‘곰돌이 푸’ 등 의인화 동물이 등장하는 동화책, 아이들에게 정말 긍정적인 영향을 미칠까? 최근 해외 연구진은 의인화한 동물 캐릭터가 등장하는 동화책이 아이들에게 올바른 도덕적 사고를 가르치는데 큰 도움이 되지 않는다는 연구결과를 내놓았다. 캐나다 토론토대학 연구진이 4~6세 어린이 96명을 대상으로 사람 또는 마치 사람처럼 입고 말하는 동물이 등장하는 동화책을 읽어줬다. 각각의 동화책을 읽어주기 전과 후, 아이들이 다른 사람과 함께 공존하기 위해 필요한 배려심이나 양보, 이타심 등을 테스트했다. 연구진은 실험에 참가한 아이들에게 개별적으로 조용한 방에 들어가게 했다. 이 방 안에는 총 100장의 스티커가 있고, 이중 자신이 좋아하는 스티커 10장을 고르도록 했다. 이후 아이들에게 ‘스티커를 받지 못한 친구들에게 스티커를 나눠줄 수 있겠냐’고 물었다. 이 과정을 사람이 등장하는 동화책과 동물이 등장하는 동화책을 읽기 전후에 각각 실시했다. 그 결과 사람이 등장하는 동화책을 읽었을 때 친구에게 나눠준 스티커의 개수가 의인화한 동물이 등장하는 동화책을 읽었을 때보다 더 많은 것으로 나타났다. 연구진은 “동화책을 읽는 아이들이 책에서 주는 교훈을 자신의 일상에 적용하는 습성이 있으며, 의인화 동물이 나오는 책 보다는 실제 사람이 등장해 교훈적인 스토리를 들려주는 책에 더 많이 반응한다는 것을 확인했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 아이들에게 판타지적인 동화책을 읽어주지 말라고 이야기하는 것이 아니다. 다만 아이들에게 읽어주는 책의 영역을 더욱 다양하게 확대해야 하며, 가장 중요한 것은 교육자와 부모가 현실 속 지식과 올바른 사회적 행동을 가르치기 위해 교육을 실시할 때 그 방법을 신중하게 고려해야 한다는 사실”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘발달과학’(Developmental Science) 8월호에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

●ETRI 자동통역기술 국제표준 채택 한국전자통신연구원(ETRI·원장 이상훈)은 지난달 28일 프랑스 파리에서 열린 국제표준화회의에서 ‘제로 유아이 자동통역 기술’이 국제 표준으로 채택됐다고 22일 밝혔다. ETRI 연구진이 개발한 제로 유아이 자동 통역기술은 사용자가 스마트폰을 주머니나 가방 속에 두고 블루투스로 연결한 헤드셋만 있으면 자동으로 통역이 되는 기술이다. 사용자가 블루투스 헤드셋을 착용한 뒤 말을 하면 음성이 스마트폰으로 전달돼 통역되고 통역된 음성이 상대의 스마트폰을 거쳐 헤드셋으로 전송돼 통역 결과를 들려주는 방식이다. ●노화 개선 기능성 화장품 기술 협약 한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 천연물연구소와 코오롱생명과학은 22일 KIST 강릉분원에서 피부노화 개선과 피부재생 촉진을 위한 기능성 화장품과 의약외품 후보물질에 대한 기술이전과 연구협력을 위한 기술실시 협약식을 가졌다. KIST 연구팀은 몽골의 대표적인 약용식물인 피뿌리풀에서 추출한 물질이 피부각질세포 이동을 촉진하고 피부섬유세포 내 콜라겐 생성을 증진시켜 주름유발효소를 억제한다는 사실을 확인했다. 이는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에도 실렸다. ●원자력硏, 中 핵연료 성능 평가 수주 한국원자력연구원(원장 하재주)은 중국 핵공업집단공사(CNNC) 산하 원자능과학연구원(CIAE)이 개발 중인 이중냉각핵연료의 성능과 안전성을 평가하는 설계검토 과제를 수주했다고 22일 밝혔다. 이번 수주는 국내 핵연료 개발 기술력의 우수성을 국제적으로 입증한 것으로 연구원은 2019년까지 2년 동안 설계 자료 검토, 노심해석 및 안전해석 과제를 수행할 계획이다.

현대 사회에서 없어서는 안 될 것들을 꼽으라면 많은 사람들이 ‘컴퓨터’를 꼽는다. 1946년 2월 1만 8000여개의 진공관으로 만들어진 ‘애니악’을 시작으로 컴퓨터 기술은 눈부시게 발전해 ‘손안의 컴퓨터’라고 불리는 스마트폰으로까지 진화했다. 1950년대 이후 트랜지스터가 발명되고 반도체 집적회로 기술이 발전하면서 컴퓨터도 점점 소형화, 고성능화되고 있지만 현재 기술로는 소자를 원자 하나 이하로 구현하기는 불가능해 컴퓨터 성능도 한계에 이르렀다는 평가가 지배적이다. 그래서 나온 것이 양자컴퓨터(Quantum Computer) 개념이다.현재 컴퓨터는 0과 1이라는 2진법을 1비트로 정보를 저장하고 처리한다. 그렇지만 양자컴퓨터는 양자역학의 불확정성 원리에 따라 서로 다른 특징을 갖는 상태가 중첩되는, 즉 0과 1을 동시에 표시할 수 있는 ‘큐비트’로 정보를 처리한다. 서로 다른 정보를 동시에 표시할 수 있기 때문에 처리 속도는 물론 컴퓨터가 처리할 수 있는 정보량도 현재 사용하고 있는 컴퓨터와는 비교할 수 없을 정도가 된다. 실제로 양자컴퓨터가 상용화될 경우 세계 최고 수준의 슈퍼컴퓨터로도 수천년이 걸릴 문제를 몇 분 만에 풀 수 있기 때문에 ‘꿈의 컴퓨터’로 불린다. 미국 구글이나 IBM 같은 기업과 연구소, 대학들이 개발에 박차를 가하고 있지만 상용화에는 이르지 못하고 있다. 또 양자의 불확정성이라는 특징을 이용한 양자통신은 복제나 도·감청을 원천 차단하는 기술로 주목받고 있다. 양자 상태에 정보를 기록해 송신자와 수신자가 정보를 주고받기 때문에 중간에 해커가 도청을 하는 순간 양자 상태 자체가 변한다. 이렇게 되면 수신자는 데이터에 대한 해킹 시도를 쉽게 파악할 수 있고 해킹 시도된 정보를 폐기해 버리면 되기 때문에 도청이 원칙적으로 불가능해진다. 이 같은 양자컴퓨터와 양자통신의 장점들 때문에 각국 정부는 관련 기술 개발에 관심을 갖고 다양한 정책들을 내놓고 있다. 양자 관련 기술개발에 가장 발 빠르게 움직이고 있는 곳은 중국이다. 2000년대 초 중국은 중장기 과학기술개발계획에 양자정보연구 계획을 포함시켜 국립자연과학연구소, 국방과학기술대, USTC 등에서 관련 연구를 진행 중이다. 그 덕분에 지난해 8월 중국 과학기술대(USTC) 연구팀은 세계 최초로 양자통신 인공위성인 ‘양자’호를 발사하고 지난달에는 칭하이 덩리하 기지와 1200㎞ 떨어진 윈난 기지 간 양자통신에도 성공했다. 미국 역시 2009년에 국가양자정보과학비전을 발표하고 지난해 7월에는 양자정보과학 발전계획을 발표해 산학연 연계 방식으로 양자정보통신 기술 개발에 나서고 있다. 유럽연합도 지난해 5월 양자정보통신 성명서를 발표하고 양자통신, 양자네트워크, 양자인터넷 등 단계별 중장기 연구개발 목표를 설정해 놓고 있다. 우리나라 역시 2014년 말 당시 미래창조과학부(현 과학기술정보통신부) 주관으로 양자정보통신 중장기 추진전략을 수립했지만 다른 나라에 비해 한발 늦은 후발주자 신세다. 앞서가는 선진국들을 따라잡기 위한 대책 마련을 위해 지난 18일 한국과학기술한림원이 ‘양자통신, 양자컴퓨터의 부상’이라는 주제로 원탁토론회를 열었다. 이 자리에서는 지난 2월 북한 김일성종합대 물리학과 김남철 교수팀이 광자를 이용한 양자정보처리 기술에 대한 논문을 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’와 물리학 분야 국제학술지 ‘플라즈모닉스’에 발표했다는 사실이 공개되기도 했다. 이들 연구는 북한 정부 차원의 국가 주요 연구과제로 진행되고 있는 것으로 밝혀졌다. 문성욱 한국과학기술연구원(KIST) 양자정보연구단장은 “양자컴퓨팅 연구는 광자, 이온, 초전도체, 반도체 등 다양한 방식으로 연구되고 있지만 상용화에 성공하는 기술은 어떤 것이 될지 아무도 예측할 수 없다”면서 “양자컴퓨팅이나 양자통신 기술이 상용화되면 엄청난 기술 도약의 계기가 될 것이기 때문에 다양한 형태의 기초연구를 동시에 지원하는 정책이 필요하다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“Vodka martini, shaken, not stirred.”(보드카 마티니, 젓지 말고 흔들어 주게.) 첩보영화의 고전이라고 할 수 있는 007시리즈에 나오는 007 제임스 본드의 트레이드 마크 같은 대사입니다. 보드카 마티니는 드라이 마티니를 만들 때 들어가는 진 대신 보드카를 사용한 칵테일입니다. 그러나 정작 영화 속 007을 연기했던 배우들이 별로 좋아하는 술은 아니라고 합니다. 6대 007로 활약하고 있는 대니얼 크레이그도 “영화 속 007처럼 보드카 마티니 칵테일을 마셨는데 다음날 머리가 깨질 것처럼 아팠다”며 혀를 내둘렀다고 합니다.보드카 마티니처럼 영화 속 주인공들이 잔에 얼음과 함께 넣고 홀짝홀짝 마시는 것을 보면 나도 모르게 따라 해 보고 싶은 충동이 일기도 합니다. 왜 영화 주인공들은 모두 잔에 얼음을 넣어 희석해 마시는 걸까요. 많은 영화들에서 위스키를 마시는 장면이 나오면 대부분 얼음잔을 빙빙 돌리며 마시지, 위스키만 마시는 경우는 거의 본 적이 없는 것 같습니다. 애주가들 사이에서도 위스키를 희석해 마시는 것이 좋은지 아니면 아무것도 섞지 않은 이른바 ‘알잔’으로 위스키를 마셔야 좋은지는 오랫동안 논쟁의 대상이었습니다. 그런데 최근 스웨덴 린네대 생물재료화학센터와 계산화학 및 생화학과, 물리약학 공동연구팀은 위스키를 얼음잔에 넣어 마시거나 물을 약간 첨가하면 맛과 향이 더 좋아진다는 재미있는 연구 결과를 발표했습니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 18일자에 실렸습니다. 연구팀은 물을 섞으면 풍미가 좋아진다는 속설을 확인하기 위해 위스키의 기본적인 두 가지 성분인 물, 에탄올과 과이어콜이라는 물질의 상호작용을 계산할 수 있는 모델을 만들었습니다. 위스키는 보통 나무로 만든 오크통에서 숙성을 시키는데 이 과정에서 과이어콜이 나와 위스키와 섞인다고 합니다. 맥아를 건조시킬 때 토탄을 사용하는 스카치위스키에는 과이어콜이 더 많이 섞여 독특한 향과 맛을 갖게 한다고 하네요. 어쨌든 잘 숙성된 위스키가 약간 달짝지근하면서 스모키 향이 나는 것은 과이어콜 때문이라는 것입니다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 알코올과 물이 섞이는 과정을 분석한 결과 알코올 농도가 높을수록 알코올 분자들은 한데 뭉쳐 밑으로 가라앉는 경향을 보인다는 것을 발견했습니다. 이때 과이어콜도 같이 가라앉게 된다고 합니다. 또 연구팀은 위스키 원액을 알코올 45% 농도(45도)로 희석할 경우 과이어콜이 위스키 표면 쪽으로 올라오고 59%(59도)가 넘어가면 아래쪽으로 가라앉아 쉽게 올라오지 않는다는 것을 알게 됐습니다. 그렇기 때문에 45도가 넘는 위스키의 경우는 물을 섞어 45도 이하로 맞춰 주는 것이 풍미를 좋게 만든다는 설명입니다. 연구진은 위스키를 45도에서 27도까지 희석시키면 과이어콜의 표면밀도가 3분의1 이상 증가한다고 합니다. 흔히 독주로 알려진 위스키의 맛을 제대로 느끼기 위해서는 물을 섞어 최대한 희석시켜 마셔야 한다는 것입니다. 대신 위스키 생산업체들이 술을 병에 담을 때는 희석시키지 않고 고농도 상태로 담아야 맛과 향의 관점에서 좋다고 합니다. 그렇게 해야 알코올이나 과이어콜이 저장돼 있는 동안 증발되지 않기 때문이라는 것이지요. 화학이라고 하면 거미줄이나 거북이 등껍질같이 복잡한 화학식을 떠올리는 사람들이 많겠지만 실제로 화학은 좀더 편리하고 맛있는 삶을 위해서 꼭 필요한 학문이라는 점을 알아줬으면 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

오랫동안 잇몸병을 앓으면 알츠하이머병과 같은 치매가 생길 위험이 더 커질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 대만 충산의학대 연구진이 50세 이상 성인남녀 약 2만8000명을 10여 년간 추적 조사한 결과 장기간 잇몸병이 있으면 알츠하이머병에 걸릴 위험이 70%까지 커질 수 있다는 것을 발견했다고 국제학술지 ‘알츠하이머병 연구와 치료’(Alzheimer‘s Research and Therapy) 최신호(8일자)에 발표했다. 이는 평소 양치를 더 자주 하는 사람일수록 치매 발병률이 더 낮다는 것을 시사하는 것으로, 추가 연구를 통해 그 연관성을 확인하면 일반적인 치과 진료가 알츠하이머병을 예방하는 방법으로 활용할 수 있다고 연구진은 보고 있다. 잇몸병은 치태가 형성돼 발생하는 질환으로 잇몸에 부종과 감염을 일으킨다. 이미 이 질환은 심장질환이나 암으로 인한 조기 사망 등 건강 문제와의 연관성이 밝혀지고 있으며, 여러 연구에서도 치매 환자 중에 잇몸병이 있으면 병세가 더욱 빨리 심해지는 경향이 있다는 것이 드러났다. 그런데 이제 새로운 연구에서는 잇몸병이 치매 위험을 키울 수 있다는 것을 시사하는 것이다. 대만의 연구자들은 일반적인 잇몸병인 만성 치주염을 진단받은 지 얼마 안 되는 환자 약 9300명과 신체 건강한 일반인 참가자 약 1만8700명을 비교 분석했다. 그 결과, 10년 뒤 잇몸병을 지니고 있던 사람들에게서 알츠하이머병 발병률이 훨씬 더 높게 나타난 것이다. 장기간 잇몸병을 앓은 사람들에게 알츠하이머병이 생길 가능성은 70%까지 증가했다. 이에 대해 연구진은 “이 결과는 잇몸병으로 인한 염증 유발 요인들이 신경퇴행성 변화를 천천히 그리고 점진적으로 유도해 알츠하이머병을 일으킬 수 있다는 생각을 뒷받침한다”면서도 “단 이 가설을 검증하려면 추가적인 연구가 필요하다”고 설명했다. 또한 이 연구에 직접 참여하지 않았지만 연구논문을 검토한 영국 알츠하이머학회의 책임 연구자 제임스 피켓은 “잇몸병과 뇌 건강의 연관성은 지금까지 분명하지 않았지만, 잇몸병으로 유발된 면역 반응이 뇌에 영향을 줘서 치매 발병에 기여한 것일 수도 있다”면서도 “그렇지만 이번 결과에서 당뇨병이나 우울증 같은 질병의 영향을 분류하는 것은 어렵다”고 지적했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

송장 개구리가 지구 온난화의 심각성을 알려주는 지표가 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 펜실베니아주립대, 예일대, 미시건대 등 9개 대학과 미국지질조사국(USGS) 패투센트 야생연구센터, 캐나다 국립공원관리청 등 5개 환경관련 정부기관이 참여한 공동연구팀은 북미 27개 지역에서 746마리의 여러 종류 개구리를 장기간 관찰한 결과, 송장 개구리의 일종인 나무숲산개구리(wood frog)가 지구 온난화 정도에 가장 민감하게 반응한다는 사실을 발견했다.연구팀은 여러 종류의 개구리들을 관찰한 결과 대부분의 개구리들이 살아가는 데 기온이나 습도 중 하나의 요소에만 영향을 받지만 나무숲산개구리의 경우 기온과 습도라는 두 가지 조건이 모두 맞아야 생존이 가능하다는 것을 확인했다. 나무숲산개구리의 거주지역이 점점 북쪽으로 이동하고 있다는 데서 단서를 찾았다. 데이빗 밀러 펜실베니아주립대 교수는 “지구 온난화는 기온을 높일 뿐만 아니라 강수량에도 영향을 미치기 때문에 두 가지 요소에 민감한 나무숲산개구리가 북쪽으로 이동했던 것”이라며 이 개구리를 통해 지구 온난화 정도를 파악할 수 있다”고 설명했다. 연구결과는 기상 및 생태학 관련 국제학술지 ‘지구변화 생물학’에 20일(현지시간) 발표됐으며 오프라인 9월호에도 실릴 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국산 계란에서도 검출된 살충제 성분 ‘피프로닐’이 파킨슨병을 유발할 수 있다는 동물실험 결과가 나왔다.17일 고현철 한양대의대 약리학교실 연구팀이 독성 관련 국제학술지(Toxicology Letters) 최근호에 발표한 논문을 보면 피프로닐을 쥐에 투여한 결과, 뇌 흑질에 분포하는 도파민 신경세포의 손상을 유발했다. 도파민은 뇌에서 분비되는 신경전달물질로 이를 만드는 신경세포가 손상되면 파킨슨병이 생긴다. 연구팀은 쥐의 흑질에 피프로닐을 주사하고 신경세포 손상 여부를 관찰했다. 이 결과 피프로닐은 신경교섬유질산성단백질(GFAP)의 발현량을 증가시키고 염증반응을 유발함으로써 도파민 신경세포를 손상했다는 게 연구팀의 분석이다. 연구팀은 논문에서 “살충제가 파킨슨병 연구에 큰 영향을 미칠 수 있음을 시사하는 결과”라고 의미를 부여했다. 이 연구와는 별도로 살충제 성분에 오래 노출되면 우울증 위험이 커진다는 분석도 나왔다. 고상백 연세대 원주의과대학 예방의학과 교수팀은 국내 성인 2151명을 대상으로 분석한 결과, 살충제 중독시 우울증 위험도가 5.8배나 높다는 연구결과를 국제학술지 ‘신경독성학’(NeuroToxicology) 최근호에 발표했다. 이 논문에 따르면 우울증으로 보고된 연구 대상자 중 살충제를 사용했던 사람의 수가 61명(7.2%)으로 사용하지 않았던 사람(54명, 4.2%)보다 많았다. 농촌지역에서 20년이 넘게 살충제를 사용해 온 사람들만 보면 우울증으로 보고된 사람들이 아닌 사람들보다 더 높은 살충제 농도에 노출돼 있을 위험이 2.4배로 추산됐다. 또 살충제 중독자의 우울증 위험도는 5.8배로 치솟았다. 고 교수팀은 정신 건강에 미치는 살충제의 부작용이 신경독성 및 내분비계 교란으로 이어지는 것으로 해석했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

식약처, 이르면 내일 위해성 발표 벌레의 중추 신경계를 파괴하는 살충제 ‘피프로닐’은 두통이나 감각이상, 장기손상 등을 일으킬 수 있어 국내에서는 닭에 대한 사용이 금지된 물질이다. 그러나 전문가들은 소량의 피프로닐에 단기간 노출될 경우 인체에 큰 영향을 미칠 가능성은 높지 않다며 무작정 공포심부터 가질 필요는 없다고 조언했다. 15일 식품의약품안전처에 따르면 가축과 애완동물에 기생하는 벼룩, 이, 진드기 등을 없애는데 사용하는 피프로닐은 유해성 때문에 국내에서는 닭에 대한 사용이 금지돼 있다. 다만 닭 사료 등을 통해 농가가 의도하지 않은 상태에서 혼입될 수 있는 만큼 ‘국제식품규격’에 따라 계란은 0.02ppm(1㎏당 0.02㎎), 닭고기는 0.01ppm의 잔류기준이 있다. 이번에 경기 남양주 양계농장에서 생산한 계란에서 검출된 양은 0.0363ppm이다. 피프로닐은 백색 분말 형태이며 흡입과 섭취로 인체에 흡수될 수 있다. 노출 시 나타날 수 있는 대표적인 증상은 경련, 떨림이다. 미국 국립직업안전보건연구소(NIOSH)와 세계보건기구(WHO)는 피프로닐을 과다섭취할 경우 간과 신장 등 장기가 손상될 수 있다고 경고하고 있다. 2010년 국제학술지 ‘임상독성학’에 실린 ‘피프로닐 노출과 관련된 급성 질환’ 논문에 따르면 2001~2007년 미국 11개 주에서 확인된 피프로닐 노출자의 89%에서 일시적인 건강이상(복수응답)이 나타났다. 가장 흔한 증상은 두통, 현기증, 감각 이상 같은 신경 증상(50%)이었다. 그 다음으로는 안구(44%), 위장관(28%), 호흡기(27%), 피부 증상(21%) 등이었다. 1998년 한 연구에서는 고용량인 300ppm의 피프로닐이 들어있는 사료를 쥐에게 투여한 결과 갑상선암 발병률이 높아지는 것으로 조사되기도 했다. 그러나 당장 계란을 먹고 급성독성이 나타날 위험은 높지 않다. 식약처에 따르면 단기간에 급성독성이 발생할 수 있는 피프로닐 최소 섭취량은 몸무게 60㎏ 성인 기준으로 0.54ppm 수준이다. 계란 1개 무게가 대략 60g 정도라는 점을 감안하면 남양주시 농가에서 발견된 계란 245개 이상을 한번에 섭취해야 급성독성이 생길 위험이 있다. 식약처 관계자는 “잔류기준 이하라는 것은 평생 섭취해도 안전하다는 것을 의미한다”며 “잔류기준을 극소량 넘었다고 해도 인체에 곧바로 큰 위험이 닥치는 것은 아니기 때문에 공포심부터 가질 필요는 없다”고 설명했다. ‘비펜트린’은 피프로닐과 달리 현재 국내 사용이 허가돼 있다. 하지만 미국환경보호청(EPA)이 발암물질로 분류하고 있는 물질이어서 마찬가지로 잔류기준이 있다. 식약처 식품공전에 따르면 계란 잔류기준은 0.01ppm, 닭고기는 0.05ppm이다. 경기 광주시의 한 산란계 농가의 계란에서는 0.0157ppm이 검출돼 기준을 넘었다. 다만 장기간 노출로 인한 위험성은 있기 때문에 면밀한 분석이 필요하다는 지적도 나오고 있다. 식약처는 이르면 16~17일 피프로닐과 비펜트린이 검출된 계란을 중심으로 인체에 대한 위험성을 분석해 발표할 예정이다. 농림축산식품부는 전국 1430개 산란계 농장을 전수조사할 계획이다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

여성의 뇌가 남성의 뇌보다 훨씬 더 활발하게 작동한다는 연구결과가 나왔다. 미국의 신경정신의학 전문 의료기관인 에이멘 클리닉 연구진이 과거 사람의 뇌를 스캐닝한 이미지를 이용한 연구 4만 6034건을 재분석한 결과, 여성의 뇌가 남성의 뇌보다 전반적으로 훨씬 활발하게 움직인다는 사실을 확인했다. 예컨대 여성의 뇌 여러 부위는 남성의 동일한 뇌 부위와 비교했을 때 혈류량이 훨씬 더 많았다. 뇌에 혈류량이 많다는 것은 집중력과 공감능력이 뛰어날 뿐만 아니라 불안 등의 감정에 취약하다는 것을 의미한다. 특히 여성의 뇌 중 두 부위가 유독 남성의 뇌보다 활동이 월등히 활발하다는 사실이 밝혀졌는데, 이중 하나는 전전두피질, 또 하나는 둘레계통이라고 부르는 부위다. 전전두피질은 의사결정을 할 때 주로 활성화하는 부위다. 둘레계통은 대뇌겉질과 시상하부 사이의 경계 부위를 뜻하며 해마와 편도체 등으로 이뤄진다. 분노와 두려움, 즐거움 등의 감정과 행동, 욕망 등의 조절, 기억에 관여한다. 뇌를 통과하는 혈액의 양이 많을수록 뇌는 더욱 활성화하며, 특정 부위에서는 여성의 뇌가 남성의 뇌보다 훨씬 활발하게 움직인다는 것이 확인됐다. 이러한 사실은 여성에게서 치매가, 남성에게서 ADHD(주의력 결핍 및 과잉행동 장애)가 더 많이 나타나는 이유를 찾는 데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 에이맨 클리닉 연구진에 따르면 여성에게서는 알츠하이머나 우울증, 불안장애 등의 질환이 더 많이 나타나는 반면, 남성에게서는 ADHD나 스스로를 절제하지 못해 발생하는 범죄의 비율이 높다. 연구진은 여성이 남성에 비해 감정이입이 더 쉽고 직감이 뛰어난 이유뿐만 아니라 우울증과 식이장애, 불안 등에 더욱 많이 시달리는 이유 역시 뇌의 특정 부위가 남성에 비해 더 활성화하기 때문인 것으로 분석했다. 연구를 이끈 에이맨 클리닉의 다니엘 에이맨 박사는 “우리는 남성과 여성의 뇌 사이에서 매우 구체적인 차이점을 찾았으며, 이는 알츠하이머와 같은 매우 위험한 뇌질환을 이해하는 데 중요한 영향을 끼친다”면서 “미래에는 성별에 따라 뇌 혈류량을 확인하고, 활성화되는 뇌 부위를 체크하는 것이 더욱 정확한 뇌 질환 치료법을 내놓는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘알츠하이머병 저널’(Journal of Alzheimer‘s Disease) 최신호에 게재됐다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2008년 개봉한 제시카 알바 주연의 스릴러 영화 ‘어웨이크’는 심장이식 수술 중 의식이 깨어나는 각성현상을 다룬 작품이다. 전신마취 환자는 의식이 없고 통증을 느끼지 못할 뿐만 아니라 수술 과정을 기억 못해야 하는데 ‘수술 중 각성’은 의식이 깨어있는 상태에서 수술을 받게 되는 현상이다. 미국에서는 연간 2000만건의 수술 중 4만명 정도가 수술 중 각성을 경험한다고 보고됐다. 수술 중 각성은 수술 과정을 생생하게 기억하게 만들어 수술 뒤 불안, 공포, 의료진에 대한 거부감 같은 외상후 스트레스 장애(PTSD)를 유발시킨다. 그렇지만 정확한 발생 원인과 메커니즘이 밝혀지지 않았다.포스텍 물리학과 김승환, 정우성 교수와 서울아산병원 마취통증의학과 노규정 교수 공동연구팀은 다채널 뇌파의 상호작용 분석을 통해 마취 과정에서 의식을 잃거나 회복하는 과정을 정량적으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 96명의 실험대상자에게 마취제를 이용한 임상실험을 한 결과 마취 후 환자의 뇌파가 물리학의 엔트로피(무질서도) 지표에 따라 변한다는 사실을 확인했다. 뇌파가 엔트로피 지표에 영향을 미친다는 사실을 확인한 연구팀은 마취에서 회복되는 과정에서 의식의 깊이와 수준을 측정할 수 있는 ‘마취 심도 진단기법’을 개발했다. 연구팀은 국내 바이오벤처 기업과 함께 상용화를 위한 진단장비를 제작 중에 있다. 제작이 끝나면 실제 수술현장에서 바로 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 김승환 교수는 “이번 연구를 통해 의식과 무의식 간 경계와 깊이를 정확하게 구분할 수 있게 돼 마취로 인한 의료사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 뇌의 신비에 한 발 더 다가서게 됐다”고 설명했다. 연구는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘휴먼 브레인 맵핑’ 9월호에 실릴 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●햄버거병 등 ‘국민생활 공청회’ 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 3일 오후 3시 서울 중구 서울시청에서 ‘국민생활연구 진흥방안’ 공청회를 연다. 최근 햄버거병으로 불리는 용혈성요독증후군 사태나 매년 발생하는 고병원성조류독감 등 국민의 일상을 불안하게 하고 직접적으로 영향을 미치는 문제들을 효율적으로 해결하기 위한 연구개발 방식을 제안하고 국민 참여 방안을 마련하기 위한 자리다. 정부는 공청회에서 나온 의견을 반영해 이달 중에 ‘국민생활연구 진흥방안’을 발표할 계획이다. ●여성과학기술인 관리자 특강 한국여성과학기술인지원센터(WISET·소장 한화진)는 여성과학기술인 연구경력 강화교육 중간관리자 과정을 오는 18일 오전 10시~오후 5시 서울 서초구 방배동에 있는 ‘기술과 가치 교육장’에서 연다. 박상준 서울SF아카이브 대표의 ‘SF로 전망하는 21세기 사회의 과학과 윤리’, 김용규 여우숲 대표의 ‘숲에게 좋은 삶의 길을 묻다’라는 2개의 특강이 준비돼 있다. 과학기술 관련 중간관리자급 이상 이공계 여성이라면 누구나 들을 수 있으며 선착순 신청이다. 자세한 사항은 홈페이지(academy.wiset.or.kr)를 보면 된다. ●비정상 단백질 처리 경로 발견 고려대 생명과학부 김윤기 교수팀이 세포 안에서 정상 단백질과 함께 만들어지는 비정상 단백질이 ‘CTIF’라는 물질에 의해 조절되며 이것이 비정상 단백질을 만들어 내는 직접적 원인이라는 것을 밝혀냈다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 연구가 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경 질환 치료제를 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

요즘은 TV만 틀면 채널 곳곳에서 흔히 볼 수 있는 게 ‘먹방’(먹는 방송)이라고 부르는 음식 관련 프로그램들입니다. 먹음직스럽게 차려진 음식과 출연자들이 과장된 행동으로 먹는 모습을 보고 있노라면 아무리 강한 의지로 다이어트를 시작했다고 하더라도 실패하기 십상입니다.●獨연구팀 “노약자 감염 땐 낫기 힘들어” TV에서만큼은 아니지만 맛깔나게 음식을 만들어 먹은 뒤 사람들은 고민에 빠집니다. 싱크대를 가득 채운 냄비와 프라이팬, 그릇들을 보면서 ‘설거지를 언제 끝내지? 이럴 바에는 차라리 외식이 낫겠다’는 생각을 하기 마련이지요. 이런 상황에서 더욱 외식을 부추기는 듯한(?) 연구 결과가 나왔습니다. 연구 결과는 정말 충격적이다 못해 놀라 자빠질 정도입니다. 독일 기센주 유스투스리비히대학 응용미생물학 연구소, 푸르트반겐대학 의생명과학부, 헬름홀츠 환경보건연구센터 공동연구팀이 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표한 연구 결과로 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 온라인판 7월 28일자에도 실렸습니다. 이들의 연구에 따르면 부엌에서 설거지할 때 흔히 사용하는 스펀지에 폐렴과 뇌수막염을 일으키는 세균을 비롯해 각종 박테리아와 병원균들이 숨어 있다는 것입니다. 스펀지 속에 서식하는 세균 중 하나인 ‘모락셀라 오슬로엔시스’는 오래된 설거지 스펀지에서 나는 독특한 냄새의 원인입니다. 또 면역 체계가 약한 노약자들에게 병을 일으키는데 항생제에 내성까지 갖고 있어 일단 감염되면 낫기가 쉽지 않다고 합니다. 모락셀라 속(屬)에 포함되는 균들은 상(上)기도, 피부, 비뇨생식기에 상존하면서 숙주의 체력이 약해질 때 병원성을 드러내며 사람들을 괴롭힙니다. 모락셀락 카탈랄리스는 급성 중이염의 원인이며, 모락셀라 라쿠나타는 급성 결막염, 모락셀라 오슬로엔시스와 넌리퀘파시엔은 패혈증을 유발한다고 합니다. ●삶아도 세균 안 죽어… 매주 교체해야 연구팀은 무작위로 일반 가정에서 사용하는 14개의 주방 설거지용 스펀지에서 미생물 유전자(DNA)를 추출해 분석하고 ‘공초점 레이저 스캐닝 현미경’(FISH?CLSM)으로 관찰했습니다. 그 결과 스펀지 속에서 엄청난 양의 미생물과 병원균들이 발견됐다고 합니다. 더욱 놀라운 것은 스펀지를 정기적으로 뜨거운 물에 삶거나 전자레인지에 넣어 고온으로 소독을 했다고 하더라도 병원균과 미생물은 죽지 않고 살아남았으며 소독을 하지 않은 스펀지에서 발견된 것과 비슷하거나 도리어 더 많았다는 점입니다. 현미경으로 관찰된 스펀지 내 박테리아의 밀도는 ㎤당 지구에 살고 있는 사람의 7배 정도인 500억개를 훨씬 넘는다고 합니다. 더군다나 대부분의 박테리아들이 사람에게 질병을 유발할 수 있는 병원성을 갖고 있다는 지적입니다. 연구팀에 따르면 이 정도의 박테리아 밀도는 사람 대변에서나 발견할 수 있는 수준이랍니다. 좀 지저분한 비유겠지만 오래된 스펀지로 설거지를 하는 것은 화장실에 버려진 휴지를 갖고 그릇이나 냄비를 문지르는 것과 마찬가지라는 이야기입니다. 마르쿠스 에거트 푸르트반겐대 의생명과학부 교수는 “수많은 세균의 온상인 설거지용 스펀지에 대한 해결책은 소독이나 삶는 것이 아니라 매주 새것으로 교체해 사용하는 것이 유일하다”고 지적했습니다. edmondy@seoul.co.kr

환절기나 추운 겨울에 갑자기 열이 나고 몸이 쑤신 듯 아프면 감기몸살을 떠올리기 쉽습니다. 그렇지만 무더위가 기승을 부리는 한여름에 2~3일씩 통증이 이어지면 감기몸살이 아닐 수 있습니다. 특히 50대 이상 중·노년이라면 의심해야 할 질병이 따로 있는데요, 바로 ‘대상포진’입니다. 대상포진은 ‘수두 바이러스’가 소아기에 수두를 일으킨 뒤 몸에서 완전히 사라지지 않고 신경조직에 남아 있다가 몸의 면역기능이 떨어졌을 때 다시 활성화하면서 생기는 병입니다. 감기몸살과 비슷한 오한과 발열, 붉은 반점과 수포가 띠 모양으로 나타나며 통증이 심해지는 것이 특징이지요. 특히 여름철 심한 무더위에 시달리면서 면역력이 약해지면 발병 위험이 커집니다.31일 건강보험심사평가원의 2012~2016년 월평균 대상포진 진료인원을 분석해 보니 5월에 환자가 증가하기 시작해 8월에 최고조에 이르는 것으로 나타났습니다. 2월에는 병원을 찾은 환자가 6만 2000명이었지만 8월에는 8만명에 이르러 격차가 1만 8000명이나 됐습니다. 환자는 중·노년층이 많습니다. 지난해 대상포진 진료인원 중 50대 이상이 72.9%였습니다. 또 여성 환자가 65.9%로 남성보다 훨씬 많습니다. 이민걸 연세대 세브란스병원 피부과 교수는 “대상포진이 50세 이후에 많이 발생하는 것은 몸의 면역력이 약해지는 것과 관련이 있다”며 “최근에는 과로나 심한 스트레스로 젊은층에서도 대상포진 환자가 느는 추세”라고 설명했습니다. 이어 “50세 이상이면서 폐경을 겪은 여성은 면역력이 급격하게 저하돼 대상포진을 앓을 위험이 높아진다”고 덧붙였습니다. ●극심한 통증 생긴 뒤 피부발진 증상 대상포진을 무리한 육체노동으로 인한 통증으로 여겨 파스를 붙이거나 피부 발진 정도로 여기는 경우가 많습니다. 그렇지만 극심한 통증이 생긴 뒤 피부 발진이 나타나면 대상포진을 의심해야 합니다. 통증이 먼저 나타나는 이유는 수두 바이러스가 먼저 신경에 염증을 일으키기 때문입니다. 신민경 경희대병원 피부과 교수는 “증상이 없거나 가려운 수준의 일반적인 피부 발진과 달리 대상포진은 통증이나 이상감각이 먼저 발생한다”고 설명했습니다. 통증은 따가움, 찌릿함, 쑤시는 느낌, 피부가 타는 듯한 느낌 등 다양한 형태로 나타납니다. 캐나다 맥길의대 분석에서는 대상포진으로 인한 통증이 수술 뒤 통증이나 출산 고통보다 높은 것으로 조사되기도 했습니다. 극심한 통증을 피하는 가장 좋은 방법은 백신 접종입니다. 국제학술지 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨(NEJM)에 따르면 백신 접종으로 60대 이상에서 대상포진 발생 위험은 50%, 신경통 위험은 60% 줄어드는 것으로 알려졌습니다. 다만 나이가 많을수록 예방 효과는 낮은 것으로 나타나 비용 대비 효과는 60대가 가장 높은 것으로 분석됐습니다. 그래서 전문가들은 60세 이상 노인에게 접종을 권장합니다. 반면 50대 이하는 신경통 발생 빈도가 낮아 권하지 않는다고 합니다. 한번 접종하면 최소 3년 이상 효과를 봅니다. 박기덕 이대목동병원 신경과 교수는 “면역 억제 치료를 준비 중인 환자나 고령층처럼 고위험군은 백신 접종을 고려하는 것이 좋다”고 말했습니다. 면역력을 높이려면 흡연과 과도한 음주를 피하고 규칙적인 생활을 하면서 정기적으로 운동을 해야 합니다. 박 교수는 “면역 세포 강화에 도움이 되는 비타민D 합성을 위해 매일 20분 이상 햇빛을 쬐는 것도 도움이 된다”고 조언했습니다. 다만 햇빛이나 운동이 몸에 좋다고 해서 체력을 넘어서는 무리한 운동을 해서는 안 됩니다. 이 교수는 “60세 이상이라면 체력에 부담을 주는 강도 높은 운동이나 일, 여행은 피해야 한다”고 귀띔했습니다. ●꾸준히 치료하면 3개월 이내 효과 대상포진은 진단이 늦어질수록 치료가 어려워집니다. 신경 손상으로 인한 합병증 위험도 커집니다. 박 교수는 “대상포진 치료 골든타임인 72시간 이내에 정확한 진단을 통해 신속하게 치료하는 것이 중요하다”고 강조했습니다. 가장 흔한 합병증은 ‘신경통’입니다. 수포가 생긴 자리를 따라 수개월에서 수년 동안 통증이 나타나고 벌레가 기어가는 듯한 느낌이나 머리카락이 닿기만 해도 통증이 나타나는 증상이 생깁니다. 얼굴 부위에 대상포진이 생기면 안면 신경마비나 각막염, 시력 손상이 생길 위험이 있고 중추신경으로 침범할 위험이 크게 높아집니다. 신 교수는 “귀 신경을 침범해 이명이나 안면마비, 현기증, 난청이 생길 수 있어 주의해야 한다”고 말했습니다. 통증 치료는 쉽지 않지만 꾸준히 치료하면 3개월 이내에 절반 이상의 환자가 치료 효과를 봅니다. 이 교수는 “초기 진단과 항바이러스제 투여로 바이러스의 확산을 막는 것이 가장 중요하다”고 조언했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

특정 질병에 대한 신약 개발에는 보통 9~10년이 걸린다. 이 때문에 최근에는 신약개발 기간을 줄이기 위해 이미 나와 있는 약에서 새로운 기능을 찾는 ‘신약 재창출 기술’이 주목받고 있다. 한·미 공동연구진이 빅데이터를 활용한 신약 재창출 기술로 간암 치료에 효과가 있는 물질을 찾아냈는데 다름아닌 구충제여서 특히 관심을 끌고 있다.한국과학기술정보연구원(KISTI) 생명의료HPC연구센터와 미국 스탠퍼드대, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 공동연구팀은 초고성능컴퓨터와 빅데이터 분석기술을 활용해 항암제 개발을 위한 새로운 형태의 신약 재창출 기술을 개발했다. 연구팀은 6만 6000종의 화학물질 및 약물에 대한 암세포의 유전체 반응 정보, 1000만건 이상 화학물 활성 정보, 7500명 이상 암환자의 유전체를 분석했다. 이를 통해 암 환자의 유전체 특성과 약물의 반응을 정량화하는 모델링 기법을 개발했다. 새로 개발한 모델링 기법을 활용하면 화학물질별 암세포의 유전체 반응을 한눈에 볼 수 있다.모델링 기법을 이용해 찾은 4종류의 의약품으로 항암효과를 검증한 결과, 장에 생기는 요충을 제거하 는데 활용되는 구충제 ‘피르비늄’이 간암에 대한 항암효과가 탁월하다는 것을 밝혀냈다. 실제 간암 환자의 암세포를 떼어내 피르비늄과 반응시켰더니 간암세포가 사라지는 것이 확인됐다. 백효정 KISTI 박사는 “이번 기술은 기존 약물에서 새로운 기능을 찾아내는 신약 재창출 속도를 더 빠르게 만들 것”이라고 말했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여러 가지 일을 한꺼번에 해내는 멀티태스킹 능력이 뛰어난 것에 자부심이 있는 사람들이 간혹 있다. 그런데 TV를 보면서 스마트폰으로 게임이나 인터넷을 하는 등 멀티태스킹 능력으로 여러 기기를 사용하면 뇌의 건강 상태가 나빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 26일(현지시간) 미국 건강전문 헬스데이뉴스에 따르면, 국제학술지 ‘플로스원’(PloS ONE) 최신호에 실린 이번 연구에서는 멀티태스킹이 뇌의 구조를 나쁜 쪽으로 바꿀 수 있어 그리 좋지 않은 것으로 나타났다. 이른바 ‘미디어 멀티태스킹’으로도 불리는 이 능력을 평소에 더 많이 사용한다고 보고한 사람들은 자기공명영상(MRI) 검사에서 추론 및 감정과 높게 관련이 있는 뇌 영역에서 회백질의 밀도가 더 적었다. 심지어 이들 참가자는 정신적으로 어려운 일에 대해 더 나쁜 반응을 보였고, 사회적인 상황에서 더 자주 감정적인 어려움을 겪었다. 그렇다면 뇌 건강을 지키려면 어떻게 해야 하는 것일까. 또 다른 연구에 따르면, 마음챙김 명상으로 널리 알려진 행동 훈련 기술 등 특정 활동은 뇌의 회백질 농도를 높이는데 도움이 된다. 여기서 마음챙김 명상은 근심부터 과식까지 다양한 문제를 극복하도록 현 시점에 집중하는 법을 가르쳐준다. 또한 집중에 방해가 되는 것이나 오락물, 또는 게임을 제공하는 것 이상으로 집중하지 않고 놀 때는 실제로 다른 능력이 향상될 수 있다. 예를 들어 액션 게임은 짧은 시간 안에 여러 표적을 추적하는 능력을, 그림 맞추기나 기억력에 관한 게임은 시각적인 검색 작업 능력을 향상할 수 있다. 더욱 인상적인 점은 외국어를 배우면 나이에 상관없이 뇌 기능을 높이는 데 도움이 될 수 있다. 물론 외국어를 해외여행 중에 사용하며 얻는 더 많은 재미는 덤이다. 사진=ⓒ Patricia / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

●손상 없이 물질 구조변화 관찰 성공 한국기초과학지원연구원(원장 이광식) 전자현미경연구부 장재혁 박사팀은 미국 오크리지국립연구소 연구진과 함께 ‘수차보정 투과전자현미경’이라는 장치를 이용해 고체산화물 연료전지 내부에서 발생하는 물질의 구조변화를 실시간으로 이미징해 관찰하는 데 성공했다. 이번 연구는 나노소재 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 25일자에 실렸다. 지금까지는 투과전자현미경을 활용해 구조를 관찰할 때 전자빔 때문에 관찰 물질이 손상되는 경우가 많았다. 이번 기술은 물질 손상 없이 변화를 관찰할 수 있게 돼 신소재 개발 연구에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 보인다. ●로켓 추진체용 고체연료 신기술 개발 한국기계연구원 부설 재료연구소(소장 김해두) 분말·세라믹연구본부 김경태 박사팀이 기존 소재와 비교해 산소와 반응성이 2배 이상 높으면서 안정성도 높은 극미세 알루미늄 분말 표면처리 기술을 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다. 알루미늄은 산소와 결합할 때 산화반응 속도가 빠르고 생성되는 열에너지의 양이 많아 로켓 추진체 연료, 용접용 소재 등으로 활용되고 있다. 이번 기술 개발로 발생하는 열에너지는 높이고 폭발 위험성은 낮추는 데 성공했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. ●한국뇌연구원 뇌신경회로망 워크숍 미래창조과학부(장관 유영민)는 올해 새로 추진하는 ‘뇌신경회로망 관련 과제’에 대한 세부 내용과 연구 방향을 공유하기 위해 26일 대구에 있는 한국뇌연구원에서 워크숍을 개최한다. 워크숍에서는 전전두엽 특화 신경회로 규명과 활용을 위한 데이터베이스 플랫폼 구축, 신경회로 분석 차세대 뇌융합기술, 뇌연구 이미징 원천기술 개발, 차세대 인공지능 연계 과제에 대해 논의할 계획이다.

몇 달 전 ‘안아키’라는 인터넷 카페가 문제가 된 적이 있습니다. ‘약 안 쓰고 아이들을 키우자’는 취지로 만들어진 극단적인 자연주의 육아사이트로, 한번 수두에 걸리면 항체가 생긴다는 이유로 예방접종을 하지 않고 일부러 아이들에게 수두를 옮기기 위해 ‘수두 파티’까지 한 것으로 알려져 있습니다. 이 때문에 한 시민단체가 의료법 위반과 아동학대 혐의로 카페 운영자와 회원 70여명을 경찰에 고발한 상태입니다. 사실 백신에 대한 불신은 백신 접종법이 처음 개발된 18세기부터 시작됐습니다. 영국 의사 에드워드 제너(1749~1823)가 천연두를 예방하기 위해 우두 고름을 직접 사람에게 접종하려고 하자 언론을 비롯해 많은 사람이 ‘우두백신을 맞으면 소로 변할 것’이라는 말도 안 되는 이야기를 퍼트렸습니다. 19세기 말 프랑스 루이 파스퇴르 박사가 제너의 방식을 활용해 광견병 예방 백신을 개발하고 그 후에 소아마비, 장티푸스 등 많은 질병의 백신들이 나와 수많은 전염병을 정복하면서 백신 반대 의견은 수면 밑으로 가라앉았습니다. 그러다가 1998년 저명한 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 영국 대장외과 전문의 앤드루 웨이크필드가 자폐증 어린이 12명을 대상으로 연구해 ‘MMR(홍역·유행성이하선염·풍진) 백신이 자폐증을 유발시킨다’는 논문을 발표하면서 백신 거부론이 재등장했습니다. 그러나 실험 대상군이 지나치게 적고 비교할 대조군이 없었으며 방법론에 문제가 있고 내용까지 조작됐다는 것이 밝혀지면서 2008년에 웨이크필드는 의사면허가 박탈되고 해당 논문도 철회됐습니다. 그럼에도 도널드 트럼프 미국 대통령을 비롯한 백신 반대론자들은 여전히 해당 논문의 주장을 맹신하고 있는 상황입니다. 많은 과학자와 역학자의 연구는 백신 반대론이 ‘근거 없다’는 것을 보여 주고 있습니다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 최신호에 “약물내성을 가진 슈퍼박테리아, 일명 ‘슈퍼버그’와의 전쟁에서 깜박하고 있는 무기가 바로 백신”이라는 내용의 분석을 실었습니다. 이달 초 글로벌 제약사 GSK(글락소스미스클라인)의 벨기에 와브르 연구센터에서 열린 제약 관련 콘퍼런스에서 항생제 내성균의 등장과 확산을 막기 위해 백신을 적극적으로 활용해야 한다는 결론을 내렸다는 소식을 전한 것입니다. 사실 많은 제약사와 공중보건 관련 기관들이 거액의 연구자금을 쏟아붓고 있지만 슈퍼버그를 막을 수 있는 신개념의 항생제 개발은 요원한 것 같습니다. 연구자들과 예방의학자들이 백신의 새로운 효과에 눈을 돌리고 있는 것도 이 때문입니다. 2011~2014년 유럽에서 독감백신을 맞은 어린이들은 백신을 맞지 않은 아이들보다 증상이 약하고 독감의 부수 반응으로 나타나는 각종 감염증에 대한 항생제 사용도 절반 이하였다고 합니다. 지난 10일 ‘랜싯’에 B형 뇌수막염 백신이 항생제 내성이 생긴 난치성 임질을 치료하는 데도 도움이 된다는 연구 결과가 실리기도 했습니다. 이처럼 백신을 사용할 경우 체내에서 미생물이 증식하거나 진화할 기회가 줄어들면서 자연스럽게 약물내성 병원균의 등장을 지연시킬 수 있습니다. 항생제는 이미 몸속에서 병원균의 밀도가 높아진 상태, 즉 감염이 된 뒤 투여하기 때문에 항생제의 공격을 피해 슈퍼버그로 진화할 수 있는 세균의 수가 그만큼 많아진다는 말이기도 합니다. 본인이 백신을 맞지 않겠다고 하는 것은 자유의 문제일 수도 있을 것입니다. 그러나 ‘백신을 맞든 안 맞든 내 맘’이라는 생각이 가족이나 사회 전체의 집단면역이라는 공중보건 시스템을 망가뜨릴 수 있다는 사실을 알아야 하지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

본격적인 휴가철을 맞아 산과 물이 좋은 장소로 텐트와 각종 장비를 가지고 캠핑을 떠나는 사람도 많다. 캠핑 전문가들에 따르면 고수와 초보자의 차이는 텐트를 고정시킬 때 묶는 ‘매듭’을 보면 된다고 한다. 매듭은 실이나 끈을 사용해 매고 죄면서 여러 가지 모양을 만드는 것인데 잘 만들어진 매듭을 보면 미적인 아름다움뿐만 아니라 질서와 균형을 느낄 수 있다. 그런데 물리학자와 수학자들도 매듭에 대해 관심을 갖고 주요 연구 대상으로 삼고 있다는 점은 잘 알려져 있지 않다.매듭을 과학적 연구 대상으로 삼기 시작한 사람은 19세기 초 독일의 천재 수학자 카를 가우스다. 그렇지만 현대적 ‘매듭이론’ 연구는 ‘분자의 화학적 성질은 이를 구성하는 원자들이 어떻게 꼬여서 매듭을 이루고 있는가에 달려 있다’는 켈빈의 ‘보텍스 이론’을 토대로 하고 있다. 매듭이론은 지난 30년간 과학기술 선진국을 중심으로 눈부시게 발전해 왔으며 매듭을 연구하는 수학자 중에서 ‘수학의 노벨상’이라고 부르는 필즈상 수상자도 다수 나왔다. 일상생활에서 볼 수 있는 매듭은 긴 줄을 꼬아 묶은 것을 말하지만 수학에서 이야기하는 매듭은 줄의 양 끝이 붙어 있는 원형 형태다. 원형의 ‘0(영)매듭’이 비틀리고 꼬이면서 다양한 형태의 매듭을 만드는 것이다. 과학에서는 하나의 매듭을 끊지 않고 매끄럽게 움직여 다른 형태의 매듭으로 바꿀 수 있으면 같은 종류의 매듭이라고 분류한다. 어린아이들이 즐겨 하는 실뜨기는 계속 다른 모양으로 바뀌지만 손을 빼내 풀면 결국 영매듭이 되기 때문에 수학적으로는 같은 매듭으로 분류된다. 수학자들은 다양한 종류의 매듭을 보면서 이것들이 같은 것인지를 찾아내는 연구를 한다.수학자들이 매듭을 분류하는 기준은 ‘교차점’의 개수다. 교차점이 3개인 ‘세 잎 매듭’은 두 종류가 있는데 이 둘은 서로 거울에 비춘 모양을 하고 있지만 자르고 붙이는 과정을 거치지 않고는 다른 세 잎 매듭으로 바꿀 수 없기 때문에 서로 다른 종류의 매듭으로 분류한다. 19세기 말 영국 수학자 테이트와 리틀은 교차점 수가 10개 이하인 매듭들을 분류해 냈지만 교차점 수가 증가하면 할수록 매듭 종류는 늘어나고 계산도 복잡해진다. 최근 컴퓨팅 기술의 발달로 교차점이 16개 이하인 매듭은 170만 1936가지로 분류된다는 사실이 밝혀지기도 했다. 금세기 최고의 물리학자로 꼽히면서 필즈상까지 받은 미국 고등과학연구소의 에드워드 위튼 교수는 양자장론(quantum field theory)과 매듭이론을 효과적으로 결합시켜 우주를 이해하는 데 이용한다. 수학과 물리학 외에 생물학에서도 매듭이론은 중요하다. DNA처럼 분자량이 큰 물질들의 행태를 설명하는 데 도움을 주기 때문이다. DNA는 전체적으로 원 모양을 이루는데 자체 장력 때문에 원형을 유지하지 못하고 꼬여서 뭉치면서 이중나선 형태로 보인다. DNA를 복제할 때는 이중나선이 분리돼 한 가닥이 돼야 한다. DNA 복제 시 필요한 부분을 정확히 한 가닥으로 풀어 주고 복제가 끝나면 다시 이어 이중나선을 만들어 줘야 하는데 이런 역할을 하는 것이 효소다. 매듭이론은 효소가 어떻게 DNA의 특정 지점을 끊었다가 이어 주는지에 대한 해답을 주는 것이다. 선진국에 비해 늦기는 했지만 국내 연구자들도 매듭 연구 분야에 뛰어들어 가시적 성과를 내고 있다. 기초과학연구원(IBS) 기하학 수리물리연구단의 김선화, 안병희, 배영진 연구위원은 기존의 방법으로는 구별이 어려웠던 ‘르장드르 특이 매듭’을 구별할 수 있는 방법을 개발하는 데 성공해 주목받고 있다. 이번 연구 결과는 미개척 분야에 대한 성과를 인정받아 조만간 사교기하학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 심플렉틱 지오메트리’에 실릴 예정이다. 배영진 IBS 연구위원은 “수학적 대상에 대한 이해는 어떤 조건들을 만족하는 것들을 분류하는 데서 시작하는데 매듭의 분류는 공간을 이해하고 분류하는 데 중요한 단서를 제공한다”고 설명했다. 배 연구위원은 “이번 연구를 통해 르장드르 특이 매듭을 분류하는 데 새로운 연산 구조를 발견함으로써 장기적으로 매듭이론과 초끈이론의 발전을 가져다줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 건강을 위해 규칙적인 운동을 하는 이들이 점점 늘고 있다. 규칙적 운동은 신체 기능이 강화될 뿐만 아니라 심리적 안정감을 찾는 데도 많은 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 또 외부 자극에 대한 저항성을 높여 면역효과를 증강시키기도 한다. 운동이 노년층에게 찾아오는 치매를 막는 데도 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 독일 괴테대 스포츠의학과, 신경방사선연구소, 베를린 샤리테의대 공동연구진은 약한 강도의 운동이라도 매일 꾸준히 하면 치매 발생 가능성을 현저히 낮출 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 정신의학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 65~85세 남녀 독일인 60명을 대상으로 규칙적인 신체활동이 뇌의 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 이들에게 빠르게 걷기와 자전거 타기 같은 유산소 운동을 매일 30분씩 일주일에 3번, 12주 동안 하도록 했다. 자기공명단층촬영(MRI)과 자기공명분광법(MRS)이라는 기술로 운동 전과 후를 조사한 결과 운동을 한 노인들은 뇌에서 만들어지는 ‘콜린’이라는 물질을 적정 농도로 유지하는 것을 발견했다. 반면 같은 기간 동안 운동을 하지 않은 노인들의 뇌에서는 콜린의 수치가 급속히 증가한 것을 확인했다. 콜린은 뇌 신경세포가 파괴될 때 나오는 물질 중 하나다. 신체 운동을 하지 않을 경우 뇌신경세포가 파괴되는 경우가 많다는 것을 증명한 것이다. 실케 마투라 괴테대 알츠하이머연구소 박사는 “이번 연구는 분자 메커니즘 차원에서 유산소 운동이 고령층의 인지기능에 긍정적인 영향을 주는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “고강도의 근력운동은 도리어 근육이나 뼈에 무리를 줄 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 건강을 위해 규칙적인 운동을 하는 이들이 점점 늘고 있다. 규칙적 운동은 신체 기능이 강화될 뿐만 아니라 심리적 안정감을 찾는 데도 많은 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 또 외부 자극에 대한 저항성을 높여 면역효과를 증강시키기도 한다. 운동이 노년층에게 찾아오는 치매를 막는 데도 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 독일 괴테대 스포츠의학과, 신경방사선연구소, 베를린 샤리테의대 공동연구진은 약한 강도의 운동이라도 매일 꾸준히 하면 치매 발생 가능성을 현저히 낮출 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 정신의학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 65~85세 남녀 독일인 60명을 대상으로 규칙적인 신체활동이 뇌의 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 이들에게 빠르게 걷기와 자전거 타기 같은 유산소 운동을 매일 30분씩 일주일에 3번, 12주 동안 하도록 했다. 자기공명단층촬영(MRI)과 자기공명분광법(MRS)이라는 기술로 운동 전과 후를 조사한 결과 운동을 한 노인들은 뇌에서 만들어지는 ‘콜린’이라는 물질을 적정 농도로 유지하는 것을 발견했다. 반면 같은 기간 동안 운동을 하지 않은 노인들의 뇌에서는 콜린의 수치가 급속히 증가한 것을 확인했다. 콜린은 뇌 신경세포가 파괴될 때 나오는 물질 중 하나다. 신체 운동을 하지 않을 경우 뇌신경세포가 파괴되는 경우가 많다는 것을 증명한 것이다. 실케 마투라 괴테대 알츠하이머연구소 박사는 “이번 연구는 분자 메커니즘 차원에서 유산소 운동이 고령층의 인지기능에 긍정적인 영향을 주는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “고강도의 근력운동은 도리어 근육이나 뼈에 무리를 줄 수 있는 만큼 약한 강도의 유산소 운동을 꾸준히 하는 것이 좋다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr