빅뱅 직후 우주의 비밀을 간직한 '태초의 별'이 발견됐다. 지난 17일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 VLT(Very Large Telescope) 망원경으로 이론으로만 존재하던 초기 우주의 모습을 담은 은하를 발견했다고 발표했다.약 137억 년 전 빅뱅이 일어난 후 8억 년이 지나 생성된 것으로 추정되는 이 은하의 이름은 'CR7'로 유별나게 밝은 것이 특징이다. 그간 천문학자들은 빅뱅 직후 생성된 태초의 물질로 만들어진 별이 존재했을 것이라는 가설을 세워왔다. 이를 '종족 III'(Population III)라 부르는데 질소와 헬륨, 리튬으로만 만들어졌으며 이들 중 거대한 질량을 가진 별들은 초신성으로 폭발해 그 뒤를 잇는 종족 I (우리 태양이 여기에 속함), 종족 II 별들에 '재료'를 제공했다. 곧 종족 III는 우주에서 최초로 탄생한 제 1 세대 별로 정의됐지만 문제는 실제 존재한다는 관측 결과가 한번도 나오지 않은 것이다. 이는 종족 III가 200만 년 정도의 굵고 짧은 삶을 살다갔기 때문으로 이번에 ESO측이 이를 처음으로 입증했다. 연구를 이끈 데이비드 소브랄 박사는 "심우주를 관측하던 중 마치 야광처럼 빛나는 멀고 먼 은하를 우연히 발견했다" 면서 "이 은하는 빅뱅 이후 초기 우주 형성의 다리 역할을 한 것"이라고 설명했다. 이어 "이번 발견은 빅뱅 이후 태초의 우주가 어떻게 형성됐는지 그 단서를 제공해줄 수 있다" 고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

■영풍그룹 故 장병희 창업주家 영풍그룹은 황해도 출신의 동향인 고 장병희·고 최기호 두 창업주가 동업으로 만든 회사지만 현재 지배회사인 ㈜영풍그룹과 전자부품 계열은 장병희 창업주의 차남인 장형진(69) 회장 일가에서 맡고 있다. 장 회장은 영풍그룹의 오너 경영인으로 지난 3월 주주총회 당시 대표이사와 등기이사 자리를 내놨다. 장 창업주는 황해 봉산 출신으로 황해도사리원공립농업학교와 대구신학대 신학과를 졸업하고 벨기에 루뱅카톨릭대학교 사학과를 졸업했다. 해방 이후 남한으로 내려와 같은 황해도 출신의 최기호 창업주와 영풍기업사를 설립했다. 고 김진숙 여사와의 사이에 현주(81), 철진(77), 윤주(72), 형진 등 2남 2녀를 두었다. 1980년대 후반 장 창업주가 경영 일선에서 물러나면서 장남인 장철진 전 영풍산업 회장이 영풍산업, 영풍광업 등 계열사 사장에 올랐고, 차남인 장형진 영풍그룹 회장이 ㈜영풍 등의 경영을 맡았다. 장철진 전 회장은 1993년 인천 주택조합 사기 사건으로 구속됐다. 영풍산업이 2005년 최종 부도처리된 뒤 경영 일선에서 물러났다. 장 전 회장은 용산고와 연세대학교 상경대를 졸업했다. 부인 최증자(71)씨와의 사이에 2남 1녀를 두고 있다. 큰아들인 장세욱(48)씨는 영동고와 연세대학교 지질학과를 졸업했다. 6월 현재 영풍그룹의 반도체 패키징 계열사 시그네틱스에서 전무로 일하고 있다. 장 전무의 부인 김현수(47)씨는 전방(구 전남방직) 김종욱 부회장의 딸이다. 김 부회장의 아버지가 김무성(64) 새누리당 대표의 형인 김창성(83) 전방 명예회장이다. 장철진 전 회장은 종합상사인 서린상사 지분(16.1%) 등 그룹 계열사 지분 일부를 보유 중이다. 차남인 장형진 회장 직계만 그룹의 오너십을 갖고 있는 셈이다. 장형진 회장은 서울사대부고와 연세대 상경대를 졸업했다. 1971년 ㈜영풍에 입사, 1988년 ㈜영풍의 대표이사에 취임했다. 장 회장은 대외 활동을 거의 하지 않는다. 연세대 상경대 최고경영자(CEO)들의 모임에도 나가는 법이 없다. 장 회장은 장 창업주의 근검절약 정신을 물려받았다는 평을 받는다. 임원회의가 길어지면 햄버거를 배달시키고, 각종 쿠폰도 손수 챙기는 것으로 유명하다. 일제강점기의 어려운 경제상황을 겪은 아버지 장 창업주가 낡은 운동화도 수선해 신었을 만큼 근검절약을 항상 강조해 절약 정신이 투철하다는 설명이다. 장 회장은 고 김세련 전 한국은행 총재의 장녀 김혜경(67)씨와의 사이에 2남 1녀를 두고 있다. 이 가운데 큰아들 세준(41)씨와 작은아들 세환(35)씨로 3세 후계 구도가 정해져 있다. 세준씨와 세환씨는 그룹의 지주회사 격인 ㈜영풍의 지분을 각각 16.89%와 11.15% 가진 최대주주다. ㈜영풍은 고려아연의 최대주주로 26.91%의 지분을 가지고 있다. 영동고 출신인 장남 세준씨는 미국 서든캘리포니아대(USC)에서 생화학을 공부한 뒤 패퍼다인대에서 경영대학원(MBA)을 다녔다. 계열사인 시그네틱스에 과장으로 입사해 영풍전자 부사장으로 재직 중이다. 평소에도 직원들과 함께 구내식당에서 점심식사를 하는 등 푸근하고 소탈한 성격이란 평을 받는다. 차남 세환씨는 미국 패퍼다인대에서 경영학을 전공했다. 이후 중국 베이징(北京)으로 건너가 칭화(淸華)대에서 국제 MBA 프로그램을 이수했다. 영풍과 고려아연의 해외 영업을 맡고 있는 계열사인 서린상사에서 전무로 재직 중이다. 치밀하고 추진력이 강하다는 평이다. 딸 혜선(34)씨는 세계은행 수석연구원 인경민(38)씨와 결혼해 미국에서 살고 있다. 주현진 기자 jhj@seoul.co.kr ■고려아연 故 최기호 창업주家 영풍그룹은 고 최기호 창업주와 고 장병희 창업주의 동업으로 시작돼 지금도 한지붕 두 가족 전통을 이어가고 있다. 최기호 창업주 일가는 고려아연 계열을 맡고 있다. 최 창업주는 1909년 3월 29일 황해도 봉산군 사리원읍 동리에서 고 최경수 옹의 장남으로 태어났다. 슬하에 6남 3녀를 뒀는데 장남을 빼고 다섯 아들을 모두 서울대에 보냈을 만큼 교육열이 남달랐다고 한다. 큰아들이 일찍 죽은 뒤 실질적인 장남 역할은 최창걸(74) 고려아연 명예회장이 맡았다. 경기고를 나와 서울대 경제학과와 컬럼비아대학원 경영대학원(MBA)을 졸업했다. 부인은 제27대 대한적십자사 총재를 지낸 유중근(71)씨다. 이화여대 영문과 출신으로 총학생 회장을 지내기도 했던 그는 남편 최 명예회장과 함께 컬럼비아대학원에서 공부하며 영문학 석사를 받았다. 두 사람 사이에는 2남 1녀가 있다. 장남 데이비드 최(47)와 딸 최영아(44)씨는 현재 미국에서 살고 있다. 컬럼비아대학원에서 로스쿨을 졸업한 차남 최윤범(40)씨는 현재 고려아연의 호주 현지법인인 SMC 사장으로 재직 중이다. 둘째인 최창영(71) 코리아니켈 회장은 서울대 금속학과를 졸업하고 컬럼비아대학원 금속학 석·박사를 받았다. 이화여대를 나온 김록희(69)씨와의 사이에 2남 1녀가 있다. 서울대 인류학과 출신인 장남 최내현(45)씨는 고려아연 계열인 코리아니켈과 알란텀 사장으로 있다. 서울대 전기공학과를 나온 차남 최정일(36)씨는 현재 미국 유학 중이다. 딸 최은아(42)씨의 남편 이원복(45)씨는 김앤장법률사무소 변호사를 거쳐 현재는 이화여대 법학과 교수로 재직 중이다. 셋째인 최창근 고려아연 회장은 경복고, 서울대 자원공학과를 졸업하고 컬럼비아대학원에서 자원경제를 공부했다. 이화여대 출신인 부인 이신영(64)씨와의 사이에 1남 2녀를 두었다. 고려아연은 최창근 회장 일가의 혼사를 통해 정·재계, 언론계와 연결돼 있다. 장녀 최경아(40)씨의 남편이 천신일(72) ㈜세중 회장의 장남 천세전(41) 세중 대표이사 사장이다. 천 사장은 미국 버클리 캘리포니아대를 졸업한 뒤 2003년 세중에 입사했다. 둘째 딸 최강민(36)씨가 방우영(87) 조선일보 명예회장의 외아들인 방성훈(42) 스포츠조선 대표이사 부사장의 부인이다. 노바스코시아뱅크에서 근무 중인 외아들 최민석(33)씨는 새정치민주연합 김부겸(57) 전 의원의 딸인 김지수(28)씨와 지난 3월 화촉을 밝혔다. 2011년부터 윤세인이라는 예명으로 연예계 활동을 했던 김지수씨는 성균관대 연기예술학과 출신으로 김 전 의원이 2014년 대구시장 선거에 출마했을 때 지원 유세를 다녀 화제를 모으기도 했다. 고려아연 측은 “최창근 회장의 자제들이 유명한 집안과 결혼했지만 모두 연애 결혼으로 만났다”고 밝혔다. 넷째인 최창규(65) 영풍정밀 회장은 경복고 서울대 문리과대, 시카고대학원을 나왔다. 정지혜(60)씨와의 사이에 아들 둘을 두고 있는데 모두 미국에서 유학 중이다. 다섯째인 최정운(62)씨는 서울대에서 정치외교학과 교수로 재직 중이다. 서울대 정치외교학과를 졸업하고 시카고대학원에서 정치학 석·박사를 땄다. 한진희(62)씨와의 사이에 2남 1녀를 두고 있다. 고려아연 측은 “최 창업주는 아들 5형제를 모두 서울대 동문으로 키워냈고, 제련사업에 필요한 경영, 금속, 광산을 전공하게 해 오늘날 영풍그룹이 비철금속제련분야에 있어 세계 최고로 거듭날 수 있는 근간을 다졌다”고 말했다. 주현진 기자 jhj@seoul.co.kr

-'코 없는’ 2살 여아 3D프린트 기술 활용 이식수술 영국 북아일랜드의 ‘코 없는 아기’로 알려진 테사 에반스가 최근 3D 프린트 기술을 활용한 이식수술 덕분에 생애 처음으로 코를 갖게 됐다. 아직 완전한 코는 아니지만 성장 과정에 따라 재수술로 아이는 점차 완벽한 코를 얻게 될 것으로 기대를 모은다. 영국 일간 데일리메일과 벨파스트 텔레그래프 등 현지 언론에 따르면, 북아일랜드에 사는 두 살 아기 테사 에반스가 5월 20일 런던에 있는 그레이트 오먼드 스트리트 병원에서 3D 프린트로 만든 인공 뼈를 이식하는 수술을 받았다. 이 병원의 외과전문의인 조나단 브릿토 박사는 “수술은 성공적”이라고 밝혔다. 의료진에 따르면 먼저 3D 프린터를 사용해 테사의 두개골과 똑같은 모형을 만든 뒤 모형용 점토로 만든 작은 코를 형태에 맞게 조정한다. 이후 실제 수술에서는 맞춤형 임플란트를 아이 얼굴 피부 속에 삽입하는 것이다. 테사는 아직 성장 중인 어린아이이므로 2년마다 새로운 임플란트로 교체하는 수술이 필요하다. 이때 앞머리 헤어라인에 맞춰 절개하므로 얼굴에는 상처가 남지 않는다. 그리고 테사의 얼굴이 성장을 멈추는 시기가 되면 영구적인 인공 코를 이식하게 되는 것이다. 테사는 선천성 코없음증이라는 희귀 질환으로 태어날 때부터 코가 없었다. 발현 확률은 1억분의 1밖에 되지 않으며 현재까지 보고된 사례는 47건에 불과하다. 테사는 콧구멍은 물론 후각 기관이 없어 전혀 냄새를 맡을 수 없지만 기침이나 재채기를 할 수 있고 감기에도 걸릴 수 있다. 이런 테사의 상태를 부모는 임신 20주 때 알게 됐다고 한다. 엄마 그라냐와 아빠 나단은 테사가 태어나기 전 많은 고민을 했지만, 낳기로 결정했고 그녀가 태어난 뒤에는 코가 없다는 점은 서서히 잊고 살 수 있었다고 말하고 있다. 부부는 딸아이를 사랑하는 마음에 전혀 흔들림은 없었다고 말한다. 이번 수술을 결정한 것에 대해 그라냐는 “테사는 우리에게 완벽하지만 그녀가 가능한 한 평범한 삶을 살길 바란다”고 말했다. 부부는 또 현재 SNS를 통해 전 세계의 코없음증 환자와 가족을 위한 세계 최초의 지원단체를 만들려 하고 있다. 이를 통해 사람들에게 코없음증에 관한 이해와 지원을 위한 활동을 해나갈 계획이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 몸을 구성하는 세포들은 하루에도 셀 수 없이 죽는다. 그리고 새로운 세포로 교체된다. 오래된 세포는 노쇠해서 제대로 기능을 하기 어렵기 때문이다. 비록 수명이 정해져 있는 것은 다세포 생물 역시 마찬가지지만, 이런 메커니즘으로 다세포 생물은 보통 세포 하나보다 훨씬 오랜 삶을 유지할 수 있다. 사실 이렇게 계획된 세포의 죽음(아포토시스, apoptosis)은 개체가 건강하게 살기 위해서 꼭 필요하다. 만약 아포토시스가 일어나지 않는다면, 우리 몸을 구성하는 세포들은 곧 노쇠해져 우리는 금방 죽고 말 것이다. 어떤 세포들은 죽음을 잊어버리고 무한 증식을 시도하는 데, 이 경우는 더 위험하다. 한마디로 악성 종양 세포가 된 것이기 때문이다. 따라서 아포토시스는 다세포 생물에서 반드시 정상적으로 일어나야 하는 과정이다. 아포토시스가 일어나면 핵은 쪼그라들고 DNA는 규칙적으로 절단된다. 그리고 세포가 점차 쪼그라들면서 먹기 좋게 여러 조각으로 나뉘게 되는데, 이를 주변에 식세포가 잡아먹어 처리한다. 과학자들은 오랜 세월 이 과정을 상세하게 연구해왔다. 앞서 언급했듯이 이 과정이 매우 중요하기 때문이다. 라 트로브 분자과학 연구소(La Trobe Institute of Molecular Science)의 이반 푼 박사(Dr Ivan Poon)와 그의 동료들은 인간 백혈구의 아포토시스 과정을 상세하게 연구해 그 과정을 사진으로 담았다. 그리고 이 내용을 저널 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 이 사진에서는 죽어가는 백혈구에서 여러 개의 구슬 같은 파편들이 조각나면서 세포 밖으로 빠져나가고 있다. 촉수처럼 보이기도하는 긴 줄이 여기에 연결되어 있는데, 이는 본래 세포 크기의 8배까지 자라날 수 있다. 연구팀은 이를 비디드 아포토포디아(beaded apoptopodia)라고 명명했다. 이 조각들은 결국 나중에 다른 백혈구에 의해 처리되어 사라지게 된다. 인간 백혈구의 아포토시스 과정은 이제까지 매우 불규칙하게 일어난다고 생각되어 왔는데, 이번 연구를 통해서 이 과정이 매우 잘 조절된 세포 자살이라는 사실이 새롭게 드러났다. 그러나 아직 밝히지 못한 사실도 많다. 과학적 연구와 별개로 죽어가는 세포의 모습은 아주 난해한 현대 미술작품 같은 느낌을 준다. 과연 그 의미가 무엇인지 밝히기 위해서 많은 과학자가 앞으로 연구에 매진할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

　유도만능줄기세포(iPS)의 임상 적용 가능성을 한층 높이는 새로운 연구 결과가 국내 연구팀에 의해 발표됐다. 　2012년 일본 교토대 야마나카 신야 박사가 만들어 노벨 생리의학상을 수상한 유도만능줄기세포 방식과 비교해 암 유발 가능성을 크게 줄였을 뿐 아니라 유도만능줄기세포를 보다 효율적으로 만들 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 　서울대병원 내과 김효수 교수와 의생명연구원 권유욱 교수팀은 이같은 연구 결과가 생물 재료학 분야의 국제 학술지(Biomaterials) 5월호에 게재됐다고 17일 밝혔다. 　야마나카 신야 교수팀은 2006년 환자로부터 채취한 체세포에 특정 유전자를 주입하여 인체의 모든 장기로 분화가 가능한 배아줄기세포를 만드는데 성공했다. 신야 교수는 이를 ‘유도만능줄기세포(역분화줄기세포)’라고 명명했다. 　문제는 체세포에 주입하는 특정 유전자 중에는 ‘c-Myc’라는 발암 유전자가 포함되어 있어 암 유발 및 세포 기능 변화의 위험성 때문에 임상 적용에 한계가 있었다. 　연구팀은 이같은 문제를 극복하기 위해 2010년 배아줄기세포에서 추출한 단백질을 체세포에 주입하여 유도만능줄기세포를 만드는데 성공했다. “이 방법은 발암 유전자를 주입하지 않기 때문에 암 유발 및 세포 기능 변화의 위험성을 원천적으로 없앤 것이 핵심”이라고 연구팀은 주장했다. 　이번 연구에서는 또 배아줄기세포 대신 유도만능줄기세포에서 추출한 단백질을 체세포에 주입하면 역분화 과정의 효율을 크게 향상시킬 수 있다는 사실을 확인했으며, 이 과정에서 유도만능줄기세포 단백질에 포함된 ‘Zscan4’라는 물질이 주도적인 역할을 한다는 점도 새롭게 규명했다. 　실제로 체세포에 Zscan4를 주입한 결과, 배아줄기세포의 단백질을 주입한 그룹에 비해 유도만능 줄기세포로 역분화하는 속도가 10배 이상 빠른 것으로 나타났다고 연구팀은 덧붙였다. 　김효수 교수는 “이 연구 결과는 유도만능 줄기세포의 임상 적용에 있어서 가장 큰 문제였던 암 유발과 낮은 제작 효율을 한꺼번에 해결함으로써 유도만능 줄기세포의 상용화 및 임상 적용시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)이 달에서 먼지로 이뤄진 ‘링’(Ring)을 발견했다. NASA 소속 천문학자들은 달 주변에서 밀도가 비교적 높은 거대한 먼지 구름을 발견했으며, 이는 마치 목성의 띠처럼 기울어진 채 달 주변을 에워싸고 있다고 밝혔다. 이 먼지 띠는 달 주변에 항상 존재하며, 전문가들은 아폴로 우주선의 우주비행사들이 태양이 떠오를 때 달 지평선에서 목격한 기이한 잔광(빛)의 정체가 이것이었을 것으로 추측하고 있다. 띠를 이루고 있는 이 달 먼지는 매우 작은 티끌 알갱이로 이뤄져 있고, 전기성질을 가져 공중으로 날아오르는 특성이 있다. 달 주변에 치우쳐진 채 존재하는 먼지 구름의 특성을 찾아낸 것은 NASA의 달 대기 및 먼지 관측용 궤도선 라디(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE)다. 미국 콜로라도대학 볼더캠퍼스의 물리학자 미할리 호라니 박사는 “우주 먼지들이 태양계에서 어디에 위치해 있는지를 아는 것은 매우 중요한 일”이라면서 “이를 알면 미래에 인류가 우주를 탐사할 때 우주선이나 우주비행사들을 위협할 수 있는 먼지 입자를 피하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 특히 이번 발견은 래디 탐사선에 장착된 LDEX(Lunar Dust Experiment) 분석장비가 큰 역할을 했다. 우주 대기중의 입자를 살피는 LDEX는 콜로라도대학 볼더캠퍼스 연구진이 개발한 것으로, 2013년 9월 미션을 시작한 뒤 다양한 데이터를 전송해 왔다. 라디는 2013년 발사된 뒤 주어진 임무를 모두 마치고 지난해 4월 달 표면과 충돌했다. NASA 연구진은 약 6개월 간의 미션 기간동안 라디와 LDEX가 보내온 데이터를 분석해 달 표면에 영구적인 먼지 띠가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 한편 이번 발견은 네이쳐지 최신호에 실릴 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

잠을 못 자게 되면 어른이나 아이 할 것 없이 더 먹게 되고 만성질환에 시달릴 수 있다고 미국의 과학자들이 밝혔다. 미국 네브래스카주립대(링컨캠퍼스) 연구진은 전 세계 수많은 사람이 겪고 있는 수면 장애가 식습관과 행동에 어떤 영향을 주는지 탐구했다. 수면 장애는 일상적인 업무 능력을 떨어뜨리는 것으로 알려졌지만, 이번 연구는 수면의 질이 어떻게 음식 선택과 섭취에 영향을 주는지 밝히고 있다. 이번 연구를 이끈 알리사 룬달과 티모스 넬슨 박사는 “일반적으로 음식을 섭취하는 것은 비만과 당뇨병, 심장병 등 많은 만성질환과 관계가 있는데 식습관은 종종 이런 질환을 예방하는 치료 목표가 된다”고 말했다. 또 이들은 “만성질환을 예방하고 개선하기 위해서는 식사량을 증가시키는 요인인 수면 장애의 패턴에 관한 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다”고 말했다. 음식을 섭취하는 것은 생물학적·감정적·인식적·환경적 요인에 좌우된다고 한다. 따라서 식습관은 음식 섭취와 관련한 만성질환의 치료에 있어 고려하는 것이 중요하다는 것이다. 하지만 수면이 이런 요인에 어떤 영향을 주고 있는지 자세히 조사할 필요가 있다고 연구진은 말한다. 연구진은 수면 패턴이 이런 메커니즘에 큰 영향을 주고 있어 식사량을 자주 변화시키고 있다고 설명하고 있다. 예를 들어, 수면의 질이 나쁘면 식욕을 조절하는 호르몬에 영향을 줘 감정적인 스트레스가 더 증가하고 에너지 부족을 보충하기 위해 식욕이 높아져 결과적으로 하루에 먹는 식사량이 늘어난다. 따라서 건강 심리학자들은 수면과 식사의 관계에 유의하고 식생활 개선을 위해 수면의 질을 고려해야 한다고 연구진은 결론지었다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘건강심리학저널’(Journal of Health Psychology) 최신호(6월호)에 실렸다. 이 저널의 편집자인 데이비드 마크 박사는 “이번 연구는 건강 상태를 개선하기 위한 ‘식사 개입 치료’에 있어 중요한 의미가 있다. 또 근본적인 음식 섭취의 메커니즘을 연구할 필요성을 시사한다”며 “이 연구로 수면 부족에 시달리는 사람은 수면의 질을 고려해 식사할 때 양과 질을 주의할 수 있을 것”이라고 평가했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

하루에 바다와 육지에서 증발하는 물의 양은 1000조 ℓ에 이른다. 지구 상의 물은 항상 순환하고 있기 때문이다. 그런 엄청난 양의 물을 증발시킬 때 발생하는 에너지를 활용하는 기술을 미국 컬럼비아대 연구팀이 개발했다. 연구팀은 실제 실험에서 물의 증발 에너지를 동력원으로 해 조그만 수레를 움직이는데 성공했다. 공개된 영상에서는 풍차와 같은 장치를 갖춘 수레가 나오는데 풍차가 빙글빙글 돌자 바퀴에 동력을 전달하고 앞으로 나아간다. 이때 풍차를 회전시키는 힘은 물이 증발할 때 발생하는 에너지를 이용한 것이다. 이 기술은 물을 흡수하면 부풀어 올라 수분이 없어질 때까지 수축 운동을 반복하는 특정 ‘박테리아 포자’의 특성을 이용했다. 이런 포자는 매우 빠르게 물을 흡수하고 증발시킬 수 있지만 하나하나의 움직임은 극히 작다. 따라서 연구팀은 이런 포자 수십억 개를 모아 하나의 플라스틱 테이프에 붙이는 것으로 포자의 신축성을 에너지로 끌어내는데 성공했다. 수레에는 시험관처럼 매달린 여러 테이프에 수분의 흡수와 증발에 따라 늘어나고 줄어들기를 반복한다. 이런 테이프를 대량으로 모으면 큰 에너지를 만들어낼 수 있다. 연구를 이끄는 오즈구르 사힌 박사는 “물을 증발시키려면 빛을 모아야만 한다”면서 “이 장치를 사용하면 태양광 패널을 설치하고 태양에너지를 만드는 것보다 비용을 아낄 수 있다”고 말했다. 사실 물의 증발을 에너지로 변환하는 시도 자체는 새로운 것이 아니다. 하지만 물체를 옮길만한 에너지를 만들어내는 것에 성공한 것은 이번이 처음이다. 이런 장치를 개발하기 위해 기술자와 생물학자, 화학자 등 다양한 분야의 전문가들이 모였다. 이번 연구에서 생체 재료를 담당한 피터 프라츨 박사는 “기존 에너지 시설을 대체할 만한 시스템은 아니지만, 전기 시설이 미비한 지역에서 통신 단말기를 사용하기 위한 에너지라면 충분히 만들어 낼 수 있다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 16일 자에 게재됐다. 사진=컬럼비아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일본과 말레이시아 등지에서 강진이 일어나 지진에 대한 우려가 새삼 커지는 요즘, 강력한 자석으로 주택을 지면에서 띄워 지진 충격에 견딜 수 있게 만들겠다는 야심찬 계획이 공개돼 관심을 끌고 있다. 지면에서 뜬 채 움직이는 스케이트보드형 탑승물 ‘호버 보드’를 개발하기도 한 미국 기술벤처기업 '아르스 팍스'(Arx Pax)는 강력한 자석으로 집을 ‘둥둥’ 띄워 지진 피해로부터 보호하겠다는 프로젝트를 발표했다. 이 회사는 이미 가스나 물을 이용해 집을 띄우는 기술 특허를 보유하고 있지만 이번 프로젝트에는 자기력을 이용할 것이라고 밝혔다. 이 프로젝트는 내진설계를 갖춘 지하실 안에 강력한 자기장을 발생시키는 ‘호버엔진’을 설치해 가동시킨다는 아이디어를 기초로 하고 있다. 이들의 최종 목표는 지진이 찾아올 정확한 시점을 알아내 필요한 시간만큼 주택 전체를 부상시켜 보호하는 것이다. 그렉 헨더슨 아르스 팍스 공동창립자 겸 CEO는 “컴퓨터가 지진 경고를 받는 즉시 호버엔진을 가동시키는 방식이다. 모든 과정은 빛과 같은 속도로 빠르게 이루어진다.”고 설명한다. 헨더슨의 계산에 따르면 3층 규모의 집을 90초 동안 띄우는 데에는 자동차 배터리 5개 분량의 전력이 필요하며 이때 소모되는 에너지를 금전 비용으로 환산하면 13달러정도가 된다. 전체적 설계는 크게 세 부분으로 나뉘어 있다. 맨 아래에는 호버엔진을 설치할 지하 격납고, 그 위에는 물이나 가스 등 완충재를 채우는 완충 구역, 다시 그 위에는 주택을 실제로 지을 ‘바닥’에 해당하는 건설 플랫폼이 위치한다. 완충 구역을 채울 완충물질은 무엇이 될지 아직 결정하지 않았지만 지진 에너지, 그중에서도 특히 큰 피해를 입히는 것으로 알려진 횡파 지진 에너지를 흡수할 수 있는 물질이어야 한다. 평범한 물도 좋은 후보다. 호버엔진이 제 때 작동할 수 있도록 지진을 미리 경고해주는 것은 지진 경보시스템 ‘셰이크 얼럿’ (Shake Alert)의 몫이다. 셰이크 얼럿은 캘리포니아 지역 지진 발생 위험을 미리 감지해주는 첨단 시스템으로, 캘리포니아 대학 버클리캠퍼스, 캘리포니아 공과대학, 워싱턴 대학, 미국 지질조사소 등에서 공동 운영하는 지구물리학 네트워크의 데이터를 이용한다. 아르스 팍스는 이 기술을 주택에 실제로 적용시키기에 앞서 보다 규모가 작은 연구시설이나 설치 미술품을 대상으로 시도해 볼 예정이다. 이 프로젝트에 동참한 버클리 지진학 연구소 제니퍼 스트라우스 박사는 “이 기술은 각종 빌딩을 지진과 진동으로부터 보호해 줄 것”이라며 희망찬 전망을 내비쳤다. 사진=ⓒ아르스 팍스 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

최근 한국 사회를 강타한 메르스(중동호흡기증후군). 사스나 에볼라, 메르스처럼 1970년대 초 이후 출현한 바이러스나 세균 등 미생물에 의해 생기는 질병을 가리켜 ‘신종 감염병’이라고 한다. 17일 오후 밤 6시 30분에 방송되는 아리랑TV 글로벌 토크쇼 ‘뉴스텔러스’에서는 스티븐 브로위크(캐나다), 제이슨 스트로더(미국), 프레드리크 오자디아(프랑스) 기자 등 주한 외신 기자들이 모여 국제사회를 위협하고 있는 신종 감염병의 과거와 현재를 살펴보고, 미래에 대해 고민해 본다. 이번 메르스 사태와 관련해 조지타운대학 의료센터 대니얼 루시 박사와 전화를 연결해 자세한 내용을 듣는 시간도 갖는다. 루시 박사는 폐나 신장질환 등을 갖고 있거나 면역력이 약한 경우 치명적일 수 있지만 메르스가 2013년 사스보다 전염력이 약한 질병이라고 언급하면서 “가장 중요한 것은 보건 당국 및 정부와 대중 간에 신뢰를 쌓는 것”이라고 강조했다. 기자들은 전 세계를 긴장시켰던 사스와 에볼라 사태에 대해서도 이야기를 나눴다. 프랑스의 오자디아 기자는 “사스 당시 중국 정부가 국제사회에 상황을 숨기려 했던 것은 큰 실수였다. 사스를 겪고 남은 교훈은 정보의 투명성”이라고 언급했다. 에볼라 사태에 대해 미국의 스트로더 기자는 “미국에서는 많은 정치인들이 정치적 이익을 목적으로 상황을 판단했었다. 뉴저지 주지사가 아프리카 지원 활동을 다녀온 사람들을 3주간 격리 조치해 문제가 됐다. 에볼라 사태로 정치적 이익을 보려고 했던 것 같다”고 비판했다. 이 밖에도 신종 감염병에 대처하는 올바른 자세에 대한 각국 기자들의 다양하고 참신한 의견을 들어 본다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

■생각의 집(KBS1 밤 11시 40분) 카이스트 물리학과 정하웅 교수가 열한 번째 장을 연다. 수용 한계를 넘어선 방대한 규모의 자료를 우리는 ‘빅데이터’라고 칭한다. 지금은 바야흐로 ‘빅데이터’의 시대다. 클릭 한 번, 터치 한 번에 빠르고 엄청난 양의 자료들이 쏟아진다. 이렇게 축적된 중요한 자료를 어떻게 창의적으로 사용할 수 있을까. 정하웅 교수와 함께 데이터 과학의 힘에 대해서 배워본다. ■CSI : 사이버(OCN 밤 11시) 현대사회에서 가장 심각한 사이버 범죄 전담팀 반장을 맡고 있는 에이버리 라이언을 중심으로 한 과학수사 이야기. 관찰 카메라를 해킹하여 아기를 유괴한 사건이 발생한다. CSI 사이버 수사팀은 아기의 친부를 범인으로 추측하고 그가 일하는 보트 수리소를 급습한다. 그러나 현장에서 다른 아기가 발견되고, 이 사건이 단순한 유괴 사건이 아님을 직감한다. ■닐 타이슨의 스타 토크(내셔널지오그래픽채널 밤 10시) 닐 디그래스 타이슨 박사가 다양한 분야에 걸친 명사들을 만나 인터뷰한다. 이번 시간에는 소셜미디어를 훌륭하게 활용한 우주 비행사이자, 캐나다인 최초로 우주에 발을 디딘 크리스 해드필드와 이야기를 나눈다. 그는 우주에서의 생활과 소셜미디어가 어떻게 전 세계 사람들과 지구 밖 세상을 연결할 수 있는지에 대해 소개한다.

자외선 지수가 높아지는 여름이 되면 자외선차단제, 일명 선크림에 대한 관심도 덩달아 높아진다. 최근에는 스킨케어 단계에서 낮에만 바를 수 있는 자외선차단기능성 크림부터, 간편하게 분사할 수 있는 스프레이형 선크림까지 다양한 자외선차단제가 출시되고 있다. 하지만 ‘자외선 차단제’라는 이름이 붙었다고 해서 다 같은 효과를 볼 수 있는 것은 아니다. 최근 영국피부과전문의협회 및 전문가들은 여러 가지 형태의 자외선차단제를 바른 뒤 이를 자외선카메라로 촬영해 효과를 비교한 사진을 공개했다. 이번 실험은 단순히 자외선차단지수를 뜻하는 SPF 수치뿐만 아니라 제품의 타입도 자외선 방어에 영향을 미친다는 사실을 여과없이 알려준다. 피부과 전문의인 저스틴 헥스톨 박사는 “자외선에는 광노화현상을 유발하는 UVA와 피부 표면 화상을 유발하는 UVB가 있으며 이를 모두 차단하는 선크림을 선택해야 한다. 또 SPF15처럼 자외선차단지수가 낮은 선크림을 발랐다면 SPF50 선크림을 발랐을 때보다 더 자주 덧발라줘야 한다”고 설명했다. 이어 “많은 사람들이 자주 실수하는 것 중 하나는 바르는 선크림의 양이 너무 적다는 사실이다. 작은 티스푼으로 적어도 6스푼 정도 되는 양을 ‘온 몸’에 발라줘야 한다”면서 “자외선을 차단하지 않으면 피부암의 위험이 눈에 띄게 높아질 수 있다”고 경고했다. 이번 실험은 ▲①SPF15 자외선차단겸용 데일리 모이스쳐 크림 ▲②SPF15 일반 선크림 ▲③SPF20 원데이 선크림 ▲④스프레이식 선크림 ▲⑤SPF50 일반 선크림 ▲⑥물기있는 피부에 쓰는 ‘웻스킨’(Wet Skin) 선크림 등 총 6가지 타입을 대상으로 진행됐으며, 피부가 어둡게 보일수록 효과적으로 자외선이 차단된 것으로 판단한다. 그 결과 세안 후 스킨케어 단계에서 선크림을 따로 쓰지 않은 채 바르는 ①번 SPF15 자외선차단겸용 데일리 모이스쳐 크림은 ④번 스프레이식 선크림과 유사하게 낮은 효과를 보였다. 많은 여성들이 더운 여름철에는 여러 가지 화장품을 덧바르는 것을 불편해 하기 때문에 SPF15지수의 데일리모이스처크림을 바르고 선크림을 생략하는 경우가 많다. 그러나 이런 화장품의 경우 일반 선크림처럼 광범위한 피부의 차외선 차단 효과를 기대하기는 어렵다고 전문가들은 조언한다. ②번 SPF15 일반 선크림은 ①번에 비해 비교적 효과적으로 자외선이 차단되는 것을 확인할 수 있지만 자외선 차단지수가 높은 ⑤번 SPF50 일반 선크림에 비해서는 효과가 떨어지는 것을 볼 수 있다. 실제로 ⑤번 SPF50 일반 선크림은 총 6가지 타입 중 가장 효과가 뛰어난 것으로 입증됐다. SPF50 일반 선크림과 함께 비슷한 효과를 자랑하는 것은 ③번 원데이 선크림이다. 그러나 이 선크림은 물에도 잘 지워지지 않고 오래 지속되는 효과를 자랑하는 대신 화학성분이 강해 눈가 주위에는 바를 수 없다는 단점이 있다. 실제 실험 사진에서도 눈가 부위만 자외선에 환하게 노출되는 것을 확인할 수 있다. ④번 스프레이식 선크림과 ⑥번 물기있는 피부에 바르는 웻스킨 선크림 등은 기대 이하의 자외선 차단 능력을 보였다. 전문가들은 스프레이식 선크림은 얼굴보다는 몸에 뿌려주는 것이 적당하며, 웻스킨 선크림은 입이나 코, 광대 등 돌출된 부위의 자외선 차단에 특히 약한 것으로 나타났다. 이번 실험을 통해 SPF50 일반 선크림> SPF20 원데이 선크림> SPF15 일반 선크림> 물기 있는 피부에 쓰는 ‘웻스킨’(Wet Skin) 선크림> 스프레이식 선크림> SPF15 자외선차단겸용 데일리 모이스쳐 크림 순으로 효과가 높은 것이 확인됐다. 전문가들은 자외선이 강한 날에는 선크림을 자주 발라주는 것이 중요하며, 눈꺼풀이나 콧등, 입술 등에도 꼼꼼히 발라줘야 한다고 권고했다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

늦어지는 결혼과 스트레스, 환경 호르몬 등의 영향으로 남성 불임이 점차 늘어나는 추세다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계 가임 연령대 부부 가운데 약 12%가 불임 문제를 겪고 있으며, 이 중 절반이 남성 불임이 원인이다. 전문가들은 이런 남성 불임을 막기 위해 평소 건강한 음식 섭취를 통해 정자를 건강하게 하고 그 수를 늘릴 수 있다고 말한다. 지금까지 여러 연구를 통해 밝혀진 남성 불임 개선에 효과적인 식품을 소개한다. ■ 토마토=남성 불임에 효과적인 식품으로 전문가들 사이에서도 주목받고 있다. 미국 클리블랜드 클리닉 생식의학센터의 아쇼크 아가월 박사팀은 12개의 연구논문을 검토해 토마토에 함유된 리코펜이 정자 수를 늘리고 그 속도를 가속하며 비정상적인 정자 수를 줄일 수 있는 것을 확인했다. 이 연구에 참여한 시몬 피셀 박사에 따르면 리코펜은 정자의 손상을 억제하는 작용도 있다. ■ 방울양배추=영국 할리가(街) 인공수정 클리닉의 영양사 니마 사비데스가 추천하는 식품은 방울양배추(방울토마토 만한 크기의 미니 양배추)이다. 그녀가 영국 일간지 데일리메일에 밝힌 바로는 방울양배추에는 생식 능력을 높이는 효과가 있으며 남녀 모두 그 혜택을 누릴 수 있다. 방울양배추에 풍부한 엽산은 생식 능력을 높여 유산이나 출생 이상을 줄이는 효과가 있다. 이뿐만 아니라 비타민이 풍부해 정자의 질을 높여 자궁에 수월하게 도달하도록 하고 생존 능력까지 강화한다. ■ 호두=오메가 3 지방산이 풍부한데 이를 비롯한 불포화 지방산은 정자의 성숙과 세포막 기능 향상에 필수적이며 정자의 질을 높이는 작용도 있다고 한다. 미국 UCLA 대학의 웬디 로빈스 박사팀은 21~35세의 건강한 성인남성 117명을 두 그룹으로 나눠 호두 섭취 유무에 따른 생식 능력을 비교했다. 그 결과, 매일 75g(5~6개)의 호두를 섭취한 그룹은 그렇지 않은 이들보다 정자의 생명력과 운동성, 형태(모양과 크기) 등이 향상됐다. ■ 석류=높은 항산화 작용과 혈액 순환을 원활하게 하는 작용이 있어 심장 질환을 예방하고 염증을 가라 앉히는 효과가 있을 뿐만 아니라 정자의 질을 향상하고 성욕을 높이는 작용이 있다고 한다. 터키 피라트대 연구에 따르면 쥐 실험을 통해 7주 동안 매일 석류 주스를 마신 쥐는 항산화 물질의 생성이 촉진돼 정자가 산화하는 것을 막아 보호할 수 있는 것으로 나타났다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

저는 북아프리카 알제리의 해안도시 오랑에 사는 베르나르 리외라고 합니다. 제 이름이 익숙하신 분들도 계실 겁니다. 이곳에서 있었던 일을 알베르 카뮈 선생께서 잘 써 주신 덕분이지요. 그렇습니다. 저는 그의 소설 ‘페스트’에서 주인공으로 나온 의사입니다. 여기서 비행기로 열서너 시간 걸리는 한국이 메르스 때문에 어수선하다고 들었습니다. 중동이나 북아프리카처럼 낙타와 가깝게 지내는 나라도 아닌 곳에서 메르스가 발생해 빠르게 전염되고 있다는 소식에 좀 놀랐습니다. 말이 나왔으니 말인데, 19세기 말부터 20세기 후반까지 인류에게는 큰 전염병이 없었습니다. 그래서 1969년 미국 공중위생국장 윌리엄 스튜어트가 “전염병의 시대는 이제 막을 내렸다”는 선언까지 했던 것이죠. 그런데 20세기 말부터 신종플루, 조류독감, 사스(중증급성호흡기증후군), 에볼라 등 새로운 전염병이 늘고 있는 것 같습니다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 ▲인구 및 생태계의 급속한 변화 ▲병원체 전파를 가속화하는 국가 간 여행 및 교역의 증가 ▲기존 전염병 감소에 따른 공중보건 체계의 기능 상실 ▲항생제 남용 등을 신종 전염병이 증가한 원인으로 보더군요. 이 이야기를 들은 신문기자 랑베르는 “과학이 발달하면 바이러스 따위는 다 없애 버릴 수 있지 않느냐”고 하더군요. 하지만 바이러스도 생존을 위해 끊임없이 진화(돌연변이)하기 때문에 아무리 과학이 발달해도 그건 어려울 겁니다. 또 우리가 모르는 바이러스들이 아직 수도 없이 많기 때문에 기존에 알려진 바이러스를 다 죽인다고 해도 다른 바이러스가 빈 공간을 채우고 들어올 겁니다. 그러면 더 심각한 전염병이 발생하는 거죠. 인류와 전염병의 역사는 전쟁의 역사와 비슷합니다. 새로운 바이러스가 날카로운 창을 갖고 나타나면 인류는 무적 방패를 찾아내거나 만들어 냅니다. 광우병이 대표적입니다. 바이러스가 아닌 변형 단백질로 인한 전염성 질환이기 때문에 치료나 예방법이 없다고 알려져 왔습니다. 그런데 영국 유니버시티칼리지 존 콜린지 박사가 지난 10일 ‘네이처’에 광우병을 예방하는 돌연변이 유전자를 발견했다는 연구 결과를 발표했더군요. 광우병은 프라이온 단백질 때문에 생깁니다. 콜린지 박사는 프라이온 단백질의 코돈129와 코돈127이라는 부분의 염기서열이 바뀌면 광우병에 대한 저항성이 강해진다는 것을 발견했습니다. 이 연구가 좀 더 진행되면 광우병도 정복할 수 있을 겁니다. 새로운 전염병이 발생하면 사람들은 겁을 먹습니다. 오랑 주민들도 그랬습니다. 그렇지만 사람은 생물학적으로 바이러스의 위협에 대처할 수 있을 정도로 충분한 유전적 다양성을 갖고 있습니다. 그렇기 때문에 알지 못하는 질병이 나타났다고 해서 마냥 공포에 빠져 있을 필요는 없다는 말을 마지막으로 드리고 싶군요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌 질환과 암 등을 유발하는 ‘쓰레기 단백질’(단백질 응고체)의 생성 원리와 변이 과정을 세계 최초로 규명했다. 이에 따라 관련 치료제 개발에 청신호가 켜졌다. 한국생명공학연구원 난치질환치료제연구센터 김보연(왼쪽) 박사와 서울대 권용태(오른쪽) 교수 공동 연구팀은 인체 내 세포가 스트레스를 받을 때 만들어지는 유해 단백질의 생성 및 분해 원리와 변화 과정을 규명하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 생물학 분야의 국제적 권위지인 ‘네이처 셀 바이올로지’ 15일자 온라인판에 실렸다. 세포 내 단백질이 수명을 다하거나 손상되면 인체는 이를 분해해 폐기하는 ‘유비퀴틴-프로테아좀 시스템’과 불필요한 부분만 제거해 재활용하는 ‘자가 포식 시스템’을 자동으로 작동시킨다. 이런 세포 처리 시스템은 면역계를 활성화하고 체내에 침입하는 바이러스나 박테리아 같은 이물질을 막아내는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 노화나 유전적 변이, 바이러스 침입 같은 세포 스트레스로 두 시스템이 제대로 작동하지 않으면 폐기 처리돼 밖으로 배출돼야 할 단백질이 체내에 쓰레기처럼 쌓이게 된다. 이렇게 누적된 쓰레기 단백질은 세포 손상을 일으켜 광우병, 헌팅턴병, 파킨슨병, 루게릭병 등의 신경계 질환은 물론 알코올성 간염 및 간암, 심근경색까지 유발하는 것으로 알려져 있다. 마치 청소차가 고장 나 쓰레기가 넘쳐나면서 주변 환경이 오염되고 각종 질병의 원인이 되는 것과 같은 원리다. 김 박사 등 연구팀은 단백질이 ‘p62’라는 물질과 결합하면 리소좀으로 이동한다는 사실에 착안했다. 리소좀은 단백질 분해 효소를 갖고 있는 세포 내 작은 주머니로, 못 쓰게 된 세포 소기관을 파괴하거나 외부에서 들어온 이물질을 파괴하는 긍정적인 역할을 한다. 연구팀은 세포에 스트레스를 줘 단백질을 응고시킨 뒤 p62를 인위적으로 결합시킨 결과 단백질 응고체가 제거되는 것을 발견했다. 연구팀은 “연구 결과를 바탕으로 헌팅턴병의 원인 물질인 헌팅턴 단백질 응고체를 제거할 수 있는 p62 저분자 화합물을 최근 개발했으며 이를 이용해 쓰레기 단백질을 제거하는 실험에도 성공했다”고 밝혔다. 연구진은 추가로 이 물질이 다른 퇴행성 신경 질환, 암, 염증 질환, 심혈관 질환을 치료하는 데도 적용될 수 있는지 실험을 진행 중이다. 김 박사는 “이번 연구는 퇴행성 신경 질환이나 암, 면역계 질환을 치료하기 위해서는 축적된 쓰레기 단백질을 제거하는 것이 중요하다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “변성 단백질의 비정상적 축적으로 인해 생기는 각종 질환의 치료제를 개발하는 데 크게 기여할 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남부 지방의 강들이 이른바 ‘녹차라테’ 현상 때문에 몸살을 앓고 있다. 지난 정부의 ‘4대강 사업’ 이후 해마다 나타나는 불청객 ‘녹조’는 올해의 경우 5월 말 시작된 때 이른 더위로 한층 빨리 등장했다. 특히 낙동강 유역은 4대강 보(洑·저수시설) 설치 이후 강물의 흐름이 이전보다 5.4배 느려져 녹조가 더 심각하다는 것이 전문가들의 분석이다. 녹조는 단순히 물 색깔만 바꾸는 것이 아니라 수(水)생태계와 사람들의 건강에 영향을 미치는 심각한 환경문제라는 연구 결과들이 나오면서 인식도 바뀌고 있다. 부영양화로 인해 발생하는 현상에는 녹조뿐 아니라 ‘적조’도 있다. 녹조의 독성물질 실체가 알려지기 전까지 사람들은 적조가 더 위험하다고 생각했다. 물빛이 붉게 변하는 적조 현상은 혈액을 연상케 하는 색깔 때문에 역사서에도 자주 등장했다. 구약성서의 출애굽기 7장 20절 ‘강물이 모두 붉게 변해 고기가 죽고 물에서 썩는 냄새가 나서 이집트인들이 나일강 물을 마실 수 없었다’는 대목을 과학자들은 적조 현상을 묘사한 것으로 보고 있다. 일반적으로 녹조의 발생 원인은 크게 3가지로 볼 수 있다. 1차적으로 질산염이나 인산염 같은 무기영양염류가 물속에 과다 유입될 때 녹조가 발생한다. 미국 생태학자 데이비스 신들러 박사는 1974년 ‘사이언스’에 인(燐·원소기호 P)이 다른 영양소들보다 녹조 발생에 핵심적 역할을 한다는 연구 결과를 발표했다. 또 일조량이 많고 기온이 높아 수온이 높을수록 광합성이 활발해져 녹조류나 규조류, 남조류가 폭발적으로 증가해 녹조를 유발시킨다. 물의 흐름도 녹조 발생의 주요 원인으로 꼽힌다. 물의 흐름이 느려지면 유입된 영양염류가 빠져나가지 못하고 축적될 뿐 아니라 수면 온도도 빠르게 올라가 조류의 증식을 가속화시킨다. 녹조가 발생한 지역의 물에서는 독특한 냄새와 맛이 나는데, ‘지오스민’이나 ‘2-메틸이소보르네올’ 같은 물질 때문이다. 이 물질들은 낮은 농도에서도 냄새가 강하게 나고, 정수 과정에서도 잔류해 수돗물에 영향을 미치기 때문에 상수도에 대한 불신을 갖게 만든다. 실제로 2012년 수도권 주민의 상수원인 팔당 지역에 녹조가 발생해 지오스민의 농도가 590ppt(1ppt=1조분의1)까지 상승한 적이 있다. 녹조의 원인인 남조류에서 내뿜는 독성물질은 인체에 과다하게 유입될 경우 사망까지 이를 수 있다. 대표적인 독성물질은 ‘마이크로시스틴’과 ‘삭시토신’이다. 마이크로시스틴은 간(肝) 독성물질로 발진이나 구토, 설사, 두통, 고열, 간 종양을 발생시키고 삭시토신은 신경계에 작용하는 독으로 인체에 유입되면 감각을 둔화시키고 언어능력을 잃게 만든다. 이 때문에 과학자들은 다양한 방법으로 녹조를 없애기 위해 노력하고 있다. 국내에서 가장 많이 사용하는 방법은 황토(黃土) 살포다. 황토 입자 내에 존재하는 틈인 공극(孔隙)에 녹조를 유발시키는 영양물질과 미세조류 등을 흡착시켜 제거하는 원리다. 최근 연구 결과에 따르면 황토 입자가 작고, 물속에 녹조 유발 조류의 밀도가 높을수록 제거 효율도 높아진다. 환경부에서도 상수원 보호를 위해 친환경 황토를 개발, 4대강 주요 녹조 발생 지역에 살포하고 있다. 그러나 가장 주목받고 있는 것은 수중 생태계의 먹이사슬을 이용한 친환경 처리 기술이다. 녹조의 원인 생물을 먹어 치우는 녹조 포식성 생물의 숫자를 인위적으로 늘려 녹조를 제거하는 방식이다. 녹조 발생을 사전에 차단할 수 있다는 장점 때문에 장기적인 관점에서 가장 우수한 녹조 제거 및 예방 기술로 꼽히고 있다. 그렇지만 천적생물을 인위적으로 늘리는 것이기 때문에 녹조 포식 생물이 늘어났을 경우 발생할 수 있는 문제점 등을 사전에 파악해야 한다. 이를 위해 기술 적용 이전에 장기간 주변 생태조사를 수행해야 하는 등 많은 시간을 필요로 한다. 또 전기분해로 물 분자(H2O)를 초미립자(플라스마) 상태로 분해해 녹조를 없애는 방법도 있다. 물을 전기분해하면 ‘수소’(H)와 ‘하이드록시기’(OH)로 분해되는데, 이때 발생한 하이드록시기는 조류의 세포막에 있는 수소와 반응해 녹조류나 남조류를 제거한다. 플라스마 융합 수중방전 설비를 이용하면 조류뿐만 아니라 난분해성 오염물질까지도 전기적으로 분해할 수 있다는 것이 장점이다. 그렇지만 설비 비용은 물론 많은 에너지를 투입해야 한다는 단점이 있다. 하수처리장에서 사용하는 화학적 응집제를 이용해 녹조를 없애는 방법도 있다. 알루미늄 계열의 응집제를 뿌리면 물속 인산염과 결합해 인산알루미늄을 만들어 녹조물질을 바닥에 가라앉힐 뿐만 아니라 인 농도를 낮춰 녹조를 제거하는 방식이다. 하지만 생태계에 미치는 독성 문제와 내성 발생에 대한 연구가 추가로 진행돼야 한다. 이 밖에 1974년 일본 수산청에서 개발한 ‘초음파를 이용한 조류 제거’ 기술도 꾸준히 발전해 나가고 있다. 초음파 기술은 강력한 초음파를 쏴 조류의 세포를 파괴함으로써 녹조를 제거하는 방법이다. 친환경적이라는 장점은 있지만 물속에서는 음파가 잘 전달되지 않기 때문에 녹조가 넓은 지역에 대규모로 발생했을 경우엔 활용도가 다소 떨어진다는 단점이 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 최재우 박사는 “녹조는 광범위한 지역에서 다양한 요인이 결합돼 발생하는 자연현상이기 때문에 완벽하게 예방하는 것은 어렵다”며 “다양한 기술을 확보해 그때그때 맞춰 적용하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새누리당 ‘싱크탱크’인 여의도연구원장에 김종석 홍익대 경영대 교수가 내정됐다. 김무성 새누리당 대표는 15일 국회에서 기자들에게 “여의도연구원장으로 김종석 교수를 모시기로 결정했다”며 “내일(16일) 오후 4시에 연구원 이사회를 열어 최종 확정할 것”이라고 밝혔다. 청와대와도 의견 조율을 거친 것으로 알려졌다. 김 교수는 경기고와 서울대 경제학과를 졸업하고 미국 프린스턴대에서 경제학 박사 학위를 취득했다. 보수 성향의 시민단체인 바른사회시민회의 공동대표를 맡고 있으며 한국경제연구원장을 역임했다. 현재 대통령직속규제개혁위원을 맡고 있다. 한편 새누리당 경제민주화실천모임은 이날 성명을 내고 김 교수의 여의도연구원장 내정에 반대했다. 이영준 기자 apple@seoul.co.kr

'신비의 행성' 토성은 특유의 고리만 신비한 것은 아니다. 북극에 부는 거대한 육각형 모습의 소용돌이 또한 토성의 새 ‘명소’가 된지 오래이기 때문이다. 최근 미국 MIT 연구팀이 토성 '소용돌이'의 비밀을 밝혀낸 연구결과를 발표해 관심을 끌고있다. 그간 국내에도 여러차례 보도돼 우주에 대한 경외감까지 자아낸 토성의 소용돌이는 탐사선 카시니호 덕에 그 '속살'을 볼 수 있었다. 전체적으로 육각형 모습을 가진 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다. 토성 북극에 형성된 소용돌이의 길이는 약 3만 2,000㎞로 지구 적도 반지름이 약 6,378km인 것과 비교하면 그 크기가 상상을 초월한다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 30여 년 전 보이저호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다. 이 때문에 전문가들은 거대한 토성 소용돌이가 어떻게 생기고 그 소모되지 않는 '연료'가 무엇인지 의문을 가져왔다. 이번 MIT 연구팀은 시뮬레이션 실험을 통해 그 '연료'을 밝혀냈다. 먼저 지구 허리케인의 '연료'는 태양과 바다지만 토성은 바다의 존재가 확인되지 않았다. 연구팀이 주목한 것은 토성의 격렬한 대기다. 토성의 대기는 지구와 마찬가지로 성질이 다른 층으로 구성돼 있는데 이 속에서 수많은 뇌우(雷雨)가 생성된다. 논문의 주요 저자인 모간 오닐 박사 후보생은 "뇌우가 토성 대기의 공기 흐름을 타고 북극에 고립되고 그 속에서 에너지로 축적돼 거대한 소용돌이의 연료가 되는 것"이라고 설명했다. 이어 "우리의 연구결과가 맞다면 향후 목성과 해왕성 및 외계 행성의 대기 현상을 예측하는데 도움을 줄 것" 이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호에 발표됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 하버드대학과 이스라엘 네게브 벤 구리온 대학(Ben-Gurion University of the Negev) 합동 연구진이 2000~2008년 미국 매사추세츠주에서 태어난 신생아들의 체중과 대기 온도의 연관관계를 연구한 결과, 임신 중 외부 기온이 높아질수록 신생아들의 몸무게나 줄어든다는 사실을 밝혀냈다. 임신 마지막 3개월 동안 기온이 평균 8.5℃ 높아지면 신생아의 몸무게가 17g 감소한다는 것. 연구를 이끈 네게브 벤 구리온 대학의 이탈리 클룽 박사는 “지난 100년간 지구의 온도는 꾸준히 상승했고 온실가스 배출량도 늘었다. 지구온난화에 더 많은 관심이 쏠리고 있다”면서 “우리는 연구를 통해 태아 시절 고온에 노출될수록 신생아의 체중이 줄어들 확률이 높다는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 외부온도가 높을수록 조기출산의 위험도 높아지는 것으로 나타났다”고 설명했다. 온도가 높은 시기에 태어난 아이들은 몸집이 작은 경향이 있으며, 지속되는 지구온난화로 지구 기온이 높아지면 ‘작은 아이들’이 태어날 확률도 함께 높아진다는 것이다. 그렇다면 지구가 뜨거워질수록 정말 생명체가 작아지는 것일까? ▲몸집이 작아야 체온조절이 더 용이하다? 기후변화로 인해 사람을 포함한 동물의 몸집이 변화하는 원인에 대해서는 학계에서도 의견이 분분하다. 2012년 미국 네브래스카대학과 플로리다대학 합동 연구진은 5600만 년 전 대기와 바다의 일산화탄소 양이 늘면서 지구의 온도가 5~10℃ 정도 높아졌을 당시, 지구상 최초의 말이 지금의 미니어처슈나우저와 비슷한 5.3㎏에 불과했다가 지구의 기온이 다시 낮아지면서 6.8㎏까지 몸집이 커졌다는 내용의 연구결과를 발표한 바 있다. 당시 연구진은 몸집이 작아야 더운 날씨에 체온을 조절하기가 더 쉽기 때문에 적도 근처 등 더욱 곳에 서식하는 동물들의 몸집이 더 작은 것이라고 설명했다. 또 다른 분석도 있다. 2011년 영국 퀸스매리대학 연구진은 실험실에서 키운 물벼룩이 수온 1℃가 오를 때마다 몸무게가 2.5%씩 줄어드는 사실을 확인했다. 수온이 올라가면 생리작용도 활발해지면서 성장도 빨라지며, 물벼룩 역시 성장이 빨라지면서 ‘성체’가 되기 전 번식을 시작한다는 것. 다 크지 않은 몸으로 번식하려다 보니 새 생명의 크기가 작아질 수밖에 없다는 것이 당시 연구진의 주장이다. 이밖에도 태아는 외부기온 변화에 민감해, 급격한 기온상승에 스트레스를 받아 몸집이 작아지는 등 성장에 문제가 발생한다는 주장도 있다. 이유는 다양하지만 동물의 몸집과 기온변화가 밀접한 관계가 있다는 사실만은 분명해 보인다. 따라서 지구표면의 온도가 높아질수록 신생아의 체중이 줄어든다는 주장에는 지구온난화가 엘니뇨 등 기상현상 뿐만 아니라 생물학적 진화에도 영향을 미친다는 것을 내포하고 있는 것이다. ▲한반도, 얼마나 뜨거워졌나 생명체의 몸집에까지 영향을 주는 지구온난화는 전 세계가 고민하는 문젯거리다. 한반도도 예외는 아니다. 지난 100년간 우리나라 평균 기온은 1.5℃상승했다. 지구 전체 기온이 0.6℃상승한 것과 비교하면 2배 가까이 뜨거워 진 것이다. 이런 추세라면 2099년 한반도의 평균 기온은 현재보다 6℃ 높을 것으로 예상된다. 이미 한반도를 덮친 지구온난화로 생태계는 다양한 변화를 겪고 있다. 봄꽃이 피는 시기가 크게 앞당겨졌고, 강수량은 증가하는 반면 비가 내리는 날은 줄어들었다. 생태계의 변화는 먹거리에 직접적인 영향을 미친다. 지구가 뜨거워질수록 인간의 생존환경이 변화할 수밖에 없는 이유다. 지금 당장 지구온난화를 멈추기 위한 행동에 나서지 않는다면, 먼 미래에 인간이 소설 속 ‘호빗족’처럼 작아지는 시대가 올지도 모른다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

화살처럼 생긴 독특한 꽁지깃을 가진 고대 새가 1억 1500만 전쯤 지구 상에 서식했던 것이 화석 연구로 밝혀졌다. 고생물학자들은 이 새가 조류의 진화에 관한 지식의 틈새를 메울 수 있을 것으로 기대하고 있다. 브라질 리우데자네이루 연방대 등 국제 연구팀은 지난 2011년 브라질 북동부에서 발굴된 매우 잘 보존된 화석에 초대륙 곤드와나(남미, 아프리카 등 남반구 대륙이 갈라지기 전 가설상의 초대륙)에서 지금까지 발견된 조류 가운데 가장 오래된 것이 잠들어 있는 것을 밝혀냈다. 이 새의 독특한 꽁지 구조는 현생 조류에서는 확인된 바 없다. 지구 역사상 이런 새가 살았던 서식지로는 지금까지 중국밖에 알려지지 않았다. 그런데 중국은 곤드와나에 속하지 않으므로 이 새는 지구에 숨겨진 비밀을 풀 수 있는 열쇠가 될지도 모른다. 특히 이 화석 속에 남겨진 새의 형태는 이례적으로 완전히 평평하게 분쇄되지 않고 입체적이다. 즉 화석이 어느 정도의 부피를 유지하고 있으므로 이 조류의 체형은 물론 어떻게 움직였는지 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있다고 연구팀은 설명하고 있다. 이번 연구에 참여한 리우데자네이루 연방대의 이스마르 카르발류 박사는 “이 새의 크기는 작은 벌새와 비슷하다”며 “큰 눈에 몸은 깃털로 덮여 있고 꽁지에는 두 개의 긴 깃이 있으며 부리에는 이빨이 나 있었다”고 설명했다. 이 새의 전체 몸길이 즉 부리 끝부터 꽁지 관절 끝까지의 길이는 약 6cm이다. 또 두 꽁지깃의 대칭 부분에는 반점이 나열돼 있는데 이는 새의 색상을 나타내는 흔적이라고 연구팀은 보고 있다. 연구팀은 특히 꽁지깃은 몸의 균형과 비행에는 전혀 도움이 되지 않았을 것으로 생각되는 데 이는 짝짓기 대상에 잘 보이기 위한 것으로 시각적인 소통 등에 사용했을 가능성이 크다고 설명했다. 이 새는 아직 이름이 붙여지지 않았지만, 에난티오르니스류 (Enantiornithes)로 알려진 조류종으로 분류된다. 에난티오르니스류에 속하는 조류는 이빨과 발톱이 있는 날개를 가지고 있는데 오늘날 살아남은 자손은 없다. 조류 가운데 알려진 가장 오래된 근연종은 시조새(Archaeopteryx)로 여겨진다. 시조새는 1억 5000만 년 전쯤 살았으며 깃털을 지녔지만 날지 못해 공룡의 과도기적인 종으로 간주되고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 2일 자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr