2016년 5월 환경부에서 ‘요리할 때 창문을 열고 환기를 하라’는 자료를 배포했다. 요리 중에 만들어지는 연기가 실내 공기질을 악화시킬 수 있다는 내용이었는데 자료에 등장하는 여러 요리 중 고등어가 초미세먼지 유발의 주범처럼 인식됐던 해프닝이 벌어진 바 있었다. 과학자들은 요리를 하는 과정에서 나오는 유기 에어로졸(COA, Cooking organic aerosol)이 도시 환경에서 가장 중요한 오염원 중 하나라는 사실은 인식하고 있다. 실제로 요리에서 사용되는 식용유 연기에 자주 노출되면 폐암 유발 가능성이 높아진다는 연구결과도 늘고 있는 추세이다. 문제는 요리할 때 발생하는 오염물질이 얼마나 환경에 영향을 미치는지 정확히 파악되지 않고 있었다.그런데 중국과 유럽 과학자들이 대기오염에서 교통 관련 오염물질(HOA)과 요리 관련 오염물질을 구분해 낼 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 중국 과학원(CAS) 대기물리학연구소, 과학기술원대학 지구행성과학대, 도시환경연구소, 톈진대 지구시스템·표면과학연구소, 프랑스 국립산업환경위험연구소, 핀란드 헬싱키대 대기·지구시스템연구소 공동연구팀이 블랙카본(BC) 농도를 통해 대기오염물질이 요리에서 비롯된 것인지 교통에서 비롯된 것인지를 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지오피지컬 리서치 레터스’ 8월호에 실렸다. 현재는 공기오염물질을 추적할 때 에어로졸 질량 스펙트럼 측정법이라는 기술을 사용하고 있는데 요리와 교통 관련 오염물질의 기원을 정확하게 찾아내기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 블랙카본이 HOA와 COA를 구분해 낼 수 있는 적절한 기준이 될 수 있다는 사실을 확인했다. 블랙카본은 디젤 엔진이나 석탄 화력발전, 바이오매스 연소 등 탄소를 포함한 연료가 불완전 연소할 때 발생하는 검은색 그을음으로 지구온난화와 환경오염의 주범으로 인식되고 있다. 연구팀은 2011년 7월부터 2013년 1월까지 중국 베이징과 난징을 중심으로 한 인근 지역에서 대기를 채집해 분석했다. 그 결과 전체 대기오염원 중 요리로 인해 발생하는 COA가 여름철에는 15~27%를 차지했으며 겨울철에는 석탄 연소 배출량이 더 많은 것으로 나타났으며 COA는 10% 정도로 낮아진 것이 확인됐다. 그렇지만 연구팀에 따르면 전 세계적으로 도심지역의 대기오염원 중 요리가 원인이 되는 것은 15~20% 정도를 차지하는 것으로 나타났다. 예레 선 중국과학원 대기물리학연구소 교수는 “이번 연구에 따르면 저개발국가나 개발도상국가들의 경우 특히 COA로 인한 공기오염이 심한 것으로 확인됐다”라며 “오염물질 집진장치가 설치되지 않은 상황에서 요리를 하고 석탄이나 나무 등으로 개방된 공간에서 요리를 하는 경우가 많기 때문으로 해석된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

NK세포로 알려진 자연살해세포는 기존에 알려진 면역세포인 T세포가 갖고 있는 단점을 보완해 질병을 치료하는데 도움을 줄 것으로 기대되는 물질이다. 그렇지만 필요한 외부 유전자를 세포 내부로 도입하는 것이 쉽지 않아 유전자 편집 등의 기술로 항암면역기능을 강화하는데 어려움을 겪고 있다. 그런데 국내 연구팀이 나노기술을 활용해 이 같은 자연살해세포의 단점을 보완하고 기능을 강화시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 차의과학대 의생명과학과 연구팀은 생체재료를 기반으로 한 나노기술을 이용해 암세포에 구멍을 내 죽이는 NK세포의 능력을 극대화할 수 있는 세포치료제 제작기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 인체 내 선천적으로 존재하는 NK세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 선택적으로 인식해 즉각 파괴하는 기능을 갖고 있다. 더군다나 다른 면역세포들과 달리 면역거부 반응도 적어 건강한 사람의 세포를 환자에게 이식해 사용할 수도 있다. 그러나 NK세포의 자체방어체계 때문에 암세포만을 더 잘 포착할 수 있도록 하는 ‘암세포 인식강화 유전자’를 삽입하기가 쉽지 않다.연구팀은 기존에 바이러스를 사용하는 방식 대신 자성을 띤 나노입자를 암세포 인식강화 유전자와 결합시켜 삽입함으로써 NK세포 내에 이 유전자가 보다 쉽게 전달될 수 있도록 했다. 연구팀은 고분자 생체재료를 나노입자 위에 겹겹이 쌓는 삼중코팅 방식을 통해 NK세포이 자체방어체계를 피해 보다 효과적으로 세포 내에 전달될 수 있도록 한 것이다. 그 결과 NK세포 표면에 암세포 인식강화 단백질이 정상적으로 만들어지고 악성암세포벽에 구멍을 내 파괴하는 능력이 높아지는 것을 확인했다. 실제로 연구팀은 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이번 기술을 적용해본 결과 그렇지 않은 생쥐보다 종양크기가 4분의 1로 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 박경순 차의과대 교수는 “이번 기술은 차세대 항암면역세포로 주목받고 있는 NK세포를 자유자재로 엔지니어링할 수 있는 기술을 개발한 것”이라며 “나노입자가 자성을 띄는 물질을 포함하고 있어서 자기공명영상과 광학형광영상기법으로 NK세포 위치나 치료효과를 관찰할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

소셜미디어 계정에 '셀카 사진'을 즐겨 올리는 사람이라면 유념해야 할 소식이다. 최근 미국 워싱턴 주립대학 연구팀은 똑같은 사진이라 해도 다른 사람이 찍어준 것보다 스스로 찍은 셀카가 더 부정적으로 평가받는다는 논문을 발표했다. 서구에서는 셀피(selfie)라 부르는 셀카는 스마트폰의 보급과 소셜네트워크서비스(SNS)의 확산으로 이제는 생활의 일부가 됐다. 특히 많은 사람들이 자신의 페이스북, 트위터, 인스타그램 등에 여전히 많은 셀카 사진을 올리는데 이를 보는 사람들의 시각은 제각각이다. 이번에 워싱턴 대학 연구팀은 소셜미디어에 게시된 셀카의 부정적인 인식에 주목해, 셀카를 많이 올리는 사람이 그렇지 않은 사람보다 더 자아도취적이라는 가설을 세웠다. 이를 증명하기위해 연구팀은 학부생들로 하여금 인스타그램에 올라온 이미지만을 대상으로 자아도취, 자존감, 외로움, 성공같은 13가지 항목으로 이를 평가하도록 했다. 그 결과는 예상을 벗어나지 않았다. 셀카 사진이 다른 사람이 찍어준 사진보다 일관되게 부정적인 평가를 받았기 때문이다. 반대로 다른 사람이 찍은 사진의 경우 셀카보다 자부심이 더 높고 모험심이 강하며 덜 외롭고 더 외향적이며 신뢰할 수 있어 좋은 친구가 될 가능성이 높다는 평가를 받았다. 연구의 수석저자인 크리스 배리 심리학과 교수는 "사진이 똑같은 장면을 담고있어도 셀카를 올린 사람은 부정적으로 평가받았다"면서 "이는 소셜미디어에서 긍정적 혹은 부정적인 반응을 이끌어내는 특정 시각적 단서가 있음을 의미한다"고 설명했다. 다만 배리 교수는 "왜 사람들이 셀카에 부정적인지는 정확히 알 수 없다"면서 "향후 사람들이 연예인이 게시한 셀카에 대해서도 부정적인지 여부를 조사할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 학술지 ‘성격연구저널'(Journal of Research in Personality) 최신호에 발표됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구온난화 등으로 인한 이상 기후가 자연과 동물, 인간의 먹거리와 생활습관 뿐만 아니라 이슬람을 믿는 무슬림의 성지순례에도 치명적인 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다고 뉴스위크 등 해외 언론이 22일 보도했다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 연구진에 따르면 전 세계 인구의 4분의 1가량인 18억 명이 무슬림으로 추정되며, 최대의 종교행사인 메카 성지순례에는 전 세계에서 200만 명에 가까운 무슬림들이 몰려든다. 메카 성지순례는 수시로 이뤄지는 ‘움라’, 그리고 이슬람력으로 12번째 달이자 마지막 달인 ‘두 알히자’의 8일째 되는 날부터 매년 정기로 치러지는 ‘하지’로 나뉜다. 문제는 음력의 일종인 이슬람력이 일반적으로 쓰이는 태양력보다 1년에 10~11일 정도 짧아서, 하지의 시작일이 해마다 그만큼 당겨진다는 사실이다. 연구진은 지구온난화로 평균기온이 점차 상승하는 가운데, 성지순례가 이뤄지는 메카 역시 이상기후의 영향을 직접적으로 받을 것으로 보인다고 밝혔다. 지난 9일(현지시간) 시작된 올해 성지순례 당시 사우디아라비아의 메카의 기온은 섭씨 50℃를 육박했다. 연구진에 따르면 내년도 올해와 마찬가지로 1년 중 가장 더운 시기에 성지순례가 시작되며, 2047~2052년, 2076~2086년에도 올해처럼 가장 더운 시기에 성지순례가 시작될 가능성이 있다. 연구진은 “대부분의 활동이 야외에서 이뤄지는 상황에서, 한여름의 사우디아라비아의 날씨는 매우 가혹하다”면서 “날씨가 매우 습하고 더운데다 많은 사람이 붐비는 곳에 있다면, 목숨을 위협하는 상황이 발생할 가능성도 그만큼 높아진다”고 설명했다. 이어 “이슬람 사회에서 성지순례는 문화적으로 매우 중요한 부분이기 때문에 안전하지 않은 상황에 대비할 필요가 있다”면서 “성지순례는 앞으로도 가장 위험한 시기에 열릴 수 있으며, 여기에 참여할 수 있는 참가자의 수를 제한할 필요가 있다”고 덧붙였다. 실제로 1990년에는 메카 성지순례 기간 도중 1462명이, 대규모 압사 참사가 발생했던 2015년에는 769명이 사망하고 934명이 부상을 입었다. 연구진은 1990년과 2015년 두 해 모두 해당 지역의 온도와 습도가 최고점에 이르렀으며, 고온의 스트레스가 이러한 사망 기록과 연관이 있을 수 있다고 설명했다. 지난 14일에 끝난 올해 성지순례에는 지난해보다 약 20만 명 많은 무슬림 184만 명과 사우디인 250만 명이 참여한 가운데, 사우디아라비아 정부는 고온으로 인한 더위가 가장 큰 잠재 위험으로 꼽힘에 따라, 올해에는 에어컨이 성치된 텐트 35만동을 설치하는 등 순례객의 건강에 주의를 기울였다. 한편 자세한 연구결과는 미국물리학회지 ‘지구물리학 리뷰 레터스'(Geophysical Review Letters) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해에 비해 덜 했지만 사람들을 지치게 만든 폭염과 열대야가 서서히 힘을 못 쓰면서 계절은 가을로 성큼 걸어들어가고 있다. 오곡이 익어가는 풍요의 계절이 몇 년 전부터는 대기정체로 인한 미세먼지가 시작되는 때로 인식되기 시작했다. 정부도 다양한 미세먼지 대책을 내놓고 있지만 아직은 눈에 띄는 효과는 나타나지 않고 있는 상황이다. 그런데 미세먼지를 비롯한 환경오염 물질에 지속적으로 노출될 경우 우울증이나 조현병과 같은 뇌신경질환을 앓게될 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대 의대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 사회·유전학연구소, 덴마크 오르후스대 경제경영학부, 환경과학부, 스웨덴 카롤린스카연구소 역학·생명통계학과 공동연구팀은 대기질이 열악한 환경에서 오랜 시간을 보낼 경우 우울증, 조현병, 성격장애 같은 정신질환을 앓을 가능성이 급격히 증가한다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 생물학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 2003년부터 2013년까지 미국 건강보험 청구 데이터베이스에 등록된 약 1억 5110만명의 기록과 1979년부터 2002년 사이에 덴마크에서 태어나 10살을 맞은 사람들 140만명의 기록을 분석했다. 미국팀은 개인의 대기오염 노출을 정량화하기 위해 미국 환경보호청(EPA)에서 활용하고 있는 87가지 대기질 측정 수치를 덴마크 팀은 이보다는 적은 14가지 대기질 지표를 사용했다. 특히 연구팀은 환경오염 물질이 사람의 정신건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 주목했다.생쥐를 이용한 기존 연구들에 따르면 초미세먼지나 산화질소, 오존 등 대기오염 물질은 코와 폐를 통해 뇌로 이동하면서 우울증, 강박증과 같은 행동장애를 유발시키는 것으로 알려졌다. 사람에게서 나타나는 조현병이나 우울증 같은 정신질환은 유전적 요인이나 특정 경험 등이 복합적으로 작용해 나타나지만 환경적이나 신경화학적 요인에 의해 나타날 수도 있는 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 건강기록과 환경오염 정도를 비교분석한 결과 동물실험에서와 마찬가지로 사람들도 대기오염 물질에 장기간 노출될 경우 양극성 장애, 경계선 인격장애, 조현병, 우울증 같은 정신질환은 물론 뇌전증이나 파킨슨병 같은 신경정신질환을 앓을 가능성이 일반인들에 비해 2배 이상 높은 것으로 확인했다. 아티프 칸 시카고대 의대 박사는 “이번 연구는 삶의 물리적 환경, 특히 대기질이 인간의 신경, 정신과적 장애에 어떤 영향을 미치는지 그대로 보여주고 있다”라며 “미세먼지에 오래 노출됐다고 모두 정신질환을 앓게 된다는 것이 아니라 대기오염물질들이 유전적, 신경화학적 영향을 미쳐 정신과적 질환 발병을 쉽게 만든다는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

