물고기, 물 밖에서는 살 수 없다? 일부 물고기는 훈련을 통해 물 밖에서도 해부학적 신체구조를 ‘변경’해 걸어 다닐 수 있다는 사실이 밝혀져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 캐나다 맥길대학교 연구팀은 물고기가 오랜 기간 물 밖에 있을 경우 더욱 효과적으로 걷는 법을 배울 수 있으며, 이는 고대 동물들이 어떻게 육지에서 걷게 됐는지를 알 수 있는 중요한 발견이라고 설명했다. 연구팀은 아프리카 물고기인 폴립테루스(Polypterus)에게 약 1년 동안 육지 환경에서 생활할 수 있도록 훈련 시켰다. 육지에서 공기를 흡입할 수 있는 폐를 가진 이 물고기는 ‘걷는 훈련’을 받은 지 1년 도 채 되지 않아 점차 효과적으로 걸을 수 있게 됐다. 지느러미를 최대한 몸에 밀착시키고 머리를 가능한 높게 올린 모습은 동물이 네 발로 걷는 모습과 매우 흡사하다. 뿐만 아니라 이 물고기는 미끄러지거나 흐느적거리지 않고 가능한 ‘똑바로’ 걷는 단계까지 발전했다. 신체 구조 역시 보행이 가능하도록 가슴골격이 더 단단하고 긴 형태로 바뀌었으며, 두개골과 가슴 골격의 접촉이 적어지고 머리와 목의 움직임이 더욱 활발해질 수 있게 됐다. 폴립테루스 등의 물고기가 약 4억 년 전 육지로 올라오면서 현생 양서류와 조류, 파충류 등으로 진화했다는 사실은 익히 알려져 있지만, 지느러미와 몸체의 구조가 정확히 어떤 과정을 통해 변화하였는지는 미스터리로 남아있다. 연구팀은 폴립테루스의 변화가 해양에서 대륙으로 서식지를 이동한 동물들의 기원을 밝힐 수 있는 근거가 될 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 맥길대학교의 한스 라르슨 교수는 “화석 연구 및 실험을 통해 이 물고기의 해부학적 신체구조가 육지에서 생활할 수 있도록 변화했다는 것을 알 수 있었다”면서 “고대 물고기 역시 비슷한 변화를 겪었을 확률이 높다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지인 네이처 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

금강제화는 성별과 연령별 등 맞춤형 추석 선물을 준비했다. 남녀노소를 불문하고 가장 실용적이고 편리한 금강상품권을 다양하게 준비해 놨다. 금강상품권으로는 구두, 캐주얼화 등의 신발뿐 아니라 핸드백, 액세서리, 골프 의류, 아웃도어 의류, 신사복 등도 살 수 있다. 5만, 7만, 10만, 15만, 20만, 30만, 50만원권이 구비돼 있다. 남성 선물로는 ‘리갈 랜드로바 고어텍스 서라운드’가 꼽힌다. 신발 외피에는 고급 소가죽을 사용하고 내피와 펀칭 처리된 바닥 창에는 방수, 투습 기능이 뛰어난 고어텍스 멤브레인 소재를 사용해 쾌적함은 물론 세련미를 더했다. 가격은 23만 8000~25만 8000원이다. 여성 선물로는 브루노말리의 올해 가을·겨울 시즌 신상품인 ‘팬시O’ 핸드백을 추천한다. 최상급 가죽 위에 와일드 텍스처가 절제된 디자인과 절묘하게 어우러져 우아한 매력을 발산한다. 가격은 49만원부터 85만원까지다. 펌프스에 웨지힐을 접목한 브루노말리의 ‘엠보 스티치 웨지힐’도 눈에 띈다. 가격은 27만 8000원. 젊은 남성이라면 반짝이는 글리터 소재의 ‘레노마 트렌디 스니커즈’(16만 8000원)를, 중장년층에게는 물 한잔보다 가벼운 148g의 초경량 컴퍼트화 ‘랜드로바 네이처’(17만 8000원)가 좋다. 금강제화 관계자는 “선물의 가치를 높이고 받는 사람의 품위를 고려해 이번 추석 선물을 준비했다”고 말했다.

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 뉴스는 영국 리버풀 대학 경영 대학원 연구진이 “낙관적, 긍정적 태도보다는 부정적, 비관적 태도가 실제 사업에서 성공적인 결과를 가져다 줄 가능성이 더욱 높다”는 연구결과를 발표했다고 23일(현지시각) 보도했다. 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 발표됐다. 사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

파도를 조정해 수면 위의 물체를 조작하는 기술을 호주 국립대(ANU)의 물리학자들이 개발했다. 이 기술은 유출된 기름을 모으거나 표류물을 제거하는 등에 응용될 수 있다고 한다. 영국 과학매체 와이어드에 따르면 호주 연구팀은 SF영화에 등장하는 물체를 끌어당기는 광선 ‘트랙터 빔’처럼 파도의 크기와 주파수를 조정해 수면에 뜬 물체를 끌어당기거나 밀어내고 정지시킬 수 있는 기술을 개발했다. ‘빛의 트랙터 빔’으로 입자를 움직이는 최근의 연구성과로부터 힌트를 얻어 구현하게 됐다는 이 기술은 파도를 발생시키는 장치를 사용해 물체를 조작하는 것이다. 연구팀은 수조에 띄운 탁구공으로 실험에 성공했다. 공동저자인 호르스트 펀즈만 박사는 “우리는 파도를 조작해 물 위에 뜬 물체를 오른 쪽으로 이동하고 파도와 같은 방향으로 움직이거나 흐름 속에서 정지시키는 데 성공했다”면서 “파도의 크기와 주파수를 조정함으로써 거의 어떤 형태의 표면 흐름도 만들어낼 수 있다”고 말했다. 현재는 물에 떠 있는 탁구공을 제어하는 수준이지만, 연구팀은 이 기술을 이용해 발생한 복잡한 3차원의 물결은 유출된 기름을 모으거나 선박을 움직이고 표류물을 제거하는 등의 용도로 응용할 수 있을 것으로 보고 있다. 조작 방법은 탁구공을 특정 방향으로 움직이는 데 필요한 파도의 크기와 주파수를 계산하는 것이라고 한다. 입자 추적 시스템(고속 동영상 카메라와 확산광 이미징)을 이용해 관측한 결과, 수면에 흐름이 생성돼 탁구공이 이동하는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 마이클 샤츠 교수는 “이런 복잡한 3차원의 파도는 일정한 높이를 초과하면 수면에서 특정 패턴의 흐름을 발생시키는 것으로 확인됐다”면서 “트랙터 빔은 이런 패턴 중 하나이며, 현재는 내향이나 외향, 나선형도 될 수 있다”고 말했다. 다양한 형태의 파도 발생장치가 다양한 흐름의 패턴을 생성한 이번 실험으로도 입자가 수면에서 어떤 움직임을 보이는지를 설명하는 수학적 이론은 아직 없다고 한다. 연구팀이 얻은 것은 다양한 주파수와 속도, 파도 발생장치의 형상이, 수면의 흐름과 수면의 물체 움직임을 어떻게 변화시키는가 하는 일련의 실험결과이다. “이는 아직도 해결되지 않은 흥미로운 문제 중 하나다. 누구나 욕조 속에서 쉽게 현상을 재현할 수 있음에도 말이다”고 펀즈만 박사는 밝혔다. 이번 연구성과는 미국 코넬대학이 운용하는 온라인논문 사이트 ‘아카이브’(Arxiv)와 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 최근호를 통해 발표됐다. 사진=유튜브 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남극 빙하 깊은 곳에 사는 생명체가 새로 확인돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 최근 미국·영국 등 국제공동연구팀은 남극 빙하 아래 800m 지점에 사는 약 4000종의 새로운 미생물을 확인했다고 발표했다. 외계 생명체를 찾는 천문학자들에게도 큰 관심을 불러 일으킨 이번 논문은 남극의 빙저호인 훨런스호에서 채취된 물을 분석해 얻어졌다. 남극처럼 기온이 낮은 지역에서만 나타나는 빙저호(氷底湖)는 빙하 밑에 위치한 호수를 말한다. 빙저호에 대한 연구가 시작된 것은 지난 1977년. 남극 호수 중 가장 큰 보스토크호를 필두로 학계의 본격적인 연구가 진행됐으며 지난해 초 미국 대학 연구팀은 이곳 훨런스호에서 미생물을 찾아냈다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 했다. 이번 연구는 이보다 한발 더 나아가 이 미생물의 정체를 밝혀냈다. 연구팀은 훨런스호 800m 아래에서 최소 3,931종의 미생물을 확인했으며 이 미생물들은 바위와 침전물로 부터 에너지를 얻은 것으로 드러났다. 논문의 선임저자 미국 루이지애나 주립대학 브렌트 크리스트너 교수는 “우리가 모르는 세상이 빙하 밑에 있었다” 면서 “많은 미생물들이 살고있는 것은 물론 새로운 생태계가 존재하고 있다는 사실이 밝혀졌다”고 의미를 부여했다. 학계가 ‘빙하 밑 세상’에 관심을 기울이는 것은 이곳이 햇볕은 물론 대기도 미치지 못한 채 수천 만 년간 나홀로 존재해 왔기 때문이다. 크리스트너 교수는 “이번 논문은 빙저호 연구에 있어 하나의 이정표” 라면서 “원시 지구의 모습을 살펴보고 생명체 진화 과정을 연구할 수 있는 살아있는 자료가 될 것”라고 설명했다. 이어 “빙저호와 유사한 환경을 가진 것으로 추정되는 태양계 내의 유로파, 타이탄 등에 외계 생명체가 존재할 가능성을 더욱 높인다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명저널 네이처(Nature) 20일자에 발표됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

블랙홀도 ‘중간 사이즈’가 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀은 블랙홀 ‘M82 X-1’의 정확한 사이즈를 측정하는데 성공했다는 논문을 유명 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 천문학계에서는 그간 블랙홀의 크기를 작거나 매우 크거나(초질량 블랙홀) 2가지 사이즈로만 분류해 왔다. 옷 사이즈에 비유해보면 S와 XL 정도만 있었던 셈. 그러나 이번 연구결과 그 중간에 해당되는 M 사이즈의 블랙홀이 최초로 확인됐다. 이번에 연구대상이 된 블랙홀은 지구에서 1200만 광년 떨어진 M82 은하 속에 위치한 M82 X-1이다. 연구팀의 분석 결과 이 블랙홀의 크기는 우리 태양 질량의 428배로 확인됐다. 태양과 비교해 몇십 배 큰 작은 블랙홀과 최대 수십 억 배 큰 초질량 블랙홀의 중간 규모로 밝혀진 것. 그렇다면 빛도 빨아들여 눈으로 확인조차 힘든 블랙홀 M82 X-1의 크기를 연구팀은 어떻게 알아냈을까? 연구팀이 활용한 장비는 지난 1995년 발사된 미 항공우주국 나사(NASA)의 ‘로시 X-선 타이밍 탐사위성’(RXTE)이다. RXTE가 지난 2004년부터 2010년까지 관측한 데이터를 분석한 연구팀은 이 블랙홀이 방출하는 심장박동과 비슷한 특유의 X선 패턴을 측정해 그 규모를 계산했다. 연구를 이끈 리처드 머시홉스키 박사는 “블랙홀은 그 존재를 찾기 힘들 뿐 아니라 사이즈도 측정하기 매우 어렵다” 면서 “800차례의 관측 데이터를 통해 M82 X-1가 방출하는 독특한 X레이 입자를 기록하는데 성공했다”고 밝혔다. 이어 “중간 사이즈 블랙홀의 이해는 결과적으로 초질량 블랙홀을 연구하는데 있어 중요한 열쇠가 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“해야 할 일은 산더미인데 결정권이 있는 사람은 아무도 없죠. 과학자들이야 연구를 계속하고 있지만 ‘돈 먹는 블랙홀’이라는 욕만 먹다 보니 의욕이 많이 떨어졌습니다.” 기초과학연구원(IBS) 관계자는 20일 ‘총체적 난국’이라는 말을 몇 차례나 반복했다. 그는 “처음부터 정치적인 영향을 받을 것으로 예상은 했지만 계속 상황이 바뀌니까 너무 지친다”고 푸념했다. IBS는 2006년 당시 학술진흥재단 사무총장이었던 민동필 전 서울대 교수가 ‘중이온가속기를 중심으로 전 세계 과학자들이 모여서 연구하는 도시’를 주창하며 만든 ‘은하도시 포럼’에서 시작됐다. 2007년 대선 후보였던 이명박 전 대통령과 연결되면서 대선 핵심 공약으로 떠올랐다. 구체화 과정에서 지역안배, 예산배분 논란에 더해 정치권 외압까지 작용했고 ‘과학비즈니스벨트’라는 뜬금없는 명칭이 붙었다. 첫 단추가 어그러지니 줄줄이 문제가 터졌다. 부지 선정을 두고 정치권과 각 지방자치단체가 진흙탕 싸움을 벌였다. 논란이 확산되자 정부는 ‘기능지구’, ‘거점지구’의 개념을 도입해 IBS와 중이온가속기는 대전·충청 지역에 설치하고 경북과 광주에 분원을 설치하는 타협안을 내놨다. 한 군데 모여서 시너지 효과를 내자는 근본적인 구상이 깨진 것이다. 원장을 뽑는 것도 쉽지 않았다. 정부는 세계적인 학자를 영입하겠다며 ‘사이언스’, ‘네이처’ 등에 공고를 내고 공무원들을 해외에 파견해 면담을 진행하기도 했다. 하지만 정작 초대 원장은 원장추천위원장이던 오세정 서울대 교수가 맡았다. 노벨상 수상자 배출을 목표로 연구단장 50명을 뽑아 연간 100억원씩 10년간 지원키로 했지만 과학계 내부에서도 “한국에 그 돈을 쓸 연구자는 몇 안 된다”는 우려가 빗발쳤다. 그럼에도 여전히 선정이 진행되고 있다. 한 화학과 교수는 “현재 21명의 연구단장도 노벨상을 받을 가능성이 절대 없다”면서 “학자로서 이미 생명이 끝난 사람 상당수가 자리를 꿰차고 앉아 있다”고 지적했다. IBS는 자체 연구시설은커녕 사무실도 없이 대덕특구의 KT빌딩에 세들어 있다. 핵심 시설인 중이온가속기 역시 당초 완공 시점인 2017년까지 착공조차 불투명한 상황이다. 이 와중에 가속기 사업을 총괄하던 김선기 서울대 물리천문학부 교수는 6월말 돌연 사퇴한 뒤 학교로 돌아갔다. 각종 사업이 지지부진한 와중에 지난해와 올해 배정받고 쓰지도 못한 불용예산만 1000억원이 넘는다. 서울 사립대의 한 교수는 “연간 5000만원이면 성과를 낼 수 있는 연구실이 많은데 IBS가 생기면서 그마저 연구비가 끊긴 연구팀이 허다하다”고 주장했다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

세계에서 가장 빠른 카메라가 일본에서 개발된 것으로 전해졌다. 니혼게이자신문 보도에 따르면 도교대와 게이오대 등이 공동으로 1초에 1조 번 이상의 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 고속 카메라는 화학반응의 순간이나 레이저 가공의 순간 등의 구조를 정밀히 관측해 기술 향상으로 연결될 수 있다고 한다. 기존의 고속 카메라는 전자회로의 제어로 셔터를 누르는 구조로, 초당 10억 번의 촬영이 한계였다. 연구팀의 교신저자인 고다 케스케 교수에 따르면 이 카메라는 빛으로 셔터를 누르는 ‘광(光) 스위칭’ 방식을 사용한 근적외선 카메라다. 현재 연구 단계에서 이 카메라는 200~300나노미터(㎚, 10억 분의 1m)의 크기까지 볼 수 있지만, 카메라 렌즈 부분을 교체하면 더 작은 것도 관찰할 수 있다고 한다. 실험에서는 물체에 전해지는 열의 모습을 촬영했다. 이번 결과를 바탕으로 레이저 가공 기술을 개선할 수 있으며, 의료 분야에서는 모체 진단과 뼈의 재생 등에 사용하는 초음파 기술의 매커니즘을 해명하고 의술의 향상으로 연결할 수 있는 것으로 전해졌다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’(Nature Photonics) 10일 자로 게재됐다. 사진=도쿄대(위), 네이처 포토닉스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계에서 가장 빠른 카메라가 일본에서 개발된 것으로 전해졌다. 니혼게이자신문 보도에 따르면 도교대와 게이오대 등이 공동으로 1초에 1조 번 이상의 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 고속 카메라는 화학반응의 순간이나 레이저 가공의 순간 등의 구조를 정밀히 관측해 기술 향상으로 연결될 수 있다고 한다. 기존의 고속 카메라는 전자회로의 제어로 셔터를 누르는 구조로, 초당 10억 번의 촬영이 한계였다. 연구팀의 교신저자인 고다 케스케 교수에 따르면 이 카메라는 빛으로 셔터를 누르는 ‘광(光) 스위칭’ 방식을 사용한 근적외선 카메라다. 현재 연구 단계에서 이 카메라는 200~300나노미터(㎚, 10억 분의 1m)의 크기까지 볼 수 있지만, 카메라 렌즈 부분을 교체하면 더 작은 것도 관찰할 수 있다고 한다. 실험에서는 물체에 전해지는 열의 모습을 촬영했다. 이번 결과를 바탕으로 레이저 가공 기술을 개선할 수 있으며, 의료 분야에서는 모체 진단과 뼈의 재생 등에 사용하는 초음파 기술의 매커니즘을 해명하고 의술의 향상으로 연결할 수 있는 것으로 전해졌다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’(Nature Photonics) 10일 자로 게재됐다. 사진=도쿄대(위), 네이처 포토닉스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀도 ‘중간 사이즈’가 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀은 블랙홀 ‘M82 X-1’의 정확한 사이즈를 측정하는데 성공했다는 논문을 유명 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 천문학계에서는 그간 블랙홀의 크기를 작거나 매우 크거나(초질량 블랙홀) 2가지 사이즈로만 분류해 왔다. 옷 사이즈에 비유해보면 S와 XL 정도만 있었던 셈. 그러나 이번 연구결과 그 중간에 해당되는 M 사이즈의 블랙홀이 최초로 확인됐다. 이번에 연구대상이 된 블랙홀은 지구에서 1200만 광년 떨어진 M82 은하 속에 위치한 M82 X-1이다. 연구팀의 분석 결과 이 블랙홀의 크기는 우리 태양 질량의 428배로 확인됐다. 태양과 비교해 몇십 배 큰 작은 블랙홀과 최대 수십 억 배 큰 초질량 블랙홀의 중간 규모로 밝혀진 것. 그렇다면 빛도 빨아들여 눈으로 확인조차 힘든 블랙홀 M82 X-1의 크기를 연구팀은 어떻게 알아냈을까? 연구팀이 활용한 장비는 지난 1995년 발사된 미 항공우주국 나사(NASA)의 ‘로시 X-선 타이밍 탐사위성’(RXTE)이다. RXTE가 지난 2004년부터 2010년까지 관측한 데이터를 분석한 연구팀은 이 블랙홀이 방출하는 심장박동과 비슷한 특유의 X선 패턴을 측정해 그 규모를 계산했다. 연구를 이끈 리처드 머시홉스키 박사는 “블랙홀은 그 존재를 찾기 힘들 뿐 아니라 사이즈도 측정하기 매우 어렵다” 면서 “800차례의 관측 데이터를 통해 M82 X-1가 방출하는 독특한 X레이 입자를 기록하는데 성공했다”고 밝혔다. 이어 “중간 사이즈 블랙홀의 이해는 결과적으로 초질량 블랙홀을 연구하는데 있어 중요한 열쇠가 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

티베트인들이 고산병에 걸리지 않는 원인 중 하나로 밝혀진 유전자변이가 약 8000년 전에 일어났을 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 유타대학 등 국제 연구팀은 평균 해발고도 4000m 이상인 티베트 고원에 사는 사람들 90명 중 90%에서 일반적으로 ‘EGLN1’ 유전자를 갖고 있음을 확인했다. 반면 저지대에 사는 아시아인들에게서는 이런 유전자 변이가 거의 보이지 않은 것으로 나타났다. 현생 인류인 호모 사피엔스는 약 20만 년 전에 아프리카 동부에서 출현했으며 약 10만 년 전, 아프리카에서 유라시아 대륙 등으로 진출했다는 것이 지금까지 정설이다. 이런 인류의 역사와 비교하면 약 8000년 전 유전자 변이는 최근 사건으로, 인류의 진화가 어떻게 일어났는지를 해명하는 단서가 된다고 연구팀은 설명했다. 티베트인들과 저지대에 사는 아시아인의 체질 차이를 유전자 수준에서 탐색한 연구는 최근 성행하고 있으며, 일부에서는 주요 유전자 변이가 발견되고 있다. 연구팀은 이번 연구에서 유전자를 구성하는 DNA 염기서열이 바뀌는 데 걸리는 시간으로 추정해 볼때 이 변이가 약 8000년 전에 일어난 것으로 추정했다. 저산소증이 되면 혈액의 적혈구가 증가하며 이 상태가 지속되면 심장에 부담을 줘 심장 마비의 위험을 높이지만, 이런 유전자 변이가 이를 예방하는 데 중요한 역할을 하고 있다고 연구팀은 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’ 온라인판 18일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금으로부터 866년 뒤인 2880년 3월 16일, ‘1950 DA’라는 이름의 지름 1.3km짜리 소행성이 지구로 향한다. 지구와의 충돌 확률이 0.3%로, 지금까지 관측된 사례 중 가장 확률이 높아 학계에서는 만약의 사태를 대비하기 위한 연구를 계속 진행하고 있다. 이런 가운데 최근 세계적인 학술지 네이처(8월 13일 자)에는 돌무더기(Rubble pile, 라블 파일)로 이뤄진 이 소행성이 중력과 마찰력뿐만 아니라 ‘반데르발스 힘’이라는 결합력으로 응집하고 있다는 관측결과가 발표됐다. 미국 테네시대학 연구팀에 따르면 이 소행성의 자전 주기는 2.12시간으로 매우 빠르게 회전하고 있다. 이 자전 속도는 소행성 크기와 밀도를 감안했을 때 중력과 마찰력만으로는 파편이 튀어나갈 정도로 빠른 것이기 때문에, 이 소행성에 다른 특정한 결합력이 작용하고 있다는 것이다. 연구를 이끈 벤 로지티스 박사는 이 힘을 도마뱀이 발을 벽에 붙이고 있는 것과 같은 분자 간의 결합력인 반데르발스 힘이라고 결론지었다. 이 소행성에 작용하는 반데르발스 힘은 달의 표면에 있는 암석 부스러기인 표토(Regolith)에 작용하는 같은 원리의 힘보다 조금 더 약하다고 한다. 소행성에 반데르발스 힘이 작용하고 있는 것은 지난해부터 올해에 걸쳐 허블 우주망원경을 통해 관측된 소행성 ‘P/2013 R3’가 우주공간에서 산산조각 난 사례를 통해 엿볼 수 있었으며, 당시 이 소행성 ‘P/2013 R3’은 두 차례의 관측에서 운석과의 충돌로 붕괴되고 다시 응집됐다고 연구팀은 설명했다. 이번 테네시대학 연구팀의 관측으로 소행성 ‘1950 DA’도 반데르발스 힘이 작용하는 것이 확인됐지만, 이 위험한 소행성이 지구에 충돌하는 것을 막으려는 입장에서 보면 상당히 까다로운 조건을 갖고 있다는 것도 밝혀졌다. 로지티스 박사는 “미약한 결합력이 하나의 소행성을 형성하므로 아주 작은 충격으로도 돌무더기가 완전히 분열하는 원인이 될 수 있다”고 말했다. 지금까지 지구를 위협하는 소행성에는 역학 충격기(kinetic impactor)라는 장치를 부딪쳐 궤도를 바꾸는 방법이 검토돼 왔다. 하지만 이처럼 돌무더기로 이뤄진 소행성에 이런 방법을 쓰면 파편이 지구에 떨어져 막대한 피해를 일으킬 수도 있는 것으로 예측되고 있기 때문이다. 따라서 이런 소행성의 결합을 깨지 않고 궤도를 변경하는 방법을 검토할 필요가 있다고 전문가들은 입을 모으고 있다. 사진=포토리아(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

보통 탈모치료제라고 하면 현 상태에서 머리카락이 더 빠지는 것을 방지해주는 역할을 수행해주는 것이 대부분이다. 이와 관련해 최근 수개월 안에 머리카락이 빠진 두피에 다시 풍성한 모발이 자라도록 도와주는 발모제가 등장해 많은 탈모환자들의 관심이 집중되고 있다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학 연구진이 기존 골수 섬유증 치료제가 머리카락을 다시 자라나게 하는 발모효과가 뛰어나다는 것을 증명하는 임상실험 결과를 공개했다고 17일(현지시각) 보도했다. 연구진은 골수 섬유증(골수조직 섬유가 과잉 발육돼 혈액 세포 기능이 저하돼는 질환) 표적 치료제로 FDA(미국 식품의약국)의 정식 허가를 받은 약품 을 쥐와 원형탈모증 환자들을 대상으로 투여한 결과, 놀라운 발모효과가 입증됐다고 밝혔다. 실험은 총 2차례에 걸쳐 진행됐으며 방식은 각각 다음과 같다. 먼저 연구진은 치명적 질환으로 온 몸의 털이 빠져나간 실험용 쥐에게 일정량의 룩소리티닙(ruxolitinib)을 12주간 정기적으로 투여했다. 그 후, 수개월 내에 해당 쥐의 몸 털 대부분이 복원된 것은 물론 더 이상 털이 빠지지 않는 것으로 확인됐다. 실험은 다시 사람을 대상으로 한 임상테스트로 이어졌다. 연구진은 룩소리티닙(ruxolitinib)을 원형탈모증 환자 3명을 대상으로 하루에 4차례씩 5개월 간 정기적으로 투여한 결과, 머리카락이 거의 완벽하게 복원되는 것을 입증해낼 수 있었다. 연구진에 따르면, 원형탈모증은 일종의 자가 면역 질환으로 혈액 속 T세포(임파구)가 자신의 모발을 몸의 일부로 인식하지 않고 적으로 간주한 뒤 공격해 모낭이 파괴되면서 발생된다. 그런데 룩소리티닙(ruxolitinib)의 성분이 T세포의 모낭 파괴를 막아주는 역할을 수행하는 것 같다는 것이 연구진의 추측이다. 기존 원형탈모 치료는 모낭 주위 염증 억제를 목표로 탈모부위에 국소 스테로이드제를 주입하거나 미녹시딜을 바르는 방식을 취해왔다. 만일 탈모부위가 넓다면 부신피질 호르몬제, 사이클로스포린(cyclosporine), 자외선 요법 등을 사용하기도 했지만 대부분 탈모를 억제하는 측면이 강했지 빠진 모발을 복원시키는 효과는 미미했다. 이런 측면에서 해당 연구 결과는 정식 승인을 받은 약품이 탈모는 물론 발모제 역할까지 수행할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 측면에서 높은 관심을 받고 있다. 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학과 안젤라 크리스티아누 교수는 “이 연구결과는 원형 탈모증 치료법 발전에 있어서 매우 흥미로운 단계를 보여 준다”며 “골수 섬유증 치료제가 탈모치료에도 높은 효과를 보여준다는 점이 인상적이지만 해당 약품이 빈혈 등과 같은 부작용을 일으킬 수 있기에 조금 더 세부적인 연구가 추가적으로 필요할 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’ 17일자에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

남극이라는 극한의 환경에서 사는 곤충으로 알려진 남극 깔따구의 게놈(유전체)이 해독돼 학계는 물론 외신들이 주목하고 있다. 미국 스탠퍼드대학 조안나 켈리 박사가 이끄는 미(美) 연구진은 남극이라는 척박한 환경에서만 사는 작은 곤충에 주목했다. 파리목 깔따구과에 속하지만 날개가 없는 이 곤충의 이름은 남극 깔따구. 벨기카 안타르티카(Belgica antarctica)라는 학명을 갖고 있다. 남극 깔따구는 주로 남극대륙 서부 해안과 주변 섬에 산다. 이들은 척박한 환경에서 수분의 70%를 잃어도 끈질기게 살아남을 수 있는 곤충으로 유명하다. 더 놀라운 점은 이번 유전자 분석에서 이들 곤충이 가장 짧은 DNA를 가지고 있으며, 9900만 개의 염기쌍을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 참고로 인간은 30억 개에 달하는 유전자 염기서열을 갖고 있으며 게놈이 짧아 유전자 연구용으로 널리 쓰이는 초파리는 약 1억 6500만 개의 염기쌍을 지니고 있다. 남극 깔따구의 게놈은 모기와 파리 등 다른 곤충보다 유전자의 반복 배열의 수가 적고 인트론(게놈의 코드 영역을 분단하는 DNA 배열)이 짧으므로, 지금까지 분석된 곤충의 게놈 중 가장 작은 것으로 밝혀졌다. 또한 연구진은 이 곤충의 유전자는 혹독한 자연 환경에서 살아남기 위해 진화한 것임을 보여준다면서 이런 환경에서 견딜 수 있는 메커니즘을 상세하게 해명하면 인간의 이식용 장기를 장기간 저온에서 저장하는 기술 개발에 도움이 될 수 있다고 설명했다. 이 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 12일 자로 공개됐다. 사진=위키피디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

4년 전 칠레에서 발생한 대규모의 지진이 수천 km 떨어진 남극 빙상에까지 상당한 영향을 미친 것으로 나타났다. 국제 지질학자들이 지난 2010년 발생한 칠레 대지진이 당시 서남극 여러 곳에서 관측된 ‘빙진’(icequake, 아이스퀘이크)을 발생시켰다는 논문을 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 10일 자로 발표했다. 여기서 빙진은 일반적으로 빙하의 움직임으로 발생하는 흔들림을 뜻하지만, 당시 진원은 무려 4700km나 떨어진 칠레였다는 것이다. 연구팀은 대지진 발생 직후부터 6시간이 흐른 시점까지 관측한 십 여개의 작은 빙진이 먼 곳에서 발생한 지진이 서남극 빙상에 영향을 주는 ‘증거’가 될 수 있다고 밝혔다. 이런 작은 흔들림은 광대한 지역에 산재한 42개소의 감시 시설 중 12곳에서 관측됐다. 고주파 신호가 급격히 상승한 ‘명백한 증거’로 표면 근처의 얼음이 분쇄할 때의 증상과도 일치하고 있었다. 칠레 마울레주(州) 지역 해안 앞바다에서 2010년 2월 27일 발생한 규모 8.8의 지진은 사상 최대 규모의 지진 중 하나로 기록되고 있다. 가장 뚜렷한 흔들림은 서남극의 엘스워스산맥에 설치된 감시 시설에서 관측된 것으로 여기에는 지진을 나타내는 명백한 특징이 기록돼 있었다. 하지만 다른 일부 감시 시설에서 관측된 신호는 불분명하거나 아무 일도 일어나지 않은 것을 나타내는 것이었다. 미국 조지아주(州) 애틀랜타에 있는 조지아공대(GT)의 지강 펭 부교수는 흔들림은 빙상 자체 내에서 이동해 온 것으로, 그 아래 암반 단층에서 발생한 것은 아니라고 추측하는 것이 가장 현명한 것이라고 말했다. 펭 교수는 “100% 확실하지 않지만, 신호는 지표에서 매우 가까운 빙상에서 일어난 얼음의 균열에서 발생했다고 여겨진다. 그 주된 이유로는 만약 얼음 바닥의 단층과 관련됐다면 지진 활동이 활발한 다른 지역의 관측 결과와 더 가까웠을 것”이라고 지적했다. 논문은 얻은 데이터를 집계하면 광대한 서남극 빙상은 멀리에서 발생하는 대규모 지진에 민감하게 영향을 받는다는 것이라고 결론지었다. 단지 더 자세한 반응에 대해서는 추가 연구가 필요하며, 먼 곳에서 일어난 지진으로 ‘크레바스’(빙하 틈)의 발생 유무와 빙하의 속도 변화 등 빙상에 미치는 영향 등은 아직 밝혀지지 않았다고 한다. 사진=네이처 지오사이언스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 장기이식이나 희귀 면역질환 환자에게 면역억제제를 투여할 경우 나타나는 치명적인 부작용인 ‘백혈구감소증’을 일으키는 특이 유전자를 찾아냈다. 양석균(왼쪽) 서울아산병원 염증성장질환센터 교수팀과 송규영(오른쪽) 울산의대 생화학분자생물학교실 교수팀은 “면역억제제를 사용하는 크론병 환자 978명의 유전체 분석을 통해 면역억제제 부작용을 유발하는 ‘NUDT15 유전자’를 처음으로 발견했다”고 10일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 지네틱스’에 게재됐다. 면역억제제는 크론병이나 궤양성 대장염과 같은 염증성 장질환, 루푸스와 같은 류머티즘성 질환, 장기이식 후 면역억제, 혈액질환 등 면역 관련 질환의 핵심 치료제다. 하지만 환자에 따라 백혈구감소증 등 부작용이 발생해 투여를 중단하거나, 치명적인 손상을 입는 경우가 자주 발생한다. 양 교수는 “면역억제제를 사용하기에 앞서 NUDT15 유전자 변이 여부를 검사하면 면역억제제 사용 가능성 여부를 사전에 판별할 수도 있을 것”이라고 말했다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

본래는 서아프리카 특정 부족이 추종하는 뱀 신(蛇 神) 명칭이지만 보통 아이티 등 서인도 제도에서 ‘영혼 없이 움직이는 살아있는 시체’를 의미하는 단어인 좀비(Zombie). 공포영화 소재로도 많이 사용되는 이 좀비가 사람에게만 국한되는 것은 아닌 것 같다. 우주 공간 너머에 존재하는 소멸 직전의 별도 일종의 좀비 상태로 볼 수 있는 것이 아닐까? 이와 관련해 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 러트거스뉴저지주립대학·일리노이대학 어바나-샴페인 캠퍼스 공동연구진이 NASA(미 항공 우주국) 허블우주망원경으로 포착한 희귀 ‘좀비 초신성’의 모습을 6일(현지시각) 공개했다. 좀비 초신성의 정확한 명칭은 SN 2012Z로, 우리 은하로부터 약 1억 광년 떨어진 NGC1309 은하 인근에 위치해있다. SN 2012Z는 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성 폭발한 결과물이다. 백석왜성은 대기를 비롯한 기존 에너지가 모두 우주공간으로 방출된 뒤 탄소, 산소로 이뤄진 중심핵만 남은 상태로 일종의 ‘별 시체’로 볼 수 있다. 그렇기에 같은 맥락에서 SN 2012Z를 영혼 없이 움직이는 좀비별로 은유해 볼 수 있는 것이다. 이 발견이 주목받고 있는 것은 SN 2012Z이 기존 천문학계에서 오랫동안 찾아온 초신성의 조상에 해당되는 원형 항성일 가능성이 높기 때문이다. 연구진이 해당 초신성의 폭발 과정을 컴퓨터 시뮬레이션 한 결과, 수소기체가 사라지면서 중심부 헬륨 코어가 드러났는데 이는 초신성 원형의 특징을 그대로 드러내고 있는 것이다. 특히 SN 2012Z는 기존 Iax형 초신성 중 가장 강력한 에너지를 뿜어내는 것으로 확인됐다. 연구진은 “오는 2015년까지 허블우주망원경을 다시 이용해 또 다른 Iax형 초신성을 추가적으로 찾아낼 계획”이라고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 전문 주간지 ‘네이처(Nature)’ 7일자에 발표됐다. 사진=NASA, ESA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

음파를 왜곡시켜 특정물체를 음향탐지 레이더로부터 유령처럼 위장시키는 신기술이 등장해 관심이 집중되고 있다. 영국 과학전문매체 피조그닷컴(Phys.org)는 미국 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National laboratory)가 개발한 첨단 음파 은폐 기술을 4일(현지시각) 소개했다. 언뜻 보면, 우리가 물을 마시는 일반 병처럼 보이지만 사실 이 이미지는 연구진이 개발한 최신 음파 은폐 기술이 집약된 결정체다. 이 병은 일반 병이 아닌 고압 음파로 구성된 3차원 구조의 ‘음향 병’이기 때문이다. 이 음향 병은 미리 계획된 경로를 따라 전해지는 음파의 경로를 임의적으로 구부릴 수 있는 능력이 있다. 해당 원리는 곡면으로 굴절된 벽 형태와 직경 1.5㎝에 달하는 내장 스피커 때문에 발현 가능한데 이것이 수중으로 전해지는 음파를 반사, 굴절, 왜곡시키는 작용을 하기 때문이다. 특히 일정 소리가 끊임없이 흐르도록 구동되는 내장 스피커는 10㎑에 해당하는 주파수를 스스로 조절할 수 있는 능력이 있다. 이것이 각 음파를 잡아끌고 당기며 왜곡시키는 역할을 수행하는 것이다. 보통 수중 목표물을 탐지할 때 쓰는 방식은 소나(Sonar, sound navigation and ranging)라는 음향표정장치를 이용하는 것이다. 이는 바다 속에 전달되는 소리가 특정 물체에 닿으면 반사돼 돌아온다는 원리를 이용한 것으로 크게 능동탐지(Active)와 수동탐지(Passive)로 나뉜다. 하지만 연구진이 개발한 음향 병에 특정 물체를 넣으면 추적을 위해 쏘여진 음파가 왜곡되거나 분쇄되기에 다시 되돌아가 위치를 노출시키는 위험에서 벗어날 수 있다. 마치 유령처럼 수중 속 물체를 은폐시키는 것인데 일종의 수중 스텔스 기술로 볼 수도 있다. 연구진은 이 기술이 음파를 마음대로 조종하는 원리인 만큼 향후 물 속 미생물, 물방울, 미세입자 등을 공중부양 시키는 방식으로 발전시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

컴퓨터 게임이 노년층 우울증 감소에 상당한 효과를 미칠 수 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 코넬대학 소속 의학 교육기관 웨일 코넬 메디컬 칼리지 신경 심리학 연구진이 “컴퓨터 게임이 약물치료보다 노년층 우울증 감소에 좋은 효과를 보였다”는 연구결과를 발표했다고 5일(현지시각) 보도했다. 연구진은 우울증을 앓고 있는 60~89세 사이 고령 환자 11명을 대상으로 두 가지 형태의 컴퓨터 게임을 조작하도록 한 뒤, 기존 약물치료와 비교해 얼마만큼 차이가 나는지 비교하는 실험을 진행했다. 첫 번째 게임방식은 화면상에 나타나는 공들이 색깔이 변하는 시점에 맞춰 버튼을 누르는 것이고 두 번째는 주어진 여러 단어 목록을 정확히 재배열하는 것이었다. 이후 나타난 결과는 놀라웠다. 총 4주에 걸쳐 30시간동안 컴퓨터 게임을 하는 것이 표준 항 우울제로 알려진 에스시탈로프람(escitalopram)으로 12주 치료하는 것과 유사한 효과를 보이는 것으로 확인됐기 때문이다. 우울증 또는 우울장애는 의욕 저하를 주요 증세로 인지 및 정신 신체적으로 쇠약해져 일상생활 기능 저하를 초래하는 질환이다. 특히 정신적 육체적으로 쇠약해지는 노년기에 우울증이 찾아오면 목숨과 직결될 수도 있을 만큼 심각하기에 우울증 치료법 연구는 여전히 활발히 진행 되는 중이다. 문제는 이 항 우울제가 모든 환자에게 효과를 보이는 것은 아니다. 환자의 3분의 1만 우울증치료제에 반응한다는 통계자료도 있다. 이에 연구진은 우울증의 여러 원인 중 생화학적 원인에 주목, 뇌 신경전달물질에 초점을 둔 인지기능개선에 도움이 되는 치료법을 찾고자 했다. 실제로 노인 우울증 환자의 40%가 인지기능장애도 함께 앓는 것으로 파악된 바 있다. 이때 연구진이 찾은 것이 컴퓨터 게임이었다. 간단한 연산 작용원리를 적용해 뇌 인지기능을 개선시켜 이를 우울증 감소로 연결시킨다는 것이 연구진의 설명이다. 하지만 우울증 치료제 복용을 완전히 부정하는 것은 아니다. 연구진은 컴퓨터 게임과 우울증 치료제 그리고 운동을 병행하면 더욱 큰 효과가 있을 것으로 보고 있다. 또한 연구진은 “컴퓨터 게임 원리가 우울증뿐만이 아닌 다른 정신질환 치료에도 적용될 수 있도록 연구를 지속할 예정”이라고 덧붙였다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 5일자에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

연구 날조로 드러난 신형 만능줄기세포 ‘STAP(자극 야기 다능성 획득)세포’ 논문 집필 지도를 맡았던 사사이 요시키(왼쪽) 일본 이화학연구소 발생·재생과학연구센터 부소장이 5일 자살했다. 일본에서 재생·의료 연구의 1인자로 평가받는 그의 죽음에 일본 열도가 충격에 빠졌다. 교도통신 등 일본 언론 보도에 따르면 사사이 부소장은 이날 오전 고베시 이화학연구소 연구동 계단 난간에 줄을 걸어 목을 맨 상태로 경비원에게 발견됐으며 두 시간가량 지난 뒤 사망이 확인됐다. 그의 비서 책상 위에는 유서로 보이는 문건이 놓여 있었다고 언론들은 전했다. 사사이 부소장은 이 센터의 연구주임 오보카타 하루코(오른쪽)가 지난 1월 30일 네이처에 발표했다가 연구 부정이 드러나 논문을 철회한 STAP세포 논문의 공저자다. 오보카타의 논문 집필 지도에 관여한 그는 논문을 제대로 점검하지 않아 연구 부정에 관한 책임이 크다는 지적을 받았다. 사사이 부소장은 의혹이 제기되고 나서도 STAP세포가 존재할 것이라는 가능성을 강조해 왔다. 최근에는 내과 질환 병원에 다니는 등 건강 상태가 좋지 않았던 것으로 전해졌다. 사사이 부소장의 자살로 STAP세포 논문 날조를 둘러싼 파문은 더욱 확대될 것으로 보인다. 사사이 부소장은 동물의 신경세포를 만드는 물질에 관한 연구를 주로 담당했으며 2012년에는 인간의 배아줄기세포(ES세포)에서 입체적인 망막 조직을 만드는 데 세계 최초로 성공해 미국 학술지 ‘셀 스템 셀’에 결과를 발표하는 등 주목받았다. 이화학연구소 개혁위원회 위원장을 지낸 기시 데루오 도쿄대 명예교수는 교도통신과의 인터뷰에서 “줄기세포연구의 천재인 사사이 부소장의 죽음은 줄기세포 관련 기초연구 분야에 큰 손실”이라고 안타까운 심경을 드러냈다. 일본 정부 대변인인 스가 요시히데 관방장관도 “재생의료 분야에서 세계적으로 큰 공적이 있었던 분이다. 장래가 기대되는 연구자였다”고 애도의 뜻을 표했다. 도쿄 김민희 특파원 haru@seoul.co.kr