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.

아시아 코끼리의 뛰어난 수학적 능력을 증명하는 실험결과가 공개됐다. 일본 하야마에있는 종합연구소대학원대학(SOKENDAI) 소속 연구진은 도쿄 우에노동물원에 서식하는 아시아코끼리 3마리를 대상으로 실험을 실시했다. 실험에 참여된 코끼리는 각각 15살 된 수컷, 18살 된 암컷, 14살 된 암컷이었으며, 연구진은 이들에게 터치스크린을 장착한 태블릿을 이용해 수적 개념을 교육시켰다. 우선 첫 번째 트레이닝 과정에서는 사육사와 함께 코를 이용해 터치스크린을 정확하게 터치하는 방법을 익히도록 했고, 두 번째 과정에서는 터치스크린에 등장하는 ‘시작’ 버튼을 정확히 터치하는 방법을 익히게 했다. 코끼리들은 터치스크린에 ‘시작’ 버튼이 뜬 뒤 30초 안에 이를 정확히 누르면 사육사로부터 보상으로 먹이(과일)를 얻었다. 세 번째 트레이닝 과정에서는 터치스크린에 두 가지 그림을 띄우고, 이중 더 많은 수를 내포하는 그림을 코로 터치하도록 했다. 예컨대 사과 한 개가 있는 그림과 수박 3개가 있는 그림 등을 보여주는 방식이었으며, 코끼리가 더 큰 수가 있는 그림을 알맞게 터치할 경우 ‘딩동댕’과 같은 소리를 들려주고 과일을 보상으로 주었다. 만약 문제를 맞추지 못한 경우에는 ‘땡’과 같은 짧은 소리를 들려주고 5초 동안 검은색으로 변한 화면을 보게 했다. 이 같은 훈련을 반복한 결과 ‘Authai’라는 이름의 14살 암컷 코끼리는 다른 코끼리에 비해 높은 수준의 수적 감각을 보였다. 이 코끼리는 모든 훈련이 끝난 뒤 더 큰 수를 고르는 271차례의 테스트 중 181번을 맞춰 66.8%의 정확도를 기록했다. 특히 이 코끼리는 테스트에 활용된 그림의 종류나 크기, 그림과의 거리 등과 관계없이 정확히 개수만을 세고 수의 크기를 비교하는 능력을 보였다. 연구를 이끈 나오코 이리에 박사는 “이번 연구는 다른 동물에게서는 보고되지 않은 아시아코끼리만의 독특한 수적 능력을 보여준다”면서 “비록 이 코끼리가 정답을 짚어내는데 걸리는 시간은 거리에 따라 다소 달랐지만, 정답률에서는 차이를 보이지 않았다”고 설명했다. 이어 “이러한 능력은 아시아코끼리에게서만 독립적으로 진화했을지도 모른다”면서 “약 760만 년 전 아시아 코끼리와 아프리카 코끼리가 갈라지면서 서로 각기 다른 인지 능력이 발달했을 가능성이 높다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 스프링거 네이처(Springer Nature)에서 출간하는 학술지인 ‘동물행동학’ 저널(Journal of Ethology) 22일자에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주 화성에 생명체가 존재하기에 적합한 양의 산소가 존재할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국항공우주국(이하 NASA)의 제트추진연구소 소속 이론물리학자인 블라다 스타멘코비치 박사 연구진은 화성의 지하에 고농도의 소금이 녹아 있는 지하수가 존재하며, 이 지하수에는 미생물이나 해면동물이 생존하기에 충분한 산소가 녹아있다는 사실을 확인했다. 일반적으로 지구의 대기는 산소가 21% 정도로 호흡 시 산소를 필요로 하는 생물에게 문제가 없지만, 화성 대기에는 산소가 0.14%에 불과해 미생물이나 해면동물 등도 생존하기 어려운 환경으로 추정돼 왔다. 하지만 NASA의 화성탐사 로버인 큐리오시티가 화성 표면에서 산화망간(산소와 망간의 화합물)을 발견했고, 산소가 일정량 이상 있어야 생성되는 산화망간의 존재가 확인되자 연구진은 화성에도 생명체가 살아가기에 충분한 산소가 있을지 모른다는 기대를 품게 됐다. 연구진은 극저온의 기온에서 산소가 짠 물에 용해되는 컴퓨터 모델, 그리고 지난 2000만 년 전과 향후 1만 년의 기후변화에 관한 모델을 종합해 분석했고, 이를 통해 산소를 많이 품고 있는 지역을 추정해냈다. 그 결과 고농도의 소금과 산소가 녹아있는 물이 존재할 가능성이 가장 높은 지역은 화성의 극지방인 것으로 나타났다. 연구진은 “큐리오시티 등 화성탐사를 통해 확인된 화성의 짠 지하수는 영하 195~영하 20도의 극저온에서도 물이 얼지 않으며, 액체 상태로 존재하는 물은 미생물 등 생명체에게 산소를 공급하기에 매우 적합한 환경”이라고 설명했다. 이어 “일부 화성 지하에 있는 짠 물의 산소 농도는 해면과 같은 원시 다세포 생물이 살아갈 수 있을 정도”라면서 “이번 연구결과는 화성에 생명체가 존재한다는 것을 입증하지는 않지만, 생명체 존재 가능성에 대한 인류의 이해를 바꿔놓을 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지구과학 분야 유력 학술지인 ‘네이처 지오사이언스‘(Nature Geoscience) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

美-中 연구팀 “학생-교사간 교감이 학습동기 유발과 학습성취도에 영향” “캡틴, 오 마이 캡틴”이라는 대사로 유명한 1989년 영화 ‘죽은 시인의 사회’에는 로빈 윌리암스가 괴짜 국어선생님 키팅으로 등장한다. 키팅 선생님은 어른들의 눈으로 볼 때는 괴짜 같지만 학생들에게는 시의 아름다움과 자유로운 사고를 일깨우는 수업으로 진정한 ‘캡틴’으로 자리잡게 된다. 많은 학생들은 키팅 같은 좋은 선생님을 찾아 가르침을 받으려 하고, 교사들은 ‘키팅’ 선생님이 되기 위해 노력한다. 그렇다면 좋은 선생님의 기준은 뭘까. 여러 가지를 들 수 있겠지만 자신에게 도움을 줄 것으로 보이는 좋은 선생님은 학생들이 감각적으로 구분해낼 수 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 미국 듀크대 신경생물학과, 일본 도호쿠대 생명과학부, 중국 베이징대 생명과학부, 베이징대-IDG맥거번 뇌연구소, 베이징-칭화 생명과학센터 공동연구팀은 어린 금화조(Zebra finch)가 노래를 제대로 가르치는 성인 새를 감각적으로 찾아낸다는 사실을 발견했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 17일자에 실렸다. 금화조는 노래하는 새인 명금(鳴禽)의 일종으로 사회성이 발달해 있고 수컷이 암컷에게 구애하기 위해 노래를 부르는 것으로 알려져 있어 학습이나 기억 관련 실험을 할 때 자주 사용되는 동물이다. 특히 수컷의 노래는 종족 보존을 위해 필수적인 것으로 알려져 있다. 사람을 비롯해 많은 동물들은 생존과 관련되거나 집단의 문화를 배울 때 어른의 행동을 모방하는 방식을 따른다. 동물들에게 있어서 모방이 가장 좋은 학습 방법이라는 것은 알고 있지만 정확히 어떤 메커니즘으로 작동하는지는 알려지지 않았다. 연구팀은 정확한 음색과 음정으로 노래하는 수컷 어른 금화조의 노래를 녹음해 스피커로 들려주거나 금화조의 노래와 비슷한 다른 종류의 새의 소리를 들려주는 실험을 했다. 그 결과 실제 성인 금화조의 노래가 아니면 새끼 금화조들은 노래를 따라하지 않는 것을 확인했다.연구팀은 어린 새들이 노래를 배우는 과정에서 뇌의 어떤 부위가 활성화되는지에 특히 주목했다. 그 결과 사람의 언어중추라고 부르는 브로카영역과 비슷한 대뇌피질 부분과 수도관주변 회백질(PAG·Periaqueductal gray) 부위가 활성화되는 것을 확인했다. 수도관주변 회백질은 도파민을 방출하는 신경세포군이 포함돼 있는 곳으로 다른 개체와 정서적 교감이 이뤄질 때 활성화되는 것으로 알려져 있다. 실제로 이전에 성인 금화조를 한 번도 만난 적이 없는 어린 금화조들은 노래하는 성인 수컷 금화조의 노래를 들을 때 언어중추는 물론 PAG 부위가 활발히 움직였는데 노래를 부르지 못하는 수컷이나 암컷 금화조를 만났을 경우는 PAG 부위가 활성화되지 않는 것으로 나타났다. 특히 성인 수컷 금화조가 노래를 부르지 않고 있어도 새끼 금화조의 뇌에서는 PAG 부위가 활성화되는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이 같은 현상은 뇌신경세포가 소리가 아닌 다른 사회적 신호에 반응하는 것을 의미한다고 해석했다. 실제로 수컷 성인 금화조가 노래를 부를 때 새끼 금화조의 PAG 회로를 차단하면 학습에 참여하지 않고 딴청을 피는 것이 관찰됐다. 반대로 PAG를 활성화시키면서 수컷 성인 금화조의 노래를 녹음해 틀어주면 진짜 새가 없어도 학습에 적극적으로 참여하고 따라하는 현상이 나타났다. 연구팀 관계자는 “도파민은 돈이나 사탕 같은 외부 보상에 의해 강화되고 발현되기도 하지만 제대로 된 교사를 만날 경우에도 보상중추가 활발히 작동해 학습에 대한 동기가 발현될 수 있다”며 “사람의 경우에도 학습에 참여하는 학생들과 교사들의 정서적 교감이 학습동기는 물론 학습능률도 높일 것”이라고 설명했다. 리차드 무니 미국 듀크대 교수는 “금화조는 유전자로 전달받는 특성들 이외에 한 세대에서 다음세대로 학습을 통해 전달받는 것은 노래하는 것으로 마치 사람이 말을 배우는 것과 똑같은 행동”이라며 “이번 연구결과는 올바른 교사를 만나는 것이 좋은 학습 결과를 가져올 수 있다는 사실을 그대로 보여준 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다. 건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다. 연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다. 이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다. 연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다. 임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘Tears In Heaven’으로 잘 알려진 영국의 뮤지션 에릭 클랩튼은 전 세계 3대 기타리스트로 불리기도 한다. 그런데 몇 년전 말초신경증으로 인해 기타 치기도 쉽지 않다는 소식이 알려져와 국내외 팬들을 안타깝게 했다. 말초신경증은 당뇨나 각종 외상으로 인해 말초신경을 둘러싸고 있는 신경섬유가 손상되면서 나타나는 질환으로 갑작스러운 통증과 함께 손이나 발이 저리고 한쪽 힘이 빠지는 증상을 동반한다. 국내 연구진이 이처럼 손상되거나 끊긴 말초신경을 치료하고 저절로 녹아 사라지는 신경치료제를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 강승균 교수와 미국 노스웨스턴대 구자현 박사 공동연구팀은 절단된 말초신경을 전기치료하고 치료가 완료되면 몸에서 저절로 분해돼 사라지는 전자약물을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 최신호에 실렸다. 말초신경 손상은 국내에서도 연간 1만건 이상 발생할 정도로 빈도가 높은 외상 중 하나이다. 신경 재생이 얼마나 빨리 이뤄지느냐에 따라 회복율과 후유증 정도가 달라진다. 치료가 늦어질 경우 심하면 영구 근육장애가 발생하기도 한다. 많은 연구자들이 신경재생 속도를 높이기 위한 전자약 개발에 주력하고 있다. 전자약은 전기신호를 통해 체내 장기, 조직, 신경을 자극해 신경재생 속도를 높여 치료효과를 극대화하는 기술이다. 그렇지만 전기신호를 전달하기 위해서는 전선으로 머리카락 두께의 신경을 감싸고 치료가 끝나면 신경을 감쌌던 전선을 다시 제거해야 한다. 부착도 힘들지만 제거 과정에서 2차 신경손상이 일어나는 경우가 많았다. 연구팀은 이같은 문제점을 해결하기 위해 초박막형 실리콘과 유연성을 갖춘 생분해성 고분자를 이용해 300㎛(마이크로미터) 두께의 얇고 유연성있으며 수개월 내에 분해돼 사라지는 전자약을 개발됐다.이번에 개발한 전자약은 한 번 부착하면 무선으로 작동할 수 있고 치료가 완료될 경우 몸 속에 녹아서 흡수되기 때문에 별도의 제거수술이 필요하지 않다. 여러 번의 추가수술 없이 반복적인 전기치료가 가능하고 제거수술이 필요없어 2차 손상을 걱정하지 않아도 된다. 연구팀은 생분해성 무선 전자약 기술은 말초신경 치료 뿐만 아니라 외상성 뇌손상, 척추손상 같은 중추신경 손상 치료 및 재활, 부정맥 치료를 위한 단기심장박동기 기술에도 응용할 수 있을 것으로 보고 있다. 강승균 카이스트 교수는 “이번 기술이 상용화될 경우 몸 속에서 녹는 수술용 실처럼 병원을 찾지 않고도 집에서 편하게 물리치료 받듯 전기치료를 받을 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2년 전 ‘세계에서 가장 오래된 화석’이라고 소개된 암석이 실제로는 일상에서 흔히 볼 수 있는 평범한 돌이라는 주장이 나와 논란이 일고 있다. 워싱턴포스트 등 해외 언론의 17일 보도에 따르면 문제가 된 화석은 2016년 호주 월론공대학 연구진이 그린란드에서 발견한 것으로, 지구의 원시생물 중 하나인 남세균(cyanobacteria)이 광물과 뒤섞여 쌓인 퇴적층을 뜻하는 스트로마톨라이트(stromatolite)를 찾았다고 주장했다. 당시 연구진이 발견한 화석은 이전까지 가장 오래된 화석으로 꼽히는 스트로마톨라이트(약 35억 년 전)와 유사한 원뿔 형태였다. 이런 형태의 화석은 오랜 시간 동안 깊숙한 땅 속에서 열과 압력에 파괴되기 쉽지만 그린란드의 극한 환경이 이 화석을 보호해 보존 상태가 양호했다는 설명도 곁들여져 있었다. 문제는 당시 호주 연구진이 37억 년 전 것으로 추정된다고 했던 화석이 35억 년 된 스트로마톨라이트와 형태는 유사하지만 고대 미생물의 직접적인 증거가 발견되지 않았다는 사실이다. 결국 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소의 에비게일 앨우드 박사 연구진은 그린란드에서 스트로마톨라이트로 추정됐던 암석을 재분석했다. 그 결과 문제의 화석이 원뿔형태의 독특한 모양을 가진 것은 사실이지만 이는 그저 오랫동안 압력에 의해 변형된 암석에서 쉽게 나타나는 형태에 불과한 ‘평범한 돌’이라는 결론을 내렸다. 뿐만 아니라 몇 십억 년 전부터 존재한 스트로마톨라이트라면 응당 화석층에 탄산염이 포함돼 있어야 하는데, 호주 연구진이 내세운 화석에서는 내부의 화석층이 아닌 외부에서 탄산염이 발견됐다. 이 역시 문제의 화석이 지구의 역사를 내포한 스트로마톨라이트가 아니라는 것을 의미한다고 앨우드 박사는 설명했다. 미국 현지시간으로 17일, 세계적인 과학 저널인 ‘네이처’에 앨우드 박사 연구진의 논문이 실리자, 2년 전 연구를 진행했던 앨런 넛맨 교수는 즉각 반박 주장을 내놓았다. 넛맨 교수는 영국 과학매체인 뉴사이언티스트와 한 인터뷰에서 “앨우드 연구진이 잘 보존되지 않은 화석만 골라 분석해 오류를 범했다”면서 “대상을 잘못 골랐기 때문에 화석이 아닌 평범한 돌이라는 결론이 나온 것”이라고 주장했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 태양전지의 효율을 높이고 발전단가를 낮출 수 있는 양자점 박막을 손쉽게 만들 수 있는 기술을 개발했다. 한국기계연구원 나노응용역학연구실 정소희 박사팀은 안정성이 뛰어나 흡수 및 발광파장을 조절할 수 있는 나노미터 크기의 반도체 결정인 양자점을 쉽게 만들 수 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 15일자에 실렸다. 양자점 태양전지는 양자점 소재를 표면에 입혀 태양전지에 적용한 것으로 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높고 발전단가를 낮출 수 있어 많은 과학자들이 연구하고 있다. 그러나 현재 개발 중인 양자점 박막은 불안정성이 커서 효율이 들쭉날쭉해 상용화하기 쉽지 않았다. 연구팀은 광학적, 전기적 특성이 뛰어난 원소주기율표 3족 원소와 5족 원소를 이용해 양자점 잉크와 박막을 만든 뒤 양자점 태양전지를 만들었다. 3~5족 원소가 화합물을 이루고 있는 반도체물질들은 가전제품이나 휴대폰 등 기기의 소형화에 많이 활용된다. 이렇게 만든 양자점 박막은 대기에 노출되어도 전하 농도가 보존돼 전기적 특성이 우수한 것이 확인됐다. 정소희 박사는 “이번에 개발된 3~5족 양자점 잉크와 박막은 대기에 노출된 상태에서도 전하 농도 보존성이 우수하고 크기 조절을 통해 전하를 조절할 수 있어 태양전지는 물론 광센서 등 다양한 광전자 응용분야에서 사용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이달 초 열린 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 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. 그뿐만 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 3분의1 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 지구온난화로 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 커뮤니케이션스’ 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 떠 있는 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 한번 확인했다”며 “피해 최소화를 위해 전 세계가 지구온난화 억제에 나서야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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