날씨가 추운 겨울철에는 활동량이 줄어들면서 조금만 먹어도 쉽게 살이 찌기 쉽다. 비만이 되면 고혈압, 당뇨, 고지혈증 같은 대사질환에 노출되기도 쉬워진다. 최근에는 비만이 암을 악화시키는 요인 중 하나로 지목되고 있는데 국내 연구진이 비만과 암 발생과의 관계를 새로 밝혀내 주목받고 있다. 서울대 의대 생리학교실 전양숙 교수는 일본 요코하마국립대 연구팀과 함께 지방세포에서 분비되는 지방산이라는 물질이 암세포를 자극해 암세포 전이를 촉진할 뿐만 아니라 암도 쉽게 유발시킨다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체재료 과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼스’에 실렸다. 지방세포에서 만들어져 분비되는 유리지방산은 세포의 에너지원이나 대사, 성장을 위한 신호전달물질로만 알려져 있었는데 최근 암세포 증식에도 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 다만 유리지방산이 암 발생과 전이를 일으키는 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 대장암, 전립선암, 유방암 세포와 지방세포를 배양해 관찰한 결과 암세포와 지방세포가 같은 공간에서 배양돼 특정 물질을 주고받는 경우 암세포가 더 커지고 이동성이 증가한다는 사실을 밝혀냈다. 전 교수는 “이번 연구는 지방세포에서 분리된 지방산이 암세포 악성화의 주요 원인이라는 사실을 밝혀냈다”며 “암 전이를 억제하고 악성 암으로 가는 연결고리를 끊는 데 도움이 되는 새로운 개념의 암 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날씨가 추운 겨울철에는 활동량이 줄어들면서 조금만 먹어도 쉽게 살이 찌기 쉽다. 비만이 되면 고혈압, 당뇨, 고지혈증 같은 대사질환이 발생하기 쉬운 것으로 알려졌다. 최근에는 비만이 암을 악화시키는 요인 중 하나로 지목되고 있는데 국내 연구진이 비만과 암 발생과의 관계를 새로 밝혀내 주목받고 있다. 서울대 의대 생리학교실, 일본 요코하마국립대 공동 연구팀은 지방세포에서 분비되는 지방산이라는 물질이 암세포를 자극해 암세포 전이를 촉진시킬 뿐만 아니라 암도 쉽게 유발시킨다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체재료 과학분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 지방세포에서 만들어져 분비되는 유리지방산은 세포의 에너지원이나 대사, 성장을 위한 신호전달물질로만 알려져 있었는데 최근 암세포 증식에도 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 그렇지만 유리지방산이 암발생과 전이를 일으키는 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 대장암, 전립선암, 유방암 세포와 지방세포를 배양해 관찰한 결과 암 세포와 지방세포가 같은 공간에서 배양돼 특정 물질을 주고 받는 경우 암세포가 더 커지고 이동성이 증가한다는 사실을 밝혀냈다. 지방세포에서 분비되는 유리지방산이 암세포의 HIF-1α라는 물질을 활성화시켜 예후가 나쁜 암세포를 만들어 낸다는 사실을 확인한 것이다. 이는 비만이 악성암을 만드는 주요 요인이라는 것을 보여주고 있다.또 연구팀은 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 대장의 일부인 결장에 지방산을 주입해 HIF-1α라는 물질을 활성화시킨 뒤 암세포의 이동을 추적한 결과 암세포가 간과 머리까지 전이되는 것을 확인했다. 반면 지방산을 억제하는 물질을 함께 주입한 경우 암세포 전이는 절반까지 줄어들었다. 전양숙 서울대 교수는 “이번 연구는 암조직과 가까운 지방세포에서 분리된 지방산이 암세포 악성화의 주요 원인이라는 사실을 밝혀냈다”라며 “암전이를 억제하고 악성 암으로 가는 연결고리를 끊는데 도움이 되는 새로운 개념의 암 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들 올 과학 이슈 ‘기후변화’ 주목북반구 편서풍대 한반도, 기후변화 영향 高금세기 말 전 세계 도시 기온 4도 상승온실가스 감축·더 많은 녹지조성 필요2021년 새해가 밝았는데도 여전히 코로나19의 기세는 꺾이지 않고 있다. 코로나19도 언젠가는 끝나겠지만 그 뒤에는 인류 멸종까지 불러올 수 있는 더 큰 재난인 ‘지구온난화로 인한 기후변화’가 기다리고 있다. 이 때문에 지난해 연말 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’ 모두 올해 주목해야 할 중요 과학 이슈로 코로나19보다 기후변화를 앞세웠다. 이런 가운데 과학자들은 지구온난화에 미치는 바람의 영향과 지금과 같은 상황이 계속될 경우 이번 세기 말 도시지역의 기후를 예측해 공개했다.미국 컬럼비아대 라몬 도허티 지구관측소, 지구·환경과학과, 브라운대 지구·환경·행성과학과 공동연구팀은 편서풍의 변화가 강수 패턴과 해양순환은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압의 강도와 방향에도 영향을 미치는 등 날씨와 기후에 중요한 역할을 한다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 1월 7일자에 발표했다.편서풍은 북반구와 남반구 중위대 지역에서, 서에서 동으로 부는 띠 모양의 바람이다. 한반도도 북반구 편서풍 지대에 속해 있다. 저기압, 고기압, 장마전선 같은 날씨 전선들이 편서풍을 타고 이동하면서 전 지구적 날씨와 기후에 지대한 영향을 미친다. 연구팀은 심해 퇴적물을 바탕으로 300만~500만년 전 편서풍의 경향성을 분석했다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 같은 온실가스가 증가하면 편서풍대가 점점 고위도, 극지방 쪽으로 이동한다는 사실을 확인했다. 편서풍대의 이동은 강수 패턴은 물론 태풍, 허리케인 같은 열대저기압 경향성에도 상당한 영향을 미치게 된다. 편서풍대가 극지방 쪽으로 점차 이동하면서 지구 전체 열순환이 잘 되지 않아 평균 기온이 점점 상승하면서 홍수와 가뭄, 폭염, 폭설, 혹한 같은 극한 기후가 잦아지게 된다고 연구팀은 설명했다. 한편 일리노이대 어바나샴페인 토목환경공학과, 국립슈퍼컴퓨터응용센터, 국립대기연구센터, 로런스버클리 국립연구소, 프린스턴대 지구과학과, 리드대 수학과, 캐나다 구엘프대 환경과학부 공동연구팀은 전 세계 도시지역에서는 금세기 말까지 산업혁명 이전보다 기온이 4도 이상 상승하고 상대습도가 낮아지면서 건조해질 것이라고 6일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기후분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 1월 5일자에 실렸다.유엔 경제사회국에서 발간한 ‘세계 도시화 전망’에 따르면 현재 전 세계 인구의 55%가 도시에서 살고 있다. 30년 후인 2050년이 되면 도시인구 비율은 68%에 이를 전망이다. 시골에 사는 사람은 10명 중 3명에 불과할 것이라는 뜻이다. 도시는 콘크리트 건물과 아스팔트 도로로 뒤덮여 많은 열을 흡수하고 냉각이 어려워 시골이나 교외지역보다 온도가 더 높다. 연구팀은 26개의 지구기후 모델에 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 제시한 온실가스 배출 시나리오를 적용해 2100년까지 도시지역 기온과 상대습도를 예측했다. 그 결과 대부분 모델들이 현재와 같은 이산화탄소 배출량이 지금과 똑같은 경우 도시 기온은 산업혁명 이전보다 1.9도, 이산화탄소 배출량이 지금보다 많을 경우 최대 4.4도 높아지는 것으로 나타났다. 도시 지역의 상대 습도도 낮아져 건조한 날씨가 이어질 것으로 전망됐다. 레이 자오 일리노이대 교수(환경과학)는 “현재보다 이산화탄소 배출량이 획기적으로 낮아지지 않을 경우 도시에서는 극한 기후가 더 빈번해질 것”이라며 “온실가스 배출 감축과 함께 더 많은 녹지 조성이 필요하다”고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

프랑스 파리샤클레대 의대 연구팀은 경증 코로나19 환자가 더 심각한 후각상실을 경험하고 완치 이후에도 오랫동안 후각 기능을 회복하지 못한다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘내과학회지’ 1월 6일자에 발표했다. 후각 및 미각 기능 장애는 코로나19 감염의 대표적 증상 중 하나다. 연구팀은 유럽연합(EU) 내 18개 종합병원에 코로나19 입원환자 2581명을 대상으로 후각 기능 장애와 회복 기간을 조사했다. 그 결과 코로나19 환자들 대부분 후각 기능을 상실했으며 경증환자의 85.9%가 후각 기능 상실을 겪어 중증환자보다 더 심각한 것으로 조사됐다. 후각 장애를 겪는 평균 지속 기간은 21.6일로 나타났지만 환자의 4분의1 이상은 60일이 지나도록 후각 기능을 회복하지 못했으며 6개월 이상 후각 장애를 겪는 사람들도 있는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 연말 코로나19에 대응할 수 있는 백신이 나와 영국과 미국을 중심으로 접종이 시작됐습니다. 올해는 더 많은 나라에서 백신 접종을 하겠지만 코로나19가 갑자기 박멸되는 일은 없을 것입니다. 전 세계 최초로 백신 접종을 시작한 영국에서는 변이 코로나바이러스 확산으로 골머리를 앓고 있고 한국도 지난 연말부터 코로나 3차 대유행이 계속 이어지고 있습니다. 6일 기준으로 전 세계 코로나19 누적 확진자 수는 약 8611만명, 누적 사망자는 약 187만명에 이르고 있습니다. 코로나19 확산이 가장 심각한 미국에서는 누적 사망자 수가 36만 5600여명으로 2차 세계대전 군인 사망자 숫자인 29만 1557명보다 많습니다. 그야말로 코로나19 시대에서는 생로병사 중 병(病)과 사(死)가 일상화됐다고 해도 과언이 아닐 것입니다. 이 같은 극한 상황에서도 사람들은 죽음(death), 죽어감(dying)을 애써 외면하고 회피하려고 합니다. 출판사들 홍보수단인지는 모르겠지만 ‘죽음’이 ‘정의’, ‘행복’과 함께 미국 아이비리그의 3대 명강의에 꼽힌다고 할 정도로 최근 들어서는 죽음에 대해 배우고 진지하게 생각하려는 분위기가 있습니다. 실제로 호주 플린더스대 완화치료 및 죽음·죽어감 연구센터, 센트럴 퀸스대 의대, 시드니 공과대학 공동연구팀은 죽음이라는 삶의 한 과정에 대해서 생각하고 말하고 배우는 것이 죽음에 대한 막연한 두려움을 떨쳐 내는 데 도움이 된다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 1월 7일자에 발표했습니다. 연구팀은 다양한 연령대의 남녀를 대상으로 플린더스 대학에서 개발한 죽음학 과정인 ‘다잉투런’(Dying2Learn) 수업을 6주 동안 수강하도록 했습니다. 6주 과정이 끝나고서 연구자들은 수강자들이 수업 전후에 노화와 죽음에 대한 감정과 생각을 다루는 언어를 어떻게 사용하고 바뀌었는지 조사했습니다. 죽음학에 대해 배우기 이전에는 노화와 죽음에 대해 어둡고 우울하고 불안한 감정을 드러내는 단어들을 많이 사용했으나 수강 이후에는 노화와 죽음을 좀더 객관적인 시각에서 유쾌하게 받아들이는 한편 죽음의 과정을 주체적으로 받아들일 수 있다는 태도로 바뀌었다는 것입니다. 특히 말기 암환자나 노년층, 그리고 그 가족들에게 도움이 되는 것으로도 확인됐다고 합니다. 연구자들은 이 같은 태도 변화는 죽음학 수강 여부를 떠나 평소 회피하던 내용에 대해 허심탄회하게 대화를 하면서 나타난 것이라고 분석했습니다. 많은 철학자들은 죽음에 대해 생각하고 이야기하는 것은 현재의 삶에 좀더 충실하게 살기 위해 반드시 필요하다고 합니다. 코로나19 상황에서 자신은 괜찮을 것 같고 영원히 살 것처럼 타인을 배려하지 않는 태도는 공동체의 구성원으로서 올바른 자세는 아닐 것입니다. 신축년 올해는 항상 자신을 돌아보고 타인을 생각하며 최선을 다하는 삶을 사는 한 해가 됐으면 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

스위스 제네바대 연구결과“사람 만나는 방법 근본적으로 바꿔” 온라인에서 만난 상대방과는 가볍게 만나게 될 것이라는 통념이 있다. 하지만 데이팅 앱(애플리케이션)을 통해 상대방을 만났을 경우 관계를 더 오랫동안 유지한다는 연구 결과가 나왔다. 1일 스위스 제네바대 연구진은 최근 10년 이내에 연애경험이 있는 성인 3235명의 사례를 분석했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 30일 온라인 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS ONE)에 발표됐다. 실제 데이팅 앱으로 만난 커플들이 다른 경우보다 동거하려는 욕구가 더 컸다. 또 앱으로 상대방을 만난 여성들이 조만간 아이를 갖고 싶다고 답한 경우가 많았으며, 앱으로 만난 커플들이 둘의 관계나 삶에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났다. 연구진은 “결혼하기 전에 미리 같이 살아보려고 하는 경우도 더러 있었다”고 밝혔다. 이어 연구진은 데이팅 앱으로 만났을 경우 고학력 여성-저학력 남성 커플, 장거리 연애 커플이 비교적 많았다고 덧붙였다. 제네바대 인구통계·사회경제 연구소의 히나 포타르카는 “최근 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 봉쇄조치로 데이팅 앱들이 인기를 누리고 있다. (데이팅 앱이) 사람을 만나는 방식을 근본적으로 바꿔놓고 있다”고 말했다.김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

파킨슨병, 치매는 물론 뇌종양 같은 뇌신경계에 문제가 생길 경우 치료가 쉽지 않은 이유는 ‘뇌-혈관 장벽’(blood brain barrier, BBB) 때문이다. BBB는 뇌와 혈관 사이 물질 투과를 선택적으로 함으로써 병원균의 독소로부터 뇌를 보호하는 역할을 한다. 이 때문에 뇌에 문제가 발생하면 필요 이상 많은 약물을 투여하고도 원하는 효과가 높지는 않다. 이 같은 가운데 미국 보스턴 브리검여성병원 나노의학센터, 신경외과, 매사추세츠공과대학(MIT) 코흐 통합암연구센터, 하버드대 의대, 하버드 줄기세포연구소, 보스턴 아동병원 응급의학교실, 브로드 연구소 공동연구팀은 퇴행성 뇌신경질환을 유발시키는 생물학적 경로를 확인하고 나노물질과 RNA를 이용해 BBB를 넘어설 수 있는 분자물질을 개발했다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 실렸습니다. 일반적으로 교통사고, 낙상사고 등 외부 충격으로 인한 외상성 뇌손상(TBI)을 입었을 때 BBB가 일시적으로 역할을 하지 못하는 동안 짧은 시간에 치료하지 못하고 시간이 지나면 BBB가 다시 작동하면서 약물을 뇌로 전달하지 못하게 된다. 외상성 뇌손상은 시간이 지나면 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경질환으로 이어지는 경우가 많은데 이 같은 경우는 BBB 때문에 약물 치료는 더 어렵다. 연구팀은 특정 단백질이나 유전자의 기능 발현을 억제할 수 있는 것으로 알려진 ‘작은 간섭 RNA’(사이렌싱RNA·siRNA) 분자와 생분해성, 생체적합성, 낮은 독성을 특징으로 하는 의료용 생체고분자인 폴리락테이트코글라이콜레이트(PLGA)를 이용해 BBB를 쉽게 뛰어넘어 효과적으로 치료할 수 있는 나노입자 플랫폼을 만들었다. 연구팀은 일반 생쥐와 외상성 뇌손상을 입힌 생쥐를 대상으로 이번에 개발한 BBB 회피 나노전달시스템으로 실험한 결과 기존 약물보다 치료효과가 3배 이상 높은 것으로 나타났으며 퇴행성 뇌질환 원인으로 알려진 타우 단백질이 절반 가까이 감소한 것으로 확인됐다. 레베카 매닉스 하버드대 의대 소아응급의학과 교수(보스턴 아동병원 응급의학교실)는 “이번에 개발된 약물 전달 시스템은 BBB를 우회해 효과적으로 뇌에 약물을 전달하는 새로운 플랫폼의 효용성을 입증한 것”이라며 “항생제, 항염증제, 신경펩타이드 등 약물을 효과적으로 전달해 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 게임체인저가 될 수 있을 것으로 본다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2021년 신축년이 시작되기는 했지만 코로나19는 여전히 기승을 부리고 있다. 이 같은 상황에서 코로나19 환자의 뇌는 심각하게 손상됐지만 바이러스가 직접적인 영향을 미치지는 못했다는 연구결과가 나와 주목되고 있다. 바이러스가 뇌에 침투할 수는 있겠지만 뇌를 직접 공격하는 것이 아니라 인체 면역반응을 역으로 이용해 뇌에 치명적인 영향을 미친다는 것이다. 미국 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미의료사관학교, 미시건대 의대, 국립노화연구소, 미국방부 의무본부, 뉴욕 수석검시관실, 아이오와대 의대 공동연구팀은 코로나19 사망자를 대상으로 분석한 결과 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 뇌를 직접 공격하지 않지만 뇌신경계와 혈관에 심각한 영향을 미친다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 구랍 30일자에 실렸다. 이번 연구에는 NINDS 소속 한국인 의과학자 이명화 박사도 참여했다. 연구팀은 지난해 3~7월 코로나19에 감염돼 사망한 19명의 뇌조직 샘플을 심층 검사했다. 검사에 쓰인 뇌조직을 제공한 코로나19 사망자는 5~73세까지 다양한 연령과 성별, 인종으로 구성돼 있다. 19명의 환자들 중 일부는 당뇨, 비만, 심혈관질환 등 기저질환을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 일반적으로 건강검진에 사용하는 자기공명영상(MRI) 기기보다 더 민감하고 출력이 높은 11.7테슬라 MRI로 후각신경구(olfactory bulb)와 뇌간(brain stem) 부위를 정밀 검사했다. 후각신경구는 후각정보처리에 중요한 역할을 하고 뇌간은 심혈관 기능과 호흡기능을 조절하는 역할을 맡고 뇌 부위이다. 또 연구팀은 현미경 관찰과 단백질 검출기술로 코로나19 바이러스 관련 물질을 찾아내는 실험도 동시에 진행했다.분석 결과 두 영역 모두 심각한 정도의 염증과 출혈이 있었던 것으로 확인됐다. 일부 환자를 제외하고는 뇌 조직 샘플에서 코로나19 바이러스가 검출되지 못한 것으로 나타났다. 또 뇌혈관이 얇아지면서 뇌혈관이 손상됨에 따라 혈액이 뇌신경계로 흘러들면서 나타나는 증상들이 다수 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이 같은 관찰 결과는 뇌 신경계의 손상이 바이러스의 직접적인 공격 때문이 아니라 바이러스에 대한 신체의 염증 반응으로 인해 뇌신경계의 미세혈관 손상이 쉽게 일어나면서 나타난 것이라고 연구팀은 설명했다. 코로나19는 호흡기 질환으로 구분되지만 많은 환자들이 극심한 두통, 섬망, 인지기능 장애, 현기증, 피로, 후각상실 등 신경학적 증상이 동반되는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 이는 염증과 혈관 손상으로 인해 나타나는 것이다. 실제로 연구팀은 코로나19 사망자들의 뇌에서 산소 부족으로 인한 손상 징후가 있었을 것이라고 예상했지만 뇌졸중이나 염증성 신경질환과 비슷한 형태의 다양한 손상 흔적을 관찰했다. 나빈드라 나스 NINDS 교수(신경계 감염학)는 “이번 연구는 코로나19 바이러스가 뇌에 침투하기는 하지만 뇌 손상의 직접 원인은 아니라는 것을 보여주고 있다”라며 “코로나19가 뇌 혈관에 어떤 영향을 미치는지, 단기적, 중장기적으로 어떤 증상을 유발하는지 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 과학자들이 인공지능(AI)를 이용해 인간 의사가 놓칠 수 있는 작은 조짐만으로도 암을 찾아내는 알고리즘을 개발해 주목받고 있다. 건국대 의학과, 미국 메모리얼 슬로언케터링 암센터 공동연구팀은 메타 분석 기반 기계학습 알고리즘을 이용해 높은 신뢰도로 암을 구별할 수 있는 인공지능 플랫폼을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 수리생물학 분야 국제학술지 ‘브리핑스 인 바이오인포메틱스’에 실렸다. 최근 의학 분야에서는 비슷한 주제의 연구결과를 통합해 결과의 일관성을 평가하고 통계적 정확성을 높여 새로운 결론을 도출하는 메타분석 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 연구팀은 기계학습 알고리즘과 메타분석 기법을 결합시킨 기계학습 기반 메타분석법이라는 ‘MLMA’라는 알고리즘을 개발해 암조직의 유전자 발현과 관련한 생물학적 경로를 통합시켜 인공지능 학습자료로 사용했다. 연구팀이 개발한 알고리즘로 갑상선암 시료들을 분류한 결과 다양한 암의 형태를 높은 정확도로 구분해 내는데 성공했다. 암 유발 유전체 관련 데이터는 분석틀에 따라 예측 결과들이 조금씩 달라 실제 임상에 적용하기 쉽지 않다는 문제가 있는데 이번에 개발된 메타분석 기반 인공지능 기술은 보다 객관적인 결과를 제공할 수 있다는 장점이 있다고 연구팀은 설명했다. 김성영 건국대 의학과 교수는 “이번에 개발한 인공지능 알고리즘은 신개념 갑상선암 신약개발에 도움을 줄 것으로 기대된다”라며 “다른 암에도 쉽게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 임상에 실질적으로 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 미래자동차연구부 현유진 박사 연구팀이 도플러 레이더 센서 기반의 머신러닝 기술을 이용해 차량 내 탑승자 인식을 더욱 정밀하게 측정하는 기술을 개발했다. 스마트카나 자율주행차 등 미래차 시장에 활용이 기대된다. 최근 대두되는 사회적 문제 중 아이를 차량 내에 방치하는 사고가 종종 일어나고 있다. 이 때문에 차량 내 탑승자를 인지하기 위한 초음파센서가 널리 사용되는데, 거리 값을 이용하기 때문에 다른 사물을 탑승자라고 오판 할 수 있다. 또한 카메라의 경우 사물 인지가 가능하나, 조명에 민감하고 사생활 보호 이슈로 인해 소비자의 거부감이 존재한다. 탑승자의 열을 측정해 존재를 확인하는 적외선 센서도 활용되나, 탑승자의 옷차림이나 카시트의 열선 등에 의해 성능이 저하될 수 있다. 이러한 기존 센서들의 단점을 보완하고자 최근 레이더 센서 기반으로 탑승자를 인지하는 기술이 차량에 탑재되고 있다. 레이더 센서는 비교적 외부환경에 영향을 받지 않으며, 탑승자가 움직이지 않는 경우에는 호흡 신호의 측정이 가능하다. 하지만 탑승자가 수면 중 또는 깨어난 상태에서 움직이면 생체신호 인지가 불가능하고 차량 내 움직임이 발생하는 객체가 사람 이외에도 다양하게 존재 할 수 있기 때문에 움직이는 탑승자도 구별 할 수 있는 기법이 필요한 실정이다. 이에 DGIST 현유진 박사 연구팀은 수신된 레이더 도플러 주파수 스펙트럼을 분석해 객체의 움직임 여부에 상관없이 그 객체가 사람인지 아닌지를 결정할 수 있는 기법을 개발했다. 도플러 주파수란 레이더 센서의 송신 전자파가 움직이는 객체로부터 반사될 때 그 객체의 움직임 속도에 의해 발생한 위상변위를 말한다. 연구팀은 움직이는 사람의 경우, 레이더 반사 신호가 머리, 가슴, 팔, 허리, 허벅지 등 다양한 컴포넌트로부터 발생하고 그 수신신호의 도플러 스펙트럼은 크기와 모양이 시간에 따라 매우 가변적이라는 특성을 활용했다. 이 때 사람의 움직임으로부터 반사된 레이더 수신신호를 전파 이미지로 생성한 후 특징벡터 2개를 추출했고, 사람의 호흡에 의해 발생한 도플러 주파수 값으로부터 특징벡터 1개를 생성했다. 이를 인공지능 연구 분야인 머신러닝 기법을 이용해 레이더 신호처리 알고리즘으로 완성했다. 연구팀은 실제 차량 내부와 유사한 테스트 베드를 구축하고 레이더 신호를 획득하기 위한 모듈을 셋업했다. 그리고 다양한 시나리오를 기반으로 한 테스트를 통해 실제 사람만을 구분할 수 있는 객체 분류 정확도를 평균 98.6%까지 획득할 수 있었다. 현 박사는 “이번 연구 성과로 차량 내 방치된 탑승자 인지 시스템을 더욱 개선할 수 있을 것”이라며 “특히 계산량이 매우 낮아 향후 마이크로센서에도 구현이 가능해 보이며, 스마트 환경에 최적화된 비접촉 센서로서 레이더 기술의 발전이 기대된다“고 밝혔다. 이번 연구는 센서 및 신호처리 분야의 세계적 국제학술지인 ‘MDPI Sensors’에 10월 28일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

2020년은 초유의 전염병 사태로 전 세계가 고통받았다. 국제사회 공조가 어느 때보다 절실했으나 홍콩보안법 통과와 화웨이 제재 등으로 미중 갈등은 계속됐다. 미국에선 조 바이든 시대가 열리며 도널드 트럼프 대통령의 미 우선주의 체제도 바뀔지 주목된다. 다음은 서울신문이 꼽은 올해의 10대 국제 뉴스다. 조 바이든 美 대통령 당선인트럼프식 우선·고립주의 마침표조 바이든(78) 미국 대통령 당선인은 역대 대선 최다표로 트럼프식 미국 우선주의 및 고립주의에 마침표를 찍었다. 반트럼프 여론으로 이겼다는 꼬리표도 있지만, 코로나19 방역을 강조하고 흑인 시위에 공감하면서 차별화에 성공한 게 주효했다. 전례 없는 트럼프 측의 불복 소송전에도 차분하게 정권이양 작업을 진행해 ‘정계의 백전노장’임을 재확인했다. 다만 코로나19 근절, 인종차별 해소, 기후변화 대응, 다자주의 복원, 국민화합, 미중 간 경쟁 등 어려운 숙제들이 기다리고 있어 “미국이 돌아왔다”는 당선 일성을 실현할지 이목이 쏠린다. 바이오엔테크 의사 부부세계 최초로 코로나 백신 성공코로나19 사태 종식의 서막을 알린 첫 백신은 터키계 이민자 가정 출신인 우구르 사힌(55) 바이오엔테크 최고경영자(CEO)와 외즐렘 튀레지(53) 박사 부부의 손에서 탄생했다. 미 제약사 화이자와의 협업으로 10개월 만에 개발한 백신은 이들 부부가 30년간 암 치료에 매진하며 연구한 ‘메신저 리보핵산’(mRNA)이 활용됐다. 백신 개발 후 이들은 이민자라는 성장 배경보다 과학 자체에 초점을 맞춰 달라고 당부했다. 인류로서는 혼인신고 후 곧바로 실험실로 돌아와 연구에 매진했다는 한 과학자 부부의 열정에 빚을 지게 된 셈이다. 아베 신조 前 일본 총리지병 악화로 돌연 장기집권 끝내2012년 말 두 번째 집권에 성공한 이후 7년 8개월에 걸쳐 일본 역대 최장기 재임 기록을 세웠던 아베 신조(66) 전 총리가 9월 16일 물러났다. ‘아베 1강’으로 불린 안정된 권력 기반을 바탕으로 ‘안전보장법제 성립’, ‘자위대 명기 개헌 추진’ 등 거침없는 우경화 행보를 계속해 온 그였지만, 올 초 코로나19 사태 이후 계속된 리더십 위기와 ‘아베노마스크’로 대표되는 부실·무능 대응의 난맥상 속에 국민 지지율이 바닥으로 곤두박칠쳤다. 결국 1차 집권(2006~2007년) 때와 마찬가지로 지병인 궤양성 대장염의 악화를 이유로 8월 28일 전격 사의를 표명했다. 앤서니 파우치 美전염병연구소장타임지가 뽑은 ‘올해의 수호자’‘올해의 가디언(수호자)’. 시사주간 타임이 앤서니 파우치(80) 미국 국립알레르기·전염병연구소장에게 붙여 준 타이틀이다. 코로나19 미 정부 대응 과정에서 상징적 인물로 떠오른 파우치 소장은 도널드 트럼프 대통령의 잘못된 정보 유포에 맞서며 대중들에게 신뢰할 만한 정보를 제공했다는 평가를 받았다. ‘올해의 인물’로 뽑은 피플지로부터 ‘2020년에 미국이 필요로 했던 의사’라는 찬사를 듣기도 했다. 조 바이든 대통령 당선인은 그를 유임시키며 대통령 수석 의료보좌관 역할을 맡겼다. 국제학술지 네이처가 선정한 ‘2020년 과학 분야 화제의 인물 10인’에도 선정됐다. 저신자 아던 뉴질랜드 총리강단의 리더십으로 코로나 방역·재선 성공주요국 정상들이 리더십 위기를 겪은 올해 저신다 아던(40) 뉴질랜드 총리는 차별화된 행보로 전 세계의 찬사를 받고 재집권에도 성공했다. 아던 총리는 코로나19 초기 ‘강하게 일찍 (방역)’ 슬로건을 내걸고 국경 봉쇄 조치를 실시했다. 그 결과 뉴질랜드의 올해 확진자 수는 1800명이 채 안 된다. 지난해 크라이스트처치 이슬람사원 테러 때 히잡을 쓰고 유족을 위로한 뒤 총기·혐오발언 규제 대책을 빠르게 추진한 장면은 ‘공감’과 ‘강단’의 리더십을 동시에 갖춘 아던 총리의 면모를 보여 준 대표 사례로 꼽힌다. 과잉진압에 목숨 잃은 조지 플로이드전 세계 ‘인종차별반대 시위’ 거센 바람5월 25일 미국 미네소타주 미니애폴리스에서 비무장 상태인 흑인 용의자 조지 플로이드(47)가 백인 경찰의 무릎에 8분 46초간 목이 눌려 숨지는 사건이 발생했다. 과잉 진압과 인종차별에 분노한 시민들은 길거리로 나와 ‘흑인 목숨도 소중하다’(BLM·Black Lives Matter)는 구호를 외치며 시위를 벌였다. 시위는 전 세계로 확산돼 인종차별과 관련한 역사 속 인물의 동상이 훼손되는 일이 잇따랐고, 영국 런던의 윈스턴 처칠 전 총리 동상도 ‘BLM’ 팻말에 묶이는 수모를 당했다. 일론 머스크 테슬라 CEO민간 우주여행 현실로 만든 괴짜일론 머스크(49) 테슬라 최고경영자(CEO)가 설립한 스페이스X의 민간 우주선 ‘크루 드래건’ 캡슐이 지난 8월 지구로 무사 귀환하며 ‘민간 우주여행 시대’의 시작을 알렸다. 민간 우주탐사 시대를 열겠다는 ‘괴짜 억만장자’ 머스크의 호언장담이 몽상이 아닌 현실이 된 순간이었다. 테슬라 주가가 뛰며 머스크는 세계 두 번째 부자 순위에 이름을 올렸고, 그의 일거수일투족은 대중들의 관심을 한 몸에 받고 있다. 머스크는 “6년 안에 화성에 사람을 보내겠다”며 화성 여행을 다음 목표로 삼고 있다. 조슈아 웡 홍콩 민주화운동 상징, 실형 선고홍콩 민주화운동의 상징인 조슈아 웡(24)이 12월 3일 불법집회 조직·선동 혐의로 징역 13.5개월을 선고받았다. 지난해 6월 21일 완차이 지역 경찰 본부 앞에서 ‘범죄인인도법안’(송환법) 반대 시위를 조직·가담·선동한 혐의다. 웡은 15세 때인 2011년 학생 단체 ‘학민사조’를 설립해 민주주의 활동을 시작했다. 2014년에는 홍콩 수반인 행정장관 직선제를 요구하는 ‘우산혁명’을 이끌어 미국 타임지가 ‘올해의 인물’로 선정했다. 웡은 2건의 재판에 추가 기소될 수 있어 홍콩 민주 진영에 큰 타격이 예상된다. 긴즈버그 美 최고령 대법관9월 하늘로 떠난 ‘진보의 아이콘’양성평등과 장애인, 환경문제 등과 관련해 기존 구조를 강화하는 판례가 시도될 때마다 ‘나는 반대한다’며 소수의견을 썼던 미국 연방 대법원의 87세 최고령 대법관이자 ‘진보의 상징’이던 루스 베이더 긴즈버그 대법관이 올해 9월 별세했다. 1993년 미국의 두 번째 여성 대법관이 된 뒤 남성 생도 입학만 허용하던 버지니아 군사학교에 여성 입교를 허용하는 판결, 남녀 임금 차별 금지 판결, 동성결혼 합법화 판결을 남겼다. 그의 사후 도널드 트럼프 대통령이 보수 대법관을 지명, 9명의 미 연방 대법원의 진보 대법관 수는 4명에서 3명으로 줄었다. 솔레이마니 이란 혁명수비대 사령관美 표적공습에 사망한 군부영웅가셈 솔레이마니(63) 이란군 혁명수비대 쿠드스군(정예군) 사령관은 1월 3일 이라크 바그다드에서 도널드 트럼프 미국 대통령의 승인 아래 이뤄진 미군의 ‘표적 공습’에 사망했다. 군부 최고 실세인 그는 이란의 최고지도자 아야톨라 알리 하메네이의 신임을 듬뿍 받아 ‘숙적’ 미국과의 공식·비공식적 채널을 가진 군부 인사로 꼽혔다. 1980년 이란·이라크 전쟁에서 혁혁한 성과를 올려 국민적 존경을 받는 솔레이마니의 죽음에 보복을 선언한 이란이 이라크 미군 기지에 공격을 가하면서 연초 중동 전운이 고조됐다.

폐암을 조기에 진단할 수 있는 바이오마커(Biomarker)를 국내 연구진이 발견했다. ‘바이오마커’는 몸 속 세포, 혈관, 단백질, DNA, RNA 등을 이용해 몸 안의 변화를 알아내는 생화학적 지표다. 영남대 의생명공학과 진준오(41) 교수가 울산대 의과대학 이창환 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 폐암 진단 및 5년 생존률 예측이 가능한 바이오마커 단백질을 발견했다. 폐암의 경우 초기에 특별한 자각증상이 없는데다 조기진단을 위한 바이오마커가 드물어 조기진단률이 20%에 불과하다. 현재 폐암 진단을 위해 바이오마커로 제시된 물질들이 존재하지만, 특이성과 민감성이 충분하지 못해 조기진단에 어려움이 있다. 폐암은 조기 발견 시 생존률이 80%로 높기 때문에 이번 연구 성과가 학계와 의료계에서 크게 주목받고 있다. 연구팀은 폐암환자 104명의 폐암조직과 정상조직에서 유의미한 농도차이가 나타나는 단백질 발굴 연구를 수행했다. 그 결과 ‘트림28(TRIM28)’이라는 단백질이 폐암조직에서 확연히 농도가 높다는 것을 알아냈다. 실제 트림28 단백질이 인위적으로 많이 만들어지도록 유전자를 조작한 세포모델과 생쥐모델에서 폐암의 증식이나 이동이 심해지는 것을 확인했다. 추가적으로 연구팀은 트림28의 결합 단백질을 확인한 결과, 트림28에 의해 분해되는 표적단백질 RLIM을 알아냈다. RLIM은 대표적인 종양억제 단백질인 p53을 분해하는 MDM2를 분해한다는 것을 확인했다. 즉, 트림28이 RLIM을 조절하고, RLIM이 MDM2를 조절해 최종적으로 p53을 조절하는 연쇄 분해반응이 일어난다는 것을 세포와 동물 연구를 통해 확인했다. 연구팀은 폐암환자 101명의 조직샘플을 이용해 트림28 및 RLIM 단백질과 5년 생존률의 상관관계를 분석한 결과, TRIM28 발현양이 높고, RLIM의 발현양이 낮은 환자들의 5년 생존률이 현저하게 낮다는 것을 알아냈다. 연구팀은 폐암 조기진단을 위한 생화학적 지표이자 5년 생존률 예측을 위한 인자로 트림28과 RLIM을 이용하기 위해 향후 임상적 적용을 진행할 예정이며, 트림28과 RLIM을 조절할 수 있는 후보물질 발굴연구를 수행할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구사업, 기초연구실사업 등의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과는 세포생물학 분야 국제학술지 ‘세포 사멸 및 분화(Cell Death and Differentiation)’ 최신호(12월 17일자)에 게재됐다 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 인수일 교수팀이 ‘귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침’을 개발했다. 이번 연구는 귀금속 나노입자를 적용한 기술을 다공성 침에 접목한 것으로, 향후 한의학·대체의학 분야에서 새로운 혁신기술로 부상할 것으로 기대된다. 2016년 다공성 침을 개발했던 인 교수 연구팀은 개발된 다공성 침에 나노기술 표면처리공법을 적용해 좀 더 향상된 한방침 개발을 위한 연구를 진행했다. 그 결과, 금, 은, 백금 나노입자를 도포한 새로운 형태의 침 제작기술 개발에 성공했다. 귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침은 표면에 나노미터(nm=10억분의 1m)에서 마이크로미터(μm=100만분의 1m)에 이르는 미세한 기공이 있는 구조를 가지고 있다. 여기에, 100nm 이하의 귀금속 나노입자가 다공성 침의 미세한 구멍 사이사이 균일하게 도포되어있다. 이는 침의 표면적을 최대 37배까지 넓혀, 침에 의한 전기화학적, 전기생리학적 신호증폭에 매우 탁월하다. 특히, 은 나노입자가 도금된 다공성 침은 전기화학적·전기신경생리학적 특성이 가장 뛰어나, 만성 알코올 중독 치료 실험에서 실험동물의 알코올 해독에 탁월한 효과를 확인할 수 있었다. 이에 따라 향후 만성 알코올 중독을 포함한 다양한 치료에 큰 효과를 낼 수 있을 것으로 예상하고 있다. DGIST 에너지공학전공 인수일 교수는 “기존의 다공성 침을 더욱 발전시킨 귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침은 새로운 나노·한의약 융복합기술의 결정체다”며, “계속해서 관련 연구를 진행해 상용화 실현을 위해 온 힘을 쏟겠다”고 말했다. 이번 연구는 보건복지부 한의기반융합기술개발사업으로 진행됐으며, 지난 9일 화학 분야 국제학술지 ‘RSC Advances’ 10호 온라인에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 발병 원인과 새로운 항암제 개발에 도움이 될 수 있는 세계 최대 규모의 3차원 암 게놈지도를 구축해 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 정인경 교수와 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 이병욱 박사 공동연구팀은 인체 정상조직과 암조직, 세포 밖에서도 배양이 가능한 세포주들을 대상으로 3차원 게놈지도를 분석하고 데이터베이스로 만들어 400여 종 이상의 3차원 인간게놈지도를 구축했으며 이를 통해 암세포에서 발생하는 대규모 유전체 구조변이의 기능과 역할을 해독할 수 있는 방법을 제시했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’에 실렸다. 많은 연구자들이 암세포 유전체에서 발생하는 돌연변이를 통해 암의 발병 메커니즘을 이해하려고 했으나 대부분 암세포의 변이는 DNA가 단백질을 만들어내지 않는 비(非)전사구역에서 이뤄지기 때문에 기존의 게놈서열 분석법으로는 기능 규명에 한계가 있었다. 이에 연구팀은 지금까지 공개된 모든 암 유전체의 3차원 게놈지도를 바탕으로 세계 최대 규모의 3차원 암 유전체 지도를 작성했다. 이렇게 만들어진 3차원 게놈지도로 대규모 유전체 구조변이를 파악할 수 있는 방법도 개발했다. 그 결과 암 유전체 구조가 변할 경우 3차원 게놈 구조가 어떻게 변하고 어떤 유전자가 관여하는지를 정확히 파악할 수 있게 됐다. 이병욱 생명공학연구원 박사는 “최근 세포 내 3차원 게놈구조 변화가 다양한 질병과 암의 원인으로 밝혀지고 있는 가운데 이번 연구를 통해 암에서 빈번하게 발생하는 대규모 구조 변이 기능을 규명할 수 있게 됐다”라며 “암의 발병 원리를 이해하고 새로운 개념의 항암제 개발에도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 직장인들은 도심을 벗어나 한적한 시골에 전원생활을 하거나 주말농장을 갖는 것을 꿈꾸곤 한다. 회색 콘크리트에서 벗어나는 것만으로도 복잡한 도심 생활로 인한 피곤과 스트레스가 풀리는 것 같다는 이들이 많다. 실제로 전원생활이 우울증이나 불안증 감소 등 정신건강에 상당한 도움을 준다는 연구결과가 나왔다. 미국 미시건대 의대 신경학과, 미시건 보훈병원, 미국신경과학회 공동연구팀은 도심을 벗어나 시골 지역에 사는 사람들이 치매, 뇌졸중, 파킨슨병, 다발성 경화증 같은 신경질환은 물론 우울증, 불안증, 강박증 같은 정신질환의 발생률도 낮춘다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 23일자에 실렸다. 연구팀은 미국 내 공공의료보장제도인 메디케어에 등록한 사람 20%의 1년 동안 의료데이터와 신경정신과 질환으로 병원을 한 번이라도 방문한 사람들 210만명의 진료자료를 분석했다. 그 결과 분석 대상자들이 사는 전체 지역의 신경과 전문의는 1만 3627명이었으며 신경과 전문의가 가장 적은 지역은 10만 명당 평균 10명, 많은 지역은 10만 명당 평균 43명의 신경과 전문의가 있다는 것이 확인됐다. 또 시골 거주자들이 파킨슨병, 다발성 경화증 같은 퇴행성 신경질환은 물론 우울증, 불안증, 강박증 같은 정신과 질환에 덜 시달리는 것으로 나타났다. 도시지역의 신경정신과 질환 발병률은 24%, 시골지역은 21%으로 나타났고, 치매의 경우는 도시 47%, 시골 38%로 확인됐으며 뇌졸중 발병률도 도시는 31%, 시골지역은 21%로 조사됐다. 브라이언 캘러한 미시건대 의대 교수는 “신경정신과 전문의는 대도시에 많이 거주하는 경향이 있고 많은 사람들이 치료를 받기는 하지만 전문의가 적은 곳에서는 신경정신질환의 발병률이 오히려 낮기 때문에 전문의가 적은 경향이 있기도 하다”라며 “자연과 함께 있는 것이 스트레스 요소를 줄여 정신신경 질환 발병률을 낮추는 것으로 봐야할 것”이라고 말했다. 그러나 캘러한 교수는 “추가 연구가 필요하겠지만 시골지역에 신경정신과 전문의가 적기 때문에 병원을 찾는 사람이 적기 때문에 통계에 잡히지 않는 것일 가능성도 있다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 인해 사회적 거리두기 때문에 가족들이 모이거나 직장 회식을 하는 경우 가장 많이 찾는 메뉴 중 하나는 육류이다. 연말에 특별한 음식을 찾을 경우도 역시 고기 메뉴를 선호하는 경우가 많다. 그런데 특별한 음식을 위해 찾은 육류 때문에 자칫 천식과 같은 호흡기 질환을 유발시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 마운트시나이 아이칸의대, 오하이오주립대 의대, 존스홉킨스대, 네브라스카대 의대 메디컬센터 공동연구팀은 굽거나 튀긴 육류에서 만들어지는 최종당화산물(AGEs)라는 화합물이 체내 염증을 유발시키고 특히 호흡기 질환의 원인이 될 수 있다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘흉부학’ 22일자에 실렸다. ‘당독소’로도 불리는 최종당화산물(AGEs)는 단백질을 고열로 가열할 때 식품 속 당분과 단백질이 열에 의해 화학 반응으로 만들어지는 물질이다. AGEs가 체내에 과하게 쌓이는 경우 동맥경화나 치매를 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또 활성산소만큼이나 세포 산화 반응을 일으켜 노화를 촉진시키기도 한다. 연구팀은 2003~2006년 미국 국민건강영양조사(NHANES) 자료를 바탕으로 육류 소비와 AGEs 섭취가 호흡기 증상에 미치는 영향을 분석했다. 이와 함께 연구팀은 2~17세까지 아동, 청소년 4388명을 대상으로 평소 섭취하는 음식과 호흡기 관련 증상에 관한 139개 항목의 설문조사를 실시했다. 연구팀은 섭취 음식의 종류와 빈도에 따라 AGEs의 양을 계산했다. 그 결과 조사 대상 중 13%에 해당하는 537명의 청소년이 최근 1년 동안 천식과 비슷한 호흡곤란이나 천명(쌕쌕거림)을 겪었다고 답변했다. 또 AGEs 점수가 높을수록 천명 확률이 높은 것으로 나타났다. 천명이 나타난 청소년들 중에 26%는 천명으로 수면 장애를 겪었으며 운동 중 천명증상이 나타나는 경우는 34%, 약물 치료가 필요할 정도로 천명은 35%으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 흰색이든 붉은색 육류든 굽거나 튀긴 육류를 자주 섭취하는 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 천명 발생과 그로 인해 수면장애가 생길 확률은 2배 이상 높아지는 것으로 조사됐다. 소날리 보스 마운트시나이 아이칸의대 교수(흉부학)는 “어린 시절 성장을 위해 단백질 섭취는 반드시 필요하지만 굽거나 튀긴 형태의 육류를 자주 먹게 되면 체내 염증이 증가해 천식같은 호흡기 질환 유발 가능성도 높아진다”라며 “AGEs의 영향은 어른 보다 아이들에게 더 영향을 미칠 수 있는 만큼 삶거나 찌는 방식으로 육류의 조리방식을 바꿔 주는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 인해 가장 크게 바뀐 것 중 하나는 여행을 못 가는 것이나 사람을 만나기 어려운 것이 아니다. 바로 마스크 착용의 일상화이다. 예전에는 가을부터 이듬해 봄까지 미세먼지가 심할 때나 착용하던 마스크가 코로나19 때문에 이제는 쓰지 않는 사람이 눈총을 받고 민폐의 대상이 됐다. 얼굴의 절반 가까이를 가리는 마스크 때문에 지인을 모르고 지나치거나 모르는 사람을 안면이 있는 사람으로 착각하는 경우가 종종 발생한다. 실제로 마스크 때문에 다른 사람의 얼굴을 파악하지 못하는 일이 얼마나 자주 일어날까. 미국 위스콘신 매디슨대 실험심리학과 연구팀은 코로나19 확산을 막기 위해 착용하는 마스크 때문에 아이들이 얼굴에서 드러나는 표정을 읽지 못한다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 24일자에 발표했다. 아이들은 어른과 달리 언어보다는 비언어적 표현으로 상대의 감정과 상태를 파악하기 때문에 마스크 착용은 상대와의 교류에 어려움을 겪을 수 있다는 것이다. 연구팀은 7~13세 남녀아동 80명을 대상으로 마스크를 착용하지 않은 상태, 마스크를 착용한 상태, 선글라스를 낀 상태에서 슬픔과 공포, 놀람, 분노 등 6종류의 감정을 표현하는 사진을 보여준 뒤 어떤 감정을 표현하고 있는지 말하도록 했다. 그 결과 마스크를 착용하지 않은 상태에서는 거의 100% 감정을 맞췄지만 마스크를 쓴 상태에서는 감정을 맞추는 확률이 66%로 뚝 떨어졌다. 슬픔, 분노, 공포에 대한 인식률은 각각 28%, 27%, 18%로 특히 낮은 것으로 조사됐다. 선글라스를 착용했을 때는 분노와 공포라는 두 가지 감정을 인식하기 어렵다는 사실도 확인됐다. 세스 폴락 위스콘신 매디슨대 심리학 교수는 “코로나19 상황으로 인해 마스크를 상시 착용하다보면 얼굴이 가려지면서 타인의 감정을 파악하기 어려워지는 만큼 아이들과 좀 더 활발한 소통을 위해서는 언어적 표현을 좀 더 명확하게 할 필요가 있다”라고 조언했다.이와 함께 캐나다 토론토 요크대 심리학과, 토론토 노인병원인 베이크레스트 헬스사이언스의 로트만연구소, 이스라엘 네게브 벤구리온대 심리학과, 인지·뇌과학과 공동연구팀은 마스크 착용이 사람을 알아볼 수 있는 인식률을 15% 정도 줄인다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 18~57세의 496명 성인남녀를 대상으로 안면인식 능력을 측정하는 ‘케임브리지 안면기억 측정법’으로 온라인 실험을 실시했다. 그 결과 마스크를 쓰지 않았을 때보다 얼굴을 인식하는 능력이 15% 정도 낮아지고 인식하는데 시간도 많이 걸린다는 것이 확인됐다. 얼굴을 파악할 때는 전체 인상을 종합해 판단하는데 마스크를 쓸 경우 눈이나 콧대, 미간 등 한정된 노출 부위를 보고 판단해야 하기 때문에 정확성이 떨어지고 인식하는데 시간도 더 걸린다는 설명이다. 에레즈 프로이트 캐나다 요크대 심리학과 교수는 “사람에게서 얼굴은 의사소통과 사회적 상호작용에서 중요한 역할을 한다”라며 “특히 안면인식장애가 있는 사람은 타인을 인식하는데 더 어려움을 겪을 수 있을 것으로 보인다. 이번 연구결과는 인지라는 차원에서 마스크가 미치는 영향이 더 과소평가됐을 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전립선암은 남성에게서 가장 많이 발생하는 암 중 하나이다. 혈액검사를 통해 전립선암 위험군이라고 분류되면 조직검사를 받은 뒤 암 발병 여부를 판단하는데 조직검사는 번거롭고 통증과 출혈 때문에 불편하다. 국내 연구진이 인공지능과 초정밀 바이오센서 기술을 이용해 소변검사만으로 전립선암 여부를 정확히 진단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 서울아산병원 비뇨기과 공동연구팀은 초고감도 전기신호 기반 바이오센서와 인공지능 분석법을 활용해 소변에서 전립선암을 20분 만에 100% 가까운 정확도로 진단하는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 소변을 활용한 진단검사는 환자 편의성 뿐만 아니라 의료자원을 줄일 수도 있다는 장점이 있지만 소변에서 암 관련 생물학적 지표인 암인자의 농도가 낮아 정밀진단에는 한계가 있었다. 연구팀은 한 종류의 암 인자가 아닌 서로 다른 종류의 암 인자를 동시에 활용해 진단 정확도를 높이는 기술을 개발했다. 연구팀은 소변에서 극미량의 4종류 암인자를 동시에 측정할 수 있는 초고감도 반도체 센서 시스템을 개발했다. 연구팀은 초고감도 반도체 센서를 통해 얻은 네 종류의 암 인자와 전립선암 사이의 상관관계를 인공지능에 기계학습 시키고, 얻어진 검출신호들의 복잡한 패턴에 따라 암 여부를 진단할 수 있는 알고리즘도 개발했다. 이 같은 인공지능 암 분석법을 활용해 정상인과 전립선암환자의 소변으로 암 여부를 진단한 결과 전립선암 환자를 95.5%로 진단하는데 성공했다. 이관희 KIST 박사는 “소변만으로 100% 가깝게 전립선암을 진단할 수 있는 기술은 소변을 활용한 다른 암의 정밀 진단에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 공동연구를 진행한 정인갑 서울아산병원 교수는 “수술이나 치료가 필요한 환자를 소변만으로 정확하게 선별함으로써 불필요한 조직검사와 치료를 최소화할 수 있다는 장점이 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포 내 수분양을 조절하는 삼투압조절 단백질이 암이나 노화 발생과 억제에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부, 기초과학연구원(IBS) 유전체항상성연구단 공동연구팀은 ‘톤이비피’(TonEBP)라는 세포 삼투압 조절 단백질이 DNA가 RNA를 합성하는 과정에 관여해 암 발생이나 노화 현상에도 깊이 관여한다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’(Nucleic Acids Research)에 실렸다. 톤이비피 단백질은 유전체(DNA) 이상 구조렐 제거해 유전체 전체 안정성을 유지시켜준다. 특히 톤이비피 단백질은 R루프를 제거하는데 관여하는데 R루프는 DNA를 틀로 RNA를 합성하는 전사 과정에서 DNA 이중나선 구조가 일시적으로 갈라지면서 만들어지는 고리모양 구조체로 R루프가 제 때 제거되지 않고 축적될 경우 DNA 복제에 이상이 생겨 암이나 노화현상이 촉진되는 것으로 알려졌다. 연구팀은 R루프가 만들어지는 곳에 톤이비피 단백질이 있다는 것에 착안하고 DNA 위를 이동하는 단백질 움직임을 실시간으로 관찰할 수 있는 ‘DNA 특수기법’을 이용해 둘 간 상관관계를 관찰했다. 톤이비피 단백질은 세포 삼투압 조절 단백질로 알려져 있지만 최근에는 당뇨성 신장병, 간암, 면역대사질환에도 깊이 관여하는 것으로 알려졌다. 분석에 따르면 톤이비피 단백질은 DNA에 형성된 R루프를 인식해 찾고 RNA 제거효소를 끌어와 제거한다는 것이다. 또 톤이비피 단백질은 R루프에 바로 결합하거나 DNA 가닥을 타고 이동하다가 R루프를 빠르게 찾아 결합한다는 것도 확인했다. 권혁무 UNIST 교수는 “이번 연구는 톤이비피 단백질이 유전체 내에 형성된 이상물질을 인지해 제거함으로써 유전체 불안정성을 줄인다는 사실을 밝혀냄으로써 신개념 항암제, 항노화 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 미래 청정에너지로 주목받고 있는 수소를 암모니아로 좀 더 손쉽게 저장하고 추출하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단은 수소가 저장된 암모니아에서 수소를 추출할 때 쓰이는 귀금속 촉매인 루테늄을 적게 사용하고도 똑같은 양을 손쉽게 얻는 방법을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 및 에너지화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매B-환경’(Applied Catalysis B-Environmental)에 실렸다. 수소를 먼거리까지 운반할 때는 기체상태보다는 액체상태로 저장하는 것이 훨씬 안전하게 운송할 수 있다. 이 때문에 수소를 액체 형태로 만드는 액화수소 방식도 있지만 투입 에너지가 많아 최근에는 암모니아가 새로운 수소 저장체로 주목받고 있다. 액화 암모니아는 같은 부피의 액화 수소보다 50% 많은 용량의 수소를 저장할 수 있으며 암모니아를 고온분해할 경우 수소와 질소 기체만 발생하기 때문에 온실가스인 이산화탄소 배출을 최소화할 수 있다. 더군다나 암모니아는 전 세계 10대 화학물질이기 때문에 현재 쓰이는 대용량 저장이나 장거리 운송을 위한 인프라를 그대로 사용할 수 있다. 암모니아에 저장한 수소를 추출할 때는 고온, 고압 상태에서 많은 열을 가해야 한다. 일반적으로 반응 온도를 낮추기 위해 고체 분말형태의 촉매를 사용하는데 문제는 촉매에 고가의 귀금속인 루테늄을 사용하기 때문에 이래저래 비용이 많이 든다. 이에 연구팀은 루테늄 금속 입자에 다공성 나노물질인 제올라이트를 진공에서 열처리해 결합시켜 새로운 촉매를 만들었다. 루테늄-제올라이트 촉매는 암모니아 분해 성능이 기존 촉매보다 2.5배 이상 우수해 루테늄을 기존의 40%만 사용하고도 동일한 추출 효율을 얻을 수 있다. 제올라이트는 내열성도 우수해 촉매를 여러번 사용할 수 있다는 장점도 있다. 손현태 KIST 박사는 “이번에 개발된 촉매는 기존 상용화돼 사용되고 있는 촉매보다 암모니아에서 고순도 수소를 손쉽게 추출할 수 있다”라며 “대용량 수소운송 상용화에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr