국내에서 반려동물을 키우는 인구는 약 1000만명으로 추정되고 있다. 4~5인 가구를 기준으로 본다면 거의 모든 인구가 반려동물을 키운다고 볼 수 있다. 아이를 키울 때와 마찬가지로 반려동물과 함께 할 때도 가장 고민은 ‘어떤 음식을 먹일까’이다. 지구온난화로 인한 기후변화가 심각한 상황에 이르면서 반려동물에게 먹이를 줄 때도 환경을 생각해야 하는 상황이 됐다. 브라질 상파울루대 수의학·동물과학대 연구팀은 수분 함량이 높은 음식 대신 비스킷이나 알갱이로 된 먹이(키블)처럼 수분이 제거된 먹이를 주는 것이 환경에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 11월 18일자에 실렸다. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 반려 고양이와 개는 점점 늘고 있다. 미국의 경우 개는 7680만 마리, 고양이는 5840만 마리가 있는 것으로 추정되고 브라질에는 5220만 마리의 개, 중국에는 5310마리의 고양이가 있는 것으로 추정되고 있다. 반려동물의 숫자는 늘고 있지만 이들에게 주는 먹이를 만들 때 환경에 미치는 영향은 아직 명확히 나타나고 있지 않다. 연구팀은 브라질에서 반려견을 위한 618개의 음식과 고양이를 위한 320개의 식품을 만들 때 온실가스 배출, 토지와 물 사용을 포함한 전 과정에 대한 환경적 영향와 영양 구성을 평가했다. 이를 위해 반려동물용 습식 먹이와 건식 먹이를 조사했다. 또 사료제조업체에서 만든 식품을 조리법에 따라 집에서 반려동물 주인이 요리를 해서 제공했을 때도 따로 분석했다. 그 결과 반려동물에게 주는 음식 중 수분이 많은 경우 건조식품을 주는 것보다 환경적 영향이 큰 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 매일 평균 534㎈를 섭취하는 체중 10㎏의 개가 건식사료를 먹을 때는 연간 828.37㎏의 이산화탄소가 배출되는데 수분이 많은 습식 사료는 연간 6541㎏의 이산화탄소를 방출해 거의 7배 이상이다. 특히 습식사료는 건식사료보다 동물성 성분이 더 많아 환경에 더 큰 영향을 미치고 반려동물의 비만에도 영향을 미칠 것이라고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 마르시오 브루네트 교수는 “이번 연구는 반려동물 사료의 광범위한 환경적 영향을 처음 분석한 것”이라며 “반려동물 주인들이 환경에 부담을 주지 않으면서도 동물들에게 충분한 영양분을 공급할 수 있는 방법을 제시하고 있다”고 말했다.

13년 전 놀라운 영상과 아이디어로 전 세계인을 놀라게 한 SF영화 ‘아바타’의 속편이 다음달 개봉된다고 합니다. ‘아바타’에는 부상으로 다리가 움직일 수 없는 군인이 가상현실(VR)과 뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 이용해 자신의 뇌와 연결된 또 다른 자아를 움직이는 모습이 나옵니다. 영화 ‘매트릭스’ 역시 BCI 기술로 만들어진 가상현실이 등장합니다. 생각만으로 의사소통을 하고 사물을 움직이는 BCI 기술은 1970년대 초 처음 등장했지만 가시적 성과를 내놓기 시작한 것은 뇌신경과학, 전자공학 기술이 빠르게 발전하기 시작한 21세기부터입니다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대, 웨일 신경과학연구소, UC버클리 전기·전자·컴퓨터공학과 공동 연구팀은 뇌의 움직임을 한 글자가 아니라 한 단어로 인식해 실시간으로 빠르게 문장으로 바꿔 주는 새로운 ‘신경보정술’을 개발했습니다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 11월 9일자에 실렸습니다. 신경보정술은 상실된 신경계 기능을 대체하는 장치입니다. 마비로 인해 말하거나 글씨를 쓸 수 없는 사람들의 의사소통을 돕기 위한 기술입니다. 기존에도 생각을 글자로 옮겨 주는 ‘포인트 앤드 클릭 타이핑’이라는 기술이 있었습니다. 스티븐 호킹 박사가 생전에 사용했던 것처럼 사지마비 환자가 눈동자의 움직임으로 컴퓨터 화면에 표시된 가상 키보드나 마우스를 원하는 글자로 이동시켜 타이핑하는 방식입니다. 엄격히 따지자면 생각이 바로 문장으로 전환되는 것이 아닐 뿐만 아니라 익숙해지는 데 시간이 오래 걸리고 타이핑 정확도는 50% 이하인 것으로 알려져 있습니다. 최근에는 눈동자 움직임이 아니라 환자의 생각을 모니터나 휴대전화에 표시할 수 있는 기술 연구가 활발하지만 해독 가능한 어휘가 제한적이라는 단점이 있습니다. 연구팀은 일반인을 대상으로 단어, 문장과 관련된 뇌 활동을 해독하는 장치를 개발했습니다. 이전처럼 알파벳 단위가 아닌 단어를 인식하는 방식으로 확장한 것입니다. 연구팀은 우뇌와 좌뇌를 연결해 주는 뇌교 부위에 뇌졸중이 생겨 심각한 경련성 사지마비와 언어장애를 겪는 36세의 남성을 대상으로 이번 기술을 실험했습니다. 그 결과 환자는 분당 29.4자의 속도로 1152개 단어로 된 문장을 컴퓨터에 띄우는 데 성공했습니다. 단어 오류율은 6.13%였으며 9000개 단어로 구성된 문장을 표시하는 데도 오류율이 단지 8.23%에 불과한 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 에드워드 창 UCSF 의대 교수(신경외과·신경학)는 “이번 연구의 궁극적 목표는 사지마비나 언어 구사에 문제 있는 환자도 의사소통할 수 있는 능력을 회복시켜 주는 것”이라고 설명했습니다. 이번 연구를 보면서 문득 SF에서처럼 다른 사람의 뇌를 해킹해 무슨 생각을 하고 있는지 빼낼 수 있는 기술도 나오지 않을까 하는 생각이 듭니다. 휴대전화는 보안프로그램으로 차단할 수 있겠지만 작정하고 뇌를 해킹하겠다고 하면 어떻게 해야 할까요. 좋은 의도가 반드시 좋은 결과만 가지고 오는 것이 아닌 것처럼 몸이 불편한 사람을 위한 기술을 나쁜 마음을 먹고 사용하려는 사람이 나타나면 어떻게 막을 수 있을까 하는 생각이 듭니다.

