온실가스가 키운 태풍 “발원지 웜풀 강도 높여 더 거세져” 지구 온난화에 따른 기상이변이 끊이질 않는다. 태풍, 홍수, 폭염과 혹한은 일상이 됐고, 사막화 현상도 날로 심각해지고 있다. 지구온난화와 관련해 상식을 깨거나 흥미를 모으는 연구들이 잇따라 나왔다. 매년 여름 우리나라를 찾는 태풍은 인도양과 서태평양 인근의 웜풀(warm pool)지역에서 시작된다. 이곳의 해수 온도는 다른 바다보다 월등히 높다. 민승기 포스텍 환경공학부 교수팀은 지구온난화의 주범인 온실가스가 이 웜풀의 크기와 강도를 높여 우리나라를 포함한 동아시아와 호주 지역의 태풍과 국지성 호우에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 웜풀이 온실가스를 먹고 자라는 셈이다. 연구 결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 2일자에 실렸다. 온실가스의 증가가 해수면 온도와 높이를 상승시킨다는 연구 결과는 많았지만 웜풀 변화에 직접 관여한다는 증거를 찾아낸 것은 이번 연구가 처음이다. 오존, 살아나고 있다 남극 구멍 16년새 440만㎢ 줄어“CFC금지 덕…40년내 완전회복” 미국 MIT, 국립대기연구센터(NCAR), 영국 리드대 공동 연구진은 남극의 파괴된 오존층(2010년 나사 이미지)이 2050~2060년쯤 완전히 회복될 것이라는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 30일자에 실었다. 오존층은 태양에서 나오는 자외선을 차단해 주는 역할을 한다. 남극의 오존층 파괴현상은 1980년대 영국 과학자들에 의해 처음 확인돼 1987년 각국 정부는 오존 파괴의 원인이 되는 염화불화탄소(CFC, 프레온가스) 사용을 금지하는 몬트리올 의정서를 체결했다. 남극 오존구멍은 2000년에 3884㎢로 가장 컸지만 연구진이 지난해 9월 관측한 결과 2000년 당시보다 440만㎢ 줄었다. CFC 사용 금지를 전제로 한 컴퓨터 예측 결과와 완벽히 일치했다고 연구진은 밝혔다. 남극의 오존층이 본격적으로 회복되기 시작한 것이라는 게 연구진의 분석이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초경을 빨리 시작한 여성들은 30세가 넘어 ‘담석증’에 걸릴 위험이 높은 것으로 나타났다. 장유수·유승호 강북삼성병원 교수팀은 2011년 3월~2013년 4월 병원에서 건강검진을 받은 30세 이상 여성 8만 3275명을 대상으로 초경 시기에 따른 담석증 발병 위험을 분석해 이런 결론을 얻었다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘생식과학’(reproductive science) 최근호에 실렸다. 담석증은 담낭(쓸개)에 결석(담석)이 생기는 질환으로, 결석이 담낭 벽을 긁거나 담낭관에 쌓이면 통증이 발생하게 된다. 연구팀은 13세를 기준으로 초경 경험 나이에 따른 담석증 위험을 비교했다. 그 결과 초음파검사에서 담석이 발병되거나 담낭절제술을 받은 비율이 12세에 초경을 경험한 여성에서는 1.19배, 11세 이하는 1.46배 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 “2014년 서울시가 발표한 우리나라 여성의 평균 초경 연령은 11.7세로 11세 이전을 조기초경으로 구분할 수 있다”며 “12세는 조기초경에 해당하지 않지만, 초경 경험이 빠를수록 담석증 위험이 커진다는 사실을 보여주는 결과”라고 말했다. 초경을 빨리 경험한 여성은 이른 나이에 여성호르몬에 노출되는데 이 여성호르몬이 담즙 안에 있는 콜레스테롤을 증가시켜 담석의 원인이 된다고 연구팀은 설명했다. 보통 콜레스테롤은 담즙에서 다른 성분들과 섞여 용해된 상태지만 콜레스테롤이 비정상적으로 많아지면 침전형상으로 결석이 만들어진다. 유승호 교수는 “최근 서구식 식습관 등의 영향으로 초경 나이가 어려지고 있다”며 “이번 연구는 이른 나이에 초경을 경험하면 담석증 위험이 커진다는 사실을 밝혀낸 것”이라고 말했다. 또 “앞선 연구에서도 초경이 빠를수록 비만, 당뇨, 대사증후군 등 건강장애를 야기하는 것으로 알려졌다”며 “비만과 당뇨 등도 담석증 유발에 영향을 미치기 때문에 초경을 이른 나이에 경험한 경우 식단조절, 체중관리 등에 노력해야 한다”고 강조했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

스마트폰이나 태블릿PC 같은 스마트 기기 사용이 늘면서 사용자들은 배터리 용량 때문에 고민이 많다. 앞으로는 언제 어디서든 특수잉크를 넣은 잉크젯 프린터로 배터리를 편리하게 프린트해 사용할 수 있을 것으로 보인다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 이상영 교수팀은 흔히 사용하는 일반 잉크젯 프린터를 사용해 문서를 출력하는 것처럼 종이에 배터리를 인쇄하는 기술을 세계 최초로 확보했다고 28일 밝혔다. 이번에 개발한 기술은 배터리를 프린터로 인쇄해 쓸 수 있도록 함으로써 ‘입는 컴퓨터’로 불리는 웨어러블 컴퓨터는 물론 다양한 사물인터넷(IoT) 기기에 대폭 활용될 것으로 기대된다. 이번 연구 성과는 영국왕립화학회에서 발행하는 에너지 공학 분야 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학’ 22일자 온라인판에 실렸으며 7월호 표지 논문으로 게재될 예정이다. 연구진은 잉크젯 카트리지에 잉크 대신 은나노입자와 탄소나노튜브를 넣어 음극과 양극, 전해질 같은 배터리의 구성 요소들로 인쇄할 수 있도록 했다. 또 프린팅하는 과정에서 잉크 분사노즐이 막히지 않도록 인쇄물질의 점도를 조절하는 데도 성공했다. 연구진은 종이에 프린트하는 과정에서 잉크가 번지거나 흩어지는 현상을 막기 위해 나노 크기의 셀룰로오스 소재를 활용했다. 전지 재료를 인쇄하기 전에 종이 표면에 셀룰로오스 소재를 먼저 뿌려 잉크가 번지는 현상을 막은 것이다. 연구진이 이번에 개발한 종이 전지는 1만번 이상 충전과 방전을 반복해도 용량이 줄어들지 않았고 열에 강한 셀룰로오스 소재를 입힘으로써 150도의 고온에서도 전지 특성이 변하지 않았다. 또 1000번 이상 구부리고 접어도 전지 성능이 일정했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대인의 필수품이 된 ‘스마트폰’을 하루에 오랫동안 사용하면 충혈, 안구 건조 등 각종 안구 증상 발생 확률이 높아진다는 연구결과가 발표됐다. 서울대병원 박수경(예방의학)·유형곤(안과) 교수팀은 서울, 부산, 시흥에 사는 중고등학생 734명을 대상으로 설문조사를 시행한 결과, 이 같은 사실을 확인했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘안과 역학지’(Ophthalmic Epidemiology) 최근호에 게재됐다. 연구팀은 청소년의 장시간 스마트폰 사용이 안구의 자각증상(시야 흐림, 충혈, 시야 장애, 분비물, 염증, 눈물 흘림, 안구 건조)과 어떠한 연관이 있는지 분석했다. 그 결과, 스마트폰 하루 사용시간(2시만 미만, 2시간, 2시간 이상 사용)이 길어질수록 안구 자각증상을 호소하는 청소년이 많았다. 하루 2시간 미만 사용자보다 2시간 이상 사용하는 청소년은 7개 증상 중 3~4개 증상을 가질 가능성이 약 1.7배, 5개 이상 증상을 가질 가능성이 약 2.2배인 것으로 조사됐다. 또 하루 3시간씩 스마트폰을 1년 동안 사용한 청소년에 비해 하루 3시간씩 4년 넘게 사용한 청소년은 5개 이상 증상을 가질 가능성이 약 3.1배 더 높았다. 박수경 교수는 “스마트폰은 눈에서 가깝게 봐야 하고, 모니터로 인한 눈부심이 심하므로 동공 근육이 긴장해 눈 건강에 좋지 않다”며 “눈 건강을 지키기 위해서는 하루 스마트폰 사용시간을 2시간을 넘기지 않는 것이 중요하다”고 조언했다. 연합뉴스

회식하면서 받은 폭탄주, 얼마나 독한지 알아보려면 마셔 보는 수밖에 없다. 빨간 수박주스를 시원하게 한잔 들이켰는데 맛이 밍밍한 경우도 많다. 당도와 도수를 예상이라도 하고 싶다면 ‘그림자’를 보면 된다. 포스텍 기계공학과 김동성 교수팀은 그림자를 이용해 액체 굴절률을 간단하게 측정하는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이 기술을 활용하면 탄산음료의 당도, 국의 짠 정도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 기계에 들어가는 기름의 산패 정도, 몸속 체액의 변화까지 알아낼 수 있을 것으로 예상된다. 이번 연구 성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 빛은 공기가 없는 진공에서 가장 빠르고 액체나 유리 같은 물질(매질)을 만나면 느려지는 성질을 갖고 있다. 진공상태에서 빛의 속도와 비교해 매질을 지날 때 느려지는 비율을 굴절률이라고 한다. 굴절률은 빛이 휘는 정도나 반사와 관련이 있어 광학 분야에서는 중요한 성질이다. 굴절률을 정확하게 측정하려면 현미경이나 광학렌즈 같은 값비싼 장비가 필요해 실생활에서 활용하기는 어려웠다. 연구진은 투명한 직육면체 아크릴통 가운데를 뚫어 원통형 공간을 만들었다. 이 공간에 액체를 채운 뒤 용기 한쪽에서 빛을 비추면 반대쪽에 그림자가 나타나는데 가운데 쪽은 밝지만 주변으로 갈수록 어두운 그림자가 생긴다. 굴절률은 그림자 너비와 반비례하고, 액체 농도와는 비례한다. 그림자 폭이 줄어들수록 굴절률이 커지고 액체 농도는 짙어지는 것이다. 연구팀은 기름의 굴절률을 연구하면서 설탕물을 여러 가지 농도로 실험하면서 이런 결과를 얻었다. 또 아크릴 용기와 맥주컵 등을 이용해 폭탄주와 고량주 등 다양한 술의 도수에 따른 그림자 너비도 측정했는데 비슷한 결과가 나왔다. 김 교수는 “조명과 투명한 유리컵이나 플라스틱 용기만 있어도 액체의 농도 차이를 확인할 수 있다”며 “회식 자리에서 누구나 재미있게 술 도수를 간단하게 측정할 수 있는 스마트폰 애플리케이션(앱)도 만들어 볼 생각”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

겨울왕국의 ‘엘사’와 ‘안나’, 알라딘의 ‘자스민’ 등 디즈니 만화 속 공주 캐릭터가 여자 아이들의 외모 자존감을 낮추는 원인이 되고 있다는 주장이 나왔다. 가상의 이 캐릭터는 전 세계적으로 큰 인기를 끌면서 아이들, 특히 여자 아이들의 선망이 됐다. 하지만 디즈니 공주 캐릭터는 장기적으로 여자아이들의 외모에 대한 자신감과 자존감을 떨어뜨리는데 영향을 미치며, 그럼에도 불구하고 여전히 큰 사랑을 받는 데에는 이에 대한 위험성을 인지하지 못하는 부모들의 역할이 크다는 것이 연구진의 설명이다. 미국 브리검영대학교 연구진은 미취학아동 198명의 부모와 교사들의 설문조사 응답지를 분석했다. 그 결과 여자아이의 98%, 남자아이의 87%가 디즈니 공주 캐릭터가 나온 영화를 본 적이 있다고 답했다. 일주일에 최소 한 번 해당 캐릭터의 인형을 가지고 논다고 답한 남자 아이는 4%에 불과한 반면, 여자 아이는 60% 이상에 달했다. 연구진은 특히 공주 캐릭터 인형을 접하는 4%의 남자아이와 60% 이상의 여자아이들의 다양한 관념을 집중적으로 살핀 결과, 공주 캐릭터 인형을 가지고 노는 남자아이들은 상대적으로 타인을 도우려는 마음에서 더 높은 점수를 기록했다. 남자아이의 경우 이타심이 더욱 높은 것은 남성 위주의 슈퍼히어로물과 공주 캐릭터를 동시에 접하면서 균형적인 시각이 생긴 반면, 여자 아이의 경우 디즈니 공주 캐릭터의 외형에 더욱 집착하면서 점점 더 외모 자존감이 낮아지고, 타인의 도움을 구하는 등 비주체적인 관념이 형성되는 것으로 분석됐다. 연구를 이끈 브리검영대학교의 사라 코인 박사는 “공주 캐릭터에 빠져 있는 여자아이들은 옷이나 주변 환경이 더러워지는 것을 원치 않으며 스스로 무엇인가를 해보려는 시도나 경험을 기피하는 경향이 있다”면서 “과학이나 수학을 잘 할 수 있다는 자신감이 결여돼 있고 지나친 여성성을 고수하려는 특징이 있다”고 설명했다. 이어 “많은 부모들은 디즈니의 ‘공주 문화’가 아이들에게 매우 안전하다고 생각하지만 오랜 기간 이러한 문화에 물들었을 때의 결과에 대해 반드시 고려해야 한다”면서 “아이들은 ‘공주 문화’와 ‘상품화’를 명백하게 구별할 줄 모른다. 이 과정이 반복되고 오래되면 여자 아이들은 자꾸만 날씬해지려고만 하고, 여성과는 연관성이 낮다고 여기는 과학적 직업은 피하려고 할 수 있다”고 지적했다. 이와 관련한 자세한 연구결과는 국제학술지인 아동발달저널(journal Child Development) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

취업의 마지막 관문인 면접에서 자신감 있는 모습과 호감 가는 인상은 합격으로 가는 지름길이다. 이 때문에 면접에 대비한 화장법을 가르치는 학원이 생기고 남성들도 화장을 하고 있다. 그렇다면 정말 화장이 호감 가는 인상을 주는 것일까. 면접에 도움이 될까. ●英 스털링대 연구 결과 남녀 간 차이 커 영국 스털링대 인지과학과 빅토리아 밀레바 박사팀은 여성의 화장에 대한 남녀 간 인식 차이가 분명하다는 연구 결과를 인지과학 분야 국제학술지 ‘퍼셉션’ 24일자에 발표했다. 밀레바 박사팀은 화장에 대한 남성과 여성의 인식 차이를 조사하기 위해 두 가지 실험을 했다. 먼저 연구진은 남성과 여성 각각 100명에게 여성 45명의 얼굴 사진을 보여줬다. 사진은 화장한 얼굴과 화장하지 않은 얼굴 1장씩이었다. 그러곤 ‘어떤 모습이 더 호감 가느냐’고 물었다. 그 결과 남녀 모두 화장한 얼굴이 더 호감 가고 매력적이라고 답했다. 다음으로 연구진은 화장의 정도(옅은 화장, 짙은 화장)에 따른 남성과 여성의 인식을 조사했다. ●男 “더 매력적”… 女 “화장발에 거부감” 그 결과 남성들은 짙은 화장을 한 얼굴에 더 매력을 느끼고 고급스러움을 느꼈으나 여성들은 거부감과 함께 권위적이고 위압감을 느낀다고 답변했다. 특히 짙은 화장을 한 여성에 대해서는 ‘원래 얼굴은 저렇지 않을 거야’라는 일종의 질투심까지 드러낸 것으로 조사됐다. 이에 대해 연구진은 남성들은 화장한 여성을 자신의 경쟁 대상으로 보지 않는 반면 여성들은 다른 여성의 매력이 자신의 경쟁력에 영향을 미친다고 생각하기 때문이라고 분석했다. 밀레바 박사는 “이번 연구는 화장이 대인 관계에 어떤 영향을 미칠 수 있는가를 보여준 것으로 화장이나 외모에 대한 선입견이 행동이나 말투 등에 대한 상대방의 판단에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 이해할 필요가 있다”며 “최근 화장하는 남성이 늘고 있는 만큼 화장하는 남성에 대한 남녀의 인식 차와 관련한 연구도 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

獨 연구진, 美 학술지에 게재 “꿀벌 신경계에 영향 미쳐 폐사” 상대성이론으로 유명한 물리학자 알베르트 아인슈타인은 “꿀벌이 사라진다면 인류도 4년 내 지구상에서 사라지게 될 것”이라고 말했다. 꿀벌의 존재는 꿀의 생산, 그 이상의 의미를 갖는다는 역설이다. 인간의 주요 먹거리인 과일·채소류 대부분이 꿀벌을 매개로 수분을 한다. 꿀벌이 소, 돼지에 이어 세 번째로 중요한 가축으로 꼽히는 이유다. 그런데 2006년부터 미국과 유럽을 중심으로 꿀벌들이 대량으로 죽는 일이 잦아지고 있다. 미국 농무부에 따르면 지난해 4월부터 올해 3월까지 1년 동안 미국 내 벌의 44%가 사라졌으며 특히 겨울철에 28%의 벌이 사라진 것으로 조사됐다. 일반적으로 겨울철 벌 폐사율은 17% 안팎인 것에 비하면 심각한 수치다. 유럽의 경우 지난해 말 기준으로 50년 전보다 개체 수가 37%나 감소했으며, 일부 지역에서는 40% 이상이 멸종 위기에 처해 있는 것으로 알려졌다. 벌의 사망 원인은 다양하지만 농약 사용을 가장 큰 원인으로 지목한다. 특히 환경단체들은 네오니코티노이드 성분을 꿀벌 폐사의 범인으로 본다. 네오니코티노이드가 들어간 살충제는 다른 제품보다 독성이 덜하다는 이유로 전 세계적으로 가장 많이 쓰인다. 이 성분을 묻힌 씨앗을 심으면 나중에 다시 농약을 칠 필요도 없다. 때문에 한국도 상당히 많은 양을 사용하고 있다. 이를 금지하고 있는 곳은 유럽연합(EU)뿐이다. 이런 가운데 독일 요하네스 구텐베르크대 의대, 레겐부르크대 병리학연구소, 괴테대 공동연구진은 네오니코티노이드가 소량으로 존재하더라도 꿀벌에게는 치명적이라는 연구 결과를 내놨다. 연구진은 실험실에 꿀벌을 넣어 놓고 농도별로 네오니코티노이드를 주입시킨 뒤 매우 적은 양으로도 단 한 번에 꿀벌의 신경계에 심각한 영향을 미치는 것을 확인했다. 지금까지는 사람이 니코틴에 중독되듯이 네오니코티노이드가 꿀벌 체내에 누적되면서 문제를 일으킨다고만 알려졌다. 네오니코티노이드에 노출돼 신경계 손상을 입은 벌꿀은 방향감각을 잃는다. 마치 사람이 만취해 운전하는 것과 같은 영향이지만, 꿀벌에게 더 위협적인 것은 집을 찾지 못해 끝없이 비행하다가 죽거나, 다른 벌통에 들어가 공격을 받게 되기 때문이다. 게다가 이 성분은 꿀벌이 생산하는 꿀의 품질을 저하시키기도 한다. 이그나츠 베슬러 요하네스 구텐베르크대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 네오니코티노이드가 폐사 원인인가에 대한 논쟁에 쐐기를 박을 만한 결정적 증거를 제시했다는 데 의미가 있다”면서 “이 성분이 들어간 살충제 사용을 금지해야 한다”고 강조했다. 이 연구는 미국 공공과학도서관이 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 24일자에 담겼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　나비의 날개 표면에 미세한 나노구조가 규칙적으로 겹쳐 있어 빛을 모아 흡수하거나 반사한다. 나비 날개가 빛에 따라 아름다운 색을 표현하는 방식이다. 이런 나비 날개 구조를 모방해 빛을 조절하고 선명하게 색깔을 나타낼 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 　서울대 화학생명공학부 이종협(사진) 교수팀은 이런 나비 날개의 구조에서 착안해 가시광선을 조절할 수 있는 무기물 소재개발에 성공했다고 23일 밝혔다. 이번 연구성과는 미국화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈&인터페이시즈’ 최신호에 실렸다. 또 이번 기술은 특허로 출원돼 상업화의 가능성도 열었다는 평가를 받고 있다. 　나비 날개처럼 다양한 색깔을 나타내기 위해서는 광결정이 균일하게 배열돼 있어야 한다. 기존에 개발된 광결정들은 외부 자극에 취약해 구조가 쉽게 변해 색 표현이 잘 안 됐다. 제작 공정도 복잡해 생산비용이 높다는 단점을 갖고 있다. 연구진은 이산화티타늄이란 물질을 이용한 광결정 제작 기술을 개발했다. 이 광결정 기술은 직사광선은 물론 산, 염기 등에도 안정적으로 색을 나타낸다는 장점이 있다. 특히 저가의 이산화티타늄을 사용함으로써 생산비용을 획기적으로 낮춰 대량생산 기술에 손쉽게 적용할 수 있을 것으로 보인다. 　이 교수는 “이번 연구는 자연을 모방해 공학적 응용이 가능한 기술로 구현했다는 특징이 있다”면서 “특히 가시광선 영역 빛의 반사와 흡광을 자유자재로 조절해 특이 환경에서도 성질을 유지할 수 있는만큼 디스플레이, 태양광 발전 소재 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고혈압이나 스트레스 등 다양한 원인으로 심장 기능이 떨어지면서 몸 전체에 혈액을 제대로 보내지 못하는 ‘심부전’은 환자의 30~40%가 진단 후 1년 내 사망하고 60~70%는 5년 이내에 증상이 악화되거나 급성발작으로 사망할 만큼 치명적인 심장질환이다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 김대형(서울대 화학생물공학부 교수) 연구위원 연구진은 은나노 물질을 이용해 심부전 현상을 치료할 수 있는 ‘소프트 심장 자극기’를 개발했다. 이번 연구 성과는 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 23일자에 실렸다. 연구진은 미세한 전기가 잘 전달될 수 있도록 하기 위해 은나노 물질을 실처럼 길게 뽑아 은나노선으로 만들었다. 그다음 나노선의 독성을 차단하기 위해 금을 도금하고 심장을 감쌀 때 상처를 주지 않고 탄성을 가질 수 있도록 고무를 둘렀다. 이번에 개발한 자극기는 그물망 형태로 심장 전체를 감싸 전기 자극이 골고루 전달돼 심장의 수축과 이완을 돕도록 했다. 지금도 심장 자극기가 사용되고 있으나 심장 일부에만 전극을 부착하는 형태여서 심장박동을 불규칙하게 만드는 부작용으로 인해 심장마비나 부정맥 등이 발생하는 단점이 있다. 연구진은 인위적으로 심근경색을 유도한 생쥐에게 소프트 심장 자극기를 설치해 실험한 결과 미세한 전기 자극만으로도 심장박동을 정상으로 만드는 데 성공했다. 김 연구위원은 “동물실험과 사람을 대상으로 한 임상시험을 통과해 상용화될 경우 심근경색과 심부전 치료에 획기적 전기를 마련할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

앞으로는 중국뿐만 아니라 러시아발(發) 미세먼지까지 걱정해야 할 상황이 됐다. 한국표준과학연구원 대기환경표준센터 정진상 박사팀은 러시아 시베리아 산림 지역 산불로 인해 발생한 초미세먼지가 바람을 타고 3000㎞를 날아와 한국의 초미세먼지 농도에 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 대기과학 분야 국제학술지 ‘대기화학과 물리학’ 최신호에 발표했다. 화석연료나 산림의 연소로 인해 발생하는 초미세먼지는 지름이 2.5㎛(1㎛=100만분의1m) 이하인 먼지로 미세먼지의 4분의1 크기에 불과하다. 코털이나 기관지 섬모에서도 잘 걸러지지 않아 건강에 치명적이다. 연구진은 2014년 7월 25~31일 러시아 시베리아 산림 지역에서 산불이 발생한 직후 대전 지역 초미세먼지 농도가 나쁨(51~100㎛/㎥) 수준이 된 것을 발견하고 초미세먼지 화학조성과 위성영상 분석을 통해 러시아 산불과 초미세먼지의 상관관계를 조사했다. 그 결과 당시 초미세먼지에는 레보글루코산이 평상시보다 4~5배 높게 나타났으며 마노산, 칼륨 등도 많은 양이 포함된 것으로 밝혀졌다. 특히 레보글루코산은 화석연료를 연소할 때는 나오지 않고 산불로 인해 나무나 풀 등이 탈 때만 발생하는 화학성분이다. 정 박사는 “일반적으로 여름철에는 기압배치상 중국이나 시베리아의 영향을 받지 않아 미세먼지가 나타나지 않는데 당시에는 공기의 흐름이 남쪽으로 흐르면서 한반도에 영향을 미쳤다”며 “지금까지는 국내 발생 미세먼지와 한반도 서쪽 중국 공업지대에서 날아오는 것들에만 관심을 가졌지만 앞으로는 러시아, 중국 북부 지역, 그리고 북한에서 발생하는 바이오매스 연소(산불) 등 다양한 원인에 대해 주의를 기울여야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암은 조기에 발견할수록 치료 효과가 높다. 이 때문에 다양한 영상진단법이 등장하고 있는데 문제는 이런 진단기술들도 체내 염증과 종양을 정확히 구분해 내지 못한다는 것이다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 박지애 박사팀은 자체 운용 중인 의료용 사이클로트론인 ‘원형입자가속기’를 이용해 진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)를 생산하고 이를 이용해 인체 내 염증세포만을 정확히 찾아낼 수 있는 방사성의약품인 ‘지르코늄 옥살레이트’를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 의료용 사이클로트론은 양성자와 중수소, 헬륨 같은 입자들을 가속해 충돌시켜 치료나 진단에 사용할 수 있는 방사성동위원소를 생산해 내는 장치다. 이번 연구 결과는 분자제약학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 파마슈티컬스’ 최신호에 실렸으며 국내 특허도 출원된 상태다. 영상진단을 할 때는 몸속을 좀 더 잘 볼 수 있도록 해 주는 조영제라는 물질을 넣는다. 현재 조영제로 가장 많이 쓰이는 것은 포도당과 비슷한 ‘불소 방사성동위원소’(F-18)로 문제는 종양과 염증을 구분하기 쉽지 않다는 것이다. 그렇지만 이번에 개발한 지르코늄 옥살레이트는 종양세포보다는 염증세포에 더 많이 흡수된다는 것을 밝혀냈다. 실제로 연구진은 실험용 쥐에게 지르코늄 옥살레이트를 주입해 양전자방출단층촬영(PET)을 한 결과 염증세포만을 골라 볼 수 있다는 것을 확인했다. 이 때문에 기존에 나와 있는 F-18과 지르코늄 옥살레이트를 함께 사용할 경우 암과 염증세포를 명확하게 구분해 파악할 수 있어 정확한 암 진단은 물론 염증질환의 조기 진단이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다. 박 박사는 “이번에 개발한 Zr-89를 PET에 활용하면 종양과 염증에 대한 감별 진단은 물론 류머티스 관절염을 비롯한 다양한 염증성 질환 진단에도 활용이 가능하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국제학술지 ‘사이언스’(Science)가 줄기세포·재생의학 분야 과학자에게 주는 줄기세포상의 후원 기업이 ‘줄기세포 논문 조작’ 파문을 일으켰던 황우석 박사(전 서울대 수의대 교수)와 관련됐다는 이유로 해당 기업의 후원을 재고하는 방안을 검토하는 것으로 나타났다. 20일 미국 매사추세츠공대(MIT)가 발간하는 잡지인 ‘MIT 테크놀러지 리뷰’에 따르면 사이언스는 중국의 줄기세포 기업인 ‘보야라이프’(BOYALIFE)에서 매년 2만 5000달러의 상금을 후원받아 줄기세포·재생의학상’을 만들고, 이달 첫 수상자를 발표하기도 했다. 그런데 보야라이프는 황 박사와 긴밀히 협력하는 기업이다. 지난해 11월 황 박사가 있는 수암생명공학연구원과 함께 중국에 일종의 ‘클로닝(복제) 공장’을 세워 매년 소, 말, 개 등 복제동물 100만 마리를 매년 생산할 예정이라고 밝혔다. 사이언스는 그러나 보야라이프가 황 박사와 관련 있다는 사실을 알게 된 후 난처해져 보야라이프의 후원을 재고하고 있다는 것이다. 황 박사는 2004~2005년 인간 배아복제 관련 논문을 세계 최초라며 사이언스에 발표했지만 연구 부정이 드러나 2006년 논문이 모두 철회됐다. 황 박사의 논문이 조작됐으며 연구원의 난자를 채취하는 등 윤리적인 문제가 있다는 이유 때문이었다. MIT 테크놀러지 리뷰는 또 보야라이프가 다른 논란을 불러일으킨 적이 있다고 전했다. 보야라이프가 “현재 인간을 복제할 기술을 가지고 있으며, 만일 사회적으로 용납된다면 인간복제를 하고 싶다고 입장을 밝힌 적이 있다”는 것이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

수중 리튬·나트륨 등 이온 분리 성공 서울대 공대(학장 이건우) 전기정보공학부 김성재 교수팀은 나노유체역학 장치를 이용해 액체 속에 있는 이온들을 종류별로 분리할 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 액체 속 이온을 분리하기 위해서는 고전압, 고온이란 조건이 필요한데 연구진은 나노유체역학 장치를 이용해 비교적 간단하게 물속에 녹아 있는 리튬과 나트륨 등 이온들을 분리해 내는 데 성공했다. 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 최신호에 실린 이 연구는 바닷물 속에 녹아 있는 희귀 원소들을 분리하는 데 유용하게 쓰일 것으로 예상된다. 조류제거 효율 30% 높인 응집제 개발 미래창조과학부의 식수원 녹조연구단(단장 한국과학기술연구원 이상협 박사)은 녹조의 원인물질인 조류를 제거해 깨끗한 수돗물을 만들 수 있는 조류제거 응집제를 개발했다고 20일 밝혔다. 이번에 개발한 응집제는 규소와 수산화알루미늄을 결합시킨 것으로 물속에서 알루미늄이 조류와 반응해 가라앉는 점에 착안했다. 기존 응집제에 비해 조류 제거효율이 30% 이상 향상됐다. 오늘 ‘에너지·물 자립공동체’ 준공식 한국건설기술연구원(원장 이태식)은 21일 인천 옹진군 덕적도 으름실마을에서 ‘에너지·물 자립형 마을공동체’ 준공식을 연다. 기존 도서벽지 지역은 디젤을 이용한 화력발전을 통해 전기공급이 이뤄지고 있어 발전단가가 육지보다 상대적으로 높고 환경오염 발생률도 높다는 지적을 받아 왔다. 이에 연구원 측은 으름실마을이 자체적으로 에너지 공급과 양수시설 운영을 할 수 있도록 풍력터빈 2대, 태양광발전기 5대, 수력터빈 1대 등 신재생 에너지 발전시설을 설치했다.

국내 연구진이 배터리 수명을 그대로 유지하면서 충전 시간도 줄일 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 카이스트 EEWS대학원 강정구·김용훈 교수 공동 연구팀은 1만번 이상 사용해도 수명이 그대로인 리튬이온 배터리용 소재를 개발하는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’ 최신호에 실렸다. 현재 리튬이온 배터리용 소재로는 흑연 표면 한 층을 얇게 떼어낸 탄소나노물질인 그래핀이 많이 쓰이고 있지만 분리 과정에서 그래핀이 깨지거나 불순물이 표면에 묻어 배터리 효율과 수명이 눈에 띄게 줄어드는 단점이 있다. 연구진은 그래핀을 기체 상태로 만들어 얇은 막을 형성하도록 하는 ‘화학기상증착법’을 이용해 불순물이 적고 물성이 우수한 그래핀 박막을 만들었다. 이렇게 만들어진 그래핀 박막을 이산화티타늄 나노입자와 결합시켜 리튬배터리 소재를 만들었다. 연구팀은 이번에 개발한 소재로 배터리를 만들어 실험한 결과 130㎃h(밀리암페어아워) 용량을 1분 내에 충전하는 데 성공했다. 이는 1715㎃h 용량의 아이폰6S는 13분, 3000㎃h의 갤럭시S7은 23분 정도면 완전 충전이 가능한 속도다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

치매(알츠하이머)환자가 겪는 가장 큰 고통은 기억을 잃는 것이다. 사랑하는 가족과 즐거웠던 추억이 하나 둘 사라져 가는 것에 대한 두려움은 말로 설명하기 어렵다. 현재까지 획기적인 치매 치료법이 개발되지 않은 가운데, 해외 연구진이 치매로 사라진 기억을 ‘소생’하는데 성공했다고 밝혔다. 미국 버크 노화 연구소(Buck Institute for Research on Aging)와 캘리포니아대학교 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 공동 연구진은 총 10명의 치매 환자를 대상으로 실험을 실시했다. 환자 10명 중 일부는 직장생활이나 일상생활이 어려운 정도의 중증 치매에 해당했다. 연구진은 이들에게 총 36가지 종류의 치료 프로그램을 적용했다. 여기에는 종합적인 식습관 변화 및 뇌 시뮬레이션, 운동, 수면 습관 개선, 약물 및 비타민 치료 등이 포함돼 있다. 총 36가지 치료 프로그램에는 일반적으로 쓰이는 약물 치료가 포함돼 있으며, 실험대상자인 치매 환자들에게 약물치료만 단독으로 실시했을 경우에도 증상을 멈추거나 증상의 진행속도를 늦추는데 효과는 있었다. 하지만 연구진은 운동과 식습관, 수면습관, 뇌 시뮬레이션 등 다양한 35가지 방법과 약물치료를 병행할 경우 치매 증상을 눈에 띠게 개선하는데 도움이 된다는 사실을 확인했다. 특히 완전히 소실됐다고 믿어졌던 예전의 기억을 불러일으키는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실제로 무려 11년간 치매를 앓아온 69세 남성 A씨는 36가지 치료 프로그램을 받기 시작한 지 6개월 만에 아내와 예전 직장 동료들을 다시 알아보기 시작했다. 뇌에서 사라졌던 기억이 되살아 난 것이다. 실험에 참가한 66세 남성 치매환자는 실험 시작 전 MRI촬영을 통해 분석한 결과, 기억을 관장하는 뇌 부위인 해마의 부피가 같은 나이대의 남성에 비해 더 줄어들어 있는 것을 확인했다. 하지만 실험을 시작한 지 10개월이 지난 뒤 다시 MRI 촬영을 실시했을 때에는 해마의 부피가 이전보다 12% 더 증가한 것으로 나타났다. 또 다른 49세 여성 치매 환자의 경우 치매 판정 이후 얼굴을 인식하고 기억하는 능력이 매우 떨어졌었지만, 실험을 시작한 지 수개월이 지난 뒤 이러한 능력이 눈에 띠게 향상됐을 뿐만 아니라 치매 이전에 가지고 있던 외국어 능력 역시 일정부분 돌아온 것이 확인됐다. 연구진은 실험에 참가한 총 10명의 치매 환자들이 실험 시작 수 개월 뒤부터 기억력이 향상되는 모습을 보였고, 2년이 넘은 후에는 혼자서 일상생활을 하거나 직장으로 돌아간 사례도 있다고 설명했다. 연구를 이끈 데일 브리드슨 박사는 “이번 연구결과는 100여 년 만에 처음으로 입증한 효과적인 치매 치료 방법”이라면서 “지금까지 심장질환이나 암, 에이즈와 같은 만성 질환과 관련해서는 여러 가지 치료 요법을 한꺼번에 시도하는 ‘혼합 테라피’ 방법을 사용해 왔지만 치매를 포함한 기억과 관련된 질병은 그렇지 못했다. 이번 연구는 치매 치료법을 발전시키는데 상당한 영향을 미칠 것”이라고 강조했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘노화 저널’(the Journal Aging) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

치매(알츠하이머)환자가 겪는 가장 큰 고통은 기억을 잃는 것이다. 사랑하는 가족과 즐거웠던 추억이 하나 둘 사라져 가는 것에 대한 두려움은 말로 설명하기 어렵다. 현재까지 획기적인 치매 치료법이 개발되지 않은 가운데, 해외 연구진이 치매로 사라진 기억을 ‘소생’하는데 성공했다고 밝혔다. 미국 버크 노화 연구소(Buck Institute for Research on Aging)와 캘리포니아대학교 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 공동 연구진은 총 10명의 치매 환자를 대상으로 실험을 실시했다. 환자 10명 중 일부는 직장생활이나 일상생활이 어려운 정도의 중증 치매에 해당했다. 연구진은 이들에게 총 36가지 종류의 치료 프로그램을 적용했다. 여기에는 종합적인 식습관 변화 및 뇌 시뮬레이션, 운동, 수면 습관 개선, 약물 및 비타민 치료 등이 포함돼 있다. 총 36가지 치료 프로그램에는 일반적으로 쓰이는 약물 치료가 포함돼 있으며, 실험대상자인 치매 환자들에게 약물치료만 단독으로 실시했을 경우에도 증상을 멈추거나 증상의 진행속도를 늦추는데 효과는 있었다. 하지만 연구진은 운동과 식습관, 수면습관, 뇌 시뮬레이션 등 다양한 35가지 방법과 약물치료를 병행할 경우 치매 증상을 눈에 띠게 개선하는데 도움이 된다는 사실을 확인했다. 특히 완전히 소실됐다고 믿어졌던 예전의 기억을 불러일으키는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실제로 무려 11년간 치매를 앓아온 69세 남성 A씨는 36가지 치료 프로그램을 받기 시작한 지 6개월 만에 아내와 예전 직장 동료들을 다시 알아보기 시작했다. 뇌에서 사라졌던 기억이 되살아 난 것이다. 실험에 참가한 66세 남성 치매환자는 실험 시작 전 MRI촬영을 통해 분석한 결과, 기억을 관장하는 뇌 부위인 해마의 부피가 같은 나이대의 남성에 비해 더 줄어들어 있는 것을 확인했다. 하지만 실험을 시작한 지 10개월이 지난 뒤 다시 MRI 촬영을 실시했을 때에는 해마의 부피가 이전보다 12% 더 증가한 것으로 나타났다. 또 다른 49세 여성 치매 환자의 경우 치매 판정 이후 얼굴을 인식하고 기억하는 능력이 매우 떨어졌었지만, 실험을 시작한 지 수개월이 지난 뒤 이러한 능력이 눈에 띠게 향상됐을 뿐만 아니라 치매 이전에 가지고 있던 외국어 능력 역시 일정부분 돌아온 것이 확인됐다. 연구진은 실험에 참가한 총 10명의 치매 환자들이 실험 시작 수 개월 뒤부터 기억력이 향상되는 모습을 보였고, 2년이 넘은 후에는 혼자서 일상생활을 하거나 직장으로 돌아간 사례도 있다고 설명했다. 연구를 이끈 데일 브리드슨 박사는 “이번 연구결과는 100여 년 만에 처음으로 입증한 효과적인 치매 치료 방법”이라면서 “지금까지 심장질환이나 암, 에이즈와 같은 만성 질환과 관련해서는 여러 가지 치료 요법을 한꺼번에 시도하는 ‘혼합 테라피’ 방법을 사용해 왔지만 치매를 포함한 기억과 관련된 질병은 그렇지 못했다. 이번 연구는 치매 치료법을 발전시키는데 상당한 영향을 미칠 것”이라고 강조했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘노화 저널’(the Journal Aging) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

진화학자들은 음악을 언어와 함께 인류의 보편적 특성으로 보기도 한다. 이를 음악적 인간, 호모무지쿠스로 정의하기도 한다. 실제로 사람은 기쁠 때나 슬플 때 음악과 함께하며 기분 전환을 하는 경우가 많다. 그렇다면 물에 젖은 솜처럼 몸이 무겁고 기분이 처질 때 어떤 음악을 듣는 것이 좋을까. 슬프거나 우울할 때는 즐거운 음악보다는 슬픈 음악을 듣는 것이 즐거운 기억을 좀더 쉽게 떠오르게 해 우울한 상황에서 벗어나게 한다는 연구 결과가 나와 주목된다. 영국 더럼대, 핀란드 이위베스퀼레국립대의 음악학과 공동 연구진은 이런 연구 성과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 15일자에 발표했다. 연구진은 우선 슬픈 음악을 ‘단조로 구성되거나 느린 템포 또는 구슬픈 가사로 만들어진 곡’으로 정의했다. 영국과 핀란드에 거주하는 18세 이상 성인 2436명에게 슬픈 음악과 관련된 설문을 나눠 주고 뇌파 분석을 진행했다. 분석 결과 연구진은 슬픈 음악을 들으면 안 좋은 기억보다 오히려 즐거웠던 기억을 떠올린다는 사실을 발견했다. 슬픈 음악은 느린 단조로 구성된 것들이 많기 때문에 듣는 이가 멜로디나 가사에 빠져들 수 있어 뇌의 전두엽과 측두엽은 물론 언어중추로 알려진 브로카 영역을 더 자극한다. 이 자극은 즐거움을 느끼게 해 주는 신경전달물질인 도파민과 엔도르핀 분비를 촉진한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경북대 교수팀이 피 한 방울로 유방암을 조기 진단하는 기술을 개발했다. 경북대는 백문창 의학전문대학원 분자의학교실 교수팀이 혈액에 존재하는 나노 입자인 엑소좀을 이용한 유방암 조기진단과 예후 예측 기술을 세계 최초로 개발했다고 16일 밝혔다. 주로 세포에서 분비되는 100㎚ 크기 엑소좀은 단백질과 리보핵산(RNA)을 포함하고 있어 세포 성질과 상태를 대변하는 아바타(Avatar) 역할을 하므로 질병 진단과 치료에 효과적으로 이용할 수 있다. 백 교수팀은 암세포에서 분비되는 엑소좀에 특이하게 많이 나타나는 Del-1(전이촉진인자) 단백질을 한 방울보다도 적은 양인 약 2㎕ 혈액으로 측정해 암을 진단하는 기술을 개발했다. 유방암을 진단하는 데 쓰는 기존 바이오마커(bio-marker)는 유방암 4기에만 높은 민감도를 보여 조기암 진단에 어려움이 있다. 그러나 이 기술은 민감도가 훨씬 높아 모든 진행 단계에서 유방암 진단이 가능하고 예후를 예측할 수 있다고 백 교수팀은 설명했다. 백 교수는 “혈중 엑소좀 바깥쪽에 있는 Del-1 단백질을 이용한 기술로 암을 신속하게 진단할 수 있을 뿐 아니라 유방암 0기 상피내암 상태까지 측정할 수 있다”며 “이 기술을 실용화하면 간단한 혈액 검사로 암 조기진단이 가능해 환자 고통과 비용을 줄일 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구 성과는 암 연구 분야 국제학술지인 ‘클리니컬 캔서 리서치’(Clinical Cancer Research) 4월호 오프라인판과 ‘온코타겟’(Oncotarget) 지난달 23일자 온라인판에 실렸다. 연구팀은 특허 출원을 마치고 상용화를 위해 관련 회사로 기술을 이전했다. 또 미국인 유방암 시료 분석을 위해 미국 버지니아 대학 리처드 샌튼 교수와 공동연구를 하고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

견과류 섭취가 전립선암 환자의 사망률을 최대 34%까지 낮춰준다는 사실이 연구로 입증됐다. 미국 하버드의과대학 연구진이 지난 26년간 4만 7000명의 남성을 대상으로 조사를 실시했다. 이중 총 6800여 명의 남성이 전립선암에 걸린 것으로 확인됐다. 전립선암은 영국에서 한 해에만 3만 5000명이 확진판정을 받으며, 이중 사망자 수는 1만 명에 이르는 병이다. 연구진은 이전 연구를 통해 건강한 식습관과 생활습관이 사망률을 낮춘다는 사실을 확인한 바 있다. 특히 2014년 발표한 연구결과에서는 견과류 중에서도 호두가 암 발생률을 낮추는데 효과가 있다는 것을 입증한 바 있다. 이번 연구에서는 이미 전립선암에 걸린 사람들이 호두를 포함한 견과류를 섭취할 경우 사망률이 최대 34%까지 낮아진다는 사실을 최초로 확인했다. 연구진에 따르면 일주일에 최소 5회 이상 견과류를 섭취한 전립선암 환자는 한달에 최대 1회만 견과류를 섭취한 환자에 비해 사망률이 현저히 낮아진다. 연구진이 제시하는 권장 섭취량은 1회당 28g 정도를 뜻한다. 종류별로 보면 1회 섭취량이 피스타치오 45알, 아몬드 24알, 캐슈넛 16알, 호두 14알, 땅콩 28정도이며 이를 주 5회 이상 섭취하면 사망률을 낮추는데 유의미하다고 볼 수 있다. 일반적으로 견과류에는 비타민E 본체인 토코페롤 함량이 매우 높아서 항암효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라 식물 속에 함유된 화학물질을 뜻하며 제2형 당뇨와 심장질환 예방에도 효과적인 것으로 밝혀진 피토케미컬 함량도 매우 높다. 하버드의과대학 연구진은 “견과류의 종류에 따른 전립선암 발병 또는 사망률에는 큰 차이가 없었지만, 이미 전립선암에 걸린 사람이 종류를 불문하고 견과류를 섭취할 경우 사망률이 눈에 띄게 줄어드는 것을 확인했다”고 설명했다. 이어 “이번 연구결과는 전립선암에 노출된 환자를 대상으로 한 실험이며, 견과류가 예방이 아닌 사망률에 영향을 미쳤다는 사실을 입증했다는 점에서 의미가 있다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘영국암저널’(British Journal of Cancer) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr