국내 연구진이 사람을 비롯한 고등 동물의 세포 속에서 지질을 운반하는 단백질을 새로 발견했다. 세포 내 지질 운반에 이상이 생기면 비만, 지방간 등 각종 질병이 발생하는 만큼 이들 질환 치료에도 도움이 될 것으로 보인다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 ‘MIGA2’라는 단백질이 세포 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 또 다른 세포 소기관인 소포체 사이에서 인지질을 운반한다는 사실을 처음으로 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 미토콘드리아를 비롯한 세포 소기관들은 지질과 단백질 같은 물질을 상호 교환해 세포 생존을 유지한다. 지금까지는 소낭이라는 주머니에 물질을 싸서 주고 받는 것으로 알려졌는데 최근 소기관들끼리 직접 접촉해 통로를 만들고 물질을 교환한다는 연구 결과들이 속속 나오고 있다. 그렇지만 이렇게 직접 물질 교환을 가능하게 하는 원리는 정확히 규명되지 못했다. 연구팀은 단백질 결정을 관찰하는 ‘X선 분석법’을 이용해 관찰한 결과 MIGA2라는 단백질이 물질 교환을 가능하게 하는 접촉 통로를 만든다는 사실을 새로 확인했다. 원통 모양인 MIGA2 단백질은 물질 이동이 필요한 두 부분을 연결시켜 이동이 가능하게 한다는 것이 관찰됐다. 연구팀은 또 MIGA2의 결합을 방해하는 돌연변이를 만들어 실험한 결과 세포 내 인지질 운반 능력이 떨어지는 것도 확인했다. MIGA2가 인지질 이동의 핵심이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구를 이끈 이창욱 UNIST 교수는 “지금까지 효모 같은 단세포 동물에서는 관찰됐지만 고등생명체에서 인지질 수송을 담당하는 단백질이 발견된 것은 이번이 처음”이라며 “비알코올성 지방간이나 비만 등은 지질 대사 이상 때문에 발생하는 만큼 이번 연구는 관련 질병 연구와 새로운 치료법을 찾는데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

필즈상(Fields Medal)은 수학자 존 찰스 필즈의 유산을 기초로 1936년부터 4년에 한 번 수상자를 선정하는데, 노벨상에 수학 부문이 없는 탓에 ‘수학계의 노벨상’으로 인식된다. 이 상은 4년에 한 번 발표되는 데다, 40세부터 수상 자격이 제한돼 노벨상보다 더 까다롭고 영예로운 상이다. 지금까지 수상자가 68명에 불과하고, ‘페르마의 마지막 정리’를 해결한 앤드루 와일스가 41세에 특별상을 받았다. 　이 ‘필즈상‘’을 한국계 미국인 허준이(39) 프린스턴대 수학과 교수가 그제 받았다. 허 교수는 아버지 허명회 고려대 통계학과 명예교수와 어머니 이인영 서울대 노어노문학과 명예교수가 미국에서 유학 중일 때 캘리포니아에서 태어났다. 2살 때 귀국해 석사까지 한국에서 공부했다. ‘사실상 한국인’으로서 첫 필즈상 수상이라는 표현이 나오는 이유이다. 　보통 수학은 어린 시절부터 천재성이 드러난다지만, 허 교수는 신통치 않았던 모양이다. 중3 때 수학경시대회에 나가려다가 담당교사가 “너무 늦었다”고 만류해 포기도 했다고. 야간자습이 싫어 고교를 중퇴하고 검정고시로 서울대 물리천문학과에 진학했으나 학점이 낙제 수준이었단다. 인생의 전기는 1970년 필즈상 수상자인 히로나카 헤이스케 교토대 명예교수의 서울대 초빙교수 시절 강의를 들으면서였다. 대수기하학에 빠져들면서 같은 대 수학과학부 대학원에 진학했다. 히로나카 교수가 추천했지만 11개 대학에서는 입학을 거절당한 끝에 일리노이대 박사 과정에 가까스로 들어갔으니 늦깎이 수학자다. 　어렵게 박사 과정에 들어간 그는 2010년 50년간 수학계의 난제였던 ‘리드의 추측’을 해결했고, 2018년에는 ‘로타 추측‘’도 해결했다. 허 교수의 필즈상 수상은 한국인으로는 첫 번째다. 일본인은 히로나카를 포함해 3명, 그 밖의 아시안계는 허준이까지 6명째다. 기초과학 분야가 척박한 한국에서 ‘허준이 키즈’도 나올 듯하다. 그러려면 뒤늦게 발동이 걸리는 슬로 스타터들에게 기회를 주는 시스템이 마련돼야 한다. “시작하기에 늦은 건 없다”는 허 교수의 수상 소감이 큰 울림으로 남는다. 국화빵 찍어 내는 듯한 현행 교육시스템을 개편하고 기초학문에 투자하는 계기가 되길 바란다.

한국 과학자들이 포함된 국제 연구팀이 중성자로만 만들어진 핵을 발견해 ‘원자번호 0번’의 가능성을 확인했다. 양성자 수가 원자번호와 성질을 결정하고 양성자 수와 중성자 수의 합이 원소 질량을 결정한다. 양성자가 없으면 사실상 원자번호가 0이 된다는 것이다. 독일 다름슈타트 공과대, 일본 이화학연구소(리켄), 기초과학연구원(IBS)을 중심으로 전 세계 25개 연구기관, 92명의 과학자들이 참여한 국제 공동 연구팀이 중성자 4개로만 이뤄진 ‘테트라 중성자’ 핵을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 물질을 구성하는 최소 단위인 원자는 중성자와 양성자로 이뤄진 원자핵과 전자로 이뤄져 있는데 현재까지는 중성자만으로 이뤄진 원자핵은 관찰되지 않았다. 중성자로만 결합된 자연현상은 질량이 큰 별이 초신성 폭발을 일으킨 뒤 중심부가 중성자로만 이뤄져 있는 중성자별이 유일했다. 이 때문에 양성자가 없는 원자핵의 존재는 이론적으로는 가능하지만 실험적으로는 명확히 관측된 적이 없어 60년 동안 핵물리 연구 분야의 난제로 남아있었다. 연구팀은 일본 리켄에 있는 중이온 가속기(RIBF)의 다중입자측정 실험장치인 ‘사무라이 스펙트로미터’를 이용해 4개 중성자만으로 만들어진 원자핵을 관측에 성공해 테트라 중성자 핵이 존재할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 연구팀은 가속기로 만든 무거운 빔을 상대적으로 가벼운 표적에 충돌시켜 원자핵에서 일부를 제거하는 방식으로 중성자 핵을 만들었다. 우선 산소-18로 만든 ‘1차 빔’을 가속시켜 금속인 베릴륨에 충돌시켜 양성자 2개, 중성자 6개를 가진 무거운 빔인 헬륨-8을 만들었다. 그 다음 초전도 희귀동위원소 빔 생성 분리 장치로 양성자 1개를 가진 액체 수소표적에 조사하면 양성자 2개, 중성자 2개를 가진 헬륨-4가 튀어나오고 중성자 4개 짜리 핵이 남는 것이 관찰됐다. 이번 연구는 양성자를 1개도 포함하지 않는 ‘원자번호 0’ 상태의 기묘한 원자핵을 관측한 것이다. 한인식 IBS 희귀핵연구단 단장(이화여대 초빙석좌교수)은 “이번 연구 결과는 지난 60년 동안 확인하지 못했던 테트라 중성자 상태를 알려주는 공명구조를 실험으로 정확히 관측한 것에 의미가 크다”며 “중성자 사이 상호작용과 핵력 이해에 중요한 열쇠가 될 뿐만 아니라 중성자별 같은 미지 영역 탐구가 활발해질 것으로 기대한다”고 말했다.

전라남도가 지역 과학계와 손잡고 기초과학연구와 첨단산업의 총아로 평가받는 ‘초강력 레이저 연구시설’ 유치를 본격 추진하고 나섰다. 전남도는 5일 제주국제컨벤션센터에서 한국광학회, 한국과학기술단체총연합회 광주전남지역연합회 등 지역 과학계와 함께 ‘초강력 레이저 연구시설 구축 심포지엄’을 갖고 2023년 유치를 목표로 추진 중인 초강력 레이저 연구시설의 조속한 구축과 국가적 지원을 요청했다. 이날 행사에서 좌장을 맡은 석희용 광주과학기술원(GIST) 물리광과학과 교수 등 참석자들은 “우리나라가 국제적으로 기초과학 연구를 선도하고 레이저 원천기술을 선점하기 위해선 초강력 레이저 연구시설에 대한 국가 차원의 전폭적 지원이 필요하다”며 “초강력 레이저 연구시설을 중심으로 기초연구와 전문인력 양성, 레이저 연구기관 유치, 레이저산업 클러스터 조성 등의 지원이 이뤄져야 한다”고 말했다. 이들은 또 광주·전남의 경우 광주에 광산업단지와 레이저 관련 기업이 있고 광산업 진흥원과 광기술원, 광주과학기술원의 고등광기술연구소를 비롯해 전남테크노파크의 레이저센터 등 레이저 관련 자원들이 집적돼 있어 초강력 레이저 연구시설의 효율성을 높일 수 있다고 주장했다. 특히 광주·전남은 과학기술 인프라가 다른 지역에 비해 부족하다며 균형발전 차원에서도 초강력 레이저 연구시설을 유치해야 한다고 강조했다. 초강력 레이저 연구시설은 초고출력 및 고에너지 레이저를 기반으로 기초과학뿐만 아니라 반도체, 광학소자, 나노부품 초미세 가공, 우주?항공용 금속 개발, 레이저 무기, 의료장비 개발 등 다양한 분야에 응용이 가능한 첨단시설로 최근 미국, 중국, 등 세계 각국이 경쟁적으로 건립에 나서고 있다. 초강력 레이저 연구시설을 전남에 유치하면, 에너지 신산업뿐만 아니라 반도체, 우주항공, 신소재 등 레이저 관련 국가 첨단산업의 선점은 물론 90% 이상 해외수입에 의존하는 레이저 핵심부품의 국산화를 통해 관련 기업을 유치하고 양질의 일자리를 창출할 수 있게 된다. 전남도는 초강력 레이저 연구시설 유치 공감대 확산을 위해 지난해부터 대학과 연구기관, 학회 등과 협약을 체결하고 전문가 포럼을 개최하는 한편 앞으로 초강력 레이저 연구시설의 국가 중장기계획 반영을 건의할 방침이다. 박창환 전남도 정무부지사는 “GIST, 전남테크노파크 레이저센터, 광주 광산업 단지가 연계된 전남은 레이저 연구와 신산업 육성 최적지”라며 “에너지, 반도체, 국방 등 첨단산업의 글로벌 경쟁력을 높이고 국가 핵심 원천기술을 선도하도록 초강력 레이저 연구시설을 반드시 전남에 유치해 세계 최고 수준의 연구시설로 키우겠다”고 말했다.

7월에 접어들면 많은 학생들이 여름방학을 손꼽아 기다린다. 방학은 학교생활을 벗어나 부족한 공부를 보충할 수 있고, 다양한 경험도 쌓을 수 있는 좋은 기회이다. 과학관이 방학을 맞아 학교에서는 많이 하지 못했던 실험, 관찰을 마음껏 할 수 있는 기회를 제공할 예정이다. 대전 국립중앙과학관은 온·오프라인을 통해 청소년들의 과학적 호기심 충족과 창의적 탐구활동 기회를 제공하기 위한 ‘2022 여름방학 과학교실·과학캠프’를 운영한다고 4일 밝혔다. 특히 이번 방학에는 초·중·고교 교사 36명을 대상으로 한 과학교실도 열린다. 여름방학 과학교실은 오는 26일부터 8월 12일까지 3주 동안 운영된다. 미취학 아동인 7세부터 중학생까지를 대상으로 39개 주제의 다채로운 과학실험 과정이 개설된다. 학교에서 배우는 과학 기초과정은 물론 인공지능, 반도체, 우주항공 등 첨단과학 과정까지 실험을 통해 과학 원리에 대한 이해와 관심을 높일 수 있게 짜여졌다. 과학캠프는 지난 6월 ‘누리호’ 2차 발사 성공과 오는 8월 달 궤도선 ‘다누리’ 발사를 앞두고 최근 우주에 대한 관심이 높다는 점을 반영해 ‘우주를 향한 발사 그리고 탐사’라는 주제로 진행된다. 과학캠프는 초등학교 4~6학년생을 대상으로 초급, 중급 과정이 온라인 과정과 1박 2일 숙박형 과정으로 나뉘어 운영될 예정이다. 올해 과학캠프는 카이스트 대학생들로 구성된 멘토들이 참가해 학생들과 함께 메타버스에서 우주체험과 탐사로봇 블록코딩, 탐사 미션 등 다양한 프로그램을 학생 맞춤형으로 진행한다. 과학교실은 오는 6일 오전 10시, 과학캠프는 오는 12일 오후 10시부터 선착순으로 참가 접수를 받는다. 자세한 내용은 국립중앙과학관 누리집(www.science.go.kr)에서 확인할 수 있다.

국내 연구진이 냄새 분자를 이용해 와인까지 정확하게 감별해 낼 수 있는 인공지능 전자코를 개발했다. 카이스트 전기및전자공학부, 기계공학과 공동 연구팀은 사람의 후각 신경세포를 모방한 뉴로모픽 반도체 모듈을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 뒷면 표지 논문으로 실렸다. 인공지능(AI)를 이용한 후각 인식 시스템은 높은 정확도로 기체 분자를 인식할 수 있는 수준까지 올라갔다. 그렇지만, 많은 장치들이 중앙처리장치(CPU)와 메모리가 분리된 컴퓨터 장치와 소프트웨어를 기반으로 하기 때문에 전력 소모량이 높다. 이 때문에 모바일 형태나 사물인터넷(IoT)에는 사용할 수 없다. 사람이나 동물의 생물학적 후각 시스템은 감각 세포 자체에서 스파이크 형태로 감각 신호를 전달하고 뇌에서 병렬적으로 처리한다. 특히 병렬 방식으로 처리하기 때문에 전력 소비가 적다. 연구팀은 금속산화물 기반 가스 센서와 뉴런 소자를 이용해 기체를 인식해 전기적 신호로 만들어 정보를 처리할 수 있는 뉴로모픽 반도체 모듈을 개발했다. 뉴로모픽 컴퓨터 칩은 사람의 뇌 신경세포(뉴런)와 연결부위(시냅스)를 모방해 저전력으로 빠르게 정보를 처리할 수 있는 장치이다.이번 뉴로모픽 반도체 모듈을 이용해 유해가스를 구분할 수 있을 뿐만 아니라 와인을 구분할 수 있는 소믈리에 전자 코를 만들었다. 특히 여러 가지 기체 분자가 섞여 독특한 향을 만들어 내는 와인은 구분하는 것이 어렵지만 이번에 개발된 소믈리에 전자 코는 와인을 정확하게 분류해 내는 것을 확인했다. 이번 연구를 주도한 한준규 카이스트 전기및전자공학부 연구원은 “뉴로모픽 반도체 모듈이 적용된 전자코는 환경 모니터링, 음식 모니터링은 물론 헬스케어 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

빅뱅 이후 지구가 우주에 등장하고 생명체가 살기 시작한 이후 지금까지 5번의 대멸종이 있었다. 1차 대멸종은 4억 4500만년 전 고생대 오르도비스기 후기에 발생해 생물체 50%가 사라졌다. 2차 대멸종은 3억 7000만년 전 고생대 데본기 말 전체 생물종의 70%가 사라졌다. 3차 대멸종도 2악 5100만년 전인 고생대 페름기 말에 발생한 지구 역사상 최대 멸종 사건이다. 지구 생물종의 95%가 순식간에 사라져 버렸다. 4차 대멸종은 2억 500만년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생했다. 육지 생물체 80%, 해양 생물 20%가 멸종하고 공룡의 시대를 열었다. 사람들에게 가장 익숙한 대멸종 사건은 5차 대멸종이다. 6600만년 전 중생대 백악기 말 발생한 것으로 공룡을 비롯한 지구상 생물체 75%가 소멸됐다. 많은 연구자들은 대기 중 이산화탄소 급증으로 인한 지구온난화 때문에 생물종들이 사라진 4차 대멸종 이후 공룡이 번성하게 된 이유에 대해 의문을 품어왔다. 이 같은 상황에서 미국, 중국, 영국, 스웨덴 4개국 국제 공동연구팀은 일부 공룡종들이 추운 겨울 날씨를 견디고 살아남아 쥐라기와 백악기로 이어지는 중생대 공룡 전성시대를 만들었다고 밝혔다. 이번 연구에는 미국 콜럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소, 워싱턴 국립자연사박물관 고생물학연구부, 럿거스대 지구행성과학과, 런셀러공과대 지구환경과학과, 중국 난징 지질학·고생물학연구소, 영국 사우샘프턴대 해양지구과학부, 스웨덴 스웨디시자연사박물관 고생물학연구부 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 7월 2일자에 실렸다. 연구팀은 중국 북서부에 위치한 중가분지(Junggar Basin)에서 발굴된 암석과 화석 샘플을 분석했다. 트라이아스기 말 중앙 대서양 마그마 분포영역(Central Atlantic Magmatic Province·CAMP)에서 대규모 화산폭발이 일어나면서 대기 중 이산화탄소가 급증했다. 이 때문에 지구온난화와 함께 극지방에서는 기온이 급격하게 떨어지는 기온의 양극화 현상이 발생했다. 연구팀의 분석에 따르면 지구온난화로 기온이 급격하게 상승하고 바다는 산성화가 심해져 생명체들 대부분이 멸종했다. 극지방으로 이동해 추위에 적응한 생물체들은 살아남을 수 있었다는 것이다. 당시에는 극지방이라고 하더라도 지금과 달리 빙하나 빙상처럼 두꺼운 얼음은 없었고 온대 활엽수가 자랐다. 또 중생대 쥐라기나 백악기에 살았던 공룡들 피부에 원시적인 깃털이 있었다는 증거들이 최근 속속 발견되고 있는 것도 이번 연구를 뒷받침해준다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 폴 올슨 콜럼비아대 교수(고생물학)는 “이번 연구를 통해 파악한 공룡의 궁극적 지배의 열쇠는 비교적 간단했다”며 “사방이 추워졌을 때 다른 동물들과 달리 추위에 적응한 동물만 살아남아 후손을 퍼뜨릴 수 있었다”고 설명했다. 올슨 교수는 “추운 날씨에 적응한 공룡종 일부가 이후 1억 3500만년 동안 지구를 지배할 수 있도록 확장됐고 오늘날까지 포유류보다 2~3배 많은 조류로 진화할 수 있도록 했다”고 덧붙였다.

코로나19는 물론 최근 원숭이두창을 비롯한 신·변종 감염병이 일상을 위협하고 있다. 이 때문에 병원균으로부터 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 한국과 일본 공동 연구진이 피부 감각을 그대로 유지하면서 감염을 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 한국전자통신연구원(ETRI), 일본 도쿄대 전자공학과 공동 연구팀은 피부 일체형 항균 나노메시 패치를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 지금까지 병원균을 막기 위해서는 알코올류를 이용한 소독과 위생장갑 같은 보호 제품을 활용했다. 알코올 소독은 사용 후 감염원에 다시 노출될 경우 재오염될 수 있고 자주 사용하면 수분 증발로 인해 피부를 건조하게 만든다. 위생장갑은 오염원에서 보호받을 수는 있지만, 표면 오염으로 교차감염원이 되기도 한다. 또 오래 사용할 때 안쪽에 땀이 차고 피부 감각을 떨어뜨릴 수 있다. 연구팀은 항균 효과가 입증된 구리를 신축성 고분자 메시 나노섬유에 코팅할 수 있는 기술을 개발했다. 장갑처럼 만들어 피부에 밀착시킬 수 있으며 스프레이처럼 뿌려서 피부에 얇은 막을 만들어 사용할 수도 있다. 피부에 일체화된 상태에서도 구리 나노 메시의 다공성 구조로 인해 피부 고유의 습도와 열적 감각을 유지할 수 있는 것이 확인됐다. 항균성이 높아 구리 나노메시에 노출된 대장균 박테리아는 1분 뒤 99.999%가 소멸됐고, 인플루엔자A 바이러스는 10분 뒤 같은 수준으로 사라지는 것이 관찰됐다. 특히 반복된 사용에도 유사한 효과를 보였다. 연구팀은 이번에 개발한 항균 나노메시 패치 기술은 마스크나 장갑뿐만 아니라 의류 등 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대했다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 항균성이 뛰어난 구리 나노구조와 피부 일체화를 가능하게 만드는 나노메시 기술을 더한 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 피부를 감염성 병원균들로부터 장기간 보호할 수 있어 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

국내 연구진이 사람의 뇌처럼 학습하고 인지할 수 있는 메모리를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 100㎚(나노미터) 두께의 단일 소자에서 사람 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 뉴런은 뇌 신경계를 이루는 기본적 단위세포이며 시냅스는 뉴런들끼리 신호를 전달할 수 있도록 하는 다리 역할을 하는 접합 부위이다. 사람의 뇌는 뉴런 1000억 개, 시냅스 100조 개가 복잡한 네트워크로 이뤄져 있다. 사람의 뇌는 이들 둘의 상호관계를 통해 기능과 구조가 외부 환경에 따라 유연하게 변한다. 많은 컴퓨터 과학자나 인공지능 연구자들은 사람의 뇌를 흉내 내려고 하지만 아직 성공하지 못하고 있다. 뉴로모픽 소자는 기존 컴퓨터로는 구현할 수 없는 사람처럼 고도의 뇌 인지 기능을 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 CMOS 집적회로와 비휘발성 메모리를 이용하고 있지만 뉴런과 시냅스 기능을 분리해 모사하기 때문에 사람의 뇌처럼 작동하기 힘들다.이에 연구팀은 휘발성 소자로 뉴런을, 비휘발성 상변화 메모리 소자로 시냅스를 모사해 단기 및 장기기억이 공존하는 단일 뉴로모픽 소자를 만드는데 성공했다. 특히 이번에 개발한 소자는 외부 신호 변화에 따라 유연하게 적응하는 가소성도 구현할 수 있는 것으로 확인됐다. 이건재 카이스트 교수는 “사람은 뉴런과 시냅스 상호작용으로 기억, 학습, 인지 기능을 발현하는 만큼 인공지능 개발에서도 사람처럼 이 둘을 통합해 모사하는 것이 필요하다”며 “이번 연구는 인공지능뿐만 아니라 뇌를 역설계하는 연구에도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 뇌 속에 있는 별세포 내 물질 때문에 알츠하이머 치매의 주요 증상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 뇌 속 반응성 별세포의 요소회로가 활성화되면서 치매를 진행시키고 기억력 감퇴를 일으킨다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 6월 23일자에 실렸다. 별세포(astrocyte·성상교세포)는 뇌 세포 절반 이상을 구성하는 별 모양의 비신경세포이다. 아밀로이드 베타, 염증 같은 독성물질이 뇌에 생기면 이를 분해하는데 그 과정에서 별세포의 크기와 기능이 변한다. 이렇게 외부 자극으로 변하는 별세포를 ‘반응성 별세포’라고 한다. 반응성 별세포는 주변 정상 신경세포에 악영향을 미친다. 지금까지 알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에 쌓이기 때문으로 알려졌다. 그렇지만 많은 임상실험에서 아밀로이드 베타를 제거해도 중증 치매가 지속되는 것이 관찰됐다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 제거만으로는 치매를 치료할 수 없다고 밝혀졌다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매의 다른 원인을 찾아 나섰다. 연구팀은 반응성 별세포가 세포 내 미토콘드리아에 존재하는 특정 단백질을 발현시키고, 억제성 신경전달물질 가바를 만들어 기억력을 감퇴시킨다는 것을 알아냈다. 간에는 암모니아를 비롯해 신체에 유해한 물질을 걸러내고 찌꺼기를 만들어 내는 요소회로가 존재한다. 연구팀은 소변의 주성분인 요소를 만들어 내는 이 요소회로가 별세포에도 존재한다는 것을 밝혀냈다.연구팀은 뇌의 별세포가 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리하면서 요소 양이 늘어난다는 것을 확인했다. 실제 알츠하이머 환자에게서도 별세포의 요소회로가 활성화되는 것이 관찰됐다. 또 알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용한 실험을 통해 요소회로가 작동할 때 ODC1이라는 물질이 나타나는 것을 억제하면 생쥐의 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 이창준 IBS 인지 및 사회성연구단장은 “이번 연구는 반응성 별세포 요소회로와 알츠하이머 치매의 관계를 새로 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “반응성 별세포의 요소회로를 이루는 ODC1 효능과 독성에 대한 추가 연구를 거쳐 새로운 알츠하이머 치료제를 개발할 계획”이라고 말했다.

코로나19로 인해 지난 2년 동안 배달음식 주문량이 급격히 늘었다. 또 불규칙한 식사 습관 때문에 고혈압, 당뇨, 비만 같은 만성 질환에 시달리는 사람들도 증가 추세다. 잘못된 식습관은 영양 불균형 상태를 초래해 건강을 해치기 쉽다는 것은 이제 상식이 됐다. 의과학자들이 식단이 안구 건강과 생체 리듬은 물론 수명에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국의 대표적인 노화 관련 연구기관인 벅 연구소와 스탠포드대 신경생물학과, 베일러의대 신경학과, 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 세포·발달생물학과, 신경과학연구소 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 동물실험으로 식단과 일주기 리듬, 눈 건강, 수명이 밀접한 관계가 있다는 걸 확인했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 초파리를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 칼로리가 높은 음식을 섭취하도록 하고 나머지 집단에게는 평소 섭취 칼로리의 90% 수준으로 제한한 균형잡힌 식사를 제공했다. 초파리는 사람과 유전자를 60% 이상 공유하고 있으며 수명이 짧아 여러 세대를 관찰할 수 있기 때문에 생물학 실험에서 많이 사용된다. 실험 결과, 고칼로리를 섭취한 초파리들은 빛에 반응하는 눈의 광수용체에 염증이 생기면서 일주기 생체 리듬이 교란되는 것이 관찰됐다. 일주기 리듬은 사람을 비롯한 대부분의 동물들이 24시간을 주기로 낮에 활동하고 밤에 잠드는 생체 패턴을 말한다. 고칼로리 섭취 초파리들은 수명도 일반 초파리들보다 20~30% 가량 짧다는 것이 확인됐다. 반면 칼로리를 제한하고 균형잡힌 식단을 섭취한 초파리들은 시력이 이전보다 향상되고 일주기 리듬도 정확히 작동하면서 수명도 일반 초파리보다 10% 가량 늘어났다고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 생물정보학 분석을 통해 균형잡힌 식사와 칼로리 조절이 눈의 광수용체와 시각 유전자는 물론 수명 연장에도 영향을 미치는 것을 재확인했다. 연구팀에 따르면 고칼로리 식단은 눈의 면역 체계에 염증을 유발시키며 이런 상태가 오래 지속되면 체내 다른 부위에도 염증이 확산돼 다양한 만성질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 연구팀은 눈 건강이 생체 리듬에 관여하고 체내 염증 반응에도 영향을 미쳐 최종적으로 수명의 장단을 좌우한다고 강조했다. 이번 연구 결과를 사람에게 적용할 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 연구팀 관계자는 밤늦게까지 스마트 기기를 사용해 빛 공해에 노출되는 것은 생체 시계를 교란시켜 시력 저하뿐만 아니라 뇌와 신체 다른 부위 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 판카히 카파히 벅 연구소 교수(노화생물학)는 “이번 연구는 눈의 기능 장애가 신체 다른 조직의 문제를 유발할 수 있음을 보여주고 식단 조절을 통해 시력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 늘릴 수 있다는 가능성을 제시했다”고 말했다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

올해 이공분야 학술연구지원사업 대상으로 1633개 과제를 선정해 총 889억 1400만원을 지원한다. 지난해 2744개, 예산 1831억 6900만원에서 크게 줄었다. 교육부는 30일 한국연구재단, 한국기초과학지원연구원과 올해 이공분야 학술연구지원사업 신규 선정 결과를 발표했다. 이 사업은 대학 연구기반 중심 국가연구 개발사업 강화를 위한 대학 이공분야 연구 생태계 확립을 목표로, 학문후속세대 지원과 대학연구기반 구축, 학문균형발전 지원 분야에서 추진한다. 박사과정생부터 우수한 박사후연구자의 성장을 지원하는 학문후속세대 지원에서는 올해 414개 과제를 선정했다. 박사과정생 309명에게 학위논문 연구를 위한 연구장려금 62억원, 박사학위 취득 후 5년 이내인 신진연구자 105명에게 미국·영국·일본·독일 등 16개국의 대학과 연구소에서 연구할 수 있는 국외연수비 47억원을 각각 지원한다. 대학 내 지속 가능한 연구거점 구축과 신진 연구인력에게 안정적인 연구 환경을 제공하는 대학연구기반 구축 분야에서 모두 21개 과제를 추진한다. 10개 대학연구소를 대학 중점 연구소로 선정해 연구비 58억원을 제공하고, 기초과학연구역량 강화 사업 지원 대상으로 연구 장비 공동활용 희망 집단 11개를 선정해 연구비 48억원을 준다. 학문균형발전 지원 분야는 상대적으로 연구 여건이 열악하고 연구비 지원이 적은 연구자와 학문을 대상으로, 올해 과제 1198개를 선정했다. 창의도전연구 기반지원 사업으로 신진연구자 935명의 연구과제에 493억원을 지원한다. 비수도권 대학에서 연구하는 우수연구자, 지역대학 우수과학자 210명의 연구과제에는 122억원, 민간부문 투자가 어려운 과제 45개는 보호 연구 사업 대상으로 선정해 연구비 42억원을 투입한다. 이밖에 이공분야와 인문 사회 분야 연구자가 함께하는 융·복합연구 8개 과제는 학제 간 융합연구 사업 지원 대상으로 선정해 연구비 18억원을 준다. 신문규 교육부 대학학술정책관은 “대학이 연구기반을 더욱 탄탄히 다지고, 학문후속세대들이 그 연구기반 위에서 가진 역량을 마음껏 펼칠 수 있도록 관련 정책과 제도, 그리고 사업을 통해 지속 지원하겠다”고 밝혔다.

“학원에서 선행학습을 하면 일시적으로 성적을 잘 받을지 모르겠지만 장기적 차원에서는 수학을 어렵고 재미없는 과목이라고 느끼게 만듭니다. 수학포기자(수포자)를 양산하는 거죠.” ‘사교(斜交) 기하학’(Symplectic Geometry) 분야 세계적 석학인 오용근(61) 포스텍 수학과 교수는 한국 수학교육의 문제점을 조목조목 꼬집으면서 부모의 인내와 격려를 주문했다. 기초과학연구원(IBS) 기하학수리물리연구단을 이끄는 오 교수는 호암상 과학부문 물리·수학분야 수상자로 선정돼 31일 상을 받는다. 시상식에 앞서 지난 27일 만난 오 교수는 “초등학교 시절부터 선행학습으로 충분한 이해 없이 문제 푸는 알고리듬만 주입받아 문제 해결 능력을 키우지 못하고 부모의 조바심과 불안감까지 더해지면서 문제가 된다”고 강조했다. 오 교수는 “한국 수학 교과서는 아주 잘 만들어져 있기 때문에 자기 리듬에 맞춰 시간을 두고 문제를 스스로 풀어 보는 연습을 반복하면 고등 사고를 필요로 하는 수학도 쉽게 배울 수 있다”며 “어른들은 수학 성적 때문에 아이들이 자괴감을 느끼지 않도록 격려해 주는 것이 필요하다”고 조언했다. 오 교수는 “수학도 예체능과 같다”고 했다. 음치에게 노래를 못한다고 혼내지 않는 것처럼 수학적 사고력도 타고나는 부분이기 때문에 노력만으로 한계가 있다는 말이다. 수학에 대한 불필요한 스트레스를 줘 수포자를 만들지 말고, 학생들이 갖고 있는 다른 재능을 계발할 수 있도록 돕는 것이 필요하다고 충고했다. 오 교수가 연구하는 사교 기하학은 현대 수학에서 급속히 발전하고 주목받고 있는 분야다. 간단히 말하자면 뉴턴 고전역학과 양자역학을 연결해 주는 가교 역할을 하는 수학이다. 오 교수는 “수학 분야는 모든 시도가 좋은 결과로 이어지지 않을 때가 많고, 좋은 논문을 내놓더라도 공감하는 사람이 많지 않은 게 현실”이라면서 “인식의 지평을 넓혀 가기 위해 외로이 연구에 전념하고 있는 모든 연구자에게 희망이 됐으면 한다”고 호암상 수상 소감을 덧붙였다.

“호기심과 열정, 나 자신에 대한 믿음만으로 남들이 하지 않은 주제에 관심을 갖고 연구를 해왔습니다. 다른 분야들도 그렇지만 수학은 특히 모든 시도가 좋은 결과로 이어지지 않을 때가 많고 좋은 논문을 내놓더라도 공감하는 사람이 많지 않습니다. 이번 수상은 인식의 지평을 조금씩 넓혀가기 위해 외로이 연구에 전념하는 모든 연구자에게 희망이 됐으면 합니다.” 올해 호암상 과학부문 물리·수학분야 수상자로 선정된 오용근(61) 포스텍 수학과 교수는 27일 서울신문과 만나 수상소감에 대해 이렇게 답했다. 기초과학연구원(IBS) 기하학수리물리연구단을 이끌고 있는 오 교수는 ‘사교(斜交) 기하학’(Symplectic Geometry) 분야의 세계적 석학이다. 이번 호암상도 사교기하학과 사교위상수학의 교과서적 연구성과로 한국 수학의 위상을 국제적으로 드높인 점을 높이 평가받아 수상하게 됐다. 20세기 초 양자역학이 등장하면서 뉴턴 고전역학이 풀기 어려운 문제들이 제기됐다. 연구자들은 기하학적 구조를 끌어들여 고전역학을 재구성해 문제 해결을 시도했는데 이렇게 등장한 것이 사교 기하학이다. 쉽게 이야기하자면 고전역학에서 양자역학으로 자연스럽게 넘어갈 수 있도록 가교 역할을 한 것이 사교기하학이다. 현대 수학에서 급속히 발전하고 주목받고 있는 사교기하학 분야에서 오 교수는 그동안 풀리지 않고 있던 여러 가지 중요한 문제들을 해결한 세계적인 수학자로 평가받고 있다. 20년 넘게 외국에서 연구자 생활을 했던 오 교수가 보는 한국 수학연구 수준은 어떨까. 오 교수는 “한국 수학 연구수준은 지난 30년 동안 엄청나게 발전해 현재는 세계적 수준에 근접했다”고 평가했다. 국제수학연맹(IMU)은 회원국들의 수학 수준을 1~5등급으로 나누고 있는데 한국은 지난해 4등급에서 최고 등급인 5등급으로 상향 조정됐다. 현재 80개 회원국 중 5등급으로 분류된 나라는 한국을 포함해 12개국 뿐이다. 2014년에 2등급에서 4등급으로 단번에 2등급이 상향된 것도 수학연맹 사상 처음으로 기록됐다.어려서부터 가장 좋아했던 과목이 ‘수학’이어서 대학에서도 수학을 전공으로 결정하고 평생 수학만 연구해왔던 오 교수에게 ‘수포자’(수학포기자)와 초·중·고교 수학교육에 대한 의견을 물었다. 오 교수는 “학원에서 선행 학습을 하는 것이 일시적으로 성적을 잘 받을 수 있게 해줄지는 모르겠지만 장기적 측면에서는 수학을 어렵고 재미없는 과목이라고 느끼게 만든다”고 단호하게 말했다. 수학으로 인한 불필요한 스트레스가 수포자를 양산한다는 지적이다. 오 교수는 “선행학습으로 충분한 이해 없이 문제 푸는 알고리듬만 주입받아 문제 해결능력을 초등학교 시절 키우지 못하는데다가 부모들의 조바심과 불안감이 수포자를 양산하는 것”이라며 “한국 수학 교과서는 아주 잘 만들어져 있기 때문에 자기의 리듬에 맞춰 차분히 수학의 기초를 쌓고 스스로 생각해 문제를 해결할 수 있는 능력을 개발하는 것 중요하다”며 고 조언했다. “시간을 두고 문제를 스스로 풀어보는 것을 충분히 반복한다면 그 기초 위에 고등 사고를 필요하는 수학도 배울 수 있게 됩니다. 수학도 음악이나 미술, 체육 같은 예체능 분야처럼 노력만으로 모두가 다 잘 할 수 있는 것이 아닙니다. 수학적 사고력을 타고난 사람이 있다는 것을 부모들이 받아들여 합니다. 음치에게 노래를 못한다고 혼내지는 않잖아요. 수학 역시 노력만으로 안 될 수 있습니다. 그걸로 자괴감을 느끼지 않도록 어른들이 격려해주는 것이 필요합니다.”앞으로 계획에 대한 질문에 오 교수는 “그동안 연구해왔던 사교 기하학의 이론을 더욱 확장·발전시켜 열역학이나 양자얽힘 같은 물리학 이론에도 적용하고 싶다”고 말했다. 한편 호암재단은 오 교수를 비롯해 올해 호암상 수상자로 선정된 화학·생명과학, 공학, 의학, 예술 분야 5명과 사회봉사 분야 단체 1곳에게 오는 31일 서울 중구 호암아트홀에서 시상식을 열어 상장과 메달, 상금 3억 원을 수여한다.

과거 불치병으로 알려졌던 암도 과학기술의 발달로 관리 가능한 질병이 됐다. 그렇지만 여전히 암 검진에서 발견하지 못하고 악성이 된 다음 뒤늦게 찾아내는 경우도 적지 않다. 국내 과학자들이 중심이 된 국제 공동 연구팀이 전이를 촉진하고 내성을 갖게 만드는 암을 족집게처럼 찾아내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 충남대 분석과학기술대학원, 영국 런던대(UCL) 뇌과학부, 미국 텍사스 오스틴대 화학과 공동 연구팀은 세포의 저산소 상태를 감지해 암을 진단하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의약화학’ 5월 18일자 표지논문으로 실렸다. 혈액암을 제외한 고형암은 조직 내에서 저산소 상태가 나타난다. 암의 저산소 상태는 암 진행과 전이는 물론 항암치료 내성을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있다. 이 때문에 저산소 상태의 조직이나 세포를 제대로 찾아내는 것은 암의 조기 진단과 치료에 있어서 유리한 고지를 점령하는 것이다. 연구팀은 종양 조직의 저산소 상태에만 선택적으로 반응해 신호를 발생시키는 분자 화합물(프로브)을 만들었다. 이번에 개발한 프로브를 체내에 주입하고 자기공명영상(MRI)을 촬영하면 저산소 상태의 암조직 위치와 형태를 쉽게 파악할 수 있다. 연구팀은 대장암 세포 실험을 통해 저산소 상태 암 조직에서는 일반 세포에 비해 프로브 광학 신호가 3배 이상 높게 나타난다는 것을 확인했다. 또 대장암 세포를 이식한 생쥐를 대상으로 MRI 촬영한 결과 2배 이상 정확도로 암 조직을 찾아냈다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 프로브는 기존 조영제들과는 달리 MRI 같은 검진장치는 물론 암 발생 부위의 조직을 채취해 실험실에서 검사하는 생검에도 사용할 수 있다. 연구를 주도한 홍관수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 기술은 암 발생 부위를 다각적 관찰 방법으로 정밀 분석할 수 있게 해 항암제 내성이나 전이가 심한 난치성 암을 조기에 발견할 수 있게 도와줄 것”이라며 “새로 개발된 항암제의 효과 평가에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

매년 가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓는다. 코로나19로 인해 중국발 미세먼지 유입이 줄고 국내에서 강도 높은 미세먼지 저감조치로 최근 2년은 미세먼지로 인한 피해가 적었다. 미세먼지가 생태계나 사람에게 모두 좋지 않다는 것은 잘 알려져 있지만 인체에 어떻게 들어와 얼마나 머무는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 미세먼지의 영향을 세포 단위에서 이해하고 예측할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부는 초미세먼지와 그보다 더 작은 나노미세먼지 모델을 갖고 생체 분포 패턴을 연구한 결과 초미세먼지는 폐세포에 최장 한 달 가까이 머물고 이후 신체 각 장기로 이동해 건강에 악영향을 미친다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지’에 실렸다. 초미세먼지(PM 2.5)는 입자 크기가 2.5㎛(마이크로미터) 이하인 먼지, 나노미세먼지(PM 0.1)는 이보다 더 작은 0.1㎛ 이하의 먼지이다. 나노미세먼지는 초미세먼지보다 인체에 더 깊숙이 침투해 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 나노미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 초미세먼지보다 더 적다. 연구팀은 실리카를 이용해 초미세먼지, 나노미세먼지를 인공적으로 만들어 생쥐 몸 속에 주입한 뒤 이동 경로와 세포 수준에서 축적량을 추적 분석했다. 연구 결과, 나노미세입자는 기관지를 통해 체내로 들어간 뒤 폐에 머물면서 폐세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라 간, 신장 같은 다른 장기로 이동하는 것이 확인됐다. 나노미세먼지 입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 시간은 최소 이틀이 걸린다고 연구팀은 설명했다. 폐기관 내에 존재하는 면역세포에는 미세먼지 입자가 약 4주 후까지 남아있는 것으로 확인됐다. 나노미세먼지는 초미세먼지 입자보다 8배나 많이 남아 있는 것이 관찰됐다. 박혜선 박사는 “이번 연구는 초미세먼지 중에서도 크기가 더 작은 나노미세먼지가 신체 기관에 어떤 영향을 주는지 확인하게 해줬다”며 “추가 연구를 통해 지역이나 환경적 특성에 따라 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확하게 예측할 것”이라고 말했다.

코로나19 확산 예방을 위한 사회적 거리두기가 해제되고 서서히 일상으로 돌아가고 있다. 그렇지만 코로나19는 여전히 기승을 부리고 있어서 완전히 마음을 놓을 수는 없는 상황이다. 지금 같은 상황이 될 수 있었던 것은 시민들의 자발적 방역조치 참여와 함께 백신 접종이 중요한 역할을 했다. 그렇지만 백신 접종에 대한 찬반 논란은 여전하다. 이 같은 상황에서 아일랜드 리머릭대 심리학과, 수학·통계학과, 소프트웨어연구센터, 남아프리카공화국 콰줄루나탈대 응용인문과학부 공동 연구팀은 백신 접종에 적극 찬성하거나 반대하는 것이 아닌 중립적 태도를 보이는 사람이 사실은 백신 반대론자에 더 가깝다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 5월 20일자에 실렸다. 제너의 천연두 백신 개발을 시작으로 수 많은 예방백신들이 등장하면서 안전성과 효능이 입증됐지만 코로나 예방을 위해 mRNA를 이용한 새로운 방식의 백신이 개발돼 보급되면서 백신 찬반 논쟁은 그 어느 때보다 커진 상태다. 백신에 대한 불신이 증폭되면서 다른 감염병 백신에 대한 거부 현상까지 나타나고 있다. 실제로 홍역 같이 지금까지 잘 통제됐던 질병이 확산되는 분위기도 나타나자 세계보건기구(WHO)는 백신 거부나 반대를 공중 보건에 대한 심각한 위협이라고 선언했다. 연구팀은 전 세계 144개국 14만 9014명을 대상으로 과학과 건강에 대한 대중들의 태도를 조사한 ‘웰컴 글로벌 모니터링 2018’ 데이터 중 백신 관련 태도를 분석했다. 연구팀은 백신에 대해 긍정, 부정, 중립 의견을 맵핑한 다음, 서로 다른 관점이 어떻게 관련돼 있는지 평가했다. 그동안 백신 관련 연구에서는 사람들이 자신과 비슷한 성향을 갖고 있거나 경제사회적 위치에 있는 사람의 영향을 받는 것으로 알려졌다. 맵핑 분석 결과, 백신에 대한 긍정적 견해는 중립적이고 부정적 견해와는 거리가 많이 떨어져 있는 것으로 나타났다. 백신에 대해 중립적 입장을 가진 사람이 찬성 입장보다 반대 입장에 가깝다는 것이다. 이전 연구 결과들처럼 중립적 관점을 가진 개인은 백신 반대자의 영향을 더 쉽게 받을 수 있다는 것을 시사한다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 WHO 산하 세계보건관측소(GHO)의 2018~2019년 조사 데이터도 맵핑 분석했다. 이 데이터에서도 백신 중립론자는 백신 찬성론자보다는 백신 반대론자에 더 가까운 것으로 조사됐다. 특히 백신 반대론자 및 중립론자와 백신 찬성론자 사이 거리가 먼 나라일 수록 이듬해 백신 접종률이 떨어진 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 디노 카펜트라스 리머릭대 박사(복잡계 과학)는 “이번 연구 결과는 코로나19 발생 이전 상황을 분석한 것이지만 코로나19 백신 등장 이후에는 이런 경향성이 더 클 것으로 보인다”며 “백신이 대중에게 신뢰받을 수 있도록 하는 방법에 초점을 맞추기보다 사회 시스템을 통해 백신 신뢰가 확산될 수 있도록 하는 것이 필요하다”고 설명했다.

카이스트(KIST)와 라이벌인 포스텍이 의사과학자 양성에 나선다. 포스텍은 19일 학내에서 경북도, 포항시, 과학·의료계 관계자가 참석한 가운데 의사과학자 양성 출범식을 했다. 의사과학자는 기초과학과 공학을 기반으로 의학지식을 갖춰 과학이나 공학과 의학의 융합분야를 중심으로 연구하는 의사를 가리킨다. 포항공대는 지난해 방사광가속기, 세포막단백질연구소 등 우수한 바이오분야 인프라를 기반으로 2023년부터 의과학대학원을 개원하고 다양한 배경을 가진 의사과학자를 양성하겠다고 발표했다. 이 대학은 융합대학원 안에 의과학대학원을 설치한다. 의사면허 소지 여부와 관계없이 진학할 수 있는 의과학과 의공학 중심의 대학원 과정이다. 이 과정은 포항공대가 목표로 하는 공학 기반의 연구중심 의대 설립을 위한 첫 단계다. 포항공대는 기존 학과와 연계한 학제 간 융합 교육과 연구를 통해 다양한 의료 수요를 맞추고 바이오·헬스산업 육성과 경쟁력을 확보할 방침이다. 김무환 포항공대 총장은 “초고령사회로 급속한 진입,코로나19 이후 새로운 바이러스라는 인류 공통 도전이 우리 앞에 놓여 있다”며 “혁신적인 의학교육을 통해 인류의 건강한 삶을 선도할 의사과학자를 양성해 국가와 인류 발전에 기여하겠다”고 말했다. 한편 경북도·포항시·포스텍은 지난 10일 ‘포스텍 연구 중심 의과대학 설립 실행 전략 용역’ 중간보고회를 개최했다. 보고회의 골자는 포스텍에 신입생 정원 50명 규모로 의학전문대학원을 설립한 뒤 의학과 공학, 임상 복합 학위과정(총 8년)을 운영하자는 것. 또한 스마트 시스템을 적용한 대학 부속병원을 900병상 규모로 민자로 도입하는 방안도 제시했다.

녹내장은 스트레스를 비롯한 다양한 이유로 안압이 오르면서 시신경에 이상을 초래해 시력 저하를 일으키는 질환이다. 심할 경우 시력을 완전히 잃게 된다. 급성 녹내장은 심한 통증이 발생해 쉽게 인식할 수 있다. 만성 녹내장은 증상이 나타나지 않고 증상을 느낄 때가 되면 이미 말기 단계여서 치료가 어렵다. 이 때문에 정기적인 안압 검사가 필요하다. 안압이 높을 경우 안압 저하제를 점안해 시신경 손상을 막는 것이 중요하다. 중국 중산대 전자·정보기술학부, 중산 안과학 연구센터, 중산의대 제1부속병원, 제남대 의대 제1부속병원 공동 연구팀은 실시간으로 안압을 측정하고 위험할 경우 안약을 주입해 주는 스마트 콘택트 렌즈를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 18일자에 실렸다. 안압은 평소 생활 습관과 일주기 리듬에 따라 달라지는 경우가 많기 때문에 녹내장을 예방하기 위해서는 눈 상태를 장기간 지속적으로 추적해야 한다. 연구팀은 전기적 신호를 통해 안압을 측정하고 필요에 따라 약물을 전달할 수 있는 나노 콘택트렌즈를 개발했다. 나노 스마트 콘택트렌즈는 일반 소프트 콘택트렌즈처럼 유연하고 배터리가 없는 컴팩트한 형태로 만들어져 쉽게 착용할 수 있다. 나노 스마트 콘택트렌즈는 실시간으로 안압을 감지해 스마트폰이나 컴퓨터로 데이터를 전달하고 안압이 위험 수준에 도달하면 안압저하제를 자동으로 점안한다. 연구팀은 돼지와 토끼의 눈에 콘택트렌즈를 끼운 뒤 안압을 변화시키면서 작동 여부를 관찰했다. 그 결과 안압이 고위험 수준에 도달하는 순간을 정확히 진단하고 약물을 투여하는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 시쉐이 중산대 교수는 “이번에 개발한 스마트 콘택트렌즈는 녹내장 뿐만 아니라 다양한 안질환 관리에 사용될 수 있다”며 “현재는 콘택트렌즈 제작 과정이 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에 실제 상용화를 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.