찾아보고 싶은 뉴스가 있다면, 검색
검색
최근검색어
  • 기초과학
    2026-09-23
    검색기록 지우기
  • 품질인증센터
    2026-09-23
    검색기록 지우기
저장된 검색어가 없습니다.
검색어 저장 기능이 꺼져 있습니다.
검색어 저장 끄기
전체삭제
2,662
  • 불면증, 우울증…뇌 속 작은 조절기 고장난 탓 [사이언스 브런치]

    불면증, 우울증…뇌 속 작은 조절기 고장난 탓 [사이언스 브런치]

    실내 온도를 조절하는 장치가 있는 건물에서 온도조절기가 고장 난 상태를 상상해 보자. 무더운 여름에는 에어컨이나 환기 장치가 제대로 작동하지 않아 바깥보다 더 찜통 같은 상태가 될 것이다. 겨울에는 냉동고와 다름 없는 실내가 될 지도 모른다. 그런데 우리 뇌 안에 있는 온도조절기가 고장 나면 어떻게 될까. 스페인 바르셀로나 폼페우 파브라대, 바르셀로나 과학기술연구원, 스위스 바젤대, 포르투갈 상팔리무드 재단, 프랑스 소르본대, 영국 런던대(UCL) 공동 연구팀은 신경 유전자의 아주 작은 조각인 마이크로엑손의 발현 변화가 각성 상태를 조절하는 일종의 뇌 속 온도조절기를 고장 내 불면증, 우울증 등을 유발할 수 있다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 6월 19일 자에 실렸다. 동물이 생존하기 위해서는 내·외부 자극에 적절하게 반응할 수 있어야 한다. 흔히 각성이라고 부르는 중추신경계의 활성화는 동물계 전반에 걸쳐 고도로 보존된 기능 중 하나다. 적절한 각성 조절은 졸음, 반응성 저하, 불면증, 감각 과민성 사이에서 균형을 유지하도록 해 준다. 이런 기능이 중요한 이유는 스트레스와 신경발달장애와 밀접한 관계가 있기 때문이다. 생물체는 발달 시기와 성체 단계에서 각성을 적절히 조절하기 위해 대체 스플라이싱을 통해 생성되는 매우 다양한 단백질을 필요로 한다. 이 과정은 하나 이상의 마이크로엑손 존재 유무에 따라 아미노산 서열이 유사하지만 동일하지 않은 기능적으로 구분되는 두 가지 단백질을 생성할 수 있는 메커니즘이다. 마이크로엑손은 3~27개의 뉴클레오티드로 이뤄진 매우 짧은 엑손 조각이다. 또 대체 스플라이싱은 전사된 메신저RNA(mRNA)가 여러 방식으로 절단되고 재조합돼 하나의 유전자에서 기능이 다른 여러 단백질이 만들어지는 과정을 말한다. 연구팀은 동물 실험에 많이 쓰이는 제브라피시를 이용해 몇 가지 실험을 했다. 수정 후 5~8일이 지난 유충의 운동량, 수면, 불안과 스트레스 지표인 벽 붙기를 자동 추적하고 고속 영상으로 꼬리 움직임의 종류와 운동역학까지 분석했다. 칼슘 지시자인 GCaMP6s를 모든 뉴런에 발현시킨 뒤 이광자 칼슘 이미징으로 빛·어둠·다가오는 점 자극에 대한 뇌 영역별 신경 활동을 측정했다. 이어 신경세포를 분리해 RNA 시퀀싱으로 어떤 미세엑손이 잘못 됐는지, 어떤 유전자 발현이 바뀌었는지 살폈고, cAMP 신호를 올리거나 내리는 약물을 처리해 행동·전사체가 어떻게 바뀌는지 인과관계를 확인했다. 그 결과, 신경 마이크로엑손 발현 변화는 과각성 상태를 유발해 수영 패턴이 변하고 수면 시간이 감소하는 것으로 나타났다. 행동 변화 외에도 잘못된 스플라이싱이 신경 세포 활동을 조절하는 세포 내 신호물질인 cAMP 수치를 변화시켜 세포의 흥분성을 높이거나 낮춘다는 사실을 발견했다. 화학 억제제로 cAMP를 감소시키면 돌연변이 물고기의 활동이 정상 수준으로 돌아오는 반면 약물로 합성을 유도하거나 분해를 감소시켜 정상 물고기의 cAMP 수치를 높게 유지하면 과각성 행동을 보이는 것으로 나타났다. 즉 cAMP가 각성 행동을 주도하는 핵심 요소임을 확인해 주는 것으로 cAMP가 인체의 각성 상태를 조절하는 온도조절기 역할을 한다는 의미다. 연구를 이끈 마누엘 이리미아 스페인 폼페우 파브라대 교수는 “이번 연구에서 밝혀낸 메커니즘이 인간에게도 똑같이 적용될지는 추가 연구가 필요하지만 수면 장애, 감각 과민성은 자폐스펙트럼증후군이나 조현병 같은 신경학적 장애에서 흔히 나타나며 마이크로엑손 조절에 문제가 생기면서 나타난다고 알려졌다”라고 밝혔다. 이리미아 교수는 “cAMP 매개 각성 경로가 불안증, 우울증과도 연관이 있는 것으로 알려져 있는 만큼 이번 연구로 사람의 각종 신경 장애에 대해서도 새로운 치료법을 발견할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
  • 서강대 김현정 교수, 스웨덴 룬드대와 ‘제3회 첨단 X선 과학 심포지엄’ 주도

    서강대 김현정 교수, 스웨덴 룬드대와 ‘제3회 첨단 X선 과학 심포지엄’ 주도

    ​서강대학교 물리학과 김현정 교수(극초단상변이연구단장)가 지난 3일부터 5일까지 스웨덴 룬드대학교 맥스포 연구소(MAX IV)와 공동으로 ‘제3회 첨단 X선 과학 심포지엄’을 개최했다고 17일 밝혔다. ​이번 심포지엄은 회절한계 첨단 X선을 활용한 기초과학 연구의 장으로, 한국과 스웨덴 양국 전문가 50여명이 참석했다. 김 교수를 비롯한 서강대 연구진은 물리학, 재료과학, 반도체 등 각 분야의 최신 기술 동향을 공유하며 양국 간 심도 있는 연구 협력을 이끌어냈다. 특히 이번 행사에서는 현재 충북 오창에 건설 중인 4세대 원형 방사광가속기의 효율적인 구축 및 활용 전략에 대한 논의가 집중적으로 다뤄졌다. ​행사를 주도한 김 교수는 “세계적인 연구 인프라인 MAX IV와의 이번 협력은 우리 연구진의 도약은 물론 인류의 지속 가능한 미래를 위한 해법을 찾는 중요한 계기가 될 것”이라며 “한국과 스웨덴이 방사광 및 첨단 X선 기술 분야의 발전을 견인하며 기초과학의 지평을 넓혀가겠다”고 밝혔다. 이번 심포지엄은 과학기술정보통신부 북유럽 과기협력센터의 지원으로 진행됐다.
  • 한국과학기술원 서선옥 교수 2년 연속 ‘프런티어 과학상’ 수상

    한국과학기술원 서선옥 교수 2년 연속 ‘프런티어 과학상’ 수상

    서선옥 한국과학기술원(카이스트) 물리학과 교수가 2년 연속 프런티어 과학상을 수상했다. 12일 카이스트에 따르면 서 교수의 공동 논문이 국제기초과학학회(ICBS)가 수여하는 ‘2026 프런티어 과학상’에 선정됐다. 지난해에 이어 2년 연속 수상이다. 프런티어 과학상은 수학·물리·정보과학 분야에서 최근 10년 이내 발표된 연구 가운데 학문적 독창성과 성과를 이룬 논문을 선정해 수여한다. 시상식은 8월 중국 베이징에서 열리는 ICBS 행사 기간 중 열린다. 과학상을 수상한 논문은 서 교수와 알렉세이 키타예프 캘리포니아공과대 교수가 2017년 발표한 ‘SYK(Sachdev-Ye-Kitaev) 모델의 소프트 모드와 대응하는 중력 이론’이다. SYK 모델은 복잡한 양자 다체계를 수학적으로 분석할 수 있고, 양자 카오스의 특성이 블랙홀과 유사해 블랙홀의 미시 구조를 이해하는 핵심 이론으로 주목받아 왔다. 논문은 SYK 모델이 낮은 에너지 상태에서 보이는 물리적 성질이 2차원 중력 이론과 정확히 연결된다는 사실을 밝혀냈다. 특히 블랙홀 내부에서 정보가 어떻게 저장되고 사라지는지를 설명하는 데 활용되는 기반을 마련했다는 평가를 받는다. 해당 논문은 블랙홀과 양자중력 연구의 이론적 토대를 제공해 관련 분야에서 많이 인용되는 논문 중 하나다. ICBS 측은 선정 통지문에서 “서 교수의 연구는 양자장론의 수학적 원리와 구조를 탐구하는 이론물리학을 연계한 ‘형식적 양자장론’ 분야에서 기여했다”며 “인류 지식의 경계를 확장하려는 연구자의 헌신은 과학계에 큰 영감을 주고 있다”고 밝혔다. 서 교수는 “연구는 양자 중력 이론과 중력이 없는 일반 양자 이론 사이의 ‘이중성’에 대한 질문에서 시작됐다”면서 “이를 기반으로 중력이 양자 시스템에서 환경과 정보를 주고받을 때 발현하는 물리현상임을 밝히는 후속 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.
  • 한기대, 교육부 ‘기초과학연구역량강화사업’ 선정

    한기대, 교육부 ‘기초과학연구역량강화사업’ 선정

    ‘반도체 패키징 핵심연구지원센터’ 구축충청권 반도체 후공정 사업 견인기업 MOU 기반 실무인재 양성 한국기술교육대학교는 산학협력단이 교육부 주관 ‘2026년도 기초과학연구역량강화사업’에 최종 선정됐다고 10일 밝혔다. 이번 사업으로 한기대는 충청권 반도체 후공정 산업을 견인할 ‘첨단 반도체 패키징 융합 기술 핵심연구지원센터’를 구축한다. 2031년까지 국비 등 51억 7500만원이 투입된다. 이곳에는 95종의 기존 구축한 연구장비 집적화를 비롯해 신규 장비 도입과 AI 기반 결과보고서 자동화 시스템 구축, 국제공인시험(KOLAS) 규격 확대 등 기업 지원 효율성을 높이는 인프라를 확충한다. 지역혁신중심 대학지원체계(RISE) 및 반도체 특성화 사업과 연계해 연간 1500명 규모 실무형 인재 양성 프로그램으로 현장 맞춤형 교육–취업–지역 정주로 이어지는 지역 인재 선순환 구조도 구축한다. 연구책임자인 이규만 교수는 “충남을 단순 생산기지에서 기술 선도형 반도체 패키징 허브로 도약시키겠다”고 말했다. 한기대 공용장비센터는 최근 3년간 연평균 1000개 기업을 지원하며 충남지역 1위의 우수한 산학협력 실적을 기록하고 있다.
  • ‘인재 제일’ 5년째 챙긴 이재용

    ‘인재 제일’ 5년째 챙긴 이재용

    오성진 “상상치 못한 꿈의 무대”윤태식·조수미 등 6개 부문 시상 호암재단이 1일 서울 신라호텔에서 ‘2026년도 제36회 삼성호암상 시상식’을 개최했다고 밝혔다. 이재용 삼성전자 회장이 5년 연속 시상식에 참석해 수상자를 격려했다. 올해 과학상 물리·수학 부문 수상자로 선정된 오성진(37) 미국 UC버클리 교수는 “20년 전 수학자가 무엇인지도 몰랐던 저에게 이번 수상은 상상치 못한 꿈의 무대”라며 “미지의 영역이 주는 두려움을 멘토와 동료들 덕분에 두근거림으로 바꿀 수 있었다”고 밝혔다. 과학상 화학·생명과학 부문에는 윤태식(51) 미 위스콘신대 매디슨 교수가, 공학상에는 김범만(79) 포스텍 명예교수가 이름을 올렸다. 의학상에는 에바 호프만(51) 덴마크 코펜하겐대 교수, 예술상에는 조수미(63) 소프라노, 사회봉사상에는 오동찬(58) 국립소록도병원 의료부장 등이 선정됐다. 각 부문별 수상자에게는 상장과 메달을 수여했고, 상금은 1인당 3억원씩 총 18억원을 줬다. 시상식은 수상자 가족, 지인, 삼성 사장단 등 270여명이 참석한 가운데 진행됐다. 스벤 리딘 스웨덴 왕립학술원 회장도 자리를 함께했다. 삼성호암상은 과학·공학·의학·예술·사회봉사 분야에서 탁월한 업적을 이룬 인재를 발굴하고 격려하기 위해 제정됐다. 올해 제36회 시상까지 총 188명의 수상자가 379억원의 상금을 받았다. 이 회장은 선대의 사업보국·인재제일 철학을 계승해 삼성호암상을 발전시켜 왔다. 호암재단은 국가 기초과학 분야에 대한 지원을 확대하자는 이 회장의 제안에 따라 2021년 과학 분야 시상을 확대 개편했다. 삼성호암상 수상자가 세계적인 상을 받는 사례들도 나오고 있다. 허준이 미국 프린스턴대 교수는 현대 수학계 오랜 난제들을 풀어내며 2021년에 삼성호암상 과학상(물리·수학 부문) 수상자로 선정된 뒤 2022년에 수학계의 노벨상으로 불리는 필즈상을 한국인 최초로 받았다. 한강 작가는 2024년 5월 삼성호암상 예술상을 수상한 후 2024년 10월 노벨 문학상을 수상했다. 한편 호암재단은 다음 달 4일 노벨상 수상자와 호암상 수상자를 초청해 청소년들을 위한 특별 강연회를 개최한다.
  • 삼양그룹 수당상 황일두·조성배 교수 수상

    삼양그룹 수당상 황일두·조성배 교수 수상

    삼양그룹 장학재단인 수당재단은 ‘제35회 수당상’ 수상자로 황일두 포항공과대 생명과학과 석천석좌교수와 조성배 연세대 컴퓨터과학과 교수를 선정하고 지난 27일 서울 중구 롯데호텔 서울에서 시상식을 열었다고 밝혔다. 수당상은 삼양그룹 창업자 수당 김연수 선생의 산업보국과 인재육성 정신을 계승하기 위해 제정됐다. 국가와 사회발전에 이바지한 연구자를 매년 2명씩 선정해 각각 상금 2억원과 상패를 수여한다. 기초과학 부문 수상자로 선정된 황 교수는 식물의 대표적인 발달 생장 호르몬인 ‘사이토키닌’ 신호 전달원리를 밝혀내는 등 식물 발달 생물학 발전에 기여한 공로를 인정받았다. 응용과학 부문 수상자인 조 교수는 데이터의 모양이나 패턴을 추출하는 ‘컨볼루션 신경망’과 데이터의 변화 흐름을 분석하는 ‘장단기 메모리 순환 신경망’을 결합해 실제 산업 현장의 문제를 해결한 연구로 학계의 주목을 받고 있다. 김윤 수당재단 이사장은 “끊임없는 탐구심과 포기하지 않는 도전정신으로 훌륭한 업적을 남기신 두 분께 감사와 경의를 표한다”며 “앞으로도 깊이 있는 연구로 학계 발전을 이끌고 후학 양성에도 정진해 수당상의 인재육성 정신을 이어가길 기대한다”고 말했다.
  • 포니정재단, 서울대에 발전기금 50억 쾌척

    포니정재단, 서울대에 발전기금 50억 쾌척

    포니정재단이 대한민국 과학기술 발전과 신진 연구자 육성을 위해 서울대에 50억원을 쾌척했다. 서울대는 지난 26일 서울 관악캠퍼스 행정관에서 유홍림 총장과 정몽규 포니정재단 이사장 등이 참석한 가운데 ‘포니정 사이언스 펠로우십’ 발전기금 협약식을 개최했다고 27일 밝혔다. 재단은 향후 10년간 50억원 규모의 기금을 출연해 물리학·수학 분야의 우수 연구자들을 지원할 예정이다. 이번 협약은 미국의 신진 연구자 지원 제도인 ‘슬론(Sloan) 펠로우십’을 벤치마킹했다. 매년 젊은 연구자들을 지원하는 연구 프로그램으로, 지원 대상 연구자 중 다수가 노벨상을 수상한 것으로 널리 알려졌다. 서울대는 선발된 교원들이 연구에 몰두할 수 있도록 주거 등 여건을 보장하고 정착금을 지원할 방침이다. 앞서 재단은 2009년부터 동아시아 인문학 저변 확대를 위해 서울대에 약 9억원을 지원해왔다. 정몽규 이사장은 “물리학과 수학 연구자들이 더 안정적인 환경에서 창의성을 마음껏 발휘해 노벨상, 필즈상 수상으로 이어지길 기대한다”고 밝혔다. 유홍림 총장은 “재단의 지원이 대한민국 기초과학 연구 경쟁력을 세계 최고 수준으로 높이는 소중한 계기가 될 것”이라고 감사의 뜻을 전했다.
  • 너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    대학 수학능력시험 같은 큰 시험이나 중요한 면접을 앞두고 지나치게 긴장을 하다 보면 실전에서 실력을 발휘하지 못하고 망치는 경우가 많다. 짧은 시간에 강력한 스트레스를 받게 되면 머릿속이 하얗게 되는 경험은 누구나 한 번쯤 겪었을 것이다. 독일 함부르크대 인지심리학과, 미국 텍사스 오스틴대 신경과학과, 심리학과, 학습·기억 연구 센터, 네덜란드 라드바우드대 의학 신경과학과, 뇌·인지·행동 연구소 공동 연구팀은 급성 스트레스가 기억에 기반한 추론 능력을 떨어뜨린다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 5월 22일 자에 실렸다. 인간의 뇌는 매일 기억 통합이라는 과정을 거친다. 기억 통합은 뇌가 새로운 경험이나 정보를 기존에 가지고 있던 기억, 지식과 유기적으로 연결해 하나의 완전한 장기 기억으로 재구성하는 과정이다. 기억 통합은 연결과 추론 두 단계로 이뤄진다. 예를 들어 친구가 연한 파란색 베스파 스쿠터를 새로 샀다고 보여줬는데 학교 도서관 앞에서 똑같은 스쿠터가 세워져 있는 것을 보면 그 친구가 안에서 공부하고 있을 것이라고 추론할 수 있다. 앞선 연구들에서는 이런 기억 통합이 해마에서 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다. 기억에 관여하는 뇌 영역은 스트레스 매개물질에 민감하게 반응하는 수용체가 풍부하다. 연구팀은 심리사회적 급성 스트레스가 기억 통합 과정에 어떤 영향을 미치는지 남녀 121명을 대상으로 이틀 동안 실험했다. 첫날은 이미지 쌍을 관찰해 A-B 연합 기억을 형성했다. 스쿠터 사례로 보면 이 단계는 친구와 연한 파란색 스쿠터를 연결해 기억하는 과정이다. 첫날과 둘째 날 사이에 참가자들은 스트레스 유발 검사를 받은 뒤 둘째 날에는 B-C 이미지 연합쌍을 학습했다. 연한 파란색 스쿠터가 대학 도서관 앞에 세워져 있는 것을 보는 단계라고 할 수 있다. 연구팀은 참가자들이 스쿠터를 보고 친구가 도서관에 있을 것이라고 추론하는 단계에 해당하는 A-C 이미지 쌍을 볼 때 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 해마의 활성화 양상을 관찰했다. 그 결과, 스트레스를 강하게 받은 참가자들은 A-B 기억과 B-C 기억을 잘 연결하지 못하는 것으로 나타났다. 이 때문에 스트레스를 받은 사람들은 A-C로 이어지는 추론도 약한 것으로 확인됐다. 급성 스트레스를 받은 사람은 ‘친구가 연한 파란색 스쿠터를 갖고 있다’는 지식과 ‘바깥에 똑같은 스쿠터가 세워져 있으니 친구가 도서관 안에 있을 것’이라는 추론 사이의 연결이 끊어졌다는 의미다. 연구를 이끈 라르스 슈바베 함부르크대 교수는 “이번 연구 결과는 급성 스트레스가 해마의 기억 연결 기능을 교란해 뇌가 별개의 사건들 사이에 연관성을 구축하고 결론을 도출하는 핵심적인 기억 통합 과정을 방해한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 있다”며 “이번 연구는 교육, 법률, 임상 현장에 다양하고 광범위하게 활용될 것으로 기대된다”고 설명했다.
  • “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.
  • “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.
  • 갯오동나무, 제주 해안서 국내 첫 발견

    갯오동나무, 제주 해안서 국내 첫 발견

    국내에서 보고된 적 없는 준맹그로브 목본식물인 ‘갯오동나무’(가칭·학명 Myoporum bontioides)가 제주 동부 해안에서 처음 발견됐다. 기후변화 영향으로 난·아열대 식물이 북상하면서 제주가 생태계 변화의 전초기지가 되고 있다는 분석이 나온다. 제주도 세계유산본부와 제주대학교 기초과학연구소는 지난달 제주 해안 식물상 조사 과정에서 갯오동나무 한 그루를 확인했다고 12일 밝혔다. 연구진은 나무가 최소 7년 이상 제주 해안에 뿌리를 내리고 자란 것으로 추정했다. 나무와 꽃이 오동나무와 비슷해 ‘갯오동나무’라는 이름을 붙였으며, 다음 달 한국식물분류학회에 정식 보고할 예정이다. 갯오동나무는 중국 남동부와 베트남, 대만, 일본 오키나와·규슈 등 난·아열대 해안에 자생하는 현삼과 준맹그로브 식물이다. 
  • 아열대 준맹그로브 ‘갯오동나무’… 제주 동부해안서 국내 첫 발견

    아열대 준맹그로브 ‘갯오동나무’… 제주 동부해안서 국내 첫 발견

    국내에서 미기록 준(세미)맹그로브 목본식물인 가칭 ‘갯오동나무’ 1그루가 제주 동부해안에서 첫 발견됐다. 기후변화 영향으로 한반도에서 한 번도 보고된 적 없는 난·아열대성 목본식물로 제주가 아열대 생태계 변화의 ‘전초기지’가 되고 있다는 분석이 나온다. 제주도 세계유산본부와 제주대학교 기초과학연구소는 지난달 중순쯤 제주 해안 식물상 조사 과정에서 한반도 미기록 속(屬) 식물인 ‘갯오동나무’(가칭·학명 Myoporum bontioides)를 확인했다고 12일 밝혔다. 제주도 세계유산본부 관계자는 “한반도에서는 유일하게 제주 동부해안에서 최소 7년 이상 뿌리를 내려 자라고 있는 것을 발견했다”며 “제주에서는 누워서 자라고 있다”고 설명했다. 이어 “나무도 꽃도 오동나무와 유사해 가칭 갯오동나무로 이름 붙였다”면서 “6월 한국식물분류학회에 정식 보고될 예정”이라고 덧붙였다. 갯오동나무는 현삼과에 속하는 준맹그로브 식물이다. 중국 남동부 해안과 하이난섬, 베트남, 대만 서부, 일본 오키나와·규슈 등 난·아열대 해안 지역에서 자생한다. 최근에는 제주보다 북쪽인 일본 대마도에서도 표류 열매와 어린 개체가 잇따라 발견되는 등 북상 경향이 확인되고 있다. 이번 발견은 초본식물이 아닌 목본식물의 분포역이 한반도까지 확대됐다는 점에서 학술적 의미가 크다. 일반적으로 나무류는 풀류보다 이동과 정착 속도가 느려 자연 확산 사례가 드물기 때문이다. 식물을 처음 발견한 문명옥 제주대 기초과학연구소 박사는 “기후변화로 인해 갯오동나무의 분포역이 자연스럽게 북상한 것으로 보인다”며 “열매가 쿠로시오 난류를 따라 제주 해안으로 이동해 정착한 것으로 추정된다”고 설명했다. 제주 해안에서 발견된 갯오동나무는 일본 자생지와는 다른 생육 특성도 보였다. 일본에서는 2m 안팎 관목 형태로 자라지만 제주에서는 지면 가까이에서 가지를 넓게 뻗는 형태를 보였다. 일부 잎과 가지가 말라 죽는 현상도 확인돼 보전 대책 마련 필요성이 제기된다. 갯오동나무처럼 바닷물 영향을 직접 받는 맹그로브류 식물은 탄소 흡수 능력이 뛰어난 대표적 ‘블루카본’ 자원으로 평가된다. 소나무보다 최대 3배 높은 탄소 저장 능력을 갖춘 것으로 알려져 있으며, 해안 침식을 막는 자연 방파제 역할과 함께 해양생물 서식처, 철새 기착지 기능도 수행한다. 김형은 제주도 세계유산본부장은 “이번 발견은 기후변화 최전선에 있는 제주에서 생물종 변화가 현실화하고 있음을 보여주는 사례”라며 “지속적인 모니터링을 통해 제주 자연생태 변화에 선제적으로 대응하겠다”고 말했다. 실제 제주지역 기온 상승세도 뚜렷하다. 제주지방기상청의 ‘2025년 제주도 연 기후특성 분석’에 따르면 지난해 제주 연평균 기온은 17.3도로, 2024년에 이어 역대 두 번째로 높았다.
  • “미래의 노벨상 키운다”… 대학 K과학인재 ‘톱10’

    “미래의 노벨상 키운다”… 대학 K과학인재 ‘톱10’

    8월 최종 발표회서 우수 3팀 선발향후 호반벤처스 연계 창업 기회도 대한민국 과학기술의 미래를 이끌 인재를 육성하는 ‘호반그룹과 함께하는 K-과학인재 아카데미’ 대학생 프로젝트에 10개 팀이 선정됐다. 이번 프로젝트는 이공계 대학생들이 팀을 이뤄 물리, 화학, 인공지능(AI), 인공지능 전환(AI+X) 등 4개 분야 가운데 하나를 선택해 연구 계획서를 제출하는 방식으로 진행됐다. 치열한 경쟁 끝에 선발된 팀은 A.I.M(인하대), Airacle(한성대), CU-F!(고려대), MIND(이화여대), Motivors(GIST), QUASAR(울산대), SPARK(국민대), UniVoice(숙명여대), Zeus(서울대·한국외대·아주대·동국대), 호반인(인천대) 등 10개 팀이다. 선정된 10개 팀에는 각각 200만원의 연구비가 지원된다. 각 팀의 지도교수가 멘토로 참여해 연구 과정을 점검하고 지원할 예정이다. 오는 8월에는 최종 발표회가 열리며, 심사를 거쳐 우수팀 3개 팀이 선정된다. 이들 팀에는 총 6000만원 규모의 상금이 수여되며, 향후 호반벤처스 등과 연계한 창업 및 사업화 기회도 제공된다. 성과보고회와 시상식은 오는 11월 개최될 예정이다. 심사위원단은 문제 정의와 연구 필요성, 창의성, 구체성, 실현 가능성, 기대효과 등을 종합적으로 평가했다. 윤성로 심사위원장(서울대 전기정보공학부 교수)은 “프로젝트의 필요성과 우수성, 제안의 구체성, 실제 적용 가능성을 면밀히 살펴봤다”며 “여러 차례 사전 회의와 검토를 거쳐 공정하고 효과적인 심사가 이뤄질 수 있도록 노력했다”고 밝혔다. 분야별로는 10개 팀 가운데 7개 팀이 AI+X 분야를 주제로 제안서를 제출했다. 윤 위원장은 “특히 AI+X 분야의 높은 수요를 확인할 수 있었다”면서 “핵심 AI 이론부터 산업·사회적 응용까지 다양한 아이디어가 제시돼 흥미로웠다”고 평가했다. 이어 “물리와 화학 등 기초과학 분야의 핵심 난제를 이해하고 해결하려는 시도가 인상적이었다”며 “최종 평가 때까지 치열하게 연구개발하면서 좋은 성과를 내기를 기원한다”고 덧붙였다. 한편, K-과학인재 아카데미는 교육과 연구, 산업과 사회를 연결하는 장기 인재 육성 플랫폼이다. 호반그룹은 과학 인재들이 성장 과정에서 고립되지 않고 지속적으로 도전할 수 있는 환경을 조성하기 위해 연중 프로그램을 운영하고 있다. 여름방학 기간에는 전국 고등학생을 대상으로 한 과학캠프도 진행할 예정이다.
  • 관악구, 서울대 강사진과 수학·과학 배우는 ‘미래채움GO’

    관악구, 서울대 강사진과 수학·과학 배우는 ‘미래채움GO’

    서울 관악구가 이번달 서울대 과학영재교육원과 청소년을 위한 수학·과학 실험 실습 프로그램인 ‘2026년 미래채움고(GO)’를 운영한다고 5일 밝혔다. 이는 고교학점제 전면 도입에 발맞춰 2024년 신설된 학교 밖 프로그램으로 올해가 3년째다. 자치구와 교육청이 협력해 지역 대학의 우수 강사진과 첨단 실험 장비를 활용하는 ‘서울미래교육지구’ 사업 중 하나다. 지난해는 545명이 참가해 96% 이상 만족도를 기록했다. 관악구 중·고교생은 서울대 사범대 실험실에서 교과서에서 배우는 이론을 실험에 적용해 보며 자기주도적 탐구력과 창의력을 기를 수 있다. 교육 주제는 수학, 물리, 화학, 생물, 지구과학 등 기초과학과 인공지능(AI)을 비롯한 첨단기술까지 다양하다. 고교생 대상 과정은 동작관악교육지원청과 협력해 학교별 신청 방식으로 운영된다. 학업 수준이나 세부 관심 분야를 반영한 ‘맞춤형 심화 과정’으로, 공교육을 보완하고 가계의 사교육비 부담을 덜 것으로 기대된다. 구 관계자는 “청소년들이 수학·과학에 대한 심리적 장벽을 낮추고 대학 캠퍼스라는 환경에서 깊이 있는 학습 경험을 쌓길 기대한다”고 밝혔다.
  • [세종로의 아침] 인류를 구원할 ‘망설임’과 ‘무가치함’

    [세종로의 아침] 인류를 구원할 ‘망설임’과 ‘무가치함’

    믿거나 말거나지만 남자가 나이 들었음을 보여 주는 행동학적 지표 중 하나가 ‘드라마 보기’다. 그런 때가 있었나 가물가물할 정도지만 파릇파릇했던 시절과 비교하면 실제로 책 읽는 시간만큼 TV 보는 시간이 늘었다는 것은 부인할 수 없다. 각설하고 최근 본 TV 프로그램 중에 계속 머릿속에 남아 있는 몇 개의 장면이 있다. 하나는 많은 사람이 인생 드라마로 꼽는 ‘나의 아저씨’, “날 추앙해요”라는 대사로 유명한 ‘나의 해방일지’를 쓴 박해영 작가의 신작 ‘모두가 자신의 무가치함과 싸우고 있다’이다. 주인공은 20년째 입봉을 못 하고 독설만 남은 감독 지망생 황동만이다. 드라마 중 유독 기억에 남는 장면이 있다. 황동만은 “안 되는 것 붙들고 바둥거리지 말고 그만해라”라고 충고하는 영화사 대표에게 “기대해라, 더 어마어마하게 무가치해질 거고 더 쓰잘데기 없어질 거고… 난 내 무가치함의 끝에서 빛나는 진실을 건져 올릴 거야”라고 대꾸한다. 쓸모없음에서 가치를 끌어낸다는 말이 과연 가당키나 한 것일까. 다른 하나는 소설가 김애란의 첫 TV 출연으로 화제가 됐던 ‘손석희의 질문들’이라는 대담 프로그램이다. 손석희는 김 작가에게 “인간과 인공지능(AI)의 차이는 뭐라고 생각하는가”라는 질문을 던졌다. 김 작가는 “망설임”이라며 “누군가의 고민이나 아픔을 들을 때 말을 삼키거나 주저하면서 짐작하고 헤아리는 찰나가 있다. 그리고 그 주저엔 어떤 배려나 품위가 있다. 유려하고 빠른 AI의 조언보다 인간의 투박한 침묵이 더 위로가 된 적이 있었다. 인간의 결함과 한계처럼 보이는 게 우리의 미덕이고 개성일 수 있다”고 답했다. 소셜미디어나 언론에 넘쳐나는 자칭 AI 전문가들의 하나 마나 한 언사들과는 차원이 다른 통찰이다. 최적값을 빠르고 정확하게 내놔야 하는 AI에게 망설임은 절대 있어서는 안 될 ‘지연 오류’일 뿐이다. 그러나 인간에게 망설임은 단순한 사고의 지체가 아니다. 인간은 AI와 달리 특정 임무나 과제의 목적이 옳은지, 선택이 공동체에 어떤 파장을 일으킬지 ‘망설임’이라는 생각의 필터를 거친다. 많은 뇌과학 연구들도 인간의 망설임은 가치 판단과 감정의 복잡한 시뮬레이션 결과라고 밝히고 있다. 망설임이란 잠깐의 멈춤 시간들 덕분에 인류는 아직까지 대멸종을 피할 수 있었을 것이다. 한국은 AI 등장 이전부터 삶의 많은 부분에서 효율과 속도를 강조하며 ‘가치 있음’ 또는 ‘쓸모 있음’을 요구했다. 우리 사회는 AI처럼 가치 없는 정보나 행동은 일 처리를 늦추기만 하는 장애물로 받아들였다. 그렇지만 지금까지 인류의 삶을 윤택하게 해 온 것은 아무런 이득이 없어 보이는 호기심에 밤새우는 열정과 당장의 생존이나 경제적으로 도움이 안 되는 예술 활동 덕분이라는 점은 부인할 수 없는 사실이다. 과학기술도 그렇다. 당장 어디에 쓰일지 모르는 기초과학은 경제적 논리로만 따지면 무가치하고 쓸모없어 보인다. 미국 트럼프 행정부나 지난 한국 정부처럼 장기적 안목이 없는 이들은 담합이니 뭐니 하는 핑계로 연구개발(R&D) 예산을 삭감하는 데도 과감했다. 무식하면 용감하다는 말처럼 인류 문명사를 제대로 알지 못하니 가능한 일이다. R&D에서 실패를 받아들이는 태도 역시 인간과 AI를 구분하는 중요한 기준이다. AI나 기계에서 실패는 반드시 수정되고 제거돼야 할 오류일 뿐이지만 인간 과학자에게 실패는 새로운 단계로 뛰어오르기 위한 발판이다. 전문가들은 조만간 AI가 인간을 넘어서는 ‘특이점’ 도래를 예측하고, 대중은 ‘터미네이터’ 같은 SF 속 종말론적 상황이 닥칠 것을 두려워한다. 그렇지만 정작 걱정해야 할 상황은 인간이 망설임을 멈추고 쓸모없음의 가치를 비하하며 실패를 부끄러워하는 기계적 완벽주의에 빠져드는 것 아닐까. AI가 완벽해질수록 망설임과 무쓸모라는 인간적 약점이 더 돋보이고 인류를 더 멀리 이끌 것이다. 과학기술의 끝에는 무감정의 기계가 아닌 인간이 있어야 한다는 것을 잊지 말았으면 한다. 유용하 문화체육부 과학전문기자
  • “사촌과 결혼, 가족이 함께 순장”…DNA로 밝혀낸 신라의 민낯 [사이언스 브런치]

    “사촌과 결혼, 가족이 함께 순장”…DNA로 밝혀낸 신라의 민낯 [사이언스 브런치]

    삼국시대 신라의 왕실과 지방 귀족들 사이에서는 근친혼이 성행했으며 부모와 자식이 함께 순장됐다는 사실이 유전체 수준에서 처음 입증됐다. 서울대 생명과학부, 과학데이터혁신연구소, 영남대 박물관, 세종대 역사학과, 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 고유전학과 공동 연구팀은 경상북도 경산 임당·조영 유적지에서 발굴된 78명의 고유전체(aDNA)를 분석한 결과 신분의 높낮이와 무관하게 공동체 내혼(內婚) 문화가 뿌리내리고 있었다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4월 9일 자에 실렸다. 경상북도 경산 임당·조영 유적지는 4~6세기 약 100년에 걸쳐 조성된 1600기 이상의 고분을 포함하고 압독국(押督國)의 지배 가문 후손들이 묻힌 것으로 추정된다. 진한 지역 소국들 중 하나인 압독국은 신라 초기에 복속된 것으로 알려졌다. 경북 임당·조영 유적 78명 인골 분석게놈 전체 데이터, 생물정보학으로 분석연구팀은 44개 고분에서 출토된 78명의 인골에서 게놈 전체 데이터를 확보하고 생물정보학 도구를 사용해 친족 관계를 정밀 분석했다. 그 결과 1촌 11쌍, 2촌 23쌍, 3촌 이상 20쌍 등 54쌍의 혈연 쌍이 확인됐으며, 이를 토대로 적어도 2촌 관계로 연결된 10개 가계도와 3촌 관계로 연결된 3개 집단을 재구성하는 데 성공했다. 이는 단일 지역 사회로서는 이례적으로 빽빽한 친족 네트워크라고 연구팀은 설명했다. 동형접합 연속 구간(ROH) 분석으로 근친혼의 핵심 증거가 밝혀지기도 했다. ROH는 부모가 혈족 관계일수록 자녀 유전체에 긴 동형접합 구간이 늘어난다는 사실을 바탕으로 한다. 묘주 가문의 여성 한 명(IMD003)은 DNA 분석 결과, ROH 총합이 319.22cM에 달해 부모가 1촌 이내 관계였다는 것이 확인됐다. 이는 신라 왕실과 지방 귀족의 근친혼을 언급한 ‘삼국사기’의 기록과도 일치하는 것으로, 문헌 기록을 유전체 분석으로 처음 확인한 사례다. 이와 함께 동일한 ROH 신호가 순장자에서도 나타나 사회 계층을 가리지 않고 근친혼 관행이 있었던 것으로 밝혀졌다. 또 부모-자식이 함께 순장된 사례가 3건이나 확인됐는데 이에 대해 연구팀은 특정 가계가 대를 이어 순장자로 동원된 ‘순장 세습’ 구조가 존재했을 가능성도 있다고 분석했다. 또 연구팀은 여성들이 자기 혈족과 함께 매장된 사례도 다수 확인했다. 실제로 IBD 네트워크 분석에서 성인 남성과 여성의 친족 연결 수와 강도 분포에 통계적 차이가 발견되지 않았다. 이는 유럽의 고대 사회에서 흔히 발견되는 여성이 결혼하면 남편 가문에 편입되는 ‘여성 외혼제’ 구조와는 대비되는 결과다. 여성이 결혼 후에도 혈족 집단 내에 남아 있었음을 시사하는 것으로, 실제로 아버지와 딸, 손녀가 함께 매장된 사례도 확인돼 여성의 혈족 공동 매장이 확인됐다. “삼국시대 남부엔 조몬인 없었다”신라인 DNA, 일본 열도 계통과는 달랐다집단유전학 분석에서 임당·조영 고대인은 현대 한국인 집단과 가장 가까운 것으로 나타났으며 삼국시대 다른 한반도 유적과도 동질적인 것으로 조사됐다. 또 qpAdm 조상 모델링 결과 서요하 청동기와 중국 남부 만기 신석기 두 계통의 혼합으로 밝혀졌고, 조몬 관련 유전자는 전혀 나타나지 않아 일본 열도 이주민의 흔적은 없었다. 연구를 이끈 정충원 서울대 생명과학부 교수(집단유전학)는 “성별 편향 없는 근친혼이 이루어진 사회의 보기 드문 고유전학 사례”라며 “이번 연구는 한국 삼국시대 고대인의 근연 개인들에 대해 게놈 전체 구성을 분석한 최초의 사례”라고 설명했다. 이어 “유전체 데이터를 통해 고대 유럽에서 관찰되는 부계 거주 체계와 구별되는 독특한 가족 구조의 증거를 제시할 수 있었다”고 덧붙였다. 정 교수는 “한반도에 대한 추가적인 고고유전체학 연구가 고대 동아시아의 인구 역학과 가족 구조에 관한 더 많은 정보를 밝혀줄 것으로 기대한다”고 전했다. 교신저자로 참여한 우은진 세종대 역사학과 교수도 “이번 연구의 가장 큰 의미는 고대 한국 사회를 친족과 혼인 관행의 관점에서 고유전체 분석을 통해 직접 복원했다는 점”이라며 “이번 연구를 바탕으로 친족 관계를 중심으로 한 인구 구성의 원리뿐 아니라 집단의 이동성, 건강과 질병, 사회생물학적 정체성이 어떤 방식으로 상호작용하여 장례 문화에 반영되었는지를 함께 밝히는 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.
  • ‘과학 덕후’ 여가수, 노래에 과학 용어 쓰더니…장학금까지 신설

    ‘과학 덕후’ 여가수, 노래에 과학 용어 쓰더니…장학금까지 신설

    ‘과학 덕후’로 알려진 가수 윤하가 기초 과학 분야를 위해 장학금을 지원했다. 지난 7일 방송된 JTBC 예능 프로그램 ‘히든싱어8’에 원조 가수로 출연한 윤하는 기초과학 분야를 향한 남다른 애정을 드러냈다. 이날 방송에서는 ‘사건의 지평선’, ‘오르트구름’, ‘별의 조각’, ‘포인트 니모’ 등 과학적 개념과 용어를 대중음악에 녹여낸 윤하의 음악적 세계관이 집중 조명됐다. 판정단으로 참석한 과학 커뮤니케이터 궤도는 그를 가요계 최고의 과학 커뮤니케이터로 공인했다. 궤도는 “앨범을 펴놓고 하나하나 들여다보면 그 이야기들만으로도 한 권의 책을 쓸 정도로 정말 깊이 있게 공부했다”며 “제 영상을 많이 보면서 많은 명곡들을 만들어냈다”고 극찬했다. 실제로 윤하는 평소 궤도의 유튜브 채널을 애청하며 영감을 얻어온 것으로 전해진다. 그는 최근 기초과학 분야를 위해 직접 장학금을 신설하기도 했다. 이에 대해 궤도는 “단순히 공익 차원에서 기부를 한 게 아니고 지원받기 어려운 기초 과학 분야의 과학자들을 위해 장학금을 신설했다”고 설명했다. 또한 궤도는 ‘사건의 지평선’과 같은 곡이 대중적인 히트를 기록한 현상에 대해 노래 제목이 된 것만으로도 과학계 입장에서는 큰 업적이라고 평가했다. 한편 윤하는 2004년 일본에서 드라마 OST로 데뷔했다. 이후 ‘인간극장’을 통해 일본에서의 성공 스토리가 알려지며 2006년 ‘오디션(Time2Rock)’으로 한국에서 데뷔했다. 최근 몇 년간은 우주와 물리학적 상상력을 바탕으로 한 서사를 통해 ‘제2의 전성기’를 누리고 있다.
  • 거꾸로 강을 거슬러 오르는 작은 물고기 발견! [달콤한 사이언스]

    거꾸로 강을 거슬러 오르는 작은 물고기 발견! [달콤한 사이언스]

    가수 강산에의 대표곡 ‘거꾸로 강을 거슬러 오르는 저 힘찬 연어들처럼’에서 알 수 있듯 강물을 거꾸로 오르는 물고기하면 연어가 유일한 것으로 생각된다. 그런데 콩고민주공화국, 독일, 벨기에, 스위스, 미국, 남아프리카공화국, 브라질, 포르투갈 8개국 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 연어처럼 강물을 거슬러 올라가는 작은 물고기를 처음 확인했다고 7일 밝혔다. 이 연구에는 콩고민주공화국 루붐바시대학 농업환경과학부, 어업·양식대학, 콜웨지대, 독일 바바리안주 동물학 박물관, 벨기에 왕립 중앙아프리카 박물관, 왕립 자연사박물관, 루뱅 가톨릭대, 리에주대, 스위스 바젤대 동물학 연구소, 미국 뉴욕 전미 자연사박물관, 남아프리카공화국 남아프리카 수생 생명다양성 연구소, 브라질 마라냥 연방대, 포르투갈 리스본대 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 3일 자에 실렸다. 물고기가 폭포를 거슬러 올라가는 수직 등반 행동은 계통적으로 멀리 떨어진 여러 어류종에서 관찰됐다. 그렇지만 이런 행동은 제대로 기록된 경우가 많지 않고 수직 등반 행동 어류에 관한 보고는 일화적 수준에 그쳤다. 이에 연구팀은 2018년과 2020년 4차례에 걸쳐 콩고민주공화국 루빌롬보 폭포의 수직 암벽을 올라가는 수천 마리의 쉘이어를 발견했다. 쉘이어는 아프리카 지역 담수에서 서식하는 5㎝ 정도 크기의 작은 물고기로 국내에서는 생소한 어종이다 보니 공식 국문명이 없다. 연구팀에 따르면 쉘이어의 수직 등반 행동은 강수량이 풍부한 해의 우기 말기인 4~5월에 몸길이 3.7~4.8㎝ 개체들이 수행하는 것으로 관찰됐다. 연구팀은 쉘이어가 폭포의 수직 암벽에 달라붙어 가슴지느러미와 배지느러미를 이용해 추진력을 얻고, 몸 뒤쪽 절반을 좌우로 굽이치듯 움직여 전진하는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구진의 계산에 따르면 쉘이어 한 마리가 루빌롬보 폭포 정상에 도달하는 데 평균 약 9시간 45분이 걸린다. 이는 15분 이동, 30분 짧은 휴식, 1시간 긴 휴식 아홉 차례로 구성된다. 특히 돌출된 절벽을 우회하기 위해 거꾸로 매달려 오르는 경우 물줄기에 부딪혀 떨어질 위험이 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 쉘이어가 루빌롬보 폭포를 오르는 이유로 두 가지 가능성을 제시했다. 우선 폭우에 하류로 떠내려간 뒤 상류 서식지를 다시 점유하기 위한 것이고, 다른 하나는 먹이 경쟁이 덜하고 은빛버터메기 같은 포식성 어류가 적은 지역으로 이동하기 위한 것이다. 파시피크 키웰레 무탐발라 콩고 루붐바시대학 연구원은 “폭포를 오르기 위해 대기 중인 물고기들이 불법 모기장 그물을 이용한 어부들에게 쉽게 포획될 위험이 있다”고 경고하는 한편 “건기에 농업용 관개를 위해 폭포 상류에서 강물을 다른 방향으로 돌릴 경우 루빌롬보강의 생물 다양성이 위협받을 수 있는 만큼 생태계의 포괄적 보호가 필요하다”고 강조했다.
  • 인천 내달린 5000개의 심장… ‘바다 위 하늘길’ 두 발로 열다[청라하늘대교 마라톤]

    인천 내달린 5000개의 심장… ‘바다 위 하늘길’ 두 발로 열다[청라하늘대교 마라톤]

    세계 최대 높이 184m 전망대 유명佛과학자·80세 노인·유모차 참가“바다 위에서 마치 수영하는 기분”“배·산·영종대교까지 보여서 신기”경찰·해경 투입해 안전 관리 총력 프랑스에서 온 양자물리학 연구원부터 노익장을 과시한 여든의 동호인, 그리고 5명이 똘똘 뭉친 가족까지. 29일 인천 청라하늘대교 일대는 전국에서 찾아온 달리기 애호가들로 인산인해를 이뤘다. 참가자들의 열기는 봄이라기엔 다소 쌀쌀한 날씨를 잊게 했다. 서울신문이 주최하고 인천시가 후원하는 ‘2026 청라하늘대교 마라톤 대회’에 나선 5000여명은 이날 오전 8시 30분쯤 출발선에 모여 대교(총 4.67㎞) 중심으로 도는 하프, 대교를 왕복하는 10㎞ 종목별로 출발을 준비했다. 이른 아침부터 몸을 풀며 컨디션을 끌어올리던 이들은 출발 신호와 함께 “파이팅”을 외치며 힘찬 발걸음을 내디뎠다. 자신이 달리는 모습을 영상으로 남기기 위해 ‘액션캠’(카메라)을 몸에 부착하거나 셀카봉을 들고 달리는 사람들이 많았다. 진지한 표정으로 손목시계 기록을 확인하는 참가자도 보였다. 유모차에 딸을 태우고 달리는 아빠도 눈길을 끌었다. 이번 대회는 인천 영종도와 육지를 연결하는 세 번째 연륙교인 청라하늘대교의 개통(1월 5일)을 기념해 열렸다. 대교 주탑에 설치된 전망대는 해발 184.2m로 영국 기네스북과 미국 세계기록위원회에 ‘세계 최대 높이 해상교량 전망대’로 등재되기도 했다. 안미현 서울신문 상무이사는 대회사에서 “조금 쌀쌀하지만 뛰기에는 더없이 좋은 날씨”라며 “이번 대회에 참가한 분들은 청라하늘대교를 달리며 건너는 최초의 주인공”이라고 치켜세웠다. 신재경 인천시 글로벌도시정무부시장은 “주탑의 전망대가 4월 개장하면 인천의 새로운 랜드마크는 물론 대한민국의 명소가 되리라 기대한다”며 “대회 참가자 모두 서해 풍광을 즐기며 안전하게 달렸으면 좋겠다”고 전했다. 강범석 인천 서구청장은 “최고 높이의 해상 교량 전망대뿐만 아니라 두 발로 뛰거나 걸을 수 있는 최고의 다리에서 멋진 추억 한가득 가져가시길 바란다”고 말했다. 이번 대회에는 어린이 참가자들이 유독 많았다. 유도윤(9)군은 “마라톤은 두 번째 참가인데 10㎞는 처음”이라며 “멋지게 완주하고 부모님과 맛있는 고기를 먹고 싶다”고 소감을 전했다. 김준우(12)군은 “청라하늘대교를 뛰면 마치 수영하는 기분일 것만 같다”며 “첫 마라톤 대회를 바다 위로 달리게 돼서 기억에 오래 남을 것”이라고 기대감을 드러냈다. 봄나들이 삼아 추억을 남기러 온 가족 단위 참가자도 적지 않았다. 가끔 초등학생 아들과 함께 달리기를 한다는 박수준(42)씨는 “동네에서 대회가 열린다고 해서 동반 참가했다”면서 “평소에는 빠른 페이스로 달리지만 오늘은 아들과 맞춰 달리며 완주하는 게 목표”라고 각오를 다졌다. 참가자들은 이번 대회의 매력 포인트로 다리 위를 자유롭게 달릴 수 있다는 점을 꼽았다. 김모(42)씨는 “오늘 같은 날이 아니면 언제 바다를 가로지르는 큰 다리 위를 달릴 수 있겠나”라며 “바다 공기를 느끼면서 여행한다는 생각으로 달리며 인증샷도 찍었다”며 웃었다. 정철수(64)씨는 “2009년 인천대교 개통 기념 대회를 통해 마라톤에 입문했는데 그 기억을 잊을 수가 없다”며 “대교 개통 기념 대회는 처음이자 마지막이라는 의미가 있어 이번에도 참가했다”고 설명했다. 동호회도 단체로 참가했다. ‘건사마’(건강 사랑 마라톤) 회원들은 이날 17명이 청라하늘대교를 내달렸다. 동호회 임원을 맡고 있는 이규준(65)씨는 “20년 넘게 마라톤을 하면서 매월 대회에 참가하는데 대교 위를 뛰는 대회는 흔치 않다”고 귀띔했다. 세계 곳곳에서 온 외국인 참가자들도 눈에 띄었다. 프랑스에서 온 알렉시나 올리에(32)는 “이화여대 기초과학연구소(IBS)에서 양자물리학 연구원으로 일하며 3년째 서울에 살고 있지만 한국 곳곳을 둘러볼 기회가 많지 않았다. 달리면서 한국을 탐험하면 좋겠다는 생각에 참여하게 됐다”며 “평소에도 달리기를 좋아해 기쁜 마음으로 달렸다”고 말했다. 오전 9시 40분쯤을 지나자 10㎞ 참가자들부터 속속 결승선을 통과했다. 거친 숨을 내쉬었지만 표정에는 성취감이 가득했다. 10㎞ 코스에 참가한 우선옥(49)씨는 “차로 지나면 금방인데 걷고 뛰면서 건너니 여유롭고 좋았다. 일부러 다리 가장자리를 달리다 보니 평소 보이지 않던 배와 산, 영종대교까지 보여 신기했다”고 완주 소감을 밝혔다. 아내, 세 자녀와 함께 가족 5명이 모두 참가했다는 박상봉(44)씨는 “아이들에게 달리기 체험을 시켜주려고 왔는데 내가 꼴찌를 했다”며 “좋은 경험이었던 만큼 내년에도 또다시 참가하고 싶다”고 힘주어 말했다. 한편, 이날 오전 일찍부터 대회가 끝날 때까지 인천 중·서부경찰서는 교통 통제 인력을 투입해 우회 차량 유도를 비롯한 현장 안전 관리에 총력을 기울였으며 인천해양경찰서는 해상에 경비함정을 띄워 만일의 사태에 대비했다.
  • “과학자의 덕목은 회복력… 기업들이 적극 육성 나서야”[K-과학인재 아카데미 비전선포식]

    “과학자의 덕목은 회복력… 기업들이 적극 육성 나서야”[K-과학인재 아카데미 비전선포식]

    ‘생리의학상’ 랜디 셰크먼 교수파킨슨병 아내가 연구의 원동력호기심 쌓고 활동할 기회 마련을 “한국의 다른 대기업들도 과학 인재 육성에 자금을 후원하는 ‘K-과학인재 아카데미’ 같은 활동을 더 많이 해야 합니다.” 2013년 노벨 생리의학상 수상자인 랜디 셰크먼 캘리포니아대(UC) 버클리 분자생물학과 교수는 26일 서울 중구 신라호텔에서 진행한 인터뷰에서 “빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자가 모든 재산을 공공 보건 발전에 기부했듯이 한국 기업들도 투자 규모를 더 늘려야 한다”며 이같이 말했다. 이날 ‘K-과학인재 아카데미’ 비전선포식에 참석한 셰크먼 교수는 “한국의 대기업들도 고학력 인재에 의존하고 있지 않나”라며 “공교육으로 높은 학력을 쌓은 인재들이 자국 내에서 기초과학을 연구할 기회가 없어 해외로 나간다면 교육 예산 낭비이자 국가적 손해”라고 말했다. 그는 특히 “기초과학 연구자들이 창의력을 발휘할 수 있도록 민간은 투자 규모를 늘리고 정부는 세제 혜택으로 이들을 지원해야 한다”고 강조했다. 미국은 민간 후원 제도가 보편화된 연구 생태계를 갖췄다. 셰크먼 교수가 몸담고 있는 글로벌 파킨슨병 공동 연구 컨소시엄(ASAP) 재단 역시 구글 공동 창업자인 세르게이 브린과 미국의 주요 자선 단체 마이클 J 폭스 재단의 후원으로 설립됐다. 셰크먼 교수는 이날 기조강연에서 파킨슨병으로 세상을 떠난 아내 ‘낸시’를 소개하며 “예상치 못하게 발병해, 예측할 수 없이 악화됐던 낸시의 투병 기간이 인생에서 가장 큰 좌절감을 느낀 시간”이라며 “낸시가 세상을 떠난 후 파킨슨병에 대한 국제 연구 조직을 만드는 데 도움을 달라는 요청을 받았고 마이클 J 폭스 재단이 연방 정부보다 더 큰 규모의 기금을 조성했다”고 설명했다. 고등학생 시절 박테리아 배양 실험을 하기 위해 직접 병원을 찾아가 혈액을 구하기도 했다는 셰크먼 교수는 과학자의 꿈을 가진 진취적인 학생들이 어린 시절부터 호기심을 쌓고 실험하는 기회를 가져야 한다고 조언했다. 이날 윤진희 한국물리학회장이 좌장을 맡은 패널 토의에 나선 셰크먼 교수는 “단순히 무엇을 하라는 누군가의 지시에 따르기만 한다면 결코 독창적인 연구를 할 수 없을 것”이라며 “과학자로의 커리어를 폭발시키는 힘은 충분한 탐구를 통해 기른 개인적 호기심”이라고 말했다. 셰크먼 교수는 인터뷰에서도 “K-과학인재 아카데미에서도 학생들이 과학 박람회 등 창의적 활동을 할 기회를 마련하는 것이 중요하다”고 강조했다. 이어 “저학년 땐 개인적 탐구를 격려하고, 학년이 올라갈수록 서로 건강한 경쟁을 통해 기준점을 높여 가야 한다”고 제언했다.
위로