난소암 같은 여성에게서 나타나는 여성암과 폐암 치료제로 알려진 ‘택솔’은 미국 주목나무에서 항암효과가 있는 물질을 추출해 만든 천연 항암제다. 이처럼 우리를 둘러싸고 있는 다양한 자연환경에는 항암효과가 있는 물질들이 다수 존재하고 있다. 문제는 천연 화합물에서 항암물질만 추출해 내는 것이 복잡하고 쉽지 않다는 것이다. 이 때문에 항암제 개발에 대한 경제적 효과도 떨어진다. 　국내 연구진이 천연 화합물에서 암 세포에만 작용하는 물질을 손쉽게 추출할 수 있는 방법을 찾아냈다. 　연세대 생명공학과 권호정 교수팀은 천연물에서 생리활성 화합물만 추출해 표적 단백질 결정으로 만드는 방법을 개발하고 천연물 분야 국제학술지 ‘내추럴 프로덕트 리포츠’ 4일자에 발표했다. 　기존에는 천연 화합물에서 표적 단백질 결정을 추출하기 위해 ‘친화 크로마토그래피’라는 기술을 활용하는데 시간적, 경제적 효율성이 떨어지고 추출한 물질들이 실제 질병치료에 사용할 수 있을 정도의 약효를 가지고 있지 못한 경우도 많다. 연구진은 암 표적 단백질과 생리활성 화합물이 결합하면 외부에서 제공되는 에너지에 영향을 받지 않도록 차단되면서 암이 치료된다는 사실을 알아내고 천연 화합물의 약효를 확인하기 위해서는 액체 크로마토그래피 질량분석과 열저항성, 세포의 유전적 변형, 생물정보 데이터 비교 등의 방법을 활용하는 것이 효과적이라는 사실도 밝혀냈다. 　권 교수는 “이번에 개발한 기술은 신약 개발의 효율성을 크게 높일 뿐만 아니라 난치병의 원리를 규명하는 등 다양한 생명현상을 규명하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　빅데이터 기술을 이용해 암을 일으키는 유전자를 ‘콕콕’ 집어내 찾는 방법을 국내 연구진이 개발했다. 　광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 이현주 교수팀은 유전자를 짧은 길이의 DNA 조각으로 나눈 차세대 염기서열 데이터라는 생체 빅데이터를 이용해 암을 유발시킬 것으로 예상되는 유전자 영역을 찾는 알고리즘을 개발하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구성과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 9일자에 실렸다. 　연구팀은 신호 내 잡음 제거에 쓰이는 ‘웨이블릿 변환기법’이라는 기술을 활용해 생체 빅데이터에서 암과 연관성 높은 유전자들만 선별해 냈다. 돌연변이 가능성이 높은 유전자들을 신호로 보고 그 이외에 정상적인 유전자들을 잡음으로 보는 식으로 해서 체세포 유전자의 유전자 갯수가 변한 영역만을 찾아내도록 한 것이다. 연구진은 이렇게 얻은 정보들을 암과 연관성이 높다고 알려진 영역들과 비교한 결과 기존 유전자 변이 검출방식보다 더 많은 유전자를 빠르게 검출할 수 있다는 사실을 확인했다. 실제로 연구진은 47개의 난소암 세포에 이번 기술을 적용한 결과 기존 검출방법보다 2배 가까운 변이유전자를 검출하는데 성공했다. 　이 교수는 “이번에 개발한 알고리즘은 바이오 빅데이터를 이용해 암과 연관된 유전변이 영역 뿐만 아니라 유전자 변이로 인해 발생할 수 있는 질병도 예측하는데 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간과 동물을 구별짓는 가장 유의미한 유전자를 찾았다는 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 바르셀로나의 진화생물학협회 연구진은 침팬지와 고릴라, 보노보노 등 유인원과 사람의 유전적 차이점을 찾기 위해 사람의 마이크로RNA 배열 1595개와 다수의 유인원 유전자를 정밀 분석했다. 마이크로RNA는 생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA(리보핵산)를 뜻한다. RNA는 DNA의 유전정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할을 하며, 사람과 유인원뿐만 아니라 초파리 등 작은 곤충 등에게도 존재한다. 인간과 유인원의 유전자는 상당부분 일치하는 것으로 알려져 있다. 인간과 침팬지의 게놈 해독 결과에 따르면 둘 사이의 유전자 차이는 1.2%에 불과하다. 연구진은 1.2%에 해당하는 유전적 차이를 밝히기 위한 이번 연구에서, 인간에게서만 발견되는 총 4개의 변종 마이크로RNA를 발견했으며, 이 작은 유전자 조각이 동물과 사람을 구별짓는 가장 중대한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 4개의 변종 마이크로RNA 중 일부는 매우 작은 크기의 뇌 조직으로, 인간의 뇌가 다른 동물과 다르게 사고할 수 있는 체계를 갖추도록 하는 데 영향을 미친다. 나머지 변종 마이크로RNA는 인간의 전 생애에 걸친 신체적, 정신적, 경험적 변화 등 모든 변화 발달의 양상과 과정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이밖에도 마이크로RNA의 길이 역시 인간과 유인원의 차이점 중 하나로 지목됐다. 인간은 유인원에 비해 마이크로RNA의 길이가 더 긴 것이 특징이다. 연구진은 “우리는 이번 연구가 근래의 인간 진화 및 진화의 과정에 영향을 미치는 요소를 찾는데 도움이 될 것으로 기대한다”면서 “특히 마이크로RNA처럼 단백질이 합성되는 번역과정에 영향을 미치지 않는 ‘논코딩’(non-coding) DNA가 진화에 어떤 기여를 하는지 이해하는데 일조할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학 도서관(Public Library of Science)에서 발간하는 국제학술지 플로스원(PLOS one)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과학기술연합대학원대학교(UST)는 지난해 논문 표절 논란이 불거진 석·박사통합과정 학생 송유근(17) 군과 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원에 대해 지난달 징계 조치했다고 9일 밝혔다. UST 관계자는 “박 위원에 대해서는 지난달 중순 교원징계위원회를 열어 해임 조처했고, 송 군에 대해서는 지난달 하순 대학위원회를 열어 2주간 근신과 반성문 제출을 결정했다”고 말했다. 박 위원은 UST 교수에서 해임됨에 따라 송 군의 지도교수에서도 물러나게 됐다. 단 경징계를 받은 송 군은 신분 변화가 없어 최장 9년인 재학 기간 내(2018년 2월까지) SCI 저널에 논문을 발표하고 박사학위 청구논문 심사를 통과하면 박사학위를 받을 수 있다. 송 군은 어려서부터 ‘천재 소년’으로유명세를 타며 중·고교를 검정고시로 졸업하고 여덟 살에 인하대학교에 입학해 주목을 받았으나 대학 생활 적응에 어려움을 겪다 자퇴한 뒤 지난 2009년 UST 석·박사 통합과정에 진학해 박 위원의 지도를 받아왔다. 박 위원은 징계에 대해 “이미 끝난 일이다. 더는 할 말이 없다”고 말했다. 박 위원과 송 군은 지난해 천체물리학 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 발표한 비대칭·비정상(非正常) 블랙홀에 대한 논문이 교신저자인 박 연구위원의 2002년 학회 발표자료(Proceeding)를 표절했다는 의혹이 불거져 논란을 빚었다. 저널 측은 박 연구위원이 자신의 학회 발표자료를 많은 부분 사용하고도 인용 사실을 밝히지 않아 ‘자기표절’에 해당한다고 판단해 논문을 철회했으며, UST는 연구윤리위원회를 소집해 이에 대해 조사하고 징계를 추진해왔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

다윈의 ‘적자생존 이론’ 방증 어휴 힘들다. 좀 쉬었다 가야겠어. 5월 초밖에 안 됐는데 벌써 이렇게 더워서야 원.안녕? 날 좀 소개할게. 난 몸길이 16㎜에 몸색깔은 검은색이고 편평하고 타원형의 늘씬한 몸매를 갖고 있지. 날 모르겠다고? 난 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 쇠똥구리야. 우리 활동 시기는 늦봄부터 가을까지라지만 6~7월에 가장 많이 볼 수 있지. 이름에서도 알 수 있듯이 소나 말, 낙타 그리고 사람의 똥을 먹고 살지. 우리는 모든 영양분을 똥에서 얻지. 심지어 수분까지도 말야. 우리는 똥을 둥글게 빚어서 땅속의 굴에 밀어넣고 거기에서 알을 낳아. 알에서 태어난 애벌레들이 태어나자마자 똥에서 바로 영양분을 얻을 수 있도록 말이야. 우리의 생태에 대해서는 프랑스 곤충학자 파브르 선생님이 쓴 ‘곤충기’에 아주 자세히 나와 있어. 똥을 만진다고 하니 지저분하게 느껴지겠지만 우린 고대 이집트 신화에도 등장해. 이집트 사람들은 우리가 똥을 굴리고 가는 모습을 보고 태양신 ‘라’가 태양을 움직이는 모습을 떠올렸대. 그래서 라의 분신인 또 다른 신 ‘케프리’는 우리의 모습을 하고 있지. 또 우리가 똥 속에 알을 낳는 모습은 부활을 상징한다나 뭐라나. 그래서 고대 이집트 사람들은 무덤 속에 쇠똥구리 모양 장신구를 넣어 부활을 기원하기도 했다지. 내가 주로 사는 지역은 한국과 중국 등 동아시아와 유럽 등이지만 내 먼 친척 쇠똥구리들까지 다 포함시킨다면 사막과 초원, 숲 등 남극을 뺀 모든 대륙에서 살고 있어. 한국에도 다양한 종류의 쇠똥구리들이 살고 있었는데 언제부턴가 점점 개체 수가 줄기 시작해 2012년 5월 31일에는 환경부가 ‘멸종 위기동물 2급’으로 지정했어. 그런데 최근에 우리에 관한 재미있는 논문 하나가 나왔더군. 체코 팰라키대 동물학과, 호주 커먼웰스 과학기술연구회 소속 국립곤충박물관, 퀸스랜드공대(QUT) 지구환경생물과학대 공동연구팀이 자연과학분야 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS One) 4일자에 발표한 연구 결과였어. 이 사람들은 ‘공룡과 함께 살았던 쇠똥구리들이 어떻게 대멸종에서 살아남을 수 있었을까’에 대한 궁금증을 풀기 위해 쇠똥구리 화석과 현재 살아남아 있는 쇠똥구리와 친척인 풍뎅이들 450여종의 DNA를 분석했더라구. 그 결과 우리가 지구상에 나타난 것은 최소한 1억 1500만년 전으로 이전까지 알려진 것보다 3000만년이나 더 오래됐대. 당시 지구를 지배하던 동물들은 2억 3000만년 전인 중생대 트라이아스기 말에 나타난 공룡들이었지. 당연히 우리의 먹이도 공룡의 똥이었지. 지금이야 주로 포유류의 똥이 주식이지만, 우리가 막 탄생했을 때 포유류는 생쥐보다도 작은 크기였어. 그러니 그들의 똥 역시 건조하고 콩알만 해서 우리의 먹이로는 적절치 않았어. 그런데 갑자기 우리에게 먹거리를 제공하던 공룡들이 사라진 거야. 공룡의 똥만을 먹으며 편식을 했던 동료들은 공룡과 함께 사라지고 다른 동물들의 똥도 먹었던 쇠똥구리들만 살아남은 거지. 말 그대로 ‘적자생존’에 성공한 종류들만 지금까지 살아남게 된 거야. 1억년 이상 살아온 우리도 요즘은 정말 힘들어. 지구 온난화에다 농약과 항생제 등으로 인한 환경오염 때문에 우리가 먹을 수 있는 게 점점 줄고 있어서 우리도 곧 먼 옛날 공룡들처럼 모두 사라지는 것이 아닐까 걱정이 돼 잠도 오지 않아. 제발 사람들과 함께 오랫동안 살 수 있도록 노력해 줘. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

첫 조사때는 위험도 47배 높아… 대조군 바꾸자 2배 이상 커져 보건당국이 2013년 자체 연구에서 가습기 살균제에 노출되면 폐 손상 위험도가 116배나 증가한다는 사실을 밝혀냈지만, 이를 올해 3월에서야 뒤늦게 공개한 것으로 8일 확인됐다. 질병관리본부는 3년 전 ‘폴리헥사메틸렌구아니딘(PHMG)’이 든 가습기 살균제를 사용한 폐 손상 환자 16명과 연령과 성별이 같은 일반인 60명을 대조해 가습기 살균제에 노출된 사람의 폐 손상 위험도를 분석했다. PHMG는 옥시의 가습기 살균제에 쓰인 화학물질이다. 그 결과 가습기 살균제에 노출된 사람의 폐 손상 위험도는 노출되지 않은 사람보다 116배 높게 나타났다. 2011년 8월 첫 조사 때는 가습기 살균제 사용자의 폐 손상 위험도가 47배 높았는데, 대조군을 바꿔 다시 조사하자 위험도가 무려 2배 이상 뛴 것이다. 노출 시간이 길수록 폐 손상 위험도도 커졌다. 가습기 살균제와 폐 손상 사이에 더 밀접한 연관 관계를 밝혀낸 것이지만, 연구팀은 조사 결과를 바로 공개하지 않았다. 2011년 조사 때 발표한 내용과 크게 다르지 않다는 이유에서다. 질병관리본부 관계자는 “2011년 조사 내용이 충격적이어서 재검증하고자 다른 대조군으로 테스트를 한 번 더 했는데, 위험도 수치 말고는 달라진 내용이 없어 공개하지 않은 것”이라고 설명했다. 조사 결과는 2015년에서야 논문으로 작성돼 미국 공공과학도서관이 발행하는 국제학술지 ‘플로스원’(PLOS one)의 올해 3월 18일자에 실렸다. 당시 연구에 참가한 질병관리본부 관계자는 “가습기 살균제와 폐 손상과의 연관성은 이미 2011년 조사 때 입증됐고, 2012년부터는 피해자 사례조사에 집중해야 했다”며 “더 급한 일을 했을 뿐, 고의적으로 은폐한 것은 아니다”고 해명했다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

우주비행이 간 손상을 일으킬 가능성이 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 콜로라도 대학 안슈츠 메디컬 캠퍼스의 카렌 욘셔 교수가 이끈 연구팀이 지구 궤도에서 2주 가까이 지내다가 지구로 귀환한 실험용 쥐의 몸에서 초기 간 손상으로 보이는 증상을 발견했다는 연구논문을 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스원’(PLoS ONE)에 지난달 말 발표했다. 이는 장거리 우주비행이 인체에 미치는 영향에 우려감을 제기한 것. 미국항공우주국(NASA)는 이번 결과에 관한 논평 요청에 대해 어떤 답변도 하지 않았다 이번 연구는 오는 2030년대까지 소행성과 화성 등 목적지에 인류를 보낼 계획을 세운 NASA에게는 무시할 수 없는 결과다. 이런 임무를 수행하기 위해서는 우주 공간에서의 장기 체류가 불가피하기 때문이다. 이에 대해 욘셔 교수는 “이번 연구를 수행할 때까지 우주비행이 간에 미치는 영향에 관해서는 실제로 거의 알려지지 않았다”면서 “우주비행사들이 당뇨병 등 증상을 갖고 귀환하는 경우가 많은 것으로 알려졌지만, 그런 증상은 대개 빠르게 사라진다”고 설명했다. 이번 연구의 대상이 된 쥐는 지난 2011년 발사된 우주왕복선 아틀란티스호의 선내에서 꼬박 13일을 보냈다. 연구팀은 이 쥐가 지구로 돌아온 직후 시행한 정밀 검사를 통해 간반흔(상처)과 장기간 장기손상을 일으킬 수 있는 특정 세포가 우주비행으로 유발될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 구체적으로 쥐의 간에는 지방 축적량이 늘어나고 체내에서 비타민A 작용을 하는 화합물인 레티놀이 줄었다. 또 이 쥐의 지방 분해 능력에도 변화가 생겨 ‘비알코올 지방간질환’(NAFLD) 증상은 물론 이 증상이 더 진행해 나타날 수 있는 초기 간 섬유증을 보이는 잠재적 조기 지표가 있었다. 과학자들은 이미 우리 인간이 우주비행으로 뼈와 근육량이 손실될 뿐만 아니라 시력과 뇌 기능에 변화가 생길 수 있다는 것을 알고 있다. 이에 대해 욘셔 교수는 “쥐에서 관찰한 간 손상의 증상은 일반적으로 건강하지 못한 다이어트(식이요법)를 몇 개월에서 몇 년간 계속했을 때 발병하는 것”이라고 지적하면서도 “이번 쥐는 식사에 어떤 변화도 없이 13.5일만 우주에 체류했는데도 간 섬유증의 초기 증상이 나타난 것인데 우리 인간의 경우라면 무슨 일이 일어날 수 있는가?”라고 질문했다. 욘셔 교수는 “이번 사안이 문제인지 아닌지는 아직 확신할 수 없다”고 말했다. 다른 가능성으로는 우주 비행을 할 때 받게 되는 스트레스인데 특히 지구 대기권 탈출 시와 대기권 재돌입 시의 흔들림이나 소음, 혹은 정신적 동요 등이 간 손상 요인이 될 수 있다. 이뿐만 아니라 국제우주정거장(ISS)에서 몇 달간에 걸친 우주 비행을 경험한 쥐의 조직을 상세하게 조사한 결과, 미세 중력 상태가 간 손상의 원인이 될 수도 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 욘셔 교수는 “심각한 손상을 받지 않도록 신체를 보호할 수 있는 보상 메커니즘이 있다는 것을 확인하려면 더 장시간 비행에 참여한 쥐를 살펴볼 필요가 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구상에 단 3마리밖에 남지 않아 세계자연보전연맹(IUCN)으로부터 ‘멸종 위급’ 동물로 지정된 북부흰코뿔소를 살리기 위해 최첨단 기술로 무장한 생물학자들이 팔을 걷어붙였다. ●미·일·독 등 15개 기관 공동 연구 독일 라이프니츠 동물원 야생동물연구소, 이탈리아 볼로냐대, 일본 규슈대, 미국 샌디에이고 국제동물원, 호주 멜버른대, 체코 드부르 크랄로베 동물원 등 6개국 15개 기관 연구자들로 구성된 국제공동연구팀은 유도만능줄기세포(iPSc)와 시험관 시술 기술을 활용해 북부흰코뿔소의 숫자를 늘리는 연구에 본격 착수했다. 이 사실은 동물학 분야 국제학술지 ‘주(Zoo) 바이올로지’ 3일자에 발표됐다. iPSc는 다 자란 세포에 유전자를 집어넣어 줄기세포의 성질을 갖도록 유도한 것으로, 배아줄기세포와는 달리 윤리적 논란이 없는 줄기세포 기술이다. 북부흰코뿔소는 1960년대까지만 해도 사하라사막 이남의 중부와 동부 아프리카에서 2000여 마리가 넘게 존재했다. 그렇지만 1㎏당 6만 5000달러(약 7510만원)에 이르는 높은 뿔 가격 때문에 밀렵꾼들의 표적이 돼 1980년대 초에 15마리로 줄었고, 현재는 아프리카 케냐의 올페제타 보호구역에 수컷 1마리를 포함해 3마리만 살아 있다. 그러나 수컷은 나이가 많아 정자 수가 모자라고 암컷 두 마리는 자궁에 문제가 있어 자연 번식이 사실상 불가능한 상황이다. ●시험관 시술로 개체수 늘리기 나서 연구팀은 기존에 채취해 놓은 정자와 현재 살아 있는 암컷 두 마리에게서 난자를 채취해 배아를 만든 뒤 대리모인 남부코뿔소에게 착상시킬 계획이다. 문제는 지금까지 코뿔소처럼 몸집이 큰 동물들의 시험관 시술에 성공한 적이 없다는 점이다. 라이프니츠 동물원 토마스 힐데브란트 박사는 “역분화줄기세포 기술을 이용해 동물의 종 복원에 나서는 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3000만 년 전쯤, 태양 1억 개 정도가 동시 폭발한 것과 맞먹는 초신성 폭발을 일으킨 한 거대 별의 흔적을 천문학자들이 발견했다. 태양보다 크기가 200배 더 컸던 이 초신성이 폭발을 일으켰을 때 그 잔해는 시속 3600만㎞의 속도로 우주 전역에 퍼져나갔다고 한다. 미국 서던메소디스트 대학이 이끈 국제 연구팀은 지난 2013년부터 밤하늘에서 관측돼온 초신성 2013ej(SN 2013ej)의 폭발을 분석하면 우리에게 우주의 별이 어떻게 생을 마감하게 되는지 단서를 더 가르쳐줄 것으로 생각한다. 연구팀은 물고기자리 방향에 있는 나선은하 M74에서 폭발로 생을 마감한 이 초신성 잔해를 분석했다. 이 초신성이 폭발했을 때 발생한 빛은 지구에 도달할 때까지 3000만 년이 걸렸다. 그만큼 멀고도 아득한 곳에 존재했던 것이다. 이번 연구를 이끈 천문학자 고빈다 둥가나 연구원은 “우리는 초기 데이터로 초신성에 관한 많은 특징을 얻을 수 있었다”면서 “이 초신성은 엄청난 연료를 태워버린 매우 거대한 별이었다”고 설명했다. 연구팀은 수많은 망원경의 관측 데이터를 사용해 우주 모서리에서 450일 동안에 걸쳐 발생한 초신성 폭발을 연구했다. 이들은 관측 데이터를 분석해 초신성 폭발의 온도와 질량, 반지름은 물론 구성 성분과 잔해 확산 등 특징이 어떻게 변했는지 계산했다. 이 측정으로 연구팀은 초신성 폭발을 일으키기 전 원래 별은 태양 질량의 15배 정도 되는 작은 별에서 시작된 것을 알 수 있었다. 이 별은 초기 폭발에서 10일 만에 섭씨 1만2200도까지 타올랐고 50일 뒤에는 섭씨 4220도로 빠르게 식어갔다. 반면 우리 태양은 현재 섭씨 5480도 정도로 불타고 있다. 심지어 연구팀은 이 별이 폭발하기 전에 그 주위에 많은 행성을 거느리고 있었다고 예측했다. 이 연구를 총괄한 로버트 케호 교수는 “만일 당신이 근처에 있었다면, 당신은 별 표면에서는 핵이 가열돼 붕괴하는 것을 볼 수 없으므로, 사전에 초신성 폭발이 일어날지 알지 못했을 것”이라면서 “이후 별은 갑자기 폭발을 일으켰고 당신은 사라졌을 것”이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 초신성 잔해를 연구함으로써 폭발 이후 무엇이 발생하는지 밝히길 원한다. 이 별의 밀도가 더 컸으면 초고밀도 중성자별이 될 수 있었겠지만, 그보다 더 컸다면 아마 블랙홀이 만들어질 때까지 폭발을 일으켰을 것이라고 연구팀은 생각한다. 케호 교수는 “초신성 핵이 붕괴하고 그 폭발로 인해 어떤 결과가 나오는지 아는 것은 특히 까다롭다”면서 “이번 초신성을 구성하는 성분은 천문학자들이 다양한 모델 비교를 통해 별의 죽음을 더 잘 이해할 수 있으므로 매우 흥미로운 것”이라고 말했다. 또 “우리는 일부 데이터를 사용해 이 천체와의 거리를 계산할 수 있다”면서 “이는 새로운 유형의 천체로서 우리에게 더 큰 우주와 언젠가 암흑 에너지를 연구하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 천문학자들은 별들의 스펙트럼(분광) 방출을 연구함으로써 서로 다른 스펙트럼을 측정하는 표를 통해 별의 구성 성분이 무엇인지 알아낼 수 있다. 연구팀은 이 데이터를 사용해 별의 구성과 초신성 폭발 전후 상태에 관한 증거를 얻을 수 있다. 이를 통해 우리는 태양계가 만들어진 방법에 관한 더 많은 단서도 얻을 수 있다. 케호 교수는 “별의 탄생부터 죽음까지 모든 기록을 갖고 있다”면서 “이들은 우리를 구성하는 원소를 만들 뿐만 아니라 그 폭발에서 나온 충격파를 통해 우리 태양계가 어떻게 만들어졌는지 아는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 또 “별의 붕괴와 항성계 형성의 원인이 되는 초신성 잔해는 성간 공간에서 물질로 이뤄진 분자 구름에 충돌한다”면서 “초신성과 그 모성에서 만들어진 무거운 원소는 대부분 지구형 행성과 생명체에 필요한 구성 요소가 된다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 몸이 건강을 유지하기 위해서 반드시 필요한 것 중 하나가 바로 햇빛이다. 햇빛은 비타민D의 합성을 도와 뼈와 눈 건강을 유지할 수 있게 돕는데, 이밖에도 유익한 기능이 많다. 영국 일간지 데일리메일은 전문가의 멘트와 연구결과를 인용해 우리가 잘 알지 못하는 햇빛의 필요성에 대해 보도했다. ◆햇빛 덜 쬐는 일, 흡연만큼이나 건강에 악영향 스웨덴 카롤린스카 연구소가 여성 3만 명을 대상으로 20년 간 추적 관찰한 연구에 따르면, 일광욕을 즐겨하는 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 심장질환 등 다른 질병의 위험이 현저히 낮아짐을 확인했다. 연구진은 “비흡연자이면서 햇볕을 잘 쬐지 않는 사람의 기대 수명은 평소 햇볕에 자주 노출되면서 흡연하는 사람의 기대수명과 거의 비슷했다”면서 “결과적으로 햇빛을 멀리 하는 것은 담배를 피우는 것과 유사한 정도의 위험이 따른다는 것”이라고 설명했다. ◆햇빛, 다이어트에 도움영국 사우샘프턴대학교 연구진이 2014년 국제학술지 당뇨병저널(journal Diabetes)에 실은 논문에 따르면, 체내 지방비율이 많은 비만 쥐에게 햇빛이 포함하고 있는 자외선을 쬐게 한 결과 자외선이 비만 및 제2형당뇨의 진행과 증상을 억제한다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 결과는 비타민D의 효능과도 이어져 있으며, 연구진은 햇빛 부족으로 혈관 내 활성산호가 충분하게 발생하지 않으면 인슐린이 제대로 작동하지 않아 당뇨나 비만으로 이어질 수 있다고 경고했다. ◆햇빛, 장수에 도움영국 국민의료보험(NHS) 측은 공식 권고문에서 “건강을 위해 3월에서 10월, 오전 11시에서 3시까지는 햇빛을 피하는 것이 좋다”고 권장하고 있다. 피부암 등의 위험이 높아진다고 알려져 있기 때문이다. 이 역시 틀린 얘기는 아니다. 하지만 일부 전문가들은 햇빛을 피하는 것이 도리어 심장질환의 위험을 높여 수명을 단축시킬 수 있다고 경고한다. 영국의 한 전문가는 “피부암으로 사망하는 사람보다 심장질환으로 사망하는 사람이 훨씬 많다”면서 “피부암의 위험을 경고하는 것도 중요하지만 햇빛의 중요성에 대해 재고하고 국민들에게 올바른 권고를 전할 필요가 있다”고 주장했다. 사진=포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

두개골 절개 없이 레이저로 뇌 안쪽 깊은 곳에 있는 암세포를 제거할 수 있는 기술이 나왔다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 정의헌 교수와 미국 캘리포니아공대(칼텍) 창후에이 양 교수 공동연구팀은 레이저의 초점 위치를 자유롭게 조절, 원하는 위치까지 도달할 수 있도록 하는 광기술을 개발해 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 리포츠’ 최신호에 발표했다. 최근 레이저를 이용한 치료기술이 많이 나오고 있는데, 피부 같은 불투명한 생체조직을 통과할 때는 빛이 흩어져 주변 정상 조직에 영향을 미치거나 빛이 반사되면서 정작 치료가 필요한 부분까지 전달되지 못해 치료 범위가 제한적이라는 문제가 있었다. 연구팀은 불투명한 물체를 통과할 때 빛이 흩어지는 산란 현상에 주목했다. 연구팀은 흩어지는 레이저빛을 다시 모으는 산란렌즈와 빛의 위치를 조절, 변경해 주는 광위상 반전기를 개발해 레이저에 장착했다. 그 결과 산란렌즈를 통과한 빛은 이전 레이저빛보다 최대 8000배가량 강력할 뿐만 아니라 강도도 필요에 따라 조절할 수 있는 것을 확인했다. 또 레이저 초점 위치를 마이크로미터(㎛) 수준으로 정밀하게 제어할 수 있어 광위상 반전기를 이용해 한 개의 평면에 여러 개의 초점을 만들거나 2개 이상 다른 위치에 있는 평면에 초점을 만드는 등 3차원 패턴을 형성하는 데도 성공했다. 강한 레이저빛으로 멀리 떨어져 있는 여러 개의 암세포를 효과적으로 제거할 수 있다는 얘기다. 정 교수는 4일 “산란렌즈는 몸속 깊은 부위라도 원하는 지점에 충분한 양의 레이저가 도달할 수 있게 해 준다”며 “절개를 하지 않고도 정상 조직 손상 없이 암과 같은 병변 부위만 제거할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 전지 수명을 늘릴 수 있는 새 기술을 개발했다. 성균관대는 화학과 박귀옥(왼쪽) 연구원과 에너지과학과 윤정배(오른쪽) 박사과정생이 리튬이차전지용 주석계 합금 나노전극 소재를 개발해 전지의 수명 저하 현상을 해결하게 됐다고 3일 밝혔다. 연구진은 나노소재 합성기술을 이용, 두께가 5나노미터(머리카락의 1만분의1)에 불과한 주석과 코발트의 합금을 규칙적인 벌집 형태로 배열해 전지 수명이 급격하게 저하되는 문제를 해결할 수 있는 기반을 마련했다. 연구진은 특히 충·방전이 될 때 리튬이온전지 내부에서 발생하는 전극 소재의 부피 변화를 방사광가속기를 이용해 실시간으로 관측하는 데 성공했다. 박 연구원은 “차세대 리튬이온전지를 설계함에 있어 새로운 계기가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스’ 3일자 표지 논문으로 선정됐다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

　국내 연구진이 줄기세포를 이용한 방광암 치료 가능성을 동물실험으로 확인했다. 이홍준(사진) 중앙대병원 의생명연구원 교수, 지병훈 비뇨기과 교수팀은 ‘카르복실 에스터레이즈’(carboxyl esterase)라는 자살 유전자를 탑재한 인간 신경줄기세포를 활용해 새로운 방광암 치료제를 개발했다고 3일 밝혔다. 연구팀에 따르면 새로운 줄기세포 방광암 치료제를 방광암 세포를 가진 생쥐에 주사한 뒤 CPT-11(irinotecan)이라는 전구약을 투여한 결과, 방광암 종양이 83%까지 축소됐다. 　이 교수는 “CPT-11은 단일 제제로는 방광암 치료에 큰 효과가 없지만 신경줄기세포에서 카르복실 에스터레이즈(자살유전자)의 단백질이 분비되면, 이 단백질이 CPT-11을 항암제인 SN-38로 전환시킨다”며 “전환된 항암제는 방광암 세포를 공격해 사멸시키는 것으로 확인됐다”고 말했다. 또 “특히 줄기세포 배양 시 분비되는 자살유전자 단백질만으로도 항암효과가 탁월하고 안전성에도 문제가 없었다”며 “앞으로 방광암 치료에 있어 새로운 치료제로 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 이번 논문은 지난달 미국의 암 전문 국제학술지인 ‘분자암치료’(Molecular Cancer Therapeutics) 온라인판에 실렸다. 　방광암은 전체 남성 암 중에서 9번째로 많이 발생하는 암이다. 대부분의 방광암 환자들은 종양 세포가 근육까지 침투하지 않은 ‘비근침윤성 방광암’이다. 비근침윤성 방광암은 근침윤성 방광암과 비교해 치료와 예후는 좋지만 70% 정도가 재발을 경험하는 것으로 알려졌다. 　정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

우리 몸이 건강을 유지하기 위해서 반드시 필요한 것 중 하나가 바로 햇빛이다. 햇빛은 비타민D의 합성을 도와 뼈와 눈 건강을 유지할 수 있게 돕는데, 이밖에도 유익한 기능이 많다. 영국 일간지 데일리메일은 전문가의 멘트와 연구결과를 인용해 우리가 잘 알지 못하는 햇빛의 필요성에 대해 보도했다. ◆햇빛 덜 쬐는 일, 흡연만큼이나 건강에 악영향 스웨덴 카롤린스카 연구소가 여성 3만 명을 대상으로 20년 간 추적 관찰한 연구에 따르면, 일광욕을 즐겨하는 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 심장질환 등 다른 질병의 위험이 현저히 낮아짐을 확인했다. 연구진은 “비흡연자이면서 햇볕을 잘 쬐지 않는 사람의 기대 수명은 평소 햇볕에 자주 노출되면서 흡연하는 사람의 기대수명과 거의 비슷했다”면서 “결과적으로 햇빛을 멀리 하는 것은 담배를 피우는 것과 유사한 정도의 위험이 따른다는 것”이라고 설명했다. ◆햇빛, 다이어트에 도움영국 사우샘프턴대학교 연구진이 2014년 국제학술지 당뇨병저널(journal Diabetes)에 실은 논문에 따르면, 체내 지방비율이 많은 비만 쥐에게 햇빛이 포함하고 있는 자외선을 쬐게 한 결과 자외선이 비만 및 제2형당뇨의 진행과 증상을 억제한다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 결과는 비타민D의 효능과도 이어져 있으며, 연구진은 햇빛 부족으로 혈관 내 활성산호가 충분하게 발생하지 않으면 인슐린이 제대로 작동하지 않아 당뇨나 비만으로 이어질 수 있다고 경고했다. ◆햇빛, 장수에 도움영국 국민의료보험(NHS) 측은 공식 권고문에서 “건강을 위해 3월에서 10월, 오전 11시에서 3시까지는 햇빛을 피하는 것이 좋다”고 권장하고 있다. 피부암 등의 위험이 높아진다고 알려져 있기 때문이다. 이 역시 틀린 얘기는 아니다. 하지만 일부 전문가들은 햇빛을 피하는 것이 도리어 심장질환의 위험을 높여 수명을 단축시킬 수 있다고 경고한다. 영국의 한 전문가는 “피부암으로 사망하는 사람보다 심장질환으로 사망하는 사람이 훨씬 많다”면서 “피부암의 위험을 경고하는 것도 중요하지만 햇빛의 중요성에 대해 재고하고 국민들에게 올바른 권고를 전할 필요가 있다”고 주장했다. 사진=포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올 1월 미국국립해양대기관리처(NOAA)와 항공우주국(NASA)은 지난해 지구 온도와 기후를 분석해 “2015년은 근대 기상관측이 시작된 1880년 이후 136년 만에 가장 더운 한 해였다”고 발표했다. 분석에 참여한 과학자들은 기온 상승의 직접적인 원인으로 ‘지구 온난화’와 적도 태평양의 비정상적 수온 상승 현상인 ‘슈퍼 엘니뇨’를 꼽았다. 슈퍼 엘니뇨는 올여름에 소멸할 것으로 예상되지만 지구 온난화는 계속 진행되고 있는 만큼 올해는 지난해보다 더 뜨거운 해가 될 수 있다는 우려까지 나온다. 가뭄과 홍수, 폭설과 잦은 태풍, 사막화 현상 등 갖가지 이상기후를 유발하는 지구 온난화의 가장 큰 원인은 이산화탄소(CO2) 농도의 증가다. 이 때문에 세계 각국은 이산화탄소를 줄이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 그런데 최근 이산화탄소 농도가 증가하며 지구에 미국 본토의 2배에 가까운 녹지가 새로 생겼다는 연구 결과가 발표되면서 이산화탄소의 본래 모습이 무엇인지에 대한 의문이 커지고 있다. ●베이징大 등 8개국 공동연구팀 33년 측정 중국 과학학술원과 베이징대 지구시스템과학부, 미국 보스턴대 지구환경학과 등 8개국 24개 연구기관 32명의 연구자가 참여한 국제공동연구팀은 NASA와 NOAA의 관측위성이 지난 33년간 측정한 자료를 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 증가로 지구 전체에서 녹지가 더 늘어났다는 사실을 밝혀내고, 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’(4월 25일자)에 발표했다. 일반적으로 식물은 이산화탄소를 흡수해 햇빛과 물, 뿌리에서 흡수한 영양소들을 결합시켜 영양소를 만든다. 공기 중에 이산화탄소가 많을수록 더 많은 당을 만들어 내는데, 과학자들은 이를 ‘이산화탄소의 비료 효과’라고 부른다. 연구팀은 지난 33년간 늘어난 녹지면적의 70% 정도(미국 본토의 2배 정도 면적)는 비료 효과 덕분이라고 분석했다. 그렇지만 연구를 주도한 퍄오스룽 베이징대 교수는 “이산화탄소의 증가가 비료 효과라는 장점으로 일부 나타날 수 있지만, 기후변화라는 지구 시스템 관점에서 본다면 단점이 더 많다”며 “이산화탄소의 지속적 증가는 바닷물을 산성화시켜 해양 생태계를 위협할 뿐만 아니라 식물이 수증기를 내뿜는 증산 효과를 높이면서 물과 탄소의 기본적인 순환 사이클을 무너뜨리게 될 것”이라고 말했다. 경제협력개발기구(OECD) 산하 국제에너지기구(IEA)도 이산화탄소를 줄이기 위한 노력을 게을리할 경우 2050년이 되면 이산화탄소 연 배출량이 58Gt(기가톤, 1Gt=1조㎏)에 달해 결국 인류는 사라지게 될 것이라는 암울한 예측을 내놓은 바 있다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계는 이산화탄소를 배출하지 않는 자연에너지를 이용해 전기를 얻는 신재생에너지 기술과 에너지 절약 및 효율 향상 기술을 개발하고 있지만 아직 연구 초기 단계여서 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 이 때문에 발전소나 제철소 같은 대형 시설에서 발생하는 이산화탄소들을 직접 포집해 지하 1000m 이하에 압축 저장하는 ‘이산화탄소 포집 및 저장’(CCS) 기술이 현실적 대안으로 받아들여지고 있다. 하지만 이 역시 이산화탄소를 자원으로 활용할 수 있는 기술이 나올 때까지 보이지 않는 곳에 묻어 두자는 대증적 처방에 불과하다. ●CO2 기반 고분자 기술 활용할 시장 필요 그래서 요즘은 이산화탄소 자원화 기술이 주목받고 있다. 이산화탄소를 원료로 물질을 합성하거나 에너지원으로 활용하자는 것이다. 공장에서 나온 이산화탄소를 포집한 뒤 화학적 공정을 거쳐 요소, 살리실산, 고리형 카보네이트, 탄화수소, 메탄올 같은 화학제품 원료나 플라스틱 분말, 고분자 필름, 합성가스, 건축자재원료로 만들거나 생물학적 공정으로 의약품이나 식품의 원료, 바이오연료, 가축들의 사료 등으로 전환시키자는 것이다. 우리나라에서도 한국과학기술연구원(KIST) 등 공공연구기관뿐만 아니라 SK이노베이션이나 LG화학 같은 기업들도 이산화탄소를 기반으로 한 자원화 기술 연구에 나서고 있다. KIST 관계자는 “우리나라의 이산화탄소 기반 고분자 제조기술은 기술적으로는 90% 이상의 완성도를 보이지만 현재 사용되고 있는 석유화학 기반 고분자 물질의 물성과 달라 바로 대체하기는 어려운 상태”라며 “이산화탄소로 만든 고분자 물질을 활용할 수 있는 새로운 시장 형성이 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인슐린 유사물질↑… 노화 촉진 드라마 ‘대장금’을 보면 주인공 장금이 잠시 미각을 잃어 좌절하는 장면이 나온다. 만일 장금이 끝까지 미각을 되찾지 못했더라면 더 오래 살 수 있었을까? 다소 뜬금없어 보이는 이 질문에 답이 될 수 있는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 음식의 영양소 외에 맛과 향도 수명에 영향을 준다는 것이다. 포스텍 생명과학과 이승재 교수팀은 맛과 냄새를 자극하는 감각신경 세포가 활발하게 작용하면 체내 인슐린 유사물질이 늘어나 노화 속도가 빨라지고 수명도 줄어든다는 사실을 처음으로 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 유전학 분야 국제학술지 ‘유전자와 발달’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 선형동물을 이용해 감각신경계가 맛과 향에 어떻게 반응하는지 관찰했다. 성충의 몸길이가 1㎜에 불과한 예쁜꼬마선충은 생체구조가 단순하고 수명이 3주일로 짧지만 노화 조절 유전자가 포유동물과 같고 유전자 조작이 쉬워 노화 연구에 많이 활용된다. 이 동물은 외부 환경의 변화에 따라 수명이 최대 50%까지 바뀐다는 사실이 알려져 있지만, 어떤 요인이 수명에 영향을 미치는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 예쁜꼬마선충의 먹이인 대장균에서 감각신경에 자극을 주는 화학물질만을 추출해 주입한 결과 맛과 향을 감지하는 신경세포가 자극을 받으면 인슐린의 일종인 ‘INS6’라는 호르몬의 분비가 증가하는 것을 발견했다. 이 호르몬은 수명 연장에 관여하는 것으로 알려진 ‘FOXO’ 유전자의 활동을 둔화시켜 노화를 촉진하고 수명을 단축시키는 것으로 나타났다. 연구진은 이에 더해 광(光)유전학 기술을 활용, 빛으로 맛과 향을 감지하는 신경세포를 자극할 경우에도 화학물질을 주입할 때와 같이 수명이 단축된다는 사실을 확인했다. 이 교수는 “이번 연구는 노화와 수명 조절 연구에 중요한 실마리를 제공했다는 데 의미가 있다”며 “광유전학 기술이 노화와 수명조절 기술로 활용될 수 있는 가능성도 제시했다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한때 모차르트 음악이나 바로크 음악을 들으면 머리가 좋아지고 학습 능력이 향상된다는 ‘모차르트 효과’와 ‘바로크 효과’가 알려지면서 학부모 사이에서 클래식 음악 열풍이 분 적이 있었다. 많은 연구자가 음악이 두뇌 발달에 도움이 된다는 점에는 공감하고 있지만 모차르트 효과나 바로크 효과가 정말 존재하는가에 대해서는 확신을 하지 못하고 있다. 미국 워싱턴대 학습 및 뇌과학연구소 패트리샤 쿨 교수와 크리스티안 자오 박사 연구팀은 어려서부터 음악을 듣고 악기를 연주하는 것이 두뇌의 언어중추 발달에 특히 도움이 된다는 연구 결과를 기초과학 분야 국제학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 25일자에 발표했다. 연구팀은 생후 9개월 유아 47명과 부모를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 왈츠 음악을 들려주면서 탬버린, 캐스터네츠, 드럼 등 간단한 악기를 연주하도록 하고 다른 그룹은 블록 쌓기 같은 일반적인 놀잇감을 가지고 하루 15분씩 4주 동안 갖고 놀게 했다. 연구팀은 4주 후 아이들의 뇌를 ‘뇌자도’(MEG) 장치로 스캔했다. MEG는 자기장을 이용해 뇌 속 신경세포의 전기신호를 측정하는 기기로, 뇌의 활성화 부위를 찾는 데 이용된다. 그 결과 음악놀이를 한 아이들은 일반 장난감을 갖고 논 아이에 비해 청각피질과 전전두엽(前前頭葉)피질 부분이 더 많이 활성화되고 발달한 것으로 나타났다. 음악을 듣고 악기를 연주한 아이들은 그렇지 않은 아이보다 언어 구사 속도가 더 빠르다는 사실도 발견했다. 청각피질과 전전두엽피질 부분이 발달하면 시끄러운 환경에서도 주의 집중을 잘하고 규칙이나 패턴을 쉽게 찾아내는 것으로 알려져 있다. 쿨 교수는 “이번 연구는 어려서부터 음악을 듣고 악기를 배우는 것은 인지능력을 향상시키는 가장 좋은 방법이자 장기적으로 다양한 외국어를 익히는 데 도움이 된다는 사실을 보여 준 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

방언(사투리)과 표준어를 모두 구사하는 것은 모국어와 제2외국어를 모두 할 줄 아는 것과 같은 긍정적인 효과가 있다는 사실이 연구로 입증됐다. 영국 케임브리지대학과 벨기에 브뤼셀대학교 등 각국 대학에서 모인 공동 연구진이 두 가지 방언(예컨대 표준어와 특정 지방의 사투리)을 쓸 줄 아는 세계 각국의 어린이 64명, 여러 국가의 언어를 할 줄 아는 어린이 47명, 단일 언어만 사용할 줄 아는 어린이 25명을 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 이들 세 그룹의 사회경제적 지위와 언어 숙달 정도, 지능 수준, 인지능력 등을 자세하게 분석한 결과 두 가지 방언을 모두 사용할 줄 아는 어린이와 여러 국가의 언어를 할 줄 아는 어린이는 단일 언어만 사용하는 어린이에 비해 인지능력 점수가 눈에 띄게 더 높은 것을 확인했다. 구체적으로 기억과 집중력, 인지적 유연성(여러 지식의 범주를 넘나들고 연결 지으면서, 다양한 방법으로, 그리고 급격하게 변화해 가는 상황적 요구에 탄력성 있게 대처하는 능력)이 눈에 띄게 높은 것으로 나타났다. 즉 표준어만 사용하는 사람에 비해 사투리와 표준어를 모두 구사할 줄 아는 사람의 인지능력이 훨씬 높으며, 이는 제2 외국어를 학습한 사람의 인지능력 향상 효과와 유사하다는 것. 지난 연구를 통해 2개의 언어를 학습하는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 정보를 습득하는 뇌 능력이 더 뛰어나다는 사실이 입증된 바 있는데, 이번 연구는 더 나아가 같은 언어라 할지라도 여러 방언을 사용할 줄 안다면 뇌에 같은 효과를 준다는 것을 새롭게 확인한 것이다. 연구진은 “이번 연구에서 가장 주목할 만한 것은 어린이들이 같은 언어 안에서도 서로 연관이 있는 두 개의 방언을 할 줄 알게 교육하는 것이 긍정적인 효과를 가져다 준다는 사실”이라면서 “추가적인 연구가 필요한 부분이긴 하나, 2개 이상의 방언을 사용하는 것과 다양한 국가의 언어를 사용하는 것이 같은 효과를 가져다 줄 수 있다고 본다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 인지저널(Journal Cognition) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

현직 대학 총장이 자신이 참여한 연구 성과를 세계적인 과학저널에 발표해 화제가 되고 있다. 이영무 한양대 총장(공대 에너지공학과 교수)은 김태욱 생명과학과 교수, 김덕수 기계공학과 교수, 호주 연방과학기술원 아니타 힐 부원장 공동 연구팀과 함께 수소연료전지 생산 가격을 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 28일자에 실렸다. 이 총장은 분리막 분야 국제학술지 ‘멤브레인 사이언스’의 편집자이자 360여편의 논문을 발표한 고분자 분리막 분야의 세계적인 석학이다. 현직 총장이 국제학술지에 논문을 발표하는 것은 외국에서는 종종 있지만 국내에서는 극히 드문 일이다. 전기화학 반응으로 전기를 만들어 내는 수소연료전지에서 분리막은 핵심 장치 중 하나다. 지금까지 수소연료전지에 사용된 분리막은 플루오린(불소·F) 계열의 물질로 만들어졌는데 제작 비용이 많이 들고 100도 이상의 고온에서는 사용할 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 플루오린이 아닌 탄화수소를 이용해 고분자 분리막을 만드는 데 성공했다. 이번에 개발한 고분자 분리막은 기존에 나와 있는 플루오린계 분리막보다 생산 비용은 10분의1로 적은 반면 120도 이상의 고온과 습도 35% 이하의 저가습 상태에서도 성능이 저하되지 않고 안정적으로 전기를 만들어낼 수 있음을 연구진은 확인했다. 이 총장은 “이번 연구 성과는 수소에너지를 이용한 보급형 연료전지 차량 생산과 가정용 연료전지 시스템 구축에 도움이 될 수 있을 뿐만 아니라 바닷물에서 에너지를 뽑아내는 ‘역(逆)전기투석공정’ 분리막 생산에도 사용할 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

앞으로 머리가 나쁜 사람을 새대가리(조두)라고 조롱하는 짓은 그만둬야 할 듯하다. 까마귀는 뇌가 작지만 침팬지만큼 영리하다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 스웨덴 룬드대 연구팀은 큰까마귀와 갈까마귀, 뉴칼레도니아까마귀와 같은 까마귓과의 새를 대상으로 지능의 전반적이고 강력한 지표가 되는 ‘자기 통제’(self-control) 능력이 매우 높다는 것을 실험을 통해 입증했다. 국제학술지 ‘왕립오픈사이언스 저널’(Journal Royal Society Open Science) 최신호에 발표된 이 연구논문에 따르면, 연구팀은 우선 밖에서 안이 비치지 않는 불투명 실린더 통 속에 보상으로 먹이를 넣어둔 뒤 실험 대상인 조류의 눈에 잘 띄는 장소에 설치했다. 이 통은 양쪽에 구멍이 있어 원하는 쪽으로 보상에 도달할 수 있는 구조로 돼 있다. 연구팀은 이 통을 통해 새들이 보상에 도달하는 방법을 익히도록 했다. 이후 연구팀은 같은 구조의 투명 실린더로 교체하고 양을 늘린 보상을 속에 넣어뒀다. 이 실험의 목적은 통 속에 들어있는 보상에 도달하려고 새들이 투명 실린더에 부딪히는지 아니면 양쪽 구멍을 기억해내 보상에 도달할 수 있는지를 확인한 것이다. 단 새가 통 속에 있는 먹이를 먹으려고 밖에서 실린더를 쪼는 경우는 실패로 기록됐다. 이 실험의 대상이 된 새 중 가장 똑똑한 개체는 큰까마귀로, 이 작업을 100% 제대로 해냈다. 이 성적은 침팬지와 같은 것이다. 또 갈까마귀와 뉴칼레도니아까마귀도 성적이 각각 97%와 92%로 뛰어났다. 갈까마귀의 점수는 보노보(95%)와 고릴라(94.4%)를 넘어섰다. 특히 큰까마귀의 뇌는 침팬지 뇌의 26분의 1 정도로 작지만 운동에 관한 자기 통제 검사(motor self-control test)에서는 두 종 모두 똑같은 점수를 기록했다. 갈까마귀와 보노보의 성적 차이는 더 주목할 만하다. 왜냐하면 갈까마귀의 뇌는 같은 지능을 가진 유인원 보노보의 뇌와 비교하면 70~94분의 1 정도밖에 안 되기 때문이다. 그렇다고 하더라도 이번 결과는 조류 중에서도 뇌 크기가 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 것이 확인됐다. 가장 성적이 좋았던 큰까마귀의 뇌는 갈까마귀나 뉴칼레도니아까마귀의 뇌보다 좀 더 컸기 때문이다. 사실, 까마귀가 똑똑하다는 것을 보여주는 연구는 이번이 처음은 아니다. 미국 휴스턴 대학과 오스트리아 빈 대학 공동 연구팀이 시행한 한 연구에서는 큰까마귀가 추상적 사고능력을 갖추고 있어 자신이 감시당하고 있다는 것을 인식할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 일본 게이오 대학 연구팀이 2007년 작성한 까마귀 뇌지도에 따르면, 까마귀는 생각과 학습, 감정을 관장하는 대뇌가 매우 큰 것으로 나타났다. 뇌의 무게와 몸무게의 비율로 산출되는 뇌화(腦化)지수는 까마귀가 0.16%로 개(0.14%)보다 높을 뿐만 아니라, 닭(0.03%)의 5.3배나 되는 것으로 나타났다. 참고로 인간은 0.86%이며, 돌고래는 0.64%, 침팬지는 0.30%인데 이 연구에서는 까마귀의 뇌화 지수가 원숭이보다 높고 침팬지보다는 낮은 것으로 확인됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr