하루에 커피 2잔을 초과해 마신 여성은 뇌백질 고강도신호의 용적이 높아 뇌졸중, 인지기능 저하 발생 위험이 상대적으로 높다는 사실이 밝혀졌다. 분당서울대병원은 김기웅 정신건강의학과 교수팀이 국내 노인들의 평생 누적 커피 소비량과 뇌백질 고강도 신호 용적 사이의 관계를 분석해서 이같은 결과 얻었다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 과학저널 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 최근 호에 게재됐다. 많은 양의 커피를 장기간 마실 경우 뇌로 통하는 혈류가 감소하고, 혈압 상승과 동맥 경직이 발생한다고 한다. 이렇게 뇌로 가는 혈류가 감소하는 관류저하가 생기면 자기공명영상(MRI)에서 백질의 이상소견을 확인할 수 있는데, 이를 ‘뇌백질 고강도신호’라고 부른다. 주로 노인들에게서 발견되며 뇌백질 고강도신호 병변이 발견되는 경우 뇌졸중과 인지기능 저하가 발생할 위험이 높아 주의가 필요하다. 김기웅 교수팀은 평생 누적 커피 소비량이 노년기 뇌백질 고강도신호 용적에 미치는 영향을 밝혀내고자 성남 지역에 거주하는 60세 이상 노인 492명을 대상으로 연구를 진행했는데, 일일 평균 커피 소비량에 평생 커피 소비 지속시간을 곱해 계산한 평생 누적 커피 소비량이 높을수록 노년기 뇌백질 고강도신호 용적이 증가하는 것으로 나타났다. 대상자들을 평균 커피 소비량에 따라 평생 비섭취 그룹, 하루 2잔 이하로 마신 그룹, 하루 2잔 초과로 마신 그룹으로 나눠 그룹 간 뇌백질 고강도 신호 용적을 비교한 결과, 하루 2잔 초과로 마신 그룹은 뇌백질 고강도신호 용적이 더 적게 마신 그룹들에 비해 큰 것으로 드러났다. 다만만 평생 커피를 마시지 않은 그룹과 하루 2잔 이하로 마신 그룹 사이에는 유의한 차이가 없었다. 또한 연구 대상자를 남성과 여성 그룹으로 나눠 분석한 결과 남성의 평균적 전체 뇌용적과 뇌백질 용적이 여성그룹에 비해 컸으며, 일일 평균 커피 소비량과 평생 누적 커피 소비량도 여성에 비해 높았다. 그럼에도 불구하고 커피소비량과 뇌백질 고강도신호 용적 사이의 관계성은 여성그룹에서만 통계적으로 유의하게 나타났다. 즉 여성그룹에서는 커피 소비량이 높을수록 뇌백질 고강도신호 용적이 증가한 반면, 남성그룹에서는 둘 사이에 유의미한 관계가 나타나지 않았다.이번 연구는 장기간의 커피 섭취가 노년기 뇌백질 고강도신호 용적을 증가시킬 수 있음을 제시한 최초의 연구이다. 장기간 카페인 섭취로 인해 뇌 관류가 저하되고, 혈압 상승과 함께 동맥경직도가 증가하면서 노년기에 뇌백질 고강도신호 용적이 증가한 것으로 보인다. 구체적으로 커피의 어떤 성분이 뇌백질 고강도신호 용적 증가를 유발하는지는 아직 밝혀지지 않았다. 김 교수는 “이번 연구를 통해 커피 섭취로 인한 뇌백질 고강도신호 용적 증가 위험이 남성보다는 여성에서 높을 수 있다는 사실이 밝혀졌다”며, “여성이 남성에 비해 카페인 민감도가 높고 체내 여성호르몬인 에스트라디올 영향으로 카페인 분해 속도가 느린 것이 원인이 될 수 있다”고 설명했다. 김 교수는 또 “하루 2잔을 초과해 섭취한 그룹에서 노년기 뇌백질 고강도신호 용적이 증가했다”면서 “연구 결과를 일반화하려면 더 많은 인구 수와 인종을 대상으로 한 후속 연구가 필요하지만, 커피 소비가 늘어나고 있는 현 시점에서 올바른 커피 섭취에 대한 인식을 재정립해야 할 때”라고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

국내 연구진이 산성환경에서만 커지는 나노물질을 개발해 암세포만 선택적으로 터트려 없애는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 공동연구팀은 표면에 전하를 띄는 리간드가 결합된 금속 나노입자를 이용해 암세포만 선택적으로 파괴할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 실렸다. 여러 형태의 암치료법이 있지만 여전히 많이 사용되는 것은 외과수술과 화학적 요법이다. 화학 항암요법은 암세포만이 아니라 정상세포도 동시에 공격하는 부작용이 있다. 연구팀은 암세포에서만 커지는 나노입자를 이용해 암세포만 공격하는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발한 나노입자는 세포 소기관인 리소좀 내부로 침투할 수 있도록 설계됐으며 암세포에서만 커지도록 해 세포를 죽이도록 했다.연구팀은 암세포 주변 환경이 산성이라는 점에 착안해 암세포 속 리소좀으로 흡수된 다음 리소좀을 파괴하고 세포 사멸까지 이어지도록 한 것이다. 암세포는 산성을 띠어 나노입자가 잘 뭉치는데다가 기능이 비정상이라 크게 자란 나노입자를 밖으로 배출하기 힘들어 사멸하게 된다. 연구팀은 금나노입자 표면에 각각 양전자와 음전하를 띠는 꼬리모양 물질인 리간드를 8대 2의 비율로 붙였다. 연구팀은 정상세포와 암세포를 대상으로 세포실험을 실시해 ‘암시야 현미경’으로 관찰한 결과 암세포만 선택적으로 사멸시키는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 바르토슈 그쥐보프스키 UNIST 교수는 “이번 연구는 암세포가 고장난 정상세포라는 특성을 역으로 활용해 암세포를 죽일 수 있었다는데 의미가 있다”라며 “동물실험을 진행해 항암치료제로 가능성을 추가로 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

맛있는 빵과 맥주, 와인을 만들기 위해서는 빵을 풍선처럼 부풀리고 맥주와 와인을 발효시키는 과정이 필요하다. 이를 위해 반드시 필요한 것이 바로 미생물인 ‘효모’. 국내 연구진이 맥주나 빵, 포도주를 만들고 난 뒤 버려지는 효모를 이용해 미래 청정에너지 수소를 쉽게 만들어 내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 김광수(국가과학자) 교수팀은 버려진 폐효모에 나노물질을 씌워 물을 수소와 산소로 전기분해할 수 있는 저렴한 촉매물질을 합성하는데 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’ 최신호(7일자)에 실렸다. 현재 가장 깨끗한 에너지 공급원으로 주목받고 있는 수소는 물을 전기분해해 얻는다. 문제는 물 분자 속 수소와 산소는 아주 강하게 결합해 있기 때문에 이를 끊기 위해서는 플레티넘으로 더 잘 알려져 있는 백금(Pt)이나 이리듐 같은 촉매를 이용해야 한다. 문제는 이들 촉매 원료는 가격이 비싸고 반복적으로 사용하기 어렵다는 것이다.연구팀은 생명체인 효모는 빵이나 알콜 음료를 만든 뒤에도 전기 전도도를 높일 수 있는 탄소, 인, 황, 질소 같은 물질이 풍부하고 다른 물질을 붙잡을 수 있는 작용기가 여전히 남아있어 금속입자를 고정시키는 등 촉매의 역할을 할 수 있을 것이라는데 주목했다. 연구팀은 효모에 루테늄 금속 나노입자와 루테늄 단원자를 입혀 수소를 만드는 음극용 촉매를 만들었고 효모에 자철광을 입혀 산소를 만드는 양극용 촉매를 만들었다. 특히 수소를 만드는 음극 촉매는 기존 백금촉매보다 더 뛰어난 성능을 보였다. 연구팀은 효모 촉매를 이용해 물의 전기분해를 실시했는데 건전지 수준의 에너지만으로도 충분하다는 것을 확인했다. 더군다나 전기에너지 공급 없이 태양광을 비춰주는 것만으로도 물을 산소와 수소로 분해하는 것이 가능하다고 연구팀은 설명했다.김광수 교수는 “이번 연구는 친환경적이고 저렴한 폐효모를 이용해 바이오매스의 새로운 활용법을 제시했을 뿐만 아니라 이를 활용해 수소에너지를 손쉽게 얻을 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 2억100만 년 전 대멸종 당시 수많은 생명을 앗아간 극한의 기후 환경을 조성하는 데 화산 폭발에 의한 이산화탄소의 대량 배출이 직접적이고 중요한 역할을 했다는 점을 과학자들이 밝혀냈다. 7일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면, 이탈리아 파도바대가 이끄는 국제연구팀은 북아메리카와 모로코 그리고 포르투갈에서 발견한 암석 표본 200여 점의 약 10%에서 결정 속 마그마 덩어리 안에 거품이 있으며 그중 대부분은 이산화탄소를 함유하고 있다는 것을 밝혀냈다. 이들 표본은 트라이아스기 말기 대멸종 당시 화산 활동으로 판게아 초대륙의 붕괴와 중앙 대서양의 개방에 관여한 중앙 대서양 마그마 분포영역(CAMP)으로 불리는 곳에서 형성된 현무암질 암석인데 마그마에 녹아있던 기체 성분이 마그마에서 이용(고온에서 고용체를 이루던 성분들이 온도가 낮아짐에 따라 용해도가 낮아져 제작기 갈라지는 작용)해 형성한 미세 기포가 저장돼 있다. 연구팀은 이런 미세 기포를 분석해 이들 현무암질 암석에 대량의 이산화탄소가 포함돼 있다는 것을 보여주는 증거를 발견했다. 이들 연구자는 이런 분석 결과를 이용해 이런 화산 폭발 시 배출되는 화산성 이산화탄소의 총량을 추정했다. 그 결과, 500년간 10만㎦의 용암이 분출하는 하나의 화산 분화 단계에 배출된 이산화탄소의 총량은 21세기 동안 2℃ 이상이라는 지구 온난화 시나리오에서 인간 활동에 의해 배출되는 이산화탄소의 예상 총량과 맞먹을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 화산성 이산화탄소의 대량 배출에 기인한 트라이아스기 말기의 기후와 환경의 변화는 오늘날 인간 활동에 의한 지구 온난화를 원인으로 가까운 미래에 예상되는 기후와 환경의 변화와 비슷할 가능성이 있다고 설명했다. 트라이아스기 말기 대멸종은 모든 생물종의 거의 절반을 죽게 했지만, 그 원인은 같은 시기 발생한 것으로 알려진 현저한 기후 변화와 해수면 상승으로 생각된다. 중앙 대서양 마그마 분포 영역에서 대규모 화산 폭발 시 배출된 화산성 이산화탄소는 대멸종 과정에 대한 중요한 관여 요인으로 여겨졌지만, 이에 대해서는 여전히 논란이 계속되고 있는 상황이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(4월 7일자)에 실렸다. 사진=안드레아 마르졸리/파도바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계적으로 코로나 19가 문제시되면서 사회적 거리두기와 재택근무 등 평소보다 바깥 외출을 극도로 자제하는 행보가 이어지고 있다. 야외 활동이 부족해지면서 많은 이들이 각자의 건강과 컨디션 관리를 위한 노력도 필요하다는 목소리가 커지는 가운데, 비타민D에 대한 관심이 높아진다. 햇빛을 통한 자연적인 비타민D 생성이 쉽지 않은 시기인 만큼, 비타민D를 공급해 줄 수 있는 식품, 영양제 등에 관심이 집중되는 것이다. 또한 면역관리가 중요한 시기를 맞아 건강을 위해 운동, 충분한 수면, 균형 잡힌 식단 관리 등 생활 속 관리를 진행하는 한편, 면역 기능 유지에 도움을 주는 아연이 함유된 멀티 비타민 제품의 섭취도 신경 쓰는 것이 좋다. 이에 시너지월드와이드코리아의 비타민D 보충 제품인 ‘비타민D3 츄어블정’과 면역 관리 등 전반적인 건강관리에 도움이 되는 ‘바이타팩 멀티비타민&무기질’ 제품이 주목받고 있다.비타민D3 츄어블정은 체내 활성도 및 흡수율이 높은 비타인D3를 공급하는 제품으로, 하루 총 1000IU(25㎍)의 비타민D를 제공한다. 여러 가지 천연열대과일 향의 츄어블 제품으로 어린이부터 노년층까지 온 가족이 간편하게 씹어서 섭취할 수 있다. 부족하기 쉬운 비타민 보충을 위한 멀티비타민 제품도 인기다. 바이타팩 멀티비타민&무기질은 현대인들의 불규칙한 생활습관과 식사습관으로 인해 부족해지기 쉬운 영양소를 간편하게 보충할 수 있는 제품이다. 1회 분량인 1포 안에 들어 있는 6캡슐은 비타민, 무기질을 보충해 충분한 영양성분 섭취를 돕는다. 시너지월드와이드코리아 관계자는 “우리 몸의 면역세포에 중요한 역할을 하는 각종 비타민 종류를 골고루 섭취해주는 것이 좋다”라며 “면역 관리가 어느 때보다 중요한 요즘 같은 시기에 자사 제품이 많은 분들의 건강 관리에 도움이 되길 바란다”라고 말했다.한편, 시너지월드와이드는 50년 전통의 글로벌 건강식품 전문기업인 네이처스 선샤인(Nature’s Sunshine)의 제품력을 이어받은 글로벌 기업이다. 네이처스 선샤인은 1972년 설립되었으며, 미국 최초 허브 캡슐화 기업으로도 알려져 있다. 포브스지 선정 ‘미국 내 유망 기업’ 11년 연속 선정된 바 있으며, 2000년에 시너지월드와이드를 인수했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

천왕성은 ‘불경스럽게도’ 아예 드러누운 자세로 태양을 공전한다. 태양계 공전면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 된다. 가스 행성을 두르고 있는 고리와 27개로 알려진 위성들도 마찬가지다. 천왕성의 이 같은 기이한 특징에 대해 천문학자들은 천왕성이 태어나자마자 겪었던 폭력적인 충돌 때문일 것으로 보고 있다. 과학자들의 계산서에 따르면. 지구 크기의 1~3배쯤 되는 원시 행성이 천왕성을 들이받음으로써 천왕성이 벌러덩 넘어졌을 뿐만 아니라 자전속도가 엄청 빨라졌다고 한다. 천왕성의 자전주기는 17시간으로 지구의 24시간보다 훨씬 빠르다. 천왕성의 지름이 지구의 4배인 5만㎞, 덩치가 그 3제곱인 64배임을 감안하면 자전속도가 얼마나 빠른지 실감할 수 있다. 그러나 충돌의 세부사항에 대해서는 이제껏 별로 알려진 것이 없었다. 충돌 시뮬레이션이 보여주는 것은 오늘날 우리가 보고 있는 천왕성 시스템을 생성하기 어렵다는 것을 나타낸다. 예컨대, 이 모델에서는 오늘날 천왕성 위성들의 총 질량에 비해 충돌 후 잔해 디스크의 질량이 이보다는 훨씬 큰 경향을 보여주기 때문이다. 새 연구 보고서는 얼어붙은 가스 행성 주위에 위성들이 형성되는 과정을 조사하기 위해 고안된 새로운 모델링 전략이 성공했다고 발표했다. 천왕성의 극저온 환경이 핵심이다. 차갑고 어두운 외부 태양계에서 일어나는 충돌의 영향은 지구에 달이 형성되는 태양 부근의 충돌과는 크게 다른 결과를 초래하는 것으로 연구자들은 밝혀냈다. 원시 지구가 거대 충돌로 달을 만들었을 때 지구와 충돌한 천체는 테이아라는 화성 크기의 행성이었는데, 지구와 테이아를 형성한 것은 얼음이 아닌 바위였다. 충격에 의해 물질이 급격히 우주로 방출되었기 때문에 신생 달이 두 천체의 운동량을 어느 정도 넘겨받게 되었다. 지난주 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 천왕성 충돌에서 방출된 물질은 물과 암모니아와 같은 휘발성이 물질이 대부분으로, 이것이 가스 상태로 존재하다가 원시 천왕성에 그대로 사로잡혀 결과적으로 위성들을 형성할 수 있는 물질이 거의 남지 않게 되었다고 한다. 이 모든 것을 고려한 연구자들의 모델은 천왕성에 충돌한 천체는 거의 얼음 성분으로, 질량은 지구의 1~3배에 달하는 것으로 결론을 내렸다. 일본 도쿄 공과대학 지구생명과학연구소의 시게루 이다 대표저자는 “이 모델은 천왕성의 위성 시스템 구성을 설명하는 최초의 이론이며, 해왕성과 같은 태양계의 다른 얼음 행성의 구성을 설명하는 데도 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 그는 이어 “천문학자들은 현재 다른 별 주위에서 수천 개의 외계행성을 발견했으며, 관측에 따르면 발견된 외계 행성계에서 수퍼지구로 알려진 행성 중 상당수가 얼음 행성으로, 이 모델은 이들 행성에도 적용될 수 있다”고 덧붙였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

프랑스 절대왕정 시대 루이14세가 완성한 베르사유 궁전은 화려한 건물 내부와 아름다운 정원으로 유명합니다. 이런 화려함을 유지하기 위해 화장실을 만들지 않아 당시 귀족과 왕은 정원 곳곳에서 볼 일을 봤다는 것은 공공연한 비밀이기도 합니다. 프랑스에서 향수산업이 발달하게 된 것도 이 때문이라는 이야기가 있습니다. 그렇다면 한국의 궁들에도 화장실이 없었을까요. 역사학자들의 발굴과 연구에 따르면 조선시대 본궁이었던 경복궁에만 30여개에 가까운 화장실이 있었다고 합니다. 그렇지만 왕조시대 지존이었던 임금만을 위한 화장실은 없었다고 합니다. 조선시대를 배경으로 하는 역사극을 보면 임금이 화장실을 가고 싶어할 때 상궁이나 내시들이 휴대용 변기인 ‘매화틀’을 준비하는 장면을 간혹 볼 수 있습니다. 내의원에서 매화틀에 담긴 내용물의 색과 농도를 보고 왕의 건강을 파악했다고 합니다. 요즘도 각국 정상들의 건강 정보는 국가기밀에 해당하고 있지요. 그런데 조선시대 임금이나 현대 각국 정상들처럼 일반인들도 매일 아침 화장실에 앉아있는 것만으로도 건강상태를 점검할 수 있는 기술이 한국인 과학자들 주도로 개발돼 주목받고 있습니다. 미국 스탠포드대 의대, 전기공학과, 케이스 웨스턴리저브대 의대, 한국 서울 송도병원 외과, 암면역센터, 포스텍 창의IT융합학부, 가톨릭대 의대, 캐나다 토론토대 의대, 네덜란드 라이덴대 의대 공동연구팀은 매일 개인의 건강상태를 반복적으로 측정해 질병을 사전에 예측하고 대비할 수 있는 ‘스마트 변기’를 개발했습니다. 이번 연구결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 7일자에 실렸습니다. 이번 연구에는 박승민 스탠포드대 의대 영상의학과 수석연구원 박승민 박사와 송도병원 원대연 외과과장이 제1저자로 참여하고 다수의 포스텍, 가톨릭대 의대 소속 과학자들이 함께 했습니다. 이번에 개발된 스마트 변기에는 대변과 소변에서 파악할 수 있는 다양한 질병표지자를 감지할 수 있도록 설계됐습니다. 이를 위해 압력과 동작센서, 소변의 흐름과 속도, 소변 속 생화학적 성분 분석이 가능한 탐침, 변의 색과 형태를 파악할 수 있는 카메라, 변기 뚜껑과 물 내리는 레버에 장착된 손가락 인식장치 등이 설치됐으며 이들 정보를 컴퓨터로 전송할 수 있는 정보전송기술, 이를 분석할 수 있는 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘 등 다양한 기술이 적용됐습니다.스마트 변기는 뚜껑을 열고 용변을 본 뒤 물을 내릴 때까지 모든 동작이 건강상태 측정에 활용됩니다. 비데처럼 변기 위에 얹고 전원만 연결하면 간단히 설치된다는 장점이 있는데 대장암과 비뇨기 계열 관련 암, 과민성대장증후군, 단백질뇨, 혈뇨 여부를 통한 신장기능 측정 등이 가능하다고 연구팀은 설명하고 있습니다. 연구팀은 300명을 대상으로 스마트 변기를 6~7개월 정도 사용하도록 한 뒤 설문조사를 실시한 결과 약 52%의 사용자가 ‘사용에 불편함을 느끼지 못하고 편하다’고 답했다고 합니다. 사용은 편리하지만 정밀하고 개별적 진단을 위해 변기 사용자의 신분을 확인하는 것에 대해서는 민감한 개인건강정보가 유출될 수 있다는 우려도 제기됐습니다. 이런 문제만 해결된다면 기존 기술들을 융합해 사전에 건강 이상여부를 파악할 수 있다는 점에서는 정말 놀라운 기술이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

“마스크 쓰고 있을 때 절대 표면 만져선 안 돼” 코로나19가 전 세계로 확산하는 가운데 해당 바이러스가 마스크 위에 일주일 동안 남아있을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 많은 사람들이 코로나19 바이러스 감염을 예방하기 위해 마스크를 착용하고 있지만, 마스크 표면을 만진 뒤 눈, 코, 입 등을 만지면 오히려 감염 위험이 높아질 수 있다는 뜻으로 풀이된다. 6일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 레오 푼 교수, 말릭 페이리스 교수 등 홍콩대 연구팀은 이런 연구 결과를 담은 논문을 최근 의학 전문지 랜싯에 게재했다. 연구팀은 상온에서 다양한 물체의 표면 위에서 코로나19 바이러스가 얼마나 오랜 시간 남아 전파력을 유지하는지를 측정했다. 놀랍게도 수술용 마스크의 표면에서는 7일이 지난 후에도 코로나19 바이러스가 남아있었다.논문에 따르면 인쇄물과 화장지 위에서는 코로나19 바이러스가 3시간 이상 남아있지 않았지만, 표면처리를 한 목재와 천(실험용 면 가운) 위에서는 이틀 동안 남아있었다. 지폐, 유리 등의 표면에서는 나흘이 지나서야 사라졌으며 플라스틱, 스테인리스스틸 등의 표면에서는 4일에서 7일까지 남아있었다. 연구팀은 “코로나19 바이러스는 우호적인 환경에서 매우 안정적인 상태를 유지하지만, 표준적인 소독 방법에는 민감한 반응을 보인다. 소독제, 표백제 등은 바이러스를 매우 효과적으로 죽일 수 있다”고 밝혔다. 페이리스 교수는 “이번 연구 결과는 마스크를 쓰고 있을 때 절대 마스크 표면을 만져서는 안 된다는 것을 보여 준다. 바이러스가 묻은 손으로 눈을 만지면 눈으로 바이러스가 옮겨갈 수 있다”고 설명했다.“밖에서 사 온 물건, 하루 놔두는 것도 방법” 이번 연구 결과는 미국 질병통제예방센터(CDC) 등의 연구 결과와도 비슷하다. 지난달 CDC 등이 과학 전문지 네이처에 발표한 논문에 따르면 코로나19 바이러스는 구리 위에서는 4시간, 판지 위에서는 24시간 이상 남아있지 않았지만 플라스틱과 철 위에서는 72시간 동안 남아있었다. 푼 교수는 “코로나19 바이러스로부터 자신을 지키고자 한다면 물건 등을 사서 집에 온 후 반드시 손을 씻어야 한다. 손을 씻기 전에는 입, 코 등 얼굴을 만져서는 안 될 것”이라고 강조했다. 이어 “그래도 코로나19 바이러스가 걱정되는 사람이라면 밖에서 사가지고 들어온 물건 중 부패하지 않는 물건은 쇼핑백에 담아둔 채 하루 동안 놔두는 것도 괜찮을 것”이라고 말했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

중국에서 동물들을 대상으로 코로나19를 감염시킨 실험 연구 결과가 공개됐다. 하얼빈수의학연구소(HVRI) 천화란 박사와 스젠중 연구원이 이끄는 연구팀은 개와 고양이 등 동물에게 코로나19 바이러스를 의도적으로 접촉해 감염되는지 실험했다. 이들 연구자는 또 각 동물이 같은 종의 동물에게 해당 바이러스를 전염시킬 수 있는지 살폈다. 출판전 논문공유 사이트 ‘바이오리시브’(bioRxiv) 3월31일자에 실린 이 연구에 따르면, 중국의 연구자들은 생후 8개월 된 집고양이 5마리를 대상으로 이들의 코를 통해 코로나19 바이러스를 접촉해 감염되게 했다. 6일 뒤 이들 고양이 중 2마리는 안락사돼 검사됐고, 연구진은 두 고양이의 비강과 편도선, 연구개 그리고 (호흡)기관 부위에서 바이러스성 RNA와 전염성 바이러스 입자를 모두 발견했다. 이후 나머지 고양이 3마리는 각각 우리에 갇혀 감염되지 않은 또다른 고양이 3마리가 있는 각 우리 옆에 놓였다. 3일 뒤 연구팀은 원래 감염되지 않은 고양이 3마리 중 1마리에게서 바이러스성 RNA를 발견했으며, 해당 고양이를 안락사 후 검사한 결과 비강과 편도선, 연구개 그리고 기관에서 바이러스성 RNA를 발견할 수 있었다. 연구팀은 고양이 사이에서 호흡기 비말 전염이 발생했으며, 또 최종적으로 코로나19에 감염된 고양이 4마리는 모두 해당 바이러스에 대항하는 항체를 형성한 것을 확인했다. 또 이 중 어느 개체도 감염으로 인한 어떤 증상도 보이지 않았다고 밝혔다. 중국 연구팀은 고양이 외에도 개와 다른 동물들에도 코로나19 바이러스를 의도적으로 감염시키는 실험 연구를 진행했다. 개의 경우 코로나19 바이러스에 의도적으로 감염된 5마리 중 2마리만이 배설물에 바이러스성 RNA가 있는 것으로 나타났다. 하지만 개의 다른 어떤 신체 부위에서도 감염성 바이러스 입자가 검출되지는 않았다. 이는 개가 고양이보다 코로나19에 걸리기 힘들다는 것을 보여준다. 반면 유럽산 긴털족제비를 길들인 아종인 페럿은 코로나19 감염에 매우 취약한 것으로 밝혀졌는데 이 종은 사람과 병리적으로 비슷해 잠재적 백신과 약물치료의 모델로 이용될 가능성이 높다. 연구진은 또 닭과 오리 그리고 돼지를 대상으로 한 실험에서 이들 종이 코로나19 바이러스에 취약하지 않다는 것을 확인했다. 이들 동물은 해당 바이러스에 감염되거나 감염된 동물에 노출된 뒤에도 RNA 입자가 검출되지 않아 바이러스 확산에 큰 역할을 하지 못할 가능성이 높다고 연구팀은 설명했다.　 일부 전문가들은 중국 연구진의 이번 연구결과에 대해 반려동물을 키우는 사람들이 놀랄 필요는 없다고 지적했다. 미국 오하이오주립대(OSU)의 바이러스학자 린다 사이프 박사는 세계적 학술지 네이처의 온라인판을 게시하는 네이처닷컴의 뉴스를 통해 “(중국 연구팀이 발표한) 이 결과는 이들 동물이 의도적으로 많은 양의 바이러스에 감염된 실험에서 나온 것임을 알아야 한다”면서 “이 연구에서 감염된 고양이들은 인간들에게 감염을 전달하기에 충분한 코로나19 바이러스를 분비했다는 증거가 없으며 서로 다른 바이러스 투여량에 관한 더 많은 연구를 해서 가능성 있는 전염을 이해할 필요가 있다”고 설명했다. 홍콩성시대의 유행병학자 더크 파이퍼 박사도 “따라서 코로나19 통제를 위한 초점은 의심할 여지 없이 사람 간 전염 위험을 줄이는 방식을 확고하게 유지할 필요가 있다”고 덧붙였다. 반면 미국 질병통제예방센터(CDC)는 반려동물이 사람에게 코로나19를 퍼뜨릴 수 있다는 증거는 없다고 지적하면서도 코로나19 바이러스에 감염된 사람들은 완전히 회복할 때까지 반려동물과의 접촉을 제한하라고 권고했다. 한편 이 연구는 홍콩에서 개 2마리, 벨기에에서 고양이 1마리가 각각 코로나19에 감염된 뒤 나온 것으로, 지난 1일 홍콩에서는 또다른 고양이 1마리가 코로나19에 감염됐다는 소식이 전해졌다. 지금까지 나온 4가지 사례 모두 사람에게서 전염된 것으로 추정되고 있다. 이에 대해 연구팀은 “이 연구는 개와 고양이는 사람과 밀접한 관계가 있어 코로나19 통제를 위해 코로나19 바이러스에 대한 이들 동물의 취약성을 이해하는 것이 중요해 수행한 것”이라고 밝혔다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

성인 아파렌시스 뇌 침팬지보다 20% 커 인간처럼 오랜시간 양육 찰스 다윈의 진화론은 자연과학과 인문사회학, 예술, 정치 등 다양한 분야에 강력한 영향을 미쳐 단순한 과학이론이 아닌 인류사를 뒤바꾼 혁명적 사상으로 받아들여지고 있다. 진화론을 바탕으로 한 고인류학은 화석과 유전자 분석을 통해 최초의 인간은 언제 유인원과 분리됐는지를 밝혀내고 인간의 특성을 찾아내 ‘인간이란 무엇인가’를 과학적으로 규명하려는 학문이다. 이번 주에는 주목할 만한 고인류학적 성과들이 ‘네이처’를 비롯해 ‘사이언스 어드밴시즈’, 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 등에 앞다퉈 실렸다. 우선 독일 막스플랑크 진화인류학연구소와 미국 플로리다주립대, 산타페 고등연구소, 애리조나주립대, 시카고대, 유럽 싱크트론방사선연구소(ESRF), 호주 그리핀대, 영국 런던자연사박물관, 런던대(UCL) 공동연구팀은 약 318만년 전에 살았던 인류의 조상 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’의 뇌가 유인원과 비슷한 형태를 갖고 있지만 발달 과정은 현대인과 비슷했다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 발표했다.현대인의 뇌는 오랑우탄, 침팬지, 고릴라 같은 유인원들보다 크고 형태도 다르며 완전히 뇌가 자라기까지 시간이 오래 걸린다는 특징이 있다. 사람 뇌의 이런 독특한 특성이 언제부터 시작됐는지 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 연구팀은 ‘싱크로트론 마이크로토그래피’라는 장치를 활용해 최초의 인류 화석인 ‘루시’와 최초의 아이 ‘디키카’ 화석이 발견된 바 있는 에티오피아 디키카와 하다르 지역에서 발굴된 8개의 서로 다른 아파렌시스 두개골에 대한 정밀 분석을 실시했다. 싱크로트론 마이크로토그래피는 컴퓨터단층촬영(CT)과 비슷하지만 사용하는 엑스선 강도가 더 강하기 때문에 미세한 부분까지도 입체적으로 표현해 낼 수 있는 기술이다. 아파렌시스 아이의 뇌는 사람보다 유인원에 더 가까운 것으로 나타났지만 성장에 따른 뇌 발달과정은 현대인과 비슷한 것으로 확인됐다. 성인 아파렌시스는 침팬지보다 뇌가 20% 정도 더 큰 것으로 미뤄 봤을 때 아파렌시스 아이가 성인의 뇌를 갖기까지는 오늘날 인간처럼 오랜 시간 양육자의 보호를 받았을 것이라고 연구팀은 분석했다.이날 국제학술지 플로스 원에는 남아프리카공화국 비트바테르스란트대, 미국 위스콘신 메디슨대 고인류학자들이 ‘호모 날레디’의 청소년 화석을 분석한 결과 성인과 같은 체격구조를 갖추는 데 유인원보다 오랜 15년 정도가 걸렸을 것이라는 분석 결과를 발표했다. 호모 날레디는 2013년 남아공 수도 요하네스버그에서 북서쪽 50㎞ 위치의 ‘라이징 스타’라는 이름의 동굴 속 디날레디라는 부분에서 발견된 현생인류의 직접 조상인 호모족의 새로운 종이다. 오스트랄로피테쿠스보다는 늦은 약 300만년 전에 등장한 것으로 알려진 호모 날레디는 오스트랄로피테쿠스와 현생인류의 특징을 모두 갖고 있어 고인류학자들이 주목하고 있다. 연구팀은 ‘DH7’으로 이름 붙여진 호모 날레디의 팔, 다리, 턱뼈 일부를 분석한 결과 사망 당시 나이는 8~11세였으며 다른 호모 날레디 화석과 비교했을 때 성장단계에 있는 청소년인 것으로 확인했다. 호모 날레디의 성장 속도가 현대인과 비슷하다고 가정하면 완전한 성인 체형을 갖는 나이는 15세 전후였을 것으로 분석했다. 한편 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 2일자에도 두 편의 고인류학 연구논문이 실렸다. 그중 덴마크 코펜하겐대와 독일 막스플랑크 생화학연구소를 중심으로 한 스페인, 미국, 영국, 조지아 6개국 21개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 약 120만년 전에서 80만년 전에 유럽에 살았던 것으로 알려진 ‘호모 안테세소르’의 치아 화석을 분석 비교한 결과 현생인류와 친척뻘인 네안데르탈인, 데니소바인의 안면 골격구조를 동시에 갖고 있다는 사실을 밝혀내기도 했다. 필립 건즈 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사(형질인류학)는 “이번 연구 성과들은 유인원과 인류의 차이점과 분기점을 더 명확하게 확인할 수 있게 해주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

석류에는 폴리페놀, 안토시아닌, 비타민, 미네랄 등 다양한 영양성분이 함유돼 있다. 특히 여성에게 중요한 호르몬인 에스트로겐을 다량 함유하고 있어 여성에게 좋은 과일로 알려져 있다. 풍부한 영양과 다양한 효능, 남녀노소 거부감 없이 즐길 수 있는 새콤한 맛으로 꾸준한 사랑을 받는 석류는 원물로 섭취 시 손질의 번거로움이 있어 원물보다는 즙, 주스, 젤리 등 섭취가 간편한 제품을 선호하는 경우가 많다. 최근에는 석류농축액과 피쉬콜라겐을 함께 먹을 수 있는 석류콜라겐 젤리가 화제다. 제품 1포당 93.2%의 스페인산 석류농축액과 피쉬콜라겐 1000㎎을 물 한 방울 없이 담아낸 네이처드림의 ‘시크릿 석류콜라겐 스틱’은 제품 1포에 약 1.2개의 석류가 들어있다. 3년 연속 소비자 만족 지수 1위를 수상한 네이처드림에서 선보인 이 제품은 스틱으로 휴대가 용이하고 진한 석류맛과 쫀득한 식감이 어우러지는 게 특징이다. 시크릿 석류콜라겐 스틱은 ‘올타몰’ 및 각종 온라인몰에서 구매 가능하다.

검은나비의 날개에는 가시광의 99.94%를 흡수하는 나노구조가 숨겨져 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 얼마 전까지 가장 완벽한 검은색으로 불린 반타블랙의 흡수율인 99.965%에 필적한다. 현재 흡수율 99.995%를 자랑하는 탄소나노튜브(CNT)가 개발됐지만, 자연계에서는 나비 날개보다 검은색은 존재하지 않는다. 미국 듀크대 생물학과 연구진은 아시아와 중남미 등 세계에서 검은나비 10종을 채집해 날개의 흑도(blackness·복사율)를 조사했다. 이들 나비 중 가장 검은 개체를 ‘울트라 블랙’(ultra-black), 중간 수준으로 검은 개체를 ‘레귤러 블랙’(regular black), 덜 검은 개체를 ‘다크 브라운’(dark brown)으로 분류했다.그 결과, 이들 날개는 일반적으로 복사율이 높은 물질로 알려진 숯이나 아스팔트 또는 검은색 벨벳보다 각각 10~100배 더 검은 것으로 나타났다.또 이들 연구자는 이런 결과가 나온 비밀을 밝히기 위해 각 나비의 날개를 전자현미경으로 관찰했는데 그 표면의 나노 구조가 스펀지(해면)나 그물 모양이며, 2층 구조처럼 돼 있는 것을 확인할 수 있었다. 상부는 일정한 간격으로 즐비한 융기선과 그 사이 구멍으로 돼 있으며 하부는 상부를 지탱하는 기둥 같은 조직으로 돼 있다. 이전에는 이들 기둥 사이 벌집 모양의 구멍은 복사율과 관계가 있는 것으로 예상됐지만, 오히려 융기선과 기둥이 중요한 것으로 드러났다고 이번 연구에 참여한 쇤케 존슨 교수는 설명했다. 이들 연구자가 울트라 블랙에 속하는 나노 구조를 레귤러 블랙의 것과 비교했더니 융기선은 매우 가파르며 아래 기둥 조직도 더 깊고 굵은 것으로 나타났다. 이와 함께 이들은 컴퓨터 모델을 이용해 융기선과 기둥 조직이 없는 경우를 시뮬레이션했다. 그 결과, 원래 상태보다 가시광선을 16배 반사하기 시작했다. 이는 울트라 블랙의 날개가 다크 브라운 수준까지 밝아진 것에 해당한다. 이에 대해 이번 연구 주저자인 알렉스 데이비스 연구원은 “이런 구조적 변화가 빛을 흡수하기 위한 표면적을 늘린다는 점을 고려할 때 나비의 날개는 인공적으로 만들어진 탄소나노튜브 등과 똑같은 설계 원리로 작동한다고 결론내릴 수 있다”고 설명했다. 즉 나비 날개의 구조 메커니즘은 앞으로 여러 분야에서 응용할 수 있다는 것이다. 게다가 나비 날개는 탄소나노튜브보다 몇 배 얇은 몇 미크로미터(㎛) 수준이므로, 그 구조가 규명되면 무게를 늘리지 않고 높은 흡수율을 유지하는 물질이 만들어질 수도 있다. 이런 연구는 고성능 태양전지판(솔라패널)이나 망원경 또는 항공기 위장에 이용될 가능성도 있다.자세한 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스 최신호(10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구상의 생물이 90%이상 사라진 약 2억 5000만 년 전 페름기의 대멸종 당시, 지리적 환경에 따라 멸종 시기가 상이했음을 증명한 연구결과가 공개됐다. 육상 척추동물의 70% 이상, 해양 생물 종의 95%가 사라진 것으로 알려진 2억 5000만년 전 대멸종은 지금까지 지구 역사에 기록된 몇 차례의 대멸종 중에서도 규모가 가장 큰 것으로 알려져 있다. 미국 버클리 캘리포니아대학 연구진은 당시 대멸종의 시기를 정확하게 확인하기 위해 남아프리카공화국 남부 카루분지에 쌓인 화산재 퇴적물을 정밀 분석했다. 이 퇴적물에는 화산에서 끓어오르는 마그마에서 만들어진 미세 규산염 광물인 지르콘이 포함돼 있으며, 지르콘은 화산폭발 시기 및 광물이 표층에 쌓인 시기를 확인하는 척도로 활용된다. 분석 결과 남아공 카루분지의 화산재 퇴적물이 생성된 시기는 2억 5224만 년 전으로 추정됐다. 주목할만한 특징은 그 이후에 쌓인 침전물에서는 페름기의 대표적인 양치류 종자식물인 글로소프테리스의 흔적이 보이지 않았다는 사실이다. 연구진은 육상 식물인 글로소프테리스가 보이지 않기 시작한 시기가 지상에서 대멸종이 시작된 시기로 보고 있다. 이 시기는 기존에 중국에서 페름기 대멸종 시기를 예측한 것보다 약 30만 년 앞선다. 실제로 페름기 대멸종 당시 멸종한 육상 척추동물의 흔적은 원시 초대륙인 ‘곤드와나’에 주로 보존돼 있는데, 현재 이 대륙은 호주와 아프리카, 남미, 남극 등으로 갈라져 있다. 이번 연구에서 남아프리카의 카루 분지 침전물을 연구 대상으로 삼은 이유이기도 하다. 반면 해양 생물 종의 멸절은 주로 북반구의 중국에서 발견되는 화석에 잘 남아있는데, 연구진은 이러한 특징이 해양 생물 종과 육지 생물 종의 대멸종 시기가 다르다는 것을 입증하는 사례로 보고있다. 연구진은 “북반구와 남반구에서 확인되는 대멸종의 시기가 일치하지 않는 것은 대멸종의 원인에 대한 가설에 영향을 주는 것”이라면서 “해양 생물 종의 멸종과 육지 생물 종의 멸종 원인과 과정이 반드시 같다고 볼 수 없다”고 설명했다. 이어 “남아공 카루분지의 지르콘 연대 추정결과는 당시 남반구의 동식물군의 멸절과 북반구의 해양 생물 종이 멸절을 맞은 시기가 일치하지 않는다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 지금까지 과학계는 현재의 시베리아에서 100만 년 동안 연쇄적으로 발생한 화산폭발이 페름기 대멸종의 주된 원인이라고 믿어온 만큼, 이번 연구는 대멸종의 정확한 시기와 원인을 재확인할 필요성이 있다는 주장에 힘을 실을 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

바이러스는 살아 있는 세포 안에서만 증식하는 미세한 감염체다. 유전물질(DNA나 RNA)과 이를 둘러싼 단백질로 구성돼 있다. 유전물질을 숙주 세포에 삽입한 뒤 자신을 복제하게끔 프로그램을 다시 짜서 증식한다. 동식물에서 박테리아, 고세균에 이르는 모든 생물과 공존한다. 생명체가 서식하는 모든 장소에서 발견된다. 강산성의 온천에서 남극의 빙하, 알칼리성의 염수를 가리지 않는다. 지구 표면 1㎡에는 날마다 8억개의 바이러스가 먼지 입자에 붙어서 떨어진다. 지구상의 총숫자는 10의31제곱개로 추정된다. 우주의 모든 별을 합친 것보다 100만배 이상 많다는 말이다. 바다 퇴적물 1㎏에는 100만종의 각기 다른 유전형이 있을 것으로 추산된다. 그렇지만 2018년 4월 현재까지 확인된 바이러스는 19만 5000종에 불과하다. 무엇보다 바이러스는 생태계 유지에 핵심적 역할을 한다. 우선 대양의 영양 성분이 재순환되도록 한다. 자신이 감염시킨 미생물을 죽이고 터뜨린다(바이러스의 절대 다수는 박테리아를 감염시키는 파지 종류다). 이를 통해 물속의 유기물 농도를 높인다. 죽은 미생물에서 방출된 영양 성분은 다른 생명체의 먹이가 되며, 물고기와 사람을 포함하는 먹이사슬 전체를 유지시켜 준다. 바이러스는 세상에서 가장 빨리 진화한다. 인간보다 100만배 빠르다. 주로 돌연변이율이 높은 탓이지만 숙주의 유전자를 자기 것으로 만드는 능력 덕분이기도 하다. 일부 바이러스는 자신이 감염시키는 생물에 새 유전자를 주입하는 능력을 갖는다. 이런 종류를 레트로(역전사)바이러스라고 한다. 처음에는 병을 일으켜 숙주를 죽게 만든다. 시간이 지나면 숙주는 저항성을 갖게 되고 자신에게 삽입된 DNA가 정자나 난자세포를 통해 다음 세대로 전달되는 것을 허용한다. 이렇게 자리잡은 것을 내생적 레트로바이러스(ERV)라고 한다. 인간이 지닌 DNA 전체의 8~9%가 이런 유래를 가진 것으로 생각된다. 최근까지만 해도 이것은 쓰레기 취급을 받았다. 수천, 수만년 전에 기능을 중단했다는 것이다. 하지만 그렇지 않다는 증거가 속속 드러나고 있다. 포유동물에서 태반이 발달하는 데 핵심 역할을 하는 유전자들이 그런 예다. 모든 태반 포유류의 선조가 한 차례 이상 바이러스에 감염된 결과로 출현한 것이다. 바이러스가 없었다면 태반을 통한 출산 자체가 없었을 것이다. 그뿐 아니다. 인간의 배아를 보호하는 유전자도 바이러스에서 온 것으로 보인다. 배아란 정자와 난자가 합쳐진 수정란이 세포 분열을 시작해 ‘태아’가 되기 전까지를 말한다. 2015년 4월 네이처에 발표된 연구를 보자. 불과 3일 된 배아에서 특정 바이러스(HERVK)의 유전자가 다수 발견됐다. 이것은 인플루엔자 등의 유해 바이러스가 침입하지 못하게 막는 역할을 하는 것으로 해석됐다. 또한 세포의 단백질 생산 공장에 유전적 지시를 내리는 것을 돕는 역할까지 하는 것으로 보인다. 줄기세포의 분화에까지 관여한다는 말이다. 그보다 근본적인 기능도 있다. 동물이 조직과 장기를 형성하고 유성생식을 할 수 있는 것은 바이러스에서 빌려 온 유전자 덕분이다. 이 모든 일에는 개별 세포를 서로 융합시킬 필요가 있다. 이런 기능을 하는 단백질은 신사이틴과 FF의 2종류가 지금껏 확인됐다. 신사이틴은 앞서 말한 인간의 태반을 만드는 데 결정적 역할을 한 단백질이기도 하다. 이것이 특정 바이러스에서 유래했다는 사실은 2000년 2월 네이처에 발표됐다. FF의 유래는 2014년 셀에 발표됐다. 이 단백질들이 없으면 동물은 단순한 세포 덩어리 이상으로 진화하지 못했을 것이다. 무엇보다 생명체의 진화는 바이러스가 없었다면 불가능했다. 몇십억년 전 모든 생물의 공통 조상이 분화하는 데 결정적 역할을 미쳤을 것으로 추정되고 있다. 만일 바이러스가 없었다면 지구는 어떤 모습일까. 2013년 미국 미생물학아카데미 콜로키엄에서 바이러스 학자 24명이 논의한 주제다. 결론은? 생명체라고는 전혀 없다는 의견부터 지표면을 몇 ㎞ 두께로 덮고 있는 진흙 같은 더께가 있을 것이라는 주장까지 다양했다. 공통점은 우리가 아는 그런 형태의 생명체는 존재하지 않을 것이라는 점이다. 바이러스의 기원은 생명 자체만큼 미스터리다.

코로나로 빼앗긴 들에도 봄날은 올까. 거리 곳곳에는 개나리, 진달래는 물론 벚꽃까지 봄의 전령사들이 행인들을 유혹하고 있지만 3개월째 이어지고 있는 코로나19 때문에 사람들의 마음속은 여전히 꽁꽁 얼어붙은 겨울이다. 이는 한국뿐만 아니라 전 세계 거의 모든 나라가 마찬가지다. 코로나19의 확산세는 감염자와 사망자가 속출하고 있는 지역은 물론 아직 감염자가 나오지 않은 곳까지도 전전긍긍하게 만들고 있다. 과학과 의학기술의 발달로 20세기 중반부터 인류는 곧 모든 질병을 정복하고 21세기는 우주 정복의 세기가 될 것이라는 자신감으로 충만해 있었다. 그렇지만 21세기가 시작되면서 예상치 못한 신종 감염병들이 등장하고 이미 사라진 것으로 생각됐던 질병까지 나타나 인류를 괴롭히고 있다. 사스(중증급성호흡기증후군), 신종플루, 메르스(중동호흡기증후군), 에볼라, 지카바이러스, 홍역 등이 대표적이다. 특히 코로나19는 지금까지 발생한 감염병들 중에서 가장 빠른 속도로 전 세계를 휩쓸고 있다.감염병은 자신도 모르게 다른 사람에게서 옮을 수 있고 불특정 다수에게 빠르게 확산된다는 특성 때문에 비감염성 질병과 달리 타인에 대한 불신과 배제, 무질서라는 평소 인간들이 숨기고 싶어 했던 부정적 감정들을 수면 위로 드러나게 만드는 경우가 많다. 실제 코로나19 확산으로 선진국이라고 알려졌던 나라들에서 인종차별, 생필품 사재기, 의료시스템 붕괴 같은 문제들이 나타나고 있다. 이 때문에 이번 코로나19의 전 세계적 확산은 2001년 발생한 9·11 테러나 2008년 세계금융위기보다 더 심각한 사건이며 감염병이 종식된 이후에도 이전과 같은 생활방식이나 환경으로 돌아갈 수 없을 것이라는 목소리가 높아지고 있는 것이다. 그렇지만 한편에서 과학자들은 현재의 상황을 과학에 대한 중대한 도전으로 보고 이에 대응하기 위해 분주하게 움직이고 있다. 이런 움직임은 지난 1월부터 지금까지 발표된 관련 연구논문들의 숫자에서도 알 수 있다. 지난 19일 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 따르면 이달 중순까지 코로나19와 관련해 900여 건의 연구논문들이 공개됐다. 특정 질병에 대해 단기간에 폭발적으로 연구논문이 나오는 것은 이례적이라는 설명이다. 뿐만 아니라 미국과학진흥회(AAAS)에서 펴내는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 한 주가 멀다 하고 코로나19와 관련한 긴급 논평을 내고 있다.지난 25일에는 세스 버클리 세계백신연합(GAVI) 이사장이 코로나19의 세계적 대유행을 이겨내기 위해서는 새로운 ‘맨해튼 프로젝트’가 필요하다는 논평을 냈다. 버클리 이사장은 현재 전 세계에서 개발 단계에 있는 약 44종의 백신 중 최종적으로 사용 승인을 받을 수 있는 것이 몇 개나 될지 미지수인 만큼 제2차 세계대전에서 원자폭탄을 만들기 위한 맨해튼 프로젝트처럼 전 세계 과학자들과 자원을 집중함으로써 백신 개발의 가능성을 높이고 시기를 앞당길 필요가 있다고 강조했다. 사이언스 편집장인 홀든 소프 미국 워싱턴대 화학과 교수도 지난 19일부터 28일까지 ‘이제는 모두 힘을 합쳐야 할 때’, ‘기대치는 낮추고 결과는 더 크게’, ‘이것은 현실이다’라는 제목의 논평을 잇따라 발표하고 지금의 위기 상황을 벗어나기 위해 과학자와 사회 모든 분야 구성원들이 자신의 위치에서 할 수 있는 일을 차분히 준비하고 따라야 한다고 촉구하고 나섰다.과학기술은 시행착오와 앞선 연구의 축적을 통해 발전하지만 지금과 같은 상황에서는 이런 일반적 과정을 따를 수 없는 상황이다. 그래서 과학자들은 현재 상황을 비행기 골격만 하늘에 띄운 다음 비행하면서 비행기를 완성하고 목적지에 안전하게 착륙해야 하는 상황이라고 토로하고 있다. 네이처와 사이언스는 이런 상황에서 가장 위험한 것은 문제 해결 동력을 잃게 만들고 장기적으로 과학에 대한 대중의 신뢰를 바닥에 치닫게 만들 수 있는 정치인들의 무책임하고 비과학적 발언이라고 강조하고 있다. 선무당이 사람 잡고, 급하게 먹는 밥이 체하는 법이다. edmondy@seoul.co.kr

전 세계의 상위 10%에 드는 부자들이 기후 변화 문제의 주범임을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 16일(현지시간) BBC 등에 따르면, 영국 리즈대 연구진이 유럽연합(EU)과 세계은행(WB)이 집계한 세계 86개국의 소비분석 자료를 토대로 소득 집단별 에너지 사용량을 추정했다. 부자가 가난한 사람보다 훨씬 더 많은 에너지를 사용하는 것은 당연한 얘기이지만, 그 차이는 개인은 물론 국가 차원에서도 사실인 것으로 확인됐다. 이번 연구에서 두 집단의 가장 큰 차이는 교통수단에 있는 것으로 나타났다. 상위 10%의 부자들은 자동차나 비행기 등으로 하위 10%보다 화석연료를 187배나 많이 소비하고 있는 것으로 확인됐다. 이 차이는 가난한 사람들이 대중교통과 걷기에 훨씬 더 의존하는 반면 부자들은 혼자 차를 타고 다니는 경향이 있으며 종종 짧은 거리도 운전하는 것을 선호하기 때문인 것으로 분석됐다. 또 다른 큰 차이는 요리와 난방 그리고 에어컨 등 가정용 에너지 사용에 있다. 상위 10%는 가정에서 쓰는 모든 에너지의 약 3분의 1을 소비하고 있는데, 이는 냉방과 난방 그리고 에너지 효율이 낮은 전자기기를 더 많이 소지하고 사용하고 있기 때문임을 보여준다. 이 연구는 또 세계의 에너지 소비 형태가 소득만큼 불균형하게 분포돼 있는 것을 보여준다. 영국의 20%와 독일의 40%, 룩셈부르크 전체 인구는 세계 에너지 소비자 상위 5%에 들지만, 중국에서는 인구의 2%, 인도에서는 고작 0.02%만이 이 집단에 들어가는 것으로 나타났다. 또 영국에서 가장 가난한 20%의 사람들조차 인도의 4분의 3보다 더 많은 에너지를 소비하고 있는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구진은 오는 2050년까지 교통수단에 관한 에너지 소비 만으로 31% 더 증가할 수 있으며, 이는 기후에 비극적인 결과를 가져올 수 있다고 경고했다. 영국의 기후 전문가인 케빈 앤더슨 틴들 기후변화연구센터 연구원은 BBC에 “이번 연구는 우리 같이 비교적 부유한 사람들에게 듣고 싶지 않은 사실을 말해준다. 기후 문제는 정치인과 사업가, 언론인 그리고 학자 등 탄소를 많이 배출하는 사람들에 의해 틀이 잡혀 있다”면서 “우리는 우리의 삶이 정상이라고 확신했지만 이런 수치는 매우 다른 이야기를 해준다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 네이처 에너지(Nature Energy) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남극의 해빙에서 바다표범들이 쉬는 모습을 하늘에 드론(무인항공기)을 띄워 촬영한 사진작가가 새로운 국제 사진 대회에서 우승을 차지해 주목받고 있다. 24일(이하 현지시간) 영국 BBC 등 외신에 따르면, 프랑스 사진작가 플로리앙 르두는 이날 네이처 티티엘(Nature TTL)이 발표한 올해의 사진작가 대회에서 이런 드론 사진으로 대상을 받았다. 네이처 티티엘은 온라인 무료 야생동물·풍경 사진잡지를 운영하는 영국의 비영리 단체로, 올해 처음으로 이런 대회를 개최했다. 단체 이름에서 네이처는 말 그대로 자연이고 티티엘은 스루 더 렌즈(Through The Lens)라는 약자인데 이는 렌즈를 통해 카메라로 들어오는 영상을 시차 없이 볼 수 있게 한 뷰파인더를 뜻한다. 첫 번째 대회임에도 전 세계 117개국에서 사진작가가 7000명 넘게 참가한 가운데 플로리앙 르두의 작품 ‘하늘에서 본 게잡이바다표범들’(Above the Crabeater Seals)은 쟁쟁한 후보작들을 재치고 대상으로 선정됐다. 작품은 작가가 이들 바다표범에게 너무 가까이 다가가지 않기 위해 카메라를 장착한 드론을 원격으로 조종해서 찍은 것이다. 작가에 따르면, 이들 동물은 자신들을 공격할 만큼 큰 새가 없으므로 드론의 등장에 특별히 신경 쓰지 않았다. 사진은 작가가 지난해 남극을 항해하던 한 선박이 두꺼운 해빙들로 인해 더는 앞으로 나가지 못하고 며칠째 정박한 가운데 촬영한 것이다. 그는 이따금 커다란 해빙 위에서 바다표범들이 무리를 지어 쉬고 있는 모습을 발견하고, 어느 날 새벽 4시에 일어나 드론을 날려 사진을 찍던 중에 그런 모습을 포착했다고 밝혔다. 당시 남극은 계절 덕분에 24시간 내내 태양이 비추고 있어 선명한 사진을 찍기에 충분한 환경이었다고 작가는 덧붙였다. 프랑스 해군에서 사진병으로 활동했다는 작가는 복무를 마친 뒤 그린란드에서 캐나다로 배를 타고 가는 여행에서 야생동물 사진작가의 꿈을 키운 것으로 전해졌다. 사진=네이처 티티엘 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 소행성 표면에 작은 탄환을 발사한 뒤 인공분화구를 만드는 과정과 결과를 공개했다. JAXA 연구진이 관찰해 온 소행성 ‘류구’는 지름이 850m에 불과하며, 태양계 소행성의 70% 이상이 차지하는 탄소 성분의 C형 소행성이다. 지구로부터 약 3억 4000만km 떨어져 있다. 연구진은 소행성 탐사선 하야부사2호를 이용해 지난해 4월 소행성 류구의 표면에 테니스공보다 약간 큰 크기의 구리 탄환을 발사하고 인공분화구가 생기는 과정을 분석했다. 당시 류구 표면에 만들어진 인공분화구의 지름은 14.5m, 깊이는 2.3m 정도였으며, 충돌 과정에서 생긴 주변 퇴적물 등을 포함하면 지름은 17m에 이르는 것으로 확인됐다. 연구진은 인공분화구가 만들어지는 과정을 분석한 결과, 해당 소행성의 표면은 응집력이 비교적 약한 모래와 비슷한 수준이며, 이를 통해 소행성 표면의 형성 시기가 900만 년 전으로 보인다고 추정했다. 또 구리 탄환과 소행성 표면이 충돌하는 과정을 DCAM3로 불리는 카메라로 촬영했으며, 충돌 및 폭발 과정에서 발생한 분화구가 지구와 마찬가지로 반원 형태라는 사실을 확인했다. 당초 연구진은 소행성 류구의 표면이 매우 건조한 바위로 이뤄져 있다고 예상해왔다. 실험을 통해 탄환이 폭발한 뒤 생긴 인공분화구의 열 적외선 촬영 이미지를 분석한 결과, 이 소행성은 전체 면적의 50%가 구멍에 해당되는 다공질 천체로 확인됐다. 연구진은 “소행성 류구의 표면은 동결 건조된 커피와 비슷하다. 다공질의 소행성은 우주 먼지가 모여 거대한 천체로 진화해 가는 중간 과정일 수 있다”면서 “소행성 류구처럼 탄소가 풍부한 다공질 소행성이 미행성설(무수한 미행성이 모여 태양계의 행성을 형성했다는 가설)을 증명할 가능성도 있다”고 설명했다. 한편 JAXA의 소행성탐사선인 하야부사 2호는 2018년 6월 소행성 류구에 도착했으며, 올해 말 소행성 샘플을 싣고 지구로 귀환할 예정이다. 이번 연구결과는 세계적인 학술지인 사이언스 및 네이처에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 12월 말 코로나19가 처음 시작된 중국 후베이성에서 18일 이후 새로운 확진자가 발생하지 않아 코로나19 확산 이후 약 3달 만에 ‘0’를 기록했다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 중국 국가보건위원회 발표를 인용해 코로나19 중심지였던 후베이성에서 처음으로 확진자가 발생하지 않았다고 20일 밝혔다. 우한시가 있는 후베이성은 12월 이후 코로나19로 6만 7000명 이상의 확진환자, 3000명 이상의 사망자를 낸 바 있다. 후베이성에서 확진자 ‘0’를 기록한 지난 18일 중국 전체에서는 39건의 확진자가 발생하고 13명이 사망해 코로나19의 확산추세는 점점 줄어들고 있다는 평가이다. 반면 코로나19 세계적 확산(팬데믹)의 새로운 근원지로 지목받고 있는 이탈리아에서는 19일 하루에만 3526건의 확진자가 발생하는 등 심각한 상황을 겪고 있다. 이탈리아 뿐만 아니라 미국, 이란, 스페인, 프랑스, 독일에서도 신규 확진자가 속출하고 있어 이들 국가에서는 ‘전시상황’에 버금가는 대응태세를 공언하고 있지만 확산세가 줄지 않고 있는 추세이다. 코로나19로 인한 확진자와 사망자가 급격하게 늘고 있는 미국에서는 코로나19는 모든 연령대에서 발생할 수 있으며 성인들에게는 병원 입원이 필요할 정도로 심각할 수 있다고 밝히기도 했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 지난 2월 12일부터 3월 16일까지 발생한 코로나19 환자 중 2449건에 대한 임상 증례를 19일(현지시각) 발표했다. CDC에 따르면 코로나19로 인한 사망률은 중국, 이탈리아 등에서 보고된 바와 같이 65세 이상의 고령층에서 가장 높게 나타났으며 20~44세의 성인 확진자 중 20%는 입원치료가 필요한 것으로 나타났다. 그렇지만 해당 연령대에서 중환자실에서 집중치료가 필요한 사례의 비율은 2~4% 정도로 다른 연령대보다 낮게 나타났다. 또 20~30대 이하 성인 사망비율은 여전히 낮은 것으로 나타났다고 CDC는 보고했다. CDC 관계자는 “어떤 사람이 코로나19에 더 취약한지에 대한 근본적인 자료는 아직 수집되지 않은 상황”이라며 “증상의 경중을 떠나 코로나19는 모든 사람이 언제든지 걸릴 수 있다는 경각심을 가져야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 3억 8000만 년 전 고생대 얕은 바다에 살았던 한 어류의 화석에서 인간을 비롯한 동물의 손·발가락으로 진화하는 과정을 처음으로 보여주는 직접적인 증거를 발견했다고 캐나다와 호주 공동연구진이 세계적 학술지 네이처 18일자에 발표했다. 이들 연구자가 발견한 증거는 물고기에서 육지 척추동물로 진화하는 과정을 그대로 보여주는 사지형 어류 ‘엘피스토스테게 왓소니’(Elpistostege watsoni)의 최신 화석에서 나왔다. 연구를 이끈 리처드 클러티어 박사(캐나다 퀘백대 리무스키캠퍼스·호주 플린더스대 겸임교수)는 “어류 화석 중 손의 진화 과정이 발견된 사례는 처음”이라면서 “이는 물고기가 육지에 올라오기 전에 이미 이런 구조를 갖기 시작했음을 시사한다”고 설명했다.이들 연구자에 따르면, 이 화석은 캐나다 퀘벡주에 있는 미과샤 국립공원 내 에스쿠미나 지층에서 발굴됐다. 이 지층은 4억 1920만~3억 5890만 년 전 사이 데본기 중에 형성된 것으로 거기서 이번 물고기(E. 왓소니)의 화석이 나왔다는 것이다. E. 왓소니는 몸길이가 약 1.6m로 당시에는 지구상에 공룡이 출현하기 약 1억5000만 년 전이었기에 이런 대형 어류가 번성할 수 있었다. 이 물고기는 한때 존재한 유라메리카 대륙(오늘날 북아메리카와 유럽의 일부로 분열)의 남안을 따라서 하구에 서식했다. 당시 유라메리카 대륙은 적도 바로 아래에 있었기에 이들은 온난하고 쾌적한 환경에서 살았던 것으로 여겨진다. 같은 시대의 육지에서는 작은 식물 외에도 높이 10m 정도의 양치 식물이 번성하고 있었다. 하지만 육지에는 척추동물이 존재하지 않아서 그 대신 전갈이나 노래기 같은 무척추동물이 번성했다. 유일한 척추동물인 어류는 아직 물속에 있었던 것이다. 연구진은 채취한 화석을 CT(컴퓨터단층촬영) 검사를 통해 디지털상에서 E. 왓소니의 전체 모습을 재구성했다. 이 덕분에 이 동물의 이미지를 확대하거나 축소하며 상세하게 분석할 수 있었다.그 결과, 이 물고기의 가슴지느러미 부분에서 현생 척추동물에서 볼 수 있는 손가락뼈와 팔뼈의 원시 형태를 확인할 수 있었다. 거기에는 나중에 사지동물로 이어지는 위팔뼈와 아래팔뼈, 손목 등도 포함돼 있었다. 또 손가락의 섬세한 관절도 확인할 수 있어 명확하게 현생 인류의 손뼈와 대응한다는 것이다. 하지만 “E. 왓소니에게 손가락이 있어도 이들 물고기가 땅 위를 걷는 일은 없었을 것”이라고 클러티어 박사는 설명했다. 화석에서 볼 수 있는 손가락뼈와 팔뼈가 유연하긴 하지만 너무 작아 육지에서 체중을 지탱할 수 없다고 분석됐기 때문이다. 그런데도 이 물고기는 “물속의 얕은 지대에서 손을 짚을 때가 있었을지도 모른다”고 클러티어 박사는 말했다.따라서 척추동물의 본격적인 육상 진출은 이들 어류가 아닌 데본기 후기 양서류인 익티오스테가 등 원시적인 사지동물에 양보할 수밖에 없었다. 그런데도 E. 왓소니는 어류에서 사지동물로 진화하는 단계에 있는 동물로서 특별히 관심을 가져야 할 것임은 틀림없다. 이에 대해 클러티어 박사는 “만일 이들의 진화가 없었다면 사지동물, 나아가 인류가 손가락이나 팔을 가지지 않았을지도 모른다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr