국내 연구진이 세포의 자가 소화작용이라고도 불리는 ‘자가포식’ 기능을 높여 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 화합물을 발견했다. 이명식 연세대 의대 의생명과학부 교수팀은 한국화학연구원에서 받은 7520개 후보물질을 분석한 결과 ‘MSL’이라는 새로운 화합물이 자가포식을 활성화해 당뇨병 치료를 돕는다는 사실을 확인했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 자가포식은 기능을 상실한 미토콘드리아 등 세포 소기관과 변성 단백질, 축적된 지방을 스스로 분해해 세포 내부 항상성과 세포 생리 기능을 유지하는 과정이다. 학계에서는 자가포식 현상에 이상이 생기면 당뇨병이나 암 등의 질병이 생긴다는 보고가 나왔다. 이에 따라 연구팀은 자가포식을 활성화하면 당뇨병을 치료할 수 있을 것이라는 가설을 세우고 최근 MSL이라는 자가포식 증진물질을 발굴했다. 연구팀에 따르면 MSL은 자가포식을 활성화해 세포 내 쌓인 지방과 비정상적인 미토콘드리아를 제거하고 염증반응도 억제하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 MSL이 유전적으로 식욕이 증가한 비만 생쥐의 당뇨병을 치료하는 효과가 있다는 사실도 동물실험을 통해 밝혀냈다. 특히 MSL을 화학적으로 변형해 활성도를 높인 ‘MSL-07’은 유전적인 식욕 증가로 인한 당뇨병뿐 아니라 고지방식이에 의해 유발된 당뇨병 치료에도 효과를 나타내는 것으로 동물실험에서 확인됐다. 이 교수는 “새로운 자가포식 증진물질인 MSL은 비만 관련 당뇨 질환 치료 약물로 활용될 가능성이 많다”고 말했다. 정현용 junghy77@seoul.co.kr

낮에 자고 늦은 밤에 활동하는 것을 좋아하는 야행성 인간(올빼미족)이라면 이 연구의 경고에 귀 기울이는 게 좋겠다. 올빼미족의 사망 확률이 아침형 인간보다 높다는 사실이 한 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 NBC는 12일(현지시간) 국제학술지 ‘시간생물학(Chronobiology International)에 보고된 한 연구를 소개하면서 올빼미족이 아침형 인간보다 사망 확률이 더 높다는 사실이 확인됐다고 보도했다. 이 연구는 6년 반 동안 38~73세 영국인 43만명을 대상으로 진행됐다. 연구에 참여한 미국의 노스웨스턴 대학교 부교수 크리스틴 크누슨은 “올빼미족이 사망할 확률이 아침형 인간보다 10% 높았다”면서 “이 결과는 개개인이 기존에 갖고 있던 건강 문제를 고려한 후에도 같았다”고 말했다. 또 해당 연구에서는 올빼미족이 아침형 인간보다 심리적 장애를 가질 확률이 두 배 이상 높았으며 당뇨병에 걸릴 확률은 30%, 호흡기 질환에 걸릴 확률은 23%, 소화기계 질환에 걸릴 확률은 22%에 높은 것으로 나타났다. 연구원들은 “(사망 확률이 높은 데에는) 여러 이유가 있을 수 있다”면서 “늦게 자고 늦게 일어나는 사람들은 더 많은 음식과 술을 먹게 될 뿐만 아니라 인공 조명에 많이 노출된다”고 덧붙였다. 하지만 연구원들은 “이들이 단순히 늦게 자기 때문에 사망 확률이 높은 것은 아니다”라면서 “올빼미족이 종달새(아침형 인간을 빗대는 말)의 세계에서 살기 위해 노력하고 있기 때문에 문제가 발생한다”고 주장했다. 본래 가지고 태어난 생체 시계와 사회 활동의 패턴이 일치하지 않기 때문에 스트레스가 증가하고 이 때문에 올빼미족의 건강 상태가 더 악화될 수 있다는 설명이다. 그렇다면 올빼미족은 건강 관리를 어떻게 하면 좋을까. 이에 대해 크누슨은 “올빼미족이 갑자기 세 시간 일찍 잠에 들 수는 없다”면서 “대신 올빼미족이라면 반드시 건강한 식단을 먹고 규칙적으로 운동 해야 한다”고 조언했다. 또 “사회에서 올빼미족이 있다는 사실을 인정해 줘야 한다”고 덧붙였다. 연구를 함께 진행한 영국 서리 대학교의 말콤 본 샤한츠 또한 “이것은 공중보건적인 측면의 문제”라면서 “올빼미족들이 가능한 한 일을 늦게 시작해서 끝낼 수 있도록 허용하는 것에 대해 논의할 필요가 있다”고 강조했다. 사진=123rf.com 이근아 수습기자 leegeunah@seoul.co.kr

국내 연구진이 기억을 만들어 내는 핵심 과정을 세계 최초로 관찰하는데 성공했다.서울대 의대 생리학교실 호원경 교수, 김수연 박사팀이 특정 기억을 담고 있는 기억 흔적인 엔그램 형성의 핵심 기전에 대한 새로운 실마리를 찾아내고 생의학 분야 국제학술지 ‘e라이프’ 최신호에 발표했다. 엔그램은 기억을 만들어 내기 위한 뇌 속 물리적, 화학적 변화를 의미한다. 해마는 학습과 기억을 담당하는 뇌의 영역으로 외부 신호를 받아들이는 해마의 첫 번째 영역인 치아이랑과 치아이랑을 구성하는 과립세포에서는 기억에 따라 독특한 엔그램이 나타난다. 특정 경험이나 학습 내용이 장기 기억으로 저장되기 위해서는 ‘장기강화작용’이 필요하다. 장기강화작용은 신경세포 사이 신호전달을 지속적으로 높이는 것으로 학습과 기억의 중요한 세포학적 메커니즘이다. 연구팀은 신경세포에 달려 신경 자극을 중계하는 돌기인 수상돌기 말단으로 들어오는 강한 신호가 수상돌기 자체에서 활동전압(스파이크)을 발생시켜 장기강화작용을 이끌어 낸다는 것을 처음으로 관찰했다. 이번 연구결과는 그동안 일반적으로 알려진 뇌 과립세포에서 장기강화작용 메커니즘과는 젼혀 다르다는 것을 밝혀낸 것이다. 김수연 박사는 “이번 연구결과는 그동안 학계에서 과립세포의 학습, 저장능력에 대해 과소평가해왔다는 점을 보여주고 있다”며 “과립세포와 치아이랑 네트워크의 중요한 정보처리과정에 대한 연구에서도 중요한 학문적 돌파구를 마련할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

부모들에게 ‘아이가 어떻게 자랐으면 좋겠냐’는 질문을 던지면 많은 사람들이 “아무 탈 없이 건강하고 다른 사람과 잘 어울리는 아이가 됐으면 좋겠다”고 답을 합니다. 대답 속에는 “공부도 잘했으면 좋겠다”는 말이 포함돼 있다는 것 역시 누구나 알고 있습니다. 사실 한국 교육 현실에서 아이들이 공부를 하든 말든 그냥 지켜보기는 쉽지 않습니다.그래서 학부모들은 공부법에 관한 책들을 들춰보고 학습방법을 바꾸도록 하거나 여기저기 학원을 보내기도 합니다. 체력이 떨어질까 봐 몸에 좋다는 보약이나 영양제를 먹이기도 합니다. 그렇지만 부모들의 노력과 기대만큼 아이들의 성적은 쉽게 오르지 않습니다. 부모들 생각만큼 성적이 오른다면 아이 공부 때문에 고민할 일은 없을 겁니다. 아이들 성적이 생각만큼 오르지 않는다면 공부량이 부족하거나 체력이 약해서가 아니라 생체리듬에 맞지 않는 학습법 때문이 아닐까 고민해 봐야 할 것 같습니다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 심리학과, 노던일리노이대 생물학과 공동연구팀은 생체시계와 일치하지 않는 공부 습관과 수업 시간이 집중력을 떨어뜨려 성적 하락의 원인이 될 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했습니다. 연구팀은 연구 참여에 동의한 노던일리노이대 학생 1만 4894명을 대상으로 온라인 학습관리 시스템의 2년간 사용기록을 추출해 분석했습니다. 또 수업이 없는 휴일의 활동 성향을 파악하기 위해 학생들에게 일일 생활기록을 제출하도록 했습니다. 연구팀은 활동기록 분석을 통해 다른 사람들보다 아침 일찍 일어나 활동을 시작하는 ‘아침 종달새형 인간’, 낮에 주로 활동하는 ‘주간 핀치새형 인간’, 밤에 주로 활발히 활동하는 ‘밤 올빼미형 인간’으로 구분했습니다. 그다음 연구팀은 생체리듬 형태와 수업 시간표, 과목별 성적을 비교했습니다. 그 결과 생체리듬과 맞지 않는 수업의 성적이 가장 나쁘게 나타났고 생체리듬에 일치하는 수업 성적은 학생의 선호도와 상관없이 좋게 나타났다고 합니다. 비만, 과도한 음주, 흡연 습관 등도 성적에 영향을 미치지만 가장 밀접하게 관계를 맺고 있는 요소는 생체리듬이라는 것을 밝혀냈습니다. 올빼미형 학생이 이른 아침에 수업을 듣는다든지 종달새형 학생이 오후 늦은 시간에 수업을 듣는 것은 노력에 비해 효과가 떨어진다는 말이기도 하지요. 연구팀은 특히 생체리듬 불균형에 가장 취약한 것은 올빼미형 인간이라는 것도 발견했습니다. 연구를 이끈 애런 시머 노던일리노이대 생물학과 교수는 “이번 연구는 학생들의 학업 성취도를 생체시계와 떼어놓고 생각할 수 없다는 사실을 보여 주고 있다”고 강조했습니다. 시머 교수는 “사람마다 생체리듬이 제각각이기 때문에 이를 단번에 해결할 수 있는 완벽한 교육정책은 있을 수 없다”면서도 “학생들이 자신의 생체시계에 맞춰 수업을 설계할 수 있도록 교육시스템이 바뀌어야 할 것”이라고 지적했습니다. 학교 정규 수업시간이 끝난 뒤에도 부족한 공부를 보충하기 위해 밤늦게까지 학원을 다니는 한국 학생들은 대부분 비자발적 올빼미형 인간입니다. 그렇기 때문에 아이들에게 “노력이 부족하다”면서 무조건 다그치면서 밤늦게까지 공부하도록 독려하는 것보다는 아이들의 생활패턴부터 면밀히 살피는 것이 더욱 필요하지 않을까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

시대별 미국인 고정관념 확인 女 수식어 ‘연약한’ 男 ‘수완 좋은’ ‘테러’ ‘폭력’ 이슬람 연관 단어로 2016년 세계경제포럼(WEF)에서 화두로 던져진 ‘4차 산업혁명’에 대해 전문가들은 ‘컴퓨터, 디지털 혁명을 기반으로 모든 것이 연결되는 지능사회로의 진화’라고 설명하고 있다. 사이버 가상 세계와 물리적 현실이 네트워크로 연결되는 지능사회의 핵심은 인공지능(AI)이다.4차 산업혁명의 중심에 서 있는 인공지능 기술이 상상 밖 속도로 발전하면서 일부에서는 인류 문명에 심각한 위협이 될 것이라는 우려를 표하고 있다. 얼마 전에는 인공지능을 연구하는 외국 학자들이 카이스트에 공개서한을 보냈다. 지난 2월 카이스트와 민간기업이 발족시킨 ‘국방 AI 융합연구센터’에서 영화 ‘터미네이터’에 등장하는 킬러로봇을 개발할 수 있다고 지적하고 나선 것이다. 총장이 적극 해명에 나섬으로써 일단락되기는 했지만 인공지능 활용 가능성이 다양해지면서 전문가와 일반인들의 우려가 커지고 있음을 보여 주는 단면이라고 할 수 있다. AI 장착 킬러 로봇의 등장은 먼 미래 이야기일 수 있겠지만 현재 인공지능은 연구자들이 대량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 좋은 수단으로 자리매김하고 있다.미국 스탠퍼드대 전기공학과, 역사학과, 컴퓨터공학과, 언어학과, 바이오메디컬 데이터과학과 공동연구팀이 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 3일자에 발표한 논문도 인공지능을 활용한 독특한 연구성과이다. 연구팀은 계량언어학적 방법으로 20세기에 미국에서 발행된 책과 논문, 뉴스들을 분석해 여성과 소수 인종에 대한 미국인들의 고정관념(stereotype)과 태도를 분석했다. 이번 연구에는 스탠퍼드대에서 가장 인기 있는 교양강의 ‘음식의 언어’를 가르치는 계량언어학자 댄 주래프스키 교수도 참여했다. 주래프스키 교수를 포함한 연구팀은 컴퓨터가 대용량 데이터를 분석하고 특정 패턴을 자동으로 찾을 수 있는 심화학습(딥러닝) 알고리즘을 설계했다. 연구팀은 구글 북스, 구글 뉴스 데이터셋, 뉴욕타임스 데이터베이스를 바탕으로 1910년대부터 2005년까지 100년 가까이 발행된 인쇄매체에 등장한 1000억개의 단어를 분석했다. 디지털화되지 않은 20세기 초·중반 인쇄물들을 분석하기 위해 지금까지는 많은 연구자들이 오랜 시간에 걸쳐 마이크로필름을 일일이 읽어보면서 문장과 단어를 찾아 분석해야 했다. 이제는 AI 덕분에 연구자가 원하는 문장이나 단어를 오류 없이 빠른 속도로 찾을 수 있게 됐다. 연구팀은 남성과 여성, 그리고 히스패닉과 아시아인 같은 소수인종을 수식하는 단어들을 찾았다. ‘감정적인’ ‘섬세한’ 등의 단어가 남성보다는 여성을 꾸미는 단어로 많이 등장한다면 이는 해당 시기 미국인의 고정관념이고 인쇄매체에 반복적으로 등장함으로써 편견을 강화시키는 역할을 한다고 봤기 때문이다. 그 결과 20세기 초반에는 여성을 묘사할 때 ‘매력적인’ ‘사랑스러운’ ‘연약한’ 같은 단어들이 주로 쓰였다. ‘수완이 좋은’ ‘똑똑한’ 같은 단어들은 남성들에게만 쓰였지만 시대가 변하면서 중성적인 단어로 변했다는 사실을 확인했다. 또 1910년대에는 주로 감정적인 부분에 초점을 맞춰 여성을 묘사했지만 1990년대를 거쳐 21세기가 가까워 오면서는 외적이고 육체적인 매력을 강조하는 단어로 여성을 표현했다고 연구팀은 설명했다. 아시아인에 대해서는 20세기 초·중반까지만 해도 ‘이방인’에게 갖는 부정적인 고정관념이 강했지만 1950년대 이후 아시아 이민자들이 늘어나기 시작하면서 긍정적인 단어들도 쓰이기 시작했다. 한편 1993년 뉴욕 세계무역센터 차량 폭탄 테러와 2001년 9·11테러를 거치면서 신문과 잡지, 책에서 테러리즘을 연상시키는 폭탄, 테러, 폭력이라는 단어와 이슬람, 모스크 등이 연관 단어로 등장했고 이 때문에 미국인들에게 ‘이슬람=테러’라는 편견을 강화시켰다고 연구팀은 분석했다. 주래프스키 교수는 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 인공지능과 계량언어학은 문헌의 전승 과정, 방언을 비롯한 언어의 변화를 빠르게 분석해 줘 사회 변화를 시간적, 공간적으로 쉽게 이해할 수 있도록 해 준다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

적게 먹는 것이 오래 사는 비결이라는 속설을 입증한 실험 결과가 공개됐다고 사이언스 데일리 등 과학전문매체가 5일 보도했다. 프랑스국립과학연구원(CNRS)는 회색 쥐여우원숭이(grey mouse lemur)를 대상으로 식습관에 따른 수명의 변화를 관찰했다. 연구진은 성체 초기의 쥐여우원숭이 한 그룹에게 다른 그룹보다 평균 30% 적은 칼로리의 먹이를 제공했다. 이후 최초 10년간 이 그룹의 평균 수명을 꾸준히 지켜본 결과, 칼로리를 적게 섭취한 그룹은 다른 그룹에 비해 수명이 50% 더 긴 것을 확인했다. 구체적으로 살펴봤을 때, 칼로리를 제한한 그룹의 중앙 생존기간(median survival, 관찰 대상의 생존기간을 1~99등으로 가정했을 때, 50번째에 해당하는 대상의 생존기간)은 9.6년이었다. 반면 칼로리 제한을 하지 않은 그룹의 중앙 생존기간은 6.4년이었다. 최대 수명 역시 칼로리를 제한한 그룹이 더 길었다. 칼로리를 제한하지 않은 그룹의 최대 수명은 11.3년이었지만, 적게 먹은 그룹에 속한 대부분의 쥐여우원숭이는 이 기간까지 생존해 있었다. 칼로리를 제한한 그룹의 쥐여우원숭이에게서는 운동능력이나 인지능력이 감소되는 현상이 나타나지 않았다. 뿐만 아니라 나이가 들어감에 따라 발생할 수 있는 병리학 적 이상 측면 즉 암이나 당뇨 같은 병의 발생 위험도 감소하는 것으로 나타났다. 뇌 데이터를 분석했을 때, 덜 먹은 그룹은 회백질(대뇌피질) 및 백질(회백질 사이를 연결하는 조직)이 위축되는 속도는 눈에띄게 줄어드는 것을 확인했다. 일반적으로 회백질 부피가 줄면 치매 등 퇴행성 질환에 걸릴 확률이 높아지는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이번 연구결과가 만성적으로 칼로리를 제한하는 것이 수명이 비교적 짧은 원숭이나 쥐 등 영장류의 수명을 연장시키는데 매우 효과적이라는 사실을 입증한다면서, 이러한 칼로리 제한이 운동 등 다른 요소와 결합했을 때 수명에 어떤 영향을 미치는 지를 살펴보는 것이 이후 연구 과제라고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적인 국제학술지인 네이처 커뮤니케이션즈‘ 최신호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 흐리거나 비오는 날에도 정상 작동하는 태양전지를 개발했다. 이 기술은 안에서는 밖을 볼 수 있지만 바깥에서는 안쪽을 볼 수 없는 반투광 특성까지 갖춰 태양전지를 건물 외장재로도 사용할 수 있다는 장점이 있다.한국기계연구원 부설 재료연구소, 울산대 물리학과, 연세대 화학과, 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소 공동연구팀은 양자클러스터 입자를 이용해 흐리고 비오는 날에도 높은 효율을 보이는 태양전지 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실릴 계획이다. 태양전지는 건물 외부에 설치하는 방식으로 스마트 공장이나 일반 가정 등에서 많이 쓰고 있다. 문제는 태양광이 일직선으로 들어오지 않거나 평평하지 않은 공간에 설치돼 발전 효율이 눈에 띄게 떨어지는 경우가 많다는 것이다. 또 최근에는 실내 사물인터넷 센서를 작동시키기 위해 태양전지를 활용하는 시도가 많지만 흐리거나 비가 오고, 해가 진 저녁시간, 실내에서는 전압 저하현상이 발생해 정상 작동이 어렵다. 연구팀은 유기 태양전지 내부에 원자 갯수가 조절된 골드 양자 클러스터 입자라는 물질을 활용해 빛의 양이나 빛이 들어오는 각도에 영향을 받지 않으면서 유연하고 투광도가 높은 새로운 개념의 유기 태양전지를 만들었다. 이렇게 만들어진 태양전지는 기존 전지보다 실내에서 최대 80% 이상 높은 효율을 나타냈다. 임동찬 재료연구소 박사는 “이번 기술을 활용하면 지금까지 실외나 맑은 날에만 쓸 수 있는 태양전지를 실내에서 형광등 같은 인공광원으로도 작동시킬 수 있기 때문에 최근 사용범위가 넓어지고 있는 사물인터넷(IoT)에도 활용할 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

4900만년 전 지구를 걸어 다녔던 왕도마뱀의 조상에게 4개의 눈이 존재했다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 이번에 연구된 화석은 1871년 북아메리카에서 발견된 것으로 현존하는 왕도마뱀의 친척뻘이다. 발견 당시 ‘사니와 엔시던스’라는 이름이 붙었다.최근 독일 프랑크푸르트의 젠켄베르크연구소 는 미국 와이오밍의 한 박물관에 보관돼 있던 고대 왕도마뱀의 화석을 정밀 분석한 결과 해당 도마뱀의 머리 골격에서 ‘제3의 눈’과 ‘제4의 눈’ 흔적이 발견됐다고 발표했다. 4900만년 전 지구를 걸어 다닌 육상 왕도마뱀은 총 4개의 눈을 가진 ‘네눈박이’였다는 것. 연구진은 머리 골격에서 찾아낸 또 다른 눈 한 쌍이 일종의 생체시계 및 내부 나침반 역할을 했을 것으로 보고 있다. 여분의 두 눈은 낮과 밤 등 시간 및 방향을 인지하는 데 도움을 줬을 것으로 추정된다. 연구진에 따르면 총 4개의 눈을 가진 유악류(有顎類·턱이 있는 척추동물)가 발견된 것은 처음이다. 일반적으로 유악류 동물은 두 눈 외에 뇌에 있는 기관인 솔방울샘이 생체시계 역할을 하는 데 영향을 미친다. 이번 연구는 고대 유악류 생물들이 제3의 눈, 제4의 눈을 가졌었을 가능성이 있다는 사실을 입증한다. 현존하는 척추동물의 눈은 일반적으로 2개이며, 턱이 없는 칠성장어만이 외부에서 확인할 수 있는 4개의 눈을 가진 것으로 알려져 있다. 연구를 이끈 크리스터 스미스 박사는 “CT 스캐닝 결과 4개의 눈을 가진 고대 왕도마뱀의 머리는 솔방울처럼 생긴 일종의 광센서와 같은 구조로 이뤄진 것을 확인했다”면서 “이는 동물의 24시간 생체시간 등을 유지하는 데 중요한 역할을 했다”고 설명했다. 이어 “우리는 여전히 이러한 신체 기관의 진화 및 기능에 대해 연구할 필요가 있다”고 강조했다. 이번 연구는 약 150년간 박물관 자료실에 보관돼 있던 화석을 재발견했다는 점에서도 학계의 큰 관심을 받았다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 4월 2일자에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

담배를 끊으면 살이 찐다는 속설은 사실이 아닌 것으로 밝혀졌다. 도리어 흡연자가 비흡연자에 비해 하루 섭취량이 더 많다는 연구결과가 나왔다. 미국 페어필드대학과 예일대학 공동 연구진은 미국 성인 5293명을 대상으로 성별과 나이, 몸무게, 흡연습관과 운동량 등을 분석했다. 그 결과 담배를 전혀 피우지 않는 비흡연자는 1g 당 평균 1.79칼로리를 섭취한 반면, 매일 담배를 피우는 흡연자는 1g당 평군 2.02칼로리를 섭취하는 것으로 나타났다. 가끔 담배를 피우는 흡연자의 경우 1g당 평균 섭취 칼로리는 1.89였다. 또 과거에 담배를 피웠지만 현재는 끊은 전(前)흡연자가 단 한 번도 담배를 피우지 않은 비흡연자에 비해 1g당 평균 1.84칼로리를 더 섭취한다는 사실도 확인됐다. 이러한 사실을 종합해보면, 흡연자는 비흡연자에 비해 하루 평균 200칼로리 이상을 더 소모한다는 결론이 나온다. 연구진은 이러한 결과에 대해 흡연자나 전 흡연자가 비흡연자에 비해 과일이나 야채를 덜 먹는 등의 불량한 식습관을 가지고 있다는 것을 입증한다고 설명했다. 같은 양의 음식을 먹어도 칼로리가 높고 영양가는 떨어지는 음식을 먹는 확률이 높다는 것. 이러한 식습관은 비타민C와 같은 영양소 섭취 부족으로 이어지며, 이는 비만이나 심혈관질환이나 암 등 질병에 노출될 위험을 높일 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구를 이끈 페어필드대학의 자크퀠른 베르나렐리 박사는 “흡연자는 적은 양에도 칼로리가 높은 음식을 선호하는 것으로 나타났다”면서 “흡연자는 비흡연자에 비해 건강에 대한 관심도가 낮아 먹거리에 덜 신경쓰는 경향이 있다. 이러한 경향이 에너지 밀도(g당 칼로리)가 높은 음식을 선호하게 만드는 것”이라고 분석했다. 이어 “기존 연구를 통해 흡연자는 비흡연자보다 음주량이 많고 운동량은 적다는 사실이 밝혀진 바 있다. 먹는양에도 차이가 있는지 확인하는 것이 이번 연구의 목적이었다”면서 “흡연이 맛을 느끼는 것을 어렵게 만들며 이것이 더욱 나쁜 식습관으로 연결될 수 있다”고 경고했다. 자세한 연구결과는 공중보건 분야 국제학술지 ‘BMC 공중 보건’(BMC Public Health)에 4일 개제됐다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

4900만 년 전 지구를 걸어 다녔던 왕도마뱀의 조상에게 4개의 눈이 존재했다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 이번에 연구된 화석은 1871년 북아메리카에서 발견된 것으로 현존하는 왕도마뱀의 친척 뻘로, 발견 당시 ‘사니와 엔시던스’(Saniwa ensidens)라는 이름이 붙었다. 최근 독일 프랑크푸르트의 젠켄베르크 연구소(Senckenberg Research Institute Frankfurt) 연구진이 미국 와이오밍의 한 박물관에 보관된 고대 왕도마뱀의 화석을 발견한 뒤 이를 정밀 분석한 결과, 해당 도마뱀의 머리 골격에서는 ‘제3의 눈’과 ‘제4의 눈’의 흔적이 발견됐다. 4900만 년 전 지구를 걸어 다닌 육상 왕도마뱀은 총 4개의 눈을 가진 ‘네눈박이’였다는 것. 연구진은 머리 골격에서 찾아낸 또 다른 눈 한 쌍이 일종의 생체시계 및 ‘내부 나침반’의 역할을 했을 것으로 보고 있다. 여분의 두 눈이 낮과 밤 등 시간 및 방향을 인지하는데 도움을 줬을 것으로 추정된다. 연구진에 따르면 총 4개의 눈을 가진 유악류(턱이 있는 척추동물)가 발견된 것은 이번이 처음이다. 일반적으로 유악류 동물은 두 눈 외에 뇌에 있는 기관인 솔방울샘이 생체시계 역할을 하는데 영향을 미친다. 이번 연구는 고대 유악류 생물들이 제3의 눈, 제4의 눈을 가졌었을 가능성이 있다는 사실을 입증한다. 현존하는 척추동물의 눈은 일반적으로 2개이며, 턱이 없는 칠성장어(lamprey)만이 외부에서 확인할 수 있는 4개의 눈을 가진 것으로 알려져 있다. 연구를 이끈 크리스터 스미스 박사는 “CT스캐닝 결과 4개의 눈을 가진 고대 왕도마뱀의 머리에는 솔방울처럼 생긴 일종의 광센서와 같은 구조로 이뤄진 것을 확인했다”면서 “이는 동물의 24시간 생체시간 등을 유지하는데 중요한 역할을 했다”고 설명했다. 이어“우리는 여전히 이러한 신체 기관의 진화 및 기능에 대해 연구할 필요성이 있다”고 강조했다. 이번 연구는 약 150년간 박물관 자료실에 보관돼 있던 화석을 재발견했다는 점에서도 학계의 큰 관심을 받았다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 2일자에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

많은 사람들이 일이 풀리지 않거나 스트레스를 받으면 무의식적으로 하는 버릇 중 하나가 ‘우드득’ 하는 소리가 나도록 손가락 관절을 꺾거나 손가락을 잡아당기는 것이다.과학계에서는 손가락 관절 꺾기를 할 때 소리가 나는 이유에 대해 관심을 갖고 연구를 지속해 오고 있다. 미국 스탠퍼드대 화학공학과와 프랑스 에콜 폴리테크닉 유체역학교실 공동연구팀은 손가락 관절을 꺾을 때 관절 사이에 존재하는 일종의 거품이 부서지면서 소리가 나는 것이라고 유체역학 모델을 만들어 증명했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 지난달 29일자에 실렸다. 앞서 2015년 캐나다 앨버타대 의대, 화학공학 및 재료공학과, 호주 뉴캐슬대 의대 연구팀은 자기공명영상(MRI)으로 손가락을 꺾는 순간을 촬영해 분석했다. 연구팀은 순간적으로 손가락 관절 사이 공간이 벌어지면서 그 사이에 거품이 만들어지면서 나는 소리라는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’에 발표한 바 있다. 그러나 이번 연구팀은 소리의 진원지로 지목된 손가락 관절이 움직일 때 관절 사이에 존재하는 체액이 어떻게 움직이는지를 설명할 수 있는 유체역학 방정식을 만들었다. 그 결과 손가락 관절 사이에 있는 체액 거품들이 부서지면서 내는 ‘이론적 소리’가 손가락을 꺾을 때 나는 소리와 상당히 유사하다는 사실을 밝혀냈다. 즉 우드득 하는 소리는 체액 거품이 만들어지기 때문이 아니라 거품이 터지면서 나는 소리라는 것이다. 압둘 브라켓 에콜 폴리테크닉 교수는 “이번 연구는 손가락 관절을 꺾을 때 나는 소리의 원인을 수학적 모델과 음향학적 분석을 통해 제시했다”며 “그동안의 논쟁을 잠재울 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 공동연구팀이 코에 약을 뿌려 뇌염을 일으키는 바이러스를 제거해 치료하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한양대 생명공학과 이상경 교수와 미국 예일대 의대 전염병학교실 프리티 쿠마 교수 공동연구팀은 세포 내 특정 단백질 생산을 억제하는 ‘siRNA’를 코에 뿌려 뇌로 쉽게 전달될 수 있는 치료방법을 개발하고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 호스트 앤 마이크로브’ 지난달 30일자에 발표했다. 이 연구결과는 4월호 표지논문으로 선정됐다. 아직까지 뇌염 치료제는 개발되지 않은 상태이며 혈관과 뇌 사이의 장벽 때문에 혈관주사로 약물을 투여하더라도 뇌까지 약이 전달되지 않는다. 연구팀은 뇌염을 유발시킨 생쥐에게 뇌염 바이러스 활동을 억제하는 siRNA를 콧속에 뿌리자 뇌염이 상당히 진행된 상태에서도 치료효과가 있다는 것을 확인했다. 이 교수는 “이번 연구를 통해 혈액보다 코를 통해 뇌로 약물을 전달하는 것이 뇌염 바이러스를 좀더 쉽게 치료할 수 있다는 사실을 알게 됐다”며 “뇌 질환에 대한 기초연구 및 치료제 개발에 많이 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 과채류인 호박을 먹었다가 심각한 탈모를 경험한 사람들의 사례가 의학저널에 실렸다. 프랑스 세인트루이스병원의 피부과전문의인 필리프 어솔리 박사의 발표 자료에 따르면 현지의 한 여성은 가족들과 함께 스쿼시(Squash)로 불리는 호박을 먹었다. 스쿼시는 국내에서 판매되는 호박보다 색깔이 더 노랗고 길쭉한 모양을 가졌으며, 수박이나 참외, 오이 등과 함께 박과의 과채류다. 당시 이 여성은 호박의 일종인 스쿼시로 덩어리가 있는 스프를 끓여 먹은 후 몇 시간 뒤 식중독 증상이 나타났다. 그리고 1주일 뒤, 이 여성에게서는 뚜렷한 탈모 증세가 시작됐으며, 이미 두피의 상당부분에서 머리카락이 탈락된 상태였다. 다만 함께 호박 스프를 먹은 다른 가족에게서는 같은 증상이 나타나지 않았다. 또 다른 사례도 있다. 역시 프랑스 국적의 여성은 스쿼시를 먹은 지 1시간 후부터 구토 증세가 시작됐는데, 함께 먹은 사람들에게서는 같은 반응이 나오지 않았다, 이 여성은 위 여성 사례와 마찬가지로 일정시간이 지난 뒤 머리카락이 급격하게 빠지는 탈모 증세가 나타났다. 두 사례의 공통점은 이들이 먹은 스쿼시에서 쓴 맛이 났다는 사실이다. 박과 과채류에는 쿠쿠르비타신(cucurbitacin)이라는 성분이 있는데, 이는 박과 식물 특유의 스테로이드 일종으로 쓴 맛이 나게 한다. 호박류뿐만 아니라 오이나 멜론, 수박, 참외 등의 설익은 부분에 주로 포함돼 있다. 이는 식물이 해충으로부터 스스로를 보호하기 위해 만드는 쓴 맛의 살충 성분인데, 사람들은 쓴 맛을 좋아하지 않기 때문에 이 부분을 잘라내고 먹는 경우가 많다. 하지만 문제는 우연히 혹은 실수로 이 부분을 먹었을 때 발생한다. 전문가들은 일부 박과 과채류에 포함된 쿠쿠르비타신이 잠저적인 독성 물질로 작용할 수 있으며, 이것이 위 사례처럼 식중독뿐만 아니라 탈모 증상을 유발할 수 있다고 설명한다. 어솔리 박사는 “박과 류에 포함된 유독 성분이 모낭에 영향을 주고, 이것이 일종의 항암치료에 사용되는 화학요법과 같은 증상을 유발할 수 있다”면서 “다만 이 성분으로 인해 탈모 증상이 나타난 사례는 이번이 처음이며, 아직 정확한 연관관계가 밝혀진 것은 아니다”라고 전했다. 사례 연구에 참여하지 않은 미국 오리건중독센터의 제인 호로비츠 박사는 과학매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “쿠쿠르비타신 중독은 비교적 희귀한 사례이며, 아직 쿠쿠르비타신에 대한 자세한 연구가 진행된 적이 없다”고 덧붙였다. 해당 사례로 소개된 프랑스 여성 2명 중 한 명은 탈모 증상이 나타난 지 2달 만에 약 2㎝의 머리카락이, 또 다른 한 명은 6개월 만에 6㎝가 다시 자란 것으로 알려졌다. 자세한 사례는 세계적인 국제학술지 미국의학협회 피부과학저널(JAMA Dermatology) 28일자에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

연세의료원이 2022년부터 ‘꿈의 암 치료기’로 불리는 ‘중입자 치료기’를 가동한다. 국내에서는 처음이며, 현재 전 세계적으로도 10기만 운영되는 최첨단 치료기다.연세의료원과 일본 도시바, DK메디칼솔루션은 29일 서울 서대문구 연세대 백양누리 그랜드볼룸에서 중입자 치료기 계약 체결식을 가졌다. 중입자 치료기는 세브란스 심장혈관병원 뒤편 주차장에 지하 5층, 지상 7층의 연면적 약 3만 5000㎡(약 1만평) 규모로 설치된다. 올해부터 건축을 시작해 2022년부터 국내 최초로 중입자 치료를 시작한다. 연간 1500명의 암환자가 치료를 받을 수 있다. 연세의료원은 중입자 치료기 도입을 위해 3000억원 이상의 예산을 투입할 계획이다. 중입자 치료기는 탄소 이온을 거대한 입자 가속기에 주입해 암세포를 빛의 속도로 정밀 타격함으로써 사멸시키는 첨단 암 치료 장비다. 국제학술지 네이처가 ‘날카로운 명사수’라고 표현할 정도로 정확성이 뛰어난 것이 특징이다. 높은 정확도뿐만 아니라 치료 기간을 대폭 줄이는 장점도 있다. 기존 방사선이나 양성자 치료는 평균 30회 치료를 받지만 중입자 치료는 12회만 받으면 된다. 초기 폐암은 1회, 간암은 2회, 전립선암이나 두경부암은 3주 이내에 치료가 끝난다. 5년 생존율이 다른 암보다 낮은 폐암과 간암, 췌장암은 물론 치료가 어려웠던 재발성 직장암, 골육종 등 난치암환자와 수술적 치료가 어려운 고령의 암환자에게 주로 사용한다. 일본 방사선의학종합연구소(NIRS) 발표에 따르면 수술이 가능한 췌장암 환자에게 수술 전 중입자 치료를 시행한 결과 5년 생존율이 20% 이하에서 53%까지 높아졌다. 수술이 불가능한 췌장암 환자는 항암제와 중입자 치료를 병행할 경우 2년 생존율이 10% 미만에서 66%까지 높아진 것으로 분석됐다. 그동안 암환자들은 일본에서 중입자 치료를 받기 위해 체류비를 포함해 1억원의 막대한 비용을 썼다. 지난해 NIRS에서 중입자 치료를 받은 환자는 26명이다. 국내에 장비를 도입하면 3000만~4000만원으로 비용이 줄어든다. 윤도흠 연세의료원장은 “중입자 치료기를 통해 환자 중심의 치료를 실현하게 될 것”이라고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 과채류인 호박을 먹었다가 심각한 탈모를 경험한 사람들의 사례가 의학저널에 실렸다. 프랑스 세인트루이스병원의 피부과전문의인 필리프 어솔리 박사의 발표 자료에 따르면 현지의 한 여성은 가족들과 함께 스쿼시(Squash)로 불리는 호박을 먹었다. 스쿼시는 국내에서 판매되는 호박보다 색깔이 더 노랗고 길쭉한 모양을 가졌으며, 수박이나 참외, 오이 등과 함께 박과의 과채류다. 당시 이 여성은 호박의 일종인 스쿼시로 덩어리가 있는 스프를 끓여 먹은 후 몇 시간 뒤 식중독 증상이 나타났다. 그리고 1주일 뒤, 이 여성에게서는 뚜렷한 탈모 증세가 시작됐으며, 이미 두피의 상당부분에서 머리카락이 탈락된 상태였다. 다만 함께 호박 스프를 먹은 다른 가족에게서는 같은 증상이 나타나지 않았다. 또 다른 사례도 있다. 역시 프랑스 국적의 여성은 스쿼시를 먹은 지 1시간 후부터 구토 증세가 시작됐는데, 함께 먹은 사람들에게서는 같은 반응이 나오지 않았다, 이 여성은 위 여성 사례와 마찬가지로 일정시간이 지난 뒤 머리카락이 급격하게 빠지는 탈모 증세가 나타났다. 두 사례의 공통점은 이들이 먹은 스쿼시에서 쓴 맛이 났다는 사실이다. 박과 과채류에는 쿠쿠르비타신(cucurbitacin)이라는 성분이 있는데, 이는 박과 식물 특유의 스테로이드 일종으로 쓴 맛이 나게 한다. 호박류뿐만 아니라 오이나 멜론, 수박, 참외 등의 설익은 부분에 주로 포함돼 있다. 이는 식물이 해충으로부터 스스로를 보호하기 위해 만드는 쓴 맛의 살충 성분인데, 사람들은 쓴 맛을 좋아하지 않기 때문에 이 부분을 잘라내고 먹는 경우가 많다. 하지만 문제는 우연히 혹은 실수로 이 부분을 먹었을 때 발생한다. 전문가들은 일부 박과 과채류에 포함된 쿠쿠르비타신이 잠저적인 독성 물질로 작용할 수 있으며, 이것이 위 사례처럼 식중독뿐만 아니라 탈모 증상을 유발할 수 있다고 설명한다. 어솔리 박사는 “박과 류에 포함된 유독 성분이 모낭에 영향을 주고, 이것이 일종의 항암치료에 사용되는 화학요법과 같은 증상을 유발할 수 있다”면서 “다만 이 성분으로 인해 탈모 증상이 나타난 사례는 이번이 처음이며, 아직 정확한 연관관계가 밝혀진 것은 아니다”라고 전했다. 사례 연구에 참여하지 않은 미국 오리건중독센터의 제인 호로비츠 박사는 과학매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “쿠쿠르비타신 중독은 비교적 희귀한 사례이며, 아직 쿠쿠르비타신에 대한 자세한 연구가 진행된 적이 없다”고 덧붙였다. 해당 사례로 소개된 프랑스 여성 2명 중 한 명은 탈모 증상이 나타난 지 2달 만에 약 2㎝의 머리카락이, 또 다른 한 명은 6개월 만에 6㎝가 다시 자란 것으로 알려졌다. 자세한 사례는 세계적인 국제학술지 미국의학협회 피부과학저널(JAMA Dermatology) 28일자에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한국과학기술연구원(KIST)은 스핀융합연구단 선임연구원 우성훈 박사가 미국 경제전문지 포브스의 ‘2018년 아시아의 영향력 있는 30세 이하 리더 30인’에 선정됐다고 28일 밝혔다.2016년부터 아시아의 영향력 있는 30세 이하 리더를 선정해 발표하고 있는 포브스는 27일(현지시간) 10개 부문에 걸쳐 총 300인의 명단을 발표했는데 우 박사는 ‘헬스케어&과학’ 부문의 30인에 포함됐다. 포브스는 “우 박사는 세계 최초로 무(無)전력에 가까운 초저전력을 사용, 전자소자를 구동할 수 있는 원리를 찾아냈다”며 “연구 성과는 스핀소자가 기존 전자소자를 대체하는 데 기여할 것으로 예상된다”고 선정 이유를 설명했다. 스핀 전자소자에 대한 원천기술을 연구해 온 우 박사는 최근 3년간 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’, ‘네이처 피직스’,‘네이처 커뮤니케이션스’ 등에 논문을 발표해 왔으며, 2016년 포스코 청암 과학 펠로 및 삼성미래기술육성사업 연구책임자로 선정됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초미세 매우 나쁨 ‘76 이상’ 강화 농도 감소세…스모그 발생은 증가 차량 가까운 곳, 2배 이상 높아 사하라~만주 영향받는 한국 美·유럽과 다른 국제적 대책 필요지난주 금요일부터 미세먼지가 한반도를 뒤덮어 마치 거대한 가스실에 들어와 있는 듯한 느낌을 주고 있다. 서울의 경우 지난 25일 일평균 초미세먼지(PM 2.5) 농도가 99㎍/㎥까지 치솟아 2015년 관측 이래 역대 최악의 공기상태를 보이기도 했다. 27일부터는 환경정책기본법시행령 변경으로 초미세먼지 환경기준이 선진국 수준으로 강화돼 미세먼지 농도 ‘나쁨’ 이상 단계를 보이는 날이 더 많아질 것으로 전망된다. ‘좋음’ 단계는 0~15㎍/㎥로 이전과 같지만 ‘보통’은 16~50에서 16~35로, ‘나쁨’은 51~100에서 36~75, ‘매우 나쁨’은 101 이상에서 76 이상으로 더 촘촘하게 관리되는 것이다. 가을부터 이듬해 늦봄까지 매년 우리를 찾아오는 미세먼지는 반갑지 않은 손님이다. 더군다나 봄에는 몽골과 중국에서 불어오는 황사까지 겹쳐 방독면이 필요할 정도가 되기도 한다. 이 때문에 많은 사람들이 과거보다 공기질이 점점 안 좋아지고 있다고 느낀다. 과연 그럴까. 환경부에서 펴낸 ‘대기환경연보 2016’에 따르면 미세먼지(PM 10) 오염도는 1995년 측정을 시작한 뒤 조금씩 감소하다가 1999~2002년 잠시 증가세를 보인 뒤 2002년부터 연평균 미세먼지 농도는 꾸준히 감소추세를 보이고 있다. 배귀남 미세먼지 국가전략프로젝트 사업단장은 “미세먼지는 불완전 연소 때문에 발생하기 때문에 인간이 불을 사용하기 시작하면서부터 계속돼 왔다고 볼 수 있다”면서 “최근 미세먼지가 문제가 되고 있는 것은 과거보다 미세먼지가 절대적으로 늘어났다기보다는 고농도 스모그 같은 악성 미세먼지 발생일이 상대적으로 늘어났기 때문에 그렇게 느끼는 것”이라고 설명했다. 미세먼지와 초미세먼지가 문제가 되는 것은 호흡기와 심혈관은 물론 뇌신경계까지 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. 2000년 미국 하버드대 의대 부속 브리검 여성병원 연구팀은 1979~1988년 미국 6대 도시에서 사망한 거주자를 대상으로 초미세먼지 발생원에 따른 질병과 사망의 관련성을 분석해 의학 분야 국제학술지 ‘환경보건전망’에 발표했다. 그 결과 자동차에서 배출된 초미세먼지가 10㎍/㎥ 증가할 때마다 하루 사망률이 3.4% 증가했으며, 화석연료 연소에서 나온 초미세먼지는 같은 양이 증가할 때마다 일일 사망률이 1.1% 늘어났다고 밝혔다. 대신 흙먼지에서 비롯된 초미세먼지는 사망률과는 무관하다는 사실을 밝혀내기도 했다. 스페인 바르셀로나 세계보건연구소는 초등학생들이 미세먼지에 자주 노출될 경우 기억력과 주의 집중력 같은 인지능력이 떨어질 수 있다는 연구결과를 환경분야 국제학술지 ‘환경오염’ 최신호에 발표했다. 미세먼지 때문에 외출을 삼가고 실내에 머무는 경우가 많지만 실외 미세먼지 농도가 높은 날은 실내 미세먼지 농도도 높게 나타난다는 연구결과가 나오기도 했다. 한국과학기술연구원(KIST)과 이태정 경희대 환경공학과 교수팀은 각각 학교 실내 공기질을 조사한 결과 외부 미세먼지 농도가 높은 날은 교실 미세먼지 농도 역시 높았으며 특히 차량이 많이 오가는 도로와 인접한 곳에 있는 학교의 경우 미세먼지 농도는 그렇지 않은 곳보다 2배 이상 높은 것으로 나타난다는 조사 결과를 최근 발표하기도 했다. 과학자들은 이처럼 인체에 유해한 고농도 미세먼지 발생에 대응하기 위해서 우선 미세먼지 발생 원인을 명확히 규명한 뒤 맞춤형 대책을 세워야 한다고 보고 있다. 1952년 영국 런던 스모그나 1954년 미국 로스앤젤레스(LA) 스모그와 달리 한국 미세먼지는 국내에서 발생하는 대기오염물질에 이웃한 중국의 영향까지 더해진다는 점을 고려해야 한다는 것이다. 유럽이나 미국에서 발생하는 미세먼지는 대부분이 자국에서 발생한 자동차 배기가스 때문이지만 한국 내 미세먼지는 자동차 배기가스뿐만 아니라 중국발 석탄, 목재 연소배출물에 자연 발생 광물먼지까지 더해져 있다. 배 단장은 “중위도 편서풍 지대에 위치한 한국은 아프리카 서북부 사하라 사막부터 내몽골, 만주지역의 황사발원지까지의 먼지벨트(dust belt)에 의해 직접 영향을 받기 때문에 미국, 유럽과는 다른 환경을 고려한 대책 마련이 필요하다”며 “동북아 지역 미세먼지는 단일 국가만의 문제가 아니기 때문에 어느 한 나라의 노력만으로는 해결할 수 없다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자가면역질환 치료 메커니즘 규명 건국대 화학과 허용석 교수팀이 자가면역질환 중 하나인 루푸스 전문치료제 ‘벤리스타’의 작동 원리를 밝혀내 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 23일자에 발표했다. 루푸스는 환자 본인의 면역시스템이 오류를 일으켜 자신을 공격하는 자가면역질환으로 피부, 관절, 혈액, 신장 등 다양한 신체기관에 염증을 일으켜 고통을 준다. 벤리스타는 유일한 루푸스 치료제이지만 지금까지 자세한 약물 치료 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 연구팀은 엑스선 결정학으로 벤리스타가 BAFF라는 단백질과 결합해 자가면역반응 신호를 차단시킨다는 사실을 확인했다. 그래핀 쌓아 전기변색 소자 개발 한국전자통신연구원(원장 이상훈) 실감소자연구본부 연구팀은 ‘꿈의 신소재’ 그래핀을 네 개 층으로 쌓아 0.5초만에 색이 변하는 전기변색소자를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다.

1986년 스위스 취리히 호수 바닥에서 발견된 휘발유 만드는 세균의 비밀이 30여년이 지난 뒤 마침내 밝혀졌다.미국 에너지부(DOE) 산하 바이오에너지연구소(JBEI), 로렌스 버클리 국립연구소, 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), 대만 타이페이 의과대학, 덴마크 공과대학 공동연구팀은 메타유전체학과 생화학 기법을 활용해 세균이 어떻게 휘발유를 스스로 만들어 낼 수 있는지에 대한 메커니즘을 밝혀내고 화학공학 분야 국제학술지 ‘네이처 화학생물학’ 19일자(현지시간)에 발표했다. 1986년 스위스 미생물학자들은 취리히 호수 바닥에서 휘발유 성분 중 하나인 톨루엔을 스스로 만들어 내는 세균을 발견했다. ‘톨루모나스 아우엔시스’라고 이름붙여진 이 세균은 단백질을 가수분해해서 나오는 아미노산 중 하나인 페닐알라닌과 페닐계 전구물질을 톨루엔으로 전환시킨다. 이런 특성 때문에 ‘세균을 많이 배양한다면 연료를 생산할 수 있을 것’이라는 전망까지 제시되면서 많은 과학자들은 세균이 톨루엔을 만들어 내는 원리를 밝혀내기 위해 다양한 노력을 기울였다. 그렇지만 톨루모나스는 실험실에서 배양하기 까다로와 지금까지 생성 원리가 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 톨루모나스 만큼은 아니지만 소량의 톨루엔을 만들어 내는 세균을 버클리 틸덴 국립공원 한 호수 바닥 진흙에서 발견했다. 연구팀은 이 세균의 유전자를 검사해 톨루엔 생성에 관여할 것으로 보이는 유전자 600개를 골라냈다. 그 다음 이 유전자들을 정밀분석한 결과 ‘GREs’라는 유전자가 톨루엔 생성에 관여한다는 것을 확인했다. 연구팀은 실험을 통해 GREs 유전자가 톨루엔을 만든다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 배양하기 쉬운 다른 미생물 유전자를 변형시켜 톨루모나스처럼 톨루엔을 생산할 수 있도록 하는 연구에 착수했다. 해리 벨러 로렌스 버클리 국립연구소 지구환경과학부 박사는 “톨루모나스가 톨루엔을 만들어 내는 이유는 경쟁관계에 있는 다른 세균들을 물리치기 위한 것과 세균이 에너지를 만들어 내기 위한 두 가지 이유 때문일 것”이라고 설명했다. 그는 또 “아직은 자연에서 합성된 톨루엔보다 원유에서 뽑아낸 톨루엔이 훨씬 저렴하기 때문에 톨루엔을 만들어 내는 미생물이 탄생하더라도 시장성을 갖추기는 어려울 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“현대에서 고래는 환경보호 대상이면서 한편으로는 음식이기도 해 갈등의 불씨가 되기도 합니다. 울산과 고래는 반구대암각화부터 포경산업, 고래문화마을까지 밀접한 관계를 갖고 있습니다. 문화인류학자로서 울산에 살며 고래 연구에 관심을 가질 수밖에 없지요.”벽안의 외국인 학자가 울산 고래고기 소비를 사회과학적인 관점에서 접근하는 연구를 하고 있어 주목받고 있다. 주인공은 울산과학기술원(UNIST) 기초과정부 브래들리 타타르(49) 교수다. 그는 울산 고래축제 참가자를 대상으로 고래고기 소비에 대한 설문조사를 한 결과를 사회과학적으로 분석해 국제학술지 ‘해양 정책’ 최신호에 발표했다. 같은 학교 정창국 교수와 함께 연구를 진행한 타타르 교수는 DNA데이터베이스를 바탕으로 고래고기 출처 검사를 강화하고 소비자 대상 교육을 병행한다면 고래고기 불법 포획도 줄일 수 있다고 제안했다. 미국 뉴욕주립대에서 니카라과 산디니스타 민족해방전선을 통해 본 남미의 정치적 변화와 갈등을 문화적 관점에서 분석한 연구로 박사학위를 받은 타타르 교수는 환경과 사회의 관계, 그 속에서 만들어지는 소비자로서의 사람들 관계에 관심을 갖고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr