마스크 대신 착용하는 투명한 안면 가리개인 페이스실드가 비말(침방울) 차단 효과가 떨어져 코로나19 확산을 막는데 큰 효과가 없다는 연구 결과가 공개됐다. 미국 플로리다 애틀랜틱대학교(FAU) 연구진은 마네킹을 이용해 페이스실드의 비말(침방울) 차단 효과를 실험한 결과 코로나19 에어로졸의 확산을 제대로 막지 못하는 것으로 나타났다고 1일(현지시간) 국제학술지 ‘유체 물리학(Physics of Fluids)’을 통해 밝혔다.연구팀은 증류수에 글리세린을 섞어 비말이 섞인 에어로졸을 대신했다. 또 마네킹을 통해 입에서 재채기나 기침 수준의 세기로 비말이 퍼지는 실험을 진행했다. 퍼진 비말은 레이저 단면광을 이용해 관찰했다. 연구원들은 페이스실드 외에도 호흡 밸브가 달린 마스크도 함께 시험해 비말이 퍼지는 경로를 파악하고 마스크 성능을 시험했다. 해당 마스크는 N95(KF94) 마스크에 숨쉬기 편하도록 호흡 밸브가 달린 구조다. 실험결과 페이스실드는 기침의 초기 비말이 전면으로 퍼지는 것을 일부 차단했다. 그러나 방출된 침방울은 반대 방향으로도 퍼졌다. 또한 페이스실드 밖으로 나온 비말은 비록 옅은 농도였으나 창 주변으로 쉽게 이동해 주변으로 광범위하게 퍼졌다. 호흡 밸브가 달린 마스크는 다량의 비말이 호흡 밸브를 그대로 통과해 밖으로 펴져 비말 차단 효과가 크게 없었다. 호흡 벨브만 문제는 아니어서 소량이지만 마스크 상단과 콧대 사이의 틈으로 빠져나가는 비말도 관찰됐다. 만하르 드하나크 FAU 컴퓨터공학과 교수는 “(비말이) 시간이 지나면서 사방으로 넓게 분산될 수 있다”고 말했다. 연구진은 이번 실험을 통해 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크는 일반적인 마스크만큼 효과적이지 않다는 것을 보여준다고 설명했다. 또한 이는 코로나19 확산 방지를 위한 지속적인 노력에 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다. 싯다르타 베르마 플로리다 애틀랜틱대학교 컴퓨터공학과 교수는 “사람들이 편안함을 이유로 일반 천이나 외과용 마스크 대신 투명한 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크를 사용하는 경향이 증가하고 있다”고 말했다. 이어 “하지만 페이스실드는 양쪽 측면과 아랫부분에 눈에띄는 공간이 있으며 호흡 밸브가 있는 마스크는 공기를 들이마실 때는 마스크를 통해 여과되지만 숨을 내쉴 때는 여과되지 않은 밸브를 그대로 통과한다”고 설명했다. 연구진은 일반 마스크에 비해 페이스실드와 호흡 밸브가 달린 마스크가 편하긴 하지만 코로나19 예방 역효과를 낳을 수 있다고 지적했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr　

혈당 관리가 필요한 당뇨환자들을 가장 힘들게 만드는 것은 매일 알콜로 소독한 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 채혈해야 한다는 점이다. 국내 연구진이 바늘을 사용하지 않고 땀이나 침으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 당뇨환자들에게 희소식이 되고 있다. 성균관대 화학공학부, 포스텍 신소재공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 공동연구팀은 침, 땀, 눈물 같은 미량의 체액만으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 고감도, 고선태적 글루코스 압전센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 기존에도 주사바늘을 사용하지 않고 땀이나 눈물 같은 체액만으로 혈당을 측정할 수 있는 연구들이 있었다. 그렇지만 침이나 땀 속에는 글루코스 농도가 혈액 속 글루코스 농도에 비해 100분의 1 수준에 불과해 측정 정확도가 떨어진다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 은 나노와이어가 코팅된 전도성 마이크로입자를 만들고 혈당 측정핵심 물질인 글루코스와만 결합해 반응하는 보론산이라는 물질을 배열했다. 글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결되도록 한 것이다. 글루코스 농도가 높을수록 은 나노와이어 연결도 많아져 순간적으로 전류가 증가하도록 해 미량의 체액만으로도 정밀하게 검출할 수 있게 했다. 이번에 개발한 센서는 가로, 세로 각각 0.6㎝ 크기로 만들 수 있고 한 방울 정도에 해당하는 100㎕ 수준의 적은 체액만으로도 채혈로 글루코스 농도를 검사하는 수준의 정확도를 보이는 것으로 확인됐다. 이번 기술을 활용하면 반창고처럼 피부 부착형 패치로도 만들 수 있다. 김진웅 성균관대 교수는 “이번에 개발한 센서는 바늘을 사용하지 않고도 저농도의 글루코스를 고감도로 측정할 수 있게 해준다”라며 “센서 메커니즘을 확장하면 글루코스 이외에 단백질, 호르몬 등 생체분자들도 측정할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

30년 가까이 해독되지 않은 채 미스터리로 남아있던 중국 고대 문서의 ‘정체’가 밝혀졌다. 영국 뱅거대학 연구진에 따르면 해당 문서는 1973년 후난성 창사시의 마왕퇴한묘(전한 장사국 재상이었던 이창 일가의 무덤) 발굴 과정에서 나온 것으로, 2200년 이라는 세월이 무색할 정도로 보존 상태가 양호해 고고학계의 관심을 한 몸에 받았다. 문제는 글자 하나하나를 알아볼 수 있을 정도로 온전한 이 문서 속 글을 해석할 수 없다는 사실이었다. 고대 방언으로 추정되는 2000년 전 글은 해독하지 못한 채 30년에 가까운 시간이 흘렀다. 그 사이 뱅거대학 연구진은 고대 방언의 뿌리와 해독 방법을 연구했고, 이를 통해 일명 ‘마왕퇴 문서’에 적힌 내용이 2000여 년 전의 ‘해부학 설명서’라는 사실을 확인할 수 있었다. 연구진에 따르면 해당 문서에는 신체 조직을 특징에 따라 분류하고 이를 설명하고, 각각의 신체 조직에서 발생할 수 있는 관련 질병의 패턴을 상세히 분석한 내용이 담겨 있다. 기원전 168년에 만들어진 이 문서에는 당시 사용됐던 다양한 중국어와 방언이 포함돼 있었다. 이러한 문서를 읽기 위해서는 전통적인 언어에 능통해야 했고, 연구진의 대부분은 2200년 전 당시 중국에서 사용된 고대 언어를 배우는데 상당한 시간을 할애해야 했다.고대 언어의 해독을 통해 문서를 읽게 된 후에도 장애물은 존재했다. 문서 속 해부학적 정보는 신체의 동맥과 정맥, 신경 등 각각의 조직을 개별적으로 이해하는 서양의학과는 완전히 다른 관점이었기 때문이다. 연구진은 “당시 해부학 설명서를 작성한 사람들은 음양의 상반적인 관계와 철학적 개념에 기반한 중의학의 관점에서 신체를 바라봤다. 이는 중국에서 침술이 탄생하기 이전에 작성된 것”이라면서 "'마왕퇴 문서’의 발견은 중국 역사뿐만 아니라 전 세계 해부학의 역사를 새로 쓰게 할 것”이라고 밝혔다. 이어 “이번에 해독한 문서는 ‘침술의 해부학’에 과학적 기초가 없다는 광범위한 인식에 도전하는 것”이라면서 “문서가 작성된 시기는 예술과 과학 전반에 있어 혁신의 시대였다. 이러한 고전적인 해부학적 정보는 당시의 기류와 부합한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 해부학 기록(The Anatomical Record) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 에머리대 의대 인간유전학과, 조지아대 심리학과 공동연구팀은 운동이 뇌와 척수를 연결해 주는 뇌줄기(뇌간)에서 신경을 안정시켜 주는 ‘갈라닌’이라는 호르몬 분비를 촉진시켜 스트레스 해소에 도움이 된다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 9월 1일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐들에게 일주일 동안 전기 충격을 가해 스트레스를 받도록 했다. 스트레스를 받은 생쥐들을 두 그룹으로 나눈 다음 한 그룹은 규칙적으로 쳇바퀴 돌리기 운동을 하도록 하고, 다른 집단은 운동시간을 거의 주지 않은 뒤 불안행동을 관찰했다. 그 결과 규칙적으로 운동을 한 생쥐는 운동을 하지 않은 생쥐와 비교했을 때 체내에서 갈라닌 호르몬 수치가 증가하고 혈중 스트레스 호르몬 수치가 낮아지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연초 코로나19가 전 세계로 확산되면서 전국의 많은 학교가 비대면 온라인 수업을 실시했습니다. 다른 나라들과 달리 코로나 확진자가 한 자리 숫자로 안정적 관리가 되면서 2학기에는 학교에 갈 수 있을 것으로 학부모와 학생들은 기대했습니다. 그렇지만 개학을 코앞에 둔 지난달 15일 광화문 집회와 교회를 중심으로 확진자가 급증하면서 새 학기 시작에도 불구하고 또다시 등교수업이 미뤄졌습니다. 집에 있는 시간이 늘다 보니 아이들의 TV나 스마트 기기를 이용한 영상 이용 시간이 늘고 온라인 게임에 빠지는 경우가 많아졌다고들 합니다. 그런 아이들의 모습을 보는 부모들은 한숨이 절로 나오기 마련이겠지요. 그런데 실제로 호주 머독 아동연구소, 멜버른대 의대 소아과, 사우스오스트레일리아대 운동·영양·활동연구소, 핀란드 헬싱키대, 뉴칠드런병원, 소아과학연구센터 공동연구팀은 TV, 컴퓨터, 각종 스마트 기기를 이용한 동영상 시청 시간이 하루 2시간 이상일 경우 아동, 청소년의 읽기 능력과 계산 능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 내놨습니다. 연구팀은 아이들뿐만 아니라 성인들도 영상 이용 시간이 길어지면 문장 이해력과 논리적 사고 능력이 저하된다고 덧붙였습니다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 3일자에 실렸습니다. 연구팀은 호주 멜버른에 사는 8~9세 아동 1239명을 무작위로 뽑아 쓰기, 읽기, 계산하기 능력을 측정하는 국가성취도평가 점수를 살펴보고, 부모를 상대로 아이들의 평소 TV 시청 시간, 스마트폰이나 태블릿PC, 컴퓨터로 동영상을 보는 시간을 조사했습니다. 2년 뒤 아이들이 10~11세가 된 뒤 다시 성취도 평가 점수와 동영상 시청 시간을 조사했습니다. 그 결과 TV 시청과 동영상 이용 시간이 하루 2시간이 넘는 아이들은 그렇지 않은 아이들에 비해 읽기, 쓰기 능력과 문장 이해도, 계산 능력이 12~13점가량 낮은 것으로 확인됐습니다. 이는 평균 4~6개월, 대략 한 학기 정도 학습성취도가 뒤떨어지는 것에 해당한다고 연구팀은 설명했습니다. 연구팀은 메타분석을 통해 영상매체 소비 시간이 늘어나면 성인들도 문장 이해도와 계산 능력, 판단 능력 등이 퇴화된다고 밝혔습니다. 여기에 호주 애들레이드대 의대, 남호주 보건의료연구소 여성·아동센터 공동연구팀 역시 같은 날짜 국제학술지 ‘플로스 원’에 야외 활동이 줄고 TV나 스마트 기기를 이용한 동영상 시청 시간이 늘어난 것이 최근 아동, 청소년의 각종 정신적 문제 원인이 되고 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀은 아동, 청소년의 영상매체 이용 시간과 야외활동이 정신건강과 인지기능, 학업성취도에 미치는 영향을 분석한 186개 기존 연구들을 메타분석한 결과 영상매체에 접하는 시간이 많은 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 상대적으로 학업 성적이 낮고 우울증이나 강박증, 각종 콤플렉스 등을 겪는 경우가 많다고 밝혔습니다. 반면 야외 활동 시간이 많은 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 심리적으로 더 안정적이라는 것이 확인됐습니다. 영상매체 이용 시간과 지적 능력, 학업 성적의 관계에 대해서는 논란이 있을 수 있겠지요. 책 읽기 좋은 계절이 따로 있겠습니까마는 이제 9월입니다. 동영상 본다고 아이들을 혼내기보다는 부모들부터 스마트폰을 잠시 내려놓고 함께 책 한 권을 집어 드는 것은 어떨까요. edmondy@seoul.co.kr

스위스 연구팀, 바이러스에 열 노출 실험고온 적응 마치자 소독제로도 제거 안돼 美선 사람 콧속 세포 면역력 입증 연구도“뇌 침투 차단 위해 항바이러스 능력 진화”코로나19가 전 세계를 휩쓴 것이 벌써 9개월에 접어들었다. 많은 연구자가 코로나19를 정복하고자 치료제와 백신 개발에 뛰어들고 있어 이르면 연말이나 내년 초에 어느 정도 성과를 보일 것이라는 분위기다. 러시아가 지난달 세계 최초로 코로나19 백신 개발을 선언했지만, 안전성과 효능에 대한 의구심 때문에 러시아산 백신을 쓰겠다는 나라는 없는 상황이다. 미국에서는 임상 3상 시험이 끝나기 전에 개발 중인 백신 사용을 승인할 수 있다는 이야기도 나오고 있다. 코로나19 바이러스 변종들이 만들어지고 있어서 백신이나 치료제가 나오더라도 효과가 제한적일 수 있다는 우려가 있다. 이 같은 상황에서 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 건축토목환경학부, 바젤대 열대·공중보건연구소, 스위스 연방 수질과학기술연구소 공동연구팀은 지구온난화가 바이러스의 진화를 촉진시키고 바이러스가 따뜻한 기후에 적응하게 되면 각종 항바이러스제에 저항성을 가져 정복은 더 어려워진다는 연구 결과를 환경분야 국제학술지 ‘환경과학기술’ 9월 2일자에 발표했다. 매년 봄과 여름에 영유아 장염과 수족구, 바이러스성 뇌수막염을 일으키는 엔테로바이러스는 물론 많은 병원성 바이러스는 열과 햇빛에 취약하다. 독감 같은 바이러스성 질병에 걸린 환자가 있으면 식기를 펄펄 끓는 뜨거운 물에 담가 소독하거나 칫솔을 자외선으로 살균하는 이유이기도 하다. 코로나19 확산 초기에 날씨가 더워지면 확산세가 줄어들 것이라는 기대를 했던 것도 같은 이유에서다. 연구팀은 장 바이러스라고도 알려진 엔테로바이러스 4종을 플라스크에 넣고 열과 햇빛에 서서히 적응시킨 뒤 항바이러스제와 소독제로 많이 사용되는 염소(Cl)에 노출시켰다. 그 결과 따뜻한 온도와 빛에 적응한 바이러스는 항바이러스제와 소독제로도 쉽게 제거되지 않는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 안나 카라탈라 EPFL 박사(환경화학)는 “이번 연구는 지구온난화로 인해 지구 평균온도가 상승할 경우 바이러스도 함께 진화해 현재 쓰이는 항바이러스제나 바이러스 제거제로는 없앨 수 없음을 보여 주고 있다”면서 “따뜻한 기온에 적응한 바이러스는 본래보다 독성은 약해지더라도 전염력은 더 강해질 것”이라고 말했다. 바이러스만 사람을 공격하기 쉽게 진화할까. 과학자들은 사람도 적응력이 빠른 동물이기 때문에 바이러스에 대응해 진화하게 될 것이며 지금까지 알려지지 않은 새로운 대응책을 찾아낼 것이라고 보고 있다. 실제로 미국 듀크대 의대 분자유전학·미생물학과, 면역학과, 듀크 인간백신연구소 공동연구팀은 콧속 냄새를 감지하는 세포가 독감 바이러스를 퇴치할 수 있는 능력을 갖추고 있을 것이라는 새로운 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 9월 1일자에 제시했다. 연구팀은 생후 6~12주 된 암컷과 수컷 생쥐를 ‘B형 독감’ 바이러스에 노출시킨 뒤 몸 각 부분에서 세포를 떼어내 현미경으로 관찰하고 RNA 염기서열 분석을 했다. 그 결과 상기도(입, 목)와 하기도(폐) 세포에서는 바이러스가 쉽게 번식하고 바이러스양이 많아졌지만 같은 상기도인 콧속, 특히 후각신경 세포는 독감 바이러스에 감염되지 않고 감염되더라도 바이러스를 빠르게 제거하는 것으로 확인됐다. 니컬러스 히턴 듀크대 의대 교수(분자바이러스학)는 “후각신경 세포가 다른 인체 세포들보다 더 우수한 항바이러스 능력을 갖추게 된 원인에 대해서는 추가 연구가 필요하지만, 바이러스가 코를 통해 뇌로 침투하는 것을 차단하기 위해 진화한 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지하공간에서 작업을 하다가 유해가스 유출 때문에 작업자들이 사망하는 안타까운 사고들의 소식이 종종 들리곤 한다. 국내 연구진이 유해가스 유출을 사전에 미리 파악할 수 있다면 이 같은 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 독자적인 기술로 개발한 나노소재 ‘나노린’이라는 물질을 이용해 초저전력, 소형 유해가스 감지 센서를 개발했다고 1일 밝혔다. 나노린은 완벽하게 일정하게 정렬된 나노선 다발이 공중에 떠 있는 구조를 말한다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 쓰이는 가스 센서들은 소형화하기 편하고 생산단가가 저렴해 금속산화물을 이용하는 경우가 많다. 문제는 이런 가스센서는 수 백도에 이르는 고온에서만 동작하기 때문에 히터를 이용해 열에너지를 공급해야 한다. 이 때문에 소형화는 가능하지만 실제 소형화는 쉽지 않다. 더군다나 스마트폰 같은 휴대용 기기에 적용가능한 실시간 감지 가스센서를 만들기도 어렵다. 연구팀은 자체 개발한 나노소재 나노린을 이용해 초저전력 센서를 개발했다. 나노소재는 전기적 화학적 특성이 우수하기 때문에 센서에 활용 가능성은 높지만 크기 제어가 쉽지 않고 원하는 위치에 정렬이 어렵다. 그렇지만 나노린은 일반적인 반도체 공정을 기반으로 만들기 때문에 대량생산이 가능하고 산업적 활용 가치도 높을 것으로 예상된다. 연구팀은 나노린을 이용해 초저전력 나노히터를 만들었다. 나노린으로 만든 나노히터는 기존 마이크로히터와 다르게 매우 작은 부분만 가열할 수 있고 스마트폰에 내장해 작은 전력으로도 열을 가해 항상 가스센서를 작동시킬 수 있다는 장점이 있다. 윤준보 카이스트 교수는 “이번에 개발한 상시 동작형 초소형 가스센서는 언제 어디서나 유해가스의 위험을 알려주는 `스마트폰 속 카나리아‘로 활용할 수 있을 것”이라며 “가스 누출을 사전에 인식해 질식사고를 차단해 인명피해를 막을 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 코로나바이러스와 독감바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스 양을 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 농축한 뒤 바이러스 양을 신속하게 파악할 수 있는 바이러스 검출시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 임신진단키트처럼 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있는 이번 기술은 환경공학 분야 국제학술지 ‘환경과학기술’에 실렸다. 연구팀이 개발한 기술은 정전기를 이용한 종이 센서에 바이러스가 달라붙게 만들기 때문에 10㎛(마이크로미터)부터 1㎛ 미만의 작은 입자까지 다양한 크기의 바이러스를 채집할 수 있다. 장재성 교수는 “이번 연구는 독감 바이러스를 대상으로 했지만 비슷한 크기와 구조를 가진 코로나바이러스 같은 다른 호흡기 바이러스에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 코로나바이러스와 독감바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스 양을 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 농축한 뒤 바이러스 양을 신속하게 파악할 수 있는 바이러스 검출시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 임신진단키트처럼 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있는 이번 기술은 환경공학 분야 국제학술지 ‘환경과학기술’에 실렸다. 현재 쓰이는 공기 중 바이러스 채집법은 진공청소기처럼 공기를 빨아들여 고체나 액체에 흡수시키는 방식이기 때문에 채집 가능한 입자 크기가 제한적이며 채집 과정에서 바이러스가 손상될 가능성도 크기 때문에 검출 정확도가 떨어진다. 또 채집된 바이러스를 검사하는데도 시간이 오래 걸리는 단점도 있다. 연구팀이 개발한 기술은 정전기를 이용한 종이 센서에 바이러스가 달라붙게 만들기 때문에 10㎛(마이크로미터)부터 1㎛미만의 작은 입자까지 다양한 크기의 바이러스를 채집할 수 있다. 또 정전기를 이용하기 때문에 바이러스가 파괴되지 않아 검사 신뢰도도 높일 수 있다. 바이러스 입자를 고체나 액체 물질에 충돌시켜 채집하는 기존의 관성충돌방식으로는 1㎛ 미만의 미세한 입자는 10%도 못 잡아내지만 이번 기술을 활용하면 1㎛ 미만 입자를 99% 이상 잡아낼 수 있는 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀은 이번 기술을 이용해 공기 중 A형 독감바이러스(H1N1)를 검출하는 실험을 했다. 그 결과 바이러스를 검출하고 양을 파악하기 위해 널리 쓰이는 qPCR과 비슷한 수준의 정확도와 검사시간을 보이는 것으로 확인됐다. 장재성 교수는 “이번에 개발한 검출 시스템은 현재 사용되고 있는 바이러스 검사 방법과 비슷한 수준으로 정확하게 측정이 가능하다”라며 “이번 연구는 독감 바이러스를 대상으로 했지만 비슷한 크기와 구조를 가진 코로나바이러스 같은 다른 호흡기 바이러스에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 15일을 기점으로 코로나19 확진자의 숫자가 수도권에서 급격하게 늘어났고 그 이후에는 전국 곳곳에서 산발적으로 많은 환자가 나오고 있다. 확진자가 줄어들 기미가 보이지 않는 심각한 상황이다. 광화문 집회 참가자와 교회 중심의 확산이 계속되고 있음에도 동선을 숨기는 사람들이 있는가 하면 대면 예배를 고집하고 있는 교회도 있다. 당장 눈 앞에 환자들이 속출하고 있음에도 환자들을 볼모로 진료거부에 나서는 의사집단도 있다. 이 때문에 이들에 대해 대중의 생명을 담보로 하는 테러와 다르지 않다는 비판의 목소리도 점점 높아지고 있다. 이처럼 공공의 안녕이 위협을 받는 상황에서 자신의 행동이 타인에게 해를 끼친다는 것에 대해 깊이 이해하지 못하는 행위는 어떻게 봐야할까. 이 같은 상황에서 오스트리아 빈 대학 심리학부, 사회·인지·정서 신경과학과, 영국 옥스포드대 실험심리학과, 버밍엄대 뇌건강센터 공동연구팀은 타인에게 해를 끼치는 행위를 피하려는 것이 일반적인 사람들의 보편적 행동과 사고이며 이들은 자신이나 자신이 속한 집단만의 이익을 앞세우는 사람들보다 학습 능력과 의사결정 능력이 우수하다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 25일자에 실렸다. 연구팀은 서로 전혀 알지 못하는 96명의 성인 남성을 대상으로 전기충격 실험을 실시했다. 실험 대상자들은 연구자가 제시하는 두 가지 선택지 중 하나를 선택하도록 했다. 예를 들어 선택지에 삼각형이 그려져 있으면 거의 느끼지 못할 정도로 약하게 전기가 흐르고 동그라미가 그려져 있는 선택지를 고르면 두꺼운 바늘로 깊이 찌르는 듯한 따끔한 충격을 주도록 했다. 연구팀은 이 같은 사실을 알려준 뒤 자신에게 전기충격을 주는 선택과 자신의 선택에 따라 다른 사람이 전기충격을 받도록 하는 선택을 번갈아가며 실험했다. 연구팀은 실험을 진행하면서 실험대상자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영해 뇌의 활성화 정도를 파악했다.실험 결과 자기 자신에게 전기충격을 주는 결정을 내릴 때보다 타인에게 전기충격을 가하는 선택을 할 때 대부분의 사람들은 뇌신경이 더 민감하게 반응하고 활성화 정도가 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 타인에게 해를 입히지 않으려는 결정을 내릴 때는 의사결정이나 감정 조절에 관여하는 뇌 영역인 ‘복내측 전전두엽 피질’(ventromedial prefrontal cortex)이 활성화되는 것이 관찰됐다. 이와 함께 학습 관련 뇌부위도 활성화되는 것으로 확인됐다. 타인의 감정 상태를 인식하고 평가하며 행동을 결정하는 것이 학습과 의사결정 관련 뇌 부위를 자극하고 발달시킨다는 것이다. 연구팀은 이타성이 강한 사람은 자신에 관한 사안에 대해서도 보다 나은 결정을 하는 경우가 많았다고 밝혔다. 연구팀은 또 이번 연구결과는 ‘사람은 사회적 동물’이라는 인간 보편성을 재확인시켜주는 것이라고 설명하기도 했다. 클라우스 람 빈대학 교수(생물심리학)는 “사람들은 일반적으로 자신에게 해가 미치는 영향을 최소화하기 위한 방법을 빠르게 습득한다”라며 “그렇지만 사회적 동물이기 때문에 자신의 행동이 다른 사람에게 미칠 수 있는 해로운 결과에 대해서도 민감하게 반응하기 마련”이라고 말했다. 람 교수는 “이번 연구를 통해 사회적 동물인 사람은 자기 관련 학습보다 다른 사람에게 해를 입히는 행동을 회피하는 방법을 더 빠르게 배운다는 것을 확인했다”라며 “타인을 배려하는 행동을 보이지 못하는 사람들은 뇌의 특정 부분에 장애가 있다고 볼 수도 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 서쪽 사르디니아 섬에서 이빨이 없고 피부가 극히 얇아진 상어가 발견돼 학계가 조사에 나섰다. 해당 상어가 처음 발견된 것은 지난해 7월로, 당시 낚시를 하던 사람이 우연히 암컷 검은입 두툽상어(Galeus melastomus, blackmouth cat shark) 한 마리를 배 위로 건져 올렸다. 이를 최초로 발견한 낚시꾼에 따르면, 두툽상어는 수심 500m 지점에서 낚은 것으로, 발견 당시 피부가 다른 상어와 남다르고 이빨이 없었다는 것이 특징이었다. 소식을 접한 이탈리아 칼리아리대학 연구진이 해당 두툽상어를 실험실로 옮겨 분석을 시작했다. 그 결과 이 두툽상어는 표피와 진피 등 피부와 관련된 구조가 평범한 두툽상어에 비해 심각하게 부족한 것으로 확인됐다.일반적으로 상어의 피부는 매우 미끈미끈해 보이지만, 실제로는 플라코이드 비늘로 불리는 작은 이빨 모양의 구조로 이뤄져 있어서 거친 것이 특징이다. 상어의 피부는 특정 포식자와 외부 기생충에 대응하는 강력한 물리적 장벽 역할도 하는데, 이 두툽상어의 경우 생존에 큰 영향을 미치는 피부 구조가 상당히 부족하기 때문에 연구진은 “피부가 없다”고 표현했을 정도다. 뿐만 아니라 이 상어는 사나운 상어의 상징과도 같은 날카로운 이빨을 전혀 가지고 있지 않았다.연구진은 이러한 검은입 두툽상어의 특징이 환경오염과 기후변화로 인한 결과로 보여진다고 추측했다. 기후변화로 인해 바다가 점차 산성화되고, 화학물질에 노출되는 시간이 길어지면서 피부와 치아를 잃었다는 것. 지구온난화로 해수 온도가 높아진 것 역시 상어의 피부와 치아에 영향을 미친 것으로 추정된다. 연구진은 “피부와 이빨이 없는 검은입 두툽상어가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “위장에서 먹이로 먹은 물고기 14마리 정도가 발견됐기 때문에, 이빨이 없는 것이 사냥에 영향을 미치진 않았던 것 같다”고 설명했다. 이어 “이 암컷 두툽상어가 피부와 이빨 없이 어떻게 야생에서 살아남았는지는 의문이다. 눈을 제외한 몸 전체가 창백한 노란색을 띠고 있고, 복부와 아가미에만 약간의색소가 남아있는 상태였다”면서 “이러한 특징이 개체의 행동과 생리, 생태에 어떠한 영향을 미치는지는 불분명하다”고 덧붙였다. 연구진은 상어에게서 피부의 기능을 고려했을 때, 진피와 표피층 등의 부족으로 헤엄치는 자세 등이 변형되고, 이 과정에서 더 많은 속도는 느려지고 에너지는 더 많이 필요로 하는 상태였을 가능성이 크다고 보고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘어류생물학 저널’(Journal of Fish Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

봄이나 가을 같은 환절기가 아니더라도 점심 식사 직후에는 밤잠의 부족함이 배부름의 만족스러움과 함께 찾아와 꾸벅꾸벅 졸게 된다. 점심 식사 직후 낮잠은 일이나 학습 집중력을 높일 뿐만 아니라 건강에도 좋은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 스페인에서는 여전히 오후 2~5시 사이에 낮잠을 자는 ‘시에스타’ 문화가 남아있기도 하다. 그런데 1시간 이상의 낮잠은 오히려 건강에 악영향을 미치며 심장에 무리를 준다는 연구결과가 나왔다. 중국 광저우 의대 제1차병원 연구팀은 60분 이상 낮잠은 심혈관 질환 발생 가능성을 30% 이상 높인다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 유럽심장학회(ESC)에서 개최한 ‘2020년 디지털컨퍼런스’에서 27일 발표됐다. 또 의학분야 국제학술지 ‘수면 의학’에 실렸다. 연구팀은 낮잠과 모든 종류의 사망원인, 심혈관질환 위험 사이의 연관성을 파악하기 위해 31만 3651명을 대상으로 한 20개의 코흐트 집단 연구를 메타분석했다. 메타 분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법이다. 분석 대상의 39%이 낮잠 습관이 있는 것으로 나타났다. 연구에 따르면 낮잠 시간이 1시간 이상일 경우 모든 사망원인의 위험성을 30% 이상 높이고 심혈관 질환 발생 가능성은 34%나 높아지는 것으로 확인됐다. 이 같은 특성은 하루 6시간 이상 밤잠을 잤음에도 낮잠이 1시간 이상일 때 나타났다. 또 65세 이상 노년층에게서는 긴 낮잠은 조기사망 위험을 19%나 늘리는 것으로 조사됐다. 남성보다는 여성이 낮잠과 건강의 연관성이 더 뚜렷하게 나타나는 것으로 조사됐다. 반면 30분 이하의 짧은 시간의 낮잠은 심혈관 질환이나 당뇨 같은 질병 발생 위험과 상관이 없는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 긴 낮잠은 체내 염증 수치를 늘리기 때문으로 분석했다. 낮잠 시간이 어떻게 체내 염증수치를 높이는지에 대한 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 강조했다. 팡제 광저우 의대 박사는 “일반적으로 밤에 못 잔 ‘잠 빚’을 보충하기 위해서 충분히 낮잠을 충분히 자는 것이 나쁘지 않다고 알고 있으며 건강에도 도움이 된다고 알고 있는 것이 사실”이라며 “이번 연구는 낮잠 습관이 있는 사람이라도 1시간 이내로 제한해야 하며 낮잠 습관이 없다면 굳이 시작할 필요가 없다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 자폐스펙트럼장애의 여부와 정도를 인공지능 기술을 이용해 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오뇌공학과 이상완 교수와 연세세브란스병원 소아정신과 천근아 교수 공동연구팀은 뇌영상 빅데이터와 인공지능(AI)의 심층학습(딥러닝) 기술로 자폐증상과 예후를 예측할 수 있게 됐다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기전자공학자협회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 엑세스’에 실렸다. 자폐스펙트럼장애(ASD)는 흔히 ‘자폐증’으로 알려진 뇌발달 장애이다. 타인과 의사소통이 어렵고 주변에 관심 갖는 것이 제한적이며 반복적 행동을 하는 것이 특징으로 알려져 있다. 미국질병통제예방센터(CDC)에 따르면 ASD는 54명당 1명 꼴로 나타나고 있으며 국내에서도 2% 정도의 유병률을 나타내고 있다. 보통 ASD는 아동행동 관찰과 상담과 정신질환 진단분류메뉴얼인 DSM-5에 근거하고 있지만 사람마다 개인차가 심해 자폐에 대한 정확한 진단이 쉽지 않고 예후를 예측하기도 어렵다.연구팀은 세브란스병원에서 관리하고 있는 3~11세 ASD 환자 84명의 자기공명영상(MRI) 빅데이터와 국제컨소시엄으로 구축된 약 1000건의 자폐환자 MRI빅데이터를 활용해 MRI 영상으로 자폐 진단과 예후를 예측할 수 있는 AI 모델을 만들었다. 이후 공간변경네트워크(STN)와 3D 컨볼루션 신경망(CNN)을 활용한 모델을 만들어 AI를 학습시켰다. AI로 분석 결과 뇌의 기저핵을 포함한 피질하 구조가 자폐 심각도와 관련이 있음을 확인하고 이를 바탕으로 ASD 환자들의 진단과 예후를 예측해 맞춤형 진료가 가능해지게 됐다.천근아 세브란스병원 교수는 “ASD 진단을 할 때 의사들이 뇌영상 자료는 많이 활용하지 않는 경향이 있지만 이번 연구는 자폐의 증상과 심각도를 뇌 영상에서 쉽게 찾을 수 있음을 보여주고 있다”라고 말했다. 이상완 카이스트 교수는 “이번 연구는 진료 현장에서 자폐를 진단하고 연구하는데 인공지능이 도움을 줄 수 있음을 보여주고 있으며 다른 질병들도 AI로 더 쉽게 이해하고 활용할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성장기 아이가 있는 가정의 부모들의 고민은 학업 성적과 함께 성장일 것이다. 또래 아이들보다 키가 작으면 키가 자라지 않는 이유가 뭔지 알아보고 해결하기 위해 병원을 다닌다든지, 키 크는데 도움이 되는 영양제를 먹이기도 한다. 심지어는 성장호르몬 주사 처방을 받기도 한다. 그렇지만 이런 방법으로도 부모들 생각만큼 키가 쑥 크지 않는 경우가 많다. 그런데 아동, 청소년들이 키가 잘 자라지 않는다면 부모들이 알지 못하는 다른 이유가 있을 수도 있다. 다름 아닌 스트레스이다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구팀은 뇌 시상하부 내 실방핵에서 만들어진 인슐린이 성장호르몬 생성에 도움이 된다는 것을 발견했다고 27일 밝혔다. 실방핵은 시상하부를 구성하는 여러 신경핵 중 하나로 호르몬 분비를 통해 삼투압, 식욕, 스트레스에 대한 신체반응 등 조절을 매개하는 것으로 알려져 있다. 이런 실방핵에서 만들어지는 인슐린은 스트레스를 받으면 분비되지 않기 때문에 성장호르몬 생성을 막아 성장을 저해할 수 있다는 것이다. 이 같은 연구결과는 임상의학 분야 국제학술지 ‘JCI 인사이트’에 실렸다. 인슐린이라고 하면 주로 췌장에서 분비되고 혈당 조절에 관여하는 호르몬이다. 그렇지만 췌장 이외에 시상하부를 비롯한 다양한 뇌 영역에서도 소량의 인슐린을 합성하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 뇌에서 생성된 인슐린은 어느 부분의 신경세포에서 만들어지고 생리적 역할은 무엇인지 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 조직이나 세포의 특정 단백질의 항원항체반응을 통해 광학기기로 관찰하는 면역조직화학 기법으로 뇌 인슐린을 분석한 결과 시상하부 내 실방핵에 있는 소세포성 신경분비세포에서 기인한다는 것을 처음으로 발견했다. 연구팀은 뇌에서 생성되는 인슐린을 억제하는 바이러스를 만들어 성인 생쥐의 시상하부 실방액에 주입했다. 그 결과 여러 호르몬 중 성장호르몬만 분비가 억제되는 것을 관찰했다. 이 발견을 바탕으로 갓 태어난 어린 생쥐의 시상하부 실방핵에 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 확인했다. 또 어린 쥐에게 스트레스를 주면 시상하부 실방핵 내 인슐린 발현이 억제되면서 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 추가로 관찰했다. 김은경 DGIST 교수는 “이번 연구는 뇌에서 만들어지는 미량의 인슐린이 어떤 생리적 기능을 하는지에 대해 알려주는 성과”라며 “뇌 인슐린은 이번에 밝혀진 것처럼 성장을 좌우하는 것 이외에 또 다른 신체 기능 조절에 관여할 것으로 보이는 만큼 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 서쪽 사르디니아 섬에서 이빨이 없고 피부가 극히 얇아진 상어가 발견돼 학계가 조사에 나섰다. 해당 상어가 처음 발견된 것은 지난해 7월로, 당시 낚시를 하던 사람이 우연히 암컷 검은입 두툽상어(Galeus melastomus, blackmouth cat shark) 한 마리를 배 위로 건져 올렸다. 이를 최초로 발견한 낚시꾼에 따르면, 두툽상어는 수심 500m 지점에서 낚은 것으로, 발견 당시 피부가 다른 상어와 남다르고 이빨이 없었다는 것이 특징이었다. 소식을 접한 이탈리아 칼리아리대학 연구진이 해당 두툽상어를 실험실로 옮겨 분석을 시작했다. 그 결과 이 두툽상어는 표피와 진피 등 피부와 관련된 구조가 평범한 두툽상어에 비해 심각하게 부족한 것으로 확인됐다.일반적으로 상어의 피부는 매우 미끈미끈해 보이지만, 실제로는 플라코이드 비늘로 불리는 작은 이빨 모양의 구조로 이뤄져 있어서 거친 것이 특징이다. 상어의 피부는 특정 포식자와 외부 기생충에 대응하는 강력한 물리적 장벽 역할도 하는데, 이 두툽상어의 경우 생존에 큰 영향을 미치는 피부 구조가 상당히 부족하기 때문에 연구진은 “피부가 없다”고 표현했을 정도다. 뿐만 아니라 이 상어는 사나운 상어의 상징과도 같은 날카로운 이빨을 전혀 가지고 있지 않았다. 연구진은 이러한 검은입 두툽상어의 특징이 환경오염과 기후변화로 인한 결과로 보여진다고 추측했다. 기후변화로 인해 바다가 점차 산성화되고, 화학물질에 노출되는 시간이 길어지면서 피부와 치아를 잃었다는 것. 지구온난화로 해수 온도가 높아진 것 역시 상어의 피부와 치아에 영향을 미친 것으로 추정된다. 연구진은 “피부와 이빨이 없는 검은입 두툽상어가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “위장에서 먹이로 먹은 물고기 14마리 정도가 발견됐기 때문에, 이빨이 없는 것이 사냥에 영향을 미치진 않았던 것 같다”고 설명했다. 이어 “이 암컷 두툽상어가 피부와 이빨 없이 어떻게 야생에서 살아남았는지는 의문이다. 눈을 제외한 몸 전체가 창백한 노란색을 띠고 있고, 복부와 아가미에만 약간의색소가 남아있는 상태였다”면서 “이러한 특징이 개체의 행동과 생리, 생태에 어떠한 영향을 미치는지는 불분명하다”고 덧붙였다. 연구진은 상어에게서 피부의 기능을 고려했을 때, 진피와 표피층 등의 부족으로 헤엄치는 자세 등이 변형되고, 이 과정에서 더 많은 속도는 느려지고 에너지는 더 많이 필요로 하는 상태였을 가능성이 크다고 보고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘어류생물학 저널’(Journal of Fish Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 페인트처럼 건물 외벽이나 자동차에 바르기만 하면 전기를 만들 수 있는 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 연구팀은 태양전지 원료가 되는 용액을 코팅한 다음 고체화되는 속도를 제어하는 ‘고효율 용액공정 태양전지’를 개발하고 대면적화에 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 용액공정 태양전지는 태양전지 소재가 되는 유기물을 액체상태로 만든 다음 코팅이나 인쇄하는 방식으로 만들어 진다. 기존에는 전기를 생산할 수 있는 활성영역이 0.1㎠ 이하에 불과한 실험실 수준이었다. 태양전지로 이용할 수 있는 유기소재를 페인트나 잉크처럼 만들어 사용하려고 하면 금새 굳어버리는 결정화 특성을 갖고 있어서 실제로 전력 생산이 가능한 만큼의 면적으로 만들 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 태양전지 용액을 코팅이나 인쇄할 때 증발속도를 제어함으로써 태양전지 성능에 최적화할 수 있는 방법을 찾아냈다. 연구팀은 결정화 현상이 높은 온도에서 쉽게 발생하기 때문에 상온에 가까운 낮은 온도에서는 결정화를 막아 용액 태양전지를 쉽게 만들 수 있다는 사실도 확인했다.연구팀은 이렇게 만든 고성능 대면적 유기태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸는 광전변환효율이 기존 기술보다 우수한 9.6%를 기록한 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 페인트처럼 건물이나 자동차 뿐만 아니라 전기가 필요한 공간에 칠하는 방식으로 태양전지를 쉽게 만들어 전기를 자급자족할 수 있도록 만들 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 손해정 KIST 박사는 “이번 연구는 페인트처럼 넓은 면적에 칠해 태양전지를 만들 수 있는 원리를 제시해 용액공정 태양전지 고효율화와 상용화를 가속화시키는데 도움이 될 것”이라며 “전 세계 에너지 빈곤층에 저가의 친환경 에너지 공급이 가능할 뿐만 아니라 도심건물에 태양광 발전을 위한공간활용이 쉬워지고 페인트를 덧바르는 형태로 태양전지를 유지, 보수할 수도 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바다 근처 두께 300~900m의 얼음덩어리온난화로 녹아 표면 균열 생겨 쉽게 붕괴현재 추세면 80년 뒤 해수면 1m 높아져 英·濠·日 연구팀은 東남극 빙하 31곳 관측“따뜻한 물 유입… 年 7~16m 속도로 녹아”인류가 지금까지 경험하지 못했던 전무후무한 감염병인 코로나19와의 전쟁에 집중하고 있는 사이에 인류 생존 자체를 위협하는 더 무시무시한 적이 공격을 멈추지 않고 있다. 다름 아닌 지구온난화와 그로 인한 기후변화다. 극지방을 중심으로 지구온난화의 심각성을 경고하는 연구 결과들이 속속 발표됐다. 미국 컬럼비아대 라몬도허티 지구관측소, 지구환경과학과, 환경공학과, 컴퓨터과학과, 미국 구글, 영국 에든버러대 지구과학부, 네덜란드 위트레흐트대 해양대기연구소 공동연구팀은 남극의 빙붕 절반 이상이 얼음이 녹으면서 만들어지는 표면 균열에 취약해 쉽게 붕괴된다고 밝혔다. 이런 빙붕의 물리적 특성은 남극을 덮은 얼음 손실을 가속화시키는 또 하나의 요인이라고 연구팀은 지적했다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 8월 27일자에 실렸다. 빙붕은 내륙에서 흘러든 빙하가 바다를 만나면서 평평하게 얼어붙은 두께 300~900m의 거대한 얼음덩어리다. 바다와 맞닿아 있는 부분에서 빙붕이 계속 떨어져 나가 빙산을 형성하지만 빙하가 계속 흘러들면서 일정한 크기를 유지하게 만든다. 기후학자들은 지구온난화로 인해 남극에 있는 얼음이 모두 녹을 경우 해수면은 60m가량 상승할 것으로 보고 있다. 현재와 같은 추세가 이어진다면 2100년에는 전 세계 해수면이 지금보다 1m, 2500년에는 15m 이상 상승할 것으로 전망되고 있다. 이 때문에 과학자들은 지구온난화를 늦추기 위한 방법을 연구함과 동시에 남극 대륙의 얼음이 어떻게 녹고 있는지 정확하게 이해하려는 노력을 기울이고 있다.연구팀은 빙붕의 붕괴 과정을 정확하게 파악하기 위해 남극에서 네 번째로 큰 빙붕인 ‘라르센C’와 ‘조지6세’에 대한 위성 관측을 실시했다. 이 데이터를 바탕으로 인공지능(AI) 심층학습과 응력분석을 실시해 남극 전체의 표면 균열을 지도로 만들고 붕괴에 취약한 지점을 예측했다. 그 결과 남극 빙붕 60% 이상이 표면의 얼음이 녹으면서 만들어 내는 균열로 쉽게 붕괴될 수 있는 특성을 갖고 있다고 연구팀은 밝혔다. 지구온난화로 인해 빙붕 표면이 많이 녹을수록 남극 얼음들이 쉽게 녹아 부서지고, 이는 다시 지구온난화를 부추기는 악순환을 만들게 된다는 설명이다. 일본 홋카이도대 저온과학연구소, 북극연구소, 국립극지연구소, 고등과학대학원대학교, 해양지구과학기술원, 호주 태즈매니아대 남극기후·에코시스템 합동연구센터, 영국 자연환경연구위원회 남극조사소 공동연구팀도 남극 빙하 붕괴 원인과 그동안 서(西)남극에 비해 얼음이 녹는 속도가 느리고 붕괴에 안정적인 곳으로 알려진 동(東)남극도 위험하다는 연구 결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8월 25일자에 발표했다. 동남극은 서남극보다 고도가 다소 높아 얼음이 덜 녹는 것으로 알려졌다. 그렇지만 연구팀은 동남극 뤼초프홀름만(灣)의 시라세 빙하 31개 지점을 관측해 분석했다. 그 결과 빙하가 바다 쪽으로 흘러 내려오면서 혓바닥처럼 툭 튀어나와 있는 ‘빙하혀’ 부분에 따뜻한 물이 지속적으로 유입되면서 연간 7~16m의 속도로 얼음이 녹고 있는 것을 밝혀냈다. 이와 함께 계절에 따라 달라지는 해풍의 영향을 받아 바람이 약해지는 여름에 따뜻한 물이 더 많이 유입돼 예상보다 빠르게 녹는 것으로 확인됐다. 조너선 킹스레이크 미국 컬럼비아대 교수는 “극지방 얼음 붕괴 과정과 원인을 정확히 이해한다면 지구온난화로 인한 기후변화를 좀더 정확히 예측해 낼 수 있을 뿐만 아니라 지구온난화를 막기 위한 행동을 촉구하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘불안은 영혼을 잠식한다’(Angst essen Seele auf) 뉴저먼 시네마의 기수 라이너 베르너 파스빈더 감독이 만든 1974년 영화 제목입니다. 영화 내용은 코로나19가 대규모 재확산되고 있는 작금의 상황과는 거리가 멀지만 제목만큼은 현재 많은 사람들의 마음속을 그대로 드러내고 있지 않나 싶습니다. 지난 15일 기점으로 코로나19 확진자가 폭발적으로 증가하고 있습니다. 이전과 달리 감염 경로를 알 수 없는 깜깜이 환자까지 늘고 있습니다. 이 때문에 불가피하게 외출을 하거나 대중교통을 이용할 때 자신도 모르게 ‘옆에 있는 사람이 보균자 아닐까’라는 생각이 스멀스멀 떠오르는 것을 감출 수 없는 것도 사실입니다. 지난 2~4월에는 강도 높은 사회적 거리두기 때문에 ‘코로나 블루’(코로나 우울증)를 호소하는 사람들이 많았는데 이제는 경로를 알 수 없는 확진자들이 나오면서 타인에 대한 불신감과 언제든 바이러스에 감염될 수 있다는 불안감이 사람들을 사로잡고 있습니다. 코로나 같은 신종감염병은 신체적 건강뿐만 아니라 사회 전체의 정신적 건강에 심각한 위협이 된다는 이유이기도 합니다. 미국 캘리포니아샌디에이고대(UCSD) 의대 감염병 및 국제공중보건학 교실, 가정의학교실, 존스홉킨스대 컴퓨터과학과, 워싱턴 질병모델링연구소 공동연구팀은 코로나19 대유행이 사람들의 정신건강에 광범위한 영향을 미치고 있는 만큼 신체적 건강만큼 정신적 건강을 보호하기 위한 공중보건 대응책도 필요하다는 연구 결과를 내놨습니다. 이 연구 결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 내과학’ 8월 25일자에 실렸습니다. 연구팀은 구글 트렌드를 이용해 2004년 1월부터 2020년 5월 9일까지 미국인들이 공황발작, 불안발작 같은 단어들을 언제, 얼마나 검색했는지를 ‘ARIMA’라는 수학적 기법으로 분석했습니다. ARIMA는 계량경제학에서 시간에 따른 경향성을 찾는 데 주로 사용되는 방법입니다. 연구팀이 주목한 공황발작과 불안발작은 정확한 대상이 없는 불쾌감과 극도의 불안감으로 인해 나타나는 정신적 반응으로 우울증, 각종 공포증, 심할 경우 조현병 등 다양한 정신질환을 유발할 수 있다고 합니다. 공황발작, 불안발작에 대한 검색 비율은 올해 3월 16일부터 4월 14일까지 한 달 동안이 지난 16년 동안 평균 수치보다 약 20% 급증했다고 합니다. 사회적 거리두기 지침 발표와 사회적 거리두기 기간 연장, 코로나19 확진자 숫자가 중국을 넘어섰을 때, 질병통제예방센터에서 마스크 착용을 권고했을 때, 미국 내 코로나 사망자가 이탈리아를 넘어섰을 때 특히 검색이 폭증했다고 합니다. 비슷한 시기에 총기 구입, 사재기 등 비정상적 과잉행동이 증가하고 비과학적 치료법에 대한 검색도 늘었다고 합니다. 연구를 주도한 엘리샤 노블스 UCSD 교수는 “신종감염병이 발생하면 사람들이 불안해하는 것은 당연한 반응이지만 가짜뉴스 같은 잘못된 정보가 SNS로 확산될 경우 불안감은 증폭될 수 있다”며 “보건 당국이 정확한 정보를 최대한 빠르게 대중에게 알리는 것이 무엇보다 중요하다”고 조언했습니다. 대중의 생명과 건강이 위협받는 상황에서 가짜뉴스 유통에 대해 철저히 대응해야 한다는 것을 보여 주는 연구가 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀이 왼손과 오른손에 수동적으로 전달되는 촉각을 인지하는 뇌의 부위가 서로 다른 것을 관찰하는데 성공했다. 이번 연구결과는 증강현실에서 많이 사용되는 촉감제시장치의 정량적 평가에 응용하거나 새로운 뉴로 햅틱스(뇌의 회로 및 네트워크 관점에서 햅틱스를 연구하는 과학기술) 분야의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 가만히 있는 손가락에 전달되는 촉각을 느끼는 ‘수동적 촉각’을 활용해, 양손의 손가락이 자극을 받을 때 뇌 신호를 관찰해 왼손과 오른손을 사용할 때 나타나는 차이점을 객관적으로 관찰하는데 성공했다. 먼저 연구팀은 31명의 오른손잡이로 추정되는 피험자들 양손의 집게손가락에 각각 매우 빠른 진동을 짧게(2초) 여러 번(10회) 주고, 뇌에서 활성화되는 부위를 촬영하는 실험을 진행했다. 그 결과, 오른손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌가 주로 활성화됐지만, 왼손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌와 우뇌에 걸쳐 넓고 고른 활성화가 나타났다. 이번 연구는 왼손과 오른손에 주는 자극에 따라 뇌에서 활성화 되는 영역을 구분하고 그 정도를 객관적으로 구분했다는 것에 의미가 깊다. 여기에 과거에 연구팀이 진행했던 기존 연구결과를 함께 고려할 때, 왼손잡이와 오른손잡이를 뇌 신호에 따라 객관적으로 구분하는 것도 가능할 것으로 예측된다. 또한 향후 BCI(Brain Computer Interface, 뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술 적용, 인지능력 증강 치료가 필요한 질병치료에서의 활용 등 다양한 산업에서의 활용도 함께 기대된다. DGIST 지능로봇연구부 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 BCI 기술을 햅틱기술에 접목해 증강현실 분야에서 활용이 가능하다”며 “뇌를 모방한 인공 지능 개발의 기초 원리를 제공하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)과 한국연구재단(NRF), 그리고 DGIST 기관고유사업의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 국제학술지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 온라인판에 지난 7일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

중생대 백악기 말 현재 네덜란드 해안가가에 해당하는 지역에 살았던 불가사리 화석에 메탈밴드 가수의 이름이 붙여져 화제가 되고 있다 룩셈부르크 국립자연사박물관 고생물학과, 네덜란드 마스트리히트 자연사박물관 공동연구팀은 중생대 백악기 말에 존재했던 것으로 보이는 지금까지는 알려지지 않은 거미불가사리 화석을 발견했다고 26일 밝혔다. 재미있는 것은 새로운 거미불가사리 화석의 학명을 핀란드 출신 메탈밴드 ‘나이트위시’ 보컬인 플로어 얀센의 이름을 따 ‘오피오미트렐라 플로오라에‘(Ophiomitrella floorae)라고 명명했다. 이 같은 연구결과는 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 ‘피어 제이’(PeerJ) 24일자에 실렸다.백악기 말 네덜란드 일부 지역이 얕은 바다였을 때 존재했던 오피오미트렐라 플로오라에는 약 20년 전 네덜란드 마스트리히트 인근 시멘트회사 채석장에서 발굴됐는데 최근에야 새로운 종류의 생물로 인정받았다. 이번 연구에 참여한 존 야그트 박사는 평소 메탈밴드 ’나이트위시‘ 음악을 즐겨 듣고 특히 보컬인 플로어 얀센의 열혈 팬으로 알려져 있었다. 야그트 박사는 동료연구자들의 동의를 얻어 학명을 지음으로써 메탈밴드 열혈 팬임을 알리는 ’팬심‘을 드러낸 것이다. 메탈밴드 보컬 이름을 딴 이 화석은 내년 1월 3일까지 마스트리히트 자연사박물관에 전시된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr