시공간 넘나드는 과학적 원리 핵심기술영향 평가 대상으로 투자 박차美 주도 다자 협의체 13번째 참여국고군분투 속 기술 후발주자로 한계미세한 공정 요구하는 ‘양자소자’반도체로 축적한 우리 인프라 활용양자소자 분야서 기술패권 쥘 수도KIST, 작년부터 개방형 공동 연구내년까지 서울시와 양자랩 설치정부·지자체 전방위 적극 지원도 최근 공개된 넷플릭스 ‘삼체’는 2015년 아시아 최초로 SF 소설계의 노벨상이라고 불리는 휴고상을 수상한 중국 작가 류츠신의 소설을 영상화한 드라마다. 5명의 과학자가 인류의 운명을 결정하는 거대한 위협을 해결하는 모습을 담고 있다. 이 드라마에서 외계인은 다차원의 우주 공간에서 양자 기술을 이용해 순식간에 다른 우주로 이동하거나 지구의 문명에 대한 정보를 실시간으로 주고받으며 인류를 위협한다. 이처럼 양자과학기술은 그것을 연구하는 과학자들만의 관심 대상이 아니라 드라마나 영화의 소재가 될 정도로 일반인들의 관심이 높은 주제다.높아진 관심과 인식은 정부에서 진행하는 기술영향평가 선정결과에도 반영되고 있다. 기술영향평가는 경제·사회적 파급효과가 큰 미래 신기술을 매년 선정해 이 기술이 사회에 미치는 다양한 영향을 사전에 논의하는 장이다. 전문가와 일반 시민들이 위원으로 참여한다. 2001년 과학기술기본법 제정으로 의무화됐고 정부는 2003년부터 주요 미래 기술을 선정해 이를 대상으로 기술영향평가를 실시해 왔다. 최근에는 ‘레벨4 이상의 자율주행’(2021년), ‘합성생물학’(2022년) 등이 논의된 바 있다. 그리고 지난해엔 ‘양자과학기술’이 기술영향 평가 대상으로 논의됐다. 양자기술에 대한 대중들의 높아진 인식이 반영된 것으로, 향후 양자과학기술에 대해 집중적인 투자로 이어질 것임을 예상할 수 있게 한다. 이번 기술영향평가를 통해 양자과학기술의 분야별 파급효과와 그에 따른 정책 제언을 도출했는데 경제 분야에서는 국내 양자 생태계의 조성 및 표준화 연계기술 개발, 사회 분야에서는 상호협력 유도 및 교육 지원, 법률·규제 측면에서는 양자기술 발전을 위한 제도 마련 등이 제시된 바 있다.아쉬웠던 점은 양자과학기술에 대한 여러 의견 가운데 ‘어렵다’는 내용이 여전히 포함돼 있다는 사실이다. 그 와중에 다행인 것은 ‘어렵다’는 의견이 시간이 지날수록 조금씩 줄어들고 있다는 점인데 ‘양자’ 자체에 대한 깊은 이해는 당연히 어려울 수 있지만, 영화나 드라마에서 양자 개념을 이해하는 가운데 양자과학기술에 대한 관심이 생겨나고 있는 것처럼 점점 익숙해지고 있는 추세라는 점은 희망적이다. 양자과학기술 분야의 경우 선진국과의 기술 격차가 크다는 인식은 무겁게 생각해 볼 필요가 있다. 우리나라가 관심을 가지고 양자과학기술을 대하기 시작한 것이 비교적 최근의 일이고 많은 나라들은 이미 오래전부터 깊은 관심과 투자를 계속해 왔기 때문에 2020년 한국과학기술기획평가원(KISTEP)의 기술수준 평가에서도 확인할 수 있었듯이 현재 우리 양자기술은 최고 선도국 대비 62.5% 정도 수준이다.비록 우리나라가 지난해 4월 미국이 양자과학기술 선도국을 중심으로 운영하고 있는 정부 간 양자 다자협의체(일명 ‘2N vs 2N’)에 열세 번째 국가로 참여하는 등 기술격차 해소를 위해 노력하고 있지만 ‘13’이라는 숫자가 나타내고 있듯이 우리는 후발주자다. 빠르게 리딩 기술을 확보해 추월하지 못하면 선진국이 주도하는 협력체계에서 설 자리가 줄어들 것은 불 보듯 뻔하다. 그런 점에서 스위스가 오랜 기간에 걸쳐 축적해 온 나노, 재료, 광학 분야의 기술을 접목해 단기간 내에 양자 강국으로 도약한 사례는 시사하는 바가 크다. 그렇다면 우리는 어떤 길을 택해야 할 것인가. 반도체 공정기술은 우리나라가 현재 세계를 선도하고 있는 분야로 스위스의 나노, 재료, 광학 분야처럼 우리만의 축적된 내공을 보유하고 있다. 그런데 나노미터 크기에서 나타나는 양자현상을 응용한 양자소자는 양자과학기술을 구성하는 기본요소이고 극한의 미시세계를 다루어야 한다. 때문에 현존하는 기술 가운데 가장 미세하고 정교함이 요구되는 반도체 공정기술을 이용해 만드는 것이 최선의 방법이라는 게 학계의 다수가 동의하는 부분이다. 반도체 전문가인 필자는 이와 관련해 이미 구축돼 있는 풍부한 인프라와 다양한 인력풀을 최대한 활용한다면 양자소자 분야에서 우리나라가 지속적인 기술 우월성을 갖고 기술패권 시대를 열어 갈 수 있을 것이라는 조심스러운 기대를 하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)은 지난해부터 연구소와 대학, 산업계의 연구 역량을 결집해 국가 차원의 양자핵심기술 개발을 위한 개방형 양자공동연구사업을 운영하고 있다. 사업에 참여하고 있는 연구자들은 단순히 연구 성과를 공유하는 것이 아니라 기존의 학제·기관 간 경계를 허물고 산업계 수요에 기반한 공동 프로젝트 수행을 통해 문제해결형 원천기술을 확보하는 것을 목표로 하고 있다. 이 과정에서 현장형 전문인력을 지속적으로 양성함으로써 양자 선도국가로 발돋움하기 위한 밑바탕을 튼튼히 다지는 역할 또한 담당하고 있다. 한편 KIST는 2025년까지 서울시와 함께 융합연구를 위한 개방형 양자팹·양자랩 또한 설치할 예정이다.기술영향평가 결과에서도 언급하고 있듯이 양자소자를 반도체 기술을 기반으로 제작하기 위한 기술 외적인 기반도 준비되는 등 분위기가 무르익고 있다. 지난해 10월 31일 제정된 양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률(양자기술산업법)이 그 토대가 될 것이다. 이와 더불어 최근에는 경기도가 양자산업과 관련해 조례 제정을 추진하는 등 양자산업에 대한 적극적인 지원은 중앙정부를 넘어 지방자치단체로 확산되고 있다. 얼마 전까지만 해도 모두가 어렵게만 느꼈던 양자과학기술에 대한 개념이 점차 익숙해지고 있는 것처럼 아직은 다소 멀게 느껴지는 선진국과의 기술 격차도 우리가 그동안 축적해 온 반도체 기술 분야의 강점과 오랜 시간 지속적으로 다져 온 개방형 연구체계, 거기에 정부와 지자체의 법률 및 정책적 지원에 이르기까지 전방위적인 지원을 받을 수 있다면 빠른 시간 내에 극복할 수 있다고 생각한다. 누군가는 너무 낙관적이라고 생각할지 모르지만 내 상상 속에서는 이미 KIST에 세워진 양자팹에서 산학연의 전문가들이 모여 반도체 기술을 활용한 다양한 방식의 양자 연구를 수행하고 있는 모습이 그려진다. 김형준 KIST 차세대반도체연구소장 ■김형준 소장은 서울시·과기부 제공초전력 반도체 소자 및 공정 분야 전문가로 KIST에서 17년간 전자·반도체 분야 원천기술 연구를 수행해 왔다. 반도체에 기반한 차세대 컴퓨팅 및 양자 원천기술을 개발하고 있다.

바이오-메디컬 차세대 신기술 연구 수행코스맥스, 단국대에 연구비 10억원 지원 단국대학교(총장 안순철)는 뷰티&헬스 연구·개발·생산(ODM) 기업 코스맥스(회장 이경수)와 코스메슈티컬 분야 공동연구를 위한 ‘DCIC(DKU-COSMAX Innobeauty Center)’ 연구소를 설립한다고 5일 밝혔다. 단국대와 코스맥스가 공동으로 설립하는 ‘DCIC’ 연구소는 마이크로바이옴 연구를 중심으로 바이오-메디컬 분야 차세대 신기술 연구를 수행한다. 화장품을 의미하는 코스메틱과 치료기능을 의미하는 파머슈티컬의 합성어인 ‘코스메슈티컬’은 피부재생·주름개선·미백 등 의학적으로 검증된 성분을 함유한 기능성 화장품을 말한다. 공동연구에는 단국대 의과대학 의학과(피부과)·미생물학과·코스메디컬소재학과 연구진이 참여한다. 양 기관은 체내에 서식하는 미생물 생태계인 마이크로바이옴을 기반으로 코스메슈티컬 연구에 나선다. 주요 분야는 △마이크로바이옴 핵심 효능 성분 연구 △탈모 개선 물질 연구 △코스메슈티컬 소재 발굴을 통한 피부 개선 기전 연구 등이다. 코스맥스는 단국대 코스메디컬소재학과 학생과 대학원생을 위한 장학금 3000만원을 전달한데 이어 5년간 단국대에 10억 원의 연구비를 지원한다. 최경 코스맥스 대표는 “단국대와 코스맥스의 성과가 미래 뷰티&헬스 산업을 이끌 바이오-코스메틱 분야의 밑거름이 될 것”이라고 말했다. 안순철 총장은 “K-뷰티 글로벌 리더인 코스맥스와 단국대가 손잡고 바이오 메디컬 연구력을 세계 최고 수준까지 끌어올려 차세대 코스메슈티컬 혁신 소재를 개발하고 인재 양성에 기여하겠다”고 강조했다.

인간은 아주 오래전 우울의 정체가 무엇인지 파고든 적이 있다. 지금처럼 생물학과 의학이 엄밀하게 발달하지 못했던 시기에 그나마 내린 결론은 쓸개에서 내뿜는 ‘흑담즙’이 슬픔의 원인이라는 것. 히포크라테스에서 시작된 이 논의를 아리스토텔레스가 받아 증폭시키며 말랑말랑하고 시시콜콜한 느낌을 주는 단어 ‘멜랑콜리’(우울)가 탄생한다. 그리스어로 ‘멜랑’은 검은색을, ‘콜리’는 담즙을 의미한다. ●멜랑콜리 벗어나려는 ‘의지’ 보여 줘 새 시집 ‘꿈속에서 우는 사람’으로 돌아온 시인 장석주(69)도 얼마간 우울한 증세를 겪었던 것일까. 나름 진지하고도 과학적(?)으로 우울을 탐구했던 그리스 학자들처럼 장석주도 이번 시집에서 우울과 슬픔의 핵심을 찾아 나선다. 다만 그 방법은 다분히 시학적이다. “천지가 바스러지는 소리로 소란스러우면 기분은 방치되는 법이다. 셰익스피어 사백 주기, 쓸모를 잃은 열쇠들, 녹색 채소, 일요일 저녁들, 기쁨 없이 견딜 날들이 더 많아진다.”(‘멜랑콜리’ 부분) 멜랑콜리는 시인의 일상에 자꾸만 틈입한다. 주어와 술어의 관계가 군더더기 없이 깔끔한 시 문장은 반가우면서도 생소하고 이질적으로 다가오기도 한다. 다만 그의 시가 우울의 정경을 그리는 데 그치지 않고 거기에서 벗어나려는 맹렬한 의지를 보이기 때문일까. 알 수 없는 우울의 해방구를 찾는 시와 시어의 배치는 ‘조울증’이라는 충격적인 단어를 꺼내 와도 이상하지 않을 만큼 낙차가 크다. “8월이 온다. 공중에서 타오르는 해, / 내 사랑은 과오였을 뿐, 이제 그만 / 네 고독 속에 숨긴 수(數)와 비밀을 말해다오, // 건널목아, / 건널목아.”(‘건널목’ 부분) 화자는 계속해서 “연애에 실패했다”는 말을 되풀이한다. 사랑의 불가능성. 화자가 연애에 실패하는 것은 어쩌면 자명한 일이다. 우울과 예술이 싹트는 정경에서 연애와 사랑이 끼어들 자리가 생길 리 만무하다. 장석주는 시인의 말에 “한때 시를 쓰는 게 존재 증명이었지만 이 찰나 시는 무, 길쭉한 공허, 한낮의 바다, 평온 몇 조각일 뿐이다”라고 적었다. 약동하는 생명을 잉태하는 사랑보다 우울 뒤에 오는 관조가 이 시집의 분위기와 더 어울리는 듯하다.●우울 해독법 같은 ‘두부’ ‘발레’ “당신은 발끝을 뾰족하게 모아 바닥을 박차고 날아오르는가. / 당신은 중력의 그물을 찢고 공중에서 새의 자세로 날아오르는가.”(‘발레1’ 부분) 그러나 시인은 우울을 해독할 방법을 알고 있다. 먹고 움직이는 것. 연작시 ‘두부’와 ‘발레’가 그 증거다. “하얗고 피도 뼈도 없고 배를 갈라도 내장이 일체 없”는 두부를 먹는 일에서, 마치 당장이라도 하늘로 치솟을 듯한 새의 모양을 하는 발레의 몸짓에서 시인은 해방의 가능성을 엿보고 있다. 실제 먹고 움직이는 것은 살아 있음의 증거이자 죽음충동으로 향하는 우울의 유일한 천적이다. ●고독한 인간 지향점 본 듯 ‘고양이’ “고양이들이란 달밤의 창백한 철학자! 바람과 속력을 편애하고, 난간에서 무언가를 잔뜩 노려보는 고양이의 자태는 예사롭지 않아.”(‘당신과 고양이’ 부분) 시집을 통독하면 자주 반복되는 대상이 있다. 그중 특별하게 다가오는 것은 고양이다. “고양이는 노조를 결성하지 않는 유일한 야간 노동자”(‘밤의 별채 같은 고독’)라는 규정도 상당히 재밌다. 망망한 밤의 한가운데서도 오히려 안광(眼光)을 발하며 자신의 존재를 증명하는 고양이의 모습에서 시인은 고독한 인간의 지향점을 발견했을지도 모르는 일이다.

국내 연구진이 식물을 이용해 구제역 바이러스를 진단해 내는 항체를 만드는 데 성공했다. 한국생명공학연구원 식물 시스템공학 연구센터, 합성생물학 연구센터 연구진이 식물 세포 기반 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 식물학 분야 국제 학술지 ‘식물 생명공학 저널’(Plant Biotechnology Journal)에 실렸다. 구제역 바이러스는 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물인 우제류에 주로 감염되는 병원균으로 전염성이 강하다. 감염되면 열이 급격히 오르고 식욕이 저하되면서 어린 개체의 경우는 폐사되기도 한다. 세계동물보건기구(OIE)에서는 가축전염병 예방법 제1종 가축전염병으로 분류하고 있다. 구제역 바이러스 역시 다른 바이러스들처럼 감염 여부를 판단하는 데 많이 쓰는 것이 바이러스 감염 시 면역반응으로 만들어지는 항체 물질이다. 보통 항체 진단용 키트를 만들기 위해서는 항체 반응을 촉진하는 과산화효소를 화학적으로 결합한 시약을 쓴다. 그렇지만 공정상 항체와 과산화효소를 따로 생산하고, 결합할 때 균질성이 떨어진다는 단점이 있다. 그래서, 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 결합한 단백질 생산이 시도되고 있지만 과산화효소 활성도가 낮아 민감도 높은 진단 시약으로 쓰기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 유전자재조합 기술로 과산화효소로 쓰는 겨자무 과산화효소와 바이러스 항체를 담배류 식물 ‘니코티아나 벤타미아나’에서 하나의 융합 단백질로 만들었다. 이렇게 만들어진 구제역 바이러스 진단 항체는 동물 세포 기반 진단 항체보다 민감도가 100배 높고, 경제성도 높은 것으로 확인됐다. 연구진은 “이번에 개발한 물질은 기존 항체와 과산화효소를 화학적으로 결합하는 방법보다 경제성과 진단 활성이 커 상당한 이점이 있다”라며 “다양한 감염병을 조기에 진단할 수 있는 기반 기술로 활용될 뿐만 아니라 생화학, 분자생물학 등 기초연구에서도 활용될 것으로 본다”고 말했다.

학술, 예술, 사회봉사 등의 분야에서 업적을 세운 이들에게 시상하는 삼성호암상의 올해 수상자로 소설가 한강(54) 등 6명이 선정됐다고 호암재단이 3일 밝혔다. 올해 수상자 6명 중 4명이 여성인데 공학상도 호암학술상 최초로 여성이 받는다. 이날 호암재단에 따르면 올해 수상자는 혜란 다윈(55·한국명 홍혜란) 미국 뉴욕대 교수(과학상 화학·생명과학부문), 고 남세우 미국 국립표준기술연구소 연구원(과학상 물리·수학부문), 이수인(44) 미국 워싱턴대 교수(공학상), 피터 박(53·한국명 박정수) 미국 하버드대 의대 교수(의학상), 소설가 한강(예술상), 제라딘 라이언(76) 수녀(사회봉사상)다. 다윈 교수는 미국에서 출생한 한인 이민자의 자녀로 결핵의 발생과 인체 감염 기전을 밝혀 온 세계적인 미생물학자다. 지난 1월 작고한 남 연구원은 세계 최고 효율의 단일광자 검출기를 개발하는 등 양자역학과 양자정보과학 분야의 발전에 이바지했다는 평가를 받았다. 호암학술상 최초 공학상 여성 수상자로 선정된 이 교수는 인공지능(AI)의 판단 및 예측 과정을 이해하고 결과를 설명하는 방법론을 개발해 AI의 신뢰성을 높였다. 의학상 수상자로 선정된 박 교수는 세포의 방대한 DNA 유전 정보에 대한 컴퓨터 분석법을 개발해 암 치료 분야 발전에 기여한 생물정보학 분야 권위자로서 수상자에 선정됐다. 소설 ‘채식주의자’로 영국 부커상 외국문학 부문을 한국인 최초로 수상한 소설가 한강은 ‘작별하지 않는다’로 프랑스 메디치상 외국문학 부문에서도 한국인 최초로 수상한 점을 높이 평가받았다. 라이언 수녀는 1975년 한국 입국 후 의료봉사를 시작해 전남 목포 최초의 장애인 복지시설 ‘생명의공동체’를 설립하는 등 50여년간 목포 지역 장애인과 가족을 돌보며 인류애를 보여 줬다고 재단은 밝혔다. 수상자들에게는 상장과 메달, 상금 3억원이 수여되며 시상식은 오는 5월 31일 개최된다.

지구상 동물 가운데 생물량에서 가장 큰 비중을 차지하는 그룹은 바로 절지동물이다. 그리고 절지동물 가운데 곤충의 차지하는 비중은 지구상 어떤 동물보다도 크다. 곤충 가운데 가장 질량이 큰 것은 의외로 흰개미다. 절지동물 생물량 10억 톤 가운데 4억 톤은 흰개미로 추정된다. 그리고 그보다는 작지만 개미가 차지하는 비중도 1억 톤에 달한다. 따라서 개미나 흰개미를 먹는 동물의 숫자도 그만큼 많다. 개미지옥을 만드는 명주잠자리의 유충인 개미귀신이나 개미핥기 등이 유명한 사례다. 이보다는 덜 유명하지만, 사실 거미 중에서도 개미를 먹고 사는 종이 있다. 물론 개미는 거미에게 쉬운 먹이가 아니다. 대부분의 개미는 하늘을 날아다니지 않기 때문에 거미줄에 쉽게 걸리지 않는다. 그리고 숨어 있다가 공격하려고 해도 동료가 공격당하면 집단으로 방어하는 습성이 있어 거미 혼자서 감당하기 힘든 상대다. 거미에게는 독이 있지만, 개미 역시 외골격을 녹이는 개미산과 독을 뿜어 자신보다 더 큰 곤충도 쉽게 공격할 수 있다. 결국 개미를 사냥하는 거미가 선택한 대안은 개미처럼 위장하는 것이다. 거미는 곤충이 아니기 때문에 다리가 8개이지만, 앞다리 두 개를 더듬이로 위장하고 허리를 개미 허리처럼 가늘게 만들어 개미를 속일 수 있다. 심지어 일부 거미는 개미의 페로몬까지 모방한다. 이렇게 진화한 ‘개미’ 거미는 개미 무리에 들키지 않고 다가가 자객처럼 몰래 사냥한 뒤 유유히 사라진다. 거미의 감쪽같은 위장 앞에서는 종종 생물학자마저 속는다. 최근 나무의 수지가 굳어 광물화된 호박(amber)이나 코펄(copal) 속 곤충과 절지동물을 연구해 온 오리건 주립 대학 조지 포이너 박사는 누구라도 깜빡 속을 법한 거미 화석을 발견했다. 콜롬비아에서 캐낸 코펄 속에 있는 이 거미는 아무리 봐도 개미처럼 생겼지만, 사실은 미르마라크네 콜롬비아나 (Myrmarachne colombiana)라고 명명된 신종 거미다. 본래 더듬이가 없었지만, 앞다리를 앞으로 뻗어 더듬이처럼 위장하고 허리도 개미 허리로 만들어 영락없는 개미의 모습으로 화석이 됐다. 미르마라크네의 화석은 자연계에서 가장 풍부한 먹이인 개미를 사냥하기 위해 오래전부터 거미가 개미 흉내를 내왔다는 사실을 보여주고 있다. 그러나 아쉽게도 정확히 얼마나 오래된 화석인지는 확인할 수 없었다. 포이너 박사에 따르면 이 코펄이 너무 작아 내부에 있는 거미 화석에 손상을 주지 않고 방사성 동위원소 연대 측정을 위한 샘플을 확보할 수 없기 때문이다. 하지만 호박이 적어도 2,500만 년 이전의 것이고 코펄은 대개 300만 년 이내에 광물이 된 것이라는 점을 생각하면 그렇게 오래된 화석은 아니라는 점을 알 수 있다. 아마도 최대 300만 년 정도 된 화석으로 추정된다. 나뭇가지나 잎사귀로 위장한 곤충처럼 개미로 위장하는 거미 역시 자연의 놀라운 위장술을 보여주는 생생한 사례다. 그리고 미르마라크네는 코펄 속에 갇혀 지금도 우리의 눈을 속이고 있다. 우연히 이 거미 위로 흘러내린 나무의 수지가 광물이 된 덕분에 우리는 개미를 흉내 낸 거미의 모습을 영원히 간직할 수 있게 됐다.

지구 최강의 생명체로 불리는 곰벌레의 특정 단백질이 인간의 노화를 늦추는 비밀을 갖고있다는 연구결과가 나왔다. 지난 29일(현지시간) 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체들은 곰벌레의 특정 단백질이 잠재적으로 인간의 노화를 늦추는 핵심 성분이 될 수 있다는 와이오밍 대학 연구팀의 논문내용을 보도했다. 적어도 5억 년 이상 지구상에 존재했을 것으로 추정되는 곰벌레는 ‘물곰’(Water Bear)으로도 불리며 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물이다. 몸크기는 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜ 정도로 놀라운 것은 영하 273도, 물의 끓는점보다 훨씬 높은 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 죽지 않는다는 사실이다. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 사실상 불사에 가까운 존재다. 이 때문에 극강의 생명력을 갖춘 곰벌레의 비밀을 밝혀 인간에게 적용한다면 불로불사의 꿈도 현실이 될 수 있다.연구팀은 이번에 CAHS D라 불리는 곰벌레의 단백질에 초점을 맞춰 실험실에서 연구를 진행했다. 그 결과 곰벌레에서 추출한 이 단백질이 실험실 접시에 있는 인간세포의 신진대사를 느리게 할 수 있다는 사실을 발견했다. 와이오밍 대학 분자생물학과 수석 연구저자인 실비아 산체스-마르티네즈는 “특정 단백질을 인간 세포에 도입하면 놀랍게도 곰벌레처럼 젤화되고 신진대사가 느려진다”면서 “이 과정은 되돌릴 수 있는 것으로 나타나 장기간에 걸쳐 인간 세포를 보관하는데 사용될 수 있을 뿐 아니라 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 줄 것”이라고 밝혔다. 다만 연구팀은 곰벌레의 특정 단백질이 어떻게 이런 작용을 할 수 있는지에 대해서는 밝혀내지 못해 연구과제로 남아있다.

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.

바쁜 현대인은 각종 스트레스에 야간 빛 공해까지 더해져 밤잠을 제대로 못 이루는 경우가 많다. 불면증에 시달리는 사람들은 여러 방법을 동원해도 백약이 무효인 경우가 적지 않다. 뻔한 얘기 같지만, 규칙적인 신체 활동이 불면증을 완화해줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아이슬란드를 비롯해 9개국 18개 연구 기관 과학자들은 일주일에 2~3회 꾸준히 운동한다면 불면증을 예방하고 권장 수면시간을 채울 수 있다고 29일 밝혔다. 이 연구에는 아이슬란드 레이캬비크대, 아이슬란드대 의대, 스웨덴 웁살라대, 우메아대, 예테보리대, 영국 임페리얼 칼리지 런던, 프랑스 몽펠리에대, 호주 멜버른대, 스페인 환경역학 연구센터, 폼페우 파브라대, 독일 뮌헨대, 미국 존스홉킨스대, 에스토니아 타투대 의학자와 생물학자, 보건학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ 오픈’ 3월 27일 자에 실렸다. 규칙적인 운동은 전반적인 건강 개선에 도움이 된다. 신체 활동이 수면의 질을 높이고 만성 불면증 증상을 개선할 수 있다는 연구도 있다. 그렇지만, 성별, 나이, 체질량(BMI), 체력, 건강 정도, 운동 유형 등과 연관성은 명확하지 않다. 이에 연구팀은 유럽 9개국 21개 메디컬센터에서 실시한 ‘유럽 지역사회 호흡기 건강 조사’에 참여한 성인남녀 4399명을 대상으로 주간 신체활동 빈도, 기간, 강도와 불면증 여부, 야간 수면 시간, 주간 졸음 증상을 조사하고 10년 동안 추적 분석했다. 분석 결과, 참여자 중 노르웨이 사람들이 가장 활동적이었고, 스페인과 에스토니아 사람들이 가장 비활동적으로 나타났다. 또, 일주일에 최소 2회 이상 운동을 하는 사람은 그렇지 않은 사람보다 밤에 잠들기 어렵다고 느끼는 비율이 42%, 불면 관련 증상이 2~3개 있을 비율은 40%나 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 나이, 성별, 체중, 흡연 여부 등을 보정한 뒤 신체활동과 불면증 관계를 살펴봤다. 그 결과, 활동적인 사람은 정상 수면을 취하는 경우가 대부분이었고, 비활동적인 사람은 불면 관련 증상이 나타나는 것으로 확인됐다. 일주일에 2~3회 이상 신체 활동을 하는 사람은 정상 수면을 취할 가능성이 55% 이상이었고, 수면 시간도 권장 수면 시간 6~9시간인 경우가 많은 것으로 조사됐다. 에를라 비욘스도티르 아이슬란드 레이캬비크대 박사는 “이번 연구 결과는 불면증 증상에 대한 신체 활동의 유익한 효과를 보여준다”라면서 “중요한 것은 꾸준히 신체 활동을 해야 한다는 점”이라고 강조했다. 비욘스도티르 박사는 “꾸준히 운동하지 않는다면 불면증 완화 효과는 보기 어렵다”고 덧붙였다.

몸길이 7m가 넘는 신종 아나콘다 뱀이 아마존 열대우림에서 발견된 지 5주 만에 의문의 죽음을 맞았다. 28일(현지시간) 영국 일간 인디펜던트 등에 따르면, 지난 24일 브라질 남부 마투그로수두술주(州) 보니토 지역 포르모소 강에서 26피트(약 7.92m) 길이의 북부 녹색 아나콘다(학명 Eunectes akayima) 뱀이 죽은 채 발견됐다. ‘아나 줄리아’라는 이름이 붙여졌던 이 뱀은 지난달 처음 발견됐다. 연구팀은 이 개체를 통상적인 녹색 아나콘다(학명 Eunectes murinus·남부 종)와 비교해 유전적으로 5.5% 차이가 나는 북부 종임을 확인했다. 사람과 침팬지의 유전자 차이가 약 2%밖에 되지 않는다는 점을 고려하면 이 두 종의 유전자 차이는 믿을 수 없을 정도로 크다.아나 줄리아는 총에 맞아 죽은 것으로 전해졌다. 네덜란드 생물학자 프리크 본크 암스테르담 자유대 교수는 지난 26일 소셜미디어를 통해 이 같은 보고가 있다고 전하면서도 당국이 아직 조사하고 있다고 밝혔다. 그는 이 뱀의 발견을 도우면서 물 속에 들어가 뱀과 함께 헤엄치는 모습이 담긴 영상을 공유해 주목받기도 했다. 본크 교수는 자신과 함께 헤엄쳤던 아나 줄리아의 죽음에 “너무 슬프고 한편으로는 화가 난다. 이렇게 아름답고 특별한 동물에게 이런 짓을 하려면 얼마나 아픈 사람이어야 하나”라고 분노했다. 그는 또 “우리가 아는 한, 그녀는 매우 건강했고 여전히 삶의 전성기에 있으며 앞으로 몇 년 안에 많은 후손을 낳을 수 있었을 것”이라고 말했다. 그러면서 “이처럼 강에서 헤엄쳐 다니는 거대한 뱀은 그리 많지 않으므로 생물 다양성, 특히 이 종에 대한 타격도 엄청날 것”이라고 덧붙였다.

체르노빌 원자력발전소 사고 이후 현장에서 사용된 러시아의 희귀 장갑차가 최근 우크라이나군에 의해 파괴됐다. 28일(이하 현지시간) 영국 텔레그래프 등 외신은 일명 ‘둠스데이 탱크’(Doomsday Tank)로도 불리는 장갑차 ‘라도가’(Ladoga)가 지난 24일 우크라이나군의 드론 공격에 의해 파괴됐다고 보도했다.이번 전쟁에서 우크라이나군이 파괴한 러시아의 수많은 전투 차량 중에서 라도가가 유독 관심을 받는 이유는 냉전 시대 미국과 구소련의 핵 위기의 역사를 그대로 간직하고 있기 때문이다. 라도가는 핵 공격이 발생했을 경우 크렘린의 고위 관리와 전문가들을 운송하기 위해 지난 1970년대 처음 설계됐다. 이후 개발 과정을 거친 라도가는 지난 1986년 체르노빌 원전 사고 이후 현장으로 파견돼 처음으로 실전 테스트를 거쳤다.보도에 따르면 라도가는 T-80 탱크의 차체를 이용해 제작됐으며 1100마력의 엔진을 장착해 최고속도 시속 70km, 주행거리는 약 350km다. 특히 라도가는 높은 수준의 방사선과 화학적, 생물학적 오염이 된 지역에서의 안전한 작전을 위해 설계됐다. 여기에 6인승의 편안한 좌석과 조명, 실내온도 조절이 가능해 장갑차 중에서 ‘리무진’ 급에 속한다. 총 제작대수는 프로토타입을 포함해 4~5대에 불과해 러시아가 보유한 장갑차 중 매우 희귀한 것이 사실이다.이에대해 텔레그래프는 라도가까지 ‘창고’에서 나온 것은 그만큼 러시아군의 무기 손실이 심각한 반증이라고 분석했다. 실제로 이번 전쟁이 예상외로 2년 넘게 이어지며 장기화되고 있는 가운데 러시아군은 박물관에나 있을 법한 무기까지 전장에 동원하고 있는 것으로 알려졌다. 이는 전장에서도 확인됐는데 지난달 초 우크라이나군은 드론으로 러시아의 구식 탱크를 파괴했다면서 관련 영상을 공개하기도 했다. 해당 영상의 ‘주인공’은 놀랍게도 T-55 탱크였다. 2차 세계대전 종전 직후인 1945년 개발된 T-55는 1948년부터 소련군에 배치돼 당시 주력전차로 사용됐다.한편 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.

SF 영화나 소설에서는 혈액이나 세포를 교체해 젊음을 되찾거나, 다른 사람으로 변한다는 내용이 흔히 등장한다. 사실 신선한 피가 노화를 막아 줄 것이라는 생각은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 왔다. 그런데 실제로 젊은 피나 체액을 주입하면 의학적 효과가 일부 있다는 연구들도 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 생쥐의 피를 늙은 생쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년 스탠퍼드대 의대 연구팀은 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 생쥐에게 주입했더니 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 발표했다. 이 밖에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖는다는 연구, 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다는 연구 결과들도 있었다.미 생물학자와 의학자들이 항체 치료법을 이용해 혈액 줄기세포를 바꿔 늙은 생쥐의 면역 체계를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다는 연구 결과를 새로 내놨다. 이번 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대 줄기세포 생물학 및 재생의학 연구소, 암 줄기세포 연구 의료센터, 암 연구소, 방사선 종양과, 병리학과, 미 국립보건원(NIH) 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 빌링스 몬태나주립대 생물·물리과학과 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 노화는 신체 기능뿐만 아니라 인지 기능까지 떨어뜨려 치매나 퇴행성 신경질환 발병 위험을 높인다. 또 노화는 인체 면역 기능도 저하시켜 나이가 들수록 각종 질병에 걸리기 쉬워진다. 과학자들은 노화가 혈액 세포를 만드는 조혈모세포(HSC)라는 줄기세포의 변화와 관련이 있다고 본다. 젊은 HSC는 면역 반응에 중요한 역할을 하는 림프구와 골수구를 균형 있게 만들어 낸다. 하지만 나이가 들면서 HSC도 노화돼 림프구 생산은 줄거나 그대로인 데 반해 골수구 세포 생산은 증가하면서 불균형이 발생한다. 이런 변화가 면역력 감소, 체내 염증 증가를 유발해 각종 노화 관련 질환을 일으킨다는 설명이다.이에 연구팀은 노화 HSC 균형을 회복하기 위해 골수구 생산 HSC를 감소시키는 면역 요법을 개발했다. 이를 위해 연구팀은 젊은 HSC에는 없고 노화된 HSC에서만 발견되는 특이 세포의 표면 단백질을 찾아냈다. 연구팀은 이 세포의 표면 단백질을 공격하는 항체를 만들어 비정상적으로 증가한 골수구 생산 HSC를 제거하도록 했다. 연구팀은 늙은 생쥐에게 항체를 주입해 골수구 생산 HSC를 억제함으로써 일반 림프구 전구 세포와 기타 면역 세포를 증가시켜 젊은 생쥐와 비슷한 수준으로 면역 체계를 회복시키는 데 성공했다. 항체 치료를 받은 생쥐는 염증과 같은 노화 지표가 감소했고, 바이러스 감염에 대한 면역 반응도 젊은 생쥐와 비슷한 것으로 확인됐다. 줄기세포 및 재생의학 분야 석학으로 이번 연구를 이끈 어빙 와이즈먼 교수는 “이번 연구에서는 비정상적인 노화 줄기세포를 변화시켜 젊은 혈액 세포를 생산하도록 하면 노화 관련 면역 저하가 줄어드는 것으로 확인됐다”고 말했다. 와이즈먼 교수는 “이 연구 결과가 인간에게 적용 가능한지를 확인하기 위해서는 전임상 및 임상 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

내가 새집으로 이사를 했어. 근데 페인트 냄새 때문에 머리가 깨질 거 같아. 그래서 문을 열었어. 그랬더니 매연 때문에 계속 기침이 나. 그래서 남친한테 물었어. 자기야, 어떡해야 돼? 창문 열어, 말아? 레트로 드라마 ‘응답하라 1994’에서 나정이가 던진 난제 중 난제다. 덜떨어진 남자사람친구 해태와 삼천포가 답을 내놓을 리 없다. “그래도 매연이 낫지 않나?” “아니지, 문 닫고 페인트가 낫지.” 이 영혼 투명한 둘을 보다 못한 나정이가 입을 열었다. “환장한다. 정답은 이거야. ‘괜찮니? 병원 가야 되는 거 아니가?’” 우주 섭리가 녹아든 이 화성 남자와 금성 여자의 대화는 말한다. 솔루션 이전에 공감이라는 것, 공감은 감성에서 나오며 이성은 감성을 이기지 못한다는 것. 사람 사는 이치다. 합리를 좇는 비합리적 동물이 인간이다. 쇼펜하우어의 ‘충동의지’가 이를 말하고, 애덤 스미스의 ‘보이지 않는 손’을 부정함으로써 자본주의의 지속성을 높인 존 메이너드 케인스도 이성이 아닌 감성을 인간의 본질로 봤다. 이성과 감성 사이의 인간을 정치 성향으로 나누면 보수 우파는 이성에, 진보 좌파는 감성에 좀더 다가서 있다. 해서 공감 능력에 관한 한 보수는 진보를 따르지 못한다(찬반 연구가 무수하니 공방은 사양한다). 솔루션을 내놓기 전에 공감부터 해야 할 터인데 보수 정권은 이를 종종 까먹는다. 그렇다고 진보 정권이 우위는 아니다. 공감(하는 척)만 할 뿐 솔루션이 없다. 멀리 갈 것 없이 윤석열 정부와 문재인 정부를 보면 된다. 선거는 이성의 합집합이 아니다. 유권자는 합리와 상식만을 좇지 않는다. 증거가 4·10 총선의 조국이다. 표창장을 위조해 자식을 대학 보내고는 정의와 법치를 외친 내로남불의 아이콘이 명예회복을 운운하며 당을 만들고, 비례대표 후보 2번에 자신을 앉히고, 본인도 예상 못한 지지율에 가슴 벅차 “느그들, 쫄았제!” 하며 콧김 씩씩 뿜어 대는 게 2024년 봄 대한민국 풍경이다. 이재명 더불어민주당 대표가 마뜩잖은 ‘반윤석열’ 친문·비명 표심이 조국에게 몰렸다는 분석은 결국 4·10 총선이 미래에 대한 설계는 온데간데없이 원한과 증오가 맞부닥치는 복수혈전으로 전락했음을 말해 준다. ‘윤석열 대 이재명’의 리턴매치와 ‘한동훈 대 조국’의 뉴매치가 어떤 정치판을 만들지는 이미 공고돼 있다. 이 대표는 “(윤 대통령은) 자격을 잃었다. 너는 해고다, 집에 가라고 말해야 한다”고 외치며 탄핵의 추억을 되지폈다. 조 대표는 ‘한동훈 특검법’을 공약 1호로 내세웠다. 어쩌다 한번 선거로나마 주인 노릇 해야 할 국민 다수가 정치 빌런의 느닷없는 복수극에 엑스트라로 동원될 처지가 됐다. 출연료는커녕 다치지 않으면 다행일 판이다. 이기적 유전자에 복속된 호모사피엔스가 어떻게 만인에 대한 만인의 투쟁을 딛고 일어서 80억 개체의 문명사를 일굴 수 있었는지를 진화생물학자 브라이언 헤어와 버네사 우즈는 ‘다정한 것이 살아남는다’는 책으로 설명한다. “호모사피엔스는 더 많은 적을 정복했기 때문이 아니라 더 많은 친구를 만듦으로써 살아남았고 승리했다”는 것이다. 헤어 등은 그러나 결코 인간을 ‘다정한 존재’로만 규정하지 않는다. “지구상에서 가장 관용적인 동시에 가장 무자비한 종이 인간”이고 “우리(내집단)에 대한 친화력 상승이 그들(외집단)에 대한 편견을 키우고 이들을 밀어내기도 한다”고 짚었다. 인종과 종교의 적대감에서 보듯 이런 인간의 양면성은 종종 집단 전체를 파멸로 몰아넣는다. 그게 인류의 현재진행형 역사다. 둘로 나뉜 공감이 증오와 파국만 부를 뿐이라면 공감의 경계를 넓히는 길밖에 없다. 멸문지화를 입었다는 조국을 넘어 반칙과 편법에 좌절할 미래세대를 봐야 한다. 어쩌면 문을 여네 마네 솔루션에만 매달린 해태와 삼천포가 진정 나정이의 고통을 공감했던 것인지 모른다. 진경호 논설실장

임산부들은 건강한 아이를 낳기 위해 먹는 것에 상당히 신경을 쓴다. 그런데, 먹는 것에 따라 아이의 얼굴도 달라질 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 엄마가 먹는 것에 따라 김수현 같은 아들, 김지원 같은 딸을 낳을 수도 있다는 말이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소를 중심으로 7개국 20개 대학 및 연구 기관 소속 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀이 임신한 어미 쥐의 단백질 섭취 함량에 따라 새끼의 얼굴 모양이 달라진다고 밝혔다. 이번 연구에는 스웨덴 카롤린스카 연구소, 예테보리대, 중국 베이징대, 체코 브루노 공과대, 오스트리아 빈대학, 러시아 카잔 연방대, 미래 기술 생애 개발 연구센터(LIFT), 세베르초프 생태 및 진화연구소, 콜초프 발달생물학 연구소, 일본 준텐도대, 벨기에 루벤 가톨릭대 소속 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 27일 자에 실렸다. 태아의 얼굴 형태는 모체의 자궁에서 일어나는 복잡한 과정에 따라 결정된다. 그 과정에 오류가 발생할 경우 구개열이나 두개골 뼈가 너무 일찍 결합하는 것 같은 선천적 결함이 나타나게 된다. 유전적 원인도 있겠지만, 환경적 요인도 이런 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 일란성 쌍둥이는 유전적 영향과 환경적 영향을 모두 공유하지만, 얼굴 특징에 약간의 차이를 보인다. 발달 과정에서 더 미묘한 얼굴 특징이 어떻게 형성되는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 연구팀은 인간 배아에서 얼굴이 발달하는 동안 유전자 발현을 조절하는 DNA 영역인 ‘인핸서’를 검색했다. 인핸서는 DNA 염기서열의 특정 부분으로, 유전자의 전사 효율을 높이는 염기배열이다. 그다음, 인간 얼굴 특징의 변이에 관여하는 유전자 목록과 인핸서를 비교 분석했다. 분석 결과, 인핸서 중 일부는 영양에 반응하는 세포 과정을 제어하는 mTORC1 경로와 관련된 유전자와 연결된 것이 확인됐다. 이를 바탕으로 연구팀은 생쥐와 제브라 피시로 실험했다. 그 결과, 초기 배아 발달 단계에서 이 경로가 활성화하면 얼굴이 커지고 코 연골이 두꺼워지는 것으로 나타났다. 그러나, 이 경로가 억제되면 제브라 피시의 얼굴이 길어지고 생쥐의 주둥이가 길어지는 것으로 나타났다. 또, 고단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아는 저단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아에 비해 mTORC1 신호가 변하고 비강 부분이 더 커지고 턱뼈가 작아진 것으로 나타났다. 연구를 이끈 안드레이 차긴 스웨덴 카롤린스카 연구소 교수(생리학·약리학)는 “이번 연구 결과는 모체 식단 변화가 복잡한 유전적 메커니즘과 상호 작용해 다양한 얼굴 특징을 만들어내는 데 영향을 미칠 수 있음을 보여준다”라고 설명했다. 차긴 교수는 “이 같은 경로가 인간의 얼굴 특징 형성에도 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 본다”라고 덧붙였다.

숙명여자대학교 생명시스템학부 이병철 교수가 정밀 유전자 편집 세포치료제의 임상적 적용 가능성을 검증한 연구 결과를 발표했다. 이 기술을 다양한 연구에 적용하면 향후 차세대 유전자치료 기법을 검증하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 논문은 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 지난 20일 게재됐다. 논문명: Impact of CRISPR/HDR-editing versus lentiviral transduction on long-term engraftment and clonal dynamics of HSPCs in rhesus macaques 이병철 교수와 미국국립보건원(NIH) 신시아 던바(Cynthia Dunbar) 선임 연구자 공동 연구팀은 이 연구에서 유전자가위를 이용한 체외 조혈 줄기세포 정밀 유전자 치료의 장기간 생착 효능과 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증했다. 연구팀에 따르면 유전자가위(CRISPR/Cas9)를 이용한 세포유전자치료제는 해당 유전자를 녹아웃시켜 기능을 감소시킬 수 있지만, 다양한 변이를 통해 유발되는 유전질환에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 또한, 바이러스벡터를 통한 유전자 삽입 방식은 백혈병 등 부작용 우려가 있고, CRISPR-상동재접합(Homology-Directed Repair) 방식을 통한 유전자 삽입은 이식 후 생체 내 지속성에 대한 의문이 존재한다. 따라서 관련성 높은 전임상 모델에서 정밀 유전자 편집 조혈 줄기세포의 이식 후 생착과 지속성, 그리고 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증하는 것이 중요한 과제로 남이 있었다. 연구팀은 상동재접합(HDR) 방식을 통해 타겟 위치에 유전자 바코드를 삽입하는 기술을 개발해 체외로 분리한 조혈 줄기세포를 표지하고, 인간과 유사한 조혈계의 특징을 보이는 비인간 영장류 모델에 자가 이식했다. 그 결과 장기간 추적 연구를 통해 정밀유전자 편집된 세포는 정상세포에 비해 이식 후 생존 능력이 급격히 감소하고, 이식된 세포의 클론성도 감소한다는 사실을 확인했다. 기존 체외 세포배양실험과 마우스 이종 이식을 통한 단기 실험에서는 밝혀내지 못한 새로운 사실을 발견한 것이다. 또 연구팀은 이식 전 생체 외 높은 유전자 편집 효율에도, 생착 후에는 편집세포가 소실되는 것을 확인했다. 특히 이식 세포 추적 결과를 통해 이식 후 장기 조혈 과정에 참여하는 조혈 줄기세포 그룹이 정밀 유전자 편집 기구 적용에 더 취약한 성질을 보인다는 사실을 도출하는 성과도 냈다. 이번 연구는 현재 여러 건의 임상실험이 진행 중인 렌티바이러스 벡터를 통한 유전자 삽입 세포와 앞서 기술한 유전자가위로 정밀 편집된 세포를 동일 개체에 동시에 주입해 경쟁적 자가이식모델을 구축하고, 이식 세포 추적 연구를 통해 두 치료기술의 유효성을 세계 최초로 비교 분석했다는 의의가 있다. 이를 통해 렌티바이러스를 통해 유전자를 삽입한 세포의 체내 생존율이 월등히 높고 다클론성을 유지할 수 있다는 점을 증명했다. 연구를 총괄 수행한 이병철 교수는 “최근 유전자가위 기술을 활용한 카스게비Casgevy나 리프제니아(Lyfgenia) 같은 유전자 치료제가 치료용으로 승인된 반면, 동일 질환 치료제 개발을 위한 그래파이트 바이오(Graphite Bio)의 임상실험(nula-cel)은 이유를 알 수 없는 혈액세포 감소증이 발생해 중단된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 그 이유를 과학적으로 설명하며, 최신 유전자 치료 기술의 임상적 적용 가능성을 가늠할 수 있게 하는 주요한 연구 성과”라고 밝혔다. 이어 이 교수는 “향후 개발된 기술을 기초 및 전임상 연구에 확대 적용함으로써 유전자세포 치료기술을 고도화하고, 차세대 유전자 치료기법의 검증연구에도 도입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본) 및 선도연구센터(SRC) 지원으로 수행됐다. 이병철 교수는 서울대 수의과대학 학사, 석·박사통합, 박사후 연구원과 미국국립보건원(NIH) 박사후 연구원을 거쳐 2023년 숙명여대 생명시스템학부 교수로 부임했다. 줄기세포생물학, 유전자세포치료제 분야 전문가로 현재 과학기술정보통신부‧한국연구재단 개인연구자지원사업(기본)과 과학기술정보통신부‧한국연구재단 선도연구센터사업(SRC) 등을 수행하고 있다.

전공의 집단행동으로 촉발된 의료대란이 한달째를 맞은 가운데 대학들은 현실로 다가오는 의대생 ‘집단유급’ 사태에 맞서 자구책 마련에 분주한 모습이다. 앞서 원광대 의대생 160명가량이 지난달 17일 휴학계를 제출한 것을 시작으로 의대생 동참이 이어져 현재까지 휴학 상태인 의대생은 같은 달 말 기준 1만 3697명(서류상 무효 포함)으로 파악됐다. 의대생 이탈이 한달이 넘도록 확산세를 이어가자 대학에선 내년 학생수 급증으로 인한 ‘수업대란’을 기정사실로 받아들이는 분위기가 지배적이다. 일부를 제외하면 개강 일정에 맞춰 학교에 나오려는 의대생을 찾아보기 힘들고 의-정 갈등이 심화되는 터라 의대생 집단유급 마지노선인 ‘4월 중순’ 전 대치 국면이 해소되기 힘들 것이란 관측이 우세하다. 실제 한림대 의대 본과 1학년 83명은 해부신경생물학교실의 한 주임교수로부터 수업일수 미달로 인한 유급 통지를 받았다. 학칙에 따라 허용한계인 ‘3주분 수업시간’을 넘겨 시험성적과 관계없이 해당 과목에 F학점을 부여했다는 것이다. 매 학기 성적 중 한 과목이라도 학점을 취득하지 못하면 유급처리 된다. 내달 초부터는 휴학이나 개강 연기로 학생들의 불이익을 최대한 막아온 대학들이 속속 유급 통지를 해야 하는 상황이다. 전북대 관계자는 18일 “일단 휴학으로 급한불은 껐지만 의료대란 사태가 지속되고 학생들이 돌아오지 않으면 추가 대책이 필요한 상황”이라고 말했다.엎친데 덮친격으로 의대 교수들의 집단 사직 움직임은 학생들의 집단유급 가능성을 더욱 높이는 요인이다. 현재 전국 의대 교수들은 오는 25일을 사직서 제출 시기로 제시하며 집단행동 ‘초읽기’에 들어간 상태다. 교수들이 집단행동으로 지원사격에 나서면 의대생들의 복귀 속도는 더욱 느려질 수 있다. 대학들의 셈법은 복잡해지고 있다. 집단유급 사태를 막으려면 대규모 휴학을 승인해줘야 하는데, 이 경우 등록금을 받을 수 없어 재정에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 그렇다고 집단 휴학이 아닌 유급으로 유도해도 ‘학생을 버렸다’는 비판에서 자유로울 수 없는, 딜레마에 놓이게 된다. 집단유급에 따른 학사운영 차질과 의료대란에 대한 직·간접적 책임, 의대와의 관계 단절 등 ‘삼중고’(三重苦)를 겪는 대학들은 정부만 바라보고 있다. 결국 의-정 갈등을 해소할 주체는 정책 결정권자인 정부에 달렸다는 구상에서다. 가톨릭대 관계자는 “집단유급 사태가 현실화될 수 있는 상태에서 플랜B·C 등을 나름 논의하고 있지만 뾰족한 수가 없다”며 “정부에 (의대를 설득할)가이드라인이나 매뉴얼이라도 달라고 요청했지만, 어떠한 대안도 주지 않고 있다”고 말했다. 신입생과 졸업생을 제외한 의대 재학생 390여명 중 350여명이 휴학계를 제출한 경상국립대 관계자도 “대학에서 이렇다할 대책을 내놔도 소용이 없는 것 같다. 그저 학생들이 휴학을 취소하고 돌아와주길 바라고 있을 뿐”이라고 전했다.

봄을 맞아 책장을 정리하다가 한구석에 꽂혀 있던 공업 수학책을 발견했다. 국내 많은 공대에서 공학 수학이나 공업 수학 수업 교재로 쓰는 어윈 크레이스지그의 ‘Advanced Engineering Mathematics’다. 1200쪽에 이르는 방대한 분량을 자랑하는 이 ‘벽돌’ 책은 상미분방정식으로 시작해서 벡터 미적분, 각종 미분방정식의 수치해석, 선형계획으로 끝나는 사실상 미적분학책이다. 공업 수학은 공대 학생들에게는 필수 과목이라 무척이나 골머리를 앓았던 기억이 난다. 미적분 기호와 수식들이 쫓아오는 꿈을 꾼 적이 있을 정도였다. 공대만큼은 아니더라도 다른 이공계 분야도 미적분 중심의 ‘대학 수학’은 필수 교과목이다. 과학기술을 공부하기 위해서는 미적분을 외면할 수 없다. 국내 대표적인 수리 생물학자인 김재경 카이스트 교수는 지난해 한국과학기자협회에서 마련한 과학 미디어 아카데미에서 “사칙 연산부터 시작해 방정식, 함수를 공부하는 것은 모두 미적분을 배우기 위한 것”이라고 말하기도 했다. 그런데 정부가 지난해 말 발표한 2028학년도 수능 개편 확정안을 보고 이공계 출신으로 걱정이 앞섰다. 흔히 이과 수학이라고 부르는 미적분과 기하가 출제 범위에서 빠진다는 점 때문이다. 이주호 교육부 장관은 “인공지능, 챗GPT 시대에 수학을 교육하는 방식도 달라져야 한다”고 말했다. 인공지능이 모든 것을 다 해 줄 텐데 굳이 미적분을 배울 필요가 있겠냐고 이야기하고 싶었던 것 같다. 마치 초등학생 아이가 전자계산기가 있는데 왜 구구단을 외우고 덧셈, 뺄셈을 배워야 하느냐고 묻는 것과 같다. 한국의 교육 현실에서 수능에 빠지게 되면 학교에서 가르치지 않을 것이고, 점수를 잘 받아야 하는 학생들은 선택하지도, 공부하지도 않을 것이다. 몇 가지 사례만 봐도 미적분이 왜 중요한지 알 수 있다. 인공지능을 빅데이터로 학습시킬 때 여러 방법 중 하나가 기계학습이다. 기계학습은 인공지능의 예측값과 실제 결과 사이의 오차인 손실함수를 최소화하는 과정이다. 손실함수를 최소화하기 위한 최적화 알고리즘은 확률적 경사하강법이라는 미분을 기초로 하는 계산법이 필요하다. 할리우드 애니메이션 속 실감 영상 역시 나비에-스토크스 방정식이라는 미분방정식 덕분에 가능하다. 실제로 수학자로 컴퓨터 그래픽 수준을 높인 로널드 페드키우 스탠퍼드대 교수는 오스카상을 두 번이나 수상했다. 지속 가능한 K컬처를 위해서도 미적분은 없어서는 안 된다는 말이다. 과학 기술계는 이미 오래전부터 이공계 분야 신입생의 학력 저하에 대해 심각한 우려를 내놓고 있다. 이런 상황에서 의대 정원이 단번에 2000명이나 늘고 이공계 기초 소양이라고 할 수 있는 미적분과 기하가 빠지면 머지않아 이공계 대학들은 신입생들에게 고등학교 수준의 과학과 수학 기초 소양을 다시 교육해야 해 자의 반 타의 반 5년제로 바뀔지도 모른다. 아니면 대학가 주변에 이공계 대학 신입생을 위한 수학 학원들이 우후죽순 생길지도 모를 일이다. 연구개발(R&D) 예산 삭감과 미적분의 수능 제외 사태를 보면 마치 나라 전체가 타임머신을 탄 것 같다는 느낌이 든다. 미래가 아닌 30~40년 전 과거로 가는 타임머신. 이 장관이 이명박 정부 당시 교육과학기술부 장관이던 때 창조론자들의 의견을 받아들여 생물 교과서에서 진화론 내용을 빼려고 했다가 전 세계 과학계의 비웃음거리가 됐던 일이 갑자기 생각났다. 이유는 잘 모르겠다. 그냥 그렇다는 거다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

영롱한 푸른빛과 날개처럼 보이는 화려한 촉수. 포켓몬처럼 가상의 생물처럼 보이지만 실존하는 이 생물의 별칭은 ‘블루 드래곤’(청룡)이다. 신비로운 자태에 이끌려 한번쯤 만져 보고 싶겠지만 전문가들은 절대로 만지면 안 된다고 경고했다. 영국 BBC는 13일(현지시간) 미국 텍사스주 해변에 푸른갯민숭달팽이가 대거 출몰했다고 전했다. ‘세상에서 제일 아름다운 연체동물’로 불릴 정도로 화려한 푸른갯민숭달팽이는 주로 남아프리카, 유럽, 호주, 모잠비크 등에 서식하지만 최근 기후 변화로 미국 캘리포니아에서도 발견되고 있다. 푸른갯민숭달팽이는 강한 독성을 지닌 고깔해파리를 잡아먹고, 그 독을 자신의 촉수 부위에 저장해뒀다가 천적이 나타나면 독침을 쏜다. 텍사스 A&M 대학의 해양생물학자 제이스 터넬은 최근 페이스북에 “블루 드래곤을 절대 만지지 말라”며 경고했다. 고깔해파리 역시 전기로 지지는 듯한 심한 통증을 유발하는 독을 가지고 있는데, 터넬은 푸른갯민숭달팽이 독침에 맞았을 때 통증이 고깔해파리의 3~5배에 달한다고 설명했다. BBC는 “포켓몬처럼 신비롭게 느껴지지만 불청객인 셈”이라며 “정말 아름답지만 적절히 떨어진 곳에서 사진을 찍거나 보기만 해야지 절대 만지면 안 된다”라고 당부했다.

생물학을 전공한 문화유산 보존 과학자가 조선 왕실 문화와 역사를 알리는 박물관 수장이 됐다. 전통문화대 보존처리기술학과 교수로 학생들을 가르치다 최근 신임 관장으로 임명된 정용재(53) 국립고궁박물관장 얘기다. 13일 서울 종로구 국립고궁박물관 집무실에서 만난 정 관장은 “국제적인 탄소 저감 노력에 발맞춰 에너지를 줄이면서도 효율적인 유물 보존·관리가 가능한 ‘그린 뮤지엄’, 멀티미디어 북, 3D 콘텐츠를 적극 구축해 문화유산 향유 기회가 적은 도서지역 학생들, 소외계층들을 위한 ‘찾아가는 박물관’으로 역할을 확대하겠다”고 포부를 밝혔다. 그가 이끄는 박물관의 올해 키워드는 ‘디지털’과 ‘협업’이다. 정 관장은 “디지털 콘텐츠로 어렵게만 느끼던 박물관과 역사에 대한 문턱을 대폭 낮추고자 한다”며 “올해 특별전 네 건 가운데 세 건을 디지털 콘텐츠를 활용해 국내외 외부 기관과 협력한 것이 그 예”라고 소개했다. 15일 미국 클리블랜드미술관이 소장한 조선 후기 진경산수화인 칠보산도 병풍을 디지털 콘텐츠화해 미국과 한국에서 동시에 선보이는 ‘작은 금강, 칠보산을 거닐다’가 대표적이다. 7월에는 프랑스 기업 히스토버리와 손잡고 파리 노트르담 대성당 복원 증강현실 콘텐츠를 전시한다. 내년은 박물관이 20주년을 맞는 해다. 처음 문을 연 2005년 3만 6325점이었던 수장 유물은 올해 1월 8만 8464점으로 244%나 늘었다. 수장고 포화율이 지난해 기준 160%에 이르는 만큼 유물의 새 보금자리가 절실한 상황이다. 이에 박물관은 2029년 개관을 목표로 경기 고양 삼송에 ‘개방형 제2수장고’를 짓는다. 지난해 11월 강원 평창에 문을 연 국립조선왕조실록박물관은 2025년 전면 개관한다. 정 관장은 “경복궁 내 박물관에 더해 경기권의 개방형 수장고, 강원권의 실록박물관을 함께 가동하며 박물관 간 네트워킹 활성화, 지역사회 발전, 소외계층의 문화 향유 기회 확대 등을 실현해 나갈 것”이라며 “실록박물관은 개관 한 달 반 만에 1만 2000여명이 찾으며 주민뿐 아니라 관광객들 사이에서 벌써 호응이 높다”고 했다. 외국인 관람객도 코로나19 이전 수준을 회복하는 추세다. 지난해 외국인 관람객 수는 15만 3332명으로 전년(4만 4579명)의 3배를 넘어섰다. 전체 관람객 중 외국인 비중도 지난해 17.4%로 전년(6.9%)보다 2배 이상 늘었다. 그는 “경복궁 안이라는 지리적 이점을 살려 세계인들에게 우리 왕실 문화와 역사를 더욱 효과적으로 알리기 위해 궁과 박물관을 연계한 패키지 프로그램도 발굴하며 우리나라의 브랜드 가치를 높이고 ‘K컬처 바람’이 문화유산에서도 확산할 수 있도록 이바지하겠다”고 강조했다.

독일 바이로이트대 생태·환경 연구 센터, 생물지리학과, 스위스 취리히대 고생물학 박물관 공동 연구팀은 21세기 말이 되면 기후 변화로 인해 스키를 탈 수 있는 장소는 물론 날짜도 줄어들 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 14일자에 실렸다. 연구팀은 유럽 알프스, 남미 안데스, 북미 애팔래치아, 로키산맥, 호주, 뉴질랜드, 일본 7곳의 주요 스키장 연간 자연 적설량에 기후 변화가 미치는 영향을 조사했다. 연구팀은 오픈 스트리트 맵으로 스키장 위치를 확인한 뒤 공공 기후 데이터베이스 ‘CHELSA’를 사용해 2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년의 각 스키장 연간 적설 일수를 탄소 배출 시나리오(저·중·고 탄소 배출)에 따라 예측했다. 현재 수준으로 탄소를 배출하면 2071~2100년에는 스키장의 13%가 스키를 탈 수 있는 자연 적설량을 충족하지 못할 것으로 예측됐다. 또 스키장의 20%는 연간 적설 일수가 지금의 절반 이하로 줄어드는 것으로 나타났다. 2071~2100년까지 연평균 적설 일수는 호주와 뉴질랜드가 각각 78%, 51% 줄어 가장 큰 폭으로 감소하는 것으로 나타났다. 그다음으로는 일본(50%), 안데스(43%), 유럽(42%) 순으로 나타났다. 로키산맥은 23%로 가장 적게 줄어드는 것으로 분석됐다. 연구를 이끈 마누엘 스타인바우어 바이로이트대 교수(스포츠 생태학)는 “이번 연구 결과는 미래에 기후 변화로 고지대 생태계가 위협받을 수 있음을 보여 준다”고 말했다.