DGIST(대구경북과학기술원) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀이 공복과 포만 상태의 동물 행동 변화 메커니즘을 규명했다. DGIST는 섭식 상태는 동물 행동변화를 일으키는 중요 요인이지만 이제까지 감각기관 내 어떤 신경전달물질이 행동변화를 끌어내는지 구체적으로 알려지지 않았다고 8일 밝혔다. 김 교수팀은 신경회로 구조가 이미 밝혀진 예쁜꼬마선충을 연구에 이용했다. 예쁜꼬마선충이 페로몬을 감지할 때 인슐린 수용체(DAF-2)가 신경전달 물질량을 조절해 회피행동이 일어나는 특성을 응용해 공복과 포만 상태가 일으키는 행동변화 체계를 밝혀냈다. 이 연구로 당뇨병 같은 인슐린 대사증후군 환자의 감각기관 이상 증상 원인 규명과 치료에 한 걸음 더 나아갈 것으로 기대된다고 연구팀은 설명했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘엠보 저널’에 실렸다. DGIST 뇌인지과학전공 유인선 박사와 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부 허양훈 박사 연구팀이 공동 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 전류가 흐르지 않는 부도체인 섬유를 이용해 생체연료전지를 만들어 인공심장이나 신경자극기를 구동시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 고려대 화공생명공학과 조진한 교수와 미국 조지아공대(조지아텍) 기계공학과 이승우 교수 공동연구팀이 면섬유에 금속 나노입자를 코팅한 다음 생체 효소를 넣어 몸 속에서도 부작용 없이 작동할 수 있는 생체연료전지를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(10월 26일자)에 실렸다. 생체연료전지는 전지의 촉매를 생체효소로 대체하고 포도당이 산화할 때 만들어지는 전자를 이용해 전력을 생산한다. 몸 속에서도 전력을 만들어 낼 수 있기 때문에 인체 삽입형 의료기기의 에너지 공급장치로 주목받고 있다.그러나 지금까지 나온 생체연료전지는 전기전도도가 우수한 탄소나노튜브로 만들어지고 있지만 효소로 코팅하기가 어렵고 금속보다 전기전도도는 낮고 유연성이 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 면섬유 표면에 금속 성분인 금 나노입자를 균일하게 코팅해 섬유의 다공성 표면을 유지하면서도 높은 전기 전도도를 갖는 고성능 생체연료전지 전극을 개발했다. 또 연구진은 단분자 리간드 치환 층상자기조립법이라는 나노제조기술을 활용해 금속 나노입자간 거리를 최소화해 전극 내부 저항을 낮추는 한편 전자전달 효율을 높여 기존 생체연료전지보다 전력생산 성능을 향상시킬 수 있었다. 이번 기술은 전지에 흔히 포함되는 전해질 분리막이 필요 없을 뿐만 아니라 면섬유를 이용했기 때문에 소형화도 가능하고 소형화할 수 있기 때문에 심장 기능정지 시 사용하는 페이스메이커, 신경자극기 같은 체내 삽입형 의료기기 전력공급원으로 활용도가 높을 것으로 연구진은 전망했다. 조진한 고려대 교수는 “이번에 개발한 생체연료전지는 섬유를 전극으로 활용한 최초의 사례로 기존에 나온 생체연료전지보다 전력생성 성능이 우수하다는 장점이 있다”며 “특히 전극이 유연하고 효율과 안정성도 우수해 웨어러블 기기나 인체 삽입형 전자기기에 자유롭게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전 세계 성인이 1대씩은 갖고 있다는 휴대전화가 남성에게 특히 유해하다는 사실이 밝혀졌다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립독성학프로그램(NPT) 연구진에 따르면 2G, 3G 휴대전화에서 특히 많이 발생하는 라디오파 방사선(RFR)에 지속적으로 노출된 수컷 집쥐(rat)의 경우 심장암이 발생할 수 있다는 명백한 증거가 발견됐다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 1999년 미국 식품의약청(FDA)으로부터 의뢰받은 휴대전화 전자파 유해성에 여부에 대한 실험 보고서이다. 이번 연구결과는 지난 2월 연구결과 초안이 나온 뒤 3월 외부 과학자의 검토를 거쳐 이번에 발표된 것이다. 이번 연구 역시 생쥐 같은 설치류 동물에 대한 휴대전화 전자파 유해성을 입증하기는 했지만 인체 유해성에 대해서는 명확히 언급하고 있지 않아 논란이 끊이지 않을 것으로 예상된다. 연구팀은 RFR에 대한 실험을 위해 특별한 형태의 실험 챔버에 넣은 뒤 암컷 집쥐와 생쥐는 물론 수컷 집쥐, 생쥐를 대상으로 했다. RFR은 10분 간격으로 매일 9시간 이상 2년 이상 노출시켰다. RFR 강도는 집쥐의 경우는 1㎏당 1.5~6W(와트), 생쥐는 1㎏당 2.5~10W으로 정했다. 임신한 암컷 생쥐와 집쥐에게도 똑같은 정도의 RFR을 노출시켜 태아에 대한 영향도 살펴봤다. 그 결과 암컷들에 대해서는 특별한 영향이 나타나지 않았지만 수컷 집쥐에 대해서는 심장암은 확실히 나타났으며 뇌와 부신쪽에서도 종양이 유발시킬 수 있다는 것이 확인됐다. 그런데 연구에서는 의외로 수컷 생쥐와 집쥐들이 전자파에 노출되면서 늙은 수컷 쥐들에게서 만성신장질환 증상이 줄어들고 수명이 늘어나는 것도 관찰됐다. 이번 연구에는 현재 많이 활용되는 와이파이나 4G에서 나오는 RFR과 앞으로 사용될 5G에 대한 RFR에 대한 것은 제외돼 있다. 또 이번 연구에서는 암 유발 여부만 관찰됐지만 DNA 손상 같은 세포손상에 대해서는 추가적 연구가 필요하다고 연구진은 지적했다. NTP 선임연구원 존 부처 박사는 “이번 연구에 사용된 노출은 휴대전화를 사용할 때 인간이 경험하는 노출과 직접 비교하기 어렵다는 문제가 있어 연구결과의 의미에 대해 확실히 언급하기 어려운 것이 사실”이라면서 “실험에 동원된 집쥐와 생쥐는 온몸에 고주파 복사의 영향을 받았지만 사람은 휴대전화를 귀에 대고 있거나 주머니에 넣고 있기 때문에 일부 조직에만 영향을 미칠 수 있다는 것을 고려하는 것이 필요하다”고 설명했다.부처 박사는 “이번 연구에서 2G와 3G 네트워크를 활용한 것은 연구를 시작하던 당시 사용 표준이었기 때문”이라며 “현재까지는 RFR에 노출된 동물의 건강 영향에 대한 가장 포괄적 연구결과라는 것은 확실하며 고주파 방사선이 종양을 유발하는 원인이라는 점에 대해서는 외부 전문가들 모두 동의했다”고 강조했다. 한편 지난해 12월 미국 연구진은 18세 이상 임산부 913명을 대상으로 와이파이에서 방출되는 자기장 비이온화 방사선 노출이 지나치면 유산위험을 높인다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 휴대전화의 전자파가 남성의 정자 감소에도 심각한 영향을 미쳐 불임의 원인이 될 수 있다고 연구결과도 발표됐다. 이에 전문가들은 잠깐 동안 휴대전화를 사용하는 것은 문제가 없지만 오랜 시간 통화할 경우는 이어폰이나 휴대전화의 전자파 영향을 최소화할 수 있는 방법을 찾아야 한다고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 세포까지 항암제를 손실없이 갖고 이동한 뒤 정확히 치료하는 일종의 ‘나노 항암제 폭탄’ 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형, 김채규 교수와 생명과학부 강세병 교수 공동연구팀은 항암제를 암세포까지 손실없이 이동시켜 정확히 치료할 수 있는 약물 전달체 플랫폼 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1일자에 실렸다. 약물 전달체는 치료제를 담아 표적으로 삼은 세포에 전달하는 물질이다. 나노기술을 이용한 약물 전달체는 지금까지도 많이 개발됐지만 실제 치료효과는 기대만큼 크지 않았다. 나노 약물 전달체를 암이 생긴 생쥐에게 주사했을 때 100개 중 7개 정도만 암세포로 도달한다는 연구결과들이 보고된 것만 봐도 알 수 있다. 이런 낮은 효율은 ‘단백질 코로나 현상’ 때문이다. 단백질 코로나 물질은 일단 나노 전달체를 주입하면 몸 속에 있는 수많은 단백질이 약물 전달체에 달라붙으면서 움직임이 둔해져 암세포에 도달하기도 어렵고 도달한 다음에도 약물을 내보내기 어려워지고 심지어는 다른 정상적인 조직에 영향을 미쳐 독성이 생기는 부작용까지 보이기도 한다. 연구팀은 체내 다른 단백질들과는 상호작용을 하지 않는 부분과 특정 유전자 서열에 따라 달라 붇는 기능성 부분으로 이뤄지는 재조합 단백질을 만들었다. 항암 나노입자를 이 재조합 단백질로 둘러싸 다른 단백질과는 결합하지 않는 대신 암 조직까지 정확히 찾아갈 수 있도록 한 것이다.연구팀은 실제 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 생체와 유사한 실험환경을 만들어 재조합 단백질 결합 나노항암제를 담가두고 관찰하면서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했다. 그 결과 단백질 보호막이 외부 단백질을 효과적으로 막아 기존 나노항암제보다 효율이 10배 이상 높아진 것으로 확인됐다. 이와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 새로운 나노단백질 항암제 폭탄을 주입한 결과 기존 약물 전달체보다 암세포를 더 잘 공격하면서도 나노물질이 정상 조직에 쌓여 드러내는 ‘나노 독성’도 적은 것으로 밝혀졌다. 유자형 자연과학부 교수는 “이번 연구결과는 새로운 포적 지향형 약물 전달 시스템 원천기술을 확보했다는 의미를 갖고 암 치료 뿐만 아니라 다양한 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로 재조합 단백질 설계를 다르게 하며 다양한 역할을 수행할 플랫폼을 개발할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

TV나 라디오의 육아상담, 가정상담 코너에는 간혹 남편들이 ‘아내가 아이를 낳은 뒤 연애시절처럼 자신에게 관심을 가져주지 않는다’는 불평불만(?)의 사연을 보내오는 경우가 있다. 육아에 지친 아내에게 아이말고 자신에게도 관심을 가져달라고 하는 요구가 무리이고 아내와 집안일을 분담하면서 자연스럽게 다시 관계를 회복할 수 있다는 결론이 대부분이다. 그런데 일본과 미국 생물학자들이 남편, 아내, 아이 3각 관계 속에서 아내가 남편에게 관심을 갖지 않는 것은 단순히 심리적 무게감 때문만이 아니라 생물학적 요인도 있다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 바로 아기에게서 분비되는 페로몬이 엄마의 성적 본능을 억제시킨다는 것이다. 일본 도쿄대 농업및생명과학대학원, 이화학연구소(RIKEN) 뇌과학센터, RIKEN 바이오시스템 역학연구센터, 미국 하버드대 의대 세포생물학과 공동연구팀은 생쥐실험을 통해 새끼와 엄마 생쥐간에 페로몬으로 소통을 하며 새끼 생쥐가 분비하는 페로몬은 엄마의 리비도를 억제하는 효과가 있다고 29일 밝혔다. 리비도(Libido)는 정신분석학자인 프로이트가 제시한 개념으로 성(性)본능을 의미하며 인간이 태어날 때부터 갖추고 있는 본능에너지를 말한다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자(현지시간)에 실렸다. 연구팀은 아기 생쥐와 함께 있는 엄마 생쥐들이 아빠 생쥐들과 일정 기간 동안 짝짓기하는 것을 거부하는 것을 관찰하고 그 원인을 추적했다. 아기 생쥐들에게서는 ‘외분비선 분비 펩타이드22’(ESP22)라는 무색 무취의 페로몬이 나오는데 특히 새끼들의 눈물 속에 많이 포함돼 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 출산하지 않거나 짝짓기를 하지 않은 암컷 생쥐들에게 ESP22를 노출시킨 결과 수컷 생쥐들과 짝짓기를 거부하는 것을 관찰했다. 연구팀은 지난 2010년에 수컷 생쥐 눈물에 포함된 ESP1이라는 페로몬이 암컷 생쥐의 성충동을 유발시킨다는 사실을 발표한 바 있다. 연구팀은 ESP22와 ESP1에 암컷 생쥐를 동시에 노출시켜본 결과 ESP22가 ESP1을 압도해 성충동을 억제한다는 사실을 새로 확인했다. 연구팀 관계자는 “새끼가 여러 마리일 경우 진화생물학적으로 한정된 자원을 경쟁해야 하는 상황이 벌어지게 된다”며 “새끼 생쥐의 눈물에 포함된 ESP22는 엄마의 성충동을 억제함으로써 자원을 놓고 경쟁할 수 있는 형제, 자매 숫자를 줄이려는 자연의 선택으로 봐야할 것”이라고 해석했다. 연구팀은 각종 질병을 옮기는 시궁쥐와 같은 쥐들을 없애는데 눈물에서 나오는 페로몬을 사용함으로써 개체를 줄여나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “페로몬이라는 호르몬 자체는 동물의 종(種)마다 특이적 성질을 갖고 있어 다르게 작용하기 때문에 이번에 나온 생쥐 실험결과를 사람에게 직접 적용해 설명하는 것은 쉽지 않다”라면서도 “페로몬과 다른 여러 종류의 화학신호에 동시에 노출되는 자연 환경에서 뇌가 어떻게 특정 페로몬에 대해 인식하고 반응하는지를 보여준 연구로 페로몬이 사람에게도 특정 행동을 유발케 하는 것은 분명할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 주의력결핍 및 과잉 행동장애(ADHD), 분노조절장애 등에 시달리는 사람들이 늘고 있다. 또 충동성으로 인한 각종 분노 범죄나 약물 중독 같은 일도 적지 않다. 많은 학자들은 이런 일의 근원을 찾는 데 몰두하는 가운데 국내 연구진이 이런 충동성 행동을 조절하는 신경회로를 처음으로 발견하는 데 성공했다. 고려대 생명과학과 백자현 교수팀은 동기, 학습, 감정에 관여하는 뇌의 편도체에서 도파민 관련 신경세포를 특이적으로 활성화시켜 충동성이 조절되는 것을 관찰했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호(22일자)에 실렸다. 충동성은 심사숙고라는 과정 없이 결과에 대해 생각하지 않은 채 기분에 따라 즉각적으로 행동하려는 것으로 정의된다. 충동성이 심해질 경우 중독관련 질환, 인격장애, 충동조절장애 같은 여러 종류의 정신질환으로 이어질 수 있다. 실제로 한국의 경우 ADHD는 2010~2013년 3년 동안 3배 가까이 증가했고 미국에서도 최근 15년 동안 3배가량 증가했다. 또 국내에서는 분노조절장애로 진료받은 환자는 2015년 5390명, 2016년 5920명, 2017년 5986명에 이르는 것으로 나타났다. 연구팀은 유전자 조작 생쥐와 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절하는 광유전학 방법을 이용해 뇌의 어떤 부위에서 충동적 행동을 조절하는지 분석했다. 그 결과 D2 도파민 수용체가 충동성 조절에 핵심역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 도파민은 뇌신경세포의 흥분 전달물질로 운동, 인지, 동기 부여에 영향을 줘 D1~D5까지 다섯 종류가 있다. 실제로 생쥐실험을 통해 D2형 도파민 수용체가 부족한 생쥐는 충동적 행동이 증가한다는 것을 확인했다. 반면 도파민 관련 신경세포를 활성화시키면 D2형 도파민 수용체가 활발해져 충동적 행동이 70% 정도 감소된다는 것을 발견했다. 백자현 교수는 “이번 연구는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 충동성 조절 신경회로를 규명했다는데 의미가 있다”며 “자기통제능력의 결여로 인한 중독, 인격장애, 분노조절 장애 같은 현대 사회에서 특이하게 나타나는 각종 정신질환의 치료 타겟을 정하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다. 건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다. 연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다. 이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다. 연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다. 임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 태양전지의 효율을 높이고 발전단가를 낮출 수 있는 양자점 박막을 손쉽게 만들 수 있는 기술을 개발했다. 한국기계연구원 나노응용역학연구실 정소희 박사팀은 안정성이 뛰어나 흡수 및 발광파장을 조절할 수 있는 나노미터 크기의 반도체 결정인 양자점을 쉽게 만들 수 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 15일자에 실렸다. 양자점 태양전지는 양자점 소재를 표면에 입혀 태양전지에 적용한 것으로 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높고 발전단가를 낮출 수 있어 많은 과학자들이 연구하고 있다. 그러나 현재 개발 중인 양자점 박막은 불안정성이 커서 효율이 들쭉날쭉해 상용화하기 쉽지 않았다. 연구팀은 광학적, 전기적 특성이 뛰어난 원소주기율표 3족 원소와 5족 원소를 이용해 양자점 잉크와 박막을 만든 뒤 양자점 태양전지를 만들었다. 3~5족 원소가 화합물을 이루고 있는 반도체물질들은 가전제품이나 휴대폰 등 기기의 소형화에 많이 활용된다. 이렇게 만든 양자점 박막은 대기에 노출되어도 전하 농도가 보존돼 전기적 특성이 우수한 것이 확인됐다. 정소희 박사는 “이번에 개발된 3~5족 양자점 잉크와 박막은 대기에 노출된 상태에서도 전하 농도 보존성이 우수하고 크기 조절을 통해 전하를 조절할 수 있어 태양전지는 물론 광센서 등 다양한 광전자 응용분야에서 사용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이달 초 열린 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC) 제48차 총회에서는 ‘지구온난화 1.5도 특별보고서’가 승인됐다. 보고서에 따르면 지구 평균온도가 산업화 이전보다 2도 이상 상승할 경우 전 세계 산호의 99%가 소멸하고 10만 5000종의 생물 상당수가 멸종될 가능성이 커진다. 그뿐만 아니라 여름철 폭염 가능성이 높아지고 말라리아, 뎅기열 같은 감염성 질병 확산 지역이 넓어질 것으로 전망됐다.이 같은 상황임에도 여전히 지구온난화는 심각하지 않다거나 과학자들의 과장일 뿐이라고 생각하는 이들이 있다. 그러나 지구온난화로 인한 기후변화 속도가 가속화될 경우 무더운 여름에 시원한 맥주를 즐기기도 어렵고 세계문화유산을 더이상 볼 수 없게 될지도 모른다는 연구결과를 들으면 어떻게 생각할까. 중국 베이징대와 허난농업대, 국립농업과학원, 베이징사범대, 칭화대, 멕시코 국제옥수수·밀 개량센터, 영국 이스트앵글리아대와 케임브리지대, 미국 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 공동연구팀은 기후변화로 인해 극단적인 가뭄과 폭염이 잦아질 경우 맥주의 주성분인 보리의 수확량이 줄어들어 맥주 생산에 영향을 미칠 것이라는 연구결과를 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 15일자에 발표했다. 연구팀은 IPCC 5차 보고서에 나온 4개 시나리오에 따라 주요 보리재배지 34곳의 수확량에 대한 시뮬레이션을 실시했다. 연구팀이 보리를 시뮬레이션 대상으로 삼은 것은 보리가 기후조건에 민감한 작물이면서 빵, 동물 사료, 맥주 제조 등 다양하게 활용되기 때문이다. 분석 결과에 따르면 보리 재배철에 폭염과 가뭄이 계속된다면 기후변화 시나리오에 따라 3%에서 17%까지 수확량이 줄어들게 된다. 특히 연구팀은 온실가스 배출량을 줄여 기온상승 폭을 1.5도 이하로 막지 못할 경우 맥주 주요 생산국인 벨기에, 아일랜드, 체코 등이 직접적 타격을 입어 맥주 소비량이 3분의1 정도 줄 것으로 내다봤다. 또 최악의 기후 시나리오에 따르면 21세기 말 아일랜드 맥주 가격은 지금보다 적게는 43%에서 최대 338%까지 오를 수 있다고 연구진은 진단했다. 또 독일 킬대학, 국제기후포럼, 영국 사우샘프턴대와 본머스대, 서섹스대 공동연구팀은 지구온난화로 인한 잦은 홍수와 폭우 등으로 인해 해수면이 높아져 지중해 연안에 위치한 유네스코 세계문화유산 49곳 중 47곳이 잠기게 될 것이라는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 16일자에 발표했다. 연구팀은 IPCC의 기후변화 모델에 따른 시뮬레이션을 만들어 해수면 상승에 영향을 받는 지역과 세계문화유산 위치 데이터를 결합시켜 분석한 결과 해수면 상승으로 해안 침식과 범람의 위협이 특히 심한 곳은 ‘물의 도시’ 베네치아다. 물 위에 떠 있는 도시 베네치아는 기후변화로 인해 큰 홍수가 잦아지면 최대 2.5m의 해수면 상승으로 육상 면적의 97%가 잠길 것으로 전망됐다. 레나 라이만 독일 킬대학 지리학 박사는 “이번 연구를 통해 기후변화가 전 인류의 문화유산을 파괴할 가능성이 크다는 것을 다시 한번 확인했다”며 “피해 최소화를 위해 전 세계가 지구온난화 억제에 나서야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

원안위도 조사 중… 다음주쯤 결과 발표 친환경 제품으로 대대적으로 홍보하며 소셜네트워크서비스(SNS)를 중심으로 인기를 끈 생리대에 대해 라돈 검출 의혹이 제기됐다. 그러나 해당 업체가 의혹을 정면 반박하고 나서면서 논란이 커지는 양상이다. 생리대 브랜드 ‘오늘습관’은 지난 16일 JTBC가 보도한 라돈 검출 의혹과 관련해 17일 자사 홈페이지에 국가인정기관인 ‘한국기초과학지원연구원’의 방사능 검출 시험 결과서를 게재하며 반박에 나섰다. 오늘습관은 게시물을 통해 “현재 언론에서 보도하는 당사 생리대에 대한 라돈 수치는 ‘국가인증’이 아니라 단순히 저가의 라돈측정기인 ‘라돈아이’로 측정했고, 당사에 2시간 전 통보 후 그대로 기사화한 내용”이라면서 “해당 내용에 대한 정정보도 요청 및 손해배상으로 법적 대응할 것”이라며 강하게 반발했다. 오늘습관이 공개한 결과서에 따르면 해당 품목의 방사능 수치는 국내 안전기준 수치인 100㏃/㎏보다 낮은 1.2~1.6㏃/㎏로 나타났다. 앞서 JTBC의 ‘뉴스룸’은 김포대 환경보건연구소에 검사를 의뢰한 결과, 오늘습관 생리대에서 기준치인 148㏃의 10배가 넘는 라돈이 검출됐다고 보도했다. 한편 원자력안전위원회는 이르면 다음주 중 오늘습관 생리대에 대한 조사결과를 발표하겠다고 밝혔다. 서울 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr 세종 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

국가기관 시험성적서에 라돈 측정치 빠져 있어업체 측 대진침대 측정한 ‘라돈아이’ “믿을 수 없다”암을 유발할 수 있는 방사능 물질인 라돈이 여성 생리대에서 검출됐다는 의혹이 제기된 가운데 해당 업체인 ‘오늘습관’ 측은 국가기관으로부터 안전성을 입증받았다며 반박에 나섰다. 하지만 이 업체가 근거로 제시한 시험결과서에는 라돈 측정치가 빠져 있어 오히려 의문을 낳고 있다. 또한 오늘습관은 저가의 라돈측정기인 ‘라돈아이’로 측정한 수치는 신뢰할 수 없다는 입장이지만 이 측정기는 한국산업기술시험원 등 국가공인인증기관으로부터 성능 인증을 받았으며 지난 5월 불거진 ‘라돈침대’ 사태를 촉발한 대진침대의 라돈 수치 측정에도 사용된 바 있다. 소셜미디어(SNS)에서 친환경 생리대로 입소문을 탔던 ‘오늘습관’ 판매업체인 일레븐모먼트는 17일 라돈 검출 의혹에 대한 공식 입장을 홈페이지에 게재했다.일레븐모먼트는 “국가기관 시험결과, 대한민국 방사능 안전기준 수치보다 훨씬 안전한 수치로 확인됐다”며 “언론에서 보도되는 라돈 측정은 ‘국가인증’이 아니라 단순히 저가의 라돈측정기인 ‘라돈아이’로 측정한 것”이라고 밝혔다. 앞서 16일 JTBC는 오늘습관 생리대에서 기준치 148Bq/㎥의 10배가 넘는 라돈이 검출됐다며 문제가 된 대진침대의 검출량보다 많다고 보도했다. JTBC의 의뢰로 오늘습관 생리대의 라돈 검출 여부를 시험한 박경북 김포대 환경보건연구소 소장은 일레븐모먼트의 해명을 재반박했다. 박 소장은 업체가 제시한 국가인증 시험결과서는 라돈 검출 여부에 대한 것이 아니라고 지적했다. 일레븐모먼트는 한국기초과학지원연구원의 인증을 받은 업체 해즈멧센터가 작성한 시험결과서를 공개하고 방사성 동위원소인 아이오딘(I-131)과 세슘(Cs-134·Cs-137)의 검출량이 각각 1.4Bq/kg과 1.2Bq/kg·1.6Bq/kg로 안전기준수치인 100Bq/kg보다 현저하게 낮다고 주장했다.업체는 또다른 방사성 동위원소인 우라늄(Pb-214)과 토륨(Ac-228), 포타슘(K-40)의 검출량도 각각 기준치 이하라고 밝혔다. 즉 라돈에 대한 직접적인 검출 결과가 아니라는 얘기다. 라돈과 우라늄, 세슘 등은 핵종 물질이지만 동위원소가 달라 전혀 다른 성질의 물질로 구분된다. 이 가운데 라돈은 국제암연구센터(IARC) 지정 1군 발암물질로, 호흡기를 통해 폐암을 유발하는 주요 원인으로 알려졌다. 여성의 생식기에 닿는 생리대에 라돈이 함유됐다면 호흡기뿐만 아니라 피부암 등을 유발할 수 있다는 게 학계의 의견이다. 일레븐모먼트는 박 소장과 JTBC가 라돈 측정에 사용한 기기에도 의문을 제기했다. JTBC는 보도에서 측정 방법과 시험환경에 대해 언급하지 않았지만 보급형 라돈측정기인 ‘라돈아이’가 사용되는 장면을 내보냈다. 이와 관련 일레븐모먼트는 “라돈아이는 검사 환경 등 다양한 변수로 인해 라돈아이 업체 측에서도 정확한 수치는 국가기관에 의뢰하라고 안내한다”며 측정 신뢰도에 의문을 제기했다. 하지만 박 소장은 정면 반박했다. 박 소장은 “라돈아이의 측정 오차는 10% 내외로 검출 수치에 오차가 발생할 수는 있으나 라돈이 전혀 없는데 검출됐다고 나올 수는 없다”며 “더구나 오늘습관 생리대에서는 기준치의 10배가 넘는 라돈이 검출된 만큼 측정 오차를 시비삼는 것은 받아들이기 어렵다”고 말했다.라돈아이는 지난 5월 라돈침대 의혹 제기에 사용된 기기다. 당시 대진침대의 음이온 침대를 구매한 가정주부가 라돈아이로 측정한 결과 너무 높은 수치가 나오면서 언론에 보도됐고 원자력안전위원회의 조사 결과 대진침대의 21종, 8만 7749개의 제품에서 라돈이 검출된 것으로 최종 확인됐다. 이에 따라 정부는 시중에 유통된 물량에 대해 수거·폐기 조치를 내렸고 소비자들은 집단 소송을 준비하고 있다. 라돈아이는 지난 4월 한국산업기술시험원의 성능확인 시험을 통과했고 한국환경공단과 중소벤처기업부의 성능인증서를 받는 등 국내에서 성능을 인정받은 제품이다.서울대 지질학과와 연세대 환경공학부 등 학계에서도 활용되는 제품으로 전해졌다. 원안위는 이날 오늘습관 생리대에 대한 조사가 진행 중이라며 이르면 다음주 중 결과를 발표하겠다고 밝혔다. 원안위는 “국민신문고 및 시민단체의 제보가 들어온 제품들이 있는데, 이 중 이 생리대도 포함돼 있다”며 “현재 방사능 농도 분석 및 인체영향평가 등에 대한 조사를 진행 중”이라며 이같이 밝혔다. 라돈 검출 논란이 일자 오늘습관을 구매한 소비자들은 제품 환불을 요구하고 있다. 서울신문은 일레븐모먼트의 입장을 듣기 위해 홈페이지에 나와 있는 연락처로 연락을 시도했으나 통화 연결이 되지 않았다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

국제 연구진 “기후 변화 막지 못하면 보리 못자라 맥주 생산 타격”“최악 기후 시나리오 따르면 21세기 말 맥주값 최대 338%인상”지중해 연안 유네스코 세계문화유산 49곳 중 47곳은 물에 잠겨 이달 초 열린 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC) 제48차 총회에서는 ‘지구온난화 1.5도 특별보고서’가 승인됐다. 보고서에 따르면 지구 평균온도가 산업화 이전보다 2도 이상 상승할 경우 전 세계 산호의 99%가 소멸하고 10만 5000종의 생물 상당수가 멸종될 가능성이 커진다. 뿐만 아니라 여름철 폭염 가능성이 높아지고 말라리아, 뎅기열 같은 감염성 질병 확산 지역이 넓어질 것으로 전망됐다.이 같은 상황임에도 여전히 지구온난화는 심각하지 않다거나 과학자들의 과장일 뿐이라고 생각하는 이들이 있다. 그러나 지구온난화로 인한 기후변화 속도가 가속화될 경우 무더운 여름에 시원한 맥주를 즐기기도 어렵고 세계문화유산을 더이상 볼 수 없게 될지도 모른다는 연구결과를 들으면 어떻게 생각할까. 중국 베이징대와 허난농업대, 국립농업과학원, 베이징사범대, 칭화대, 멕시코 국제옥수수·밀 개량센터, 영국 이스트앵글리아대와 케임브리지대, 미국 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 공동연구팀은 기후변화로 인해 극단적인 가뭄과 폭염이 잦아질 경우 맥주의 주성분인 보리의 수확량이 줄어들어 맥주 생산에 영향을 미칠 것이라는 연구결과를 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 15일자에 발표했다. 연구팀은 IPCC 5차 보고서에 나온 4개 시나리오에 따라 주요 보리재배지 34곳의 수확량에 대한 시뮬레이션을 실시했다. 연구팀이 보리를 시뮬레이션 대상으로 삼은 것은 보리가 기후조건에 민감한 작물이면서 빵, 동물 사료, 맥주 제조 등 다양하게 활용되기 때문이다. 분석 결과에 따르면 보리 재배철에 폭염과 가뭄이 계속된다면 기후변화 시나리오에 따라 3%에서 17%까지 수확량이 줄어들게 된다. 특히 연구팀은 온실가스 배출량을 줄여 기온상승 폭을 1.5도 이하로 막지 못할 경우 맥주 주요 생산국인 벨기에, 아일랜드, 체코 등이 직접적 타격을 입어 맥주 소비량이 3분의 1 정도 줄 것으로 내다봤다. 또 최악의 기후 시나리오에 따르면 21세기 말 아일랜드 맥주 가격은 지금보다 적게는 43%에서 최대 338%까지 오를 수 있다고 연구진은 진단했다. 또 독일 킬대학, 국제기후포럼, 영국 사우샘프턴대와 본머스대, 서섹스대 공동연구팀은 지구 온난화로 인한 잦은 홍수와 폭우 등으로 인해 해수면이 높아져 지중해 연안에 위치한 유네스코 세계문화유산 49곳 중 47곳이 잠기게 될 것이라는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 16일자에 발표했다. 연구팀은 IPCC의 기후변화 모델에 따른 시뮬레이션을 만들어 해수면 상승에 영향을 받는 지역과 세계문화유산 위치 데이터를 결합시켜 분석한 결과 해수면 상승으로 해안 침식과 범람의 위협이 특히 심한 곳은 ‘물의 도시’ 베네치아다. 물 위에 떠있는 도시 베네치아는 기후변화로 인해 큰 홍수가 잦아지면 최대 2.5m의 해수면 상승으로 육상 면적의 97%가 잠길 것으로 전망됐다. 레나 라이만 독일 킬대학 지리학 박사는 “이번 연구를 통해 기후변화가 전 인류의 문화유산을 파괴할 가능성이 크다는 것을 다시 한 번 확인했다”며 “피해 최소화를 위해 전 세계가 지구 온난화 억제에 나서야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매나 파킨슨병처럼 퇴행성 신경질환 발병 공통원인이 세포 내 소기관인 미토콘드리아 때문인 것을 밝혀냈다. 한국생명공학연구원 위해요소감지BTN연구단, 한국기초과학지원연구원, 미국 스탠포드대 의대 공동연구팀은 퇴행성 신경질환이 세포 소기관인 소포체와 미토콘드리아가 상호작용을 하면서 만들어 낸 이상반응 때문이라는 것을 규명했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 미토콘드리아는 영양분으로 흡수된 포도당에서 세포의 주요 에너지원인 ATP를 만들어 내는 ‘세포내 발전소’이다. 또 세포내 칼슘 농도를 일정하게 유지하는 항상성에 관여함으로써 세포 에너지 대사 활성과 세포 사멸을 조절하기도 한다. 신경세포의 경우 복잡한 신경망 내에서 기능 유지를 위해 많은 에너지를 필요로 하는데 노화로 인한 미토콘드리아 기능저하와 손상된 미토콘드리아가 증가하면서 신경세포가 죽고 뇌손상이 촉진되면서 기억력 감퇴, 운동기능 조절 이상 같은 증상이 나타나기도 한다. 연구팀은 파킨슨병과 알츠하이머를 유발시킨 초파리의 신경세포를 관찰한 결과 소포체와 미토콘드리아의 접촉면이 늘어나 있고 이로 인해 미토콘드리아 내에 과도한 칼슘이 흡수돼 신경세포가 사멸된다는 사실을 확인했다. 파킨슨병 원인 유전자로 알려진 PINK1 돌연변이 유발 초파리에게서는 미토콘드리아 내 칼슘 농도가 증가하면서 도파민 신경세포 숫자가 현저하게 감소되고 미토콘드리아 칼슘채널을 억제할 경우 신경세포 사멸이 지연된다는 것도 확인했다. 알츠하이머 역시 칼슘채널을 차단할 경우 증상이 개선되는 것이 확인됐다. 이규선 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과는 퇴행성 신경질환을 효과적으로 치료하기 위해서는 미토콘드리아의 칼슘 항상성 조절이 중요하다는 것을 보여줬다”라며 “칼슘 항상성 조절은 퇴행성 신경질환 뿐만 아니라 암, 염증성 질환, 대사질환, 각종 노인성 질환 등 치료제 개발에도 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10월은 프로야구의 열풍이 극에 달하는 때이자 과학자들에게는 또 다른 흥분을 주는 달이다. 노벨과학상 수상자가 발표되기 때문이다.올해도 여러 분야의 훌륭한 성과를 놓고 어떤 연구가 노벨상을 수상할 것인가에 대해 많은 추측이 있었고 ‘혹시 한국에서도’ 하는 기대도 있었다. 기초과학연구원(IBS) 단장 중 한 명인 로드니 루오프 박사의 경우 노벨상을 받을 만한 연구 업적 덕분에 울산과학기술원(UNIST)과 IBS의 많은 연구자들이 내심 기대하기도 했다. 애석하게 올해 노벨화학상은 다른 연구자가 수상했지만 연구의 중요성으로 볼 때 몇 년 안에 좋은 소식이 있지 않을까 하는 생각이 들기도 한다. 올해 노벨과학상도 탁월한 연구를 수행한 연구자들에게 돌아갔다. 생리의학상은 면역세포를 이용한 항암치료법을 가능케 한 연구가 선정됐다. 이 연구는 이미 실제 환자 치료에 사용되고 있다. 암으로 사망 직전까지 갔던 지미 카터 전 미국 대통령도 이 면역치료로 완치가 되면서 기적 같은 치료법으로 주목받기도 했다. 필자는 DNA 상해복구에 대한 연구를 하고 있다. 최근 면역항암치료에 효과가 있는 암종들이 DNA 상해복구 시스템에 이상이 있는 암이라는 결과가 밝혀지면서 면역치료와 DNA 상해복구 과정 간 연관성 연구가 활발하다. 물리학에서는 레이저를 이용해 극미세 물질을 보거나 움직이는 연구가 선정됐다. 이 연구도 현재 많은 분야에 응용돼 쓰이고 있다. 레이저로 시력을 교정하는 라식 수술의 펨토초 레이저 사용이 대표적이다. 필자가 작은 단백질, DNA 등을 조작하는데도 이 기술을 사용하고 있다. 노벨화학상은 무작위 돌연변이를 통한 다양한 단백질을 만드는 방법을 개발해 의학 및 과학 발전에 공헌한 연구에 돌아갔다. 이 연구는 약물의 표적을 찾거나 새로운 항체를 만드는 등 공정에 사용되고 있고 많은 바이오 신약이 이 방법으로 만들어졌다. 노벨상 수상자가 발표되면 많은 사람들이 “왜 한국에서는 노벨상이 나오지 않을까”, “한국의 과학정책이나 연구방향이 맞지 않는 것이 아닐까”, “한국인의 교육 방법이나 성향이 노벨상과 거리가 먼 것 아닐까”라는 질문을 던지곤 한다. 필자가 한국에 돌아온 지난 4년 동안 매년 받는 질문들이다. 필자는 현재 한국에서 진행하는 과학기술 정책, 연구방향, 교육, 한국인의 성향 등은 전혀 문제가 아니라고 답한다. 문제는 과학정책, 연구방향, 교육방향을 너무 자주 바꾼다는 것이다. 일단 방향을 정하면 이것을 꾸준히 지켜나가야 한다. 노벨상을 탈 만한 연구성과가 나오기 위해서는 한번 믿고 방향을 잡은 연구정책을 10~20년 이상 꾸준히 밀어주는 끈기가 필요하다. 1983년에 나온 일본 이토 준타로 교수 등이 집필한 ‘과학사기술사사전’에 따르면 조선 세종 재위기간 동안 세계를 변화시킨 연구 업적이 21건이나 된다. 이는 유럽, 아랍 19건, 중국 4건, 일본 0건에 견줘 압도적인 성과다. 세종 재위기간 동안 무엇이 이를 가능하게 했을까. 바로 꾸준한 관심을 갖고 밀어주는 정책 덕분이 아니었을까 생각된다. 10월 노벨상 수상자 발표와 한글날을 보내면서 세종대왕의 훌륭한 업적을 가능하게 한 국가 경영의 위대함을 다시 한번 흠모하게 된다.

기후변화로 인한 지구온도 상승이 사람들의 정신건강에도 악영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 기후변화 대응능력이 떨어지는 저소득층의 경우 특히 심한 것으로 알려졌다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, 에디스 너스 로저스 보훈병원, 캘리포니아 샌디에이고대 공동연구팀은 14일 이 같은 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 2002~2012년 미국 질병통제예방센터(CDC)가 약 200만명을 대상으로 한 정신 건강 조사를 바탕으로 미 전역을 가로, 세로 각 4㎞의 정사각형 격자로 나눈 뒤 지역별 기온변화와 종합적으로 비교분석했다. 그 결과 하루 최고 온도가 30도 이상일 때는 10~15도인 날보다 정신적인 문제가 유발될 가능성이 1% 포인트 이상 높은 것으로 나타났다. 그런데 25~30도일 때보다 30도 이상일 때 2% 포인트 이상 정신적 문제를 유발할 가능성이 더 높은 것으로 조사됐다. 이 같은 문제는 저소득층이 고소득층에 비해 더 심각하게 나타났다. 저소득층의 경우 고소득층에 비해 폭염에 대한 대비책이 부족하기 때문인 것으로 연구진은 분석했다. 닉 오브라도비치 MIT 교수는 “이번 연구를 통해 고온이나 기온 상승이 정신건강에 악영향을 미친다는 사실을 확인하기는 했으나 정확히 어떤 생체 메커니즘을 통해 유발되는지는 확인하지 못해 추가 연구를 진행 중”이라며 “기후변화가 자살 같은 극단적인 선택은 아니더라도 극심한 스트레스, 불안, 우울 같은 정서적 문제를 일으킨다면 사회적, 정책적인 대응이 시급하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기도 의왕시는 ‘2018 경기의왕과학축전’을 처음으로 개최한다고 13일 밝혔다. 한국교통대 의왕캠퍼스와 코레일 인재개발원에서 오는 19일부터 이틀 동안 열린다. 경기도와 의왕시, 한국교통대학교가 공동으로 주최하며 코레일 인재개발원, 한국철도기술연구원, 경기테크노파크가 참여하는 다양한 과학문화 프로그램을 즐길 수 있는 행사다.‘의왕시 MAKER!(과학기술 인재)’라는 주제로 열리는 행사는 과학문화와 관련된 다양한 전시, 체험, 강연회, 레이저 팝핀쇼 등을 선보일 예정다. 행사에는 만들고, 체험하며 즐기는 MAKER 페스티벌, 레고마인드 스톰 및 아두이노 코딩체험, 최신 정보통신기술(ICT) 트랜드를 반영한 가상현실(VR), 3D프린팅, 드론 시뮬레이션, 사물인터넷, 기초과학실험교실 등 방문객의 관심을 끌어 모을 체험 중심의 재미있는 프로그램이 마련돼 있다. 또한 과학자 초청강연회, 너디더비(창의력자동차 만들기 대회), 가족 과학퀴즈대회, 과학 쇼, 철도박물관 투어 등 가족이 함께 참여할 수 있는 과학문화 콘텐츠도 만나볼 수 있다. 10시부터 오후 5시까지 진행되며, 시민 모두 무료로 참여할 수 있다. 김상돈 시장은 “올해 첫음 선보이는 이번 축제는 미래사회를 이끌어갈 어린이와 청소년에게 4차 산업혁명 시대를 맞아 다양한 과학체험을 즐길 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 말했다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

요즘 가정 난방은 대부분 도시가스나 지역난방 등을 이용하지만 1990년대까지도 연탄 보일러를 사용하는 가정들이 있었다. 연탄 보일러를 사용하다보면 방의 틈 사이로 연탄가스가 새어들어오는 경우가 있어 자고 일어나면 머리가 깨질 듯이 아프고 구토가 나는 연탄가스 중독증에 걸릴 때가 있다. 그래서 어른들은 옛날을 회상하며 연탄가스 중독에 걸려 아침에 동치미 국물을 벌컥벌컥 마셨다는 이야기를 하기도 한다. 바로 이 연탄가스 중독증을 일으키는 원인은 일산화탄소 때문이다. 호흡기를 통해 일산화탄소를 과다하게 흡입할 경우 체내 조직의 산소공급이 차단되고 중추신경계에 영향을 미쳐 두통, 경련, 구토를 유발시키고 심할 경우 사망에 이르는 경우도 있다. 국내 연구진이 이런 치명적인 일산화탄소를 수술후 조직 손상 방지와 패혈증을 막는데 이용할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST), 충남대, 한국기초과학지원연구원 공동연구팀은 일산화탄소 방출량과 속도를 제어할 수 있는 젤형태의 패치(일종의 반창고)를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 과량의 일산화탄소는 인체에 치명적이지만 10~500? 정도의 미량은 염증 작용을 억제하고 혈관이완, 세포손상 및 사멸 억제 기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 일산화탄소를 치료용으로 사용하려는 시도는 많았지만 원하는 부위에 적절한 농도의 일산화탄소를 주입하는 것이 쉽지 않아 치료효과가 떨어지거나 의도치 않은 독성유발의 부작용이 있었다.연구팀은 고분자물질인 생체친화적 펩타이드에 일산화탄소를 포함한 분자캡슐을 결합시키는 방식의 기술을 개발했다. 일산화탄소 분자캡슐은 분자 프로그래밍을 통해 방출량과 시간을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이를 이용해 주사와 반창고 형태의 패치를 만들었다. 특히 패치제는 체내 조직과 장기에 쉽게 부착돼 세포 보호는 물론 항염증 효과도 뛰어난 사실이 확인됐다. 이은지 GIST 신소재공학부 교수는 “이번 연구는 분자의 자기조립과 초분자화학을 이용해 일산화탄소 방출량과 속도를 제어해 치료제재로 사용할 수 있도록 했다는데 의미가 크다”라며 “패혈증, 겸형적혈구 빈혈증, 고혈압, 암, 뇌졸중 등 특정 조직이나 장기, 질환에 적용할 수 있는 가스치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

예상치 못한 폭우와 폭설, 폭염과 혹한, 점점 강해지는 태풍 등 예상치 못한 각종 기상이변이 지구촌 곳곳에서 발생하고 있다. 이런 이상기후 발생의 원인 중 하나로 해양의 온도가 비정상적으로 높아지는 엘니뇨와 낮아지는 라니냐가 꼽힌다. 국내 연구진이 엘니뇨와 라니냐를 발생 17개월 이전에 예측할 수 있는 방법을 찾아내 화제가 되고 있다. 포스텍 환경공학부와 미국 하와이대, 일본 해양과학기술센터 공동연구팀은 대서양 온난지역 분석을 통해 17개월 이후 엘니뇨와 라니냐를 예측할 수 있다는 사실을 찾아냈다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 8일자(현지시간)에 실렸다. 엘니뇨는 열대 태평양 해수면 온도가 비정상적으로 높아지는 현상으로 열대지역 뿐만 아니라 전 지구적으로 강수량과 대기순환에 영향을 미쳐 이상기후를 유발시키거나 생물권에도 영향을 미쳐 어장을 파괴하거나 농작물의 흉작으로 이어진다. 지금까지는 이런 엘니뇨와 라니냐를 6개월 전에 예측할 수 밖에 없다. 이 때문에 이상기후 발생에 대한 대비가 충분할 수가 없다. 연구팀은 남북미 대륙에 걸쳐 있으며 지구에서 두 번째로 큰 온난지역인 대서양 온난역 지역의 해수면 온도와 엘니뇨의 상관관계를 분석한 결과 해수면 수온 상승과 하락을 통해 17개월 이후 엘니뇨, 라니냐를 예측할 수 있다는 것을 확인했다. 대서양 온난역은 기존 엘니뇨의 원인으로 알려져 있던 태평양이나 인도양 효과와는 독립적으로 작용하는 것으로 예측 기간이 더 길어지면서도 정확성도 떨어지지 않는다는 장점이 있다. 국종성 포스텍 환경공학부 교수는 “이번 연구는 데서양에 있는 온난역이 엘니뇨 유도에 있어서 중요하다는 것을 보여준 첫 사례”라면서 “엘니뇨 예측의 정확성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 이상기후 예측에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주제목 : 부제목1 : 부제목2 : 　2018년 노벨 화학상은 ‘진화’를 화학적으로 가속화시켜 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다.　스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아널드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아널드 교수는 이번 수상으로 역대 화학상 수상자 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다.　노벨위원회는 “아널드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며, 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이암 치료를 가능케 했다”고 평가했다.　자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 데까지 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아널드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다.　동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 문제는 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역 거부 반응이 없는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전 세계 매출 1위 의약품으로 유명하다.　하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다.　3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아널드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다.　노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 특히 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다.　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2018년 노벨 화학상은 ‘진화의 힘’을 화학적으로 이용해 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아놀드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아놀드 교수는 이번 수상으로 역대 화학상 수상자들 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다. 노벨위원회는 “아놀드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이 암 치료가 가능하게 했다”고 평가했다. 자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 과정으로 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아놀드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다. 동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역거부반응이 없는 우리가 원하는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전세계 매출 1위 의약품으로 유명하다. 하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 이번 노벨 화학상을 수상한 3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아놀드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴 크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr