흔히 우울증은 ‘마음의 감기’라고 해 누구나 한 번 겪고 지나갈 수 있는 것으로 가볍게 여기는 경향이 아직도 강한 정신질환이다. 그러나 우울증은 일시적으로 마음이 우울한 상태가 나타나는 우울한 기분과는 달리 생각의 내용, 사고과정, 행동, 신체활동 전반적인 정신기능이 거의 하루종일, 며칠씩 지속되는 증상이다. 국내 연구진이 이런 우울증의 치료 효과를 높이고 치료 기간을 단축시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 분자정신의학연구실 오용석 교수팀이 학습과 기억, 감정 조절에 관여하는 뇌 해마구역의 모시신경세포를 자극해 우울증 치료에 도움을 줄 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘분자 정신의학’ 최신호에 실렸다. 많은 사람들이 우울증을 가볍게 여기지만 제 때 치료를 받지 못하면 심각한 정신적 문제를 겪게 되고 극단적인 경우 자살에까지 이르게 된다. 현재는 우울증 치료를 위해서는 세로토닌계 항우울제가 사용되고 있다. 세로토닌은 중추신경계에 존재하는 호르몬의 일종으로 세로토닌이 체내에 많이 분비될 경우 행복감을 느끼게 해주는 것으로 알려져 있다. 세로토닌계열 항우울제를 복용하면 입마름, 변비, 저혈압 같은 부작용 등이 나타나는 경우도 있고 치료효과가 약물 복용 후 2~3주나 길게는 2달 이후 나타나는 경우가 있다. 좀 더 빠른 효과를 보기 위해서는 항우울제의 작용 메커니즘이 밝혀져야 하는데 이에 대해서 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 해마 신경회로를 구성하는 모시세포가 신경회로의 가소성 변화를 나타내는데 오래 걸리기 때문에 항우울제를 장기투여 조건에서만 효과가 나타나는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 모시세포를 활성화시키는 경우 항우울제 복용보다 우울증 치료효과가 빠르게 나타난다는 사실도 확인했다. 연구팀은 모시세포의 활성화와 함께 항우울제를 투여할 경우 우울증 치료효과나 치료기간이 빨라질 수 있다고 설명했다. 오용석 교수는 “이번 연구를 통해 항우울제가 해마 모시신경세포 활성조절과정을 거쳐 약물효과를 나타낸다는 사실을 밝혀냈으며 이를 바탕으로 기존 항우울제 장기복용에 따른 문제점들을 극복하고 효과적인 우울증 치료가 가능한 방법을 찾아낼 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주 탐사 역사상 최초로 달의 뒷면에 착륙한 탐사선이 고대의 대충돌로 인해 달 내부에서 방출된 달 맨틀 표본을 발견한 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다. 이 연구는 앞으로 중국의 달 탐사로버 '위투 2호'가 달의 형성과 진화에 관련된 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것으로 예측했다. 이전 연구는 달이 새롭게 형성됐을 무렵, 태양계의 다른 암석형 천체들과 마찬가지로 고온의 달 표면에는 수백 마일 두께에 이르는 마그마의 바다로 덮여 있었을 것이라고 제안했다. 이 마그마 바다가 냉각되고 굳어짐에 따라 감람석과 같은 철과 마그네슘이 풍부한 고밀도 광물질이 기저부에서 결정화됐고, 사장석과 같은 실리콘과 알루미늄이 풍부한 보다 가벼운 광물질은 표면으로 떠올랐다. 현재 사장석이 달 표면의 98%를 뒤덮고 있는 것은 그 때문이다. 그러나 달의 형성과 진화에 대한 이 우세한 모델은 열띤 토론의 장에 올라 있다. 그것은 모델이 제안한 것처럼 달의 마그마 바다가 과연 광물질들이 분리된 결과로 나타나는 화학적-물리적 특성을 정확히 보여주는 혼합비를 가졌느냐 하는 문제가 여전히 불확실하기 때문이다. 달 초기의 신비를 푸는 데 도움이 되는 한 가지 방법은 달의 지각 아래 맨틀의 암석을 분석하는 것이다. 달의 앞면에서 이뤄진 미국항공우주국(NASA)의 아폴로 미션과 소련의 루나 탐사선은 모두 달의 맨틀 샘플을 채취하는 데 실패했다. 달은 지구와 중력으로 묶인 상태로 공전하므로 항상 한쪽 면만 지구를 향하는데, 이 면을 달의 앞면, 지구에서 안 보이는 면을 달의 뒷면이라 한다. 과학자들은 달의 내부 탐사를 위해 착륙선을 내려 달의 지각을 파는 것보다는 탐사선에서 충격탄을 발사해 달 내부의 암석 파편들을 수거하는 방법을 선호했다. 달의 뒷면 남극 가까이에 고대에 있었던 대충돌로 생겨난 에이트켄 분지가 있는데, 지름 약 2500㎞, 깊이 약 13㎞로 달 표면의 3분의 1을 뒤덮고 있다. "예컨대 에이트켄 분지 같은 매우 큰 충돌 크레이터는 달의 지각을 뚫고들어갔기 때문에 여기서 달 맨틀 샘플을 채취할 수 있다"고 연구에 참여한 중국과학원의 행성과학자 빈 리우 박사는 밝혔다. 현재 중국 과학자들은 위투 2호를 이용해 달의 맨틀에 관한 세부 사항을 최초로 밝혀내고 있다. 지난 1월 창어 4호 착륙선은 달의 남극 에이트켄 분지 안에 있는 186㎞ 너비의 폰 카르만 분화구 바닥에 위투 2호를 배치했다. 여기서 위투 2호는 전형적인 달 표면 물질과 현저하게 다른 광물질을 발견했는데, 연구자들은 72㎞ 떨어진 부근의 핀센 크레이터가 생성될 때 만들어진 것으로 보고 있다. 이 광물에서 반사된 빛의 파장을 분석한 결과, 감람석과 저 칼슘 휘석의 존재가 밝혀졌다. 이는 달의 상부 맨틀의 구성에 관한 모델의 예측과 일치하며, 냉각된 마그마 바다가 달의 표면을 뒤덮었다고 제안하는 달 형성-진화 모델을 뒷받침하는 것이라고 설명하는 빈 리우 박사는 이렇게 덧붙였다. "우리의 궁극적인 목표는달 맨틀 조성의 수수께끼를 풀어내는 것이다" 이번 연구결과는 세계적 학술지 '네이처' 5월 16일자에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

나무·균류·박테리아 다양한 공생 유지 이산화탄소 배출량 계속 늘어난다면 온대지역·아한대지역 산림에 치명적 균류와 공생하는 나무종 10% 사라져몇 년 전부터 ‘계절의 여왕’ 5월은 신록을 만끽할 수 있는 때가 아닌 무더위가 시작되는 여름의 초입이 됐다. 올해도 어김없이 초여름을 방불케 할 정도로 낮 최고기온이 30도 안팎으로 오르락내리락하는 5월이지만 회색 빌딩숲을 벗어나 나무가 울창한 산림에 가면 맑은 공기와 함께 녹음이 짙어지는 수목의 모습이 몸과 마음을 상쾌하게 만들어준다. 그런데 지구온난화가 지금과 같은 추세로 계속된다면 숲과 나무, 땅속 미생물들 분포까지 변화시켜 울창한 나무가 있는 숲은 점점 보기 어려워질 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 스탠퍼드대 생물학과, 퍼듀대 산림자원학과, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 환경시스템과학과, 중국 베이징임업대, 영국 옥스퍼드대 동물학과를 중심으로 전 세계 181개 연구기관 200여명의 과학자로 구성된 ‘글로벌 산림 생물다양성 이니셔티브’(GFBI) 연구진은 세계 곳곳의 산림지대 110만곳에 있는 2만 8000여종, 약 3100만그루의 나무가 숲 속 균류, 박테리아와 어떻게 공생 관계를 유지하고 있으며 지구온난화가 지속될 경우 자연은 어떻게 변하게 될 것인지를 예측하는 생물 법칙을 만들어 내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 16일자에 발표했다. 숲 속에 있는 나무들 뿌리와 잎 주변에는 다양한 종류의 균류와 박테리아가 영양분을 교환하면서 함께 공생하지만 연구팀은 식물의 뿌리 속에 사는 수지상균근균(arbuscular mycorrhizal fungi)과 뿌리 바깥에서 존재하는 외생균근균(ectomycorrhizal fungi), 질소고정박테리아 세 종류에 주목했다. 연구팀은 전 세계 약 3100만그루의 나무 위치와 세 종류의 공생균 및 박테리아, 기후, 토양 성분, 식생, 지형 등 다양한 변수를 인공지능 기계학습 알고리즘에 넣고 분석했다. 그 결과 질소고정박테리아는 온도와 토양의 산도(pH)에 좌우되며, 수지상균근균과 외생균근균은 낙엽이 썩는 속도와 같은 유기물 분해율에 영향을 받는다는 사실이 확인됐다. 이 때문에 외생균근균은 온대 지역, 한대 지역 등 고위도 지역의 숲에서, 수지상균근균은 열대 지역 숲에서, 질소고정박테리아는 온대 지역 이하 저위도 지역에서 많이 발견된다. 연구팀은 이번에 발견한 공생 원칙을 공생생물학의 선구자인 영국 셰필드대 동식물과학과 명예교수의 이름을 따 ‘리드 법칙’이라고 이름을 붙였다. 그러나 최근에는 리드 법칙에서 벗어나 수지상균근균이 점점 고위도 지역 숲에서 발견되고 있는데 이는 기후변화 때문인 것으로 분석됐다. 연구팀은 리드 법칙에 따라 이산화탄소 배출량이 현재와 같은 추세로 계속 이어진다면 균류와 공생하는 나무 종의 10%가 사라질 수 있다고 예측했다. 특히 고위도 지역으로 올라갈수록 균류와 공생하는 나무들이 많아 지구온난화는 온대 지역과 아한대 지역의 산림에 치명적일 수 있다. 더군다나 수목종이 사라지면 토양과 나무가 저장하고 있던 이산화탄소가 대기 중에 배출되면서 지구온난화가 가속되는 악순환이 나타날 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 주도한 커비어 피이 미국 스탠퍼드대 생물학과 교수는 “이번 연구는 숲 속 나무와 균류, 박테리아들이 다양한 공생 형태를 유지하며 일정한 규칙을 따르고 있음을 보여준 첫 연구”라면서 “이번에 만든 공생 법칙에 따르면 현재와 같은 지구온난화 추세가 지속될 경우 숲의 공생 관계가 깨지고 결국 인간의 생존에까지 영향을 미칠 수 있음을 명확히 보여주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

친한 친구의 죽음도 가족 못지않은 큰 슬픔과 아픔을 주는 것 같다. 최근 호주 국립대와 영국 스털링대학 공동연구팀은 절친한 친구의 죽음이 4년 이상 정신적, 육체적 건강에 악영향을 미친다는 연구결과를 발표했다. ‘가슴이 찢어진다’는 말로도 표현될 만큼 사별의 고통이 크다는 것은 널리 공감되는 인식이다. 이에대한 학계의 연구도 많았는데 이번에 연구팀이 주목한 것은 가족이 아닌 친한 친구의 죽음이다. 곧 배우자나 형제자매 등 가족과의 사별이 아닌 친구의 죽음이 사회적, 심리적, 육체적으로 어떤 영향을 미치는 지 알아본 것. 이를 알아보기 위해 연구팀은 호주에 거주하는 총 2만 6515명의 14년 간의 정보를 분석했으며 그 결과는 놀라웠다. 친한 친구의 죽음이 정신 건강은 물론 사회적 기능 또한 악화시키는 것으로 나타났기 때문이다. 또한 이 기간은 4년 이상 지속됐으며 특히 남성보다 여성이 더 큰 타격을 받는 것으로 나타났다. 다만 사회생활을 왕성하게 하는 사람의 경우에는 그렇지 않은 사람보다 사별의 영향을 덜 받았으며 이는 주위 다른 친구들의 위로와 지지 덕분으로 풀이됐다. 연구를 이끈 리즈 포뱃 교수는 "사회적으로 덜 활동적인 사람이 대체로 친구와의 사별로 인한 육체적, 심리적 건강의 저하를 보였다"면서 "이는 사회적 유대감의 결여가 주요 원인으로 보인다"고 분석했다. 이어 "친한 친구의 죽음도 가족만큼이나 큰 영향을 주지만 아직 사회에서 이를 심각하게 받아들이지 않는다"면서 "이같은 사람들을 돕기위한 사회적인 건강 및 심리 서비스를 고민해야 할 때"라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 늦은 결혼(만혼) 추세가 이어지고 있다. 그동안 많은 연구에서 35세 이후 여성의 몸에서 나타나는 생리적 변화가 임신과 출산, 그 이후 아이의 건강에 영향을 미칠 수 있다는 여성의 만혼과 건강의 상관관계는 널리 알려져 있다. 그런데 미국 럿거스대 의대, 바이오메디컬대학원 공동연구팀은 35세 이후에 결혼하는 만혼 남성의 경우가 만혼 여성보다 태어날 미래의 아이는 물론 배우자의 건강에까지 심각한 영향을 미칠 수 있다고 14일 밝혔다. 이 때문에 결혼이 늦을 것 같고 나중에 아이를 원한다면 35세 이전 정자를 냉동보관해 놓는 것이 필요하다고 충고했다. 이번 연구결과는 유럽갱년기의학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘마투리타스’ 13일자에 실렸다. 최근 노인학 연구가 활발해지고 있지만 의학계에서도 35~45세 사이에 언제부터 노화가 시작되는지 명확한 정의를 내리지 못하고 있다. 경제적 사회적 문제로 남녀 모두 만혼이 이뤄지고 있으며 이런 차원에서 미국의 경우도 45세 이상 남성에게서 태어난 아이들이 최근 40년새 10% 이상 증가한 것으로 조사됐다. 연구팀은 아버지의 나이가 배우자의 출산, 임신, 아이들의 건강에 미치는 영향과 관련한 40년간의 자료를 분석했다. 그 결과 45세 이상 남성의 배우자에게서는 임신 당뇨, 척추후만증, 조산 같은 임신 합병증 발병률이 늘고 아이들의 경우는 저체중, 선천성 심장병, 구개열은 물론 소아암, 인지장애, 자폐증 발생 확률이 높은 것으로 조사됐다. 또 25~35세의 아버지에게서는 이 같은 신체적, 정신적 문제를 갖고 태어나는 아이가 141명 중 1명 꼴이지만 아버지의 나이가 50세가 넘어서 태어난 아이의 경우는 47명 중 1명꼴로 나타난다는 사실도 확인했다. 특히 자폐증의 위험성은 아버지 나이가 30세 이후부터 증가하기 시작해 50세 이후에는 급격히 늘어난다고도 밝혀졌다. 연구팀은 이 같은 문제는 노화와 함께 발생하는 테스토스테론의 자연적 감소 뿐만 아니라 정자 자체의 수명주기에 따른 것으로 해석했다. 연구팀은 노화 스트레스로 인한 정자의 손상은 정자수의 감소와 함께 자손에게 전달될 가능성이 높은 것으로 분석했다.글로리아 바크만 럿거스대 여성보건연구소 소장은 “일반적으로 대부분의 남성들은 특별한 건강이나 출산 문제가 없는 한 의료상담에 나서지 않고 꺼려하는 경우가 많은데 늦은 결혼을 계획하는 남성이라면 반드시 의학적 진단을 받아야 한다”며 “이번 연구결과는 남성들이 결혼을 늦출 생각이라면 배우자와 아이의 건강에 대한 위험요소를 줄이기 위해 적어도 45세 이전에 의학적 진단을 받고 정자를 정자은행에 보관하는 것이 필요함을 보여주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1970년 대에 지구에서 발사된 우주선들이 반세기가 지난 현재도 여전히 ​​우리 태양계 밖을 날아가고 있다. 이들 우주선이 앞으로 몇백만 년 이내에 어떤 별들을 지나칠 것인지를 밝혀낸 새로운 연구결과가 12일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 보도되어 우주 마니아들의 호기심을 자극하고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 47년 전인 1972년 3월 2일 파이오니어 10호를 발사한 데 이어, 약 1년 후에는 파이오니어 11호를 우주로 띄워보냈다. 파이오니어 10호는 우주탐사 역사상 최초로 화성과 목성 사이에 있는 소행성대를 통과한 우주선이 되었다. 파이오니어의 뒤를 이은 보이저 2호는 1977년 8월 20일에 발사되었고, 보이저 1호는 2주 뒤인 9월 5일에 우주로 떠났다. NASA의 탐사선 뉴호라이즌스 이외에 성간 우주에 도달할 수 있는 우주선으로 발사된 것은 이 보이저-파이오니어 시리즈뿐이다. 현재까지 보이저 1, 2호는 40여 년 날아간 끝에 마침내 태양계 울타리를 벗어나 성간 공간으로 진출하는 데 성공했다. 파이오니아 10, 11호와 NASA의 뉴호라이즌스 역시 항해를 계속해간다면 조만간 헬리오스피어(태양권)라 불리는 태양의 영향권을 벗어나 성간 공간으로 진출, 계속 심우주 탐사작업을 수행할 것으로 예상된다.그러나 이 우주선들은 결국 ‘죽음’을 맞게 된다. 우주선의 과학장비들을 구동하는 전력이 바닥나면 장비는 작동을 중단할 것이고, 지구와의 교신은 끊기고 말 것이다. 말하자면 우주의 미아가 되는 셈이다. 실제로 파이오니어 10호와 11호는 각각 2003년과 1995년에 최종 전파신호를 보낸 후 영원한 침묵 속으로 빠졌다. 그러나 연구원들은 이들 침묵의 우주선들이 앞으로 어떤 별들의 옆을 지나가게 될지 알 수 있는 항로를 계산해냈다. 이러한 계산은 대단히 까다로운 작업이다. 왜냐하면 지구를 떠난 우주선들이 날아가는 주위의 우주가 쉼없이 움직이고 있기 때문이다. 독일 막스플랑크 연구소의 코린 베일러-존스와 미국 캘리포니아의 NASA 제트추진연구소 지구근접물체센터의 다비데 파르노키아는 720만 개 별의 3D 위치와 3D 속도를 사용하여 우주선의 행선지를 찾아내는 데 성공했다. 이들 별의 데이터는 가이아 우주관측소가 데이터를 뽑아낸 10억 개 별들에 포함된 것들이다. ​ 새 연구에서 베일러-존스와 파르노키아는 보이저 1호가 지나칠 다음 별은 지구에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리로, 통과 시점은 약 1만 6700년 후가 될 것이라는 계산서를 뽑아냈다. 그러나 이 만남은 그리 인상적이진 않을 것으로 보인다. 보이저 1호가 프록시마 센타우리에 가장 근접하는 거리가 3.6광년이나 되기 때문이다. 지구에서는 도저히 관측하기 어려운 아득한 거리다. 현재 보이저 1호와 해당 별과의 거리가 4.24광년으로 그다지 차이나지 않는다. (지구의 태양과 프록시마 센타우리 별 사이의 거리가 4.24광년이다) 비록 보이저가 총알 속도의 17배인 초속 17㎞로 40년 이상을 날아갔지만 빛으로는 약 하루 거리에 불과할 뿐이다.보이저 2호와 파이오니어 11호의 다음 행선지도 역시 프록시마 별이지만, 파이오니아 10호의 행선지는 안드로메다자리의 조그만 별 로스(Ross) 248로, 지구로부터 10.3광년 거리에 있는 별이다. 우주선들의 이러한 행선지 접근은 그다지 흥미를 끌지 않을 수도 있다. 접근 거리가 너무 멀기 때문이다. 그러나 베일러-존스와 파르노키아는 우주선이 우리 태양계 바깥의 별들과 놀랄 만큼 가까이 접근하게 될 사례를 예측했다. 예컨대, 보이저 1호는 30만 2700년 후 태양으로부터 약 46.9광년 떨어진 TYC 3135-52-1 별에 매우 근접한다. 우주선은 이 별에 1광년 이내의 거리까지 접근하게 되는데, 이는 곧 이 별의 외부를 둘러싸고 있는 소행성 층인 오르트 구름을 관통한다는 뜻이다. 또한 보이저 1호는 태양으로부터 520광년 떨어진 가이아 DR2 2091429484365218432 별을 1.27광년 이내까지 접근할 것으로 밝혀졌다. 이것이 얼마나 가까운 접근인가는 프록시마 센타우리까지의 거리가 4.24광년이라는 것을 떠올려보면 실감할 수 있다. 보이저 1호는 앞으로 340만 년 후 이 별 옆을 지나갈 것이다. ‘오우무아무아'(Oumuamua)라고 불리는 신비로운 성간 천체의 기원과 미래의 목적지를 추적하는 이전 작업에서 영감을 받아 이 연구에 착수하게 되었다고 밝히는 베일러-존스는 “대부분 재미있었지만, 그것은 또한 우주선이 달성한 속도(태양 기준 상대 속도로 약 15㎞/s)로 가까운 별에 도달하는 데 얼마나 걸릴까 인식하게 되는 것에 의미를 찾을 수 있다”고 지적하면서 이렇게 덧붙였다. “가장 가까운 별에 가는 데만도 수십만 년이나 수백만 년이 걸리기 때문에 인간의 한 생애 내에 이들 별을 탐사하기 위해서는 우주선 속도를 비약적으로 높이지 않으면 안된다는 사실을 확인할 수 있었다.” 이 연구는 IOP사이언스 저널에 4월 5일자로 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

국내 연구진이 저렴하게 하수와 폐수를 처리할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터 김종식 박사팀은 비교적 구하기 쉬워 저렴한 니켈을 이용한 촉매를 만들어 오폐수 속에 섞여 있는 수용성 오염물을 효율적으로 분해시킬 수 있는 공정을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매 분야 국제학술지 ‘어플라이드 캐탈리시스B:환경’ 최신호에 실렸다. 산업 현장에서 배출되는 산업 하수와 폐수는 그대로 강이나 바다에 배출될 경우 사람들에게 치명적인 결과를 가져올 수 있다. 이 때문에 공업용 하수와 폐수에 포함된 염료, 항생제, 중금속 등 각종 오염물을 환경과 인체에 무해한 물과 이산화탄소 등으로 분해하기 위해 OH라디칼이라는 분해제를 사용한다. 문제는 수(水)처리 효율이 낮고 한 번 밖에 사용할 수 없는 철 촉매가 쓰인다. 많은 과학자들이 이런 문제를 해결하기 위한 연구를 했지만 대부분이 공정개선 수준이었다. 연구팀은 철 이외의 금속, 흔히 비철금속 소재들이 하수와 폐수 처리용 촉매로 사용될 수 있다는 점에 주목했다. 연구팀은 철과 물리적, 화학적 특징이 유사한 망간, 코발트, 니켈, 구리 등을 이용해 촉매를 만들어 연구한 결과 니켈을 이용한 니켈황화물 촉매가 오염물 분해에 효과적이고 촉매 사용의 지속성에도 도움이 된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀이 개발한 니켈황화물 촉매는 기존 철 촉매보다 9배 정도 향상된 분해 성능을 보였다. 특히 1회성 철 촉매와는 달리 여러 번 사용가능해 경제적 이점도 우수한 것으로 나타났다. 이와 함께 오폐수를 처리하는데 필요한 라디칼이 촉매표면에서 떨어지는 탈착 단계가 용이할 수록 오염물이 보다 효과적으로 분해된다는 사실을 처음으로 밝혀내기도 했다. 김종식 박사는 “이번 연구는 물 속 오염물 처리를 위한 차세대 촉매 개발과 관련 메커니즘과 효용성을 처음 검증한 것으로 추가 연구를 통해 상용화를 위한 니켈황화물 촉매의 표면 개선에 나설 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금으로부터 9900만 년 살았던 암모나이트가 사상 처음으로 ‘영원한 무덤’에 ‘봉인’된 채 발견됐다. 최근 중국 난징 지질학 및 고생물학 연구소는 미얀마에서 발견된 ‘호박’에서 암모나이트는 물론 거미, 파리, 벌 등 40여 종의 벌레 등이 함께 발견됐다는 연구결과를 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 주로 교과서에서 접하는 암모나이트는 고생대에 등장한 두족류의 대표주자로 단단한 나선형의 껍질을 가진 것이 특징이다. 암모나이트의 무덤이 된 호박은 우리에게 익숙한 먹는 호박은 아니다. 호박(琥珀)은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 호박이 일반인에게 알려진 것은 영화 ‘쥬라기 공원’ 덕으로 오래 전 멸종한 고대 동물의 모습을 생생히 볼 수 있다. 이번에 발견된 암모나이트의 길이는 33㎜, 폭 9.5㎜, 무게 6.08g으로 겉껍질은 부서졌으며 연조직은 없었다. 또 입구는 모래로 가득차 있어 호박 속에 갇히기 전에 이미 죽었을 것으로 추정된다. 연구팀은 마이크로 CT 등을 통해 암모나이트를 분석했으며 백악기 알비세 때인 약 9900만 년 전 살았을 것으로 추정했다.이번 발견이 학자들을 놀라게 한 것은 바닷속에 사는 암모나이트가 어떻게 땅 위의 호박 속에 갇혔냐는 점이다. 연구를 이끈 왕 보 교수도 "호박 속에 암모나이트가 있을 것이라고는 상상도 못했다"면서 "호박 속에서 대형 해양동물 화석이 발견된 것은 이번이 처음"이라고 밝혔다. 암모나이트가 호박에 갇힌 이유에 대해서는 합리적인 추론은 가능하다. 죽은 암모나이트가 파도에 쓸려 해변으로 올라왔고 마침 그 인근에 송진을 생산하는 나무가 있었을 것이라는 추측. 왕 교수는 "해안가 나무에 있던 송진이 해변에 있던 육지 절지동물과 조개껍데기에 떨어졌다"면서 "날파리 등도 마침 그 근처에 있다가 함께 영원히 갇힌 것"이라고 설명했다. 이어 "당시의 생태를 알 수 있는 좋은 연구자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 파상풍, 식중독, 각막염, 폐렴 등을 일으키는 원인 물질인 그람양성균을 빠르게 찾아낼 수 있는 형광물질을 개발했다. 포스텍 화학과 장영태 교수팀은 그람양성균을 빠르고 정확하게 파악할 수 있는 형광 분자인 ‘BacGO’를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 실렸다. 그람균은 체내에서 독소를 만들어 내 각종 질병을 유발시키는 박테리아로 과학자들은 1884년 그람염색법이라는 세균 염색기술을 활용해 그람균을 구분해 내는 방법을 개발했다. 그람염색법은 박테리아 분류를 위해 필수적인 기술이지만 여러 단계를 거쳐야 하고 복잡하기 때문에 실제 의료현장에서는 분석결과를 받아보기까지는 많은 시간이 걸린다는 단점이 있다. 이 때문에 형광 탐침들이 많이 개발되기는 했지만 세균 분류 능력이 떨어지거나 검출속도가 늦어진다는 문제가 있었다. 연구팀은 폐렴, 파상풍, 식중독, 각막염 등의 질병을 일으키는 그람양성균에 펩티도글리칸층에 있는 다당사슬에 주목했다. 연구팀은 다당사슬과 잘 결합하는 붕산을 이용해 그람양성균을 선별할 수 있는 형광분자를 골라냈고 이를 이용한 형광탐침을 개발했다. BacGO로 이름붙여진 이 기술을 활용하면 다양한 그람양성균을 모두 골라낼 수 있는 것으로 확인했다. 실제로 연구팀은 각종 환경 박테리아들이 모여있는 폐수 찌꺼기를 처리하는 폐수 처리과정에서 박테리아 비율을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 각막염에 걸린 생쥐를 대상으로 박테리아 감염여부를 진단할 수 있다는 것을 확인했다. 장영태 교수는 “이번에 개발한 BacGO 기술은 그동안 활용된 그람염색법과 달리 최소한의 염색과정으로 다양한 그람양성균을 살아있는 상태로 탐지할 수 있다”며 “그동안 사용돼 온 그람양성균 형광탐침을 대체할 수 있을 뿐만 폐수모니터링, 박테리아 감염 진단 등 다양한 환경과 의료현장에서 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락에서 별이 만들어지는 모습을 포착하는데 성공했다. 한국천문연구원 전파천문본부 연구진은 대전 대덕전파천문대에서 운용하고 있는 13.7m 전파망원경을 이용해 우리은하 가장자리에서 무거운 별을 만들어 내는 영역인 ‘CTB 102’라고 불리는 전리수소영역을 관측했다고 13일 밝혔다. 전리수소영역은 별이 만들어지는 영역으로 은하의 진화에 중요한 역할을 하는 곳으로 천문학자들에게는 중요한 연구 영역이다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다. 이번에 고해상도 영상 관측에 성공한 CTB 102 구역은 매우 큰 질량을 가진 전리수소영역이지만 먼지와 가스로 가득찬 분자구름 뒤에 존재해 심도 있는 관측이 이루어지지 못했다. 연구팀은 수신성능을 개선한 대덕전파망원경을 이용해 낮은 주파수로 관측한 기존 영상에 비해 10배 정도 우수한 고해상도 영상을 얻는데 성공했다. 이번 측정으로 CTB 102 영역의 물리적 구조와 그 속에서 생성되고 있는 어린 별의 특성과 별 생성률 등을 알아냈다. 또 고해상도 일산화탄소 관측 결과에 따라 CTB 102는 크기가 180광년 정도이고 무게는 태양의 10만배에 이르는 것으로 파악됐다. 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 와이즈 적외선 망원경을 이용한 어린별 등급 분류방법으로 CTB 102 영역에서 별 생성률을 파악했는데 전체적으로는 5~10% 정도였지만 일부 특정 부분에서는 17~37%의 높은 어린 별 생성률을 보이는 것으로 나타났다. 강성주 천문연구원 박사는 “국내 전파망원경으로 우리은하 내 별 생성 영역의 고해상도 이미지를 관측하고 별 생성 특성을 파악했다는데 이번 연구의 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

동물세계에서 최고로 꼽는 '건축가'가 있다면 바로 비버다. 하천 등지에 서식하는 비버는 이빨로 나무를 잘라와 돌, 진흙 등으로 자신 만의 댐을 만들고 그 중간에 자신의 보금자리를 마련한다. 　 지금의 비버는 몸길이 60∼70cm 정도로 작고 귀여운 모습이지만 1만 년 전에는 놀랍게도 곰만한 크기의 거대한 '자이언트 비버'도 존재했다. 최근 캐나다 웨스턴 대학 연구팀은 자이언트 비버의 멸종위기를 밝힌 흥미로운 연구결과를 국제학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Report) 최신호에 발표했다. 몸무게가 무려 100㎏이 훌쩍 넘는 자이언트 비버는 약 260만 년 출현해 1만 1700년 전 신생대 가장 마지막 단계인 플라이스토세에 멸종됐다. 거대 포유류인 매머드와 비슷한 시기 같은 길을 걸은 셈이다.관련 학자들 사이에서의 관심은 자이언트 비버의 멸종 이유다. 대부분 기후변화가 그 원인으로 지목되고 있지만 이번에 연구팀은 과학적으로 이를 풀어냈다. 연구팀은 과거 발굴된 자이언트 비버의 화석화된 이빨과 뼈에 있는 질소와 탄소의 동위원소를 분석해 식단을 알아냈다. 그 결과 지금의 비버가 나무를 갉아먹는 것과는 달리 자이언트 비버는 수생식물을 먹은 것으로 확인됐다.이는 곧 자이언트 비버 멸종 원인의 단서로 이어진다. 마지막 빙하기가 끝난 후 기후가 훨씬 건조해지면서 점점 먹을 것을 구하기 힘들어진 것. 이는 현재의 비버 능력과 대비된다. 조상뻘인 자이언트 비버가 환경에 적응하지 못하고 멸종된 반면 비버는 특유의 건축능력으로 자신이 살만한 습지 서식지를 직접 만들 수 있기 때문이다. 　 논문 저자인 테사 플린트 연구원은 "자이언트 비버가 나무를 베거나 먹었다는 어떠한 증거도 발견하지 못했다"면서 "자이언트 비버는 현재의 비버같은 생태계 엔지니어는 아니었다"고 설명했다. 이어 "자이언트 비버와 비버는 오랜 시간 북미에서 함께 공존했는데 건축 능력의 차이가 운명을 바꾼 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

전 세계 3억명 이상, 국내 200만명 이상이 B형 간염바이러스에 감염된 것으로 알려져 있다. B형 간염바이러스는 만성간염, 간경화, 간암 등 간질환의 원인이 돼 매년 80만명의 사망자를 유발시키기도 하지만 여전히 완치는 불가능한 것으로 알려져 있다. 한국 파스퇴르연구소 마크 윈디쉬 박사팀은 소량의 혈액만으로도 B형 간염바이러스의 감염 시작부터 끝까지 전 과정을 재현해 관찰할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다. 특히 실제 환자의 간에서 바이러스가 어떻게 활동하고 움직이는지 이해할 수 있어 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’ 최신호(5월 9일자)에 실렸다. B형 간염을 완치할 수 있는 약물이나 치료법을 새로 개발하기 위해서는 실제 환자의 간에 있는 바이러스의 감염에서 확산까지 생활사 전체를 파악할 수 있어야 한다. 그렇지만 현재까지는 바이러스 생활사의 일부분만 관찰할 수 있다는 문제가 있다. 연구팀은 만성 B형 간염을 앓고 있는 환자에게서 혈액을 뽑아 바이러스의 진입, 유전체 복제, 방출, 확산까지 실제 간에서 일어나는 특성들을 정확히 재현할 수 있는 B형 간염바이러스 세포배양 플랫폼을 개발했다. 기존 기술에서는 바이러스의 생활사 중 1~3주 정도만 확인할 수 있었지만 이번 기술로는 8주 이상의 전체 생활사를 관찰할 수 있게 됐다. 초저온 전자현미경 분석법을 활용해 초기 세포내 바이러스 감염률 10%에서 8주 후 70%까지 확산된다는 것을 검증했으며 항바이러스제를 투여했을 때 바이러스 확산이 억제되는 모습까지 확인가능했다. 마크 윈디쉬 박사는 “이번 연구는 그동안 B형 간염바이러스 연구에 제한적이었던 바이러스 생활사 전체를 관찰할 수 있도록 해 만성 B형 간염환자의 개인 맞춤형 치료시스템을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

5살 아들과 단둘이 사는 남지현(24·가명)씨는 매월 가계부를 쓸 때마다 고민이 깊다. 보험회사 사무직으로 일하는 남씨의 주머니에 세금 떼고 들어오는 임금은 월 136만원이다. 여기에 아동수당 10만원, 청소년 한부모 자녀양육수당 15만원, 모자가정 아동양육비 20만원을 다 더하면 181만원쯤 된다. 문제는 지출이다. 허리띠를 졸라 매도 180만원은 나간다. 월세 34만원, 교통비 12만원, 어린이집 준비물 등 교육비에 최소 12만원이 든다. 대출금 이자도 매월 35만원씩 갚아야 한다. 공과금과 식비까지 더하면 남는 돈이 없다. 하루하루 버티고는 있지만 아이가 크면 무슨 돈으로 키워야 할지 막막하다. 아이를 함께 키우자고 했던 생물학적 아빠는 이별 후 양육비를 준 적이 한 번도 없다. 지현씨의 사정은 특별하지 않다. 서울신문과 초록우산어린이재단 아동복지연구소가 4월 9일부터 5월 9일까지 청소년 부모(24세 이하 때 출산 경험자) 100명을 상대로 서면·대면·전화 등으로 심층 조사한 결과 응답 가정의 ‘가구원수 대비 균등화 월소득’은 76만원이었다. 가구 전체 월소득 중 가족 1명당 쓸 수 있는 몫(가처분소득)이 76만원이라는 얘기다. 조사에 응한 청소년 부모 가정은 대부분 2인 가족이어서 가구 총소득은 150만~160만원 수준이었다. 이는 지난해 4분기 기준 국내 전체가구 월평균 가처분소득(365만원·가구원수 평균 3명)에 훨씬 못 미치는 수준이다. 지난해 국내 가정 영유아(0~6세) 월평균 양육비가 91만 9000원(육아정책연구소 조사)에 달한다는 점을 감안하면 양육 비용을 감당하기 어려운 현실이다. 평균 19.3세에 첫 아이를 출산한 것으로 조사된 청소년 부모 100명은 가장 힘든 점으로 ‘경제적 어려움’(72%)을 꼽았다. 이필영 초록우산어린이재단 아동복지연구소장은 “취재에 응한 청소년 부모 100명은 그나마 사회와 완전히 단절되지 않은 이들이라 형편이 낫다”면서 “꼭꼭 숨어버린 어린 부모들은 소득 수준이 더 낮을 것”이라고 말했다. 실제로 여성가족부의 2016년 연구결과를 보면 청소년 부모의 46.3%가 월 50만원 이하로 생활했다. 소득이 전혀 없는 경우도 많았다. 청소년 한부모의 75.4%는 기초생활보장, 차상위계층 지원 등 정부 지원으로 겨우 생계를 이어갔다. 절반의 양육 책임이 있는 일부 남성들의 무책임한 행태는 청소년 엄마들의 경제적 어려움을 가중시켰다. 청소년 엄마의 75%는 상대방으로부터 양육비를 전혀 받지 못하고 있었다. 59%는 아이의 아빠와 헤어진 이후 아예 연락조차 닿지 않는다고 했다. 김은지 한국여성정책연구원 가족저출산연구센터장은 “청년 실업률이 높아 사실상 30세까지는 취업을 준비하는데, 이런 생애주기와 달리 일찍 부양 가족이 생긴 이들은 사회적·경제적으로 쉽게 고립된다”면서 “청소년 부모가 학업과 취업에서 자립할 수 있도록 관리해주는 시스템이 절실하다”고 말했다. 이하영 기자 hiyoung@seoul.co.kr 김정화 기자 clean@seoul.co.kr

2000년대 초반 한국에서는 ‘와인’ 열풍이 불었다. 당시에는 와인에 대해 이야기하지 않으면 트렌드에 뒤떨어지는 사람처럼 여겨지기도 해 와인 관련 책을 사서 공부하는 사람들도 많았다. 그 이후로 와인을 즐기는 사람들이 늘기 시작했다. 와인 공부를 위해 여러 책을 읽었다고 해도 와인 감정사인 소믈리에가 아닌 이상 어떤 것이 어느 정도 드라이한지, 어떤 것에서 어떤 맛이 나는지를 구분해 내기는 쉽지 않다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 포도재배학 및 와인양조학과 연구진은 와인의 드라이한 맛은 지금까지 알려진 것처럼 단순히 떫은 맛을 내는 탄닌 성분 뿐만 아니라 다른 와인 성분, 입 안의 침 성분이 섞이면서 나타나는 물리화학적 반응 때문에 나타난다고 10일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 농업 분야 국제학술지 ‘농학 및 식품화학’ 최신호에 실렸다. 와인의 드라이한 맛은 단맛을 기준으로 분류하는 것으로 리터당 남은 포도당이 10g 미만일 때 드라이한 와인이라고 하고 10~18g은 미디엄 드라이와인, 18g 이상이면 스위트 와인으로 구분된다. 대부분의 레드와인은 드라이 와인에 속하며 보통 고급 레드와인일수록 드라이한 맛이 강한 것으로 알려져 있다. 카베르네 소비뇽은 드라이한 맛이 강하지만 부르고뉴산 포도로 만드는 고급 와인 피노누아는 드라이하고 신 맛이 덜한 것으로 알려져 있다. 탄닌 성분이 드라이한 와인의 맛을 어떻게 조절하는지에 대해서는 구체적으로 알려져 있지 않았다. 연구팀은 드라이한 맛이 강한 카베르네 소비뇽과 덜 드라이한 피노누아에서 탄닌 성분을 추출해 분석했다. 그 결과 카베르네 소비뇽이 피노누아 보다 색소 함유 탄닌이 더 많았으며 이 탄닌 성분이 침 속에 포함된 단백질과 결합돼 상호 응집, 침전되면서 입 안을 건조하게 만들어 떫은 맛, 즉 드라이한 맛을 느끼게 한다는 사실이 확인됐다. 탄닌 성분을 카베르네 소비뇽과 피노누아에 추가한 뒤 소믈리에에게 맛을 보는 실험도 실시됐는데 소믈리에들은 탄닌이 추가된 것에 따른 맛의 변화는 느끼지 못했다. 연구팀은 물에 에탄올과 타타르산(주석산)을 섞은 용액을 오리지널 와인에 추가할 경우는 풍미에는 영향을 미치지 못하지만 드라이한 느낌은 더 강해지고 지속시간도 길어진다는 사실을 확인했다. 오드 와뜨루 UC데이비스 박사는 “이번 연구는 레드와인의 생명이라고 할 수 있는 드라이한 맛이 어떻게 만들어지는지를 밝혀낸 것이 중요한 의미를 갖는다”며 “와인 제조사들이 와인의 조성과 탄닌 특성에 따라 달라지는 드라이한 맛의 관리에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

펭귄의 '똥'이 남극대륙의 균형 잡힌 환경을 위한 생물의 다양성에 중요한 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 최근 네덜란드 암스테르담 자유대학 연구팀은 펭귄과 물개 배설물이 '싼 곳'에서 1㎞ 떨어져 있는 지역까지 생물 다양성을 풍부하게 만들고 있다는 논문을 발표했다.　 잘 알려진대로 극한의 추위를 가진 남극대륙에도 수많은 동식물이 존재한다. 특히 이들 지역 중에는 작은 벌레를 잡아먹는 진드기, 원시 곤충인 톡토기, 곰벌레 등이 풍성하게 살고있는 이른바 '핫스팟'이 많다. 연구팀은 주목한 것은 펭귄과 물개똥이 이들 지역에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구다. 결론부터 말하자면 이들의 배설물은 얼어붙은 남극대륙에 생명을 주는 '연료'다. 연구팀에 따르면 다른 포유동물이 없는 지역과 비교해 펭귄과 물개 서식지가 있는 지역에서 자라는 모두 유기체에는 생명체에 필수적인 '질소-15'라고 불리는 질소 동위원소가 훨씬 높은 수치를 보였다. 연구를 이끈 스테프 보그호스트 박사는 "이들 지역 유기체의 질소-15 수치가 너무 높아 펭귄과 물개똥 외에는 달리 나올 때가 없었다"면서 "펭귄은 단백질이 풍부한 식단 때문에 질소-15를 다량 배설한다"고 설명했다. 이어 "배설물에서 나온 증발된 암모니아 가스가 바닷바람을 타고 1㎞ 내륙까지 날아간다"면서 "펭귄의 똥으로 비옥해진 면적이 집단 서식지에 비해 최대 240배"라고 덧붙였다. 　 연구팀은 이렇게 퍼진 질소가 남극 생태계의 가장 중요한 유기체인 이끼류를 풍성하게 만들었고 이를먹는 진드기나 독토기로 이어지는 균형잡힌 생물 다양성을 만든 것으로 풀이했다. 　 보그호스트 박사는 "펭귄과 같은 동물에게서 나온 질소는 생물 다양성에 지대한 영향을 미친다"면서 "결과적으로 지구 온난화로 빙하가 녹으면 펭귄 등의 서식지가 변화면서 지역 생태계에 악영향을 미칠 수 있다"고 경고했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

NASA 스피처우주망원경, 130억년 전 우주의 빛 관측 성공빅뱅으로 우주가 처음 만들어져 확장되기 시작할 무렵 원시우주는 그동안 예상됐던 것보다 밝았던 것으로 확인됐다. 스위스 제네바대 천문학과, 덴마크 닐스보어연구소, 호주 스윈번공과대 천체물리학 및 슈퍼컴퓨터센터, 네덜란드 라이덴대 천문대, 칠레 칠레국립대 천문학과, 카미노천문대, 영국 케임브리지대 캐번디쉬연구소, 카브리우주연구소, 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UC산타크루즈) 릭천문대 공동연구팀은 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 스피처우주망원경을 이용해 관측한 결과 우주 초기은하 중 일부는 예상보다 밝았던 것으로 확인됐다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 연구팀은 재이온화 시대가 끝나기 직전의 모습을 관측하기 위해 우주의 두 지점을 선택해 200시간 이상 관측한 결과 빅뱅 이후 10억년이 흐른 시점으로 알려진 130억년 전 빛을 포착하는데 성공했다. 연구팀이 포착한 빛은 빅뱅 직후 만들어진 별은 아니지만 원시 우주에서 생성된 별에서 나오는 빛으로 분석결과 당시 원시 은하가 예상보다 밝게 빛난다는 사실을 확인했다. 당초 빅뱅 직후 초기 원시은하는 상당히 어두운 상태였던 것으로 알려져 있었지만 이번 관측으로 일부 은하는 오늘날 우리가 볼 수 있는 은하계보다도 밝은 것으로 조사되기도 했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 중성 수소로 가득찬 우주에서 이온화된 수소로 채워진 우주로 전환되는 재이온화 시대를 만들어 낸 에너지의 근원도 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 실제로 이번 연구는 오늘날 우리가 알고 있는 화려한 우주를 만들어 놓은 중요한 사건인 ‘재이온화 시대’에 대한 단서를 제공하는 것으로 천문학자들의 주목을 받고 있다. 초기 원시우주에서 별이 탄생하고 최초의 별과 은하, 블랙홀이 형성될 때 수소 원자가 중성 상태에서 양성자와 전자로 분리되는 ‘재이온화’가 이뤄졌다. 재이온화가 일어난 시기는 대략 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정되고 있지만 재이온화를 촉발한 에너지의 원천은 여전히 밝혀지지 않고 있는 상황이다. 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경은 스피처가 관찰한 것보다 다양한 파장에서 별을 관측할 수 있기 때문에 우주 생성 직후 초기우주 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 파스칼 외쉬 스위스 제네바대 교수는 “이번 연구는 우주의 진화에 중요한 시기인 재이온화 시기에 대한 비밀을 풀어낼 단초가 될 것”이라며 “초기 은하계의 물리적 조건이 현재 우리가 맞닥뜨리고 있는 은하계와는 매우 다르다는 것을 알 수 있으며 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경이 그 비밀을 풀어 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

봄이 짧아지기는 했지만 직장인이나 학생들은 점심 먹고 난 직후 이른바 춘곤증 때문에 졸음이 쏟아지는 것을 참기 쉽지 않다. 식곤증을 해결하기 위해서는 제철 야채 특히 새싹야채가 도움이 된다. 새싹야채는 각종 효소와 비타민, 아미노산 등이 풍부한 것으로 알려져 있다. 춘곤증 뿐만 아니라 항암효과가 우수한 브로콜리 싹이 뇌 속 화학물질의 불균형도 해결해줄 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 존스홉킨스대 의대 연구진은 동물과 사람 대상 실험을 통해 브로콜리 새싹야채가 조현병(정신분열증) 환자의 뇌 속 화학 불균형을 조절해 증상을 완화하는데 도움이 된다는 연구결과를 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 정신의학’, ‘분자신경정신과학’, 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNSA’ 등 최신호에 실렸다. 조현병은 사고, 감정, 지각, 행동 등에 문제가 발생해 환각, 망상, 무질서한 사고, 언어 장애 증상이 나타난다. 연구팀은 발병 2년이 지난 81명의 조현병 환자와 일반인 91명을 대상으로 뇌의 5개 영역을 자기공명분광기술(MRS)로 측정했다. MRS는 뇌 속 화학대사물질과 그 양을 확인할 수 있게 해주는 장치이다. 그 결과 조현병 환자들에게는 전뇌 피질 부분에서 신경전달물질인 글루탐산염 농도가 평균 4% 정도 낮다는 사실이 확인됐다. 글루탐산염은 뇌 세포들 사이에 신호를 전달해주는 역할을 해 우울증과 조현병과 밀접한 관계가 있는 뇌 속 물질로 알려져 있다. 연구팀은 쥐의 뇌 세포를 이용해 글루탐산염 농도를 조절할 수 있는지에 대한 실험을 실시했다. 이들이 실험에 사용한 물질은 브로콜리 새싹에 많은 설포라판이다. 설포라판은 새싹채소, 브로콜리, 양배추 등에 풍부한 물질로 암이나 심장질환, 당뇨를 막는데 도움이 되는 것으로도 알려져 있다. 생쥐실험 결과 설포라판이 뇌 속 비정상적인 글루탐산염 농도의 균형을 맞춰주는 것이 확인됐다. 이에 연구진은 9명의 건강한 성인남녀를 대상으로 100마이크로몰의 설포라판 캡슐을 하루 2알씩 일주일 동안 복용하도록 한 뒤 MRS로 5개 뇌 영역의 화학물질 조성을 확인했다. 그 결과 설포라판을 복용하면 뇌 속 평균 글루탐산염 수치가 약 30% 정도 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 설포라판이 부족한 뇌 신호전달물질을 보충해주는 것으로 확인됐지만 조현병 환자의 망상이나 환각 증상을 완화시킬 수 있는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 존스홉킨스대 의대 조현병연구센터를 총괄하고 있는 아키라 사와 교수(정신과 및 행동과학)는 “이번 연구결과에 따르면 브로콜리 새싹야채는 뇌 속 화학물질 균형을 이뤄 정신적 안정을 가져올 수 있을 뿐만 아니라 정신질환자의 경우는 항정신질환 약물의 복용량을 낮춰 약물 부작용을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

순간의 ‘화’를 참지 못해 벌어지는 크고 작은 사건 사고들이 많다. 실제로 분에 못이겨 사고를 쳤다가 뒤늦게 “그 때 좀 참을 걸”이라고 후회하는 사람들이 적지 않다. 캐나다 컨커디어대 심리학과, 독일 라이프치히대 심리학연구소 공동연구팀은 분노나 화가 슬픔이나 우울감 같은 감정보다 건강에 악영향을 미친다는 연구결과를 발표했다. 특히 노년층에게서 화는 만성질환의 원인이 될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 심리학회에서 발행하는 국제학술지 ‘심리학과 노화’ 9일자에 실렸다. 연구팀은 캐나다 몬트리올, 퀘벡 지역에 거주하는 59~93세의 남녀 226명을 대상으로 최근 자주 느끼는 감정에 대한 설문조사와 함께 체질량지수(BMI), 만성질환 여부, 흡연과 음주 정도, 사회경제적 위치 등을 조사했다. 또 정기적으로 혈액을 채취해 각종 염증지수도 함께 분석했다. 그 결과 나이가 들수록 배우자나 주변 지인들의 사망, 활동력 저하 등으로 인해 우울감이나 슬픔보다는 분노 감정이 더 자주 나타나는 것으로 조사됐다. 분노 감정을 자주 느끼고 바깥으로 표출시키는 사람의 경우 체내 염증지수가 그렇지 않은 사람보다 높아 심장질환, 관절염, 당뇨 같은 만성질환은 물론 암 발병률도 높은 것으로 조사됐다. 분노는 흡연이 노년층 건강에 미치는 영향보다 더 큰 것으로 나타났으며 반면 슬픔은 체내 염증이나 만성질환 같은 신체 건강에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 카스텐 브로시 컨커디어대 교수는 “분노는 삶의 목표를 추구하도록 동기를 부여하는 열정 때문에 나타나는 경우가 많지만 분노라는 감정을 지나치게 자주 느끼고 외부로 표출시킬 경우 건강 악화, 노화의 가속화라는 신체적 건강뿐만 아니라 타인과의 관계라는 사회적 건강마저 악화시킬 수 있다는 사실을 명심해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람의 장기 중 간(肝)은 70% 정도 잘라내도 되살아나는 탁월한 재생 능력을 갖고 있다. 그렇지만 간을 제외한 대부분의 장기는 그렇지 않다. 특히 폐는 한 번 손상되면 다시 살려낼 수 없어 의료기기에 의존하거나 장기 이식을 해야 한다. 이런 상황에서 미국 컬럼비아대 의대, 스티븐스공과대 생명공학과, 밴더빌트대 심장흉부외과 공동연구팀은 돼지의 손상된 폐를 장기 이식이 가능할 정도로 폐 조직과 기능을 재생하는데 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 지난 8일자에 실렸다. 폐가 질병이나 외상으로 지나치게 손상되면 폐 이식도 사실상 불가능하다. 폐가 심하게 손상되면 위액이나 위에 있는 물질이 폐로 넘어가는 ‘위 호흡’ 현상이 나타나면서 폐의 상피세포가 파괴되는 악순환이 나타나기 때문이다. 연구팀은 이런 위 호흡 현상을 차단하고 이식 수술이 가능할 정도로 폐를 재생하는 방법을 찾아낸 것이다. 연구팀은 5~8개월 된 돼지 8마리에게 심각한 폐 손상을 입혀 위 호흡 현상이 나타나도록 했다. 연구팀은 일시적으로 혈액 순환을 차단해 위 호흡 현상을 막은 다음 항생제를 포함한 여러 종류의 약물을 주입해 손상된 폐 조직과 기능을 되살리는데 성공했다. 이렇게 일부 기능을 되찾은 폐와 정상 돼지의 폐를 외부 교차순환 시스템으로 연결해 자가 호흡 기능을 서서히 회복시킨 다음 이식 수술을 실시하는 것이다. 이번 기술을 활용하면 폐 이식을 위해 확보할 수 있는 시간이 현재 6시간보다 많은 36~56시간에 이르기 때문에 폐 이식 수술 성공률도 높일 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 이번에 사용된 장기교차 순환기술은 폐 이외에 심장, 신장 같은 다른 장기의 재생과 이식 수술에도 도움을 줄 수 있을 것으로 전망했다. edmondy@seoul.co.kr

실험 중 폐사한 복제견 ‘메이’에 대한 동물보호법 위반 의혹을 받는 이병천 서울대 교수에 대한 서울대 자체 조사에서 동물학대는 확인되지 않았다고 결론내렸다. 다만 이 교수가 승인된 동물실험계획서와 다른 내용으로 실험을 진행했다고 서울대 측은 공개했다. 서울대 동물실험윤리위원회(윤리위원회) 산하 조사위원회는 9일 “연구팀의 기록과 면담을 확인한 결과 이 교수의 동물학대 의혹은 확인되지 않았다”고 밝혔다. 그러면서 실험 대상으로 금지된 사역견을 실험했다는 의혹에 대한 판단을 정부 기관으로 넘겼다. 조사위는 “서울대에 이관된 메이 등 복제견 3마리는 실제 마약탐지 활동을 하는 운영견이 아닌 예비견”이라면서 “동물보호법상 사역견에 해당하는지는 농림축산식품부의 유권해석이 필요하다”고 말했다. 조사위는 지난달부터 이 교수 관련 의혹을 조사해왔다. 다만 조사위는 이 교수가 승인된 동물실험계획서와 다른 내용으로 실험을 진행한 것으로 조사됐다고 덧붙였다. 조사위는 “동물실험계획서에 포함되지 않은 실험이 이뤄졌고, 해당 복제견 실험 반입은 동물실험윤리위원회에 보고되지 않았다”고 말했다. 조사위에 따르면 이 교수 연구팀은 농림축산검역검사본부에서 데려온 메이 등 복제견 3마리를 실험한다는 사실을 서울대에 제출한 동물실험계획서에 담지 않았다. 이 교수가 윤리위원회의 승인 없이 메이 등 복제견을 실험했다는 것이다. 서울대 관계자는 “이 교수가 실험 내용을 의도적으로 계획서에서 누락했는지는 확인되지 않았다”면서 “이후 사정 당국 수사에서 밝혀질 수 있을 것”이라고 말했다. 조사위원회는 이 교수가 메이에 대한 수의학적 관리 역시 소홀히 했다고도 지적했다. 조사위는 “복제견 관리를 전적으로 사육관리사의 보고에만 의존하고, 실제 개체 확인이나 적극적인 조치는 없었다”면서 “건강 악화에도 불구하고 적절한 수의학적 조치를 하지 않아 폐사에 이르게 한 점에서 연구자의 책임이 있다”고 지적했다. 조사위원회는 “실험계획서와 상이한 내용에 대해 승인을 받지 않은 점, 수의학적 관리가 철저하지 않은 점 등에 대해 서울대 연구운영위원회에 검토 및 처분을 요청할 예정”이라고 밝혔다. 서울대 관계자는 “윤리위 조사위원회의 조사 내용을 바탕으로 이 교수와 관련한 사정당국의 수사에 협조할 것”이라고 전했다.이에 대해 이 교수를 동물보호법 위반 혐의로 고발한 유영재 비글구조네트워크 대표는 이날 오후 고발인 조사를 받기 위해 서울 관악경찰서에 출석해 “서울대 설명과 달리 메이는 예비견이 아니라 운영견”이라며 “검역본부와 이 교수 연구팀이 혐의를 벗기 위해 입을 맞추고 있다”고 반박했다. 유 대표는 “예비견도 언제든 현장에 투입될 수 있는 농림축산식품부 소속의 엄연한 사역견”이라며 “메이가 사역견이 아니면 농림축산식품부의 애완견이냐”고 반문했다. 그는 이 교수 연구사업이 연구결과 평가기관인 검역본부와 유착돼 있다는 새로운 의혹도 제기했다. 유 대표는 “검역본부는 이 교수 연구팀이 복제한 검역 탐지견 25마리의 성과를 유리하게 평가해 연구 성과를 만들어줬다”면서 “이 교수 연구팀이 농림축산식품부로부터 수주한 총 42억원 규모의 연구사업은 대국민 사기극”이라고 주장했다. 유 대표는 “농림부가 조사를 시작하자 검역본부 내에서는 이를 감추기 위한 은폐와 조작 시도가 이뤄지고 있다”면서 “농림부는 공정한 조사로 사실관계를 밝혀야 한다”고 촉구했다. 앞서 비글구조네트워크는 이 교수 연구팀이 동물보호법을 위반해 은퇴한 검역 탐지견을 실험하고 학대했다고 주장하며 관련 사진과 영상을 공개했다. 이 단체는 “동물보호법에 따르면 사람이나 국가를 위해 사역한 동물은 동물실험이 금지돼 있지만 이 교수는 ‘스마트 탐지견 개발’이라는 미명 아래 은퇴 탐지견들을 대상으로 잔혹한 동물실험을 했다”고 주장했다. 이 단체는 지난달 22일 이 교수를 동물보호법 위반 혐의로 검찰 고발했다. 서울대는 논란이 일자 이 교수의 ‘스마트 탐지견 개발 연구’를 중단시키고 이 교수의 실험동물자원관리원 원장직 직무도 정지시켰다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr