미국 연구팀이 각막을 재생하는 실험에 성공했다고 밝혀 시각장애인 및 학계의 관심이 쏠리고 있다. 매사추세츠 눈과 귀 연구소, 보스턴 소아병원 등 합동 연구팀은 세계 최초로 인간의 각막 줄기세포를 쥐의 안구에 이식한 뒤, 완벽하게 재생시키는데 성공했다고 밝혔다. 연구를 이끈 브루스 샌더 박사는 눈의 각막과 공막 사이의 전이대인 윤부 줄기세포 표면에서 ABCB5라는 단백질을 찾아냈다. 이 단백질은 건강한 시력을 유지하는데 결정적인 영향을 주며, 몇 주 간격으로 각막을 완전하게 재생하는데 도움을 준다. 연구팀은 위치 특성상 기존에 찾기 어려웠던 ABCB5 단백질을 쉽게 알아볼 수 있는 기술을 개발한 뒤, 이 기술로 찾아낸 ABCB5를 포함한 줄기세포를 분리해 각막이상으로 실명상태인 쥐에 이식했다. 그 결과 줄기세포가 정상적으로 앞을 볼 수 있도록 완벽한 기능의 각막을 재생했다. 연구팀은 이번 실험 성공이 후천적으로 각막이 손상된 환자들에게 획기적인 치료방법이 될 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 과학전문지 ‘네이처’ 저널 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘기억장애 원인’ 기억장애 원인을 국내 연구진이 밝혀내 향후 기억력 상실이나 치매 등과 같은 난치병 치료와 차세대 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 이창준 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 박사 연구팀은 알츠하이머 환자의 뇌에서 흔하게 발견되는 반응성 성상교세포(신경세포에 영양분이나 신경전달물질 등을 운반하는 아교세포)가 억제성 신경전달물질인 ‘가바’를 분비하고 이를 통해 기억장애 원인이 발생한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다고 30일 전했다. 치매를 일으키는 알츠하이머병의 원인 물질과 발병 과정이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 규명된 것이다. 기억장애 원인은 현재까지 정확한 발병 기전과 원인이 밝혀지지 않았다. 알츠하이머 환자의 사후 뇌 검사를 통해 신경세포의 사멸이 기억력 장애를 일으킨다는 사실만 알려져 있을 뿐이었다. 따라서 지금까지 드러난 알츠하이머의 원인은 신경 세포의 파괴나 감소였다. 그러나 신경 세포를 억제하는 물질인 ‘가바’가 원인이라는 걸 밝힌 건 이번이 처음이다. 연구진은 알츠하이머를 발병시킨 생쥐에게 가바의 생성을 억제하는 약물을 투여했고 그 결과 생쥐의 기억이 되살아났다. 알츠하이머병은 치매를 일으켜 인지장애를 초래하는 현대사회의 주요 난치병 중 하나로 꼽힌다. 기억장애 원인을 규명한 연구 결과는 네이처 메디슨지에 실렸고 연구진은 신약 개발에 착수했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지구에서 약 42억 광년 떨어진 곳에서 서로 이웃한 3개의 블랙홀이 발견돼 관심을 끌고있다. 지난 26일(현지시간) 국제천문학 공동연구팀은 ‘SDSS J150243.09+111557.3’이라는 은하계에서 세 쌍의 초질량 블랙홀(Trio of supermassive black holes)을 발견했다고 발표했다. 우주측지기술이라 불리는 각국의 VLBI(Very Long Baseline Interferometry·서로 멀리 떨어져 있는 전파망원경을 이용해 천체의 정확한 위치 및 화상을 얻는 기술)등으로 관측된 이 초질량 블랙홀들은 우리 태양 질량의 1억배 이상은 될 것으로 추정될 만큼 괴물급이다. 연구팀은 이 초질량 블랙홀들이 은하가 서로 먹고 먹히는 진화의 과정에서 생긴 것으로 보고있다. 3개의 블랙홀이 이웃해 있다고 해서 바로 옆에 붙어있는 것은 아니다. 가장 가까운 블랙홀 간의 거리가 무려 450광년이나 떨어져 있기 때문. 그러나 학계에서는 이같은 블랙홀에 쌍둥이라는 별칭을 붙이기도 하는데 이는 지구에서 너무 멀어 구분하기 힘들기 때문이다. 논문의 주요저자 남아공 케이프타운 대학 로저 딘 교수는 “지구의 시간으로는 상상이 안되지만 우주적 관점에서는 이 블랙홀 간의 거리가 매우 가까운 것”이라면서 “기존 상식보다 훨씬 더 많은 쌍둥이 블랙홀이 우주에 있는 것 같다”고 밝혔다. 이어 “초질량 블랙홀에 대한 연구는 은하의 진화를 푸는데 있어 열쇠같은 것”이라고 덧붙였다. 　 한편 블랙홀은 별이 극단적인 수축을 일으켜 밀도가 증가하고 중력이 굉장히 커진 천체를 의미하며 빛까지 빨아들이기 때문에 직접 관측이 불가능하다. 따라서 연구팀들은 옆에 있는 별을 빨아들일 때 내는 빛을 통해 관측한다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아득히 먼 2억 광년 밖 은하에서 전해진 이상신호가 우주물리학의 미지영역으로 남아있는 ‘암흑물질’일 수 있다는 주장이 제기돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 하버드-스미소니언 천문센터(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 연구진이 ‘암흑물질’이라 유력하게 추정되는 이상신호를 발견했다고 25일(현지시각) 보도했다. 미 항공 우주국(NASA) 찬드라(Chandra) X선 망원경과 유럽 우주국(ESA) XMM-뉴턴 망원경에 포착된 해당 신호의 발원지는 지구에서 약 2억 4천만 광년 떨어진 페르세우스자리 은하단(Perseus cluster of galaxies)으로 확인됐다. 연구진에 따르면, 이 이상신호는 기존 페르세우스 은하단에서 나온 X-선 강도와 다른 보기 드문 형태의 파장으로 구성되어 있다. 실시간으로 전해지는 이 이상신호를 분석해보면 중성미자가 붕괴될 때 나타나는 스펙트럼과 매우 유사한 것으로 나타났다. 흥미로운 것은 이 중성미자 붕괴 형태가 ‘단종 중성미자(sterile neutrino)’로 추정된다는 것이다. 단종 중성미자는 ‘전기적으로 중성에 질량이 0에 수렴하는 소립자’라는 기본 특성은 같지만 상호 작용을 하지 않는다는 점에서 다른 중성미자들과 구별된다. 또한 오랫동안 천문학계에서는 이 단종 중성미자가 암흑물질의 진짜 정체라는 가설이 유력한 설득력을 얻어오고 있었다. 암흑물질은 우주를 구성하는 총 물질의 약 70%를 차지하고 있지만 빛과 상호작용하지 않아 육안은 물론 적외선, 가시광선, 자외선, 감마선에도 잡히지 않는다. 오직 중력을 통해서만 질량을 짐작할 수 있을 뿐이다. 하버드-스미소니언 천문센터 측은 “다른 우주관측센터에서도 이와 유사한 신호가 포착되었는지 확인한 후, 추가적 파장 분석연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 국제 우주과학 학술지인 ‘천체물리학저널(The Astrophysical Journal)’ 20일자에 게재됐다. 사진=NASA/CXC/SAO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

시간을 거꾸로 거슬러 올라가는 시간여행이 곧 현실로 다가오는 것일까? 최근 호주 물리학 연구진이 시간여행에 대한 긍정적 가능성이 담긴 실험결과를 얻어내 관심이 집중되고 있다. 영국 과학기술전문매체 ‘Phys.org’는 호주 퀸즐랜드 대학 물리학과 연구진이 광양자(光量子)와 웜홀을 기반으로 한 과거로의 시간여행 시뮬레이션을 성공시켰다고 20일(현지시각) 보도했다. 과거의 시간으로 여행을 떠난다는 것은 한 방향으로 쭉 흐르고 있는 시간흐름을 거슬러 올라 원래 출발한 초기 지점으로 되돌아간다는 것을 뜻한다. 다시 말해 A 지점이 과거, B 지점이 미래라면 우리는 A와 B를 잇는 통로를 걷고 있는 것과 같다. 이 통로가 우리가 살고 있는 현실인 것이다. 만일 과거로 돌아가고자 하면 우리는 발길을 돌려 A지점으로 향해야하지만 해당 통로는 일직선으로 흐르는 시공간임으로 과학적으로 가능하지 않다. 하지만 여기서 한 가지 가능성을 주는 것이 아인슈타인의 ‘일반 상대성 이론’이다. 지구에 존재하는 중력이 공간을 끌어당기고 변형시키는 것처럼 시공간을 구부려 현재와 과거를 잇는 지름길을 만들어주면 우리는 해당 길을 통해 과거에 도착할 수 있다. 여기에 필요한 조건은 두 가지로 첫 번째는 물리학법칙을 마음껏 벗어날 수 있는 초고속 물질, 두 번째는 시공간을 직통해 시간흐름을 저지하는 가상통로다. 여기서 퀸즐랜드 대학 연구진이 첫 번째 조건으로 선택한 것은 빛의 입자인 ‘광양자’, 두 번째 조건으로 선택한 것은 블랙홀과 화이트홀을 잇는 시간 터널인 ‘웜홀’이다. 연구진이 설계한 시간여행 시뮬레이션은 다음과 같다. 본래 과거와 현재를 잇는 구부러진 시공간 통로 외에 두 개 지점을 직통으로 연결하는 웜 홀 통로를 구축해서 현재지점을 A웜홀, 과거를 B웜홀이라 지정한다. B웜홀 입구를 광속으로 떨어뜨린 뒤, 다시 광속으로 A웜홀 입구 근처로 옮겨놓으면 그만큼 B웜홀 시간에 틈이 생겨 과거 공간이 나타난다. 이때 A웜홀 입구를 통해 B웜홀 출구로 나오면 과거 시간에 도착하는 것이다. 연구진은 여기서 광양자 입자를 웜홀로 통과시킨 결과, 현재A지점에서 과거B지점으로 옮겨간 광양자 입자를 발견할 수 있었다. 광양자 입자는 전 우주에서 이론적으로 가장 작은 입자로 모든 우주 물리학 법칙에서 자유로우며 현재와 과거를 넘나드는 시간성폐곡선(Closed Timelike Curve)에 적용이 가능하다. 기존 연구에서 웜홀을 통한 시간여행이 불가능하다고 생각된 이유는 첫 번째, 시간을 잇는 두개 웜홀 입구를 계속 열어놓을 물리적 힘을 구할 수 없었고 두 번째, 정해진 시간흐름에서 원인과 결과를 뒤바꿀 수 없다는 인과율 법칙 ‘할아버지 패러독스(Grandfather paradox)’에 자유로울 수 없었기 때문이다. 이와 관련해 연구를 주도한 퀸즐랜드 대학 물리학과 티모시 랄프 교수는 “적어도 광양자 입자를 통해서는 시간 여행이 가능할 수 있다는 가능성을 보여준 연구 결과”라고 설명했다. 이는 원천적으로 시간여행은 불가능하다는 기존 인식에 새로운 활력을 불어넣어주는 만큼 학계의 주목도 역시 높다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 발표됐다. 사진=Martin Ringbauer/University of Queensland 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

시간을 거꾸로 거슬러 올라가는 시간여행이 곧 현실로 다가오는 것일까? 최근 호주 물리학 연구진이 시간여행에 대한 긍정적 가능성이 담긴 실험결과를 얻어내 관심이 집중되고 있다. 영국 과학기술전문매체 ‘Phys.org’는 호주 퀸즐랜드 대학 물리학과 연구진이 광양자(光量子)와 웜홀을 기반으로 한 과거로의 시간여행 시뮬레이션을 성공시켰다고 20일(현지시각) 보도했다. 과거의 시간으로 여행을 떠난다는 것은 한 방향으로 쭉 흐르고 있는 시간흐름을 거슬러 올라 원래 출발한 초기 지점으로 되돌아간다는 것을 뜻한다. 다시 말해 A 지점이 과거, B 지점이 미래라면 우리는 A와 B를 잇는 통로를 걷고 있는 것과 같다. 이 통로가 우리가 살고 있는 현실인 것이다. 만일 과거로 돌아가고자 하면 우리는 발길을 돌려 A지점으로 향해야하지만 해당 통로는 일직선으로 흐르는 시공간이므로 과학적으로 가능하지 않다. 하지만 여기서 한 가지 가능성을 주는 것이 아인슈타인의 ‘일반 상대성 이론’이다. 지구에 존재하는 중력이 공간을 끌어당기고 변형시키는 것처럼 시공간을 구부려 현재와 과거를 잇는 지름길을 만들어주면 우리는 해당 길을 통해 과거에 도착할 수 있다. 여기에 필요한 조건은 두 가지로 첫 번째는 물리학법칙을 마음껏 벗어날 수 있는 초고속 물질, 두 번째는 시공간을 직통해 시간흐름을 저지하는 가상통로다. 여기서 퀸즐랜드 대학 연구진이 첫 번째 조건으로 선택한 것은 빛의 입자인 ‘광양자’, 두 번째 조건으로 선택한 것은 블랙홀과 화이트홀을 잇는 시간 터널인 ‘웜홀’이다. 연구진이 설계한 시간여행 시뮬레이션은 다음과 같다. 본래 과거와 현재를 잇는 구부러진 시공간 통로 외에 두 개 지점을 직통으로 연결하는 웜 홀 통로를 구축해서 현재지점을 A웜홀, 과거를 B웜홀이라 지정한다. B웜홀 입구를 광속으로 떨어뜨린 뒤, 다시 광속으로 A웜홀 입구 근처로 옮겨놓으면 그만큼 B웜홀 시간에 틈이 생겨 과거 공간이 나타난다. 이때 A웜홀 입구를 통해 B웜홀 출구로 나오면 과거 시간에 도착하는 것이다. 연구진은 여기서 광양자 입자를 웜홀로 통과시킨 결과, 현재A지점에서 과거B지점으로 옮겨간 광양자 입자를 발견할 수 있었다. 광양자 입자는 전 우주에서 이론적으로 가장 작은 입자로 모든 우주 물리학 법칙에서 자유로우며 현재와 과거를 넘나드는 시간성폐곡선(Closed Timelike Curve)에 적용이 가능하다. 기존 연구에서 웜홀을 통한 시간여행이 불가능하다고 생각된 이유는 첫 번째, 시간을 잇는 두개 웜홀 입구를 계속 열어놓을 물리적 힘을 구할 수 없었고 두 번째, 정해진 시간흐름에서 원인과 결과를 뒤바꿀 수 없다는 인과율 법칙 ‘할아버지 패러독스(Grandfather paradox)’에 자유로울 수 없었기 때문이다. 이와 관련해 연구를 주도한 퀸즐랜드 대학 물리학과 티모시 랄프 교수는 “적어도 광양자 입자를 통해서는 시간 여행이 가능할 수 있다는 가능성을 보여준 연구 결과”라고 설명했다. 이는 원천적으로 시간여행은 불가능하다는 기존 인식에 새로운 활력을 불어넣어주는 만큼 학계의 주목도 역시 높다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 발표됐다. 사진=Martin Ringbauer/University of Queensland 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지금껏 발견된 토성의 31개 위성 중 가장 거대한 타이탄의 바다에서 정체를 알 수 없는 기묘한 섬 모양이 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 NASA 카시니 탐사선이 촬영한 타이탄의 미스터리 섬 모양 물질을 22일(현지시간) 소개했다. 해당 섬은 타이탄에서 가장 거대한 ‘크라켄 바다’(Kraken Mare)에 이어 두 번째로 큰 ‘리지아 바다’(Ligeia Mare)의 북쪽 부근에서 발견됐다. 반짝 반짝 빛나는 동화 속 마법의 섬 같은 사진 속 물질의 정체는 여전히 불분명하지만 전문가들은 몇 가지 설득력 있는 가설을 내놓고 있다. 해당 사진을 연구 중인 미국 코넬 대학 연구진에 따르면, 이 섬이 탄화수소로 이뤄진 리지아 바다에서 분해된 메탄 빙산의 일부분일 수 있다고 주장한다. 타이탄 바다의 꽁꽁 얼어붙은 메탄 덩어리가 여러 가지 환경적 요인으로 녹아 분해된 증거일 수 있다는 점이다. 타이탄은 태양과의 거리가 지구보다 10배나 멀어 표면온도가 영하 178℃로 매우 춥다. 특히 카시니 탐사선이 최초로 토성궤도에 도착한 2004년 7월 당시, 타이탄 바다는 어두침침한 얼음덩어리만 가득했었다. 그러나 최근 이렇게 섬 형태의 빙산 조각이 발견된 것은 타이탄의 기후가 온난화되고 있다는 유력한 증거로 여겨지고 있다. 원인은 점점 증가하고 있는 햇빛의 양 때문으로 추측되는데 2009년부터 촬영된 타이탄 북반구는 2004년에 비해 훨씬 밝고 지금은 더 밝아졌다. 또한 바다 표면에서 상승된 습기가 지구와 유사한 규모의 열대 저기압을 발생시켰을 가능성도 있다. 타이탄은 태양계에서 지구 외에 유일하게 대기, 호수, 강, 바다를 가진 곳이다. 또한 꽁꽁 얼어붙은 표면에 지구 생명체의 기원으로 추정되는 다량의 탄소 함유 유기물질들이 존재하는 것으로 조사된 바 있다. 한편 이 연구 결과는 국제 과학 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 22일자로 발표됐다. 사진=NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

아름다운 빛깔의 보석으로 명성이 높은 다이아몬드는 천연광물 중 가장 단단한 내구력을 자랑해 공업용 연삭(硏削), 연마재(硏磨材)로도 많이 활용된다. 이런 공업용 다이아몬드는 대부분 금속촉매가 합성된 인조 다이아몬드가 많이 활용되는데 최근 중국 대학 연구진이 세계에서 가장 단단한 합성 다이아몬드 제작에 성공해 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 중국 허베이 성 옌산대학교(燕山大學校) 연구진이 현존하는 다이아 중 가장 튼튼한 내구력을 지닌 합성 다이아몬드 제작에 성공했다고 17일(현지시간) 보도했다. 보석으로 사용되는 다이아몬드는 단결정인데 비해 공업용 다이아몬드는 다결정으로 해당 구조의 원자배열이 복잡하고 미세할수록 내구력이 향상된다. 통상적인 인공 다이아몬드의 제작은 탄소 결정과 촉매역할의 전이금속을 약 7.5만atm(기압), 1,000℃ 이상 고온·고압 환경에 집어넣는 방식으로 이뤄진다. 해당 상태에서 몇 분만 지나면 1㎜미립자 결정이 완성된다. 연구진이 세계에서 가장 강력한 다이아몬드를 만들기 위해 수행되어야할 조건은 다음과 같았다. 먼저 ‘탄소 원자배열을 최대한 복잡하고 미세하게 할 것’ 그리고 ‘기존보다 더욱 높은 열과 압력에도 견딜 수 있을 것’ 두 가지다. 연구진이 다이아몬드 제작을 위해 선택한 탄소 결정은 미세한 크기의 나노트윈(nanotwinned) 탄소 결정으로 양파처럼 계속 벗겨내도 끝이 보이지 않는 반복패턴이 특징이다. 이 결정은 200㎬(기가파스칼)이라는 초고압 환경과 최대 1,056℃에 달하는 고온에서 산화되지 않고 버텨냈고 세상에서 가장 단단한 다이아몬드 결정으로 재탄생됐다. 하지만, 해당 다이아몬드가 세계에서 가장 단단하다는 발표에 대해서는 이견이 엇갈리고 있다. 독일 바이로이트대학교 재료물리학과 나탈리아 두브로빈스카 교수는 다이아 제작에 쓰인나노트윈(nanotwinned) 탄소 결정이 200㎬(기가파스칼)이라는 고압환경에서 버텨내는 것이 가능한지 의구심이 든다는 의견을 표했다. 반면, 미국 아르곤 국립 핵물리학 연구소 (Argonne National Laboratory) 호 쾅-마오 연구원은 해당 고압환경에서 나노트윈(nanotwinned) 탄소 결정이 버텨내는 것이 가능하다며 다이아몬드의 내구성을 인정했다. 한편 이 연구결과는 국제 기초과학종합 학술지 ‘네이처(Nature)’에 12일(현지시간)자 주요이슈로 소개됐다. 사진=네이처(Nature) 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

머리숱이 많지 않거나 머리카락이 아예 없는 대머리인 탓에 사회생활이 어려울 정도의 스트레스를 받는 사람이 늘고 있다. 시중에는 발모를 돕는 다양한 의약품이 출시되고 있지만 그 효과에 대해서는 여전히 의견이 분분하다. 하지만 머리카락이 거의 없는 탈모증이었던 20대 남성의 놀라운 ‘비포 & 애프터’ 사진을 공개돼 관심이 쏠리고 있다. 전신 탈모증에 시달리고 있던 이 남성은 실험 전 전신탈모에 가까웠지만 ‘이것’을 사용한 지 8개월 후, 놀랍게도 마치 가발처럼 머리숱이 풍성해지는 변화를 겪었다. 그의 대머리 고민을 해결해 준 것은 다름 아닌 토파시티닙 이라는 성분의 류마티스 관절염 치료제다. 이는 미국 제약회사가 만든 먹는 류마티스 치료제인 ‘토파시티닙’으로, 피부 건선 및 궤양성 대장염을 개선하는데에도 효과가 입증된 바 있다. 임상실험에 나선 전신 탈모의 20대 남성은 실험 초반 2개월간 하루에 10㎎의 토파시티닙을, 이후에는 하루 15㎎을 복용했다. 그 결과 7년 간 나지 않았던 머리카락이 풍성하게 자라기 시작했으며, 눈썹과 속눈썹, 얼굴 수염 등도 눈에 띄게 자라났다. 연구를 이끈 미국 예일대학교 연구팀은 “8개월 만에 완벽한 발모 효과가 나타났다. 아직까지 특별한 부작용은 없으며 이상형태의 체모도 발견하지 못했다”고 설명했다. 이어 “토파시티닙 성분의 약이 모낭의 면역체계에 영향을 끼치면서 효과가 나타난 것으로 보인다”고 덧붙였다. 탈모에 획기적인 효능을 보인 이 약은 출시 때부터 ‘차세대 류마티스 관절염 치료제’라는 수식어가 붙을 정도로 관심을 받았다. 미국 FDA승인을 거쳐 시판되고 있으며 국내 식품의약품안전처 역시 지난 달 국내 판매(5㎎ 기준)를 승인했다. 다만 이번 실험은 아직 초기인데다 더욱 많은 임상실험을 요하는 단계이기 때문에 더욱 자세한 연구가 필요할 것으로 보인다. 한편 이번 실험결과는 과학전문저널출판사인 네이처가 발행하는 ‘피부학 탐구 저널’(Journal of Investigative Dermatology) 최신호에 실렸다. 사진=미국 예일대학교 제공 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

북반구 지표 밑에 뉴욕면적에 육박하는 초대형 얼음 층이 존재하는 것으로 확인돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 컬럼비아대학 라몽-도헤르티 지표 관측소(Lamont-Doherty Earth Observatory) 연구진이 그린란드 북반구 지표 밑에 뉴욕 맨해튼에 맞먹는 대규모 얼음 층이 존재하는 것을 확인했다고 16일(현지시각) 보도했다. 연구진은 최첨단 물리 탐사기법인 지표 투과 레이더(ground penetrating radar)를 이용해 그린란드 북부 지표 밑에 자리 잡고 있는 두꺼운 얼음 층을 영상화 할 수 있었다. 이 기술은 광대역 전자기파를 지표면에 입사시켜 매질 경계면에서 연속적으로 반사되는 파장을 수신해 다시 시각화함으로써 인간이 목격할 수 없는 지하 대상물의 위치, 크기, 경계를 찾아낸다. 그린란드 땅 밑 1~2.5㎞에 위치해있는 해당 얼음 층은 총 면적이 1,710,000㎢에 달하는데 이는 미국 뉴욕 맨해튼이나 그린란드 전 국토의 80%에 육박하는 엄청난 크기다. 연구진에 따르면, 해당 얼음 층의 형성연대는 120,000년 정도며 가장 높은 지역은 높이가 1,000m에 육박한다. 이는 남극에 이어 세계에서 2번째로 질량이 큰 얼음 층이다. 실제로 해당 얼음 층을 볼 수 있다고 가정하면 그 단면은 우리가 흔히 먹는 롤 케이크와 흡사할 것으로 여겨지는데 마치 전설로만 전해지는 땅 밑 ‘잃어버린 세계’를 연상 시킨다. 해당 연구는 지난 2009년부터 미 항공 우주국(NASA)에 의해 진행 중인 오퍼레이션 아이스브리지(Operation IceBridge) 프로젝트에서 활용되는 장비 중 일부를 이용해 이뤄졌다. 아이스브리지 계획은 지구환경탐사위성인 ‘ICESat’을 통해 북극 얼음 층의 변화를 지속적으로 확인하는 프로젝트다. 연구진은 북극 빙하에서 얼음이 녹으며 유입된 대량의 바닷물이 그린란드 지표 밑에 스며들어 다시 냉각되는 방식으로 얼음 층이 형성된 것으로 보는데 생각보다 해당 방식과 같은 얼음 층 생성이 오랫동안 광범위하게 이뤄졌을 가능성을 제시한다. 연구를 주도한 컬럼비아대학 지구 물리학자 로벤 벨 박사는 “이 얼음 층은 지구 온난화에 극지방 빙하가 어떻게 대처하는지 그 방법을 생생히 보여주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 15일(현지시각) 발표됐다. 자료사진=Mike Wolovick/라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

현존하는 가장 정확한 시계는 바로 원자 시계다. 이는 원자 고유의 공명주파수를 기준으로 하기 때문에 그 오차는 1천~수억년에 1초 차이밖에 안 날 정도로 정확하다. 하지만 지구 각지에 있는 이런 시계를 동기화시키는 것은 생각보다 쉬운 일이 아니라고 한다. 과학자들이 양자 역학 기술을 이용하면 기존의 어떠한 단일 원자 시계보다 정확한 양자 네트워크 시계를 구축할 수 있다고 세계적인 학술지 네이처 물리학(Nature Physics) 15일 자로 발표했다. 이 네트워크는 각국의 표준시를 완벽하게 동기화하고 위성측위 시스템의 정확도를 향상시키며 ‘시공간의 물결’로 여겨지는 중력장의 파동인 중력파와 같은 물리학 개념을 탐구하는 데도 도움이 될 수 있다. 연구에 참여한 미국 하버드대학의 물리학자 에릭 케슬러 박사는 “양자 역학의 활용에 대한 약간의 상상을 시도했다”면서 “이에 대한 모든 기본 원칙은 이미 입증되고 있고 우리는 이 모든 분야를 융합시킨 다가올 미래를 상상해봤다”고 말했다. 하버드대학 미하일 루킨 박사가 이끈 연구팀은 최근 발표되고 있는 두 연구를 통해 이런 아이디어를 떠올렸다. 이중 첫번째는 하전 입자나 원자의 에너지 상태에 대한 초고속 변동을 측정하는 방법이 개선될 때마다 정확도가 상승하는 원자 시계에 대한 연구이며, 두 번째는 양자 얽힘에 대한 연구다. 양자 얽힘은 매우 멀리 떨어진 입자 중 한 입자의 상태가 다른 입자의 상태에 즉시 영향을 주는 연결된 상태를 나타낸다. 연구팀은 이런 원자 얽힘 상태를 이용해 많은 원자 시계를 하나의 네트워크로 구성하는 것을 제안하고 있다. 케슬러 박사는 “지구를 공전하는 10대의 위성이 있고 각각에는 원자 시계가 있다고 상상해보라”고 말했다. 이 네트워크의 중심이 되는 한 위성은 처음에 자신이 가진 시계의 입자들이 양자 얽힘 상태가 되도록 만든다. 다음 그옆 위성과 통신해 얽힘 상태를 그곳까지 연장시킨다. 이런 연결은 궁극적으로 모든 계기로 퍼져 모든 위성을 하나의 양자 네트워크로 통합시킨다. 양자 얽힘은 측정되는 노이즈값을 줄임으로써 원자 시계의 정확도를 향상시킨다. 따라서 네트워크상에 있는 모든 시계는 각각의 시계로 있을 때보다 성능이 훨씬 뛰어나다고 케슬러는 말했다. 그는 “이 시계들은 마치 단 하나의 거대한 진자를 가진 것처럼 정확하게 움직이며 정보를 공유해 시계를 보다 안정화한다”고 설명했다. 또한 메릴랜드대학의 물리학자 크리스토퍼 먼로는 “네트워크상의 시계를 늘린다면 한층 더 성능을 높일 수 있다”고 말한다. 예를 들어, 시계의 정밀도가 상승하면 세계 금융 시장을 거의 완벽하게 동기화해 운용할 수 있으며, 전지구측위시스템(GPS) 위성의 성능 향상에도 이용할 수 있다. 또한 일반 상대성 이론의 효과를 탐구하는 데도 이용될 수 있다. 네트워크화된 양자 시계는 공유 주파수를 기준으로 시공의 미묘한 변화까지도 감지할 수도 있기 때문이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

기억을 제거하는 기술은 오랫동안 공상과학(SF) 영화에서나 나오는 것이었지만, 미국의 과학자들이 특정 기억을 지우는 실험에 성공했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 보도했다. 이는 쥐를 이용한 실험을 통해 확인되고 있으며, 강박 장애의 치료나 무서운 전장의 기억을 가진 군인 혹은 사고를 경험한 사람의 트라우마를 제거하는 것 등에 크게 기여할 수 있다. 바로 윌 스미스와 토미 리 존스가 출연한 영화 ‘맨 인 블랙’에 등장하는 기억 소멸 장치 ‘뉴럴라이저’가 현실화가 된다는 것. 미국 캘리포니아대학(UC샌디에이고) 연​​구팀은 광학 레이저​​로 뇌의 신경을 자극해 특정 기억을 지울 수 있다고 주장하고 있다. 이들은 뇌의 시냅스 결합에 의한 기억의 형성, 유지, 회상에 관한 이론을 구축하고 시냅스 결합을 강화하거나 약화하는 실험을 통해 기억을 없애거나 생각나게 하고 있다는 것을 증명했다. 연구팀의 로베르토 말리노 신경과학과 교수는 “신경의 자극에 의​​해 시냅스 연결을 강화하거나 약화해 기억을 없애거나 다시 상기시키는 것을 원하는 데로 할 수 있는 것”이라고 말한다. 국제학술지 ‘네이처’(Nature)에 게재된 쥐를 사용한 실험에서 연구팀은 유전자 조작으로 빛에 민감한 쥐의 일부 신경을 자극하는 특정 주파수의 광학 레이저​​를 이용한 실험을 진행했다. 이 실험은 쥐에 레이저를 쬐는 것과 함께 다리에 전류를 흐르게 해 레이저에 의한 신경 자극과 다리 통증을 연관시켰고 레이저로 특정 신경이 자극됨으로써 두려움을 가질 때까지 학습시켰다. 그다음으로는 지금까지와는 다르게 발에는 전류를 가하지 않고 낮은 주파수의 광학 레이저를 수차례 쬐도록 하는 것으로, 먼저 형성된 ‘두려움’을 쥐의 기억에서 제거했다. 즉 학습으로 기억을 덧씌워 기존 두려움을 준 주파수의 레이저를 쏘아도 더는 두려움을 보이지 않았다는 것이다. 또한 연구팀은 쥐에 높은 전압 충격을 주는 것으로 두려움의 기억을 되살려냈다. 충격을 준 후에 쥐에 처음 주파수의 레이저를 주면 발밑에 전류를 흘리지 않아도 다시 ‘두려움’을 보이게 됐다고 한다. 연구를 이끈 사데흐 나바비 박사는 “신경을 자극해 시냅스 연결을 강화하거나 약화함으로써 우리는 동물에 두려움을 주고 그다음 그 두려움을 제거하고 다시 두려움을 연상시킬 수 있었다”고 말했다. 말리노 교수는 “알츠하이머 환자의 뇌에 축적되는 해로운 생성물은 우리가 행한 실험과 유사한 방법으로 시냅스 연결을 약화ㅘ고, 기억을 감퇴시키고 있는 것을 보여준다. 이 연구가 알츠하이머병의 진행을 막는 새로운 길을 제시하는 것이 될지도 모른다”고 말했다. 미국 국립정신건강연구소의 토머스 인셀 소장은 “이 연구가 가져온 기억 메커니즘에 대한 깊은 지식이 PTSD(외상후스트레스장애) 환자 등이 안고 있는 힘겨운 트라우마를 제어할 수 있는 실마리가 될 것”이라고 말했다. 한편 기억 삭제에 관한 연구는 이번이 처음은 아니다. 최근 연구에서는 다발성 경화증 환자에게 투여하는 면역 억제제를 쥐에 투여한 결과 고통스러운 경험과 기억을 잊게 되는 것으로도 나타났다. 사진=영화 ‘맨 인 블랙’ 스틸컷(위), 쥐 실험 장면 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

약 4억 2300만 년 전에 살았던 물고기의 화석이 발견돼 당시 존재했던 고대 생물에 관한 새로운 단서를 얻을 수 있게 됐다. 이 물고기의 몸길이는 약 1m로 추정되며 현재 알려진 당시 척추동물들과 비교해도 훨씬 크다. 지금까지는 3억 80​​00만 년 전 이전의 암석에서 대형 물고기 화석이 발견되지 않았다. 따라서 당시에는 산소 농도가 낮아 성장이 억제된 것으로 여겨졌다. 이번 발견은 이런 가설에 대한 반증이 된다. 연구팀은 중국 윈난성의 실루리아기 후기 퇴적층에서 발굴된 화석을 바탕으로 새로운 물고기에 대해 설명하고 있다. 이 물고기는 턱의 길이가 17cm로 추정되며, 예리하지 않지만 강인한 이빨을 가지고 있으며 껍질이 딱딱한 먹이를 먹는 데 적합했다는 견해를 연구팀은 제시하고 있다. 이런 특징은 이 물고기에 붙여진 학명인 ‘Megamastax amblyodus’에 반영돼 있다. 이는 ‘큰 입으로 예리하지 않은 이빨’이라는 뜻의 그리스어에서 유래하고 있다. 데본기(약 3억 5800만 년~4억 1900만 년 전)는 유턱척추동물의 몸 크기와 다양성 측면에서 중요한 전환기로 생각되고 있다. 예를 들어, 대형 육식어류가 처음 등장한 것이 이 시기로 10m짜리 어류가 발견되기도 했다. 반면 데본기 이전 실루리아기에서는 최근까지 가장 큰 유턱동물의 몸길이는 약 35cm였다. 이번에 몸길이 1m짜리 실루리아기 육식어류가 발견된 것은 데본기 이전에도 비교적 큰 생물이 존재했다는 증거가 된다고 연구팀은 설명했다. 한편 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 12일 자로 공개됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

음악 페스티벌 시장이 팽창하면서 가지각색의 페스티벌이 쏟아진다. 여전히 록 중심의 페스티벌이 많지만 아웃도어형이나 도심형 등 조금씩 유형이 다양해지고 재즈, 어쿠스틱 등 장르도 세분화되고 있다는 것은 반가운 일이다. 독특한 콘셉트로 꼽힐 만한 페스티벌이 개막을 코앞에 두고 있다. ‘울트라 뮤직 페스티벌(UMF) 코리아’(13~14일 서울 잠실종합운동장)는 일렉트로닉 음악을 앞세워 마니아들을 끌어모으고 있다. UMF는 1999년 미국 마이애미에서 시작해 브라질, 스페인 등 세계 9개국에서 열리는 축제다. 우리나라는 아시아 최초 개최지로 2012년 막을 올려 3년째 이어져 오고 있다. 13일에는 세계적인 트랜스 음악 그룹 어보브 앤 비욘드가, 14일에는 지난해 해체한 스웨디시 하우스 마피아의 스티브 안젤로가 헤드라이너로 나선다. 또 이탈리아의 블러디 비트루츠, 스티브 아오키, 폴 반 다이크 등 세계적인 일렉트로닉 뮤지션들과 국내 최정상급 DJ인 매시브 디토, 디제이 엉클과 록밴드 이디오테잎, DJ로 활발한 활동을 하고 있는 지팍(박명수)과 디제이 쿠(구준엽) 등이 무대에 오른다. 특히 무대가 기존 3개에서 4개로 늘어났으며 굵직한 뮤지션들을 라이브 스테이지에 배치해 열기를 한껏 고조시킨다. 공연 다음 날인 15일에는 서울 광진구 쉐라톤 그랜드 워커힐 리버파크 수영장에서 ‘울트라 풀파티’가 열린다. 1일권 11만원, 2일권 15만원. 1544-1681. 다음 달 4~6일 강원 춘천에서 열리는 ‘그레이트 이스케이프 투어’(GET Tour)는 음악 공연에 생태 여행이 결합된 독특한 콘셉트로 눈길을 끌고 있다. 2012년 5월부터 7회에 걸쳐 제주에서 열린 겟 투어는 음악 공연뿐 아니라 제주의 문화와 생태를 체험하는 프로그램까지 갖춘 대안적인 페스티벌로 주목받았다. 구남과여라이딩스텔라와 로큰롤라디오, 청년들 등 인디신에서 주목받고 있는 뮤지션들과 춘천을 기반으로 활동하는 밴드 모던다락방이 참여한다. 또 춘천 곳곳을 누비는 프로그램들이 마련돼 있다. 숲을 따라 걷는 생태 여행 ‘겟 노마드’, 자연의 소리로 연주되는 음악을 즐기는 ‘겟 네이처’, 여행자들과 뮤지션들이 함께 즐기는 ‘겟 투게더’ 등이다. KT&G 상상마당 춘천 및 춘천 일대. 공연관람권 3만원, 트레인패키지 24만원, 프로그램패키지 21만 5000원. 070-7586-0526. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

뜨거운 태양빛이 작렬하는 여름이 가까워올수록 성인 뿐 아니라 어린아이들의 피부를 보호할 수 있는 자외선차단제(선크림)에 대한 관심이 높아진다. 자외선이 다양한 피부암과 피부노화의 원인이라는 사실이 익히 알려진 만큼 자외선 차단지수가 높은 선크림을 구매하려는 사람들이 늘고 있지만. 전문가들은 선크림을 맹신해서는 안된다고 주장한다. 영국 맨체스터대학과 런던 암연구센터 공동연구팀이 세계 최초로 피부암의 일종인 악성흑색종을 유발하는 원인에 대한 분자 연구를 실시했다. 그 결과 자외선에 노출될 경우 암세포를 사멸하도록 유도하는 항암유전자이자 ‘보호 유전자’인 ‘P53’이 파괴되며, 자외선을 가장 오랫동안 차단해준다는 SPF50 선크림을 발랐을 경우에도 자외선이 완벽하게 차단되지 못해 결국 세포가 파괴된다는 사실을 알아냈다. 이러한 세포 손상은 결국 악성흑생종 등 피부암으로 발전할 가능성이 매우 높다. 피부암의 일종인 악석흑색종은 영국에서 5번째로 흔한 암으로, 매년 1만 3000명의 사람들이 이 병에 걸리는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 영국암센터의 줄리 샤프 박사는 “사람들은 선크림을 바르면 오랫동안 자외선에 노출되어도 괜찮다고 맹신하지만, 이번 연구를 통해 SPF50의 선크림 역시 피부암을 유발할 정도의 자외선 통과를 ‘허용’한다는 걸 발견했다”고 설명했다. 맨체스터대학의 리차드 마레이즈 박사는 “자외선은 우리 몸을 보호하는 많은 유전자들을 공격해서 피해를 입힌다. 이번 연구는 선크림이 자외선을 완벽하게 차단하는 것이 아니라는 걸 입증했다”고 강조했다. 연구팀은 과도하게 자외선에 노출되지 않는 것이 좋고, 자외선을 차단하는데에 있어서 선크림 하나에만 의존하는 것은 옳지 않다고 경고했다. 선크림으로 ‘계절 특수’를 누리는 화장품 업계 역시 이와 생각이 크게 다르지 않다. 영국화장품향료협회(Colipa: European Cosmetic, Toiletry and Perfumery Association) 측은 “화장품 판매자들은 절대 선크림이 피부암 등의 질병에 걸리지 않게 해준다는 말(광고)을 할 수 없으며 외부에서 자외선을 차단할 목적으로 선크림만 바르면 된다고 하지도 않는다”고 강조했다. 이어 “가장 최선은 태양을 피하는 것이고, 두 번째는 피부를 가려주는 모자나 티셔츠를 착용하는 것이며, 마지막 세 번째가 선크림을 바르는 것”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지인 네이처지에 게재됐다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

현대 인류를 비롯한 지구상에 존재하는 척추동물들의 조상님이라 추측되는 물고기의 화석이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 캐나다 로열온타리오 박물관 고생물학 연구진이 현대 지구 척추동물들의 최초 조상이라 추측되는 메타스프리기나(Metaspriggina)의 화석을 발견했다고 11일(현지시간) 보도했다. 연구진이 해당 화석을 발견한 곳은 캐나다 브리티시컬럼비아주(州) 남동부 쿠트네이국립공원의 한 협곡 지형이다. 해당 지역은 약 5억 7천만년 전 고생대 캄브리아기 퇴적층이 잘 보존되어 있는 곳으로 알려져있다. 발견된 화석은 지금의 먹장어나 칠성장어를 연상시키는 미끈한 외형의 자그마한 물고기로 학명은 메타스프리기나(Metaspriggina)다. 이 화석 발견이 주목받는 이유는 딱딱하게 굳어진 조그마한 물고기가 현대 인류, 조류, 파충류 등 턱이 있는 척추동물군인 유악류(jawed vertebrates, 有顎類)가 탄생한 원천일 수도 있기 때문이다. 말하자면 유악류의 가장 오래된 조상님이라 봐도 큰 무리는 없다. 고생물학에서 현대 생물군이 최초로 탄생한 때로 보는 연대는 약 5억 4200만 년 전부터 5억 3000만 년 전 사이에 발생한 ‘캄브리아 폭발’기다. 즉 이때 갑작스럽게 등장한 각종 생물군이 현대의 자연체계를 구성했다고 보는 것이다. 그 중에서도 유악류의 시조라 볼 수 있는 생물이 무엇인지에 대해서는 여러 가지 이론이 엇갈렸다. 그중 주목할 만 것은 19세기 중반에 등장한 이론으로 현대 장어와 같은 미세 생물군이 턱뼈 동물의 조상이라는 것이었다. 이를 주장한 이는 독일의 저명한 해부학자이자 진화론자였던 카를 게겐바우어(1826~1903)로 그는 상어의 턱뼈가 다른 어류 생물군의 아가미 형태와 흡사하다는 것을 발견한 뒤, 이를 비교해부학적으로 정리해 장어와 유사한 미세 어류가 유악류의 조상일 것이라는 주장을 펼쳤으나 실제 화석이 발견되지 않아 단지 가설에만 머물렀다. 특히 이 이론은 구성 재료는 다르나 관계(형태)는 같다는 뜻인 동형성(isomorphism) 가설에 기초한다. 그런데 최근 발견된 메타스프리기나(Metaspriggina)의 모습은 해당 가설 속 유악류의 조상과 무척 흡사하다. 사람 엄지손가락 크기에 불과한 작은 몸체에 평평한 머리 그리고 위로 돌출된 카메라 형태의 눈 모습이 인상적인데 로열온타리오 박물관 연구원 장 베르나르 카론은 “이 눈 형태는 바다 속에서 포식자의 존재를 가장 먼저 알아챌 수 있도록 발달된 모습”이라고 설명했다. 하지만 아직 이 물고기 화석을 유악류의 조상이라고 단정하기에는 이르다. 다만 수많은 진화론 가설 중 하나에 불과했던 생명체의 실질 모습이 발견된 것은 지구 생물군 형성 역사의 단면을 엿볼 수 있는 창을 제공한다는 측면에서 남다른 의미를 가진다. 한편 이 연구결과는 국제 과학 학술지인 ‘네이처(Nature)’에 11일(현지시간) 게재됐다. 사진=Jean-Bernard Caron/Royal Ontario Museum in Toronto 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

모기의 유전자를 조작해 태어날 유충의 대다수가 수컷이 되도록 만들어 궁극적으로 개체 수를 전멸시키는 기술을 생물학자들이 고안했다고 AFP통신 등 외신이 10일(현지시간) 보도했다. 영국 런던 임페리얼단과대학(ICL) 등 생물학 연구진이 발표한 논문에 따르면 일반적으로 모기 개체군에서는 50%의 비율로 수컷이 태어나지만, 유전자 변형 기술을 이용하면 앞으로 태어나는 세대의 약 95%가 수컷이 된다. 그 결과, 암컷의 비율이 매우 적으므로, 이 모기 개체군은 결국 붕괴하고 흡혈성 암컷에 의해 감염되는 말라리아 기생충이 우리 인간에 미치는 위험을 최소화할 수 있다. 연구를 이끈 안드레아 쿠리산티 ICL 교수는 “말라리아는 인간을 쇠약하게 만들고 심하면 죽음에 이르게 하므로, 이에 맞설 새로운 방안을 찾을 필요가 있었다”고 말했다. 이어 이 교수는 “처음으로 실험을 통해 암컷 유충의 생산을 억제하는 데 성공했다”면서 “이는 말라리아 박멸을 위한 새로운 수단이 되는 것”이라고 설명했다. 유럽연합(UN) 세계보건기구(WHO)에 따르면 말라리아에 의한 사망자수는 매년 60만 명 이상에 달하며 특히 사하라사막 이남 아프리카 지역의 어린 아이들이 주로 희생되고 있다. 6년간의 연구 성과인 이 기술은 말라리아 기생충의 주된 매개체인 감비아 모기(학명 : Anopheles gambiae)를 대상으로 했다. 연구팀은 수컷 모기 배아(embryo)의 유전 암호에 일련의 효소 DNA를 주사했다. 이런 수정 작업은 수컷 모기가 성충이 됐을 때 생산하는 정자에서 근본적으로 X 염색체가 제대로 작동할 수 없도록 만든다. 결과적으로 유충의 성별을 암컷으로 결정하는 X 염색체가 거의 없게 돼 정자 대부분은 수컷을 만드는 Y 염색체를 운반하게 된다. 이번 연구는 5개의 케이지에 각각 유전자를 조작한 수컷 모기 50마리와 보통의 야생 암컷 50마리를 넣어 유전자 조작 실험을 시행했다. 그 결과, 4 개의 케이지에서 암컷 부족이 점차 두드러지게 나타나 6세대 이내에 개체수가 전멸했다. 유전자가 수정된 수컷에서는 유전자가 변형된 수컷 유충밖에 태​​어나지 않고, 이는 암컷의 개체가 남지 않을 때까지 마찬가지로 반복된다. 공동 연구자인 로베르토 갈리지 박사는 “연구는 아직 초기 단계이지만, 이 새로운 접근 방식을 통해 장래는 지역 전체에서 말라리아를 퇴치하기위한 저렴하고 효과적인 방법이 초래될지도 모른다”고 말했다. 이런 노력에 대해 환경보호론자들은 유전자 조작(GM) 종을 야생에 방생하는 것으로 생물 다양성의 균형에 알 수 없는 영향을 미칠 수도 있다며 우려감을 나타내고 있다. 그 1종의 모기가 전멸하면 위험을 미칠 우려가있는 경쟁 종이 부근에서 이동해 오는 기회가 퍼지는 환경보호주의자들은 지적하고 있다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 10일 자로 게재됐다. 사진=위키피디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사전에 적혀있는 ‘포옹(抱擁)’이라는 단어의 의미는 ‘상대를 너그럽게 품어 줌’, ‘품에 껴안음’, 이라는 2가지로 정의된다. 너그럽고 따스함이라는 뜻이 혼재되어있는 만큼 포옹 자체가 신체에 유익할 것이라는 짐작은 어렵지 않다. 그런데 실제로 포옹을 자주 해주면 건강에 유익하다는 주장이 나와 화제를 모으고 있다. 최근 미국 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스 생체공학과 연구진은 포옹을 자주하면 뼈가 튼튼해지고 체중이 감소되며 심지어 신체가 젊어질 수 있다는 연구결과를 발표했다. 연구진이 주목한 것은 포옹과 같은 신체접촉이 활발할 때 분비가 촉진되는 ‘옥시토신 호르몬’이다. 이 호르몬은 뇌하수체 후엽 가운데에서 나오는 신경 전달 물질로 9가지 아미노산으로 구성되어있다. 옥시토신 호르몬은 보통 ‘자궁수축호르몬’이라 불리는데 임신 여성의 자궁을 수축시켜 진통을 유발하고 분만이 쉽게 이뤄지게 하며 동시에 젖 분비를 촉진시켜 수유가 원활하도록 도와주기 때문이다. 이 호르몬은 해당 시기 뿐 아니라 평상시에서 포옹과 같은 신체접촉이 활발하면 분비되는데 정서적 유대삼과 친밀감을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 실제로 과거 스위스 취리히 대학 연구진은 옥시토신 호르몬을 코에 뿌리면 상대에 대한 신뢰감이 증가한다는 연구결과를 ‘네이처’에 게재한 적도 있다. 연구진은 이 옥시토신 호르몬이 정서적 안정 뿐 아니라 신체 건강에도 밀접한 영향을 준다고 판단했다. 이들은 옥시토신이 파괴된 근육을 회복시키고 뼈를 단단하게 해주며 비만조절에도 도움이 될 것이라 가설을 세운 뒤, 이를 쥐 실험을 통해 증명해냈다. 연구진은 상대적으로 뼈와 근육 조직이 감소된 나이 든 생쥐의 피부에 9일 간 옥시토신 호르몬을 주입했다. 이후 나타난 결과는 놀라웠는데 이 생쥐의 근육조직은 젊은 생쥐 근육의 80% 수준으로 회복됐고 뼈 양이 줄어드는 골다공증도 상당부분 개선됐다. 보통 옥시토신 호르몬은 어린이들에게는 풍부하나 노년층이 될수록 분비가 적어진다. 이 연구결과는 포옹 등으로 옥시토신 호르몬 분비를 촉진시키면 골밀도가 향상되고 근육이 회복돼 신진대사가 원활해져 다이어트에 도움이 되고 노화방지에도 큰 효과가 있을 수 있다는 가능성을 제시한다. 연구진은 옥시토신 호르몬이 파킨슨병과 같은 퇴행성 신경질환과 2형 당뇨병에도 효과가 있을 것으로 전망한다. 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스 생체공학과 이리나 컨보이 교수는 “이 연구결과는 옥시토신이 생체노화작용과 밀접한 연관을 맺는다는 것을 알려 준다”며 “옥시토신을 인체 노화방지와 연결 짓는 추가 연구를 진행할 계획”이라고 전했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

축구를 사랑하는 세계인들이 손꼽아 기다리고 있는 ‘2014 브라질 월드컵’ 개막이 불과 2주 앞으로 다가온 지금, 월드컵 공인구인 ‘브라주카’(Brazuca)가 기존 축구공과 비교해 물리학적으로 훨씬 뛰어나다는 연구결과가 나와 관심이 집중되고 있다. 국제 자연과학 학술지 ‘네이처’(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)는 2014 월드컵 공인구 ‘브라주카’의 물리학적 우수성에 대한 자세한 내용을 29일(현지시간) 소개했다. 브라주카는 브라질인 특유의 낙천적이고 여유로운 삶을 의미하는 단어 ‘Brazuca’에서 유래한 것으로 아마존 강과 브라질 원주민들의 전통 팔찌를 재현한 적색, 녹색, 푸른 문양이 인상적인 축구공이다. 특히 FIFA는 지난 1970년 멕시코 월드컵부터 공인구를 도입하기 시작했는데 항상 월드컵 시기가 되면 사람들은 新공인구가 전에 비해 얼마만큼 발전되었는지 궁금증을 표해왔다. 전통적으로 축구공 외형은 벌집 모양 스티치가 상징이지만 최근 몇 년 동안은 대부분 32개 패널 디자인으로 제작되고 있다. 물론 항상 그래왔던 것은 아닌데, 대표적으로 2008 유로컵에 사용된 아디다스 팀가이스트II는 14개 패널 디자인이었고 지난 2010 남아공 월드컵 공인구 자블라니는 8개 패널 이었다. 특히 자블라니는 공을 찼을 때 비행경로 예측이 불분명하다는 이유로 많은 비판을 받았었다. 그럼 이번 브라주카는 기존 공인구와 비교해 어떤 특징이 있는 것일까? 일본 쓰쿠바 대학 스포츠 과학 연구소 홍성찬, 아사이 다케시 연구원은 브라주카, 팀가이스트II, 자블라니, 아디다스 카푸자, 그리고 프로 경기에서 많이 사용되고 있는 기존 32개 패널 축구공의 표면 디자인, 공기 저항, 비행 정확성을 비교·분석했다. 연구진은 각 공들을 인공바람이 나오는 곳에 위치시키고 공기저항성이 얼마만큼 강한지 알아보는 풍동 테스트를 진행했다. 테스트 결과. 브라주카는 역대 공인구들과 비교해 상대적으로 공기저항을 덜 받는 것으로 확인됐다. 또한 연구진은 프로그래밍 된 로봇에게 각 공을 차도록 해 25m를 날려 슈팅정확성, 회전력, 일관성 등을 검증했다. 실험 결과, 브라주카는 다른 공에 비해 회전력이 압도적으로 좋았고 같은 곳에 정확히 여러 번 골인되는 등 정확성에서도 높은 평가를 받았다. 그에 반해 다른 공들은 슈팅 시 일관된 방향성을 보여주지 못했다. 종합적인 결과를 보면, 브라주카는 기존 공인구보다 20% 빠른 속도에 정확성, 회전력이 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 다른 공보다 촘촘하고 길게 다듬어진 길이 3.32ｍ 이음매 때문인 것으로 추정됐다. 하지만 단점이 없지는 않았는데 축구공 표면이 거칠고 슈팅 시 떨림이 있다는 것이 지적됐다. 연구진은 이번 연구 결과가 현재 경기를 준비하는 선수들과 코치들의 전략수립에 도움이 됨은 물론 앞으로 새로운 축구공 설계 시 중요한 참고자료가 될 것으로 예측했다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

축구를 사랑하는 세계인들이 손꼽아 기다리고 있는 ‘2014 브라질 월드컵’ 개막이 불과 일주일 앞으로 다가온 지금, 월드컵 공인구인 ‘브라주카’(Brazuca)가 기존 축구공과 비교해 물리학적으로 훨씬 뛰어나다는 연구결과가 나와 관심이 집중되고 있다. 국제 자연과학 학술지 ‘네이처’(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)는 2014 월드컵 공인구 ‘브라주카’의 물리학적 우수성에 대한 자세한 내용을 지난달 29일(현지시간) 소개했다. 브라주카는 브라질인 특유의 낙천적이고 여유로운 삶을 의미하는 단어 ‘Brazuca’에서 유래한 것으로 아마존 강과 브라질 원주민들의 전통 팔찌를 재현한 적색, 녹색, 푸른 문양이 인상적인 축구공이다. 특히 FIFA는 지난 1970년 멕시코 월드컵부터 공인구를 도입하기 시작했는데 항상 월드컵 시기가 되면 사람들은 新공인구가 전에 비해 얼마만큼 발전되었는지 궁금증을 표해왔다. 전통적으로 축구공 외형은 벌집 모양 스티치가 상징이지만 최근 몇 년 동안은 대부분 32개 패널 디자인으로 제작되고 있다. 물론 항상 그래왔던 것은 아닌데, 대표적으로 2008 유로컵에 사용된 아디다스 팀가이스트II는 14개 패널 디자인이었고 지난 2010 남아공 월드컵 공인구 자블라니는 8개 패널 이었다. 특히 자블라니는 공을 찼을 때 비행경로 예측이 불분명하다는 이유로 많은 비판을 받았었다. 그럼 이번 브라주카는 기존 공인구와 비교해 어떤 특징이 있는 것일까? 일본 쓰쿠바 대학 스포츠 과학 연구소 홍성찬, 아사이 다케시 연구원은 브라주카, 팀가이스트II, 자블라니, 아디다스 카푸자, 그리고 프로 경기에서 많이 사용되고 있는 기존 32개 패널 축구공의 표면 디자인, 공기 저항, 비행 정확성을 비교·분석했다. 연구진은 각 공들을 인공바람이 나오는 곳에 위치시키고 공기저항성이 얼마만큼 강한지 알아보는 풍동 테스트를 진행했다. 테스트 결과. 브라주카는 역대 공인구들과 비교해 상대적으로 공기저항을 덜 받는 것으로 확인됐다. 또한 연구진은 프로그래밍 된 로봇에게 각 공을 차도록 해 25m를 날려 슈팅정확성, 회전력, 일관성 등을 검증했다. 실험 결과, 브라주카는 다른 공에 비해 회전력이 압도적으로 좋았고 같은 곳에 정확히 여러 번 골인되는 등 정확성에서도 높은 평가를 받았다. 그에 반해 다른 공들은 슈팅 시 일관된 방향성을 보여주지 못했다. 종합적인 결과를 보면, 브라주카는 기존 공인구보다 20% 빠른 속도에 정확성, 회전력이 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 다른 공보다 촘촘하고 길게 다듬어진 길이 3.32ｍ 이음매 때문인 것으로 추정됐다. 하지만 단점이 없지는 않았는데 축구공 표면이 거칠고 슈팅 시 떨림이 있다는 것이 지적됐다. 연구진은 이번 연구 결과가 현재 경기를 준비하는 선수들과 코치들의 전략수립에 도움이 됨은 물론 앞으로 새로운 축구공 설계 시 중요한 참고자료가 될 것으로 예측했다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr