삼림 사망률 기후변화와 ‘밀접’가뭄 발생 빈도도 최소 2배 늘어봄철 기온 상승→ 숲 건조 악순환지구온난화로 세계 곳곳에서 산불이 잦아지고 규모도 커지고 있다. 여러 이유가 있겠지만, 지구 평균기온이 올라가면서 숲이 건조해지는 것도 주요 원인 중 하나로 꼽힌다. 이 같은 상황에서 미국, 이스라엘, 스페인, 멕시코, 독일 등 5개국 국제 공동 연구팀은 지구의 숲이 얼마나 뜨겁고 건조해지고 있는지를 파악할 방법을 찾아냈다고 10일 밝혔다. 이번 연구에는 미국 플로리다대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), UC머시드, 워싱턴주립대, 애리조나대, 뉴멕시코대, 이스라엘 와이즈만 과학연구소, 스페인 마드리드공과대, 멕시코 이달고 산니콜라스 미초아칸대, 독일 막스플랑크 생물지리화학연구소 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 5일자에 실렸다. 연구팀은 1970년대 이후 세계 각국에서 사라진 크고 작은 숲 675개 지역에 대한 조사 결과와 해당 지역의 기후 데이터를 비교했다. 분석 결과 전 세계의 삼림 사망률(forest mortality)은 기후변화와 밀접한 관련이 있다는 사실을 재확인했으며, 산업화 시대 이전과 비교해 지구 평균기온이 2~4도 상승하면 숲이 사라지는 속도는 1.5배 더 빨라질 것으로 확인됐다. 또 가뭄의 발생 빈도가 최소 2배 늘어날 것으로 예측됐다. 연구팀에 따르면 최근 30년 동안 봄철인 3~5월의 기온은 점점 올라가고 습도는 낮아져 더 건조해지고 있다. 이 때문에 식물들이 생육을 시작하는 봄에 해충 발생도 늘어나고 있다. 실제로 멕시코 중부 지역 모나크 나비 생물보존지역에서 나무좀이 발생해 8000그루 이상의 나무들이 말라 죽고 나비들도 살 수 없는 환경이 되고 있다. 이처럼 생장 시기인 여름철 우기가 오기 전에 식물들이 스트레스를 받아 나무를 비롯한 식물들이 죽는 일은 점점 늘고 있다는 것이다. 식물은 대기 중 이산화탄소를 포획해 줄이는 역할을 하는데 식물이 죽어 숲이 사라진다는 것은 탄소 포획 역할을 하는 수단이 사라지는 더 큰 문제를 의미하는 것이라고 연구팀은 강조했다. 더군다나 식물이 죽으면 부패하는 과정에서 포획했던 탄소를 방출해 지구온난화를 가속시키게 된다는 설명이다. 연구를 이끈 윌리엄 해먼드 플로리다대 교수(식물 생태생리학)는 “이번 연구는 사라진 숲을 조사해 식물들이 언제 어떻게 왜 죽었는지 분석하는 일종의 ‘기후·나무 검시’와 같다”며 “전 세계적으로 가뭄의 빈도와 강도, 기간이 점점 늘어나면 숲이 심각한 위험에 처해 있다는 것을 알 수 있다”고 설명했다.

과거에는 빨래를 하고 나면 빨래줄이나 건조대에 널어 공기 중에 말리는 것이 당연하게 생각됐다. 그렇지만 최근 미세먼지나 황사 등으로 공기질이 나빠 건조대에 널어 말리기보다는 건조기를 사용한다. 제품 성능이 좋아지면서 전기사용량이 크지 않은데다가 빨래 직후 바로 뽀송뽀송한 옷을 입을 수 있다는 점에서 사용하는 사람들이 많다. 그런데 환경 측면에서 본다면 세탁건조기 사용은 공기 중에 미세섬유나 미세플라스틱을 배출하는 원흉이라는 지적이 나왔다. 영국 P&G 뉴캐슬혁신연구센터, 노섬브리아대 응용과학과 공동연구팀은 회전식 건조기는 똑같은 양의 세탁물을 세탁기로 빨 때 배출구로 나오는 양과 비슷한 미세섬유와 미세플라스틱을 방출한다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 4월 7일자에 실렸다. 앞서 연구에 따르면 세탁기 사용 과정에서 극미세섬유가 많이 배출되는 것으로 확인되고 있다. 미세섬유는 미세플라스틱과 똑같이 환경과 사람의 건강에 위험을 초래하고 폴리에스터 같은 고분자 합성물질로 만든 의류에서 나온 미세섬유는 면이나 양모 같은 천연 섬유보다 생분해가 어렵다는 문제가 있다. 세탁 중 미세섬유 방출에 대한 연구는 대부분 세탁기에 초점을 맞췄다.연구팀은 북미, 유럽에서 일반인들이 사용하는 조건에서 폴리에스터 티셔츠 10장, 면 티셔츠 10장을 세탁하고 건조하면서 미세섬유가 공기 중에 얼마나 배출되는지를 측정했다. 그 결과 세탁할 때보다 건조할 때 공기 중에 미세섬유가 더 많이 배출되는 것이 확인됐다. 건조기 필터에 많은 섬유 조각들이 걸러지지만 이보다 작은 미세섬유 조각들이 세탁시 배수구로 방출되는 양과 비슷하거나 더 많이 공기 중으로 배출된다는 것이 확인됐다. 그나마 다행인 것은 폴리에스터 섬유는 대부분 건조기 필터에 걸러지기 때문에 공기 중에 방출되는 것은 면이나 양모 같은 천연섬유들이라고 연구팀은 결론을 내리고 있다. 과학자들은 회전식 건조기에서 방출되는 극세사의 영향을 명확히 하기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 지적합니다. 그들의 발견에 비추어 볼 때, 그들은 건조기 제조업체와 정책 입안자가 보푸라기 필터 설계를 개선하거나 섬유를 공기 중으로 방출하지 않는 완전히 밀봉된 응축기 건조기로 전환하는 것을 포함하여 이러한 방출을 줄이기 위해 고려할 수 있는 몇 가지 경로를 제안합니다.

패혈증은 감염 때문에 신체가 비정상적 면역 반응을 보이면서 발열, 빠른 맥박, 호흡수 증가, 백혈구 수의 급격한 증감 등 호흡기, 신경계, 순환계 등 전신에 걸친 염증 반응이 급속히 진행되는 질환으로 치료의 골든아워를 놓치게 되면 사망에 이르게 된다. 실제로 패혈증은 10대 사망원인으로 꼽힐 정도로 치명률이 높다. 2014년 ‘마왕’ 신해철이 우리 곁을 떠나게 된 것도 이 패혈증 때문이다. 패혈증 증상이 나타나더라도 치료를 위해 원인균을 분석해야 하는데 수 일이 걸리는 경우가 많다. 국내 연구진이 2~3일 이상 걸리는 혈액의 세균 감염여부를 3시간 안에 진단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 분당서울대병원 응급의학과 공동 연구팀은 혈중 감염성 세균을 빠르게 검출하고 추가 검사 없이 세균의 종류와 양까지 분석이 가능한 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 기술은 동물모델과 세균 감염 환자의 혈액을 이용한 실험을 거쳤기 때문에 임상적 유용성도 증명해 빠른 상용화도 가능할 것으로 기대되고 있다. 이번 연구 결과는 나노·마이크로 분석과학 분야 국제학술지 ‘스몰 메서드’에 실렸다. 패혈증으로 인한 사망사고를 막기 위해서는 빠른 진단이 필요하다. 현재 사용되는 혈액 배양법은 최소 하루, 정확한 처방을 위해 원인균까지 밝혀내기 위해서는 추가 검사나 시간이 필요하다. 연구팀은 미세 유체 칩 기술에 ‘유전물질 검출’(FISH) 기술을 접목해 손가락 크기의 칩에 혈액을 흘리면 혈중 세균을 분리하고 농축한 다음 FISH 기술로 검출해 3시간 내에 원인균 종류까지 알 수 있는 방법을 만든 것이다. FISH 탐침이 특정 세균의 유전자와 결합하면서 형광빛을 내도록 해 색깔 변화에 따라 세균 감염여부를 알아내는 방식이다. 연구팀은 이번 기술로 기존 방법으로 음성이 나온 패혈증 의심 환자의 혈액에서도 세균이 얼마나 있는지 정량적 검출에 성공했다.한편, 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부, 서울대 화학생물공학부 공동 연구팀은 색 변화를 통해 신속하고 정확하게 바이러스를 관찰하고 분석할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 기술을 활용하면 PCR 검사의 복잡성과 신속진단키트의 낮은 정확도를 보완할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀이 개발한 이번 바이오센서 플랫폼은 간단한 표면 처리만으로도 유전자 증폭이나 표지 부착 없이 직관적으로 낮은 농도의 바이러스도 감지할 수 있도록 했다. 또 현미경 스캐닝을 이용한 색도 분석으로 바이러스 입자 분포 및 밀도까지 파악할 수 있어 빠르고 간단하게 바이러스를 검출해 정량적 분석까지 할 수 있는 방법을 개발한 것이다. 연구팀은 일반인들도 육안으로 바이러스를 쉽게 식별할 수 있는 기술 개발을 위한 추가 연구를 진행하고 있다.

르네상스하면 떠오르는 레오나르도 다빈치, 동화작가 한스 안데르센, 발명가 토머스 에디슨은 물론 영화배우 톰 크루즈 등 유명인들 중에서도 난독증으로 고생했었다. 난독증은 글을 정확하고 유창하게 읽지 못하고 철자를 정확하게 쓰기 힘들어 하는 일종의 학습 장애이이다. 난독증으로 힘들어 하는 사람들은 많지만 명확한 원인 밝혀지지 않고 있다. 그동안 난독증은 시각적 문제 때문으로 생기는 것으로 알려져 있었지만 최근 뇌신경과학의 발달로 좌뇌의 언어·읽기 영역의 구조적, 기능적 이상 때문에 생기는 것이라는 연구들이 속속 나오고 있다. 이 같은 상황에서 미국 사우스캐롤라이나 의대 이비인후과학과, 클렘슨대 컴퓨터과학부 공동 연구팀은 좌뇌와 우뇌의 구조적 형태에 따라 읽기능력에서 차이를 보일 수 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 4월 6일자에 실렸다. 연구팀은 아동 424명과 성인 300명을 대상으로 유사 비단어(pseudo-word) 읽기능력 평가와 뇌의 구조와 형태를 볼 수 있는 구조적 MRI 촬영을 실시했다. 유사 비단어는 특정 언어의 음운규칙에 맞고 존재하는 단어처럼 보이지만 실제로는 없는 가짜 단어이다. 유사 비단어는 언어학 연구에서 특히 많이 사용된다. 연구팀은 ‘영구 상동성’(Persistent Homology)이라는 위상분석 기법으로 MRI 영상에서 뇌의 비대칭 수준을 구분했다. 영구 상동성은 데이터의 형태, 공간정보를 정량적으로 추출하는 수학적 방법이다. 분석 결과, 연구팀 좌뇌의 비대칭성이 클수록 유사 비단어 읽기 능력이 더 우수하다는 것을 발견했다. 좌뇌의 비대칭성이 읽기능력을 좌우한다는 것이다. 이와 함께 대뇌 피질 중 이마엽눈운동영역으로 알려진 ‘브로드만 영역 8’을 포함한 특정 영역에서 비대칭성이 평균적 읽기 능력에 관여한다는 것을 확인했다. 결국, 연구팀은 이전 연구 결과들처럼 시각적 운동 능력 뿐만 아니라 뇌의 구조적 차이가 영향을 난독증에 영향을 미칠 수 있음을 보여준 것이다. 연구팀은 이번 연구 결과는 단순히 난독증 관련 읽기능력과 관련된 것이지 뇌의 구조적 비대칭에 따른 읽기 능력이 학습능력이나 문해력에 영향을 미치는 것은 아니라고 덧붙였다. 연구를 이끈 마크 에커트 사우스캐롤라이나 의대 교수는 “이번 연구 결과는 구조적 뇌 비대칭이 읽기 능력을 확립하는데 중요한 음성 및 음향처리 능력의 정상적 발달과 관련이 있다는 사실을 보여주고 있다”고 설명했다.

매년 새해가 되면 흡연자들은 ‘올해는 꼭 담배를 끊을거야’라고 굳은 결심을 한다. 그렇지만 이들에게는 ‘작심삼일’이라는 단어가 잘 어울린다. 금연 결심에 실패할 때마다 ‘인이 박혀서 끊기가 쉽지 않다’라는 핑계를 댄다. 그렇지만 금연이 어렵다면 줄이기라도 해야 ‘암’에 걸려 고생하지 않을 수 있다는 분석 결과가 나왔다. 삼성서울병원, 서울대병원 강남센터 가정의학과 공동 연구팀은 국가건강검진 참여자 중 흡연 경험이 있는 89만 3582명을 대상으로 암 발생 위험을 분석한 결과 금연이 최선이고, 차선책으로 흡연량을 줄여야 암 발생 위험을 낮출 수 있다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 암협회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘암’에 실렸다. 연구팀은 40세 이상 남녀 중 2009년, 2011년 국가건강검진에서 담배를 피운다고 답변한 사람들을 대상으로 2018년까지 흡연량 변화와 암 발생 여부를 조사했다. 조사 기간 중 암 진단을 받은 사람은 5만 869명으로 확인됐다. 연구팀은 다시 이들을 하루 평균 흡연량에 따라 금연, 감연, 유지, 증가 4개 집단으로 구분하고 분석했다. 그 결과 금연에 성공한 사람은 20.6%, 흡연량을 줄인 사람은 18.9%에 불과했고 45.7%는 흡연량을 그대로 유지했고, 14.8%는 오히려 흡연량을 늘린 것으로 나타났다. 연구팀은 흡연량을 그대로 유지한 사람들을 기준으로 각 집단을 비교한 결과 금연 성공자들의 암 발생 위험이 가장 낮은 것으로 나타났다. 폐암은 21% 가량 발병 위험이 낮았고, 폐암을 제외한 흡연 관련 암은 9%, 기타 암도 6%나 낮았다. 또 흡연량을 줄인 이들도 암 발병 위험이 낮았다. 흡연량을 절반 이상 줄이면 폐암은 17%, 흡연 관련 암 5%, 기타 암 4%나 발병 가능성이 낮아졌다. 연구팀은 2013년 건강검진 자료가 있는 사람 68만 2996명을 걸러 추가 분서한 결과 금연을 했다가 다시 흡연을 시작하면 암 발생률이 치솟는다는 사실도 밝혀냈다. 금연 후 일정 기간이 지난 후 다시 담배를 피우면 이전 흡연량보다 50% 이상 줄이더라도 금연 상태를 유지했을 때보다 폐암은 48%, 흡연 관련 암은 19%나 발병 가능성이 높아지는 것으로 확인됐다. 신동욱 삼성서울병원 가정의학과 교수는 “흡연에 있어서 안전한 수준이라는 것은 존재하지 않는 만큼 지금 당장 담배를 끊는 것이 건강에 좋다”며 “금연에 실패했다고 하더라도 흡연량을 줄여나가 암 위험을 낮추고 최종적으로는 금연까지 가는 것이 필요하다”고 설명했다.

성범죄에 ‘물뽕’이라는 향정신성 약물을 사용했다는 뉴스를 접할 때가 있다. 물뽕은 감마하이드록시낙산(GHB)라는 마약으로 무색, 무취, 무미의 중추신경 억제제로 물이나 술에 몰래 타서 먹인 뒤 범죄를 저지르는 것으로 알려져 있다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 안전성평가연구소 예측독성연구본부 공동 연구팀은 GHB에 반응하면 즉시 색이 변하는 인체 무해한 물질을 개발했다고 4일 밝혔다. 상용화되면 마약을 이용한 성범죄로부터 자신을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 형태의 약물 검출 기기를 만드는데 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 이번 연구 결과는 분석화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. GHB는 체내 투여 후 15분 안팎에 몸이 풀리고 환각증세를 동반하는 약물이며 체내에 투입된 뒤 6시간 후면 신체에서 빠져나가 검출이 쉽지 않다. 검출을 위해서는 수사기관이나 전문기관 등에서 특수 장비를 활용해야 하기 때문에 일반인 수준에서는 접근이 쉽지 않고 위험으로부터 자신을 보호하기가 쉽지 않다. 이런 상황에서 연구팀은 복잡한 과정이나 특수 장비 없이 마약 사용여부를 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 헤미시아닌이란 염료를 활용해 GHB와 반응하면 노란색 겔이 10초 이내에 빨간색으로 변하도록 한 화합물을 만든 것이다. 이번에 개발한 화합물은 GHB가 인체에 영향을 미치는 1㎖당 1㎛(마이크로그램)의 농도에도 반응한다. 또 주변이 어두워 GHB 색 변화가 쉽지 않을 때는 스마트폰 애플리케이션을 이용해 변색 정도를 파악할 수 있는 기술도 만들었다. 연구팀은 제브라피시를 이용해 젤의 유해성을 확인한 결과 인체에 무해하고 생체 친화적이라는 점을 확인했다. 이번에 개발한 화합물은 화장품이나 다양한 여성용품 등에 코팅해 적용할 수 있고 인체에 발라 사용이 가능해 활용성이 뛰어나다는 장점을 갖고 있다. 연구팀은 국내 화장품 기능성소재 개발 기업에 기술을 이전하고 상품화를 추진 중이다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번에 개발한 색변환 하이드로겔 제조기술은 마약 같은 약물 이용 성범죄 발생을 예방하기 위해 개발된 것”이라며 “범죄 예방 효과는 물론 약물 검출을 위한 진단시장 개척에도 도움이 될 것”이라고 말했다.

봄의 시작은 3월이라지만 개화와 함께 공기의 냄새가 달라지는 것은 4월부터입니다. 옛 사람들은 봄이 되면 작은 소리로 노래를 읊조리며 천천히 걷는 ‘미음완보’(微吟緩步)를 했습니다. 겨우내 움츠렸던 몸을 움직여 환절기 적응을 위한 것이지요. 현대인들도 봄이 되면 운동을 시작하고 신선한 봄나물 같은 음식으로 봄을 맞습니다. 봄의 시작 때문이라곤 할 수 없지만 최근 몇 주간 음식과 건강에 관한 연구들이 쏟아졌습니다. 우선 미국 하버드 공중보건대 연구팀은 동물성 지방이나 가공육 대신 아보카도를 일주일에 2번 이상 섭취하면 뇌혈관질환, 관상동맥 심장질환 위험이 낮아진다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국심장학회지’ 3월 30일자에 발표했습니다. 연구팀은 국립보건원(NIH)의 ‘간호사 건강연구’에 참여한 30~55세 여성 6만 8780명과 하버드대에서 실시한 ‘건강전문가 후속연구’에 참여한 40~75세 남성 4만 1700명에 대한 건강 관련 정보를 30년간 추적조사했습니다. 그 결과 마가린, 버터, 치즈, 소시지, 베이컨 등을 섭취하는 사람들보다 하루에 아보카도 0.5~2개를 일주일에 두 번 이상 섭취하는 사람은 뇌졸중, 관상동맥질환 발병 가능성이 16~22% 낮아지는 것을 확인했습니다. 그런가 하면 펜실베이니아주립대 연구팀은 말린 자두를 6~12개씩 매일 섭취하면 체내 염증을 줄이고 갱년기 증상을 줄일 수 있다는 연구 결과를 2~5일 필라델피아에서 열리고 있는 ‘실험 생물학 2022’ 연례 콘퍼런스 생리학 분과에서 발표했습니다. 연구팀은 골밀도가 낮은 폐경 전후 여성을 세 집단으로 나눠 한 그룹은 1년 동안 매일 건자두 50g(6개), 다른 그룹은 매일 100g(12개)을 섭취하도록 하고 나머지는 자두를 먹지 않도록 했습니다. 1년 뒤 혈액검사를 해 보니 건자두를 꾸준히 섭취한 여성들은 체내 염증 지수는 낮아지고, 골밀도는 높아진 것으로 확인됐습니다. 자두 속 폴리페놀 성분이 노화와 함께 증가하는 체내 염증을 줄여 주는 효과가 있다는 설명입니다. 또 미시간 앤아버대 의대 연구팀은 칼슘, 마그네슘, 비타민 등 영양소가 모두 포함된 종합비타민이 비알코올성 지방간 질환의 개선에 도움이 된다는 연구 결과를 ‘실험생물학 2022 콘퍼런스’ 조사병리학 분과에서 발표했습니다. 지방간은 음주 때문에 생긴다고 알고 있지만 최근에는 식생활 변화 때문에 비알코올성 지방간 환자도 늘고 있습니다. 비알코올성 지방간은 채소와 과일 중심 식단과 규칙적 운동으로만 개선이 가능한 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 생쥐에게 비알코올성 지방간을 유발시킨 뒤 18개월 동안 실험을 했습니다. 그 결과, 식단 개선과 함께 종합비타민제를 규칙적으로 복용한 생쥐들이 식단 개선만 한 생쥐들보다 간의 정상 회복 속도가 더 빠른 것으로 확인됐습니다. 이런 연구 성과를 보면 당장 그 음식이나 건강보조제를 구해 먹어야 될 것처럼 보입니다. 실제 그렇게 하는 사람도 많지만 연구처럼 효과가 나타나지 않는다고 중도 포기하는 경우가 종종 나옵니다. 이런 연구 결과들을 볼 때 생각해야 할 게 하나 있습니다. 과연 음식, 건강보조제만으로 건강이 좋아질까 하는 것입니다. 평소 식단을 건강한 음식들로 채우고 적은 시간이라도 매일 규칙적으로 운동을 병행해야 한다는 점을 잊어서는 안 됩니다.

기존 오미크론보다 전파력이 센 스텔스 오미크론(BA.2)이 우세종으로 자리 잡으면서 재감염 우려가 커지고 있다. 국내 코로나19 유입 이후 지난달 27일까지 재감염 추정 사례는 총 346건으로, 델타변이 보다는 오미크론 유행 시기에 더 많이 발생했다. 델타변이가 등장하기 전인 지난해 6월까지 재감염 추정 사례는 2건에 불과하나, 델타 우세 시기(지난해 7~12월)에는 159건, 오미크론 우세 시기(올해 1월 이후)에는 185건이 발생했다. 방역당국은 앞서 오미크론 유행을 겪은 다른 나라의 세부 변이 유형별 자료로 변이의 영향을 분석 중이다. 당국의 설명을 토대로 재감염과 관련한 궁금증을 문답으로 풀었다. -코로나19에 걸렸다가 완치돼 ‘슈퍼면역’을 얻으면 재감염되지 않나. “슈퍼면역은 과학적인 명칭이 아니다. 일반적으로 코로나19 바이러스에 감염된 사람이 감염이 안 된 사람에 비해 해당 바이러스에 대한 면역력이 상대적으로 높지만 재감염 가능성은 여전히 있다.” -코로나19에 걸려 항체가 생기면 백신을 접종하지 않아도 되나. “백신 접종을 해야 재감염 가능성을 최소화할 수 있다. 다만 ‘코로나19 예방접종 시행 기준(2월 14일)’에 따라 백신 2차 접종 완료 전후로 코로나19 감염력이 있으면 3차 접종을 권고하지 않는다.” -어떤 경우를 ‘재감염’으로 정의하나. “코로나19 재감염은 일반적으로 최초 확진일로부터 90일 이후 재검출된 경우 등을 의미한다. 최초 확진일로부터 45일 이내면 단순 재검출로 분류하고, 45~80일 사이 재검출이면서 증상이 있거나 확진자 노출력(또는 해외여행력)이 있으면 ‘재감염 추정’으로 분류한다. 단순 재검출은 ‘음성’과 동일하게 취급하며, 재감염 추정 사례는 ‘양성’으로 본다.” -오미크론 변이가 델타변이보다 재감염률이 높나. “국제학술지 ‘네이처’는 최근 재감염 사례가 느는 것이 오미크론 유행과 관련이 있다는 연구 결과를 실었다. 오미크론은 감염을 일으키는 스파이크 단백질이 델타보다 2배 이상 많아 면역 회피력이 강하다는 것이다. 방역당국은 전 세계적으로 변이 유형별 재감염 발생 위험도가 어떻게 달라지는지에 대해 모니터링을 하고 있다. 다만 최초 확진일로부터 90일 이후 바이러스가 재검출된 경우를 ‘재감염’으로 정의하고 있어, 유행 기간이 더 지나야 재감염률을 정확히 파악해 변이 바이러스별로 비교할 수 있을 것으로 보인다. 방역 당국은 변이 유형별로 재감염 가능성이 있다며 회복 후에도 권장 예방접종을 완료하고 기본적인 방역수칙을 지킬 것을 권고한다.” -코로나19 완치자는 면역력이 높아져 재감염되어도 증상이 가볍다던데. “변이 바이러스의 특성과 개인의 면역력에 따라 코로나19 재감염 시 증상과 회복력에 개인차가 있다. 아직 그 영향력을 속단하기에는 이르며, 재감염 발생 위험을 방지하려면 기본적인 방역 수칙을 준수해야 한다.” -다른 나라의 재감염 현황은. “재감염 사례는 다른 나라에서도 빈번하게 일어나고 있다. 국제학술지 ‘네이처’에 따르면 영국 보건당국은 올해 1~2월 두 달간 65만건의 재감염 추정사례가 발생했다고 발표했다. 영국 통계청은 지난해 7월부터 올해 9월 사이 코로나19 양성 판정을 받은 영국인 2만 262명 중 296명이 재감염자였다고 밝혔다.”

해장음식으로 잘 알려진 홍합은 바닷물에 잠겨 있는 바위에도 단단히 붙어 아무리 거센 파도에도 끄떡없다. 소금기 많은 바닷물 때문에 산화돼 바위에 붙은지 오래되면 떨어질만도 하지만 단단히 붙어있는 이유에 대해 과학자들은 궁금해 했다. 국내 연구진이 거센 파도와 산화 작용에도 끄떡없이 버티는 홍합의 비밀을 밝혀냈다. 포스텍 화학공학과 연구팀은 홍합접착단백질이 산화가 일어나는 환경에서도 강한 표면 접착력을 유지할 수 있는 비밀은 ‘시스테인’이라는 단백질 때문이라고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 및 물리학 분야 국제학술지 ‘랭뮤어’에 실렸다. 홍합의 강한 접착력을 유지하게 만들어주는 단백질을 이용해 인체에 무해한 의료용 접착제나 약물 전달체에 사용하려는 연구가 활발하다. 문제는 홍합접착단백질의 구성요소인 도파라는 물질이 쉽게 산화돼 표면접착력이 약해진다는 한계가 있다. 연구팀은 홍합 표면단백질 중 시스테인이라는 물질을 많이 포함하는 단백질이 산화, 환원에 관여한다는 점에 주목했다. 도파가 산화돼 표면접착력이 약한 도파퀴논 상태로 변했을 때 시스테인이 많이 포함된 표면단백질을 더하면 델파도파라는 상태로 변해 표면접착력이 강하게 유지된다는 사실을 새로 확인했다. 홍합 표면단백질에 델파도파가 많이 존재하면 표면접착력이 더 강해진다는 점도 확인했다. 연구팀은 이번 결과를 기존 도파 기반 수중 접착 소재에 활용할 예정이다. 연구를 이끈 차형준 포스텍 교수는 “이번 연구를 통해 산화가 쉽게 일어날 수 있는 수중 환경에서 홍합이 접착력을 유지할 수 있는 비밀을 파악함으로써 더 강한 생체 친화적 접착소재 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다.

인생을 존엄하게 마무리해야 하는 노년을 방해하는 질병은 여러 가지가 있다. 암과 치매가 대표적이다. 암은 예전과 달리 불치병이 아닌 관리 가능한 질병이 되고 있다. 그렇지만 치매는 여전히 발병원인이 정확히 파악되지 않아 치료 방법이 없어 존엄한 노년을 위협하는 가장 치명적 질병이 되고 있다. 최근에는 20대나 30대에서도 치매가 발병하는 사례가 늘고 있어 노인들만의 문제는 아니다. 치매 원인 중 50~70%를 차지하는 것이 알츠하이머이다. 알츠하이머는 베타아밀로이드나 타우 단백질이 세포에 침착되면서 독성을 유발해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 진행 과정을 알기는 어려웠다. 국내 연구진이 인공 세포를 이용해 뇌세포 내 베타아밀로이드, 타우 단백질의 응고과정을 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립연구단, 포스텍 화학과, 대구가톨릭대 의대 공동 연구팀은 뇌세포와 비슷한 인공세포를 만들어 단백질의 응고 과정을 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’(JACS)에 실렸다. 연구팀은 인공세포로 실험한 결과 노화나 스트레스 같은 외부 압력을 받았을 때 베타아밀로이드, 타우 단백질이 응고된다는 것을 확인했다. 연구팀은 인공세포와 진짜 세포를 섞어 놓은 환경에서도 실험했는데 인공세포에서 시작된 단백질 응집이 확산된다는 사실도 밝혀냈다.연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 실제 생체 환경에서 나타나는 다양한 단백질 응집 현상과 세포간 확산을 관찰할 수 있었다”며 “치매 예방이나 치료법을 개발하는데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

아모레퍼시픽의 이너뷰티 브랜드 바이탈뷰티는 ‘슈퍼콜라겐 에센스’의 주원료인 ‘AP콜라겐효소분해펩타이드’가 기능성 콜라겐 원료 중 피부 관련 최다 개선 지표를 입증했다고 30일 밝혔다. 바이탈뷰티에 따르면 AP콜라겐효소분해펩타이드는 슈퍼콜라겐 에센스의 주원료로, 지난해 리뉴얼 출시 당시 7가지 피부 관련 유의적 개선 지표를 확인했다. 최근 인체적용시험을 통해 ▲세라마이드 증가 ▲자연 보습 인자 증가 ▲피부 속 수분량 증가 ▲안면 뺨 거칠기 감소 ▲각질화 정도 감소 등의 피부 개선을 추가로 확인하며 총 12개 지표의 개선 결과를 입증했다고 한다. 특히 추가 지표 중 세라마이드 증가와 자연 보습 인자 증가에 대한 임상 논문은 SCI급 국제학술지에 등재됐다. 바이탈뷰티 관계자는 “많은 개별 인정형 콜라겐 원료 중 피부 속 세라마이드와 자연 보습 인자 증가를 확인한 것은 아모레퍼시픽 콜라겐 원료가 국내 처음”이라며 “슈퍼콜라겐 라인은 지난 2010년 출시 이후 지금까지 1억 병 이상 판매됐고, 사용자 리뷰도 1만 건 이상 쌓이는 등 소비자 만족도가 높다”고 말했다. AP콜라겐효소분해펩타이드는 지난 2010년 식약처에서 피부 개선 기능성을 인정받은 개별 인정형 콜라겐 원료다. 최근 바이탈뷰티는 송혜교(사진)와 함께한 새로운 봄 화보와 영상을 공개했다. 결점 없는 송혜교 피부로 주목도를 높이는 한편, 슈퍼콜라겐 에센스로 차오르는 자신감을 영상미로 구현했다.

국내 연구진이 고순도 정밀 의약품을 빠르게 생산해 낼 수 있는 장치를 3D프린팅 기술로 개발했다. 포스텍 화학공학과, 중국 홍콩대 기계공학과 공동 연구팀이 머그컵 크기의 미세반응기를 만들어 의약품 원료를 빠르게 만드는데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국화학회에서 발행하는 제약화학 분야 국제학술지 ‘ACS 센트럴 사이언스’에 실렸다. 화학 합성 과정 중간에 나타나는 중간체는 불안정해 순식간에 분해되거나 구조가 변화되기 때문에 전통적인 합성법으로는 만들기가 쉽지 않다. 그러나 연속해서 반응을 일으키는 미세반응기는 반응 중간체를 빠른 시간에 원하는 고순도 화합물로 변환시킬 수 있다. 문제는 미세반응기의 생산성이 낮아 연구용으로 주로 활용될 뿐 제약산업이나 정밀화학용으로 실제 사용되지는 못한다는 점이다. 이에 연구팀은 금속 3D 프린팅과 전산설계(CAD) 기술을 이용해 미세반응기를 고층 아파트처럼 층층이 겹쳐 대량생산용 미세반응 시스템을 만들었다. 연구팀은 이런 방식으로 미세반응기 16개를 쌓아올려 머그컵 크기의 일체형 반응기를 만들었다. 연구팀은 이렇게 만든 반응기로 원료 의약품을 10분에 최대 20g까지 생산했다. 연구팀에 따르면 시장 수요와 주문에 따라 필요한 원료 의약품, 기능성 화합물을 수십 ㎏ 규모로 빠르게 생산할 수 있다. 이번에 반응기를 만든 3D 프린팅 기술을 활용하면 전통적인 제약생산 플랜트에 비해 저렴한 비용으로 우수 의약품 제조·관리 기준(GMP) 규격에 맞는 이동형 미니 화학공장을 손쉽게 지을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 김동표 포스텍 화학공학과 교수는 “이번에 개발한 고순도 정밀의약품 대량생산 소형 반응 시스템은 화장품, 의약품 중간물질 등 정밀 화학 산업 분야에서 소량 다품종 고기능성 물질 생산에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

차의과학대학교 분당차병원은 혈액종양내과 문용화 교수팀은 세계 최초로 전이성 유방암 치료제인 입랜스의 내성을 극복하는 새로운 치료법을 개발했다고 28일 밝혔다. 입랜스는 전체 유방암 환자의 70%를 차지하는 여성호르몬 수용체 양성 전이성 유방암 환자들에게 사용하는 대표적인 표적항암치료제다. 또 유방암을 악화시키는 유전자 중 하나인 PLK1 유전자 과발현이 입랜스 치료 내성에 관여한다는 사실도 규명했다. 여성호르몬(에스트로겐, 프로게스테론) 수용체 양성 유방암은 온순한 암으로 불리지만 재발하고 원격 전이가 발생해 약제 내성이 생기면 손쓸 수 없다. 최근 전이성 유방암 치료에 입랜스와 같이 세포 분열과 성장을 조절하는 사이클린 의존성 키나제(CDK)가 유방암 생존율을 높이는데 기여해 왔다. 하지만 대부분의 환자가 2~3년 내 내성을 보여 치료가 어렵다. 문용화 교수팀은 입랜스에 내성을 보이는 유방암 동물 모델을 개발해 기존 유방암 치료제인 할라벤과 버제니오를 병용 투여했다. 그 결과 입랜스에 내성을 보인 유방암 세포를 2배 이상 사멸시키는 것을 확인했다. 또 2가지 약제를 병용 투여할 때 버제니오를 단독 투여할 때보다 88.8%, 할라벤만을 단독 투여했을 때보다는 78.1% 종양크기가 감소했다. 특히, 병용투여 시 33.3%의 완전관해율을 보여 입랜스 내성 유방암을 효과적으로 억제하는 것을 확인했다. 문 교수는 “이번 연구는 전세계적으로 사이클린 의존성 키나제(CDK) 4/6 억제제 내성을 극복하는 방법이 개발되어 있지 않은 상황에서 대표적인 사이클린 의존성 키나제 억제제인 입랜스에 내성이 생긴 전이성 유방암 치료를 확인할 수 있는 근거를 제시했다”며 “기존 유방암 치료에 사용되고 있는 약물을 병용 투여 하는 방식이므로 이른 시일 내 임상시험이 이루어져 전이성 유방암 환자들이 효과적으로 치료 받을 수 있기를 바란다”고 말했다. 이번 연구는 종양학 연구분야를 선도하는 국제학술지 캔서스(Cancers, IF 6.162) 최신호에 게재됐다.

기대 수명이 늘면서 건강한 노년에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거는 암 같은 질병이 노년을 괴롭히는 주요 질병이었지만 최근에는 알츠하이머, 치매가 노인들을 힘겹게 만든다. 과거에는 치매는 나이들면서 나타나는 질병으로 알려져 있지만 최근에는 30~40대 젊은 층에서도 치매 환자들이 나오고 있다. 이 때문에 과학자들은 알츠하이머, 치매를 조기 진단하고 정복할 수 있는 방법을 찾기 위한 다양한 시도를 하고 있다. 이 같은 상황에서 미국 보스턴대 의대와 공중보건대 소속 의학과, 생리학·생물리학과, 해부학·신경생물학과, 생물통계학과, 신경과, 정신의학과, 역학과, 알츠하이머연구센터 연구진들은 35세 때 혈액 속 고밀도지단백 콜레스테롤(HDL) 수치와 중성지방 수치가 수 십년 후 알츠하이머 치매와 밀접한 연관이 있다는 사실을 확인했다고 25일 밝혔다. 나이들어 치매에 시달리지 않기 위해서는 젊어서부터 HDL을 늘리고 중성지방을 낮추기 위한 노력을 기울여야 한다는 것이다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘알츠하이머 및 치매’ 3월 23일자에 실렸다. 연구팀은 1971년부터 시작된 ‘프래이밍햄 심장 연구’(FHS) 참가자 4932명을 대상으로 약 38년 동안 진행된 추적 조사 자료를 분석했다. 연구팀은 4년 간격으로 9번 실시한 건강검진 결과 중 혈당, 혈압, 체지방지수(BMI), 혈액 내 콜레스테롤 수치, 흡연여부 등 요소와 나이들어 알츠하이머 발병과 상관관계를 분석한 것이다. 그 결과, 좋은 콜레스테롤로 알려진 HDL이 15㎎/㎗ 증가할 때마다 알츠하이머 치매 발병 위험이 초기 중장년기인 35~50세에는 15.4%, 후기 중장년기인 51~60세에는 17.8% 떨어진 것으로 나타났다. 또 중성지방이 15㎎/㎗ 늘 때마다 치매 위험은 35~50세 때는 33%, 51~60세에는 15% 높아지는 것으로 조사됐다. 이와 함께 중장년기 혈당과 혈압도 노년기 알츠하이머 치매 발병 위험에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 반면 나쁜 콜레스테롤로 알려진 LDL, 총콜레스테롤, BMI는 노년기 알츠하이머 발병 위험과 직접 관련은 없는 것으로 나타났다. 린제이 파레 보스턴대 의대 교수는 “HDL은 그동안 심혈관 위험인자로만 알려져 있었지만 이번 연구는 30대 때부터 알츠하이머와 밀접한 관련을 갖고 영향을 미친다는 것을 보여주고 있다”며 “알츠하이머는 생각보다 이른 시기부터 시작되는 만큼 중장기적인 건강관리가 매우 중요하다”라고 설명했다.

“벌이 없었다면 꽃은 지금처럼 화사하지도, 향기롭지도 않았을 것이며 자연과 인간은 지금과는 완전히 다른 모습이었을 것이다.” 미국 보존생물학자이자 과학저술가인 소어 핸슨 박사가 저서 ‘벌의 사생활’에서 한 말이다. 손가락 마디 하나보다도 작은 벌이 인간과 자연에 미치는 영향은 우리가 상상하는 것 이상이라는 의미다. 또 꿀벌이 사라지게 될 경우 인간도 최악의 상황을 준비해야 한다는 경고와 다름없다.●식량 대다수 가루받이 의존도 높아 꿀벌과 인류의 관계를 이야기할 때 많이 인용되는 것은 “벌이 사라진다면 인류도 4년 안에 지구에서 사라지게 될 것이다”라는 문장이다. 국내는 물론 외국에서도 상대성이론을 만든 물리학자 알베르트 아인슈타인이 한 말로 언론을 통해 알려져 있다. 꿀벌의 중요성을 이야기하기 전에 짚고 넘어가야 할 부분이기도 하다. 생태학자와 생물학자들이 지적하듯 이 말은 아인슈타인이 한 말이 ‘절대’ 아니다. 꿀벌 전문가인 제프 올레턴 영국 노샘프턴대 생태학과 교수나 키스 델라플란 미국 조지아대 곤충학과 교수에 따르면 이 말은 1941년 발행된 양봉 관련 잡지 ‘캐나다 꿀벌 저널’에 실린 캐나다 양봉가의 글이 최초 출처다. 1965년 프랑스 과학 잡지에서 아인슈타인이 한 말로 잘못 인용하면서 확대 재생산됐다. 어쨌든 유엔식량농업기구(FAO) ‘수분(가루받이) 매개자 통계’에 따르면 수분을 하는 동물로는 꿀벌 외에 나비, 나방, 말벌, 딱정벌레, 새, 박쥐가 있지만 가장 중요한 것은 꿀벌과 나비다. 전 세계 야생 식물의 90%, 식용 작물의 75%가 동물의 가루받이에 의존한다. 꿀벌은 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이를 돕는다. 실제로 작물별 꿀벌의 가루받이 의존 정도를 보면 아몬드는 100%, 양파·호박 90~100%, 사과·망고 80~100%, 수박 70~100%, 식용유의 주 원료인 유채와 해바라기는 50~100%에 이른다. 유럽에서 꿀벌을 소, 돼지와 함께 세 번째로 중요한 가축으로 여기는 이유도 여기에 있다. FAO는 현재 전 세계적으로 새, 박쥐 같은 척추동물 수분매개체의 16%가 심각한 멸종위기 상황에 있으며 무척추동물 수분매개체, 특히 꿀벌과 나비는 40%가 멸종에 직면해 있다고 경고하고 있다. 꿀벌과 나비의 급격한 감소에 대해서는 유엔 생물다양성과학기구(IPBES)도 우려를 표하고 있다.●곤충 매개 작물, 전체 생산량의 35% IPBES는 생물다양성협약의 과학적 자문을 위해 2012년 설립된 기구로 기후변화협약 부속 과학자문기구인 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)와 비슷한 기능을 한다. 이들이 작성한 ‘수분매개체, 수분 및 작물생산 평가보고서’에 따르면 현재 수분 매개 곤충에 의해 재배되는 작물 생산량은 전 세계 작물 생산량의 35%를 차지하고 있으며 전 세계 농산물 생산액 중 5~8%에 이른다. 돈으로 환산하면 연간 2350억 달러(약 285조원)에서 최대 5770억 달러(약 700조원) 수준이다. 꿀벌이 사라지면 작물 생산뿐만 아니라 인간 생존 자체가 위험해진다. 미국 하버드대 연구진은 꿀벌이 사라지면 매년 142만명 이상이 추가로 사망하게 될 것이라는 전망을 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 발표한 바 있다. 과일 생산량은 22.9%, 채소는 16.3%, 견과류는 22.3% 줄면서 특히 임산부와 아동, 청소년에게 필수적인 비타민A, 비타민B, 엽산 등 영양소 공급이 급격히 줄어 저소득층을 중심으로 사망자가 늘 것이라는 분석을 내놨다. 그렇다면 꿀벌의 잇단 폐사나 실종의 원인은 뭘까. IPBES에 따르면 꿀벌의 감소 원인은 크게 ▲서식지 감소 ▲병해충 ▲기후변화 ▲농약사용 ▲외래종 유입 ▲환경오염 6가지이다. 도시개발로 인해 꿀벌이 서식하고 꽃가루를 얻을 수 있는 곳이 줄어들고, 농경지나 산지가 줄면서 집약적 환경에서 수확률을 높이기 위해 쓰는 농약이 해충뿐만 아니라 일반 곤충에게까지 치명적 영향을 미친다는 것이다. 기후변화로 꿀벌의 면역력이 떨어져 병해충에 대한 저항력이 약해 곤충 감염병이 쉽게 확산되는 것도 문제라는 설명이다.●꿀벌 폐사의 주범은 농약 이 중에서 가장 직접적이고 치명적인 원인은 농약이다. 환경단체들은 ‘네오니코티노이드’라는 약제를 꿀벌 폐사의 주범으로 지목하고 있다. 담배 속 니코틴과 화학적으로 유사한 네오니코티노이드는 기존 살충제보다 독성이 덜해 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 농약이다. 독일 요하네스 구텐베르크 의대 연구팀은 네오니코티노이드는 극미량이라도 꿀벌에게는 치명적이며 꿀벌이 생산하는 꿀의 품질을 저하시키는 원인이라는 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’에 발표하기도 했다. 스위스 베른대 연구진을 중심으로 영국, 오스트리아, 프랑스 등 20개국 37개 연구기관이 참여한 ‘국제꿀벌연구협회’(COLOSS)에서 활동하고 있는 앨리슨 그레이 영국 스트래스클라이드대 수학·통계학과 교수는 “꿀벌 폐사는 생각보다 복잡한 문제로 특정 날씨 패턴이나 양봉환경에 따라 달라지고 여름철에 양봉 관리가 어떻게 됐는가에 따라 겨울철 폐사율이 달라진다”며 “최근 기후변화로 인해 꿀벌의 천적인 각종 기생 진드기의 번식 기간이 길어지면서 꿀벌 폐사율에 영향을 미치는 것으로 분석되고 있다”라고 말했다. 벌 생태학자인 데이비드 굴슨 영국 서식스대 교수는 이달 초 과학저널 ‘사이언스’에 발표한 분석 논문에서 “살충제 오염, 전자파 노출, 도시화, 온난화 등 꿀벌 생존을 위협하는 요소들은 대부분 인간의 활동에서 기인한 것”이라고 지적했다.

최근 많은 과학 학술지에서 ‘인류세’(Anthropocene)에 관한 우려 섞인 연구 결과가 쏟아져 나오고 있다. 인류세는 안정적으로 진화해 온 생태계가 인간 때문에 심각하게 파괴되고 있다는 의미로 사용되는, 부끄러운 용어다. 실제로 지난 3월 18일자 과학저널 ‘사이언스’에는 캐나다 토론토 미시소가대 진화생물학자들을 중심으로 26개국 과학자 287명이 전 세계 160개 지역에서 수집한 데이터를 분석한 결과 인간과 도시가 진화의 방향을 결정하는 지배적 힘이 된 것으로 나타났다는 연구 논문이 실렸다. 인간이 생태계 속 동식물의 생존을 예측하기 어렵게 만들고 있다는 경고이기도 하다.멕시코 국립자치대, 미국 스탠퍼드대, 미주리 주립식물원 연구팀도 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 “인간 때문에 지구상 모든 생물의 70~95%가 사라지는 여섯 번째 대멸종의 시계가 빨라지고 있다”며 “생태계 붕괴와 멸종 속도가 예상보다 빨라 자연의 회복 능력을 넘어서고 있는 상황”이라고 지적했다. 인간 때문에 멸종한 동물 중 가장 유명한 사례는 ‘도도새’다. 아프리카 동쪽 인도양 모리셔스에 살았던 비둘기목 동물인 도도는 칠면조보다 크고 천적이 없어 날 수 없는 새였다. 1505년 포르투갈인들이 모리셔스에 상륙한 이후 신선한 고기를 원하는 사람들 때문에 무분별하게 포획되면서 100년 만에 희귀종이 됐고 1681년에는 남은 한 마리가 죽어 지구상에서 사라지게 됐다. 한반도에서도 인간에 의해 사라진 생물이 많다. 대표적인 예가 한국 동해안과 독도 지역에 살았던 바다사자과 ‘독도 강치’다. 독도 강치는 19세기 초 수만 마리가 살았지만 1905년 이후 일본인들이 가죽과 기름을 얻기 위해 집중 포획하면서 멸종위기 동물이 됐다. 독도에서 마지막으로 확인된 것이 1972년이었으며 1994년 국제자연보전연맹에서 멸종을 선언했다.인간이라는 요소에 직간접적인 영향을 받으면서 동식물 멸종은 더욱 빨라지고 그 규모도 커지고 있다. 2019년 유엔 생물다양성과학기구 총회에서 50개국 과학자 145명은 지구상에 살고 있는 동식물 800만 종 가운데 100만 종이 멸종 위기에 처해 있으며 생물종의 멸종 속도는 지난 1000만 년 동안보다 수십, 수백 배 빨라졌다는 보고서를 발표했다. 산호초는 150년 전과 비교해 절반 수준으로 줄었고 양서류는 40%, 포유류 25%, 식물 중 침엽수는 34%가 멸종위기 상태에 놓였다. 미국 스미스소니언 국립자연사박물관, 다트머스대, 하버드대 공동 연구팀은 지난 3월 11일자 생태학 분야 국제학술지 ‘식물, 인간, 행성’에 식물 생태계에서도 인간에게 필요한 식물만 살아남고 그렇지 않은 식물은 멸종의 길을 걷고 있다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 존 크레스 스미스소니언 국립자연사박물관 수석식물학자는 “지구 생태계에서 인간이 당장 자신에게 도움이 되는 것들만 선택하려는 경향 때문에 생물다양성뿐만 아니라 진화라는 자연적 과정이 파괴되고 있다”며 “최종 결과는 그대로 사람에게 되돌아올 것”이라고 말했다.

피부가 투명해 속이 훤히 보이는 신종 개구리가 발견됐다. 지난 23일(현지시간) 영국 BBC 등 외신은 에콰도르에서 신종 유리개구리(Glass frogs) 2종이 발견됐다고 보도했다. 피부가 투명해 장기가 밖에서도 보이는 유리개구리는 그 특징 때문에 '시스루 개구리'라는 재미있는 별칭으로도 불린다. 주로 중미와 남미의 습한 산 속에서 서식하는데 이번에 발견된 2종 역시 비슷하다. 두 개구리는 안데스 산맥 구아얄라밤바강을 사이에 두고 불과 20㎞ 떨어진 곳에 서식하는데 한 종(학명·Hyalinobatrachium mashpi)은 강 남쪽 마시피 보호구에서, 또 다른 한 종(학명·Hyalinobatrachium nouns)은 강 북쪽 계곡에서 발견됐다.두 개구리가 사는 곳의 기온과 습도가 거의 같았던 만큼이나 생김새도 유사하다. 몸 길이는 1.9~2.1㎝이며 등에는 노란 물방울 무늬가 있으며 그 주위에 검은 점이 마치 후추처럼 뿌려져 있다. 또한 배는 다른 유리개구리들처럼 투명해 심장과 소화기관 등 내장이 훤히 보인다. 연구를 이끈 에콰도르 샌프란시스코 데 키토 대학 후안 마누엘 과야사민 교수는 "처음 이 개구리들을 봤을 때 같은 종이라고 생각했다"면서 "두 개구리의 유전자 샘플을 채취해 분석한 결과 다른 종인 것이 확인됐다"고 설명했다.두 개구리는 특히 신종으로 확인되자마자 국제자연보전연맹(IUCN)의 멸종위기 생물을 대상으로 지정하는 적색목록(Red List)으로 추천됐다. 인간에게 처음 발견되자마자 곧바로 멸종위기종으로 등록되는 셈. 이는 사실 '병 주고 약 주는' 인간 탓이다. 다른 동식물과 마찬가지로 개구리 역시 환경의 영향을 받는데 최근에는 농업과 광업으로 오염과 서식지 파괴가 일어나고 있다. 이번에 신종 개구리가 발견된 안데스 산맥 지역도 활발하게 광산이 개발되고 있어 서식지 파괴는 시간 문제다. 과야사민 교수는 "사실 중요한 문제는 새로운 종을 찾는 것이 아니라 이를 보호하며 연구할 충분한 시간과 자원을 확보하는 것"이라면서 "이번에 발견된 유리개구리는 시간 내에 발견돼 세계와 공유하게 됐지만 다른 신종은 그럴 기회 조차 갖지못하고 멸종될 것"이라고 밝혔다. 한편 유리개구리는 중미, 카리브해, 남미 등에 널리 분포하며 현재까지 확인된 종은 총 156종이다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘피어제이’(PeerJ)에 최신호에 실렸다.　 　  

인공 심장박동기, 제세동기 같은 인체 삽입형 의료기기를 사용하는 환자들은 일정 기간이 지나면 배터리 교체를 위해 외과수술을 해야 한다. 이 과정에서 합병증이 발생하는 경우도 적지 않다. 또 해저케이블의 상태를 진단하는 센서도 장거리 이동을 해야하기 때문에 물 속에서 배터리를 충전해야 할 때도 많다. 물 속에서, 그리고 수술 없이 몸 속 전자장치 배터리를 충전하는 방법은 없을까. 한국과학기술연구원(KIST) 전자재료연구센터, 인하대 물리학과 공동 연구팀이 이런 필요성에 응답하는 연구 성과를 내놨다. 연구진은 기존 무선충전 방식과는 다른 초음파로 전력을 무선 전송할 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학’에 실렸다. 현재 사용되고 있는 무선 전력 전송기술은 전자기 유도, 자기공명 2가지 방식이 있다. 스마트폰 충전에 쓰이는 전자기 유도 방식은 물이나 금속 같은 전도체는 통과하지 못하고 충전거리가 짧다. 또 충전 중 발열 문제 때문에 체내 삽입장치에 사용하기는 위험하다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신 장치의 주파수가 정확히 일치해야 하는데 와이파이나 블루투스 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으켜 충전효율이 현저히 떨어질 수 있다.이에 연구팀은 건강검진을 할 때나 해저 물체 탐지에 쓰이는 초음파를 이용해 에너지를 전송하는 방식을 개발했다. 기존에도 초음파 전력 전송기술이 있었지만 에너지 효율이 낮아 상용화가 쉽지 않았다. 연구진은 작은 기계적 진동을 전기 에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용해 초음파를 수신해 전기 에너지로 변환하는 소자를 만들었다. 강유전물질을 추가해 기존에는 1%에 불과한 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 높였다. 이를 통해 6㎝ 떨어져 있는 거리에서 LED 전등 200개를 동시에 켜거나 물 속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도인 8㎽(밀리와트) 이상 전력을 충전하는데 성공했다. 또 전기 에너지로 전환하는 동안 열 발생이 거의 없었다. 송현철 KIST 박사는 “이번 연구로 초음파를 이용해 무선 전력 충전이 가능하다는 것을 보여준 만큼 소자의 안정성과 효율을 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 장비 구동을 위한 전력을 무선으로 손쉽게 공급할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.

기후변화가 초래하는 피해는 전지구적 현상이지만 특히 경제적 약자에게 한층 가혹한 피해를 입힌다는 점은 잘 알려진 사실이다. 국가 단위로 보면 적도 주변의 빈국이나 섬나라가 더 극적인 환경변화 앞에 놓이고 개인 차원에서 보더라도 기후변화로 인한 주거 문제가 발생했을 때 가난할수록 대응력이 약해진다. 그런데 특정 질환을 지닌 질환자 역시 기후변화의 표적이 될 수 있다는 연구가 나와 주목받고 있다. 봄철 꽃가루 알레르기에 시달려 온 비염 환자의 고통이 해를 거듭할수록 강해지고 길어지고 있다는 것이다. 미국 미시간대 연구팀이 비염 환자 등의 알레르기 증상을 악화시키는 꽃가루 양이 21세기 후반에 대폭 증가할 것이라는 연구 결과를 발표했다고 미국 뉴욕 로체스터대학이 운영하는 과학 전문매체인 퓨처스트가 21일(현지시간) 전했다. 연구팀은 과학 저널인 네이처 커뮤니케이션스에 게재된 논문에서 “2081~2100년의 꽃가루가 날리는 양이 1995~2014년에 비해 최대 40% 늘고 꽃가루가 날리는 기간도 19일 늘 것”이라고 예측했다. 예측대로라면 이번 세기 말 봄철 꽃가루 방출은 과거보다 최대 40일 일찍 시작된다고 한다. 연구는 온도와 강수량에 따라 봄철 북미 지역에서 가장 흔하게 날리는 꽃가루 15종의 생태가 어떻게 변하는지 조사하는 예측모델을 개발하는 방식으로 이뤄졌다. 고온다습할수록 개화 시기가 빨라지고 대기 중 이산화탄소 농도가 짙어질수록 꽃가루 생산이 늘어나는데 기후변화가 꽃의 생장을 촉진한다는 게 이번 연구의 골자다. 그런데 꽃이 처음 피는 시기는 기존 계절 구분을 무색하게 할 정도로 빠르게 앞당겨지고 있고 이에 따른 생태변화 역시 기존 예상치를 뛰어넘을 정도로 크단 것이다. 지난해 2월 독일 뮌헨공대 연구팀 역시 1987~2017년 중부유럽 도시 6곳의 꽃가루 관련 자료를 분석해 비슷한 결과를 생물학 국제학술지인 ‘최신 알레르기학’에 발표한 바 있다. 연구를 한 30년 동안 풍매화 종류별로 꽃가루 날리는 시기가 최소 보름, 최대 두 달 정도 빨라졌다는 내용이었다. 과학자들의 꽃가루 생태 연구는 기후변화가 태풍, 폭우, 가뭄 등의 거대한 재앙의 실마리일 뿐 아니라 환자의 기저질환을 악화시키는 미세한 단위에도 영향을 미친다는 점을 상기시킨다. 미시간대 연구팀은 “미국 천식알레르기 재단은 꽃가루로 인한 호흡기 알레르기를 성인의 30%, 어린이의 40%가 앓고 있다고 집계한다”면서 “알레르기 증상은 눈, 재채기, 발진 등으로 나타나고 심하면 호흡곤란을 일으키기도 한다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 기후변화가 꽃가루에 미치는 결과와 그로 인한 건강 영향에 대한 조사를 위한 출발점”이라고 강조했다.

국내 연구진이 바이오센서에 사용되는 인공세포막의 수명을 기존 5일에서 50일 이상으로 10배를 늘리는데 성공했다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학창의연구단은 실리콘 기판 위에서 50일 이상 안정적으로 유지될 수 있는 세포막 인공구조물 개발에 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 세포막은 한 쪽은 물과 잘 섞이는 친수성, 다른 쪽은 잘 섞이지 않는 소수성의 이중막 형태를 갖고 있어 세포를 보호하는 일종의 바이오센서이다. 이 때문에 세포막을 흉내낸 바이오센서에 대한 연구가 활발하다. 문제는 인공세포막 형태를 유지할 수 있는 구조물 유지기간이 5일 이하로 짧다는 점이다. 인공세포막을 연구에 활용하거나 바이오센서 제작을 위해서는 최소 1개월 이상 유지되는 내구성이 필수적이다. 연구팀은 블록코폴리머라는 2개 이상 블록으로 구성된 고분자에 주목했다. 블록코폴리머는 친수성, 소수성 같은 서로 다른 특성의 블록을 반복적으로 길게 배열할 수 있다. 연구팀은 실리콘 기판 위에 지름 8㎛(마이크로미터) 크기의 구멍 수 만 개를 규칙적으로 만든 뒤 표면처리를 하고 구멍에 일정량의 블로코폴리머 용액을 넣어 건조시켰다. 여기에 전기장을 걸어 블록코폴리머 이중막 구조물을 만들어 비눗방울 같은 구형부터 튜브 같은 원통형까지 인공세포막의 크기와 모양을 마음대로 만들 수 있도록 했다.이렇게 만들어진 3차원 블록코폴리머 이중막 구조물 외부를 인체 구성성분과 비슷하면서 탄력성과 복원력이 좋은 다공성 하이드로겔로 채워 단단히 고정하면 50일 이상 안정적으로 유지되는 인공세포막이 형성된다. 연구팀은 이를 활용해 소장 내 상피세포를 흉내낸 인공장기 구조물을 제작하고 당류 분해효소를 결합시켜 인공장기 소재로 활용할 수 있음을 증명해 보였다. 김태송 KIST 박사는 “이번 연구는 2차원 평면형 구조물의 인공세포막을 3차원 구조물로 만들 수 있으며 유지기간을 10배 이상 늘렸다는데 큰 의미가 있다”며 “세포 기능을 닮은 초고감도 바이오센서, 신약개발을 위한 약물 스크리닝, 뇌신경 전달물질 및 호르몬 연구 등에 활용가능하다”고 설명했다.