국내 연구진을 중심으로 한 국제공동연구팀이 차세대 태양전지인 페로브스카이트 태양전지 효율을 세계 최고수준으로 끌어올리는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부, 한국에너지기술연구원 울산차세대전지연구개발센터, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 공동연구팀은 페로브스카이트 태양전지 효율을 약 26% 달성에 성공했다고 5일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 실렸다. 페로브스카이트는 하나의 음이온과 두 개의 양이온이 결합해 규칙적인 입체구조를 갖는 물질이다. 합성이 쉽고 가격이 저렴해 디스플레이, 센서 분야 등에서도 많이 연구되고 있다. 특히 태양광 발전 분야에서는 현재 실리콘 기반 태양광 발전보다 단가를 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대되는 차세대 전지이다. 그렇지만 현재 상용화돼 쓰이고 있는 실리콘 태양전지보다 효율이 떨어지고 내구성이 떨어져 상용화까지는 시간이 걸릴 것이라는 시각이 지배적이다. 현재 개발되고 있는 페로브스카이트 태양전지의 효율은 15~20% 안팎이며 상용화돼 쓰이고 있는 실리콘 기반 태양전지 효율은 26.7% 수준이다. 정부는 최근 2050년 탄소제로 사회 구축을 위해 2030년까지 저가 중국산 태양전지를 대체하기 위해 태양전지 효율을 30% 이상 올릴 수 있는 기술개발을 지원하고 상용화까지 이끌어 내겠다고 밝힌바 있다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 물질 조성을 바꿔 효율과 안정성을 높이려는 연구가 활발하지만 아직 해결되지 못하고 있다. 연구팀은 페로브스카이트 음이온 일부를 ‘포메이트’라는 물질로 교체하는 방식으로 페로브스카이트 광활성층의 전기적, 화학적 성질을 개선함으로써 전지 효율과 내구성을 높였다. 연구팀은 컴퓨터 가상실험을 통해 포메이트가 페로브스카이트 양이온과 상호작용해 결합력을 강화시키고 전하 수명을 기존보다 50% 이상 증가시켜 전기에너지 전환효율을 높일 수 있다는 것을 파악했다. 실제로 연구팀은 페로브스카이트에 포메이트를 첨가해 태양전지를 만든 결과 기존 페로브스카이트 전지보다 효율이 10% 이상 높아졌다. 태양광을 전기로 바꾸는 전환효율이 25.6%로 세계 최고 수준을 기록한 것이다. 이번 연구는 페로브스카이트 소재를 기반으로 한 태양광전지는 물론 차세대 디스플레이 같은 광전소자 개발에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 페로브스카이트 결정 내에 음이온 자리에 다른 물질을 배치함으로써 효율을 높일 수 있다는 것을 보여줬다”라며 “실험실 수준에서 달성한 효율을 실제로 만드는 것도 가능해 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 수술용 실(봉합사)을 겸한 체내 삽입형 측정센서를 개발해 주목받고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 공동연구팀은 수술용 실처럼 인체 부작용 없이 체내 삽입이 가능할 뿐만 아니라 수술 부위를 직접 봉합도 가능한 봉합사형 유연변형 센서를 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 코로나19 상황이 계속되고 있지만 날씨가 따뜻해지면서 야외 활동을 즐기려는 이들이 늘고 있다. 야외 활동의 증가로 인해 인대, 힘줄 등 결합조직 관련 질환이 급속하게 증가하고 있다. 다른 신체부위도 마찬가지이지만 이들 부위는 조직 특성과 재생 능력이 다르기 때문에 치료와 재활시 지속적인 모니터링으로 환자 맞춤형 의료서비스가 필요하다. 현재도 재활 중에 조직의 변화와 움직임을 모니터링하기 위해 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층촬영(CT), 초음파 같은 영상의학 기술이 활용되고 있지만 실시간 측정이 어렵다. 실시간 관찰을 위해 체내삽입형 유연전자소자가 개발되고 있지만 이질적인 물체인 전자소자를 인체 내에 오랫 동안 삽입하기도 힘들고 특정 조직에 장기간 고정시키기도 쉽지 않다.연구팀은 섬유성분을 이용한 봉합사형 체내 삽입 무선 스트레인 센서를 개발했다. 전자소자이면서 수술에도 사용할 수 있기 때문에 원하는 조직에 효과적으로 고정시켜 일정 기간 모니터링이 가능하다. 또 배터리가 필요없는 수동형 무선통신 체계를 갖추고 있어서 무선으로 실시간 데이터 전송이 가능하다. 실제로 연구팀은 이번에 개발한 봉합사형 센서를 이용해 아킬레스건을 손상시킨 미니피그를 대상으로 수술을 실시한 결과 봉합과 고정이 효과적으로 이뤄졌으며 조직의 움직임을 실시간으로 측정할 수 있다는 점이 확인됐다. 또 체내 삽입 후 3주가 지난 뒤에도 무선센서는 높은 안정성으로 정상작동하는 것이 관찰되기도 했다. 이재홍 DGIST 교수는 “이번 연구결과는 체내 삽입형 전자소자를 직접 봉합이 가능한 형태로 개발해 기존 관련 기술의 한계를 극복하고 체내 삽입형 전자소자의 실제 임상 적용을 앞당기는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

플라즈마는 전기적으로 중성을 띄는 기체분자가 외부 에너지로 인해 이온과 전자로 분리된 상태를 말한다. 반도체와 디스플레이 제조 공정에도 핵심 역할을 하고 형광등 내부나 네온사인, 공기청정기에도 활용되고 있다. 국내 연구진이 ‘제4의 물질상태’라고 플라즈마가 액체와 기체 사이 경계면에서 안정성을 증가시킨다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 카이스트 원자력및양자공학과, 한국핵융합에너지연구원 공동연구팀은 기체를 이온화시킨 플라즈마가 기체-액체 사이 경계면의 유체역학적 안정성을 증가시키는 것을 발견하고 이를 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 1일자에 실렸다. 와인이 담긴 잔을 가볍게 흔든 다음 그대로 두면 와인이 잔의 벽을 타고 눈물처럼 아래로 흘러내리는 일명 ‘와인의 눈물’ 현상이나 갯벌 바닥의 물결무늬, 샤워기 물줄기 등 유체 경계면에는 유체역학적 불안정성이 흔히 나타나는 것을 알 수 있다. 제트 형태의 기체를 액체 표면에 분사시키는 방식은 다양한 과학과 산업분야에서 활발히 쓰이고 있다. 그렇지만 이 때 액체 표면에서 유체역학적 불안정성이 증가하는 현상과 이를 안정화하는 방법에 대해서는 여전히 해결되지 않은 문제들이 많다. 이에 연구팀은 헬륨 기체 제트를 고전압으로 이온화시켜 만든 플라즈마를 물 표면에 분사시키면 일반적인 기체와 액체 사이 경계면에서보다 훨씬 안정적으로 유지된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀이 사용한 플라즈마 제트는 플라즈마 총알로 불리는 고속의 이온화 파동과 전기바람이 발생시키는데 이것들이 물 표면의 불안정성을 줄인다는 것이다. 연구팀은 물 표면을 따라 초당 수 십㎞의 속력으로 이동하는 플라즈마 총알이 물 표면과 나란한 방향으로 일으키는 강한 전기장을 만들어 물 표면을 안정적으로 유지한다는 것을 실험적으로 확인하고 플라즈마-물 이론을 만들었다. 최원호 카이스트 원자력및양자공학과 교수는 “이번 연구는 플라즈마라는 독특한 물질 상태에 대한 이해를 높이고 산업적으로 활용이 가능한 플라즈마 유체제어 분야를 확대시켜 플라즈마 의료, 생명, 농업, 식품, 화학 등 다양한 분야 기술발전을 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

겨우내 움츠렸던 땅 위 생물들이 기지개를 펴는 4월은 식목일도 끼어 있다. 이맘때면 지자체와 기업들, 시민들은 서로 나무를 심겠다고 나선다. 하지만 이 식목의 계절 이전인 늦겨울부터 초봄은 도심 속 가로수에는 고난의 시간이다. 새싹이 나기 전에 가지치기를 하기 때문이다. 가지치기는 나무의 균형 발달을 돕고 통풍이 잘되게 해서 가로수의 건강을 증진시키기 위한 것이다. 특고압선과의 안전 거리 확보도 전정의 또 다른 이유다. 하지만 작업의 편의성과 비용절감 등을 이유로 시민들은 이즈음 거의 벌목 수준의 가지치기를 목격할 때가 많다.160여 그루의 은행나무가 2차선 차도 옆으로 줄지어 심어진 서울 신사동의 가로수길은 도심의 대표적 수목 거리다. 하지만 이곳의 가로수도 무분별한 전정의 가위를 피하지는 못한다. 은행나무 열매가 인도에 떨어져 악취를 풍긴다는 이유로 심한 가지치기가 진행됐고, 심지어 이면도로로 들어가는 길목의 나무는 차량의 시야확보 때문에 밑동만 남겨 놓고 완전 베어져 버렸다. 그리고 그 밑동은 녹색매트로 가려졌다.경기 일산시 동구의 한 인도에는 나무젓가락을 꽂아 놓은 듯한 모양의 나무 수십 그루가 서 있다. 이 나무들은 나무의 역할을 전혀 할 수 없을 정도의 모습이다. 해당 구청에 문의해 받은 답변은 “그 나무들은 구청에서 관리하는 ‘가로수’(도로 옆에 심어진 나무)가 아니고 건물주들이 심은 조경수여서 관리감독 대상이 아니다”였다. 건물을 지을 때 필수녹지조성 요건을 충족시키기 위해 심어진 나무가 너무 자라 건물 간판을 가리고 출입을 방해하자 모두 베어 버린 것이다. 이렇게 베어진 나무들은 보행자의 안전도 위협하고 있었다. 사람 키높이로 잘려진 나무에서 날카로운 잔가지들이 뻗어 나오고 있었기 때문이다. 인근 아파트 주민인 황현씨는 “어두운 밤에는 이 잔가지들이 더욱 안 보여 위험하다. 이렇게 해 놓을 거면 그냥 뽑는 게 낫다”며 안타까워했다.경기 부천의 한 아파트에서도 사정은 마찬가지. 나무들이 벌목 수준으로 손상됐다. 지은 지 30년 넘은 아파트와 세월을 함께한 30년 넘은 나무들이 댕강댕강 잘리고 뽑혀서 아파트 한쪽에 쌓였다. 이 현장을 제보해 준 아파트 주민은 “명목상으로는 주차장을 넓히기 위한 것이지만 주차장과 상관없는 곳의 나무들도 비용 때문인지 마구잡이로 베어 버렸다”면서 “나무가 예뻤던 곳인데”라고 아쉬워했다.시민단체 ‘가로수를 아끼는 사람들’은 올해 2월부터 자연을 기록하고 공유하는 시민과학 플랫폼 ‘네이처링’과 페이스북을 통해 잘못된 가지치기에 대한 제보를 받았다. 이 프로젝트는 모아진 제보들을 지자체와 시민들에게 공유하고 가로수를 보호하기 위한 문화를 만들기 위한 것이다. 현재까지 200여건의 제보가 사진과 함께 올라와 있다. ‘가로수를 아끼는 사람들’의 대표인 최진우 조경학 박사는 “가로수는 사람에게 아름다운 풍치를 주어 마음을 즐겁게 하고, 더운 여름에는 그늘을 주어 시원하게 하며, 자동차 통행이 잦은 도로에서는 소음을 줄이고 미세먼지 등 대기오염물질을 감소시키는 효과를 주고, 단절된 도시녹지를 연결하여 생물다양성을 증진하는 등 도시에 꼭 필요한 그린인프라다”고 강조한다. “그러니 도심 속 모든 나무는 사유지의 것이라 하더라도 공공재 성격으로 관리돼야 한다”고 말했다. 이 단체는 앞으로 지자체와 사유지의 나무까지 함께 컨설팅해 주고 지원해 주는 정책도 마련할 계획이라고 귀띔했다. 글 사진 정연호 기자 tpgod@seoul.co.kr

하버드대 연구진, 저널 ‘네이처’ 논문“스트레스 심하면 탈모 오는 거 맞다”스트레스 호르몬, 모낭 휴지기 연장유두 세포 Gas 6 분비, 치료 표적 부상 스트레스를 많이 받으면 탈모가 온다는 속설이 과학 실험을 통해 사실로 입증됐다. 미국 하버드대 연구진은 만성 스트레스가 모낭 줄기세포의 재생 기능을 방해하는 생물학적 메커니즘을 밝혀냈다. 스트레스를 받을 때 분비되는 호르몬이, 모낭 줄기세포의 휴지기를 연장해 재생을 장기간 멈추게 하는 것으로 나타났다. 과학자들은 스트레스 신호가 모낭 줄기세포에 전달되는 분자 경로도 찾아냈다. 이 연구 결과는 1일 저널 ‘네이처’에 실렸다. 논문의 수석저자인 수야츠에 줄기세포 재생 생물학과 부교수는 “스트레스가 모낭 줄기세포의 활성화를 늦추고, 조직 재생 주기에도 근본적인 변화를 가져온다는 걸 확인했다”라고 말했다. 모낭은 평생 재생 과정을 반복할 수 있는, 포유류의 몇 안 되는 조직 중 하나다. 모낭, 성장과 휴지의 사이클 되풀이 모낭 줄기세포가 활성화해 모낭과 모발을 재생하는 성장기엔 머리가 매일 자라지만, 줄기세포가 활동을 멈추고 쉬는 휴지기엔 머리가 쉽게 빠진다. 탈모가 생기는 건, 모낭 줄기세포가 계속해 휴지 상태로 있으면서 새로운 조직을 재생하지 않기 때문이다. 연구팀은 만성 스트레스를 받는 생쥐 모델의 모낭 줄기세포가 장기간 휴지 상태에 머문다는 걸 관찰했다. 이런 생쥐는 코르티코스테론 호르몬이 평소보다 많이 분비됐다. 이 호르몬을 투여하면 정상 생쥐의 모낭 줄기세포에도 스트레스 효과가 나타났다. 코르티코스테론은 척추동물의 부신 피질에서 만들어지는 스테로이드 호르몬으로 인슐린과 길항 작용을 한다. 생쥐의 코르티코스테론에 상응하는 게 인간의 ‘스트레스 호르몬’으로 불리는 코르티솔이다. 인간을 포함한 동물은 나이가 들면 모낭의 휴지기가 길어지고, 모낭 재생도 느려진다. 연구팀이 생쥐의 스트레스 호르몬 분비를 차단하자 모낭 줄기세포의 휴지기가 극적으로 짧아지면서 끊임없이 성장기가 반복됐다. 스트레스 호르몬의 차단으로 성장기가 되풀이되는 이 현상은 생쥐가 늙어도 중단되지 않았다. 연구팀은 정상적으로 분비되는 기초 수위의 스트레스 호르몬도 모낭 줄기세포의 휴지기를 조절하는 인자로 작용한다고 추정했다.스트레스, ‘부신-모낭 축’ 상향 자극해 모낭 성장기 진입 어렵게 만들어 스트레스는 본질적으로 ‘부신-모낭 축’을 상향 자극해 모낭 줄기세포의 성장기 진입을 더 어렵게 만든다고 한다. 하지만 스트레스 호르몬이 실제로 작용하는 건 모낭 줄기세포가 아니라 모낭의 근원 부에 있는 ‘진피 유두 세포 무리’였다. 진피 유두 세포는 모낭 줄기세포의 활성화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 스트레스 수위가 변했을 때 진피 유두 세포에서 분비되는 게 확인된 인자는 없다. 논문의 제1 저자인 최세규 박사후연구원은 “Gas 6의 발현을 늘리면 휴지 상태에 있던 모낭 줄기세포가 재활성화해 모발 성장을 촉진한다”라면서 “Gas 6의 이런 작용은 스트레스가 있건 없건 달라지지 않았다”라고 말했다. 수 교수팀은 지난해 1월 스트레스가 모발 색깔을 재생하는 모낭의 멜라닌 세포 줄기세포에도 영향을 미친다고 보고한 바 있다. 스트레스가 교감 신경계를 자극하면 과도 발현한 멜라닌 세포가 고갈해 모발을 일찍 세게 한다는 것이었다. 이처럼 탈모와 새치는 똑같이 스트레스의 영향을 받지만, 발생 기제는 전혀 다르다는 게 이번 연구에서 입증됐다. 머리가 셀 때 스트레스는 신경 신호를 통해 멜라닌 세포 줄기세포의 고갈을 유도하는데, 머리가 빠질 땐 부신 호르몬이 간접적으로 작용해 모낭 줄기세포의 재생을 멈추게 하는 것이다. 이번 연구 결과가 근원적인 탈모 치료법의 개발로 이어질 수 있음을 시사한다. 수 교수는 “모낭 줄기세포의 활성화를 제어하는 메인 스위치는 멀리 떨어진 부신에 있고, 이 스위치는 활성화에 필요한 스트레스 임계치에 변화를 주는 방식으로 작동한다”라면서 “피부의 줄기세포를 이해하려면 피부를 넘어서 생각할 필요가 있다”라고 강조했다. 이번 생쥐 실험 결과는 탈모로 고민하는 많은 사람에게 반가운 소식이 될 수 있다. 하지만 사람에게 안전하게 적용하려면 아직 추가 연구가 필요한 상황이다. 한편 하버드대의 기술개발 담당 부서는 이번 연구 결과의 지적 재산권을 보호하면서 후속 개발연구와 상업화에 동참할 협업 파트너를 찾고 있다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

스트레스성 탈모를 치료하는 길이 열릴지도 모르겠다. 미국 하버드대 연구진은 쥐를 대상으로 한 연구를 통해 스트레스를 받는 동안 분비되는 호르몬 중 하나인 코르티코스테론이 모낭 줄기세포의 성장을 촉진하는 단백질인 GAS6의 생성을 억제하는 것을 발견했다. 연구진은 이 발견이 아직 사람에게 적용되는지를 확인하지 못했지만, 이런 생물학적 메커니즘(기전)은 사람의 경우에도 비슷하게 작용하리라 생각된다고 밝혔다. 연구 교신저자인 야제 쉬 하버드대 줄기세포재생생물학과 교수는 “코르티코스테론은 쥐의 모낭 속 줄기세포의 활성화에 관여해 모발 성장을 억제한다”고 설명했다. 앞서 연구진은 이 연구를 위해 코르티코스테론을 분비하는 부신피질의 유무에 따라 어떤 차이가 발생하는지를 살폈다. 그런데 부신이 없어 코르티코스테론을 생성할 수 없는 쥐들은 모낭의 휴지기가 20일 미만이었다. 이는 코르티코스테론을 생성할 수 있는 일반 쥐들보다 최소 3배 짧은 기간이다. 따라서 이들 쥐의 모낭은 더욱더 빨리 성장기로 들어가 발모 주기가 3배나 빠른 것으로 나타났다. 이로써 연구진은 코르티코스테론과 모낭 줄기세포의 관계를 확립하고 그 연관성의 기초가 되는 생물학적인 메커니즘을 자세하게 살폈다. 이에 대해 연구 주저자인 최세규 하버드대 줄기세포재생생물학과 박사후연구원은 “우선 코르티코스테론이 줄기세포를 직접 제어하는지를 알아보기 위해 코르티코스테론의 수용체를 추출해 살펴봤지만 아니었다. 그 대신 우리는 코르티코스테론이 실제로 모유두(dermal papilla)로 알려진 모낭 밑 피부 세포 군집에 작용한다는 점을 알아냈다”고 설명했다.모유두는 모낭 줄기세포의 활성화에 중요한 역할을 지닌 것으로 알려졌지만, 코르티코스테론 수치가 변해도 모유두에서 분비되는 기존에 확인된 인자들은 전혀 변하지 않았다. 오히려 코르티코스테론은 모낭 성장을 촉진하는 GAS6의 생성을 억제한 것으로 나타났다. 최 박사는 “정상과 스트레스 조건 모두에서 GAS6를 주입하면 휴지기에 있는 모낭 줄기세포를 활성화하고 모발 성장을 촉진하기에 충분했다. GAS6는 줄기세포를 활성화해 모발 성장을 촉진할 수 있어 치료제로 이용될 수 있다”고 말했다. 이 연구에 참여하지 않았지만 논문을 자세하게 살핀 미국 피부과 전문의인 루이 이 노스웨스턴대 교수는 “이 흥미로운 발견은 만성 스트레스로 인한 탈모의 치료 방법을 찾는 기반을 확립한다”면서 “연구진은 세포 분열을 촉진함으로써 모낭 줄기세포의 활성화를 직접 자극하는 지금까지 알려지지 않았던 메커니즘을 발견한 것일지도 모른다”고 말했다. 끝으로 연구진은 탈모의 근본적인 원인을 파악함으로써 스트레스로 인한 탈모를 예방할 수 있는 치료제를 개발할 수 있을 것이라고 기대감을 드러냈다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’ 최신호(3월 31일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

문재인 대통령은 31일 민정수석실 산하 반부패비서관에 김기표 법무법인(유한) 현진 대표변호사(49·연수원 30기)를 내정했다. 또 경제정책비서관(경제수석실)에 이형일 기획재정부 차관보(50·행시 36회), 디지털혁신비서관(과학기술보좌관실)에 김정원 과학기술정보통신부 정보통신정책실장(54·행시 36회)을 각각 내정했다. 부천고, 서울대 법대를 졸업한 김기표 비서관은 광주지방검찰청 순천지청 검사, 서울동부지방검찰청 검사, 대검찰청 검찰연구관을 거쳐 서울중앙지검 특수1부 수석검사를 지낸 특수통 검사 출신이다. 이달 초 신현수 전 민정수석의 사의 파동을 거쳐 김진국 신임 민정수석 체제가 출범한 데 따른 후속 인사조치다. 김 비서관은 검찰을 떠난 뒤 2016년 정운호 네이처리퍼블릭 대표의 법조비리 게이트에 연루된 홍만표 전 검사장의 조세포탈 사건에서 변호인을 맡은 바 있다. 2015년에는 포스코 비리에 연루된 이명박 전 대통령의 친형 이상득 전 새누리당 의원의 공동 변호인으로도 이름을 올린 적이 있다. 전임 이명신 비서관은 김종호 전 민정수석 시절 사의를 밝힌 바 있다. 조국 전 법무부 장관과 가까운 사이로 알려졌으며 신현수 전 민정수석과의 갈등설이 불거졌던 이광철 민정비서관은 자리를 지켰다. 앞서 청와대는 이 비서관과 신 전 수석의 갈등은 사실 무근이며, 사의를 밝힌 바도 없다고 설명했다. 전날 기재부 1차관으로 자리를 옮긴 이억원 전 비서관의 후임인 이형일 비서관은 대구 경상고, 서울대 경제학과를 졸업했다. 기재부 경제분석과장, 종합정책과장을 거쳐 문재인 정부 청와대에서 경제정책비서관실 선임행정관을 역임한 뒤 경제정책국장을 지냈다. 김정원 비서관은 동북고와 서울대 정치학과를 졸업한 뒤 방송통신위원회 뉴미디어정책과장, 과기부 정보통신정책관, 인터넷융합정책관, 기초원천연구정책관 등을 지냈다. 임일영 기자 argus@seoul.co.kr

28개국 과학자 설문조사 결과 발표 코로나19 바이러스의 새로운 변이가 지속적으로 나타나면서 현재 접종 중인 백신이 1년 안에 무용지물이 될 것이라는 전문가들의 진단이 나왔다. 3분의 1은 “현 백신 9개월도 못 가” 30일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면 옥스팜과 국제엠네스티 등 국제 단체들의 연합체 ‘피플스백신’이 최근 28개국 과학자 77명을 상대로 진행한 설문조사 결과 응답자의 약 3분의 2가 1년 안에 현재 접종 중인 백신이 변이 바이러스에 면역 효과를 발휘하지 못할 것이라고 봤다. 응답자 3분의 1은 현재까지 나온 백신이 9개월 안에 효력을 잃을 것으로 내다봤다. 국가 간 백신 격차가 변이 발생 위험 높여미국 존스홉킨스대, 예일대, 영국 임페리얼칼리지, 런던위생열대의학대학원 등 저명한 기관에 속한 응답자들은 변이 발생 위험이 높은 이유로 국가 간 백신 ‘빈부 격차’를 꼽았다. 현재 미국, 영국 등 선진국에선 최소 1차 접종을 마친 국민의 비율이 25%가 넘지만, 남아프리카공화국과 태국 등에선 1% 미만 수준이다. 국민 중 단 한 사람도 아직 백신 접종을 받지 못한 나라도 적지 않다. 뉴욕타임스가 제작한 ‘코로나19 세계 백신 접종 추적’ 사이트에 따르면 아프리카 내륙 국가 상당수가 백신 접종을 시작도 하지 못한 것으로 집계됐다. 백신 접종을 시작하지 못한 나라에 북한도 포함됐다. “백신 접종과 변이 전파 사이의 속도전” 조사 응답자 88%는 많은 나라의 백신 접종률이 이처럼 계속 낮을 경우 ‘내성’을 지닌 변이가 나타날 확률이 높아질 것으로 진단했다. 통상 병원체의 내성은 세균이나 박테리아에서 나타나는 현상이지만, 바이러스의 경우 세포에 침투하는 스파이크 단백질 구조에 변이가 나타나면서 백신의 효과가 무력화되는 것을 뜻한다. 내성을 지닌 변이가 나타날 확률이 높아진다는 것은 선진국에서 백신을 아무리 적극적으로 접종해도 다른 나라의 접종률이 낮다면 언제든 변이가 출몰할 수 있다는 뜻이다. 앞서 남아프리카공화국발 변이 바이러스를 연구한 리버사이드 캘리포니아대 의대의 아담 고트치크 생의학 교수 연구팀은 네이처 논문에서 현재의 코로나19 국면을 ‘효과적인 백신 접종과 변이 바이러스 전파 사이의 속도전’에 비유한 바 있다. 효과적인 백신을 신속히 접종하지 않으면, 변이 코로나의 지배력이 점점 강해져 모든 백신을 무력화할 거라는 의미다. “전 세계 균등한 접종 못 하면 더 많은 변이 출몰”피플스백신 설문조사에 참여한 그레그 곤살베스 예일대 역학 부교수는 “매일 새로운 변이가 발생하는데 가끔 이전 유형보다 더 효율적으로 전파되고, 원조 바이러스에 대한 면역 반응을 회피하는 변이가 나올 수 있다”라고 설명했다. 그는 “전 세계를 (균등하게) 접종하지 않는 이상, 우리는 더 많은 변이가 출몰할 가능성을 열어두게 되고 현재 백신은 통하지 않는 변이도 발생할 수 있다”라면서 “그런 변이에 대응하려면 기존 백신을 보강하는 이른바 ‘부스터 샷’을 맞아야 할 것”이라고 전망했다. 맥스 로슨 피플스백신 의장은 “백신 공동구매 국제프로젝트인 ‘코백스 퍼실리티’가 올해 말까지 전 세계 저소득국가의 인구 27%까지 백신을 맞히겠다고 목표하는데, 이는 충분치 않다”면서 “백신 접종이 제한적으로 이뤄지는 상황은 꽤 위험하다는 인식이 확산할 필요가 있다”라고 지적했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

지난 2월 세계 최대 음악 스트리밍 서비스 업체인 ‘스포티파이’가 한국에도 진출했다. 기존의 국내 음원 스트리밍 서비스들이 굳건히 자리잡고 있어서 어떻게 스트리밍 시장 판도를 바꿀 것인가도 주목되고 있다. 이들 스트리밍 서비스들은 사용자들의 취향에 맞는 음악을 추천해주는 큐레이션을 제공하고 있다. 그렇지만 “이 음악이 왜 추천됐지”라고 생각하는 경우도 적지 않다. 데이터 과학자들이 이같은 큐레이션이 특정 장르의 음악을 좋아하는 사람들에게는 제대로 추천되지 않는다는 재미있는 연구결과를 내놨다. 오스트리아 지식센터, 인스부르크대, 린츠 요하네스 케플러대, 린츠공과대 AI연구소, 그라츠공과대, 네덜란드 위트레흐트대 공동연구팀은 스트리밍서비스의 음악추천 시스템이 하드 록이나 힙합 등 비대중적인 음악을 좋아하는 사람들의 선호도를 반영하지 못한다는 연구결과를 네이처 출판그룹에서 발행하는 컴퓨터 과학분야 국제학술지 ‘EPJ 데이터 사이언스’ 30일자에 발표했다. 연구팀은 스트리밍 서비스에서 제공하는 알고리즘 기반 음악추천이 주류 음악과 비주류 음악 선호도에 따라서 얼마나 달라지고 정확한지 비교했다. 연구팀은 영국의 ‘라스트FM’(Last.fm)이라는 음악 스트리밍 플랫폼을 사용하는 4190명의 청취이력과 알고리즘 추천 음악에 관한 데이터를 분석했다. 특히 연구팀은 비주류 음악 청취자 그룹을 포크음악 같이 어쿠스틱 악기와 보컬이 들어간 음악을 듣는 집단, 하드록, 힙합, 전자음악 같은 하이에너지뮤직 청취자, 뉴에이지처럼 보컬 없는 연주음악 청취자, 보컬 없는 하이에너지뮤직 청취자 4개 그룹으로 나눴다. 연구자들은 비주류 음악 애호가들이 자신이 선호하는 장르를 벗어난 음악을 추천 받는 정도와 그런 음악의 추천 가능성을 분석했다. 분석 결과 비주류 장르음악을 좋아하는 사람들은 현재 유행하는 음악을 즐겨 듣는 사람들에 비해 알고리즘이 추천하는 음악들이 부정확한 것으로 나타났다. 연주음악을 듣는 사람들에게는 다양한 장르의 연주음악들이 추천되는 것으로 나타났지만 하드록이나 힙합을 즐겨듣는 사람들에게는 좋아하는 분야가 아닌 포크음악이나 연주음악, 그 밖의 장르 중에서 박자가 강한 것들이 추천된 것으로 조사됐다.연구팀에 따르면 스트리밍 서비스의 추천 정확도는 최신 유행곡들을 즐겨듣는 사용자들일수록 높게 나왔으며 하드록, 힙합을 비롯한 하이에너지뮤직 선호도가 높은 사람들은 음악 추천 정확도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 비인기 장르의 경우 자신이 좋아하지 않는 음악을 들을 가능성이 높다는 이야기이다. 오스트리아 그라츠공대 엘리자베스 렉스 교수(응용컴퓨터과학)는 “음악 스트리밍 서비스가 다양해지고 제공하는 음악이 많아지면서 사용자들은 자신이 선호하는 음악을 추천해주는 큐레이션 서비스를 선호하고 있다”라면서 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 알고리즘은 보다 대중적인 음악으로 편향되기 때문에 사람들의 선호도가 낮고 비주류 음악장르를 좋아하는 사람들은 원치 않는 곡들을 추천받을 가능성이 매우 높다”라고 말했다. 렉스 교수는 “음악 장르 뿐만 아니라 뉴스를 비롯한 다른 분야에서도 알고리즘이 사용자가 원치 않는 것들을 제공해줄 가능성은 크다”라며 “비주류 음악 애호가들에게 좀 더 정확하게 추천해줄 수 있는 것과 같은 개인 선호도에 따른 추천 알고리즘이 더 강력해질 필요가 있다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 미세먼지의 원인물질인 질소화합물을 이용해 수소에너지를 저장할 수 있는 화합물을 만드는데 성공했다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부, 카이스트 EEWS대학원, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 미세먼지 주요 원인인 일산화질소(NO)를 고부가치 화합물인 하이드록실아민으로 전환하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 하이드록시아민은 합성섬유 나일론의 원료인 카프로락탐의 주원료이며 최근에는 수소에너지를 효과적으로 저장보관할 수 있는 물질로 알려져 주목받고 있는 화합물이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 25일자에 실렸다. 질소는 지구 대기의 약 78%를 차지하고 있는 원소이다. 그렇지만 축산업, 운송업, 에너지 분야 등에서 배출되는 일산화질소, 이산화질소, 질산염, 아질산염, 아산화질소 같은 질소산화물들은 질소 순환계에 불균형을 일으켜 토양산성화, 수질오염 뿐만 아니라 미세먼지의 원인 물질이 되고 있다. 특히 아산화질소는 이산화탄소보다 대기질과 오존층에 미치는 영향이 300배 이상으로 알려져 있다. 연구팀은 분광학과 계산화학 연구를 통해 산화된 단원자 철(Fe) 이온이 일산화질소 환원을 촉진시킨다는 사실을 확인했다. 또 전해질의 산성도를 조절함으로써 친환경 물질인 하이드록실아민을 선택적으로 생산하는 한편 생산량 제어에도 성공했다. 단원자 철 이온에 붙은 일산화질소 주변 전기장의 세기에 따라 반응경로가 변화한다는 사실을 계산화학적으로 확인했다. 이를 통해 연구팀은 추가적인 에너지 공급 없이 일산화질소를 하이드록실아민으로 전환하는데 성공했다. 최창혁 GIST 신소재공학부 교수는 “이번 연구는 미세먼지 주요 원인인 질소산화물을 줄이는 동시에 섬유 생산의 원재료와 수소에너지 저장물질을 확보할 수 있게 해준다는데 의미가 크다”라며 “추가로 질소산화물 이외 대기오염물질을 유용한 물질로 전환하는 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

28일 쿠쿠홈시스는 프리미엄 홈뷰티 브랜드 리네이처를 론칭하고 코스메틱 전문기업 제닉과 콜라보레이션을 통해 ‘리네이처 위드 셀더마 LED 마스크’를 출시했다고 밝혔다. 사진은 이날 경기도 의정부시 쿠쿠 프리미엄 스토어에서 모델들이 ‘리네이처 위드 셀더마 LED 마스크’를 선보이고 있다. 2021.3.28 오장환 기자 5zzang@seoul.co.kr

코로나19는 전자 현미경으로만 볼 수 있는 작은 바이러스의 파괴적인 위력을 생생하게 증명했습니다. 사실 코로나19 같은 신종 전염병 유행은 많은 과학자가 이전부터 경고해왔던 것입니다. 하지만 오래된 병원균이라고 해서 안전한 것은 아닙니다. 코로나19처럼 인류를 위협하고 있는 문제가 우리가 사용하는 거의 모든 항생제에 내성을 지닌 슈퍼 박테리아입니다. 20세기 의학의 가장 큰 성과는 백신과 항생제의 개발 및 보급이라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 세균 감염으로 죽는 사람의 숫자가 크게 줄어들면서 평균 수명이 늘어난 것은 물론 수술 후 감염으로 사망하거나 합병증이 생길 가능성이 낮아지면서 장기 이식을 포함해 여러 가지 치료법이 크게 발전했습니다. 20세기 이후 의학의 눈부신 발전은 많은 부분 항생제에 기댄 것이었습니다. 하지만 생물은 끊임없이 진화하기 마련입니다. 숫자가 많고 세대가 짧은 세균의 진화 속도는 매우 빨라 이미 20세기에 기존 항생제에 대한 내성을 지닌 세균이 다수 보고됐습니다. 물론 과학자들도 새로운 항생제를 만들어 재빨리 여기 대응했으나 새로운 항생제 개발 속도는 더딘 반면 내성 발현 속도는 갈수록 빨라졌습니다. 현재와 같은 추세라면 2050년에는 1000만 명이 항생제 내성균으로 사망할 수 있다는 암울한 전망까지 나오는 상황입니다. IBM 왓슨 연구소 파엘 다스가 이끄는 연구팀은 인공지능을 통해 기존의 연구 방법으로는 상상할 수 없을 만큼 빠른 속도로 새로운 항생 물질을 찾아내는 데 도전했습니다. 이를 위해 연구팀은 첫 단계로 심층 생성 오토인코더(deep generative autoencoder) 기법을 통해 항생 능력을 지닌 펩타이드(peptide)를 학습하고 데이터를 수집했습니다. 그리고 두 번째 단계로 CLaSS(Controlled Latent attribute Space Sampling)라는 방법을 통해 항생 능력을 지닌 펩타이드 후보군을 9만 개나 만들어냈습니다. 하지만 박테리아를 죽이는 능력이 있다고 해서 바로 항생제로 개발이 가능한 것은 아닙니다. 인체에도 해로운 물질이라면 아무리 효과가 좋아도 약물로 사용할 수 없습니다. 따라서 마지막 단계로 딥러닝 기반의 분류 알고리즘을 이용해서 인간에게 독성이 있거나 항생 효과가 떨어질 것으로 예상되는 후보를 탈락시켰습니다. 3일에 걸친 인공지능 연산 끝에 연구팀은 20개의 후보 물질을 선발할 수 있었습니다. 연구팀은 이 후보 물질을 48일간 테스트한 후 두 가지 물질이 특히 유망한 항생제 후보라는 사실을 확인했습니다. 이 항생 후보 물질은 실험실 환경에서 그람 음성 및 양성균에 대한 광범위한 효능을 지녔으며 여러 약물에 내성을 지닌 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)과 대장균을 억제하는 데 효과적이었습니다. 쥐를 이용한 동물 실험에서도 낮은 독성이 확인됐습니다. 내성균에 효과적인 항생제 신약의 가능성을 보여준 것입니다. 이 연구는 저널 '네이처'에 발표됐습니다. 물론 후보 물질을 찾았다는 것은 신약 개발에서 아직 초기 단계라는 이야기입니다. 실제 사람에서 임상시험을 하기 위해서는 까다로운 안전성 테스트와 엄격한 임상시험 기준을 통과해야 합니다. 그리고 많은 시간과 비용을 들여 임상시험을 진행해도 성공하는 약물은 소수에 지나지 않습니다. 하지만 자연 물질 가운데 새로운 항생제 후보를 찾는 대신 인공지능을 통해 훨씬 빠르게 항생 물질을 찾아낼 수 있다면 항생제 개발 속도가 획기적으로 빨라질 가능성이 있습니다. 어쩌면 인공지능에 수많은 생명을 구할 수 있는 잠재력이 숨어 있을지도 모르는 것입니다. 인공지능이 일부의 우려처럼 인류를 위협하는 신기술이 아니라 인류를 치명적인 질병에서 도울 수 있는 든든한 조력자가 될 수 있을지 앞으로 후속 연구 결과를 지켜봐야 할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

페이스북, 트위터, 인스타그램은 물론 다양한 사회관계망서비스(SNS)가 제공되면서 오프라인으로는 어려운 사용자간 자유로운 의사소통과 정보공유는 물론 인맥확대 등이 이뤄지고 있다. 온라인으로 많은 사람과 정보를 공유하기 때문에 잘못된 정보도 순식간에 확산되는 경우도 적지 않다. 미국 도널드 트럼프 전 대통령처럼 지지자 결집을 위해 의도적으로 SNS를 통해 가짜뉴스를 확산시키는 이들도 있다. 이 때문에 SNS를 통한 ‘가짜뉴스’ 확산 차단을 위해 세계 각국이 골머리를 앓고 있다. 심리학자, 뇌과학자, 경제학자, 수학자 등이 SNS에서 사용자 스스로 가짜뉴스를 거를 수 있는 방법을 제시해 주목받고 있다. 캐나다 리자이나대 경영학부, 심리학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 미디어랩, MIT 슬론경영대학원, MIT 데이터·시스템·사회연구소, 뇌·인지과학과, 영국 엑서터대 경영대학원 과학·혁신·기술·기업가정신(SITE)학과, 멕시코 경제연구교육연구센터(CIDE) 공동연구팀은 사용자들이 뉴스나 정보 헤드라인의 정확성을 재고하도록 하면 온라인에서 공유하는 정보의 질을 높이고 가짜뉴스를 줄일 수 있다고 19일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 사람들이 SNS에서 잘못된 정보를 공유하는 이유와 이같은 행동을 줄이는 방법을 알아보기 위해 트위터를 이용해 2가지의 정보확산 실험을 했다. 우선 미국에 거주하면서 트위터나 페이스북을 사용하는 1825명을 대상으로 설문조사를 실시했다. 연구팀은 이들에게 SNS 정보공유에서 가장 중요하게 생각하는 가치는 무엇인지를 묻고, 페이스북이나 트위터 형식으로 만든 18개의 진짜 뉴스와 18개의 가짜 뉴스 헤드라인을 무작위로 제공하면서 헤드라인의 정확성 판단을 우선할 것인지, SNS 공유를 먼저할 것인지를 질문했다. 그 결과 실험참가자들 대부분은 SNS 정보공유에서 가장 중요한 것은 ‘정확성’이라고 답했다. 그렇지만 실제 정보 공유 행동에 있어서는 정확성 판단을 우선하기보다는 자신과 정치적 성향이 일치하는 뉴스의 헤드라인을 공유하려는 사람들이 2배 이상 많은 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 실험으로 5379명의 트위터 사용자를 대상으로 36개의 진짜뉴스와 가짜뉴스 헤드라인이 섞인 정보를 무작위로 제공했다. 연구팀은 각각의 이용자에게 정보공유 전에 반드시 뉴스 헤드라인의 정확성을 평가해달라는 내용의 개별 메시지를 보냈다. 그 결과 가짜뉴스의 공유가 3분의 1 정도로 줄어든 것으로 확인됐다. 연구팀은 첫 번째 실험을 통해 대다수의 사람들이 고의적으로 잘못된 정보를 퍼뜨리는 것은 아니라는 점을 알 수 있으며, 두 번째 실험은 정보의 정확성을 확인한 뒤 공유하게 되면 SNS에 유통되는 정보의 품질이 높일 수 있음을 의미한다고 밝혔다. 고든 페니쿡 캐나다 리자이나대 교수(행동과학)는 “현재 사용되고 있는 대부분의 SNS 플랫폼들은 다양한 컨텐츠 사용과 빠른 확산, 피드백을 특징으로 하고 있기 때문에 정확성을 고려하는데 방해가 될 수 있다”라고 지적하며 “정확한 정보의 확산을 위해서는 사용자에게 주기적으로 주의사항을 고지하는 것이 가짜뉴스 같은 잘못된 정보 확산을 다소간 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바다는 지구상에서 처음으로 생명체를 탄생시킨 곳이다. 지구 표면의 70.8%를 차지하고 면적은 약 3억 6200만㎢에 이른다. 인간 역시 바다에서 만들어진 단세포 생물에서 육지생물로, 다시 포유류로 진화했다. 이 때문인지 오랫동안 인류에게 바다는 동경의 대상이자 경외의 대상이었다. 실제로 많은 문학과 예술 작품에서 바다는 인간에게 시련을 주거나 베일에 싸인 신비의 존재였다. 20세기 들어 과학기술이 급격하게 발전하면서 바다의 비밀들도 속속 밝혀지고 있지만, 우주만큼이나 여전히 숨겨져 드러나지 않는 부분들도 있다. 미국 내셔널지오그래픽협회 프리스틴 시스 프로젝트팀과 프랑스, 캐나다, 필리핀, 독일, 호주 6개국 연구자들로 꾸려진 국제공동연구팀은 해양 보전이 일석삼조의 역할을 해낼 수 있다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 3월 18일자에 발표했다. 바다를 보호하면 ▲해양 생물 다양성 확보와 생태계 복원뿐만 아니라 ▲인류를 위한 식량 공급 ▲지구온난화를 막기 위한 탄소 저장도 가능하다는 것이다. 연구팀은 지구 전체 바다를 가로, 세로 각각 50㎞ 단위의 격자로 나누고 해양 생물종, 탄소포화도는 물론 남획과 서식지 파괴 같은 환경 위협 정도를 계산하는 알고리즘을 만들었다. 연구팀은 이 알고리즘으로 해양보호구역(MPA)과 그 밖의 바다 상태를 분석했다. 해양보호구역은 바다에 서식하는 생물 외에도 역사와 문화 유산, 해양경관 등을 특별히 보전할 필요성 때문에 국가나 지방정부가 지정해 관리하는 구역이다. 현재 전 세계 바다의 2.7%가 MPA로 보호를 받는다.연구팀에 따르면 전체 바다의 21%만 전략적으로 보호하더라도 해양 생물 다양성 90%를 확보할 수 있다. 또 보호구역을 전체 해양의 28%로 늘리면 식량을 590만t 추가로 확보할 수 있게 된다. 연구팀은 흔히 저인망(트롤링) 어업이 바다 밑바닥 퇴적물에 저장된 탄소를 외부로 얼마나 배출할 수 있는지 수치화하는 데 성공했다. 분석 결과 트롤링 어업은 매년 수억t에 이르는 이산화탄소를 바닷물에 배출하고 있으며, 이는 코로나19 확산 이전 전 세계 항공산업에서 발생하는 연간 이산화탄소 배출량에 버금가는 것으로 확인됐다. 연구팀은 전체 바다의 3.6%만 트롤링 조업 금지구역으로 정하면 해양 탄소 배출을 90% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 조업 금지 구역 확대가 어업에 악영향을 미친다는 주장에 대해서도 반박했다. 어업의 가장 큰 위협 요소는 보호구역 확대가 아니라 남획과 지구온난화라는 것이다. 연구팀의 계산에 따르면 보호구역을 확대하고 트롤링 조업 금지 조치를 3년 동안만 지속해도 해양 생태계 복원 효과와 함께 어획량도 이전보다 800만t 이상 늘어난다. 특히 남극해 보전은 최적의 방법이라고도 제시했다. 해양생태학자 엔릭 살라 박사는 “인류가 전체 바다 중 단지 30%만 적극적으로 보호한다면 생물다양성 상실, 기후변화, 식량 부족 같은 인류 당면 과제들을 해결할 수 있다는 것을 정량적으로 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유럽이 지난 2000여 년 중 가장 최악의 가뭄에 직면했다는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대 연구진은 로마 시대에 서식했던 나무의 나이테를 분석하고, 이를 살아있는 나무와 비교·분석해 기후의 변화 과정을 뒤쫓았다. 로마 시대의 기후를 알아볼 수 있는 지표로 이용된 것은 당시 우물 건설에 사용했던 자재의 잔해다. 중세 시대의 기후는 강 퇴적물에 보존돼 있던 참나무를 통해, 지난 100년간 근현대의 기후는 살아있는 오크나무 147그루의 나이테를 통해 추적했다. 일반적으로 나이테를 이용한 연구는 너비와 밀도를 이용해 기온을 추정하지만, 이번 연구에서는 탄소와 산소의 동위원소를 측정해 당시 수분이 얼마나 존재했는지를 추론하는 방식이 이용됐다. 역사적 기록에 따르면 유럽이 가장 극심한 가뭄을 겪었던 시기는 16세기 초인데, 분석 결과 당시보다 현재의 가뭄 정도가 더욱 심각한 것으로 나타났다. 특히 2003년과 2015년, 2018년 유럽의 여름은 지난 2110년 동안 발생했던 그 어떤 가뭄 현상보다 더욱 심한 가뭄을 겪은 것으로 확인됐다.연구진은 유럽에 닥친 살인적인 가뭄의 원인 중 하나로 인간 활동을 꼽았다. 인간 활동으로 인해 이산화탄소 배출량이 증가하고 지구온난화와 같은 기후변화가 심각해지면서 극심한 고온 및 가뭄 현상으로 이어졌다는 것. 연구를 이끈 케임브리지대 울프 뷘트겐 교수는 “지난 2000년 동안 이렇게 극심한 가뭄은 없었다는 것이 연구로 증명됐다”면서 “기후변화가 발생하면 극단적인 기상이 자주 나타나고, 농업과 생태계, 사회 전반에 악영향을 미칠 것”이라고 밝혔다. 실제로 2003년 가뭄 당시 유럽에서는 7만 명 이상이 사망했다. 2019년 발표된 ‘자연 기후변화’ 보고서에 따르면 전 세계 식량 생산의 25%를 차지하는 서북미와 서유럽, 서러시아, 우크라이나 등지의 폭염 위험이 급격히 높아졌다. 기후변화는 겨울 강수량에도 영향을 미쳤다. 영국기상청에 따르면 2020년 10월 3일 영국의 강수량은 1891년 이래 가장 많았으며, 탄소 배출량을 줄이지 않는다면 2100년까지 유사한 집중호우가 10배 이상 자주 발생할 것으로 내다봤다. 자세한 연구결과는 지구과학분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 15일 정부가 2분기(4~6월) 코로나19 예방접종 계획을 밝힌 가운데 국내 일일 감염자 수는 300~400명대에서 줄어들지 않고 있다. 코로나19 장기화로 감염에 대한 경각심이 약해지면서 사회적 거리두기가 느슨해지고 있기 때문이라고 분석되고 있다. 외국 뿐만 아니라 국내에서도 감염성이 강하고 치명적인 코로나19 변이바이러스 감염사례도 늘고 있다. 이 때문에 전문가들은 백신 접종 인구와 속도를 높여야 한다고 조언하고 있다. 이 같은 상황에서 영국발 코로나19 변이 바이러스가 전염성 뿐만 아니라 사망위험도 급격히 높인다는 분석결과가 나와 주목되고 있다. 영국 런던 위생열대의학대학원 감염병수리모델링연구센터, 감염병 및 공중보건학부, 감염병통계학 연구센터 공동연구팀은 ‘B.1.1.7’로 이름 붙여진 영국발 변이 바이러스가 기존 코로나19 바이러스보다 사망위험을 최대 61%나 증가시킨다고 16일 밝혔다. 이같은 연구결과는 과학저널 ‘네이처’ 15일자에 발표됐다. 영국발 변이 코로나바이러스는 지난해 9월 처음 발견된 이후 현재 전 세계로 확산되고 있으며 여러 변이 바이러스 중 가장 많은 감염자를 만들어 내고 있다. 국내에서도 15일 기준 변이 바이러스 감염자 수는 총 213명으로 이 중 영국발 변이바이러스 감염자가 가장 많은 것으로 조사됐다. 지금까지는 기존 바이러스보다 전염성이 높다는 것은 확인됐지만 사망률에 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 이 같은 상황에서 연구팀은 지난해 9월 1일부터 올해 2월 14일까지 영국 내에서 코로나19 양성반응을 보인 224만 5263명과 코로나19로 사망한 1만 7452명의 의료 데이터를 분석했다. 분석 결과 114만 6534명의 검체에서 B.1.1.7의 변이가 관찰됐다. 또 사망자 중 4945명의 유전자 분석을 실시한 결과 기존 코로나19 바이러스에 감염됐을 때보다 사망위험이 55% 높은 것으로 나타났다. 연령이나 성별, 인종 등 변수들을 고려해 수치를 보정했을 경우 영국발 변이바이러스로 인한 사망위험은 61%까지 높이는 것으로 확인됐다. 이와 함께 55~69세 남성의 경우 양성반응 후 28일 동안 기저질환 영향 없이 코로나19의 영향만으로 죽을 수 있는 절대적인 사망위험도 기존 바이러스의 0.6%에서 0.9%로 높이는 것으로 조사됐다.연구를 이끈 니콜라스 데이비스 교수(감염병 모델링)은 “이번 연구는 영국 변이바이러스가 기존 코로나19 바이러스보다 전염성이 강할 뿐만 아니라 치명률까지 높다는 것을 수치로 보여주고 있다”라며 “다양한 변이 바이러스가 나타나고 있는 만큼 보건 당국은 이에 대한 대응전략을 세워야 할 뿐만 아니라 백신 접종 속도를 높여 접종인구를 빠르게 확대시켜야 할 것”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영유아 토털 기업 베베숲이 오늘부터 한 달간 대규모 고객 감사 이벤트를 진행한다고 밝혔다.베베숲 관계자는 “5년의 시간 동안 흔들림 없이 베베숲에 사랑을 보내주신 고객들의 신뢰에 보답하고자 감사 프로모션을 준비하게 됐다”고 밝히며, “코로나19로 장시간의 집콕 생활에 지친 요즘, 풍성한 경품 이벤트에 참여해 잠시나마 즐거운 시간이 되었으면 좋겠다”고 덧붙였다. 이번 이벤트는 3월 15일부터 4월 15일까지 베베숲 제품을 판매하는 모든 온라인 공식 판매처에서 동시 진행되며, 베베숲 고객이라면 누구나 참여할 수 있다. 참여 방법은 간단하다. 홈페이지를 비롯해 11번가, 위메프, 지마켓, 옥션 등 주요 온라인 쇼핑몰에서 베베숲 제품을 구매한 뒤 베베숲 카카오톡 채널을 추가해 구매 인증하면 참여가 완료된다. 추첨을 통해 선정된 이벤트 당첨자에게는 푸짐한 경품이 선물로 증정된다. 당첨자 발표는 4월 30일 베베숲 카플친 소식란에서 확인할 수 있다. 1995년부터 아기피부연구소를 통해 안전한 제품을 연구·개발해오고 있는 베베숲은 제품력과 안전성을 바탕으로 아기 물티슈 시장에서 높은 신뢰도를 쌓아가고 있다. 이 밖에도 `SAFE-B 프로젝트`라는 이름 하에 `엄마와 아기가 행복하고 안전한 세상`을 모토로 다양한 사회공헌활동들을 꾸준히 전개하며 착한 기업으로 꾸준히 호평받고 있으며, 최근에는 자연에 생분해 되는 플라스틱 FREE 100% 레이온 원단을 사용한 네이처 물티슈의 라인업을 확장하며 사회 전반적으로 불고 있는 플라스틱 줄이기에도 적극 동참하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

2011년 3월 11일 금요일 오후 2시 46분. 일본 미야기현 오시카 반도에서 동쪽으로 70㎞ 떨어진 해저 29㎞에서 거대한 재앙의 서막이 열렸다. 1900년 이후 전 세계 네 번째로 강한 지진인 규모 9.0 동일본대지진이 발생한 것이다. 최대 높이 40.5m의 초대형 지진해일(쓰나미)은 해안 도시와 바닷가와 인접한 후쿠시마 원전을 덮쳤다. 쓰나미가 밀어닥치자 원전 전원 공급이 차단되면서 원자로가 녹아내리는 노심용융과 수소폭발로 엄청난 방사능이 누출됐고, 인류 최악의 원전 사고로 기록됐다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’는 10년이 지난 아직까지도 수습되지 않은 후쿠시마 원전 사고를 되돌아봤다. 사이언스에 따르면 후쿠시마 원전을 운영하는 도쿄전력은 앞으로 30년간 추가 작업을 통해 손상되지 않은 핵연료를 회수하는 한편 녹아내린 핵연료의 파편을 제거하고 원자로를 분해해 오염된 냉각수를 폐기할 계획이다. 일본 정부는 파괴된 4기의 원자로 폐로 비용을 8조엔(약 84조원)으로 추산하고 있지만 실제 비용은 더 늘어날 것으로 전망된다. 그러나 전문가들은 30년 뒤에도 후쿠시마는 ‘죽음의 땅’으로 남아 있을 것이라고 예상한다. 손상된 4개의 원자로는 노심용융과 수소폭발로 모두 다른 형태로 손상된 상태다. 이 때문에 처리 방식과 기간도 모두 달라질 것으로 보인다. 손상되지 않은 연료 회수 및 제거는 2031년까지 완료할 계획이지만 녹아내린 핵연료 파편을 제거하는 일정은 아직 확정되지 않았다. 핵연료가 어떻게 손상됐고 어디에 있는지 정확히 파악하지 못하고 있기 때문이다. 그나마 내년에 로봇을 이용해 2호기 바닥에 녹아내린 핵연료 일부를 처리하겠다는 계획이 세워져 있다.가장 큰 문제는 오염된 냉각수라고 사이언스는 밝혔다. 지난 10년 동안 124만t 이상의 방사능 오염수가 후쿠시마 제1원전 사이트를 거의 채우고 있어 보관 공간이 부족한 상태다. 오염수에는 삼중수소 이외에 류테늄, 코발트, 스트론튬, 플루토늄 등 각종 방사성 동위원소들이 포함돼 있을 수 있어 방류에 신중을 기해야 한다고 전문가들은 밝혔다. 한편 네이처는 후쿠시마 원전 사고 후 전 세계에서 원전 산업을 바라보는 시각이 어떻게 바뀌었는지 전했다. 사고 전에는 지구온난화를 막기 위해서는 원전 도입이 어쩔 수 없는 선택이라고 생각했던 이들이 많았지만 사고 이후 원전 도입 신중론이나 반대론이 주를 이루게 됐다. 실제로 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)는 2018년 지구온난화에 관한 특별보고서에서 원전의 필요성과 역할을 인정했지만 그 전제로 철저한 안전성 확보와 대중 수용성을 제시했다. 네이처는 현재 16개국에서 50기의 원전이 건설 중이라고 소개했다. 국내에서는 탈원전에 대한 논란이 거세지만 한국은 중국과 인도에 이어 가장 많은 원전을 건설하는 국가로 꼽히고 있다. 네이처는 “원전 확대를 주장하는 이들은 기술적·경제적 측면에서만 초점을 맞추고 있을 뿐 이용자라고 할 수 있는 대중들을 논의에서 소외시키고 있다”며 “원전이 탄소제로 사회를 구현하는 데 의미 있는 역할을 하기 위해서는 설계, 개발, 정책 결정 등 전 과정에 실질적인 대중 참여를 확대할 필요가 있다”고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오스트리아 국립과학아카데미 양자광학·양자정보학연구소, 빈대학 물리학부, 양자중력간섭(TURIS) 연구 플랫폼 공동연구팀은 금으로 만든 직경 2㎜의 작은 구 2개(사진)로 역대 가장 작은 중력장을 측정하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3월 11일자에 실렸다. 연구팀은 질량 90㎎, 직경 2㎜의 금구와 진공상자 등을 이용해 정전기력, 공기 진동으로 인한 외부 간섭 등을 최소화한 뒤 순수한 중력 분리 실험을 했다. 그 결과 뉴턴의 고전물리학에서처럼 미세중력도 두 물체의 질량에 비례하고 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 실험 감도를 높이면 암흑물질의 중력 효과와 양자 세계에서의 중력결합 등의 문제를 해결할 수 있는 돌파구가 될 것이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

급성 호흡기 질환인 디프테리아를 일으키는 세균이 다양한 항생제에 내성을 갖는 사례가 급증하면서 세계적인 위협이 될 가능성이 있다는 우려 섞인 연구 결과가 나왔다. 영국 케임브리지대 등 국제연구진은 1896년부터 2018년까지 122년간 채집한 디프테리아균 표본 512개의 데이터를 분석했다. 그 결과 디프테리아균에는 항생제 내성을 갖게 하는 유전자의 수가 늘고 있어 언젠가 현재의 백신을 넘어 진화할 가능성이 큰 것으로 나타났다. 디프테리아는 디프테리아균 독소가 함유된 기침이나 재채기와 같은 호흡기 비말 또는 감염된 피부 분비물과의 접촉으로 발병하는데 치사율이 5~10%에 달할 정도로 치명적이고 특히 5세 미만 소아나 40세 이상 성인이 감염될 경우 치사율은 20%에 이른다. 또 1명의 환자가 전염시킬 수 있는 환자 수인 기초감염재생산지수(R0)가 6~7로, 코로나19(2.2~6.47)나 독감(1.4~1.6)과 비교해도 높다. 국내에서는 디프테리아를 치명률이 높거나 집단 발생 우려가 커 발생 또는 유행 즉시 신고하고 읍압격리가 필요한 ‘제1급 법정감염병’으로 지정해 관리하고 있다. 디프테리아는 질환이 감염된 뒤 회복돼도 자연면역이 형성되지 않아 과거 영유아에서 주요한 질병 및 사망의 원인이었지만 다행히 백신이 개발되면서, 백신 접종률이 높은 국가에서의 발생률은 현저히 낮아졌다. 국내에서도 1950년대 말 백신이 도입되고 1982년 DTaP 백신을 사용하면서 환자 발생이 급격히 감소해 1987년 1명의 환자가 보고된 이후 추가 감염 사례는 보고되지 않았다. 하지만 코로나19의 발생으로 전 세계적으로 디프테리아 예방접종 일정이 늦어지고 있어 디프테리아 발병 사례가 급증하고 있다고 연구진은 밝혔다. 이번 연구에서 연구진은 환자에게서 분리한 61개의 박테리아 유전체(게놈)의 배열을 정하고 이를 다른 변이 디프테리아균 411종에 관한 공개 자료와 통합해 서로 다른 발병이 어떻게 관련되고 확산했는지를 밝혀냈다. 연구진의 분석에 따르면 여러 대륙, 특히 아시아와 유럽에 걸쳐 유전적으로 비슷한 디프테리아균 군집이 발견됐는데 이는 박테리아가 적어도 한 세기 동안 인간 집단 안에서 정착해 이동해 왔다는 것을 보여준다. 게놈 데이터는 또 항생제 내성과 독소 변이를 일으키는 유전자의 존재도 밝혀냈다. 디프테리아균 독소는 주요 발병 성분으로 독소 유전자에 의해 암호화돼 있으며 18종의 변이가 발견됐으며 그중 몇 개는 독소의 구조를 바꿀 가능성이 있는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 저자인 케임브리지대의 고든 듀건 박사는 “디프테리아 백신은 독소를 중화하도록 설계됐기에 독소의 구조를 바꾸는 유전자 변이체는 백신의 효과에 영향을 줄 수 있다”면서 “우리의 데이터가 현재 쓰이는 백신이 효과가 없게 될 것임을 나타내지는 않지만 독소 변이체의 다양성이 커지고 있다는 사실은 백신과 독소를 표적으로 하는 치료법을 정기적으로 평가할 필요가 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 연구진은 또 디프테리아균의 항생제 내성을 관찰하면서 최근 10년간의 박테리아가 90년대보다 4배나 많이 내성 유전자를 갖고 있다는 것을 발견했다. 연구에 참여한 로버트 윌 박사는 “디프테리아균의 게놈은 복잡하고 엄청나게 다양하다. 디프테리아균은 임상 치료에 사용하지 않는 항생제에 대해서조차도 내성을 얻고 있다”면서 “무증상 감염이나 다른 질병의 치료를 목적으로 한 대량의 항생제 노출 등 다른 요인도 작용하고 있을 것”이라고 설명했다. 또다른 연구 저자로 감염증 연구자인 안쿠르 무트레자 박사도 “디프테리아가 어떻게 진화하고 확산하고 있는지를 이해하는 연구가 반드시 필요하다”고 지적했다. 연구진은 “게놈 배열 결정은 우리에게 디프테리아균을 실시간으로 관찰할 강력한 도구를 제공해 공중보건기관들이 너무 늦기 전에 강력한 조치를 취하도록 할 것”이라고 말했다. 이와 함께 “우리는 디프테리아에게서 눈을 떼지 말아야 한다. 그렇지 않으면 디프테리아가 잠재적으로 변형돼 더 잘 적응하는 형태가 돼 다시 한 번 세계적으로 큰 위협이 될 위험이 있다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr