국내 연구진이 파킨슨병이나 조현병 환자의 뇌 속 신호전달물질의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 한양대 생명의공학과 장동표 교수팀은 전기화학적 기법을 이용해 실시간으로 뇌 신경전달물질의 하나인 도파민 농도를 실시간 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’ 최신호에 실렸다. 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 하는 도파민은 행복 호르몬으로도 알려져 있지만 뇌 질환의 근본 원인을 규명하게 이해하는데 있어서 중요한 지표로도 활용된다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민은 정상보다 감소돼 있고 조현병 환자는 도파민이 과하게 분비된다고 알려져 있다. 이전에는 뇌 질환자들의 도파민 검출을 위해 미세투석법, 전류법, 고속스캔순환전압전류법 등이 이용돼 왔다. 미세투석법은 미세한 탐침을 머리에 삽입해 뇌 속 체액의 화학물질을 채취해 물질 농도를 측정하고 고속스캔순환전압전류법은 전압 파형을 이용해 전류를 측정해 도파민 농도 변화량을 측정하는 방식이다. 이들 방법은 환자들에게 불편을 주고 농도 측정 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다. 연구팀은 기존의 측정 방법을 보완하기 위한 새로운 전기화학 측정법을 개발해 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현할 수 있도록 했다. 연구팀이 개발한 전기화학 측정법은 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 도파민에 산화환원 반응을 통한 전류가 발생하는데 이를 측정하는 것이다. 이를 2차원 영상을 만들어 도파민과 화학구조가 비슷한 다른 신경전달물질과의 구분을 명확하게 할 수 있다. 장동표 교수는 “이번 연구는 뇌의 신경전달물질 농도를 실시간 측정을 할 수 있게 한 것”이라며 “뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포 뿐만 아니라 암세포 주변 세포의 면역기능을 높여 재발과 전이의 가능성을 낮추는 기술을 개발해 주목받고 있다. 서울대 화학생물공학부 김병수 교수팀은 암세포 주변에서 인체면역세포인 T세포의 면역기능을 저하시키는 세포들을 제거해 면역세포의 활성을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 1세대 항암제는 화학항암제, 2세대 항암제는 표적항암제로 완치 효과가 기대만큼 높지 않다. 이에 3세대 암치료제로 항체 항암제가 등장해 일부 암에서는 환자 완치라는 놀라운 효과를 보여주고 있다. 다국적 제약사들은 T세포의 암세포 공격력을 약화시키는 단백질에 대한 항체를 개발해 환자 ㅣ료에 사용하고 있기도 하다. 그렇지만 항체 항암제는 암세포에 대한 T세포 기능 저하에만 초점을 맞추고 있어 암세포 주변 다른 세포에 의한 T세포 기능 저하까지는 막지 못하고 있다. 연구팀은 나노입자를 주입해 면역세포 활동을 막는 암세포 주변 M2대식세포와 조절T세포라는 제거하는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 나노입자를 현재 사용되는 항체 항암제 중 하나인 PD-L1 항체와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 주사하는 실험을 실시했다. 그 결과 암 조직에서 M2대식세포와 조절T세포의 수가 눈에 띄게 줄어들고 T세포의 활성도 크게 늘어난 것이 관찰됐다. 특히 PD-L1 항체를 단독으로 사용할 때보다 암조직이 현저하게 줄어들어 치료효과도 높아진 것이 확인됐다. 김병수 교수는 “이번 연구는 현재 사용되고 있는 항체 암치료제의 효능을 더욱 높여서 암 환자의 완치율을 높이는데 크게 기여할 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전적 요인은 ‘지능지수+성격+행동문제+건강’ 모두 포함학습동기 지속적 부여 필요...학습방해 유전요인 빨리 파악해야많은 부모들이 자녀들이 학교에서 좋은 성적을 받기를 원한다. 그렇다면 부모들이 원하는 좋은 성적과 학업성취도는 유전적 영향을 받을까, 아니면 부모의 재력이나 공부환경 같은 후천적 영향을 받을까. 교육학 분야에서 여전히 논란이 되고 있는 이 같은 문제에 있어서 영국과 미국 과학자들이 유전적 요인에 손을 들어주는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 영국 킹스칼리지런던대, 미국 텍사스 오스틴대, 뉴멕시코대 공동연구팀이 초등학교부터 고등학교 졸업 때까지의 학생들의 학교성적을 좌우하는 것은 유전자라는 연구결과를 네이처에서 발행하는 학습심리학 분야 국제학술지 ‘사이언스 오브 러닝’ 최신호(5일자)에 실렸다. 연구팀은 잉글랜드와 웨일즈 지방에 거주하는 쌍둥이 6000쌍을 대상으로 초등학교 입학부터 고등학교 졸업 때까지 의무교육 과정에서 나타난 영어, 수학, 과학성적을 비교했다. 그 결과 쌍둥이 성적이 완전히 차이가 나는 경우는 거의 없었고 둘 다 공부를 잘하거나 둘 다 못하는 것으로 나타났다. 이들의 성적은 초등학교부터 고등학교 졸업 때까지 일관성있게 나타났다. 연구팀에 따르면 초등학교 때 학업성취도가 높으면 이는 고등학교 졸업 때까지 비슷한 수준으로 나타났으며 그 반대도 마찬가지 경향을 보였다는 것이다. 물론 초등학교와 중고등학교 때 성취도 차이가 나는 경우가 있기는 했지만 크게 나타나지는 않았다고 밝혔다. 이를 바탕으로 연구팀은 학업 성취도에서 유전적 요인이 70% 이상을 좌우한다는 결론을 내렸다. 나머지 30%는 환경의 몫이라고 밝혔다. 환경 중에서는 쌍둥이가 공유하는 것 같은 학업 환경이 25%, 나머지 5%는 친구나 교사 같은 개인별 환경요인으로 나타났다. 연구팀 관계자는 이번 연구에서 밝히는 유전적 요인은 기존 연구들에서 강조하는 지능지수처럼 머리가 좋고 똑똑하다는 것이 아니라 성격, 행동문제, 동기부여, 건강 등 다양한 요인을 포함한다고 밝혔다. 실제로 지능지수를 제외한 유전적 요인 60%가 학업 성취도에 영향을 미친다고 강조했다. 칼리 림펠트 킹스칼리지런던대 정신과학·심리학·신경과학연구소 교수는 “학업성취도에 대해 DNA의 개입은 다양한 방식으로 이뤄진다”라면서도 “공부 유전자를 타고나지 못한 아이들이라도 학습 동기를 계속 자극한다면 성적이 올라갈 것이고 우수한 유전자를 타고나더라도 동기가 부여되지 않는다면 문제가 생길 것”이라고 지적했다. 또 림펠트 교수는 “학습 동기 부여라는 것은 아이들에게 단순히 공부를 강요하는 것이 아니라 공부를 왜 해야하는지, 어떻게 하면 즐겁게 할 수 있는지에 대한 자극”이라며 “부모들은 아이의 학업 성취도를 낮추는 유전적 요인이 무엇인지 파악해 환경적 요인으로 어떻게 보완해줄 수 있는지 고민할 필요가 있다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 뇌졸중 환자의 재활치료에 초음파를 이용하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사팀은 낮은 강도의 초음파로 뇌를 자극해 운동기능을 담당하는 소뇌를 활성화시키고 이를 통해 뇌졸중에 의한 뇌신경 손상을 치료하고 마비증상을 치료할 수 있다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘신경재활과 개선’ 최신호에 실렸다. 미국 신경재활학회에 따르면 매년 전 세계 1500만명 정도가 뇌졸중을 앓게 되는데 이 중 3분의 1은 사망에 이르고 또 다른 3분의 1은 영구적인 장애를 갖된다. 특히 뇌졸중으로 인한 행동 장애는 삶의 질 자체를 좌우하게 되기 때문에 뇌졸중에서 재활치료는 매우 중요하다. 더군다나 뇌에는 혈액-뇌 장벽이 있어 약물을 뇌에 직접 주입하기도 쉽지 않다. 연구팀은 급성 뇌졸중의 경우 병변 부위와는 떨어져 있지만 기능적으로 연결돼 있는 소뇌에서 혈류와 대사저하가 관찰된다는 기존 연구들에 착안했다. 연구팀은 뇌졸중을 유발시킨 생쥐를 대상으로 낮은 강도의 집속 초음파로 소뇌를 자극시켰다. 그 결과 마비 증상을 보인 양쪽 앞다리에서 자극에 의한 움직임이 나타났으며 신경이 작동할 때 나타나는 전류를 검출했다. 연구팀은 4주 동안 지속적으로 초음파 자극을 한 생쥐들의 경우 초음파 자극을 받지 않은 생쥐보다 마비증상이 완화되고 운동능력이 향상된 것을 관찰했으며 뇌부종도 감소되는 것을 확인했다. 주사나 침으로 뇌 부위를 직접 자극하는 기존의 침습적 방법과는 달리 이번에 개발한 기술은 수 ㎜ 단위의 국소적 영역까지 선택적으로 자극할 수 있다느 장점이 있다. 김형민 KIST 박사는 “이번 연구를 통해 뇌신경 재활에 있어서 새로운 치료기법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “다만 초음파 뇌자극 기술의 안전성 확보를 위해 사람의 뇌졸중과 유사한 동물모델을 통한 추가 검증과 장기 추적 연구가 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“운동이 건강한 삶을 사는데 도움을 준다.” “규칙적인 신체활동이 건강한 노년을 보장해준다.” 운동이 건강에 도움을 준다는 것을 당연한 사실로 받아들이지만 이런 명제들에는 과학적으로 명확히 해명되지 않은 의문들이 많이 숨어있다. 특히 전 세계적으로 고령화 사회로 가는 속도가 점점 빨라짐에 따라 과학자들은 노년층의 가장 큰 걱정인 ‘치매’가 신체활동으로 예방될 수 있는지에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 그런 가운데 미국 연구진들이 동물실험을 통해 운동이 알츠하이머 치매 위험성을 낮출 수 있다는 단서를 찾아내는데 성공했다. 미국 하버드대 의대, 솔크생명과학연구소, 매사추세츠종합병원, 플로리다 애틀란틱대, 다나-파버 암연구소 공동연구팀이 규칙적인 운동이 치매 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 진행성 알츠하이머 치매에도 효과가 있다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 7일자(현지시간)에 실렸다. 특히 이번 연구에는 성균관대 생물학과를 졸업하고 미국 시카고대에서 신경생물학으로 박사학위를 받은 뒤 하버드대 의대 신경과 교수로 재직 중인 최세훈 교수가 1저자로 참여했다. 스웨덴 과학자들은 스웨덴 여성 1000명을 40년간 추적조사해 심혈관 건강이 우수한 사람은 보통인 사람보다 치매 발병이 평균 9.5년 지연됐다는 연구결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 4월호에 발표하기도 했다. 이처럼 지속적인 운동은 노년에 기억관련 문제의 위험을 줄일 수 있다는 연구들이 많이 발표되고 있다.알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용해 실험한 많은 연구들이 쳇바퀴 타기 같은 운동을 시킨 생쥐들은 알츠하이머 원인물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질 덩어리가 잘 생기지 않는다는 것을 밝혀내고 있다. 이번 미국 연구진도 쳇바퀴를 타는 등 활발하게 신체활동을 시킨 생쥐들은 기억력 테스트에서 운동량이 적은 생쥐들보다 우수한 성적을 거뒀다고 밝혔다. 연구팀은 운동이 학습과 기억에 핵심적 역할을 하는 해마부위에서 새로운 신경세포(뉴런)을 만들어내는데 도움을 주는 것으로 분석했다. 운동이 신경세포 수를 일정하게 유지시켜 기억력 감퇴를 막아준다는 설명이다. 그러나 이번 연구결과에 대해 연구자들은 ‘추가 분석이 필요하다’고 입을 모으고 있다. 미국 국립노화연구소 신경과학자인 마크 맷슨 박사는 “운동으로 생겨나는 신경세포와 알츠하이머로 인해 퇴화하고 사멸하는 뉴런은 다른 종류이기 때문에 이번 연구결과는 좀 더 신중하게 접근해야 할 것”이라면서도 “지금까지 과학자들은 베타아밀로이드라는 알츠하이머 유발물질에만 집중해왔는데 이번처럼 다양한 방식으로 알츠하이머 치매 치료 방식을 찾는다면 치매 정복에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1930년 발견 이후 ‘수, 금, 지, 화, 목, 토, 천, 해, 명’ 태양계 9개 행성 중 막내의 지위를 갖고 있다가 2006년 국제천문연맹(IAU)의 행성분류법 변경으로 행성 지위를 잃고 왜소행성으로 분류된 명왕성. 미국 천문학자들이 명왕성을 태양계 행성에서 퇴출시키고 왜소행성으로 분류한 2006년의 IAU 결정이 근거 없다는 주장의 논문을 발표했다. 미국 센트럴플로리다대 플로리다우주연구소, 애리조나 투손 행성과학연구소, 콜로라도 볼더 사우스웨스트연구소, 존스홉킨스대 응용물리학실험실 공동연구팀이 지난 200여년 동안 과학 논문을 분석검토한 결과 IAU의 행성분류 기준이 근거 없다고 지난 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘이카루스’ 최신호에 실렸다. IAU는 2006년 8월 총회를 열고 ‘지름이 800㎞ 이상이며 태양을 공전할 것’ ‘지구의 1만 2000분의 1 정도의 질량을 가지며 중력이 있어 둥근 형태를 유지할 것’ 이외에 ‘자신의 궤도에서 지배적 역할을 하는 천체여야 할 것’이라는 조건을 추가했다. 이에 명왕성은 크기가 달의 3분의 2 수준이며 공전 궤도가 길쭉한 타원 모양으로 해왕성 궤도의 안쪽으로 들어가는 한편 공전궤도면이 다른 태양계 행성들에 비해 기울어져 있다. 또 위성인 ‘카론’과 서로 상호작용을 하며 움직이고 있다. 이 때문에 IAU는 행성의 자격을 박탈당하고 ‘134340 플루토’라는 왜행성으로 분류됐다. 연구팀은 지난 200년 동안 행성 분류와 관련해 발간된 모든 문헌을 찾아본 결과 명왕성을 퇴출한 근거를 언급한 것은 1802년에 발행된 단 1편의 논문 밖에 없다고 밝혔다. 더군다나 ‘명확한’ 궤도라는 개념은 정의하기 어려운 비논리적 근거라고 연구팀은 주장했다. 연구를 이끈 필립 메츠거 플로리다우주연구소 박사는 “행성을 정의할 때는 행성의 궤도처럼 변하기 쉬운 요건이 아니라 고유한 성질을 기준으로 해야 한다”며 “임의적인 정의가 아니라 행성이 진화하는 과정에서 나타나는 다양한 지질학적 상태를 봐야 할 것”이라고 주장했다. 커비 런요 존스홉킨스대 응용물리실험실 박사도 “태양계에서 지구 다음으로 복잡하고 흥미로은 행성인 명왕성을 행성에서 퇴출한 것은 잘못된 결정”이라고 강조했다. 2015년 미국항공우주국(NASA)가 발사한 뉴허라이즌스호가 명왕성을 탐사한 결과 명왕성의 지표활동이 상당히 활발했으며 지표에 액체가 흘렀거나 존재했을 가능성을 밝혀내기도 했다. 또 명왕성이 보유한 5개의 위성의 나이가 비슷한 것으로 미루어 볼 때 명왕성이 태양계 외곽의 카이퍼벨트에 있는 천체들을 끌어당겨 위성으로 만들었을 가능성이 제기되기도 했다. 그러나 천문학계에서는 이번 연구를 비롯해 미국 천문학자들이 지속적으로 명왕성의 지위 회복과 관련한 연구결과를 내놓는 것은 명왕성이 미국인 과학자 클라이드 톰보가 발견한 유일한 태양계 행성이기 때문에 다시 행성의 지위로 올리려고 하는 여러 시도 중 하나라고 보는 분위기이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 깨끗한 청정해역으로 알려진 홍해(Red Sea) 마저도 쓰레기의 위협을 받고 있다는 사실이 증명됐다. 사우디아라비아 킹압둘라과학기술대학(KAUST) 연구진은 홍해에서 무작위로 채집한 26종(種)의 어류 178마리를 대상으로 조사를 실시했다. 그 결과 6마리 중 1마리 꼴로 위장에서 소화되지 않은 미세 플라스틱 잔해가 발견됐다. 가장 많은 비중을 차지하는 것은 합성 섬유에서 나온 플라스틱이었다. 세탁 과정에서 흘러나온 미세 플라스틱이 하수처리시설을 통해 바다로 흘러가고, 이를 물고기가 마시면서 체내에 플라스틱 쓰레기가 축적되는 것으로 확인됐다. 이번 연구는 지금까지 전 지구의 바다 중에서도 가장 깨끗한 해역으로 알려진 홍해도 플라스틱 쓰레기에서 더 이상 자유롭지 못하다는 것을 알려주는 경고가 됐다. 연구진은 “이번 연구는 미세 플라스틱 쓰레기가 흔히 볼 수 있는 물고기뿐만 아니라 청정해역에서 사는 보기 드문 물고기에게까지 영향을 미친다는 사실을 입증했다”면서 “이렇게 플라스틱 쓰레기를 삼킨 물고기를 인간이 사서 먹게 될지도 모른다”고 경고했다. 이어 “플라스틱을 함유하고 있는 합성 섬유는 다양한 해양서식지에 존재하며, 이것이 결국 홍해의 해양 오염까지 유발하는 것으로 보인다”고 덧붙였다. 한편 전문가들은 해양에서 발견되는 플라스틱 쓰레기의 80%가 육지에서부터 비롯된 것이라고 설명한다. 일단 플라스틱이 해양으로 들어가면 해류로 흘러가거나 해저에 가라앉아 천천히 더 작은 알갱이로 분해된다. 이들은 해양 생물이 먹는 먹이와 크기가 비슷하기 때문에 해양 생물이 먹을 가능성이 크고, 체내에서 소화관을 막거나 다치게 할 수 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 해양오염학회지(Marine Pollution Bulletin) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구상에서 가장 깨끗한 청정해역으로 알려진 홍해(Red Sea) 마저도 쓰레기의 위협을 받고 있다는 사실이 증명됐다. 사우디아라비아 킹압둘라과학기술대학(KAUST) 연구진은 홍해에서 무작위로 채집한 26종(種)의 어류 178마리를 대상으로 조사를 실시했다. 그 결과 6마리 중 1마리 꼴로 위장에서 소화되지 않은 미세 플라스틱 잔해가 발견됐다. 가장 많은 비중을 차지하는 것은 합성 섬유에서 나온 플라스틱이었다. 세탁 과정에서 흘러나온 미세 플라스틱이 하수처리시설을 통해 바다로 흘러가고, 이를 물고기가 마시면서 체내에 플라스틱 쓰레기가 축적되는 것으로 확인됐다. 이번 연구는 지금까지 전 지구의 바다 중에서도 가장 깨끗한 해역으로 알려진 홍해도 플라스틱 쓰레기에서 더 이상 자유롭지 못하다는 것을 알려주는 경고가 됐다. 연구진은 “이번 연구는 미세 플라스틱 쓰레기가 흔히 볼 수 있는 물고기뿐만 아니라 청정해역에서 사는 보기 드문 물고기에게까지 영향을 미친다는 사실을 입증했다”면서 “이렇게 플라스틱 쓰레기를 삼킨 물고기를 인간이 사서 먹게 될지도 모른다”고 경고했다. 이어 “플라스틱을 함유하고 있는 합성 섬유는 다양한 해양서식지에 존재하며, 이것이 결국 홍해의 해양 오염까지 유발하는 것으로 보인다”고 덧붙였다. 한편 전문가들은 해양에서 발견되는 플라스틱 쓰레기의 80%가 육지에서부터 비롯된 것이라고 설명한다. 일단 플라스틱이 해양으로 들어가면 해류로 흘러가거나 해저에 가라앉아 천천히 더 작은 알갱이로 분해된다. 이들은 해양 생물이 먹는 먹이와 크기가 비슷하기 때문에 해양 생물이 먹을 가능성이 크고, 체내에서 소화관을 막거나 다치게 할 수 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 해양오염학회지(Marine Pollution Bulletin) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인슐린 조절기능에 이상이 생겨 혈중 포도당 농도가 높아지는 대사질환인 당뇨가 무서운 것은 제대로 관리하지 않을 경우 여러 가지 합병증을 동반하기 때문이다. 대표적인 합병증으로 실명 위험을 높이는 망막병증, 신장기능 장애, 심혈관질환 그리고 저림과 통증을 가져오는 신경병증이다. 국내 연구진이 침 치료가 당뇨 합병증 중 하나인 신경병증을 완화시키는데 도움을 준다는 연구결과를 발표했다. 한국한의학연구원 임상의학부 신경민 박사팀과 경희대, 대전대, 동의대, 세명대 한방병원 공동연구팀은 전기침 치료가 통증을 유발시키는 당뇨성 신경병증 완화에 효과가 있다는 사실을 규명했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘당뇨 치료’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 10년 이상 당뇨를 앓아왔으며 3년 이상 당뇨로 인한 신경병증 통증을 겪은 환자 126명을 대상으로 임상시험을 실시했다. 연구팀은 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 전기침 치료를 하고 다른 그룹은 별다른 치료를 하지 않은 뒤 통증 정도, 수면, 삶의 질 등을 비교했다. 연구팀은 전침 치료 그룹에게는 8주 동안 다리와 발 부위의 혈자리인 족삼리, 현종, 음릉천, 삼음교, 태충, 족임읍에 전기침을 이용해 2㎐와 120㎐를 교대로 30분간 일주일에 2번씩 치료를 받도록 했다. 반면 다른 그룹은 전침치료 없이 일상생활을 수행토록 했다.연구팀은 임상시험 시작 1주차, 전침치료 종료 후 9주차, 종료후 4주가 지난 13주차, 종료후 8주인 17주차에 평가를 실시했다. 그 결과 전침 치료그룹은 치료가 종료된 직후인 9주차에 통증지수가 평균 20.56% 감소한 것으로 나타났으며 최대 50% 이상의 통증 감소를 보인 환자도 있었다. 별다른 치료를 받지 않은 그룹은 9주차 통증지수 감소율이 8.73%, 50% 이상 통증 감소 비율은 6.25%에 불과했다. 치료받은 그룹의 통증 감소는 치료 이후 시간이 지나도 여전히 유지되는 것으로 나타났으며 치료를 받지 않은 그룹보다 수면방해정도 지수는 감소하고 삶의 질 지수는 높아졌다. 신경민 한의학연구원 박사는 “통증성 당뇨환자의 치료와 관리에 전침치료를 병행한다는 증세 호전에 상당한 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 항암제나 항생제를 만드는데 필수적으로 사용되는 의약품 원료를 손쉽게 제조하는 방법을 처음으로 개발했다. 한국화학연구원 차세대의약연구센터, 성균관대 약대 공동연구팀은 의약품의 핵심 원료인 피리딘, 퀴놀린계 화합물을 저렴하고 간편하게 만들 수 있는 합성법을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 9월호에 실렸다. 항암제, 항생제, 항바이러스제 등의 의약품을 만들기 위해서는 주성분인 피리딘, 퀴놀린계 화합물이 반드시 필요하다. 이런 의약품 원료를 만들기 위해서는 분자 내 탄소와 수소 결합을 끊어내는 알킬화 반응이 필요한데 현재 활용되고 있는 피리딘과 퀴놀린의 알킬화 반응은 반응성이 낮고 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 반응 공정이 복잡하다는 단점이 있다. 게다가 백금 같은 비싼 촉매를 활용해야 하기 때문에 대량생산이 어려웠다. 연구팀은 석유화학제품이나 간단한 의약품을 만드는데 활용되는 비티그 시약을 활용해 피리딘과 퀴놀린을 알킬화 시킬 수 있는 간편한 반응 공정을 개발하는데 성공했다. 연구팀은 피리딘과 퀴놀린에 산소를 주입하고 비티그 시약을 넣은 뒤 반응 조건을 조절하는 방식으로 새로운 반응공정을 개발했다. 피리딘과 퀴놀린에 포함된 산소와 비티그 시약에 포함된 인이 반응하는 과정에서 피리딘, 퀴놀린에 붙어있는 수소가 떨어져 나가고 탄소로 바뀌는 원리이다. 한수봉 화학연 박사는 “이번에 개발한 새로운 반응공정을 통해 항암제나 항생제 등 각종 의약품을 좀 더 저렴하고 손쉽고 대량생산할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공항을 방문하는 사람이라면 누구나 거쳐야 하는 관문인 보안 검색대의 물품 위생상태가 화장실보다 좋지 않다는 조사 결과가 나왔다. 영국 노팅엄대학과 핀란드 국립건강보건연구소 공동 연구진은 2016년 겨울 동안 헬싱키 반타공항 내 곳곳의 바닥과 벽, 사람들의 손이 닿는 물품의 표면 및 공기 샘플을 수 주간 채취했다. 샘플은 공항 이용객이 가장 많은 피크 시간은 7~9시, 11시~12시, 2~4시 직후 공항 직원이 청소를 하기 전 채취됐다. 그 결과 호흡기 질환을 유발할 수 있는 바이러스가 전체 바닥과 벽 샘플 중 10%에서 검출됐으며, 가장 많은 바이러스가 검출된 곳은 소지품 보안 검색대에서 사용하는 플라스틱 바구니로 나타났다. 신발이나 가방, 작은 소지품들을 올려놓는 이 플라스틱 바구니에서는 공항 내 가게나 계단, 여권 체크 카운터, 아이들 전용 놀이방 그리고 공항 곳곳의 공기에서 채취한 샘플 등을 통틀어 가장 많은 바이러스가 검출됐다. 이중에서도 가장 큰 비중을 차지하는 바이러스는 리노바이러스(hRV)였다. 리노바이러스는 코감기를 유발하는 호흡기 바이러스에 속한다. 흥미로운 것은 연구진이 채취한 샘플 중 그 어떤 화장실에서도 호흡기 바이러스는 발견되지 않았다는 사실이다. 연구진은 이러한 결과가 보안검색대 플라스틱 바구니의 위생이 화장실보다 더 좋지 않다는 것을 의미하며, 대체로 화장실에서는 더욱 청결해야 한다는 생각 때문에 손을 깨끗이 씻는 등 위생에 더욱 관심을 기울이기 때문인 것으로 보인다고 분석했다. 연구진은 “이번 연구 결과는 공항과 같은 많은 대중이 모이는 장소에서 바이러스가 어떤 경로로 퍼지는지 알 수 있게 도와준다. 뿐만 아니라 공항 내부 디자인을 결정하거나 정비를 할 때 위생적인 부분을 어떻게 신경써야 하는지 파악하는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 자세한 결과는 세계적인 국제학술지 출판사인 스프링거 네이처에서 발간하는 국제학술지 비엠씨 감염성질환(BMC Infectious Diseases) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올 여름 북반구 전체는 불볕 더위에 시달렸다. 폭염의 원인으로 많은 것들이 지적되고 있지만 주요 원인으로는 역시 지구온난화가 꼽히고 있다. 유럽과 미국 연구진이 현재와 같은 속도로 지구온난화가 계속 진행될 경우 생물의 적응속도와 맞지 않아 종국에는 생명체의 종말을 가져올 수 있다는 연구결과를 발표했다. 덴마크 코펜하겐대 국립자연사박물관 거시생태학, 진화 및 기후연구소, 스페인 국립연구위원회 통합생태학부, 지구과학연구소, 영국 버밍엄대 생명과학부, 스웨덴 우메오대 생태학 및 환경과학부, 프랑스 고등사범학교 생물학연구소, 미국 지질조사국, 애리조나대 자원학 및 환경학부 국제공동연구팀은 급격한 기후변화는 동식물의 환경 적응을 방해해 멸종에 이르게 만들 뿐만 아니라 지구 전체의 생물다양성의 변화를 초래한다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 진화생물학 분야 국제학술지 ‘생태학과 진화학의 트렌드’(Trends in Ecology & Evolution) 8월 31일자에 실렸다. 생물체는 기후변화를 포함한 다양한 자연 변화에 대해 반응을 하게 된다. 꽃이 개화시기를 바꾸고 동물들이 주변 환경에 따라 몸 색깔을 바꾸거나 몸의 일부 형태를 바꾸는 것이 대표적이다. 이 같은 생물의 환경 변화는 오랜 시간에 걸쳐 천천히 나타나는 것이 특징이다. 문제는 지금까지 있었던 지구환경 변화와는 달리 최근 나타나고 있는 지구온난화로 인한 기후변화 속도는 지나치게 빠르다는 점이다. 실제로 연구팀은 멸종한 생물종과 현재 멸종 위기종들의 생태를 분석한 결과 자연의 보이지 않는 변화속도가 적응력을 뛰어 넘고 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 자연의 빠른 변화속도는 종의 적응과 생존가능성을 낮춘다고 지적했다. 연구팀은 생물 적응속도와 환경 변화속도가 불일치할 경우 생물이 환경적응에 실패하는 경우가 많은 만큼 개체수가 줄어들고 종국에는 멸종에 이를 수 있다고 강조했다. 즉 부적응-멸종-종다양성 악화라는 악순환의 고리가 계속 반복되면서 지구 전체 생물종의 멸종을 불러일으킬 수 있다는 설명이다. 연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화가 생물다양성에 미치는 영향이 심각하다는 것이 점점 드러나는 만큼 정치인과 환경 관련 의사결정자가 명확히 인식해야 할 필요가 있다고 조언했다. 연구를 이끈 데비 노그스브라보 덴마크 코펜하겐대 교수는 “화석과 다른 생물학적 아카이브를 이용해 지구 역사를 통틀어 무한한 사례에 접근할 수 있어서 다양한 유형의 기후변화가 생물다양성에 미치는 영향을 미칠 수 있는지를 연구할 수 있었다”라면서 “과거의 생물집단 멸종은 미래의 생물 다양성을 보호하는데 도움이 될 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 한국인 당뇨병 환자에게만 나타나는 유전자 변이를 처음으로 규명했다. 곽수헌·박경수 서울대병원 내분비내과 교수팀은 2012~2017년 한국인 당뇨병 환자 7850명과 정상 혈당을 유지하는 한국인 9215명의 유전자 변이를 비교·분석해 특정 유전자 변이를 확인했다고 4일 밝혔다. 한국인 당뇨병 유전자 연구 중 최대 규모다. 연구팀은 차세대 염기서열 분석을 통해 73만개의 유전자 변이를 확인했다. 이 가운데 단백질의 아미노산 서열 변화를 일으키는 변이를 중점적으로 살폈다. 아미노산 서열 구조에 변형이 생기면 단백질의 구조와 기능에 이상이 생겨 당뇨병, 치매, 암 등 각종 질환을 유발할 수 있기 때문이다. 그 결과 인슐린을 분비하는 췌장 세포 분화에 관여하는 ‘PAX4’ 유전자 변이와 당뇨병 치료제로 사용하는 인크레틴 호르몬 수용체인 ‘GLP1R’ 유전자의 변이가 한국인 당뇨병 발병에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. PAX4 유전자의 192번째 단백질 아미노산이 ‘아르지닌’에서 ‘히스티딘’이나 ‘세린’으로 치환되면 당뇨병 위험이 약 1.5배 높아졌다. 이 변이는 한국인에서 빈도가 각각 8%(히스티딘)와 4%(세린)였지만 유럽인에서는 나타나지 않았다. GLP1R 유전자의 131번째 단백질 아미노산이 ‘아르지닌’에서 ‘글루타민’으로 치환됐을 때는 당뇨병 위험이 0.86배로 낮아졌다. 이 변이도 한국인에서는 빈도가 21.1%였지만 유럽인에서는 나타나지 않았다. 또 한국인 당뇨병 환자 가운데 PAX4 유전자 변이가 있으면 당뇨병이 발병하는 연령이 낮았다. GLP1R 유전자 변이가 있으면 심장, 뇌혈관질환이 적게 발생했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘당뇨병’ 9월호에 게재됐다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

지구온난화가 가속화되면서 역대 무더위 기록을 모두 갈아치운 2018년 여름과 같은 폭염이 앞으로도 자주 발생할 것이라는 예측이 나오고 있다. 폭염이 지속되면서 냉방 수요도 증가할 것으로 예상되고 있다. 이 때문에 건축분야에서는 전기를 적게 사용하면서도 실내를 시원하게 만들 수 있는 기술에 대한 요구가 커지고 있다. 국내 연구진이 외부 전원 공급 없이 건물 외부에 붙이는 것만으로도 실내를 시원하게 만들 수 있는 냉각 소재를 개발해 화제가 되고 있다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수팀은 전원 공급 없이 빌딩의 온도를 낮춰주는 색채 친환경 냉각소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 지금까지 연구되오고 있는 냉각 복사 소재는 긴 파장의 적외선을 방출함으로써 외부 전원 공급 없이 주변온도를 낮춰줌으로써 냉각장치의 전력소모를 최소화하도록 돕고 있다. 문제는 햇빛을 반사시키기 위해 은색이나 흰색으로 도포돼 있어 극심한 광공해를 일으켜 주변 건물 입주자나 행인들에게 불편을 주고 있다. 여기에 유연성이 없는 딱딱한 물질로 이뤄져 평면 구조로만 제작가능하기 때문에 활용 범위도 제한적이다.연구팀은 은과 이산화규소를 이용해 다양한 색깔을 표현할 수 있게 했고 절연체인 이산화규소와 질화규소를 연속적으로 쌓아올림으로써 효과적으로 열을 차단, 복사해 냉각효과를 발생시키도록 했다. 실제로 연구팀은 이번에 개발한 냉각 복사 소재를 햇빛에 노출시킨 결과 냉각 소재 주변의 표면 온도가 주변 대기보다 5.6도 낮다는 사실을 확인했다. 송영민 교수는 “이번에 개발한 냉각소재는 광공해 문제를 해결하고 다양한 색깔을 표현할 수 있게 해 미적 요인까지 고려했다는 장점이 있다”며 “나노미터 크기의 얇은 두께 덕분에 쉽게 휠 수 있어 건물 외벽, 차량 외장재, 냉각이 필요한 조형물 등에 다양하게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 몸은 이상 세포가 생겨도 자체적인 면역 기능으로 없애버린다. 이상 세포가 암으로 자랄 수 없도록 말이다. 반대로 암세포 입장에서는 우리 몸의 면역 기능을 잘 회피해야 죽지 않고 살아남을 것이다. 실제로 암세포는 면역 기능을 회피하기 위해 다양한 전략을 이용한다. 그중 하나로 암세포가 ‘생물학적 드론’을 활용한다는 연구 결과가 최근 국제학술지 네이처에 발표됐다.몸속 세포들은 다양한 크기의 지질막으로 둘러싸인 작은 주머니를 세포 밖으로 내놓는데 이를 ‘엑소좀’이라고 한다. 연구 결과에 따르면 암세포는 엑소좀이라는 구조물을 드론처럼 미리 멀리 띄워 보내서 몸 안에 있는 면역세포, 특히 ‘T림프구’를 지치게 만든다. 지친 T림프구는 결국 암세포에 도달하지도 못하거나 겨우 도달해도 힘이 빠져 암세포와 싸울 능력을 잃어버리게 된다. 세포들은 엑소좀을 내놓을 때 원래 세포들이 각자 갖고 있는 표식자를 엑소좀 표면에도 붙여서 내보낸다. 정상세포는 엑소좀을 많이 분비하지 않지만 암이 생기면 분비량이 늘어난다. 연구진은 ‘면역관문억제제’ 치료를 받는 악성 흑색종 환자의 혈액에서 엑소좀을 수집해 분석했다. 그 결과 악성 흑색종 암세포 표면에 있는 단백질 ‘PD-L1’이 엑소좀 표면에도 많이 있는 것을 확인했다. 원래 암세포는 세포 표면에 PD-L1이 나타나게 한다. PD-L1이 암세포 주변에 있는 T림프구 표면의 ‘PD-1’과 결합하면 T림프구 기능이 억제된다. 즉 암세포가 면역억제 물질을 표면에 많이 나타나게 하면 결과적으로 면역기능이 억제돼 우리는 암세포를 죽일 수 없게 된다. 면역관문억제제는 PD-1과 PD-L1 결합을 방해해 면역 기능을 다시 살리고 이를 통해 면역세포가 암세포를 다시 죽일 수 있게 만든다. 그런데 암세포는 엑소좀에도 PD-L1을 붙여서 면역 기능을 억제할 수 있다. 암세포에서 분비된 엑소좀은 혈액을 타고 먼 거리의 T림프구와 결합해 기능을 억제할 수 있다. 즉 암세포가 수많은 엑소좀을 퍼뜨리면 마치 많은 드론을 멀리 띄워 보내는 것처럼 몸 전체 T림프구 기능을 억제할 수 있게 된다. 그럼 암세포가 내놓는 드론에 어떻게 대처해야 할까. 엑소좀을 빨리 발견할 수 있다면 암을 조기에 발견할 수 있다. 간단한 혈액검사로 암 진단이 가능해지는 것이다. 또 혈액은 치료 과정 중에서 쉽게 얻을 수 있어 엑소좀 변화를 쉽게 살펴볼 수 있다. 즉 치료 효과를 더 빨리, 실시간으로 볼 수 있는 것이다. 그래서 암의 진행·재발 여부도 빨리 발견할 수 있게 된다. 엑소좀 표면 표식자와 내용물을 측정할 수 있으면 면역관문억제제나 분자표적치료제 효과도 미리 가늠해 볼 수 있다. 아직은 엑소좀에 대해 알려지지 않은 부분이 많지만 관련 기술이 빠르게 발전하고 있다. 엑소좀은 악성 흑색종뿐만 아니라 폐암이나 유방암에서도 분비되는 것으로 알려져 있다. 이 분야에 대한 더 많은 관심이 필요한 이유다.

얼마전부터 소소한 일상에 행복을 느끼는 ‘소확행’이 유행이다. 실제로 많은 연구에서 로또 당첨 같은 생각치 않은 큰 행운은 행복보다 불행을 야기시키고 일상의 작은 행복들이 삶에 활력소가 되고 행복감을 고조시킨다는 사실이 밝혀지기도 했다. 싱가포르 연구진이 일상의 작은 행복감을 지속적으로 느끼는 노인들이 그렇지 않은 노인들보다 건강하게 장수한다는 연결과를 발표해 화제다. 싱가포르 듀크-NUS 의대 노화연구센터, 싱가포르 보건부 역학질병통제센터 공동연구팀은 자신의 삶에 만족도가 높고 일상에서 행복감을 쉽게 느끼는 사람들이 더 오래 산다고 3일 밝혔다. 즉 행복감과 사망률은 반비례 한다는 것이다. 이번 연구결과는 영국 노인의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘에이지 앤 에이징‘ 8월 29일자에 실렸다. 연구팀은 2009년과 2011년, 2015년에 실시한 국가보건조사에서 60세 이상 싱가포르 남녀 4478명을 대상으로 행복감에 대한 내용과 다양한 건강 데이터, 사망시점 등을 분석했다. 2009년 조사에서는 현재 느끼는 행복감 점수와 평소 행복한가, 불행한가를 묻는 2점 측정 등을 포함한 행복감과 스트레스 지수 등을 측정했다. 연구팀은 2015년 12월 31일 기준 2009년에 설문에서 ‘행복하다’라고 답변한 노인들 중 사망률은 15%였으나 불행하다, 힘들다는 답변을 한 노인들은 사망률이 20% 더 높은 것으로 조사됐다. 연령별로 볼 때는 평균적으로 행복도가 1포인트 상승할 때마다 사망률은 9% 정도 낮은 것으로 조사됐다. 연구팀 관계자는 전 세계적으로 고령화 사회로 변하고 있는 만큼 국민 행복감을 높이는 정책을 펼치는 것이 국민 전체의 수명 연장은 물론 건강개선효과도 기대할 수 있을 것이라고 조언했다. 라울 말호트라 듀크-NUS 의대 교수는 “이번 연구를 통해 얻은 노인 사망률과 행복감의 반비례 관계는 노년층 뿐만 아니라 남녀노소 모두에게 적용될 수 있는 통찰력 있는 결과”라며 “이번 연구에서는 단순한 행복감과 사망률 연관성 이외에 사회적 네트워크 정도와 외로움 같은 사회적 요인까지 고려했기 때문에 아시아인 이외의 서구인에게까지 적용 가능할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양광 에너지는 현재까지 나온 신재생에너지 중 가장 많이 알려져 있고 연구가 많이 되고 있다. 햇빛을 에너지원으로 해서 전기를 생산하는 태양광 에너지의 장점은 다른 신재생에너지보다 에너지 전환효율이 높지만 밤에는 전기를 생산해내지 못한다는 한계가 있다. 국내 연구진이 밟거나 누르는 압력 에너지를 전기 에너지로 전환하는 압전 기술을 태양전지와 접목시켜 밤에도 에너지를 만든는 방법을 찾아냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 송진동 박사와 연세대 물리학과 조만호 교수 공동연구팀은 태양전지에서 사용되는 나노선 구조 반도체의 원자 구조 배열을 압전현상이 발생하는 구조 배열로 바꿀 수 있는 방법을 찾아냈다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’ 최신호에 실렸다. 이번 기술을 활용하면 햇빛 뿐만 아니라 물리적 진동이나 압력에 의한 전기 생산이 가능해 낮에는 햇빛으로 밤에는 바람이나 진동으로 전기를 생산할 수 있어 햇빛이 없는 밤에도 활용이 가능한 태양전지가 나올 수 있게 됐다. 기존 태양전지를 만드는데 사용하는 실리콘 기반 반도체 물질은 태양광 흡수에는 적절하지만 물리적 진동에 의한 전기생산은 어렵다. 연구팀은 차세대 반도체 물질로 주목받고 있는 인듐갈륨비소(InGaAs)를 활용한 저차원 나노구조를 개발해 빛은 물론 진동으로도 전기를 만들 수 있는 에너지 수확장치를 개발했다.이를 통해 햇빛은 물론 사람의 움직임, 바람에 의한 흔들림 같은 물리적 진동을 흡수해 전기를 만들 수 있게 돼 낮에는 태양전지로 사용하고 밤에는 압전방식으로 에너지를 만들 수 있게 된 것이다. 송진동 KIST 박사는 “이번 연구결과는 다양한 형태의 웨어러블 장비에 응용할 수 있기 때문에 낮에는 태양광으로 밤에는 움직임으로 전기를 만들어 센서를 작동시킬 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈액 속 200여가지 단백질·세포 존재 수혈 땐 면역력 낮아지고, 감염 위험 저출산으로 10~20대 헌혈 갈수록 줄어 “무수혈에 인센티브 부여, 세금 아껴야”“수술할 때 맹목적으로 수혈에 매달리는 분들이 많습니다. 그렇지만 저는 반대합니다. 오히려 면역력을 약화시켜 감염을 일으킬 위험이 있거든요. 혈세 낭비를 줄이고 건강도 챙기려면 무분별한 수혈을 중단해야 합니다.” 정형외과 전문의 박종훈(53) 고대안암병원장은 ‘무수혈 수술 전도사’로 통한다. 더 엄밀히 말하자면 꼭 필요한 곳에만 수혈하는 ‘최소 수혈’을 지향한다. 수혈은 과거 ‘만병통치약’으로 여겨졌다. 외과 수술하면 혈액부터 떠올릴 정도였다. 그런데 박 병원장은 2일 서울신문과의 인터뷰에서 “수혈이 꼭 필요할 때도 있지만 수술할 때는 가급적 줄이는 것이 좋다”고 했다. 이유가 궁금했다. 그는 “혈액이라고 하면 보통 ‘빨간 수액’ 정도로 생각하는데 실제로는 혈액 안에 200여가지의 단백질과 세포가 있기 때문에 면역 반응을 일으키는 부작용이 있다”며 “결국 수혈받은 사람의 면역력이 낮아져 감염 위험이 높아지게 된다”고 지적했다. 타인의 장기를 이식하면 우리 면역체계는 이것을 세균과 같은 유해물질로 인식해 공격한다. 이와 같은 방식으로 혈액도 수혈량이 많을수록 면역체계에 혼선이 생겨 합병증이 생길 위험이 높아진다는 것이다. 과거에는 적혈구 속 헤모글로빈 수치가 10.0g/㎗ 이하일 때 수혈하도록 했다. 그러나 지금은 국제 기준이 7.0g/㎗로 낮아졌다. 우리나라도 기준은 같다. 하지만 박 병원장은 “그런데 아무도 점검하지 않는다”고 했다. 우리나라는 지난해 10·20대에게 전체 헌혈량의 71%를 의지했다. 그렇지만 저출산 현상이 심화돼 10·20대 헌혈량은 갈수록 줄어들고 있다. 우리나라는 혈액 공급을 대부분 헌혈에 기대고 있기 때문에 공급량이 줄면 큰 혼란이 빚어질 수 있다. 실제로 2016년 9월 대한적십자사가 보유한 O형 적혈구제제가 1.8일분에 그칠 정도로 심각한 상황에 처한 적도 있다. 그런데도 정부는 무수혈 수술을 권장하거나 관리하지 않는다. 박 병원장은 “학계에서 5~6년을 떠들었더니 의사들은 겨우 필요성을 공감하게 됐다”면서도 “하지만 정부가 무수혈 수술에 대한 인센티브를 주거나 모니터링 가이드라인을 만들지 않아 현장에서 실천하는 비율은 낮다”고 했다. 이어 “우리 병원 정형외과 수술에서 6년 동안 수혈량을 50%나 줄였지만 전혀 문제가 없었고 오히려 입원 기간이 줄어들었다“며 “2015년 국제학술지 네이처에 발표된 보고서를 보면 미국 캘리포니아병원이 수혈 가이드라인을 지켰더니 수혈량은 24% 줄고 1년에 17억 8000만원의 의료비를 절감한 것으로 나왔다”고 전했다. 무수혈 수술이나 최소 수혈을 하려면 보조약품이 필요하다. 하지만 현재는 이런 약품에 건강보험이 적용되지 않는다. ‘수혈 만능주의’가 팽배하다 보니 새로운 시도를 하지 않는다. 박 병원장은 “정부가 수혈 적정성을 평가해 상위 기관에 인센티브를 준다면 혈세도 아끼고 국민 건강도 좋아질 것”이라며 “환경 개선에 좀 더 관심을 가져줬으면 좋겠다”고 강조했다. 글 사진 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

식사 시간을 제한하거나 단축하는 ‘시간제한 섭취법’(Time-restrected feeding)이 건강과 몸매를 동시에 지키는데 탁월한 효과가 있다는 사실이 입증됐다. 미국 샌디에이고에 위치한 솔크연구소(Salk Institute) 연구진은 24시간을 주기로 하는 생체시계에 영향을 미치는 색소인 크립토크롬을 제거한 실험쥐를 임의대로 나눴다. 이후 A그룹의 쥐에게는 쥐가 허기를 느낄 때마다 먹이를 먹게 했고 B그룹의 쥐에게는 하루 중 8~10시간만 먹이를 먹게 했다. B그룹의 식습관은 하루 동안 제한된 시간만 음식을 섭취하는 시간제한 섭취법에 속한다. A그룹과 B그룹이 하루동안 섭취한 먹이에는 다량의 지방이 포함돼 있으며 칼로리는 동일했다. 이후 두 그룹의 운동성과 콜레스테롤 수치, 비만 여부 등을 관찰했다. 그 결과 A그룹에게서는 대사 장애에 속하는 비만이나 고지혈증 등의 증상이 나타났으며 혈액에서도 지방과 포도당 수치가 높게 나타났다. 반면 식사 시간을 엄격하게 제한한 B그룹에게서는 비만과 고지혈증의 위험이 전혀 나나타지 않았으며, 도리어 살이 찌지 않고 날씬한 몸을 유지했다. 뿐만 아니라 B그룹의 체력이 A그룹보다 좋아서 트레드밀에서의 운동성 테스트에서도 더 높은 점수를 받았다. 이러한 결과는 생체시계가 건강한 신진대사를 유지하는데 직접적인 영향을 미친다는 기존의 인식을 완전히 뒤엎은 것이다. 생체시계의 주된 역할 중 하나는 호르몬 분비를 통해 식욕을 억제하거나 식욕을 촉진하는 것이다. 학계는 생체시계에 문제가 생길 경우 비만과 고지혈증 등의 대사 장애가 나타난다고 믿어왔다. 하지만 생체시계를 완전히 멈추게 한 뒤에도 먹는 시간을 제한한 쥐에게서는 대사 장애가 나타나지 않았으며, 이는 대사 장애의 유인이 생체시계 보다는 잘못된 식습관 때문일 수 있다는 사실을 보여준다. 연구진은 “사람은 나이가 들면서 점차 생체시계의 기능도 잃어간다. 이번 연구는 생체시계에 문제가 생긴 사람들도 식욕을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾는데 도움이 될 것으로 보인다”고 전했다. 자세한 연구결과는 지난 30일 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

수학을 소재로 한 ‘넘버스’(Numb3rs)라는 미드에 푹 빠졌던 적이 있습니다. 천재 수학자인 동생이 수학으로 FBI 수사관인 형을 도와 사건을 해결한다는 내용인데 2000년에 시작해 2010년까지 10년간 방송된 장수 미드이지만 한국에서는 인기를 끌지 못했던 것 같습니다. 수학을 소재로 한 드라마이기 때문에 가끔 화면 가득 복잡한 수식이 가득 차는 장면이 등장하는데 무척이나 인상적입니다. 주인공들이 마주한 첫 번째 사건은 여성을 대상으로 범죄를 저지르는 연쇄살인이었습니다. 산발적으로 일어난 듯 보이는 범죄로, 다음 범행이 어디서 일어날지 예측할 수 없는 상황에서 수학자인 동생은 스프링클러에서 뿜어져 나오는 물방울을 보고 한 생각을 떠올립니다. 물방울들이 어디에 떨어질지 예측하는 것은 불확실성이 너무 많아 불가능하지만 떨어진 물방울의 패턴을 통해 사건의 근원을 추적하는 것은 가능하지 않을까라는 생각입니다. 바로 범행 장소를 보고 범인의 거주지를 역추적하는 ‘지리적 프로파일링’ 기법입니다. 범죄자를 잡는 데 활용되는 지리적 프로파일링 기법이 멸종 위기에 있는 동물을 보호하는 데도 활용될 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. 영국 켄트대, 퀸 메리 런던대, 뱅거대, 케임브리지대, 인도네시아 야생보존학회, 인도네시아국립대 국제공동연구팀은 지리적 프로파일링을 통해 호랑이와 사람의 충돌을 막고 멸종 위기의 호랑이를 보호할 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 28일자에 발표했습니다. 인도네시아 수마트라섬에만 서식하는 수마트라 호랑이는 현재 5곳의 국립공원에 400~500마리 정도가 살고 있지만 서식지 축소로 개체수는 점점 줄고 있다고 합니다. 연구팀은 수마트라 호랑이가 특히 많이 살고 있는 케린치세블라트 국립공원 주변 5㎞와 인접한 지역을 분석대상지로 삼았습니다. 우선 최근 13년 동안 이 지역에서 사람과 호랑이가 만나 서로 상해를 입히거나 죽인 228건의 사례가 발생한 위치와 시간을 조사했습니다. 여기에 수마트라 주민 2386명을 대상으로 호랑이의 위협과 공존 가능성에 대한 설문조사를 실시해 ‘인간·호랑이 위험 지도’를 만들었습니다. 위험지도에 따르면 호랑이와 마주칠 가능성이 높은 곳은 호랑이 서식지와 직선거리에 있는 숲 근처나 강을 이웃하고 있는 인구가 많은 마을 주변으로 나타났습니다. 그런데 지리적 측면에서는 의외라고 생각되는 지역 3곳도 호랑이와의 조우 가능성이 높은 것으로 분석됐습니다. 연구팀은 이번에 작성한 지도를 이전에 활용할 수 있었다면 가축과 사람에 대한 호랑이의 공격 51% 이상을 막을 수 있었고 15마리의 호랑이도 죽지 않았을 것이라고 설명했습니다. 학창시절 벡터, 미적분, 확률, 통계를 배우면서 ‘도대체 저런 걸 어디에 써먹지’라는 생각을 한 적이 많았습니다. 그렇지만 이번 연구를 포함해 우리 주변의 많은 것들이 ‘넘버스’의 주인공이 말하는 것처럼 “숫자와 관련돼” 있다는 것을 뒤늦게 깨달았습니다. 얼마 전 교육과정 개편과 관련해 기하, 통계가 수능에 포함되니 마니 말이 많았습니다. 첨단 과학을 이해하는 데 기하와 통계가 필수적인 것은 사실이지만 지금처럼 문제만 풀어대는 수학 수업이 계속된다면 무슨 의미가 있을까요. 상대를 이해하지 않고 서로의 목소리만 높이는 것보다는 과학계와 교육계가 머리를 맞대고 아이들이 수학에 좀더 흥미를 느끼고 공부할 수 있는 방법을 모색하는 것이 우리나라 미래를 위해서 훨씬 생산적이지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr