독일에는 ‘로맨틱 가도’(Romantische Strasse)라는 세계적인 관광도로가 있다. 뷔르츠부르크에서 퓌센까지 이어진 350㎞는 소도시의 아기자기하고 아름다운 풍경을 담고 있어 독일이 자랑하는 최고의 관광자원 중 하나로 꼽힌다. 강원도도 이 같은 관광도로 조성에 나섰다. 이름은 ‘강원 네이처로드’(NatureRoad)다. 24일 도에 따르면 네이처로드는 강원 구석구석을 연결하는 7개 코스로 이뤄지고, 총 길이는 1339㎞이다. 네이처로드는 기존 국도와 지방도를 활용하는 방식으로 조성된다. 신설 구간은 10㎞이다. 1코스인 호수 드라이브길은 춘천 강촌에서 인제 신남면을 잇는 172㎞로 차량을 타고 주행하면 의암호와 춘천호, 파로호 등 북한강 상류의 경관을 감상하고, 춘천 삼악산호수케이블카와 화천 평화의댐, 양구 두타연 등의 관광지를 둘러볼 수 있다. 2코스인 설악산 드라이브길은 인제 신남에서 백두대간을 넘어 북양양까지 이르는 178㎞다. ‘내륙의 바다’로 불리는 소양호부터 인제 원대리 자작나무숲·하추리계곡, 고성 통일전망대·왕곡마을, 속초 외옹치 바다향기로까지 코스 곳곳이 관광지로 채워져 있다. 3코스인 높은고개 드라이브길은 북양양~양양송이밸리휴양림~홍천 은행나무숲~평창IC로 이어지는 110㎞로 국내에서 차량으로 넘는 고갯길 중 가장 높은 운두령(1089m)을 오르내리는 재미가 압권이다. 4코스는 굽이굽이 드라이브길(평창~영월~정선·160㎞), 5코스는 깊은산 드라이브길(정선~태백~삼척·189㎞), 6코스는 바다 드라이브길(삼척~동해~강릉~평창·134㎞), 7코스는 전원풍경 드라이브길(평창~횡성~춘천·139㎞)이다. 모든 코스를 꼼꼼하게 돌면 13박 14일이 소요된다. 박기동 도 도로과장은 “자연, 문화, 역사가 어우러진 길을 운전하는 자체가 여행이 되는 새로운 관광패러다임을 제시할 것”이라고 전했다. 도는 오는 2032년까지 네이처로드에 조망대 10곳, 포토스팟 27곳, 쉼터 6곳을 3단계에 걸쳐 만든다. 우선 내년 영월 선돌관광지와 삼척 임원항에 조망대, 춘천 소양2교와 양구 한반도섬, 횡성 루지체험장, 정선 화암관광지, 동해 도째비골, 평창 월정사에 포토스팟이 설치된다. 손창환 도 건설교통국장은 “사업을 지속적으로 추진하는 데 그치지 않고 점진적으로 내실화를 기하며 확대하겠다”고 말했다.

중국 난카이 대학의 정교수로 재직 중인 30대 물리학자가 스스로 작성한 솔직하고 재치있는 프로필 내용이 누리꾼들 사이에서 화제가 되고있다. 올해 38세의 후진니우 교수는 현재 난카이대 물리과학과 정교수로 재직 중이다. 최근 그는 이 대학 공식 프로필에 자신의 출신 대학 학위와 연구 업적 등을 소개하며 ‘2011년 일본 오사카대학에서 박사학위를 받은 후 일본 물리화학연구소와 베이징대 물리대학에서 박사 후 과정을 차례로 거쳤다. 그 직후에는 독일 율리히연구센터에서 방문학자 자격으로 첫 연구 활동에 참여했다’고 적었다. 하지만 그는 이 내용을 설명한 직후 괄호를 넣어 ‘당시에 주로 일자리를 구하지 못했기 때문’이라고 재치있는 부연 설명을 덧붙였다.또 그는 물리학 분야의 저명한 국제 학술지인 ‘Physics Letters B’, ‘Physical Review C’ 등에 원자핵 관련 연구 논문 40여 편을 발표한 경력을 설명하며 ‘(주전공 연구 분야인)원자핵 분야는 사양 학문으로 네이처지나 사이언스와 같은 저명 학술지에 발표하지 못했다’고 우스갯소리를 덧붙였다. 또한 그는 자신이 현재 중국의 입자물리학 저널과 국제물리전자핵물리학 저널 등 다수의 학회 논문 심사위원으로 이름을 올린 것에 대해 ‘억지로 끌려 들어간 것’이라고 적었고, 중국핵물리학회 이사를 겸임하는 것은 ‘선배님들의 성원에 힘입은 것’이라고 부연 설명했다. 한편, 그의 이 같은 솔직한 소개가 해당 대학 공식 홈페이지에 게재되자 누리꾼들은 ‘개인 프로필에 취직이 어려웠던 경험을 털어놓고 국제 학문 분야에 대한 견해를 직설적으로 써넣은 것은 대단한 용기가 필요한 일이었을 것’이라면서 ‘솔직한 고백이 오히려 학생들로부터 큰 호감을 얻고, 그의 연구 분야에 대한 관심을 올리는 데 큰 도움이 됐다’는 등의 반응을 보였다. 임지연 중국 통신원 cci2006@naver.com

얼마 전 종영한 ‘이상한 변호사 우영우’ 때문에 자폐스펙트럼증후군에 대한 관심이 높아졌다. 자폐스펙트럼증후군은 질병 이름처럼 증상의 범위가 무척 넓다. 자폐스펙트럼증후군 환자 중에는 드라마 주인공처럼 특정 분야에 재능을 보이는 아스퍼거증후군을 보이는 경우도 있지만 많지 않다. 자폐스펙트럼증후군은 치료가 쉽지 않은 질병으로 알려졌지만 국내 연구진이 유년기에 자폐를 조기 진단하고 집중적 약물 치료를 하면 증상을 완화시킬 수 있다는 가능성을 보이는 연구를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환연구단, 카이스트 생명과학과, 경북대 치과대 공동 연구팀은 자폐 조기 진단과 유년기 치료의 중요성을 보이는 연구 결과를 21일 발표했다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’와 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 잇따라 실렸다. 자폐스펙트럼장애는 전 세계 인구의 약 2%에서 나타나는 뇌 발달장애 중 하나로 사회적 상호작용 결여, 행동의 강박적 반복 등이 대표적 증상이다. 주로 어린시절 시작돼 성인기까지 이어지는데 원인이나 치료법은 아직 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 MYT1L이라는 유전자에 변이를 만들어 자폐를 유발시켰다. MYT1L 유전자가 변이된 생쥐는 다른 생쥐와 교류하지 않고 우리 안에서 이유없이 여기저기 뛰어다니는 등 사람과 비슷한 자폐 증상을 보였다. MYT1L에 문제가 생긴 어린 생쥐는 뇌 전전두엽에서 흥분성 시냅스의 숫자와 신호전달이 눈에 띄게 감소됐다. 시냅스는 흥분성, 억제성 두 가지 종류로 구성돼 있는데 두 시냅스의 균형이 깨지면 뇌에 문제가 발생한다. MYT1L 결손 생쥐는 청소년기에는 자폐 증상이 일시적으로 완화됐다가 성인이 되면서 억제성 시냅스의 숫자와 신호전달이 폭발적으로 증가했다. 유년기와 성년기의 자폐가 다른 메커니즘으로 발생한다는 것이다. 연구팀은 자폐증상을 유발시키는 뇌의 변화가 유년기에 시작된다는 점에 착안해 또 다른 자폐 유발 유전자인 ‘ARID1B’ 단백질 이상으로 자폐증을 유발시킨 어린 생쥐에게 흥분성 시냅스를 억제하는 약물 ‘플루옥세틴’을 생후 3주 동안 투여했다. 그 결과, 유년기에 약물 치료를 받은 돌연변이 생쥐는 성체가 되서도 일반 생쥐와 비슷한 수준의 사회성과 행동을 보이는 것이 관찰됐다. 시냅스의 수와 신호전달 양상도 정상화된 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 김은준 IBS 단장은 “이번 두 건의 연구로 성장과정에서 나타나는 자폐 발생 메커니즘을 규명하고 유년기에 집중 약물치료를 받으면 추가로 약물 투여를 않더라도 평생 자폐증상이 완화될 수 있음을 확인했다”며 “자폐증상은 다양한 유전자가 원인이 되는 만큼 다른 유전자로 인한 자폐증도 유년기 진단과 약물치료로 완화될 수 있는지, 사람에게도 적용이 가능한지 후속연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

TV를 보다보면 아프리카나 동남아 저개발국가 아이들이 제대로 먹지 못해 굶고 있으니 십시일반 조금씩 돕자는 내용의 광고를 흔히 볼 수 있다. 먹을 것이 풍부해진 요즘에도 굶주림을 겪는 이들이 완전히 사라진 것은 아니지만 과거와 비교해 먹거리는 많아진 것은 사실이다. 그렇다면 식량, 음식의 질적 수준은 과거에 비해 어떻게 달라졌을까. 식품과학자, 영양학자, 보건학자들이 전 세계의 영양상태를 조사한 결과, 깜짝 놀랄 결과를 내놨다. 미국 터프츠대 식품과학정책학부, 그리스 데살리대 식품과학영양학과 공동 연구팀은 전 세계인의 밥상은 30년 전과 비교해 나을 것이 없는 상태이며 오히려 더 나빠졌다고 볼 수 있을 것이라는 연구 결과를 발표했다. 이 같은 연구 결과는 식품학 분야 국제학술지 ‘네이처 푸드’ 9월 19일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 식품 소비와 영양소 섭취 수준에 대한 대규모 통계인 ‘국제 식습관 데이터베이스’ 중 1990~2018년까지 1100개 이상의 조사 결과를 추출해 메타분석을 실시 했다. 이 조사에 활용된 통계들은 전 세계 185개국 성인과 아동, 청소년 모든 연령대를 대상으로 한 것이다. 연구팀은 사람들이 하루 권장 영양소를 섭취할 수 있도록 하는 권장 식단을 얼마나 잘 지키고 있는지를 0부터 100까지 척도로 구분했다. 0은 설탕과 가공육 등 건강에 도움이 되지 않고 영양소가 없는 불량 식단을 의미하고 100은 과일, 채소, 콩, 견과류, 통곡물 등을 중심으로 권장 식단을 완벽하게 지키는 것을 의미한다. 연구팀에 따르면 1990년대 식단 점수에 비해 2018년은 1.5점 올라 사실상 큰 차이를 보이지 않는 것으로 분석됐다. 185개국 평균 점수는 40.3점으로 나타났으며 지역별로 본다면 남미지역과 카리브해 일대 국가는 30.3점, 남아시아는 45.7점 등 다양하게 나타났다. 세계 평균보다 낮은 곳들은 가공육, 가당음료, 소금 등 건강에 좋지 않은 성분이 들어간 음식들을 즐겨 먹는다고 연구팀은 설명했다. 개별 국가로 따졌을 때 세계 인구의 1%도 안되는 10개국만 50점 이상을 받았다. 가장 점수가 높은 곳은 베트남, 이란, 인도네시아, 인도였으며 가장 낮은 점수를 받은 국가는 브라질, 멕시코, 미국, 이집트로 나타났다. 인구별로 따져보면 남성보다는 여성이, 나이가 어린 사람들보다는 노년층이 더 건강한 음식을 많이 먹고 권장 식단과 영양소를 비교적 잘 지키는 것으로 나타났다. 다우리시 모자파리안 터프츠대 의대 교수는 “잘못된 식단은 질병의 주요 원인이며 전 세계적으로 사망자의 26%를 줄일 수 있는 요인”이라며 “간편하게 먹을 수 있고, 달고 짠 맛이 강한 음식들에 대한 선호도가 높아지면서 생선, 과일, 채소 등 건강한 식품을 소비가 줄고 있어 전 세계적으로, 사회경제적으로 심각한 부담이 될 수가 있다”라고 말했다. 연구를 이끈 빅토리아 밀러 터프츠대 박사도 “식단의 질적 상태를 분석하는 것은 전 세계 주요 질병상태와 인류의 면역상태에도 기여하는 것”이라며 “이번 연구는 세계적, 지역적, 개별 국가적으로 식단 개선을 위해 무엇이 필요한지 알려주고 있다”고 설명했다.

중국 난카이 대학의 정교수로 재직 중인 30대 물리학자가 스스로 작성한 솔직하고 재치있는 프로필 내용이 누리꾼들 사이에서 화제가 되고있다. 올해 38세의 후진니우 교수는 현재 난카이대 물리과학과 정교수로 재직 중이다. 최근 그는 이 대학 공식 프로필에 자신의 출신 대학 학위와 연구 업적 등을 소개하며 ‘2011년 일본 오사카대학에서 박사학위를 받은 후 일본 물리화학연구소와 베이징대 물리대학에서 박사 후 과정을 차례로 거쳤다. 그 직후에는 독일 율리히연구센터에서 방문학자 자격으로 첫 연구 활동에 참여했다’고 적었다. 하지만 그는 이 내용을 설명한 직후 괄호를 넣어 ‘당시에 주로 일자리를 구하지 못했기 때문’이라고 재치있는 부연 설명을 덧붙였다.또 그는 물리학 분야의 저명한 국제 학술지인 ‘Physics Letters B’, ‘Physical Review C’ 등에 원자핵 관련 연구 논문 40여 편을 발표한 경력을 설명하며 ‘(주전공 연구 분야인)원자핵 분야는 사양 학문으로 네이처지나 사이언스와 같은 저명 학술지에 발표하지 못했다’고 우스갯소리를 덧붙였다. 또한 그는 자신이 현재 중국의 입자물리학 저널과 국제물리전자핵물리학 저널 등 다수의 학회 논문 심사위원으로 이름을 올린 것에 대해 ‘억지로 끌려 들어간 것’이라고 적었고, 중국핵물리학회 이사를 겸임하는 것은 ‘선배님들의 성원에 힘입은 것’이라고 부연 설명했다. 한편, 그의 이 같은 솔직한 소개가 해당 대학 공식 홈페이지에 게재되자 누리꾼들은 ‘개인 프로필에 취직이 어려웠던 경험을 털어놓고 국제 학문 분야에 대한 견해를 직설적으로 써넣은 것은 대단한 용기가 필요한 일이었을 것’이라면서 ‘솔직한 고백이 오히려 학생들로부터 큰 호감을 얻고, 그의 연구 분야에 대한 관심을 올리는 데 큰 도움이 됐다’는 등의 반응을 보였다. 

대한민국학술원이 16일 학술원 대회의실에서 제67회 시상식을 열고 4개 부문에서 2명씩 총 8명에게 학술원상을 수여한다. 남원우 이화여대 교수는 생체 내 산소 활성화에 관여하는 물질의 구조를 밝혀낸 공로를 인정받았고, 이성근 서울대 교수는 지하 심부 약 150㎞ 상부 맨틀에서 생성되는 현무암질 용융체의 원자 구조를 규명한 업적으로 자연과학기초 부문 수상자로 선정됐다. 자연과학응용 부문에서는 ‘짧은 사슬형 포화탄화수소의 미생물 생산’을 ‘네이처’에 표지 논문으로 게재한 이상엽 카이스트 특훈교수, 우수 품종 개발을 위한 유전자원 발굴에 매진한 이석하 서울대 교수가 연구 공로를 인정받아 수상하게 됐다. 인문학 부문 수상자로는 고대 한국어 연구를 개척한 남풍현 단국대 명예교수, 국내에서 중국 전근대 율령(법률) 연구를 선도한 김택민 고려대 명예교수가 뽑혔다. 사회과학 부문 수상자인 최선웅 충북대 교수는 행정상 법률다툼(행정쟁송)에 대한 문헌을 수집해 대법원 판례를 체계화했고, 이종화 고려대 교수는 이론과 실증 연구로 국가의 근본적인 성격을 연구했다. 수상자들은 상장과 메달, 상금 각 1억원을 받는다. 학술원상은 세계적 수준의 연구 업적을 이룬 학자에게 주는 상으로, 1955년부터 279명이 수상했다.

3만 1000년 전 지금의 인도네시아 동부 칼리만탄에서 역대 가장 오래된 절단 수술의 흔적이 확인됐다. 지난 7일(현지시간) AFP통신 등 외신은 호주 그리피스대학 연구팀이 인류 초기의 암각화가 그려진 량테보 동굴에서 발굴한 유골을 분석한 결과 왼쪽 다리 일부가 정교하게 잘린 흔적을 확인했다고 보도했다. 지난 2020년 동굴 속 무덤에서 발견된 이 유골은 약 3만 1000년 전 사망한 20세 전후 남성의 것으로 추정된다. 놀라운 사실은 왼쪽 발은 물론 다리 일부가 정교하게 잘린 상태라는 점으로 뼈의 상태가 깨끗하고 상처도 치유된 것으로 밝혀졌다. 특히 연구팀은 절단 원인이 악어 등에 물렸을 가능성도 배제했는데 이는 이로인한 감염이나 골절 등 흔적없이 깨끗하게 사선으로 절단됐다는 점을 들었다. 또한 연구팀은 이 남성이 다리를 잃은 후 6~9년을 더 생존했으며 젊은 나이에 알 수 없는 원인으로 사망했다고 분석했다.이번 유골 발견은 높은 의학기술을 요하는 인류의 절단 수술 시기가 훨씬 더 앞당겨졌다는 것을 의미한다. 지금까지 가장 오래된 사지 절단 수술의 증거는 프랑스에서 발굴된 약 7000년 전 신석기시대 농부의 잘려 나간 팔이었다. 곧 이보다 훨씬 앞선 3만 년 전 수렵채집인들도 치명적인 출혈이나 감염없이 수술을 수행할 수 있는 의료 능력을 가진 셈이다. 　 연구를 이끈 팀 말로니 박사는 "이번 연구는 인류의 의학 지식과 발전의 역사를 새로 쓴다"면서 "다리를 절단하는데 어떤 도구가 사용됐는지, 감염을 어떻게 예방했는지는 정확히 알 수 없지만 날카로운 돌 도구나 이 지역에 있는 약용 식물을 사용했을 수 있다"고 추측했다. 이어 "해당 남성은 절단 환자로서 험준한 지형에서 살아남기 쉽지 않았을 것"이라면서 "지역 사회가 그후 몇 년 동안 이 남성을 돌봐야 했을 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 과학 저널 ‘네이처’(Nature) 최신호에 발표됐다.　 

지구온난화로 인한 기후변화 때문에 농작물을 해치는 해충들이 늘어나고 있다는 분석 결과들이 속속 나오고 있다. 이 같은 상황에서 농작물 보호를 위해 농약, 살충제를 사용하는 경우가 많지만 많이 사용할 경우 환경에도 치명적 영향을 미쳐 농작물 수확량을 떨어뜨리는 결과를 가져올 수 있다. 이 같은 상황에서 농화학자, 생물학자들이 환경을 파괴하지 않고 효과적으로 해충을 방제할 수 있는 방법을 찾아냈다. 스웨덴 룬드대 생명과학과, 스웨디시 농업과학대 식물종묘학과, 중국 광둥성 과학원 동물학연구소, 미국 네브레스카-링컨대 생화학과, 식물과학혁신연구센터, 미국 농업기업 이스카 공동 연구팀은 페로몬이라는 일종의 성호르몬을 저렴하게 합성해 해충 방제에 활용할 수 있다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’(Nature Sustainability) 9월 2일자에 실렸다. 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 매년 전 세계에서 재배되는 농작물의 5분의1 이상이 해충의 피해를 받는다. 해충 방제를 위해 연간 40만t 가량의 살충제가 사용된다. 살충제는 뿌리는 사람은 물론 꿀벌, 나비 같은 꽃가루매개체(수분곤충)과 다른 유익한 곤충과 동물들에도 피해를 입힌다. 또 살충제 사용이 늘면서 해충들이 내성을 가지면서 사용량은 점점 늘어 환경에 부담을 준다. 이 때문에 최근에는 농약 대신 해충의 짝짓기를 근본적으로 막을 수 있는 ‘행동영향 화학물질’, 이른바 ‘페로몬’을 사용하려는 시도들이 늘고 있다. 곤충들이 짝짓기를 할 때 방출하는 페로몬을 인공적으로 합성해 뿌리면 번식을 막고, 암컷이 알을 낳아도 애벌레로 부화되지 않는 무정란을 낳게 하는 것이다. 문제는 현재로서는 페로몬을 농약이나 살충제처럼 뿌리기에는 너무 비싸다는 점이다. 이에 연구팀은 페로몬 원료를 만들록 유도할 수 있는 지방산이 풍부하고 재배가 용이한 식물을 활용하는 방법을 찾았다. 카놀라유를 짜는 카놀라의 꽃인 카멜리나를 활용하는 것이다. 연구팀은 생물공학적 방법을 활용해 카멜리나 종자와 배꼽오렌지벌레 유전자를 결합시켰다. 연구팀은 미국 네브라스카와 스웨덴의 실험용 텃밭에서 유전자 변형 카멜리나를 재배했다. 3세대가 지난 카멜리나 종자의 지방산에는 페로몬 생산에 필요한 ‘(Z)-11-헥사데센산’이 20%나 포함됐다. 연구팀은 지방산을 정제해 배추, 케일, 브로콜리 같은 배추속 채소에 피해를 입히는 배추좀나방을 유인할 수 있는 인공페로몬 합성에 성공했다. 연구팀은 인공페로몬을 이용해 중국에서 실제 실험한 결과, 현재 사용되고 있는 상업용 합성 페로몬만큼이나 효과가 높은 것으로 확인됐다. 또 브라질의 콩밭에서 실시한 실험에서도 목화벌레의 짝짓기 패턴을 방해할 수 있다는 것이 관찰됐다. 독일 막스플랑크 차세대곤충화학생태학센터 수석연구원이면서 이번 연구를 이끈 크리스터 뢰프스테드 룬드대 교수는 “이번 연구는 환경에 영향을 덜 미치면서 효과적으로 해충을 방제할 수 있는 페로몬을 저렴하게 합성할 수 있다는 점이 의미가 크다”고 설명했다.

한국 과학자들이 주도한 한-미 공동 연구팀이 1억도의 초고온에도 폭발 없는 핵융합로 운전 기술을 개발했다. 한국핵융합에너지연구원, 서울대 원자핵공학과, 카이스트 원자력및양자공학과, 과학기술연합대학원대학교, 한양대, 미국 프린스턴대, 프린스턴 플라즈마 물리학연구실, 컬럼비아대 응용물리학·응용수학과 공동 연구팀은 핵융합로에 초고온, 고밀도 플라즈마를 장시간 안정적으로 가두는 새로운 기법을 개발하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 학술지 ‘네이처’ 9월 8일자에 실렸다. 현재 상용로 운전을 위한 핵융합 플라즈마 운전 방법은 ‘H-모드’이다. H-모드에서는 플라즈마 가장자리에 형성되는 장벽을 활용하기 때문에 가장자리 압력이 임계치를 넘어 풍선처럼 터지는 플라즈마 경계면 불안정 현상이라는 ELM이 발생하면서 핵융합로 안쪽 벽에 손상을 일으킨다. 연구팀은 국내 핵융합실험로인 ‘KSATR’의 운전데이터를 분석하고 시뮬레이션 검증을 통해 플라즈마 가열시 발생하는 높은 에너지 입자인 ‘고속이온’이 플라즈마 내부 난류를 안정화시켜 플라즈마 온도를 급격히 높이는 현상을 발견했다. ‘파이어(FIRE) 모드’라고 붙여진 이번 핵융합로 운전 방식은 H-모드의 단점인 ELM이 발생하지 않는다는 사실을 확인했다. 이번에 발견한 FIRE 모드는 예측한 대로 실험이 진행되지 않았던 실패한 실험 결과를 분석하다가 얻어진 결과이다. 이번 연구 결과는 고속이온의 플라즈마에 미치는 영향을 물리학적으로 풀어낸 것으로 국제핵융합실험로(ITER)는 물론 상용화 전 단계인 핵융합 실증로 운전 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 제1저자로 연구에 참여한 한현선 핵융합연구원 박사는 “핵융합발전을 실현하기 위해서는 플라즈마의 밀도, 온도, 가둠시간이라는 세 가지 조건이 필요한데 이번에는 특히 온도 측면에 집중했다”며 “이번 연구 결과 덕분에 1억도 초고온 플라즈마 운전성능을 높이고 플라즈마 지속시간도 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다.

해수면 상승에 큰 영향을 주는 탓에 ‘지구 종말의 날 빙하’로도 알려진 남극 스웨이츠 빙하가 예상보다 훨씬 빨리 사라질 수 있다는 연구 결과가 나왔다.남극대륙 서쪽 아문센해에 맞닿아 있는 스웨이츠 빙하는 한반도 전체 면적(22만㎢)보다 조금 작은 약 19만 1900㎢로, 매년 얼음 약 500억t을 바다로 유입시키며 해수면 상승(전체의 4%)을 유발한다. 이 빙하가 다 녹으면 해수면이 지금보다 60㎝가량 높아질 수 있다. 미국 사우스플로리다대와 영국 케임브리지대 남극조사단 등 국제연구진은 서남극 스웨이츠 빙하가 지난 200년간 얼마나 녹았는지를 조사했다.조사는 지난 2019년 스웨이츠 빙하 앞쪽 해저 700m 아래 지형을 고해상도 이미지로 여러 차례 찍어 지도화(매핑)하는 방식으로 이뤄졌다.연구진은 빙하 앞부분이 녹아 붕괴하고 매일 조수 간만 차이에 따라 해당 지형에 생긴 흔적 약 160개를 기록했다. 분석 결과, 스웨이츠 빙하의 경계선은 지난 200년 중 일정 기간(약 6개월) 갑자기 2.1㎞ 이상 후퇴한 것으로 나타났다. 이는 빙하가 붕괴했다는 점을 보여주는 것인데, 연구 주저자인 사우스플로리다대의 앨러스테어 그레이엄 박사는 미 CNN 방송과의 인터뷰에서 “빙하 붕괴는 20세기 중반쯤 일어났을 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면, 당시 빙하 후퇴 속도는 지난 10년간 관측된 것보다 2배 더 빨랐다. 이 같은 데이터는 이 빙하가 지금까지 예상과 달리 앞으로 훨씬 빠르게 붕괴할 수 있다는 점을 시사한다. 공동저자인 영국 남극조사단의 로버트 라터 박사는 “현재 스웨이츠 빙하는 손톱으로 잡고 있는 것처럼 간신히 버티고 있는 상태다. 이 빙하는 앞으로 한두 해 안에 더 얇아질 것이고, 그러면 붕괴 가능성은 더 커질 것”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 9월 5일자에 실렸다.

“무서워할 이유는 하나도 없으면서 배울 것은 많은 존재가 나무다. 활기차고 평화로운 그들은 우리를 힘내게 하는 정수를 아낌없이 나눠 준다.” 방대한 양과 의식의 흐름을 따라가는 복잡한 문장 때문에 들어는 봤어도 끝까지 읽어 본 사람은 없다는 소설 ‘잃어버린 시간을 찾아서’를 쓴 작가 마르셀 프루스트가 나무에 바친 찬사다. 나무는 오랫동안 인류에게 건축 자재로 사랑받았다. 그런데 1867년에 열린 제2회 파리 만국박람회에 조제프 모니에라는 정원사가 출품한 작고 보잘것없는 작품 이후 목재는 건축 자재로서 이전의 명성을 잃게 됐다. 모니에가 내놓은 작품은 ‘정원 물통’으로, 콘크리트와 금속을 결합시켜 만든 최초의 철근 콘크리트 제품이었다. 철근 콘크리트가 건물을 높이 짓기도 쉽고 불에도 강하다는 점에 건축가들이 주목한 것이다. 20세기를 거쳐 지금까지 철근 콘크리트는 목재를 대체한 건축 재료의 강자로 자리잡고 있다. 최근 지구온난화 문제가 불거지고 친환경이 시대정신이 되면서 목조 건축 기술이 다시 주목받고 있다. 철근 콘크리트 건물에는 철근, 철골, 시멘트가 필요한데, 이 재료들을 만드는 과정에서 많은 이산화탄소가 배출된다. 완공 이후에는 냉난방을 위해 엄청난 에너지가 필요하다. 이 때문에 건축 부문에서 배출되는 온실가스는 전 세계 온실가스 배출량의 30~40%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 2016년 과학 저널 ‘네이처’가 발표한 목조 건축 분석 보고서에 따르면 목조 건축물은 철근 콘크리트 건물에 비해 지진에도 강하다. 오스트리아, 일본, 이탈리아 과학자들이 분석해 보니 합성목재로 만든 7층 목조 건물은 규모 6.5~7.3의 강진에 해당하는 충격에도 무너지지 않았지만 철근 콘크리트 건물은 일부가 파괴되거나 철골 구조에 비틀림이 생겼다. 이 같은 상황에서 독일 포츠담 기후영향연구소, 베를린 훔볼트대 농업경제학과, 대만 세계채소센터 공동 연구팀은 전 세계 도시 인구의 90%가 강도를 높인 공학목재로 만들어진 중층 건물에서 산다면 2100년까지 106Gt(기가톤)의 이산화탄소를 추가로 줄일 수 있다고 4일 밝혔다. 공학목재는 목재 요소를 접착·접합시켜 만든 목재로, 원목구조재에 견줘 변형이 거의 없다. 강도, 내구성, 내화성도 우수해 고층 빌딩이나 다리를 만들 때 활용하기도 한다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 31일자에 실렸다. 연구팀은 2100년까지 공학목재 수요 증가가 토지 사용과 직간접적인 이산화탄소 배출에 미치는 영향을 평가하기 위해 ‘국제적 다지역 공개 토지시스템 모델’을 이용해 분석했다. 분석 결과, 세계 도시 인구의 90%가 공학목재로 새로 만든 4~12층 규모의 목조 건물에 산다면 2100년까지 106Gt의 이산화탄소를 추가로 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 같은 목조 건물 수요에 대응하기 위해서는 2100년까지 전 세계의 산림 면적이 1억 4000만㏊ 이상 늘어나야 한다. 연구를 이끈 알렉산더 포프 포츠담 기후영향연구소 수석연구원(토지이용관리학)은 “나무를 이용한 건축이 철근 콘크리트보다 환경에 도움을 주는 것은 확실하지만, 목재 사용량이 급속히 늘어날 경우 생물다양성이 감소하고 숲이 파괴되는 것을 어떻게 막을 수 있을 것인지에 대한 고민이 필요하다”고 말했다. 포프 박사는 “노후화된 목재 건물을 폐기할 때 나오는 폐목재의 재활용법을 비롯해 목재 도시로의 전환을 위한 신중한 계획과 강력한 거버넌스가 필요하다”고 덧붙였다.

한 살, 두 살 나이를 먹어갈 때마다 기억력이 예전 같지 않다고 이야기하는 사람들이 많다. 나이들어서 뭔가를 새로 배우기가 쉽지 않다는 이야기가 나오는 것도 기억력 때문인 경우가 많다. 중년이 되면 휴대전화를 어디에 뒀는지, 인터넷 검색창을 열고 무엇을 하려고 했는지 기억이 나지 않아 머리를 쥐어 뜯는 경우도 적지 않다. 이 때문에 기억에 도움이 되는 방법이나 음식, 건강영양식품도 유행이다. 그런데, 뇌신경과학자들이 기억력을 회복시키는 새로운 방법을 개발해 주목받고 있다. 미국 보스턴대 심리·뇌과학과, 생체의학공학과, 시스템신경과학연구센터, 인지 신경이미징센터, 최신신경기술연구소 공동 연구팀은 뇌에 저주파 전기자극을 주면 기억력이 회복될 수 있다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 8월 23일자에 실렸다. 기억에는 두 가지 종류가 있다. 기차를 탈 때 승강장 번호를 기억하는 것처럼 짧은 시간 동안 기억하는 작업기억(단기기억)과 휴가 후 공항 주차장에 차를 어디에 놔뒀는지 기억하는 것은 장기기억이 대표적이다. 단기기억은 수초에서 수분 사이의 일시적 정보를 기억해 내는 것이고, 장기기억은 단기기억이 뇌에서 고정화 과정을 거쳐 오랫동안 기억되는 것을 말한다. 사람마다 차이는 있지만 나이가 들면서 장기, 단기기억력 모두 감소하는 경향이 있다. 이 때문에 기억력을 향상시키는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 이 같은 상황에서 연구팀은 65~88세 남녀 156명을 대상으로 하루 20분씩 나흘 동안 기억과 관련된 뇌 영역 두 곳에 4㎐(헤르츠) 정도의 약한 전기자극을 주면서 단어 20개씩 구성된 5개 분야 총 100개 단어를 암기하도록 했다. 실험참가자들은 전극 여러 개가 달린 수영모 같은 장치를 쓰고 저주파 전기자극을 받았다. 또 연구팀은 전기자극을 받으면서 외운 단어들을 1시간 뒤, 3일 뒤에 얼마나 기억하고 있는지도 측정했다. 하두정소엽(Inferior parietal lobule)과 전전두엽피질(Dorsolateral prefrontal cortex)을 자극한 결과, 실험 참가자 모두 단기기억과 장기기억 개선이 확인됐다. 연구팀에 따르면 기억력 개선 효과는 한 달 정도 유지된다. 특히 연구 시작을 할 때 인지 능력이 가장 낮았던 참가자들이 뇌 자극을 통해 가장 큰 도움을 받은 것으로 나타났다. 연구팀은 이번 연구를 통해 나온 결과가 한 달 이상 지속될 수 있는지와 뇌 장애로 인해 인지 장애가 발생한 사람이나 중증 치매 환자에게도 에게도 적용될 수 있는지 추가연구를 진행할 계획이다. 연구를 이끈 로버트 레인하트 보스턴대 교수(인지·임상신경과학)는 “전 세계적으로 빠르게 고령화됨에 따라 이번에 확인한 비침습적 기억력 향상 기술을 활용하면 노년층이 일상 활동을 개선하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

DGIST 에너지공학과 유종성 교수 연구팀이 황 활물질이 담겨진 다공성 실리카 중간층 기술을 개발했다. 이번 연구는 에너지 밀도와 안정성이 중요한 ‘차세대 리튬-황 전지’ 연구개발 및 상용화 분야의 터닝 포인트가 될 것으로 기대된다. 황을 양극 소재로 사용하는 리튬-황 전지는 비싼 희토류를 양극 소재로 사용하는 기존 리튬이온전지보다 여러 배 이상 높은 에너지 밀도를 갖고 있어 전기차나 드론 등 고에너지 장치에 활용할 수 있다. 가격이 싸고 풍부한데다 유해하지 않은 장점도 있다. 그러나 충전과 방전 때 생기는 다황화물이 전지 음극 쪽으로 확산하면서 황 활물질(방전할 때 화학적으로 반응해 전기에너지를 생성하는 물질) 손실이 발생해 용량과 수명이 줄어든다는 단점이 있다. 유 교수 연구팀은 판상형 실리카를 합성하고 그 안에 황을 담아 새로운 실리카-황 중간층(interlayer)을 구현해 이런 단점을 보완했다. 유 교수는 “지금까지 시도하지 않았던 다공성 실리카 물질의 기공에 황을 담지한 물질을 용량과 수명 향상을 위한 리튬-황 배터리용 중간층 소재로 이용 할 수 있음을 최초로 규명한 연구성과”라며, “차세대 고에너지, 장수명 리튬-황 전지 개발에 대한 새로운 이정표를 제공 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구는 미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 아민 카릴(Amine Khalil) 박사팀과 공동협력으로 진행됐고, 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이슨즈’ 온라인판에 실렸다.

인류가 이산화탄소(CO₂) 등 온실가스 억제에 실패하면 많은 해양생물이 수십 년 내 사라질 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 달하우지대 등 국제 연구진은 수심 100m 이하 해양 상층의 생물 약 2만 5000종을 대상으로 기후 변화 위험에 얼마나 취약한지를 평가했다. 해양 상층은 수온 변화가 가장 심한 곳이다. 분석 결과, 온실가스 배출을 줄이지 못하고 현재 추세를 그대로 유지하는 최악의 시나리오(RCP 8.5)가 계속된다면 2100년 안에 해양생물 종의 최대 90%가 멸종할 수 있는 것으로 나타났다. 해양 동식물은 물론 색조류와 원생동물, 박테리아까지 많은 생물종이 대량으로 사멸할 것으로 예상됐다. 이번 분석은 특히 상어와 가오리, 고래와 같은 해양포유류 종도 심각하게 영향을 받는 것을 보여줬다. 무려 75%가 2100년까지 멸종할 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 기후 위험에 대해 가장 취약성이 높은 해양생물은 대체로 덩치가 크고 수명이 긴 종으로 나타났다. 반면 가장 취약성이 낮은 종은 수명이 짧고 수직으로 이동하고 수심 200~1000m 사이 중심해에서 서식하는 생물들이었다. 연구는 또 먹이사슬에 따라 기후 변화에 취약해지는 정도가 다르다는 점도 발견했는데 최상위 포식자가 하위 포식자보다 심각한 멸종 위험에 처하는 것으로 나타났다. 문제는 이같은 멸종위기 영향이 호주 북해안과 홍해, 페르시아만, 인도 근해, 태국만 등 전 세계 다양한 생태계에서 나타나고 있다는 것이다. 연구 주저자인 대니얼 보이스 박사는 “우리는 최악의 시나리오가 되지 않길 바랄 뿐이다. 기후 위험에 따른 해양생물 종의 미래는 암울하기 때문”이라면서 “이들의 멸종은 먹이사슬을 교란시켜 지구 전체 생태계에 악영향을 미칠 것”이라고 우려했다. 지구에서 생물 종의 90% 이상이 멸종한 마지막 시기는 대멸종 사건 때였다. 약 2억 5200만 년 전 발생한 대멸종은 시베리아 대규모 화산 폭발과 연관성이 있는 것으로 여겨진다. 무려 200만 년간 탄소와 메탄 등 온실가스가 대기 중으로 분출됐는데 해양생물의 96%, 육상 척추동물의 70%가 멸종한 것으로 알려졌다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’(nature climate change) 최신호(8월 22일자)에 실렸다.

알츠하이머는 기억상실, 인지장애를 동반하는 대표적인 퇴행성 질환이다. 알츠하이머 발생 원인은 다양하지만 가장 보편적으로 받아들여지고 있는 것은 베타 아밀로이드 단백질이나 타우 단백질이 축적되면서 독성을 만들어 내기 때문이다. 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 제거하는 방식의 치료제 개발이 고려되고 있지만 약물 사용 중에 부작용이 발생해 상용화로 이어지지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 베타 아밀로이드 응집체를 제거하는 동시에 부작용까지 차단할 수 있는 치료 후보물질을 개발했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 알츠하이머 치매에 대한 새로운 형태의 단백질 치료물질을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의과학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’에 실렸다. 지금까지 알츠하이머를 치료하는 물질은 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 항체 기반 치료제들이다. 항체 기반 알츠하이머 치료제들은 뇌 부종이나 뇌 미세혈관 출현 같은 부작용 발생이 보고되고 있다. 항체 기반 치료제들은 면역세포가 항체에 의한 포식작용으로 베타 아밀로이드 응집체를 제거하는데 이 과정에서 뇌에 염증을 유발시키게 된다는 것이다. 이에 따라 연구팀은 세포 포식작용에 관여하는 단백질을 응용한 ‘Gas6 융합단백질’을 만들고 이를 통해 베타 아밀로이드 응집체를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 확인했다. 실제로 알츠하이머를 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 융합단백질을 투여한 결과 뇌 속에 축적된 베타 아밀로이드 양이 눈에 띄게 줄어드는 것이 관찰됐다. 또 기존 항체 치료제와 달리 과도한 시냅스 제거 현상도 억제하고 치료제 부작용이었던 뇌 미세혈관 출혈도 감소하는 것이 확인됐다. 또 기존 치료제보다 손상된 인지능력과 기억력 회복 수준도 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 연구팀 관계자는 “지금까지 개발된 많은 항체 기반 치료제가 실패한 것은 뇌 조직과 혈관에 쌓이는 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 올바른 방식으로 청소하지 못했기 때문”이라며 “이번 기술은 알츠하이머 뿐만 아니라 다양한 퇴행성 뇌 질환과 자가면역질환 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한국이 집중호우로 극심한 물난리를 겪을 때 스페인과 프랑스 등 유럽 전역에선 40도를 훌쩍 넘는 폭염과 가뭄으로 대규모 산불이 발생했다. 중국에서는 폭염, 가뭄, 홍수가 동시에 발생하기도 했다. 원인은 지구온난화다. 미국 기상 컨설팅 기업 웨더타이커, 콜로라도주립대, 플로리다주립대, 미시시피주립대, 엠브리리들 항공대, 노스캐롤라이나주립대, 해양대기청(NOAA) 국립허리케인센터 공동 연구팀은 지구온난화로 인해 태풍 발생 시기가 점점 빨라지고 있다고 분석했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8월 17일자에 실렸다. 열대성 저기압은 적도 부근의 열대 해상에서 발생하는 기상 현상으로, 동아시아에서는 태풍, 인도양에서는 사이클론, 북대서양에서는 허리케인으로 불린다. 허리케인이 6~11월 사이에 발생한다는 계절적 정의는 1965년에 만들어졌다. 한국에 영향을 미치는 태풍은 7~10월에 발생한다. 최근에는 기존에 알려진 것보다 빠르게 형성되는 경우도 잦다. 연구팀은 1979~2020년 대서양 지역의 허리케인 활동 시작과 1900~2020년 허리케인 미국 상륙 시기를 비교 분석했다. 연구 결과 1979년 이후 허리케인 첫 발생이 10년에 5일꼴로 빨라지고 있다. 또 1900년 이후 허리케인의 미국 상륙 시기도 10년에 2일꼴로 빨라지고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 열대성 저기압 발생 시기가 빨라지는 이유도 결국 온난화로 인한 해수온도 상승과 관련이 있다고 분석했다. 한편 중국 칭화대, 미국 텍사스 오스틴대, 펜실베이니아주립대 공동 연구팀은 온난화로 인해 담수가 줄어 2060년이 되면 아시아 일부 지역은 심각한 물 부족 현상이 생길 것으로 봤다. 이 같은 연구 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 16일자에 실렸다. 연구팀은 아시아 지역의 급수탑으로 불리며 하류 쪽에 사는 약 20억명 이상의 사람들에게 담수를 공급하는 티베트 고원을 대상으로 했다. 연구팀은 인공지능(AI) 기계학습 모델로 기온, 강수량, 습도, 구름량 등 기상변수를 고려해 티베트 고원의 담수 총저수량을 시뮬레이션했다. 특히 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC) 보고서에서 제시된 세 가지 기후 시나리오에 따른 저수량을 예측했다. 그 결과 현재보다 이산화탄소 배출량을 줄이는 ‘약한’ 기후 시나리오 상황에서도 담수 저장량은 회복할 수 없을 정도로 줄어들었다. 이산화탄소 배출량이 현재보다 줄어도 21세기 초반(2002~2030년)과 비교해 21세기 중반(2031~2060년)에는 담수가 230Gt(기가톤) 사라질 것으로 예측됐다. 또 중국 동부와 인도, 중앙아시아 일대의 담수 저장량은 현재보다 45~60%가량 축소될 것으로 예상됐다. 이산화탄소 배출이 현재와 비슷한 수준 또는 더 많아질 경우 담수 저장량은 현재의 10~20% 수준까지 줄어들면서 심각한 물 부족 현상을 일으킬 것이라고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 디룽 칭화대 교수(수문학)는 “이번 연구는 앞으로 수십년 동안 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄이지 못하고 현재와 비슷한 수준으로 유지하는 선에서 그치기만 하더라도 심각한 물 부족 현상을 겪게 된다는 것을 보여 준다”며 “이번에는 아시아 지역에 한정해 분석했지만 실제로는 지구온난화는 전 세계적으로 심각한 물부족 현상을 유발할 것”이라고 말했다.

생물공학 분야 석학 이상엽 카이스트 특훈교수팀이 시력 개선에 도움이 되는 것으로 알려진 루테인을 생산할 수 있는 미생물을 만들었다. 카이스트 생명화학공학과 연구팀은 노안, 백내장 등 예방·치료 효과로 주목받고 있는 루테인이라는 물질을 생산할 수 있는 미생물 균주를 개발하는데 성공했다고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 촉매’에 실렸다. 계란 노른자와 과일에 주로 포함돼 있는 루테인은 눈을 산화 손상과 자외선에서 보호해 눈 영양제 성분으로 많이 쓰이고 있다. 최근에는 고령화와 스마트 기기 사용시간이 늘어나면서 눈 건강에 대한 관심이 높아지면서 루테인 수요는 빠르게 증가하고 있다. 시판되고 있는 눈 영양제에 포함된 루테인은 주로 금잔화 꽃에서 추출한 것이다. 문제는 금잔화 꽃을 재배하기 위해서는 땅, 시간, 노동력이 필요하기 때문에 대량 공급이 쉽지 않다. 이 때문에 화학 합성법도 제시돼 왔지만 루테인의 화학구조가 비대칭적이고, 분자식은 같지만 구조가 달라 물리적, 화학적 성질 자체가 다른 이성질체도 많아 분리 공정이 필요해 이 또한 비효율적이다. 이에 연구팀은 미생물의 대사회로를 변화시키는 시스템 대사공학으로 대장균의 대사회로를 바꿔 저렴한 바이오매스의 주원료인 글리세롤로 루테인을 만들 수 있도록 했다. 대사회로를 바꾸더라도 여러 생화학적 반응에 관여하는 효소가 원하는 물질 생산 흐름을 방해하기 때문에 일정량 이상 생산하기 어려운 것이 보통이다. 연구팀은 이 같은 병목 현상을 없애는 기질 채널링, 전자 채널링 효과로 루테인 생산을 위한 대사흐름을 강화시켜 다량의 루테인을 생산할 수 있게 했다. 연구팀은 전자 채널링 기술을 활용해 대장균에서 자몽향 성분인 누카톤과 항노화 천연화합물인 아피게닌을 만드는데도 성공했다. 이번 연구 제1저자인 박선영 LG화학 박사는 “이번 연구는 천연자원의 비효율적 추출법을 대체할 수 있는 미생물 기반 고효율 루테인 생산 기술을 개발했다는 점에 의의가 있다”며 “이번 기술을 활용하면 미생물 기반의 의약품, 건강보조식품 등 제조법을 한 단계 업그레이드 시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

전 세계 640만여명의 목숨을 앗아간 코로나19에서 한숨 돌렸나 했더니, 이번엔 우크라이나를 침공한 러시아의 핵위협과 미중 갈등에 공전하는 기후변화 문제가 ‘지구 최악의 시나리오’로 등장했다. 과학자들은 미러 간 핵전쟁 땐 50억명 이상 죽을 수 있다고 봤다. 또 이상기온 심화로 30년 뒤 미국에서 1억명 이상이 체감온도 50도 이상의 ‘극한 무더위’에 노출될 것으로 관측했다. 블룸버그통신은 15일(현지시간) 과학저널 ‘네이처 푸드’(Nature Food)에 게재된 논문을 인용해 “미러 핵전쟁 발발 시 그을음과 연기가 햇빛을 차단해 3~4년간 세계식량 생산량이 90% 이상 급감하며 세계적인 기근이 발생하고, 이 여파로 사망자 수가 53억 4100만명에 이를 것으로 보인다”고 전했다. 또 인도·파키스탄 간 국지적 핵전쟁 발생 때에는 세계식량 생산량이 7% 줄어 최소 2억 5500만명이 사망할 것으로 예측됐다.루이지애나주립대 연구팀은 지난달 공개한 연구를 통해 핵전쟁 시 지구 온도가 평균 섭씨 10.6도 하락하고 이로 인해 빙하 지역이 확대되면서 중국 톈진, 덴마크 코펜하겐, 러시아 상트페테르부르크 등의 항구가 봉쇄될 것으로 내다봤다. 벌써 기후변화 피해는 이미 걷잡을 수 없는 수준이다. 미국 콜로라도강의 미드호 수심은 1937년 이후 최저치를 기록했다. 뉴욕타임스는 핀란드 기상연구소를 인용해 “북극에서 세계 평균 대비 2배(기존 관측치)가 아니라 4배나 빠른 온난화가 진행 중”이라고 전했다. 특히 비영리단체인 퍼스트스트리트재단의 보고서에 따르면 내년 미국의 50개 카운티에 거주하는 약 810만명이 체감온도(열지수) 섭씨 51.7도 이상의 무더위를 경험할 것으로 전망됐고, 30년 뒤인 2053년에는 같은 고통을 겪는 이들이 1억 760만명으로 늘어날 것으로 관측됐다. 열지수는 미국 기상청(NWS)이 기온과 습도에 따라 사람이 실제로 느끼는 더위를 지수화한 것인데, 51도 이상은 가장 높은 단계인 ‘극도의 위험’으로 열사병에 걸릴 위험이 매우 크다. 전날 CNN은 국립대기연구소의 연구를 인용해 40일간 눈비가 지속됐던 1860년대의 대홍수를 뛰어넘는 거대 홍수가 40년 뒤 캘리포니아를 덮쳐 주 절반이 잠길 수 있다고 예측했다. 본래 100년에 한 번 발생할 만한 대홍수이지만 기후변화로 그 주기가 25∼50년으로 짧아졌다는 것이다. 문제는 신냉전 시대를 맞아 미러, 미중 간 대립구도의 심화로 핵과 기후에 대한 전 세계의 위협 대응 속도가 더뎌지고 있다는 점이다. 아워월드인데이터(OWID)에 따르면 전 세계 핵탄두 수는 1986년(6만 4452개) 정점을 찍고 꾸준히 줄었지만, 2017년(9272개)부터 정체돼 현재 전 세계에 9440개의 핵탄두가 깔린 것으로 추정된다. 러시아는 이미 우크라이나 침공 과정에서 핵무기 카드로 수차례 서방을 위협했고, 북한은 지난 4월 선제 핵공격 가능성을 시사한 바 있다. 또 낸시 펠로시 미 하원의장이 이달 초 대만을 방문하자 세계 최대 온실가스 배출국인 중국은 이를 내정 간섭 및 주권 침해로 보고 미국과 기후변화 문제에 대해 협력 중단을 선언한 상태다.

미국과 러시아가 핵전쟁을 하면 전세계 53억명이 기근으로 사망한다는 연구 결과가 나왔다. 최대 핵보유국 간 전쟁으로 세계 인구의 3분의 2가 굶어죽는다는 분석이다. 미 럿거스대 등 국제 연구진은 핵무기 보유국 9곳이 핵전쟁을 벌이는 시나리오 6가지를 가정하고 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다고 국제학술지 네이처푸드 최신호(15일자)에 발표했다. 미국과 러시아 사이 대규모 핵전쟁이 1가지, 인도와 파키스탄 등 소규모 핵전쟁이 나머지 5가지였다. 그 결과, 모든 핵전쟁은 전쟁이 일어난 도시와 함께 수많은 사람을 없애고 토양과 물을 오염시키지만 직접적인 피해가 가지 않았던 다른 모든 곳에도 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 핵폭발로 인한 화재에서 발생한 그을음과 먼지가 성층권을 뒤덮으면 햇빛이 차단돼 기온이 급격히 떨어지는 핵겨울이라는 기후변화가 일어난다. 그러면 전 세계적으로 작물과 가축, 어획량 등 식량 공급원이 치명적인 영향을 받아 수많은 사람이 굶어죽을 수 있다. 연구진은 기존 연구를 바탕으로 핵폭발로 인해 발생한 버섯구름이 대기 중으로 확산 시 햇빛을 얼마나 차단하는지를 계산했다.해당 데이터를 미국 국립대기연구센터(NCAR)이 지원하는 기후 예측 도구 복합지구시스템모델(CESM)에 입력한 결과, 아무리 작은 규모의 핵전쟁이라도 세계 식량 공급에 치명적인 혼란을 일으키는 것으로 나타났다. 인도와 파키스탄 간 소규모 핵전쟁만으로도 500만t의 그을음과 먼지가 하늘을 덮게 된다. 그러면 5년간 세계 식량 생산량이 7% 줄어 2억 5500만 명이 굶어죽을 수 있다. 양국간 더 큰 규모의 핵전쟁은 4700만t의 그을음과 먼지를 일으켜 기아로 인한 사망자는 25억 1200만 명에 달할 수 있다. 특히 최근 우크라이나 사태로 인해 군사적 긴장이 최고조에 이른 미국과 러시아가 핵전쟁을 벌이면 1억 5000만t의 그을음과 먼지가 일어나 3~4년간 세계 식량 생산량은 90%까지 줄어 53억 4100만 명이 굶어죽을 수 있다. 핵폭발로 인한 직접적인 사망자도 3억 6000명에 달하는 것으로 나타났다. 연구 공동저자 앨런 로보크 럿거스대 석좌교수는 “어떤 규모의 핵전쟁이라도 수십억 명이 죽는다. 유일한 해법은 핵무기 금지뿐”이라고 강조했다. 현재 핵무기 보유국은 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 영국, 파키스탄, 인도, 이스라엘, 북한 등 9개국으로 1만 2700여기 핵탄두를 보유하고 있다. 2017년 채택된 유엔 핵무기금지조약은 세계 66개국이 비준했지만 핵보유국가는 한 나라도 비준하지 않았다.

지난주 서울, 경기, 인천 수도권을 중심으로 쏟아진 폭우는 곳곳을 물바다로 만들고 인명·재산 피해를 입혔다. 이번 폭우도 극한 기상만 발생하면 들먹이는 ‘기후변화’가 원인인지에 대해서는 분석이 필요하지만 간접적 영향을 끼쳤다는 것을 부인할 수 없다. 많은 기후학자들은 지금처럼 온실가스 배출이 계속돼 온난화가 가속화할 경우 폭염, 가뭄, 홍수 같은 예측 불가한 날씨가 일상화될 것이라고 보고 있다. 과학자들은 이런 기후변화가 이제는 우리 기억 속에서 사라진 감염병들을 다시 불러내고, 감염병의 독성도 더욱 세게 만들 것이라는 우울한 예측을 내놨다. 실제로 지난 10일 영국 런던의 하수에서 소아마비(폴리오) 바이러스가 검출되면서 영국 보건 당국은 비상이 걸렸다. 1945년 원자폭탄이 발명되기 전까지 인류 최악의 감염병 중 하나였던 소아마비 바이러스가 1984년 이후 런던에서 검출된 적이 없다. 영국 정부가 2003년 소아마비 종식을 공식 선언한 지 19년 만에 다시 발생한 것이다.전염병의 제왕으로 오랜 기간 인류를 괴롭혔던 두창(천연두)도 1980년 5월 세계보건기구(WHO)에서 종식이 선언되며 완전히 사라졌다. 그렇지만 지난해 말부터 동물에게서 주로 나타나는 원숭이두창이 인간에게 전염되고 미국, 유럽을 중심으로 사람 간 감염이 확산되면서 WHO는 비상사태를 선언했다. 미국 하와이대 지질환경학과, 지구과학과, 천연자원·환경관리학과, 해양생물학연구소, 위스콘신 메디슨대 공중보건과학과, 스웨덴 예테보리대 해양과학과 공동 연구팀은 기후변화가 홍수, 가뭄, 폭염, 혹한 등 극한 기상을 일상화시키고 사라진 전염병을 불러내고 동물이 주로 걸리던 감염병이 인간을 공격하는 사례는 더 많아질 것이라고 14일 밝혔다. 연구팀은 기후변화가 병원균의 독성을 강화시키고 사람의 면역체계까지 약화시킬 것이라는 분석도 내놨다. 이 같은 연구 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 9일자에 실렸다. 기후변화와 감염병 증가의 관계는 그간 개별 병원균이나 폭염, 홍수 같은 특정 위험에만 초점을 맞춰 분석돼 왔다. 연구팀은 기후 위험과 질병에 관해 연구한 3213개 연구를 정량적으로 재분석하는 메타분석 방식으로 연구했다. 이를 위해 사람을 감염시킬 수 있는 286종의 전염병과 홍수, 가뭄, 혹한, 해수면 상승 같은 10가지 기후 위험의 상관관계를 들여다봤다.그 결과 9종을 제외한 277종의 전염병은 홍수나 폭염 같은 단 하나의 극한 기상만으로도 감염력과 독성이 강화될 것으로 봤다. 인류에게 영향을 끼쳤던 전염병의 58%(218종)는 기상 이변으로 인해 변이가 발생해 이미 독성이 강해졌다. 서아프리카 풍토병으로 치사율 30~50%에 이르는 라사열, 공기나 물을 매개로 발열과 호흡기증상을 수반한 박테리아성 감염병인 재향군인병(legionnaires’ disease) 등은 기상이변으로 병원균의 감염성과 강도가 더 세질 것으로 예측됐다. 또 열대 지역에서 많이 발생하는 라임병, 뎅기열, 말라리아 같은 질병은 감염 지역이 전 세계로 확대될 것이라고 연구팀은 밝혔다. 특히 북극의 온난화가 지구 평균보다 4배 이상 빠르다는 연구 결과는 전염병 확산이 더욱 암울하게 흘러갈 것이라는 예측을 가능하게 한다. 지구과학 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이러먼트’ 8월 12일자에 실린 연구를 보면 북극 온난화가 지구 평균보다 2~3배 빠르다고 알려졌지만 실제로는 4~7배에 이르는 것으로 나타났다. 핀란드 국립기상학연구소, 이스턴 핀란드대 응용물리학과, 노르웨이 국제기상연구센터 공동 연구팀은 1979~2021년 북극권 기상 관측 데이터를 분석해 빠른 북극 온난화를 일컫는 북극 증폭이 가속되고 있다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 실제로 북극 대부분 지역은 최근 10년 동안 산업화 이전 대비 0.75도 높아졌고, 스발바르 군도와 러시아 노바야제믈라 군도는 10년 동안 1.25도나 상승했다고 분석했다. 기후변화와 감염병 발생을 연구한 카밀로 모라 하와이대 교수는 “기후 위험이 질병으로 이어지는 만큼 각각의 질병에 대한 대응책을 마련하는 것도 중요하지만 온실가스 배출 감소로 기후변화를 억제할 필요가 있다”고 설명했다.