지구상에서 가장 오래된 동물의 흔적이 발견됐다고 사이언스데일리 등 과학전문 매체가 15일 보도했다. 미국 캘리포니아대학 연구진이 오만과 시베리아, 인도 등지에서 수집한 오래된 암석과 유류(oils)들을 정밀 분석한 결과, 여기에서 지구상에 출현했던 가장 오래된 동물의 흔적, 즉 화석을 찾아냈다. 연구진이 찾은 화석은 일반적인 화석처럼 뼈대를 가지고 있는 형태가 아닌, 분자 형태의 화석이다. 분자 화석은 미세 유기물 흔적으로, 그 내부에 그것이 어떤 생명체인지를 말해 주는 생물학적 지표의 하나다. 분석 결과 화석의 주인은 캄브리아 대폭발로 출현한 것으로 알려진 원시 해면동물로 밝혀졌다. 6억 3500만 년 전 암석과 유류에서 나온 해면동물의 분자화석은 생체 내에서 신호 전달 물질로 사용되는 스테로이드 복합체의 한 종류를 포함하고 있었으며, 이는 현존하는 보통해면류에 의해서만 합성되는 26-mes(26-methylstigmastane) 복합체와 동일한 것으로 확인됐다. 즉 이 화합물의 발견은 보통해면류와 이러한 종류의 초기 다세포 동물(혹은 단세포 동물이 다세포 동물로 진화하는 과정의 동물)이 6억 3500만 년 전에도 번성했다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다. 일반적인 화석이 아닌 분자화석으로는 당시 해면의 모습에 대해 특정할 수 없지만, 이번 연구결과는 약 5억 4000만 년 전인 캄브리아기 시기에 갑자기 동물의 문(門)이 폭발적으로 등장(캄브리아기 대폭발)한 이유를 설명하는데 도움이 될 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 생태와 진화‘(Nature Ecology & Evolution) 15일자에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

금(金) 같이 세상에서 가장 희소한 원소를 생성하는 거대한 폭발 현상이 우주 전역에서 정기적으로 일어날 수 있음을 시사하는 연구 결과를 미국항공우주국(NASA)이 16일(현지시간) 발표했다. 이른바 ‘킬로노바’(Kilonova·메크로노바 또는 R-과정 초신성이라고도 한다)로 알려진 이 현상은 두 개의 중성자별이 충돌하면서 고에너지의 입자로 이뤄진 강력한 제트를 우주 공간으로 방출할 때 발생하는 빛을 말한다. 이때 금은 물론 백금, 우라늄과 같이 무거운 원소가 대량으로 생성된다. 지난해 10월 16일 킬로노바가 처음 발견됐을 때 각국의 천문학자와 물리학자로 이뤄진 한 연구팀은 ‘두 중성자별의 병합’으로 추정되는 광원에서 빛과 중력파를 처음으로 동시 검출한 사실을 발표했다. 이 폭발은 우주의 구조를 뒤흔들어 시공간을 왜곡했고, 이는 천체물리학계의 새로운 장을 연 것으로 여겨졌다. 이후 천문학자들은 이 역사적인 사건과 직접적인 관계가 있는 현상을 새롭게 확인했으며 이런 현상이 지금까지 생각보다 훨씬 더 흔할 수 있다고 주장한다. 이번 연구를 주도한 NASA의 엘레노라 트로자 연구원은 “이는 하나밖에 감지되지 않았던 현상이 두 개가 된 큰 진전”이라고 말했다. 새롭게 확인된 폭발은 지난 2015년 NASA의 닐 게릴스 스위프트 천문대에 의해 위치가 확인됐던 ‘감마선 폭발(GRB) 150101B’다. NASA 찬드라 X선망원경과 허블우주망원경(HST), 그리고 디스커버리채널망원경(DCT)의 후속 관측에 따라 GRB150101B는 지난해 레이저간섭계중력파관측소(LIGO)에 의해 발견됐으며 여러 집광 망원경에 의해 관측됐던 중성자별의 병합인 ‘중력파(GW) 170817’과 주목할 만큼 비슷한 점을 공유하는 것으로 나타났다. 이번 연구는 이처럼 서로 다른 두 천체가 실제로 직접적인 연관성이 있을 수 있음을 보여준다. 트로자 연구원은 “이번 발견은 GW170817과 GRB150101B 같은 사건이 완전히 새로운 종류의 폭발 현상을 나타내는 것일 수 있으며 이런 현상은 실제로 비교적 흔할 수 있다는 것을 보여준다”고 말했다. 연구에 참여한 NASA의 제프리 라이언 연구원은 “두 천체는 똑같아 보이고 똑같이 행동하며 비슷한 이웃 출신이므로 가장 간단하게 설명하면 이들은 같은 종류의 천체에서 나왔다는 것”이라고 말했다. GRB150101B와 GW170817이라는 두 가지 사례 모두 폭발은 비축(off-axis)으로, 즉 제트가 직접 지구를 향하지 않은 상태에서 확인됐을 가능성이 있다. 지금까지 천문학자들이 확인한 이런 사건은 두 번의 ‘비축 단기지속 감마선폭발’(off-axis short GRB)이다. GRB150101B의 광학적 방출은 스펙트럼상에서 대부분이 파란색 부분이며 이 사건은 GW170817에서 관측됐듯이 또다른 킬로노바의 중요한 단서를 제공한다. 트로자 연구원은 “모든 새로운 관측은 우리가 스펙트럼상의 고유 흔적이 있는 킬로노바를 확인하는 방법을 더 많이 배울 수 있도록 해준다”면서 “예를 들면 은은 파란색을 내지만 금과 백금은 빨간색을 내는 것”이라고 설명했다. 또 “우리는 중력파 관측 자료 없이도 이 같은 킬로노바를 확인할 수 있었으므로, 미래에는 감마선폭발을 직접 관측하지 않고도 이 작업을 수행할 수 있을 것”이라고 말했다. GRB150101B와 GW170817 사이에는 여러 공통점이 있지만, 매우 중요한 두 가지 차이점이 있다. 하나는 위치인데 GW170817은 지구에서 약 1억3000만 광년 거리에 있지만, GRB150101B는 약 17억 광년이나 떨어져 있다. 두 번째 중요한 차이점은 GW170817와 달리 GRB150101B에서는 중력파 자료가 존재하지 않는다는 것이다. 이런 정보가 없으면 연구팀은 병합된 두 천체의 질량을 계산할 수 없다. 따라서 GRB150101B는 두 중성자별이 아니라 블랙홀과 중성자별의 병합에서 비롯됐을 수 있다. 또다른 연구 참여자인 NASA의 알렉산더 쿠이트레프 연구원은 “물론 GW170817과 같은 또다른 사건이 중력파 자료와 전자파 영상을 모두 제공하는 것은 시간문제일 것”이라고 말했다. 이어 “다음에 이런 관측을 한다면 그것은 중성자별과 블랙홀의 병합일 것”이라면서 “이번 연구는 이런 사건을 훨씬 일찍 볼 수 있다는 새로운 희망을 준다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(16일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@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

향후 수십년간 기후변화로 인해 맥주 가격이 2~5배로 폭등하면서 맥주 한 잔 마시는 것도 사치가 될 것이라는 전망이 나왔다. 폭염과 가뭄이 이어지면서 맥주 주원료인 보리 수확량이 지속적으로 감소하고 있기 때문이다.영국 일간 가디언은 15일(현지시간) 농업 전문가와 기후 경제학자들로 구성된 국제 연구팀의 연구 결과를 인용, 기후변화의 심각성에 따라 향후 80년 동안 전 세계 보리 수확량이 3% 감소할 수 있다고 보도했다. 이들은 학술지 ‘네이처 플랜츠’ 최신호에 게재된 논문을 통해 기후 변화에 따른 기상이변이 앞으로 80년간 보리 수확량에 미칠 영향을 전망했다. 그 결과 국제사회가 온실가스 배출량을 줄이는 데 실패할 경우 맥주 주요 생산국인 아일랜드, 벨기에, 체코의 맥주 가격 상승으로 맥주 소비량이 3분의 1 가량 줄어들 것으로 예상됐다. 연구진은 영국에서도 맥주 소비가 25%, 미국에서는 최고 20% 줄어들 것으로 내다봤다. 현재 전 세계에서 가장 많은 맥주를 소비하는 중국은 9% 줄고 지구촌 전체로는 16% 감소할 것으로 예상됐다. 연구진은 기후변화를 막으려는 노력이 성공해 온실가스 배출량이 급감하더라도 아일랜드, 벨기에, 체코 등의 맥주 소비량은 지속적으로 9∼13% 감소하고 캐나다와 독일에서도 비슷한 수준으로 줄어들 것으로 내다봤다. 맥주 가격도 기후변화를 막지 못하면 폴란드의 맥주 가격이 현재보다 5배 뛰고 아일랜드와 벨기에, 체코에서는 현재 가격의 2배로 오를 전망이다. 특히 이들 국가에 큰 타격이 예상되는 것은 맥주의 주요 생산국이면서 자체 소비량도 많고 또 원료인 보리를 대부분 수입하기 때문이라고 가디언은 지적했다. 전 세계 보리 생산량의 17% 정도만 맥주의 원료로 사용되고 나머지는 대부분 가축 사료로 쓰이지만, 기상이변으로 보리 수확량이 줄면 맥주 제조보다는 굶주린 가축을 먹이는 게 우선순위가 될 것이라는 점이다. 연구에 참여한 스티븐 데이비스 어바인 캘리포니아대학(UC 어바인) 교수는 “장래 기후와 이로 인한 가격책정 여건에 따라 전 세계 수억 명이 맥주를 즐길 수 없게 될 수도 있다”고 설명했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

지난 1년간 서호주에 있는 한 거대한 전파망원경이 미지의 외계 신호인 ‘빠른 전파 폭발’(FRB)을 20개 감지했다고 관련 연구자들이 11일(현지시간) 밝혔다. FRB는 우주공간 천체에서 복사된 전파 가운데 아주 짧지만 순간 강한 분출을 일으키며 밀리초 시간 동안만 관측되는 원인불명의 전파로, 2007년 그 존재가 처음 확인됐다. 그런데 최근 1년 동안 FRB의 감지 건수가 급증했고, 이번에는 역대 가장 가깝고 가장 밝은 신호도 발견됐다. 특히 FRB는 수십억 광년 거리에서 방출되는 것으로 추정되지만, 그 에너지는 우리 태양이 80년 동안 방출하는 에너지와 비슷하다. 하지만 이런 현상은 매우 순식간에 무작위로 일어나 감지가 어렵다. FRB가 처음 감지된 시기는 2001년이라고도 알려졌지만, 전문가들이 관측 오류가 아니라고 합의한 시기는 2007년이 돼서다. 지금까지 여러 연구에서 FRB는 우주의 거의 절반 거리를 여행해오는 것으로 밝혀지고 있다. 하지만 전파의 발생 원인이나 발신원이 되는 은하의 위치는 아직 밝혀내지 못했다. FRB의 발생 원인은 중성자별 같이 거대한 천체에서 나오거나 천체들 사이 충돌에 의해 방출된다는 가설이 있으며 이밖에도 먼 우주에 사는 외계인이 보내온 신호라는 주장도 있다. 하지만 관련 연구자들이 특히 주목하는 부분은 FRB의 파장 차이다. 이를 통해 전파가 얼마 만큼의 물질을 뛰어넘어 지구까지 도달할 수 있었는지를 추정할 수 있기 때문이다. 일반적으로 FRB는 가스 구름을 지나면서 수십억 년 거리를 여행해온다. 이번 연구에 주저자로 참여한 호주 스윈번공대의 라이언 섀넌 박사는 “이런 자료를 사용하면 우주에 있지만 아직 발견되지 않은 물질을 감지할 수 있다”고 말했다. 섀넌 박사팀은 현재 FRB의 위치를 정밀하게 확인하려고 시도하고 있다. 그 정확도는 예를 들어 약 10m 떨어진 곳에서 머리카락의 폭을 확인하는 것과 맞먹는다. 이 연구에서 기록적인 수를 검출할 수 있었던 이유는 호주연방과학원(CSIRO)의 최신 망원경 ‘호주 SKA 패스파인더’(ASKAP) 덕분이다. 이 전파망원경은 총 36개의 파라볼라 안테나를 갖추고 있어 한곳을 집중적으로 관측할 수도 있고 여러 방향으로 관측할 수도 있다. 8개의 안테나를 사용하면 동시에 240도를 바라볼 수 있다. 이는 보름달의 1000배에 필적하는 시각이다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’(nature) 11일자에 실렸다. 사진=CSIRO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 2010년 미국 몬태나주(州)에 있는 쥐라기 후기 지층에서 나중에 ‘앤드루’라는 이름을 붙인 어린 용각류의 두개골 화석이 발견됐다. 길이 약 24㎝의 이 두개골 화석은 연구에서 새끼 디플로도쿠스로 확인됐다. 1억 5400만 년 전부터 1억 5000만 년 전까지 북아메리카 대륙에 살았던 이 용각류는 몸보다 긴 목과 긴 꼬리 덕분에 ‘두 개의 기둥’이라는 뜻을 지닌 디플로도쿠스라는 이름이 붙여졌다. 앤드루라는 이름은 디플로도쿠스 중에서도 완전한 골격이 발견된 디플로도쿠스 카네기아이를 발견하는 데 지대한 공헌을 한 앤드루 카네기를 기리기 위해 붙여졌다. 다 자란 성체는 몸길이 25m, 몸무게 10~16t으로 추정되는 데 앤드루는 화석 분석에서 만 5세가 되기 전에 죽었지만, 몸길이는 6m에 달할 것으로 추정된다. 앤드루가 이렇게 폭풍 성장할 수 있었던 이유 중 하나는 바로 성체와 다른 치아 구조 덕분으로 보인다. 연구를 이끈 몬태나주 소재 그레이트플레인스 공룡박물관의 고생물학자 캐리 우드러프 박사과정 연구원은 “중요한 것은 크기 만이 아니다. 전체적인 형상, 특히 치아 구조를 통해 디플로도쿠스가 어떻게 성장하는지를 더욱 잘 이해할 수 있다”고 말했다. 앤드루의 형상은 다 자란 디플로도쿠스의 두개골을 그대로 작게 만든 것과 다르다. 이는 성장하는 동안 뼈 모양과 각 부위의 길이 비율에 큰 변화가 생기고 있다는 점을 시사한다.다 자란 디플로도쿠스는 입의 앞쪽에 나무못이나 머리빗 같이 치아가 나 있는 것으로 알려졌지만, 앤드루는 이외에도 입 뒤쪽에 납작한 이빨을 가지고 있다. 여러 치아 모양에 따라 더 많은 종류의 식물을 먹음으로써 급격히 성장할 수 있는 에너지를 얻고 있었다고 우드러프 연구원은 지적한다. 앞으로 돌출된 턱 모양도 앤드루는 짧고 폭이 좁지만 다 자란 디플로도쿠스는 폭이 넓고 각이 져 있다. 전자는 숲속의 식물을, 후자는 개방된 땅에서 자란 풀을 먹는 데 적합하다고 한다. 이런 특징적인 차이로 연구자들은 어린 디플로도쿠스에 대해, 나이가 비슷한 개체들끼리 무리를 지어 부모에게서 떨어져 숲에서 자생하고 있었다고 생각한다. 숲속이 천적으로부터 숨기가 쉽고 부모와 떨어져 살고 있으면 그 거대한 몸에 짓밟힐 위험도 피할 수 있었던 것으로 보인다. 자세한 연구 성과는 네이처 온라인 자매지인 사이언티픽 리포츠 최신호(11일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

재능이 있어도 부모의 소득이 낮은 학생은 재능이 없지만 부모의 소득이 높은 학생보다 대학을 졸업할 가능성이 적다는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 등 연구진이 유전자 게놈을 기반으로 한 새로운 측정을 통해 저소득층 및 고소득층 가정의 아이들에게 재능 유전자가 거의 똑같이 분배된다는 사실을 발견했다. 이는 부유한 가정에서 태어난 사람들과 가난하게 태어난 사람들 사이에 상당한 유전적 차이가 있다는 기존 연구와 상반되는 것이다. 하지만 이번 연구에서는 교육적 성취와 관련한 유전자가 상위 25% 안에 드는 재능 있는 학생들이 저소득층에서 태어난 경우 성공을 보장받지 못하는 것으로 나타났다. 이는 재능이 있어도 소득이 낮은 부모에게서 태어난 학생들 중 약 24%만이 대학을 졸업할 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 심지어 이들 학생은 소득이 높은 부모에게서 태어났지만 재능 유전자가 하위 25%에 드는 재능이 없는 학생들 중 약 27%가 대학을 졸업한 것보다 3% 더 낮은 비율이다. 참고로 재능이 있고 소득이 높은 부모에게서 태어난 학생들 중에서는 63%가 대학을 졸업했다. 이에 대해 연구진은 이번 결과가 저소득층과 고소득층 가정 사이에서 학업적 성취를 바라보는 우리의 시각을 바꿀 수도 있다고 말했다. 연구를 이끈 케빈 톰 경제학부 부교수는 “만일 부모의 지원을 받지 못하면 심지어 천부적인 재능이 있어도 힘든 경쟁을 해야 할 것”이라고 말했다. 또한 연구에 참여한 니콜라스 파파고지 존스홉킨스대 경제학부 조교수는 “재능이 있지만 가난한 사람들의 잠재력이 낭비되고 있다. 그리고 이는 그들에게는 물론 사회 경제에도 좋지 않다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’(Nature Genetics) 최근호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

연구는 기본적으로 신뢰를 바탕으로 이루어진다. 선배 과학자들이 일군 연구 성과를 신뢰하고 후학들이 그 성과 위에 새로운 성과를 쌓아 나가는 것이 과학기술의 기본적 속성이기 때문에 신뢰가 무너지면 모든 것이 무너진다. 그러므로 과학기술에서 연구윤리는 가장 중요한 기초 인프라다. 과학자들은 항상 정직하고 윤리적일 수 있을까. 그들도 우수한 연구 성과를 내서 유명 학술지에 논문을 게재하고 싶고, 세계적인 특허를 취득해 부와 명예를 누리며 인류의 더 나은 삶에 기여하고 싶다. 과학기술자이기 이전에 그들도 평범한 인간이기 때문에 일상의 유혹에서 자유로울 수는 없을 것이다.지난 15년간 우리나라 연구개발 환경은 크게 변화됐다. 국가 전체 연구개발 예산 규모를 보면 1990년 3조 3000억원에서 2016년 69조 4000억원으로 무려 21배 늘어났다. 연구원 수도 1991년 7만 3000명에서 36만 1000명으로 4.9배 늘었다. 성과 측면에서도 비약적인 성장을 했다. SCI 논문은 1989년 1232편에서 2016년 5만 9768편으로 49배 늘어나 세계 12위를 차지했으며, 국내 특허 출원 수도 1991년 2만 8135건에서 2016년 20만 8830건으로 7.4배 증가한 세계 4위 규모로 성장했다. 이렇게 연구개발 예산 규모가 커지자 연구개발 사업 참여자 수도 많아지고 성과도 크게 늘어났다. 그러나 한편으로는 연구비 수주와 우수 논문 발표를 둘러싼 치열한 경쟁이 심화되기 시작했고, 연구 성과를 합리적으로 배분하는 문제가 사회적 이슈로 떠올랐다. 이런 현상은 결국 연구윤리 문제 증가로 이어지고 있으며, 그 행태도 치밀해지고 있다. 2005년 사이언스지에 실린 황우석 당시 서울대 교수의 논문이 발표된 지 1년 만에 조작된 것으로 판명이 났다. 이 일로 국내는 물론 세계적으로도 큰 파장이 일었던 것을 아직도 많은 국민이 기억하고 있을 것이다. 그 여파로 한국은 전 세계에서 가장 엄격한 생명윤리 규제 국가가 됐고, 배아줄기세포 분야에서 경쟁국의 질주를 지켜보는 신세가 됐다. 이와 유사한 사건이 2014년 3월 일본에서도 있었다. 일본 이화학연구소 연구원이던 오보카타 하루코는 외부의 자극만으로 체세포를 초기화해 모든 세포로 분화할 수 있는 만능세포를 만드는 방법을 네이처지에 게재 했으나, 허위로 판명돼 세계적으로 망신을 당한 바 있다. 최근 국내 유명 대학의 교수와 학생들이 와셋(WASET), 오믹스(OMICS) 등과 같은 부실 학술단체의 학술대회와 학술지에 참가하고 논문을 발표한 사실이 언론을 통해 알려져 충격을 안겼다. 그 외에도 대학 연구실의 학생 인건비 부당 지급, 교수 논문에 자녀 공저자 등록, 연구 참여 학생 등에 대한 갑질 사례도 연이어 보도됐다. 한편 비슷한 시기에 연구 성과 배분에 대한 갈등도 불거져 연구자의 특허 소유권과 대가 관련 분쟁으로 소송과 수사가 진행되기도 했다. 이러한 연구윤리 위배 사례들이 언론에 연속 보도되면서 과학기술계가 스스로 자괴감에도 빠져 있다. 일부에서는 엄한 처벌을 내려야 한다는 목소리가 크다. 그러나 모든 과학기술자들을 비양심적인 집단으로 매도하고 과도한 규제로 옭아매는 것은 선의의 연구자들의 사기를 떨어뜨리고 한국과학기술의 성장을 멈추게 만드는 일이다. 잊지 말아야 할 것은 대부분의 연구자들이 우리의 미래를 열어 나갈 소중한 사회적 자산이라는 사실이다. 2015년 감사원이 5만 4432개의 연구 과제를 조사한 결과 이 가운데 0.4%가 부정 사례로 지적을 받은 것으로 나타났다. 극히 일부를 제외한 99.6%의 과학기술자들은 연구윤리를 잘 준수하고 있다고 볼 수 있을 것이다. 최근 한국과학기술단체총연합회는 과학기술계를 대표하는 여러 기관과 함께 연구윤리 재정립을 위해 성명서를 발표하고 두 차례의 대토론회를 개최하는 등 다양한 노력을 하고 있다. 또한 미래 가치를 담은 새로운 연구윤리강령을 제정하기 위해서도 뜻을 모으는 중이다. 과학기술계가 스스로 책임을 지고, 자율적으로 건전한 연구윤리 문화를 조성하기 위해 노력한다면 지난 15년의 성장과 혁신을 뛰어넘어 더 밝은 미래가 열릴 것이라 믿는다.

국내에 ‘화장품 로드숍 시대’를 주도했던 화장품 브랜드들이 잇따라 해외 시장 진출을 확대하고 있다. 중국의 사드 보복성 조치의 직격탄을 맞은 데다 최근 올리브영, 시코르 등과 같은 헬스앤드뷰티(H&B) 스토어와 편집매장에 밀려 입지가 좁아지자 위기 극복을 위해 글로벌시장으로 눈을 돌리고 있는 것이다. 에이블씨엔씨는 자사 화장품 브랜드 ‘어퓨’가 지난달 29일 태국 방콕 시내 중심가의 대형 쇼핑몰 ‘센트럴 플라자 삔끌라오’에 첫 번째 매장을 열고 본격적으로 동남아시장 공략에 나섰다고 4일 밝혔다. 어퓨는 이달 말 방카피 지역의 대형 쇼핑몰 ‘더 몰 방카피’에 2호점을 여는 데 이어 다음달에도 매장 2개를 추가로 개장할 예정이다. 내년 1월에는 방콕의 최대 쇼핑 중심지인 ‘시암스퀘어’에도 매장을 연다. 어퓨는 지난달 말 태국의 뷰티 편집매장 ‘이브앤드보이’ 5개 지점에 입점해 태국 고객들에게 눈도장을 찍었다. 네이처리퍼블릭도 최근 중동 최대 유통 그룹 ‘파와츠 알호카이르’와 파트너사 계약을 체결하고 사우디아라비아의 수도 리야드 중심 번화가에 있는 대형 쇼핑몰 ‘알나크힐 몰’에 1호점을 열면서 중동 시장 공략에 나섰다. 네이처리퍼블릭은 올해 안에 현지 점포를 5개로 늘릴 계획이다. 이어 향후 소비 경쟁력이 있는 걸프협력회의 국가를 중심으로 시장을 확대해 나간다는 방침이다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr

소파 방정환 선생이 1922년 ‘어린이의 날’을 처음 만들고 ‘어린이’라는 단어를 사용하기 전까지 아이들은 그냥 몸집이 작은 어른 정도로 취급됐습니다. ‘어린이’라는 단어 속에는 어린아이들을 하나의 온전한 인격체로 존중해 줘야 한다는 존대의 의미가 있습니다. 그렇지만 요즘 뉴스를 보면 어린이와 청소년들을 막 대하는 눈살 찌푸려지는 사건들이 너무나 많이 발생하는 것 같습니다.●트라우마도 유전되나… 34명 중 변형된 정자 22명, 알고 보니 학대당한 경험 아이들을 왜 소중하게 여기고 보호해야 하는지에 대해서는 과학적으로도 많은 연구 결과들이 있습니다. 최근 미국과 캐나다 연구진이 학대를 당한 아동들은 트라우마가 DNA에 각인돼 학대의 기억이 본인뿐만 아니라 후손들에게까지 전달될 수 있다는 연구 결과를 내놔 충격을 주고 있습니다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대와 미국 하버드대 공중보건대 공동연구팀의 이러한 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 최신호에 실렸습니다. 연구팀은 성인 남성 34명의 정자를 채취해 ‘DNA 메틸화 반응’을 살폈습니다. 후성유전학 분석에서 쓰이는 DNA 메틸화는 쉽게 말하면 DNA의 염기서열 자체는 바꾸지 않으면서 유전자의 활성 정도를 변화시켜 겉으로 드러나는 성질을 다르게 만드는 것입니다. 분석 결과 22명의 정자 DNA가 특이하게 변형된 것을 발견했습니다. 알고 보니 이들 22명은 모두 어린 시절 어른들로부터 학대를 받은 경험이 있는 것으로 조사됐습니다. 연구팀은 정자와 난자가 만나는 수정은 엄청난 유전자 변화를 가져오기 때문에 학대로 인한 상처가 유전되는지에 대해서는 좀더 장기적인 추적이 필요하지만 지금까지 알려진 여러 후성유전학적 결과를 보면 부모의 상처가 자식에게 전달될 가능성은 충분히 크다고 보고 있습니다. ●폭력은 뇌가 기억한다… 물리적 폭력 이상으로 감정·언어적 폭력에 큰 상처 또 2015년 캐나다 맥길대 심리학과 연구팀은 1986년부터 2012년까지 여름캠프에 참가한 5~13세 저소득층 남녀 어린이 2292명을 대상으로 양육 상태를 추적 조사했습니다. 그 결과 많은 아이들이 폭력에 노출돼 있는데 특히 협박, 조롱, 무시, 창피 등 감정적 폭력이 물리적 폭력과 방치보다 더 많은 것으로 나타났습니다. 흔히 물리적 폭력이 감정적 폭력보다 더 해로울 것으로 생각합니다. 그렇지만 연구팀에 따르면 물리적 폭력이나 감정적, 언어적 폭력 모두 똑같은 뇌 부위가 반응하며, 뇌에 미치는 영향은 감정적, 언어적 폭력이 물리적 폭력과 비슷하거나 더 심하다고 합니다. 어른들은 이런저런 이유로 아이들에게 상처를 줄 때가 많습니다. 어린이는 나무와 같아서 믿어 주는 만큼 성장합니다. 상처받고 스트레스에 찌든 아이들이 많은 사회의 미래가 과연 밝을까요. 우리 사회의 미래를 위해서라도 ‘아이들은 꽃으로도 때려서는 안 되는’ 것입니다. 정치권이나 경제계 등에서는 출산율 저하를 단순히 미래 노동력 감소라는 차원에서 접근하고 있습니다. 사람의 일자리를 빼앗는다는 반론도 있지만 노동력 감소는 로봇이나 인공지능(AI)으로 대체될 수 있을 것입니다. 사실 노동력 감소라는 차원의 접근은 사회라는 커다란 기계를 유지하기 위해서 ‘인간’이라는 부품이 빠져나가서는 안 된다는 기계론적 사고방식의 다른 표현입니다. 사람을 인격체가 아닌 사회를 구성하는 톱니바퀴나 수단으로 생각하는 사회에서 저출산 문제는 ‘백약이 무효’일 수밖에 없을 겁니다. edmondy@seoul.co.kr

제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 함께 일본의 혼조 다스쿠(76) 교토대 명예교수가 올해의 노벨 생리의학상을 수상했다. 혼조 교수는 “암 환자를 구할 수 있게 더 연구하겠다”고 소감을 밝혔다. 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 면역체계를 이용한 암 치료법을 발견한 공로로 두 교수를 2018년 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 1일(현지시간) 발표했다. 노벨위원회는 “수상자들은 종양 세포를 공격하는 우리의 면역체계의 고유한 능력을 활성화함으로써 암 치료법에서 완전히 새로운 원리를 규명했다”고 평가했다. 혼조 교수는 이날 수상자 발표 직후 교토대에서 열린 기자회견에서 “이런 상을 받아 대단히 행운이 있는 사람이라 생각한다”면서 “면역치료가 많은 암 환자를 구할 수 있게 되도록 좀 더 연구를 계속하겠다”는 각오를 밝혔다. 그는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 혼조 교수는 “극히 기초적인 연구가 새로운 암 면역요법이 됐다”면서 “이 치료법을 통해 무거운 병에서 회복해 ‘당신 덕분이다’고 말한 환자의 이야기를 듣고 의미가 있다고 실감했다”고 말했다. 그러면서 “기초의학 분야의 발전이 한층 가속화돼 기초연구 분야의 많은 연구자에게 용기를 준다면 나로서는 기대 이상의 기쁨”이라고 덧붙였다. 혼조 교수는 또 “연구는 무언가를 알고 싶어하는 호기심이 없으면 안 된다”면서 “네이처나 사이언스에 나오는 연구 결과의 90%는 거짓말로, 10%만 10년 후에도 남는다. 쓰여 있는 것을 믿지 않고 내 머리로 생각해서 납득이 갈 때까지 (연구)한다는 것이 내 방식”이라고 설명했다. 혼조 교수는 일본 정부를 향해서 쓴소리도 마다하지 않았다. 그는 “무엇이 올바른지 모른 채 (기초 연구를 하지 않고) 모두 응용만 하며 산(과제)을 공격하는 것은 난센스”라면서 “더 예산을 투입해서 더 많은 사람에게 기회를 줘야 한다”고 강조했다.혼조 교수와 함께 노벨 생리의학상을 수상한 앨리슨 교수는 인체 면역세포 중 하나인 T세포에 붙어있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 발견했다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

영국의 과학자들이 유전자 편집 기술로 말라리아를 옮기는 모기를 완전히 없애는 실험에 성공했다. 영국 임페리얼칼리지런던 연구진은 ‘크리스퍼 캐스9’(CRISPR-Cas9)으로 불리는 유전자 가위 기술로 만든 ‘불임 모기’를 이용한 실내 실험에서 말라리아 모기를 절멸하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 발표했다. 연구진은 이번 연구에서 말라리아 매개 모기인 아노펠리스 감비아의 오랫동안 이어져온 초유전자(supergene)를 조작해 세대를 거듭할수록 흡혈과 번식이 불가능한 암모기 수를 급격히 늘리고자 했다. 즉 흡혈과 번식을 불가능하게 하는 특정 형질을 다음 세대에 빠르게 전달하는 것이다. 이른바 ‘유전자 드라이브’로도 불리는 이 기술은 특정한 유전 형질이 후세에 선택적으로 빠르게 퍼질 수 있도록 생물 종 염색체(DNA) 내에 유전자 가위를 심어 지구 전체의 유전자 구성을 바꿀 수 있는 핵심 생명공학 기술이다. 연구진에 따르면, 이번 실험에서는 불과 8세대 만에 말라리아 암모기가 완전히 사라졌다. 이에 따라 자손을 남길 수 없게 돼 개체군은 완전히 붕괴하고 말았다. 연구를 이끈 안드레아 크리산티 생명과학부 교수는 “유전자 드라이브가 우리 목적대로 기능해 지난 몇 세기 동안 인류를 괴롭해온 질병과의 싸움에서 희망을 찾을 수 있었다”고 말했다. 말라리아 감염자 수는 지난 2016년 기준으로 전 세계 2억 명 이상으로, 사망자는 45만 명에 달한다. 지구상에서 사망률이 가장 높은 감염 질환 중 하나로 꼽힌다. 물론 유전자 드라이브 기술을 이용한 실내 실험은 이번 연구진 외에도 다른 연구진들 역시 진행해 왔지만, 저항성 돌연변이의 출현으로 지금까지 실험에 성공한 적은 없었다. 이에 대해 크리산티 교수는 “이제 우리는 다음 단계로 열대 환경을 재현한 폐쇠적인 실험실 환경에서 유전자 드라이브 기술을 시험할 계획”이라면서도 “자연 환경에서의 실험을 검토하려면 적어도 5~10년이 지나야 할 것”이라고 지적했다. 사진=네이처 바이오테크놀로지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 대표 화장품기업 아모레퍼시픽과 LG생활건강이 각각 자사 브랜드 전문 매장에 타사 브랜드를 입점시키면서 변화를 예고하고 나섰다. ‘원브랜드 전문 매장’에서 벗어나 사실상 ‘헬스앤뷰티(H&B) 스토어’ 시장에 발을 들인 것이라는 해석이 나온다.아모레퍼시픽은 서울 서초구 서초동에 차세대 멀티 브랜드샵을 지향하는 ‘아리따움 라이브 강남’을 문연다고 28일 밝혔다. 이번에 문여는 ‘아리따움 라이브 인 강남’은 자사 브랜드만 판매하던 기존의 뷰티 전문 매장 ‘아리따움’과 달리 아이오페, 라네즈, 키스미 등 기존 아모레퍼시픽그룹의 브랜드 18개 외에도 헤라 메이크업, 프레시팝, 아닉구딸 등 자사 브랜드 11개와 메디힐, 파파레서피, 듀이트리, 스틸라 등 타사 브랜드 59개가 신규 입점했다. 아리따움에 아모레퍼시픽 외의 브랜드가 들어선 것은 이번이 처음이다. 이밖에도 ‘아리따움 라이브 강남’은 아모레퍼시픽의 전문 연구원과 전문 뷰티테이너 스탭들이 피부 진단 및 솔루션을 제공하는 ‘아리따움 뷰티 바’, 퍼스널 컬러 진단을 토대로 메이크업 스타일링 서비스를 제공하는 ‘메이크업 스타일링 바’ 등 매장 곳곳에 고객 체험형 콘텐츠를 강화했다. 여기에 화장품기업인 LG생활건강도 다음달 6일 자사 뷰티 편집매장 ‘네이처컬렉션’에서 타사 브랜드인 VT 코스메틱과 방탄소년단이 협업한 ‘VTXBTS 에디션’을 독점 판매하기로 결정하는 등 사업 확대 조짐을 내비쳤다. 네이처컬렉션은 이번 한정 판매를 시작으로 타사 브랜드 입점을 긍정적으로 검토한다는 방침이다. 대형 화장품 기업들이 이처럼 점포 혁신에 나선 까닭은 빠르게 성장하고 있는 H&B스토어 시장을 의식한 것으로 풀이된다. 업계에 따르면 CJ올리브영을 필두로 한 국내 H&B스토어 시장 규모는 올해 2조원을 돌파할 것으로 보인다. 2025년에는 시장 규모가 5조원에 달할 것이라는 관측이다. 시장 점유율 60%를 훌쩍 넘은 부동의 1위 올리브영에 이어 후발주자들도 적극적으로 사업을 확장하고 있는 추세다. 업계 2위인 GS리테일은 기존 ‘왓슨스’를 ‘랄라블라’로 리브랜딩한 뒤 현재 190여개인 매장 수를 올해 안으로 300여개까지 늘리는 등 본격적으로 몸집 불리기에 나선다는 계획이다. 롯데쇼핑의 롭스와 이마트의 부츠도 공격적으로 점포 수를 늘려나가고 있다. 한 업계 관계자는 “과거에는 뷰티 편집매장이 단순히 ‘가성비’를 강조한다는 인식이 강했다면, 최근에는 해외 고급 뷰티 브랜드를 모아놓은 ‘시코르’가 등장하고 세계 최대 편집매장 ‘세포라’도 국내 상륙을 앞두는 등 고급화가 이뤄져 콧대 높은 화장품기업들에게도 놓칠 수 없는 시장이 되고 있는 것”이라고 말했다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr

지구와 묘하게 닮은 토성 위성인 타이탄에서 사상 처음으로 모래 폭풍이 포착됐다. 최근 프랑스 파리 7대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 카시니호의 데이터를 분석한 결과 타이탄의 적도 부근에서 모래 폭풍이 관측됐다고 밝혔다. 지금까지 태양계 내에서 모래폭풍이 일어나는 곳으로 밝혀진 천체는 지구와 화성 뿐으로 그만큼 타이탄이 지구와 닮았다는 것을 의미한다. 지름 5150㎞, 표면온도는 - 170℃로 매우 낮은 타이탄은 지구와 마찬가지로 구름이 있으며 비가 내리고 호수와 광대한 모래언덕(사구)이 존재한다. 다만 이는 지구와는 성분이 다르다. 타이탄의 대기는 메탄 구름을 가진 질소가 대부분이며 호수 역시 물로 가득찬 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있다. 또한 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성으로 역동적인 기후 시스템을 가진 것으로도 보인다. 이같은 이유로 타이탄은 태양계 내에서 생명체 존재 가능성이 가장 높은 곳으로 꼽혀 NASA의 차기 탐사 대상으로도 올라있다. 이번에 연구팀은 카시니호가 지난 2009년과 이듬해 몇차례의 근접비행(Fly by·플라이바이)을 통해 얻어진 데이터를 통해 타이탄의 적도 부근에서 일어나는 먼지폭풍을 분석해냈다. 연구를 이끈 세바스찬 로드리게스 박사는 "타이탄은 매우 활동적인 위성"이라면서 "타이탄의 적도 지역을 덮고있는 거대한 모래언덕은 활동적이고 지속적으로 변화한다"고 설명했다. 이어 "타이탄의 강력한 바람은 지구와 화성처럼 유기 먼지를 전 지역으로 운반할 수 있다는 것을 보여준다"고 덧붙였다. 한편 타이탄은 위성이지만 태양계에서 유일하게 사구 지형이 관찰된 위성이자 두꺼운 대기를 지니고 있다. 대기의 구성 성분은 독특하게도 메탄이나 이보다 더 복잡한 탄화수소 분자로 인해 대기가 짙은 노란색 안개처럼 보인다. 그리고 태양계에서 유일하게 탄화수소가 응결되어 비와 눈으로 내린다. 　 　 이번 연구결과는 지구과학 분야 유명 학술지인 ‘네이처 지오사이언스'(Nature Geoscience) 24일자에 발표됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

제2차 세계대전은 독일, 이탈리아, 일본 제국주의 국가들이 세계 제패라는 야욕에 사로잡혀 일으킨 전쟁이다. 특히 영국이나 프랑스처럼 아프리카나 중동에 식민지를 갖고 있지 않아 원유 확보를 제대로 할 수 없었던 독일이 유럽 정복을 위해 세계대전을 일으킨 것은 풍부한 석탄을 석유화할 수 있는 화학기술을 갖고 있었기 때문이라는 지적도 있다. 실제로 공군기 연료의 90% 이상, 그리고 국가 전체 석유 수요의 절반 이상을 이 같은 석탄화 석유로 충당한 것으로 알려져 있기도 하다. 바로 석탄을 석유로 만든 이 마법 같은 기술은 1920년대 독일 화학자 프란츠 피셔와 한스 트롭슈가 개발한 ‘피셔-트롭슈 공정’ 덕분이다. 석탄의 탄소와 공기 속 산소를 결합해 일산화탄소를 만든 뒤 여기에 수소를 넣어 반응시키면 탄화수소(석유)가 만들어지는 것이다. 중동의 석유가 전 세계에서 널리 쓰이면서 이 공법은 많이 쓰이지 않고 있었는데 일본과 중국 화학자들이 이 반응을 개선해 바이오매스에서 가솔린과 항공기 연료를 직접 만들어 내는데 성공했다. 일본 토야마대 응용화학과, 국립재료과학연구소, 중국 과학원, 샤먼대 화학공학부 공동연구진은 100여년 전 독일 화학자들이 석탄에서 합성석유를 만들어 낸 피셔-트롭슈 화학공정을 개선해 석탄 뿐만 아니라 다양한 바이오원료에서 액체 연료를 만들어 내는데 성공했다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 촉매’ 18일자에 실렸다. 석탄이나 잘게 분쇄된 땅콩껍질 같은 바이오매스를 천연가스와 비슷한 성분으로 전환시키는데 피셔-트롭슈 공정은 매우 유용하지만 실제로 가솔린이나 디젤, 항공유처럼 직접 사용되기 위해서는 분리 정제 과정이 필요하다. 이 때문에 피셔-트롭슈 공정으로 연료를 만들기 위해서는 비용과 시간이 많이 든다는 단점이 있다. 이 때문에 이 같은 공정으로 인공석유를 만드는 나라들은 석탄 같은 원료가 지나치게 저렴하거나 원유 수입이 어렵다는 등의 상황이 아닌 이상 사용하는 곳은 많지 않았다. 연구팀은 기존 피셔-트롭슈 공정에서 철이나 코발트를 이용한 촉매 대신 다공성 물질인 제올라이트와 코발트 나노입자를 혼합시킨 촉매를 사용했다. 이렇게 되면 비교적 간단한 방법으로 실제 사용이 가능하고 순도가 높은 액체 연료를 다량 생산이 가능해진다. 실제로 연구팀은 바이오매스를 이용해 순도 74%의 가솔린과 순도 72%의 항공유를 만드는데 성공했다. 기존의 방식으로는 순도 50%가 넘기가 어려웠다. 츠바키 노리타츠 토야마대 교수는 “이번 연구는 가솔린과 항공유처럼 석유를 기반으로 나올 수 있는 액체연료를 다른 방식으로 원스톱으로 생산할 수 있다는 것을 보여준 것”이라면서 “아직 촉매 문제나 합성연료의 수요 등 해결해야 할 문제가 많기는 하지만 석유라는 화석연료를 대체할 수 있는 기술을 확보했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람의 두개골 속에 생기는 모든 종류의 종양을 뇌종양이라고 하는데 자라는 아이들에게서 나타나는 소아 뇌종양은 아이들의 성장 속도만큼이나 빠르게 자라 악성인 경우가 대부분이다. 더군다나 소아에게서 나타나는 뇌종양에는 난치성 뇌전증(간질)이 뒤따른다는 특징이 있는데 아직까지 정확히 그 원인이 밝혀지지 않은 상태다. 국내 연구진이 난치성 뇌전증을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생 원리를 밝혀내고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 17일자(현지시간)에 실렸다. 이번 연구를 통해 외과 수술로도 쉽게 치료되지 않는 소아 뇌종양 환자의 난치성 뇌전증을 근본적으로 치유할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대되고 있다. 소아 뇌종양 환자에게서 나타나는 뇌전증은 일반 뇌전증 환자에게 사용되는 항뇌전증 약물에 반응하지 않기 때문에 난치성으로 분류되고 현재로서는 별다른 치유법이 없는 상황이다.연구팀은 소아 뇌종양 환자의 뇌 조직과 뇌종양을 유발시킨 동물을 이용해 분자 유전학적 분석을 실시했다. 우선 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 일종인 신경절 교세포종 환자의 종양조직을 분석한 결과 신경줄기세포에 ‘비라프’(BRAF V600E)라는 유전변이가 발생했다는 것을 확인했다. 또 동물에게서도 똑같은 신경절 교세포종을 유발시킨 뒤 관찰한 결과 소야 뇌종양 환자와 똑같은 증상을 보인다는 것을 알아 냈다. 즉 태아의 뇌 발달 과정 중에 신경줄기세포에 ‘비라프’ 돌연변이가 나타나면 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생한다는 설명이다. 또 연구팀은 현재 피부암과 갑상선암 표적 항암제로 사용되는 비라프 저해제를 동물에게 주입한 결과 난치성 뇌전증이 치료되는 것도 확인했다.연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 카이스트 교원창업기업 ‘소바젠’을 통해 소아 뇌종양 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 계획이다. 이번 연구를 이끈 1저자 고현용 카이스트 연구원은 “소아 뇌종양 환자의 신경줄기세포에서 발생한 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생의 핵심역할을 한다는 것을 처음으로 밝혀낸 것”이라며 “난치성 뇌전증을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 사람들이 몰려 있어 시끌벅적한 커피점에서도 내 이름을 부르는 소리를 또렷하게 들을 수 있는 이유는 뭘까. 길을 걸을 때 다른 사람들의 발자국 소리는 들리는데 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 이유는 무엇일까. 미국 듀크대 의대 신경생물학과, 뉴욕대 신경과학센터 공동연구팀은 멀리 떨어져 있는 다른 사람이 내는 발자국 소리는 들으면서 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 뇌 속 메커니즘을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 12일자에 발표했다. 정상적인 청력 기능을 갖기 위해서는 운동 관련 소리와 주변 환경에서 나오는 소리를 예측하고 구분할 수 있어야 한다. 그렇지만 아직까지 우리 뇌가 움직임으로 인한 소리를 예측하는 메커니즘에 대해서는 명확히 밝혀내지 못한 상태다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 ‘음향 가상현실 시스템’을 구축해 생쥐가 환경 소음을 어떻게 처리하는지 신경 회로 메커니즘을 관찰했다. 그 결과 생쥐들은 아무리 조용한 환경에 놓여 있더라도 자기의 발자국 소리를 무시할 수 있는 ‘감각 필터’를 작동시킨다는 사실을 확인했다. 생쥐는 생존을 위해서 자신의 천적인 고양이가 접근하는 소리를 탐지해야 한다. 이 때문에 조용한 상황에서도 자신의 발자국 소리에 고양이의 발자국 소리가 묻히면 안되기 때문에 자신의 발자국 소리를 의도적으로 무시하는 뇌 메커니즘을 작동시키게 되는 것이다. 연구팀은 이처럼 의도적으로 소리를 무시하고 예상하거나 상상하는 소리를 듣는 뇌 작동 방식은 사람의 경우 악기연주나 말하기 같은 복잡한 인간 행동에 있어서도 중요하다고 설명하고 있다. 또 이 같은 뇌 회로가 오작동을 일으킬 경우 조현병이나 소리에 대한 망상증에 시달릴 수 있게 된다고 연구팀은 말했다. 리처드 무니 듀크대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 발견한 뇌의 예측회로는 생존을 위해 진화된 뇌 기능인데 이것이 과잉반응할 경우 환각과 조현병 같은 각종 신경증 증세를 유발시킬 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2009년 개교한 울산과학기술원(UNIST)이 각종 연구 분야에서 세계적인 성과를 올리며 ‘2030년 세계 10위권 과학기술특성화 대학’ 진입을 향해 순항하고 있다. 13일 UNIST에 따르면 연구 논문으로 세계 대학 순위를 매기는 ‘라이덴랭킹’에서 지난해 이어 올해까지 2년 연속 국내 1위를 차지했다. 세계 순위도 지난해 36위, 올해 52위로 상위권이다. UNIST는 2015년 9월 과학기술원 전환 이후 더 빠른 성장세를 보인다. 여기에다 원천기술 연구 성과물을 기반으로 한 기술사업화와 창업 지원에 나서 우리나라 과학기술 분야에 ‘신생 돌풍’을 일으키고 있다.UNIST의 논문 질과 연구 능력은 곳곳에서 객관적으로 입증받고 있다. 라이덴랭킹 외에도 지난해 9월 발표한 ‘2017-2018 THE 세계대학 순위’에서 국내 5위를 차지했다. 5대 평가지표 중 논문 피인용도에서는 우리나라 1위(세계 45위)에 올랐다. 또 개교한 지 50년이 안 된 세계 대학 250곳을 대상으로 평가한 ‘논문 피인용도’에서는 UNIST보다 뛰어난 곳이 4곳뿐이었다. THE(Times Higher Education)는 세계 대학평가기관이다. 더불어 네이처 출판그룹에서 발표하는 질적 연구성과 지표인 ‘네이처 인덱스’에서도 ‘저자의 논문당 기여도’ 부문에서 올해 국내 4위를 기록했다. 이는 나이나 경력에 관계없이 연구자에게 전폭적인 지원을 벌인 ‘연구지원 정책’의 성과물인 것이다. UNIST는 연구 논문 발표에 그치지 않고, 상용화에도 박차를 가한다. 교내 벤처기업인 ㈜리센스메디컬, ㈜유투메드텍, ㈜필더세임, ㈜프론티어에너지솔루션, ㈜슈파인세라퓨틱스, ㈜이고비드 등이 기술사업화의 대표적인 사례다. 이들 업체는 지난 1월 팁스(TIPS)에 선정돼 앞으로 3년간 최대 10억원을 지원받아 사업화를 진행한다. 팁스는 중소벤처기업부의 대표적인 기술창업지원 프로그램이다.급속냉각마취 기술을 기반으로 창업한 리센스메디컬은 유테크 밸리의 첫 번째 기업으로 선정돼 30억원을 유치했다. 슈파인세라퓨틱스는 척추손상 환자 치료를 돕는 패치 상용화를, 필더세임은 가상현실에 사용될 착용형 시스템을 개발 중이다. 프론티어에너지솔루션은 차세대 페로브스카이트 태양전지 상용화를, 고비드는 인공지능을 기반으로 한 능동형 상황인식 기술을, 투메드텍은 영상 진단기기와 알고리즘 개발을 통한 축농증 진단기술의 상용화를 하고 있다. 태양전지·해수전지·이차전지 분야에서도 큰 성과를 내고 있다. ‘이차전지 산학연 연구센터’가 지난해 3월 문을 연 이후 한층 더 속도를 내고 있다. 해수전지는 바닷물 속 소듐 이온(Na)을 이용해 전기 에너지를 저장하는 장치다. 지난 5월에는 ‘등부표 해수전지’ 실증시험에도 성공했다. UNIST는 지난달 31일부터 이틀간 울산시와 공동으로 ‘게놈 엑스포’를 개최했다. 게놈 엑스포에는 세계적인 석학, 기업체, 시민 등 1만명이 참여했다. 세계적인 석학들이 연구 성과를 발표해 관심을 끌었다. 팀 허버드 킹스칼리지런던대학 교수가 ‘영국 10만명 게놈프로젝트’를, 박종화 UNIST 교수가 ‘게놈으로 보는 나의 미래’ 등을 발표했다. 앞서 같은 달 23일에는 ‘대사스트레스 세포대응 연구센터’가 문을 열고, 난치병 해결을 위한 새로운 치료제 개발에 나섰다. 이 연구센터는 ‘2018년 선도연구센터 지원 사업’에 선정돼 앞으로 7년간 최대 105억원을 지원받는다. 대사 스트레스로 인한 항암제 무반응성 난치암과 당뇨병 치료를 위한 기술 기반을 마련할 계획이다. 지난 3일에는 ‘유니스트-웨이크포리스트-바젤 생체 장기모사 연구센터’가 개소했다. 이 분야에 세계적인 연구 역량을 가진 미국 웨이크포레스트 의과대학, 스위스 바젤대학 의과대학과 손잡고 신약 개발에 나섰다. 지난 6일에는 ‘세포 간 신호교신에 의한 암제어 연구센터’도 문을 열었다. 세계적인 권위를 가진 교수들이 UNIST의 젊은 인재들을 키우고 있다. 3명의 교수가 정보분석 서비스 기업인 클래리베이트 애널리틱스에서 선정한 ‘2017 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)’에 이름을 올렸다. 로드니 루오프(59) 자연과학부 특훈교수, 조재필(49)·김진영(46) 에너지 및 화학공학부 교수다. 루오프 교수는 4년 연속 HCR에 선정됐을 뿐 아니라 소재과학·물리학·화학 등 3분야에서 상위 1% 연구자로 뽑혔다. 세계 상위 1% 연구자로 뽑힌 인물은 한국기관 소속 중 유일하고, 세계적으로도 20명뿐이다. 조 교수는 소재과학 분야에서 2년 연속 선정됐고, 김 교수는 처음으로 이름을 올렸다. 이와 함께 UNIST는 글로벌 인재를 키우는 데 힘을 쏟는다. UNIST와 하버드공대가 지난해부터 손잡고 진행하는 ‘연구 인턴십 프로그램’이 대표적이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

많은 자동차 업체들은 지구온난화를 유발시키는 각종 오염물질의 배출원이자 미세먼지 유발 원인으로 지적받고 있는 내연기관 자동차 대신 배터리로 움직이는 전기차 개발에 관심을 기울이고 있다. 현재 상용화된 전기차들은 배터리 충전시간이 길고 연료 효율이 내연기관차보다 떨어진다는 단점이 있다. 국내 연구진이 가솔린 엔진보다 효율이 우수한 전기자동차 배터리를 개발해 주목받고 있다. 현재와 같은 충전식이 아니라 교환방식이라 배터리 무게를 줄이면서 에너지는 더 많이 담고 지금보다 연비도 높일 수 있어 상용화 가능성도 높을 것으로 예상된다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 조재필 교수팀은 현재 전기자동차에 널리 사용되는 리튬이온배터리보다 오래 쓰면서도 효율이 높고 폭발되지 않는 알루미늄-공기 흐름 전지 기술을 개발하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 13일자에 발표했다. 이번에 개발된 알루미늄-공기 흐름 전지는 금속을 공기와 반응시켜 전기를 얻는 원리로 현재 사용되는 리튬이온 배터리처럼 충전해 사용하는 2차 전지가 아니라 건전지처럼 방전만 되는 1차 전지이다. 전기차에 적용할 경우 알루미늄 금속만 교체해 전기를 공급 받을 수 있게된다. 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 커서 차세대 배터리로 주목받고 있으며 알루미늄 자체는 구하기 쉽고 가볍고 가격도 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 같은 부피라고 할 경우 알루미늄이 리튬보다 4배 이상의 용량을 갖고 있기 때문에 전기차 배터리로 사용하기 적절하다. 또 연구팀에 따르면 가솔린의 이론적 에너지 밀도는 1㎏당 1만 3000Wh(와트시)이지만 엔진을 작동시키는 과정에서 발생하는 여러가지 에너지 손실 때문에 실제 에너지 밀도는 1700Wh로 줄어든다.반면 알루미늄-공기 흐름 전지는 알루미늄 1㎏당 2541Wh의 에너지 밀도를 보인다. 이정도의 에너지 밀도는 한 번 교체로 700㎞를 움직일 수 있는 전기차 배터리를 만들 수 있다고 연구진은 소개했다. 알루미늄-공기 전지는 작동 과정에서 알루미늄 부산물이 쌓여 성능이 떨어지는 문제가 발생하는데 연구팀은 전해액을 흐르도록 해 알루미늄 부산물이 쌓이는 것을 막아 효율을 일정하게 유지하도록 하는데도 성공했다. 조재필 교수는 “알루미늄은 산업적으로도 가장 널리 사용되는 금속이기 때문에 소재 수급에 따른 전지 가격 문제에서 자유로울 수 있고 전기차에서 가벼운 알루미늄 금속을 교체하는 방식으로 에너지를 얻을 수 있기 때문에 긴 충전시간이라는 기존 전기차의 단점도 보완할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마치 스위치를 끄듯 차단하면 고질적인 만성신경통을 완화할 수 있는 뇌 신경부위를 과학자들이 발견했다. 미국 보스턴아동병원 등이 참여한 연구진은 일반적으로 통각과 다른 촉각을 구분하지만 손상 시 그렇지 못하는 뇌 신경망을 발견했다고 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(12일자)에 발표했다. 연구진이 찾아낸 뇌 신경부위는 확성기처럼 감각 정보를 확대한다. 이는 작은 신경세포 군집으로 신체의 다른 부위에서 척수를 통해 전해진 감각 신호를 증폭해 돌려보내며 이때 촉각이나 통각 중 하나를 느끼게 한다. 그런데 이런 감각 정보를 주고받는 복잡한 신경계의 어느 한 곳이 손상되면 이를 통해 전달되던 신호가 방해를 받아 만성신경통으로 이어질 수 있는 것이다. 신경 손상은 다치거나 암 또는 대상포진 등의 질환이 원인이 될 수 있으며 이로 인해 적절하지 못한 감각 신호를 유발한다. 예를 들어 환자는 즉각적이거나 분명한 원인이 없어도 불에 댄 듯한 쓰라림이나 따끔거림을 느끼거나 마비된 듯 감각을 느끼지 못할 수도 있다. 또 어떤 환자는 눕기만 해도 피부에 극심한 통증을 느낄 수도 있다. 이런 통증은 정확한 원인을 예측해 치료하기 어려워 신체적 불편함을 일으킬 뿐만 아니라 정신적인 고통을 주기도 한다. 지금까지는 항염증제와 같은 진통제를 투여해 신경에서 어떤 압박을 제거함으로써 어느 정도 통증을 줄일 수도 있고 항우울제나 항발작 약물이 효과가 있는 사람들도 있지만, 대다수 사람들에게 신경통은 심각한 고통을 준다. 연구에 참여한 알반 라트레몰리에르 박사는 “정상적인 상황에서 척수에 있는 촉각 및 통각 층은 억제성 신경세포에 의해 확실히 분리되지만 신경이 손상되면 이런 억제가 사라진다”고 말했다. 연구진은 이번 연구에서 신경통을 지닌 쥐들에게서 발견한 신경세포 군집을 증식하거나 잘라냈을 때 이들 동물이 가벼운 접촉에도 더는 안 좋게 반응하지 않지만 침으로 찌르거나 열을 가해 뜨겁게 하는 등 실질적인 통각에는 여전히 반응하는 것을 알아냈다. 물론 이렇게 뉴런을 제거하거나 유전자를 없애는 것만이 환자의 신경통을 치료하는 유일한 방법이 아닐 수도 있지만, 이번 결과는 연구자들에게 앞으로 치료 방법을 개발하기 위한 표적과 메커니즘을 제공한다. 또다른 공동저자 클리퍼드 울프 박사는 “우리는 인지와 기억, 두려움, 그리고 불안 등 뇌의 더 큰 정신 활동이 통증을 더 크게 또는 작게 느끼게 할 수 있다는 점을 잘 안다”면서 “이제 우리는 통증의 정도에 원인이 있을 수 있는 생리학적인 경로를 확인했다”고 말했다. 이어 “우리는 뇌에서 통증 조절 장치를 찾아냈다. 이제 우리는 이 장치를 차단하는 법을 알아내야 한다”고 덧붙였다. 사진=미국 보스턴 아동병원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr