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  • 중앙임상위 “70% 접종해도 집단면역 불가”… 질병청 “코로나 종식 어렵단 뜻”

    중앙임상위 “70% 접종해도 집단면역 불가”… 질병청 “코로나 종식 어렵단 뜻”

    신종감염병 중앙임상위원회(중앙임상위)가 3일 코로나19 백신 예방접종률 70%를 달성해도 집단면역 ‘달성’이 힘들다고 주장한 것은 사실상 코로나19 ‘종식’이 어렵다는 이야기에 가깝다. 그간 방역 당국도 집단면역 달성과 종식의 개념을 구분해 온 만큼 중앙임상위가 방역당국의 11월 집단면역 목표 자체를 부인했다고 보기에는 어려워 보인다. 오명돈 중앙임상위원장은 이날 간담회에서 ‘많은 국민들은 집단면역에 도달하면 코로나19가 사라지고, 마스크를 벗고 거리두기가 종료하고, 세계 여행도 격리 없이 자유롭게 다닐 수 있다고 믿고 그날(종식의 날)만 손꼽아 기다리겠지만 (이 같은 것들이) 저절로 따라오지 않을 것“이라고 내다봤다. 오 위원장이 이날 소개한 국제 학술지 네이처의 ‘코로나19 토착화 가능성’ 설문 결과를 봐도 23개국 과학자 119명의 89%가 ‘그렇다’라고 답했다. 정은경 질병관리청장도 지난 1월 25일 브리핑에서 비슷하게 언급했다. 정 청장은 “집단면역 형성과 종식의 개념은 좀 다르다”며 “종식이라는 것은 바이러스 자체가 유행으로부터 제거되는, 완전히 소멸되는 그런 의미의 용어로 쓰고 있기 때문에 (집단면역과) 조금은 용어가 다르다고 생각한다”고 말했다. 오 위원장은 종식이 어려운 이유로 감염재생산지수 ’3‘이 고정값이 아닐 수 있다고 봤다. 집단면역 70%는 코로나19 감염재생산지수가 3이라는 가정에서 출발한다. 이론적으로 집단면역은 한 사람의 감염자가 3명, 그다음에 9명으로 거듭 증가하고 이를 막으려면 3명 중 최소 2명(68%) 이상이 면역을 가져야 환자 수가 더이상 증가하지 않는다는 개념이다. 오 위원장은 ”접촉 기회, 모임의 크기와 행위 등 바이러스 전파 패턴은 상황에 따라 크게 다르다”고 지적했다. 오 위원장은 또 코로나19 백신이 2차 감염을 차단하는 효과가 발병을 예방하는 효과보다 크게 떨어질 수 있다는 점도 문제로 꼽았다. 그는 “화이자의 코로나19 백신 효과가 95%라고 하지만 이건 (접종자의) 발병을 예방하는 효과이지 (타인에게) 전파를 예방하는 효과가 아니다”라고 지적했다. 오 위원장이 제시한 영국 연구에 따르면 1회 접종 시 가족 전파를 막을 수 있는 예방효과는 대략 40~50%에 불과했다. 다만 오 위원장은 지금 당장 정부의 백신 접종 전략을 바꿔야 하느냐는 질의에는 “정부가 ‘인구 70% 이상 접종’을 목표로 하는 것 외에 집단면역을 위한 어떠한 목표를 갖고 있는지 파악하지 못해 답변하기 어렵다”고 말했다. 이에 질병청은 이날 참고자료를 통해 “집단면역은 백신 접종 등을 통해 집단 중 다수가 감염병에 대한 면역을 획득해 전파가 느려지거나 멈추게 되는 것”이라며 “중앙임상위 설명도 집단면역으로 코로나19 유행 이전과 같은 (상태로의) ‘근절’은 어려우며 인플루엔자처럼 관리를 위한 노력을 지속해야 한다는 의미로 해석된다”고 밝혔다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 코로나 백신 한 번만 맞아도 감염률은 뚝, 변이 바이러스엔 취약

    [사이언스 브런치] 코로나 백신 한 번만 맞아도 감염률은 뚝, 변이 바이러스엔 취약

    전 세계 곳곳에서 코로나19 백신 접종이 이뤄지고 있다. 그렇지만 코로나19 변이 바이러스가 전 세계 곳곳에서 나타나고 있으며 대규모 감염이 발생하고 있는 인도에서는 삼중변이 바이러스까지 발견되고 있는 상황이다. 이런 가운데서 한 번의 백신접종만으로 바이러스 전파 위험을 절반으로 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 그렇지만 2번 접종을 마치지 않으면 변이 바이러스에는 취약할 수 밖에 없다는 연구결과도 나왔다. 영국 공중보건국 의학통계·모델링연구부, 코로나19 감염학연구부, 런던대(UCL) 여성보건연구소 공동연구팀은 영국 내 36만 5000가구를 대상으로 한 분석 결과 화이자나 아스트라제네카에서 생산한 코로나19 백신 1회 접종만으로도 가장 가까운 접촉자에게 코로나19 바이러스를 전파할 위험이 절반 가까이 줄일 수 있다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 네이처에서 운영하는 학술논문사전공개 사이트인 ‘놀리지 허브’(Knowledge Hub) 4월 30일자에 실렸다. 백신은 코로나19의 감염가능성을 줄이고 중증 전환율을 줄이는 것으로 확인되고 있지만 코로나 바이러스의 전파를 막는 능력은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 코로나19 백신을 접종하더라도 코로나19 바이러스가 체내에 들어오는 것을 막을 수는 없기 때문에 백신접종자 몸 안에 들어온 바이러스가 타인에게 전파되는지 여부에 대해서도 연구자들은 관심을 갖고 있다. 이같은 차원에서 연구팀은 지난해 12월부터 지난 2월까지 화이자나 아스트라제네카 코로나19 백신을 접종한 이들을 포함해 약 36만 5000가구를 대상으로 코로나19 바이러스 전파 위험성을 분석했다. 연구팀에 따르면 백신접종을 하더라도 최소 21일 동안은 바이러스에 감염돼 양성반응을 보일 수 있는 것으로 조사됐다. 최소한 백신 1차 접종을 받은 사람들은 백신을 접종하지 않은 사람들에 비해 바이러스를 가족이나 접촉자에게 바이러스를 퍼트릴 가능성이 40~50% 정도 낮은 것으로 나타났다. 이는 바이러스에 대해 자신을 보호하기 위해서 뿐만 아니라 타인을 위해서라도 백신 접종이 필요하다는 것을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 다른 연구에서는 1회 백신접종만으로는 변이 바이러스에 감염되는 것을 막기는 어렵다는 결과를 내놓기도 했다. 영국 임페리얼 칼리지 런던대 의대 감염병학과, 퀸 메리대 의·치의대, 공중보건국 국립감염병본부, 성 바돌로뮤 병원, 런던대(UCL) 의대, UCL 심혈관과학연구소, 노팅엄시티병원, 노팅엄 의생명연구센터, 왕립 브롬프턴 헤어필드 병원 폐질환부 공동연구팀은 화이자 코로나19 백신의 경우 1회 접종만으로는 최근 많이 나타나고 있는 변이 바이러스를 막기 어렵다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4월 30일자에 실렸다. 연구팀은 화이자 백신 1회 투여한 환자의 혈청을 추출해 기존 코로나19 바이러스와 영국발 변이 바이러스, 남아공발 변이 바이러스에 노출시키는 실험을 실시했다. 연구팀은 면역세포인 T세포, B세포의 수치와 중화항체 형성 정도를 분석해 바이러스에 얼마나 잘 대응하는지를 살핀 것이다. 그 결과 백신을 1회 접종하더라도 기존 바이러스에 대한 면역은 형성되는 것이 관찰됐지만 변이 바이러스들에 대해서는 면역 수치들이 11분의 1 수준으로 떨어졌다. 단 기존 코로나19에 한 번 감염됐다가 치료된 뒤 백신을 1회 접종한 환자의 경우는 변이 바이러스에 대해서도 면역력을 갖추는 것으로 조사됐다. 연구팀은 이 같은 연구결과에 대해 “코로나 확산과 감염을 막기 위해서는 반드시 백신접종이 필요하며 최근 잦아지는 변이 바이러스를 막기 위해서는 백신 2차 접종까지 끝내는 것이 필요하다는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 빙하의 눈물… 여의도 250배 사라진다

    빙하의 눈물… 여의도 250배 사라진다

    20년간 세계 빙하 21만곳 변화 계산 연평균 251~ 283GT 사라지고 있어 美 센트럴파크 341m 높이로 덮을 양 해수면 20㎝ 높아지는 데 24% 영향 “온난화-빙하 연구, 해수면 상승 대응”지난 22일은 51회 ‘지구의 날’이었다. 올해는 조 바이든 미국 대통령 주도로 한국과 중국, 러시아 등 38개국 정상과 유럽연합(EU) 집행위원장, EU 정상회의 상임의장 등이 글로벌 기후변화 위기에 대처하기 위해 화상으로 모였다. 이들은 2050년까지 탄소배출 ‘0’(제로)인 탄소중립을 달성하고 산업화 이전 대비 지구 평균기온 상승을 섭씨 1.5도로 제한한다는 목표를 재확인했다. 과학자들은 이제는 단순한 선언이 아니라 강도 높고 실질적인 행동이 필요할 때라고 밝히고 있다. 지구가 점점 뜨거워지면서 회복 능력을 잃어 가고 있다는 경고등이 곳곳에서 켜지고 있기 때문이다. 프랑스 툴루즈대 지구물리·해양학연구실(LEGOS), 그루노블 알프스대, 스위스 취리히연방공과대(ETH), 스위스 연방 산림·눈·환경연구소, 프리부르대, 취리히대, 영국 얼스터대, 노르웨이 오슬로대, 노르웨이 국방연구소, 캐나다 노던브리티시컬럼비아대, 하카이 과학연구소 공동연구팀은 최근 20년 동안 예상보다 더 심각하게 전 지구적으로 빙하가 사라지고 있다는 사실을 밝혀내고 분석 결과를 국제학술지 ‘네이처’ 4월 29일자에 발표했다. 연구팀은 빙하가 얼마나 빠른 속도로 사라지고 있는지 파악하기 위해 전 세계 빙하 질량 변화를 분석했다. 이를 위해 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)이 운용하고 있는 과학위성 ‘테라’의 입체 영상을 활용했다. 테라는 지구 환경과 변하고 있는 지구 기후 시스템을 모니터링하기 위해 1999년에 발사된 관측위성으로 5개의 관측 기기를 장착하고 있다. 이 중 ‘아스터’는 지면에서 뿜어져 나오거나 반사되는 열을 감지할 수 있는 장치로, 가시광선부터 적외선 영역까지 14개의 서로 다른 파장의 빛을 감지해 고해상도의 입체 영상을 찍을 수 있다. 연구팀은 2000년 1월부터 2019년 12월까지 전 세계에 분포된 빙하 21만 7175곳을 찍은 59만 5204장의 아스터 입체 영상과 다른 장치로 찍은 위성영상 11만 1439장을 이용해 개별 빙하의 높이와 면적, 부피, 질량 변화를 계산했다. 그 결과 지난 20년 동안 빙하는 연평균 251~283GT(기가톤·1GT=10억t)이 사라지고 있는 것으로 분석됐다. 1GT의 얼음은 서울 여의도(290만㎡)보다 큰 미국 뉴욕 센트럴파크(341만㎡) 전체를 341m 높이로 덮을 수 있는 정도다. 매년 이것의 250배 이상 되는 얼음이 사라지고 있다는 말이다. 최근 20년 동안 빙하 손실은 산업화 이후 해수면 상승에 24% 정도 영향을 미친 것으로 연구팀은 추정했다. 1901년부터 2020년까지 전 세계 평균 해수면은 20㎝가량 상승한 것으로 알려져 있다. 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)의 최근 보고서에 따르면 지구 평균기온을 산업화 이전 대비 1.5도 이하로 묶는다면 해수면 높이는 2100년까지 평균 0.4m까지만 높아지겠지만, 1.5도를 넘는 경우 2100년에는 0.8m, 2300년쯤에는 4.48m나 높아지게 된다. 연구를 이끈 ETH 토목·환경·공간계측공학과 로메인 휴고넷(빙하학) 교수는 “이번 연구는 지구상 존재하는 거의 모든 빙하를 대상으로 했기 때문에 IPCC 보고서나 기존 유사한 연구들에 비해 분석의 정확도가 훨씬 높아졌다”고 말했다. 휴고넷 교수는 “지구온난화 정도에 따라 빙하의 녹는 방식이 달라질 수 있는 만큼 이번 연구 결과를 근거로 해수면 변화 추이를 예측한다면 수자원 관리와 해수면 상승에 더 효과적으로 대응할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • CJ제일제당, 환경도 자산이다… 신소재로 빨대 15억개 맞먹는 플라스틱 절감

    CJ제일제당, 환경도 자산이다… 신소재로 빨대 15억개 맞먹는 플라스틱 절감

    CJ제일제당은 이사회 내에 ‘지속가능경영위원회’를 신설하고 ESG(환경사회지배구조) 경영을 강화한다. ‘건강과 안전’, ‘지속 가능한 환경’을 핵심 과제로 삼았다. CJ제일제당은 소비자 식탁까지 건강하고 믿을 수 있는 먹을거리를 제공하고자 ‘식품안전 통합시스템’을 구축해 운영하고 있다. 이는 원재료 조달, 연구개발부터 생산·판매에 이르기까지 전 과정에서 품질 문제를 사전에 예방하고 안전하게 관리하는 시스템으로 국내를 비롯해 모든 해외 진출국(중국, 베트남, 미국, 독일, 일본)에서도 운영하고 있다. 재활용 시스템 구축과 탄소배출 감축에도 공을 들이고 있다. 특히 플라스틱 사용 감축을 위해 생분해 플라스틱 ‘PHA’(폴리하이드록시 알카노에이트)를 개발, 최근 ‘행복한콩 두부’ 등의 제품에 적용했다. 이로써 지난해 1000t 이상의 플라스틱을 절감했다. 자동차 한 대를 생산할 때 사용되는 플라스틱이 150㎏에 달하는 것을 고려하면 자동차 6800대 생산분에 해당하는 양이다. 빨대(0.7g)로 환산하면 약 15억개와 맞먹는다. 지난해에는 재활용 소재를 활용한 선물세트 트레이 등 친환경 패키징을 도입해 이산화탄소 1530여t을 감축하기도 했다. 이와 더불어 윤리경영 체계 구축에도 공을 들이고 있다. CJ제일제당은 임직원의 인권보호와 노동법규 준수 의지를 반영해 ‘CJ제일제당 인권선언서’를 제정하고 인권경영 추진 역량을 제고하고 있다. 이 같은 노력에 따라 CJ제일제당은 지난해 12월 동종 업계 최초로 국제표준화기구(ISO)의 ISO37301 인증을 획득했다. 이는 조직의 지배구조, 모범 관행, 윤리와 지역사회의 기대충족 등의 목적을 달성하기 위한 표준이다. 투자기관인 미국 S&P 다우존스가 개발한 다우존스 지속가능경영 지수(DJSI) 평가에서는 국내 식품업계 최초로 아시아 태평양 지수에 6년 연속 편입되기도 했다. CJ제일제당 관계자는 “자연에서 소비자 식탁으로, 다시 자연으로 되돌리는 CJ제일제당의 ‘네이처 투 네이처’ 선순환 체계를 실현하기 위해 노력하고 있다”면서 “제품 생산의 전 과정이 환경에 영향을 미칠 수 있다는 점을 엄중히 인식하고 CJ제일제당만의 ‘환경경영 체계’를 구축해 진정성 있는 성과를 만들어 가겠다”고 했다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr
  • [여행가방]

    [여행가방]

    화담숲 ‘패밀리 힐링 프로그램’ 경기 광주 화담숲이 체험형 프로그램인 ‘패밀리 힐링 프로그램’을 선보인다. 다육식물과 피규어 장식, 이끼 등을 활용해 자신만의 작은 정원을 만드는 ‘홈 가드닝 클래스’와 생태 해설을 들으며 천연 비누를 만드는 ‘생태 숲 해설 프로그램’으로 나눠 진행한다. 예약제로 운영되면 체험비는 각 3만 5000원이다. ‘관광 글로벌 챌린지’ 참여기업 모집 한국관광공사가 우수 관광기업의 해외진출을 지원하는 ‘관광 글로벌 챌린지 프로그램’에 참여할 기업을 오는 5월 14일까지 공모한다. 선정기업은 사업화 자금으로 1억~3억원을 지원받고 해외진출 관련 교육, 해외 투자자 및 바이어 매칭 등 글로벌 액셀러레이팅 프로그램(민간 투자 연계형 전문 보육 지원 프로그램)에 참여하게 된다. 코로나 상황에 따라 하반기엔 해외 로드쇼 등의 참가 기회도 가질 수 있다. 자세한 사항은 관광공사 관광기업지원센터 누리집(www.tourbiz.or.kr) 등에서 확인할 수 있다.30일 ‘플라워 바이 네이키드’ 오픈 미디어 아트 전시 ‘플라워 바이 네이키드’(FLOWERS BY NAKED)가 30일 네이처랩스 주최로 서울 마포구 홍대 에이케이앤 4층의 스페이스앤(SPACE N)에서 열린다. 사계절 눈이 내리는 ‘빅북’, 황금빛 만화경이 황홀한 ‘글로윙 가든’ 등 총 8개 존이 신비롭고 아름다운 경험을 선사한다. 입장료는 어른 2만원, 청소년 1만 6000원이다. 23일부터 7일 동안 입장료를 30% 할인하는 이벤트를 진행한다.
  • “수면 시간 6시간 이하면 나중에 치매 걸릴 위험 커져” (연구)

    “수면 시간 6시간 이하면 나중에 치매 걸릴 위험 커져” (연구)

    평소 수면 시간이 6시간 이하인 사람들은 나중에 치매에 걸릴 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 파리대 등 국제연구진은 1985년부터 1988년까지 4년간 영국 유니버시티칼리지런던(UCL)에서 모집한 영국인 공무원 약 8000명의 건강 상태와 수면 시간 등을 평균 25년간 추적 조사한 자료를 자세히 분석했다. 그 결과, 50세와 60세 사람들 중 밤에 자는 시간이 보통 6시간 이하인 사람들은 수면 시간이 7시간인 이들보다 치매에 걸릴 위험이 유의미하게 큰 것으로 나타났다. 연구진은 또 심혈관계 질환이나 대사 질환 또는 정신 질환 등의 영향을 제외한 뒤에도 하루 수면 시간이 6시간 이하인 사람들 역시 나중에 치매에 걸릴 위험은 50세 때 22%, 60세 때 37%로 더 높아지는 것을 확인했다. 이 연구에서 수면 시간은 이들 참가자가 스스로 보고한 것이지만, 이런 보고가 정확한지 확인하기 위해 일부 참가자를 대상으로 밤 동안 수면 추적 장치를 착용하도록 했던 것으로 전해졌다. 이에 대해 연구진은 “이 연구는 수면 부족이 치매의 원인인지를 확정하는 것은 아니다”고 지적하면서도 “조사 기간이 더 짧은 다른 여러 연구와 마찬가지로 이번 결과에서도 수면 부족은 치매 발병과 관계가 있는 것을 보여줬다”고 밝혔다. 연구 주저자인 파리대의 세브린 사비아 박사는 “수면은 중년의 뇌 건강에 중요할 수 있으므로 앞으로의 연구를 통해 수면 습관을 개선하면 치매를 예방할 수 있는지를 밝혀낼 수 있을지도 모른다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않은 영국 에든버러대의 뇌 전문가인 태라 스파이어스존스 박사는 “수면은 뇌의 정상적인 기능을 위해 중요하며 치매로 뇌에 축적되는 유해한 단백질을 제거하기 위해서라도 중요하다”고 설명했다. 치매 전문가인 영국 노팅엄대의 톰 데닝 박사도 “수면 장애라는 증상은 치매의 다른 임상적 증상이 나타나기 훨씬 전부터 나타날 수 있다”고 지적했다. 데닝 박사는 또 “다만 이 연구를 통해 인과관계가 확인된 것은 아니라면서도 이는 나중에 나타나는 치매의 극히 초기 징후일 수 있다”면서도 “그렇지만 뇌에 좋지 않은 수면 부족 탓에 알츠하이머병과 같은 신경변성질환에 걸리기 쉬워졌을 가능성도 크다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호(4월 20일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 국내 첫 플라워 미디어아트 홍대 상륙

    국내 첫 플라워 미디어아트 홍대 상륙

    미디어 아트 전시 ‘플라워 바이 네이키드’(FLOWERS BY NAKED)가 30일 네이처랩스 주최로 서울 마포구 홍대 에이케이앤 4층의 스페이스앤(SPACE N)에서 열린다. 꽃을 테마로 비밀의 화원을 구현한 미디어아트 상설전시관으로, 해외에서 100만 명 이상이 관람하며 인기를 끈 전시다. 사계절 내내 눈이 내리는 ‘빅북’, 황금빛 만화경이 황홀한 ‘글로윙 가든’, 흩날리는 꽃잎을 바라보며 후각과 촉각으로 자연의 평화로움을 느낄 수 있는 ‘칠’과 ‘단델리온’, 달콤한 꽃향기가 코끝을 간지럽히는 ‘시크릿 오브 시크릿 가든’, 인터랙티브아트 요소들이 망라돼 클라이맥스를 이루는 ‘체리 블라썸 가든’ 등 총 8개의 존이 신비롭고 아름다운 경험을 선사한다.‘플라워 바이 네이키드 홍대’는 오전 11시부터 오후 10시까지 연중무휴 운영된다. 입장료는 어른 2만원, 청소년 1만 6000원, 어린이 1만 2000원이다. 36개월 미만 유아는 무료다. 23일부터 7일 동안 오픈 기념 프로모션을 진행한다. 행사기간 내에 네이버 등 온라인 채널을 통해 30% 할인된 가격에 구매할 수 있다. 또한 홀리데이인호텔 패키지 등 각종 추가 할인 프로모션도 선보일 예정이다. 자세한 내용은 홈페이지에서 확인할 수 있다. 전시관 옆 카페 바이츠앤은 플라워아트 체험형 카페다. 자연적인 재료에 아트를 가미한 음료와 디저트류를 만날 수 있다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr
  • 이지놈의 장내 마이크로바이옴 분류 논문, 패컬티 오피니언스 우수논문 선정

    이지놈의 장내 마이크로바이옴 분류 논문, 패컬티 오피니언스 우수논문 선정

    마이크로바이옴 전문기업 ㈜이지놈(대표 조서애)은 2019년 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트에 발표된 논문이 2021년 패컬티 오피니언에 선정되었다고 밝혔다. 이 논문은 정상인과 6가지 질병(다발성 경화증, 소아 특발성 관절염, 만성피로 증후군, 에이즈, 뇌졸증, 직장암)을 가진 사람들, 그리고 질병을 가지지 않은 1,079명의 장내 마이크로바이옴을 인공지능 알고리듬으로 분류했다. 패컬티 오피니언은 전 세계에서 저명한 연구원 및 교수진들이 자신의 분야와 그 밖의 분야에서 매우 중요하다고 생각되는 논문을 골라 추천하는 저널로서, 높은 신뢰도를 얻고 있는 매체이다. 해당 논문은 인간유전자치료 분야의 석학 스탠퍼드 의대 엘지자베스 멜린 교수가 추천해 패컬티 오피니언스에 선정되었고 브릭 사이트 내 한국을 빛낸 사람들(한빛사)에도 소개되었다. 본 연구는 상기 언급된 6가지 질병을 가진 환자들의 대장 내 마이크로바이옴을 다양한 피처셋을 대상으로 하여 LogitBoost, LMT, SVM, KNN을 포함한 머신러닝 방법으로 분류했다. 본 연구를 통해 인간 장내의 마이크로바이옴 불균형은 다수 질병에서 서로 다른 양상으로 분류할 수 있으며, 몇몇 미생물들의 경우 다수 질병의 치료 및 예방목적에 활용될 수 있는 지표로서 높은 잠재력을 가지고 있음을 제시하고 있다. 이에 대하여 멜린 교수는 추천서를 통해 “장내 마이크로바이옴의 불균형이 질병의 단순한 생물지표인지 혹은 발병의 원인인지는 명확히 밝히지는 못했지만 인공지능 분야의 기계학습을 통하여 질병이 있는 환자의 마이크로바이옴이 확실히 구분됨을 보인 것이 논문의 우수성”이라고 소개했다. ㈜이지놈의 조서애 대표는 “장내 마이크로바이옴은 인간 질병에 80% 이상 관여하고 있고, 질병별로 마이크로바이옴의 특이한 불균형을 프로파일링하는 것은 질병 치료와 생물지표를 발굴하는데 직접적인 정보를 제공할 수 있다”고 설명했으며, 특히 최근 ㈜이지놈에서 개발한 초정밀 마이크로바이옴 분석 플랫폼 ‘이지미러’를 통한 정보의 생산과 분석은 이러한 마이크로바이옴 내 질병연관 물질의 발굴을 가속화할 것이라고 전망했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 더하기만 하고 왜 뺄 줄은 모를까

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 더하기만 하고 왜 뺄 줄은 모를까

    어려운 문제에 맞닥뜨렸을 때 사람마다 대응 방법은 다릅니다. ‘네가 이기나, 내가 이기나 해보자’며 문제가 풀릴 때까지 고민에 빠지기도 하고, 아니면 잠시 다른 쪽으로 눈을 돌렸다가 마음의 여유를 찾은 뒤 문제 해결에 나서기도 합니다. 아니면 딴청을 부리며 문제가 없는 척 외면하기도 합니다. 모르는 척 문제를 묻어 버리는 것도 해결책이 되지는 못하지만 한 문제에 지나치게 오래 고민하는 것도 전체적인 흐름을 읽지 못하고 판단력이 흐려져 합리적 선택을 못하게 되는 경우가 많습니다. ‘장고(長考) 끝에 악수(惡手) 난다’는 말처럼 말이지요. ●2단계로 해결할 문제를 4단계 거쳐 돌아가 선택의 갈림길에 서거나 해결해야 할 문제와 마주치게 되면 사람들은 장고를 않더라도 악수를 두는 경우가 많거나 쉬운 길을 놔두고 빙 돌아가는 경우가 많다는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 버지니아대 리더십·공공정책학부, 심리학과, 시스템환경공학과 공동연구팀은 사물이나 아이디어, 상황 등을 개선하라는 요구를 받게 되면 사람들은 기존의 것에서 문제가 있는 부분을 제거하는 방식이 아니라 오히려 새로운 것을 추가해 더 복잡하게 만드는 경향이 강하다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 8일자에 발표했습니다. 연구팀은 성인 남녀 1153명을 대상으로 어려운 도형 퍼즐 풀기, 불안정한 레고블록 구조 안정화시키기, 미니 골프장 코스 개선하기 등 8가지 과제를 제시하고 해결 과정을 관찰했습니다. 과제 해결을 어려워하는 사람들에게는 연구진이 간단한 감산해결책과 복잡한 가산해결책이라는 두 가지 선택지를 제시한 뒤 고르도록 했습니다. 관찰 결과 많은 사람들이 기존 것 중 일부를 덜어 내거나 제거함으로써 간단히 해결하기보다는 새로운 것을 더해 더 복잡한 방식으로 과제를 해결하는 경향을 보인다는 것이 확인됐습니다. 2~3단계로 해결할 수 있는 문제를 4~6단계를 거쳐 돌아간다는 것이지요. 가브리엘 아담스 교수(조직심리학)는 “관료주의화되는 제도, 환경 파괴, 지구온난화 같은 문제들이 해결되지 못하고 있는 것도 사람들이 현재 갖고 있는 것을 덜어 내고 줄이는 쪽으로 생각하기 어려워하기 때문”이라고 설명했습니다. ●필요 없는 부분은 과감히 잘라내는 게 수월 13~14세기 잉글랜드 오컴에 살았던 윌리엄이라는 수도사이자 스콜라 철학자는 ‘오컴의 면도날’이라는 철학적 개념을 제시했습니다. 어떤 사실이나 현상에 대한 설명들 가운데 논리적으로 복잡한 것들은 과감하게 잘라 버리고 남는 것, 논리적으로 가장 단순한 것이 진실일 가능성이 높다는 것입니다. 사람마다 매일 맞닥뜨리는 문제의 크기와 무게는 다르겠지만 지나치게 깊이 고민하기보다는 필요 없는 부분을 과감하게 잘라 내거나 일부를 덜어 내기만 해도 문제 해결이 쉬워지는 경우가 많다고 합니다. 그림을 그릴 때 초보자들은 멋진 작품을 만들겠다며 여러 색을 사용하고 덧칠합니다. 그렇게 완성한 그림은 원래 의도나 생각과는 달리 어둡고 우중충한 분위기가 되기 십상입니다. 삶도 마찬가지입니다. 이런 조건, 저런 조건으로 삶을 덧칠하기보다는 정말 필요한 몇 가지만을 과감하게 골라 단순하게 사는 것이 정말 멋진 삶이 될 수 있진 않을까요. edmondy@seoul.co.kr
  • 치솟는 비트코인… 빨라지는 온난화

    치솟는 비트코인… 빨라지는 온난화

    가상화폐 거래소 빗썸에 따르면 4월 7일 오전 기준으로 비트코인 시세는 7800만원대를 넘어섰다. 2009년 사토시 나카모토라는 이름의 프로그래머가 온라인상에서 개인과 개인이 직접 돈을 주고받을 수 있도록 암호화된 가상화폐로 비트코인을 세상에 내놨을 때만 해도 이 정도가 될 줄을 아무도 몰랐을 것이다. 이 때문에 주식이나 가상화폐 투자를 하는 사람들에게 ‘지금 가장 후회되는 일이 뭐냐’고 물으면 ‘10년 전 비트코인을 사 놓지 못한 것’이라는 우스갯말이 있을 정도이다. 그런데 많은 투자자의 탄식과 후회를 만든 비트코인이 머지않은 미래에 전 인류의 재앙이 될 수 있다는 경고가 나왔다. 중국 중국과학원대학 경제·경영학부, 중국과학원(CAS) 산하 수학·시스템과학원, 칭화대 지구시스템과학과, CAS 데이터예측과학센터, 미국 코넬대 경제학과, 통계과학과, 영국 서리대 경영학부 공동연구팀은 비트코인 채굴과 관련한 중국 내 에너지 소비와 탄소배출이 급속히 증가하고 있어 환경에 악영향을 미친다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 7일자에 발표했다. 비트코인은 우리가 사용하는 돈처럼 실제로 존재하는 것이 아니라 온라인상에서만 오가는 가상화폐이다. 비트코인을 비롯한 가상화폐는 블록체인 기술을 기반으로 컴퓨터 프로그램으로 복잡한 수학문제를 풀어 만든다. 이처럼 가상화폐를 만드는 것을 ‘채굴’이라고 부른다. 실물화폐도 국가가 마음대로 찍어 낼 수 없는 것처럼 비트코인이 처음 만들어질 때 채굴되는 총량을 제한했기 때문에 시간이 갈수록 채굴량은 떨어지고 채굴하기도 점점 어려워진다. 그렇지만 끝 모르고 상승하는 가치 때문에 비트코인 채굴에 나서는 사람들은 오히려 늘고 있다.문제는 비트코인의 채굴과 거래 전반에 막대한 컴퓨터 연산 과정이 필요하기 때문에 어마어마한 양의 전력이 소모된다. 지난달 초 빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자는 뉴욕타임스와의 인터뷰를 통해 비트코인은 지금까지 알려진 그 어떤 방식보다 거래당 전기 사용이 많아 탄소배출량도 막대해 기후변화에 악영향을 미친다고 지적했다. 실제로 비트코인 거래와 채굴에 사용되는 전력소비 현황을 실시간으로 보여 주는 영국 케임브리지대 경영대학원의 ‘케임브리지 비트코인 전력소모 인덱스’에 따르면 7일 오전 기준으로 15.47GW(기가와트)의 전력이 소비되고 있다. 연간 전력소비량은 136.84TWh(테라와트시)에 이를 전망이다. 연구팀은 모의 탄소배출 모델로 중국 내 비트코인 채굴과 운영에 따른 탄소배출 흐름을 추적했다. 그 결과 2024년에 정점을 찍을 것으로 전망됐으며 비트코인 채굴과 거래 목적으로 중국에서만 296.59TWh의 에너지가 사용되고, 약 1억 3000만t의 이산화탄소를 배출할 것으로 추산됐다. 이 같은 이산화탄소 배출량은 이탈리아, 체코, 카타르, 사우디아라비아 등 중간 규모 국가들이 만들어 내는 연간 온실가스 배출량을 훌쩍 뛰어넘는다고 연구팀은 밝혔다. 이 때문에 연구팀은 현재 가상화폐 산업의 에너지 소비 구조를 바꾸고 블록체인 운영에 따른 배출량을 줄여 나가려면 비트코인 채굴기 각각에 대한 개별 과세와 규제가 필요하다고 강조했다. 연구를 주도한 왕 소우양 중국과학원대학 특훈교수는 “중국 내 비트코인 채굴에 대한 엄격한 규제와 정책이 만들어지지 않는다면 전 지구적인 온난화 억제 노력이 실패로 돌아갈 수 있을 뿐만 아니라 인류의 지속가능한 발전 자체를 불가능하게 만들 수 있을 것”이라고 경고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 국내 연구진, 세계 최고효율 차세대 태양전지 만들었다

    국내 연구진, 세계 최고효율 차세대 태양전지 만들었다

    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
  • 수술용 실 형태의 인체측정 센서 나왔다

    수술용 실 형태의 인체측정 센서 나왔다

    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
  • ‘제4의 물질상태’ 플라즈마 안정화 원리 찾았다

    ‘제4의 물질상태’ 플라즈마 안정화 원리 찾았다

    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
  • 님아 그 木, 숨을 거두지 마오

    님아 그 木, 숨을 거두지 마오

    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
  • “스트레스 탈모, 왜 생기는지 알아냈다”…근원적 탈모 치료법 개발 될까

    “스트레스 탈모, 왜 생기는지 알아냈다”…근원적 탈모 치료법 개발 될까

    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
  • 스트레스로 머리 빠지는 이유 찾았다…탈모 치료 길 열리나

    스트레스로 머리 빠지는 이유 찾았다…탈모 치료 길 열리나

    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
  • ‘신현수 갈등설’ 이광철 남고, 반부패비서관에 ‘특수통’ 김기표

    ‘신현수 갈등설’ 이광철 남고, 반부패비서관에 ‘특수통’ 김기표

    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
  • “코로나19 변이 확산에 현 백신 1년 내 무용지물 가능성”

    “코로나19 변이 확산에 현 백신 1년 내 무용지물 가능성”

    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
  • [달콤한 사이언스] “음악스트리밍 알고리즘도 포털뉴스 추천만큼 난감하네”

    [달콤한 사이언스] “음악스트리밍 알고리즘도 포털뉴스 추천만큼 난감하네”

    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
  • 미세먼지 원인물질로 수소에너지 저장체 만든다

    미세먼지 원인물질로 수소에너지 저장체 만든다

    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
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