지구의 새 주소는 ‘라니아케아 은하수 태양계’ 흔히 은하수로 불리는 우리 은하가 어느 위치에 있는지 보여주는 새로운 우주 지도가 공개됐다. 이 지도는 우리 은하의 위치는 물론 주변에 있는 수많은 은하와의 관계를 보여준다. 연구팀은 이런 관계를 보여주는 더 큰 은하 집단을 ‘라니아케아’라고 명명했다. 이는 하와이어로 ‘끝없는 하늘’을 뜻하는 말이다. 이로써 우리 지구는 ‘라니아케아 은하수 태양계’라는 새 주소를 갖게 된 셈이다. 우주에서 은하는 서로 모여 거대한 구조를 형성하는 경향이 있다. 천문학자들은 이를 초은하단이라고 부르고 있다. 새롭게 공개된 우주 지도에 따르면 지구가 속한 은하는 지름 5억 광년인 라니아케아 초은하단의 가장자리 근처에 위치한다. 라니아케아 내부에는 무려 10만 개의 은하가 존재한다. 하지만 이런 대규모의 초은하단도 우주의 일부분에 불과하다. 우주는 관측할 수 있는 범위만 해도 900억 광년 이상으로 확대된다고 천문학자들은 설명하고 있다. 라니아케아라는 초은하단의 형성을 밝혀낸 연구팀을 이끄는 미국 하와이대학 천문학자 브렌트 툴리 박사는 “지도를 보면 위치감각을 얻을 수 있다”면서 “자신을 위해 위치감각을 얻고 그런 관계를 보는 것은 그 위치를 이해하는 데 매우 중요한 것”이라고 설명한다. 우리 은하 주변의 지도가 나온 것은 이번이 처음은 아니지만, 지금까지의 지도는 어떻게 은하들이 우리 은하가 속한 초은하단에서 나오는 중력에 의해 묶여 있는지를 확인할 수는 없었다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 각 은하가 우주 공간에서 어떻게 운동하고 있는지를 관찰하고, 라니아케아의 경계와 그에 속하는 은하를 확정했다. 이를 위해 연구팀은 ‘특이 운동’이라는 측정 값을 사용했다. 이는 은하의 총 운동에서 우주 팽창에 의한 운동 성분을 뺀 값이라고 한다. 은하가 어떻게 움직이는지 나타내는 이 궤적에서 은하를 끌어 당기는 중력의 중심 이른바 ‘인력체’(Attractor)의 위치를 알 수 있다. 이런 인력체는 초은하단의 핵을 형성하고 거기에 속한 은하의 움직임을 지배하지만, 핵에 끌려 당기는 특이 운동을 밝히기는 쉽지 않다고 한다. “은하마다 그런 움직임을 관찰하는 것은 매우 어려운 것”이라고 미국 로렌스버클리 국립연구소의 물리학자 데이비드 슐레겔 박사는 말한다. 슐레겔 박사 역시 현재 2500만 개의 은하를 지도에 담아내는 프로젝트를 진행 중에 있지만, 자신이 대학원생이었던 시절 이번 연구와 비슷한 지도 제작에 상당한 시간을 보냈던 경험이 있다고 한다. 그는 “실제로 이런 종류의 지도 작성에 많은 연구자들이 노력해왔지만, 매우 성가신 연구이기에 결국 모두가 포기했다”면서 “그런데 이 연구팀, 특히 툴리 박사는 열심히 노력을 계속해왔다”고 말했다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 8000개나 되는 은하의 특이 운동을 조사한 뒤 우리 은하와 주변 은하가 어떤 인력체에 의해 주도되고 있는지를 밝혀낼 수 있었다. 이들은 그런 정보를 사용해 라니아케아 초은하단의 범위를 확정할 수 있었다. 간단히 말하면, (센타우루스자리 방향에 있는) 라니아케아의 ‘거대 인력체’(Great Attractor)에 의해 움직이는 은하들은 라니아케아 초은하단에 속해 있다는 것이다. 또한 이런 은하는 라니아케아 초은하단 옆에 있는 물고기자리-페르세우스 초은하단에 있는 또 다른 인력체에 의해서도 영향을 받고 있다. 툴리 박사는 “우리는 (라니아케아의) 경계를 찾으려고 했다”면서 “이는 지구의 분수령(분수계)과 비슷한 데 이런 분수령의 윤곽은 록키 산맥과 달리 평지에서는 그다지 명확하지 않지만, 물이 어디로 흐를지 정해져 있는 것과 같다”고 말했다. 초은하단에 속하는 은하는 우주의 실에 꿴 구술처럼 이어져 있다. 각각의 실은 거대 인력체로 이어져 있다. 우리 은하는 이런 실 중 하나의 가장자리에 있는데 ‘로컬 보이드’(Local Void)라는 곳의 가장자리에 있다고 한다. 보이드(Void, 공동)는 이름 그대로 거의 아무것도 없는 공간이다. 이런 대규모의 우주 실과 보이드는 우주 전체에 흔히 존재한다. 하지만 툴리 박사는 라니아케아의 지도를 제작하는 과정에서 알게 된 정보에 크게 놀랐다고 말했다. 이는 라니아케아 초은하단이 ‘섀플리 밀집지역’(Shapley Concentration)으로 불리는 더 큰 은하 집단에 의해 끌려가고 있다는 것. 툴리 박사는 “이는 정말 큰 것으로, 우리는 그것에 끌려가고 있다”면서 “하지만, 우리는 아직 섀플리 밀집지역의 윤곽을 찾기 위한 충분한 정보를 갖고 있지 않다”고 말했다. 이어 “우리는 아마 훨씬 큰 무언가(섀플리 밀집지역)의 일부일지도 모른다”고 덧붙였다. 이번 연구논문은 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 온라인판에 9월 3일자로 게재됐다. 사진=네이처(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

환자 수가 매년 증가하는 추세에 있는 피부암. 자외선을 받은 피부가 손상되면 발병 위험이 높아지는 것으로 알려졌지만, 새로운 연구에서 자외선이 특정 유전자에 돌연변이를 일으켜 피부암을 일으키는 것으로 밝혀져 관심이 쏠리고 있다. 미국 스탠퍼드의대 연구진이 발표한 이번 연구논문에 따르면 세포 분열 시 DNA를 동등하게 나누도록 돕는 기능과 연관된 특정 유전자(KNSTRN)가 자외선을 받게 되면 변이를 일으켜 피부암을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 이미 그 존재가 알려진 ‘발암 유전자’(oncogene)와 달리, KNSTRN 유전자는 원래 암을 유발하지 않지만 자외선을 받아 활성화되면 결과적으로 피부 편평세포암을 일으킬 수 있다고 연구진은 설명하고 있다. 피부 편평세포암은 인체에서 두 번째로 가장 흔한 암이라고 한다. 세계적으로는 매년 1만 건 이상이 진단되고 있다. 연구에 참여한 폴 카바리 피부과 교수에 따르면 이 특정 유전자가 변이를 일으키면 세포 분열이 정상적으로 이뤄지지 않아 비정상적인 DNA를 지닌 세포가 발생한다. 이런 세포가 피부암으로 이어질 수 있다는 것이다. 또한 이 유전자의 특정 부분은 피부 편평세포암에서 약 20%, 흑색종에서 약 5%의 변이를 일으키고 있는 것으로 확인됐다. 피부암의 ‘원인’이 되는 유전자 변이를 규명한 이번 연구는 앞으로 피부암의 예방과 치료법의 개발로 이어질 수 있다고 연구진은 기대하고 있다. 아울러 이번 연구는 피부암 발병률을 낮추려면 자외선으로부터 피부를 보호해야 한다는 기존 이론도 뒷받침하는 결과라고 한다. 이번 연구결과는 유전자 연구 분야 권위지인 ‘네이처 지네틱스’(Nature Genetics) 온라인판 9월 7일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

잡은 물고기를 모아두는 펠리컨의 턱 주머니 같은 구조를 지닌 익룡 화석이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. AFP통신 등 외신에 따르면 중국 과학원(CAS)의 왕 샤오린 박사와 브라질 국립박물관의 알렉산더 켈르너 박사가 공동으로 이끄는 연구팀이 중국 동북부 지우포탕 지층에서 아래 턱 끝 부위에 특징적인 판 모양의 돌출부가 달린 익룡 화석을 발견했다. 이 지층에는 약 1억 2000만 년 전 백악기 초기에 서식하던 다양한 생물의 화석이 뭍혀 있는 데 서로 가까운 위치에서 이런 특징을 지닌 표본 2체가 발견된 것이다. 연구팀은 이 이상한 생김새의 익룡에 제임스 카메론 감독의 SF영화 ‘아바타’에 등장하는 익룡을 닮은 비행 생물 ‘이크란’과 라틴어로 용을 뜻하는 ‘드라코’라는 이름을 따서 ‘이크란드라코 아바타르’(Ikrandraco avatar)라는 학명을 붙였다. 연구팀은 이크란드라코의 턱에 후크 모양의 돌출부에 신축 가능한 턱 주머니가 매달려 있었다고 추측하고 있다. 익룡이 이런 특징을 갖는 가설은 일부 화석 표본에서 볼 수 있는 부드러운 피부 주름의 흔적에 따라 제기되고 있었지만, 지금까지 그 확증은 얻을 수 없었다. 오늘날 펠리컨은 이런 목 밑에 처진 살을 가진 것으로 잘 알려져 있다. 연구팀은 논문을 통해 “우리는 다음과 같은 가설을 세웠다”면서 “이 익룡은 인근 호수의 수면 위를 저공 비행하면서 수중에 아래 턱을 내리는 것으로 물고기를 잡았다”고 밝히고 있다. 익룡의 목 밑에 처진 부위는 먹이를 넣어두면서 그대로 사냥을 계속하는 역할을 하거나 먹이와 함께 들어온 물을 뱉는 데 도움이 될 수 있을 것으로 예상할 수 있다고 한다. 익룡은 공룡의 근연종으로 약 2억 2500만 년 전부터 6500만 년 전까지의 시대에 살고 있었다. 지금까지 약 100여 종이 발견됐으며 그중에는 날개 폭이 13m에 이르는 거대 종도 있는 것으로 알려졌다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽리포츠’(Scientific Reports) 11일 자로 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 11일(현지시간) 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 11일 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

보통 ‘할 수 있다’는 자신감은 모든 일에 있어서 긍정적 성과를 가져다 줄 가장 기본적인 태도로 알려져 있다. 하지만 실제 사업을 진행함에 있어서 이런 긍정적 태도는 오히려 일을 실패로 귀결시킬 높은 위험성을 품고 있으며 ‘망할 수 있다’는 부정적 태도가 오히려 성공을 가져다 줄 가능성이 높다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스 최근 보도에 따르면 영국 리버풀 대학 경영 대학원 연구진이 “낙관적, 긍정적 태도보다는 부정적, 비관적 태도가 실제 사업에서 성공적인 결과를 가져다 줄 가능성이 더욱 높다”는 연구결과를 발표했다. 연구진은 사업 현장에서 구성원 사이의 태도 양상에 따라 변화하는 업무 효율성, 수익의 방대한 실제 사례 데이터를 분석한 결과, ‘할 수 있다’는 긍정적 자신감과 지나친 낙관적 태도, 친밀함이 과해질 경우 사업이 실패할 경우가 높은 것으로 나타났다. 반면, 사업 구성원 사이에 ‘잘못하면 망할 수도 있다’는 위기의식과 부정적 분위기가 조성될 경우 오히려 사업이 성공하는 경우가 많은 것으로 확인됐다. 연구진에 따르면, 긍정적 태도는 사업현장 자체의 분위기를 원활히 돌아가도록 유도시키는 윤활유가 될 수는 있지만 이것이 지나칠 경우는 사업 구성원간의 위기의식과 긴장감을 떨어뜨려 정작 사업 자체를 망치게 될 위험성을 높일 수 있다. 예를 들면, 낙관적 분위기가 팽배한 사업 현장의 회의 진행은 별 다른 토론 없이 손쉽게 합의되거나 그냥 넘어가는 경우가 많다. 이렇게 되면 사업 계획에 있어서 실제로 필요한 조언이나 부정적 가능성을 그냥 덮고 갈 가능성이 높아져 일을 좋지 못한 방향으로 이끌게 되기 쉽다. 하지만 부정적인 태도로 사업에 임하면, 분위기 자체가 얼어붙을 수는 있지만 사소한 결정 하나에도 꼼꼼히 따지고 넘어가는 습관이 생겨 사업진행 자체가 안전성 있게 형성된다. 뿐만 아니라 이렇게 형성된 긴장감은 직접 동료가 저지른 부정행위, 실수가 반복하지 않도록 유도한다. 작은 틈이 궁극적으로 사업을 망칠 수 있는 거대한 구멍으로 발전될 수 있는 만큼 위기를 강조하는 부정적, 비관적 태도는 사업 실무에 있어서 필수적이라는 의미다. 리버풀 대학 경영대학원 더크 린데바움 교수는 “건전지에도 양극과 음극이 있는 것처럼 사업 태도에도 양면성이 있다”며 “이 연구결과는 실제 사업을 성공으로 이끌고자 할 때, 긍정적 태도 하나만으로는 힘들다는 점을 알려준다. 사업을 시작할 사람들은 부정적, 비관적 태도가 가져다 줄 장점도 알아야 할 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지 ‘인간관계 연구(Journal Human Relations)’에 최근 발표됐다. 사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구상에 포유류가 첫 등장한 시기를 한참 앞당길 중요한 분기점이 될 골격 화석이 훌륭한 보존 상태로 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 내셔널 지오그래픽 뉴스는 뉴욕자연사박물관, 펜실베이니아 인디애나대학교, 베이징자연사박물관, 중국 선양대학, 중국과학원 고생물학 공동 연구진이 지구상에 포유류가 등장한 첫 시기를 적어도 4000만년 앞당겨줄 생명체 화석을 발견했다고 10일(현지시간) 보도했다. 연구진은 중국 북동부 랴오닝성 고대 지층에서 진행된 3년간의 발굴 작업을 통해 최초 포유류로 추정되는 하라미이드(haramiyids)의 골격 화석을 거의 완전한 형태로 발견하는데 성공했다. 출토된 골격화석은 총 6가지인데 이는 각각 3종류의 하라미이드(haramiyids)에서 유래한 것으로 추측된다. 해당 포유류의 무게는 최저 28g에서 최대 283g사이로 여겨지는데 그 형태는 오늘날의 다람쥐와 거의 빼다 박은 듯 유사하다. 연구진에 따르면, 이 포유류는 어금니 교두(咬頭) 즉, 치아도드리(앞니를 제외한 치아의 씹는 면에 솟아오른 돌기 부분)가 나있는 등 설치류에서 유래된 특이한 구강구조를 가지고 있었으며 이를 이용해 주로 곤충, 견과류, 과일을 주식으로 삼았다. 이와 같은 구강구조는 약 1억 6400만년 전 쥐라기 중기에 번성했던 포유류인 다구치목(multituberculates)과 매우 유사한 것으로 학계에서는 하라미이드(haramiyids)와 다구치목이 같은 뿌리일 것이라는 의견을 제시한 바 있다. 다만 하라미이드(haramiyids)는 다구치목과 달리 두개골, 고막 형태, 턱뼈, 발목 등에서 포유류만의 고유한 특징이 존재한다. 또한 등장시기가 적어도 2억 2000~2억년 전 사이인 중생대 트라이아스기로 추정되는데 기존 학계에서 짐작해온 최초 포유류 출현 시기인 1억 7400~1억 6400만년 전 쥐라기 중기에서 적어도 4000만년 이상 앞당겨내는 중요한 진화론적 의미를 가진다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 11일자에 발표됐다. 사진=Nature 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구상에 포유류가 첫 등장한 시기를 한참 앞당길 중요한 분기점이 될 골격 화석이 훌륭한 보존 상태로 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 내셔널 지오그래픽 뉴스는 뉴욕자연사박물관, 펜실베이니아 인디애나대학교, 베이징자연사박물관, 중국 선양대학, 중국과학원 고생물학 공동 연구진이 지구상에 포유류가 등장한 첫 시기를 적어도 4000만년 앞당겨줄 생명체 화석을 발견했다고 10일(현지시간) 보도했다. 연구진은 중국 북동부 랴오닝성 고대 지층에서 진행된 3년간의 발굴 작업을 통해 최초 포유류로 추정되는 하라미이드(haramiyids)의 골격 화석을 거의 완전한 형태로 발견하는데 성공했다. 출토된 골격화석은 총 6가지인데 이는 각각 3종류의 하라미이드(haramiyids)에서 유래한 것으로 추측된다. 해당 포유류의 무게는 최저 28g에서 최대 283g사이로 여겨지는데 그 형태는 오늘날의 다람쥐와 거의 빼다 박은 듯 유사하다. 연구진에 따르면, 이 포유류는 어금니 교두(咬頭) 즉, 치아도드리(앞니를 제외한 치아의 씹는 면에 솟아오른 돌기 부분)가 나있는 등 설치류에서 유래된 특이한 구강구조를 가지고 있었으며 이를 이용해 주로 곤충, 견과류, 과일을 주식으로 삼았다. 이와 같은 구강구조는 약 1억 6400만년 전 쥐라기 중기에 번성했던 포유류인 다구치목(multituberculates)과 매우 유사한 것으로 학계에서는 하라미이드(haramiyids)와 다구치목이 같은 뿌리일 것이라는 의견을 제시한 바 있다. 다만 하라미이드(haramiyids)는 다구치목과 달리 두개골, 고막 형태, 턱뼈, 발목 등에서 포유류만의 고유한 특징이 존재한다. 또한 등장시기가 적어도 2억 2000~2억년 전 사이인 중생대 트라이아스기로 추정되는데 기존 학계에서 짐작해온 최초 포유류 출현 시기인 1억 7400~1억 6400만년 전 쥐라기 중기에서 적어도 4000만년 이상 앞당겨내는 중요한 진화론적 의미를 가진다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 11일자에 발표됐다. 사진=Nature 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

고구마와 바나나 속에 풍부한 ‘칼륨’ 성분이 노년 여성 뇌졸중 예방에 도움이 된다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 뉴욕 알버트아인슈타인 의과대학 연구진이 “고구마, 바나나처럼 칼륨이 많이 들어있는 식품이 노년 여성의 뇌졸중 사망 위험을 감소시킨다”는 연구결과를 발표했다고 최근 보도했다. 연구진은 50~79세 사이 중·노년 여성 90,000명을 대상으로 11년간 칼륨 섭취량과 뇌졸중 발명 및 사망 사이의 상관관계를 분석하는 11년간의 장기 추적 조사를 시행했다. 결과를 보면, 칼륨이 풍부한 식품을 꾸준히 섭취해온 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 뇌졸중 발병 및 사망 빈도가 12% 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 뇌혈관 폐색으로 뇌 조직이 기능을 하지 못하는 허혈성 뇌졸중이 발생할 위험은 칼륨 섭취를 꾸준히 한 경우, 16%나 감소했다. 또한 뇌졸중 외에 다른 질환으로 사망할 확률도 10% 가까이 줄어들었다. 연구진의 조사에 따르면, 칼륨을 꾸준히 섭취해준 여성들은 고혈압 증세가 없다는 공통점을 발견했다. 특히 칼륨 섭취량이 가장 높았던 여성들은 허혈성 뇌졸중 발생 확률은 27%, 그 외에 다른 뇌졸중 발생 확률은 21% 감소됐다. 이는 칼륨 섭취가 고혈압 환자에게 도움이 될 수 있다는 가능성 역시 함께 제시하고 있다. 칼륨(potassium)은 나트륨(Na)과 함께 체액을 구성하는 주요 전해질로 몸속 수분과 산성-알칼리 균형을 조절하는 역할을 수행한다. 혈압을 낮추는 기능이 있어 고혈압 예방·치료에 효과적인 것으로 알려져 있다. 칼륨은 채소류와 과일류에 많이 함유되어 있는데 주로 우유, 콩, 토마토 주스, 오렌지 주스, 고구마, 바나나 등에 다량 들어있다. 연구진은 “노년층 여성들이 채소류를 통해 많은 칼륨을 섭취해야하는 이유를 알려주는 연구결과”라며 “단, 칼륨을 과량 섭취하면 배탈 등의 부작용이 나타날 수 있다. 또한 신장 기능이 약하면 칼륨이 혈액에 쌓여 심장 기능을 저해할 수 있어 신장 질환 환자들도 섭취에 조심해야한다”고 강조했다. 참고로 국내 영양섭취기준에 의하면, 대한민국 성인 1일 기준 칼륨 충분섭취량은 남성·여성 공통적으로 4.7g이다. 한편, 이 연구결과는 국제학술지 ‘뇌졸중 저널(Journal Stroke)’ 4일자에 게재됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

고구마와 바나나 속에 풍부한 ‘칼륨’ 성분이 노년 여성 뇌졸중 예방에 도움이 된다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 뉴욕 알버트아인슈타인 의과대학 연구진이 “고구마, 바나나처럼 칼륨이 많이 들어있는 식품이 노년 여성의 뇌졸중 사망 위험을 감소시킨다”는 연구결과를 발표했다고 5일(현지시간) 보도했다. 연구진은 50~79세 사이 중·노년 여성 90,000명을 대상으로 11년간 칼륨 섭취량과 뇌졸중 발명 및 사망 사이의 상관관계를 분석하는 11년간의 장기 추적 조사를 시행했다. 결과를 보면, 칼륨이 풍부한 식품을 꾸준히 섭취해온 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 뇌졸중 발병 및 사망 빈도가 12% 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 뇌혈관 폐색으로 뇌 조직이 기능을 하지 못하는 허혈성 뇌졸중이 발생할 위험은 칼륨 섭취를 꾸준히 한 경우, 16%나 감소했다. 또한 뇌졸중 외에 다른 질환으로 사망할 확률도 10% 가까이 줄어들었다. 연구진의 조사에 따르면, 칼륨을 꾸준히 섭취해준 여성들은 고혈압 증세가 없다는 공통점을 발견했다. 특히 칼륨 섭취량이 가장 높았던 여성들은 허혈성 뇌졸중 발생 확률은 27%, 그 외에 다른 뇌졸중 발생 확률은 21% 감소됐다. 이는 칼륨 섭취가 고혈압 환자에게 도움이 될 수 있다는 가능성 역시 함께 제시하고 있다. 칼륨(potassium)은 나트륨(Na)과 함께 체액을 구성하는 주요 전해질로 몸속 수분과 산성-알칼리 균형을 조절하는 역할을 수행한다. 혈압을 낮추는 기능이 있어 고혈압 예방·치료에 효과적인 것으로 알려져 있다. 칼륨은 채소류와 과일류에 많이 함유되어 있는데 주로 우유, 콩, 토마토 주스, 오렌지 주스, 고구마, 바나나 등에 다량 들어있다. 연구진은 “노년층 여성들이 채소류를 통해 많은 칼륨을 섭취해야하는 이유를 알려주는 연구결과”라며 “단, 칼륨을 과량 섭취하면 배탈 등의 부작용이 나타날 수 있다. 또한 신장 기능이 약하면 칼륨이 혈액에 쌓여 심장 기능을 저해할 수 있어 신장 질환 환자들도 섭취에 조심해야한다”고 강조했다. 참고로 국내 영양섭취기준에 의하면, 대한민국 성인 1일 기준 칼륨 충분섭취량은 남성·여성 공통적으로 4.7g이다. 한편, 이 연구결과는 국제학술지 ‘뇌졸중 저널(Journal Stroke)’ 4일자에 게재됐다. 자료사진=wikipedia, 포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

겉에서는 전혀 내부를 볼 수 없는 불투명한 상자 속 물건을 꺼내지 않고 촬영해낼 수 있을까? 먼저 이것이 가능하려면 두 개의 물체가 공간적으로 아무리 떨어져 있어도 연결고리가 존재한다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 물체를 투과하는 광양자 빛만으로 사진을 찍어낼 수 있음을 증명해야만 한다. 그런데 최근 이것이 가능할 수도 있다는 실험결과가 나왔다. 세계적 과학 전문 주간지 네이처(Nature)는 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 카메라 렌즈와는 상관없이 광양자 빛만으로 고양이 이미지를 촬영해내는데 성공했다고 27일(현지시간) 보도했다. 먼저 해당실험을 정확히 이해하기 위해서는 양자역학의 기본 원리와 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 이론을 알아야한다. 이를 간략히 소개하자면 다음과 같다. 먼저 양자역학(quantum mechanics)은 원자, 분자, 소립자와 같은 미시적 대상에 대한 역학으로 거시적 현상에 집중하는 고전역학과는 많은 부분이 차이가 난다. 특히 다른 부분은 고전역학이 미래를 예측할 수 있다는 결정론적(deterministic) 입장을 취하는 반면, 양자역학은 현재는 정확히 알아도 미래 일을 예측하는 것은 불가능하다는 확률론적(probabilistic) 입장을 가지고 있다. 즉, 양자역학은 인과율 법칙보다는 우연성에 더 많은 무게를 두고 있는 것이다. 양자역학의 토대는 지난 1905년, 아인슈타인이 뉴턴으로 대표되는 고전역학의 한계를 지적한 상대성역학(relative mechanics)에서부터 시작된다. 양자역학의 핵심은 미시적 세계에서 발생하는 사건은 사건이 직접 목격되기 전까지는 확률적으로만 계산되며 서로 다른 상태가 지속적으로 공존한다. 이것이 앞서 설명한 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 연결된다. 이에 대해 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학이 불완전하다는 점을 지속적으로 의심해왔고 1935년 이를 증명할 한 가지 가상실험을 고안하게 된다. 먼저 고양이 한 마리와 알파입자(헬륨 원자핵)를 외부와 차단된 불투명 상자 속에 집어놓고, 다시 해당 상자를 독가스가 들어있는 통과 연결시킨다. 독가스는 방사능 검출 기계와 연결된 밸브에 의해 아직 상자 속으로 주입되지 않은 상황이다. 하지만 상자 속 알파입자가 감지되면 밸브는 자연히 열리게 되고 고양이는 사망하게 된다. 단, 이 알파입자는 시간 당 50%의 확률로 붕괴되도록 설정된 상황이기에 고양이 죽거나 살 확률 역시 50%다. 실질적으로 한 시간 후 상자를 열었을 때 나타날 결과는 첫째, 독가스에 죽은 고양이와 붕괴된 알파입자, 둘째 살아있는 고양이와 붕괴되지 않은 알파입자 두 가지 뿐이다. 하지만 양자역학 이론적으로만 보면 고양이와 알파입자는 죽지도 살지도 못한 50% 상태로 존재할 수 있다. 즉, 삶과 죽음 모두 한 공간에 공존할 수 있다는 것이다. 문제는 상자를 여는 순간, 결과는 고양이가 죽거나 살거나 한 가지 형태로밖에 고정될 수 없다. 삶과 죽음의 공존을 목격하려면 상자를 열지 않은 상황에서 내부모습을 볼 수 있어야만 한다. 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 행한 실험은 바로 이 ‘슈뢰딩거의 고양이’를 상자 안에 둔 채로 촬영할 수 있는지 여부를 알아본 것이다. 연구진은 노란색과 빨간색 두 가지 광양자 빛을 이용해 고양이를 촬영하는 시도를 했다. 본래 카메라라는 매개체를 이용해 사물이 찍힌다는 즉, 상태에 관한 정보는 항상 관련 주위를 통해서만 매개될 수 있다는 국소성의 원리를 넘어 전달통로만 형성되면 별다른 매개체를 통하지 않고도 정보를 전달할 수 있다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 원리를 이용한 것이다. 연구진은 노란색 광양자 빛이 빨간색 광양자 빛에 얽히는 방식으로 일정한 고양이 이미지를 만들어내는데 성공했다. 이는 불투명한 상자 안의 물체를 별도의 과정 없이 그 자체로 투과해 찍어낼 수 있는 가능성을 제시하는 것이기에 의미가 크다. 연구진은 해당 실험결과가 향후 광양자를 이용한 화상 카메라 기술 개발로도 이어질 수 있다고 설명했다. 사진=Nature　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

고구마, 바나나 속에 풍부한 ‘칼륨 성분’이 노년 여성 뇌졸중 예방에 도움이 된다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 뉴욕 알버트 아인슈타인 의과 대학 연구진이 “고구마, 바나나처럼 칼륨이 많이 들어있는 식품이 노년 여성의 뇌졸중 사망 위험을 감소시킨다”는 연구결과를 발표했다고 5일(현지시간) 보도했다. 연구진은 50~79세 사이 중·노년 여성 90,000명을 대상으로 11년 간 칼륨 섭취량과 뇌졸중 발명 및 사망 사이의 상관관계를 분석하는 11년간의 장기 추적 조사를 실시했다. 결과를 보면, 칼륨이 풍부한 식품을 꾸준히 섭취해온 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 뇌졸중 발병 및 사망 빈도가 12% 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 뇌혈관 폐색으로 뇌 조직이 기능을 하지 못하는 허혈성 뇌졸중이 발생할 위험은 칼륨 섭취를 꾸준히 한 경우, 16%나 감소했다. 또한 뇌졸중 외에 다른 질환으로 사망할 확률도 10% 가까이 줄어들었다. 연구진의 조사에 따르면, 칼륨을 꾸준히 섭취해준 여성들은 고혈압 증세가 없다는 공통점을 발견했다. 특히 칼륨 섭취량이 가장 높았던 여성들은 허혈성 뇌졸중 발생 확률은 27%, 그 외에 다른 뇌졸중 발생 확률은 21% 감소됐다. 이는 칼륨 섭취가 고혈압 환자에게 도움이 될 수 있다는 가능성 역시 함께 제시하고 있다. 칼륨(potassium)은 나트륨(Na)과 함께 체액을 구성하는 주요 전해질로 몸속 수분과 산성-알칼리 균형을 조절하는 역할을 수행한다. 혈압을 낮추는 기능이 있어 고혈압 예방·치료에 효과적인 것으로 알려져 있다. 칼륨은 채소류와 과일류에 많이 함유되어 있는데 주로 우유, 콩, 토마토 주스, 오렌지 주스, 고구마, 바나나 등에 다량 들어있다. 연구진은 “노년층 여성들이 채소류를 통해 많은 칼륨을 섭취해야하는 이유를 알려주는 연구결과”라며 “단, 칼륨을 과량 섭취하면 배탈 등의 부작용이 나타날 수 있다. 또한 신장 기능이 약하면 칼륨이 혈액에 쌓여 심장 기능을 저해할 수 있어 신장 질환 환자들도 섭취에 조심해야한다”고 강조했다. 참고로 국내 영양섭취기준에 의하면, 대한민국 성인 1일 기준 칼륨 충분섭취량은 남성·여성 공통적으로 4.7g이다. 한편, 이 연구결과는 국제학술지 ‘뇌졸중 저널(Journal Stroke)’ 4일자에 게재됐다. 자료사진=wikipedia, 포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

치킨이나 햄버거와 같은 고칼로리 음식보다 당근이나 오이 같은 저칼로리 음식이 더 맛있게 느껴지도록 하는 것이 뇌 훈련으로 가능하다고 미국의 학자들이 주장하고 나섰다. 하버드의대와 미농무부 노화관련인간영양연구센터(USDA HNRCA) 공동 연구팀은 식사를 저칼로리 음식으로 바꾸고 꾸준히 지속하면 뇌의 보상중추가 변하면서 바뀐 음식이 맛있게 느껴진다고 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘영양과 당뇨’(Nutrition & Diabetes) 1일 자에 발표했다. 연구에 참여한 HNRCA의 수전 로버츠 박사는 이번 결과는 과체중이나 비만인 남녀 13명을 대상으로 6개월간 진행한 실험을 통해 확인됐다고 설명했다. 연구팀은 참가자 중 8명에게만 체중감량 프로그램에 따라 건강에 좋은 음식으로 편성된 식단을 ‘6개월간’ 유지하도록 하고 실험 시작과 종료 시 자기공명영상장치(MRI) 검사로 뇌의 변화를 관찰했다. 나머지 5명은 대조군으로 설정해 비교기준으로 삼아 체중감량 프로그램에 참여하지는 않았지만 MRI 검사는 받도록 했다. 그 결과, 프로그램에 참여한 그룹은 뇌의 보상중추 중 학습과 중독을 관장하는 것으로 알려진 부위에서 변화가 나타났다. 저칼로리 음식에 대한 민감성은 증가했고 고칼로리 음식은 이와 반대로 나타났다. 이에 따라 프로그램에 참가한 그룹은 건강 음식을 더 좋아하게 됐지만 그렇지 않은 음식은 전보다 꺼리게 된 것으로 나타났다. 로버츠 박사는 “프렌치프라이를 좋아하고 통곡밀파스타가 싫은 것은 태어나면서부터 정해진 것이 아니라 오랫동안 특정 음식을 반복해서 먹으면서 굳어진 것”이라고 지적했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

보잉737 여객기보다 무거운, 지구 역사상 가장 거대했던 것으로 추정되는 공룡 화석이 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 사이언스월드리포트(Science World Report)는 드렉셀 대학교 고생물·지질학 연구진이 지구에서 가장 큰 몸집을 가졌던 것으로 추정되는 공룡 드레드노투스 슈라니(Dreadnoughtus schrani)의 화석을 발견했다고 4일(현지시간) 보도했다. 연구진은 지난 2005년 2월, 아르헨티나 남부 파타고니아 고원지대에서 1.8m에 이르는 넙다리 뼈 화석을 발견하며 드레드노투스의 존재를 감지했다. 이후 정강뼈, 종아리뼈를 비롯한 10개의 주요 화석이 추가 발견됐고 최근에는 5㎝ 크기의 이빨을 비롯한 145개의 뼈 화석이 모여져 드레드노투스의 실물모습을 짐작할 수 있게 됐다. 연구진에 의해 추정된 드레드노투스의 크기는 상상을 초월한다. 목 길이 11m, 꼬리길이 9m에 총 몸길이는 26m 정도며 몸무게는 무려 65톤에 달한다. 이는 49톤인 보잉737 여객기보다 무겁고 대형 아프리카 코끼리 12마리를 합친 것 만큼에 육박하는 무게로 역대 지구상에 존재했던 공룡 중 가장 무겁고 거대했던 종이었음을 짐작하게 한다. 드레드노투스의 생존연대는 약 7700만년 전 백악기 후기로 현재 화석이 발견된 남아메리카 초원지대에 서식했을 것으로 추정된다. 드레드노투스는 긴 목의 초식공룡으로 주식은 식물이었다. 드레드노투스 슈라니(Dreadnoughtus schrani)라는 학명에서 드레드노투스(Dreadnoughtus)는 20세기 초 활약한 동명의 영국 전함에서 따왔는데 해당 연구를 주도중인 드렉셀 대학교 고생물학과 켄 라코바라 교수는 “이 이름은 과거 영국전함처럼 그 무엇도 두려워하지 않았던 ‘무시무시함’이라는 의미에서 붙여졌다. 실제로 드레드노투스는 거대한 몸집 때문에 큰 두려움이 없이 살았을 것”이라고 설명했다. 참고로 드레드노투스는 백악기 때 함께 생존했던 악명 높은 육식공룡 티라노사우루스의 7배에 달하는 몸집을 지니고 있다. 한편, 이 연구결과는 국제과학저널 네이처(Nature)의 자매지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports)에 4일 발표됐다. 사진=Ken Lacovara 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

아침 식사는 뇌에 영양을 공급하기 때문에 두뇌 활동을 많이 하는 수험생에게 필수적이다. 하지만 부족한 잠과 싸워가며 등교 준비를 해야 하는 대한민국 수험생들에게 아침식사 챙기기는 쉽지 않다. 아침 식사할 시간에 잠을 더 자거나, 영어 단어 하나라도 더 외우는 게 낫다는 것이 아침을 거르는 이유 중 하나다. 일어난 직후에는 소화가 잘되지 않고, 입맛도 없어 잘 차려놓은 아침 식사가 부담스럽다는 의견도 있다. 이에 바쁜 수험생도 즐길 수 있는 아침식사대용 음식을 찾는 학부모들이 많은 상황. 위에 부담이 적고 간편하게 즐길 수 있으면서도 필수 영양소가 골고루 함유된 제품이 수험생에게 적합한 아침식사대용식으로 각광받고 있다. 심포니네이처 스프라우트생식 김정수 대표에 따르면, 수험생의 바쁜 아침 시간을 절약하면서 다양한 자연 원료로부터 영양을 고르게 섭취할 수 있는 생식도 대표적인 아침식사대용의 하나다. 생식은 우주인의 식량건조 방법으로 쓰이는 동결건조법을 사용해 식품 고유의 맛과 색상 그리고 영양을 거의 자연 그대로 보존하여 든든한 한 끼 식사로 충분하다. 일반적인 열풍건조나 가열건조로 인해 식품 고유의 맛과 영양, 색 등이 상당히 파괴되는 편인 선식에 비해 생식이 주목받고 있는 이유이기도 하다. 특히 생식은 새싹류, 엽채류, 과실류, 해조류, 버섯류, 유지식물류, 구근류 등 50여 가지로 만들어져 더욱 풍부한 영양을 섭취할 수 있다는 것도 주목할만하다. 아침은 물론 저녁식사 대용, 수험생간식으로도 적격이다. 심포니네이처 스프라우트 생식에서 출시한 아침식사대용 영양식의 경우, 인공화학 첨가물이나 설탕, 액상과당, 소금을 배제하고 동결건조한 순수 국산 우리 농산물을 100%를 사용하는 것으로 알려졌다. 위에 부담이 없고 시간이 지남에 따라 오히려 소화기능이 좋아짐을 직접 체험할 수 있다는 것이 김 대표의 설명이다. 그밖에 보리새싹, 메밀새싹, 밀새싹, 싹 틔운 현미 등을 보강한 프리미엄 생식인 새싹 생식은 다 자란 식물에 비해 효소, 비타민과 미네랄 등 몸에 좋은 성분이 4배 이상 함유돼 있다. 김 대표는 “생식은 별다른 조리법 없이 물이나 우유, 두유 등을 이용해 간편하게 먹을 수 있어 식사 준비 및 식사 시간에 대한 부담이 없다”면서 “우리 몸에 부족하기 쉬운 비타민, 무기질 등을 그대로 공급받을 수 있고, 과잉 공급돼 노폐물로 남기 쉬운 탄수화물, 지방, 단백질과도 균형을 맞출 수 있어 수험생은 물론, 바쁜 직장인과 현대여성들의 아침 및 저녁식사대용으로 부족함이 없다”고 전했다. 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr

물티슈 몽드드 세트리모늄 브로마이드 물티슈 업체 몽드드가 세트리모늄 브로마이드와 관련해 논란이 되고 있다. 지난달 30일 한 매체가 “대다수 물티슈 업체가 신생아와 임산부에게 유해한 화학성분으로 알려진 세트리모늄 브로마이드를 사용하고 있다”고 보도했다. 이에 31일 몽드드 측은 “세트리모늄 브로마이드‘ 성분은 유해 화학 물질로 분류되지 않은 성분”이라며 “화장품 원료로 등재된 성분이고 어느 곳에서도 세트리모늄 브로마이드에 대해 유해 화학 물질 또는 독극 물질로 분류하지 않았다”고 주장했다. 그렇다면 논란이 된 세트리모늄 브로마이드가 들어가지 않은 물티슈는 어떤 제품이 있을까. 하기스 프리미어 물티슈, 하기스 네이처메이드 물티슈, 엘프레리 프리미엄 티슈, 깨끗한 나라 비야비야 물티슈 등이 세트리모늄 브로마이드를 포함하지 않은 것으로 알려졌다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

기본적으로 ‘화가 났을 때’ 취해지는 얼굴표정은 특정 국가에 관계없이 전 세계인들에게 보편적인 형태로 나타난다는 주장이 나와 화제다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 캘리포니아 대학 산타바바라 캠퍼스, 호주 그리피스 대학 공동 연구진이 “화가 났을 때 얼굴에 사용되는 근육은 일정해 전 세계인들의 분노 표정은 모두 비슷하다”는 연구결과를 발표했다고 30일(현지시간) 보도했다. 보통 국내에서 분노 혹은 화가 났을 때 나타나는 얼굴표정을 생각해보면, 먼저 눈썹이 파르르 떨리고, 이를 꽉 악물며, 콧구멍이 벌름벌름 움직인다. 추가적으로 레이저가 나오는 것처럼 눈빛이 매서워지기도 한다. 흥미로운 것은 이는 국내에만 한정된 것이 아니라 전 세계인들이 화가 났을 때 보편적으로 나타나는 얼굴표정이라는 점이다. 연구진은 남녀 141명을 대상으로 한 가지 실험을 진행했다. 평범한 얼굴 표정과 인위적인 변형을 가한 수정 이미지를 각각 보여주면서 각 사진에서 느끼는 차이점을 알아본 것이다. 연구진은 평범한 이미지 1개와 자연스럽게 일부분만 변화돼 큰 차이를 느낄 수 없을 정도인 수정 이미지 1장을 번갈아 남녀 실험참가자들에게 보여줬다. 예를 들어, 수정 이미지는 광대뼈를 도드라지게 하거나, 이마 높이를 조절 하거나, 턱을 내밀거나, 입을 오므리는 형태로 미세하게 조정됐다. 이후 연구진은 실험참가자들에게 두 이미지 중 어떤 사진에서 더 ‘강한 인상’을 느꼈는지 설문조사했다. 결과를 보면, 실험참가자들은 턱이 들렸거나, 이마가 낮거나 또는 광대뼈가 도드라지게 보이는 경우, 더욱 강한 인상으로 인식했다. 참고로 앞서 제시된 얼굴 변형형태는 전 세계인들이 화가 나거나 분노에 휩싸였을 때 보편적으로 짓는 표정들이었다. 연구진에 따르면, 화가 난 표정이 전 세계적으로 비슷한 까닭은 스스로를 ‘강하게’ 인식시키려는 과정에서 사용하는 얼굴 근육이 모두 일정하기 때문이다. 광대뼈를 도드라지게 하거나, 이마를 낮추고, 입술을 떨고, 턱을 내미는 등 약 7가지의 근육 사용을 통해 ‘분노’를 표하는 것은 전 세계인들의 공통 습관이라는 점이다. 캘리포니아 대학 산타바바라 캠퍼스 인류학과 존 투비 교수는 “앞서 제시된 표정들은 대개 스스로를 상대방으로 하여금 얕잡아 볼 수 없게 만들려는 의도가 숨겨져 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘진화와 인간행동(Journal Evolution and Human Behavior)’ 9월호에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

한번 죽은 별인 백색왜성이 재점화해 초신성 폭발을 일으키는 특이한 현상이 사상 최초로 증명됐다. 최근 독일과 러시아 공동 천문학 연구팀은 “초신성 폭발 시 생성된 방사성 물질에서 분출한 감마선 광선을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다”고 밝혔다. 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지다. 곧 별이 죽으면 백색왜성이 되는 것인데 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 일으킨다. 학계에서는 이를 ‘Ia형 초신성’이라 부르는데 백색왜성이 주위 별의 도움을 받아 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 독일과 러시아 공동 연구팀의 성과는 바로 이 과정에서 분출하는 방사성 물질을 실제 탐지하는데 성공한 것이다.　 이번에 연구대상이 된 초신성은 SN2014J로 지구에서 큰곰자리 방향으로 1,150만 광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 지난 1월 처음 발견된 SN2014J는 다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓이다가 일정한 질량이 돼 폭발했다. 논문의 선임저자 막스플랑크 천체물리학 연구소 유진 츄르초프 박사는 “지금까지 Ia형 초신성 폭발은 너무 먼 곳에서 폭발해 감마선을 탐지할 수 없었다” 면서 “이에반해 SN 2014J는 지난 40년 동안 지구와 가장 가까운 곳에서 일어난 초신성 폭발”이라고 밝혔다. 이어 “이번 논문은 기존 이론에 대한 명백한 증거가 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 28일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한번 죽은 별인 백색왜성이 재점화해 초신성 폭발을 일으키는 특이한 현상이 사상 최초로 증명됐다. 최근 독일과 러시아 공동 천문학 연구팀은 “초신성 폭발 시 생성된 방사성 물질에서 분출한 감마선 광선을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다”고 밝혔다. 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지다. 곧 별이 죽으면 백색왜성이 되는 것인데 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 일으킨다. 학계에서는 이를 ‘Ia형 초신성’이라 부르는데 백색왜성이 주위 별의 도움을 받아 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 독일과 러시아 공동 연구팀의 성과는 바로 이 과정에서 분출하는 방사성 물질을 실제 탐지하는데 성공한 것이다.　이번에 연구대상이 된 초신성은 SN2014J로 지구에서 큰곰자리 방향으로 1,150만 광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 지난 1월 처음 발견된 SN2014J는 다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓이다가 일정한 질량이 돼 폭발했다. 논문의 선임저자 막스플랑크 천체물리학 연구소 유진 츄르초프 박사는 “지금까지 Ia형 초신성 폭발은 너무 먼 곳에서 폭발해 감마선을 탐지할 수 없었다” 면서 “이에반해 SN 2014J는 지난 40년 동안 지구와 가장 가까운 곳에서 일어난 초신성 폭발”이라고 밝혔다. 이어 “이번 논문은 기존 이론에 대한 명백한 증거가 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 28일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

겉에서는 전혀 내부를 볼 수 없는 불투명한 상자 속 물건을 꺼내지 않고 촬영해낼 수 있을까? 먼저 이것이 가능하려면 두 개의 물체가 공간적으로 아무리 떨어져 있어도 연결고리가 존재한다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 물체를 투과하는 광양자 빛만으로 사진을 찍어낼 수 있음을 증명해야만 한다. 그런데 최근 이것이 가능할 수도 있다는 실험결과가 나왔다. 세계적 과학 전문 주간지 네이처(Nature)는 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 카메라 렌즈와는 상관없이 광양자 빛만으로 고양이 이미지를 촬영해내는데 성공했다고 27일(현지시간) 보도했다. 먼저 해당실험을 정확히 이해하기 위해서는 양자역학의 기본 원리와 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 이론을 알아야한다. 이를 간략히 소개하자면 다음과 같다. 먼저 양자역학(quantum mechanics)은 원자, 분자, 소립자와 같은 미시적 대상에 대한 역학으로 거시적 현상에 집중하는 고전역학과는 많은 부분이 차이가 난다. 특히 다른 부분은 고전역학이 미래를 예측할 수 있다는 결정론적(deterministic) 입장을 취하는 반면, 양자역학은 현재는 정확히 알아도 미래 일을 예측하는 것은 불가능하다는 확률론적(probabilistic) 입장을 가지고 있다. 즉, 양자역학은 인과율 법칙보다는 우연성에 더 많은 무게를 두고 있는 것이다. 양자역학의 토대는 지난 1905년, 아인슈타인이 뉴턴으로 대표되는 고전역학의 한계를 지적한 상대성역학(relative mechanics)에서부터 시작된다. 양자역학의 핵심은 미시적 세계에서 발생하는 사건은 사건이 직접 목격되기 전까지는 확률적으로만 계산되며 서로 다른 상태가 지속적으로 공존한다. 이것이 앞서 설명한 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 연결된다. 이에 대해 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학이 불완전하다는 점을 지속적으로 의심해왔고 1935년 이를 증명할 한 가지 가상실험을 고안하게 된다. 먼저 고양이 한 마리와 알파입자(헬륨 원자핵)를 외부와 차단된 불투명 상자 속에 집어놓고, 다시 해당 상자를 독가스가 들어있는 통과 연결시킨다. 독가스는 방사능 검출 기계와 연결된 밸브에 의해 아직 상자 속으로 주입되지 않은 상황이다. 하지만 상자 속 알파입자가 감지되면 밸브는 자연히 열리게 되고 고양이는 사망하게 된다. 단, 이 알파입자는 시간 당 50%의 확률로 붕괴되도록 설정된 상황이기에 고양이 죽거나 살 확률 역시 50%다. 실질적으로 한 시간 후 상자를 열었을 때 나타날 결과는 첫째, 독가스에 죽은 고양이와 붕괴된 알파입자, 둘째 살아있는 고양이와 붕괴되지 않은 알파입자 두 가지 뿐이다. 하지만 양자역학 이론적으로만 보면 고양이와 알파입자는 죽지도 살지도 못한 50% 상태로 존재할 수 있다. 즉, 삶과 죽음 모두 한 공간에 공존할 수 있다는 것이다. 문제는 상자를 여는 순간, 결과는 고양이가 죽거나 살거나 한 가지 형태로밖에 고정될 수 없다. 삶과 죽음의 공존을 목격하려면 상자를 열지 않은 상황에서 내부모습을 볼 수 있어야만 한다. 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 행한 실험은 바로 이 ‘슈뢰딩거의 고양이’를 상자 안에 둔 채로 촬영할 수 있는지 여부를 알아본 것이다. 연구진은 노란색과 빨간색 두 가지 광양자 빛을 이용해 고양이를 촬영하는 시도를 했다. 본래 카메라라는 매개체를 이용해 사물이 찍힌다는 즉, 상태에 관한 정보는 항상 관련 주위를 통해서만 매개될 수 있다는 국소성의 원리를 넘어 전달통로만 형성되면 별다른 매개체를 통하지 않고도 정보를 전달할 수 있다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 원리를 이용한 것이다. 연구진은 노란색 광양자 빛이 빨간색 광양자 빛에 얽히는 방식으로 일정한 고양이 이미지를 만들어내는데 성공했다. 이는 불투명한 상자 안의 물체를 별도의 과정 없이 그 자체로 투과해 찍어낼 수 있는 가능성을 제시하는 것이기에 의미가 크다. 연구진은 해당 실험결과가 향후 광양자를 이용한 화상 카메라 기술 개발로도 이어질 수 있다고 설명했다. 사진=Nature　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

음악이 뇌의 다양한 기능을 활성화하는 것으로 확인됐다. 왜 음악을 들으면 기분이 좋아지거나 추억에 빠지는지 과학적으로 해명하는 데 도움이 될 것이라고 신경학자들이 밝혔다. 미국 노스캐롤라이나대학 로빈 윌킨스 교수가 이끄는 연구팀은 젊은 지원자 21명에게 록, 힙합, 클래식 등 다양한 장르의 음악을 들려주고 이때 기능성자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 활동을 기록했다. 참가자들에게는 각각 5분씩 노래 6곡을 들려줬다. 이 중 4곡은 각 장르를 대표하는 것이며, 다른 1곡은 거의 알려지지 않은 노래고 나머지 1곡은 해당 참가자가 좋아한다고 밝힌 노래였다. 그 결과, 참가자들에게 들려주는 곡에 따라 그 곡을 좋아하거나 싫어하는지를 나타내는 뇌 활동의 패턴이 확실히 존재하는 것으로 나타났다. 또 연구팀은 참가자들이 좋아하는 곡이라고 밝힌 노래를 들려줬을 때 특징적인 패턴도 발견했다. 좋아한다고 밝혔지만 좋아하지 않는 곡을 들으면 뇌의 두 반구에서는 ‘디폴트 모드 네트워크’(DMN)라는 신경이 활발해졌다. DMN은 ‘내성적 독백’으로 중요시 되는 뇌 활동으로 흔히 멍한 상태라고 할 수 있다. 반면 좋아하는 곡을 들으면 인접한 해마에서의 뇌 활동이 활성화됐다. 해마는 기억과 사회 활동에 관련한 감정을 주관하는 뇌 부위다. 음악의 장르는 매우 넓고 취향이 개인적이라는 것을 감안하면 이번 실험에서 얻은 뇌 활동 패턴은 참가자간에 매우 유사한 것으로 나타나 놀랍다고 연구팀은 지적하고 있다. 연구팀은 “베토벤의 클래식부터 에미넴의 힙합까지 듣는 음악의 장르는 크게 달라도 음악을 듣게 될 때 모두 같은 감정과 정신 상태를 경험하는 이유는 이번 연구결과로 설명할 수 있을지도 모른다”고 말했다. 이번 연구결과는 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 28일 자로 게재됐다. 사진=영화 ‘라붐’ 스틸컷 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr