고대 로마제국 황제들 중 약 3분의 2가 즉위 첫해에 ‘비명횡사’할 위험이 가장 컸다는 흥미로운 통계 연구 결과가 나왔다. 미국 조지아공대 조지프 살레 박사팀은 로마제국 통치자들의 생애주기에 관한 새로운 통계 연구에서 이들 황제가 즉위한 뒤 사망할 때까지의 기간에 공학 분야에서 쓰는 통계 방식을 적용해 이런 결론에 이르렀다고 밝혔다. 이 방식은 기기나 시스템의 안전성과 보전성 등을 다루는 신뢰성 공학에서 사용하는 것으로, 원래 제품의 고장률 패턴과 수명 분포를 측정하는 것이지만, 이 연구에서는 황제의 뜻밖의 죽음을 분석한 것이다. 역사 기록에 따르면, 초대 아우구스투스(사망 서기 14년)부터 테오도시우스 대제(사망 서기 395년)까지 고대 로마제국의 황제 69명 중 자연사 38%를 제외한 62%인 43명은 암살이나 자살 또는 전쟁 중 전사로 그야말로 비명횡사했다. 이런 기록은 일반적으로 통치자에 대한 충성심과 부(富) 같이 개별적인 요인과 함께 각각의 죽음을 하나의 무작위적 사건으로 검토한다. 하지만 각 황제의 통치 기간이 얼마나 오래 지속했는지에 관한 공통적이고 근본적인 패턴이 있는지는 이번 연구 전까지 알려지지 않았다. 살레 박사는 공학 분야에서 부품들의 신뢰성을 시험하는 데 자주 쓰는 통계 방법을 적용함으로써 황제의 통치 첫해부터 사망하기까지의 기간을 통계적으로 모델링했다. 그 결과, 황제들이 비명횡사할 확률은 부품들이 무작위로 고장 날 확률과 패턴이 비슷한 것으로 나타났다. 살레 박사에 따르면, 로마 황제들은 즉위 첫해 동안 비명횡사할 높은 위험에 직면했었다. 이 패턴은 공학 분야에서 부품들이 초기 생산 과정에서 의도한 대로 기능하지 못해 고장이 나는 확률처럼 가장 높았다. 이후 이들 황제가 사망할 위험은 8년차까지 점차 줄었지만, 안정기를 거쳐 12년차부터 다시 늘었다. 이는 부품들이 피로나 부식 또는 마모로 인해 고장 나는 것과 비슷한 패턴으로 확인됐다. 이 연구에서 사용된 로마 황제들의 데이터는 로마 황제들에 관한 동료 검토 온라인 백과사전 ‘드 임페라토리부스 로마니스’(DIR·De Imperatoribus Romanis)에서 나온 것이다. 이에 대해 그는 “고대사의 출처는 불일치하는 경우가 많고 정확한 사인은 기록마다 다를 수 있어 이 데이터의 한계를 인정해야 한다”면서도 “앞으로의 연구는 로마 황제들이 왜 반복해서 비명횡사했고, 또 다른 역사적 사건들 역시 이와 같은 방법으로 분석할 수 있는지를 탐구해나갈 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 네이처 자매지인 ‘폴그레이브 커뮤니케이션스’(Palgrave Communications) 최신호(23일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

짧은 뿌리와 가지에 열매가 가득 열리는 신종 토마토가 등장했다. 4차산업혁명의 핵심이자 ‘끝판왕 기술’로 불리는 크리스퍼 유전자가위의 산물이다. 미국 뉴욕 콜드스프링하버연구소(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)가 공개한 신종 토마토는 토마토의 유전자를 크리스퍼 유전자가위 기술로 편집, 보다 더 빨리 자랄뿐만 아니라 열매 주위의 자잘하고 긴 줄기가 사라진 새로운 모습이다. ‘도시 농업 토마토’(urban agriculture tomatoes)라는 별칭처럼, 연구진은 고층빌딩이 즐비한 도심이나 좁은 공간에서도 손쉽게 토마토를 키울 수 있는 방법을 찾기 위해 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용한 실험을 진행해 왔다. 그 결과 생장 기간이 40일 정도이며, 기존 토마토에 비해 모양이 더 작고 한 뿌리에 여러 열매가 주렁주렁 매달려 있어 거대한 꽃다발을 연상케 하는 신종 토마토가 탄생했다. 무엇보다 연구진이 주목하는 것은 일반 토마토에 비해 더 적은 재배면적만으로도 충분히 열매가 무성한 토마토를 키워낼 수 있다는 사실이다. 연구진은 “땅을 파헤치거나 갈아엎지 않고도, 혹은 강이나 개천으로 흘러들어가 오염시킬 수 있는 비료를 사용하지 않고도 토마토를 키울 수 있는 새로운 방법을 찾고 싶었다”면서 “신종 토마토는 도심에서 온실효과를 유발하는 이산화탄소 배출량을 줄여주는데 기여할 뿐만 아니라 사람들이 보다 쉽게 토마토 농작에 다가갈 수 있도록 돕는다”고 설명했다. 신종 토마토가 나오기까지 역경이 없었던 것은 아니다. 과거 연구에 따르면 토마토의 특정 유전자를 ‘가위질’ 할 경우 의도하지 않게 수확량이 적어지거나 맛이 나빠지기도 했다. 연구진은 이러한 특성을 개선하기 위해 작물 줄기의 길이를 조절하는 유전자에 크리스퍼 기술을 도입했고, 이를 통해 줄기를 더욱 짧게 만들어 신종 토마토를 탄생시켰다. 신종 토마토는 도심 한복판에서 농업을 꿈꾸는 도시인뿐만 아니라 먼 우주에 나가있는 우주인의 관심을 끄는데에도 성공했다. 연구진은 “미국항공우주국(NASA) 과학자들 역시 우리의 새로운 토마토에 관심을 보이고 있다”면서 “이번 연구가 키위와 같은 다른 과일 작물에도 시도될 수 있기를 희망한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 생명공학 분야에서 가장 권위 있는 학술지인 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

연구개발자가 사장까지 오른 건 이례적 오리온 “성과주의·효율경영 기반 인사”오리온의 히트상품 ‘꼬북칩’ 개발을 이끈 이승준(59) 연구소장이 2020년 오리온그룹 정기 임원인사에서 부사장에서 사장으로 승진하면서 신설된 글로벌연구소장을 맡게 됐다. 연구개발(R&D) 전문가가 사장 직급까지 오른 것은 오리온 사상 처음이며 식품업계에서도 매우 이례적인 일이다. 오리온그룹은 사장 승진 1명 등 총 10명에 대한 내년도 정기 임원인사와 조직개편을 단행했다고 23일 밝혔다. 한국 법인에서는 연구소장 이승준 부사장을 사장으로 승진시키고 글로벌연구소장으로 선임했다. 글로벌연구소는 중국, 베트남, 러시아 등 법인별로 흩어져 있었던 연구소를 통합한 조직으로 해외 시장에서의 제품 경쟁력 강화를 위해 이번에 새롭게 만들어졌다. 인하대 생물학과와 연세대 대학원 식품공학과를 졸업한 이 소장은 1989년 오리온의 전신인 동양제과에 입사해 국내외 여러 인기 과자 브랜드 개발을 책임져 온 ‘과자 장인’이다. 상품개발팀장과 중국 법인 R&D 부문장을 거쳐 2015년부터 오리온 연구소장을 맡았고 2017년부터는 글로벌 R&D를 총괄했다. `꼬북칩’과 `마켓오네이처 오!그래놀라’, `생크림파이’, `치킨팝’, `단백질바’ 등을 잇따라 히트시켰으며 중국과 베트남, 러시아에서도 로컬 신제품을 지속적으로 선보여 현지 법인 성장에 크게 기여했다는 평가를 받았다. 최근에는 간편대용식인 그래놀라 제품과 생수 신제품 개발까지 총괄하며 전문 영역을 넓혔다. 내부에서는 “과자를 잘 아는, 현장·실무 중심의 관리자”라는 평가를 받고 있다. 오리온 관계자는 “현재 국내 주요 식품회사 R&D 연구소장 가운데 사장 직급은 이 소장이 유일하다”고 말했다.특히 이 소장은 2017년 3월 출시된 꼬북칩을 빠른 시간 내 ‘국민 과자’로 등극시켰다. 보통 스낵 시장은 소비자들이 기존에 먹어온 과자를 선호하기 때문에 신제품의 진입 장벽이 높다. 그러나 꼬북칩은 독특한 4겹 구조와 바삭한 식감으로 출시되자마자 폭발적인 인기를 끌어 1년 만에 3000만봉 판매를 기록했다. 오리온만의 기술과 노하우로 제작하기 쉽지 않은 4겹 스낵을 완성시켰기에 카피 제품이 나오지 못해 꼬북칩의 독주는 계속됐다. 인기는 해외에서도 통했다. 지난해 중국 출시 6개월 만에 3400만봉을 팔았고 지난 8월에는 미국 최대 창고형 유통업체인 코스트코 20곳에 입점했다. 오리온 관계자는 “이번 인사와 조직 개편은 성과주의 인사원칙 아래 제품 경쟁력과 효율 경영에 기반한 성장을 지속하기 위한 체제 확립에 중점을 뒀다”고 밝혔다. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

미래의 탈거리에 대한 개념을 완전히 바꿀 것으로 기대되는 자율주행차 기술은 4차산업혁명의 대표적인 분야로 꼽힌다. 구글이나 테슬라를 비롯해 많은 자동차기업들이 자율주행차 시장에 뛰어들어 기술이 점점 발달하고는 있지만 여전히 불완전한 것이 사실이다. 특히 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 레이더의 불완전함은 자율주행차 사고의 가장 큰 원인으로 지목받고 있다. 흰색 트럭을 하늘로 인식하거나 빛 흡수율이 높은 물체는 인식하지 못해 추돌사고나 인명사고로 이어지는 경우가 많았다. 이는 자율주행차에 쓰이는 레이더가 반사되는 신호를 이용하기 때문인데 신호 흡수율이 높은 물체는 인식을 못하게 된다는 것이다. 그런데 과학자들이 이처럼 물질에서 반사되는 빛이 아닌 흡수되는 빛까지 이용해 물체를 감지하는 원리를 발견해 주목받고 있다. 이 기술을 활용하면 빛이나 전파를 흡수해 자신의 위치를 숨기는 스텔스기까지도 추적이 가능하게 된다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단 연구진은 소리, 전파, 빛 같은 파장의 반사 뿐만 아니라 흡수로 인해 나타나는 미세한 온도증가까지 탐지해 초고해상도 영상으로 촬영할 수 있다는 사실을 발견했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 일반적으로 캄캄한 어둠 속에서 손전등으로 빛을 비추거나 장애물에 음파를 쏴서 피하는 박쥐, 레이다나 라이다 같은 장치로 다른 차나 보행자의 위치를 인식하는 자율주행차 모두 목표물에서 반사돼 돌아온 빛, 소리, 전자기파로 정보를 얻는 원리이다. 이는 물체가 충분한 에너지를 반사했을 때만 가능하다.그렇지만 스텔스기나 스텔스함처럼 레이더의 파장을 반사하는 대신 흡수해버리면 감지가 쉽지 않다. 연구팀은 스텔스기처럼 파장의 반사가 아니라 흡수를 하는 경우 미세한 온도변화가 발생한다는데 착안했다. 문제는 레이더나 음파가 전달하는 에너지가 아무리 크더라도 온도 변화는 크게 나타나지 않기 때문에 이를 어떻게 감지하느냐가 관건이다. 연구팀은 대상에 빔을 쏴서 발생시킨 온도변화에 따라 복사량이 달라진다는 것을 확인했다. 빔의 강도가 강할수록 물체에 반사하는 것도 강해지지만 복사로 방출되는 빛의 세기는 온도에 따라 크게 달라진다는 것이다. 상온에서 적외선 영역에 속한 800나노미터(㎚)의 빛을 비추면 온도가 1% 증가할 때 복사로 발생하는 광자의 수는 57% 늘어난다. 연구팀은 이를 이용해 아주 짧은 시간동안 나타나는 온도상승을 포착해 복사광선 감지가 가능하다는 것을 보였다. 빔을 물체에 비추면 중심부분의 온도가 더 올라가 복사는 빔의 지름보다 더 작은 부분에서 발생한다는 것을 확인했다. 이런 복사광선을 감지하면 현재 사용하는 현미경보다 더 높은 초고해상도의 현미경을 개발할 수 있을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 또 이 원리를 활용하면 스텔스기나 스텔스함도 쉽게 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기욤 카시아니 IBS 첨단연성물질연구단 연구위원은 “이번 연구는 자율주행차 레이더나 스텔스 물체의 중거리·장거리 감지 등 분야에 활용될 수 있다”라며 “이번 발견을 활용해 나노미터 크기의 물체에서부터 비행기 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기의 물체와 상황에서 선명한 영상을 얻을 수 있음을 이론적으로 예측했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

양자 컴퓨터조차 해킹할 수 없는 세계 최초의 ‘해킹 불가’ 보안 시스템이 개발됐다고 영국 일간 텔레그래프 등 외신이 20일(현지시간) 전했다. 보도에 따르면, 영국 세인트앤드루스대 등 국제연구진은 해커들이 절대로 정보를 재현하거나 가로채지 못해 ‘완벽한 보안’(perfect secrecy)을 달성하는 일회성 키(Key)를 가지고 정보를 전송하는 광학식 칩을 만들어냈다. 실리콘으로 된 이 칩은 매우 복잡한 구조로 돼 있어 그곳으로 빛으로 저장된 정보가 지날 때 빛이 구부러지고 굴절돼 해커들은 정보가 어떤 것인지 알 수 없게 만드는 것이다. 연구 주저자인 안드레아 디 팔코 세인트앤드루스대 물리천문학부 교수는 “통신은 누군가와 끈으로 연결된 종이컵 두 개를 이용해 대화를 나누는 것과 같다. 이때 컵을 긁으면 소리가 가려지지만 매번 소리가 다르게 나므로 절대로 해킹할 수 없다”면서 “이 기술은 우리가 논문(아티클)에서 엄격하게 증명했듯이 절대 깨지지 않는다”고 설명했다. 이와 함께 “사람들은 점점 더 데이터의 프라이버시를 걱정해 이 기술은 그들의 보안을 보장할 것”이라면서 “빛의 (속도) 한계에 가까운 초고속으로, 경제적이며 전자적으로 호환되는 광학 칩으로 사용자가 어떤 거리에 의해서도 정보를 주고 받는 통신의 기밀성을 보호하는 데 사용할 수 있다”고 말했다. 오늘날 표준 암호화 기술은 정보를 신속하게 전송할 수 있지만, 앞으로 양자 컴퓨터에 의해 깨질 수 있다. 연구진은 데이터를 암호화하는 새로운 방법이 기존 암호화 통신보다 네트워크상의 공간을 적게 차지하면서도 기존 통신망을 파괴할 수 없게 한다고 말했다.연구 책임저자인 안드레아 프라탈로키 사우디아라비아 압둘라킹과학기술대(KAUST) 부교수도 “더 강력하고 양자적인 컴퓨터의 출현으로 현재의 모든 암호화가 짧은 시간에 깨질 것이다. 현재는 물론 더 중요한 과거의 프라이버시가 노출될 것”이라면서 “예를 들어 해커는 오늘 전송되는 암호화된 메시지를 저장해두고 통신 데이터를 해독하는 데 적합한 기술이 나올 때까지 기다릴 수 있기 때문”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구는 모든 사람들에게, 그리고 모든 곳에서 보안 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 갖는다”면서 “이 기술이 세계적으로 도입된다면, 해커들은 다른 직업을 찾아야 할 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

매년 연말이 되면 올해 가장 주목받은 뉴스를 선정해 발표하곤 한다. 과학계에서는 일반인들을 대상으로 설문조사를 거쳐 전문가들이 올해의 뉴스나 올해 주목받은 연구들을 뽑는다. 전문가의 입장이 아니라 일반인들의 관점에서 가장 좋아했던 연구결과들은 다르지 않을까. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘연구자나 전문가가 아닌 대중들이 가장 좋아했던 올해의 과학뉴스 10선’을 선정했다. 이것들은 사이언스 홈페이지에 올라온 과학뉴스들 중 독자들이 가장 많이 관심을 가진 뉴스들로 잃어버린 대륙, 암흑물질로 만든 총알, 우주 소, 인간 길들이기 등이 포함됐다.사이언스는 가장 먼저 ‘인간이 가장 먼저 길들인 것은 다름 아닌 인간’이라는 소식이라고 밝혔다. 이탈리아, 스페인, 독일, 스위스 4개국 11개 연구기관이 이달 5일 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 발표한 연구결과이다. 사람은 고양이, 개, 소, 말 등 많은 동물들을 길들여 사람의 친구로 삼았는데 연구자들에 따르면 인간이 가장 먼저 길들인 것은 다름 아닌 ‘사람’ 그 자체라는 것이다. 연구진은 유전학적 증거를 분석한 결과 연구진은 인간 스스로 공격성을 줄이는 방향으로 스스로를 길들여 더 우호적이고 협력적인 방향으로 진화하게 됐다는 사실을 밝혀내 화제가 됐다.대중들이 두 번째로 관심을 많이 가진 연구는 ‘우드 와이드 웹’(Wood Wide Web) 였다. 우드 와이드 웹은 일종의 ‘나무들의 인터넷’으로 미국, 독일, 중국, 영국 생태학자들이 지난 5월 15일 ‘네이처’에 발표한 연구이다. 이들에 따르면 나무들은 땅 위에서는 독립적으로 보이지만 땅 속에서는 나무 뿌리와 토양 사이 수 백만 종의 곰팡이와 박테리아들과 네트워크를 이뤄 영양분과 신호를 주고받는다. 기후변화로 인해 가뭄이 잦아지고 있는 만큼 산림이 어떤 역할을 할 수 있을 것인지를 보여주는 중요한 연구라는 평가를 받았다.지난해 6월 발견된 ‘우주 암소’(The Cow)라는 별칭이 붙은 ‘AT2018cow’ 폭발은 올해까지 여전히 풀리지 않는 수수께끼로 남았다. AT2018cow는 전형적인 초신성보다 10~100배 밝고 관측 2주만에 완전히 사라져버려 과학자들의 궁금증을 더했다. 지난 1월 ‘천체물리학 저널’에는 우주 암소는 갓 태어난 블랙홀이거나 초밀도 중성자 별일 가능성이 있다는 연구결과가 실리기는 했지만 여전히 신비한 ‘수수께끼’로 남아있게 됐다.실험실 생쥐도 숨바꼭질을 할 수 있으며 사람과 장난을 칠 정도라는 연구결과에 대해서도 많은 사람들이 관심을 가졌다. 지난 9월 13일 ‘사이언스’에는 독일 훔볼트대 생물학과 연구진이 실험실 쥐에게 숨바꼭질을 가르치는데 성공했으며 사람과 장난할 수 있을 정도라는 재미있는 연구결과가 발표됐다. 보통 실험실에서는 먹이를 주는 등 보상행위를 통해 특정 행동을 하도록 훈련시키는데 이번에는 부모와 아이들이 하듯 사회적 상호작용을 통해서만 숨바꼭질을 가르치는데 성공했다는데 많은 사람들이 주목했다.해외여행을 나가면 외국어를 잘 하는 사람들도 현지인들의 언어 속도에 당황하는 경우가 많다. 이탈리아 사람들이나 스페인 사람들은 말을 더 빨리 하는 것 같고 독일어는 또박또박 천천히 하는 느낌이 든다. 그렇지만 아주대 불어불문학과 오윤미 교수가 포함된 국제공동연구팀은 지난 9월 5일자 ‘사이언스 어드밴시즈’에 언어가 다르고 아무리 빠른 것처럼 느껴지더라도 정보전달 속도는 초당 39.15비트로 일정하다는 연구결과를 발표했다. 실제로 이 속도를 넘어가면 인간의 뇌에서 정보처리가 불가능하다고 밝혔다.흔히 잃어버린 대륙이라고 하면 ‘아틀란티스’를 떠올리는 경우가 많다. 그렇지만 네덜란드, 노르웨이, 남아프리카공화국, 스위스, 영국, 호주의 지질학자들이 지난 9월 3일자 지구과학 분야 국제학술지 ‘곤드와나 리서치‘에 발표한 연구에 따르면 약 1억 4000만년 전에는 유럽 일대에 ‘대 아드리아’(Greater Adria)라는 대륙이 존재했다는 사실을 밝혀냈다. 그런데 이 대륙의 실체를 확인할 수 없는 이유는 가상의 대륙 아틀란티스처럼 바다 속에 가라앉은 것이 아니라 유럽 남부 지각 밑에 깔려 있기 때문이다.대중들이 열광한 과학 뉴스 중 하나는 미국 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 연구진이 후성유전학 시계를 이용해 개의 나이를 사람의 나이로 환산하는 방법을 발견해 낸 것이다. 이 연구는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi) 11월 4일자에 실렸다. 연구팀은 생후 4주~16살의 래브라도 레트리버 품종 개 104마리를 대상으로 게놈 메틸화를 사람의 것과 비교한 결과 개의 노화시계는 처음에는 사람보다 빨리 가다가 이후에는 더 천천히 움직인다는 사실을 밝혀냈다. 이 밖에도 미국 케이스 웨스턴 리저브대 물리학과와 지구환경행성학과 연구진이 거대 암흑물질의 경우 사람의 몸을 암흑물질 탐지기로 사용할 수 있다는 아이디어를 내놨다는 뉴스에 사람들이 관심을 보였다. 영국 브리스톨대 기계공학과, 스페인 팜플로나 공립대 공동연구팀이 개발한 영화 스타워즈처럼 영상과 소리, 촉감이 동시에 느껴지는 3D 가상현실 영상 기술도 독자들이 주목한 올해의 연구로 선정됐다. 이스라엘 와이즈먼연구소 연구진이 지난 11월 27일자 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’에 발표한 연구도 주목받았다. 이들은 대장균의 유전자를 편집해 식물처럼 이산화탄소를 흡수해 생존할 수 있는 기술을 개발함으로써 지구온난화 주범 이산화탄소를 흡수해 의약품이나 주요 화학물질로 전환시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 단백질을 빠르게 냉각시켜 원래 모습 그대로 관찰할 수 있는 기술을 활용해 암 발생과 확산, 전이 원인이 되는 단백질 구조를 밝혀냈다. 카이스트 생명과학과, 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 공동연구팀이 암세포에서 많이 만들어지고 암의 진행을 촉진시키는 것으로 알려진 단백질의 구조를 규명하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 17일자에 발표했다. 사람의 DNA 사슬을 모두 풀면 지구에서 명왕성까지 연결할 수 있을 정도의 길이이지만 히스톤이라는 단백질 덕분에 작은 세포 핵 속에 들어가 있다. 히스톤은 DNA 유전정보를 복제하거나 유전정보를 읽어 단백질을 만들 때도 중요한 역할을 하는 물질이다. 문제는 DNA 사슬을 조절하는 과정에서 히스톤이 뭉치거나 엉키게 되면 유전정보의 손실이나 과발현이 발생해 암을 비롯한 각종 질병이 발생하게 된다. 연구팀은 이런 과정이 제대로 작동하도록 제어하는 히스톤 샤폐론 단백질, 특히 ATAD2의 분자구조와 작용 메커니즘을 밝혀낸 것이다. ATAD2 유전자는 전립선암, 대장암, 췌장암 등 여러 암에서 많이 발견되는데 이 유전자가 많이 발현되는 경우 암은 전이가 쉽게 되고 악성인 경우가 많은 것으로 알려져 있다. 이 때문에 ATAD2에 대한 임상적 연구는 많지만 실제 세포 내에서 기능과 메커니즘이 명확히 밝혀지지는 않았다.연구팀이 이번에 활용한 기기는 ‘초저온 전자현미경’이다. 이는 2017년 노벨화학상을 받은 자크 두보쉐 스위스 로잔대 교수, 요아킴 프랑크 미국 컬럼비아대 교수, 리처드 핸더슨 영국MRC분자생물학연구소 박사가 개발한 것으로 단백질 같은 복잡한 생체조직을 수 밀리세컨드라는 짧은 시간에 영하 190도까지 냉각시켜 얼음결정이 생기지 않고 원래 모습을 그대로 유지하도록 해 원자수준의 해상도로 관찰할 수 있도록 해주는 기술이다. 연구팀에 따르면 ATAD2는 생체 에너지를 이용해 나선형 구조에서 고리 구조로 변형되면서 암을 유발시키며 악성화되는 것으로 확인됐다. 송지준 카이스트 교수는 “이번 연구는 초저온 전자현미경 같은 첨단 생물물리학적 기술을 활용해 암과 관련된 단백질 구조는 물론 작용메커니즘을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이번 발견을 바탕으로 해당 단백질을 표적으로 하는 신약후보 물질 발굴이 가속화될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류 최고(最古)의 동굴벽화 기록을 고쳐 써야 할 전망이다. 인도네시아 술라웨시섬에서 발견된 벽화가 4만 4000년 이전에 제작됐다고 과학 학술지 네이처가 11일(현지시간) 게재했기 때문이다. 이 작품에는 자연 그대로가 아니라 인간의 상상력이 동원된 반인반수(半人半獸) 그림이 등장해 중요성을 더하고 있다. ●부리·꼬리 달린 ‘인간 같은’ 8명 묘사 술라웨시섬 남부의 석회암 동굴인 ‘리앙 불루 시퐁4’에서 발견된 벽화는 길이 4.5m의 벽에 적갈색으로 ‘인간 같은’ 인물이 동물을 사냥하는 것 같은 모습을 묘사하고 있다. 멧돼지 두 마리, 물소 네 마리와 함께 창과 밧줄을 든 인물 8명이 그려져 있다. 이 인물들은 부리가 달려 있거나 꼬리가 달린 수인(獸人)이다. 벽화는 2017년 12월 발견돼 그동안 조사 과정을 거쳤다. 조사에 참여한 호주 그리피스대 애덤 브럼 교수는 “수인 그림은 술라웨시에 정착한 초기 인류가 자연세계에서 존재하지 않는 것을 생각할 능력을 가졌다는 것을 보여 준다”고 말했다. ●네이처 “이전 벽화보다 4000년 빨라” 연구팀은 이 동굴 벽화를 우라늄 방사선 동위원소 측정법으로 연대를 측정한 결과 멧돼지 한 마리 그림은 최소 4만 3900년, 물소 두 마리는 4만 900년 이상 된 것으로 드러났다고 네이처는 전했다. 1만 7000년쯤 전에 제작된 프랑스 라스코 동굴벽화보다도 2만년 이상 먼저 제작된 셈이다. 라스코 동굴벽화에도 부리 모양의 입을 가진 수인이 나타난다. 또 4만년 전에 제작된 독일의 ‘인간·사자’ 상아 조각 역시 수인 작품이다. 브럼 교수는 “(술라웨시 동굴) 그림은 사냥하는 모습처럼 보이지만 신화적이거나 초자연적 의미인지 정확히 알 수 없다”고 말했다. 사냥이 아닌 동물 영혼을 묘사한 샤머니즘 의식일 수 있다는 의미다. 그간 빙하기의 구석기 동굴벽화는 유럽에서 먼저 시작됐다는 시각이 일반적이었다. 이에 대해 영국 사우샘프턴대 고고학자 아리스테어 파이크 교수는 “벽화 기원이 유럽이 아닐 수 있다는 증거”라고 말했다. 또 영국 더덤대 고고학자이자 암각화 전문가인 폴 퍼티드는 “한 시대인지 의심스럽다”며 해당 벽화에 대해 수천년에 걸쳐 그린 것으로 추정했다. 반면 연구팀을 이끈 그리피스대 고고학자 맥심 오버트 교수는 “인수 그림의 재료와 동물 그림 재료가 색상과 빛이 바랜 방식으로 볼 때 같은 시기”라고 주장했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

스위스 로잔연방공과대(EPFL) 시스템생물학·유전학연구실, 연방 바이오인포매틱스 연구소, 로잔대 복잡계유전학연구그룹 공동연구팀은 ‘세포 속 공장’이라고 불리는 미토콘드리아의 DNA가 생명체의 신진대사 특성을 결정짓는 중요한 요소라고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 10일자에 실렸다. DNA가 생물체의 외형을 결정짓는 중요한 요소라는 것은 알려져 있었지만 미토콘드리아 DNA 역할에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았었다. 이에 연구팀은 초파리의 미토콘드리아 DNA 염기서열 분석을 실시한 결과 다양한 질병과 특성이 미토콘드리아 DNA의 미세한 변화에 따라 달라지는 것을 확인했다. 연구팀은 실제로 초파리의 미토콘드리아 게놈 일부를 교체해 이전보다 음식을 많이 섭취하거나 다른 식습관을 갖도록 하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 1억 년 전 공룡의 깃털에 기생하다 '영원한 무덤'에 봉인된 기생충이 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 미얀마에서 발견된 ‘호박’(琥珀)에 있던 공룡 깃털 안에서 현대의 이와 비슷한 곤충을 찾았다고 보도했다. 외관이 다소 손상됐으나 거의 완전한 모습으로 발견된 이 곤충은 오늘날의 이처럼 공룡의 몸 밖에 기생하면서 흡혈을 통해 영양분을 빨아먹었을 것으로 추정된다. 과거에도 전문가들은 공룡의 피를 빨아먹는 진드기, 벼룩 등의 증거를 발견했으나 이번 발견은 역대 가장 오래된 기록이다. 논문의 공동저자인 중국 서우두사범대학 청쿤 쉬 교수는 "만약 우리가 화석에서 이를 찾는다면 당연히 오늘날의 이보다 덩치가 클 것이라 생각했다"면서 "그러나 이번에 발견된 이는 오히려 매우 작은 것으로 드러나 발견하는데 왜 이렇게 오래 걸렸는지 설명이 된다"고 설명했다. 연구팀은 호박에서 공룡 깃털에 살았던 곤충 총 10마리를 발견했으며 마치 누군가의 먹힌 것처럼 보였다고 밝혔다. 쉬 교수는 "고대 기생충과 그 숙주와의 관계를 연구함으로써 과학자들은 현대 해충의 진화 방식에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있다"면서 "인류의 역사에도 기생충은 전염병 등 항상 큰 영향을 미쳐왔다"고 말했다. 　 한편 이의 영원한 무덤이 된 호박은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 호박이 일반인에게 알려진 것은 영화 ‘쥬라기 공원’ 덕으로 오래 전 멸종한 고대 동물의 모습을 생생히 볼 수 있다. 이번 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 물질이며 다이아몬드는 지구상 가장 단단한 물질이지만 이들은 모두 탄소 원자로만 이뤄져 있다는 공통점이 있다. 대신 그래핀은 탄소 원자가 육각형 벌집 모양을 이룬 평면 형태이고 다이아몬드는 탄소 원자가 정사면체 형태로 이뤄져 있다는 차이점이 있다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 문제는 얇은 평면 구조의 다이아몬드(다이아메인)를 제조하려면 고압 환경을 만들어야 하기 때문에 제조 비용이 많이 들고 수율도 높지 않다는 것이다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 또 기존 공정과 달리 고압 환경이 필요치 않아 제조 비용도 대폭 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”며 “다음 단계 연구는 다이아몬드 박막의 전기적, 기계적 특성까지 조절 가능한 대면적 다이아몬드 필름을 만드는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는데 성공했다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 10일자에 실렸다.꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 흑연의 한 층을 얇게 벗겨낸 물질이며 다이아몬드는 지구상 가장 단단한 물질이지만 이들은 모두 탄소 원자로만 이뤄져 있다는 공통점이 있다. 대신 그래핀은 탄소원자가 육각형 벌집모양을 이룬 평면형태이고 다이아몬드는 탄소원자가 정사면체 형태로 이뤄져 있다는 차이점이 있다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만드려는 시도를 해왔다. 문제는 얇은 평면구조의 다이아몬드(다이아메인)를 만들기 위해서는 고압 환경을 만들어야 하기 때문에 제조비용이 많이 들뿐만 아니라 다이아메인으로 전환율이 높지 않다는 것이다.연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름형태의 초박형 다이아몬드를 만드는데 성공했다. ‘F-다이아메인’으로 이름붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 또 기존 공정과는 달리 고압 환경이 필요치 않아 제조비용도 대폭 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 로드니 루오프 IBS 단장(UNIST 자연과학부 특훈교수)은 “이번 연구결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업분야에서 활용할 수 있는 길을 열었다는데 의미가 크다”라며 “다음 단계 연구는 다이아몬드 박막의 전기적, 기계적 특성까지 조절가능한 대면적 다이아몬드 필름을 만드는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

LG전자는 ‘2019 LG DIOS 와인 클래스’를 개최하고, 출시예정인 ‘LG DIOS 와인셀러 미니’의 뉴 컬러 제품을 포함한 와인셀러 제품 라인업을 선보였다. 지난 6일 오후, 서울 청담동에 위치한 정식카페에서 ‘와인 홀리데이(Wine Holiday)’라는 콘셉트로 열린 이번 행사는 연말 분위기를 한껏 느낄 수 있는 인테리어와 함께 연말에 즐기기 좋은 와인과 와인 상식을 배우는 클래스로 진행됐다. 이날 클래스에서는 2018 한국 소믈리에 대회 우승자인 조현철 소믈리에가 강의를 맡아 최신 와인 트렌드, 효과적인 와인 보관 팁을 전수했다. 또한 가수 존박, 아나운서 신아영이 함께 클래스에 참여하며 와인 토크도 진행됐다. 연예계 대표 와인 애호가로 알려진 가수 존박과 아나운서 신아영은 자신만의 와인 즐기는 방식과 좋아하는 와인 등을 공개하며 와인에 대한 애정을 뽐냈다.특히 이날은 12월 말경 출시될 LG DIOS 와인셀러 미니의 뉴 컬러 제품이 등장해 눈길을 끌었다. LG DIOS 와인셀러 미니는 지난 2017년 첫 출시 당시 7개월만에 1만 대가 판매되었으며 현재까지도 꾸준히 인기몰이를 하고 있는 제품이다. 곧 ‘맨해튼 미드나잇’, ‘몽블랑 네이처’ 등 2종의 색상이 추가로 출시됨에 따라 선택의 폭이 넓어질 것으로 보인다. 이 제품은 혼족이나 와인 보관량이 적은 가정에서 부담없이 사용할 수 있는 제품으로 최대 8병까지 보관이 가능하다. 주방, 침실, 거실 등 집안 어느 곳에나 설치할 수 있는 콤팩트한 사이즈와 모던한 디자인이 강점이다. 또한 직사광선을 차단하는 ‘UV차단 2중 글라스’, 진동이 발생하지 않는 ‘반도체 열전소자 냉각방식’을 채택해 와인 보관에 최적화된 제품이다. 이날 클래스에 참석한 가수 존박은 “나만의 완성도 높은 홈바 만들기가 꿈이었는데, 그 꿈을 충족시킬만한 제품을 만난 것 같다”며 “나만의 홈바로 맛과 향을 충분히 살린 와인을 즐길 수 있게 될 것 같다”고 소감을 밝혔다. 한편, 이번 행사에서는 와인셀러 미니 외에도 지난 10월에 출시된 초 프리미엄 가전브랜드 시그니처의 와인셀러부터 LG DIOS 와인셀러까지 LG전자에서 선보이는 모든 가정용 와인셀러 라인업이 전시되어 직접 제품을 체험할 수 있는 행사도 진행됐다. 시그니처 와인셀러(W409ND)의 경우 정제된 디자인과 압도적인 성능을 갖춘 제품으로 눈길을 끌었다. 오토스마트도어, 오토리프트 기능과 함께 각도에 따라 다른 빛을 내는 샤이니 유니버스 패턴까지 차원이 다른 디자인과 기능을 선보여 참석자들의 감탄을 자아냈다. LG DIOS 와인셀러는 미니제품 외에도 85병, 71병을 보관하는 대형사이즈 제품부터 43병까지 보관할 수 있는 중형 제품까지 다양한 사이즈의 제품들을 선보였다. 저진동, 저소음으로 와인 보관에 탁월한 제품들로 상하칸 독립 온도 조절 등 섬세한 온도조절이 가능해 와인의 맛과 향을 보존한다. LG전자 관계자는 “최근 공간 경험이 주요 트렌드로 떠오르는 만큼 집에서의 경험을 충족시키기 위한 가전이 인기를 끌고 있다”며 “대형 와인셀러부터 소형 와인셀러까지 다양한 크기와 기능, 디자인의 라인업을 확대하며 수준 높은 공간 경험을 제공하고 올바른 와인 문화를 확장시키는데 앞장설 것”이라고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

한국 연구진이 주도하는 국제 컨소시엄이 아시아인 최다지역 유전체 정보를 세계 최초로 공개했다. 아시아인에게 발생하는 질병 관련 원인을 규명하고 맞춤형 진단과 치료가 가능해지는 계기를 마련한 것으로 그 의미가 크다. 분당서울대학교병원과 정밀의학 생명공학기업 마크로젠 공동 연구팀은 국제 컨소시엄인 ‘게놈아시아 100K 이니셔티브를 통해 진행한 아시아인 유전체 분석 연구 성과가 세계 최고 권위의 국제 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 최신호의 표지논문으로 게재됐다고 6일 밝혔다. (논문명: The GenomeAsia 100K Project enables genetic discoveries across Asia) 게놈아시아 100K 이니셔티브는 비영리 국제 컨소시엄으로 지난 2016년 아시아인 10만 명에 대한 유전체 정보를 분석하는 대규모 연구 프로젝트를 출범했다. 컨소시엄은 분당서울대학교병원 정밀의료센터와 한국 마크로젠, 싱가포르 난양기술대학교, 인도 유전체 분석기업 메드지놈, 미국 로슈그룹 자회사 제넨테크 등 각국을 대표하는 연구기관 및 기업으로 구성되어 있다. 분당서울대학교병원 정밀의료센터 석좌교수인 서정선 교수는 난양기술대학교 스테판 슈스터교수와 함께 공동 연구책임자로 활동하며 해당 연구를 주도해왔다. 아시아를 포함한 총 64개국 219개 종족(아시아 142개 종족)으로 구성된 이번 연구는 세계적으로 공개된 아시아인 유전체 데이터 중에서 가장 많은 아시아 지역과 인종을 포함한다는 데 그 의의가 있다. 이는 아시아인 질병 연구에 있어 기존의 유럽인 유전체 DB가 아닌 아시아인 유전체 DB를 새롭게 구축.활용할 수 있게 되었음을 뜻하며 이를 통해 아시아인 관련 정밀의학을 실현하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 연구진은 인도 598명, 말레이시아 156명, 한국 152명, 파키스탄 113명, 몽골 100명, 중국 70명, 파푸아뉴기니 70명, 인도네시아 68명, 필리핀 52명, 일본 35명, 러시아 32명 등 총 1739명에 대한 전장 유전체를 분석하고 이를 공개했다. 또한 아시아에 거주하는 142개 종족에게는 이전 연구들에서 밝혀진 것보다 훨씬 더 다양한 유전적 특성이 존재한다는 사실을 밝히며, 이를 기반으로 아시아 민족별 주요 약물에 대한 반응이 다름을 규명해냈다. 예를 들어, 심혈관 질환 환자에게 주로 처방되는 항응고제 ‘와파린은 어떤 환자에게는 잘 반응해 치료에 효과적이지만, 특정 유전 변이를 가진 환자에게는 알레르기 등 약물 부작용을 일으킬 수 있다. 연구진은 와파린의 경우, 한국인, 중국인, 일본인 또는 몽골인과 같은 북아시아 조상을 가진 사람들이 예민하게 반응할 가능성이 클 것으로 예측했다. 아시아인은 전 세계 인구 77억 명 중 58%에 해당하는 45억 명이다. 그러나 지금까지 아시아인에 대한 게놈 데이터 연구가 많지 않았고 공개된 데이터 또한 부족해 아시아인 대상의 맞춤형 진단과 치료에는 어려움이 많았다. 게놈아시아 100K 컨소시엄은 이번 연구를 통해 북방계 몽골 부족부터 남방계 인도네시아 작은 섬의 고립 부족에 이르기까지 각 종족별로 25명 내외의 유전체 데이터를 확보해 아시아 인종의 기원적 특성을 분석하고 유전체 데이터를 구축하는 데 성공했다. 이는 아시아인은 물론, 아시아인의 유전적 특성을 이어받은 전 세계 모든 인종을 대상으로 맞춤형 진단과 치료가 가능해지는 계기를 마련한 것으로 그 의미가 매우 크다. 이번 컨소시엄의 공동 연구책임자이자인 서정선 분당서울대학교병원 석좌교수는 “아시아인에 대한 유전체 정보가 많으면 많을수록 아시아인이 특정 질병에 걸릴 위험이 더 높은지, 특정 약물에 더 잘 반응하는지 분석해낼 수 있다”며 “앞으로 10만명 아시아인 유전체 빅데이터를 성공적으로 완성해, 국내외 아시아인 관련 질병 및 약물 유전체 연구를 활성화하고 아시아인 맞춤 정밀의학 실현을 위한 기반을 마련하는 데 앞장설 계획”이라고 밝혔다. 백롱민 분당서울대학교병원 원장은 “앞으로 분당서울대학교병원은 아시아인의 질병 예측에 이와 같은 아시아인 빅데이터를 이용할 계획”이라고 말했다. 또 한 명의 공동연구책임자인 스테판 슈스터 난양기술대학교 교수는 “아시아인에게는 우리의 예상보다 훨씬 더 다양한 유전적 특성이 존재한다”며 “게놈아시아 100K 프로젝트가 전 세계 아시아인들이 건강한 삶을 영위하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. ‘게놈아시아 100K 이니셔티브’ 컨소시엄은 이번 1차 연구 결과 발표 이후에도 지속적으로 연구를 이어갈 예정이며, 앞으로 아시아 전 지역에서 최대 10만 명의 유전체 분석을 완료하여 그 성과를 전 세계 정밀의학 연구진 및 의료진을 위해 공개할 계획이다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

지난 10월 23일 구글은 그들이 개발한 양자컴퓨터가 특정한 계산문제에서 슈퍼컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 결과를 보였다는 논문을 유명 과학저널인 네이처에 발표하였다. 그 과정에서 9월 말쯤 미리 논문의 초안이 실수로(?) 공개되기도 하고, 경쟁사의 반박 논문이 나오기도 하는 등의 해프닝이 있어 대중의 흥미를 유발했다.하지만 일반적으로는 양자컴퓨터란 것이 무엇이며 도대체 어떤 일을 그렇게 빨리 해냈다는 것인지 금방 머릿속에 떠오르지는 않는다. 어쨌든 구글의 새 양자프로세서 ‘시커모어’(Sycamore)를 기반으로 하는 초기 형태의 양자컴퓨터 시스템이 개발되었고, 특별한 수학 문제의 해결에 슈퍼컴퓨터에 비해 놀라운 성능을 보인 것은 사실이다. 그러면 드디어 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘은 양자컴퓨터가 등장한 것이고 양자컴퓨터의 시대가 도래한 것인가. 지금의 컴퓨터보다 수만배 수억배 빠른 컴퓨터가 드디어 등장해 지금의 컴퓨터를 대체할 것인가. 이러한 이야기를 좀 해보려 한다. ●양자컴퓨터란 무엇인가? 양자컴퓨터가 도대체 무엇인가 알아보기 전에 먼저 컴퓨터란 도대체 무엇인지 다시 한번 생각해보기로 하자. 요즈음에는 컴퓨터나 스마트폰이 워낙 널리 쓰이고 있고 그 안에서 어떤 일들이 일어나고 있는지 작동원리 따위를 사용자 입장에서 굳이 고민할 필요가 없다. 먼저 컴퓨터는 우리가 하려는 일을 입력받아서(키보드나 터치, 혹은 음성으로) 그것을 적당한 수학적 문제로 바꾼다. 그리고 그에 해당하는 숫자들을 이진법 디지털 신호로 바꾼 뒤 중앙처리장치(CPU)에 넣고 이런저런 작업을 시킨다. 그 결과물로 나온 디지털 신호를 다시 수학 문제의 답으로 해석하고, 그 결과를 우리가 원래 하려던 일의 결과물로 다시 해석해서 우리에게 알려 준다. 간단히 말하면 스마트폰의 자판에서 A자를 누르면 그게 위의 과정을 거쳐서 화면에 A자를 표시한다는 것이다. 양자컴퓨터는 이 과정 중에서 디지털 신호 대신에 양자역학적 상태를 신호로 이용하고, CPU 대신 양자프로세서가 양자역학적 현상을 이용해서 신호를 처리한다는 점이 다르다. 사용자 입장에서는 A 자판을 누르니 A가 표시되더라는 입력과 결과는 동일하다. 양자컴퓨터는 내부적으로 정보의 입력과 처리를 양자역학적으로 다루었을 뿐이다. 그런데 양자역학적으로 신호를 처리하면, 최소한 몇 가지 특별한 문제들에 대해서는 지금의 컴퓨터보다 어마어마하게 빠른 계산이 가능하다. 그 특별한 문제들 중에서 암호 해독 등이 있다. ●양자역학적인 신호처리는 어떤 것인가 기존의 컴퓨터에서 계산을 빠르게 하려면 어떻게 하는가. 일단 속도를 올려 주어진 시간에 더 많은 계산을 하게 하면 된다. 예를 들어 컴퓨터 CPU 클럭을 2GHz에서 4GHz로 올리는 일이다. 또 다른 방법은 여러 CPU를 병렬로 작동시키면 된다. 한 CPU에 여러 개의 코어를 넣거나, 혹은 CPU를 여러 개 동시에 작동시키면 된다. 이렇게 성능을 극대화한 것이 슈퍼컴퓨터이다. 속도를 2배 올리거나 개수를 2개 늘리면 성능은 대략 2배 증가한다. 기존의 컴퓨터에서 정보를 처리하는 단위는 0과 1의 디지털 신호를 다루는 ‘비트’(bit)다. 한편 양자컴퓨터에 정보를 저장하고 처리하는 기본단위는 양자비트, 즉 ‘큐비트’(qubit)다. 큐비트는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩 상태를 이용할 수 있으며, 멀리 떨어져 있는 큐비트 간에도 서로 강하게 연결되어 있는 얽힘 상태를 이용한다. 예를 들어 세 개의 비트가 있다고 하면, 각각의 비트는 디지털 신호 0 또는 1 이므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 그중 한 가지 조합, 예를 들어 001 등으로 정해진다. 한편 큐비트는 각 큐비트가 0과 1을 중첩으로 동시에 가질 수 있으므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 000, 010, 111… 등 모든 조합이 ‘동시’에 가능하다(3개의 큐비트라면 8개의 조합이 가능하다). 즉 큐비트를 이용하면 계산공간이 커져서 더 많은 정보를 한꺼번에 다룰 수 있다. 게다가 큐비트들이 얽힘으로 연결되어 있으면, 한 번의 조작으로 많은 수의 정보를 동시에 변경하고 처리할 수 있으며, 이를 ‘양자 병렬성’(quantum parallelism)이라고 표현한다. 이 경우 큐비트의 수를 2배 늘리면 성능은 4배, 큐비트를 3배 늘리면 성능은 8배 좋아지는 것을 기대할 수 있다. 컴퓨터의 크기가 커짐에 따라 성능이 늘어나는 것이 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 것이다. 양자컴퓨터가 특정 계산에서 슈퍼컴퓨터보다 빠를 수 있는 것은 앞에서 설명한 ‘양자병렬성’을 최대한으로 이용할 수 있는 수학 문제인 경우인데, 아직 몇 가지만이 알려져 있고, 대표적인 것이 소인수분해 문제이다. 이같이 양자컴퓨터의 성능을 최대한 활용하려면, 양자컴퓨터에 맞게 완전히 새롭게 고안된 알고리듬이 필수적이다. 소인수분해 문제는 1994년 피터 쇼어에 의해서 양자컴퓨터 알고리듬이 제안되었고, 이 문제가 지금 우리가 널리 쓰고 있는 암호체계(RSA암호)의 원리이기 때문에, 현재 암호를 무력화시킬 가능성이 제안된 것이었다. 이를 계기로 1990년대 중반부터 양자컴퓨터 연구가 급격히 확대되었다. ●구글 ‘양자우월성’ 곧 달성될 것으로 기대 양자컴퓨터의 큰 전환기는 그 이후 몇 차례 더 있는데, 먼저 2007~2008년경부터 미국 정부가 대규모 투자를 시작한 시점, 2014년 구글이 본격적으로 뛰어들고 2016년 IBM이 양자컴퓨터를 클라우드로 일반에 공개하는 등 대기업들이 본격적으로 참여한 일 등이다. 이후 벌어진 개발 경쟁의 결과물이 이번 구글의 양자우월성 발표이며, 이 역시 아주 중요한 티핑포인트라고 할 수 있다.이번에 구글이 사용한 시커모어 프로세서는 초전도 회로로 제작된 큐비트 53개로 구성된 소자이다. 2012년 칼텍의 존 프레스킬 교수는 지금 컴퓨터에서는 매우 어렵지만 양자컴퓨터에는 쉬운 특정 수학 문제를 양자컴퓨터에서 푸는 것을 시연하면, 양자컴퓨터가 최소한 한가지 임무에서는 지금 컴퓨터보다 앞선다는 것을 명확히 보여줄 수 있다는 제안을 하였고, 이를 ‘양자우월성’(Quantum Supremacy)이라고 명명했다. 구글 팀은 이를 위해서 별칭 ‘qubit speckle’(큐비트 얼룩무늬)이라는 알고리듬을 만들었는데 (레이저 빛이 간유리를 통과하고 나면 반짝이 패턴을 보이는 것과 같은 원리임) 이것은 큐비트 회로에 무작위로 고른 계산을 시키고 그 결과에서 나오는 특정한 패턴을 기존의 컴퓨터로 계산할 수 있을 것인가의 문제이다. 이번 발표는 양자컴퓨터가 대략 200초에 계산한 결과를 세계 최고의 슈퍼컴퓨터인 서밋으로 계산하더라도 약 1만년 걸릴 것으로 예상한다는 것이다. ●“슈퍼컴 1만년 걸릴 것 단 200초에 계산 가능” 물론 슈퍼컴퓨터에서 새로운 알고리듬을 개발하면 그 시간을 지금보다 대폭 줄일 수 있고, 경쟁사인 IBM은 그 시간을 2.5일 정도까지 줄일 수 있을 것이라고 발표하기도 하였다. 하지만 이번 결과는 매우 명확하게 양자컴퓨터가 특정한 계산을 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 잘할 수 있음을 보인 것임에 이견이 없다. 한가지 이야기하고 싶은 것이, 이 결과가 베일에 싸여 있다가 갑자기 나온 것이 아니라는 점이다. 구글 및 다른 연구팀들은 이미 지난 수 년간 관련 연구결과들을 꾸준히 공개해 왔고 성능 향상도 꾸준히 보고되고 있었다. 구글도 이미 2년 전에 이번 실험의 청사진을 구체적으로 발표하였다. 이미 지난해부터 최근에 발표된 하드웨어 성능을 보면서 양자우월성이 곧 달성되리라는 것은 이미 기대할 수 있었다. 구글의 양자AI랩 디렉터인 하르무트 네벤은 금년 초 ‘양자컴퓨터 성능이 이중지수적으로 매우 빠르게 발전한다’는 네벤의 법칙을 언급했고 이미 상반기에 구글이 양자우월성을 달성했다는 소문이 연구자들 사이에 언급되고 있었다.●현실로 다가온 양자기술 앞의 설명에도 양자컴퓨터가 도대체 무얼 하는 것인지 잘 이해가 되지 않는다면, 그것은 지극히 정상이다. 양자현상은 우리의 일상에서 겪는 직관과는 완전히 다르기 때문에 금방 이해했다고 생각한다면 디테일을 간과하거나 잘못 이해한 것이기 쉽다. 20세기 초 원자를 설명하기 위해 태동한 양자역학은 수학적으로 완벽하고 매우 아름다운 이론으로 자연현상을 완벽하게 설명하며 수많은 혁신을 가져왔다. 하지만 그 내용이 우리의 직관과 너무나 달라서 지금 우리의 언어로 그 결과를 어떻게 해석해야 하는가는 아직도 논란이다. 그런데 양자기술이 지금처럼 눈앞의 현실로 다가오는 시대라면, 뭐 자동차를 운전하는 데 꼭 차동기어의 원리를 이해하거나 그런 것이 있다는 사실조차도 알 필요는 없지 않을까 하고 여길 수도 있겠다. 하지만 그와 동시에 만약 당신이 자동차를 개발·제작하는 사람이라면 차동기어의 원리나 유체역학을 매우 잘 알고 있어야 하지 않을까 싶은 그런 시점인 것이다. 전 세계가 지금 양자기술에 열광하고 투자하는 이유는 단기간에 무언가 만들어내기 위한 것이라기보다는, 이 기술이 지금의 기술 패러다임 전반을 완전히 바꾸는 기술이기 때문이다. 양자컴퓨터가 현재 슈퍼컴퓨터의 연장선상에 있는 것이 아니듯이, 양자기술은 지금의 기술을 극한까지 개발하면 되는 기술이 아니라 시작부터 개념부터 완전히 다른, 새로운 패러다임이다. 그래서 지난해 말 시작된 미국 정부의 양자 이니셔티브에서는, ‘양자-스마트’(quantum-smart)한 인력을 어릴 때부터 키우는 일을 중요하게 다루고 있다. 즉 뼛속까지 양자역학의 개념을 체득한, 중첩이나 얽힘에 대해서 열심히 설명하지 않아도 그냥 자연스레 체험으로 알고 있는, 그런 인력이 있어야 다가오는 기술 패러다임 시프트를 선도할 것이라는 점이다. ●비트코인에는 앞으로 상당기간 영향 없을 것 예전에는 원자 세계에서 일어나는 양자역학을 말과 글로써 열심히 설명해야 하는 상황이었다면, 지금은 완전히 양자역학적으로 동작하는 머신, 즉 양자컴퓨터가 일반 대중에 공짜로 공개되어 있는 상황이다. 실제 학생들과 양자컴퓨터에서 코딩을 조금만 해보면, 앞에서처럼 중첩이니 얽힘이니 열심히 설명하지 않아도 그것이 어떤 것이란 것을 금방 습득한다. 구글의 양자컴퓨터 팀을 이끌고 있는 존 마르티니스 박사는 세계 최고 수준의 물리학자이지만 항상 자신을 양자 엔지니어라고 부른다. 우리 눈앞에서 작동하는 양자머신을 만드는 사람이란 의미이다. 이제는 양자역학을 실생활에서 직접 체험하는 시대가 다가온 것이다. 양자우월성에 대한 소식이 전해진 그날, 비트코인 가격은 급락했다. 결론부터 말하면 양자컴퓨터는 당장, 그리고 앞으로도 한참 동안, 비트코인에 전혀 영향이 없다. 따라서 투자자라면 그때 저가에 비트코인을 샀어야 했다. 양자컴퓨터에 대해 과장해 이해한 사례다. 양자컴퓨터 관련 기술은 앞으로도 계속 빠르게 발전해 장기적으로는 암호 해독, 중단기적으로는 신약이나 신물질 개발 등의 응용분야에 도움을 줄 것이다. ●양자컴퓨터 시대 무얼 준비할 것인가 그러나 양자컴퓨터가 어떤 중요한 일을 해 줄지, 하드웨어가 어디까지 개발이 될지는 아직은 잘 모르는 열린 문제이다. 양자컴퓨터의 성능이 계속 향상되면서, 각 단계의 성능에 맞는 활용이 이루어질 것으로 예측할 뿐이다.그래서 지금을 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)시대라고 부른다. 몇 가지 분명한 것은 있다. 양자컴퓨터는 매우 비싸고 덩치가 큰 물건이다. 따라서 앞으로도 양자컴퓨터는 클라우드 형태로 운영될 것이다. 현재의 컴퓨터는 앞으로도 지금의 역할을 충실히 수행할 것이며, 양자컴퓨터는 현재의 컴퓨터가 지금까지는 아예 못했던 문제들을 새롭게 해결해 줄 것이다. 무엇보다 자명한 것은, 양자기술은 진입장벽이 매우 높은 기술이라서 미리미리 준비하고 대비해야 한다. 그것은 단지 투자의 규모를 늘리는 문제가 절대 아니다. 영화 ‘타짜’에서 정마담이 말하지 않았던가 “호구는 밑천이 적어서 돈을 잃는다고 생각한다.” 그보다는 게임을 잘하는 실력 있는 ‘양자-스마트’ 플레이어를 길러내는 것이 승리의 핵심이다. 사람이 전부다. 정연욱 한국표준연구원 연구원■ 정연욱 연구원은 필자 정연욱 연구원은 한국표준연구원 소속으로 서울대 물리학과를 나온 뒤 모교에서 석박사를 마쳤다. 독일 율리히연구소 연구원(1997)과 서울대 연구원(1999-2002), 미국 상무부 표준기술연구소인 NIST Boulder 연구원(2002-2005)을 거쳐 2005년부터 한국표준과학연구원 양자기술연구소에서 일하고 있다.

발사 1년 만에 태양 2400만㎞ 앞에 근접 태양서 나오는 초속 200~900㎞ ‘태양풍’ 자기장 변화가 가속 만든단 사실 밝혀내 초속 450㎞ 미만 바람 코로나 구멍서 비롯 그리스 신화에서 크레타섬에 갇힌 천재 발명가 다이달로스는 아들 이카로스와 함께 새의 깃털을 밀랍으로 붙여 만든 날개를 달고 탈출을 시도한다. 다이달로스는 탈출 직전 이카로스에게 “태양을 똑바로 쳐다보고 날지 마라. 그러면 추락하게 될 테니까”라고 충고를 했다. 그러나 하늘을 나는 것에 신이 난 이카로스는 태양을 향해 너무 높이 날았다가 날개를 잃고 바다에 떨어져 죽었다.태양은 지구에 사는 모든 생물에게 생명의 원천이다. 과학기술이 눈부시게 발달했지만 얼마 전까지만 해도 태양은 멀리서 바라볼 수밖에 없는 천체였다. 태양 표면의 온도는 5778K(절대온도 켈빈·섭씨 약 5504도)이고 태양 대기 가장 바깥쪽인 코로나의 온도는 100만K(약 섭씨 99만 9727도)에 이르기 때문에 ‘태양 탐사는 불가능한 임무’였다. 그러나 지난해 8월 12일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 인류 최초로 태양 탐사를 목적으로 만들어진 ‘파커 태양 탐사선’이 발사됐다. 파커 태양 탐사선은 1958년 태양에서 입자와 자기장의 지속적 방출이 있다는 태양풍 가설을 세운 과학자 유진 파커 박사의 이름을 딴 것으로 생존 과학자의 이름을 우주선에 명명한 것은 처음이었다. 파커 태양 탐사선은 발사 1년 만에 태양과 가장 가까운 행성인 수성까지 거리인 5800만㎞보다 더 가깝게 태양에 다가가 관찰했다. 그렇게 얻어진 데이터를 바탕으로 태양풍의 기원과 고에너지 입자물리학에 대한 통찰력을 보여 준 연구 결과들이 한꺼번에 발표됐다. 미국 프린스턴대, 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 캘리포니아공과대(칼텍), 존스홉킨스대 응용물리학연구소 등 15개 연구기관과 그리스, 영국, 프랑스 공동연구팀을 비롯한 세 개의 연구팀은 파커 탐사선이 태양에서 2400만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 코로나를 정밀 관찰해 얻은 데이터들을 분석해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5일자에 세 편의 논문과 한 편의 분석논문으로 발표했다. 태양에서 불어오는 바람이라고 할 수 있는 태양풍은 양전자, 전자 같은 미립자와 고에너지 입자 등 물질을 초당 약 100만t 가까이 방출하고 있다. 태양풍의 속도는 초속 200~900㎞인데 초속 750~900㎞는 빠른 태양풍, 초속 450㎞ 이하는 느린 태양풍으로 분류된다. 태양풍은 보통 코로나를 떠나면서 속도가 빨라지고 지구 가까이 오면서 속도나 특성이 변화되는데 이전까지는 이 같은 현상에 대해 정확한 설명을 내놓지 못했었다. 저스틴 캐스퍼 미시간앤아버대 기후우주과학과 교수가 주도한 연구팀은 파커 태양 탐사선이 보내온 자료를 분석한 결과 자기장의 변화가 태양풍의 속도를 증가시킨다는 사실을 발견했으며 이런 속도의 증가는 이론적으로 예측한 것보다 더 빠르다는 것을 확인했다. 또 러셀 하워드 미해군연구소 박사가 주도한 연구팀은 초속 450㎞ 미만의 느린 태양풍에 초점을 맞춰 분석을 했는데 느린 태양풍은 태양의 적도 부근에서 발견된 코로나 구멍에서 비롯된다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 종합한 데이비드 맥코머스 프린스턴대 우주물리학과 교수(플라스마물리학)는 “태양에 가깝게 다가가는 것 자체가 매우 위험한 모험이지만 파커 태양 탐사선은 앞으로도 5년 동안 태양에 근접하면서 지금까지 알지 못했던 태양의 구조와 태양풍에 대한 상세한 정보를 얻게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

논란의 여지가 있는 항노화 보충제인 ‘NAD+’가 중년의 나이에 노인처럼 되는 질병인 베르너 증후군이 있는 환자의 세포 노화를 늦춰 수명을 늘릴 수 있을지도 모른다고 일부 과학자가 주장하고 나섰다. 덴마크 코펜하겐대 건강노화센터의 빌헬름 보어 교수가 이끄는 국제 연구진은 베르너 증후군 환자의 수명을 잠재적으로 늘릴 수 있는 새로운 방법을 발견했다고 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 연구진은 연구에서 베르너 증후군 환자의 혈액 표본 검사와 초파리와 회충을 사용한 동물 모델 실험을 통해 NAD+의 정기적인 투여가 신체 노화 과정을 지연하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 보여줬다. NAD+는 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD·Nicotinamide Adenine Dinucleotide)라는 이름의 분자가 체내에서 많아지도록 고안한 보충제다. 지금까지 많은 과학자가 이를 투여하는 동물 실험을 통해 새로운 세포의 생성이 촉진돼 노화가 지연되는 증거를 발견했다고 주장해 왔지만, 비평가들은 증거가 여전히 빈약하다고 말해 10년 넘게 논란이 진행 중이다. 이에 대해 연구진은 “연구는 체내에서 노화한 세포가 스스로 죽기 전에 세포 속에 있던 손상된 미토콘드리아가 먼저 제거되는 정화 과정인 미토파지(Mitophagy)의 이해를 목표로 삼은 것”이라고 설명했다. 연구 논문에 따르면, 연구진은 혈액 검사와 동물 모델 실험 모두에서 미토파지에 결함이 있는 것을 확인했다. 이에 따라 연구진이 동물 모델 실험에서 NAD+를 투여하는 추가 실험을 진행한 결과, 미토파지가 제대로 이뤄지는 것으로 나타났다. 이에 대해 보어 교수는 “우리는 이 연구에서 베르너 증후군이 정화 과정의 오류 때문에 나타나는 것임을 처음으로 보여줬다”면서 “동물 모델에서는 NAD+를 투여해 정화 과정을 개선하면 수명 연장과 노화 지연을 볼 수 있었다”고 밝히면서도 “이 연구로도 베르너 증후군의 정확한 원인은 알아내지 못했다”고 말하며 아쉬워했다. 이제 연구진은 베르너 증후군이 가장 많은 일본에서 현지 임상의들과 함께 환자들을 대상으로 임상시험을 시행할 계획이다. 이들은 이 연구가 환자들이 더 오래 살고 더 높은 삶의 질을 갖도록 선행 연구와 같은 결과가 나오길 간절히 희망한다고 밝혔다. 한편 베르너 증후군은 유전자 이상으로 발생하는 유전병으로 빠르게 노화가 일어나 성인조로증이라고도 부른다. 사춘기 전까지 정상적으로 성장하지만, 사춘기가 시작되면서 급격히 노화가 시작돼 40세에 이르면 몇십 년 정도 더 늙어 보이게 된다. 성장이 빠르게 일어나는 10대에 성장이 일어나지 않아 작은 키를 갖는다. 20대나 30대가 되면 머리카락이 희거나 빠지며, 쉰 목소리가 나고, 피부가 두꺼워지며, 백내장이 생긴다. 암이나 심장질환 등으로 인해 40대 후반이나 50대 초반까지밖에 살지 못한다. 사진=123rf 연구 논문=https://www.nature.com/articles/s41467-019-13172-8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간과 개의 ‘절친’ 역사는 무려 4만 년에 달한다. 오랜 시간 이어져 온 친밀한 관계를 입증하듯, 인간은 동물 가운데 유독 개의 ‘표정’은 더욱 정확히 이해한다는 내용의 연구결과나왔다. 독일 막스플랑크진화인류연구소 연구진은 각기 다른 문화적 배경을 가진 성인 89명과 어린이 77명을 대상으로 개의 표정을 얼마나 이해하는지 실험했다. 연구진은 실험 참가자들에게 개와 침팬지, 그리고 사람의 모습을 담은 사진을 보여주고, 이들에게 화남, 행복, 슬픔, 공포, 무표정 등을 구분하도록 했다. 사진 속 동물의 표정은 해당 동물을 찍은 사진작가를 통해, 사진이 촬영될 당시의 상황과 분위기 등으로 유추했다. 그 결과 실험 참가자들은 개의 사진에서 화난 표정과 행복한 표정 등을 비교적 쉽게 구분할 수 있었다. 특히 실내에서 개와 함께하는 비중이 높은 유럽인의 경우, 개를 주로 실외에서 키우는 이슬람 민족에 비해 슬픔과 공포, 중립적인 표정 등을 매우 세밀하게 구분해냈다. 실험에 참가한 어린이의 경우, 문화적 배경과 상관없이 거의 동일하게 개의 행복한 표정과 화난 표정을 구별해냈다. 이에 반해 성인과 어린이 모두 인간과 유전적으로 가장 가깝다고 평가받는 침팬지의 표정은 정확하게 읽어내지 못했다. 이러한 경향은 어린이의 경우 더욱 강하게 나타났다. 연구진은 이번 연구가 인간이 개의 표정과 감정을 읽는 능력을 가졌을 뿐만 아니라, 문화적 차이에 따라 이러한 능력의 차이도 존재한다는 사실을 입증했다는 점에서 주목할 만하다고 밝혔다. 또 개의 표정을 인식하는 능력은 주로 나이와 경험을 통해 얻을 수 있으며, 특히 성인은 개를 키우는지 여부와 관계없이 개에 대해 긍정적인 태도를 가지는 문화적 배경에서 자랄 경우 개의 표정을 더욱 정확하게 읽어낸다는 사실이 확인됐다. 연구진은 “개의 표정을 읽는 인간의 능력은 타고나는 것이 아니라 학습하는 것”이라면서 “이러한 특성은 진화적으로 선택된 특성이 아니며, 성인의 경우 개와 관련한 문화적 배경에 따라 능력에 차이를 보인다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com(자료사진) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr