지구 온난화가 현재 추세대로 계속된다면 1000년 후 전세계 해수면이 현재보다 5m 더 높아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이로 인해 인구의 10%인 7억 7000만 명이 주거지를 잃게 될 전망이다. 일본 홋카이도대 등 연구진은 현재의 기후 변화 추세가 나아지지 않았을 때 남극 빙상의 장기적인 변화를 예측해 위와 같은 결론에 이르렀다고 밝혔다. 연구진은 이 연구에서 지구 온난화가 남극과 그린란드 빙상에 미치는 영향을 추정하기 위해 만들어진 빙상 모델인 ‘이스밉6’(ISMIP6·Ice Sheet Model Intercomparison Project-phase 6)를 사용했다. 이는 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 지난 8월 발행한 제6차 평가보고서(AR6)의 데이터로 쓰인 것이기도 하다.이번 연구에서는 특히 ‘시코폴리스’(SICOPOLIS·Simulation CODE for POLythmal Ice Sheets)로 알려진 빙상 모델과의 결합으로, 남극 빙상이 2100년 이후로도 어떻게 변화하는지를 예측했다. 이에 따라 2100년까지의 시뮬레이션은 원래의 이스밉6 결과와 같지만, 그후에는 지구 온난화가 더는 악화되지 않는다고 가정했다. 이를 통해 연구진은 남극 빙상의 총 질량 변화와 지역적 변화 그리고 이런 변화에 영향을 주는 다양한 요인에 중점을 둬 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 현재의 지구 온난화 추세가 계속된 환경에서 서기 3000년이 되면 전 세계 해수면은 최소 1.5m에서 최대 5.4m 상승하는 것으로 나타났다.  반면 온실가스의 감축에 성공해 지구 온난화의 수준을 완화하는 데 성공하면 해수면 상승을 최소 13㎝에서 최대 32㎝까지 제한할 수 있다는 희망적인 시나리오도 제시됐다. 연구 주저자인 홋카이도대 저온과학연구소의 크리스토퍼 챔버스 박사는 “이 연구는 21세기의 기후 변화가 남극 빙상에 미치는 영향은 이번 세기가 훨씬 더 지나서도 나타나며 나중에는 몇 미터의 해수면 상승이라는 가장 심각한 결과로 이어질 수 있다는 점을 분명하게 보여준다”면서 “앞으로는 더 현실적인 미래 기후 시나리오에 근거하는 시뮬레이션이나 다른 빙상 모델을 더해 더 정확하게 예측할 것”이라고 말했다. 해수면 상승은 기후 변화의 악영향으로 지구상 얼음이 녹아내려 나타나는 현상으로, 인구 밀도가 높은 해안 지대는 적절한 대책 없이 살 수 없게 될 가능성이 크다. 이에 따라 해수면 상승에 영향을 주는 빙상이나 빙하의 변화를 이해하는 연구는 매우 중요하다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘빙하학 저널’(Journal of Glaciology) 최신호(12월 22일자)에 실렸다.

“다른 사람들은 주식이나 부동산으로 수익만 잘 내는데 왜 항상 나는 상투만 잡는 것일까”라는 생각을 하는 투자자들이 의외로 많다. 주택 매입이나 주식 투자, 심지어 결혼상대 찾기 등은 현실적 제약 때문에 전체 선택지에 대한 정보를 알지 못한 채 특정 시점에서는 탐색을 멈추고 선택을 해야하는 ‘제한적 순차 의사결정’ 상황이다. 많은 연구를 통해 제한적 순차 의사결정 상황에 놓이면 대부분의 사람들은 비합리적 선택을 한다고 알려져 있다. 그렇지만 왜 그런 상황에서 비합리적 선택을 하는지 정확히 알려져 있지 않았다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 연구팀은 제한적 순차 의사결정 상황에서 사람들의 행동을 분석하고 이를 설명할 수 있는 새로운 수리모델을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 계산생물학’에 발표됐다. 연구팀은 참가자 111명을 대상으로 비서문제라는 의사결정 실험을 실시했다. 참가자들은 화면에 나타나는 0~150 사이의 숫자를 본 후 수락이나 거절하는 간단한 과제이다. 해당 숫자를 거절하면 다음 숫자가 제시되지만 수락하면 그 숫자가 실험보상에 더해지고 해당 회차는 끝났다. 각 회차별로 숫자를 볼 수 있는 기회는 다섯번으로 한정돼 있고 거절해 지나간 숫자는 다시 수락할 수 없도록 했다. 다음 숫자에 대한 정보 없이 주어진 기회 내에 하나의 숫자를 수락해야하고 여러 라운드를 통해 수락된 숫자들의 총합이 실험 참가비로 지급됐다. 실험 결과, 사람들의 기대치는 기존 실험들처럼 확률로 계산된 객관적 값보다 더 높았다. 각 회차 초반에는 큰 숫자가 나올 것이라고 기대하기 때문에 눈높이가 높다가 기회가 점차 소진될수록 눈높이가 낮아지는데 눈높이가 떨어지는 정도가 객관적으로 계산한 기대치 변화보다 더 완만한 것으로 나타났다. 실험참가자들은 단순히 수학적으로 계산된 최적값을 극대화하기보다는 스스로 만족감을 극대화하는 선택을 한다는 것이다. 연구팀은 실험참가자들의 동공 측정 실험도 했는데 실제로 개인의 주관적 눈높이에 가까운 숫자가 제시되면 동공 크기변화가 강하게 나타났고 주관적 만족감에 민감한 사람일수록 그 크기변화 폭이 큰 것으로 확인됐다. 이를 통해 제시된 선택지가 개인의 주관적 눈높이보다 높을 경우에는 효용(만족도)이 양수가 되지만 이 기준보다 낮으면 효용이 음수가 되는 것으로 난다는 모델을 제시한 것이다. 행동경제학에서는 사람들이 손실에 민감하게 반응하기 떄문에 객관적 이익을 최대화하지 않는 비합리성을 설명하는 전망이론을 제시한다. 전망이론의 주관적 효용함수를 이번에 개발한 순차적 의사결정 최적화 모형에 적용하면 그동안 비합리적으로 여겨졌던 순차적 의사결정 행동을 별다른 가정 없이도 잘 설명할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 정동일 UNIST 교수는 “주관적 합리성 모델은 뇌에서 일어나는 주관적 가치평가 과정과 잘못 형성된 개인 가치기준을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라면서 “약물 중독 같은 충동적 의사결정이나 결정장애라고 부르는 의사결정지연장애 같은 행동도 설명할 수 있을 것으로 본다”라고 말했다.

국내 연구진이 태양전지의 유해성분이 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 첨단소재연구본부, 성균관대 전자전기공학부 공동연구팀은 차세대 태양전지 소재로 주목받는 페로브스카이트의 구성성분인 납이 물에 녹아 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 확보했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 페로브스카이트는 열과 수분에 취약하기 때문에 구성성분 중 하나인 납이 물에 녹아 외부로 유출되기 쉽다. 이처럼 외부 환경과 차단을 위해 페로브스카이트는 유리 성분으로 둘러싼 캡슐공정을 거친다. 캡슐처럼 코팅한 유리는 얇기 때문에 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스에 적용하기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 유리 대신 파손될 경우 수소결합으로 손상된 부분을 자가치유할 수 있는 고분자 물질을 코팅막과 전극소재로 적용해 별도 추가 공정없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 확보하는데 성공했다. 연구팀은 자가치유 고분자 소재로 코팅된 페로브스카이트 태양전지에 우박으로 인한 반복된 충격으로 손상된 상황을 만든 뒤 물에 넣고 흘러 나온 납 화합물 양을 조사했다. 그 결과 누출된 납 화합물 유출량은 0.6ppb 수준으로 유리 방식 코팅을 했을 때 5.6과 비교하면 약 5000분의1 수준인 것으로 확인됐다. 김인수 KIST 박사는 “이번 연구는 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것”이라며 “물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선하는 후속연구를 진행하고 있다”고 설명했다.

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

단짠이라고 하는 달고 짠 음식은 물론 매운 음식을 즐기는 한국인에게서 대장암 발병률은 점점 증가하는 추세이다. 대장암은 조기 발견하면 완치율이 90%로 높지만 초기 증상이 거의 없어 암이 상당히 진행된 뒤 발견하는 경우가 적지 않다. 모든 암이 그렇지만 발견 시기가 늦어질수록 치료는 쉽지 않다. 암은 외과수술, 방사선 치료 이외에 화학항암치료제를 여전히 많이 사용하고 있지만 암세포에만 작용하는 표적치료, 인체의 면역기능을 활성화시켜 암조직을 공격하는 면역항암치료도 주목받고 있다. 그렇지만 대장암 환자에게서는 면역치료 효과가 제각각이라는 문제가 있다. 국내 연구진이 대장암에 있어서 면역치료 효과가 차이나는 이유를 밝혀내 주목받고 있다. 서울대병원 병리과, 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 공동연구팀은 여러 암종 중 면역항암치료 효과가 좋은 특정 종류의 대장암에서도 실제 치료 반응이 다양하게 나타나는 이유를 찾아냈다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘암 면역치료 저널’ 최신호(12월 13일자)에 실렸다. 대장암 면역항암치료 반응은 ‘현미부수체 불안정성’으로 판단한다. 현미부수체 불안정성이 있을 경우 암세포의 유전자 돌연변이가 많아져 면역반응이 강하게 나타나 치료반응도 좋다. 그렇지만 현미부수체 불안정성에도 불구하고 치료효과가 나쁜 경우도 적지 않은데 이에 대해 명확히 설명되지 않고 있다. 연구팀은 현미부수체 불안정성 대장암 조직 73개 사례를 수집해 면역조직화학염색, 디지털 이미지분석기법 등을 통해 종양의 면역미세환경 특성을 분석했다. 그 결과 대장암 면역반응이 단순히 좋고, 나쁘고로 나눌 수 없으며 반응정도가 다양하게 나타나는 것을 확인했다. 이에 연구팀은 면역반응이 높은 집단과 낮은 집단의 유전적 특성을 찾아내기 위해 차세대염기서열분석법(NGS)를 실시했다. 그 결과 종양의 조직학적 유형, 종양유전자의 돌연변이 여부, 세포증식에 관여하는 신호전달경로 활성화 등이 대장암 면역치료에 직접적 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 이를 근거로 현미부수체 불안정성 대장암을 새로 분류하고 치료표적이 될 수 있는 혈관신생 관련 분자와 면역관련 분자 등을 도출했다. 김정호 서울대병원 교수는 “이번 연구에서 밝혀진 대장암의 면역학적 특성을 바탕으로 세분화된 암 분류가 가능하고 이를 바탕으로 개인 맞춤형 면역치료 전략도 짤 수 있을 것”이라고 말했다.

일본의 무인탐사선 하야부사 2호가 소행성 ‘류구’에서 지구로 가져온 샘플의 첫번째 연구논문이 나왔다. 최근 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 등 공동연구팀은 류구에서 채취한 샘플을 분석한 결과 태양계 형성시 생긴 운석의 특징과 비슷하다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 　 지난해 12월 하야부사 2호가 호주 서부 사막에 떨어뜨린 이 샘플은 소행성 류구에서 채취한 토양 시료로, 50억㎞의 긴 거리를 날아왔다. 약 1년에 걸친 연구와 분석 끝에 이 시료에서 몇가지 특징이 드러났다. 먼저 가져온 총 시료의 양은 5.4g으로 이중 가장 큰 입자는 직경이 8㎜, 가장 작은 것은 1㎜로 미세 먼지와 비슷했다.또한 시료가 빛의 2~3%만 반사해 칠흑같이 어두운 특징을 드러냈으며 부피밀도가 다른 탄소질 운석보다 낮다는 사실이 드러났다. 이는 류구의 암석이 매우 다공성(구멍이 많은)임을 암시하는데, 그만큼 암석의 개별 입자 사이에 물과 가스가 스며들 수 있는 빈 공간이 많다는 것을 의미한다. 연구팀은 이 시료가 지구상에서 발견된 희귀 운석인 CI 콘드라이트와 가장 비슷한 것으로 분석했다. CI 콘드라이트는 태양계의 평균조성에 가장 가까운 암석으로 휘발성 원소를 제외하면 태양 대기의 상대함량과 거의 완벽하게 일치한다. JAXA의 토오루 야다 선임연구원은 "이 시료는 실험실에서 구할 수 있는 가장 원시적인 물질"이라면서 "육안으로만 보면 믿기 힘들정도로 검은 후춧가루로 보인다"고 설명했다. 이어 "보다 상세한 분석을 통해 지구의 생명과 바다의 기원을 알려주는 정보를 주지 않을까 기대한다"고 덧붙였다. 　한편 우리말로 ‘송골매’라는 뜻을 가진 하야부사 2호는 세계 처음으로 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 가져온 하야부사의 문제점을 보완, 개발해 지난 2014년 12월 발사됐다. 이후 하야부사 2호는 지난 2019년 7월 지구에서 약 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 류구에 접근해 금속탄환으로 웅덩이를 만든 뒤 내부 물질을 채취하는 데 성공했다. 같은 해 11월 류구를 출발해 다시 지구로 향한 하야부사 2호는 채취한 표본이 담긴 캡슐을 분리해 호주 서부 사막에 떨어뜨린 후 새 탐사지인 지구와 화성 사이를 도는 소행성 ‘1998KY26’으로 향했다. 하야부사 2호가 6년 동안 비행한 거리는 52억㎞로 이는 지구와 달 사이 평균거리에 1만3500배에 달한다. 하야부사 2호가 탐사한 류구는 수많은 바위와 돌로 가득한 소행성으로 지름은 870m, 공전주기는 475일, 자전주기는 7.5시간이다. 특히 태양계 형성 당시의 물질이 고스란히 남아있을 것으로 추정돼 연구가치가 매우 높다. 곧 이번에 탐사선이 가져온 시료에는 태양계와 지구 탄생의 비밀을 풀어줄 단서가 담겨있을 수 있다.  

서울시립대학교는 본교 물리학과·스마트시티학과 장영준 교수 연구팀이 울산대 물리학과 김정대 교수 연구팀, 연세대 신소재공학과 알로이시우스 순 교수 연구팀과 공동으로 그래핀과 이차원물질 경계면에서의 속박 전하 현상을 밝혀 새로운 전자소자의 개발 가능성이 유망한 이종접합 구조를 구현했다고 20일 밝혔다. 연구팀은 “분자살켜쌓기(MBE) 증착기법을 사용해 그래핀 단일층과 ReSe2 단층의 이종접합 구조의 합성에 성공했고, 주사터널현미경(STM) 분석기법으로 이종접합면 사이에 존재하는 새로운 전하분포를 확인했다”며 “이 연구로 구현한 그래핀·이차원물질 이종접합의 속박 전하 현상은 이종접합을 이용해 고속 전자소자 특성을 조절하는 새로운 방향으로써 앞으로 전자소자, 광전자소자와 같은 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 지난 14일 네델란드 엘세비어 출판사에서 발간하는 재료과학(코팅·박막)분야 최상위 국제학술지인 ‘Applied Surface Science (Impact factor: 6.707)’에 ‘Direct observation of trapped charges at ReSe2 and grapahene heterojunctions’라는 제목으로 게재됐다.

국내 연구진이 알츠하이머 치매를 초음파로 치료하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 연구팀은 초음파를 이용한 뇌자극으로 알츠하이머의 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 축적을 줄이고 뇌신경의 연결성을 개선할 수 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘중개 신경퇴화’(Translational Neurodegeneration)에 12월 7일자로 실렸다. 백세시대가 되면서 많은 사람들이 건강하게 노년을 보내는 것에 관심이 높아지고 있다. 과거 불치의 병이라고 불렸던 암의 경우 과학기술의 발달로 관리가능한 질병이 되고 있지만 치매는 여전히 수수께끼의 영역으로 남아 품위있는 노년을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 특히 치매의 60~70%를 차지하는 알츠하이머는 베타아밀로이드, 타우단백질이 뇌에 축적되면서 신경퇴행, 인지기능 저하를 유발시키는 질병이다. 이에 많은 연구진이 베타아밀로이드 단백질 축적을 차단하기 위해 알츠하이머 치료제 개발에 나서고 있지만 큰 진전을 보이지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 약물 대신 알츠하이머를 유발시킨 생쥐의 뇌를 감마파에 해당하는 40㎐(헤르츠)의 초음파로 자극하는 실험을 했다. 생쥐 머리 양 옆에 초음파 발생 패드를 부착한 뒤 자유롭게 움직일 수 있는 상태에서 하루 2시간씩 2주간 초음파 자극을 시행한 것이다. 그 결과 뇌 속 베타 아밀로이드 축적수치가 감소한 것이 확인됐으며 40㎐ 대역의 뇌파가 증가한 것이 확인됐다. 이는 뇌신경회로가 활성화되면서 뇌 기능이 향상됐다는 것을 의미한다. 이번 연구는 기존의 약물치료의 한계를 넘어설 수 있는 방법으로 주목받고 있으며 임상적 활용 가능성도 높은 것으로 평가받고 있다. 김태 GIST 교수는 “이번 연구는 약물을 사용하지 않고 바늘이나 메스를 뇌에 직접 대지 않는 비침습적 방법으로 베타 아밀로이드 단백질을 감소시킬 수 있어 사람을 대상으로 한 임상시험을 거쳐 빠른 시일 내에 활용될 수 있도록 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

세계에서 가장 많은 다리를 가진 노래기가 호주에서 발견됐다고 영국 가디언 등 해외 언론이 16일 보도했다. 절지동물 노래기강의 총칭인 노래기는 지네와 유사하지만 다른 동물로, 습하고 어두운 곳을 좋아하는 습성이 있다. 몸마디 수는 11∼60개 이상, 걷는 다리는 13∼100쌍 이상이고, 전 세계에 약 1만 종이 서식하는 것으로 알려졌다. 썩은 풀이나 나무 속에서 쉽게 발견할 수 있으며, 식물 유체를 분해하는 데 중요한 구실을 하는 대신 악취를 풍겨 사람들에게 불쾌감을 주기도 한다. 신종 노래기는 서호주에 있는 한 광산의 60m 깊이 지하에서 발견됐다. 모두 4마리의 신종 노래기가 발견됐는데, 이중 암컷 성충 한 마리는 약 9.5㎝의 몸에 1306개의 다리를 가지고 있었다. 이는 지금까지 발견된 노래기 중 가장 많은 다리를 가진 것으로, 이전 기록은 미국 캘리포니아에서 발견된 다리 750개의 노래기 종이었다.이번에 발견된 신종 노래기의 학명은 ‘유밀리페스 페르세폰’(Eumilliipes Persephone)이다. 연구진은 “유밀리페스 페르세폰은 호주에서 발견된 최초의 초대형 노래기이자, 가장 많은 다리를 가진 새로운 세계기록 보유 동물”이라고 소개했다. 이어 “이 노래기는 지하 깊숙한 곳에서 서식하며, 짧은 다리와 더듬이, 부리가 있는 원뿔 모양의 머리를 가졌다. 지하에서 서식하는 많은 동물처럼 눈이 없으며, 곰팡이를 먹고사는 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구에 참여한 미국 버지니아 공대의 곤충학자 폴 마렉은 “(노래기의 영문명인) ‘밀리페드’(millipede)는 ‘수천 개의 다리’를 의미하지만, 실제로 1000개의 다리를 가진 노래기가 발견된 적은 없었다”면서 “노래기는 4억여 년 전 지구 상에 처음 출현했고, 현재 1만 3000종 이상이 있는 것으로 추정된다”고 전했다.이 밖에도 함께 발견된 4마리 중 다른 암컷 한 마리의 다리는 998개, 수컷 성충 두 마리는 각각 818개와 778개의 다리를 가지고 있었다. 또 다른 연구진인 웨스턴오스트레일리아대학교의 브루노 부자토 박사는 “이번 발견은 진화의 경이로움을 보여준다. 다른 노래기에 비해 몸길이가 긴 편이며, 이는 지하에서 더욱 쉽게 이동할 수 있도록 진화한 결과일 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 사이언티픽 리포트 최신호(16일자)에 실렸다.

사업가였는지, 발명가였는지에 대해 논란이 있지만 토머스 에디슨은 여전히 아이들에게는 여러 위인전을 통해 ‘발명왕’으로 알려져 있다. 에디슨은 ‘1%의 영감과 99%의 노력’을 이야기한 것으로 유명하다. 에디슨의 이 말은 머리보다 노력이 더 중요하다는 식으로 알려져 있지만 정확한 의미는 99%의 노력을 뒷받침할 수 있는 1%의 창의성을 강조한 것이었다. 에디슨은 하루에 3~4시간만 잠을 잔 것으로도 유명하다. 이것 역시 99%의 노력과 연결돼 해석되는 경우가 많았다. 그렇지만 실제로 주변 사람들의 이야기에 따르면 에디슨은 밤잠시간만 적었을 뿐 낮잠이나 토막잠을 자주 잤으며 이를 모두 더하면 하루 8시간 정도 수면을 취했다는 연구결과가 나오기 했다. 에디슨은 발명이 장벽에 부딪혔을 때 쇠공을 손에 쥔 채로 팔걸이 의자에서 낮잠을 잤는데 잠에 빠지는 순간 손에 힘이 빠지면서 쇠공이 마룻바닥에 떨어지면서 큰 소리를 내게되면 잠에서 깨 통찰을 얻었다는 이야기도 있다. 많은 사람들은 그냥 에디슨에 대한 과장된 이야기 중 하나라고 알려져 있었는데 실제로 업무나 공부 중간 중간에 토막잠을 자거나 잠깐 조는 것이 창의성 발현에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 에디슨의 에피소드가 허풍이 아니란 것이다. 프랑스 소르본대 뇌·창의연구소, 국립기면증연구센터, 피티에 살페트리에르 대학병원, 호주 모나쉬대 의식·사색연구센터 공동연구팀은 잠깐의 낮잠이나 업무나 공부 중에 잠깐씩 토막잠을 자거나 조는 것이 창의적 생각을 떠올리는데 도움을 줄 뿐만 아니라 어려운 문제를 풀어낼 수 있는 능력을 3배 이상 높여준다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 신체적, 정신적으로 건강한 성인남녀 103명을 대상으로 에디슨의 토막잠 실험을 했다. 실험참가자들은 쉽게 잠드는 사람들로 선정했다. 연구팀은 8자리 숫자를 이용한 수열 관련 수학문제를 풀도록 했다. 30여번의 시도를 해도 풀지 못한 사람들을 어두운 방의 푹신한 의자에 앉아 오른손에 물이 차 있는 플라스틱병을 들고 눈을 감고 20분간 휴식을 취했다. 연구진은 쉬는 동안 실험참가자들의 뇌파를 측정했다. 이와 함께 깜박 잠이 들어 병을 떨어뜨려 깨는 순간 꿈에서 본 것이나 생각했던 것을 큰 소리로 보고하도록 했다.깜박 잠이 들었을 때 많은 사람들은 춤추는 숫자나 기하학적 모양, 말이 뛰어다니고 있는 콜로세움의 모습 등 다양한 꿈이나 생각이 떠올랐다고 보고했다. 이후 다시 같은 문제를 풀도록 했다. 그 결과 이전보다 문제를 푸는 횟수가 줄어들고 새로운 아이디어로 문제를 쉽게 푸는 것이 관찰됐다. 특히 깜박 조는 것처럼 잠에 빠진 시간이 15초 정도에 불과한 사람들에게서도 창조적 아이디어가 떠올랐다는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 에디슨이 이야기한 것처럼 잠에서 깨어나자마자 창의적 아이디어가 번뜩이는 것이 아니지만 창의성, 이해력 같은 인지기능이 잠들기 전에 훨씬 나았다는 것이 관찰됐다. 이 단계에서 뇌파는 명상에 빠져있거나 이완될 때 나오는 알파파와 깊은 잠을 잘 때 나타나는 델타파가 나오는데 잠에 빠져들다가 깨어났을 때 알파파의 뇌파가 활성화되는 것도 확인됐다. 델핀 오데트 피티에 살페트레에르 대학병원(뇌신경과학)은 “이번 연구는 수면이 시작되는 시작, 깊은 잠에 빠지기 직전에 창의성을 드러내는 특별한 부분이 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “수면이 문제해결, 창의성 같은 인지능력에 미치는 영향에 대해 구체적인 연구를 할 계획”이라고 설명했다.

기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단 안드레아스 하인리히 단장이 독일 카를 프리드리히 본회퍼상을 받는다. 카를 프리드리히 본회퍼상은 ‘노벨상 사관학교’로 불리는 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소가 2016년부터 생물학, 물리학, 화학분야에서 선도적인 연구 성과를 내고 있는 연구자를 선정해 수여하는 상이다. 하인리히 단장은 나노과학과 양자역학을 아우른 양자나노과학 분야를 이끌고 있는 세계적인 석학 중 한 명이다. 최근에는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 논문을 발표해 양자나노과학의 정의를 새롭게 제시해 세계적인 주목을 받았다. 시상식은 17일 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소에서 수상자 초청강연과 함께 열린다.

기초과학연구원(IBS) 양자나노과학연구단 안드레아스 하인리히 단장이 독일 칼 프리드리히 본회퍼 상을 받는다. I칼 브리드리히 본회퍼 상은 ‘노벨상 사관학교’로 불리는 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소가 2016년부터 생물학, 물리학, 화학분야에서 선도적인 연구성과를 내고 있는 연구자를 선정해 수여하는 상이다. 하인리히 단장은 나노과학과 양자역학을 아우른 양자나노과학 분야를 이끌고 있는 세계적인 석학 중 한 명이다. 최근에는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 논문을 발표해 양자나노과학의 정의를새롭게 제시해 세계적인 주목을 받았다. 시상식은 17일 독일 막스플랑크 생물물리화학연구소에서 수상자 초청강연과 함께 열린다. 하인리히 단장에게는 상패와 함께 상금 1만 유로(약 1300만원)이 주어진다. 이에 앞서 하인리히 단장은 지난 1일 일본진공표면학회에서 수여하는 하인리히 로러 그랜드 메달을 수상하기도 했다.

호주 연구진, 마블 24편 등장 인물 분석공해 속 활동… 부상에 치매 발병 쉬워수면 부족 스파이더맨은 비만·우울증심리 회복력·낙관성은 긍정적인 요소영화 ‘아이언맨’(2008)으로 시작된 마블 시네마틱 유니버스(MCU)는 2019년 ‘어벤져스: 엔드게임’(2019)으로 막을 내리나 싶었다. 그렇지만 ‘엔드게임’ 이후의 세상을 보여 주는 작품들이 계속 나오면서 MCU는 이어진다. ‘스파이더맨: 노웨이홈’이 크리스마스를 앞둔 15일 개봉하고, 지난달에는 한국 배우 마동석이 출연한 ‘이터널스’를 선보였다. 영화를 보면서 사람들은 문득 히어로들 중에서 누가 제일 힘이 셀까라는 생각을 하지만 과학자들의 관심은 살짝 비껴 갔다. 바로 ‘슈퍼 히어로들은 어떻게 나이를 먹을까’라는 생각이다. 2017년 개봉한 영화 ‘로건’은 ‘엑스맨’에서 핵심 인물이었던 울버린이 나이 든 모습을 주요 소재로 삼고 있지만 연구자들의 호기심을 충족시키기에는 부족했던 것 같다.호주 퀸즐랜드대 의대 보건서비스연구센터 연구진은 우주와 지구를 지키는 슈퍼 히어로들이나 빌런들 모두 노화를 극복하기 힘들며 이들도 규칙적인 신체활동과 강한 사회적 유대감을 유지하는 것이 건강한 노화를 위해 중요하다고 봤다. 이런 연구는 영국의학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘BMJ’ 12월 14일자 크리스마스 특별판에 ‘마블 시네마틱 유니버스에서 슈퍼 히어로들의 노화 궤적 예측’이라는 제목의 논문으로 실렸다. 연구팀은 ‘아이언맨’부터 올해 개봉한 ‘블랙 위도우’까지 MCU에 포함되는 영화 24편을 집중 분석했다. 슈퍼 히어로들의 세계관인 MCU 속 캐릭터들의 행동과 심리 양태, 자산 수준, 생활환경 등에 초점을 맞췄다. 연구팀은 신의 영역에 속해 수천년을 살아온 토르를 제외하고는 슈퍼 히어로들도 일반인들과 똑같은 노화의 과정을 겪게 되고 개인적 특성에 따라 노화의 속도나 정도가 변할 것이라고 설명했다. 슈퍼 히어로들 대부분은 심리적 회복탄력성이 높고 낙관적 사고방식을 갖고 있어서 건강한 노화 과정을 거치겠지만 다른 위협 요소들도 일반인들에 비해 높은 것으로 확인됐다. 지구와 우주를 지키는 과정에서 과도한 소음과 대기오염, 반복되는 머리 부상으로 인해 신체적 장애를 겪기 쉽고 치매에 걸리기 쉽다고 분석했다.아이언맨의 경우는 음주와 흡연, 격렬한 전투로 인해 알코올성·외상성 치매와 뇌진탕 위험이 크고 높은 고도로 잦은 비행을 하면서 우주방사선 노출에 의한 유전자 변형으로 암 발생 가능성이 큰 것으로 분석됐다. 그렇지만 부자이기 때문에 노년기에 부족하지 않은 의료서비스로 완화시킬 수 있을 것이라고 봤다. 헐크는 분노조절장애와 반복되는 체구의 변화로 인해 각종 뼈와 심혈관 부분에 무리를 줘 노년에 만성질환에 시달릴 가능성이 크다고 연구팀은 분석했다. 슈퍼 히어로 중 어린 축에 속하는 스파이더맨은 유연성과 민첩성 때문에 노년에 낙상 위험은 줄지만 야간출동이 잦아 또래 청소년의 권장수면시간인 8~10시간을 지키지 못할 가능성이 크다고 연구팀은 설명했다. 만성적인 수면부족은 비만을 유발시킬 뿐 아니라 학습능력 저하, 우울증, 건망증 등 정신건강을 악화시키는 원인이라는 연구 결과들이 많다. 노인학을 연구하는 루스 허버드 퀸즐랜드대 의대 교수는 “이번 연구는 고령화 인구에 양질의 보건서비스와 사회보호를 제공하고 치매와 근력약화 등을 예방하기 위해 무엇이 필요한지를 보여 주기 위한 것”이라며 “유전적 요인을 제외하고 건강에 미치는 환경이나 사회경제적 요인은 충분히 수정이 가능한 만큼 노화 관리도 이 부분에 초점을 맞춰야 한다”고 설명했다.

언젠가부터 육아 프로그램이나 책을 즐겨 보고 있습니다. 물론 육아 프로그램이나 책의 내용을 그대로 적용하기는 쉽지 않습니다. 그렇지만 육아 프로그램을 보다 보면 ‘나만 아이들과 싸우며 지내는 것이 아니구나’라는 위안과 전문가들의 이야기에 위로받는 느낌까지 듭니다. 허섭스레기 같은 내용만 있는 자기개발서나 되도 않는 자기 생각만 가득 채워진 에세이들보다 훨씬 낫다는 생각도 듭니다. 그렇다면 아이들이 건강하고 자기 만족한 삶을 살 수 있는 어른이 되도록 돕기 위해서는 무엇이 필요할까요. 이런 고민은 외국에서도 마찬가지인 것 같습니다. ●칭찬할수록 아이 심리 안정적이고 수면 늘어 아이들이 건강하고 성공적인 삶을 사는 어른이 되기 위해 필요한 것이 무엇인지 알아내기 위해 미국 펜실베이니아대와 예일대에 소속된 관련 연구자들이 총출동했습니다. 아동정신과 전문의, 아동심리학자, 인지과학자뿐 아니라 커뮤니케이션 학자, 행동경제학자, 보건경제학자, 물리학자, 생명과학자, 전기시스템공학자, 복잡계 과학자 등이 함께 연구해 내린 결론은 요약하자면 “힘들고 귀찮은 일을 할 때마다 칭찬을 아끼지 말라”는 것입니다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 12월 14일자에 실렸습니다. 연구팀은 스스로 양치질을 시작하는 3세 남녀 어린이 81명을 관찰했습니다. 연구팀은 미국 전역을 대상으로 다양한 인종의 아이들을 선정했습니다. 대신 사회경제적 편향성이 실험에 영향을 미치지 않도록 부모의 교육 수준과 수입은 비슷한 수준으로 통일시켰습니다. 연구팀은 2019년 1~6월, 2020년 3~5월에 각각 16일씩 32일 동안 아이들이 양치를 시작할 때부터 끝날 때까지 모든 과정을 동영상으로 찍어 제출하도록 했습니다. 이와는 별도로 매일 아동의 기분과 수면시간, 부모의 육아 스트레스 정도에 대해 설문조사지를 작성해 제출하도록 했습니다. 연구팀은 동영상 속 부모와 아이의 대화를 분석하고 설문조사 결과를 비교했습니다. 그 결과 아이들이 양치질을 끝냈을 때 부모들이 “잘했어”, “멋지게 잘하던데”라는 식의 칭찬을 해 줄 경우 아이들의 양치시간이 길어질 뿐만 아니라 아이들의 심리상태가 더 안정적이고 수면시간도 길어진 것으로 확인됐습니다. 또 부모들의 육아 스트레스 지수도 낮아졌습니다. 특히 부모의 칭찬과 격려는 스스로 규칙적인 양치질 습관을 갖게 해 준 것으로 밝혀졌습니다. ●규칙적 일상 형성… 부모 스트레스 지수 낮춰 연구를 이끈 줄리아 레너드 예일대 교수는 “반드시 해야 하지만 귀찮고 하기 싫은 양치질 같은 일상적 일을 귀찮아하지 않고 해낼 수 있는 습성을 갖도록 하는 것은 매우 중요하다”며 “그런 삶의 지혜를 체득할 수 있도록 돕는 것이 바로 부모의 적절한 칭찬”이라고 말했습니다. 많은 어른이 뻔하게 반복되는 일상 대신 영화 속 주인공 같은 삶을 꿈꾸곤 합니다. 새로운 일이나 스펙터클한 상황을 능숙하게 헤쳐 나가는 것은 그야말로 영화 속 이야기일 뿐입니다. 실제로는 일상의 규칙적인 일도 쉽게 해 나가기 쉽지 않습니다. 현실의 영웅은 하기 싫고 귀찮지만 자기 일을 묵묵히 해 나가는 사람들입니다. 보름 정도 지나면 2022년 새해가 밝습니다. 새해에는 작심삼일로 끝날 그럴듯한 계획들보다 꾸준히 해야 하는 일이지만 평소 소홀히 했던 것을 찾아 신년 계획으로 세워 보는 것은 어떨까 싶습니다.

오스트리아, 미국, 캐나다, 호주 4개국 9개 연구기관으로 구성된 공동연구팀은 힙합 음악이 자살률 감소에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과를 15일 발표했다. 이 결과는 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘BMJ’ 12월 14일자 크리스마스 특별판에 실렸다. 연구팀은 미국립자살예방센터 전화번호를 제목으로 한 미국 힙합 가수 ‘로직’의 ‘1-800-273-8255’란 곡이 자살예방에 도움이 됐는지를 분석했다. 이 노래는 2017년 발매 당시 미국 빌보드차트 3위까지 올랐고 2017년 MTV뮤직어워드, 2018년 그래미상 시상식에서 공연됐다. 분석 결과 음반 발매부터 2018년 그래미상 시상식까지 약 6개월 동안 자살예방센터에는 평소보다 하루 평균 6.9건의 전화가 더 걸려 왔고, 자살자 수는 다른 해 같은 기간보다 5.5% 줄어든 것으로 확인됐다.

온실가스가 현재 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말이 되면 산업화 이전과 비교해 지구 평균기온이 5~6도 이상 올라 파국적 결과를 맞게 될 것이라는 우울한 예측들이 나오고 있다. 이 때문에 화석연료 대신 태양열, 수력, 풍력, 조력, 지열 등 자연의 힘을 이용한 신재생에너지 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 신재생에너지 사용은 탄소배출을 줄여 지구를 살릴 수 있는 유력한 방안이기는 하지만 생태계에 미치는 영향에 대해서는 명확히 알려지지 않고 있다. 이 같은 상황에서 중국 남방과학기술대 환경과학부, 포르투갈 포르토대 생물다양성연구소 공동연구팀은 수력발전용 댐 건설이 멸종 위기에 놓인 호랑이와 재규어 서식지 손실의 중요한 원인이라고 14일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션 바이올로지’ 12월 10일자에 실렸다. 수력발전은 물의 위치에너지와 운동에너지를 이용해 터빈을 돌려 전기를 얻는 발전 방식이다. 수력발전을 위해 댐을 건설하면서 마을이 수몰되는 경우는 많지만 동식물들의 고유 서식지가 파괴되는 경우도 적지 않다. 댐 건설 과정에서 생태계 파괴 가능성이 제기된 연구들은 많았지만 그 규모에 대해서는 정확히 계산된 적이 없었다. 연구팀은 세계자연보전연맹(IUCN)의 레드리스트에 멸종위기종으로 분류돼 있는 호랑이와 재규어를 주목했다. 연구팀은 인도, 인도네시아, 브라질, 볼리비아 등 호랑이와 재규어가 서식하고 있는 나라들의 수력발전용 댐의 위치를 조사했다. 그다음 호랑이와 재규어 서식지의 위치, 서식지 크기, 개체군의 규모, 분포 추정치 등에 대한 자료와 비교해 수력발전소가 생태계에 미치는 잠재적 영향을 추산했다. 분석 결과 호랑이의 경우 서식지 1만 3750㎢, 재규어 서식지 2만 5397㎢가 수력발전소 건설의 영향을 받는 것으로 확인됐다. 이는 전 세계적으로 알려진 호랑이 개체수의 20.8~22.8%에 해당하는 729마리에 영향을 미치는 것으로 추정됐다. 재규어는 전체 개체수의 200분의1 수준이지만 개체수로는 915마리가 수력발전으로 인한 서식지 파괴에 노출돼 있는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 중국 남방과기대 루크 깁슨 교수는 “온난화를 막기 위해 신재생에너지를 확대하는 것은 옳은 방향이지만 생태계 파괴라는 부작용을 막기 위해서는 생물보호종의 서식지와는 멀리 떨어져 있는 곳에 건설하는 것이 옳다”고 조언했다. 다른 한편에서는 신재생에너지 발전으로 인해 곤충의 개체수가 늘어나기도 했다는 연구 결과가 발표됐다. 영국 랭커스터대 생물학과 연구팀은 태양광발전소가 꿀벌의 개체수를 증가시켜 에너지 생산 이외의 부가적 효과를 얻을 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국 생태학회와 프랑스 생태·진화학회 공동으로 이달 12~15일 영국 리버풀에서 여는 ‘2021 영불 통합생태학회’ 12월 13일자 세션에서 발표됐다. 농작물 관리를 위한 살충제 사용과 기후변화까지 겹치면서 전 세계적으로 벌의 개체수가 급감하고 있는 것으로 알려져 있다. 꽃가루를 옮겨 주는 벌이 줄어들면 농작물 생산량 감소로 이어지고 결국 사람에게 피해가 올 수밖에 없다. 이 같은 상황에서 연구팀은 지리정보시스템(GIS)과 꿀벌의 개체밀도를 예측하는 수분(受粉)모델을 이용해 영국 내 태양광발전소 위치와 주변 지역 꿀벌 밀도의 상관관계를 분석했다. 그 결과 태양광발전소 반경 1㎞ 이내의 꿀벌 개체수와 벌집이 주변 다른 농경지보다 최대 4배 많은 것으로 조사됐다. 영국의 경우 태양광발전소 주변이 공원 형태로 다양한 식물로 꾸며져 있기 때문으로 분석됐다. 연구를 이끈 홀리 블레이드스 연구원은 “이번 연구 결과는 태양광발전소가 벌 같은 수분매개동물의 개체수를 늘리는 데 도움을 줄 수 있다는 첫 정량적 증거”라고 설명했다.

코로나19 상황이 길어지면서 배달 음식을 이용하는 인구가 늘었다. 그로 인해 일회용 플라스틱용품 사용도 급격히 증가해 환경오염에 대한 우려가 그 어느 때보다 커지고 있다. 환경부를 중심으로 정부가 다회용기 사용을 독려하는 것도 이 때문이다. 이런 상황에서 한국생명공학연구원 희귀난치질환연구센터를 중심으로 한 공동연구팀은 미세플라스틱보다 더 잘게 쪼개진 초미세플라스틱(나노플라스틱)이 세대를 넘어 유전될 수 있고 자손의 뇌 발달에 문제를 일으킬 수 있다고 14일 밝혔다. 과학기술연합대학원대학교(UST), 건국대, 포스텍, 안전성평가연구소 과학자들이 참여한 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘위험물질 저널’(Journal of Hazardous Materials)에 실렸다. 미세플라스틱은 5㎜ 미만의 플라스틱 조각, 초미세플라스틱은 더 잘게 쪼개져 1마이크로미터(㎛) 이하로 분류한다. 미세플라스틱은 기본적으로 크기가 작아 하수처리시설에 걸러지지 않고 바다, 하천으로 유입된다. 물고기가 이를 먹이로 착각해 섭취하고 인간이 그 물고기를 먹으면서 피해를 입게 된다. 미세플라스틱의 세대 간 전이와 뇌 발달에 미치는 영향에 대해서는 명확히 밝혀진 바 없었다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 초미세플라스틱이 출산 후 모유 수유를 통해 자손으로 전달된다는 사실이 확인됐다. 또 태어난 자손의 여러 장기에 미세플라스틱이 축적되고 뇌 조직에서도 발견됐다. 특히 학습, 기억에 관여하는 뇌의 해마 영역에서 뇌 신경세포 형성을 담당하는 신경줄기세포의 숫자가 눈에 띄게 감소된 것이 발견됐다. 행동실험에서도 미세플라스틱을 섭취한 모체에서 태어난 새끼들은 기억력, 판단력 등 인지능력과 운동능력이 현저하게 떨어진다는 것도 확인됐다. 연구를 이끈 이다용 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 생쥐를 이용한 실험이지만 초미세플라스틱이 세대를 거쳐 자손에게 전달되는 경로와 분포를 처음으로 규명하고 지속적으로 노출이 될 경우 자손의 뇌 발달 이상을 유발할 수 있다는 가능성을 제시했다”고 설명했다.

국내 연구진이 전기차의 주행거리를 이론상 3배 이상 늘릴 수 있는 배터리 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 연구팀은 리튬이온배터리의 고용량 음극 소재인 실리콘의 내구성을 획기적으로 늘릴 수 있는 합성기술을 개발했다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 12월 14일자에 실렸다. 전기차의 1회 충전 주행거리는 탑재된 배터리 용량에 비례하는데 음극소재에 좌우된다. 이에 한다. 특히 현재 사용되는 리튬이온배터리의 음극소재는 흑연인데 흑연보다 이론적 용량이 10배 이상 큰 소재가 바로 실리콘이다. 문제는 실리콘을 이용해 음극을 만들었을 경우 충방전 때마다 실리콘 부피가 3배 이상 부풀어 오른다는 것이다. 더군다나 팽창과 수축을 반복하면서 구조적 손상이 발생하기 쉽고 팽창하면서 가스에 의한 폭발 위험도 있다. 이 때문에 흑연에 실리콘 소재를 5% 안팎으로만 포함시켜 사용하거나 덩어리 실리콘을 잘게 부숴 합성하는 방식을 활용했다. 연구팀은 양자역학계산을 통해 원료물질을 가스형태로 만들어 합성하는 기상증착을 통해 실리콘 입자를 1나노미터 이하로 줄이는데 성공했다. 이렇게 합성된 실리콘 음극재의 부피 팽창률을 측정했을 때 상용 흑연소재와 유사한 15% 내외에 불과했다. 흑연 음극재의 경우 충전시 13% 정도 팽창했다. 실제로 각형 셀로 만든 실리콘 음극재 평가에서 2800회 충방전을 반복한 뒤에도 초기 용량의 91%를 유지하는 것이 관찰됐다. 이번에 개발된 실리콘 기반 음극소재는 전기자동차 뿐만 아니라 고용량 에너지 저장시스템(ESS)에도 적용이 가능한 것으로 기대되고 있다. 연구를 이끈 조재필 특훈교수는 “이번 기술은 실리콘 입자 성장과정에 대한 이해를 바탕으로 단점을 효과적으로 해결한 합성법을 찾았다는데 의미가 있다”라며 “더군다나 이번 개발한 기술은 대량생산이 쉽고 생산비용 절감효과도 있을 것”이라고 말했다.

코에 뿌리는 방식으로 콧속(비강)에 투여하는 백신이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 변이에도 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 특히 주사형 백신보다 호흡기 바이러스에 더 강한 면역력을 형성한다고 연구팀은 밝혔다. 13일 미국 예일대에 따르면 이 대학 아키코 이와사키 교수와 마운트시나이아이칸 의대 연구팀은 동물실험을 통해 ‘비강내 백신’이 ‘주사형 백신’보다 호흡기 바이러스에서 광범위한 보호효과를 나타냈다. 연구팀은 주사형 백신을 접종하면 전체 면역계에서 항체가 형성되지만, 비강내 백신의 경우 호흡기 질환의 초기 감염이 집중적으로 일어나는 코·위·폐 부위의 점막 표면에서 국소적으로 작용한다고 설명했다. 이들 부위에서 면역세포의 활성화를 돕기 때문에 더 강한 면역반응을 만들어낸다는 것. 이들은 또 비강내 백신이 표적 병원체뿐 아니라 다양한 인플루엔자 바이러스에서도 보호 항체 형성을 유도한다는 것을 확인했다. 쥐 실험에서도 여러 종류의 인플루엔자 바이러스를 노출 시켰을 때, 비강내 백신을 접종한 생쥐가 주사형 백신을 접종한 실험군보다 더 큰 면역반응을 보였다. 이와사키 교수는 “백신 주사와 비강내 백신 모두 생쥐의 혈액 내 항체 수치를 증가시켰지만, 비강 백신의 경우에만 호흡기 바이러스가 숙주를 감염시키기 위해 머무르는 폐로 형성된 면역항체를 분비해냈다”고 설명했다. 연구팀은 향후 다른 동물실험모델을 통해 연구를 통해 코로나19에 대한 비강내 백신의 효능을 밝혀낼 계획이다. 특히 비강내 백신이 사람에게도 안전하고 효율적인 것으로 확인될 경우, 현재의 코로나19 백신 접종 그리고 추가접종(부스터샷)에 함께 사용할 수 있을 것으로 내다봤다. 이 내용은 지난 10일 국제학술지 ‘사이언스 면역학’(Science Immunology)에 게재됐으며, 해당 연구엔 오지은 KAIST 교수가 제1저자로 참여하기도 했다. 한편 미국을 비롯해 캐나다·중국·영국 등도 흡입형 코로나19 백신과 치료제 개발에 앞다퉈 나서고 있다.

온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 지구 평균온도는 지금보다 4도가량 오를 것으로 예측됐다. 또 현재로서는 전 세계 어디서도 볼 수 없는 하루 강수량 800㎜ 이상의 비가 내리는 곳도 나올 것이라는 우울한 전망이 덧붙여졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 미국 국립대기연구소(NCAR) 공동연구팀은 15개월에 걸쳐 전 지구시스템모델을 시뮬레이션해 인간의 활동이 생태계 전반에 파국을 가져올 수 있다는 강력한 증거를 제시했다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 최신 지구시스템모델을 이용해 1850~2100년 평균 기후, 수일 주기의 단기 날씨, 수년 주기의 엘니뇨, 수십년 주기의 기후변동 요인을 분석했다. 지구 전체를 가로세로 각 100㎞ 격자로 나눠 기온, 바람, 해양상태 등 기후 변수를 바꿔 가면서 패턴도 반복 계산했다. 그 결과 이번 세기 말까지 지구 평균 온도는 2000년 대비 4도, 산업화 이전에 비해서는 최고 6도가량 상승한다. 이렇게 되면 사실상 생물종 대부분이 멸종 위기에 놓인다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어난다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아진다는 전망이 나왔다. 아울러 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생 빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다.