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  • 초거대 블랙홀 제트 간 충돌 사상 첫 포착 (네이처)

    초거대 블랙홀 제트 간 충돌 사상 첫 포착 (네이처)

    초거대 블랙홀에서 제트끼리 서로 충돌하는 현상이 사상 처음으로 포착됐다. 최근 미국 우주망원경연구소(STScI)측은 타원은하 NGC 3862 중심에 있는 블랙홀 제트의 충돌 모습을 유명학술지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경으로 관측한 이번 현상은 지구로부터 약 2억 6000만 광년 떨어진 곳에 위치한 은하 NGC 3862의 중심부에서 포착됐다. 일반적으로 은하 중심에는 거대 블랙홀이 존재한다. 이를 증명하는 것이 바로 은하 중심에서 '물질'이 방출되는 현상인 제트(jets)다. 사실 모든 것을 집어 삼킨다는 블랙홀이 왜 제트를 뿜어내는지 또한 그 구성 물질이 정확히 어떻게 되는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 다만 에너지가 강한 X선과 에너지가 약한 X선의 강도 비율에 밀접한 연관이 있다고 추측되고 있다. 그러나 블랙홀이 인간의 머리로 상상하기 힘든 에너지를 엄청난 속도로 뿜어낸다는 것은 확실하다. 연구팀은 이번 블랙홀 제트 분출 속도가 광속의 98%로 추산했으며 20년 간의 관측으로 그 충돌을 확인했다고 밝혔다. 연구를 이끈 엘린 메이어 박사는 "블랙홀 제트의 충돌 과정을 포착한 것은 사상 처음" 이라면서 "지난 1994년 처음 이 제트가 포착한 이래 20년이 지나 두 제트(사진 속 녹색과 파란색 부분)가 충돌했다(합쳐졌다)"고 설명했다. 이어 "매우 희귀한 관측 사례이기 때문에 향후 블랙홀에 대한 이해를 돕는데 큰 도움을 줄 것" 이라고 덧붙였다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 인류 조상 ‘루시’ 친척뻘 ‘신종 인류’ 발견 (네이처)

    인류 조상 ‘루시’ 친척뻘 ‘신종 인류’ 발견 (네이처)

    아프리카 에디오피아의 아파르 지역에서 고대 인류의 신종이 발견됐다. 28일(현지시간) AP통신과 BBC 등 해외언론은 "약 330만년~350만년 전 살았던 일명 '루시'의 친척뻘인 신종 인류가 발견됐다"고 보도했다. '오스트랄로피테쿠스 디이에메다'(Australopithecus deyiremeda)로 명명된 이 신종인류는 당시 고대 인류의 다른 종들과 동시대에 살았을 것으로 추정된다. 이같은 사실은 발굴된 턱뼈와 치아를 통해 확인됐으며 유인원과 인간의 특징을 동시에 가지고 있는 것으로 분석됐다.       연구를 이끈 미국 클리브랜드 자연사 박물관 요하네스 하일레-셀라시에 박사는 "발굴된 치아의 해부학적, 행태학적 특징과 위 아래 턱이 기존에 확인된 고대 인류와 주요한 차이가 있다" 면서 "디이에메다는 매우 발달된 턱을 가지고 있으나 치아가 매우 작고 송곳니는 특히 작다" 고 설명했다. 이번 발견이 의미있는 것은 소위 '인류의 족보' 가 생각보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 증명하기 때문이다. 학계에서는 인류의 조상을 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’(Australopithecus afarensis)에 속하는 일명 ‘루시’(Lucy)로 보고있다. 지난 1974년 같은 아파르 지역 발굴된 루시는 약 290만 년~380만 년 살았던 고대 인류로 그간 인류의 '직접적인 조상'으로 평가 받아왔다. 이같은 이유 때문에 이번 신종 인류에 현지어로 '가까운 친척'을 뜻하는 디이에메다라는 이름이 붙었으며 적어도 두 종은 같은 지역에서 이웃해 살았던 것으로 추정된다. 그러나 이번 발견처럼 서로 비슷한 종들이 공존했던 사실이 드러나면서 루시가 '인류의 직접적인 조상'이라고 평가받기 힘들 것으로 보인다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • “AI(인공지능) 가진 드론, 인류에게 치명적 위협”

    “AI(인공지능) 가진 드론, 인류에게 치명적 위협”

    AI(인공지능)의 발전이 가져올 섬뜩한 미래에 대한 경고가 또 나왔다. 최근 세계적인 석학인 미국 UC 버클리 대학 스튜어트 러셀 교수가 AI의 위험성을 재차 경고하고 나서 관심을 끌고있다. 러셀 교수는 유명 과학저널 네이처(Nature) 27일 자에 기고한 글에서 발달된 AI를 가진 전투 로봇이 인류에게 치명적인 위험이 될 수 있다고 주장했다. 이 글에서 교수는 AI 무기가 화약, 핵무기에 이어 세번째로 도래하는 전쟁의 혁명으로 정의했다. 러셀 교수가 주목한 것은 '살상용 자동무기시스템'(lethal autonomous weapons systems·Laws). 미 국방부를 위시해 개발이 진행 중인 이 시스템은 인간이 조종하는 것과 달리 SF영화처럼 스스로 타깃을 정해 이를 제거한다. 이 때문에 일각에서는 핵무기나 생화학 무기처럼 이를 국제법 등 다양한 방식으로 통제해야 하는 것이 아니냐는 의견이 제기되고 있다.   러셀 교수는 "스스로 목표물을 정해 파괴하는 전투 로봇이 향후 10년 내 배치될 수 있다" 면서 "이에대한 새로운 도덕과 규제가 필요하다"고 주장했다. 특히 교수가 가장 주목한 무기는 비행하는 소형 드론이다. 러셀 교수는 "향후 드론은 점점 소형화되고 민첩한 기동력을 발휘하게 될 것" 이라면서 "단 1g의 무게를 가진 드론이라도 인간 두개골에 구멍을 낼 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 이어 "이같은 무기의 도래는 인간을 무방비의 존재로 만들어 심각한 위협을 주게 될 것" 이라고 덧붙였다. 한편 AI가 갖는 위험성에 대한 경고는 과거에도 여러차례 나왔다. ‘아이언맨’의 실제 모델로도 잘 알려진 엘론 머스크 회장 역시 지난해 “AI 기술이 생각보다 더 빠르게 진전돼 5년 혹은 최대 10년 안에 인류에게 중대한 위험을 줄 일이 실제 벌어질 수 있다” 고 경고한 바 있다. 또한 영국이 자랑하는 석학 스티븐 호킹 박사 역시 BBC 방송과의 인터뷰에서 “AI가 인간보다 훨씬 빠른 속도로 발달해 인류의 종말을 부를 수도 있다”는 섬뜩한 경고를 했었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 동물처럼 스스로 회복·적응하는 로봇 개발

    [와우! 과학] 동물처럼 스스로 회복·적응하는 로봇 개발

    손상을 입어도 스스로 복구하고 새로운 ‘보디 조건’에 적응해 움직일 수 있는 로봇이 개발돼 이목을 끌고 있다. 프랑스 파리 피에르-마리 퀴리대학과 미국 와이오밍주립대 공동 연구팀이 일부 부품이 파손돼도 2분 만에 자가 복구해 가동 가능한 로봇을 공개했다. ‘동물처럼 적응할 수 있는 로봇’(Robots That Can Adapt Like Animals)으로 불리는 이 로봇은 원래 6개의 다리를 가지고 있는데, 2개의 다리가 파손되어 움직일 수 없는 상황을 설정했다. 이 로봇은 4개로 줄어든 다리에 적응하고 새로운 보행법을 스스로 터득하여 짧은 시간 안에 거의 원상태로 보행하는 놀라운 모습을 보여준다. 다른 일반적인 로봇과 달리 부상에 쉽게 적응하는 동물처럼 작동한다는 것. 예를 들어,사고로 다리 하나를 잃은 개의 경우 대부분이 적응을 통해 남은 다리 3개로 걷고 뛰며 심지어 던진 원반도 받을 수 있다. 또 당신이 발목을 삐었을 때를 생각해보면 처음에는 걷는 것이 불편하지만 금세 적응했다는 것을 알 수 있을 것이다. 연구팀은 인간을 비롯한 동물이 이렇게 빨리 자신의 상황에 적응하는 능력에 주목했다. 연구를 이끈 피에르-마리 퀴리대의 공동 저자 장 밥티스트 뮤레는 “동물은 다쳤을 때 아무것도 배울 필요가 없다. 대신 직관적으로 다른 방법으로 움직이는 것을 알고 있다”고 말했다. 이런 직관력은 동물이 다쳐도 지능적으로 몇 가지 다른 움직임을 시도한 뒤 가장 편하고 쉽게 움직이는 방법을 선택하도록 한다. 이러한 직관력을 로봇에도 적용, 일종의 '로봇 직관력'을 부여하는 것이다. 이 로봇은 손상을 입은 뒤 다시 효율적으로 움직이려면 효율이 높은 동작을 위한 상세한 맵을 작성하기 위해 스스로 컴퓨터 시뮬레이션을 사용한다. 이를 위해 ‘지능형 시행착오’(Intelligent Trial and Error)라는 새로운 알고리즘을 사용하는데,이 알고리즘은 로봇이 새로운 환경에 적응하고 새로운 행동을 개발하는 등 예기치 못한 상황에 적응하도록 한다. 연구를 이끈 같은 대학의 공동 저자 앙투안 컬리는 “로봇은 일단 손상되면 과학자처럼 된다”며 “시뮬레이션을 통해 보정 동작을 알아내고 움직이게 되는 것”이라고 설명했다. 이 과정을 구체적으로 살펴보면, 첫 번째 단계에서 맵은 ‘MAP-엘리트’(MAP-Elites)라는 새로운 유형의 진화 알고리즘을 만든다. 이 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션에서 ‘적자 생존’(survival of the fittest) 경쟁을 통해 지능형 로봇을 인위적으로 발달시켜 진화한 것처럼 보이게 만든다. 두 번째 단계의 적응은 손상에도 작동하는 방법을 효율적으로 검색하는 첫 단계 맵이 제공한 사전 지식을 이용하는 ‘베이지안 최적화’(Bayesian optimization) 알고리즘을 포함한다. 연구에 참여한 와이오밍주립대의 제프 클룬은 “우리는 지능형 시행착오의 가장 중요한 구성 요소를 작성하고 맵에 포함되는 사전 지식을 활용하는 것을 보여주는 실험을 시행했다”고 말했다. 이 새로운 기술은 더 강력하고 효과적이며 자율적인 로봇을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. 또다른 연구자인 피에르-마리 퀴리대의 데니쉬 타라포어는 몇 가지 예를 제시한다. 그는 “이는 구조 대원들의 지속적인 관심 없이 대원들을 도울 수 있는 로봇을 만들 수 있는 것”이라면서 “파손돼도 지원을 계속할 수 있도록 개별적으로 보조 장치를 만들 수도 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호 표지를 장식했다. 사진=앙투안 컬리(https://www.youtube.com/watch?v=T-c17RKh3uE&feature=youtu.be) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “인류의 두뇌 발달이 알츠하이머 불렀다”

    고령화 사회로 접어들면서 많은 사람들이 암보다도 치매를 더 걱정하고 있다. 치매로 인한 사회적 비용은 암이나 심장질환, 뇌졸중을 모두 합한 것보다 많다는 연구결과까지 나와 있다. 이런 가운데 치매를 유발하는 ‘알츠하이머’ 병이 인류 지능 발달의 대가라는 주장이 나왔다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 중국과학원 상하이 생명과학연구원 연구팀이 “알츠하이머 같은 뇌 질환은 인류의 지능 발달과 함께 진화됐다”는 연구 결과를 내놨다고 보도했다. 알츠하이머는 동물 중에서 유일하게 사람만 걸린다. 인간과 유전적으로 가장 가까운 영장류인 침팬지조차 알츠하이머를 앓지 않는다. 연구팀은 여기에 착안했다. 연구팀은 지능이 진화한 증거를 찾아내기 위해 아프리카, 아시아, 유럽계 조상을 가진 현대인 90명의 게놈을 분석했다. 현대인의 DNA를 분석하면 진화에 의한 뇌 구조의 변화를 추정해 볼 수 있기 때문이다. 그 결과 연구진은 5만~20만년 전 뇌의 폭발적 성장을 가져와 인류를 똑똑하게 만들어준 것으로 보이는 6개의 유전자를 발견했다. 이 유전자들은 알츠하이머에 관여하는 유전자와 겹친다는 것도 알아냈다. 뇌의 성장은 뇌 신경의 신호 전달에 관여하는 뉴런의 연결망이 복잡해진다는 것을 의미한다. 그러면 필요한 에너지와 처리할 정보도 늘어나 뇌에 큰 부담을 주게 된다. 연구를 총괄한 쿤탕 박사는 “지능 향상에 따른 과부하로 뇌가 시달리게 되면서 언어능력, 기억력 같은 각종 인지 기능의 장애가 나타나는 것으로 보인다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • KAIST 단백질 나노 결합기술 개발

    국내 연구진이 신약이나 백신 개발에 도움을 줄 수 있는 단백질 나노 결합기술을 개발했다. KAIST 화학과 정용원 교수팀은 여러 가지 모양과 크기의 형광 단백질 나노 조립체를 만들 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구는 자연과학분야 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판 최신호에 실렸다. 여러 종류의 단백질이 결합된 단백질 조립체는 신약과 백신 기능을 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 지방 태워 살 빼는 신약 개발 - 독일 본대학 연구팀

    지방 태워 살 빼는 신약 개발 - 독일 본대학 연구팀

    지방을 태워 몸무게를 줄이는 신약이 독일에서 개발됐다. 영국 데일리메일은 “본대학 알렉산더 파이퍼 교수팀이 체내 지방 연소 속도를 높일 수 있는 신약을 만들었으며 이는 초기 시험에서 긍정적인 결과를 보였다”고 26일(현지시간) 보도했다. 이 신약은 체내에 있는 ‘해로운’ 백색지방은 줄이고 ‘건강한’ 갈색지방은 증가시키도록 작용한다. 백색지방은 칼로리(열량)를 흡수하며, 복부나 허리, 허벅지에 쌓여 심장 질환이나 제2형 당뇨병 발병 위험을 높인다. 대부분의 성인은 지방조직 약 90%가 이런 백색지방이다. 반면 갈색지방은 칼로리를 소모하며 열을 발생시켜 체온 유지를 돕는다. 갓태어난 아기나 어린이는 갈색지방 비율이 높지만, 점차 자라면서 그 비율이 바뀌는 것이다. 사실 성인 중에서도 갈색지방 비율이 높은 사람이 있는데 이들은 그렇지 못한 이들보다 더 날씬하다. 연구팀은 음식을 섭취할 때 ‘수용성 구아닐산 고리화효소’(sGC)로 알려진 특정 효소가 갈색지방을 늘리고 백색지방을 줄이는 전환 효과가 있는 것을 발견했다. 초기 실험에서 연구팀은 이 약물을 처방한 쥐의 sGC 수치가 대조군보다 더 높은 것을 확인했다. 결과적으로 더 많은 갈색지방을 생성하는 것. 즉 이 약물을 투여한 쥐는 칼로리를 태우는 갈색지방이 많아지고 몸에 쌓이는 백색지방은 줄어 체중이 감소했다는 것이다. 하지만 이 약물은 쥐를 대상으로 실험한 것이기에 인간에게 적용하려면 추가 연구가 더 필요하다고 전문가들은 지적한다. 영국의 영양 및 다이어트 전문가인 톰 샌더스 킹스칼리지런던(KCL) 교수는 “이번 연구는 잠재적으로 지방 연소의 메커니즘을 이해할 수 있어 매우 중요하다”면서도 “이 약물은 다른 후보 약물과 마찬가지로 혈압에 어떤 영향을 줄지 아직 미지수다”고 말했다. 본대학 연구팀도 이번 신약이 아직 개발 초기 단계에 있고 임상 시험을 거쳐야 한다고 말했다. 하지만 이들은 이 약이 최근 고혈압 치료제로 승인된 리오시구어트(riociguat)라는 약물과 화학적으로 유사하다고 주장한다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 초고화질 컬러 필터 개발

    국내 연구진이 한 개의 컬러필터에서 적색·청색·녹색(빛의 삼원색)을 모두 표현할 수 있는 기술을 개발했다. 서울대 전기·정보공학부 이병호 교수팀은 프로펠러 형태의 금속 나노 구조물을 이용해 ‘초소형 색상 가변 컬러필터’ 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적인 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 지금까지 나온 디스플레이들은 한 개의 컬러필터가 단 하나의 색깔만 표현할 수 있었다. 이 교수는 “기존 디스플레이보다 화질도 50배 정도 좋다”면서 “3차원이나 홀로그램 등 다양한 미래형 디스플레이는 물론 초소형 분광분석기나 다중센서 같은 분석장비로도 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 질병 DNA ‘싹둑’… 유전병 막을 藥인가, 차별 낳을 毒인가

    질병 DNA ‘싹둑’… 유전병 막을 藥인가, 차별 낳을 毒인가

    지난 18일 미국 국립과학원(NAS)과 국립의학원(NAM)은 ‘인간 유전체 조작’에 대한 주요 가이드라인을 제시했다. 세계 과학계를 주도하는 미국, 그중에서도 리더 역할을 하는 과학자들이 모인 두 단체에서 이런 발표를 한 것은 사실상 전 세계 과학자들에게 가이드라인을 제시한 것과 같다. 이 때문에 세계적인 과학저널인 ‘네이처’는 이 소식을 긴급 뉴스로 알렸다. 미국 과학계가 인간 유전체 실험에 대한 가이드라인을 서둘러 발표한 것은 중국 과학자들 때문이었다. 지난달 말 중국 중산대 과학자들이 인간 수정란에서 빈혈을 일으키는 유전자를 제거하고 정상 유전자로 바꾸는 데 성공했다는 연구결과를 국제학술지 ‘단백질과 세포’에 발표했던 것. 중국 연구진은 동식물 세포에서 특정 유전자만 찾아 잘라내는 효소인 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술로 불임 클리닉으로부터 얻은 수정란 86개에서 빈혈을 일으키는 변이 유전자를 잘라내고 정상 유전자를 자라게 한 것이다. 이렇게 유전자를 바꾼 수정란을 착상시키면 태어나는 아이는 빈혈이 생기지 않는다는 것. 중국 과학자들은 “치료 목적”이라고 이야기하고 있지만, 과학계에서 금기시해 왔던 ‘인간 유전자 조작’을 통해 원하는 인간을 만들 수 있는 상황까지 이르게 됐다는 게 많은 과학자들의 생각이다. 그렇다면 유전자 조작을 통해 질병을 치료할 수 있는 기술은 어디까지 와 있는 걸까. 히포크라테스 시대부터 인류는 질병을 정복하기 위해 끊임없이 노력을 해 왔다. 1950년대 이후 분자생물학이 급속히 발전하면서 질병의 대다수가 유전자 이상에 의해 발생한다는 사실이 밝혀지고 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 증상을 치료하는 것이 아니라 유전자 자체를 치료해 질병을 없애려고 시도하면서 ‘유전자 치료’가 시작됐다. 인체는 유전자로부터 정보를 받아 생산된 단백질이 정상적으로 기능을 수행하면 ‘건강한 상태’이고, 유전자에 이상이 생겨 비정상적 단백질을 생산하면 ‘병든 상태’가 된다. 유전자 치료는 이상이 생긴 세포에 정상 유전자를 삽입하거나, 비정상적 유전자를 제거해 정상 유전자로 교체하는 형태로 이뤄진다. 1990년 미국에서 선천성면역결핍증 환자를 대상으로 인류 첫 유전자 치료가 시도된 이후 다양한 질환에 시도되고 있다. 현재는 암과 같은 악성 종양에 대한 치료가 가장 많이 시도되고 있다. 현재 유전자 치료 분야에서 가장 주목받고 있는 기술은 ‘유전자 가위’ 기술이다. 말 그대로 ‘가위’를 이용해 DNA를 자르고 붙이는 편집을 가능케 하는 유전체 교정기법이다. 유전병의 원인이 되는 사람의 유전자는 1만개에 이르고, 신생아의 1% 정도가 유전적 질환을 갖고 태어난다. 이런 경우 배아 상태에서 유전자 가위로 치료해 유전질환을 원천 봉쇄하자는 것이다. 유전자 가위 기술은 유전병 치료뿐만 아니라 특정 병균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있어 생명공학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’인 셈이다. 2003년 1세대 유전자 가위인 ‘징크 핑거 뉴클레이즈’가 나온 이후 2011년 말에는 2세대 유전자 가위인 ‘탈렌’, 2013년 초에는 3세대 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술이 개발됐다. 3세대 가위는 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정연구단장(서울대 화학과 교수)이 미국 연구진과 함께 개발해냈다. 3세대 크리스퍼 유전자 가위 기술은 ‘Cas9’이라는 단백질과 가이드 RNA로 구성돼 있다. 크리스퍼 유전자 가위는 인간과 동식물 세포에서 특정 유전자의 DNA 일부를 잘라 문제되는 유전체를 교정할 수 있는 효소다. 크리스퍼 유전자 가위는 Cas9 단백질은 그대로 두고 필요한 DNA의 위치로 데려가는 가이드 RNA만 교체할 수 있기 때문에 상대적으로 저렴하고 대량생산이 가능한 것은 물론 진정한 맞춤형 치료가 가능하다는 장점이 있다. 크리스퍼 유전자 가위는 이론상으로는 완벽한 유전자 치료방법이지만, 원하는 유전자를 정확히 제거할 수 있는지 측정할 방법이 없어 안전성 문제가 끊임없이 제기돼 왔다. 이에 김진수 단장은 인간 유전체 중 한군데에서만 작용하는 정교한 유전자 가위를 만드는 데 성공했고, 이 정교한 가위로 인간 DNA를 처리한 다음 크리스퍼 유전자 가위로 잘리는 표적과 비표적 염기서열을 찾는 방법까지 개발해 안전성 논란을 불식시켰다. 이 기술은 지난 2월 생명과학 및 화학분야 권위지인 ‘네이처 메소드’에 ‘2015년 기대되는 중요한 실험 방법’ 중 하나로 소개되기도 했다. 원하는 유전자를 잘라 없애거나, 붙여 넣는 이 기술이 비정상적인 유전자만 쏙쏙 골라내 정상 유전자로 바꿔 인류를 ‘질병에 대한 공포’에서 벗어나게 해줄 것이라는 기대감과 동시에 부모가 원하는 ‘맞춤형 아기’를 생산하는 등 유전자 조작으로 또 다른 차별을 만들어내는 재앙이 될 것이라는 불안감도 만만치 않다. 실제로 미래창조과학부도 기술의 중요성만큼 사회적·윤리적 논란 가능성이 크다고 판단하고 매년 시행하는 기술영향평가의 올해 대상기술로 선정한 상태다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 인류 최고 석기 발견 “인류의 도구 제작 역사 앞당겨”

    인류 최고 석기 발견 “인류의 도구 제작 역사 앞당겨”

    인류 최고 석기 발견 “인류의 도구 제작 역사 앞당겨” ‘인류 최고 석기 발견’ 지금까지 발견된 석기보다 무려 70만년 앞선 330만년 전의 석기가 발굴됐다. 인류가 속한 사람 속(genus Homo)이 출현하기 훨씬 오래전에 만들어진 석기다. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)의 닉 테일러 박사와 미국 뉴욕 스토니브룩 대학의 소니아 아르망 교수 등 국제연구팀은 21일(현지시간) 세계적 과학잡지 ‘네이처’에 실린 연구논문을 통해 케냐 북부 투라카나 호수 인근 로메크위3 유적지에서 149개의 석기를 발견했다고 발표했다고 BBC방송 등 외신들이 보도했다. 이들 석기중에는 사냥한 동물의 고기를 잘라내는데 사용한 날카로운 날을 가진 화산암 조각과 딱딱한 열매 등을 깨는데 망치처럼 사용한 것으로 보이는 석기와 함께 돌을 깨거나 잘라 다른 도구를 만드는데 사용한 모루로 추정되는 무게 15㎏의 석기도 포함됐다. 이들 석기가 출토된 지역의 화산재 퇴적층에 대한 연대 측정결과 330만년 전에 형성된 것으로 확인됐다. 오랑우탄이나 고릴라와 같은 일부 영장류도 나뭇가지를 도구로 사용하기는 하지만 인간만이 인공적으로 도구를 만들어 사용할 수 있기 때문에 도구를 만들고 사용하는 것은 사람과 동물을 가르는 중요한 특징중 하나다. 지금까지 인류가 만든 석기중 가장 오래된 것은 탄자니아에서 발견된 올도완 석기로 약 260만년 전 것이었다. 올도완 석기는 인류가 속한 사람속 가운데 처음으로 도구를 만들어 사용한 ‘손재주가 있는 사람’을 뜻하는 호모 하빌리스가 만든 도구로 추정돼왔다. 이번에 발견된 석기는 이보다 무려 70만년이나 앞선 것으로 인류가 도구를 만들어 사용한 역사를 그만큼 앞당기는 것이다.. 연구진은 하지만 이번에 발견된 석기가 누구에 의해 만들어진 것인지는 밝혀내지 못하고 3가지 가능성을 제시했다. 이들 석기가 출토된 지역 인근에서 발견된 인류 초기 조상인 케냔트로푸스(Kenyanthropus platyops)나 인류 최고 조상으로 알려진 ‘루시’(Lucy)로 유명한 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스, 또는 아직 알려지지 않은 인류의 어떤 조상이 이번에 발견된 석기를 만들었을 가능성을 꼽았다. 연구논문의 주저자인 아르망 교수는 이들 석기에 대해 “기념비적인 발견”이라면서 “이번에 발견된 석기는 그동안 알려지지 않은 시기의 초기 인류의 행동 및 인지 발달에 대해 많은 것을 말해준다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 외국어 공부의 왕도… “단순하게 받아들이세요”

    어린아이들은 장난감 조립법이나 악기 연주를 금세 익히고 외국어도 빨리 배운다. 반면 어른들은 배우고 돌아서면 까먹는 경우가 다반사다. 이런 차이는 어디에서 오는 것일까. 미국 UC 샌타바버라와 펜실베이니아대, 존스홉킨스대 공동 연구진은 새로운 것을 배울 때 너무 깊이 생각하거나 분석하면 배우는 속도가 늦어진다는 연구 결과를 발표했다. 이런 내용은 신경과학분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 실렸다. 연구진은 실험 참가자 20명을 대상으로 단순한 컴퓨터 게임을 하게 하면서 기능성자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 주요 부위 112곳의 움직임을 관찰했다. 그 결과 전두엽과 전대상피질 부분이 활성화되는 사람들일수록 게임에 익숙해지는 속도가 느리다는 것을 발견했다. 전두엽은 기억력과 사고력 등을 관장하는 뇌 부위로, 일의 우선순위를 정한다든지 깊은 생각을 할 때 활성화된다.. 뇌의 앞쪽에 위치한 전대상피질은 감정이나 판단력을 관장하는 부분으로, 충동을 억제하고 신중한 판단을 내릴 때 활성화되는 부위다. 전두엽과 전대상피질은 성장할수록 발달하게 된다. 다니엘 바셋 박사는 “아이들이 어른들보다 외국어를 더 쉽게 배우는 이유는 어른들과 달리 인지능력이 덜 발달돼 있고 있는 그대로 받아들이기 때문”이라면서 “복잡하고 어려운 일을 할 때는 많이 생각하고 고민해야겠지만, 간단한 일을 처음 배울 때는 이런저런 생각을 끊는 것이 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [단독] 잠잠하던 지구 온난화, 熱님… 인도양에 숨어 있었군요

    [단독] 잠잠하던 지구 온난화, 熱님… 인도양에 숨어 있었군요

    ‘10년 넘게 꼭꼭 숨어 있었는데 결국 내가 있는 곳이 들통나고 말았군.’ 내 위치를 밝혀낸 영리한 사람들은 대한민국 출신이야. 미국 해양대기관리처(NOAA) 소속 대서양대기해양연구소(AOML)에서 일하는 이상기 박사와 독일 GEOMAR헬름홀츠 키일 해양연구소에 있는 박원선 박사라고 하더군. 좌우간 이 사람들이 ‘네이처 지오사이언스’라는 세계적 과학저널에서 내 위치를 떠들어댔으니 골치 아프게 생겼어. 내 소개가 늦었군. 난 ‘열’이야. 사람들이 화석연료를 마구잡이로 사용하면서 만들어진 ‘온난화 가스’가 나의 형이지. 1950년대부터 형과 나는 지구의 평균 기온을 꾸준하게 올려왔어. 그랬더니 많은 사람들이 큰일이 났다며 온도를 낮추려고 애를 쓰더군. 일단 나는 1998년부터 지구 온도를 높이는 일을 잠시 멈췄어. 기상학자들은 이걸 ‘지구 온난화 휴식기’라고 부르더군. 내가 조용히 있으니까 “지구 온난화가 멈췄다”는 사람도 있고 “지구 온난화는 처음부터 거짓말이었다”는 사람도 있더군. 나쁘진 않아. 그렇게들 생각하고 대비하지 않으면 내가 활동하기 훨씬 좋거든. 아, 내가 그동안 어디에 숨어 있었는지 알려줘야 할 것 같군. 이상기·박원선 박사가 얘기해서 알겠지만, 난 그동안 태평양의 바로 옆 동네인 ‘인도양’에 숨어 있었어. 많은 학자들이 여전히 태평양에 있지 않겠냐고 하는 것을 들었는데, 좀 웃겼어. 내가 태평양에 숨어 있었다면 태평양의 열에너지가 늘어나야 되잖아. 그런데 태평양의 열에너지는 2003년부터 줄어들고 있었어. 사실 내 몸은 에너지 형태라서 지구 전체에 퍼져 있어. 하지만 그동안 인도양에 숨어 있으면서 이쪽으로 지구 전체에 퍼져 있는 열의 70%를 집중시켰어. 에너지 보존법칙 때문에 지구의 총 열에너지는 일정할 테니 어디에 있든 무슨 문제냐고? 이봐, 친구. 하나만 알고 둘은 모르는군. 내가 있는 인도양은 지구 전체 해양면적의 12%에 불과하다고. 그런데 여기에 열의 70%가 집중돼 있으니 이게 정상이겠냐고. 그리고 지구 평균온도가 꾸준히 올라가던 1950년대에도 인도양에서는 열에너지가 증가하지 않았어. 무슨 말인지 알겠어? 이제 내 작전을 알려주지. 전략을 알아도 사람들이 대비하기에는 시간이 부족하겠지만 말이야. 나는 인도와 동남아 쪽에 몬순(계절풍) 현상과 장마를 늘릴 생각이야. 또 인도양과 적도 태평양 사이의 기압진동 현상인 ‘남방진동’을 이용해 엘니뇨의 발생 주기도 바꿀 생각이야. 그리고 또 하나. 조만간 지구 전체 바다의 염분과 열을 균일하게 만드는 해수의 움직임인 ‘열염(熱鹽) 순환’이라는 여객선을 타고 대서양으로 이사갈 생각이야. 그렇게 되면 대서양 지역의 허리케인 발생이 잦아지고 북극 해빙도 훨씬 빨리 녹게 될 거야. 한마디로 대형 기상이변이 밥 먹듯이 일어나게 되는 거지. 조심해. 날 막으려면, 준비 잘해야 할 거야. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 머리카락보다 얇은 QLED 피부에 붙이는 화면 나온다

    머리카락보다 얇은 QLED 피부에 붙이는 화면 나온다

    국내 연구진이 머리카락의 40분의1 두께에, 화질은 현재 가장 선명하다는 평가를 받고 있는 삼성전자 스마트폰 ‘갤럭시S6’보다 4배 이상 선명한 웨어러블 발광 소자를 개발했다. 이 물질은 종이보다 얇아 자유롭게 변형시킬 수 있기 때문에 스티커나 파스처럼 피부에 붙여 쓰는 초박형(超薄型) 웨어러블 디스플레이로 활용할 수 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환 단장(서울대 화학과 중견석좌교수)과 김대형 연구위원(서울대 화학과 교수)은 세상에서 가장 얇고 자유롭게 휘어지며 해상도가 높은 양자점 발광다이오드(QLED) 소자를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 14일자 온라인판에 실렸고, 국내 특허 출원도 된 상태다. QLED에 들어가는 양자점은 양자역학적인 성질을 가진 나노 크기의 반도체 결정으로 초미세 반도체, 디스플레이, 질병 진단 시약 등 다양하게 활용될 것으로 기대되는 물질이다. 이번에 개발된 QLED는 나노 크기(10억분의1m)의 양자점을 발광소자로 사용해 전류를 흘려 주면 양자점이 녹색, 적색, 청색 빛을 내도록 한 디스플레이 반도체다. 특히 유기발광다이오드에 비해 색 재현율이 좋고 사용 환경에 구애받지 않을 정도로 안정성도 높다. 현택환 교수는 “이번에 개발한 QLED는 두껍고 휘어지기 어려운 기존 웨어러블 기기의 단점을 해결해 영화에서 나오는 ‘손목 피부 위에 디스플레이’를 가능하게 할 것”이라며 “QLED를 넓게 만들고 생산공정 기술만 개발하면 5년 내 실용화가 가능하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “은하는 대부분 ‘질식사’ 한다”...’사인 미스터리’ 풀려

    “은하는 대부분 ‘질식사’ 한다”...’사인 미스터리’ 풀려

    - 수십년간 천문학계 난제 은하들은 어떻게 죽는가? 이 문제는 수십 년간 천문학자들의 골머리를 아프게 한 우주 미스터리였다. 천문학자들이 마침내 이 문제의 해결을 위한 실마리를 잡은 것 같다. 지난 몇십 년 동안 천문학자들은 은하에는 두 개의 중요한 부류가 있다는 사실을 알아냈다. "약 반수의 은하들은 가스가 풍부하여 별을 생산하는 부류이고, 나머지 반은 가스가 고갈되어 더이상 별을 생산하지 못하는 부류"라고 논문 주저자 잉지에 펭 케임브리지 대학 천문학자는 설명한다. 아직도 과학자들은 무엇이 은하 안에서 별들의 생성을 막는지 확실히 알고 있지 못하다. "무엇이 은하를 죽음에 이르게 하는가 하는 문제가 지난 20년 동안 천문학계에서 가장 뜨거운 이슈였다"고 펭 교수는 14일(현지시간) 사이언스닷컴과의 인터뷰에서 밝혔다. 은하에서 별 형성이 중단되는 원인에 대해 과학자들은 두 가지 가설을 내놓았다. 하나는 이른바 '질식사'로, 은하 안에 별을 생성할 만한 신선한 가스 재료가 바닥남으로써 은하가 서서히 죽음에 이른다는 것이고, 다른 하나는 이웃 은하의 중력으로 인해 가스를 갑자기 약탈당해 '급사'하는 경우라는 것이다. 연구자들은 가까운 은하 2만6,000개 이상을 분석해본 결과, 대부분 은하들의 사인이 '질식사'임을 보여주는 단서를 발견해냈다. "은하들이 질식을 당해 죽는다는 최초의 증거를 찾아낸 것"이라고 펭 박사는 말했다. 별은 거의 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 연구자들은 '금속'에 초점을 맞춰 연구를 진행했다. 항성진화론에서 '금속'이란 수소와 헬륨보다 무거운 원소를 일컫는다. 그러한 '금속'은 수소와 헬륨이 별 속에서 핵융합을 일으킴으로써 생성되는 중원소들이다. 과학자들은 죽은 은하가 산 은하에 비해 금속 함유량이 훨씬 더 높다는 사실을 발견했다. 이 발견은 가스 공급이 중단된 은하가 시간이 지남에 따라 진화하는 방향과 일치하는 결과라고 펭 박사는 설명한다. -별 생성 가스 바닥나 서서히 최후 은하에 가스 공급이 중단되더라도 은하 내부에는 여전히 가스가 남아 있어 별들이 생성이 계속된다. 대신 이러한 별들은 수소나 헬륨보다 무거운 원소들을 만들어내게 된다. 이에 비해 갑자기 가스를 강탈당해버린 은하는 별 생성이 급속이 중단되어 중원소를 덜 만들어내게 되는 것이다. 컴퓨터 모델에 따르면, 이러한 가스 공급 중단으로 별 생성이 중단되고 은하가 질식사하게 되는 데는 약 40억 년이 걸린다. 이 시간은 별을 생산하는 산 은하와 죽은 은하의 나이 차이와 같다고 연구자들은 설명한다. 연구자들은 이 질식사 가설이 은하의 95% 이상이 태양질량의 1000억 배에 달하는 이유를 설명해준다고 말한다. 그보다 더 큰 은하들에 대해서는 질식사 가설과 급사 가설 중 어느 것을 따를 것인지는 증거가 명확치 않다고 펭 박사는 말한다. 비록 대부분의 은하들이 질식으로 최후를 맞는다는 사실을 발견했지만, 질식을 일으키는 메커니즘을 완전히 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다고 펭 박사는 덧붙인다. 앞으로 연구진이 먼 거리 은하들을 집중적으로 연구한다면 우주가 젊었을 때 어떤 모습을 하고 있었는가를 알 수 있게 될 것이다. 그리고 은하들의 형성과 그 진화의 그림을 더욱 자세히 그릴 수 있을 것으로 보인다. "우리는 앞으로 더욱 강력한 장비를 갖게 될 것이다. 다중 망원 근적외선 분광기(MOONS)와 제임스 웹 우주망원경을 운용할 수 있게 된다면 우리 연구도 앞으로 몇년 내에 성공적으로 마무리될 것으로 믿는다"고 펭 박사는 말한다. 펭과 동료들이 진행한 연구내용은 '네이처'지 5월 14일자에 게재되었다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 상상만으로 의사소통 ‘반도체 뇌’ 나왔다

    상상만으로 의사소통 ‘반도체 뇌’ 나왔다

    루게릭 병 때문에 온몸이 마비된 영국의 유명한 우주물리학자 스티븐 호킹은 다른 사람과 의사소통을 하기 위해 휠체어에 부착된 고성능 음성합성기를 이용한다. 이 음성합성기는 눈동자의 움직임과 손가락의 미세한 움직임으로 문장을 만들어 음성파일로 출력한다. 문제는 문장 하나를 만드는 데 시간이 오래 걸리고, 눈동자와 손가락의 움직임을 잘못 읽어 원하는 문장을 만들어내지 못하거나 오작동되는 경우가 많다는 것이다. 광주과학기술원(GIST) 기전공학부 이병근(왼쪽) 교수와 의료시스템학과 이보름(오른쪽) 교수 공동 연구팀은 사람의 뇌파를 실시간으로 인식해 생각을 읽어낼 수 있는 ‘인공 신경망’을 만드는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 이 기술이 실용화되면 중추신경 손상 환자나 장애인 등 목소리로 의사소통이 불가능한 사람들이 생각만으로 의사 표현을 할 수 있게 된다. 이번 연구는 ‘네이처’에서 발행하는 세계적인 과학 전문지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 이전에도 사람의 뇌파를 인식해 디지털 신호로 바꿔 주는 기술이 있었지만 소프트웨어를 이용하기 때문에 디지털 신호로 전환하는 과정에서 잡음이 끼어들어 뇌파를 제대로 인식하는 데 시간이 오래 걸렸다. 연구팀은 사람의 뇌 신경세포 역할을 대신할 수 있는 반도체 ‘멤리스터’를 이용해 ‘하드웨어 신경망’이라는 새로운 개념의 인공지능을 만들었다. 이 인공지능은 사람이 특정 단어나 알파벳을 상상할 때 뇌파가 어떤 형태로 나타나는지 측정해 학습하고, 실시간으로 인식할 수 있다. 특정 단어를 상상할 때 발생하는 뇌파를 측정한 뒤 디지털 신호로 바꿔 인공 신경망이 특정 형태의 단어를 구분할 수 있게 한 것이다. 반복된 학습 과정을 거치면 사용자의 상상만으로 생각을 읽어내는 맞춤형 시스템으로 업그레이드할 수 있게 된다. 연구팀은 ‘아’ ‘이’ ‘우’ 등의 모음을 실제로 발음하지 않고 상상했을 때 나타나는 뇌파 신호를 측정한 뒤 이를 디지털 신호로 바꿔 인공 신경망이 학습하도록 했다. 이후 피실험자에게 ‘아’ ‘이’ ‘우’ 등의 발음 중 임의로 상상하도록 해 실시간으로 어떤 음성을 생각했는지 인식하는 데 성공했다. 이병근 교수는 “이번 연구는 반도체를 이용해 사람의 뇌와 똑같은 신경망 시스템을 구축할 수 있다는 것을 보여준 사례”라면서 “하드웨어 신경망을 활용할 경우 의사소통이 어려운 환자나 장애인들의 삶의 질을 높이는 데 기여할 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 혜성 탐사로봇 ‘필레’ 이번엔 겨울잠 깰까

    혜성 탐사로봇 ‘필레’ 이번엔 겨울잠 깰까

    영하 160도의 극저온 공간에 죽은 듯 누워 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’(Philae)가 오는 17일쯤이면 기나긴 잠에서 깨어날 것이란 전망이 나왔다. 세계적 과학저널인 ‘네이처’는 필레가 착륙한 혜성이 이달 중순 태양과 가까운 근일점에 위치하면서 17일쯤 태양 에너지를 공급받아 잠에서 깨어날 가능성이 높다고 최근호에서 보도했다. 혜성 착륙을 주도한 유럽우주기구(ESA) 과학자들은 올해 3월 중순 필레와 교신을 시도했다 실패했지만, 17일쯤에는 필레가 작동해 교신이 가능할 것으로 낙관하고 있다. ESA는 지난해 11월 12일 탐사선 ‘로제타’에 실린 필레를 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’에 착륙시켰다. 지름 4㎞, 중력이 지구의 수십만분의1에 불과한 혜성 67P는 초속 38㎞의 속도로 태양 주위를 돌고 있다. 필레를 실은 우주선 로제타는 혜성과 같은 속도로 이동하면서 세탁기 정도 크기에 무게 100㎏에 불과한 필레를 23㎞ 상공에서 혜성에 착륙시키는 데 성공했다. 그러나 혜성 표면에 탐사로봇을 고정하는 작살이 제대로 발사되지 않아 햇빛이 닿지 않는 그늘 지역에 불시착해 착륙 60시간 만에 작동이 멈췄다. 필레의 운영을 총괄하는 독일항공우주센터(DLR) 스테판 울라메크 박사는 필레가 작동하기 위해서는 몇 가지 조건이 충족돼야 한다고 지적했다. 우선 필레가 충분히 충전될 수 있도록 태양빛에 12시간 이상 노출돼야 한다는 것이다. 영하 160도까지 떨어지는 혜성의 그늘에 놓인 필레의 관측장비들이 다시 작동하기 위해서는 내부 온도가 영하 45도까지는 올라가야 한다. 이와 함께 태양과 가까워질수록 증가하는 혜성의 먼지에 필레의 태양광 집열판이 덮이지 않아야 한다. ESA와 과학자들이 필레가 다시 작동하기를 바라는 것은 혜성이 태양계와 생명의 기원을 알려주는 열쇠이기 때문이다. 혜성은 45억년 전 태양계가 만들어지고 남은 물질들이 떨어져 나가 얼어붙은 물질이다. 혜성이 태양계로 다시 들어오면서 점점 녹아 가스와 먼지를 내뿜는데, 이것들을 분석하면 태양계 생성 당시의 여러 정보를 알 수 있게 된다. 실제로 필레는 착륙 후 수집한 정보를 통해 혜성 67P의 수증기 조성이 지구상의 물과 다르다는 것과 혜성에 자기장이 거의 존재하지 않는다는 것을 알려 왔다. 이를 통해 지구의 물이 혜성에서 오지 않았으며, 자기장으로 인해 행성이나 항성이 만들어지지 않았다는 것을 알 수 있게 됐다. DLR 발렌티나 롬마추 박사는 “불행히 이번에 필레가 깨어나지 못하더라도 혜성이 태양에 가장 가까이 다가가는 근일점 시기인 오는 8월 13일쯤 한 번 더 부활의 기회는 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 1억 3000만년 전 역대 최고(最古) 새 조상 화석 발견

    [와우! 과학] 1억 3000만년 전 역대 최고(最古) 새 조상 화석 발견

    현대 조류의 '조상뻘' 되는 역대 가장 오래된 새 화석이 발견됐다. 최근 중국 과학아카데미 측은 과거 허베이성에 발굴된 2개의 화석을 분석한 결과 약 1억 3000만년 전 살았던 새(학명·Archaeornithura meemannae)임을 확인했다고 발표했다. 기존 기록보다 약 500만년을 앞서 최고(最古) 기록을 세운 이 화석은 현대 새의 조상으로 모습도 지금의 새와 유사하다. 새의 특징인 작은 머리와 부리, 덩치에 비해 긴 다리를 가지고 있으며 깃털도 풍성해 비행 능력도 뛰어날 것으로 추정된다. 또한 전체적인 모습이 마치 지금의 학이나 왜가리와 유사해 연구팀은 이 새가 호숫가 근처에 살면서 벌레 등 작은 동물을 잡아먹고 살았을 것으로 보고있다.   연구를 이끈 왕 민 박사는 "초기 새의 모습을 갖춘 원시 새(Ornithuromorpha)의 화석 중 가장 오래된 것" 이라면서 "날개 뼈 형태와 사이즈를 봤을때 비행 능력이 매우 뛰어났을 것으로 보인다" 고 설명했다. 이어 "다른 어떤 화석보다 제대로 된 새 모습을 갖추고 있어 초기 단계의 새 진화 연구에 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다.   한편 역대 가장 오래된 새 화석은 과거 독일 석회석 채석장에서 발견된 1억 5000만년 된 시조새(Archaeopteryx)다. 그러나 시조새는 공룡과 새의 중간 모습을 하고있어 직접적인 현대의 새 조상으로 보기에는 무리가 있다. 또한 유사한 '후손'이 존재하지도 않아 학계에서는 그리스어로 '진짜 새' 라는 뜻을 가진 원시 새(Ornithuromorpha)에 가치를 두고있다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 내장지방 유전적으로 막는 방법 밝혀내 - 옥스퍼드大 연구

    내장지방 유전적으로 막는 방법 밝혀내 - 옥스퍼드大 연구

    비만 관련 단백질을 유전자 조작으로 차단하면 우리 몸에 해로운 내장지방이 쌓이는 것을 막을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 심지어 이 효과는 지방이 많은 음식을 먹을 때도 마찬가지였다. 미국 과학전문매체 사이언스데일리 6일자 보도에 따르면, 영국 옥스퍼드대학과 프랑스 국립보건의학연구소(INSERM) 공동 연구팀이 쥐의 유전자를 조작해 체중이 늘어도 장기에 내장지방이 쌓이는 것을 줄이고 비만으로 둔화하는 인슐린 감도를 유지할 수 있음을 밝혀냈다. 인슐린 저항성과 제2형 당뇨병, 심장 질환 등을 유발하는 내장지방은 체내 염증을 유발하는 면역세포인 M1 대식세포를 끌어들인다고 연구팀은 설명했다. 이때 이 식세포가 인슐린 저항성을 유발하는 해로운 단백질까지 생산한다는 것이다. 연구팀은 이전 연구에서 ‘인터페론 조절인자-5’(IRF-5)라는 단백질이 M1 대식세포를 좀 더 평화적인 M2 대식세포로 바뀌도록 촉진하는 것을 밝혀냈다. 여기서 인터페론은 바이러스에 감염된 동물 세포에서 생산하는 항(抗)바이러스성 단백질을 말한다. 이런 메커니즘에 주목한 연구팀은 쥐를 대상으로 IRF-5 인자를 조작했을 때와 그렇지 않을 때 어떤 반응이 나오는지 실험을 통해 조사했다. 연구팀은 IRF-5를 제거한 쥐 그룹과 일반 쥐 그룹에 각각 건강식이나 포도당이 함유된 고지방식을 먹였다. 두 쥐 그룹은 고지방식을 섭취했을 때 똑같이 체중이 증가하는 양상을 보였지만, 유전자를 바꾼 쥐 그룹은 내장지방보다 피하지방을 더 쌓는 것으로 나타났다. 또 이들 쥐의 복부에는 콜라겐이 더 많아 내장지방 세포의 크기가 더 작았다. 연구를 이끈 이리나 우달로바 옥스퍼드대 교수는 “IRF-5가 제거된 쥐는 여전히 지방을 가지고 있었지만, 지방이 쌓이는 위치가 달랐다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 복부에 지방이 더 많은 사람은 허벅지에 지방이 많은 사람보다 제2형 당뇨병 등 비만 관련 질환을 앓을 가능성이 크다. 비만은 신체가 인슐린에 덜 민감해지도록 하는 것으로 이는 포도당이 혈류에서 사라지는 시간이 더 오래 걸림을 뜻한다. 즉 인슐린 감도가 떨어지면 당뇨병이 유발될 수 있다는 것이다. 포도당 농도검사(GCT)에서도 IRF-5가 제거된 쥐는 더 뚱뚱해도 일반 쥐보다 인슐린 감도가 좋았다. 연구팀은 IRF-5가 없는 쥐가 상당히 뚱뚱했음에도 본질적으로 건강한 것을 발견했다. 하지만 IRF-5의 활동을 차단하는 것은 알레르기를 증가하는 등 부작용이 있을 수 있다. 따라서 추가 연구를 통해 인간의 IRF-5 수치를 변화시켰을 때 비만과 비만 관련 대사 질환 문제를 치료할 수 있는지 밝힐 수 있다고 연구팀은 말한다. 이에 대해 우달로바 교수는 “이번 결과는 당신이 지방으로 많은 문제를 얻을 수 있다는 것을 매우 명확하게 보여준다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 네이처 메디신(Nature Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 5월 과학기자상 박건형 기자 수상

    5월 과학기자상 박건형 기자 수상

     한국과학기자협회(회장 심재억)는 한국로슈진단(주)이 후원하는 이달의 ‘과학기자상’ 2015년 5월 수상자로 조선일보 박건형(사진) 기자를 선정했다고 7일 밝혔다.   한국과학기자협회는 “박건형 기자의 ‘인터스텔라! 거대한 여정의 시작’(3월 28일자) 기사가 지난해 네이처지 선정 올해의 과학인물이자, 사이언스가 2014년 최고의 과학성과로 꼽은 ‘로제타’ 미션을 이끈 안드레아 아코마조 유럽우주국 태양계 탐사 총괄 책임자 인터뷰를 통해 우주에 대한 대중의 이해를 높이는데 기여한 점을 높이 평가했다”고 선정 배경을 밝혔다.  박건형 기자는 “많은 시간을 투자해 진행한 인터뷰가 좋은 평가를 받아서 감사하다”면서 “지난해 영화 인터스텔라에 대한 대중의 높은 관심이 한국 과학에 대한 관심으로 이어지길 바라는 마음으로 기사를 기획했다”고 소감을 밝혔다.  한국과학기자협회는 매달 과학 및 의료·보건 분야의 우수한 보도 기사를 가려 시상하는 ‘과학기자상’을 제정·운영하고 있다. 이 상은 현장을 지키는 과학 기자들의 취재 의욕을 고취하고, 노고를 공정하게 평가하기 위해 공모를 통해 접수한 기사에 대해 소속 매체와 기자 실명을 배제한 채 엄정한 심사를 통해 수상자를 선정하고 있다.  시상식은 오는 9일 ‘2015 과학언론인의 날’ 행사가 열리는 한국과학기술연구원(KIST) 잔디광장에서 진행된다.  심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
  • 1억 3000만년 전 역대 최고(最古) 현대 새 조상 화석 발견

    1억 3000만년 전 역대 최고(最古) 현대 새 조상 화석 발견

    현대 조류의 '조상뻘' 되는 역대 가장 오래된 새 화석이 발견됐다. 최근 중국 과학아카데미 측은 과거 허베이성에 발굴된 2개의 화석을 분석한 결과 약 1억 3000만년 전 살았던 새(학명·Archaeornithura meemannae)임을 확인했다고 발표했다. 기존 기록보다 약 500만년을 앞서 최고(最古) 기록을 세운 이 화석은 현대 새의 조상으로 모습도 지금의 새와 유사하다. 새의 특징인 작은 머리와 부리, 덩치에 비해 긴 다리를 가지고 있으며 깃털도 풍성해 비행 능력도 뛰어날 것으로 추정된다. 또한 전체적인 모습이 마치 지금의 학이나 왜가리와 유사해 연구팀은 이 새가 호숫가 근처에 살면서 벌레 등 작은 동물을 잡아먹고 살았을 것으로 보고있다.   연구를 이끈 왕 민 박사는 "초기 새의 모습을 갖춘 원시 새(Ornithuromorpha)의 화석 중 가장 오래된 것" 이라면서 "날개 뼈 형태와 사이즈를 봤을때 비행 능력이 매우 뛰어났을 것으로 보인다" 고 설명했다. 이어 "다른 어떤 화석보다 제대로 된 새 모습을 갖추고 있어 초기 단계의 새 진화 연구에 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다.   한편 역대 가장 오래된 새 화석은 과거 독일 석회석 채석장에서 발견된 1억 5000만년 된 시조새(Archaeopteryx)다. 그러나 시조새는 공룡과 새의 중간 모습을 하고있어 직접적인 현대의 새 조상으로 보기에는 무리가 있다. 또한 유사한 '후손'이 존재하지도 않아 학계에서는 그리스어로 '진짜 새' 라는 뜻을 가진 원시 새(Ornithuromorpha)에 가치를 두고있다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
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