인류의 기원/이상희·윤신영 지음/사이언스북스/352쪽/1만 7500원 ‘농경생활은 인류를 부유하게 만들었다’, ‘원시인은 대개 식인종이었다’, ‘인류는 원래 한 가족이었다’…. 인류사를 들먹일 때 흔히 거론되는 말들이다. 그런데 최근 인류학의 연구 성과는 지금까지 알려졌던 통념을 자주 뒤집어 주목받는다. ‘인류의 기원’은 그런 잘못된 상식의 오류와 원인을 살필 수 있는 책으로 눈길을 끈다. 미국 캘리포니아대 인류학과 교수와 과학전문기자(과학동아 편집장)가 만나 최신 인류학 이야기를 독특하게 소개했다. 수많은 인류의 진화과정 가운데 인류역사에 이정표가 된 사건과 고인류학의 트렌드를 22개의 흥미로운 이야기로 풀어낸다. 우선 농경생활이 인류를 부유하게 만들었다는 명제를 보자. 저자들은 종족 연구며 화석 연구결과 등을 통해 수렵·채집의 시절에도 생활이 꽤 윤택했다고 말한다. 외려 농경 생활 시작과 함께 영양부족 현상이 나타났고 몸집도 더 왜소해졌다는 것이다. 농경생활이 인류의 성공으로 받아들여진 건 물질적 풍요가 아니라 출산율 증가 때문이라는 주장이다. 현생 인류가 모두 아프리카에서 온 조상에서 진화했다는 ‘아프리카 기원론’도 뒤집는다. 최근에는 현생 인류가 여러 지역에서 발생해 진화했다는 ‘다지역 진화론’이 더 힘을 얻고 있는 추세임을 보여준다. 책은 이것 말고도 큰 두뇌와 직립보행으로 인류가 얻게 된 장단점이며 인간의 노년기가 다른 동물과 달리 유독 연장된 까닭, 사람들의 피부가 하얗게 된 이유 등을 소개하는데 스토리텔링식으로 전해 읽는 재미가 쏠쏠하다. 이야기를 풀어가면서 저자들이 콕 짚어 강조한 대목이 눈에 띈다. 바로 인간의 유전자 변화 속도가 더욱 빨라졌고 그 변화의 주체는 다름 아닌 문화라는 것이다. “문화가 인류 진화에 영향을 미친다면 지금의 노령 사회도 어떤 식으로든 우리의 진화를 새로운 양상으로 이끌 것이다.” 김성호 선임기자 겸 논설위원 kimus@seoul.co.kr

“모든 종류의 남용과 고리대금업은 제한받아야 한다.” “강대국들은 권력과 물질적 번영을 위해 이기적이다. 끝없이 돈에 목말라하고 있다.” “약하고 빈곤한 계층을 경제적, 사회적으로 배척하는 것은 ‘중대한 죄’다.” 미국을 방문 중인 프란치스코 교황이 25일(현지시간) 뉴욕 유엔본부에서 열린 제70차 유엔총회에서 강대국들을 향해 쓴소리를 쏟아냈다. 교황은 이날 연설에서 물질적인 이득을 쫓는 이른바 우리 사회의 ‘강자’들을 호되게 비판하면서 ‘약자보호’를 거듭 강조했다. 총회장에는 193개 회원국 대표들이 모두 자리했다. 교황은 먼저 세계 평화와 인권에 대한 유엔의 기여를 높이 평가하면서도 유엔이 국제사회의 분쟁 해결에 큰 역할을 하지 못한데 대해 비판했다. 그는 우크라이나, 시리아, 남수단의 분쟁을 둘러싼 안전보장이사회(안보리) 간의 이견을 거론하면서 “인간이 분파적 이해관계 보다 우선해야 하는데 후자가 더 정당성을 갖는 것 같다”고 했다. 안보리에 더 공정한 체제가 도입돼야 한다는 제언도 있었다. 교황은 낙태나 남성과 여성의 차이, 동성결혼에 대해서는 가톨릭 교리에 충실한 입장을 보였다. 그는 낙태 문에 대해서는 “(생명은) 모든 단계에서 절대적으로 존중돼야 한다”고 말했고, 남성과 여성에게는 “타고난 차이”가 존재한다고 했다. 또 서구의 자유로운 사고방식이 비 서구 지역에 변형된 형태의 라이프스타일을 강요함으로써 ‘사상적 식민지화’를 시키고 있다는 발언도 했다. 최근 미국이 동성 결혼을 합법화한 일을 우회적으로 비판했다는 분석이다. ‘약자 보호’에 대해서도 목소리를 높였다. 교황은 빈곤층도 교육의 권리와 더불어 ‘3L’, 즉 주거(lodging)·노동(labor)·토지(land)에 대한 권리를 가진다고 강조했다. 이외에도 교황은 ▲시리아·이라크의 이슬람 극단주의자에 탄압받는 기독교도의 보호 ▲핵무기 전면 금지 ▲인신매매 금지 등에 각국 정부 지도자들이 적극적으로 나서 달라고 당부했다. 특히 마약밀매에 대해서는 “수백만 명의 목숨을 소리없이 죽이는 일”이라며 강하게 비판했다. 아르헨티나 출신인 교황의 연설은 스페인어로 진행됐다. 한편 교황은 연설 직후 9·11테러 추모박물관으로 이동해 미사를 집전하고, 희생자 유가족을 위로했다. 교황은 할렘 학교를 방문한 데 이어 포프모빌(교황이 타는 공식 의전 차량)인 흰색 지프 랭글러를 타고 뉴욕의 ‘허파’인 센트럴파크를 가로지르는 도심 퍼레이드를 벌였다. 매디슨 스퀘어가든에서 야외 미사를 집전한 뒤 뉴욕 일정을 마치고 마지막 행선지인 필라델피아로 향한다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

멀고 먼 우주를 다양한 색채로 수놓은 환상적인 성운의 모습이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 촬영한 '베일 성운'(Veil Nebula)의 모습을 공개했다. 지구에서 백조자리 방향으로 약 2100광년 떨어진 곳에 위치한 베일 성운은 마치 여러 색의 물감으로 그린듯 밝고 화려한 빛깔의 가스 구름으로 이루어져 있다. 흥미로운 것은 베일 성운은 한마디로 별의 시체라는 점. 지금으로부터 약 8000년 전 태양 질량의 20배 정도되는 초신성(超新星)이 폭발하면서 남긴 잔해가 지금 우리가 보는 이 사진이다. 일반적으로 별은 진화의 마지막 단계에 이르러 폭발(초신성 폭발)하면서 엄청난 에너지를 순간적으로 방출한다. 이때 생긴 강력한 충격파가 우주공간으로 퍼지면서 성간물질에 영향을 미치고 이온화된 수소는 붉은색으로, 산소는 파란색으로 발한다. 베일성운은 우리의 상상으로는 가늠하기 힘든 약 110광년 크기로 펼쳐져 있으며 이 사진은 그중 2광년을 담아냈다. 　 사진=NASA/ESA/HUBBLE HERITAGE TEAM　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

현대화된 국산 소총의 시초는 무엇일까요. 1974년 군이 미국 콜트사의 라이선스를 얻어 생산한 M16A1이 시작이었습니다. 하지만 순수 우리 기술로 개발한 무기가 아니었기 때문에 갈증은 여전했습니다. 그래서 1970년 창설된 국방과학연구소는 K1A 기관단총과 K2 소총을 자력으로 개발해 각각 1982년과 1984년부터 군에 보급했습니다. 이 총들은 수십 년이 지난 지금도 군에 제식 소총으로 보급돼 있습니다. 군은 이후 누구도 개발하지 못한, 심지어 군사 강국인 미국도 개발에 실패한 총기에 도전하기로 했습니다. 국방과학연구소가 2000년부터 8년 동안 185억원을 들여 ‘미래형 명품 무기’로 개발했다던 K11 복합소총이 그것입니다. 그런데 K11은 사실상 애물단지로 전락했습니다. 애초 이 무기는 5.56㎜ 자동소총과 20㎜ 공중폭발탄 발사기를 갖춰 군은 물론 많은 국민들의 이목을 집중시켰습니다. 레이저 거리측정기를 이용해 조준점을 잡으면 마이크로 프로세서가 거리를 탄환의 회전수로 환산해 공중폭발탄을 적의 상공에서 터트릴 수 있습니다. 1정당 가격은 1600만원 수준으로 책정됐습니다. ●수년 동안 사고 원인 못 알아내… 문책조차 없어 그러나 2009년부터 지금까지 900정가량 군에 보급한 총기는 도입한 지 얼마 지나지 않아 문제를 일으켰습니다. 2011년 10월 야전 운용성 확인사격 중 20㎜ 공중폭발탄이 총기 내부에서 터져 병사 1명이 얼굴과 손등에 열상과 찰과상을 입은 사건이 시작이었습니다. 2012년 2월까지 약 5개월간 진행한 국방부 감사에서 ‘전자기파 간섭 현상’이 원인으로 지목됐습니다. 사업을 주관하는 방위사업청은 문제를 충분히 개선할 수 있다고 장담했습니다. 방사청은 다음해 사격통제장치와 격발장치를 개선하고 유탄이 일정 회전을 한 뒤에 폭발하도록 신관(기폭장치)을 개량했다고 밝혔습니다. 지난해 3월 경기 연천군 국방과학연구소(ADD) 다락대사격장에서 또 폭발 사고가 일어났습니다. 3명이 다치는 사고였는데요. 이번에는 레이저 거리 측정기와 사격통제장치 이상이 원인이라고 했습니다. 레이저 거리 측정기를 2~3번 눌렀는데 사격통제장치가 이것을 방아쇠 격발로 오인해 신관에 신호를 줬고 유탄이 폭발했다는 설명이었습니다. 결국 앞서 조사와 마찬가지로 총기 내부의 문제로, 개선이 가능하다는 결론이 나왔습니다. 국방부는 자석만 대도 폭발한다는 지적까지 나오자 아예 군 관계자, 기자, 일반인들을 다락대사격장으로 초청해 실제로 총기에 자석을 갖다 대는 시연회까지 벌이며 국민들을 안심시켰습니다. 총기 외부에 폭발을 일으킬 요인은 절대로 존재하지 않는다고 강조했습니다. 하지만 결론은 다른 방향으로 나왔습니다. 방사청은 지난 4월 “공중폭발탄에 영향을 미치는 전자기파 간섭 현상은 저주파수 고출력 전자파에 의해 발생하는 것”이라고 밝혔습니다. 외부의 전자기파에 공중폭발탄이 영향을 받을 수 있다는 겁니다. 구형탄은 모두 해당되고 전자기파 충격 센서를 단 신형탄만 문제가 없답니다. 비축한 구형탄 15만발은 1발당 16만원입니다. 하지만 240억원의 예산이 공중에 날아갈 위기에 처한 것보다 더 황당한 것은 여전히 완벽하게 문제의 원인을 규명하지 못했다는 겁니다. ●1306만원짜리 사격통제장치 품질은 ‘엉망’ 방사청은 언론의 문제 지적에 “규정이 없어 탄약에 대한 전자기파 시험을 하지 못했다. 미국도 탄약에 대한 조사 규정은 없다”고 항변했습니다. 세계적으로도 유례가 없는 완전히 새로운 형태의 무기이기 때문에 규정이 없는 것은 맞습니다. 그러나 수년 동안 이어진 사고 원인조차 규명하지 못한 책임은 누가 져야 할까요. 그제서야 방사청은 저주파수(60Hz) 대역의 180dBpT 수준의 강한 자기장을 방출하는 장비가 존재하는지, 있다면 무엇인지 전자파연구소를 통해 조사에 착수했다고 했습니다. 대신 신형탄을 사용하면 된다고 거듭 해명했습니다. 비난 여론이 높았습니다만 그래도 여기까지는 일반적인 무기 개발 과정에 벌어지는 여러 시행착오 중 하나라고 여기는 이들이 많았습니다. 빈번한 총열 고장 등 다른 문제도 많이 있었고, 올해 사업 예산이 60%나 삭감되는 수모를 당했지만 많은 이들이 완전히 기대를 버리진 않았습니다. 여기서 결정적으로 총기 가격의 77%(1306만원)를 차지하는 핵심 장치인 사격통제장치의 품질이 엉망이라는 사실이 드러났습니다. 이것은 완전 전자식 총기의 존재 의미를 상실하게 할 수 있는 중대한 문제입니다. 사격통제장치 문제는 2011년 아프가니스탄에 파병된 오쉬노 부대에서 처음 발생했습니다. 사격통제장치가 사격 도중 충격을 이기지 못하고 갈라지는 현상이 발생했습니다. 방위사업비리 합동수사단 조사에서 납품 업체는 충격량을 3분의1로 줄여 검사를 마친 뒤에 불량 부품으로 납품한 것으로 드러났습니다. 시험검사를 납품 업체가 직접 진행했고, 지난해까지 검사 조작 문제는 누구도 알지 못했습니다. 군에는 국방기술품질원이라는 품질검사기관이 있었지만 눈먼 것이나 다름없었습니다. 방산업체 사업본부장 등 간부 3명이 구속 기소됐고 비난 여론은 잦아들 기미를 보이지 않습니다. ●전차 등 대형 사업 골몰… 예산 선진국의 20%뿐 완제품으로 보급된 사격통제장치 250대 가운데 208대가 결함으로 반품됐습니다. 나머지 660여대 가운데 일부에서도 각종 균열과 이물질 발생 등 결함이 나왔다고 합니다. 폭발 사고가 벌어진 2011년부터 숱하게 감사를 벌인 국방부나 사업을 주관하는 방사청도 이 문제를 짚어 내지 못했습니다. 문제가 있는 무기는 다시 만들면 됩니다. 하지만 전문가들이 모두 모여 있음에도 불구하고 문제점조차 제대로 잡아내지 못한 군 기관들이 변화하지 않는 한 이런 문제는 또 벌어질 수밖에 없습니다. 극소수 수출 물량을 제외하면 군납 외에는 총기 시장 자체가 존재하지 않는 나라에서 주먹구구식 총기 개발 계획을 진행한 군에 대한 비난은 어쩌면 당연할지도 모릅니다. 투자는 부실하고 장기 계획은 미흡하니 개발이 제대로 이뤄질 리가 없습니다. 양욱 국방안보포럼 연구위원은 “평상시에 총기 개발 사업을 진행한 사례가 없다. 누구도 보병 화기에 대한 얘기를 제대로 내놓지 못했고, 기본화기에 대한 투자 자체가 부실하다”고 지적했습니다. 또 “현대전은 첨단장비의 각축장이라지만 전투력의 핵심은 보병의 전투력인데 전투기다, 전차다 대형 사업에만 골몰해서 이리저리 끌려다닌다”면서 “사업 자체가 없는데 누가 총을 개발하려고 하겠나”라고 반문했습니다. 정홍용 국방과학연구소 소장은 “미운 오리새끼가 돼버린 K11 복합소총을 백조로 만들고자 내년 말을 목표로 대폭 개량하려고 한다”고 밝혔습니다. 조급하게 서두르지 않겠다는 뜻입니다. 연구소는 사격통제장치 크기를 절반 이하로 줄이고 품질을 개선하는 한편 전체 총기 무게도 10%가량 줄일 계획입니다. 격발 시 충격 문제도 개선한다고 합니다. 역사적으로 총기를 단번에 개발한 사례는 많지 않습니다. 우리도 과감한 투자를 해야 하지만 우리 국방 예산 규모로 보면 쉽지 않은 일입니다. 현재는 해외 선진국의 5분의1, 7분의1 예산으로 총기를 개발하는 실정입니다. 미국조차 복합소총 개발에 실패한 점을 보면 시행착오도 충분히 이해할 수 있는 부분입니다. 정부는 늘 이런 애로를 호소해 왔습니다. 그렇지만 사업 관리도 제대로 못 한다는 비판은 받지 말아야겠죠. 과감한 투자를 받으려면 국민들의 공감부터 끌어내야 합니다. 미운 오리새끼라는 오명을 벗고 백조가 되는 그날을 기대하겠습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

유전자는 네가 한 일을 알고 있다/네사 캐리 지음/이충호 옮김/해나무/480쪽/1만 8000원 2000년 6월 26일 과학자들이 인간게놈(유전체) 지도를 완성했을 때 우리 인류는 드디어 건강과 질병에 관한 모든 걱정을 내려놓을 수 있으리라는 꿈에 부풀었다. 인류의 청사진을 손에 쥐게 되면서 생명 현상에 관한 모든 궁금증을 풀 수 있으리라 기대했다. 하지만 현실은 장밋빛 전망과는 달랐다. 알면 알수록 더 많은 궁금증을 낳을 뿐이었다. 예컨대 일란성 쌍둥이의 DNA 염기서열은 같은데도 완전히 다른 인생을 맞이한다. 환경과 경험의 차이 때문이라면 어떤 식으로 유전자에 영향을 미치는 것일까. ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’(원제 The Epigenetics Revolution)는 DNA 염기서열만으로는 설명되지 않는 현상들을 최신 후성유전학 연구 결과에 기대어 상세하게 풀어나간다. 후성유전학(epigenetics)이란 환경에 따라 유전자가 발현되거나, 혹은 발현되지 않는 방식이 어떻게 변화하는지를 연구하는 유전학의 하위학문이다. 저자에 따르면 DNA는 대본에 가깝다. 셰익스피어의 ‘로미오와 줄리엣’을 가지고 만든 조지 큐커 감독의 1936년 작 영화와 배즈 루어먼 감독의 1996년 작 영화가 서로 완전히 다르듯이 세포가 DNA에 들어 있는 유전암호를 읽을 때에도 똑같은 일이 일어난다. DNA의 운명은 ‘사용법’에 따라 달라진다는 얘기다. 우리가 먹는 음식, 화학물질과 오염 물질, 자외선 등 수많은 환경 자극과 경험은 유전자가 발현하는 방식에 극적인 변화를 초래할 수 있는 잠재적 요인이다. 저자는 “최근 생물학에서 일어난 혁명은 놀라운 후성유전 현상이 어떤 원인 때문에 일어나는지 처음으로 제대로 이해하게 해주었다”며 “무엇보다 중요한 사실은 본성(유전정보)과 양육(환경) 사이를 잇는 잃어버린 고리를 우리가 마침내 찾아내기 시작했음을 의미한다는 점”이라고 했다. 잃어버린 고리는 바로 환경이 우리에게 이야기하는 방식과 우리를 변화시키는 방식을 가리킨다. 책에 따르면 후성유전적 현상은 DNA에 메틸기(基)가 달라붙거나(DNA 메틸화), DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질에 변형이 생기거나(히스톤 변형) 하는 현상과 관련이 깊다. 부모로부터 멀쩡한 DNA를 물려받더라도 환경 등의 영향으로 DNA 메틸화나 히스톤 변형이 일어나면 유전자가 발현돼야 하는 상황에서 발현되지 않거나, 발현되지 않아야 할 상황에서 발현되면서 몸에 문제가 쌓인다. 환경이 바뀌어도 그 패턴은 고정되며 어떤 문제는 세대를 넘어 자식, 손자에게까지 유전되기도 한다. 예컨대 임신 초기 석 달 동안 산모가 영양실조에 시달리면 태아의 세포들은 영양을 보충하기 위해 유전자 발현을 변화시킨다. 이런 아이들의 세포는 제한된 영양 공급을 최대한 활용하도록 후성유전적으로 프로그래밍되어 비만아가 될 확률이 높아진다. 극단적인 예로 네덜란드 대기근(1944~1945)의 생존자를 추적해 조사한 결과 임신 초기 석 달 동안 굶주렸던 산모의 아이들에게서 평균 아이들보다 비만율이 높게 나타났고 정신적인 문제가 발생하는 비율도 더 높았다. 또 이때 태어난 여자아이가 나중에 임신해서 첫아이를 낳으면 그 아기는 대조군보다 체중이 더 많이 나가는 경향이 있었다. 20여년 전 어머니 자궁 속에서 발달하던 때의 경험이 자신의 아이에게까지 영향을 미친 것이다. 스웨덴 웨베르칼릭스에서 발견된 데이터도 의미심장하다. 할아버지가 9~12세 소년일 때 영양을 과다 섭취했을 경우 그의 손자가 당뇨병에 걸릴 확률이 높다. 어린 시절 학대를 경험한 어른의 자살률이 높은 것도 후성유전학으로 설명이 가능하다. 연구 결과 어린 시절에 트라우마를 겪은 어른에게서는 스트레스를 많이 받을수록 많이 생산되는 코르티솔의 평균 생산량이 더 높다. 어린 시절 학대를 받는 동안에 몸속의 신호는 코르티솔을 과잉 발현하게 하며 이 같은 패턴이 고정되면 정상인보다 정신질환에 더 취약한 상태가 된다. 이처럼 살아가면서 겪는 경험은 후성유전을 통해 행동에 지속적이고 장기적인 영향을 미친다. 유전자 발현에 변화가 일어나면 세포의 기능과 세포 자체의 본질이 변할 수 있다는 것이 알려지면서 과학자들은 후성유전이 인간의 건강에 미칠 막대한 영향에 주목하기 시작했다. 제약회사들은 일부 심각한 질병을 치료하기 위해 차세대 후성유전 의약품 개발 경쟁에 수억 달러를 쏟아붓고 있다. 저자는 “21세기에는 후성유전학이라는 새로운 분야가 우리가 지금까지 도그마로 간주해 온 것을 무너뜨린 뒤 아주 다양하고 복잡하고 아름다운 방식으로 그것을 다시 쌓아 올릴 것”이라고 강조했다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

　유전자는 네가 한 일을 알고 있다 　네사 캐리 지음/ 이충호 옮김/ 해나무/ 480쪽/ 1만 8000원 　 　2000년 6월 26일 과학자들이 인간게놈(유전체) 지도를 완성했을 때 우리 인류는 드디어 건강과 질병에 관한 모든 걱정을 내려놓을 수 있으리라는 꿈에 부풀었다. 인류의 청사진을 손에 쥐게 되면서 생명 현상에 관한 모든 궁금증을 풀 수 있으리라 기대했다. 하지만 현실은 장밋빛 전망과는 달랐다. 알면 알수록 더 많은 궁금증을 낳을 뿐이었다. 예컨대 일란성 쌍둥이의 DNA 염기서열은 같은데도 완전히 다른 인생을 맞이한다. 환경과 경험의 차이 때문이라면 어떤 식으로 유전자에 영향을 미치는 것일까. 　‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’(원제 The Epigenetics Revolution)는 DNA 염기서열만으로는 설명되지 않는 현상들을 최신 후성유전학 연구 결과에 기대어 상세하게 풀어나간다. 후성유전학(epigenetics)이란 환경에 따라 유전자가 발현되거나, 혹은 발현되지 않는 방식이 어떻게 변화하는지를 연구하는 유전학의 하위학문이다. 저자에 따르면 DNA는 대본에 가깝다. 셰익스피어의 ‘로미오와 줄리엣’을 가지고 만든 조지 큐커 감독의 1936년 작 영화와 배즈 루어먼 감독의 1996년 작 영화가 서로 완전히 다르듯이 세포가 DNA에 들어 있는 유전암호를 읽을 때에도 똑같은 일이 일어난다. DNA의 운명은 ‘사용법’에 따라 달라진다는 얘기다. 우리가 먹는 음식, 화학물질과 오염 물질, 자외선 등 수많은 환경 자극과 경험은 유전자가 발현하는 방식에 극적인 변화를 초래할 수 있는 잠재적 요인이다. 　저자는 “최근 생물학에서 일어난 혁명은 놀라운 후성유전 현상이 어떤 원인 때문에 일어나는지 처음으로 제대로 이해하게 해주었다”며 “무엇보다 중요한 사실은 본성(유전정보)과 양육(환경) 사이를 잇는 잃어버린 고리를 우리가 마침내 찾아내기 시작했음을 의미한다는 점”이라고 했다. 잃어버린 고리는 바로 환경이 우리에게 이야기하는 방식과 우리를 변화시키는 방식을 가리킨다. 　책에 따르면 후성유전적 현상은 DNA에 메틸기(基)가 달라붙거나(DNA 메틸화), DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질에 변형이 생기거나(히스톤 변형) 하는 현상과 관련이 깊다. 부모로부터 멀쩡한 DNA를 물려받더라도 환경 등의 영향으로 DNA 메틸화나 히스톤 변형이 일어나면 유전자가 발현돼야 하는 상황에서 발현되지 않거나, 발현되지 않아야 할 상황에서 발현되면서 몸에 문제가 쌓인다. 환경이 바뀌어도 그 패턴은 고정되며 어떤 문제는 세대를 넘어 자식, 손자에게까지 유전되기도 한다. 　예컨대 임신 초기 석 달 동안 산모가 영양실조에 시달리면 태아의 세포들은 영양을 보충하기 위해 유전자 발현을 변화시킨다. 이런 아이들의 세포는 제한된 영양 공급을 최대한 활용하도록 후성유전적으로 프로그래밍되어 비만아가 될 확률이 높아진다. 극단적인 예로 네덜란드 대기근(1944~1945)의 생존자를 추적해 조사한 결과 임신 초기 석 달 동안 굶주렸던 산모의 아이들에게서 평균 아이들보다 비만율이 높게 나타났고 정신적인 문제가 발생하는 비율도 더 높았다. 또 이때 태어난 여자아이가 나중에 임신해서 첫아이를 낳으면 그 아기는 대조군보다 체중이 더 많이 나가는 경향이 있었다. 20여년 전 어머니 자궁 속에서 발달하던 때의 경험이 자신의 아이에게까지 영향을 미친 것이다. 스웨덴 웨베르칼릭스에서 발견된 데이터도 의미심장하다. 할아버지가 9~12세 소년일 때 영양을 과다 섭취했을 경우 그의 손자가 당뇨병에 걸릴 확률이 높다. 　어린 시절 학대를 경험한 어른의 자살률이 높은 것도 후성유전학으로 설명이 가능하다. 연구 결과 어린 시절에 트라우마를 겪은 어른에게서는 스트레스를 많이 받을수록 많이 생산되는 코르티솔의 평균 생산량이 더 높다. 어린 시절 학대를 받는 동안에 몸속의 신호는 코르티솔을 과잉 발현하게 하며 이 같은 패턴이 고정되면 정상인보다 정신질환에 더 취약한 상태가 된다. 이처럼 살아가면서 겪는 경험은 후성유전을 통해 행동에 지속적이고 장기적인 영향을 미친다. 　유전자 발현에 변화가 일어나면 세포의 기능과 세포 자체의 본질이 변할 수 있다는 것이 알려지면서 과학자들은 후성유전이 인간의 건강에 미칠 막대한 영향에 주목하기 시작했다. 제약회사들은 일부 심각한 질병을 치료하기 위해 차세대 후성유전 의약품 개발 경쟁에 수억 달러를 쏟아붓고 있다. 저자는 “21세기에는 후성유전학이라는 새로운 분야가 우리가 지금까지 도그마로 간주해 온 것을 무너뜨린 뒤 아주 다양하고 복잡하고 아름다운 방식으로 그것을 다시 쌓아 올릴 것”이라고 강조했다. 　함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

2035년 9월. 고교 교사인 김한국씨는 최근 건강검진을 받지 않고도 간암을 조기에 진단할 수 있었다. 예전 같으면 몸에 이상을 느껴야 정밀 진단을 받고 암을 발견했겠지만 이제는 매일 입는 옷에 부착된 DNA칩으로 실시간 암 진단이 가능하기 때문이다. 한국공학한림원은 창립 20주년을 맞아 한국의 20년 후 미래를 끌어 갈 것으로 전망되는 ‘2035년 대한민국 미래 도전 기술 20선’을 24일 밝혔다. 한림원은 미래 사회 트렌드와 한국이 경쟁력을 가질 수 있는 기술 40가지를 선정한 후 다시 공학 분야 석학과 산업계 리더 1000명에게 설문조사를 해 상용화 가능성이 큰 기술을 중심으로 20개를 추렸다. 이번에 선정된 기술 대부분은 한국이 강한 경쟁력을 갖고 있는 반도체와 디스플레이 등 정보통신기술(ICT)을 기반으로 하고 있다. 만물인터넷을 기초로 한 사이버 헬스케어 기술은 사람의 생명을 지켜 주는 중요한 기술로 시장성이 밝을 것으로 전망됐다. 지금은 사람이 별로 다니지 않는 곳에서 불의의 교통사고를 당하면 목숨을 잃기 십상인데 2035년에는 사고가 발생하면 만물인터넷 센서와 연결된 옷이 구급차를 호출한 뒤 환자의 심장박동, 혈압, 호흡 상태를 파악하고 사고 지점, 상처 부위와 정도, 과거 병력까지 병원에 전송해 골든타임 안에 생명을 구할 수 있게 된다는 예측이다. 또 만물인터넷은 사람의 뇌를 서로 연결하는 뇌-뇌 인터페이스(BBI) 기술도 실현시켜 생각과 감정을 실시간으로 교환하게 하는 데도 응용될 것으로 보인다. 최근 연구되고 있는 탄소나노튜브와 그래핀 등 유기물질을 이용하면 무기물질과는 달리 가볍고 접을 수도 있기 때문에 지갑 속에 쏙 들어가는 컴퓨터나 피부처럼 팔에 부착하는 피부 컴퓨터도 나올 것으로 예측된다. 생체측정학 분야도 도전적인 기술 분야로 꼽혔다. 생체측정학은 사람의 특성을 근거로 신원을 확인하는 인체 인증 기술이다. 현재 디지털 신원 확인은 지문이나 홍체 인식 정도지만 미래에는 얼굴이나 손의 윤곽, 뇌파, 체취 등을 이용할 수 있게 돼 개인정보 해킹 염려를 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 도시 고층 건물에서 농사를 지어 자연재해나 병충해 걱정 없이 1년 내내 안정적으로 농산물을 키울 수 있는 농업 기술과 시험관에서 고기를 만드는 ‘시험관 고기’ 기술 등은 미래의 식량 걱정을 덜어줄 기술로 꼽혔다. 오영호 한림원 회장은 “이번에 선정한 미래 도전 기술들은 지속적 성장을 위해 우리나라가 집중해야 할 기술 개발의 방향을 제시하기 위한 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2035년 9월. 고교 교사인 김한국씨는 최근 건강검진을 받지 않고도 간암을 조기에 진단할 수 있었다. 예전 같으면 몸에 이상을 느껴야 정밀 진단을 받고 암을 발견했겠지만 이제는 매일 입는 옷에 부착된 DNA칩으로 실시간암 진단이 가능하기 때문이다. 한국공학한림원은 창립 20주년을 맞아 한국의 20년 후 미래를 끌어 갈 것으로 전망되는 ‘2035년 대한민국 미래 도전 기술 20선’을 24일 밝혔다. 한림원은 미래 사회 트렌드와 한국이 경쟁력을 가질 수 있는 기술 40가지를 선정한 후 다시 공학 분야 석학과 산업계 리더 1000명에게 설문조사를 해 상용화 가능성이 큰 기술을 중심으로 20개를 추렸다. 이번에 선정된 기술 대부분은 한국이 강한 경쟁력을 갖고 있는 반도체와 디스플레이 등 정보통신기술(ICT)을 기반으로 하고 있다. 만물인터넷을 기초로 한 사이버 헬스케어 기술은 사람의 생명을 지켜 주는 중요한 기술로 시장성이 밝을 것으로 전망됐다. 지금은 사람이 별로 다니지 않는 곳에서 불의의 교통사고를 당하면 목숨을 잃기 십상인데 2035년에는 사고가 발생하면 만물인터넷 센서와 연결된 옷이 구급차를 호출한 뒤 환자의 심장박동, 혈압, 호흡 상태를 파악하고 사고 지점, 상처 부위와 정도, 과거 병력까지 병원에 전송해 골든타임 안에 생명을 구할 수 있게 된다는 예측이다. 또 만물인터넷은 사람의 뇌를 서로 연결하는 뇌-뇌 인터페이스(BBI) 기술도 실현시켜 생각과 감정을 실시간으로 교환하게 하는 데도 응용될 것으로 보인다. 최근 연구되고 있는 탄소나노튜브와 그래핀 등 유기물질을 이용하면 무기물질과는 달리 가볍고 접을 수도 있기 때문에 지갑 속에 쏙 들어가는 컴퓨터나 피부처럼 팔에 부착하는 피부 컴퓨터도 나올 것으로 예측된다. 생체측정학 분야도 도전적인 기술 분야로 꼽혔다. 생체측정학은 사람의 특성을 근거로 신원을 확인하는 인체 인증 기술이다. 현재 디지털 신원 확인은 지문이나 홍체 인식 정도지만 미래에는 얼굴이나 손의 윤곽, 뇌파, 체취 등을 이용할 수 있게 돼 개인정보 해킹 염려를 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 도시 고층 건물에서 농사를 지어 자연재해나 병충해 걱정 없이 1년 내내 안정적으로 농산물을 키울 수 있는 농업 기술과 시험관에서 고기를 만드는 ‘시험관 고기’ 기술 등은 미래의 식량 걱정을 덜어줄 기술로 꼽혔다. 오영호 한림원 회장은 “이번에 선정한 미래 도전 기술들은 지속적 성장을 위해 우리나라가 집중해야 할 기술 개발의 방향을 제시하기 위한 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘저승 왕’의 피부 일부는 ‘뱀’처럼 생겼나보다. 과학자들이 명왕성의 표면에서 ‘뱀피’처럼 보이는 부분을 관측했다고 밝혔다. 미국항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호(號)가 보내온 최신 데이터를 통해 명왕성의 풍경은 우리가 상상해왔던 것보다 훨씬 다양하고 복잡한 것으로 나타났다. 최신 고해상도 이미지는 명왕성에서 뱀피 같은 패턴 등 전례 없이 다양한 풍경을 상세하게 보여준다. 과학자들이 ‘뱀피 같다’고 말하고 있는 이 지형은 비공식적으로 ‘타르타로스 도르사’(Tartarus Dorsa)라고 불린다. 낮과 밤을 구분하는 경계 근처에 있는 이 지형에는 잔물결 같은 부분이 펼쳐져 있으며 나무줄기처럼 이어진 산등성이가 연달아 있다고 뉴허라이즌스호 운영진은 말하고 있다. 지질·지구물리학·이미징(GGI)팀의 부팀장인 윌리엄 맥키넌 워싱턴대 교수는 “(명왕성 표면은) 독특하고 복잡한 풍경이 수백 마일 이상에 걸쳐 펼쳐져 있다”면서 “땅보다는 오히려 나무껍질이나 드래곤의 비늘처럼 보인다”고 말했다. 또한 “그 모습이 실제인지 알아내기 위해서는 시간이 더 필요하지만 어쩌면 태양광에 얼어붙은 부분이 승화하고 내부의 지각 변동이 합쳐져 나타난 것일 수도 있다”고 설명했다. ‘뱀피’ 같은 명왕성의 외관에 과학자들은 뉴허라이즌스호의 최근 데이터를 다시 살피고 있다. 이를 통해 선명한 컬러 사진뿐만 아니라 다른 고해상도 이미지, 상세한 스펙트럼 지도 등도 작성하고 있다. 컬러 사진으로 가공된 명왕성의 모습은 마치 물감이 뒤섞인 팔레트처럼 매우 다채로운 색상을 보여준다. GGI팀의 또 다른 부팀장인 존 스펜서 미 남서부연구소(SwRI) 박사는 “명왕성의 다채로운 모습을 보여주기 위해 (뉴허라이즌스호에 장착된) 다중분광가시영상카메라(MVIC)의 적외선 채널을 사용했다”고 설명했다. 이를 통해 명왕성의 표면은 옅은 파랑과 노랑, 주황, 짙은 빨강으로 이뤄진 다채로운 빛으로 거듭났다는 것이다. 이 외에도 명왕성에는 우뚝 솟은 산맥과 얼음 평원 등 광활한 지형이 펼쳐져 있다. 비공식적으로 ‘스푸트니크 평원’으로 알려진 얼음 평원은 고해상도 이미지에서 수많은 구덩이와 낮은 능선, 부채꼴 지형 등으로 마치 곰보 자국처럼 보인다. 그 밑에 있는 어두운 지형은 ‘크툴루’라는 곳에는 크고 작은 크레이터(운석공)가 다량으로 밀집해 있는 것을 볼 수 있다. 뉴허라이즌스 프로젝트 수석 연구원인 알란 스턴 박사는 “이런 사진은 마치 당신이 명왕성에 있는 듯한 느낌마저 든다”면서 “과학적으로만 보면 명왕성의 대기, 산, 빙하, 평원 등을 자세히 연구할 수 있는 노다지 같은 것”이라고 평가하고 있다. NASA는 지난주부터 명왕성에 펼쳐진 웅장한 산맥과 질소로 이뤄진 얼어붙은 강줄기, 그리고 낮게 깔린 연무의 모습을 조금씩 공개하고 있다. 이는 명왕성까지 거리가 멀며 데이터 전송 속도 또한 느리기 때문. NASA는 뉴허라이즌스호까지 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다고 설명하고 있다. 결과적으로 지난 7월 뉴허라이즌스호가 촬영한 데이터를 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다는 것이다. 스턴 박사는 “탐사선이 촬영한 이미지 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중”이라고 말하고 있다. 한편 뉴허라이즌스호는 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사했으며, 현재는 두 번째 행선지를 향해 나아가고 있다. 목표는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트의 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데 단주기 혜성의 고향으로도 알려졌다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질을 고스란히 간직하고 있는 일종의 ‘타임캡슐’로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

폭스바겐 배출가스 조작 파문의 후폭풍이 거세다. 집단소송 움직임이 잇따르고 최고경영자(CEO)가 사퇴한 데 이어 회사 신용등급 강등 위기까지 겹치면서 파장이 폭발적으로 확산되는 형국이다. AFP·블룸버그 등에 따르면 국제신용평가사 피치는 23일(현지시간) 폭스바겐의 신용등급을 ‘A’로 유지했으나 ‘부정적 관찰 대상’에 편입했다. 부정적 관찰 대상은 신용등급 강등 가능성이 매우 크다는 뜻이다. 피치는 성명에서 “(배출가스 조작과 관련해) 폭스바겐의 명성이 실추될 가능성이 큰 데다 회사의 상당히 취약한 기업 지배구조에 대한 평가를 반영했다”며 편입 배경을 설명했다. 배출가스 조작 파문의 책임을 지고 물러난 마르틴 빈터코른(68) CEO의 후임은 25일로 예정된 이사회에서 결정될 예정이다. 후임에는 마티아스 뮐러 포르셰 스포츠카 사업부문 대표와 헤르베르트 디스 폭스바겐 브랜드 사장 등이 거론된다. 시애틀의 로펌 헤이건스버먼이 20여개 주의 폭스바겐 차주들을 대표해 소송을 제기한 데 이어 미국 전역에서 벌써 25건의 집단소송이 제기되는 등 벌금보다 더 무서운 집단소송 움직임도 본격화되고 있다. 이런 가운데 배출가스 검사 때 데이터 조작은 자동차 업계 전반에 널리 퍼져 있는 수십년 된 관행인 만큼 빙산의 일각에 불과하다고 미 뉴욕타임스가 이날 보도했다. 미국에서는 1970년대 정부가 자동차 배출가스 규제를 시작하자 1972년 포드가 배출가스를 줄이는 장치의 성능을 지속적으로 유지하지 못한 게 환경보호청에 발각돼 700만 달러(약 83억 4400만원)의 벌금을 물었다. 이듬해에는 폭스바겐이 자동차 오염 통제 시스템을 끄는 장치를 장착해 벌금 12만 달러를 냈다. 벨기에 브뤼셀에 본부를 둔 시민단체인 유럽교통환경연맹에 따르면 디젤차들은 평균 허용치의 5배에 달하는 배기가스를 배출한다. BMW와 오펠의 일부 차량은 실제 주행 시 실험실 테스트에 비해 10배나 더 많은 오염물질을 배출하는 것으로 나타났다. 실험실에서의 검사 결과와 현실 간의 간극은 2002년 평균 8%에서 지난해 평균 40%까지 벌어졌다고 연맹은 설명했다. 한편 환경부는 논란을 일으킨 폭스바겐 5종 가운데 국내에서 판매 중인 골프, 제타, 비틀, 아우디 A3 등 4종을 대상으로 한 실태조사 준비에 들어갔다. 조사는 다음달 1일 시작한다. 환경부는 신뢰도를 확보하기 위해 국내 통관 절차를 막 거친 차량을 확보했다고 설명했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

이제는 '인터스텔라' 등 SF영화를 통해 대중에게 익숙해진 블랙홀 중 중간급 질량을 가진 블랙홀이 새로 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 메릴랜드 대학 공동연구팀은 지구 남반구 별자리인 그물자리 방향으로 약 1,350만 광년 떨어진 NGC 1313에서 중간급의 새 블랙홀을 발견했다고 발표했다. 막대나선은하인 NGC 1313에 놓여있는 블랙홀 'NGC 1313 X-1'은 중간급이라는 수식어가 붙어있지만 사실 우리 태양보다도 무려 5000배 이상이나 질량이 크다. 일반적으로 블랙홀의 크기는 우리 태양과 비교해 크게 두 부류로 분류한다. 블랙홀이 우리 태양 질량의 100만 배 이상인 경우 '초질량 블랙홀'로, 10~100배 수준이면 '별질량블랙홀' 로 구분하는 것. 그러나 흥미롭게도 그 중간급에 속하는 블랙홀은 거의 발견되지 않았다. 한마디로 우주의 블랙홀이 작거나 크거나 '모아니면 도'로 존재하는 것도 이유지만 그만큼 찾아내기 힘든 것도 큰 원인이다. 그러나 지난 2012년 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO)가 지구에서 3억 광년 떨어진 ESO-243-49 은하 중심부에서 질량이 우리 태양의 약 2만 배로 추정되는 중간급 질량의 블랙홀을 처음으로 발견한 바 있다. 이번에 미 공동 연구팀은 NGC 1313 은하 중심에서 유난히 밝은 X-선(Ultra-Luminous X ray Sources)이 방출되는 것을 관측해 연구를 진행해왔으며 중간급 블랙홀이라고 결론지었다. 블랙홀은 주변의 별이나 가스 구름으로부터 물질을 빨아들이지만 이 과정에서 초고온으로 가열되면서 가스와 X-선 광선을 방출하기도 한다. 이번 논문의 공동저자 프란체스코 톰베시 박사는 "악기에 비유하면 별질량블랙홀은 바이올린, 초질량블랙홀은 더블 베이스 그리고 중간급은 첼로" 라면서 "우주에 많은 중간급 블랙홀이 있을 것으로 추측되지만 '먹이활동'을 활발히 하지 않기 때문에 쉽게 관측되지 않는다"고 밝혔다. 한편 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고있다. 우리 은하에도 역시 태양 질량의 약 400만 배가 넘는 거대 블랙홀이 조용히 존재하지만 어떤 블랙홀은 주변 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 요란을 떨기도 한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무더운 여름 밤 ‘앵앵’거리며 날아다니는 모기는 신경을 곤두서게 만든다. 모기의 흡혈은 피부를 붓게 하고 가렵게 할 뿐 아니라 뇌염, 뎅기열, 말라리아 등을 옮기기도 한다. 안용준(왼쪽) 서울대 농생명공학부 교수와 권형욱(오른쪽) 연구교수 공동연구팀은 모기가 사람이나 동물의 피 냄새를 감지해 흡혈하는 후각 메커니즘을 처음으로 밝혀내고 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 최근호에 발표했다. 모기는 동물이 내뿜는 이산화탄소와 옥테놀이라는 휘발성 물질에 의해 먼 거리부터 유인되기 시작해 가까운 거리에서는 사람이나 동물이 가진 독특한 체취를 따라간다고 알려져 있었다. 그러나 연구진은 모기의 주둥이 앞쪽에 후각 감각구조를 가진 감각모가 있고 감각모 안에 2종류의 후각 수용체가 존재한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 이 후각 수용체는 혈액에서 나오는 냄새 성분인 송이버섯올과 사이클로헥산올 같은 휘발성 향기 성분에 강하게 반응한다는 것도 알게 됐다. 기존에 알려진 것처럼 땀 냄새나 발 냄새 등에는 반응하지 않는다는 것도 밝혀냈다. 또 연구팀은 모기의 후각 수용체 중 하나만 차단하더라도 피를 빠는 데 걸리는 시간이 30초에서 3~15분까지 늘어난다는 사실도 확인했다. 안 교수는 “이번 연구에서 밝혀진 2종류의 후각 수용체가 억제되면 모기가 동물의 피부에 침을 꽂아 혈관을 제대로 찾지 못한다는 것도 밝혀냈다”며 “모기의 후각 수용체를 차단해 흡혈을 막을 수 있는 물질 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람이 각기 다른 향의 체취를 가지고 있다는 사실은 익숙하지만, 죽은 사람에게도 체취가 존재한다는 사실을 아는 사람은 많지 않다. 최근 벨기에 연구진은 최초로 인간의 죽음에서 뿜어져 나오는 독특한 향이 있으며 동물의 그것과 완벽하게 분리해내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 벨기에 루뱅대학교 연구진은 2010년부터 시신에게서 나는 독특한 향의 정확한 성분을 찾기 위해 노력해왔다. 특히 동물의 사체와 인간의 시신이 부패할 때 나는 냄새의 차이점을 알기 위해 고군분투 했지만 학계에서는 모든 생명체가 죽어 썩기 시작할 때 나는 냄새와 관련한 이견이 많았다. 연구진은 이를 찾아내기 위해 시신 6구와 동물의 사체 26구에서 채취한 장기와 조직 샘플을 실험실로 가져온 뒤 6개월 동안 관찰·분석했다. 6개월 동안 각각의 사체와 시신에서 방출되는 화학입자를 정확히 분석하고, 특히 죽은 동물과 사망한 사람에게서 각각 방출되는 화학물질의 차이점을 찾기 시작했다. 그 결과 연구진은 죽은 동물과 사람에게서 뿜어져 나오는 유기화합물 452개를 찾아내는데 성공했다. 이중 상당수는 단시간 내에 사라져 버렸고, 남아있는 성분 중 돼지·사람과 다른 동물간에 차이를 보이는 성분 8가지를 확보했다. 8가지 성분 중 사람의 시신에서 돼지에게 존재하는 성분 5가지를 제외했고, 남은 3가지 성분의 혼합물이 결국 사람의 시신에서만 맡을 수 있는 유일한 냄새라는 사실을 확인했다. 이번 연구가 학계의 관심을 받은 것은, 세계 최초로 온도나 습도 등이 동일한 환경 내에서 사람과 동물의 신체 일부의 부패과정을 관찰·분석하는 실험이 진행됐기 때문이다. 다만 이번 실험이 시신이나 사체 전체를 이용한 것이 아닌 장기 일부를 활용했다는 점, 그리고 땅에 묻힌 채 부패되는 과정이 아닌 실험실 내 유리병 안에서 부패되는 과정을 지켜봤다는 점 등은 전문가들 사이에서 다소 아쉬운 점으로 꼽혔다. 연구를 이끈 루뱅대학교의 에바 쿠이퍼스 박사는 “우리의 다음 과제는 땅에 묻혀 있는 시신에서도 이번에 발견한 성분과 같은 성분의 유기화학물을 발견하는 것”이라면서 “이 과정에서 땅에 묻힌 개의 사체와 사람의 시신을 구별할 수 있게 된다면 더욱 다양한 방면에서 활용이 가능할 것”이라고 설명했다. 연구진은 이번 연구가 수색견 등을 통해 자연재해나 사고가 발생했을 때 시신을 보다 빠르고 정확하게 찾아내는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 미래에는 이 향을 감지할 수 있는 기기를 개발해 보다 편리하게 시신을 탐색할 수 있으며, 더 나아가 많은 시신 가운데 특정한 인물의 시신을 찾아내는데에도 기여할 수 있을 것으로 보인다. 　 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양에서 지구로 도달하는 에너지는 태양이 방출하는 전체 에너지의 22억 분의 1에 불과하다. 하지만 지구로 유입되는 이 태양에너지는 인류가 사용하는 에너지의 수천 배에 달한다. 이중 극히 일부만 유용한 에너지원으로 바꿔도 태양이 빛나는 한 인류는 무한대의 에너지를 사용할 수 있다. 이미 태양 에너지를 바로 전기로 바꾸는 태양 전지는 널리 실용화되었지만, 몇 가지 문제도 있다. 현재 태양 에너지 활용에서 가장 큰 문제는 밤이나 기상이 좋지 않을 때는 전력을 생산하기 어렵다는 것과 전기 이외에 다른 에너지 자원을 직접 생산할 수 없다는 것이다. 이 문제를 극복하기 위한 연구는 세계 각국에서 진행 중이다. 태양에너지를 디젤 연료로 바꾸기 위해 미세 조류를 이용하는 연구도 있고 태양 에너지를 이용해서 직접 유용한 물질을 생산하려는 연구도 있다. 특히 후자는 광합성처럼 태양에너지를 이용해서 화학 반응을 유도하기 때문에 인공 광합성이라고 부르기도 한다. 예를 들면 광화학 반응을 이용해서 물을 산소와 수소로 분해하는 경우이다. (포도당보다 수소가 훨씬 사용하기 편리한 에너지고 변환 과정이 단순하기 때문에 주로 수소를 생산하는 촉매를 개발하고 있다) 수소는 미래의 청정 에너지원으로 주목을 받고 있다. 수소는 우주에서 가장 흔한 원소로 물을 분해하면 쉽게 구할 수 있다. 수소를 태우면 열에너지를 내면서 다시 물로 돌아간다. 연료 전지 같은 방식을 사용하면 내연 기관보다 훨씬 높은 효율을 달성할 수 있다. 하지만 수소를 경제적으로 대량 생산하는 것이 문제였다. 독일과 미국의 과학자들은 최근 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 17년만에 최고 수준의 에너지 변환 효율을 가진 태양 수소 전지를 발표했다. 이 새로운 장치는 이전의 기록인 12.4%의 변환 효율보다 높은 14% 효율을 달성했다. 과학자들은 나노미터 단위의 작은 III-V 반도체 소자를 여러 겹으로 배치하는 방식으로 태양에너지를 이용해서 물을 산소와 수소로 바로 분해했다. 수소 연료는 전기와는 달리 항상 공급해야 하는 것이 아니라 햇빛이 들때만 생산해서 저장한 후 필요할 때 사용해도 문제가 없다. 앞으로 태양에너지 활용에서 주목을 받는 이유이다. 하지만 아직은 넘어야 할 산이 많다. 가장 큰 문제는 역시 경제성이다. 과학자들은 경제성을 달성하기 위해서는 15% 정도의 효율을 달성해야 한다고 믿고 있다. 다른 중요한 문제는 내구성으로 이번에 개발된 태양 수소 전지의 경우 40시간 정도에 불과했다. 따라서 연구팀의 다음 목적은 1,000시간 이상의 내구성을 가진 소재의 개발이다. 지금까지 많은 연구가 진행되었지만, 아직 만족할만한 성과는 나오지 않았다. 하지만 앞으로 경제적인 태양 수소 전지 개발에 성공한다면 화석 연료에 대한 의존도를 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

거대질량 블랙홀 ‘궁수자리 A별’…X선 플레어 방출 급증 스쳐 지나간 미스터리 천체 G2 때문 VS 일반적인 현상 우리 은하 중심에 있는 괴물 블랙홀의 ‘식탐’이 급격히 늘어났다고 과학자들이 23일(현지시간) 밝혔다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 찬드라 등 X선 우주망원경이 잠잠했던 거대질량 블랙홀의 ‘X선 플레어’(입자 대방출)가 급격히 증가한 것을 탐지해냈다. 천문학자들은 이런 현상이 그동안 제한된 관측으로 인해 알아차리지 못했던 일반적인 현상인지, 아니면 스쳐지나간 미스터리한 천체의 영향 때문 인지를 알아내기 위해 노력하고 있다. 이들은 지난 15년간 NASA의 ‘찬드라’와 ‘스위프트’, 그리고 유럽우주국(ESA)의 ‘XMM-뉴턴’ 망원경의 관측 데이터를 조합해 이 블랙홀의 행동을 관찰해왔다. ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)로 알려진 이 거대질량 블랙홀은 우리 태양보다 400만 배 이상 많은 질량을 지닌 것으로 추정되고 있다. 이런 블랙홀은 엄청난 중력으로 주변 물질을 빨아들이는데 이때 뜨겁게 달구어진 가스에서 X선 플레어가 발생한다. 이번 연구로 궁수자리 A별에서 이런 플레어가 열흘쯤마다 나타나는 것이 밝혀졌다.그런데 지난해 미스터리 천체 G2가 이 블랙홀에 가까이 스쳐간 후부터 거의 매일 X선 플레어를 방출하고 밝기가 무려 10배 증가한 것으로 확인됐다. 이에 대해 가브리엘레 폰티 독일 막스플랑크 외계물리연구소 박사는 “수 년간 우리는 궁수자리 A별에서 방출되는 X선을 추적해왔다. 물론 이 먼지로 둘러싸인 천체(G2)의 접근 또한 포함했다”면서 “예전에는 이 천체가 궁수자리 A별에 전혀 영향을 주지 않을 것으로 생각했지만, 우리의 새로운 데이터는 그렇지 않을 수 있음을 제시했다”고 설명했다. 천문학자들은 G2를 처음 발견했을 당시 가스와 먼지로 이뤄진 가스 구름으로 생각했다. 하지만 2013년 하반기 이후 궁수자리 A별에 근접해 지나칠 때 그 모습이 블랙홀의 중력으로 다소 늘어진 것 외에는 그다지 변하지 않는 것을 확인했다. 이는 G2가 단순한 가스 구름이 아니라 사실 외층 대기가 팽창한 거대 별일 수 있다는 새로운 이론을 이끌어냈다. 마크 모리스 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 교수는 “G2가 무엇인지에 대해서 아직 결론은 나자 않았지만, 이 천체가 스쳐가고 오래지 않아 궁수자리 A별이 더 활동적으로 변했다는 사실은 G2에서 나온 물질이 블랙홀의 ‘식탐’을 증가시킨 원인일 수 있다”고 말했다. 하지만 G2가 원인인지에 대해 의문을 품은 학자들은 궁수자리 A별처럼 행동하는 또 다른 블랙홀들을 찾아냈고, 궁수자리 A별에서 증가된 X선 플레어가 일반적인 블랙홀의 특성으로 G2와는 관련성이 없을 수도 있다고 주장한다. 예를 들어, X선 플레어가 급증한 것은 블랙홀에 ‘먹이’(물질)를 제공하는 근처 큰 별들로부터 발생한 항성풍의 강도가 변화해 발생한 것일 수도 있다는 것이다. 바바라 디 마르코 막스플랑크 외계물리연구소 박사는 “앞으로 몇 달간 궁수자리 A별의 X선을 계속 관측할 것”이라면서 “이 관측으로 G2가 원인인지, 일반적인 블랙홀의 행동 양상 인지를 알 수 있게 되기를 바란다”고 말했다.이번 분석은 1999년부터 2014년까지 15년간 우리 은하 중심을 관측한 찬드라와 XMM-뉴턴의 150차례 관측 데이터를 포함한다. 2014년 중반 G2가 궁수자리 A별을 스쳐지나간 후 수개월간 X선 플레어의 방출비율과 밝기가 급증한 것으로 나타났다. 만일 G2의 접근으로 블랙홀의 식탐이 늘어났다는 앞서 설명한 이론이 맞다면 X선 플레어의 급증은 블랙홀로 빨려들어간 물질이 ‘초과 공급’됐다는 첫 번째 징후가 될 것이다. 일부 가스는 G2에서 빼았겨 궁수자리 A별의 중력에 붙들렸을 수도 있다. 이로 인해 궁수자리 A별이 더 많은 가스를 소비하기 위해 빨아들이면서 증가된 온도로 X선 플레어가 늘어났을 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구는 태어났을 당시 약 1억 년간 끊임없이 이어진 ‘운석 충돌’로 화학적인 구성이 지금처럼 영구적으로 변화했을 가능성이 크다는 연구결과가 23일(현지시간) 발표됐다. 태양계가 탄생한 지 얼마 안 되던 당시, 지구에 계속 운석이 충돌해 지표면을 찢어 지구의 성분 자체를 바꿔버렸다는 것. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 아스마 부지바르 박사팀이 발표한 연구논문에 따르면, 지구는 모든 행성이 형성할 때처럼 중력으로 물질이 끌어당겨지는 응축 과정을 겪은 것과 동시에 ‘콘드라이트’(구과운석)와 같은 고대 운석의 충돌로 지금처럼 ‘몸집’을 키울 수 있었다. 초기 지구가 끊임없이 이어진 운석 충돌로 상당한 양의 지각을 잃기는 했지만 최종적으로 질량은 증가했다는 것. 이번 연구는 초기 지구의 구성 요소가 운석의 구성과 현재 지구의 화학적 특징에 관한 수수께끼를 풀기 위한 오랜 과학적 탐구에 있어 가장 최근의 성과다. 실제로 47억 년 전쯤인 초기 지구에는 콘드라이트에 속하는 엔스타타이트(완화휘석)와 같은 한 종의 화학 성분이 있었다는 것을 이번 연구는 시사한다. 하지만 오랜 기간에 걸쳐 운석이 충돌한 사건이 지구 자체의 화학적 성질을 변화시켰다는 것이다. 연구팀은 “지각이 생성하고 충돌로 침식되는 것이 반복해서 일어나면서 많은 양의 실리콘이 제거됐고 오늘날과 같은 상대적으로 마그네슘이 풍부한 화학적 구성이 됐다”고 결론지었다. 연구팀은 자신들의 이론을 검증하기 위해 실내 실험과 모형화를 시행했다. 이들은 서로 다른 압력 상황에서 콘드라이트를 녹여 원시 지구의 지각이 형성되는 조건을 재현했다. 이 실험 결과를 통해 용암 성분이 최종적으로 식으면서 오늘날의 지각이 됐다는 설명으로 연구논문을 결론지었다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 치아에는 그 표면을 외투처럼 감싸 음식을 씹을 때 생기는 자극이나 온도로부터 보호해주는 매우 단단한 물질이 있다. 바로 일종의 코팅물질인 법랑질, 영어로는 '에나멜'(enamel)이다. 최근 스웨덴 웁살라대학 연구팀이 인간의 치아를 보호하는 이 에나멜이 물고기가 기원이라는 흥미로운 연구결과를 세계적인 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 인체 구성 물질 중 가장 단단한 것에 속하는 에나멜은 우리 치아를 보호하는데 있어 매우 중요한 역할을 하지만 처음에 어떻게 생겨났는지는 밝혀내지 못했다. 에나멜의 뜬금없는 물고기 기원설은 약 4억년 전 살았던 원시어류인 경골어(硬骨魚) 2종의 화석을 분석하는 과정에서 얻어졌다. 연구팀은 화석의 유전자 분석을 통해 경골어에서 에나멜을 발견했으며 놀랍게도 이빨이 아닌 몸통의 비늘에서 이 물질을 찾아냈다. 연구팀이 이번에 '식탁'에 올린 경골어 화석은 4억 2500만년 전 살았던 엔드레오레피스(Andreolepis)와 4억 1800만년 전 프사롤레피스(Psarolepis)다. 인간 치아 속 에나멜이 물고기 기원으로 연결되는 것은 과학계에서는 약 4억 년 전 물고기가 육지로 올라와 양서류, 파충류, 포유류 등으로 분화해 진화해 왔다고 보기 때문이다. 연구를 이끈 고생물학자 퍼 에릭 알버그 박사는 "유일하게 치아에서만 발견되는 에나멜은 기능적으로 매우 중요한 역할을 한다" 면서 "이 물질이 원시 물고기에서 시작해 진화했다는 가설이 논리적으로 타당하다"고 설명했다. 이어 "지금의 에나멜은 잘근잘근 음식물을 씹는 치아를 보호하는 역할을 하지만 원래는 물고기의 몸통을 보호하는 역할을 한 것" 이라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

삶의 과정에 있어서 ‘늙음’은 지혜를 뜻하지만 과학에서 ‘노화’는 암, 당뇨, 치매, 심혈관질환 등 각종 질병의 원인으로 지목되고 있다. 많은 과학자들은 좀더 건강한 삶을 위해 노화를 늦추는 방법을 찾고 있다. 그렇게 찾은 것이 노화를 억제하고 수명을 연장하는 것으로 알려진 ‘서투’ 단백질이다. 그러나 서투 단백질이 어떻게 노화를 억제하는지에 대해 정확하게 밝혀지지 않아 서투 노화 억제기능에 대한 논란이 컸다. 김정윤 충남대 미생물·분자생명과학과 교수팀은 서투 단백질의 새로운 작동원리를 규명하는 데 성공하고 생명과학분야 국제학술지 ‘이라이프’(eLife) 온라인판 최신호에 발표했다. 연구팀은 효모를 이용한 실험을 통해 서투 단백질이 활성화되면 노화 촉진 단백질이 나타나는 것을 억제해 수명을 늘리게 된다는 사실을 발견했다. 연구팀이 효모에 칼로리 투여를 제한하자 서투 단백질이 활성화되면서 수명이 길어지는 것이 확인됐다. 포유류에게 칼로리 섭취를 줄이면 신장질환, 당뇨, 암, 치매 같은 노화 관련 질병 발생이 줄고 수명도 늘어나는 것으로 알려져 있지만 구체적인 작동 원리에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날씬한 몸매를 갖기 원하는 사람들의 식단에서 빠질 수 없는 것이 바로 채소다. 많은 사람들은 종류를 불문하고 대다수의 채소가 몸무게를 감량하는데 효과적이라고 맹신하지만, 전문가들은 오히려 ‘곡물보다 못한’ 채소도 있다고 강조한다. 미국 하버드공중보건대학 연구진에 따르면 가장 유의해야 할 채소는 바로 감자다. 줄기채소인 감자의 경우 GI지수가 높은 식품으로 유명하다. GI(Glycemic Index)란 탄수화물을 섭취했을 경우 혈당이 상승하는 정도를 수치로 나타난 것으로, GI수치가 높으면 탄수화물이 포도당으로 빠르게 변해 혈당이 높아지고, 혈당이 높아지면 이를 낮추기 위해 인슐린이 과분비되면서 지방을 저장하는 효소도 함께 분비돼 살이 찌는 결과를 유발한다. 연구를 이끈 하버드공중보건대학의 모니카 베르토이아 박사는 “감자로 배를 채우기 보다는 차라리 현미나 통밀빵을 먹는 것이 낫다”고 권장했다. 사탕옥수수와 완두콩류도 다이어트에 도움되지 않는 채소로 꼽혔다. 다이어트 중 피해야 할 과일로는 블루베리가 꼽혔고, 반면 도움이 되는 과일로는 스트로베리, 사과, 배, 말린 자두, 건포도 등이다. 이 과일들은 식사 후 지방이 많은 디저트를 대체할 수 있으며, 여기에는 항산화물질인 포리페놀이 다량 함유돼 있어 건강에도 유익하다. 하버드 연구진이 꼽은 ‘가장 이상적인 채소’는 꽃양배추다. 꽃양배추를 구하기 어렵다면 브로콜리나 싹양배추 등으로 대체해도 좋다. 모니카 베르토이아 박사는 “모든 녹색 채소가 허리사이즈를 줄이는데 도움이 되는 것은 아니다. 감자보다는 현미나 통밀빵이 나을 수 있고, 지나치게 과일을 섭취했다간 도리어 살이 찔 가능성이 높다”면서 “한편으로는 몸무게를 줄이는 것보다 더 늘지 않게 관리하는 것이 건강에 더 유익할 수 있다”고 설명했다. 이어 “다이어트를 위해 섭취하는 식단의 영향은 수 년에 걸친 흡연이나 운동여부 혹은 수면의 질에 따라 달라질 수 있다”고 덧붙였다. 한편 다이어트와 채소의 상관관계를 밝힌 이번 연구는 미국 공공 과학 도서관 의학지(PLoS Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한국 정부가 배출가스 부품 개선을 위해 BMW 차량에 대한 리콜을 실시하기로 한 가운데 최근 미국 내 배출가스 측정 조작으로 홍역을 치르고 있는 폭스바겐 차량에 대해서도 자체 조사에 착수했다. 환경부는 환경기준을 맞추기 위해 배출가스 부품을 조작해 미국에서 리콜 명령이 내려진 폭스바겐 디젤차 4종을 10월 중 자체 정밀 검사해 결과를 공개하기로 했다고 22일 밝혔다. 미국 내 리콜 대상은 골프, 제타, 비틀, 파사트, 아우디 A3 등 5종이지만, 파사트는 국내에서 환경기준에 따른 국내 인증을 받지 않아 이번 검사 대상에서 제외됐다. 미국 환경보호청(EPA)은 지난 18일 폭스바겐 그룹이 미국의 자동차 배출가스 환경기준을 충족시키기 위해 배출가스 저감장치를 눈속임했다면서 48만 2000대의 디젤 차량에 대한 리콜 명령을 내렸다. 폭스바겐 디젤차가 검사를 받을 때는 배출가스 저감장치를 정상적으로 작동하고 실제 도로에서 주행할 때는 이를 꺼지도록 했다는 것이 EPA의 설명이다. 폭스바겐 그룹은 혐의를 인정하며 미국에서 폭스바겐과 아우디의 4기통 디젤차의 판매를 중단했다고 밝혔다. 환경부는 폭스바겐의 4개 차종이 실제 주행 상태에서 배출가스 저감장치 작동에 문제가 있는지 등을 조사하게 된다. 홍동곤 환경부 교통환경과장은 “국민에게 정보 제공 차원에서 폭스바겐이 디젤차 검사·주행 과정에서 편법을 쓰거나 조작한 사실이 있는지, 배출가스 실태는 어떤지 등을 검증해 결과를 공개하겠다”고 말했다. 김용석 국토교통부 자동차기획단장은 “배출가스 조작이 연비에 영향을 미칠 것으로 보인다”면서 “환경부 조사가 나오면 폭스바겐 차종에 대해 재검사하겠다”고 밝혔다. 앞서 환경부는 BMW코리아㈜가 수입, 판매하는 750Li, 740i, 미니쿠퍼S 등 10개 차종 4496대에 대해 배출가스 부품 개선을 위한 리콜을 실시한다고 밝혔다. 연료분사기와 연료펌프의 결함 건수 및 결함 비율이 환경부에서 정하는 ‘의무적 결함 시정(리콜)’ 요건을 초과한 데 따른 것이다. 연료분사기와 연료펌프 이상 시 차량 연료 공급 및 연료와 공기의 혼합에 문제가 생겨 질소산화물 등 대기오염 물질 배출이 증가하고 시동이 걸리지 않거나 차량 출력이 저하된다. BMW코리아는 해당 차종 소유자에게 결함 시정 사실을 알리고 23일부터 서비스센터에서 부품을 무상으로 교체해 줄 계획이다. 결함 시정 명령을 이행하지 않으면 고발 조치된다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr 서울 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr