원소 주기율표가 등장한 지 150년 만에 인류는 118번까지 원소를 추가했다. 이 가운데 원자번호 104번 이후의 원자들을 초중량 (superheavy) 원소라고 부르는 데 매우 무겁고 불안정한 원자로 실제 자연계에서는 보기 어렵고 모두 실험실에서 인위적으로 생성한 원자다. 학자들의 오랜 노력 끝에 생성에 성공한 원자번호 118번 오가네손 (Organesson)의 경우 안정 동위원소인 오가네손-294의 경우에도 반감기가 0.69ms (밀리초)에 불과해 순식간에 더 작은 원자로 방사성 붕괴를 일으킨다. 현재 과학자들은 이보다 더 무거운 원자를 합성하기 위해서 노력하고 있지만, 원자핵이 커질수록 더 불안정해져 어려움을 겪고 있다. 그런데 원소 주기율표를 확장하려는 과학자들의 시도는 과연 어디까지 가능할까? 이 질문에 답하기 위해 몇몇 과학자들은 원자핵 크기의 이론적 한계를 연구하고 있다. 미시간 주립대의 비텍 나자레위츠 (Witek Nazarewicz) 교수는 저널 네이처 피직스(Natere Physics)에 발표한 논문에서 원자번호의 이론적 한계가 172번이라고 주장했다. 이 연구에 의하면 양성자 172개 이상이 함께 모여 있는 경우 원자핵을 지탱하는 힘인 핵력(nuclear force, 원자핵에 있는 양상자와 중성자 같은 핵자 사이의 결합력)으로도 유지가 어렵다. 결국, 이 이상 크기를 지닌 원자는 합성이 불가능하다. 물론 실제로 불가능한지 실험실에서 검증이 필요하지만, 당장에는 원자번호 120번 이상 원자도 합성하기 어려워 이를 검증하는 것은 먼 미래의 일이 될 것이다. 그런데 이렇게 불안정해서 쉽게 붕괴할 원자를 합성하는 것이 과연 가치 있는 일일까? 이런 거대 원자핵은 사실 우리가 유용하게 사용하기에는 너무 합성이 어렵고 수명이 짧다. 같은 이유로 어떤 화학적 성질을 지녔는지 연구하기도 매우 어렵다. 따라서 이런 원소를 우리가 사용할 수 있을 가능성은 희박하다. 하지만 과학자들은 미지의 거대 원자가 지금까지 알려지지 않은 독특한 성질을 지니거나 의외로 안정해서 생각보다 장시간 유지될 가능성을 염두에 두고 있다. 종종 극단적인 환경에서 지금까지 발견하지 못했던 의외의 현상이 일어나기 때문이다. 이를 확인할 유일한 방법은 직접 합성해보는 것이다. 어떤 결과가 나올지 아무도 장담할 수 없지만, 과학자들은 지금껏 그랬듯이 원소 주기율표의 끝을 향해 도전을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

동물은 인간에게 무엇인가/마고 드멜로 지음/천명선·조중헌 옮김/공존/616쪽/3만 5000원우리는 동물들에게 둘러싸여 살아간다. 인스타그램의 추천 게시물을 살펴보면 고양이 사진이 가득하다. 실제로 반려동물을 키우는 인구가 1000만명을 넘어섰다고 한다. 사회적 논쟁의 중심에도 항상 동물들이 있다. 구제역이나 조류인플루엔자가 돌 때마다 대규모로 행해지는 살처분과 생매장은 늘 반대 여론을 모은다. 동물실험을 하지 않는 화장품을 사용하는 것이 윤리적 소비의 일환으로 소개된다. 그러나 여전히 금요일 저녁 문을 활짝 열어둔 음식점들의 고기 굽는 냄새는 퇴근하는 사람들의 발걸음을 멈춰 세운다. 동물들은 사람들의 침대 옆에도 있지만 도축장, 과학 실험실과 서커스 무대에도 있다. ‘동물은 인간에게 무엇인가’는 ‘인간동물학’이라는 학문을 소개하는 개론서다. 인간동물학은 인간과 비인간(nonhuman) 동물 사이의 복잡한 관계와 상호작용을 연구하는 다학제 융합학문으로 사회학, 역사학, 생물학, 동물행동학, 생태학과 같은 수많은 학문 영역들을 넘나들며 인간 문명 속의 동물에 관한 통찰을 제공한다. 이 책은 인간과 동물 사이의 복잡한 결들에 대한 다양한 질문을 던진다. 왜 어떤 동물은 인간들에게 소중히 여겨지고 다른 동물들은 그렇지 않은지, 인간은 동물을 어떻게 이용하고 있으며 그 착취를 어떤 방식으로 정당화해 왔는지를 살핀다. 인간과 동물의 상호작용은 궁극적으로 인간과 인간의 상호작용으로 확장된다. 이 책은 인간을 위해 비인간 동물을 착취하는 ‘종차별주의’가 인종차별, 성차별, 인간이 인간에게 가하는 폭력과도 연관돼 있음을 제시한다. 동물들은 도구를 제작하고, 협동하고, 무리 속에서 배우고 가르친다. 동물들은 행복해하고 놀라고 슬퍼할 뿐만 아니라 질투하고 갈망한다. 고릴라 ‘코코’는 새끼 고양이에게 ‘올볼’(All Ball)이라는 이름을 직접 붙여 주었고, 올볼이 사고로 죽자 비통함을 표현했다. 과학은 인간이 그동안 스스로 여겨왔던 것보다 더 동물과 닮은 존재임을 증명해 가고 있다. 동물은 인간에게 무엇인가. 지구에서 함께 살아가는 수많은 비인간 존재들에 대해 다시 한번 생각해 볼 때다.

만화 ‘스펀지밥’으로 친축한 심해 해면동물에서 이른바 ‘슈퍼버그’로 불리는 항생제 내성균과 싸울 수 있는 유익균이 대거 발견됐다는 연구결과가 나왔다. 이는 향후 내성균 감염 환자를 위한 치료제 개발에 활용될 가능성을 시사하는 것이다. 미국 플로리다애틀랜틱대(FAU) 산하 하버브랜치해양학연구소 연구팀이 지난 30여년간 미 동부 해안과 멕시코만, 유럽, 그리고 아프리카 등의 심해에서 채집한 해면동물이 지닌 수많은 미생물 중에서 항생물질을 생성하는 방선균 1000여 종을 확인했다. 연구팀은 실험실 연구에서 메타실린 내성 황색포도상구균(MRSA)과 클로스트리듐 디피실과 같이 실제로 항생제 내성 문제를 일으키고 있는 내성균에 50개의 방선균 균주를 함께 배양한 결과 절반 이상의 방선균에서 항생 능력을 확인할 수 있었다. 심지어 어떤 유익균은 항생제 반코미신보다 클로스트리듐 디피실을 죽이는 데 효과적이었다. 반코미신은 심각한 알레르기 반응과 저혈압, 재채기, 그리고 발진 등의 부작용을 일으킬 수 있어 향후 부작용 없는 천연 항생제 개발을 기대할 수도 있다. 연구를 이끈 궈준 왕 박사는 “우리는 해면동물들과 공생하는 미생물들이 항감염제를 개발하는 데 지금까지 본 적이 없는 매력적인 자원이 될 수 있다는 것을 발견했다”고 설명했다. 이제 연구팀은 이들 항생 물질이 우리에게 부작용 없이 안전한지를 확인하기 위한 연구를 준비해 나갈 계획이다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘프론티어스 인 마이크로바이올로지’(Frontiers in Microbiology) 최신호에 실렸다. 사진=Creative Commons 4.0 BY-NC (왼쪽), FAU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 도널드 트럼프 행정부의 이민자에 대한 ‘무관용 원칙’으로 난민 부모와 아이들이 강제로 갈라져 있는 영상은 전 세계를 충격에 빠뜨렸다. 트럼프 행정부는 부모와 아이를 갈라놓는 조치는 뒤늦게 철회됐지만 이민자에 대한 무관용 원칙은 계속되고 있다.이런 상황에서 미국 연방대법원이 이란, 리비아, 시리아, 소말리아, 예멘 이슬람 5개국 국민의 입국을 금지시킨 트럼프 정부의 반이민 행정명령에 대해 ‘합헌’판결을 내리면서 이민자에 대한 정책을 놓고 미국 내 찬반양론이 더욱 격화되고 있는 분위기다. 그런데 많은 사람들이 불법 이민자나 난민들을 수용할 때 아이와 부모를 강제로 떨어뜨려 놓는 것에 대해 ‘비인간적’이라고 비판하지만 트럼프 행정부의 이 같은 조치에 대해서는 ‘문제가 없다’라고 인지하고 있다. 지금까지 많은 학자들이 사람은 비인간적 행위에 대해 극도의 혐오감을 느낀다고 생각해왔던 것과는 전혀 다른 현상이다. 이 같은 예상 밖의 상반된 반응이 나타나는 이유는 뭘까. 미국 연구팀이 혐오감과 비인간적 행동에 대한 거부감이나 판단은 뇌의 별개 부위에서 작용하기 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 펜실베니아대 커뮤니케이션학부, 컬럼비아대 심리학과, 노스웨스턴대 켈로그경영대학원, MIT 사회인지신경과학 실험실 공동연구팀은 ‘비인간화’(dehumanization)와 ‘혐오’(dislike)는 전혀 다른 문제라는 연구결과를 뇌과학 및 인지과학 분야 국제학술지 ‘실험심리학’ 25일자에 발표했다.연구팀은 사람들은 오랫 동안 혐오스러운 사람이나 상황에 대해 표현할 때 ‘개’ ‘돼지’ 같은 동물이나 벌레 등 비인간적인 표현을 사용해 온 것에 주목했다. 연구팀은 실험참가자들에게 미국, 유럽, 외과의사, 귀족, 이슬람교도, 고대 로마, 노숙자, 강아지, 쥐 등 10개 단어에 대한 사진과 그림, 단어를 보여주고 이들을 어떻게 평가하는지에 대해 설문조사를 실시했다. 또 관련 단어나 그림을 볼 때 뇌에서 어떤 반응이 나타나는지 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 그 결과 비인간적이라고 평가한 단어나 사진을 볼 때 작용하는 뇌 부위와 혐오스럽다고 평가한 단어와 사진을 볼 때 활성화되는 뇌가 다르다는 사실이 밝혀졌다. 특히 혐오감처럼 특정 사안에 대해 표현하는 감정은 마치 온도계처럼 숫자 척도로 평가할 수 있는 반면 비인간적 느낌은 단어나 영상에 직관적으로 판단하는 것으로 나타났다. 연구팀은 난민 아이들을 부모와 떼어놓는 것에 대해서는 반대하지만 불법 이민자나 난민에 대해 ‘무관용 원칙’이라는 정책에 대해서 지지하는 것도 단순히 특정 가치를 지향하거나 증오심 때문이 아니라 혐오감과 비인간화라는 개념을 처리하는 뇌가 다르게 작동하기 때문이라고 설명했다. 레베카 사엑 MIT 인지과학 교수는 “이번 연구는 비인간화와 혐오 사이에 근본적 차이가 있다는 것을 이해함으로써 집단 간 혹은 집단 내 적대감을 줄이는데 도움을 줄 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국의 우주실험실 톈궁-1이 지구로 추락해 지구촌 민폐가 된 지 2달 만에 제2 우주실험실 톈궁-2의 움직임도 예사롭지 않다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 25일(현지 시간) 보도했다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학 센터 천문학자인 조나단 맥도웰에 따르면, 6월 들어 중국의 무인 우주선 톈궁-2가 예기치 않게 지구로 향해 뛰어들었는데, 2주 전에 비해 고도가 95km나 떨어졌다가 지난 22일 다시 원래 고도인 390km로 되돌아갔다. 이 같은 고도 변화는 중국이 톈궁-2를 궤도에서 이탈시키기 위한 준비단계인 것으로 보인다고 맥도웰은 추측했다. 톈궁-2의 이러한 기동의 증거는 미국 정부가 수집한 데이터를 추적하여 얻은 것이다. 이 같은 톈궁-2의 기동은 중국이 2016년 9월에 발사한 톈궁-2의 하부 시스템에 대한 추가 데이터를 수집하기 위한 것으로 맥도웰은 추측하고 있다. 이들 하부 시스템 중 많은 부분, 특히 우주 실험실의 추진장치는 중국이 목표로 하는 우주정거장에 탑재될 것으로 보인다. 중국은 2022년까지 우주정거장을 지구 궤도에 올릴 것을 목표로 하고 있다. 따라서 중국 당국자들은 추진 시스템이 어떻게 작동하며, 얼마나 신뢰할 수 있는지, 2년 후 우주에서 얼마나 잘 작동될 것인지에 대한 기준선을 원할 것이라고 맥도웰은 밝혔다. 일종의 보너스로 실행되었던 이번 고도 변화 기동은 남은 연료를 소진시킴에 따라 최종적인 지구 대기 재진입 때 충격을 크게 줄여줄 것이라고 맥도웰은 덧붙였다. 재진입이 언제 있을지는 불분명하지만, 이달의 기동은 중국이 9.5톤에 이르는 톈궁-2에 대한 통제력을 가지고 있음을 보여주며, 만약 그들이 원한다면 궤도 이탈을 계획할 수 있을 것으로 맥도웰은 보고 있다. 따라서 지난번 톈궁-1의 추락과 같은 위험한 상황은 현재로서는 일어나지 않을 것으로 보인다. 중국 최초의 우주실험실인 톈궁-1은 2011년 9월에 발사됐으며, 2012년 6월과 2013년 6월 두 차례 우주비행사가 방문하기도 했다. 톈궁-1과 지상 관제실 간의 데이터 전송은 2016년 3월에 끝났고, 거대한 우주선은 지난 4월 1일 지구로 떨어지면서 불탔으며 잔해는 남부 태평양에 추락했다. 다행히 추락에 따른 특별한 피해는 발생하지 않았다. ‘하늘의 궁전’ 이란 뜻의 ‘톈궁’ 시리즈는 중국이 우주정거장을 건설하는 데 필요한 랑데뷰와 도킹 기술을 습득하기 위한 것이다. 톈궁-2에는 2016년 10월 -11월에 우주 비행사 2명이 방문했으며, 여러 차례의 로봇식 연료 보급 시연을 위한 기지로 사용되었다. 마지막 시연은 2017년 9월에 마무리되었다. 톈궁-2는 그 이후로 일종의 동면 상태에 들어갔고, 궤도를 유지하기 위해 몇 개월마다 사소한 엔진 점화를 수행했다. 이러한 움직임과 이달의 기동은 중국이 여전히 우주실험실을 통제하고 있음을 보여준다. 그러나 앞으로 3년 동안 궤도에 머물 것으로 보이는 톈궁-2가 언제 고장을 일으켜 다시 지구촌에 비상을 걸지는 두고볼 일이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구는 물의 행성입니다. 물론 기본적으로는 금속 핵을 지닌 암석 행성이지만, 표면 대부분이 액체 상태의 물인 행성이기도 합니다. 하지만 아이러니하게도 지구에 사는 우리는 항상 물 부족을 겪고 있습니다. 우리가 쓸 수 있는 깨끗한 담수가 필요량보다 부족하기 때문입니다. 따라서 많은 나라에서 생존에 꼭 필요한 물 자원을 안정적으로 확보하기 위해 댐과 저수지를 만들고 지하수를 개발합니다. 그게 여의치 않을 경우 바닷물을 민물로 바꾸는 해수 담수화 플랜트를 이용해 물을 확보합니다. 여기에 더해 과학자들은 눈에 보이지 않는 수증기에서 답을 찾고 있습니다. 아무리 건조한 사막이라도 사실 공기 중에는 상당량의 물 분자가 기체로 존재합니다. 그래서 과거부터 이를 이용해 사막에서 식수를 구하는 기술이 존재했습니다. 하지만 양이 너무 적어 실용적인 물 공급 방식은 될 수 없었습니다. 기본적으로 수증기를 물로 바꾸기에는 매우 건조한 환경이기 때문입니다. 미국 캘리포니아 대학의 연구팀은 금속 유기구조체 MOFs(metal-organic framework)가 이 문제에 대한 새로운 해결책이 될 수 있는지 연구했습니다. 이들이 지난해 발표한 지르코늄 기반의 금속 유기물구조체 MOF-801는 별도의 에너지원 없이 태양 에너지만으로 수증기를 물로 응결시킬 수 있습니다. 격자 구조의 분자가 물 분자를 결합해 큰 물방울로 성장시키는 원리입니다. 연구팀은 애리조나주 사막에서 실제 성능을 테스트했습니다. 그 결과 1㎏의 MOF-801이 하루 200㎖의 물을 얻을 수 있는 것으로 나타났습니다. 많은 양은 아니지만, 물이 매우 부족한 사막 내륙 지역에서 식수 등 꼭 필요한 물을 별도의 에너지원 없이 얻을 수 있다는 점이 매력입니다. 하지만 지르코늄은 대량으로 제조하기에는 너무 비싼 금속이기 때문에 연구팀은 훨씬 저렴한 알루미늄을 사용한 MOF-303을 개발하고 있습니다. 앞으로 이를 통해 안정적인 식수 공급은 물론 전력 공급도 어려운 지역에 식수 공급을 더 원활히 하려는 것이 목표입니다. 최근 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구팀 역시 간단한 방법으로 수증기를 물로 바꾸는 기술을 개발했지만, 일반적으로 생각하기 어려운 독특한 환경에서 물을 얻기 위해 노력하고 있습니다. 바로 화력 발전소입니다. 원자력 발전소와 화력 발전소는 모두 물을 끓인 증기를 이용해 터빈을 돌려 발전을 합니다. 그런데 이 과정에서 상당량의 물을 수증기의 형태로 그냥 날려 보내고 있습니다. 물 자원이 풍족하고 발전량이 지금보다 적던 시절에는 큰 문제가 아니었지만, 현재는 양이 많아지면서 점차 문제가 되고 있습니다. 발전소의 굴뚝을 통해 날아가는 뜨거운 증기는 간단히 물로 바꾸기 어렵습니다. 금속망을 이용해서 물을 표면에서 응결시키는 장치의 경우 불과 몇 %의 물만 회수하고 나머지는 그냥 내보내게 됩니다. 연구팀은 여기에 이온 빔을 이용해서 작은 물방울이 전하를 띄도록 만들었습니다. 그러면 금속망을 통과할 때 금속 표면에 전하를 띈 상태로 달라붙어 훨씬 많은 양의 물이 응결되게 됩니다. (사진) 물론 이 과정에서 에너지가 들어가지만, 순수한 물을 정제하기 위해서도 에너지가 들어간다는 점을 생각하면 충분히 감당이 가능한 수준입니다. 연구팀이 생각하는 큰 장점은 거의 순수한 증류수를 얻게 된다는 점입니다. 예를 들어 바닷물을 이용해도 담수를 얻을 수 있어 별도의 고가 해수 담수화 플랜트 없이도 담수를 얻을 수 있습니다. 일단 기술적, 경제적 타당성을 검증하기 위해 MIT의 가스 화력 발전소에 먼저 프로토타입 장치를 설치해 테스트할 계획입니다. 연구팀은 600㎹급 발전소에서 연간 5억6780만 ℓ의 물을 회수할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 하지만 이런 신기술 가운데 기술적, 경제적 타당성이 있어 상용화되는 것은 극히 일부에 불과합니다. 혁신적 기술은 그렇게 쉽게 개발되는 것이 아니기 때문입니다. 그러나 우리는 물 없이는 생존이 불가능하기 때문에 깨끗한 물을 안정적으로 확보할 필요성은 점점 커지고 있습니다. 결국 우리는 댐과 저수지, 지하수 개발 같은 전통적인 물 자원 확보 방식은 물론 이전까지 없었던 새로운 방법을 통해 물 자원을 확보하게 될 것입니다. 사진=실험실 환경에서 전하를 띤 수증기를 물로 바꾸는 시스템.(MIT) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

한 해양생물학자가 죽은 상어를 배경으로 촬영한 사진 한장이 온라인 상의 큰 논란을 일으켰다. 지난 18일(현지시간) 미국 샌프란시스코 크로니클 등 현지언론은 한 여성 해양생물학자가 촬영한 사진이 소식을 전한 방송국 페이스북에 올라 큰 비난을 받고있다고 보도했다. 논란의 이 사진은 지난 17일 캘리포니아 해변에서 촬영된 것으로, 이날 아침 백상아리 한마리가 죽은 채 파도에 밀려왔다. 이에 현지 해양 생물학자인 지안카를로 토매(30)와 동료 연구원들은 죽은 백상아리를 조사하기 위해 해변을 찾았다. 문제의 사진은 이 과정에서 촬영됐다. 지안카를로가 죽은 백상아리를 배경으로 마치 자랑용 '셀카'같은 사진을 남긴 것. 특히나 사진에는 미소를 짓는듯한 모습까지 보여 일종의 동물학대라는 비난까지 쏟아졌다. 이에대해 지안카를로는 "일부 사람들이 사진에 대해 분노를 느끼는 것을 이해한다"면서도 "이 사진은 죽은 상어의 사이즈를 가늠해보기 위해 촬영한 것으로 재미가 아닌 순수한 과학용"이라고 해명했다. 이어 "나는 과학자이자 동물을 사랑하는 사람"이라면서 "사진에 대한 우려와 관심에 감사하다"고 덧붙였다. 　　 　 　　 보도에 따르면 죽은 상어는 부검을 위해 실험실로 옮겨진 상태로 아직 사인은 밝혀지지 않았다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

북한이 앞으로 며칠 안에 한국전쟁 때 실종된 미군을 포함한 병사들의 유해를 송환하는 절차를 시작할 수 있다고 로이터 통신이 19일(현지시간) 복수의 미 정부 관계자를 인용해 보도했다. 이 관리들은 익명을 전제로 북한이 한국의 유엔군 사령부에 유해를 송환할 것이며, 그 후 하와이의 공군기지로 이송될 예정이라고 전했다. ABC방송도 최대 200구의 미군 유해가 곧 송환될 것으로 예상된다고 보도했다. CNN방송은 미 정부가 수일 내로 유해를 넘겨받을 계획을 세우고 있으나, 아직 송환 날짜와 장소가 최종 확정된 것은 아니라고 전했다. 미 정부 관계자는 CNN 인터뷰에서 “북한이 빠른 시일 내에 조치를 한다면 우리는 이번 주에 유해를 받을 준비가 돼 있다”고 말했다. 앞서 트럼프 대통령은 6·12 북미정상회담 후 기자회견에서 미군 유해 송환 문제를 강력히 제기해 북미 간 공동성명에 포함시켰으며, 김정은 국무위원장이 즉시 시작하기로 약속했다고 말했다. 미 국방부는 한국전쟁 당시 실종된 미군 병력은 총 7697명이며, 이 가운데 전사해 북한 땅에 묻혀 있는 유해가 5300구에 달할 것으로 추산했다. 미 정부 관계자는 “북한은 해당 유골이 아시아인보다는 서양인의 뼈를 더 닮았기 때문에 미국인의 것으로 생각하고 있다”며 “반환되는 유해에는 한국전쟁 중 사망한 다른 국가 군인의 유해도 포함될 수 있다”고 덧붙였다. CNN방송은 북한이 비무장지대에 있는 유엔사에 유해를 넘기고, 유엔사는 간소한 행사를 한 뒤 곧바로 미군 측에 이를 인도하는 방식으로 유해 송환이 이뤄질 것으로 내다봤다. 그 후에 유해는 DNA 검사와 신원 확인을 위해 하와이에 있는 군사 실험실로 옮겨질 것으로 알려졌다. 미 정부 관계자는 그러나 “백악관은 유해를 직접 수습하기 위해 평양에 특사를 파견할 가능성이 있다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

동물의 세계에서 가장 널리 알려진 구애 행동은 아마 수컷 공작이 꽁지깃을 부채처럼 활짝 펴고 춤추듯 떠는 동작일 것이다. 그런데 이들 공작이 구애 행동을 펼칠 때 시각과 청각적 자극 외에도 ‘진동 촉각’ 자극이 존재함을 시사하는 연구논문이 공개돼 관심이 쏠리고 있다. 미국 해버포드칼리지와 스미스소니언보존생물연구소 공동 연구팀이 연구를 통해 수컷 공작이 구애 행동으로 꽁지깃을 펴고 흔들 때 발생하는 진동음이 암컷 공작 머리 위에 있는 볏이 떨리게 만든다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 하지만 현재 이 놀라운 반응이 정확히 어떻게 작용하는지는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 이번 연구에서 암컷 공작의 볏에 관한 생역학적 특성을 처음으로 측정했다. 이를 통해 볏이 일종의 센서처럼 작동하는 더 작은 ‘털 모양의 깃털’(filoplume)과 연결돼 있는 것을 확인했다. 연구팀은 연구논문에서 “수컷 공작이 구애 행동으로 꽁지깃을 펼쳐 흔들 때 발생하는 진동 소리를 실험실에서 재현했을 때 실제로 암컷 공작의 볏에서는 측정 가능한 진동이 발생했다”고 설명했다. 또 연구팀은 이전 연구에서 수컷 공작이 암컷들에게 효과적으로 최면을 걸기 위해 공명 현상을 일으키는 주파수를 사용한다는 사실을 알아냈다. 또한 수컷이 꽁지깃을 흔들때 깃털은 가장 큰 진폭으로 흔들리지만 화려한 황금색 눈꼴무늬는 사실상 움직이지 않는다는 것도 발견했다. 연구팀은 초고속으로 촬영한 영상에서 수컷 공작들이 꽁지깃을 흔드는 진동수는 평균 25.6㎐라는 것을 발견했다. 이를 통해 광대역으로 진동하는 역학적인 소리를 만들어낸다고 한다. 이밖에도 연구팀은 꽁지깃이 더 긴 수컷 공작일수록 깃을 더 빨리 흔들 수 있는데 이는 근력이 더 강하기 때문이라는 사실도 발견했다. 이에 대해 연구에 참여한 수잰 케인 해버포드칼리지 부교수는 “찰스 다윈은 공작이 구애 행동 시 꽁지깃을 흔드는 모습을 관찰했지만, 이런 행동의 역학을 특성화하려면 다양한 분야의 학자들이 필요하다”고 말했다. 이제 연구팀은 공작의 구애 행동에 관한 메커니즘을 더 잘 이해하고 어떻게 사회적 표현으로 활용하는지 추가적인 행동 연구가 필요하다고 말한다. 한편 이번 연구논문은 미국 비영리 사립연구기관 콜드스프링하버연구소(CSHL)가 개발·운영하고 있는 출판전 논문 공유 사이트 ‘바이오리시브’(bioRxiv) 6월 8일자에 공개됐다. 사진=shawnhempel / 123RF 스톡 콘텐츠(위), creativenature / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

하늘을 날 수 있는 능력은 많은 동물에서 삶과 죽음을 가를 수 있는 중요한 능력이다. 새, 박쥐, 곤충처럼 날개가 있어 능동적인 비행이 가능한 동물은 물론 수많은 동물이 짧은 거리라도 글라이더 비행을 하거나 도약을 할 수 있게 진화했다. 날다람쥐의 글라이더 같은 신체 구조가 대표적인 사례다. 그런데 외형은 비행에 적합하지 않지만, 수백㎞ 비행하는 동물이 있다. 바로 거미 이야기다. 작은 새끼 거미나 혹은 소형 거미 성체는 바람을 타고 먼 거리를 이동할 수 있다. 그냥 크기가 작아서 바람에 날려 간다고 생각할 수 있지만, 과학자들은 거미의 비행 능력이 다른 동물에서 보기 힘든 특별한 재능이라는 사실을 알고 있다. 왜냐하면, 비슷한 크기의 생물 가운데 거미처럼 바람을 효과적으로 탈 수 있는 생물이 없기 때문이다. 조문성(Moonsung Cho)을 비롯한 독일 베를린 공대 연구팀은 야외 환경과 실험실 환경에서 거미의 비행 방식을 자세히 조사했다. 이들은 비행 거미 중 비교적 큰 편인 게거미(crab spiders)를 대상으로 선택했다. 게거미는 몸길이 5mm에 몸무게 25mg의 소형 거미지만, 그래도 바람에 날려 먼 거리를 이동하기에는 적합하지 않은 외형을 지닌 평범한 거미다. 바람을 효과적으로 받을 수 있는 날개나 막 같은 구조물이 없는데도 비행이 가능한 비결은 거미줄 덕분이다. 풍동 테스트에서 게거미는 최초 폭이 200nm에 불과한 거미줄을 평균 3m로 뿜어내 바람을 타는 용도로 사용했다. 물론 아무리 길어도 가늘기 때문에 한 가닥으로는 어림없고 최대 60개까지 여러 개의 거미줄을 삼각형 모양으로 뿜어내 바람의 힘을 받는다.(사진) 이것도 놀라운 능력이지만, 연구팀이 정말 궁금한 부분은 어떻게 바람의 방향과 속도 같은 중요한 정보를 알아내는지였다. 거미가 바람을 타고 사냥이나 짝짓기에 더 적합한 곳으로 이동하기 위해서는 적당한 속도와 방향의 바람을 타는 것이 중요하다. 잘못하면 원치 않는 장소에 추락하거나 죽을 수도 있기 때문이다. 이번 연구에서는 게거미가 비행 직전에 앞다리 두 개를 들어 풍속과 방향을 감지한다는 사실을 확인했다. 게거미는 초속 3m 이하의 적당한 바람과 상승 기류를 감지하면 비행을 시도했다. 날개도 없이 적합한 방향으로 장거리 이동이 가능한 비결은 이것이었다. 언뜻 생각하기에는 비행 능력이 생존에 중요하면 거미도 날개를 지니는 방향으로 진화하면 되지 않을까 생각할 수 있다. 하지만 날개나 비행에 필요한 근육, 감각기관, 운동 능력은 상당한 비용이 든다. 이런 복잡한 도구 없이 본래 가지고 있는 다리와 거미줄로도 필요한 만큼 충분히 날아다니는 거미의 존재는 세상에는 정답이 하나만 있는 게 아니라는 점을 보여준다. 자연이 우리에게 보여주는 삶의 지혜가 아닐까? 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　 논문출처=Moonsung Cho, Peter Neubauer, Christoph Fahrenson, Ingo Rechenberg (2018) An observational study of ballooning in large spiders: Nanoscale multifibers enable large spiders’ soaring flight. PLoS Biol 16(6): e2004405.

학위를 따는 데 너무 이른 나이도, 너무 늦은 나이도 없다는 사실을 보여주는 10대 소년이 있다. 1일(이하 현지시간) 미국 ABC는 미 오하이오주 오타와 힐즈 고등학생이자 톨레도 대학에서 수업을 들으며 대학 실험실 연구원으로도 일하는 다니엘 리우(12)의 사연을 소개했다. 사연에 따르면, 다니엘은 1년 전부터 톨레도 대학 과목을 수강했다. 고교 공부도 병행하는 것은 대학 수업에 도움을 받기 위해서다. 학업만으로도 빠듯한 일상을 쪼개 실험실에서 연구를 하고 있다. 그가 주목하는 것은 의약품을 좀 더 저렴하고 친환경적으로 만드는 방법이다. 다니엘은 과학 연구원을 채용하는 시험에서 평균 점수 50점을 앞지른 99점을 받았고, 대학 측의 허락으로 연구실의 정식 일원이 됐다. 학교의 여름학기가 끝난 뒤엔 더 많은 시간을 연구실에서 보낸다. 다니엘과 함께 일하는 화학과 조교수 마이클 영은 “내가 다니엘의 나이엔 아무것도 몰랐을 것이다. 다니엘은 자신의 일에 대한 열망이 강해 하루에 12시간 실험실에 머무르기도 한다. 솔직히 위협적일 때도 있다”며 그의 열의를 설명했다. 또다른 박사학위 연구원 모힛 카푸르는 “다니엘은 천재성을 지녔다. 이 연구실 안에서 일어나는 일 대부분을 잘 알고 있다”며 그를 “신뢰할만한 존재”라고 거들었다. 이어 “앞으로 인생에서 많은 위대한 일을 성취하게 될 것”이라고 덧붙였다. 다니엘은 사회를 이롭게 하는 것을 생애 목표 중 하나로 꼽았다. 그는 ABC와 인터뷰에서 “질병으로 고통받는 사람들을 구제할 수 있는 약을 개발해 사람들을 돕고 싶다. 언젠가 하버드나 매사추세츠 공과대학에 가고 싶은 포부도 가지고 있다”며 “그때까지는 이곳 실험실에서 많은 시간을 보낼 것”이라며 웃었다. 사진=ABC 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

프로바이오틱스 유산균이 꿀벌을 노세마병으로부터 보호해준다는 연구 결과가 나왔다. 이 병은 지난 몇십 년간 세계적으로 일벌이 사라지고 있어 문제가 되고 있는 봉군붕괴현상(CCD)의 원인 중 하나로 벌에게 노세마 아피스(Nosema apis)와 노세마 세라네(Nosema ceranae)라는 2종의 곰팡이가 감염됐을 때 나타나는 것으로 알려졌다. 캐나다 라발대 연구진은 꿀벌들에게 프로바이오틱스를 먹이면 노세마병에 걸리더라도 폐사률을 40%까지 줄일 수 있다고 국제 학술지 ‘프론티어스 인 이콜로지 앤드 에볼루션’(Frontiers in Ecology and Evolution) 최신호에 발표했다. 이번 연구를 이끈 니콜라 드롬 교수는 “노세마병을 일으키는 곰팡이는 정상적인 조건에서 벌들에게 아무런 문제를 일으키지 않지만 벌들이 스트레스를 받으면 면역체계를 피할 수 있다”고 설명했다. 이렇게 되면 벌들은 먹이를 찾으러 나갔다가 길을 잃고 죽거나 벌집에서 애벌레를 돌보지 않아 죽는 벌이 늘어나는 것이다. 현재 노세마병은 항생제로 치료할 수 있지만, 내성이 강한 균들이 출현하면서 효능이 떨어지고 있다. 드롬 교수는 “이런 항생제는 벌들의 장내 유익균을 죽일 수 있다. 따라서 우리는 노세마병과 싸울 다른 해결책을 찾아야 했고 그중 하나가 프로바이오틱스였다”고 말했다. 연구진은 실험실 안에서 벌들에게 네 가지 프로바이오틱스를 섭취하게 해 노세마병을 치료하고 예방할 수 있는지 그 효능을 측정했다. 이 중 박토셀(Bactocell)과 레부셀(Levucell)은 돼지와 닭, 새우, 그리고 연어 사육장에서 쓰이는 상업용 제품이지만, 나머지 두 종은 연구진이 건강한 꿀벌들에게서 채취한 것이었다. 연구진은 이 4종의 프로바이오틱스를 설탕 시럽과 섞어 벌들에게 먹였다. 2주간의 실험 끝에 연구진은 프로바이오틱스를 섭취한 벌들이 대조군보다 사망률이 20~40% 더 낮다는 것을 발견했다. 4종의 프로바이오틱스는 비슷한 효능을 보였다. 드롬 박사는 “우리 결과는 벌들의 장내 미생물총에 있는 세균이 노세마병을 치료하는 데 있어 상업적인 프로바이오틱스만큼 효과적일 수 있음을 보여준다. 매우 높은 감염률을 고려할 때 시험된 프로바이오틱스는 벌들에게 존재하는 곰팡이의 양을 줄이지 않았지만, 벌들이 더 잘 견딜 수 있도록 했다는 것이 중요하다”고 말했다. 연구진은 벌들의 미생물총에 존재하는 프로바이오틱스의 보호 특성을 이용해 노세마병에 대항하는 새로운 방법을 개발할 계획이다. 연구진은 “우리가 꿀벌 군집에서 시행한 시험들은 P. apium으로 불리는 특정 프로바이오틱스가 최적의 후보였다”면서 “또한 우리는 다른 잠재적인 미생물 유형을 확인했고 이제 벌들에서 노세마병을 치료하기 위한 프로바이오틱스 조합을 개발하기를 희망한다”고 말했다. 하지만 이 질병에 관한 진정한 해결책은 꿀벌들을 교란하는 스트레스의 원인을 확인하고 교정하는 것이라고 연구진은 결론지었다. 사진=signout / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영국의 기술 기업 다이슨(Dyson)은 신제품 ‘다이슨 퓨어 쿨™ 공기청정기’를 비롯한 무선청소기와 공기청정기가 한국천식알레르기협회로부터 알레르기 질환 예방 및 환경관리에 적합한 제품으로 인증받았다고 24일 밝혔다. 한국천식알레르기협회(Korea Asthma Allergy Foundation, KAF)는 2003년 설립되었으며, 현재 내과, 소아청소년과의 알레르기 전문의를 중심으로 현재 300여 명의 회원들이 활동하고 있는 전문 단체이다. 다이슨은 청소기 부문에서 이미 지난 2011년, 국내외 제품을 통틀어 최초로 협회의 인증을 받은 바 있다. 금번 ‘싸이클론 V10™ 무선청소기’가 추가되면서 다이슨의 유선청소기 네 개 모델(DC63, DC28C, CY22, CY23)과 기존 무선청소기 V6, V8을 비롯한 총 7개 라인업이 알레르기 질환 예방을 위한 환경관리에 적합한 제품임을 인증 받게 됐다. 연이어 받은 인증의 배경에는 변치않는 흡입력으로 미세한 먼지까지 빨아들이는 청소기의 흡입력도 중요하지만, 청소기 본체에서 먼지와 공기를 제대로 분리하여 걸러내는 기술이 큰 역할을 했다. 다이슨만의 싸이클론 기술이 흡입한 먼지를 효과적으로 공기와 분리해냄과 동시에 0.3마이크론 크기의 미세먼지까지 본체 내부에서 걸러내어 깨끗한 공기만을 본체 밖으로 배출하도록 돕기 때문이다. 또한, 이 싸이클론 기술을 통해 먼지 봉투를 없앨 수 있었고, 사용 시간 내내 변치 않는 흡입력을 구현할 수 있도록 하는 것이다. 청소기뿐만 아니라 신제품 ‘다이슨 퓨어 쿨™ 공기청정기’ 타워형 및 데스크형(TP04, DP04) 모델도 실내 미세먼지를 효과적으로 경감시키며, 호흡기 알레르기 질환 및 천식 악화 예방에 적합한 제품이라는 인증을 받았다. 보다 효과적인 실내 공기 관리를 위해 다이슨 퓨어 쿨™ 공기청정기는 3개의 센서를 탑재했다. 각각의 센서는 PM2.5 크기의 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOC) 및 이산화질소(NO₂) 등의 유해가스, 온도와 습도를 측정한다. 측정된 수치와 공기 정화 상태는 제품 전면부의LCD 창 및 어플리케이션에서 실시간으로 확인할 수 있으며, 어플리케이션을 통한 기기 제어도 가능하다. 원형으로 기기를 감싸고 있어 짧아 보이지만 9m 길이가 200번 접혀 봉인된 헤파 필터는 0.1마이크론 크기의 미세먼지까지 99.95% 잡아내며, (EN1822 기준H13-A 등급 헤파 필터)함께 탑재된 활성탄소 필터는 포름알데히드나 벤젠 등 유해가스를 제거하는 데 효과적이다. 감지와 정화를 비롯해 깨끗한 공기를 분사하는 능력 또한, 방 안 전체의 공기를 정화하는 데에 매우 중요하다. 다이슨 퓨어 쿨™ 공기청정기는 다이슨만의 에어 멀티플라이어™ 기술과 350° 회전 기능을 통해 초당 최대 290리터의 깨끗한 공기를 집안 구석 구석으로 분사한다. 또한 다이슨은 공기청정기의 실내 공기 정화 능력을 한층 까다롭게 시험한다. 다이슨의 엔지니어들은 실험 방식과 조건을 보다 현대의 주거 환경과 생활 방식에 맞도록 개선하여 공기청정기의 성능을 입증하는 것이다. 총 9개의 센서가 부착된 27m2크기의 실험실에서 오염원을 분사하여 공기청정기가 자동 운전 방식일 때 방 안 전체의 공기 정화 능력을 시험하는 방식으로 내부적으로는 '폴라 테스트(POLAR Test – Point Loading Auto Response Test)'라고 일컫는다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

중부대 창업동아리 ‘올인원(All in One)’팀이 ‘2018년도 공공기술 기반 시장연계 창업탐색 지원사업‘에 최종 선정됐다. 23일 중부대에 따르면 이 사업은 과학기술정보통신부와 한국연구재단 주관으로 대학 연구실 및 정부출연 연구소에서 나온 연구성과가 빠른시간에 시장에서 활용되도록 기술창업 교육을 지원하기 위해 만들어졌다. 선정된 팀은 7000만원 내외에서 국내 및 해외교육, 시작품 제작, 비즈니스 모델 설계, 멘토링 등 제반 지원을 받는다. ‘머슬-자이로(Muscle-Gyro)’ 시스템을 제안한 ‘올인원’팀은 1차 서면심사와 2차 영어발표심사를 거쳐 최종 60개 팀에 뽑혔다. ‘머슬자이로’는 운동처방사들이 육안으로 처방했던 기존 방식에서 벗어나 근육 부위에 자이로스코프 센서를 부착해 근육불균형 정도를 측정해 처방하는 시스템이다. 중부대 대학원에 재학중인 곽재근씨가 팀 대표를 맡고 장종우 박성민씨 등 학부 과정 4학년 2명이 팀원으로 참여했다. 이 대학 이흥식 교수는 자이로센서 응용 기술을 지원하고 김경한 교수는 운동처방기술 지원을 담당했다. 이 교수는 “대학 실험실에서 창안된 아이템의 제품화 및 사업화 과정을 진행 할 수 있는 유익한 기회”라며 “앞으로도 실험실에서의 연구개발 결과가 창업으로 이어질 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다”고 말했다. 중부대 창업교육센터에서는 학생들의 창업 아이템이 시장으로 연계될 수 있도록 체험형 교육을 지원하고 실전 마스터 프로그램을 운영하고 있다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

차세대 유전자 교정 기술 ‘크리스퍼 캐스9’(CRISPR-Cas9·이하 크리스퍼 유전자 가위)을 이용한 ‘슈퍼 초콜릿’ 탄생이 예고됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 농업과학 연구진은 곰팡이와 바이러스에 강해 멸종 위기를 낮출 수 있는 카카오나무를 연구하고 있으며, 여기에는 유전자 교정 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 사용될 것이라고 밝혔다. 카카오나무는 주로 열대지방에서 자라는데, 2050년에는 카카오나무를 병들게 하는 곰팡이와 바이러스로 인해 카카오나무가 멸종 위기에 처할 것이라는 전망까지 나온 상황이다. 카카오나무의 열매로 만드는 초콜릿은 커다란 시장 가치를 가지고 있음에도 매년 병충해로 수확 전 20~30%의 카카오 열매가 죽기 때문에 생산량에 제한이 있다. 연구진은 “카카오 열매를 죽이는 곰팡이 질병은 서아프리카의 한 농장 전체의 수확물을 없앨 수 있다”면서 “이러한 병충해는 지속적인 문제를 일으키기 때문에 질병 저항성을 개선하는 것은 연구자들의 우선 과제였다”고 밝혔다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위에서 그 대안을 찾았다. 이전 연구에서 ‘TcNPR3’으로 알려진 카카오나무 유전자가 식물의 질병 반응을 억제한다는 사실이 확인된 바 있다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 이 유전자를 나무에서 억제하면 질병 저항성이 높아질 것이라고 가정했다. 실제로 실험실에서 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 TcNPR3을 제거한 카카오나무를 실험한 결과 해당 유전자를 제거한 카카오나무의 잎이 질병에 더 큰 저항성을 보였다. 연구진은 “크리스퍼 유전자 가위 기술은 번식 촉진을 위한 새로운 도구를 제공할 뿐만 아니라 유전자 기능을 효율적으로 재편할 수 있는 방법을 제공한다”면서 “이를 통해 유전자를 변형시키고 식물에 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있다”고 설명했다. 이어 “지난 20년간 초콜릿의 생산량이 증가한 이유는 대부분 토지에 투자했기 때문이다. 하지만 토지나 물, 비료 및 기타 생산 요소에는 한계가 있다. 생산량의 향상을 위해서는 보다 강하고 질병에 잘 대처하는 식물이 필요하다”고 덧붙였다. 식물과학 분야에서 크리스퍼 유전자 가위의 사용 가능성을 최초로 입증한 이번 연구 결과는 식물 분야의 권위 있는 학술지인 ‘프런티어 인 플랜트 사이언스’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 유엔식량농업기구(FAO)가 2050년까지 전 세계 육류 소비량이 현재보다 70% 이상 증가하고, 현재 전 세계 온실가스 배출의 14.5%가 육류산업으로 인한 것이라고 예측하면서 실험실에 만드는 배양육, 이른바 ‘실험실 고기’가 주목을 받고 있다.미국 내에서 올해 안에 실험실 고기가 시판될 수 있을 것으로 전망됐지만 식품 안전 규제를 놓고 논란이 벌어지고 있어 쉽지 않을 전망이다. 13일 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 따르면 미국 내에서 실험실 고기 규제 담당주무부처를 놓고 의회와 법률전문가들 사이에서 논란이 되고 있다. 실험실 고기는 줄기세포 기술과 심장조직배양기술을 바탕으로 소, 돼지, 닭 등에서 세포를 떼어내 실험실에서 배양하는 고기를 말한다. 문제는 미국내 강력한 이익단체 중 하나인 미국축산협회가 “쇠고기와 고기는 전통적인 방식으로 태어나고 자라고 수확된 동물들에서 나온 것”으로 제한해 달라는 요청을 농무부에 보내면서 시작됐다. 그러나 농무부는 실험실 고기는 지금까지 본인들이 관리하고 있는 육류, 가금류, 계란 등과는 성격이 달라서 규제 영역이 아니라고 난색을 표하고 있다. 배양육은 실험실에서 만들어지기 때문에 신약과 건강보조식품 관리와 규제를 담당하는 FDA에서 관리해야 한다는 지적이 나오고 있지만 FDA는 최종 소비되는 상태가 ‘고기’이기 때문에 관리 대상이 아니라는 입장을 보이고 있다. 이 같은 분위기는 의회 내에서도 이어지고 있는 분위기라고 사이언스는 전하고 있다. 이에 대해 노스캐롤라이나주립대 토드 퀴켄 교수는 “배양육을 두고 현재 벌어지고 있는 논란은 새로운 제품의 양과 변화하는 기술 속도를 법과 제도가 못 따라가고 있는 현실을 그대로 보여주고 있다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 유전자 교정 기술 ‘크리스퍼 캐스9'(CRISPR-Cas9, 이하 크리스퍼 유전자 가위)을 이용한 '슈퍼 초콜릿' 탄생이 예고됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 농업과학 연구진은 곰팡이와 바이러스에 강해 멸종 위기를 낮출 수 있는 카카오나무를 연구하고 있으며, 여기에는 유전자 교정 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 사용될 것이라고 밝혔다. 일반적으로 카카오나무는 주로 열대지방에서 자라는데, 카카오나무를 병들게 하는 곰팡이와 바이러스로 인해 2050년경에는 카카오나무가 멸종위기에 처할 것이라는 전망까지 나오고 있다. 카카오나무의 열매로 만드는 초콜릿은 수 백 만 달러 규모의 시장가치를 가지고 있는데, 매년 병충해로 수확 전 20~30%의 카카오 열매가 죽기 때문에 생산량에 제한이 있었다. 연구진은 “카카오열매를 죽이는 곰팡이 질병은 서아프리카의 한 농장 전체의 수확물을 없앨 수 있다”면서 “이러한 병충해는 지속적인 문제를 일으키기 때문에 질병 저항성을 개선하는 것은 연구자들의 우선 과제였다”고 밝혔다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위에서 그 가능성을 찾았다. 이전 연구에서 ‘TcNPR3’으로 알려진 카카오나무 유전자가 식물의 질병 반응을 억제한다는 사실을 확인한 바 있다. 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 이 유전자를 나무에서 억제하면 질병 저항성이 높아질 것이라고 가정했다. 실제로 실험실에서 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 TcNPR3를 제거한 카카오나무를 실험한 결과, 해당 유전자를 제외한 카카오나무의 잎은 질병에 더 큰 저항성을 보였다. 연구진은 “크리스퍼 유전자 가위 기술은 번식 촉진을 위한 새로운 도구를 제공할뿐만 아니라 유전자 기능을 효율적으로 재편할 수 있는 방법을 제공한다”면서 “이를 통해 유전자를 변형시키고 식물에 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있다”고 설명했다. 이어 “지난 20년간 초콜릿의 생산량이 증가한 이유는 대부분 토지에 투자했기 때문이다. 하지만 토지나 물, 비료 및 기타 생산 요소에는 한계가 있다. 생산량의 향상을 위해서는 보다 강하고 질병에 잘 대처하는 식물이 필요하다”고 덧붙였다. 식물과학분야에서 크리스퍼 유전자 가위의 사용 가능성을 최초로 입증한 이번 연구결과는 식물 분야의 권위 있는 학술지인 ‘프론티어 인 플랜트 사이언스’(Frontiers in Plant Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

中 연구진 정수 필터 개발에 영향 앨런 튜링(1912~1954)이라는 이름을 들으면 많은 사람들이 떠올리는 이미지는 아이폰 제작사인 애플의 베어 문 사과 로고와 2015년 초 개봉한 영화 ‘이미테이션 게임’일 것입니다.많은 사람이 튜링의 삶과 업적을 알게 된 것은 영화 덕분이었던 것 같습니다. 영국 TV 시리즈 ‘셜록’ 주인공인 베네딕트 컴버배치가 튜링을 연기하면서 더 관심을 끌었던 것 같습니다. 튜링을 잘 알고 있다고 하더라도 제2차 세계대전 당시 연합국을 골탕 먹이고 있던 나치 독일의 난공불락 암호 ‘에니그마’를 풀어낸 암호해독가, 현대 컴퓨터공학과 정보공학의 기본이론을 대부분 만들어 낸 컴퓨터 과학의 아버지, 동성애자라는 이유로 독이 든 사과를 베어 물고 자살을 선택한 천재 수학자 정도가 고작일 것입니다. 그렇지만 그가 수리생물학 발전에도 상당한 영향을 미쳤다는 사실은 많이 알려지지 않았습니다. 비운의 천재 튜링이 남긴 중요한 업적 중 하나인 수리생물학 연구를 다시 주목받게 만든 연구성과가 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 이번 주 판(4일자)에 실렸습니다. 중국 저장대 화학·생물공학대와 국가 수(水)분리막공학연구센터 공동연구진은 물속 염분을 기존 정수 필터보다 3배가량 빨리 제거할 수 있는 분리막을 개발한 것입니다. 이번에 개발한 분리막은 관 형태의 가느다란 가닥이 한데 모여 있는 나노구조를 띠고 있습니다. 튜링이 세상을 떠나기 2년 전인 1952년 유일하게 남긴 수리생물학 논문에서 제시한 ‘튜링 구조’를 가장 정교하게 만들어 낸 것이라는 평가를 받고 있습니다. 1952년 초 영국왕립학회에서 발행하는 생물학회지에 발표된 ‘형태 발생의 화학적 근거’라는 논문은 튜링의 마지막 연구성과이기도 합니다. 1952년은 튜링이 동성애 혐의로 영국 경찰에 체포돼 유죄 판결을 받고 화학적 처치를 받던 힘든 시기였음에도 불구하고 아직 주목받지 못했던 수리생물학이라는 신생학문 분야에서 중요한 업적을 남긴 것입니다. 논문에서 튜링은 배아 세포들이 팔, 다리, 뼈, 각종 기관 등 구조를 형성하는 과정에 대한 수학모델을 제시했습니다. 형태 발생 과정에서 서로 다른 물질들은 지속적으로 반응하면서 다른 속도로 확산되고 있기 때문에 점이나 띠 모양의 독특한 패턴을 만들어 기관을 형성한다는 것입니다. 이 같은 원리를 응용한 튜링 구조를 실험실에서 합성하려는 시도들은 번번이 실패해 과연 실제 세포나 생체에서 이런 현상이 일어나는지에 대해서는 과학계에서는 논란이 돼 왔다고 합니다. 그런데 저장대 연구팀은 폴리비닐알코올과 피페라진이라는 물질을 섞어 확산속도에 차이를 만들어 전자현미경으로만 볼 수 있는 튜링패턴을 닮은 나노구조를 만들어 낸 것입니다. 연구진은 튜링패턴을 구현하는 데 연구 목적을 두고 있었지만 이것이 정수막 기능까지 할 수 있다는 사실은 나중에 알게 됐다고 합니다. 연구팀에 따르면 튜링 필터는 물속 염분을 절반으로 감소시키는 데 기존 필터들보다 시간이 3분의1밖에 걸리지 않아 해수담수화 시설에도 유용하게 쓰일 것으로 기대하고 있습니다. 단명한 천재 과학자들이 그랬듯이 튜링 역시 살아 있을 때보다 죽은 뒤 더 높이 평가받고 있습니다. 이번처럼 아무도 예상하지 못했던 수리생물학 분야에서까지 말입니다. 튜링이 단명한 이유는 ‘나와 다름’을 ‘틀림’으로 보는 시각 때문이었습니다. 다양성을 존중하자는 목소리는 점점 힘을 얻어가고 있지만 여전히 ‘다름’과 ‘틀림’이 같다고 생각하고 ‘나와 다른 너는 적’이라는 적대적 관점을 갖고 있는 이들도 많습니다. 튜링의 업적을 보면서 나 스스로도 ‘다름’을 ‘틀림’으로 생각하고 있는 것 아닌가 반성해 봐야겠습니다. edmondy@seoul.co.kr

‘엑시트’ 최태준이 첫 등장부터 강렬한 눈도장을 찍었다.지난달 30일 방송된 SBS 특집드라마 ‘엑시트’에서는 최태준이 캐피탈 일용직 도강수 역을 맡아 벼랑 끝에 내몰린 처절한 삶을 리얼하게 그려냈다. 이날 최태준은 고달픈 삶을 살아가는 인물의 처절함을 제대로 보여줬다. 등장부터 사채업자이자 상사인 황태복(박호산 분)과 대립각을 세웠는데, 기 싸움을하는 것도 잠시 자신의 처지를 깨닫고는 곧 바로 숨죽이는 디테일한 연기로 삶의 무게를 그대로 녹여냈다. 특히 이런 모습은 최태준의 삶이 얼마나 비참하고 힘든 상황인지를 짐작할 수 있게 만들었다. 더불어 세상에 하나뿐인 버팀목인 아버지를 향한 애정 담긴 증오를 제대로 표현했다. 그 동안 참아오던 울분을 폭발시키며 분노하는 모습은 얼마나 외롭고 힘든 삶을 살고 있는지 느낄 수 있게 했다. 여기서 최태준의 연기력이 빛을 발했다. 그동안 다정다감한 스윗한 매력을 보여줬던 최태준이 처절하고 비참한 감정 열연까지 완벽히 소화하며, 스펙트럼 넓은 배우임을 제대로 입증한 것. 뿐만 아니라 극에 달한 분노에 눈시울을 붉히는 눈빛연기는 눈길을 사로잡기 충분했다. 그런가 하면 행복해지는 게 꿈이라고 밝혔던 최태준이 행복해 질 수 있는 가상 실험에 참여하는 모습이 그려졌다. 하지만 끝내 실험 참가 계약서에 서명을 하지 못했다. 이후 뒤늦게 실험실을 다시 찾아갔지만 참가비 3억 요구에 포기할 수밖에 없는 상황이 이어져 안타까움을 자아냈다. 그러나 반전이 이어졌다. 실험실 안에 누워있는 최태준의 모습이 포착된 것. 과연 최태준에게 무슨 일이 일어난 것인지 궁금증이 한껏 증폭된다. 한편, SBS 특집드라마 ‘엑시트’는 1일 오후 10시에 방송된다. 사진=SBS ‘엑시트’ 방송 캡처 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

지난 밤 꾼 꿈이 생각나지 않을 때, 꿈을 다시 기억해내는데 도움이 되는 영양소가 있다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 호주 애들레이드대학 연구진은 호주 전역에 거주하는 18~40세 성인 100명을 대상으로 연구를 진행했다. 이들이 자신의 꿈을 얼마나 자주, 명확하게 기억하는지 등을 우선적으로 조사한 뒤 이후 5일 동안 취침 전 비타민 B6 240㎎을 복용하게 했다. 그 결과 5일 뒤 실험 참가자들은 자신의 꿈을 기억해내는 능력이 64% 향상된 것이 확인됐다. 연구진은 비타민 B6와 꿈을 다시 기억해내는 능력의 정확한 매커니즘은 밝혀지지 않았지만, 비타민B6 속 아미노산이 우리 뇌에서 감정 및 수면과 연관된 화학적 물질로 전환돼 꿈을 기억해내는데 도움을 주는 것으로 추측했다. 연구진이 꿈을 다시 기억해내는 것에 초점을 맞춘 연구를 진행한 이유는 이것이 악몽이나 포비아(혐오증) 등의 심리적 장애를 극복하는데 도움이 되기 때문이다. 이는 일종의 자각몽(루시드 드림) 효과와도 유사하다는 것이 연구진의 설명이다. 자각몽은 스스로 꿈을 꾸고 있다는 사실을 자각하게 되는 꿈을 말한다. 꿈을 꾸고 있다는 사실을 인지하기 때문에 꿈의 내용을 다소 통제할 수 있으며, 잠에서 깬 이후에 꿈을 생생히 기억할 수 있다. 일부 학자들은 자각몽의 존재를 인정하고 자각몽에 긍정적 효과가 있다고 주장한다. 미국 시카고대학 수면실험실의 스티븐 라버지는 “자각몽은 자기계발, 자존심 강화 등 정신 건강을 강화해줄 잠재력을 지녔다”고 평가했다. 애들레이드대학 연구진 역시 꿈을 꾸고 기억하는 것이 악몽을 이겨내는데 도움을 줄 뿐만 아니라, 운동능력 등을 향상시키고 더 나아가 육체적 트라우마를 극복하는데에도 도움을 줄 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 덴홀름 에스파이 박사는 “사람들이 일생동안 꿈을 꾸는 시간은 평균 6년 가까이에 달한다”면서 “자각몽의 효과를 보기 위해서는 우선 자신의 꿈을 다시 기억해내는 것이 매우 중요하다”고 설명했다. 연구진이 실험참가자에게 사용한 비타민B6 240mg은 바나나 558개를 먹어야만 섭취 가능한 많은 양이다. 일반적으로 당도가 높은 과일에는 약 0.43㎎이, 참치 78g에는 0.84㎎의 비타민B6가 함유돼 있다. 연구진은 비타민B6를 꾸준히 섭취하는 것이 꿈을 보다 선명하게 기억하고 이를 통해 다양한 효과를 볼 수 있는 방법이라고 강조했다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 ‘지각과 운동기술‘(Perceptual and Motor Skills) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr