한국과 미국 공동연구팀이 지구온난화로 인한 해양산성화에도 불구하고 바다의 이산화탄소 흡수능력이 줄지 않는다는 사실을 확인했다. 포스텍 환경공학부, 미국 해양대기관리청(NOAA) 태평양해양환경연구소 공동연구팀은 지구 전체 해양탄소 자료를 분석한 결과 수심이 얕은 해양에서 탄산칼슘 입자가 녹아 바다의 탄소흡수력에 크게 영향을 미치지 못한다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’에 실렸다. 대기와 맞닿은 바다 표면(해양표층)에서 서식하는 미생물의 탄산칼슘 형성 과정은 해양이 대기 중 이산화탄소를 흡수하는 핵심 메커니즘 중 하나이다. 해양표층에 살면서 탄산칼슘을 만드는 미생물들이 죽으면 탄산칼슘 입자가 밑으로 가라앉아 심해나 해양 바닥에서 용해된다. 특히 지구온난화로 대기 중 이산화탄소가 바닷물에 지나치게 많이 흡수되면서 해양산성화가 심해지고 있다. 해양산성화로 인해 미생물 사체가 녹는 속도가 늦어 바다의 탄소흡수력을 떨어뜨리는 것으로 알려졌다. 이에 대해 연구팀은 전 세계 바다의 탄소 분석과 수괴 연령을 분석했다. 수괴는 수온과 염분이 거의 균일해 주위 해수와 식별할 수 있는 일종의 해수덩어리이다. 분석결과 해양표층에서 발생한 탄산칼슘의 50% 정도는 심해에 도달하기 전에 이미 녹는 것으로 확인됐다. 수심 1000m 이하 얕은 해양에서는 많은 양의 탄산칼슘이 용해되더라도 용존무기탄소 성분들이 바닷물의 순환으로 수 십년 내에 해양 표층으로 돌아온다는 것을 연구팀은 확인했다. 탄산칼슘 입자가 심해에서 용해될 때보다 훨씬 빠른 시기 내에 해양표층 무기탄소 성분들의 농도를 회복한다는 것이다. 이처럼 해양표층의 무기탄소 성분 회복은 대기 중 이산화탄소 제거 능력을 높여 산성화로 인해 낮아졌던 해양의 탄소 흡수력을 예상보다 빠르게 회복시킬 수 있다는 의밍다. 이기택 포스텍 환경공학부 교수는 “이번 연구는 증가한 이산화탄소 농도에 의한 해양 산성화가 해양 미생물들이 형성한 탄산칼슘을 녹이지만 죽은 미생물의 탄산칼슘 입자가 심해까지 가라앉기 전에 녹여버림으로써 해양 표층의 탄소 제거 능력의 감소를 완화할 수 있다는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 역사상 가장 큰 지상 포유류인 고대 코뿔소의 새로운 종 화석이 중국에서 발굴됐다. 영국 BBC 등 해외 언론의 18일 보도에 따르면 중국 척추고생물학·고인류학연구소(IVPP) 연구진은 간쑤성 린샤 분지에서 파라케라테리움(Paraceratherium) 속(屬)의 신종 화석을 발견했다. 파라케라테리움 속은 지상에서 서식한 최대 포유류로 꼽힌다. 평균 키는 약 5m, 몸길이는 7~12m에 이르며 몸무게는 20t에 달했을 것으로 추정되는 고대 코뿔소의 친척이다. 지금까지 알려진 모든 육상 포유류 중 가장 덩치가 큰 동물로, 뿔이 없는 것이 특징이다.이번에 발견된 화석은 두개골과 하악골, 제1경추, 다른 개체의 등뼈 2개와 제2경추 등인데, 연구진은 두개골이 홀쭉하고 코가 짧으며, 긴 목, 깊은 비강 등을 가지고 있는 것으로 보아 지금까지 발굴된 파라케라테리움과는 다른 종이라고 결론 내렸다. P.린샤엔세(linxiaense)라는 학명이 부여된 이 동물은 약 2650만 년 전 지구상에 서식했을 것으로 추정된다. 몸무게는 약 21t으로, 현존하는 아프리카 코끼리 4마리의 무게를 합친 것과 비슷하다. 키는 7m로 기린보다도 커서 나무 꼭대기의 잎을 따먹었을 것으로 분석됐다.연구진은 파라케라테리움 속의 신종 고대 코뿔소가 인도-파키스탄 지역 및 중국 북서부를 자유롭게 이동했다는 가설이 맞다면, 당시 티베트 고원이 지금처럼 높지 않아 쉽게 이곳을 통과했을 가능성이 있다고 설명했다. 연구진은 “올리고세 후기의 열대기후가 고대 코뿔소를 이동시켜 중앙아시아까지 이주하게 했다면, 티베트 지역이 고원으로 융기하기 전이라는 것을 의미한다”면서 “이번에 발굴된 P.린샤엔세는 파키스탄에서 발굴되는 P. 부그티엔세(bugtiense) 종과 가장 관련성이 높다”고 전했다. 지구 역사상 가장 큰 지상 포유류인 고대 코뿔소의 새로운 종 화석에 대한 연구 결과는 세계적인 과학 저널인 네이처의 자매지 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

하드디스크 드라이브 (HDD, 이하 하드디스크)는 오랜 세월 컴퓨터의 기본 저장 장치였습니다. 지금처럼 낸드 플래시 메모리의 용량이 커지고 가격이 저렴해지기 전에는 컴퓨터 이외의 분야에서도 저장 장치로 널리 사용됐습니다. 벌써 20년 전 일이지만 1세대 아이팟 (2001년 출시)은 1.8인치 하드디스크를 채택해 주머니에 넣을 수 있는 크기에도 당시 기준으로는 놀라운 5GB 용량을 자랑했습니다. 심지어 이보다 더 작은 1인치 하드디스크를 사용한 아이팟 미니도 있었습니다.  그러나 플래시 메모리를 채택한 아이팟 나노와 결국은 아아팟을 흡수한 아이폰의 등장으로 하드디스크 탑재 MP3 플레이어의 시대는 저물게 됩니다. 사실 이것은 PC에서도 하드디스크의 시대가 저물 것이라는 점을 예언한 것과 다름없었습니다. 휴대용 기기에서 먼저 하드디스크가 낸드 플래시 메모리로 대체된 후 SSD가 본격 보급되어 노트북을 중심으로 빠르게 하드디스크를 교체했습니다.  이제 PC용 하드디스크의 출하량은 매년 꾸준한 감소하고 있습니다. 물론 아직도 테라바이트(TB)급 데이터를 저장해야 하는 사용자들은 고용량 하드디스크를 필요로 합니다. 외장 SSD도 있지만, 수많은 사진과 영상을 백업하는 용도로는 외장 하드디스크가 훨씬 저렴하기 때문입니다.  그러나 SSD의 용량이 커지고 가격이 낮아질수록 소비자용 하드디스크 시장의 종말은 가까워지고 있습니다. 이제 하드디스크의 미래는 자기 테이프와 마찬가지로 데이터 센터가 될 가능성이 커졌습니다. 폭발적으로 증가하는 데이터를 모두 SSD에 저장하려면 비용이 만만치 않기 때문입니다. 자기 테이프는 주로 백업용으로 읽는데 상당한 시간이 걸리기 때문에 빠른 데이터 기록 및 쓰기가 필요 없는 데이터라면 하드디스크가 아직도 가장 좋은 대안입니다. 그러나 이것 역시 SSD의 용량 대 가격이 계속 저렴해지면 과거의 일이 될 수 있습니다. 하드디스크 제조 업체들은 이미 20TB 고용량 하드디스크 개발에 성공했지만, 여기에 만족하지 않고 50-100TB급 초대용량 하드디스크 개발에 몰두하고 있습니다.  케임브리지 대학의 과학자들은 하드디스크 플래터에 그래핀을 적용해 기록 밀도를 현재의 10배로 늘릴 수 있다는 연구 결과를 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표했습니다. 한 층의 탄소 원자로 만들어진 그래핀은 기존의 소재와는 비교할 수 없을 정도의 강도와 전기 전도성 등 여러 가지 뛰어난 특징을 지녀 마법의 신소재로 불리고 있습니다. 주로는 반도체 분야에서 주목받고 있지만, 연구팀은 그래핀 코팅이 현재 하드디스크 기술의 한계를 극복하는 데 도움을 줄 수 있다고 생각했습니다.  하드디스크는 기본적으로 플래터라는 동그란 원판에 자기 데이터를 기록하는 장치입니다. 플래터를 회전시키면서 자기 데이터를 기록하거나 읽는 것입니다. 하드디스크 제조사들은 빠른 속도로 회전하는 얇은 원판인 플래터를 보호하기 위해 탄소 기반 오버코트 (carbon-based overcoats (COCs)) 소재로 코팅을 합니다. 그런데 이 코팅이 꽤 두꺼울 뿐 아니라 특정 온도 범위에서만 안정적이라는 문제점이 있습니다. 연구팀은 그래핀 코팅이 COCs 코팅을 대신할 수 있는지 검증했습니다.  연구 결과 1-4층 정도의 그래핀만 있으면 기존의 COCs 만큼의 보호가 가능한 것으로 나타났습니다. 그래핀 코팅은 매우 얇아 플래터를 더 얇게 만들 수 있습니다. 그러면 플래터 속도를 더 빠르게 하거나 혹은 같은 속도라도 에너지가 적게 들어갑니다. 플래터가 얇아지면 더 많은 플래터를 탑재해 하드디스크 용량도 더 늘릴 수 있습니다.  하지만 그래핀 코팅의 진짜 중요한 특징은 내열성이 뛰어나다는 것입니다. 현재 하드디스크 제조사들은 열보조자기기록 (Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR))이라는 신기술을 적용해 데이터 기록 밀도를 높이고 있습니다. 열을 이용해 더 작은 장소에도 자기 데이터를 기록하는 기술인데, 당연히 기존의 COCs로는 밀도를 높이는데 한계가 있습니다.  연구팀이 개발한 그래핀 코팅은 높은 온도에도 매우 안정적이라서 매우 좁은 공간에 높은 열을 가해 데이터를 기록할 수 있습니다. 연구팀에 따르면 현재 널리 사용되는 하드디스크 기록 밀도의 10배인 제곱인치 당 10Tb 데이터 기록이 가능합니다. 그래핀은 내열성은 물론 내마모성도 강하고 가볍고 얇기 때문에 기록 밀도와 데이터 쓰기/읽기 속도는 물론 내구성까지 늘어날 것으로 기대됩니다.  물론 그래핀 코팅 기술이 실제로 상용화되더라도 하드디스크가 다시 과거의 영광을 되찾기는 어려울 것입니다. 이미 SSD 기술이 너무 발전했고 앞으로 발전 속도 역시 하드디스크보다 더 빠를 가능성이 높기 때문입니다. 그래도 우리가 매일 생산하는 막대한 데이터를 저장할 수 있는 경제적 수단이라는 점에서 하드디스크는 여전히 없어서는 안 될 기록 장치이기도 합니다. 수십 년 후 미래는 장담할 수 없지만, 적어도 5-10년 안에 하드디스크가 사라지지는 않을 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 

학계에서 논란이 된 9900만년 전 호박 속 화석의 정체가 밝혀졌다. 지난해 미얀마 북부에서는 새의 두개골과 유사한 형태의 기묘한 화석이 든 9900만년 전 호박이 발견됐다. 이를 발견한 중국 연구진도 “지금까지 연구해온 것 중 가장 이상한 화석”이라고 표현했을 정도로, 독특한 외형이 특징이었다. 당시 연구진은 이 화석이 지금까지 발견된 것 중 가장 작은 공룡의 것으로 추정된다고 밝혔다. 새의 조상에 해당하는 초소형 공룡으로, 크기는 현존하는 새 중 가장 작은, 몸무게가 2g에 불과한 벌새와 비슷했을 것으로 예측했다.이후 학계에서는 해당 화석을 두고 갑론을박이 벌어졌다. 몸집이 지나치게 작고, 대부분의 공룡에게서 볼 수 없는 방식으로 눈이 튀어나와 있었기 때문. 두개골 구조도 도마뱀의 특징에 더욱 가깝다는 반박 논문이 논문 사전 출판 사이트인 바이오아카이브(bioRxiv)에 올라오기도 했다. ‘눈과 이빨, 새’를 뜻하는 라틴어인 ‘오쿨루덴타비스 카운그라에’(Oculudentavis khaungraae)라는 학명이 붙은 이 공룡에 대한 추가 연구가 시작됐고, 최근 미국 텍사스 샘휴스턴주립대학 연구진은 같은 장소에서 발견된 유사한 호박 표본 연구를 통해 호박 속 두개골 화석이 새를 닮은 공룡이 아닌 선사시대 도마뱀이라는 가설을 입증하는 연구결과를 내놓았다.연구를 이끈 후안 디에고 다자 부교수는 “이 생물을 정확하게 분류하는 것이 어려웠지만, CT 스캐닝을 이용해 각 뼈를 분리하고 분석함으로써 도마뱀으로 식별할 만한 특성들을 발견했다”고 밝혔다. 연구진에 따르면 이 화석의 주인은 눈에 보이는 비늘과 연조직을 가지고 있으며, 이빨이 공룡과 달리 턱뼈에 직접 붙어있다는 점도 도마뱀이라는 것을 입증하는 증거가 됐다. 또 도마뱀 모양의 눈 구조와 어깨 뼈, 파충류에게서 보편적으로 볼 수 있는 두개골 등도 해당 화석이 공룡이나 조류가 아닌 도마뱀이라는 것을 뒷받침한다고 연구진은 주장했다. 연구진은 기존의 호박 속 두개골과 차별하기 위해 '오쿨루덴타비스 나가'라는 학명을 붙였다. 백악기인 1억 4550만~6600만 년 전 지구상에는 많은 도마뱀과 뱀 종이 탄생했지만, 화석으로 남아있는 것은 많지 않아 연구에 어려움을 겪어 왔다. 연구진은 “우리는 이 기간동안 많은 도마뱀이 탄생하고 진화했다고 추정해 왔지만, 현존하는 것과 일치하지 않아 확인이 어려웠다”면서 “미얀마에서 발견된 9900만 년 전 호박 연구는 매우 큰 가치가 있으며, 지금까지 발견된 다른 어떤 도마뱀과도 매우 다르다”고 설명했다.한편 지난해 해당 화석을 이용해 논문을 발표한 중국 과학원의 징마이 오코너 박사 연구진은 지난해 7월 국제학술지 ‘네이처’에 “3월 발표했던 ‘미얀마에서 발견한 백악기 시대 벌새 크기 공룡’ 논문을 철회한다”고 밝힌 바 있다. 학계에서 뜨거운 감자가 됐던 9900만 년 전 호박 속 두개골 화석의 정체를 밝힌 이번 연구는 세계적인 학술지인 커런트 바이올로지 최신호(6월 14일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계 최고 권위를 자랑하는 천문학자들이 외계인과의 접촉을 강하게 경고하고 나서 관심이 쏠리고 있다. 미국 물리학자이자 세계적인 학술지 네이처와 과학매체 뉴사이언티스트의 편집장을 역임한 마크 뷰캐넌은 최근 워싱턴포스트에 기고한 글에서 “일부 천문학자들은 우리 은하 너머의 외계인과 의사소통을 하고자 하는 인류의 집착, 외계인과의 접촉 등이 지구상의 모든 생명의 종말을 초래할 수 있다”고 주장했다. 뷰캐넌은 미국 국방부가 미확인비행물체(UFO)로 의심된다고 밝힌 영상을 예로 들었다. 1년 전 유출된 이 영상은 외계인과의 만남이 머지않았음을 의미할 수도 있지만, 뷰캐넌과 일부 천문학자들은 “외계인이 지구에 이토록 ‘평화롭게’ 오고 있다고 가정해서는 안 된다”고 목소리를 높였다. 그는 “우리는 아직 외계 문명과 접촉한 적이 없다는 사실에 감사해야 한다. 외계인이 존재한다면, 그들과 의사소통을 시도하는 것 자체가 매우 위험할 수 있다”고 강조했다.외계지적생명체탐사(SETI) 소속 천문학자인 조 거츠 역시 뷰캐넌 박사의 의견에 동의한다며 “외계인과 소통하려는 모든 시도가 궁극적으로 인류의 위험을 초래할 수 있다”면서 “국제사법재판소 등을 이용해 국가 차원에서 외계인과의 접촉 시도를 절대적으로 금지할 수도 있다”고 목소리를 높였다. 뷰캐넌 박사를 포함한 일부 천문학자들은 우리 은하가 우주의 수많은 다른 은하에 비해 상대적으로 생성 시기가 늦다는 점을 감안한다면, 수백만 년 더 오래된 은하와 행성의 주민들(외계인)에 비해 우리는 매우 원시적인 문명에 머무르고 있을 가능성이 높다고 주장한다. 외계인과의 접촉을 경계해야 한다고 주장하는 전문가들은 외계인과 지구 인류의 만남을 ‘콜럼버스의 신대륙 발견’과 비교한다. 크리스토퍼 콜럼버스가 신대륙을 발견한 뒤, 구대륙의 인플루엔자나 홍역, 장티푸스, 말라리아 같은 질병이 신대륙으로 넘어갔다. 외계인과 접촉할 경우 구대륙(외계 행성)의 예상치 못한 질병 등이 신대륙(지구)으로 옮겨질 수 있다는 것.물론 반대 의견도 존재한다. 일부 천문학자는 외계와의 접촉을 통해 전수받는 외계의 기술이 인류에게 긍정적인 영향을 미칠 것이며, 이것이 결국 지구의 지속 가능성을 향상시킬 수 있다고 믿는다. 이처럼 최근 전문가들 사이에서는 외계인과 UFO의 존재를 허무맹랑하게만 보는 기조가 사라지고, 미국항공우주국(NASA)이 나서 진위여부를 확인하려 하는 등 진지한 태도가 이어지고 있다. 미 국방부와 정보당국은 빠르면 이달 말 지난 20년간 목격한 120건 이상의 괴비행체에 대한 분석 결과를 담은 보고서를 내놓을 예정이다. NASA 역시 추가 규명의 의지를 드러낸 것으로 알려져 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 일간 뉴욕 타임스(NYT)의 13일자 기사 제목이다. 프랑스 알프스의 아름다운 산군을 덮어야 할 흰 눈 대신 핑크빛 눈이 덮고 있다. 한 남성이 손으로 눈을 파내자 지표면에서 족히 10㎝까지 붉은 물이 든 현상이 관찰된다. 사람이나 동물이 사고를 당해 흘린 핏자국도 아니다. 프랑스 그르노블 알프스대학 연구진이 지난주 국제학술지 ‘프런티어스 인 플랜트 사이언스’를 통해 ‘미세조류’를 원인으로 지목했다. 미세조류는 현미경으로 관찰해야만 형태가 확인되는 수십㎛(마이크로미터) 크기의 작은 생물이다. 식물처럼 뿌리나 잎은 없지만 광합성을 한다. 주로 물에서 사는데 뜬금없이 눈 위에서 자라나는 것이다. 과학자들은 ‘빙하의 피(Glacier blood)’라고 부른다. 일반 관광객은 그냥 ‘수박눈’이라고 부른다. 이런 일이 최근 계속 관찰되자 연구진은 알프스 산맥의 고도 1250m부터 2940m까지 지표 158곳을 선정해 샘플을 검출했다. 연구를 이끈 에릭 마르샬 그르노블 알프스대학 교수는 “사람들은 바다에 미세조류가 살고 있다는 점에 대해선 잘 안다. 하지만 산 정상의 토양과 눈 속에 이런 미생물이 산다는 데 대해선 생소함을 느낀다”고 말했다. 알프스에서 미세조류가 번성한 이유로는 대기 중 이산화탄소 농도가 늘었기 때문일 것으로 추정한다. 조류는 기본적으로 꾸준한 햇빛과 함께 풍부한 이산화탄소가 주어지면 무럭무럭 자라난다. 실제로 미국 해양대기청(NOAA)에 따르면 지난달 지구 대기 중 이산화탄소 농도는 419으로 사상 최고치였다. 코로나19 확산으로 인한 봉쇄와 산업활동 위축으로 이산화탄소 농도가 많이 옅어질 것이라고 짐작하는데 이를 비웃듯 좀처럼 브레이크가 걸리지 않은 것이다. 그런데 미세조류는 엽록소를 갖고 있는 녹조류인데 왜 녹색으로 바뀌지 않고 붉게 변했을까. 미세조류에는 엽록소 외에 ‘카로티노이드’란 색소가 다량 들어 있는데 당근을 불그스름하게 만드는 성분이다. 연구진은 카로티노이드가 강렬한 햇빛, 특히 자외선으로부터 미세조류를 보호하는 역할을 한다고 분석했다. ‘빙하의 피’는 미세조류의 생존 본능이 만들어낸 환경 참극인 셈이다. 문제는 붉게 변한 눈이 ‘이채로운 볼거리’에만 그치지 않고 환경에 좋지 않은 영향을 끼친다는 점이다. ‘알베도(albedo) 효과’인데 하늘에서 쏟아지는 햇빛은 흰색에서 가장 많이, 검정색에 가까울수록 적게 반사된다. 여름에 되도록 흰옷을 입어야 시원한 이유다. 북극 빙하가 하얗게 녹는 빙하는 햇빛의 90%를 반사하고, 검푸른 바다는 6%를 반사하는 데 그친다. 연구진은 알프스에서도 붉은색을 띤 눈이 많아질수록 더 많은 햇빛이 흡수될 가능성이 높다고 봤다. 완벽한 흰색 눈보다 더 많은 햇빛을 빨아들이기 때문이다. 영국 리즈대 연구진이 북극에서 일어난 비슷한 현상을 분석해 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표한 내용을 보면 붉은색 눈은 흰 눈보다 알베도를 13% 낮췄다. 알베도가 감소하면 지표면 온도가 높아지고 눈이 녹는 속도도 빨라진다. 결론적으로 ‘빙하의 피’는 이산화탄소 증가란 기후변화의 결과물이면서 동시에 기후변화를 더 악화시킨다. 연구진은 논문을 통해 “산속 생태계에서 미세조류가 미치는 영향에 대한 정밀 분석이 필요하다”며 “미세조류의 분포와 움직임에 대처할 지침도 논의해야 한다”고 강조했다. 이번 연구에 참여하지 않은 미국 뉴저지주의 로닌 연구소의 미생물학자이자 연구원인 헤더 모건은 “우리가 알아낸 것은 얼마 되지 않는다. 우리는 더 깊이 파봐야 한다”고 말했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

영남대학교 의과대학 정대원(52·미생물학교실) 교수팀이 셀레노단백질(Selenoprotein, 셀레늄 결합 단백질)과 골 대사의 생물학적 연계성을 규명했다. 정 교수팀은 ‘셀레노단백질 W의 골 흡수 파골세포 활성조절에 따른 골 리모델링 조율’이라는 제목의 논문으로 국제 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications, 영향력지수(IF) 12.121) 2021년 4월호에 게재됐다. 이번 연구 논문에는 영남대 의과대학 미생물학교실 이경희 박사와 김현수 박사가 제1저자로, 정 교수가 교신저자로 참여했다. 연구팀은 포유류의 25가지 셀레노단백질 중에서 크기가 가장 작은 ‘셀레노단백질 W’의 발현과 골 밀도의 생물학적 상관관계를 연구했다. 셀레노단백질 W가 결여된 실험용 쥐는 파골세포(척추동물의 뼈가 성장하는 과정에서 불필요하게 된 뼈 조직을 파괴 또는 흡수하는 거대 다핵세포) 분화 억제로 골 밀도가 증가하지만, 셀레노단백질 W가 과발현된 실험용 쥐는 파골세포 분화 증가로 골다공증이 발생하는 것을 확인했다. 정 교수는 “파골세포에 존재하는 셀레노단백질 W의 적절한 발현 조절이 정상적인 골 리모델링 조율에 관여하는 것으로 확인됐다. 셀레늄 대사와 골 대사 간의 생물학적 연결고리를 확인한 것이 이번 연구의 핵심 성과다”면서 “생체 내 필수 미량원소인 셀레늄이 정상적인 골 대사 조율에 관여한다. 이번 연구로 골다공증과 같은 골 질환 예방을 위해 적정량의 셀레늄 섭취가 중요하다는 것을 확인할 수 있었다”고 말했다. 연구팀은 “염증성 골다공증 모델과 난소적출 폐경기 골다공증 모델에서 셀레노단백질 W에 대한 역할을 분석할 것“이라고 후속 연구계획을 밝혔다. 정 교수는 이번 연구성과로 BRIC(생물학연구정보센터)에서 소개하는 ‘한국을 빛내는 사람들’에 선정되기도 했다. BRIC은 1996년 설립된 국내 최고 바이오 연구정보 제공 기관으로, 생명과학 분야에서 과학기술논문 인용색인(SCI)급 학술지 가운데 영향력지수(IF, Impact Factor)가 10 이상인 학술지에 논문을 게재하고 탁월한 연구 성과를 거둔 한국인을 소개하고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내에서는 지난 10일부터 코로나19 얀센 백신 접종이 시작되면서 기존 아스트라제네카, 화이자 백신 접종이 동시에 이뤄지면서 백신접종 인원은 빠르게 증가하고 있다. 백신 접종자에 대한 각종 혜택들을 정부기관이나 지방자치단체, 민간기업 등에서도 내놓고 있어 접종 속도는 가속화될 것으로 전망된다. 이 때문에 올해 안에 집단면역 형성이 가능할 것이라는 희망도 조심스럽게 나오고 있다. 이 같은 상황에서 각국 보건당국은 또다른 고민에 빠졌다. 어른들에게 예방접종을 해 집단면역을 형성하면 아이들도 코로나19에 대해 보호할 수 있을지, 아이들이 코로나19를 퍼트리지나 않을지에 대한 고민 때문에 백신접종 나이를 낮춰야 할지에 대한 것들이다. 11일 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 이 같은 보건당국의 딜레마를 소개하며 전문가들 사이에서도 이와 관련해 논란이 지속되고 있다고 밝혔다. 네이처는 브라질 상파울루주 소도시인 세라나의 사례를 소개하며 성인들이 백신접종을 맞으면 아동의 감염사례도 감소한다고 소개했다. 세라나는 ‘프로젝트S’라고 불리는 중국에서 만든 코로나19 백신인 시노벡에 대한 임상시험을 실시한 곳이다. 시노벡은 다른 백신들에 비해 예방률은 50% 수준으로 낮았고 중증전환이나 변이바이러스를 막지 못하는 것으로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 백신 접종 덕분에 코로나19 감염환자는 80%, 사망자는 95%나 줄었다고 현지 연구팀에 의해 밝혀졌다. 세라나 인구 4만 5000명 중 성인은 62%에 불과했지만 백신접종 이후 아이들의 감염사례도 비슷한 수준으로 줄어든 것으로 나타났다. 백신접종률이 빠른 속도로 증가하고 있는 미국이나 이미 백신접종률이 높은 이스라엘 같은 곳에서도 올 1~5월까지 18세 미만 아동, 청소년의 코로나19 감염사례는 이전에 비해 84%나 감소한 것으로 나타났다. 실제로 이스라엘의 경우 지난 1월 중순 16세 이상 인구 10만명당 559명이던 감염률이 현재는 10만명당 1.5명으로 급감했으며 지난 3월 전면등교를 실시한 이후에도 현재 아동 감염률도 10만명 당 1.5명 수준에 불과한 것으로 조사됐다. 이에 대해 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 메디컬센터 모니카 간디 교수(감염병)는 “이 같은 사례들은 성인이 예방접종을 한다면 예방접종을 하지 않은 아이들을 비롯해 다른 사람을 보호하는 집단면역이 형성되고 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “아이들이 성인들보다 바이러스를 전파시킬 가능성이 낮아 보이는 것이 사실”이라고 설명했다. 그렇지만 다른 전문가들은 이 같은 사실이 백신접종을 하지 않은 아동, 청소년들이 또 다른 확산의 ‘저수지’가 될 가능성이 낮다는 것을 의미하지 않으며 오히려 새로운 변이바이러스 확산의 촉매제 역할을 할 수도 있을 것이라는 우려를 표시하고 있다.영국은 현재 예방접종률이 60%에 이르고 있르고 있는데 5월 말 기준 초중등학교 아동청소년의 코로나 감염률이 10만명당 600건에서 100건으로 떨어졌다. 그렇지만 코로나19 감염에 강한 아동청소년에서 여전히 많은 감염자가 나오고 있는 것은 아이들이 여전히 코로나19 바이러스의 주요 전파자일 수 있다고 전문가들은 지적하고 있다. 영국 레스터대 의대 줄리언 탕 교수(호흡기질환·바이러스학)는 “백신접종 이후 아이들의 감염률도 눈에 띄게 줄고 있기는 하지만 성인들의 감소율처럼 큰 폭으로 떨어지지 않고 있는 것은 여전히 주목해야 할 점이며 이 같은 상황에서 당장 학교의 전면등교를 실시하는 것은 신중하게 접근해야 할 문제”라고 지적했다. 호주 멜버른 머독아동연구소 킴 멀홀랜드 교수(감염병·면역학)는 “아동 중에서 중증 코로나 환자가 나타나고 있지 않다고 해서 ‘감염이나 확산위험이 없다’고 봐서는 안된다”라면서 “더군다나 최근들어 나타나고 있는 다양한 형태의 변이 바이러스들이 아이들에게 미치는 영향도 명확히 알려져 있지 않은 상황이라는 점에 주목해야 할 것”이라고 말했다. 이들은 12세 아동 청소년들에게까지는 최소 1회 백신 접종이 필요하다고 조언하고 있다. 탕 교수는 “아이들에게도 백신을 접종하는 것이 무증상 감염의 잠재적 저장소로서의 위험과 새로운 변종 바이러스 출현을 막아 집단면역을 빠른 시일 내에 확보할 수 있게 해줄 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학의 발달로 다양한 암치료 기술이 등장하고 있지만 암 치료에서 가장 많이 쓰이는 방법은 외과수술, 화학항암요법, 방사선치료이다. 악성 세포인 암세포가 워낙 끈질기다보니 이를 없애는 과정에서 정상세포나 유전자들도 피해를 입게된다. 암의 전이 만큼이나 항암치료과정에서 나타나는 각종 부작용에 환자들이 힘들어하는 이유도 이 때문이다. 국내 연구진이 항암제, 방사선치료로 인해 나타나는 부작용 중 하나인 심장손상을 줄일 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국원자력의학원 생체반응연구팀, 강원대 의생명과학대 공동연구팀이 항암제 ‘독소루비신’과 흉부방사선 치료과정에서 발생하곤 하는 심독성으로 인한 심장손상을 줄이는 방법을 찾았다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 독소루비신은 유방암, 방광암, 림프종, 백혈병 등 다양한 형태의 암환자에게 처방되는 화학요법 약물이며 흉부방사선치료는 식도암, 폐암 등에 처방되는 치료방법이다. 문제는 이들 치료법이 효과도 크지만 탈모, 골수억제, 구토 등 부작용이 발생했지만 이와 함께 심독성으로 인한 심부전, 심장마비 같은 심장질환을 일으킬 수 있다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 독소루비신과 방사선이 심장혈관세포의 DNA 손상을 일으키고 복구되지 못한 DNA가 늘어나고 지속적으로 손상되면서 세포변이를 일으켜 혈관이 딱딱해지는 섬유화 현상이 나타나는 것으로 확인했다. 심혈관 섬유화로 인해 심장근육세포의 기능이 급격히 나빠지는 것으로 조사됐다. 연구팀은 이 같은 일련의 과정에서 ‘L1세포부착인자’가 많이 발현되는 것도 관찰할 수 있었다. L1세포부착인자는 암세포 발현에 관여해 암세포 증식과 이동, 성장에 영향을 주는 물질이다. 암세포를 제거하기 위한 치료과정에서 오히려 암 증식과 성장에 영향을 미치는 물질이 증가하는 역설적인 상황이 벌어지는 것이다. 이에 연구팀은 암치료 과정에서 심장이 손상된 생쥐를 대상으로 L1세포부착인자에만 결합하는 항체물질을 주입하면 심장혈관세포의 지속적인 DNA 손상을 막아 심독성 부작용을 줄이고 암세포의 전이와 성장도 막아 생존율이 50% 이상 증가하는 것이 관찰됐다. 이윤진 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 항암제와 방사선 치료를 할 때 발생하는 DNA 손상과 심독성을 줄이는 특정 항체를 개발해 사용하면 항암치료 부작용은 줄이고 치료효과는 높일 수 있음을 보여주고 있다”라면서 “항암제 심독성을 조절할 수 있는 임상약물 개발을 위한 추가연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국 킹스칼리지런던대 의대, 모즐리 생의학연구센터 공동연구팀은 간단한 피 검사만으로 치매와 근위축성측상경화증(루게릭병) 등 각종 퇴행성 뇌신경질환 발병을 예측할 수 있는 방법을 찾았다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 지금까지 퇴행성 신경질환을 예측하기 위해서는 요추천자로 뇌척수액을 채취해 검사했다. 연구팀은 ‘알츠하이머 신경영상계획’(ADNI) 데이터베이스를 정밀분석한 결과 혈액 속 ‘신경미세섬유 경연쇄’(NfL)라는 단백질이 퇴행성 신경질환 발병과 밀접하다는 점을 발견했다. 이를 바탕으로 65세 이상 노인을 조사한 결과 신경퇴화 관련 질환은 90%, 각종 치매는 100%에 가깝게 예측하는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈관에 주사하는 대신 코에 뿌려 코로나19 바이러스의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 치료 기술이 개발됐다. 이 치료제는 백신처럼 코로나19 예방효과도 있는 것으로 알려져 주목받고 있다. 미국 텍사스대 휴스턴보건과학센터 지퀴앙 안 교수가 이끄는 텍사스대 의대 인간감염·면역연구소, IGM 바이오사이언스, 휴스턴대 약대 공동연구팀은 항체가 포함된 비강 분무제를 이용해 코로나19 치료는 물론 예방까지 하는 방법을 찾았다고 6일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 실렸다. 항체치료제는 인체가 세균이나 바이러스 등에 감염되고서 이에 대항해 만든 항체 중 특정 병원체를 가장 효과적으로 무력화할 수 있는 것들만 선별해 만든 치료제이다. 코로나19 대유행 이후 많은 과학자들이 항체치료제 개발에 나선 덕분에 일부는 미국 식품의약국(FDA)에서 경증환자 또는 고위험군 환자들에 대해 비상용으로 사용 승인되기도 했다. 그러나 대부분이 피하주사가 아닌 정맥주사 방식이고 바이러스가 주로 발견되는 폐에 영향을 미치려면 고용량을 주입해야 한다는 단점이 있는 것으로 알려졌다. 또 항체에 내성을 보이는 코로나19 변이바이러스들도 등장하고 있어 효과가 제한적이라는 지적도 있다. 이에 연구팀은 ‘면역글로불린 M’(IgM)이라는 물질을 재조합해 기존 코로나19 바이러스뿐만 아니라 변이바이러스에도 작용할 수 있는 하이브리드 항체를 개발하고 이를 정맥주사가 아닌 호흡기를 통해 폐에 직접 전달이 가능한 비강 분무제로 개발했다. 연구팀이 개발한 하이브리드 항체물질은 이전에 개발돼 사용되고 있는 항체치료제들보다 20개 이상의 코로나19 변이바이러스에 강력한 중화효과를 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 실제로 코로나19 바이러스와 변이바이러스에 6시간 동안 노출된 생쥐에게 항체 비강 분무제를 사용하면 폐 속에 있는 코로나 바이러스의 양이 절반 이하로 줄어드는 것을 확인했다. 또 코로나19 바이러스에 노출시키기 전 항체 비강 분무제를 뿌릴 경우 백신처럼 감염 예방효과가 있는 것으로도 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈관에 주사하는 대신 코에 뿌려 코로나19 바이러스의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 치료 기술이 개발됐다. 이 치료제는 백신처럼 코로나19 예방효과도 있는 것으로 알려져 주목받고 있다. 미국 텍사스대 휴스턴보건과학센터, 텍사스대 의대 인간감염·면역연구소, IGM 바이오사이언스, 휴스턴대 약대 공동연구팀은 항체가 포함된 비강분무제를 이용해 코로나19 치료는 물론 예방까지 할 수 있는 방법을 찾았다고 6일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 실렸다. 항체치료제는 인체가 세균이나 바이러스 등에 감염된 뒤 이에 대항해 만든 항체 중 특정 병원체를 가장 효과적으로 무력화할 수 있는 것들만 선별해 만든 치료제이다. 코로나19 대유행 이후 많은 과학자들이 항체치료제 개발에 나선 덕분에 일부는 미국 식품의약국(FDA)에서 경증환자 또는 고위험군 환자들에 대해 비상용으로 사용승인되기도 했다. 그러나 대부분이 피하주사가 아닌 정맥주사 방식이고 바이러스가 주로 발견되는 폐에 영향을 미치기 위해서는 고용량을 주입해야 한다는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 또 항체에 내성을 보이는 코로나19 변이바이러스들도 등장하고 있어 효과가 제한적이라는 지적도 있다. 이에 연구팀은 면역글로불린M(IgM)이라는 물질을 재조합해 기존 코로나19 바이러스 뿐만 아니라 변이바이러스에도 작용할 수 있는 하이브리드 항체를 개발하고 이를 정맥주사가 아닌 호흡기를 통해 폐에 직접 전달이 가능한 비강 분무제로 개발했다. 연구팀이 개발한 하이브리드 항체물질은 기존에 개발돼 사용되고 있는 항체치료제들보다 20개 이상의 코로나19 변이바이러스에 강력한 중화효과를 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 실제로 코로나19 바이러스와 변이바이러스에 6시간 동안 노출시킨 생쥐에게 항체 비강분무제를 사용할 경우 폐 속에 있는 코로나 바이러스의 양이 절반 이하로 줄어드는 것을 확인했다. 또 코로나19 바이러스에 노출시키기 전 항체 비강분무제를 뿌릴 경우에는 백신처럼 감염 예방효과도 있는 것으로도 확인됐다. 지퀴앙 안 텍사스대 의대 교수는 “동물실험에서는 치료와 예방효과가 확인됐지만 사람에게도 효과가 있는지는 추가 연구가 필요하다”라면서도 “이번 기술은 일종의 ‘화학마스크’로 코로나19 바이러스 노출위험이 큰 직종에 있는 이들에게 마스크, 백신과 함께 3중 안전장치로 사용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 팬데믹의 기원에 대해 여전히 논란이 존재하는 가운데, 다음 코로나 팬데믹의 위험을 경고하는 연구결과가 나왔다. 현재까지 코로나19 바이러스의 정확한 기원은 불분명하지만, 다수의 과학자들은 말발굽 박쥐(중국관 박쥐)에게서 채취한 바이러스가 코로나19 바이러스와 매우 유사하다는 점을 미뤄, 이러한 바이러스를 가진 야생동물과 인간의 접촉이 결국 팬데믹으로 이어졌을 가능성에 무게를 실었다. 뿐만 아니라 비늘개미핥기로 알려진 천갑산과 같은 동물이 중간 숙주 역할을 하면서, 박쥐에서 시작된 바이러스가 중간숙주를 거쳐 인간에게 전파됐을 것이라는 연구도 여러 차례 공개돼 왔다. 미국 캘리포니아대학 버클리캠퍼스, 이탈리아 밀라노의 폴리텍대학, 뉴질랜드 매시대학 공동 연구진은 코로나19 바이러스 전파와 깊은 연관이 있는 것으로 추정되는 말발굽 박쥐의 이동 경로와 서식지를 전 세계의 토지사용 패턴과 비교 분석했다.그 결과 바이러스의 천연숙주로 지목돼 온 말발굽 박쥐의 서식지와 이동 경로는 서유럽에서 동남아시아까지 넓게 퍼져 있으며, 이중 일부 지역(또는 국가)은 박쥐 종에 유리한 토지 환경을 가지고 있다는 사실이 확인됐다. 박쥐는 일반적으로 난대림과 아열대 등의 환경을 선호하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 말발굽박쥐의 이동 및 서식으로 차기 코로나 팬데믹 위험이 발생할 수 있는 ‘핫스팟’은 육류 소비 증가로 인해 축산 산업이 확장돼 있는 중국에 밀집해 있다고 밝혔다. 산림이 파괴되고 육류를 위한 축산 산업이 밀집할 경우 온실가스가 증가하고, 이것이 박쥐가 선호하는 산림 서식지의 성장을 촉진했다는 것. 지난해 영국 케임브리지대학 연구진도 이러한 배경 탓에 중국 남부가 박쥐 매개 코로나바이러스의 핫스팟으로 만들었다는 내용의 논문을 발표했었다. 이번 논문에 따르면 일본 일부 지역, 필리핀 북부 및 중국 상하이 일부 지역은 산림 파괴가 심하고 박쥐가 선호하는 서식지로 변모하면서 핫스팟이 될 위험이 있다. 베트남·라오스·캄보디아 및 네팔 동부와 인도 일부 지역 역시 가축 생산 증가로 인해 핫스팟으로 전환 될 가능성이 높다.연구진은 “자연서식지에 대한 인간의 침입은 생물 다양성을 줄임과 동시에 간접적으로 동물로 인한 질병의 노출을 증가시킬 수 있다”면서 “우리는 야생동물에게서 인간으로의 코로나19 바이러스의 전염 경로를 직접 추적할 수는 없었지만, 토지이용 변화와 바이러스를 옮기는 박쥐 사이에 연관관계가 있다는 사실은 알 수 있다”고 강조했다. 이어 “모든 토지 이용의 변화는 탄소 저장량 물 가용성과 같은 자원에 대한 영향 뿐만 아니라 인간 건강에 영향을 미칠 수 있다는 점을 고려해 평가돼야 한다”면서 “산림파괴와 농업 및 가축 생산 지역에의 인간 활동 등 토지 사용의 변화가 우리 환경을 변화시키고, 더 나아가 인간의 건강에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 동시에 동물관련 질병의 노출을 증가시킬 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 푸드’ 최신호(5월 31일자)에 실렸다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

농구와 단거리 육상에서 세계적인 선수를 꼽아보라고 하면 많은 사람들이 마이클 조던과 우사인 볼트를 떠올린다. 이들의 공통점은 흑인이라는 것이다. 실제로 많은 운동경기에서 두각을 드러내는 이들은 흑인인 경우가 많다. 의과학자와 의공학자들이 흑인들이 순간적으로 폭발적인 힘이 필요한 경기에서 강세를 보이는 이유를 밝혀냈다. 스위스 취리히대 발그리스트대학병원, 약학·독성학연구소, 마이크로스코피·이미지분석연구센터, 취리히연방공과대(ETH) 바이오메카닉스연구소, 신경과학연구센터, 미국 델라웨어대 물리치료과, 스크립스연구소 신경과학센터, 하워드 휴즈 메디컬센터 공동연구팀은 근육과 뼈를 연결하는 힘줄세포가 기계적 스트레스를 어떻게 인식하고 힘줄을 어떻게 신체의 움직임에 적응시킬 수 있는지 규명했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 및 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 의생명공학’ 5월 25일자에 실렸다. 힘줄은 근육을 뼈와 연결함으로써 근육의 수축력을 전달해 관절 운동이 일어날 수 있도록 한다. 단순히 근육과 뼈를 연결하는 물리적 역할 뿐만 아니라 신경이 많이 분포돼 길이가 늘어나는 것을 민감하게 감지하기 때문에 근육의 긴장도 조절에도 중요한 역할을 한다. 스포츠에서 힘줄의 역할은 더 크다. 적절한 훈련은 근육과 뼈 뿐만 아니라 힘줄 강화에도 도움이 된다. 연구팀은 세포실험을 통해 힘줄세포 속 ‘E756del’라는 유전자가 힘줄 강화에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. E756del 유전자를 변형시킨 생쥐는 일반 생쥐보다 힘줄이 강하고 운동능력이 뛰어나다는 사실을 확인했다. 또 생후 14~18주된 암컷 생쥐를 훈련시켜 힘줄을 강화시킨 뒤 힘줄세포를 분석한 결과 E756del 유전자가 증가한 것도 관찰됐다.재미있는 것은 E756del 유전자의 변형은 서아프리카계 조상을 가진 사람들에게서 많이 나타나는데 지금까지는 E756del 변형유전자가 아프리카 일대에서 유행하는 중증 말라리아로부터 보호하는 것으로만 알려져 있었다. 이같은 이유로 E756del 변형유전자가 유전돼 온 것으로 분석됐다. 연구팀은 운동선수가 아닌 아프리카계 미국인 65명을 무작위로 뽑아 E756del 유전자 변이를 분석하고 체력 측정을 실시했다. 그 결과 변이 유전자를 가진 22명은 나머지 사람들보다 점프능력이 뛰어나고 순간적으로 힘을 발휘하는 정도도 우수한 것으로 조사됐다. 실제로 E756del 변이유전자를 가진 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 운동능력이 평균 13%, 최대 36% 정도 우수한 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 ETH취리히 정형외과·바이오메카닉스연구소의 제스 제릿 스네데커 교수는 “이번 연구를 통해 세계적인 운동선수들의 유전자를 파악하지 못해 정확하게 설명할 수는 없겠지만 흑인들이 단거리 육상경기, 멀리뛰기, 농구 같은 종목에서 강세를 보이는 이유를 부분적으로나마 이해할 수 있게 해준다”라고 설명했다. 또 스네데커 교수는 “장기적으로는 E756del 유전자를 강화시키거나 변화시킴으로써 운동기능 장애를 겪는 사람들을 도와줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

특발성 폐섬유화증은 폐포 벽에 만성염증세포가 침투해 폐를 딱딱하게 만드는 만성질환이다. 50~70세에 주로 발병하는 이 질환은 진단을 받은 이후 5년 이상 생존률이 20~30%에 불과할 정도로 치명적이다. 흡연이 주요 발병원인으로 추정되고 있지만 정확한 원인은 알 수 없어 호르몬 약물과 면역억제제를 이용해 증상을 완화시키는 정도 밖에 못해 폐이식이 유일한 근본적인 치료방법으로 알려져 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 특발성 폐섬유화증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 연세대 의대, 미국 브라운대 의대 공동연구팀은 폐 세기관지 내 상피세포에서 ‘PDCD5’라는 세포사멸 유도단백질이 많아지면 섬유화 유발 단백질이 과다분비된다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 특발성 폐섬유화증을 앓고 있는 환자들의 폐세포를 분석했는데 폐 세기관지 내 상피세포의 한 종류로 폐를 보호하는 역할을 하는 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 증가해 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 클럽세포에서 PDCD5가 많아지면 섬유화를 촉진시키는 단백질이 많이 분비되고 결국 폐조직이 딱딱하게 굳게 된다는 것이다. 섬유화는 콜라겐 같은 세포외기질이 조직에 과다하게 축적되면서 정상구조를 파괴하면서 진행되는데 클럽세포에 PDCD5가 과다하게 되면서 폐 섬유화가 진행된다는 설명이다. 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 유전자 편집을 한 생쥐에게는 섬유화를 유도하는 화합물을 주입하더라도 PDCD5 생성 유전자를 가진 생쥐에 비해 폐섬유화가 덜 진행되고 생존률도 높은 것으로 확인됐다. 또 클럽세포가 아닌 다른 폐포상피세포에서는 PDCD5를 없애더라도 같은 효과가 나타나지 않아 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5가 폐섬유화에 결정적이라고 밝혔다. 윤호근 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 클럽세포와 폐섬유화와의 연관성을 처음으로 밝혀내고 PDCD5의 역할을 제시함으로써 폐섬유화증 치료에 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 백신의 바이러스에 대한 면역력이 최소한 1년 이상, 어쩌면 영구 지속될 수 있고 코로나 백신 접종 후 시간이 지날수록 좋아진다는 연구 결과가 잇따라 나왔다. 코로나19에 대한 면역이 단기간에 그칠 것이라는 계속되는 우려를 잠재우는데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다. 26일(현지시간) 미 뉴욕타임스(NYT)가 보도한 네이처지에 게재된 연구 결과에 따르면 코로나19를 기억하는 메모리 B 세포가 골수에 남아 있어 필요할 때마다 항체를 만들어낼 수 있다. 생물학연구 사이트 바이오아카이브(BioRxiv)에 게재된 또다른 연구 결과는 이처럼 기억력을 가진 세포들이 초기 감염 이후 적어도 12개월 동안은 시간이 지날수록 더 성숙해지고 더 튼튼해지는 것을 발견했다. 이번 연구는 1년 전에 코로나19 바이러스에 감염됐다가 회복된 사람들을 대상으로 조사·분석한 것이다. 이에 따라 이 두 가지 연구 결과는 코로나19에서 회복돼 면역력을 갖게 된 사람들은 대부분 추가 백신 접종(부스터샷)을 필요로 하지 않을 것임을 시사한다. 미 펜실베니아대학 면역학자 스콧 헨슬리 박사는 “이번 연구 결과들은 코로나19 바이러스에 대한 면역력이 오래 지속된다는 것을 암시한다”며 “이러한 바이러스는 몇 년마다 크게 변한다”고 설명했다. 그러면서 “우리가 반복적으로 코로나 바이러스에 감염되는 것은 면역력보다 이러한 바이러스의 변이와 관련돼 있다”고 지적했다. 하지만 코로나19 바이러스 감염에 대응해 생산되고 백신 접종으로 강화된 메모리 B 세포는 바이러스 변이까지도 방해할 정도로 강력하다. 미 뉴욕 록펠러 대학의 면역학자 미셸 누센츠바이그 박사는 “코로나에 감염돼 백신을 맞은 사람들은 계속해서 항체를 진화시킨다. 나는 이렇게 진화된 항체들이 오래 지속될 것으로 생각한다”고 말했다. 그는 그러나 코로나19에 감염되지 않고 백신 접종만으로 면역력을 갖춘 사람의 경우 면역 기억력이 다를 수 있는 만큼 추가 백신 접종을 받아야 할 수도 있다고 말했다. 백신 접종을 통해 감염되지 않은 사람들은 추가 접종이 필요할 수 있으며, 이는 감염됐다 회복됐지만 강력한 면역력을 갖추지 못한 극소수의 사람들 역시 추가 접종이 필요하다는 얘기다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

‘SF의 거장’ 아이작 아지모프가 쓴 ‘파운데이션’은 2500만개 행성, 10경명의 인구가 존재하는 은하제국의 흥망사를 다루고 있어서 SF 사상 가장 규모가 큰 작품으로 꼽힙니다. 소설의 주요 소재 중 하나는 ‘심리역사학’이라는 가상의 학문입니다. 해리 셀던이라는 수학자가 정치학, 사회학, 경제학, 수학, 사회심리학을 망라해 만든 학문으로 인류의 미래를 한 치의 오차 없이 예측해 대응할 수 있도록 한 것으로 나옵니다. 2008년 노벨경제학상 수상자인 폴 크루그먼 뉴욕시립대 교수가 어린 시절 ‘파운데이션’을 읽고 심리역사학을 전공하겠다고 결심했지만, 현실에 없어서 가장 비슷한 학문인 경제학을 선택했다고 밝혀 화제가 되기도 했지요. 모든 사람들은 미래를 예측하고 다른 사람의 행동이나 심리를 알고 싶어 합니다. 이렇듯 불확실성이 큰 사안을 예측하고 파악하기 위해 필요한 것은 숨겨진 패턴을 찾는 것입니다. ●‘보편적 인간이동 법칙’ 발견 미국 매사추세츠공과대(MIT), 산타페 복잡계연구소, 싱가포르 ETH 연구센터, 중국 베이징대 원격감지·지리정보시스템(GIS) 연구소, 이탈리아 정보과학기술연구소, 덴마크 코펜하겐IT대, 프랑스 사회·경제네트워크연구소 공동연구팀은 사람들의 이동 패턴을 파악하고 거주지를 중심으로 일정 기간의 이동거리 등을 예측할 수 있는 ‘보편적 인간이동 법칙’을 찾아내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5월 27일자에 발표했습니다. 각종 사회현상 분석을 위해 사람들의 이동에 대해 정확하게 알기 위한 시도들이 많았습니다. 실제로 중력법칙이나 방사선 확산모델을 응용해 인간의 이동성을 파악하려 했지만, 해석의 타당성과 신뢰도가 낮아 거의 활용되지 않고 있습니다. 연구팀은 미국 보스턴, 유럽 포르투갈 리스본, 포르투, 브라가, 아시아의 싱가포르, 아프리카 세네갈 다카르, 코트디부아르 아비장 7개 지역에서 사용된 휴대전화 이용자들의 데이터 약 4억 4000만건을 바탕으로 대규모 이동성 패턴을 찾아 나섰습니다. 연구에 쓰인 데이터들은 2006~2013년 사이에 각각 4개월 동안 수집된 것으로 개인정보 보호를 위해 비식별화 처리가 됐습니다. ●도시계획·전염병 확산 모델링 활용 가능 연구팀은 이동거리라는 공간적 요소뿐만 아니라 이동시간과 방문 횟수라는 시간적 요소까지 분석한 결과, 7개 지역 모두에서 유사한 이동 패턴이 나타났다고 밝혔습니다. 연구팀이 만든 법칙에 따르면, 특정 장소의 방문자 숫자는 이동거리와 방문 빈도를 곱한 값의 역제곱에 비례합니다. 이 같은 이동 패턴은 ‘지프의 법칙’에서 그려지는 분포와 같다고 과학자들은 설명하고 있습니다. 지프의 법칙은 긴 글에서 단어들이 나오는 빈도를 높은 순서대로 나열해 순위를 매기면, 그 빈도가 해당 단어의 순위에 반비례한다는 수학적인 법칙을 말합니다. 해당 연구는 언어학에서 나왔지만 도시의 인구 순위, 기업 크기, 소득 순위 등 다른 사회과학 분야 분석에서도 폭넓게 쓰입니다. 시간 변화에 따라 사람들의 이동성 경향을 설명하고 예측할 수 있는 새로운 방법론으로 평가받는 이번 연구결과는 도시계획과 전염병 확산 모델링 같은 분야에서도 활용성이 클 것으로 기대되고 있습니다. 문득 가까운 미래에 ‘파운데이션’ 속 심리역사학이 실제로 등장할 수도 있을 것 같다는 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액의 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화 속도를 알아낼 수 있는 분석법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사 주도로 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 5월 26일자에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액이 나타내는 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화속도를 알아낼 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE, 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 연구자들로 구성된 국제공동연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 26일자에 실렸다. 노화는 신체기능이 점진적으로 저하되고 만성질환의 위험이 증가하는 것과 연관돼 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 노화로 인해 나타날 수 있는 만성질환을 비롯한 각종 질환관리를 위해 생물학적 나이를 판단할 수 있는 방법을 찾았지만 정확도가 떨어졌다. 연구팀은 1999년부터 2014년까지 조사된 미국 국립보건영양조사(NHANES)와 영국 바이오뱅크의 자료를 활용했다. 연구팀은 NHANES에서 18~85세 남녀 4만 592명과 바이뱅크에서는 39~75세 남녀 47만 6495명을 대상으로 각종 혈액지표를 중심으로 나이, 생활방식 등를 종합적으로 고려해 생물학적 나이를 결정하고 노화의 속도를 예측할 수 있는 ‘동적 유기체 상태지표’(DOSI)를 만들었다. DOSI 수치가 높을수록 노화가 많이 진행된 것이며 이 수치를 활용하면 현재 정확한 생물학적 나이를 판단해 만성질환 발병 가능성과 면역기능 상태, 병에 걸렸을 경우 얼마나 빨리 나을 수 있는지를 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이번 분석법을 활용해 인간이 살 수 있는 최대수명은 100세를 훌쩍 넘는 120~150세라는 예측을 내놓기도 했다. 이번 연구를 이끈 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사는 “이번에 개발한 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 각종 질병을 사전에 예측해 대응함으로써 개인이나 사회의 의료비용을 낮추는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

㈜네이처페어리가 특수목적용으로 개발한 방역용 소독기의 원격바이러스 공기 살균기(NF-2020)를 지난 12일 조달청 나라장터 종합쇼핑몰에 입점 등록해 공공기관 등에서 공공구매(조달)가 가능해졌다고 24일 밝혔다. 세계보건기구가 공기를 통한 코로나-19 감염 있음을 인정하면서 방역 당국이 침방울 등 작은 비말을 통해 공기 중에 떠다니는 바이러스의 감염을 예방하려면 밀폐된 공간의 방문을 최소화하거나 환기를 자주하는 것이 중요하다고 강조했으며 특히 환기가 어려운 실내에서는 재순환된 공기를 흡입할 확률이 높아지고 바이러스가 포함된 비말을 흡입할 확률도 커지는 만큼 마스크 착용 및 적절한 사회적 거리 두기를 통해 감염위험을 낮춰야 한다고 말한다. 실내 공기를 통한 감염을 예방하기 위해서 네이처페어리의 원격바이러스 공기 살균기는 항바이러스액을 넣고 전원 버튼만 누르면 작동하고 24시간 맞춤형 분사를 통해 살균, 항균, 소독으로 각종 바이러스 감염을 예방해주며 분사 입자가 담배 연기 입자보다 작은 미세 입자로 분사해 기류 편성시켜 전체공간으로 확산하여 공기 중에 떠도는 세균, 병균, 바이러스를 90~99.9%까지 파괴할 수 있다. 원격바이러스 공기 살균기의 특허 출원한 항바이러스액은 황칠나무 추출물 성분을 이용하여 폐렴균, 슈퍼박테리아균, 바실러스균 등 8균주의 항균시험에서 99.9% 살균하는 기능을 가지고 있으며, 급성 경구독성 시험, 눈 자극성 및 부식성 시험, 급성 피부 자극성 및 부식성 시험 결과서를 보유함으로 안전성과 입자 속에 테라피 향기가 포함되어 있어 상쾌한 공간에서 생활할 수 있다. 코로나-19로 인해 실내 공기 감염 예방을 위해 국가와 지⦁자체에서 방역에 힘쓰고 있는 가운데 “방역용 소독기로 원격바이러스 공기 살균기가 조달청 나라장터 종합쇼핑몰입점 등록과 연계해 안정적 판로를 확보하고 수요기업과 협회, 공공기관 및 학교, 노인당, 유치원, 병원, 학원, 버스, 교회, 사무실, 다중시설 등을 대상으로 제품 판매 및 해외 판로 중국, 필리핀, 베트남, 사우디 등 수출 협의 중이며 K-방역을 세계로 확대하겠다”고 말했다. 네이처페어리는 2012년 설립된 방역용 제조업, 화장품 제조업, 생활용품 제조업으로 10년의 연구개발을 통해 공기 질을 개발 소독하여 병원체 코로나-19 전염병 등을 예방하고 생활방역 대체안이 될 수 있는 24시간 자동 방역용 원격 바이러스 공기 살균기에 관심이 집중되고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr