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.

역대 최대규모의 시뮬레이션 결과 온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 전 지구 평균온도는 지금보다 4도 가량 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 걸친 전 지구시스템모델에 대한 대규모 시뮬레이션을 실시한 결과 인간의 활동이 대기, 해양, 육지, 극지방 할 것 없이 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, 수 년 주기의 엘니뇨, 수 십년 주기의 기후변동 요인을 시뮬레이션했다. 지구 전체를 가로, 세로 각각 100㎞의 격자로 나눠 격자별 기온, 바람, 해양상태 등 기후관련 변수들을 조금씩 바꿔가면서 100번 반복해 계산했다. 100개의 기후 변화패턴을 살펴본 것으로 사실상 지구에서 나타날 수 있는 모든 기후를 살펴본 것이다. 이번 시뮬레이션으로 나온 결과 데이터는 5페타바이트에 달할 정도로 방대했다. 1페타바이트는 6기가바이트 용량의 DVD영화 17만 4000편을 담을 수 있는 용량이다. 분석 결과, 금세기 말에는 전 지구 평균온도가 2000년 대비 4도가 증가할 것으로 예측됐다. 산업화 이전과 대비했을 경우는 5~6도 가량 상승한 수준으로 한반도를 포함한 중위도 지역까지도 사하라 사막과 같은 건조지대가 될 가능성이 크고 사실상 대부분의 생물종이 멸종 위기에 놓일 수 있다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어나게 된다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아질 것으로 전망됐다. 이와 함께 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다. 이번 연구를 이끈 IBS 기후물리연구단 키스 로저스 연구위원은 “이번 연구는 온실가스의 지속적인 배출은 호우, 폭염 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도를 강화시킬 뿐만 아니라 계절주기에까지 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “기후변화로 인한 생태계 영향은 예측을 할 수 없을 정도로 심각한 만큼 이에 대한 대응이 시급한 상황”이라고 설명했다.

독도에서 그동안 발견되지 않았던 새로운 생물체 3종을 발견했다. 환경부 국립생물자원관은 이화여대 에코과학부 박중기 교수팀과 함께 독도 인근 바다에 사는 자생생물 12종의 유전자를 분석한 결과 새로운 생물체 3종을 발견했다고 9일 밝혔다. 연구팀은 2019년부터 독도 인근 바다에 서식하는 주요 자생생물군의 유전적 다양성을 연구하고 있는데 이번에 독도를 포함한 한국과 일본, 중국, 대만, 러시아 북서태평양 연안에 서식하는 12종의 무척추동물 137개체군, 2383개체의 유전정보를 확보해 비교 분석했다. 12종에는 고랑딱개비, 홍합, 밤고둥, 대수리, 구멍밤고둥 연체동물 5종, 풀게, 무늬발게, 납작게, 가는몸참집게, 극동갯강구 절지동물 5종, 말똥성게, 돌기해삼 극피동물 2종이다. 분석 결과 독도 바다에 서식하는 개체군은 매우 높은 유전적 다양성을 보여 여러 환경 변화에 적응할 수 있는 다양한 유전자 조합을 발현시킬 가능성이 높아 독도 자연생태계가 안정적으로 유지되고 있는 것으로 조사됐다. 이 과정에서 유전자 분석 연구를 통해 독도에 서식하는 신종생물 3종을 발굴했다. 신종 생물 3종은 절지동물 등각류의 일종인 독도갯강구, 연체동물 복족류 독도고랑딱개비, 육상선형동물 일종인 독도토양외난소선충이다. 생물자원관은 이번에 발표된 3종의 생물정보를 국가생물종목록에 등재하고 국제학술지에 발표하는 한편 증거표본을 생물자원관 수장고에 보존해 관련 연구자에게 공개하고 국민들도 열람할 수 있도록 할 예정이다. 박진영 생물자원관 생물자원연구부장은 “이번 유전자 연구로 독도 자연 생태계의 건강성과 보전가치를 재확인했으며 현재까지 2046종의 생물정보를 구축한 독도 생물자원 목록을 지속적으로 확대시켜 나갈 것”이라며 “이를 위해 독도와 주변 해역의 생물자원에 대한 조사, 연구를 이어갈 예정이다”라고 밝혔다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 접종을 오후에 받을 경우 항체수치가 더 높았다는 연구 결과가 나왔다. 백신 반응이 일주기 리듬의 영향을 받을 수 있음을 보여주는 연구다. 하버드대학교 의과대학 부속병원인 매사추세츠 종합병원(MGH)은 지난 7일(현지시간) 이같이 밝히며 코로나19 항체 반응이 백신 예방 접종을 받는 시간의 영향을 받는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이전부터 일부 질환의 증상 또는 약물의 작용이 시간대의 영향을 받는다. 가령 폐 질환이 있는 환자들은 특정 시간대에 증상의 심각도가 더 높다는 것. 또 독감 예방 주사를 맞은 고령 남성들을 대상으로 진행됐던 연구에서는 오후에 비해 오전에 예방접종을 받았을 때 항체가가 더 높았다. 특정 시간에 암환자에게 일부 화학요법을 시행할 경우 치료제가 암세포는 효과적으로 표적으로 삼으면서 일반 세포에 대한 독성은 제한적이라는 연구 결과도 있다. 연구팀은 영국 내 감염예방 프로그램에 등록된 의료 종사자 2190명을 대상으로 코로나19 백신 접종 후 생성된 항체 수준을 평가했다. 참가자들은 화이자 또는 아스트라제네카 백신을 접종받았다. 프로그램 측은 이후 백신 접종 후 아무 증상이 없는 사람들을 대상으로 혈액을 채취했다. 연구팀은 백신 접종당시 채취한 혈액검사 결과를 바탕으로 이들의 백신접종 유형, 연령, 성별, 백신접종 후 지난 날수 등을 기준으로 해당 지표들이 항체가에 미치는 영향을 조사했다. 분석 결과 일반적으로 늦은 시간에 백신 예방접종을 받은 사람들에서 항체 반응이 더 높은 것으로 나타났다. 항체 생성과 관련된 B세포 수가 증가한 것이다. 또 화이자 백신 접종자들의 경우 백신 접종 시간 외에 남성보다는 여성이, 고령자보다는 젊은 연령에서 항체 반응이 더 높았다. 다만 연구팀은 이번 연구 결과의 한계점으로 참가자들의 평소 약물 복용 이력, 수면 및 교대근무 패턴 등 백신 반응에 영향을 줄 수 있는 여러 지표들에 대한 자료가 부족하다는 사실은 언급했다. 공동저자로 연구에 참여한 엘리자베스 클레르만 하버드대학교 의과대학 신경과 교수는 “접종 시간이 코로나19 백신으로 생기는 면역 반응에 영향을 미친다는 개념의 증거를 제시했다. 이는 백신 효능을 최적화하는 것과 연관 지을 수 있을 것”이라고 말했다. 클레르만 교수는 “코로나19 바이러스 백신 접종에 대한 신체 반응을 보면 고령자나 면역 저하자 등 백신 효과를 높이길 원하는 사람들에게 오후에 백신 접종 일정을 잡을 것을 권장한다”고 말했다. 해당 연구 결과는 지난 4일 국제학술지 ‘저널 오브바이오로지컬리듬(Journal of Biological Rhythms)’에 게재됐다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료뿐 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구 성과는 기대에 못 미치고 있다. 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠던 탓이다. 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 무선장치 ‘뉴럴 임플란트’를 수십 마리 쥐 신경회로에 이식해 자유롭게 제어하면서 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는 데 성공했다. 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘을 규명하고 치료법을 개발하면서, 원격의료 구축에도 적용될 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

찬바람이 불기 시작할 때 번잡한 도심 지역을 조금만 벗어나면 철새들이 떼 지어 날아가는 모습을 쉽게 볼 수 있다.철새를 볼 때마다 떠오르는 것은 ‘닐스의 신기한 모험’이다. 40~50대에게는 1981~1982년 TV에서 방영한 일본 애니메이션 ‘닐스의 모험’으로 더 익숙할 것이다. 스웨덴 작가 셀마 라겔뢰프가 스웨덴 교육위원회의 의뢰를 받아 아이들에게 스웨덴 지리와 지역사를 쉽게 배울 수 있도록 쓴 1906년 작품 ‘닐스 홀게르손의 환상적인 스웨덴 여행’이 원작이다. 말썽꾸러기 닐스가 저주를 받아 15㎝ 크기로 줄어든 뒤 집에서 키우던 거위를 타고 철새를 따라 스웨덴 전역을 여행한다는 줄거리다. 라겔뢰프에게 여성 최초이자 아동문학 최초로 1909년 노벨문학상을 안겨 준 이 작품에는 철새의 이동과 생태가 곳곳에 잘 묘사돼 있다. 이런 낭만들은 최근 들어 철새가 조류인플루엔자(AI) 확산의 주범으로 지목받으면서 많이 사라졌다. 철새는 한 지역에 뿌리내리고 사는 텃새와 달리 계절에 따라 번식지를 떠나 월동지에서 겨울을 난 뒤 다시 되돌아 오는 특성을 갖고 있다. 갓 태어난 철새들도 때가 되면 떠났다가 돌아오는 모습에 많은 사람들이 궁금증을 자아냈다. 1950년대 이후 독일 생물학자들을 중심으로 철새의 몸속에 생체 내비게이션이 내장돼 있다는 것이 밝혀졌지만, 철새의 생체 나침반을 만드는 것이 무엇인지를 포함해 많은 부분이 여전히 수수께끼로 남아 있다. 이런 가운데 독일 막스플랑크 조류학연구소, 뉴질랜드 매시대 자연과학·계산과학부, 호주 모내시대 생명과학부 공동연구팀은 철새들이 먼 거리를 이동하는 동안 변하는 온도에 적응하는 방식을 찾아냈다고 8일 밝혔다. 먼 거리를 이동하는 새들일수록 깃털 색깔이 밝고 옅다는 것이다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 12월 7일자에 실렸다. 우선 연구팀은 미국 코넬대 조류학연구소에서 운영하고 있는 조류 분야 데이터베이스 ‘전 세계의 새’(Birds of the World)를 활용해 모든 새들의 깃털 밝기를 101점 척도로 정량화했다. 0은 검은색, 100은 흰색으로 정한 것이다. 그다음 깃털 색깔에 영향을 미치는 것으로 알려진 다른 요인들을 통제하고 종(種)별 이동 행태만을 비교했다. 분석 결과 한 지역에 머무는 텃새들은 철새들보다 어두운 색을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 철새들 중에서도 이동거리가 짧은 종들은 더 먼 거리까지 이동하는 종들보다 깃털 색깔이 더 짙은 것으로 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이런 경향성은 새의 크기나 날개 길이와 상관없이 일관되게 나타났다. 원거리 이동 철새들이 더 밝은 깃털을 갖게 진화된 것은 체온 조절 때문이라고 연구팀은 해석했다. 철새들은 맑은 날 텃새들보다 높은 고도에서 비행을 한다. 이 때문에 겨울철이라도 태양 복사열을 직접 받는다. 멀리 이동하는 철새일수록 태양 복사열의 영향이 더 오래 간다. 어두운 색의 옷이 밝은색 옷보다 열을 더 많이 흡수하는 것처럼 철새가 짙은 색의 깃털을 갖고 있다면 한낮에 이동하는 동안 많은 태양열을 받아 체온이 오른다. 이렇게 되면 쉼없이 장거리를 이동하는 철새에게는 최악의 상황이 될 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 독일 막스플랑크 조류학연구소 바트 켐페네어스 행동생태학 교수는 “이번 연구로 동물 피부와 털 색깔이 온도와 기후 요인에 영향을 받는다는 사실을 다시 확인하게 됐다”며 “지구온난화에 따라 동물들의 적응 진화를 예측하는 데도 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료 뿐만 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구성과는 기대에 못 미치고 있다. 연구장비의 한계 때문이다. 실제로 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠다. 이에 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 이를 통해 실험 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어할 수 있게 했다. 연구팀은 ‘뉴럴 임플란트’라고 하는 자동원격제어 기능을 갖춘 무선장치가 이식된 수십 마리 쥐의 뇌 신경회로를 광유전학적 방법으로 완전 자동화된 뇌 실험이 가능하다는 것을 증명했다. 자동 제어실험으로 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는데 성공해 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘 규명과 치료법 개발은 물론 먼 거리에 있는 퇴행성 뇌질환과 정신질환 등을 앓는 환자들이 병원을 방문하지 않고 치료받을 수 있는 원격의료 구현에도 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

건강보험심사평가원 자료나 암등록통계를 보면 한국인의 암사망률이 가장 높은 것은 바로 폐암이다. 한국 뿐만 아니라 전 세계 많은 국가에서 폐암은 사망률이 가장 높고 5년 생존율이 낮은 악성 종양으로 알려져 있다. 더군다나 폐암조직 중 일부는 다양한 암 치료방법을 동원해도 살아남는 경우가 있어 환자를 괴롭힌다. 국내 연구진이 이렇게 쉽게 죽지 않는 폐암세포의 비밀을 풀어내 항암 치료 효과를 높일 수 있는 단초를 마련했다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 연구팀은 암세포 생존과 성장에 필수적인 아미노산이 부족한 암 미세환경에서도 폐암세포가 생존할 수 있게 만드는 유전인자와 메커니즘을 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘세포 사멸 및 질병’ 최신호(12월 3일자)에 실렸다. 연구팀은 아미노산 같은 영양분이 부족한 암미세환경에서 살아남은 암세포들이 항암제나 방사선치료에도 저항성을 갖고 있다는 사실에 착안했다. 연구팀은 폐암세포를 이용한 실험을 통해 아미노산이 부족한 환경에서도 폐암세포가 살아남을 수 있도록 하는 생존유전인자 ‘AKT’와 신호전달체계를 확인했다. 연구팀은 신호전달체계에서 오가는 암세포 생존신호를 차단시키면 방사선에 의한 폐암세포 사멸이 28% 이상 증가된다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 박인철 박사는 “이번 연구를 바탕으로 암세포 생존 신호전달 연구를 통해 새로운 방사선 암치료 전략을 마련해 방사선 치료가 쉽지 않은 폐암환자들에게 치료효과가 있기를 기대한다”라고 설명했다.

서울시립대학교는 최근 본교 화학공학과 문홍철 교수 연구팀이 건국대학교 김봉기 교수 연구팀과 전도성 공액 고분자의 전기변색 특성에 대해 규명하고, 이를 바탕으로 고성능 전기변색 시스템 구현에 성공했다고 7일 밝혔다. 문홍철 교수는 “해당 성과는 각 연구진이 보유한 전문 기술의 융합 및 그 시너지 효과가 잘 나타난 결과”라며 “소재를 합리적으로 설계해 기존 보고된 전도성 고분자 기반 전기변색 시스템들에 비해 고효율, 고안정성을 달성할 수 있었다”고 말했다. 이어 “이는 안정적으로 저전력 구동이 가능한 투명 디스플레이 플랫폼의 핵심 기술이 될 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단 소재융합혁신기술개발사업 및 산업통상자원부 ICT 융합섬유 제조과정 전문인력양성 사업 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지인 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 온라인 출판됐다.

인류의 오랜 소망은 ‘불로장생’이다. 최근 의학과 과학기술의 발달로 백세시대가 코 앞으로 다가왔다. 그렇지만 중요한 것은 단순히 오래 사는 것이 아니라 건강하게 오래사는 건강수명이다. 이 때문에 건강수명 연장을 위한 연구도 활발하다. 이런 가운데 과학자들이 포도씨 속에 포함된 물질이 노화방지에 효과가 있어 건강하게 나이들도록 도와줄 수 있다는 동물실험 결과를 내놔 주목받고 있다. 중국과 미국 공동연구팀은 포도씨 속에 포함된 천연화합물인 플라보노이드 물질이 건강을 증진시키고 수명 증가 효과가 있다고 밝혔다. 이번 연구팀에는 중국 과학기술원대학 상하이 영양보건연구소, 상하이교통대 의대 보건과학연구소, 빈주의과대 노화의학연구소, 광저우 재생의학연구소, 미국 벅 노화연구소, 로렌스버클리국립대, 메이요클리닉, 시애틀 워싱턴대 연구진이 참여했다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 12월 7일자에 실렸다. 화학물질이나 방사선에 노출되거나 나이가 들면 세포는 노화되기 마련이다. 이 같은 노화된 세포가 체내에 축적되면 신체의 기능들이 점점 쇠퇴해 작동하지 않게 되면서 심혈관질환이나 각종 퇴행성신경질환 등에 시달리게 된다. 연구팀은 다양한 식물의 추출물을 인체세포에 주입해 노화에 미치는 영향을 살펴봤다. 연구팀은 다양한 천연물 중 포도씨 추출물, 특히 프로시아디닌C1(PCC1)이 노화세포를 제거하고 세포의 노화를 예방하는데 도움이 되는 것으로 확인됐다. 코코아, 초콜릿, 녹차, 포도 등에서 많이 발견되는 폴리페놀 성분으로 지방질 산화를 억제하고 자유라디칼을 제거해 심혈관 보호에 도움을 주는 것으로 알려져 있었다. 연구팀은 사람으로 치면 75~90세에 해당되는 생후 24~27개월 된 늙은 생쥐 91마리를 두 그룹으로 나눠 한 집단에만 8주 동안 격주로 PCC1을 주사했다. 8주가 지난 뒤 세포상태와 추적조사를 실시한 결과 PCC1를 주사한 생쥐들의 체내 노화세포 분포가 그렇지 않은 생쥐들보다 줄어들었으며 노화로 인해 나타나는 각종 질병은 60% 이상 줄었으며 수명도 9~10% 정도 긴 것으로 확인됐다. 이번 연구를 이끈 선 유 중국과기원대 교수는 “PCC1이 노화를 막고 수명을 연장시키는 정확한 메커니즘과 사람에게 적용 가능한지 여부는 추가 연구를 통해 확인해봐야겠지만 이번 연구는 천연물 속에 포함된 PCC1이 노화 관련 질환 치료제로 활용가능성을 보여주고 있다”라고 설명했다.

홍콩대 연구진 ‘신종 감염병’ 논문오미크론, 공기 전파설 사실이었다홍콩, 오미크론 2차 감염 ‘미접촉 확인’ 홍콩에서 코로나19 변이 바이러스 ‘오미크론’의 전염력을 추정할 수 있는 감염 사례가 나온 가운데, 홍콩대 연구진은 공기 전파 가능성이 가장 높다고 밝혔다. 앞서 홍콩의 한 호텔에서 복도를 사이에 두고 격리돼 있던 두 여행객이 코로나19의 새로운 변이인 오미크론에 잇따라 감염된 바 있다. 6일 블룸버그 통신에 따르면 홍콩대 연구진은 최근 미국 질병통제예방센터(CDC)가 발행하는 국제학술지 ‘신종 감염병’(EID, Emerging Infectious Diseases)에 게재한 논문에서 이 같이 말했다. 연구진은 “호텔 폐쇄회로(CC)TV 카메라 영상에 따르면 두 사람 중 누구도 방을 떠나지 않았고 어떠한 접촉도 없었다”고 밝혔다. 이어 연구진은 “이는 음식을 받거나 코로나19 검사를 위해 각자의 방문이 열렸을 때 (바이러스가) 공기를 통해 전파됐을 가능성을 가장 개연성있게 만든다”고 설명했다. 첫번째 감염자는 남아프리카공화국에서 온 여행객이며, 두번째 감염자는 캐나다에서 온 여행객이다. 두 환자는 모두 백신 접종을 완료한 것으로 전해졌다. 홍콩에 입국한 뒤 같은 격리호텔에서 복도를 사이에 두고 맞은편 객실에 묵고 있다가 잇따라 오미크론 감염 확진 판정을 받았다.“오미크론 변이가 백신 효과를 무력화할 가능성” 앞서 홍콩 당국은 두 사람이 모두 오미크론 변이에 감염됐다는 사실을 확인하고, 지난 27일 0시부터 남아공 등 8개국발 입국을 금지하는 조처를 긴급히 내렸다. 또 홍콩 보건 당국은 남아공 여행객이 필터가 없고 숨을 쉽게 내쉴 수 있도록 하는 밸브가 달린 마스크를 사용한 탓에 방문이 열렸을 때 바이러스가 공기를 통해 전파됐을 수 있다고 밝혔다. 홍콩대 연구진은 “백신 접종을 완료한 두 사람이 격리 호텔에서 복도를 사이에 두고 오미크론 변이에 감염된 사례는 오미크론 변이가 백신 효과를 무력화할 가능성에 대한 잠재적 우려를 강조한다”고 지적했다.“오미크론 강한 전파력, 감기 바이러스와 혼종 가능성” 또 오미크론이 일반적인 감기 바이러스에서 일부 유전자를 가져온 혼종이기 때문에 전파력이 강할 수 있다는 연구 결과가 나오기도 했다. 5일 워싱턴포스트(WP)는 미국 바이오메디컬 정보 분석업체인 엔퍼런스 연구진이 오미크론 변이의 염기서열 분석 결과가 담긴 논문을 공개했다고 보도했다. 오미크론 변이는 일반적인 코로나19 바이러스와 달리 감기 바이러스에서 발견되는 유전자 코드를 가지고 있었다. 이로 인해 연구진은 오미크론이 다른 코로나19 변이보다 전파력은 강하지만 중증화 가능성이 낮을 수 있음을 시사했다고 WP는 전했다.연구진은 오미크론 변이가 코로나19를 일으키는 것으로 알려진 SARS-CoV-2 바이러스와, 코로나 계열이지만 일반 감기만을 유발하는 HCoV-229E 바이러스에 동시에 감염된 숙주에서 발생했을 가능성이 있다고 추정했다. 이번에 발견된 유전자 코드는 오미크론을 제외한 다른 코로나19 바이러스에선 확인된 적이 없다고 연구진은 밝혔다. 논문을 공동집필한 생명공학자 벤키 순다라라잔은 WP에 “오미크론 변이와 HCoV-229E 바이러스의 ‘두드러진’ 유사성은 오미크론을 인간 숙주에 더욱 익숙하게 만들었고, 일부 면역체계를 우회할 가능성이 있다”고 설명했다. 엔퍼런스 연구진의 이번 연구 결과는 사전출판 단계에 있어 아직 동료심사를 거치지 않았다. 한편 현재까지 연구 결과로 볼 때 오미크론 변이는 델타 변이보다 전파력이 강하다는 분석이 나온다. 다만 중증 위험도는 덜한 것으로 관측되고 있다.

△ 인제대학교 AI융합대학 변해원 교수가 미국에서 발간하는 정신의학분야 국제학술지인 ‘세계정신과학’의 편집위원으로 위촉됐다. 임기는 2025년 12월 31일까지다. 세계정신과학회 편집위원은 모두 45명이고, 이 중 한국인은 변 교수를 포함해 2명이다.

국내 연구진이 생명과학 분야 첨단 기술인 유전자 가위의 정확도를 높이고 바이러스 검출 같이 초고감도 유전자 검출기술에 활용할 수 있는 방법을 찾아냈다. 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소 연구진은 크리스퍼-캐스12a 유전자가위가 단일 촉매 활성부위만으로 이중 가닥의 DNA를 부작용 없이 완전히 잘라낼 수 있는 분자 메커니즘을 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 유전자 특정 부위를 절단해 유전체 교정을 가능케 하는 기술을 유전자 가위라고 한다. 특히 3세대 크리스퍼 유전자가위는 간편하게 대량으로 만들 수 있다는 장점이 있다. 크리스퍼 가위는 표적을 안내해주는 가이드RNA와 표적을 잘라내는 절단효소로 구성돼 있다. 크리스퍼 가위에 캐스9이라는 절단효소가 많이 쓰여 크리스퍼-캐스9이 많이 알려져 있지만 최근에는 캐스12a라는 절단효소의 장점이 크다는 것이 알려져 연구가 활발하다. 특히 캐스12a는 극미량의 특정 염기서열의 핵산을 검출하는 기술에도 활용돼 코로나19 진단키트 개발에도 활용됐다. 그럼에도 DNA 절단부위를 정교하게 제어하는 기술이 부족해 유전체 교정에까지는 활용되지 못하고 있다. 이에 연구팀은 캐스12a 유전자 가위의 활용도를 높이기 위한 연구를 실시했다. 연구팀은 단일분자 형광이미징 기술을 활용해 캐스12a는 표적 유전자(DNA) 이중가닥을 순차적으로 절단하고 그 과정에서 캐스12a 유전자 가위-DNA 복합체가 연속적 구조 재배열을 한다는 것을 최초로 관찰했다. 또 표적 DNA 절단을 위해서는 절단 부위의 유전자가 부분적으로 풀려야 하며 마그네슘 이온이 이 구조를 안정화시키는데 결정적 역할을 한다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 이상화 GIST 박사는 “이번 연구는 마그네슘 이온이 크리스퍼 유전자 가위 작동에 필수적인 구조변화에도 영향을 미친다”라며 “추가연구를 통해 정교하게 DNA 절단 활성이 조절된 다양한 유전자 가위 발굴을 추진할 것”이라고 말했다.

전자레인지를 사용할 때 간혹 부피가 큰 식품을 데우거나 조리하면 골고루 가열되지 않아 한쪽은 뜨거운데 다른쪽은 차가울 때가 간혹 있다. 국내 연구진이 원하는 부위를 원하는 온도로 가열할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전기연구원 전기환경연구센터는 원하는 곳이나 대상을 필요한 만큼 원하는 온도로 가열할 수 있는 스마트 전자레인지 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 열역학, 재료과학 분야 국제학술지인 ‘응용 열공학’, ‘재료화학A’에 각각 실렸다. 전자레인지는 마이크로파를 이용해 음식을 가열시키는 장치로 필수 가전제품으로 자리잡고 있다. 문제는 마이크로파 파동이 공간적으로 차이를 보이고 이를 조절하지 못해 골고루 가열되지 않는 단점이 있다. 즉 식품을 일정 위치에 고정시킨 뒤 회전시키면서 데우는 것인데 마이크로파가 구석쪽으로 갈수록 약해져 한쪽은 더 뜨겁고 그렇지 않은 곳은 제대로 조리되지 않는 경우가 많다. 연구팀은 1% 안팎의 주파수 조절로 마이크로파 파장을 최대 100배나 변화시켜 사용자가 원하는 곳을 필요한 만큼만 가열할 수 있는 ‘스마트 마이크로파 가열기술’을 개발했다. 이렇게 파장 변화로 마이크로파 가열 위치를 폭넓게 조절함으로써 균일가열과 표적가열을 모두 가능하도록 했다. 균일가열은 물체의 전체 온도차이가 10% 미만으로 고르게 가열하는 것이고 표적가열은 부위별 목표 온도를 반영해 사용자가 특정 위치를 원하는 온도로 집중 가열하는 것이다.이번 기술을 활용하면 여러 음식물을 각각 원하는 다른 온도로 가열할 수 있게 된다. 또 반도체, 자동차, 탄소섬유, 다이아몬드 등 생산공정에서 효율적 가열에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 정순신 전기연구원 박사는 “이번 연구는 약간의 주파수 조절로 전자파 파장을 변화시켜 가열 위치를 제어하는 것으로 사용자 편의성을 높이고 불필요한 대상을 가열하는데 소모되는 에너지를 줄이는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

1980~90대까지만 해도 한국은 남녀 성비 불균형이 극심한 나라로 알려져 있었다. 그렇지만 최근에는 성비 불균형이 많이 균형이 잡한 것으로 알려져 있다. 실제로 남아선호 사상이 있던 예전에는 남자아이를 낳기 위해 다양한 방법을 쓰는 사람들이 많았지만 원하는대로 성을 바꾸는 것은 사실상 불가능한 일로 알려져 있었다. 일부 국가에서는 여전히 남녀성비가 극심한 불균형을 이루는 곳들이 있다. 그런데 과학자들이 궁금해 하는 것은 출생성비는 어떻게 결정되는가 하는 것이다. 유전적 요인이 성별과 성비를 결정한다는 일부 연구결과도 있었지만 아직 확실히 밝혀진바는 없다. 이런 상황에서 환경오염물질이 출생성비의 결정요인이 될 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 시카고대 화학과, 의대, 시스템생물학 및 게놈연구소, 인간게놈학과, 스웨덴 카롤린스카연구소 전염병학 및 생물통계학과, 외레브로대 의학부 공동연구팀은 대기 및 수질오염물질이 출생성비(SRB, sex ratio at birth)의 변화 원인이라고 4일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 전산생물학’ 12월 3일자에 실렸다. 연구팀은 2003년부터 2011년까지 미국에서 출생한 약 300만명에 대한 IBM 헬스 마켓스캔 보험청구 데이터 기록과 1983년부터 2013년까지 스웨덴 보건국 국립환자등록소의 300만명 이상의 출생아에 대한 기록을 분석했다. 또 각국의 기상청과 환경국의 날씨, 대기 및 수질 오염상태에 대한 데이터를 비교했다. 출생성비는 임신한 여성의 호르몬에 의해 변화되는 것으로 알려져 있었고 일부에서는 날씨변화, 심리적 스트레스가 원인이 될 수 있다는 분석결과도 나왔었지만 명확하지는 않았다. 연구팀에 따르면 SRB는 계절, 기온변화, 거주지의 강력?죄율, 실업률, 업무강도와는 상관없는 것으로 나타났다. SRB는 질소산화물, 황산화물, PCB, 철, 납, 수은, 일산화탄소, 알루미늄, 물 속 크롬과 비소농도 등이 원인으로 조사됐다. 또 다른 요인으로는 극심한 가뭄, 교통사망률 등도 출생성비 일부에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 유전학자 시카고대 의대 안드레이 리제츠키 교수는 “오염물질이 출생 성비에 변화를 일으킨 정확한 메커니즘을 파악하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만 환경오염의 영향을 줄이기 위한 신속한 조치가 필요한 것은 사실”이라고 설명했다.

국내 연구진이 인간의 영원한 꿈인 ‘장수’와 ‘수명연장’의 꿈을 실현시켜줄 항노화 단백질을 발견했다. 카이스트 생명과학과, 한국과학기술연구원(KIST), 포스텍 공동연구팀은 손톱보다 작은 곤충이지만 사람과 유전자를 83%를 공유하는 예쁜꼬마선충에서 새로운 항노화 단백질을 발견했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 12월 4일자에 실렸습니다. 세포 속에서 만들어진 단백질을 목적에 따라 변형시키거나 분류해 필요한 위치로 옮겨주는 세포 내 우체국과 같은 역할을 하는 골지체에 존재하는 단백질 ‘MON2’은 물질 수송을 조절하는 것으로 알려져 있었다. 세포 내에서 기능이 저하되거나 오래된 단백질 등은 수시로 제거하는 자가포식은 생명을 유지하고 장수 유도에 필수적이다. 세포 내 에너지 공장인 미토콘드리아의 경우 기능이 약간 둔화됐을 때 장수를 유도할 수 있다고 알려져 있지만 다른 세포소기관들은 수명연장이나 장수에 어떻게 영향을 미치는지 잘 알려져 있지 않다. 이에 연구팀은 물질수송과 단백질 변형이 일어나는 골지체와 미토콘드리아가 노화에 관계있는 것으로 봤다. 연구팀은 단백체학 기술을 활용해 미토콘드리아 기능을 저하시켜 수명이 길어지도록 한 돌연변이 예쁜꼬마선충에게서 일반 예쁜꼬마선충과 달리 특이하게 많이 생성되거나 적게 만들어진 단백질 1000여 종을 찾아냈다. 그 중 골지체 단백질 MON2가 예쁜꼬마선충의 장수에 반드시 필요한 항노화 물질이라는 것을 알아냈다. 이번 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 질병을 치료할 수 있는 물질이나 방법을 찾아내는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 이번 연구를 이끈 이승재 카이스트 교수는 “이번 연구에 따르면 미토콘드리아, 골지체, 오토파고좀 세 종류의 세포소기관의 유기적 소통이 장수와 관련 있다는 것을 제시했다는데 의미가 있다”라며 “추가 연구를 통해 세포소기관 내 물질 수송이 어떻게 장수유도단백질을 활성화시킬 수 있는지 분자수준의 메커니즘을 찾아낼 것”이라고 설명했다.

새처럼 나뭇가지에 앉거나 공중에서 물체를 움켜쥘 수 있는 로봇이 등장했다. 미국의 기술자들이 맹금류인 송골매를 보고 영감을 받아 개발했다.  스탠퍼드대 연구진이 1일 공개한 로봇 ‘스내그’(SNAG·stereotyped nature-inspired aerial grasper)는 3D프린터로 일부 부품을 인쇄해 만들었다. 4개의 프로펠러가 달린 드론이 이륙한 뒤 새처럼 나뭇가지를 움켜쥐며 착륙하거나 사람이 공중으로 던진 물체를 낚아채 날 수도 있다.최근 오리건주에 있는 한 숲에서 벌인 비행 시험에서 스내그는 인공 발톱의 도움으로 나뭇가지에 착륙하고 다시 이륙하는 모습을 보여줬다. 착지할 때의 충격 에너지를 움켜쥐는 힘으로 전환해 나뭇가지를 잡는 것이라고 연구진은 설명한다. 스내그는 또 연구원이 던진 먹이 모형이나 테니스공 등을 멋지게 낚아채는 데도 성공했다. 연구 주저자인 윌리엄 로데릭 박사는 “스내그의 두 다리는 새처럼 움직일 수 있을 뿐만 아니라 단단한 몸통 구조는 새의 뼈와 같은 역할을 한다”고 말했다. 스내그는 카메라와 센서를 내장해 기후 환경이나 생태계, 산불 예방 목적으로 감시 활동을 하거나 실종자 수색과 구조 지원 작업에도 활용할 수 있다. 앞으로 연구진은 스내그의 상황 인식 및 비행 제어 능력 등을 개선하는 데 초점을 맞출 계획이다.자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’(Science Robotics) 12월 1일자에 실렸다.

암세포의 생존이나 전이에 필요한 단백질을 표적 삼아, 유방암·전립선암·폐암·간암·대장암 등 주요 암에 부작용 없이 효과가 있는 새로운 치료제를 찾아냈다고 미국 프린스턴대가 발표했다. 이 대학의 암 연구자인 강이빈 교수 등 연구진에 따르면, 전이성 유방암은 미국에서만 매년 4만 명 이상의 사망자를 내며 항암치료(화학요법) 등의 효과마저 적다. 전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 29%밖에 안 되지만, 비전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 99%나 된다. 전이를 어떻게 막는지가 관건인 셈이다. 유방암의 전이나 재발에 대해, 강 교수는 “조기 유방암으로 진단받은 여성 대다수는 수술이나 치료를 받고 회복하지만, 5년 후·10년 후·20년 후 전이성 재발이 일어나는 사람도 적지 않아 오랫동안 과학자들을 괴롭혀왔다”면서 “똑같은 조기 유방암 환자라도 재발을 반복하는 사람과 그렇지 않은 사람이 있는지 이유를 몰랐기 때문”이라고 설명했다. 유방암을 비롯한 암의 전이에 크게 관여하고 있다고 알려진 것으로는 ‘메타드헤린’(MTDH)이라는 단백질과 이를 합성하기 위해 존재하는 암세포의 유전자가 있다. 강 교수는 2009년 발표 논문에서 “유방암 환자의 종양 표본 30~40%에서 MTDH가 합성돼 전이나 화학요법에 대한 저항성의 원인이 되고 있었다는 점을 발견했다”고 밝혔다. 또 2014년 논문에서는 “MTDH가 전립선암·폐암·대장암 등 다양한 암세포의 증식이나 전이에 필수적인 기능을 하고 있다는 점을 발견했다”고 발표했다.15년 넘게 MTDH를 연구해온 강 교수에 따르면, MTDH는 대부분 주요 암의 전이에 관여하고 있지만, 정상적인 체세포에는 전혀 중요하게 작용하지 않는다. 사실 MTDH를 합성하는 유전자가 없는 쥐를 이용한 실험에서 MTDH가 없는 쥐는 일반 쥐와 마찬가지로 성장해 번식할 수 있으며 암에 걸려도 전이나 재발을 일으키지 않는 것으로 확인됐다. 하지만 쥐와 달리 암 환자의 경우 유전자를 바꿀 수 없다. 이에 강 교수는 MTDH를 어떻게 무효로 할 수 있는지를 알아내는 연구를 계속해 지난달 29일 국제학술지 ‘네이처 캔서’(Nature Cancer)에 발표한 두 편의 논문에서 “마침내 MTDH가 기능하는데 필요한 ‘SND1’이라는 단백질과 MTDH와의 결합을 막는 화합물을 알아내는 데 성공했다”고 밝혔다. MTDH는 정상적인 세포에 대해서는 불필요하지만, 암세포에 대해서는 ‘화학요법으로부터 몸을 지킨다’고 하는 기능과 ‘암에 침습된 장기가 몸의 면역체계에 경고하는 것을 막는다’고 하는 기능까지 두 가지 역할을 가진 중요한 단백질이다. 따라서 MTDH의 작용을 저해하는 화합물로 만든 약을 투여하면 화학요법의 효과가 현저하게 높아져 암세포가 전이될 위험도 떨어진다는 것이다. 게다가 MTDH가 무효화해도 정상적인 세포에는 영향이 없어 부작용 우려도 최소화할 수 있다. 강 교수는 이번 발견에 대해 “암세포는 생존과 면역체계 회피에 MTDH를 필요로 한다. 즉, MTDH를 억제하는 약이 있으면 암에 중요한 두 가지 기전을 한꺼번에 무효로 돌릴 수 있는 것”이라면서 “이 약의 가장 중요한 점은 독성이 거의 없다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이어 “실제 쥐 실험에서도 부작용은 전혀 보이지 않았다. 게다가 이 약은 특정 암이 아닌 주요 암 모두를 대상으로 한다는 뛰어난 특징을 갖고 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 MTDH를 억제하는 화합물을 치료제로 만드는 연구를 진행해 2~3년 후에는 환자를 대상으로 한 임상시험을 시행할 계획이다.

고품질 창작 콘텐츠 많을수록 팔로어 2~3배 우파 커뮤니티 새 가입자가 편향성 더 키워버스나 지하철을 타서 주변을 둘러보면 승객 열이면 아홉이 스마트폰을 이용해 페이스북, 인스타그램, 트위터 타임라인을 훑어보거나 유튜브 동영상을 보고 있다는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 소셜네트워크서비스(SNS)나 인터넷 방송 소비자는 점점 늘고 있습니다. 그러다 보니 신문, 방송 같은 기존 매체보다 정보 확산에 더 큰 영향을 미치기도 합니다. 많은 구독자를 갖고 SNS 여론을 주도하는 ‘인플루언서’들은 어떻게 생기는지, 그들이 어떻게 영향력을 발휘하는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. 이런 상황에서 스위스 취리히연방공과대(ETH) 소셜네트워크연구실, 취리히대 소셜컴퓨팅연구실, 중국 북경대 기계공학과 공동연구팀은 수학적 모델을 개발해 ‘사용자 창작 콘텐츠’(UGC) 품질과 UGC를 가장 잘 드러내 줄 수 있는 플랫폼이 인플루언서를 만드는 중요한 요인이라고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 12월 1일자에 밝혔습니다. 연구팀은 6000명 이상의 과학자 팔로어를 갖고 있는 연구자들의 트위터 데이터를 분석해 SNS 영향력을 평가할 수 있는 수학적 모델을 만든 뒤 다른 사용자들의 트위터에 적용해 봤습니다. 그 결과 공통적인 것은 독특하거나 고품질의 UGC를 만드는 사람들이 그렇지 못한 사람들에 비해 팔로어가 2~3배 많은 것으로 조사됐습니다. 또 UGC의 공급과 소비가 쉬운 플랫폼을 이용하는 사람들이 인플루언서가 되기 쉽다는 것도 발견했습니다. 너무도 당연한 결과 같지만 많은 경우 뻔하게 생각했던 것들이 실제로 가장 어려운 경우가 많지요. 한편 캐나다 토론토대 컴퓨터과학과 연구팀은 온라인 커뮤니티가 어떻게 정치적 편향성을 보이게 되는지에 대한 분석을 하고 그 결과를 과학저널 ‘네이처’ 12월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 온라인 뉴스SNS ‘레딧’을 대상으로 2005년부터 2018년까지 만들어진 레딧의 하부 커뮤니티 약 1만개에 올라온 게시글과 댓글 약 51억건을 분석했습니다. 분석 결과 2016년 민주당 힐러리 클린턴과 공화당 도널드 트럼프가 격돌한 대선을 전후해 레딧의 정치적 편향성이 극심해진 것으로 확인됐습니다. 기존에는 이런 정치적 편향성은 기존 사용자들에 따른 것으로 추정됐지만 이번 분석에 따르면 기존 사용자가 아닌 새로 가입한 우파 성향의 사용자들이 커뮤니티 양극화를 촉발·심화시켰다는 것입니다. 연구를 이끈 애슈턴 앤더슨 교수는 “온라인 뉴스나 커뮤니티의 의견은 편향적으로 흐를 가능성이 높은데 이는 특정 사안에 대한 사회 전체의 의견이 바뀌고 있다기보다는 커뮤니티 구성자나 뉴스 소비자의 인구역학적 변화 때문일 가능성이 크다”고 설명했습니다.

초소형 카메라는 몸에 들어가 질병을 발견하거나 소형 의료 로봇의 눈 역할을 하는 등 커다란 잠재력을 지녔다. 하지만, 지금까지 기술로는 시야도 매우 좁고 해상도도 낮은 편이어서 매우 흐릿한 이미지만 촬영할 수 있었다. 미 프린스턴대와 워싱턴대 공동연구진이 초소형 카메라 기술을 크게 개선했다. 굵은 소금 알갱이 크기의 초소형 카메라로 50만 배나 큰 일반 카메라와 비슷한 화질의 선명한 컬러 이미지를 촬영하는 데 성공했다.연구진은 카메라 하드웨어와 이미지 처리 소프트웨어를 공동으로 설계했다. 해당 기술은 질병의 진단이나 치료 목적으로 이용하는 의료용 로봇의 눈에 이용할 수 있다. 현재까지 의사가 환자의 몸속을 들여다보려면 위내시경 등의 장비를 몸 안에 넣어야 하는데 이럴 경우 환자에게 불편과 통증을 주는 등의 단점이 있다. 하지만, 초소형 의료 로봇에 고해상도를 가진 카메라를 탑재할 수 있다면 영상 진단 의료 분야가 크게 개선될 수 있다. 일반적으로 카메라는 유리나 플라스틱으로 된 곡면 렌즈를 이용해 빛을 굴절시켜 초점을 맞춰 촬영한다. 이때문에 물리적으로 카메라의 크기가 작아질수록 시야도 좁아지고 촬영 대상의 이미지도 정확하게 담기 어려웠다. 이번 연구는 초소형 카메라의 광학 시스템을 개선해 촬영 능력을 큰 폭으로 향상시킨 것이다. 연구진은 ‘메타표면’(metasurface)이라고 불리는 기술을 이용했다. 메타표면은 극히 얇은 유리에 나노 크기의 구조를 내장해 들어오는 빛의 파도를 제어하고 정보를 읽는 기술이다. 초소형 컴퓨터 칩과 같은 아주 작은 카메라 렌즈를 제조할 수 있다. 이번에 개발한 메타표면은 불과 가로, 세로 약 0.5㎜의 소금 알갱이 크기 칩 속에 나노 크기의 원통 160만 개를 내장하고 있다. 작은 원통들은 빛을 모으는 안테나처럼 작동해 좁은 시야에서도 들어오는 빛의 파도를 기록한다. 원통의 하나의 크기는 바이러스의 크기와 거의 같은데 올바르게 작동하려면 원통 하나하나를 적확한 모양으로 설계해야 한다. 다시 말해 160만 개나 되는 바이러스 크기의 원통을 각각 올바르게 정렬해야 하는 것이 기술력의 핵심이다. 아래 이미지는 기존 초소형 카메라와 이번에 개발된 카메라의 촬영 이미지를 비교한 모습이다. 왼쪽이 이전에 연구진이 개발한 초소형 카메라의 이미지이고, 오른쪽이 이번에 개발된 메타표면 카메라 이미지다. 이 메타표면 렌즈는 부피가 자신의 50만 배가 넘는 일반 카메라 렌즈로 촬영한 경우와 똑같은 품질을 실현한다. 이는 복잡한 빛의 상호 작용을 많은 시간을 들여 기록하고 정밀하게 계산한 성과라고 연구진은 설명한다. 새 기술은 의료장비를 넘어 스마트폰에도 이용될 수 있다. 연구 공동저자인 펠릭스 하이데 프린스턴대 컴퓨터과학과 조교수는 “초소형 렌즈가 상용화되면 스마트폰 뒷면에 카메라 렌즈를 3개씩이나 배치할 필요가 없다. 초소형 카메라를 뒷면 전체에 배치하면 폰 뒷면이 하나의 거대한 카메라로 작동하는 초고해상도 카메라를 만들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 11월 29일자에 실렸다.