화석 연료를 사용하는 발전이나 운송 수단 등이 지구 온난화로 인한 기후변화를 유발하는 환경 파괴의 주범으로 인식되고 있다. 이 때문에 세계 각국은 화석 연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 사용을 늘리고 있다. 대표적인 것이 태양광, 조력, 풍력, 지열 등이다. 그런데 지구 환경을 보호하기 위한 이런 기술이 한편으로는 생물 개체수를 줄이는 의외의 결과를 가져올 수 있다는 지적이 나왔다. 독일 킬 대학 연구기술센터(FTZ), 독일 조류사육연합(DDA), 통계생태학·생물통계학 컨설팅 기업 바이오눔, 하이델베르크대 응용수학연구소 공동 연구팀은 북해 지역 해상 풍력 발전 단지 1㎞ 구역 내에서 바닷새나 육상 생물의 개체수가 94%나 줄어들었다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 14일자에 실렸다. 앞선 여러 연구에 따르면 바닷새 종류에 따라 해상 풍력 발전 단지에 다르게 반응하는 것으로 알려졌다. 서식지를 이동하거나 풍력 발전 터빈이나 프로펠러와 충돌로 인한 사망률 등이 높아질 수 있다는 식이다. 그렇지만 바닷새 개체군에 미치는 장기적인 영향에 관해서는 명확한 연구가 없었다.연구팀은 북해 남동부에 있는 5곳의 해상 풍력 발전 단지(BARD/Austerngrund, Dan Tysk, Butendiek, Helgoland, and North of Borkum) 건설 전후에 바닷새인 아비(Red-throated Loon)의 개체수 변화를 조사했다. 이와 함께 2010년부터 2017년까지 선박, 항공기, 디지털 항공 측량을 통해 얻은 삵 개체수 변화와 풍력 발전 단지에서 최대 10㎞ 떨어진 지역과 그 밖의 지역에서 스라소니 개체군의 밀도 변화 등도 함께 조사했다. 그 결과 풍력 발전 단지가 건설된 이후 삵이나 스라소니의 분포와 개체수는 크게 줄어든 것으로 나타났다. 풍력 발전 단지 1㎞ 이내에서는 94%, 10㎞ 이내에서는 54%가 감소했다. 일부 풍력 발전 단지 지역에서는 삵과 스라소니가 완전히 사라진 것으로 조사됐다. 바닷새들 역시 평균 30% 가까이 사라진 것으로 나타났다. 연구를 이끈 슈테판 가르텐 킬대학 교수(생태학)는 “해상 풍력 발전은 화석연료를 대체할 수 있는 훌륭한 발전 방법이기는 하나 바닷새에 미치는 영향을 최소화하는 방식도 함께 고려해야 할 것”이라며 “풍력 발전 단지의 종합적인 영향에 관해 연구가 필요하다”라고 설명했다.

탁구는 빠른 움직임과 순간적인 판단이 중요한 스포츠이다. 로봇을 상대로 탁구를 한다면 어떨까. 미국 플로리다대 의생명공학과 연구팀은 탁구 경기할 때 사람을 상대로 할 때와 기계나 로봇을 상대로 할 때 뇌의 움직임은 달라진다고 14일 밝혔다. 특히 사람보다 로봇을 상대로 경기할 때 뇌는 더 많이 긴장하고 빠르게 움직인다는 사실을 확인했다. 이런 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘e뉴로’ 4월 11일자에 실렸다. 많은 스포츠 과학자는 엘리트 운동선수들의 뇌 활동이 실제 경기 중에 어떻게 작동하는지 연구하기 위해 다양한 뇌 영상 기술을 사용했지만 격렬한 움직임으로 인해 활동 데이터를 수집하기가 쉽지 않았고 모인 데이터들에도 신호 잡음이 많아 분석하기가 어려웠다. 이에 연구팀은 다른 운동보다는 격렬한 움직임이 적은 탁구를 분석 대상으로 하고 선수들에게는 기존의 16, 32, 64개 전극을 가진 뇌전도(EEG) 측정 장치 대신 전극을 120개로 늘린 장치를 씌웠다. 선수에게 수영 모자처럼 생긴 고밀도 EEG 모자를 씌우고 영상 및 전자신호를 감지하고 기록하는 휴대용 배낭 장치를 메게 한 다음 사람과 로봇을 상대로 경기를 하도록 한 뒤 뇌 신호 변화를 측정한 것이다.그 결과 선수들은 서브를 받기 직전에 시각 신호와 움직임을 계획하고 통합하는 데 관여하는 뇌 영역이 활발해진다는 것이 확인됐다. 사람을 상대로 경기할 때는 이들 신경계가 동시에 활발해지는 것이 관찰됐지만 로봇이나 기계를 상대로 할 때는 뇌 활동에 시차가 발생한다는 것이 관찰됐다. 사람과 달리 기계를 상대할 때는 공이 언제 어떤 방향으로 들어올지 파악하기 위해 뇌 활동이 더 활발한 것으로 나타났다. 특히 주의력은 사람을 상대로 할 때보다 더 높게 유지되는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 뇌가 사람과 로봇, 기계에 다르게 반응하는 이유가 기계의 경우는 몸으로 파악할 수 있는 신호, 일명 보디랭귀지가 부족하기 때문으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 다니엘 페리스 플로리다대 교수(기계공학)는 “이번 연구는 선수들의 기량 증가를 위한 기술을 개발하는 데 도움이 될 것”이라며 “이번 연구에 활용된 고밀도 EEG 캡은 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환을 앓는 환자의 뇌 활동을 모니터링하는데 유용하게 쓰일 것으로 보인다”라고 설명했다.

날씨가 따뜻해지면 사람들의 옷차림은 가벼워진다. 가벼워진 옷차림 탓에 몸매가 그대로 드러나기 때문에 이맘때쯤부터 다이어트에 돌입하는 사람들이 늘어난다. ‘노출의 계절’ 여름을 대비하려는 의도도 있을 것이다. 살찌기는 쉽지만 살을 빼기는 어려운 일이다. 이 때문에 다양한 다이어트 방법들이 사람들을 유혹한다. 그런데 식사 시간을 통제하는 ‘시간제한 다이어트’는 자칫 생식기능에 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 이스트 앵글리아대 생명과학부, 환경과학부, 글래스고대 생명다양성·동물보건·비교의학 연구소, 환경·수산·수산양식과학 연구센터 공동 연구팀은 동물실험으로 시간제한 다이어트가 생식능력을 저하하고 성 기능 이상 원인이 될 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국 왕립학회에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘왕립학회 B 생명과학 회보’ 4월 12일자에 실렸다. 시간제한 다이어트는 하루 중 특정 시간에만 음식을 먹는 형태의 다이어트 방법으로 기존에 열량만 제한하는 다이어트에 비해 효과가 높다는 입소문에 체중감량과 건강 개선을 위해 시도하는 사람들이 많은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생물학 실험에 많이 사용되는 제브라 피시를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 식사 시간을 엄격히 제한해 시간제한 다이어트 상황을 만들고 다른 쪽은 평소와 같이 먹이를 준 뒤 체내 호르몬과 생식능력의 변화를 관찰했다. 또 시간제한 다이어트를 실시한 쪽과 그렇지 않은 쪽이 낳은 새끼들의 숫자나 건강 상태도 측정했다. 그 결과 시간제한을 두고 먹이를 먹은 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 암컷과 수컷 모두 번식력에 문제가 생기는 것으로 나타났다. 특히 정상적인 먹이 패턴으로 돌아간 다음에도 난자와 정자의 질에 악영향을 미치는 것으로 확인됐다. 암컷의 경우는 정상적인 먹이 패턴으로 돌아가더라도 난자의 질이 낮아지는 것에 대응해 새끼의 질을 떨어뜨리는 대신 새끼의 숫자를 늘리는 방식으로 적응하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 알렉세이 마클라코프 이스트 앵글리아대 교수(진화생물학)는 “이번 연구는 유기체가 식량 부족에 대해 난자와 정자의 질을 낮추는 방식으로 대응할 뿐만 아니라 그런 영향은 다이어트가 끝난 뒤에까지 이어질 수 있음을 보여준다”라며 “다이어트를 할 때는 체중과 건강뿐만 아니라 생식능력에 미치는 영향까지 고려해야 할 것”이라고 설명했다.

4월의 시작과 함께 2023시즌 프로야구가 개막했다. 호쾌한 안타와 홈런, 빠져나갈 것 같은 타구를 멋지게 잡아내는 멋진 수비는 야구팬들을 열광시킨다. 최근 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 4월부터 더운 날씨가 잦아지면서 선수들이나 관객들이 마냥 즐기기가 쉽지 않아지고 있다. 그런데 미국 다트머스대 생태·진화·환경·사회연구부, 지리학과, 인류학과, 지구과학과, 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소 해양·기후물리학 연구부 공동 연구팀은 지구온난화 덕분에 홈런과 장타가 많이 나올 수 있다고 14일 밝혔다. 공기가 따뜻해지면서 타구가 더 멀리 날아갈 수 있다는 설명이다. 이번 연구 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘미국 기상학회 회보’(BAMS) 4월 7일자에 실렸다. 기후변화가 야구에 영향을 미칠 수 있을 것이라는 생각은 2000년대 초반부터 있었지만 기후과학자들의 주목을 받지 못했다. 날씨가 따뜻해지면 공기 밀도가 낮아지면서 타구에 대한 항력이 줄어들면서 이론적으로 지구 평균 기온 상승은 홈런 수 증가로 이어질 수 있다는 것이다. 실제로 최근 한 연구에 따르면 2010년 이후 메이저리그(MLB)에서 나온 홈런 중 0.8%가 지구온난화의 영향을 받았다. 연구팀은 이런 연구 결과에 대한 재검증에 나섰다. 연구팀은 기온 상승과 공기 밀도 감소가 홈런율에 영향을 미치는지 알아보기 위해 MLB가 보관하는 방대한 자료 분석에 나섰다. 연구팀은 1962년부터 2019년까지 미국 전역의 다양한 고도에 있는 야구장에서 열린 10만 건의 MLB 경기 당일 기온과 홈런 개수를 조사했다. 또 MLB가 2015년부터 도입한 스탯캐스트라는 자동 추적 카메라와 컴퓨터 시스템 기록도 활용했다. 이를 통해 다양한 온도 조건에서 투수의 투구와 타자의 배팅 행동을 조사했다. 2015~2019년까지 22만개의 안타에서 타구의 비행 각도와 속도를 분석했다. 그 결과 경기 당일 기온이 평년보다 1도 상승하면 경기당 홈런 숫자가 약 2% 증가하는 것으로 나타났다. 지구 온난화로 평균 기온이 1도 상승하면 시즌당 95개의 홈런이 추가로 나올 수 있으며 2010년 이후 500개 이상의 홈런은 지구 온난화의 영향으로 나타난 것으로 분석했다. 이번 연구 결과에 대해 많은 연구자는 순수하게 기후 물리학적 차원에서 본 것일 뿐 실제로 기후변화가 통계적으로 심각하게 영향을 미칠 것이라고 하기는 어려운 만큼 메이저리그에서 걱정할 수준은 아니라고 지적하고 있다. 그렇지만 이처럼 기후변화가 다양한 분야에 영향을 미칠 수 있다는 점은 분명 주목해야 한다고 강조했다. 그렇지만 이런 추가 홈런은 2010년 이후 6만 5300개 이상의 홈런 중 극히 일부에 불과하다. 실제로 지난 40년 전보다 홈런은 경기당 34% 증가해 현재로서는 지구온난화의 영향이 크다고 보기는 어렵다. 연구를 이끈 저스틴 맨킨 다트머스대 지리학과 교수는 “프로야구에서 홈런 수가 증가한 것은 지구온난화뿐만 아니라 선수들의 노력과 공의 디자인에 이르기까지 다양한 요인이 작용한다”라면서도 “현재는 기후변화가 야구에 미치는 영향이 크지 않지만 온난화가 더 심해질 경우 그 영향은 더 커져 야간경기나 돔구장에서 경기를 치르는 것을 고려해야 할 수준이 될 것”이라고 설명했다.

‘콜롬비아 마약왕’ 파블로 에스코바르가 키우던 하마의 후손들이 생태계 교란도 모자라 지역 주민 안전까지 위협해 당국이 골머리를 앓고 있다. 12일(현지시각) AFP 통신 등에 따르면 콜롬비아 환경당국은 파블로 에스코바르에 의해 불법 반입된 하마에서 번식한 하마 중 한 마리가 고속도로에서 차량과 부딪히는 사고가 발생했다고 밝혔다. 무게 1t 규모의 이 하마는 전날 저녁 수도 보고타와 메데인을 잇는 도로에 뛰어들었다가, 인근을 지나던 스포츠유틸리티 차량(SUV)과 충돌한 것으로 조사됐다. 하마는 사고 직후 현장에서 죽은 것으로 전해졌다. 차량 탑승자가 크게 다치지는 않았다고 당국은 덧붙였다. 앞서 지난해 12월에도 이 일대에서 비슷한 사고가 났는데, 당시엔 하마가 죽지는 않았다고 현지 매체는 전했다. ● 하마 4마리가 160마리로 남미 대륙에는 원래 하마가 살지 않았다. 1980년대 콜롬비아의 악명 높았던 마약왕 파블로 에스코바르가 하시엔다 나폴레스에 개인 동물원을 만들었는데, 하마 4마리를 포함한 코끼리·기린·얼룩말·캥거루 등을 들여왔다. 이것이 남미 대륙에 하마가 등장하게 된 시작이다. 마약왕이 키워왔다는 상징성 때문에 이 하마들은 ‘코카인 하마’란 별명을 갖고 있다. 에스코바르는 남미 코카인의 미국 운송 루트를 개발해 미국을 코카인 중독의 나라로 만들었다. 메데인 지역에서 세를 키워 콜롬비아 마약 카르텔의 수장으로 올라선 그는 정글에서 재배한 코카인을 미국 플로리다로 실어날랐다. 1990년 포브스지에 따르면, 에스코바르의 재산은 약 300억 달러(약 33조원)로, 세계 7위 거부에 오르기도 했다. 하지만 1993년 에스코바르는 경찰에 의해 사살됐고, 동물들은 주인을 잃게 됐다. 대부분의 동물은 또 다른 동물원 등으로 팔려가거나 죽었지만, 암컷 하마 3마리와 수컷 1마리는 그대로 야생에 남겨졌다. 이후 사람들의 무관심 속에 인근 마그달레나강 유역으로 숨어든 하마들은 천적이 없는 환경에서 빠르게 번식해 최근에는 130~160마리 규모로 불어났다. 남미 야생에선 하마를 볼 수 없어 이색관광상품으로 꼽히기도 했지만, 문제는 영역 본능이 강한 하마가 지역 생태계를 교란하고 강 유역에 사는 주민까지 위협하고 있다는 것이다. 특히 마그달레나강 고유종인 매너티가 하마로 인해 피해를 볼 수 있다는 우려가 커졌다. ● 중성화도 소용 없자…결국 ‘이주’ 계획 국제학술지 네이처에 게재된 한 논문은 이곳 하마의 개체 수가 20년 안에 1500마리로 급증할 것이라고 예측하기도 했다. 논문에는 하마의 배설물이 강의 산소농도에 부정적인 영향을 미쳐 수 어류 생태계뿐 아니라 주민들까지 위협할 수 있다는 내용도 담겼다. 지역 당국은 하마의 개체 수를 조절하기 위해 생식기능을 없애거나 피임화살을 쏘는 방식을 도입했으나 별다른 성과를 보지 못했다. 일각에서는 하마를 선별적으로 살처분해야 한다는 목소리도 나왔다. 결국 당국은 하마 70마리를 인도(60마리)와 멕시코(10마리)의 자연보호구역에 각각 이주시키는 계획을 마련하고 관련 절차를 밟고 있다. 안티오키아주 주지사 아니발 가비리아는 현지 매체 블루라디오(Blu Radio)와의 인터뷰에서 “그들(하마)을 수용할 능력이 있는 나라에 보내고 번식을 통제하는 게 목표”라고 말했다. 관련 예산은 350만 달러(46억원) 상당이 소요될 것으로 추정했다.

