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.

지난해 공공기관 기관장들의 1인당 평균 연봉이 1억 8000만원을 넘은 것으로 집계됐다. 공공기관을 관리·감독하는 정부 부처 장관들의 평균 연봉보다 4000만원 이상 많았다. 한국산업은행, 중소기업은행, 한국투자공사 등 3곳의 기관장 연봉은 4억원이 넘었다.350개 공공기관의 경영정보를 공개하는 시스템인 알리오에 공시된 지난해 기관장 1인당 평균 연봉은 1억 8072만원으로 전년보다 0.8% 늘어난 것으로 18일 집계됐다. 연봉킹 공공기관은 산업은행으로 지난해 이동걸 전 산업은행 회장의 연봉은 4억 3698만원이었다. 윤석열 정부 출범 전날인 지난 9일 퇴임한 이 전 회장은 2017년 9월 임기를 시작했는데, 취임 이듬해인 2018년부터 지난해까지 4년 동안의 연봉만 15억원이 넘었다. 산업은행에 이어 중소기업은행(4억 2326만원), 한국투자공사(4억 2286만원) 기관장의 연봉도 4억원 이상이다. 수출입은행(3억 9775만원), 국립암센터(3억 4816만원), 기초과학연구원(3억 2945만원), 신용보증기금(3억 1926만원), 한국주택금융공사(3억 1151만원), 중소벤처기업진흥공단(3억 338만원), 한국자산관리공사(3억 56만원)의 기관장들은 3억원 이상 연봉을 받았다. 이처럼 고액 연봉자 그룹엔 금융 공공기관이 대거 포진했다. 지난해 공공기관 기관장 평균 연봉은 국무총리와 비슷하며 부처 장관 평균 연봉다는 4400만원 많은 수준이었다. 또 정치권 인사들이 임명돼 ‘낙하산’ 논란에 휩싸이곤 하는 공공기관 상임감사의 지난해 1인당 평균 연봉은 1억 6216만원 수준이며, 금융 공공기관 중에는 3억원이 넘는 연봉을 받기도 했다

암은 사전 진단만 한다면 완치도 가능한 질병이다. 그렇지만 단순한 건강 검진만으로는 암을 조기에 발견하기란 쉽지 않다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 혈액이나 소변 등 체액 한 방울만으로도 그 자리에서 암을 발견할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 공동 연구팀은 혈액이나 소변 같은 체액만으로 암을 현장에서 바로 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 5월 17일자 표지논문으로 실렸다. 소변이나 혈액 같은 체액에는 건강 상태를 알려주는 바이오마커가 포함돼 있어 이를 분석하면 질병 여부를 알 수 있다. 문제는 바이오마커를 분리, 정제해야 되는데 미량이기 때문에 시간과 비용이 많이 소요돼 샘플 분석을 위해서는 대형의료시설이나 실험실을 이용해야 한다. 이런 문제를 해결하기 위해 현장진단기기도 있지만 암이나 감염성 질환을 진단하기에는 정확성이 떨어진다. 이에 연구팀은 다공성 금 나노 전극을 이용해 소량의 샘플만으로도 정확하게 측정할 수 있는 민감도 높은 바이오센서를 개발했다. 이번에 개발한 바이오센서는 세포가 분비하는 세포간 신호전달물질인 엑소좀 같은 바이오마커를 분리, 정제하는 과정 없이 곧바로 현장에서 측정할 수 있다. 연구팀은 표면적을 넓혀 센서의 민감도를 높이는 대신 나노미터 크기 구멍을 만들어 샘플의 오염을 막았다. 연구팀은 이를 이용해 소변과 혈액 속 혈장에서 암세포 유래 엑소좀에 붙어있는 단백질을 검출해 전립선암 환자와 일반인을 구분하는 데 성공했다. 연구를 이끈 조윤경 IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더(UNIST 교수)는 “이번에 개발한 기술로 전립선암 진단에 성공한 만큼 감염병을 비롯해 다른 질병진단 분야에서도 활용 가능할 것으로 기대된다”며 “다공성 금나노 구조의 잠재력으로 현장진단기기 활용도를 높이는 연구를 계속해 나갈 것”이라고 설명했다.

사회적 거리두기가 거의 전부 완화됐지만 코로나19는 여전히 우리 주변에서 기승을 부리고 있다. 최근에는 백신 접종 이후에도 돌파감염 사례들이 나오면서 비과학적인 백신 의심론자들은 백신이 사실상 효과가 없다는 증거라고 주장하기도 한다. 국내 연구진이 백신 접종의 효과는 중화항체 형성보다는 기억T세포를 만들어 바이러스 증식을 막는 것이라는 실험결과를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 바이러스면역연구센터, 고려대, 충북대, 카이스트 공동 연구팀은 백신 접종으로 형성된 기억T세포가 코로나19의 다양한 변이에 대해 강한 면역 반응을 형성하고 돌파감염시에도 중증 진행을 차단해준다고 밝혔다. 기억T세포는 질병을 일으키는 항원을 기억하고 있다가 인체에 재침입시 항원으 공격하는 특성을 갖고 있어 면역 반응에서 매우 중요하다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 5월 17일자에 실렸다. 코로나19 오미크론 변이 바이러스는 돌연변이도 많고 전파력도 강하다. 돌파감염도 자주 발생하는데 이는 접종 후 만들어지는 중화항체가 시간이 지나면서 줄어들기 때문이다. 일반적으로 바이러스 감염이나 백신 접종으로 형성되는 적응면역에는 중화항체 뿐만 아니라 기억T세포 면역반응이 있다. 중화항체는 세포가 바이러스에 감염되는 과정을 차단하고 기억T세포는 감염은 차단하지 못하지만 바이러스 감염 세포만 선택적으로 제거해 바이러스 증식을 억제함으로써 중증으로 넘어가지 않게 만들어 빠른 회복을 돕는다. 이에 연구팀은 중화항체가 아닌 기억T세포 면역반응에 주목했다. 그동안 백신효능 연구는 대부분 중화항체에만 초점을 맞췄을 뿐 기억T세포 관련 연구는 거의 없었다. 연구팀은 코로나19 mRNA백신 2차 또는 3차 접종을 완료한 의료종사자 20명과 코로나19 감염 회복 후 백신을 2회 접종 받은 20명을 대상으로 피 검사를 했다. 연구팀은 혈액에서 면역세포를 분리한 뒤 기억T세포가 바이러스가 인체에 침투할 때 활용하는 스파이크 단백질에 자극받아 분비하는 여러 면역물질을 비교분석했다. 연구팀은 기억T세포 중 CD4 도움 T세포, CD8 살상 T세포가 코로나19 초기형 바이러스와 오미크론 변이바이러스에 보이는 면역반응 차이를 비교 연구한 결과, 실험 대상자 대부분에게서 초기형과 오미크론 모두에서 비슷한 수준으로 항바이러스 작용이 일어났다. 백신 2, 3차 접종자는 CD4 도움T세포에서 항바이러스 효과가 있는 인터페론-감마를 분비하는 비율은 초기형에 대해서 100%라고 할 때 변이 바이러스에 대해서도 80~88%에 달했다. 전반적으로 기억T세포의 효과는 80~94%에 이르는 것으로 확인됐다.개인별 면역반응 분석에서도 초기형과 오미크론 간 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 또 코로나19 감염을 경험한 뒤 mRNA 백신을 접종받으면 기억T세포 면역반응이 더 강하게 나타나는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 정민경 IBS 바이러스면역연구센터 박사는 “최근 국내 코로나19 방역대책은 신규 확진자수 관리보다는 중증환자 중심으로 바뀐 상황”이라며 “이번 연구는 중화항체 뿐만 아니라 기억T세포 영역까지 백신의 면역반응 분석을 확대해 그 효과를 확인했다는데 의미가 크고 이를 근거로 코로나19 감염 이후에도 백신 접종을 해야 하는 근거를 제시했다”고 설명했다.

기대수명이 늘어나고 있지만 행복한 노년을 위해서는 건강이 우선돼야 한다. 노년을 위협하는 주요 질병은 암과 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환이다. 과학기술이 발달하면서 암은 관리가능한 질환이 됐지만 치매는 여전히 마땅한 치료나 예방법을 찾지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 저주파 자기장을 이용해 알츠하이머 원인 물질을 제거하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 저주파 자기장 반응성 나노입지를 개발해 알츠하이머를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 분해할 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5월 13일자에 실렸다. 자기전기 소재는 자성과 전기성을 결합한 물질로 스핀트로닉스 소자, 트랜스듀서 같은 다양한 전자기기를 구성하는데 활용된다. 그렇지만 원자 내 양성자의 정전기적 상호작용 때문에 성능 향상에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 자기전기 소재의 일종으로 반도체, 배터리 분야에서 주로 사용되는 코발트 페라이트와 비스무스 페라이트를 접합시켜 이종(異種) 자기전기 나노입자를 만들었다. 서로 다른 전기 소재를 접합시켜 저주파 자기장에 반응해 전기를 만들 수 있도록 했다. 더군다나 이번에 개발한 나노입자는 저주파 자기장에 반응해 전하 운반체를 생성할 때 열을 방출하지 않는다. 자기장은 뇌 조직을 손상없이 투과할 수 있어 자기공명영상(MRI) 같은 의료기기에도 이미 사용되고 있다.알츠하이머 치매를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 응집체는 규칙적인 수소 결합을 갖고 있는 안정적 단백질 이차구조를 갖고 있어서 분해가 쉽지 않다. 연구팀은 이번에 개발된 나노입자를 주입한 뒤 저주파 자기장을 조사하면 베타 아밀로이드 단백질 덩어리를 산화시켜 응집체 결합력을 약화시켜 분해하고 신경독성도 중화시킬 수 있음을 확인했다. 연구를 이끈 박찬범 교수는 “이번에 개발한 저주파 자기장 반응성 나노소재는 독성이 낮고 자기장에 쉽게 반응해 아밀로이드 응집체를 효과적으로 분해할 수 있기 때문에 다양한 의료분야에 응용할 수 있다”며 “알츠하이머 형질변환 시킨 동물들을 대상으로 한 실험으로 안전성을 검증할 것”이라고 말했다.

‘세상을 바꾸는 기초과학’, ‘대학과 함께하는 2022 유엔 세계 기초과학의 해’. 지난 4월 ‘과학의 달’에 있었던 두 과학 행사의 주제이다. 올해 과학의 달에는 특별히 기초과학이 주목받았다. 2022년은 유엔이 정한 ‘지속가능한 발전을 위한 세계 기초과학의 해’이기 때문이다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’을 구호로 삼은 ‘기초과학진흥주간’에선 기초과학 성과를 나누는 여러 행사들이 진행됐다. ‘대학과 함께하는 2022 세계 기초과학의 해’는 유엔의 기획을 한국에서 추진한다는 선포식 행사의 구호였다. 이 행사는 총 6회 연속 기획의 첫 번째였다. 앞으로 초·중·고와 대학, 지역연계, 국제화, 기초과학과 디지털, 기초과학과 인문학을 주제로 한 행사가 예정돼 있다. 두 행사 모두 기초과학이 장기적으로 인류의 문명과 산업 발전, 행복 증진에 기여했고 앞으로도 그러할 것이라고 강조했다. 기초과학에 대한 이런 관심은 반가운 일이 아닐 수 없다. 그러나 두 행사 관련 보도를 살펴보면 기초연구와 기초과학에 대해 정부와 과학자들 간 인식 차이가 드러난다. 기초과학진흥주간에 앞서 과학기술정보통신부는 지난 5년간 연구 예산 증가율에서 기초연구가 공학에 크게 앞섰고, 연구자 주도 기초연구 예산도 확대해 연구자들이 더 많은 자율성을 누리게 됐다고 발표했다. 과기부는 기초과학이란 용어를 쓰지 않았지만 공학과 대비함으로써 기초연구는 기초과학과 같은 뜻으로 사용했다. 적어도 기초과학에서 ‘기초’ 못지않게 ‘과학’을 강조하는 입장에서는 그렇게 이해했다. 그렇기 때문에 부처에서는 성과로 발표한 이 내용에 대해 대학 기초과학 연구자들은 흔쾌히 동의하지 않았다. 그들은 정부의 기초연구 범주에 실상은 응용 분야의 목적기초 연구가 포함된다고 지적하고, 이를 제외하면 기초과학에 대한 지원은 여전히 부족하다고 주장한다. 기초과학 지원이 부족하다는 의견은 이미 2000년대 초반부터 있어 왔다. 당시 과학자들은 기초과학 투자의 사회적 효용에 대한 질문을 받고 답하느라 애를 먹었다. 그 후 과학기술계의 많은 노력 끝에 우리 사회는 기초과학이 급진적 혁신과 원천기술의 출발점이 되고 창의적인 인재 양성에도 기여한다는 점을 인정하게 됐다. ‘세상을 바꾸는 기초과학’은 이 같은 변화를 반영한다. 그 기간에 기초과학 연구비도 이전에 비하면 절대적, 상대적으로 빠르게 증가했다. 그런데 왜 과학자들은 지금도 기초과학에 대한 지원이 부족하고 기초과학이 위기라고 느끼는 것일까? 그 배경 중 하나로 대학 과학자들이 실험실 운영에서 자영업자와 비슷한 상황에 있다는 점을 들 수 있다. 과학자는 본인 월급 외에 실험실 운영에 필요한 대부분의 직접 비용을 연구과제를 통해 스스로 충당해야 한다. 그러므로 연구 지속성을 위해서는 실험실 운영이 중단되지 않도록 유지하는 것이 무엇보다 중요하다. 그래서 일부 과학자들이 여러 연구과제를 동시에 진행하거나 전문성 바깥 영역의 연구과제를 수행할 때가 있다. 연구비 다다익선 또는 새로운 도전을 위한 것이면 문제가 없다. 만일 안정적인 연구비가 목적이라면 이런 연구들은 창의적인 지식 생산이 아니라 그저 ‘일’이 될 수도 있지만 불가피한 선택이다. 이 같은 환경에서 정부의 기초연구사업 예산이 거의 유일한 연구비 재원인 과학자들에게 기초과학 지원은 언제나 부족하게 느껴지는 것이다. 기초과학 연구환경을 더 안정적으로 바꾸기 위해 현재의 연구과제 중심이 아닌 지원 방식을 고민해 볼 때이다. 예를 들어 연구과제가 일시적으로 끊겼을 때 이전 성과를 근거로 일정 기간 실험실을 운영할 최소한의 지원 방안 같은 것 말이다. 그 정도 안정성은 있어야 세계를 바꾸는 기초과학의 기반을 가질 수 있게 될 것이다.

2019년 말 중국에서 시작된 코로나19는 여전히 사라지지 않고 있다. 사망자도 전 세계적으로 628만명이나 발생했다. 그렇지만 인류 역사상 최악의 감염병은 1918년 시작돼 1919년까지 전 세계를 휩쓸면서 5000만~1억 명 사망자를 발생시킨 ‘스페인 독감’이다. 스페인 독감이 어떻게 시작되고 종식됐는지는 수수께끼로 남아있다. 독일 로베르트 코흐 연구소를 중심을 한 벨기에, 네덜란드, 덴마크, 노르웨이, 미국, 프랑스, 스위스, 오스트리아 9개국 18개 연구 기관 과학자들이 참여한 국제 공동연구팀은 매년 겨울 발생하는 계절성 독감 바이러스 H1N1이 1918년 스페인 독감 바이러스 변종으로 지금까지 이어지고 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 11일자에 실렸다. 스페인 독감이 유행했던 당시에는 바이러스를 분리해 보존하는 기술이 없어 바이러스 염기서열을 명확히 파악하지 못하고 있었다. 그러던 중 2005년 미국 연구진이 스페인 독감 유행 당시 사망해 알래스카에 묻힌 한 여성의 폐 조직에서 바이러스를 분리해 재생하는 데 성공했다. 그 결과 바이러스는 인플루엔자 A형(H1N1)의 아형으로 확인됐다. 연구팀은 좀 더 명확히 파악하기 위해 1918~1919년에 수집된 바이러스 6개 샘플과 1901~1931년 사이에 수집돼 독일과 오스트리아 박물관 역사기록 보관소에 보관된 서로 다른 사람의 폐 표본 13개를 분석했다. 연구팀은 1918년 6월 베를린에서 수집한 샘플과 뮌헨에서 수집된 샘플에서 완벽한 게놈을 찾아 시퀀싱할 수 있었다. 또 바이러스의 진화적 시간 척도를 추정할 수 있는 분자 시계 모델링을 분석했다. 그 결과 계절성 독감 H1N1 바이러스 게놈 모든 부분이 1918년 스페인 독감 바이러스와 일치하는 부분이 많아 직접 전달받았다는 사실을 확인했다. 또 스페인 독감 대유행 정점 전후 게놈을 비교한 결과 바이러스에 대한 적응이 가능하게 한 핵단백질 유전자에 변이가 있다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 세바스티앙 칼비냑 스펜서 코흐연구소 박사는 “기존에는 현재 유행하는 계절성 독감 바이러스가 다른 바이러스들의 게놈이 재배열돼 형성됐다고 알려져 있었지만 이번 연구를 통해 계절성 독감 게놈 모든 부분이 스페인 독감 게놈을 그대로 이어받았다는 것을 알 수 있다”고 설명했다. 스펜서 박사는 이어 “이번 연구는 스페인 독감의 소멸은 물론 현재 계절성 독감에 대해서도 사람들이 적응할 수 있게 된 이유도 파악할 수 있게 도와줄 것”이라고 덧붙였다.

음식을 소화시키는 ‘위’는 의외로 민감한 장기이다. 평소 과식이나 급하게 먹는 식습관을 갖고 있거나 매운 음식을 즐겨 먹을 경우 위에 쉽게 염증이 생긴다. 또 헬리코박터 파일로리에 감염되거나 진통제, 소염제 등 약물로도 위염은 발생한다. 스트레스, 흡연, 음주도 위염의 원인이 된다. 위염이 심해지면 위 점막에 상처가 나거나 움푹 패이는 위궤양이 발생하기도 한다. 위궤양은 위암으로 발전할 수도 있다. 그렇지만 자극을 계속 주지 않고 식습관을 바꾼다면 위는 다시 원상복구된다. 바로 위에 있는 위장주세포라는 줄기세포가 그 역할을 한다. 위장주세포는 평소 활동하지 않다가 조직에 문제가 생기면 치료를 돕는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 위장주세포가 움직이는 작동 메커니즘과 원리는 명확히 밝혀지지 않았다. 오스트리아 분자생명공학연구소, 영국 케임브리지대, 미국 밴더빌트대, 포스텍 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 공동연구팀은 특정 유전자가 위장주세포 활성을 좌우한다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’에 실렸다. 연구팀은 생쥐를 이용해 실험한 결과, 위 표피 조직에 상처가 나면 p57이라는 유전자가 줄어들면서 위장주세포가 활성화된다. 위에 문제가 없을 경우 p57 유전자는 위장주세포의 활동을 억제하는 것으로도 확인됐다. 연구에 참여한 김종경 포스텍 생명과학과 교수는 “이번 연구는 위 줄기세포에 대한 이해를 높이고 새로운 연구방향을 제시했다는 평가를 받고 있다”며 “위 줄기세포 활성화가 위 점막 재생과 밀접한 관련이 있는 만큼 위장 관련 질환의 이해와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

우리나라 국내총생산(GDP) 대비 연구개발(R&D) 투자 비중은 세계 1, 2위를 다툰다. 특허 등 지식재산권 실적도 세계 5위 수준이다. 그러나 정부 R&D 과제 실용화율은 2% 남짓으로, 상위권 국가의 몇 분의 일에 불과하다. 대학과 출연 연구기관들은 기술 이전료 수입으로 겨우 특허 유지 비용과 잡다한 경비를 충당하는 정도다. 연구 과제 결과물인 기술도 사업화로 이어지기 쉽지 않은 상태에서 대부분 논문과 특허로만 남고 만다. 창업에 대한 정부의 관심과 노력은 비약적으로 늘어났지만 빈 곳이 보인다. 연구실 기반 창업이다. 학생 창업은 어느 정도 활발해졌지만, 연구실 기반 교수 창업은 이제 겨우 첫걸음마 단계다. 20여년 전 헨리 에코위츠 교수는 대학의 미래와 진화를 산·학·관이 협력하는 ‘삼중나선모형’으로 설명했다. 대학발 스핀오프, 지식 기반 경제를 위한 공동 주도, 기업·정부연구소·대학 연구가 전략적 제휴를 통해 혁신이라는 공통 목표를 추구하는 것이다. 협력 부분이 좀 나아지긴 했지만, 아직은 세 주체가 자기 역할만을 고집하는 듯하다. 대학은 더이상 우리 사회의 가장 유능한 인재를 확보하지 못하고 있다. 지난 14년간 등록금 동결로 대학 재정은 나아지기가 어려운 상황이 됐고, 교수 처우는 심각한 수준으로 후퇴했다. 대학이 연구와 기술사업화를 바탕으로 가치를 창출하고, 이를 기반으로 국가와 사회의 성장동력을 키워 나가도록 하는 방법을 찾을 때다. 대학 총장이자 대학 실험실 연구 결과를 기술사업화해 창업 기업을 10여년 넘게 성장시켜 온 창업 교수로서 정부, 대학 모두 담대한 도전이 필요하다고 생각한다. 새 정부에 세 가지를 제안하고 싶다. 우선 대학 연구실 창업을 육성하기 위한 강력한 국가적 주도가 필요하다. 대학 연구실을 그저 정부 R&D 프로젝트를 수행하고 결과물로 논문이나 특허를 만들어 내면 되는 역할로만 남겨 두어선 곤란하다. 대학 창업과 연구 인프라 개선을 위한 투자도 필요하다. 대학에는 정부 지원 사업으로 마련한 창업 시설과 공간, 실험실 등이 있다. 대부분 대학 몫으로 남은 채 현상 유지 이상의 투자가 어려운 게 현실이다. 정부가 새로운 경제 성장동력을 원한다면 대학 연구·창업 기반에 대한 투자가 답이 될 수 있다. 마지막으로 연구실 창업에 대해 보다 과감하고 지속적인 지원을 활성화해야 한다. 과학기술정보통신부가 추진 중인 ‘실험실 특화형 창업선도대학 육성 사업’ 첫해 성과가 괄목할 만했다. 본교도 선정된 첫해에 9개 연구실이 창업을 완료했고, 캠퍼스에 준비된 이들이 많음을 다시 확인했다. 하지만 대학들끼리 서로 첨예하게 경쟁해야 하는 이 사업은 2년마다 평가를 받은 뒤 지속 여부를 결정한다. 이런 불확실한 환경에서 대학 전반에 연구실 창업을 고양하고 장기적인 투자를 유도할 수 있겠는가. 대학 역시 산·학·관의 효율적인 협력 체계를 위해 각 대학의 파편화된 시도가 아니라 공통된 실천 의지를 모아야 한다. 가치를 창출하는 대학, 성장동력을 창출하는 대학이 돼야 한다. 기업이 요구하는 연구가 아니라 오히려 기초과학과 원천기술을 기반으로 한 창업에 관심을 두어야 하겠다. 해묵은 관행과 행정 절차를 혁신하고 기술사업화와 교수 창업 지원 체계를 갖춰야 한다. 과거에 교수나 대학원생이 특허를 내고 유지하고 기업의 연구비를 받아 기술을 실용화하는 게 모두 연구실의 몫이었다면 이제 대학도 그 역할을 함께해 줘야 한다. 이래야 우리 사회에서 균형 잡힌 기술 창업이 가능해지고, 대학발 연구개발이 창업과 기술사업화라는 통로를 거쳐 성장동력으로 꽃필 수 있다. 올해 정부는 국가 R&D 예산으로 29조 8000억원을 편성했다. 연구실 기반 창업이 예산의 그늘에서 흐지부지되는 일이 있어서는 안 된다. 새로운 동력을 창출하는 기회로 삼아야 한다.

플라스틱의 사용량이 증가하면서 폐기물과 미세플라스틱이 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 커지고 있다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 수의과학대, 보데가 해양연구소, 네브래스카대 수의대, 캐나다 토론토대 진화생물·생태학과 공동 연구팀은 육지에 있는 병원균들이 미세플라스틱을 타고 바다로 이동해 해양생태계뿐 아니라 최종적으로 인간의 건강까지 위협한다고 8일 밝혔다. ●병원균을 바다로 전달하는 매개체 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 이 연구에는 UC데이비스 수의학과에서 해양생태계 내 미생물과 병원균의 관계를 연구하고 있는 한국인 과학자 김민지 박사가 제1저자로 참여했다. 아울러 이번 연구는 미세플라스틱이 질병을 일으키는 병원균들을 바다로 전달하는 매개체가 되고 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. ●“환경·동물·인간에게 심각한 피해” 연구팀은 신경정신 질환을 유발할 수 있는 기생충 톡소포자충(톡소플라스마 곤디), 호흡장애나 위장염을 일으키는 크립토스포리디움, 설사나 담낭염이 일어나게 하는 지알디아 등 인수공통감염병 원인균을 대상으로 조사했다. 연구팀은 원형 미세플라스틱과 선형 미세섬유를 분석한 결과 모두 육지 병원균을 바다로 옮길 수 있으며, 특히 미세섬유에 병원균들이 더 많이 붙어 이동한다는 것을 확인했다. 캐런 샤피로 UC데이비스 교수는 “병원균이 미세플라스틱을 ‘히치하이킹’해서 도저히 발견되지 않을 것으로 보이는 곳까지 확산되고 있다”며 “미세플라스틱은 환경, 야생동물, 인간 모두에게 심각한 피해를 준다”고 설명했다.

이제는 신체 일부분처럼 된 스마트폰이나 내비게이션이 없었던 불과 십몇 년 전만 해도 자동차로 먼 길을 떠날 때 지도 책은 필수였다. 지금은 중요성이 떨어진 것처럼 보이지만 사실 책자에서 스마트폰 애플리케이션이나 내비게이션으로 형식만 달라졌을 뿐 지도는 일상생활은 물론 교통과 행정, 심지어 군사작전에 이르기까지 쓰임새가 무궁무진하다. 과학사를 보더라도 지도는 인류 발전을 이끈 핵심 수단이었다. 무엇보다 지도는 인류의 시야를 넓히는 디딤돌 역할을 톡톡히 했다. 고대 그리스 과학자 프톨레마이오스와 16세기 스웨덴 천문학자 튀코 브라헤가 만든 세계지도와 별자리 지도는 세계와 우주를 바라보는 관점을 완전히 바꿔 놨다. 갈레노스, 레오나르도 다빈치, 베살리우스가 만든 인체 지도는 현대 의학을 발전시키는 계기가 됐다. 뇌과학자들이 만들고 있는 뇌신경 지도는 인간이 무엇인지 더 잘 이해할 수 있게 돕는다. 최근 과학자들은 우리가 보고, 듣고, 맛보고, 느끼는 모든 것들도 지도를 보고 길을 찾는 것과 똑같은 과정을 뇌에서 거친다는 것을 밝혀냈다. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 생명과학과, 캘리포니아공과대(칼텍) 생물학부, 독일 베를린 샤리테의대 신경과학연구센터, 번슈타인 계산신경과학연구센터 공동 연구팀은 사람들이 움직임을 계획하고 환경을 탐색하며 오감을 통해 세상을 인식하기 위해 뇌에 다양한 형태의 ‘지도’를 갖고 있다고 1일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 28일자에 실렸다.현재는 ‘눈’으로 받아들여지는 자극으로 인식되는 시각적 세계에 대한 뇌 지도가 가장 자세히 연구돼 있다. 이에 따르면 대뇌피질 시각 영역에 있는 ‘지도’는 공간 위치, 눈으로 입력되는 정보, 명암, 방향, 너비 등을 바탕으로 정보를 인식한다. 예를 들어 모음 ‘ㅣ’를 보는 순간 뇌는 x, y 평면 좌표로 표시할 수 있고, 검은색이며 수직으로 서 있는 선이라는 사실로 뇌에서 매핑한 뒤 저장된 정보(기억)를 찾아 ‘이’란 발음이 나는 글자라는 것을 알게 된다는 것이다. 연구팀은 ‘피질 지도 형성 이론’이라는 수학적 방법으로 사람을 포함한 영장류와 다른 동물종의 시각적 지도 형성 과정을 분석했다. 연구팀에 따르면 많은 종이 뇌에서 시각적 지도를 만드는 방식은 같지만 정확도나 속도에서 차이를 보인다. 대뇌피질의 작은 부분만으로는 시각적 지도를 형성하는 것이 쉽지 않다는 것이다. 뇌 속에서 형성되는 지도의 정확성과 다양성은 자극의 양에 따라 달라지기 때문에 동일한 자극에 반응하는 대뇌피질 영역이 넓을수록 정확한 지도를 갖게 된다는 것이다. 이 때문에 상대적으로 뇌 용적이 큰 인간에겐 시각적 지도뿐만 아니라 자극을 인식할 수 있는 ‘지도’들이 다양하고 자세할 수 있다는 것이다. 한편 미국 뉴욕대, 프랑스 고등사범학교, 독일 막스플랑크 실증미학연구소 소속 인지신경과학자들은 지난 4월 23~26일 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘인지신경과학회 2022 연례학회’에서 인간이 언어와 음악을 구분할 수 있는 메커니즘에 대한 연구 결과들을 발표했다. 이들에 따르면 사람의 뇌 언어피질에 음높이와 리듬을 파악하는 영역이 있어 음높이와 리듬이 안정적이라고 인식할 경우는 음악으로, 그렇지 못한 경우는 단순한 말하기로 파악한다. 앤드루 장 뉴욕대 박사는 “뇌가 음악과 언어를 구분하는 메커니즘을 파악하는 것은 사람이 어떻게 소통하고 상호작용할 수 있는지에 대한 답을 얻을 수 있게 해 준다”며 “음악이 실어증을 앓고 있는 사람에게 언어 소통의 대안적 형태로 사용될 수도 있고 유아의 언어 학습을 촉진시키는 데도 도움을 줄 것”이라고 말했다.