[나사 중대발표] 화성에 액체 상태 물 존재 “화성 2020 로버 미션 대체 무엇?” 화성에 액체 상태 물 존재, 나사 중대발표 화성에 액체 상태의 물이 흐르고 있다는 강력한 증거가 발표됐다. 화성에 외계 생명이 존재할 가능성이 매우 높아진 것. 또 앞으로 인간이 화성에 정착해 살 수 있다는 가능성을 제시한 것이어서 주목된다. 화성 표면에 흐르는 물이 존재했던 흔적이 있다는 점은 2000년에, 얼음 형태로 물이 존재한다는 점은 2008년에 각각 밝혀졌으나, 액체 상태의 물이 지금도 흐른다는 증거가 제시된 것은 이번이 처음이다. NASA는 28일 오전 11시 30분(한국시간 29일 0시 30분) 워싱턴 D.C.의 본부 청사에서 1시간에 걸쳐 기자회견을 열고 이런 연구 결과를 설명했다. 화성 표면에서 상대적으로 따뜻한 일부 지역에서는 계절에 따라 어두운 경사면이 나타났다가 사라지는 일이 반복된다. 이런 지형을 RSL(Recurring Slope Lineae)이라고 하는데, 여름이 되면 나타났다가 겨울이 되면 사라진다. RSL은 폭이 5m 내외, 길이가 100m 내외인 가느다란 줄 형태이며 영하 23도 이상으로 온도가 올라가면 생겼다가 그 아래로 온도가 내려가면 사라지는 것으로 보인다. RSL은 2010년 미국 애리조나주 투산에 있는 애리조나대(UA)의 학부생이었던 루옌드로 오이하가 이 학교의 고해상도 이미징 과학 연구(HiRISE)팀 연구책임자 앨프리드 매큐언 교수 등과 함께 발견했다. 네팔 출신인 오이하는 현재 조지아 공과대(조지아텍)의 박사과정 대학원생이다. RSL에 관해서는 염류를 포함한 물이 화성의 땅에서 새어 나오면서 이것이 흘러서 생기는 것이 아닐까 하는 추측이 있었으나 그간 증거가 없었다. 그런데 이번에 오이하와 매큐언 등 과학자들이 RSL이 관측되는 지역들의 스펙트럼을 관측해 RSL이 염화나트륨이나 염화마그네슘 등 염류를 포함한 물이 흐르면서 생기는 현상이라는 강력한 증거를 확보했다. 이는 2006년부터 화성 주변을 도는 관측 장비들이 확보한 데이터를 분석해 얻은 결론이다. 연구자들은 “물은 우리가 아는 생명에 필수적”이라면서 “오늘날 화성에 액체 물이 존재한다는 것은 천체생물학적, 지질학적, 수리학적 함의가 있으며 미래의 인간 탐사에 영향을 줄 수 있다”고 지적했다. 화성에 ‘소금물 개천’이 흐르는 이유는 지구의 대도시들이 눈이 오면 길을 녹이려고 염화칼슘을 뿌리는 것과 똑같은 과학적 현상에 근거를 두고 있다. 화성의 온도와 기압이 낮기 때문에 그냥 순수한 물이 액체 상태로 존재하기는 쉽지 않다. 그러나 물에 나트륨이나 마그네슘 등 염류가 녹으면 어는점이 내려가고, 따라서 화성의 낮은 온도에서도 액체 상태의 물이 흐를 수 있게 된다. 화성에는 40억년 전에 큰 바다가 있었지만 원인이 정확하게 밝혀지지 않은 기후 변화로 표면에서 물이 대부분 사라졌다. 우주인 출신이며 NASA 우주 탐사계획국 차장인 존 그런스펠드는 “우리의 화성 탐사는 우주의 생명체를 찾아 ‘물을 따라가는 것’이었는데, 이제 우리가 오래 의심해 왔던 바가 과학적으로 설득력 있게 입증된 것”이라고 평가했다. 그는 “이는 중요한 진전”이라면서 “소금물이긴 하지만 물이 화성의 표면에 오늘도 흐르고 있음을 확인하는 것으로 보이기 때문”이라고 강조했다. 다만 이 물이 어디에서 나오는 것인지는 앞으로 연구를 계속해야 한다는 것이 연구자들의 설명이다. 5년 전 RSL을 발견해 과학계에 보고한 데 이어 이번 논문의 제1저자 겸 교신저자를 맡은 오이하는 크게 세 가지 가능성을 제시했다. 일단 주변의 습도가 올라가면 염류가 주변의 물기를 빨아들여 스스로 녹는 조해성을 지니고 있어서 생기는 현상일 가능성이 있다. 또 표면 아래에 얼음의 공급원이 있어서 이것이 염류와 접촉한 상태에서 온도가 올라가면 녹는 것일 수도 있다. 아울러 화성의 지면 아래에 물을 품고 있는 층이 존재할 가능성도 배제할 수 없다. 이 내용은 28일(현지시간) 과학저널 ‘네이처 지오사이언스’에 발표됐다. 한편 2020년에 발사가 이뤄질 NASA의 ‘화성 2020 로버 미션’이 이와 관련해 주목을 끌고 있다. 이 계획의 주목적은 우주생물학적으로 의미가 있는 화성의 옛 환경에 대한 정보를 수집하고 표면의 지질학적 과정과 역사를 연구하는 것이다. 과거에 생명체가 살 만한 환경이었는지, 또 지금도 생명체가 있을 가능성이 있는지, 생명체의 흔적이 있는지 등에 관한 정보도 수집하게 된다. 이 계획에 따라 화성에 착륙할 탐사 로봇은 2012년 8월 화성 표면에 착륙한 ‘큐리오시티’를 기반으로 개발될 예정이다. 이 로봇은 팔을 제외하고 길이는 3m, 너비는 2.7m, 높이는 2.2m로, 밴 승용차와 비슷한 크기다. 여기에는 파노라마와 입체 이미지를 찍을 수 있고 줌 기능도 갖추고 있으며 화성 표면의 광물 조성을 파악하는 데에도 쓰일 카메라 ‘매스트캠-Z’, 이미징과 화학 조성 분석, 광물 조성 파악, 원거리에서도 돌과 흙먼지 속에 있는 유기물질의 존재를 파악할 수 있는 ‘슈퍼캠’ 등이 실린다. 엑스레이 형광 스펙트럼 분석기를 이용해 상세한 화학 조성 분석을 할 수 있는 ‘픽슬’(PIXL), 미세 규모 이미징과 자외선 레이저를 이용해 광물 조성을 파악하고 유기화합물을 감지하는 ‘셜록’(SHERLOC), 화성의 대기에 있는 이산화탄소로부터 산소를 만들어내는 기술을 시험하는 ‘목시’(MOXIE) 등도 탑재된다. 아울러 온도, 풍향, 풍속, 기압, 상대습도, 먼지 크기와 모양 등을 알아내는 환경 분석 장치 ‘메다’(MEDA), 땅을 뚫고 지표면 아래의 지질 구조를 센티미터 단위로 파악할 수 있는 레이다 ‘림팩스’(RIMFAX) 등도 실릴 예정이다. 여기에는 미국뿐만 아니라 프랑스, 노르웨이, 스페인, 덴마크, 독일, 오스트리아 등의 연구진도 참여한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

[화성에 액체 상태 물 존재] 온도 내려가면 사라져 “생명체 존재 가능성 높아지는 이유는?” 화성에 액체 상태 물 존재 화성에 액체 상태의 물이 흐르고 있다는 강력한 증거가 발표됐다. 화성에 외계 생명이 존재할 가능성이 매우 높아진 것. 또 앞으로 인간이 화성에 정착해 살 수 있다는 가능성을 제시한 것이어서 주목된다. 화성 표면에 흐르는 물이 존재했던 흔적이 있다는 점은 2000년에, 얼음 형태로 물이 존재한다는 점은 2008년에 각각 밝혀졌으나, 액체 상태의 물이 지금도 흐른다는 증거가 제시된 것은 이번이 처음이다. NASA는 28일 오전 11시 30분(한국시간 29일 0시 30분) 워싱턴 D.C.의 본부 청사에서 1시간에 걸쳐 기자회견을 열고 이런 연구 결과를 설명했다. 화성 표면에서 상대적으로 따뜻한 일부 지역에서는 계절에 따라 어두운 경사면이 나타났다가 사라지는 일이 반복된다. 이런 지형을 RSL(Recurring Slope Lineae)이라고 하는데, 여름이 되면 나타났다가 겨울이 되면 사라진다. RSL은 폭이 5m 내외, 길이가 100m 내외인 가느다란 줄 형태이며 영하 23도 이상으로 온도가 올라가면 생겼다가 그 아래로 온도가 내려가면 사라지는 것으로 보인다. RSL은 2010년 미국 애리조나주 투산에 있는 애리조나대(UA)의 학부생이었던 루옌드로 오이하가 이 학교의 고해상도 이미징 과학 연구(HiRISE)팀 연구책임자 앨프리드 매큐언 교수 등과 함께 발견했다. 네팔 출신인 오이하는 현재 조지아 공과대(조지아텍)의 박사과정 대학원생이다. RSL에 관해서는 염류를 포함한 물이 화성의 땅에서 새어 나오면서 이것이 흘러서 생기는 것이 아닐까 하는 추측이 있었으나 그간 증거가 없었다. 그런데 이번에 오이하와 매큐언 등 과학자들이 RSL이 관측되는 지역들의 스펙트럼을 관측해 RSL이 염화나트륨이나 염화마그네슘 등 염류를 포함한 물이 흐르면서 생기는 현상이라는 강력한 증거를 확보했다. 이는 2006년부터 화성 주변을 도는 관측 장비들이 확보한 데이터를 분석해 얻은 결론이다. 연구자들은 “물은 우리가 아는 생명에 필수적”이라면서 “오늘날 화성에 액체 물이 존재한다는 것은 천체생물학적, 지질학적, 수리학적 함의가 있으며 미래의 인간 탐사에 영향을 줄 수 있다”고 지적했다. 화성에 ‘소금물 개천’이 흐르는 이유는 지구의 대도시들이 눈이 오면 길을 녹이려고 염화칼슘을 뿌리는 것과 똑같은 과학적 현상에 근거를 두고 있다. 화성의 온도와 기압이 낮기 때문에 그냥 순수한 물이 액체 상태로 존재하기는 쉽지 않다. 그러나 물에 나트륨이나 마그네슘 등 염류가 녹으면 어는점이 내려가고, 따라서 화성의 낮은 온도에서도 액체 상태의 물이 흐를 수 있게 된다. 화성에는 40억년 전에 큰 바다가 있었지만 원인이 정확하게 밝혀지지 않은 기후 변화로 표면에서 물이 대부분 사라졌다. 우주인 출신이며 NASA 우주 탐사계획국 차장인 존 그런스펠드는 “우리의 화성 탐사는 우주의 생명체를 찾아 ‘물을 따라가는 것’이었는데, 이제 우리가 오래 의심해 왔던 바가 과학적으로 설득력 있게 입증된 것”이라고 평가했다. 그는 “이는 중요한 진전”이라면서 “소금물이긴 하지만 물이 화성의 표면에 오늘도 흐르고 있음을 확인하는 것으로 보이기 때문”이라고 강조했다. 다만 이 물이 어디에서 나오는 것인지는 앞으로 연구를 계속해야 한다는 것이 연구자들의 설명이다. 5년 전 RSL을 발견해 과학계에 보고한 데 이어 이번 논문의 제1저자 겸 교신저자를 맡은 오이하는 크게 세 가지 가능성을 제시했다. 일단 주변의 습도가 올라가면 염류가 주변의 물기를 빨아들여 스스로 녹는 조해성을 지니고 있어서 생기는 현상일 가능성이 있다. 또 표면 아래에 얼음의 공급원이 있어서 이것이 염류와 접촉한 상태에서 온도가 올라가면 녹는 것일 수도 있다. 아울러 화성의 지면 아래에 물을 품고 있는 층이 존재할 가능성도 배제할 수 없다. 이 내용은 28일(현지시간) 과학저널 ‘네이처 지오사이언스’에 발표됐다. 한편 2020년에 발사가 이뤄질 NASA의 ‘화성 2020 로버 미션’이 이와 관련해 주목을 끌고 있다. 이 계획의 주목적은 우주생물학적으로 의미가 있는 화성의 옛 환경에 대한 정보를 수집하고 표면의 지질학적 과정과 역사를 연구하는 것이다. 과거에 생명체가 살 만한 환경이었는지, 또 지금도 생명체가 있을 가능성이 있는지, 생명체의 흔적이 있는지 등에 관한 정보도 수집하게 된다. 이 계획에 따라 화성에 착륙할 탐사 로봇은 2012년 8월 화성 표면에 착륙한 ‘큐리오시티’를 기반으로 개발될 예정이다. 이 로봇은 팔을 제외하고 길이는 3m, 너비는 2.7m, 높이는 2.2m로, 밴 승용차와 비슷한 크기다. 여기에는 파노라마와 입체 이미지를 찍을 수 있고 줌 기능도 갖추고 있으며 화성 표면의 광물 조성을 파악하는 데에도 쓰일 카메라 ‘매스트캠-Z’, 이미징과 화학 조성 분석, 광물 조성 파악, 원거리에서도 돌과 흙먼지 속에 있는 유기물질의 존재를 파악할 수 있는 ‘슈퍼캠’ 등이 실린다. 엑스레이 형광 스펙트럼 분석기를 이용해 상세한 화학 조성 분석을 할 수 있는 ‘픽슬’(PIXL), 미세 규모 이미징과 자외선 레이저를 이용해 광물 조성을 파악하고 유기화합물을 감지하는 ‘셜록’(SHERLOC), 화성의 대기에 있는 이산화탄소로부터 산소를 만들어내는 기술을 시험하는 ‘목시’(MOXIE) 등도 탑재된다. 아울러 온도, 풍향, 풍속, 기압, 상대습도, 먼지 크기와 모양 등을 알아내는 환경 분석 장치 ‘메다’(MEDA), 땅을 뚫고 지표면 아래의 지질 구조를 센티미터 단위로 파악할 수 있는 레이다 ‘림팩스’(RIMFAX) 등도 실릴 예정이다. 여기에는 미국뿐만 아니라 프랑스, 노르웨이, 스페인, 덴마크, 독일, 오스트리아 등의 연구진도 참여한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

　미국 항공우주국(NASA)이 한국시간으로 29일 새벽에 ‘주요 과학 발견’을 발표한다고 예고했다. 　NASA는 25일 “NASA가 화성 미스터리가 풀렸다고 발표할 예정”이라고 밝혔다. NASA는 미국 동부시간 28일 오전 11시 30분(한국시간 29일 밤 0시 30분)에 미국 워싱턴DC에 있는 NASA 본부의 제임스 웹 강당에서 ‘특별 기자회견’을 개최해 화성 탐사와 관련한 내용을 밝힐 예정이다. 이 발표는 NASA TV와 웹사이트를 통해 생중계된다. 　관련 논문은 ‘네이처 지오사이언스’에 실릴 것으로 알려졌으나 내용은 공개되지 않고 있다. 　다만 화성 표면에서 외계 생명이 존재할 가능성을 시사하는 흐르는 물이 발견됐다는 내용일 공산이 크다는 관측이 나온다. 　발표 기자회견에는 NASA 본부 행성과학국장 짐 그린, NASA 본부 화성 탐사 프로그램 연구책임자인 마이클 마이어, 애틀랜타 소재 조지아 공대(GIT)의 루옌드라 오이하, 캘리포니아주 모펫 필드에 있는 NASA 에이미스 연구소와 GIT에 소속된 메리 베스 빌헬름, 투산 소재 애리조나대(UA)의 고해상도 이미징 과학 연구(HiRISE)팀 연구책임자 앨프리드 매큐언 등이 참여할 예정이다. 　NASA는 과학적으로 중대한 발견을 특별 기자회견을 통해 발표해왔다. 앞서 지난 7월 NASA는 특별 기자회견을 열어 태양계 밖에서 ‘지구의 사촌’인 케플러 452b를 발견했다고 발표한 바 있다. 케플러 452b는 지름이 지구의 1.6배이며 공전 궤도는 액체 상태의 물이 표면에 존재할 수 있는 ‘거주 가능 구역’ 내에 있다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

-천구 남극의 물뱀자리에서 발견된 'SM3' 우주에서 가장 오래된 별의 나이는 과연 얼마나 되었을까? 최근의 정밀한 측정으로 우주의 나이가 138억 살이라는 계산서가 나왔으므로, 이보다 나이 많은 별은 일단 없을 것이다. 현재까지 관측사상 가장 오래된 별은 2014년 호주국립대학(ANU) 스테판 켈러 박사 연구팀이 발견하여 ‘SMSS J031300.36-670839.3’(이하 SM3으로 약칭함)이라는 긴 숫자로 명명된 별이다. 발견 확률이 6000만분의 1로 알려진 이 별은 ANU 연구팀이 사이드 스프링 천문대의 스카이매퍼 망원경으로 11년간 탐색한 끝에, 천구 남극에 가까운 물뱀자리에서 발견했다고 2014년 2월 네이처 지에 발표되었다. -태양 나이의 3배인 136억 살 먹은 별 별에 관한 화학적 연구 결과, 약 136억 년 전에 탄생한 것으로 추정되는데, 이는 우주의 시작인 ‘빅뱅’으로부터 겨우 2억 년이 지난 시점으로, 우주 탄생의 신비를 푸는 과학자들의 연구에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 이 별이 발견되기 전까지 가장 오래된 별은 약 132억년 전 탄생한 두 별로, 각각 유럽과 미국 연구팀이 2007년과 2013년 학계에 보고했다. SM3가 있는 곳은 우리은하 안으로, 거리는 약 6000 광년이다. 우주의 척도로 보았을 때 비교적 지구에 가까운 곳에 있는 셈이다. 이 별의 스펙트럼을 검토한 연구자들은 검출 가능한 수준의 철 성분을 전혀 찾지 못했다. 이는 곧 SM3이 태고에 태어난 제1 세대의 별이라는 명백한 증거로 볼 수 있다. 빅뱅으로 탄생한 초기 우주에는 수소와 헬륨 그리고 약간의 리튬만이 존재했으며, 나머지 88가지의 자연 원소는 모든 항성 속에서 만들어지거나, 아니면 수명을 다한 거대 항성이 초신성 폭발을 일으켰을 때 만들어진 것들이다. 따라서 제1 세대의 별은 수소와 헬륨, 리튬으로만 생성되었으며, 중심부에서 수소 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산함으로써 별의 일생을 시작했다. 이 핵융합은 수소 다음에는 헬륨, 탄소, 네온, 산소 순으로 진행되어 마지막 원자번호 26인 철에서 멈춘다. 철은 가장 안정된 원소로 더 이상 핵융합을 하지 않으며, 철 이상의 중원소들은 모두 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어진 것들이다. -푸른빛은 젊은 별, 붉은 빛은 늙은 별 이러한 항성의 진화 과정은 별의 나이를 판정하는 방법을 시사해주는데, 그것은 곧 별에 포함된 철의 양을 측정하면 그 별의 나이를 알 수 있게 된다는 뜻이다. 따라서 연구자들은 별의 색깔만 봐도 그 별이 얼마나 오래된 것인지 알 수 있다. 스펙트럼상에서 철의 양이 적을수록 그 별은 오래된 것임을 알려주는 것이다. SM3 별이 지닌 철의 함량은 태양의 100만분의 1에도 못 미친 것으로 밝혀졌다. 이는 현재까지 알려진 어떤 별과 비교해도 60분의 1 미만 수준으로, 이 별이 지금까지 발견된 가장 오래된 별임을 보여준다는 것이다. 별의 나이는 대부분 1억 살에서 100억 살 사이이다. 항성의 운명은 처음 태어날 때의 덩치, 곧 질량에 따라 대부분 결정된다. 초기 질량은 그 별의 밝기, 크기, 진화 과정, 수명 및 최후를 맞는 양상 등을 결정하는 유일한 조건이다. 별은 질량이 클수록 수명이 짧다. 이는 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 작은 별에 비해 수소를 작은 별보다 훨씬 빨리 태우기 때문이다. 가장 질량이 큰 별은 백만 년 정도 사는 반면, 질량이 작은 적색왜성 같은 별은 중력이 약해 연료인 수소를 소모하는 속도가 상당히 느려 그 수명이 엄청 길다. 조만간 초신성 폭발을 일으킬 것으로 예측되는 오리온자리의 초거성 베텔게우스는 태양 크기의 900배나 되기 때문에 나이가 고작 850만 년임에도 임종이 가까운 것이다. 태양 질량의 10%인 적색왜성의 경우 그 수명이 무려 10조 년이나 된다. 100년을 못 사는 인간에 비하면 거의 '영겁'을 사는 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

일교차가 심한 요즘같은 날씨에 감기에 걸리는 사람이 많다. 대체로 면역력이 약한 아이들이나 노인, 스트레스와 만성피로에 시달리는 직장인들은 감기보다 독한 독감 바이러스의 공격 대상이 되기 십상이다. 특히 지하철이나 버스, 사무실 등 밀페된 공간에서 독감 바이러스 보유자가 재채기를 할 경우, 바이러스가 주변 사람들에게 쉽게 전파되는 것으로 알려져 있다. 최근 해외 연구진은 재채기를 할 때 바이러스가 전파되는데 가장 큰 역할을 하는 인체 기관을 찾았다는 연구결과를 발표했다. 마국 국립알레르기전염병연구소(NIAID)의 연구에 따르면 감기 바이러스가 주로 ‘서식’하는 신체 기관은 바로 연구개다. 입천장에서 비교적으로 연한 뒤쪽 부분을 칭하는 연구개는 여린입천장, 구개범 등으로 불리기도 한다. 연구개가 바이러스에 감염되면 염증이 발생하고, 이 염증은 재채기와 기침 등을 유발한다. 재채기와 기침은 공기를 통해 타인에게 전파되면 감염자가 늘어나는 원리다. 일반적으로 독감 바이러스 표범에는 해마글루티닌(HA)이라는 단백질 분자 돌기가 있으며, 이 돌기는 끊임없이 변형되는 것으로 알려져 있다. 연구진은 인간과 구강구조가 비슷한 족제비과 포유류인 흰담비(ferret) 수 마리를 대상으로 실험을 실시했다. 그 결과 바이러스가 흰담비의 연구개에서 변형된 바이러스가 염증으로 인한 재채기를 유발하며, 이것이 주변으로 전파되면서 일반 바이러스와 마찬가지로 감염을 일으키는 것을 확인했다. 전문가들은 이번 연구가 인플루엔자 바이러스의 전파 경로를 미리 예측하고 전염병 유행을 막는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 네이처 저널 최신호에 실렸다. 　 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

무더운 여름 밤 ‘앵앵’거리며 날아다니는 모기는 신경을 곤두서게 만든다. 모기의 흡혈은 피부를 붓게 하고 가렵게 할 뿐 아니라 뇌염, 뎅기열, 말라리아 등을 옮기기도 한다. 안용준(왼쪽) 서울대 농생명공학부 교수와 권형욱(오른쪽) 연구교수 공동연구팀은 모기가 사람이나 동물의 피 냄새를 감지해 흡혈하는 후각 메커니즘을 처음으로 밝혀내고 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 최근호에 발표했다. 모기는 동물이 내뿜는 이산화탄소와 옥테놀이라는 휘발성 물질에 의해 먼 거리부터 유인되기 시작해 가까운 거리에서는 사람이나 동물이 가진 독특한 체취를 따라간다고 알려져 있었다. 그러나 연구진은 모기의 주둥이 앞쪽에 후각 감각구조를 가진 감각모가 있고 감각모 안에 2종류의 후각 수용체가 존재한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 이 후각 수용체는 혈액에서 나오는 냄새 성분인 송이버섯올과 사이클로헥산올 같은 휘발성 향기 성분에 강하게 반응한다는 것도 알게 됐다. 기존에 알려진 것처럼 땀 냄새나 발 냄새 등에는 반응하지 않는다는 것도 밝혀냈다. 또 연구팀은 모기의 후각 수용체 중 하나만 차단하더라도 피를 빠는 데 걸리는 시간이 30초에서 3~15분까지 늘어난다는 사실도 확인했다. 안 교수는 “이번 연구에서 밝혀진 2종류의 후각 수용체가 억제되면 모기가 동물의 피부에 침을 꽂아 혈관을 제대로 찾지 못한다는 것도 밝혀냈다”며 “모기의 후각 수용체를 차단해 흡혈을 막을 수 있는 물질 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양에서 지구로 도달하는 에너지는 태양이 방출하는 전체 에너지의 22억 분의 1에 불과하다. 하지만 지구로 유입되는 이 태양에너지는 인류가 사용하는 에너지의 수천 배에 달한다. 이중 극히 일부만 유용한 에너지원으로 바꿔도 태양이 빛나는 한 인류는 무한대의 에너지를 사용할 수 있다. 이미 태양 에너지를 바로 전기로 바꾸는 태양 전지는 널리 실용화되었지만, 몇 가지 문제도 있다. 현재 태양 에너지 활용에서 가장 큰 문제는 밤이나 기상이 좋지 않을 때는 전력을 생산하기 어렵다는 것과 전기 이외에 다른 에너지 자원을 직접 생산할 수 없다는 것이다. 이 문제를 극복하기 위한 연구는 세계 각국에서 진행 중이다. 태양에너지를 디젤 연료로 바꾸기 위해 미세 조류를 이용하는 연구도 있고 태양 에너지를 이용해서 직접 유용한 물질을 생산하려는 연구도 있다. 특히 후자는 광합성처럼 태양에너지를 이용해서 화학 반응을 유도하기 때문에 인공 광합성이라고 부르기도 한다. 예를 들면 광화학 반응을 이용해서 물을 산소와 수소로 분해하는 경우이다. (포도당보다 수소가 훨씬 사용하기 편리한 에너지고 변환 과정이 단순하기 때문에 주로 수소를 생산하는 촉매를 개발하고 있다) 수소는 미래의 청정 에너지원으로 주목을 받고 있다. 수소는 우주에서 가장 흔한 원소로 물을 분해하면 쉽게 구할 수 있다. 수소를 태우면 열에너지를 내면서 다시 물로 돌아간다. 연료 전지 같은 방식을 사용하면 내연 기관보다 훨씬 높은 효율을 달성할 수 있다. 하지만 수소를 경제적으로 대량 생산하는 것이 문제였다. 독일과 미국의 과학자들은 최근 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 17년만에 최고 수준의 에너지 변환 효율을 가진 태양 수소 전지를 발표했다. 이 새로운 장치는 이전의 기록인 12.4%의 변환 효율보다 높은 14% 효율을 달성했다. 과학자들은 나노미터 단위의 작은 III-V 반도체 소자를 여러 겹으로 배치하는 방식으로 태양에너지를 이용해서 물을 산소와 수소로 바로 분해했다. 수소 연료는 전기와는 달리 항상 공급해야 하는 것이 아니라 햇빛이 들때만 생산해서 저장한 후 필요할 때 사용해도 문제가 없다. 앞으로 태양에너지 활용에서 주목을 받는 이유이다. 하지만 아직은 넘어야 할 산이 많다. 가장 큰 문제는 역시 경제성이다. 과학자들은 경제성을 달성하기 위해서는 15% 정도의 효율을 달성해야 한다고 믿고 있다. 다른 중요한 문제는 내구성으로 이번에 개발된 태양 수소 전지의 경우 40시간 정도에 불과했다. 따라서 연구팀의 다음 목적은 1,000시간 이상의 내구성을 가진 소재의 개발이다. 지금까지 많은 연구가 진행되었지만, 아직 만족할만한 성과는 나오지 않았다. 하지만 앞으로 경제적인 태양 수소 전지 개발에 성공한다면 화석 연료에 대한 의존도를 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구는 태어났을 당시 약 1억 년간 끊임없이 이어진 ‘운석 충돌’로 화학적인 구성이 지금처럼 영구적으로 변화했을 가능성이 크다는 연구결과가 23일(현지시간) 발표됐다. 태양계가 탄생한 지 얼마 안 되던 당시, 지구에 계속 운석이 충돌해 지표면을 찢어 지구의 성분 자체를 바꿔버렸다는 것. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 아스마 부지바르 박사팀이 발표한 연구논문에 따르면, 지구는 모든 행성이 형성할 때처럼 중력으로 물질이 끌어당겨지는 응축 과정을 겪은 것과 동시에 ‘콘드라이트’(구과운석)와 같은 고대 운석의 충돌로 지금처럼 ‘몸집’을 키울 수 있었다. 초기 지구가 끊임없이 이어진 운석 충돌로 상당한 양의 지각을 잃기는 했지만 최종적으로 질량은 증가했다는 것. 이번 연구는 초기 지구의 구성 요소가 운석의 구성과 현재 지구의 화학적 특징에 관한 수수께끼를 풀기 위한 오랜 과학적 탐구에 있어 가장 최근의 성과다. 실제로 47억 년 전쯤인 초기 지구에는 콘드라이트에 속하는 엔스타타이트(완화휘석)와 같은 한 종의 화학 성분이 있었다는 것을 이번 연구는 시사한다. 하지만 오랜 기간에 걸쳐 운석이 충돌한 사건이 지구 자체의 화학적 성질을 변화시켰다는 것이다. 연구팀은 “지각이 생성하고 충돌로 침식되는 것이 반복해서 일어나면서 많은 양의 실리콘이 제거됐고 오늘날과 같은 상대적으로 마그네슘이 풍부한 화학적 구성이 됐다”고 결론지었다. 연구팀은 자신들의 이론을 검증하기 위해 실내 실험과 모형화를 시행했다. 이들은 서로 다른 압력 상황에서 콘드라이트를 녹여 원시 지구의 지각이 형성되는 조건을 재현했다. 이 실험 결과를 통해 용암 성분이 최종적으로 식으면서 오늘날의 지각이 됐다는 설명으로 연구논문을 결론지었다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 치아에는 그 표면을 외투처럼 감싸 음식을 씹을 때 생기는 자극이나 온도로부터 보호해주는 매우 단단한 물질이 있다. 바로 일종의 코팅물질인 법랑질, 영어로는 '에나멜'(enamel)이다. 최근 스웨덴 웁살라대학 연구팀이 인간의 치아를 보호하는 이 에나멜이 물고기가 기원이라는 흥미로운 연구결과를 세계적인 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 인체 구성 물질 중 가장 단단한 것에 속하는 에나멜은 우리 치아를 보호하는데 있어 매우 중요한 역할을 하지만 처음에 어떻게 생겨났는지는 밝혀내지 못했다. 에나멜의 뜬금없는 물고기 기원설은 약 4억년 전 살았던 원시어류인 경골어(硬骨魚) 2종의 화석을 분석하는 과정에서 얻어졌다. 연구팀은 화석의 유전자 분석을 통해 경골어에서 에나멜을 발견했으며 놀랍게도 이빨이 아닌 몸통의 비늘에서 이 물질을 찾아냈다. 연구팀이 이번에 '식탁'에 올린 경골어 화석은 4억 2500만년 전 살았던 엔드레오레피스(Andreolepis)와 4억 1800만년 전 프사롤레피스(Psarolepis)다. 인간 치아 속 에나멜이 물고기 기원으로 연결되는 것은 과학계에서는 약 4억 년 전 물고기가 육지로 올라와 양서류, 파충류, 포유류 등으로 분화해 진화해 왔다고 보기 때문이다. 연구를 이끈 고생물학자 퍼 에릭 알버그 박사는 "유일하게 치아에서만 발견되는 에나멜은 기능적으로 매우 중요한 역할을 한다" 면서 "이 물질이 원시 물고기에서 시작해 진화했다는 가설이 논리적으로 타당하다"고 설명했다. 이어 "지금의 에나멜은 잘근잘근 음식물을 씹는 치아를 보호하는 역할을 하지만 원래는 물고기의 몸통을 보호하는 역할을 한 것" 이라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

요즘처럼 일교차가 큰 환절기가 되면 마치 연례행사처럼 감기나 몸살을 앓고 지나가는 사람들이 있다. 단순히 기온차 때문이라고 생각하기 쉽지만, 이러한 증상이 유전자 탓이라는 연구결과가 나왔다. 날씨가 갑자기 추워지면 감기 환자뿐만 아니라 관절염 환자나 심장질환 환자들이 속출한다. 특히 심장질환을 앓는 환자는 다른 계절에 비해 겨울철에 증상이 심해지거나 그 숫자가 급속도로 늘어 주의해야 할 계절로 꼽힌다. 또 날씨가 쌀쌀해지면 그렇지 않을 때에 비해 몸무게가 늘기도 한다. 이러한 모든 증상은 우리의 면역 시스템 유전자과 관련이 있다. 영국 케임브리지대학의 존 토드 박사 연구진은 전 세계 1만 6000명의 혈액과 조직 샘플을 분석한 결과, 유전자 전체의 25%가 계절에 따라 성격을 달리하는 유전자가 존재하는 것을 확인했다. 이 특정 유전자는 계절에 따라 활동과 비활동상태로 나뉘며 이 유전자가 활동을 시작했다는 것은 달라진 외부 환경으로 인한 위험에서 우리 몸을 방어해야 할 준비가 필요하다는 것을 뜻한다. 연구진은 겨울이 되면 감염물질과 싸우는 역할을 하는 백혈구 등의 활동이 증가하는 것을 확인했다. 또 아이슬란드 사람들은 가장 추운 계절이 와도 유전자의 활동 변화가 크지 않은 반면 적도 부근에 사는 사람들은 말라리아 등의 질병이 속출하는 우기에 특정 면역 유전자가 활성화 되는 것을 확인했다. 문제는 이 유전자가 활성화 되면서 ‘실수로’ 우리 몸까지 공격한다는 사실이다. 면역 유전자는 우리 몸의 면역세포를 활성화하며, 우리 몸이 외부의 위험으로부터 스스로를 보호하는 과정에서 염증이 발생한다. 염증반응은 몸의 조직이 손상됐을 때 더 이상의 손상을 막고 원상태로 복구하기 위한 화학적 반응이다. 하지만 염증반응이 과도하게 발생할 경우 심장질환이나 제1형 당뇨나 관절염의 위험이 높아진다. 때문에 계절이 바뀌면서 우리 몸의 면역 유전자들이 활발해지면, 위의 과정을 거치면서 당뇨, 관절염, 심장질환 환자가 급증한다는 것. 실제로 토드 박사 연구진의 조사에 따르면 심장질환의 경우 4계절 중 겨울철에 가장 많이 발생했다. 2012년 겨울, 영국 전역에서 심장질환으로 사망한 남성과 여성은 여름에 사망한 환자에 비해 각각 15%, 17% 더 많았다. 또 제1형 당뇨병 환자 역시 1월에서 3월 사이에 환자가 급증한 것을 확인했다. 기온이 낮아질수록 몸무게가 늘어나는 것 역시 면역 유전자와 연관이 있다. 계절이 바뀌면서 면역유전자가 우리 몸의 신진대사에 관여하고, 신진대사율이 떨어지면서 우리 몸의 에너지 소비가 줄어드는 것으로 나타났다. 이번 연구는 전문가가 겨울철 또는 계절이 바뀔 무렵 환자를 치료할 때 더욱 효과적인 진단과 약 처방을 내릴 수 있게 도움을 줄 것으로 기대를 모았으며, 과학학술지인 네이처(Nature) 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션'(Nature communications) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

서로 끌어당기며 현란한 춤 솜씨를 뽐내고 있는 쌍둥이 블랙홀의 속사정이 천문학자들에 의해 조금씩 밝혀지고 있다. 중력으로 얽혀 결국 하나의 새로운 블랙홀로 재탄생할 이 쌍둥이 블랙홀의 명칭은 ‘PG 1302-102’. 처녀자리 방향으로 35억 광년 떨어진 이 블랙홀은 올초 지상망원경을 통해 처음 확인됐었다. 미국항공우주국(NASA)은 미 컬럼비아대 등이 참여한 연구진이 NASA 은하진화탐사선(GALEX)과 허블 우주망원경의 데이터를 이용해 합병 중인 이 두 블랙홀을 가장 상세하게 관측하고 주기적으로 빛을 내뿜는 특징을 찾아냈다고 17일(현지시간) 전했다. 이중 블랙홀이라고도 불리는 이 블랙홀은 지금까지 탐지된 것들 가운데 가장 가까운 궤도 운동을 하고 있다. 그 거리는 우리 태양계 지름보다 크지 않을 정도로 가깝다. 천문학자들은 두 블랙홀이 앞으로 100만 년 안에 충돌해 초신성 1억 개에 달하는 엄청난 폭발을 유발하며 합병할 것으로 예상한다. 연구진은 초기 우주에서 흔히 발생했던 은하와 이런 괴물 블랙홀이 그들 중심부에서 어떻게 합쳐지는지를 더 잘 이해하기 위해 이중 블랙홀을 연구하고 있다. 하지만 과거에 흔했던 이 사건을 발견하고 확인하기란 쉽지 않다고 한다. PG 1302-102는 아주 몇 안 되는 쌍둥이 블랙홀 후보 가운데 하나이다. 이는 올해 초 캘리포니아공과대(칼텍) 연구진에 의해 발견됐는데 이들은 은하 중심에서 나오는 이상한 빛 신호에 대해 면밀히 검토한 뒤 쌍둥이 블랙홀일 가능성이 크다고 보고했다. 연구진은 ‘카타리나 실시간 순간 관측’(Catalina Real-Time Transient Survey) 망원경을 사용해 변화하는 빛 신호가 5년마다 서로 진동하는 두 블랙홀의 움직임으로 생성되는 것임을 입증했다. 블랙홀 자체는 빛을 방출하지 않지만 주변 물질은 그렇지 않다. 연구진은 연구논문에서 두 블랙홀의 긴밀한 움직임을 확인했으며 이를 지지하는 많은 증거를 발견했다고 밝혔다. GALEX와 허블 망원경의 자외선 데이터를 통해 그들은 지난 20년간 이중 블랙홀 시스템에 관한 변화하는 빛 패턴을 추적할 수 있었다. 이번 연구에 참여한 데이비드 시미노비치 컬럼비아대 부교수는 “GALEX 자료를 얻은 것은 정말 행운이었다”면서 “우리는 GALEX 기록을 다시 살폈고 이 이중 블랙홀이 6차례 관측됐다는 것을 발견했다”고 말했다. 연구진은 또 가시광선과 다른 파장은 물론 자외선을 관측하는 허블 망원경도 마찬가지로 과거에 해당 이중 블랙홀을 관측했었다는 사실을 알게 됐다. 자외선 데이터는 두 블랙홀이 어떻게 주기적인 빛 패턴을 생성하는지 예측하는 데 중요하게 사용된다. 연구진은 이를 통해 두 블랙홀 중 하나가 더 많은 빛을 방출한다고 예측했다. 즉 한 블랙홀이 다른 하나보다 더 많은 물질을 삼키는데 이 과정이 주변 물질을 가열해 강력한 빛을 내뿜게 한다는 것이다. 더 많은 빛을 방출하는 이 블랙홀은 5년 주기로 상대 블랙홀의 주변 궤도를 돌기 때문에 그 빛은 변화하는 데 우리 쪽을 향할 때 더 밝은 것처럼 보인다. 연구를 이끈 다니엘 도라치오 컬럼비아대 연구원은 “마치 60W짜리 전구가 갑자기 100W로 표시되는 것과 같다”면서 “이 블랙홀의 빛이 우리에게서 빠르게 멀어질 때 어두운 20W 전구처럼 보일 것”이라고 말했다. 그렇다면 무엇이 블랙홀 주변 빛에서 이런 변화를 만들어내는 것일까? 그 이유 중 하나는 경찰차가 우리 쪽을 향할 때 사이렌 소리가 더 높은 주파수를 내는 것과 같은 방식으로 빛도 우리 쪽을 향해 이동할 때 짧은 파장 쪽으로 짓눌리는 ‘청색 편이’(blue shifting)와 관련이 있다고 한다. 또 다른 이유는 블랙홀의 엄청난 속도에 관련된 것이다. 사실 더 밝은 블랙홀은 빛의 속도의 약 7%로 이동한다. 다시 말하면 엄청나게 빠르다는 것이다. 비록 블랙홀이 동반 블랙홀 궤도를 도는 데 5년이나 걸리지만 이는 막대한 거리를 이동하는 것이다. 이는 블랙홀이 태양계에서 혜성들이 위치하는 오르트 구름이 있는 외각 변두리부터 우리 태양계 전체를 감싸는 데 5년이 걸리는 것과 같다. 이 정도로 빠른 속도에서 빛은 상대론으로도 알려진 것처럼 증폭되고 더 밝아진다. 도라치오 연구원과 동료들은 기존의 칼텍 논문을 기초로 이 효과를 모형화하고 어떻게 자외선에서 보일지 예측했다. 그들은 가시광선에서 기존에 관측된 주기적인 밝아짐과 어두워짐이 정말 상대론적인 증폭 효과에 의한 것이면 주기적으로 같은 행동이 자외선 파장에서 2.5배 증폭돼 존재해야만 한다고 판단했다. 연구진의 예상대로 GALEX와 허블 자료의 자외선은 일치했다. 이번 연구를 주관한 졸탄 하이만 컬럼비아대 교수는 “우리는 이 시스템에서 무엇이 일어나고 있는지에 대한 우리의 의견을 더 강화하고 이를 더 잘 이해하기 시작했다”고 말했다. 이 결과는 또 연구진이 미래에 긴밀하게 합쳐지는 블랙홀과 물리학의 성배로 여겨지는 무언가, 그리고 중력파를 어떻게 찾을 수 있는지를 이해하는 데 도움이 될 것이다. 두 블랙홀이 궁극적으로 합병하기 전 바로 마지막 순간 그들은 아이스 스케이트 선수들이 선보이는 ‘데드 스파이럴’이라는 기술처럼 서로 밀접하게 돌 때 시공간에 파문을 일으킬 것으로 예측된다. 100년 전 발표된 알베르트 아인슈타인의 중력 이론으로 그 존재가 도출된 소위 ‘중력파’로 불리는 이 현상은 우주 구조에 대한 단서를 제공한다. 쌍둥이 블랙홀에 관한 많은 비밀을 이제 막 드러내기 시작한 이번 결과는 우주 전역에 걸쳐 있는 다른 블랙홀들의 병합을 이해하는 열쇠가 될 것이다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(9월 17일자)에 실렸다. 사진=NASA/컬럼비아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

대기오염의 영향이 예상보다 심각하다는 것을 증명하는 연구결과가 공개됐다. 최근 독일 막스플랑크화학연구소의 연구에 따르면 전 세계에서 매년 대기오염으로 인한 심장‧폐 및 기타 질환으로 사망하는 인구는 300만 명에 이른다. 이중 75%가 아시아인이며, 국가별로 보면 해마다 중국에서 140만 명, 인도에서 65만 명, 미국에서 5만 5000명, 유럽 전역에서 18만 명이 대기오염으로 사망하는 것으로 나타났다. 다만 각국의 대기오염 수치는 시시각각 변하는데, 이는 일부 지역에서는 대기오염 정도가 조사되지 않거나 초미세먼지의 기준이 제각각이기 때문이라고 전문가들은 설명했다. 연구를 이끈 막스플랑크연구소의 요스 렐리벨드(Jos Lelieveld) 박사는 과학전문매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “오존보다 입자가 더 작은 초미세먼지로 인한 외부 대기오염은 전 세계에서 매년 330만 명의 조기사망을 유발한다”면서 “대기오염의 가장 큰 원인은 난방 및 조리 시 나무나 석탄 등의 연료를 태울 때 나오는 연기로 분석된다”고 설명했다. 이어 “이러한 가정에너지 사용은 연소 시 상당한 양의 연기를 발생시키며 특히 이는 아시아인들의 조기사망을 유발하는 결정적인 원인이 된다”고 덧붙였다. 연구진에 따르면 가정에너지에 이은 대기오염의 두 번째 원인은 농업 과정 중 비료에서 생산되는 암모니아 가스다. 일명 ‘농업 공해’는 대기오염으로 인한 조기사망 원인의 20%를 차지하며, 유럽과 러시아, 터키와 한국, 일본 등 다양한 국가에서 발생한다. 요스 렐리벨드 박사는 “이 같은 추세로 보면 2050년에는 대기오염으로 인한 조기사망자가 660만 명에 이를 것”이라면서 “특히 아시아 전역에서 매우 강력한 대기오염 제재가 필요하다”고 강조했다. 이번 연구결과는 네이처 저널 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

무더위가 지나고 선선한 가을로 접어들면서 아이들과 함께 여행을 떠나는 사람들이 많다. 가을철 야외활동이 많은 시점에서 장염이나 식중독에 노출되는 아이들이 늘고 있다. 장염이나 설사, 식중독은 면역력이 저하되면 쉽게 걸리는 증상으로 면역력 강화가 필요하다. 아이들의 면역 건강을 높이는데 효모 베타글루칸이 효능이 뛰어난 것으로 알려졌다. 효모 베타글루칸은 미국의 면역시장 점유율 1위를 차지한 바이오세라(Biothera)가 3000억 원을 투자해 개발한 면역 증강 소재다. 자연 원료인 빵 효모에서 추출한 효모 베타글루칸은 베타글루칸 함량이 약 90%에 달할 정도로 고함량을 자랑한다. 미국, 영국, 프랑스 등을 비롯해 전 세계 60여 개국에서 주스, 유제품, 에너지 드링크 등 160개 제품의 건강기능식품 원료로 사용하고 있다. 세계적 식품 안전 보증기관인 AIB의 최고 레벨 평가를 받았을 뿐만 아니라 미국 식품의약국(FDA)으로부터 안전성을 인정받았다. 또 구글의 학술검색 시스템 ‘구글 스칼러(Google Scholar)’에서는 약 5만 2,300개의 관련 학술 자료들이 검색되는 등 선진국을 중심으로 호응이 뜨겁다. 효모 베타글루칸의 면역력 증강 효과와 안전성은 유명 과학저널인 네이처(Nature), 이뮤놀로지(Journal of Immunology) 등 총 18종의 세계적 권위의 학술지에 소개됐다. 세계적인 면역 증강 소재인 효모 베타글루칸은 면역력을 증강시키는 효과뿐만 아니라 기분상태 점수인 POMS까지 개선한다. POMS(The Profile of Mood States)는 긴장감, 우울함, 분노, 피로감, 활력, 혼란감을 65개 항목을 통해 측정하는 기분상태 점수다. 미국 영양학회 저널(Journal of The American College of Nutrition)의 2012년 발표에 따르면 18세부터 65세까지 정신적 스트레스로 인해 면역이 저하된 성인 77명이 효모 베타글루칸을 12주간 섭취했더니 POMS 점수가 대조군 대비 개선됐다. 효모 베타글루칸을 4주 동안 섭취한 결과 코, 목구멍, 기관지 등에 염증이 생겨 감기와 같은 증상을 동반하는 상기도 감염 발생자 수를 현저히 감소시키는 것으로 인체 시험에서 확인됐다. 또한 동물 시험 결과 면역활성지표 백혈구 수가 증가하고, 시험관 시험 결과에서도 면역활성 증가가 확인됐다. 파워뮨 관계자는 “값비싼 소재를 사용한 면역력 증진 제품이 많지만 무엇보다 기능성이 중요하다”면서 “인체시험 및 동물시험 결과에서 직접적으로 면역기능 증진에 도움을 줄 수 있음이 확인된 안전한 자연 면역 소재를 아이들이 섭취하는 것이 필요하다”고 전했다. 한편, 파워뮨은 홈앤쇼핑에서 오는 9월 19일(토) 오전 8시20분 방송에서 소개될 예정이다. 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr

국내 연구진이 약물전달이 어려운 다발성 경화증과 같은 중추신경계 염증질환을 조절할 수 있는 신약후보물질을 개발했다. 한양대 생명과학과 최제민 교수와 임상호, 김원주 연구원이 주도한 연구팀은 성균관대 서민아 교수(기초과학연구원) 연구팀과 공동으로 인간 단백질에 존재하는 세포막 투과 아미노산서열을 이용해 뇌혈관장벽을 투과, 단백질과 같은 고분자 물질을 전달할 수 있는 펩타이드 기반 약물전달 시스템을 개발했다. 이 연구는 한국연구재단, 한국보건산업진흥원, 기초과학연구원 지원사업으로 수행됐다. 연구 결과는 세계적 권위의 학술지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지 16일 온라인에 게재됐다. 최제민 교수팀이 개발한 ‘펩타이드 기반의 중추신경계 약물전달시스템’은 기존에 사용되기 힘들었던 뇌질환 관련 약물 치료법의 한계를 극복한 매우 획기적인 방법으로 알려진다. 뇌혈관장벽은 높은 선택적 투과성을 통해 독성물질 혹은 세균과 같은 감염성 등 어떠한 위험 물질로부터 뇌조직을 격리하여 보호하는 역할을 한다. 하지만 이러한 장벽은 알츠하이머, 파킨슨 병, 다발성 경화증, 뇌암과 같은 중추신경계 염증질환을 치료할 수 있는 약물전달을 제한해 뇌질환 관련 신약개발에 큰 제약이 돼왔다. 최제민 교수팀이 개발한 뇌혈관장벽을 투과할 수 있는 펩타이드 기반 약물전달 시스템을 이용하면, 다양한 뇌질환에 적용 가능한 약물을 뇌조직으로 성공적으로 전달하여 신약개발에 큰 파급효과가 예상된다. 이번에 개발된 물질은 인간 단백질 유래의 아미노산 서열을 활용해 안전하며 우리 몸에 자연적으로 존재하는 펩타이드를 이용한 dNP2 및 뇌혈관장벽 투과 및 치료 단백질인 ctCTLA-4단백질의 성공적 전달을 통해 자가면역질환의 주요 인자인 T세포의 기능을 효과적으로 조절할 수 있었다. 그 결과 면역작용에 의한 신경세포의 사멸 및 교란에 의한 운동장애, 하반신마비와 같은 증상이 완화되고 뇌조직내 침윤된 염증세포가 현저히 감소함을 확인했다. 다발성 경화증은 전 세계적으로 약 200만명 이상의 환자가 보고되고 있으며, 근본적 치료제가 없는 미충족 의료수요가 매우 높은 질병이다. 최제민 교수는 “이번에 개발된 뇌혈관장벽투과 T세포 면역조절 단백질은 앞으로 전(前)임상 단계로 진입해 다발성경화증 신약개발 연구를 지속할 것”이라며, 개발된 펩타이드를 활용해 알츠하이머, 파킨슨 병, 뇌암과 같은 다른 뇌질환에도 확대 적용 가능하다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘살아있는 화석’이라는 불리며 100년 이상 사는 것으로 추정되는 원시 물고기 실러캔스(Coelacanth)의 몸속에 진화 과정에서 사용되지 않는 것으로 보이는 ‘폐’가 남아 있다는 연구결과가 나왔다. 실러캔스는 4억 년 전에서 7000만 년 전까지 살았던 원시어류로 공룡과 비슷한 시기에 멸종된 것으로 여겨졌으나 1938년 남아프리카 코모로 섬 근해에서 포획돼 세상을 놀라게 했다. 브라질과 프랑스, 일본이 참여한 국제 연구진은 이번에 발표한 논문에서 실러캔스의 폐는 인간의 맹장과 마찬가지로 진화 때문에 기능이 퇴화됐을 가능성이 크다고 지적하고 있다. 실러캔스는 다른 어류들처럼 아가미를 이용해 물속에서 호흡한다. 하지만 연구진은 실러캔스의 조상은 수백만 년 전 폐를 통해 호흡했을 가능성이 크다고 결론지었다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 빠울로 브리또 브라질 리우데자네이루주립대(UERJ) 박사는 “중생대까지 실러캔스 가운데 일부는 산소압 변화가 매우 적은 환경인 심해에 적응해 폐호흡을 완전히 잃었을 가능성이 있다”고 말했다. 이번 발견으로 비조류 공룡을 포함한 생물 대부분이 지구 상에서 사라진 6600만 년 전 대멸종 당시, 얕은 물에 살았을 실러캔스는 사라졌지만, 심해에 적응한 일부는 지금까지 살 수 있었다고 브리또 박사는 지적했다. 이어 “오늘날 실러캔스의 폐가 쭈글쭈글한 형태인 것은 ‘현저하게 감소’한 것으로도 설명된다”고 덧붙였다. 브리또 박사에 따르면, 이번 발견은 실러캔스의 치어와 성어 표본을 대상으로 해부와 스캔, 입체 복원 등을 시행한 결과에 따른 것이다. 또한 퇴화된 폐의 크기는 실러캔스가 성어가 됐을 때보다 배아 상태였을 때가 상대적으로 훨씬 큰 것으로 나타났다. 이는 노화에 따라 폐의 성장 속도가 느린 것을 의미한다. 한편 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(9월 15일자)에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양전지(Photovoltaic cell)는 차세대 청정 에너지원으로 크게 주목받고 있다. 그런데 사실 무한히 사용할 수 있는 청정 에너지원이라는 것 이외에도 태양 전지에는 여러 가지 가능성이 있다. 예를 들어 하늘을 나는 고고도 무인기의 경우 태양 전지 패널을 탑재해 몇 달이고 전력을 공급하면서 임무를 수행할 수 있다. 아직은 꿈의 영역이지만, 이런 태양광 무인기가 가능하다면 통신 위성을 보완할 차세대 무선 통신 수단이 될 수 있다. 하지만 아직 극복해야 할 기술적 문제가 있다. 태양광 유인기인 솔라 임펄스 2의 경우 130㎛ 두께의 태양전지를 탑재했는데, 날개가 대형 제트기 수준이라 무게가 상당하다. 다른 소재와 달리 태양전지의 경량화가 어렵기 때문이다. 오스트리아의 요하네스 케플러 대학(Johannes Kepler University Linz)의 과학자들은 페로브스카이트(CaTiO3)와 유기물 전극을 이용한 초박막 플렉서블 태양전지(ultrathin highly flexible perovskite solar cell)를 개발했다. 이들이 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 보고한 내용에 따르면 이 초박막 태양전지의 두께는 적혈구와 비교할 만한 3㎛에 불과하다. (적혈구는 지름 7~8㎛에 가장자리 두께가 2~3㎛ 수준) 이 태양전지의 에너지 변환 효율은 12%로 높지 않지만, 대신 극도로 가벼워 120W의 전력을 생산하는 데 필요한 태양전지의 무게가 5.2g에 불과한 수준이다. 여기에 얇은 필름 형식으로 제조할 수 있어 웨어러블 기기나 플렉서블 제품과 쉽게 통합할 수 있다. 예를 들면 앞서 말한 무인기 외에도 시곗줄에서 전력을 생산하는 스마트 시계나 종이처럼 작게 접었다가 펼치는 형태의 휴대용 태양전지가 가능하다. 물론 그 이외에도 여러 영역에서 가능성이 열려 있다. 현재 상용화의 가장 큰 걸림돌은 생산성이다. 지금은 10cm의 짧은 필름 형식으로만 제작할 수 있다. 연구팀은 이를 이용해서 하늘을 나는 태양광 무인기를 테스트했다. (위의 사진) 앞으로 경제적으로 대량 생산이 가능한 초박막 플렉서블 태양 전지가 상용화되면 고고도 태양광 무인기를 비롯해 여러 분야에서 혁신이 가능할 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

유한킴벌리는 지난 8일 대전 공장의 하기스 아기물티슈 생산 전 과정을 고객에게 투명하게 공개했다. 대전 공장은 하기스 물티슈와 아기기저귀, 그린핑거 스킨케어 등이 생산되고 있는 유아용품 전문 공장으로 국내 유아용품의 세계 시장 진출을 견인하고 있는 곳이기도 하다. 이번 공장 공개 프로그램은 지난 7월 아기물티슈의 화장품법 적용을 앞두고 신임 식약처장의 첫 방문지가 아기물티슈 제조 현장이었을 정도로 그 어느 때보다 아기물티슈에 대한 엄마들의 관심이 큰 상황임을 감안해 기획된 것으로, 화장품법 적용으로 더욱 엄격해진 제조 환경과 품질관리, 제품 안전 기준 등을 고객이 직접 경험하고 엄마들의 기대를 현장에서 직접 듣는 시간이었다는 좋은 평가를 받고 있다. 하기스 아기물티슈의 ‘아기피부사랑 캠페인’ 홍보대사인 배우 김효진도 아기엄마로써 소비자 견학단과 함께하여 꼼꼼하게 전 과정을 지켜보고, 의견을 나누는데 동참하기도 했다. 유한킴벌리 대전 공장은 국내에서 유일하게 원단부터 완제품까지 직접 생산하고 있는 곳인만큼, 이번 공장 견학에 참가한 고객들은 천연펄프를 사용한 원단 제조에서부터 국내외로 공급되는 제품이 생산되는 전 과정을 직접 확인했다. 이를 통해 고객들은 GMP 인증 설비에서 얼마나 엄격하게 품질과 제조환경 등이 관리되고 있는지를 생생하게 체감할 수 있었다. GMP는 식약처에서 인증하는 우수화장품제조 및 품질관리기준으로 소비자가 아기물티슈의 품질과 제조환경을 판단하는 중요한 기준이 되고 있다. 또한, 제품안전, 제품개발, 제조 등 각 분야 전문가들과 함께한 간담회를 통해 안전성 우려가 제기된 물질을 전문가 자문 하에 자발적으로 사용을 제한하고 관련 정보를 투명하게 공개하는 아기어린이용 제품 안전 정책을 비롯해 제품 개발 및 제조와 관련한 궁금증을 해소하고 고객의 기대와 제안을 청취하는 시간도 함께 진행됐다. 유한킴벌리 관계자는 “화장품법 시행으로 안전이 강화된 이후, 고객들이 제품 품질과 제조환경, 디자인 등 제품 본연의 가치에 집중하는 경향이 두드러지고 있음을 실감하고 있다”며 “안전과 품질, 제조환경 등에 있어 차별화된 경쟁력을 가진 만큼, 자신 있게 생산현장을 공개하고 있다”고 설명했다. 한편 유한킴벌리의 이 같은 노력은 엄마들의 호응으로 이어지고 있다. 실제, 하기스 아기물티슈는 외출전용 클러치백을 비롯해 피부 보습을 강화한 ‘네이처메이드’, ‘프리미어’, ‘퓨어’ 라인과 아기 감성을 고려한 ‘아트 에디션’ 등 제품력과 컨셉에서 차별화된 제품들을 최근 열린 베이비페어에서 선보였으며, 직접 제품을 체험한 고객들로부터 가장 선호하는 제품으로 선정되는 등 시장 선도제품으로 자리매김해 가고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

아기물티슈 전문기업 몽드드(대표 홍여진)가 민족 최대의 명절인 추석을 앞두고 소셜커머스 티몬(www.ticketmonster.co.kr)에서 최대 33% 할인 기획전을 진행한다. 이번 기획전은 전제품 1,000원 즉시할인이 적용되어 오리지널 엠보싱 리필형 74매 10팩 기준 15,700원, 스파클링 엠보싱 리필형 70매 10팩 기준 17,900원 등 품목별 최대 33% 할인이 적용되며, 육아맘들 사이에서 선물용으로 인기가 높은 ‘몽드드 선물세트’와 ‘몽드드 네이처 선물세트’를 각각 20%, 24% 할인된 18,500원과 19,800원에 구매할 수 있다. 또한 ‘고객감동경영대상’, ‘한국의 가장 사랑 받는 브랜드 대상’, ‘국가브랜드대상’, ‘한국소비자선호도 1위 브랜드 대상’ 등 4관왕 수상을 기념해 엄마들에게 선물했던 ‘미라클 트리트먼트’ 마스크팩을 이번 딜에서도 선착순 5,000명에게 앵콜 증정한다고 밝혔다. 지난 달 고객감사 이벤트로 첫 선을 보인 ‘미라클 트리트먼트’의 집중 수분케어 라인인 ‘수퍼아쿠아 테라피 블루워터’는 바캉스 등 외부활동으로 자극받고 민감해진 피부에 집중적으로 수분을 공급하여 피부 본래의 건강함과 촉촉함을 되찾아줄 간편하고 효과적인 여름철 필수 아이템이 될 것으로 기대를 모으며 육아맘들로부터 큰 호응을 얻은바 있다. ‘미라클 트리트먼트’는 집에서 쉽고 간편하게 관리할 수 있는 홈 에스테틱 제품으로 집중수분케어, 항산화, 유수분밸런싱, 탄력강화, 영양공급, 피부진정 및 유연화 등 피부 고민별 6가지 솔루션을 제공한다. 지친 엄마들의 심신안정까지 생각한 향기 테라피는 물론, 미백과 주름개선 2중 기능성 효과와 함께 믿고 쓰는 몽드드만의 깐깐한 원단선택으로 피부 밀착력, 침투력을 극대화했다. 몽드드 홍여진 대표는 “고객의 신뢰와 사랑으로 성장해온 몽드드는 언제나 정직과 신뢰를 바탕으로 기본에 충실한 제품과 몽드드만의 독자적인 고객만족 서비스로서 고객 여러분의 사랑에 보답하겠다”며 “앞으로도 몽드드는 엄마와 아기 모두가 행복한 육아생활을 누릴 수 있도록 더욱 안전하고 편리한 제품을 최고의 품질과 합리적인 가격으로 고객 여러분께 전해드릴 것을 약속 드린다”고 전했다. 한편 이번 몽드드의 추석맞이 특별 기획전은 오는 13일까지 진행되며 자세한 내용은 몽드드 공식 홈페이지 또는 카카오스토리를 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

현대의 거북이 고생대 후기에 살았던 파충류에서 진화했다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 뉴욕 공대(NYIT) 등 공동연구팀은 멸종 파충류 '에우노토사우로스'(Eunotosaurus africanus)가 거북의 '조상'이라는 논문을 유명학술지 '네이처'(Nature) 최신호에 발표했다. 19세기에 처음 남아프리카 공화국에서 발견된 에우노토사우로스는 약 2억 6000만 년전 살았던 고대 파충류로 거북의 가장 큰 특징인 등껍질은 없다. 또한 길이는 약 30cm 정도로 몸은 비닐 껍질로 덮여있고 꼬리가 있으며, 특히 현대의 거북과는 달리 많은 이빨이 나 있어 사실 도마뱀과 비슷해 보인다. 그러나 이같은 차이에도 학자들은 에우노토사우로스의 몸통이 둥그렇고 편평한 늑골, 그리고 거북에서만 볼 수 있는 확장된 갈비뼈를 갖고 있어 거북의 '먼 조상'으로 의심해왔다. 2년 전에도 미국 스미스소니언 연구소는 거북이 어떻게 지금과 같은 신기한 등껍질을 갖게 됐는지 밝혀줄 '고리'로 이 화석을 지목했다. 거북의 등껍질은 동물 가운데 유일하게 갈비뼈와 등뼈가 붙은 복잡한 구조가 돌출한 것인데 비해 다른 동물들의 껍질은 모두 신체 표면에 난 뼈비늘이다. 연구를 이끈 NYIT 가베 비버 교수는 "에우노토사우로스의 두개골을 중심으로 분석해 거북의 조상이라는 것을 확인했다" 면서 "고대 파충류와 현대 거북의 진화과정을 잇는 결정적인 연결고리" 라고 설명했다. 이어 "거북의 기원은 진화과정을 푸는 데 있어서 매우 중요한데 도마뱀, 뱀, 악어, 새 등의 진화와 모두 관련이 있기 때문" 이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양전지(Photovoltaic cell)는 차세대 청정 에너지원으로 크게 주목받고 있다. 그런데 사실 무한히 사용할 수 있는 청정 에너지원이라는 것 이외에도 태양 전지에는 여러 가지 가능성이 있다. 예를 들어 하늘을 나는 고고도 무인기의 경우 태양 전지 패널을 탑재해 몇 달이고 전력을 공급하면서 임무를 수행할 수 있다. 아직은 꿈의 영역이지만, 이런 태양광 무인기가 가능하다면 통신 위성을 보완할 차세대 무선 통신 수단이 될 수 있다. 하지만 아직 극복해야 할 기술적 문제가 있다. 태양광 유인기인 솔라 임펄스 2의 경우 130㎛ 두께의 태양전지를 탑재했는데, 날개가 대형 제트기 수준이라 무게가 상당하다. 다른 소재와 달리 태양전지의 경량화가 어렵기 때문이다. 오스트리아의 요하네스 케플러 대학(Johannes Kepler University Linz)의 과학자들은 페로브스카이트(CaTiO3)와 유기물 전극을 이용한 초박막 플렉서블 태양전지(ultrathin highly flexible perovskite solar cell)를 개발했다. 이들이 저널 네이처 메터리얼스(Nature Materials)에 보고한 내용에 따르면 이 초박막 태양전지의 두께는 적혈구와 비교할 만한 3㎛에 불과하다. (적혈구는 지름 7~8㎛에 가장자리 두께가 2~3㎛ 수준) 이 태양전지의 에너지 변환 효율은 12%로 높지 않지만, 대신 극도로 가벼워 120W의 전력을 생산하는 데 필요한 태양전지의 무게가 5.2g에 불과한 수준이다. 여기에 얇은 필름 형식으로 제조할 수 있어 웨어러블 기기나 플렉서블 제품과 쉽게 통합할 수 있다. 예를 들면 앞서 말한 무인기 외에도 시곗줄에서 전력을 생산하는 스마트 시계나 종이처럼 작게 접었다가 펼치는 형태의 휴대용 태양전지가 가능하다. 물론 그 이외에도 여러 영역에서 가능성이 열려 있다. 현재 상용화의 가장 큰 걸림돌은 생산성이다. 지금은 10cm의 짧은 필름 형식으로만 제작할 수 있다. 연구팀은 이를 이용해서 하늘을 나는 태양광 무인기를 테스트했다. (위의 사진) 앞으로 경제적으로 대량 생산이 가능한 초박막 플렉서블 태양 전지가 상용화되면 고고도 태양광 무인기를 비롯해 여러 분야에서 혁신이 가능할 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com