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  • 레이저 흡수하는 ‘원자핵 시계’… 미지의 암흑물질 비밀 풀릴까

    레이저 흡수하는 ‘원자핵 시계’… 미지의 암흑물질 비밀 풀릴까

    인류는 70년 넘게 원자시계로 시간을 측정했다. 원자시계는 원자 속 전자가 두 에너지 상태를 오갈 때 흡수하는 빛의 진동수를 기준으로 한다. 이 진동수에 레이저나 마이크로파의 박자를 맞추고 그 진동을 세는 방식으로 1초를 계산하는 것이다. 여기서 더 나아가 원자 속 전자 대신 원자핵을 진자로 쓰는 ‘원자핵 시계’가 처음으로 완성됐다. 오스트리아 빈 공대, 독일 연방물리기술청, 체코 과학기기연구소가 주도한 공동 연구팀은 방사성 동위원소 토륨-229 원자핵이 레이저 빛을 흡수하는 신호를 이용해 레이저 주파수를 스스로 바로잡는 방식의 원자핵 시계를 최초로 개발했다. 이 시계는 사람이나 기존 원자시계의 개입 없이 하루 동안 연속으로 작동했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’(10월 8일 자)에 실렸다. 중국 칭화대, 베이징 양자정보과학 학술원을 중심으로 14개 연구기관이 참여해 중국 연구팀도 똑같은 방식으로 원자핵 시계를 구현하고 같은 날 네이처에 논문을 발표했다. 두 연구팀은 똑같은 원자핵 시계를 개발했지만 접근법은 달랐다. 칭화대 팀은 카드뮴 증기를 이용해 약 10㎼(마이크로와트) 출력의 강한 148㎚(나노미터) 레이저를 만들었다. 빈 공대 팀은 레이저 출력은 낮지만 시계 몸체 역할을 하는 결정에 토륨을 더 많이 담았다. 서로 다른 방식으로 만든 두 원자핵 시계 주파수는 10의 -15승(1000조분의 1) 수준까지 일치했다. 두 겹으로 싸인 원자핵 시계는 초 단위의 빠른 흔들림을 빛을 가두는 광공진기가 잡을 수 있게 했다. 또 시간이 지나면서 공진기가 서서히 밀리는 현상은 토륨 원자핵의 흡수 신호가 바로잡게 했다. 시간을 유지하는 원자핵 시계의 몸체는 지름 3.1㎜, 길이 4.2㎜의 작은 결정이다. 진공 용기 안은 약 21.5도 실온이었고 별도의 온도 제어 없이도 변동 폭은 ±0.5도를 유지하도록 했다. 또 레이저가 지나는 경로에만 토륨-229 원자핵 약 1경 개를 배치했다. 연구팀은 이렇게 완성한 시계를 이용해 곧바로 암흑물질 탐색에 나섰다. 암흑물질은 매우 가벼운 미지의 입자로 이뤄져 있다고 알려져 있다. 이런 입자가 물질과 아주 약하게라도 상호작용하면 전자기력이나 강한 핵력의 세기를 정하는 기본 상수가 일정한 주기로 미세하게 출렁이는 데, 특히 토륨-229는 이런 출렁임에 민감하다. 연구팀은 암흑물질로 인한 미세한 출렁임을 잡아내기 위해 이번에 개발한 원자핵 시계와 원자번호 70번 이터븀을 이용한 광학 원자시계의 박자 비율을 비교했다. 그 결과 의미 있는 신호는 찾지 못했지만 암흑물질이 존재할 수 있는 범위를 좁히는 데 성공했다. 게다가 강한 핵력과 쿼크 질량에 대한 결합은 기존 원자시계보다 최대 1000배 더 깊은 영역까지 들여다볼 수 있는 것으로 확인했다. 연구를 이끈 실험 양자물리학자인 토르스텐 슈움 오스트리아 빈 공대 교수는 “이번 연구는 이론적으로만 제시됐던 원자핵 시계를 실제로 구현하는 데 성공했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.
  • 오리너구리 닮은 포식성 포유류

    오리너구리 닮은 포식성 포유류

    중국, 미국, 독일 공동 연구팀은 중국 쥐라기 지층에서 현생 오리너구리와 비슷한 형질을 가진 초기 포유류 동물의 화석을 발견하고 과학 저널 ‘네이처’(10월 8일 자)에 발표했다. ‘메가카우다’라는 이름이 붙은 이 동물은 약 1억 6800만~1억 6300만년 전 중국 내몽골 지역에 살았던 것으로 추정된다. 몸무게는 1~2㎏으로 넓고 납작한 꼬리, 상대적으로 긴 발이 달린 짧은 뒷다리, 먹이를 가위처럼 잘라 내는 독특한 이빨을 지녔고 물과 육지를 오가며 생활했던 것으로 보인다. 연구팀은 쥐라기 시대에 공룡과 함께 살며 먹이를 두고 경쟁했던 것으로 추정했다.
  • 주변 도는 왜성 갉아먹는 ‘뱀파이어 별’[달콤한 사이언스]

    주변 도는 왜성 갉아먹는 ‘뱀파이어 별’[달콤한 사이언스]

    미국 매사추세츠공과대(MIT)를 중심으로 영국, 스페인, 이스라엘, 독일 공동 연구팀은 자신의 주위를 공전하는 천체를 조금씩 먹어 치우는 태양보다 작은 별(항성)을 찾았다고 7일 밝혔다. 이는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’(10월 6일 자)에 2편의 논문으로 실렸다. 연구팀은 ‘츠비키 과도천체 관측시설’(ZTF) 자료를 분석해 갈색왜성과 적색왜성이 86.65분마다 한 바퀴씩 서로를 도는 쌍성계 ‘ZTF J0440+2325’를 발견했다. 연구팀은 5개 파장 대역에서 빛을 측정해 적색왜성 표면에 밝고 뜨거운 ‘열점’(핫스팟)이 있는 것을 확인했다. 모델링 결과 갈색왜성의 물질이 적색왜성으로 곧바로, 그리고 꾸준히 흘러 들어가며 열점을 만드는 것으로 나타났다. 이런 현상이 직접 관측된 것은 이번이 처음이다. 이 쌍성계는 지금 같은 상태를 최소 1000만년, 길게는 수십억년까지 이어갈 것으로 분석됐다. 또 다른 논문은 우주망원경과 탐사 위성 등이 관측한 젊은 백색왜성 ‘HS 0209+0832’를 재분석했다. 그 결과 이 백색왜성에서 아연·구리·니오븀 같은 무거운 원소는 많이 나오는 반면 규소는 아주 적고 철은 전혀 없는 특이한 화학 조성을 가진 것으로 확인됐다. 이 별의 밝기는 4.39일 주기로 규칙적으로 변했는데 주위를 도는 거대 행성 때문으로 확인됐다. 연구팀은 이 행성이 백색왜성에 물질을 제공하는 ‘2세대 거대 행성’의 후보로 추정했다. 이번 두 연구는 질량이 작은 쌍성계가 어떻게 진화하는지 이해하는 데 실마리를 주는 동시에 백색왜성 주변에 존재하는 ‘2세대 행성’이라는 새로운 하위 유형을 제시한 것으로 평가됐다.
  • [단독] “중수청 김모 수사관입니다”… 간판 달자마자 피싱범 등장

    [단독] “중수청 김모 수사관입니다”… 간판 달자마자 피싱범 등장

    실제 수사관 이름 대며 출석 요구중수청, 고소·고발 사건 배당 시작은행권 해킹 IP 상당수가 ‘세탁용’ 중대범죄수사청을 사칭한 보이스피싱 의심 전화가 7일 처음 등장한 것으로 확인됐다. 2일 중수청 출범 이후 닷새 만이다. 금융범죄 조직을 검거하는 과정에서 본인 명의의 대포통장이 발견됐다며 조사를 요구하는 전형적인 ‘수사기관 사칭형’ 수법이다. 중수청이 본격적인 수사에 착수하기 전 기관 이름을 내건 보이스피싱이 먼저 등장하면서 신설 수사기관에 대한 국민들의 정보 부족이 범죄에 악용될 수 있다는 우려가 나온다. 이날 서울신문 취재를 종합하면 40대 남성 A씨는 전날 개인 휴대전화 번호로 자신을 ‘중수청 김모 수사관’이라고 소개한 여성의 전화를 받았다. 이 여성은 “경기도 수원에서 금융범죄 사기단을 검거했는데, 현장에서 압수한 통장에 A씨 명의로 된 농협은행과 우리은행 통장이 발견됐다”며 “본청으로 연락하면 안내받을 수 있다”고 말했다. A씨가 ‘농협은행 계좌를 만든 적이 없다’고 답하자 해당 여성은 “직접 방문해 조사를 받아야 한다. 조만간 관련 등기가 발송될 예정이며 다음 주 금요일 전까지 방문해야 한다”고 구체적인 기한까지 제시했다. 수상함을 느낀 A씨가 ‘보이스피싱 혹은 스미싱이 아니냐’고 묻자 상대방은 오히려 “의심되면 본청에 확인해보면 된다”는 취지로 답했다. 일반적인 보이스피싱처럼 곧바로 송금을 요구하거나 인터넷주소(URL)를 보내지는 않은 채 통화는 끝났다. 중수청에 관련 내용을 문의한 결과 김모씨와 같은 이름의 수사관은 있었지만, 발신번호를 사용하는 사람은 존재하지 않았다. 중수청 관계자는 “보이스피싱으로 보이며 대포폰일 가능성이 높다”고 말했다. 한편 중수청은 고소·고발 사건을 배당하고 검토에 착수했다. 서울지방중수청은 시민단체 ‘비전코리아’가 오유경 식품의약품안전처장을 직무유기 등 혐의로 고발한 사건을 반부패수사1과에 배당했다. 바이오 업체 네이처셀 주주 등으로 구성된 비전코리아는 식약처가 네이처셀의 줄기세포 치료제에 대해 위법하게 품목허가를 반려했다며 지난 2일 고발장을 냈다. 은행권 해킹 사건을 수사 중인 경찰도 중수청 통보 및 이첩 여부와 별개로 수사를 이어가고 있다. 경찰은 이번 금융권 동시다발 해킹에 사용된 인터넷주소(IP) 28개를 분석한 결과 상당수가 우회 접속 등에 활용된 ‘세탁용’ IP인 것으로 파악했다. 나머지 IP도 같은 용도로 사용됐는지 분석 중이다. IP 소재 국가와 실제 공격자의 위치가 다를 가능성이 큰 만큼 경찰은 국제공조를 통해 공격 경로를 확인하고 추적할 방침이다.
  • ‘개청 엿새째’ 중수청, 고소·고발 사건 배당 시작…네이처셀 사건 등 반부패국으로

    ‘개청 엿새째’ 중수청, 고소·고발 사건 배당 시작…네이처셀 사건 등 반부패국으로

    개청 엿새째인 중대범죄수사청이 고소·고발 사건을 배당하며 업무에 본격 돌입했다. 7일 법조계에 따르면 서울지방중수청은 전날 오유경 식품의약품안전처장에 대한 직무유기 등 의혹 사건을 반부패수사1과에 배당했다. 바이오 업체 네이처셀 주주 등으로 구성된 시민단체 비전코리아는 지난 2일 식약처가 네이처셀의 줄기세포 치료제 심사 과정에서 위법하게 품목 허가를 반려했다며 고발장을 제출했다. 고발장에는 경쟁사 관계자를 심의위원으로 참여시켰다는 내용 등이 포함됐다. 서울지방중수청 반부패수사국은 한 중소기업이 회사를 도산시킨 사모펀드 운용사들을 부실 수사했다면서 전·현직 검사 40여명을 법왜곡죄로 고소한 사건도 맡은 것으로 전해졌다. 전·현직 고위공직자, 대형 로펌 관계자 등 45명이 특정범죄가중처벌법상 뇌물 등 의혹으로 고발된 사건은 경제범죄수사국에 배당됐다. 투기자본감시센터 등 시민단체들은 시중은행의 탈세 의혹을 제기하며 이들을 고발했다. 다만 중수청이 정원 2874명의 66.1% 수준인 1900명만 임용한 상태라 인력난에 시달릴 가능성이 크고, 각 지방청의 시설도 아직 완비되지 않았다. 이에 법조계 안팎에선 수사가 본격화할 때까지 시간이 더 필요할 거라는 전망이 나온다. 이날도 각 지방청 민원실에서 고소·고발이 이어졌으나 형사사법정보시스템(KICS)이 가동되지 않으면서 중수청은 수기로 사건을 접수했다.
  • 챗GPT 글 복붙해도 ‘흔적’ 남는다… 문제는 다듬을수록 ‘흐릿’

    챗GPT 글 복붙해도 ‘흔적’ 남는다… 문제는 다듬을수록 ‘흐릿’

    챗GPT가 생성한 글에 사람 눈에 보이지 않는 ‘워터마크’가 찍힌다. 인공지능(AI)이 쓴 글을 식별하는 기술이 확산하면서 대학 과제나 논문 등에 AI의 이용 여부를 가려낼 수단으로 작용할 전망이다. 하지만 이를 토대로 실제 사용자에게 불이익을 줄 경우 적지 않은 논란이 예상된다. 오픈AI는 유럽연합(EU) AI법상 ‘생성형 AI 투명성 의무’에 대응해 AI 생성 글을 식별하는 기술인 ‘텍스트그레인’을 도입한다고 5일(현지시간) 밝혔다. 수주 내 EU 지역의 챗GPT와 코덱스에 우선 적용한다. AI가 단어를 고르는 과정에 미세한 통계적 신호를 심는 방식이다. 사람이 읽을 때는 차이가 없지만 전용 도구로 찾아낼 수 있어 AI의 답변을 그대로 복사해 옮길 경우에도 흔적이 유지된다. 앤트로픽도 지난 8월 클로드에 유사 기술을 도입했고 구글도 제미나이에 ‘신스ID-텍스트’를 적용하고 있다. 다만, 워터마크가 AI 사용의 전모를 보여주는 것은 아니다. 글을 수정하면 신호가 약해진다. 오픈AI가 400토큰 분량의 글을 시험한 결과 단어 10%를 유의어로 바꾸자 탐지율은 92%에서 66%로 낮아졌다. 단어 25%를 바꾸면 탐지율은 17%까지 떨어졌다. 워터마크가 탐지되지 않았다고 해서 사람이 직접 쓴 글이라고 단정할 수 없는 이유다. 반대로 워터마크가 발견됐다고 부정행위가 입증되는 것도 아니다. 과제 전체를 챗GPT에 맡긴 경우와 직접 쓴 글을 AI로 다듬거나 번역한 경우를 구별하기 어렵다. AI가 글 작성에서 어느 정도 관여했는지도 알 수 없다. AI가 허용된 보조행위를 했을 가능성도 있다. 판정 권한의 문제도 있다. 오픈AI는 워터마크 탐지 도구를 일반에 공개하지 않고 당분간 승인된 연구자와 전문기관에만 제공한다. 기업 등이 이용하는 응용프로그램인터페이스(API)도 워터마크를 기본 적용하지 않고 원하는 고객이 선택하도록 했다. AI 업체가 신호를 심는 기술뿐 아니라 이를 확인할 수단과 적용 범위까지 결정하는 구조인 만큼, 탐지 결과가 실제 평가나 징계에 쓰일 경우 외부 검증이나 이의 제기 통로가 필요하다는 지적도 나온다. 이미 미국 밴더빌트대는 2023년 표절 검사 업체 턴잇인의 AI 탐지 기능 사용을 중단했다. 턴잇인이 밝힌 오탐률은 1%였지만 대학 측은 한 해 제출되는 과제 7만 5000건에 적용하면 약 750건을 잘못 판정할 수 있다고 봤다. 국제 학술지 ‘네이처 휴먼 비헤이비어’는 AI 탐지기 때문에 지난 8월 AI 사용을 잘못 의심받은 호주가톨릭대 학생들이 검색 기록과 손글씨 메모까지 내야 했던 사례를 소개했다. AI 탐지기를 부정행위 판정이 아닌 보조 수단 정도로 써야 한다는 것이다.
  • “약 먹을 땐 단 음식 피하세요”… 장 건강 무너뜨리는 뜻밖의 범인 [헬스픽]

    “약 먹을 땐 단 음식 피하세요”… 장 건강 무너뜨리는 뜻밖의 범인 [헬스픽]

    항생제를 복용할 때 무심코 먹은 단 음식이 장내 미생물 생태계를 심각하게 훼손하고, 유해균의 폭증을 부추길 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 항생제로 장내 유익균이 감소한 상황에서 당류가 유해 세균의 ‘갑작스러운 밥줄’로 작용할 수 있다는 지적이다. 최근 미국 뉴욕대 랭곤 헬스와 메모리얼 슬론 케터링 암센터 연구진은 국제학술지 ‘네이처’(Nature)를 통해 항생제 치료 중 당류 섭취가 장내 미생물 불균형을 악화시킨다는 분석 결과를 발표했다. 연구진은 조혈모세포 이식을 받기 위해 입원한 환자 173명의 식사 9419건과 대변 검체 1000여 개를 분석했다. 그 결과 항생제에 노출된 기간 단 음식과 당류를 많이 섭취할수록 장내 미생물의 다양성이 크게 떨어졌다. 치료 전 48시간 동안 당류 섭취량이 100g 증가할 때마다 항생제 자체 영향에 더해 미생물 다양성 지표가 약 21% 추가로 낮아지는 것으로 추정됐다. 특히 연구진은 당류와 항생제 노출이 겹칠 때 면역력이 약해진 환자에게 치명적인 감염을 일으키는 ‘엔테로코쿠스 페슘’(Enterococcus faecium) 등 장구균이 크게 증식한다는 사실도 확인했다. 동물 실험 결과는 더 충격적이다. 항생제(비아페넴)와 함께 설탕의 주성분인 자당을 먹인 생쥐는 항생제만 투여한 그룹에 비해 장구균 수치가 3일째에 16.3배, 6일째에는 무려 33.4배나 증가했다. 반면 항생제 없이 설탕만 먹인 경우에는 이러한 폭증 현상이 나타나지 않았다. 이는 항생제로 인해 경쟁 세균이 사라진 틈을 타 살아남은 세균이 당류를 바탕으로 폭발적으로 늘어났음을 보여준다. 연구 공동 교신저자인 요나스 슐루터 뉴욕대 교수는 “이번 연구는 항생제 치료 중이거나 치료 직후 단 음식 섭취를 줄이는 식단 조정이 장 건강을 보호하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다”고 설명했다. 다만 연구진은 이번 조사가 고위험군 환자 중심 연구인 만큼, 당류 제한이 실제 감염 예방이나 치료 경과를 개선하는지에 대해서는 추가적인 임상시험이 필요하다고 했다. 그럼에도 전문가들은 항생제 복용 기간만큼은 과도한 액상과당이나 디저트 등 단 음식 섭취를 삼가는 것이 장내 미생물 환경을 지키는 안전한 방법이라고 권고한다.
  • 박한우 영남대 교수 ‘스프링거 네이처’ 에디터상 2개 부문 수상

    박한우 영남대 교수 ‘스프링거 네이처’ 에디터상 2개 부문 수상

    박한우 영남대 미디어커뮤니케이션학과 교수가 세계적 학술출판사인 스프링거 네이처의 ‘에디터 오브 디스틴션 어워드 2026’에서 2개 부문을 동시 수상했다. 4일 영남대에 따르면 박 교수는 현재 스프링거 네이처가 발간하는 국제학술지 ‘퀄리티 앤 퀀티티(Quality & Quantity: International Journal of Methodology)’의 편집장을 맡고 있다. 이번 수상은 박 교수가 국제학술지의 편집·심사 운영과 저자 지원 서비스, 학술출판의 질적 관리 등에 대한 기여를 인정받은 결과다. ‘에디토리얼 컨트리뷰션 어워드’는 투고 논문에 대한 엄정한 동료심사(Peer Review)와 평가를 통해 학술출판의 과학적 정확성과 신뢰성을 높인 편집자에게 수여된다. 함께 수상한 ‘오서 서비스 어워드’는 동료심사 과정을 건설적이고 공정하게 운영하며 저자의 출판 편의와 경험을 대폭 개선한 편집자를 격려하기 위해 제정된 상이다. 학계에서는 박 교수의 이번 2개 부문 석권을 두고 ‘퀄리티 앤 퀀티티’ 편집장으로서 엄격한 연구윤리와 심사 기준을 지키는 동시에, 저자 친화적인 학술 출판 환경을 조성해 글로벌 연구 커뮤니티 발전에 기여했다는 평가라는 게 대학 측 설명이다. 한편, 박 교수는 한국외국어대에서 학사, 서울대에서 석사, 뉴욕주립대에서 박사 학위를 받았고 국내외에서 왕성한 학술 활동을 벌이고 있다. 최근 ‘AI와 논문’을 출간하기도 했다.
  • 나비 날개 무늬, 포식자 눈 속인다 [달콤한 사이언스]

    영국 엑서터대 생태·보존연구센터, 에섹스대 심리학과 공동 연구팀은 나비 날개의 선명한 대비 무늬가 비행 중 시각적 착시를 일으켜 포식자가 나비의 속도와 방향을 파악하기 어렵게 할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 1일 자에 실렸다. 얼룩말이나 표범처럼 명암 대비가 강한 무늬들은 오래전부터 ‘운동 현혹’(motion dazzle) 효과를 낸다고 알려져 왔다. 운동 현혹은 움직이는 먹잇감을 바라보는 포식자의 시야를 교란하는 시각 효과를 말한다. 연구팀은 나비의 비행을 고속 카메라로 촬영한 영상과 날개 무늬를 없앤 나비의 움직임을 컴퓨터 시뮬레이션과 비교했다. 그 결과 자연 그대로의 날개 무늬는 디지털 방식으로 무늬를 지운 날개보다 보는 이를 오판하게 만드는 움직임 신호를 더 많이 만들어냈다. 이어 연구팀은 나비 397종의 날개 형태 757가지로 운동 현혹 현상을 시뮬레이션했다. 그 결과 대비가 뚜렷한 세로 줄무늬, 한 줄로 가로지르는 띠무늬, 뒷날개 끝의 꼬리 모양 돌기 등이 더 강한 운동 현혹을 가져오는 것으로 나타났다. 또 연구팀은 실험 참가자들에게 여러 나비 영상을 보여주고 화면을 손가락으로 두드려 가상의 나비 잡기 실험을 약 3000회 실시했다. 실험 결과 혼동을 더 크게 일으킬 것으로 예측된 무늬를 가진 나비일수록 실험 참가자들이 포획에 실패하는 경우가 훨씬 많았다. 연구를 이끈 졸리언 트로시안코 엑서터대 박사는 “이번 결과는 나비 무늬가 비행 중 날아드는 포식자의 공격을 엉뚱한 곳으로 유도하도록 진화했을 가능성을 보여준다”며 “새의 퍼덕이는 날개나 도마뱀, 물고기의 재빠르게 움직이는 꼬리처럼 대비가 강한 무늬를 지닌 다른 동물에서도 비슷한 효과가 나타날 것”이라고 설명했다.
  • 나비 날개 무늬는 ‘움직이는 착시 그림’…포식자 공격 빗나가게 한다 [달콤한 사이언스]

    나비 날개 무늬는 ‘움직이는 착시 그림’…포식자 공격 빗나가게 한다 [달콤한 사이언스]

