두뇌 발달은 타고 나는 것일까, 아니면 환경의 영향을 더 많이 받는 것일까. 발달 심리학자를 비롯한 뇌 과학자들 사이에서도 여전히 논쟁을 벌이고 있는 부분이기는 하지만 환경의 영향이 크다는 연구결과들이 조금 더 많다. 이 같은 상황에서 가정의 사회·경제적 위치가 아이들의 뇌 발달, 특히 언어능력과 밀접한 상관관계를 갖는다는 연구결과가 나왔다. 일본 도호쿠대 발달·노화·암 연구소, 스마트 노화연구센터, 도호쿠의대 지역의료지원학과, 핵의학·방사선의학과, 인지보건과학과, 고등뇌과학연구센터, 교토대 코코로연구센터, 도쿄 국립신경·정신센터, 규슈대 실험자연과학부, 후쿠시마대 의대 산업의학연구센터 공동연구팀은 가족의 사회·경제적 지위가 지능 발달에 상당한 영향을 준다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션 바이올로지’ 4월 30일 발표됐다. 부모의 학력과 소득으로 대표되는 가정의 사회·경제적 지위가 아이들의 인지능력과 뇌 발달에 직접적인 영향이 있다는 연구결과들이 있었지만 시간이 지나면서 이들의 상관관계가 어떻게 변하는지 명확히 밝혀지지는 않았다. 이에 연구팀은 5~18세 일본 남녀 아동·청소년 358명을 대상으로 3년 동안 추적조사를 통해 뇌 구조 변화, 지능지수(IQ) 점수 변화, 가정의 사회·경제적 상태와의 관계와 시간에 따른 변화를 조사했다. 이번 연구에서는 언어적 지능과 비언어적 지능을 모두 측정할 수 있는 웩슬러 지능검사법을 이용했다. 웩슬러 지능검사는 연령대에 맞춘 맞춤형 지능검사가 가능한 측정법으로 알려져 있다. 분석 결과 사회·경제적 지위가 더 높은 가정의 아이들이 사회·경제적 지위가 낮은 가정 아이들에 비해 종합IQ 점수와 언어IQ 점수는 약간 더 높은 것으로 나타났다. 특히 읽기와 쓰기 능력은 시간이 지날수록 가정의 사회·경제적 지위와 밀접한 상관관계를 보였다. 반면 비언어IQ 점수는 가정의 사회·경제적 지위와 상관관계가 나타나지 않았다. 연구를 이끈 류타 가와시마 도호쿠대 교수는 “이번 연구를 통해 가정의 사회·경제적 지위가 지능지수나 뇌 발달 전반에 영향을 미친다고 볼 수는 없지만 언어능력 발달에는 매우 밀접한 관계를 보이는 것을 알 수 있다”라며 “어린 시절일수록 교육적 개입이 필요하다는 것을 암시하는만큼 가정에서 아동 청소년의 교육을 돕지 못한다면 학교라는 공교육에서 담당할 수 있어야 할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바쁜 일상을 사는 현대인들은 스트레스를 받는 경우가 많다. 그 때문에 “스트레스 받아 죽겠다”라거나 “스트레스 때문에 병 나겠다”는 등의 말을 입에 달고 살기도 한다. 실제로 몸 상태가 좋지 않아 병원을 찾으면 의사에게 가장 많이 듣는 것도 ‘스트레스 때문’이라는 말이다. 스트레스와 질병, 질환의 상관관계에 대해서 많은 연구자들도 관심을 갖고 있다. 호주 멜버른대 피터 도허티 감염·면역연구소, 고등분자영상연구센터, 모나쉬대 약학연구소, 피터 맥칼럼 암센터, 허드슨 의학연구소 공동연구팀은 스트레스 정도가 심해질 경우 노르아드레날린은 백혈구의 움직임을 억제해 면역반응을 손상시킨다고 4월 30일 밝혔다. 면역반응이 늦어지고 손상되면서 다양한 질병에 쉽게 걸린다는 설명이다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘면역학’ 4월 29일자에 실렸다. 교감신경계(SNS)는 신체가 위급한 상황일 때 대처하는, 일종의 스트레스 반응을 조절하는 역할을 한다. 인체는 스트레스를 받으면 교감신경을 활성화시켜 스트레스에 대응을 하게 된다. 그렇지만 지나치게 스트레스를 받으면 활성화된 교감신경이 다시 정상으로 돌아오지 않는 항진상태가 된다.또 스트레스를 받아 교감신경계가 활성화되면 면역반응이 억제되고 스트레스가 만성화될 경우는 면역반응이 저하돼 만성질환에 시달리기 쉽다는 것은 잘 알려져 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 밝혀지지 않고 있었다. 이에 연구팀은 교감신경계가 자극되면 T세포를 비롯한 면역관련 세포들의 움직임을 둔화시켜 면역력을 손상시킬 것이라는 가정에서 연구를 시작했다. 특히 연구팀은 대표적인 면역세포인 혈액 속 백혈구의 움직임과 스트레스, 교감신경계의 관계에 주목했다. 연구팀은 ‘2광자 생체 영상’이라는 생체현미경으로 스트레스를 받아 교감신경이 활성화된 생쥐의 백혈구 움직임을 관찰했다. 우선 연구팀은 노르아드레날린을 생쥐에게 주입한 뒤 백혈구의 움직임을 관찰했다. 노르아드레날린이 주입되자마자 백혈구의 움직임은 느려졌으며 이 같은 면역세포의 반응은 45~60분 동안 지속되는 것으로 확인됐다. 면역세포는 외부에서 병원균이 침입하면 빠르게 움직여 대응하는 것인데 스트레스가 면역세포의 활동을 억제해 질병에 대해 빠르게 대응하지 못하게 만들 수 있다는 것이다. 연구팀에 따르면 스트레스는 백혈구 뿐만 아니라 B세포나 수지상세포 같은 다른 면역세포들의 활성도 억제한다. 연구팀은 생쥐에게 대상포진 바이러스를 감염시킨 뒤 스트레스를 유발시킨 결과 백혈구와 T세포의 활성이 떨어져 감염부위가 커지고 증상이 악화되는 것을 관찰했다. 또 흑색종과 말라리아 기생충에 감염된 생쥐에게서도 마찬가지 결과를 얻었다. 연구팀에 따르면 이번 연구를 통해 스트레스가 병을 일으키거나 악화시킨다는 사실을 확실히 알게 됐으며 심부전, 패혈증, 천식이나 알레르기 같은 질병을 앓는 환자에게 투여하는 교감신경 활성화 약물 사용도 신중해야 한다고 조언했다. 스콧 뮬러 멜버른대 교수(면역학)는 “스트레스가 각종 질병의 원인으로는 알려져 있었지만 정확한 메커니즘은 밝혀내지 못했는데 이번 연구는 스트레스 신호가 면역세포의 움직임을 억제해 질병이 체내에서 확산되는 것을 차단하지 못한다는 것으로 보여주고 있다”라고 말했다. 뮬러 교수는 “스트레스 호르몬의 과다분비를 차단할 수 있다면 면역기능 저하를 막을 수 있을 것으로 기대한다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과거 암은 사망선고나 다름 없는 불치병이었다. 여전히 한국인 사망원인 1위로 암이 꼽히고 있기는 하지만 최근에는 과학기술의 발달로 다양한 암 치료방법이 나와 관리 가능한 질병의 범주에 포함되고 있다. 기존에는 외과수술, 화학 항암제, 방사선 치료가 대표적인 암 치료법이었지만 최근에는 몸 속 면역력을 강화해 암세포를 제거하는 면역치료법이 주목받고 있다. 그렇지만 면역세포를 충분히 갖고 있는 환자들에게만 효과가 나타나고 모든 암에 적용이 쉽지 않다는 단점이 있다. 실제로 면역치료법의 효과를 보는 환자는 10~40%에 불과하다는 통계도 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구센터 연구진은 면역세포를 포함한 정상세포에 미치는 독성은 최소화하면서 암세포만 죽이고 환자의 면역상태를 높여 항암 면역치료에도 도움을 줄 수 있는 물질을 개발했다고 5월 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료 및 바이오소재 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 기종 화학항암제 중 ‘독소루비신’은 암세포 사멸을 유도할 수 있을 뿐만 아니라 환자의 면역력 일부를 높일 수 있다고 알려져 있다. 그렇지만 암세포 이외의 정상세포 특히 면역세포에도 독성을 일으키고 염증반응을 일으켜 항암면역치료용으로 사용하기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 암세포 사멸은 유도하되 정상세포에는 독성과 염증반을 일으키지 않는 약물을 만들기 위한 시도를 했다.연구팀은 지난해 독소루비신 항암제 내성을 억제하고 암세포만 죽일 수 있는 항암치료제를 개발한 바있다. 이번에는 독소루비신이 환자의 면역능력을 향상시켜 항암 면역치료용으로 활용할 수 있는 물질을 개발했다. 이번에 개발된 약물은 독소루비신을 비활성화시키는 펩타이드와 결합돼 정상조직에서는 약효나 독성을 나타내지 않다가 암세포에 존재하는 효소와 만날 경우 활성화돼 항암효과를 나타내도록 했다. 실제로 이번에 개발한 항암물질을 세포와 생쥐에게 적용한 결과 대표적인 부작용인 염증과 독성반응이 크게 감소하는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이번 약물은 실제 암치료에 사용되고 있는 약물을 활용했기 때문에 임상시험이 비교적 단순해 상용화 절차도 간단하고 제조공정도 단순해 대량생산이 용이하다. 류주희 KIST 박사는 “항암 면역치료제가 많은 사람들에게 효과를 얻기 위해서는 면역수준이 어느 정도 올라와 있어야 하는데 이번에 개발한 약물은 정상조직에서 독성 및 염증반응을 줄이면서 약물의 항암 면역반응을 유지하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스코틀랜드 고지대에서 나온 약 10억 년 된 미세 화석은 생명체 진화에 있어 중요한 잃어버린 연결 고리일 수 있다고 과학자들이 밝혔다. 영국 셰필드대와 미국 보스턴칼리지 공동연구진은 토리돈 호수 근처 암석에서 두 개의 뚜렷한 세포 형태 배열로 이뤄진 구형 원시 생물의 미화석을 발견했다고 밝혔다.‘비셀룸 브라시에리’(Bicellum Brasieri)라는 학명이 붙여진 이 화석화 된 생물은 단세포 생물보다 복잡하지만 완전한 다세포 생물은 아니어서 그 중간 단계에 있는 생물로 추정되며 지금까지 기록된 가장 초기 형태의 다세포 생물일 가능성이 있다. 이는 약 40억 년 전 단세포 생물의 출현과 약 6억 년 대기 중 산소 농도의 급상승으로 생물 종이 급증한 ‘캄브리아기 대폭발’ 사이의 간극을 메꾸는 것이다. 이른바 원생대로 불리는 이 고고학적 틈새 시대에 대해서는 거의 알려지지 않았지만, 이번에 확인된 생물을 시작으로 연구를 진행해나가면 단세포 생물이 어떻게 오늘날 수많은 동물로 진화할 수 있었는지를 밝히는 데 도움을 줄 수 있을지도 모른다.특히 이번 화석은 스코틀랜드 북서부 고지대에 있는 토리돈 호숫가 암석에서 발견된 것으로 전해졌다. 한때 호수 바닥에 살던 이 멸종 생물들은 녹조류와 육지 식물의 조상으로 여겨진다. 이에 대해 연구 주저자인 찰스 웰먼 셰필드대 교수는 “복잡한 다세포화의 기원과 동물의 기원은 지구 생명의 역사에서 가장 중요한 사건들 중 두 가지로 여겨진다. 우리 발견은 이 두 가지를 모두 밝혀준다”면서 “이번 발견은 다세포 동물의 진화가 최소 10억 년 전 일어났으며 동물 진화 이전의 초기 사건은 바다가 아닌 호수와 같은 담수에서 있어났을 수도 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 연구 공동저자인 폴 스트로터 보스턴칼리지 교수도 “생물학자들은 동물의 기원에는 단세포 생물에서 이전에 진화했던 기존 유전자의 통합과 용도 변경 등이 포함돼 있다고 추측했다”면서 “우리가 비셀룸 (브라시에리)에서 보는 것은 5억 년 뒤 동물 게놈에 통합됐을지도 모르는 세포와 세포의 접착 및 세포 분화를 포함한 유전자 체계의 한 사례”라고 말했다. 앞으로 연구진은 다세포 생물의 진화에 관한 더 많은 정보를 제공할 수 있는 화석을 찾기 위해 스코틀랜드의 사암 퇴적물을 조사할 계획이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 실렸다. 사진=셰필드대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

막힌 혈관을 확장하는 스텐트나 치아, 뼈를 대체하는 임플란트 같은 체내 삽입형 의료소재는 최근 다양하게 사용되고 있지만 삽입 부위에 염증이 생기거나 혈전을 유발시켜 오랜 시간 사용하기 어렵게 만드는 경우가 많다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 차의과학대 의생명과학과 공동연구팀은 체내 삽입형 의료소재 표면에 세포와 비슷한 물질을 결합시켜 이 같은 문제들을 해결할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 소재 표면이나 생체물질과 쉽게 결합되는 폴리도파민이라는 화합물과 피브로넥틴이라는 고분자량 당단백질을 코팅한 뒤 위에 세포를 배양했다. 배양된 세포는 조직 형태변화와 세포분화, 항상성 등을 조절하는 세포외기질 같은 세포 주변환경 구성물질을 만들게 된다. 세포외기질은 세포와 친화력이 높아 어떤 환경에서도 세포의 부착과 생존이 가능해 필요한 세포를 치료부위에 전달하고 의료소재와 신체조직간 부작용도 줄이는 역할을 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 의료소재 위에 코팅한 생체물질 중 세포외기질만 남겨놓고 배양세포를 제거해 치료목적으로 필요한 세포를 부착할 수 있는 공간을 만들었다.연구팀은 이번에 개발한 기술을 막힌 혈관을 확장할 때 사용하는 스텐트 표면에 적용했다. 보통 스텐트는 물리적으로 막힌 혈관을 확장시키는 것이기 때문에 시술 부위 혈관에 상처가 생겨 염증이 유발되고 그로 인한 혈전이 생겨 다시 혈관이 막히는 부작용이 발생하곤 했다. 연구팀이 개발한 소재에 혈관을 재생할 수 있는 일종의 줄기세포인 혈관전구세포를 탑재해 심혈관질환을 앓도록 한 토끼에게 시술한 결과 혈관 확장은 물론 손상된 혈관 내벽을 재생해 스텐트 시술에서 발생할 수 있는 부작용을 획기적으로 줄일 수 있다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 정윤기 KIST 박사는 “이번 기술은 신체 내에 삽입하는 다양한 소재에 적용이 가능해 스텐트 뿐만 아니라 장기간 이식이 필요한 임플란트, 체내삽입형 진단기기나 치료기기에도 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 공리주의 철학자 제러미 벤담은 ‘최대 다수의 최대 행복’이라는 말을 한 것으로 유명합니다. 법학자이기도 했던 벤담은 다수의 행복과 안전을 위해 죄수를 교화하기 위한 ‘파놉티콘’을 설계하기도 했습니다. 파놉티콘은 중앙에 탑을 세우고 감방들을 주변에 둥글게 배치한 원형 감옥입니다. 간수가 있는 중앙탑은 어둡지만 감방은 밝게 만든 것도 특징입니다. 죄수들 스스로 간수의 시선에서 벗어날 수 없다고 여기도록 해 규면을 내면화하도록 의도한 것입니다. 프랑스 철학자 미셸 푸코는 자신의 저서 ‘감시와 처벌’에서 파놉티콘의 핵심은 ‘시선’에 있다고 지적했습니다. 사람들은 타인의 시선을 의식하고, 그 때문에 스스로를 통제하게 된다는 겁니다. 시선은 예술작품에서나 심리학적으로도 중요한 의미를 갖습니다. 미국 역사학자 스티븐 컨은 ‘문학과 예술의 문화사’라는 책에서 19세기 문학작품과 인상주의 예술을 시선이라는 차원에서 분석해 문화사, 사회사적 해석을 제시했습니다. 과학자와 공학자들도 시선에 대해 관심이 많습니다. 이들은 인문학자들과 달리 좀더 실용적 차원에서 접근합니다. 어떻게 공간을 배치해야 시선에 부담을 느끼지 않고 자유롭게 일하면서 생산성을 높이고 의사소통도 원활하게 할 수 있을까를 고민하는 것이지요. ●시각적 환경 통제 가능하면 결속력도 ‘업’ 영국 런던대(ULC) 바틀릿건축학교에서 건축환경과 공간디자인을 연구하는 커스틴 세일러 교수팀도 이 같은 차원에서 접근했습니다. 연구팀은 직원 각자가 시각적 환경을 통제 가능한 개방형 사무실이 업무 집중력과 생산성을 높이고 업무 협력, 결속력도 강화시킬 수 있다는 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 4월 29일자에 발표했습니다. 연구팀은 7000여명의 직원이 근무하고 있는 대형 국제기술기업의 런던 본사 사무실 4개 층을 연구 대상으로 삼았습니다. 연구팀은 4개 층의 사무실 배치도와 사무실 내 책상 위치, 업무 위치에 따른 직원들의 시선 각도 등 물리적 정보 분석과 작업 공간에 대한 만족도 조사를 했습니다. ●마주 보는 3~6명 공간·창가 집중력 향상 분석 결과 개방형 사무실이지만 시야에 다른 사람들의 사무공간이나 책상이 많이 보이는 경우와 동료들의 모습이 전혀 보이지 않는 1인 사무실이 배치돼 있는 경우는 집중력과 업무 효율은 물론 팀원 간 결속력도 현저하게 떨어진다고 합니다. 반면 동료들과 마주 보는 형태로 책상이 배치되고 시야가 3~6명으로 제한된 공간에서 근무하는 경우 업무 집중력과 생산성이 높아지고 의사 소통도 원활한 것으로 확인됐습니다. 또 벽과 맞닿아 있는 곳보다는 창가에 책상이 배치된 경우 집중력이 더 높아진다고 합니다. 자신이 물리적 업무 환경을 통제 가능하다고 느낄 경우 그렇지 않은 사람들보다 생산성, 집중력, 유대감에 대한 긍정적 평가비율이 약 40배 높은 것으로 조사됐습니다. 연구팀에 따르면 개방형 사무실 내에서도 팀 단위로 구획을 나누는 것이 업무 효율을 높이는 데 도움이 될 것이라고 조언했습니다. 재택근무가 일상화된 요즘이지만 코로나19가 종식되는 그날이 되면 많은 사람들이 다시 한 공간에 모이게 될 것입니다. 물론 코로나19 이전과 같은 형태는 아닐 것입니다. 사소해 보이지만 업무 효율을 높이고 사람과의 관계를 복원하기 위해서는 공간 활용에 대한 고민도 미리 해 둬야 할 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

20년간 세계 빙하 21만곳 변화 계산 연평균 251~ 283GT 사라지고 있어 美 센트럴파크 341m 높이로 덮을 양 해수면 20㎝ 높아지는 데 24% 영향 “온난화-빙하 연구, 해수면 상승 대응”지난 22일은 51회 ‘지구의 날’이었다. 올해는 조 바이든 미국 대통령 주도로 한국과 중국, 러시아 등 38개국 정상과 유럽연합(EU) 집행위원장, EU 정상회의 상임의장 등이 글로벌 기후변화 위기에 대처하기 위해 화상으로 모였다. 이들은 2050년까지 탄소배출 ‘0’(제로)인 탄소중립을 달성하고 산업화 이전 대비 지구 평균기온 상승을 섭씨 1.5도로 제한한다는 목표를 재확인했다. 과학자들은 이제는 단순한 선언이 아니라 강도 높고 실질적인 행동이 필요할 때라고 밝히고 있다. 지구가 점점 뜨거워지면서 회복 능력을 잃어 가고 있다는 경고등이 곳곳에서 켜지고 있기 때문이다. 프랑스 툴루즈대 지구물리·해양학연구실(LEGOS), 그루노블 알프스대, 스위스 취리히연방공과대(ETH), 스위스 연방 산림·눈·환경연구소, 프리부르대, 취리히대, 영국 얼스터대, 노르웨이 오슬로대, 노르웨이 국방연구소, 캐나다 노던브리티시컬럼비아대, 하카이 과학연구소 공동연구팀은 최근 20년 동안 예상보다 더 심각하게 전 지구적으로 빙하가 사라지고 있다는 사실을 밝혀내고 분석 결과를 국제학술지 ‘네이처’ 4월 29일자에 발표했다. 연구팀은 빙하가 얼마나 빠른 속도로 사라지고 있는지 파악하기 위해 전 세계 빙하 질량 변화를 분석했다. 이를 위해 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)이 운용하고 있는 과학위성 ‘테라’의 입체 영상을 활용했다. 테라는 지구 환경과 변하고 있는 지구 기후 시스템을 모니터링하기 위해 1999년에 발사된 관측위성으로 5개의 관측 기기를 장착하고 있다. 이 중 ‘아스터’는 지면에서 뿜어져 나오거나 반사되는 열을 감지할 수 있는 장치로, 가시광선부터 적외선 영역까지 14개의 서로 다른 파장의 빛을 감지해 고해상도의 입체 영상을 찍을 수 있다. 연구팀은 2000년 1월부터 2019년 12월까지 전 세계에 분포된 빙하 21만 7175곳을 찍은 59만 5204장의 아스터 입체 영상과 다른 장치로 찍은 위성영상 11만 1439장을 이용해 개별 빙하의 높이와 면적, 부피, 질량 변화를 계산했다. 그 결과 지난 20년 동안 빙하는 연평균 251~283GT(기가톤·1GT=10억t)이 사라지고 있는 것으로 분석됐다. 1GT의 얼음은 서울 여의도(290만㎡)보다 큰 미국 뉴욕 센트럴파크(341만㎡) 전체를 341m 높이로 덮을 수 있는 정도다. 매년 이것의 250배 이상 되는 얼음이 사라지고 있다는 말이다. 최근 20년 동안 빙하 손실은 산업화 이후 해수면 상승에 24% 정도 영향을 미친 것으로 연구팀은 추정했다. 1901년부터 2020년까지 전 세계 평균 해수면은 20㎝가량 상승한 것으로 알려져 있다. 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)의 최근 보고서에 따르면 지구 평균기온을 산업화 이전 대비 1.5도 이하로 묶는다면 해수면 높이는 2100년까지 평균 0.4m까지만 높아지겠지만, 1.5도를 넘는 경우 2100년에는 0.8m, 2300년쯤에는 4.48m나 높아지게 된다. 연구를 이끈 ETH 토목·환경·공간계측공학과 로메인 휴고넷(빙하학) 교수는 “이번 연구는 지구상 존재하는 거의 모든 빙하를 대상으로 했기 때문에 IPCC 보고서나 기존 유사한 연구들에 비해 분석의 정확도가 훨씬 높아졌다”고 말했다. 휴고넷 교수는 “지구온난화 정도에 따라 빙하의 녹는 방식이 달라질 수 있는 만큼 이번 연구 결과를 근거로 해수면 변화 추이를 예측한다면 수자원 관리와 해수면 상승에 더 효과적으로 대응할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

프랑스 피에르 시몽 라플라스 연구소 기후·환경과학연구실, 영국 런던수학연구소 공동연구팀은 혈전 유발을 의심받고 있는 아스트라제네카(AZ) 코로나19 백신의 접종 중단은 공중보건 차원에서 이익보다 위험이 훨씬 크다는 연구 결과를 복잡계과학분야 국제학술지 ‘카오스’ 4월 28일자에 발표했다. 연구팀은 전염병 확산 예측에 쓰이는 SEIR 모델과 영국, 프랑스, 이탈리아의 백신 접종과 부작용 관련 데이터를 분석했다. 그 결과 다른 백신으로 대체 없이 AZ백신 접종을 중단하면 프랑스, 영국, 이탈리아 등 유럽국가들의 경우 사흘 동안 130~260명의 사망자가 추가 발생한다고 예측했다. 또 접종 중단은 코로나19 백신 전체에 대한 불신을 일으켜 접종 희망자나 접종 속도가 이전보다 절반으로 줄어들어 집단면역 형성을 어렵게 만든다고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 전기차 배터리로 많이 쓰이는 리튬이온 전지의 폭발 위험을 획기적으로 줄이는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구단 이중기 박사팀은 리튬금속 전극 표면에 반도체 박막을 코팅하는 방식으로 전기차 배터리 화재 원인을 원천 차단할 수 있다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’에 실렸다. 리튬이온 전지를 충전하면 리튬이온이 음극으로 이동해 리튬금속으로 저장되는데 이 과정에서 ‘덴드라이트’라고 불리는 나뭇가지 형태의 결정이 만들어진다. 덴드라이트는 전극 부피를 팽창시키고 전지성능을 저하시킬 뿐만 아니라 화재나 폭발을 일으키기도 한다. 연구팀은 탄소 60개가 오각형 형태로 연결돼 축구공 모양을 이룬 ‘풀러렌’이라는 전도성 높은 반도체 소재를 리튬금속전극에 코팅해 덴드라이트가 형성되지 않도록 했다. 이중기 KIST 박사는 “이번에 개발된 고안전성 리튬금속전극은 화재나 폭발 위험이 없는 차세대 이차전지 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화를 막기 위한 노력 중 하나로 전기차 제작과 사용이 점점 늘면서 전기차 시대가 현실로 다가오고 있다. 그렇지만 전기차 배터리 폭발이나 화재와 관련한 소식이 심심찮게 들리기도 해 우려가 줄지 않고 있다. 국내 연구진이 반도체 코팅 기술로 전기차 배터리 폭발과 화재를 잡을 수 있는 방법을 찾아냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구단은 리튬금속 전극 표면에 반도체 박막을 코팅하는 방식으로 전기차 배터리 화재 원인을 원천 차단할 수 있는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’에 실렸다. 리튬이온 전지를 충전할 때 리튬이온이 음극으로 이동해 리튬금속으로 저장되는데 이 과정에서 나뭇가지 형태의 결정이 만들어진다. 덴드라이트 현상은 전극의 부피를 팽창시키고 전극과 전해질 사이 반응을 일으켜 전지성능을 저하시킬 뿐만 아니라 화재나 폭발을 일으키기도 한다. 연구팀은 탄소 60개가 오각형 형태로 연결돼 축구공 모양을 이룬 ‘풀러렌’이라는 전도성 높은 반도체 소재를 플라즈마에 노출시켜 리튬금속전극과 전해질 사이에 반도체 박막을 만들어 덴드라이트가 형성되지 않도록 했다. 이렇게 만들어진 반도체 박막은 전자만 통과시키고 리튬이온은 통과시키지 못하게 해 리튬결정 형성을 원천 차단하는 원리이다. 실제로 이번에 개발된 기술이 적용된 리튬이온 배터리는 1200회 충방전 동안 덴드라이트가 만들어지지 않고 안정적으로 작동하는 것이 관찰됐다. 특히 500회 충방전시 일반 리튬이온 배터리는 용량의 52%만 유지됐지만 이번에 개발된 기술이 적용된 배터리는 용량의 81% 정도가 유지되는 것도 확인됐다. 연구를 이끈 이중기 KIST 박사는 “이번에 개발된 고안전성 리튬금속전극은 덴드라이트 발생을 억제해 화재나 폭발 위험이 없는 차세대 이차전지 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다”라며 “추가 연구를 통해 재료 및 공정비용을 낮춰 상용화까지 이어지도록 할 것”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인체 면역기능을 강화시켜 암을 치료하는 면역항암제의 효과를 극대화시킬 수 있는 물질을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과, 한양대 생명공학과 공동연구팀은 면역항암제인 면역관문억제제 효과를 높일 수 있는 펩타이드 기반의 세포사멸 유도물질을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 암세포는 면역세포의 활성을 억제하는 면역관문을 만드는데 면역항암제로 알려진 면역관문억제제는 이 면역관문을 차단해 면역세포를 활성화시키는 작용을 하는 치료제이다. 2011년 미국 식품의약국(FDA)에서 처음 승인한 뒤 다양한 면역관문억제제가 개발돼 쓰이고 있다. 그렇지만 면역항암제의 효과는 모든 암이나 환자에게 나타나지 않는다. 실제로 10~40% 환자에게만 효과가 있으며 항암능력을 갖춘 T면역세포가 어느 정도 존재해야 한다는 문제가 있다. 연구팀은 암세포의 미토콘드리아 외막을 파괴해 세포 내 활성산소 농도를 높이고 이를 통해 만들어진 산화 스트레스가 소포체를 자극해 암세포를 사멸하도록 하는 펩타이드 물질을 만들었다. 펩타이드는 아미노산 2~50개 정도가 결합된 물질이고 아미노산이 50개 이상 결합될 경우 단백질이 된다. 연구팀은 이번에 개발한 면역원성 세포사멸 유도체와 면역관문억제제(면역항암제)를 함께 사용할 경우 항암 효과가 높아진다는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암과 폐암을 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 펩타이드와 면역항암제를 함께 사용하면 면역항암제만 사용했을 때보다 종양 억제능력이 향상되고 활성화된 면역반응이 암세포의 전이까지 차단한다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 김유천 카이스트 교수는 “면역항암제의 효과가 점점 높아지고 있지만 암의 종류나 환자에 따라 면역항암제의 효과가 떨어지는 경도 적지 않다”라며 “이번에 개발한 물질은 낮은 반응률을 보이는 암에서도 치료효과를 높일 수 있는 방법을 제시했다는데 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 10여년 정치권, 경제계, 언론을 통틀어 가장 많이 회자되는 의료쟁점은 단연 ‘원격의료’다. 토론회, 공청회도 아마 수백번은 했을 것이다. 하지만 소문난 잔치에 먹을 게 없다. 임상현장에선 정작 ‘원격의료’의 실체가 뭔지도 모르겠다. 그럴 수밖에 없다. ‘원격의료’가 어떻게 유용하고 우수한지 제대로 된 설명이 나온 적이 없기 때문이다. 원격의료를 주장하는 분들은 한국이 마치 모든 원격의료를 허가하지 않는 것처럼 얘기하지만 정작 의료현장에서는 이미 수많은 관련 기술을 활용하고 있다. 대표적으로 ‘원격영상의학’은 이미 광범위하게 도입돼 이제 의료현장에서 필름이 사라지고 있다. 피부질환은 물론이고 상처 부위, 수술 부위 추적관찰은 스마트폰 사진과 동영상을 사용한다. 환자진료기록 역시 전산화돼 각종 원격기기에서 색인도 가능하다. 코로나19 대응을 위한 비대면진료와 전화처방 역시 허용한 지 오래다. 그런데도 십수년을 오로지 ‘의료법에 원격의료를 명시해야 한다’고 고집을 부리는 이들이 있다. 우선 의료기기 회사와 민간보험사들은 스마트폰 앱, 생체정보 취득 및 전송을 할 수 있는 체외진단기기를 팔기 위해 끊임없이 각종 규제 완화를 요구한다. 그중 하나가 ‘원격의료’의 법적 허용이다. 의사가 환자를 진료할 때 이들이 파는 장비를 사용하면 돈이 되기 때문이다. 민간보험사는 건강관리서비스라는 상품을 통해 개인건강정보를 수집하는데, 원격의료 허가가 필요하다. 효과가 있는 체외진단기기 및 스마트폰 앱은 지금도 사용 중이다. 이들로 건강보험상 진료비 및 추가 수가를 보장받겠다는 건데, 이는 비용효과성 평가를 통과하면 될 일이다. 다음으로는 경제관료와 투기꾼들을 꼽을 수 있다. 이들은 체외진단기기, 거대 통신회사, 민간보험사 컨소시엄으로 ‘원격의료’를 매개로 새로운 시장을 창출하고 이를 주식시장 등에 반영해 기업투기를 부추겨 한몫 챙기려 한다. 마지막으로 이들 세력의 후원을 받는 언론과 청부과학자들이 있다. 이들은 구체적인 효과나 환자편의보다는 뜬구름 잡는 장밋빛 광고만 쏟아낸다. 인공장기, 원격치료기기 등의 발전을 바라지 않는 사람은 없다. 우리가 원하는 것은 결국 실체다. 정작 한국은 실체가 분명한 신의료기술이나 첨단의약품을 규제로 외면하는 까다로운 평가검증제도를 가지고 있지도 않다. 오히려 다른 선진국에 비해 규제가 너무 엉성하다. 한국에서 허가된 의료기기나 재생의약품 중 상당수가 해외에서 국가 승인을 받지 못해 사용도 못 할 정도다. 따라서 이젠 ‘원격의료’를 의료법에 명시하고자 하는 세력도 근거중심의 실력을 보여 줘야 한다. 최근 전국경제인연합회에서 ‘원격의료가 세계적 흐름이니 규제 완화를 검토’하자는 세미나를 열었다. 그렇다면 효과를 입증하는 논문을 국제학술지에 게재라도 해 보라고 권해 주고 싶다. 더이상 실체 없는 허풍으로 국민들을 귀찮게 하는 건 곤란하다. 이상한 나라의 아무말잔치는 이제 그만하자.

차의과학대학교 분당차병원 소화기내과 김미나 교수와 이비인후과-두경부외과 김소영 교수가 의과학연구정보센터(MedRIC) ‘2020년 의과학분야 한국의 우수 연구자’로 선정됐다. 의과학연구정보센터는 해마다 한국연구재단의 한국의학논문데이터베이스(KMbase) 및 국내외학술논문 검색 엔진인 Medline PubMed의 연구업적을 토대로 의과학분야의 한국 우수 연구자를 선정하고 있다. 이번 우수 연구자 선정으로 분당차병원은 난치ㆍ중증 연구중심병원으로서의 위상을 한층 더 높이게 됐다. 소화기내과 김미나 교수는 만성 바이러스 간염, 지방간 등 간질환 분야에서 뛰어난 연구 업적을 보이고 있다. 특히, 만성 B형간염 환자에서 간암 전단계인 간경변증을 조기 발견할 수 있는 간섬유화스캔의 유용성 확인 연구결과를 세계 최초로 보고하여 두산연강학술상을 수상했다. 또 하버드 의대 연구진과 함께 유병률이 크게 증가하고 있는 지방간의 발생과 진행에 미치는 원인들을 분석하는 공동 연구를 수행하고 있다. 이비인후과-두경부외과 김소영 교수는 난청, 메니에르병, 전정 질환 등에 대한 140편 이상의 논문을 국제학술지에 발표했다. 김 교수는 건강보험심사평가원 빅데이터를 이용해 치매, 골다공증 등의 만성질환이 난청, 이명, 안면마비, 메니에르병 등에 미치는 영향을 연구했다. 또 미세먼지와 나노입자에 의한 신경계 염증 반응과 퇴행성 변화를 연구했다. 이독성 난청 치료 물질 발굴과 연구, 감각신경성 난청에 의한 청신경계 가소성과 신경세포주위망 변화 연구 등 난청 치료 및 예방을 위한 다양한 연구를 수행하고 있다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

SF에서는 멀리 떨어져 있는 사람들끼리 서로 손을 맞대고 촉감을 느끼는 장면들이 나오곤 한다. 실제로 국내 연구진이 미국에서 한국에 있는 강아지를 쓰다듬어 부드러운 털의 느낌을 느낄 수 있도록 하는 텔레햅틱 기반 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실, 한국교통대 전자·전기공학부, 미국 텍사스주립대 공동연구팀은 최대 15m 떨어진 곳에서도 물체를 만져보고 느껴볼 수 있는 원격촉감(텔레햅틱) 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 텔레햅틱은 원격이나 가상에서도 현실과 같은 생생한 촉감을 느끼게 하는 기술로 가상증강현실의 몰입감을 높이고 원거리에서 촉감으로 의사소통이 가능하게 해주는 기술이다. 연구팀은 30마이크로미터(㎛) 두께의 압전복합체를 이용해 압전센서를 만들고 1㎜ 정도의 액추에이터를 제작했다. 이를 통신기술과 구동드라이버를 결합시켜 텔레햅틱 기술을 개발했다. 이번에 개발한 압전센서와 액추에이터를 이용하면 두드리거나 누르는 위치는 물론 표면 거칠기, 마찰 등 질감 정보도 제대로 전달할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 압전소재는 사람이 인지하지 못할 만큼 빠르게 반응하고 구부리거나 누르면 전하가 발생해 전원 없이도 100V(볼트) 이상의 순간전압을 만들 수 있다.연구팀은 이번에 개발한 텔레햅틱 기술을 이용해 ‘ETRI’라는 글자를 모스 부호로 전달해 원격으로 메시지를 전달했다. 또 15m 떨어진 곳에서도 금속, 플라스틱, 고무 같은 촉감을 느끼는데 성공했다. 특정 재료의 표면을 긁거나 만졌을 때 상대방도 재질의 단단함, 거친 정도, 부드러움 등을 느낄 수 있게됐다는 것이다. 연구팀은 추가 연구를 통해 한국에 있는 반려견을 미국에서 쓰다듬으며 털의 부드러움까지 느낄 수 있게 하는 기술을 개발할 계획이다. ETRI 김혜진 지능형센서연구실장은 “가상·증강현실용 텔레햅틱 기술은 원격으로 촉감은 물론 질감, 소리까지 전달할 수 있기 때문에 제품 구입할 때 매장을 방문하지 않고도 제품을 만져보고 느낄 수 있게 해줄 수 있다”라며 “가상공간인 메타버스 기술의 실현은 물론 장애인 재활 등 다양한 분야에서 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 중국과 몽골발 황사 때문에 한반도의 하늘은 뿌옇게 변한 날들이 많았다. 지난해는 코로나19로 인해 중국 내 산업활동이 줄면서 미세먼지가 덜했지만 매년 가을부터 이듬해 늦봄까지 한반도는 중국발 오염물질 유입과 대기정체로 인한 국내 미세먼지 축적으로 몸살을 앓는다. 사실 국내 산업현장이나 자동차에서 발생하는 오염물질도 미세먼지 농도에 영향을 미치지만 중국이 국내 미세먼지 농도에 중요한 영향을 미친다는 것은 과학계에서 널리 받아들여지고 있다. 문제는 중국이 미세먼지 배출량 최신 정보를 공개하지 않고 있어 국내 미세먼지 농도에 미치는 중국의 영향을 정확히 파악할 수 없다는 점이다. 그런데 그동안 중국에서 공개했던 미세먼지 농도도 실제 측정치와 일치하지 않는 경우가 많았다는 분석 결과가 나왔다. 미국 하버드대 케네디 공공정책대학원 애시센터, 보스턴대 지구환경과학과 공동연구팀은 대기질이 좋지 않았을 때 중국 지방정부가 보고한 대기오염 측정값이 미국 측이 측정한 수치와 신뢰 구간을 벗어날 정도로 큰 차이를 보였다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 4월 22일자에 발표했다. 중국은 1980년대부터 경제 발전을 위해 산업구조 고도화를 추진하면서 오랫동안 최악의 대기질을 보여 왔다. 이로 인한 사망률이 크게 증가하고 국내총생산(GDP)에도 영향을 미치기 시작하면서 중국 중앙정부는 강도 높은 미세먼지 저감 정책을 추진하고 있다. 중국 내 대기질 수치는 지방정부별로 측정을 한 뒤 중앙정부에 보고하는 방식으로 집계된다. 중국과 외교관계를 맺고 대사관이나 영사관을 운영하는 국가들 중 일부는 자체적으로 대기질을 측정하고 있다. 미국도 마찬가지다. 연구팀은 중국 5개 대도시인 베이징, 상하이, 선양, 광저우, 청두를 대상으로 2015년 1월부터 2017년 6월까지 중국 지방정부와 미국 외교공관에서 각각 측정한 초미세먼지(PM2.5) 농도(㎍/㎥)를 시간대별로 분석했다. 그 결과 지방정부에서 보고한 관측치들은 미국의 외교공관에서 측정한 수치와 다른 경우가 많았으며 예상했던 것보다 측정값의 차이도 컸다. 이런 측정치의 차이는 대기질이 매우 나쁜 때일수록 자주 발생했고 차이도 컸다고 연구팀은 밝혔다. 대기오염도가 높은 날 지방정부의 PM2.5 관측치는 미국 외교공관에서 측정한 값보다 매우 낮았다는 것이다. 연구팀에 따르면 중국 지방정부와 미국 공관의 측정값 차이는 평균적으로 베이징 140, 선양 213, 상하이 63, 광저우 61, 청두 135 등으로 조사됐다. 연구팀은 두 측정치를 통계 분석한 결과 측정 장소의 거리 차이, 위치, 측정기기 오류 가능성을 고려하더라도 측정값의 차이가 지나치게 크다고 밝혔다. 이는 지방정부들이 측정값을 축소 보고했을 가능성을 보여 주는 것이라고 결론 내렸다. 중국 정부가 시행하고 있는 대기질 개선을 위한 인센티브 정책은 지방정부가 측정치를 축소 보고할 빌미를 주고 있으며, 이 같은 사실을 알고 있는 중국 대중들도 지역에서 보고되는 수치에 대해 신뢰하지 않는다고 지적했다. 연구를 이끈 로버트 코프먼 보스턴대 교수는 “이번 연구는 중국에서 발표하는 대기오염 수치를 그대로 신뢰하기 어렵다는 점을 실증적으로 보여 준 것”이라고 말했다. 코프먼 교수는 “중국의 대기질 관리체계에 따르면 지방정부가 보고하는 대기질 데이터가 중요한데 축소 보고된 자료는 중국 정부의 대기개선 정책을 잘못 이끌 수도 있다”며 “최근 중국이 대기질 개선을 위해 다양한 정책을 수행하고 있지만 실제 수치를 바탕으로 좀더 강도 높은 대책을 마련해야 할 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 초 세계보건기구(WHO)의 코로나19 진원지 조사가 중국에 면죄부를 주는 식으로 흐지부지 마무리됐지만 많은 과학자들은 코로나19의 시작이 중국 우한의 한 재래시장에서 시작됐다고 보고 있습니다. 정확한 감염 경로도 여전히 수수께끼로 남아 있지만 박쥐에서 출발해 중간 숙주를 거쳐 사람에게 전달됐다는 것이 정설입니다. 인간은 백신과 치료제를 개발하고 바이러스는 변이를 만들어 내는 방식으로 전쟁이 계속되고 있지만 인류는 코로나19를 이겨 낼 수 있을 것입니다. 연구자들의 관심은 점점 코로나19 이후로 향하고 있습니다. 인류를 위협할 수 있는 또 다른 바이러스와 감염병이 무엇인지 예측하고 미리 대응하기 위한 것이지요. ●현재 위험도 1위는 ‘라사바이러스’ 이달 초 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 수의학부, 국제환경보건연합, 컬럼비아대 공중보건학부, 스미스소니언 보존생물학연구소, 국제야생보존협회, 캐나다 생명과학기업 메타바이오타 공동연구팀은 코로나19처럼 인간에게 전염될 수 있는 동물 보유 바이러스(스필오버 바이러스) 887개의 위험도를 분석·평가해 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 발표한 것도 같은 이유입니다. 이 연구에 따르면 현재 가장 위험한 바이러스는 라사바이러스이며 두 번째가 코로나19 바이러스였습니다. 3위는 에볼라바이러스, 4위는 한타바이러스의 한 종류인 서울바이러스, 5위는 니파바이러스로 분석됐습니다. 연구팀은 숙주, 환경, 바이러스 자체 위험도 등 32개 항목을 종합 평가해 예측한 것이라고 밝혔습니다. 그런데 연구팀이 공개한 바이러스들이 인류를 가장 위협하는 유일한 것들일까요. 과학자들이 위험성을 간과하고 있거나 아직 알려지지 않은 치명적 바이러스는 없는 것일까요. 호주 시드니대 의대, 생명환경과학부, 시드니대 감염병 및 생물안전연구소, 뉴질랜드 오타고대 미생물·면역학과, 웰링턴 환경과학연구소 공동연구팀은 코로나19 이후 인류를 위험에 빠뜨릴 가능성이 큰 감염병을 예측하는 것은 생각만큼 쉬운 일이 아니라는 분석 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 4월 21일자에 발표했습니다. 동물 유래 바이러스는 인류 시작과 함께 오랫동안 감염병 대유행의 원인이 돼 왔습니다. 과학자들은 사람과 동물 모두 감염시킬 수 있는 잠재적 바이러스군과 숙주집단을 파악하기 위한 ‘동물병원성 위험 예측’을 해 왔습니다. 연구팀은 이 예측에서 간과하기 쉬운 문제들 몇 가지를 제시했습니다. ●야생동물·인간, 단 한번의 접촉도 조사해야 우선 인류는 오랫동안 연구를 해 왔음에도 숙주가 될 수 있는 동물들이 갖고 있는 바이러스의 0.001%도 파악하지 못하고 있다는 점입니다. 현재 파악된 인수공통 바이러스도 대부분 인간이나 가축 중심으로만 연구되고 있다는 점이 문제라고 지적했습니다. 또 이미 발견된 바이러스에 대한 지식을 기반으로 연구하고 있기 때문에 변이 가능성과 감염성을 정확히 파악할 수 없다는 것도 걸림돌입니다. 연구팀은 야생의 동물과 인간이 우연히, 한 번이라도 접촉한 경우가 있다면 모두 조사해야 한다고 제안했습니다. 모래사장에서 바늘 찾기처럼 지나치게 광범위하고 어려운 조사가 되겠지만 이런 방식의 연구와 감시가 아니라면 또다시 코로나19와 같은 치명적인 바이러스를 만날 가능성이 높다는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

미국 텍사스 오스틴대 화학·생화학과, 합성생물학 기업 에리사이언 공동 연구팀은 새로운 분자 데이터 저장기술을 이용해 제인 오스틴의 소설 ‘맨스필드 파크’를 고분자(폴리머)에 저장하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 융합과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠 피지컬 사이언스’ 4월 22일자에 실렸다. 연구팀은 실리콘 기반 기술보다 훨씬 높은 밀도로 정보를 저장할 수 있고 DNA를 저장매체로 활용하는 방법보다 쉬운 고분자 물질 저장 방식을 개발했다. 고분자는 한 개 이상의 구성단위(단량체)가 반복적으로 이어진 물질이다. 연구팀은 16개의 단량체를 16진수로 취급해 고분자에 정보를 저장했다. 연구팀에 따르면 2진수를 기반으로 한 방식보다 더 많은 정보를 저장할 수 있으며 보안에도 용이하다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

브랜드 빅 로고 폴로 셔츠를 입은 남성은 더 문란하고 신뢰감이 떨어져 보인다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미시간대 앤아버캠퍼스 심리학자 대니얼 크루거 박사는 이 연구를 위해 과시적이고 화려한 옷을 입은 남성이 여성에게 더 매력적으로 보인다는 이론이 맞는지를 조사했다. 이 이론은 대담한 부의 과시가 한 사람의 경제력과 미래 자녀 양육에 투자할 능력을 나타내므로 매력적이라는 것이었다. 하지만 이번 연구에서는 남성의 명품 과시가 자녀를 양육할 남편감보다 단지 연인 관계로 남을 것을 보여주는 지표로 여겨지는 것으로 나타났다. 이에 대해 크루거 박사는 “브랜드 과시는 미래의 아이아버지라는 믿을 수 있고 정직해 보이는 인식보다 성적인 끌림에 관한 투자를 의미할 수도 있는데 이는 미래 자녀 양육에 관한 투자 손실을 나타낸다”고 설명했다. 또 “브랜드 과시는 성적 끌림에 상대적으로 더 큰 투자를 하는 것을 의미할 수 있다”면서 “빅 로고는 사회적인 경쟁력과 성적인 끌림을 높이지만, 스몰 로고는 신뢰성과 믿음직함에 관한 인식을 높인다”고 말했다. 이 연구의 한 조사에서는 미국인 여학생 376명을 대상으로 왼쪽 가슴 부위에 새겨진 브랜드 로고가 크거나 작은 폴로 셔츠 사진을 보여줬다. 이후 각 셔츠를 입은 남성을 상상할 때 연애 또는 결혼 투자 모두에 쏟는 노력에 관한 다양한 요인에서 100점 만점 중 몇 점을 줄지 평가하도록 했다. 각 요인에는 “자주 바람을 핀다”와 “지인의 파트너에게 수작을 건다”, “아이를 잘 돌본다” 그리고 “가족 부양에 힘쓴다” 등이 포함됐다. 이들 여학생은 또 상대 남성이 단기간 관계에서 장기간 관계까지 다양한 기간의 관계에 관심을 가질 것 같은지와 남성이 원하는 관계에 따라 얼마나 매력적으로 보일 것 같은지를 평가했다. 이 연구의 또 다른 조사에서는 남학생 615명이 가족 만남이나 짝사랑 상태에 의해 참석한 파티 등 다양한 행사에 큰 로고나 작은 로고 중 어느 것이 새겨진 폴로 셔츠를 입을 것인지를 묻는 질문을 받았다. 크루거 박사는 사람들이 더 큰 로고가 새겨진 셔츠를 입은 남성이 연애에 더 많은 투자를 하고 부모가 되는데 더 적은 관심을 갖고 있다고 생각하는 것을 발견했다. 이와 마찬가지로 장기간 관계보다 잠깐의 만남에 더 관심을 가질 것이라고 생각하는 것으로 나타났다. 반면 남성은 사회적 지배권을 놓고 경쟁하거나 지도적 역할을 하고 여성을 유혹하려고 할 때 더 큰 로고가 새겨진 옷을 입을 가능성이 더 높다고 말했다. 대조적으로 이들 남성은 캐주얼 복장 면접에 참석하거나 파트너의 부모를 처음 만날 때 더 작은 로고를 선택할 가능성이 높았다. 남자들의 행동에 관한 여성들의 기대는 남성들의 반응과 거의 일치했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 인성·사회심리학회보(Personality and Social Psychology Bulletin) 최신호(4월 15일자)에 실렸다. 사진=대니얼 크루거/인성·사회심리학회보 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19 대유행 기간이 길어지면서 많은 사람들이 면역기능 강화에 관심이 높아졌다. 실제로 지난해 미국과 유럽에서는 비타민C, 멀티비타민, 아연보충제 같은 영양제 판매가 이전보다 2배 이상 증가했고 국내에서도 홍삼을 비롯해 각종 건강기능식품 판매가 늘어난 것으로 알려지고 있다. 과연 건강기능식품들이 면역기능 강화에 도움이 될까. 영국 킹스칼리지런던대 유전전염병학과, 의생명공학·영상의학부, 식품과학과, 런던대(UCL) 의대, 노팅엄대 의대, 사우샘프턴대 의대, 미국 매사추세츠종합병원, 스웨덴 룬트대 임상과학과 공동연구팀은 멀티비타민, 오메가3 지방산, 프로바이오틱스, 비타민D 보충제 섭취가 여성들의 코로나19 감염 위험을 낮춰준다는 사실을 확인했다. 반면 남성들에게서는 그 같은 효과가 확인되지 않았다. 이 같은 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘BMJ 영양·예방의학·보건학’ 20일자에 실렸다. 각종 감염병들이 유행하기 시작하면 예방효과를 강조하는 제품들이 우후죽순처럼 나와 소비자들을 현혹시키고 있다. 최근 국내에서도 한 음료회사에서 자사의 제품이 코로나19 감염을 막아준다는 과장광고를 내보내 문제가 된 바 있다. 과학자들은 식사로는 보충되지 않는 부분을 보완해주는 비타민이나 무기질 보충제는 코로나19 감염 자체를 막아주지는 못하지만 면역기능을 강화시켜 감염 위험을 낮춰줄 수 있는 것으로 보고 있다. 이에 연구팀은 건강보조식품이나 영양제들이 이 같은 효과를 실제로 보여주는지 확인하기 위해 코로나19 자가진단 어플리케이션을 사용하는 영국인 37만 2720명, 미국인 4만 5757명, 스웨덴인 2만 7373명을 대상으로 2020년 5~7월까지 코로나19 양성반응 여부와 건강보조식품 섭취여부를 분석했다. 분석 결과 각 국가별로 절반 정도의 사람들이 해당 기간에 규칙적으로 영양제를 섭취하는 것으로 확인됐다. 영국의 경우는 17만 5652명이 영양제를 섭취하는 것으로 조사됐는데 이 중 3분의 2에 해당하는 67%가 여성인 것으로 나타났다. 이 같은 분포는 미국과 스웨덴에서도 비슷한 경향성을 보였다. 영국 사례에서는 평소 식단과 기저질환 여부, 생활습관 등을 고려한 뒤 프로바이오틱스, 멀티비타민, 오메가3 지방산, 비타민D를 규칙적으로 섭취하는 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 코로나19 감염률이 각각 14%, 13%, 12%, 9% 낮은 것으로 조사됐다. 미국의 경우는 프로바이오틱스, 오메가3 지방산, 멀티비타민, 비타민D 보충제 섭취가 18%, 21%, 12%, 24% 정도씩 감염률이 낮았고 스웨덴의 경우는 37%, 16%, 22%, 19% 낮은 것으로 확인됐다. 반면 비타민C, 아연 보충제, 마늘 보충제(알리신)를 섭취하는 사람들 사이에서는 이 같은 영향이 관찰되지 않았다고 연구팀은 밝혔다. 이와 함께 남성들의 경우는 건강보조식품 섭취 여부가 코로나19 감염률에 전혀 영향을 미치지 못하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 영국 킹스칼리지런던대 의대 크리스티나 멘니 교수(유전전염병학)는 “비타민D를 포함한 다양한 미세영양소가 건강한 면역체계를 갖추기 위해 필수적이라는 사실이 잘 알려져 있는 만큼 감염병을 예방하고 감염에서 빠르게 회복하는데에서도 중요한 역할을 한다”고 말했다. 멘니 교수는 “이번 연구결과는 관찰조사 연구이기 때문에 건강보조식품 섭취가 정상적인 면역기능을 갖도록 도와준다는 것을 보여주는 것일 뿐”이라며 “특정 영양보충제가 코로나19 감염 위험을 줄일 수 있는지에 대한 확실한 결론을 도출하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

검진 결과를 상담할 때 골다공증이 있다고 하면 적지 않은 사람들이 “무릎이 아픈 이유가 골다공증 때문인가요”라는 질문을 한다. 무릎이 아픈 이유는 퇴행성 관절염으로 무릎 연골이 손상된 경우가 흔하며, 골다공증은 직역하면 뼈에 구멍이 많은 상태로 의학적으로 뼈의 양이 감소해 강도가 약해져 골절이 일어날 가능성이 높은 상태를 말한다. 특히 폐경이 시작되는 50세 전후의 여성에게서는 뼈를 보호해 주는 기능을 가진 여성호르몬인 에스트로겐의 농도가 급격히 감소하면서 골다공증의 위험성이 높아진다. 골다공증이 진단되면 의사들은 효능과 안전성이 입증된 골다공증 치료제를 처방하면서 동시에 칼슘제를 처방하며, 골감소증이 있는 경우에도 골다공증 예방을 목적으로 칼슘제를 처방한다. 심지어 골밀도가 정상인 경우에도 골다공증 예방을 목적으로 칼슘제를 미리부터 복용하는 경우가 드물지 않다. 그런데 믿어 왔던 칼슘제가 우리를 배신했다. 2010년에 영국의학저널에 7편의 임상시험을 종합한 메타분석(같은 주제로 시행된 여러 연구 결과를 합치는 분석방법) 논문이 발표됐는데, 칼슘제를 복용하는 경우 심근경색증이 30% 높아진다는 충격적인 결과였다. 2013년에도 같은 결과의 메타분석 논문이 발표됐지만 2015년과 2016년에 발표된 또다른 메타분석 논문에서는 심근경색증을 포함한 각종 심혈관질환의 위험성을 높이지 않는다는 상반된 결과가 발표됐다. 그래서 필자는 최근까지 전 세계적으로 발표된, 사람을 대상으로 한 근거수준이 높은 무작위 비교 임상시험 13편을 종합한 메타분석 결과를 국제학술지 ‘뉴트리언츠’에 발표했다. 그 결과 칼슘제를 복용하는 경우 심혈관질환의 위험성이 15% 이상 높은 것으로 나타났다. 이번에 필자가 시행한 연구는 가장 많은 개별연구들을 포함했고, 결과에 영향을 미치는 여러 변수에 따라 세부적인 메타분석을 시행했다는 점에서 신뢰성이 높다고 볼 수 있다. 2018년에 미국의학협회지에 발표된 33편의 임상시험을 종합한 메타분석에서 칼슘이나 비타민D 보충제는 골절의 위험성을 줄이지 못하는 것으로 나타났다. 같은 해 미국 복지부 산하 질병예방서비스 특별위원회에서도 칼슘이나 비타민D를 음식이 아닌 보충제의 형태로 복용하는 것은 골절 예방에 효과가 없다고 결론을 내렸다. 모두 필자의 연구와 맥락을 같이한다. 그럼에도 불구하고 골다공증 관련 학회에서는 여전히 칼슘제를 권고하고 있다. 칼슘제는 골절 예방에 도움이 되지 않으며, 오히려 심혈관질환의 위험성이 높아질 가능성이 있기 때문에 전문학회에 서는 이에 대한 권고안을 개정해야 한다. 음식으로부터 칼슘을 섭취하는 것은 효과적이고 안전하기에 칼슘이 풍부한 우유 및 유제품, 멸치, 녹색채소류, 해조류 등을 골고루 섭취하는 게 좋다. 아울러 햇볕을 10분 이상 쬐고 규칙적인 운동을 권장해야 한다.