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  • 일반 바이러스의 ‘125배’…거대 바이러스 발견이 희소식인 이유 [핵잼 사이언스]

    일반 바이러스의 ‘125배’…거대 바이러스 발견이 희소식인 이유 [핵잼 사이언스]

    북극 그린란드에서 ‘거대한’ 바이러스가 새로 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 덴마크 오르후스대 환경과학과의 로라 페리니 박사후연구원이 이끄는 연구진은 그린란드 빙상에서 일반 바이러스보다 크기가 125배에 달하는 거대한 바이러스를 발견했다. 빙상은 광대한 지역을 덮고 있는 둥근 지붕 모양의 빙체로서, 대륙 빙하라고도 한다. 그린란드 빙상을 포함해 아이슬란드의 바트나 빙상, 남극 빙상 등이 유명하다. 빙산에 비해 유동성이 적고 매우 오래 전의 눈을 간직하고 있다는 점에서 과거의 환경을 알아보는 데도 중요한 자료로 활용된다. 연구진이 그린란드의 빙상에서 발견한 해당 바이러스는 뉴클레오사이토비리코타(Nucleocytoviricota) 문(門)애 속하는 것으로, 정확한 명칭은 ‘핵세포질 대형 데옥시리보핵산 바이러스’(이하 NCLDV)다. 1981년 처음으로 존재가 확인된 NCLDV의 크기는 2.5㎛(마이크로미터·1㎛는 100만분의 1m)로, 일반적인 바이러스가 20㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 크기인 점을 고려하면 125배나 큰 셈이다. NCLDV가 극지방에서 발견된 것은 이번이 처음이다.연구진에 따르면, 거대한 이 바이러스는 빙하에 치명적인 조류(藻類)를 없애는데 긍정적인 역할을 한다. 일반적으로 식물성 플랑크톤인 조류는 물에서 엽록소로 광합성을 하며, 여름에 조류가 번성하면 빙하의 표면 색깔이 짙어지고, 이는 빙하의 햇빛 반사율을 급격하게 떨어뜨려 더 빨리 녹게 한다. 이 때문에 조류는 빙하의 천적으로 불리기도 하며, 지구온난화가 심각한 최근에는 북극뿐만 아니라 남극과 알프스 산맥, 히말라야 산맥에서도 조류가 발견되고 있다. 전문가들은 조류가 많이 발견되는 만큼 빙하 손실이 클 수 있다고 우려해 왔다. 이번에 그린란드에서 발견된 거대 바이러스는 이러한 조류의 습격에서 빙하를 보호해주는 역할을 하는 것으로 확인됐다. 해당 바이러스가 조류를 없애고 번성을 막아서 빙하가의 햇빛 반사율을 높이고 더 나아가 녹는 속도를 늦추는 데에도 긍정적인 영향을 준다는 것이다. 연구를 이끈 페리니 박사는 “해당 바이러스가 (빙하의 녹는 속도를 늦추는데) 얼마나 효율적인지 구체적으로는 아직 알 수 없다”면서 “다만 새로 발견된 이 거대 바이러스는 조류의 성장을 억제해 얼음이 녹는 것을 늦출 수 있다고 보여진다”고 말했다. 이어 “미세조류가 번성하는 얼음과 눈 표면에서 거대 바이러스(NCLDV)가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “몇 년 전까지만 해도 모두가 이 지역(북극 또는 그린란드)을 황량하고 생명이 전혀 없는 곳이라고 생각했다. 그러나 오늘날 우리는 거대 바이러스를 포함해 여러 미생물이 이곳에 서식한다는 것을 알고 있다”고 덧붙였다.또 “이곳에는 조류를 둘러싼 생태계가 있다. 박테리아, 사상균, 효모 외에도 조류를 먹는 원생 생물과 이에 기생하는 다양한 종의 곰팡이, 그리고 이번에 발견한 거대 바이러스가 조류를 감염시킨다”면서 “다만 거대한 바이러스가 조류 등을 감염시키는 경로는 아직 정확하지 않다. 이를 알아보기 위한 연구가 계속되고 있다”고 전했다. 한편, 지난해 10월 영국의 남극연구소는 지구의 기온 상승을 파리협정에서 정한 목표인 1.5도 이내로 억제한다고 해도 이번 세기에 일어날 해수면 상승에 북극 그린란드와 남극 대륙 빙하가 다른 어떤 요인보다 더 많은 기여를 하게 될 것이라고 발표한 바 있다. 전문가들은 특히 그린란드 얼음이 녹으면 해수면이 7m 올라가지만 남극 얼음이 모두 녹으면 58m가 올라갈 것이라고 경고한다.
  • “평소 지병 없었는데” 비둘기 먹이 챙겼다가…건강검진 결과 ‘날벼락’

    “평소 지병 없었는데” 비둘기 먹이 챙겼다가…건강검진 결과 ‘날벼락’

    비둘기에게 매일 먹이를 챙겨주던 태국 여성이 폐렴 진단을 받았다. 비둘기는 배설물에서 나오는 ‘크립토코쿠스’라는 곰팡이균이 뇌수막염이나 폐 질환을 유발할 수 있어 ‘유해 야생 동물’로 분류된다. 지난 5일 태국 매체 사눅, 타이거 등에 따르면 한 호흡기 전문의는 최근 자신의 페이스북에 진균성 폐렴 환자의 사례를 공유했다. 사례를 살펴보면 방콕에 거주하는 52세 여성 A씨는 평소 기침도 없고 지병이 없는 건강한 몸의 소유자였다. 체중 감소, 발열, 두통 등의 증상도 없었으며 담배를 피운 적도 없었다. 그런데 최근 A씨는 건강검진에서 오른쪽 폐에 작은 혹을 발견했다. 크기는 가로 0.9㎝, 세로 0.9㎝에 높이는 1.7㎝ 정도였다. 의료진은 혹 제거 수술을 시행했다. 병리학 검사 결과, A씨는 크립토코쿠스(효모균증) 폐렴 진단을 받았다. 의료진은 비둘기들에 모이를 주는 행위가 발병 원인이었을 것이라고 추정했다. A씨를 진료한 의사는 “A씨는 집 주변에서 정기적으로 비둘기의 먹이를 챙겨줬다”며 “비둘기 배설물에서 나온 크립토코쿠스 네오포르만스 곰팡이 포자를 폐로 들이마셔 병이 생겼다. 이젠 먹이를 주지 말고 멀리 떨어져야 한다”고 경고했다. 다행히 A씨는 면역력이 강해 다른 부위로 감염이 퍼지지는 않았다. 다만, 6개월 동안 약을 복용하며 치료를 해야 했다. 매체는 “비둘기 배설물에는 많은 질병을 일으키는 곰팡이인 ‘크립토코쿠스 곰팡이’가 있다”며 “비둘기 배설물을 만지거나 단순히 근처에서 호흡하는 것만으로 감염될 수 있다”고 설명했다. 또 비둘기는 폐에 치명적인 박테리아 클라미디아균을 보유하고 있는 만큼 클라미디아 폐렴균에 감염될 수 있다고 매체는 설명했다. 클라미디어 폐렴균은 사람 간 전염이 가능하다. 또 비둘기 접촉으로 발생할 수 있는 질병으로 뇌수막염, 살모넬라증을 꼽았다. 매체는 “비둘기로 인한 질병에 걸리지 않으려면 비둘기에게 먹이를 주지 말고, 실수로 비둘기를 만지거나 접근한 경우 꼭 손을 씻어야 한다”고 당부했다.
  • 센강서 “볼일 보겠다” 예고한 파리 시민들…무슨 일

    센강서 “볼일 보겠다” 예고한 파리 시민들…무슨 일

    프랑스 파리 시민들이 시 당국의 센강 정화 사업이 부진한 것에 대해 항의하는 차원에서 센강에서 단체로 ‘볼일’을 보겠다고 예고했다. 3일 호주 SBS방송 등에 따르면 최근 파리 시민들은 엑스(X·옛 트위터)를 통해 ‘6월 23일에 센강에서 볼일을 보자’는 해시태그를 올리고 있다. 이들은 안 이달고 파리 시장이 센강에서 수영하는 날을 범행일로 삼은 것으로 전해졌다. 내년부터 센강 내 수영구역 3곳을 만들겠다고 공약한 이달고 시장은 오는 23일 센강에 직접 뛰어들어 수질 안전에 대한 우려를 불식시키기로 한 바 있다. 한 현지 누리꾼은 “프랑스인들은 어떤 나라보다 폭동을 일으키는 방법에 대해서 잘 알고 있다”며 “4년 동안 우리를 똥물 속에 가둔 사람이 이제 똥물 속에서 헤엄칠 때”라고 말했다.센강은 급격한 수질 악화와 유람선의 증가로 1923년부터 100년 넘게 입수가 전면 금지됐다. 하계 올림픽 유치에 성공한 파리시는 7년간 14억 유로(약 2조원)를 투입해 하수 처리장과 빗물 처리장을 설치하는 등 대대적인 센강 정화사업을 벌였다. 시 당국은 “오는 7월 개막하는 파리 올림픽의 철인 3종 경기와 ‘수영 마라톤’이라 불리는 오픈 워터(야외 수영) 경기를 모두 센강에서 치르는 것이 목표”라고 강조했다. 그러나 6개월이 넘는 기간 동안 센강 수질을 조사해 온 현지 시민단체 ‘서프라이더’는 센강 수질이 수영 대회를 진행하기에는 여전히 부적합하다고 주장했다. 서프라이더는 “폭우가 내린 날이든 맑은 날이든 (우리가 조사했을 때) 박테리아 적정 수치를 통과한 샘플은 14개 중 단 1개였다”며 “센강에서 경기를 진행할 선수들은 건강에 상당한 위험을 감수해야할 것이 분명하다”고 전했다.
  • 비료에 박테리아 섞어 쓰면 온실가스 줄일 수 있어[과학계는 지금]

    비료에 박테리아 섞어 쓰면 온실가스 줄일 수 있어[과학계는 지금]

    노르웨이생명과학대, 오스트리아 국제응용시스템분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소(N2O)를 소비하는 박테리아가 포함된 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하며 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 각각 다르게 해서 세 곳의 밭에 시비했다. 그 결과 CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이생명과학대 교수는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 박테리아로 온실가스 잡는다 [과학계는 지금]

    박테리아로 온실가스 잡는다 [과학계는 지금]

    노르웨이 생명과학대, 오스트리아 국제 응용 시스템 분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소를 소비하는 박테리아를 포함하는 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일 자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소(N2O) 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하고, 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 다르게 해 밭 세 곳에 시비했다. 그 결과, CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고, 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이 생명과학대 교수(미생물 생리학)는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 국내 연구진, 패혈증 원인균 자석으로 정화 기술 개발

    국내 연구진, 패혈증 원인균 자석으로 정화 기술 개발

    체외 혈액에서 염증반응을 일으키는 물질만 제거할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 환자와 유사한 실험조건에서도 뛰어난 치료 효과를 나타내 패혈증 치료의 새로운 길을 제시할 것으로 보인다. 울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 강주헌·주진명 교수팀과 분당서울대학교병원 응급의학과 이재혁 교수팀이 적혈구-초상자성 나노입자 기반 체외 혈액정화 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이 기술은 초상자성 나노입자를 활용해 패혈증의 원인 물질을 제거할 수 있다. 패혈증은 박테리아, 바이러스 등 감염에 대한 인체의 전신성 이상 염증 반응이다. 주요 장기에 기능 부전을 일으켜 높은 치사율을 동반하지만, 지금까지 뚜렷한 치료법이 존재하지 않았다. 강주헌 교수팀은 2022년 선행 연구를 통해 유사한 기술을 개발했다. 니켈, 철과 같은 자성 나노입자가 체외로 순환하는 환자의 혈액과 반응해 병원체를 포획하게 한 다음, 외부 자기장으로 염증 반응을 일으키는 물질을 혈액에서 제거해 패혈증을 치료하는 방법이다. 그러나 자기장에 의해 끌려오는 힘인 자화율이 낮아 수 리터의 체외 혈액을 정화하기 어려운 점 등 실제 임상에서 기술적 한계를 보였다. 이번 연구에서는 이론적으로 성인 환자의 전혈을 1시간 안에 정화하는 데 필요한 자성 나노입자의 크기, 크기 분포 등을 계산하고, 최적화 값을 예측했다. 또 새로운 수열 합성법으로 기존보다 자화율과 입자의 균일도가 높은 초상자성 나노입자를 합성했다. 연구팀은 초상자성 나노입자에 적혈구 세포막 기술을 입혀 기능성 초상자성 나노입자를 개발, 혈액 속 병원균을 시간당 6ℓ의 빠른 유속에서도 쉽게 제거할 수 있었다. 이 기술은 돼지 모델을 통한 전임상실험에서 치료 효과와 유효성이 검증됐다. 강 교수는 “실제 의료 현장에서 사용할 수 있도록 의료 기기 인증 등을 계획 중”이라며 “사전 진단 없이 다양한 종류의 병원체를 제거할 수 있기 때문에 신·변종 감염병 유행에 대응할 수 있는 새로운 개념의 감염병 치료 기술로 개발할 계획이다”고 말했다. 연구 결과는 와일리(Wiley) 출판사에서 발간하는 국제 학술지 ‘스몰 메소드’에 실려 17일 정식 출판됐다. 연구는 삼성전자미래기술육성센터, UNIST, 과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업, 보건산업진흥원 치매극복연구개발사업, 포스코청암재단의 지원을 받았다.
  • 미세플라스틱, 우리가 다 씹어 먹어 줄게!

    미세플라스틱, 우리가 다 씹어 먹어 줄게!

    유전자 변형 고초균, TPU에 혼합5개월 내 ‘90% 이상’ 생분해 효과 환경 분야에서 지구온난화와 함께 시급히 해결해야 할 문제를 꼽으라면 플라스틱 폐기물 급증이라고 하겠다. 플라스틱 쓰레기가 증가하면서 미세플라스틱의 폐해도 커지고 있다. 크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수처리 과정에서도 걸러지지 않아 하수구를 통해 그대로 강과 바다로 흘러간다. 코로나19 이후 급증한 플라스틱 용기와 마스크 등 폐플라스틱이 바다로 들어가 햇빛이나 바닷물의 염분으로 마모돼 부서지면서 벌써 미세플라스틱 오염은 심각한 상태에 이르고 있다. 미세플라스틱은 토양, 표층수, 바다로 흘러 들어가 먹이피라미드 가장 아래쪽에 있는 생물들이 섭취한 뒤 먹이사슬을 따라 최종 소비자인 사람에게 전달돼 축적될 가능성도 크다. 이런 가운데 한국인 과학자가 주도한 연구팀이 플라스틱 고분자 물질을 빠르게 분해하는 미생물을 개발해 눈길을 끈다.미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 나노공학과, 생물공학과, 조지아대 신소재연구소, 한국화학연구원 바이오화학연구센터, 바스프(BASF) 미국 열가소성 폴리우레탄 연구소, 덴마크 덴마크공과대 공동 연구팀은 플라스틱이 사용되는 동안은 휴면 상태에 있다가 땅에 묻히는 등 폐기되면 활성화돼 플라스틱을 분해하는 박테리아 포자를 개발했다. 이번 연구에는 한국인 과학자 김한솔 박사가 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 5월 1일 자에 실렸다. 열가소성 폴리우레탄(TPU)은 고무와 플라스틱의 장점을 모두 가진 고분자 물질로 휴대전화 케이스, 신발, 바닥 매트, 쿠션, 메모리폼, 자동차 부품 등 다양한 용도로 쓰인다. 그러나 현재로서는 TPU를 재활용할 수 있는 방법이 없어 수명이 다하면 고스란히 폐기물로 버려진다. 생분해성 폴리우레탄을 개발하기 위한 연구는 많지만 지금까지 나온 것들은 플라스틱으로서 고유한 특성이 손상되기 때문에 산업용으로 활용되지 못하고 있다. 연구팀은 몇 가지 박테리아 균주를 확보해 TPU를 유일한 에너지원으로 사용하는 능력과 성장 속도를 평가했다. 그 결과로 얻은 것이 고초균(바실루스 서브틸리스)이다. 고초균은 공기, 마른 풀, 하수, 토양에 흔히 존재하는 호기성 세균으로 콩을 발효시킨 메주나 낫토를 만드는 데 중요한 역할을 한다. 더군다나 고초균 포자들은 인간과 동물에게 대체로 무해하다는 장점이 있다. 연구팀은 고초균이 플라스틱 생산 온도인 135도에서도 완벽하게 살아남을 수 있도록 유전자를 변형했다. 유전자 변형 고초균 포자와 TPU 조각을 플라스틱 압출기에 넣고 녹인 뒤 신개념 생분해성 플라스틱을 만들었다.연구팀은 유전자 변형된 고초균을 포함해 만든 TPU의 거동을 시뮬레이션했다. 그 결과 이 플라스틱을 땅속에 묻으면 플라스틱이 빠르게 생분해되는 것으로 예측했다. 특히 37도, 상대 습도 44~55%의 상태를 유지하면 5개월 내 플라스틱의 90% 이상 생분해한다는 사실을 밝혀냈다. 조나단 포코르스키 UCSD 재료과학연구센터 교수는 “이번에 개발한 새로운 유형의 바이오 플라스틱은 플라스틱 산업의 환경 발자국을 줄이는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 포코르스키 교수는 “이번에 개발한 생분해성 플라스틱처럼 외부에서 미생물을 추가 투입하지 않고도 스스로 분해될 수 있는 기술은 플라스틱 처리에 있어 다양하게 쓰일 수 있을 것으로 생각한다”고 덧붙였다.
  • “1년 전 구매한 ‘빅맥’ 썩지 않았네요”

    “1년 전 구매한 ‘빅맥’ 썩지 않았네요”

    구매한 지 1년이 지났는데도 멀쩡한 빅맥이 공개돼 논란이다. 24일(한국시간) 뉴욕포스트는 영국의 약초학자 나아 아젤리 초파니에가 최근 올린 영상이 화제가 되고 있다고 보도했다. 해당 영상에 따르면 초파니에는 지난해 2월 2일 맥도날드의 대표 메뉴인 빅맥 버거와 감자튀김을 구매했다. 그는 음식들을 접시에 올려둔 뒤 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지를 관찰하는 실험을 진행했다. 초파니에는 1년 3주간 보관해온 빅맥 버거를 하나하나 해체하며 상태를 확인했다. 빅맥은 수분이 조금 날아간 듯 보였지만, 그 점을 제외하고는 구매할 때 받은 것과 비슷한 상태였다. 곰팡이가 피거나 썩은 흔적도 보이지 않았다.초파니에는 양배추를 보며 “완전히 마르지 않아 수분이 있는 상태”라고 설명했다. 이어 “이게 어떻게 가능한가”라며 “뿌리가 없고, 물을 주지 않았으며, 햇볕에 노출되지 않은 상추가 어떻게 색을 유지할 수 있나”라고 했다. 그러면서 “심지어 자라는 채소도 적당한 관리를 받지 못하면 갈색으로 변하며 말라간다”고 했다. 맥도날드의 햄버거가 썩지 않아 화제가 된 건 이번이 처음은 아니다. 2022년 한 미국 남성이 “5년 전 빅맥을 구입했는데 썩지 않은 상태 그대로다”라며 사진을 공개했고, 그 해 한 호주 남성도 3개월 동안 상하지 않은 햄버거라며 당시 트위터(현 엑스)에 사진을 공유했다. 2019년에는 한 아이슬란드인이 2009년부터 보관하기 시작한 맥도날드 햄버거와 감자튀김을 공개하기도 했었다. 10년 넘게 썩지 않은 치즈버거와 감자튀김은 아이슬란드에서 ‘역사적 유물’ 대우를 받으며 아이슬란드의 국립 박물관에 전시된 적도 있다. 이와 관련해 맥도날드는 성명을 통해 “곰팡이와 박테리아의 성장을 억제하는 건조한 환경이 햄버거 수명을 연장하는 것”이라며 방부제 때문이 아니라고 말했다. 맥도날드 측은 “집에서 준비한 음식을 같은 상태로 놔둬도 비슷한 결과를 볼 수 있을 것”이라며 “여러분이 보고 있는 버거는 건조됐을 가능성이 높다. 결코 구매한 날과 동일한 상태가 아니다”고 주장했다.
  • 美 “북한, 치명적인 생화학 무기 이미 개발…최대 5000t 보유” 보고서 공개

    美 “북한, 치명적인 생화학 무기 이미 개발…최대 5000t 보유” 보고서 공개

    북한이 생물학 무기를 이용한 전쟁을 준비하기 위해 유전자 조작 관련 기술을 꾸준히 발전시키고 있다는 보고서가 공개됐다. 일반적으로 생물학 무기에는 전염성이 있는 병원체를 이용한 바이러스·세균 무기와 미생물·독소를 활용하는 경우가 모두 포함된다. 미국 국무부가 15일(이하 현지시간) 공개한 ‘2024 군비통제·비확산·군축 합의 이행 보고서’에 따르면, 북한은 현재 생물학 무기로 쓸 수 있는 박테리아·바이러스·독소 등의 생산 기술력을 이미 보유했다. 또 북한 국가과학원 등은 유기체의 DNA를 변경 또는 삽입하는 유전자 가위(CRISPR) 관련 기술도 이미 갖춘 것으로 파악됐다. 이는 “북한은 생물학 무기와 관련해 유전자를 조작하는 ‘제한적 능력’을 가졌다”, “박테리아 등을 생산하는 기술적 능력이 있을 가능성이 있다” 등 북한의 생물학 기술을 비교적 낮게 평가했던 지난해 같은 보고서 내용에 비해 상당히 진전된 부분이다.올해 보고서는 “북한이 공격적인 생물학 무기 프로그램을 보유하고 있다” 등 지난해에 비해 훨씬 단호하고 단정적인 표현을 사용했다. 북한 관련 전문가들은 과거에도 북한이 유전자 변형 기술을 생물학 무기 개발에 이용할 수 있다는 예측을 내놓았지만, 미 국무부가 정식 보고서에서 유전자 가위 기술을 구체적으로 언급한 것은 이번이 처음이다. 미국의 북한전문매체인 NK뉴스는 16일 한국의 한 군사전문가의 말을 인용해 “북한이 코로나19 팬데믹에서 (생화학무기에 대한) 영감을 얻었을 수 있다”면서 “생물학적 공격에 대처하는 것은 매우 어렵다. 그들(북한)이 어떤 종류의 세균을 무기로 쓰려는지 알지 못한다면, 우리가 어떤 종류의 백신이 필요한지도 알 수가 없다”고 전했다. 미 국무부의 이번 보고서에는 지난해와 동일하게 “북한이 분사기나 독성 펜(pen) 주입기 등을 통해 생물학적 작용제를 퍼뜨릴 수 있다”는 내용도 포함돼 있다. 이어 “북한은 생물무기 프로그램을 지원할 수 있는 생명공학 및 재래식 무기 생산 인프라가 있다”면서 “(생물학 무기의) 장비 또는 제제를 조달하기 위해 다른 국가와도 협력하고 있다”고 덧붙였다. 북한은 1987년 생물무기금지협약(BWC) 가입 후에도 “생물학 무기 개발 프로그램을 계속 유지하고 있다는 지적을 받는다. 미 국무부의 이번 보고서에서 언급한 생물학 무기는 세균의 경우 탄저균·콜레라균, 바이러스는 일본뇌염·에볼라 바이러스·천연두 등이 대표적이고, 독소는 보툴리늄이나 신경성 맹독 VX 등이 포함될 수 있다. “북한, 사린·염소 등 화학무기와 탄저균 등 생물학 무기 제제 보유” 앞서 지난 2022년 한·미 싱크탱크인 미국 랜드(RAND) 연구소와 한국 아산정책연구원은 북한의 생물·화학 무기에 관해 분석한 공동 보고서에서 “북한 특수부대가 에어로졸 분사기를 이용해 사린 독가스를 수도권에 살포할 가능성이 있다”고 우려한 바 있다. 북한은 염소(CL)·포스겐(CG)·시안화물(AC)·사린(GB)·소만(GD)·VX 등 화학 무기 뿐만 아니라 탄저균·보툴리늄 독소·유행성 출혈열·폐 페스트 등 10여종의 생물학 무기 제제도 보유한 것으로 알려져 있다. 당시 보고서는 “북한은 2500~5000t의 생화학 무기를 보유하고 있는 것으로 보인다”면서 “이런 무기들은 탄도미사일이나 무인기(드론), 특수작전부대 등에 의해 살포될 수 있다”고 내다봤다. 전문가들은 북한이 핵무기 또는 화학무기 이외에도 생물학 무기 개발에 상당한 노력을 투자하고 있으며, 이로 인한 위협을 과소평가해서는 안 된다고 입을 모은다.
  • 마시면 살이 쏙 빠진다는 콤부차, 알고 보니… [달콤한 사이언스]

    마시면 살이 쏙 빠진다는 콤부차, 알고 보니… [달콤한 사이언스]

    콤부차는 차를 우린 물에 유익균을 넣어 발효시킨 음료다. 톡 쏘는 탄산과 새콤달콤한 맛이 있고, 혈압을 낮추고 암을 예방하며 대사성 질환과 간 보호 효과까지 있다고 알려지면서 최근 인기가 높아지고 있는 음료다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 분자생물학 및 유전학과, 생물학과, 세포생물학 및 생리학과, 통합 생명·게놈과학과 연구팀은 콤부차의 효과가 콤부차 내 미생물이 만드는 독특한 대사 과정 때문이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 유전학’ 3월 29일 자에 실렸다. 콤부차에 대한 다양한 효과가 알려지면서 인기를 끌고 있는데, 막연히 프로바이오틱 미생물 때문으로만 알려져 있을 뿐 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 콤부차 내에 있는 유익균을 실험 곤충인 ‘예쁜 꼬마선충’에게 섭취하도록 한 다음 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 콤부차에 포함된 효모와 박테리아가 예쁜 꼬마선충의 장에 서식하면서 단식 중에 발생하는 것과 유사한 대사 변화를 일으키는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 프로바이오틱 미생물은 지방 대사에 관여하는 유전자 발현을 변화시켜 지방을 분해하는 물질은 더 많이 만들어 내고, 중성지방 생성은 억제해 체내 지방 저장량을 감소시킨다. 이는 콤부차의 유익균들이 숙주의 몸에 충분한 영양분이 있을 때도 공복과 같은 상태를 유발한다는 것이다. 예쁜 꼬마선충에서 관찰된 이런 현상은 사람이 콤부차를 섭취했을 때 나타나는 건강상 이점과 일치한다는 것이다. 연구를 이끈 롭 도웬 교수는 “이번 연구에서 밝혀낸 콤부차에서 발견되는 프로바이오틱 미생물이 지방 축적을 억제하고 중성지방 수치를 낮추고 지질을 저장하는 소기관의 크기를 줄인다는 사실은 눈길을 끈다”라고 말했다. 도웬 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 보완적 건강 관리 접근 차원에서 콤부차 섭취를 권장할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
  • 인류 구한 꿀벌을 위협한 인류, ‘벌’ 받지 않을 행동할 때

    인류 구한 꿀벌을 위협한 인류, ‘벌’ 받지 않을 행동할 때

    비바람이 몰아치던 고대의 여름날, 벌집 하나가 땅에 떨어졌다. 꿀이 저장돼 있던 부분으로 빗물이 들어와 섞이고 희석됐다. 비가 그친 뒤 희석된 꿀물은 태양열에 발효되기 시작했다. 공기 중에 있던 박테리아와 효모 덕에 발효는 한층 빠르게 진행됐다. 어느 날 인류의 조상이라 할 직립 인간이 우연히 그 앞을 지나다 맛을 보게 됐다. 그는 약간 달곰하면서도 시큼한 그러니까 기분 좋은 발포성 음료의 맛이 마음에 들었다. 기분 좋은 상태가 된 선(先) 인류는 이후 가죽 부대나 나무껍질 등의 재료로 만든 용기에 발효 꿀물을 담그는 방법을 개발했다. 이 탁월한 문화적 산물은 이후 전 세계의 다양한 문화와 문명으로 퍼졌다. 고고학계에선 거의 모든 대륙에서 이 가장 오래된 발효 음료의 흔적을 찾아냈다. 중국 허난성 자후 마을의 신석기 시대 무덤에선 꿀을 기초로 만든 발효 음식의 흔적을 발견했는데 무려 8000~9000년 전의 것으로 확인됐다. 이처럼 인간이 벌과 만난 건 아주 오래전이다. 꿀과 꿀벌은 언제 어디서나 존중받았다. 이집트 파라오부터 근대 왕족까지 가문을 상징하는 문장(紋章)으로 꿀벌을 사용하기도 했다. 그러나 오늘날 꿀벌은 환경 보호 차원에서 보호해야 할 대상이 됐다. 인류의 진화 과정에 늘 동행해 온 꿀벌의 운명이 어쩌다 이렇게 위태로워졌을까. ‘꿀벌은 인간보다 강하다’는 꿀벌의 기원과 사회적·의학적·종교적 역할, 상징성, 멸종 방지 대책 등을 아우른 인문서다. 꿀의 공급자로서 벌이 인류에게 가져다준 것들이 얼마나 소중한 것인가를 광범위하게 고찰한다. 현대 사회로 접어들며 꿀벌은 위기를 맞고 있다. 벌이 좋아하는 꽃의 감소, 생산성 향상을 위한 이종 교배의 남발 등으로 인해서다. 음식 역사가인 저자는 숱한 멸종 위기를 잘 극복해 온 벌들이 쉽게 사라지지는 않을 것이라고 낙관한다. 그리고 인간을 구한 꿀벌을 이제 우리가 보호하고 살리기 위해 해야 할 일이 뭔지 광범위하게 살핀다.
  • “걸린 줄도 몰라”…日서 ‘치사율 30%’ 감염병 급속 확산

    “걸린 줄도 몰라”…日서 ‘치사율 30%’ 감염병 급속 확산

    최근 일본에서 치사율이 30%에 달하는 감염병이 급속히 확산되고 있다. 영국 일간 가디언 등 복수의 외신에 따르면 올해 2월까지 일본에서 378건의 ‘독성 쇼크 증후군’(STSS) 확진 사례가 나왔다. 일본의 47개 현 중 2개 현을 제외한 모든 현에서 감염이 확인됐다. 임상적으로 빠르게 진행되는 패혈성 쇼크와 다발성 장기 부전을 특징으로 한다. 일본 국립감염병연구소(NIID)는 “급작스러운 형태의 연쇄상구균의 기전은 아직 알려지지 않은 요인이 많고, 이를 설명할 수 있는 단계는 아니다”라며 왜 이렇게 빠르게 확산되는지 불분명하다는 입장이다. 연초 수치를 기준으로 전망하면 2024년 감염자 수는 신기록을 경신해 지난해 기존 기록을 크게 넘어설 것으로 예상된다. 일본은 1999년부터 이 질병에 대한 기록을 시작했다. 고령층이 고위험군에 속하지만, 일본의 공식 자료에 따르면 사망자 대다수가 50세 미만 환자다. 2023년 7월부터 12월까지 50세 미만 환자는 총 65명이 감염됐고, 이 중 21명이 사망해 3분의 1을 차지했다. 노인의 경우 감기와 유사한 증상이 나타날 수 있으나, 경우에 따라서는 패혈성 인두염, 편도선염, 폐렴, 뇌수막염 등으로 악화될 수 있다. 심한 경우에는 장기부전 및 조직 괴사로 이어질 수도 있다.대부분의 STSS는 연쇄상구균 화농균이라는 박테리아에 의해 발생한다. 일반적으로 A형 연쇄상구균으로 알려진 이 박테리아는 인후통을 유발하며 주로 어린이에게 발생하며 많은 사람들이 자신도 모르게 이 질병에 걸리지만 대부분 증상이 없다. 전염성이 강한 이 박테리아는 특히 30세 이상의 연령층에서 심각한 질병, 합병증, 심지어 사망으로 이어질 수 있다. 아사히 신문은 2023년 7월부터 12월 사이에 STSS 진단을 받은 50세 미만 65명 중 약 3분의 1인 21명이 사망했다고 보도했다. 지난해 일본에서 STSS 환자가 크게 늘었는데, 일부 전문가들은 신형 코로나바이러스가 인플루엔자 수준으로 낮아진 데다 방역 경계심이 완화됐기 때문이라고 보고 있다. 연쇄상구균 A형 감염은 비말, 신체 접촉, 손발의 상처 등을 통해 신종 코로나바이러스와 유사한 방식으로 감염된다. 연쇄상구균 A형 세균은 주로 피부, 점막, 장 등을 통해 침투되며 작은 피부 상처에서도 세균 감염을 일으켜 독소를 생성할 수 있다. STSS를 유발하는 독소는 슈퍼항원독소에 속한다. A형 연쇄상구균은 항생제로 치료하지만, 심한 경우에는 여러 항생제와 약물이 필요할 수 있으며 중환자실에 입원할 수도 있다. 일본 보건당국은 코로나19 기간 동안 위생 습관으로 돌아가 손 씻기, 기침 에티켓 등 기본위생수칙을 준수할 것을 국민들에게 권고하고 있다.
  • 체르노빌 원전 벌레, 방사선 영향 안받는 ‘초능력’ 생겼다 [핵잼 사이언스]

    체르노빌 원전 벌레, 방사선 영향 안받는 ‘초능력’ 생겼다 [핵잼 사이언스]

    인류 최악의 참사로 기록된 체르노빌 원자력 발전소 사고 후 모두가 떠난 그 자리에 여전히 많은 동물은 생존을 위한 ‘초능력’을 키운 것으로 드러났다. 지난 9일(현지시간) 영국 인디펜던트 등 외신은 체르노빌 출입금지구역 주위에 살고있는 벌레를 분석한 결과 방사성 물질에 면연력을 가진 선충이 발견됐다고 보도했다.체르노빌 원전 방사능 누출사고는 지난 1986년 4월 26일 구 소련(현재 우크라이나)의 키예프시 남방 130㎞지점에서 일어났다. 이 사고로 인한 피폭(被曝)과 방사능 휴유증 등으로 수십 만 명의 사상자를 낳았으며 사실상 피해 집계가 불가능할 만큼 체르노빌은 인류 역사상 최악의 재앙으로 기록됐다. 사고 이후 주변 지역이 방사능에 오염되면서 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 민간인은 물론 군 병력조차도 접근이 차단됐다. 이렇게 오랜 시간 인적은 끊겼지만 놀랍게도 동물들은 환경 변화에 적응하며 끈질기게 살아남았다. 이번에 미국 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에서 토양 샘플, 썩은 과일 등에서 지렁이 모양의 아주 작은 선형동물인 20종의 선충을 수집해 분석했다. 선충은 간단한 유전적 구성을 가지고 있으며 빠르게 번식해 척추동물이 한 세대를 거치는 동안 수십 세대의 진화를 할 수 있다.분석 결과는 놀라웠다. 방사선에 지속적으로 노출됐음에도 불구하고 특정 선충의 경우 게놈이 손상되지 않았다는 것이 밝혀졌기 때문. 연구를 이끈 매튜 록맨 교수는 “이번 연구결과는 체르노빌이 안전한 지역이 됐다는 의미는 아니다”면서 “일부 선충류의 경우 정말 회복력이 있고 극한의 조건을 견딜 수 있다는 것을 의미한다”고 설명했다. 특히 연구팀은 이번 결과를 통해 손상된 DNA의 복구가 개인마다 어떻게 다를 수 있는지에 대한 단서를 제공할 것으로 분석했다.한편 체르노빌이 남긴 역설적인 과학 유산은 이뿐 만이 아니다. 앞서 지난 2022년 스페인 오비에도대 등 공동연구팀은 체르노빌 출입금지 구역 내에 서식하는 청개구리를 조사한 결과 돌연변이 유전자를 가진 것으로 보인다는 연구결과를 발표한 바 있다. 논문에 따르면 출입금지 구역 등 방사능이 강한 곳에 사는 청개구리들이 그렇지 않은 곳에 사는 청개구리에 비해 피부색이 검게 짙어진 것으로 나타났다. 또한 체르노빌 지역에 사는 늑대는 일반 늑대에 비해 면역체계가 크게 변화한 것으로 나타나 암과 싸우는 능력이 진화한 것으로 보인다는 연구결과와 체르노빌 인근에 서식하는 제비의 날개에서 발견된 박테리아는 감마 방사선에 저항하는 능력이 더 강하다는 사실이 밝혀지기도 했다.
  • ‘좀비 바이러스’ 전염된 인간 나올까…美 전역 사슴병 확산 경고 [핵잼 사이언스]

    ‘좀비 바이러스’ 전염된 인간 나올까…美 전역 사슴병 확산 경고 [핵잼 사이언스]

    미국 전역에서 일명 ‘좀비 사슴’으로 불리는 사슴 질병 사례가 급증하고 있어 당국이 비상에 걸렸다. 폭스 뉴스 등 현지 언론의 6일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 미국과 캐나다 전역 중 최소 32개 주(州)에서 잠재적으로 인간이 감염될 가능성이 있는 광록병 사례가 확인됐다. 광록병의 정식 명칭은 만성소모성질병(CWD, Chronic wasting disease)으로, 사슴이나 엘크 등 사슴류에 감염돼 중추신경계에 손상을 입히며, 뇌가 파괴되면서 스펀지처럼 구멍이 생기는 증상을 동반한다. 평범한 사슴에 비해 인간을 덜 무서워하게 되고 얼굴표정이 사라지며, 마치 광우병에 걸린 소처럼 침을 흘리거나 주저앉는 증상을 보인다. 이 병에 걸린 사슴을 두고 ‘좀비 사슴’이라고 부르는 이유다.미국의 일부 지역에서는 서식하는 사슴의 4분의 3 가량이 광록병에 감염된 것으로 확인됐다. 현재 콜로라도주 등이 광록병 비상 지역으로 꼽힌다. 콜로라도주 공원 및 야생동물 관리 당국은 “사슴 54마리 중 40마리, 엘크 42마리 중 17마리에게서 만성소모성질병 바이러스를 확인했다”면서 “이 바이러스에 감염될 경우 치료 방법이 없으므로 100% 치명적이라고 볼 수 있다”고 설명했다. 이어 “이 질병은 배설물이나 먹이 등을 통해 전염될 수 있으며, 특히 짝짓기 시즌이 되면 다른 사슴과 더 많은 접촉이 있는 수컷 사슴이 쉽게 바이러스에 감염될 수 있다”고 덧붙였다.앞서 지난해 11월에는 유명 국립공원인 옐로스톤 국립공원에서 서식하는 사슴에게서 광록병 양성 반응이 나온 바 있다. 당시 미국 지질조사국은 미국 23개주와 캐나다 2개주 등지에서 광록병이 확인됐다고 밝힌 바 있으나, 수 개월 새 더 많은 지역으로 확산하면서 당국이 비상에 걸렸다. 캐나다 역시 광록병 사례가 확산하면서 이를 막기 위해 사슴류의 이동과 사체 처리 등을 제한하는 조치를 시작했다. 광록병에 걸린 사슴 개체가 확인된 브리티시컬럼비아주 당국은 “이 질병이 인간에게 전염될 수 있다는 직접적인 증거는 없으며, 인간에게서 질병이 발병한 사례도 아직 없다”고 밝혔으나 광록병 사례가 증가할수록 인간 감염에 대한 우려도 커지고 있다. “인간에게 광록병 전염될 가능성 있다” 전문가들에 따르면, 광록병은 광우병과 마찬가지로 변형 단백질인 프리온(Prions)에 의해 유발되며, 이는 박테리아나 바이러스와 달리 몇 년간 자연에서 파괴되지 않고 타액이나 배설물 등을 통해 전염될 수 있다. 광우병 전문가로 꼽히는 마이클 오스터홀름 미네소타대 교수는 2019년 당시 미국 미생물학회(American Society for Microbiology)에 발표한 논문을 통해 “광록병에 감염된 사슴고기를 섭취할 경우 변형된 프리온에 의한 증상이 나타나기까지 몇 년의 잠복기가 있을 것”이라면서 “10년 내에 광록병에 전염된 인간의 사례가 속속 나타날 것”이라고 경고했다. 이에 전문가들은 좀비 사슴이 발견되는 캐나다와 미국 일대에서 대대적인 캠페인을 통해 감염된 사슴을 사냥하지 않거나, 사냥한 뒤 특정 테스트를 거친 뒤 고기를 섭취하도록 강력하게 권유해야 한다고 목소리를 높였다.캘거리대학 수의과의 헤르만 샤츨 박사는 영국 가디언에 “인간이 광록병에 감염된 사슴고기를 장기간 섭취했을 경우 나타날 현상을 알아보기 위해 원숭이를 동원한 실험이 있었다. 해당 실험에서 영장류 사이에 광록병 전염이 가능하다는 사실을 확인했다”고 밝혔다. 이어 “인간이 광록병에 걸리고, 광록병이 인간 사이에서 전염된다면 이는 최악의 시나리오가 될 것”이라면서 “조류 인플루엔자나 코로나19 바이러스와 마찬가지로 인간에게도 영향을 미치는 전염 사례가 나올 가능성이 있다”고 덧붙였다. 미국 콜로라도주립대학의 마크 자벨 박사는 2019년 당시 UPI와 한 인터뷰에서 “사슴고기를 소시지와 스테이크로 가공하는 처리 시설을 통해서도 질병이 확산될 수 있다. 프리온이 고기를 절단하거나 가공하는 장비를 오염시킬 수 있기 때문”이라면서 “이러한 가공 공장은 먹이사슬에 따라 끔찍한 결과를 가져올 수 있다”고 경고한 바 있다.
  • “‘미라’처럼 손발 썩었다”…팔·다리 절단한 美50대 여성

    “‘미라’처럼 손발 썩었다”…팔·다리 절단한 美50대 여성

    미국의 한 여성이 패혈증으로 팔과 다리를 절단한 안타까운 사연이 공개됐다. 5일(한국시간) 뉴욕포스트 등 외신에 따르면 미국에서 교사로 근무하던 셰리 무디(51)는 폐렴으로 인한 패혈증을 앓았다. 지난해 4월 감기 기운을 느낀 무디는 당시에는 별다른 신경을 쓰지 않았다가 결국 며칠 뒤 고열과 호흡곤란을 호소하며 응급실에 갔다. 의료진은 패혈성 인두염을 일으키는 박테리아인 연쇄상 구균에 의해 폐 양쪽에 생긴 이중 폐렴이 생겼다고 진단했다. 혈압을 심각하게 떨어뜨리는 패혈성 쇼크가 발생했던 것이다. 또 무디가 복용하고 있던 관절염 약이 신체 면역력을 낮춰 놓은 것도 상황을 더욱 악화시켰다. 이후 무디는 상태가 급속도로 나빠졌고, 신장과 폐의 기능이 떨어졌다. 무디가 혼수상태에 빠지자, 의료진은 팔과 다리의 혈액 순환을 포기하는 대신 중요한 장기로 혈류를 되돌리는 약물 치료를 시행했다. 무디의 남편은 “아내의 손과 다리가 죽어가는 것을 지켜봤다”며 “마치 미라처럼 검게 변했다”고 말했다. 무디는 지난해 6월 팔꿈치 아래와 무릎 아래를 절단하고 8월에 퇴원했다. 무디와 그의 남편은 “우리 둘은 우리가 받은 축복에 대해 이야기 한다”면서 “다시 내 힘으로 걸을 수 있을 때까지 행복하게 살려고 한다”고 밝혔다. 한편 패혈성 쇼크는 매년 약 75만명의 미국인에게 발병한다. 이중 약 30%가 사망하는 것으로 알려져 있다. 패혈증은 보통 피부 상처, 폐렴 등으로 인해 발생한다. 패혈증 초기에는 오한을 동반한 고열, 저체온과 동반되는 관절통, 두통, 권태감 등이 있다. 초기에 대응하지 못하면 수일 내에 조직 및 장기가 손상되고 사망에 이를 수 있다.
  • 당뇨 환자 만성상처 감시해 패혈증 막는 기술

    당뇨 환자 만성상처 감시해 패혈증 막는 기술

    피부는 외부 유해 물질로부터 인체를 보호하는 장벽 역할을 한다. 그런 피부가 손상되면 중증 환자들에게는 패혈증 같은 심각한 질환으로 연결될 수 있다. 특히 당뇨 환자는 혈액 순환과 상처 치유 과정에 일반인과 달라 만성상처가 쉽게 생긴다. 국내 연구진이 상처 발생과 치료 과정을 실시간으로 모니터링해 다른 중증 질환으로 이어지는 것을 사전에 막을 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부, 중앙대 공동 연구팀은 당뇨 환자의 만성상처 부위 치유 과정을 실시간으로 추적해 치료 시기를 효과적으로 모니터링할 수 있는 무선 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈’에 실렸다. 만성상처로 인한 피부 재생을 위해 미국의 경우 매년 수백억 달러의 의료비가 지출되고 있다. 또 상처 치유를 촉진하기 여러 방법이 있지만, 환자별 상처 상태에 따라 맞춤 관리도 필요하다. 이에 연구팀은 상처 부위와 건강한 주변 피부 사이의 온도 차를 이용해 상처 내 발열 반응을 추적할 수 있도록 했다. 열 전송 특성을 측정해 피부 표면 근처 수분 변화를 관찰하면 흉터 조직의 형성 과정을 파악할 수 있다는 것이다. 연구팀은 당뇨를 유발한 생쥐를 이용해 만성 상처 치유가 지연되는 과정에서 실험을 진행했고, 수집된 데이터로 상처 치유 과정과 흉터 조직 형성을 정확히 추적할 수 있음을 확인했다. 연구팀이 개발한 시스템은 상처 치유 후 기기를 제거하는 과정에서 발생할 수 있는 조직 손상을 줄이기 위해 체내에서 자연 분해되는 생분해성 센서 모듈을 사용했다. 생분해성 재료를 활용했기 때문에 사용 후 제거할 필요가 없으므로 상처 부위 내부에서도 계속 모니터링할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀은 추가 연구를 통해 이번 장치를 항균 특성을 가진 재료와 통합해 염증 반응, 박테리아 감염, 기타 병변을 관측하고 예방하는 기술로 확장할 계획이라고 밝혔다. 연구를 이끈 권경하 카이스트 교수는 “이번 개발한 장치로 상처 부위를 지속해 모니터링할 수 있기 때문에 의료 전문가들이 당뇨 환자의 상처 상태를 더 정확하게 파악하고 적절한 치료를 적시에 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
  • 세상에서 가장 작은 척추동물은 바로 이 개구리 [와우! 과학]

    세상에서 가장 작은 척추동물은 바로 이 개구리 [와우! 과학]

    지구의 육지와 바다 그리고 하늘에서 가장 큰 동물은 모두 척추동물이다. 종류로 말하자면 곤충이 가장 많고 숫자로 따지면 박테리아가 압도적으로 많겠지만, 큰 동물은 대부분 척추동물에 속한다. 척추동물은 이름처럼 튼튼한 등뼈와 다른 뼈대가 존재하기 때문에 몸집을 크게 키울 수 있다. 지구 역사상 가장 큰 동물 역시 척추동물인 몸길이 33m에 무게 179톤인 대왕고래(흰긴수염고래)다. 대왕고래의 크기가 워낙 압도적으로 크기 때문에 과학자들은 지구에서 가장 큰 동물이 대왕고래라고 자신있게 말할 수 있다. 하지만 가장 작은 척추동물이 누구인지 자신있게 말하기는 어렵다. 개구리만 해도 손톱 위에 여유 있게 올려 놓을 수 있는 작은 종들이 많기 때문이다. 이들 가운데 누가 가장 작은지 확인하기 위해서는 성체를 기준으로 여러 마리를 측정해 평균값을 제시할 수 있어야 하는데, 대부분 개체수가 많지 않은 희귀종이라 현실적으로 어렵다. 브라질 산타크루즈 주립대학 과학자들은 과거 가장 작은 척추동물의 후보였던 브라질 벼룩 두꺼비 (Brazilian flea toad, 학명 Brachycephalus pulex)의 정확한 크기를 측정했다. 2011년 브라질의 바히야에서 발견된 브라질 벼룩 두꺼비는 사실 개구리로 손톱 위에 두 마리도 여유 있게 올라갈 정도로 작은 척추동물이다. 하지만 1-2마리 정도 표본으로는 성체의 일반적인 크기라고 주장할 수 없기 때문에 연구팀은 46마리의 성체를 잡아 크기를 측정했다.이렇게 작은 동물인 경우 사실 다 자란 성체인지 아직 덜 자란 새끼인지 구분하기가 쉽지 않다. 따라서 연구팀은 번식을 할 수 있을 정도의 성숙도를 지닌 개체를 성체로 구분하고 암수의 크기를 측정했다. 그 결과 브라질 벼룩 두꺼비 수컷의 평균 몸길이는 7㎜를 약간 넘는 수준에 불과했다. 암컷은 알을 낳기 때문에 이보다는 조금 크지만 그래봐야 몸길이가 수컷보다 평균 1㎜ 더 긴 수준에 불과했다. 가장 작은 성체의 몸길이는 6.45㎜였다. 연구팀은 이 결과를 토대로 브라질 벼룩 두꺼비가 지금까지 보고된 가장 작은 척추동물이라고 주장했다. 물론 연구팀은 더 작은 척추동물이 존재할 가능성을 배제하지는 않았다. 아직 발견되지 않은 미지의 종이 이보다 더 작을 수도 있고, 이미 보고된 종 가운데서도 여러 개체를 포획해 크기를 재면 평균 크기가 이보다 더 작게 나올 수 있기 때문이다. 하지만 연구팀은 척추동물의 크기가 무한정 작아질 수 없다고 설명했다. 브라질 벼룩 두꺼비를 비롯한 초미니 양서류들은 발가락의 숫자가 적거나 시력이 별로 좋지 않은 특징을 지니고 있다. 감각 기관이나 장기가 필요한 최소한의 세포 숫자를 채우기 힘들 정도로 작아져서 제 기능을 못 한다는 이야기다. 이는 결국 생존에 불리한 요소로 작용한다. 따라서 곤충처럼 아예 몸 구조를 더 단순하게 바꾸지 않는다면 브라질 벼룩 두꺼비가 척추동물이 작아질 수 있는 한계에 근접한 크기로 볼 수 있다. 아무리 극단적으로 진화한 생물이라도 한계는 있게 마련이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 노벨상 네루다 정말 독살됐나…51년 만에 ‘진실 노크’

    노벨상 네루다 정말 독살됐나…51년 만에 ‘진실 노크’

    1971년 노벨 문학상을 받은 칠레 민중시인 파블로 네루다의 죽음에 대한 진실이 사후 51년 만에 밝혀질지 관심이 모인다. 칠레 산티아고 항소법원은 20일(현지시간) 독재 정권이 독살했다고 많은 사람이 믿고 있는 네루다의 사망에 대한 재조사를 명령했다고 AP통신이 전했다. 1904년에 태어난 네루다는 1930년대 스페인에 머물던 당시 내전과 프랑코 독재 정권이 집권하는 것을 보면서 인간적인 연대와 반파시즘를 담은 시를 썼다. 1940년대 중반 칠레로 돌아와 상원 의원에 당선되면서 정치판에 뛰어들었지만 그가 몸담은 공산당이 비합법 단체가 되면서 망명길에 올랐다. 1950년대 칠레로 돌아와 창작에 몰두했고, 그의 친구인 살바도르 아옌데 대통령이 인민연합 정권을 수립하면서 프랑스 대사 등의 역할을 맡았다. 그러나 1973년 군사 독재자 아우구스토 피노체트가 쿠데타를 일으킨 지 12일 만에 숨졌다. 우리에게는 영화 ‘네루다’, ‘일 포스티노’로도 잘 알려진 인물이다. 당시 병원은 네루다가 전립선암 때문에 사망했다고 밝혔지만 네루다의 운전사 등은 그가 죽기 전 병원에서 이상한 주사를 맞았다고 주장했다. 지난해 12월 칠레 법원은 네루다의 조카와 공산당이 제기한 사망 원인 조사 재개를 거부한 바 있다. 하지만 네루다의 조카 로돌포 레이예스가 법의학 전문가들이 발견한 독살 증거를 제시하자 법원은 만장일치로 재조사를 결정했다.그의 조카는 덴마크와 캐나다 법의학 실험실에서 독성 물질인 보툴리눔이 네루다의 어금니에서 다량 검출된 사실을 발견했다고 제시했다. 법원은 네루다 사망진단서의 필체 분석, 외국 기관에서 시행한 검사 결과에 대한 메타 분석, 칠레 문서 책임자의 소환 등을 명령했다. 아옌데 당시 대통령은 피노체트의 항복 요구를 거부하고 스스로 목숨을 끊었고, 친구의 죽음에 큰 충격을 받은 네루다는 멕시코로 망명해 독재정권에 대항하려고 했다. 그러나 출국 하루 전날 구급차로 산티아고의 병원에 이송됐고 사망했다. 그의 장례는 피노체트 정권에 대한 칠레 민중들의 첫 항거였고, 17년 동안 독재정권은 3200여명의 반정부 활동가를 살해했다. 1990년 칠레의 군정이 종식되고, 민주주의로 복귀하자 피노체트 독재정권이 네루다의 갑작스러운 죽음과 관련이 있다는 의혹이 본격적으로 제기됐다. 네루다의 유골은 그의 사망 원인을 알아내기 위해 2013년에 발굴됐지만, 당시에는 그의 뼈에 독성 물질이 없다는 사실만 제시됐다. 그의 가족과 운전사는 추가 조사를 요구했고, 2015년 칠레 정부는 네루다의 죽음에 대해 “제삼자가 책임이 있을 가능성이 매우 높다”고 밝혔다. 2017년 당국은 네루다 유골의 어금니에서 독성분인 보툴리눔 박테리아의 파편을 발견했다고 보고했다. 시인의 죽음에 대한 진실은 반세기 만에 다시 조명받게 됐지만 독재자는 단죄받지 않은 채 2006년 91세로 사망했다.
  • 세계적 저항시인 네루다, 정말 독살됐나…칠레 정부 재조사 명령

    세계적 저항시인 네루다, 정말 독살됐나…칠레 정부 재조사 명령

    1971년 노벨 문학상을 받은 칠레 민중시인 파블로 네루다의 죽음에 대한 진실이 사후 51년 만에 밝혀질지 관심을 끈다. 칠레 산티아고 항소법원은 20일(현지시간) 독재 정권이 독살했다고 많은 사람이 믿고 있는 네루다의 사망에 대한 재조사를 명령했다고 AP통신이 전했다. 1904년에 태어난 네루다는 1930년대 스페인에 머물던 당시 내전과 프랑코 독재 정권이 집권하는 것을 보면서 인간적인 연대와 반파시즘를 담은 시를 썼다. 1940년대 중반 칠레로 돌아와 상원 의원에 당선되면서 정치판에 뛰어들었지만 그가 몸담은 공산당이 비합법 단체가 되면서 망명길에 올랐다. 1950년대 칠레로 돌아와 창작에 몰두했고, 그의 친구인 살바도르 아옌데 대통령이 인민연합 정권을 수립하면서 프랑스 대사 등으로 역할을 맡았다. 그러나 1973년 군사 독재자 아우구스토 피노체트가 쿠데타를 일으킨 지 12일 만에 숨졌다. 우리에게는 영화 ‘네루다’, ‘일 포스티노’로도 잘 알려진 인물이다.당시 병원은 네루다가 전립선암 때문에 사망했다고 밝혔지만, 네루다의 운전사 등은 그가 죽기 전 병원에서 이상한 주사를 맞았다고 주장했다. 지난해 12월 칠레 법원은 네루다의 조카와 공산당이 제기한 사망원인 조사 재개를 거부한 바 있다. 하지만 네루다의 조카 로돌포 레이예스가 법의학 전문가들이 발견한 독살 증거를 제시하자 법원은 만장일치로 재조사를 결정했다. 그의 조카는 덴마크와 캐나다 법의학 실험실에서 독성 물질인 보툴리눔이 네루다의 몸에 다량 함유된 사실을 발견했다고 제시했다. 법원은 네루다 사망진단서의 필체 분석, 외국 기관에서 시행한 검사 결과에 대한 메타 분석, 칠레 문서 책임자의 소환 등을 명령했다. 아옌데 당시 대통령은 피노체트에 항복을 거부하고 스스로 목숨을 끊었고, 친구의 죽음에 큰 충격을 받은 네루다는 멕시코로 망명해 독재정권에 대항하려고 했다. 그러나 출국 하루 전날 구급차로 산티아고의 병원에 이송됐고 사망했다.그의 장례는 피노체트 정권에 대한 칠레 민중들의 첫 항거였고, 17년 동안 독재 정권은 3200여명의 반정부 활동가를 살해했다. 1990년 칠레의 군정이 종식되고, 민주주의로 복귀하자 피노체트 독재정권이 네루다의 갑작스러운 죽음과 관련이 있다는 의혹이 본격적으로 제기됐다. 시신은 사망 원인을 알아내기 위해 2013년에 발굴됐지만, 당시에는 그의 뼈에 독성 물질이 없다는 사실만 제시됐다. 그의 가족과 운전사는 추가 조사를 요구했고, 2015년 칠레 정부는 네루다의 죽음에 대해 “제삼자가 책임이 있을 가능성이 매우 높다”고 밝혔다. 2017년 당국은 네루다 시신의 어금니에서 독성분인 보툴리눔 박테리아의 파편을 발견했다고 보고했다. 네루다는 특히 사랑에 관한 관능적인 시로 기억되는데, 스리랑카에서 청소부 여성을 성폭행했다는 사실이 사후 회고록을 통해 밝혀지면서 로맨틱한 이미지에 흠집이 나기도 했다. 시인의 죽음에 대한 진실은 반세기 만에 다시 조명받게 됐지만, 독재자는 단죄받지 않은 채 2006년 91세로 사망했다.
  • ‘검은 청개구리’부터 ‘암세포 죽이는 늑대’까지…방사능 오염된 체르노빌에 사는 동물들[핵잼 사이언스]

    ‘검은 청개구리’부터 ‘암세포 죽이는 늑대’까지…방사능 오염된 체르노빌에 사는 동물들[핵잼 사이언스]

    1986년 4월 26일 우크라이나 수도 키이우 북쪽 104㎞에 있는 체르노빌 원자력 발전소의 제4호 원자로가 폭발한 원전 사상 최악의 방사능 오염사고가 발생한 지 38년이 지난 가운데, 수십 년 동안 사람들의 출입이 금지됐던 오염 지역 내에서 이전에 없던 새로운 동물에 대한 관심이 높아지고 있다. ◆돌연변이 검은 청개구리 2022년, 체르노빌 원자력 발전소 인근에서는 돌연변이 유전자를 가진 것으로 추정되는 개구리들이 발견됐다. 당시 이를 발견한 파블로 부라코 스웨덴 웁살라대 동물생태학자와 게르만 오리사올라 스페인 오비에도대 생물학자로, 이들은 2016년부터 체르노빌 출입금지 구역 내에서 서식하는 청개구리를 조사해 왔다.방사선이 강한 출입금지구역 안 연못 8곳과 방사선이 자연 상태와 비슷한 금지구역 밖 연못 4곳에서 수컷 청개구리 200여 마리를 채집했고, 분석 결과 사고 당시 방사선이 강한 곳일수록 짙은 청개구리가 더 많이 서식하는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 당시 전문가 매체인 컨버세이션에 기고한 글을 통해 “사고 원전 주변에서 평범한 청개구리와는 다른 새까만 청개구리를 여러 마리 발견한 것이 이번 연구의 계기였다”면서 “해당 청개구리는 카스피 해에서 북해에 걸쳐 서식하는데, 일반적으로 밝은 초록 빛깔을 띠지만 종종 짙은 색의 개체가 발견되기도 한다”고 전했다. 이어 “멜라닌 색소가 방사선의 나쁜 영향으로부터 청개구리를 보호한 것으로 추정된다. 청개구리가 스스로를 보호하기 위해 달라진 것으로 보인다”면서 “멜라닌은 세포 안에서 방사선에 쏘여 이온화한 분자들을 청소하고 중성화하는 구실을 한다”고 설명했다. ◆‘초강력’ 박테리아 체르노빌 원전 인근에서 서식하는 제비의 날개에서 발견된 박테리아가 감마 방사선에 저항하는 능력이 더 강하다는 사실이 밝혀지기도 했다. 2016년 사이언티픽리포트에는 방사선에 노출된 체르노빌의 박테리아는 일반적이 박테리아에 비해 번식능력이 훨씬 강한 덕분에 빠르게 번성한다는 내용의 논문이 실렸다. 당시 연구진들은 “자연 개체군에 대한 방사선의 장기적인 영향은 특정 환경에서 생존하는 박테리아에 대한 중요한 영향을 미칠 수 있다”고 밝혔다. ◆암에 걸려도 회복하는 늑대 체르노빌 원전의 황폐화한 황무지를 배회하는 늑대는 암과 싸우는 능력이 진화한 것으로 보인다는 연구결과가 나왔다. 이달 초 미국 프린스턴대학 셰인 캠벨-스태튼 연구실의 진화생물학자이자 생태독성학자인 카라 러브 박사팀에 따르면, 방사능 누출 사고 이후 인간이 떠난 자리를 차지한 회색 늑대들은 수년간 개체 수가 늘었다. 이에 러브 박사 연구진은 늑대가 유전적으로 암에 대한 저항력이나 회복력이 있는지, 아니면 단순히 인간이 방해하지 않아 번성하는지를 확인하기 위한 연구를 시작했다.연구진은 2014년 체르노빌 출입 금지 구역에 들어가 야생 늑대에게 방사선 선량계가 장착된 GPS 목걸이를 부착했다. 또한 암을 유발하는 방사선에 대한 체내 반응을 이해하기 위해 늑대의 혈액을 채취했다. 이후 암을 유발하는 방사선에 여러 세대에 걸쳐 노출됐을 때 어떤 반응이 일어났는지 알아보기 위해 늑대 여러 마리의 혈액 샘플을 채취해 분석하고, 늑대가 어디에서 얼마나 많은 방사선에 노출되는지 등의 측정 데이터를 수집했다. 그 결과 늑대는 인간의 하루 법적 안전 한계치보다 약 6배 높은 방사선량(약 11.28밀리렘·0.1128밀리시버트)에 매일 노출됐음에도 불구하고 놀라울 정도로 회복력이 있는 것으로 나타났다. 또 분석 결과, 체르노빌에 사는 늑대는 외부의 늑대에 비해 면역체계가 크게 변화한 것으로 나타났다.연구진은 “암과 관련한 다수의 유전자에 새로운 돌연변이가 있다는 사실을 확인했다. 이는 방사선으로부터 신체를 보호하기 위해 진화하는 과정에서 나온 현상”이라면서 “암의 위험을 줄이고 치료 성공률을 높이는 길을 열 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다. 한편 세계 최악의 원전 사고로 꼽히는 체르노빌 원전사고는 1986년 4월 26일 원자로의 설계 결함과 안전규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용하면서 발생했다. 이 사고로 4호기 노심과 원자로 건물 지붕이 파괴되고 화재가 발생했고, 이후 원전 사상 최악의 방사능 오염으로 이어졌다. 이후 인근 30㎞가 강한 방사능에 오염돼 출입금지구역으로 지정됐다.
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