에이즈(AIDS, 후천성 면역결핍 증후군)를 일으키는 에이치아이브이(HIV, 인간 면역결핍 바이러스)가 약으로 억제된 뒤 몸을 숨기는 은신처가 되는 장소를 실시간으로 보여주는 기술을 미국 연구팀이 개발했다. 미국 에모리대 프랑수아 빌링어 박사팀은 이번 성과가 “AIDS 치료를 위한 탐구에 큰 열쇠가 될 것”이라며 기대하고 있다. 항레트로바이러스제 투여로 혈액 속 HIV 농도는 기존 방법으로는 발견할 수 없는 수준으로 낮출 수 있다. 하지만 HIV는 잠복성이 높고, 이때 특정 조직에 있는 몇몇 세포에 몸을 숨겨 치료를 중단하게 만들고 재발한다. 연구팀은 “원숭이에 감염되는 HIV 유사 바이러스에 감염된 붉은털 원숭이에서 이런 ‘병원소’를 특정하는 획기적인 방법을 개발했다”고 밝혔다. 연구팀은 바이러스 표면 단백질에 부착하는 항체를 사용해 HIV에 ‘표지’(트레이서)를 붙였다. 이 항체 자체는 의료검사 기술에서 널리 사용하는 구리로 된 짧은 수명의 방사성 동위원소 트레이서가 붙는다. 이어 양전자방사단층촬영(PET) 검사 장비를 이용해 방사성 트레이서의 위치를 실시간으로 파악했다. 그 결과, 바이러스가 대장·림프절·소장·생식기·비강 내 해면 뼈 등에 존재하는 것으로 나타났다. 빌링어 박사는 “HIV 감염세포에 있는 병원소를 목표로 하려면 그 전에 먼저 바이러스의 은신처가 될 수 있는 조직 부위를 특정할 필요가 있다”고 지적했다. 또 그는 “이번 성과로 동물 모델에서 이를 더 효율적으로 할 수 있게 됐다고 여겨진다”며 “이 비침습성 기술이 HIV 감염을 막고 체내 바이러스 병원소를 표적하고 없애는 치료를 가능하게 할 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처 메소즈’(Nature Methods) 최신호(3월2일자)에 게재됐다. 사진=네이처 메소즈(http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3320.html) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주 퀘이사 중심에서 거대한 규모의 블랙홀이 발견됐다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼거리에 있는 천체로, 수많은 별들로 이뤄진 은하다. ‘SDSS J0100+2902’ 라고 명명된 이 블랙홀은 지구에서 128억 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 그 질량이 태양의 120억배에 달하는 것으로 알려졌다. 이를 처음 발견한 오스트레일리아국립대학의 푸얀 비엔 박사 연구진은 이 블랙홀이 먼 우주에서 가장 밝은 광원체로서 ‘등대’와 같은 역할을 한다고 설명했다. 연구진에 따르면 퀘이사 중심에 있는 이 블랙홀은 엄청난 중력을 자랑하며, 태양보다 질량이 훨씬 큰 만큼 태양이 발산하는 에너지와 비교하기 어려울 정도의 강한 에너지를 뿜어내는 것으로 알려졌다. 이 블랙홀은 매우 짧은 시간 동안 거대한 질량의 초대형 블랙홀로 성장한 것으로 추측된다. 이러한 블랙홀이 탄생한 시기는 ‘재이온화 시기’(epoch of reionisation)로 추정된다. 초기의 원시우주에서 별이 탄생하고, 이 최초의 별(항성)과 은하가 우주 공간에 강력한 자외선을 방출하면서 우주 온도가 높아졌다. 이후 우주는 다시 이온화의 과정을 겪는데 이를 ‘재이온화’라고 부른다. 재이온화 시기는 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정한다. 비엔 박사 연구진은 이 거대한 블랙홀이 이 시기에 해당하는 약 9억 년 전 만들어진 것으로 보고 있다. 연구진은 엄청난 질량의 블랙홀뿐만 아니라 이 대형 블랙홀을 품고 있는 퀘이사에도 큰 관심을 보이고 있다. 함께 연구를 진행한 중국 베이징대학교의 우쉐빙 교수는 “이 퀘이사는 매우 독특한 형태라고 볼 수 있다. 빅뱅 이후 불과 9억년 만에 이러한 형태의 퀘이사 및 블랙홀이 형성된 이유를 밝힌다면 초기 우주의 기원을 연구하는데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

가장 오래된 은하 중 하나에서 우주 먼지가 처음으로 발견됐다. 이 먼지는 초기 우주 형성에 관한 비밀을 풀 결정적 단서가 될 것이라고 천문학자들은 말한다. 덴마크 코펜하겐대 다라흐 왓슨 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 관측 장비 ‘X-슈터’와 칠레 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA) 망원경의 데이터를 사용해 관측 사상 가장 먼 은하 중 하나인 ‘A1689-zD1’을 분석했다. 그 결과, 이 은하는 예상보다 훨씬 빨리 진화한 것으로 나타났다. 특히 이 은하는 우리 은하와 같은 매우 성숙한 은하와 비슷할 정도의 먼지를 포함하고 있었다. 이런 먼지는 별과 행성을 이루는 복잡한 분자의 형성에 도움이 되므로 생명 존재의 기초가 되기도 한다. 천문학자들이 가장 먼 은하 중 이 은하를 조사 대상으로 선택한 이유는 중력 렌즈 효과 때문. 이 은하와 지구 사이에는 거대 은하단 ‘아벨 1689’가 있어 이 은하의 밝기는 9배까지 증폭된다. 만일 중력 렌즈 효과를 이용할 수 없었다면 너무 멀리 있어 희미한 이 은하에서 빛을 감지할 수 없었을 것이다. 우리가 지금 보고 있는 이 은하의 모습은 약 131억년 전으로 우주의 나이가 아직 약 7억 살(현재 5%)밖에 되지 않았을 때의 것이다. 이 은하는 비슷한 시기 다른 은하와 비교하면 질량은 물론 밝기도 작다. 그러므로 이 시대의 평범한 은하를 보고 있는 것으로 간주한다.　이 은하는 ‘우주의 재이온화’ 중에 있는 은하로 여겨진다. 우주의 재이온화는 중성이었던 우주가 초기 별들의 빛에 의해 이온화돼 우주의 암흑시대가 끝났음을 알리는 현상이다. 이 시기의 은하를 관측하므로 연구팀은 신생아 같은 은하의 모습이 보일 것으로 예상했으나 뜻밖에 화학적으로 복잡하고 다량의 먼지를 포함하고 있는 것이 포착된 것이다. 왓슨 박사는 “초대형망원경(VLT)을 사용해 이 은하까지의 거리를 측정한 뒤 똑같은 천체가 알마 망원경으로 관측되고 있었다는 것을 깨달았다. 많은 기대를 하지 않았지만 우리는 알마 망원경이 그 은하를 관찰하고 있었을 뿐 아니라 제대로 전파를 감지하고 있었다는 것을 알고 매우 흥분했다”며 “알마 망원경의 주요 목표 중 하나는 초기 우주의 차가운 가스와 먼지의 방출 중에서 은하를 찾는 것으로, 우리는 바로 그것을 발견하게 된 것”이라고 말했다. 알마 망원경의 관측으로 우주의 '아기'라고도 말할 수 있는 이 은하는 의외로 조숙하다는 것을 알게 됐다. 이 나이의 은하는 일반적으로 수소와 헬륨보다 무거운 원소(금속)가 적은 것으로 예상됐다. 무거운 원소는 별의 내부에서 생산돼 별이 폭발하거나 다른 형태로 죽음을 맞이할 때 광범위하게 흩뿌려진다. 탄소, 산소나 질소와 같은 무거운 원소가 충분한 만들어지려면 별이 몇 세대에 걸쳐 이 과정을 반복해야 한다. 놀랍게도 A1689-zD1은 원적외선으로 매우 밝고 이 은하에서 이미 많은 별이 태어나 이에 따라 상당한 양의 금속을 생성한 것을 보여줬다. 또 먼지가 검출됐을뿐 아니라 가스와 먼지의 비율이 더 성숙한 은하와 비슷한 수치를 나타내고 있는 것도 알게 됐다. 왓슨 박사는 “이 은하 먼지의 정확한 기원은 명확하지 않지만, 우리의 발견은 우주에서 별의 형성이 시작된 뒤 불과 5억 년 이내에 먼지 형성이 매우 빠르게 일어나는 것을 보여준다”며 “대부분 별의 수명이 수십억 년임을 생각하면, 이는 매우 짧은 시간 동안 생긴 일이라고 말할 수 있다”고 말했다. 이 발견은 A1689-zD1가 빅뱅 뒤 5.6억 년이 경과 한 이후 지속적으로 일정한 비율로 별을 형성해왔거나 아주 짧은 사이에 극단적인 스타 버스트(폭발적 항성) 시기를 맞이한 뒤 별 형성 활동이 약해진 것일 수 있다. 이 관측 결과가 나올 때까지 천문학자들은 이런 방법으로 매우 먼 은하를 발견하는 것은 불가능한 것이라고 우려하고 있었지만, A1689-zD1는 알마 망원경에 의한 단시간 관측에서 검출된 것이다. 이번 연구에 참여한 스웨덴 찰머스공과대의 키르스텐 크누센 부교수는 “이 놀라운 먼지가 많은 은하는 너무 서둘러 첫 번째 세대의 별을 만든 것 같다. 앞으로 알마 망원경에 의해 이런 은하를 더 많이 발견할 수 있고 그들이 왜 그렇게 서두르며 살고 있는지 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 2일 자에 실렸다. 사진=NASA/ESA/L. Bradley(Johns Hopkins University)/R. Bouwens(University of California, Santa Cruz)/H. Ford(Johns Hopkins University)/G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주 퀘이사 중심에서 거대한 규모의 블랙홀이 발견됐다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼거리에 있는 천체로, 수많은 별들로 이뤄진 은하다. ‘SDSS J0100+2902’ 라고 명명된 이 블랙홀은 지구에서 128억 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 그 질량이 태양의 120억배에 달하는 것으로 알려졌다. 이를 처음 발견한 오스트레일리아국립대학의 푸얀 비엔 박사 연구진은 이 블랙홀이 먼 우주에서 가장 밝은 광원체로서 ‘등대’와 같은 역할을 한다고 설명했다. 연구진에 따르면 퀘이사 중심에 있는 이 블랙홀은 엄청난 중력을 자랑하며, 태양보다 질량이 훨씬 큰 만큼 태양이 발산하는 에너지와 비교하기 어려울 정도의 강한 에너지를 뿜어내는 것으로 알려졌다. 이 블랙홀은 매우 짧은 시간 동안 거대한 질량의 초대형 블랙홀로 성장한 것으로 추측된다. 이러한 블랙홀이 탄생한 시기는 ‘재이온화 시기’(epoch of reionisation)로 추정된다. 초기의 원시우주에서 별이 탄생하고, 이 최초의 별(항성)과 은하가 우주 공간에 강력한 자외선을 방출하면서 우주 온도가 높아졌다. 이후 우주는 다시 이온화의 과정을 겪는데 이를 ‘재이온화’라고 부른다. 재이온화 시기는 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정한다. 비엔 박사 연구진은 이 거대한 블랙홀이 이 시기에 해당하는 약 9억 년 전 만들어진 것으로 보고 있다. 연구진은 엄청난 질량의 블랙홀뿐만 아니라 이 대형 블랙홀을 품고 있는 퀘이사에도 큰 관심을 보이고 있다. 함께 연구를 진행한 중국 베이징대학교의 우쉐빙 교수는 “이 퀘이사는 매우 독특한 형태라고 볼 수 있다. 빅뱅 이후 불과 9억년 만에 이러한 형태의 퀘이사 및 블랙홀이 형성된 이유를 밝힌다면 초기 우주의 기원을 연구하는데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올해 전국 표준지 공시지가가 4.1% 올랐다. 국토교통부는 1월 1일을 기준으로 조사·평가한 표준지 50만 필지의 공시지가를 24일 발표했다. 올해 상승률은 글로벌 경제위기 직전인 2008년 9.6% 오른 이후 7년 만에 가장 높은 기록이다. 표준지 공시지가는 2009년 1.4% 떨어진 이후 6년 연속 상승했다. 각종 부동산 개발과 공공기관이 새로 들어선 지역의 땅값 오름세가 두드러졌다. 세종시는 정부청사 이전에 따른 토지수요 증가로 15.5% 상승, 시·도별 상승률 1위에 올랐다. 인천은 2.4% 상승하는 데 그쳤다. 시·군·구별 상승률은 전남 나주가 한국전력 등 공기업 이전의 영향을 받아 26.96% 올라 전국 1위를 차지했다. 경북 예천도 도청 이전과 인구 유입 증가로 15.41% 상승했다. 울산 동구도 울산대교 건설, 방어택지지구개발 등으로 12.64% 올랐다. 서울에서는 가로수길이 있는 강남 신사동(15.5%), 경리단길이 있는 용산 이태원(10.2%) 등 상권이 활발하게 움직인 곳의 상승률이 전국 평균을 웃돌았다. 경기 고양시 덕양구는 중심상업지역 침체 등으로 유일하게 0.04% 하락했다. 고양시 일산서구·일산동구, 경기 양주, 전남 목포 등은 상승률이 1%대 미만에 그쳤다. 관심 지역 가운데 서울 삼성동 옛 한전 부지 땅은 ㎡당 2580만원으로 전년(1948만원) 대비 32.4% 뛰었다. 지난해에는 전년 대비 4.1% 상승했지만 현대차그룹이 감정가의 3배가 넘는 고액에 낙찰받으면서 공시지가도 큰 폭으로 올랐다. 이 땅은 전체 면적의 96%가 주거지역이란 점에서 상업지역으로 용도 변경될 경우 훨씬 큰 폭으로 오를 것으로 보인다. 독도는 2006년 이후 관광이 허용되고 접안시설이 설치되면서 꾸준히 오르기 시작, 올해에도 20.64% 상승했다. 표준지 가운데 가장 비싼 땅은 서울 중구 충무로 1가 ‘네이처 리퍼블릭’ 화장품 상가 토지로 ㎡당 8070만원으로 평가됐다. 지난해(㎡당 7700만원)보다 4.8% 상승했다. 가장 싼 땅은 경북 김천시 대항면 대성리 임야로 ㎡당 145원으로 조사됐다. 권대철 토지정책관은 “지난해 토지 거래가 증가하면서 실제 땅값이 2.0% 정도 올랐고, 지역 간 공시지가 편차를 줄이고 시세 반영률 상향 조정 반영 등으로 표준지 공시지가가 올랐다”고 설명했다. 표준지 공시지가는 전국 3178만 필지의 개별공시지가 산정과 보상평가 등의 기준이 된다. 국토부 홈페이지(www.molit.go.kr) 또는 시·군·구 민원실에서 다음달 27일까지 열람, 이의신청할 수 있다. 개별공시지가는 5월 말 공시된다. 세종 류찬희 선임기자 chani@seoul.co.kr

과학자들이 화성에서 전혀 예기치 못했던 독특한 현상을 발견했다. 화성 대기의 일부가 마치 돌출되듯이 거대한 구름층이 솟구쳐 오른 모습이 관측된 것이다. 보통 화성 대기는 지표에서 100km 정도면 매우 희박해지지만, 이 거대한 돌출부는 250km까지 솟아올랐으며 그 크기도 1000X500km에 달할 정도로 광범위했다. 이 현상은 10시간에 동안 발생해 10일간 계속됐다. 한 가지 더 놀라운 사실은, 이 현상을 처음 발견한 것은 나사나 유럽 우주국의 화성 탐사 우주선들이 아니라 아마추어 천문학자들이었다는 사실이다. 2012년 3월과 4월, 두 차례에 걸친 이 현상이 보고되자 과학자들의 관심이 집중되었다. 스페인의 오거스틴 산체스-라베가(Agustin Sanchez-Lavega)가 이끄는 다국적 연구팀은 허블 우주 망원경 사진을 분석해서 1997년에도 비슷한 현상이 한 차례 더 있었다는 사실을 밝혀냈다. 그리고 이 현상에 대한 관측 결과를 저널 네이처에 발표했다. 화성 표면의 대기 밀도는 지구 표면의 0.6%에 불과하며, 대부분 이산화탄소로 되어 있는 대기를 가지고 있다. 하지만 이 희박한 대기도 다양한 기상 현상을 일으킬 수 있다. 화성 표면의 로버들은 화성 하늘을 흐르는 구름과 모래 폭풍의 사진을 지구로 전송한 바 있다. 하지만 이렇게 아예 대기 일부가 솟구치는 듯한 이상한 현상은 지구는 물론 다른 대기를 가진 천체에서도 한 번도 관측된 바 없다. 연구팀에 의하면 이 현상의 정체가 화성의 얼음, 드라이아이스, 먼지 입자들이 평소보다 훨씬 높게 상승해서 생성된 반사 구름(reflective cloud)일 가능성이 높다고 한다. 다른 가설로는 화성의 약한 자기장으로 인해 형성된 오로라가 관련이 있을 수 있다는 주장도 있다. 다만 그 정확한 정체는 아직 확실치 않아서 앞으로의 연구 대상이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

의사들은 X-레이를 통해서 해부하지 않고도 사람의 몸 속을 들여다볼 수 있다. 하지만 박테리아같이 작은 미생물을 X-레이를 통해서 들여다본다는 것은 불가능했다. 이유는 강력한 X-레이를 사용하면 박테리아들은 대부분 죽고 말기 때문이다. 최근 미국의 SLAC 국립 가속기 연구소(SLAC National Accelerator Laboratory)의 과학자들이 이와 같은 한계를 극복하고 사상 최초로 살아있는 박테리아의 내부를 들여다볼 방법을 개발했다고 학술지 네이처 커뮤니케이션스에 발표했다. 이들이 사용한 방법은 X선 회절(diffraction·파장이 장애물 뒤로 돌아가는 현상)을 이용하는 것이다. 웁살라 대학의 야노스 하즈두 교수가 이끄는 연구팀은 원시적 박테리아의 일종인 시아노박테리아를 얇은 증기로 분사한 후 Linac Coherent Light Source (LCLS) X선에 노출해, X 선 회절 영상을 얻는 데 성공했다. 여기서 중요한 것은 박테리아가 파괴되기 전에 살아있는 상태에서 사진을 얻었다는 것이다. 이렇게 얻은 영상은 다시 복원 과정을 거쳐 우리가 볼 수 있는 X-레이 사진으로 바뀌게 된다. 이 과정은 매우 빨라서 초당 100회의 사진을 얻을 수 있으며, 하루 동안에는 수백만 장의 사진을 찍을 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이 신기술을 이용하면 과학자들은 세포를 파괴하지 않고도 세포 안에서 일어나는 일을 실시간으로 볼 수 있게 될 것으로 기대하고 있다. 이는 세포, 세균, 바이러스 연구에 획기적인 돌파구를 만들 가능성이 있다. 앞으로 신약 개발, 암세포 연구, 질병 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대되는 이유다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구를 보호하는 오존층을 파괴하는 일부 가스의 대기 중 농도가 상승하고 있다는 연구결과가 나왔다. 이런 가스 중에는 오존층을 보호하기 위한 유엔(UN) 협약의 대상이 되지 않는 물질도 있어 대책 마련의 시급함을 시사하고 있다. AFP통신 등 외신에 따르면, 영국 리즈대 환경과학 연구팀이 두 종의 수학적 모델을 이용해 성층권에 있는 오존층이 이른바 ‘극단수명물질’(VSLS)로 불리는 물질의 영향을 크게 받는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 인위적으로 발생하는 염소가스 배출량이 증가함에 따라 이런 VSLS가 오존층에 미치는 영향이 증대하고 더 심각해질 가능성도 있다고 지적했다. 이번 연구논문에 언급된 화학물질 중 하나인 메탄은 아이러니하게도 오존층 보호 목적으로 1987년 채택된 유엔 ‘몬트리올 의정서’에서 사용 금지된 오존 파괴성 가스의 대체 가스를 제조하는 데 이용되고 있었다. 대기 중에 존재하는 VSLS는 보통 6개월 이내에 사라지지만, 비교적 수명이 긴 염화불화탄소(CFC)류나 할론가스류 등의 단계적 폐지를 의무화하는 획기적인 몬트리올 의정서에는 그 대상으로 포함돼 있지 않다. 이번 연구를 이끈 라이언 호사이니 박사는 “성층권 오존층 손실의 상당 부분에서 VSLS가 주원인이 되고 있는 것을 이번 모델 시뮬레이션이 보여주고 있다”고 지적했다. 또 그는 “매년 (오존 농도의 감소로) 오존홀이 형성되는 남극에서는 VSLS로 인한 오존 손실은 전체 손실의 약 12.5%에 달할 것으로 추산된다”며 “지구 전체 평균으로, 성층권 하단의 VSLS에 인한 오존 손실량은 전체의 25%까지 도달할 수 있다”고 설명했다. 단 더 높은 고도에서의 이 비율은 훨씬 낮아진다. VSLS의 약 90%는 자연에서 유래한 것으로, 해초와 해양의 식물성 플랑크톤에 의해 생성되는 브로민화합물이다. 나머지 10%가 인위적으로 발생하는 염소가스가 원인이 되지만, 현재 인공 VSLS의 비중이 빠르게 상승하고 있다고 연구팀은 지적한다. 호사이니 박사는 “염화메틸렌은 알려진 것 중 가장 존재량이 많은 VSLS의 하나로 보인다”고 말했다. 악명 높은 CFC류(프레온 가스)에 비하면 염화메틸렌의 영향은 당분간 적을 것이다. 호사이니 박사의 말로는 염화메틸렌에 의한 오존층 감소 비율은 1%에 채 못 미친 것이 수학적 모델로 나타나고 있다. 그러면서도 그는 “대기 중 메탄 농도가 최근 급등하고 있는 것도 우리 연구로 밝혀지고 있다”고 설명하고 “일부 지역에서는 염화메틸렌의 대기 중 농도가 1990년대 이후 두 배로 늘어났다”고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구에서 미국 국립해양대기청(NOAA)이 제공하는 20년 분의 대규모 자료를 상세히 조사했다. 유엔 관련 기관은 지난해 9월 오존층은 금세기 중반까지 회복을 위해 순조롭게 진행되고 있다고 밝히면서도, 남극 상공의 오존층은 회복 시간이 더 많이 걸릴 것이라고 발표한 바 있다. 하지만 이번 결과처럼 VSLS의 농도가 앞으로도 계속 증가하면 이런 환경 회복적인 진보는 일부 상쇄될 것이라고 연구팀은 지적하고 있다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 16일 자로 게재됐다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

비만이 유전자에 영향을 받는다는 새로운 증거가 사상 최대 규모의 유전체 연구를 통해 다수 확인됐다. 몸무게와 키, 체형과 유전자의 관계를 규명하고 있는 국제 공동 연구진 ‘자이언트’(GIANT: Genetic Investigation of Anthropometric Traits)가 이번 주 개최한 컨소시엄에서 두 건의 연구를 통해 비만 관련 유전자 146개가 새롭게 확인됐다고 밝혔다. 두 건의 연구논문은 모두 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(2월11일자)에 실렸다. 미국 미시간대학의료원(UMHS) 내과·컴퓨터의학·생물정보학 조교수인 엘리자베스 스펠리오티스 박사가 이끄는 연구팀이 수행한 첫 번째 연구에서는 키와 몸무게에 따른 체지방을 나타내는 ‘체질량지수’(BMI) 관련 유전자 97개를 찾아냈다. 연구팀은 33만 9,224명의 유전체를 분석해 BMI와 관련한 유전자 97개를 발견했다. 이는 지금까지 발견된 관련 유전자보다 3배나 많은 것. 스펠리오티스 박사는 “이번 결과는 비만 요인인 BMI 증가가 단일 유전자나 그 유전자의 변화에 의한 것이 아님을 확실히 보여줬다”고 밝혔다. 또 그는 “그렇게 많은 유전자가 BMI에 관여하고 있다는 사실은 비만을 이기기 위한 유전적 단서가 모든 이에 효과가 있을 수 없음을 나타낸다”고 설명했다. BMI는 몸무게(kg)를 키(m)의 제곱으로 나눈 수치로 18.5~24이면 정상, 25~29.9이면 과체중, 30~34.9이면 비만, 35~39.9이면 고도비만, 40 이상이면 초고도 비만으로 분류된다. 이런 유전자 중 일부는 신경계와도 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 비만이 단순한 대사장애라기보다는 신경계와도 관련이 있음을 보여주는 것으로 비만에 관한 일반적 사고방식을 바꿀 필요가 있다고 스펠리오티스 박사는 강조했다. 두 번째 연구에서는 노스캘롤라이나의대 유전학 교수인 카렌 몰크 박사가 이끄는 연구팀이 22만 4,459명의 유전체를 분석해 체지방 분포를 나타내는 ‘허리·엉덩이둘레비율’(WHR) 관련 유전자 49개를 찾아냈다. 이런 유전자 중에는 성별에 따라 강하게 작용하는 것도 확인됐다. 이는 유전자가 체지방 분포에 미치는 영향이 남녀 간에 차이가 있음을 나타내는 것이라고 몰크 박사는 설명했다. 체지방이 주로 허리에 쌓이는 복부비만은 심혈관질환과 대사질환의 위험을 증가시킨다. WHR은 0.8 이상이면 복부비만으로 간주된다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계 비만 인구는 1980~2008년 사이에 약 2배 증가했다. 또 과체중이나 비만을 원인으로 사망하는 성인은 매년 280만 명 이상이며, 5세 미만 유아의 약 4200만 명이 비만으로 간주되고 있다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

비만과 폭식을 막는 열쇠는 우리 뇌에 있는 듯하다. 미국 연구팀이 인간의 뇌 특정 영역에서 분비되는 식욕 감퇴를 촉진하는 호르몬과 물질(펩티드)을 확인했다고 미국 과학전문 사이언스데일리가 보도했다. 이번 연구로 비만과 폭식 장애의 치료제 개발에 도움이 될 것이라는 기대를 모으고 있다. 비만은 체지방이 과한 사람에게서 나타나는 매우 복잡한 식이 장애로, 심장 질환과 당뇨병, 고혈압 등 건강상 문제와 질병 발병률을 높인다. 좀 더 일반적인 질환인 폭식 장애는 말 그대로 식욕을 억제하지 못하고 음식 섭취를 과하게 늘리는 것을 말한다. 미국 보스턴의대(BUSM) 연구팀은 실험 모델을 통해 우리 뇌의 ‘중심편도’라는 특정 영역의 신경세포(뉴런)가 생산하는 호르몬과 펩티드 ‘PACAP’(뇌하수체 아데닐산고리화효소 활성화폴리펩티드)가 음식 섭취를 줄이고 체중 감소로 이끄는 것을 발견했다. PACAP 물질은 펩티드를 조절하는 뇌 영역인 시상하부에서 음식 섭취량과 체중에 영향을 미치는 것으로 알려졌지만, 이번 연구는 시상하부 밖에 있는 편도체(중심편도)에서 분비하는 PACAP 물질의 영향에 관한 첫 번째 보고서라고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 또 이 편도체에서 분비되는 PACAP 물질이 어떤 메커니즘으로 음식 섭취량을 줄이도록 돕는지 확인했다. 일반적으로, 음식 섭취는 하루 동안 일반적인 양보다 적게 먹거나 그보다 더 적게 먹는 방법으로 줄일 수 있다. 이번 연구에 참여한 발렌티나 사비노 박사(약리학·정신의학 조교수)는 “편도체의 PACAP 물질이 식사 시 음식 섭취량을 정확히 얼마만큼의 수치로 줄이는지는 알지 못하지만, 어느 정도 비율로 줄이는지는 알아냈다”고 말했다. 이어 “이는 PACAP 투여가 음식을 덜 먹도록 하는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 또 연구팀은 음식 섭취량과 체중에 영향을 주는 PACAP 물질이 또 다른 뇌 인자로 뇌유래 신경영양 인자(BDNF)라는 성장 호르몬에 좌우되는 것도 확인했다. 사비노 박사는 “음식 섭취와 체중에서 PACAP 물질의 영향은 BDNF 호르몬의 분비를 막는 다른 약물과 함께 투여했을 때에는 생성되지 않아 PACAP 물질이 BDNF 호르몬에 의해 생성되는 것으로 나타났다”고 말했다. 이런 결과는 음식을 섭취하는 양뿐만 아니라 속도와 같은 여러 상태에 영향을 받는다고 연구팀은 추정하고 있다. 또 다른 연구 참여자인 피에크로 코토네 박사는 “PACAP 물질의 체계는 비만은 물론 폭식 장애의 치료제를 개발하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 국제학술지 ‘뉴로사이코파마콜로지’(Neuropsychopharmacology) 4일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

민족 최대의 명절이 일주일 앞으로 다가왔다. 소중한 이들에게 감사의 마음을 표현하고 건강을 선물할 수 있는 건강기능식품은 대표적인 설 선물 인기 아이템 중 하나다. 이에 미국 프리미엄 천연식물원재료 비타민 전문 브랜드 ‘네이처스플러스(Nature’s plus)’가 오는 2월 26일까지 다양한 맞춤형 선물세트를 특별한 가격에 구매할 수 있는 ‘설 선물 대전’을 진행한다. 네이처스플러스 온라인몰에서 진행되는 이번 설 선물 대전은 선물을 받는 대상, 연령, 건강 상태에 따라 선택할 수 있도록 다양한 세트 상품으로 구성돼 있다. 최대 20%까지 할인이 적용돼 합리적으로 제품을 구매할 수 있다. 부모님을 위한 선물로는 ‘부부 전용 멀티비타민 세트’가 인기를 끌고 있다. 네이처스플러스의 베스트셀러 남녀 맞춤형 멀티비타민인 ‘소스오브라이프 맨’과 ‘소스오브라이프 우먼’으로 구성돼 있다. 과일, 야채, 곡물 등 천연식물원재료를 이용하여 만든 프리미엄 멀티비타민으로 비타민과 미네랄뿐만 아니라 다량의 식물영양소를 공급해주는 제품이다. 프리미엄 선물 세트로는 특별가에 30세트 한정 판매 중인 남녀 공용 멀티비타민인 ‘소스오브라이프 멀티비타민’ 세트가 있다. 부모님의 뼈 건강까지 고려한다면 ‘소스오브라이프 맨&우먼’과 ‘소스오브라이프 칼슘’ 또는 ‘슈퍼 D3’를 함께 구성한 칼슘&비타민 D 기획세트를 추천한다. 성장기 어린이들의 건강을 위한 선물로는 ‘애니멀퍼레이드 멀티비타민’이 꾸준한 인기를 끌고 있다. 합성감미료, 합성착색료, 합성착향료 등을 첨가하지 않았으며, 미국 건강기능식품 전문 잡지인 ‘비타민리테일러’가 주관하는 ‘올해의 비타민상’ 13년 연속 수상(Vity Award, 2002~2014년), ‘미국 요리사 협회’가 선정한 ‘최고의 맛 비타민상’ 6년 연속 수상(Best Taste Award, 2002~2007) 등 미국에서는 최고의 어린이 멀티비타민으로 인정 받고 있는 제품이다. 이밖에 최근 언론 보도를 통해 칼슘 흡수를 돕는 비타민 D와 면역력과 직결되는 장건강을 위한 유산균의 효능이 소개되면서 ‘슈퍼 D3’와 ‘플로라-Q 프로바이오틱스’와 같은 제품들도 설 선물로 인기를 얻고 있다. 네이처스플러스의 마케팅 담당자는 “설을 맞이해 부모님과 친지, 지인에게 감사의 마음을 전하려는 분들을 위해 다양한 선물 세트를 준비했다”며 “소중한 분들에게 합리적인 가격으로 천연식물원재료 비타민을 선물할 수 있는 기회가 됐으면 좋겠다”고 전했다. 네이처스플러스 제품은 전국의 백화점과 약국, 온라인몰(www.npshop.co.kr)에서 만나볼 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

2개의 태양이 합쳐져 결국에는 '죽음의 순간'을 맞게되는 희귀한 순간이 카메라에 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(European Southern Observatory·이하 ESO)등 국제 천문학 공동연구팀은 칠레 VLT (Very Large Telescope) 망원경으로 촬영한 쌍으로 뭉친 2개의 백색왜성 사진을 공개했다. 지구에서 약 4500광년 떨어진 성운 'Henize 2-428' 중심에 위치한 이 백색왜성들은 놀랍게도 함께 춤을 추듯 맞돌고 있다. 다소 생소한 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 이번에 관측된 마치 쌍둥이 같은 2개의 백색왜성은 서로가 서로를 빨아들이며 합쳐지는 단계로, 결국 하나가 된 별들은 'Ia형 초신성'(supernovae Type Ia)이 돼 폭발할 것으로 보고있다. 'Ia형 초신성'은 항성의 '시체'인 백색왜성이 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 말한다. 이같은 이유에 대해 천문학자들은 백색왜성이 주위 별의 에너지를 흡수해 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 결과적으로 이번에 확인된 2개의 백색왜성은 이같은 추측에 대한 강력한 증거가 되는 셈이다. 연구에 참여한 데이비드 존스 박사는 "지금까지 학자들은 2개의 백색왜성이 합쳐져 'Ia형 초신성'이 된다고 주장했는데 이는 순전히 이론이었을 뿐" 이라면서 "이를 뒷받침 하는 강력한 증거가 바로 이번에 확인된 셈" 이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 백색왜성이 서로를 4.2시간 안에 돌만큼 매우 가깝다" 면서 "결국 둘은 우리 태양의 1.8배 정도되는 질량으로 합쳐져 7억 년 내에 폭발할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하 중심에 암흑물질이 존재한다는 증거를 보여주는 새로운 연구결과가 나왔다. 이 연구는 암흑물질이 우리 주변은 물론 우리와 은하 중심 사이까지 존재하고 있을 보여준다고 미국 과학매체 사이언스데일리가 9일(현지시간) 보도했다. 이번 결과는 암흑물질의 본질에 관한 탐구에 있어 앞으로 한 단계 더 나갈 발판을 마련한 것으로 여겨진다. 우리 은하 밖에서는 이미 암흑물질이 존재하는 것으로 잘 알려졌다. 하지만 지금까지는 태양계가 존재하는 우리 은하에는 암흑물질이 존재한다는 것을 입증하기가 매우 어려웠다. 이는 우리 은하에 속하는 지구의 위치에서는 정밀성이 있어야 하는 가스와 별의 회전을 측정하기 어렵기 때문. 연구를 이끈 스웨덴 스톡홀름대의 미구엘 파토 박사(물리학과)는 “새 연구에서 우리는 처음으로 우리 은하 중심에 있는 암흑물질의 존재를 직접 관측한 증거를 얻게 됐다”면서 “지금까지 우리 은하에 있는 가스와 별의 움직임에 관한 측정으로 가장 완벽한 결과물을 만들어냈고 이를 우리 은하에 발광물질만 존재한다는 가정하에 예상 측정한 회전속도와 비교했다”고 말했다. 또 “관측된 회전속도는 우리 주변은 물론 우리와 은하 중심 사이까지 많은 양의 암흑물질이 존재하지 않으면 설명할 수 없는 것”이라고 설명했다. 암흑물질은 원자로 구성된 우주의 모든 물질(눈에 보이는 물질)을 합한 것보다 5배 더 많다. 암흑물질의 존재는 블랙홀을 품고 있는 은하의 무게를 효과적으로 측정하기 위해 가스와 별의 회전속도를 측정하는 방법을 포함한 다양한 기술을 통해 총 질량을 결정하는 방법으로 1970년대 확고하게 자리 잡았다. 파토 박사는 “우리의 관측 방법은 전례 없는 정밀도로 우리 은하의 암흑물질 분포를 측정할 향후 천문학적인 관측을 가능하게 할 것”이라면서 “이는 우리 은하의 구조와 진화에 관한 이해를 구체화할 수 있고 전 세계에서 암흑물질 입자를 찾기 위해 시행되고 있는 많은 연구에 더 강한 예측을 촉발할 것”이라고 말했다. 이어 “따라서 이 연구는 암흑물질의 본질에 관한 탐구에 있어 앞으로 한 단계 더 나갈 발판을 마련할 것”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 국제학술지 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 온라인판 9일 자에 게재됐다. 사진=NASA(연구팀이 개발한 측정법으로 우리 은하 원반을 분석한 이미지. 가스와 별의 회전속도를 우리 태양과 비교해 빨간색과 파란색으로 나타낸 것.) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

주로 썩은 고기를 먹는 콘도르(독수리)가 왜 식중독에 걸리지 않느냐는 동물 학계의 오랜 수수께끼가 해명됐다는 연구논문이 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 25일 자로 발표됐다. 그 이유는 콘도르의 특별한 소화 기관에 있었다. 콘도르는 부패한 동물의 사체를 쪼아 뼈만 남을 때까지 먹어치운다. 가죽이 질겨 부리로 구멍을 낼 수 없을 때에는 주저하지 않고 항문 쪽을 부리로 쪼아 내장을 파먹는다. 콘도르는 썩은 고기를 뒤적거릴 때 탄저병균이나 클로스트리듐균 등의 세균이나 독소에 자신을 노출하게 된다. 다른 동물의 경우 이러한 세균에 노출되면 병이 들거나 죽음에 이르게 된다. 덴마크와 미국의 동물학 연구팀이 발표한 이 논문에 따르면, 콘도르가 그렇게 되지 않는 비밀은 그 특이한 소화 기관에 있었다. 수백만 년에 걸쳐 진화한 콘도르의 소화 기관은 섭취하게 된 유해 박테리아의 대부분을 죽이는 것은 물론 남은 세균과도 문제없이 공존할 수 있다는 것이다. 연구팀은 미국에 서식하는 검은대머리수리(학명: Coragyps atratus) 26마리와 터키콘도르(학명: Cathartes aura) 24마리로 분류되는 콘도르과 조류 50마리의 몸에 존재하는 세균군의 DNA 특성을 조사했다. 그 결과, 콘도르 머리 부분에서 채취한 표본에는 528종의 다양한 세균이 존재하지만 장 속에는 76종밖에 생존하지 않는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 덴마크 코펜하겐대학의 마이클 로겐버크 박사는 “유해 세균에 대처하기 위해 콘도르 체내에서 (진화에 의한) 강력한 적응이 일어난 것이 이번 연구결과로 알 수 있다”고 말했다. 또 그는 “콘도르는 철저한 소화과정를 통해 체내에 들어온 세균 대부분을 죽이는 한편, 일부 세균에 대한 내성도 동시에 발달시킨 것으로 보인다”면서 “다른 동물을 죽음에 이르게 하는 세균 종도 콘도르의 장내에서 활발하게 활동하지만 이것이 질병을 유발시키지는 못하는 듯하다”고 설명했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개와 함께 인간의 가장 오랜 친구인 고양이가 이번에는 우리에게 의학적인 혜택을 가져다줄 가능성이 높다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 보도했다. 미국 미주리대 연구팀은 고양이 유전자가 인간이 걸리는 당뇨나 천식 등 질병을 이해하고 치료하는 데 도움이 될 단서라고 밝혔다. 이들은 고양이는 개보다 인간에 가까운 질병이 발병하고 거기에는 어떤 상호 관계가 있다고 설명했다. 지금까지 진행된 애완동물 DNA 분석은 개를 대상으로 한 경우가 많았고, 2005년까지는 오로지 개 DNA 분석만 이뤄졌다. 하지만 이제 연구팀은 고양이의 유전자야말로 주목해야 할 대상이라고 말한다. 고양이의 DNA를 분석함으로써 인간의 당뇨나 천식 등 질병의 원인과 치료법을 찾을 가능성이 있다는 것. 연구를 위해 이들은 ‘99 라이브스’라는 조직을 결성하고 다수의 집 고양이의 혈액을 수집해 DNA를 분석했다. 서로 다른 종의 고양이로부터 채취한 2만 개의 게놈에서 털과 눈동자 색상, 건강 문제 등 다양한 정보를 취득할 수 있었다. 현재 러시아에 있는 테오도시우스 도브잔스키 센터에 머물고 있는 연구팀 유전학자 스티븐 오브라이언 박사는 가디언 일요판 옵저버와의 인터뷰에서 “지금까지 진행한 애완동물 유전자 연구는 특히 개를 대상으로 한 것이 대부분이었다”면서 “그 결과 특정 견종이 암에 걸리기 쉽다는 것도 밝힐 수 있었지만, 고양이를 중심으로 한 유전 연구는 가볍게 다뤄지는 경향이 있었다”고 말했다. 또한 그는 “고양이가 걸리는 대부분의 질병은 우리 인간도 발병하는 경우가 상당하다”면서 “그 예로 당뇨나 천식 같은 질병이 그런 경우에 해당하는 데 고양이는 앞으로 개 이상으로 우리 건강을 좌우할 열쇠가 될 가능성이 크다”고 밝혔다. 예를 들면 연구팀이 시행하는 연구 중 신부전을 일으키는 다낭신이라는 병의 경우 고양이와 인간의 발병률이 비슷하다고 한다. 연구팀은 고양이 유전자를 분석함으로써 이 병의 확산 속도를 규명하려 하고 있다. 또 이들은 2014년 세계적인 학술지 네이처를 통해 세 고양이에 관한 고양이 전체 게놈 분석결과를 게재했다. 이 중 한마리는 아비시니안이라는 묘종으로 2007년 게놈 분석이 이뤄졌었지만 당시 기술로는 유전자의 60% 정도밖에 해석할 수 없었다. 연구팀은 상트페테르부르크 출신 고양이와 유럽 출신 고양이의 유전자 분석도 진행했다. 고양이 유전자는 진화상 변화가 거의 없어 유전학적으로 관심이 높다. 현재 연구팀은 이런 고양이와 인간의 유전자를 비교함으로써 이종 간에 비슷한 질병에 걸리는 이유와 이를 치료할 실마리를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 사진=ⓒ포토리아(아비시니안 고양이) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1억6천만 년 된 뱀 화석 1억6천만 년 된 뱀 화석 “바다를 헤엄쳐 움직였을 가능성” 대박 최대 1억 6700만 년 전에 생존했음을 보여주는 뱀 화석이 발견돼 학계의 비상한 관심을 끈다. 이는 기존에 알려진 역대 최고(最古) 뱀 화석보다 7000만년을 거슬러 올라간 것으로, 날개 달린 공룡(익룡) 시대에 뱀이 함께 생존한 사실을 보여줘 뱀의 기원과 진화 연구에 새 장을 열 것으로 예상된다. 미국 CBS 방송은 캐나다 앨버타 대학의 마이클 콜드월 교수 국제 연구팀이 원시 뱀 화석 4종을 발굴해 과학잡지 네이처 커뮤니케이션스에 27일(현지시간) 발표했다고 소개했다. 연구팀은 영국 남서부 컬링턴과 스완지, 포르투갈 구이마로타, 미국 콜로라도 주 서부 내륙 지역에서 원시 뱀 화석을 발견했다. 약 1억 6700만년 전의 것으로 추정되는 에오피스 언더우디라는 이름의 가장 오래된 화석은 컬링턴 지역에서, 다른 뱀보다 1ｍ가량 길어 가장 큰 포르투갈로피스 리그니테스라는 1억 5500만년 전의 화석은 구이마로타에서 각각 발견했다. 역시 1억 5000만년 전에 활동한 콜로라도 주 뱀의 학명은 디아블로피스 길모레이다. 연구팀은 또 영국 스완지에서 물속을 유영하던 1억 4000만년 전의 파르비랍토르 에스테시도 찾아냈다. 아주 오래전에 사멸된 뱀이지만 머리, 턱, 갈비뼈, 이빨의 모양이 현재 뱀 개체와 상당 부분 흡사하다는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 원시 뱀의 유연한 턱 모양, 먹이를 잘 삼킬 수 있도록 뒤쪽으로 향한 날카로운 이빨 모양이 지금의 뱀과 무척 비슷하고, 도마뱀에서 발견되는 척추도 원시 뱀 화석에서 보였다. 콜드월 교수는 “무척 긴 시간이 지났으나 발견 당시 뱀이라고 한눈에 알아볼 정도로 거의 변화하지 않았다는 점에 놀랐다”고 했다. 연구팀은 영국과 포르투갈에서 뱀 화석을 발견한 지역이 1억 5000만년 전 늪지대였고, 콜로라도 주의 화석도 서부 지역 강가 퇴적층에서 발굴했다는 점을 들어 원시 뱀이 바다를 헤엄쳐 이동했을 것이라고 추측했다. 콜드월 교수는 “현재 대부분의 뱀이 물에 완벽하게 적응한 점을 고려하면 원시 뱀이 바다를 헤엄쳐 움직였을 가능성이 크다”고 설명했다. 그는 “이번 연구는 ‘뱀’이라고 알려진 개체의 진화 과정이 훨씬 복잡하다는 가설을 탐구한 것”이라며 “시기상 비어 있는 약 1억∼1억 4000만년 전의 뱀 화석을 발견해야 뱀의 기원과 진화에 대한 정확한 정보를 알 수 있다”고 말했다. 일부 학자들은 원시 뱀에 가까운 블라인드 뱀(blind snake)이 목재, 암석, 조개껍데기를 뚫고 그 안에서 생활하는 천공(穿孔)동물이라는 점에 착안해 뱀이 천공동물에서 진화했다고 주장한다. 그러나 콜드월 같은 학자는 뱀이 수상과 육지에서 모두 살 수 있는 네 발 달린 도마뱀류의 원시 개체에서 진화했다고 반박하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr　

타이완 해저에서 지금까지 알려지지 않은 신종 인류로 추정된 화석이 발견됐다고 라이브사이언스 등 과학전문매체가 27일 보도했다. 이 화석은 타이완 인근 해역에서 최근 낚시를 하던 어부가 해저 60~120m 지점에서 건저올린 것으로, 이를 처음 발견한 어부는 이를 인근 골동품 가게에 팔았다. 이후 골동품에 관심이 있는 한 수집가가 가게를 둘러보다 이를 발견하고는 타이완의 국립자연사박물관에 조사를 맡겼다. 전문가들은 이 화석이 발견된 지역의 이름을 따 ‘펑후 1’(Penghu 1)이라고 명명하고 이를 자세히 살핀 결과, 이는 약 20만 년 전 살았던 인류의 아래턱뼈인 것으로 밝혀졌다. 이 아래턱뼈화석에는 ‘나이’를 가늠할 자료가 될 치아가 고스란히 보존돼 있는데, 이러한 모양은 160만 년 전부터 25만 년 전까지 살았던 호모 에렉투스와도 다른 형태였다. 일반적으로 현생 인류와 거의 비슷한 치아와 아래턱뼈의 형태는 260만~1만1700년 전부터 나타났는데, 이번에 발견된 것은 호모 에렉투스보다 더 치아 크기가 크고 튼튼하다는 차이점이 있다. 연구진은 중국 대륙 남부에서 발견된 40만 년 전 인류 화석과 비교했는데, 같은 아시아대륙에서 발견됐다는 점을 제외하고는 공통점을 찾지 못했다. 연구진은 “지금까지 인근 지역에서 발견한 화석들과 비교한 결과 완전한 별개의 종(種)인 것으로 추정되지만, 정확히 신(新)인류인지 아닌지는 아직 확실치 않다”고 설명했다. 함께 연구를 진행 중인 일본 도쿄 국립자연사박물관의 고인류학자 요우스케 카이푸는 “우리는 인근에서 다른 화석의 조각을 찾아 연구할 필요가 있다”면서 “이번 화석의 발견은 아시아에 살았던 고대 인류의 연결고리를 찾는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 온라인판에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과연 뱀은 언제부터 나타나 땅 위를 기어다녔을까? 최근 뱀이 기존 예상보다 훨씬 오래된 약 1억 6700만년 이전부터 지구상에 살았다는 흥미로운 연구결과가 발표됐다. 지난 27일(현지시간) 캐나다 앨버타 대학 등 국제공동연구팀은 미국, 영국, 포르투갈 등지에서 발견된 뱀 화석 4종을 분석한 결과 이들이 1억 6700만년~1 억 4000만 년 전 사이에 살았다는 논문을 공개했다. 지구상의 뱀의 첫 등장과 진화 과정은 그간 학자들 사이에 주요 연구대상 중 하나였다. 기존에 발견된 최고의 뱀 화석은 1억 200만 년 전으로 이번 연구로 그 역사가 6500만년은 앞당겨지게 됐다. 연구팀에 따르면 이번에 확인된 최고의 뱀은 1억 6700만년 살았던 뱀(학명 Eophis underwoodi)으로 길이는 불과 25cm에 불과해 곤충이나 올챙이 등을 먹고 살았을 것으로 추정된다. 또한 포르투갈에서 발견된 뱀(Portugalophis lignites)은 발견된 4종 중 가장 큰 1.2m 크기로 새, 개구리, 심지어 작은 공룡도 잡아 먹었을 것으로 연구팀은 보고있다. 연구팀은 특히 당시 뱀들이 도마뱀에서 진화해 다소 줄어든 형태의 네 다리를 가지고 있었을 것으로 추측해 향후 추가적인 연구를 통해 그 진화과정의 수수께끼를 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 마이클 케드웰 교수는 "수많은 시간이 흘렀지만 한 눈에 '뱀이다' 라고 말할 만큼 모습이 거의 변하지 않았다" 면서 "오늘날 뱀의 특징인 유연한 턱과 날카로운 이빨 등을 모두 가지고 있다"고 설명했다.　 이어 "다소 줄어든 다리를 가지고 있다고 해서 걸어 다니지는 않았을 것" 이라면서 "뱀은 예나 지금이나 여전히 공포와 매력의 상징" 이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘내셔널 지오그래픽’ 2015년 1월 호에 저명한 과학 저술가인 티모시 페리스의 암흑물질-암흑 에너지 특집기사가 실려 우주 마니아들로부터 큰 관심을 끌고 있다. 복잡한 것을 쉽게 설명하는 재능과 아름다운 문체로 ‘동시대 최고의 과학 저술가’로 평가받고 있는 전직 신문기자-잡지 편집자 출신인 티모시 페리스는 1956년 부터 천체 관측을 시작했고, 1960년부터 천문학에 관한 글을 쓰기 시작했다. 베스트셀러가 된 작품 중 ‘우주의 모든 것'(The Whole Shebang)과 ‘은하 시대의 도래'(Coming of Age in the Milky Way) 두 권은 뉴욕 타임스의 ‘20세기에 출판된 중요한 책들’에 선정되었고 15개 언어로 번역되었다. 또한 그는 ‘라이프’ ‘내셔널 지오그래픽’ ‘네이처’ ‘뉴스위크’ ‘타임’ 등의 정기 간행물에 200편 이상의 기사와 에세이를 썼으며, 1977년에 발사한 보이저 1, 2호에 실어보낸 인류 문명 소개 유물인 음반을 제작하기도 했으며 미국물리학협회의 과학 저술상, 미국과학진흥회상, 구겐하임 펠로십을 받았다. 페리스의 특집기사 ‘숨겨진 우주를 처음으로 힐끗 보다'(A First Glimpse of the Hidden Cosmos)와 연계하여 스페이스닷컴은 직접 페리스와 대담한 기사를 20일(현지시간) 게재했다. 암흑물질과 암흑 에너지에 대한 페리스 특유의 해석과 견해가 잘 드러나 있는 흥미로운 내용이라 다음에 소개한다. -암흑물질과 암흑 에너지란 존재가 그처럼 상상 속에 확고하게 자리잡게 된 것은 무엇 때문입니까? 페리스=인간의 마음은 가까운 미래에 그럴싸한 설명이 나올 법한 중요한 문제나 질문에 끌리는 속성이 있습니다. 말하자면 한 10년이나 한 세대쯤 뒤에 말입니다. 암흑물질과 암흑 에너지는 확실히 중요한 문제로 보입니다. 과학자들은 우리가 볼 수 있는 가시적인 우주는 약 5%에 지나지 않고 나머지 95%는 이 암흑물질과 암흑 에너지로 채워져 있다는 계산서를 뽑아내놓고 있습니다. 이것들은 과연 무엇인가? 그 해답이 아마 적정 시간이 흐른 후 나올 것으로 보입니다. 그래서 암흑물질과 암흑 에너지 문제는 ‘시간이란 무엇인가?’라거나, ‘빅뱅 이전에는 무엇이 있었나?’ 하는 등의 문제보다 대중에게 훨씬 자극적이고 흥미로운 문제로 인식되는 거지요. - 실체는 그처럼 모호한데도 불구하고 우리는 암흑물질과 암흑 에너지의 영향에 대해 꽤나 많은 것들을 알고 있는 듯이 보입니다. 우리의 지식과 실체 사이에 있는 가장 큰 차이는 무엇이라 생각합니까? 페리스=암흑물질과 암흑 에너지가 행사하고 있는 영향 외에는 그것들에 대해 우리가 알고 있는 것은 거의 없습니다. 암흑물질은 가시적인 물체와 중력적으로 상호작용합니다. 은하와 은하단의 역학을 연구하는 과학자들은 암흑물질과 암흑 에너지가 우리 눈에 보이는 별들과 성단들이 행사하는 중력보다 훨씬 강한 중력을 행사하고 있다는 것을 발견했습니다. 그래서 그 미지의 존재를 ‘물질’이라 불렀고, 어떤 빛도 방출하지 않아 ‘암흑’이라고 붙인 겁니다. 이 암흑물질은 중력작용 외에는 우주의 어떤 물질과도 거의 또는 전혀 상호작용을 하지 않는 요상한 존재입니다. 과학자들은 암흑물질이 우리가 알고 있는 물질과는 전혀 다른 하나 또는 두 개의 원소로 드러날 것으로 생각하고 있습니다. 하지만 아직 확인된 것은 아닙니다. 다만 초대칭과 다른 첨단 물리학 이론으로 상상하고 있는 정도죠. 그러한 가설이 현실에서 실험적으로 확인하는 작업이 남아 있는 셈인데, 만약 현실적으로 확인된다면 그건 엄청난 사건이 될 겁니다. 암흑 에너지는 더 수수께끼 같은 존재입니다. 이 용어는 그 실체가 무엇이든 간에 이 우주를 가속 팽창시키고 있는 에너지라는 뜻을 내포합니다. 만약 암흑 에너지가 공간 자체의 특성이라면, 과학자들이 그 존재를 알아내기 전에 진공에 관한 양자론으로 설명이 가능할 것입니다. 그것을 흔히 중력 양자론이라 하죠. 중력이 공간을 어떻게 휘게 하는가를 나타내주는 아인슈타인의 일반 상대성이론에 대응하는 개념인 셈이죠. - 이러한 현상에 대한 연구 중 어떤 연구가 가장 가능성이 높은 것입니까? 페리스=지금 지구상에는 열 남짓의 암흑물질 검출 장비들이 곳곳에서 작동 중입니다. 암흑물질을 검출하는 데 성공할 수도 있고 실패할 수도 있겠지만, 어느 쪽이든 암흑물질에 대한 인류의 지식을 늘리는 데 기여할 것입니다. 토마스 에디슨이 이런 말을 자주 했었죠. ‘참으로 가치있는 것은 실패에서 배우는 법이다.’ 암흑 에너지에 관한 연구는 주로 우주의 팽창 속도를 관측하는 데 집중되어 있습니다. 우주가 얼마나 빨리 가속 팽창을 하고 있는가, 또 그런 팽창이 언제부터 시작되었는가 하는 문제들을 규명하려는 노력입니다. 숲속에 맹수가 있다면 우선 그 맹수의 발자국부터 찾아야 하는 것과 마찬가지 이유에서입니다. - 암흑물질과 암흑 에너지는 우주의 진화에 심대한 영향을 미친 것으로 나와 있습니다. 그 오랜 역사를 설명해줄 수 있습니까? 페리스=현재 우리가 보는 바와 같은 우주라는 거대 구조와 은하들을 만드는 데 암흑물질이 가장 큰 영향을 끼쳤다고 할 수 있습니다. 암흑물질이 없었다면 우주는 지금과는 크게 달라졌을 것입니다. 그리고 아마 어떤 생명체도 존재하지 못하는 우주가 되었을지도 모릅니다. 암흑 에너지는 공간의 한 특성으로 보입니다. 우주가 팽창할수록 그에 따라 암흑 에너지도 늘어나고 있습니다. 이 암흑 에너지가 없다면 우리 우주는 여기까지 오지 못했을지도 모릅니다. 현재 우주를 가속 팽창시키고 있는 이 암흑 에너지야말로 우리 우주의 미래를 결정지을 최대 요소라 할 수 있습니다. 비록 그것의 정체가 무엇인지, 그리고 어떻게 작동하는 건지 과학자들이 아직 밝혀내지 못하고 있지만 말입니다. 만약 암흑 에너지가 최초로 우주 팽창을 일으킨 존재라면 우리 우주는 암흑 에너지에 크게 의존하고 있다고 볼 수 있습니다. 우리가 볼 수 있는 가시적인 우주는 거의 텅 빈 공간입니다. 별이나 행성들, 우리 몸도 사실 거의 텅 빈 공간에 지나지 않습니다. 인체를 이루는 원자와 분자 내부의 모든 공간을 제거해버린다면 우리는 거의 이 문장 끝의 마침표 하나 정도도 되지 않습니다. 따라서 암흑 에너지가 정말 공간의 특성이라면, 그것의 정체를 아는 것이 참으로 중요한 것입니다. 물을 모르고는 비나 눈, 수증기를 안다고 할 수 없는 거나 마찬가지죠. - 우주 최대의 미스터리인 이 암흑물질과 암흑 에너지에 관한 연구의 미래는 과연 어떨 거라고 보십니까? 페리스=암흑물질의 후보 입자는 가까운 장래에 발견될 거라고 봅니다. 일부 실험 물리학자들은 이미 암흑물질의 증거를 보았다고 생각하고 있습니다. 하지만 더 많은 증거들이 아직 필요합니다. 우리는 곧 그것들을 보게 될 것입니다. 암흑 에너지의 정체를 잡는 일은 더 어렵고 고된 노력을 필요로 할 것으로 봅니다. 일부 이론 물리학자들은 ‘끈 이론’과 같은 것에 ‘표준 모델’에 근거해 우리 눈에 보이는 가시적인 우주를 넘어서 엄청난 비밀이 있을 거라는 강한 암시를 하고 있습니다. 암흑 에너지에 대한 탐구가 깊어가면 우리는 그것이 얼마나 기묘하고 놀라운 성질을 가진 존재인가 하는 것을 어렴풋이나마 볼 때가 올 것이라고 믿습니다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 　　

그린란드의 거대한 빙하표면에 마치 지반이 가라앉은 것처럼 거대한 크레이터(crater)가 발생했다. 갑작스럽게 발견된 이 크레이터는 지난해 4월 항공 관측을 통해 확인된 것으로 그 폭이 2km, 깊이가 평균 70m에 달한다. 이 놀라운 사진은 바로 과학자들의 주목을 받았는데, 그린란드의 빙하 내부에서 급격한 변화가 발생하고 있다는 증거 중 하나이기 때문이다. 멀쩡하던 빙하가 갑자기 이렇게 주저앉게 된 것은 빙하 내부에 거대한 공간이 생겼기 때문이다. 갑자기 빙하 내부에 텅 빈 공간이 생긴 것은 빙하 내부 호수(sub-glacial lake)에 있던 물이 한꺼번에 다른 곳으로 이동했기 때문이다. 여름철이 되면 그린란드 표면의 온도가 상승하면서 일부 얼음들이 녹게 된다. 빙하가 녹은 물인 해빙수(meltwater)는 빙하 표면에서 호수와 강을 형성하는데, 이 물의 온도는 아무리 차가워도 주변 얼음보다는 높다. 따라서 얼음을 녹이면서 내부로 파고들게 된다. 이렇게 내부로 이동한 해빙수 중 일부는 지하수처럼 흐르다가 빙하 내부에 고여 빙하 내부 호수가 되는 것이다. 그리고 빙하 내부 호수의 물 역시 주변 얼음보다 높으므로 주변 얼음을 녹이면서 호수를 더 커지게 하거나, 혹은 약한 틈을 타고 빠져나가면서 공간을 만들 수 있다. 만약 물이 급속도로 빠져나가면 거대한 빈 공감만 남게 되는데, 남은 공간이 빙하의 하중을 견디지 못하면 지반이 가라앉듯이 빙하가 주저앉으면서 표면에 독특한 모양의 크레이터를 만들게 되는 것이다. 이 크레이터를 학술지 크라이오스피어(Cryoshpere)에 발표한 미국 오하이오 주립대학 이언 호와트(Ian Howat) 교수에 의하면 아마도 한꺼번에 254억 리터의 물이 빠져나가면서 이와 같은 지형이 형성된 것으로 추정된다고 한다. 위성 사진 판독 결과에 따르면 거의 수십 년간 안정적으로 있던 빙하 내부 호수가 불과 수주 만에 모든 물이 빠져나가면서 아무것도 없는 빈 공간이 되었다고 한다. 이는 그린란드의 빙하가 점차로 불안정해지고 있다는 신호로 해석될 수 있어 과학자들의 주목을 받고 있다. 육지에 존재하는 물 대부분은 빙하이다. 그리고 육지 빙하의 대부분은 남극 대륙과 그린란드에 집중되어있다. 그린란드 빙하는 175만㎢에 달하는 넓은 면적을 자랑하며, 부피는 285만㎦에 달한다. 만약 이 빙하가 모두 녹는다면 현재 바다의 높이는 지금보다 6m에서 7m 정도 높아지게 될 것이다. 현재 그린란드 빙하가 생성되는 속도보다 녹는 속도가 더 빨라서, 그 질량을 점점 잃고 있다는 과학적인 관측 결과들이 나오고 있다. 나사, 유럽 우주국, 미 국립 설빙 데이터 센터(National Snow and Ice Data Center)등 여러 연구 기관들과 다수의 과학자는 그린란드 빙하의 변화를 관측하기 위해서 다양한 항공, 위성, 현지 탐사를 진행 중이다. 이 거대 크레이터 역시 그렇게 해서 발견한 것이다. 사실 과학자들이 최근 발견한 그린란드의 거대 호수와 크레이터는 이것 하나뿐이 아니다. 또 다른 과학자팀은 지난 수년간 물이 채워졌다 사라지기를 반복한 그린란드의 대형 빙하 호수를 네이처지에 보고했다. 과거에는 보기 어려웠던 일이 계속 목격된다는 것은 그린란드 빙하의 안전성이 흔들리고 있다는 중요한 증거로 생각된다. 빙하가 녹아내리는 속도는 해수면 상승 속도와 밀접한 연관성이 있기 때문에 앞으로도 중요한 연구 대상이 될 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com