    영국 엑서터대 생태·보존연구센터, 에섹스대 심리학과 공동 연구팀은 나비 날개의 선명한 대비 무늬가 비행 중 시각적 착시를 일으켜 포식자가 나비의 속도와 방향을 파악하기 어렵게 할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 1일 자에 실렸다. 얼룩말이나 표범처럼 명암 대비가 강한 무늬들은 오래전부터 ‘운동 현혹’(motion dazzle) 효과를 낸다고 알려져 왔다. 운동 현혹은 움직이는 먹잇감을 바라보는 포식자의 시야를 교란하는 시각 효과를 말한다. 연구팀은 나비의 비행을 고속 카메라로 촬영한 영상과 날개 무늬를 없앤 나비의 움직임을 컴퓨터 시뮬레이션과 비교했다. 그 결과 자연 그대로의 날개 무늬는 디지털 방식으로 무늬를 지운 날개보다 보는 이를 오판하게 만드는 움직임 신호를 더 많이 만들어냈다. 이어 연구팀은 나비 397종의 날개 형태 757가지로 운동 현혹 현상을 시뮬레이션했다. 그 결과 대비가 뚜렷한 세로 줄무늬, 한 줄로 가로지르는 띠무늬, 뒷날개 끝의 꼬리 모양 돌기 등이 더 강한 운동 현혹을 가져오는 것으로 나타났다. 또 연구팀은 실험 참가자들에게 여러 나비 영상을 보여주고 화면을 손가락으로 두드려 가상의 나비 잡기 실험을 약 3000회 실시했다. 실험 결과 혼동을 더 크게 일으킬 것으로 예측된 무늬를 가진 나비일수록 실험 참가자들이 포획에 실패하는 경우가 훨씬 많았다. 연구를 이끈 졸리언 트로시안코 엑서터대 박사는 “이번 결과는 나비 무늬가 비행 중 날아드는 포식자의 공격을 엉뚱한 곳으로 유도하도록 진화했을 가능성을 보여준다”며 “새의 퍼덕이는 날개나 도마뱀, 물고기의 재빠르게 움직이는 꼬리처럼 대비가 강한 무늬를 지닌 다른 동물에서도 비슷한 효과가 나타날 것”이라고 설명했다.
  • 네이처가든, 2026 ‘하이서울기업’ 인증 선정…성장 경쟁력 인정

    네이처가든, 2026 ‘하이서울기업’ 인증 선정…성장 경쟁력 인정

    건강기능식품 전문기업 ㈜네이처가든은 서울경제진흥원(SBA)이 주관하는 ‘2026 하이서울기업’ 인증기업으로 선정됐다고 밝혔다. 하이서울기업은 성장 잠재력이 높은 서울 소재 우수 중소기업을 발굴하는 서울시의 기업 인증제도다. 선정된 기업은 경쟁력 강화와 국내외 판로 개척 등을 지원받는다. 올해는 경영안정성, 성장성, 글로벌 역량, 전문성 등을 기준으로 정량평가, 서류평가, 발표평가를 차례로 거쳐 신규 인증기업을 뽑았다. ㈜네이처가든은 코스닥 상장사 ㈜휴럼의 자회사다. 건강기능식품을 중심으로 제품 기획, 브랜드 운영, 온·오프라인 유통, 마케팅까지 사업 영역을 꾸준히 넓혀 왔다. 대표 홍삼 브랜드 ‘정원삼’과 건강기능식품 전문 브랜드 ‘뉴트리가든’ 등 여러 브랜드를 운영하며, 소비자의 건강관리 수요에 맞춘 제품을 선보이고 있다. 특히 변화하는 건강기능식품 시장과 유통 환경에 대응해 온라인 중심의 사업 경쟁력을 강화하는 한편, 최근에는 대형약국 등 오프라인 판매 채널까지 소비자 접점을 확대하며 브랜드 및 유통 경쟁력을 높이고 있다. ㈜네이처가든은 이번 인증을 계기로 기업과 브랜드의 신뢰도를 한층 높일 계획이다. 국내 시장은 물론 해외 시장 확대에도 적극적으로 나설 방침이다. 하이서울기업으로 인증받은 기업은 인증서와 인증마크(BI) 사용권을 받는다. 기업 간(B2B) 연계, 네트워킹, 글로벌 진출 지원사업 등도 활용할 수 있다. 서울경제진흥원 지원사업에 참여할 때 가점을 받는 등 여러 인센티브도 주어진다. ㈜네이처가든 관계자는 “이번 하이서울기업 선정은 네이처가든이 그동안 쌓아온 사업 경쟁력과 성장 가능성을 대외적으로 인정받았다는 점에서 의미가 크다”며 “이를 계기로 기업 신뢰도를 더욱 높이고 국내외 다양한 사업 기회를 발굴해 지속적인 성장을 이어가겠다”고 말했다. 이어 “앞으로도 소비자의 다양한 건강관리 수요에 맞춘 제품과 브랜드를 선보이는 동시에 유통 채널 확대와 해외 시장 개척을 통해 건강기능식품 전문기업으로서 경쟁력을 강화해 나갈 것”이라고 밝혔다. 한편 하이서울기업에 대한 자세한 내용과 인증기업 정보는 하이서울기업 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다.
  • 온난화로 가라앉은 해안, 외래종 침입 경로된다 [사이언스 브런치]

    온난화로 가라앉은 해안, 외래종 침입 경로된다 [사이언스 브런치]

    기후변화로 해수면이 높아지면서 새로 바닷물에 잠기게 될 전 세계 해안 3분의 2 이상이 이번 세기 말에 이르면 외래 해양동물 122종이 살기에 알맞은 서식지로 바뀔 수 있다는 지적이 나왔다. 중국, 일본, 헝가리, 미국, 캐나다, 이탈리아, 핀란드 7개국 20개 대학 및 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀이 온난화로 인해 높아지는 해수면으로 이탈리아나 스웨덴 국토 전체에 해당하는 29만~47만㎢가 외래 생물 침입 전선이 될 수 있다고 밝혔다. 이 연구는 중국 남중국해 해양학연구소, 동물학 연구소, 베이징 중국농업대, 윈난대, 수생물학 연구소, 중국서(西)사범대, 중산대, 칭화대, 중국과학원대, 베이징사범대, 일본 홋카이도대 극지연구센터, 도호쿠대, 해양 생태계 변화 고등 연구소, 헝가리 생태학 및 식물학 연구소, 외트뵈시 로란드대, 미국 윌리엄스대, 프린스턴대, 캐나다 윈저대, 이탈리아 국립 연구위원회 분자생태학 연구그룹, 핀란드 헬싱키대 자연사박물관 등이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 9월 29일 자에 실렸다. 생물종 침입은 생물다양성 감소와 생태계 변화를 일으키는 주요 원인이다. 기후변화가 생물종의 분포를 어떻게 바꾸는지 선행 연구들이 있었지만 해수면 상승으로 새로 물에 잠기는 해안 육지로 외래 생물종이 퍼져 나갈 가능성을 전 지구 규모에서 평가한 연구는 없었다. 특히 하구는 육지와 바다를 잇는 길목이자 항만과 양식장 등 인간 활동이 집중되는 곳이어서 더욱 취약할 것으로 예상된다. 연구팀은 논문 2911편과 국제 생물다양성 데이터베이스에서 수집한 150만여 건의 외래종 출현 기록 중 신뢰할 수 있는 6만 4408건을 골랐다. 연구팀은 수온, 염분, 해류 등 9가지 해양환경 변수와 함께 4가지 종분포모델에 넣어 미래 서식 가능 범위를 계산했다. 이 결과를 해안 고도 자료로 만든 침수 지도와 합쳐 침수 구역을 외래종 확산 가능 지역으로 보고 분석했다. 분석 결과, 현재와 같은 수준으로 이산화탄소를 배출하는 중간 배출 시나리오에서 새로 잠기는 해안 육지는 2050년 36만㎢에서 2100년 55만㎢가 늘고 이 중 29만~47만㎢가 외래종 서식 적합지로 예측됐다. 종(種)당 평균 서식 적합지는 2050년 2만 8000㎢에서 2100년 3만 7000㎢, 고배출 시나리오에서는 4만 2000㎢로 넓어진다. 확장 폭을 가르는 요인은 분류군이나 위도가 아닌 하구와의 거리로 확인됐다. 특히 위험이 큰 곳으로 미국 동부 연안, 멕시코만, 브라질 북동부, 북해 연안, 서아프리카 기니만, 아라비아만, 벵골만 북부, 중국 동남부, 동남아시아 순다대륙붕, 호주 북부로 꼽혔다. 침수 면적 자체는 저위도에 몰려 있지만 침수지에 들어설 수 있는 외래종 수는 북위 48도와 남위 37도 부근 중위도에서 가장 많았다. 해양생태권역 안에서 새로 잠기는 해안 육지의 3분의 2 이상에 자리 잡을 수 있을 것으로 분석됐다. 참게, 참굴, 블랙타이거새우 같은 외래 해양동물 122종이 가장 넓게 퍼질 것으로 예상된 곳은 하구 인근으로 새로 잠기는 땅이 이들에게 알맞은 서식지가 될 가능성이 크기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 쉬안 류 중국 남중국해 해양학연구소 교수는 “이번 연구는 사람을 통한 유입, 기후를 따라가는 분포 확장에 이어 해수면 상승에 따른 ‘육지 쪽 서식지 확장’을 세 번째 생물 침입 경로로 제시하고 처음 전 지구 규모로 수치화했다는 데 의미가 있다”며 “해수면 상승을 침입 위험 평가에 반드시 반영해야 하며 조기 경보 체계와 선제적 관리 전략이 해안 지역의 생물다양성과 수산 생산성, 그 밖의 생태계 서비스에 미칠 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 담도암 발생부터 재발·전이까지, ‘암 진화 경로’ 규명

    담도암 발생부터 재발·전이까지, ‘암 진화 경로’ 규명

    담도암은 담관, 담낭, 바터팽대부 등 담즙이 지나는 길에 생기는 암으로, 한국을 비롯한 일부 국가에서 발병률이 유난히 높다. 절반 이상의 환자가 수술이 불가능한 진행 단계에서 발견돼 생존 기간이 11~15개월에 불과하고, 완치를 목표로 수술을 받아도 약 절반은 재발하는 난치암이다. 그러나 담도암이 어떻게 발생하고 재발, 전이되는지를 전 과정에 걸쳐 유전체 수준에서 추적한 연구는 지금까지 매우 부족했다. 이런 가운데, 담도암은 암이 되기 전부터 이미 유전자 변화가 시작되고, 수술 후 재발할 때는 암세포 한 개가 아니라 여러 암세포 무리가 함께 다시 자라난다는 연구 결과가 나왔다. 분당서울대병원 혈액종양내과 김지원 교수, 병리과 나희영 교수 연구팀(공동 제1저자 : 혈액종양내과 강민수 교수, 이주현 연구원)은 담도암이 암이 되기 전 단계부터 재발·전이에 이르기까지 거치는 ‘진화 경로’를 규명해 네이처(Nature) 자매지인 종양학 분야 국제학술지 ‘npj Precision Oncology’에 발표했다고 29일 밝혔다. 연구팀은 담도암 환자 17명에게서 얻은 △정상 조직 △전암성 병변(암이 되기 직전 단계) △원발암(처음 생긴 암) △전이·재발암 등 72개 검체를 전장엑솜시퀀싱(유전체 중 단백질을 만드는 정보가 담긴 부분을 모두 읽어 돌연변이를 확인하는 분석법)으로 분석했다. 이를 바탕으로 암세포 무리(클론)들이 어떤 순서로 생겨나고 갈라졌는지 보여주는 가계도를 환자별로 그려, 암이 진화해 온 경로를 거슬러 추적했다. 분석 결과, 전암성 병변에서 이미 TP53, KRAS, SMAD4 등 담도암의 핵심 유전자 변이가 발견됐다. 겉보기엔 아직 암이 아니지만, 유전자 수준에서는 암을 향한 변화가 이미 진행되고 있었던 셈이다. 또 전암성 병변 안의 세포 무리 가운데 생존에 유리한 일부만 살아남아 원발암으로 자라났다. 다윈의 자연선택처럼 서로 경쟁하던 세포 무리 가운데 생존과 증식에 유리한 무리가 선택돼 병변을 장악하는 ‘선택적 싹쓸이’ 현상이 관찰된 것이라고 연구팀은 설명했다. 이런 선택적 확장은 전이 과정에서도 이어졌다. 원발암의 세포들이 고르게 퍼지는 것이 아니라, 원발암에서는 소수였던 특정 세포 무리가 전이된 곳에서는 주력으로 자리 잡았다. 장기마다 환경이 다른 만큼, 그곳에서 살아남기에 유리한 무리가 각각 선택된 것이다. 특별히 주목할 점은 수술로 암을 제거한 뒤 다시 재발한 암에서도, 원발암을 이루던 여러 세포 무리가 그대로 남아 있었다는 것이다. 그동안 암 재발은 몸 어딘가에 숨어 있던 암세포 하나가 시간이 지나 다시 자라기 때문으로 여겨져 왔다. 하지만 원발암 세포 구성이 통째로 남아 있었다는 것은, 여러 세포 무리가 한 덩어리로 함께 빠져나가 자리를 잡는 ‘다클론성’ 방식으로 재발이 일어난다는 뜻이다. 한편 항암치료가 암의 진화에 영향을 줬을 수 있다는 흔적도 확인됐다. 돌연변이는 원인에 따라 고유한 패턴을 남기는데, 담도암 치료에 쓰이는 항암제가 남기는 것으로 알려진 패턴이 전이·재발 병변에서 늘어난 것이다. 항암제의 공격에서 살아남은 암세포가 그 흔적을 지닌 채 증식했다는 뜻이다. 다만 혈액종양내과 강민수 교수는 “항암제가 암을 더 악화시킨다는 의미가 아니라, 치료 과정 역시 암세포의 진화에 영향을 미칠 수 있음을 보여준 것”이라며 항암치료에 대한 오해를 경계했다. 반면 변하지 않는 것도 있었다. 진단 당시 발견된 ERBB2 유전자 증폭, KRAS 돌연변이처럼 표적치료제(특정 유전자 변이를 겨냥해 암세포를 공격하는 약)의 대상이 되는 변이는 재발·전이 이후에도 그대로 유지됐다. 혈액종양내과 김지원 교수는 “진단 당시 확인된 주요 유전자 변이가 재발·전이 이후에도 유지된다는 사실은 진단 시점부터 정밀한 유전체 분석을 바탕으로 치료 전략을 세우는 것이 중요함을 보여준다”며 “암의 진화 원리를 반영한 치료 전략으로 담도암의 치료 성적을 끌어올리는 것이 우리 연구팀의 목표다”고 밝혔다. 병리과 나희영 교수는 “이번 연구는 담도암이 암이 되기 전 단계부터 전이·재발에 이르기까지 어떤 유전적 변화를 거치며 진화하는지 하나의 흐름으로 확인했다는 데 의미가 있다”며 “전암성 병변에서부터 세포 무리 간 경쟁과 선택이 시작된다는 점은 담도암의 발생 원리를 이해하는 중요한 단서가 될 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 교육부·한국연구재단의 한국형 SGER(Small Grant for Exploratory Research) 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
  • 전전두엽 발달부터 노화까지…‘뇌의 일생’ 유전자지도로 본다

    전전두엽 발달부터 노화까지…‘뇌의 일생’ 유전자지도로 본다

    0~97세 뇌세포 130만개 변화 분석24세부터 안정기, 60세엔 재활성화노인성 치매, 아교세포 염증서 시작 사람의 뇌는 생애 초기부터 노년기에 이르기까지 발달적 변화를 겪는다. 이런 변화는 인지 능력, 행동, 질병에 대한 취약성에도 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 생애 단계별로 유전자 발현 양상을 분석하면 뇌의 변화가 어떤 방식으로 일어나는지 파악할 수 있고 정상 노화 과정과 뇌신경질환 발병 과정을 연구하는 데도 유용하다. 미국 마운트 시나이 아이칸 의대를 중심으로 한 공동 연구팀은 0세부터 97세까지 정상인 284명의 배외측 전전두엽에 있는 뇌세포 핵 130만개에서 유전자 활동을 읽어 태어나서 늙을 때까지 어떻게 변해 가는지를 개별 세포 단위로 분석한 지도를 완성했다. 이 연구 결과는 9월 24일 자 ‘네이처’ 3편, ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3편, ‘네이처 의학’, ‘네이처 유전학’에 각각 1편 등 총 8편의 논문으로 발표됐다. 전전두엽은 문제 해결, 계획 수립, 정서 조절 같은 핵심 인지 기능에 관여하는 동시에 나이가 들면서 나타나는 기능 저하에 민감한 뇌 영역이다. 그래서 뇌과학자들에게는 가장 이상적인 연구 대상으로 꼽히기도 한다. 이번 연구는 알츠하이머병 같은 퇴행성 뇌질환의 메커니즘을 규명하는 것을 목표로 하는 ‘사이크에이디’(PsychAD) 프로그램의 일환으로 수행됐다. 연구팀은 사이크에이디 프로그램에 참여한 사망 기증자 1494명의 뇌에서 확보한 630만건 이상의 유전자 발현 프로파일을 활용했다. 특히 첫 번째 논문에서 연구팀은 분석 대상 중 뇌질환 진단이 없는 신경학적으로 정상인 기증자 284명의 뇌에서 세포핵 130만 7674개를 하나씩 분석했다. 기증자의 나이는 생후 0세부터 97세까지 다양했다. 분석 결과, 전전두엽의 유전자 발현은 ▲발달기(0~19세)의 활발한 재구성 ▲중년기(40~59세)의 안정 ▲노년기(60세 이상)의 선택적 재활성화라는 세 단계를 거치는 것으로 나타났다. 나이에 따라 유전자 발현 수의 차이는 뚜렷했다. 발달기에는 8223개가 변했지만 청년기(20~39세)에는 27개, 중년기에는 단 1개에 그쳤다. 그러다 노년기에 다시 735개가 움직였다. 연구팀은 검정력 분석을 통해 중년기의 유전자 발현 정지가 표본 부족 때문이 아니라는 점을 확인했다. 연구팀에 따르면 24세를 변곡점으로 발달기의 활발한 재편이 끝나고 상대적 안정기로 들어서게 된다. 60세 이후 전전두엽에서 활동이 달라진 유전자 735개 중 426개는 신경세포를 돌보는 아교세포에서, 246개는 신경세포에서 나타났다. 노화에 더 잘 버틴 쪽은 신경세포였다. 한번 만들어지면 분열하지 않아 갈아 끼울 수 없는 신경세포는 종류를 가리지 않고 DNA 수선 유전자를 활성화하며 버텼고 아교세포에서는 면역·염증 스트레스가 재활성화됐다. 아교세포에서 활성화된 유전자들은 알츠하이머 위험 유전자와 겹치는 것으로 나타났다. 결국 노인성 치매는 신경세포가 아니라 아교세포에서 시작될 가능성이 크다는 것이다. 또 24시간 리듬을 타는 유전자도 20~59세에서는 64개였지만 60세 이상에서는 단 1개만 남았다. 노인의 수면 리듬이 무너지는 현상을 세포 단위로 보여 준 첫 사례다. 이 밖에 이번에 발표된 다른 논문들은 뇌신경질환을 앓았던 사람들의 뇌를 다뤘다. 기증자 1494명의 뇌세포 630만 개를 분석해 알츠하이머와 파킨슨병, 조현병 등 8개 뇌질환을 처음으로 한자리에 놓고 비교한 결과 치매와 파킨슨병은 신경세포 발달·시냅스 유전자에서 유독 닮아 있다는 사실을 밝혀냈다. 또 다른 논문들에서는 유전적 위험이 어느 세포에서 작동하는지를 유럽·아프리카·아메리카계에 걸쳐 추적함으로써 기존 방식으로는 보이지 않던 유전자와 질병의 연결 관계를 수천 건 찾아냈다.
  • 마라톤 완주한 사족보행로봇 원리, 네이처에 실렸다

    마라톤 완주한 사족보행로봇 원리, 네이처에 실렸다

    카이스트 기계공학과 황보제민 교수팀은 2024년 11월 상주 곶감 마라톤 대회에서 배터리 충전이나 교체 없이 42.195㎞를 완주한 사족보행로봇 ‘라이보2’의 장거리 주행 기술을 분석해 발표했다. 이는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 24일 자에 실렸다. 이런 세계적 과학 저널은 로봇공학 자매지를 별도로 갖고 있어 로보틱스 논문이 본지에 실리는 것은 매우 드물다. 특히 국내 로봇 연구가 네이처 본지에 게재된 것은 처음이다. 연구팀은 장거리 주행을 배터리나 모터 등 개별 부품의 성능 문제가 아니라 기계 구조, 전기 시스템, 보행 제어가 긴밀하게 연결된 로봇 전체의 시스템 문제로 접근했다. 사족보행로봇은 다리를 반복적으로 움직이는 과정에서 구동장치를 비롯해 여러 부분에서 에너지를 잃기 때문에 어느 한 부품의 효율만 높여서는 빠르고 안정적인 보행 성능과 긴 주행거리를 동시에 확보하기 어렵다는 것이다. 연구팀은 로봇 전체에서 발생하는 에너지 손실을 체계적으로 분석하고 높은 보행 성능을 유지하면서도 에너지 소비를 줄일 수 있도록 기구와 전장, 구동 및 제어 시스템을 통합적으로 설계했다. 이를 통해 사족보행로봇이 장시간 안정적으로 움직이기 위한 구체적인 설계 원리를 제시했다. 산업 현장에서도 로봇을 장시간 운용하려면 순간적 운동 성능뿐 아니라 에너지 효율, 발열, 배터리, 구동장치의 안정성 확보가 필요하다는 의미다. 황보 교수는 “이번 연구는 사족보행로봇이 얼마나 멀리 달릴 수 있는지를 넘어 높은 운동 성능과 에너지 효율을 동시에 확보하기 위해 로봇 전체를 어떻게 설계해야 하는지를 실제 마라톤 데이터로 입증한 결과”라고 말했다.
  • 사람도 힘들다는 마라톤 풀코스 완주한 사족보행로봇 비밀은…

    사람도 힘들다는 마라톤 풀코스 완주한 사족보행로봇 비밀은…

    사람도 완주하기 쉽지 않은 마라톤 풀코스를 배터리 교체 없이 달린 세계 최초 사족보행로봇의 비밀이 세계적인 과학 저널에 실렸다. 카이스트 기계공학과 황보제민 교수팀은 2024년 11월 상주 곶감 마라톤 대회에서 배터리 충전이나 교체 없이 42.195㎞를 완주한 사족보행로봇 ‘라이보2’의 장거리 주행 기술과 실제 마라톤 완주 결과를 분석해 발표했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 24일 자에 실렸다. 네이처와 같은 세계적 과학 저널은 로봇공학 관련 자매지를 따로 갖고 있어 로보틱스 논문이 본지에 실리는 사례는 매우 드물다. 더군다나 국내에서 수행된 로봇 연구가 네이처 본지에 게재된 것은 이번이 처음이다. 이에 연구팀은 장거리 주행을 배터리나 모터 등 개별 부품의 성능 문제가 아니라 기계 구조, 전기 시스템, 보행 제어가 긴밀하게 연결된 로봇 전체의 시스템 문제로 접근했다. 사족보행로봇은 다리를 반복적으로 움직이는 과정에서 구동 장치를 비롯해 여러 부분에서 에너지를 잃기 때문에 어느 한 부품의 효율만 높여서는 빠르고 안정적인 보행 성능과 긴 주행 거리를 동시에 확보하기 어렵다. 연구팀은 로봇 전체에서 발생하는 에너지 손실을 체계적으로 분석하고 높은 보행 성능을 유지하면서도 에너지 소비를 줄일 수 있도록 기구와 전장, 구동 및 제어 시스템을 통합적으로 설계했다. 이를 통해 사족보행로봇이 장시간 안정적으로 움직이기 위한 구체적인 설계 원리를 제시했다. 연구팀은 라이보2를 실제 참가자로 등록해 공식 구간 기록도 남겼으며, 연구진은 로봇과 함께 달리며 출발부터 결승선까지 4시간이 넘는 주행 전 과정을 영상으로 기록했다. 특히 마라톤이 진행되는 동안 로봇 내부의 전압과 전류, 온도, 배터리 상태를 실시간으로 기록하고 이를 GPS로 측정한 위치·속도·고도 정보와 동기화했다. 황보제민 교수는 “이번 연구는 사족보행로봇이 얼마나 멀리 달릴 수 있는지를 넘어 높은 운동 성능과 에너지 효율을 동시에 확보하기 위해 로봇 전체를 어떻게 설계해야 하는지를 실제 마라톤 데이터로 입증한 결과”라며 “추가 연구를 통해 연구실에서 구현한 세계 최고 수준의 성능을 산업 현장에서 반복적이고 안정적으로 사용할 수 있는 제품으로 연결할 것”이라고 말했다. 한편 황보 교수 연구실에서 출발한 카이스트 교원창업기업 라이온로보틱스는 이번 연구 성과를 실제 제품으로 연결하는 역할을 맡고 있다. 라이보2 개발 과정에서도 라이온로보틱스의 제조 기술은 연구실에서 확보한 높은 에너지 효율과 보행 성능을 실제 마라톤에서 4시간 이상 안정적으로 유지하는 데 기여했다.
  • ‘먹는 종이 배터리’로 몸속 의료기기 작동시킨다

    ‘먹는 종이 배터리’로 몸속 의료기기 작동시킨다

    미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대 부설 브리검 여성병원, MIT-하버드 브로드 연구소 공동 연구팀은 몸속 의료기기에 전기를 공급한 뒤 용도가 끝나면 분해돼 사라지는 ‘먹는 종이 배터리’를 개발했다고 밝혔다. 이는 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 9월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 음극(-)에 마그네슘 합금, 양극(+)에 삼산화몰리브데넘과 셀룰로스 나노섬유, 활성탄을 7 대 2 대 1로 섞은 종이 형태의 복합체를 만들었다. 셀룰로스 나노섬유는 효소로 체내에서 쉽게 분해된다. 전해질은 생분해성 이온성 액체를 젤라틴 겔에 섞어 굳혔고 전체를 밀랍으로 감싸 위산에 너무 빨리 녹지 않도록 했다. 크기는 지름 7.5㎜ 원형, 6×24㎜ 대면적 두 가지로 만들어 캡슐에 넣었다. 연구팀이 위장 구조가 사람과 비슷한 요크셔종 돼지에 내시경으로 캡슐을 넣고 사흘간 관찰한 결과 캡슐은 장으로 바로 넘어가지 않고 위에 머물렀다. 1주일을 넘기면 겔 전해질이 마르고 마그네슘이 부식되며 성능이 급격히 떨어진 뒤 수 주 내에 녹아 사라졌다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술은 복약 순응도를 추적하는 배터리 보조형 RFID 태그, 위 전기 자극 치료 캡슐로 사용될 수 있다. 기존 수동형 태그는 판독기를 목이나 허리에 붙여야 했지만 종이 배터리 태그는 4m 이내까지 안정적으로 신호를 보낼 수 있기 때문에 따로 수신기가 필요 없다. 또 위가 제대로 비워지지 않는 위마비 치료에 쓰이는 위 전기 자극 치료는 현재는 복강경 수술로 전극을 위 근육에 고정 삽입해야 한다. 그러나 종이 배터리를 캡슐에 넣어 삽입하면 최대 7일 정도 자극 치료가 가능하다. 종이 배터리를 장착한 장치를 넣고 돼지 위를 20분 정도 자극하자 식욕 촉진 호르몬인 그렐린이 최대 50%, 평균 36.3% 늘었고 조직 손상은 관찰되지 않았다.
  • 돼지 위장에서 사흘 작동하는 ‘먹는 종이 배터리’ 개발 [사이언스 브런치]

    돼지 위장에서 사흘 작동하는 ‘먹는 종이 배터리’ 개발 [사이언스 브런치]

    몸속 의료기기에 전기를 공급한 뒤 용도가 끝나면 분해돼 사라지는 ‘먹는 종이 배터리’가 개발돼 눈길을 끈다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 기계공학과, 전기공학·컴퓨터과학과, 미디어 아트 및 과학 프로그램, 데이비드 코흐 통합 암 연구센터, 비교 의학 연구부, 하버드대 의대 부설 브리검 여성병원, MIT-하버드 브로드 연구소 공동 연구팀은 마그네슘과 삼산화몰리브데넘으로 만든 생체흡수성 종이 배터리를 개발하고 돼지 실험으로 안전성을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 9월 22일 자에 실렸다. 삼키거나 몸에 심는 전자기기는 실시간 건강 모니터링과 전기 자극 치료의 폭을 넓히고 있지만 전원 공급이 항상 문제였다. 알칼리·리튬 이온 전지는 포장이 손상되면 전해질이 새어 체내 조직을 손상할 수 있고 분해되지 않는 케이스는 그대로 몸속 전자 폐기물이 된다. 단추처럼 작은 전지를 잘못 삼키면 식도 천공이나 누공, 심할 경우 사망에 이르는 사례만 봐도 알 수 있다. 연구팀은 음극(-)에 마그네슘 합금, 양극(+)에 삼산화몰리브데넘과 셀룰로스 나노섬유, 활성탄을 7대 2대 1로 섞은 종이 형태의 복합체를 만들었다. 셀룰로스 나노섬유는 효소로 체내에서 쉽게 분해된다. 전해질은 콜린 염화물과 젖산을 녹여 만든 생분해성 이온성 액체를 젤라틴 겔에 섞어 굳혔고 전체를 밀랍으로 약 300㎛(마이크로미터) 두께로 감싸 위산에 너무 빨리 녹지 않도록 했다. 크기는 지름 7.5㎜ 원형, 6×24㎜ 대면적 두 가지로 만들어 캡슐에 넣었다. 종이 배터리의 개방 회로 전압은 1.84V(볼트)로 일반적으로 쓰는 아연 전지 1.4V나 산화은 전지 1.55V보다 높았다. 면적당 용량은 2.43㎃h/㎠, 에너지 밀도는 4.13㎃h/㎠였고 계속 방전시켜도 하루 동안 1.6V 안팎을 유지했다. 연구팀은 위장 구조가 사람과 비슷한 요크셔종 돼지에 내시경으로 캡슐을 넣고 사흘간 관찰한 결과 엑스선 영상에서 캡슐은 장으로 넘어가지 않고 위에 머물렀다. 전압은 1.8V에서 1일 차 1.6V, 3일 차 1.45V로 서서히 떨어졌다. 1주일을 넘기면 겔 전해질이 마르고 마그네슘이 부식되며 성능이 급격히 떨어지는 것이 관찰됐다. 연구팀은 모의 위액으로 분해 실험도 진행했다. 그 결과 종이 배터리는 수 주 내에 부서졌고 캡슐은 40일 안에 대부분 녹았다. 체내에 완전히 노출되더라도 용출되는 마그네슘은 최대 3.4㎎, 몰리브데넘은 하루 1㎎ 미만으로 일일 섭취 기준(각 420㎎, 2㎎)을 크게 밑돈다. 두 금속 모두 체내 흡수와 신장 배설 경로가 알려진 필수 미량원소다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술은 복약 순응도를 추적하는 배터리 보조형 RFID 태그, 위 전기자극 치료 캡슐로 사용될 수 있다. 기존 수동형 태그는 판독기를 목이나 허리에 붙여야 했지만 종이 배터리 태그는 4m 이내까지 안정적으로 신호를 보낼 수 있다. 실제로 살아 있는 돼지 식도에 넣고 1.5m 떨어진 곳에서 측정하자 신호 세기가 삼키기 전보다 약 10㏈(데시벨) 떨어져 제대로 약을 삼켰다는 것을 알 수 있었다. 또 위가 제대로 비워지지 않는 위마비 치료에 쓰이는 위 전기자극 치료는 현재는 복강경 수술로 전극을 위 근육에 꿰매야 한다. 연구팀은 종이 배터리를 캡슐에 넣어 삽입하면 최대 7일 정도 자극을 이어갔다. 실제로 돼지 위를 20분 정도 자극하자 식욕 촉진 호르몬인 그렐린이 최대 50%, 평균 36.3% 늘었고 조직 손상은 관찰되지 않았다. 연구를 이끈 지오반니 트라베르소 MIT 교수는 “이번 연구는 ‘먹는 전자기기’의 가장 약한 고리였던 전원 문제를 생체흡수성 재료만으로 풀어낸 첫 사례”라며 “회수 절차를 없애고 기기가 몸에 남을 위험과 위장관 내 전자 폐기물을 함께 줄인다는 점에서 지속 가능하고 환자 친화적인 생체전자 의학으로 가는 중요한 단계”라고 평가했다.
  • 시너지월드와이드코리아, 정보보호 관리체계 ‘ISMS’ 인증 획득

    시너지월드와이드코리아, 정보보호 관리체계 ‘ISMS’ 인증 획득

    시너지월드와이드코리아(지사장 김혜련, 이하 시너지코리아)는 한국인터넷진흥원(KISA)으로부터 정보보호 관리체계(ISMS) 인증을 획득했다고 밝혔다. ISMS는 기업이 보유한 정보와 정보시스템 등 주요 정보자산을 보호하기 위한 관리체계를 수립하고 이를 적절하게 운영하고 있는지 확인하는 국가 인증제도다. 심사는 정보보호 정책과 조직, 접근 권한 관리, 시스템 운영, 사고 대응 및 복구 등 총 80개 인증기준을 대상으로 이뤄진다. 인증은 3년간 유효하며, 인증 이후에도 관리체계가 지속적으로 운영되고 있는지 확인하기 위한 사후심사가 매년 진행된다. 시너지코리아는 회원가입부터 주문에 이르기까지 온라인 서비스 전반에서 취급되는 정보를 엄격히 관리해 왔다. 시스템 및 주요 정보에 대한 접근 권한을 철저히 제어함은 물론, 보안 침해나 시스템 장애가 발생했을 때 신속히 조치할 수 있는 대응·복구 체계를 마련해 가동하고 있다. 이와 함께 전 임직원을 대상으로 정례적인 정보보호 교육을 병행하며 체계적인 관리 기조를 이어가고 있다. 본 인증을 바탕으로 시너지코리아는 온라인 쇼핑몰 및 대외 서비스 운영 분야(미심사 물리적 인프라 제외)의 정보보호 관리체계가 국가 표준에 적합함을 검증받았다. 향후에도 시너지코리아는 정기적인 사후심사와 인증 연장 절차를 거쳐 정보보호 관리 실태를 면밀히 점검하고, 침해 대응 및 보안 역량을 지속적으로 고도화할 계획이다. 김혜련 시너지월드와이드코리아 지사장은 “정보보호에 대한 신뢰는 인증 자체보다 관련 기준을 실제 운영에 지속적으로 적용하는 과정에서 쌓인다고 생각한다”며 “앞으로도 회원정보를 비롯한 주요 정보자산의 보호를 중요한 운영 원칙으로 삼고, 이용자가 안심하고 서비스를 이용할 수 있는 환경을 만들어 나가겠다”고 말했다. 한편 시너지월드와이드의 모기업 네이처스 선샤인(Nature’s Sunshine)은 1972년 설립 이후 건강식품 연구와 품질관리 체계를 구축해 왔다. 시너지월드와이드와 네이처스 선샤인은 NSF GMP, TGA GMP, ISO 9001, ISO/IEC 17025 등 제조·품질·시험 분야의 인증 및 인정을 보유하고 있다. 시너지월드와이드는 이러한 제조 및 품질관리 체계를 바탕으로 글로벌 건강식품 전문기업으로 사업을 전개하고 있다.
  • 지속가능한 정원 모델, 테스트베드 ‘성동의 절기’ 조성

    지속가능한 정원 모델, 테스트베드 ‘성동의 절기’ 조성

    서울 성동구는 최초 정원 테스트베드 ‘성동의 절기’를 조성하고 지속 가능한 저관리형 정원 모델 개발에 나선다고 21일 밝혔다. 폭염과 집중호우 등 극한 기후가 일상화되는 시대에 대응하기 위해서다. 성동의 절기는 중랑천 응봉나들목 앞 녹지대에 조성되는 7개의 정원 테스트베드다. 토양, 강수량, 광량 등 다양한 환경 조건에서 식물의 적응성과 생육 변화를 관찰하고 체계적으로 검증하는 공간이다. 구는 전문적인 조성과 운영을 위해 지난 18일 업무협약을 체결했다. 협약에는 세컨드네이처, 중부대학교 대학원, 5개의 참여 농장(주식회사 그린팜널서리, 농업회사법인 주식회사 나라원예, 농업회사법인 주식회사 데코가드닝, 여주자연농원, 천지식물원 영농조합법인 주식회사)이 함께했다. 민·관·산·학 협력 체계다. 협약에 따라 ▲세컨드네이처는 ‘성동의 절기’ 운영과 현장 데이터 수집·분석 ▲중부대학교 대학원은 식물 생육 데이터의 학술적 분석과 품질 향상 방안 제안 ▲참여 농장은 테스트 식물 기부 및 생육 데이터 공유 등의 역할을 수행한다. 이와 함께 서울시 농업기술센터에서도 초화류 생육 및 토양 상태 모니터링에 협조할 예정이다. 구는 변화하는 기후에 잘 적응하면서도 적은 관리로도 건강하게 유지될 수 있는 식물과 식재 방식을 찾아 ‘저관리형 정원’ 모델을 개발하는 것을 핵심 목표로 삼았다. 정원 조성에는 영국의 ‘서지힐’(Serge Hill) 사례를 참고했다. 특히 일반 토양, 석탄회 토양, 사질 토양 등 3가지 토양 조건에 동일한 5종의 식물을 식재해 토양에 따른 식물의 생육 차이와 적응성을 비교·분석한다. 현장 여건에 적합한 식물과 토양 조건을 선택할 수 있는 기초 자료다. 광량과 강수량 등 다양한 환경 데이터도 지속적으로 수집한다. 스마트 표찰을 활용해 식물별 생육 정보를 체계적으로 관리하고 약 2~3년에 걸쳐 축적된 데이터를 분석해 기후 변화에 강하고 관리 부담이 적은 식물을 선별한다. 마을정원사는 테스트베드 조성 단계부터 참여해 정원을 관리하고 식물의 생육 상태를 기록하는 프로그램을 운영한다. 구는 9월 중 관련 행정 절차와 정원 조성을 완료하고 10월부터 본격적인 식물 생육 데이터 기록을 시작할 예정이다. 유보화 구청장은 “‘성동의 절기’로 도시 환경에 잘 적응하면서도 관리 부담이 적은 식물과 식재 방식을 체계적으로 검증하고 그 결과를 정원 정책에 적극 반영해 기후 변화에도 오래도록 지속될 수 있는 정원을 만들어 가겠다”고 말했다.
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