리튬이온배터리의 ‘왕좌’를 이을 차세대 배터리 기술 선점을 위한 글로벌 업체 간의 경쟁이 치열하게 펼쳐지고 있다. SK이노베이션은 이승우 미국 조지아 공과대학 교수와 협력해 차세대 전고치 배터리 개발에 나선다고 16일 밝혔다. 이 교수는 한국과학기술원(KAIST)과 공동으로 고무 형태의 고체 전해질(사진)을 개발해 세계적 학술지 ‘네이처’에 이름을 올린 학자다. 이 교수가 개발한 고체 전해질은 차세대 ‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리의 상용화를 앞당길 기술로 평가된다. 이온이 잘 흐르는 정도를 뜻하는 이온전도도를 기존 고체 전해질보다 100배나 끌어올렸고, 고무라 신축성도 뛰어나 배터리 내부의 손상에서도 안전하다. 이 기술이 적용되면 현재 1회 충전 시 500km를 달리는 전기차의 주행거리를 800km까지 늘릴 수 있을 것으로 기대된다. 전고체 배터리는 현재 대세인 리튬이온배터리의 뒤를 이을 가장 유력한 후보로 꼽힌다. LG에너지솔루션·삼성SDI·SK이노베이션 등 국내 기업은 물론 글로벌 배터리 스타트업, 토요타 등 글로벌 완성차 회사들도 개발에 뛰어든 바 있다. 액체 전해질을 써 폭발 위험이 큰 기존 배터리와 달리 전고체 배터리는 폭발 위험이 없다. 따라서 폭발을 방지하기 위한 분리막이나 냉각장치가 필요하지 않아 그만큼 배터리 용량을 개선할 수 있다는 장점이 있다. 다만 상용화를 위해서는 낮은 이온전도도에 따른 배터리 출력의 한계와 고체의 계면저항(경계면에서 물질의 이동성이 저하되는 현상)으로 인한 수명단축 등의 난제를 풀어야 한다. 업계에서는 2025년쯤 상용화 제품이 등장해 2030년쯤 전체 배터리의 7~10%를 차지할 것으로 보고 있다. 이달 말 ‘상장 대박’을 예고한 LG에너지솔루션은 전고체 배터리 외에도 ‘리튬황 전지’ 개발에 주력하고 있다고 밝힌 바 있다. 리튬황 전지는 양극 소재를 저렴한 황을 사용하는 전지다. 전기차보다는 도심항공모빌리티(UAM)나 드론 등 작은 비행체에 탑재하는 용도로 성능보다는 가격경쟁력 측면에서 강점을 가질 것으로 기대된다. 세계 1위 배터리 기업 중국 CATL은 지난해 나트륨이온 배터리 개발 계획을 밝힌 바 있다. 마찬가지로 성능은 떨어지지만, 일반 리튬이온 배터리보다 생산가가 20%나 저렴한 것으로 알려졌다. 영하 20도에서도 잘 작동하는 나트륨이온 배터리는 겨울철에도 전기차를 안정적으로 운용할 수 있도록 도울 것으로 보인다. 다만 기존 배터리보다 현저히 낮은 에너지 밀도가 해결 과제로 꼽힌다. CATL은 나트륨이온 배터리를 내년 중으로 공급할 계획이다.

세계보건기구(WHO) 북미지역국은 전 세계 대부분 국가에서 코로나19 변이 바이러스인 오미크론이 확산됐고 미주지역에서는 조만간 우세종으로 자리잡게 될 것이라는 예측을 내놨다. 한국 정부도 1~2주 내에 오미크론이 우세종이 될 것이라고 밝히기도 했다. 이 때문에 전문가들은 오미크론 감염에 대한 유일한 예방책은 마스크 착용과 백신접종이라고 강조하고 있다. 이런 상황에서 중국산 백신은 오미크론 예방에 가장 취약하다는 분석결과가 나왔다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 불활성화 바이러스 백신은 위중증 전환은 막아주지만 감염을 막을 수 있는 항체는 거의 만들지 못한다는 분석을 14일 내놨다. 이번 분석에 따르면 시노팜, 시노백으로 대표되는 불활성화 바이러스 백신은 오미크론 변이 감염을 거의 예방하지 못하는 것으로 나타났다. 불활성화 백신은 바이러스를 화학적으로 처리해 감염을 일으키지 못하게 독성을 약화시켜 만든 것이다. 기존 많은 백신들이 이 같은 방식으로 만들어진다. 불활성화 백신은 안정적이고 제조가 용이하다는 장점이 있지만 많은 실험연구 결과에 따르면 코로나19에 있어서는 불활성화 백신은 효과가 떨어지는 것으로 알려져 있다. 코로나19 백신 중 불활성화 백신으로 만들어 진 것은 중국에서 만든 시노팜, 시노백이 대표적이다. 시노백, 시노팜 백신은 지금까지 전세계에서 사용된 110억 도스 중에 절반 가까이인 50억 도스에 이르는 것으로 알려져 있다. 인도, 이란, 카자흐스탄 등에서 만든 불활성화 백신들도 2억 도스 이상 사용된 것으로 알려져 있다. 이들 백신은 주로 아프리카나 동남아시아 등 저개발국가를 중심으로 백신 외교차원에서 공급된 것들이 많다. 그렇지만 네이처 분석에 따르면 불활성화 코로나19 백신은 2차 접종까지 마치더라도 오미크론 변이 바이러스 감염에 대응할 수 있는 면역 분자 형성을 하지 못한다. 심지어 3차 접종을 마치더라도 세포의 바이러스 감염을 막아줄 수 있는 중화항체 수준이 매우 낮다는 실험결과들이 많다. 반면 mRNA 백신이나 정제된 단백질로 만들어진 백신은 3차 접종을 마칠 경우 오미크론 변이 감염을 효과적으로 막아준다는 것이다. 임상면역학자인 스웨덴 카롤린스카연구소 생명과학과 치앙 판 함마르스톰 교수는 “이번 분석은 코로나19와 인류와의 전쟁에서 불활성화 백신의 역할을 재평가해야 한다는 점을 명확히 하고 있다”고 강조했다. 다른 전문가들도 불활성화 백신들이 백신을 아예 접종하지 않는 것보다는 감염시 중증전환율을 낮춰 입원 및 사망자를 줄여준다는 것은 여전히 확실하지만 예방차원의 백신효과에서는 떨어지는 것이 사실이라고 지적하고 있다. 지난해 12월 홍콩 연구진이 시노백 백신으로 2차 접종을 완료한 25명을 대상으로 혈청을 분석한 결과 단 한 명도 오미크론 변이에 대한 중화항체를 갖고 있지 않은 것으로 조사됐다는 연구결과를 내놓기도 했다. 그렇지만 3차 접종을 할 경우는 중화항체 수치가 다소 높아진다고 밝혔다. 함마르스톰 교수팀의 분석 결과 불활성화 백신으로 2차 접종을 마친 뒤 mRNA 백신으로 3차 접종할 경우는 불활성화 백신으로 3차 접종했을 때보다 중화 항체수가 월등히 높아진다고도 밝혔다.

삼성전자 연구진이 인간의 두뇌처럼 기억과 연산을 하나의 칩 안에서 수행할 수 있는 반도체 기술을 세계 최초로 구현한 연구 결과를 13일 국제학술지 ‘네이처’에 게재했다. 차세대 인공지능(AI) 반도체뿐 아니라 인간의 뇌를 모방하는 ‘뉴로모픽 기술’ 개발에도 속도가 붙을 것으로 전망된다. 삼성전자 연구진이 구현한 메모리 기술은 자기저항메모리(MRAM) 소자를 기반으로 하는 ‘인-메모리 컴퓨팅’이다. 이는 하나의 메모리에서 데이터의 저장과 연산까지 수행하는 최첨단 칩 기술이다. 연구에는 정승철 삼성전자 종합기술원 전문연구원이 제1저자로, 함돈희 종합기술원 펠로(하버드대 교수)와 김상준 종합기술원 마스터가 공동 교신저자로 참여했다. 인-메모리 컴퓨팅은 메모리 내 대량의 정보를 이동 없이 메모리 내에서 병렬 연산해 전력 소모가 현저히 낮다. 이 덕분에 차세대 저전력 AI 칩을 만드는 유력한 기술로 주목받고 있다. 삼성전자는 “시스템 반도체 공정과 접목해 대량 생산이 가능한 비휘발성 메모리인 MRAM을 세계 최초로 인-메모리 컴퓨팅으로 구현하고, 차세대 저전력 AI 칩 기술의 지평을 확장했다는 점이 이번 연구의 큰 성과”라고 평가했다.

코로나19이 전 세계에 확산된지 3년째에 접어들고 있다. 2020년 초부터 각종 통계를 보면 코로나19는 특히 고령 감염자들에게 치명적이다. 그렇지만 아직 고령층에 치명적인 이유에 대해서는 명확히 규명되지는 않고 있다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 신변종바이러스연구센터는 고령층 코로나19 감염자의 중증도와 전파율이 저연령 감염자보다 높다는 사실을 동물실험으로 보여줬다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 10일자에 실렸다. 연구팀은 족제비과 포유류인 페렛을 생후 6개월 이하, 1~2살, 3살 이상으로 나눈 뒤 코로나19 바이러스에 감염시킨 뒤 병원성을 비교했다. 페렛은 사람과 호흡기 구조가 유사해 바이러스에 감염됐을 때 인체에서 일어나는 발열, 재채기, 콧물, 활동성 저하 같은 임상증상이 똑같이 나타난다. 이 때문에 생쥐, 영장류와 함께 인체감염 실험 동물모델로 많이 쓰인다. 분석 결과 나이가 어린 페렛은 감염을 통해 병을 일으키는 병원성과 증식성이 낮아 밀접 접촉한 다른 동물로 바이러스를 많이 전파시키지 않았다. 그렇지만 고연령 페렛은 증식성이 높아 다른 동물로 전파율이 매우 높고 폐에서 바이러스 RNA 양성세포가 다수 검출되고 중증 폐병병이 나타나는 등 중증도도 높았다. 또 연구팀은 RNA 염기서열분석 기법으로 감염된 폐조직의 유전자 발현 양상도 분석했다. 저연령 페렛에서는 빠른 면역반응 후 손상된 조직 재생을 위해 다양한 유전자가 발현됐다. 그렇지만 고연령 페렛에서는 감염 초기부터 염증성 사이토카인 발현이 현저하게 증가해 바이러스 뿐만 아니라 정상세포까지 공격하고 면역세포도 지나치게 활성화돼 심각한 염증을 유도했다. 연구팀은 고연령의 코로나 감염 페렛과 중증 환자의 유전체를 비교분석한 결과 사이토카인과 면역세포를 과활성화시켜 중증질환을 일으킨다는 사실을 확인하고 바이러스 전파율과 병원성이 모두 높게 나타난다는 사실을 입증했다. 최영기 신변종바이러스연구센터장(충북대 의대 교수)는 “숙주 연령에 따라 코로나19 바이러스의 병원성과 전파율이 큰 차이를 보인다는 것을 실험적으로 증명한 것은 이번이 처음”이라며 “이번 결과는 중증 및 고령환자 맞춤형 코로나19 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다.

감기에 걸려도 코로나19에 대한 면역력이 생길 수 있다고 영국 연구진이 주장했다. 임페리얼 칼리지 런던대학 연구진은 학술지 네이처 커뮤니케이션스에 게재한 논문을 통해 감기에 걸려서 면역 기억이 생기면 코로나19에도 덜 걸리는 것 같다고 밝혔다고 BBC 등이 10일(현지시간) 보도했다. 연구진은 2020년 9월 백신 미접종자이면서 동거인이 코로나19 확진 판정을 받은 지 얼마 안된 52명을 대상으로 코로나19 감염 여부와 기존 감기로 생긴 면역세포인 T세포 수준을 조사했다. 28일의 조사 기간 절반은 코로나19에 감염됐고 절반은 그렇지 않았는데, 코로나19에 걸리지 않은 이들 중 3분의 1은 혈액에 특정 기억 T세포 수준이 높았다. 이 T세포는 감기와 같이 다른 코로나바이러스 감염으로 생겼을 가능성이 높다. 거의 일년 반 전 조사한 결과를 왜 이제야 논문으로 발표하는지 궁금할 수 있는데 BBC 기사는 이를 해결해주지 않았다. 전문가들은 그러나 감기에 걸렸다고 해서 모두 자동으로 코로나19에 면역이 생긴다고 생각하면 ‘위중한 실수(grave mistake)’가 될 것이라고 지적했다. 감기에 걸린 사례 가운데 코로나바이러스를 보유한 사례는 10∼15%에 불과했기 때문이다. 연구진은 표본도 작고 조사 기간도 짧다는 문제점을 지적했다. 또 감기로 인한 면역력 외에 환기나 동거인의 감염력 등도 변수가 될 수 있다고 말했다. 이들은 “왜 어떤 사람들은 코로나19 바이러스에 노출돼도 감염이 되고, 일부는 안되는지 궁금했다”고 밝혔다. 논문의 수석 저자인 아짓 랄바니 교수는 백신이 여전히 감염으로부터 보호하는 수단이란 점에 동의했다. 그는 “이번 발견을 통해 몸이 어떻게 하면 올바르게 움직이는지 배우게 되면 새로운 백신을 디자인하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

2019년 11월 말 중국 우한에서 시작된 코로나19가 전 세계로 확산된 지 3년째로 접어들었다. 그동안 과학자들의 노력 덕에 코로나19 바이러스에 대한 많은 궁금증들이 풀렸지만 여전히 수수께끼로 남아 있는 부분은 이 바이러스가 어디서 시작됐느냐 하는 ‘바이러스의 기원’이다. 코로나19 확산 초부터 제기됐던 의혹 중 하나는 중국 우한 국가바이러스 연구소에서 유출됐다는 것이다. 그렇지만 세계보건기구(WHO)가 지난해 초 중국에서 4주간 코로나19 기원에 관한 조사를 한 뒤 “코로나19가 실험실에서 유출됐을 가능성은 극히 낮고 박쥐가 갖고 있던 바이러스가 중간 숙주 동물을 거쳐 인간에게 옮겨 왔을 가능성이 크다”는 결론을 내렸다. 그렇지만 구체적 증거를 제시하지 못해 의혹은 완전히 사라지지 않고 있다.이런 가운데 영국, 남아프리카공화국, 독일, 미국 출신의 생물학자와 의과학자, 사회과학자들로 이뤄진 공동연구팀은 세계 곳곳에서 바이러스 학자들이 실험실 수준에서 연구하는 ‘자가 확산 바이러스’(self-spreading virus)의 위험성을 경고한 연구 결과를 냈다. 이번 공동연구에는 영국 킹스칼리지런던대 국제보건·사회의학과, 런던 열대위생의학대학원 감염병역학과, 남아공 케이프타운대 분자·세포생물학과, 독일 연방 자연보전청(BfN), 막스플랑크 진화생물학연구소 진화유전학과, 미국 사우스캘리포니아대 정치·국제관계학과 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 1월 7일자에 실렸다. 1980년 노벨화학상을 수상한 폴 버그 미국 스탠퍼드대 교수가 1972년 재조합 DNA를 만드는 데 성공하자 영국 분자생물학자인 노린 머리와 케네스 머리 부부는 이 방법으로 1974년에 세계 최초로 복제와 감염이 가능한 유전자 변형 바이러스를 개발했다. 2개월 뒤에는 미국 분자유전학자 로널드 데이비스 스탠퍼드대 교수도 유전자 변형 바이러스를 탄생시켰고, 이후 많은 연구자들이 실험실에서 변형 바이러스를 이용해 연구를 하고 있다. 1980년대 호주에서는 실험실에서 만든 자가 확산 바이러스로 여우, 생쥐, 토끼 같은 야생동물 개체수를 줄이거나 질병을 퍼뜨리지 못하도록 하는 방법을 연구해 일부 성공했다. 2000년에는 스페인 과학자들이 스페인 연안 작은 섬에서 자가 확산 바이러스로 만든 백신을 접종한 토끼와 접종하지 않은 토끼를 풀어놓고 30일 뒤 백신 미접종 토끼들을 잡아 조사한 결과 절반 이상에서 항체가 형성된 것을 관찰했다. 그렇지만 유럽의약품안전청(EMA)에서는 이 동물백신 사용을 불허했다. 지난해 9월에는 사스, 메르스, 코로나19 등 인간에게 치명적인 바이러스들을 갖고 있는 박쥐들에게 바이러스를 재조합해 만든 자가 확산 백신을 접종해야 한다는 주장과 실험이 담긴 논문이 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태학·진화’에 실렸다. 그렇지만 이번 연구팀은 숙주에서 숙주로 이동하는 자가 확산 바이러스가 실험실에서는 제대로 통제되더라도 외부 환경에 노출되면 생물학적 특성이 변이될 가능성이 매우 크다고 지적했다. 특히 자가 확산 바이러스를 이용한 백신이 기존 백신과 달리 집단 내에 항체를 빠르게 형성할 수 있을 것이라는 기대와 가능성도 있지만 숙주 간 이동 과정에서 치명적인 변이를 일으킬 가능성이 더 크다고 설명했다. 이번 연구를 이끈 영국 킹스칼리지런던대 필리파 렌초스 교수는 “실험실에서 만들어진 자가 확산 바이러스의 사용에 대해 생물학적 안전성이나 윤리적 문제는 지나치게 과소평가돼 있다”고 지적했다.

울산지역 첫 공공미술관인 ‘울산시립미술관’이 오는 6일 개관한다. 5일 울산시에 따르면 울산시립미술관은 사업비 677억원을 들여 중구 북정동 중부도서관 일원 6182㎡ 부지에 지하 3층, 지상 2층, 건축 연면적 1만 2770㎡ 규모로 건립됐다. 개관전시로 전 세계 14개국 70명의 작가가 참여하는 5개 전시가 마련된다. 울산이 가진 도시의 정체성과 향후 운영 비전 등을 담은 것이 특징이다. 먼저 개관특별전인 ‘포스트네이처:친애하는 자연에게’는 울산의 도시정체성을 담았다. 과거 대한민국 산업수도에서 생태·정원도시로 거듭난 울산의 정체성을 담아 기술과 자연이 대립을 넘어 융합과 공존을 이루는 세계를 표현한다. 세계 미술계에서 현존하는 미디어아트 최강자로 손꼽히는 히토 슈타이얼과 영국, 독일 등 국제전시를 통해 주목받는 중국 출신 신예작가 정보 등 거물급 해외 작가들이 대거 참여한다. 오는 4월10일까지 1·2전시실에서 볼 수 있다. 두 번째 전시는 디지털기술 전용체험관(XR랩)을 활용한 ‘블랙 앤드 라이트 : 알도 탐벨리니’이다. XR랩은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 등 최신 디지털 기술을 이용해 만든 실감형 미디어아트 체험 전용관이다. 어린이 기획전인 ‘노래하는 고래, 잠수하는 별’은 태화강이 ‘죽음의 강’에서 ‘생명의 강’으로 되살아난 과정을 설치·영상·사운드 작업으로 구현한다. 아이들의 참여를 통해 작품을 완성해 나가는 창의적인 체험 중심의 에듀테인먼트형 전시다. 오는 5월 8일까지 3전시실에서 전시한다. ‘울산시립미술관 소장품전:찬란한 날들’은 미술관 소장작품 30여 점을 만날 수 있는 전시다. 동구 대왕암공원 옛 울산교육연수원에서 4월 10일까지 진행된다. 시립미술관 제1호 소장 작품인 백남준 작가의 ‘거북’도 이곳에서 볼 수 있다. 울산지역 우수 신인 작가 24명의 작품을 소개하는 ‘대면-대면 2021’ 전시도 옛 울산교육연수원 안에서 4월 10일까지 이어진다. 시립미술관 전시 관람료는 1000원이고, 19세 미만과 65세 이상은 무료다. 오전 10시부터 오후 6시까지 운영되고, 매주 월요일과 설·추석 당일은 휴관한다. 시립미술관 관계자는 “5개 개관 기념전을 통해 평면, 입체, 설치, 공연, 디지털 미디어 아트까지 최첨단 현대미술을 한 번에 경험할 수 있다”면서 “자연과 기술, 산업과 예술이 어떻게 조화를 이루며 나아가야 할 것인지를 상상하게 하는 매혹적인 전시가 될 것”이라고 밝혔다.

우주에서 가장 강한 자석 천체인 ‘마그네타’(magnetar)가 태양의 10억 배에 달하는 에너지를 한 순간에 분출하는 현상이 포착됐다. 스페인 발렌시아대 등 국제연구진은 지구에서 약 1300만 광년 떨어진 조각가자리 은하의 마그네타(GRB2001415)가 태양 10억 개가 생성하는 것과 맞먹는 에너지를 약 0.1초 동안 분출했다고 밝혔다. 연구 공동저자 빅터 레글레로 발렌시아대 교수는 “지난 2020년 4월 15일, 마그네타는 약 10분의 1초 동안 막대한 에너지를 분출했다”면서 “진정한 우주 괴물”이라고 말했다. 마그네타는 매우 강력한 자기장을 가진 중성자별의 한 종류를 말한다. 다른 중성자 별처럼 지름은 약 20㎞ 정도지만 자기장은 1000배 이상이다. 자기장의 세기는 약 10기가 테슬라(T·1T=1만G)로, 지구 자기장과 비교했을 때 1000만 배나 강하다. 이처럼 강한 자기장과 높은 밀도 때문에 마그네타에서는 특유의 강한 X선 방출과 감마선 폭발이 일어난다. 하지만 폭발은 1초 미만으로 매우 짧아 발견 자체가 쉽지않다. 지금까지 관측된 마그네타는 총 30개다. 이번 연구는 국제우주정거장(ISS)에 탑재된 대기-우주 상호작용 모니터(ASIM) 기기를 사용해 마그네타의 밝기 변화를 조사했다. 이를 통해 마그네타의 에너지 분출 강도와 지속 시간을 기록했다. 연구 주저자로 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 알레르토 J. 카스트로티라도 박사는 “마그네타는 비활성 상태에서도 태양보다 10만 배 더 밝지만, 우리가 연구한 마그네타의 경우 찰나의 순간 분출한 에너지는 태양이 10만 년간 분출하는 에너지와 맞먹는다”고 말했다. 에너지 분출의 원인은 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다. 천문학자들은 마그네타 자기권의 불안정성이나 마그네타 외층의 성진(별의 지진)에 의한 것으로 추정한다. 레글레로 교수는 “마그네타 연구의 어려움은 신호(분출 시간)가 짧다는 점에 있지만, 신호의 진폭이 빠르게 감소해서 배경이 되는 잡음에 파묻히는 문제도 있다”면서 “때문에 신호를 구별하기가 어렵다”고 말했다. 이번 분출은 지금까지 관측된 마그네타 30개 중 가장 먼 마그네타에서 일어났다. 레글레로 교수는 “마그네타는 고요한 우주 속에서 태양 10억 배의 힘으로 노래해 우리에게 존재를 알리고 있는 것 같다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최근호(2021년 12월 22일자)에 실렸다.

지난해 11월 말 등장해 전 세계에 빠르게 확산되고 있는 코로나19 오미크론 변이 바이러스에 대해 특화된 백신 개발이 필요하다는 연구결과가 나왔다. 백신에 의해 형성되는 중화항체의 오미크론 차단 효과가 델타변이에 의해 크지 않다는 것이다. 미국 마운트시나이 아이칸의대 미생물학과, 분자세포의학·병리학과, 감염병부, 보건·응급병리학연구소, 시애틀 워싱턴대 의대 소아과학과, 시애틀아동병원연구소 공동연구팀은 이전에 코로나19에 감염됐다가 회복된 사람들도 백신을 접종받지 않으면 오미크론 예방효과가 낮다고 3일 밝혔다. 이와 함께 현재의 백신은 오미크론을 완벽하게 차단하기 쉽지 않다는 연구결과를 내놨다. 백신 접종자들 중에서도 돌파감염이 많이 나오는 이유를 보여준 것이다. 이 같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 지난해 12월 31일자에 실렸다. 연구팀은 다양한 면역수준을 가진 사람 85명을 대상으로 혈청을 채취해 중화항체 형성 수준을 조사했다. 실험 대상자는 코로나에 감염됐다가 회복된 사람부터 화이자-모더나 교차 2차접종 완료자, 모더나 2차 접종 완료자, 화이자-모더나 교차 3차 접종 완료자, 모더나 3차 접종 완료자, 감염 회복후 2차 접종 완료자, 감염 회복후 3차 접종 완료자 등으로 구성됐다.연구팀은 이번 실험 대상자를 모더나, 화이자 백신으로 제한한 것은 이들 mRNA 백신이 다른 백신들에 비해 코로나19 바이러스에 효과적으로 대응할 수 있는 것으로 알려져 있기 때문이다. 연구에 따르면 코로나19에 감염됐다가 회복된 뒤 백신을 접종하지 않은 사람이나 2차 접종만 끝낸 사람들은 오미크론 변이에 가장 취약한 것으로 확인됐다. 화이자-모더나 2회 교차접종자나 모더나 2차 접종 완료자는 다른 코로나19 바이러스에 비해 오미크론에 대한 중화항체 형성 정도는 23분의1(화이자-모더나 교차접종), 42분의1(모더나 2차접종) 수준으로 확인됐다. 3차접종을 마친 사람들은 다른 사람들보다 오미크론에 대한 중화항체 형성이 높았지만 기존 코로나19 바이러스와 비교한다면 7.5분의1(교차접종), 16.7분의1(모더나접종)에 불과한 것으로 나타났다. 연구를 주도한 마운트시나이 아이칸의대 플로리언 크래머 교수(응용바이러스학)는 “이번 연구는 오미크론 변이 바이러스가 백신접종이나 코로나에 감염됐다가 회복된 사람들의 면역반응에 어떤 영향을 미치는지 보여주고 있다”라며 “백신 접종을 하는 것이 중증 전환을 예방해주기는 하나 변이바이러스가 등장할 경우 예방 및 중증전환율을 낮추기 위한 맞춤형 백신이 필요하고 신속하게 제작할 수 있는 방법이 필요해질 것”이라고 라고 설명했다. 영국 보건안전청(UKHSA)도 지난달 23일 발표한 ‘코로나 변이 분석보고서’를 통해 3차 백신을 접종한 뒤에도 10주 정도 지나면 오미크론 변이에 대한 중화항체 형성 효과가 절반 이하로 떨어지는 것으로 확인됐다는 조사결과를 내놨다. 이 때문에 보건안전청 역시 오미크론 같은 변이바이러스용 백신을 따로 개발하는 것이 시급하고 4차 접종이 필요할 수도 있다고 진단했다.

자연경관이 뛰어난 강원 강릉시 금진·심곡 해안단구지역이 새해부터 대단위 복합 관광지(조감도)로 본격적으로 개발된다. 강릉시는 1월 3일 시청상황실에서 사격장 이전 및 남부권(금진리·심곡리 일대) 개발사업 우선협상대상자인 태영건설 컨소시엄과 사업협약(MOA)을 체결한다고 30일 밝혔다. 시는 지난달 민간사업자를 공모해 태영건설 컨소시엄을 우선협상대상자로 선정했다. 사업의 골자는 2028년까지 금진리 일대 사격장 부지 등 금진·심곡리 주변 276만㎡ 부지에 약 1조 5000억원을 투자해 강릉 해양관광의 신성장 동력이 될 수 있는 체류형·친환경 관광단지를 개발하는 것이다. 이곳에는 주변 자연경관과 어우러진 바다 공연장, 에코돔 식물원, 레이크가든·네이처팜·야외 키즈파크 등을 포함하는 네이처파크가 조성될 예정이다. 골프·리조트·호텔 등도 들어설 계획이다. 이를 위해 태영건설 컨소시엄은 태영건설을 대표 출자자로 해 출자금 500억원 규모의 특수목적법인을 설립하고 사격장 이전사업부터 본격 추진할 예정이다. 시는 지역농수산물 우선 사용, 지역 주민 채용 등 지역경제 활성화와 지역주민 지원에 민간사업자가 적극 협력하도록 했다. 특히 관광단지 개발사업에서 10%를 초과하는 수익에 대해서는 지역사회에 환원하기로 하는 등 사업의 혜택이 최대한 지역사회에 돌아갈 수 있도록 했다. 김한근 강릉시장은 “그동안 사격장 이전 합의각서 체결과 민간사업자 공모까지 어느 하나 쉽지 않았는데 새해 업무 시작 첫날 남부권 개발을 위해 민간사업자와 사업협약을 맺게 돼 감회가 새롭다”고 말했다.

갓 태어난 아이들도 누구에게 배우지 않고도 사물과 사람을 구분하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 학습과정 없이 최소한의 인지능력을 갖는 것에 대해 학자들은 많은 궁금증을 가져왔다. 이런 상황에서 카이스트 바이오및뇌공학과 연구진은 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 별다른 학습 과정없이 출생 직후부터 다양한 인지 기능을 수행할 수 있게 하는 뇌의 선천적 인지기능은 데이터 입력을 통한 학습에 의존하는 인공신경망과는 뚜렷이 구분된다. 이 때문에 많은 학자들은 이를 밝혀내는 것이 생물학적 지능 발생과 진화의 원리를 파악하는데도 결정적 단서를 제공할 것으로 기대해왔다. 특히 사물과 얼굴을 구분하는 얼굴인지 기능은 사회적 행동을 하는 다양한 동물 종의 어린 개체들에서 관찰돼 왔다. 이에 연구팀은 얼굴인지 기능에 초점을 맞춰 뇌의 시각신경망을 흉내낸 인공신경망에서 사물인지 기능을 가상실험(시뮬레이션)했다. 그 결과 단순히 사물의 인식하는 기능은 학습을 전혀 거치지 않고도 자발적으로 발생할 수 있다는 것을 확인했다.학습이 이뤄지기 전에 신경망 초기 구조가 갖춰진 시점에서 이미 다양한 인지기능이 발생할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 특히 일반 인공지능 모델에서는 특정 기능을 수행하기 위해서는 우선 데이터 학습이 반드시 필요하지만 생물학적 뇌신경망의 기능발생은 학습없이 자발적으로 이뤄질 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 뇌 과학의 오랜 화두로 남아있던 지능 형성의 선천성과 후천성 논란과 관련해 선천적 기능 발생의 중요성을 보여주는 것이다. 백세범 교수는 “이번 연구는 뇌과학에 있어서 가장 근본적 질문 중 하나인 선천적 인지기능 발생을 설명하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다”라면서 “데이터 학습기반 인공지능 구현방식과는 전혀 다른 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

2021년 신축년도 겨우 하루 남았습니다. 이맘때만 되면 ‘파블로프의 개’처럼 반사적으로 올 한 해를 되돌아보고 내년을 계획합니다. 사실 한 해를 마무리하면서 지난 한 해 어떤 화두로 어떻게 살아왔는지 생각하는 것은 중요합니다. 최근 몇 년 동안처럼 지난 1년도 우리 사회에서는 공정, 정의, 안전 등이 화두였습니다. 그런데 공정, 정의라는 개념은 언제부터 갖게 되는 것일까요. 영국 플리머스대, 포츠머스대, 애스턴대, 독일 베를린자유대, 라이프치히대, 막스플랑크 진화인류학연구소, 미국 듀크대 공동연구팀은 공정, 정의에 대한 개념은 타고나며 어린아이들도 규칙에 어긋나는 행동에 대해서는 처벌과 간섭을 하려고 한다는 사실을 확인했습니다. 이 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 12월 28일자에 실렸습니다. 사람이 공정, 정의, 규범을 언제 인식하게 될까라는 궁금증은 교육학, 심리학, 뇌과학 등 많은 분야 전문가들이 관심을 가졌던 것입니다. 2011년 미국 워싱턴대 연구팀이 공정심과 이타심, 배려심은 첫 돌이 갓 지난 15개월을 전후해서 확실히 드러난다는 연구결과를 국제학술지 ‘플로스원’에 발표했습니다. 이들은 이에 앞서 ‘네이처’에 “인간의 뇌는 보상체계의 불공정함에 대해 민감하게 반응하도록 공정성이 태생적으로 내장돼 있다”는 연구논문을 발표하기도 했습니다. 이번 연구팀은 독일, 인도, 케냐, 아르헨티나 등 7개국 8개 지역에 거주하는 5~8세 남녀 어린이 376명을 대상으로 행동실험을 했습니다. 실험대상 지역은 도시 4곳, 시골 4곳이었습니다. 연구팀은 아이들에게 색깔과 모양이 다양한 블록을 분류하도록 했습니다. 대신 절반은 블록을 색깔별로 분류하도록 하고 다른 절반의 아이들에게는 모양별로 분류하도록 학습시켰습니다. 그런 다음 세 명씩 짝을 지어 둘은 게임을 하고 나머지 한 명은 관찰을 하도록 했습니다. 연구팀은 게임을 하는 아이 중 한 명에게 규칙과 다른 방식으로 블록을 분류하도록 한 뒤 관찰자 아이가 어떤 행동을 하는지 살펴봤습니다. 실험 결과, 관찰자 아이는 게임이 늦어질 때도 간섭하고 잔소리를 했지만, 정해진 규칙을 벗어나 게임을 할 때 더 많이 간섭하고 게임에 실제 개입하기도 했습니다. 문화에 따라 규범위반에 대해 간섭하는 형태는 조금씩 달랐지만 시골 지역 어린이들이 도시 지역 어린이보다 더 많이 항의하는 것으로 나타났습니다. 이는 시골처럼 소규모 지역 사회 어린이들은 이웃들이나 친지들과 함께 지내면서 공동체의 규범 준수에 대해 엄격하게 교육받기 때문으로 보인다고 연구팀은 해석했습니다. 공정, 정의, 규범준수 같은 개념을 선천적으로 타고난다 하더라도 주변 어른이나 나이 많은 아이들의 행동을 보고 가치관으로 체화시키게 된다고 연구팀은 설명했습니다. 이번 연구는 어른들이 공정, 정의, 규범준수에 대해 상황에 따라 다른 모습을 보이고, 자기 자신과 주변 사람에게는 너그럽고 타인에게만 엄격한 이중적인 태도를 자주 보이는 것은 사회의 건전성을 해칠 수 있다는 의미를 내포하고 있습니다. 우리 편의 이익을 위해 표정도 안 바뀌고 ‘내로남불’하는 모습, 내년에는 안 볼 수 있을까요.

미국 오하이오주립대 수의학과, 국립 알레르기·감염병연구소를 중심으로 한 11개 연구기관은 북미지역에 서식하는 야생사슴에게서 코로나19 바이러스를 검출했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 12월 24일자에 실렸다. 연구팀은 올 1~3월 오하이오주 북동부 9개 지역에 서식하는 야생 흰꼬리사슴 360마리를 대상으로 코로나19 감염여부를 확인하기 위한 PCR검사를 했다. 그 결과 전체 3분의1이 넘는 129마리가 코로나19 양성반응을 보였다. 바이러스 유전자 분석을 한 결과, 인간에게서 발견할 수 있는 바이러스 계통들도 발견됐다. 사슴에게서 인간 유래 코로나19 바이러스가 발견된 이유가 명확히 밝혀지지는 않았지만 이 같은 결과는 사슴이 새로운 코로나19 변이 바이러스의 원인이 될 수 있음을 보여 준 것이라고 연구팀은 해석했다.

노르웨이의 한 습지에서 기러기 떼가 하늘로 날아오르는 모습을 드론으로 촬영한 작품이 ‘2021년 올해의 자연 사진가’ 공모전에서 대상을 차지했다. 조류 사진작가 테리에 콜라스가 ‘겨울 이주’(Winter migration)이라는 제목으로 출품한 대상작은 지난 4월 말 자택 인근 트론헤임피오르 습지에서 분홍발기러기 무리가 하늘로 날아오른 모습을 드론에 장착된 카메라로 촬영한 것이다. 작가에 따르면, 분홍발기러기 등 겨울 철새 약 8만 마리는 매년 봄과 가을 월동지와 번식지 사이를 오가는 동안 이 습지를 들린다. 토니 우 심사위원은 “사진을 보는 순간 주목하지 않을 수 없었다”면서 “처음에는 촬영 과정에서 드론이 새들의 이동을 방해하진 않았나라는 생각도 들었지만 새들이 자유롭게 날개 짓하고 느긋하게 쉬는 모습에서 그런 생각을 접을 수 있었다”고 덧붙였다.이번 공모전에서는 또 러시아 캄차카 자연공원에서 화산이 분화하는 모습과 콩고민주공화국에서 실버백 고릴라 한 마리가 자신의 힘을 과시하며 가슴을 두드리는 모습, 미 애리조나주에서 둥근꼬리땅다람쥐 가족의 다정한 모습 등도 부문별 수상작으로 뽑혔다. 네이처 토크스가 후원하는 올해의 자연 사진가 공모전은 올해로 6회째를 맞는다. 올해는 97개국에서 2만 점이 넘는 작품이 출품돼 역대 최고 경쟁률을 기록했다. 우승자에게는 3000파운드(약 480만원)의 상금과 사진 장비가 부상으로 제공된다.

경기도는 조류 충돌이 자주 발생하는 투명방음벽 5곳에 충돌방지 스티커 필름을 설치한 결과 조류 폐사체가 95% 정도 감소한 것으로 조사됐고 29일 밝혔다. 도에 따르면 시범사업지 부근 조류 폐사체를 모니터링한 결과, 1회 조사당 폐사체가 2019년~올해 6월 2.8마리에서 충돌방지용 스티커 필름을 부착한 이후인 올해 9~11월 0.1마리로 줄었다. 앞서 도는 지난 9월 조류 충돌이 빈번한 수원 신동사거리 주변, 고양 삼송 LH 12단지 주변, 고양 원흥초등학교 남측 주변, 하남 미사호수공원 주변, 양주 옥빛중학교 주변 등 투명방음벽 5곳(총연장 2.33km)에 세로 5cm·가로 10cm 이하 간격의 무늬를 넣은 필름과 스티커를 부착했다. 이후 자원봉사단을 중심으로 지난달까지 사후 모니터링을 진행해 투명방음벽 부근 조류 폐사체를 확인하고 온라인 기반 자연활동 공유 플랫폼인 ‘네이처링’에 입력하면 국립생태원이 이를 확인해 분석했다. 국립생태원이 분석한 시범사업 사전·사후 모니터링 비교 결과를 보면 사전 153회 조사에서 충돌 건수 436건이 발생했고, 사후 32회 조사에서 충돌 건수는 4회다. 하남 미사호수공원 주변 투명방음벽의 경우 사전 조사에서 100건의 충돌이 발생했으나 사후 조사에서 4건만 확인됐다. 그 외 4개 다른 지점에서는 조류 폐사체가 발견되지 않았다. 홍지선 도시주택실장은 “전국적으로 연간 약 800만 마리의 야생조류가 사람의 편의와 미관을 위해 설치된 투명 인공구조물로 인해 폐사되고 있는데, 우리의 노력으로 그 희생이 현격히 줄어들 수 있다는 사실을 이번 시범사업을 통해 확인했다””고 말했다.

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

효과 지속력, 모더나가 화이자보다 강력 코로나19 부스터샷(3차 접종)을 맞은 뒤 10주가 지나면 새 변이 오미크론에 대한 예방 효과가 급감한다는 연구 결과가 나왔다. 예방 효과 지속력은 모더나가 화이자보다 강력한 것으로 나타났다. 영국 보건안전청(UKHSA)이 지난 23일 발표한 보고서에 따르면 3차 접종 10주 뒤 모더나의 보호 효과는 70% 지속되는 반면, 접종 2주 뒤 70%에 달하던 화이자의 효과는 10주가 지나면 45%에 그쳤다. 이는 영국 내 오미크론 확진자 6만 8489명을 대상으로 분석한 결과다. 연구 결과 델타 변이의 경우 두 백신 모두 부스터샷 접종 2~4주 뒤 유중증 예방 효과는 90%에 달했지만, 오미크론의 경우 70% 정도의 효과를 보였다. 이후 10주가 지나자 화이자 부스터샷의 효과는 45%로 급감했고, 모더나의 효과는 지속됐다고 UKHSA는 전했다. 이런 효과 감소에도 제니 해리스 UKHSA 청장은 부스터샷 접종이 필요하다는 점을 강조했다. 그는 BBC 인터뷰에서 “부스터샷 접종이 중증과 사망 예방에 상당히 긍정적 영향을 끼칠 것으로 본다”고 말했다.“기존 백신으로 오미크론 막기 어렵다” 미국 컬럼비아대 연구팀도 오미크론 변이가 기존 백신을 회피하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 23일 ‘네이처’에 실린 미 컬럼비아대 의대의 데이비드 호 의학 교수팀 논문에 따르면 2차 접종까지 마친 사람도 오미크론을 중화하는 항체 효능은 매우 낮은 것으로 확인됐다. 코로나19 회복 환자에게서 분리한 항체는 오미크론 중화 능력이 백신 항체보다 더 약했다. 화이자나 모더나의 mRNA 백신으로 부스터샷을 맞아도 항체의 오미크론 중화 작용은 충분하지 못할 것으로 예측됐다. 호 교수는 “감염됐다가 회복한 사람이나 백신 접종을 마친 사람도 여전히 오미크론 감염 위험에 노출돼 있다는 걸 시사한다”며 “3차 부스터샷을 맞으면 얼마간 면역이 강해지겠지만 오미크론을 방어하기엔 충분하지 않을 것”이라고 말했다.

세밑이 되면 가는 해를 아쉬워하고 오는 해를 향해 새로운 희망을 품기 마련이다. 코로나19가 임인년 새해에도 계속될 것이라는 우울한 예측들이 나오지만, 과학자들은 놀라운 연구 성과를 내고 있고 인류에게 희망을 줄 수 있는 연구에 끊임없이 도전하고 있다. 과학저널 사이언스와 네이처는 ‘2021년 최고의 연구성과’와 ‘2022년 주목해야 할 연구’를 발표하면서 과학자들의 노력에 박수를 보냈다. 사이언스가 꼽은 올해 과학계 최고의 연구에는 단백질 구조 해독 시간을 획기적으로 줄인 인공지능(AI) ‘로제타폴드’ 개발이 꼽혔다. 이 연구는 사이언스 독자를 대상으로 한 온라인 투표에서도 39%의 지지를 받아 1위에 올랐다. 단백질이 어떤 특성을 갖고 있는지 파악하기 위해서는 아미노산 서열뿐만 아니라 2차, 3차, 4차구조를 정확히 알아야 한다. 단백질 입체구조 파악을 위해 X선 결정학이나 극저온전자현미경이 이용되고 있다. 문제는 결과를 얻기까지 짧아야 수개월, 길게 보면 몇 년이 걸린다는 점이다. 미국 워싱턴대 단백질설계연구소 연구진은 짧게는 수 분, 길어도 수 시간 내에 단백질 구조를 해독하는 로제타폴드를 만들었다. 로제타폴드로 기존에 밝혀진 단백질 구조를 해독하도록 한 결과 90% 이상의 정확도로 파악하는 것이 확인됐다. 과학자들은 이 연구 결과가 생화학 분야의 판도를 바꿀 것으로 보고 있다. 독자들이 선정한 우수연구성과 2위는 고대 퇴적물에서 고인류의 DNA를 발견한 것이다. 3위는 크리스퍼 유전자가위를 이용한 시력 개선 같은 인체적용 연구가 선정됐다. 이 밖에 코로나19 치료제 개발, 환각제를 이용한 외상후스트레스장애(PTSD) 치료, 화성 지진 관측, 감염병 치료용 단일클론항체 개발, 한 단계 발전한 핵융합기술 등도 올해 우수연구 순위에 올랐다. 새해에 주목해야 할 연구는 어떤 것들이 있을까. 네이처는 3년째에 접어드는 코로나19 상황에 주목해야 한다고 강조했다. 2020년 초 코로나19에 감염됐다가 완치된 이들의 장기적 영향에 대한 추적조사가 본격화될 것으로 예상되고 있다. 변이 바이러스가 계속 등장하는 상황에서 이에 대응할 수 있는 변이 맞춤형 백신과 치료제들을 신속하게 생산할 수 있는 방법도 등장할 것으로 기대된다. 각국의 우주탐사 계획은 2022년 전 세계를 열광시킬 것으로 보인다. 미국 항공우주국(NASA)은 내년 2월 아르테미스 계획의 첫 무인 탐사선 ‘아르테미스 1호’를 쏘아 올린다. 우주인을 태운 유인 탐사선 아르테미스 2호는 2023년에 발사한다. 아르테미스 계획은 2025년까지 달에 인간을 보내기 위한 것으로 미국, 유럽, 일본은 물론 한국까지 참여하고 있는 국제 프로젝트다. 한국도 내년 8월 달 궤도선을 발사한다. 한국 최초의 달 궤도선에는 달의 물과 얼음을 탐지하기 위해 NASA가 개발한 특수카메라를 비롯해 다양한 과학 관측 탑재체가 실린다. 중국도 내년에 톈허 우주정거장을 완성할 계획이며 유럽연합(EU)과 러시아는 2020년에 발사 연기됐던 화성탐사선 ‘엑소마스’ 프로젝트를 재가동한다. 또 거대강입자가속기(LHC) 재가동도 초미의 관심사다. LHC는 스위스와 프랑스 국경에 설치된 27㎞의 원형터널로 이뤄져 있는데 양성자 2개를 각각 다른 방향으로 빛의 속도에 가깝게 가속시킨 뒤 충돌시켜 나오는 입자를 관측하는 장치다. LHC로 ‘신의 입자’로 불렸던 힉스입자를 찾아낸 과학자들은 2013년 노벨물리학상을 수상하기도 했다. 2018년 12월까지 2차 가동을 마친 LHC는 검출기 구성 장치추가를 포함한 개선 작업을 시작했다. 올해 3차 가동을 시작할 계획이었지만 코로나19로 작업이 늦어지면서 내년 6월 가동될 예정이다. 3차 가동이 시작되면 새로운 입자와 암흑물질을 발견할 수 있을지 주목된다. 기후변화, 생물다양성 논의를 위한 제27차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP27), 제15차 유엔생물다양성협약 당사국총회(COP15) 2부회의도 내년에 주목해야 할 부분이라고 네이처는 밝혔다.

코로나19 새 변이 오미크론이 지금까지 나타난 모든 변이 중 가장 전염력이 강하다고 추정되는 가운데 현재까지 나온 주요 백신의 부스터샷(추가접종)으로도 오미크론의 침투를 막기엔 충분하지 않다는 연구 결과가 나왔다. 미국 컬럼비아대 의대의 데이비드 호 의학 교수팀이 과학저널 ‘네이처’에 23일(현지시간) 발표한 연구 논문에 따르면 오미크론 변이는 지금까지 개발된 코로나19 백신 접종이나 자연감염으로 생기는 면역 방어를 광범위하게 회피하는 것으로 나타났다. 연구팀은 먼저 백신 접종으로 생기는 항체가 오미크론 변이를 어느 정도 중화하는지 테스트했다. 시험 대상은 현재 가장 널리 쓰이는 화이자와 모더나, 아스트라제네카, 얀센 등 백신 4종으로 제한했다. 오미크론 변이에 대한 이들 백신의 방어력은 예상보다 나빴다. 2차 접종까지 마친 사람도 오미크론을 중화하는 항체 효능은 매우 낮은 것으로 확인됐다. 변이 출현 이전의 야생형 바이러스를 중화하는 효능과 비교하면 그 차이가 확연했다. 코로나19에 감염됐다가 회복한 환자에게서 분리한 항체의 경우엔 백신을 통해 형성된 항체보다 오미크론 중화 능력이 더 약했다. 더구나 화이자나 모더나 등 mRNA 백신으로 추가접종을 하더라도 항체의 오미크론 중화 작용은 충분하지 못할 것으로 예측됐다. 이런 결과는 앞서 영국과 남아공에서 진행된, 오미크론 변이에 대한 백신 효능 테스트 결과와 대체로 부합하는 것이다. 이들 나라에서도 2차까지 백신을 맞은 접종자들을 대상으로 항체 효능을 시험했다. 컬럼비아 의대의 아론 다이아몬드 에이즈(AIDS) 연구 센터 소장인 호 교수는 “감염됐다가 회복한 사람이나 백신 접종을 마친 사람도 여전히 오미크론 감염 위험에 노출돼 있다는 걸 시사한다”라면서 “3차 추가접종을 맞으면 얼마간 면역이 강해지겠지만 오미크론을 방어하기엔 충분하지 않을 것”이라고 말했다. 현재 사용 중인 코로나19 단클론 항체치료제도 오미크론을 막기엔 역부족인 것으로 나타났다. 감염 초기에 이런 항체치료제를 투여하면 위중증 진행을 막는 데 상당한 효과를 볼 수 있다. 연구팀은 오미크론이 지금까지 본 코로나19 변이 중 가장 완벽하게 중화항체를 회피하는 바이러스라는 결론을 내렸다. 호 교수팀은 오미크론 변이의 스파이크 단백질에서 항체를 피하는 데 도움을 주는 4개의 돌연변이를 추가로 찾아냈다. 오미크론 변이의 특징은 세포 감염에 필요한 스파이크 단백질의 돌연변이가 부쩍 늘었다는 것이다. 스파이크 단백질의 돌연변이가 이렇게 증가하면 기존 백신이나 치료용 항체의 공격을 회피할 가능성이 크다. 코로나19 백신이나 치료용 항체의 표적이 대체로 다 스파이크 단백질이기 때문이다. 호 교수팀은 또 오미크론 변이도 숙주세포의 ACE2 수용체와 스파이크 단백질의 융합을 통해 감염 경로를 연다는 걸 확인했다. 정리하자면 지금까지 나온 백신이나 항체치료제, 또는 자연감염으로는 오미크론 감염을 막기엔 부족하다는 것이다. 호 교수는 “코로나19가 어떻게 진화할지를 예측해 이에 맞는 백신과 치료제를 개발해야 할 것”이라고 강조했다.

최근 선진국 이외 개발도상국, 저개발국가에서도 코로나19 백신 접종을 거부하는 분위기가 높아지면서 과학자들이 델타, 오미크론에 이어 또다른 최악의 변이 바이러스 등장을 우려하고 있다. 과학저널 ‘네이처’는 선진국들 중심에서 백신접종률이 높아지고 백신생산량이 늘어나면서 개발도상국이나 저개발국가들에서도 코로나19 백신 접종을 회피하는 분위기가 나타나면서 연구자들의 우려가 커지고 있다는 분석을 내놨다. 그동안 코로나19 백신 회피는 선진국들 중심에서 나타나고 저개발국가들에서는 백신 접근성이 떨어진다는 것이 문제였다. 그런데 백신보급이 늘어나면서 저개발국가에서도 백신을 거부하는 분위기가 커지면서 새로운 코로나19 변종바이러스 등장 우려가 커지고 있다. 스페인 바르셀로나 국제보건연구소 감염병학자인 제프리 라자러스 바르셀로나대 의대교수는 “코로나19를 비롯해 바이러스성 감염병들은 지역사회 감염이 많을 경우 쉽게 변이가 나타나는 경향이 크다”라며 “백신접종을 통해 바이러스 확산을 억제하는 것이 변이를 차단할 수 있는 최선의 방법”이라고 말했다. 인구 대부분이 백신 접종을 받지 않은 탄자니아, 콩고민주공화국, 파푸아뉴기니, 네팔는 물론 오미크론 변이가 처음 나온 남아프리카공화국에서도 백신부족이 문제가 아닌 백신접종 거부 분위기 때문일 것이라는 예측을 내놓고 있다. 미국 존스홉킨스대 의대 행동과학자 루팔리 리메이 교수는 “여전히 많은 나라들에서 백신 부족이 문제가 되고 있지만 저개발국가들이 많은 남반구 사람들이 생각보다 많이 백신접종을 피하는 것으로 확인되고 있다”고 밝히기도 했다. 이 같은 분위기는 실제로 아프리카 현지에서도 감지되고 있다. 남아프리카 에이즈연구센터 살림 압둘 카림 소장은 “지난 10월 말까지만 해도 아프리카 국가들의 가장 큰 문제는 백신 물량이 충분치 않다는 것”이라며 “현재 아프리카 대부분 국가에서는 충분한 백신이 공급됐음에도 백신 접종률은 공급된 것의 64%에 불과하다”고 밝혔다. 공급된 백신이 아프리카 인구 전체를 맞힐 정도로 충분치도 않지만 백신이 처음 나왔을 때보다 늘어났음에도 이제는 백신을 맞으려고 하지 않는다는 것이다. 게다가 남아공에서는 현재 매주 접종량은 가장 많은 사람이 맞았을 때인 9월과 비교해서도 4분의1 수준으로 떨어져 있다. 또 1차접종만 받고 2차, 3차 추가접종을 하지 않는 사람들이 많아지고 있다는 것이다. 독일 베를린사회과학연구소가 주도한 공동연구팀은 코로나백신이 나오기 전인 지난해 7월 전 세계 12개국 약 4만 5000명을 대상으로 한 설문조사에서는 미국을 비롯한 선진국들보다 저소득국가, 개발도상국가의 국민들이 백신접종에 더 적극적으로 나타났다. 그렇지만 백신접종이 진행되고 각종 변이 바이러스들이 등장하면서 상황이 급변했다고 네이처는 분석했다. 조사당시 백신 수용도가 97%로 가장 높았던 네팔은 성인의 40% 정도만 1차 접종을 마친 현재 접종속도가 0에 수렴할 정도로 접종 희망률이 낮아졌다는 것이다.영국 케임브리지대 연구진이 25개국 2만 5334명을 대상으로 한 또다른 백신 수용성 연구에 따르면 전체 인구의 3%만 접종한 파푸아뉴기니에서도 80% 이상의 사람이 백신접종 계획이 없다고 밝힌 것으로 나타났다. 감염병학자와 커뮤니케이션학자 등 전문가에 따르면 백신 회피에는 ▲백신 개발속도 ▲가짜뉴스를 비롯한 정보의 부정확성 ▲정부의 신뢰도가 큰 영향을 미친다. 백신 개발을 주도하고 있는 선진국에서는 백신이 빠르게 개발되고 보급되고 있지만 사용 권장사항이 자주 변경되면서 백신거부 분위기가 생기는 것이며 평소 정부의 신뢰도가 높거나 코로나19 대유행에 있어서 초기 대응을 잘한 국가들에서는 백신에 대한 수용도가 훨씬 높다고 전문가들은 밝히고 있다. 저개발 국가나 개발도상국들의 경우는 유통기한이 임박한 백신이 공급되면서 마치 부자들이 먹고 남는 음식을 던져주는 것 같은 느낌을 주기 때문에 초기에 비해 백신거부하는 사람이 늘었을 것이라고 지적하면서 글로벌 백신 불평등은 반드시 해결해야 한다고 강조했다. 리메이 교수는 “무엇보다 많은 곳에서 백신 보급속도나 증거기반 정보보다 가짜뉴스와 잘못된 정보가 더 빠르게 퍼지고 있는 것이 문제”라며 “이 때문에 각국 정부는 백신접종률을 높이고 더 이상의 변이 발생을 차단하기 위해서는 백신 거부감의 이면에 있는 사회적, 심리적 문제도 동시에 해결해 나가야 할 것”이라고 말했다.