아침식사를 거르면 당뇨병에 걸릴 위험이 현저하게 커진다는 연구결과가 나왔다. 독일 뒤셀도르프 당뇨병센터 연구팀이 식단이 당뇨병에 미치는 영향을 탐구한 기존 연구 6건의 참가자 총 9만6000명의 자료를 분석한 결과, 아침식사를 거르는 사람들은 제2형 당뇨병에 걸릴 확률이 33% 더 높은 것으로 나타났다. 이뿐만 아니라 1주에 적어도 4번 아침을 거르는 사람들의 경우 당뇨 위험은 항상 아침을 먹는 사람들의 경우보다 55% 더 높았다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 사브리나 슐레진저 박사는 전 세계 30%의 사람들이 아침식사를 거르고 있는 것으로 생각된다고 말했다. 슐레진저 박사에 따르면, 과체중인 사람들은 아이러니하게도 아침식사를 거를 가능성이 더 높다. 왜냐하면 이들은 이런 행위가 전반적인 열량 섭취를 줄일 것이라고 잘못 생각하고 있기 때문이다. 연구팀은 처음에 과체중인 사람들이 제2형 당뇨병에 걸릴 확률이 훨씬 높으므로 이런 점이 결과를 왜곡했을 수도 있다고 생각했다. 하지만 이들은 참가자들의 체질량을 고려하더라도 아침식사를 거르면 당뇨병에 걸릴 확률이 22% 더 높다는 사실을 발견할 수 있었다. 이에 대해 슐레진저 박사는 “우리는 아침식사를 거르는 사람들이 낮에 더 많은 간식을 먹고 전반적으로 더 많은 열량을 섭취한다고 생각한다. 이들은 또 점심을 많이 먹는데 이는 포도당과 인슐린을 급격히 늘려 신진대사에 좋지 않고 제2형 당뇨병 위험을 높이기 때문”이라고 설명했다. 또한 슐레진저 박사는 바쁜 현대인들이 아침식사를 거르지 않을 수 있는 가장 현실적인 대책으로 “뮤즐리와 같은 시리얼(통귀리와 기타 곡류, 생과일이나 말린 과일, 견과류를 혼합해 만든 아침식사용 스위스 시리얼)로 아침식사를 하면 이런 상태를 피할 가능성이 가장 높다”고 지적했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘영약학 저널’(Journal of Nutrition) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

바닷속에서 미생물이 퇴적되고 그 위에 메탄이 물과 함께 얼어 붙어 만들어지는 가스하이드레이트는 ‘불타는 얼음’으로 불리는 청정에너지원이다. 일반적으로 가스 형태로 존재하는 메탄이 가스하이드레이트에서는 물 분자 속에 갇혀 고체형태로 존재한다. 이 때문에 가스하이드레이트는 그 자체로 청정에너지원이 되기도 하지만 청정에너지 저장공간으로도 활용할 수 있다. 국내 연구진이 또다른 친환경 에너지인 수소를 가스하이드레이트 안에 효과적으로 저장할 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 포스텍 화학공학과, 울산과학기술원(UNIST), 한국생산기술연구원, 미국 콜로라도광업대 공동연구팀은 낮은 압력 조건에서도 가스하이드레이트 내부에 많은 양의 수소를 저장할 수 있는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 물리화학분야 국제학술지 ‘물리화학C’ 최신호에 실렸다. 수소는 공기보다 가볍고 끓는 점이 영하 250도 정도로 극저온이기 때문에 저장이 쉽지 않다. 실제로 가스하이드레이트 안에 수소를 저장하기 위해서는 1000기압이라는 초고압이 가해져야 한다. 저장을 용이하게 만드는 촉진제라는 화학물질을 사용하면 100기압 정도에서도 가스하이드레이트 내 저장이 가능하지만 수소보다는 촉진제가 먼저 저장돼 수소 저장량을 줄인다는 문제가 있다.연구팀은 ‘준안전성’이라는 원리를 활용해 5기압 정도의 낮은 기압상태에서도 수소와 질소 가스를 하이드레이트에 저장할 수 있다는 사실을 확인했다. 10기압으로 올리면 수소 저장량이 촉진제를 사용했을 때보다 가스 저장량이 6.2배 정도 늘어날 수 있다는 사실을 알게 됐다. 이보람 포스텍 연구교수는 “가스하이드레이트는 에너지원 뿐만 아니라 해수담수화 같은 용도로도 사용할 수 있는데 이번 연구결과를 활용하면 수소 같은 가스를 저장해 쉽게 에너지를 추출해 사용할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

시신경으로 물체 구분… ‘AI 개발’ 도움 개미와 함께 대표적인 사회적 동물로 꼽히는 꿀벌이 인간의 10만분의 1 수준 밖에 안 되는 적은 숫자의 신경세포만으로도 숫자 개념을 이해할 뿐만 아니라 계산도 가능하다는 사실이 새로 밝혀졌다. 영국 퀸메리런던대 생물화학부, 독일 고등과학연구소 공동연구팀은 벌들이 적은 수의 뇌신경세포를 이용해 4~5개의 물체를 구분할 수 있을 뿐만 아니라 ‘0’의 개념도 이해하고 있다고 24일 밝혔다. 이번 연구는 비교적 가볍고 간단하게 작동시킬 수 있는 인공지능(AI)을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 우선 1방울부터 5방울까지 각기 다른 숫자의 설탕물을 떨어뜨린 5개의 유리판을 마련했다. 설탕물 방울을 맛보도록 한 다음 그 숫자와 똑같은 노란색 동그라미가 그려진 유리판을 선택하도록 했다. 올바른 선택을 하면 단물을 마실 수 있고 실패하면 쓴 물을 맛보게 훈련시킨 것이다. 그 결과 꿀벌들은 자신이 맛본 설탕물의 숫자와 똑같은 노란색 동그라미를 정확히 찾아내는 것을 확인했다. 기존에는 꿀벌들이 사람들이 숫자를 세는 방식처럼 수를 이해한다고 알려졌지만 이번 연구를 통해 꿀벌들이 시신경을 이용한 시각적 기억 방식으로 숫자를 이해한다는 사실도 알게 됐다. 사람처럼 복잡한 방식으로 숫자를 이해하는 것이 아니기 때문에 시신경세포를 비롯해 수의 이해 작업이 단순화되고 최소한의 신경세포만을 작동시켜도 된다고 연구진은 설명했다. 꿀벌 생태학자 베라 바사스 퀸메리런던대 교수는 “이번 연구결과는 숫자를 인식하고 계산하는 것 같은 지적인 행동을 하는데 반드시 큰 뇌가 필요한 것은 아니라는 사실을 보여준다”며 “꿀벌의 행동을 정밀분석한다면 좀더 간단하면서도 효율적인 AI 알고리즘을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

요즘은 초등학교 교과서나 교육현장에서도 특정 성역할에 대한 강조를 하지 않고 성평등에 대한 교육이 이뤄지는 추세이다. 예를 들어 ‘남성=동적’ ‘여성=정적’ 같은 고정관념을 심어줄 수 있는 내용들은 배제되고 있는 상황이다. 그런데 성역할에 대한 고정관념은 초등학교가 아닌 유치원이나 어린이집에서 학습되는 경우가 더 많다는 사실이 밝혀졌다. 러시아 국립고등경제대학 수리경제학자와 사회학자로 구성된 공동연구팀은 27~40세 엄마들과 4~7세 아이가 있는 엄마, 아빠들과 심층인터뷰를 통해 유치원 교사들이 여성성과 남성성에 대한 보수적인 생각을 포함한 고정관념을 무의식중에 전달하는 경우가 많다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 사회학 및 정책학 분야 국제학술지 ‘사회정치과학 연구’ 21일자에 발표됐다. 성적 인식은 옷, 행동 규범 같은 외부 자극 요인과 긴밀한 연관성을 갖고 있다. 우리가 흔히 알고 있는 것처럼 남자는 거칠고 활동적이며 여성은 친절하고 근면하고, 예술적이다라는 생각과 ‘여자아이들은 분홍색을 좋아한다’는 등의 고정관념이 대표적이다. 연구팀은 심층 인터뷰와 기존 연구문헌들의 메타분석을 통해 ‘교사들이 남자아이들에게는 자신을 적극적으로 표현하고 활동적이게 하고 여자아이들은 주의깊고 외모를 깔끔하게 보여야 하며 학구적이어야 한다고 가르친다’는 사실을 확인했다. 유치원 교사들은 여자 아이들에게 음악, 노래, 춤 등을 필수적으로 가르치고 있으며 부모들도 그들 실제 관심사에 상관없이 딸들에게는 예술적 활동을 많이 시킨다는 설명이다. 유치원이나 어린이집에서 아이들의 직업을 이야기할 때도 소방관이나 운전사 같은 육체적 직업을 이야기할 때는 남자아이들이 주목하도록 하고 여자아이들은 수의사나 선생님 같은 직업에 관심을 갖도록 무의식적으로 유도한다는 것이다. 올가 보리소브나 사빈스카 박사는 “어린이집이나 유치원 교사들이 아이들에게 역할놀이를 시키는 것도 무의식적으로 교육적 관습이나 고정관념으로 자리잡게 만든다”라며 “이런 고정관념들은 여자아이들이 성장하면서 타인의 시선을 지나치게 의식하도록 만들거나 수동적으로 만드는 계기가 될 수 있는 만큼 어린이집이나 유치원에서도 성역할에 대한 올바른 교육이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개미와 함께 대표적인 사회적 동물로 꼽히는 꿀벌이 인간의 10만분의 1 수준 밖에 안 되는 적은 숫자의 신경세포만으로도 숫자 개념을 이해할 뿐만 아니라 계산도 가능하다는 사실이 새로 밝혀졌다. 영국 퀸메리런던대 생물화학부, 독일 고등과학연구소 공동연구팀은 벌들이 적은 수의 뇌신경세포를 이용해 4~5개의 물체를 구분할 수 있을 뿐만 아니라 ‘0’의 개념도 이해하고 있다고 24일 밝혔다. 이번 연구는 비교적 가볍고 간단하게 작동시킬 수 있는 인공지능(AI)을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 최신호에 실렸다. 앞서 지난 6월 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진도 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 꿀벌도 ‘없음’이나 ‘결핍’을 의미하는 ‘0’ 개념을 알고 있다는 연구결과를 발표한 바 있다. 연구팀은 우선 1방울부터 5방울까지 각기 다른 숫자의 설탕물을 떨어뜨린 5개의 유리판을 마련했다. 설탕물 방울을 맛보도록 한 다음 그 숫자와 똑같은 노란색 동그라미가 그려진 유리판을 선택하도록 하도록 했다. 올바른 선택을 하면 단물을 마실 수 있고 실패하면 쓴 물을 맛보게 훈련시킨 것이다. 그 결과 꿀벌들은 자신이 맛본 설탕물의 숫자와 똑같은 노란색 동그라미를 정확히 찾아내는 것을 확인했다. 기존에는 꿀벌들이 사람들이 숫자를 세는 방식처럼 수를 이해한다고 알려졌지만 이번 연구를 통해 꿀벌들이 시신경을 이용한 시각적 기억 방식으로 숫자를 이해한다는 사실도 알게 됐다. 사람처럼 복잡한 방식으로 숫자를 이해하는 것이 아니기 때문에 시신경세포를 비롯해 수의 이해 작업이 단순화되고 최소한의 신경세포만을 작동시켜도 된다고 연구진은 설명했다. 꿀벌 생태학자 베라 바사스 퀸메리런던대 교수는 “이번 연구결과는 숫자를 인식하고 계산하는 것 같은 지적인 행동을 하는데 반드시 큰 뇌가 필요한 것은 아니라는 사실을 보여준다”며 “꿀벌의 행동을 정밀 분석한다면 좀 더 간단하면서도 효율적인 AI 알고리즘을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사하라 사막에서 발원한 거대한 먼지 입자가 무려 3500㎞ 떨어진 카리브해 지역에서 발견돼 환경에 대한 우려가 커지고 있다. 네덜란드해양연구소(NIOZ)에 따르면 최근 사하라 사막에서 발생한 먼지 입자가 수 천 ㎞ 떨어진 지역에서 발견됐으며, 사하라 사막의 먼지 입자의 크기는 전문가들이 생각하는 것보다 약 50배에 달할 정도로 큰 것으로 밝혀졌다. 연구진은 2013~2016년 대성양의 5개 지역에 수중 침전물 트랩과 부표 등을 설치하고 먼지를 수집해 분석했다. 그 결과 사하라 사막 먼지의 크기는 0.01~0.02㎜ 정도로 예상했었지만, 실제 카리브해에서 발견된 것은 크기가 0.45㎜에 달했다. 사하라 사막의 거대한 흙먼지는 태양으로부터 오는 열에너지와 지구에서 반사하는 복사열의 순환에 큰 영향을 미친다. 뿐만 아니라 열대 저기압을 만들어내고 구름을 생성하게 하는데도 큰 역할을 한다. 전문가들은 대기에서 바람을 타고 이동하는 사막 먼지가 예상보다 훨씬 더 장거리로 이동할 수 있으며, 이것이 기후 모델에 영향을 미칠 것으로 보고 있다. 다만 현재까지는 먼지 입자의 크기가 기후 변화를 설명하고 예측하는데 사용되는 프로그램에서 배제돼 있는 만큼, 앞으로 기후변화와 관련된 연구에서 먼지 입자의 크기를 고려해야 한다고 연구진은 설명했다. 실제로 전문가들은 먼지 입자에 의해 형성된 물방울은 주로 강한 산성을 띠는 동시에, 입자 크기가 큰 먼지는 더 빨리 가라앉아 바다 깊은 곳으로 내려갈 수 있다고 설명한다. 이러한 과정은 조류 성장에 영향을 미치는 동시에 식량사슬과 해양 탄소 순환에도 악영향을 미칠 수 있다. 연구에 참여한 영국 레딩대학의 자일스 해리슨 교수는 “거대한 먼지 입자는 사하라 사막에서 빠르게 날아들어 각 대륙과 대륙으로 이동된다”면서 “하지만 이러한 거대 입자가 대기 중에 이동하는 것에 대한 영향에 대해서는 과소평가돼 왔다”고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스‘(Sience Advances) 18일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

크리스마스가 불과 닷새 앞으로 다가왔습니다. 평소 갖고 싶었던 선물을 받을 수 있는 좋은 기회이기 때문에 아이들의 기대감은 그 어느 때보다 큰 것 같습니다. 아이들에게 줄 선물을 보러 대형마트나 백화점에 들르면 공룡과 관련된 장난감들이 유독 많다는 것을 알게 됩니다.어른들이 알고 있는 공룡이래 봐야 티라노사우루스, 스테고사우루스 정도에 불과하지만 아이들은 어려운 공룡 이름들도 술술 외워 말합니다. 사실 공룡에 대한 책이나 영화들이 많지만 우리가 알고 있는 정보들이 정확한지는 확신할 수 없습니다. 현재의 과학기술을 바탕으로 고생물학자들이 화석을 통해 당시를 가장 합리적으로 추정하는 것일 뿐이기 때문입니다. 크리스마스를 코앞에 둔 지금 고생물학자들이 공룡과 관련한 재미있는 사실들을 또 찾아냈다고 합니다. 이탈리아 밀라노 자연사박물관, 조반니 카펠리니 지질박물관 공동연구팀이 밀라노에서 북동쪽으로 80㎞ 떨어진 살트리오 인근 채석장에서 1996년 발견된 공룡 화석을 정밀 분석한 결과, 초기 쥐라기에 살았던 육식공룡들 중에서 가장 큰 것이라는 사실을 밝혀내고 생명 및 환경과학 분야 국제학술지 ‘피어J’ 19일자에 발표했습니다. 우리 앞에 새로 등장한 공룡은 화석이 발견된 지명을 따 ‘살트리오베네터 자넬라이’로 이름 붙여졌습니다. 초기 쥐라기인 1억 9800만년 전에 존재했던 살트리오베네터는 가장 오래된 육식 공룡으로도 밝혀졌습니다. 연구팀은 살트리오베네터를 시작으로 육식 공룡들의 몸집이 커지기 시작했으며 이때부터 초식 공룡들과 육식 공룡들 사이에서 몸집이 커지는 일종의 ‘진화론적 군비경쟁’을 시작한 것으로 보고 있습니다. 동물은 움직이면 필연적으로 체온이 오를 수밖에 없습니다. 사람이나 새 같은 항온동물은 체온 유지를 위한 대사 시스템을 갖추고 있지만 변온과 항온동물의 중간 단계인 공룡들이 뜨거워지는 몸을 어떻게 식혔을까 하는 점도 과학자들이 궁금하게 여겼던 것들 중 하나입니다. 미국 오하이오대 생명과학과, 정형의학대, 뉴욕공대 정형의학대 공동연구팀은 중생대 마지막 시대인 백악기 후기에 살았던 곡공류 공룡인 안킬로사우루스의 머리뼈를 분석한 결과 콧속 공간(비강)이 거대한 몸집에서 발생하는 열을 조절하는 일종의 에어컨 역할을 했다는 사실을 밝혀내고 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 20일자에 발표했습니다. 곡공류는 딱딱한 껍질을 가진 일명 ‘갑옷 공룡’입니다. 안킬로사우루스는 몸길이가 4~7m로 곡공류 중에서는 가장 큰 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 컴퓨터단층촬영(CT)과 전산유체역학이라는 첨단 기술로 안킬로사우루스의 신체 구조를 정밀분석했습니다. 그 결과 몸집이 큰 공룡들은 자동차가 공기로 엔진을 식히듯 비강이라는 긴 바람 통로로 공기를 지나가게 해 뇌가 계란프라이처럼 굳는 것을 차단했을 뿐만 아니라 체온이 급격히 상승하는 것을 막았을 것이라고 합니다. 연구팀은 비강의 길이가 실제보다 절반 수준일 때를 가정하고 시뮬레이션해 본 결과 체온이 2배 이상 높아져 생존이 어려웠을 것이라는 결론에 도달했다고 합니다. 이번 크리스마스에는 아이들에게 공룡 장난감을 사 주는 것만으로 ‘산타클로스’ 역할을 끝냈다고 생각하지 말고 공룡에 관한 재미있는 이야기를 해 주거나 잠깐이나마 함께 놀아 주는 것은 어떨까요. 아동 심리 전문가들은 바쁜 부모들이 아이들에게 좋은 추억의 한 장면을 만들어 주는 것을 어렵게만 생각할 필요는 없다고들 합니다. edmondy@seoul.co.kr

사하라 사막에서 발원한 거대한 먼지 입자가 무려 3500㎞ 떨어진 카리브해 지역에서 발견돼 환경에 대한 우려가 커지고 있다. 네덜란드해양연구소(NIOZ)에 따르면 최근 사하라 사막에서 발생한 먼지 입자가 수 천 ㎞ 떨어진 지역에서 발견됐으며, 사하라 사막의 먼지 입자의 크기는 전문가들이 생각하는 것보다 약 50배에 달할 정도로 큰 것으로 밝혀졌다. 연구진은 2013~2016년 대성양의 5개 지역에 수중 침전물 트랩과 부표 등을 설치하고 먼지를 수집해 분석했다. 그 결과 사하라 사막 먼지의 크기는 0.01~0.02㎜ 정도로 예상했었지만, 실제 카리브해에서 발견된 것은 크기가 0.45㎜에 달했다. 사하라 사막의 거대한 흙먼지는 태양으로부터 오는 열에너지와 지구에서 반사하는 복사열의 순환에 큰 영향을 미친다. 뿐만 아니라 열대 저기압을 만들어내고 구름을 생성하게 하는데도 큰 역할을 한다. 전문가들은 대기에서 바람을 타고 이동하는 사막 먼지가 예상보다 훨씬 더 장거리로 이동할 수 있으며, 이것이 기후 모델에 영향을 미칠 것으로 보고 있다. 다만 현재까지는 먼지 입자의 크기가 기후 변화를 설명하고 예측하는데 사용되는 프로그램에서 배제돼 있는 만큼, 앞으로 기후변화와 관련된 연구에서 먼지 입자의 크기를 고려해야 한다고 연구진은 설명했다. 실제로 전문가들은 먼지 입자에 의해 형성된 물방울은 주로 강한 산성을 띠는 동시에, 입자 크기가 큰 먼지는 더 빨리 가라앉아 바다 깊은 곳으로 내려갈 수 있다고 설명한다. 이러한 과정은 조류 성장에 영향을 미치는 동시에 식량사슬과 해양 탄소 순환에도 악영향을 미칠 수 있다. 연구에 참여한 영국 레딩대학의 자일스 해리슨 교수는 “거대한 먼지 입자는 사하라 사막에서 빠르게 날아들어 각 대륙과 대륙으로 이동된다”면서 “하지만 이러한 거대 입자가 대기 중에 이동하는 것에 대한 영향에 대해서는 과소평가돼 왔다”고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스‘(Sience Advances) 18일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계에서 두 번째로 큰 행성이자 독특한 고리를 갖고 있는 유일한 행성인 ‘토성’. 그런데 토성을 특징짓는 이 고리가 점점 사라져 여느 태양계 행성들처럼 밋밋하고 평범한 모습으로 변할 가능성이 크다는 관측결과가 나와 충격을 주고 있다. 미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터 행성자기표면연구소, 제트추진연구소, 보스턴대 우주물리학센터, 전미우주연구협회, 영국 랭카스터대 천체물리학과, 런던대 천체물리학과 대기물리학연구소 공동연구팀은 토성 자기장의 영향으로 고리를 구성하고 있는 얼음조각들이 녹거나 증발하면서 사라지고 있다고 17일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구는 천문학 분야 국제학술지 ‘이카루스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 보이저 1호와 2호가 보내온 관측치를 이용해 분석한 결과 토성 자기장이 얼음조각들을 녹이고 암석조각들을 끌어당기고 있다는 사실을 파악했다. 행성의 중력 때문에 고리에 있는 얼음이 녹거나 증발하는 토성의 ‘고리 비’(ring rain) 현상은 30분만에 국제규격 수영장을 채울 수 있을 정도의 수분이 배출되고 있다고 연구팀은 밝혔다. 토성의 고리는 1609년 갈릴레오 갈릴레이가 처음 발견했지만 고리인지 확신하지 못했으나 50년 뒤 네덜란드 천문학자 호이겐스와 1675년 이탈리아 천문학자 카시니가 토성의 고리를 자세히 관찰하는데 성공했다. 천문학자들은 여전히 토성 고리 생성원인에 대해서는 정확히 파악하지 못하고 있다. 많은 천문학자들은 토성이 만들어지고 난 뒤 남은 물질들이 고리를 이룬 것으로 보고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력에 못 이겨 부서진 위성이나 유성, 혜성 같은 천체들의 잔해라고 보기도 한다. 실제로 토성의 나이는 40억년이 훨씬 넘었을 것으로 보지만 고리의 나이는 1억년 미만으로 보고 있다. 그렇지만 지금과 같은 고리비 현상이 계속되고 암석덩어리들이 토성으로 끌려들어간다면 3억년 뒤에는 토성도 다른 태양계 행성들처럼 고리가 없는 밋밋한 행성이 될 가능성이 높다는 것이다. 토성 고리는 대부분 암석덩어리거나 미세한 분진 입자에서 수 m 크기의 얼음덩어리로 구성돼 있는데 고리를 구성한 입자들은 현재 토성의 전리층과 화학적으로 균형을 이루고 있는 것으로 분석되고 있다. 그렇지만 최근 토성 북반구와 남반구에서 자기장 선이 형성되면서 토성의 전리층과 고리에 영향을 미치기 시작했다는 것이다. 제임스 오도나휴 NASA 고다드우주비행센터 박사는 “토성의 고리비 현상이 점점 강화되고 있는 추세로 계절에 따라 고리 비가 어떻게 변화되는지에 대해 분석을 해야 아름다운 토성 고리의 수명을 정확히 파악할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최악의 난치성 자가면역질환인 루프스는 얼굴에 나비모양의 홍반이 나타나는 것이 특징인데 마치 늑대에 물린 것과 비슷해 늑대를 의미하는 라틴어 ‘Lupus’로 불린다. 루프스의 원래 명칭은 ‘전신성 홍반성 루프스’로 얼굴 뿐만 아니라 몸 전체에서나 증상이 나타날 수 있다는 것이다. 루프스로 인해 나타나는 증상은 700가지 이상이며 루프스 발병과 관련된 변이 유전자만도 60개 정도로 정확히 루프스를 유발시키는 원인은 밝혀지지 않은 상태다. 이 때문에 루프스가 발병하면 증상을 완화시키는 대증요법 수준의 치료만 가능할 뿐 근본적 치료는 어려운 상태다. 그런데 국내 연구진이 루프스를 유발시키는 발병 유전자를 찾아내 치료제 개발에 청신호를 켰다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단, 포스텍 생명과학과, 아주대병원 류머티스내과 공동연구팀은 ‘Ets1’라는 유전자의 변이나 결실이 루프스 발병에 핵심적 요인이라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘면역’ 19일자에 실렸다. 루프스는 단순히 피부에 홍반이 생기는 것 뿐만 아니라 피부, 신장, 폐, 혈관, 뇌 등 신체 각 부위에 염증을 일으키고 심할 경우 사망에 이르게 하는 질환으로 국내에서도 2만 여명의 환자가 있는 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 아시아계 루프스 환자에게서 Ets1 유전자 변이가 많이 나타난다는 사실에 주목했다. 연구팀은 Ets1 유전자를 만들어 내지 못하는 생쥐들의 경우 루프스 환자처럼 비장이 커지고 임파선염, 피부염 등의 증상이 나타나는 것을 확인했다. 특히 이 과정에서 항체 생성에 도움을 주는 면역T세포의 일종인 Tfh2 세포가 루프스 증상을 유도한다는 사실도 처음으로 밝혀냈다. Tfh2 세포의 증가는 항체 생성을 촉진하는 인터루킨4 단백질의 증가에도 밀접하게 연관된다는 것을 알아냈다. 즉 Est1 유전자에 돌연변이가 생기면서 Tfh2 세포가 급격이 증가하고 인터루킨4 단백질 생성이 많아지면서 건강한 장기를 외부에서 침입한 이질적인 존재로 인식해 공격하는 자가 항체가 만들어진다는 것이다.실제로 루프스 증상이 나타난 생쥐에게 인터루킨 4 활성을 저해시키는 항체를 투여하면 루프스 증상이 완화된다는 사실을 연구팀은 확인했다. 연구팀은 루프스 환자의 혈액 내 T세포에서 Ets1 단백질 발현이 저하된다는 사실을 확인함으로써 Ets1 유전자 변이가 루프스 환자의 중증도에 밀접한 관계가 있다는 것을 밝혀냈다. 임신혁 포스텍 교수는 “이번 연구는 그동안 밝혀지지 않았던 Est1 유전자와 Tfh2 세포의 관계를 밝혀냄으로써 Tfh2 세포의 생성과 기능을 제어할 수 있는 약물이 개발된다면 자가면역 질환 치료에 도움이 될 수 있음을 보여줬다”고 말했다. 서창희 아주대의대 교수도 “동물실험 결과가 실제 환자에게서 관찰되는 비슷한 병리적 증상이 나타난다는 것을 확인함으로써 신규 치료제 개발에 청신호가 켜졌다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

TV와 스마트폰, 컴퓨터 등을 하루 6시간 이상 이용하는 사람이 2시간 미만 이용자보다 뚱뚱할 위험이 1.4배 더 높다는 분석이 국내 학술지에 실렸다. 18일 질병관리본부가 발행하는 공중보건 분야 국제학술지 최근호에 따르면 정보통신정책연구원 신지형 박사팀은 한국미디어패널조사에 참여한 19∼69세 7808명을 대상으로 미디어 이용시간이 비만에 미치는 영향을 분석한 결과, 이런 연관성이 관찰됐다고 밝혔다. 논문을 보면 조사 대상자들의 하루 중 TV, 스마트폰 등의 미디어 이용시간은 2시간 미만 16.5%, 2시간 이상∼4시간 미만 37.4%, 4시간 이상∼6시간 미만 26.0%, 6시간 이상 20.1%로 각각 집계됐다. 또 조사 대상자의 절반에 육박하는 46.9%는 하루 중 별도의 신체 운동을 전혀 하지 않는다고 답했다. 체질량지수(BMI)를 기준으로 한 비만 비율은 미디어 사용시간이 긴 그룹일수록 높아지는 특징을 보였다. 특히 하루 6시간 이상 미디어를 사용하는 그룹의 비만 비율은 18.2%로, 2시간 미만 미디어 사용 그룹의 14.3%에 견줘 3.9% 포인트 높았다. 연구팀은 비만에 영향을 미치는 성별, 나이, 수입, 음주, 흡연 등의 조건을 보정했을 때 미디어를 하루 6시간 넘게 사용하는 것만으로 비만 위험도가 2시간 미만보다 1.42배 높아지는 것으로 추산했다. 연구팀은 과도한 미디어 사용이 다른 신체 활동을 대체하거나 식습관에 나쁜 영향을 미쳐 비만으로 이어질 수 있는 가능성이 있다고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

몇 년 전부터 4월 말부터 간헐적으로 더위가 찾아오더니 이제 5월 말이 되면 당연히 30도 넘는 날씨가 서너번은 찾아오고 있다. 실제로 올해도 평년보다 일주일 이상 여름이 빨리 시작됐고 5월 말에 경상도와 전라남도에는 때아닌 폭염특보가 발효되기도 했다. 게다가 올 여름은 100년이 넘는 국내 근대기상관측 사상 가장 더운 한해로 기록되기도 했다. 세계적으로 보더라도 2015년부터 올해가 역대 가장 더운 해 1~4위로 꼽히기도 했다. 이렇게 폭염이 지속되고 때 이른 여름이 찾아오는 이유는 뭘까. 포스텍 환경공학부와 영국 옥스퍼드대 기후모델링연구소 공동연구팀은 지난해 5월 한국의 기록적인 이상고온과 빠른 여름 시작은 ‘사람의 활동’ 때문이었다는 연구결과를 처음으로 데이터 분석으로 확인했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 기상학회에서 발행하는 국제학술지 ‘미국기상학회보’ 특별호에 실렸다. 연구팀은 고해상도 지역기후모델과 전지구기후모델 모의자료에서 얻은 빅데이터들을 활용해 사람의 활동이 포함된 경우와 사람의 활동이 없다고 할 경우 기상 이변 발생 가능성을 비교 분석했다. 그 결과 지난해 한국에서 발생한 5월 이상고온과 때이른 여름의 시작은 사람들이 만들어 낸 온실가스 증가로 인해 발생한 것으로 사람의 활동이 없다고 가정할 때에 비해 발생 가능성이 2~3배 크다는 사실을 확인했다. 그동안 인간의 산업활동 등으로 인해 발생한 지구온난화가 기후변화의 원인일 것이라는 추측은 많았지만 국지적 기후변화에 대해 구체적인 데이터로 확인한 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구결과가 실린 특별호에는 한반도 봄철 이상폭염을 포함해 지난해 6개 대륙, 2개 대양에서 발생한 이상기후 현상에 대한 원인규명 결과를 다루고 있다. 10개국 120여명의 연구결과가 실린 특별호에 따르면 미국 북부 평원, 동아프리카 가뭄, 남미, 중국, 방글라데시의 홍수, 중국과 지중해 지역의 폭염은 모두 인간이 만들어낸 기후변화 때문일 가능성이 높다. 민승기 포스텍 환경공학부 교수는 “이번 연구는 온실가스 증가가 전 지구적인 기온 증가 뿐만 아니라 한국처럼 국지적 지역에서 무더위를 빨리 부른다는 사실을 최초로 확인한 것”이라며 “지구온난화 속도를 늦추지 못할 경우 때이른 봄철 폭염과 여름철 폭염은 좀 더 자주, 강하게 발생할 것으로 전망된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암이라고 하면 많은 사람들이 외과수술과 독한 항암치료로 구토나 탈모 같은 부작용을 먼저 떠올리는 경우가 많다. 그렇지만 요즘은 부작용이 심한 1세대 화학항암제와 달리 부작용이 적은 암세포만 정확히 공격하는 2세대 표적항암제나 인체 면역시스템을 강화시켜 암을 물리치도록 하는 3세대 면역항암제의 사용이 늘고 있다. 차세대 항암치료제들은 부작용이 적다는 장점은 있지만 1세대 화학항암제처럼 내성이 발생할 가능성이 크다는 점이다. 국내 연구진이 면역항암제의 내성을 극복할 수 있는 치료 방법을 찾아내 화제가 되고 있다. 차의과학대 분당차병원 종양내과 연구진은 항암바이러스와 면역항암제를 병용할 경우 치료효과가 높아진다는 사실을 확인했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상 암 연구’ 12일자에 발표됐다. 면역항암치료는 환자 스스로의 면역력을 키워줌으로써 암세포가 활성화되지 않도록 하는 것이다. 올해 노벨생리의학상은 면역항암치료법을 발견한 연구자들에게 돌아가기도 했다. 최근 많은 암에 적용되고 있지만 실제로 항암효과는 30%의 환자에게만 나타나는 등 제한적이다. 연구팀은 면역항암제 내성을 극복하는 방법으로 유전자 변형된 바이러스를 활용했다. 변형 바이러스를 암 세포 속에 투여하면 면역항암제 반응이 극대화될 수 있도록 체내 환경이 리모델링되고 면역 신호전달 체계가 변화된다는 것을 연구팀은 확인됐다.특히 이번에 개발한 항암바이러스와 면역항암제를 함께 쓰면 암세포만 선택적으로 공격하는 T세포 양이 늘어나는 것으로 확인됐다. 세포실험을 통해 신장암은 물론 간암, 대장암 같은 다른 암에서도 암세포 성장이 억제된다는 사실을 확인할 수 있었다. 특히 항암바이러스와 면역항암제를 함께 사용할 경우 40%의 실험군에서는 종양이 완전히 사라졌으며 치료가 끝난 후에도 장기간 효과가 지속돼 생존기간도 연장되는 것이 확인됐다. 김찬 종양내과 교수는 “이번 연구는 항암바이러스를 이용해 면역항암제의 내성을 극복할 수 있는 방법을 찾아냈다는데 의미가 크다”며 “항암바이러스와 면역항암제 병행사용에 대한 임상시험이 진행되고 있는 만큼 임상시험이 통과될 경우 효과적인 차세대 면역항암법으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 먹는 해양 생물 중 하나인 가리비의 몸속에 엄청난 양의 플라스틱이 쌓일 수 있다는 것을 보여주는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 14일(현지시간) 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 영국 연구진이 가리비를 6시간 동안 플라스틱 나노입자에 노출하는 일련의 실험에서 플라스틱 입자 수십억 개가 체내에 축적되는 것을 발견했다. 그리고 입자들은 가리비 체외로 배출되는 데 몇 주가 걸리는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀의 테드 헨리 영국 헤리엇와트대학 환경독성학과 교수는 “플라스틱 입자들이 생체막을 통해 흡수돼 내부 장기에 축적되는지를 이해하는 것은 이런 입자가 해양 생물와 인간의 건강에 미치는 위험을 평가하는 데 매우 중요하다”고 말했다. 이번 연구에서 연구팀은 탄소 방사성 폴리스티렌(carbon-radiolabeled nanopolystyrene)으로 불리는 플라스틱 나노입자를 만들었다. 폴리스티렌은 스티로폼의 주성분이기도 하다. 연구팀은 이들 입자를 20㎚(0.00002㎜)와 250㎚(0.00025㎜)라는 두 가지 크기로 만들어 6시간 동안 가리비들에게 노출했다. 그리고 이들 입자가 가리비들의 장기와 조직에 유입됐는지를 확인하기 위해 방사성 사진 촬영술인 오토래디오그래피를 사용해 분석했다. 그런데 결과는 심히 충격적이었다. 6시간이라는 짧은 시간 안에 가리비들의 창자에서 250㎚ 플라스틱 입자들이 축적돼 있었던 것이다. 이보다 더 작은 20㎚ 입자들은 가리비 몸 전체는 물론 신장, 아가미, 근육 등 장기까지 널리 퍼져 있었다. 그리고 이들 입자는 모두 오랫동안 가리비 몸속에 남아있었다. 20㎚ 입자들이 사라지는 데는 14일이 걸렸고 250㎚ 입자들이 사라지는 데는 48일이 걸렸다. 이에 대해 연구팀은 이번 결과는 플라스틱이 야생 해양생물은 물론 우리 인간의 몸으로 어떻게 유입되고 있는지 중요한 사실을 보여준다고 말했다. 특히 이번 연구는 현재 자연환경에서 확인되는 것보다 훨씬 더 농도가 높은 기존 연구와 달리 환경적으로 관련이 있는 농도를 사용한 것이라고 연구팀은 말했다. 영국 플리머스대 국제해양쓰레기연구소 소장인 리처드 톰슨 오비 교수는 “이는 과학적 접근과 발견의 측면에서 획기적인 연구”라면서 “다음 핵심 단계는 이런 접근 방식으로 나노입자의 잠재적 영향을 조사하는 연구, 특히 장기간 노출 결과를 고려하는 연구로 인도하는 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘환경과학기술’(Environmental Science and Technology) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

눈동자를 바라보는 것만으로도 직장인의 스트레스 지수 등 멘탈 상태를 감지하는 시스템이 등장했다. 미국 미주리대 공과대학 연구진은 직장인들이 업무 압박에 시달릴 때마다 일명 ‘동공 지진’이 일어나는 것에 착안해 해당 시스템 개발에 착수했다. 연구진은 36명의 실험참가자들을 대상으로 실험을 진행했다. 두 개의 모니터를 보여주며 단순한 미션을 수행하게 하거나, 갑작스럽게 알람이 울리는 등 예기치 못한 상황을 만든 뒤 이들의 동공 변화를 살폈다. 그 결과 예측 가능한 단순한 미션 앞에서는 동공 역시 예측할 수 있는 범위 내에서 움직였지만, 갑작스러운 알람이나 복잡한 미션을 만나면 동공이 커지거나 불규칙하게 흔들리는 것을 확인했다. 연구진은 이를 토대로 동공의 크기나 움직임을 데이터화 한 뒤, 이를 업무 부담의 지표로 사용할 수 있는 시스템을 개발했다. 이 시스템은 생산공장의 노동자나 일반 사무직 근로자뿐만 아니라 스트레스 강도가 높은 전화 상담원 등이 자신도 모르는 사이 치솟은 스트레스로 인해 과로사나 자살 등으로 이어지는 사고를 미연에 방지하는데 도움이 될 것으로 보인다. 연구진은 “사람들은 피로가 누적되면 실수를 한다. 이때 동공 반응을 통해 정신건강 상태를 수시로 모니터링 한다면 미래의 실수를 미연에 방지할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구진은 향후 각기 다른 연령을 대상으로 한 추가 실험을 통해 심장박동이나 근육 반응의 변화 등을 모니터링하고 이를 이용해 스트레스 지수를 자가 체크할 수 있는 시스템을 개발할 것이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘인간 컴퓨터 상호작용‘(HCI, Human-Computer Interaction) 저널 11일자에 게재됐다. 사진=자료사진(123rf.com) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

날씨가 쌀쌀해지면 추운 바깥보다는 실내에서 보내는 시간이 늘기 마련이다. 실내에서 보내는 시간이 많아지면 신체활동이 줄기 때문에 겨울철에 살이 찌는 이들이 많다. 그래서 운동을 하겠다고 마음을 먹는 경우가 많지만 운동시간을 내기가 마땅치 않다. 학교를 가거나 직장에 있는 낮 시간보다는 밤 시간에 운동을 해야 하는데 늦은 시간 운동은 숙면에 방해한다는 이야기 때문에 피하기도 한다. 결국 이 핑계 저 핑계로 운동을 못하고 불어나는 살만 보면서 한탄하는 경우가 있는데 독일 연구진이 밤 시간에 가볍게 운동하는 것은 숙면에 방해가 되지 않는다는 연구결과를 발표했다. 스위스 취리히연방공과대학(ETH) 운동생리학연구소 소장 크리스티나 스펭글러 교수팀은 잠들기 4시간 전에 하는 적당한 강도의 운동은 수면에 어떤 부정적인 영향도 미치지 않는다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 스포츠 생리학 분야 국제학술지 ‘스포츠 의학’ 최신호에 실렸다. 실제로 수면 연구자들도 저녁에 운동을 하는 것은 수면의 질을 떨어뜨릴 가능성이 있다고 충고하는 경우가 많다. 그렇지만 스펭글러 교수팀은 운동과 수면의 상관관계를 연구한 기존 23개의 논문을 메타분석한 결과 “저~중강도의 운동은 수면의 질에 어떤 영향도 미치지 않으며 오히려 숙면에 도움을 줄 수도 있다”고 밝혔다.연구팀은 기존 데이터들을 분석한 결과 잠들기 4시간 전에 운동을 한 실험참가자들 21.2%는 숙면을 취했고 운동을 하지 않은 사람들이 숙면을 취한 비율은 19.9%로 나타났다. 깊은 수면이 신체기능 회복에 중요한 역할을 하는 만큼 둘 사이의 차이는 작아보이지만 통계적으로는 의미있는 수치라는 설명이다. 그러나 연구팀은 잠들기 1시간 이내에 하는 운동이나 격렬한 고강도 운동은 수면에 악영향을 미칠 수 있다는 분석결과를 내놓기도 했다. 실제로 고강도의 운동을 한 사람들은 잠자리에 누운 1시간 정도 뒤까지도 안정되지 못하고 평소 심장박동수보다 분당 20회 정도가 빠른 것으로 나타났다. 스팽글러 교수는 “낮 시간에 운동시간을 낼 수 없는 경우 밤에 운동을 하는 것도 문제가 되지 않는다는 것을 보여주는 연구”라며 “대신 잠들기 30분 전에는 운동을 반드시 끝내야 하며 강도 높은 운동은 되도록 낮 시간에 하는 것이 필요하다”고 충고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

눈동자를 바라보는 것만으로도 직장인의 스트레스 지수 등 멘탈 상태를 감지하는 시스템이 등장했다. 미국 미주리대 공과대학 연구진은 직장인들이 업무 압박에 시달릴 때마다 일명 ‘동공 지진’이 일어나는 것에 착안해 해당 시스템 개발에 착수했다. 연구진은 36명의 실험참가자들을 대상으로 실험을 진행했다. 두 개의 모니터를 보여주며 단순한 미션을 수행하게 하거나, 갑작스럽게 알람이 울리는 등 예기치 못한 상황을 만든 뒤 이들의 동공 변화를 살폈다. 그 결과 예측 가능한 단순한 미션 앞에서는 동공 역시 예측할 수 있는 범위 내에서 움직였지만, 갑작스러운 알람이나 복잡한 미션을 만나면 동공이 커지거나 불규칙하게 흔들리는 것을 확인했다. 연구진은 이를 토대로 동공의 크기나 움직임을 데이터화 한 뒤, 이를 업무 부담의 지표로 사용할 수 있는 시스템을 개발했다. 이 시스템은 생산공장의 노동자나 일반 사무직 근로자뿐만 아니라 스트레스 강도가 높은 전화 상담원 등이 자신도 모르는 사이 치솟은 스트레스로 인해 과로사나 자살 등으로 이어지는 사고를 미연에 방지하는데 도움이 될 것으로 보인다. 연구진은 “사람들은 피로가 누적되면 실수를 한다. 이때 동공 반응을 통해 정신건강 상태를 수시로 모니터링 한다면 미래의 실수를 미연에 방지할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구진은 향후 각기 다른 연령을 대상으로 한 추가 실험을 통해 심장박동이나 근육 반응의 변화 등을 모니터링하고 이를 이용해 스트레스 지수를 자가 체크할 수 있는 시스템을 개발할 것이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘인간 컴퓨터 상호작용‘(HCI, Human-Computer Interaction) 저널 11일자에 게재됐다. 사진=자료사진(123rf.com) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“단연코 나는 지금 그녀를 사랑하지 않는다. 하지만 나는 그녀를 사랑하고 있는지도 몰라. 사랑은 어찌 그리 짧고 망각은 이리도 길단 말인가.”(칠레 시인 파블로 네루다의 ‘스무 편의 사랑의 시와 한 편의 절망의 노래’ 중에서)사랑 때문에 불면의 겨울밤을 지새는 청춘 남녀는 상대에게 거부당하고 아무것도 아닌 존재로 잊혀진다는 생각만 해도 고통일 것입니다. 사실 기억하는 만큼 잊혀지는 것도 중요하다지만 사회에 깊은 생채기를 남긴 사건들까지도 시간이 지나면서 기억 저편으로 사라지는 경우가 많습니다. 심리학자들은 ‘집단 기억’의 중요성을 강조합니다. 특정 사건이나 인물에 대해 지속적으로 관심을 갖고 기억을 공유하는 과정에서 개인은 집단 구성원으로서 정체성을 형성하고 사회는 문제 해결의 우선 순위를 정함으로써 사회 시스템을 선택해 나가기 때문이라고 합니다. 집단 기억과 망각은 지금까지 인문사회학의 영역으로만 알려져 있었습니다. 그런데 최근 과학자들이 수학과 빅데이터 기술을 적용해 집단 기억의 작동 메커니즘을 분석해 화제가 되고 있습니다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, 노스이스턴대 네트워크과학연구소, 칠레 데살로요대 복잡계연구센터 공동연구팀은 집단 기억이나 관심의 소멸이 수학 법칙을 따른다는 사실을 밝혀내고 동물행동학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 11일자에 결과를 발표했습니다. 연구팀에 따르면 유명한 배우나 스포츠 스타, 음악, 영화를 비롯해 학술논문, 놀라운 발명품까지 종류를 불문하고 모두 똑같은 함수곡선 형태를 보이며 잊혀지게 된다고 합니다. 연구팀은 1700명의 유명 스포츠 스타에 관한 온라인 인물사전 위키피디아 프로파일의 조회 수, 1958~2017년 빌보드차트 100위권에 포함됐던 3만 3000곡, 1937~2017년 개봉한 영화 1만 4633편의 예고편 온라인 재생 횟수를 분석했습니다. 또 1896~2016년 물리학 논문 48만 5105건과 1976~1995년 미국 특허청에 등록된 특허 168만 1690건의 피인용 횟수를 분석했습니다. 연구 결과 집단 기억은 선형적 형태(직선 형태)로 서서히 일정한 간격을 두고 사라지는 것이 아니라 서로 다른 기울기를 가진 곡선으로 구성된 이중지수 함수 형태로 소멸된다는 것이 밝혀졌습니다. 1차적으로 가파른 곡선을 따라 급격히 사라지다가 2차 곡선을 따라 상당히 느리고 완만한 속도로 망각이 진행된다는 말입니다. 2차 곡선에서 집단 기억이 좀더 완만하고 천천히 사라지는 것은 책이나 영상과 같은 문화 기억으로 남아 있는 경우라고 합니다. 만약 아무리 중요한 집단 기억이라도 물리적 형태의 문화 기억으로 존재하지 않는다면 1차 곡선에서 완전히 소멸될 수 있다는 것입니다. 이 때문에 연구자들은 어떤 사건이나 인물이 오래도록 기억되기 위해서는 관련 정보가 물리적 형태로 기록된 문화적 기억으로 남겨야 한다고 충고하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 한국 사회는 집단 기억이나 집단 트라우마로 남을 사건들을 많이 경험했습니다. 특히 2016년 12월에는 많은 시민들이 차가운 겨울바람에도 불구하고 ‘나라다운 나라를 만들겠다’는 일념으로 촛불을 들고 광장을 가득 메웠습니다. 2년이 지난 지금 그때의 소중한 집단 기억이 아직도 우리 사회에 남아 있는 걸까요. 아니면 가파른 1차 망각곡선을 따라 기억 저편으로 사라졌을까요. edmondy@seoul.co.kr

감염 경로·확산 범위 예측 수식 제시 방역당국의 효과적 대응 돕고 있어 1766년 천연두 발생 모델링 시작으로 질병 확산 상호작용 ‘SIR모델’도 개발최근 독감 의심 증상을 보이는 환자들이 갑자기 늘면서 올겨울 독감 대유행 가능성이 높다는 전망이 나오고 있다. 실제로 질병관리본부는 지난달 25일부터 이달 1일까지 전국 200곳의 표본감시 의료기관을 찾은 독감 의심환자가 외래환자 1000명 당 19.2명이라는 통계를 발표했다. 3주 전만 해도 1000명당 7.8명 꼴이었지만 이보다 3배 늘었고 지난해 같은 시기와 비교해서도 70%가량 증가한 수치이다. 신종인플루엔자가 유행했던 2009년 이후 9년 만에 가장 높은 수치라는 설명이다.감염성 질환이 유행하면 의료진과 함께 질병과 전혀 상관없어 보이는 수학자들도 바빠진다. 전염병의 시작과 확산 경로를 예측하고 조기에 차단하기 위해서는 고도의 수학적 분석이 필요하기 때문이다. 실제로 미국 질병통제예방센터(CDC)에서는 많은 수학자들이 질병 예측과 확산을 막기 위해 활동하고 있다. 전염병의 수학적 모델링을 처음 시작한 사람은 ‘유체역학의 아버지’로 알려진 스위스 수학자 베르누이(1700~1782)이다. 베르누이는 1766년 확률이론을 활용해 천연두 때문에 사망한 사람들의 숫자를 구체적으로 분석, 발표했다. 이 연구는 천연두 백신이 전염병의 확산을 막을 수 있다는 주장을 뒷받침한 것으로도 잘 알려져 있다. 수학자들이 전염병 모델링을 본격적으로 연구한 것은 20세기에 들어서다. 1893년 영국의 병리학자 로널드 로스는 말라리아를 옮기는 기생충을 발견하고 확산 모델을 만들어 1902년 노벨생리의학상을 수상했고, 1906년에는 영국 수학자 하머가 당시 영국 런던에서 발생한 홍역의 유행 모델을 만들어 제시하기도 했다. 1972년 스코틀랜드 수학자 윌리엄 컬맥과 역학자 앤더슨 맥켄드릭 박사는 전염병이 유행할 수 있는 초기 조건과 전염병 확산 정도를 예측할 수 있는 ‘SIR 모델’을 만들었다. SIR 모델은 사회적 상호작용을 보여주는 그래프이론과 행렬을 이용해 감염가능자(S)와 감염자(I), 회복자(R) 사이에서 전염병이 어떻게 확산되는지를 보여준다. 이들은 SIR 모델을 이용해 1918~1919년 전 세계적으로 유행했던 스페인 독감, 1665년 영국과 1905년 인도 봄베이(뭄바이)에서 대유행한 홍역으로 인한 환자 수와 사망자 수를 상당히 정확하게 분석했다. 응용수학자들은 지금도 전염병 확산을 좀더 정확하게 예측해 방역당국이 효과적으로 대응할 수 있는 모델을 개발하는데 주력하고 있다. 이탈리아 토리노 공과대, 미국 뉴욕대 기계항공공학부 공동연구팀은 개인이 사회적 네트워크에 참여하는 시간에 따라 전염병 확산 패턴이 전혀 다른 형태가 될 수 있다는 것을 보여주는 ‘활동 중심 네트워크(ADN) 모델’을 개발해 미국 산업·응용수학회(SIAM)에서 발행하는 국제학술지 ‘저널 오브 어플라이드 다이내믹컬 시스템즈’ 12일자에 발표했다. 이번 모델은 기존의 전염병 확산 모델들이 교통 수단의 발달로 인해 사람들이 짧은 시간 내에 먼 거리까지 이동이 가능하고 병원균을 더 효과적으로 퍼트릴 수 있다는 점을 간과해 전염병 확산 속도나 범위 예측이 지나치게 포괄적이거나 부정확하다는 점을 보완하기 위해 나왔다. 연구팀은 ‘혹스(Hawkes) 프로세스’라는 수학적 모델링 기법을 이용했다. 자기 흥분(self-excitement) 프로세스라고도 불리는 혹스 프로세스는 특정 사건의 발생은 짧은 시간에 어떤 원인이 폭발적으로 집중되면서 나타난다는 것으로, 지진이나 화산 예측 같은 과학 분야는 물론 폭력성 분출에 따른 범죄 예측, 주식거래 같은 금융 분야까지 다양하게 활용되고 있다. 연구팀 분석에 따르면 최초 감염자의 활동성이 전염병의 확산 속도와 사회 전체 감염의 민감성에 영향을 미치게 된다. 쉽게 말하면 최초 감염자가 비활동적이고 사회적 네트워크 범위가 제한적이라면 전염병이 빠르게 확산되지 않겠지만 최초 감염자의 활동 성향이 반대라면 확산 속도는 물론 전염병의 확산 범위도 넓어진다는 설명이다. 마우리치오 포르피리 뉴욕대 응용수학 교수는 “이번 연구는 전염병 확산 연구에서 개별적 상호작용을 무시할 경우 감염의 속도와 규모 등을 과소 평가할 수 있음을 보여주고 있다”며 “전염병 발생 초기 조건을 면밀히 살피는 것은 전염병 확산에 대한 정확한 예측은 물론 효과적인 방역대책을 세우는데도 필수적”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 힘세고 오래가는 배터리를 만드는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단은 이산화티타늄 나노입자를 이용해 용량을 30% 이상 향상시킨 차세대 고용량 배터리를 만드는데 활용할 수 있는 신소재를 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 최신호에 실렸다. 현재 각종 스마트 기기나 전기자동차에 사용되고 있는 배터리는 리튬이온전지이다. 전지 수요 증가로 인해 고용량 배터리 개발이 필요하지만 리튬이온전지로는 한계가 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 리튬이온전지 용량을 높이기 위해서는 현재 활용되고 있는 탄소전극을 대신할 수 있는 새로운 음극소재를 사용해야 한다. 연구진은 수 나노미터 크기의 이산화티타늄 나노입자를 이용해 기존 배터리의 용량 한계를 극복해 음극소재로 쓰기 최적화된 구조를 찾아냈다. 사실 격자구조를 가진 이산화티타늄은 격자 사이에 리튬을 저장할 수 있어 배터리 용량을 높이기 최적화된 것으로 알려져 있지만 실제 음극에 활용하면 용량이 절반 수준에 그친다는 한계가 있었다. 연구팀은 이산화티타늄 입자가 집합체로 모여 속이 텅 빈 구의 형태를 이룰 때 가장 안정적이고 효과적으로 리튬을 저장할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 실제로 구 형태로 만들어진 이산화티타늄 나노구조로 리튬이온전지 음극을 만든 다음 포항방사광가속기에서 X선 분광실험을 통해 배터리의 미시구조와 성능 관계를 분석했다. 그 결과 구형태의 이산화티타늄 입자로 음극을 만든 리튬이온전지는 저장성능이 30% 이상 크고 500회 이상 충전과 방전을 되풀이해도 고용량, 고출력 성능을 유지하는 것으로 나타났다. 성영은 IBS 나노입자연구단 부연구단장은 “이번 연구는 나노소재를 이용한 고성능 배터리 개발에서 나타난 기존 문제점과 한계를 극복했다는데 의미가 크다”며 “이번에 개발된 구조는 이산화티타늄 뿐 아니라 모든 나노입자에 적용가능해 나노입자를 활용해 배터리 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 길을 연 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr