코로나19의 전 세계적 확산세가 도무지 꺾일 기미가 보이지 않고 있다. 실제로 코로나19 종식을 선언했던 나라들에서도 다시 확진자들이 속출하는 경우도 나타나고 있다. 이 때문에 치료제나 백신이 개발돼 집단면역이 형성돼 코로나가 완전히 사라지기 전까지는 코로나 감염여부를 신속하게 진단하고 대응하는 것이 무엇보다 중요하게 여겨지고 있다. 이정욱(사진) 포스텍 화학공학과 교수가 주도한 연구팀은 바이러스의 RNA 서열을 빠르게 분석해 임신진단기처럼 30분 내에 검사 현장에서 바로 감염 여부를 확인할 수 있는 ‘센서’(SENSR) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 18일자에 실렸다. 현재 코로나19 진단에 사용되는 RT-PCR 분자진단법은 정확도는 매우 높지만 바이러스를 추출하고 정제하는 복잡한 준비과정이 필요하고 분석에 고가의 복잡한 장비가 필요하다. 또 검사결과가 나오기까지 빨라도 6시간 이상 걸린다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 검체에 코로나19 바이러스가 있는 경우에만 빛이 발생하도록 하는 비교적 간단한 방법으로 진단장치를 설계했다. 연구팀은 기존 검사기술과 달리 특별한 처리과정 없이도 검체만으로도 바이러스 감염여부를 신속하게 파악할 수 있도록 했다. 바이러스 진단 정확도 역시 RT-PCR 진단법 수준으로 확인됐다. 연구팀은 이번 진단 기술을 활용해 실제 환자의 검체에서 30분 만에 코로나19 바이러스인 ‘SARS-CoV-2’의 RNA를 검출하는데 성공했다. 특히 간단한 변형을 통해 코로나19 이외에 병원성 바이러스나 박테리아의 RNA도 검출하는데 활용할 수 있다는 장점이 있다. 이정욱 교수는 “이번 기술은 환자에게서 채취한 검체에 별도의 처리 하지 않고도 감염 여부를 신속하고 간단하게 확인할 수 있는 기술”이라며 “또 다른 감염성 질병에도 빠르게 적용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-'태양의 미래' 백색왜성 주변서 온전한 행성 첫 관측 태양이 종말을 맞은 후에도 지구는 그 형태를 유지할 수 있을까? 그 가능성을 보여주는 직접적인 증거가 우주에서 관측되어 학계의 관심을 모으고 있다. 71억 년이 지나면 태양은 수소핵융합을 마치고 적색거성의 단계에 들어서는데, 중심핵에 있는 수소가 소진되면서 핵은 수축함과 아울러 태양 외곽 대기는 팽창하기 시작해 이윽고 외층을 우주 공간으로 방출하면서 행성상 성운을 이루게 된다. 이 과정에서 태양과 가까운 수성, 금성은 파괴될 것이며, 어쩌면 지구까지도 그런 운명에서 벗어날 수 없을지도 모른다고 과학자들은 보고 있다. 외층이 탈출한 뒤 극도로 뜨거운 중심핵이 남는데, 태양의 경우 지구만 한 중심핵이 천천히 식으면서 백색왜성이 된다. 이른바 태양의 시체라 할 수 있다. 이 같은 별의 시체 둘레를 도는 목성 크기의 외계행성이 발견된 자리는 지구로부터 80광년 거리에 있는 용자리의 삼중성계 안이다. 모성은 WD 1856이고, 그 둘레를 도는 행성은 WD 1856 b로 불리는데, 모성에 비해 무려 7배가 큰 지름을 갖고 있으며, 한 차례 공전하는 데 34시간밖에 안 걸린다. WD 1856 b의 공전 주기는 태양계 가장 안쪽에 있는 수성보다 60배 이상 빠른 것으로, 백색왜성 주변에서 이렇게 가까이 붙어 있는 행성이 온전한 형태로 관측된 것은 이번이 처음이다. 매디슨 위스콘신대학 천문학 조교수 앤드루 밴더버그 박사는 회견에서 "WD 1856 b는 백색왜성에 아주 가까운 거리에서 공전하는데, 어쩌다 이 행성만 살아남은 것 같다"며 "백색왜성이 생성되는 과정에서 가까운 행성들은 대개 모항성의 엄청난 중력으로 죄다 찢겨나가는 게 보통이지만, WD 1856 b 는 그 같은 운명에서 벗어나 현재의 위치에서 건재하고 있는데, 그 이유는 아직까지 밝혀지지 않았다"고 설명했다. 연구팀이 내놓은 가설은 WD 1856 b가 현재 위치에서 형성되지 않았으며, 현재 위치보다 별에서 약 50배 더 먼 곳에서 이주해온 것으로 보고 있다. 만약 이 행성이 그 자리에서 모항성의 격변을 맞았다면 결코 온전할 수 없었을 것이기 때문이다.WD 1856 b가 안쪽으로 밀린 이유는 분명하지 않다. 가능성은 WD 1856 시스템의 다른 두 별의 중력작용으로 밀어넣어졌거나, 혹은 침입해온 '떠돌이 별'과의 상호작용 결과로 그렇게 된 것인지도 모른다고 9월 16일(현지시간) '네이처' 온라인으로 발표된 새로운 연구에서 밝혔다. 밴더버그와 그의 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 '외계행성 사냥꾼' TESS 우주망원경으로 이 행성을 발견했는데, TESS는 행성이 모항성 앞을 지날 때 나타나는 별의 밝기 변화를 탐지해 외계행성을 발견한다. 이를 트랜싯 기법이라 한다. 연구팀은 또 퇴역 직전에 있는 NASA의 스피츠 적외선 우주망원경을 사용하여 해당 항성계를 연구했다. 스피츠 데이터를 통해 백색왜성 WD 1856+534가 100억년 가량 된 별로 삼중성계의 일원이라는 점을 확인했다. 또한 WD 1856 b는 어떠한 적외선도 방출하지 않고 있는데, 이는 곧 해당 천체가 소질량의 항성이거나 갈색왜성이 아니라는 것을 시사한다. ​그러나 현재까지 WD 1856 b는 외계행성 후보일 뿐, 보다 정밀한 관측과 확인작업이 남아 있는 상태다. WD 1856 시스템에서 다른 행성은 발견되지 않았지만 그렇다고 해서 거기에 아무것도 없다는 것을 의미하지는 않는다고 연구팀은 말했다. 태양이 종말을 맞더라도 지구는 과연 형태를 유지할 수 있을까? 이 문제는 몇 가지 경우의 수가 있겠지만, 앞으로 있을 추가 연구에서 보다 높은 확률의 경우가 구해질 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

‘바이킹’ 하면 뿔이 달린 투구를 쓴 금발의 건장한 전사들이 양쪽에 방패가 달린 기다란 용머리 배를 타고 바다를 휘젓고 다니는 모습을 떠올린다. 실제로 8세기 중반부터 11세기 중반까지 바이킹들은 무자비한 전투, 약탈과 침입으로 유럽 전역을 공포에 떨게 했다. 러시아, 영국, 프랑스를 점령하고 스페인, 북아프리카, 멀리 북미 지역까지 진출한 바이킹은 중세 유럽 역사 전체에 상당한 영향을 미친 것으로 평가받고 있다. 덴마크 코펜하겐대 지리유전학연구센터, 영국 웰컴 트러스트 생어 연구소를 중심으로 한 국제 공동연구팀은 무자비한 정복자 바이킹의 유전적 조상이 지금까지 알려진 것과는 달리 스칸디나비아인이 아니라 아시아인과 남유럽인이라는 사실을 새로 밝혀냈다. 이번 연구는 예상치 못했던 결론뿐만 아니라 덴마크, 아르메니아, 아일랜드, 러시아, 스웨덴, 캐나다, 멕시코, 영국, 에스토니아, 폴란드, 노르웨이, 대만, 아이슬란드, 우크라이나, 이탈리아, 패로제도, 프랑스, 호주, 미국 19개국 70개 연구기관이 참여해 6년 동안 진행된 대규모 국제 공동 프로젝트라는 점에서도 주목받고 있다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 17일자에 실렸다.연구팀은 스칸디나비아반도와 그린란드, 우크라이나, 영국, 러시아, 폴란드에 있는 바이킹 공동묘지에서 발견된 남성, 여성, 아동·청소년, 영유아 442명의 치아와 바위뼈(두개골 속 측두엽 부분 뼈)에서 시료를 채취해 ‘전장유전체 연관분석’을 했다. 이번 게놈 분석은 바이킹의 이동이 유전적으로 어떤 영향을 주고받았는지와 바이킹과 현대 스칸디나비아인들의 외모 비교, 면역체계, 신진대사 등 인체 시스템에 미친 유전학적 영향을 파악하기 위해 실시됐다. 분석 결과 스칸디나비아 지역 내 바이킹 집단들끼리도 유전적 차이가 큰 것으로 나타났다. 미디어에서 알려진 이미지와는 달리 바이킹 대부분이 스칸디나비아인 고유의 특징으로 알려진 금발이 아닌 갈색 머리를 갖고 있던 것으로 확인됐다. 연구팀은 이런 외형적 특징에 대해 바이킹 시대(750~1050년) 이전에 아시아인과 남유럽인으로부터 유전적 영향을 상당히 받았기 때문인 것으로 해석했다. 또 노르웨이 바이킹은 아일랜드, 스코틀랜드, 아이슬란드, 그린란드 지역으로 이동했고 덴마크 바이킹은 영국으로, 스웨덴 바이킹은 동유럽과 러시아 등으로 주로 진출한 것으로 확인됐다. 실제로 대표적인 바이킹 유적지로 알려진 스코틀랜드 오크니 지역 무덤에 부장품과 함께 묻혀 있던 남성 바이킹의 뼈 역시 유전적으로 스칸디나비아 혈통이라기보다는 켈트족에 속하는 아일랜드인과 스코틀랜드인에 더 가깝다는 사실을 연구팀이 이번에 새로 밝혀냈다. 바이킹들이 해적처럼 약탈 후 자신의 고향으로 돌아간 것이 아니라 정복지로 사실상 이민해 생활했을 것이라는 설명이다. 한편 현대 유럽인들의 유전체와 바이킹 화석의 DNA를 비교분석한 결과 특히 영국인에게는 바이킹 조상으로부터 물려받은 DNA가 6%가량 남아 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 스웨덴인에게 남아 있는 바이킹 DNA 10%와 큰 차이를 보이지 않는 수준이다. 이번 연구를 이끈 진화 유전학자 에스케 빌레르슬라우 덴마크 코펜하겐대 교수는 “바이킹에 대해 우리가 가진 이미지는 TV나 책에서 만들어진 것들”이라며 “이번 연구는 유전학적 분석을 통해 바이킹이 어떤 사람들이었는지를 제시함으로써 역사를 새로 쓸 수밖에 없게 만드는 놀라운 결과를 도출했다는 데 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마이크로소프트(MS) 창업자 빌 게이츠가 가장 빨리 코로나19 백신을 출시할 수 있는 곳으로 미국 제약사 화이자를 꼽았다. 15일(이하 현지시간) CNBC에 따르면 게이츠는 지난주 화상회의에서 “현재 개발 중인 백신 중 어떤 것도 10월 말 이전에는 미국에서 긴급승인을 받을 것 같지 않다”고 말했다. 게이츠는 “하지만 효과가 있다면 12월이나 내년 1월에는 최소 2~3개 백신은 기회가 있다”며 “현재 임상 3상이 진행 중인 백신들이 있는데, 모든 것이 완벽하게 진행되면 10월 말까지 긴급사용 승인을 받을 수 있는 백신은 화이자일 뿐”이라고 전망했다. 게이츠는 화이자의 백신에 대해 “임상 1상과 2상 모두에서 항체 형성 수치가 좋았다. 우리는 꽤 희망적이다”고 덧붙였다. 이날 블룸버그통신에 따르면 미카엘 돌스텐 화이자 최고과학책임자(CSO)는 온라인 투자간담회에서 “1만 2000명이 넘는 지원자를 대상으로 실시한 임상시험에서 지금까지 안전 우려가 보고되지 않았다”고 밝혔다. 카트린 젠슨 화이자 백신연구팀장도 “안전성에 대한 우려가 있었다면 우리에게 통보가 왔을 것이고 지금까지 그랬던 적이 없었다”고 말했다. 화이자 경영진에 따르면 지금까지의 백신 임상시험에서 가장 흔히 볼 수 있는 부작용은 피로 정도였다. 지난달 화이자는 ‘네이처’에 발표한 보도자료를 통해 2차 임상시험에서 백신을 접종한 모든 대상자에게서 중화항체 증가가 확인됐다고 밝혔다. 검출된 중화항체 양은 일반적인 코로나19 완치자보다 최소 1.9배에서 최대 4.6배까지 많았다. 화이자는 “대상자 가운데 절반 이상이 두통 등의 신체 상태 변화를 호소하긴 했으나, 건강에 심각한 영향을 미치는 부작용은 확인되지 않았다”고 설명했다.앨버트 불라 화이자 최고경영자(CEO)는 CNBC와의 인터뷰에서 “백신이 안전하고 효과적이라는 것이 확인되면 올 연말 전까지 미국에 배포될 수 있다”면서 “미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받으면 화이자는 수십만회 분량을 배포할 준비가 돼 있다. 10월 말까지 최종 임상시험 자료를 확보해야 할 것”이라고 밝혔다. 한편 로이터통신은 15일 화이자가 개발 중인 코로나19 백신 임상시험에서 일부 참가자들이 경미하거나 중간 정도의 부작용을 보였다고 보도했다. 4만 4000명의 지원자 중 2만 9000여명을 대상으로 3상 임상시험을 진행한 결과 경미 또는 중간 정도의 부작용이 보고됐다고 밝혔다. 임상시험에 참여한 지원자 중 1만 2000명 이상이 2회차 백신을 맞았다. 다만 화이자는 이날 투자자들을 대상으로 한 컨퍼런스콜에서 보고된 부작용이 화이자 백신의 안전성에 우려를 제기할 만한 수준은 아니라고 강조했다. 그러면서 임상시험을 통해 백신의 안전성과 내성을 계속해서 정밀 검토 중이라고 설명했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

금성 대기에서 생명체의 존재 가능성을 설명할 수 있는 현상이 탐지됐다. 영국 카디프대의 제인 그리브스 교수팀은 금성의 대기에서 수소화인(phosphine)를 관측하고, 이에 관한 논문을 네이처 천문학에 발표했다고 BBC 등이 14일(현지시각) 보도했다. 그리브스 교수팀은 “하와이의 제임스 클러크 맥스웰 전파망원경과 칠레 아타카마 대형 밀리미터 집합체 전파망원경으로 금성의 표면 50~60km 상공 대기에서 수소화인을 포착했다”고 밝혔다. 연구팀은 10억개 대기 분자 중에서 10~20개의 수소화인 분자를 관측했다. 이들이 발견한 수소화인은 지구에서는 펭귄 같은 동물의 내장이나 늪 등 산소가 부족한 환경에서 미생물 등 생명체의 활동과 관련된 물질이다. 수소화인 가스는 호수 침전물이나 동물의 내장 등 산소가 궁핍한 환경에서 미생물이 방출한다. 이 때문에 수소화인은 생명의 표시로 간주된다. 연구팀은 금성의 대기에서 발견된 수소화인이 생명체의 존재를 입증하는 것은 아니지만, 인류가 알지 못하는 생명 현상이 존재할 수도 있을 가능성에 여지를 열어야 한다는 입장이다.수소화인은 화학 작용을 통해서 인위적으로 만들 수 있고 화산이나 번개, 운석 등 무생체적으로 만들어질 수도 있지만, 금성의 조건을 감안하면 무생체적으로 만들어지기는 극히 어렵다는 설명이다. 그리브스 교수는 “그렇게 많은 황산으로 둘러싸여 있는 곳에서 생명이 존재할 수 있다고 말한다면 완전히 놀라운 것”이라면서도 “우리가 생각할 수 있는 모든 지질학적, 광화학적 통로들로는 우리가 보는 수소화인을 만들 수 없다”고 말했다. 금성은 표면 온도가 섭씨 400도가 넘고, 대기도 황산이 대부분인 구름으로 둘러싸여 있다. 인류가 알고 있는 생명체는 존재하기 힘든 지옥 같은 환경이나 마찬가지다. 이런 이유로 생명 현상인 수소화인이 관측된 것은 미지의 생명 현상이 있거나, 미지의 비유기적 화학 작용이 발생한 것으로 추측된다. 루이스 다트널 웨스트민스터대 교수는 “생명이 금성의 두꺼운 구름층에 생존한다면 매우 많은 것을 시사하는 것”이라며 “이는 생명이 우리 은하계 전반에서 흔한 현상임을 의미하기 때문”이라고 설명했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

그린란드를 떠다니던 얼음 조각에서 북극곰 발자국이 발견됐다. 14일(현지시간) 데일리메일은 쇄빙선 ‘북극 일출’(Arctic Sunrise)을 타고 그린란드를 탐사 중인 국제환경단체 ‘그린피스’가 얼음 조각에 찍힌 북극곰 발자국을 발견했다고 전했다. 기후 변화가 ‘빙하의 땅’ 그린란드에 미치는 영향을 조사하고 있는 그린피스는 해빙이 녹으면서 떨어져 나온 얼음 조각에 찍힌 북극곰 발자국을 확인했다. 다소 비좁은 얼음 조각 경사면에는 북극곰이 남긴 발자국이 선명했다. 북극곰은 사냥 등 서식에 적합한 크기의 바다 얼음을 찾아 길을 나선 것으로 추측된다.하지만 발자국 주인의 미래는 어둡다. 얼음 구멍으로 먹잇감을 잡는 북극곰은 해빙이 녹아 좁아지고 얇아진 탓에 사냥터를 잃었다. 바다 얼음이 녹아 없어질 때마다 새로운 얼음을 찾아 나서지만, 그 간격이 갈수록 넓어지면서 먼 거리를 헤엄치다 익사하는 경우가 늘었다. 바다 얼음이 줄면서 북극곰 개체 수도 함께 감소했다는 연구 결과는 이를 뒷받침한다. 지난 7월 국제학술지 ‘네이처 기후변화’에 게재된 논문에서 전문가들은 이대로 가다간 2100년 지구상에서 북극곰을 더는 볼 수 없을 것이라고 경고하기도 했다.우려대로 그린란드 빙하는 무서운 속도로 녹는 중이다. 덴마크 그린란드 지질학연구소(GEUS) 는 14일 덴마크령 그린란드 북동부 빙하가 여러조각으로 쪼개졌다고 밝혔다. 위성 사진에서는 ‘79N’이라 불리던 빙하에서 110㎢ 정도 크기의 거대한 얼음덩어리가 유실된 것을 확인할 수 있다. 79N 빙하는 2010년대 초반부터 서서히 녹고 있다는 사실이 확인돼 관심 대상에 올라 있었다. 1994년에서 2017년 사이 지구에서 녹아내린 빙하와 빙상 등 얼음은 모두 28조t에 이른다. 지난해 여름 그린란드에서만 얼음 5860만t이 녹았다. 녹는 속도도 1992년에 비해 7배나 빨라졌다.쇄빙선 ‘북극 일출’에 타고 있는 그린피스 대변인 로라 멜러는 “빠르게 가열되고 있는 북극이 기후 변화에 경종을 울리고 있다”고 강조했다. 탐사에 참여한 엑스터대학교 생물학자 커스틴 톰슨 박사도 “북극이 얼마나 빠르고 얼마나 심각한 변화를 맞이하고 있는지 인식해야 할 필요가 있다”고 지적했다. 톰슨 박사는 “기후 변화로 북극 생태계도 빠르게 변화하면서, 새로이 북극으로 유입된 종이 토착종을 밀어내 승자와 패자가 갈릴 것이다. 현재 북극에 살고 있는 종이 미래에도 생존하리란 보장이 없다”고 우려했다. 더불어 녹아내린 빙하가 해수면을 상승시켜 종국에는 인간을 위협할 거라는 암울한 전망을 내놨다.　　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

아침, 저녁 선선한 날씨가 시작되면서 방역당국의 남모를 걱정도 커지고 있다. 다름 아닌 코로나19와 계절성 독감이 동시에 유행하는 ‘트윈데믹’(twindemic)의 가능성 때문이다. 지난 주부터는 노약자들을 대상으로 무료 계절성 독감 예방접종이 시작됐다. 타미플루 같은 독감 치료제가 있기는 하지만 많은 전문가들이 트윈데믹 가능성에 대한 우려를 표하면서 올해는 모든 사람이 독감 예방접종을 받아야한다고 조언하고 있다. 문제는 최근 타미플루 같은 치료제가 듣지 않는 다제성 내성 독감 바이러스까지 발견되고 있는 상황이다. 다제성 내성 독감 바이러스에 걸렸을 때는 바이러스의 특성을 빨리 파악하는 것이 중요하다. 국내 연구진이 다제 내성 바이러스를 빠르게 찾아내는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 연구팀은 타미플루, 리렌자 같은 항바이러스제로도 치료되지 않는 약물 내성 바이러스와 빠르게 결합하는 항체를 찾고 이를 활용해 다제 내성 바이러스를 빠르게 검출할 수 있는 신속진단키트를 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 항바이러스제 사용이 많아지면서 다제 내성 바이러스가 나타나고 있다. 특히 바이러스 표면에 있는 단백질의 아미노산 2개가 변이된 돌연변이 다제 내성 바이러스가 대표적이다. 타미플루나 리렌자는 독감 바이러스의 효소 기능을 차단해 바이러스 증식을 억제해 치료하는 형태이다. 그런데 독감 바이러스에 뉴라미니데이즈라는 효소에 변이가 발생하면 바이러스 증식을 억제할 수 없어 약효가 떨어지게 되는 것이다. 이 때문에 독감이 유행할 때는 독감에 걸린 환자 중 다제 내성 바이러스 보균자를 신속하게 분류해 적절한 약물로 치료를 하는 것이 필요하다.연구팀은 다제 내성 바이러스 표면에 변형된 뉴라미니데이즈와 특이적으로 결합하는 항체를 선별했다. 연구팀은 금 나노입자 표면에 발견한 특이항체를 결합시키고 다제 내성 바이러스와 만나면 금나노입자 색이 변해 육안으로 확인할 수 있는 종이기반 신속진단키트를 개발했다. 이번 신속진단키트는 일반적인 독감 바이러스 진단키트나 임신테스트기처럼 소량의 콧물을 키트에 묻히면 별도의 분석장비 없이 20분 이내에 다제 내성 바이러스 감염여부를 확인할 수 있다. 이번에 찾아낸 항체는 다제 내성 바이러스 항원과 100배 이상 높은 결합력을 갖고 있어 다제 내성 바이러스를 치료할 수 있는 적절한 약물을 빠르게 찾을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 연구를 주도한 정주연 생명연구원 박사는 “이번 연구결과는 기존 유전자 검사에 의존한 항바이러스제 내성 바이러스 진단법보다 다제 내성 바이러스 감염을 신속하고 간단하게 진단할 수 있게 해 다양한 검출 시스템에도 활용이 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

금성의 대기에 포스핀(phosphine, PH3)이 상당량 함유돼 있다는 관측 결과가 발표됐다. 제인 그리브스 영국 카디프 대학 연구진은 14일(이하 현지시간) 시작된 영국 왕립천문학회의 온라인 기자회견을 통해 금성 대기에서 방출되는 전파 스펙트럼 흡수선을 천체 망원경으로 확인했다고 밝혔다. 이들의 논문은 네이처 천문학 저널에 게재됐다. 처음에는 미국 하와이 마우나케야 산 정상의 제임스-클라스-맥스월 망원경을 이용해 희미한 형태로 관측됐고 나중에 칠레 아타카마 대형 밀리미터 집합체 망원경에 의해 더 선명한 형태로 확인됐다. 관측된 흡수선의 세기와 형태는 사가와 히데오 교토 산업대학 교수가 연구개발한 모델에서 10억개의 입자당 포스핀 분자가 20개 있을 때의 경우와 맞아떨어졌다. 포스핀은 목성이나 토성처럼 대기의 대부분이 수소로 이루어져 있고 강력한 대기압을 가진 행성에서 화학적으로 합성될 수 있는 것으로 알려진 가스다. 하지만 금성의 포스핀은 두 행성과 달리 수소도 풍부하지 않고 대기압도 충분히 높지 않아 이번에 관측된 양의 포스핀 가스가 절로 합성될 수 있는 여건이 아닌 것으로 알려져 있었다. 포스핀 분자는 하나의 인(燐) 원자에 수소 원자 셋이 결합해 이뤄진다. 지구에서는 생명체, 예를 들어 펭귄과 같은 동물의 위장 속이나 산소가 부족한 늪지 같은 곳에 미생물 형태로 존재한다. 물론 공장 같은 곳에서 만들어질 수 있지만 금성에 공장이 존재하지도 않고 펭귄 같은 동물도 없다. 따라서 그리브스 교수 연구진은 우리가 전혀 모르는 방식으로 금성의 대기 환경에서 포스핀을 합성해 낼 수 있는 방법이 있거나 지구 대기에서의 생명체와 유사한 미생물이 금성의 대기에 존재할 가능성이 있다고 봤다. 금성의 표면은 극단적인 온실 효과 때문에 섭씨 500도에 가깝고 대기압이 90으로 높아 생명체의 존재 가능성이 태양계의 다른 행성들보다 낮게 점쳐져 왔다. 인류의 생명체 탐사도 화성이나 토성의 위성인 유로파와 타이탄 등에 집중하는 것도 이 때문이다. 그런데 이번 그리브스 교수 발표로 금성의 우선 순위가 높아질 여지가 만들어졌다. 금성은 지구에 가깝기도 하다. 연구 팀의 사라 시거 교수는 포스핀 가스가 금성의 생명체에서 생성됐다면 그 생명체는 금성의 대기 중에 미생물의 형테로 존재할 것으로 추측한다고 발표하였다. 지구도 표면으로부터 41㎞ 떨어진 성층권에 박테리아가 떠다니는데 금성도 거의 같은 50~60㎞에 박테리아가 존재할 수 있다는 얘기다. 금성에는 과거 20억년 동안 풍부한 물을 갖고 있어서 지구처럼 생명이 탄생했을 가능성이 높은데 온실효과가 진행되면서 지표면의 생물은 멸종하고 대기 중의 미생물만이 바뀐 환경에 적응해 대기 순환에 따라 흘러다니며 포스핀을 합성하며 살아가고 있다는 것이다. 일단 금성의 지표와 대기에서는 유황이 다량 함유돼 있어 지구 생명체가 전혀 생존할 수 없기 때문에 금성의 생명체가 존재한다고 해도 지구의 것과는 상당히 다른 구성일 것이라고 추정했다. 그리브스 교수는 “평생 동안 우주의 생명체 존재 가능성을 파고들었지만 이번 연구 결과는 나로선 믿기지 않는 대목이 많다. 하지만, 맞다. 다른 분들이 우리가 놓친 것이 무엇인지 말해줬으면 한다. 우리 논문과 데이터를 자유롭게 접근할 수 있도록 했다. 이런 것이 과학이 굴러가는 방식”이라고 말했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr 영국 BBC 보도와 티스토리의 블로거 ‘My External Knowledge Storage’ 내용과 2년 전 네이버 블로거 ‘잉여로운 우주 이야기’ 내용을 참고해 작성했습니다.

그린란드 북동부에 위치한 빙하에서 또다시 거대한 얼음덩어리가 떨어져 나가는 모습이 위성으로 포착됐다. 14일(현지시간) 영국 BBC 등 외신은 그린란드 북동부에 위치한 빙하 79N(Nioghalvfjerdsfjorden Glacier)를 분석한 결과 110㎢ 정도 크기의 얼음덩어리가 여러조각으로 떨어져 나갔다고 보도했다. 위성으로 공개된 사진을 보면 79N의 한 귀퉁이의 얼음덩어리가 여러 조각으로 산산히 부서진 채 바다를 떠도는 것이 확인된다. 오래 전 부터 관련 학자들의 관심을 받아온 79N은 길이 80㎞, 폭 20㎞의 거대 빙하로 그간 서서히 녹고있다는 사실이 확인되면서 연구 대상에 올라있었다.특히 지난 2월 독일 브레멘에 위치한 알프레드 베게너 극지해양연구소(AWI)는 대서양으로부터 흘러들어온 따뜻한 물이 곧바로 79N의 아랫부분으로 흘러 들어가고, 이로 인해 빙하가 녹는 속도가 가속화되고 있다는 연구결과를 발표하기도 했다. 또다시 빙하의 일부가 부서진 이유는 역시 지구 온난화 탓이다. 독일 프리드리히 알렉산더 극지방 연구원 제니 터튼 박사는 "이 지역의 대기 온도가 1980년 이후 대략 3℃ 따뜻해졌다"면서 "특히 지난해와 올해는 기록적인 여름 기온을 세웠다"고 설명했다. 　 덴마크와 그린란드 지질학연구소(GEUS) 제이슨 박스 교수도 "지난 2010년 그린란드 북서쪽의 피터만 빙하가 손실된 이래 79N은 가장 큰 규모였다"면서 "앞으로도 기후가 계속 따뜻해진다면 이 지역이 빙하가 녹는 주요 중심지가 될 것"이라고 전망했다.　 이처럼 그린란드의 빙하가 계속 녹으면 지구의 해수면을 상승시킬 수 있다. 지난해 12월 세계적인 학술지 네이처에 실린 연구결과에 따르면 그린란드의 빙하가 녹는 속도는 1992년에 비해 7배나 빨라졌다. 그린란드의 빙하는 지구의 해수면을 7.3m 이상 끌어올릴 수 있을 만큼의 물을 가지고 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국의 코로나19 확진자 통계가 90% 가량 축소됐다는 의혹이 제기됐다. 9일(현지시간) 미국 CNN방송은 이날 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실린 버지니아대 연구팀 보고서를 소개했다. 버지니아대 연구팀은 미국 50개 주정부가 발표한 공식 집계에 ‘베이지안 확률론적 편향 분석’(Bayesian probabilistic bias analysis)을 적용했다. 사건과 관련된 여러 확률을 이용해 새롭게 일어날 사건을 추정하는 통계적 방식이다. 그 결과 지난 4월18일 기준 미국의 실제 코로나19 감염자는 645만4951명로 추산됐다. 같은 기간 각 주정부가 공식 발표한 누적 확진자 72만1245명의 약 9배에 달하는 수치다. 보고서는 “차이가 발생한 이유의 86%는 정부 정책으로 인한 코로나19 진단검사 부족에서 나머지 14%는 진단 검사의 정확도 부족에서 기인했다”며 “불확실성 개념을 적용하면 이 수치는 3~20배의 변동성을 보였다”고 설명했다. 앞서 지난 6월 로버트 레드필드 미 질병통제예방센터(CDC) 국장은 “미국의 실제 확진자 수가 CDC 발표보다 10배 가량 많을 수 있다”고 밝힌 바 있다. 보고서는 “코로나19 발병 초기 CDC는 중증 환자만 입원시킬 것을 의사들에게 권고했다. 그 사이 무증상자나 증상이 가벼운 확진자들이 자유롭게 돌아다니며 바이러스를 전파시켰을 수 있다. 미국에서 상당수의 경증이나 무증상 감염이 발견되지 않을 수 있다는 의미”라고 설명했다. 9일 오후 기준 세계적인 통계 사이트 월드오미터가 공식 발표한 미국의 누적 확진자는 654만9475명이다. 존스홉킨스대는 635만9576명로 집계했다. 버지니아대 연구 결과를 반영하면 이날 현재 감염자 수는 최소 5670만명에서 최대 1억3100만명으로 추산된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

노트북 컴퓨터나 스마트 기기를 장시간 사용하다 보면 배터리 부분이 뜨거워져 깜짝 놀랄 때가 있다. 이런 발열 현상은 노트북 컴퓨터나 스마트 기기의 속도와 성능을 저하시키고 전자제품의 고장을 일으키는 주된 원인으로 꼽힌다. 전자제품뿐만 아니라 내연기관을 사용하는 자동차 같은 경우에도 엔진 발열을 제대로 관리하지 못하면 폭발이나 화재가 발생할 가능성이 크고 수명이 짧아진다. 내연기관이나 전자기기에서 발생하는 열을 관리하는 방식으로는 공기를 순환시켜 식히는 공랭식과 물과 같은 액체를 이용한 수랭식 두 가지가 있다. 많은 경우 공기 순환으로 발열 현상을 관리한다. 스위스 로잔연방공과대학(EPFL) 전기공학연구소 연구팀은 액체를 이용해 개별 전자칩에서 발생하는 열을 관리해 전체 시스템의 과열을 효과적으로 차단할 수 있는 마이크로 유체 냉각 기술을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9월 10일자에 실렸다. 4차 산업혁명의 주역으로 불리는 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 분야는 방대한 정보의 저장과 관리가 필수적이다. 이 때문에 서비스 공급자들은 대용량 서버 컴퓨터와 네트워크 회선을 갖춘 데이터센터를 짓는다. 문제는 데이터센터는 1년 365일, 하루 24시간 쉼 없이 작동해야 하기 때문에 전력 사용량뿐만 아니라 서버에서 방출하는 열기가 어마어마하다는 점이다. 미국 내에 있는 데이터센터들만 해도 연간 24테라와트시(TWh)의 전기를 사용하고 1000억ℓ의 물을 사용하는 것으로 알려져 있다. 이는 미국에서 다섯 번째로 큰 도시이며 약 158만 4000명의 인구가 사는 필라델피아에서 1년간 쓰는 전기와 물의 양과 비슷하다.전자공학 연구는 트랜지스터를 최대한 집적시켜 성능은 높이고 크기는 줄이면서 발열 현상을 최소화하는 데 집중되고 있다. 연구팀은 소형 전자기기에 대한 수요는 늘어나고 장치가 복잡해지는 추세에서 현재와 같은 공랭식으로는 발열 현상을 줄이는 데 한계가 있다고 봤다. 이에 연구팀은 개별 마이크로 칩 각각에 액체 냉각 시스템을 내장시키는 방식을 생각해 냈다. 연구팀은 미세유체역학 기술로 반도체 칩 내부에 미세 유체가 흐를 수 있도록 했다. 전자기기가 작동하면 미세 유체가 흐르면서 반도체 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 식힐 수 있게 한 것이다. 특히 마이크로칩이 작동할 때 가장 뜨거운 부위(핫스폿)에 미세 유체 채널을 배치해 개별 반도체 칩의 열을 신속하게 식힘으로써 전체 시스템의 발열 현상을 더 효과적으로 제어할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 기술은 기존 전자기기 냉각 방식보다 50배 이상의 냉각 효과가 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 전기 전도성이 ‘0’인 탈이온수를 냉각액으로 사용했는데 이보다 더 효과적으로 열을 제거할 수 있는 액체를 개발 중이라고 밝혔다. 연구를 주도한 앨리슨 매티올리(반도체공학) EPFL 교수는 “전자공학 분야에서의 숙제는 지속 가능하고 비용면에서 효율적인 방법으로 발열 현상을 처리할 수 있는 냉각 기술을 개발하는 것”이라며 “기존 공랭식 방법으로 전체 장치를 냉각시키는 동시에 이번 기술로 개별 칩의 발열을 억제하면 전자기기들을 더욱 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 매티올리 교수는 “이번 기술은 전자기기를 더욱 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨팅 장치의 에너지 소비를 획기적으로 줄이는 데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나무는 따뜻한 환경일수록 빨리 자란다. 이는 성장 과정에서 공기 중 이산화탄소를 더 많이 흡수해 저장하는 것이어서 지구 온난화를 늦추기 위한 대자연의 브레이크 역할로 여겨졌다. 그런데 그 영향이 기후 변화에 악영향을 미칠 수 있다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 영국 일간 가디언 등 외신에 따르면, 영국 리즈대 등 국제 연구진이 아프리카와 남극을 제외한 모든 대륙에 서식하는 수목 110종에 관한 나이테 자료 20만여 건을 분석했다. 이들 연구자는 거의 모든 종의 나무에서 더 빠른 성장이 더 짧은 수명과 관계돼 있고 기후나 토양에 의존하지 않는다는 것을 발견했다. 이들은 또 나무의 더 빠른 성장이 탄소 저장 능력에 어떤 영향을 미치는지를 알아보기 위해 블랙 스프루스(학명 Picea mariana)라는 가문비나무 일종의 자료를 사용해 컴퓨터 모의실험을 진행했다. 그 결과, 나무는 더 빨리 자란 뒤 고사하는 경향이 커지면 기온이 상승함에 따라 이산화탄소를 흡수하고 저장하는 전 세계 숲의 탄소 수용력이 감소할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구 주저자이자 리즈대 지리학과 부교수인 로엘 브리넌 박사는 “우리는 전 세계적으로 분석을 시작했고 나무가 더 빠르게 성장하고 더 일찍 죽는 경향이 믿을 수 없을만큼 흔하다는 사실에 놀랐다”면서 “이런 현상은 열대 나무를 포함한 거의 모든 종에서 나타났다”고 설명했다.나무는 따뜻한 환경일수록 더 빨리 자라므로 더 빨리 최대 크기에 도달한다. 그만큼 더 빨리 죽을 가능성이 커진다. 이렇게 빨리 자란 나무는 가뭄과 질병 그리고 해충 등 요인에 더 취약할 수 있다. 게다가 나무는 죽으면 저장했던 탄소를 점차 온실가스인 메탄 형태로 방출한다.　따라서 이번 연구는 미래의 숲이 기온 상승에 따라 더 빨리 성장할 수 있지만, 이 때문에 나무들이 더 빨리 죽으면서 탄소를 덜 저장할 수 있다는 것을 시사한다. 연구에 참여한 뉴욕 시러큐스대의 환경산림생물학과 겸임조교수인 스티브 보엘커 박사는 “느리게 성장해 오래 사는 나무들이 빠르게 자라지만 일찍 죽는 나무들로 대체하면서 숲의 탄소 흡수율은 점점 낮아질 것으로 보인다”고 설명했다. 나무를 키워 기존 숲을 보존하는 행위는 기후 위기로 인한 최악의 영향을 피하는 가장 중요한 방법 중 하나다. 하지만 몇몇 연구는 기후가 변화함에 따라 탄소 흡수원 역할을 할 수 있는 전 세계 숲의 능력에 의문을 제기해 왔다. 지난 3월 발표된 연구에서는 열대우림이 탄소를 저장하는 능력을 상실하고 있는 것으로 나타났고 지난 5월 발표된 연구에서는 전 세계 숲에 있는 나무의 수명이 점점 더 줄어 젊어지고 있는 것으로 확인됐다. 한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 8일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한국전기연구원(KERI)이 전기차 분야 차세대 전지로 꼽히는 ‘전고체전지용 고체전해질’을 지금보다 90% 낮은 비용으로 대량 생산할 수 있는 독자기술을 개발했다. KERI는 차세대전지연구센터 박준우 박사팀이 전고체전지 핵심 구성요소인 ‘고체 전해질’을 기존 가격 10분의 1 비용으로 제조할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 또 화학물질을 다른 물질에 스며들게 하는 함침을 통해 전고체전지를 대량생산할 수 있도록 하는 ‘고체전해질 최적 함침’ 기술도 함께 개발했다.KERI는정부출연금사업으로 ‘고에너지밀도 리튬전고체전지용 고체전해질 기반 원천소재기술 개발’ 연구과제를 2017년 부터 2019년까지 3년간 자체 진행해 독자기술 개발 성과를 거두었다고 설명했다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 기존 가연성 액체에서 고체로 대체한 전지다. KERI는 전고체전지는 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격을 막기 위한 안전장치와 분리막이 따로 필요하지 않아 전지 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 사용 목적에 따라 다양하게 활용할 수 있어 차세대 유망 기술로 꼽힌다고 밝혔다. 고체 전해질 제조 방법은 고에너지 볼밀링 공정을 통한 ‘건식합성법’과 화학반응을 활용하는 ‘습식합성법’이 있다. KERI는 이번에 개발한 고체전해질 합성법은 낮은 순도의 저렴한 원료로도 성능이 뛰어난 고체 전해질을 대량 생산할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술로 건식과 습식 장점을 모두 확보한 제조공정을 실현했다고 설명했다. KERI는 기존 고체 전해질 합성법은 건식, 습식 모두 비싼 고순도 원료를 활용해야만 했는데 KERI 연구팀이 개발한 특수 습식합성법은 기존 고순도 원료보다 10분의 1 가격인 저순도 원료로도 높은 이온 전도도를 가진 고 성능 고체 전해질을 대량으로 생산할 수 있다고 밝혔다. KERI는 또 전고체전지용 양극(+)의 대면적 생산과 생산비용 절감을 할 수 있는 ‘고체전해질 최적 함침 기술’도 개발했다. 양극은 전지의 용량을 결정하는 핵심 구성요소 가운데 하나다. 지금까지는 전고체전지를 만들기 위해 고체 전해질을 용매에 녹여 전극에 스며들게 하는 방법을 이용했지만 녹인 용액 점도가 높아 충분한 양의 고체 전해질 용액 함침이 어려웠다.KERI 연구팀은 최적화된 함침 공정 설계를 통해 고체 전해질을 양극에 균일하게 분산하는 기술을 개발했다. 이에 따라 낮은 비율의 고체 전해질만으로도 활물질(리튬이온을 흡수·방출하면서 전기를 저장하거나 생성하는 소재)을 많이 포함해 높은 에너지밀도를 가진 전고체전지용 양극을 제조할 수 있게 됐다. KERI의 이번 연구결과는 최근 세계최고 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재되는 등 우수성을 인정받았다. 박준우 박사는 “KERI 특수 습식합성법은 비싼 원료와 복잡한 고에너지 공정방식 없이 고체 전해질을 제조할 수 있는 획기적인 제조 기술이며 함침 기술도 기업에서 비싼 비용을 들일 필요 없이 기존 생산라인을 활용해 쉽고 간단하게 전고체전지를 대량생산할 수 있는 최적의 공정 기술이다”고 말했다. 이상민 차세대전지연구센터장은 “전고체전지의 가장 핵심인 저가형 고체 전해질 소재 합성기술 개발이 현재 산업부에서 수행하고 있는 리튬기반 차세대 이차전지 성능 고도화 및 제조 기술 개발 사업 성공에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다. KERI는 이번 개발 기술에 대한 원천특허 출원을 2019년 완료했다. 연구팀은 이번 성과가 전고체전지 대형화와 대량생산이 요구되는 전기차와 전력저장장치(ESS) 등 다양한 분야에 활용될 것으로 보고 기술사업화를 서두르고 있다. KERI는 관심 있는 수요업체를 발굴해 ‘꿈의 배터리’라 불리는 전고체전지 상용화를 주도하겠다고 밝혔다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

기후변화 탓에 해저 퇴적토에 주로 묻혀있는 차세대 연료 가스하이드레이트에서 메탄가스가 새어나오고 있다는 사실이 처음으로 확인됐다. 이는 해수온을 높여 지구온난화를 더욱더 가속할 수 있다는 것. 스웨덴 린네대는 2일(현지시간) 마르셀로 케처 생물환경학과 교수팀이 프랑스, 브라질 연구팀과 협력한 최신 연구를 통해 전례 없는 기후변화 때문에 남반구에서 가스하이드레이트의 해리 현상(원자 또는 분자가 분해되는 현상)으로 인한 메탄가스의 누출 현상을 발견했다고 밝혔다.가스하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력에서 가스와 물이 결합해 형성한 고체 에너지다. 해저의 고압·저온 상태에서 물분자 간의 수소 결합으로 형성되는 3차원 격자 구조로 형성돼 있으며, 격자 구조 내의 빈 공간에 메탄, 에탄, 프로판, 이산화탄소 등 작은 가스 분자가 화학 결합이 아닌 물리적으로 결합한 것이다. 불이 붙으면 기체가 타면서 강한 불꽃을 만들어 ‘불타는 얼음’으로도 불린다. 그 속에 갇힌 기체가 메탄일 경우 메탄하이드레이트라고도 하며, 메탄 함유량이 많을수록 상업성이 높다. 하지만 메탄은 이산화탄소의 25배에 달하는 온실효과를 지닌 기체이므로, 누출되면 기후변화를 촉진할 수 있다. 연구논문의 주저자이기도 한 케처 교수는 “메탄하이드레이트의 해리로 인한 메탄가스의 누출은 몇 세기에 걸친 장기적인 과정으로 기후변화에 큰 악영향을 줄 뿐만 아니라 해수를 산성화하는 등 해양 환경의 변화로 이어질 수도 있다”고 지적했다. 특히 케처 교수는 메탄하이드레이트 속에서는 모든 화석연료를 합친 것보다 더 많은 유기탄소가 메탄 형태로 들어있다고 추정한다. 이에 대해 케처 교수는 “메탄가스의 누출은 수온 상승이 가스하이드레이트를 녹여 해저에서 물속으로 메탄가스를 다시 새어나오게 하는 악순환을 초래할 수 있다”면서 “따뜻해질수록 메탄은 더 많이 새어 나온다”고 설명했다. 이 과정은 지구의 오랜 역사 속에서 일어났던 기후변화의 원인 중 하나이기도 하다고 이들 연구자는 생각한다.이들은 가스하이드레이트 시추 장치와 원격조종형 무인잠수정(ROV)을 사용해 2011년과 2013년 그리고 2014년 세 차례에 걸쳐 남대서양 해저 탐사에서 채집한 표본들을 연구해 왔다.그리고 마침내 가스하이드레이트의 해리와 메탄가스의 대량 누출을 확인한 뒤 그 흐름을 컴퓨터 모형화할 수 있었다는 것이다. 케처 교수는 또 “메탄하이드레이트의 해리와 메탄가스의 대량 누출로 인한 해양 온난화는 전 세계적으로 일어나고 있는 현상이라고 할 수 있다”고 말했다. 이어 “지금까지 얻은 자료와 결과를 토대로 조사 지역에서 메탄가스가 얼마나 존재하는지, 앞으로도 계속해서 가스하이드레이트가 분해해 물속에 메탄가스를 누출할 가능성이 있는지를 알아볼 계획”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호(7월 29일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

꿀벌의 독이 유방암 세포만을 표적으로 죽일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 1일 호주 ABC뉴스 등 현지매체에 따르면, 서호주대 등 국제연구진은 양봉꿀벌(학명 Apis mellifera)에서 추출한 독이 악성 유방암으로 널리 알려진 삼중음성 유방암의 세포를 빠르게 죽일 수 있다는 것을 발견했다.전체 유방암의 10~15%를 차지하는 삼중음성 유방암은 현 시점에서 임상적으로 효과적인 표적 치료제가 없다고 알려져있다. 연구를 주도한 시애라 더피 박사(서호주대)는 “꿀벌의 독이 정상 세포에 해를 끼치지 않는 농도에서 삼중음성 유방암 세포 중 일부를 죽이는 데 현저하게 효과가 있다는 것을 알아냈다”고 밝혔다. 이 연구에서는 이 독을 특정 농도로 주입하면 1시간 안에 삼중음성 유방암이나 사람상피세포성장인자수용체2형(HER2) 양성 유방암의 세포를 100% 죽이지만, 정상 세포에 미치는 영향은 미미하다는 것을 보여줬다. 여기서 HER2 양성 유방암은 전체 유방암의 20%를 차지하지만 치료 예후가 가장 좋은 유형으로 알려졌다.더피 박사는 “퍼스에 있는 서호주대 안에 연구 목적으로 조성한 벌집에 있는 꿀벌을 포획해 독을 채취했으며 아일랜드와 영국에서도 벌 독을 얻을 수 있었다”면서 “퍼스에 사는 꿀벌은 전 세계에서도 가장 건강한 벌 중 하나로 꼽히기 때문”이라고 말했다. 이들 연구자는 이들 꿀벌을 일단 이산화탄소로 잠재운 뒤 얼음판 위에 놓고 나서 독을 추출했다. 그러고나서 추출한 독을 유방암 세포에 주입해 그 효과를 시험했다는 것이다.더피 박사와 동료들은 꿀벌 독의 주성분인 멜리틴에 암세포를 사멸하는 효과가 있다는 것을 확인했다. 실제로 이들 연구자는 멜리틴을 화학적으로 합성해서 재현했는 데 인공적으로 만들어진 멜리틴 역시 꿀벌 독의 항암 효과 대부분을 모방한 것으로 나타났다. 더피 박사는 “멜리틴이 하는 일은 실제로 암세포 표면이나 세포막으로 침투해 구멍을 만들어 그 세포가 죽게 하는 것”이라고 설명했다. 이와 별도로 멜리틴은 또 다른 강력한 능력도 갖고 있는 것으로 확인됐다. 이 성분은 20분 안에 삼중음성 유방암과 HER2 양성 유방암의 성장과 복제를 촉진하는 신호를 방해했다. 이는 유방암 세포의 증식을 효과적으로 차단했다는 것. 이번 연구에서는 또 멜리틴을 기존 화학 치료제와 함께 사용했을 때 쥐의 종양 성장을 줄이는 데 특히 효과가 있는 것으로 나타났다. 이들 연구자는 기존 치료제인 도세탁셀과 멜리틴을 조합해 유방암 종양이 있는 쥐들에게 투여했다. 그 결과 멜리틴은 암세포에 구멍을 냄으로써 도세탁셀 성분이 세포 안까지 침투하게 해 종양의 증식을 효율적으로 억제하는 것으로 나타났다. 이에 대해 더피 박사는 “이 연구는 단지 시작일 뿐이며 앞으로 훨씬 더 많은 연구가 이뤄져야 한다”면서 “꿀벌의 독을 체내에서 전달하는 방법이나 안전한 최대 허용량을 살펴봐야 할 것”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 네이처 출판그룹(NPG)에서 발행하는 ‘네이처 파트너저널 정밀 종양학’(npj Precision Oncology) 최신호(1일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

빙하가 녹아 생긴 빙하호(湖) 물의 양이 30년 새 약 50%가 증가했다. 지구 온난화로 녹아내린 빙하가 폭증한 탓이다. 캐나다 캘거리대학 연구진은 빙하호의 규모 변화를 살피기 위해 1989년부터 미국항공우주국(NASA) 위성이 촬영한 사진 25만 장을 비교 분석했다. 빙하호의 변화를 분석한 결과, 30년 전에 비해 현재의 빙하호 수와 면적은 각각 53%, 51% 증가한 것으로 나타났다. 또 빙하호에 갇힌 물의 양(부피)은 30년 전보다 48% 증가한 것으로 확인됐다. 현재 빙하호에 갇힌 물의 양은 156.6 입방킬로미터(㎦)로, 해양으로 방출될 경우 해수면을 단번에 0.43㎜ 높일 수 있는 양이다. 캘거리대학 지형학자 댄 슈가 교수는 “우리는 모든 용융수(빙하가 녹아 생긴 물)가 바다로 즉시 유입되는 것은 아니라는 사실을 알고 있다. 그러나 현재까지 빙하호나 지하수에 얼마나 많은 양이 저장돼 있는지 추정할 데이터가 없었다”면서 “이번 연구는 호수 하류지역의 잠재적인 위험을 식별하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.포츠담 기후변화영향연구소의 앤더스 리버맨 교수는 AFP와 한 인터뷰에서 “지난 100년간 전 세계 해수면 상승의 35%는 빙하가 녹아서 발생한 것”이라며 지구 온난화로 인해 사라지는 빙하의 영향을 간과해서는 안 된다고 강조했다. 전문가들은 지구의 평균 표면 온도가 산업화 이후 1℃ 가량 상승했지만, 전 세계의 고산 지역은 온도 상승의 속도가 2배에 달해 빙하가 녹는 속도를 가속화 하고 있다고 지적한다. 특히 일반 호수와 달리 빙하호는 얼음이나 듬성듬성한 바위 및 파편으로 구성돼 있어 홍수에 취약하다. 이 때문에 축적된 물이 넘치거나 지반이 무너지면 호수 하류 지역에는 대규모 홍수가 발생할 수 있다. 연구진에 따르면 빙하 호수의 ‘폭발’로 야기된 홍수는 지난 세기 동안 수천 명의 사망자 및 재산 피해의 원인이 됐다. 지난 1월 UN 개발계획은 파키스탄에 3000개가 넘는 빙하 호수가 생겼으며, 빙하 호수가 터지면 엄청난 양의 바위와 물, 진흙더미 등이 쏟아져 700만 명이 위험에 처할 수 있다고 경고하기도 했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지 ‘네이처 기후변화’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

분당서울대병원은 신경외과 김택균 교수팀(제 1저자 신경외과 허재혁 연구원)이 뇌동맥류 발병 위험을 예측하는 인공지능모델을 개발했다고 2일 밝혔다. 뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생기면서 뇌동맥의 일부가 혹처럼 비정상적으로 부풀어 오르는 혈관 질환이다. 뇌동맥류가 갑자기 터지면 지주막하출혈을 일으키게 되는데, 이 경우 30~50%는 목숨을 잃게 되는 치명적인 질환이다. 최근 건강검진 시 뇌혈관 영상검사를 함께 시행하는 경우가 늘어나면서 미파열 상태의 뇌동맥류 진단이 급증하는 추세다. 김택균 교수 연구팀은 2009년부터 2013년 사이에 국가건강검진을 시행 받은 약 50만 명의 검진데이터를 활용해 머신러닝 기반의 뇌동맥류 발병 위험 예측 모델을 개발했다. 뇌동맥류 발병 예측 모델은 연령, 혈압, 당뇨, 심장질환, 가족력 등 뇌동맥류 위험인자로 잘 알려진 요소들 외에도 체질량지수, 허리둘레, 혈액검사 수치 등 건강검진을 통해 확인할 수 있는 21가지의 요소들이 뇌동맥류 발병에 영향을 주는지를 분석했으며, 이에 대한 예측정확도를 높이고자 머신러닝 알고리즘을 적용했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 권위 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다. 연구팀은 최근 활발히 연구되고 있는 심층 신경망을 포함한 기계학습 알고리즘들을 국가검진 데이터에 적용하여 고전 통계 방법 대비 높은 예측력을 보이는 인공지능 모델을 구축했다. 이를 통해 뇌동맥류 발병 위험도를 다섯 단계로 분류해 예측 성능을 비교한 결과, 가장 낮은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 인구 10만 명 당 1년에 3.2명(3.2/100,000인년), 가장 높은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 161명(161/100,000인년)으로 나타나, 50배 높은 뇌동맥류 발병 위험을 보였다. 또한 환자 개인별 위험 기여도를 평가해보니 남녀 모두 연령, 허리둘레, 혈압, 혈당이 증가할수록 뇌동맥류 발병 위험도 높아지는 것을 확인했다. 그러나 체질량지수, 고지혈증 위험인자는 남성보다 여성에게서 더 영향을 미치는 것으로 나타났다. 김 교수는 “이번 연구는 국가 단위의 검진 데이터를 바탕으로 일반 인구에서 어떤 집단이 뇌동맥류에 취약한 위험군인가를 판별해낸 연구라는 점에서 의의가 있다”며 “앞으로 환자들의 의료 이용기록과 투약내역 등의 데이터를 보강해서 보다 개인화되고 정밀한 위험도 예측 모델을 구축할 예정”이라고 말했다. 이어 김 교수는 “이러한 데이터를 바탕으로 뇌동맥류 선별검사 지침이 새롭게 개정될 수 있다면 뇌혈관 질환의 1차 예방에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

‘불치병’이라는 이미지가 있는 에이즈(AIDS·후천성 면역결핍 증후군)를 완치해 ‘슈퍼 면역력’이라고도 할 수 있는 체질을 지닌 사람의 존재가 밝혀졌다. 세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(8월26일자)에 실린 연구논문에 따르면, 이 기적의 환자는 에이즈를 완전히 자력으로 자연 치유했다. 자연 치유 뒤 그 몸에는 제대로 된 에이즈의 유전자가 존재하지 않고 얼마 남지 않은 유전자 흔적조차 거의 다 사라져 가고 있었다. 에이즈는 사람의 면역 기능을 떨어뜨리지만, 이 기적의 환자는 에이즈 바이러스(HIV·인간 면역결핍 바이러스)의 인간 면역 저하 기능마저 자신의 슈퍼 면역력으로 격파해버렸다는 것이다. 이번 연구에서는 이와 같은 세계 최초의 사례를 보고함과 동시에 이 기적 같은 메커니즘(기전)에 관한 해명도 시도했다. 대체 어떤 면역체계가 에이즈 바이러스를 차단하고 있던 것일까. 에이즈를 제어하는 경이로운 ‘엘리트 컨트롤러’ 코로나바이러스와 마찬가지로 에이즈 바이러스에 감염된 사람들의 증상은 매우 다양하다. 불행하게도 몇 년 안에 사망하는 사람도 있고, 10년이나 20년이 지나도 강한 면역력을 유지한 채 살아가는 사람도 있다.이들 에이즈 환자에 관한 생존율 차이는 항바이러스제의 복용 여부만으로는 설명이 되지 않기에 그 배경으로 개인의 면역력 차이가 주목된다. 그리고 이런 에이즈를 잘 제어하고 있는 사람들(감염자 중 0.5%)은 이른바 ‘엘리트 컨트롤러’(Elite Controller·이하 EC)라고 불린다. 그래서 최근 미국 라곤 연구소 연구진은 EC와 일반 환자 사이에 무엇이 다른지를 조사하기 시작했다. EC의 비밀을 밝혀내면 새로운 에이즈 치료제의 개발로 이어질 수도 있기 때문이다. 엘리트 컨트롤러는 그저 운 좋은 사람이 아니었다 비밀을 찾기 위해 이들 연구자는 협력을 구해 EC 64명과 일반 환자 41명으로부터 세포를 받았다. 에이즈는 외가닥 RNA의 유전자를 가진 레트로바이러스로 감염되면 자신의 유전자를 DNA로 변환해 인간의 유전자 속에 집어넣어 계속 자기 복제하게 된다. 이와 달리 현재 전 세계적으로 유행하고 있는 코로나바이러스는 세포에 감염돼도 인간의 유전자 속에 자신의 유전자를 집어넣지는 않는다. 연구자들은 처음에 EC에게 감염된 에이즈는 일종의 약화(attenuation)한 것으로 생각했다. 그런데 결과는 예상과 전혀 달랐다. 놀랍게도 EC의 유전자 내부에는 완전한 형태의 에이즈 유전자가 일반 환자와 똑같이 들어가 있던 것이다. 하지만 여기에는 한 가지 큰 차이점이 있다. EC의 경우 바이러스 유전자가 삽입된 장소의 대부분이 유전자 활동이 거의 없어 ‘유전자 사막’으로도 불리는 헤테로크로마틴(heterochromatin·이질염색질)이라는 영역이었다. 에이즈 바이러스의 자기 복제는 인간 세포의 유전 활성에 의존하므로 비활성 지역에 들어간 에이즈 유전자 역시 활동할 수 없다. 그렇다면 EC는 그저 행운이 가져온 산물에 지나지 않는 것일까? 그 의문은 ‘엘리트 컨트롤러 2’(이하 EC2)라고 불리는 어느 여성 환자의 출현으로 부정됐다. 엘리트 중의 엘리트는 자연 치유자였다 EC의 유전 분석을 계속하는 가운데 연구자들은 놀라운 사실과 조우한다. 그녀는 24년에 걸쳐 항바이러스제를 복용하지 않고도 건강한 몸을 유지하고 있으며 그녀의 세포에는 제대로 된 배열을 유지한 에이즈 바이러스의 유전자가 존재하지 않는 것으로 나타난 것이다. EC의 몸에 감염돼 있던 에이즈의 유전자는 결손, 불완전한 잔해와 같은 모습이 돼 있었다. 에이즈 바이러스라고 해도 유전자가 들쭉날쭉한 상태에서는 자기 복제를 할 수 없다. 이는 즉 EC2가 에이즈를 자연 치유했다는 것을 의미한다. EC2의 몸속에서는 제대로 된 에이즈의 유전자를 집어넣고 있던 감염 세포가 슈퍼 면역력에 의해 모두 배제돼 있던 것이다. 이 때문에 연구자들은 EC2만큼은 아니더라도 EC들의 체내에서도 유사한 반응이 일어나, 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자가 들어가 버린 세포 또한 강한 면역력에 의해 배제됐을 것으로 예측했다. EC의 체내에서 에이즈 유전자가 유전자 비활성 영역에만 볼 수 있던 것은 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자를 가지고 있던 감염 세포가 강한 면역력에 의해 배제된 결과라는 것이다. 자연 치유자의 힘을 모든 환자에게 이번 연구를 통해 강력한 면역 기능은 에이즈 유전자의 활동을 억제하거나 유전자 자체를 쓸모가 없을 정도까지 파괴할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 핵심은 에이즈의 유전자를 가져온 감염 세포를 얼마나 효율적으로 제거할 수 있는가이다. 만일 자연치유자 EC2가 가진 슈퍼 면역력을 치료제에 넣을 수 있다면 감염 세포를 없애고 에이즈 유전자도 체내에서 완전히 제거할 수 있을지도 모른다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계적으로 재확산 조짐을 보이는 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)는 내년 말까지 지속될 것이라는 전망이 우세하다. 대부분의 전문가들은 백신은 아무리 빨라도 올 연말 또는 내년 초에나 승인을 거쳐 나올 수 있을 것으로 보고 있다. 백신 공급이 가시권에 들어오면서 미국과 영국 등 주요 선진 부국들이 벌써부터 백신 확보전에 나서 저소득 국가들에 돌아갈 백신 확보에 비상이 걸렸다. 세계보건기구(WHO) 수장은 ‘백신 국가주의’를 공개적으로 경고했다.●코로나19 백신 빠르면 연말·내년 초 승인 포린어페어스 9·10월호에 따르면 7월 초 현재 전 세계적으로 160개 백신 후보 물질 가운데 21개가 임상시험에 들어갔다. 현재 백신 개발의 마지막 단계인 임상 3상을 진행 중인 곳은 6개 팀으로 알려져 있다. 영국 옥스퍼드대와 아스트라제네카, 미국의 모더나, 화이자 그리고 중국의 3개 팀이다. 미국의 존슨앤드존슨과 노바백스가 9~10월에 임상 3상에 들어갈 계획이고 연말까지는 더 늘어날 것으로 보인다. 임상 3상이 진행 중인 백신 후보 중 WHO와 감염병혁신연합(CEPI), 세계백신면역연합(GAVI) 등이 주도하는 국제 백신 공동구매배분협의체(코백스)에는 아스트라제네카와 모더나만 참여하고 있다. CEPI가 개발을 지원하는 백신 후보 물질은 모더나 등 9개이며 한국이 개발 중인 백신 후보물질 등 9개를 추가로 코백스에 포함시킬지 여부를 평가하고 있다. AFP통신에 따르면 지난 10일 현재 전 세계적으로 최소 57억 회분의 백신이 사전 주문된 것으로 나타났다. 백신 물량을 가장 많이 확보한 나라는 미국이다. 백신 개발과 확보에 100억 달러를 투자한 미국은 현재 6개 백신 후보 물질 8억 회분을 확보해 뒀다. 추가로 10억 회분을 더 살 수 있는 옵션도 챙겼다. 영국은 현재 3억 4000만 회분의 백신을 확보했다. 전 국민이 5회 접종할 수 있는 물량으로 1인당 백신 확보 물량이 가장 많다. 유럽연합(EU)은 백신을 전 세계적으로 공평하게 분배해야 한다는 주장을 주도하고 있지만 회원 국민들을 위해 역시 수억 회분의 백신을 확보해 놓고 있다. 일본, 캐나다, 호주도 이미 개별 회사들과 대규모 백신 공급계약을 맺었다. 인도는 세계 최대 백신생산회사인 세럼인스티뷰트가 영국의 옥스퍼드대·아스트라제네카와 라이선스계약을 맺고 연간 10억 회분의 백신을 생산하기로 했다. SII는 생산량의 절반은 인도 국내용으로 돌릴 계획이다. 중국은 현재 3개 백신 후보물질의 임상 3상이 진행 중이어서 백신 개발에 성공하면 국내 공급에는 문제가 없다는 입장이다. 브라질과 인도네시아도 자국에서 임상 3상을 실시하는 제약회사들과 개별적으로 공급계약을 체결했다. ●日·加·濠·印·中 등 공급 계약·자체 개발 나서 한국은 지난 21일 코백스 참여와 글로벌 백신개발기업과의 개별 협상을 통해 최소 국민 70%에게 접종할 수 있는 백신을 확보하기로 결정했다. 네이처는 현재 임상 중인 모든 백신이 승인된다면 2021년 말까지 약 100억 회분이 확보될 것으로 전망했다. 하지만 이 같은 생산능력은 추정치이고 너무 낙관적이라고 평가했다. 영국의 생명과학 분야 시장분석업체 ‘에어피니티’는 2021년 4분기까지 약 10억 회분의 백신만 사용 가능할 것으로 분석했다. 그런가 하면 CEPI가 지난 5~6월 백신 제조업체 113개사를 대상으로 실시한 설문조사 결과 임상시험이 순조로우면 2021년 말까지 20억~40억 회분의 백신이 확보될 것으로 내다봤다. 백신 가격은 아직 정해지지 않았다. 선구매 거래 비용은 비공개다. 미국은 아스트라제네카가 개발 중인 백신의 1회 접종 비용을 4달러 미만으로 책정한 것으로 알려져 있지만 모더나 백신은 1회 25달러로 전해졌다. 모더나는 회당 50달러 정도로 책정하겠다고 했다가 비난을 받았었다. 빌앤드멀린다게이츠재단과 GAVI 등은 저소득 국가에 무상 또는 회당 3달러에 공급하겠다는 계획을 발표한 바 있다. ●백신 생산 가능 물량·가격 추정치 편차 커 코로나 백신 확보 경쟁이 과열되면서 WHO를 비롯해 국제 보건기구 관계자들이 한목소리로 ‘백신 국가주의’를 경고하고 나섰다. 테워드로스 아드하놈 거브러여수스 WHO 사무총장은 지난 18일 정례 화상 언론 브리핑에서 “지도자들은 자국민을 먼저 보호해야 한다는 바람이 있겠지만, 이 팬데믹에 대한 대응은 집단적이어야 한다”며 백신 국가주의를 경계했다. 백신 국가주의의 나쁜 선례로 2009년 H1N1 대유행 당시 소수의 부국들이 백신을 독점했던 일이 꼽힌다. CEPI의 리처드 해쳇 회장은 “2009년처럼 일부 국가들이 백신을 독점할 경우 팬데믹은 더 오래 지속될 것이고, 더 많은 사람이 그로 인해 사망할 것”이라고 경고했다. 하지만 매일 수백~수천명이 사망하는 상황에서 각국의 정치지도자들은 현실적으로 자국민 우선주의 정책을 펼 수밖에 없다는 입장도 이해된다. 더욱이 선거를 앞두고 있다면 여론을 무시하기는 쉽지 않다. 최근 미국의 인터넷매체 악시오스가 여론조사기관 해리스에 의뢰한 결과에 따르면 미국인의 66%가 미국이 개발한 백신은 미국인에게 먼저 접종하고 여유가 있으면 그때 다른 나라에 배분해야 한다고 답했다. 미국 정부 관계자들은 자국민 우선주의를 설명하기 위해 긴급상황 시 비행기에서 산소마스크를 쓸 때 내가 먼저 쓰고 난 뒤 주위 사람들을 도와야 한다는 논리를 인용한다. 하지만 산소마스크는 1등석이든 일반석이든 관계없이 모두에게 지급된다는 점은 간과하고 있다. 그렇다면 해법은 없을까. 전문가들은 글로벌 백신구매공급시스템, 코백스가 대안이 될 수 있다고 보고 있다. WHO는 지난 24일 전 세계 172개국이 코백스에 참여 의사를 밝혀 왔다고 발표했다. 재정 상황이 취약해 지원이 필요한 92개 중저소득 국가와 지원 및 공동구매·공평분배 원칙에 관심을 보이는 80개 중고소득 국가가 해당된다. 코백스의 목표는 2021년까지 20억 회분의 백신을 확보해 참여국에 인구의 20%에 해당하는 물량을 공평하게 배분하는 것이다. 172개국은 전 세계 인구의 약 70%를 차지한다. 세계 주요 20개국(G20) 중 한국과 일본, 뉴질랜드 등 절반만 참여 의사를 밝혔고 정작 중요한 미국과 중국은 빠져 실효성에 의문이 남는다. 관심을 보인 나라들이 일정 액수를 내고 실제로 참여할지도 불투명하다. 코백스가 제대로 작동하려면 백신 개발과 생산시설 확대 등을 지원하기 위해 자금이 필요한데, 아직은 목표치에 한참 못 미친다. 모든 국가는 각각의 사정이 있다. 하지만 백신 국가주의가 해결책이 될 수는 없다. 공생이 아닌 공멸이 될 수 있기 때문이다.●“172개국 코백스 참여 의사… 미중 빠져 의문” CEPI 해쳇 회장은 네이처와의 인터뷰에서 코백스가 기여국들에는 다양한 백신을 보다 쉽게 구입할 수 있는 선택권을 주며 참여국이 많을수록 협상력이 커져 백신 단가도 떨어진다고 강조했다. 또 백신을 공평 배분하기 위해 제약사와의 개별 협상으로 물량을 확보한 참여국은 코백스를 통해 배분받을 수 있는 물량을 줄이는 방안을 검토할 수 있다고 밝혔다. 토머스 볼리키 미 외교협회(CFR) 글로벌건강프로그램 책임자와 채드 보운 미 피터슨국제경제연구소 선임연구원은 포린어페어스 최신호에 공동기고한 ‘백신 국가주의의 비극’에서 “백신 국가주의는 도덕적·윤리적으로 비난받을 뿐 아니라 모든 국가의 경제적·전략적·건강의 이익에도 배치된다”며 “만약 부국이 이 길을 선택한다면 승자는 없고 궁극적으로 모두가 패자가 될 것”이라고 강조했다. 이들은 국제공조를 끌어내려면 먼저 백신 생산의 50%를 차지하는 국가의 지도자들이 연대해 공평한 분배 방법과 어길 경우 제재 방안 등에 합의해야 한다고 지적했다. 얼마나 많은 지도자들이 불안해하는 자국민을 설득해 백신 국가주의로 가는 걸 막을 수 있을지 주목된다. 대기자 kmkim@seoul.co.kr

지구의 기온이 계속해서 상승하면 남극 대륙을 둘러싼 거대한 얼음덩어리인 빙붕은 붕괴할 것이라고 과학자들이 경고하고 나섰다. 미국 컬럼비아대가 이끄는 한 국제 연구진은 인공위성 관측 자료와 인공지능(AI) 심층학습을 사용해 남극 대륙을 둘러싼 빙붕 표면의 균열을 지도화했다. 그러고 나서 이들은 이 관측 모델을 사용해 남극 빙붕의 약 60%가 수압 파쇄(hydrofracturing)라는 현상 탓에 붕괴 위험에 있다는 것을 예측해냈다.이번 연구는 기후 변화의 영향으로 빙붕 표면의 균열이 융해수에 잠길 경우 남극 대륙과 이어져 바다에 떠 있는 약 90만6500㎢의 이들 얼음덩어리가 붕괴할 수 있다는 점을 시사한다. 이처럼 갑작스러운 얼음덩어리의 유실은 전 세계적으로 해수면 상승을 유발할 수 있는데 기존 연구들에서는 80년 뒤인 2100년까지 최대 0.9m 높일 수 있는 것으로 나타났다. 이런 해수면 상승은 저지대에 사는 수많은 사람에게 영향을 줄 수 있고 심지어 섬 전체가 물에 잠기게 할 수도 있다. 빙붕은 대개 좁은 만(灣)과 넓은 만에 주로 끼여 있어 얼음층이 측면에서부터 압축돼 대륙에서 밀려오는 빙하의 전진 속도를 늦춘다. 그런데 위성 영상을 관측한 결과, 남극의 빙붕들이 분열하고 있는 것으로 나타났다. 대부분 빙붕에는 압력 방향에서 수직으로 길게 수많은 균열이 생성됐다. 표면에 형성되는 균열은 깊이가 몇 m에서 몇십 m에 달하며 아래 쪽에 있는 균열은 몇십 m에서 몇백 m나 위쪽으로 생길 수 있다.현재 대부분의 빙붕은 1년 내내 얼어붙어 있어 안정된 상태이지만, 이번 세기말까지 광범위한 지구 온난화가 일어날 수 있다고 이들 연구자는 예측한다. 이는 빙붕의 표면 균열 속으로 융해수를 밀어 넣어 액체 상태의 물이 균열을 키우는 수압 파쇄 현상을 일으켜 빙붕 전체가 순차적으로 빠르게 붕괴할 수 있다는 것이다. 연구에 참여한 영국 에든버러대의 마틴 웨어링 박사는 “모든 빙붕의 최대 60%가 이 과정에 취약한 상태”라면서 “이는 심각한 우려를 낳는 사항”이라고 설명했다. 기후 변화에 대처하는 주된 조치가 이뤄지지 않는 한 남극 빙붕 표면의 융해는 앞으로 크게 늘어날 것으로 예상된다. 그 원인인 수압파쇄가 이미 몇몇 지역에서 일어났기 때문이다. 최소 1만 년 동안 안정된 상태였던 라르센 빙붕의 일부는 1995년과 2002년 각각 단 며칠 만에 붕괴됐다. 이 중 두 번째 붕괴는 2008년과 2009년 윌킨스 빙붕이 부분적으로 붕괴된 데 이은 것이다. 전문가들은 이와 같은 붕괴의 주된 원인이 수압파쇄라는 데 동의했다. 라르센과 윌킨스 빙붕은 남극 대륙에서 가장 북쪽에 있는 얼음층 중 일부를 구성하고 있다. 따라서 기온이 상승해 계절적으로 얼음이 녹는 시기 동안 가정 먼저 영향을 받아왔다. 이에 대해 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구연구소의 칭야오 라이 박사는 “그것은 단지 융해에 관한 것이 아니라 융해의 장소에 관한 것”이라고 말했다. 같은 연구소의 조너선 킹슬레이크 박사도 “이런 빙붕은 대기와 얼음 그리고 바다가 상호작용하는 취약한 부분”이라면서 “만일 빙붕의 균열이 융해수로 가득 차게 되면 그 후 붕괴가 매우 빨리 일어날 수 있고 해수면에 큰 영향을 미칠 수 있다”고 말했다. 하지만 현재 빙붕의 움직임을 정확하게 예측할 수는 없다고 이들 연구자는 말한다. 킹슬레이크 박사는 “얼마나 빨리 융해수가 생성하고 균열을 메울 수 있을지가 첫 번째 질문”이라면서 “최악의 시나리오는 세기말쯤 많은 지역이 바다에 잠기는 것이지만, 이런 예측은 사용한 모델과 인류가 앞으로 온실가스를 얼마나 감축하느냐에 따라 크게 달라진다”고 지적했다. 킹슬레이크 박사에 따르면, 두 번째 질문은 특정 지역이 수압 파쇄를 겪게 될 것인가 하는 것이고, 세 번째 질문은 그 과정이 폭주해 붕괴가 광범위하게 일어날 것인가 하는 것이다. 연구에 참여한 미국국립빙설자료센터(NSIDC)의 시어도어 스캠보스 박사는 “이 연구는 ‘이곳에서 녹아 넘치면 빙붕이 붕괴할 것 같다’고 말할 지역들을 잘 가리킨다”고 말했다. 이어 여름철에 그 해안을 따라 기온이 상승하면 해수면에 큰 영향을 미친다. 결국 모든 빙붕은 융해수로 덮일 수 있다”면서 “하지만 우리에겐 시간적 여유가 없고 커다란 문제들이 남아있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(8월 27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr