국내 연구진이 신·변종 바이러스와 새로운 팬데믹을 일으킬 미지의 감염병 ‘X’에 대응할 수 있는 실험모델을 구축했다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소와 유전체 교정 연구단을 중심으로 성균관대, 충북대, 연세대 카이스트, 포스텍 연구진이 참여한 공동 연구팀은 한국에 서식하는 박쥐에서 유래한 장기 오가노이드(장기 유사체)를 만들어 바이러스 감염 특성과 면역 반응을 분석할 수 있는 새로운 연구 플랫폼을 개발했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 16일 자에 실렸다. 감염병의 4분의3은 동물에서 유래하는데, 특히 박쥐는 사스, 메르스, 코로나19, 에볼라, 니파 등 다수의 고위험 인수공통 바이러스의 숙주로 알려져 있다. 이 때문에 박쥐에서 비롯된 신변종 바이러스가 코로나19처럼 팬데믹을 일으킬 고위험 감염병의 잠재적 위협 인자로 지목되고 있다. 기존에 구축된 박쥐 관련 생체 모델은 대부분 열대 과일박쥐 일부 종에서 얻은 단일 장기 조직 오가노이드에 한정돼 있어, 다양한 박쥐 종과 조직 특성을 반영한 생체 모델은 사실상 없었다고 해도 과언이 아니다. 이에 연구팀은 한국을 비롯해 동북아시아와 유럽에 널리 서식하는 식충성 박쥐인 애기박쥐과, 관박쥐과 박쥐 5종으로부터 기도, 폐, 신장, 소장의 다조직 오가노이드 생체 모델을 구축하는 데 성공했다. 연구진은 새로 구축한 박쥐 오가노이드를 활용해 코로나19, 메르스, 인플루엔자, 한타 등 박쥐 유래 인수공통 바이러스의 특이적 감염 양상과 증식 특성을 규명했다. 이런 고위험 바이러스들은 특정 박쥐 종과 장기에서만 감염되거나 증식하는 경향을 보였는데, 특히 한타바이러스는 박쥐 신장 오가노이드에서 효과적으로 증식되는 것을 확인했다. 이는 박쥐 신장 오가노이드가 한타바이러스의 감염 특성을 정밀하게 분석할 수 있는 새로운 감염 모델로 활용될 수 있음을 보여준 것이다. 또, 박쥐 오가노이드에 다양한 인수공통 바이러스를 감염시켜, 박쥐의 종과 장기, 바이러스 종류에 따라 나타나는 선천성 면역 반응을 정량적으로 측정했다. 그 결과, 동일한 바이러스라도 박쥐의 종이나 감염된 장기에 따라 면역 반응 강도와 양상이 다르다는 사실을 확인했다. 박쥐가 다양한 바이러스에 대한 방어 메커니즘을 유연하게 조절할 수 있어 ‘바이러스 저수지’가 되는 생물학적 배경을 이해하는 데 중요한 단서를 찾은 것이다. 또 연구팀은 야생 박쥐 분변 표본에서 포유류 오르토레오바이러스(MRV)와 파라믹소바이러스(Paramyxovirus) 계열의 샤브 유사(ShaV-like) 바이러스 두 종류의 변종 바이러스를 찾아내고 이를 배양해 분리했다. 이와 함께 기존 3차원 박쥐 오가노이드를 2차원 배양 방식으로 개량해, 고속 항바이러스제 스크리닝에 적합한 실험 플랫폼으로 확장했다. 연구팀은 이 플랫폼을 활용해 분리한 박쥐 유래 변종 바이러스에 렘데시비르같은 항바이러스제의 효과를 정량적으로 분석했다. 그 결과, 기존 세포주 시스템보다 감염 억제 효과를 더 민감하고 정확하게 반영하는 것을 발견했다. 최영기 한국바이러스기초연구소 소장은 “이번에 구축한 세계 최대 규모의 박쥐 오가노이드는 글로벌 감염병 연구자들에게 표준화된 박쥐 모델을 제공하는 바이오뱅크 자원으로서 의미가 있다”며 “박쥐 유래 신·변종 바이러스 감시 및 신종 팬데믹을 대비할 수 있는 핵심 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.

일반인 중에서도 가수 못지않게 노래를 멋지게 부르는 이들이 있다. 음과 박자 감각이 뛰어난 사람들인데, 놀라운 수준의 리듬감까지는 아니더라도, 대부분의 사람이 음을 듣고 다음 음을 예측해 낼 수 있는 능력을 어느 정도 갖고 있다. 그런데, 동물 중에서도 이렇게 박자 감각을 가질 수 있다는 사실이 새로 밝혀져 눈길을 끈다. 미국 플로리다 뉴칼리지, 캘리포니아 산타크루즈대 해양과학 연구소 공동 연구팀은 캘리포니아 바다사자가 메트로놈에 맞춰 움직이도록 훈련하면 사람보다 박자를 더 잘 맞춘다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 5월 2일 자에 실렸다. 일부 포유류와 조류가 실험실 실험에서 리듬에 맞춰 움직일 수 있는 능력을 보여줬지만, 인간을 제외한 대부분 척추동물에게서 박자 동기화의 증거를 찾지 못했다. 그런데 로난이라는 이름을 가진 15살 된 캘리포니아 바다사자는 3살부터 메트로놈의 펄스에 맞춰 머리를 끄덕이는 법을 배우도록 훈련받아, 성체가 된 뒤에도 이런 능력을 유지했다. 연구팀은 로난을 대상으로 분당 112, 120, 128비트의 스네어 드럼에 맞춰 움직이는 일관성과 조화성을 평가했다. 또 같은 박자의 소리를 18~23세의 남녀 학부생 10명에게 들려주며 드럼 비트에 맞춰 손뼉을 치도록 했다. 연구팀은 비디오 추적 소프트웨어를 이용해 참가자들의 시간 유지 정확도를 분석했다. 그 결과, 로난의 시간 유지 정확도가 사람보다 더 정확하고 변동성이 적었다는 것을 확인했다. 특히 로난의 정확도는 템포가 빨라질수록 인간보다 더 정확한 것으로 조사됐다. 128bpm 템포에서 로난의 평균 수행 템포는 129 bpm이었지만, 사람들의 평균 템포는 116.2 bpm으로 나타났다. 피터 쿡 플로리다 뉴칼리지 교수(해양학)는 “이번 연구 결과는 인간의 리듬 유지 능력을 동물과 직접 비교한 첫 연구로 박자를 맞추는 능력이 인간에 국한된 것이 아니라는 점을 보여준다”라고 말했다.

만성질환 연구 장비 집적·구축 통해 연구 생태계 조성국내 유일 만성·골대사질환 특화 연구지원 플랫폼 성장김용환 센터장 “만성질환 극복 위한 연구지원 확대할 것” 숙명여자대학교는 교내 여성건강연구원 산하 만성·대사질환 연구지원센터가 과학기술정보통신부 장관 표창을 받았다고 28일 밝혔다. 센터는 만성질환 연구 장비 집적 및 구축을 통해 우수한 기초 연구를 수행하고, 신개념 원천기술 개발로 이어지는 연구 생태계 조성에 기여한 점을 높게 평가받아 시설장비관리·활용 유공 단체 부문에서 수상 기관으로 선정됐다는 게 숙명여대 측의 설명이다. 만성·대사질환 연구지원센터는 2021년 교육부 기초과학연구 역량강화사업 핵심연구지원센터 사업 선정에 따라 여성건강연구원 산하 장비전문센터로 설립됐다. 6년간 총 36억원의 지원을 바탕으로 만성질환과 골대사질환에 특화된 국내 유일의 연구지원 플랫폼으로 성장해 왔다. 센터는 ▲고해상도 형광현미경 ▲마이크로CT ▲이미지 기반 세포분석기 ▲IVIS 스펙트럼 등 총 18종 26대의 하이엔드 생명과학 분석장비를 보유하고 있다. 이를 토대로 유전자·단백질 발현, 조직병리, 생체 내 영상 등 정밀 전임상 분석을 위한 기반을 갖췄다. 장비별 표준운영절차(SOP)를 기반으로 신뢰도 높은 분석 서비스를 제공하며 연구 생산성 제고에 기여한다. 지난해 교육부 ‘인프라 고도화 사업’ 선정으로 5년간 총 67억원을 지원받는 시공간 오믹스센터와의 협력을 통해 연구 시너지 창출도 기대된다. 김용환(생명시스템학부 교수) 숙명여대 만성·대사질환 연구지원센터장은 “숙명여대의 연구 역량과 인프라의 우수성을 대외적으로 알리는 계기가 될 것”이라며 “향후 국내외 산학연 협력을 강화하고, 만성질환 극복을 위한 정밀의학 기반 연구지원을 더욱 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔다.

서울시의회 환경수자원위원회 이영실 의원(더불어민주당, 중랑1)은 지난 24일 중랑구 면목동에 건립 중인 제2방정환교육지원센터 현장을 방문해 공사 진행 상황을 점검했다. 제2방정환교육지원센터는 1980년에 지어진 면목제7동주민센터 부지(면목동 626-11)에 지하 1층~지상 7층, 연면적 1462㎡ 규모로 들어서며, 2025년 하반기 준공을 목표로 공사가 진행 중이다. 특히 이 의원은 서울시와의 적극적인 협의를 통해 2023년부터 2025년까지 특별조정교부금 40억원을 확보해 사업추진에 힘을 보탰다. 센터는 북카페, 휴게실, 청소년 커뮤니티 공간, 자기주도학습실, 프로그램 운영실, 기초과학융합연구실, 다목적실 등 다양한 시설을 갖출 예정이다. 그뿐만 아니라 기초과학 분야에 특화된 프로그램을 운영해 공교육에서 접근하기 어려운 부분을 보완하고, 지역 교육환경을 혁신적으로 개선할 계획이다. 현장을 둘러본 이 의원은 “미래 세대를 위한 교육 공간 조성에 차질이 없도록 꼼꼼히 살피겠다”고 강조하며, “앞으로도 사업이 원활히 진행될 수 있도록 지속적인 관심을 기울이겠다”고 덧붙였다. 제1방정환교육지원센터는 개관 이후 3년간 11만여명이 이용할 정도로 높은 호응을 얻었다. 이에 따라 ​제2센터 역시 지역 교육의 중심 역할을 하며, 학생과 학부모가 함께 성장하는 배움의 거점으로 자리 잡을 것으로 기대를 모으고 있다.

요즘 날씨는 종잡을 수 없을 정도로 예측하기 힘들다. 4월인데 강원 지역에서는 눈이 내리기도 하고, 불과 며칠 전까지만 해도 아침에는 찬 기운이 느껴졌는데 낮에는 초여름을 방불케 하는 더위가 찾아오고 있다. 이렇게 널뛰기하는 날씨를 기상학적으로 ‘기온 뒤집기’(temperature flips) 현상이라고 한다. 급격한 기온 뒤집기는 따뜻한 상태에서 추운 상태로, 또는 그 반대로 갑자기 기온이 극단적으로 변하는 것을 말한다. 중국, 미국, 캐나다 공동 연구팀은 2100년쯤이 되면 전 세계 대부분 지역에서 기온 뒤집기 현상이 나타날 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4월 23일자에 실렸다. 급격한 기온 뒤집기 현상은 생태계가 적응할 시간을 줄여 사회적·자연적 생태 시스템, 특히 인간과 동물의 건강·인프라·식생과 농업에도 악영향을 미친다. 지구온난화로 인한 불볕더위와 강추위에 관한 연구는 증가하고 있지만, 두 극단 사이의 급격한 변화가 미치는 영향에 관해서는 거의 연구된 바 없다. 이에 연구팀은 1961년부터 2023년까지 전 세계에서 평균온도보다 변화의 표준 편차를 뛰어넘거나 5일 이내에 급격히 기온이 변한 사례와 자료를 조사했다. 연구팀은 관측 데이터를 기후 모델과 결합해 장기적 추세를 조사하고, 다양한 기후변화 시나리오에서 21세기 말까지의 변화를 예측했다. 그 결과 전 세계 지역의 60% 이상에서 1961년 이후 기온 뒤집기의 빈도와 강도는 증가하고 전환 속도도 빨라진 것으로 나타났다. 특히 남미, 서유럽, 아프리카, 남아시아, 동남아시아에서 기온 뒤집기 경향이 강하게 나타났다. 또 현재보다 온실가스를 더 많이 배출하는 고배출 시나리오에서는 2071년부터 2100년까지 기온 뒤집기 강도와 지속 시간이 증가하고 기온 뒤집기 전환 속도도 빨라질 것이라고 예측했다. 극단적으로 말하면 며칠 전까지만 해도 외투를 입어야 하는 날씨였다가 2~3일 뒤에는 푹푹 찌는 여름 날씨로 바뀌는 일이 일상화될 수 있다는 것이다. 고배출 시나리오에서는 전 세계 대부분 지역에서 기온 뒤집기 현상이 나타나고, 특히 저소득 국가는 전 세계 평균보다 4~6배 더 큰 기온 뒤집기 현상을 경험하게 될 것이라고 예측했다. 그렇지만 지금보다 온실가스를 감축하는 저배출 시나리오에서는 기온 뒤집기 현상이 더 늘어나지는 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 “기온 뒤집기 현상의 유일한 해법은 전 세계 온실가스 배출량을 줄이는 것뿐”이라고 지적했다. 그런가 하면 여름철 도시 폭염 원인 중 하나로 꼽히는 도시 열섬 현상에도 긍정적 효과가 있다는 사실이 밝혀져 눈길을 끈다. 중국 난징대 지구시스템과학 국제연구소, 호주 퀸즐랜드 기술대, 미국 애리조나 주립대 등 12개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 도시 열섬 효과가 전 세계 일부 도시에서는 강추위로 인한 사망자 수를 줄이는 효과가 있다는 연구 결과를 기후변화 관련 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’ 4월 22일자에 발표했다. 연구팀은 전 세계 약 3000개 도시를 대상으로 기후 데이터와 사회·경제 데이터 등을 결합해 사망률과 온도의 상관관계를 분석했다. 그 결과 도시 열섬 현상으로 인한 추위 관련 사망 감소 효과가 더위 관련 사망자 증가보다 4.4배 큰 것으로 나타났다.

나이가 들수록 입은 다물고, 지갑을 열어야 한다는 말이 있다. 웬만한 내공을 갖고 있지 않다면 머릿속으로는 알지만 실천은 쉽지 않다. 사람들의 이야기를 듣고 있다 보면 자기도 모르게 “라테는 말야”가 튀어나오기 마련이다. 오는 21일은 제58회 과학의 날이다. 과학의 날이 있는 4월은 ‘과학의 달’이기도 하다. 1980년대 학창 시절을 돌이켜 보면 4월만 되면 과학 관련 글짓기, 독후감, 포스터 대회 중 하나는 어쩔 수 없이 참여했던 기억이 난다. 전국 곳곳의 과학 관련 기관들에서도 과학의 날 행사나 전시회를 개최했다. 그러나 십몇 년 전부터는 하나둘씩 줄어들기 시작하더니 정부 차원에서 하는 행사들도 요즘은 정부출연연구기관이 모여 있는 대전 지역의 지역행사 수준에 그치는 경우도 적지 않다. 한국 최초의 과학의 날은 일제강점기까지 거슬러 올라간다. 당시 과학의 중요성을 국민에게 알리기 위해 발명학회가 찰스 다윈이 사망한 지 50주년이 되는 해인 1934년에 기일인 4월 19일을 ‘과학 데이’로 정하고 카퍼레이드, 대중강연, 활동사진 상영회 등 대대적인 행사를 펼쳤다. 일제 탄압으로 5년 만에 막을 내린 과학데이는 해방 이후에도 부활하지 못했다. 그러다가 박정희 정부에 의해 빛을 봤다. 당시 정부는 1960년대 말부터 한국과학기술연구소, 한국과학원을 세우고 1967년 과학기술처를 정부 부처로 신설했다. 과기처 발족을 기념하기 위해 이듬해인 1968년에 4월 21일을 ‘과학의 날’로 정했다. 그러나 2013년 과학기술과 정보통신기술(ICT)을 합쳐 미래창조과학부를 출범시킨 박근혜 정부 때 체신의 날을 모태로 하는 정보통신의 날과 과학의 날 기념행사를 통합해 지금까지 이어지고 있다. 그깟 기념식이나 과학의 날 행사가 뭐가 중요하냐고 할 수 있겠지만, 과학과 과학자에 대해 어떻게 생각하는지를 보여 주는 단면이라 할 수 있다. 전 세계적으로도 과학기술의 중요성은 어느 때보다 커지는데 국내에서 과학에 대한 존재감은 미미해져 가는 느낌이다. 그 시작은 부총리급 단독 부처이던 과학기술부를 교육 분야와 합쳐 교육과학기술부로 만든 이명박 정부 때부터였던 것 같다. 그때부터 정부는 창조경제니 융합이니 4차 산업혁명이니 말 잔치만 벌이면서 과학에 교육, 미래, ICT를 무리하게 접붙이기하는 실험을 해 왔다. 무리한 실험의 결과는 지난해 역대 최악의 연구개발(R&D) 예산 삭감으로 나타났다. 과학계에서 우려의 목소리를 내는데도 ‘잘 되고 있어’라며 자기최면을 걸다 보니 과학정책의 본질을 까먹은 것이 아닌가 싶다. 오는 6월이면 새 정부가 들어선다. 새로운 정부가 말뿐이 아닌 진심으로 과학기술이 중요하다고 생각한다면, 지난 17년 동안 벌여 온 실험을 이제는 끝내고 다시 과학기술을 전담하는 독립부처를 출범시켜 미래에 제대로 대비할 필요가 있다. 물론 미래 지향적 이름의 미래창조과학부가 있었지만, 창조경제를 내세우며 미래 대비는커녕 과학정책도 사라졌다. 문재인 정부 출범 당시 과학기술 독립부처 이야기가 나왔지만 무슨 일인지 흐지부지 미래창조과학부 시스템을 그대로 이어받았다. ICT와 과학기술의 통합을 통해 시너지 효과를 기대하며 출범해 지금까지 이어지는 미래부 시스템에서는 융합 효과는 물론 제대로 된 과학정책도 본 기억이 없다. 그러다 보니 과학기술 분야에 애정을 갖고 일하는 소위 과학 정통 관료들도 찾기 힘들다. 옛 성인의 구태의연한 말이라고 할지도 모르겠지만 공자는 정치에서 가장 중요하고 우선해야 할 일을 ‘이름을 바로 세우는 일’(正名)이라 했다. 기초과학 연구가 탄탄해야 양자 과학이나 인공지능, 생물공학, 항공우주도 미래 먹거리가 될 수 있는 것이다. 정부 부처는 종합선물 세트가 아니다. 모든 것을 다 하겠다는 것은 아무것도 안 하겠다는 말과 다르지 않다. 이름을 바로 세우고 정확한 목표로 정책을 추진할 수 있어야 한다. 다시 과학기술부를 허(許)할 때가 됐다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

광주과학기술원(GIST)이 기초과학연구원(IBS) 캠퍼스연구단을 유치한 것을 계기로 세계적인 기초과학 연구 허브로 도약하겠다고 선언했다. GIST는 15일 교내에서 IBS 캠퍼스연구단 유치를 기념하는 기자간담회를 열고, 현재 가동 중인 연구단의 운영 방향과 비전을 소개했다. GIST는 지난해 9월 ‘IBS 양자 변환 연구단’을 유치한데 이어, 12월 ‘IBS 상대론적 레이저 과학 연구단’을 출범하며 물리·화학 분야에서 글로벌 연구 역량을 확장하고 있다. 또 생명과학 분야의 세 번째 연구단을 유치하기 위한 협상을 진행 중이다. 이르면 오는 7월 공식 발표할 계획이다. ▒ 임기철 지스트 총장“IBS 연구단 유치는 지역 과학의 영광”“세 번째 노벨상, 지스트에서 나오길” 임기철 GIST 총장은 이날 간담회에서 “IBS 연구단 유치는 지역 과학계의 영광이자, GIST가 세계적 연구 거점으로 도약하는 계기가 될 것이다. 학문적인 성과를 넘어 지역사회와 함께 성장하는 협력 모델을 실현하겠다”고 강조했다. 임 총장은 “IBS라는 세계적인 연구단이 GIST 캠퍼스에 둥지를 튼 것은 연구 역량과 경쟁력을 보여주는 상징적인 사례”라고 말했다. GIST는 지난 2023년 말 초강력 레이저 연구단을 유치했지만 이후 1년 동안 IBS 연구단이 없었다. 그러나 김윤수 박사와 김경택 교수가 연구 성과를 올린데 이어 올 하반기 생명과학 분야의 새로운 연구단 유치가 사실상 확정됐다. 발표는 이르면 7월, 늦어도 9월 중 이루어질 전망이다. 임 총장은 과거 청와대 근무 시절 국제과학비즈니스벨트를 주도한 경험을 언급하며, “2011년 특별법 제정 후 전국 지자체들이 치열하게 IBS 유치 경쟁에 나섰고, 광주시는 GIST 부지를 무상 제공하겠다는 의지를 보였다”고 설명했다. 그는 “호남에서 IBS 연구단 세 곳을 유치한 것은 단순한 숫자를 넘어 지역 과학이 세계 무대에 설 기회를 얻은 것”이라며, “지스트가 다시 IBS 연구단을 유치하게 된 것은 지역의 과학기술 잠재력을 증명한 사례”라고 말했다. 임 총장은 특히 “노벨상 수상자 김대중 전 대통령과 한강 작가에 이어 세 번째 수상자가 GIST에서 나오기를 바란다”면서 “기초과학 인재를 양성해 세계와 경쟁하는 연구기관으로 발돋움하겠다”고 포부를 밝혔다. 또 “이번 성과를 바탕으로 GIST가 기초과학과 융합연구 인프라를 강화하고, 과학기술 분야에서 정체성을 확립해 세계적인 성과를 내야 한다”고 강조했다. ▒ IBS 양자변환연구단 김유수 단장“기초과학, 미래 글로벌 협력과 혁신 기술의 핵심”“광주는 융합형 연구와 생태계 최적의 장소” 지스트 ‘IBS 양자변환 연구단’을 이끄는 김유수 단장(GIST 화학과 교수)은 “양자 상호작용을 정밀 분석하고 이를 통해 기능성 물질과 에너지 전환 원천기술을 개발하는 것이 목표”라고 말했다. 김 단장은 “기초과학은 혼자가 아닌 여럿이 함께 해야 더 큰 성과를 낼 수 있다”면서 GIST와 IBS, 일본 RIKEN 간의 전략적 파트너십을 통해 융합형 연구 생태계를 만들어가고 있다고 강조했다. 김 단장은 일본 이화학연구소(RIKEN)에서 수석과학자로 활동한 세계적인 인물로 국제 공동연구 경험과 글로벌 네트워크를 보유하고 있다. 그는 “양자 상태 간 상호작용을 원자 수준에서 제어하는 기술은 단순한 이론을 넘어서, 에너지 전환 장치나 촉매 반응 등 다양한 분야에 응용할 수 있다”며 “국제 공동연구를 통해 세계 기초과학의 판도를 바꿀 수 있는 성과를 GIST가 이뤄내겠다”고 밝혔다. 또 광주는 과학 연구와 교육의 중요한 허브가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다면서 이곳에서 연구자들이 자율적으로 연구할 수 있는 환경을 제공하고 글로벌 연구자들이 자유롭게 교류할 수 있는 플랫폼을 만들겠다고 말했다. 김 단장은 기초과학 연구의 중요성을 강조하며 “광주는 연구자들이 자율적이고 창의적으로 일할 수 있는 최적의 환경을 갖추고 있다”고 했다. ▒ IBS 상대론적 레이저과학 연구단 김경택 단장“한국이 블루오션 과학 표준을 만든다”고에너지 물리학과 우주 과학 착수 “상대론적 레이저과학은 아직 제대로 탐험 되지 않은 미지의 분야다. 전 세계가 제대로 된 기준조차 없어서 대한민국이 세계 표준을 만드는데 선도할 수 있다.” 지스트 상대론적 레이저과학 연구단을 이끄는 김경택 단장(지스트 물리·광과학과 교수)은 “빛의 속도에 가까운 입자와 극한의 전자기장, 고밀도 플라스마가 상호작용하는 복합적 연구가 필요한 분야지만, 세계적으로 명확한 개념에 세워져 있지 않다”면서 “우리가 가장 명확하고 구체적인 정의를 내릴 수 있을 것”이라고 말했다. GIST는 현재 페타와트급 초강력 레이저 시스템을 구축 중이다. 김 단장은 고출력·고반복률을 동시에 갖춘 세계 유일의 시스템이 될 것이라면서 “1m 이하 소형 전자 가속기와 결합해 기존 수백 미터급 가속기를 대체할 수 있는 기술 개발도 가능하다”고 설명했다. 그는 “이 기술은 방사광이나 양전자 감마선 등 다양한 극한 환경을 인공적으로 구현하는 데 쓰일 수 있다”며 “기초과학뿐만 아니라 의학, 반도체, 우주과학 등으로의 응용 가능성도 무궁무진하다”고 덧붙였다. 김 단장은 “상대론적 레이저과학은 오랜 시간 도전한 나의 숙원이자, 한국이 글로벌 과학을 주도할 수 있는 전략 분야”라며, “광주·전남이 이 흐름의 중심이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. GIST 측은 “세계적 수준의 기초과학 연구 역량을 바탕으로 글로벌 협력과 기술 혁신의 거점으로 자리매김하겠다”라고 밝혔다.

나이가 들면서 신체 기능 저하와 함께 인지기능 저하는 어쩌면 당연한 순서인지 모른다. 그렇지만, 노년을 위협하는 알츠하이머 치매가 발병하면 기억의 상실 속도는 급속도로 빨라진다. 특히 가까운 시점의 기억부터 사라지는 알츠하이머 치매의 기억력 저하의 원인이 무엇인지 국내 연구진이 밝혀내 눈길을 끈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 뇌 속 별세포가 발현하는 시트루인2(SIRT2)라는 단백질이 기억력 손상을 일으키는 신경전달물질의 생성을 조절한다는 사실을 발견하고, 이를 억제하면 단기 기억력 회복이 가능하다는 사실을 입증했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘분자 신경퇴화’에 실렸다. 별세포는 별 모양의 비신경세포로 전체 뇌세포의 절반 이상을 차지하고 있다. 신경세포 간 신호전달을 조율하고 뇌 기능을 안정적으로 유지하는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 알츠하이머나 뇌 염증 관련 질병 환경에서는 별세포 수와 크기가 증가해 ‘반응성 별세포’로 변하는데, 질병 초기부터 염증 반응을 유도하고 신경 퇴행의 시작과 진행에 깊게 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 유해 암모니아를 해독해 요소를 만드는 ‘요소회로’가 간뿐만 아니라 뇌 속 별세포에도 존재함을 밝히고, 그 대사 경로를 규명했다. 반응성 별세포에서 요소회로가 활성화되면 중간 대사물질인 푸트레신을 생성하고, 푸트레신은 ‘모노아민 산화효소-B’(MAO-B)를 거쳐 억제성 신경전달물질인 가바와 활성산소인 과산화수소를 과도하게 생성한다. 이렇게 과생성된 가바는 뇌의 신호전달을 억제해 기억력 감퇴를 유발하며, 과산화수소는 신경세포를 손상해 알츠하이머 증상을 악화시킨다. 이번에 연구팀은 가바 생성을 조절할 수 있는 핵심 열쇠로 SIRT2에 주목했다. 연구팀은 SIRT2가 가바 생성과 뇌 기능에 미치는 영향을 분석하기 위해 별세포에서 SIRT2를 유전자 수준에서 억제하거나, 약물을 처리해 활성을 억제하는 실험을 했다. 별세포의 SIRT2를 억제한 결과, 별세포 내 가바 생성이 절반 가까이 감소했으며, 신경세포에 대한 억제 작용도 약 30~40% 줄었다. 또, SIRT2 억제가 실제 기억력 회복으로 이어지는지 확인하기 위해, 생쥐가 새로운 경로를 기억하고 탐색하는 능력을 평가하는 미로 실험도 진행했는데, 손상된 단기 기억이 정상 수준 가까이 회복되는 효과를 보였다. 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “이번 연구는 별세포의 대사 경로를 조절해 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 가능성을 제시했다”며 “SIRT2는 가바 생성을 선택적으로 조절하는 핵심 표적으로, 정밀한 치매 치료제 개발을 위한 유효 표적이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

“20대들아, 대한민국의 미래는 필리핀이다.” 2010년 서울대 온라인 커뮤니티에 올라왔던 이 밈이 요즘 더욱 피부로 와닿는다. 한국에는 세계 경제 질서 변화에 따른 공포가 존재한다. 이는 우리나라가 글로벌 경제 질서를 주도하기보다는 그 흐름에 적응하며 살아남아야 하는 ‘추종국가’이기 때문에 피할 수 없는 숙명과도 같다. 요즘처럼 국제 질서가 급변하는 시기에는 이러한 불안과 두려움이 더욱 커진다. 세상이 변하고 있다. 그 핵심 화두는 미국 주도의 ‘탈세계화’다. 이를 달리 말하면 ‘미국이 세계에 관심을 잃었다’고도 할 수 있다. 그리고 그로 인한 연쇄 반응은 예상보다 훨씬 복잡하다. 우선 세계화의 상징인 ‘세계 분업화’가 흔들리고 있다. 미국이 변심했고 돌이킬 수 없을 상황이다. 이에 따라 국가 간 무역 장벽이 재편되고, 새로운 형태의 보호무역이 부상하고 있다. 자유무역협정(FTA)도 빛을 잃고 있다. 미국은 첨단 과학기술과 에너지, 자원의 지정학적 이점을 토대로 ‘과학과 첨단 제조업 주도권 부활’도 지속적으로 이야기한다. 미확보 자원과 이차전지, 반도체 같은 첨단 산업도 전략적으로 육성하고자 한다. 영향권 밖의 나라를 찾기 어렵겠지만 그중에서도 한국은 미국 주도의 탈세계화로 가장 큰 타격을 받는 국가 중 한 곳이 될 여지가 크다. 세계화 질서에 충실했던 국가 중 하나였기 때문이다. 교과서에도 있듯 ‘우리는 에너지와 자원이 부족한 나라’이며 중간재를 수입해 기술 집약적인 최종 제품을 생산하는 ‘가공무역’에 특화된 경제 구조이다. 따라서 숙련 및 첨단 인적 자원이 무엇보다 중요했고, 이를 기반으로 국가 주도의 압축 산업화를 이루어 왔다. 하지만 산업화 후 40여년간의 제6공화국 체제에서 우리는 미국 주도의 ‘탈세계화’에 대한 대비가 많이 부족하다. ‘넓고 할 일은 많다’던 그 ‘세계’는 이제 권역별로 재편될 수밖에 없다. 우리는 지리학적으로 중국과 같은 권역이지만, 지정학적으로 미국 주도 권역에 속해야 한다. 멕시코와 캐나다는 USMCA(미국·멕시코·캐나다 협정)이므로 최우선적으로 미국과 긴밀한 경제 협정을 이어 갈 것이고, 다음 순번으로 우리와 일본이 미국 주도 권역에서 최선의 자리를 잡아야 한다. 이 새로운 국제 질서 아래서 우리는 중장기적으로 생존하기 위해 무엇을 해야 할까. 첫 번째로 지금이라도 논문 실적에만 집착하는 과학기술 진흥 전략을 과감히 바꿔야 한다. 우리는 이미 늦었지만, 생존을 위해 이 변화를 반드시 추진해야 한다. 기초과학과 산업기술 및 공학을 각각 별개의 영역으로 구분해 담고, 각각을 위한 국가 차원의 규제 체계를 새롭게 정비해야 한다. 이는 분명 산업뿐 아니라 시장의 선진화로 이어지는 길이다. 값싼 외국 노동력을 위한 이민청 설립은 시대착오적이다. 초고령화로 인해 세계 경제 질서에서 낙오되지 않으려면 오히려 첨단 전동화 휴머노이드를 통해 새로운 시대의 첨단 제조 인력을 준비해야 하는데, 지금까지 현실은 딱 그와 반대다. 고도 자율주행차나 도심항공모빌리티(UAM)가 규제 탓에 전국의 도로와 저고도 상공을 누비지 못하는 상황은, 후진적 규제가 산업 발전과 시장 개화를 가로막는 대표적인 사례로 꼽힌다. 보호주의가 아닌 경쟁을 통해 국내 산업이 성장할 수 있도록 패러다임 전환도 필요하다. ‘자국 산업 보호’나 ‘국산품 애용’이라는 좁은 시야에서 벗어나 시장 선진화 전략을 택해야 한다. 이를 위해 미국과 다른 선진국의 정책을 참고해 규제를 조정해야 한다. 국내 시장에서 무한 경쟁이 가능하도록 국제 표준에 맞춘 규제 선진화를 선행한다면, 우리 첨단 산업은 대한민국 영토 자체가 첨단 기술의 실험 무대라는 점을 새삼 깨닫게 될 것이다. 부디 다음 정부에서는 과학기술에 뿌리를 둔 정치인들이 첨단 기술 발전을 저해하는 규제를 혁파해 국가 선진화 시대가 열리기를 간절히 소망한다. 박철완 서정대 스마트자동차학과 교수

김두관 전 경남지사가 7일 제21대 대통령 선거 출마를 공식 선언했다. 진보 진영 대선 후보군에서 나온 첫 출사표다. 김 전 지사는 이날 오전 11시 서울 여의도에 위치한 민주당 당사에서 기자회견을 열고 “제7공화국을 여는 개헌 대통령이 되겠다”며 대선 출마를 공식화했다. 그는 “제7공화국을 위해 임기를 2년 단축해야 한다면 기쁘게 받아들이겠다”며 “대한민국의 대전환, 국가 대개혁을 위해 분권형 4년 중임제 개헌을 해야 한다”고 주장했다. 동시에 계엄으로 무너진 경제와 외교를 살리겠다는 의지도 밝혔다. 김 전 지사는 “불법 계엄 이후 주식시장에서 250조가 사라졌고 자영업자 20%가 문을 닫았다”며 “국가 경제의 수도권, 대기업 중심의 성장을 분권성장으로 전환해 전국이 함께 잘사는 나라로 만들겠다”고 포부를 전했다. 이어 “남북관계의 복원은 우리의 지정학적 숙명”이라며 “한반도의 평화를 유지하면서 미국을 중심으로 중국, 러시아, 일본과의 관계를 조절해야 한다”고 말했다. 그는 과학기술에 대한 과감한 투자와 교육 개혁에도 불을 지폈다. 김 전 지사는 미국의 애플과 테슬라, 페이스북, 엔비디아의 성장을 제시하며 “과학기술과 창업에 대한 투자가 어떻게 국가를 바꿔놓는지 생각해야 한다”고 전했다. 그러면서 “국가가 막대한 돈을 과학기술, 기초과학, 연구개발에 투자해야 한다”고 덧붙였다. 또 “뼈를 깎겠다는 각오 없이는 자기 자식에게 유리함을 생각하는 모든 부모를 만족시킬 교육개혁은 불가능하다”며 “독일 사례를 참고해 전면적인 교육개혁에 관한 사회적 대타협을 이뤄야 한다”고 말했다. 김 전 지사는 연방제 수준에 버금가는 자치분권을 공약으로 제시했다. 그는 “중앙정부의 사무를 이전하고 특단의 재정구조 개선에 나서야 한다”며 “중장기적으로는 연방제 수준으로 지방분권 국가로 행정체제 개편이 필요하다”고 주장했다. 김 전 지사는 ‘어대명’(어차피 대통령 후보는 이재명)으로는 본선 승리가 어렵다며 ‘오픈 프라이머리’(완전국민경선)를 또다시 제시했다. 그는 “계엄에 반대하고 탄핵에 동의한 모든 세력이 함께하는 완전개방형 오픈 프라이머리를 제안한다”며 “완전개방형 오픈 프라이머리를 통해 당선된 대통령 후보는 압도적으로 21대 대통령이 되고 냉전극우세력을 제압하고 정치개혁을 이룰 수 있다”고 밝혔다. 이어 이재명 대표를 겨냥해 “중도 확장성이 부족하면 윤석열 같은 후보에게도 패배하는 결과가 또 나올 수 있다”며 “김두관이 민주진보개혁세력, 탄핵찬성세력, 계엄반대세력을 하나로 모을 수 있는 확실한 후보”라고 주장했다. 김 전 지사는 이날 대선 출마 선언에 앞서 오전 9시쯤 국립서울현충원을 찾아 고 김대중 전 대통령 내외의 묘소를 참배하고 헌화했다. 그는 방명록에 ‘빛나는 제7공화국의 밑거름이 되겠습니다’라고 적었다.

코로나19 백신은 가장 빨리 만들어진 예방백신이자, mRNA를 이용한 최초의 백신이다. mRNA 백신은 새로운 치료 플랫폼으로 주목받고 있지만, 그 작동 원리는 여전히 명확히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 국내 연구진이 mRNA 백신을 효과적이고 안정적으로 개발할 수 있는 작동 원리를 밝혀내 눈길을 끈다. 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단은 mRNA 백신의 세포 내 전달과 분해를 제어하는 단백질 군(群)을 찾아내고 그 작동원리를 처음 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 4월 4일 자에 실렸다. mRNA 기반 기술은 코로나19 백신을 시작으로 감염병 대응뿐만 아니라 암 백신, 면역치료, 유전자 치료 등 다양하게 활용할 수 있다. 특히, mRNA 합성 기법과 mRNA를 보호하고 세포에 효율적으로 전달하는 물질인 지질나노입자 개발로 mRNA 기술은 혁신적인 치료 플랫폼으로 성장하고 있다. 문제는 치료용 RNA가 체내에서 어떻게 작동, 조절되는지 구체적인 기작은 충분히 알려지지 않았으며, 코로나19 백신의 핵심 물질인 N1-메틸수도유리딘 변형 염기에서 무엇이 효능을 높였는지, 원리도 분명치 않았다. 이런 상황에서 연구팀은 mRNA를 제어하는 세포 내 인자들을 찾아내고자 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 녹아웃 스크리닝을 진행했다. 녹아웃 스크리닝은 유전자를 하나씩 제거해나가면서 특정 형질이나 세포 반응에 영향으로 미치는 유전자를 찾아내는 분석 기법이다. 연구팀은 이번 연구에서는 약 2만 개의 유전자를 포함한 크리스퍼 라이브러리를 활용해 mRNA 백신을 조절하는 세포 인자를 유전체 수준에서 스크리닝했다. 그 결과, mRNA가 세포 내로 전달 및 유입되는 데 필요한 핵심 단백질 인자들과 조절 경로를 밝혀냈다. 우선 세포막 표면에 있는 ‘황산 헤파란’ 분자는 mRNA를 감싼 지질나노입자와 결합해 세포 내 유입을 촉진해, 세포 내 소포체로 들어가게 된다. 황산 헤파린은 세포 표면에서 황산화된 당단백질로 외부 물질이 세포 내로 유입되도록 하는 데 중요한 매개체이다. 또, 양성자 이온 펌프인 ‘V-ATPase’는 소포체 내부를 산성화시키고 지질나노입자가 양전하를 띄도록 하여 소포체 막을 일시적으로 파열시키는데, 이 막이 깨지면서 mRNA가 세포질로 방출돼 단백질로 발현할 수 있게 되게 한다는 것을 확인했다. 이와 함께 RNA 치료제에 대한 주요 억제 인자와 함께 외부 RNA의 침입을 경보하는 양성자 이온의 중요한 역할도 처음 발견했다. 바이러스 감염 등에 대한 선천적 반응을 조절하는 RNA 결합 단백질이자 연결 효소인 세포질 내 ‘TRIM25’ 단백질이 mRNA를 침입자로 인식하고 제거한다는 것이다. 이 단백질은 소포체 막이 파열되면서 방출되는 양성자 이온에 의해 활성화되며, 외인성 RNA에 특이하게 표적, 결합해 다른 절단 효소 및 보조 단백질과 함께 RNA를 빠르게 절단하고 분해한다. 연구팀은 mRNA를 결합, 제거하는 TRIM25 단백질이 N1-메틸수도유리딘 변형 염기에는 그 결합력이 현저히 감소하여 mRNA를 절단, 분해하지 못한다는 사실도 발견했다. 코로나19 mRNA 백신의 효능과 안정성을 향상할 수 있었던 요인과 원리를 이해하게 된 것이다. 연구를 이끈 김빛내리 IBS 단장(서울대 생명과학부 석좌교수)은 “이번 연구는 mRNA 백신의 세포 내 작동 원리를 처음 밝혀냄으로써 mRNA 치료제의 효능과 안정성을 한 단계 높여갈 이론적 토대가 마련됐다는 데 의미가 크다”며 “양성자 이온이 면역 신호 전달 물질로 작용한다는 사실을 최초로 발견하고 외부 침입자에 대항하는 세포의 방어 기전에 대한 이해를 한층 넓혀 RNA뿐 아니라 면역, 세포신호 분야에도 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 보인다”고 말했다.

후성유전(epigenetics)은 발생 과정이 끝난 성체, 즉 DNA 염기서열은 변화하지 않은 상태에서 유전자 발현과 기능 등 유전자 작동 방식에 영향을 미치는 변화를 말합니다. 암이나 치매, 조현병, 우울증, 알코올중독, 당뇨, 심혈관계 질환 등 다양한 질병이 관련된 것으로 밝혀지면서 후성유전학은 빠르게 발전하고 있는 분야이기도 합니다. 이런 가운데 과학 저널 ‘네이처’는 트라우마의 후성유전학에 관한 연구를 정리한 리포트를 지난달 28일 발표했습니다. 특히 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 최근 논문에 주목했습니다. 미국 플로리다대, 하와이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 예일대, 요르단 하셈대 공동 연구팀은 시리아 난민 가족들에서 트라우마가 자녀와 손주에게까지 3대에 걸쳐 유전된다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1980년대 시리아에서 폭력 사태를 피해 피난 온 10가족과 2011년 시리아 내전 이후 피난 온 22가족의 데이터를 전쟁 관련 폭력에 노출되지 않은 16가족으로 구성된 대조군과 비교했습니다. 연구팀은 이들 48가족 131명을 대상으로 폭력 트라우마가 후성유전학적 표지를 남겼는지, 이런 표지가 모계 생식세포 계열을 통해 유전되는지 파악하기 위해 뺨 안쪽에서 표본을 채취하고 DNA 염기서열의 후성유전학적 변화인 DNA 메틸화 정도를 분석했습니다. 연구팀은 외상성 폭력 트라우마를 정부군이나 민병대에 의해 직접 물리적 폭행을 당하거나 타인이 구타당하거나 살해당하는 모습, 부상자나 사망자를 목격한 경우로 정의했습니다. ●폭력 노출 땐 후성유전학적 표지 발견 연구 결과 1980년대와 2011년 이후 폭력에 직접 노출된 사람은 남녀노소 가릴 것 없이 21개 DNA 영역에 독특한 후성유전학적 표지를 가진 것으로 나타났습니다. 1980년대에 폭력을 목격했던 한 여성의 경우 딸과 손주에게도 똑같은 후성유전학적 표지가 발견됐다고 합니다. 반면 대조군에서는 이런 표지가 전혀 발견되지 않았다고 합니다. 연구를 이끈 요르단 하셈대 라나 다자니 교수는 “이번 연구는 트라우마에 대한 후성유전학적 징후가 세대에 걸쳐 유전될 수 있음을 보여 주는 첫 사례”라고 말했습니다. 그렇지만 ‘트라우마가 다음 세대에 전달될 수 있다’는 생각은 여전히 과학계에서 논란입니다. 난자와 정자가 만나는 포유류 발생 초기 단계에서 DNA 메틸화 표지를 제거하는 후성유전학적 재프로그래밍 현상이 나타나기 때문에 트라우마 같은 경험이 유전되기는 어렵다는 지적이지요. 어머니의 트라우마가 양육에 반영되면서 유전되는 것처럼 보일 뿐이라는 말입니다. ●“참사 ·계엄 트라우마 연구 필요” 이번 연구를 보면서 세월호나 이태원 참사, 지난해 12·3 비상계엄 사태 등 우리 사회에 깊은 생채기를 낸 사회적 트라우마는 한국인들의 DNA에 어떤 영향을 미쳤는지 조사가 필요한 것이 아닐까 하는 생각이 들었습니다.

후성유전(epigenetics)은 발생 과정이 끝난 성체, 즉 DNA 염기서열은 변화하지 않은 상태에서 유전자 발현과 기능 등 유전자 작동 방식에 영향을 미치는 변화를 말합니다. 암이나 치매, 조현병, 우울증, 알코올중독, 당뇨, 심혈관계 질환 등 다양한 질병이 관련된 것으로 밝혀지면서 후성유전학은 빠르게 발전하고 있는 분야이기도 합니다. 이런 가운데, 과학 저널 ‘네이처’는 트라우마의 후성유전학에 관한 연구를 정리한 리포트를 지난달 28일 발표했습니다. 특히 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 최근 논문에 주목했습니다. 미국 플로리다대, 하와이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 예일대, 요르단 하셈대 공동 연구팀은 시리아 난민 가족들에서 트라우마가 자녀와 손주에게까지 3대에 걸쳐 유전된다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1980년대 시리아에서 폭력 사태를 피해 피난 온 10가족과 2011년 시리아 내전 이후 피난 온 22가족의 데이터를 전쟁 관련 폭력에 노출되지 않은 16가족으로 구성된 대조군과 비교했습니다. 연구팀은 이들 48가족 131명을 대상으로 폭력 트라우마가 후성유전학적 표지를 남겼는지, 이런 표지가 모계 생식세포 계열을 통해 유전되는지 파악하기 위해 뺨 안쪽에서 표본을 채취하고, DNA 염기서열의 후성유전학적 변화인 DNA 메틸화 정도를 분석했습니다. 연구팀은 외상성 폭력 트라우마를 정부군이나 민병대에 의해 직접 물리적 폭행을 당하거나 타인이 구타당하거나 살해당하는 모습, 부상자나 사망자를 목격한 경우로 정의했습니다. 연구 결과, 1980년대와 2011년 이후 폭력에 직접 노출된 사람은 남녀노소 가릴 것 없이, 21개 DNA 영역에 독특한 후성유전학적 표지를 가진 것으로 나타났습니다. 1980년대에 폭력을 목격했던 한 여성의 경우, 딸과 손주에게도 똑같은 후성유전학적 표지가 발견됐다고 합니다. 반면 대조군에서는 이런 표지가 전혀 발견되지 않았다고 합니다. 연구를 이끈 요르단 하셈대 라나 다자니 교수는 “이번 연구는 트라우마에 대한 후성유전학적 징후가 세대에 걸쳐 유전될 수 있음을 보여주는 첫 사례”라고 말했습니다. 그렇지만, ‘트라우마가 다음 세대에 전달될 수 있다’는 생각은 여전히 과학계에서 논란입니다. 난자와 정자가 만나는 포유류 발생 초기 단계에서 DNA 메틸화 표지를 제거하는 후성유전학적 재프로그래밍 현상이 나타나기 때문에 트라우마 같은 경험이 유전되기는 어렵다는 지적이지요. 어머니의 트라우마가 양육에 반영되면서 유전되는 것처럼 보일 뿐이라는 말입니다. 이번 연구를 보면서 세월호나 이태원 참사, 지난해 12·3 비상계엄 사태 등 우리 사회에 깊은 생채기를 낸 사회적 트라우마는 한국인들의 DNA에 어떤 영향을 미쳤는지 조사가 필요한 것이 아닐까 하는 생각이 들었습니다.

국내 연구진이 유산균이 대표적인 여성 암인 자궁경부암을 예방할 수 있다는 사실을 확인해 눈길을 끌고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과, 칠곡경북대병원, 동국대 생명과학과 공동 연구팀은 사람의 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화 과정을 처음으로 밝혀내고, 이를 바탕으로 유산균이 자궁경부암 발생을 억제할 수 있다는 사실을 규명했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 자궁경부암은 전 세계적으로 네 번째로 많이 발생하는 여성 암으로 매년 약 60만 건이 발생한다. 주된 원인은 인유두종바이러스(HPV)이며, 최근에는 자궁경부암 예방 백신 덕분에 선진국에서는 발생률이 급감하고 있다. 그렇지만 백신 접종을 피하는 사람이나 백신 접종이 어려운 후진국에서는 쉽게 발생하게 된다. 이에 따라 예방백신 외에 새로운 예방법의 필요성이 제기되고 있다. 유산균은 여성의 질 내에 가장 많이 존재하는 유익균으로, 앞선 많은 연구에서 이미 발생한 자궁경부암 세포를 억제하는 효과는 밝혀졌다. 그러나, 유산균이 암 발생 이전 단계에서 어떤 역할을 하는지는 명확히 규명되지 못했었다. 연구팀은 면역 기능이 억제된 생쥐에게 사람의 줄기세포를 이식한 다음 줄기세포의 재생 능력을 평가하는 방법을 개발했다. 그다음 자궁경부 정상 오가노이드와 암 발생 이전의 전암 오가노이드 모델을 만들어 사람 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화 과정을 규명했다. 연구팀은 이 방법을 활용해 인유두종바이러스가 줄기세포보다 분화가 시작된 전구세포를 증식시키는 것이 자궁경부암 발생의 주요 원인이라는 것을 발견했다. 전구세포는 줄기세포에서 분화가 진행된 중간단계 세포로, 특정 조직이나 세포로 분화 능력을 갖추고 있지만 자기 복제 능력은 제한적으로, 조직 재생과 성장 과정에서 중요한 역할을 한다. 연구팀은 또 유산균이 젖산을 분비해 바이러스 효과를 억제하며, 정상 줄기세포의 자기복제뿐만 아니라 줄기세포로부터 암세포로 변환되는 초기과정을 억제한다는 사실과 메커니즘도 밝혀냈다. 연구를 이끈 정영태 DGIST 뉴바이올로지학과 교수는 “이번 연구는 유산균이 자궁경부 건강 유지와 자궁경부암 발생 예방에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 크다”라며 “자궁경부암 예방 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다”라고 말했다.

최근 넷플릭스에서 공개한 드라마 ‘폭싹 속았수다’를 보고 “부모님 생각이 나서 펑펑 울었다”든지 “담담하지만 가슴을 울리는 대사에 무너졌다”는 반응들이 쏟아지고 있다. ‘나의 아저씨’나 ‘나의 해방일지’ 같은 드라마를 보면서 주인공에 감정을 이입해 함께 아파하며 슬퍼하는 경우가 적지 않다. 단순히 감정이 풍부해서라거나, 갱년기라서 그런 것은 아니다. 뇌가 타인의 감정을 반영하는 공감 회로를 갖고 있기 때문이다. 그동안 이런 정서적 공감이 뇌에서 어떻게 이뤄지는지 명확히 밝혀지지 않았다. 그런데, 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 타인의 고통을 인식하고 정서적으로 공유하는 뇌의 핵심 신경회로를 찾았다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 전측대상회피질(ACC)는 고차원 감정 처리, 의사결정, 사회적 행동과 공감 등 다양한 기능과 관련된 뇌 영역이다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험과 고해상도 미세 내시경 칼슘 이미징 기술을 활용해 ACC 신경세포 활동을 실시간으로 측정, 분석했다. 미세 내시경 칼슘 이미징은 칼슘 지표 단백질을 이용해 살아있는 동물의 깊은 뇌 영역에서 신경세포 활동을 실시간으로 관찰할 수 있는 기술이다. 연구팀은 투명한 아크릴 상자에 생쥐 두 마리를 넣은 뒤 한 마리에게는 전기 자극을 가해 공포 반응을 유도하고, 다른 한 마리는 신체적 자극 없이 상대의 고통을 관찰하도록 한 뒤 뇌의 활동을 살펴봤다. 그 결과, 관찰자 생쥐는 직접 자극 없이 다른 개체의 고통을 목격하는 것만으로도 공포로 인해 움직임이 줄어드는 ‘공감적 동결 행동’을 보이는 것이 확인됐다. 이를 통해 타인의 고통을 목격할 때 활성화되는 특정 신경세포 집단을 확인하고, 이것들이 정서적 공감 처리에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 또 기존 연구와 달리 고통에 대한 경험이 전혀 없는 생쥐를 관찰자로 정했는데, 이를 통해 경험의 영향을 배제한 ‘순수한 감정 전염’ 현상을 확인했다. 연구팀은 ACC에서 중뇌수도관주위회색질(PAG)로 연결되는 신경회로 활성을 억제하면 공감적 동결 행동과 정서적 회피 행동이 눈에 띄게 감소하는 것도 발견했다. 이를 통해 ACC-PAG 신경 회로가 타인의 고통을 인식하고 공감적 행동을 끌어내는 데 필수적이라는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 금세훈 연구위원은 “이번 연구는 타인의 고통을 공감하는 과정이 단순 학습이 아닌 뇌에서 특정 신경 회로를 통해 정서적으로 처리된다는 것을 보여준 첫 연구”라며 “자폐 스펙트럼 장애, 반사회적 행동 장애 등 공감 능력의 장애를 보이는 신경정신질환 연구와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

국립창원대학교 사천우주항공캠퍼스가 7일 현판 제막식·입학식을 열고 본격적인 인재 양성에 들어갔다. 국립창원대 사천우주항공캠퍼스는 사천시 우주항공산업 기반과 연계해 우주항공 분야 고급 인재를 양성하는 것을 목표로 내걸고 사천시 산업단지 복합문화센터에 조성됐다. 캠퍼스에서는 전공 교과, 현장실습, 산업체 연계 비교과 과정 등을 한다. 올해 입학생은 15명이다. 앞으로 사천 용현면 통양리 일원에 210명 규모 우주항공 산학연구단지 캠퍼스 조성이 추진된다. 우주항공공학부 1~2학년 학생은 창원캠퍼스와 사천우주항공캠퍼스를 오가며 수업받는다. 기초과학·교양은 창원캠퍼스에서, 전공실습은 사천우주항공캠퍼스에서 하는 식이다. 3학년부터는 사천우주항공캠퍼스 기숙사에서 생활하며 수업받는다. 우주항공공학부는 이후 학부 정원을 늘릴 예정이다. 사천시는 사천우주항공캠퍼스 개소가 지역 경제 활성화, 우주항공 산업 경쟁력 강화에 큰 도움이 되리라 본다. 또 우주항공청, 우주항공캠퍼스와 지역 내 우주항공 기업 협업도 확대되리라 전망한다. 박민원 총장은 “사천 우주항공 캠퍼스는 우주 대항해시대를 열어갈 핵심 인재 양성의 요람이 될 것”이라며 “산·학·연 협력을 강화하고 실무 중심의 교육을 통해 글로벌 수준의 인재를 배출하겠다”고 밝혔다. 박동식 사천시장은 “대학은 꿈과 미래에 대해 도전하는 곳”이라며 “우주항공 전문가를 꿈꾸는 학생들을 위해 사천시도 다양한 지원 시책으로 응원하겠다”고 말했다.

동물에 대해 일반인들이 알고 있는 상식은 과학적으로 틀린 경우가 많다. 이전까지는 상식으로 받아들여졌던 것들이 새로운 연구에서 뒤집히는 경우도 적지 않다. 최근 우리의 상식과 기존 연구를 뒤집는 재미있는 연구 결과들이 잇따라 발표돼 주목받고 있다. 우선 영국 런던대(UCL) 암 연구소, 레딩대 생명과학부, 미국 존스홉킨스대 의대 암 생태연구센터 공동 연구팀은 코끼리, 기린, 비단뱀 같은 대형 종들이 쥐, 박쥐, 개구리 같은 소형 종들보다 종양 발병률이 더 높다고 26일 밝혔다. 48년 가까이 이어진 암에 대한 동물계의 믿음을 뒤집는 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 25일자에 실렸다. 1977년 영국의 역학자이자 통계학자인 리처드 페토는 종 수준에서 유기체의 세포 수는 암 발병률과 상관관계가 없어 보인다는 관찰 결과를 발표했다. ‘페토의 역설’이라고 부르는 이 현상은 우리에게 코끼리는 사람보다 몸집이 크고 세포 수도 많지만 암에 걸리지 않는다는 것으로 잘 알려져 있다. 이에 연구팀은 성장이 일정 정도에서 멈추는 조류 79종, 포유류 90종과 평생 성장하는 것으로 알려진 양서류 31종, 파충류 63종 등 263종에 대한 수의학 부검 기록에서 나온 암 데이터를 정밀 분석했다. 그 결과 몸집이 큰 동물들의 양성 및 악성 종양(암) 유병률이 더 높다는 것이 확인됐다. 이는 성장 패턴이 다르더라도 모두 같은 경향을 보이는 것으로 나타났다. 덩치가 큰 종일수록 암 발병률이 낮은 것이 아니라는 말이다. 실제로 코끼리는 크기가 10분의1에 불과한 호랑이와 거의 같은 암 발생 위험을 보였다. 그렇지만 짧은 기간 동안 큰 몸집으로 빠르게 진화한 코끼리 같은 종은 세포 성장을 억제하고 종양을 방지하는 메커니즘도 함께 진화시켰다고 연구팀은 설명했다. 즉 코끼리도 사람처럼 종양이 생기지만 암으로 이어질 수 있는 손상된 DNA를 빠르게 제거하는 유전자를 발달시켰다는 것이다. 연구를 이끈 조지 버틀러 UCL 교수는 “이번 연구는 몸집이 큰 동물은 암에 잘 걸리지 않는다는 ‘페토의 역설’이 잘못됐다는 것을 보여 준다”면서 “종양 발생률은 똑같지만 악성 종양으로 발전하지 않는 진화 메커니즘을 찾는다면 암 치료 및 예방에 도움이 될 것”이라고 말했다. 그런가 하면 영국 브리스틀대 심리과학부 연구팀은 날지 못하는 화식조의 일종인 에뮤와 타조목의 레아가 문제 해결 능력을 갖추고 있다는 사실을 밝혀내고 이를 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 2월 21일자에 발표했다. 까마귀나 앵무새 등에 관한 지능 연구는 많았지만 타조나 에뮤 같은 몸집이 큰, 그렇지만 상대적으로 뇌가 작은 새들의 인지 능력에 관한 연구는 거의 없었다. 이에 연구팀은 동물원에 있는 에뮤 3마리, 레아 2마리, 타조 4마리 등 9마리를 대상으로 문제 해결 능력을 조사했다. 연구팀은 너트와 볼트로 고정된 플라스틱 바퀴의 구멍을 맞추면 음식을 먹을 수 있도록 장치를 만든 뒤 에뮤와 레아, 타조의 문제 해결 방법과 시간을 측정했다. 그 결과 대부분 첫 번째 시도에서 퍼즐을 해결했으며 다른 방식으로 퍼즐을 맞춰 놓아도 빠르게 해결해 먹이를 먹는 것이 관찰됐다. 이에 대해 페이 클라크 브리스틀대 박사는 “우리는 흔히 새들은 지능이 떨어질 것이라고 생각하지만 우리의 상식과 달리 훨씬 머리가 좋을 수 있다는 것을 이번 연구로 확인했다”고 말했다.

광주시교육청이 초등학교 저학년 학생을 위한 지도자료 ‘수리력 첫걸음’을 개발했다. 24일 광주시교육청에 따르면 수학, 과학 등 기초과학 교육을 강화해 ‘수포자(수학포기자) 없는 학교’를 만들기 위해 노력하고 있다. 이번 자료는 기초수리력 함양을 위한 방안의 하나로 마련됐다. ‘수리력 첫걸음’은 뇌과학에 근거한 수학 학습이론과 광주 동·서부지원청 기초학력전담교사의 노하우를 바탕으로 수세기와 연산 등을 쉽게 배울 수 있도록 기획됐으며, 교과서와 수학 익힘책의 기능을 하나로 묶어 학생용 자료로 개발했다. 특히 교사의 지도아래 개념을 익히고 스스로 반복학습 할 수 있도록 각 주제마다 ‘생각해요, 함께해요, 스스로 해요’ 등 3가지 활동으로 구성했다. ‘생각해요’에서는 개념을 배우고, ‘함께해요’에서는 교사의 설명과 시범을 통해 스스로 문제를 해결할 수 있다. ‘스스로 해요’는 놀이 또는 게임 방식으로 학습한 내용을 재미있게 반복하도록 했다. 시교육청은 이번 학습자료를 통해 수감각이 부족해 수세기를 어려워하고 덧셈과 뺄셈을 기계적으로 연습하는 학생들의 수리력이 크게 향상될 것으로 기대하고 있다. 더불어 수업아카이브 ‘다모다’ 사이트에 ‘수리력 첫걸음’을 탑재하고, 광주교육대 기초학력지원센터와 연계해 초등학교 중학년 수리력 자료 개발과 수리력 지도 전문성 강화 연수도 운영할 계획이다. 자료 개발에 참여한 성창근 기초학력전담교사는 “수리력 첫걸음은 다양한 조작활동으로 수감각을 자연스럽게 익히고, 단순 기계적인 연산이 아닌 수개념 이해를 바탕으로 덧셈과 뺄셈을 할 수 있도록 구성했다”고 설명했다.

국립창원대학교 사천우주항공캠퍼스가 오는 3월 문을 연다. 2025학년도 수시모집으로 선발한 신입생 15명이 이 캠퍼스에서 수업받는다. 국립창원대는 21일 교육부로부터 사천우주항공캠퍼스의 산업단지 캠퍼스 설립 인가를 받았다고 밝혔다. 국립창원대 사천우주항공캠퍼스는 사천시 우주항공산업 기반과 연계해 우주항공 분야 고급 인재를 양성하는 것을 목표로 내걸고 사천시 산업단지 복합문화센터에 조성됐다. 캠퍼스에서는 전공교과, 현장실습, 산업체 연계 비교과 과정 등을 진행한다. 우주항공공학부 1~2학년 학생은 창원캠퍼스와 사천우주항공캠퍼스를 오가며 수업받는다. 기초과학·교양은 창원캠퍼스에서, 전공실습은 사천우주항공캠퍼스에서 하는 식이다. 3학년부터는 사천우주항공캠퍼스 기숙사에서 생활하며 수업받는다. 우주항공공학부는 이후 학부 정원을 늘릴 예정이다. 박민원 국립창원대 총장은 “사천우주항공캠퍼스가 안착될 때까지 지역과 관계기관 관심과 지원이 필요하다. 적극 협력해 나갈 방침”이라며 “사천우주항공캠퍼스 개교와 함께 꼼꼼하게 교육과정을 편성해 우리나라 우주항공 분야에서 꼭 필요로 하는 인재, 글로벌 인재를 양성할 수 있게 하겠다”고 말했다.

정부와 의료계 간 의대 정원 확대를 둘러싼 갈등이 1년 넘게 계속되는 가운데 2025학년도 의대 증원으로 사교육비가 증가했다는 조사 결과가 나왔다. 서울시교육청에서 대학 진학을 지도한 현직 교사 95명을 대상으로 설문조사했더니 응답자의 58%가 의대 증원이 진학지도에 부정적 영향을 줬다고 답했다. 특히 응답자의 84%는 학부모가 N수를 감수하면서까지 앞으로도 자녀를 의대에 보내려 할 것이어서 사교육비 추가 지출은 불가피해질 것이라고도 내다봤다. 국민 의료서비스 개선을 위한 의대 증원이 사교육비 증가로 이어지고 있다니 답답한 문제가 아닐 수 없다. 현장의 교사들은 의대 쏠림현상에 따른 기초과학 경시, 정시를 노린 자퇴생 증가 등도 우려했다. 종로학원 조사 결과 비수도권 의대 정시 최초 합격자의 등록 포기가 전년도에 비해 143%나 늘었다. 의대 증원 정책이 더 정교해지지 않고서는 수도권 의대 선호 현상을 해소하지 못하는 것은 물론 공교육 붕괴도 부채질할 수 있다는 뜻이다. 서둘러 보완할 문제들이 이처럼 산적했건만 의정 갈등이 해소될 기미는 여전히 보이지 않는다. 정부는 내년도 의대 증원 규모를 기존 3058명에서부터 2000명 더 늘린 5058명 사이에서 정할 수 있다는 입장이다. 그러나 의료계는 구체적 입장을 내지 않고 있다. 국회가 적정 의료인력 규모를 논의하기 위해 구성하려는 의사수급추계위에 대해서도 기구의 역할이나 인적 구성 등에 이견을 보이고 있다. 이대로 논의가 진행되지 못한다면 내년도 의대 정원은 예정대로 5058명이 된다. 국민 다수는 지역 및 필수 의료 강화를 바란다. 정부와 의료계는 추계위 구성과 별도로 내년도 의대 정원에 대한 합의점부터 찾기 바란다. 학사일정, 수험생 불안감 등을 고려하면 의대 증원 규모에 관한 결정이 시급하다. 아울러 의료인력의 지역별 배치 방안과 함께 이공계 인재 육성에 미칠 영향도 십분 고려하는 정책적 판단이 절실하다.