14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성 “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성… “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　매년 여름철 더위 기록이 전년도 기록을 경신한다. 지난해의 무더위는 역대 3번째로 독한 ‘엘니뇨’ 현상을 주요 원인으로 꼽았지만, 역시 가장 중요한 원인은 지구 온난화다. 매해 이런 지구 온난화가 이어진다면 40여년이 지나면 남극과 북극을 제외한 모든 지역에서 여름 폭염에 시달릴 것이라는 연구가 나왔다. 　미국 국립대기연구센터(NCAR) 기후 및 지구역학분과 연구진이 1920년부터 2014년까지 전 세계 여름철 더위 기록을 분석해 미래 기후를 예측한 결과가 지구과학 분야 국제학술지 ‘기후변화’ 최신호에 실렸다. 연구진은 이번 연구를 위해 와이오밍주립대 내에 설치된 슈퍼컴퓨터 센터의 대기변화 예측프로그램인 ‘옐로스톤’ 시스템을 활용했다. 　연구진은 적용한 ‘RCP 8.5 시나리오’를 따르면 2061~2081년에는 극지방을 제외한 북미와 남미, 중부유럽, 아시아, 아프리카 등 육지의 90% 가까이 여름철 폭염에 시달린다는 예상이 나왔다. 특히 80% 이상의 지역은 매년 폭염 기록을 갈아치우게 될 것이라고도 연구진은 내다봤다. 　RCP는 온실가스 농도값에 따른 기후변화 시나리오로 RCP 8.5는 온실가스 저감없이 현재 추세가 이어져 이산화탄소 농도가 940ppm일 경우를 말한다. RCP 6.0은 온실가스 저감 정책이 어느 정도 실현돼 670ppm 수준, RCP 4.5는 온실가스 저감정책이 상당히 실행돼 이산화탄소 농도가 540ppm 수준, RCP 2.6은 온실가스 배출이 사실상 제로(0)에 가까운 상태로 이산화탄소 농도가 현재의 420ppm에서 멈추는 경우다. RCP 2.6은 실현불가능한 상태나 마찬가지다. 연구진은 온실가스 저감정책이 상당히 실행되는 RCP 4.5 시나리오를 따라가더라도 전세계 41% 지역이 매년 폭염에 시달리게 될 것이라는 결론을 내렸다. 그렇지만 온실가스 저감정책을 강도높게 실행할 경우 폭염 위험에 노출되는 지역을 39% 가까이 줄일 수 있다고 봤다. 전 세계가 온실가스 저감에 협력을 해야하는 이유다. 　프레비오 레너 박사는 “지금 현재 온난화 대비 수준으로는 지구가 점점 더워지는 것을 막을 수 없다”이라면서 “극단적인 여름철 폭염이 늘어나면 건강에 대한 위협 뿐만 아니라 가뭄으로 인한 작물재배의 어려움 등 다양한 사회적 문제에 맞닥뜨리면서 엄청난 사회적 비용을 물게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보청기를 착용해도 들리지 않는 고도 난청환자들은 인공와우(달팽이관)를 이식하는 수술을 받는다. 기존의 인공와우 장치는 귀 뒤쪽에 장착해야 하는 불편함과 잦은 배터리 충전, 비싼 유지비 등이 걸림돌이었다. 국내 연구진이 마찰전기를 이용한 인공 달팽이관의 핵심기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 최홍수 교수와 아주대병원 이비인후과 장정훈 교수 공동연구진은 마찰전기를 이용해 음성을 분리하고 배터리 충전이 필요 없는 ‘인공기저막’(TEABM)을 개발해 바이오 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼스’ 9일자에 발표했다. 이전에도 인공와우의 단점을 개선하기 위해 소리의 압력에 반응하는 압전물질을 이용한 인공기저막 개발이 시도됐지만 감도가 낮아 청력 향상에 도움이 되지 못했으며 압전물질 생산 공정도 복잡했다. 연구진은 플라스틱의 일종인 폴리이미드 필름과 알루미늄 필름을 붙이는 비교적 간단한 방법으로 이들 사이에서 발생하는 마찰전기가 특정 음성주파수에 반응하도록 한 TEABM을 만들었다. 이번에 개발된 TEABM은 낮은 목소리의 주파수에도 반응하는 등 감도가 기존의 것보다 7배 이상 우수하다는 평가를 받았을 뿐만 아니라 장치를 작동시키기 위한 전원도 필요 없다는 장점을 갖고 있다. 연구진은 실제로 생쥐의 청력을 손상시킨 뒤 이번 장치를 장착해 실험한 결과 청력 복원에 도움이 되는 것을 확인했다. 최 교수는 “이번 연구는 배터리와 복잡한 전기신호 처리회로가 필요 없는 인공달팽이관을 만들 수 있는 핵심기술로, 고도 난청 환자가 정상인과 같은 청력을 가질 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌 과학 연구에서 피할 수 없는 것이 바로 생쥐나 원숭이 같은 살아 있는 실험동물의 뇌 활동을 관찰하는 것이다. 잔인한 듯하지만 뇌에 약물을 주입하거나 전기 자극을 주면서 실시간으로 뇌의 움직임을 관찰하는 게 가능하다면 뇌과학의 발전 속도는 좀 더 빨라질 수 있을 것이다. 국내 연구진이 동물에게 부작용을 일으키지 않고 안정적인 상태에서 장기간 다양한 실험을 할 수 있는 혁신적인 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 뇌과학이미징연구단 김성기 단장(성균관대 교수) 연구진은 살아 있는 동물의 뇌를 관찰하면서 약물 주입이나 전극 삽입 같은 실험을 동시에 할 수 있는 ‘두개골 소프트 윈도’ 개발에 성공했다. 이번 연구 성과는 기초과학 및 의학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10일자에 실렸다. 동물에게 뇌는 가장 중요한 기관이기 때문에 두껍고 단단한 뼈로 둘러싸여 있다. 뇌를 관찰하려면 수술로 두개골에 구멍을 만들어 뼈를 대신할 투명 창문으로 메우는데, 이를 ‘두개골 윈도’라고 한다. 기존의 윈도는 커버글라스라는 딱딱한 재질로 만들었기 때문에 관찰만 가능했다. 뇌 자극 같은 실험을 하려면 다시 수술을 거쳐야 한다. 재수술은 동물에게도 상당한 스트레스로 작용하기 때문에 연구 데이터에 영향을 미칠 가능성이 있다. 수술하다가 죽는 경우도 많은데, 이러면 다른 동물을 이용해 처음부터 다시 연구를 진행해야 하기 때문에 연구 결과 도출에 시간이 오래 걸린다. 소프트 윈도를 의미 있는 발전으로 여기는 까닭이다. ‘ 소프트 윈도’는 부드럽고 투명한 실리콘 물질인 ‘폴리디메틸실록산’(PDMS)을 이용했다. 소프트 윈도 수술을 한 생쥐는 깨어 있는 상태에서도 1시간 이상 혈류의 흐름을 볼 수 있다. 또 25주 이상 뇌를 관찰하고, 약물을 투입하거나 뇌파 및 신경전기신호 모니터링을 하는 것도 가능하다. 연구진은 이 기술을 현재 국내 특허로 등록했고 미국에도 특허 출원한 상태다. 김 단장은 “소프트 윈도는 실험 목적에 따라 다양한 크기로 2~3시간 만에 간단히 만들 수 있다”며 “윈도 어디에나 다양한 용도의 주사를 주입하고, 동물이 살아 있는 상태에서도 장기간 실험·관찰할 수 있다는 장점이 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 2009년 쏘아 올린 케플러 우주망원경은 지구와 비슷한 형태와 환경을 가진 생명체가 살고 있는 행성을 찾는 임무를 수행하고 있다. 생명체가 거주 가능한 행성을 ‘골디록스’라고 부르는데 지금까지 발견한 골디록스 행성은 대략 10여개로 지구와 비슷한 구성성분을 가진 암석형 행성들이다. 그런데 우주 최초의 생명체는 탄소형 행성에서 탄생했을 것이라는 새로운 주장이 나와 학계의 주목을 받고 있다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 에이브러햄 룁 박사팀은 빅뱅 이후 우주 최초의 생명체는 암석형 행성이 아닌 탄소가 주성분인 탄소형 행성에서 만들어졌을 가능성이 높다는 연구 결과를 영국왕립학회에서 발행하는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립학회 월보’ 최신호에 발표했다. 행성은 구성 성분에 따라 암석으로 이뤄진 암석형(지구형) 행성과 수소나 헬륨 같은 가스로 이뤄진 가스형(목성형) 행성으로 구분된다. 2005년 미국 천문학자 마크 쿠츠너는 암석형, 가스형 행성 이외에 흑연이나 다이아몬드 같은 탄소 성분이 주를 이루는 탄소형 행성의 존재 가능성을 주장했다. 연구진은 천체 관측 데이터를 이용해 탄소형 행성의 존재 가능성을 계산하던 중 암석형 행성보다는 탄소형 행성이 생명체가 나타나기 유리한 조건들을 갖추고 있다는 결론에 이르렀다. 암석형 행성인 지구 역시 생명체가 나타나기 전까지는 탄소가 풍부한 ‘부분적 탄소형 행성’이었을 가능성이 크다고 연구진은 주장했다. 룁 박사는 “생명 존재 가능성이 있는 행성을 찾을 때 암석형 행성뿐만 아니라 탄소형 행성에도 관심을 가질 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

단층촬영 이용해 3차원 스캔 작업 현대여성보다 얼굴뼈 좁고 주로 채식 국내 연구진이 2013년 경주에서 발굴된 신라시대 여성의 유골을 토대로 당시 얼굴을 복원하는 데 성공했다. 유골의 주인공은 현대 여성과 비교해 얼굴뼈 윗부분이 좁고 전반적으로 갸름한 두상을 가진 것으로 나타났다. 서울대 의대 법의학연구소는 8일 1500년 전 신라시대 여성의 얼굴을 3차원 스캔 기술 등으로 복원하는 데 성공해 미국 공공과학 도서관이 발행하는 국제학술지 플로스원에 게재했다고 밝혔다. 연세대, 이화여대, 성균관대, 신라문화유산연구원 등이 공동 작업한 결과로 연구진은 부서진 상태로 발굴된 뼛조각을 복원하고 컴퓨터 단층촬영(CT)을 이용해 3차원 스캔 작업을 진행했다. 그 결과 발견된 뼈의 주인은 30대 후반의 여성으로 사망할 당시 키는 150~160㎝로 추정됐다. 또 현대 여성에 비해 머리뼈가 앞뒤로 길고, 좌우로는 좁으며, 위아래로는 짧은 것으로 나타났다. 뼈를 탄소 동위원소로 분석해 보니 이 여성은 생전에 밀, 쌀, 감자 등을 주로 먹었던 것으로 나타났다. 또 고기를 거의 먹지 않는 불자(佛子)에 가까운 채식 위주의 식사를 한 것으로 분석됐다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

동그랗게 뜬 눈, 포동포동한 볼을 가지고 까르르 큰 소리로 웃는 아기들을 보는 사람은 누구나 귀엽다고 느낀다. 아이들의 이런 귀여움이 사실은 어른들에게 보호를 받기 위해 진화된 생존 전략이라는 연구 결과가 나왔다. 영국 옥스퍼드대 정신과와 미국 국립아동보건·인간개발연구소 공동 연구진은 아기들이 갖고 있는 외모와 피부 감촉, 목소리 등 모든 특질이 사람들의 보호 본능을 자극한다는 사실을 밝혀내고 신경과학 분야 국제학술지 ‘트렌드 인 코그너티브 사이언스’ 6일자에 발표했다. 연구진은 성인 남녀 40여명을 대상으로 아기의 얼굴 사진을 보여 주면서 컴퓨터단층촬영(CT), 기능성자기공명영상(fMRI), 뇌자기측정법(MEG) 등 다양한 신경촬영방법으로 뇌가 활성화되는 부위를 관찰했다. 그 결과 측위신경핵(nucleus accumbens), 배쪽창백핵(ventral pallidum) 등이 자극된다는 것을 밝혀냈다. 이들은 좋은 음악을 들을 때나 기쁜 경험을 할 때 자극되는 곳으로 주로 행복감과 보호 본능 등을 관장하는 부위다. 또 연구진은 실험 참여자들에게 아기 목소리를 들려주는 한편 직접 만져 볼 수 있도록 하면서 뇌를 촬영했는데 특히 아이들의 보드라운 피부를 만질 때는 ‘양육 호르몬’으로 불리는 옥시토신이 분비돼 보호 본능이 강하게 자극되는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　많은 사람들은 ‘물고기’라는 단어를 들으면 단순하고 기억력은 물론 학습능력도 거의 ‘제로’(0)에 가까운 멍청한 동물을 연상한다. 이 때문에 기억력이 나쁜 사람들에게 ‘닭’과 함께 ‘물고기’를 들먹이며 놀리곤 한다. 그런데 사람의 얼굴을 기억하고 구별할 줄 아는 물고기가 있다는 것이 처음 발견됐다. 　영국 옥스퍼드대 동물학과, 호주 퀸즐랜드대 바이오메디컬학과와 수학 및 물리학과 공동연구진은 물총고기(archer fish)가 사람의 얼굴을 구분할 수 있다는 사실을 발견하고 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 7일자에 발표했다. 　몸 길이가 10~20㎝ 정도의 물총고기는 전갱이류에 속하는 물고기로 민물과 바닷물 모두에서 살고 있다. 입 안에 물을 모은 뒤 멀리까지 정확히 뿜어 물 밖에 있는 곤충을 떨어뜨려 먹는다. 　연구팀은 물총고기가 살고 있는 수조 앞에 컴퓨터 모니터를 두고 44명의 얼굴을 30회 정도 반복적으로 보여주며 학습을 시키는 한편 알고 있는 얼굴이 나오면 물을 뿜도록 자극을 줬다. 연구팀은 반복학습이 끝난 뒤 44명 중 22명을 새로운 얼굴로 바꾼 뒤 얼마나 인식하는지 측정한 결과 물총고기의 얼굴인식률은 81%에 이르렀다. 또 44명 중 18명 얼굴의 색깔이나 밝기, 머리모양 등을 바꾼 다음에도 인식을 하는지 실험한 결과 얼굴인식 성공률은 86%로 나타났다. 　카이트 뉴포트 옥스퍼드대 교수는 “사람이 얼굴을 인식할 때는 뇌의 1차시각피질에서 정보를 받은 다음 뇌의 다양한 부위가 작동하는데 뇌 구조가 단순한 물총고기는 어떻게 얼굴을 인식하는지에 대해 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았다”면서 “이에 대한 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다. 이어 “모든 물고기가 물총고기처럼 얼굴 인식을 할 수 있는지는 아직 확인되지 않았지만 사람들이 생각하는 것처럼 물고기들이 ‘멍청하다’는 것은 편견”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인공섬모 구조 이용 접착력 높여… 웨어러블 기기 등 다양하게 활용 흔히 ‘찍찍이’라고 불리는 벨크로는 갈고리 모양의 도꼬마리 잎에 착안해 만든 제품이다. 최근 들어 자연을 모사한 새로운 공학기술들이 많이 나오고 있는 가운데 국내 연구진이 털을 모사한 인공섬모를 갖춘 전자섬유를 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 고흥조 교수와 서울과학기술대 융합기술대 좌성훈 교수 공동연구팀은 인공 섬모구조를 이용, 접착력을 향상시켜 복잡하고 거친 표면을 가진 옷이나 돌멩이, 반창고 등 다양한 사물에 전자소재를 단단히 부착할 수 있는 전자섬유 제작기술을 개발하는데 성공했다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 1일자에 실렸다. 연구진은 수 ㎛(마이크로미터) 두께의 얇은 고분자 유연기판에 인공섬모 구조를 만들어 표면접촉 면적이 넓어지도록 해 거칠고 울퉁불퉁한 표면에도 안정적으로 달라붙을 수 있도록 했다. 이 때문에 일반적으로 전자섬유를 사물의 표면에 접착시킬 때 쓰는 접착제의 사용량도 20분의1로 줄일 수 있게 됐다. 이번에 개발한 전자섬유는 웨어러블 디스플레이나 컴퓨터, 헬스 모니터링 시스템은 물론 돌멩이나 나무 같은 자연과 지형지물에 붙여 환경 모니터링에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다, 연구진은 실제로 새로 만든 전자섬유를 옷에 꿰매 입고 다니면서 구겨보는 등 1만 번의 반복적인 변형을 가하고 세제를 풀어 놓은 물에 20분 동안 담갔다가 30분간 씻어내고 건조를 해도 소자의 전기적 특성을 유지하고 있는 사실도 발견했다. 고 교수는 “이번 연구성과는 고성능, 고집적 소자들을 다양한 표면에 손쉽게 제작할 수 있는 기술로 사용자 중심의 웨어러블 기기를 만드는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

북극해에 위치해 1년 내내 얼음으로 덮여 있는 ‘그린란드’가 지금처럼 지구온난화가 계속될 경우 20년 내에 이름 그대로 ‘푸른 땅’이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 대학천문학연구협회(AURA)와 항공우주국(NASA) 고다드우주센터 공동연구팀은 1984년부터 2012년까지의 북극 지역 인공위성 사진을 분석한 결과 북극권의 온도가 꾸준히 올라 그린란드, 서부 알래스카, 캐나다 북부해안, 퀘벡 툰드라 지대가 빠르게 녹색지대로 바뀌고 있다는 연구 결과를 우주 관측 및 우주 환경 분야 국제학술지 ‘리모트 센싱 오브 인바이러먼트’ 최신호에 발표했다. 연구진은 나사에서 운영하는 지구 관측 위성 ‘랜드샛’이 지난 28년간 모은 8만 7000장의 위성사진을 분석한 결과 캐나다 퀘벡주 북쪽과 북극권에 인접한 지역들이 녹색으로 바뀌고 있다는 사실을 확인했다. 가시광선 영역과 근적외선 영역의 망원경을 갖추고 있는 랜드샛은 산림과 녹지분포 등을 연구하는 데 활용되는 관측용 인공위성이다. 특히 연구팀은 얼음으로 뒤덮여 있던 동토층이 드러나면서 해당 지역에서 식물의 생장률이 최대 29.4%까지 늘어난 것을 밝혀 냈다. 현재와 같은 지구온난화가 이어질 경우 20년 이내에 북극권의 얼음이 완전히 사라질 가능성도 있다고 예측하기도 했다. 나사 생태과학연구소 제프리 마섹 박사는 “캐나다 등 북극권과 가까운 국가들은 기후가 온화해지고 농작물 재배의 북방한계선이 올라가는 긍정적 효과도 일부 얻게 된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

절단 전후 구별… 정확도 높아져 줄기세포 치료제 등 활용 기대 국내 연구진이 유전자를 편집할 수 있는 새로운 ‘가위’를 만들어 실험용 생쥐를 이용한 유전자 교정에 성공했다. 유전자나 줄기세포 치료제, 부작용 없는 항암 세포 치료제, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장(서울대 화학과 교수) 등 연구진과 서울아산병원 아산생명과학연구원 이상욱·성영훈 교수 연구팀은 제4세대 ‘크리스퍼-Cpf1 유전자 가위’를 만드는 데 성공하고 생명과학 및 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 7일자에 논문 3편을 발표했다. ●유전자 가위는 생명과학 ‘마법의 지팡이’ 인류는 히포크라테스 시대부터 질병을 정복하기 위해 끊임없는 노력을 해 왔다. 1950년대 이후 분자생물학이 급속히 발전하면서 많은 질병들이 유전자 이상으로 발생한다는 것이 밝혀지고 있다. 이 때문에 과학자들은 단순히 증상을 치료하는 것이 아니라 유전자 자체를 바꿔 질병을 없애려 시도하면서 ‘유전자 치료’ 기술을 본격적으로 연구하기 시작했다. 유전자 치료는 이상이 생긴 세포에 정상 유전자를 삽입하거나 비정상적 유전자를 제거해 정상 유전자로 교체하는 형태로 시행된다. 1990년 미국에서 선천성면역결핍증 환자를 대상으로 인류 첫 유전자 치료가 시도된 뒤 암과 같은 악성 종양을 중심으로 유전자 치료 기술 개발이 활발하다. 유전자 치료 분야에서 현재 가장 주목받고 있는 기술은 ‘유전자 가위’ 기술이다. 이 기술은 화학물질로 만들어진 ‘가위’를 이용해 DNA를 자르고 붙이는 편집을 가능하게 만드는 유전체 교정 기법이다. 유전자 가위 기술은 유전병 치료뿐만 아니라 특정 병균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있기 때문에 생명과학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’로 통한다. 유전자 가위는 2003년 1세대인 ‘징크 핑거 뉴클레이즈’가 나온 이후 2011년 말에는 2세대 유전자 가위 ‘탈렌’, 2013년 초에는 3세대 ‘크리스퍼-Cas9 유전자 가위’ 기술이 나왔다. 특히 크리스퍼-Cas9 유전자 가위는 김 단장이 미국 연구진과 함께 개발해 낸 기술이다. 크리스퍼-Cas9 유전자 가위에서 쓰이는 Cas9은 특정 DNA 염기를 잘라내는 효소 이름이다. 이번에 새로 개발된 크리스퍼-Cpf1 가위는 Cas9 대신 Cpf1이라는 새로운 절단효소를 붙인 것이다. 사실 Cpf1은 지난해 미국 매사추세츠공과대(MIT) 펑 장 교수가 처음 발견해 학계에 보고했지만 원하는 위치에서 정확히 유전자를 자르고 붙일 수 있는지 여부는 아직까지 알려지지 않았고 유전자 가위로도 만들어지지 않은 상태였다. 이 같은 상황에서 김 단장팀은 자체 개발한 유전체 시퀀싱 기법을 사용해 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위와 크리스퍼-Cas9의 오작동 확률을 측정한 결과 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위가 더 정밀하다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 유전체 시퀀싱 기법은 유전자 가위 처리 전과 후를 한눈에 파악해 잘린 위치를 구별할 수 있는 기술이다. 특히 이번에 신형 유전자 가위의 성능이 확인됨에 따라 4세대 유전자 가위로 연구자들에게 인정받을 수 있을지 주목된다. 연구팀은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위를 사용해 생쥐의 면역체계에 관여하는 ‘폭슨원’(Foxn1)이라는 유전자를 교정하는 데 성공했다. 