올해 가장 주목받았던 드라마는 ‘이상한 변호사 우영우’일 것이다. 드라마의 주인공은 자폐스펙트럼 장애를 갖고 있는 변호사 우영우이다. 자폐스펙트럼 장애는 정확한 분자 진단법이 없어 조기 진단이 늦어 주로 아동기에 발견되는 경우가 많고 적당한 치료법도 없다. 이런 상황에서 경희대, 대구경북과학기술원(DGIST), 서울대 의대, 한국기초과학지원연구원, 인하대병원, 건국대, 고려대, 미국 존스홉킨스대 의대 공동 연구팀은 자폐스펙트럼 장애를 유발시키는 세포 특이적 분자 네트워크를 밝혀냈다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘분자 정신의학’에 실렸다. 자폐스펙트럼 장애는 사회적 의사소통과 상호작용 관련 행동에 문제가 생겨 행동 패턴, 관심사나 흥미, 활동 범위가 제한적이고 반복적인 행동을 보이는 신경발달 장애이다. 영화나 드라마와 달리 대부분의 자폐스펙트럼 장애를 겪는 이들은 행동 장애와 함께 다른 발달 장애가 동반되는 경우도 많다. 연구팀은 생쥐에게 자폐스펙트럼 장애를 유발시킨 다음 뇌의 전전두엽 조직을 추출해 질량분석법 기반 정량단백체 및 대사체 통합 분석을 실시했다. 이를 근거로 기존에 알려진 자폐스펙트럼 장애 환자의 증상 및 유전자 데이터를 비교 분석했다. 그 결과 흥분성 뉴런에서 물질대사와 시냅스 등 뇌신경 세포의 네트워크에 문제가 있다는 사실을 확인했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구에서 활용한 다중오믹스 통합 분석기술은 특정 자폐 유전자로 유도된 분자 수준의 세포 분화와 생체정보 등에 이르는 통합네트워크 발굴을 가능케 해줬다”며 “자폐스펙트럼 장애의 핵심 네트워크를 밝혀냄에 따라 이를 이용한 추가 연구를 통해 치료 타겟을 발굴할 것”이라고 말했다.

기초과학연구원(IBS) 데이터 사이언스 그룹장(CI)이자 카이스트 전산학부 교수인 차미영 교수와 문수복 전산학부 교수가 인터넷측정학회에서 새로 만들어진 상의 초대 수상자로 선정됐다. 10일 학계에 따르면 차 교수와 문 교수는 ACM 인터넷측정학회에서 시상하는 ‘테스트 오브 타임 어워드’를 수상했다. 이 상은 10년 이상 지속적 영향력을 행사하는 논문에 수여하는 것으로 올해 처음 제정됐다. 이번에 선정된 것은 유튜브와 다음 등을 비롯한 사용자 생성 콘텐츠(UGC) 시스템에 올라온 200만 개의 비디오 정보와 시청 통계 데이터를 수집·분석한 ‘세계 최대 사용자 생성 콘텐츠 분석’이라는 2007년 발표논문이다. 이 논문 이전까지는 인터넷 동영상 인기도 분포가 ‘80:20 법칙’으로 알려진 파레토 법칙을 따를 것으로 생각됐다. 상위 20%의 동영상이 전체 조회수의 80%를 차지할 것으로 생각됐지만 이 논문 분석에 따르면 상위 10%의 인기 동영상이 전체 조회수의 80%를 차지한다. 두 교수는 유튜브처럼 당시로서는 새로운 콘텐츠 시장이 전통적 콘텐츠 시장과 어떻게 다른지도 분석했다.연구팀은 사용자 생성 콘텐츠 인기 분포가 초기에는 한 수가 다른 수의 거듭제곱으로 표현되는 멱함수 법칙을 따르지만 시간이 지나면서 플랫폼의 알고리즘과 정보 필터링 등으로 인해 잘린 멱함수 법칙으로 변한다는 것을 실험적으로 증명했다. 이를 통해 하위 90%에 해당하는 콘텐츠라고 하더라도 사용자에게 개별화된 알고리즘으로 추천될 경우 시청조회수를 획기적으로 늘릴 수 있다는 것을 보이기도 했다. 이 논문은 지금까지 2000번 이상 피인용되면서 인터넷측정학회 사상 세번째로 많이 인용된 연구 결과로 기록됐으며 논문 발표 후 15년 동안 비디오 콘텐츠 전송, 순위 알고리즘, 광고 노출 등 다양한 관련 산업에 영향을 미친 것으로 평가받았다. 차미영 교수는 “연구를 진행할 당시 유튜브는 서비스를 시작한지 2년 정도에 불과한 신규 플랫폼으로 지금의 위상과는 매우 달랐다”며 “새로운 데이터를 수집해 분석하는 것 자체가 모험 같았던 것으로 기억되는데 오랜 동안 동료 연구자들에게 사랑받고 인용되는 연구가 됐다는 점이 너무 기쁘다”고 말했다.

우리 땅에서만 볼 수 있는 자생식물 벌개미취(고려쑥부쟁이)와 더덕에서 코로나바이러스 잡는 물질이 발견됐다. 기초과학연구원(IBS) 생명과학연구클러스터, 경희대 약대, 한국파스퇴르연구소 공동 연구팀은 벌개미취에 함유된 ‘아스터사포닌 Ⅰ’과 더덕에 있는 ‘란세마사이드A 사포닌’이 코로나바이러스의 세포 내 침입경로인 세포막 융합을 차단해 감염을 억제한다는 사실을 새로 확인했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘항바이러스 연구’와 의학 분야 국제학술지 ‘항균제와 화학요법’에 각각 실렸다. 벌개미취는 국화과의 다년생물질로 한반도에서만 자라는 고유식물이며 더덕은 초롱꽃과에 속하는 다년생덩굴식물로 한반도 산과 들 전역에서 자라고 있다. 특히 더덕은 도라지 다음으로 많이 재배되는 산채류이다. 코로나바이러스 입자는 물질이동에 관여하는 세포 내 물질인 엔도좀이나 세포표면 형질막과 결합해 인체세포로 침투한다. 바이러스 외피막과 인체세포 세포막의 융합 과정이 필수적이다. 연구팀은 ‘아스터사포닌 Ⅰ’과 ‘란세마사이드A 사포닌’이 막 융합 과정을 방해해 코로나바이러스의 세포 내 감염경로를 완벽하게 차단한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 생물안전 2등급 연구실에서 스스로 복제가 불가능해 병원성이 없는 유사 코로나바이러스와 인간 폐세포로 실험한 결과 ‘아스터사포닌 Ⅰ’과 ‘란세마사이드A 사포닌’의 항바이러스 효과를 확인했다. 연구팀은 살아있는 감염성 코로나바이러스와 초기 코로나19 바이러스, 오미크론, 델타 등 변이 코로나19 바이러스로도 실험한 결과 감염 억제율이 높다는 점을 밝혀냈다.또 연구팀은 카이스트 화학과 연구팀과 함께 한 연구에서도 ‘아스터사포닌 Ⅰ’과 ‘란세마사이드A 사포닌’은 물론 도라지에서 추출한 ‘플라티코딘D 사포닌’에서도 코로나19 바이러스 억제효과가 높다는 점을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 화학분야 국제학술지 ‘생유기화학’에 발표됐다. 이창준 IBS 소장은 “벌개미취, 더덕, 도라지에 포함된 사포닌 성분은 일상에서 쉽게 접할 수 있는 식품과 생약의 주요성분이기 때문에 섭취시 상기도 상피세포에 영향을 미쳐 무증상환자나 초기 감염환자에게 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 설명했다. 연구에 참여한 김태영 IBS 선임연구원도 “천연물 유래 약제는 쉽게 구할 수 있고 오랜 기간 사용돼 안정성이 입증된 장점이 있으며 페니실린, 아스피린, 말라리아 치료제도 천연물에서 유래됐다”며 “이번에 발견된 물질은 막융합 저해제로 개발되면 바이러스 감염에 폭넓게 쓰일 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

100세 시대를 넘어 120세까지 생존이 가능하다는 연구들이 속속 나오고 있다. 그렇지만 단순히 수명만 늘어나는 것을 넘어 건강하게 오래 살 수 있는 건강수명 증가와 관련한 연구가 필요하다는 지적이 나오고 있다. 나이가 들면 사람들이 가장 걱정하는 질병은 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환과 당뇨, 고혈압, 고지혈증 등 대사질환이다. 국내 연구진이 퇴행성 뇌질환과 대사질환의 원인이 되는 새로운 단백질을 찾아냈다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 연구팀은 체내에서 세포막 내외로 다양한 물질을 수송하는 단백질인 TAPL의 새로운 기능을 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 실렸다. TAPL은 당, 비타민, 호르몬, 대사산물, 항생제, 항암제 등을 수송하는 ABC 트랜스포터 단백질의 일종이다. TAPL 돌연변이나 기능 이상은 세포 내 펩타이드의 과도한 축적을 유발해 다양한 암, 대사질환, 퇴행성 뇌질환, 저혈당증 등 난치성 질환 원인으로 보고되고 있다. 이 때문에 TAPL 단백질 구조를 파악하기 위해 다양한 시도가 있었지만 단백질 결정화라는 과정을 거쳐야 해 연구에 걸림돌이 됐다. 이에 연구팀은 결정화 과정 없이도 단백질 구조 규명이 가능한 초저온 전자현미경(cryo-EM)을 이용했다. 이를 통해 TAPL의 펩타이드 길이에 따른 세포막 수송 능력 차이 뿐만 아니라 인지질에 의한 ATP 분해 활성 증가를 확인해 수송 사이클 동안 TAPL이 갖는 여러 구조 규명에 성공했다. 세포막은 외막과 내막의 이중막으로 돼 있다. 외막에서 내막으로, 내막에서 외막으로 지질을 수송하는 것을 인지질 수송이라고 한다. 수송 기능에 이상이 있으면 알츠하이머, 비만, 지방간 등 대사질환이 발생할 수 있다. 또 연구팀은 TAPL이 2개의 서로 다른 작동 메커니즘을 통해 펩타이드와 인지질 수송에 관여한다는 가설을 증명했고 TAPL이 암, 대사질환, 퇴행성 뇌질환 치료를 위한 표적 단백질이 될 수 있음을 확인했다. 진미선 GIST 교수는 “이번 연구는 치매나 대사질환의 원인이 되는 새로운 단백질을 발견했을 뿐만 아니라 TAPL 단백질의 기능적 다양성을 새로 파악하게 됐다는 점에서 의미가 크다”며 “TAPL을 표적으로 하는 신약후보물질을 발굴할 때 필요한 정보를 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다.

나이가 들면 식사량을 줄이거나 똑같이 먹어도 살이 찌는 경우가 많다. 인체 대사량이 줄기 때문이다. 신진대사율이 낮아지기 때문에 식단관리를 조금만 잘못하면 성인 당뇨에 걸리게 된다. 당뇨환자들이 가장 힘들어 하는 것은 식사 양과 질을 관리하는 것보다 하루에도 여러 번 손가락 끝을 찔러 피를 내 혈당을 측정하는 것이다. 국내 연구진이 혈당 관리를 쉽게 관리할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 연구팀은 피를 뽑지 않고도 혈당을 쉽게 측정할 수 있는 체내삽입형 전자기파 기반 혈당측정 시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실리고 상용화 단계에 있다. 당뇨는 공복시 혈당 수치가 정상인 100㎎/㎗보다 높은 126㎎/㎗ 이상으로 유지되는 질환이다. 식사 조절로 정상 수치를 유지해야 하기 때문에 매번 채혈을 해 혈당 측정을 해야 한다. 전 세계 4억명에 이르는 당뇨 환자들이 매일 손가락 끝을 주사 바늘로 찔러야 하는 고통과 불편을 겪고 있다는 말이다. 이런 불편을 줄이기 위해 파스처럼 피부에 붙이고 땀을 통해 혈당을 측정하는 것을 포함해 다양한 방법이 개발됐지만 정확도가 채혈법보다 떨어진다. 이에 연구팀은 피부를 살짝 절개해 피하지방에 측정 센서를 이식하는 방식의 혈당측정기기를 개발했다. 기기는 길죽한 원통형으로 센서의 길이는 3㎝, 원형둘레는 4㎜에 불과해 동전보다 작다. 또 생체적합성이 우수한 폴리올레핀 계열의 포장재로 감싸고 있어서 이식 부작용도 없다. 또 주변 온도와 습도, 움직임 등 외부환경에 영향을 받지 않아 혈당 측정 정확도를 높일 수 있다. 이 측정기기는 세포와 세포 사이를 채우는 세포 조직액인 간질액의 혈당 변화를 감지하며 저전력으로 작동이 가능하기 때문에 NFC 기능을 가진 장치와 스마트폰으로 언제든 혈당을 확인 가능하다. 연구팀은 동물 실험을 통해 전자기파로 혈당을 정확하게 측정할 수 있음을 확인했다. 변영재 UNIST 교수는 “이번에 개발한 장치는 시간이 지나도 성능 감소가 없는 전자기파를 이용하기 때문에 반영구적 사용이 가능하다”며 “추가 연구를 통해 센서 내부에 시스템을 하나로 통합한 칩을 적용한 연속혈당측정 시스템으로 발전시킬 것”이라고 설명했다.

코로나19 확산세가 주춤해졌다고는 하지만 완전히 사라진 것은 아니다. 그 이유는 계속된 변이 바이러스를 만들어 내고 있기 때문이다. 현재 우세종인 오미크론 변이 이외에도 300종의 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 강력한 변이가 나타날 때마다 그에 맞는 백신이나 치료제를 개발하는 것은 쉽지 않은 일이다. 국내 연구진은 바이러스 변이처럼 바이러스를 중화시키는 백신이나 치료제도 함께 진화할 수 있으면 어떨까라는 생각에 이르렀다. 포스텍 신소재공학과 연구팀은 바이러스가 변이되면 치료제도 진화해 더 강한 효과를 내는 맞춤성장형 코로나19 중화제를 개발했다고 27일 밝혔다. 이는 바이러스 진화를 역이용해서 더 강력한 효과를 낼 수 있도록 설계된 것이다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 코로나19 바이러스가 변이를 거듭할수록 독성은 약해진다고 하더라도 감염력이 증가하는 이유는 세포 표면 단백질인 ‘안지오텐신 전환효소’(hACE2) 수용체가 강하게 결합되도록 바이러스가 변이되기 때문이다. 이렇게 되면 기존 치료제나 중화제(백신) 기술은 대응이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 바이러스와 hACE2 수용체간 결합되는 주요 부위 상호작용 원리를 모방해 세포 감염을 억제할 수 있는 방법을 찾았다. 단백질 조각과 핵산으로 구성된 하이브리드 중화제가 미끼처럼 바이러스와 강력히 결합해 바이러스가 세포에 침투하는 것을 원천 차단하는 것이다. 이번에 개발된 중화제 기술은 10조 개에 이르는 수많은 후보물질 중 바이러스 결합에 가장 적합한 물질이 자동으로 선별되도록 하는 ‘HOLD’라는 연구팀이 개발한 방법을 기반으로 한다. 실제로 이번에 개발한 중화제는 알파, 베타, 감마, 델타 변이 뿐만 아니라 전염력이 가장 높다고 알려진 오미크론 변이에 대해서도 중효효과가 높은 것으로 나타났다. 특히 오미크론 변이에 대한 중화성능은 초기 코로나바이러스에 대한 중화성능보다 5배 높은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 오승수 포스텍 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 변이 발생에 맞춰 더 우수한 성능을 가질 수 있도록 스스로 진화하는 중화체 개발 플랫폼 기술을 처음 개발했다는데 의미가 크다”며 “코로나19 뿐만 아니라 독감, 한타바이러스 등 다양한 바이러스에 대응할 수 있는 핵심기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

유럽의 한 우주관광 여행사가 올해 안에 우주관광용 열기구를 시험 삼아 띄운다. 20일(현지시간) 영국 데일리메일 등에 따르면, 스페인 마드리드에 본사를 둔 우주관광 스타트업 ‘헤일로 스페이스’는 오는 12월 자사 우주 열기구의 첫 시험 비행을 시작한다고 이날 밝혔다. 우주 열기구는 인도에 있는 타타 기초과학연구소(TIFR) 관련시설에서 12월 셋째 주 이륙한다. 시제품이긴 하지만, 6시간에 걸쳐 지구 대기 2번째 층인 성층권에 속하는 고도 약 35㎞까지 올라갈 수 있다.열기구에는 둥근 캡슐형 객실이 부착되며 수용 인원은 조종사 한 명과 승객 8명까지다. 회사가 공개된 사진을 보면 최근 스페이스 퍼스펙티브라는 미국 경쟁사가 공개한 디자인과 비슷하다. 객실 벽에는 360도 파노라마 창문이 있어 승객은 성층권까지 오르 내리는 동안 지구의 아름다운 풍경을 감상할 수 있다.지난해 설립 후 이미 300만 유로(약 42억원) 규모의 시드 투자를 유치한 회사는 앞으로 모든 시험에 성공하면 2025년 여행 상품으로 출시할 것이라고 밝혔다. 유럽을 시작으로 4개 대륙에서 우주 열기구 이용 기지를 세워 2029년까지 연간 비행 400회, 승객 3000명을 목표로 삼고 있다. 가격은 비행 시간 최소 4시간부터 최대 6시간까지 여행 코스에 따라 다르지만, 10만~20만 유로(약 1억 4000만~2억 8000만원) 사이로 책정될 예정이다. 카를로스 미라 헤일로 스페이스 설립자 겸 최고경영자(CEO)는 “지난 1년간 우리는 열기구를 우주여행에 활용하고자 우주항공 산업분야에서 가장 뛰어나고 경험이 많은 회사들과 협력했다”며 성공을 자신했다. 사진=헤일로 스페이스

올해 노벨 생리·의학상은 사라진 인류의 사촌인 네안데르탈인과 데니소바인의 존재를 DNA로 확인하고 ‘DNA 고인류학’이라는 학문분야를 만들어 낸 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 소장에게 돌아갔다. 페보 소장의 수상으로 현생인류와 사라진 또 다른 인류들에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 같은 가운데 네덜란드 라이덴대 고고학부, 영국 케임브리제대 고고학과 공동 연구팀은 프랑스와 스페인 북부 고고학 유적에서 방사성 탄소연대측정법으로 분석한 결과 약 4만년 전 네안데르탈인과 현생인류가 2800년 동안 함께 살았으며 유전자 뿐만 아니라 문화까지 공유했다는 사실을 밝혀냈다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10월 14일자에 실렸다. 고인류학 분야 연구에 따르면 현생인류와 네안데르탈인은 선사시대 어느 시점에 만나 함께 살았던 것은 알지만 얼마나 오래, 어디서였는지는 여전히 미스터리로 남아있다. 방사성 탄소연대측정법은 탄소14 동위원소의 반감기를 이용해 화석이나 뼈의 나이를 추정하는 분석법이다. 미국의 화학자 윌러드 리비 박사가 이 방법을 개발한 이후 많은 연구자들은 이를 고고학 연구에 활용했다. 그 덕분에 리비 박사는 1960년에 노벨 화학상을 수상하기도 했다. 문제는 약 4만 2000~4만 1000년 전에 지구의 자극이 마지막으로 완전히 바뀌는 ‘라샹 사건’이 발생했다. 2020년 과학자들은 라샹 사건이 대기 중 탄소14의 양을 일시적으로 증가시켰다고 발표했고 2021년 호주 연구진은 라샹 사건이 네안데르탈인 멸종을 가져왔다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 라샹 사건으로 4만 3000~4만 4000년 이상 유물이나 화석들이 더 젊게 측정되는 등 탄소연대측정법에 문제가 발생하게 되는 것이다. 이에 연구팀은 라샹 사건을 고려해 프랑스와 스페인 북부 17개 유적지에서 수행한 방사성 탄소연대측정법을 다시 실시하고 네안데르탈인 해골 화석의 연대를 재측정한 다음 ‘최적 선형추정’이라는 통계적 접근법을 이용해 분석했다. 그 결과 해당 지역에서 현생인류와 관련된 유물은 4만 2200~4만 2600년 사이에서 나타났고, 네안데르탈인과 관련된 유물은 4만 800~3만 9800년을 전후로 사라졌다는 것이 밝혀졌다. 네안데르탈인 멸종과 현생인류의 출현 사이에 나타나는 1400~2800년은 두 인류가 시공간적으로 겹쳐있다는 것이다. 특히 두 인류의 유물의 유사성을 볼 때 유전학적 교류 뿐만 아니라 문화적 교류도 활발했을 것이라고 연구팀은 추정했다. 이 과정에서 네안데르탈인, 현생인류, 이들 둘의 만남으로 탄생한 혼혈인류가 함께 살았을 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 이들의 화석이 발견된 서유럽 지역은 유럽에 진출한 인류에게서는 막다른 골목이어서 두 종의 인류가 공존하고 교류하는 한편 격렬하게 경쟁했을 것이라고 봤다. 연구를 이끈 마리 소레시 라이덴대 교수(호미닌 다양성 고고학)는 “유럽에서 현생인류와 네안데르탈인이 함께 공존했을 것이라는 연구들은 이전에도 있었지만 이번 연구처럼 특정 시기를 규정한 것은 처음”이라며 “인류 진화에서 있어서 이 시기는 매우 중요한 때로 알아내야 할 것이 더 많다”고 설명했다.

코로나19 확산이 주춤해 거의 일상으로 돌아왔지만 겨울의 시작과 함께 재확산될 수 있다는 우려가 나오고 있다. 코로나19 확산기간 동안 잠잠했던 계절성 독감까지 유행해 트윈데믹 가능성까지 점쳐지고 있다. 이 같은 가운데 국내 연구진이 코로나19 백신 접종으로 만들어지는 중화항체 면역 효과와 변이 바이러스에 대한 효과를 실험적 검증에 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 신변종바이러스 연구센터를 중심으로 충북대 의대, 카이스트 의과학대학원, 고려대 구로병원, 국립중앙의료원 공공보건의료연구소 공동 연구팀은 백신 미접종 상태에서 코로나19에 감염된 사람과 백신 접종 후 감염된 돌파감염자의 혈액을 비교분석해 중화항체 생성과 면역효과, 기억T세포 반응을 밝혀냈다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 및 의학분야 국제학술지 ‘셀 리포트 메디신’에 실렸다. 코로나19 확산이 3년째 이어지면서 변이 코로나바이러스가 우세종으로 자리잡고 백신 접종 이후 변이 바이러스에 의한 돌파 감염 사례들이 생기고 있다. 돌파감염이 백신접종으로 생긴 중화항체 감소 때문인지, 새로운 변이 바이러스에 대해 백신이 효과가 없기 때문인지 밝혀지지 않은 상태이다. 또 코로나19 백신 접종 횟수에 따른 효능 지속시간, 초기 발생한 코로나19 바이러스에 대응해 만든 백신이 변이 바이러스에 대해서도 교차면역효과가 있는지에 대한 연구도 거의 없는 상황이다. 이에 연구팀은 백신 미접종자 중 코로나19 초기형, D614G 변이형, 알파, 베타, 델타형, 다양한 오미크론 변이형 바이러스에 각각 감염됐다가 회복한 환자와 코로나19 백신을 2~3회 접종 후 오미크론에 돌파감염됐던 환자들의 혈청 내 중화항체를 비교분석했다. 또 백신접종자는 접종 후 1, 3, 5개월 때 혈청을 연속 분석해 백신 효과의 지속기간과 중화항체 특성을 추적했다. 그 결과 변이 코로나바이러스는 각기 다른 면역원성을 유도하는 것으로 확인됐다. 백신 미접종자가 초기 유행 바이러스에 감염돼 만든 중화항체는 오미크론 감염을 막지 못하고, 반대로 오미크론에 감염된 사람에게서 만들어진 중화항체는 다른 코로나바이러스 감염을 막지 못한다는 것이다. 또 백신 2회 접종자보다 3회 접종자의 중화항체 효과가 더 오래가는 것이 관찰됐다. 2회 접종자의 중화항체는 5개월 내에 사라졌지만 3회 접종을 통해 만들어진 중화항체는 5개월 이상 지속되고 다양한 변이 코로나바이러스에 대항할 수 있는 것으로 확인됐다. 특히 백신을 접종하고 오미크론에 돌파감염된 사람은 현재까지 알려진 거의 모든 코로나바이러스 변이에 대응할 수 있는 중화항체를 갖게 되는 것이 관찰됐다. 이 경우에도 2회 접종자보다는 3회 접종자가 더 우수한 중화항체 반응을 보였다. 연구를 이끈 최영기 IBS 센터장은 “이번 연구는 코로나19 초기형은 물론 다양한 변이 바이러스를 대상으로 실제적 교차면역반응을 분석했다는 점에 의미가 있다”며 “3회 이상 부스터 백신 접종으로 앞으로 발생할 수 있는 새로운 코로나바이러스 변이주에 대한 중화항체까지도 생성시킬 수 있음을 시사하는 것”이라고 설명했다. 신의철 센터장도 “기억 T세포의 반응으로 오미크론 돌파감염 회복 후 다른 변이주에 재감염되더라도 증상이 경미할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이종호 과학기술정보통신부 장관이 18일 국정감사장에서 ‘카카오 먹통 사태’와 관련해 사과했다. 이 장관은 이날 대전 기초과학연구원에서 열린 국회 과학기술정보방송통신위원회 국정감사에 출석해 지난 15일 발생한 SK C&C 판교 데이터센터 화재와 관련한 긴급현황보고를 했다. 이 장관은 “카카오 등 부가 통신 서비스의 안정성이 무너진다면 우리가 경험했듯이 국민 불편을 넘어 경제 사회 활동이 마비되는 만큼 이번 상황을 매우 엄중하게 인식하고 있다”며 “판교 SK C&C 데이터센터는 전원 공급이 약 95% 수준까지 복구됐고, 카카오톡·카카오T 등 카카오 서비스의 주요 기능이 정상화됐다”고 설명했다. 이 장관은 그러면서 “이런 문제가 반복되지 않도록 철저한 원인 분석과 함께 중요한 부가통신 서비스와 관련 시설에 대한 점검 관리 체계를 보완하는 등 제도적·기술적 방안들을 마련해 나가겠다”며 “카카오 등 서비스 장애로 인해 국민 여러분께 큰 불편을 드린 점 주무 부처 장관으로서 큰 유감으로 생각한다”고 덧붙였다.이 장관이 ‘사과’가 아닌 ‘유감’ 표명에 그친 데 대해 더불어민주당 소속 정청래 위원장은 “국민적 재난에 가까운 큰 피해를 보았는데 주무장관으로서 국민께 대단히 죄송하다고 사과부터 하셔야지 ‘말씀드릴 기회를 주셔서 감사드린다’는 인사말이 어디 있느냐”고 지적했다. 정 위원장은 이어 “아무리 교수 출신이고, 정무 감각이 떨어지고, 국민 공감 능력이 좀 떨어진다고 하더라도 어떻게 이렇게 할 수 있느냐”고 질책하면서 “오늘 여기서 사과하는 것은 정식으로 공식적으로 국민께 사과하는 자리니 마지막으로 기회를 드리겠다”고 사과를 요구했다. 이에 이 장관은 “주무장관으로서 국민에게 깊이 사죄의 말씀을 드린다”며 고개를 숙였다.

지방자치단체들이 국가 미래 첨단기술의 집약체인 ‘초강력 레이저 연구시설’ 유치전에 사활을 걸고 뛰어들었다. 20조원대 미래 먹거리로 꼽히는 최첨단 레이저 연구시설이 들어서면 불확실한 미래에 ‘초격차 산업’ 선점 효과로 지역 경제 산업 지도가 달라지기 때문이다. 17일 전남도와 나주시에 따르면 전남도가 초강력 레이저 시설의 호남권 유치전에 가장 먼저 도전장을 내밀었다. 광주·전남·전북과 함께 호남권 협력을 강화하고, 홍보 활동 강화에도 나섰다. 국가대형연구시설인 초강력 레이저 연구시설을 전남에 유치할 경우 충청과 영남권에 치중된 국가 연구개발시설의 불균형을 해소할 수 있다. 이미 충청권에는 중이온가속기가 구축되고 있고, 국제과학비즈니스벨트와 대덕연구단지가 운영 중이다. 영남권에도 방사광가속기 2기를 비롯해 양성자가속기가 들어선 가운데 중입자가속기까지 구축이 진행 중이다. 전남도는 첨단 레이저 산업의 최적지 입지 조건을 갖춘 나주혁신도시 인근에 세계 최대 규모 조성을 목표로 유치전을 벌이고 있다. 전남지역은 한국에너지공대(기초과학)와 전남테크노파크(TP), 레이저센터(산업지원), 광주 광산업 단지와 연계해 레이저 관련 신산업을 육성할 수 있는 최적지다. 특히 광주는 광산업단지가 형성돼 많은 레이저 관련 기업이 입주하고 있고, 한국광기술원과 한국광산업진흥회에서 연구개발과 기업을 지원하고 있다. 세계 최고 수준의 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소와 기초과학연구원(IBS) 초강력레이저과학연구단이 인근에 있어 공동연구를 비롯해 인적 교류 추진이 쉽다. 전남TP 레이저응용산업센터도 레이저 기업들을 지원하며 연구개발을 하고 있다. 국내 레이저 시장은 2016년 2조 5000억원에서 지난해 5조원으로 매년 15% 이상 성장세를 보이고 있으며, 세계 시장 역시 지난해 13조 8000억원에서 2025년쯤 20조 8000억원까지 성장할 것으로 전망된다. 윤병태 나주시장은 “정부가 대통령 직속 지방시대위원회 설치를 통해 국가균형발전에 대한 확고한 의지를 보인 만큼 대형 국가연구시설은 반드시 나주혁신도시에 구축돼야 한다”고 강조했다.

지방자치단체가 국가 미래 첨단기술의 집약체인 ‘초강력 레이저 연구시설’ 유치전에 사활을 걸고 뛰어들었다. 20조원대 미래 먹거리로 꼽히는 최첨단 레이저 연구시설은 불확실한 미래에 ‘초격차 산업’ 선점을 통해 경제산업지도로 전환이 가능하기 때문이다. 17일 전남도와 나주시에 따르면 전남도가 초강력 레이저 시설의 호남권 유치전에 가장 먼저 도전장을 내밀었다. 광주·전남·전북도와 함께 호남권 협력을 강화하고, 전국민 붐 조성을 위한 홍보활동 강화에 나서고 있다. 국가균형발전 측면에서도 국가대형연구시설인 초강력 레이저 연구시설을 전남에 유치할 경우 충청과 영남권에 치중된 국가 연구개발(R&D)시설의 불균형을 해소할 수 있을 것으로 전망된다. 이미 충청권에는 중이온가속기가 구축 중이고 국가 과학비즈니스벨트와 대덕연구단지가 운영 중이다. 영남권에도 방사광가속기 2기를 비롯해 양성자 가속기가 들어선 가운데 중입자가속기까지 구축이 진행 중인 상황이다. 전남도는 첨단 레이저 산업의 최적지 입지 조건 갖추고 있는 나주혁신도시 인근에 세계 최대 규모 조성 목표 유치 사활을 걸고 있다. 전남지역은 한국에너지공대(기초과학)와 전남테크노파크(TP) 레이저센터(산업지원)-광주 광산업 단지와 연계해 레이저 관련 신산업을 육성할 수 있는 최적지로 꼽힌다. 특히 광주에 광산업단지가 형성돼 있어 많은 레이저 관련 기업이 입주하고 있고, 한국광기술원과 한국광산업진흥회에서 연구개발과 기업지원 역할을 수행 중이다. 세계 최고수준의 GIST 고등광기술연구소와 IBS 초강력레이저과학연구단이 인근에 위치하고 있어 공동연구를 비롯해 인적교류 추진이 용이하기 때문이다. 또 전남TP 레이저응용산업센터도 레이저 기업들을 지원하면서 다양한 연구개발 기능을 수행하고 있다. 한편 국내 레이저 시장은 2016년 2조5000억원에서 2021년 5조원으로 매년 15% 이상 성장세를 보이고 있고, 세계 시장 역시 지난해 말 기준 13조8000억원이었던 것이 오는 2025년께에는 20조8000억원까지 성장할 것으로 전망되고 있다. 윤병태 나주시장은 “나주혁신도시에는 한전과 한국에너지공대가 있고 과학기술원, 광산업단지 등이 인근에 위치해 초강력 레이저 연구시설이 들어설 최적지이다”라며 “정부가 대통령 직속 지방시대위원회 설치를 통해 국가균형발전에 대한 확고한 의지를 보인 만큼 대형 국가연구시설은 반드시 나주혁신도시에 구축돼야 한다”고 강조했다.

루트비히 볼츠만은 평소 물리학에 관심을 조금이라도 가지고 있는 사람이라면 한 번쯤 들어봤음직한 이름이다. 볼츠만은 열역학, 고전 통계역학을 공부한 이공계 학생이라면 더욱 익숙하다. 볼츠만은 계(시스템)을 구성하는 입자의 에너지가 특정 수일 확률은 그 에너지를 가진 입자의 수나 에너지 상태에 존재하는 입자의 수에 비례한다는 ‘볼츠만 분배법칙’(균등분배법칙)을 만들었다. 과학자와 경제학자가 함께 볼츠만의 분배법칙을 이용해 자원을 공정하게 분배할 수 있는 원리를 찾아내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 물리학과, 울산대 경제학과 공동 연구팀은 통계물리학의 볼츠만 분포에 기반한 공정분배원칙을 고안하고 ‘볼츠만 공정분배원칙’을 만들었다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 공정분배는 사회정의와도 밀접하게 관련돼 있다. 이 때문에 인류가 지구에 등장한 이후부터 공정한 분배 문제에 관해 끊임없이 논쟁을 벌여왔다. 이 때문에 경제학자, 사회학자, 윤리학자 등은 공정한 분배 문제를 대표하는 케이크 자르기 문제를 풀기 위해 ‘내가 자르고, 네가 고르기’와 같은 분배 방법을 제안했다. 그렇지만 이 같은 기존 방법은 복잡한 계산이 필요하고 인간 행동에 대한 비현실적 가정 때문에 실제 문제에 적용하기 힘든 한계점을 갖고 있다. 이에 연구팀은 계의 상태를 통계적 방법론으로 해석하는 물리학 분야인 통계역학, 그 중 볼츠만 분포 개념을 공정 분배에 적용할 수 있을 것으로 착안했다. 볼츠만 공정분배원칙을 사용해 완전히 다른 관점에서 공정하게 한정된 자원을 자르는 방법을 연구했다. 공정분배원칙의 수학적 모델은 동등 분배 문제, 차등 분배 문제 두 가지 모드에 적용할 수 있게 설계됐다. 연구팀은 볼츠만 분포에서 사용되는 물리학적 개념인 입자, 에너지 상태, 에너지 값을 경제학적 개념으로 바꿨다. 입자는 한정된 자원, 에너지 상태는 참여자는, 에너지 값은 참여자의 자원 생산에 대한 기여도로 전환했다. 연구팀은 볼츠만 공정분배원칙에 참가자들의 핵심요소인 기여도, 필요도, 선호도를 성공적으로 통합해 참가자들의 총효용 합을 극대화해 분배를 최적화시킨 것이다. 이번에 개발한 모델을 기존 분배방법과 비교해 본 결과 현실적 인적 요소를 통합할 수 있고 간단해서 여러 참가자의 문제로 쉽게 확장할 수 있는 장점이 있다. 특히 이번에 개발한 볼츠만 공정분배원칙은 각기 다른 상황에 처한 다수의 참여자에게 한정된 자원을 배분해야 하는 다양한 복잡한 문제에 적용할 수 있고 최근 문제가 되고 있는 극단적인 부의 양극화 현상, 기후변화 문제 대응 분담 해결에도 도움이 될 것으로 기대된다. 김채운 UNIST 교수는 “한정된 자원 분배 상황에서 참여자의 주관적 만족을 기준으로 삼는다면 합리적 분배원칙이 나오기 어렵지만 자원의 자연스러운 분포가 공정의 기준이 된다면 이야기가 달라진다”며 “볼츠만 공정분배원칙에 내포된 사회적 온도 값이 크면 참여자에게 폭넓게 자원이 배분되는 따뜻한 공동체가, 반대라면 소수의 참여자가 자원을 독식하는 사회가 될 수 있는 만큼 우리 사회가 따뜻한 공동체로 나가기 위한 정책 수립 등에 기준점이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

강원 정선에 우주 근원을 탐구하는 연구실험시설이 들어섰다. 강원도는 예미랩 준공식이 5일 정선 예미산 현지에서 노도영 기초과학연구원(IBS) 원장과 오태석 과학기술정보통신부 1차관, 김진태 강원지사, 최승준 정선군수 등이 참석한 가운데 열린다고 4일 밝혔다. 예미랩은 IBS가 2017년부터 지난달까지 197억원을 들여 예미산 지하 1000m에 조성한 지하실험실과 지상연구실이다. 2020년 8월 지하터널 공사를 마쳤고, 지난달 차세대 대용량 검출기 인프라 구축 공사를 완료했다. 예미랩 면적은 3000㎡로 세계 6위급이다. 지하실험실은 엘리베이터를 이용해 600m를 내려간 뒤 782m 길이의 지하터널을 지나면 나온다. 지상연구실은 함백중 폐교를 리모델링했다. IBS는 현재 양양양수발전소 지하 700m에서 운영 중인 양양랩의 규모가 작아 예미랩 설립을 추진했다. IBS 지하실험연구단은 내년 1월부터 양양랩 장비를 예미랩으로 이전한 뒤 본격적으로 암흑물질과 중성미자 연구에 돌입한다. 암흑물질은 우주를 구성하는 것으로 추정되는 물질이고, 중성미자는 우주를 이루는 근본입자 가운데 하나로 약력과 중력에만 반응한다. 예미랩은 기상청, 한국지질연구원, 한국원자력연구원, 경북대, 미국 중성미자연구그룹도 공동으로 활용한다. 강원도 관계자는 “지하실험연구단은 국제학술지 네이처에 연구 결과를 싣는 등 그동안 많은 성과를 냈다”며 “예미랩 구축을 통해 과학기술이 한층 발전할 것으로 기대한다”고 말했다.

기초과학 분야에 정부 연구비 지원이 90% 이상 쏠린 것으로 드러났다. 인문사회 분야 연구 신청은 늘고 있지만, 인문사회학 홀대에 따라 선정률은 뚝 떨어졌다. 정부가 인문사회학 위기를 심화시킨다는 지적이 나온다. 도종환 더불어민주당 의원이 연구재단에서 받은 ‘최근 10년 기초과학·인문분야 연구비 지원 및 선정 현황’ 자료에 따르면, 올해 한국연구재단 14개 기초과학과 11개 인문사회 학술지원사업 전체 예산은 2조 7009억원이었다. 이 가운데 기초과학 지원 예산이 2조 4666억원으로 전체의 91.3%를 차지했다. 반면 인문사회 분야 지원 예산은 2343억원으로 8.7%에 그쳤다. 2012년 9355억원(84.3%)이었던 기초과학 분야 지원금은 지난 10년 동안 1조 5311억원 늘어난 반면, 인문사회 분야는 595억원 증가했다. 사업 신청 대비 선정률 격차도 커지는 추세다. 기초과학 신청 건수는 10년 동안 1만 7437건에서 1만 8771건으로 소폭 늘었지만, 신청 건수 대비 선정률은 21.6% 증가했다. 인문사회 신청 건수는 7598건에서 1만 1772건으로 2배 이상 급증했지만, 반대로 신청 건수 대비 선정률은 45.4%에서 31%로 감소했다. 기초과학 신진 연구 선정률은 19.3%에서 24.9%로 증가했지만, 인문사회 신진 연구는 34.5%에서 21.6%로 감소했다. 2021년 기준 선정률은 비슷했지만, 기초과학 신진연구 예산이 1017억원에서 2485억원으로 2배로 증가하는 동안 인문사회는 120억원에서 177억원으로 감소했다.중견연구자 지원도 상황은 비슷했다. 기초과학 분야 예산은 2955억원에서 8939억원으로 3배 증가하고, 선정률도 15.1%에서 34.7%로 2배 이상 증가했다. 그러나 인문사회 중견연구 지원예산은 230억원에서 225억원으로 줄면서 선정률도 55%에서 24.8%로 줄었다. 대표적 후속 연구지원 사업인 박사후국내연수 사업과 인문사회 학문후속세대사업을 비교해보면 이런 격차는 더 두드러진다. 신청자는 35% 줄었지만, 기초과학 박사후국내연수 사업 예산은 58억원에서 444억원으로 증가했다. 선정률은 15.6%에서 74.5%로 4.8배 높아졌다. 반면 인문사회 학문후속세대 사업은 44%나 증가했지만 10년간 예산이 208억 증가하는데 그쳤다. 기초과학 분야에 있는 박사후국외연수, 대통령포닥, 박사과정생장려금과 같은 사업이 인문사회 분야에는 아예 없었다. 도 의원실은 “기초과학과 인문사회 분야에 대한 지원이 극단적으로 편중되고 점점 격차가 벌어진다면 인문학에 대한 연구 의욕이 떨어지고, 후속 연구는 끊기게 된다. 대학 관련 학과 통폐합도 가속화 하면서 악순환이 반복될 것”이라며 “교육부가 인문학이 고사하지 않도록 인문사회지원 예산을 확대하는 등 특단의 조치를 마련해야 한다”고 강조했다.

한국인 중 약 1%가 앓고 있다는 류머티스 관절염의 원인은 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 류머티스 관절염 관련 잠재적 유전자를 갖고 있는 사람이 외부 자극을 받으면 인체내 면역체계가 자신의 몸을 비정상적으로 공격해 발생하는 정도로만 알려져 있다. 류머티스 관절염은 흔히 관절에 염증이 생기겨 통증을 유발하는 것으로 알려져 있지만 실제로는 기억력 감퇴 같은 인지장애와 우울증 같은 신경정신질환이 동반된다는 보고도 적지 않다. 국내 연구진이 류머티스 관절염이 인지장애를 유발하는 원인을 밝혀내고 새로운 치료법 개발 가능성을 제시했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 분당차병원 류머티스내과 공동 연구팀은 뇌를 구성하는 세포의 절반 이상을 차지하는 성상교세포, 일명 별세포에서 나오는 ‘마오비’(MAO-B)라는 효소가 류머티스 관절염 환자의 인지장애를 유발하는 원인이라고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생화학 및 분자생물학 분야 국제학술지 ‘실험 및 분자의학’에 실렸다. 연구팀은 반응성 별세포의 마오비 활성으로 생성된 억제성 신경전달물질 ‘가바’가 신경세포의 신호전달을 억제해 인지기능 저하를 가져온다는 사실에 주목했다. 연구팀은 동물에게 인지장애를 동반한 류머티스 관절염을 유발시킨 뒤 관찰했다. 그 결과, 류머티스 관절염으로 나타나는 염증 물질인 ‘인터류킨-1 베타’가 기억에 관여하는 뇌 속 별세포에 영향을 주고, 마오비가 가바를 과다생성시켜 인지장애를 유발시킨다는 것을 확인했다. 또, 류머티스 관절염 환자의 관절 조직에서 분리한 활막세포를 분석한 결과, 마오비가 관절 속 활막세포 관절액을 배출하는 세포라는 사실을 확인했다. 류머티스 관절염 염증은 주로 활막과 연골을 공격하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 임상 1상 시험 중인 새로운 마오비 억제제 ‘KDS2010’을 류머티스 관절염을 유발시킨 동물에게 투여했을 때, 관절 염증이 감소하고 동시에 인지기능이 회복되는 것도 확인했다. KDS2010가 뇌 속 별세포와 관절 활막세포에 있는 마오비를 동시에 억제해 인지장애를 개선하고 관절 염증을 완화하는 일석이조 효과를 갖고 있음을 보여준 것이다. 이창준 IBS 단장은 “지금까지 류머티스 관절염 연구는 염증 발생에 초점을 맞추다보니 인지장애 원인과 치료 표적을 찾기 쉽지 않았다”며 “이번 연구는 류머티스 관절염으로 인한 인지장애가 만성염증에 의한 반응성 별세포로부터 유발된다는 사실을 처음 밝혀낸 것이 의미가 있다”고 말했다. 정상윤 분당차병원 교수도 “이번 연구를 통해 류머티스 관절염 환자가 호소하는 건망증, 기억감퇴 같은 인지장애를 마오비 효소 억제를 통해 치료할 수 있다는 가능성을 찾았다”고 설명했다.

얼마 전 종영한 ‘이상한 변호사 우영우’ 때문에 자폐스펙트럼증후군에 대한 관심이 높아졌다. 자폐스펙트럼증후군은 질병 이름처럼 증상의 범위가 무척 넓다. 자폐스펙트럼증후군 환자 중에는 드라마 주인공처럼 특정 분야에 재능을 보이는 아스퍼거증후군을 보이는 경우도 있지만 많지 않다. 자폐스펙트럼증후군은 치료가 쉽지 않은 질병으로 알려졌지만 국내 연구진이 유년기에 자폐를 조기 진단하고 집중적 약물 치료를 하면 증상을 완화시킬 수 있다는 가능성을 보이는 연구를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환연구단, 카이스트 생명과학과, 경북대 치과대 공동 연구팀은 자폐 조기 진단과 유년기 치료의 중요성을 보이는 연구 결과를 21일 발표했다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’와 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 잇따라 실렸다. 자폐스펙트럼장애는 전 세계 인구의 약 2%에서 나타나는 뇌 발달장애 중 하나로 사회적 상호작용 결여, 행동의 강박적 반복 등이 대표적 증상이다. 주로 어린시절 시작돼 성인기까지 이어지는데 원인이나 치료법은 아직 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 MYT1L이라는 유전자에 변이를 만들어 자폐를 유발시켰다. MYT1L 유전자가 변이된 생쥐는 다른 생쥐와 교류하지 않고 우리 안에서 이유없이 여기저기 뛰어다니는 등 사람과 비슷한 자폐 증상을 보였다. MYT1L에 문제가 생긴 어린 생쥐는 뇌 전전두엽에서 흥분성 시냅스의 숫자와 신호전달이 눈에 띄게 감소됐다. 시냅스는 흥분성, 억제성 두 가지 종류로 구성돼 있는데 두 시냅스의 균형이 깨지면 뇌에 문제가 발생한다. MYT1L 결손 생쥐는 청소년기에는 자폐 증상이 일시적으로 완화됐다가 성인이 되면서 억제성 시냅스의 숫자와 신호전달이 폭발적으로 증가했다. 유년기와 성년기의 자폐가 다른 메커니즘으로 발생한다는 것이다. 연구팀은 자폐증상을 유발시키는 뇌의 변화가 유년기에 시작된다는 점에 착안해 또 다른 자폐 유발 유전자인 ‘ARID1B’ 단백질 이상으로 자폐증을 유발시킨 어린 생쥐에게 흥분성 시냅스를 억제하는 약물 ‘플루옥세틴’을 생후 3주 동안 투여했다. 그 결과, 유년기에 약물 치료를 받은 돌연변이 생쥐는 성체가 되서도 일반 생쥐와 비슷한 수준의 사회성과 행동을 보이는 것이 관찰됐다. 시냅스의 수와 신호전달 양상도 정상화된 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 김은준 IBS 단장은 “이번 두 건의 연구로 성장과정에서 나타나는 자폐 발생 메커니즘을 규명하고 유년기에 집중 약물치료를 받으면 추가로 약물 투여를 않더라도 평생 자폐증상이 완화될 수 있음을 확인했다”며 “자폐증상은 다양한 유전자가 원인이 되는 만큼 다른 유전자로 인한 자폐증도 유년기 진단과 약물치료로 완화될 수 있는지, 사람에게도 적용이 가능한지 후속연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

매년 10월이면 122년 역사를 자랑하는 노벨상의 주인공을 기다리며 전 세계의 이목이 북유럽으로 쏠린다. 올해는 10월 3일 노벨 생리의학상을 시작으로 4일 물리학상, 5일 화학상, 6일 문학상, 7일 평화상, 10일 경제학상 수상자가 차례로 발표된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터는 ‘예비 노벨 과학상’이라는 별명이 붙은 각종 상의 수상자가 가려진다. 노벨상 수상자는 대체로 기초과학 분야에서 입지를 탄탄하게 다진 학자들이다. 그러나 1980년대에는 기초과학이 당장 성과를 내지 못해 쓸모없다는 비판이 일기도 했다. 하원의원인 짐 쿠퍼는 미국 과학진흥협회(AAAS)와 함께 기초과학 연구가 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 할 것이라는 취지에서 2012년부터 ‘황금거위상’을 시상하고 있다. 미국 정부 예산을 받아 연구하는 과학자들이 대상이다. 지난 15일 AAAS는 제11회 황금거위상 수상자를 호명했다. 올해는 펨토초 레이저를 이용해 시력을 개선하는 ‘라식’ 수술법을 개발한 연구팀, 중저개발국에서 전염병을 진단하거나 가짜 약물을 식별하는 데 사용할 수 있는 저렴한 종이 현미경을 만든 과학자들, 청자고둥이 갖고 있는 생체독에서 만성통증 환자를 치료할 수 있는 진통제를 만든 연구자들이 황금거위상의 영광을 안았다.미국 스탠퍼드대 생명공학과 마누 프라카시 교수와 짐 사이불스키 폴드스코프사 CEO는 1달러 미만의 재료로 고배율의 종이 현미경 ‘폴드스코프’를 만든 공로를 인정받았다. 이들이 만든 종이 현미경은 렌즈, 배터리, 발광다이오드(LED) 전구가 정렬된 형태로 기존 광학현미경을 능가하는 2000배 배율을 자랑한다. 연필 한 자루 정도의 무게라 휴대성이 높고, 떨어뜨려도 부서지지 않는다. 폴드스코프는 지난 10년 동안 전 세계 160개 이상 국가에 약 200만개가 보급됐다. 특히 아프리카나 동남아시아 지역 저개발국가에서 수인성전염병의 원인균을 현장에서 즉시 발견하고, 새로운 병원균을 발견하는 데 활용돼 왔다.이어 최근에는 시력 개선을 위해 일상적으로 사용되는 시술인 라식 수술, 그중 메스를 사용하지 않고 레이저를 이용한 블레이드리스 라식 기술을 개발한 5명의 연구자에게도 황금거위상이 돌아갔다. 수상자 중에는 펨토초 레이저 연구 성과를 인정받아 2018년 노벨 물리학상을 수상한 도나 스트리클런드 영국 워털루대 교수와 제라르 무루 프랑스 에콜폴리테크니크 교수도 포함됐다. 이들의 연구 덕분에 전 세계 수많은 사람이 부작용 없이 안전하게 시력을 개선할 수 있게 됐다고 AAAS는 선정 이유를 밝혔다.또 발도메로 마르케스 올리베라 미국 유타대 교수와 로데즈 크루즈 필리핀대 교수를 중심으로 한 4명의 과학자는 필리핀 해안에 서식하는 독성 바다달팽이 중 하나인 청자고둥이 갖고 있는 코노톡신을 이용해 다양한 약물 개발이 가능하다는 것을 증명해 냈다. 코노톡신은 독사, 복어, 전갈이 갖고 있는 독보다 훨씬 강한 것으로 알려져 있다. 코노톡신에 노출되면 손쓸 틈 없이 목숨을 잃게 된다. 이들의 연구 덕분에 코노톡신을 이용해 중독을 유발하는 마약성 약물과 달리 효과는 강력하고 안전한 진통제를 만들어 만성통증 환자의 고통을 줄여 줄 수 있게 됐다. 이들의 연구는 동물 신경계를 도식화해 뇌신경계 연구에도 도움을 줬다고 AAAS는 밝혔다.