# 1968년 일본 사이탐현 이나리야마 고분에서 발견된 금착명철검에는 칼 앞뒤로 글자가 쓰여져 있어 고고학계의 비상한 관심을 끌었다. 오랜 세월이 지나 명확하게 판독되지 않던 글자들은 1978년 X선과 감마선 투과 시험 결과 115자의 한자가 금으로 새겨져 있다는 사실을 확인하게 됐다. 이후 1983년 금착명철검은 일본 국보로 지정돼 보존되고 있다. # 1977년 프랑스는 원자력청 소속 문화재 보존처리 전문기관인 지역보존연구소(ARC-Nucleart)를 통해 문화재 보존 연구를 꾸준히 진행해오고 있다. 1977년에는 방사선 조사기술을 이용해 이집트 람세스 2세 미라의 생물학적 손상을 억제하도록 처리했다. 선진국들은 문화재를 보존하고 분석하는데 방사선 기술을 다양하게 활용하고 있다. 우리나라도 앞으로 방사선을 이용한 문화재 보존 연구에 본격적으로 나설 계획이다. 한국원자력연구원과 한국문화재보존과학회는 28일 대전 국제원자력교육훈련센터에서 방사선을 이용한 문화재 분석과 보존기술 개발을 위한 상호협력협약을 체결했다. 이번 협약으로 연구용 원자로 ‘하나로’와 뫼스바우어 분광기, 감마선조사시설, 전자선실증연구시설, 이온빔가속기 등을 활용해 문화재 진단, 보존처리를 비롯해 문화재 관련 공동연구 및 학술발표 등 다양한 방면의 협력을 하게 될 전망이다. 특히 감마선 공명현상을 이용해 가장 미세한 에너지까지 측정할 수 있는 뫼스바우어 분광법은 오래된 건물의 단청 안료, 도자기 유약 등에 포함된 철 화합물의 상태를 확인해 원본과 비슷하게 복원할 수 있도록 도와주게 된다. 또 철 화합물과 수분을 포함하는 대기질이 석조 문화재에 주는 영향도 비파괴 검사 방식으로 바로 측정할 수 있게 된다. 또 방사선 조사기술을 이용해 나무로 만들어진 문화재의 생물학적 손상을 일으키는 흰개미, 권연벌레와 곰팡이도 문화재 손상 없이 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 목재 뿐만 아니라 서적, 의복 등 유기질 문화재 보존에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 방사선 고분자 중합기술을 이용하면 부식이 심한 목재도 단단하게 강화시킬 수 있게 된다. 이처럼 방사선 기술로 문화재 건전성을 진단하고 치료하는 한편 손상된 문화재도 복원하는 기술이 국내에서도 자리잡는 기회가 될 것으로 보인다. 하재주 원자력연구원장은 “문화재 보존 연구는 방사선을 이용해 해결할 수 있는 사회현안 문제이면서 기초과학 연구의 실용화 노력 중 하나가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지그문트 프로이트의 정신분석학은 ‘인간은 욕망과 본능에 흔들리는 존재’를 드러냄으로써 ‘인간은 이성적 존재’라는 서구 철학의 기본 가설을 무너뜨린 것으로 잘 알려져 있다. 특히 꿈은 실제로는 표출시키지 못하는 무의식이 나타나는 현상으로 분석했다. 프로이트의 제자인 융은 개인이 체험하지 않은 인간 고유의 유전자 속에 새겨져 있는 전통의 잠재의식이 표출되는 경우도 있다고 주장해 꿈의 다양성을 이야기했다. 이렇듯 정신분석학자의 고유 영역으로 알려졌던 꿈이 최근 뇌과학이 발달하면서 과학자들의 분석대상이 되고 있다. 북유럽 연구진들은 최근 감정조절능력이 뛰어난 사람이 좋은 꿈을 많이 꾸고 숙면을 하는 반면 그렇지 못한 사람들이 악몽에 시달린다는 연구결과를 발표했다. 핀란드 투르쿠대 뇌과학연구소, 수학 및 통계학부, 알토대 컴퓨터과학부, 스웨덴 스퀘브드대 생명과학부 공동연구팀은 자기감정조절 능력이 뛰어난 사람이 행복한 내용의 꿈을 꾸는 등 자기만족도가 높은 웰빙을 하는 사람들이 숙면을 취한다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 25일자에 발표했다. 연구팀은 정신적, 신체적으로 건강한 스웨덴 성인 남녀 47명을 대상으로 3주 동안 자신이 어떤 꿈을 꾸었고 꿈을 꾸는 동안 느꼈던 감정과 함께 하루 생활을 하는 동안 자신이 느꼈던 주된 감정을 기록하는 꿈-일상 일기와 함께 스스로 느끼는 건강상태, 생활 만족도에 대한 설문조사를 실시했다. 그 결과 감정의 기복이 심하고 불안감이 강하게 느껴지는 날에는 악몽에 시달리게 되고 평온한 마음이 느껴지는 날에는 좋은 꿈을 꾸게 된다는 사실을 확인했다. 흔히 이야기하는 것처럼 ‘꿈자리가 뒤숭숭한’ 다음날 불안감을 느끼게 되는 것이 아니라 마음의 동요가 심한 날 밤 뒤숭숭한 꿈을 꾸게 된다는 설명이다. 이와 함께 감정조절능력이 뛰어난 사람이 행복한 내용의 꿈을 더 많이 꾸고 숙면을 취한다는 사실도 알게 됐다. 안띠 레본수오 핀란트 투크쿠대 교수는 “꿈이 무의식의 발현이라는 정신분석학의 주장처럼 감정조절능력과 자기 통제가 마음의 평화와 웰빙을 가져오고 이것이 숙면과 함께 평화스러운 꿈을 만들어 낸다는 사실을 확인하게 됐다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

섬세한 털과 이글거리는 눈빛, 생동감 있는 자세로 뼈다귀를 물고 있는 말승냥이(회색 늑대)는 금방이라도 살아서 움직일 것 같다. 북한 평양중앙동물원에서 들여온 이 말승냥이는 지난해 서울대공원에서 생을 마감했지만, 한 사람의 손길을 거쳐 새로운 모습으로 우리 곁에 남게 됐다. 서울대공원 윤지나(30) 박제사가 그 주인공이다. 지난 14일 경기도 과천시 서울대공원 동물원에서 윤 박제사를 만났다. 초등학교 때부터 미술을 배운 윤 박제사는 예중, 예고를 거쳐 서울대학교 미술대학 조소과를 졸업했다. 그는 미술을 공부하면서도 동물이 좋아 전공까지 바꾸려 했다. 어느 날, 뉴욕 자연사박물관에서 멋진 박제 전시를 본 것이 박제사의 길을 걷게 된 계기가 됐다는 그는 “박제라는 것이 제 전공을 살리면서 동물에 관련된 일을 할 수 있는 ‘제게 딱 맞는 일’이라는 생각이 들었다”고 말했다. 조소를 전공한 것이 이 일을 하는데 강점이자 곧 경쟁력이라고 말한다. 그는 “특히 포유류 박제와 조각은 떼어 놓을 수 없는 관계라고 생각한다”며 “동물모양 마네킹을 조각할 때와 가죽을 씌운 뒤 얼굴모양을 잡을 때 도움이 많이 된다. 여기에 조소에서 사용하는 재료나 기술, 특히 캐스팅 기법은 박제를 하는 데 비중 있게 쓰인다”며 전공의 작업적 장점을 설명했다. 매년 윤 박제사의 손을 거쳐 가는 동물은 약 10여 마리 정도이다. 박제는 고도의 작업 기술과 인내를 요한다. 이에 대해 그는 “아무래도 손으로 하는 일이라 시행착오를 각오해야 한다. 여러 기술의 복합체일 정도로 다양한 종류의 작업이 수반되기에 손이 많이 갈 수밖에 없다”며 쉽지 않은 작업임을 밝혔다. 그렇다면 박제는 완성까지 어떤 과정을 거칠까. 먼저 냉동보관 된 동물을 해동한다. 대부분 복부를 절개해 가죽을 벗기고 살점을 제거한 뒤 부패를 막기 위해 가죽에 약품처리를 한다. 개체 치수에 맞게 제작된 마네킹에 가죽을 씌운 후에는 눈, 코, 입, 귀, 발 등 세부적인 표현을 하고 봉합한다. 그렇게 완성된 박제는 몇 주간 건조과정을 거친다. 그리고 수분기가 완전히 빠지면 색이 바래는데, 그때 색칠을 다시 하는 것으로 마무리된다. 윤 박제사는 이렇게 공들여 박제하는 이유에 대해 ‘전시와 교육, 연구’가 목적이라고 답했다. 이어 “다만 우리나라는 전시나 교육 등 겉으로 보여 지는 것에만 관심이 많은 편이고, 기초과학 중요성을 간과하는 경향이 있다”며 “하지만, 수많은 표본들이 축적되어 데이터가 만들어지면, 그 가치는 이루 말할 수가 없다. 특히 골격표본은 예산과 인력이 뒷받침 되는 대로 가능한 한 많이 제작해 후대에 남기는 것이 바람직하다고 생각한다”며 박제의 의미를 전했다.무엇보다 박제는 희소가치가 높은 동물을 우선으로 한다. CITES(멸종위기에 처한 야생동·식물을 보호하기 위해 무역을 제한하는 협약)에 등재된 동물이나 천연기념물로 지정된 동물이면 가능한 한 표본으로 남긴다. 하지만 사체 외상이 심하거나 털이 많이 빠진 경우, 또 부패가 어느 정도 진행이 되었다면 사실상 표본 제작이 어렵다. 현재 국내 박제사 국가자격증 보유자는 50여 명이다. 그 중 현업에 있는 박제사는 20명 남짓. 자연사박물관과 같은 공공기관 근무자는 10명이 채 되지 않는다. 박제사가 근무하는 동물원은 서울대공원이 유일하다. 윤 박제사는 “국가 자격증 없이도 박제는 할 수 있다. 하지만 자연사박물관 같은 공공기관 박제사로 취직을 하려면 자격증이 필요한 것이 일반적이다. 천연기념물은 국가 자격증 없이는 제작이 불가능하다”고 설명했다.윤 박제사는 박제에 대해 “여러 기술의 종합선물세트 같다”며 “칼도 다뤄야 하고, 가죽가공, 목공, 용접, 바느질, 색칠, 조각, 캐스팅 등 다양한 종류의 작업이 수반된다. 여기에 손재주도 좋아야 하고, 새로운 기술이나 재료에 대한 정보력도 필요하다. 얼마나 더 좋은 재료와 약품을 사용하느냐가 결과물을 좌지우지하기도 한다”고 말했다. 특히 그는 박제는 “정해진 방법이나 규칙이 없다는 점”을 매력으로 꼽았다. “동물 종류 혹은 선택한 포즈에 따라 많은 방법이 있는 만큼, 가장 좋은 방법을 찾는 것이 박제사의 실력인 것 같다”며 “정해진 방법이 없다는 것, 그게 박제의 매력이라고 생각한다”고 덧붙였다.윤 박제사는 예비사육사들에게도 진심 어린 조언을 했다. 그는 “평소 동물을 많이 관찰하는 습관을 가지고 행동, 생태, 근골격계 해부학 등을 공부하는 것이 좋다”며 “박제에 대한 정보는 외국에 더 많다. 적극적으로 정보를 찾고 연구하길 바란다”고 권고했다. 그럼에도 “박제를 직업으로 삼으면, 돈 벌기가 어려우니 정말 좋아하는 마음으로 시작해야 할 것 같다”며 작업적 즐거움과 보람, 동물을 향한 애정의 중요성을 강조했다. 마지막으로 윤 박제사는 박제된 동물들을 따뜻한 시선으로 바라봐 주기를 부탁했다. “박제된 동물들을 보고 그저 불쌍하다고만 생각하지 말아줬으면 한다. 죽어서도 눈감지 못한다고 감정적으로 생각하시는 분들이 종종 있다. 하지만 죽은 동물도 자연이 남겨준 우리의 소중한 자원이기에 전시·교육·연구를 위해 한 번 더 활용해 그 가치를 찾고, 의미를 되새기는 과정임을 알아주시길 부탁한다”며 “하나의 연구자료 또는 하나의 예술작품으로 생각해주시면 좋겠다”고 전했다. 　글·영상 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr

■특허청 ◇부이사관 승진△기획재정담당관 김명섭△교육기획과장 박미영 ◇과장급 승진△상표심사3과장 엄기훈△특허심판원 심판관 김동원, 윤내한◇과장급 전보△특허심판원 심판관 김지맹 ■한국기초과학지원연구원 △연구장비개발본부 국산장비신뢰성평가센터장 박찬수△환경·소재분석본부 지구환경연구부장 최정헌 ■한국농수산식품유통공사 ◇처·실장급 전보△지속가능농식품전략추진단 전략실장 오형완△기획조정실장 기노선△경영지원처장 안병희△재무관리처장 최주환△정보전략실장 임재형△비축사업처장 강계원△수출전략처장 이필형△수출사업처장 박민철△식품산업처장 정성남△유통조성처장 백태근△사이버거래소장 윤영배△화훼사업센터장 이문주△감사실장 신현곤△서울경기지역본부장 김정욱△광주전남지역본부장 김형목△아세안지역본부장 겸 하노이지사장 김창국 ◇부장급 전보△사회가치창출부장 박군식△인사부장 성시찬△기금관리부장 민경후△비축관리부장 박제형△품질안전부장 금동우△미곡부장 및 가공용쌀제도개선T/F팀장 김기붕△식량지원부장 및 해외원조상황실 반장 장재형△수출기획부장 심화섭△시장다변화부장 노태학△수출농가지원부장 이원기△농산수출부장 이성복△식품수출부장 황도연△수산임산수출부장 김석주△마케팅지원부장 정연수△농수산식품기업지원센터 기업컨설팅부장 구자성△농수산식품기업지원센터 기업지원부장 양재준△산지시설부장 김동목△농식품유통교육원 교육지원부장 김기헌△농식품유통교육원 교육운영부장 이영철△농식품유통교육원 유통연구소장 조창익△화훼사업센터 화훼기획부장 손용규△감사부장 김상백△인천지역본부장 권오훈

기초과학·ICT 등 428건·7300명 지원 항암 표적치료·인공근육 연구 등 꼽혀 2013년 10년짜리 국가 미래과학기술 육성 계획을 밝혔던 삼성전자가 사업 5년 중간 성과를 공개했다. 5년간 5389억원을 투자한 삼성전자는 남은 5년 동안 그 두 배에 육박하는 9600억원을 투입할 계획이다. 삼성전자는 2013년 8월 기초과학을 지원하는 삼성미래기술육성재단과 소재기술·정보통신기술(ICT) 분야를 지원하는 미래기술육성센터를 설립, 10년간 총 1조 5000억원을 미래 과학기술 연구에 투입하겠다는 계획을 발표했다. 지원사업 5주년을 3일 앞둔 13일 삼성전자는 기자간담회를 열고 “현재까지 기초과학 분야 149건, 소재기술 분야 132건, ICT 분야 147건 등 연구과제 총 428건에 연구비가 지원됐다”면서 “지원받는 인력은 서울대, 한국과학기술원(KAIST), 포스텍 등 국내 대학과 한국과학기술연구원(KIST), 고등과학원 등 공공연구소 46개 기관의 교수급 1000여명을 포함, 총 7300여명에 달한다”고 밝혔다. 미래기술육성사업 지원을 받은 연구의 주요 성과로는 윤태영 서울대 생명과학부 교수의 항암 표적치료 연구, 박문정 포스텍 화학과 교수의 인공근육 연구, 백정민 울산과학기술원 신소재공학부 교수의 마찰발전기 연구 등이 꼽힌다. 윤 교수의 연구는 현재까지 해외 특허 10건과 100억원 이상의 투자 유치를 이뤄 낸 벤처기업 창업으로 이어졌다. 박 교수의 연구는 올해 후속 지원 과제로 선정돼 4년 더 지원을 받게 됐다. 웨어러블 기기에 적용 가능한 백 교수의 연구는 삼성전자가 기본 특허를 매입하고, 개량 특허를 공동 출원하는 등 상용화를 추진하고 있다. 삼성전자는 국내에서 민간 기업 최초로 진행한 미래기술육성 사업이 한국 연구 생태계에 변화를 줬다고 자평했다. 아이디어 위주로 작성, 연구자 이름과 소속 기관을 숨긴 단 2장짜리 제안서로 지원 대상을 선정하고, 선정된 뒤에도 매년 2장짜리 연구보고서만 작성하도록 하고 있다. 연구로 만들어진 모든 지적재산권은 연구 수행기관이 가지며, 목표를 달성하지 못해도 문책하지 않는다. 국양 미래기술육성재단 이사장은 “지난 5년간 연구 풍토를 바꾸고 새로운 연구 지원 모델을 정착하기 위해 꾸준히 노력해 왔다”면서 “앞으로도 새로운 분야를 열거나 난제를 해결하려는 과제를 선정해 적극 지원할 계획”이라고 밝혔다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

‘오르지 못할 나무는 쳐다보지도 말라’는 옛말이 있지만, 온라인 데이트 시장에서는 이 말이 전혀 적용되지 않는다는 연구 결과가 나왔다. 또 남성은 여성의 나이를 주로 따지고, 여성은 남성의 학력을 주요 포인트로 여겼다. 미국 미시건대 복잡계연구센터·물리학과·사회학과와 세계적인 복잡계 연구기관인 뉴멕시코 산타페연구소 공동연구팀이 미국의 대표적인 대도시 뉴욕, 보스턴, 시카고, 시애틀 4곳의 온라인 데이트 웹사이트 자료를 분석한 결과 남녀 모두 자신보다 능력이나 외모가 나은 사람과 데이트하기를 원하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 9일자에 실렸다. 연구팀은 2014년 1월 한 달 동안 4개 도시에서 운영되는 온라인 데이팅 사이트에서 주고받은 메시지를 이용해 이성으로부터 데이트 신청 메시지를 받은 횟수, 이들의 인기도 등을 정량분석했다. 분석 결과 남성은 자신의 인기도보다 26%, 여성은 23% 높은 이성을 선호하는 것으로 조사됐다. 반면 자신보다 인기도가 낮은 이성에게 연락하는 경우는 거의 없는 것으로 나타났다. 이와 함께 온라인 데이트 시장에서 여성은 ‘연령’, 남성은 ‘학력’이 선택의 중요한 요소로 작용하는 것으로 조사됐다. 여성의 경우 10대 후반부터 70대까지 다양했는데 나이가 들어갈수록 인기는 떨어졌으며, 남성은 40대부터 50대 초반에 인기의 정점을 찍는 것으로 나타났다. 남성의 경우에는 대학원 졸업 이상의 학력을 가진 사람들의 인기가 가장 높았으며 여성은 대학원 졸업자보다 대학 졸업자의 인기가 더 높았다. 한편 남녀 모두 자신이 선호하는 이성에게는 문자 메시지를 좀더 길게 보내고 단어도 신중하게 고르는 것으로 분석됐다고 연구팀은 설명했다. 엘리자베스 브루흐 미시건대 박사는 “온라인 데이트 신청은 직접 얼굴을 마주 보는 대면 상황보다 쉽고 실패에 대한 부담감이 없기 때문에 자신이 속해 있다고 생각하는 그룹이 아닌 보다 나은 사람에게 시도하는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아찔할 정도로 높은 곳에 올라가거나 길을 지나갈 때 갑자기 튀어나온 자동차와 마주치거나 골목에서 사납게 생긴 덩치 큰 개와 맞닥뜨렸을 때, 공포영화를 보다가 잔인한 장면이 나오면 자신도 모르게 ‘헉’하며 숨을 몰아쉬거나 눈을 가린 경험을 누구나 한 번쯤은 했을 것이다. 이런 행동은 ‘얼음’(freezing)이라고 부르는 공포 반응 중 하나다. 사실 포식자나 위험한 상황에 맞닥뜨렸다고 뇌가 판단할 경우 공포와 불안반응을 유발시키는 것은 생존을 위해 필수적인 기능이다. 더군다나 이는 배워서 터득하는 몸의 반응이 아니라 오랜 시간 진화를 통해 몸에 새겨진 일종의 선천적 반응이다. 과연 이런 타고난 공포반응은 어디서 유래되고 어떻게 나타나는 것일까. 카이스트 생명과학과 한진희 교수와 대구경북과학기술원(DGIST) 부설 한국뇌연구원 뇌신경망연구부 박형주 박사 공동연구팀이 동물이 보이는 공포에 대한 선천적 반응을 유발시키는 뇌신경회로와 메커니즘을 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 선천적 공포반응은 생존에 도움을 주지만 극도의 스트레스나 생존에 지속적인 위협이 가해질 경우 공포회로에 이상이 생기면서 공황장애, 외상후 스트레스 장애(PTSD) 같은 신경질환을 앓게 된다. 많은 연구자들이 이 같은 문제를 해결하기 위해 연구를 하고 있지만 정확한 신경회로를 아직 찾지 못하고 있다. 연구팀은 스트레스 반응을 조절하고 연산기능을 수행하는 전전두엽 피질(PFC)의 일부인 전측대상회 피질(ACC)을 주목했다. 전두엽이 학습을 통한 후천적 공포조절에 관여하고 있다는 사실은 밝혀졌지만 선천적 공포조절 기능에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 연구팀은 빛을 이용해 실시간으로 신경 활성을 조절하는 광유전학 기술을 활용해 생쥐의 전측대상회 피질을 자극했다. 생쥐를 잡아먹는 포식자 중 하나인 여우 냄새를 맡았을 때 활성화되는 부위를 빛으로 조절하는 실험을 한 것이다. 그 결과 전측대상회 피질 영역의 활성을 억제하자 선천적 공포 반응인 ‘얼음 반응’이 증폭됐고 활성을 높이자 공포반응이 감소하는 것을 발견했다. 특히 배외측 편도체핵(BLA)라는 부위가 공포 반응 유발에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다. 뇌연구원 박형주 박사팀은 전기 생리학 방법으로 전측대상회 피질과 배외측 편도체핵 연결망이 선천적 공포 조절 기능에 관여한다는 사실을 교차검증해 같은 결과를 얻었다.한진희 카이스트 교수는 “이번 연구결과는 공포반응을 유발시키는 뇌 속 핵심 신경회로를 발견했다는데 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신경회로를 대상으로 하는 치료기술을 개발한다면 외상후 스트레스 장애 등 뇌신경질환으로 고통을 겪는 이들을 도울 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

며칠 동안 야근을 하거나 밤샘작업을 하고 나면 주변 사람들은 “며칠 사이에 확 늙어버린 것 같다”는 농담 아닌 농담을 건내는 경우가 많다. 밤과 낮이 뒤바뀌면 신체 내 생체시계가 교란되면서 실제로 세포 노화는 빨라진다는 연구결과들이 많다. 사람 뿐만 아니라 식물도 낮과 밤이 뒤집히면 빨리 늙는다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 식물 노화·수명 연구단은 식물이 하루 24시간을 인지하도록 하는 일(日)주기 생체시계 유전자가 잎의 노화에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 식물의 일주기 생체시계 시스템은 언제 잎을 펼칠지, 꽃을 피울지 등 식물의 삶에 있어서 중요한 시기를 결정한다. 일주기 생체시계 시스템에 문제가 발생할 경우 잎이나 꽃이 나오는 시기가 빨라지거나 느려지거나 해 열매를 채취하는데 문제가 발생하기도 한다. 최근 식물 노화에 관여하는 유전자들이 일주기 리듬에 영향을 받는다는 사실은 알려졌지만 정확한 둘 사이 상관관계가 규명되지는 않았다. 연구팀은 애기장대라는 식물을 활용해 식물 노화와 관련된 3개의 핵심 유전자 중 하나인 ‘오래사라1’이 식물 일주기 시스템에 따라 잎의 노화에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.오래사라1은 2009년 남홍길 IBS 식물 노화·수명 연구단장팀이 발견한 식물 노화 주요 3개 유전자 중 하나다. 연구팀은 일주기 생체시계를 담당하는 여러 유전자 중에서 아침에 활성화되는 ‘PRR9’이라는 유전자가 오래사라1 유전자 발현에 중요한 역할을 담당한다는 사실을 확인했다. PRR9이 오래사라1 유전자를 직접 활성화시키거나 발현을 억제하는 등의 방식으로 잎의 노화에 관여한다는 설명이다. 남홍길(대구경북과학기술원 펠로우) 단장은 “이번 연구결과는 단순히 일주기 시스템이 노화에 관여한다는 것을 알아낸 것이 아니라 식물 노화에 일주기 시스템이 어떻게 작용하는지 분자단위로 분석해 냈다는데 의미가 크다”며 “이번에 밝혀낸 생치시계 회로를 이용해 식물의 노화를 보다 미세하게 조절할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 활성산소 발생을 억제하는 나노물질을 이용해 퇴행성 질환인 파킨슨병 치료 가능성을 보였다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환(서울대 화학생물공학부 교수) 단장팀은 활성산소를 제거하는 ‘세리아’라는 나노입자를 활용해 파킨슨병 치료가 가능하다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 응용화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다. 활성산소는 면역과 세포간 신호전달에 중요한 역할을 한다. 그렇지만 어떤 이유로 활성산소 농도가 지나치게 높아지면 몸 속 세포는 물론 살아가는데 필수적인 생체분자들을 무차별적으로 공격한다. 활성산소는 생체분자의 전자를 빼앗아가 산화작용을 일으키는데 이 같은 산화스트레스는 세포 노화를 가져오게 되고 결국 세포 사멸로 이어진다는 설명이다. 활성산소로 인한 산화스트레스는 파킨슨병과 같은 각종 신경 퇴행성 질환의 원인으로 지목받고 있기도 하다. 연구팀은 미토콘드리아, 세포질, 세포 밖 세 영역에서 발생하는 활성산소를 구분하고 부분별로 나타나는 활성산소를 제거할 수 있는 세리아 나노입자를 개발했다. 연구팀은 세리아 나노입자 크기와 입자표면의 전기적 성질을 다르게 해서 3가지 종류의 나노입자를 만들었다.11나노미터(㎚)로 크기가 가장 작고 표면이 음전하를 띠는 세포질의 활성산소를 제거하는 세포질 표적 나노입자, 22㎚ 크기로 표면이 양전하를 띤 세리아 입자는 미토콘드리아를 타켓으로 하고 크기가 400㎚로 가장 큰 세리아 입자는 세포 밖의 활성산소를 타겟으로 했다. 연구팀은 생쥐에게 파킨슨 병을 유발시킨 뒤 세리아 나노입자를 주입하고 치료효과를 관찰했다. 그 결과 세리아 나노입자가 주사된 생쥐들의 뇌에서는 염증이 줄어들고 활성산소로 인한 산화스트레스도 줄어드는 것이 관찰됐다. 현택환 단장은 “이번 연구는 세포 안팎, 미토콘드리아에서 각각 발병하는 활성산소를 선택적으로 제거할 수 있는 기술을 보여준 것”이라며 “이를활용해 파킨슨병 치료는 물론 활성산소 제거 나노입자의 새로운 의학적 적용을 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 티머만(부산대 석학교수) 단장이 주도한 미국, 호주, 중국, 프랑스, 독일, 대만, 칠레, 영국, 페루 10개국 39명의 국제 공동연구팀이 매번 다른 형태의 엘니뇨 현상이 발생하는 메커니즘을 밝혀내는 데 성공했다. ●10개국 공동 연구로 발생 원리 밝혀 연구팀은 동태평양에서 발생하는 엘니뇨(EP엘니뇨)와 중태평양에서 발생하는 엘니뇨(CP엘니뇨)가 상호작용을 하면서 다양한 형태의 엘니뇨 현상을 발생시킨다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 7월 25일자(현지시간)에 발표했다. 엘니뇨는 바닷물 온도가 비정상적으로 상승하는 현상으로 수개월~1년 정도 이어진다. 해수 이상저온 현상인 라니냐와 번갈아 가며 나타나는 엘니뇨는 다양한 기상이변과 이상기후의 원인이 되고 있는데 발원지, 주기, 강도, 지속기간이 불규칙해 예측이 쉽지 않다는 특징이 있다. ●동·중태평양 엘니뇨 상호 결합 때문 연구팀은 다양한 기후관측 자료와 이론 모델, 시뮬레이션 기법을 통합한 수학적 모델링을 통해 EP엘니뇨와 CP엘니뇨의 발생 메커니즘을 발견했다. 특히 두 개의 엘니뇨가 상호 결합하면서 완전히 다른 형태의 엘니뇨가 만들어진다는 것을 수학적으로 증명하기도 했다. 티머만 단장은 “이번 연구를 통해 기후 분야의 난제 중 하나인 엘니뇨의 다양성을 이해할 수 있게 됐다”며 “다양한 형태의 엘니뇨 예측을 통해 각종 기후변화 현상에 대응할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 6월과 11월이 되면 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 순위를 1위부터 500위까지 측정하는 ‘톱500’ 리스트가 공개된다. 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터에 대한 경쟁은, 비유하자면 포뮬러1(F1) 경주의 연비 경쟁과도 유사하다. 슈퍼컴퓨터는 컴퓨터의 본질적인 속성인 계산 기능을 극대화한 장치다. 우리가 사용하는 PC가 일반 자동차와 같다면 F1 경주용 자동차는 달리기 성능에 집중한 슈퍼컴퓨터와 같기 때문이다.슈퍼컴퓨터는 과학적 난제를 풀기 위해 활용된다. 전 지구의 기후 예측, 각종 재난, 재해 예측, 단백질 접합 모델 등 인류가 직면하고 있는 다양한 과학적 문제들이 바로 그것이다. 더 빠른 슈퍼컴퓨터 개발과 도입은 이런 난제를 해결해 과학기술력의 선도적인 입지를 다진다는 점에서 가장 큰 의미를 갖는다. 이 때문에 정상을 차지하기 위한 경쟁은 치열하다. 과거 슈퍼컴퓨터 선진국은 단연코 미국이었다. 그에 이어 전통적 기초과학 강국인 유럽과 지진, 화산 등 자연재해를 예측하기 위한 일본이 슈퍼컴퓨터에 대한 투자를 아끼지 않았다. 그러나 2012년부터 6년 동안은 중국이 정상을 차지했다. 이는 막대한 자금력과 풍부한 인력, 끊임없는 투자의 결과물이다. 특히 2016년에는 자체 기술만으로 슈퍼컴퓨터 정상에 등극하는 기염을 토했다. 절치부심한 미국은 올해 6월 오크리지 국립 연구소가 공개한 슈퍼컴퓨터 ‘서밋’으로 톱500에서 정상을 재탈환했다. 이론적 성능은 200페타플롭스로 초당 20경 번 연산을 처리할 수 있다. 일반적인 사무용 PC의 이론적 성능을 5테라플롭스로 가정하면 ‘서밋’은 PC 4만 대에 해당하는 성능이다. ‘서밋’은 현대 슈퍼컴퓨터의 경향을 단적으로 보여준다. 그간 슈퍼컴퓨터는 물리적 현상을 모사한 미분방정식의 해법을 수치적으로 도출하는 데 집중했다. 그러나 최근 딥러닝(심층학습)의 부상으로 인공지능(AI) 영역에서도 슈퍼컴퓨터급의 계산 장치의 수요가 늘어나고 있다. ‘서밋’은 전통적인 과학계산과 더불어 심층학습까지 수행할 수 있는 GPU(그래픽처리장치) 기반의 시스템을 도입해 슈퍼컴퓨터의 AI 시대를 본격적으로 알렸다. 한국도 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 운영하는 국가슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’이 이번 톱500에서 11위에 올랐다. 차세대 슈퍼컴퓨터의 지속적인 도입은 분명 한국 과학기술에 긍정적인 영향을 미치겠지만 이제는 우리 기술로 만든 슈퍼컴퓨터도 필요하다. 과거 중국과 최근 유럽을 보면 슈퍼컴퓨터의 엔진인 연산처리장치의 자체 개발을 추진하고 있다. 과학기술의 근본적인 발전을 위해 슈퍼컴퓨터 분야의 과감한 투자를 망설이지 말아야 한다.

한국 경제를 둘러싼 국내외 정치·경제 환경이 자못 엄중하다. 미국과 북한의 비핵화 협상이 벌써부터 삐걱거린다. 고용도 성장도 부진하다. 최저임금과 주 52시간 노동을 둘러싼 잡음도 계속되고 있다. 설상가상으로 7월 6일 0시 1분 미국의 중국 제품에 대한 관세 부과와 중국의 맞대응으로 시작된 미·중 무역전쟁은 세계 경제에 먹구름을 몰고 왔다. 분열하는 세계, 다자주의의 쇠퇴 그리고 포퓰리즘의 부상은 미·중 무역전쟁을 1930년대 대공황에 버금가는 사태로 비화시킬 수도 있는 토양을 제공한다. 수출의 37%를 차지하는 미국과 중국의 무역전쟁 틈바구니에서 한국 경제는 다시 한번 고래 싸움에 새우 등 터지는 고통을 피하기 쉽지 않아 보인다. 한국개발연구원(KDI)은 세계 무역이 1% 감소하면 1년 동안 한국 경제의 수출과 성장이 각각 1.08%와 0.48% 하락할 것으로 추산했다. 더욱이 올해 11월 중간선거, 2020년 대통령선거 등 미국의 정치 일정을 고려하면 미·중 무역전쟁이 단기간에 사라질 것 같지도 않다. 우리는 미국과 중국이 관세 부과 대상으로 거론한 품목인 전자제품, 자동차, 신소재, 부품, 전자제품, 철강, 인공지능, 의료기기 등에 주목해야 한다. 패권 다툼에 돌입한 양국 모두 과학기술을 국가 경쟁력의 핵심으로 보고 있음이 잘 드러난다. 미국은 과학기술을 글로벌 리더십과 국가 경쟁력 유지의 중요한 수단으로 활용해 왔다. 중국몽(中國夢)을 국가 비전으로 내세운 시진핑 국가주석은 경제력, 주권국 지위와 함께 기술경쟁력을 초강대국의 3대 요소로 명시하고 과학기술을 ‘경제의 주요 싸움터’라고 비유한 바 있다. 세계 각국은 제조업에 첨단기술을 결합해 제조업의 수준을 높이고 4차 산업혁명을 주도하기 위해 치열하게 경쟁한다. 특히 인재와 과학기술은 국가 경쟁력 강화뿐 아니라 지속 가능한 성장과 직결돼 더 중요하다. 과학기술 관련 각종 지표에 나타난 우리의 위상은 별로 만족스럽지 못하다. 국내총생산(GDP) 대비 최고 수준(4.24%)의 연구개발(R&D) 투자에도 불구하고 효율성은 경제협력개발기구(OECD) 최하위 수준이다. 축적된 경험과 지식이 상대적으로 얕고 기초과학이 약하기 때문이다. 여전히 낮은 원천기술 비중과 핵심기술의 높은 해외 의존도 때문에 기술수지 적자가 지속된다. 그런 측면에서 산학관 협력 강화는 물론이고 공공도서관처럼 지역사회 곳곳에 직접 실험해 보고 만들어 볼 수 있는 메이커 스페이스를 설립해 어릴 때부터 자연스럽게 경험적 지식을 축적할 환경을 조성해 주면 좋을 것이다. 정부는 2022년까지 350개의 메이커 스페이스를 설립할 계획이지만, 기술굴기에 나선 중국은 상하이에만 메이커 스페이스가 500개 이상이라는 점을 곱씹어 볼 필요가 있다. 아울러 공동연구, 공동특허 등 국제협력에 대한 소극적인 태도를 버리고 적극 참여해 선진 경험과 지식을 접할 기회를 많이 만들어야 한다. 대기업과 비(非)대기업 간 R&D 투자의 양극화도 문제다. 2017년 삼성, LG, 현대자동차 같은 글로벌 기업이 민간 R&D 투자의 62.7%를 차지했다. 기업 간, 산업 간 격차 확대 및 협력 축소로 인해 한국 경제의 불균형이 심화될 가능성이 높다. 불균형 완화를 위한 정부의 정책적 넛지가 필요하다. 첨단기술은 수많은 실패와 노력의 결과물임을 상기하고 단기 성과주의를 경계해야 한다. 정부의 R&D 지원뿐 아니라 감사원의 감사도 단기 성과주의의 유혹에서 벗어나야 가치 있는 기술개발의 지원군이 될 수 있다. 규제개혁을 통해 기업가 정신과 지속적인 혁신을 북돋아 줄 수 있는 환경이 마련돼야 한다. 규제개혁은 관료주의 타파와 함께 일하는 국회가 선결 조건이다. 그런데 정부가 약속한 규제 샌드박스는 국회에 계류 중이다. 국회가 일하지 않으면 한 걸음도 나갈 수가 없다. 국민들의 감시가 필요한 이유다. 얼마 전 특허를 많이 보유한 이탈리아의 중견기업 롤드사를 방문할 기회가 있었다. ‘R&D 투자에서 중요한 것은 규모가 아니라 창의적인 아이디어와 장기적 시각 그리고 산학관 연계와 협력’이라는 롤드사 최고경영자의 발언이 기술력 강화를 위한 정확한 좌표를 제시한다. 이번 무역전쟁은 압도적 기술력만이 경쟁력임을 보여 주고 있다.

●말라리아약 당뇨병 치료 효능 포스텍(총장 김도연) 융합생명공학부 김경태 교수와 국내 바이오벤처 ‘노브메타파마’ 정회윤 박사 공동연구팀은 현재 말라리아 치료제로 활용되는 아모아디퀸이 성인당뇨병으로 알려진 2형 당뇨와 비만 같은 대사성 질환치료에 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 내분비대사 분야 국제학술지 ‘당뇨, 비만, 대사’ 7월호 표지논문으로 실렸다. 현재 사용되고 있는 2형 당뇨 치료제는 치료 효과는 좋지만 체중 증가, 부종, 심부전 등 부작용도 있다. 연구팀은 생쥐에게 비만을 유발시킨 뒤 아모디아퀸을 투여한 결과 인슐린 저항성, 고지혈증, 지방간 증상 개선은 물론 기존 치료제의 주요 부작용이었던 체중 증가와 동맥경화 증상이 효과적으로 차단된다는 것도 확인했다. ●적색 초거성 대기 비밀 규명 한국천문연구원(원장 이형목) 전파천문본부와 호주 서호주대, 일본 가고시마대 공동연구팀이 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 지구에서 약 5200광년 떨어져 있는 초거성 ‘VX Sgr’을 관측한 결과 별(항성)에서 방출되는 물질이 비대칭적인 흐름을 보인다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 결과가 별의 마지막 진화단계에서 나타나는 항성풍의 비대칭적 발달과 항성을 둘러싸고 있는 먼지층과의 관계, 질량 방출 원리를 연구하는 데 중요 정보를 제공한다고 설명했다. 특히 항성풍의 비대칭적 형태는 태양 질량의 8배 이하인 별들이 진화를 끝내고 비대칭 형태의 성운으로 발달하는 과정을 연구하는 데 중요한 단서인 만큼 별의 진화에 관한 비밀을 푸는 데 도움을 줄 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2022년부터 시행되는 대학수학능력시험(수능) 개편안을 본 과학계는 다시 한번 깊은 걱정에 빠졌다.최고 수준의 학생들이 모이는 서울대 공대에서는 고등학교에서 물리교육을 제대로 받지 못하고 진학한 학생들을 위한 ‘물리 열(劣)반’을 운영한다고 한다. 입학 후 6개월~1년은 고등학교에서 배웠어야 할 과목들을 보충하고, 마지막 1년은 학점 관리를 위해 재수강을 하는 게 우리 현실이니 실제 대학교육을 받는 기간은 3년에 불과하다. 국내 이공계 대학에서 이런 현상은 오래전부터 시작돼 대학에서 제대로 된 과학 및 공학교육이 어렵다는 현장의 지적은 끊이지 않고 있다. 현재 수능 과학에서 물리, 화학, 생물, 지구과학 4과목은 I , II 두 단계로 나뉘어 전체 8과목으로 구성됐다. 2018년 통계를 보면 과학 I 중 수능 응시 비율은 지구과학(30%), 생물(28%), 화학(19%), 물리(11%) 순이다. 반면 이공계 대학생들의 수강 과목은 화학(40%), 물리(39%), 생물(16%), 지구과학(5%) 순으로 대학에서 중요한 전공 과목들이 무엇인지를 잘 보여 주고 있다. 과학 II는 더욱 기현상을 보인다. 수능 과목 선택 비율이 지구과학(2%), 생물(1.7%), 화학(0.6%), 물리(0.5%) 순으로 대학에서 중요한 과학 과목들은 수능 과목으로서의 기능을 거의 잃었다. 수능에서 과학은 상대평가 과목이며, 과학고 학생들이나 선택하는 과목이라는 인식 탓에 이런 기현상이 심화될 수밖에 없는 것이다. 사실 제대로 대학에서의 수학 능력을 살펴보려면 절대평가를 해야 하는데 이런 의견은 공염불처럼 됐다. 현재 정부의 수능 개편안은 앞으로 과학은 8과목에서 4과목으로 줄이고 이 중 하나만 선택하도록 하겠다는 것이다. 이렇게 되면 한국 과학기술 경쟁력은 하향곡선을 그리게 될 것이고 전 세계 과학계에서는 이런 결정을 우습게 여길 것이 불 보듯 뻔하다. 과학계는 이번 정부안이 과학교육 붕괴를 가속화시킬 것이라고 우려하고 있지만 여느 때처럼 묵살당하고 있다. 당장의 점수를 걱정하고 편하게 공부하고 싶어 하는 학생들에게만 책임을 전가할 수는 없다. 여러 과학기술 관련 단체들은 이미 수차례 이런 문제점을 지적하고 다양한 개선안들을 제시했으나 ‘학생 부담을 덜어 주겠다’는 미명하에 과학교육 정책은 완전히 붕괴되는 쪽으로 달려가고 있다. 기초과학은 지난 1000년 이상 인류가 엄청난 노력을 통해 찾아낸 과학적 사고 체계다. 세상의 모든 이치와 문명의 이기는 과학 법칙을 벗어날 수 없다. 인간 사회가 발전하고 존재하는 한 과학적 소양이 더욱 강조될 수밖에 없는 이유도 여기에 있다. 과학에서 가장 중요한 것은 수천억원에 달하는 장비가 아닌 인재다. 과학기술 기반 사회에서 많은 정책적 판단은 여론에서 비롯될 터인데 과학적 소양을 갖추지 못한 국민들이 많을수록 여론과 정책은 엉뚱한 방향으로 향할 수 있다.역사 속에서도 강대국들이 안이함과 편안함만 추구하다 패망한 경우를 찾는 것은 어렵지 않다. 로마제국의 퇴폐적 문화는 제국의 붕괴를 가속화시켰고 한때 최강의 문명을 자랑하던 중국은 아편이 주는 편안함에서 헤어나지 못해 서구열강에게 사분오열 찢겨졌다가 이를 극복하는 데 100년이 넘게 걸렸다. 과학교육에 팽배해 있는 안이함과 편안함이 조속한 시일에 개선되지 못하면 한국의 미래는 매우 어둡다. 한때 과학교육에서 긴장을 늦췄던 미국은 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 교육을 국가 차원에서 강조하면서 이를 기반으로 한 국가 경쟁력의 반전을 꾀하고 있다. 미국과 어깨를 나란히 하는 과학 대국을 꿈꾸는 중국은 ‘과학굴기’를 통해 현재 한국이 경쟁력을 보이는 분야를 모두 접수할 것이다. 안이한 과학교육 시스템을 일관하며 홀로 세계적 추세에 역행하는 한국은 회복 불능 상태가 될 것이다. 과학에서도 사람이 먼저다. 과학교육을 하루속히 정상화해야 한다.

사람은 누구나 노화라는 생체과정을 피할 수 없다. 노화의 대표적 증상 중 하나는 근력이 떨어진다는 것인데 근력이 떨어지면 걸음걸이가 불편해지고 다양한 질환에 노출될 수 있어 위험하다. 국내 연구진이 나이가 들면서 나타나는 근육감소증을 쉽게 예측하는 기술을 개발했다.한국생명공학연구원 노화제어연구단 권기선 박사와 서울대병원 재활의학과 정선근 교수 공동연구팀이 미량의 혈액만으로 노인성 근감소증을 높은 정확도로 예측, 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 노인성 근육감소증은 노화가 진행되면서 근육량이 줄어드는 현상으로 전 세계적으로도 60대 이상에게서는 10명 중 1명에게 나타나는 것으로 알려져 있다. 노인성 근감소증은 낙상, 신체기능 장애 뿐만 아니라 2차적으로 대사질환, 비만, 당뇨, 골감소증 등을 유발하게 된다. 인구고령화에 따라 노인성 근감소증 환자는 점점 늘어날 것으로 예상되면서 세계보건기구(WHO)는 2016년부터 질병코드를 부여함으로써 질환으로 취급하기 시작했다. 지금까지 근감소증은 근육량을 측정하거나 악력, 보행속도 같은 신체활동능력 측정을 통해 진단하고 있지만 정확도가 떨어지고 조기진단이 불가능하다는 단점이 있다.연구팀은 아시아인 근감소증 진단기준에 따라 60대 이상 노인을 대상으로 정상군과 근감소증 환자군으로 분류한 다음 혈액을 채취해 혈액 내 성분을 비교분석했다. 그 결과 두 집단간 4가지 혈액 바이오마커가 차이난다는 사실을 확인했다. 연구팀은 4종의 바이오마커를 통해 60대 노인들을 대상으로 근감소증 예측시험을 한 결과 높은 수준의 정확도로 근감소증 예측을 한다는 것을 알 수 있었다. 권기선 생명공학연구원 박사는 “근육노화는 노년기 삶의 질을 떨어뜨리는 주된 원인인 만큼 근감소증 조기진단은 건강한 노년을 위해 필수적”이라며 “이번에 개발한 기술은 간단하고 안전하게 근감소증을 빠르게 예측할 수 있기 때문에 조기진단을 통한 예방과 치료계획을 세우는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 천일염에서 새로운 미생물을 발견하는데 성공했다.한국식품연구원 부설 세계김치연구소 미생물기능성연구단 노성운 박사팀은 김치의 주 재료 중 하나인 천일염에서 열과 염분에 모두 잘 견디는 극한 미생물을 찾아냈다고 5일 밝혔다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 이번에 찾아낸 미생물은 고균의 일종으로 높은 온도와 고염(鹽) 상태에서도 생존과 증식이 가능하다고 연구팀은 밝혔다. 고균은 세균, 진핵생물과 생물의 3영역 중 하나로 핵이 없는 원생생물로 극한 환경에서도 살 수 있는 진화 초기단계 미생물이다. 일반적으로 극호염성 고균은 소금 농도가 20% 이상인 고염 환경에서 잘 자라는데 젓갈이나 김치 같은 비교적 소금 농도가 높은 발효식품 등에서도 많이 발견되는 이유이다. 특히 극호염성 고균은 극한 환경에서 생존, 증식한다는 성질 때문에 산업적 가치가 높지만 극한 환경에서 어떻게 살아남는지에 대한 메커니즘이 명확히 밝혀지지 않았다.연구팀은 차세대 염기서열 분석법을 이용한 유전체 분석으로 새로운 형태의 고균을 찾아냈다. 이번에 발견한 고균은 특히 열에 잘 견디는 호열성(好熱性)으로 기존의 고균은 35~45도에서 잘 자라지만 이번에 발견한 고균은 50~55도의 비교적 높은 온도에서도 생존이 가능하며 66도에서도 증식할 수 있다는 사실을 확인했다. 또 호염성 고균 중 세번째로 큰 유전체 크기를 가진다는 점과 다른 고균과 다른 특이 유전자를 보유하고 있다는 것도 밝혀냈다. 노성운 박사는 “고염, 고온이라는 극한 환경에서도 생존, 증식이 가능하기 때문에 다양한 바이오산업 분야 원료로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 이번 연구로 밝혀낸 유전체 정보는 극한 미생물의 특이 유전자 해독과 적응 메커니즘 분석에 대한 단서도 제공해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●지문인식용 투명센서 개발 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수와 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수 공동연구팀이 지문, 온도, 압력을 한번에 측정할 수 있는 디스플레이용 투명센서를 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3일자에 발표했다. 스마트폰에 사용되는 디스플레이 지문인식 기술은 광학식, 초음파식, 정전식이 이용된다. 정전식은 다른 방식보다 얇게, 그리고 저렴한 비용으로 간단히 만들 수 있다는 장점 때문에 대부분 스마트폰에 적용되고 있다. 그렇지만 신호에 반응하는 주파수 대역이 낮고 사용전압이 높아야 한다는 단점이 있다. 연구팀은 은 나노섬유와 은 나노와이어를 결합해 전기 전도도와 센서 민감도까지 동시에 높임으로써 기존 정전식 지문인식 기술의 단점을 보완하는 데 성공했다. ●빛으로 알츠하이머 치료 대구가톨릭대 의대 김종기 교수팀은 투과성 양성자를 이용해 알츠하이머 치매의 독성물질을 제거하고 분해하는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 방사성 재료 공학 분야 국제학술지 ‘MRS 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 알츠하이머 치매는 베타아밀로이드 단백질과 타우 단백질이 뇌에 침착되면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 투과성이 있는 양성자를 쪼여 정상 뇌세포에는 손상을 입히지 않고 베타아밀로이드 단백질 신경독성을 제거하는 ‘쿨롱 나노킬레이트’ 치료법을 개발했다.

정부가 내년도 연구개발(R&D) 예산 집행을 기초연구 역량 확대와 혁신성장이 초점을 맞추고 국민들이 체감할 수 있는 재난, 안전분야에도 집중하기로 했다.국가과학기술자문회의는 29일 서울 홍릉 한국과학기술연구원(KIST)에서 열린토론회와 ‘제2회 국가과학기술자문회의 심의회의’를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘2019년 정부연구개발사업 예산 배분 조정안’을 심의의결했다. 염한웅(포스텍 물리학과 교수) 국가과학기술자문회의 부의장은 토론회에 앞서 “이번 한국의 월드컵 F조 예선전은 과학계에도 많은 메시지를 주고 있다. 운동에서도 기초체력과 기본이 중요하다는 것을 여실히 보여주고 있다”며 “과학계도 지속발전 가능하고 창의적 혁신이 만들어지기 위해서는 기초가 중요한 만큼 앞으로 국가 연구개발(R&D)는 그런 방향에서 이뤄져야 할 것”이라고 밝혔다. 국가 R&D사업 예산 배분·조정안에 따르면 내년 R&D 예산규모는 15조 8000억원으로 연구자 중심 기초연구에 지난해보다 17.6% 증가한 1조 6800억원, 혁신성장 선도분야에 27.2% 증가한 8500억원, 4차 산업 대응에는 13.4% 늘어난 1조 7000억원이 투입된다. 또 지진, 화재, 해양사고 등 재난 및 안전분야와 라돈, 폐플라스틱 재활용, 미세먼지 저감 같은 국민건강과 사회문제 해결에도 1조 532억원이 투자될 예정이다.기초과학 분야의 다양성이라는 특성을 고려해 연구자는 많지 않지만 반드시 필요한 학문을 지원하기 위해 보호 및 소외학문 지원과 지역대학 연구자에 대한 투자를 확대할 계획이다. 혁신성장 분야는 초연결지능화, 자율주행차, 고기능 무인기, 스마트시티, 스마트공장, 스마트팜, 정밀의료, 지능형 로봇 8대 선도분야에 집중 투자하게 된다. 임대식 과기부 과학기술혁신본부장은 “국민의 삶의 질 향상과 인재양성, 연구자 주도 기초연구를 확대해 새로운 일자리 창출에 기여할 수 있는 R&D에 중점 투자할 수 있도록 계획했다”며 “국가R&D에 대해 항상 나오는 비판 중 하나인 ‘투자 대비 성과부족’을 해결하기 위해 기술-인력양성-제도-정책을 종합지원하는 패키지 지원시스템과 다부처 협업 강화 등으로 투자 효율성을 높이기 위한 노력도 담았다”고 설명했다. 한편 이번 회의에서는 제1차 해양수산과학기술 육성 기본계획안, 제2차 과학기술기반 국민생활 문제해결 종합계획안, 제1차 국토교통 과학기술 연구개발 종합계획안, 혁신성장동력 추진현황 및 계획 등 4개 안건도 심의했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국과 미국, 포르투갈 연구진이 ‘행복 호르몬’으로 불리는 세로토닌이 학습에 도움을 준다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다.영국 런던대 전산신경과학과, 막스플랑크-UCL 전산정신과학 및 노화연구소, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 인문사회학부, 포르투갈 챔팔리모드 연구소 공동연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 세로토닌이 학습능력은 물론 학습속도를 높이는데 도움을 준다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자에 발표했다. 세로토닌은 혈관벽이 손상되면 혈소판에서 분비돼 혈액을 응고시키고 혈관벽을 수축시켜 출혈을 막는 물질이다. 혈관 뿐만 아니라 뇌 시상하부, 대뇌기저핵 같은 중추신경계에도 존재하면서 신경전달물질로 작용한다. 스트레스를 받을 경우 세로토닌 분비가 줄어들어 우울감과 좌절감을 느끼게 되고 세로토닌 농도가 높아지면 행복감, 만족감이 높아지는 것으로 알려져 흔히 ‘행복 호르몬’이라고 부르기도 하며 우울증을 치료하는데 활용하려는 시도들이 있다. 연구팀은 8마리 생쥐를 대상으로 4마리는 뇌에 LED 전극을 심어 빛을 쬐어주면 세로토닌이 분비되도록 한 광유전학 장치를 하고 나머지 4마리에는 아무런 장치를 하지 않았다. 연구팀은 8마리를 대상으로 다양한 형태의 보상 실험을 실시하면서 인공지능(AI)의 기계학습에서 활용되는 강화학습 원리를 바탕으로 컴퓨터가 쥐의 행동을 기록하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 내내 LED가 심어져 있는 생쥐에게는 끊임없이 세로토닌을 분비하도록 자극을 줬는데 일반 생쥐에 비해 실패에서 배우는 속도가 2~3배 가량 빠르고 새로운 문제 상황을 빠르게 적응하고 인식한다는 사실을 확인했다. 기요히토 리가야 칼텍 박사는 “이번 연구는 행복감이 학습능력과 속도에도 영향을 미친다는 사실을 보여주는 것”이라며 “우울증 치료에 있어서도 단순히 약물 치료 뿐만 아니라 인지행동 변화를 통해 세로토닌이 분비될 수 있도록 병행치료하는 것이 도움을 준다는 사실을 알 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전자 가위를 이용해 바이러스로 인해 생기는 질병의 근본원인을 찾아내는 방법을 개발했다.기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장과 한국화학연구원 CEVI융합연구단 바이러스예방팀 김천생 박사 공동연구팀은 제3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 이용해 바이러스 숙주인자를 찾는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 분자생물학 분야 국제학술지 ‘게놈 리서치‘ 최신호에 실렸다. 이번 연구에 참여한 김진수 IBS 단장은 28일 발행된 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 ‘동아시아 스타과학자 10인’ 중 한 명으로 선정되기도 했다. 최근 기후변화와 교류 증가로 메르스, 지카 같은 신변종 바이러스 질환이 증가하는 추세다. 이들 바이러스 질환을 진단하고 치료하며 예방하기 위해서는 바이러스 증식에 관여하는 특정 유전자(숙주인자)를 빠르고 정확하게 찾아내야 한다. 문제는 유전자가 세포 내 DNA에만 3만 여개가 들어있으며 그 형태와 기능이 각각 다르다는 것이다. 이 수많은 유전자 중 숙주인자를 찾아내기 위해 기존에는 혼합 스크리닝 방법과 어레이 스크리닝법이라는 두 가지 방법 중 하나가 활용됐다. 혼합 스크리닝법은 세포를 한꺼번에 모아놓고 세포 내 각각 다른 유전자를 없앤 뒤 어떤 세포에서 바이러스가 죽는지를 살펴보고 숙주인자를 찾아내는 것이다. 어레이 스크리닝은 세포를 열과 행으로 배열해 특정 유전자 발현을 억제하는 siRNA의 반응을 일일이 관찰하는 기술이다. 연구팀은 각각의 단점을 극복하기 위해 두 기술을 결합시킨 기술을 개발했다. 연구팀은 이를 활용해 봄과 여름철 영유아에게 수족구를 일으키는 콕사끼바이러스 증식에 관여하는 숙주인자를 밝혀내는데 성공했다. 김진수 단장은 “이번 연구는 생명공학 분야 혁신적 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 바이러스 치료제나 예방백신을 개발하는데도 도움이 될 수 있음을 보여준 것”이라며 “특히 이번 스크리닝 기술은 대규모 병원체 분석 등에 강력하게 활용될 수 있는 분석도구가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr