영화를 찍으며 생각한 것(고레에다 히로카즈 지음, 이지수 옮김, 바다출판사 펴냄) ‘아무도 모른다’, ‘바닷마을 다이어리’, ‘그렇게 아버지가 된다’ 등 따뜻한 감성을 담은 영화로 주목받는 감독 고레에다 히로카즈가 자신의 전작에 대한 에피소드를 전한 영화 자서전. 448쪽. 1만 8000원. 버려진 것들은 어디로 가는가(리처드 존스 지음, 소슬기 옮김, MID 펴냄) 지난 40여년간 똥이 만들어 내는 생태계를 연구해 온 권위자이자 곤충학자인 저자가 우리에게 너무나 친숙하지만 모두가 언급하기 꺼리는 똥의 자연사를 들려준다. 464쪽. 1만 8000원. 자신에게 고용된 사람들(김도균·김태일·안종순·이주하·최영준 지음, 후마니타스 펴냄) 총 경제활동인구의 26%에 달하는 자영업자의 형성 과정과 현황을 논하고 부채·조세·특수 고용직 문제를 비롯해 기술변화에 따른 자영업자의 미래에 대해 살펴본다. 316쪽. 1만 6000원. 다윈의 물고기(존 롱 지음, 노승영 옮김, 플루토 펴냄) 척추동물 진화 연구를 위해 로봇을 이용하는 해양생물학자 존 롱이 그간 물고기 진화의 비밀을 밝히기 위해 로봇 물고기를 만들고 실험하는 과정을 담았다. 368쪽. 1만 7000원. 부채 트릴레마(김형태 지음, 21세기북스 펴냄) 청년 부채 악순환의 시작인 학자금 부채부터 가계 부채, 국가 부채에 이르기까지 대한민국 경제의 뇌관인 부채 삼중고를 해결하기 위해서는 부채를 지분과 주식으로 전환해야 한다고 주장한다. 360쪽. 2만원. 루벤스는 안토니오 코레아를 그리지 않았다(노성두 지음, 삶은책 펴냄) 루벤스의 소묘 작품 ‘한복 입은 남자’ 등 고전 미술 작품 20개의 역사와 숨겨진 비밀을 시대, 지역, 작가, 장르, 주제, 기법 등에 주목해서 들려준다. 256쪽. 1만 8000원.

인간과 가장 밀접한 반려동물인 개와 고양이 중 어느 쪽이 더 똑똑할까? 미국 테네시주 밴더빌트대학 연구진에 따르면 동물의 대뇌피질(대뇌반구의 표면에 있는 얇은 회백질 층)에 있는 뉴런(신경세포)의 개수가 지능을 결정짓는데 중대한 역할을 한다. 특히 사고능력과 계획 능력, 복잡한 행동 능력 등이 이 대뇌피질의 뉴런 개수와 연관이 있다. 연구 결과 개는 5억 3000만개의 대뇌피질 뉴런이 있는 반면, 고양이는 2억 5000만개인 것으로 나타났다. 개가 고양이에 비해 2배 더 똑똑할 확률이 높다는 뜻이다. 참고로 인간의 대뇌피질 뉴런 개수는 160억 개에 이른다. 연구진은 “인간을 포함한 동물이 가지고 있는 신경세포의 개수가 이 동물의 지적 정신 상태와 행동 능력 등을 결정하며, 과거의 경험을 바탕으로 앞으로의 일을 예측하는 수준의 사고능력의 수준이 달라진다”면서 “다만 뇌가 크다고 해서 대뇌피질의 신경세포 개수가 많다고는 볼 수 없다”고 설명했다. 연구진에 따르면 골든리트리버는 자신보다 몸집이 3배에 달하는 불곰보다 더 많은 대뇌피질 신경세포를 가지고 있다. 또 뇌의 크기와 대뇌피질 신경세포 개수의 비율로 봤을 때 가장 똑똑한 포유류 중 하나는 라쿤인 것으로 조사됐다. 식육목 미국너구리과의 포유류인 라쿤은 뇌 크기가 고양이 정도에 불과하지만, 대뇌피질 신경세포 개수는 개와 거의 유사한 것으로 나타났다. 연구진은 “개가 고양이에 비해 더 많은 대뇌피질 신경세포를 가지고 있는 것은 사실이지만, 우리 연구는 결정적으로 개가 고양이보다 더 많이 똑똑하다는 것을 의미하는 것은 아니다. 지능이라는 것은 매우 미묘하고 주관적인 측정일 수 있기 때문”이라고 전했다. 이어 “하지만 우리는 생물학적으로 누가 더 똑똑한지를 이야기 할 때 고려할 만한 요소(대뇌피질 신경세포 개수)가 있다는 사실을 알게 됐다”고 덧붙였다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

40대 전에 조기 탈모나 흰머리가 생긴 남성은 심장병 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 인도 구자랏의대 심장전문병원 연구진이 40세 이하 남성 2060명을 대상으로 한 연구를 통해 위와 같은 결론에 도달했다고 30일 인도 콜카타에서 열린 제69회 인도심장학회(CSI) 연례학술회의에서 발표했다. 연구진은 관상동맥질환을 앓고 있는 남성 환자 790명과 같은 연령대의 건강한 남성 1270명을 비교 분석했다. 그 결과, 40대 전에 조기 탈모나 흰머리가 생긴 남성들은 건강한 이들보다 심장 문제를 앓을 가능성이 5배 더 높은 것으로 나타났다. 반면 비만일 경우 조기에 심장 질환에 걸릴 위험은 4배 높았다. 즉 탈모나 흰머리가 비만보다 심장 문제의 더 큰 위험 요인이라는 것이다. 이에 대해 연구진은 “이번 결과는 조기 탈모와 흰머리가 신체의 노화 속도가 빠르다는 것을 보여주는 적신호일 수 있다”면서 “어떤 사람들은 생물학적인 나이가 실제 나이보다 많다”고 말했다. 조기 노화는 DNA가 약해지면서 신체의 세포들이 손상돼 발생한다. 이런 과정에서 심장에 무리가 갈 뿐만 아니라 모낭에 영향을 줘 탈모나 흰머리가 생길 수 있다. 연구를 이끈 사친 파틸 박사는 “젊은 남성들에게서 관상동맥질환 위험이 커지고 있지만, 기존 위험 요인으로는 설명할 수 없다”면서 “조기 탈모나 흰머리는 실제 나이와 무관하게 혈관 나이와 상관관계가 있어 관상동맥질환의 위험 요인일 수 있다”고 설명했다. 이에 대해 영국 유니버시티칼리지런던(UCL)의 알런 휴스 교수는 “흰머리와 심장질환 위험 사이의 연관성은 이전에도 관찰됐지만, 아직 인과관계가 입증되지는 않았다”면서 “그런데도 흰머리는 멜라닌 세포 줄기세포의 재생에 문제가 생겨 발생하므로 사람들은 노화와 관련한 DNA 손상의 지표가 될 수 있다고 추측한다”고 말했다. 또한 “모낭은 테스토스테론 등 남성 호르몬의 표적이므로 조기 남성형 탈모는 심장질환 위험에 영향을 줄 수 있는 남성 호르몬 반응의 차이를 반영할 수 있다”고 말했다. 사진=ⓒ Petrik / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남성들이 중년이 되면 20~30대 때와는 달리 아침마다 뭉텅 뭉텅 빠지는 머리카락을 보며 대머리가 되지나 않을까 하는 걱정이 커진다.그런데 마흔 전에 머리가 하얗게 세거나 대머리가 나타나면 심장병의 전조증상일 수 있다는 충격적인 연구결과가 나왔다. 인도 심장병 연구센터 카말 샤르마 박사팀은 관상동맥 질환이 있는 40세 이하 남성 790명과 같은 연령대 건강한 남성 1270명을 대상으로 조사한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 지난달 인도 콜카타에서 열린 ‘제69차 인도 심장병학회 연례회의’에서 발표됐다. 연구진은 탈모나 새치의 정도와 함께 관상동맥 조영술, 심장 초음파, 심전도, 혈액검사를 통한 심장 건강평가를 한 뒤 상관관계를 조사했다. 그 결과 남성형 탈모는 관상동맥 질환 위험을 5.6배, 센 머리는 5.3배 높이는 것으로 분석됐고, 비만은 관상동맥 질환 위험을 4배 높인다는 사실이 확인됐다. 특히 관상동맥 질환을 앓고 있는 경우 절반에 가까운 49%가 대머리였던데 반해 정상인들은 27%만 대머리였다. 또 관상동맥 질환을 앓고 있는 사람들의 절반인 50%가 머리가 하얗게 센 것으로 조사됐다. 연구팀은 “마흔 이전에 센 머리와 남성형 탈모가 나타나는 것은 실제 연령과는 무관한 혈관의 생물학적 나이와 연관돼 있다는 것을 보여준다”라고 설명했다. 혈관이 노화되기 때문에 관상동맥 질환을 쉽게 유발시킨다는 설명이다. 그러나 이번 연구에 대해 다수의 연구자들은 “이번 연구결과가 실제로 일반적인 현상인지를 알기 위해서는 여러 인종을 대상으로 한 대규모 연구가 필요하다”며 “그 전까지는 연관성이 있다는 정도이지 인과관계를 입증하는 것으로 볼 수는 없다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“전 그리 똑똑한 사람이 아니지만 꾸준히 관찰을 반복하다 보니 우연히 ‘사이클린’(세포주기 핵심조절인자)을 발견해 노벨상을 받게 됐습니다. 조만간 여러분 중에도 노벨과학상을 받는 첫 한국인이 나올 수 있을 것이라 생각합니다.”노벨생리의학상 수상자인 티머시 헌트 영국 케임브리지대 대학원 의학박사는 29일 오후 3시 서울 성동구 한양대 백남음악관에서 ‘내가 어떻게 세포분열의 신비를 발견했나’라는 주제로 열린 특별 초청 강연에서 이같이 말했다. 헌트 박사는 이날 강연에서 자신이 발견한 ‘사이클린 단백질’과 생물학을 쉽게 풀어 설명해 과학도들의 흥미를 이끌어 냈다. 헌트 박사는 1982년 성게의 세포 주기를 연구하던 중 사이클린의 존재를 최초로 발견했다. 사이클린 단백질은 생물의 ‘세포주기 조절 시스템’을 작동시키는 ‘Cdk-단백질’ 활성을 조절하는 역할을 한다. 사이클린이라는 이름은 사이클린 단백질의 농도가 주기적으로 변하는 속성에 빗대 붙여졌다. 헌트 박사는 “살아 있는 모든 것을 구성하는 가장 작은 단위인 세포는 굉장히 매력적인 연구 대상”이라면서 “많은 이들이 이 학문을 어렵다고 생각하지만 세포를 관찰하다 보면 그 움직임에서 경이와 아름다움을 경험하게 된다”며 학생들이 생화학 분야에 더 많은 관심을 갖길 당부했다. 헌트 박사는 케임브리지대를 졸업하고 1991년부터 런던의 임페리얼 암연구기금 산하 세포주기조절연구소에서 연구학자로 활동했다. 노벨재단은 2001년 헌트 박사에게 사이클린을 발견해 세포분열에 대한 이해를 증진시키고 암 치료법 개발에 기여한 공로로 노벨생리의학상을 수여했다. 이하영 기자 hiyoung@seoul.co.kr

히말라야 산맥에서 간혹 목격했다는 전설의 설인 또는 반인반수로 알려진 ‘예티’가 그냥 ‘곰’이라는 연구결과가 나왔다.미국 뉴욕주립대 버팔로캠퍼스 생물학과 샬럿 린드크비스트 교수팀은 전설의 설인이 알고보면 아시안 블랙, 티베트 브라운, 히말라야 브라운 3종의 곰 중 하나에 불과하다는 연구결과를 영국왕립학회에서 발행하는 국제학술지 ‘영국왕립학회보B’ 28일자에 발표했다. 20세기 들어서 히말라야를 등반하는 서양인들이 많아지면서 영국과 미국을 중심으로 설인(雪人) ‘예티’의 전설이 퍼졌다. 이 때문에 1950년대에는 설인을 찾으려는 목적의 산악원정만 2차례 이상 있었고 그 이후에도 꾸준히 설인을 목격했다는 주장이 나오고 있다. 린드크비스트 교수는 2014년과 2015년에도 히말라야 설인이 곰이라는 내용의 논문을 발표했지만 이번 연구는 그동안 설인이 남긴 것으로 알려진 뼈와 이빨, 피부, 털, 분변 등에서 채취한 DNA를 분석해 좀 더 정확성을 높였다. 연구팀은 곰으로 밝혀진 23마리의 표본의 미토콘드리아 유전체를 재구성해 지역별 진화과정을 규명했다. 그 결과 티베트 고원에 사는 갈색 곰과 히말라야 서쪽에 사는 갈색 곰이 빙하기인 65만 년 전에 분리된 뒤 별개의 종으로 진화한 것으로 밝혀졌다.이 때문에 히말라야 브라운 곰의 털은 적갈색을 띠면서 목에 흰색 털을 자랑하는 티베트 브라운보다 색깔이 밝다는 것이다. 그 때문에 설인으로 착각하기 쉽다는 것이 연구팀의 설명이다. 린드크비스트 교수는 “미확인 동물이 존재했다는 확실한 증거가 없다고 하더라도 그들이 살았을 수 있다는 가정을 완전히 배제할 수는 없다”며 “설인이 없다는 과학적 증거가 나오더라도 사람들은 미스터리를 여전히 좋아하고 믿을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 칼럼(10월 17일자)에서 어떤 일의 원인을 찾는 것이 얼마나 어려운 일인지를 말하고자 미국 뉴욕시 범죄율 하락의 원인에 관한 여러 가설을 소개했다. 그중 납·범죄율 가설에 대해 좀더 이야기하려 한다. 납·범죄율 가설이란 유년기의 납 노출이 학습장애, ADHD, 충동조절장애 등을 일으켜 이들이 성인이 되었을 때 범죄, 특히 폭력범죄를 저지르게 될 확률을 높인다는 것이다. 최근 세 건의 연구가 이 가설을 지지하는 근거로 추가됐다. 이 세 건의 연구는 유년기 납 노출 정도와 범죄율을 조사한 연구들이다. 첫 번째 연구는 20세기 초 납 수도관을 사용했던 특정 도시와 그렇지 않은 도시의 20년 뒤 범죄율을 비교했고, 두 번째 연구는 1990년대 유치원생들의 혈중 납 농도 조사자료와 이들이 비행청소년으로 자란 비율을 조사했으며, 세 번째 연구는 1990년대 혈중 납 농도가 높은 아이들에게 이루어진 특별 교육과 치료의 효과를 살폈다. 이 가설은 여러 가지 흥미로운 생각을 하게 만든다. 가장 먼저 떠오르는 것은 미생물이나 바이러스, 혹은 복잡한 고분자 화합물이 아닌 세상을 이루는 가장 단순한 요소인 원자로 주기율표상 원소기호 82번으로 존재하는 납이 어떻게 극도로 복잡한 생물인 인간에게, 그것도 사회와 시대에 따라 경계가 바뀌는 범죄라는 모호한 개념에 영향을 미칠 수 있을까 하는 것이다. 다르게 말하면 우리가 일반적으로 범죄라고 인식하는 행동에 어떤 생물학적 공통점이 있음을 의미한다. 아마 폭력, 살인, 강도, 강간처럼 대부분 사회에서 범죄로 여겨지는 일들에서 힌트를 찾을 수 있을 것이다. 이 행위들이 범죄로 여겨지는 이유는 사회의 지속을 방해하기 때문이다. 또 이 행위들은 자신의 이익을 위해 타인의 이익을 침해한다는 공통점이 있다. 실제로 납은 이런 행위를 부추기는 작용을 할지 모른다. 예를 들어 인간을 비롯한 동물이 위협을 받을 때 분비하는 아드레날린의 역치를 낮춰 개체를 더 쉽게 흥분하게 만든다든지, 투쟁과 도피의 선택과정에서 투쟁의 확률을 높일지도 모른다. 아니면 거울 신경의 발달을 늦춰 공감능력을 낮출 가능성도 있다. 두 번째 떠오르는 생각은 납 노출의 시기와 범죄율이 상승하는 시기가 유년기와 청년기로 거의 20년 차이가 난다는 점이다. 원인과 결과가 이렇게 긴 시간적 거리를 가지는 인과관계가 존재한다는 사실은 무엇을 의미할까? 오늘날처럼 빠르게 변하는 세상에서 인간이 만드는 환경적 변화의 효과를 예측한다는 것이 거의 불가능하다는 것을 의미하지 않을까? 물론 이 가설에서 20년이라는 시간이 필요한 이유는 인간의 성장에 그만큼 시간이 걸리기 때문이며, 적어도 아이들에게 영향을 미치는 환경의 변화는 특별히 조심할 필요가 있다는 것을 알 수 있다. 세 번째 흥미로운 점은 한 사람의 행동이 그의 의지와 무관한 납이라는 물질에 영향을 받는다고 말한다는 것이다. 어떤 이들은 생물학적 결정론의 다른 형태로 이를 불편해할 수 있겠다. 그러나 진화론을 잘 이해한 이들이라면 자연스럽게 받아들일 수 있을 것이다. 적어도 환경 속 납은 유전자처럼 타고나는 것은 아니라는 사실이며, 환경에서 이를 제거하려는 노력을 통해 모두에게 공정한 개선이 가능하다는 점이다. 결정론이라는 단어에서 마지막 흥미로운 생각이 떠오른다. 결정론은 인간에게 자신의 존재에 대한 의문을 갖게 하기도 하지만 현실에서는 책임 소재라는 개념을 통해 법적 쟁점이 될 수 있다. 누군가의 어떤 행동이 다른 요인에 의해 결정되어 있었다면 죄에서 책임을 묻는 형법의 책임주의와 충돌할 수 있다. 심신미약으로 형을 감경받는 방법으로 음주나 정신질환 외에 유년기의 납 노출이 추가될지 모른다. 그렇게 된다면 피해자가 가해자의 유년시절에 납을 노출시킨 기업이나 정부에 피해보상 소송을 하게 될 수 있을지도 모르고, 심지어 범인까지도 자신이 당한 피해를 보상받고 싶어 할 수도 있을 것이다.

지난해 3월 알파고와 이세돌 9단의 대결 이후 많은 사람들이 인공지능(AI)과 그 발전 속도에 놀라고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 인공지능을 활용해 가상의 비행체가 스스로 움직이는 방법을 학습할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.서울대 공대 컴퓨터공학부 이제희 교수팀이 인공지능(AI)을 이용한 가상비행생명체 자동제어기술을 개발하고 컴퓨터 그래픽 분야 국제학술지 ‘ACS 트랜젝션스 온 그래픽스’ 최신호에 게재했다고 27일 밝혔다. 익룡이나 신화 속에 나오는 용처럼 현재 존재하지 않는 가상의 비행생명체가 어떤 식으로 날았는지에 대해 동물학자와 고생물학자는 물론 애니메이션 아티스트들도 오랫 동안 관심을 갖고 있었다. 그러나 비행생명체들은 복잡한 생물학적 신체 구조를 갖고 있어 자연스럽게 움직이는 동작을 예측하고 재현하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 물리 시뮬레이션과 딥러닝 기반의 강화학습하는 인공지능 기술을 이용해 가상의 비행생명체가 스스로 움직이는 방법을 재현할 수 있는 컴퓨터 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 가상의 비행생명체를 부력과 저항력이 단순화시켜 공기역학 시뮬레이션으로 만들었다. 그 다음 딥러닝 기반 강화학습 방법을 이용해 비행생명체가 동작을 스스로 배우는 방법을 찾아냈다.비행생명체가 장애물에 부딪치지 않고 목표지점에 도달하면 보상을 받을 수 있도록 시스템을 설계하고 끊임없이 스스로 새로운 방식을 찾아낼 수 있도록 하는 탐색방법을 적용했다. 연구팀은 알고리즘을 확인하기 위해 다양한 비행생명체를 이용해 실험했다. 또 만들어진 움직임에 특수 그래픽 효과를 넣어 영화나 게임의 콘텐츠 생성에도 도움을 줄 수 있다는 것을 검증했다. 이 기술을 활용하면 실제 존재하지 않거나 멸종한 생명체의 움직임을 재현하거나 예측해 볼 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션이나 영화에 등장하는 가상캐릭터의 사실적 움직임을 만들 수 있다. 또 드론이나 비행로봇에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 이제희 교수는 “알파고가 바둑의 수를 대입해 보면서 어떤 수가 좋은 것인지 스스로 학습했던 것처럼 가상 비행생명체가 주어진 환경에서 에너지를 적게 소모하면서 안정적으로 원하는 방향으로 스스로 움직일 수 있는 방법을 만들어 낸다는 것을 확인했다”며 “이를 통해 멸종된 비행생명체들의 사실적인 움직임도 재현할 수 있을 것으로 보여 고생물학 연구에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 흔히 ‘요구르트’라고 알고 있는 발효유는 원유 또는 유가공품을 유산균과 효모로 발효시킨 유제품의 일종이다. 요구르트라는 단어의 어원은 ‘응고하다’ 또는 ‘걸쭉해지다’라는 뜻을 가진 터키어 ‘yogurtmak’에서 유래했다. 유사한 발효·숙성 과정을 거치는 발효 유제품 치즈와 발효유의 결정적인 차이는 바로 유산균의 유무 여부다. 유산균이야말로 발효유 특유의 끈적한 질감과 톡 쏘는 산미를 만들어줄 뿐 아니라 풍부한 영양까지 책임지는 주인공이다. 최근에는 건강과 체중조절에 대한 관심이 증가하면서 유산균이라는 든든한 조력자를 품은 발효유가 그야말로 ‘승승장구’하고 있다.발효유는 치즈와 마찬가지로 오랜 세월 인류와 함께했다. 본래는 양젖과 물소젖으로 주로 만들어졌으나 목축업이 발달하면서 우유, 염소젖, 말젖, 낙타젖 등 다양한 포유동물의 젖을 사용한 발효유가 등장했다. 빵과 함께 먹는 인도의 전통 요구르트 ‘다히’, 말젖을 발효시켜 만든 ‘쿠미스’, 티벳버섯이라고도 알려진 버섯모양의 균을 우유에 접종시켜 발효시킨 ‘케피어’ 등 발효유는 세계 각국에서 다양한 종류로 발전해 왔다. ●소·말·염소·낙타 등 포유동물 젖 발효 19세기 말 무렵 인체 장내 미생물과 유산균에 대한 학문적인 체계가 잡히고 연구가 본격화되면서 발효유도 주목받기 시작했다. 특히 노벨 생리의학상 수상자이기도 한 생물학자 메치니코프가 1905년 불가리아와 코카서스 지방에 장수하는 사람이 많은 이유가 그들이 발효유를 일상적으로 섭취해 장내 이상 발효와 위장질환을 방지했기 때문이라는 사실을 밝혀내면서 발효유는 더욱 큰 관심을 받게 됐다. 발효유는 형태에 따라 호상, 액상, 살균, 냉동 등으로 구분한다. 호상 발효유란 떠먹는 형태의 발효유를, 액상 발효유는 음료 형태의 마시는 발효유를 의미한다. 국내에서는 이 같은 액상 발효유가 1970년대에 가장 먼저 시장에 등장한 덕분에 지금까지 매출 규모 기준 가장 큰 시장을 형성하고 있다.살균발효유는 호상 또는 액상의 자연 발효유를 저온살균한 다음 무균 포장한 제품이다. 열처리 공정으로 미생물이 모두 제거돼 비교적 보존성이 높은 장점이 있지만 유익한 유산균도 같이 사멸되는 경우가 있어 유산균의 생체 효과는 낮다는 게 단점이다. 냉동발효유는 발효유 배양액을 얼려 아이스크림과 같은 형태로 만든 것이다. 소프트 아이스크림과 유사한 모양으로 판매되는 ‘요거트 아이스크림’이 대표적인 냉동발효유다. 발효유는 일반적으로 선별한 원료유를 균질화, 열처리, 발효, 냉각 및 포장하는 과정을 거쳐 만들어진다. 균질화는 지방이나 유청이 분리되는 현상을 방지하고 최종 제품의 맛과 조직감을 개선하기 위해 재료를 사전처리하는 작업이다. 액상 발효유를 만들 때는 응고물을 형성한 뒤 다시 균질화 과정을 거침으로써 목 넘김의 정도를 조절할 수 있다. 열처리는 높은 온도에서 병원성 미생물 등을 사멸시켜 몸에 좋은 유산균만이 증식될 수 있는 환경을 만들어 주는 작업이다. 단백질의 변성을 유도해서 발효유의 점도를 높이는 효과도 있다. 약 5분 동안 95℃에서 처리하는 것이 일반적이지만 상황에 따라서 고온단시간살균법, 초고온순간살균법 등 다양한 변형 열처리도 가능하다. 발효는 발효유 제조의 핵심이 되는 단계다. 유산균을 원유에 접종해 배양하는 과정이다. 보통 두 종류 이상의 유산균주를 혼합해 사용한다. 이 같은 여러 종류의 유산균이 상호 공생작용을 하면서 발효시간을 단축하고 풍미를 높인다. 원유에 함유된 유당은 발효가 시작되면 유산균에 의해 글루코스와 갈락토스 등의 성분으로 분해되고 다시 여러 과정을 거쳐 최종적으로 유산이 생성된다. 이 때문에 발효 중인 원유의 ph 농도는 5.0 이하로 낮아지고 동시에 산에 의한 응고가 진행되면서 점도가 점차 높아진다. 발효유가 일반 우유에 비해 끈적이는 점성이 높고 특유의 신맛이 나는 것은 이 때문이다. 발효가 끝난 발효유는 과발효를 막기 위해 냉각 과정을 거친다. 보통 발효액의 ph 농도가 4.6 정도에 이르면 배양을 종료하고 냉각해 지나친 ph 저하를 방지한다. 이 과정에서 과일 등을 첨가하면 혼합 발효유를 만들 수 있다. 이어 포장된 발효유의 유통기한은 10℃ 이하의 온도에서 보관하는 것을 기준으로 8~10일 정도가 된다. 발효유는 단백질, 유당, 지질, 비타민, 무기질 등 원료인 우유가 갖고 있는 영양성분을 그대로 함유하고 있다. 여기에 유산균으로 인해 만들어진 유산, 펩톤, 펩타이드 등의 성분 덕분에 장운동을 활발하게 하고 칼슘 흡수율을 높이는 작용도 한다. 유산균은 죽어서든, 살아서든 인체에 도움을 주는 고마운 균이다. 유산균이 장에 도달하기 전에 위산이나 담즙산에 의해 소화·흡수될 경우에는 항암효과, 간기능 촉진 등에 관여하고 살아 있는 상태로 장까지 도달했을 경우에는 장내에서 분열·증식하면서 유해 미생물의 생육을 억제하는 작용을 한다.●1983년 ‘요플레’ 호상 발효유 시장 진출 국내 발효유 시장은 매년 완만한 성장세를 나타내고 있다. 출산율 저하와 식습관 변화 등으로 유제품 관련 시장이 전반적으로 정체기에 들어선 것에 비하면 돋보이는 성과다. 낙농진흥회에 따르면 지난해 국내 발효유 소비량은 64만 8316t으로 2000년대 들어 처음으로 60만t을 돌파했다. 2015년 58만 9768t에 비해 약 10% 증가한 수치다. 또 업계에 따르면 지난해 전체 발효유 매출 규모도 약 1조 7788억원을 기록해 전년도인 1조 7476억원보다 약 1.8% 성장했다. 심재헌 한국야쿠르트 중앙연구소장은 “국내뿐 아니라 세계적으로도 1인 가구 증가와 인구 노령화, 건강한 식습관에 대한 관심 증가 등의 이유로 발효유 시장에 대한 관심이 커지는 추세”라고 말했다. 국내 발효유 시장의 시작을 알린 것은 1971년 한국야쿠르트가 처음으로 출시한 65㎖ 소용량 액상형 발효유 ‘야쿠르트’다. 발매 첫해 760만개 판매를 시작으로 현재까지 480억병 이상이 팔리며 식음료업계 단일품목 기준 최다 판매량 기록을 세우기도 했다. 한국야쿠르트는 1976년 5월 ‘한국야쿠르트 중앙연구소’를 설립해 1995년 국내 최초로 비피더스 유산균 균주를 개발하는 성과를 내기도 했다. 이 때문에 수입 종균에 의존해 오던 국내 시장의 유산균 자족화를 이뤄 냈다는 평가를 받는다. 서울우유협동조합도 1978년 5월 ‘서울우유 요구르트’라는 이름으로 소용량 액상 발효유 시장에 뛰어들었다. 이후 남양유업이 1991년 장기능 개선 등의 기능을 강화한 150㎖ 크기의 농축 발효유 ‘불가리스’를 내놓으며 고급 발효유 열풍을 일으켰다. ‘불가리스’는 누적 판매 개수 25억병을 돌파하는 등 현재까지도 사랑받고 있다. 그런가 하면 빙그레는 1983년 떠먹는 발효유 ‘요플레’를 출시하며 액상 발효유가 독식하고 있던 국내 시장을 호상 발효유로 확장했다. 이후 꾸준히 인기를 끌며 지난해 말 기준 약 3억 6000만개가 팔리는 등 장수식품으로 자리잡은 요플레는 일반 요구르트보다 당과 나트륨 함량이 현저히 낮을 뿐 아니라 약 500억 마리 이상의 유산균을 함유한 그릭 요구르트 제품 ‘요플레 요파’와 프로바이오틱스 유산균을 활용한 ‘요플레 포미’ 등 소비 트랜드를 반영한 신제품을 지속적으로 출시하고 있다.●최근엔 비비고 짜 먹는 제품 선보여 호평 최근에는 더욱 다양한 원재료를 활용한 발효유 제품들이 등장하고 있다. 매일유업의 유제품 브랜드 상하목장은 코카서스 지역에서 유래한 버섯모양의 균 ‘티벳버섯’으로 발효한 ‘케피어12’를 출시했다. 동원F&B는 우유가 아닌 유지방으로 만들어 부드러운 식감과 단맛을 높이고 신맛을 낮춘 유크림 발효유 ‘소와나무 생크림 요거트’를 내놨다. 타깃 소비자층에 따라 특이한 제형이나 용도를 갖춘 제품도 있다. 서울우유는 발효유와 시리얼 등 토핑을 동봉해 직접 비벼 먹을 수 있는 독특한 형태의 간식형 발효유 제품 ‘비요뜨’와 어린이를 위한 짜 먹는 발효유 ‘짜요짜요’ 등의 이색 상품을 잇달아 선보여 좋은 반응을 얻고 있다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr

나무에 촘촘히 박혀 군집생활하는 벌레 떼의 모습이 포착됐다. 지난 16일(현지시간) 영국 더 선은 8월 26일 페루 마드레데디오스 주 타보파타의 한 나무에서 무리생활하는 벌레들의 모습을 소개했다. 생물학자 아담 포메란츠(Adam Pomerantz)가 촬영한 영상에는 나무 줄기에 톱니모양의 벌레 무리들이 집단행동하는 모습이 담겨 있다. 이 기괴한 광경을 직접 목격한 포메란츠는 “벌레들이 방어 기제의 일부로 함께 모여 있는 것으로 보인다”고 설명했다. 현장에 함께 있던 캘리포니아 주 버클리대 박사 과정의 아론(Aaron)은 “이 모습은 나를 놀라게 만들었다”며 “이들의 집단행동은 생존의 우위를 점하기 위해 발전했을 것”이라고 말했다. 이어 “한 마리의 벌레는 배고픈 새나 거미에 의해 잡아먹힐 수 있다. 군집생활은 위험으로부터 자신을 보호할 수 있다”며 “이런 식으로 움직이며 포식자가 두려워할만큼 더 큰 동물로 보일 것”이라고 덧붙였다. 사진·영상= SHOWBIZ and NEWS youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

50년 전에 이미 과학자들이 당분의 과다섭취에 대한 유해성을 밝혀냈지만 외부의 연구지원이 중단돼 발표돼지 못했다는 폭로가 나왔다.크리스틴 컨즈 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 교수를 비롯한 국제공동연구팀은 설탕 섭취와 심장병 위험성 증가간 상관관계가 있는지에 대한 논쟁이 한창이던 1950~60년대에 과학자들이 국제설탕연구재단(ISRF)의 지원을 받아 1967년 실험을 시작해 결과를 도출했다고 21일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 미국국립과학원에서 발간하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 이들에 따르면 당시 학자들은 설탕이 많이 포함된 생쥐의 혈중 지방성분 수치가 녹말 성분을 먹인 쥐보다 높다는 사실을 밝혀냈지만 ISRF는 실험이 끝날 무렵 돌연 연구지원을 중단해 결과가 발표되지 못했다는 것이다. 또 ISRF는 설탕 섭취가 쥐의 장에 미치는 영향을 조사하는 프로젝트도 지원했지만 설탕섭취와 방광암 발병 위험성 사이에 연관성이 높다는 가능성이 알려지면서 실험 종료를 3개월 남겨두고 지원을 중단했다. 컨즈 교수는 “ISRF의 연구는 원래 혈중 지방성분이 높아질 경우 심장병이 일어날 가능성이 높다는 주장을 반박하기 위했던 것”이라면서 “당시 연구결과가 발표됐다면 학계가 설탕과 심장병 발병의 상관관계에 대해 좀 더 빨리 이해할 수 있었을 것이다”라고 지적했다. 이 같은 차원에서 현재 학계의 설탕 유해성 유무를 둘러싼 논란은 지난 60여년 동안 설탕업계가 연구비 지원을 이유로 과학적 증거를 조작한데서 그 원인을 찾을 수도 있을 것이라는 주장을 펼쳤다. 그러나 이 같은 주장에 대해 ISRF의 후신인 국제설탕협회는 “이번에 발표된 논문은 실제 연구가 아닌 50여년 전 설탕업계에 비판적인 개인과 단체의 후원을 받은 연구자들이 내놓은 추측과 가설을 모아놓은 일종의 논평에 불과하다”고 일축했다. 협회 관계자는 “그동안 연구자료를 검토한 결과 협회에서 해당 연구들에 지원을 중단한 것은 연구 기간이 지나치게 길어지면서 예산 범위를 넘어섰고 그에 따른 지원조직의 개편이 겹쳤기 때문”이라며 연구결과가 지원 중단에 영향을 미칠 수 없다고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일본 연구진이 유도만능줄기세포(iPSc)와 파킨슨, 천식, 간질약을 함께 사용하면 치매 발병률을 획기적으로 낮출 수 있다는 연구결과를 발표했다.일본 교토대 iPS세포연구소 이노우에 하루히사 교수팀이 유도만능줄기세포 치료와 함께 파킨슨, 천식, 간질 치료제를 함께 복용할 경우 알츠하이머 치매를 치료할 수 있을 것이라는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 22일자에 발표했다. 치매의 50%를 차지하는 알츠하이머 치매는 뇌에 베타 아밀로이드라는 단백질이 침착되면서 발병하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 피부, 혈액세포를 역분화시켜 알츠하이머 환자의 대뇌피질 신경세포를 만들었다. 여기에 현재 사용되고 있는 각종 의약품 1258종을 반응시켜 알츠하이머를 유발시키는 베타 아밀로이드 단백질이 줄어드는지를 관찰했다. 그 결과 파킨슨병, 천식, 간질약을 한 번에 반응시킬 경우 베타아밀로이드 단백질이 30~40%나 줄어드는 것을 확인한 것이다. 이노우에 교수는 “이번 연구는 세포실험을 한 것일 뿐 기본적인 동물실험도 거치지 않았기 때문에 3개 약물의 병용이 실제 환자에게 효과가 있을지는 아직 알 수 없다”며 “더군다나 3개 약을 함께 먹었을 때 나올 수 있는 부작용에 대한 조사 역시 거쳐야 하기 때문에 바로 치료약으로 활용할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경” 2019년 초 발사가 예정된 제임스 웹 우주 망원경을 간단하게 설명한 문구다. 사실 이 망원경은 초기에 16억 달러로 책정된 발사 비용이 88억 달러까지 치솟고 발사도 몇 차례 연기되면서 사업의 타당성에 대한 논란이 적지 않았다. 하지만 허블 우주 망원경을 한 단계 뛰어넘는 강력한 성능을 지니기 위해서는 비용이 비싸도 더 큰 지름의 주경(primary mirror·망원경에서 최초로 빛을 모으는 거울)을 지닌 망원경이 필요했다. 허블 우주 망원경의 주경은 지름 2.4m 정도지만 제임스 웹 우주 망원경은 6.5m에 달한다. 그런 만큼 일단 관측을 시작하면 우주에 대한 이해를 한 단계 끌어올릴 것으로 기대된다. 다만 완성 단계에 이르면서 이 망원경을 누가 어떻게 사용할 것인지를 두고 경쟁이 치열한 상태다. 미항공우주국(NASA)은 제임스 웹 우주 망원경의 초기 관측 임무를 공모했다. 허블 우주 망원경처럼 국가에서 관리하는 대형 과학장비의 경우 하나의 과학자팀이 사용권을 독점하기보다 여러 과학자팀과 연구 과제에 할당하기 때문이다. 하지만 사용하려는 과학자는 많고 망원경은 하나뿐이라 우선 순위가 높은 연구부터 채택된다. NASA는 제안된 100여 개의 연구 과제 가운데 13개의 연구 과제를 초기 관측 임무에 할당하기로 결정했다. 초기 관측 임무는 5개월에 걸쳐 총 460시간 동안 이뤄질 예정이다. 가장 중요한 연구 과제는 멀리 떨어진 은하와 은하단이다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 주경의 지름이 클 뿐 아니라 더 긴 파장을 관측할 수 있다. 먼 은하에서 도달한 빛은 도플러 효과에 의해 파장이 길어지는 적색편이 현상이 일어나는데, 긴 파장을 관측할 수 있는 제임스 웹 우주 망원경이 관측하기에 이상적인 목표다. 과거 허블 우주 망원경의 관측 덕분에 과학자들은 초기 은하의 진화에 대해서 많은 사실을 알아냈다. 멀리 있는 은하일수록 과거의 모습을 보기 때문이다. 제임스 웹 우주 망원경은 이제까지 관측할 수 없었던 더 멀리 떨어진 초기 은하를 관측해 우주의 비밀을 풀 것이다. 외계행성 역시 제임스 웹 우주 망원경의 주요 관측 목표다. 초기 관측 임무 가운데 하나는 목성형 외계행성 WASP-39b와 WASP-43b의 대기를 관측하는 것이다. 행성이 별 앞을 지날 때 별빛의 변화를 관측하면 대기의 구성성분을 알 수 있다. 이 연구의 궁극적 목표는 지구형 외계행성의 대기와 다른 조건이 생명체가 살기에 적합한지를 확인하는 것이다. 다만 제임스 웹 우주 망원경의 성능이 아무리 뛰어나도 작은 지구형 행성의 대기는 어려운 목표이기 때문에 처음에는 훨씬 큰 목성형 행성부터 관측해 관측 기술을 검증한 후 지구형 행성에 도전할 계획이다. 물론 목성형 행성의 대기 자체도 흥미로운 연구 주제다. 태양계 밖의 목성형 행성이 어떤 대기 구조를 지녔는지 아직 알려진 것이 거의 없기 때문이다. 이밖에도 목성의 위성처럼 다른 중요한 임무가 초기 관측 목표로 선정됐다. 과학의 발전은 관측 기술의 발전과 함께 일어났다. 망원경의 발전이 천문학의 발전을 가져오고 현미경의 진보가 생물학의 진보를 가져온 것이 대표적이다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 우주를 보는 인류의 눈도 한 단계 더 진보할 것이다. 이 망원경이 우주가 어떻게 진화했고 지구 같은 외계행성이 어디 있는지에 대한 결정적인 정보를 제시할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

찰스 다윈은 ‘종의 기원’에서 경쟁을 통해 환경에 잘 적응하는 생물들만 살아남는다는 명제인 적자생존을 강조했다. 하지만 ‘만물은 서로 돕는다’를 쓴 러시아 생물학자 크로포트킨은 생존경쟁보다는 상호부조에 주목한다. 사회생활을 하는 많은 종들은 배타적으로 경쟁하기보다 서로 협력하며 공존하는 방향으로 진화해 왔다는 것이다. 그는 동물들 사이 경쟁은 예외적 시기에 국한되며, 소모적 경쟁을 피할 수 있는 방법은 얼마든지 있음을 설파했다. 종의 진화에 관한 다윈과 크로포트킨의 명제는 물관리에도 적용될 수 있다. 1990년대 이래 우리나라 물관리 정책은 경쟁만 존재하는 적자생존의 생태계 같았다. 보전과 개발이라는 상반된 목표를 추구하는 환경부와 국토교통부가 물관리의 두 축을 맡았기 때문이다. 환경부는 수질 관리와 수생태계 보전 중심의 물관리에 중점을 둔 반면 국토부는 댐 건설 등 수자원 개발과 공급에 매진했다. 두 부처가 하나로 묶어 추진해야 할 물관리를 둘로 나눠 경쟁적으로 추진해 왔다. 과거 물관리는 수자원 개발에 힘이 실렸다. 오늘날 상수도 보급률이 98%에 이르고 총 60억t 규모의 홍수 방재 능력을 확보한 것은 수자원 개발 정책이 거둔 성과다. 현재 우리나라의 수자원 인력과 기반시설은 수자원 개발의 역사 속에서 확충돼 왔다. 하지만 우리는 과거 경험하지 못했던 문제들과 마주하고 있다. 올여름 충남 서부권 주민들은 극심한 가뭄에 시달렸지만 충북 청주에선 시간당 90㎜가 넘는 폭우가 쏟아져 도시 곳곳이 물에 잠겼다. 4대강 녹조는 갈수록 기승을 부리고 있으며 그 결과 먹는물에 대한 불안감도 커지고 있다. 상류와 하류 주민들 사이에 수리권 갈등이 커져 지불하지 않아도 될 사회적 비용 또한 가파르게 늘어나고 있다. 수십년간 천문학적 예산이 투자됐음에도 물관리에 어려움을 겪고 있는 데는 다양한 원인이 있다. 오래전부터 전문가들은 다수 부처로 분산돼 파편화돼 추진되고 있는 물관리 체계를 근본 문제로 지적해 왔다. 부처 간 견제와 균형보다 양보 없는 경쟁과 반목이 지속되면서 물관리 분야에서 업무중복, 과잉투자, 예산낭비와 같은 고질적인 폐해를 낳았다는 것이다. 2014년 감사원은 상수도 분야에서만 과잉투자액이 약 4조원에 달한다고 지적했다. 지난 9월 말 물 분야 34개 학회?단체들이 물관리 일원화 촉구 공동성명서를 발표한 것도 절박한 위기의식의 발로다. 낭비적이고 비효율적 방식을 바꾸지 않으면 물관리 선진국으로 발돋움할 수 있는 기회를 영영 놓치게 된다. 1990년대 이후 거의 모든 정권에서 물관리 통합을 위한 정부조직법 개정안이 발의됐고, 지난 대선에서도 여야 4당 공약에 물관리 일원화가 포함된 것은 거스를 수 없는 시대적 요청이라는 사실을 말해 준다. 다행히 여야 4당으로 구성된 물관리 일원화 협의체가 논의에 착수했다. 늦어도 이달 말까지 활동을 마무리한다는 구상이다. 우리는 소통과 협력의 유전자를 갖고 있다. 물관리 일원화 협의체가 ‘만물은 서로 돕는다‘는 크로포트킨의 이론을 증명하듯 통합 물관리에 대한 최선의 해법을 찾아 줄 것으로 기대한다.

탄소는 극과 극이다.탄소로만 만들어진 물질 중 다이아몬드는 아주 비싸지만 흑연은 상대적으로 싸다. 탄소는 지구 전체로 보면 0.08% 정도로 그리 친숙하지 않은 망간이나 타이타늄보다도 적을 정도로 아주 미비하다. 탄소는 지구에는 조금밖에 없지만 인간과 생물에게는 상당히 많은 편이다. 생물에게 가장 중요한 것은 삶인데 탄소는 상당히 다양한 분자들을 합성시켜 매우 다양한 생명 현상에 관여한다. 물질을 구성하는 원자는 자신의 바깥 궤도에 최대 8개의 전자를 채우려고 한다. 탄소는 바깥 궤도에 4개의 전자를 갖고 있기 때문에 상대 원자가 전자 하나씩 제공한다면 최대 4개의 원자와 결합이 가능하다. 전자를 하나씩 가진 수소 원자 4개가 탄소 원자 하나와 전자를 공유하면 메탄(CH₄) 분자가 만들어진다. 탄소 원자가 두 개라면 탄소끼리의 결합을 제외하고 각각의 탄소에 3개씩의 수소 원자가 결합하여 에탄(C₂H₆)을 만들 수 있다. 탄소의 숫자를 늘리면 프로판, 부탄 등 끝없이 이어지는 다양한 분자를 만들 수 있다. 게다가 탄소의 수가 4개 이상이면 동일한 수의 탄소와 수소로 구성된 분자 중에서 일부는 탄소끼리의 결합 일부가 가지를 형성할 수 있어 또 다른 구조와 성질을 나타낼 수 있다. 여기에 질소와 산소, 황, 인 등 원자로 다양한 조합을 만들어 더하면 알코올, 아세트산을 포함한 각종 유기산, 글리신, 시스테인 등을 포함하는 아미노산, ATP와 DNA를 포함하는 핵산과 글리세롤을 포함하는 지질 등 헤아릴 수 없을 정도의 생물 분자를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 설탕, 유당 등 수 많은 종류의 당, 다양한 크기와 모양의 지방산, 인지질, 아미노산 등도 합성이 가능하다. 이들을 재료로 생물체 내에서 녹말, 셀룰로오스 같은 탄수화물, 지질, 천문학적 숫자의 각종 단백질, 핵산, 그리고 여러 비타민까지 우리 몸을 구성하는 중요한 분자들이 무궁무진하게 만들어진다.탄소의 다양성은 여기서 끝나지 않는다. 완전히 동일한 종류와 수의 원자들로 구성되어 동일한 생김새로 보이는 분자들임에도 불구하고 비대칭탄소 덕분에 서로 포개지지 않고 마치 거울을 마주 보는 듯한 구조를 가진 분자들도 있다. 이들을 빛의 회전이나 원소들의 비대칭 탄소와의 상대적 배열에 따라 R과 S 그리고 L과 D 등으로 구분되는데, 이들은 전혀 다른 기능을 한다. 기관지 근육을 이완시켜 천식이 있는 사람들의 호흡을 돕는 알부테롤은 두 가지의 거울상 중에서 R 형태만 효과가 있다. 반대로 염증에 동반되는 통증을 완화하는 소염진통제로 S이부프로펜은 효과가 있지만 R이부프로펜은 전혀 효과가 없다. 과학자들은 자연의 능력자 탄소의 특성을 꾸준히 밝혀 왔다. 더불어 많은 탄소의 능력을 이용하기 위한 시도를 해 왔다. 생물학자들은 사람의 유전자를 대장균에 삽입하는 유전자 재조합과 병원균과의 싸움을 위한 단일클론 항체 생산 등을 성공적으로 해내고 있다. 이런 시도는 PET, OLED, 플러렌, 나노튜브 등 생명과학 바깥의 영역에서도 성과를 내고 있다. 인간을 구성하는 물질 중 탄소가 물을 구성하는 수소와 산소 다음으로 많다는 것은 우리에게 많은 것을 생각하게 한다. 그중 하나가 탄소는 다른 물질들과 결합하여 생명 현상을 유지하는 많은 물질을 만들어 낼 수 있는 것이다. 탄소처럼 인간도 다양한 사람과 관계를 맺으면서 더 나은 세상을 만들어 나갈 수 있다. 너와 나를 구분 짓기보다 서로 손을 맞잡을 때 새로운 관계망이 형성된다. 이 관계망은 세상을 세상답게 만들어 나가는 역할을 한다. 많은 사람들이 서로 만나고 직업과 가치관, 종교나 인종에 구애 받지 않고 서로의 생각을 나누는 합종연횡의 사회 속에서 여러 가능성을 만들어 낼 수 있지 않을까? 아마도 자연스레 다양한 영역의 융합과 복합이 이루어질 것이고 다양성을 전제로 해 서로를 이해할 수 있는 건강하고 발전된 사회가 만들어질 것 같다.

북아메리카에서 가장 흔한 새 중 하나였던 여행비둘기(Passenger Pigeon)가 멸종한 이유를 분석한 연구결과가 공개됐다. 여행비둘기 또는 나그네비둘기 등의 이름으로 불렸으며, 1800년대까지만 해도 북아메리카대륙에 약 50억 마리가 서식했다. 하지만 1800년대 후반 이후 개체수가 급격히 감소했고, 1914년 마지막 여행비둘기가 죽은 뒤 완전히 멸종했다. 그동안 전 세계 전문가들은 이 비둘기가 갑작스럽게 멸종한 이유를 두고 의견이 분분했다. 물론 사람들이 식량 확보를 위해 무분별하게 사냥한 탓도 있지만, 그럼에도 불구하고 1800년대 후반까지는 개체수가 그리 적지 않았다. 한 동물 종의 갑작스러운 멸종을 경험한 전문가들은 그 원인을 찾기 위해 연구를 시작했고, 최근 미국 캘리포니아대학 생태 및 진화생물학과 연구진은 그 이유가 개체수에 있다는 주장을 내놓았다. 연구진은 여행비둘기의 미토콘드리아 유전자 41개와 핵 유전자 2개를 분석하고, 이를 여행비둘기와 유전적으로 매우 가까운 친척뻘의 띠무늬꼬리비둘기와 비교했다. 그 결과 여행비둘기가 유전적으로 다양성이 매우 낮다는 사실이 밝혀졌다. 유전적 다양성은 생물의 종내 혹은 종간에 존재하는 다양성 중 유전자에 의해 후세로 전달되는 것을 의미한다. 유전적 다양성이 높을수록 질병이나 변하는 환경에 대한 내성이 강해진다. 여행비둘기는 지난 2만년 동안 안정적으로 거대한 집단을 유지해 왔지만 사냥 등의 이유로 무리가 작아진 이후에는 이러한 환경에 적절하게 적응하지 못하고 결국 멸종의 길에 들어섰다. 환경변화에 적응하지 못한 이유가 바로 유전적으로 다양성이 낮았기 때문이라는게 연구진의 설명이다. 연구진은 “개체군이 크고 안정적인 종이라 할지라도 급격한 환경변화 앞에서는 멸종 위험이 높아진다는 것이 이번 연구가 주는 교훈”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 17일자에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 한반도 동쪽 끝 울릉도에서 암은 물론 슈퍼박테리아를 잡을 수 있는 물질을 찾아냈다.한국생명공학연구원 항암물질연구단은 울릉도 토양에서 분리한 토종방선균에서 새로운 형태의 항암 및 항균활성을 가진 생리활성물질을 발굴했다고 20일 밝혔다. 연구팀은 이번에 발견한 물질들에 울릉가마이드 A, B, 울릉마이신 A, B, 울릉고사이드로 이름을 붙이고 화학분야 국제학술지 ‘저널 오브 네추럴 프로덕츠’에 발표했다. 방선균은 토양이나 해양 등 다양한 자연환경에 서식하는 미생물로 곰팡이의 균사처럼 실모양으로 성장한다. 특히 항생물질을 포함한 여러 생리활성 물질을 생산하는 능력을 갖고 있기 때문에 신약개발하는데 많이 활용된다. 최근에는 화학생물학 기법을 적용한 신약후보물질을 발굴하고 메커니즘을 분석하는 연구가 활발히 이뤄지고 있기 때문에 연구자들 역시 미생물에 포함된 생리활성물질을 탐색하는데 열을 올리고 있다. 연구팀은 지금까지 알려지지 않은 울릉도 토양샘플에서 200여 종의 방선균을 분리해 냈다. 그 다음 배양조건을 다양하게 하면서 게놈서열을 분석하는 등 다양한 분석기법으로 두 종류의 스트렙토마이세스 방선균에서 새로운 생리활성물질을 분리했다. 그것들이 울릉가마이드, 울릉마이신, 울릉고사이드다. 분리된 화학물들에 대한 생리활성을 분석한 결과 울릉가마이드는 세포독성이 없었고, 울릉마이신은 암세포 이동과 침착을 막아 전이암을 막는데 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 또 항생제 내성 세균의 증식도 억제하는 기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 또 울릉고사이드는 암세포의 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌다.특히 울릉가마이드는 지금까지 알려지지 않은 화학구조를 갖는 화합물로 밝혀져 화학계에서도 주목받고 있다. 이번 연구의 주저자인 손상근 박사는 “항생제 내성균인 슈퍼박테리아의 감염에 대한 경각심이 높아지고 암전이로 인한 사망률이 높아지는만큼 이번에 발견한 물질들이 항생제 내성은 물론 암전이를 막아줄 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

귀소본능/베른트 하인리히 지음/이경아 옮김/더숲/462쪽/1만 8000원큰뒷부리도요는 여름에서 가을로 넘어가는 시기에 알래스카를 떠나 호주까지 쉬지 않고 날아간다. 먹이는커녕 물도 마시지 않고 잠도 자지 않으면서 1만㎞를 훌쩍 넘는 태평양 횡단을 끝내고 나면 새의 몸무게는 절반으로 줄어든다. 큰뒷부리도요를 이끄는 힘은 무엇일까. 집으로 돌아가고 싶은 건 인간만이 아니다. 저자인 베른트 하인리히는 뒤영벌과 큰까마귀의 사회행동 연구를 통해 곤충생리학과 동물행동학의 새로운 영역을 개척한 생물학자다. 미국의 가장 큰 삼림지대이자 어린 시절을 보냈던 메인 주의 숲으로 늘 돌아가 살고 싶었던 저자는 개인적 문제였던 ‘귀향’에서 출발해 인간을 비롯한 모든 생물들이 본능적으로 특정 장소로 향하는 현상을 깊게 연구하기 시작한다. 태양을 나침반으로 이용하는 개미, 은하수를 이루는 별무리를 이정표로 삼는 애기뿔소똥구리, 냄새를 이용해 자기가 태어난 고향으로 되돌아오는 연어, 단순히 ‘집’만 만드는 것이 아니라 집 주변에 고유의 주거지와 집을 지키기 위한 댐까지 만드는 비버의 ‘건축법’, 혼자서는 벌망을 만들지 못해 다른 벌과 협력해 동물의 왕국에서 가장 완벽한 집을 만드는 꿀벌까지 저자는 오랜 관찰과 탐구 끝에 대자연의 서사시를 풀어낸다. 책 속에 나오는 동물들의 관찰 그림도 직접 그렸다. 마이크로필름 등을 통해서나 볼 수 있던 미세한 자연의 움직임은 저자의 애정 어린 시선과 깊은 통찰력으로 인간의 삶과 끊임없이 교차되며 살아 숨쉬는 이야기가 된다. 저자도 책이 끝날 무렵 어린 시절을 보낸 메인 주의 작은 마을로 돌아왔다. 그는 “집이란 과거에 대한 이해, 미래에 대한 희망과 계획이 공존하는 곳이란 생각이 들었다. 결국 집은 언제나 상상 속에 머무는 공유된 경험을 통해 만들어지는 것”이라고 말한다. 이 책에서 얻게 되는 건 동물도 사람처럼 집을 짓고, 집을 찾아 돌아가는 귀소본능이 있다는 사실만이 아니다. 모든 조류와 포유류도 보금자리에 대한 기억과 감정을 가지고 있다는 사실이다. “숨 쉬는 공기, 그릇에 담긴 먹이와 물을 제외하고는 거의 모든 것이 결핍된 우리에 동물을 가둘 때, 수많은 동물에게 삶의 터전이나 다름없는 서식지를 파괴할 때조차 인간은 동물의 ‘집’에 대해 별생각이 없다.” 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

남미 브라질에서 사체로 발견된 고래의 수가 올해 역대 최고를 기록할 전망이다. 브라질의 대표적 관광지 리우데자네이루의 해변에서 15일 오전(현지시간) 대형 고래가 죽은 채 발견됐다. 죽은 뒤 파도에 밀려온 것으로 보이는 고래의 길이는 어림잡아 15m, 몸무게는 최소한 30톤에 달하는 것으로 추정된다. 신고를 받고 현장에 출동한 리우데자네이루 동물보호당국에 따르면 고래사체는 이미 상당히 부패가 진행된 상태였다. 턱이 사체에서 분리돼 있는 것도 부패 때문으로 추정된다. 사체를 확인한 생물학자 라파엘 카르발호는 "부패의 진행 상태를 볼 때 최소한 1주일 전에 고래가 죽은 것으로 보인다"고 말했다. 리우 당국은 견인차를 이용해 고래사체를 수습할 계획이다. 당국자는 "너무 덩치가 커 사체를 절반으로 절단하지 않으면 트럭으로 운반할 수 없다"며 "공휴일를 맞아 해변으로 인파가 몰려 있는 점을 감안해 절단 없이 견인차를 이용하기로 했다"고 말했다. 한편 브라질 해변에서 발견된 고래 사체는 통계를 내기 시작한 2002년 이후 최대를 기록할 것으로 보인다. 현지 언론에 따르면 올해 브라질 해변에서 죽은 채 발견된 고래는 이미 100여 마리에 육박한다. 죽는 고래가 많아지는 건 먹이가 부족하기 때문이라는 게 전문가들의 설명이다. 특히 '고래밥'으로 불리는 갑각류 크릴이 줄고 있는 게 문제라는 지적이다. 특히 위협을 받고 있는 건 대서양에 서식하는 유바르타 종이다. 브라질 '유바르타 고래 살리기 프로젝트'의 코디네이터 밀턴 마르콘데스는 "크릴이 줄면서 먹지 못해 죽는 고래가 많아지고 있다"며 '죽은 고래가 해변까지 파도에 밀려나오는 일이 잦아지고 있다'고 말했다. 사진=CB노티시아 손영식 해외통신원 voniss@naver.com

●신장암 발병 새로운 메커니즘 발견 서울대 생명과학부 김재범 교수와 서울대병원 곽철 교수, 삼성서울병원 남도현 교수 공동연구팀은 지방 합성으로 인한 세포주기 이상으로 인해 신장암이 발병하고 전이될 수 있다는 사실을 발견해 분자생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀룰러 바이올로지’ 11월호에 ‘주목할 만한 연구논문’으로 실렸다. 이번 연구는 신장암 진단 및 항암치료제 개발에 새로운 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다. ●초정밀 광학렌즈용 절삭기술 개발 한국생산기술연구원(원장 이성일) IT융합공정그룹 최영재 그룹장 연구팀은 국내 처음으로 700나노미터(㎚) 이하 미세패턴을 가공할 수 있는 초정밀 광학렌즈용 절삭가공 원천기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 1㎚ 움직임까지 제어가 가능한 절삭가공장치를 개발해 미세패턴을 만들어 낼 수 있게 됐다. 이번 기술은 가상 및 증강현실 기기, 자율주행 자동차용 적외선 카메라, 헤드업 디스플레이 등 다양한 스마트 기기에 활용될 것으로 보인다. ●식물 환경 스트레스 대응 유전자 발견 연세대 시스템생물학과 김우택, 양성욱 교수 공동연구팀이 다양한 환경 스트레스를 감지해 변형된 단백질을 제거하거나 원상태로 돌리는 메커니즘을 만들어 내는 유전자를 발견했다고 14일 밝혔다. 이번 연구는 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 연구팀은 세포 안에서 기능이 상실된 변성 단백질을 제거해 다양한 환경스트레스에 대응해 식물의 생존력을 높이는 핵심유전자를 발견하고 그 원리를 찾아냈다. 이번 연구로 가뭄에 강한 벼, 고온에 강한 배추나 상추 등 다양한 신기능성 작물 개발이 가능해질 것으로 보인다.