폭슨 유전자에 이상이 생기면 면역체계 교란이 생겨 각종 질병에 쉽게 걸리고 털이 자라지 않게 된다. 연구진은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위로 이 유전자를 교정해 정상적인 생쥐를 만든 것이다. 김 단장은 “이번에 개발된 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위는 크리스퍼-Cas9에 비해 정확성이 높기 때문에 생명공학이나 분자의학의 여러 분야에서 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. ●암 유발·면역 억제 생쥐 만들어내 이와 함께 이상욱·성영훈 교수팀은 크리스퍼-Cpf1 유전자 가위를 이용해 실험 쥐의 특정 유전자 기능을 없애는 ‘유전자 녹아웃’에도 성공했다. 연구팀은 유전자 녹아웃 기술을 이용해 암을 유발하는 생쥐와 면역이 억제된 쥐를 만들어 냈다. 암이나 파킨슨병 등 난치성 질환을 연구하기 위해서는 해당 유전자 변형 동물이 필요한데 국내 대부분의 실험실에서는 시설이나 기술 부족으로 미국이나 일본 등에서 수입해 사용해 왔다. 그렇지만 이번 이 교수팀의 연구 덕분에 한 마리에 수십만원에서 수백만원에 이르는 연구용 유전자 변형 생쥐를 국내에서 자체적으로 생산할 수 있게 됐다. 이 교수는 “생명과학 분야 연구자들의 연구비 중 적지 않은 비용이 동물 모델 수입에 쓰이는데 이번 연구 덕분에 외화 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기초 분야 연구가 산업으로 바로 연결될 수 있다는 사실을 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘진정한 젊음’을 유지해주는 ‘묘약’을 약국에서 구매할 날이 얼마 남지 않은 것으로 보인다. 최근 해외의 한 대학 연구진이 우리 뇌의 노화를 늦추고 젊음을 지켜주는 알약의 테스트를 마쳤다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 캐나다 온타리오의 맥마스터대학교 연구진은 비타민B와 비타민C, 비타민D 그리고 엽산과 간유(cod-liver oil) 등 총 30가지의 비타민과 미네랄을 조합한 신약을 개발하고 테스트에 나섰다. 연구진은 평균 생후 22개월 된 쥐(사람의 나이로 70~80세)를 대상으로 한 초기 테스트 결과 대표적인 신경 노화 질병으로 알려진 알츠하이머나 파킨슨병 등의 원인이 되는 뇌 세포 손상 비율이 줄어들고 뇌의 다양한 ‘구역’의 나이가 1살 이상 젊어지는 것을 확인했다. 또 작은 비스킷 정도의 분량을 수 개월간 섭취한 결과 이러한 효과는 더욱 두드러지게 나타나는 것으로 나타났다. 시간이 지날수록 손상된 뇌 세포의 범위 및 인지능력감소 현상도 눈에 띄게 줄어들었다. 이밖에도 지속적인 약물 섭취 후 시력과 균형 감각이 좋아지고 활동성이 높아진 것을 확인했다고 연구진은 설명했다. 연구진은 각종 비타민과 미네랄을 조합한 이 작은 알약이 다양한 신경 노화 증상을 예방하고, 특히 알츠하이머와 파킨슨 병 같은 노화 질병을 개선해 더 오래도록 젊음을 유지하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 제니퍼 레몬 맥마스터대학교 교수는 “우리는 이 보충제가 나이가 들면서 나타나는 심각한 질병을 미리 예방하는데 도움이 될 것으로 희망한다”면서 “알약 단 한알만으로 노화를 늦추고 젊음을 유지하는 날이 올 것”이라고 설명했다. 한편 자세한 연구결과는 국제학술지인 환경돌연변이학회지(Environmental and Molecular mutagenesis) 온라인판에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

교대근무를 하는 직장인은 매일 같은 시간대에 근무하는 사람에 비해 비만이나 심근경색, 심장마비의 위험이 높다는 사실은 이비 기존 연구를 통해 알려져 있다. 하지만 최근에는 심장질환과 비만뿐만 아니라 뇌졸중의 위험까지 치솟는다는 사실이 밝혀지면서 각별한 주의가 요망된다. 미국 텍사스 A&M 건강과학센터(Texas A&M Health Science Center) 연구진은 최근 이와 관련된 연구를 진행한 결과, 낮과 밤에 번갈아가며 교대근무를 하는 사람은 수면시간이나 식사시간이 수시로 바뀌며, 이러한 생활습관이 심장뿐만 아니라 뇌에도 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다. 연구를 이끈 데이비드 어니스트 박사의 설명에 따르면, 우리 몸은 24시간 주기 리듬에 몸이 맞춰지도록 시스템 되어 있다. 잠을 잘 때에나 먹을 때 우리도 모르는 동안 일종의 ‘인체 시계’가 움직이는 것이다. 하지만 단 며칠만이라도 교대근무를 하게 되면 식사 시간이나 자고 일어나는 시간 등이 불규칙해지고, 이것은 일종의 인체 시계에 커다란 혼란을 야기한다. 이것이 결국 뇌에까지 악영향을 미쳐 허혈성 뇌졸중 등을 유발할 수 있다는 것이 전문가의 설명이다. 허혈성 뇌졸중은 뇌혈관의 폐색으로 뇌혈류가 감소돼 뇌 조직이 기능을 다하지 못하는 상태를 뜻한다. 안면마비나 감각이상, 실어증과 시야 장애, 의식소실 등의 증상을 나타내며 심한 경우 뇌 조직이 괴사해 회복 불가능한 상태인 뇌경색으로 발전할 수 있다. 즉 자야 하는 시간과 눈을 떠야 하는 시간이 수시로 바뀌다보면 인체 시계가 심각한 혼동을 겪게 되면서, 고혈압이나 당뇨, 고지혈증 등으로 뇌혈류가 차단됐을 때 주로 발생하는 허혈생 뇌졸중이 나타날 수 있다는 것. 실제로 연구진이 동물실험을 통해 낮과 밤이 수시로 바뀌는 생활 패턴을 가진 동물과 그렇지 않은 동물의 상태를 비교한 결과, 전자에게서 뇌졸중 발병률이 훨씬 높아지는 것을 확인했다. 연구진은 이러한 증상이 여성보다는 남성에게서 더욱 확연하게 드러날 수 있다고 경고한다. 교대근무를 하는 남성이 교대근무를 하는 여성에 비해 뇌졸중의 위험이 더욱 높다는 것이다. 데이비드 어니스트 박사는 “이 같은 현상은 호르몬과 연관이 있다. 젊은 여성의 경우 같은 나이의 남성에 비해 뇌졸중의 위험이 더 적은데, 이는 여성호르몬인 에스트로겐이 뇌의 신경세포보호에 탁월한 역할을 하기 때문”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 미국에서 발간되는 국제학술지 ‘내분비학회 저널‘(the journal Endocrinology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

교대근무를 하는 직장인은 매일 같은 시간대에 근무하는 사람에 비해 비만이나 심근경색, 심장마비의 위험이 높다는 사실은 이비 기존 연구를 통해 알려져 있다. 하지만 최근에는 심장질환과 비만뿐만 아니라 뇌졸중의 위험까지 치솟는다는 사실이 밝혀지면서 각별한 주의가 요망된다. 미국 텍사스 A&M 건강과학센터(Texas A&M Health Science Center) 연구진은 최근 이와 관련된 연구를 진행한 결과, 낮과 밤에 번갈아가며 교대근무를 하는 사람은 수면시간이나 식사시간이 수시로 바뀌며, 이러한 생활습관이 심장뿐만 아니라 뇌에도 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다. 연구를 이끈 데이비드 어니스트 박사의 설명에 따르면, 우리 몸은 24시간 주기 리듬에 몸이 맞춰지도록 시스템 되어 있다. 잠을 잘 때에나 먹을 때 우리도 모르는 동안 일종의 ‘인체 시계’가 움직이는 것이다. 하지만 단 며칠만이라도 교대근무를 하게 되면 식사 시간이나 자고 일어나는 시간 등이 불규칙해지고, 이것은 일종의 인체 시계에 커다란 혼란을 야기한다. 이것이 결국 뇌에까지 악영향을 미쳐 허혈성 뇌졸중 등을 유발할 수 있다는 것이 전문가의 설명이다. 허혈성 뇌졸중은 뇌혈관의 폐색으로 뇌혈류가 감소돼 뇌 조직이 기능을 다하지 못하는 상태를 뜻한다. 안면마비나 감각이상, 실어증과 시야 장애, 의식소실 등의 증상을 나타내며 심한 경우 뇌 조직이 괴사해 회복 불가능한 상태인 뇌경색으로 발전할 수 있다. 즉 자야 하는 시간과 눈을 떠야 하는 시간이 수시로 바뀌다보면 인체 시계가 심각한 혼동을 겪게 되면서, 고혈압이나 당뇨, 고지혈증 등으로 뇌혈류가 차단됐을 때 주로 발생하는 허혈생 뇌졸중이 나타날 수 있다는 것. 실제로 연구진이 동물실험을 통해 낮과 밤이 수시로 바뀌는 생활 패턴을 가진 동물과 그렇지 않은 동물의 상태를 비교한 결과, 전자에게서 뇌졸중 발병률이 훨씬 높아지는 것을 확인했다. 연구진은 이러한 증상이 여성보다는 남성에게서 더욱 확연하게 드러날 수 있다고 경고한다. 교대근무를 하는 남성이 교대근무를 하는 여성에 비해 뇌졸중의 위험이 더욱 높다는 것이다. 데이비드 어니스트 박사는 “이 같은 현상은 호르몬과 연관이 있다. 젊은 여성의 경우 같은 나이의 남성에 비해 뇌졸중의 위험이 더 적은데, 이는 여성호르몬인 에스트로겐이 뇌의 신경세포보호에 탁월한 역할을 하기 때문”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 미국에서 발간되는 국제학술지 ‘내분비학회 저널‘(the journal Endocrinology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“올여름 기점 189개국에 퍼질 듯”국내 지역감염가능성 15% 낮은편정부, 발생국 다녀온 임산부 검사53國 입항 운송수단에 방제증명서 지난해 말 브라질을 중심으로 시작된 지카바이러스가 올여름 전 세계적으로 확산될 가능성이 높다는 분석 결과가 나왔다. 일본 도쿄대 의학대학원, 종합연구대학원, 홋카이도대 의학대학원 공동연구진이 지카바이러스의 확산 모델을 개발해 분석한 결과 브라질에서 올림픽이 열리는 이번 여름을 기점으로 전 세계 240여개 국가 중 189개국으로 지카바이러스가 확산될 수 있다는 논문을 발표했다. 이번 예측 결과는 의학 및 바이오 분야 공개 국제학술지 ‘피어제이’ 최신호에 실렸다. 이집트숲모기에 의해 옮겨지는 지카바이러스는 감염될 경우 갑작스러운 발열과 근육통, 두통 등의 증상을 보이지만 임신부가 감염될 경우에는 소두증에 걸린 신생아를 낳을 가능성이 높은 것으로 알려져 있어 국내에서는 ‘4군 감염병’으로 분류돼 있다. 논문은 지난해 5월 브라질에서 지카바이러스가 처음 보고된 이후 유입 가능성을 예측한 결과 예상대로 브라질과 인접한 중남미 국가들의 유입과 확산 가능성이 가장 높은 것으로 나타났다. 한국의 경우 브라질에서 첫 감염자 발생 이후 36~55주에 지카바이러스 감염자가 나타날 것으로 분석됐다. 실제로 국내 첫 지카바이러스 환자는 분석 범위 내인 지난 3월 말 발견됐다. 분석에 따르면 한국은 지역 내 확산보다는 해외에서 유입되는 감염자로 인한 확산 가능성이 40~60%에 이를 정도로 높은 것으로 분석됐다. 또 지카바이러스가 유입된 뒤 지역감염 가능성은 15% 이하로 비교적 낮은 편이지만 이웃한 중국의 지역 내 확산 가능성이 30~45%로 높은 편이기 때문에 영향을 받을 수 있을 것으로 예상했다. 연구진은 모기가 옮기는 전염병인 뎅기열과 치쿤구니야의 확산 데이터를 바탕으로 생존분석이라는 수학생물학 기법으로 지카바이러스의 확산 모델을 만들었다. 올해 1월 31일 데이터를 기준으로 한 이번 분석에 따르면 확산 가능성을 분석할 만한 의료 정보가 없는 나라들과 이미 발생한 나라들을 고려할 때 지카바이러스 확산의 영향에서 벗어날 수 있는 나라는 사실상 전무한 것으로 나타났다. 도쿄대 니시우라 히로시 교수는 “수학적 분석을 통한 예측인 만큼 연구진이 고려하지 못한 변수들도 많을 것”이라고 전제하며 “수치상 확산 위험이 낮은 나라에 사는 임신부들도 위험지역 여행을 피한다든지 예방조치를 충분히 취해야 할 것”이라고 말했다. 한편 질병관리본부는 ‘지카바이러스 감염증 관련 지침’을 개정해 1일부터 지카바이러스가 발생한 국가에 다녀온 적이 있는 임산부는 증상 유무에 상관없이 진단검사를 받도록 조치했다. 이와 함께 여름이 시작되면서 국내에서도 지카바이러스를 옮기는 흰줄숲모기의 활동이 증가할 것으로 예상하고 ‘최근 발생국가 53개국’에서 입항하는 모든 운송수단에 대해 방제증명서를 받는 한편 공항과 항만의 검역구역 내 모기 방제를 강화하기로 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 신성철 총장이 한국인 최초로 아시아 자성연합회(AUMS)가 주관하는 2016년 AUMS상을 받았다. DGIST는 신 총장이 전자의 물리적 특성 가운데 하나로 물체가 자성의 특성을 가지는 원인인 스핀의 동역학을 연구하는 ‘나노스핀닉스(Nanospinics)’ 분야를 선도적으로 개척했으며 특히 자성학 분야의 오랜 난제인 2차원 나노자성박막의 잡음 현상을 처음으로 규명한 업적을 인정받아 수상하게 됐다고 31일 밝혔다. 신 총장은 자성학 분야에서 지금까지 310여편의 논문을 피지컬 리뷰 레터스, 네이처 피직스 등 주요 국제학술지에 게재했고 37편의 특허를 등록했으며 국제자성학회를 비롯한 주요 국제학술대회에서 160여회의 초청강연을 했다. 또 ICM2012, AUMS2010 등 국제학술대회 조직위원장, MRS, IEEE 등 다수의 국제학술지 편집장(위원)을 역임하는 등 왕성한 국제학술활동을 펼치며 자성학 발전에 기여한 공로를 높이 평가받았다. 아시아 자성연합회는 자성학, 자성재료 및 자성응용 분야에서 아시아 국가 간의 협력을 위해 2008년 10월 한국, 일본, 중국, 대만의 자기학회를 중심으로 설립됐으며 인도, 베트남, 러시아, 싱가포르가 준회원국으로 참여한다. 2년에 1번씩 시상하는 AUMS상은 아시아 국가에서 세계적 업적을 이룬 학자에 대해 회원국 학회에서 추천된 후보를 대상으로 20명의 국제 자문위원의 투표를 거쳐 AUMS 회장단이 결정하는 상이다. 올해 시상식은 오는 8월 1일 대만 타이난에서 개최되는 AUMS 국제학술회의(IcAUMS) 개회식에서 진행되며 신 총장은 ‘나노스핀닉스, 회고와 도전’이란 주제로 수상 기념연설을 할 예정이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

넝쿨 수액 속 균일한 나노입자 벽면 틈새 침투해 접착력 세져 美연구진 ‘접착 메커니즘’ 규명안녕하세요. 뉴욕 헤럴드트리뷴에서 스포츠 기사를 쓰고 있는 스탠리 우드워드(1895~1964)입니다. 저는 기자 생활을 시작하면서부터 스포츠만을 취재한 이른바 ‘전문기자’죠. 그런데 오늘은 담쟁이넝쿨(아이비)과 그 속에 숨어 있는 과학에 대해 이야기를 좀 하려고 해요. 미국 북동부 지역에는 전 세계의 학생들과 학부모들이 선망의 대상으로 삼고 있는 대학 8곳이 있습니다. 하버드, 예일, 펜실베이니아, 프린스턴, 컬럼비아, 브라운, 다트머스, 코넬이 바로 그곳이죠. 1865년에 세워진 코넬대를 빼놓고는 모두 영국 식민지시대인 17~18세기에 만들어진 유서 깊은 대학이어서 ‘아주 오래된 8개 대학’(Ancient Eight)이라고 부르기도 하지만 요즘은 ‘아이비 리그’라는 이름으로 더 많이 불리죠. 19세기 중반부터 이 대학들은 졸업 직전 열리는 축하 행사인 ‘클래스 데이’에 담쟁이를 심는 식수 행사를 가졌는데 그런 전통 덕분에 담쟁이넝쿨이 이들 대학의 상징이 된 겁니다. 어쨌든 1937년 어느 날 저는 동료 캐스웰 애덤스와 함께 컬럼비아대와 펜실베이니아대의 미식축구 경기를 취재하러 갔죠. 그날따라 구름 한 점 없이 맑은 날이어서였는지 애덤스는 취재는 뒷전이더라구요. “이런 좋은 날에 담쟁이넝쿨로 뒤덮인 이런 곳에서 미식축구 취재나 해야 하다니…”라며 한숨을 쉬더군요. 그때 저는 기사에 쓸 멋진 단어가 반짝 떠올랐습니다. 바로 ‘아이비 칼리지’였죠. 그러니 지금 쓰이고 있는 아이비 리그의 의미를 갖는 단어는 제가 처음 사용했다고 봐도 과언이 아니죠. 실제로 그렇게들 인정하고 있구요. 오늘 하고 싶은 얘기는 그건 아니구요. 담쟁이넝쿨을 건물이나 벽에서 떼어내 보려고 했던 사람들은 알겠지만 정말 힘들죠. 넝쿨이 떨어지기 전에 벽돌이나 시멘트 같은 것들이 같이 떨어져 나갈 정도니까요. 그런데 최근 미국 오하이오주립대, 조지아대, 테네시대 공동 연구진이 8년의 연구 끝에 담쟁이넝쿨의 접착 메커니즘을 밝혀내고 미국국립과학원에서 발행하는 자연과학 국제학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS)에 발표했더라구요. 미식축구와 야구에만 관심을 갖다 보니 과학 얘기가 좀 어렵기는 했지만 열심히 읽어 봤더니 접착력의 비밀은 ‘당으로 코팅된 미세한 구형의 나노입자’(나노볼) 때문이라고 하더군요. 담쟁이넝쿨에서 나오는 끈적거리는 수액에 이 나노볼이 들어 있는데, 나노볼은 입자가 아주 균일하기 때문에 잘 퍼져 나가고 표면의 작은 틈새나 구멍에도 잘 침투해 들어간다는 거예요. 일단 그렇게 침투해 들어간 다음에 수분이 증발해 버리면 나노볼들이 농축돼 단단하게 접착된다는 거죠. 또 나노볼의 핵심 성분이 ‘AGPs’라는 일종의 당단백질이라는 것도 이번에 밝혀냈다더라구요. 이번에 발견된 담쟁이넝쿨의 접착 메커니즘을 모방하면 독성이 없는 고강도의 생체 친화적 접착제도 만들 수 있을 거라고 예상하더군요. 외과수술을 할 때나 뼈가 부러지거나 했을 때, 인공장기를 고정시킬 때 등 활용 방안이 다양하다고 해요. 정말 자연은 알면 알수록 신기한 것 같아요. 그렇지 않은가요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미래부, 뇌과학 발전 전략 발표 미래창조과학부(장관 최양희)는 2023년 뇌 연구 신흥 강국으로의 도약을 목표로 하는 ‘뇌과학 발전 전략’을 30일 발표했다. 이번 발전 전략에 따라 특화된 뇌지도 구축, 뇌 융합 연구, 자연지능과 인공지능 연계 기술 개발, 맞춤형 뇌질환 극복 연구, 뇌 연구 인력 융합 촉진, 뇌 연구 데이터베이스 구축 등의 분야에 집중 투자할 계획이다. 미래부는 향후 10년간 3400억원의 신규 투자가 필요할 것으로 예상하고 재정당국과 관련 재원 마련 방안을 협의할 계획이라고 밝혔다. ‘알코올→휘발유’ 촉매기술 개발 포스텍 환경공학부 홍석봉 교수팀은 작은 구멍이 스펀지처럼 뚫려 있는 제올라이트라는 물질을 이용해 메탄올 같은 알코올을 청정 휘발유로 전환할 수 있는 촉매기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 성과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 ‘EU-12’ 제올라이트의 구조를 밝혀내고 이를 촉매로 활용하면 알코올을 청정 휘발유로 쉽게 전환시킬 수 있다는 사실을 규명했다. 세포 속 단백질 위치 간단히 파악 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 이현우 교수팀은 세포 속 단백질 위치를 간단하게 파악할 수 있는 기술을 찾아내 세포생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호에 발표했다. 이번에 개발한 기술은 과산화효소라는 물질을 촉매로 써서 화학반응을 유도해 세포 속 단백질의 위치를 찾는 방식이다. 과산화효소의 반응은 세포 속 단백질의 위치에 따라 다르게 진행되기 때문에 원하는 단백질의 정확한 위치를 파악할 수 있다. 이번 기술은 질병 연구나 신약 개발에도 유용하게 쓰일 것으로 기대되고 있다.

이례적으로 여름을 앞둔 5월까지 미세먼지가 기승을 부리고 있는 가운데 대기오염이 고혈압 등의 심혈관질환 발생률을 높인다는 연구결과가 나왔다. 김호 서울대학교 보건대학원 원장은 대기오염물질과 심혈관질환 유병률을 살펴본 결과 의미 있는 상관관계를 찾을 수 있었다고 30일 밝혔다. 이번 연구는 질병관리본부의 2008~2010년 지역사회 건강조사 자료 중 70만명의 건강 상태를 바탕으로 진행됐다. 연구팀은 고혈압 등 심혈관질환 유병률과 3대 주요 대기오염물질인 미세먼지, 이산화질소, 일산화탄소의 연관성을 분석했다. 연구 결과 연평균 미세먼지 농도가 10㎛/㎥씩 증가할 때마다 고혈압 발생률이 4.4% 증가했다. 또 이산화질소가 10ppb(ppb는 10억분의1) 높아지면 고혈압 발생률이 8% 상승했고, 일산화탄소는 10ppb 증가하면 고혈압 발생률이 13% 높아진 것으로 추정됐다. 미세먼지는 폐를 통해 혈관으로 들어가 혈전을 일으킬 수 있는 것으로 알려졌다. 그동안 대기오염이 호흡기 질환을 악화시킨다는 연구 결과는 많았지만 심혈관질환 발생률까지 높인다는 1년 단위 장기 관찰 연구 결과가 나온 건 처음이다. 김 원장은 “중국발 미세먼지와 더불어 노후 경유 자동차 역시 대기오염 주범인 것은 확실하지만 둘 중 무엇이 더 인체에 해로운지에 대해서는 앞으로 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘토털환경과학’ 최근호에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr