지구에서 불과 6광년 떨어진 곳에서 지구 질량의 3배인 '슈퍼지구'가 발견됐다. 지난 14일(현지시간) 미국 CNN 등 주요언론은 뱀주인자리의 어두운 별인 바나드(Barnard)의 주위를 도는 외계행성 '바나드-b'가 발견됐다고 보도했다. 　 지구와 같은 바위형 행성이지만 표면온도가 -130℃도 넘는 차가운 얼음왕국인 바나드-b는 항성을 233일 만에 공전한다. 항성과의 거리로만 보면 태양과 수성 사이 정도지만 바나드가 태양과 비교하면 약 0.4%의 빛을 방출해 표면에 액체상태의 물은 없고 얼음만 가득할 것으로 보인다. 바나드는 우리은하의 별 가운데 80% 정도를 차지하는 적색왜성에 속한다. 적색왜성은 태양질량의 40% 미만인 작은 별로 크기가 작은만큼 밝기나 표면 온도가 낮다. 이 때문에 주위에 있는 행성들이 따뜻한 기후를 갖추기 위해서는 적색왜성에 매우 가까이 위치해야 한다. 적색왜성 역시 많은 행성을 거느리고 있지만 매우 어둡고 침침해 이를 관측하기가 쉽지않다.이번에 미국의 카네기 연구소, 스페인 우주과학 연구소 등 국제공동연구팀은 지난 20년간 이루어진 관측 데이터를 재분석해 이같은 결과를 얻었으며 바나드-b는 아직은 외계행성 후보다. 논문의 공동저자인 카네기 연구소 폴 버틀러 박사는 "그곳에 진짜 행성이 있을 것으로 99% 확신하다"면서 "바나드별은 마치 행성사냥을 위한 거대한 흰고래와 같다"고 자평했다. 이어 "'시선속도'라는 기술을 사용해 이번에 처음으로 먼 별의 주위에서 행성을 찾는데 성공했다"고 덧붙였다.시선속도(radial velocity)는 심연의 우주에서 행성을 찾아내는 방법 중 하나다. 별이 지구에 가까워지거나 혹은 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데, 이를 측정하면 별의 이동속도를 측정할 수 있다. 그런데 외계행성이 있는 경우 별이 공전 주기에 따라 조금씩 흔들리게 되는데 이를 감지해 그 존재를 찾아내는 방법이 바로 시선속도다. 보도에 따르면 바나드-b는 역대 발견된 것 중 2번째로 가까운 곳에 위치한 외계행성이다. 지구에서 가장 가까운 항성계는 3개의 별이 모인 삼성계인 알파 센타우리로 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치해있다. 　 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 14일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

요즘 지구과학이나 기상분야 연구에서 가장 많이 나오는 단어는 ‘지구온난화’와 ‘기후변화’일 것입니다. 일반인들도 지겹도록 듣는 말이라 실제로 경각심을 갖지는 못하는 것 같습니다.우리가 체감을 하든 못 하든 간에 지구온난화가 인류의 생존을 위협하는 것은 분명한 사실입니다. 이달 초 스웨덴 비영리단체 ‘글로벌 챌린지스 재단’이 세계 인구의 10% 이상을 파괴할 수 있는 심각한 위협 10가지를 선정해 보고서를 발표했습니다. 여기에 핵전쟁, 생화학전, 소행성 충돌과 함께 지구온난화가 인류 생존을 위협하는 중요한 문제로 꼽혔습니다. 보고서에 따르면 바이킹이나 크메르 제국, 인더스 문명 등 고대 문명들의 상당수가 기후변화로 인해 몰락했고 현재 우리에게 닥친 기후변화는 인간이 원인으로, 어느 한 지역이 아니라 지구 전체의 문제라고 지적하고 있습니다. ●열대성 저기압, 3도 오르면 풍속·강수량 급증 실제로 시간이 지날수록 지구온난화는당장 우리의 삶을 위협하는 존재가 될 수 있다는 연구결과가 공개됐습니다. 미국 국립 로렌스버클리연구소 기후·생태과학부, 전산연구부는 ‘주요 열대성 저기압에 대한 인위적 영향’이라는 논문을, 아이오와대, 프린스턴대 지구과학과, 토목환경공학과 연구진은 ‘도시화가 허리케인으로 인한 강우와 홍수를 악화시켰다’는 제목의 논문을 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 15일자에 발표했습니다. 이번 논문들은 인간의 활동이 열대성 저기압에 어떻게 영향을 미치는지를 매우 자세하게 분석했다는 평가를 받고 있습니다. 로렌스버클리연구소 연구진은 아시아와 북미지역을 강타한 역대 가장 파괴적인 열대성저기압(허리케인, 사이클론, 태풍) 15개를 가지고 시뮬레이션을 시행했습니다. 21세기 말에 나타날 것으로 예측되는 3가지 기후환경과 산업화 이전에는 이들 열대성저기압이 어떻게 나타났을 것인가를 본 것이지요. ●공기 당기고 포장 뒤덮인 도시, 홍수 위험 커 미국에 심각한 피해를 입힌 5대 허리케인으로 꼽히는 카트리나(2005), 이르마(2017), 마리아(2017) 등의 경우 산업화 이전의 기후환경이었다면 폭풍 강도는 비슷했겠지만 강수량은 4~9% 정도 더 적었을 것으로 예측됐습니다. 그렇지만 금세기 말 지구 평균온도가 3도 이상 상승하는 최악의 상황을 가정했을 때는 태풍의 순간 최대풍속은 지금보다 시속 11~54㎞ 증가되고 강수량은 25~30% 늘어나는 것으로 나타났습니다. 아이오와대, 프린스턴대 공동연구팀은 ‘도시화’가 태풍이나 허리케인의 강수량을 늘리고 홍수피해를 심각하게 만든다는 연구결과를 발표했습니다. 연구팀은 지난해 텍사스주 휴스턴을 강타한 허리케인 ‘하비’를 수치 분석한 결과 도시의 지형이 공기를 끌어당기는 항력을 증가시켜 강우량 자체를 늘릴 뿐만 아니라 아스팔트와 콘크리트로 뒤덮인 도시 표면의 특성상 홍수가 증가될 수밖에 없다는 것입니다. 실제로 인간 활동이 많은 도시는 도시화가 덜 된 지역보다 태풍으로 인한 홍수 위험이 최대 21배 더 큰 것으로 분석됐습니다. 이 때문에 앞으로 도시 계획을 세울 때는 기후변화와 그로 인한 홍수 가능성을 반드시 고려해야 한다고 연구팀은 지적했습니다. 많은 과학자들이 현재 진행되고 있는 지구온난화의 가장 큰 원인은 다름 아닌 ‘인간’입니다. 그런데도 ‘지구온난화는 과학자들이 만들어낸 허구’라고 주장하는 이들이 있는 것을 보면 안타까울 따름입니다. edmondy@seoul.co.kr

온난화와 장기 혹서 등에 따른 열파가 숫컷 곤충의 생식력을 크게 손상시키는 것으로 나타났다. 고온의 여름이 계속되면 결국 이들의 생식력을 약화시키거나, 무생식 상태로 만들 수 있다는 경고도 나왔다. 가디언은 13일(현지시간) 과학전문지 네이처 커뮤니케이션스 저널 최근호의 논문을 인용해, 딱정벌레 등 갑충들을 닷새 동안 실험실 내 열파에 노출시킨 결과 정자 생산력이 4분의 3이나 감소됐다. 암컷은 아무 변화가 없었다고 가디언은 전했다. 지구상에 존재하는 곤충 40만종은 지구상에 알려진 전체 종의 4분의 1를 차지하는데, 기온 상승과 함께 곤충 개체수도 급감했다. 푸에리토 리코의 우림숲 내 곤충 수는 30년 사이에 80%나 줄어들었으며 독일의 자연보호지에서도 75%가 사라졌다. 연구자들은 지구 온난화로 열파 현상이 이전보다 훨씬 잦아지고 있고 야생 생물들이 멸종 위기에 놓여 있는데, 이 두 현상이 연관성이 높다고 주장했다. 나아가 이 같은 온난화 및 장기 혹서로 인한 열파 현상은 인류에게도 영향이 미치고 있는 것으로 우려된다. 이미 서양 남성의 경우, 정자 수가 40년 새 반으로 줄어든 것도 같은 맥락에서이다. 곤충은 꽃가루 수분 매개이자 먹이 포식자 역할을 하고 있어, 이들 개체 수의 급감은 ‘생태학적 아마겟돈’에 이를 수 있다는 지적도 나오고 있다. 곤충 수의 급감 원인은 단순하지 않으며 정확히 파악되지 않고 있다. 그렇지만 기후 변화, 서식지 파괴 및 전세계적 살충제 사용도 요인으로 지적돼 왔다. 과학자들의 연구는 여기에 온난화와 열파 등으로 인한 생식력 감퇴도 한 몫을 하고 있다는 지적이다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr

두 은하가 충돌할 때 각 은하 중심에 있는 두 거대 블랙홀이 서로 끌어당기는 순간이 처음으로 포착됐다. 미국 메릴랜드대학 출신 천문학자 마이클 코스 박사가 이끄는 국제 연구팀은 충돌이 진행 중인 여러 은하에서 각 은하 중심에 있는 거대 블랙홀이 서로 끌어당겨 합쳐지기 직전의 순간들을 포착했다고 7일(현지시간) 밝혔다. 연구팀은 “이같은 천문 사건은 우리은하가 수십억 년 안에 이웃은하인 안드로메다와 충돌할 때 어떤 일이 일어날지를 미리 보여주는 것”이라고 설명했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA) 허블우주망원경과 하와이 W.M.켁 망원경 등에 포착된 방대한 자료를 선별해 충돌 중인 은하 수백 개를 조사했다. 코스 박사는 “두 은하의 중심에 각각 자리잡은 두 블랙홀이 하나로 합쳐지는 순간을 자세히 본 것은 꽤 놀라운 일이었다”면서 “이는 해석에 의존하지 않은 매우 깨끗한 결과물이므로 논쟁의 여지가 없다”고 말했다. 연구팀은 방대한 X선 자료에서 시각적으로 희미하지만 활발한 블랙홀들을 찾아냈다. X선은 은하 중심을 덮고 있는 두꺼운 먼지와 가스구름을 통과하므로 이를 측정하면 관측할 수 있다. 그리고 거기에 있는 블랙홀들이 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐지기 직전까지 서로 끌어당기는 모습을 포착했다. 연구팀에 따르면, 두 블랙홀이 충돌하면 중력파라는 강력한 에너지를 방출할 것이다. 초기 우주에서는 은하 충돌이 더 빈번하게 이뤄졌으며 이번에 포착된 새로운 이미지들은 이런 사건 중 하나에 관한 상세한 광경을 제공한다. 또한 이런 이미지는 우리 은하 중심에 있는 거대 블랙홀이 안드로메다에 있는 블랙홀과 합쳐질 때 어떤 일이 일어나는지를 보여준다. 이런 블랙홀은 결국 부서져 하나의 더 큰 블랙홀로 합쳐질 것이다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(8일자)에 실렸다. 사진=NASA/ESA/W.M.켁천문대/마이클 코스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 소속 외국인 부부연구자가 암세포가 다른 조직으로 전이할 때 메커니즘을 수학적으로 풀어내 주목받고 있다. 주인공은 IBS 첨단연성물질연구단 바르토슈 그쥐보프스키 그룹리더와 크리스티아나 칸델 그쥐보프스카 연구위원. 이들은 울산과학기술원(UNIST)에서 자연과학부 특훈교수와 생명과학부 겸임교수로 재직 중이다. 이들은 미국 노스웨스턴대, 텍사스대 MD앤더슨 암센터, 네덜란드 라드바우드대 의대, 폴란드 국립과학원 분자물리학연구소, 아담미치키에비치 대학, 일본 아이치공과대 국제공동연구팀은 전이 암세포가 하이에나, 늑대, 표범 같은 포식자가 먹이를 찾을 때처럼 움직이는 ‘레비워크’ 방식으로 움직인다는 사실을 통계적으로 규명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 레비 워크(Levy walk)는 포식자가 먹이를 찾을 때 무작위로 움직이는 것 같지만 한 지역에서 짧은 이동을 여러 번 한 다음 다른 먼 지역으로 이동한다는 것인데 이 규칙성을 처음 밝혀낸 프랑스 수학자 폴 레비의 이름을 딴 것이다. 실제로 상어가 먹잇감을 잡을 때나 꿀벌이 꿀을 찾아다닐 때도 이런 레비 워크 패턴을 따라 움직이는 것으로 알려졌다. 전이 암세포는 전이되지 않는 암세포에 비해 빠르게 확산되고 방향성이 있을 것으로 알려져 있었지만 정확히 어떤 형태로 이동하는지 파악하기가 쉽지 않았다. 연구팀은 전이암세포를 이용한 실험을 기존 2차원에서 실시하던 연구방법과는 달리 1차원으로 단순화시켰다. 연구팀은 세포가 앞뒤로 움직일 수 있는 선을 유리 평면에 만든 다음 전립선암, 유방암, 피부암의 전이세포와 비전이세포 총 6종류의 세포를 16시간 동안 추적 조사했다. 연구팀은 이런 방식으로 세포당 5000~2만개의 위치 데이터를 얻을 수 있었다. 이 데이터를 수학적 모델에 적용해 분석한 결과 전이 암세포는 비전이암세포와 달리 레비워크 방식으로 움직인다는 사실을 확인했다.연구팀은 실제 생체 내에 있는 암세포에서도 레비워크 방식으로 움직이는지 확인하기 위해 생쥐에게 피부암인 흑색종을 유발시킨 다음 고해상도 현미경을 이용해 전이 암세포와 비전이 암세포의 이동을 관찰했다. 그 결과 전이 암세포는 생체 내에서도 레비워크 방식으로 움직이는 것을 재확인할 수 있었다. 생물학 실험을 맡은 그쥐보프스카 연구위원은 “이번 연구결과로 비전이 암세포는 확산운동을 하지만 전이 암세포는 레비워크 방식으로 움직여 다른 조직으로 정확히 이동해 암세포를 확산시킨다는 것을 확인했다”고 설명했다. 교신저자로 이번 연구를 총괄한 그쥐보프스키 교수는 “세포 움직임을 수정하는 RNA 기술과 이를 관찰하는 통계물리학을 결합시켜 세포를 조정할 수 있는 때가 올 것”이라며 “이번 연구는 암 전이의 원리를 이론적으로 밝혀냄으로써 전이를 막는 기술 개발에 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보르네오·술라웨시섬 일대… 최소 4만년 전 손바닥·기하학 문양 등 수천개 구상작품 “佛 라스코보다 빨라… 亞 예술 독자 발전” 고고학자나 고인류학자들에게 여전히 풀리지 않는 미스터리 중 하나는 인류의 ‘예술 활동’이다. 인류가 지구에 처음 등장한 이후 다른 동물들과의 경쟁에서 살아남기 위해 수렵과 채집이라는 ‘생산 활동’을 한 것 이외에 동굴 벽이나 돌, 나무에 그림을 그리거나 조각을 새겨 넣는 ‘비생산적 활동’을 한 이유는 정확히 알 수 없다. 대신 예술 활동의 시작을 인간의 추상적 사고가 발현한 지점으로 보고 언제부터, 어디서 시작됐는지에 대해 주목하고 있다.많은 사람들이 고(古)인류 예술 작품이라고 하면 떠올리는 프랑스 쇼베, 라스코 동굴 벽화나 스페인 알타미라 동굴벽화처럼 인류의 가장 오래된 예술 작품들은 유럽 지역에서 주로 발견돼 왔다. 1990년대 이후 동남아시아와 호주 등지에서도 비슷한 시기나 더 오래된 동굴 벽화들이 발견되고 있다. 그런데 인도네시아에서 인류 역사상 가장 오래된 구상 작품이 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 구상작품은 추상화와는 달리 사물을 실제와 비슷하게 그리는 미술기법이다. 호주 그리피스대 사회·문화연구센터, 인류진화연구센터, 퀸즐랜드대 지구환경과학부, 호주방사광가속기센터, 인도네시아 반둥공과대 시각예술디자인학부, 국립고고학연구소, 동칼리만탄 문화보존센터 공동연구팀은 인도네시아 보르네오섬과 동칼리만탄 지역 술라웨시섬에 있는 석회암 동굴에서 수천 개에 이르는 벽화 작품을 발견하고 연대 측정을 실시한 결과 5만 2000년 전에서 최소 4만년 전에 그려진 것이라고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 실렸다. 벽화는 손바닥을 벽에 대고 주위에 염료를 뿌려 손을 그린 스텐실 작품과 야생 소를 비롯한 동물 형상이 주를 이루고 있으며 원과 선, 점으로 이뤄진 독특한 기하학적 문양 등도 발견된 것으로 알려졌다. 연구팀은 벽화에 대한 방사선연대측정을 실시한 결과 그림들이 그려진 시기가 각기 다르다는 사실도 확인했다. 연구팀은 손바닥 스텐실 작품은 최소 4만년 전에, 그 밖의 그림들은 3만 5000년 전에 그려진 것으로 추정하고 있다. 더군다나 손바닥 스텐실 문양 중에서도 5만 1800년 전에 그려진 것이 있는가 하면 3만 7200년 전에 그려진 것도 있는 것으로 분석됐다. 연대 측정에 따르면 동굴벽화를 그린 고대인들은 시간이 지날수록 색을 좀더 다양하게 사용할 수 있게 되고 추상적 도형에서 자신의 손, 야생동물이나 사냥도구, 배 등을 그대로 표현하는 방향으로 발전한 것으로 추정된다. 연구팀 관계자는 “손바닥 스텐실 문양의 색 변화나 동물 그림에서의 선과 곡선의 형태, 묘사의 정확도 변화 등을 통해 인류의 예술능력이나 인지능력이 서서히 진화해 왔음을 알 수 있다”고 설명했다. 연구를 이끈 맥심 오버트 호주 그리피스대 교수는 “지금까지는 동굴예술 발전의 기원과 중심지가 유럽으로만 알려져 왔지만 이번 발견으로 아시아에서도 유럽과 비슷하거나 좀더 빨리 동굴예술 활동이 나타나 독자적으로 발전했다는 것을 알 수 있다”며 “특히 인도네시아는 유라시아 가장자리에 자리잡고 있으며 오세아니아 지역과 가깝게 있어 보르네오에서 시작된 동굴예술이 술라웨시섬을 거쳐 인근 호주로 쉽게 전파됐을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

특정 지역의 여러 학교 학생들이 급식을 먹은 뒤 집단 설사나 식중독을 일으켜 보건당국에서 역학조사를 실시한다는 뉴스를 간혹 들을 수 있습니다.역학조사는 질병이 발생했을 때 개별 환자에 대한 관찰조사를 바탕으로 통계적 분석을 거쳐 법칙성을 찾아내는 일입니다. 집단 식중독이 발생했을 경우 환자들의 혈액을 채취하고 먹었던 음식을 수거해 실험실에서 세균이나 바이러스를 검사하고 환자 발생 분포와 빈도, 발생시간 등을 그래프로 만드는 등 전염 경로와 확산 속도를 파악해 대응 방안을 마련하는 것이 역학조사의 일반적인 과정입니다. 이런 현대 역학조사를 처음 만들어 낸 것은 19세기 중엽 영국 런던의 뒷골목을 휩쓸던 콜레라 확산을 막기 위해 고군분투한 존 스노(1813~1858) 박사입니다. 그 이후 역학은 공중보건에 중요한 수단이 됐습니다. 역학은 감염자 파악과 그와 접촉한 사람에 대한 시공간 정보를 확보하는 것이 핵심이라고 합니다. 문제는 최근 들어 교통수단의 발달로 개인의 활동반경이 커지고 도시가 확대되면서 불특정 다수와 감염자가 접촉할 기회가 늘어나고 있다는 것입니다. 이 때문에 에볼라 바이러스나 메르스, 중증급성호흡기증후군(SAS)처럼 갑자기 나타나 순식간에 확산되는 경우 역학조사가 쉽지 않다고 합니다. ●도시발달로 역학 조사 어려워져 영국 글래스고대 수의대 생물다양성연구소, 바이러스연구센터, 모어던연구소 공동연구팀이 인공지능(AI)의 한 분야인 머신러닝(컴퓨터가 스스로 방대한 데이터를 분석해서 미래를 예측하는 기술)을 이용해 에볼라 같은 치명적 바이러스의 원인숙주가 무엇인지 찾아낼 수 있는 알고리즘을 개발, 이런 문제를 해결할 수 있게 됐다고 합니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 실렸습니다. 바이러스 전파 원인을 미리 알 수 있다면 그에 대한 사람들의 접촉을 제한하거나 백신 개발 같은 대응책을 발빠르게 마련해 피해를 최소화할 수 있게 됩니다. 마치 영화 ‘마이너리티 리포트’에서처럼 전염병이 발생하기 전에 발병원인을 차단할 수 있게 되는 것이지요. ●알고리즘 숙주 예측 정확도 72% 연구팀은 우선 인간을 감염시킬 수 있고 원인숙주가 비교적 명확하게 알려진 수백 개의 바이러스에 대한 역학 데이터와 게놈 정보를 수집했습니다. 연구팀은 이렇게 수집된 바이러스의 RNA 게놈 정보를 바탕으로 영장류, 설치류 등 11개 동물 그룹 중 어느 집단이 바이러스의 숙주가 될 가능성이 높은지 예측할 수 있는 머신러닝 알고리즘을 만들었습니다. 원인 바이러스와 확산 경로가 알려진 전염병 데이터를 바탕으로 알고리즘을 테스트한 결과 바이러스의 숙주를 72%의 정확도로 예측했다고 합니다. 또 연구팀은 이번 알고리즘을 이용해 아프리카 남부지역 풍토병이면서 치사율이 높은 에볼라 바이러스의 원인숙주를 분석했습니다. 그 결과 지금까지 알려진 것처럼 에볼라 바이러스 원인숙주는 과일박쥐 같은 설치류가 아니라고 합니다. 이번 AI 알고리즘에 따르면 우간다와 코트디부아르에서 발견된 두 종류의 에볼라 바이러스 모두 박쥐가 아닌 영장류에게서 옮겨졌을 가능성이 높다는 결과가 나왔답니다. AI가 질병의 원인을 밝혀내고 대응책을 마련하는 ‘의사 탐정’ 역할까지 하게 된다는 이번 연구 결과를 보고 있노라니 문득 AI가 인간이 할 수 있는 모든 일을 대신해 사람이 할 수 있는 일은 완전히 사라져 인간 존재의 의미까지 사라지는 것이 아닐까 하는 걱정이 들기도 했습니다. edmondy@seoul.co.kr

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

노화를 늦추기 위해 초콜릿을 먹고 커피나 차를 마신다면 아연을 함께 섭취해야 한다고 독일 과학자들이 주장하고 나섰다. 독일 에를랑겐-뉘른베르크 대학 연구진은 초콜릿이나 커피, 또는 차와 함께 아연을 섭취하면 노화를 늦추는 화합물의 생성이 활성화된다는 사실을 밝혀냈다고 국제 학술지 ‘네이처 화학’ 최신호에 발표했다. 이미 초콜릿과 커피, 그리고 차에는 세포 노화를 촉진하는 활성산소를 억제하는 항산화 물질인 폴리페놀이 풍부하다고 알려졌지만, 이 연구는 실험실에서 아연이 이런 물질을 활성화하는 것을 처음으로 밝혀냈다. 활성산소는 인간 세포에 산화스트레스를 줘 DNA를 손상해 노화를 촉진하는 것으로 여겨진다. 또한 이는 암을 유발할 수 있는 염증이나 알츠하이머병과 같은 퇴행성 신경질환과도 관계가 있다고 알려졌다. 이에 대해 연구진은 “폴리페놀은 활성산소를 단독으로 분해할 수 없지만, 아연과 결합하면 거대 복합체(mega complex)를 생성한다”면서 “이 복합체는 인체를 노화로부터 보호하기 위해 자연적으로 발생해 활성산소를 파괴하는 항산화 효소 ‘초과산화물 불균등화효소’(SOD·superoxide dismutase)를 모방하는 것으로 나타났다”고 설명했다. 이는 지난 몇 년간 자연적으로 누적돼 암부터 알츠하이머병에 이르는 모든 질병과 관계가 있는 ‘내부 스트레스’(internal stress)를 되돌리는 것이라고 연구진은 덧붙였다. 특히 이번 연구는 처음으로 SOD 효과의 효과를 철이나 구리 등 금속의 화학적 특성에 의존하지 않고 모방하는 것을 보여줬다는 점에서 의미가 크다. 왜냐하면 이런 금속에 과도하게 노출되면 이른바 내부 스트레스가 발생할 수 있기 때문이다. 철분을 과다 복용하면 간 질환과 당뇨병, 심지어 심부전이 생기는 것과 관계가 있으며, 구리 역시 열병과 빈혈, 그리고 저혈압과 관계가 있다. 반면 아연은 과다 복용 시 메스꺼움이나 입맛 변화로 이어질 수 있지만 훨씬 더 독성이 적어 보충제로 복용할 수 있다. 이에 대해 연구를 이끈 이바나 이바노비치-부르마조비치 박사는 “앞으로는 건강을 위해 초콜릿이나 커피, 또는 차에 아연을 첨가할 수도 있을 것”이라면서 “다만 폴리페놀이 든 와인의 경우 알코올 성분 탓에 효능이 없을 수도 있다”고 설명했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현지 업체 급성장도 실적 악화 불러 ‘더페이스샵’ 등 매장 130여곳 철수 ‘에잇세컨즈’ 온라인 채널로 재공략‘차이나 드림’을 꿈꾸며 중국에 진출했던 국내 유통업체들의 ‘엑소더스’(대규모 탈출) 현상이 거세지고 있다. 지난해 중국의 사드(고고도미사일방어체계) 보복성 조치의 직격탄을 맞고 철수 수순을 밟고 있는 롯데 등에 이어 뷰티·패션업계에서도 잇달아 사업을 정리하는 분위기다. ‘사드 사태’가 사실상 마무리 단계인 데다 최근 중국에서 K뷰티 열풍이 일면서 국내 업체들의 숨통이 트일 것이라는 예측과는 상반된 모습이다. 업계에서는 이미 한 차례 진통을 겪으면서 중국 시장에 대한 불확실성이 높아졌을 뿐더러 중국 당국의 자국 기업 중심 정책으로 실적을 올리기도 여의치 않자 업체들이 대안을 찾아 나섰다는 분석이다. 4일 업계에 따르면 LG생활건강은 최근 화장품 로드숍 브랜드 ‘더페이스샵’과 편집매장 ‘네이처컬렉션’의 현지 오프라인 매장 130여곳을 철수하기로 결정했다. 앞서 LG생활건강은 편집매장을 선호하는 중국시장에 발맞춰 더페이스샵 직영 매장을 네이처컬렉션으로 전환하면서 재도약을 꿈꿨으나 계속되는 실적 악화를 만회하기 어려웠던 것으로 풀이된다. 실제로 더페이스샵 중국법인은 수년째 적자에 시달렸다. 감사보고서에 따르면 지난해 당기순손실액이 194억원에 달한다. 부진이 계속되면서 LG생활건강은 지난해 1월 더페이스샵의 중국법인 두 곳을 상하이법인으로 합병하기도 했다. LG생활건강은 점포를 문닫는 대신 헬스앤드뷰티(H&B) 스토어 ‘왓슨스’에 더페이스샵의 주력 제품 위주로만 입점시키는 등 간접 진출 방식으로 선회한다는 전략이다. 이밖에도 국내 화장품 로드숍 브랜드인 ‘네이처리퍼블릭’과 ‘토니모리’ 등의 현지 매장 숫자도 감소 추세다. 패션업계도 사정은 마찬가지다. 삼성물산 패션부문의 스파(SPA) 브랜드 ‘에잇세컨즈’는 지난 7월 중국 상하이의 번화가 ‘화이하이루’에 위치한 에잇세컨즈 중국 1호점을 진출 2년 만에 문을 닫았다. 에잇세컨즈 중국 1호점은 약 3만 630㎡(1100평)에 달하는 대규모 플래그십 스토어로, 에잇세컨즈가 중국시장 공략의 요충지로 야심차게 선보였던 곳이다. 에잇세컨즈는 온라인을 중심으로 중국시장 재공략에 나선다는 방침이다. 이랜드그룹의 SPA 브랜드 ‘스파오’도 중국 내 매장 수를 점차 줄이고 있는 추세다. 패션그룹 형지의 계열사 형지I&C도 남성복 브랜드 ‘본지플로워’와 ‘예작’을 철수했다. 당초 중국은 14억명에 달하는 인구를 보유한 데다 지리적으로 가까워 ‘기회의 땅’으로 여겨졌지만, 정치적 변수가 워낙 많은 데다 자국 기업 우선 정책으로 국내 기업들이 각종 제약에 시달리면서 ‘기업의 무덤’으로 전락했다는 설명이다. 여기에 중국 현지 업체들이 빠르게 성장하면서 경쟁이 치열해진 것도 엑서더스 현상에 한몫했다는 분석이다. 한 업계 관계자는 “이번 사드 사태를 겪으면서 정치적 이슈가 생기면 언제든지 다시 암흑기가 찾아올 수 있다는 불안감을 학습했다”고 말했다. 또 다른 관계자는 “과거에는 국내 뷰티·패션 등 소비 트랜드를 중국 시장에서 일방적으로 받아들이는 형국이었다면, 최근 몇 년 새 현지 업체들이 급속도로 국내 기업들을 따라잡기 시작했다”면서 “중국은 현지 대형 도매업자들이 브랜드 입점부터 물류, 배송까지 장악하고 있어 중국 문화에 익숙하지 않은 해외기업들이 이 같은 유통망을 뚫고 현지 업체들과 겨루기가 쉽지 않다”고 덧붙였다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr

단백질은 생명체 작동에 있어서 필수적인 단위이다. 단백질 생산을 위해서는 DNA와 RNA의 유기적 조정이 필요하다. RNA는 무수한 종류의 단백질을 만들 때 직접 작용하는 고분자 화합물이고 DNA는 RNA의 작용을 조절하는 역할을 한다. 즉 RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성하는 역할을 하는 물질이다. 최근 중국과 미국 연구자들이 RNA의 변화가 기억과 학습에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 시카고대 화학과, 생화학·분자생물학과, 신경생물학과, 생물물리역학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 상하이공대 생명과학공학부, 저장대 실험동물센터, 화둥사범대 생명과학부, 난징의대 공동연구팀은 mRNA(메신저RNA)의 화학적 변형 형태인 N6-메틸아데노신(m6A)을 인식하는 특정 단백질이 학습과 기억 형성 과정에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지난달 31일자에 실렸다. 후성유전학(epigenetics)은 DNA나 RNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에서 외부 또는 환경적 요인으로 인해 화학적 변형만으로도 유전자 발현 상태가 달라지는 것을 연구하는 학문이다. 분자적 수준에서 정확히 이해되고 있지는 않지만 DNA 메틸화와 히스톤 단백질의 변형이 원인으로 알려져 있다. 실제로 후성유전학적 변화는 면역계 반응, 신경계 발달, 암, 비만 등 다양한 생물학적 과정에 영향을 미치는 것으로 이해되고 있다. DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 메신저RNA(mRNA)이다. 포유류의 mRNA에 있어서 가장 일반적인 변형은 m6A으로 신경계에 널리 퍼져 있으면서 신경기능 일부를 조정하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 m6A를 인식하는 ‘Ythdf1’이라는 단백질이 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다. 연구팀은 3세대 유전자 가위기술인 크리스퍼-캐스9을 이용해 생쥐에게서 Ythdf1 단백질을 제거한 뒤 학습과 기억 실험을 했다. 연구팀은 Ythdf1 단백질이 완전히 제거된 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 미로 찾기와 수영 측정, 특정 소리와 함께 전기충격을 가한 뒤 청각 공포기억을 측정했다. 그 결과 Ythdf1 단백질이 제거된 생쥐는 미로찾기는 물론 청각공포 체험을 여러 번 반복시켜도 기억을 하지 못하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 생쥐에게 Ythdf1 단백질을 주입해 다시 똑같은 실험을 한 결과 기억력과 학습 과제 수행 능력이 향상되는 것을 확인했다. RNA 변형 단백질이 기억과 학습능력 향상에 도움을 준다는 설명이다. 송홍준 펜실베니아대 의대 신경과학과 교수는 이번 연구는 유전자 번역 과정이 변화될 경우 신경자극이 어떻게 반응하는지를 보여주는 흥미로운 발견”이라며 “m6A 변형은 학습과 기억 뿐만 아니라 면역계에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 만큼 다른 자극에 미치는 영향까지 추가적 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

갑자기 날씨가 추워지거나 더워지면 냉난방기 사용이 늘어난다. 문제는 갑작스러운 냉난방기 사용으로 인해 국가적으로는 전력공급에 차질이 생기거나 개별 사용자들에게는 전기료 걱정이 앞서게 된다. 프랑스와 한국 연구진이 전력 사용을 최소화할 수 있는 친환경 냉난방 장치를 개발해 주목받고 있다. 프랑스 고등사범대, 파리 과학인문대학(PSL대), 몽펠리에대, 파리 샤클레대와 한국화학연구원 CCP융합연구단 공동연구팀은 전력을 거의 사용하지 않아도 되는 친환경 냉난방기용 흡착제를 개발하는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 및 에너지 분야 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 최신호에 실렸다. 일반적으로 많이 사용되는 냉난방기는 전기로 작동하는 에어컨이나 전기히트펌프이다. 전기히트펌프는 전기모터로 압축기를 작동시켜 냉난방을 하는 장치이다. 문제는 이들 냉난방기는 전력피크나 냉매로 인한 환경 파괴 등의 문제를 일으킬 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 전기를 거의 사용하지 않고 물과 흡착제, 재생열을 이용해 작동시킬 수 있는 흡착식 냉난방기에 주목하고 있다. 흡착식 냉난방기는 물이 수증기로 증발할 때 주변의 열을 빼앗는 원리로 냉방을 하고 수증기가 물로 응축될 때 열을 방출해 난방을 시킨다. 흡착식 냉난방기는 이름에서도 알수 있듯이 수분을 빨아들이거나 내뱉는 흡착제가 핵심소재다. 문제는 지금까지 나온 실리카겔이나 제올라이트 흡착제는 수분 흡착용량이 작고 다시 사용하는 과정이 복잡하다는 점이다. 연구팀은 지르코늄을 활용해 공극이 많은 다공성 금속-유기 골격체를 개발했다. 이번에 개발한 흡착제는 물을 잘 빨아들이는 친수성과 물을 거부하는 소수성을 동시에 갖고 있기 때문에 기존 흡착식 냉난방기보다 냉방시 수분 흡착력과 저온 재생능력이 우수하다는 평가다.연구팀에 따르면 기존 제올라이트 흡착제보다 24% 이상 효율이 우수하고 흡착용량도 실리카겔 흡착제보다 2배 이상 크고 70도 이하의 온도에서도 수분을 쉽게 제거할 수 있다. 또 황산이나 염산 같은 산성물질에 노출되도 구조 손상이 없고 기계적 강도도 우수하다. 이번에 개발한 흡착제를 흡착식 냉난방기에 적용하면 전력을 현재 전기식 에어컨 5% 미만으로 사용할 수 있는 것으로 분석됐다. 난방기로 구동시킬 때도 마찬가지인 것으로 조사됐다. 장종산 화학연 박사는 “이번 기술은 흡착식 냉난방과 함께 수분제어용 에너지 절약형 흡착제, 기체 분리 및 정제용 멤브레인, 건물 공조기, 제습냉방기, 에너지 절약형 제습기 등 다양하게 쓸 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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

美 등 우주 강국 인간이 지낼 도시 계획 얼음 200억t 석탄 캐듯 채굴해 물 확보 표토·3D 프린팅 기술로 벽돌집 만들 듯 한국 2030년까지 ‘탐사 프로젝트’ 추진지구로부터 평균 거리 38만 4400㎞, 지구 크기의 4분의1, 지구 질량의 81.3분의1. 바람도 서늘한 맑은 가을밤 뜰 앞에서 하늘을 향해 고개를 들면 한눈에 ‘달’이 들어온다. 지구의 유일한 위성인 달은 인류의 시작부터 동경의 대상이었다. 동서양의 수많은 전설과 신화 속에 등장했던 달은 20세기 중반까지만 해도 문학 작품이나 영화 소재로만 다뤄졌다. 그러다 1969년 7월 20일 미국 아폴로 11호가 달에 착륙해 인류 최초로 발자국을 남기면서 과학의 영역으로 들어왔다. 이후 1972년 12월 7일 아폴로 17호의 달착륙을 마지막으로 달에 대한 관심은 멀어져 왔다. 달 탐사가 냉전 시대 미국과 옛 소련의 대결 구도에서 나온 결과물이기도 했거니와 달 탐사 이후에 대한 구체적인 비전이 없었던 탓이 컸다. 한편으로는 달 너머 심(深)우주와 태양계의 다른 행성과 위성에 대한 관심이 더 켜졌기 때문이기도 하다. 아폴로 11호 달탐사 50주년을 앞둔 현재 미국과 유럽, 중국, 일본 등 전통적인 우주 강국들이 다시 달로 눈을 돌리고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 달 표면에 인간이 상주할 수 있는 ‘우주 기지’(Moon Base)를 건설할 계획을 추진 중이며 유럽 우주국(ESA)도 비슷한 개념의 ‘달 도시’(Moon Village) 계획을 밝혔다. 중국항천국(CNSA) 역시 달 기지 건설을 차기 목표로 발표한 바 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 이번 주 호에는 달에 세워질 거주지가 어떤 형태로 만들어지게 될 것인가를 다룬 특집을 실어 관심을 끌고 있다. 우주 선진국들은 대략적으로 2020년대 중후반에 달 기지를 구축해 우주인들을 단기 거주시켜 보완해야 할 점을 찾은 뒤 2030년부터는 달에 있는 자원들을 활용해 실제 삶을 영위해가는 ‘첫 번째 달 이민자’를 보내겠다는 계획을 갖고 있다. 이를 위해 ESA와 독일항공우주센터(DLR)는 최근 독일 쾰른의 유럽우주비행사센터에 1000㎡ 크기의 가상 달 표면 체험 장치 ‘루나’(LUNA)를 조성했다. 달 표면과 비슷한 약한 중력 상태를 만들어 달에서 거주할 경우 나타날 수 있는 신체적 변화와 기지 구축, 탐사, 식물 재배 등 다양한 생존 조건을 시험해 보기 위한 일종의 거대한 실험장치다. 달 기지 구축에 있어서 가장 중요한 것은 ‘물’ 확보다. 달에 사람이 거주하게 될 경우 물은 식수는 물론 작물 재배를 위한 농업 용수, 그리고 전력 공급에 필요한 연료 전지로 활용되기 때문이다. 러시아 연방우주국(RSA)의 계산에 따르면 4명이 거주하는 달 기지에서 1년 동안 필요한 물의 양은 수십 톤에 불과하지만 거주자가 늘어날 경우 그 양은 기하급수적으로 증가하게 된다. 달에서 물은 얼어 있기 때문에 석탄을 캐듯 채굴하는 형식이 될 것으로 보이는데 달의 남, 북극에 있는 얼음의 양은 약 200억t 정도가 될 것으로 추정되고 있다. 물 확보가 어려운 경우는 달 표면의 ‘표토’(Regolith)를 활용하게 된다. 달 표면에 있는 돌가루 모양의 물질인 표토는 실리카와 각종 금속산화물, 산소를 포함하고 있어 활용도가 높다. 일단 표토에 산소가 43% 정도가 포함돼 있기 때문에 지구에서 운송해 간 수소를 결합시켜 물을 만들 수 있다. 또 표토는 3D프린팅 기술을 활용해 벽돌을 찍어낼 수 있기 때문에 달 표면으로 향해 날아드는 소행성과 방사선 등을 막을 수 있는 거주지를 만드는 데도 유용하게 활용될 수 있다. 독일항공우주센터 마티아스 모이러 박사는 “달에 사람이 장기 거주하고 식민지화시키기 위해서는 달에 있는 자원들만으로 의식주 문제를 해결할 수 있어야 한다”라고 강조했다. 한편 한국도 달 탐사 경쟁에 뛰어들어 2020년까지 달 주변을 도는 550㎏급 궤도선을 발사하고 2030년에 달 착륙선과 탐사로봇을 보내기 위한 ‘한국형 달 탐사 프로젝트’를 추진하고 있지만 기술 확보나 계획 수준은 우주 선진국들에 비해 한참 뒤처져 있다. 국내 우주 전문가들은 “우주 선진국들처럼 정확한 비전과 목표를 갖고 관련 프로젝트를 추진하는 것이 중요하다”며 “사실 달 탐사나 한국형 발사체 개발 일정이 꼬이고 개발이 늦어지는 이유도 박근혜 정부가 현실을 고려하지 않고 무리하게 2020년까지 달에 태극기를 꽂겠다고 정치적 선언을 하면서부터였다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1999년 개봉한 영화 ‘매트릭스’에서 본 인상적인 장면이 있다. 인공지능 기계에 필요한 에너지를 생산하기 위해 ‘인공자궁’에서 태아를 생산하는 모습이었다. 액체가 가득한 기계에 복잡한 관이 연결된 채로 태아들이 줄지어 자라나고 있었다.지난해 비슷한 모습의 사진이 뉴스에서도 등장했다. 마치 다른 세계의 생명체인 것처럼 투명한 비닐주머니에 거의 다 자란 새끼 양이 들어있는 장면이었다. 새끼 양의 탯줄은 혈액을 순환시키고 산소, 영양분을 공급하는 ‘체외순환 시스템’과 연결돼 있었다. 또 비닐백을 채운 ‘인공 양수’는 새 양수를 공급해주는 시스템과 연결됐다. 미국 필라델피아 어린이병원 연구팀이 조산으로 태어난 새끼 양 8마리를 ‘바이오백’이라고 불리는 비닐주머니 속에서 4주 동안 생존시킨 모습을 담은 ‘네이처 커뮤니케이션스’의 사진이었다. 극단적으로 일찍 태어난 양 태아를 어미 뱃속과 같은 곳에서 하얀 솜털이 자랄 때까지 성공적으로 키운 것이다. 인공자궁 연구 역사는 의외로 길다. 1955년 이매뉴얼 그린버그라는 내과의사는 인공자궁 아이디어로 특허를 냈다. 1997년 요리노리 구와바라 일본 준텐도대 교수는 인공양수가 들어 있는 플라스틱 상자에서 염소 태아를 3주간 성장시키는 데 성공했다. 2002년 류흥칭 미국 코넬대 교수팀은 쥐의 자궁내막에서 채취한 세포를 활용해 인공자궁을 만들었다. 지난해 영국 케임브리지대 연구팀은 인간 자궁내막 조직에서 채취한 세포를 배양해 ‘인공 자궁내막’을 개발했다. 미래학자와 윤리학자의 기대와 우려의 시선도 오래됐다. 일각에서는 난임, 불임 부부에게 큰 도움이 될 것이라는 주장과 저출산 문제를 해결하려는 시선이 있다. 종교계에서는 인간복제 논란과 함께 인간 존엄성 문제에 대한 경고를 보낸다. 의학적으로는 과연 건강한 태아가 태어날 것인지 우려하는 목소리도 있다. 하지만 현 시점에선 기우일 수 있다. 40여년 전 ‘시험관 아기’ 기술이 세상에 나왔을 때 “인간을 만들어 내는 신성한 과정에 과학이 침범했다”는 비판이 끊이지 않았지만 오늘날에는 더이상 뉴스거리조차 되지 못한다. 필라델피아 어린이병원 연구팀 책임자는 “언론에 등장하는 윤리적 반발은 본연구에 대한 임상적 의미를 잘 몰라 생긴 일”이라고 했다. 성인들도 체외순환을 오래 지속하면 여러 가지 합병증에 맞닥뜨린다. 장기간 인공자궁에서 태아를 성장시키는 기술은 아직 요원하다. 현재의 연구는 미숙아들이 인큐베이터에서 자라며 생기는 합병증을 줄이고 건강한 삶을 얻도록 하는 데 목표를 둔다. 또 인공자궁 기술 발달과 함께 조산 자체를 줄이는 차원의 의학 발전도 이뤄질 것이다. 인간의 건강한 삶을 향한 의학과 공학의 노력이 바른 방향으로 가고 있는지 우리는 여러 가지로 가정하며 생각하고 걱정해야 한다. 하지만 기술의 한계를 알고 그 선의의 목적을 인지하는 태도도 중요하게 여겨야 할 것이다.

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

대표적인 법조비리 사건인 ‘정운호 게이트’에 연루돼 약 100억원의 부당 수임료를 챙긴 혐의로 기소된 최유정 변호사의 형이 징역 5년 6개월로 확정됐다. 대법원 1부(주심 이기택)는 변호사법 위반 등의 혐의로 기소된 최 변호사의 재상고심에서 징역 5년 6개월에 추징금 43억 1250만원을 선고한 원심판결을 25일 확정했다. 최 변호사는 2015년 12월∼2016년 3월 상습도박 혐의로 구속돼 재판 중이던 정운호 전 네이처리퍼블릭 대표로부터 재판부에 선처를 청탁해주겠다는 명목으로 50억원을 받은 혐의로 기소됐다. 또 2015년 6∼10월 유사수신업체인 이숨투자자문 대표 송창수씨로부터도 재판부 청탁 취지로 50억원을 받은 것으로 조사됐다. 이외에도 총 50여건의 사건을 수임하면서 65억원에 달하는 수임료를 매출로 신고하지 않고 누락해 6억원 상당을 탈세한 혐의(조세범처벌법 위반)도 받았다. 이 사건은 정운호씨와 최 변호사가 2016년 4월 최 변호사가 정씨를 구치소에서 접견하는 중에 수임료 반환을 둘러싸고 다툰 사실이 알려지면서 불거졌다 1·2심은 “재판부와 교제하거나 청탁할 수 있다는 잘못된 믿음을 의뢰인들에게 심어줘 상상할 수 없는 거액의 금원을 받았다”면서 변호사법 위반과 탈세 혐의 등을 유죄로 인정해 징역 6년을 선고했다. 추징금만 1심이 명령한 45억원이 2심에서 43억 1250만원으로 줄었다. 그러나 대법원은 주된 혐의인 변호사법 위반은 유죄로 인정하되 탈세액 중 일부는 정당한 세금계산서 발생 사실이 인정된다며 이 부분에 한해 2심 재판을 다시 하라고 결정했다. 파기환송심 재판부는 “1심 판단은 여러모로 충분히 수긍할 만하다”면서도 공소사실의 범위가 줄어든 점을 반영해 최 변호사에게 징역 5년 6개월을 선고했다.추징금은 당초 2심에서 명령했던 43억 1250만원으로 책정했다. 대법원도 이번에는 하급심 판결이 옳다고 판단했다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

#트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 궤도를 달리고 있다. 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업을 하고 있어서 전차가 다가오는 소리를 듣지 못하는 상황. 전차를 멈추는 것이 최선이지만 브레이크가 고장났다. 그나마 다행인 것은 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동시킬 수 있다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽게 되고 바꾸면 1명이 죽는다. 과연 어떤 선택이 윤리적으로 타당한 것일까.미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 강의 ‘정의’(Justice) 첫 수업에 나오는 유명한 ‘트롤리 사고 실험’이다. 실제상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리 문제를 생각케 한다. 예를 들어 5명은 나와 상관없는 사람들이고 1명이 가족이라면 어떻게 할 것인가 같은 형태이다. 자율주행차 기술이 발달하면서 머지않은 미래에 운전자 없이 인공지능(AI)이 운전하는 완전 자율주행차 시대가 올 것으로 전망되고 있다. 완전 자율주행차 시대가 도래했을 때 ‘트롤리 딜레마’는 단순한 철학적, 윤리적 사고 실험이 아닌 현실 문제가 된다. 이 때문에 외국에서는 과학자들과 윤리학자, 철학자들이 이런 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대해 머리를 맞대고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩과 데이터·시스템·사회연구소, 하버드대 인간진화생물학과, 캐나다 브리티시컬럼비아대 심리학과, 프랑스 툴루즈1대학 경제학부 공동연구팀은 ‘도덕기계’(Moral Machine)로 이름 붙인 대규모 온라인 조사 플랫폼을 이용해 233개 국가 및 도시에 사는 수백만명을 대상으로 트롤리 딜레마를 조사해 분석한 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 24일자에 발표했다. 이번 연구에는 한국계 과학자 리처드 김 MIT 미디어랩 연구원이 1저자로 참여했다. 도덕기계는 영어, 아랍어, 중국어, 프랑스어, 독일어, 일본어, 한국어, 포르투갈어, 러시아어, 스페인어 10개 국어로 번역돼 2016년 11월부터 2017년 3월까지 약 3961만개의 윤리적 선택에 대한 빅데이터를 수집했다. 자율주행차나 AI의 윤리적 문제에 대한 역대 최대 규모의 조사 연구다. 연구팀은 편도 2차로를 지나는 자율주행차가 횡단보도를 코 앞에 두고 브레이크 고장으로 멈출 수 없는 상황을 가정했다. 이때 곧장 직진을 하면 보행자를 사망에 이르게 하고 핸들을 꺾어 옆 차로로 가면 콘크리트 장벽에 충돌해 탑승자가 죽게 된다. 연구팀은 탑승자와 보행자의 성별과 숫자, 애완동물 동승 등 조건을 변화시켜 13가지 시나리오를 만든 뒤 상황에 따른 응답자들의 선택을 조사했다. 그 결과 우선 보호해야 할 대상으로는 아기, 소녀, 소년, 임산부, 남성 의사, 여성 의사, 여성 운동선수, 여성 CEO, 남성 운동선수, 남성 CEO 순으로 조사됐다. 또 크게 보호할 필요가 없는 대상으로는 고양이, 범죄자, 개, 여성 노인, 남성 노인, 노숙자, 몸집이 큰 남자가 꼽혔다. 특성별로 보면 차량 탑승자보다는 보행자, 남성보다는 여성, 어른보다는 아이, 사회적 지위가 낮은 사람보다 높은 사람, 교통신호를 준수하는 사람, 노인보다는 어린이, 애완동물보다는 사람, 사람 수가 적은 쪽보다 많은 쪽이 살 수 있도록 해야 한다고 선택한 것으로 나타났다. 연구팀은 응답자의 거주지역과 국가별로 서구권(Western), 동양권(Eastern), 오세아니아 및 남미권(Southern) 3개 범주로 구분해 선택 경향을 파악하기도 했다. 서구권에서는 사람의 숫자가 많은 쪽, 어린아이이거나 몸집이 작은 사람들을 구하는 방향을 선호했지만 동양권에서는 사람 숫자와 관계 없이 보행자와 교통규칙을 지키고 있는 쪽이 더 안전해야 한다는 선택을 했다. 남미권에서는 여성과 어린아이, 사회적 지위가 높은 사람이 더 안전하도록 알고리즘이 설계되는 것을 선호하는 것으로 드러났다. 장 프랑소와 보네퐁 툴루즈1대학 교수는 “완전 자율주행차가 갑자기 맞닥뜨릴 수 있는 현실은 개발자들이 이야기하는 것처럼 예측가능한 경우는 거의 없다”라며 “윤리적 결정을 내려야 하는 완전 자율주행차를 허용하기 전 제조사와 정부, 학자들이 함께 머리를 맞대고 범용적 기준이 아닌 지역별, 문화적 맞춤형 도덕 AI 알고리즘을 설계할 수 있도록 해야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

역대 최대 233개 국가 수백만명 대상 3961만개 ‘윤리적 선택’ 빅데이터 분석 #트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 궤도를 달리고 있다. 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업을 하고 있어서 전차가 다가오는 소리를 듣지 못하는 상황. 전차를 멈추는 것이 최선이지만 브레이크가 고장났다. 그나마 다행인 것은 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동시킬 수 있다. 문제는 바뀌는 선로에도 1명의 작업자가 있다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽게 되고 바꾸면 1명이 죽는다. 과연 어떤 선택이 윤리적으로 타당한 것일까.미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 강의 ‘정의’(Justice) 첫 수업에 나오는 유명한 ‘트롤리 사고 실험’이다. 실제상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리 문제를 생각케 한다. 예를 들어 5명은 나와 상관없는 사람들이고 1명이 가족이라면 어떻게 할 것인가 같은 형태이다. 자율주행차 기술이 발달하면서 머지않은 미래에 운전자 없이 인공지능(AI)이 운전하는 완전 자율주행차 시대가 올 것으로 전망되고 있다. 완전 자율주행차 시대가 도래했을 때 ‘트롤리 딜레마’는 단순한 철학적, 윤리적 사고 실험이 아닌 현실 문제가 된다. 이 때문에 외국에서는 과학자들과 윤리학자, 철학자들이 이런 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대해 머리를 맞대고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩과 데이터·시스템·사회연구소, 하버드대 인간진화생물학과, 캐나다 브리티시컬럼비아대 심리학과, 프랑스 툴루즈1대학 경제학부 공동연구팀은 ‘도덕기계’(Moral Machine)로 이름 붙인 대규모 온라인 조사 플랫폼을 이용해 233개 국가 및 도시에 사는 수백만명을 대상으로 트롤리 딜레마를 조사해 분석한 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 24일자에 발표했다. 이번 연구에는 한국계 과학자 리처드 김 MIT 미디어랩 연구원이 1저자로 참여했다. 도덕기계는 영어, 아랍어, 중국어, 프랑스어, 독일어, 일본어, 한국어, 포르투갈어, 러시아어, 스페인어 10개 국어로 번역돼 2016년 11월부터 2017년 3월까지 약 3961만개의 윤리적 선택에 대한 빅데이터를 수집했다. 자율주행차나 AI의 윤리적 문제에 대한 역대 최대 규모의 조사 연구다. 연구팀은 편도 2차로를 지나는 자율주행차가 횡단보도를 코 앞에 두고 브레이크 고장으로 멈출 수 없는 상황을 가정했다. 이때 곧장 직진을 하면 보행자를 사망에 이르게 하고 핸들을 꺾어 옆 차로로 가면 콘크리트 장벽에 충돌해 탑승자가 죽게 된다. 연구팀은 탑승자와 보행자의 성별과 숫자, 애완동물 동승 등 조건을 변화시켜 13가지 시나리오를 만든 뒤 상황에 따른 응답자들의 선택을 조사했다. 그 결과 우선 보호해야 할 대상으로는 아기, 소년, 소녀, 임산부, 남성 의사, 여성 의사, 여성 운동선수, 여성 CEO, 남성 운동선수, 남성 CEO 순으로 조사됐다. 또 크게 보호할 필요가 없는 대상으로는 고양이, 범죄자, 개, 여성 노인, 남성 노인, 노숙자, 몸집이 큰 남자가 꼽혔다. 특성별로 보면 차량 탑승자보다는 보행자, 남성보다는 여성, 어른보다는 아이, 사회적 지위가 낮은 사람보다 높은 사람, 교통신호를 준수하는 사람, 노인보다는 어린이, 애완동물보다는 사람, 사람 수가 적은 쪽보다 많은 쪽이 살 수 있도록 해야 한다고 선택한 것으로 나타났다. 연구팀은 응답자의 거주지역과 국가별로 서구권(Western), 동양권(Eastern), 오세아니아 및 남미권(Southern) 3개 범주로 구분해 선택 경향을 파악하기도 했다. 서구권에서는 사람의 숫자가 많은 쪽, 어린아이이거나 몸집이 작은 사람들을 구하는 방향을 선호했지만 동양권에서는 사람 숫자와 관계 없이 보행자와 교통규칙을 지키고 있는 쪽이 더 안전해야 한다는 선택을 했다. 남미권에서는 여성과 어린아이, 사회적 지위가 높은 사람이 더 안전하도록 알고리즘이 설계되는 것을 선호하는 것으로 드러났다. 장 프랑소와 보네퐁 툴루즈1대학 교수는 “완전 자율주행차가 갑자기 맞닥뜨릴 수 있는 현실은 개발자들이 이야기하는 것처럼 예측가능한 경우는 거의 없다”라며 “윤리적 결정을 내려야 하는 완전 자율주행차를 허용하기 전 제조사와 정부, 학자들이 함께 머리를 맞대고 범용적 기준이 아닌 지역별, 문화적 맞춤형 도덕 AI 알고리즘을 설계할 수 있도록 해야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국, 캐나다, 프랑스 국제공동연구팀이 인공지능(AI)이 운전하는 무인 자율주행차가 도로에서 맞닥뜨릴 수 있는 윤리적 딜레마 상황을 가정하고 무인차가 어떤 선택을 하는 것이 옳다고 생각하는지 대규모 조사를 실시했다. 그 결과 많은 사람들이 어린아이, 여성, 사회적 지위가 높은 사람이 보호받아야 한다고 답했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실렸다.