만약 이 행성에서 하늘을 쳐다본다면 3개의 태양이 떠있는 것을 목격할 수 있다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서 약 22광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'LTT 1445Ab'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 암석형 행성인 LTT 1445Ab는 지구와 비교하면 덩치는 1.35배 크며, 질량은 8.4배 정도다. 흥미로운 점은 LTT 1445Ab가 모두 적색왜성(red dwarf)으로 이루어진 삼성계에 속해있다는 사실. 적색왜성은 태양보다 작고 희미한 별로 온도도 낮다. LTT 1445Ab는 모항성인 3개의 별 중 가장 밝게 빛나는 LTT 1445A를 불과 5.36일 만에 공전한다. 지구의 1년이 이곳에서는 단 5일인 셈이다. 이처럼 항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 행성의 표면온도는 155℃에 이를만큼 이글이글 타오른다.NASA 측은 "차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)로 이 행성을 발견했다"면서 "LTT 1445Ab가 안정적으로 LTT 1445A의 궤도를 돌고있으며 그 너머의 먼거리에서 두개의 별이 공전한다"고 설명했다. 이어 "LTT 1445Ab의 표면온도는 예열된 오븐에 비교할 만 하다"면서 "삼성계의 행성이 발견된 것은 이번이 처음은 아니다"라고 덧붙였다. 실제 학계에서는 영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계행성 ‘타투인’ 같이 태양이 2개, 혹은 3개 이상 뜨는 행성도 많다고 보고있다. 이중 '제2의 지구'라는 별칭이 붙은 행성 '프록시마 b'가 대표적으로 지구와 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)라는 삼성계에 속해있다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 알파 센타우리는 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A‘, 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’ 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

소셜미디어 계정에 '셀카 사진'을 즐겨 올리는 사람이라면 유념해야 할 소식이다. 최근 미국 워싱턴 주립대학 연구팀은 똑같은 사진이라 해도 다른 사람이 찍어준 것보다 스스로 찍은 셀카가 더 부정적으로 평가받는다는 논문을 발표했다. 서구에서는 셀피(selfie)라 부르는 셀카는 스마트폰의 보급과 소셜네트워크서비스(SNS)의 확산으로 이제는 생활의 일부가 됐다. 특히 많은 사람들이 자신의 페이스북, 트위터, 인스타그램 등에 여전히 많은 셀카 사진을 올리는데 이를 보는 사람들의 시각은 제각각이다. 이번에 워싱턴 대학 연구팀은 소셜미디어에 게시된 셀카의 부정적인 인식에 주목해, 셀카를 많이 올리는 사람이 그렇지 않은 사람보다 더 자아도취적이라는 가설을 세웠다. 이를 증명하기위해 연구팀은 학부생들로 하여금 인스타그램에 올라온 이미지만을 대상으로 자아도취, 자존감, 외로움, 성공같은 13가지 항목으로 이를 평가하도록 했다. 그 결과는 예상을 벗어나지 않았다. 셀카 사진이 다른 사람이 찍어준 사진보다 일관되게 부정적인 평가를 받았기 때문이다. 반대로 다른 사람이 찍은 사진의 경우 셀카보다 자부심이 더 높고 모험심이 강하며 덜 외롭고 더 외향적이며 신뢰할 수 있어 좋은 친구가 될 가능성이 높다는 평가를 받았다. 연구의 수석저자인 크리스 배리 심리학과 교수는 "사진이 똑같은 장면을 담고있어도 셀카를 올린 사람은 부정적으로 평가받았다"면서 "이는 소셜미디어에서 긍정적 혹은 부정적인 반응을 이끌어내는 특정 시각적 단서가 있음을 의미한다"고 설명했다. 다만 배리 교수는 "왜 사람들이 셀카에 부정적인지는 정확히 알 수 없다"면서 "향후 사람들이 연예인이 게시한 셀카에 대해서도 부정적인지 여부를 조사할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 학술지 ‘성격연구저널'(Journal of Research in Personality) 최신호에 발표됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장팀은 그동안 예측이 불가능했던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴을 분석해 수개월 전 예측할 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 22일자에 실렸다. 토네이도는 시속 100㎞ 이상으로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로 국내에서는 ‘용오름’이라고 부르는 현상이다. 전 세계 토네이도 75%가 북미지역에서 발생하는데 특히 4, 5월에 집중된다. 토네이도는 태풍이나 허리케인과 달리 반경 수백m의 작은 지역에서 일어나는 현상이어서 예측이 어려웠다. 연구팀은 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 중앙 태평양과 멕시코만 지역이 따뜻하고 미국 서해안이 차가울 때 4월 토네이도가 급증한다는 사실을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

언제까지나 계속될 것만 같던 폭염의 기세도 누그러지는 것 같습니다. 폭염과 함께 밤에도 25도를 넘는 열대야 현상은 이미 사라져 무더위 때문에 밤잠을 설칠 일은 없을 듯싶습니다. 사람은 일생의 3분의1 정도 시간을 잠으로 보냅니다. 잠은 생명을 유지하는 데 필수적일 뿐만 아니라 낮 동안 고갈된 신경전달물질을 보충해 깨어 있을 때 활발한 뇌 활동을 할 수 있게 해주는 역할을 합니다. 꿀잠을 자고 난 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있지만 그렇지 못한 경우는 의욕이 떨어지고 매사에 신경이 곤두서는 경험을 누구나 한 번쯤 해봤을 것입니다. 매일 숙면을 취하면 가장 좋겠지만 쉬운 일이 아닙니다. 빛 공해, 각종 스트레스, 커피 같은 기호식품의 과다섭취는 물론 잠자리에서 스마트폰 사용 등으로 깊이 잠들기란 쉽지 않습니다. 여기에 최근에는 공기오염과 기후변화까지도 잠을 방해하는 원인이라는 연구결과가 나오기도 했습니다. 이런저런 이유로 잠을 제대로 못 자면 신체적, 정신적 부작용들이 나타납니다. 노벨생리의학상을 선정해 발표하는 곳으로 잘 알려진 스웨덴 카롤린스카연구소 심혈관·영양역학부 수산나 라르손 교수팀은 습관적으로 불면증이나 수면장애에 시달리는 사람은 관상동맥 질환, 심부전은 물론 뇌졸중에 걸릴 위험이 높다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘서큘레이션’ 20일자에 발표했습니다. 연구팀은 유럽에 거주하는 성인남녀 133만 1010명을 대상으로 수면장애와 심혈관 질환 발병 위험성의 연관관계를 분석했습니다. 그 결과 불면증에 시달리는 사람들은 일반인들에 비해 관상동맥 질환, 심부전, 뇌졸중 등 심혈관 질환을 앓을 가능성이 30% 이상 높은 것으로 조사됐습니다. 또 불면증이 장기화될 경우 잠에 쉽게 들지 못하도록 유전적 변형이 나타날 가능성도 높다는 사실도 밝혀졌습니다. 잠이 부족하면 스트레스를 받았을 때 분비되는 코티솔이라는 호르몬이 보통사람들보다 2배 이상 높아진다고 합니다. 코티솔 양이 증가하면 심혈관 압력이 높아져 심혈관 질환에 걸리기 쉽게 된다는 것이지요. 라르손 교수는 “불면증은 단순히 밤에 잠들기 어렵다는 증상이 아니라 만병의 근원”이라며 “잠은 습관을 바꾸거나 스트레스 관리를 통해 변화될 수 있는 만큼 불면증이 생기면 근본원인을 찾아 조기에 치료할 필요가 있다”고 충고했습니다. 이뿐만이 아닙니다. 2017년 미국 존스홉킨스대 의대 연구팀은 수면 부족이나 불면증 같은 수면장애가 장기간 지속되거나 잠들기 위해 수면제를 자주 복용하면 뇌 속 화학반응 시스템이 교란돼 일시적인 기억력 감퇴 현상에 시달릴 수 있고 심할 경우 단기 기억상실증까지 나타날 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표하기도 했습니다. 초등학교 때부터 입시경쟁에 내몰리는 한국 학생들은 항상 잠 부족에 시달리는 것으로 알려져 있습니다. 또 지난해부터 주 52시간 근무제가 실시되기는 했지만 여전히 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 1인당 연간 평균 노동시간은 긴 편에 속합니다. 실제로 한 통계에 따르면 수면장애로 병원을 찾는 사람들이 연간 50만명이 훌쩍 넘는다고 합니다. 더 잘살기 위해 자는 시간까지 줄여 공부하고 일하지만 행복감은 높아지지 않고 있습니다. 행복하게 잘사는 것이 무엇인지 다시 한번 생각해야 할 시점이 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

16세기 네덜란드 화가 피터르 브뤼헐의 작품 ‘바벨탑’은 구약성서 창세기 11장 ‘바벨탑 사건’에 영감을 얻어 그린 그림이다. 바벨탑을 짓기 이전까지 모든 인류는 하나의 언어를 사용했지만 사람들이 탐욕에 눈이 어두워 하늘에 닿을 듯한 바벨탑을 짓는 것을 보고 신이 언어를 여러 가지로 나누고 섞어 의사소통을 어렵게 만들어 바벨탑을 완성하지 못하도록 했다는 것이다. 언어학자와 진화생물학자들은 언어의 다양성을 단순하게 성서에 기록된 하나의 이야기로 받아들이는 것이 아니라 똑같은 언어기관을 갖고 있는 인간이 어떻게 다른 언어를 사용하고 말하게 됐는지 과학적 관점에서 연구를 한다.●언어 변화에 기존엔 문화·환경적 요인만 강조 기존 많은 연구들에서 언어 변화에 가장 큰 영향을 주는 것은 문화적, 환경적 요인이라고 주장하고 있다. 생물학적 관점에서의 접근은 사실상 거의 없었다. 이에 프랑스 뤼미에르 리옹2대학, 고등연구소, 독일 막스플랑크 심리언어학연구소, 네덜란드 라드바우드대 뇌·인지·행동연구소, 싱가포르 난양공과대 공동연구팀은 영상의학과 인공지능 기술을 활용해 입천장의 해부학적 형태의 차이가 언어 사용과 진화의 중요한 요인이라는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 20일자에 발표했다.연구팀은 작은 차이가 시간이 지나면서 크게 증폭돼 전혀 다른 결과를 가져올 수 있다는 진화의 원리에 착안해 ‘발성 해부학의 미세한 차이점이 어떻게 언어를 변화시키는가’에 주목했다. 이를 확인하기 위해 연구팀은 남녀노소 107명에게 장모음이 포함된 단어들을 말하도록 해 녹음하고 이들의 입안을 자기공명영상(MRI) 촬영했다. 이 데이터를 컴퓨터에 입력한 다음 인공지능 기술을 활용해 50세대(약 1500년)가 지난 뒤에는 단어들의 발음이 어떻게 바뀌는지를 조사했다. 연구결과 구강구조, 특히 입천장 형태의 작은 차이가 단어들의 발음에 영향을 미치고 이것이 세대를 거쳐가면서 점점 변화해 50세대가 지난 뒤에는 똑같은 단어인데도 완전히 다른 단어들처럼 제각각 발음된다는 사실이 확인됐다. ●언어장애 유발 유전자, 정신건강에도 악영향 한편 영국 옥스퍼드 브룩스대 생명·의과학부, 케임브리지대 교육학부, 킹스 칼리지 런던대 생물통계학과, 스트라스클라이드대 정신과학부, 요크대 교육학과 공동연구팀은 언어 사용과 관련된 6개 유전자에 변이가 발생할 경우 언어기능 발달 장애는 물론 정신 건강에도 악영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 언어학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 스피치, 랭귀지 앤드 히어링 리서치’ 20일자에 실렸다.연구팀은 1991년 4월부터 1992년 12월까지 영국에서 태어난 1만 5458명의 아이를 대상으로 생후 15, 18, 24개월, 8살, 11살 다섯 번에 걸쳐 유전자 검사와 언어능력 평가를 실시하고 부모에게는 아이들의 성장·발달 과정에 관한 설문조사를 했다. 특히 연구팀은 아이들의 언어 발달에 관여하는 것으로 알려진 핵심 유전자 6개에 주목했다. 분석 결과 ‘발달언어장애’(DLD)를 겪고 있는 아이들의 경우 언어발달 관련 유전자 6개에 변이가 나타난 것으로 확인됐다. 우마 토셉 요크대 교수는 “DLD는 대뇌 신경발달 저하나 손상 등의 원인으로 또래에 비해 말이 늦되는 증상”이라며 “이번 연구는 언어기능의 사용과 발달이 지적 능력은 물론 정신건강과 밀접한 관련이 있음을 보여주는 첫 번째 사례”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

관광객이 자주 찾는 해변에는 인간이 버린 쓰레기를 쉽게 찾을 수 있다. 최근 환경단체는 해변뿐만 아니라 인간의 손길이 닿지 않은 먼바다에서도 크고 작은 플라스틱 쓰레기가 발견되고 있다고 우려한다. 그러나 눈에 보이는 쓰레기가 전부는 아니다. 최근 영국 플리머스대학 연구진이 잉글랜드 남서부 콘월주 일대의 해안가에 조약돌로 '위장한’ 플라스틱 쓰레기가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 내셔널지오그래픽 등 해외 매체의 16일 보도에 따르면 연구진은 환경보호단체의 도움을 받아 청정지대로 알려진 콘월주 휘트샌드 해변에서 조약돌 샘플을 채취한 뒤 이를 분석했다. 샘플은 해변에서 쉽게 볼 수 있는 회색빛의 둥근 암석과 조약돌들로, 언뜻 보면 평범한 자연의 부산물과 크게 다르지 않다. 하지만 연구진이 이를 분석한 결과, 이 바다 암석과 조약돌 중 일부는 자연의 부산물과 전혀 관계없는 플라스틱 쓰레기라는 사실이 확인됐다. ‘파이로플라스틱’(Pyroplatic) 이라고 명명된 이 쓰레기는 지질학자들도 혼동할 정도로 조약돌이나 암석과 유사한 형태를 띠고 있다. 이 존재를 잘 알지 못하는 일부 사람들은 그저 물에 뜰 정도로 가벼운 독특한 조약돌이라 여기고 이를 수집해가거나, 혹은 이를 이용해 예술품을 만들고 이를 전시하기도 한다. 하지만 연구를 이끈 플리머스대학의 앤드류 터너 박사는 엑스레이 분석 및 적외분광계를 이용한 분석을 통해 우리가 독특한 조약돌이라고 생각했던 것들이 사실은 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌과 폴리프로필렌이라는 사실을 확인했다. 두 종류 모두에게서 납과 크롬이 함께 발견됐고, 연구진은 이것이 본래 밝은 색이었다가 연소로 인해 색이 흐려진 또는 짙은 회색으로 변한 것이라고 추측했다. 또 오랜 기간 바람과 물에 의한 침식으로 모서리가 둥글어지고 풍화됐고, 조약돌처럼 보이는 외형 때문에 쓰레기라는 ‘의심’을 피해 온 것으로 추정됐다. 연구진은 이러한 쓰레기가 해변에서 캠프파이어를 한 뒤 남은 것이거나, 바다에서 떠밀려 온 쓰레기일 것으로 추측했지만, 어디서부터 왔는지에 대해서는 밝히지 못했다. 터너 박사는 “일부 샘풀에서는 납이 다량 검출됐으며, 동물이 이 플라스틱을 섭취할 경우 중금속이 먹이사슬로 들어와 인간을 위협할 수 있다”면서 “현재 미국 연구진과 샘플을 공유해 유해한 유기화합물이 포함돼 있는지 확인하기 위한 추가 분석을 진행 중”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술전문 출판사인 엘제비어가 출간하는 종합환경과학회지(Science of the Total Environment) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20년 묵은 천문학계의 난제가 해결되었다. 심우주에 밝은 빛을 방출하는 수수께끼의 천체 퀘이사(Quarsars)가 최초로 발견된 것은 1950년대 후반이었다. 엄청나게 밝은 이 은하 빛은 발견된 이래 지금까지 천문학자들을 혼란스럽게 만들었다. 그러나 이 신비한 천체에 새로운 빛을 던져주는 연구결과가 발표되어 마침내 20년 묵은 천문학적 논쟁에 종지부를 찍게 되었다. 퀘이사는 숙주 은하의 중심에 위치한 은하 핵으로, 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 별처럼 보인다고 하여 ‘준성'(準星)이라고도 불리는 퀘이사는 사실은 수천 내지 수만 개의 별로 이루어진 은하이다.　​ 퀘이사가 그렇게 멀리 있음에도 불구하고 관측이 가능한 것은, 은하 중심에 숨어 있는 초거대 블랙홀이 주변을 둘러싼 원반의 물질을 집어삼킬 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 밝기의 빛으로 방출되기 때문이다. 퀘이사가 방출하는 빛의 밝기는 태양 밝기의 600조에 해당하는 엄청난 것이다. 과학자들은 수십 년 동안 퀘이사 같은 핵을 가진 세이퍼트 은하의 유형이 하나인가 둘인가를 놓고 열띤 논쟁을 벌여왔다. 산타 바바라 소재의 캘리포니아 대학이 발표한 성명에 따르면, 연구팀이 허블우주망원경을 사용하여 두 가지 유형의 특징을 모두 지닌 세이퍼트 은하를 관측함으로써 이러한 은하가 실제로 한 종류의 천체라는 사실을 발견했다. 지금까지 논쟁의 초점이 된 두 유형의 은하들이 보여준 차이점은 제1형 세이퍼트 은하가 넓은 빛 기둥을 생성하는 반면, 제2형 세이퍼트 은하는 그 같은 빛 기둥이 없다는 점이다. 그러나 이번 새로운 연구는 두 유형의 세이퍼트 은하가 사실은 같은 종류의 은하임을 밝혀냈다. 연구자들은 빛 기둥이 없는 제2형 세이프트 은하의 중심을 집중 관측한 결과, 은하의 내부를 가리는 짙은 먼지 고리를 발견했다. 과학자들이 관측한 대상은 NGC 3147이라고 불리는 제2형 세이퍼트 은하로, 그 핵 중심에서 보이지 않던 넓은 빛 기둥을 찾아냈던 것이다. 과학자들은 초기에 X-선을 사용하여 은하 중심을 조사했지만, 먼지 고리나 방출선을 발견하지 못했다. 또한 최근 관측에서는 허블우주망원경을 사용하여 은하 중심을 확대해 넓은 빛 기둥 지역을 찾았지만 주변의 밝은 별빛에 압도되어 역시 발견에 실패했다. UC 산타바바라 물리학과 교수이자 공동저자 인 로버트 안토누치는 “천문학자에게 가장 중요한 것은 이런 불필요한 가지들을 쳐내는 것”이라고 밝혔다. 연구자들은 이런 과정을 거친 후 은하 중심을 자세히 들여다볼 수 있었고, 마침내 지금껏 알려진 두 유형의 세이퍼트 은하가 기실은 한 종류라는 사실을 발견하기에 이른 것이다. 연구팀은 이전 관측 결과를 확인하기 위해 NGC 3147의 중심을 더욱 세밀히 관찰할 계획이라고 밝혔다. 이 연구는 7월 11일 왕립천문학회 월보에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

위는 식도와 소장을 잇는 소화기관 중 하나이지만 음식물을 섭취하는데 있어서 가장 중요한 장기이다. 위 내부 위점막층 상피는 위장 중에 가장 두꺼운 부분으로 음식물이 지나가고 소화되는 과정에서 주기적으로 손상되지만 위 줄기세포의 세포 재생기능으로 손상부위를 복구된다. 위점막층 상피 손상이 복구되지 않는 경우 각종 위장병에 걸리게 된다. 그렇지만 정확한 발병 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 영국 케임브리지대, 랭커스터대, 대구경북과학기술원(DGIST), 독일 칼 구스타프 카루스 의대, 막스플랑크 분자세포생물학및유전학연구소, 오스트리아 분자생명공학연구소, 일본 게이오대 의대, 네덜란드 우트레흐트대 의대 공동연구팀은 위궤양이나 위염, 위암의 발병원인을 찾고 새로운 치료법을 개발하는데 도움이 될 위 줄기세포의 특성을 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’ 최신호(15일자)에 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 위 줄기세포를 관찰한 결과 상피 내 위샘 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악하고 있었지만 최근 위샘 아랫쪽인 기저부에서도 줄기세포가 추가로 발견돼 위 손상 복구에 대한 정확한 메커니즘을 파악하지 못했다. 이는 위샘에서 줄기세포를 명확히 구분해 낼 수 있는 마커 유전자의 정확도가 떨어졌기 때문이다. 연구팀은 마커 유전자 대신 세포 특성에 따라 위치를 파악할 수 있는 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템’이라는 기술을 이용해 생쥐의 위 상피세포를 파악하는데 성공했다. 연구팀은 유방암 예방제로 알려진 타목시펜을 생쥐에게 투약한 다음 현미경으로 세포분열과 이동을 관찰했다. 다색 마우스 색종이 리포터 시스템은 약물을 투여했을 때 줄기세포별로 색깔이 달라지는 것에 착안해 세포를 구분해 내는 기술이다. 연구팀은 이 기술을 바탕으로 위샘 하부와 상부에서 서로 다른 종류의 위 줄기세포를 찾아냈다. 분석 결과 위 상부 줄기세포는 빠르게 분열하는 반면 하부 줄기세포는 느리게 분열한다는 사실과 함께 각각 위치에 따라 위샘 재생을 담당한다는 것도 확인했다. 김종경 DGIST 뉴바이올로지전공 교수는 “이번 연구는 서로 역할과 특성이 다른 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다는데 의미가 크다”라며 “위샘 재생은 위점막층 복구에 영향을 줘 각종 위장질환과 위암 발병원인을 좀 더 정확하게 이해하고 새로운 개념의 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뉴바이올로지전공 김종경 교수팀이 한국, 오스트리아, 영국이 함께하는 공동연구에 참여, 위 줄기세포의 특성을 규명했다. 앞으로 위장질환, 위암 등의 발병원인 규명과 치료법 개발에 활용될 것으로 기대가 높다. 위 내부 위점막층의 상피는 음식이 지나가며 손상되지만, 상피 내 위샘에 위치한 위 줄기세포가 세포 재생을 통해 손상부위를 복구한다. 과학자들이 위 줄기세포 관련 연구를 진행한 결과, 상피 내 ‘위샘’ 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악됐다. 그런데 최근 위샘의 하부인 ‘기저부’에서 줄기세포가 추가로 발견되는 등 정확한 위치 식별이 매우 어려웠다.위샘에서 줄기세포를 구분할 수 있게끔 하는 마커 유전자의 정확도가 떨어지기 때문이다. 연구진은 마커 유전자 대신 분열하는 세포의 특성으로 위치 식별이 가능한 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템(Multi-Color Mouse Confetti Reporter System)’을 이용해 생쥐의 위상피세포 계통 추적에 성공했다. 원리는 줄기세포를 색으로 구분하는 것이다. 생쥐에 타목시펜을 투약하고 현미경으로 세포 분열과 이동을 관찰하면, 줄기세포는 네 가지 색상 중 하나로 표시된다. 특히 줄기세포가 분열·이동하며 생성된 딸세포가 원래의 줄기세포와 같은 색상을 띄어, 여러 색종이 조각들을 이어붙인 모자이크 같은 위샘의 모습을 관찰할 수 있다. 이러한 원리를 이용해 연구팀은 위샘 상부와 하부에서 서로 다른 두 종류의 위 줄기세포를 규명했다. 이는 관련 분야에서 해결하지 못했던 난제를 해결한 것으로 의미가 크다. 또 연구팀은 상부, 하부에 있는 위 줄기세포들의 분자적 특성을 ‘단일 세포 전사체 분석’을 이용해 규명했다. 특히 상부 줄기세포가 갖는 빠른 분열로 위샘 상부의 재생을 담당하는 성질과, 하부 줄기세포가 갖는 느린 분열로 위샘 하부의 재생을 담당하는 특성을 각각 파악하는데 성공했다. 이러한 위샘의 재생은 위점막층 재생에 영향을 줘, 관련 질병 원인의 규명과 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 김종경 교수는 “이번 연구를 통해 역할과 특성이 서로 다른 두 가지 종류의 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다”며 “위장질환과 위암의 발병 원인이해와 치료법 개발 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 뉴바이올로지전공 이은민 연구원이 공동2저자로 참여했으며, 오스트리아 Institute of Molecular Biotechnology(IMBA)의 구본경 박사, 영국 캠브리지대(Univ. of Cambridge) Benjamin D. Simons 교수와 함께 연구를 진행했다. 연구결과는 줄기세포 분야의 국제학술지 셀스템셀(Cell Stem Cell)에 15일 발표됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

세계화라는 이름으로 1990년대를 기점으로 전 세계에 신자유주의 경제체계가 확산되면서 소득 불균형이 극심하게 나타났다. 2011년 미국과 유럽 등을 중심으로 ‘월스트리트를 점령하라’ 운동이 벌어진 것도 이 때문이다. 실제로 월스트리트 점령 운동은 2008년 금융위기로 인해 나타난 경제공황에도 불구하고 상위 1%와 나머지 99%의 경제적 불균형이 여전하다는 생각 때문이었다. 영·미 수리경제학자와 생물학자, 물리학자들이 극심한 경제적, 사회적 불균형은 사회 붕괴의 원인이 될 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 연구자들은 ‘기회의 평등, 과정의 공정함, 결과의 정의로움’을 구성원이 공감할 수 있다면 소득의 일부 불균형은 사회발전의 동력이 될 수 있다고도 밝혔다. 영국 엑스터대 경제학과, 오스트리아 과학기술연구원(IST), 미국 하버드대 진화역학프로그램, 진화생물학과, 수학과 공동연구팀은 지나친 불평등이 사회 안정성을 심각하게 위협한다는 연구결과를 내놨다고 17일 밝혔다. 그렇지만 사회 전체의 발전과 행복을 위해서는 완벽한 평등 상태도 바람직하지는 않다고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 15일자에 실렸다. 연구팀은 게임이론, 컴퓨터 모의실험, 행동실험 기법을 통해 사회적 조건에 따라 집단의 상호작용을 파악할 수 있는 수학적 모델을 만들었다. 기존에도 관련 연구는 있었지만 개별 상호작용을 살펴보는 수준에 그쳤다. 그렇지만 이번에 개발한 모델링 기법은 수 백만개에 이르는 서로 다른 시나리오에 따른 집단 상호작용을 분석해 사회와 집단에 어떻게 영향을 미치는지 세부적으로 관찰했다는 점에서 차이를 보인다.연구팀은 소득과 생산성을 기준으로 집단의 크기와 숫자를 달리하면서 완전 균형(완전한 평등), 어느 한 쪽에 힘이 쏠려 있는 불균형 등 다양한 상태를 상정하고 소득의 일부를 공공서비스를 위해 제공하려는 의지를 측정함으로써 공공재 분배와 협력관계를 살펴봤다. 그 결과 어느 한 쪽에 소득과 생산성이 80% 이상 쏠려 있는 매우 불평등한 사회에서는 소득이 높은 사람들이 공공 재화나 서비스 제공에 대한 자신의 소득을 나누는데 소극적이며 사회 구성원간 협력 관계에도 관심이 없어 결국 집단 해체로 이어진다는 사실을 확인했다. 불평등이 높은 사회에서 부자들과 저소득층, 그리고 얇은 중산층간 협력하지 않고 서로 반목하는 가운데 공공서비스 수준이 낮아지는 이유도 이 때문이라고 연구팀은 설명했다. 높은 불평등 상태에서는 사회와 집단 유지를 위한 필수적인 공공서비스에 대한 자금 조달을 서로 거부하는 현상이 나타나기 쉽다는 것이다. 그러나 연구팀은 소득과 생산성의 완벽한 균형 상태(절대 평등상태)도 협력에 대한 동력을 잃게 만들고 집단이 정체되게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 개인의 능력을 발휘할 수 있도록 기회의 균등함이 보장된 상태라면 약간의 불평등 상태는 모든 사람이 사회에 충분히 기여할 수 있는 동력이 된다는 것을 확인했다.실제로 세 명으로 이뤄진 그룹에서 한 명의 소득이 다른 두 사람의 소득을 합친 것보다 많을 경우 협력 의지는 줄어드는 것으로 나타났다. 그렇지만 경험이나 업무능력 같은 생산성이 다른 상태에서 소득의 일부 불균형은 협력을 더 용이하게 만들고 미래 소득을 늘릴 수 있다는 것을 확인했다. 이번 연구는 세금, 의료, 교육 등과 같은 공공재와 공공서비스를 유지하기 위해 필요한 조건들을 한 눈에 보여줌으로써 관련 정책입안자들에게 도움이 될 수 있을 것으로 보인다. 이번 연구를 주도한 마틴 노왁 하버드대 생물학·수학과 교수는 “이번 연구에 따르면 불평등이 지나치게 커지면 상대방에 대한 상호 영향력이 사라지고 더 이상 협력할 동기가 사라지면서 협력관계가 빨리 깨지게 된다”라며 “사회의 발전을 위해서는 무조건적인 절대 평등보다는 기회의 평등이 중요하며 반드시 지켜져야 하는 조건”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

귀여운 외모와 뒤뚱뒤뚱 걸어다니는 모습 때문에 인기높은 펭귄이 오래 전에는 지금처럼 작지는 않았던 것 같다. 최근 독일 젠켄베르크 자연사박물관 연구팀은 뉴질랜드 와이파라 그린샌드 지역에서 사람만한 덩치를 자랑하는 고대 펭귄의 화석을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지금으로부터 약 6600만 년~5600만 년 전 팔레오세 시기에 살았던 이 펭귄의 학명은 '크로스발리아 와이파렌시스'(Crossvallia waiparensis). 발견된 다리뼈로 추정하면 이 펭귄의 키는 무려 160㎝, 몸무게는 70~80㎏에 달한다. 현존하는 펭귄 중 몸집이 가장 큰 황제펭귄이 보통 키 120㎝, 몸무게 40㎏인 것과 비교하면 한마디로 펭귄 중에서는 거인족인 셈이다. 흥미로운 점은 이같은 고대 자이언트 펭귄이 과거에도 여러차례 발견됐다는 사실이다. 앞서 젠켄베르크 자연사박물관 연구팀은 2년 전 역시 뉴질랜드에서 몸길이 177㎝, 몸무게 101㎏로 추정되는 고대 펭귄의 화석을 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다. ‘쿠미마누 비체에’(Kumimanu biceae)라는 학명이 붙은 이 펭귄은 지금부터 5500만~6000만 년 전인 팔레오세 후기에 오타고 일대에서 서식했다.연구를 이끈 제랄드 마이어 박사는 "화석이 발견된 와이파라 그린샌드 지역은 팔레오세 시기의 펭귄 화석이 가장 많이 쏟아지는 곳"이라면서 "펭귄 진화의 전체 과정을 이해하는데 도움을 준다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 것은 팔레오세 시기의 두번째 펭귄 화석으로 고대 펭귄이 거대했다는 것을 보여주는 추가적인 증거"라고 덧붙였다. 그렇다면 왜 와이파라 지역의 펭귄은 거대한 덩치를 가졌을까? 공동 연구자인 폴 스코필드 박사는 "이 펭귄이 살 때만한 해도 뉴질랜드와 남극은 지금과는 매우 달랐다"면서 "남극은 숲으로 덮여있었으며 두 지역 모두 훨씬 더 따뜻한 기후를 가지고 있었다"고 밝혔다. 이어 "펭귄은 매우 빠르게 거대한 덩치로 자랐을 것이며 먹이를 놓고 바다 포유류와 경쟁하면서 다시 작아졌을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

치매의 주요 발병원인인 알츠하이머는 베타아밀로이드가 뇌에 쌓이거나 타우단백질로 인해 뇌세포가 손상되면서 나타나는 퇴행성 뇌질환으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 원인이 밝혀지지 않아 근본적 치료법이 개발되지 않고 있다. 이 때문에 알츠하이머 치매를 완화시키기 위해서는 조기 진단하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 한국원자력의학원 RI융합부, 인하대병원 공동연구팀은 양전자방출단층촬영(PET)으로 학습과 기억에 관여하는 뇌 신호전달물질인 글루타메이트의 변화를 측정해 조기진단할 수 있는 방법을 찾아냈다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘노화 신경생물학’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 글루타메이트가 뇌 신경전달물질 중 가장 많지만 신경독소에 취약하기 때문에 베타아밀로이드 단백질이 침착되면서 발생시키는 독소가 측정함으로써 알츠하이머의 진행과 변화를 측정할 수 있다는데 착안한 것이다. 이를 위해 연구팀은 태어날 때부터 알츠하이머가 나타나 진행되도록 조작한 생쥐를 이용해 생후부터 9개월 동안 뇌 속 글루타메이트의 연속적 변화를 측정했다. 연구팀은 글루타메이트와 결합되는 방사성의약품을 주사한 뒤 PET를 실시한 결과 생후 5개월에 방사성의약품 흡수가 가장 낮고 7개월 때 가장 높아지는 것으로 확인됐다. 실제로 알츠하이머 생쥐 모델에서 기억손상과 행동이상이 7개월 때부터 나타났다. 최재용 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 기억감퇴, 언어장애, 운동장애 같은 알츠하이머의 증상이 드러나기 전에 글루타메이트PET를 이용해 조기 진단할 수 있다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라면서 “지금까지 자기공명영상(MRI) 같은 영상으로 알츠하이머를 쉽게 감별하기 어려웠지만 이번 기술을 바탕으로 알츠하이머 조기 진단과 치료 근거를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

흔히 ‘중풍’이라고 부르는 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 파열되면서 뇌기능에 장애가 발생하면서 나타나는 질환을 말한다. 2017년 국민건강영양조사 결과에 따르면 만 50세 이상 인구 중 1.8%가 뇌졸중을 앓는 것으로 조사됐다. 노년층에서 발병가능성이 높기 때문에 인구 고령화가 가속화되면서 치매와 함께 관리가 필요한 병으로 분류되고 있다. 뇌졸중은 치료 시기를 놓치면 생명을 잃거나 신체 한 쪽이 마비되는 등 심각한 후유증을 남길 수 있다. 미국 사우스캐롤라이나대 운동과학과 연구진은 유산소 운동이 걷기를 비롯한 신체 활동능력을 높이고 지구력을 높임으로써 전반적인 건강을 회복시켜 삶의 질 향상에 도움이 된다는 연구결과를 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국심장학회에서 발행하는 국제학술지 ‘미국심장학회지’ 최신호(14일자)에 실렸다. 미국 내에서도 뇌졸중은 주요 신체 장애의 원인이 되고 있는데 뇌졸중 환자의 운동장애를 개선하기 위해 지금까지는 물리치료가 중심을 이뤘다. 문제는 물리치료의 목표는 좀 더 자연스럽게 잘 움직이는데 맞춰져 있을 뿐 얼마나 멀리, 오래 움직일 수 있는지에는 관심이 없었다는 것이다. 뇌졸중 환자의 활동력과 삶의 질을 높이기 위해서는 유산소 지구력 향상이 무엇보다 중요하다고 연구진은 설명하고 있다. 연구팀은 54~71세의 뇌졸중 남녀 뇌졸중 환자 500명을 대상으로 3개월 동안 매주 2~3회씩, 한 번에 6분 이내의 유산소 운동 프로그램을 실시했다. 연구팀은 유산소 운동의 효과를 좀 더 자세히 알아보기 위해 세 그룹으로 나눠 한 그룹은 복합 에어로빅 운동, 다른 한 그룹은 걷기, 나머지 한 그룹은 실내사이클과 스텝밟기 운동을 실시했다. 이 같은 운동량은 일반인들에게는 별 것 아니겠지만 뇌졸중 환자들에게는 월드컵 공식규격 축구장 절반을 빠른 속도로 걷는 것과 같은 수준이라고 연구팀은 설명했다. 실험 결과 실험참가자 모두 유산소 지구력과 운동능력이 향상된 것이 관찰됐다. 특히 뇌졸중 환자의 치료효과가 가장 높은 운동은 혼합 에어로빅으로 나타났으며 그 다음으로 걷기 운동, 실내사이클, 스텝밟기 운동 순으로 나타났다. 스테이시 프리츠 교수는 “이번 연구는 유산소 운동이 기존 물리치료보다 뇌졸중 환자의 재활효과에 효과적이라는 점을 보여주고 있다”라며 “뇌졸중 발생 후 1개월, 늦어도 1년 이내에 유산소 운동 프로그램을 시작하는 것이 좋다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘해리포터’를 비롯해 많은 판타지 영화나 SF에서는 다른 사람이 볼 수 없도록 만들어주는 투명 망토가 등장한다. 실제로 ‘메타물질’로 투명 망토를 만들 수 있다는 사실이 확인되기도 했다. 보통 반복적 패턴을 갖는 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특성을 갖도록 설계된 인공물질이다. 국내 연구진이 무한 속도로 움직이면서 적에게 탐지되지 않을 수 있는 전투기나 미사일을 만들 수 있는 신개념 유체역학적 메타물질의 개념을 제시해 주목받고 있다. 단국대학교 파이버시스템공학과와 서울대 재료공학부 공동연구팀이 공기나 물의 흐름에 의한 저항을 줄일 수 있는 메타물질을 만드는데 성공했다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 최신호(13일자)에 실렸다. 기존에도 진공에 가까운 상태를 만들어 물이나 공기를 지나가는 물체의 저항력을 줄이려는 시도가 있었다. 스폰지처럼 다공성 구조에서 저항력이 줄일 수 있다는 이론적 결과도 있었다. 연구팀은 투명망토가 굴절률 분포를 변형시켜 광학적으로 은폐하듯 물체 주변을 지나는 유체의 점도 분포를 변형시키는 메타물질을 만들었다. 공간의 수학적 설계와 변형을 통해 유체 흐름이 완전히 사라진 공간을 가상으로 만들어 내 이런 공간에 있는 물체는 저항력 영향을 받지 않도록 한 것이다. 더군다나 이번에 개발된 메타물질은 마이크로미터 수준에서 거대 건축물까지 크기 제한을 받지 않을 것으로 연구팀은 설명했다.연구팀은 실제로 마이크로유체시스템을 만들어 실험한 결과 2차원 유체 흐름 속에서 일반 점성 유체와 비슷한 저항력을 5배 이하로 감소시킬 수 있다는 것을 확인했다. 이번 개념을 실용화해 자동차, 선박, 비행기에 적용하면 공기로 인한 저항력을 최소화해 진공 속을 주행하는 것처럼 움직일 수 있어 연료효율을 높이고 주행안정성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 또 전투기, 잠수함, 미사일 같은 전략무기에 적용하면 공기 마찰이 최소화돼 속도가 현저하게 증가할 뿐만 아니라 소리에 의한 탐지가 거의 되지 않을 수 있다는 장점이 있다. 또 건축물에 적용할 경우 해안 재난방지 시스템으로 활용할 수도 있을 것으로 보인다. 송영석 단국대 교수는 “이번에 제시한 개념의 메타물질은 유동제어에 대해 도전적이고 독창적이면서 새로운 패러다임을 제시한 것으로 이번 개념으로 높은 연료효율을 달성하고 자연재해로부터 우회하는 재난방지 구조물을 만드는 방법을 추가 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr