겨우내 움츠렸던 일상에서 벗어나 봄나들이하기 좋은 시기다. ‘봄의 전령사’ 산수유를 시작으로 산과 들이 형형색색의 봄꽃들로 물들고 있다. ‘슬로시티’ 충남 태안에도 어느덧 봄의 향기가 물씬 풍긴다. 서해안을 따라 길게 늘어선 아름다운 해변에는 봄꽃 사이로 황홀한 일몰이 펼쳐진다. 태안의 봄 여행은 특별하다. 국내 최대 해안사구 ‘신두리 해안사구’, 국내 최초의 사립 수목원 ‘천리포수목원’, 국내 최대 기름 유출 사고를 극복한 ‘유류피해극복기념관’, 세계 최초의 운하 ‘판목 안면 운하’, 세계 5대 튤립 도시에서 열리는 ‘튤립 축제’ 등이 있다. 봄이 시작되는 길목에서 태안의 특별한 봄 여행지로 떠났다.국내 최대 규모 ‘신두리 해안사구’ 가장 먼저 찾은 곳은 국내 최대 해안사구인 신두리 해안사구다. 서해안고속도로 서산IC에서 승용차로 50여분(약 52㎞)을 달리면 해안을 따라 형성된 거대한 모래언덕을 만난다. 해안사구는 생각보다 규모가 크다. 문화재로 지정된 구역이 170만 2165㎡에 이른다. 길이 3.4㎞, 폭 0.5~1.3㎞ 규모다. 해안사구는 3개의 코스가 있는데 가장 이국적인 모습을 볼 수 있는 곳은 ‘모래언덕’이다. 가장 긴 C코스는 1시간 30분 이상 걸리지만 가장 짧은 A코스는 30분이면 돌아볼 수 있다. A코스는 신두리 사구센터 후문에서 나와 모래언덕을 지나 순비기 언덕을 돌아보는 코스다. 초승달 모양의 모래가 광활하게 펼쳐진 모래언덕은 마치 중동의 사막에 서 있는 듯한 느낌을 준다. 해안사구는 오랜 기간 강한 바람에 의해 모래가 해안가로 옮겨지면서 형성됐다. 사구의 원형이 잘 보존돼 있어 사구 형성과 환경을 밝히는 데 학술 가치가 크다. 2001년 천연기념물 제431호로 지정됐다. 해안사구에는 국내 최대 해당화 군락지가 있으며 통보리사초, 갯메꽃, 갯방풍, 순비기나무 등 희귀 식물들이 분포해 있다. 또 금개구리, 표범장지뱀, 맹꽁이, 쇠똥구리, 황조롱이 등이 서식하고 있다. 인근에 2007년 람사르 보호 습지로 지정된 두웅습지가 있다. ⓘ운영시간은 오전 9시~오후 6시(겨울철 오후 5시)이며 입장료는 무료다. 주차장 초입에 있는 사구센터에서는 사구의 생성 과정을 볼 수 있으며 신두리 해안사구 및 태안 여행 지도와 안내 책자를 무료로 받을 수 있다.871종 목련 가득한 ‘천리포수목원’ 신두리 해안사구에서 남쪽으로 자동차로 15분(13㎞)가량 떨어져 있는 천리포수목원을 찾았다. 1979년 미국 펜실베이니아에서 태어난 민병갈(미국명 칼 페리스 밀러·1921~2002) 박사가 50여년을 정성스레 가꾼 수목원이다. 수목원에는 봄꽃이 하나둘 움트고 있다. 큰 연못 정원 주위로는 동백이 피었고 개화 직전의 목련 봉오리가 고개를 내밀고 있다. 전체 면적 62만㎡에 이르는 수목원에는 동백나무원, 모란원, 민병갈 추모정원 등이 있고 동백과 목련, 호랑가시나무, 무궁화 등 1만 6800여종의 식물이 식재돼 있다. 수목원은 서해와 인접해 있어 천리포해수욕장의 탁 트인 바다 풍경도 감상할 수 있다. ⓘ수목원에서는 국내 최다 수종의 목련을 볼 수 있다. 오는 29일부터 다음달 21일까지 ‘목련 축제’가 열린다. 축제 기간에는 연구 목적으로 평소 공개하지 않았던 산정목련원과 목련정원을 가드너와 함께 탐방할 수 있다. 2만㎡ 크기의 산정목련원은 전 세계 목련 1000개 분류군 중 국내에서 가장 많은 871개 분류군을 보유하고 있다. 운영시간은 오전 9시~오후 6시(봄 연장 운영·오후 7시)이며 입장료는 1만 1000원(4~5월 1만 3000원)이다.봉사 물결 ‘태안유류피해극복기념관’ 태안에서 빼놓을 수 없는 곳은 2017년 개관한 태안유류피해극복기념관이다. 만리포해수욕장 앞에 있는 기념관은 2007년 국내 최대 해양 오염사고인 태안기름유출사고의 흔적과 극복 과정을 담은 곳이다. 기름유출사고는 2007년 12월 7일 인근 바다에 정박해 있던 유조선과 해상 크레인 선박이 충돌하면서 엄청난 양의 기름이 태안 앞바다로 쏟아지면서 발생했다. 사고 직후 절망에 빠진 지역 어민들을 돕기 위해 전국에서 123만명의 자원봉사자들이 태안으로 달려왔다. 수많은 사람이 거대한 인간 띠를 만들어 양동이로 기름을 퍼 나르고, 바위에 낀 기름을 닦아 내면서 태안 바다는 10년 만에 제 모습을 되찾았다. 사상 초유의 기름 유출 사고를 전 국민이 나서 극복한 것은 다른 나라에서는 찾아보기 힘든 사례다. ⓘ관람 시간은 오전 9시~오후 6시(월요일 휴관)이며 입장료는 무료다. 옥상전망대에서는 푸른빛을 되찾은 만리포해수욕장의 아름다운 전경을 내려다볼 수 있다.세계 최초 판목·안면 운하 안면도로 가는 길에는 ‘세계 최초 판목·안면 운하’라는 거대한 기념비가 있다. 안면대교 초입 신온교차로에 서 있는 기념비는 높이 5.1m, 가로 5.3m 규모로 지난해 12월 세워졌다. 판목·안면 운하는 세계 3대 운하 중 가장 오래된 수에즈 운하보다 230여년 앞서 만들어진 세계 최초의 운하라는 점에서 역사적 의미가 크다. 기념비에 따르면 판목·안면 운하는 조선시대인 1638년 삼남 지방에서 한양으로 가는 세곡선의 안전 항해를 위해 만들었다. 1869년 개통된 수에즈 운하보다 231년 먼저 건설된 것이다. 판목·안면 운하는 육지로 연결됐던 안면도 창기리와 남면 신온리의 접경지역을 사람들이 직접 가래와 삽으로 폭 300m, 수심 3m 크기로 파내 바닷물을 유통시킨 운하다. 안면도는 이전까지는 육지와 붙어 있어 ‘안면곶’(安眠串)으로 불렸지만 운하가 건설되면서 우리나라에서 여섯 번째로 큰 섬이 됐다. ⓘ신진도에 있는 국립태안해양유물관에는 안흥항 인근에서 침몰한 세곡선의 유적 2만 3000여점이 보관돼 있다. 관람 시간은 오전 9시~오후 6시(월요일 휴관)이며 입장료는 무료다.4~5월 꽃지해수욕장 앞 ‘튤립 축제’ 방포항을 지나 만나는 꽃지해수욕장은 안면도에서 가장 큰 해변이다. 길이 3.2㎞, 폭 300m에 달한다. 이곳의 ‘할미바위’와 ‘할아비바위’ 사이로 떨어지는 낙조는 안면도를 대표하는 풍경이다. 매년 봄 꽃지해수욕장 앞 코리아 플라워파크에서는 ‘2024 태안 세계튤립꽃박람회’가 열린다. 태안은 미국 스캐짓밸리, 인도 스리나가르, 튀르키예 이스탄불, 호주 캔버라와 함께 세계 5대 튤립 도시 중 하나로 꼽힌다. 올해는 다음달 12일부터 5월 7일까지 ‘당신의 하루가 꽃보다 예쁘기를’이라는 주제로 열린다. 로열버진, 하쿤, 오를레앙, 점보뷰티 등 260만 송이의 다채로운 튤립을 만날 수 있다. 다양한 튤립 조형물이 설치되고 꽃밭 전망대에서는 화려한 튤립을 내려다볼 수 있다. 운영시간은 오전 9시~오후 6시, 입장료는 성인 1만 4000원이다. ⓘ명소: 고남 패총박물관, 네이처월드, 동문리 마애삼존불입상, 드니르항, 몽산해변, 별주부마을, 안면도 쥬라기박물관, 안면도자연휴앙림, 안흥진성, 태배길, 태안빛축제, 팜 카밀레 등도 함께 보면 좋다.ⓘ음식: 대표적인 향토 음식은 간장게장과 우럭젓국, 게국지 등이 있다. 간장게장은 살이 부드럽고 비린내가 심하지 않으며 알이 꽉 찬 암꽃게를 사용한다. 우럭젓국은 햇볕에 말린 우럭포를 다진마늘, 무, 미나리 등을 넣고 끓인 찌개다.ⓘ숙박: 꽃지해수욕장과 맞닿아 있는 아일랜드 리솜은 편하게 낙조를 감상할 수 있는 로맨틱 리조트다. 매주 토·일요일 레저 엔터테인먼트 전문가인 ‘리오’가 들려주는 바다 이야기와 함께 해변을 탐험할 수 있다. 4월 벚꽃 시즌을 맞아 ‘블루밍 리솜’ 프로모션을 진행한다. 봄트레킹, 꽃차클래스, 봄 요리대회, 벚꽃 비누 만들기 등 다채로운 이벤트를 즐길 수 있다. 태안은 봄이 아름답다. 중국 당나라 최고 시인으로 평가받는 이태백(李太白·701~762)은 태안에 왔다가 자연에 취해 머물렀고 그의 후학들은 태안에 들러 아름다운 한시 한 구절을 남겼다. ‘3월에는 진달래꽃이 활짝 피고, 봄바람이 먼 산에 가득하네’(三月鵑花笑 春風滿雲山)

국내 연구진이 소금의 용해 현상을 원자 수준으로 관찰하고, 이온이 용해되는 원리를 밝힐 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)은 신소재공학과 신형준 교수팀이 하나의 물 분자를 제어해 소금에서 특정 이온을 추출할 수 있는 ‘단일 이온 제어기술’을 개발했다고 21일 밝혔다. 이온의 특성을 활용해 선택적으로 용해를 유도하는 것이다. 이온은 세포의 신호 전달이나 배터리, 반도체 등 다양한 응용 연구 분야에서 핵심적인 역할을 하는 입자다. 하지만 지금까지 간단한 소금의 용해 현상을 포함해 이온의 특성을 단일 이온 수준으로 연구하는 것은 실험적으로 불가능했다. 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있는 소금(NaCl)은 나트륨 양이온(Na+)과 염소 음이온(Cl-) 사이의 강한 이온 결합으로 이뤄진다. 물과 닿게 되면 극성분자인 물 분자에 의해 이온 결합이 끊어져 소금물이 된다. 신형준 교수는 “물에 녹은 이온은 수화된 상태로 존재하기 때문에 용액 속의 수많은 물 분자와 함께 끊임없이 움직여 이온을 개별적으로 제어하거나 그 특성을 연구하기 어려웠다”고 설명했다. 연구팀은 영하 268.8도의 극저온과 초고진공 상태의 환경에서 원자 2~3층 두께의 얇은 소금 막(필름) 위에 개별 물 분자를 증착했다. 원자 수준 이하의 해상도를 갖는 주사터널링현미경으로 소금 표면에 놓인 물의 움직임과 단일 이온 추출에 관한 연구를 성공적으로 수행했다. 연구팀은 주사터널링현미경의 미세 탐침을 정밀하게 제어해 소금 표면에 흡착한 물 단분자를 원하는 특정 방향으로 이동시켰다. 이동시키며 발생한 약 10피코미터(10조분의 1미터) 수준의 탐침 높이 변화를 분석해 염소 음이온과 물 분자가 강한 상호작용을 하고 있음을 밝혔다. 연구팀은 하나의 물 분자를 원자 한층 두께의 소금계면 계단층을 따라 이동시켰다. 이동한 경로에서 한 개의 이온이 사라지는 것을 관측했다. 이는 물 분자의 쌍극자 모멘트 전기적으로 분극된 물질을 의미하며, 전하량와 거리로 표현되는 물리량에 의해 소금의 이온 결합이 끊어져 단일 이온이 추출된 것이다. 물 분자를 제어해 단일 이온을 추출할 때 항상 염소 음이온(C1-)이 나트륨 양이온(Na+)보다 우선적으로 용해되는 현상 또한 발견했다. 이것은 나트륨 양이온과 염소 음이온의 분극률 외부 전기장에 의해 물질에 발생하는 쌍극자 모멘트 차이 때문이다. 높은 분극률을 가진 음이온이 양이온보다 물 분자의 영향을 크게 받는다. 특히 주변에 결합하고 있는 이온이나 원자가 부족한 계단층 표면에서 더 두드러지게 나타났다. 신 교수는 “이온은 우리 주변에 아주 흔하게 존재하지만, 배터리나 반도체 재료의 성능을 획기적으로 변화시킬 수 있는 흥미로운 입자”라며 “개발한 단일 이온 제어기술을 통해 앞으로 이온과 관련된 다양한 기초 기술 및 응용에 연구를 더욱 확장해 나아갈 계획”이라고 밝혔다. 중국과학원 선전기술연구원의 펑딩교수가 공동 연구에 참여했으며, 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’)에 지난 16일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 중견연구자지원사업과 기초과학연구원의 지원으로 이뤄졌다.

바둑 인공지능(AI) ‘알파고’를 개발해 인공지능 개발 황금기를 연 구글 딥마인드가 지난 20일 인간 축구 코치를 대체할 수 있는 전략 인공지능 ‘택틱AI’를 공개했다. 얼마 전에는 AI의 발전 속도가 지나치게 빨라 인류에게 위협이 될 것이라는 보고서가 발표되기도 했지만 AI 관련 연구들은 다양한 분야에서 예상치 못한 성과들을 속속 내놓고 있다.구글 연구소 홍수 예측팀을 중심으로 한 영국 유럽 중기 기상예보센터, 독일 헬름홀츠 환경연구센터, 미국 랜드(RAND) 연구소 공동 연구팀이 홍수 예보의 정확성을 높일 수 있는 AI 모델을 개발했다고 밝혔다. AI 홍수 예측 시스템은 현재 예보 시스템보다 정확하고 대규모 홍수 발생에 대한 조기 경보 시기도 앞당길 수 있는 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 발표됐다. 지구 온난화로 인한 기후 변화 때문에 전 세계적으로 홍수 발생 빈도가 늘었다. 최근에는 국지성 호우로 인한 예측 불가능한 홍수 사태도 잦아지고 있다. 그렇지만 현재 홍수 예측 시스템은 하천에 설치된 감시 장비에 의존하기 때문에 측정 장치가 없는 곳에서 발생하는 홍수는 예측이 어렵다. 하천 정비가 돼 있지 않은 개발도상국이나 후진국에서는 홍수 피해가 더 심각해질 수 있다. 이에 연구팀은 전 세계 주요 하천 중 5680개의 홍수 감시 시스템을 바탕으로 측정 장비가 없는 하천의 수량과 흐름을 예측하는 AI 모델을 개발했다. 연구팀은 이 모델을 유럽 중기 기상예보센터에서 개발한 글로벌 홍수 경보 시스템(GloFAS)과 비교했다. 그 결과 GloFAS와 비슷하거나 더 정확한 결과를 제시한 것으로 나타났으며, AI 모델은 5일 전에 홍수 발생을 예측하는 것으로 나타났다. 중장기 예측 시뮬레이션에서는 AI 모델이 기존 홍수 예측 모델보다 월등히 뛰어난 것으로 확인됐다. 이번 연구를 이끈 구글 연구소 홍수 예측팀의 그레이 니어링 수석연구원은 “이번에 개발한 AI 모델은 모니터링 시스템이 설치되지 않은 하천 유역의 홍수 발생 가능성까지 사전에 정확히 예측한다”며 “적은 비용으로 개발도상국이나 후진국의 피해를 최소화할 수 있을 것”이라고 말했다.그런가 하면 독일 막스플랑크 인간 발달 연구소, 베를린 훔볼트대, 뮌헨 연방군대학, 샤를로테 프레세니우스대 공동 연구팀은 짧은 음성 데이터만으로도 말하는 사람의 심리 상태를 정확하게 파악할 수 있는 AI 모델을 개발했다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제 학술지 ‘최신 심리학’ 3월 20일자에 실렸다. 연구팀은 영어와 독일어로 된 1510개의 음성 데이터에서 무작위로 문장을 추출해 1.5초 단위로 잘라낸 뒤 AI로 문장 내 감정 상태를 파악하도록 했다. 사람의 말에서 감정 인식을 위해 필요한 시간은 1.5초 이상인 것으로 알려져 있다. 연구팀이 사용한 문장들에는 기쁨, 분노, 슬픔, 두려움, 혐오, 중립 등 6개 감정이 포함됐다. 실험 결과 음성 주파수, 음높이, 리듬 등 소리 성분을 빠르게 분석해 사람보다 정확히 감정 상태를 파악하는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 티모 폰 우르첸 연방군대학 교수(인지심리학)는 “이번 연구 결과를 활용하면 자폐 스펙트럼 증후군처럼 타인의 감정을 인식하지 못하는 이들의 치료는 물론 거짓말 탐지기의 정확도를 높이는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

미국 텍사스 오스틴대 인류학과를 중심으로 에티오피아, 중국, 프랑스, 남아프리카공화국 등 5개국 23개 대학과 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 인류의 이동이 기존 알려진 것과 다르게 건조한 시기에 이뤄졌을 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 실렸다. 현생인류는 아프리카에서 발생해 전 세계로 퍼져 나갔다는 것이 과학계의 지배적 견해다. 그렇지만 아프리카 밖으로 언제 이동했는지는 여전히 수수께끼로 남아 있다. 지금까지는 사람들의 이동이 쉬웠던 습한 시기에 아프리카를 벗어났을 것으로 봤다. 건조기에는 먹을거리를 찾기가 어려워 이동이 쉽지 않았을 것이라는 추정이다. 이에 대해 연구팀은 에티오피아 북서부 신파강 근처 고인류 유적지에서 발굴한 돌조각과 동물 유해의 형태, 지층을 정밀 분석했다. 연구팀이 유적지에서 발굴된 지층을 화학 분석한 결과 약 7만 4000년 전 인도네시아 수마트라섬의 토바 화산 대폭발에서 나온 화산재라는 것이 확인됐다. 타조알 껍질과 포유류 이빨 화석에서 나온 산소 동위원소를 분석한 결과 당시 환경은 상당히 건조했던 것으로 나타났다. 연구를 이끈 존 캐펄만 텍사스 오스틴대 교수(진화인류학)는 “이번 연구 결과는 인류의 행동 유연성이 전 지구적 대폭발 여파에서 인류를 살아남게 했다는 것을 보여 준다”고 말했다. 캐펄만 교수는 “이는 현생인류가 아프리카에서 벗어나 전 세계 곳곳으로 퍼져 다양한 기후와 환경에서 살아남을 수 있도록 만든 원동력이 됐을 것”이라고 덧붙였다.

처음 만났는데도 대화가 잘 통하고 마음이 맞는 사람이 있습니다. 그런 만남을 흔히 운명적이라고 표현하지만, 좀더 과학적인 무언가 있지 않을까요. 과학자들도 궁금했던 모양입니다. 미국 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬센터 연구팀은 수컷 금화조가 제 짝을 만나기 위해서는 암컷이 원하는 노래를 파악해 부르는 것이 중요하다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 발표했습니다. 명금(songbird)은 수컷이 암컷에게 노래로 구애하는 것으로 알려져 있습니다. 수컷은 모두 같은 노래를 부르는데 암컷이 어떤 기준으로 수컷을 선택하는지는 수수께끼로 남아 있었습니다. 연구팀은 명금 중 하나인 금화조 수컷의 노래를 수천 개 녹음했습니다. 그다음 인공지능으로 이들 소리를 분류해 약 50만개의 노래 음절을 구분해 냈습니다. 연구팀이 이 음절을 분석한 결과 암컷은 똑같은 노래라도 음절 사이 간격과 한 음절의 길이를 구분해 짝을 찾는다는 것을 밝혀냈습니다. 암컷들은 음절 사이의 길이가 긴 노래를 선호하는 것으로 나타났습니다. 음절 사이가 긴 다시 말해 호흡이 긴 음절의 노래를 수컷의 자질을 보여 주는 지표로 인식한다는 것입니다. 연구에 따르면 금화조가 구사하는 노래에는 다양한 음절이 있지만 짝이 되기 위해서는 수컷이 구사하는 음절과 암컷이 선호하는 음절이 일치해야 한다고 합니다. ‘짚신도 짝이 있다’는 속담을 동물 행동학적으로 규명한 것이라고 해야 할까요. ‘합이 잘 맞는다’거나 ‘단짝’이라는 말이 있는 것을 보면, 사람에게도 비슷한 원리가 작동할 것 같습니다. 아니나 다를까 이런 궁금증을 해결하기 위한 연구도 수행됐습니다. 중국 베이징사범대 인지 신경과학 연구실, 뇌 영상·커넥톰 연구실, 국립 뇌 연구소 공동 연구팀은 유대감이 형성된 사람들 사이에서는 신경 활동이 일치해 더 빠르고 빈번한 의사소통이 이뤄진다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 20일자에 실렸습니다. 연구팀은 이전에 한 번도 만난 적이 없는 176명의 성인 남녀를 3인 1조로 구성해 서로 대화하도록 했습니다. 연구팀은 의사소통 과정 중 뇌 활동을 측정하기 위해 기능성 근적외선 분광법(fNIRS) 전극이 부착된 모자를 착용하도록 했습니다. 일부 실험 조에는 같은 색상의 유니폼을 지급해 입도록 한 다음 대화를 하도록 했습니다. 그 결과 같은 유니폼을 입고 유대감이 형성된 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 더 자유롭게 대화하고 친근감을 느끼는 것으로 나타났습니다. 이들에게는 우측 배외측 전전두엽(rDLPFC)과 우측 측두두정 접합부(rTPj)의 활동이 활발하고 뇌파가 거의 일치하는 것으로 확인됐습니다. 이런 신경 동기화가 의사소통 과정을 원활하게 해 준다는 설명입니다. 학기 초 자녀가 아직 단짝 친구를 만들지 못했다고 걱정하는 부모들이 많습니다. 아이들도 아직 뇌파가 일치하는 친구를 만나지 못했을 뿐입니다. 부모가 억지로 친구를 만들어 주기보다는 아이들이 맘에 맞는 친구를 만날 수 있도록 기다려 주는 게 좋지 않을까요.

지구온난화가 가속화하면서 독특한 형태의 바다생물 개체 수가 급증했다는 연구결과가 나왔다. 시애틀타임스 등 현지 언론의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 오리건주립대학과 국립해양대기청 공동 연구진은 최근 지구온난화로 인해 해양 먹이사슬 모델이 어떻게 변화하는지 분석했다. 이 과정에서 열파(heat wave)가 태평양 바다의 영양분과 에너지 이동에 광범위한 영향을 미치며, 특히 이는 불우렁쉥이라는 바다생물에게 눈에 띄는 변화를 가져다 준다는 사실을 확인했다.피로솜(Pyrosome)이라고도 부르는 불우렁쉥이는 흰색의 심해 해양생물로, 주로 따뜻한 바다에서 원기둥이나 원뿔을 이루며 사는 작은 피낭 동물의 군체다. 마치 젤리처럼 불투명하고 말랑말랑한 몸체가 특징이다. 연구진은 “피로솜(불우렁쉥이)는 높은 수온의 바닷물에서 많은 에너지를 흡수한다는 사실을 확인했다”면서 “바다 온난화가 극심해질수록 피로솜은 더 많은 에너지를 가져가면서 개체수가 증가한 반면, 해파리와 정어리, 대구 등의 다른 종(種)은 개체수 손실을 입었다”고 설명했다. 연구진에 따르면 지난 10년 동안 캘리포니아 북부 해양 생태계는 비정상적으로 따뜻한 기온을 기록했다. 특히 2014년에는 강력한 해양 폭염으로 기온이 평소보다 크게 높아졌고, 이런 현상은 2016년 중반까지 이어졌다. 2019년부터는 북태평양에서 거의 매년 이상 고온 현상이 발생했고, 이 과정에서 연어 개체수가 감소하거나 바닷새가 멸종하는 등 해양 생태계는 큰 영향을 받았다.불우렁쉥이는 2014년 북태평양의 폭염이 시작되기 이전까지는 좀처럼 확인되지 않다가, 폭염이 시작된 이후부터 해변에 떠밀려온 채로 쉽게 발견되기 시작했다. 전문가들은 이 같은 현상이 불우렁쉥이의 급격한 개체 수 증가를 의미한다고 설명한다. 불우렁쉥이의 개체 수 증가는 먹이사슬 최상위에 있는 종에게는 잠재적으로 부정적인 영향을 줄 수 있다. 이번 연구를 이끈 오리건주립대학의 딜런 고메스 박사는 “먹이그물 모델을 통해 생태계 전체에 걸쳐 해양 폭염의 영향을 추정한 결과, 먹이사슬 가장 아래에 있는 피로솜(불우렁쉥이)가 자신처럼 먹이사슬 아래에 있는 플랑크톤 등을 소비하고 그 에너지를 몸 안에 가둬두는 것으로 나타났다”면서 “피로솜은 포식자가 필요로 하는 에너지를 빼앗고 있다”고 말했다. 실제로 태평양에서 불우렁쉥이가 확산한 이후 연어와 바닷새의 수가 감소한 것으로 나타났다. 이는 불우렁쉥이가 연어와 바닷새의 먹이까지 모두 먹어치웠기 때문으로 추정된다. 반대로 먹이사슬 상위에 있는 연어나 바닷새는 불우렁쉥이를 잡아먹어도 유의미한 영양분 섭취를 하지 못하는 것으로 알려져 있다.고메스 박사는 “현재까지는 먹이사슬이 이전과 유사한 형태를 유지하고 있지만, 따뜻한 바다 온도가 지속된다면 생태계가 장기적으로 어떻게 유지될지 알 수 없다”면서 불우렁쉥이 개체 수의 증가가 생태계에 미칠 영향을 우려했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호에 실렸다. 한편, 2018년 뉴질랜드 바다에서 길이 30m에 달하는 거대한 불우렁쉥이가 목격돼 국내에서도 화제를 모은 바 있다.

지난 2월 경질된 대한민국 대표팀 감독 위르겐 클린스만은 아시안컵 내내 ‘전략 없음’으로 일관하며 졸전을 펼쳐 국민의 공분을 불러일으켰다. ‘차라리 인공지능(AI)이 낫겠다’는 비판까지 나왔다. 그런데 실제로 인간 감독보다 나은 전술 인공지능이 개발돼 눈길을 끈다. 바둑 AI ‘알파고’, 단백질 분석 AI ‘알파폴드’ 등을 개발해 AI 분야를 선도하고 있는 구글 딥마인드 팀이 이번에는 인간보다 나은 축구 전술 AI를 내놓은 것이다. ●최적의 선수 구성·득점 극대화 구글 딥마인드와 현재 영국 프리미어리그 2위를 달리고 있는 리버풀 FC의 트레이닝 센터 공동 연구팀이 최적의 선수 구성을 결정하고, 득점 가능성을 극대화한 전술을 제시할 수 있는 인공지능 ‘택틱AI’(TacticAI·전술 인공지능)를 개발했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3월 20일자에 실렸다. 이번 연구 논문에는 딥마인드의 최고경영자(CEO) 데미스 허사비스도 이름을 올렸다. 축구에서 코너킥은 득점으로 연결할 기회를 높이고 감독의 전략이 개입할 수 있는 여지도 많아 중요하게 여겨진다. 코너킥 전략은 매 경기 전에 결정하기 때문에 득점 가능성을 최대한 높일 수 있는 시스템이 있다면 코치진에게 도움이 된다. 이에 연구팀은 기하학적 분석을 이용한 딥러닝으로 주요 전술 패턴을 식별해 코너킥의 성공 확률을 예측할 수 있는 AI를 설계했다. 이를 위해 연구팀은 지난 프리미어리그 시즌에서 나온 7167개의 코너킥 자료를 활용해 택틱AI를 훈련하고 테스트했다.●전문가들도 AI 전략 선호 택틱AI는 바둑AI 알파고처럼 상대의 모든 움직임을 계산해 최적의 전략을 계산하고, 코너킥 상황에서 공을 처음 받는 선수가 득점으로 연결할 수 있는 확률을 정확하게 예측한다. 또 선수 교체 시 가능한 결과를 평가하고 이에 따른 전술적 변형도 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 데이터 과학자 3명, 비디오 분석가 1명, 리버풀 FC 코치진 1명으로 구성된 전문가 그룹의 평가 결과, 택틱AI가 만들어 낸 전술이 실제 경기에서 사용하는 것과 구분하기 어려울 정도로 현실적인 것으로 확인됐다. 또 블라인드 테스트를 통해 사람이 짠 전술이나 기존 사용된 전술보다 택틱AI가 만든 전략의 선호도가 90% 이상인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 대니얼 헤네스 구글 딥마인드 연구원은 “택틱AI는 일단 축구 코너킥을 대상으로 전략을 제시하고 있지만 다른 세트피스 상황은 물론 다양한 팀 스포츠에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

지난 2월 경질된 대한민국 대표팀 감독 위르겐 클린스만은 아시안컵 내내 ‘전략 없음’으로 일관하며 졸전을 펼쳐 국민의 공분을 불러일으켰다. ‘차라리 인공지능이 낫겠다’는 비판까지 나왔다. 그런데, 실제로 인간 감독보다 나은 전술 인공지능이 개발돼 눈길을 끈다. 바둑 인공지능 ‘알파고’, 단백질 분석 인공지능 ‘알파폴드’ 등을 개발해 인공지능 분야를 선도하고 있는 구글 딥마인드 팀이 이번에는 인간보다 나은 축구 전술 AI를 내놓은 것이다. 구글 딥마인드와 현재 영국 프리미어리그 2위를 달리고 있는 리버풀 FC의 트레이닝 센터 공동 연구팀이 최적의 선수 구성을 결정하고, 득점 가능성을 극대화할 수 있는 전술을 제시할 수 있는 인공지능 ‘택틱AI’(TacticAI·전술 인공지능)을 개발했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 20일 자에 실렸다. 이번 연구 논문에는 딥마인드의 CEO 데미스 허사비스도 이름을 올렸다. 축구에서 코너킥은 득점으로 연결할 기회가 매우 크고, 감독의 전략이 개입할 수 있는 여지도 많아 중요하게 여겨진다. 코너킥 전략은 매 경기 전에 결정하기 때문에 득점 가능성을 최대한 높일 수 있는 시스템이 있다면 코치진에게 도움이 된다. 이에 연구팀은 기하학적 분석을 이용한 딥러닝으로 주요 전략 패턴을 식별해 코너킥의 성공 확률을 예측할 수 있는 AI를 설계했다. 이를 위해 연구팀은 지난 프리미어리그 시즌에서 나온 7167개의 코너킥 자료를 활용해 택틱AI를 훈련하고 테스트했다.택틱AI는 바둑AI 알파고처럼 상대의 모든 움직임을 계산해 최적의 전략을 계산하고, 코너킥 상황에서 공을 처음 받는 선수에 따라 득점으로 연결할 수 있는 확률을 정확하게 예측한다. 또 선수 교체 시 가능한 결과를 평가하고 이에 따른 전술적 변형도 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 데이터 과학자 3명, 비디오 분석가 1명, 리버풀 FC 코치진 1명으로 구성된 전문가 그룹의 평가 결과, 택틱AI가 만들어 낸 전술이 실제 경기에서 사용하는 것과 구분하기 어려울 정도로 현실적인 것으로 확인됐다. 또, 블라인드 테스트를 통해 사람이 짠 전술이나 기존 사용된 전술보다 택틱AI이 만든 전략의 선호도가 90% 이상인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 다니엘 헤네스 구글 딥마인드 연구원은 “택틱AI는 일단 축구 코너킥을 대상으로 전략을 제시하고 있지만 다른 세트피스 상황은 물론 다양한 팀 스포츠에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

화성이 지구와의 중력 상호작용으로 인해 심해 순환과 지구 온난화에 영향을 미치며, 그 주기는 240만 년이라는 지질학적 증거가 발견됐다.​ 화성과 지구의 바다, 기후 사이의 이 놀라운 연관성은 심해류의 증감을 가져오며, 이는 태양 에너지의 증가와 기후의 온난화 기간과 연결된다. ​ 이 연구는 인류가 현재 온실가스 배출을 통해 야기하는 유형이 아닌 지질학적 시간 규모에 따른 기후 변화가 어떻게 해양 순환에 영향을 미치는지 밝혀내는 데 도움이 될 수 있다.​ 이 같은 사실은 연구자들이 미래에 더 나은 기후 모델을 만드는 데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다. 공룡 시대까지 거슬러 올라가는 해양 역학 추적 호주 시드니 대학교 과학자 아드리아나 두트키에비츠가 이끄는 연구팀은 지구의 기후가 따뜻해지면 해저 해류가 더 활발해지거나 혹은 더 느려지는지에 대해 조사했다.​ 이를 위해 그와 그의 동료들은 전 세계 수백 곳의 현장에서 수집한 반세기 동안의 과학적 시추 데이터를 사용했다. 이 데이터를 통해 그들은 지난 50년 동안 심해 해류가 얼마나 활발했는지 파악할 수 있었다.​ 공룡 시대와 거의 비슷한 약 6,500만 년 전으로 거슬러올라가기 위해 그들은 지구의 심해 퇴적물 기록을 살펴보았다. 이를 통해 그들은 지구 궤도의 변화가 퇴적암 이동과 연관되어 있는지 확인했다. 연구팀은 지구와 화성의 궤도와 연결된 240만 년 주기, 즉 ‘천문학적 대주기’를 발견했다.​ 두트키에비츠는 “심해 퇴적물 데이터에서 이러한 240만 년 주기를 발견하고 아주 놀랐다”라고 말하면서 “이들을 설명하는 방법은 단 하나뿐인데, 화성과 지구가 태양을 공전하는 상호작용의 주기와 연결되어 있다는 것”이라고 못박았다.​ 과학자들은 오랫동안 천문학적 대주기에 대해 알고는 있었지만, 지구 지질학에서는 거의 증거를 찾을 수 없었다.​ 연구 공동저자인 시드니 대학의 디트마르 뮐러는 지구와 화성의 궤도가 어떻게 바다에 변화를 일으킬 수 있는지 설명했다. “태양계 행성의 중력장은 서로 간섭하며, 공명이라고 불리는 상호작용으로 인해 행성의 궤도가 원형에 얼마나 가까운지를 측정하는 행성의 이심률을 변화시킨다”라고 그는 설명한다.​ 이 같은 현상 때문에 지구가 태양으로부터 더 많은 방사선을 받아 더 따뜻한 기후를 만드는 기간이 발생했다. 240만년 주기에는 심해 기록에 ‘단절’이 포함되어 있으며, 이러한 단절은 해양 순환이 더 활발한 기간임을 나타낸다.​연구팀의 연구 결과에 따르면 바다 깊은 곳에서 작은 소용돌이, 즉 ‘소용돌이’를 일으키는 물의 순환 운동이 바다를 온난화시키는 중요한 요인이라는 사실이 밝혀졌다.​ 이러한 소용돌이는 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)의 둔화로 인해 많은 과학자들이 예측하는 해양 침체를 상쇄하는 데 도움이 되었을 수 있다. AMOC는 열대지방에서 북대서양으로 따뜻한 물을 운반하는 광대한 해류 시스템으로, 걸프 스트림을 만들어내고 유럽에 따뜻한 기후를 유지하는 역할을 담당한다. 뮐러 박사는 “우리는 바다에서 심해 혼합의 활력에 기여하는 최소한 두 가지 별도의 메커니즘을 알고 있는데 그 중 하나가 AMOC이다. 그러나 심해 소용돌이는 따뜻한 기후에서 바다를 환기시키는 데 중요한 역할을 하는 것 같다”라며 “물론 이것은 저위도에서 고위도로 또는 그 반대로 수괴를 수송한다는 점에서 AMOC와 동일한 효과를 갖지 못할 것”이라고 설명했다.​ 이러한 소용돌이는 종종 ‘심해 해저’라고도 알려진 깊은 바다 밑바닥에 도달한다. 일단 심해 해저에 연결되면 이 거대한 소용돌이는 침식을 일으키고 ‘ 콘투어라이트(contourites)’라고 불리는 눈더미 같은 퇴적물이 해저에 쌓일 수 있다. ​ 두트키에비츠는 “6,500만 년에 걸친 우리의 심해 데이터는 따뜻한 바다가 더 활발한 심해 순환을 가지고 있음을 시사한다”라고 결론지으면서 “이것은 AMOC가 느려지거나 완전히 멈추더라도 잠재적으로 바다가 정체되는 것을 방지할 수 있다”라고 설명한다.​ 팀은 지구와 화성의 궤도 사이의 상호작용과 그것이 만들어내는 해양 역학이 미래에 지구 해양의 생명체에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 아직은 알지 못하지만, 그럼에도 불구하고 이번 연구 결과는 보다 강력한 기후 모델링 및 예측으로 이어질 수 있을 것으로 보고 있다.​ 연구팀의 연구는 3월 12일 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 저널에 게재되었다.

초등학교 때까지는 여학생들이 남학생들보다 키가 큰 경우가 많지만, 중학생이 되면서 역전하는 경우가 많다. 사람은 일반적으로 수컷이 암컷보다 덩치가 큰 경우가 많다. 그런데, 인간을 떠나 동물의 세계를 살펴보면 그렇지 않다는 재미있는 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕시립대 인류학과, 프린스턴대 생태·진화 생물학과 공동 연구팀은 포유류의 경우 수컷이 암컷보다 덩치가 크다는 기존 연구 결과는 실제와 다르다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 13일 자에 실렸다. 포유류에서 같은 종의 암수 간 신체적 크기 차이는 짝짓기를 위한 경쟁과 부모가 자식에게 투자하는 방식에 따라 달라진다. 수컷 사지와 개코원숭이는 짝을 얻기 위해 서로 신체적 경쟁을 벌이기 때문에 몸집이 커지고, 암컷 토끼는 짝짓기 시즌마다 새끼를 여러 마리를 낳아야 해서 수컷보다 덩치가 크다고 알려져 있다. 이전 연구들에 따르면 수컷과 암컷의 크기가 비슷한 경우도 있지만, 대부분 포유류는 수컷이 암컷보다 크다는 것이 일반적인 설명이었다. 이에 연구팀은 실제로 야생 포유류들도 수컷이 암컷보다 덩치가 큰가에 관한 연구에 나섰다. 연구팀은 야생에 서식하는 429종의 포유류 수컷과 암컷의 체질량을 비교 분석했다. 그 결과, 대부분 수컷이 암컷보다 크지 않고, 많은 종에서 암수 모두 같은 크기로 나타났다. 북방코끼리물범은 수컷이 암컷보다 3배 컸고, 반도뿔박쥐는 암컷이 수컷보다 1.4배 더 큰 것으로 확인됐다. 그렇지만 여우원숭이, 황금두더쥐, 말, 얼룩말, 마다가스카르고슴도치붙이 같은 대부분 포유류의 암컷과 수컷의 몸집은 비슷했다.연구팀은 ‘포유류의 수컷이 암컷보다 크다’는 편견은 수컷이 더 크고 카리스마가 있고 핵심적 역할을 하는 종을 연구하거나 영장류나 물개처럼 수컷의 짝짓기 경쟁에 관한 연구가 편향됐기 때문이라고 분석했다. 포유류 종에서 가장 높은 비율을 차지하는 설치류와 박쥐의 종에서는 암수 간 크기 차이가 별로 없으며, 박쥐의 경우는 종의 절반 이상에서 암컷이 더 크다. 연구를 이끈 카이아 톰백 뉴욕시티대 박사(진화 여성 생물학)는 “정확한 관찰 분석 없이 작성된 한 세기 전 과학 문헌들이 생태계에서 암컷이 수컷보다 작다는 편견과 오해를 계속 이어지게 했다”라면서 “포유류 신체 크기에 대한 더 많은 자료를 수집해 분석할 것”이라고 설명했다.

요즘은 지구 온난화로 5월이면 초여름 날씨를 보이지만 본격적인 여름의 초입은 6월이다. 6월 제주의 밤에는 독특한 풍경을 만날 수 있다. 바로 반딧불이의 화려한 군무다. 어두운 숲, 반딧불이의 모습을 보노라면 동화 속 환상 한가운데 있는 느낌을 받는다. 그런데, 반딧불이가 어떻게 발달하고 빛을 점멸하는지는 아직 명확히 알려지지 않았다. 중국 화중 농업대 식물과학부, 반딧불이 보존 연구 센터 공동 연구팀은 반딧불이의 빛 기관 발달과 진화를 담당하는 유전자와 단백질을 발견했다고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 6일 자에 실렸다. 반딧불이는 청정지역에서 살 정도로 환경에 민감한 곤충으로 국내에서는 장수하늘소와 함께 천연기념물로 지정됐다. 딱정벌레목 반딧불이과 곤충으로 개똥벌레로도 알려진 반딧불이는 ‘랜턴’(손전등)이라고 불리는 빛을 내는 기관을 갖고 있다. 이 발광 기관은 어린 반딧불이가 포식자를 물리치는 것을 돕고 성충이 돼서 구애할 때 의사소통을 할 수 있도록 돕는다. 특히 반딧불이 종마다 적절한 짝을 찾기 위해 독특한 점멸 패턴을 사용한다. 종마다 서로 다른 점멸 패턴을 갖는다는 말이다. 그렇지만, 이런 점멸 패턴이 어떻게 나타나는지는 여전히 명확하지 않다.연구팀은 수생 반딧불이 ‘아퀴티카 레이’(Aquatica leii)의 유전체를 분석했다. 그 결과, 호메오박스(homeobox) 유전자 계열이 성체 빛 기관 형성에도 중요하다는 사실을 밝혀냈다. 호메오박스는 생물의 기관과 몸의 형태를 만드는 데 중요한 역할을 하는 길이 180bp의 DNA 부분을 말한다. 이 유전자들에는 빛 기관이 복강 내 올바르게 위치하도록 돕고, 루시페라아제, 페록신 같은 빛을 생성하는 유전자 발현을 촉진한다. 연구팀은 이번 연구가 빛 기관의 발달과 생물 발광에 대한 유전적 통찰력을 밝힘으로써 반딧불이의 발광과 종별 발광 패턴 차이를 이해할 수 있게 돕는다고 설명했다.

19세기 이후 약 200년 사이에 인간은 이전과 완전히 다른 지구를 만들었다. 오존층은 파괴되고, 미세 플라스틱은 육, 해, 공을 오염시키며, 지구 온난화로 극한 기후가 일상화되고 있다. 이제는 지구의 담수 분포까지도 인간으로 인해 변하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 핀란드 알토대를 중심으로 한 국제 연구팀은 담수 자원의 생태·기후 시스템을 조절하는 능력이 잃을 위험에 처했다고 8일 밝혔다. 산업화 이전과 이후로 구분해 지구 물순환 변화를 평가한 연구는 이번이 처음이다. 이 연구 결과는 환경 분야 국제 학술지 ‘네이처 워터’ 3월 4일 자에 실렸다. 연구팀은 담수 순환에 대한 인간의 모든 주요 영향을 결합한 수문학적 모델의 데이터를 사용해 가로, 세로 각각 50㎞의 공간 해상도로 월별 하천 흐름과 토양 수분을 계산했다. 연구팀은 산업화 이전 시대(1661~1860년), 산업화 시대(1861~2005년)로 나눠 비교했다. 분석 결과, 하천의 흐름과 토양 수분의 편차가 커진 것으로 확인됐다. 즉, 예외적으로 건조하거나 습한 조건의 빈도가 증가했다는 설명이다. 산업화 이전 시기보다 20세기 초부터 훨씬 더 넓은 지역에서 건조하고, 습한 편차가 계속 발생하고 있다. 이런 극한 토지 면적은 산업화 이전 조건과 비교해 거의 두 배로 증가했다. 연구팀에 따르면 예외적인 상황이 이전보다 훨씬 더 빈번하고 광범위하게 발생하고 있다. 구체적으로 따지면 열대 및 아열대 지역에서는 예외적으로 건조한 하천과 토양 수분 상태가 더 빈번해졌고, 아한대와 온대 지역에서는 습한 조건이 늘었다. 이런 패턴은 기후 변화로 인한 물 가용성의 변화와 일치한다. 연구팀에 따르면 이런 현상들은 댐 건설, 대규모 관개, 지구 온난화 등 인간의 압력으로 인해 발생한 것으로 담수 자원의 주요 생태 및 기후 과정 조절 능력이 위험에 처할 정도가 됐다. 연구를 이끈 마티 쿠무 알토대 교수(수자원·환경공학)는 “하천 흐름과 토양 수분의 변화에 대한 포괄적 관점을 통해 담수 순환의 변화 원인과 결과를 더 잘 이해할 수 있게 됐다”라며 “지구 생명에 필수적인 담수 시스템에 대한 인간의 영향을 줄이는 것이 최우선 과제”라고 말했다.

지난 1월 미국의 일론 머스크가 만든 뇌신경과학 기업 뉴럴링크가 뇌와 컴퓨터를 연결할 수 있는 BCI 칩을 인간에게 이식하는 데 성공했다고 발표했다. 이처럼 뇌에 칩을 심어 뇌신경질환을 치료하려는 다양한 시도들이 많다. 문제는 칩을 심을 때나 칩을 이용한 뒤 다시 제거하기 위한 수술을 해야하기 때문에 감염 위험이 있다는 것이다. 이에 연세대 전기전자공학과, 고려대 의대, 부산대 전기전자공학부 공동 연구팀은 뇌 질환 치료와 모니터링을 동시에 수행하고 사용 후에는 체내에서 완전히 분해되는 다기능성 완전 생분해성 뇌신경 광전자 임플란트 시스템을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 6일 자에 실렸다. 기존에 뇌파를 측정하거나 뇌 상태를 모니터링하기 위한 뇌신경 임플란트 장치는 무기 물질로 만들어지기 때문에 아무리 조심한다고 하더라도 뇌 조직 손상과 염증 반응을 피할 수 없다. 게다가 뇌에 이식된 장치 수명이 끝나면 제거를 위한 추가 수술이 필요해 환자에게 2차 감염으로 인한 합병증을 일으킬 수도 있다. 이 때문에 최근에는 환자에게 덜 영향을 미치는 생분해성 뇌신경 임플란트 장치가 개발되고 있지만, 하나의 기능만 수행하도록 설계돼 통합 시스템을 구축하기는 어려움이 있다. 이에 연구팀은 전기적 인터페이스는 단결정 실리콘을 기반으로 한 고전도, 생분해성 전극으로 만들고, 광(光) 인터페이스는 부드러운 생분해성 고분자인 폴리락틱-co-글리콜산(PLGA) 공중합체를 기반으로 했다. 이번에 개발된 다기능 광전자 장치는 생분해성 유기 및 무기 물질로만 구성돼 인체에 해가 없고 유연하다는 특징을 갖고 있다. 이 때문에 이식 중 조직 손상 및 염증 반응은 적고, 사용 후에는 가수분해를 통해 체내에서 무해한 물질로 분해돼 사라지게 된다. 연구팀은 이번 장치를 생쥐의 뇌에 이식해 실험한 결과 대뇌 피질에 광 자극을 주는 동시에 뇌파 모니터링을 동시에 수행할 수 있다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 유기준 연세대 교수는 “이번에 개발된 장치는 질병을 감지하고 치료한 뒤 체내에서 흡수돼 2차로 머리를 여는 수술이 필요하지 않아 2차 감염 위험과 의료 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다”라고 말했다. 유 교수는 “뇌과학은 물론 신경회로 연구, 난치성 뇌 질환 치료에도 도움을 줄 것으로 본다”고 덧붙였다.

문화는 한 사회의 개체가 습득하는 모든 능력과 습관을 포함하는 복합적 총체로 사회적으로 학습돼 시간이 지나도 지속된다. 지금까지 문화는 인간 고유의 것으로 알려졌다. 그런데 대표적인 사회적 동물인 꿀벌, 인간과 가장 가까운 유인원인 침팬지도 사람과 마찬가지로 문화 전파가 가능하다는 새로운 사실이 밝혀졌다. 영국 퀸메리대 생명과학·행동과학부, 셰필드대 생명과학부, 신경과학연구소, 미국 예일대 심리학과 공동 연구팀은 꿀벌도 사람과 마찬가지로 자기가 배운 새로운 행동을 다른 꿀벌에게 전파한다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 7일자에 발표했다. 꿀벌은 사회적 학습을 통해 끈 당기기, 공 굴리기 같은 평소 하지 않는 행동을 습득할 수 있는 것으로 알려진 대표적인 곤충이다. 연구팀은 꿀벌이 군집 내 다른 꿀벌로부터 복잡한 행동을 배울 수 있는지 조사하기 위한 실험을 설계했다. 실험 상자는 꿀벌이 장애물을 피한 뒤 뚜껑을 밀어 열어야 달콤한 꿀물을 얻을 수 있는 2단계 퍼즐로 구성됐다. 훈련받지 않은 꿀벌들은 여러 번 시도했지만 상자를 완벽하게 벗어나지 못했다. 이에 연구팀은 꿀벌 몇 마리를 골라 훈련해 과제를 완수하도록 했다. 훈련 성공까지는 약 이틀이 걸렸으며 1단계인 장애물 회피 과정 통과를 위해서도 보상이 필요했다. 이후 훈련받지 않은 꿀벌과 훈련받은 꿀벌을 한 곳에 넣고 관찰했다. 그 결과, 훈련받지 않은 꿀벌은 훈련받은 꿀벌에게 통과 기술을 배워 보상 없이 1단계를 통과하고 2단계까지 통과하는 것이 관찰됐다.그런가 하면 네덜란드 위트레흐트대, 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소, 벨기에 앤트워프 왕립 동물학회, 영국 세인트앤드루스대 공동 연구팀은 침팬지들이 서로를 관찰함으로써 새로운 기술을 배울 수 있다고 밝혔다. 이 역시 누적적 문화 진화가 인간 고유의 것이 아닐 수 있다는 점을 의미한다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 3월 7일자에 게재됐다. 침팬지 문화를 설명하기 위한 이론으로 ‘잠재적 해결 영역’(ZLS) 가설이 있다. ZLS는 한 집단의 여러 개체가 독립적으로 비슷한 문화적 행동을 재창조하면서 하나의 문화로 발전한다는 것이다. 견과류 깨기 같은 문화적 행동을 개별적으로 개발해 발전시키는 것에서 관찰된다. 연구팀은 잠비아에 있는 침팬지 66마리를 두 집단으로 나눠 ZLS 가설을 검증했다. 침팬지에게 먹이 보상을 얻기 위한 3단계 퍼즐 상자를 풀도록 했다. 숲에서 나무 공을 가져와서, 상자 안의 서랍을 당겨 열어 놓고, 공을 넣어야 한다. 처음 3개월 동안 침팬지들은 상자를 여는 데 필요한 기술을 발달하지 못했다. 그다음 연구팀은 각 그룹에서 침팬지 한 마리에게 3단계 퍼즐을 풀도록 훈련한 뒤 그룹으로 되돌려 보내 3개월 동안 다시 관찰했다. 그 결과 두 그룹 모두에서 14마리의 침팬지가 상자 여는 능력을 습득한 것을 확인했다. 행동 생태학 분야 세계적 석학으로 이번 꿀벌 연구를 이끈 라르스 치트카 퀸메리대 교수는 “지금까지 인간에게만 있는 것으로 여겨졌던 복잡한 수준의 행동을 꿀벌도 사회적 방법으로 학습할 수 있다는 증거”라고 말했다. 치트카 교수는 “동물들도 인간처럼 사회적 학습은 물론 문화 전파까지 가능하다는 것을 보여주는 이번 연구들은 시사점이 크다”고 덧붙였다.

글로벌 융복합 창업 페스티벌인 ‘GSAT 2024’가 다음 달 1일~3일 경남 창원컨벤션센터 일원에서 열린다. GSAT는 경남(G)이 과학발전(S)과 문화예술(A) 융합으로 글로벌 기술(T) 창업 활성화를 이끈다는 의미를 담았다. 경남도는 콘텐츠 산업 등 비제조업을 새로운 성장동력으로 키우고자 ‘GSAT 2024’를 추진한다고 6일 밝혔다. 행사는 기조연설·강연·토크콘서트, 스타트업 캠프, 개방형 혁신·전시, 창업 경진대회, 문화콘텐츠 특별관 운영 등으로 크게 구분한다.기조연설은 미 항공우주학회(AIAA) 연구원, 미 항공우주국(NASA) 자문위원을 역임한 우주항공 로봇분야 전문가 데이비드 민델(David A. Mindell) MIT 항공우주학과 교수 한다. 주제별 강연에는 미국 보잉사 한국기술연구소장 딜런 존스(Dylan Jones), 국제 학술지 네이처와 사이언스 편집장 출신 크리스 앤더슨(Chris Anderson), 세계에서 가장 영향력 있는 의사 CEO 50인 중 한 명인 미국 보건정책 권위자 리드 턱슨(Reed Tuckson) 등이 참석한다. 토크콘서트에는 100만 구독자 유튜버 궤도, 자원재생 창업기업을 운영 중인 개그맨 장동민 등이 나선다. 창업에 첫발을 내딛는 지역 청년·청소년도 만날 수 있다. ‘Youth 스타트업 캠프’로, 지역 14개 대학 창업동아리, 지역 18개 고교 창업동아리가 캠프에 참여해 창업문화를 경험한다. 동아특수금속·삼성중공업·두산에너빌리티·티아이씨·한화오션·로만시스·한국항공우주산업 등 경남권 대·중견기업은 ‘오픈 이노베이션’ 형태로 다양한 신기술을 소개하고, 창업기업들과 협업과제를 찾는다. 사전 심사를 통과한 20개 팀은 창업 경진대회 ‘G-스타트업 컨버전스 리그’를 벌인다. 행사 기간 열리는 본선 경영에서는 4개 팀을 최종 선정해 최대 2000만원 상금과 앙코르 현장 발표 기회를 준다. 또 대중견기업, 스타트업과 협업 기회도 제공한다. 개방형 혁신·전시에는 140여 개 기업과 참여한다. ‘세계 최초·최고 기술과의 만남’을 통해 대중견기업과 창업기업 간 상생 발전을 이끄는 장이다. 개방형 혁신은 기술분야에서 세계 최고 수준 경쟁력을 갖춘 지역 소재 대중견기업에서 협업과제를 제시하고 수요에 맞는 창업기업들이 이에 대응해 양자 간 기술개발과 판로개척 등 다양한 협업을 이루는 방식으로 진행된다. 전국 유망 창업기업들은 자신들의 기술과 서비스를 전시하고 지역 내 다양한 창업 수요와 연결을 도모한다. 이밖에 주력산업에 비해 상대적으로 성장이 더딘 웹 기반 콘텐츠 산업 분야 창업을 활성화하고자 문화콘텐츠 특별관을 운영한다. 가상현실(VR)·증강현실(AR)·드론 체험, 굿즈·캐릭터 제작 체험 등 다양한 체험 공간도 운영해 콘텐츠 분야 창업 관심을 높이고 자본유입도 유도할 예정이다. 이재훈 경남도 창업지원단장은 “‘2024년 창업문화 확산의 해’를 상징하는 이번 행사는 ‘최초, 최고’의 개념들을 행사 곳곳에 녹여 기존 창업 행사와 차별화를 도모했다”며, “이번 행사가 글로벌 창업생태계를 연결해 지역 역량을 높이고 지역 창업문화를 확산하는 계기가 되길 바란다”고 말했다.

‘찬밥’을 먹으면 살도 빠지고 당뇨도 잡을 수 있다고? 중국과 독일 공동 연구팀은 찬밥처럼 노화 녹말이나 덜 익은 바나나, 고구마, 감자 같은 저항성 전분을 식단에 보충하면 체중 감량과 당뇨 관리에 도움이 된다고 밝혔다. 이번 연구에는 중국 상하이교통대 의대, 홍콩대, 홍콩 시티대, 홍콩 폴리테크닉대, 상하이 해양대, 독일 라이프니츠 감염생물학 및 천연물 연구소, 프리드리히 쉴러대, 뷔르츠부르크대 생물학자, 컴퓨터 공학자, 의학자 등이 참여했다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 27일 자에 실렸다. 저항성 전분(resistant starch)은 소장에서 잘 소화되지 않고 저항하는 프리바이오틱 탄수화물이다. 대부분의 녹말은 소장에서 대부분 소화되지만 저항성 전분은 소장에서 소화되지 않고 대장으로 옮겨가 장내 미생물에 영양을 공급해 유익한 대사산물을 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 저항성 전분은 통곡물, 렌틸콩, 강낭콩, 고구마, 감자, 녹색 바나나, 카사바 등과 차게 식은 밥처럼 노화 녹말에 많이 포함돼 있다.연구팀은 과체중이나 비만으로 분류된 37명의 남녀 참가자를 대상으로 20주 동안 실험했다. 참가자들은 과체중 및 비만 성인 건강 관리 지침에 따라 하루 세끼 균형 잡힌 식단을 제공했다. 연구팀은 8주 동안은 하루 40g씩 저항성 전분을 식단에 포함했고, 다른 8주 동안은 저항성 전분을 제공하지 않았다. 그 결과, 저항성 전분을 꾸준히 섭취한 8주 동안은 참가자들 모두 평균 2.8㎏ 체중 감량 효과와 함께 인슐린 저항성이 개선됐다는 점이 확인됐다. 그렇지만 저항성 전분을 식단에서 제외하면 이런 효과가 사라지는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이런 효과는 장내 미생물의 구성과 군집의 변화 때문이다. 저항성 전분이 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis)와 같은 유익 장내 미생물을 풍부하게 만든다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 고지방식을 먹여 비만이 된 수컷 생쥐에게 비피도박테리움 아돌레센티스 보충제를 먹이면 체중이 감소하고 장내 기능이 개선되는 것을 확인했다. 연구를 이끈 웨이핑 지아 중국 상하이교통대 의대 교수는 “저항성 전분을 함유한 식이 보충제가 과체중인 개인에게 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “이번 연구에 따르면 저항성 전분이 체중 감량과 당뇨 관리에 도움이 되는 것은 유익한 장내 미생물에 영향을 미치기 때문으로 분석됐다”라고 말했다.

국내 연구진이 석유 대신 포도당과 미생물을 이용해 꽃향기를 만드는 데 성공했다. 카이스트 생명화학공학과, 생물공정연구센터 연구팀은 방향성 성분인 벤질 아세테이트를 포도당 같은 재생 가능 탄소원과 미생물로 생산하는 공정을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’에 실렸다. 재스민 향과 일랑일랑 향은 화장품, 식품, 음료 제조에 널리 이용되고 있다. 꽃에서 직접 추출해 생산하는 향료의 양은 수요를 충족시키지 못한다. 이 때문에 산업계에서는 석유에서 화학적으로 합성해 벤질 아세테이트를 생산하고 첨가해 제품을 생산한다. 연구팀은 각종 산업에서 널리 이용되는 방향성 화합물인 벤질 아세테이트를 친환경적이고 지속 가능한 방식으로 생산하기 위해 시스템 대사공학 기술을 활용했다. 연구팀은 대장균을 이용해 포도당으로부터 벤질 아세테이트를 생산하는 발효 공정을 개발했다. 연구팀은 포도당에서 벤조산을 거쳐 벤질 아세테이트를 생합성 하는 대사 경로를 개발해 2종류 이상의 미생물을 혼합해 동시에 배양하는 공생배양을 통해 벤질 아세테이트를 생산하는 데 성공했다. 공생배양 전략을 활용할 경우, 벤조산을 벤질 아세테이트로 전환하는 데에 이용되는 효소가 벤조산 생합성 중 생성되는 중간체에 비특이적으로 작용해 신나밀아세테이트라는 부산물을 만들어 생산 효율이 감소한다. 연구팀은 벤조산을 벤질 아세테이트로 전환하는 속도를 늦추는 지연 공생배양 전략을 적용해 부산물 생성은 억제하고, 목표 화합물의 생산 농도는 10배 이상 향상해 1ℓ당 2.2g의 벤질 아세테이트를 생산하는 것이 확인됐다. 이상엽 특훈교수는 “이번 연구는 벤질 아세테이트라는 산업적으로 유용한 화합물을 효과적으로 생산하는 미생물 공정을 개발하는 데 성공했다”라며 “앞으로도 산업적으로 유용한 화합물을 지속 가능한 방식으로 생산할 수 있는 미생물 공정의 종류와 수를 늘려나갈 것”이라고 말했다.

전 세계 인구의 절반 이상인 약 56%가 도시에 거주하고 있다. 한국도 도시 면적이 전체 국토의 16.7%에 불과하지만, 총인구의 91.8%가 집중돼 있다. 도시에는 각종 생활 인프라가 집중돼 있고 사람들은 삶의 편의성을 중요하게 생각하기 때문에 도시화 속도는 더욱 빨라질 것으로 보인다. 이런 이유로 도시경제학자인 미국 하버드대 에드워드 글레이저 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품”이라고 말한다. 유엔 경제사회국(DESA)에 따르면 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 31곳에서 43곳으로 늘어난다. 2050년이 되면 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살 것이라는 예측도 했다. 그렇지만 도시에 사람들이 몰리면서 도농 간 불균형 발전을 비롯한 각종 문제가 벌써 발생하고 있다. 그래서 과학자와 공학자들은 인류 최고의 발명품인 도시가 ‘지속 가능한 발전’을 하고 살기 좋은 곳이 되도록 하기 위해 여러 대안을 제시하고 있다. 이런 상황에서 미국, 호주, 영국, 캐나다, 케냐, 페루, 중국, 네팔, 나이지리아, 콜롬비아 10개국 공동연구팀은 청년들이 살기 좋은 도시를 조성하기 위해 가장 필요한 요소는 개방성, 안전성이라고 밝혔다. 인적, 물적 네트워크를 가능하게 할 공공 공간도 필요하다고 덧붙였다. 이 연구에는 미 존스홉킨스대 공중보건대, 시애틀 워싱턴대, 하버드대, 국립보건원(NIH), 뉴욕대 의대, 호주 멜버른대, 영국 도시 설계 및 정신보건 연구센터, 캐나다 몬트리올대, 세계보건기구(WHO) 등 30개 연구 기관의 수학자, 통계학자, 물리학자, 도시 계획학자, 보건학자 등 다양한 분야 연구자가 참여했다. 이들이 수행한 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 2월 22일 자에 실렸다. 전 세계적으로 25세 미만 젊은이들은 교육, 사회, 취업 기회를 위해 도시로 이주할 가능성이 가장 큰 인구 집단이다. 문제는 무계획적인 도시 공간의 확대로 녹지 공간 부족, 환경 오염, 불평등, 범죄에 대한 불안감 등으로 청년층뿐 아니라 도시민 전체의 정신 건강에 악영향을 미칠 수 있다는 점이다. 도시계획을 세울 때 도시민, 특히 아동·청소년과 청년층의 정신 건강 개선을 위한 고려가 필요하다는 목소리가 높아지고 있는 이유다. 연구팀은 도시계획, 정신 건강, 복지 등 다양한 분야의 전문성을 갖춘 53개국 518명을 대상으로 건강한 도시를 위한 37개 특성을 분석하고 필요한 것이 무엇인지 전문가 패널 조사를 했다. 분석 결과 청년층이 찾는 도시를 조성하기 위해 가장 중요한 요소는 서로를 연결하고 배울 수 있는 자유롭고 안전한 커뮤니티 공간에 대한 접근성으로 나타났다. 안정적 취업 기회, 교육 시스템, 양질의 의료 서비스에 대한 접근성도 중요한 특성으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 도시 계획 과정에서 소수 집단에 대한 편견으로 인한 개별적, 구조적 차별을 근절하기 위한 공간 설계와 정책을 마련하는 것도 매우 중요하다고 밝혔다. 이번 연구는 코로나19 대유행 기간에 수행됐기 때문에 감염병 사태가 도시 내 아동·청소년과 청년의 복지에 미치는 영향에 대해서도 살펴봤다. 그 결과 도시 설계에 있어서 물리적 커뮤니티 공간뿐 아니라 온라인 네트워크도 중요하다고 확인됐다. 이런 커뮤니티 공간이 없거나 부족할 경우 개인의 고립과 정신 건강 악화에 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 패멀라 콜린스 존스홉킨스대 의대 교수(정신보건학)는 “도시에 활력을 불어넣기 위해서는 젊은층의 유입이 필요하다”며 “이번 연구에 따르면 청년층을 끌어들이고 지속 가능한 도시가 되려면 개방성 확대, 정신 건강 개선을 위한 공간 설계와 정책적 고민이 필요함을 알 수 있다”고 했다.

지난 19일은 눈이 비가 돼 내리고, 얼음이 녹아 물이 된다는 24절기 중 ‘우수’였다. 우수가 지나 경칩이 가까워지면 바람 끝에서도 포근함이 느껴진다. 날이 풀리면서 많은 사람이 운동에 나선다. 운동과 함께 근육을 만들기 위해 고단백질 식품을 섭취하는 경우가 많다. 그러나, 고단백식품을 많이 먹으면 심혈관 질환 발생 가능성이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 피츠버그대 의대, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 존 코크란 VA 의료센터, 미주리대 의대, 루이지애나 주립대 보건 과학 센터, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 권장 단백질 섭취량을 초과한 고단백 식단을 오래 이어간다면 체내 아미노산 류신이 증가하면 죽상동맥경화증이 생길 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 20일 자에 실렸다. 단백질은 탄수화물, 지방과 함께 필수 영양소다. 서구 사회 사람들은 평균적으로 일일 권장량보다 약 33% 정도 더 많은 단백질을 섭취한다. 최근 한국 사회에서도 식단의 서구화로 단백질 섭취량이 늘어나는 추세다. 게다가 몸매 만들기를 위해 단백질만 섭취하는 경우도 적지 않다. 앞선 여러 연구에서 수행한 동물 실험을 보면 단백질 과잉 섭취는 동맥경화를 비롯한 심혈관 질환과 밀접한 관련이 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 체질량 지수(BMI)가 과체중으로 분류된 23명의 성인 남녀를 대상으로 단백질 섭취량에 따른 혈액 내 아미노산 수치를 분석했다. 14명에게는 500kcal 식사를 두 번 제공했다. 처음에는 단백질 함량을 높이고, 다음에는 단백질 함량이 낮춘 식사를 하도록 했다. 9명에게는 한 끼 기준인 450kcal 표준 식사를 두 차례에 제공하면서 한 번은 16g의 단백질, 다음에는 25g의 단백질을 함께 섭취하도록 했다. 연구팀은 각각 식사 전후와 식사 후 1시간, 3시간 뒤 혈액검사를 했다. 그 결과, 한 끼에 25g을 초과하는 단백질을 섭취하면, 순환계에서 아미노산 류신의 수치가 증가해 대식세포와 단핵구에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 생쥐 실험과 세포 실험에서도 권장 섭취량의 22%를 초과한 단백질을 섭취하면 체내 류신 수치가 증가해 면역 세포에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 단백질 과다 섭취는 죽은 세포나 기능을 상실한 세포를 제거하는 대식세포에 악영향을 미쳐 혈관 벽에 죽은 세포들이 쌓이고 시간이 지나면서 굳어져 죽상경화증이 악화할 수 있다는 설명이다. 연구팀에 따르면 이런 현상은 식물 단백질에서는 나타나지 않았으며, 동물 단백질에서 주로 나타났다. 연구를 이끈 바박 라자니 세인트루이스 워싱턴대 의대 교수는 “이번 연구는 근육량을 늘리기 위해서 맹목적으로 단백질 섭취를 늘리는 것은 문제라는 것을 보여준다”라면서 “특히 심장 질환이나 혈관 장애 위험이 있는 사람들에게는 식단 전체를 살펴보고 균형 잡힌 식사를 하는 것이 중요하다”라고 말했다.

“지구가 태양 주위를 도는지도 모를 정도로 천문학 지식 없음. 철학, 문학 지식 없음. 식물학 지식은 독성물질에만 해박. 지질학 지식은 실용적이지만 한정적. 화학 지식 전문가급. 해부학 지식 정확. 필체 분석과 향수 감별 전문가급. 담뱃재에 대한 지식 상당.” 이런 사람이 있을까 싶겠지만 1887년 ‘주홍색 연구’로 처음 대중 앞에 등장한 셜록 홈스의 특징을 동료 존 왓슨 박사가 관찰해 정리한 내용이다. 소설 ‘주홍색 연구’에서 홈스는 과학적 방법으로 피해자 사망 시간을 추정한다. 과학수사 원조라고 하는 홈스의 뒤를 잇는 것은 영국 소설가 리처드 오스틴 프리먼이 창조한 존 이블린 손다이크 박사다. 변호사이자 병리학자, 추리소설 사상 최초 전문 법의학자로 ‘휴대용 실험실’이라고 불리는 녹색 가방을 들고 범죄 현장에 나타난다. 가방 속에는 현대 과학수사대나 감식반이 갖고 다니는 것처럼 각종 현장 검증을 위한 실험장비가 들어있다. 실제로 미국과 영국 경찰에서 20세기 중반 과학수사대가 만들어진 것도 손다이크 박사가 등장하는 소설 때문이라는 것은 공공연한 비밀이다.20세기 중반까지만 해도 법과학 활용 수준은 추리소설보다 뒤졌다. 1950년대를 지나면서 분자생물학을 비롯한 다양한 과학기술 발전으로 법의학, 법 물리학, 법화학, 법생물학, 법 고고학 등 법과학 수준도 빠르게 발전하고 있다. 기증받은 36구 사체 활용다양한 환경과 기후에서 부패 실험사체 분해 미생물 종류와 순서 확인 이런 상황에서 미국 콜로라도 주립대 동물과학대, 테네시대 미생물학과를 중심으로 한 미국 내 27개 대학 및 연구기관과 캐나다 국립 고등연구소 공동 연구팀은 인간 사체를 분해하는 데 관여하는 미생물 군집과 종류는 지역이나 환경 조건과 관계없이 보편적이라고 18일 밝혔다. 유기물을 분해하는 미생물 상호 작용의 보존과 예측할 수 있는 순서가 있음을 의미하는 것으로 법의학 연구와 실제 범죄 수사에 영향을 미칠 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 2월 13일 자에 실렸다. 생태계에서 분해는 죽은 생물학적 물질을 재활용해 식물이나 토양에 연료를 공급하는 과정이다. 분해는 곰팡이, 박테리아가 주로 관여한다. 많은 연구가 있지만 인간을 포함한 동물 사체에는 쉽게 분해되는 단백질과 지질이 풍부해, 생물 지질 화학이나 생태계에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았다.연구팀은 미국 연방 형사정책연구소 지원으로 테네시대, 샘 휴스턴 주립대, 콜로라도 메사대 세 곳의 법인류학 연구실에서 기증받은 36구의 사체가 분해되는 과정을 살폈다. 연구팀은 온대, 반건조 기후를 가진 세 곳에서 각각 사계절마다 3구씩 배치해 분해 과정을 장기간 분석했다. 연구팀은 부패하는 각 시신에 대해 처음 21일 동안 시신의 피부 변화와 주변 토양 표본을 수집했다. 연구팀은 표본에서 분자 및 게놈 분석을 했다. 이를 통해 각 시신에 존재하는 미생물 군집(마이크로바이옴) 지도를 구축했다. 그 결과, 연구팀은 부패 중인 인간 사체에는 지역이나 기후, 계절에 상관없이 부패하지 않은 환경에서는 찾아볼 수 없는, 오직 분해 시에만 나타나는 20종의 미생물 군집이 같이 나타나는 것을 발견했다. 특히, 이 미생물 군집은 특정 시점에 시계처럼 나타나며 그로 인해 모여드는 곤충들도 같은 것으로 나타났다.이번 연구 결과와 AI 머닝러신 결합정확한 사망 시간 예측 도구까지 개발 연구팀은 이번 연구 결과와 기존에 얻은 법과학 지식을 결합한 빅데이터와 인공지능 머신러닝 기술로 사망 후 시간을 정확하게 예측할 수 있는 도구를 개발했다. 부검의가 추정하는 사망 시간보다 좀 더 정확하게 예측이 가능할 것으로 기대된다고 연구팀 관계자는 밝혔다. 연구를 이끈 제시카 매트칼프 콜로라도 주립대 교수(실험 생태학·생물정보학)는 “모든 살인 사건의 수사에서 중요한 것은 사망 시간”이라면서 “이번 연구는 유해의 사망 시간을 정확히 예측하고, 신원을 확인하며, 잠재적 용의자를 파악해 수사하는 데 상당한 도움이 될 것”이라고 말했다. 매트칼프 교수는 “야외에서 발견된 사체에서는 사망 시간을 비롯해 수사의 단서가 될 만한 것을 수집하기가 어렵다”라면서 “이번 연구는 야외에서 발견된 시신에 대해서도 정확한 정보를 얻을 수 있게 도와줄 것”이라고 덧붙였다.