영국 노퍽 얼햄연구소 합성생물학연구실, 스페인 식물 분자·세포생물학연구소 공동 연구팀은 합성생물학 기술을 활용해 담배류 식물로 해충을 거의 완벽하게 퇴치할 수 있는 물질을 만드는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘식물 생물공학’ 4월 10일자에 실렸다. 합성생물학은 현재까지 알려진 생명 정보, 생물 구성 요소, 시스템을 바탕으로 기존에 존재하지 않던 생물 구성 요소나 시스템을 설계하고 만드는 분야로, 21세기에 가장 주목받고 있는 생명공학 기술이다. 연구팀은 담배의 친척인 ‘니코티아나 벤타미아나’ 유전자를 변형시켜 천연 살충제를 만들었다. 니코티아나 벤타미아나는 최근 코로나19 백신 성분을 만드는 데도 활용된 식물이다. 이번 연구팀이 만든 살충제는 해충의 성호르몬을 교란해 생식을 차단하는 방식으로 벌레를 없애는 것으로 확인됐다.

지난해 말 등장한 챗GPT에 대한 관심이 뜨겁습니다. 챗GPT는 글이나 사진, 그림, 음악, 영상 등을 만들어 주는 생성 인공지능(AI)입니다. 생성 AI에 대한 열풍은 챗GPT 이전부터 예견됐습니다. 지난해 8월 미국 콜로라도 주립박람회 미술대회에서 제이슨 앨런이 ‘미드저니’라는 생성 AI를 이용해 출품한 ‘스페이스 오페라 극장’이라는 작품이 디지털아트 분야 1등을 차지하면서 수상 여부에 대한 논란이 불붙었을 때 이미 시작됐다고 볼 수 있습니다. 최근 대형 서점을 들러 봤다면 챗GPT 관련 책이 너무 많아 깜짝 놀랐을 것입니다. 챗GPT를 이용해 쓴 챗GPT 책들까지 나오고 있습니다. 이런 책 중에는 인생의 고민을 챗GPT를 통해 물어보고 그 답을 정리한 것들까지 있습니다. 그런데 챗GPT의 답이 사람의 생각에 영향을 미칠 수 있다면 어떻게 하시겠습니까. 독일 잉골슈타트 응용과학대, 덴마크 서던덴마크대 공동 연구팀은 챗GPT를 사용하는 사람은 자신의 도덕적 판단이 챗봇의 영향을 받을 수 있다는 사실을 과소평가하고 있다고 지적했습니다. 그들의 연구에 따르면 도덕적 딜레마에 관한 판단이 챗GPT가 작성한 문장에 따라 쉽게 변할 수 있다는 말입니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 7일자에 실렸습니다. 연구팀은 ‘트롤리 딜레마’를 다양한 방식으로 변형시킨 질문을 던져 챗GPT가 답변하도록 했습니다. 트롤리 딜레마는 정치철학자인 마이클 샌델 미국 하버드대 교수가 쓴 책 ‘정의란 무엇인가’의 첫 부분에 나오는 유명한 사고실험입니다. 브레이크가 고장 난 트롤리 전차가 시속 100㎞로 달리고 있는 상황에서 궤도 앞쪽에 5명의 인부가 작업을 하는데, 그들은 귀마개를 끼고 있어 전차가 오는 소리를 듣지 못합니다. 당신은 트롤리 전차의 선로를 바꿀 수 있는 레버 앞에 서 있습니다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다는 것입니다. 과연 어떤 선택을 해야 할까요. 5명의 인부는 나와 상관없는 사람이고 1명은 가족이나 친지라면 처음 선택과 달라질까요. 연구팀은 우선 챗GPT가 트롤리 딜레마에 대해 어떤 답을 내놓는지 확인했습니다. 그 결과 챗GPT는 한 사람의 생명을 희생하고 다섯 명을 구하는 것에 대해 찬성과 반대를 모두 주장하는 문장을 만들어 냈습니다. 연구팀은 30~40대 미국인 767명에게 똑같은 질문을 던지고 어떤 선택을 할 것인지를 물었습니다. 대신 연구팀은 챗GPT가 만든 찬성, 반대 의견을 분리한 다음 무작위로 실험 대상자들에게 나눠 주고 의견을 말하기 전에 읽어 보도록 했습니다. 실험 참가자의 80% 이상이 자신은 챗GPT가 내놓은 답에 영향을 받지 않았다고 응답했지만 실제 그들의 판단과 주장은 챗GPT가 제시한 것과 거의 일치하는 것으로 나타났다고 합니다. 인공지능에 영향을 받지 않는다고 주장은 하지만 실제로는 사람들이 도덕적 판단을 내릴 때 챗GPT 같은 AI가 내놓는 답에 상당한 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 제바스티안 크뤼겔 독일 잉골슈타트 응용과학대 박사는 “AI 학습 과정에서 도덕적 판단이 필요한 질문에 대한 답변은 거부하거나 다양한 논거와 주의사항까지 답해 주는 인공지능 챗봇을 설계하는 것이 필요하다”고 강조했습니다.

지난해 말 등장한 챗GPT에 대한 관심이 뜨겁습니다. 챗GPT는 글이나 사진, 그림, 음악, 영상 등을 만들어 주는 생성 인공지능(AI)입니다. 생성 AI에 대한 열풍은 챗GPT 이전부터 예견됐습니다. 지난해 8월 미국 콜로라도 주립박람회 미술대회에서 제이슨 앨런이 ‘미드저니’라는 생성 AI를 이용해 출품한 ‘스페이스 오페라 극장’이라는 작품이 디지털아트 분야 1등을 차지하면서 수상 여부에 대한 논란이 불붙었을 때 이미 시작됐다고 볼 수 있습니다. 최근 대형 서점을 들러 봤다면 챗GPT 관련 책이 너무 많아 깜짝 놀랐을 것입니다. 챗GPT를 이용해 쓴 챗GPT 책들까지 나오고 있습니다. 이런 책 중에는 인생의 고민을 챗GPT를 통해 물어보고 그 답을 정리한 것들까지 있습니다. 그런데 챗GPT의 답이 사람의 생각에 영향을 미칠 수 있다면 어떻게 하시겠습니까.독일 잉골슈타트 응용과학대, 덴마크 서던덴마크대 공동 연구팀은 챗GPT를 사용하는 사람은 자신의 도덕적 판단이 챗봇의 영향을 받을 수 있다는 사실을 과소평가하고 있다고 지적했습니다. 그들의 연구에 따르면 도덕적 딜레마에 관한 판단이 챗GPT가 작성한 문장에 따라 쉽게 변할 수 있다는 말입니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 7일자에 실렸습니다. 연구팀은 ‘트롤리 딜레마’를 다양한 방식으로 변형시킨 질문을 던져 챗GPT가 답변하도록 했습니다. 트롤리 딜레마는 정치철학자인 마이클 샌델 미국 하버드대 교수가 쓴 책 ‘정의란 무엇인가’의 첫 부분에 나오는 유명한 사고실험입니다. 브레이크가 고장 난 트롤리 전차가 시속 100㎞로 달리고 있는 상황에서 궤도 앞쪽에 5명의 인부가 작업을 하는데, 그들은 귀마개를 끼고 있어 전차가 오는 소리를 듣지 못합니다. 당신은 트롤리 전차의 선로를 바꿀 수 있는 레버 앞에 서 있습니다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다는 것입니다. 과연 어떤 선택을 해야 할까요. 5명의 인부는 나와 상관없는 사람이고 1명은 가족이나 친지라면 처음 선택과 달라질까요.연구팀은 우선 챗GPT가 트롤리 딜레마에 대해 어떤 답을 내놓는지 확인했습니다. 그 결과 챗GPT는 한 사람의 생명을 희생하고 다섯 명을 구하는 것에 대해 찬성과 반대를 모두 주장하는 문장을 만들어 냈습니다. 연구팀은 30~40대 미국인 767명에게 똑같은 질문을 던지고 어떤 선택을 할 것인지를 물었습니다. 대신 연구팀은 챗GPT가 만든 찬성, 반대 의견을 분리한 다음 무작위로 실험 대상자들에게 나눠 주고 의견을 말하기 전에 읽어 보도록 했습니다. 실험 참가자의 80% 이상이 자신은 챗GPT가 내놓은 답에 영향을 받지 않았다고 응답했지만 실제 그들의 판단과 주장은 챗GPT가 제시한 것과 거의 일치하는 것으로 나타났다고 합니다. 인공지능에 영향을 받지 않는다고 주장은 하지만 실제로는 사람들이 도덕적 판단을 내릴 때 챗GPT 같은 AI가 내놓는 답에 상당한 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 제바스티안 크뤼겔 독일 잉골슈타트 응용과학대 박사는 “AI 학습 과정에서 도덕적 판단이 필요한 질문에 대한 답변은 거부하거나 다양한 논거와 주의사항까지 답해 주는 인공지능 챗봇을 설계하는 것이 필요하다”고 강조했습니다.

영국 노퍽 얼햄연구소 합성생물학연구실, 스페인 식물 분자·세포생물학연구소 공동 연구팀은 합성생물학 기술을 활용해 담배류 식물로 해충을 거의 완벽하게 퇴치할 수 있는 물질을 만드는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘식물 생물공학’ 4월 10일자에 실렸다. 합성생물학은 현재까지 알려진 생명 정보, 생물 구성 요소, 시스템을 바탕으로 기존에 존재하지 않던 생물 구성 요소나 시스템을 설계하고 만드는 분야로, 21세기에 가장 주목받고 있는 생명공학 기술이다. 연구팀은 담배의 친척인 ‘니코티아나 벤타미아나’ 유전자를 변형시켜 천연 살충제를 만들었다. 니코티아나 벤타미아나는 최근 코로나19 백신 성분을 만드는 데도 활용된 식물이다. 이번 연구팀이 만든 살충제는 해충의 성호르몬을 교란해 생식을 차단하는 방식으로 벌레를 없애는 것으로 확인됐다.

녹내장·당뇨 망막병증·삼출성 황반변성 등 실명 위험이 큰 3대 질환 진단을 받으면 자살 위험도 커진다는 연구 결과가 나왔다. 3대 실명 질환 환자의 자살 위험도는 비진단군에 비해 각각 1.09배, 1.40배, 1.20배 증가했으며, 특히 실명 질환 환자는 최초 진단 후 3~6개월 째에 자살 위험도가 5배까지 커지는 것으로 조사됐다. 김영국 서울대병원 안과 교수는 “주요 실명 질환은 환자에게 상당한 심리적 영향을 미치기 때문에 가족을 포함한 사회구성원들의 적극적인 관심이 필요하다”고 강조했다. 김영국 교수 연구팀은 국민건강보험공단과 통계청 데이터를 활용해 2010~2020년 3대 실명 질환을 진단받은 환자의 자살 위험도를 분석한 결과를 7일 발표했다. ‘녹내장’은 시신경 손상이 진행되는 질환이다. ‘당뇨망막병증’은 고혈당에 노출된 망막 모세혈관이 막히거나 터지는 병이며, ‘황반변성’은 시세포가 집중된 망막 황반부가 손상되는 질환으로 인구 고령화가 진행되면서 환자 수가 지속적으로 증가하고 있다. 세 질환 모두 초기 증상을 자각하기 어렵고, 치료 시기를 놓치면 실명 위험이 크다는 공통점이 있다. 연구팀은 3대 실명 질환 진단을 받은 환자의 성별·연령·소득수준·거주지역 등 다양한 배경 변수를 보정해 질환별 자살 위험도를 산출해 비교 분석했다. 분석결과 2010년부터 2020년까지 관찰 대상 280만명 중 1만 3205명이 자살로 사망했으며, 이들 중 34%(4514명)는 시력을 위협하는 안구질환(STED)을 진단받은 경험이 있었다. 녹내장, 당뇨망막병증, 삼출성 나이 관련 황반변성을 앓았던 비율은 각각 48%, 57%, 9%로 나타났다. 또한 주요 3대 실명질환 환자의 연령별 자살 사망률은 녹내장의 경우 나이가 들수록 꾸준히 증가했다. 당뇨망막병증의 경우 50~70세 사이에서 다소 감소했으나 그 이후 계속 증가했다. 황반변성의 경우 80세 후반에 가장 높은 자살 사망률을 나타냈다. 특히 1개 이상의 실명 질환을 앓는 경우 자살 위험도가 1.33배 증가했고 녹내장, 당뇨망막병증, 삼출성 나이 관련 황반변성 환자의 자살 위험도는 각각 1.09배, 1.4배, 1.2배 증가했다. 3대 실명질환을 앓는 환자가 저시력 상태가 되는 경우 자살 위험도는 1.49배로 더욱 증가했다. 연구팀은 “시력을 위협하는 주요 안질환, 특히 3대 실명질환을 진단받은 환자는 비진단군에 비해 자살 위험도가 높으며, 나이가 들고 시력이 저하될수록 그 위험도가 더 높아진다는 사실을 보여준다”고 설명했다. 연구결과는 국제학술지 ‘안과학’(Ophthalmology) 최근호에 발표됐다. ※ 우울감 등 말하기 어려운 고민이 있거나 주변에 이런 어려움을 겪는 가족·지인이 있을 경우 자살 예방 핫라인 ☎1577-0199, 희망의 전화 ☎129, 생명의 전화 ☎1588-9191, 청소년 전화 ☎1388 등에서 24시간 전문가 상담을 받을 수 있습니다.

4월 5일은 식목일이다. 2006년 공휴일에서 제외된 이후부터는 사람들의 외면을 받는 기념일이 돼 식목일에도 식수 행사는 찾아보기 힘들게 됐다. 여기에 기후변화로 인해 4월 5일이 나무 심기에는 적절치 않기 때문에 식목일 날짜를 옮겨야 한다는 주장도 끊이지 않는다. 외국에는 식목일 같은 기념일이 따로 없지만 최근 나무와 숲, 도시의 건강, 식물에 관한 연구 논문들이 잇따라 발표돼 주목받고 있다. 기후변화 차원에서 나무와 숲은 엄청난 일을 한다. 과학자들이 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 포집·저장하는 다양한 기술을 내놓고 있지만 여전히 나무와 숲만큼 효율이 높지는 않다. 또 도시민의 신체적, 정서적 건강에도 도시의 숲이나 나무는 상당한 영향을 미친다. 도시 숲은 도시의 건강 상태는 물론 최근 세계 곳곳에서 나타나는 꿀벌 실종 사건을 완화하는 데도 도움을 준다는 연구 결과도 있다.이런 상황에서 미국 뉴욕대(NYU), 도시공학연구센터, 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, 파슨스 디자인스쿨, 코넬대 의대 공동 연구팀은 도시 꿀벌을 분석하면 도시와 도시에 사는 사람의 건강을 좌우하는 미생물 군집에 대한 통찰력을 얻을 수 있다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘환경 미생물군 유전체학’ 3월 30일자에 실렸다. 도시는 기본적으로 사람이 거주하기 위해 만들어졌지만 다양한 생물종이 서식하는 공간이고 최근 지구온난화의 영향을 가장 많이 받는 지역이기도 하다. 그래서 도시 환경을 이해하는 것은 도시민의 공중 보건뿐만 아니라 지구온난화 대응을 위해서도 중요하다. 도시 환경 이해를 위해서는 곳곳의 미생물 군집을 수집해 분석하는 것이 가장 좋지만 연구 및 분석 인력이 많이 필요하다는 문제점이 있다. 이에 연구팀은 꿀벌이 벌집에서 1~2㎞ 반경에서 매일 꿀을 채집한다는 사실에 착안해 도시 양봉장에 있는 꿀벌 집의 바닥 침전물 조사를 통해 도시의 미생물 군집 파악에 나섰다. 연구팀은 미국 뉴욕, 호주 시드니와 멜버른, 이탈리아 베네치아, 일본 도쿄 등 5곳, 꿀벌 집 33개에서 침전물을 채취해 조사한 결과 지역마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 고유한 유전적 특징을 발견했다. 베네치아에서는 나무 썩음과 관련한 곰팡이와 대추야자 DNA가 많이 발견됐고 멜버른에서는 유칼립투스 DNA가 검출됐다. 시드니에서는 식물 DNA는 거의 보이지 않았으며 고무를 분해하는 박테리아의 유전자가 많이 발견됐다. 도쿄에서는 연꽃과 야생 대두의 식물 DNA와 간장 발효효모가 많이 관찰됐다. 일부 벌통에서는 페니바실러스 유충, 멜리소코쿠스 플루토니우스, 바로아 디스트럭터 같은 꿀벌에게 치명적인 벌 병원균들도 검출됐다. 한편 도시나 야외에서 낯선 식물을 보면 궁금증이 생긴다. 예전에는 식물 모양을 기억했다가 식물 사전을 찾았겠지만 요즘은 스마트폰 카메라로 찍기만 하면 된다. 카메라를 통해 찍힌 식물이 무엇인지 빠르게 알려 주는 식물 인식 앱 덕분이다. 그렇지만 아일랜드 골웨이대 식물과학부, 영국 리즈대 지리학부 공동 연구팀은 스마트폰 식물 식별 앱이 독성 식물을 구분해 낼 수 있을 만큼 정확하지 않다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 4월 6일자에 실렸다. 38종의 식물 분석 앱을 분석한 결과 식별 정확도가 88%를 넘는 것은 없었으며 전문가용이라는 앱도 정확도가 생각보다 높지 않은 것으로 조사됐다. 이 때문에 연구팀은 식용 여부를 판단할 때는 이런 앱을 사용하지 않는 것이 좋다고 조언했다.

독일 쾰른대병원 분자 의학 연구센터, 노화 질환 연구센터 공동 연구팀은 낮은 온도가 동물의 수명을 연장하고 노화 관련 단백질의 오류를 차단한다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 노화’ 4월 4일자에 실렸다. 파리나 생쥐 같은 동물의 경우 체온을 어느 정도 낮추면 수명이 길어진다는 연구 결과가 있었다. 그러나 낮은 체온이 어떻게 수명을 늘리는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 36~37도에서 사는 기생충을 낮은 온도(15도)에 노출한 뒤 잘못된 단백질을 제거하는 ‘프로테아좀’이라는 물질의 활성을 관찰했다. 그 결과 적당한 저체온 상태에서는 프로테아좀이 활성화돼 노화 관련 질환 유전자의 발현을 억제한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 인간 세포를 이용한 실험에서도 저체온 상태에서 프로테아좀의 활동이 활발해져 질병과 노화에 관련된 단백질이 억제된다는 점을 발견했다.

한국 어린이들의 성조숙증이 남녀 모두에서 급증하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 남자 어린이의 경우 성조숙증 유병률이 12년 동안 무려 83배나 증가한 것으로 분석됐다. 인제대 상계백병원 소아청소년과 성장클리닉 연구팀(박미정, 김신혜)은 2008년부터 2020년까지 9세 미만의 여아와 10세 미만 남아 중 성조숙증으로 치료를 받은 3만 3283명에 대한 건강보험심사평가원 자료를 분석한 결과를 4일 공개했다. 성조숙증이 있으면 성호르몬이 또래보다 이른 시기에 분비돼 2차 성징이 빨리 시작된다. 여아는 만 8세 이전에 가슴이 나오고 남아는 만 9세 이전에 고환이 4㏄(성인 남성의 엄지손톱 크기) 정도로 커진다. 2차 성징 발달 외에도 또래보다 성장 속도가 빨라 어린 나이에 연간 7㎝ 이상 키가 쑥쑥 자라고 머리나 몸에서 어른 특유의 냄새가 나면 성조숙증을 의심해 볼 수 있다. 성조숙증은 아동의 신체건강 뿐만 아니라 정신건강에도 악영향을 미칠 수 있다. 정신 발달이 신체 발달을 따라가지 못해 아동이 스트레스를 받을 수 있다. 이번 연구 결과를 살펴보면 분석 기간 중 성조숙증 진단은 여아가 12만 6377명으로 남아의 6906명보다 18.3배 많았다. 그러나 연간 성조숙증 증가율은 남아가 10만명당 1.2명에서 100명으로 12년간 83.3배나 증가해 여아(15.9배)보다 훨씬 컸다. 성조숙증은 유전적 요인, 환경적 요인, 영양 상태 등 다양한 원인이 작용하는데, 연구팀은 성조숙증에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나인 비만 유병률이 여아보다 남아에서 높은 게 성조숙증 증가율 차이에도 영향을 미친 것으로 봤다. 김신혜 상계백병원 소아청소년과 교수는 “사춘기 발달에는 비만뿐만 아니라 내분비장애물질, 스마트폰 등의 디지털기기 노출, 심리적인 스트레스 등이 복합적으로 작용한다”면서 “전 세계 유례가 없을 정도로 급증하는 한국의 성조숙증 증가 원인과 암 발병 연관성 등에 대한 대규모 연구가 필요하다”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원’(Plos one) 최근호에 발표됐다.

일본에서 성업 중인 동물 카페에서 어떤 경로로 들여온 것인지 알 수 없는 ‘멸종 위기종’ 동물들이 대거 사육되고 있다고 미국 뉴욕타임스(NYT)가 비판했다. NYT는 이러한 상행위는 동물 보호와 동물 복지의 측면에서도 문제이지만, 자칫 인류에 위험한 바이러스의 출현 통로가 될 수 있다고 우려했다. NYT는 지난달 24일 자 ‘멸종 위기에 놓인 동물들…하지만, 일본 동물 카페에서는 셀카가 가능’이라는 제목의 기획 기사를 통해 멸종 위험에 처한 동물들이 상업적 용도로 활용되고 있는 일본 내 실태를 짚었다. “일본에는 머리 위로 올빼미가 날아들고, 살아있는 펭귄들이 유리창 너머로 당신을 바라보는 속에서 커피를 즐길 수 있는 카페가 있다. 이 나라의 이국적 동물 카페는 일본인뿐 아니라 신기하고 귀여운 것, 그리고 ‘셀카’를 좋아하는 외국 관광객들에게도 인기가 높다. 손님이 동물을 구매해 집으로 데려가는 게 가능한 카페도 있다.”NYT는 “그러나 이러한 동물 카페들은 야생동물 보호, 개인 및 공중위생, 동물복지를 동시에 위험에 빠뜨리고 있다”고 지적했다. NYT는 올 초 국제학술지 ‘보존과학과 실천’에 발표된 조사 결과를 인용했다. 이에 따르면 일본에 개설된 동물 카페 142곳 전체에서 사육되는 동물 개체는 총 419종 3793마리로 집계됐다. 419종 가운데 52종은 멸종 위험이 있는 동물들이었다. 특히 멸종 위험이 있는 슬로로리스와 멸종 위험이 매우 큰 방사거북 등 국제 거래가 엄격히 금지된 동물들도 9종이나 됐다. 팬케이크거북, 멕시코강거북 등 멸종 위기종과 어디에서 입식한 것인지 출처가 의심스러운 종도 여럿 있었다. 남아시아와 동남아시아에 서식하는 벵갈늘보로리스와 순다로리스는 밀렵이 끊이지 않는 멸종 위기종으로 국제거래가 엄격하게 금지돼 있다. 이 개체들은 인공 번식도 어렵고, 일본 내에 전문 사육시설도 없다.프랑스 국립자연사박물관 수의사이자 야생생물 학자로 이번 조사를 수행한 마리 시고 박사는 “우리가 확인한 동물 중에는 어디에서 데려온 것인지 출처가 극히 의심스러운 개체들이 있었다”며 “많은 동물이 자연 생태계에서 생포됐을 가능성이 높으며, 이 경우 해당 종의 장기적인 생존을 위협할 수 있다”고 했다. 시고 박사는 “외래종 동물로부터 인간에게 감염병이 전파될 가능성도 우려된다”고 말했다. 하늘을 날아다녀야 할 맹금류들이 나무에 묶여 있고, 밤에 활동하게 돼 있는 야행성 동물들이 대낮에 손님들과 만나는 환경이 동물들에게 얼마나 큰 스트레스를 주는지는 말할 것도 없다. 나고야대학 인지생태학자로 이번 조사를 공동 수행한 세실 사라비안도 “동물 카페에서는 일반적으로 다양한 종의 개체가 좁은 공간에 갇혀 있고, 손님들은 음료를 마시면서 그들과 접촉한다”며 “이때 동물들은 커다란 스트레스를 받게 되는데 잠재적 병원체가 손님과 동물 사이를 이동하기에 최적의 환경이 조성된다”이라고 했다.전문가들은 “일본의 동물 카페 규제 법률이 매우 약하다”며, 일본 정부에 입법 강화를 요구하고 있다. 최초의 동물 카페는 1998년 대만에서 문을 연 개와 고양이 카페로 알려져 있다. 이후 비슷한 유형의 점포가 동아시아 전역으로 급속히 확대됐으며 2020년 조사에서는 일본을 비롯해 중국, 한국, 태국, 대만, 인도네시아, 베트남, 필리핀, 캄보디아 등에서 111개 사업자가 확인됐다. 일본내 38개 카페에서는 전시 동물을 바로 구매할 수 있었다. 가격은 유대하늘다람쥐(150~300달러), 공비단뱀(455~1290달러), 뱀잡이수리(2만 500달러), 붉은꼬리검정관앵무(2만 3250달러) 등이다. 홍콩대학의 보전 생물학자 티머시 본브레이크는 “동물 카페에 출처가 의심스러운 멸종위기종이 의외로 많이 있다는 것이 이번 조사를 통해 밝혀졌다”며 “적절한 규제가 있다면 많은 동물원처럼 동물 카페도 야생동물을 보호하는 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.

기대 수명과 함께 평균 수명이 길어지면서 많은 사람이 ‘유병장수’가 아닌 ‘무병장수’에 대한 욕구가 더 커지고 있다. 그렇지만 노년을 괴롭히는 대표적인 질병인 치매, 특히 알츠하이머는 여전히 정복되지 못한 상태이다. 이 때문에 치료제나 백신이 개발되기 전까지는 알츠하이머 위험을 낮추는 생활 방식이 무엇보다 중요하다. 이런 상황에서 갱년기가 빨리 찾아온 여성은 알츠하이머 위험도 커진다는 연구가 나왔다. 미국 매사추세츠 종합병원 신경과, 브리검여성병원 예방의학부, 하버드대 의대 공동 연구팀은 조기 폐경으로 인해 갱년기가 빨리 찾아오면 알츠하이머 위험도 더 커진다고 밝혔다. 그렇지만 폐경이 시작될 시기에 호르몬 요법(HT)을 처방받은 여성은 알츠하이머 위험이 커지지 않는다고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA’ 4월 4일자에 실렸다. 여성이 남성보다 알츠하이머에 걸릴 확률이 높고 알츠하이머 환자의 3분의2가 여성으로 알려져 있다. 특히 40~45세에 조기 폐경으로 갱년기가 빨리 시작되는 경우 알츠하이머 치매 위험이 증가하는 것으로 알려져 있다. 이전 연구에 따르면 65세 이상 여성에게서 호르몬 요법을 실시하면 치매 발병률이 오히려 2배 이상 높아지는 것으로 나타났다. 연구팀은 이런 결과는 폐경 이후 시간이 한참 지난 뒤에 호르몬 요법을 사용했기 때문이라고 판단하고 폐경 시기와 호르몬 요법 시작 시점, 그리고 알츠하이머 발병의 상관관계를 분석했다. 이를 위해 연구팀은 인지 장애가 없는 성인 292명을 대상으로 양전자 방출 단층촬영(PET)을 실시했다. 그 결과 여성은 같은 연령대 남성보다 알츠하이머 원인 물질 중 하나인 타우단백질 수치가 높았고 베타아밀로이드 수치가 높은 경우도 관찰됐다. 연구팀은 흡연, 음주 같은 생활 습관 등을 통제한 다음에도 조기 폐경 여성은 베타아밀로이드와 타우단백질 수치가 유독 높게 나온 것이 관찰됐다. 특히 타우단백질 수치는 뇌의 기억 중추에 가까운 곳에 많이 쌓이고 알츠하이머 치매 진행과 관련된 것으로 알려진 내측 측두엽, 하측 측두엽 영역에서 높게 나타났다. 그렇지만 폐경 이후 5년 이내에 호르몬 요법을 실시한 여성의 경우는 호르몬 요법을 받지 않은 폐경 여성보다 타우단백질이나 베타아밀로이드 단백질 수치가 낮은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 조앤 맨슨 하버드대 의대 교수(예방의학)는 “이번 연구에 따르면 알츠하이머에 관여하는 타우단백질이 폐경이 시작되는 나이부터 쌓이는 경우가 많다”라면서 “호르몬 요법을 시작할 경우 타우단백질 침착이 차단되면서 알츠하이머 치매 발병 가능성도 작아지는 것으로 확인됐다”라고 설명했다.

삼양그룹의 장학재단인 수당재단이 ‘제32회 수당상’ 수상자로 안지훈 고려대 생명과학과 교수와 김기현 한양대 건설환경공학과 석학교수를 선정했다고 3일 밝혔다. 수당상은 삼양그룹 창업주인 수당 김연수 선생의 인재육성 정신을 계승·발전시키기 위해 1973년제정된 상으로, 매년 우리나라 학문 발전에 기여한 연구자 2인을 선정해 상패와 상금 2억원을 각각 수여한다. 올해로 32회를 맞은 수당상 시상식은 다음달 3일 롯데호텔에서 진행될 예정이다. 기초과학 부문 수상자로 선정된 안 교수는 25년 동안 고등식물의 개화 시기 조절에 대해 연구하면서 ‘대기 온도 변화를 인지/반응하여 일어나는 개화 시기 조절’ 분야를 세계 최초로 개척해 학계의 핵심 연구주제로 만들었다. 안 교수는 식물이 온도에 반응하는 방식을 이해함으로써 기후변화로 인한 인류의 식량난을 해소하는데 중요한 실마리를 제공했으며, 농업 생산성과 지구 생태계에 미치는 영향에 대한 통찰을 얻게 하는 등 지구 온난화에 대한 생물학적 대응 방안을 마련하는데 기여했다는 평가를 받고있다. 또 개화조절 기작(생물의 생리적인 작용을 일으키는 기본 원리) 연구의 선도자로 과학기술계 최고권위 국제학술지인 ‘사이언스’에 2013년과 2021년 두 편의 논문을 게재하며 연구성과를 인정받기도 했다. 응용과학 부문 수상자 김 석학교수는 대기오염 문제 해결을 위해 다양한 혁신기술을 개발해왔다. 김 교수는 ‘대기질 모니터링 기술’과 ‘흡착/촉매 기반 VOC(대기중에서 광화학스모그를 유발하는 휘발성유기화합물) 처리 시스템’을 개발해 과학기술정보통신부로부터 과학기술훈장 혁신장을 받은바 있다. 2019년에는 글로벌 정보분석 기업 클래리베이트 애널리틱스(Clarivate Analytics)가 발표한 ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자(논문의 피인용 횟수가 많은 상위 1% 연구자)’에 국내 최초로 ‘환경생태’분야 연구자로 선정되어 2022년까지 4회 연속 이름을 올렸으며, 2021년과 2022년에는 ‘공학’분야에서도 선정된 바 있다. 이 밖에도 김 교수는 다수의 국제학술지에 920여 편의 논문을 게재했으며, 피인용 횟수가 6만회에 달할 정도로 전세계 연구자들로부터 주목을 받고 있다. 한편 수당상은 1973년 경방육영회가 수당과학상으로 시작해 14회까지 운영하다 2006년 수당재단에서 현재의 ‘수당상’으로 명칭을 변경했다. 자연과학·인문사회·응용과학 3개 부문에서 추천서를 접수 받은 후 부문에 상관없이 탁월한 업적을 이룬 연구자 2인을 선정해 상을 수여하고 있다.

날이 따뜻해지고 꽃들이 만발하면서 각종 전시회도 활발히 열리고 있다. 많은 사람이 삶을 풍요롭게 하기 위해 미술관이나 박물관에서 예술 작품을 감상한다. 미술 작품들을 보다 보면 자연스럽게 관련 공부를 해볼까 하고 책을 찾아보지만 금세 각종 화풍과 수많은 화가의 이름이 등장해 덮어버리게 된. 게다가 유화, 수채화만 있는 줄 알았는데 그 밖에도 다양한 방법이 있다는 사실에 새삼 놀라게 된다. 르네상스 시대에는 다양한 화풍과 기술이 쓰였는데 벽화를 그릴 때 쓰는 프레스코화와 고착제를 물감과 섞는 템페라화가 대표적이다. 템페라화는 포도주에 물을 타거나 물감을 고착제와 섞는데 고착제로 아교, 아라비아고무, 기름, 수지, 달걀 등이 쓰였다. 템페라화는 빨리 마르고 튼튼해 내구성이 풍부한 화구층을 만들고 건조되면 색깔이 더 밝아지는 장점이 있어 르네상스 전후로 많이 쓰였던 화법이다. 문제는 이런 장점에도 불구하고 템페라화에서 달걀을 특히 많이 사용했던 점에 대해서는 정확한 과학적 이유가 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 독일 카를스루에 공과대 기계제어 공학·메카닉스 연구소, 뮌헨 되너 색채과학 연구소, 이탈리아 재료과학 연구연합체(INSTM), 피사대 화학 및 공업화학과, 유기금속화합물 화학연구소 공동 연구팀은 보티첼리나 레오나르도 다빈치 같은 르네상스 시대 거장들이 유화에 달걀노른자 같은 단백질을 첨가한 이유는 습기, 표면 주름, 황변 문제를 극복하기 위한 것이라고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 29일자에 실렸다. 과거 많은 미술 거장의 작품을 분석해보면 물감을 기름에 개서 사용하기도 했지만 단백질 성분이 많이 검출되기도 했다. 검출된 단백질 대부분이 달걀노른자 성분이었는데 이를 첨가한 명확한 과학적 이유가 밝혀지지 않아 이에 대해 정밀 분석에 나선 것이다. 연구팀은 달걀노른자 단백질 용량을 달리해 유화 물감에 첨가한 뒤 변화를 전자 현미경으로 관찰했다. 그 결과 달걀 단백질이 물감 입자 주위에 얇은 층을 만들어 습한 환경에서도 수분 흡수를 차단할 수 있다는 사실을 확인했다. 또 물감에 달걀노른자를 첨가하면 그렇지 않을 때보다 물감을 부드럽게 만들어 물감을 두껍게 칠하는 임파스토가 가능하고 마른 뒤에는 표면에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있음이 관찰됐다. 이와 함께 달걀노른자 속에 항산화 성분이 산소와 기름 성분의 반응을 늦춰 건조되면서 산패해 그림이 누렇게 변하는 황변을 방지하는 데 도움이 된다는 것이다.노베르트 빌렌바허 카를스루에 공과대 교수(응용기계학)는 “이번 연구 결과는 미술가들이 유화에 달걀노른자 같은 단백질을 첨가한 이유에 대한 이해를 높이고 오래된 예술품을 복원하고 보존하는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

코로나 이후 플라스틱 사용 급증 토양·바다 유입돼 생물에게 영향 먹이사슬 최상층 사람에게 축적 혈액 입자 분리… 음파 기술 주목 현재 환경 분야에서 풀어야 할 가장 큰 문제는 기후변화다. 여기에 플라스틱 사용 급증으로 인한 미세플라스틱의 폐해도 심각한 상황에 이르렀다. 크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수처리 과정에서도 걸러지지 않아 하수구를 통해 그대로 강과 바다에 흘러 들어간다. 코로나19 이후 급증한 플라스틱 용기와 마스크 등의 폐플라스틱이 바다로 흘러 들어가 햇빛이나 바닷물의 염분으로 서서히 부서지면서 미세플라스틱을 만들기도 한다. 미세플라스틱은 토양이나 표층수, 바다로 유입돼 먹이피라미드 가장 아래쪽에 있는 생물들이 먹는다. 먹이사슬을 따라 최종 소비자인 사람에게 전달돼 축적될 가능성도 높다. 2018년 덴마크와 미국, 영국 과학자들은 킬러 고래라고 불리는 범고래를 멸종 위기로 몰고 가는 ‘킬러’가 다름 아닌 미세플라스틱이라는 사실을 밝혀내고 ‘사이언스’에 발표하기도 했다. 2019년 세계자연기금(WWF)과 호주 연구팀은 전 세계 모든 사람이 매주 1인당 평균 5g의 미세플라스틱을 자신도 모르게 섭취하고 있다는 연구 결과를 내놨다. 이런 상황에서 독일 울름대, 포르투갈 아조레스대 해양과학연구소, 캐나다 환경·기후변화부 생태독성학·야생보건실, 아카디아대, 맥길대 공동 연구팀은 바닷새들이 미세플라스틱을 섭취하면 항생제에 내성이 생기고 장내 미생물 군집이 변화하는 등 건강에 심각한 문제를 일으킨다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 3월 28일자에 실렸다.연구팀은 바닷새인 코리슴새(Cory’s shearwater) 58마리와 북방 풀머갈매기(northern fulmar) 27마리의 미세플라스틱 섭취량과 장내 미생물 군집을 조사했다. 연구 결과 미세플라스틱을 많이 섭취한 새들은 장내 미생물의 종(種) 다양성은 더 높았지만 건강에 악영향을 미칠 수 있는 해로운 장내 미생물도 동시에 증가한 것으로 나타났다. 미세플라스틱이 동물뿐만 아니라 사람에게도 직접적인 영향을 미칠 가능성이 크다는 연구도 계속 나오고 있다. 2021년 국내 연구진은 초미세플라스틱과 중금속 등이 섞인 복합오염 토양에서 자란 식물체에는 초미세플라스틱이 뿌리를 통해 흡수돼 축적될 가능성이 높다는 연구 결과를 내놓은 바 있다. 당장 플라스틱 제로 사회를 만들 수 없는 만큼 현재 존재하는 미세플라스틱을 효과적으로 제거할 수 있는 방법은 없을까. 미국 뉴멕시코광업기술대학 연구팀은 음파를 이용해 물에서 미세플라스틱을 거의 완벽하게 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 이날 밝혔다. 이 연구는 화학 분야 최대 학술대회인 ‘미국화학회(ACS) 2023 봄 학술대회’에서 발표됐다. 여과는 물에서 이물질을 제거하는 데 가장 일반적으로 사용되지만 필터를 쓰기 때문에 정기적으로 청소해야 해 관리 비용이 많이 들 수 있다. 연구팀은 혈액에서 생물학적 입자를 분리할 때 음파를 쓴다는 점에 착안했다.연구팀은 음파를 이용하면 미세플라스틱의 종류와 크기에 따라 분리할 수 있다는 것을 실험으로 증명했다. 실제로 연구팀은 미세플라스틱이 포함된 물을 강철 튜브에 흘려보내면서 음파를 조절해 분리·포집한 결과 1단계에서는 180㎛ 미만의 초미세플라스틱을, 2단계에서는 그보다 큰 미세플라스틱을 포집하는 데 성공했다.

운동 관련 논문 메타분석 검토 양쪽 간에 통계적 유효성 없어운동의 긍정적 효과는 분명해 다음달 5일은 24절기 중 하늘이 맑아지고 날씨가 좋아져 봄 밭갈이를 시작한다는 청명이자 식목일입니다. 가끔 꽃샘추위가 찾아오긴 하지만 4월을 코앞에 둔 요즘은 찬 바람에서도 온기가 느껴집니다. 지금 같은 환절기에는 몸이 계절의 변화를 따라가지 못해 점심 식사 후 춘곤증으로 힘겨워하는 사람들도 많습니다. 춘곤증을 이기는 가장 좋은 방법은 봄나물 같은 제철 음식 섭취와 함께 규칙적인 운동을 하는 것입니다. 규칙적인 운동이 건강에 도움이 된다는 연구들은 차고 넘칩니다. 지난 2월 영국과 대만 연구진은 젊었을 때부터 규칙적인 운동을 하는 것이 나이 들어서 치매에 걸리지 않게 해주는 예방백신이라는 연구 결과를 신경·정신과학 분야 국제학술지 ‘신경학, 신경외과학 및 정신의학’에 발표했습니다. 최근 들어 운동이 신체 건강은 물론이고 인지능력 향상에도 도움이 된다는 연구 결과들도 심심찮게 많이 나오고 있습니다. 그런데 지금까지 나온 연구들만으로는 ‘운동이 인지기능 향상에 도움을 준다’고 확실히 말하기 어렵다는 주장이 나왔습니다. 스페인 그라나다대, 마드리드 자치대, 마드리드 콤플루텐세대, 레이 후안 카를로스대, 스위스 로잔대 공동 연구팀은 건강한 사람의 경우 규칙적인 운동을 한다고 해서 인지능력이 향상된다고는 볼 수 없다고 29일 밝혔습니다. 운동과 인지능력 향상에 뚜렷한 상관관계를 찾을 수 없다는 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간행동’ 3월 28일자에 실렸습니다. 연구팀은 운동과 인지 기능의 관계를 연구한 271건의 연구 논문을 메타분석한 24개의 연구 결과를 재검토했습니다. 메타분석을 다시 메타분석한 것입니다. 메타분석은 특정 연구 주제에 대해 이뤄진 여러 연구 결과를 하나로 통합해 요약하기 위해 개별 연구 결과들을 통계적으로 재분석하는 연구 방법입니다. 연구팀은 연구 대상자와 비교 대상자 사이의 사회경제적 요소나 환경적 요인 등을 고려해 재분석한 결과 건강한 사람에게서는 운동이 인지기능 향상에 도움이 된다는 것을 확인하기 어렵다고 밝혔습니다. 운동이 지적 능력 향상에 어느 정도 도움이 될 수는 있겠지만 반드시 인지능력 향상과 연결된다고는 볼 수 없다는 말입니다. 즉 통계적 유효성을 갖지는 못한다는 것입니다. 그렇지만 연구팀은 이번 연구 결과가 운동의 긍정적 효과를 부인하는 것은 아니라는 점을 분명히 하고 있습니다. 연구를 이끈 루이스 시리아 스페인 그라나다대 교수도 “이번 연구가 규칙적인 운동이 신체적, 정신적 건강에 긍정적 영향이 전혀 없다는 것을 나타내는 것은 아니다”라고 강조했습니다. 운동이 건강에 긍정적 영향을 미친다는 사실은 분명합니다. 그렇지만 운동도 시간적 여유가 있어야 가능한 일이겠지요. 주 69시간 일하든 하루 12시간 일하고 12시간 쉬든 그런 상황에서 운동할 여유를 갖기는 어려울 것입니다. 12시간 쉰다고 하더라도 직장인들은 출퇴근에 3~4시간을 쓴다는 점을 감안하고 8시간 적정 수면시간까지 계산한다면 밥 먹을 시간도 없다는 말입니다. 건강한 육체에서 건강한 정신이 나오고, 일의 효율도 오를 텐데 기계처럼 잠깐 전원을 끄고 잠든 시간 외에는 그저 일만 하라는 이야기일까요.

몇 년 전만 해도 거리에서 전기차를 보는 것은 드물었지만 이제는 전기차들이 자주 눈에 띈다. 자동차 제조사들이 다양한 전기차들을 선보이고 있지만 사람들이 여전히 전기차 구매를 망설이는 이유는 배터리의 용량과 충전의 불편함이다. 이 때문에 현재 사용되는 리튬이온전지보다 용량이 크고 충·방전이 빠른 차세대 이차전지 연구가 활발하다. 이에 주목받는 것이 리튬금속 전지이다. 용량이 크다는 장점은 있지만 안전성과 내구성 문제가 여전히 남아있다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 연구팀은 리튬금속 전지의 용량 유지율과 내구성을 대폭 향상시키는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘스몰’에 실렸다. 리튬이온전지는 음극 소재인 흑연이 현재 이론적 한계 용량에 도달한 상태이다. 이 때문에 에너지 밀도를 높이기 위해 흑연 대신 리튬금속으로 음극 소재를 대체한 리튬금속 전지가 개발됐다. 이론적으로는 리튬이온전지보다 10배 이상의 용량을 구현할 수 있지만 충·방전 중 전지 단락 현상이 쉽게 발생하고 전해질 분해와 리튬금속 손실이 일어나 충·방전 효율이 급격히 감소한다는 문제가 있다. 연구팀은 비교적 간단한 전기화학적 공정을 통해 리튬금속 전지 음극에 사용되는 구리 집전체 표면에 인공 고체막을 형성하는 방법을 개발했다. 구리 집전체 표면에 인공 고체막을 씌우면 전지의 성능과 내구성을 떨어뜨리는 리튬 수지상 결정 성장이 억제되는 것이 확인됐다. 연구팀은 이번에 개발한 구리 집전체를 사용한 리튬금속 음극을 사용해 리튬금속 전지를 제조한 결과 기존 구리 집전체보다 2.5배 용량이 증가했으며 수명도 4배 이상 늘리는 데 성공했다. 기존에는 30회 충·방전 후 용량이 70% 이하로 줄어들었지만 이번에 개발한 기술을 활용하면 120회 이상 충·방전 후에도 70% 이상 용량을 유지하는 것으로 관찰됐다. 연구를 이끈 엄광섭 GIST 교수는 “이번 연구 결과는 소량의 전해질 첨가제와 간단한 전기화학 표면처리로 리튬금속 전지 음극용 집전체가 충분히 안정성을 확보할 수 있음을 보여줬다”라면서 “고에너지 리튬금속 전지를 장착한 전기차 상용화에 이바지할 것으로 기대한다”라고 말했다.