친해지고 싶은 사람이 있다면 함께 슬픈 영화를 감상해 보는 것은 어떨까. BBC 등 해외 언론의 20일자 보도에 따르면 영국 옥스퍼드대학 연구진은 서로 친분관계가 없는 참가자들을 두 그룹으로 나눈 뒤, 한 그룹에는 슬픈 영화를, 또 다른 그룹에게는 다큐멘터리를 보게 했다. 연구진은 실험을 시작하기 직전과 시작한 직후, 실험 참가들에게 무릎을 굽히는 기마자세를 하게 한 뒤 최대한 오랫동안 버티게 했다. 이 실험이 끝난 후에는 체내 엔도르핀 수치를 검사했다. 그 결과 슬픈 영화를 본 그룹의 사람들은 영화를 보기 이전보다 육체적으로 힘든 자세를 견디는 시간이 13% 더 긴 것으로 나타났다. 반면 다큐멘터리를 본 사람들은 슬픈 영화를 본 사람들에 비해 기마자세를 버틴 시간이 5% 더 짧았다. 연구진은 이러한 현상이 인간의 뇌에서 만들어지는 천연진통제인 엔도르핀의 영향인 것으로 분석했다. 엔도르핀은 인간의 뇌 및 뇌하수체에서 만들어지는 호르몬으로, 모르핀처럼 강한 진통작용을 하는 것이 특징이다. 엔도르핀 분비는 스트레스를 받을 때는 증가되지만 즐거울 때는 억제된다. 예컨대 통증자극이 가해질 때나 임신 중 진통이 시작될 때 산모와 태아의 뇌에서 엔도르핀 분비가 최고조에 달하며 위급상황에 대처하고, 출산 후에는 급격히 떨어진다. 동시에 즐거운 기분과 행복감을 주면서 사람 사이의 유대감을 높여주는 역할도 한다. 즉 슬픈 영화를 본 그룹은 다큐멘터리를 본 그룹에 비해 엔도르핀 분비가 더욱 활성화되고, 이것이 육체적으로 자극이 가해질 때 더욱 오랫동안 버틸 수 있는 진통제 역할을 했다는 것. 슬픈 영화의 ‘효과’는 이뿐만이 아니었다. 실험이 끝난 뒤 설문조사를 한 결과, 슬픈 영화를 본 그룹은 다큐멘터리를 본 그룹에 비해 실험을 함께 한 사람들 사이의 유대감과 결속감이 더욱 높은 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 현상 역시 엔도르핀의 영향인 것으로 분석했다. 연구를 이끈 옥스퍼드대학의 로빈 던바 교수는 “슬픈 영화를 보면 엔도르핀 분비가 많아져 유대감이 더욱 높아지는 것을 확인했다”면서 “슬픈 영화를 보는 것은 사회적 활동뿐만 아니라 건강에도 긍정적 역할을 한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘영국왕립오픈과학저널‘(Journal Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

엄청나게 어렵고 심오한 헛소리를 좋아하는 사람들은 어떤 성향일까. 다리 사이로 고개를 숙여 보는 세상은 실제 현실과 어떻게 달라 보일까. ●수상자엔 441원… 상금도 ‘기발’ 22일 오후 6시(현지시간) 미국 하버드대 샌더스극장에서 ‘제26회 이그노벨상’ 시상식이 열렸다. 누구나 한 번쯤은 생각해 봤을 법한 궁금증들에 대해 놀랍고 신기한 답을 내놓은 연구자들을 선정해 주는 상이다. 수상자들에게는 10조 짐바브웨 달러(미화 40센트, 약 441원)의 상금을 준다. 짐바브웨는 경제개혁 실패로 화폐가치가 추락하고 물가상승률이 2억 3100만%로 치솟아 100조 달러 지폐를 발행한 적이 있다. ‘기발함’을 상징하는 상금인 셈이다. 올해는 노벨상 6개 분야인 의학, 물리학, 화학, 문학, 평화, 경제학에다 생식, 심리학, 생물학, 인식 분야를 더해 모두 10개 분야의 수상자를 선정, 발표했다. 올해 가장 처음 발표된 이그노벨상 분야는 생식상으로 생쥐에게 바지를 입힌 뒤 바지 옷감이 생식능력에 어떤 영향을 미치는지 연구한 이집트 비뇨기과 의사인 고 아흐메드 샤피크 박사에게 돌아갔다. 샤피크 박사는 생쥐에게 폴리에스테르 100%, 폴리에스테르와 울이 50%씩 섞인 것, 100% 울과 면으로 만든 바지를 입힌 뒤 생식능력을 검사했다. 그 결과 폴리에스테르 같은 합성섬유가 섞인 바지가 생식능력을 현저하게 떨어뜨린다는 사실을 발견했다. 또 캐나다 워털루대 고든 페니쿡 박사와 동료들은 지난해 11월 경영학 분야 국제 학술지인 ‘저지먼트 앤드 디시전 메이킹’에 ‘심오해 보이는 헛소리’를 좋아하는 사람일수록 인지능력이 부족하고 자기반성 성향이 약하다는 것을 발견했다. ●심오한 헛소리 좋아할수록 인지능력 부족 인지학상은 고개를 숙여 다리 사이로 뒤를 봤을 때 사물을 어떻게 인식하는지에 대해 연구한 일본 리쓰메이칸대 히가시야마 아쓰키 교수와 오사카대 아다치 고헤이 교수에게 돌아갔다. 두 사람은 고개 숙여 뒤를 보게 되면 거리를 실제보다 짧게 느끼고 사물의 크기는 더 크게 보인다는 연구결과를 안과학 분야 국제학술지 ‘비전 리서치’에 발표했다. 한편 지난해 배기가스 조작 파문을 일으킨 독일의 자동차 기업 폭스바겐을 ‘화학적으로 과다하게 배출되는 배기가스를 전기기계공학적으로 줄이는 방법을 개발했다’며 화학상 수상자로 선정했다. 저감장치로 배기가스를 줄이는 대신 기기와 숫자를 조작해 유해가스를 저감시킨 것처럼 보이게 한 것을 비꼰 것이다. 노벨상을 패러디한 이그노벨상은 1991년부터 매년 노벨상 수상자가 발표되기 직전인 9월 2~3주 목요일에 하버드대 샌더스극장에서 시상식을 개최하는데 역대 노벨상 수상자들이 참석해 수상작 심사와 시상을 맡는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

친해지고 싶은 사람이 있다면 함께 슬픈 영화를 감상해 보는 것은 어떨까. BBC 등 해외 언론의 20일자 보도에 따르면 영국 옥스퍼드대학 연구진은 서로 친분관계가 없는 참가자들을 두 그룹으로 나눈 뒤, 한 그룹에는 슬픈 영화를, 또 다른 그룹에게는 다큐멘터리를 보게 했다. 연구진은 실험을 시작하기 직전과 시작한 직후, 실험 참가들에게 무릎을 굽히는 기마자세를 하게 한 뒤 최대한 오랫동안 버티게 했다. 이 실험이 끝난 후에는 체내 엔도르핀 수치를 검사했다. 그 결과 슬픈 영화를 본 그룹의 사람들은 영화를 보기 이전보다 육체적으로 힘든 자세를 견디는 시간이 13% 더 긴 것으로 나타났다. 반면 다큐멘터리를 본 사람들은 슬픈 영화를 본 사람들에 비해 기마자세를 버틴 시간이 5% 더 짧았다. 연구진은 이러한 현상이 인간의 뇌에서 만들어지는 천연진통제인 엔도르핀의 영향인 것으로 분석했다. 엔도르핀은 인간의 뇌 및 뇌하수체에서 만들어지는 호르몬으로, 모르핀처럼 강한 진통작용을 하는 것이 특징이다. 엔도르핀 분비는 스트레스를 받을 때는 증가되지만 즐거울 때는 억제된다. 예컨대 통증자극이 가해질 때나 임신 중 진통이 시작될 때 산모와 태아의 뇌에서 엔도르핀 분비가 최고조에 달하며 위급상황에 대처하고, 출산 후에는 급격히 떨어진다. 동시에 즐거운 기분과 행복감을 주면서 사람 사이의 유대감을 높여주는 역할도 한다. 즉 슬픈 영화를 본 그룹은 다큐멘터리를 본 그룹에 비해 엔도르핀 분비가 더욱 활성화되고, 이것이 육체적으로 자극이 가해질 때 더욱 오랫동안 버틸 수 있는 진통제 역할을 했다는 것. 슬픈 영화의 ‘효과’는 이뿐만이 아니었다. 실험이 끝난 뒤 설문조사를 한 결과, 슬픈 영화를 본 그룹은 다큐멘터리를 본 그룹에 비해 실험을 함께 한 사람들 사이의 유대감과 결속감이 더욱 높은 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 현상 역시 엔도르핀의 영향인 것으로 분석했다. 연구를 이끈 옥스퍼드대학의 로빈 던바 교수는 “슬픈 영화를 보면 엔도르핀 분비가 많아져 유대감이 더욱 높아지는 것을 확인했다”면서 “슬픈 영화를 보는 것은 사회적 활동뿐만 아니라 건강에도 긍정적 역할을 한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘영국왕립오픈과학저널‘(Journal Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘고양이 할큄병’이라는 것을 들어본 적이 있는가. 이는 말 그대로 고양이에게 할큄을 당해 생기는 병이다. 이름도 생소한 이 병은 지금까지 가벼운 질병으로 여겨졌지만, 이로 인해 치명적인 합병증이 생길 수 있다고 미국 질병통제예방센터(CDC)가 14일(현지시간) 경고했다. CDC에 따르면, 고양이 할큄병은 고양이가 입과 발톱을 통해 캡노사이토퍼거 캐니모수스(Capnocytophaga canimorsus)로 불리는 특정 세균을 옮겨 생기는 것으로 밝혀졌다. 이 세균은 고양이와 같은 동물에게는 나쁜 영향을 주지 않는다. 그런데 우리 인간에게는 만성 감염을 일으키며, 잠재적으로 치명적인 합병증을 유발하는 것으로 드러났다. 공개된 보고서에는 매년 미국에서 공식적으로 약 1만 2000명이 고양이 할큄병에 걸리고 있다고 적혀 있다. 그리고 이 병은 발열과 피로, 두통은 물론 림프절 부기(swollen lymph nodes)를 유발한다. 심한 경우에는 뇌 부기(brain swelling)와 심장 감염 마저 일으킬 수 있다고 한다. CDC의 연구자들은 이 병의 가장 큰 원인은 고양이 중에서도 새끼 고양이라고 말했다. 왜냐하면 새끼 고양이는 귀여워 주인이 입맞춤하거나 껴안는 등 접촉할 확률이 높기 때문이다. 이에 대해 CDC 측 전문가들은 가능한 한 고양이에게 뽀뽀하지 말고 목욕을 시킬 때도 맨손으로 하지 말라고 당부했다. 이번 조사를 이끈 CDC의 크리스티나 넬슨 박사는 “이 병의 범위와 영향은 우리 생각보다 더 크다”면서도 “이 병은 예방할 수 있다”고 말했다. 또한 “우리가 이 병에 걸릴 위험이 있는 사람들과 이 병의 패턴을 식별할 수 있으면 이를 예방하는 노력에 집중할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 보고서는 2005년부터 2013년까지의 고양이 할큄병 감염에 관한 자료를 추적 분석한 것으로, 이 병에 관한 가장 종합적인 검토 연구다. 또 연구진은 매년 고양이 할큄병에 감염되는 미국인 1만 2000명 중에서도 500명 정도는 병원에서 치료해야만 한다는 것을 알아냈다. 그리고 발병 사례는 미국 남부 쪽에서 가장 일반적이며, 특히 어린이들에게 일어난다는 것도 발견했다. 고양이 할큄병을 유발하는 세균이 어디에서 왔는지는 명확하게 밝히기 어렵지만, 대부분 벼룩의 배설물을 통해 옮는 것으로 나타났다고 연구자들은 밝혔다. CDC는 “불행 중 다행으로, 고양이 할큄병 사례는 감소하고 있지만, 이 병에 감염된 사람들에게는 더 심각한 합병증이 생기고 있다”고 말했다. 이에 대해 미국 뉴욕에 있는 사우스 나소 커뮤니티 병원의 원장인 아론 글라트 박사는 미국 공영라디오방송 NPR에 “합병증 증가는 15년 전보다 오늘날 더 많은 사람이 면역력이 떨어진 것에 원인이 있을 수 있다”면서 “합병증이 생긴 대부분 사람은 면역력이 떨어진 HIV 환자들이었다”고 말했다. 이번 보고서는 CDC가 발행하는 저명 국제학술지 ‘신종감염질환’(Emerging Infectious Diseases) 10월호에 게재될 예정이다. 사진=ⓒ 5second / fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

SF영화의 고전 ‘스타트렉’에서는 사람이나 물체를 다른 행성으로 이동시킬 때 ‘텔레포테이션’(원격 순간이동)하는 장면이 자주 나온다. 중국과 캐나다, 일본, 미국 물리학자들이 ‘빛의 알갱이’인 광자(光子)를 텔레포테이션시키는 데 성공해 주목받고 있다. ●국제연구진 광자 텔레포테이션 성공 중국 국립과학기술대, 상하이교통대, 상하이 정보기술연구소, 칭화대, 캐나다 워털루대, 일본 국립정보통신기술연구소 국제공동연구진은 양자 상태의 광자를 14.7㎞ 떨어진 곳까지 순간이동시키는 데 성공했다. 캐나다 캘거리대와 미국 국립표준기술연구소, 항공우주국 제트추진연구소(JPL) 연구진도 6.2㎞ 떨어진 곳으로 광자 텔레포테이션을 성공시켰다. 이들의 연구 성과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발간하는 광학 분야 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’ 20일자에 두 편의 논문으로 실렸다. ‘양자 얽힘’ 현상은 양자역학에서 핵심적 개념으로, 텔레포테이션을 위해 없어서는 안 될 개념이다. 서로 다른 입자가 얽힘이란 과정을 통해 연결되면 아무리 멀리 떨어져 있더라도 한 입자의 상태가 바뀌는 즉시 다른 입자의 상태도 똑같이 변한다는 이론이다. 연구진은 각각 광섬유를 이용해 캐나다 캘거리에서는 6.2㎞, 중국 상하이에서는 14.7㎞ 떨어진 곳으로 광자를 순간이동시키는 데 성공했다. 지금까지는 입자 하나를 다른 장소로 직접 이동시키는 ‘단일 입자 텔레포테이션’ 방식이었지만 이번에 성공한 기술은 두 개의 광자를 만든 뒤 하나의 입자 상태를 변화시켜 멀리 떨어진 다른 입자의 상태를 똑같이 변화시키는 형태였다. ●“사람 순간이동 현재 기술로는 불가” 판 지안웨이 중국 국립과기대 교수는 “양자 원격 전송을 이용해 통신망을 구축한다면 먼 거리에 떨어져 있는 곳과 지연 현상 없이 거의 실시간으로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 통신 품질도 우수해진다”고 설명했다. 그렇다면 이번에 성공한 양자 텔레포테이션 기술로 SF에서처럼 사람이나 물체를 순간이동시키는 것도 가능해질까. 연구진을 비롯한 물리학자들은 사람을 텔레포테이션시키는 것은 불가능하다고 설명했다. 사람을 원격 이동시키기 위해서는 광자나 원자처럼 단순한 입자로 만들어야 하며, 단순한 입자로 분리한다고 하더라도 이를 원격 전송하려면 현재 기술로는 수억년 정도 걸린다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바이러스 단백질 ‘신사이틴’ 제거한 수컷 생쥐 작고 허약 프랑스 연구팀, 태반·면역세포·근육모세포 활성화 확인 가마솥 속에 있는 듯한 더위가 언제 있었냐는 듯 아침저녁 일교차도 크고 하늘도 훨씬 높아졌습니다. 확실히 가을입니다. 수확의 계절, 가을은 뭘 해도 좋은 때인 듯 싶습니다. ‘독서의 계절’이란 말처럼 시집이나 수필집을 집어드는 감성적인 사람도 있고 선선해진 날씨 덕분에 등산이나 배드민턴, 테니스, 근력운동 등을 시작한 이들도 있습니다. 운동하기 좋은 날씨를 맞았으니 오늘은 근육에 대해 이야기해 볼까 합니다. 생물학 분야의 오랜 수수께끼 중 하나가 바로 “포유류의 경우 왜 수컷들의 근육이 암컷보다 더 크고 쉽게 발달할까”라는 것입니다. 아직까지도 성공적인 해답을 찾지는 못한 상태입니다. 그런데 최근 프랑스 남(南)파리대, 파리6대학, 파리12대학, 국립과학연구센터(CNRS) 공동연구진이 ‘신사이틴’이라는 바이러스 단백질과 근육량의 상관관계를 밝혔습니다. 신사이틴이 수컷 생쥐의 근육량을 증가시키는 데 결정적인 영향을 미친다는 겁니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관이 발행하는 분자유전학 분야 국제학술지 ‘플로스 제네틱스’ 최신호에 실렸습니다. 흔히 바이러스라고 하면 감기나 독감, 지카 등 각종 감염병을 유발하는 물질로만 알고 있습니다. 바이러스는 질병을 일으키기도 하지만 아직 규명되지 않은 다양한 방식으로 생명체에 영향을 미친다고 과학자들은 추정하고 있습니다. 사람의 경우 DNA를 구성하는 약 30억개의 염기쌍 중 8% 정도가 바이러스에서 유래됐습니다. 이 중 일부만 면역계와 발육 등에 영향력을 행사하고 있습니다. 그중 ‘신사이틴’이란 바이러스 단백질은 태반을 형성하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다. 연구진은 생쥐를 이용해 유전자에서 신사이틴을 제거한 뒤 어떤 일이 일어나는지를 관찰했습니다. 신사이틴이 제거된 수컷 새끼들은 그렇지 않은 수컷들에 비해 작고 허약했으며 몸무게도 평균 18% 정도 가벼운 것으로 나타났습니다. 재미있는 것은 신사이틴이 암컷의 근육량에는 전혀 영향을 미치지 않았다는 것입니다. 연구진은 후속실험을 통해 신사이틴이 태반의 형성뿐만 아니라 면역세포와 근육모세포를 활성화시키는 데 영향을 준다는 사실을 알아냈습니다. 또 생쥐의 근육모세포가 근육세포로 변하는 과정에서 신사이틴을 차단하면 세포융합이 40% 이상 줄어든다는 것도 확인했습니다. 양과 개, 사람의 세포를 떼내 연구했을 때도 비슷한 결과를 얻었다고 합니다. 이 때문에 연구진은 “이번 연구는 신사이틴 같은 레트로바이러스의 외피 단백질이 태반 이외에도 중요한 역할을 수행한다는 것을 입증했다”고 주장합니다. 모든 과학자들이 이번 연구 결과에 동의하지는 않습니다. 일부에선 “신사이틴 하나만 근육 합성에 중요한 역할을 하는 것이 아니며 신사이틴이 유독 수컷에게서만 근육 성장을 촉진하는 이유도 아직 확실하지 않다”며 “생쥐에게 신사이틴을 물려준 바이러스와 인간에게 신사이틴을 전달한 바이러스는 근본적으로 다른 것으로 알려져 있으니 신사이틴이 인간 근육 발달 과정에서도 중요한 역할을 할 것이라고 단정하기는 어렵다”고 반박합니다. 물론 이 연구는 의미 있습니다. 3000만년 전 포유류의 몸속으로 침투한 바이러스가 남겨 놓은 단백질이 세포 형성에 관여한다니 정말 놀라운 일 아닌가요. 더군다나 바이러스 단백질들이 포유류의 유전자 곳곳에 숨어서 활동하고 있다고 하니 바이러스가 우리 몸속에 남겨 놓은 흔적이 또 무엇인지 새삼 궁금해집니다. edmondy@seoul.co.kr

　인공감미료 연구와 관련해 업계의 자금 지원을 받아 이뤄지는 연구가 다른 독립적인 연구들에 비해 거의 17배나 높은 우호적인 결과를 낳는다는 지적이 나왔다. 　호주 시드니대학의 리사 베로 교수 연구팀은 1978년부터 2014년까지 31개의 연구 논문을 분석한 결과 인공감미료 업계의 지원을 받은 경우 연구 전반에 편향성을 드러냈다고 지적했다. 　연구팀은 특히 이같은 편향성은 연구분야 동료의 평가(peer-review process)에서도 걸러지지 않았다고 강조했다. 　연구팀은 900여개 논문 가운데 연구 대상으로 타당하다고 판단한 31개를 조사, 이들을 △인공감미료 업계 지원 4개 △업계와 무관한 곳의 지원 10개 △독립적 연구 13개 △감미료 산업의 경쟁자로 인식되는 설탕 및 물 산업 지원 4개 등으로 분류했다. 　연구팀은 “업계 지원을 받은 연구는 100%가 인공감미료 아스파탐이 안전하다고 결론 내렸지만, 독자적인 연구 논문의 92%는 아스파탐에 대해 부작용을 찾아냈다”고 전했다. 연구팀은 또 연구 논문의 42%에서 연구자들이 자신들의 이해충돌을 밝히지 않았고, 이들 논문의 3분의 1은 연구자금의 출처를 공개하지 않았다고 지적했다. 　이해충돌을 가진 연구자들의 연구는 그렇지 않은 경우보다 7배나 높은 우호적인 결과를 내놓은 반면, 이해충돌과 전혀 관계가 없는 연구자들이 참여한 9개 논문 어느 것도 긍정적인 결과를 내놓지 않았다. 　베로 교수는 “문제점 지적 없이 긍정적인 효과만을 앞세우는 연구 결과를 내도록 인공감미료 업계가 데이터뿐 아니라 결론에도 많은 영향력을 끼친 것을 알게 돼 놀랐다”라고 말했다. 　뉴욕대학의 매리언 네슬레 교수는 “이번 결과는 의학연구에 대한 제약산업의 후원과 일맥상통한다”며 식품산업과 영양 연구자들 간 관계에도 제약회사들과 의학연구 사이 관계처럼 엄격한 감시와 규제가 필요하다“고 시드니모닝헤럴드에 말했다. 　이번 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS ONE) 최신호에 공개됐다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

　‘제2의 태양’ ‘인공태양’으로 불리는 핵융합 발전이 상용화되기 위해서는 자기장을 이용해 고온의 플라즈마를 가둬둘 수 있어야 한다. 핵융합 분야에서는 플라즈마를 가둬두는 과정에서 발생하는 에너지 손실현상이 풀리지 않는 문제였다. 핵융합 상용화 연구가 시작된지 30년 동안 난제로 남아있던 이 문제를 국내 연구진이 풀어냈다. 　울산과학기술원(UNIST)와 포스텍, 국가핵융합연구소 공동연구진은 핵융합 플라즈마의 경계면 불안정성 현상이 발생하는 구체적인 메커니즘을 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 최신호에 발표했다. 　핵융합 반응을 일으키기 위해서는 수 천만~수 억도 이상의 고온 플라즈마를 오랜 시간 가둬둘 수 있어야 한다. 플라즈마는 초고온의 음전하를 지닌 전자와 양전하를 지닌 이온이 분리된 기체 상태로 고체, 액체, 기체와 함께 ‘제4의 물질 상태’로 불린다. 고온의 플라즈마는 토카막이라는 용기에 강력한 자기장을 걸어 중간에 띄워놓는 형태로 가둔다. 토카막에 갇힌 고온의 플라즈마 표면은 외부와 압력이나 온도차이가 커 ‘경계면 불안정성’(ELM) 현상이 생기면서 에너지 손실이 발생한다. ELM 현상은 안정적인 핵융합 반응을 방해하기 때문에 핵융합 상용화를 위해서는 반드시 해결해야 하는 문제다. 　토카막 외부에서 강한 자기장을 가하면 ELM 현상이 사라진다는 사실은 기존에도 알려졌지만 왜 이런 현상이 나타나는지 밝혀지지 않아 근본적인 문제 해결이 어려웠다. 　연구진은 외부 자기장으로 플라즈마를 제어할 때 생기는 작은 소용돌이 형태의 난류현상이 고온의 플라즈마 상태를 안정적으로 바꾼다는 사실을 밝혀냈다. 외부 자기장을 걸어주면 고온 플라즈마와 플라즈마 표면 같은 경계면의 전자 온도와 밀도가 요동치면서 ELM 현상을 없앤다는 해석이다. 핵융합계에서는 이번 연구가 ELM 제어 방법 개발에 새로운 가능성을 열어준 것이라고 평가하고 있다. 　이재현 UNIST 핵융합플라즈마물리연구센터 연구원은 “한국형 핵융합실험장치(KSTAR)에 설치된 장치를 이용해 기존에 관측하기 어려웠던 난류현상과 ELM 현상을 살펴볼 수 있었다”며 “핵융합 난제 중 하나인 외부 제어용 자기장을 이용한 ELM 현상 억제 메커니즘을 밝혀냄에 따라 핵융합 상용화에 한걸음 더 다가서게 됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　지구온난화 원인물질로 지목받고 있는 ‘이산화탄소’를 효과적으로 제거할 수 있는 신개념 흡착제가 개발됐다. 　카이스트 생명화학공학과 최민기 교수팀은 여러 번 재사용이 가능한 이산화탄소 흡착제 개발에 성공하고 그 결과를 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 이번 기술은 화력발전소에서 배출되는 이산화탄소의 흡·탈착을 상용화가 가능한 수준까지 끌어올렸다는 평가를 받고 있다. 　기존에 나온 이산화탄소 제거용 흡착제는 암모니아를 기반으로 한 ‘아민’이라는 유기화합물로 만들어진 것들이었다. 아민 흡착제의 문제는 이산화탄소를 흡착하는 능력은 좋지만 떼어내는 탈착이 어렵기 때문에 재사용이 쉽지 않다는 것이다. 또 재사용 할 경우 화학적으로 성질이 변해 오래 사용하기가 어려워 자주 교환해줘야 하는 문제가 있다. 아민 이외의 소재들로 만들어진 이산화탄소 흡착제들은 실제 상용화되기는 어려울 정도로 대량 생산이 불가능하다. 　연구팀은 기존 아민 기반 흡착제에 에폭사이드라는 화학물질을 결합시키는 비교적 간단한 화학반응으로 이런 문제를 해결했다. 대량생산이 쉽고 저렴한 실리카, 폴리에틸렌이민, 에폭사이드를 활용해 신개념 이산화탄소 흡착제를 만든 것이다. 이번에 개발한 흡착제는 재사용이 가능하며 여러 번 사용하더라도 흡탈착 능력이 떨어지지 않는 것으로 나타났다. 　연구팀은 실험실 수준에서 이산화탄소 흡착제 20㎏을 합성하는데 성공했다. 생산량을 수 톤 단위로 늘리게 되면 화력발전소 같이 대형 이산화탄소 발생장소에서 바로 사용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 　최 교수는 “이번 연구는 그동안 가능성만 제기돼 왔던 고체 이산화탄소 흡착제의 문제점을 해결한 것은 물론 이산화탄소 포집 공정을 상용화 단계까지 발전시켰다는데 의미가 있다”며 “그동안 흡착제 개발은 실험실 수준인 수 g 단위에 머물렀는데 이번 기술은 실험실에서도 ㎏ 단위로 생산할 수 있게 돼 실용화 가능성을 한층 높인 만큼 5년 내에 상용화할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남녀노소 할 것 없이 보편적으로 사용하는 항균 핸드워시가 도리어 건강에 해가 될 수 있다는 주장이 나왔다. 항생제로 쉽게 제거되지 않는 박테리아인 슈퍼버그는 일반 항생제에 대한 내성이 매우 강해 인류를 위협하는 존재로 ‘급부상’ 했다. 문제는 항균 핸드워시에 든 항세균제가 슈퍼버그의 저항력을 높이는 역할을 하면서, 오히려 슈퍼버그의 생명력을 강화시킬 수 있다는 사실이다. 미국 오리건주립대학 연구진에 따르면 항균 핸드워시 등에 흔하게 사용되는 항균제인 트리클로산(triclosan)은 일반적인 항생제 약품과 달리 잔여물이 오래 남는 성질이 있어 환경에 축적될 가능성이 높다. 트리클로산을 포함한 항균워시를 사용하면 그 잔여물이 하수구를 타고 토지나 강, 바다 등으로 흘러갈 수 있다. 외부에 존재하던 슈퍼버그는 이러한 트리클로산을 만나 항생제에 대한 저항력이 더 높아지면서 지금보다 더욱 강력한 슈퍼버그를 탄생하게 하거나 슈퍼버그의 수를 높일 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 항생제와 슈퍼버그 사이에 ‘긍정적인 관계’가 있다는 주장이 나온 것은 이번이 처음은 아니다. 미국의 의료 전문가들은 가축에 대한 일상적인 항생제 사용이 슈퍼버그 감염을 방지하기는커녕 오히려 더 증가시킨다고 경고하고 있다. 호주보건안전위원회 역시 항생제 남용에 따라 슈퍼버그 감염이 확산될 수 있다는 우려를 내놓은 바 있다. 오리건주립대학 연구진은 슈퍼버그의 저항성을 높이는 항생제 명단에 트리클로산뿐만 아니라 트리클로카반 등 일부 성분도 포함시켰다. 미국 식품의약국(FDA)은 이달 초, 트리클로산과 트리클로카반 사용을 금지하기로 했다. 병원이나 건강관리시설에서 쓰는 손 세정제나 항균 제품을 제외하고, 시중에 판매되는 액체 항균비누와 고체 비누에는 트리클로산과 트리클로카반 등 19개 성분을 사용할 수 없다. FDA는 “비누 생산자들에게 항균 비누가 일반 비누나 물보다 질병 감염 방지에 더욱 효과적이라는 증거를 제출하라고 요구했으나 충분한 답변을 얻지 못했다”면서 “비누와 보디 워시를 오랫동안 쓰면 박테리아 내성과 예상치 못한 호르몬 변화를 유발할 수 있다“고 전했다. 이번 연구결과는 환경과학기술분야의 권위있는 국제학술지인 ‘환경과학기술‘(Environmental Science and Technology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

결혼 시기가 늦어지면서 출산 연령도 높아지고 있다. 고령 산모의 출산 위험률을 줄이기 위한 방편으로 제왕절개를 하는 경우가 많다. 이렇게 제왕절개로 태어난 아이들이 비만해질 확률이 높다는 연구 결과가 미국의학협회가 발간하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 6일자에 실렸다. 이 연구에는 미국 하버드대와 부설 브리검여성병원, 보스턴아동병원, 다트머스대, 국립아동보건·인간개발연구소, 브라운대 의대 연구진이 참여했다. 연구진은 1996년부터 2012년까지 16년 동안 산모 1만 5271명에게서 태어난 2만 2068명을 대상으로 한 ‘성장조사 데이터’(GUTS)를 분석했다. GUTS는 하버드 공중보건대와 부설 브리검여성병원이 입원 환자의 체중과 신체지수, 라이프 사이클에 따른 건강 변화를 분석하기 위해 수집하는 데이터다. 연구진의 분석에 따르면 제왕절개로 태어난 아이들은 자연분만으로 태어난 아이들보다 비만이 될 확률이 15%나 컸다. 자연분만을 할 때 아기는 엄마의 산도(産道)를 거치면서 유익한 세균에 노출돼 면역력이 높아진다. 그러나 제왕절개를 하면 이런 과정이 없기 때문에 비만이 될 가능성이 커진다고 연구진은 해석했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　세균 감염으로 피부가 썩어들어가는 괴사성 근막염을 일으키는 소위 ‘살 파먹는 슈퍼박테리아’의 구조가 밝혀졌다. 이에 따라 슈퍼박테리아를 예방하고 치료할 수 있는 백신 개발의 속도가 빨라질 전망이다. 　미국 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 공동연구진은 피부의 작은 상처에서 시작돼 패혈증을 일으키고 피부가 썩어들어가도록 만드는 ‘A군 연쇄상구균’(Group A Streptococcus)의 구조를 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 5일자에 발표했다. 연구에는 화학 및 생화학과, 약학과, 소아청소년과 연구진이 참여했다. 　‘식인 박테리아’로 더 잘 알려진 A군 연쇄상구균은 여름철 오염된 굴과 조개를 먹거나 상처 부위를 통해 감염된다. 감염된 뒤에는 대퇴부나 허리 부위 근육이 급속히 부어오르면서 수 시간~수 일 내에 썩어 들어가게 만든다. 괴사성 근막염이나 간부전, 신장부전, 급성호흡촉박증후군 등을 일으키기 때문에 감염되는 사람의 절반 가까이가 사망할 정도로 치명적인 균이다. 미국에서는 플로리다를 중심으로 한 남부 해안가에서 확산돼 매년 수 백명이 목숨을 잃고 있으며 전 세계적으로는 50만명 가까운 사망자를 만들어내는 병원균으로 현재까지 치료제나 예방백신이 개발되지 않은 상태다. 　연구진은 병원균을 분리해 내 배양하는 한편 컴퓨터 시뮬레이션으로 분자구조를 분석했다. 그 결과 A군 연쇄상구균 표면은 다양한 단백질 구조로 형성돼 있다는 사실을 밝혀냈다. 표면 단백질이 다양해 어느 한 단백질에 저항할 수 있는 항체를 만들더라도 다른 단백질들이 인체의 면역체계를 무력화시킨다. 이 때문에 백신 개발이 쉽지 않았다. 　연구진은 식인 박테리아 표면단백질의 90% 이상이 ‘C4BP’라는 물질로 구성돼 있다는 것을 밝혀내고 이 물질을 제어할 수 있다면 A군 연쇄상구균을 치료하고 예방할 수 있을 것이라고 전망했다. 　파소 고쉬 생화학과 교수는 “이번 연구는 살인 박테리아의 표면 단백질과 독성을 드러내는 DNA 패턴을 분석한 첫 번째 연구”라며 “백신 개발을 위한 추가연구를 진행 중이기 때문에 곧 가시적인 성과가 나올 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

임신했을 때 너무 덥거나 추운 환경에 노출되면 아이를 조산할 위험이 커진다는 연구결과가 나왔다. 영국 일간 데일리메일은 1일(현지시간) 산모들이 임신 첫 7주 동안 극도로 덥거나 추운 환경에 노출되는 것과 조산이 관련해 있다는 것을 미국의 연구자들이 발견했다고 밝혔다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립아동보건인간개발연구소(NICHD) 연구진은 임신 첫 7주라는 시기 대부분을 극도로 더운 곳에서 보낸 여성일수록 출산 예정일 이전에 아이를 낳을 가능성이 더 컸지만, 왜 이런 급격한 온도가 조산을 유발하는지 정확한 이유는 알 수 없었다고 말했다. 하지만 연구진은 산모가 너무 덥거나 추운 환경에서 받은 스트레스가 태반의 발달을 방해하거나 자궁 혈액 흐름을 바꿔 조산을 유발한 것으로 추정한다. 연구를 이끈 NICHD의 폴린 멘돌라 박사는 “이번 결과는 임신한 여성들이 극단적인 환경에 노출되는 경우를 최소화하는 게 현명할 수 있다는 것을 보여준다”고 말했다. 조산은 임신 37주 이전에 아이가 태어나는 것으로 영아 사망과 천식, 폐 질환, 장기적인 장애의 위험을 높인다. 참고로 만삭은 임신 39~40주 사이로 여겨진다. 연구진은 2002~2008년 사이 미국의 의료기관 12곳에서 출산을 한 여성 22만 3375명의 의료 기록과 이들 여성이 거주한 주변 지역에 관한 시간별 온도 기록을 비교 분석했다. 물론 사람마다 장소에 따라 덥거나 춥다고 느끼는 기온은 다르다. 따라서 연구진은 모든 지역의 평균 온도를 계산하고 나서 10번째 백분위수 이하를 극도로 낮은 ‘강추위’ 온도, 90번째 백분위수 이상을 극도로 높은 ‘무더위’ 온도로 정의했다. 그 결과, 임신 첫 7주 동안 ‘무더위’ 온도에 노출된 여성은 임신 34주 이전에 출산할 위험이 11% 높은 것으로 나타났다. 37~38주에 출산할 위험은 4% 더 높았다. 또한 임신 전반적인 기간 ‘무더위’ 온도에 노출된 경우 34주와 36~38주에 출산할 위험은 각각 6%와 21% 더 높았다. 반면, 임신 첫 7주 동안 ‘강추위’ 온도에 노출된 여성은 임신 34주 이전에 출산할 위험은 20% 높았다. 34~36주에 출산할 위험은 9%, 37~38주에 출산할 위험은 3% 더 높았다. 단, ‘강추위’ 온도는 임신 7주 이후부터 조산 위험과의 연관성은 없는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구진은 “추운 날씨 동안 사람들은 주거지에 더 머물게 돼 추위 영향을 더 쉽게 피할 수 있어 이런 결과가 나온 것”이라고 설명했다. 반면 폭염 동안에는 사람들이 에어컨 등 냉방기기를 사용할 수 없는 환경에 놓였을 경우, 불가피하게 견뎌야만할 가능성이 더 컸다는 것. 또 연구진은 기후 변화로 인해 극도로 더운 날의 수가 늘어나 미숙아가 태어날 가능성이 많이 증가했다고 말했다. 이번 결과는 임신한 여성들이 극한 온도에 노출되는 경우를 최소화하기 위해 해결책을 고안하는 데 박차를 가할 것이라고 한다. 연구진은 극한 온도가 조산 위험을 증가하는 방법을 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘환경건강전망 연구’(Journal Environmental Health Perspectives) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일반적으로 외국어를 배워 원어민만큼 유창하게 구사할 수 있는 적령기는 10대로 보고 있다. 그렇지만 학습 적령기가 지난 20·30대나 그 이후에도 꾸준히 외국어를 공부하는 것이 두뇌 노화를 막고 기억력을 높이는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. ●생소한 언어 들을 때 뇌파 활발해져 핀란드 헬싱키대 행동과학연구소와 러시아 고등경제대(HSE) 인지과학센터 공동연구팀은 외국어를 꾸준히 학습하는 것이 뇌를 건강하게 유지하고 기억력을 높이는 데 도움이 된다는 사실을 밝혀내고 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 언어 학습의 적령기가 지난 것으로 간주되는 20·30대 남녀 22명을 대상으로 모국어와 외국어를 들려줬을 때 나타나는 뇌의 활동 상태와 뇌파 발생 형태를 파악하기 위해 뇌전도(EEG) 측정을 실시했다. 연구팀은 모국어로 익숙한 단어, 문장을 들려줬을 때와 모국어에서 잘 쓰이지 않는 단어, 생소한 외국어 단어와 문장을 들려줬을 때의 뇌파를 측정했다. 그 결과 모국어로 된 단어나 문장을 들을 때는 뇌파의 변화가 크지 않고 집중도가 떨어졌지만 생소한 단어나 외국어가 들렸을 때는 뇌가 활발하게 활동한다는 사실을 발견했다. 모국어로 된 생소한 단어를 들을 때보다는 처음 듣는 외국어를 들을 때 뇌파가 활발히 움직이고 기억을 담당하는 대뇌피질 부위의 활동이 왕성하다는 사실도 발견했다. 연구진은 모르는 외국어가 들릴 경우 사람은 대뇌피질에서 익숙한 음성이나 단어를 찾게 되는데, 그 과정을 통해 체계적으로 기억하는 방법을 습득할 뿐만 아니라 뇌를 건강하게 유지할 수 있게 한다고 설명했다. ●“약간 어려운 책 읽어도 도움” 릴리 킴파 헬싱키대 인지과학과 교수는 “이번 연구는 새로운 정보가 자극제가 돼 뇌를 유연하게 만든다는 사실을 보여 준 것으로 외국어 공부뿐만 아니라 자신의 수준보다 약간 어려운 책을 읽는 것도 뇌를 젊게 유지하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여름 휴가 성수기는 지났지만 여전히 바쁜 회사 업무에 휴가를 다녀오지 못한 직장인들이 많다. 아직 늦지 않았다. 당신의 몸과 당신의 회사가 당신의 휴가를 간절히 원해야할 이유를 밝혀주는 연구결과가 공개됐다. 최근 하버드의과대학과 캘리포니아대학 등 공동 연구진은 30~60세 건장한 성인 94명을 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 이들 모두에게 일주일간 같은 리조트에서 휴가를 즐기게 했다. 이중 A그룹 31명은 특별한 미션 없이 자유롭게 휴가를 즐기게 하고 혈액검사를 실시했다. 그 결과 스트레스와 관련된 유전자인 MME, FOXO3 등의 발현이 크게 줄어든 것을 확인했다. 휴가를 즐기는 것만으로도 스트레스가 줄어들었다는 뜻이다. 연구진은 B그룹 34명에게 역시 같은 리조트에서 1주일간 휴가를 즐기게 했는데, 이들에게는 명상 프로그램에 참여하게 한 뒤 역시 휴가가 끝나고 혈액샘플을 채취해 분석했다. 그 결과 B그룹은 휴가를 다녀오기 전보다 휴가를 다녀온 이후에 스트레스 유전자 보다는 면역력과 관련한 유전자에 큰 변화가 나타난 것을 확인했다. 즉 면역물질의 활성을 높이는 유전자의 활동이 많아진 것이다. 뿐만 아니라 이러한 변화는 휴가 기간 동안 명상을 한 B그룹 중에서도 명상시간이 긴 사람일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 연구진은 “명상이 신진대사를 활발하게 하고 세포의 노화를 막아주며, 단시간 내에 정신건강을 회복하는데 도움이 된다는 것을 확인했다”면서 “짧은 기간의 휴가는 스트레스 완화에 도움이 되는 한편, 명상은 면역력을 강화하고 우리 몸을 건강하게 하는데 실질적인 도움이 된다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒRawpixel.com / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

여름 휴가 성수기는 지났지만 여전히 바쁜 회사 업무에 휴가를 다녀오지 못한 직장인들이 많다. 아직 늦지 않았다. 당신의 몸과 당신의 회사가 당신의 휴가를 간절히 원해야할 이유를 밝혀주는 연구결과가 공개됐다. 최근 하버드의과대학과 캘리포니아대학 등 공동 연구진은 30~60세 건장한 성인 94명을 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 이들 모두에게 일주일간 같은 리조트에서 휴가를 즐기게 했다. 이중 A그룹 31명은 특별한 미션 없이 자유롭게 휴가를 즐기게 하고 혈액검사를 실시했다. 그 결과 스트레스와 관련된 유전자인 MME, FOXO3 등의 발현이 크게 줄어든 것을 확인했다. 휴가를 즐기는 것만으로도 스트레스가 줄어들었다는 뜻이다. 연구진은 B그룹 34명에게 역시 같은 리조트에서 1주일간 휴가를 즐기게 했는데, 이들에게는 명상 프로그램에 참여하게 한 뒤 역시 휴가가 끝나고 혈액샘플을 채취해 분석했다. 그 결과 B그룹은 휴가를 다녀오기 전보다 휴가를 다녀온 이후에 스트레스 유전자 보다는 면역력과 관련한 유전자에 큰 변화가 나타난 것을 확인했다. 즉 면역물질의 활성을 높이는 유전자의 활동이 많아진 것이다. 뿐만 아니라 이러한 변화는 휴가 기간 동안 명상을 한 B그룹 중에서도 명상시간이 긴 사람일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 연구진은 “명상이 신진대사를 활발하게 하고 세포의 노화를 막아주며, 단시간 내에 정신건강을 회복하는데 도움이 된다는 것을 확인했다”면서 “짧은 기간의 휴가는 스트레스 완화에 도움이 되는 한편, 명상은 면역력을 강화하고 우리 몸을 건강하게 하는데 실질적인 도움이 된다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒRawpixel.com / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

키 큰 사람이 작은 사람에 비해 운동실력이 뛰어난 이유가 ‘거리 지각능력’ 덕분이라는 연구결과가 나왔다. 미국 오하이오대학 연구진은 총 24명의 실험대상자를 키가 큰 그룹과 작은 그룹으로 분류했다. 키가 큰 그룹의 평균 신장은 173.4㎝, 작은 그룹의 평균 신장은 149.3㎝였다. 이들을 대상으로 총 3번의 실험을 실시했는데, 각기 다른 거리에 LED전등을 놓은 뒤 눈대중이나 보폭 등으로 예상 거리를 맞추게 했다. 그 결과 두 그룹 모두 해당 거리를 정확히 맞추지는 못했지만, 키가 큰 그룹이 작은 그룹에 비해 정답에 더욱 근접한 답을 내놓았다. 두 그룹의 다양한 컨디션을 고려했을 때에도 결과는 같았다. 연구진은 이 같은 결과에 대해 “키가 큰 사람은 작은 사람에 비해 시야 확보가 더 수월하고, 이를 통해 거리를 감지하는 능력이 더욱 높기 때문”이라고 분석했다. 뿐만 아니라 이러한 능력은 키가 작은 사람보다 낮은 위치에서 사물을 볼 때에도 발휘된다는 사실이 추가로 밝혀졌다. 키가 큰 그룹을 의자에 앉히고 키가 작은 그룹을 상자 위에 올라서게 한 뒤 같은 실험을 실시했을 때에도, 근접한 답을 내놓은 쪽은 키가 큰 그룹이었다. 이러한 결과는 키가 큰 사람들이 작은 사람들에 비해 평소 사물과의 거리를 짐작하는 경험을 더 많이 쌓는 경향이 있으며, 이러한 경험이 쌓이면서 거리에 대한 이해도가 높아진다는 것. 이는 일종의 ‘멘탈 모델’(mental model·심성모델) 방식으로, 사용자가 자신의 직접적인 경험에 의해 도구나 시스템을 어떻게 동작하고 사용하는 가를 예상하고 이해하는 방식을 뜻한다. 연구진은 이러한 이유를 들어,키가 큰 사람들은 구기종목 등 특정 스포츠에서 물체가 어느 지점에 위치할 것인지를 미리 예측하는데 훨씬 유리하며, 이것이 곧 뛰어난 운동 실력이나 성적으로 이어질 수 있다고 설명했다. 다만 이번 실험은 키가 큰 그룹 혹은 작은 그룹 내 실험대상자가 12명에 불과하다는 점에서, 더 많은 사람들을 대상으로 한 추가 연구가 필요하다는 지적이 제기됐다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스드’ 최신호에 실렸다. 사진=연합뉴스 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘꿈의 신소재’ 그래핀을 활용해 사람 뇌 신경세포(시냅스)의 정보처리 방식을 흉내낸 차세대 메모리 소자를 국내 연구진이 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 이영희(성균관대 물리학과 교수) 단장과 유우종 성균관대 전자전기공학부 교수 공동연구팀은 그래핀 같은 2차원 나노소재들로 시냅스를 모방한 터널링 메모리(TRAM) 반도체 소자를 만들고 기초과학 분야 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2일자에 발표했다. 기존의 메모리 소자는 전극이 3개여서 신호 전달과 저장 처리 과정에 시간이 걸린다. 동시에 여러 가지의 계산을 하기도 쉽지 않다. 연구팀은 시냅스는 2개의 돌기로 신호를 주고받으면서 정보를 저장하기 때문에 적은 에너지로도 고도의 사고를 빠르게 처리할 수 있다는 데 착안했다. 연구팀은 기존 메모리 소자의 전극 3개 중 저장전극을 없애고 두 개 전극만으로 신호를 수신·저장하도록 트램 반도체 소자를 만들었다. 또 그래핀을 소재로 활용해 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 반도체 주재료인 실리콘보다 100배 이상 전자이동성이 빠르며 신축성도 뛰어나다. 연구팀은 웨어러블 기기에 적용하면 기술적 진보를 가져올 뿐만 아니라 인간의 뇌를 그대로 모방한 뉴로모픽 컴퓨터, 일명 인공지능 컴퓨터 개발에도 도움을 줄 것으로 전망했다. 이번에 개발한 트램 구조는 현재 사용되고 있는 실리콘 메모리에도 바로 적용 가능하다고 연구팀은 설명했다. 그러나 전문가들은 소자의 구조 변화는 반도체 공정의 변환이 필요하기 때문에 당장 상용화하는 것은 쉽지 않을 것이라고 내다봤다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올여름, 1973년 시작된 우리나라 기상관측 사상 손꼽히는 폭염을 겪었다. 지역적 기상 요인도 있었지만 역시 지구온난화가 많은 과학자가 지적하는 핵심 원인이다. 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’ 최신호에 따르면 지구온난화는 점점 가속화해 2088년부터는 지구상에서 여름 올림픽을 볼 수 있는 지역이 크게 줄어든다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리), UC샌프란시스코, 뉴질랜드 오클랜드대, 사이프러스 기술연구 및 혁신센터 공동연구팀은 현재와 같은 지구온난화가 지속된다는 것을 전제로 올림픽이 열리는 7~8월의 습구흑구온도지수(WBGT)를 계산했다. 열사병 예방지수 또는 열스트레스 지수인 WBGT는 사람의 체온을 올리는 데 영향을 미치는 기온과 습도, 복사열, 기류 4가지 요소를 바탕으로 만든 지표다. WBGT가 21 미만일 때는 안전한 상태이며 21~25는 주의, 26~28은 경계, 29 이상은 위험 또는 매우 위험 단계다. WBGT 계산 결과 북반구에서 올림픽이 열릴 수 있는 곳은 33곳에 불과했다. 25곳이 서유럽 지역으로, 이 중 15곳이 영국 내 도시들이었다. 이들 지역은 WGBT지수가 26 미만으로 운동경기를 진행하는 데 다소 불편함은 있지만 운영에는 큰 문제가 없다고 판단했다. 2020년 올림픽을 여는 일본 도쿄나 2024년 올림픽 유치 희망 도시인 미국 로스앤젤레스와 프랑스 파리 등은 70여년이 지나면 올림픽을 개최하기에 부적절한 도시로 꼽혔다. 커크 스미스 UC버클리 공중보건대 교수는 “지구온난화가 계속될 경우 인류의 축제라는 올림픽이 70년 내에 사라지거나 대부분 실내에서 할 수 있는 경기로만 채워질 수밖에 없을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

밤새 술을 마신 다음날 오전 내내 속쓰림과 숙취로 괴로워하다가도 오후가 되면 다시 술 생각이 난다는 이들이 있다. 알코올 중독은 아닌 것 같은데 왜 자꾸 ‘한잔’ 생각이 나는 걸까. 미국 인디애나대 의대 신경과학과 데이비드 케러켄 교수팀은 술에 대한 갈망은 전두엽과 우뇌 뒤쪽 깊숙한 곳에 자리잡은 완두콩만 한 크기의 ‘복측선조체’가 지속적으로 자극되기 때문이라고 설명한다. 일반적으로 알코올 중독이 알코올 남용과 의존 증상에서 시작된다는 사실은 알려져 있지만 의존 증상의 발현 방식은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 24~26세의 건강한 남성 28명을 대상으로 일주일에 15~16잔씩 스포츠음료와 물, 맥주를 마시도록 하면서 90일 동안 추적 관찰을 했다. 음료를 마신 직후부터 3시간마다 기능성자기공명영상(fMRI)과 양전자단층촬영(PET) 기법으로 뇌를 촬영했다. 그 결과 스포츠음료와 물을 마셨을 때는 시간이 지나도 뇌에 특별한 변화가 없었지만, 맥주를 마신 직후에는 전두엽과 복측선조체가 활성화됐다. 6시간이 지나자 복측선조체가 집중적으로 자극받았다. 아울러 맥주를 즐겨 마시는 사람은 계속 맥주를 찾게 된다는 것도 확인됐다. 기쁨과 만족감에 관여하는 복측선조체는 알코올로 과다하게 자극받고, 지속적으로 알코올을 받아들이도록 뇌 회로를 바꾸기 때문이라고 연구진은 설명했다. 케러켄 교수는 “이번 연구는 우뇌 복측선조체가 알코올 중독 현상에 중요한 역할을 한다는 것을 처음으로 알아냈다는 데 의미가 있다”고 말했다. 연구 결과는 정신과학 분야 국제학술지 ‘알코올 중독-임상 및 실험연구’ 8월 30일자에 담겼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr