트’에 1700만 달러를 투자했다. 멤피스미트는 지난 3월 세계 최초로 닭고기 배양에 성공한 업체다. 그러나 문제는 남는다. 정보기술전문지 와이어드는 전문가를 인용해 “배양육이 가축의 도살을 줄이고, 사육 과정에서 발생하는 온실가스를 줄일 것이라는 관측이 있다. 그러나 이것은 가정에 불과하며 이를 뒷받침할 자료는 거의 없다”라면서 “소 등이 배출하는 메탄 가스는 줄겠지만, 배양육을 만드는 과정에서 소요되는 에너지와 발생하는 이산화탄소가 오히려 지구 온난화를 가속화 할 수 있다”고 지적했다. 또 다른 전문가는 “암소는 단순한 햄버거가 아니다. 가죽, 젤라틴, 애완동물 사료가 주재료는 암소다. 우유도 빼놓을 수 없다”면서 “배양육 산업은 햄버거 시장 점유율에 영향을 미칠 수는 있지만, 소와 관련된 다른 제품에는 영향을 주지 못한다”고 말했다. 개발도상국에서 소가 단순한 식량이 아니라 중요한 노동 자원이자, 통화로서 기능한다는 점도 간과할 수 없다. 윤리적인 문제도 있다. 포브스는 “배양육은 새로운 도덕적 수수께끼와 문화적 도전을 초래한다”라면서 “채식주의 자들은 배양육을 먹어도 되는가, 배양육은 인류를 자연으로부터 더 멀어지게 할 것인가, 만약 인간의 세포로 만든 배양육을 먹으면 식인하는 것인가, 배양육은 전통적인 고기와 다른 새로운 무엇인가“라고 반문했다. 각종 논란에도 불구하고 독일 도이치벨레는 “앞으로 30년간 전 세계 육류 소비는 70% 증가 할 것으로 예상된다. 인류는 2050년까지 약 97억명이 될 것”이라면서 “배양육은 환경 파괴를 줄이는 대안이 될 것”이라며 배양육의 불가피성에 무게를 실었다. 한편 콩·버섯·호박 등에서 추출한 단백질로 ‘100% 식물성 고기’ 제품을 만드는 비욘드미트는 지난 2일 나스닥 상장 첫날 공모가(25달러)보다 40.75달러 높은 65.75달러에 거래를 마쳤다. 주가 상승률은 163%로, 공모가의 3배 가까이로 뛰어올랐다. 시가총액은 37억 7600만 달러를 기록했다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 학대도 유전… 꽃으로도 때리지 말라, 하루 30분 이상 놀아주면 쑥쑥 자란다

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 학대도 유전… 꽃으로도 때리지 말라, 하루 30분 이상 놀아주면 쑥쑥 자란다

    “기쁘다 오늘날 오월 일일은/우리들 어린이의 명절날일세/복된 목숨 길이 품고 뛰어노는 날/오늘은 어린이의 날” 소파 방정환(1899~1931) 선생이 1925년 5월 1일 제3회 어린이날을 맞아 지은 ‘어린이날’ 노래 1절입니다. 며칠이 지나면 아이들이 손꼽아 기다리는 ‘어린이날’입니다. 소파 선생이 처음 사용한 ‘어린이’라는 단어에는 어린아이들을 하나의 인격체로 존중해 줘야 한다는 존대의 뜻이 담겨 있습니다. 요즘 뉴스를 보면 어린이들을 인격체는커녕 생명이 없는 물건처럼 막 대하는 듯한 사건들이 너무 많습니다. ‘꽃으로도 때리지 말라’는 말처럼 아이들을 왜 소중하게 대해야 하는지에 대한 연구 결과는 넘쳐납니다. 캐나다 맥길대 실험심리학과 연구팀은 1986~2012년 여름 캠프에 참여한 5~13세 저소득층 남녀 어린이 2292명을 대상으로 가정과 사회에서 어떻게 양육되고 있는지에 대한 추적 조사를 해 2015년 ‘미국의학협회 정신과학저널’에 발표했습니다. 조사 결과 협박, 조롱, 무시, 창피와 같은 감정적 폭력이 물리적 폭력이나 방치보다 더 많은 것으로 나타났습니다. 이런 감정적, 언어적 폭력은 물리적 폭력을 받았을 때와 똑같은 뇌 부위가 자극되고 뇌에 미치는 악영향은 더 심각하다고 합니다. 어린 시절 정신적 상처가 다양한 트라우마로 연결되는 사례도 다수 발견됐다고 합니다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대와 미국 하버드대 공중보건대 공동연구팀은 어린 시절 받은 학대는 DNA에 그대로 각인돼 다음 세대로 유전될 가능성이 높다는 연구 결과를 뇌과학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’에 지난해 발표했습니다. 학대로 인해 특이하게 변형된 DNA는 자손들에게 영향을 미쳐 각종 정신질환을 유발할 가능성이 높아진다는 것입니다. 아이들을 위한다고 하면 어른들은 거창하고 물질적인 것을 떠올리기 십상입니다. 그렇지만 미국 콜로라도대 의대, 노스캐롤라이나대, 펜실베이니아주립대 연구진이 지난해 의학 분야 국제학술지 ‘국제 비만학’에 발표한 연구에 따르면 아이들을 위하는 일은 그리 어렵지 않습니다. 아이들과 하루 30분 이상씩만 함께한다면 아이들의 자아 통제력이 생겨 자기학습 능력이 높아지고 비만까지 막을 수 있다고 합니다. “어린이는 나무와 똑같다”고 합니다. 믿어 주는 만큼 쑥쑥 자란다는 말입니다. 그렇지만 어른들은 자신도 모르게 아이들에게 상처를 줄 때가 많습니다. 또 보호한다는 명목하에 아이들의 일거수일투족을 간섭하고 통제하려고도 합니다. 과학은 상처받거나 과잉 보호 받은 아이들이 많은 사회의 미래는 결코 밝지 않다는 것을 보여 줍니다. 방정환 선생이 1923년 1회 어린이날에 발표한 ‘어린이날의 약속’을 통해 어린이날의 의미를 되새기는 5월이 됐으면 합니다. “어린이의 생활을 항상 즐겁게 해 주십시오. 어린이는 항상 칭찬해 가며 기르십시오. 어린이의 몸을 자주 주의해 살펴주십시오. 희망을 위하여, 내일을 위하여 다 같이 어린이를 잘 키웁시다.” edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 알츠하이머 진단 새 가이드라인 제시

    미국 국립보건원(NIH) 산하 국립노화연구소(NIA)의 지원으로 미국, 스웨덴, 영국, 호주, 오스트리아, 일본 6개국 22개 연구기관의 뇌과학자들이 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머를 진단하는 데 새로운 가이드라인을 마련하고 신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 5월 1일자에 발표했다. 치매라고 하면 대부분 ‘알츠하이머’를 떠올리지만 실제 치매는 다양한 요인으로 발병한다. 이 때문에 연구팀은 효과적인 치료와 예방을 위해 알츠하이머와 기타 치매를 명확히 구분해야 한다고 지적했다. 이번에 제시된 가이드라인은 ‘TDP43’이라는 뇌 단백질의 변형 여부에 따라 치매를 구분한다. 알츠하이머도 TDP43 변형이 발견되는 부위에 따라 편도체에서만 나타나면 1단계, 해마에서도 검출되면 2단계, 중전두회에서까지 검출되면 3단계로 구분해야 한다고 제안했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]지구의 ‘물’ 어디서 왔나 보니…‘하야부사1호’ 처음 발견

    [달콤한 사이언스]지구의 ‘물’ 어디서 왔나 보니…‘하야부사1호’ 처음 발견

    많은 과학자들이 지구 이외의 행성에서 물의 흔적을 찾는다. 물이 생명의 근원이 되기 때문에 물이 있다는 것은 다른 외계 생명체 존재 가능성을 암시하는 것일 뿐만 아니라 지구에 존재하는 많은 물의 기원과 지구 생성 과정을 예측할 수 있게 해준다. 미국 애리조나주립대 지구·우주탐험학부 연구진이 일본의 소행성탐사선 ‘하야부사1호’에서 채취된 소행성 ‘이토카와’(Itokawa)의 샘플에서 물을 처음으로 발견하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 발표했다. 이번 연구를 통해 지구 생성 초기 이토카와와 비슷한 소행성과 충돌한 것으로 알려지면서 지구에 바다를 비롯한 많은 물이 생성된 원인을 추측할 수 있게 만들어 주고 있다고 과학자들은 평가하고 있다. 이번 연구에 활용된 이토카와(소행성 25143)의 암석 샘플은 2003년 발사된 ‘하야부사 1호’가 2010년 지구로 복귀할 때 갖고 온 미립자 1500여개 중 5개이다. 이토카와는 일본 우주개발 아버지로 알려진 이토카와 히데오의 이름을 딴 소행성으로 길이는 약 540m에 폭은 210~270m로 두 개의 돌덩어리가 붙어있는 듯한 형상이다. 모(母)천체가 다른 소행성과 충돌해 깨지면서 파편이 모여 형성된 것으로 알려져 있으며 지구와 화성 사이 궤도18개월 주기로 돌고 있다.연구팀은 하아부사 1호가 갖고 들어온 암석 샘플 중 규산염 광물인 ‘휘석’에 주목했다. 일반적으로 규산염 광물인 휘석에는 물과 탄소가 풍부한 것으로 알려져 있기 때문에 이토카와에서 채취한 휘석에서도 물의 흔적이 있을 것이라고 예상하고 어느 정도 물을 함유하고 있는지를 찾아나선 것이다. 연구팀은 사람의 머리카락 굵기 절반 정도의 샘플을 분석하기 위해 작은 광물 알갱이를 정밀 측정할 수 있는 나노스케일의 2차이온 질량분석기를 활용했다. 분석 결과 태양계 주변을 돌거나 외계에서 날아온 다른 소행성들이나 다른 태양계 행성에 비해 다소 많은 양의 물을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 이토카와처럼 ‘S형 소행성’이나 이들의 모체가 현재와 같은 지구를 만든 중요한 물과 다양한 원소들의 공급원이었을 것으로 연구팀은 해석했다. 연구를 이끈 지리앙 진 박사(우주화학)는 “이번 연구도 그렇지만 태양계 형성 과정과 그 비밀을 풀기 위해서는 소행성을 잘 살펴볼 필요가 있다”라며 “이토카와에서 예상 밖에 많은 양의 물 흔적이 발견된 만큼 다른 외행성이나 소행성들에도 상당한 양의 물이 존재했거나 존재할 것으로 본다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 머리카락을 이용해 습도 정확하고 빠르게 측정한다

    머리카락을 이용해 습도 정확하고 빠르게 측정한다

    국내 연구진이 사람의 머리카락을 이용해 기존 습도계보다 더 정확하게 공기중 습도를 측정할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 카이스트, 한국과학기술연구원(KIST), 미국 버팔로대 공동연구팀은 사람의 머리카락 일부분을 이용한 기계공진기를 개발해 정밀하게 습도를 계측할 수 있는 방법을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 센서분야 국제학술지 ‘센서스 앤드 액추에이터스’ 최신호(4월 23일자)에 실렸다. 머리카락은 주변 습도 변화에 따라 길이가 변하는 특징 덕분에 습도 감지에 오랫 동안 쓰여왔다. 머리카락 주성분인 케라틴 단백질이 습도에 따라 팽창하는 성질 때문으로 상대습도가 0%에서 100%로 증가할 때 약 2% 정도 길이가 늘어나는 것으로 알려져 있다. 문제는 머리카락의 길이에 따른 습도 측정은 반응 속도가 느리고 지속적으로 수치를 보정해야 하기 때문에 정밀한 계측 수단으로 활용되지 못한다. 이에 연구팀은 머리카락으로 기계공진기를 만들어 머리카락의 길이가 아닌 물체 고유의 진동수인 공진 주파수를 측정했다. 이번에 개발된 기계공진기는 머리카락을 기타 줄처럼 팽팽하게 고정한 뒤 광학적 측정을 위해 금을 입힌 뒤 레이저를 이용해 공진 주파수를 측정해 정밀 습도계로 활용할 수 있도록 한 것이다. 이번 기술은 습도가 증가하면 머리카락의 길이가 길어지면서 머리카락 공진기 내부 인장력이 감소되고 동시에 공진 주파수가 줄어드는 경향을 이용했다. 습도 증가는 공진기의 관성을 변화시켜 공진 주파수 감수에 영향을 미치는 원리를 활용했다. 이정철 카이스트 기계공학과 교수는 “평소 쓸모없는 생활 쓰레기로 버려지는 짧은 머리카락을 이용해 습도를 정밀하고 빠르게 측정할 수 있는 센서를 만든 친환경 연구”라며 “이번 기술을 활용하면 머리카락 물성에 영향을 미치는 다른 요소를 측정해 건강상태와 질병 분석 등 다양한 센서를 만들 수 있을 것으로 기대한다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “몸 만들려 과하게 먹은 단백질보충제, 기대수명 줄일 수도” (연구)

    “몸 만들려 과하게 먹은 단백질보충제, 기대수명 줄일 수도” (연구)

    단백질 보충제를 과하게 먹으면 체중이 늘고 기분이 나빠지며 심지어 기대수명이 줄일 수 있어 좋은 점보다 나쁜 점이 더 많을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 호주 시드니대 찰스퍼킨스센터(CPC) 연구진이 장기간의 고단백 섭취나 특정 유형의 아미노산 섭취로 인한 지속적이거나 잠재적인 부작용이 있는지를 조사해 이런 결론에 이르렀다고 국제학술지 ‘네이처 메터볼리즘’(Nature Metabolism) 최신호(1일자)에 발표했다. 시드니대 생명·환경과학대학원 교수이기도 한 스티븐 심프슨 센터장과 연구원인 서맨사 솔런비트 박사가 이끄는 연구팀은 이번 연구에서 ‘분지사슬아미노산’(이하 BCAA)으로 불리는 특정 유형의 아미노산이 근육 형성에 큰 혜택을 줄 수 있지만, 과다 섭취하면 체중을 늘리고 기분을 나쁘게 하며 수명을 줄일 수 있는 부작용을 발견했다. BCAA는 근육량(근매스)을 키우는 데 매우 효과가 있다고 알려졌다. 하지만 연구진은 이렇게 키운 근육량은 나중에 큰 대가를 치를 수 있다고 말한다. 솔런비트 박사는 이번 연구에서 (신진)대사적인 건강(metabolic health)과 생식(reproduction), 식욕 그리고 노화 등 다양한 측면에 영향을 주는 이 영양소의 복잡한 역할을 조사했다.이에 대해 솔런비트 박사는 “단백질이 풍부하고 탄수화물이 적은 식단은 생식 기능에 이로운 것으로 나타났으나 이는 중년 후기의 건강에 해로운 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 수명을 줄였다. 이번 연구는 아미노산의 균형이 중요하다는 것을 보여줬다”며 “아미노산 균형을 최상으로 유지할 수 있도록 단백질 공급원을 바꿔나가는 것이 가장 좋다”고 설명했다. 이 연구는 이 대학의 핵심연구시설인 시드니 이미징(Sydney Imaging)의 각종 장비를 사용해 실험쥐들에게 먹인 BCAA와 트립토판 등 필수 아미노산이 이들 쥐의 건강과 체지방, 체수분 등 신체조성비에 미치는 영향을 조사한 것이다. 스티븐 심프슨 교수는 “BCAA의 보충으로, 혈중 BCAA 수치가 높아지게 되는 데 이 성분은 뇌로 가는 트립토판과도 경쟁한다. 트립토판은 기분을 좋게하는 효과와 수면을 촉진하는 역할로 흔히 행복 화학물질로 불리는 세로토닌 호르몬의 유일한 전구물질이지만, 세로토닌은 그보다 더 많읂 역할을 하므로 거기에서 문제가 생기는 것”이라면서 “즉 BCAA는 뇌의 세로토닌 수치를 나췄고 이로 인해 BCAA는 식욕을 높이는 강력한 신호가 된다”고 말했다. 이어 “BCAA의 과다섭취로 인한 세로토닌의 감소는 우리 쥐들에게 엄청난 과식을 초래했고 엄청난 비만이 돼 수명이 단축됐다”고 덧붙였다. 연구팀은 이들 생쥐에게 평생 BCAA의 정상량(200%)과 표준량(100%), 그리고 절반(50%), 5분의 1(20%)를 먹였다. 그 결과 BCAA를 200% 먹은 쥐들은 음식섭취가 늘어 비만이 됐으며 수명이 단축됐다. 이에 대해 시드니대 생명환경과학대학원의 공인영양사이자 공중보건영양사인 로슬린 리베이로 박사는 다음과 같이 말하며 다양한 단백질을 섭취할 것을 권장했다. 첫째, 섬유질과 비타민, 미네랄이 풍부한 건강하고 균형잡힌 식단을 통해 다양한 필수 아미노산을 얻기 위해서는 단백질 공급원을 바꾸는 것이 중요하다. 둘째, BCAA는 단백질이 함유된 식품에 존재하는 필수 아미노산이며 붉은고기와 유제품이 가장 풍부한 공급원이 된다. 닭과 생선 그리고 달걀 역시 BCAA의 영양 공급원이다. 셋째, 채식주의자들은 콩과 렌즈콩, 견과류 그리고 콩 단백질로부터 BCAA를 얻을 수 있다. 트립토판이 풍부한 음식에는 씨앗과 견과류, 콩, 치즈, 닭, 칠면조 그리고 악어고기가 있다. 한편 BCAA는 류신과 이소류신 그리고 발린이라는 세 가지 필수 아미노산으로 이뤄져 있으며 붉은고기와 유제품에서 가장 흔히 발견된다. 가장 인기 있는 단백질 보충제 성분 중 하나인 유청단백질 역시 유제품 부산물로 만들어지므로, 높은 수준의 BCAA를 함유한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 재발, 전이 막을 수 있는 암세포 자폭 메커니즘 찾았다

    재발, 전이 막을 수 있는 암세포 자폭 메커니즘 찾았다

    과학기술과 의학의 발달로 이전까지는 불치병으로 알려진 암이 점차 관리 가능한 질환으로 여겨지고 있다. 그렇지만 일단 암이 발병하면 외과수술과 항암치료로 악성종양 조직을 제거하더라도 다시 재발하거나 다른 조직으로 전이돼 환자들을 힘겹게 만드는 경우가 많다. 이는 종양 조직이 제거되더라도 다른 유전자가 변이되면서 항암제가 듣지 않는 내성을 갖는 암 조직이 만들어지기 때문으로 이런 암 재발 문제는 아직도 해결되지 않은 상태이다. 국내 연구진이 암세포가 스스로 자폭해 재발과 전이를 막을 수 있는 핵심 원리와 메커니즘을 발견했다. 충북대 의대 배석철 교수팀은 암세포가 스스로 세포자살을 결정하지 않고 생존을 이어가는 핵심 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(4월 23일자)에 실렸다. 기존 연구들에 따르면 암의 재발은 암 억제 유전자인 p53 기능이 파괴되기 때문으로 봤다. 그렇지만 최근 연구들에서는 p53 기능이 복구되어도 이미 발병한 암은 완전 치료되지 않는다는 것이 밝혀졌다. 연구팀은 암 세포의 비정상적 세포분열 과정에 주목해 세포가 생명을 지속하거나 사멸하도록 스스로 결정하는 과정인 ‘R-포인트’를 유전자 수준에서 규명했다. 연구팀은 R-포인트가 붕괴되는 주요 원인은 Runx3이라는 유전자 기능이 저하되기 때문이며 암세포에 Runx3을 주입하면 암 세포의 자살 결정과정을 원상 복구시켜 암세포만 선별적으로 사멸시킬 수 있다는 것을 밝혀냈다. 배석철 충남대 교수는 “기존 항암제 개발 전략은 암이 치료된 뒤 1~2년 내 재발하는 문제를 해결하지 못했다”라면서 “이번 연구결과는 이론적으로 암유전자가 활성화된 세포를 자폭시켜 재발이나 전이되는 것을 차단할 수 있는 만큼 추가연구를 통해 재발 없는 항암제 개발로 이어질 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 탄소나노소재로 안 터지고 효율 높은 배터리 만든다

    탄소나노소재로 안 터지고 효율 높은 배터리 만든다

    국내 연구진이 ‘안 터지는’ 안전한 배터리의 불안전성을 탄소나노소재를 이용해 해결해 주목받고 있다. 한국전기연구원 차세대전지연구센터 연구진은 전고체전지의 고체전해질과 탄소와의 계면 불안전성 원인을 밝혀내고 탄소나노소재를 이용해 이를 해결하는데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료분야 국제학술지 ‘스몰’ 최신호에 실렸다. 전고체전지는 액체전해질 대신 전극과 전해질을 모두 고체로 만들어 전해액 누출로 화재나 폭발 위험성을 제거한 차세대 전지이다. 문제는 전지를 구성하는 요소들이 모두 고체입자여서 입자간 계면 안정성이 떨어져 효율이 낮아진다는 점이다. 이 때문에 많은 연구자들이 전고체전지의 계면 안정성을 위한 연구를 다각도로 진행하고 있는 가운데 전자 흐름을 돕는 탄소전도재가 원인으로 지목받고 있지만 아직 명확한 원인과 해결책이 나오지는 않은 상태이다. 연구팀은 탄소전도재 표면에 화학반응에 관여하는 많은 작용기들이 전기화학 반응 중 사라진다는 사실을 밝혀냈다. 또 반응 과정에서 부산물 반응으로 만들어지는 물질이 기체형태로 방출되면서 계면 안정성이 떨어뜨린다는 사실도 확인했다. 연구팀은 작용기를 없애면 탄소전도재의 기능을 높일 수 있다는 점에 착안해 2400도의 고온 열처리 공정을 통해 작용기가 존재하지 않는 중공(中空) 나노탄소소재를 개발했다. 이번에 개발한 나노탄소소재를 사용하면 계면 안정성이 확보돼 전기전도성이 기존에 비해 250% 정도 향상돼 전지의 성능을 획기적으로 높일 수 있다고 연구팀은 설명했다. 김병곤 전기연구원 박사는 “이번 연구는 고체전해질과 탄소 계면의 부반응 원인을 규명하고 이를 기반으로 한 해결책을 제시했다는데 큰 의미가 있다”며 “추가적인 연구를 통해 전고체전지용 도전재를 쉽고 값싸게 대량 생산하게 되면 폭발 위험이 적고 효율이 좋은 전고체전지를 친환경 전기차에도 장착해 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]국내서만 14만명 사망자 낸 스페인독감 원인 알고보니…

    [달콤한 사이언스]국내서만 14만명 사망자 낸 스페인독감 원인 알고보니…

    1918년 초여름 프랑스에서 주둔하던 미군 병영에서 때아닌 독감환자가 발생했다. 일반적인 감기증상과 비슷해 보여 별로 주목을 끌지 못했지만 그해 8월 첫 사망자가 발생했다. 이 때부터 빠르게 퍼지기 시작해 유럽을 휩쓸었고 1차세계대전에 참전했던 미군들의 귀환으로 미국까지 확산됐다. 1918년부터 1920년까지 2년 동안 전세계에서 2500만~5000만명이 죽었고 3·1만세운동이 일어나기 직전 겨울부터 1919년까지 740만명이 감염됐고 이 중 14만명이 사망했다. 14세기 유럽을 휩쓸었던 페스트로 인한 사망자보다 더 많은 사망자가 발생해 인류 최악의 재앙으로 불리며 전 세계를 공포에 떨게 만든 바로 ‘스페인 독감’이다. 문제는 발병 당시 바이러스를 분리해 보존하는 기술이 없어 정확한 원인은 밝혀지지 않고 있지만 2005년 미국 연구팀이 어렵게 스페인독감 바이러스를 분리해 A형 독감의 일종이었다는 사실을 밝혀냈지만 강한 독성의 원인과 메커니즘이 밝혀지지는 않았었다. 이런 가운데 연세대 생명공학과 성백린 교수, 건국대 의학전문대학원 김균환 교수 공동연구팀이 스페인 독감의 독성 원인과 메커니즘을 규명했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘엠보저널’ 최신호(4월 12일자)에 실렸다.연구팀은 스페인 독감 바이러스를 구성하고 있는 단백질 중 ‘PB1-F2’에 돌연변이가 있다는 것에 주목했다. 이를 분석한 결과 돌연변이 PB1-F2 단백질이 인체의 항바이러스 역할을 하는 인터페론 베타를 차단해 사망에 이르게 할 정도로 바이러스의 독성을 증가시킨다는 것을 밝혀냈다. 구체적으로는 돌연변이 PB1-F2 단백질은 인터페론 신호전달에 관여하는 필수단백질인 DDX3를 분해시켜 인터페론 베타가 분비되는 것을 막는다. 또 연구팀은 PB1-F2 단백질의 68번째와 69번째 아미노산에 생긴 돌연변이가 이러한 특징을 결정짓는 중요한 요소라는 사실도 확인했다. 김균환 건국대 교수는 “이번 연구는 스페인 독감의 새로운 병인 기전을 밝혀낸 것으로 새로운 형태의 고(高)위험성 인플루엔자 치료제 개발에 응용될 수 있을 것”이라며 “특정 위치의 돌연변이가 스페인 독감 같은 고위험성 바이러스를 만들어낸다는 것을 알아낸 만큼 이런 고위험군 바이러스를 조기엑 검출하고 예측할 수 있는 새로운 방법도 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 성백린 연세대 교수도 “스페인 독감은 인류가 경험한 감염성 질환 중 최악의 사례로 최근 스페인 독감과 유사한 유전적 변이와 중증 감염을 유발시키는 바이러스들이 나타나고 있는 상황에서 이번 연구는 매우 중요한 의미를 갖는다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]담배 피운 적도 없는데 폐암으로 사망? 알고보니 원인은 대기오염

    [달콤한 사이언스]담배 피운 적도 없는데 폐암으로 사망? 알고보니 원인은 대기오염

    폐암은 일반적으로 오랜 시간 흡연을 한 사람들이나 석면 같은 물질에 지속적으로 노출되는 직업을 갖고 있는 경우에 많이 나타나는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근들어 평생 담배를 거의 입에 대지 않은 사람들도 폐암이 발생해 사망하는 경우가 늘고 있다는 통계가 속속 나오고 있다. 영국 연구진이 분석한 결과 이 같은 현상은 간접흡연이나 초미세먼지와 같은 대기오염이 원인인 경우가 많다는 연구결과를 발표해 충격을 주고 있다. 영국 공중보건국(PHE) 보건예방및의학부, 국립암등록분석본부, 런던대 의대 암센터, 레스터대 부설 글렌필드병원, 케임브리지대 부설 애든브룩스병원 공동연구팀은 평생 담배를 피우지 않은 사람들의 폐암으로 인한 사망률이 늘어나고 있다는 분석결과를 28일 발표했다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘영국 왕립의학회지’ 26일자에 실렸다. 연구팀은 영국 내 보건의료 데이터를 종합해 분석한 결과 평생 흡연 횟수가 100번 이하로 거의 담배를 피우지 않았는데도 폐암에 걸려 사망하는 환자는 연간 6000여명에 이르러 림프종(5200명), 백혈병(4500명), 난소암(4200명), 자궁경부암(900명)으로 사망하는 사람보다 많다고 밝혔다. 비흡연자들 중에 폐암에 걸리는 경우는 생각보다 흔하고 점점 증가추세에 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 비흡연자 중 폐쇄된 공간에서 요리를 하거나 간접 흡연에 쉽게 노출되는 여성들의 폐암 발병 확률은 남성 비흡연자들에 비해 더욱 높다고 분석했다.PHE 보건예방및의학부를 이끌고 있는 폴 코스포드 교수는 “흡연이 여전히 폐암 발병의 주요한 원인이 되고 있지만 최근 들어 실내외 공기오염이 폐암의 새로운 원인으로 떠오르고 있음을 분명히 인식해야 할 것”이라고 말했다. 마이클 피크 런던대 의대 교수도 “평생 거의 흡연을 하지 않은 사람들에게도 폐암이 발생할 수 있는 환경이 되고 있다는 사실에 정부가 주의를 기울여야 한다”라며 “간접흡연을 차단하기 위해 거리 흡연을 완전 금지하고 대기오염을 줄이기 위해 자동차 공회전을 막는 등 대기질 개선을 위한 정부의 신속한 조치들이 환경 보호 뿐만 아니라 공중 보건을 위해 반드시 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 지구온난화의 주범 ‘이산화탄소’로 ‘산업의 쌀’ 에틸렌 만든다

    지구온난화의 주범 ‘이산화탄소’로 ‘산업의 쌀’ 에틸렌 만든다

    ‘이산화탄소’는 지구온난화를 일으켜 기후변화를 가져오는 주범으로 꼽히는 대표적인 물질이다. 이 때문에 대기 중 이산화탄소를 줄이고 유용한 화합물로 변환시키는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 카이스트 화학과 송현준 교수, 기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응 연구단, 독일 베를린 기술대 화학공학과 공동연구팀은 이산화탄소를 화학산업 분야에서 기본물질로 쓰여 ‘산업의 쌀’이라고 불리는 에틸렌으로 70% 이상 변환시킬 수 있는 전기화학적 나노촉매를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’ 최신호(4월 18일자)에 실렸다. 에틸렌은 원유를 정제해 나프타를 분리시킨 다음 나프타를 다시 정제해 얻는 물질로 다양한 석유화합물로 가공될 수 있기 때문에 ‘산업의 쌀’이라고 불린다. 연구팀은 태양광이나 풍력으로 만들어지는 신재생 전기에너지를 활용해 이산화탄소 변환기술을 개발했다. 온실가스인 이산화탄소를 신재생 전기에너지를 이용해 산업에 유용한 물질로 전환시키기 때문에 에너지와 환경 문제를 함께 해결할 수 있다는 장점이 있다. 기존에도 이 같은 시도들은 있었지만 이산화탄소 변환을 위한 촉매의 효율이 떨어지고 중간에 혼합 생성물들이 만들어져 이들을 따로 분리시켜야 하는 공정이 필요하다는 단점이 있었다.연구팀은 구리(Ⅰ)산화물 육면체 나노입자를 합성한 다음 산화시켜 가지 형태의 구리(Ⅱ)산화물 나노입자로 만들었다. 이를 탄소 지지체 표면에 담아 구리산화물-탄소 전극물질로 만들었다. 이를 중성 탄산수 수용액 전해질에서 반응시킨 결과 이산화탄소를 70% 이상 에틸렌으로 전환시키는데 성공했다. 또 연구팀은 부산물이 만들어지는 것을 억제하기 위해 구리산화물이 전기에너지에 의해 환원될 때 작은 결정 크기를 갖도록 유도했다. 그 결과 현재까지 개발된 나노입자 촉매 중에서는 가장 높은 안정성과 효율성을 보였다. 카이스트 화학과 송현준 교수는 “이번 연구는 나노수준의 촉매디자인이 고효율 에너지 제조 촉매 개발에 필수적이라는 사실을 보여준 것”이라며 “이번 기술을 발전시키면 다양한 에너지 제조와 저장 반응에도 이용할 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진 신세계]모기는 벌레 기피제의 쓴맛을 싫어해

    [유용하 기자의 멋진 신세계]모기는 벌레 기피제의 쓴맛을 싫어해

    날씨가 따뜻해지면서 산과 들로 나들이 가는 사람들이 늘고 있다. 나들이 갔다 돌아와 보면 자신도 모르게 모기를 비롯한 각종 날벌레에 물려 벌겋게 부어 있는 피부를 보고 깜짝 놀랄 때가 있다. 이 때문에 나들이 나가기 전에 벌레들이 달라붙지 못하게 옷이나 피부에 기피제를 사용하는 사람들이 있다. 벌레 기피제의 주성분은 디에틸톨루아마이드(DEET)인데 모기나 벌레들이 어떤 이유 때문에 피하는지는 정확히 알려져 있지 않았다. 미국 록펠러대 신경유전학·행동연구소, 신경시스템연구소, 하워드휴즈 의학연구소, 프린스턴대 신경과학연구소 공동연구팀이 DEET에는 모기가 싫어하는 쓴맛이 있고 이를 입이 아닌 다리를 통해 사전에 감지한다는 사실을 발견하고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 25일자에 발표했다. 지금까지는 DEET를 바르면 모기가 접근하지 못하는 이유를 특유의 냄새 때문이라고 생각해왔다. 연구팀은 유전자 편집으로 후각을 제거한 모기를 이용해 DEET, 쓴맛이 나는 화합물, 설탕물이 담긴 각각의 접시 중 어느 것에 접근하는지를 살펴봤다. 그 결과 모기들은 DEET나 쓴맛이 나는 화합물이 담긴 접시에는 잠깐 앉았다가 다시 날아가버렸고 설탕물이 담긴 접시에는 모여든다는 사실을 확인했다. 특히 연구팀은 DEET와 쓴맛 화합물에 앉았던 모기들이 입을 대지 않고 잠깐 앉았다 금세 날아가는 것에 주목했다. 또 모기의 다리에는 입과 마찬가지로 맛을 감지할 수 있는 분자수용체를 갖고 있는 미세한 털이 있다는 것을 알아냈다. 입을 대지 않고 다리를 대는 것만으로도 맛을 인식하기 때문에 DEET를 바른 옷이나 피부에 모기가 앉더라도 피를 빨지는 않는다는 설명이다. 록펠러대 하워드휴즈 의학연구소 레슬리 보쉘 교수는 “DEET는 시중에서 구할 수 있는 가장 효과적인 모기 기피제이기는 하지만 영유아들에게는 독성 때문에 사용하기 어려운 점이 있다”며 “이번 연구를 통해 모기가 싫어하는 쓴맛을 이용해 독성은 적고 영유아에게도 효과가 있는 기피제를 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치]혀에 냄새 맡을 수 있는 세포가 있다고?

    [사이언스 브런치]혀에 냄새 맡을 수 있는 세포가 있다고?

    감기가 심하게 걸려 숨쉬기가 어려울 정도로 코가 막히거나 비염이 심할 경우 산해진미를 먹어도 맛을 느낄 수 없다. 향을 맡고 맛을 느끼는 감각이 서로 밀접한 관계가 있음을 보여주는 사례이다. 지금까지 미각과 후각은 독립적 감각이며 음식에 대한 감각은 맛과 냄새, 다른 자극들이 입력돼 뇌에 도달하면서 만들어진다고 여겨져 왔다. 그런데 미국 뉴욕대 치대, 모넬 케미컬센스센터 공동연구팀은 냄새를 맡는 후각 수용체가 혀에도 일부 존재한다는 것을 확인했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 센서분야 국제학술지 ‘케미컬 센스’ 24일자에 실렸다. 연구팀은 실험실에서 사람의 혀에 있는 미각 세포를 배양한 다음 세포의 활성도를 측정하는 칼슘 이미징 기술과 생화학적 방법을 이용해 분석한 결과 미각 세포에도 후각 수용체에 존재하는 것으로 알려진 많은 핵심 분자들이 포함돼 있다는 사실을 발견했다. 미각 세포가 후각 세포와 비슷한 방식으로 냄새 분자에 반응할 수 있다는 것이다. 사람들은 맛과 냄새를 동일한 감각으로 보지만 대부분의 음식에서 독특한 맛은 미각보다는 후각에서 오는 것이라고 과학자들은 보고 있다. 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛을 느끼도록 하는 미각은 체내에 들어오는 것의 영양학적 가치와 잠재적 독성을 평가하는 문지기 역할을 하는 것일 뿐 음식 맛에 대한 실질적 평가는 미각 세포에 있는 후각 수용체가 담당할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구를 주도한 메멧 오즈데너 박사는 “이번 연구는 음식 맛을 느끼게 해주는 주요 감각기관인 후각과 미각 사이 상호작용이 지금까지 알려져 왔던 것처럼 뇌가 아닌 혀에서 시작될 수 있음을 보여준 것”이라며 “추가 연구를 통해 비만이나 당뇨, 고혈압처럼 식생활과 밀접한 관련이 있는 질병의 원인으로 꼽히는 소금, 설탕, 지방 섭취를 줄이는 데 도움이 될 수 있을 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 도덕적 판단, 그때는 맞고 지금은 틀리다?

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 도덕적 판단, 그때는 맞고 지금은 틀리다?

    ‘도덕적 기회주의’ 전략으로 유연한 대처 비난받지 않으면서 자신의 이익 극대화2014년 국내에서 출간된 미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 ‘정의란 무엇인가’(Justice)는 ‘올바름’과 ‘정의’ 열풍을 일으켰습니다. 샌델 교수의 하버드대 강의록을 모아 출간한 이 책의 첫 부분에는 유명한 ‘트롤리 딜레마’가 등장합니다. 브레이크가 고장난 트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 달리고 있는 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업 중이어서 전차가 다가오는 것을 알지 못하는 상황입니다. 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동하지만 바꾸려는 선로에도 1명의 작업자가 있는 상황입니다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽고 바꾸면 1명이 죽습니다. 실제 상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리와 정의를 생각케 만듭니다. 이렇듯 복잡한 상황에서 사람들은 어떤 기준으로 윤리적, 도덕적 판단을 내릴까요. 또 결정을 내리는 순간 뇌에서는 어떤 일이 일어날까요. 사람들은 경제적 결정이 아닌 도덕적, 윤리적 결정은 시간이 지나도 변하지 않는 일정한 원칙과 신념에 따라 결정을 내린다고 알고 있습니다. 또 많은 사람들은 어릴 적부터 어떤 결정을 내릴 때는 “다른 사람에게 대접받고자 하는 대로 타인을 대접하라”는 ‘황금률’을 따르도록 가르침을 받아 오기도 했구요. 그렇지만 미국 브라운대 인지·언어·심리과학과, 다트머스대 뇌·심리과학과, 네덜란드 라드바우드대 행동과학연구소 공동연구팀은 사람들은 동일한 문제라도 상황에 따라 결정을 다르게 내리는 ‘도덕적 기회주의’ 전략을 사용하는 경우가 많다는 연구결과를 발표해 주목받고 있습니다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸습니다. 연구팀은 특정 사안에 대해 실험 참가자가 어떤 방식으로 의사 결정을 내리는지 살펴보는 ‘숨은 다중 신뢰게임’을 고안해 실험했습니다. 실험하는 동안 실험 참가자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영해 어떤 뇌 부위가 활성화되는지를 살펴보기도 했습니다. 그 결과 사람들은 윤리적 결정을 내릴 때 타인의 시선을 의식해 상대방을 실망시키는 것은 나쁜 일이라는 ‘죄책감 혐오’와 결과에 있어서 공정함을 추구하는 ‘불평등 혐오’가 가장 크게 작용하기는 하지만 자신의 이익을 극대화하면서 타인에게 크게 비난받지 않을 수 있는 ‘도덕적 기회주의’에 따르는 경향도 상당히 크다는 것을 확인했습니다. 또 도덕적 기회주의 전략을 따를 때 활성화되는 뇌 부위는 일반적으로 도덕적, 윤리적 결정을 내릴 때 활성화되는 부위와 다르다는 것도 관찰했습니다. 연구를 이끈 제로 반 바아 브라운대 박사는 “이번 연구 결과는 사람들이 어떤 결정을 내릴 때 기존에 잘 알려진 도덕적 원칙에 따라 행동하기도 하지만 때에 따라서는 훨씬 더 유연하고 상황에 따라 다른 원칙을 적용할 수 있다는 것을 보여 준다”고 설명했습니다. 반 바아 박사는 “이런 결정 방식은 우리가 좋아하고 존경하는 사람들이 가끔 도덕적으로 이해할 수 없는 일들을 하는 이유를 설명해 줄 수도 있을 것”이라고 덧붙였습니다. 손자병법에는 상황에 따라 유연하게 전략을 세우는 것이 진정한 전략가라는 이야기가 나옵니다. 그렇지만 불과 며칠 전, 몇 달 전에 한 말도 까먹고 자기 말을 뒤집는 요즘 정치인들을 보고 있노라면 유연해도 너무 유연한 것 아닌가 하는 생각이 문득 들었습니다. edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 체지방률 높아지면 뇌 인지능력도 저하

    네덜란드 라이덴대 의대 연구팀은 자기공명영상(MRI) 기술을 이용해 체지방률과 뇌의 형태, 구조가 밀접한 연관성을 갖고 있다는 연구결과를 방사선 분야 국제학술지 ‘라디올로지’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 체지방률과 뇌의 형태적 변화간 상관관계를 찾기 위해 영국 바이오뱅크 데이터베이스에 포함된 약 1만 2000명의 뇌영상 자료와 체지방률을 정밀 분석했다. 그 결과 체지방이 높을수록 뇌의 회백질 형태와 구조가 변한다는 사실을 확인했다. 일로나 데커 라이덴대 의대 영상의학과 박사는 “기존 연구들에 따르면 체지방률이 증가하면 인지능력이 떨어지고 치매 위험까지 높인다고 알려져 있었다”라며 “이번 연구를 통해 체지방 증가가 체내 염증반응을 일으켜 뇌의 형태와 구조에까지 영향을 미치고 결국 인지능력 저하를 가져올 수 있다는 것을 확인했다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 한국안전보건공단, 국내 유일 산업안전보건 국제학술지 발간

    한국안전보건공단, 국내 유일 산업안전보건 국제학술지 발간

    고용노동부 산하 한국안전보건공단에서 발간하는 국내 유일의 산업안전보건 국제학술지인 ‘SH@W’가 지난 1월 과학기술논문 인용색인(SCIE)과 사회과학논문 인용색인(SSCI)에 공동으로 등재됐다. 안전보건공단은 오는 7월 산업안전보건 강조 주간에 SCI 등재와 산하 산업안전보건연구원 창립 30주년 기념 세미나를 개최한다고 24일 밝혔다. 2010년 창간한 SH@W는 공학·의학 등 과학기술뿐 아니라 법학·심리학·경제학 등 사회과학 분야에 이르기까지 산업 안전 보건과 관련된 연구를 종합적으로 다루는 학술지다. 연 4회 발간한다. 2012년엔 국내 최대 의학 학술 데이터베이스인 코리아메드(KoreaMed)에, 2013년엔 세계 최대 논문 색인 데이터베이스인 스코프스(SCOPUS)에 등재되는 등 나라 안팎에서 인지도를 쌓았다. 2016년 12월엔 학문적 가치를 인정받은 신규 학술지가 주로 등재되는 ‘ESCI’에 이름을 올리기도 했다. 지난해 2월 기준 국내 SCI급 저널이 120여개 내외인 점을 감안하면 이번 등재를 통해 안전보건공단의 산재예방 연구가 국제적인 수준까지 올라선 것으로 평가된다. SH@W에 수록된 연구들은 산업안전보건연구원과 학술지 인터넷 사이트를 통해 누구나 무료로 열람할 수 있다. 지난달 발간된 제10권 제1호에 실린 편집위원장의 10주년 기념 사설에는 SH@W가 걸어온 지난 10년의 내용이 담겼다. 그동안 잘 알려지지 않았던 개발도상국의 안전보건 사례와 선진국의 지식과 경험을 제공하는 통로로 SH@W가 활용된 점도 소개됐다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr
  • 물세탁에도 끄떡 없는 전자섬유 나왔다

    물세탁에도 끄떡 없는 전자섬유 나왔다

    국내 연구진이 물세탁에도 성능이 그대로 유지되는 웨어러블 전자섬유를 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 임정아 박사팀은 섬유 특성을 유지하도록 실 형태를 가지면서 세탁하더라도 성능이 유지되는 섬유형 트랜지스터를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 최근 웨어러블 전자소자에 대한 관심이 높아지면서 옷에 전자소자의 기능을 결합시킨 전자섬유에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전자섬유는 섬유 자체의 고유한 특성을 갖추고 있으면서도 전기적 특성을 갖고 있는 물질로 유연성과 편안함 때문에 하루 종일 입고 있어도 불편함을 덜 느껴 웨어러블 전자소자의 가장 이상적인 형태로 주목받고 있다. 지금까지는 옷감 위에 딱딱한 전자소자를 단순히 붙이거나 전류를 흘려보낼 수 있는 전도성 섬유를 이용해 소자들 사이를 연결하는 형태여서 옷처럼 만들기는 어려웠다. 또 실형태의 트랜지스터도 있지만 한 가닥의 실로는 LED 같은 디스플레이 소자를 구동시키기도 어렵고 세탁을 위해서는 따로 코팅작업이 필요하다는 단점이 있었다. 연구팀은 전극을 꼬아 연결한 형태로 만들어진 섬유 트랜지스터는 실의 길이와 반도체의 두께를 조절해 1.3볼트 이하의 낮은 전압에서도 기존에 개발된 섬유 트랜지스터에 비해 1000배 이상의 전류를 얻을 수 있다는 것이 확인됐다. 또 1000번 이상 구부리거나 원통형 물체에 섬유 트랜지스터를 감은 뒤 7㎜ 크기로 접은 뒤에도 성능이 80% 이상 유지되는 것이 확인됐다. 더군다나 세제를 넣고 물 세탁을 한 후에도 성능이 그대로 유지되는 것으로 관찰됐다. 임정아 박사는 “이번 연구결과는 그동안 전자섬유의 한계로 지적됐던 낮은 전류, 높은 구동전압, 세탁 내구성이라는 문제들을 모두 해결한 것”이라며 “차세대 웨어러블 컴퓨터나 인체신호 모니터링 기능을 가진 스마트 의류 등에 널리 쓰일 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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