SF에서는 동물이나 식물을 흉내 낸 로봇이나 장치들이 자주 등장한다. SF뿐만 아니라 실제 과학자나 공학자들도 자연과 동물에게서 영감을 받는 경우가 적지 않다. 스페인 발렌시아 공과대 콘크리트 과학기술 연구소(ICITECH)는 도마뱀이 포식자를 피하기 위해 꼬리를 잘라내고 도망치는 것에 영감을 받아 치명적인 외부 충격에도 구조적 결함이 손상된 부위에만 국한돼 건물 전체의 붕괴를 막을 수 있는 건축 구조 시스템을 개발했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 16일 자에 실렸다. 지진이나 부실시공은 물론 9·11 테러처럼 외부 물체 충돌 등 다양한 스트레스 요인으로 인한 건물 붕괴 사고는 재산상 손실뿐만 아니라 막대인 인명 손실로 이어지게 된다. 현재 건축 시스템은 붕괴 방지를 위해 외부 스트레스를 건물의 각 구성 요소로 분산시키는 방법을 쓰고 있다. 효과적이기는 하지만 전체 구조물 붕괴로 이어지는 경우도 적지 않다. 연구팀은 도마뱀 꼬리에는 마디가 있어 포식자의 공격을 받게 되면 꼬리 일부를 잘라내고 도망가는 것에 착안해, ‘계층 기반 붕괴 격리’(hierarchy-based collapse isolation·HBCI) 시스템을 개발했다. 이 시스템은 건물에 도마뱀 꼬리 마디처럼 건물에 스트레스가 가해질 경우, 정해진 균열을 일으켜 건물 전체 붕괴로 확산하는 것을 막고, 거주자를 보호할 수 있게 한다.HBCI 시스템 시험을 위해 연구팀은 기성 철근 콘크리트(PRC)를 사용해 가로, 세로 각각 15m, 12m로 하고, 층당 2.6m 높이의 2개 층으로 구성된 건물을 지었다. 연구팀은 우선 건물 모서리에서 양쪽 기둥 2개를 제거한 뒤 구조적 지지력을 유지하는지 확인했다. 그다음 나머지 모서리 기둥을 제거한 뒤 건물의 구조 변화를 관찰했다. 2단계의 실험을 통해 HBCI 구조가 외부 스트레스가 가해졌을 때 하중 경로를 따라 건물 일부만 붕괴하고, 구조물 전체가 붕괴하는 것을 막을 수 있다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 호세 아담 발렌시아대 교수(구조공학)는 “HBCI 시스템이 좀 더 큰 규모의 건물에도 활용 가능한지 추가 연구가 필요하겠지만, 이번 연구로 HBCI 시스템이 외부 스트레스가 가해졌을 때 붕괴를 최소화해 인명 손실을 크게 줄이고, 구조 활동에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

한 개체가 다른 개체와 짝을 이뤄 평생을 가는 일부일처제는 지구상에 존재하는 생명체가 자기 종을 유지하기 위해 선택하는 여러 번식법 중 하나입니다. 조류는 90% 이상이 일부일처제를 따를 정도로 압도적이지만 그 외의 포유류 중 일부일처제를 따르는 종은 늑대, 비버, 미어캣 등 5% 미만으로 알려져 있습니다. 그래서 인간이 왜 일부일처제를 도입했는지는 생물학계의 오랜 수수께끼 중 하나로 남아 있습니다. ●일부일처제 쥐 ‘부신’ 조사서 확인 이런 상황에서 미국 컬럼비아대, 뉴욕 맨해튼대, 알베르트 아인슈타인 의대, 캐나다 브리티시컬럼비아대 공동 연구팀은 지금까지 알려지지 않은 호르몬 생성 세포를 발견했으며, 이 세포가 활성화된 동물들은 일부일처제를 선택해 진화했을 것이라는 연구 결과를 내놨습니다. 이번 연구는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 16일자에 실렸습니다. 특수 기능을 가진 세포가 동물의 행동을 조절하는 경우가 많이 있는데 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않은 것들도 적지 않습니다. 연구팀은 두개골, 치아, 기타 해부학적 특징과 유전적으로도 매우 유사한 올드필드쥐(페로미스쿠스 폴리오노투스)와 사슴쥐(페로미스쿠스 마니쿠라투스)를 비교했습니다. 올드필드쥐는 일부일처제 종이며 부모 모두가 새끼를 정성으로 돌보지만 사슴쥐는 어미 쥐만 새끼를 돌보며 일부다처제 동물입니다. 친척뻘인 두 종이 왜 그렇게 다른 행동을 보이는지 파악하기 위해 과학자들은 ‘신체 호르몬 공장’으로 불리는 부신을 자세히 조사했습니다. 그 결과 올드필드쥐에게서 이전에는 발견되지 않았던 새로운 부신피질층을 찾아냈습니다. 그래서일까요. 일부일처제의 올드필드쥐의 부신은 일부다처제 쥐의 것보다 약 6배 무겁다고 합니다. 또 일부일처제 쥐는 일부다처제 설치류보다 부신피질에 Akrlc18이라는 유전자가 훨씬 많은 것으로 나타났습니다. 이 유전자는 여성 호르몬 중 하나인 프로게스테론을 20α-하이드록시프로게스테론(20α-OHP)으로 전환하는 효소를 발현시키는 것으로 밝혀졌습니다. 연구팀에 따르면 20α-OHP는 일부일처제와 새끼 돌봄을 유도하는 핵심 물질이라고 합니다. 실제로 일부다처제 쥐에게 20α-OHP 호르몬을 투여하면 일부일처제 성향을 보이며, 새끼 양육에도 적극적으로 나서는 것이 관찰됐다고 합니다. ●인간 행동 패턴, 유전자 영향 가능성 한편 올드필드쥐의 부신피질은 비교적 최근이라고 할 수 있는 약 2만년 전부터 진화한 것으로 확인됐습니다. 연구를 이끈 안드레 벤데스키 미 컬럼비아대 교수(진화 유전학)는 “이번에 발견된 호르몬은 사실 수십년 전 인간에게서 처음 발견됐지만, 지금까지 기능을 정확히 알지 못했다”고 말했습니다. 벤데스키 교수는 “이번 연구를 통해 인간의 일부일처제 기원과 부모의 양육 행동이 해당 호르몬 때문이라고 강력하게 추측해 볼 수 있다”고 덧붙였습니다. 이번 연구를 보면서 우리가 흔히 문화적으로 발생한 것으로 알고 있는 수많은 인간 행동이 사실 유전자나 호르몬 때문일 수 있다는 생각이 들었습니다. 리처드 도킨스의 말처럼 인간은 그저 이기적인 유전자나 호르몬의 조종을 받는 존재일지도 모릅니다.

독일, 체코, 영국 과학자들이 2023년 여름은 지난 2000년 동안 가장 더운 여름이었다는 충격적인 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 5월 15일자에 발표했다. 현재 지구온난화의 심각성을 보여 주는 동시에 탄소 배출 감축에 적극적으로 나서지 않을 때 상상 이상의 충격적인 미래가 인류를 기다리고 있을 것이라는 경고다. 실제로 매년 계절별로 최고기온 기록을 뛰어넘고 있다. 올해 여름 더위도 만만치 않을 것이라고 과학자들이 우려하는 이유이기도 하다. 이런 가운데 온난화로 인한 기온 상승의 영향에 관한 연구 결과들이 잇따라 나왔다. 중국, 호주, 영국, 체코, 스위스, 스페인, 캐나다, 이탈리아, 미국, 프랑스, 핀란드, 아일랜드, 브라질, 한국 등 14개국 27개 대학과 연구기관 소속 과학자들은 최근 30년 동안 폭염 때문에 매년 15만명 이상의 사망자가 추가로 발생했다는 연구 결과를 내놨다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 의학’ 5월 15일자에 실렸다. 이전에도 폭염이 지역별 초과 사망에 미치는 영향을 정량화한 연구는 있었지만 장기간에 걸쳐 전 세계 통계를 비교한 것은 이번이 처음이다.1850~1990년에 비해 2013~2022년 지구 표면 온도는 1.14도 상승했으며, 2081~2100년에는 최대 3.41도 더 상승할 것으로 예상된다. 기후변화의 영향이 증가함에 따라 폭염의 빈도와 규모뿐 아니라 심각성도 커지고 있다. 연구팀은 43개국 750개 지역을 대상으로 일일 사망자 수와 ‘다국가-다도시(MMC) 협력 연구 네트워크’ 기후 데이터를 비교 분석했다. 연구팀은 MMC 데이터를 통해 1990~2019년 전 세계에서 폭염으로 인한 사망자 수를 추정하고 대륙별 사망자 분포를 지도화했다. 그 결과 1990년부터 2019년까지 여름철 폭염으로 인한 초과 사망자는 연간 15만 3078명으로 인구 1000만명당 236명꼴로 나타났다. 전 세계 사망자의 1%에 해당하는 수치다. 초과 사망자 수는 아시아가 가장 많았지만, 비율로 보면 유럽이 인구 1000만명당 655명으로 가장 높았다. 남유럽, 동유럽, 북아프리카, 아라비아반도, 남아시아 지역에서 추가 사망자들이 주로 나왔으며, 국가로는 그리스, 몰타, 이탈리아의 초과 사망률이 가장 높았다. 연구를 이끈 유밍 구오 호주 모나시대 교수는 “전반적으로 기후가 건조하고 소득이 중간 이하인 지역에서 폭염으로 인한 사망자 비율이 높은 것으로 확인됐다”며 “한 국가 안에서도 폭염으로 인한 사망률은 경제 사회적 조건에 따라 다르게 나타나는 만큼 이를 개선하기 위한 정부와 사회의 노력이 필요하다”고 말했다. 한편 ‘생물다양성 및 생태계 서비스에 관한 정부 간 과학 정책 플랫폼’(IPBES)은 생물 다양성 보존, 작물 수확, 식량 안보에 필수적인 수분 매개 동물인 벌, 나비, 박쥐, 새 등을 가장 위협하는 요인은 다름 아닌 기후변화라는 결과를 농학 분야 국제 학술지 ‘CABI 리뷰’ 5월 15일자에 발표했다. 연구팀의 분석에 따르면 기후변화 때문에 새와 박쥐 같은 척추동물 수분 매개자의 약 16%, 벌과 나비 같은 무척추동물 수분 매개자의 40%가 멸종 위기에 처한 것으로 나타났다. 조핸 브루넷 위스콘신 메디슨대 곤충학과 교수는 “수분 매개자가 사라지면 인간의 식단에서 과일이나 채소는 찾아보기 어렵고 밀, 쌀, 귀리, 옥수수 등 바람에 의해 수분되는 작물이나 바나나처럼 영양 번식하는 작물로만 채워지게 될 것”이라고 말했다.

2023년 여름이 기원후 2000년 동안 북반구에서 가장 더웠다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 지난해 여름은 가장 선선했던 여름보다 4도 이상 높은 것으로 확인됐다. 독일 요하네스 구텐베르크대 지리학과, 체코 국립과학아카데미 기후변화 연구소, 마사리크대 지리학과, 영국 케임브리지대 지리학과 공동 연구팀은 2000년 동안 자연적인 기후 변화를 고려하더라도, 지난해 여름은 고대 로마 제국이 절정에 이르렀을 때와 비교해 가장 더웠다고 밝혔다. 자연적인 기후 변화로 인한 폭염기와 비교해도 0.5도 이상 높았다고 연구팀은 밝혔다. 이런 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 15일 자에 실렸다. 2023년은 세계 기상기구를 비롯해 각종 연구기관을 통해 가장 더운 해로 보고됐다. 그러나, 이를 검증할 수 있는 증거는 기껏 1850년까지 불과했고, 대부분의 기록도 특정 지역에 국한돼 있었다. 연구팀은 일단 수천 곳의 기상 관측소 측정값을 결합해 6~8월 북반구 지표면 기온을 분석한 결과, 1850~1900년 평균 여름 기온보다 2023년 여름에는 2.07도 더 높은 것이 확인됐다. 또, 기후 관측 데이터와 온도에 민감하게 반응하는 9종의 나무의 연대표와 나이테를 결합해 분석했다. 분석에 따르면 6세기 소빙하기와 19세기 초 소빙하기는 황 성분이 풍부한 대형 화산 폭발의 영향 때문으로 조사됐다. 이를 근거로 계산한 결과, 기원후 1년부터 1890년까지 평균 온도보다 2023년 여름 기온은 2.20도 높았다. 또 가장 서늘했던 여름으로 알려진 기원후 536년과 비교했을 때는 무려 3.93도 높은 것으로 확인됐다.이번 연구에 따르면 북반구의 경우는 산업화 이전보다 1.5도 상승한 수준에서 기온을 제한하기로 한 2015년 파리 협정의 기준을 이미 넘어섰다. 연구팀에 따르면 지난 60년 동안 온실가스 배출로 인한 지구 온난화는 엘니뇨 현상도 심화시켜 여름철 폭염을 더한다. 현재 엘니뇨 현상은 올여름까지 이어질 것으로 예상되면서 다시 한번 최고 기온 기록을 경신할 것으로 전망된다. 연구를 이끈 얀 에스퍼 독일 요하네스 구텐베르크대 교수(기후 지리학)는 “이전 연구보다 좀 더 긴 호흡으로 지구 역사를 살펴보더라도 최근 지구 온난화가 얼마나 심각한지 보여주는 것이 이번 연구 결과”라고 말했다. 에스퍼 교수는 “지난해는 유난히 더운 해였고, 인류가 온실가스 배출을 극적으로 줄이지 않는 한 이 추세는 계속될 것”이라고 비판했다.

지구 대기에 걸리는 거대한 빛의 커튼인 오로라는 사실 지구만의 현상이 아니다. 태양계의 다른 행성에서도 오로라를 볼 수 있는데, 특히 지구보다 훨씬 강력한 자기장을 지닌 목성과 토성에서 더 거대한 크기의 오로라가 발생한다. 우주에는 목성보다 더 큰 행성이 흔하기 때문에 지구는 물론 목성보다 더 크고 강력한 오로라가 발생하는 외계 행성이 드물지 않을 것으로 생각된다. 과학자들은 외계 행성의 오로라를 직접 포착하지는 못했지만, 행성보다 더 큰 천체인 갈색왜성에서 오로라의 증거를 발견했다. 갈색왜성은 목성 질량의 80배에서 13배 사이의 천체로 안정적인 수소 핵융합 반응은 유지하기 힘들지만, 수소보다 무거운 중수소 등을 통해 미약한 핵융합 반응을 유지하는 천체다. 스스로 에너지를 낼 수 있지만, 그 정도가 매우 미약해 흔히 실패한 별로 불린다. 2015년 국제 과학자팀은 지구에서 약 18광년 떨어진 거문고자리의 갈색 왜성(LSR J1835)에서 오로라의 증거를 발견해 저널 네이처에 발표했다. 이 거리에서 희미한 오로라의 신호를 포착한 것도 놀라운 일이지만, 더 놀라운 것은 이 갈색왜성이 항성 주위를 공전하지 않는 혼자 있는 갈색왜성이라는 사실이다. 지구나 태양계의 다른 행성의 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 자가장에 끌려와 극지방에서 대기 입자와 부딪히면서 생긴다. 따라서 LSR J1835의 오로라는 뭔가 다른 기전으로 생기는 것이 분명했다. 과학자들은 이 갈색왜성 주변에 아직 관측하지 못한 동반성이나 행성급의 위성이 있어 갈색왜성 대기에 입자를 공급할 가능성 높다고 추측했다. 목성과 그 위성에서도 볼 수 있는 현상이기 때문이다. 미국 자연사 박물관의 재키 파허티와 그 동료들은 제임스 웹 우주 망원경으로 지구에서 가까운 갈색왜성 12곳을 관측하던 중 지구에서 47광년 떨어진 갈색왜성 W1935에서 특이한 사실을 확인했다. W1935에서는 예상외로 강한 메탄 방출선이 검출되었는데, 이는 이 갈색왜성 역시 강력한 오로라를 지녔음을 시사하는 결과다. (사진 참조) 연구팀의 모델에서 W1935는 대기 상층에서 갑자기 온도가 올라가는 기온 역전 현상이 발생했는데, 이는 대기 상부로 유입되는 입자가 있고 오로라 같은 현상이 일어난다는 점을 의미한다. W1935는 목성 질량의 6배에서 35배 사이의 천체로 갈색왜성 혹은 무거운 가스 행성에 속한다. 표면 온도가 섭씨 260도로 목성보다는 훨씬 높은 점을 생각하면 갈색왜성의 일종으로 여겨지지만, 그래도 여전히 어둡고 차가운 천체이다. W1935는 역시 LSR J1835처럼 항성 주위를 공전하지 않고 혼자 있는 떠돌이 갈색왜성이라 주변에 다른 위성이나 행성급 천체가 있어 입자를 공급할 가능성이 크다. 따라서 이 연구들은 갈색왜성이 강한 자기장을 지니고 있을 뿐 아니라 가까운 위치에 큰 위성이나 행성 질량 천체를 거느리고 있다는 것을 의미한다. 태양계의 목성이나 토성이 많은 위성을 거느리고 있는 점을 생각하면 이보다 훨씬 큰 갈색왜성은 더 크고 많은 위성으로 구성된 미니 행성계를 이루고 있을 가능성이 높다. 작고 어두운 갈색왜성 주변에 있는 더 작고 어두운 위성을 직접 발견하기는 어렵지만, 과학자들은 이렇게 간접적인 방식으로 그 존재를 파악했다. 앞으로 관측 기술의 발전을 통해 언젠가는 갈색왜성 주변 위성 혹은 행성의 존재를 확인하고 여기서도 생명체가 존재할 수 있는지 검증하는 날이 올지도 모른다.

‘단짠단짠’이라는 말이 있는 것처럼 달콤하고, 짭짤한 맛은 입맛을 당기게 한다. 그렇지만, 단맛에 지나치게 빠지면 당뇨에 걸리기 쉽고, 짠맛을 즐기다 보면 대사질환에 시달릴 수 있게 된다. 그런데도, 이런 맛에 빠지는 이유는 뭘까. 카이스트 생명과학과 연구팀은 짠맛을 내는 미량영양소인 나트륨의 양을 인체가 어떻게 감지하는지와 섭취 욕구를 조절하는 새로운 메커니즘을 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’에 실렸다. 나트륨은 수분 균형과 혈압 조절, 근육 수축, 신경세포 활동에 필수적인 핵심 미량영양소다. 짠맛 역시 단맛처럼 지나치게 섭취하면 중독 현상이 나타날 수 있다. 연구팀은 초파리로 나트륨 결핍 상태에 따른 소금 선호도 변화를 실험했다. 그 결과, 소금 섭취 욕구가 단순히 미각 감지 기능에 의존하는 것이 아니라 체내 나트륨 수준에 따른 장내 신경세포의 반응에 영향을 받는다는 점을 확인했다. 특히, 나트륨에 대한 선호도가 소금에 대한 미각 유전자를 제거한 ‘Ir76b’ 돌연변이 파리도 나트륨 결핍 상황이 되면 소금을 먹으려 하는 것으로 나타났다. 이를 근거로 스크리닝 기술을 통해 나트륨을 직접 인지하는 초파리의 장내 신경 세포를 발견했다. 이 장내 신경세포가 나트륨 부족에 따라 반응 정도를 다르게 함으로써 소금 섭취 욕구를 조절하는 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 장의 감지 메커니즘은 소금 결핍으로 활성화되는 것이며, 더군다나 염분 섭취 욕구는 모든 생물에 존재하는 만큼 곤충뿐만 아니라 포유류 같은 척추동물에서도 유사한 메커니즘이 존재할 수 있다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 서성배 교수는 “단순히 짠맛이라는 감각과는 독립적으로 장 신경세포가 염분 섭취를 결정한다는 것을 확인했다는 데 이번 연구의 의미가 크다”라면서 “이번 연구를 바탕으로 소금 섭취에 대한 욕구 조절을 통해 소금 과다 섭취로 인해 생기는 고혈압 같은 질환을 치료할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

유전자 변형 고초균, TPU에 혼합5개월 내 ‘90% 이상’ 생분해 효과 환경 분야에서 지구온난화와 함께 시급히 해결해야 할 문제를 꼽으라면 플라스틱 폐기물 급증이라고 하겠다. 플라스틱 쓰레기가 증가하면서 미세플라스틱의 폐해도 커지고 있다. 크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수처리 과정에서도 걸러지지 않아 하수구를 통해 그대로 강과 바다로 흘러간다. 코로나19 이후 급증한 플라스틱 용기와 마스크 등 폐플라스틱이 바다로 들어가 햇빛이나 바닷물의 염분으로 마모돼 부서지면서 벌써 미세플라스틱 오염은 심각한 상태에 이르고 있다. 미세플라스틱은 토양, 표층수, 바다로 흘러 들어가 먹이피라미드 가장 아래쪽에 있는 생물들이 섭취한 뒤 먹이사슬을 따라 최종 소비자인 사람에게 전달돼 축적될 가능성도 크다. 이런 가운데 한국인 과학자가 주도한 연구팀이 플라스틱 고분자 물질을 빠르게 분해하는 미생물을 개발해 눈길을 끈다.미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 나노공학과, 생물공학과, 조지아대 신소재연구소, 한국화학연구원 바이오화학연구센터, 바스프(BASF) 미국 열가소성 폴리우레탄 연구소, 덴마크 덴마크공과대 공동 연구팀은 플라스틱이 사용되는 동안은 휴면 상태에 있다가 땅에 묻히는 등 폐기되면 활성화돼 플라스틱을 분해하는 박테리아 포자를 개발했다. 이번 연구에는 한국인 과학자 김한솔 박사가 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 5월 1일 자에 실렸다. 열가소성 폴리우레탄(TPU)은 고무와 플라스틱의 장점을 모두 가진 고분자 물질로 휴대전화 케이스, 신발, 바닥 매트, 쿠션, 메모리폼, 자동차 부품 등 다양한 용도로 쓰인다. 그러나 현재로서는 TPU를 재활용할 수 있는 방법이 없어 수명이 다하면 고스란히 폐기물로 버려진다. 생분해성 폴리우레탄을 개발하기 위한 연구는 많지만 지금까지 나온 것들은 플라스틱으로서 고유한 특성이 손상되기 때문에 산업용으로 활용되지 못하고 있다. 연구팀은 몇 가지 박테리아 균주를 확보해 TPU를 유일한 에너지원으로 사용하는 능력과 성장 속도를 평가했다. 그 결과로 얻은 것이 고초균(바실루스 서브틸리스)이다. 고초균은 공기, 마른 풀, 하수, 토양에 흔히 존재하는 호기성 세균으로 콩을 발효시킨 메주나 낫토를 만드는 데 중요한 역할을 한다. 더군다나 고초균 포자들은 인간과 동물에게 대체로 무해하다는 장점이 있다. 연구팀은 고초균이 플라스틱 생산 온도인 135도에서도 완벽하게 살아남을 수 있도록 유전자를 변형했다. 유전자 변형 고초균 포자와 TPU 조각을 플라스틱 압출기에 넣고 녹인 뒤 신개념 생분해성 플라스틱을 만들었다.연구팀은 유전자 변형된 고초균을 포함해 만든 TPU의 거동을 시뮬레이션했다. 그 결과 이 플라스틱을 땅속에 묻으면 플라스틱이 빠르게 생분해되는 것으로 예측했다. 특히 37도, 상대 습도 44~55%의 상태를 유지하면 5개월 내 플라스틱의 90% 이상 생분해한다는 사실을 밝혀냈다. 조나단 포코르스키 UCSD 재료과학연구센터 교수는 “이번에 개발한 새로운 유형의 바이오 플라스틱은 플라스틱 산업의 환경 발자국을 줄이는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 포코르스키 교수는 “이번에 개발한 생분해성 플라스틱처럼 외부에서 미생물을 추가 투입하지 않고도 스스로 분해될 수 있는 기술은 플라스틱 처리에 있어 다양하게 쓰일 수 있을 것으로 생각한다”고 덧붙였다.

지난 주말 수도권 낮 최고기온이 27도를 훌쩍 넘어 초여름을 방불케 했습니다. 이렇게 ‘노출의 계절’에 한 발 한 발 가까워지면서 체중 조절은 물론 몸매 관리를 위해 운동을 시작한 사람이 많습니다. 미국 스탠퍼드대 의대가 중심이 돼 75개 연구기관으로 구성된 ‘신체 활동의 분자적 변환 컨소시엄’(MoTrPAC) 연구팀은 지구력 운동의 분자적 반응을 밝혀내고 운동이 건강과 질병에 미치는 영향을 새로 분석했습니다. 이 연구 결과들은 과학 저널 ‘네이처’, 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’와 생명과학 및 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 5월 2일 자에 각각 실렸습니다. 규칙적인 운동은 심혈관 질환, 대사성 질환, 암을 예방하는 것은 물론 인지기능 저하까지 막아 주는 등 다양한 건강상 이점이 있는 것으로 알려져 있습니다. 그렇지만 정확한 작동 메커니즘은 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 암수 생쥐를 대상으로 8주 동안 트레드밀 운동을 시킨 뒤 장기 내부의 생체분자 변화를 살펴봤습니다. 연구팀은 훈련 기간 동안 장기와 혈액검사로 수집한 표본에서 9466개의 데이터를 확보했습니다. 그 결과 운동이 면역, 대사, 스트레스 반응, 세포 소기관인 미토콘드리아 경로 조절 등을 통해 신체의 분자적 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 이런 운동 효과는 신체 기관별로 성별에 따라 차이를 보이는 것으로도 확인됐습니다. 그런가 하면 튀니지 스팍스대, 모나스티르 대학병원, 캐나다 몬트리올 임상 연구소, 프랑스 릴대, 아르투아대, 리토랄대, 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크대 공동 연구팀은 식사 시간 통제 같은 식단 조절과 고강도 운동을 병행하면 하나만 할 때보다 체지방 감소와 각종 건강지수 개선에 훨씬 도움이 된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미 공공과학도서관의 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 2일 자에 발표됐습니다. 연구팀은 무엇을 먹든 식사 시간만 제한하는 시간제한 식단, 유산소 운동과 근력 운동을 결합한 고강도 기능 훈련이 체성분과 콜레스테롤, 혈당, 지질 수치 같은 심혈관 및 대사 건강 관련 지표에 미치는 영향을 분석했습니다. 연구팀은 비만 여성 64명을 세 그룹으로 나눠 한 집단은 시간제한 식사만, 다른 집단은 고강도 기능 훈련만, 마지막 집단은 시간제한 식사와 고강도 기능 훈련을 동시에 하도록 했습니다. 시간제한 식단팀은 오전 8시부터 오후 4시까지만 식사를 할 수 있게 했고, 고강도 기능 훈련팀은 일주일에 최소 3일은 유산소 및 근력 운동을 하도록 했습니다. 12주 후 세 그룹 모두 체중이 크게 줄고 허리, 엉덩이둘레가 줄었으며 혈중 지질과 포도당 수치가 떨어졌습니다. 체지방량과 혈압은 식이요법과 운동을 함께 하거나 운동을 한 집단에서는 개선됐지만, 식이요법만 한 그룹에서는 변화가 없었습니다. 특히 식이요법과 운동을 병행한 참가자들은 식이요법이나 운동만 한 집단에 비해 체성분이나 혈액 속 각종 수치가 훨씬 더 크게 변한 것으로 나타났습니다. 연구 결과들이 모두 너무 뻔하다고요? 정답은 항상 뻔하고 쉽습니다. 다만 지키기 어려울 뿐이죠.

서울시의 개별공시지가가 다시 상승세로 돌아섰다. 가장 많이 오른 지역은 강남구였고, 서울에서 가장 비싼 땅은 명동 네이처리퍼블릭 명동월드점으로 20년째 1위를 지켰다. 서울시는 올해 1월 1일을 기준으로 조사한 86만 3191필지의 개별공시지가를 30일 결정·공시했다고 밝혔다. 올해 개별공시지가는 전년 대비 5.56% 하락해 14년 만에 하락세로 돌아섰던 지난해와 달리 1.33% 상승하며 오름세로 돌아섰다. 시는 지난 1월 표준지공시지가를 일부 상향하면서 개별공시지가 역시 영향을 받아 소폭 상승한 것이라고 밝혔다. 25개 자치구 중 강남구가 전년 대비 2.04% 올라 가장 높은 상승폭을 기록했다. 이어 ▲서초구(1.65%) ▲성동구(1.58%) ▲강동구(1.55%) 순이었다. 가장 낮은 상승률을 기록한 자치구는 노원구로 전년 대비 0.56% 올랐다. 서울에서 공시지가가 가장 비싼 지역은 명동의 네이처리퍼블릭이 위치한 ‘중구 충무로1가 24-2’였다. 이곳의 ㎡당 공시지가는 1억 7540만원(2023년 ㎡당 1억 7410만원)이다. 이곳은 2004년 이후 20년째 서울에서 공시지가가 가장 비싼 곳이다. 최저지가는 도봉구 도봉동 산30(자연림)으로 ㎡당 6710원이었다. 주거지 중에서는 서초구 반포동 2-12번지 아크로리버파크로 ㎡당 공시지가가 2800만원을 기록했다. 한편 시는 공시지가의 균형성과 적정성 확보를 위해 공시지가 실태조사 용역 및 민관협의체 등을 통해 공시지가 검증체계 개선을 추진 중이다.

그룹 네이처 멤버 하루가 일본의 유흥업소에서 일한다는 사실이 알려진 가운데, 팀은 해체를 선언했다. 네이처 소속사 n.CH엔터테인먼트는 27일 네이처의 공식 팬카페를 통해 팀 활동 종료를 알렸다. 소속사는 “데뷔 후 몇 년 동안 열심히 달려오며 팬 여러분의 사랑을 받아온 NATURE(네이처)가 공식적인 그룹 활동을 종료한다. 네이처의 복귀를 기다려주신 많은 팬 여러분들께 이 같은 소식을 전하게 되어 대단히 죄송하다는 말씀 전해드린다”라고 밝혔다. 이어 “당사와 멤버들은 향후 활동 및 활동 가능성에 대해 심도 깊은 이야기를 나누며 오랜 고민과 논의 끝에 그룹 활동을 종료하고, 앞으로 각자의 길을 가기로 결정했다”고 덧붙였다.앞서 네이처 멤버 하루는 일본의 한 카바쿠라(유흥주점)의 소셜미디어(SNS) 계정에 사쿠라 루루라는 이름의 여성 접객원으로 소개돼 논란이 됐다. 소속사는 “네이처의 활동 시기가 아니라 확인 중”이라는 입장을 밝힌 바 있다. 네이처는 지난 2018년 데뷔했으며, 2022년 11월에 발표했던 세 번째 미니앨범 ‘NATURE WORLD : CODE W’ 이후 활동이 없었다.

한국 걸그룹으로 활동했던 일본인 멤버가 일본의 유흥업소에서 호스티스로 근무하는 사실이 알려져 충격을 주고 있다. 27일 연예계에 따르면 2018년 한국에서 데뷔했던 걸그룹 ‘네이처’의 일본인 멤버 하루(아베 하루노·24)가 일본의 한 캬바쿠라(카바레와 클럽을 합한 유흥업소)에서 캬바죠(호스티스·접객원)로 일하고 있는 사실이 알려졌다. 9인조 걸그룹 네이처는 청순한 이미지를 필두로 2018년 8월 싱글앨범 ‘기분좋아’로 데뷔했다. 1980년대 후반에 등장한 캬바쿠라는 주로 남성들이 마음에 드는 여성 접대원을 지명해 술을 마시는 클럽이다. 시간제로 돈을 내는 것이 특징이며, 가게 안에서 손님과의 불법적인 성 접촉은 금지돼 있다. 최근 일본 동북지방 제일의 환락가로 유명한 미야기현 센다이의 고쿠분초에 위치한 캬바쿠라는 틱톡 계정에 여성 접객원을 소개하는 영상을 올렸다. ‘사쿠라 루루’라는 여성은 상반신이 드러난 오프숄더 원피스를 입고 “일한 지 3개월된 신입 아가씨”라고 자신을 소개했다. 루루는 “18살 때부터 케이팝 아이돌로 6년간 활동했다. 지금은 댄스스튜디오 설립을 위한 자금을 마련하기 위해 ‘캬바죠’로 일하고 있다”라고 말했다. 이 장면에서 걸그룹 ‘네이처’의 일본인 멤버 하루의 활동 사진이 나왔다. 루루는 “1년 전까지만 해도 술을 잘 마시지 못했는데 의외로 술에 강한 것 같다”며 지명을 기다린다며 한국말로 “감사합니다”라고 말하며 영상을 마무리했다.홈페이지에도 ‘루루’는 “고향은 미야기현 출신으로, 한국에선 아이돌을 했다”라고 소개하고 있다. 생일은 2월 21일, 혈액형은 B형이었다. 팬들은 “충격적”이라는 반응이다. 네이처는 지난해 웹드라마OST 참여 이후 정식 그룹 활동은 없는 상태지만 소속사 측의 해체 발표는 없었다. 소속사는 지난 2월 21일 공식 인스타그램에 “하루의 생일을 축하한다”는 메시지를 올리기도 했다. 논란이 일자 하루는 SNS를 통해 “나를 응원해 주시는 여러분 정말 고맙다. 조금만 더 기다려 줬으면 좋겠다”라며 조심스러운 입장을 전했고, 유흥업소에서 사용 중인 사쿠라 루루 계정을 통해서는 “트위터에서 이렇게까지 반향이 있을 줄 몰랐다. 거의 비판적인 의견뿐이지만, 내 인생의 목표를 위해 노력하고 있으니 따뜻하게 지켜봐 주셨으면 한다. 지금의 가게에서도 멋진 분들과 만날 수 있어서, 즐겁게 일할 수 있으니까 안심하라”라고 말했다. 한편 일본에선 아이돌로 활동했다 호스티스로 전향한 사례들이 있다. 2022년에는 일본 여자아이돌 그룹 케야키자카46의 전 멤버 시다 마나카 역시 캬바쿠라 직원이 됐다고 밝혀 충격을 줬다. 일본의 인기 걸그룹 ‘AKB48′ 2기로 데뷔한 코바야시 카나도 일본 매체와의 인터뷰에서 “이혼 후 생활고를 겪었고 현재는 유흥업소에서 일하고 있다”라며 “손님으로 온 일부 팬은 나의 힘든 사정을 알고 ‘기저귀 값’이라며 샴페인을 사주기도 한다”고 말한 바 있다.

한국 걸그룹으로 활동했던 일본인 멤버가 일본의 유흥업소에서 호스티로 근무하는 사실이 알려져 충격을 주고 있다. 27일 연예계에 따르면 2018년 한국에서 데뷔했던 걸그룹 ‘네이처’의 일본인 멤버 하루(아베 하루노·24)가 일본의 한 캬바쿠라(카바레와 클럽을 합한 유흥업소)에서 캬바죠(호스티스·접객원)로 일하고 있는 사실이 알려졌다. 9인조 걸그룹 네이처는 청순한 이미지를 필두로 2018년 8월 싱글앨범 ‘기분좋아’로 데뷔했다. 1980년대 후반에 등장한 캬바쿠라는 주로 남성들이 마음에 드는 여성 접대원을 지명해 술을 마시는 클럽이다. 시간제로 돈을 내는 것이 특징이며, 가게 안에서 손님과의 불법적인 성 접촉은 금지돼 있다. 최근 일본 동북지방 제일의 환락가로 유명한 미야기현 센다이의 고쿠분초에 위치한 캬바쿠라는 틱톡 계정에 여성 접객원을 소개하는 영상을 올렸다. ‘사쿠라 루루’라는 여성은 상반신이 드러난 오프숄더 원피스를 입고 “일한 지 3개월된 신입 아가씨”라고 자신을 소개했다. 루루는 “18살 때부터 케이팝 아이돌로 6년간 활동했다. 지금은 댄스스튜디오 설립을 위한 자금을 마련하기 위해 ‘캬바죠’로 일하고 있다”라고 말했다. 이 장면에서 걸그룹 ‘네이처’의 일본인 멤버 하루의 활동 사진이 나왔다. 루루는 “1년 전까지만 해도 술을 잘 마시지 못했는데 의외로 술에 강한 것 같다”며 지명을 기다린다며 한국말로 “감사합니다”라고 말하며 영상을 마무리했다.홈페이지에도 ‘루루’는 “고향은 미야기현 출신으로, 한국에선 아이돌을 했다”라고 소개하고 있다. 생일은 2월 21일, 혈액형은 B형이었다. 팬들은 “충격적”이라는 반응이다. 네이처는 지난해 웹드라마OST 참여 이후 정식 그룹 활동은 없는 상태지만 소속사 측의 해체 발표는 없었다. 소속사는 지난 2월 21일 공식 인스타그램에 “하루의 생일을 축하한다”는 메시지를 올리기도 했다. 논란이 일자 하루는 SNS를 통해 “나를 응원해 주시는 여러분 정말 고맙다. 조금만 더 기다려 줬으면 좋겠다”라며 조심스러운 입장을 전했고, 유흥업소에서 사용 중인 사쿠라 루루 계정을 통해서는 “트위터에서 이렇게까지 반향이 있을 줄 몰랐다. 거의 비판적인 의견뿐이지만, 내 인생의 목표를 위해 노력하고 있으니 따뜻하게 지켜봐 주셨으면 한다. 지금의 가게에서도 멋진 분들과 만날 수 있어서, 즐겁게 일할 수 있으니까 안심하라”라고 말했다. 한편 일본에선 아이돌로 활동했다 호스티스로 전향한 사례들이 있다. 2022년에는 일본 여자아이돌 그룹 케야키자카46의 전 멤버 시다 마나카 역시 캬바쿠라 직원이 됐다고 밝혀 충격을 줬다. 일본의 인기 걸그룹 ‘AKB48′ 2기로 데뷔한 코바야시 카나도 일본 매체와의 인터뷰에서 “이혼 후 생활고를 겪었고 현재는 유흥업소에서 일하고 있다”라며 “손님으로 온 일부 팬은 나의 힘든 사정을 알고 ‘기저귀 값’이라며 샴페인을 사주기도 한다”고 말한 바 있다.

걸그룹 네이처의 일본인 멤버 하루가 술집 접대부로 일하고 있다고 조선닷컴이 26일 보도했다. 하루는 최근 캬바쿠라(유흥업소의 일종) 관련 틱톡 계정에 출연해 댄스스튜디오 설립 자금을 마련하기 위해 캬바쿠라에서 ‘사쿠라 루루’란 이름의 예명으로 캬바죠로 일하고 있다고 밝혔다. 캬바죠는 캬바쿠라에서 일하는 접대부를 뜻한다. 매체에 따르면 루루는 “1년 전까지만 해도 술을 잘 마시지 못했는데 의외로 술에 강한 것 같다”며 지명을 기다린다고 했다. 그는 한국말로 “감사합니다”라고 말하며 영상을 마무리했다. 하루가 일하는 캬바쿠라는 일본 동북지방 제일의 환락가로 유명한 미야기현 센다이의 고쿠분초에 있으며, 이 캬바쿠라 홈페이지의 접객원 소개란에 ‘루루’라는 예명의 여성이 올라와 있다고 매체는 전했다. 하루는 캬바쿠라 홈페이지 프로필에서 미야기현 출신으로 한국에선 아이돌로 활동했다고 자신을 소개하고 생일은 2월 21일, 혈액형은 B형이라고 밝혔다. 네이처 소속사는 “해당 이슈는 파악하고 있으나 그룹 활동 시기가 아니어서 확인이 어렵다”고 말했다. 이 관계자는 네이처가 해체했는지 묻는 물음엔 아니라고 말했다.

9년 전 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 지금까지 누구도 본 적이 없었던 얼음 왜소 행성 명왕성의 근접 촬영 사진을 지구로 전송했다. 얼음과 크레이터가 널려 있는 특징 없는 모습을 생각했던 과학자들은 크레이터는 거의 없고 생각보다 복잡한 표면 지형에 놀라지 않을 수 없었다. 이 가운데 과학자와 일반 대중의 눈길을 확 끌었던 것은 가운데 있는 거대한 하트 모양의 지형이었다. 하트의 중앙과 서쪽 부분의 차지하는 스푸트니크 평야(Sputnik Planitia)는 사실 주변보다 3~4㎞나 낮은 분지 지형으로 2000 x 1200㎞의 넓은 지역을 차지하고 있다. 흰색으로 보이는 이유는 질소의 얼음 때문이다. 스푸트니크 평야의 발견 이후 과학자들은 이 미스터리한 지형을 설명하기 위해 여러 가지 가설을 내놓았다. 내부에 액체 상태의 물이 있고 얼음 지각이 순환한다는 가설이 대표적이다. 하지만 태양계 다른 천체에서는 보기 어려운 독특한 지형이기 때문에 이를 두고 학계에서는 갑론을박이 이어졌다.스위스 베른 대학과 스위스 국립 연구소인 NCCR PlanetS 과학자들은 새로운 가설을 주장했다. 연구팀은 수많은 시뮬레이션 실험을 통해 지름 700㎞ 정도의 천체가 비스듬한 각도로 서서히 충돌했을 때 현재의 스푸트니크 평야와 비슷한 지형이 만들어지는 것을 확인했다. 명왕성의 지름이 2400㎞가 좀 안 되는 점을 생각하면 명왕성 지름의 1/3 정도 되는 소행성이 충돌한 셈이다. 다만 연구팀의 충돌 모델에 따르면 명왕성 내부에는 얼음이 녹아 형성된 바다가 존재하지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 충돌한 천체의 핵 부분이 아직도 명왕성의 내부에 남아 있어 단단한 형태를 유지하고 있다고 주장했다. 이 연구는 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 발표됐다. 물론 연구팀의 가설이 학계에서 일반적인 정설로 받아들여질지는 아직 미지수다. 정확한 내부 구조를 파악할 수 있는 지진계 데이터처럼 결정적인 정보가 없기 때문이다. 미래에 명왕성 표면에 탐사선을 착륙시켜 더 많은 정보를 수집할 수 있다면 태양계에서 유일무이한 거대 하트 지형의 미스터리를 확실하게 풀어낼 수 있을 것이다.

생물학, 의학 연구를 위해서는 생체를 이용한 임상실험이 필수적이다. 그렇지만 최근 동물권 보호의 목소리가 높아지면서 생쥐나 유인원 등을 이용한 실험도 줄어드는 추세다. 대신 신약 개발, 질병 치료, 인공장기 개발 등을 위해 ‘오가노이드’(organoid)나 ‘어셈블로이드’(assembloid)를 활용하는 사례가 늘고 있다. 오가노이드는 배아줄기세포, 성체줄기세포, 유도만능줄기세포 등을 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 장기 유사체로 미니 장기, 유사 장기로 부른다. 어셈블로이드는 세포 재구성으로 만든 조립형 미니 인공장기다. 오가노이드가 인간 장기의 기능을 완벽히 구현해 내는 데 한계가 있는 점을 극복하기 위해 나온 것이다. 미국 스탠퍼드대 정신과학·행동과학과와 신경학과, 에모리대 인간 유전학과 공동 연구팀은 중증 신경 발달 질환인 티모시 증후군에 대한 유전자 교정 치료법을 개발했으며 뇌 오가노이드와 어셈블로이드로 실험해 효과를 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 4월 25일자에 실렸다.티모시 증후군은 인지 장애, 자폐 스펙트럼 증후군, 뇌전증 등 다양한 신경정신과 증상을 동반하는 질환이다. 신경세포의 칼슘 채널을 암호화하는 ‘CACNA1C’라는 유전자에 문제가 생기면서 나타나는 선천성 유전 질환으로 알려져 있다. 연구팀은 CACNA1C 유전자 일부를 표적으로 한 짧은 가닥의 합성 RNA인 ‘안티센스 올리고뉴클레오타이드’로 돌연변이 유전자 발현을 억제해 티모시 증후군을 치료할 수 있을 것이라는 아이디어를 제시했다. 이 방법을 실험하기 위해서 연구팀은 티모시 증후군 환자 3명의 줄기세포를 이용해 뇌 오가노이드를 만든 뒤 새끼 생쥐의 뇌에 이식했다. 생쥐가 커갈수록 티모시 증후군 환자의 뇌 오가노이드가 생쥐의 뇌와 완벽히 통합되는 것이 관찰됐다. 그다음 연구팀이 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 주입한 결과 칼슘 채널 결함이 교정돼 티모시 증후군이 치료된 것이 확인됐다. 연구를 이끈 세계적인 신경과학자 세르지우 파스카 스탠퍼드대 교수는 “이번 연구 결과는 현재 치료 불가능한 신경 퇴행성 질환이나 신경 발달 장애 치료를 위한 신약 개발에 앞서 줄기세포 기반 오가노이드로 검증하는 것이 효과가 있음을 보여 준다”고 말했다.그런가 하면 스위스 로잔 연방공과대(EPFL) 생명공학연구소, 스위스 국립실험암연구소(ISRCEC), 레만 국립암센터, 바젤 로셰 혁신센터 공동 연구팀도 대장 오가노이드를 이용해 대장암 발병 과정을 상세히 파악하는 데 성공했다고 과학 저널 ‘네이처’ 4월 25일자에 발표했다. 오가노이드는 암세포의 움직임을 연구하는 데 많이 사용되고 있지만, 기존 방식으로 만들어진 오가노이드는 다양한 세포 유형과 조직 수준에서 나타나는 현상을 고해상도로 실시간 파악하기에는 어려움이 있다. 연구팀은 새로운 대장암 오가노이드 모델을 개발했다. 이 오가노이드 모델은 청색광을 이용해 원하는 부위에 암세포가 발생하도록 유도할 수 있는 한편 몇 주 동안 고해상도로 실시간 추적 관찰할 수 있다. 연구팀은 대장암 오가노이드를 생쥐에게 이식해 실험한 결과 실제 대장암 진행 과정과 같게 종양을 발달시킨다는 사실을 확인했다. 파스카 교수와 함께 오가노이드 연구의 세계적 석학인 마티아스 루돌프 EPFL 교수는 “오가노이드는 종양 성장과 관련한 복잡한 과정을 연구하는 데 도움이 되며 새로운 치료법 발견 속도도 앞당길 수 있게 해준다”며 “이번 연구는 이전에는 동물 모델에서만 볼 수 있었던 복잡한 과정을 모방할 수 있다”고 설명했다.

포스텍 연구진이 비만으로 인한 염증과 대사기능 저하의 원인을 세포단위에서 찾아냈다. 포스텍은 김종경 생명과학과 교수·통합과정 정유진 씨 연구팀이 이윤희 서울대 약대 교수·최철준 씨, 현영민 연세대 의대 교수·박경민 씨, 미국 웨인 주립대(WSU) 그라네만 교수팀, 정영석 부산대 약대 교수팀과의 공동 연구를 통해 비만으로 인한 조직 내 염증과 대사기능 이상을 조절하는 메커니즘을 규명했다고 24일 밝혔다. 이번 연구성과는 최근 국제 학술지 중 하나인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐다. 비만은 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 질환 중 하나로 당뇨와 고혈압, 동맥경화 등 여러 대사질환의 주요 원인으로 꾸준하게 지목되고 있다. 영양분을 과다하게 섭취하는 경우 지방조직 안으로 다양한 종류의 대식세포가 유입되는데, 조직 내 사멸한 세포를 제거하며, 조직 항상성을 유지하는 대식세포도 있지만 염증반응을 유발하는 염증성 대식세포도 존재한다. 비만 환자의 경우 염증성 대식세포가 빠르게 증가해 염증반응과 대사기능에 심각한 문제가 발생한다. 연구팀은 동물실험과 단일핵 전사체 분석, 생체 이미징 등을 활용해 염증을 일으키는 대식세포에서 선택적으로 발현되는 단백질인 ‘TM4SF19’를 분석했다. 실험 결과, 고지방식이를 한 동물 모델의 지방조직에서 TM4SF19가 증가했다. 연구팀은 이 단백질이 각종 가수분해 효소를 포함하고 있는 리소좀(lysosome)의 펌프(V-ATPase)를 막아 리소좀의 pH 조절에 관여해 대식세포가 수명을 다한 지방세포를 제거하는 포식 메커니즘이 제한된다는 사실을 처음으로 밝혔다. 반대로 TM4SF19가 없는 대식세포의 경우 사멸한 지방세포를 훨씬 더 잘 제거해 고지방식이로 인한 체중증가를 막고, 조직 염증반응과 인슐린 저항성이 감소해 대사기능 장애가 개선됐음을 확인했다.이번 연구는 염증성 대식세포에서 발현되는 TM4SF19이 비만으로 인한 염증을 해소하고, 대사 장애를 개선하는 데 중요한 열쇠임을 밝혔다는 점에서 큰 의의가 있다. 김종경 교수는 “이번 연구는 비만을 비롯한 대사질환 치료에 새로운 전망을 제시할 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 한우물파기기초연구사업, 기초의과학분야 선도연구센터사업, 바이오연구소재 활용기반조성사업, 대학중점연구소지원사업, 기초연구실 후속연구사업, 국가마우스표현형 분석기반구축사업과 고려대학교 의료원, 미국 국립보건원의 지원을 받아 수행됐다.

태양에서 불어오는 플라스마 입자 흐름을 ‘태양풍’이라고 부른다. 태양풍을 구성하는 입자들은 양성자, 전자, 헬륨 원자핵 등으로 전기를 띄고 있다. 이 때문에 태양풍이 강해지면 전파를 방해해 위성통신이나 레이더 시스템에 장애가 발생하곤 한다. 태양풍은 항성(별)의 상층부 대기에서 분출되는 입자의 흐름인 항성풍(stellar wind)의 일종이다. 오스트리아 빈 대학 천체물리학과, 프랑스 소르본대, 영국 레스터대 물리·천문학과, 미국 존스홉킨스대 응용 물리학 연구실 공동 연구팀은 태양과 유사한 세 개의 항성에서 방출되는 X선을 기록해 항성풍을 직접 감지하고 별의 질량 원리를 찾아냈다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 12일 자에 실렸다. 태양풍과 태양 자기장이 지배하는 공간인 태양권(Heliosphere)의 유사체인 항성권(Astrosphere)은 ‘항성풍 거품’이라는 별명처럼 항성풍에 의해 성간 공간으로 날아가는 매우 뜨거운 플라스마 거품이 있는 공간이다. 항성풍은 플라스마 형태로 방출되면서 별의 질량 손실을 유발하는 직접 원인이 된다. 항성풍으로 인해 주변 행성이 거주할 수 있는 세계가 되거나, 대기를 완전히 잃은 암석 덩어리 행성으로 진화하기도 한다. 이렇듯 태양과 유사한 저(低)질랑 별의 항성풍에 관한 연구는 항성과 행성의 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠가 된다. 또 항성풍은 별과 행성의 진화에 중요한 역할을 하지만 통제 방법은 알려진 것이 없다. 연구팀은 별의 광도에 따라 구분하는 MK 분류법에 따라 태양처럼 광도가 Ⅴ단계인 주계열성(main sequence stars) 별 3개를 대상으로 X선 방출을 관측했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)에서 운영하는 X선 분광 우주망원경인 ‘XMM-뉴턴 우주망원경’으로 지구에서 16.6광년 떨어진 쌍성계인 ‘땅꾼자리 70’(70 Ophiuchi), 지구에서 10.5광년 떨어져 있는 에리다누스자리 엡실론, 11광년 떨어져 있는 백조자리 61(61 Cygni)을 선정해 관측했다. 연구팀은 산소 이온의 스펙트럼선을 관찰해 산소의 양, 별에서 방출되는 항성풍의 총질량을 파악했다. 세 별들의 질량 손실률은 각각 66.5±11.1배, 15.6±4.4배, 9.6±4.1배로 추정됐다. 이는 각별들에서 나오는 항성풍이 태양풍보다 훨씬 강하다는 것을 의미하고, 강한 자기 활동이 일어나고 있다는 의미다. 빈 대학 천체물리학과 수석 과학자 크리스티나 키슬리야코바 박사는 “항성풍의 산소 이온과 세 개의 주계열성 주위 중성 성간 물질, 별들에서 방출되는 X선 전하 교환이 관측된 것은 이번이 처음”이라며 “항성풍을 직접 찾아 이미지 처리하고 주변 행성과의 상호 작용을 연구하는 길을 열어줄 것”이라고 말했다.

2022년 말부터 활용되기 시작한 생성형 인공지능(AI)은 자연어, 이미지, 동영상, 음악 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 과학기술 분야에서도 생성형 AI 활용에 관한 관심이 높아지고 있는 가운데 국내 연구자들이 신약 개발을 위한 생성형 AI를 개발했다. 카이스트 화학과 연구팀은 단백질-분자 사이의 상호작용을 활용해 타켓 단백질에 적합한 약물 설계 특화 생성형 AI를 개발했다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 신규 약물을 개발하기 위해서는 우선 질병 원인이 되는 타겟 단백질과 결합하는 분자를 찾는 것이 중요하다. 기존에도 생성형 AI로 신규 약물을 발굴하기 위한 시도가 있었지만, 기존 알려진 데이터로 학습이 필요하다. 문제는 새로운 약물이기 때문에 관련한 실험 데이터가 매우 적거나 전혀 없다는 점이다. 이에 연구팀은 AI의 데이터 의존성 문제를 극복하기 위해 단백질 정보만으로 분자를 설계하는 기술 개발에 초점을 맞췄다. 연구자들이 설계한 분자가 단백질과 안정적으로 결합하기 위해서는 단백질-분자 간 상호작용 패턴이 핵심 역할을 한다. 연구팀은 생성형 AI가 이런 상호작용 패턴을 학습하고, 분자 설계에 직접 활용할 수 있도록 모델을 설계하고 재현하도록 했다. 기존 단백질 구조 기반 생성형 AI 모델은 부족한 학습 데이터를 보완하기 위해 10만~1000만 개의 가상 데이터를 활용해야 했다. 그러나 이번에 개발한 신약 개발 특화 생성형 AI 모델은 수천 개의 실제 실험 데이터만으로도 우수한 성능을 발휘한다는 장점이 있다. 연구팀은 비소세포폐암의 주요 원인으로 알려진 돌연변이 상피 성장인자 수용체에 대한 약물 개발을 실험한 결과 이론상으로 100배 이상 선택성을 가진 약물 분자를 설계하는 데 성공했다. 연구를 이끈 김우연 교수는 “이번에 개발한 생성형 AI 모델은 약물 분자뿐만 아니라 다양한 생체 분자를 다루는 바이오 분야에서 유용하게 쓰일 것으로 기대한다”고 말했다.

유럽연합(EU)의 기후 변화 감시 기구 ‘코페르니쿠스 기후 변화 서비스’(C3S)는 지난 3월 지구 표면 평균 온도가 14.14도로 이전 최고치였던 2016년 3월보다 0.1도 높다고 최근 발표했다. 산업화 이전과 비교했을 때 1.68도 더 높은 수준이다. 올여름 무더위가 살인적일 것이라는 우울한 예측이 나오는 이유기도 하다. 기후 변화가 날로 심각해지는 가운데 그로 인한 경제적 손실은 예상을 넘어설 것이라는 예측까지 속속 나오고 있어 우려가 커지고 있다. 중국 홍콩 폴리테크닉대 연구팀이 1998~2017년까지 폭염과 해수면 급상승이 동시에 발생하는 사례가 그 이전 20년보다 많이 늘었다는 사실을 밝혀냈다. 지금보다 탄소 배출이 더 늘어날 경우 2025년부터 2049년 사이에는 이런 현상이 발생할 가능성이 지금보다 5배 더 높아질 수 있다는 예측까지 내놨다. 이 연구 결과는 토목 및 환경 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션 지구 및 환경’ 4월 12일자에 실렸다. ‘폭염과 해수면 급상승 동시 발생’(CHWESL)은 말 그대로 일정 기간, 일정 해안 지역에서 무더위와 해수면 급상승이 동시에 나타나는 현상이다. 연구팀은 1979~2017년 전 세계에서 발생한 CHWESL 현상을 조사했다. 북반구는 5~9월, 남반구는 11월~이듬해 3월 여름철에 발생한 것을 대상으로 했다. 현재보다 이산화탄소 배출량이 증가하는 고배출 시나리오에서 2025~2049년의 미래 기후도 예측했다. 그 결과 1979~2017년에는 전 세계 해안 지역의 88%에서 CHWESL 현상이 발생했다. 해안 지역 39%에서는 1979~1998년에 비해 1998~2017년에 연간 CHWESL 현상 발생 일수가 크게 늘었으며 특히 열대 지역에서 더 많이 증가했다.1989~2013년에는 연간 평균 7일 정도만 발생했지만 2025~2049년에는 전 세계 해안 지역에서 연평균 38일 동안 CHWESL 현상이 발생할 것으로 전망됐다. 폭염 강도가 1% 증가하면 CHWESL 현상 발생 확률은 2% 증가한다는 사실도 확인했다. 그런가 하면 독일 포츠담 기후영향연구소, 포츠담대 물리연구소, 메르카토르 기후변화연구소 공동 연구팀은 현재와 같은 탄소 배출이 지속된다면 2049년까지 전 세계 경제는 평균 19%의 소득 감소를 겪게 된다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 4월 18일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 1600여 지역의 지난 40년 동안의 기온과 강수량 자료, 국가별 소득 자료를 바탕으로 기후 시나리오가 경제 생산성에 미치는 잠재적 영향을 모형화했다. 분석 결과 탄소 배출이 현재와 같거나 증가할 경우 2049년까지 세계 경제는 최소 19%의 소득 감소가 나타난다. 이런 피해 수준은 파리기후협정에 따라 온난화 진행을 멈췄을 때 예측치의 6배를 넘는 것이다. 이런 경제적 손실은 주로 온도 변화 때문에 나타나지만 추가적인 기후 변수들을 고려하면 추정치는 50% 이상 더 증가하는 것으로 나타났다. 눈길을 끄는 것은 역사적으로 탄소 누적 배출량이 적은 저소득 국가는 고소득 국가보다 61%, 탄소 고배출 국가보다 40% 더 큰 손실을 보는 것으로 조사됐다. 온난화가 가속화될수록 기후 불공정의 영향은 더 심각해진다는 것을 보여 준다. 이 때문에 이번 연구는 경제 발전을 위해 그동안 온실가스를 많이 배출한 선진국들이 온난화의 영향을 크게 받는 저소득 국가의 손실을 보상해 줘야 한다는 목소리에 힘을 실어 주는 것이라는 평가도 나오고 있다.

미국 국립해양대기청(NOAA)은 최근 발표를 통해 올해의 평균 기온이 역사적인 고온을 경신할 것으로 예측하면서, 이는 전 세계적으로 높아지는 기온에 대한 우려를 한층 더 가중시켰다. 특히, 어린 자녀를 둔 부모들 사이에서는 무더위가 신생아와 영유아의 건강에 미칠 영향에 대한 걱정이 커지고 있다. 한국P&G의 유명 기저귀 브랜드인 ‘팸퍼스’는 최근 습하고 더운 환경 속에서도 아기들의 피부를 시원하고 쾌적하게 유지시켜 줄 수 있는 새로운 여름용 기저귀 2종을 선보였다고 11일 밝혔다. 해당 제품들은 팸퍼스만의 독특한 쿨케어 시스템TM을 탑재하여 기저귀 내부 온도를 약 3도 낮춰주며, 이는 기존 여름용 제품에 비해 추가적인 1도의 온도 하락 효과를 제공한다. ‘에어차차 썸머팬티’ 및 ‘터치 오브 네이처 썸머팬티’라 명명된 이번 신제품들은 각각의 독특한 특성을 갖추고 있다. 에어차차 썸머팬티는 통기성을 극대화하기 위해 개발되었으며, 2만 개의 에어홀과 공기 투과 소재를 사용하여 무더운 여름철에도 아기들이 상쾌함을 유지할 수 있도록 설계되었다. 반면, 터치 오브 네이처 썸머팬티는 프리미엄 코튼 사용과 함께 완료된 피부 저자극 테스트를 바탕으로 아기의 연약한 피부를 부드럽게 보호한다. 두 제품 모두 팸퍼스만의 혁신적인 디자인 요소가 적용되어 있으며, 이는 아기들이 장시간 착용하는 동안에도 최대한의 편안함과 보호를 제공한다. 팸퍼스 관계자는 “새롭게 선보이는 여름용 기저귀 2종은 나날이 심화되는 무더위 속에서도 아기들이 시원하고 쾌적하게 지낼 수 있도록 돕기 위해 개발되었다”며, “앞으로도 부모님들의 걱정을 덜어드리고 아이들이 안전하고 행복한 일상을 보내실 수 있도록 지속적으로 노력할 것”이라고 밝혔다.