노로바이러스는 사람의 위와 장에 염증을 일으키는 병원균으로 다른 바이러스들과 달리 낮은 기온에서 오히려 활동이 활발해져 겨울철 식중독의 주요 원인이다. 로타바이러스 역시 위와 장에 염증을 일으키는 병원균인데 주로 영유아에게 많이 발생한다. 지금까지 이 같은 장염 바이러스는 분변에 오염된 물이나 음식으로 인해 전파되거나 직접 접촉으로 전염되는 경우가 많다. 그런데 코로나19, 독감 같은 호흡기 질환을 유발시키는 바이러스들처럼 타액으로 전염될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 결국 식중독이나 장염을 막기 위해서는 마스크 착용이 필요하다는 것이다. 미국 국립보건원(NIH) 국립심장·폐·혈액연구소, 국립치과·두개안면연구소, 국립알레르기·감염병연구소, 국립생의학영상·생명공학연구소, 코네티컷대 간호대, 메릴랜드대 의대 공동연구팀은 생쥐 실험을 통해 위장관 바이러스들도 타액으로 전염될 가능성이 높다는 것을 확인했다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 6월 30일자에 실렸다. 노로바이러스나 로타바이러스 같은 위장관 바이러스는 전염성이 강해 공동 생활을 하는 영유아나 학교에서 빠르게 확산되는 경우가 많다. 지금까지는 배설물로 배출된 바이러스가 다른 숙주의 입을 통해 전염되는 ‘대변-구강 경로’가 일반적이며, 그 이외의 방식으로도 전염되는 것으로도 알려졌지만 의외로 정확한 전파 경로를 파악하지 못했다.연구팀은 새끼 생쥐에게 장염을 유발시키는 바이러스를 먹여 장과 침샘을 감염시켰다. 새끼는 젖을 먹으면서 바이러스를 모체에 전달하는 것이 확인됐다. 바이러스를 경구로 투여한 어른 생쥐 역시 장과 침샘이 감염되는 것이 관찰됐다. 특히 노로바이러스와 로타바이러스 일부가 침샘에서 빠르게 복제되는 것이 확인됐다. 이는 바이러스가 입을 통해 들어가면서 침샘도 감염시켜 침을 통해서도 전파가 가능하다는 것이다. 연구를 주도한 니얼 알턴 보닛 NIH 수석연구원(숙주병리 동역학)은 “이번 연구는 장 바이러스가 침샘에서 복제되고 전파될 수 있음을 보여주고 있다”며 “장염 및 식중독 바이러스가 침을 통해 지역사회에 전파된다면 마스크 착용 같은 방법이 바이러스 확산을 막을 수 있는 가장 간단하고 저렴한 방법이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

국내 연구진이 사람을 비롯한 고등 동물의 세포 속에서 지질을 운반하는 단백질을 새로 발견했다. 세포 내 지질 운반에 이상이 생기면 비만, 지방간 등 각종 질병이 발생하는 만큼 이들 질환 치료에도 도움이 될 것으로 보인다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 ‘MIGA2’라는 단백질이 세포 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 또 다른 세포 소기관인 소포체 사이에서 인지질을 운반한다는 사실을 처음으로 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 미토콘드리아를 비롯한 세포 소기관들은 지질과 단백질 같은 물질을 상호 교환해 세포 생존을 유지한다. 지금까지는 소낭이라는 주머니에 물질을 싸서 주고 받는 것으로 알려졌는데 최근 소기관들끼리 직접 접촉해 통로를 만들고 물질을 교환한다는 연구 결과들이 속속 나오고 있다. 그렇지만 이렇게 직접 물질 교환을 가능하게 하는 원리는 정확히 규명되지 못했다. 연구팀은 단백질 결정을 관찰하는 ‘X선 분석법’을 이용해 관찰한 결과 MIGA2라는 단백질이 물질 교환을 가능하게 하는 접촉 통로를 만든다는 사실을 새로 확인했다. 원통 모양인 MIGA2 단백질은 물질 이동이 필요한 두 부분을 연결시켜 이동이 가능하게 한다는 것이 관찰됐다. 연구팀은 또 MIGA2의 결합을 방해하는 돌연변이를 만들어 실험한 결과 세포 내 인지질 운반 능력이 떨어지는 것도 확인했다. MIGA2가 인지질 이동의 핵심이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구를 이끈 이창욱 UNIST 교수는 “지금까지 효모 같은 단세포 동물에서는 관찰됐지만 고등생명체에서 인지질 수송을 담당하는 단백질이 발견된 것은 이번이 처음”이라며 “비알코올성 지방간이나 비만 등은 지질 대사 이상 때문에 발생하는 만큼 이번 연구는 관련 질병 연구와 새로운 치료법을 찾는데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

한국 과학자들이 포함된 국제 연구팀이 중성자로만 만들어진 핵을 발견해 ‘원자번호 0번’의 가능성을 확인했다. 양성자 수가 원자번호와 성질을 결정하고 양성자 수와 중성자 수의 합이 원소 질량을 결정한다. 양성자가 없으면 사실상 원자번호가 0이 된다는 것이다. 독일 다름슈타트 공과대, 일본 이화학연구소(리켄), 기초과학연구원(IBS)을 중심으로 전 세계 25개 연구기관, 92명의 과학자들이 참여한 국제 공동 연구팀이 중성자 4개로만 이뤄진 ‘테트라 중성자’ 핵을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 물질을 구성하는 최소 단위인 원자는 중성자와 양성자로 이뤄진 원자핵과 전자로 이뤄져 있는데 현재까지는 중성자만으로 이뤄진 원자핵은 관찰되지 않았다. 중성자로만 결합된 자연현상은 질량이 큰 별이 초신성 폭발을 일으킨 뒤 중심부가 중성자로만 이뤄져 있는 중성자별이 유일했다. 이 때문에 양성자가 없는 원자핵의 존재는 이론적으로는 가능하지만 실험적으로는 명확히 관측된 적이 없어 60년 동안 핵물리 연구 분야의 난제로 남아있었다. 연구팀은 일본 리켄에 있는 중이온 가속기(RIBF)의 다중입자측정 실험장치인 ‘사무라이 스펙트로미터’를 이용해 4개 중성자만으로 만들어진 원자핵을 관측에 성공해 테트라 중성자 핵이 존재할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 연구팀은 가속기로 만든 무거운 빔을 상대적으로 가벼운 표적에 충돌시켜 원자핵에서 일부를 제거하는 방식으로 중성자 핵을 만들었다. 우선 산소-18로 만든 ‘1차 빔’을 가속시켜 금속인 베릴륨에 충돌시켜 양성자 2개, 중성자 6개를 가진 무거운 빔인 헬륨-8을 만들었다. 그 다음 초전도 희귀동위원소 빔 생성 분리 장치로 양성자 1개를 가진 액체 수소표적에 조사하면 양성자 2개, 중성자 2개를 가진 헬륨-4가 튀어나오고 중성자 4개 짜리 핵이 남는 것이 관찰됐다. 이번 연구는 양성자를 1개도 포함하지 않는 ‘원자번호 0’ 상태의 기묘한 원자핵을 관측한 것이다. 한인식 IBS 희귀핵연구단 단장(이화여대 초빙석좌교수)은 “이번 연구 결과는 지난 60년 동안 확인하지 못했던 테트라 중성자 상태를 알려주는 공명구조를 실험으로 정확히 관측한 것에 의미가 크다”며 “중성자 사이 상호작용과 핵력 이해에 중요한 열쇠가 될 뿐만 아니라 중성자별 같은 미지 영역 탐구가 활발해질 것으로 기대한다”고 말했다.

적어도 등반객 7명의 목숨을 앗아간 이탈리아 알프스 산맥의 빙하 붕괴 사고는 이탈리아와 스페인, 포르투갈 등 서유럽 지역이 겪고 있는 최악의 이상기후가 낳은 비극이라는 분석이 힘을 얻고 있다. 빙하가 녹고 강이 바닥을 드러내는 등, 지난 겨울부터 이어진 가뭄과 올 여름 극심한 폭염의 여파가 가시적으로 드러나며 기후변화에 대한 위기감을 고조시키고 있다.4일(현지시간) 로이터통신 등에 따르면 이탈리아 정부는 70년 만의 최악의 가뭄을 겪고 있는 북부 에밀리아로마냐주 등 포강(Po river) 주변 5개 주에 비상사태를 선포했다. 이탈리아 북부를 관통하는 650㎞ 길이의 포 강 일대에서는 이탈리아의 농작물 생산량의 30%가 재배되는데, 지난 겨울 강설량이 급감하면서 강으로 물이 흘러내리지 않아 지류가 마르고 이로 인해 농업이 타격을 입고 있다. 이탈리아 정부는 형식적 절차를 건너뛰고 물 배급제와 같은 조치를 취하게 된다. 또 가뭄 피해 농가 등의 지원에 3800만 달러(492억원)를 투입한다. 이날 마리오 드라기 이탈리아 총리는 지난 3일 빙하 붕괴 사고가 발생한 이탈리아 북부 돌로미티산맥 마르몰라다산의 현장을 찾아 “이번 비극은 확실히 환경 악화와 기후 변화와 관련이 있다”고 강조했다. 영국 일간 가디언에 따르면 과학자들은 지구 온난화가 이뤄질 수록 빙하가 녹아내리는 사태가 빈번해질 것이라고 경고했다. 스위스 로잔대 자크 무레이 박사는 “기온이 높아질수록 빙하의 강도가 약해져 균열이 생기고 물이 녹아 바위까지 다다르면 빙하가 미끄러진다. 기후 변화는 이미 등산에 영향을 미치고 있다”고 지적했다.스페인과 포르투갈 일부 지역이 40도가 넘는 폭염에 신음하는 가운데 이베리아 반도가 1200년 만에 가장 건조하다는 연구 결과도 나왔다. 영국 가디언 등에 따르면 네이처 지오사이언스 저널에 발표된 논문 ‘지난 1200년 동안 전례가 없었던 아조레스 고기압의 팽창’ 논문에 따르면 연구진이 이베리아 반도의 기후에 영향을 미치는 아조레스 고기압에 대해 기원전 850년부터의 데이터를 컴퓨터 모델로 분석한 결과 고기압의 팽창 주기가 1850년부터 급격하게 짧아졌다. 이로 인해 이베리아 반도에 폭염과 가뭄이 빈번해지면서 이베리아반도 전역의 포도 재배 지역이 2050년까지 25%에서 많게는 99%까지 감소할 것이라고 논문은 내다봤다.

충남 천안의 한국기술교육대학교는 메카트로닉스공학부 김병기 교수 연구팀이 다수 음원 추적이 가능한 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS, Micro-Electro-Mechanical Systems) 마이크로폰 개발에 성공했다고 4일 밝혔다. 마이크로폰은 소리를 전기신호로 바꿔 주는 소자로서, 휴대폰·보청기·스마트 스피커·스마트 TV 등의 핵심부품으로 활용되고 있다. 한기대에 따르면 이번에 개발된 MEMS 마이크로폰은 8.5㎜×8.5㎜ 크기의 초소형 실리콘 기판에 3개의 마이크로폰이 배열돼 동시에 발생 된 최대 3개의 음을 각각 추적하고 각 음성을 따로 기록할 수 있다. 3차원 공간에서 임의로 들어오는 음원의 방향 측정과 그 음원을 높은 신호 대비 잡음 비율로 전기신호로 바꾸는 것도 가능하다고 한기대는 설명했다. 예를 들어 기존의 스마트 스피커는 두 사람이 동시에 명령을 내리는 경우, 기기의 인식률이 매우 낮았으나 해당 기술을 사용하면 동시에 두 개의 명령을 각각 인식해 둘 다 실행시킬 수 있게 된다. 연구 책임자인 김병기 교수는 “해당 기술은 다수의 음성과 음원을 찾아내는 기능이 필요한 보안용 카메라, 군사적 목적의 센싱 시스템뿐만 아니라 일상생활에서 음성을 이용한 기계·컴퓨터 등과의 교류를 원활히 하는데 탁월한 기능을 발휘할 것으로 예상한다”며 “기존에 없던 이러한 기능을 손톱만한 작은 사이즈로 구현 했다는 점에서 향후 활용 가능성이 매우 높다”고 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 ‘중견연구자지원사업’과 교육부의 ‘대학중점연구소사업’의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 ‘An mm-sized biomimetic directional microphone array for sound source localization in three dimensions (3차원 음원 추적이 용이한 생체모방형 초소형 지향성 마이크로폰)’이라는 제목으로 세계적인 과학분야 학술 출판사인 ‘스프링거 네이처(Springer Nature)’가 발행하는 ‘마이크로시스템 앤 나노엔지니어링(Microsystems & Nanoengineering)’지의 6월호에 게재됐다.

산업화 후 열대성저기압 13% 줄어열에너지 불균형으로 극단적 날씨가뭄·폭우·폭염 등 피해도 불가피한국의 여름은 ‘장마’와 함께 시작된다. 장마는 여름철 오랜 기간 지속적으로 많은 비를 내리는 강수 현상으로, 동아시아 여름 몬순 시스템의 일부다. 보통 6월 말에 시작돼 7월 말까지 한 달 동안 이어지는 경우가 많은데 1년 강수량의 30~40%를 차지한다. 장마와 함께 한반도 여름철에 빼놓을 수 없는 기상현상은 태풍이다. 태풍, 허리케인, 사이클론 같은 열대성저기압은 막대한 인명 및 재산상 피해를 입히는 대표적 자연재해다. 지구온난화로 인해 열대성저기압의 빈도나 강도가 변하고 있는 것도 분명한데 인공위성으로 관측을 시작한 것이 40~50년밖에 되지 않아 정확한 추이가 분석되고 있지는 않다. 이 같은 상황에서 호주 페더레이션대·멜버른대, 미국 컬럼비아대 라몬트도허티 지구관측소, 미국립해양대기청(NOAA), 로렌스버클리 국립연구소, 콜로라도주립대, 중국 홍콩시티대 공동 연구팀은 기상 재분석 기법을 통해 20세기는 이전 기간(1850~1900년)에 비해 전 세계적으로 열대성저기압 발생 횟수가 13% 줄었다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 ‘네이처 기후변화’ 6월 28일자에 실렸다. 재분석 기법은 수치 예보 시스템으로 관측 데이터가 없는 과거 날씨를 재현해 분석하는 것이다. 이런 방식으로 분석한 결과 산업화 이전 연간 100개 이상 발생하던 열대성저기압이 20세기 들어 80개 수준으로 줄었다. 특히 기후변화가 가속화되기 시작한 1950년 이후만 본다면 20세기 이전보다 23% 이상 발생 횟수가 감소한 것으로 나타났다.여름철 열대성저기압 발생이 줄어든 것은 좋은 현상이 아니다. 구형으로 된 지구는 저위도와 고위도 간 태양에서 받는 열에너지 불균형이 생긴다. 열에너지를 많이 받는 적도 부근 바다에서는 대류구름을 형성해 태풍 같은 거대한 저기압 시스템으로 발달한다. 태풍은 바다에서 증발한 수증기를 공급받아 강도를 유지하면서 고위도로 이동하는 과정을 통해 고위도·저위도 간 에너지 불균형을 해소하는 것이다. 결국 열대성저기압 발생이 줄면 열에너지 불균형으로 극단적 날씨들이 잦아지게 된다. 열대성저기압 발생 빈도는 줄지만 세기는 더 강해지는 분위기다. 미국 국립 로렌스버클리연구소는 지구 평균온도가 산업화 이전 대비 3도 오르면 태풍의 순간 최대 풍속은 지금보다 시속 11~54㎞ 증가하고 강수량은 25~30% 늘어날 것이라는 연구 결과를 2018년 네이처에 발표했다. 또 아스팔트와 콘크리트로 뒤덮인 도시의 특성 때문에 공기를 끌어당기는 항력이 증가해 도시화가 덜 된 지역보다 태풍으로 인한 홍수 위험이 최대 21배 더 클 것이라는 예측도 내놨다. 영국 옥스퍼드대 환경변화연구소와 뉴질랜드 웰링턴 빅토리아대 기후변화연구소 등의 공동 연구팀도 열대성저기압뿐만 아니라 가뭄, 폭우, 폭염, 혹한 같은 극한 기상은 지구온난화 영향을 더 많이 받을 것이라고 분석했다. 기후변화에 따른 대응이 충분치 않은 저개발국가와 개발도상국은 물론 선진국들도 급변하는 날씨로 인한 피해에서 벗어날 수 없을 것이라고 경고했다. 이들의 분석 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘환경학 연구’ 6월 29일자에 실렸다. 프리데리케 오토 옥스퍼드대 교수(국제기후변화연구소)는 “극단적 기상현상은 기후변화로 인해 빈도와 상관없이 더 강하고 예측 불가능하게 변하고 있다”며 “기후변화를 초래한 사람들에게 지구가 그동안 쌓아 놓은 청구서를 내밀고 있는 셈”이라고 말했다.

인체 세포는 시간이 지날수록 분화능력을 잃고 늙은 세포가 된다. 노화 세포는 암, 치매, 심혈관 질환 같은 노화 관련 질병의 주요 원인이 된다. 최근에는 인간 염색체 끝에 있는 텔로미어라는 물질이 노화에 관여한다는 연구 결과들이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 미국 피츠버그대 공중보건대, 약리학 및 화학생물학과, 계산·시스템생물학과, 피츠버그의대 힐먼 암 센터, 카네기 멜론대 분자 바이오센서·영상센터 공동 연구팀은 텔로미어의 산화적 손상이 세포 노화를 촉발시켜 노화는 물론 암, 치매 등을 유발시킨다고 2일 밝혔다.이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 구조·분자 생물학’ 7월 1일자에 실렸다. 건강한 세포는 정상 분열해 두 개의 동일한 세포를 만드는데 이 과정에서 각각의 염색체 끝부분이 줄면서 텔로미어는 짧아지게 된다. 시간이 지나 짧아진 텔로미어나 DNA 손상을 입은 텔로미어는 좀비 세포를 만든다고 알려져 있다. 햇빛, 알코올, 흡연, 나쁜 식습관 등은 DNA를 손상시키는 반응성 산소(활성산소)를 만들어 낸다. 활성산소로 인한 텔로미어 손상은 DNA 복제를 방해하고 스트레스 신호 경로를 만들어 노화를 초래하고 좀비세포를 만든다는 것이다.연구팀은 텔로미어만 염색시킬 수 있는 단백질을 이용해 실험했다. 사람 세포를 채취해 염색한 뒤 일반적 세포 분열과 활성산소로 분열될 때 상태를 비교했다. 그 결과, 활성산소로 인해 텔로미어가 손상될 때 쉽게 좀비 세포로 변한다는 사실을 확인했다. 또 좀비 세포가 있는 경우 노화나 각종 세포 변형이 더 많이 발생한다는 것도 관찰했다. 연구팀은 이번 발견으로 좀비 세포에 침입해 제거할 수 있는 신경 용혈제가 개발된다면 암을 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 건강한 노화를 이끌어 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 퍼트리샤 린 오프레스코 피츠버그대 교수(분자노화학)는 “이번 연구를 통해 텔로미어 산화가 생명체 노화를 촉발시킨다는 사실을 확인했다”며 “퇴행성 질병의 원인이 되는 좀비 세포 축적을 줄이고 산화적 손상을 줄일 수 있다면 건강 수명을 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다.

전남대학교 허민 교수(한국공룡연구센터장) 연구팀이 익룡들의 군집생활을 증명해 주는 화석을 세계 최초로 발굴했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 최근 중생대 백악기에 만들어진 전남 화순군 서유리 공룡화석지에서 2~6㎝ 크기의 익룡발자국 350여 개가 무더기로 남아있는 화석들을 발견했다. 발견당시 익룡발자국들은 거의 빈틈이 없을 정도로 빽빽하게 밀집돼 있고 앞·뒷발이 선명하게 보일 만큼 보존상태도 양호한 것으로 나타났다 연구팀은 이 화석에 매우 작은 크기의 발자국부터 큰 발자국까지 다양하게 분포해 있어 약 9000만 년 전 익룡들이 함께 모여 살았다는 확실한 증거로 보고 있다. 그동안 익룡의 군집생활 주장은 골격 화석이나 둥지 화석을 근거로 한 추정 수준이었으나 이번에 발자국 화석이 발굴돼 익룡의 군집생활상이 세계 최초로 증명된 것이다. 이번 연구는 제1저자인 정종윤 전남대 박사과정생(지질환경과학과)을 중심으로 교신저자인 허민 교수팀과 영국 레스터대학교, 중국 지질과학대학교와 국제공동연구로 진행됐다. 관련 논문은 지난 23일 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “그동안 골격 화석이나 둥지 화석을 근거로 한 익룡의 군집 생활을 추정했지만, 이번에 살아있는 익룡이 남긴 발자국 화석이 발견됨에 따라 세계에서 처음으로 익룡의 군집생활상이 증명됐다”고 밝혔다.

희귀 감염질환을 일으키는 원숭이두창 바이러스가 진화 속도를 가속했다는 의견이 나왔다. 연구팀에 따르면 이 바이러스는 지난 2019년 이후 약 3년 만에 돌연변이가 약 50개 새로 발견됐다. 미국 과학매체 라이브사이언스는 원숭이두창 바이러스가 예상보다 최대 12배 빠르게 돌연변이를 일으키고 있다며 ‘가속 진화’를 겪었을 가능성이 있다고 28일 보도했다. 해당 연구는 포르투갈 리스본 국립 의료원(INSA) 연구팀이 수행해 지난 24일 국제학술지 네이처메디신(Nature Medicine)에 게재됐다. 연구팀에 따르면 최근 원숭이두창 바이러스는 지난 2018년에서 2019년 사이에 발견된 바이러스에서 볼 수 없었던 새로운 변이 50개가 더 발견됐다.연구팀은 일반적으로 원숭이두창 바이러스는 변이가 매년 1~2개 발생하는 사례도 기대하기 어렵다고 설명했다. 원숭이두창 바이러스는 코로나19나 인체면역결핍바이러스(HIV) 같은 RNA 기반 바이러스가 아닌 DNA 기반 바이러스다.DNA는 이중 나선으로 이루어져 유전물질이 복제될 때 변이가 발생해도 오류를 수정할 수 있어 RNA에 비해 훨씬 안정적이다. 즉 지난 2018년 이후 매우 적은 숫자의 변이가 발견돼야 정상이다. 그런데 연구팀이 원숭이두창 표본 15개로부터 유전자를 수집해 재구성한 결과 변이가 예상보다 6~12배 더 많았다. 연구팀은 “바이러스가 진화하면서 사람에 적응하고 있다는 단서를 보여준 것”이라고 설명했다. 연구팀은 “지난 5월부터 원숭이두창이 전례 없는 속도로 전파되고 있다”며 “변이로 인해 바이러스가 숙주를 감염시키는 방식에 어떤 변화가 생겼을 수 있음을 시사한다”고 추측했다. 미국 의학전문지 ‘스탯’은 APOBEC3와 만난 바이러스 중 살아남은 일부 바이러스에서 변이가 발생했고 이런 사례가 반복되면서 원숭이두창 바이러스가 짧은 시간 안에 많은 돌연변이가 발생했을 것이라고 분석했다.원숭이두창 확진자 50개국 3413명 전세계 원숭이두창 확진자가 3400명을 넘어섰다. WHO는 이날 발표한 최신 보고서에서 “지난 22일 기준 전세계 50개국에서 3413명의 원숭이두창 확진 사례가 보고됐고 이들 중 대다수는 유럽에서 나왔다”며 “관련 사망자는 1명”이라고 밝혔다. WHO는 지난 17일 이후 새롭게 8개국에서 1310명의 원숭이두창 확진자가 추가로 나왔다 덧붙였다. 확진자가 계속 늘어나는 추세지만 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 지난 26일 성명을 통해 “현재로서는 원숭이두창은 WHO가 발령하는 최고 수준 경보인 국제 공중보건 비상사태는 아니다”고 발표했다. 다만 WHO는 원숭이두창을 통제하기 위해 강도 높은 대응 방안이 필요하다는 점에 공감하며, “상황을 예시적으로 모니터링하고 몇 주 후에 비상사태 결정 여부를 다시 논의할 것”이라고 밝혔다.

국내 연구진이 사람의 뇌처럼 학습하고 인지할 수 있는 메모리를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 100㎚(나노미터) 두께의 단일 소자에서 사람 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 뉴런은 뇌 신경계를 이루는 기본적 단위세포이며 시냅스는 뉴런들끼리 신호를 전달할 수 있도록 하는 다리 역할을 하는 접합 부위이다. 사람의 뇌는 뉴런 1000억 개, 시냅스 100조 개가 복잡한 네트워크로 이뤄져 있다. 사람의 뇌는 이들 둘의 상호관계를 통해 기능과 구조가 외부 환경에 따라 유연하게 변한다. 많은 컴퓨터 과학자나 인공지능 연구자들은 사람의 뇌를 흉내 내려고 하지만 아직 성공하지 못하고 있다. 뉴로모픽 소자는 기존 컴퓨터로는 구현할 수 없는 사람처럼 고도의 뇌 인지 기능을 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 CMOS 집적회로와 비휘발성 메모리를 이용하고 있지만 뉴런과 시냅스 기능을 분리해 모사하기 때문에 사람의 뇌처럼 작동하기 힘들다.이에 연구팀은 휘발성 소자로 뉴런을, 비휘발성 상변화 메모리 소자로 시냅스를 모사해 단기 및 장기기억이 공존하는 단일 뉴로모픽 소자를 만드는데 성공했다. 특히 이번에 개발한 소자는 외부 신호 변화에 따라 유연하게 적응하는 가소성도 구현할 수 있는 것으로 확인됐다. 이건재 카이스트 교수는 “사람은 뉴런과 시냅스 상호작용으로 기억, 학습, 인지 기능을 발현하는 만큼 인공지능 개발에서도 사람처럼 이 둘을 통합해 모사하는 것이 필요하다”며 “이번 연구는 인공지능뿐만 아니라 뇌를 역설계하는 연구에도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

LG전자는 본격적인 여름철을 맞아 신개념 공기청정팬 ‘LG 퓨리케어 에어로타워’의 기능 업그레이드와 함께 새로운 디자인을 적용한 제품을 출시한다고 21일 밝혔다.퓨리케어 에어로타워는 공기청정 기능을 포함해 선풍·온풍 기능을 갖춘 제품으로, 온풍겸용 모델은 공기청정기와 달리 정화한 공기를 희망 온도에 맞춰 원하는 풍량과 방향으로 보내준다. LG전자는 지난해 12월 처음 출시한 이 제품에 ‘자연청정모드’를 업그레이드 기능으로 추가했다. 이 기능은 1~8단계의 바람 세기를 5초 단위로 바꿔 자연에서 불어오는 바람과 유사한 기류를 만들어 준다. 고객은 풍속이 일정한 바람과 달리 쾌적하고 기분 좋은 바람을 느낄 수 있다는 게 LG전자 측 설명이다. 기존 제품 구매 고객은 LG씽큐 앱의 ‘UP가전 센터’를 통해 새 기능을 내려받아 사용하면 된다. LG전자는 인테리어를 중시하는 고객의 요구를 적극 반영해 상하단 컬러가 서로 다른 투톤 디자인 적용 신제품 2종도 선보인다. 신제품은 상단에 카밍 베이지를, 하단에 네이처 그린과 네이처 레드 우드 등 고객 선호도가 높은 오브제컬렉션 색상을 조합해 고객 선택의 폭을 넓혔다. 또한 기존 고객도 취향에 맞게 제품 하단의 컬러를 바꿀 수 있도록 전용 케이스도 공급할 예정이다. LG전자는 지난해 말 출시 후 국내는 물론 미국과 대만에서 호평을 받고 있는 이 제품을 연내 홍콩과 베트남 등 10여 개국에 순차 출시할 방침이다. 이재성 LG전자 에어솔루션사업부장(부사장)은 “고급스러운 디자인과 다양한 활용성을 갖춘 에어로타워를 통해 차별화된 고객경험을 지속적으로 제공할 것”이라고 말했다.

14세기 중반 유럽 인구를 반토막 내고 아시아, 북아프리카에 살고 있던 이들까지 수천만명의 목숨을 앗아간 중세 흑사병(페스트)은 코로나19 팬데믹 초기처럼 중국에서 발병했다는 가설이 유럽 전역에 널리 퍼져 있다. 그런데 지금의 키르기스스탄 북부에서 시작됐다는 새로운 연구 결과가 나와 주목된다. 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소와 튀빙겐 대학, 영국 스코틀랜드 스털링 대학 연구진은 지금으로부터 거의 700년 전에 톈산산맥 위쪽 이식쿨 호수 근처 묘지에서 발굴한 유해들의 치아에서 고대 페스트균에 대한 게놈 분석을 토대해 이곳이 발원지임을 밝혀냈다고 영국 BBC 등 주요 외신들이 일제히 보도했다. 필립 슬라빈 박사 등이 참여한 국제 연구진은 과학 저널 네이처에 실은 논문을 통해 두개골 7개만 연구해서 샘플이 작은 한계는 있지만 중국 발병설 등 여러 가설을 물리칠 수 있는 증거를 확인했다고 주장했다. 연구진이 이곳 묘지를 연구 대상으로 택한 것은 추 계곡이란 곳에서 약 140년 전 이뤄진 유적 발굴 과정에 시리아어로 ‘1338년 전염병으로 숨졌다’는 내용의 묘비들이 잇따라 나오고 이듬해까지 폭발적으로 세상을 떠나 이곳에 묻힌 이들이 폭증했다는 사실 때문이었다. 중세 흑사병은 이보다 9년 뒤인 1347년 흑해에서 상품을 싣고 이탈리아 제노아 등에 도착한 무역선을 통해 유럽과 중동, 북아프리카로 번져 나가 최대 60%까지 사망자를 낸 최악의 전염병으로 기록돼 있다. 연구진은 ‘전염병 묘비’를 가진 여성 3명의 유해에서 나온 치아에서 흑사병을 일으키는 페스트균의 DNA를 검출해 게놈 분석을 진행했다. 중세 흑사병은 페스트균 변이종이 폭증하는 이른바 ‘빅뱅’을 통해 무섭게 번져나간 것으로 연구돼 왔는데, 이들 유해에서 확인된 페스트균은 이런 폭발적 변이가 있기 전의 형태인 것으로 분석됐다. 유럽과 중동, 북아프리카에 흑사병을 일으킨 변이종은 물론 현존하는 모든 페스트균 종보다 앞선 것으로 나타났다.논문 제1 저자인 튀빙겐대학의 마리아 스피로우는 “이 고대 페스트균은 대규모 다양화의 정확히 중심점에 위치해 있다”면서 “우리는 중세 흑사병 페스트균의 근원종을 발견했을 뿐만 아니라 (1338년이라는) 정확한 시점까지도 알게 됐다”고 설명했다. 그는 “유럽으로 흑사병이 확산할 때 무역이 결정적 요인이 됐을 가능성이 높다는 점을 알고 있다”면서 “1338년에서 1346년 사이에 페스트균이 중앙아시아에서 흑해로 비슷한 과정을 거쳐 확산했을 것이라고 가정하는 것이 합리적”이라고 했다. 연구진은 페스트균이 세계 도처의 들쥐를 숙주로 삼고 있는 만큼 1338∼1339년 옛 실크로드 무역로 인근 마을을 초토화한 고대 페스트균도 주변의 들쥐에서 옮겨온 것으로 분석했다. 논문 수석저자이자 막스 플랑크 진화인류학 연구소장인 요하네스 크라우제는 “이 페스트균 종과 가장 비슷한 현대 변이종은 톈산산맥 주변의 숙주동물에서 발견되고 있다”면서 “이는 중앙아시아가 중세 흑사병의 기원이라는 점을 나타내주는 것”이라고 했다. 이번 연구에 참여하지 않은 뉴질랜드 오타고 대학의 마이클 냅 박사는 “진정 가치있는” 연구라고 치켜세우면서도 “훨씬 많은 개인과 시대, 지역들의 데이터가 모여야 이번에 나온 데이터들의 참 의미를 명확히 할 수 있을 것”이라고 지적했다. 유럽을 휩쓴 이 재앙 때문에 공중 위생 면에서 여러 가지 제도가 정립됐다는 것은 널리 알려져 있다. 밀라노의 성공적인 봉쇄 덕에 15%의 주민만 감염되자 이탈리아 전역에서는 환자들을 마을 바깥 나병 수용소에 격리하고, 출입하는 사람과 물건을 일정 기간 격리하는 검역의 개념을 도입했다. 크로아티아 라구사에서도 1377년 흑사병이 유행하는 주변 섬들로부터 오는 사람이나 물자를 30일간 격리하다 2년 뒤 40일(quarantenaria)로 늘어났고, 검역(quarantine)이란 단어의 어원이 됐다. 사람들은 막연하게 흑사병이 끝난 것으로만 여기는데 2010년부터 2015년까지 세계적으로 3248건의 감염이 보고돼 이 중 584명이 사망했다고 방송은 전했다.

과학저널 ‘네이처’는 지난 5월 11일자에 ‘21세기 달을 향한 경쟁이 새로운 달 탐사 시대 연다’라는 제목의 분석 기사를 실었다. 네이처는 내년까지 일본, 한국, 러시아, 인도, 아랍에미리트(UAE), 미국 등 6개국이 달 탐사에 나선다고 밝히고, 특히 한국의 움직임에 주목했다. 네이처에서 언급한 것처럼 오는 8월 한국은 첫 달 궤도선(KPLO) ‘다누리’를 발사한다. 그에 앞서 오는 15일에는 한국 첫 우주발사체 ‘누리호’ 발사가 예정돼 있다. 한국이 올여름 ‘우주쇼’ 주인공으로 주목받는 이유이다.‘누리호’는 1.5t급 실용위성을 고도 600~800㎞ 지구 저궤도에 쏘아 올릴 수 있도록 한 3단 발사체다. 엔진 설계부터 제작, 시험, 발사 운용까지 모두 국내 기술로 완성했다. 현재 로켓 엔진과 부속 장치를 자체 개발하고 조립해 실용급 위성을 쏠 수 있는 나라는 미국, 유럽연합(EU), 일본, 러시아, 중국, 인도 등 6개국뿐이다. 이번에 완벽한 성공을 거두면 로켓 자력 개발 7번째 나라로 확실히 자리매김하게 된다. 스테인리스강, 구리-크롬 합금 등으로 제작된 누리호는 아파트 17층 높이 정도인 총길이 47.2m의 복잡한 구조체다. 총중량은 200t으로 산화제인 액체산소가 126t, 연료인 케로신이 56.5t으로 대부분을 차지하고 있다. 누리호 1단부는 75t급 액체 엔진 4기를 ‘클러스터링’해 300t의 추진력을 낼 수 있다. 2단부는 75t급 액체엔진 1기, 3단부는 7t급 액체엔진으로 구성돼 있다. 이 중 1단부 클러스터링 기술은 엔진 4기를 묶어 동시에 점화해야 하기 때문에 가장 고난도 기술로 꼽힌다. 4기 엔진 중 어느 하나가 단 0.01초만 늦게 점화되면 자세제어에 실패해 정상 발사가 어려울 뿐만 아니라 폭발 가능성도 있다. 누리호를 움직이는 액체 엔진들은 고압, 초고온, 극저온의 극한 환경에서 작동할 수 있게 만들어졌다. 75t급 엔진의 경우 연소 압력은 대기압의 60배, 연소 가스 온도는 3500도, 산화제 온도는 영하 183도이다.1차 발사에서는 3단부에 1.5t의 위성 모사체가 실렸지만 이번 발사에는 소형 큐브위성 4기를 포함한 0.2t의 성능 검증 위성과 1.3t의 위성 모사체를 함께 싣는다. 1차 발사 때는 누리호 3단 엔진이 41초나 빨리 연소 종료되면서 위성 모사체를 목표 고도 700㎞에는 올렸지만 위성이 궤도에서 안정적으로 돌 수 있도록 하는 초속 7.5㎞를 만들지 못해 실패했다. 비행 중 진동과 부력으로 인해 3단부 산화제탱크 내 고압헬륨탱크가 이탈됐기 때문이다. 이에 연구진은 3단부 고압헬륨탱크 하부 고정장치를 보강하고, 산화제탱크의 맨홀덮개 두께를 강화하는 등 기술적 보완 조치를 끝냈다. 달 궤도선(KPLO) ‘다누리’도 발사 준비 마무리 단계에 접어들었다. 다누리는 오는 8월 3일 오전 8시 20분(한국시간) 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주발사장에서 민간우주기업 스페이스X의 팰컨9 재활용 로켓에 실려 날아간다.가로 1.82m, 세로 2.14m, 높이 2.29m, 무게 678㎏으로 소형차 크기인 다누리는 다음달 5일 발사장으로 이송된다. 다누리에는 ▲감마선 분광기 ▲우주 인터넷 탑재체 ▲영구음영지역 카메라(섀도캠) ▲자기장 측정기 ▲광시야편광 카메라 ▲고해상도 카메라 등 6종의 장비가 탑재됐다. 이 중 섀도캠은 미국 항공우주국(NASA)에서 개발한 것으로 달 극지역 충돌구 같은 음영지역을 촬영한다. 유인 달 탐사 프로젝트인 ‘아르테미스’를 위한 착륙 후보지를 찾는 데 활용된다. 달로 가는 방법은 세 종류가 있다. 달까지 곧장 날아가는 직접전이궤도, 지구 궤도를 3~4번 돌면서 고도를 차츰 높여 달 궤도에 진입하는 위상전이궤도(PLT), 지구와 태양, 달 등 천체 중력을 이용해 달로 가는 달전이궤도(BLT)가 있다. 다누리는 BTL 방식으로 달로 가기 때문에 발사 후 달 궤도에 진입하기까지 4.5개월이 걸리지만 연료 소모량은 다른 방법보다 약 25% 아낄 수 있다. 이상률 한국항공우주연구원장은 “다른 나라가 1960년대에 유인 탐사까지 한 상황에서 한국이 왜 지금 달 탐사를 해야 하느냐는 의문도 있지만 이런 노력이 있어야 심(深)우주로 나가는 기술을 확보할 수 있다”고 말했다.

과거 금속성 소행성의 속심이었던 철 운석을 분석한 새로운 연구에 따르면, 태양이 형성된 직후 780만년에서 1170만년 사이에 소행성과 행성들이 끊임없이 충돌하는 거대한 난장판이 벌어졌다.  국제 연구 팀은 지구에서 발견된 18개의 철 운석에서 그 모천체의 진화를 더 잘 이해하기 위해 라팔듐, 은, 백금의 동위원소를 분석했다. 금속성 소행성은 조밀한 철 속심을 포함하고 있으며, 철 운석은 다른 소행성과 충돌하여 폭발한 소행성의 속심에서 유래한 것이다.  팔라듐 107은 방사선 붕괴를 일으켜반감기가 650만년인 은 107로 변한다. 질량 분석기로 두 동위원소의 상대적 존재비를 측정한 이전의 측정에서는 운석의 일부였던 소행성 핵이 빠르게 냉각되었음이 밝혀졌다. 문제는 이러한 급속 냉각이 언제 발생했는가하는 점이다.  시기의 폭을 좁히기 위해 취리히 연방공과대학의 선임 연구원인 앨리슨 헌트와 스위스의 국립 행성연구역량센터가 이끄는 연구팀은 질량 분석기 프로세스를 개선한 후, 운석이 우주를 여행하는 동안 충돌하는 우주선으로부터 백금의 동위원소를 검색했다.  헌트는 성명에서 "백금 동위원소 존재비에 대한 추가 측정을 통해 왜곡된 샘플의 은 동위원소 측정을 수정할 수 있었다"라고 밝히면서 "그래서 우리는 그 어느 때보다 더 정확하게 충돌 시점을 측정할 수 있었다"고 덧붙였다. 헌트 팀이 결정한 시기는 태양계 형성 후 780만에서 1,170만 년 사이였다. 다른 운석을 조사하면 연대가 더 길어질 수 있지만, 45억 년 태양계의 역사에 비추어볼 때 이는 비교적 짧은 기간이다.  이 발견은 초기 태양계가 극도로 혼란스러웠음을 시사한다. 행성은 아직 완전히 형성되지 않았으며, 소행성과 원시행성은 쉼없이 충돌함으로써 일부 큰 소행성에서 규산염 맨틀이 벗겨져 금속 코어를 우주에 노출시켰고, 뒤이은 충돌이 코어를 부수기 전에 빠르게 냉각되었을 것임을 시사한다.  ​"그 당시에는 모든 것이 서로 뒤얽혀 결렬한 충돌을 빚었을 것으로 보인다"라고 헌트가 말했다. ​이 혼돈을 불러온 것은 태양을 형성한 가스 구름인 태양 성운의 소멸과 크게 관련이 있다고 헌트 팀은 생각한다. 성운이 소멸되면서 구름의 잔해가 젊은 별 주위의 원반에 정착했다. 가스가 냉각되면서 먼지와 얼음이 응결되었고, 강착이라는 과정을 통해 오늘날 우리에게 친숙한 행성, 소행성, 혜성으로 축적되었다.  그러나 행성이 뭉쳐질 수 있는 시간은 한정되어 있었다. 태양이 점차 켜지면서 태양풍이 태양 성운의 잔해를 외부 공간으로 날려버리기 시작했기 때문이다. 젊은 행성들은 가스와의 마찰로 인해 궤를 도는 속도가 느려졌다. 행성체를 억제할 가스가 없었기 때문에 행성의 빠른 공전속도로 인해 충돌의 소용돌이로 이어지는 혼돈의 기간이 있었음에 틀림없다고 연구원들은 설명한다. 그러나 같은 시기에 일어난 다른 사건들도 혼란에 일조했을 수 있다는 지적도 있다. 거대 가스 행성, 특히 목성과 토성은 초기 태양계 무렵 안쪽으로 이주해왔으며, 그들 중력의 영향으로 인해 보다 작은 천체들의 궤도가 붕괴되어 소행성대와 카이퍼대를 형성했다.​ 특히 '거대한 압정(Grand Tack)'으로 알려진 한 모델은 목성이 현재 위치로 다시 이동하기 전, 토성의 중력이 목성에 영향을 주어 오늘날 화성처럼 태양에 가깝게 안쪽으로 이동했다고 주장한다. '거대한 압정' 모델은 이 사건이 태양계 역사가 시작된 후 1천만 년 이내에 일어났을 것이라고 예측한다.  그러나 45억 년 전에 일어난 일을 증명하는 것은 어려운 일이지만, 철 운석을 생성한 소행성의 운명을 다룬 이 새로운 연구는 초기 태양계가 얼마나 폭력적인 장소일 수 있었는지에 대한 새로운 증거를 제공한다.  올해 말 발사 예정인 NASA의 프시케 미션이 2026년 금속 소행성 프시케(16 Psyche)에 도착하면 이에 관해 더 많은 정보가 밝혀질 수 있을 것으로 보인다.  이 연구는 네이처 천문학 저널 온라인판에 5월 23일 발표되었다. 

코로나19로 인해 지난 2년 동안 배달음식 주문량이 급격히 늘었다. 또 불규칙한 식사 습관 때문에 고혈압, 당뇨, 비만 같은 만성 질환에 시달리는 사람들도 증가 추세다. 잘못된 식습관은 영양 불균형 상태를 초래해 건강을 해치기 쉽다는 것은 이제 상식이 됐다. 의과학자들이 식단이 안구 건강과 생체 리듬은 물론 수명에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국의 대표적인 노화 관련 연구기관인 벅 연구소와 스탠포드대 신경생물학과, 베일러의대 신경학과, 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 세포·발달생물학과, 신경과학연구소 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 동물실험으로 식단과 일주기 리듬, 눈 건강, 수명이 밀접한 관계가 있다는 걸 확인했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 초파리를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 칼로리가 높은 음식을 섭취하도록 하고 나머지 집단에게는 평소 섭취 칼로리의 90% 수준으로 제한한 균형잡힌 식사를 제공했다. 초파리는 사람과 유전자를 60% 이상 공유하고 있으며 수명이 짧아 여러 세대를 관찰할 수 있기 때문에 생물학 실험에서 많이 사용된다. 실험 결과, 고칼로리를 섭취한 초파리들은 빛에 반응하는 눈의 광수용체에 염증이 생기면서 일주기 생체 리듬이 교란되는 것이 관찰됐다. 일주기 리듬은 사람을 비롯한 대부분의 동물들이 24시간을 주기로 낮에 활동하고 밤에 잠드는 생체 패턴을 말한다. 고칼로리 섭취 초파리들은 수명도 일반 초파리들보다 20~30% 가량 짧다는 것이 확인됐다. 반면 칼로리를 제한하고 균형잡힌 식단을 섭취한 초파리들은 시력이 이전보다 향상되고 일주기 리듬도 정확히 작동하면서 수명도 일반 초파리보다 10% 가량 늘어났다고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 생물정보학 분석을 통해 균형잡힌 식사와 칼로리 조절이 눈의 광수용체와 시각 유전자는 물론 수명 연장에도 영향을 미치는 것을 재확인했다. 연구팀에 따르면 고칼로리 식단은 눈의 면역 체계에 염증을 유발시키며 이런 상태가 오래 지속되면 체내 다른 부위에도 염증이 확산돼 다양한 만성질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 연구팀은 눈 건강이 생체 리듬에 관여하고 체내 염증 반응에도 영향을 미쳐 최종적으로 수명의 장단을 좌우한다고 강조했다. 이번 연구 결과를 사람에게 적용할 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 연구팀 관계자는 밤늦게까지 스마트 기기를 사용해 빛 공해에 노출되는 것은 생체 시계를 교란시켜 시력 저하뿐만 아니라 뇌와 신체 다른 부위 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 판카히 카파히 벅 연구소 교수(노화생물학)는 “이번 연구는 눈의 기능 장애가 신체 다른 조직의 문제를 유발할 수 있음을 보여주고 식단 조절을 통해 시력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 늘릴 수 있다는 가능성을 제시했다”고 말했다.

한국인 사망 원인 4위이며 돌연사의 주범인 ‘뇌졸중’ 정복의 길이 머지 않았다. 신약 개발 바이오 벤처기업의 지엔티파마가 뇌졸중 치료제로 개발 중인 ‘넬로넴다즈’의 임상 3상 등록 환자 수가 100명을 돌파하는 등 속도를 내고 있기 때문이다. 이에 따라 의학계는 예정대로 지엔티파머의 넬로넴다즈의 임상실험이 2023년에 마칠 수 있을 것으로 전망했다. 지엔티파마는 넬로넴다즈 임상 3상과 관련, 주관 임상센터인 서울아산병원을 비롯한 17개 대학병원 뇌졸중 센터에서 107명의 환자가 등록됐다고 7일 밝혔다. 이는 전체 모집 환자(496명)의 21.6%에 달하는 인원이다. 대학별로는 △전북대학교병원 16명 △이화여자대학교 서울병원 15명 △충북대학교병원 12명 △경상국립대학교병원 10명 △조선대학교병원 9명 △가천대길병원 8명 △서울아산병원, 경희대학교병원, 인제대학교 부산백병원 각 7명 등 순이다. 국내 최초로 식품의약품안전처로부터 뇌졸중 임상 3상 승인을 받은 넬로넴다즈의 이번 임상은 발병 후 12시간 이내에 혈전 제거 수술을 받는 환자 총 496명을 대상으로 넬로넴다즈 투약 후 장애 개선 효과, 뇌세포 보호 효과 및 안전성을 검증한다. 국내 23개 대학병원 뇌졸중센터가 참여하며, 임상시험 책임자는 서울아산병원 신경과 권순억 교수이다. 지엔티파마는 연내에 미국 식품의약국(FDA)에 넬로넴다즈 뇌졸중 임상 3상 임상시험계획(IND)을 추가로 신청할 예정이다. 넬로넴다즈 중국 임상 3상 역시 중국 전역 39개 대학병원에서 순조롭게 진행되고 있다. 발병 후 8시간 이내에 혈전용해제를 투여받는 중등도 및 중증 허혈성 뇌졸중 환자 948명을 대상으로 하며, 현재까지 314명이 등록돼 33.1%의 진행률을 보인다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 뇌가 손상되는 질환으로, 세계적으로 연간 1500만 명의 환자가 발생해 이 중 600만 명이 사망하고 500만 명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 최근 코로나19 확진자가 급증하면서 뇌졸중 환자도 증가하는 추세다. 워싱턴대학교 공중보건연구소의 에이아이-알리 교수 연구팀은 지난 3월 의학 학술지 ‘네이처 메디슨’을 통해 “코로나바이러스 감염에서 회복된 환자들은 나이와 성별에 관계없이 1년 이내에 뇌졸중 발생률이 52% 증가한다”고 밝혔다. 병원에 입원하지 않은 경증 환자도 뇌졸중 위험이 높아 향후 심각한 문제가 될 전망이다. 지엔티파마가 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 NMDA 수용체 활성을 억제하고 동시에 활성산소를 제거하는 신물질로, 뇌졸중 후 뇌세포 사멸을 방지하는 세계 최초 ‘다중표적’ 뇌세포 보호 약물이다. 그동안 수많은 다국적 제약사가 NMDA 수용체 또는 활성산소 가운데 하나만을 대상으로 한 단일표적 뇌세포 보호 약물을 개발해 임상시험을 진행했지만, 부작용과 약효 부재로 모두 실패했다. 넬로넴다즈의 안전성은 정상인 165명을 대상으로 완료한 임상 1상과 한국과 중국에서 뇌졸중 환자 447명을 대상으로 한 임상 2상에서 확인됐다. 특히 뇌졸중 발병 후 8시간 이내에 혈전 제거 수술을 받은 환자 209명을 대상으로 완료한 임상 2상에서 중증 환자일수록 넬로넴다즈의 장애 개선 효과가 확연히 나타났다. 지엔티파마 곽병주 대표이사는 “뇌졸중 치료를 위해 혈전용해제 투여와 혈전 제거 수술로 막힌 혈관을 재개통해도 이후 발생하는 뇌세포 사멸 때문에 대다수의 환자가 사망하거나 장애를 겪게 된다”면서 “넬로넴다즈는 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자 447명에게서 약효와 안전성이 확인돼 뇌졸중 치료에 큰 희망이 되고 있다”고 말했다. 이어 “현재 진행 중인 넬로넴다즈 임상 3상 환자 등록이 빨라지고 있는 만큼, 결과에 따라 3년 이내에 뇌졸중 치료제 상용화가 가능할 것으로 기대한다”고 강조했다.  

한국 과학자가 주도한 국제 공동 연구팀이 전기는 덜 사용하면서 정보는 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 6G 통신용 반도체 소자를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST), 프랑스 릴대, 미국 텍사스 오스틴대, 이스라엘 테크니온공과대 공동 연구팀은 무선 통신 전파를 골라내 전달하는 6G 저전력 초고속 아날로그 스위치를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 전기·전자공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 6G 통신은 5G 다음 세대의 무선통신 기술로 현재 모바일 통신 네트워크를 지원하면서도 4차 산업혁명 기술인 자율주행, 증강·가상현실(AR·VR), 인공지능(AI)도 끊김없이 사용할 수 있도록 해준다. 이런 무선 환경을 지원하려면 통신 소자가 소비하는 전력을 줄이는 것이 가장 중요하다. 다이오드, 트랜지스터를 기반으로 하고 있는 현재의 아날로그 스위치는 작동하지 않을 때도 대기전력을 소모하는 단점이 있다. 연구팀은 2차원 반도체 물질인 이황화몰리브덴을 이용해 대기전력 소모 0인 아날로그 스위치를 개발했다. 이 스위치는 고주파 영역에서도 문제 없이 작동하고, 6G 통신 데이터 전송 요구 속도인 초당 100기가비트(Gbit) 속도를 내는 것으로 확인했다. 연구를 이끈 김명수 UNIST 전기전자공학과 교수는 “이번 연구는 2차원 물질로 빠른 전송속도, 에너지 효율성 측면을 만족시키는 차세대 6G 시스템 소자를 만들 수 있다는 것을 보였다는데 의미가 크다”며 “이번에 개발한 저전력 통신 소자는 초고속 통신 조건을 만족하면서도 배터리 사용량을 줄일 수 있어 6G 통신 시스템 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

고대 지구에는 바다를 지배하며 가장 강력한 해양동물로 군림한 전설적인 포식자가 있었다. 바로 지금으로부터 약 2300만 년 전에서 360만 년 전까지 살았던 것으로 추정되는 이름부터 무시무시한 메갈로돈(megalodon)이다. 강력한 전투력을 바탕으로 오랜시간 선사시대 바다를 주름잡던 메갈로돈은 그러나 갑자기 멸종되며 지금은 그 '이빨'로만 존재를 알리고 있다. 이에대해 학계에서는 기후변화로 인한 먹잇감 감소와 고대 범고래와 같은 새로운 경쟁자 등장 등을 '범인'으로 지목하고 있지만 아직까지 시원하게 밝혀진 것은 없다. 최근 독일 막스 플랑크 진화인류학연구소 등 국제공동연구팀은 메갈로돈과 현존하는 백상아리 이빨을 분석한 결과 멸종 원인이 백상아리와의 먹이경쟁에서 밀린 탓이라는 연구결과를 발표했다. 백상아리는 현존하는 바다 최상위 포식자로, 수백 만년 전 자신보다 훨씬 강했던 메갈로돈과의 경쟁에서 이겼다는 주장이다. 메갈로돈은 이름 그대로 ‘커다란(Megal) 이빨(odon)’이란 의미를 지니고 있으며 길이가 최대 18m, 몸무게는 50톤에 달해 백상아리보다 3배는 더 컸다. 특히 무는 힘도 무려 20톤에 달해 육상 최고의 포식자였던 티라노사우루스를 능가하는 것으로 평가받고 있기 때문에 자신보다 작은 백상아리와의 먹이경쟁에서 밀렸다는 사실은 흥미롭다.연구팀은 이에대한 근거로 메갈로돈과 백상아리 이빨의 에나멜(법랑질)에 쌓인 아연의 안정 동위원소(66Zn) 값을 비교분석했다. 상어의 이빨에는 음식을 통해 얻은 필수 미네랄 아연이 포함되기 때문에 그 ‘영양단계’(trophic level)를 알 수 있다. 이를 통해 연구팀은 초기 플라이오세(530만~360만 년 전) 동안 메갈로돈과 백상아리의 영양단계가 비슷하다는 것을 확인했다. 이는 곧 두 포식자가 당시 먹이사슬에서 거의 같은 위치를 차지했다는 추론으로 이어진다. 연구에 참여한 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학 토마스 투트켄 교수는 "이번 연구결과는 메갈로돈과 백상아리가 바다의 식량 자원을 놓고 서로 경쟁했다는 증거의 한 조각"이라면서 "당시 지구상에 일어난 기후와 환경 변화 등 여러 다른 요소와 결합해 메갈로돈의 멸종 원인이 됐을 것"이라고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications)에 최신호에 발표됐다.  

사회적 거리두기가 완화된 홍콩에서 ‘다이어트’가 새로운 관심 키워드로 떠오른 상황에서 체중 증가를 억제하는 효소가 발견돼 이목이 집중됐다.  홍콩 침례대학교 연구진은 식욕 억제와 포도당 대사 개선 등을 통해 최종적으로 체중 증가를 막는 비만 관리에 특효인 단백질 분해 효소를 발견했다고 31일 이 같이 공개했다.  이번 연구를 이끈 자비에 웡 호이륭 박사는 기질단백질분해효소(MT1-MMP)로 불리는 이 효소를 활용할 경우 인간의 뇌에 포만감에 대한 신호를 조절할 수 있고, 결과적으로 원하는 체중 조절용 약물 요법을 개발하는데 효과적인 전략을 세울 수 있게 됐다고 전망했다.  연구팀은 이번에 발견된 단백질 분해 효소를 투약한 생쥐 A그룹과 일반 생쥐 B그룹에게 16주간 고지방 식단을 주입했고, 효소를 투약한 A그룹의 생쥐들이 10% 이상 더 적은 음식을 섭취한 것을 확인했다. 또, 10% 더 적은 음식을 섭취했던 반면, 체중은 50% 이상 감소하는 놀라운 결과를 도출했다.  뿐만 아니라, 연구팀은 고지방식을 먹여 비만을 유발시킨 생쥐의 포도당과 혈장 인슐린 저항성 수치, 세포 염증 등의 문제도 크게 감소했다고 설명했다.  이는 뇌의 뉴련 수용체에 포만감 신호를 보내는 호르몬이 결정적 역할을 했기 때문인데, 이를 효과적으로 활용할 수 있을 경우 음식 섭취량을 원하는 만큼 조절할 수 있게 될 것이라는 추론이 가능한 부분이다. 특히 이번 연구 결과, 최종적으로 다이어트에 가장 기본적인 체질 개선 효과로 이전보다 건강한 다이어트를 기대할 수 있을 것이라는 분석이다.  때문에 연구팀은 향후 추가 임상 시험을 통해 단순 비만 치료 뿐만 아니라 비만성 당뇨 환자와 다양한 염증성 질환자에 대한 치료 효과도 기대하는 분위기다. 연구팀은 “효소를 활용해 비만 쥐의 포도당 내성과 체중, 음식 섭취에 대한 갈망 등을 원하는 수준에서 조절할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이 효소 치료가 다이어트 보조제와 비만 치료약 등에 어떻게 활용될 수 있는 지에 대해서는 연구팀의 추가 연구가 필요하다. 현재까지는 생쥐에 대한 실험만 진행됐으나, 향후 원숭이를 실험 대상으로 활용하는 등 추가 임상 시험이 있어야 할 것”이라고 기대했다.  한편, 이번 연구에는 홍콩대학, 홍콩중문대, 미국 텍사스대 보건과학센터, 헬싱키대학 등의 연구진들이 대거 참여했다. 연구 결과는 과학 전문학술지 네이처의 자매지인 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)에 실렸다.