미술은 인간의 원초적 활동이자 문화적 산물로 각 시대와 사회의 모습, 이념을 반영하는 것으로 알려져 있다. 그렇다면 인류는 과연 언제부터 미술 활동을 시작했을까. 호주 그리피스대 사회·문화 연구센터, 서던크로스대 고지리학·고고표본연대측정학 연구실, 인도네시아 자카르타 환경고고학 연구센터, 선사·오스트로네시안 연구센터, 하사누딘대 공동 연구팀은 인도네시아 술라웨시섬에 있는 세계에서 가장 오래된 동굴벽화가 알려진 것보다 5700년 정도 더 앞선 시기에 그려졌다는 사실을 확인했다. 또 단순히 대상을 묘사한 것이 아니라 줄거리가 있는 그림을 그린 것으로도 밝혀졌다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 4일자에 실렸다. 선사시대 암벽화는 주로 동굴 안 깊은 곳에 그려져 있다. 이 때문에 연구자들은 동굴 벽면에 자연적으로 형성된 탄산칼슘 침전물을 채취해 우라늄이 토륨으로 붕괴하는 방사성 원소의 반감기를 측정하는 용액 기반 우라늄 연대측정법으로 벽화의 제작 시기를 추정한다. 그렇지만 이 방법은 암석의 복잡한 변성 과정을 고려하지 않아 실제 작품의 제작 연대를 정확히 판별해 내지 못한다.연구팀은 유네스코 세계지질공원으로 지정된 인도네시아 남부 술라웨시섬의 마로스 팡켑 지역에 있는 동굴벽화의 정확한 연대를 측정하기 위해 ‘레이저 애블레이션 우라늄 시리즈 이미징’(LA·U·시리즈)이라는 새로운 기술을 적용했다. LA·U·시리즈는 질량 분석기와 결합한 레이저로 탄산칼슘 표본을 세밀하게 분석해 보다 정확한 연대를 계산할 수 있다. 그림을 그린 물감층과 가까운 암석의 탄산칼슘 생성 시기를 추정하는 방식이다. 연구팀은 우선 마로스 팡켑 지역의 여러 암각화 중 4만 3900만년 전에 그려진 것으로 추정됐던 네 번째 사냥 그림을 분석했다. 그 결과 이 그림은 이전 추정치보다 최소 4100년 더 앞선 약 4만 8000년 전에 그려진 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 방법을 마로스 팡켑 지역의 랭 카람푸앙 동굴에 있는 멧돼지와 세 명의 사람이 그려진 그림에도 적용했다. 이 그림은 내러티브(서사) 구성이 돼 있는 작품으로 주목받았지만 지금까지 정확한 제작 연대가 밝혀지지 않았다. 분석 결과 해당 그림은 최소 5만 1200년 전에 만들어진 것으로 현재까지 알려진 가장 오래된 동굴 벽화로 확인됐다. 연구팀은 이번에 사용한 LA·U·시리즈 방식이 기존 방사성 연대측정법보다 비용도 적게 들고 더 빠르게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 측정 과정에서 예술 작품에 대한 손상이 최소화된다고 밝혔다. 연구를 이끈 맥심 오버트(고고학·지질화학) 호주 그리피스대 교수는 “이전 연구자들은 약 1만 4000~1만 1000년의 홍적세 말기까지는 그림에 어떤 의미를 전달하기 위한 줄거리가 없었다고 주장했다”며 “이번 연구 결과는 이전 연구자들의 주장을 정면으로 반박하는 사례”라고 설명했다.

남극 대륙 주변 바다에 떠 있는 거대한 얼음(빙붕)이 녹은 물이 기존 관측치보다 2배 이상 많은 것으로 나타났다. 영국 케임브리지대 스콧극지연구소(SPRI) 레베카 델 교수가 이끄는 국제연구팀은 과학 저널 네이처 지구과학(Nature Geoscience)에서 인공위성 관측자료에 인공지능(AI) 기술을 적용해 남극 빙붕의 슬러시 지도를 작성한 결과 전체 녹은 물의 57%가 슬러시 형태로 존재하는 것으로 나타났다고 28일 밝혔다. 남극 대륙을 둘러싼 바다에 떠 있는 빙붕은 내륙의 빙하가 녹아 바다로 흘러내리는 것을 막는 방파제 역할을 한다. 빙붕 녹은 물이 늘어나면 빙붕이 불안정해질 뿐만 아니라 무너질 수 있고, 이는 해수면 상승으로 이어질 수 있다. 연구팀은 2013년부터 2021년까지 57개 남극 빙붕에 나타난 슬러시와 녹은 물 호수의 면적을 월별로 분석한 결과 남극의 여름이 절정에 달하는 1월, 남극 빙붕에 있는 모든 녹은 물의 57%가 슬러시 형태로 존재하며, 나머지 43%만 지금까지 관측돼온 호수 형태로 저장되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 델 교수는 “호수는 인공위성 사진에 쉽게 드러나지만, 슬러시는 구름 그림자처럼 보여 파악이 어렵다”고 말했다.연구팀은 호수와 슬러시는 반사율이 눈이나 얼음보다 낮아 태양으로부터 더 많은 열을 흡수하기 때문에 표준 기후모델 예측치보다 얼음 녹은 물이 2.8배 많이 형성된다고 했다. 이는 빙붕의 안정성과 해수면 상승에 큰 영향을 미칠 수 있다고 설명했다. 델 교수는 “슬러시는 지금까지 남극 대륙의 모든 대형 빙붕에서 전체적으로 파악된 적이 없어 그 영향이 무시돼 왔다”며 “슬러시 속 물의 무게로 인해 빙붕에 균열이 생기거나 확대되는 등 빙붕 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다”고 말했다. 이어 “기후 모델에 이런 녹은 물의 영향이 제대로 반영되지 않고 있는데 놀랐다”며 과학자로서 우리 임무는 예측 모델을 개선해 가능한 한 정확도를 높임으로써 기후변화 영향의 불확실성을 줄이는 것이라고 강조했다. 한편, 지난해 네이처에는 25년간 남극에서 3조톤(t)이 넘는 빙하가 녹아내렸다는 연구 결과가 실렸다. 지구 온난화 영향으로 해수면 온도가 오르고 눈이 적게 오면서 새로 생기는 빙하보다 바닷물에 녹아 없어지는 빙하가 더 많아진 탓이다. 이 같은 현상은 당분간 막을 수 없을 것으로 보인다. 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)가 발표한 보고서에 따르면 2040년까지 지구 표면 온도가 1.5도 상승하면서 남극 빙산 붕괴, 해수면 상승, 생물다양성 손실 등 변화가 불가피할 것으로 예상된다.

많은 SF에서 인간이 거주할 수 있는 태양계 행성으로 달과 화성을 꼽고 있다. 실제로 미국항공우주국(NASA)은 물론 민간 우주기업 스페이스X 등도 금세기 중에는 화성에 인간이 거주할 수 있게 하겠다는 계획을 발표하고 있다. 그런데, 과연 인류가 생각하는 것처럼 화성에 인류가 거주하기 적합할까. 최근 연구에 따르면 화성은 지구와 달리 지진, 화산처럼 지질학적 운동이 활발하며, 우주에서 날아오는 운석도 지구에서 비가 내리는 것만큼 잦다. 미국 브라운대, 지질조사국(USGS), 애리조나대, 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL), 영국 항공우주연구소, 옥스퍼드대, 임페리얼 칼리지 런던, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히), 프랑스 파리 시테대 공동 연구팀은 화성 탐사선 ‘인사이트’에서 보내온 데이터를 바탕으로 분석한 결과, 화성에는 이전에 생각했던 것보다 더 자주 우주에서 날아온 운석의 충격을 받는다고 1일 밝혔다. 운석 크기에 따라 다르지만, 운석 충돌은 이전에 추정했던 것보다 최대 10배 더 많다는 것이다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 6월 28일 자에 실렸다. 화성 탐사선 인사이트는 화성의 지진 활동 측정과 이를 통한 내부 구조 분석을 임무로 삼고 있다. 연구팀은 인사이트의 고감도 탑재형 지진계를 사용해 이전에는 볼 수 없었던 8개의 새로운 운석 충돌 분화구를 확인했다. 이 중 6개는 인사이트가 착륙 지점 근처였지만, 다른 2개는 지금까지 발견된 충돌 중 가장 큰 것들로 확인됐다. 2개는 각각 축구장 크기의 분화구를 남겼으며, 불과 97일 간격으로 발생했다는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 잉글리드 다우바 브라운대 교수(행성 과학)는 “화성은 우리가 생각했던 것보다 지질학적으로 더 활동적일 가능성이 있으며, 행성 표면의 나이와 진화에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다”라며 “이번 연구는 전체 태양계 행성 표면의 나이를 추정하는 데 사용하는 일부 모델을 수정할 필요가 있을 것으로 보인다”라고 설명했다. 또 영국 임페리얼 칼리지 런던, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히) 연구팀은 화성 표면 지진 분석 결과 지름 8m 이상 충돌구가 생길 수 있는 규모의 운석 충돌이 지구 기준으로 매년 280~360회 발생한다는 연구 결과를 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 6월 28일 자에 발표했다. 이들 연구에 따르면 거의 하루에 한 번씩 거대 운석이 떨어진다는 설명이다. 연구팀은 2018년 11월부터 2022년 12월까지 화성 지질탐사 임무를 수행한 탐사선 인사이트가 화성 표면에 설치한 지진계의 지진 데이터를 분석했다. 분석 결과, 지진 신호 패턴이 일반 지진에 비해 고주파 비율이 높은 초고주파 지진 신호가 잦은 것으로 확인됐다. 초고주파 진동은 화성 내부에서 발생하는 지진이 아닌 운석이 표면에 충돌하면서 생기는 것이다. 또 표면에 지름 8m의 충돌구를 만들 수 있는 크기의 운석은 거의 매일 떨어지고, 지름 30m 이상 충돌구가 생기는 운석 충돌도 한 달에 한 번 정도 일어나는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 제랄딘 젠호이전 ETH 취리히 박사(지질 물리학)는 “화성 표면의 충돌구 수는 행성 나이를 추정하는 우주 시계로 사용할 수 있다”라면서 “운석이 얼마나 화성에 자주 충돌하고, 충돌이 표면을 어떻게 변화시키는지 밝혀내면 화성의 지질학적 역사를 좀 더 정확히 파악할 수 있을 것”이라고 말했다.

인체는 유전자로부터 정보를 받아 생산된 단백질이 정상적으로 기능을 수행하면 ‘건강한 상태’이고, 유전자에 이상이 생겨 비정상적 단백질을 생산하면 ‘병들고 아픈 상태’가 된다. 유전자 치료라는 것은 이상이 생긴 비정상 유전자를 제거하고 정상 유전자로 교체하거나 삽입하는 형태로 이뤄진다. 유전자 치료 분야에서 가장 주목받고 있는 것은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집 기술이다. 말 그대로 ‘가위’처럼 유전자를 자르고 붙이는 것을 가능하게 하는 유전체 교정 기법이다. 단순히 유전병 치료뿐 아니라 특정 병원균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있기 때문에 생명공학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’로 받아들여지고 있다. 유전자 가위 기술 중 가장 흔히 알려진 것은 ‘크리스퍼’다. 캐스9(Cas9)이라는 단백질과 가이드 RNA로 구성돼 인간과 동식물 세포에서 특정 유전자의 DNA 일부를 잘라 문제가 되는 유전체를 교정한다. 그런데 미국과 일본 과학자들이 크리스퍼 유전자 가위보다 훨씬 쉽고 정교하게 유전자 편집이 가능한 ‘RNA 브리지’라는 새로운 기술을 개발했다. 미국 팔로알토아크(Arc) 연구소, 캘리포니아버클리대(UC버클리) 생명공학과, UC샌프란시스코(UCSF), 스탠퍼드대 의대 생화학과, 일본 도쿄대 화학·바이오 테크놀로지학과, 생명과학과, 이나모리 과학연구소 소속 과학자들이 참여한 이번 연구는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 27일자에 두 편의 논문으로 실렸다. 특히 이번 연구를 주도한 UC버클리는 하버드대, 매사추세츠공과대(MIT)와 함께 유전자 편집 기술 연구에서 선두를 달리고 있는 곳으로 평가받는다. 생물학에 혁명을 일으킨 것으로 평가받는 크리스퍼 캐스9 유전자 가위를 개발하고, 2020년 노벨 화학상을 공동 수상한 제니퍼 다우드나 교수도 UC버클리에 재직 중이다. ‘RNA 브리지’는 사용자가 지정한 게놈 위치에 긴 DNA 서열을 삽입하거나 뒤집고 제거할 수 있다. 기존 유전자 가위 기술처럼 복잡한 단계를 거치지 않고, 단일 단계의 기술이기 때문에 더 정확하고 효율적으로 대규모 게놈 편집이 가능하다는 장점이 있다고 연구팀은 밝혔다. 대규모 게놈 재배열은 보통 DNA의 분해와 재조합을 촉진하는 재조합 효소와 DNA 일부를 다른 곳으로 옮기는 전위 효소에 의해 수행된다. 이 효소들이 특정 부위를 찾아 곧바로 삽입 또는 교체될 수 있도록 프로그래밍할 수만 있다면 게놈 편집을 한 번에 끝낼 수 있을 것이라는 생각에 초점을 맞췄다. UC버클리 팀은 재프로그래밍을 통해 반복 사용할 수 있는 재조합 효소 제작 기술을 개발했다. 이 재조합 효소는 DNA를 원하는 편집 부위로 이동시키고, 편집을 쉽게 만들어 주는 다리 역할을 하는 RNA로 구성된다. 브리지 RNA는 삽입 대상이 되는 DNA의 서열을 정하는 영역과 삽입 부위를 지정하는 영역을 따로 갖고 있지만 한 번에 서열과 삽입 위치를 정확히 찾아갈 수 있도록 재프로그래밍이 가능하다는 장점이 있다. 도쿄대 연구팀은 이렇게 만들어진 RNA 브리지의 재조합 효소의 구조와 작용 메커니즘을 극저온 전자 현미경으로 분석해 RNA 브리지의 효과를 확인했다. 연구를 이끈 패트릭 슈(기능성 유전체학) UC버클리 교수는 “이번에 개발한 기술은 기존 방식보다 더 정확하고 효율적으로 유전자 편집을 수행할 수 있다는 장점이 있어 더 많은 응용 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 슈 교수는 “이번에는 박테리아에서 게놈 편집만 확인했지만 추가 연구를 통해 동식물을 포함한 다양한 종과 세포 유형에서의 실행 가능성과 안전성을 검토할 것”이라고 덧붙였다.

인도의 한 가정집 화장실 변기에서 거대한 코브라가 발견돼 화제다. 인도 현지 매체들은 25일(현지시간) 인도 소셜미디어상에서 화제가 된 코브라 구출 영상에 대해 보도했다. 뱀 구조 전문가인 라제쉬 자트는 지난 4월1일 인도 마디아프라데시주 인도르 도심의 한 가정집에 뱀이 출현했다는 전화를 받았다. 그는 신고자에게 “뱀을 지켜보면서 최대한 거리를 유지하라”고 요청했지만 이미 겁을 먹은 신고자는 화장실에 뱀을 가둬둔 상태였다. 자트가 신고자의 집에 도착해 화장실 문을 열자 뱀은 보이지 않았다. 그는 “뱀을 찾다가 변기 안을 들여다봤고 (그 안에서) 입을 벌리고 있는 코브라를 발견했다”고 말했다.자트는 코브라를 변기 밖으로 유인하기 위해 호스 물줄기를 코브라 머리 위로 조준하고 살살 흘려보냈다. 그러자 코브라가 혓바닥을 날름거리며 천천히 밖으로 나왔고, 몸이 전부 빠져나온 순간 자트는 코브라 목을 잽싸게 낚아챘다. 자트가 코브라를 구조하는 영상은 지난달 25일 소셜미디어(SNS)에 공유됐고 현재까지 660만이 넘는 조회수를 기록하며 입소문을 탔다. 네티즌들은 “최악의 악몽이다”, “위험한 일을 자신감 있게 해결한 구조 전문가가 너무 대단하다”, “변기에서 뱀이 나온다니 너무 두렵다” 등 해당 영상에 공감하는 반응을 보였다.이날 구조된 코브라는 ‘인도코브라’(학명: Naja naja)로 알려졌다. 인도코브라는 맹독성 독사의 일종으로 몸길이가 2m를 넘지 않는 것이 특징이다. 인도코브라는 벵골크레이트(Bungarus caeruleus), 러셀살모사(Daboia russelii), 톱니비늘살모사(Echis carinatus)와 함께 인도에서 가장 많은 사람을 물어 치사시킨다고 하여 ‘4대 독사’로 뽑힌다. 인도 길거리에서는 피리를 불면 묘기를 부리는 뱀들을 흔하게 볼 수 있는데, 이 뱀들 대부분이 이빨을 뺀 인도코브라다. 한편 과학저널 네이처 커뮤니케이션스에 따르면 (2022년 기준) 해마다 7만8천600명이 뱀에 물려 사망하고, 이중 82%에 달하는 6만4천100건이 인도에서 발생한다.

장내 미생물이라고 하면 많은 사람이 유산균 음료나 건강기능식품을 떠올린다. 그렇지만, 장내 미생물은 최근 생명과학 분야에서 활발히 연구되는 주제 중 하나다. 장내 미생물은 주로 소장과 대장 같은 소화기관에 집중된 것으로 음식물에서 에너지를 추출해 식욕 조절은 물론 비만, 대장암을 비롯한 여러 암, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환, 아토피 피부염 같은 자가면역 질환에도 영향을 미친다는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 이런 가운데, 스트레스 대응이나 마음 챙김, 감정 표현에도 장내 미생물이 영향을 미친다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 의대, UCLA 스트레스·회복력 신경생물학 연구센터, 서던캘리포니아대 신경이미징 및 정보학 연구센터 공동 연구팀은 회복탄력성이 높은 사람은 인지력과 감정 조절 관련 뇌 영역이 활성화돼 있고, 건강한 장내 미생물을 갖고 있다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 정신과학’ 6월 21일 자에 실렸다. 이번 연구는 회복탄력성, 뇌, 장내 미생물 군집의 관계를 분석한 첫 연구다. 과도한 스트레스는 심장병, 뇌졸중, 비만, 당뇨의 위험을 높이는 만큼, 스트레스에 대한 효과적 대처법을 찾는다면 질병 예방에도 도움이 될 수 있다는 점에 연구팀은 착안했다. 연구팀은 건강한 성인 남녀 116명을 대상으로 회복탄력성과 감정 표현에 대한 설문조사를 실시했다. 설문조사에서 회복탄력성 점수에 따라 두 집단으로 나눈 뒤, 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영과 대변 표본을 받아 분석했다. 그 결과, 회복탄력성이 높은 사람들은 낮은 사람들보다 불안감과 우울감을 덜 느끼고, 감정 조절과 관련된 뇌 영역의 활동이 활발하고 인지력도 더 높다는 것이 확인됐다. 이와 함께 회복탄력성이 높은 집단의 장 내 염증이 적었고 장 내벽도 두터웠으며, 유익한 장내 미생물도 많았던 것으로 나타났다. 장 내벽이 얇거나 장누수증후군(Leaky Gut Syndrome)이 발생하면 염증으로 인해 장이 필수 영양소를 흡수하고 독소가 장으로 유입되는 것을 차단하는 능력이 손상된다. 장누수증후군은 장 내벽의 세포 사이의 틈으로 인해 발생하는 질환이다. 연구를 이끈 알파나 굽타 UCLA 의대 교수(스트레스 생물학)는 “스트레스는 뇌의 회복력을 손상하는데, 이번 연구는 회복탄력성이 높은 사람들은 감정을 더 잘 조절하고, 파국을 초래할 가능성이 작으며, 평정심을 유지하는 것으로 밝혀졌다”라며 “뇌와 장 모두를 표적으로 하는 치료법을 개발해 질병을 예방할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.

지난 2월 호주 빅토리아주에는 대형 산불이 발생해 당국은 주민 대피, 공공기관, 학교 폐쇄 등 조처를 했다. 호주에는 2019~2020년 6개월 가까이 이어지면서 호주 전역을 불태웠다. 그런가 하면, 미국 캘리포니아에서는 매년 연례행사처럼 산불이 발생한다. 호주 태즈매니아대 자연과학부 화재연구센터는 최근 20년 동안 극심한 산불의 발생 빈도와 규모가 2배 이상 증가했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태·진화’ 6월 25일 자에 실렸다. 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 심각한 대형 산불이 연례행사처럼 발생하고 있다. 이런 대형 산불은 인명, 재산, 가축, 야생동물과 서식지의 손실로 이어지고, 수십억 달러의 피해를 준다. 또 대기 오염으로 인해 수천 명이 추가로 사망했다. 규모가 큰 산불이 자주 발생하고 있지만, 이런 유형의 화재에 관한 연구와 이해는 제한적이다. 연구팀은 전 세계적으로 산불의 발생 빈도와 규모가 증가하고 있는지 알아보기 위해 2003~2023년까지 위성 데이터를 사용해 활성 핫스폿을 식별하고 화재 발생의 합산 강도를 계산했다. 그 결과, 지난 30년 동안 극심한 산불의 발생 빈도와 규모가 2배 이상 증가했고, 2017년 이후 가장 극심한 6년이라는 사실이 확인됐다. 북극과 대양주·오세아니아가 극한 현상의 영향을 가장 많이 받았으며, 극한 현상의 증가는 북미와 러시아를 포함한 온대 침엽수와 아한대 산림에서 강한 화재로 인해 발생했다는 사실을 밝혀냈다. 울창한 산림지역에 대형 산불이 발생하면서 또 다른 더 큰 산불을 부르는 되먹임 현상이 나타난다는 말이다. 연구팀에 따르면 근본적 원인은 최근 몇 년 동안 더 심해진 기후 변화로 인해 산림의 건조도 증가라고 설명했다. 연구를 이끈 데이빗 보우먼 태즈매니아대 교수(산불분포 지리학·화재학)는 “극심한 화재 빈도와 규모는 앞으로도 더 증가할 것으로 예상되는 만큼 이번 연구 결과는 기후 적응 대책과 필요성을 보여줄 것으로 기대한다”라고 말했다.

영국 런던대 아동보건연구소·퀸스퀘어신경학연구소, 국립 신경학·신경외과병원, 독일 괴팅겐대 메디컬센터, 괴팅겐신경면역학연구소, 마르부르크필리프대, 이탈리아 볼로냐대 공동 연구팀은 인공지능(AI)을 이용해 간단한 혈액 검사만으로도 파킨슨병이 발병하기 7년 전에 이를 예측하는 기술을 개발했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 19일자에 실렸다. 운동을 조절하는 중뇌의 흑질이라는 뇌 신경세포가 죽거나 감소하면 뇌세포 사이의 신경전달을 돕는 알파시누클레인 단백질이 과다하게 축적된다. 이렇게 되면 도파민이라는 화학물질을 생성하는 능력이 사라지면서 파킨슨병이 생긴다. 파킨슨병은 치매와 함께 가장 빠르게 증가하는 퇴행성 신경질환으로 전 세계 약 1000만명이 앓고 있다. 파킨슨병 환자에게는 비정상적 떨림과 움직임, 기억력 둔화 같은 증상이 나타나는데 그 전에는 렘수면 행동장애를 겪는다. 연구팀은 파킨슨병 진단을 받은 99명, 렘수면 행동장애는 있지만 파킨슨병과 관련된 운동 증상이 없는 72명, 건강한 성인 남녀 36명을 대상으로 10년 동안 정기적으로 혈액 검사를 했다. 그 결과 파킨슨병 환자의 혈액에서 조절장애를 일으키는 염증 단백질 23개를 발견했다. 이 가운데 8가지 단백질로 파킨슨병 환자를 100% 식별할 수 있음을 AI를 통해 확인했다. 이번 기술로 렘수면 행동장애를 겪는 이들 중 파킨슨병으로 이어질 수 있는 사람을 7년 전에 79%의 정확도로 예측할 수 있게 됐다.

글로벌 완성차 업계는 물론 빅테크 기업들까지 자율주행차에 대한 관심이 높습니다. 자율주행기술은 미국자동차공학회 기준으로 총 6단계로 나뉩니다. 현재는 부분 자동화 수준인 2~2.5단계입니다. 주행차선 변경, 속도조절, 주차 등을 도와줄 뿐 여전히 인간이 주도권을 갖고 운전해야 하는 단계입니다. 물론 이전보다 장거리 운전을 할 때 피로감이 훨씬 줄어드는 것은 사실입니다. 그렇다면 현재 나오고 있는 자율주행차의 안전성은 어느 정도까지 신뢰할 수 있을까요. 미국 센트럴플로리다대 도시·환경·건축공학과 연구팀에 따르면 돌발 상황이 아닌 일반 주행 상황에서 자율주행차는 사람이 운전하는 차보다 사고를 덜 일으킨다고 합니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 19일자에 실렸습니다. 정교한 센서와 인공지능(AI) 알고리즘을 갖춘 자율주행차는 교통 상황을 정밀하게 탐색하도록 설계돼 도로에서 발생하는 사고의 주요 원인인 인적 오류를 줄여 더 안전한 운전 환경을 조성할 수 있다는 평가를 받고 있습니다. 자율주행차의 안전성을 높이려면 자율주행차가 인간이 운전하는 차보다 더 낫거나 나쁜 상황이 언제인지를 이해하는 것은 필수적입니다. 그렇지만 이와 관련한 연구는 그리 많지 않습니다. 연구팀은 2016년부터 2022년까지 미국 캘리포니아주에서 운행하는 자율주행차 2100대와 인간이 운전하는 차 3만 5133대의 사고 자료를 수집·분석했습니다. 연구팀이 캘리포니아를 대상으로 한 것은 전 세계에서 가장 많은 자율주행차가 운행되는 동시에 유일하게 운행 원본 데이터를 공개하는 곳이기 때문입니다. 분석 결과 자율주행차는 차선 유지나 차량 흐름에 따라 움직이는 것처럼 일상적인 주행 상황에서는 사람이 운전할 때보다 훨씬 안전하고 사고 발생 가능성도 작은 것으로 나타났습니다. 추돌이나 측면 추돌 사고에서도 각각 0.5배, 0.2배 안전한 것으로 확인됐습니다. 그렇지만 새벽이나 해 질 무렵처럼 햇빛이 약한 저조도 상황이나 회전 교차로, 유턴 지역 등 특정 지역에서는 자율주행차의 사고 발생 가능성이 사람이 운전하는 차보다 각각 5.25배, 1.98배 높은 것으로 조사됐습니다. 이번 연구를 이끈 모하메드 압델아티(교통공학) 교수는 “자율주행기술은 도로 안전을 개선할 수 있는 잠재력이 있지만 다양한 상황에서 안전하게 작동하기 위한 기술적 한계는 분명히 있다”고 말했습니다. 압델아티 교수는 “자율주행차의 기술 수준이 점점 높아지고 있지만 인간의 운전 능력을 완전히 따라잡거나 능가하기 위해서는 더 많은 개선이 필요하다”고 했습니다. 가까운 미래에는 인간의 개입 없이 시스템이 운전하는 4~5단계의 완전자율주행차 시대가 올 것입니다. 완전자율주행차가 거리에 가득하더라도 사고가 발생했을 때 보행자와 자동차 소유자, 제조사 중 누구의 책임인지 같은 문제는 여전히 남습니다. 기술 발달과 함께 기술이 가져올 문제에 대한 윤리적, 철학적 고찰이 필요한 이유입니다.

17일 대구 수성구 실내 동물원에서 달성군 스파밸리 네이처파크 동물원으로 이송된 백사자가 야외 방사장에 첫 발을 내딛고 있다. ‘영남권 최초의 백사자’로 홍보된 이 백사자는 7년 동안 햇빛도 바람도 없이 지낸 실내 동물원이 지난해 5월 폐업한 뒤 갇혀 있다가 이날 네이처파크 동물원으로 보금자리를 옮겼다.서울신문 홍윤기 기자의 포토다큐(2023년 5월 10일자 18면)에 보도된 백사자의 힘 없는 모습. 서울신문은 지하 2층에 있는 해당 실내 동물원의 열악한 상황을 고발했고, 동물원은 곧 영업을 중단했다. 대구 연합뉴스·서울신문 DB

[포토多이슈] 사진으로 다양한 이슈를 짚어보는 서울신문 멀티미디어부 연재물17일 대구 수성구 실내 동물원에서 달성군 스파밸리 네이처파크 동물원으로 이송된 백사자가 야외 방사장에 첫발을 내디뎠다. ‘영남권 최초의 백사자’로 홍보된 이 백사자는 7년 동안 햇빛도 바람도 없이 지낸 실내 동물원이 지난해 5월 폐업한 뒤 갇혀 있다가 이날 네이처파크 동물원으로 보금자리를 옮겼다. 해당 실내 동물원은 320여 마리의 동물을 사육하고 있었는데, 영업 중단 이후 1년 넘게 동물이 방치돼 동물 학대 논란도 제기됐다. 또한 기니피그 사체와 동물 배설물을 방치한 점 등이 관계 기관 단속으로 드러나 300만원 처분을 받았다. 지난해 본보 취재 당시 이 동물원은 퀴퀴한 냄새로 가득했고, 동물들은 시멘트 바닥과 강한 조명이 설치돼 있는 공간에서 지내고 있었다. 일부 동물의 우리는 2평도 되지 않는 좁은 공간이었다. 아직 실내 동물원에는 흰꼬리원숭이 등 17마리와 거북이 등 파충류 14마리가 남아있다. 이날 오전 10시 대구 한 동물병원 수의사가 실내 동물원에 도착해 이동을 위한 마취 주사를 놓은 뒤 숫사자 눈에 난 종양을 제거하는 수술을 진행했다. 대구 달성군에 위치한 테마파크인 스파밸리 네이처파크는 지난 5월 26일 대구시와 협의를 통해 해당 실내 동물원에서 지낸 76종 324마리의 동물들을 데려오기로 결정했다. 네이처파크에 따르면 동물 구입을 비롯해 새로운 방사장 설치 등에 10억 원 이상이 투입된다. 서울동물원, 청주동물원 등과의 긴밀한 협조를 구하고 외국 사례를 참고해 새로운 방사장을 마련한다. 백사자들의 새 보금자리는 7년간 머물렀던 실내 사육장의 10배 이상 크기인 150평 규모이다. 박진석 네이처파크 이사는 취재진과의 통화에서 “지금까지 동물원과 다르게 동물 친화적으로 만들고 있다”며 “사자 먹이 체험 등을 하지 않고, 행동풍부화 등을 통해 야생성을 살리겠다”고 밝혔다.

파충류 중에서 가장 깊은 곳까지 잠수할 수 있는 장수거북이 또다시 기록을 갈아치웠다. 최근 과학전문매체 라이브사이언스 등 외신은 솔로몬 제도의 둥지를 떠난 서태평양 장수거북 한 마리가 태평양 바다 속 1344m 깊이까지 잠수해 이부분 세계신기록을 세웠다고 보도했다. 이같은 기록은 국제환경단체 ‘네이처 컨서번시’(The Nature Conservancy)가 측정한 것으로, 이는 심각한 멸종위기에 놓여있는 장수거북의 생태를 연구하기 위해 몸에 단 테그를 통해 드러났다. 장수거북은 길이 1.2∼2.5ｍ, 몸무게 650∼800㎏으로 지구상에 있는 거북류 중 가장 큰 바다거북으로, 등딱지 표면이 각질판없이 두꺼운 가죽질 피부로 덮여 있는 것이 특징이다. 이 때문에 장수의 의미는 오래 산다는 것이 아니라 갑옷을 두른 장군처럼 늠름하다는 ‘장수‘(將帥)다. 기존 기록은 지난 2006년 또다른 장수거북이 세운 1280m로 물론 이는 인간이 확인한 것일 뿐 실제로는 더 깊게 잠수할 수도 있다.특히 장수거북의 이같은 능력을 잠수함과 비교해보면 더욱 놀랍다. 사람이 타는 유인잠수함의 경우 통상 수백m 정도까지 내려가며 대부분 1000m를 넘지 않는다. 또한 스쿠버다이버의 세계 최고 기록도 332m에 불과하다. 여기에 장수거북은 한번 잠수할 때 마다 약 90분 정도 숨을 참을 수 있다. 네이처 컨서번시의 해양생물학자인 피터 왈디는 “장수거북은 정말 놀라운 생물”이라면서 “논스톱으로 태평양을 가로지르는 능력, 단 한 번의 호흡으로 해군 잠수함만큼 깊이 잠수할 수 있는 능력을 갖고있다”고 설명했다. 전문가들은 등갑과 배갑을 둘러싼 두꺼운 가죽 덕에 장수거북이 높은 수압을 견디며 심해까지 잠수할 수 있는 것으로 보고있다. 한편 장수거북은 국제자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종 위기 동물 중에서도 가장 심각한 단계인 ‘위급’에 속해있다. 이는 대부분 인간과 연관이 있는데, 그물이나 배와 충돌, 해양 쓰레기 등이 장수거북의 수명과 개체수를 급감시키는 요인이다.

인류 역사상 가장 신비로운 문명으로 꼽히는 마야문명 당시 고대 마야인들이 제사 의식에 ‘특정 인간’을 제물로 바쳤다는 주장이 나왔다. 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소((MPI-EVA) 로드리고 바케라 박사 역수진은 고대 마야도시인 치첸이트사에서 발견된 인간 제물 64명의 DNA를 분석했다. 치첸이트사는 마야문명 몰락 직전인 서기 800~1000년 번성한 도시다. 당시 고대 마야인들은 신을 위해 살아있는 인간을 제물로 바치는 풍습이 있었으며, 실제 치첸이트사에서는 유해 수백 구가 한꺼번에 묻힌 대형 싱크홀(Sacred Cenote, 신성한 세노테)과 어린이 유해 100여 구가 발견된 지하 동굴 등이 발굴된 바 있다.연구진은 치첸이트사의 지하동굴 저수조에서 발견된 유골 64구의 DNA를 분석한 결과, 모두 인근 마야 지역 출신의 3~6세 남자 어린이였고 일란성 쌍둥이 두 쌍을 포함해 전체의 25%가 친척 관계로 분석됐다. 또 유골에 남아있는 탄소와 질소의 변이체 및 동위원소를 분석한 결과, 희생된 어린이들은 비슷한 식단을 섭취했다는 사실을 확인했다. 이러한 사실은 제물로 바쳐진 어린이들은 대부분 가족 구성원이며, 쌍으로 선택되었을 가능성을 시사한다. 지하동굴 저수조에 남아있는 희생자의 유골이 모두 남성이고, 일란성 쌍둥이가 포함돼 있는 점에 주목한 연구진은 고대 마야문명의 쌍둥이 영웅 신화와 관련된 의식이 이들을 제물로 희생시켰을 가능성이 있다고 추측했다. 고대 마야 신화에서 쌍둥이는 신과 영웅을 의미하는 상징적인 존재다. 영웅 쌍둥이는 아버지와 삼촌의 복수를 위해 희생과 부활을 반복하며, 지하 세계 신들과 싸우기도 한다. 이 같은 주제의 이야기는 고대 마야 예술에서도 쉽게 볼 수 있다. 신에게 쌍둥이 또는 마치 쌍둥이 같은 가까운 친척 관계의 남자아이들을 제물로 바침으로서 그들의 피가 신들에게 강력한 에너지가 되고, 마야인들은 그 대가로 비옥한 땅과 충분한 강수량(비)을 얻을 수 있다고 믿어왔다.연구진은 “마야문명의 쌍둥이 영웅 신화에 따라 이들이 제사에 제물로 바쳐진 것으로 보인다”면서 “마야문명에서 동굴과 싱크홀 같은 지하 구조물은 지하세계로 들어가는 입구로 여겨진다. 쌍둥이나 가까운 친척 한 쌍울 매장하는 것은 영웅 쌍둥이와 관련된 믿음 및 의식을 떠오르게 한다”고 설명했다. 연구를 이끈 공동 저자인 하버드대 크리스티나 워너 교수는 “이번 연구에는 독특한 사실이 있다. 마야인들이 젊은 여성과 소녀들을 주로 제물로 바쳤다는 기존의 설은 사실이 아니라는 점과, 마야의 희생 의식은 죽음‧재탄생의 순환과 깊은 연관성이 있다는 것”이라고 전했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호(13일자)에 게재됐다.

美 공동 연구팀 ‘네이처’ 게재… AI가 외골격 로봇 자율제어… 장착 시간·에너지 사용 줄여 ‘어벤저스’ 가운데 ‘아이언맨’은 다른 슈퍼 히어로들과 달리 평범한 인간이다. 그렇지만 그의 엄청난 능력은 아이언 슈트라는 장치에서 비롯된다. 아이언 슈트는 웨어러블 로봇, 일종의 외골격 로봇이다. 외골격 로봇은 로봇 팔이나 다리 등을 사람에게 장착해 신체 기능을 강화하는 보조 장치로 1960년대 미 해군에서 군인들이 무거운 포탄을 쉽게 옮길 수 있도록 하기 위해 본격적으로 개발됐다. 최근에는 노약자와 장애인의 활동을 돕기 위해서나 산업 현장과 군대 등에서 수요가 늘어나면서 외골격 로봇 관련 연구개발이 활발하다.이런 가운데 미국 노스캐롤라이나주립대, 엠브리리들 항공대, 미시간대, 캘리포니아대 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA), 뉴저지 공과대, 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 공동 연구팀은 인공지능(AI)과 컴퓨터 시뮬레이션을 활용해 외골격 로봇 훈련 기간을 줄이며 걷기, 달리기, 계단 오르기, 짐 옮기기 등 일상생활에서 사용할 때 에너지를 훨씬 덜 들이면서 효과적으로 움직이도록 하는 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 13일자에 실렸다. 외골격 로봇은 사람의 신체 능력을 보완하고 이동성을 개선해 준다는 측면에서 주목받고 있지만, 입고 벗기가 불편해 착용에 시간이 오래 걸리며 정해진 작업 외의 활동은 하기 어렵다는 단점이 있다. 착용자 맞춤형 움직임을 위해서는 사전에 착용 실험과 시뮬레이션, 복잡한 조정 과정이 필요하다. 걷거나 뛰거나 계단을 오를 때 착용자에게 필요한 힘과 착용자가 그 힘을 언제 가해야 하는지 등 외골격 로봇을 훈련하는 데 오랜 시간이 걸린다는 것이다.이에 연구팀은 AI 알고리즘을 물리적 로봇 기술에 통합해 AI가 외골격 로봇을 자율 제어하는 기술을 개발했다. 연구팀은 인간의 움직임, 근육 조정, 외골격 로봇 제어를 위한 세 종류의 AI 신경망을 만들었다. 이렇게 만들어진 AI 적용 외골격 로봇은 인간의 움직임 데이터를 바탕으로 해 자체적으로 수백만 번의 시뮬레이션 실험을 수행하면서 걷고, 뛰고, 오르는 방법을 학습한다. 사람을 대상으로 한 사전 장착 실험이 필요 없기 때문에 사용자가 외골격 로봇을 실제 장착하기까지의 시간이 단축되고 착용자를 좀더 효과적으로 움직일 수 있게 한다. AI는 외골격 로봇을 장착한 사람의 미세한 신체 움직임을 감지해 다리를 언제, 어느 방향으로 뻗을지 혹은 구부릴지 예측해 동력을 전달하기 때문에 착용의 불편함을 훨씬 줄일 수 있다. 연구팀은 이번 기술을 적용한 외골격 로봇을 연구원들에게 착용케 한 뒤 달리기, 걷기, 계단 오르기 등 동작을 수행하게 해 에너지 사용 정도를 측정했다. 그 결과 외골격 로봇을 착용하고 걸을 때는 그렇지 않을 때보다 에너지 사용이 24.3% 줄었고 달릴 때는 13.1%, 계단을 오를 때는 15.4%나 에너지가 절감된 것으로 확인됐다. 연구팀은 사지 마비나 사지 절단 장애인을 위한 로봇 의수 및 의족에도 이번 기술을 적용하기 위해 추가 연구 중이다. 연구를 이끈 하오 수 노스캐롤라이나주립대 교수(로보틱스)는 “외골격 로봇이 상황에 맞춰 즉시 인간의 움직임을 돕는 새로운 AI 로봇 프레임워크를 만든 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “사람들이 다양한 작업을 수행하면서 에너지를 덜 쓰도록 하는 SF적 상상력을 현실화했다”고 말했다. 수 교수는 “이번에 개발한 기술은 비장애인과 장애인 모두를 위한 보조 로봇 개발을 가능하게 해 줄 것이며, 외골격 로봇의 대중화를 이끌 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

생활 속 조류 소식을 알려주는 ‘울산 새 통신원’이 활동에 들어갔다. 울산시는 12일 ‘울산 새 통신원’ 발대식을 갖고 내년 6월까지 조류 도래·서식 실태를 수집한다고 밝혔다. 통신원은 수집한 조류 정보를 자율적으로 모바일 앱 ‘네이처링’에 게시하거나 울산시·울산생물다양성센터에 유선이나 문자로 알린다. 시는 통신원에게 현장 조사를 위한 조끼와 모자를 제공한다. 필요하면 쌍안경도 대여할 예정이다. 시는 통신원이 올린 사진과 정보를 바탕으로 현장을 신속히 확인해 종 보호 및 서식 환경 보전 활동을 펼친다. 모은 정보는 울산 생물종 목록 구축, 철새 생태 관광 프로그램 구성 등을 위한 기초 자료로도 활용한다. 김두겸 울산시장은 “생활 속에서 새를 보는 통신원들이 보다 더 활발하게 활동할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 말했다.

아프리카 코끼리가 사람처럼 서로 이름을 부르며 소통한다는 연구결과가 나왔다. 10일(현지시간) AFP·로이터 통신 등에 따르면, 미국 행동생태학자 마이클(미키) 파르도가 이끄는 국제 연구팀은 아프리카 사바나 코끼리들이 개별적인 이름과 같은 호칭 소리를 배우고 인식하고 사용하는 능력을 지녔다고 이날 ‘네이처 생태학 및 진화지’에 발표했다. 연구팀은 약 4년간 케냐의 암보셀리 국립공원과 삼부루 국립보호구에서 아프리카 사바나 코끼리 100여 마리가 다른 개체를 부르는 울음(우르릉) 소리 469건을 기록했다. 연구팀은 이들 소리를 자체 개발한 인공지능(AI) 기반 기계학습(머신러닝) 모델로 분석해 이름이 불려진 코끼리 17마리(27.5%)를 찾아냈다. 이를 통해 해당 코끼리들에게 녹음을 들려줬다. 그 결과 각 코끼리는 자신을 부르는 소리에 평균적으로 더 강하게 반응하는 것으로 나타났다. 이들 코끼리는 다른 소리보다 해당 소리에 더 열정적으로 행동하고 소리가 나오는 스피커로 다가갔다.코끼리들은 또한 사람처럼 대화할 때마다 항상 상대방의 이름을 부르지는 않는 것으로 나타났다. 다 자란 코끼리가 어린 코끼리를 부를 때나, 먼 거리에서 대화할 때 이름을 부르는 빈도가 높았다. 연구팀은 코끼리의 이 같은 호칭 체계가 소리를 내 상대를 부르는 개체로 알려진 돌고래와 앵무새 등과는 다른 방식이라고 설명했다. 돌고래와 앵무새도 특정 소리로 상대를 부르지만 이는 상대의 소리를 흉내내는 방식이다.미국 CBS 방송은 연구팀이 코끼리가 개별적인 호칭을 가진다는 점을 발견했다며 이는 “이전에는 인간의 언어에서만 발생하는 것으로 알려진 현상”이라고 지적했다. 현재 콜로라도주립대의 조지 위트마이어 박사 연구실에서 박사후 연구원으로 일하며 해당 연구를 수행한 파르도는 “이런 방식으로 서로 말을 걸기 위해서 코끼리는 특정 소리를 특정 개인과 연결하고 그 소리를 이용해 해당 대상의 주의를 끄는 방법을 배워야 한다”고 짚었다. 이어 “이를 위해선 정교한 학습 능력과 사회적 관계에 대한 이해가 필요하다”며 특히 “임의로 정한 이름으로 상대를 언급하려면 어느 정도 추상적인 사고 능력이 있어야 한다”고 설명했다. 논문의 공동 저자인 위트마이어 박사도 “이번 연구는 코끼리가 얼마나 영리하고 흥미로운 존재인지 보여준다”며 “이것이 코끼리의 보존과 보호에 관한 더 큰 관심으로 이어지길 바란다”고 말했다. 한편 아프리카 사바나 코끼리는 주로 밀렵과 토지 개발로 인해 개체수가 계속 감소함에 따라 세계자연보전연맹(IUCN) 적색목록에서 위기(EN)종으로 분류될 만큼 멸종위기에 처해 있다.

우주 선진국을 중심으로 달 탐사는 물론 화성까지 우주인을 보내겠다는 계획을 세우고 준비 중이다. 우주인을 보내겠다는 계획은 있지만, 인간이 우주에 나갔을 때 어떤 신체적, 정신적 변화가 있을지는 명확히 규명되지는 않았다. 이런 가운데 코넬대 의대, 펜실베이니아 의대 등 연구진과 함께 미국 항공우주국(NASA) 연구팀이 지금까지 항공우주 의학과 우주 생물학 분야에서 가장 방대한 연구 분석 자료를 만들어 내 주목받고 있다. 이들 연구 결과 중 대표 논문은 과학 저널 ‘네이처’에, 그 밖에 여러 논문이 네이처 커뮤니케이션 등 네이처 출판그룹에서 발행하는 다양한 저널의 6월 12일 자에 실렸다. 이번 연구 결과는 ‘우주 오믹스 및 의학 지도’(SOMA) 패키지로 이름 붙여졌다. 이번 연구 결과는 스페이스X의 인스피레이션4 탐사에 참여했던 최초의 민간인 승무원과 국제우주정거장(ISS)에서 최소 180일부터 최장 1년을 보낸 우주인은 물론 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 출신 우주인 등 다양한 우주탐사 프로젝트에 참여한 사람들로부터 수집한 각종 표본을 바탕으로 분석된 것이다. 우주 비행은 우주비행사의 분자, 세포, 생리적 변화는 물론 인체에 다양한 생의학적 문제를 일으키는 것으로 알려졌다. 우주 탐험과 관련된 건강 위험을 이해하는 것은 달이나 화성 등에 관한 장기적 탐사를 준비하는 데 필수적이다. 분석에 따르면 사흘 정도의 저 지구 궤도 우주 비행도 광범위한 분자 변화를 초래했고, 그 일부는 장기간 우주 비행에서 발생하는 변화와 유사하다. 여기에는 사이토카인 수치 상승, 텔로미어 연장, 면역 활성화, DNA 손상 반응, 산화 스트레스에 대한 유전자 발현과 변화 등이 포함됐다. 대부분의 변화는 지구로 복귀한 다음 빠르게 원상 복구되지만, 일부 단백질과 유전자 변화는 우주 비행 후 최소 3개월까지 지속되는 것으로 나타났다. 또 다른 연구에서도 단기간 우주 비행만으로도 면역 체계 교란이 심각하게 나타난다는 사실을 확인했다. 또 여성 우주인은 우주비행이 끝나고 지구로 복귀한 다음 남성보다 더 빠르게 원상 복구되는 것이 관찰됐다.코넬대 의대 연구팀에 따르면 우주 비행사들에게 가장 큰 영향을 미치는 것은 지구보다 중력이 약해지는 ‘미세 중력’이다. 연구팀은 미세 중력이 세포에 미치는 영향을 시뮬레이션한 데이터와 ISS에서 거주한 우주인, 생쥐의 데이터를 비교한 결과, 면역에 중요한 역할을 하는 림프구와 단핵구를 포함한 다양한 면역계 세포가 중력 감소에 심각한 영향을 받는 것으로 나타났다. 또 노화 과정에서 발견되는 변화가 우주여행 중에도 나타나는 것으로 조사됐다. 연구팀은 미세 중력 상태에서 나타나는 변화를 억제할 수 있는 물질로는 항산화 및 노화 방지 보충제로 사용되는 케르세틴이라는 사실도 확인했다. 케르세틴은 적양파, 포도, 베리류, 사과, 감귤류에 많이 포함된 물질이다. 연구팀은 “SOMA 데이터를 활용하면 정밀 항공우주 의학을 더욱 발전시킬 수 있을 것으로 기대되고, 우주 비행사의 건강 모니터링 및 위험을 완화할 수 있으며, 달, 화성 등 우주 탐사를 위한 우주인의 선발 기준 등을 정하는 데도 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다.

태양계에서 가장 큰 화산은 화성의 올림푸스 몬스(Olympus Mons)의 분화구에서 서리가 발견됐다. 최근 스위스 베른대학 등 국제공동연구팀은 화성의 적도 부근의 고원 화산지대에서 사상 처음으로 물 서리가 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최신호에 발표했다. 화성의 적도 부근에는 폭이 거의 5000㎞에 달하는 고지대인 타르시스 고원이 위치해 있는데, 이곳에는 무려 12개의 대형 화산이 모여있다. 특히 이중 올림푸스 몬스(Olympus Mons)는 태양계에서 가장 큰 화산으로 그 높이가 무려 21㎞가 넘는 것으로 추정된다. 화성에서 특히 극지방이 아닌 적도 부근 화산 꼭대기에서의 서리 발견은 우연히 이루어졌다. 논문의 수석저자인 아도마스 발란티나스 연구원은 “화성의 적도 부근에 서리가 형성되는 것이 불가능하다고 생각했다”면서 “이는 대기가 희박한 화성에서 충분한 햇빛을 받는 적도 부근은 기온이 상대적으로 따뜻해 서리가 내리기 힘들기 때문”이라고 밝혔다.그러나 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 엑소마스 TGO(Trace Gas Orbiter)와 또 다른 화성 궤도 탐사선인 ‘마스 익스프레스‘(Mars Express)의 관측 데이터를 분석한 결과 푸른 빛을 띤 수증기 서리가 이른 아침 화산 분화구 주변에 나타났다가 오후에 햇빛에 의해 증발한다는 사실을 밝혀냈다. 이에대해 공동저자인 니콜라스 토마스 박사는 “서리가 화성의 거대 화산 칼데라 내부에 형성되는 미기후에 의해 발생한다”면서 “바람이 화산의 측면을 휘저으면서 상대적으로 습한 공기가 표면 근처에서 더 높은 고도로 이동하여 응결돼 서리가 된다”고 설명했다. 연구팀은 타르시스 고원에 자리잡은 거대 화산 정상에 매일 서리가 내리면 그 양이 올림픽 수영장 60개에 맞먹는 약 15만 톤의 물 양이 될 것으로 예상했다. 특히 이는 향후 인류의 화성 탐사에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 물이 인간에게 필수적인 것은 물론 화성에서 로켓을 발사하는 데에도 도움이 되기 때문이다.

화성 표면과 대기 사이에 활발한 물 교환이 이뤄지고 있음을 보여주는 새로운 증거가 발견됐다. 스위스, 미국 등 9개국 공동 연구팀은 화성의 가장 높은 화산에서 물 서리(water frost)를 처음 관측했다. 물 서리는 수분을 많이 포함하고 있는 액체상 서리로, 대기 중 수분이 승화해 생긴 서리가 기온 상승으로 그 일부가 녹기 시작하는 현상이다. 이번 연구에는 스위스 베른대 물리학 연구소, 미국 브라운대 지구·환경·행성과학과, 애리조나대, 벨기에 왕립 천문대, 브뤼셀 자유대, 루뱅 가톨릭대 천문학 연구소, 독일 항공우주센터(DLR) 행성연구소, 이탈리아 파도바 천체 관측소, 천체 물리학·행성 연구소, 프랑스 파리 샤클레대, 파리 대학연구소, 캐나다 웨스턴대 지구과학과, UAE 칼리파대, 영국 오픈대 등 천문학자와 천체물리학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지구과학’ 6월 11일 자에 실렸다. 화성의 타르시스 산맥은 화성 적도 부근에 있는 고원지대로 21㎞ 높이의 올림포스산 포함해 에베레스트산의 1~2배 수준의 태양계에서 가장 크고 높은 화산들을 포함하고 있다. 올림포스산의 면적은 프랑스만큼 넓은 것으로 확인되고 있다. 이들 화산은 지질학적으로 겉보기에는 활동하지 않는 것처럼 보인다. 화성은 햇빛과 얇은 대기층 때문에 낮 동안 지표면이나 산 정상 모두에서 상대적으로 높은 온도를 유지하기 때문에 물 서리는 거의 관찰되지 않는 것으로 알려졌다. 화성 적도 주변에서는 더더욱 물 서리를 관찰하기 어렵다고 생각됐다. 연구팀은 유럽 우주국(ESA)의 가스 추적 궤도선(TGO)이 수집한 이미지를 분석해 화산 정상과 올림포스산의 칼데라 바닥에서 얼음 퇴적물을 확인했다. 얼음 퇴적물은 화성의 겨울 이른 아침에만 나타나는 것으로 알려졌다. 연구팀은 기후 모델 시뮬레이션을 통해 표면 온도가 이산화탄소가 아닌 물로 구성된 서리와 일치한다는 사실을 확인했다. 시뮬레이션에 따르면 타르시스 산맥 위에 흐르는 대기에 의해 생성된 대기 순환 패턴이 지구의 고산 지역에서 나타나는 미기후와 유사하게 서리 응결 조건을 충족시킨다.연구팀은 타르시스 산맥에서만 형성되는 서리의 총질량은 약 15만t으로, 올림픽 규격의 수영장 60개에 해당하는 양이다. 이런 물 서리는 겨울철 화성의 대기와 표면 사이에서 매일 교환되고 있을 것으로 추정했다. 이는 화성 대기 중 수증기 총량의 극히 일부에 불과하지만, 화성의 표면 환경에 중요한 역할을 하는 것으로 파악된다. 연구를 이끈 니콜라스 토마스 베른대 교수(태양계 동적 물리학)는 “이번 연구 결과는 화성에서 물의 존재 위치와 이동 방식을 이해하고 미래 탐사와 생명체 흔적을 찾는 데 필수적인 행성의 대기 역학을 이해하는 데 도움이 된다”라고 설명했다.

18~19세기 프랑스 법관이자 미식가인 장 앙텔름 브리야사바랭은 “당신이 먹은 것이 무엇인지 말해주면 당신이 어떤 사람인지 말해 주겠다”라고 말했다. 음식 취향을 통해 그 사람의 사회경제적 위치를 파악할 수 있다는 뜻이다. 그런데, 현대 과학은 먹는 음식을 통해 한 사람의 건강까지 파악할 수 있는 상황이 됐다. 건강한 음식을 먹는 사람은 건강하고, 그렇지 못한 사람은 신체적, 정신적 건강이 악화할 수밖에 없다. 독일 헬름홀츠 환경보건 연구센터 실험 유전학 연구소, 당뇨 연구센터(DZD), 라이프치히대 의정보학 연구소, 라이프치히 아동·청소년 병원, 오스트리아 빈 수의학대, 빈 자연·생명과학대, 보쿠대 환경생명공학연구소(IFA-Tulln), 핀란드 투르쿠대, 투르쿠대학병원 공동 연구팀은 고지방식을 즐겨 먹고, 체질량 지수가 높은 수컷 생쥐는 대사장애를 가진 수컷 새끼를 낳는다고 7일 밝혔다. 결국, 아빠의 식단이 아들의 미래 건강에 영향을 미친다는 것이다. 이런 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 6일 자에 실렸다. 엄마가 자손에게 대사 특성을 물려줄 수 있다는 연구들은 많이 나왔다. 그렇다면 아빠는 어떨까. 2016년 미국 유타대 연구팀은 생쥐 수정란에 고지방식을 섭취한 아빠 생쥐의 정자 RNA를 주입했더니, 새끼가 자라서 대사 장애가 발생했다는 연구 결과를 내놨다. 부모의 식습관이 자손의 후성 유전체 변화로 이어질 수 있다는 설명이다. 이번 연구팀은 수컷 생쥐를 두 집단으로 나눠 2주 동안 한쪽은 고지방식을 먹이고, 다른 쪽은 저지방식을 먹인 뒤 생체 변화를 관찰했다. 그 결과, 식습관이 정자의 미토콘드리아 RNA, 특히 DNA를 단백질로 만드는 전달RNA(tRNA)에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 고지방식을 먹은 쥐의 정자는 저지방식을 섭취한 쥐의 정자보다 짧은 tRNA 조각이 더 많았다. 이런 RNA 조각은 특정 미토콘드리아 유전자의 활성을 높이거나 낮추는 등 유전체의 후성유전학적 조절자 역할을 하는 것으로 나타났다. 이를 통해 몸에 좋지 않은 고지방식 먹이를 섭취한 수컷 생쥐는 당뇨의 대표적 특징인 포도당불내성 같은 대사 문제를 수컷 새끼에게 유전한 것으로 확인됐다. 연구팀은 과체중인 아빠를 둔 사람과 고지방식을 먹은 수컷 새끼의 건강을 조사했다. 그 결과, 고지방식을 먹고 BMI가 높은 아빠를 가진 자식은 그렇지 않은 자식보다 아빠의 미토콘드리아 tRNA를 훨씬 많이 가진 것으로 조사됐다. 또 3431명의 인간 자녀 데이터를 분석한 결과, 임신 시 아빠의 BMI가 높을수록 자손의 대사 건강이 나빠진다는 사실도 확인했다. 연구팀은 건강한 아이를 얻기 위해서는 건강하게 먹는 것이 필수적이라고 설명했다. 식단은 정자에 전달되는 정보에 영향을 미치고, 이는 자손에게 영향을 미친다는 말이다. 연구를 이끈 독일 헬름홀츠 실험 유전학 연구소 라파엘레 테페리노 박사(후성유전학)는 “고지방 식단이 미토콘드리아에 스트레스를 줘 정자에 영향을 미치고 자손에게까지 전달된다는 당연한 사실을 실험적으로 증명한 것이 이번 연구의 의의”라고 말했다. 테페리노 박사는 “외부 스트레스가 미토콘드리아 활동을 증가시키고 정자가 난자에 도달하게 하는 힘을 충분히 제공하지 못하기 때문에 다양한 문제가 발생하는 것으로 생각된다”고 설명했다.