국내 연구진이 남극에서 자생하는 식물의 유전자를 이용해 추위와 가뭄에 강한 벼 품종을 개발해 주목받고 있다. 극지연구소와 연세대 생물학과 공동연구팀은 춥고 건조한 남극에서 꽃을 피우는 ‘남극좀새풀’이라는 식물에서 추출한 유전자를 이용해 극한 환경에서도 생존할 수 있는 벼 품종을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘식물 및 세포 생리학’ 1월호에 실렸다. 남극좀새풀은 0도에서도 광합성 능력을 30% 이상 유지하고 건조한 상황에서도 광합성이 가능해 자연재해나 기후변화에 따른 작물피해를 막아줄 수 있는 유전자원으로 주목받아왔다. 연구팀은 이런 남극좀새풀 유전자를 분석한 결과 ‘GolS2’ 유전자가 극한 환경에서 식물의 생장에 도움을 주는 것을 발견하고 이를 벼의 유전자에 삽입해 형질을 바꾸는 실험을 실시했다. GolS2 유전자를 가진 벼는 일반적으로 벼가 자라는 기온에서는 성장에 별 차이를 보이지 않았지만 냉해피해가 발생하는 저온에서는 일반 벼보다 생존율이 5배나 높은 것으로 나타났다. 기온이 4도인 환경을 만들어 생존율을 관찰한 결과 형질전환 벼는 54%, 일반 벼는 11%가 생존하는 것으로 확인된 것이다. 또 9일 동안 물을 주지 않는 가뭄 환경에서의 생존율도 형질전환 벼는 30%, 일반 벼는 10%로 3배 가량 높은 것으로 나타났다. 지금까지 극한상황에서 생존하기 위한 벼의 형질전환 실험은 저온이나 건조상황 중 하나에만 작용했는데 GolS2 유전자를 이용한 형질전환 벼는 두 가지 복합적 상황에서 모두 내성을 가진 것으로 확인됐다. 연구팀은 춥고 건조한 상황에서 형질전환 벼를 분석한 결과 세포 내부에 활성산소를 줄이는 올리고당 함량이 증가한 것을 확인했다. 연구를 이끈 이형석 극지연구소 책임연구원은 “GolS2 유전자가 식물 생장환경이 나빠져 스트레스를 받을 때 세포 내 당 함량을 늘려 극복하는 것으로 해석된다”며 “극지식물의 유전자원이 냉해와 가뭄을 이겨내고 농작물의 생산성을 높이는데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가축이 내뿜는 탄소배출량 전체의 10% 식습관 변화 이어 ‘기후변화 책임’ 가세美·유럽 선진국 육류 소비 정점 뒤 꺾여 中도 1인당 돼지소비량 32.9→ 29.3㎏로 대체육류 시장규모는 5년새 78.5% 급증 “환경 피해·자원 부족… 축산업도 줄여야 결국 육식 대신 대체육류가 식탁 오를 것” 월스트리트저널(WSJ)은 곧 나올 갤럽의 신년 여론조사 자료를 인용해 지난해 미국인의 23%가 이전보다 고기를 덜 먹은 것으로 나타났다고 지난 1일 보도했다. ‘건강을 위해 새해에는 고기를 줄여볼까’라고 생각하는 이들이 적지 않지만, 이 같은 육식에 대한 고민은 비단 개인만의 문제가 아니다. 식생활의 변화, 동물복지에 대한 관심, 지구온난화 대응의 필요성이 제기되며 자연스럽게 전 세계가 이제 육식의 종말을 맞는 것 아니냐는 전망이 나오고 있기 때문이다.●800년 된 英런던 육류시장선 육식반대 시위 영국 런던의 대표적인 육류 거래 시장인 스미스필드 시장은 800년 역사를 자랑한다. 두 달 전 이 시장 앞에서는 육식 반대 시위가 벌어지며 이목을 끌었다. 밤사이 나타난 시위대는 중세시대부터 육류를 팔았던 유서 깊은 시장에서 “채식이 미래다”, “동물 학살을 멈춰라” 등의 구호를 외치는 진풍경을 연출했다. 영국 파이낸셜타임스(FT)는 환경단체 ‘멸종저항’이 주도한 스미스필드 반(反)육식 시위를 보도하며 선진국을 중심으로 육류 소비가 정점을 찍고 있는 징후가 보인다고 최근 보도했다. 최근 몇 년 사이 세계 각국의 농축산 관련 통계를 보면 미국과 유럽에서는 육류 소비가 예전 같지 않음을 확인할 수 있다. 경제협력개발기구(OECD)에 따르면 2018년 미국의 소고기 소비는 1인당 26.1㎏으로 2017년(26.0㎏)보다 0.1㎏ 늘었다. 2016년 25.4㎏에서 2017년 0.6㎏ 늘어난 것과 비교하면 증가 추이가 기울고 있음이 확인된다. 이는 1990년대(1991~2000년) 미국인 1인당 연평균 소고기 소비량이 30.58㎏이었던 것과 비교하면 감소 추이가 더욱 확연하게 대비된다. 1인당 연간 돼지고기 소비량 역시 2016년과 2017년 22.9㎏으로 변동이 없었고, 지난해 소비량은 23.0㎏ 수준으로 증가 추이가 완만했다. FT는 미국의 슈퍼마켓 체인점 홀푸드마켓의 조사를 인용해 지난해 크리스마스 시즌 때 미국에서 제공된 성탄절 만찬 가운데 15%는 육류가 없는 것으로 나타났다고 전했다. 식품업체와 음식점들이 앞다워 ‘육류 프리’ 식품을 출시한 데 따른 결과였다. OECD가 유럽연합(EU) 국민의 육류 소비량을 집계하기 시작한 2000년부터 2019년까지 20년의 통계를 보면 유럽 역시 육류 소비가 크게 증가할 가능성은 높아 보이지 않는다. 지난해 EU 국민의 소고기와 가금류, 돼지고기 연평균 소비량은 각각 10.7㎏, 23.1㎏, 34.6㎏으로 전년보다 감소했다. 2018년에는 각각 10.8㎏, 23.6㎏, 35.5㎏이 소비됐었다. 소고기의 경우 전반기 10년(2000~2009년) 동안 EU 국민 1인당 소비량은 연평균 11.89㎏이었지만, 그다음 10년(2010~2019년)의 소비량은 연평균 10.67㎏으로 줄어들었다. EU 국민은 2011년부터 1년에 소고기를 11㎏ 미만으로 먹기 시작해 2019년까지 그 이상을 먹지 않고 있다. ●“2030년 소·돼지서 나온 탄소가 50%” 경고 과거에는 다이어트나 고혈압 등 건강문제로 식습관을 바꾸는 계기가 육식 소비를 감소시켰지만, 최근 몇 년 사이에는 축산업이 기후변화에 미치는 영향이 더욱 주목받고 있다. 당장 앞서 소개한 ‘멸종저항’의 스미스필드 시위는 육식이 건강에서 환경 이슈로 바뀐 상징적인 장면이었다. 유엔 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)의 최근 보고서에 따르면 가축이 전 세계 탄소배출량에서 차지하는 비중은 약 10%나 된다. 축산을 위한 거대한 방목지 조성으로 산림생태계가 훼손될 뿐 아니라 가축이 내뿜는 상당량의 메탄이 지구온난화에까지 영향을 미친다. 지난달 하버드대 로스쿨 헬렌 와트 교수 등은 국제 학술지 ‘랜싯 플래니터리 헬스’에 보낸 서한에서 축산업이 현재와 같이 유지된다면 2030년 축산에서 배출되는 탄소가 전체의 절반에 육박할 수 있다고도 경고했다.육식 소비 감소는 이른바 ‘가짜고기’로 불리는 대체 육류의 인기로 이어졌다. 비욘드미트, 임파서블버거 등 식물성 대체육류 시장의 규모는 2019년 10억 달러(약 1조 1675억)원 수준으로, 2014년(5억 8600만 달러)과 비교해 78.5%가 늘었다고 WSJ은 보도했다. 주간 이코노미스트는 지난달 “부유한 국가에서는 (스테이크나 양고기 같은) ‘붉은 고기’보다 닭고기의 인기가 많아지며 이른바 ‘치킨노믹스’가 큰 비즈니스가 되고 있다”면서 “그럼에도 모든 육류의 생산이 환경에 미칠 피해에 대한 우려가 커지며 틈새시장이던 식물성 육류사업이 산업의 주류로 성장하고 있다”고 진단했다. ●개도국도 고기 안 먹는다 미국이나 유럽과 달리 중국을 비롯한 개발도상국은 여전히 더 많은 고기를 섭취할 가능성이 있다. 이들 국가에서는 과거 우리나라처럼 고기를 먹는다는 것이 부의 상징으로 인식되고 있기 때문이다. 예컨대 중국은 지난해 1인당 전체 육류 소비량이 미국의 절반에도 미치지 못했지만, 14억명에 이르는 인구 덕에 전 세계 육류 소비의 3분의1을 차지하고 있다. 하지만 FT는 비만 인구 증가에 대한 중앙정부의 우려와 향후 인구 감소 가능성 등으로 결국 중국인들도 육식을 멀리할 것이라고 내다봤다. 이 같은 전망을 뒷받침하는 근거 중 하나는 돼지고기 소비량이다. 중국은 1인당 돼지고기 소비량이 2014년 32.9㎏으로 정점을 찍은 뒤 계속 줄어들어 지난해 29.3㎏까지 감소했다. 이는 지난 10년 가운데 가장 적은 소비량이다. FT는 “중국이 아프리카 돼지열병의 영향으로 돼지고기 소비량이 감소했지만, 이미 전부터 소비 수준은 한 단계 낮아져 있었다”고 전했다. 일각에서는 돼지열병 사태로 중국도 미국·유럽과 같이 대체육류 소비에 눈을 돌릴 것이란 전망을 제기한다. 실제 홍콩의 유기농 업체 ‘그린커먼’이 생산한 대체육류 ‘옴니포그’는 싱가포르, 대만 등에 이어 지난달 중국에서도 출시됐다. 2020년에는 ‘육식의 종말’이 더욱 가속화될까. 글로벌 컨설팅업체 AT 키어니의 베하이지 엘 레이즈는 “기후변화뿐만 아니라 자원의 한정 때문에 인류는 축산을 무한정 계속할 수 없다”면서 “결국 수요를 충족시킬 수 있는 유일한 방법은 대체육류”라고 말했다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr ■ 외식, 육식보다 탄소 발생 2.8배 많아… “환경 지키려면 줄여라” 외식이 육식보다 지구온난화의 더 큰 원인이라는 연구결과가 나왔다고 마켓워치가 지난달 30일(현지시간) 보도했다. 영국 셰필드대와 일본 교토 종합지구환경학연구소(RIHN)가 일본 47개 지역 6만여 가구의 식생활에 따른 탄소발자국(개인·단체가 직간접적으로 발생시키는 온실가스 총량)을 분석한 결과 외식으로 인한 탄소 발생은 연평균 770㎏으로 280㎏ 수준인 육식보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 결국 외식보다는 가정에서, 육식보다는 채식 비중을 높이는 것이 환경을 위한 식생활이 될 수 있다는 의미다. 이번 연구의 저자인 가네모토 게이치로 RIHN 부교수는 “탄소발자국을 줄이려면 식습관이 달라져야 한다”면서 “더욱 진보적인 제도를 원한다면 탄소세 도입보다는 술이나 단 음식을 (줄이는 것을) 목표로 하는 게 더 현명할 수 있다”고 조언했다.

외식이 육식보다 지구온난화의 더 큰 원인이라는 연구결과가 나왔다고 마켓워치가 지난달 30일(현지시간) 보도했다. 영국 셰필드대와 일본 교토 종합지구환경학연구소(RIHN)가 일본 47개 지역 6만여 가구의 식생활에 따른 탄소발자국(개인·단체가 직간접적으로 발생시키는 온실가스 총량)을 분석한 결과 외식으로 인한 탄소 발생은 연평균 770㎏으로 280㎏ 수준인 육식보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 결국 외식보다는 가정에서, 육식보다는 채식 비중을 높이는 것이 환경을 위한 식생활이 될 수 있다는 의미다. 이번 연구의 저자인 가네모토 게이치로 RIHN 부교수는 “탄소발자국을 줄이려면 식습관이 달라져야 한다”면서 “더욱 진보적인 제도를 원한다면 탄소세 도입보다는 술이나 단 음식을 (줄이는 것을) 목표로 하는 게 더 현명할 수 있다”고 조언했다.

소득이 높고 학력이 높을수록 가짜뉴스에 노출될 위험이 더 높다? 고려대 염정윤, 정세훈 교수가 한국언론학회에서 발표한 논문 ‘가짜뉴스 노출과 전파에 영향을 미치는 요인’이 일반적인 통념과 달리 고소득, 고학력 그룹이 저소득, 저학력 그룹에 비해 가짜뉴스에 노출될 가능성이 높음을 밝혀 화제다. 국내 대표 학술논문 플랫폼 디비피아(DBpia)가 지식누림 코너에서 추천한 이 논문은 어떤 그룹이 가짜뉴스에 노출될 가능성이 높은지, 가짜뉴스의 전파에는 어떤 요인이 작용하는지, 가짜뉴스의 노출과 전파요인을 설문조사를 통해 분석한다. 논문에 따르면, 남성일수록, 연령이 낮을수록, 학력과 소득이 높을수록, 정치 성향이 진보적일수록, 외향적이며 개방적인 사람일수록 가짜뉴스에 대한 취약도가 높다. 게다가 가짜뉴스가 관계형성을 위한 수단으로 사용되며 확산된다는 것을 밝힌 대목도 흥미롭다. 논문은 가짜뉴스 전파요인을 분석하며 친구들과의 의사소통을 위하거나 사람들과 더 깊이 대화할 수 있는 화제를 위해서, 남들에게 정보를 빨리 수집한다는 인상을 심어주기 위한 수단으로 사람들이 가짜뉴스를 전파하는 경향이 있다고 결론에서 밝혔다.또한 지식누림에서 소개된 논문 중 ‘가짜뉴스에 대한 인식과 팩트체크 효과 연구’는 법적 수단 보다 팩트체크의 방법으로 가짜뉴스를 자율적으로 규제할 수 있다는 언론인들의 주장에 힘을 실어줄 논문으로 보인다. 논문에 따르면, 아무리 내 신념과 동일한 가짜뉴스라도 팩트체크의 방법으로 충분히 설득될 수 있다는 것을 통계적으로 증명해 내고 있다. 특히 논문은 결론에서 팩트체크의 화자가 우호적이냐 비우호적이냐에 관계없이 적절한 근거를 제시하기만 하면 설득될 수 있다는 것은 눈길을 끄는 대목이다. 한편 유튜브와 트위터에서 가짜뉴스의 확산 매커니즘을 연구한 “유튜브 상의 허위정보 소비 실태 및 확산 메커니즘 생태계 연구” “트위터는 어떻게 가짜뉴스를 유통시키는가?”도 주목할 만하다. 이 논문을 비롯, 디비피아는 논문읽기 확산을 위해 마련된 지식누림 코너에서 가짜뉴스의 원인과 영향, 해법과 한계를 연구한 우수논문 10편을 1월 6일부터 2월 29일까지 원문전문을 공개한다. 논문들은 ▲가짜뉴스의 개념과 확산요인 ▲소셜미디어에서의 가짜뉴스 유통 실태 ▲각국의 가짜뉴스 방지법과 한계 ▲IT기술과 저널리즘 차원의 가짜뉴스 해결방법 등을 다루고 있으며, 디비피아 홈페이지 회원으로 가입하면 누구나 자유롭게 논문을 다운로드 할 수 있다. 이와 관련 디비피아 관계자는 “가짜뉴스를 연구한 우수논문을 추천받는 과정에서 일반 통념, 상식과 다른 연구결과를 확인하고 놀랐다“며 “지식누림 추천논문이 사회이슈에 대한 정확하고 폭넓은 지식을 쌓는데 도움이 되길 바란다”고 기대를 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

비싸고 후기 좋은 화장품, 내게도 과연 좋기만 할까? 화장품이 알레르기 접촉성 피부염 등을 유발하는 경로가 과학적으로 밝혀졌다. 미국 하버드대학 의과대학의 병원인 보스턴의 브리검앤우먼 병원과 컬럼비아대학 공동 연구진에 따르면 여성이 하루 동안 바르는 화장품 종류는 평균 12종이며, 여기에는 대략 168가지의 화학성분이 포함돼 있다. 이전까지 페이스크림뿐만 아니라 로션이나 바디워시, 샴푸와 치약 등 광범위한 화장품류와 생활용품이 발진과 홍조, 두드러기 등의 증상을 보이는 알레르기 접촉성 피부염을 유발하는 정확한 경로는 밝혀진 바가 없다. 연구진은 처방전 없이 합법적으로 판매되는 화장품류에서 덩굴옻나무와 마찬가지로 피부 가려움과 발진을 유발하는 성분이 포함돼 있으며, 이러한 성분이 알레르기 피부염을 유발한다고 설명했다. 일단 화장품을 사용한 직후 특정 성분이 면역시스템의 T세포가 이를 ‘외부물질’로 인지하면서 알레르기 반응이 시작된다. T세포는 아주 적은 양의 화학성분에도 반응할 수 있으며, 문제의 화학성분은 스스로 피부를 보호하기 위해 분비되는 면역성의 단백질과 결합해 또 다른 화학반응을 일으킨다. 연구진은 인간 세포의 조직 배양을 통해 실험한 결과, 알레르기 접촉성 피부염을 유발하는 일반적인 화학물질이 ‘CD1a’라는 단백질 분자에 결합해 T세포를 활성화시킨다는 사실을 확인했다. 일반적으로 CD1계열의 단백질은 지질과 당질 항원을 T세포에 전달하는 역할을 한다. 연구진은 CD1a 분석을 통해 T세포를 활성화시키는 12가지 화학물질을 확인했다. 여기에는 ‘페루 발삼’(Balsam of Peru)와 파르네솔(farnesol)이 포함돼 있다. 페루 발삼은 식물에서 추출된 천연수지의 하나로 국소보호제나 윤할제로 쓰이며, 향료 성분이 함유돼 있다. 연구진은 페루 발삼에 함유된 벤질 벤조에이트와 벤질 신나메이트가 주된 알레르기 유발 성분이라고 설명했다. 파르네솔은 아카시아의 꽃, 계피유 등에서 추출되며 은은한 향내가 있어 역시 향료의 원료로 쓰는 액체 알코올 성분이다. 페이스 크림뿐만 아니라 스킨이라 치약, 향수 등의 원료 중 하나다. 연구진은 이러한 일부 화학물질이 T세포를 활성화 시키고 피부 세포의 자연지방을 제거해 발진 등 알레르기 접촉성 피부염을 유발할 수 있다고 설명했다. 다만 이러한 과정이 알레르기 환자에게 어떻게 작용하는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다. 현재 알레르기 접촉성 피부염을 막는 유일한 방법은 문제가 되는 화학물질과의 접촉을 피하는 것 뿐이다. 국소 연고가 발진을 진정시키는데 도움이 되며, 심한 경우 특수 스테로이드나 면역계를 억제하는 항염증제 등을 처방받을 수 있다. 이번 연구결과는 사이언스 면역학(Science Immunology) 3일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘새로운 10년’(decade)이 시작되는 2020년에 대해 과학계는 기대와 우려가 크다. 세계 과학기술정책을 보이지 않게 좌지우지하는 미국에서는 오는 11월 대선이 예정돼 있다. 도널드 트럼프 대통령은 취임 이후 기후변화와 지속가능한 생태환경 연구에 대해 애써 무시하는 분위기와 함께 백신에 대한 불신 같은 반과학적 태도까지 보여 트럼프가 재선될 경우 이 같은 분위기는 더 가속화될 것으로 과학자들은 우려하고 있다. 브렉시트를 눈 앞에 두고 있는 영국에서 활동하고 있는 과학자들은 유럽연합에서 제공되는 연구보조금과 연구자들이 이탈해 과학 기반이 약해질 것을 걱정하고 있는 상황이다. 그러나 암흑물질 탐지부터 유전자가위 기술, 생물다양성 확보를 위한 새로운 노력까지 다양한 연구성과가 나오는 놀라운 한 해가 될 것으로도 기대하고 있는 상황이다. ●생물 다양성확보와 기후변화에 대한 티핑포인트 올해는 ‘아이치 전략목표’라고 불리는 세계생물다양성 목표를 달성해야 하는 해인 만큼 멸종위기 종의 생물을 보호하고 지속가능한 발전을 위한 새로운 전략과 성과가 나와야 할 때라고 과학계는 보고 있다. 아이치 전략목표는 2011년부터 2020년까지 생물다양성 확보를 위해 세계 각국이 수행해야 할 20여가지 방안인데 지난 10년 동안 사실상 진척이 전혀 없었다는 비판을 받아왔다. 이 같은 비판에 직면한 세계 각국은 오는 10월 중국 쿤밍에서 열리는 생물다양성 협약을 좀 더 현실성 있게 개정하고 실질적 결과를 도출하도록 압력을 받을 것으로 보인다. 또 온실가스 배출에 있어서도 중국과 함께 G2 국가로 꼽히는 미국이 기후변화 정책에 있어서 어떤 태도 변화를 보일지 결정적 시점이 올해라는데는 많은 전문가들 사이에서 이견이 없다. 트럼프 대통령은 취임 이후 지속적으로 화석연료 배출량 감축에 대해 반대 입장을 보이고 있는 가운데 올 11월 미국 대선에서 트럼프 대통령이 재선될 경우 지구온난화를 막을 수 없게 될 것으로 보인다.얼마전 국내에서도 국가보안기관인 원자력연구원 연구원 모집에 중국유학생이 지원해 최종합격한 것으로 알려져 논란이 된 바 있다. 이 같은 고민은 국내 이외에서도 고민꺼리로 떠오르고 있다. 미국에서도 기술 유출에 우려해 국가안보와 국제경쟁력을 손상시킬 수 있는 정보를 다루는 일부 연방기관에서는 중국과의 교류 및 인재 모집을 제한하겠다고 밝히기도 했다. 개방성을 강조하는 학계에서는 이에 대해 반발하고 있지만 많은 국가들이 학문의 개방성과 국가안보의 균형을 잘 유지할 수 있는 방법을 찾기 위해 골머리를 앓고 있다. ●크리스퍼 유전자 가위를 이용한 임상결과 나올까 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전자 편집으로 암과 유전자 질환에 대한 실질적 임상결과가 올해 나올 수 있을 것으로 기대되고 있다. 미국 내에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 면역세포인 T세포에서 3개 유전자를 비활성화시킨 다음 암환자 몸에 삽입한 결과 암세포 성장을 막고 환자의 수명을 연장시키는데 도움이 된다는 소규모 임상시험 결과를 내놓기도 했다. 미국에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 실명 유전자를 갖고 있는 사람들의 시력을 회복시키는 임상시험이 진행되고 있다. 중국에서는 2018년 말 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집된 아기를 탄생시켜 논란이 되기도 했지만 그 이후로도 유전자 가위기술을 이용해 다양한 시도가 되고 있다. 헤모글로빈 유전자를 편집해 겸상세포 장애나 빈혈환자를 치료하려는 시도가 대표적이다.또 최근 DNA 뿐만 아니라 단백질에 대한 분석 방법이 개선되면서 고고학 분야에서 다양한 발견이 올해도 쏟아져 나올 것으로 기대되고 있다. 단백질 분석법을 이용하면 DNA 분석에서 찾을 수 없었던 식습관이나 생활환경 등을 더 손쉽게 파악할 수 있게 된다. ●우주의 수수께끼 풀고 새로운 슈퍼컴퓨터 등장 기대 유령입자로 알려진 중성미자를 발견하기 위해 일본이 지하 1000m 지점에 설치한 실험물리학 시설인 ‘슈퍼카미오칸데’ 의 감도를 높이는 시도가 올 봄 진행될 계획이다. 연구팀은 조만간 중성미자 검출을 위한 수조에 원자번호 64번의 희토류 원소인 가돌리늄을 넣어 탐지 감도를 높이겠다고 밝혔다. 우주탄생의 실마리를 풀어내기 위한 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데는 일본에 두 번의 노벨물리학상을 안겨준 실험시설이기도 하다. 일본 과학자들은 슈퍼카미오칸데의 감도를 높이는 한편 지금보다 10배 이상 큰 하이퍼카미오칸데 건설을 올해 시작할 계획이다. 또 세계 최대 지하실험실로 알려진 이탈리아 그랑사소 국립연구소와 미국 스탠포드 지하연구시설에서는 우주의 약 25%를 차지하는 것으로 알려진 암흑물질 후보인 윔프 검출과 관련해 올해 새로운 연구결과를 전해올 것으로 기대되고 있다.슈퍼컴퓨터 분야의 새로운 전환점이 될 것이라고 알려진 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 올해 중국에서 개발될 것으로 예상되고 있다. ‘텐허-3’으로 명명된 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 초당 100경 번 연산이 가능하다. 미국과 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁에 나선 중국이 앞서나가는 계기가 될 것으로 보인다. 이 밖에도 미국식품의약청(FDA)는 알츠하이머 치매의 베타아밀로이드 단백질을 타겟으로 하는 약물 ‘아두카누맙’을 처음으로 승인하게 될 것인지도 올해 주목되는 과학 뉴스 중 하나이다. 또 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 돼지나 쥐 같은 실험동물에게서 면역 거부반응이 없는 인간 장기를 키우는 이종이식 분야도 성장할 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화가 현재 수준으로 지속될 경우, 히말라야에 있는 수 천 곳의 호수가 범람해 대규모 홍수를 일으킬 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 독일 포츠담대학교 연구진은 현재의 지구온난화 수준이 지속된다는 가정하에, 히말라야에 존재하는 빙하호들의 정보를 취합하고, 지형학과 위성데이터 정보를 동원해 총 54억회의 시뮬레이션을 진행했다. 그 결과 지구온난화로 히말라야의 얼음과 눈이 녹아내리면서 빙하를 둘러싼 흙과 돌의 경계가 무너질 수 있다는 사실을 확인했다. 이러한 일종의 제방 붕괴 현상은 대규모 산사태를 유발할 수 있으며, 무너진 흙이 히말라야 곳곳에 존재하는 약 5000곳의 호수로 쏟아지며 결국 홍수로 이어질 수 있다는 것이 연구진의 예측이다. 빙하가 녹아내려 발생하는 ‘빙하 홍수’의 위험은 히말라야 전 지대에서 높게 예측되는데, 연구진은 특히 히말라야 동부 지역의 위험이 다른 지역에 비해 3배에 달한다고 경고했다. 연구진은 “히말라야 상류에 거주하는 인구 및 인프라와 수력발전량 추세가 증가하고 있기 때문에, 빙하 홍수로 인한 미래의 위험에 대해 예측하는 것은 매우 중요하다”고 강조했다. 이어 “이전 연구들을 살펴봤을 때 히말라야 빙하의 3분의 2가 10년 내 사라질 것으로 예상되며, 호수에 많은 물이 쌓이면 특히 하류에 사는 사람들에게 심각한 위험이 될 것”이라고 경고했다. 지구온난화로 인한 히말라야의 변화는 이미 수많은 전문가들에 의해 포착되면서 경고의 목소리가 쏟아져 나왔다. 컬럼비아대학 연구진이 지난 6월에 발표한 연구결과에 따르면, 히말라야에서 녹아내린 빙하의 양은 지난 20년 동안 2배 이상 증가했다. 매년 평균 51㎝의 눈과 얼음이 사라진 것으로 알려져 있다. 전문가들은 기후변화가 히말라야에 미치는 영향은 아시아 전역에 걸쳐 수 억 명에 달하는 사람들의 삶을 위협할 수 있다고 경고하고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

문병훈 서울시의회 의원(더불어민주당, 서초3)은 서울시 “치매예방 생활체육프로그램” 운영을 성공적으로 마친 것에 환영의 인사를 전하며 2020년은 ’19년도 시범사업에 이어 “치매예방 생활체육프로그램 고도화” 원년으로 지정할 것을 주문했다. “치매예방 생활체육프로그램” 사업은 문병훈 의원이 제안하고 예산을 확보해 ’19년도부터 시작된 사업으로「+9.5치매예방운동연구회」의 지속적인 포럼 개최와 더불어 활발한 연구를 지속했으며 연구회는 사업의 목표와 방향에 대한 조타수 역할을 해내고 있다. 치매인구는 인구 고령화로 급격히 증가하고 있으며 노년기 삶의 질 저하, 가족의 부양의무 부담은 물론 사회경제적 부담을 가중시켜 사회 문제화되고 있음에도 불구하고 질병 특성상 완치가 어렵기 때문에 운동 등을 통한 사전예방이 강조되고 있다. 이에 서울시 「치매예방 맞춤형 생활체육프로그램」은 서울시의회에서 제안해 서울시를 통해 경도인지장애나 치매 진단을 받지 않은 60세 이상 어르신을 대상으로 서울시 내 복지관, 경로당 등 노인여가 복지시설에서 운영되었으며, 프로그램 참여 어르신의 사전 기초체력 및 혈액검사, 인지기능 검사를 두 달에 거쳐 시행하고 9월부터 주2회에서 3회, 총 12주간 체계적인 치매예방 운동교실을 진행했다. 짧은 기간에도 불구하고 15개구 23개소의 총 920명을 대상으로 운영됐다. 치매예방 운동교실 참가자의 전·후 데이터를 비교·분석한 결과 치매위험요인이 줄어들었으며 기억력과 언어능력 등 ‘인지기능’이 평균 5% 향상된 것으로 나타났다. 또한 바른자세를 유지해 신장도 4.23cm증가하고 심폐체력 지표 ‘안정시 심박수’도 5.68% 감소했다. 규칙적인 운동이 치매위험요인 변화에 영향을 미친다는 점이 과학적으로 확인된 것이다. 이러한 결과를 바탕으로「+9.5치매예방운동연구회」의 정기적인 포럼과 치매예방 생활체육프로그램의 고도화를 위한 운영 활성화 방안을 모색 중이다. 문 의원은 치매환자 1명을 돌보는데 연간 약 2천만원, 국가 전체로는 연간 11조 원의 막대한 예산이 필요한 바, 사후약방문식 치료 예산이 아닌 사전 예방프로그램을 위한 예산 확보가 절대적으로 필요하다고 강조했다. 또한 문 의원은 “값진 연구결과를 도출하기 위해 노력하신 차의과학대학교 산학협력단 연구진들에게 감사인사를 전한다”며 “올해 2020년은 치매예방 맞춤형 운동 프로그램을 고도화하고 건강한 백세시대를 맞이하는데 기여할 수 있도록 앞장서겠다”고 말했다. 한편 『+9.5 치매예방운동연구회』는 김광수, 문병훈, 박기열, 오중석, 오한아, 이경선, 이동현, 이준형, 이호대, 최웅식, 추승우, 한기영 서울시의원이 연구회원으로 활동하며 치매예방운동 확산 및 시민건강 증진, 관련 산업 일자리 창출을 위해 노력하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

과학과 의학기술의 발달로 20년 전 21세기 들어서면서부터 ‘100세시대’에 대한 기대가 커지고 있다. 유병(有病) 100세가 아닌 무병(無病) 100세를 위해서는 암과 치매를 정복하는 것이 무엇보다 중요하다. 암의 경우 조기진단 방법과 다양한 치료기술이 등장하면서 관리 가능한 질병으로 점점 자리 잡고 있는 분위기이다. 그렇지만 치매, 특히 알츠하이머 치매는 뇌 속 베타아밀로이드나 타우 단백질이 쌓이면서 발생한다고 추정하고 있을 뿐 정확한 발병원인을 규정하지 못하고 있다. 이 때문에 확실한 치료방법도 나오지 않고 있는 상황이다. 그럼에도 불구하고 연구자들은 다양한 방법으로 노년의 존엄한 삶과 무병 100세 시대를 위해 치매 정복 방법을 찾고 있다. 미국과 호주 연구진이 이번에는 다른 질병들처럼 백신을 이용해 치매를 예방할 수 있다는 가능성을 제시했다. 미국 분자의학연구소 분자면역과, 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 생명과학부, 기억손상·신경장애연구소, 줄기세포연구센터, 네브라스카대 약대 제약학과, 호주 플린더스대 공동연구팀은 백신을 이용해 알츠하이머 치매의 원인으로 지목받고 있는 베타아밀로이드 단백질과 타우 단백질이 쌓이는 것을 막거나 해당 단백질 덩어리를 제거하기 위한 면역요법을 개발 중이라고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘알츠하이머 연구와 치료’에 실렸다. 미국과 일본 제약사가 공동 개발 중이던 ‘아두카누맙’이라는 약물이 치매 환자의 인지저하를 지연시키는 효과가 있는 것으로 알려졌었지만 임상시험 중 성공가능성이 낮다는 중간 평가 때문에 지난해 3월 임상시험을 중단했다가 최근 초기 알츠하이머 치매 환자에게 효과가 있다고 다시 확인돼 올 초 미국 식품의약청(FDA)에 승인신청을 하겠다고 밝히기도 했다. 그러나 고농도의 치료제를 자주 복용할 때만 효과가 있다고 알려져 승인이 돼더라도 실질적 치료나 예방효과가 있을 것인지에 대해서 의학계에서는 여전히 의문을 갖고 있다. 이에 연구팀은 우선 생쥐에게 베타아밀로이드 단백질과 타우 단백질이 뇌에서 응집되도록 유도했다. 그 결과 생쥐들은 알츠하이머 치매를 앓는 사람들과 똑같은 증상이 나타나는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이들 알츠하이머 치매 생쥐들에게 베타아밀로이드 단백질과 타우 단백질을 타겟으로 다중치료 기반 면역치료제, 일종의 백신을 접종했다. 그 결과 베타아밀로이드와 타우 단백질이 쌓이는 속도가 점차 줄어들면서 응축된 단백질 크기도 줄이는 것이 관찰됐다. 이에 고무된 연구팀은 조만간 사람을 대상으로 한 임상시험에 돌입할 계획이다. 하이예크 데이브타이언 UC어바인 연구교수는 “이번 연구결과는 알츠하이머 치매를 예방하고 치료하기 위해서는 하나의 원인물질만 공략하는 것이 아니라 다중 타겟에 대한 공략이 필요하다는 것을 보여주고 있다”라면서 “알츠하이머 예방을 위한 여러 약물들이 개발되고는 있지만 임상시험에서 실패하는 경우가 많은 만큼 여러 방법을 계속 찾을 수 밖에 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

눈에 잘 띄지 않는 미세플라스틱, 우리는 하루, 또는 일평생 동안 얼마나 먹거나 흡입하는 있을까. 미세플라스틱의 공습에 대한 전문가들의 경고는 셀 수 없이 많이 나오고 있지만, 정작 우리는 눈에 보이지 않는다는 이유로 간과하기 쉽다. 로이터 통신은 우리가 먹고 흡입하는 미세플라스틱의 양이 얼마나 되는지 직관적으로 확인할 수 있는 그래픽 자료를 공개했다. 로이터가 자료로 활용한 것은 미세플라스틱 섭취 및 흡입과 관련한 50여 건의 연구결과이며, 특히 지난해 초 세계자연기금(WWF)의 보고서를 바탕으로 제작했다. ▲한 주(per week) 분석에 따르면 한 주 동안 우리가 먹거나 흡입하는 미세플라스틱의 개수는 약 2000개 정도다. 무게로 환산하면 5g 정도로 신용카드 한 장이나 플라스틱 병뚜껑 정도와 같다. 부피로 치면 국물을 떠 마실 때 쓰는 스푼을 가득 채운 정도다. ▲1년 (per year) 그렇다면 1년간 섭취하는 미세플라스틱의 양은 어느정도일까. 무게는 250g으로 급격히 증가한다. 넓적한 접시를 가득, 그리고 수북하게 채우는 양이다. 이렇게 섭취하는 미세플라스틱은 생활용품이나 의류 뿐만 아니라, 대기 중에서 포함돼 있다는 사실은 여러 연구를 통해 입증됐다. 북극 등 극지방에서도 미세플라스틱이 발견됐으며, 이는 미세플라스틱이 바람을 타고 이동한다는 사실을 보여주는 사례다. ▲평생(per lifetime) 매주 약 2000개의 미세플라스틱을 평생(평균 79년) 먹는다고 가정했을 때, 우리가 먹게 되는 미세플라스틱의 양은 800만 개 이상으로 추정된다. 무게로 치면 무려 20㎏, 커다란 플라스틱 쓰레기통 두 통을 가득 채우는 양이다. 더욱 충격적인 것은 이러한 예측결과가 현재의 미세플라스틱 양을 기준으로 한다는 사실이다. 미세플라스틱을 줄이지 못할 경우, 인간은 이보다 훨씬 더 많은 양의 미세플라스틱을 끝도 없이 삼킬 것이다. WWF는 “현재 우리는 일상의 모든 부분에서 미세플라스틱의 섭취를 피할 수 없는 상황”이라면서 “이러한 위기를 근절시키기 위해 전 세계적인 움직임이 반드시 필요하다”고 강조했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

경남 남해군은 (재)남해마늘연구소가 시금치에서 눈 건강에 도움이 되는 성분을 추출해 만든 제품 ‘아이굿 젤리’를 출시했다고 2일 밝혔다.‘아이굿 젤리’는 겨울철 남해군 특산물 시금치에 눈 건강에 효능이 있는 루테인 성분이 많이 들어 있는데 착안해 개발된 제품이다. 남해군 지역은 겨울철 노지 시금치 주산지로 재배면적이 1000여ha에 이른다. 특히 남해 노지 시금치는 당도가 높아 소비자들로부터 인기가 있다. 남해마늘연구소 등의 연구결과에 따르면 시금치는 눈의 망막과 황반구성물에 영양을 공급하고, 시력 향상 및 백내장 예방 등에 효능이 있는 것으로 알려진 루테인을 비롯해 각종 비타민 함량이 높은 식품이다. 남해마늘연구소는 최근 남녀노소 대부분이 스마트폰과 다양한 미디어 매체에 노출돼 눈 건강에 대한 우려가 높은 환경에서 시금치가 눈 건강에 좋은 식품이라는 점에 착안에 연구·개발에 나서 아이굿 젤리를 출시했다고 밝혔다. 남해마늘연구소는 시금치로 눈 건강에 도움이 되는 제품을 개발하기 위해 시금치의 루테인 및 기능성 성분을 분석하고, 그 효능을 탐색하는 연구를 진행했다. 연구소는 제품화를 위해 남녀노소 누구나 부담 없이 섭취할 수 있어야 하고 제품의 맛, 첨가되는 시금치의 안전성과 적절한 기능성 등을 종합적으로 고려했다고 설명했다. ‘아이굿 젤리’는 물방울 모양의 젤리 형태로 어린이부터 노년층까지 간식처럼 편하게 섭취할 수 있다. 블루베리 향을 첨가해 기능성과 기호성을 동시에 높였다. 시금치를 동결건조한 분말 형태로 첨가해 안전성도 확보했다. 남해마늘연구소는 식품의약품안전처에서 인정한 눈 건강 고시형 원료인 마리골드 꽃추출물과 비타민, 미네랄을 섞어, 하루 3개씩 섭취하면 눈 건강 유지효과가 있다고 밝혔다. 남해마늘연구소 관계자는 “시금치 성분으로 만든 ‘아이굿 젤리’는 지역 특화작물의 산업화·제품화 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다. 남해 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

2020년 새해가 밝았습니다. 과학적으로만 따진다면 지구 자전으로 12월 31일에서 1월 1일로 날이 바뀐 것뿐이고 지구가 공전궤도를 따라 움직이면서 반복되는 사계절을 1년 12달로 나누다 보니 새로운 해가 시작된 것처럼 인식될 뿐 특별할 것이 없습니다. 올해는 새 천년의 두 번째 10년인 2010년대를 마감하고 ‘새로운 10년’이 시작되는 때입니다. 2000년대가 시작되고서 지난 20년 동안 과학분야에서는 인공지능(AI) 재등장, 유전자 편집기술 같은 생물학 기술의 발전, 기후변화 가속화 등 많은 일이 있었습니다. 과학계는 새로운 10년이 시작되는 2020년에는 어떤 연구들이 세계인의 눈을 사로잡을 것인지 이런저런 예측들을 내놓고 있습니다. 전 세계 과학계에 미치는 영향을 고려할 때 다양한 과학분야의 성과를 다루는 ‘네이처’와 ‘사이언스’의 2020년 첫 호, 가장 앞 부분을 장식한 연구들을 통해서도 올 한 해, 그리고 앞으로 10년을 조심스럽게 예측해볼 수도 있을 것입니다. ‘네이처’가 올해 첫 호에 앞세운 연구는 다름 아닌 의과학 분야입니다. 미국 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 피츠버그대 의대 미생물·분자유전학과, 피츠버그 아동병원 소아과, 라곤의학연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 의공학기술연구소, 브로드연구소, 코흐 통합암연구소 공동연구팀은 결핵백신(BCG) 접종방식을 바꾸면 결핵 예방에 더 효과적일 것이라는 연구결과를 발표했습니다. 네이처는 이들의 논문과 함께 분석 리포트를 실었습니다. BCG는 태어나서 가장 먼저 맞는 백신 중 하나로 생후 4주 이내에 접종합니다. 경피용이나 피내용 방식으로 실시하는데 경피용은 피부에 주사액을 바른 다음 바늘식 도장을 눌러 피부에 흡수시키도록 하는 방식이고 과거 ‘불주사’라고 알려진 피내용은 주사기로 접종을 하는 것입니다. 두 방법 모두 피부 밑 피하조직에 주사하는 방식입니다. 연구팀은 히말라야 원숭이를 대상으로 BCG 접종방식과 백신용량을 변화시킨 뒤 관찰했습니다. 연구팀은 원숭이들을 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹은 현재 쓰는 것처럼 표준용량으로 피내접종을 하고 다른 한 그룹은 표준용량보다 100배 많은 양을 정맥에 직접 주사한 다음 폐결핵균에 노출시켰습니다. 6개월 뒤 관찰한 결과 정맥주사를 맞은 원숭이들은 대부분 결핵균에 감염되지 않았지만 피내접종을 받은 원숭이들은 10마리 중 8마리가 결핵균에 감염된 것이 확인됐다고 합니다. 물론 동물실험 결과이기 때문에 곧바로 사람을 대상으로 적용할 수 없을 것입니다. 그렇지만 이런 기초연구들이 누적되면서 후진국 질병이라고 하는 결핵을 완전히 퇴치할 수 있게 될 것입니다. 1980~90년대 나온 SF를 보면 2020년이 되면 우주복 비슷한 옷을 입고 날으는 호버보드를 타고 다니며 달이나 화성을 옆집 드나들 듯 할 것으로 생각했었습니다. SF에서 묘사한 것처럼 세상이 변하지는 않았지만 당시로서는 상상할 수 없었던 스마트폰, 영상통화기술, 유전자가위, 여러 분야에서 인간의 능력을 뛰어넘는 AI 등이 등장했습니다. 현실은 어느 날 갑자기 놀라운 과학기술이 ‘짠’하고 나타나기보다 가랑비에 옷 젖듯 서서히, 그러다 어느 순간 새로운 기술로 완전히 바뀐 세상이 우리 곁에 와 있는 경우가 많습니다. 올해는 어떤 연구성과들이 나와 인류의 삶을 바꾸는 동력이 될지 기대됩니다. edmondy@seoul.co.kr

고대 로마 철학자 키케로는 “개는 네 발을 가진 인간의 친구이면서 인간의 즐거움과 번영을 위해 자연이 준 선물이다”라고 말했다. 인류 역사에 있어서 인간 스스로를 제외하고 가장 먼저 길들여진 동물은 다름 아닌 개이다. 이제는 애완견이라고 하지 않고 반려견이라고 부를 만큼 인간의 삶에 더 가깝게 다가와 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 개와 인간 사이의 친밀감 형성 같은 공진화 과정에 대해 연구를 해왔다. 미국 에모리대 심리학과, 애틀란타 통합애완동물병원 및 훈련소 공동연구팀은 여기에 더해 개들이 기본적인 수나 양이라는 개념을 처리하는데 사용하는 뇌 부위가 사람이 수학문제를 풀거나 숫자를 볼 때 반응하는 뇌 부위와 거의 일치한다고 31일 밝혔다. 이 같은 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’에 실렸다. 연구팀은 2살부터 13살까지 다양한 연령대, 다양한 품종의 암수 개 11마리를 대상으로 화면에 점의 숫자를 변화시키면서 뇌의 어느 부위가 활성화되는지를 기능성 자기공명영상(fMRI)로 촬영했다. 실험에 참여한 개들은 이전에 숫자와 관련한 훈련을 받은 경험이 없는 것들로 선택했다. 또 일반적으로 동물들의 뇌를 촬영할 때는 움직이지 못하도록 밴드로 묶거나 고정시키는데 이 때문에 스트레스를 받아 결과에 오류가 날 수 있다고 보고 연구팀은 개 조련사들의 도움을 받아 개들이 fMRI 기기에 자발적으로 들어가 실험에 참여하도록 했다. 연구팀은 개들에게 점을 보여줄 때 점의 크기나 바탕화면의 크기를 변화시키지 않고 단지 점의 숫자만 변화시켰다. 특정 자극의 크기가 아니라 점의 숫자 변화에 따라 뇌가 어떻게 반응하는지를 확인하기 위해서였다. 그 결과 11마리 중 8마리의 개가 점의 숫자가 변할 때 두정엽 피질 부위가 활성화되는 것이 관찰됐다. 사람에게서도 두정엽은 수개념과 같은 수학적 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 개들이 이런 수개념을 처리하는 뇌부위를 갖고 있는 이유는 접근하는 포식자 수나 먹잇감의 숫자를 본능적으로 파악하기 위해서라고 연구팀은 추정했다. 이 때문에 연구팀은 수치정보에 대한 기본적 민감성은 모든 동물들이 본능적으로 갖고 있을 것으로 보고 있다. 그레고리 번스 에모리대 교수(신경생물학)는 “이번 연구결과는 전체 포유류 진화에 있어서 뇌신경 메커니즘이 공통성을 갖고 진화했다는 또 하나의 증거”라고 설명했다. 번스 교수는 또 “사람과 다른 종간 유사한 신경메커니즘을 이해함으로써 인간 뇌 진화 과정과 어떻게 기능하고 있는지에 대한 통찰력을 얻음으로써 뇌기능 이상을 치료하고 인공지능 시스템을 개선하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라면서 “사람이 유아기 때 기본적 숫자개념에서 어떻게 미적분이나 기하학, 고등수학을 배우고 익힐 수 있게 뇌를 발전시키는지 이해함으로써 수학을 어려워하는 사람들에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

불개미아과에 속하는 사막개미는 주로 아프리카 사하라 사막에 주로 사는데 일부는 러시아 남부, 스페인 남부 지역 등에서도 발견된다. 사막은 사방이 모래로만 이뤄져 있기 때문에 사람도 나침반이나 GPS 등이 없으면 길을 잃기 십상이다. 그런데 개미들은 먹이를 찾아 아무리 멀리 나와있더라도 문제 없이 둥지를 찾아간다. 더군다나 자신의 몸집보다 큰 먹잇감을 발견해 집으로 가져갈 때면 여러 마리의 개미가 머리에 이고 뒷걸음질치면서 둥지까지 끌고 간다. 사막개미들의 이런 놀라운 회귀능력의 원리에 대해 과학자들은 궁금해 한다. 프랑스 툴루즈 폴 사바티에 대학 인지동물연구센터, 영국 에딘버러대 정보학부 공동연구팀은 사막개미들이 멀리 떨어진 곳에서 집까지 문제 없이 이동할 수 있는 이유는 태양의 위치, 360도를 볼 수 있는 놀라운 시각과 뛰어난 공간기억력을 종합한 ‘경로 통합’(path integration) 전략 때문이라고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi) 17일자에 실렸다. 연구팀은 개미들이 사막 둥지에서 먹잇감이 있는 곳까지 걸어간 곳까지 경로를 모두 기억하고 있다고 가정했다. 이를 위해 연구팀은 둥지에서 8m 가량 떨어진 곳에 버터와 설탕이 포함된 커다란 빵부스러기를 떨어뜨려놓고 개미들이 먹잇감까지 이동하기를 기다렸다. 연구팀은 먹잇감이 있는 곳까지 이동한 개미들을 잡아 두 그룹으로 나눈 뒤 한 그룹은 둥지에서 먹잇감이 있는 곳까지 환경을 변화시키지 않은 상태에서 이동하도록 하고 다른 한 그룹은 둥지까지 이동하는 곳에 검은 비닐봉지와 포장지와 모래를 이용해 지형을 바꾼 다음 이동하도록 하고 관찰했다. 그 결과 변화되지 않은 기존 경로를 그대로 이동한 개미들은 뒷걸음질로 6m 이상을 문제 없이 이동한 뒤 둥지에 복귀했다. 익숙하지 않은 새로운 지형지물이 생긴 곳을 이동하는 개미들은 3.2m 정도를 이동한 뒤 제자리를 빙빙 돌다가 다시 움직이기 시작해 둥지를 찾아갔다. 익숙한 경로를 걷든 그렇지 않던간 시간이 걸리기는 했지만 둥지까지는 무사히 이동하는데 성공한 것이다. 이는 뒷걸음질 치면서도 주변 환경을 관찰하고 태양의 위치와 고도 등을 통해 방향을 잡는 등 다양한 방식으로 둥지까지 경로를 파악했기 때문으로 해석했다. 태양의 각도와 위치를 통해 방향을 잡고 먹잇감까지 이동하는 동안 주변 지형지물에 대한 기억을 하고 돌아올 때 활용한 것이다. 또 뒷걸음질치면서도 주변 지형지물을 파악할 수 있는 것은 개미의 시야각이 360도에 이르기 때문이다. 사람은 머리를 돌리지 않고 주변 환경을 파악할 수 있는 시야각은 120도에 불과한 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번 발견이 개미의 뇌에 대한 비밀을 파악하는데 도움이 될 뿐만 아니라 로봇 시스템에 적용이 가능할 것으로 보고 있다. 세바스티앙 슈바르츠 툴루즈 폴 사바티에대 박사는 “이번 연구는 개미가 모든 방향으로 걸을 수 있으며 목적지를 찾아가는데 있어서 여러 가지 방법을 유연하게 조합할 수 있다는 것을 보여준 것”이라며 “다음번에는 개미의 한 쪽 눈을 가리거나 가상현실 상황에서 어떻게 집을 찾아가는지를 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공기 중 떠다니는 유해물질 중 ‘최강’이 초미세먼지라고만 알고 있다면 이는 착각이다. 최근 영국 연구진이 공기 중 미세플라스틱의 공습이 시작됐음을 증명하는 연구결과를 내놓았다. 일반적으로 미세플라스틱은 길이(또는 지름)가 0.02~0.5㎜의 작은 플라스틱을 의미하며, 대체로 드넓은 해양이나 일상생활에 사용하는 생활용품에 함유돼 있다고 알려져 있다. 그러나 영국 킹스칼리지런던 연구진의 연구결과, 런던을 포함해 프랑스 파리, 독일 함부르크, 중국 광둥성 둥관 등지의 대기 중에서 미세플라스틱이 검출됐다. 연구진이 위 4곳 중 런던의 대기에서 채취한 표본 8개를 분석한 결과, 런던 대기에서만 총 15종의 미세플라스틱 조각이 검출됐다. 구체적으로 하루 평균 1㎡당 575~1008조각이 포함돼 있는 것으로 나타났다. 런던은 중국 둥관에 비해 대기 중 미세플라스틱의 양이 20배에 달하는 것으로 나타났으며, 프랑스 파리에 비해 7배, 독일 함부르크에 비해 3배 많은 수준인 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 킹스칼리지런던의 스테파니 라이트 박사는 일간지 가디언과 한 인터뷰에서 “대기 중에 미세플라스틱이 상당수 포함돼 있다는 사실을 확인했고, 이는 우리가 예상했던 것보다 훨씬 높은 수준이었다”면서 “가장 큰 우려는 우리가 이러한 사실에 대해 더욱 자세히 알지 못한다는 것”이라고 지적했다. 이어 “우리는 대기 중 미세플라스틱이 건강에 부정적인 영향을 미치는지, 그렇지 않은 지에 대해 찾아야 한다”면서 “아마 다른 도시들도 이번에 조사한 4개 도시와 비슷한 상황일 것”이라고 예측했다. 연구진은 현존하는 기술과 분석방식, 수집 방법에 제한이 있으며, 이러한 이유로 더욱 명확하게 대기 중 미세플라스틱의 농도를 측정하는데 한계가 있다고 토로했다. 한편 대기 중 미세플라스틱을 입증한 연구 보고서가 발표된 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 8월 독일 알프레드 베게너 연구소는 “북극 지방의 눈에서도 미세플라스틱이 발견됐으며, 눈과 부빙에서 발견된 상당한 양의 미세플라스틱은 의심할 여지 없이 대기 중의 공기와 바람을 타고 이동한 것”이라고 밝혔다. 유엔(UN)은 입자의 크기가 150㎛ 이상인 플라스틱 조각은 인체 밖으로 배출돼 건강에 해를 기치지 않을 수 있지만, 이보다 작은 입자는 장기에 흡수될 위험이 있다는 조사 결과를 내놓기도 했다. 전문가들은 미세플라스틱이 질병을 유발하는 박테리아를 옮기거나, 박테리아가 항생제에 내성을 가지도록 도울 가능성이 있다고 우려했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘국제 환경’(Environment International) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

16세기 당시 그린란드에 살았던 원주민들의 부검 결과가 밝혀져 학계의 관심이 쏟아졌다. 미국 어센션 헬스케어(Ascension Healthcare) 연구진이 분석한 것은 1929년 당시 그린란드의 한 섬에서 발견된 미라 4구로, 차가운 기온과 건조한 날씨 때문에 약 500년간 미라로 남아있는 시신들이었다. 연구진은 미라가 입고 있는 의복이나 장신구 등을 분석한 결과 미라의 주인들이 지금으로부터 500여 년 전인 1500년대에 사망해 땅에 묻힌 북극 원주민 ‘이누이트(Inuit)족’으로 추정했다. 이누이트족은 기원전 2500년경 북미에서 온 것으로 추정되는 에스키모인 원주민으로, 이뉴잇족이라고 부르기도 한다. 당시 북극 원주민들은 일반적으로 물고기나 새, 바다포유류 등을 사냥해 주 식량으로 삼았고, 해산물 위주의 식단을 통해 오메가3 지방산을 매우 풍부하게 섭취할 수 있었던 것으로 보인다. 놀라운 것은 500년 전 그린란드 원주민들의 사망 원인이 아테롬성 동맥 경화증(atherosclerosis)인 것으로 밝혀졌다는 사실이다. 아테롬성 동맥 경화증은 동맥 내부에 지방이 쌓이면서 동맥이 굳어지는 질환이며, 심장질환의 주요 원인으로 꼽힌다. 해산물 등을 통해 섭취하는 오메가3 지방산은 이러한 동맥 경화증을 예방하는데 탁월한 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 해산물 위주의 식단을 유지했던 500년 전 원주민의 사망 원인이 아테롬성 동맥 경화증이라는 사실이 밝혀졌고, 이는 곧 오메가3 지방산의 동맥경화 예방 효과가 기대에 미치지 못한다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다. 연구진은 “이번 연구는 오메가3 지방산이 동맥에 지방 찌꺼기가 쌓이는 것을 막아준다는 보장이 없을 수 있다는 사실을 알려준다”면서도 “다만 이러한 과정에 다른 특별한 요인이 관여했는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다”고 밝혔다. 전문가들은 당시 그린란드 원주민이 온도 조절을 위해 실내에서 불을 피우는 등의 환경이 이누이트족의 동맥경화증 위험을 높였을 가능성이 있다고 추측했다. 자세한 연구결과는 미국 의학협회 저널 오픈 네트워크(JAMA Open Network) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계보건기구(WHO)는 우울증을 ‘2030년 인류에게 가장 부담을 주는 질환’으로 꼽은 바 있다. 비단 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 우울증이 증가 추세에 있다는 얘기다. 여러 가지 이유로 우울증을 앓고 있는 사람이 주변에 있다면 어떻게 대처하고 어떤 도움을 줘야 할까. 우리 주변의 우울증 사례에 대해 쉬쉬하고 넘어갈 게 아니라, 어떻게 하면 우울증을 현명하게 극복해 나갈 수 있는지를 고민해야 한다고 전문가들은 조언한다. ●우울증 어떻게 대처해야 하나 우울증 상태가 되면 생각의 흐름이 부정적이고 절망적인 방향으로 가는 특징이 있고 주변의 도움을 받으려 하지 않는 경우가 많다. 때문에 가족이나 지인은 무엇을 도와줄 수 있는지 먼저 물어보고 배려하는 마음을 가져야 한다. 다만 도움을 주는 과정에서 지나친 확신이나 위로의 말을 건네면 오히려 우울증 환자의 마음에 상처를 줄 수 있으니 주의해야 한다. ‘다 마음먹기에 달렸다’거나 ‘정신력이 부족해서 그렇다’ 같은 말은 독감에 걸려도 마음만 먹으면 금방 나을 수 있다는 얘기나 다름없다. 최근 우울증 진단을 받고 약을 복용하고 있는 20대 직장인 A씨는 스트레스와 과로, 동료와의 갈등을 원인으로 꼽았다. 쉽게 잠들지 못하고, 어렵사리 잠들더라도 새벽에 깨어 다시 잠들기 어려운 나날이 반복된다고 했다. 그는 “불안과 초조, 불면, 우울, 식욕·성욕 감퇴, 죄책감 같은 우울증의 여러 증상 가운데 가장 두려운 것은 무기력증”이라면서 “귀찮다는 것과 무기력하다는 것은 다르다. 그 어떤 것도 지속하기 힘들 정도의 무기력 때문에 일상이 무너졌다”고 호소했다. 그는 믿고 기다려 주겠다는 정서적 지지와 공감이 중요하다고 강조했다. 경희의료원 정신건강의학과 이상민 교수는 “우울증은 신체적, 심리적, 사회적 요인이 복합해서 나타나는 질환”이라면서 “각각의 요인을 해결할 수 있는 길을 같이 고민해 주고 찾아가는 것이 가장 좋은 도움 방법”이라고 권했다. 이 교수는 “다만 심각한 우울증상이 수주간 지속되거나 한 차례 이상 재발한 우울증은 자신의 의지로 해결하기보다 의사와 상담해 치료받도록 해야 한다”고 조언했다. 우울증은 심리적 스트레스 요인 말고도 호르몬 이상, 치료를 위해 사용되는 여러 약물, 신체 질환, 뇌병변 등 여러 의학적 이상 요인에 의해 생기는 질환이기 때문에 우울증의 원인을 정확하게 평가하는 것이 치료의 첫 단계라는 의미다. 우울증 약을 자의적으로 끊지는 않는지 주변에서 관찰하고 주의를 기울이는 것도 중요하다. 약물치료는 우울증 치료의 기본이다. 우울증은 재발 위험성이 큰 질환이며, 재발의 가장 큰 요인은 우울증 치료약 복용을 스스로 중단하는 것이다. 증상이 호전된 이후에도 최소 6개월 이상은 치료약을 계속 복용해야 우울증의 재발을 막을 수 있다. 의료진과 상의 없이 갑자기 우울증 약을 끊게 되면 약의 종류에 따라 구토, 소화장애, 두통이 발생하고 땀을 많이 흘릴 수 있다. 초조와 불안, 어지럼증 같은 부작용도 생긴다. 세브란스병원 정신건강의학과 김어수 교수는 “아직 우울증에 특효인 약은 없기 때문에 반드시 담당 의사와 상의해서 나에게 가장 잘 맞는 약을 골라야 한다”면서 “약물치료를 중단할 때는 의사와 함께 서서히 약을 줄여 나가는 계획을 세워야 한다”고 강조했다. 우울증을 ‘마음의 감기’ 정도로 잘못 인식해 제때 치료받지 않고 방치하면 심각한 상태에서 병원을 찾아야 할 수 있기 때문에 다른 질병 못지않게 우울증도 조기 진단과 조기 치료, 세심한 관리가 중요하다고 전문가들은 지적한다. 일각에서는 우울증 약을 복용하면 치매 위험에 노출될 수 있다는 우려를 제기한다. 국내의 한 연구결과에 따르면 심혈관계 부작용 등을 일으킬 수 있는 항콜린성 성분이 포함된 우울증 약이 치매 위험도를 높인다는 것이다. 하지만 경희의료원 이 교수는 “아직 하나의 연구 결과에 불과하며 항콜린성 성분이 포함된 일부 우울증 치료제에 해당하는 연구결과이기 때문에 우울증 약을 복용하면 치매에 걸린다는 것은 지나친 염려”라고 지적했다. 노인 우울증을 치료하지 않고 방치하면 치매 위험도가 올라갈 수 있기 때문에 노년기에 발생한 우울증에 대해서는 적극적으로 치료하는 것이 치매 예방에 도움이 될 수 있다는 얘기다. ●찬바람 불면 계절성 우울증 주의보 해가 짧아지기 시작하는 가을에 뚜렷한 이유 없이 우울해지는 느낌을 받기 시작해 겨울철이 되면 잠을 많이 자는데도 자꾸 기운이 빠지고 피로감을 주체할 수 없다면 계절성 우울증을 의심해 봐야 한다. 주요 우울증의 11% 정도가 계절과 관련돼 있는 특성을 보이는데 특히 일조량이 적은 가을이나 겨울에 계절성 우울증이 상대적으로 많이 발생한다. 30대 중반 주부 이모씨도 그런 경우다. 그는 “우울증을 겪고 있다”는 의사의 진단에 “그럴 리가 없다”며 손사래를 쳤다. “기운이 빠지고 멍해졌을 뿐, 우울하진 않다”고 호소했다. 이씨는 남편이 속을 썩이지도 않고 아이들도 건강하게 자라고 있으며 집안 형편이 갑자기 나빠진 것도 아니라고 했다. 다만 왠지 불안하고 걱정과 잡생각이 많아졌으며 하루 종일 피곤한 증상이 나타나 왜 그런지 이유를 알고 싶어 병원을 찾았을 뿐이라고 했다. 결국 이씨는 계절성 우울증 진단을 받았다. 전문가들은 계절성 우울증은 해가 짧아지는 것과 관련이 깊은 것으로 보고 있다. 일조량 감소 탓이라는 얘기다. 실제로 일조량이 절대적으로 부족한 고위도 지역과 사계절이 뚜렷해 일조량의 계절변화가 심한 지역에서 계절성 우울증이 상대적으로 많이 발생한다. 겨울이 길고 밤 시간이 유난히 많은 북유럽 지역이나 안개가 많고 햇볕을 보기 어려운 영국을 상상하면 된다. 계절성 우울증을 앓고 있는 사람들은 식욕이 늘어나는 현상을 경험한다. 입맛이 없어지는 일반적 우울증과는 다른 양상이다. 특히 탄수화물이 많은 밥이나 라면, 빵을 비롯해 단 음식을 자주 찾는다. 잠들기 전에 식욕이 증가해 밤참을 자주 먹다 보니 체중도 늘어나게 된다. 또 불면증이 심한 일반적 우울증과 달리 수면 욕구가 늘어 아침에는 일어나기 힘들고 하루 종일 잠을 자고 싶어진다. 하지만 잠을 많이 자도 몸이 납덩이처럼 무거워 잘 움직이지 않고 짜증이 늘어난다. 분당서울대병원 정신건강의학과 하태현 교수는 이 같은 현상에 대해 “사람들은 정도의 차이는 있지만 누구나 계절적 요인에 의해 기분이 우울해질 수 있다”면서 “계절의 영향에 지나치게 예민해 치료를 받아야 할 정도로 급격한 기분 변화를 보일 수 있는데 이런 증상을 ‘계절성 정동장애’라고 한다”고 설명했다. 계절성 우울증 환자 중에는 유난히 여성이 많다. 서울아산병원 정신건강의학과 정석훈 교수는 “일반적인 우울증은 평생 유병률이 남성은 5~12%인데 여성은 10~25%로 2배 정도 높고, 여성의 경우 계절성 우울증을 앓는 비율이 일반적 우울증을 앓는 비율보다 더 높은 경향이 있다”고 말했다. 다만 여성이 남성에 비해 계절성 우울증에 취약한 이유는 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 분당서울대병원 하 교수는 “남성과는 다른 성호르몬 분비체계, 즉 여성 호르몬인 에스트로겐과 뇌하수체 자극 호르몬의 분비와 관련이 있다고 추정될 뿐”이라고 밝혔다. 계절성 우울증을 심하게 앓는 중증 환자에게는 날마다 일정 시간 강한 광선에 노출시키는 광선요법이 가장 우선적인 치료법으로 추천된다. 무엇보다 일상 생활에서 춥다고 실내에만 머무르지 말고 활기찬 야외활동을 늘려 햇빛 쬐는 시간을 많이 갖는 생활습관을 기르는 것이 중요하다. 규칙적인 생활과 적절한 운동으로 인체의 동력을 충전해야 계절성 우울증을 극복할 수 있다는 얘기다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr

지구온난화와 미세먼지 등으로 인해 바이오연료에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지는 바이오연료를 옥수수나 사탕수수처럼 곡물에서 채취해 식량가를 높인다는 문제가 지적돼 왔었다. 이 때문에 최근에는 폐목재를 활용해 바이오연료를 생산해내려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 문제는 폐목재 속 바이오연료의 소재인 리그닌 분자가 다른 재료와 잘 섞이지 않아 상업적 활용이 쉽지 않다는 것이다. 국내 연구진이 리그닌 분자와 다른 물질이 잘 섞일 수 있는 방법을 찾아내는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구진은 폐목재에 있는 리그닌 분자가 뭉치거나 퍼지는데 작용하는 힘을 밝혀내고 이를 조절할 방법을 제시했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 생물화학공학 분야 국제학술지 ‘ACS 지속가능 화학·공학’에 실렸다. 리그닌은 식물세포벽 주성분으로 목재의 30~40%를 차지하는 고분자 물질이다. 바이오연료나 종이를 생산하는 과정에서 많이 나오는 물질로 연간 5000만t이 나오지만 대부분 폐기되거나 단순한 땔감으로 사용되고 있다. 최근에는 바이오연료, 바이오플라스틱, 접착제 등으로 활용되고 있지만 실제로 사용되고 있는 비중은 2%에 불과하다. 이는 리그닌 분자구조가 불규칙하고 응집력이 강해 다른 물질과 섞이지 않으므로 상용화에 어려움이 있는 것이다. 연구팀은 아주 가까운 거리의 분자력을 측정해 리그닌 수용액 속에 있는 여러 가지 힘을 측정했다. 그 결과 리그닌에는 물을 싫어하는 물질끼리 뭉치는 소수성 상호작용이 가장 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 이 때문에 리그닌이 포함된 수용액에 소금으로 알려진 염화나트륨(NaCl)을 넣어주면 리그닌 응집력을 조절할 수 있음을 밝혀냈다. 염분이 리그닌 분자 표면에 달라붙으면서 리그닌 분자끼리 뭉치려는 힘을 차단해 응집력을 정량적으로 조절할 수 있다. 연구팀은 이 원리를 이용해 각종 석유화학공정에서 독성물질을 흡착해 제거하는 역할을 하는 활성탄의 강도를 높이는데도 성공했다. 이동욱 교수는 “이번 연구를 통해 산업폐기물로 여겨지던 리그닌의 분자적 상호작용 원리를 분석하고 상업적 활용에 필요한 방법을 찾아냈다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구를 바탕으로 리그닌을 석유화학산업과 바이오메디컬 분야에서 고부가가치 소재로 활용하는게 조금 더 수월해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

TV에서 축구나 야구경기를 보고 있노라면 선수들이 경기 중간 틈날 때마다 스포츠 음료를 마시는 장면이 나온다. 스포츠 음료의 효과에 대해서는 여전히 말이 많지만 운동 중 땀으로 손실되는 나트륨이나 칼륨 등 무기질, 피로회복에 도움이 되는 것으로 알려진 당분, 각종 비타민 등을 보충하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 야생 생태학자들이 오줌이 천연 스포츠음료라는 연구결과를 내놨다. 물론 개미들에 한해서 말이다. 호주 사우스오스트레일리아대 SCARCE연구센터, 아델라이드대 캥거루섬연구분소 공동연구팀은 개미들에게는 요산이 풍부한 오줌이 활동량을 늘려주는 천연 스포츠음료로 인식되고 있다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘오스트랄 에콜로지-남반구 생태학 저널’에 실렸다. 연구팀은 호주 남서쪽에 위치한 캥거루섬에서 연구를 위해 캠핑을 하던 중 연구원들이 소변을 보았던 자리에 설탕개미들이 몰려드는 것을 우연히 발견했다. 호주에서만 사는 설탕개미는 왕개미속에 속하는 종으로 호주에서 가장 큰 개미 중 하나로 크기는 5~15㎜나 된다. 사람들이 먹는 음식들을 좋아하며 특히 당분이 많은 음식을 즐겨먹는다는데서 이름이 붙여졌다. 연구팀은 설탕개미들이 사람이 흘린 음식이 없을 때는 캥거루나 다른 동물들의 오줌이 있는 곳을 즐겨 찾는다는 사실을 추가로 확인했다. 오줌 성분은 물이 90% 이상을 차지하고 그 다음으로 요소가 많이 포함돼 있으며 미량의 요산, 아미노산, 무기염류가 들어있다. 특히 요소에는 생물들이 단백질과 그 밖의 생체분자를 만드는데 활용하는 질소가 함유돼 있다. 이 때문에 연구팀은 개미들이 무엇 때문에 오줌을 찾아 헤매는지 확인하기 위해 간단한 실험을 했다.연구팀은 사람이나 캥거루 오줌과 비슷한 성분비인 요소 2.5% 액체를 만들고 3.5%, 7%, 10% 요소 액체, 20%와 40% 농도의 설탕물을 만들어 모래땅에 부은 뒤 설탕개미들이 어느 쪽에 많이 몰려드는지 확인했다. 29일 가량 관찰한 결과 설탕개미들은 10% 요소액체에 가장 많이 모였고 그 다음이 7% 요소액체, 3.5% 요소액체, 2.5% 요소액체, 40% 설탕물, 20% 설탕물에 모여드는 것이 관찰됐다. 설탕개미라는 이름과 달리 요소액체를 더 좋아하는 것이 확인된 것이다. 특히 요소액체가 말라붙은 뒤에도 잔여물을 찾기 위해 개미들은 모래 속으로 계속 굴을 뚫고 들어가는 것이 관찰됐다. 설탕개미들이 요소성분이 포함된 사람이나 캥거루 등 동물의 오줌을 찾아다니는 것은 캥거루섬의 토양에서 질소성분이 부족하기 때문이라고 연구팀은 해석했다. 단백질을 포함한 생체분자 합성에 필요한 질소가 부족하기 때문에 오줌을 찾아나서는 것이라는 설명이다. 소피 쁘띠 사우스오스트레일리아대 교수(야생생태학)는 “사람이나 캥거루 등 동물들은 부족한 질소성분을 다양한 방법으로 보충하고 있지만 곤충인 개미는 오줌을 마심으로써 부족한 부분을 보완하고 있는 것”이라며 “개미들에게 동물의 오줌은 천연 스포츠음료 역할을 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시가 되면 평소보다 외식이 많아진다. 외식을 하게 되면 자신도 모르게 과식을 하는 경우가 많다. 이 때문에 많은 사람들이 새해가 되면 ‘꼭 다이어트에 성공하고 말테다’라고 굳은 결심을 한다. 결심과는 달리 한밤 중 TV 앞에서 치킨이나 피자를 맛있게 먹거나 영화관에서 커다란 통에 짭짜름하면서도 고소한 팝콘을 집어먹으며 콜라를 마시는 자신을 보며 깜짝 놀랄 때가 있다. 사실 음식에 대한 충동은 인류의 시작과 함께 나타났다고 보는 이들이 많다. 수렵 채집 시절이나 음식이 부족하던 옛날 음식이 있으면 무조건 많이 먹어야 한다는 생각이 뇌에 새겨져 진화돼 왔다는 것이다. 그렇지만 이런 음식에 대한 충동성과 관련한 정확한 인체 메커니즘은 지금까지 밝혀지지 않고 있었다. 이 같은 상황에서 미국 남가주대 생명과학과, 정신·행동과학과, 신경과학과, 조지아대 식품영양학과, 펜실베니아대 의대 정신과, 시카고 일리노이대 심리학과, 시애틀 워싱턴대 병리학과 공동연구팀은 음식에 대한 충동성에 관여하는 뇌의 특정 회로를 발견하는데 성공했다고 27일 밝혔다. 과식으로 인한 비만을 해결하는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있는 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 행동의 결과에 대해 생각하지 않고 순간적으로 반응하도록 하는 충동은 뇌의 보상시스템이 과도하게 반응함으로써 나타나는 것으로 약물이나 도박 중독이나 쇼핑중독처럼 일종의 충동조절장애로 나타난다는 것이다. 그렇지만 과식이나 폭식 같은 음식에 대한 충동은 조금 다를 것이라고 과학자들은 봐왔다. 연구팀은 뇌의 시상하부에서 분비되는 멜라닌응집호르몬(MCH)가 식탐에 관여하는 것으로 보고 생쥐실험을 실시했다. 우선 연구팀은 우리 안에 있는 쥐가 발판을 누르면 달고, 기름지며 맛있는 음식을 먹을 수 있도록 했다. 대신 한 번 먹은 뒤 20초가 지나야 다시 발판을 누를 수 있는데 너무 빨리 누르면 20초를 더 기다리도록 했다. 연구팀은 우리 안에 두 개의 다른 색깔 발판을 마련해 놓고 하나의 발판은 누르는 즉시 맛있는 음식이 주어지는 대신 한 번 밖에 못 누르도록 했고 다른 하나의 발판은 누른 뒤 30초 뒤 음식을 먹을 수 있지만 여러 번 누를 수 있도록 했다. 연구팀은 두 가지 실험을 하면서 학습과 기억에 관여하는 것으로 알려진 시상하부부터 해마까지 뇌의 활동을 측정했다. 그 결과 첫 번째 실험에서는 일단 음식을 맛본 생쥐는 20초를 기다리지 못하고 계속 발판을 눌렀으며 두 번째 실험에서는 여러 번 음식을 먹을 수 있는 발판 대신 즉시 음식을 주는 발판을 눌러대는 것이 관찰됐다. 연구팀은 음식에 대한 충동성이 일어날 때 시상하부에서 MCH가 해마쪽으로 이동하는 것을 확인하고 MCH를 인위적으로 늘리고 줄이는 실험을 병행했지만 MCH의 양은 음식에 대한 충동성에 영향을 미치지 못하는 것으로 조사됐다. 음식에 대한 충동, 식탐은 MCH의 양이 아닌 MCH를 생산해 내는 시상하부의 뇌세포와 회로를 활성화시키면 음식에 대한 충동이 증가하는 것으로 확인됐다. 스콧 카노스키 남가주대 교수(인간진화생물학)는 “음식에 대한 충동은 배고픔이나 보상심리 작동과는 전혀 다른 시스템”이라며 “이번 연구결과를 활용하면 억지로 식욕을 줄이거나 맛있는 음식을 덜 먹지 않고도 과식을 막아 다이어트에 성공할 수 있도록 도와주는 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr