토마호크 40기 발사 가능, 공격력 강화 배수량 1.5배로… 수개월간 수중 작전태평양에서 해군력을 나날이 키우는 중국에 대응하기 위해 미국 해군이 차세대 핵잠수함 9척을 건조하는 사상 최대규모 계약을 체결했다. 3일(현지시간) CNN은 전날 미 해군이 코네티컷 소재 방위산업체 제너럴 다이내믹스 일렉트릭 보트와 222억 달러(약 26조 5300억원) 규모의 핵추진 버지니아급 공격잠수함 건조 계약을 체결했다고 보도했다. 이에 따라 2025~2029년엔 최신형 버지니아급 핵잠수함 9척이 미 해군에 추가된다. 버지니아급 핵잠수함은 현재 미국이 18척 보유, 10척 인수 예정인 해군 핵심 전력이다. 다른 잠수함과 수면 위 선박, 육상 목표물을 모두 공격할 수 있다. 미 해군은 노후된 로스앤젤레스급 핵잠수함을 버지니아급으로 대체하고 있다. 이번에 발주한 9척은 버지니아급 중에서도 성능이 탁월한 차세대 모델이다. 배수량이 1만 2000톤으로, 기존 버지니아급 잠수함(7800톤)의 약 1.5배이며, 길이도 기존 114.8m보다 긴 140.2m다. 특히 토마호크 순항미사일 40기를 발사할 수 있어, 12기를 발사하는 기존 잠수함보다 공격력이 월등히 높다. 산소와 물을 자체 공급할 수 있기 때문에 몇 달이고 잠수할 수 있다. 미 해군의 이번 잠수함 발주는 중국이 태평양에서 해군력을 급속히 키우는 데 비해 미군 잠수함이 부족하다는 경고가 나오는 가운데 이뤄졌다. 지난 8월 호주 시드니대 미국 연구센터 보고서는 미국이 중국 군사력 증강을 따라잡을 전략적 불능 위기에 처했다고 밝혔다. 연구진은 보고서에서 “중국 순항미사일, 초음속 기술, 지대공 방어체계 등 수면 위 전력이 갈수록 완벽해지고 있다”면서 “그럴수록 미국이 물속 전력 우위를 유지하는 것이 중요하다”고 설명했다. 런던에 본부를 둔 국제전략연구소(IISS)의 지난해 연구결과에 따르면 2014년부터 최근까지 중국이 진수시킨 군함, 잠수함, 지원함, 수륙양용 함정은 현재 영국 해군이 보유한 전체 함대보다도 많았다. 2014~2017년 진수시킨 해군 함정의 배수량은 총 40만톤으로, 해당 기간 생산된 미군 함정 배수량의 두 배에 달했다. 지난 4월 현재 400여척의 군함과 잠수함을 보유한 중국 해군은 2030년 군용 선박을 530척 이상으로 늘릴 것으로 전망된다. 잠수함의 경우 아직은 미국 해군이 절대 우위를 점하고 있다. 중국은 약 60척으로, 대부분 디젤·전기의 힘으로 추진하는 소형이다. 미 해군 잠수함은 전부 핵잠수함이며, 지난 4월 로이터에 따르면 현역만 69척에 이른다. 칼 슈스터 전 미 태평양사령부 합동정보센터 작전국장은 이번 발주에 대해 “중국의 군사력 증강과 서태평양 지역에서의 공격적 행동에 대한 미국의 가장 최근 대응”이라며 “중국을 적대시할 필요는 없으나 중국의 행동은 지켜볼 필요가 있다”고 말했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

인간과 개의 ‘절친’ 역사는 무려 4만 년에 달한다. 오랜 시간 이어져 온 친밀한 관계를 입증하듯, 인간은 동물 가운데 유독 개의 ‘표정’은 더욱 정확히 이해한다는 내용의 연구결과나왔다. 독일 막스플랑크진화인류연구소 연구진은 각기 다른 문화적 배경을 가진 성인 89명과 어린이 77명을 대상으로 개의 표정을 얼마나 이해하는지 실험했다. 연구진은 실험 참가자들에게 개와 침팬지, 그리고 사람의 모습을 담은 사진을 보여주고, 이들에게 화남, 행복, 슬픔, 공포, 무표정 등을 구분하도록 했다. 사진 속 동물의 표정은 해당 동물을 찍은 사진작가를 통해, 사진이 촬영될 당시의 상황과 분위기 등으로 유추했다. 그 결과 실험 참가자들은 개의 사진에서 화난 표정과 행복한 표정 등을 비교적 쉽게 구분할 수 있었다. 특히 실내에서 개와 함께하는 비중이 높은 유럽인의 경우, 개를 주로 실외에서 키우는 이슬람 민족에 비해 슬픔과 공포, 중립적인 표정 등을 매우 세밀하게 구분해냈다. 실험에 참가한 어린이의 경우, 문화적 배경과 상관없이 거의 동일하게 개의 행복한 표정과 화난 표정을 구별해냈다. 이에 반해 성인과 어린이 모두 인간과 유전적으로 가장 가깝다고 평가받는 침팬지의 표정은 정확하게 읽어내지 못했다. 이러한 경향은 어린이의 경우 더욱 강하게 나타났다. 연구진은 이번 연구가 인간이 개의 표정과 감정을 읽는 능력을 가졌을 뿐만 아니라, 문화적 차이에 따라 이러한 능력의 차이도 존재한다는 사실을 입증했다는 점에서 주목할 만하다고 밝혔다. 또 개의 표정을 인식하는 능력은 주로 나이와 경험을 통해 얻을 수 있으며, 특히 성인은 개를 키우는지 여부와 관계없이 개에 대해 긍정적인 태도를 가지는 문화적 배경에서 자랄 경우 개의 표정을 더욱 정확하게 읽어낸다는 사실이 확인됐다. 연구진은 “개의 표정을 읽는 인간의 능력은 타고나는 것이 아니라 학습하는 것”이라면서 “이러한 특성은 진화적으로 선택된 특성이 아니며, 성인의 경우 개와 관련한 문화적 배경에 따라 능력에 차이를 보인다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com(자료사진) 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

해양생물 사이에서도 어미의 모유에 축적된 고농도의 유독 물질이 모유수유를 통해 새끼에게로 전달될 수 있다는 사실을 입증한 연구결과가 공개됐다. 사이언스데일리 등 과학 전문매체의 3일 보도에 따르면 영국 브루넬대학교와 런던동물원 공동 연구진은 영국에서 죽은 채 발견된 새끼 쥐돌고래를 연구실로 옮긴 뒤 부검을 실시했다. 동시에 영국 환경수산양식과학센터(Cefas)가 1992~2015년 영국 해변에 떠밀려 온 쥐돌고래 696마리의 체내 독성 관련 데이터 세트를 이용해 새끼 쥐돌고래의 체내 성분을 분석했다. 그 결과 쥐돌고래의 몸에서 고농도의 폴리염화바이페닐(PCBs)가 검출됐다. 연구진은 검출된 양과 성분 등의 분석을 통해, 유해 물질에 중독된 원인 중 하나가 어미의 모유라고 판단했다. 염소와 비페닐을 반응시켜 만드는 폴리염화바이페닐은 자동차의 자동변속기나 전기 절연체 및 각종 테이프, 도료, 인쇄잉크 등에 사용된다. 어류나 무척추동물에게 특히 유독하며, 폴리염화바이페닐에 노출된 사람에게서는 간기능장애와 피부염, 현기증 등이 유발될 수 있다. 1997년 세계자연기금(WWF)에 의해 환경호르몬(내분비교란물질)으로 지정됐다. 연구를 이끈 런던 브루넬대학교의 로지 윌리엄스 박사는 “폴리염화바이페닐에 든 유해 물질이 돌고래의 뇌 성장에 영향을 미치며, 어미는 자신도 모르게 유독물질이 든 모유를 새끼에게 먹인다”면서 “끈질긴 독소 성분은 수유 중 새끼에게 옮겨지는 그 순간까지 어미의 몸에 남아있다”고 설명했다. 이어 “특히 폴리염화바이페닐의 경우 가장 높은 먹이사슬에 있는 이빨 고래류에게서도 발견되며, 이로 인해 면역 및 생식능력의 저하가 유발돼 일부 지역에서는 개체수가 감소되기도 했다”면서 “어린 동물들이 이러한 유해 물질이 미치는 영향을 조사하는 것은 매우 중요하다. 이러한 노력이 해양 포유류의 미래를 보호하는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 특히 먹이사슬 상위로 올라갈수록 해당 유해 물질의 누적량이 높아지기 때문에, 최고 포식자에 해당하는 고래 등은 가장 높은 농도의 폴리염화바이페닐에 노출될 수 있다고 강조했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술전문 출판사인 엘제비어가 출간하는 종합환경과학회지(Science of the Total Environment) 최신호에 실렸다 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　경기 용인시에 소재한 신약개발업체 (주)지엔티파마가 내년 상반기중 세계 최초로 반려견 치매치료제 신약 승인을 신청한다. 또 함께 개발한 뇌졸중치료제는 중국에서 진행된 임상 2상에서 약효와 안전성이 확인돼 내년 상반기에 임상 3 상에 들어간다. 　지엔티파마(주)는 3일 수원 컨벤션센터에서 뇌신경과학및 바이오제약 분야의 관계자 200여명이 참석한 가운데 ‘치매·뇌졸중 신약 임상 발표회’를 개최했다. 　이날 임상 발표회에서 지엔티파마의 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 자사 연구진이 발굴한 다중 표적 치매 신약인 ‘크리스데살라진’과 뇌졸중 신약 ‘ Neu2000’의 임상연구 진행 상황을 공개했다. 　크리스테살라진 등은 경기도, 과학기술부, 보건복지부 등의 지원을 받아 개발했으며 동물은 물론 사람의 임상 1상에서 안전성이 검증됐다. 　곽 대표는 “알츠하이머 치매와 유사한 반려견 치매에 대한 임상연구에서 크리스데살라진의 약효와 안전성이 입증됐다”면서 “올해 안에 임상 3상 연구를 완료하고, 내년 초 농림축산검역본부에 신약승인 신청을 할 계획”이라고 밝혔다. 　이어 “임상 연구가 예정대로 진행 된다면 내년 상반기중에는 세계 최초의 반려견 치매 치료제 출시가 가능할 것”이라고 덧붙였다. 　지엔티파마는 지난해 치매에 걸린 반려견을 대상으로 한 예비 임상연구를 끝내고 현재 임상 3상을 진행중이다. 치매로 진단받은 반려견 90마리 가운데 최종적으로 임상 3 상 등록기준에 맞고 유효평가가 가능하다고 진단된 40마리의 등록을 완료했다. 임상 3상 연구에는 서울대학교 동물병원과 충북대학교 동물의료센터 등 8개 기관이 참여했다. 　앞서 지난해 끝낸 임상 2상에서는 중증 치매로 진단받은 14살 이상의 반려견 6마리를 대상으로 총 8주간 크리스데살라진을 경구 투여한 결과 모든 반려견에서 인지기능 및 활동성이 정상 수준으로 개선된 것으로 나타났다.　반려견이 치매에 걸리면 주인식별 혼돈, 공간 인지능력및 수면장애, 잦은 배변 실수, 식욕 변화 등 증상을 보인다. 12세 이상의 반려견중 40%가 치매에 걸리는 것으로 알려졌다. 　크리스데살라진은 알츠하이머 치매 원인인 뇌 신경세포 사멸, 아밀로이드 플라크 생성을 유발한다고 알려진 활성산소와 염증을 동시에 억제하는 다중 표적 약물이다. 　곽 대표는 “이번 연구 결과를 토대로 내년에 알츠하이머 치매 환자를 대상으로 임상연구를 본격적으로 진행할 것”이라며 “국내 치매예측기술국책연구단에서 유전체, 뇌파, 뇌영상 연구 등을 통해서 알츠하이머 치매 증상이 나타날 것으로 예상되는 고위험군을 이미 선별해 놨기 때문에 이들을 대상으로 치매 치료는 물론 예방을 위한 임상연구가 가능해졌다”고 밝혔다. 　이날 임상 발표회에서는 중국의 헹디안 그룹 아펠로아 제약사에서 238명의 뇌졸중 환자를 대상으로 진행한 Neu2000의 임상 2 상연구 결과도 일부 공개됐다. 　뇌졸중 환자에게 저용량에서부터 고용량까지 투여한 결과 약물에 의한 특이한 부작용이 발생하지 않는 등 안전성이 확인됐다. 또 중등도 환자에게 고용량의 Neu2000을 5일 동안 투여했을때, 장애 증상이 줄어든 것으로 나타났다. 　지엔티파마 개발이사인 안춘산 박사는 “Neu2000임상 2 상연구 결과를 토대로 임상 3상 프로토컬을 완성해서 조만간 중국 식약처에 제출할 것”이라며 “내년 상반기에는 임상 3 상 연구를 진행할 수 있을 것으로 전망된다”고 향후 일정을 밝혔다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

바람이 스쳐지나가기만 해도 자지러질 듯이 아프다는 통풍, 날씨가 흐리기만 해도 온 몸이 욱신거리게 하는 관절염, 이전의 기억을 서서히 잃어 존엄한 삶을 망가뜨리는 치매. 이들의 공통점은 바로 ‘염증’이다. 실제로 체내 염증 반응 조절이 제대로 되지 않아 발생하는 질병은 전 세계 사망률 1위인 암을 비롯해 알츠하이머, 세균감염으로 인한 패혈증까지 다양하다. 이 때문에 많은 의료현장에서 염증 반응을 추적해 진단하는데 활용하고 있다. 그러나 현재 사용되는 위상차 영상 정보로는 염증성 질환 조기 진단에 한계가 있다. 이런 상황에서 국내 연구진이 체내 염증 반응을 실시간으로 빠르게 확인할 수 있는 새로운 영상화 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단, 서울대 의대 공동연구팀은 각종 질병의 원인인 체내 염증현상을 영상으로 관찰하고 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 각종 염증성 질환은 인플라마좀이라는 특정 단백질이 활성화되면서 나타나는 것으로 알려져 있다. 기존에는 체내에서 인플라마좀 활성화를 시공간적으로 분석할 뿐 실시간 변화를 측정하기 어려웠고 일부에서는 유전자 조작을 통해 실시간 관찰을 가능케 했지만 환자를 대상으로 적용하기 어려운 연구목적에만 쓰여왔다. 연구팀은 염증 단백질이 아닌 염증 발생 초기에 중요한 역할을 하는 효소인 ‘캐스페이즈-1’이라는 물질에 주목했다. 연구팀은 이 물질에 닿으면 빛을 낼 수 있는 형광물질을 개발해 형광 신호의 강도 변화를 실시간으로 관찰할 수 있도록 했다. 이 형광물질은 독성이 없고 체내에서 빠르게 분해돼 생체 적합성이 뛰어나다나는 장점이 있다. 실제로 알츠하이머, 대장염, 암 등 다양한 염증성 질환을 앓도록 만든 생쥐에게 이번에 개발한 형광물질을 투여하는 실험을 실시한 결과 질병의 실시간 변화를 관찰할 수 있었다. 또 염증성 질환의 증상이 외부로 나타나기 전에 조기에 진단하는데도 성공했다. 권익찬 KIST 박사는 “이번 연구를 활용하면 체내 염증효소의 변화를 실시간으로 관찰하고 염증성 질환의 조기 진단과 치료제 개발, 효능 평가에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

햇빛을 전기로 바꿔주는 태양광 에너지는 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 대표적인 신재생에너지 중 하나로 꼽히고 있다. 그러나 광자 한 개를 하나의 전하입자로만 변환시킬 수 있다는 제한 때문에 태양전지의 효율을 높이는데 한계가 있다. 국내 연구진이 광자 한 개를 더 많은 전하입자로 변환시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, 네덜란드 암스테르담대 공동연구팀은 빛 에너지(광자)에 비례해 전하 캐리어 수가 늘어나는 캐리어 증폭현상을 2차원 물질에서 처음 관찰하는데 성공해 태양전지 효율을 획기적으로 늘릴 수 있는 단초를 마련했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2일자에 실렸다. 일반적으로 에너지가 아무리 커도 광자 한 개는 전하 운반입자(캐리어) 한 쌍만 만들어 낼 수 있다. 그렇지만 특정 조건에서는 캐리어 증폭현상이 일어나 광자가 두쌍 이상의 전하입자를 만들 수 있는 것으로 알려져 있었다. 이런 물질은 나노미터 크기의 양자선(線)이나 양자점(點), 2차원 물질이 있다. 2차원 물질은 그래핀처럼 두께가 원자층 수준의 얇은 물질로 기존 물질과는 전혀 다른 물리현상이 나타나 차세대 반도체로 주목받고 있다. 특히 2차원 물질에서는 여분의 빛 에너지가 캐리어로 모두 전환될 수 있다고 이론상 알려져 있지만 관측된 적은 없었다. 연구팀은 캐리어 증폭현상을 발생시킬 수 있는 가능성 높은 후보물질을 합성했다. 그 결과 서로 다른 화합물을 기체로 만든 다음 진공 상태에서 반응을 일으켜 얇은 막을 형성시키는 기상화학증착 방식으로 광변환 효율이 좋은 것으로 알려진 몰리브덴디텔루라이드와 텅스텐디셀레나이드를 대면적으로 합성시키는데 성공했다.이렇게 만들어진 전이금속 칼코젠 화합물을 초고속 분광법으로 분석한 결과 캐리어 증폭현상이 관찰됐다. 관찰 결과 여분의 에너지가 추가 캐리어를 만들어 냄으로써 기존 실리콘 태양전지의 빛-전기 전환효율의 한계인 33.7%를 넘어서는 것이 확인됐다. 이 때문에 연구팀은 이번 합성물질을 태양전지로 활용하면 전지효율을 46% 가까이 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이영희 나노구조물리연구단 단장(성균관대 교수)는 “이번 연구결과를 활용하면 태양전지는 물론 광검출기 등 다양한 광전자 분야 기기를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “특히 이번에 찾아낸 2차원 전이금속 칼코젠 소재는 가볍고 우수한 빛흡수력, 뛰어난 내구성, 유연성 때문에 플렉서블 태양전지 상용화까지 기대할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3일은 중부지방을 중심으로 눈이 내리고 서울은 체감온도가 영하 7도까지 떨어진다. 이렇게 기온이 급격히 떨어지는 경우가 많은 겨울철에는 혈관이 수축하면서 혈전이 혈관을 막기 때문에 심장관련 질환 발생자들이 늘어난다. 심장질환을 예방하기 위해서는 평소 꾸준한 운동과 소금이 적게 들어간 저염식을 섭취하는 것이 좋다. 이런 식이조절이나 꾸준한 운동 말고도 아주 간단한 방법으로 심장질환 발병 가능성을 낮출 수 있는 방법이 있다. 바로 ‘양치질’이다. 이화여대 의대, 울산대 의대 공동 연구팀은 하루 세번 양치질을 하는 것이 심방세동, 심부전 같은 심장질환 발병 위험을 낮춘다는 연구결과를 유럽심장학회에서 발행하는 ‘유럽 예방심장학 저널’ 2일자에 발표했다. 스위스 바젤대 의대, 캐나다 맥매스터대 공중보건연구소 연구팀도 비슷한 연구결과를 같은 저널에 발표했다. 구강위생 상태가 좋지 않으면 충치를 일으키는 뮤탄트균을 비롯한 각종 세균이 혈액을 타고 몸에 염증을 일으키는 것은 물론 세균성 심장질환인 심내막염을 일으킬 수 있다는 연구결과들이 있다. 연구팀은 구강 위생과 대표적인 심장질환인 심방세동과 심부전 발병 연관성을 분석했다. 심방세동은 심장이 불규칙하게 뛰는 증상이고 심부전은 심장 기능저하로 신체에 혈액을 제대로 공급하지 못하는 현상이다.연구팀은 국민건강보험 가입자 중 심방세동이나 심부전을 앓은 적이 없는 40~79세 남녀 16만 1286명을 골라냈다. 연구팀은 이들이 2003~2004년에 받은 정기건강검진 데이터 중 키, 몸무게, 혈액검사, 질병유무, 생활방식, 구강상태, 구강관리행동 등을 약 10.5년 뒤 데이터와 비교했다. 추적연구기간 동안 4911명에게서 심방세동이, 7971명이 심부전을 앓게 됐다. 심장질환 발병자와 그렇지 않은 사람들의 구강관리 행동을 비교한 결과 하루 세 번, 3분 이상 꾸준히 양치질 한 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 10년 후 심방세동 발생 위험은 10%, 심부전 위험은 12% 줄어드는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 송태진 교수는 “양치질을 자주 하면 치아와 잇몸 사이에 번식하는 박테리아가 줄면서 혈액 내 침투를 막아 심장질환 발병을 줄이는 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“영국에 윌리엄 셰익스피어가 있다면 프랑스에는 몰리에르가 있다.” 프랑스 극작가 몰리에르(1622~1673)는 ‘동쥐앙’ ‘타르튀프’ ‘인간혐오자’ 등 성격희극으로 유명하다. 물론 셰익스피어가 누리는 대중성에서는 다소 뒤떨어지지만 셰익스피어가 영문학에서 차지하는 위치만큼 몰리에르가 불문학에서 차지하는 위치는 확고하다. 그런데 100년 전인 1919년 프랑스 시인 피에르 루이(Pierre Louys)는 몰리에르가 인생 대부분을 배우로 지냈으며 40세를 전후해 갑자기 걸작을 내놓기 시작했다고 지적했다. 루이는 몰리에르와 같은 시기에 살았던 또 다른 유명 극작가이자 교육수준이 훨씬 뛰어난 피에르 코르네유(1602~1684)가 대필한 것으로 볼 수 밖에 없다는 의심을 제기했다. 더구나 몰리에르가 서명한 원고가 아직까지 한 번도 발견되지 않았기 때문에 이런 의심은 점점 커질 수 밖에 없었다. 마치 셰익스피어의 작품이 실제로는 케임브리지대 장학생 출신의 크리스토퍼 말로에 의해 쓰여졌다는 주장과 비슷한 의심이다. 이에 프랑스 컴퓨터과학자들과 전산언어학자들이 몰리에르의 작품 대필에 대한 의혹의 진실을 찾기 위해 나섰다. 프랑스 파리-디드로대, 파리과학인문대학, 국립고문서학교(Ecole nationale des chartes) 공동연구팀은 전산 언어학적 분석을 통해 피에르 코르네유와 몰리에르의 작품을 정밀분석한 결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 11월 28일자에 발표했다. 결론부터 말하자면 “몰리에르 작품은 전부 몰리에르 스스로 쓴 것”이다. 1919년 몰리에르의 대필 의혹이 처음 제기된 뒤 2001년 프랑스 그르노블 알프스대학 언어학자들이 몰리에르와 코르네유 작품들을 분석한 결과 두 작가의 단어 선택이 상당부분 겹친다는 연구결과를 ‘계량언어학 저널’에 발표하면서 이 같은 대필의혹은 사실에 가까워지는 분위기였다.이번에 연구팀은 2001년 분석과 달리 몰리에르와 코르네유 뿐만 아니라 동시대에 활동했던 다른 10명의 극작가들의 작품을 단어와 문장별로 분절해 컴퓨터를 이용해 언어적 특징을 분석비교했다. 이전 연구와 달리 단순히 어휘의 일치 뿐만 아니라 단어들을 연결해주고 관계를 설정하는 접속사나 관사 같은 기능적 단어들의 빈도까지 분석했다. 또 작가별 선호하는 문법 구조, 사람들이 글을 쓸 때 무의식적으로 활용하는 언어적 패턴도 살펴봤다. 그 결과 몰리에르와 코르네유 뿐만 아니라 동시대 극작가들 모두 비슷한 단어들을 사용하기는 했지만 즐겨쓰는 문법구조, 접속사, 단어의 위치가 전혀 다른 것으로 나타났다. 이번에 활용한 분석 프로그램은 언어적 특성이 비슷한 작품들끼리 함께 분류시키는 기능을 갖고 있는데 몰리에르의 작품을 코르네유가 대필했다면 몰리에르와 코르네유가 한 범주로 묶여야 하는데 전산언어학적 분석 결과 전혀 다른 범주에 포함되는 것으로 나타났다는 설명이다. 플로리안 샤피로 파리-디드로대 교수(응용수학·계량언어학)는 “이번 연구는 몰리에르는 그 만의 독특하고 식별 가능한 언어를 구사한다는 언어학자들의 의견에 대한 과학적 근거를 제시한 것”이라며 “몰리에르가 프랑스를 대표하는 극작가로 일부에서 주장하는 대필 의혹을 완전히 벗어버렸다고 본다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

비만인 아이는 그렇지 않은 아이에 비해 뇌의 특정 부위가 손상돼 있을 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다고 뉴스위크 등 해외 언론이 24일 보도했다. 브라질 상파울루대 연구진이 12~16세 청소년 120명을 대상으로 연구를 진행했다. 연구에 참여한 청소년 중 59명은 비만, 61명은 정상 체중에 속했다. 연구진이 이들의 MRI 영상을 분석한 결과, 비만인 청소년 정상 체중의 아이보다 뇌의 안와전두피질의 백질(white matter)이 감소해 있는 것으로 나타났다. 안와전두피질은 의사결정과 인지 과정에 관여하는 대뇌피질 부위로, 외측 영역은 처벌과 관련된 상황에서 활성화되고 내측 영역은 보상과 관련된 상황에서 활성화되어 상황에 맞는 적절한 사회적 행동을 하는 데 기여한다. 특히 감정적 공감에 관여하기 때문에, 손상될 경우 사회적으로 이해되기 어려운 행동을 하는 등의 정서장애가 나타날 수 있다. 뿐만 아니라 비만인 청소년은 뇌의 왼쪽과 오른쪽을 연결하는 역할을 하는 뇌들보(뇌량)가 손상돼 있었고, 혈액검사에서 체중 조절과 관련된 호르몬인 렙틴의 분비량도 정상수치에서 벗어난 것을 확인했다. 렙틴은 지방조직에서 분비하는 체지방을 일정하게 유지하기 위한 호르몬으로, 렙틴이 적정량을 벗어나 과다하게 또는 적게 분비될 경우 포만감을 느끼지 못하는 동시에 염증과 뇌 손상의 원인이 될 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구진은 “안와전두피질은 감정 및 보상 회로와 관련된 영역이며, 이 영역이 손상되면 집중력이 저하되는 결과를 가져올 수 있다”면서 “다만 비만과 호르몬, 뇌 손상의 관계는 아직 명확하지 않다”고 강조했다. 전문가들은 뇌 손상으로 비만이 오는지, 반대로 비만으로 뇌 손상이 유발되는지의 인과관계는 명확하지 않지만, 이번 연구가 비만-뇌-호르몬의 연관관계를 밝히는데 유의미한 역할을 했다고 평가했다. 자세한 연구결과는 다음 달 1일 미국 시카고에서 개최하는 북미 최대 영상의학회인 북미 영상의학학회(Radiological Society of North America)에서 발표될 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

이미 기후변화로 고갈되고 있는 안데스 빙하의 녹는 속도가 아마존에서 발생한 대규모 산불의 영향으로 더욱 빨라지고 있다는 조사 결과가 나왔다. 브라질 리오데자네이루주립대학 연구진은 아마존에서 발생한 산불이 빙하에 미치는 간접적 영향을 조사하기 위해 브라질과 페루, 볼리비아 일대부터 안데스산맥 지역의 고지대 빙하까지 검은 탄소(Black carbon) 등 에어로졸 성분이 얼마나 많이 증가했는지를 조사했다. 또 2000~2016년 아마존 일대에서 발생한 화재 피해 데이터를 분석한 뒤, 해당 자료들을 통합했다. 이후 아마존의 대형 화재로 발생한 검은 탄소 등의 에어로졸이 안데스산맥 빙하에 어떤 영향을 미치는지를 측정하는 모델링 프로그램을 개발했다. 분석 결과 화재로 발생한 검은 탄소 등의 에어로졸이 안데스 빙하의 표면(눈)을 덮을 경우 자외선이 반사되지 않고 도리어 흡수되는 현상이 나타났고, 이 때문에 눈과 얼음이 더욱 빠르게 녹는다는 것을 확인했다. 기후변화의 주요 원인 중 하나인 먼지 입자로 인한 연간 빙하 용해율은 4% 가량이다. 연구진은 검은 탄소의 연간 빙하 용해율은 먼지 입자에 맞먹는 3% 정도이며, 두 물질이 뒤섞일 경우 6%까지 증가한다고 설명했다. 먼지와 검은 탄소의 농도가 높아질수록 연간 용해율은 최대 12~14%까지 높아진다. 연구진은 안데스산맥 빙하의 녹는 속도를 가속화시키는 아마존의 화재가 전 세계 식량위기와도 연관이 있다고 분석했다. 실제로 아마존이 품고 있는 브라질의 농업은 세계 식량 수요과 관련해 끊임없이 압박을 받고 있다. 세계 시장의 수요를 맞추려고 과도하게 농업을 확장하고, 이 과정에서 아마존 산림을 벌채하거나 태우는 일이 잦아졌다. 브라질 국립우주개발연구소(INPE)에 따르면 지난 1~7월 화재로 사라진 아마존 삼림 면적은 3440㎢에 달한다. 서울의 약 6배에 달하는 규모다. 한편 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

현대모비스가 펼치는 사회 공헌 활동의 키워드는 ‘교통안전’, ‘영재 육성’, ‘친환경’, ‘사회적 약자 지원’ 등으로 압축된다. 현대모비스는 매년 투명우산 10만개를 제작해 전국 초등학교에 무료로 배포하는 ‘투명우산 나눔 캠페인’을 2010년부터 진행해 오고 있다. 어린이 교통안전을 지키자는 취지다. 배포한 투명우산은 지난해 연말 기준으로 누적 90만개를 넘어섰다. 현대모비스 관계자는 “투명우산 캠페인으로 어린이 교통사고가 30% 줄었다는 연구결과도 있다”고 말했다. ‘주니어 양궁 꿈나무 교실’은 2017년 9월 닻을 올렸다. 전현직 양궁 선수들이 재능 기부 방식으로 양궁교실을 열어 미래 양궁 꿈나무들을 육성하자는 취지로 마련됐다. 현대모비스는 1985년부터 여자 양궁단을 운영해 오고 있다. 현대모비스는 또 과학영재 육성을 위한 ‘주니어 공학교실’을 진행하고 있다. 2005년 경기 용인시 기술연구소 인근 교동초등학교 재학생을 대상으로 첫 수업을 시작한 이후 15년째 운영 중이다. 지금은 전국의 현대모비스 사업장 인근 14개 초등학교로 확대됐다. 현대모비스는 충북 진천군 초평호 인근에 108ha(약 33만평) 규모의 친환경 생태숲 ‘미르숲’도 조성하고 있다. 생물 다양성 증진과 생태 환경 보전을 위해서다. 현대모비스는 또 2014년부터 장애아동과 가족이 여행을 떠날 수 있도록 돕는 ‘장애아동 가족여행 프로그램’을 운영하고 있다. 장애아동에게는 자세유지 의자, 기립형 휠체어 등 다양한 보조기구와 재활치료비도 지원한다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

계절이 바뀌는 환절기나 낮과 밤의 기온차가 클 때는 건강관리가 쉽지 않다. 이럴 때 사람들은 평소 먹지 못했던 음식을 먹는다든지 건강보조식품이나 영양제를 챙겨먹는 경우도 많다. 이런 노력과 건강상 별다른 이유가 없음에도 쉬이 피곤해지거나 기운을 차리기 쉽지 않을 경우가 있다. 원인이 뭘까. 이럴 때는 인체 내 대사조절 스위치를 의심해봐야 할 것 같다.서울대 약대 의약바이오컨버전스연구단, 한국기초과학지원연구원, 연세대 약대, 융합오믹스·의생명과학과, 카이스트 화학과, 고려대 생명공학부 공동연구팀은 LARS1이라는 효소가 체내 단백질 합성과 에너지 생성의 균형을 이루는 핵심 스위치 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 29일자에 발표했다.아미노산은 단백질을 구성하고 인체 구성 중요성분으로 몸의 에너지 수준이 낮아지면 에너지를 발생시키는 연료로도 쓰이는 것으로 알려져 있다. 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지하는지는 생물학 분야 수수께끼 중 하나로 남아있었다. 연구팀은 2012년 LARS1이 세포내 아미노산 중 하나인 ‘류신’을 감지해 단백질 합성과정을 활성화시키는 스위치 역할을 한다는 사실을 밝혀내 주목받은 바 있다. 연구팀은 류신이 LARS1 스위치를 켠다는 것을 밝혀낸데 이어 이번에는 LARS1 스위치가 꺼지는 이유를 규명했다.연구팀은 세포와 동물실험을 통해 LARS1가 세포 에너지원인 ATP 수준을 감지해 류신의 대사 방향을 조절하는 기능을 수행한다는 사실을 새롭게 규명해 냈다. 우리 몸의 에너지 상태에 따라 LARS1 스위치가 꺼지거나 켜질 수 있다는 설명이다. LARS1 스위치가 정상 작동하게 되면 에너지 생성과 단백질 합성 등이 정상적으로 돼 건강한 생활을 할 수 있지만 LARS1 스위치에 이상이 발생하면 대사작용에 불균형이 발생해 각종 질병에 시달리게 된다. LARS1를 타겟으로 한 암, 근무력증, 뇌전증 치료제 개발이 진행되고 있는 만큼 이번 연구결과에 따라 당뇨, 비만 같은 대사질환 치료제 개발에도 속도를 낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.김성훈 서울대 약대 교수(의약바이오컨버전스연구단 단장)는 “이번 연구는 LARS1효소가 우리 몸에서 에너지와 아미노산 대사를 통합적으로 조절하는 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “LARS1효소로 당뇨, 비만 같은 대사관련 질환은 물론 암, 신경, 근육관련 질환 치료제 개발을 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기후변화를 막기 위한 노력이 시행되지 않는다면, 2100년에는 지구에 사는 사람 10명 중 9명이 식량부족으로 인해 배를 굶주리며 살아야 할 것이라는 충격적인 예측이 나왔다. 기후변화로 인해 식량이 부족해진 현실은 SF 영화에서 종종 등장해 왔다. 국내에서 크게 흥행한 미국 SF 블록버스터 ‘인터스텔라’(2014) 역시 식량위기로 옥수수 밭만 즐비한 미래를 배경으로 한다. 프랑스 파리 과학인문대학교(PSL) 연구진은 기후 및 작물의 상태를 예측할 수 있는 모델 두 가지를 만들고, 여기에 2100년의 전 세계 인구분포 데이터를 대입했다. 그 결과 기후변화가 최악으로 진행될 경우, 전 세계 인구의 약 90%가 식량이 부족한 생활을 해야 할 것이라는 결과가 나왔다. 기후상태가 양호하고 식량이 풍부한 지역에서 사는 사람은 전 세계 인구의 3% 미만에 불과할 것으로 예측됐다. 구체적으로 살펴보면, 기후변화가 최악의 수준으로 진행된다면 2100년에는 농업 생산성이 25% 정도 감소할 것으로 예측됐다. 그러나 온실가스 배출을 줄이기 위해 더 많은 노력을 기울인다면 생산성 감소는 5% 수준에 불과할 것이라고 내다봤다. 어업의 경우 타격이 더 크다. 역시 기후변화가 최악의 수준으로 진행될 경우 2100년에는 어업 생산성이 60%까지 감소할 것으로 연구진은 내다봤다. 그러나 기후변화를 막기 위한 노력을 지속할 경우 어업 생산성 감소는 10% 정도 수준으로 예상됐다. 연구진은 “기후변화로 인해 일부 지역에서는 생산성 손실이 불가피할 것이다. 특히 기후변화 적응력이 가장 낮은 열대지역의 가난한 국가의 경우 심각한 타격을 입을 것”이라면서 “온실가스 배출 등을 줄이는 노력을 한다면, 인도 등지의 농부들이 내열성 작물로 전환해 재배하며 식량 위기를 대비할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유엔 산하 기후변화 정부간협의체(IPCC)는 지난 8월, 기후변화로 인해 가뭄과 홍수, 폭염이 더욱 빈번하고 극심하게 발생해 자연 생태계를 파괴하고 결국 식량 부족으로 이어질 것이라는 보고서를 발표했다. 유엔은 지구 온난화에 따른 식량 공급 불안정으로 2050년에는 주요 곡물 가격이 최대 23% 상승할 것으로 전망했다. 보고서는 인류가 조속히 토지 사용 및 식량 생산 방식을 바꾸고 육류 소비를 줄이지 않는다면 기후변화에 따른 위기를 막을 수 없을 것이라고 경고했다. 전문가들은 농장에 나무를 심는 혼농임업을 확산시키고 토질 관리를 개선하고 음식물 쓰레기를 줄이면 토지 생산성도 높아지고 온실가스 배출도 줄어들 것이라고 조언했다. 자세한 연구결과는세계적인 과학저널인 사이언스(Science)의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스‘(Science Advances) 최신호(27일자)에 게재됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

사회경제적 빈곤이 생물학적 빈곤의 원인 공중보건, 사회적 불균형 해결 차원에서도 빈곤해결 필요 ‘가난은 나랏님도 구제 못한다’는 옛 말이 있다. 과거를 현재와 같은 잣대로 해석할 수는 없겠지만 옛 말에만 의지해 빈곤을 개인의 탓으로 돌리며 국가와 사회의 역할을 방기한다면 심각한 사회적 갈등을 불러올 수 있다. 재산 소유 상위집단과 중산층과 하위계층의 격차가 커지면 커질 수록 사회는 불안정해지기 마련이다. 이 때문에 많은 국가들은 빈곤층도 최소한의 삶을 영위할 수 있는 방안을 찾고 있다. 그런데 인문사회학자와 도시학자, 생물학자들이 함께 빈곤이 사회적 불안전성과 갈등 뿐만 아니라 개개인의 건강과 공중 보건에도 악영향을 미칠 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 오레곤대 내에 있는 생물학및환경센터, 클라크오너스 교양대학, 인간생리학과, 경영대학원, 저널리즘·커뮤니케이션스쿨, 조경건축학과, 교육대 상담심리학및복지학과, 생태·진화연구소 공동연구팀은 빈곤층의 장내미생물은 숫자와 종류가 턱없이 적고 유익한 장내미생물도 많지 않다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 미국공공도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 27일자에 실렸다. 일반적으로 빈곤층은 건강하고 균형잡힌 식단과 깨끗한 환경를 제공받지 못하고 다양한 사회경제적 차원의 스트레스 때문에 수많은 질병에 노출돼 있다고 알려져 있다. 그런데 연구팀은 빈곤이 유익한 장내미생물에 대한 접근을 차단함으로써 빈곤층이 쉽게 질병에 노출되는 것이라는 결론을 내린 것이다. 장내미생물은 보통 장에서 소화를 돕는 정도로만 알려져 있었다. 그런데 최근 다양한 연구를 통해 장내미생물은 비만, 당뇨, 고혈압과 같은 대사질환은 물론 알츠하이머 치매, 파킨슨병과 같은 다발성 신경질환, 각종 정신질환, 체내 염증으로 인한 각종 자가면역질환, 심지어는 암에 이르기까지 다양한 질환에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구팀은 다양한 실험을 통해 중산층 이상과 빈곤층의 장내미생물 종류와 숫자를 비교해본 결과 빈곤층의 장내미생물 균총의 종류와 숫자가 눈에 띄게 차이를 보일 뿐만 아니라 유익한 장내미생물은 많지 않은 것으로 나타났다고 밝혔다. 이런 유익한 장내미생물의 부족 때문에 비만과 관련한 대사질환, 우울증과 알콜중독, 조현병과 같은 정신질환에 취약하게 된다고 연구팀은 설명했다. 사회경제적 불균형이 건강의 불균형과 격차를 더 크게 만들 수 있다는 것을 의미하는 것이다.연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 몇 가지 해결 방안을 제시했다. 예를 들어 저소득층의 산전, 산후관리를 통해 산모들부터 유익한 장내미생물을 확보하도록 하고 이것이 영유아들에게 이어질 수 있도록 하는 한편 학교 급식에서 균형잡힌 식단을 제공하고 학내에 정크푸드를 없애는 것이 필요하다는 것이다. 또 빈곤층이 밀집해 있는 지역에 정기적인 방역과 충분한 녹지지대 확보로 깨끗한 공기와 보건환경을 제공하는 것도 중요하다고 연구팀은 덧붙였다. 수잔 이스햅 오레곤대 생물학및환경센터 연구원이자 메인대 교수(동물학·수의과학)는 “미생물은 사람의 건강에 매우 중요한 역할을 하고 있다는 것은 잘 알려져 있었는데 이번 연구는 그 미생물이 사회적 균형에도 어떤 식으로든 관여하고 있음을 보여주고 있다”라고 설명했다. 이스햅 교수는 “유익한 장내미생물에 대한 접근은 개인은 물론 공중보건차원에서 중요한 인간의 권리라고 봐야 하는 상황에 이르렀다”라며 “국가나 지역사회에서 빈곤층에 대한 지원은 호혜적 차원이 아닌 사회적 균형이나 건강권이라는 차원에서 이해돼야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연장의 꿈이 현실이 되는 세상이다. 빠른 속도로 발전하는 인공지능과 3D 프린팅 기술, 각종 의학 장비와 로봇은 이미 고장 난 장기나 시간이 갈수록 노화하는 장기를 고치거나 바꿔주고, 덕분에 인류의 기대수명은 과거보다 훨씬 더 길어졌다. 그중에서도 전 세계에서 1인당 보건관련 예산을 가장 많이 쓰는 미국의 경우, 이러한 추세라면 기대수명이 월등히 길어야 할 것처럼 보이지만 현실은 그 반대라는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 미국 버지니아 코먼웰스 의과대학 연구진에 따르면 미국인의 기대수명은 1959년 69.9세에서 2014년 78.9세로 꾸준히 늘었다. 그러나 2014년을 기점으로 매년 짧아지기 시작해 2017년에는 78.6세를 기록했다. 특히 노동가능인구의 핵심 축에 속하는 25~64세 그룹에서 이러한 현상은 눈에 띄게 나타났다. 연구진은 현상의 원인이 해당 연령대 사람들의 약물 남용과 자살, 과음 및 고혈압에 따른 부작용 등에 있다고 분석했다. 연구진에 따르면 2017년 기준 미국에서 약물 남용으로 인한 사망은 1999년에 비해 4배에 달했다. 같은 기간 알코올성 간 질환으로 사망한 사람은 40% 증가했고, 자살은 38% 늘었다. 이러한 현상은 일부 지역에서 더욱 두드러지게 나타났다. 연구진에 따르면 뉴잉글랜드와 메인, 뉴햄프셔, 버몬트 및 인디애나, 캔터키, 오하이오와 펜실베이니아 등지에서 기대수명이 줄어드는 ‘기이한 현상’이 눈에 띄게 나타났다. 위 지역들은 초강력 마약성 진통제(오피오이드)와 관련해 사망률이 급증한 일명 ‘오피오이드 전염병’ 현상의 영향을 받았다. 미국 내 심각한 사회적 문제로 꼽힌 오피오이드 중독 사망자는 2013년까지는 2000~3000명 선이었지만, 이후 급증해 2017년에는 2만 9418명에 이르렀다. 연구진은 기대수명이 짧아지는 이러한 현상이 보건복지에 막대한 예산을 쏟아붓고 관련 의학·과학 기술분야의 선두를 달리는 미국만의 독특한 문제라고 지적했다. 연구를 이끈 버지니아 코먼웰스 대학의 스티븐 울프 박사는 “미국의 기대수명이 줄어든 것은 단순히 의학 시스템의 문제가 아닌 사회 서비스의 결핍에 있다면서 "다른 국가들은 어려운 시기에 가족과 함께 버틸 수 있는 사회 시스템을 이용해 왔지만, 미국인들은 종종 모든 것을 자신 스스로 견뎌야만 했다”고 설명했다. 연구에 참여하지 않은 하버드 보건 대학원의 하워드 코 교수는 “미국의 기대수명 감소에 대한 해결책 중 하나는 사회적 연결을 강화하고 이러한 사회적 연결이 복지에 미치는 영향에 더 많은 관심을 기울이는 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 미국의학협회에서 만드는 의학분야 국제학술지 미국의학협회지(JAMA) 최신호(26일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

상처에 인공근육 이식받은 생쥐 8주만에 감쪽같이 회복 1984년 인공지능과 로봇으로 인한 암울한 인류의 미래상을 보여줘 관객들을 사로잡은 영화 터미네이터가 최근 28년만에 원년 멤버인 아놀드 슈워제네거, 린다 해밀턴 등까지 참여한 ‘터미네이터: 다크페이트’로 돌아왔다. 사람처럼 늙는다는 설정의 원년 터미네이터까지 등장했지만 흥행몰이에는 실패했다. 터미네이터가 등장했을 때 과학자들이 관심을 가졌던 부분은 인공지능의 발달과 함께 인공근육이었다. 사람과 똑같은 외모 뿐만 아니라 인체 내부 근육도 실제와 비슷하게 만든다면 손상된 부분을 대체할 수 있기 때문이다. 그러나 지금까지 개발된 인공근육들은 대부분 금속물질이나 모터 등이 달려 있어 손상된 부위를 복원하기보다는 근육 기능을 강화하는데 초점이 맞춰져 있었다. 성균관대 바이오메카트로닉스학과, 전남대 의대 공동연구팀이 3D프린터를 이용해 실제 사람의 근육과 똑같은 근육섬유다발을 만드는데 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 살아있는 세포와 생체 친화적인 하이드로겔로 이뤄진 바이오잉크를 원하는 설계대로 층층이 분사하는 방식으로 세포나 조직을 만들어 내는 바이오프린팅 기술에서 가장 중요한 것은 생체 조직마다 서로 다른 해부학적 특징과 생리학적 기능을 어떻게 실제와 가깝게 구현해 내는가 하는 점이다. 많은 과학자들은 근육조직을 3D프린터로 구현해 내려고 했지만 세포가 한 방향으로 배열된 근섬유다발 형태로 자라게 만들기가 어려워 곤란을 겪어왔다.이같은 문제를 해결하기 위해 연구팀은 금 나노와이어를 이용해 바이오잉크 내에 포함된 지방줄기세포가 자라나는 방향을 제어하는 방식을 착안해냈다. 화분에 지지대를 꽂아놓으면 식물들이 그에 따라 뻗어가는 원리이다. 연구팀은 지름 30㎚(나노미터), 길이 4500㎚의 금 나노와이어를 따라 바이오잉크를 분사해 지방줄기세포들이 근육세포처럼 한 방향으로 분화해 자라도록 유도했다. 금 나노와이어를 따라 자라도록 배양한 인공근육세포는 기존 방식의 인공근육세포 제작방식에 비해 초기 생존율이 90%가 넘어섰다. 또 이렇게 만들어진 인공근육을 턱관절 근육과 두개골 옆쪽을 감싸고 있는 측두근에 길이 3㎝, 폭 1㎝ 가량의 커다란 외상을 입은 쥐에게 이식한 결과 8주 뒤 실제 근육처럼 재생되는 것이 확인됐다. 김근형 성균관대 교수는 “이번 연구는 3D 인공근육 내에 배열된 금 나노입자가 세포를 일정한 방향으로 성장하도록 유도하고 실제와 유사한 근육세포를 만들어 냈다는데 의미가 크다”며 “이번 기술을 바탕으로 골격근 이외에도 심장근육, 인체의 다양한 세포조직을 인공적으로 만들고 재생하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

비만인 아이는 그렇지 않은 아이에 비해 뇌의 특정 부위가 손상돼 있을 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다고 뉴스위크 등 해외 언론이 24일 보도했다. 브라질 상파울루대 연구진이 12~16세 청소년 120명을 대상으로 연구를 진행했다. 연구에 참여한 청소년 중 59명은 비만, 61명은 정상 체중에 속했다. 연구진이 이들의 MRI 영상을 분석한 결과, 비만인 청소년 정상 체중의 아이보다 뇌의 안와전두피질의 백질(white matter)이 감소해 있는 것으로 나타났다. 안와전두피질은 의사결정과 인지 과정에 관여하는 대뇌피질 부위로, 외측 영역은 처벌과 관련된 상황에서 활성화되고 내측 영역은 보상과 관련된 상황에서 활성화되어 상황에 맞는 적절한 사회적 행동을 하는 데 기여한다. 특히 감정적 공감에 관여하기 때문에, 손상될 경우 사회적으로 이해되기 어려운 행동을 하는 등의 정서장애가 나타날 수 있다. 뿐만 아니라 비만인 청소년은 뇌의 왼쪽과 오른쪽을 연결하는 역할을 하는 뇌들보(뇌량)가 손상돼 있었고, 혈액검사에서 체중 조절과 관련된 호르몬인 렙틴의 분비량도 정상수치에서 벗어난 것을 확인했다. 렙틴은 지방조직에서 분비하는 체지방을 일정하게 유지하기 위한 호르몬으로, 렙틴이 적정량을 벗어나 과다하게 또는 적게 분비될 경우 포만감을 느끼지 못하는 동시에 염증과 뇌 손상의 원인이 될 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구진은 “안와전두피질은 감정 및 보상 회로와 관련된 영역이며, 이 영역이 손상되면 집중력이 저하되는 결과를 가져올 수 있다”면서 “다만 비만과 호르몬, 뇌 손상의 관계는 아직 명확하지 않다”고 강조했다. 전문가들은 뇌 손상으로 비만이 오는지, 반대로 비만으로 뇌 손상이 유발되는지의 인과관계는 명확하지 않지만, 이번 연구가 비만-뇌-호르몬의 연관관계를 밝히는데 유의미한 역할을 했다고 평가했다. 자세한 연구결과는 다음 달 1일 미국 시카고에서 개최하는 북미 최대 영상의학회인 북미 영상의학학회(Radiological Society of North America)에서 발표될 예정이다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

데니스 퀘이드와 맥 라이언이 주연했던 1987년 영화 ‘이너스페이스’나 세계 3대 SF 거장으로 꼽히는 아이작 아시모프의 ‘마이크로 탐험대’에서는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 나노 로봇과 잠수정을 타고 사람 몸 속을 탐험하는 내용이 주를 이루고 있다. 최근 나노과학이 발달하면서 SF에서 등장하는 것처럼 몸 속을 돌아다니면서 문제가 되는 부분을 고치는 나노로봇 개발에 대한 관심과 연구가 많아지고 있다. 이렇듯 상상 속의 이야기로만 취급됐던 질병 치료용 마이크로 로봇을 국내 연구진이 구현해 주목받고 있다. 전남대 기계공학부, 한국마이크로의료로봇연구원, 서울아산병원, 대구경북과학기술원(DGIST), 충남대, 한밭대 공동연구팀은 고형암 진단과 치료가 동시에 가능한 다기능성 의료용 나노로봇을 개발했다고 26일 밝혔다. 고형암은 일정한 형태와 경도(딱딱함)를 갖고 있는 암을 이야기하는데 혈액에 생기는 백혈병을 제외한 사람의 몸에서 생기는 대부분의 암이 여기에 포함된다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 고형암이 생기면 대부분 외과수술, 화학요법, 방사선요법 등으로 치료를 하는데 정상조직 손상, 약물로 인한 부작용 치료와 시술의 한계가 있다.이 같은 암 치료의 한계를 극복하기 위해 연구팀은 직경 10~20㎚(나노미터, 1㎚=10억분의 1m) 크기의 나노 자석입자들을 뭉쳐 직경 100㎚ 크기의 나노로봇을 만들었다. 연구팀은 나노로봇과 암 세포에 반응하는 물질인 엽산을 연결시켜 암을 진단할 수 있도록 했다. 또 나노로봇 표면에 금 나노입자와 폴리도파민이라는 물질을 코팅해 몸 바깥에서 근적외선을 쪼였을 때 열이 발생하도록 만들었다. 나노로봇에 열이 발생하면서 암조직만을 태워 없애거나 로봇 내에 있는 항암제를 암세포에만 정확히 방출하도록 해 주변 정상조직에는 영향을 미치지 않도록 했다. 나노로봇은 금 나노입자로 코팅돼 있으며 자성을 띄고 있기 때문에 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI) 등으로 암의 위치나 상태를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 외부에서 자기장을 가해 암이 발생한 위치까지 정확히 이동시킬 수 있다는 장점도 있다.최은표 전남대 기계공학부 교수는 “이번 기술은 이제까지 나온 나노 로봇에 대한 단편적 연구나 해법을 넘어 의료용 나노로봇에 대한 종합적 모델을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “실제 의료현장에서 쓰이게 된다면 주변 정상조직은 손상시키지 않고 암세포만 원점 타격함으로써 치료효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주 생명체의 기원은 지난 과학의 역사에서 가장 미스터리한 영역에 속해있다. 생명체의 기원을 찾기 위한 과학자들의 노력이 이어지는 가운데, 일본 연구진이 지구에 떨어진 운석에서 그 실마리를 찾았다는 연구결과를 발표했다. 일본 도호쿠대 지구과학부 교수인 후루카와 요시히로 교수와 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 공동 연구진은 지구에 떨어진 운석 2종을 정밀 분석했다. 분석에 사용한 것은 2001년 모로코에 떨어진 5㎏ 운석과 1696년 호주에 떨어진 100㎏ 이상의 대형 운석의 샘플 분말이다. 분석 결과 해당 운석들에서는 유전물질인 리보핵산(RNA)의 필수 당 성분인 리보스가 발견됐다. 구체적으로는 리보스를 구성하는 당 성분인 ‘아라비노스’와 ‘자일로스’가 발견됐으며, 운석에서 생명에 필요한 유전물질인 리보핵산 구성요소가 발견된 일은 이번이 처음이다. 일반적으로 리보핵산은 유전자(DNA)의 특성을 복사한 뒤 단백질을 구성하는 역할을 한다. DNA와 RNA(리보핵산)은 모두 유전물질이나, 이중 리보핵산은 다른 분자의 도움 없이도 스스로 복제가 가능한 특징이 있다. 때문에 운석에서 리보핵산 구성요소를 발견한 이번 연구는 초기 생명체가 DNA가 아닌 리보핵산(RNA)를 자기 복제했다는 학계의 가설을 뒷받침하기에 충분하다. 연구진은 지구 밖에서 온 당 성분이 지구 생명체의 기원이 됐을 가능성이 있다고 추측했다. 연구를 이끈 후루카와 교수는 “이번 연구는 우주에서의 리보스와 당이 지구로 전달됐다는 최초의 직접적인 증거”라면서 “외계에서 온 당 성분은 생물체가 탄생하기 이전의 지구에 RNA를 형성하고, 이것이 생명의 기원으로 이어졌을 수 있다”고 설명했다. 이어 “운석은 초기 지구에게 프리바이오틱 유기 분자를 전달한 운반체였다. 따라서 운석에서 외계 당 성분을 탐지하면 이러한 결과는 태양계 밖의 다른 행성과 달의 생명체 기원을 참사하는 데에도 도움이 될 것‘이라고 덧붙였다. 연구진은 곧 일본의 소행성 탐사선인 하야부사 2호와 NASA의 소행성 탐사선 오시리스-렉스를 통해 소행성 샘플을 지구로 운반하고, 이 우주 암석에서 당 성분을 추출할 수 있는 기회를 기다리고 있다. 이번 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(18일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr