최근 들어 깨끗한 환경을 후손에게 물려주자는 차원에서 각종 환경규제가 강화되고 있는 분위기다. 이 같은 차원에서 더 깨끗한 물을 사용하고 보존하기 위한 수질개선 요구도 잇따라 나오고 있는 상황이다. 특히 하수나 폐수에 섞인 염료, 항생제 같은 물질들은 기존 수처리 방식으로는 분해하기 어려워 좀 더 효과적으로 분해하는 공정 개발이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터 김종식 박사팀은 일반적으로 사용하는 화학적, 생물학적 분해가 어려운 수용성 오염물들을 약한 전기를 흘려주는 것만으로도 효과적으로 제거할 수 있는 공정을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매B:환경’ 최신호에 실렸다. 기존 수처리 공정은 오염물질을 물이나 이산화탄소로 바꿀 수 있는 강력한 분해제인 라디칼을 이용해 처리한다. 문제는 수처리에 사용되는 촉매 수명이 1회성이어서 라디칼을 형성하는 ‘라디칼 전구체’를 끊임없이 투입해야 한다는 단점이 있다. 연구팀이 이번에 개발한 새로운 수처리 공정과 촉매는 기존 공정에서 사용되는 촉매는 단순히 라디칼을 생산하는 것 이외에 생성된 라디컬을 촉매 표면에 고정시킨다는 특징이 있다. 이는 낮은 전압만 걸어주더라도 촉매표면에 붙은 라디칼들을 반영구적으로 고정시킬 수 있다는 의미이기도 하다. 실제로 이번 공정을 활용하면 기존 상용화된 공정과 비교해서 2배 이상 오염물 분해효율이 높은 것이 확인됐다. 김종식 박사는 “이번에 개발한 공정에서처럼 라디칼에 의한 표면활성화 메커니즘은 지금까지 보고된 적이 없는 새로운 수처리 기법”이라며 “촉매종류를 다변화시키고 전기공정을 개선함으로써 하수 및 폐수 처리장에 실제 사용될 수 있도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

충북 증평군이 축구장 면적 5배가 넘는 3.7ha 규모의 도시숲을 조성한다. 19일 군에 따르면 올해 20억4000만원을 투입해 미세먼지 저감 도시숲, 산림경관숲, 생활환경숲, 복합산림경관숲 등 총 4개의 도시숲 조성사업이 추진된다.군이 가장 주력하는 것은 미세먼지 저감 숲이다. 군은 증평읍 송산리 택지개발지구에 10억원을 들여 1ha 규모의 녹지공간과 완충녹지를 조성한다는 계획이다. 이곳에 왕벚나무 등 20종의 수목 2만3494주가 식재될 예정이다. 군은 미세먼지 저감과 도심경관 향상에 도움이 되는 우수한 수종을 2열, 3열 및 복층으로 심어 효과를 극대화 한다는 계획이다. 도시민 건강증진과 휴식, 자연학습 등을 위한 산림경관숲은 증평읍 송산리 안자산 일대가 대상지다. 7억원이 투입돼 1.5ha 규모로 조성된다. 이 사업이 마무리되면 증평읍 연탄리 생활체육공원, 증평읍 송산리 왕벚나무 가로수길, 보강천 미루나무 숲을 잇는 그린네트워크가 구축된다.생활환경숲은 증평읍 미암리 증평일반산업단지에 1ha 규모로, 복합산림경관숲은 증평읍 율리에 0.2ha 규모로 각각 꾸며진다. 군이 도시숲 조성에 나선 이유는 나무식재의 다양한 이점 때문이다. 국립산림과학원 등에 따르면 나무 1그루당 연간 이산화탄소 흡수량 2.5t, 산소방출량 1.8t, 미세먼지 흡수량 연간 35.7g의 효과가 있다. 나무 3000만 그루가 노후 경유차 6만4000대가 1년간 내뿜는 미세먼지를 줄이고, 에어컨 2400만대를 5시간 동안 가동하는 것과 동일하게 도심 온도를 낮춘다는 연구결과도 있다. 성인 2100만명이 1년간 숨 쉴 수 있는 산소 공급 효과도 기대할 수 있다. 독일 슈트트가르트는 100ha의 도시숲을 조성해 미세먼지 30% 저감효과를 봤다. 군 관계자는 “올해 증평군이 도시숲 조성을 위해 확보한 예산은 도내 전체 도시숲 조성 사업 예산 50억4000만원의 40%를 차지한다”며 “주민들이 쉽게 찾고 이용할 수 있는 녹색휴식공간이 될 것” 이라고 말했다. 증평 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr

국내 연구진이 한반도에 직간접적으로 영향을 미치는 북서태평양 발생 태풍의 활동이 1990년대 후반을 기점으로 급격하게 변했다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 전북대 과학교육학부 문병권 교수팀은 1982~2013년 북서태평양에서 발생한 태풍 자료를 분석한 결과 1997~1998년을 기점으로 북서태평양에서 발생한 태풍의 수가 20% 이상 감소했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 오는 21~23일 대구 엑스코에서 열리는 ‘2019 한국기상학회 기후분과 봄학술대회’에서 발표된다. 연구팀은 북서태평양 태풍 발생빈도 분석을 위해 일본 도쿄 태풍센터에서 제공하는 1982~2013년까지 32년 동안의 태풍관측자료를 분석했다. 이와 함께 태풍 발생빈도수 변화와 태평양 대기, 해양순환 사이 상호작용 분석을 위해 태평양10년주기 진동과 엘니뇨-남방진동도 분석했다. 태평양10년주기 진동은 중위도 지역 태평양 해수면 온도가 수 십년 주기로 진동하는 것이며 엘니뇨-남방 진동은 적도 태평양 지역의 바람과 해수면 온도가 수년 주기로 진동하는 것을 말한다. 분석결과 태풍의 발생빈도가 감소한 1997~1998년에 태평양10년주기 진동의 위상이 양에서 음으로 변한 것으로 확인됐다. 이는 태평양 지역의 기후가 장기적 차원에서 변화됐음을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 태평양 지역 기후변화는 북서태평양 지역에서 태풍 발생을 증가시키는 엘니뇨 발생은 감소시키고 태풍 발생을 억제하는 라니냐 발생은 증가시킨 것으로 분석됐다. 그런데 2014년에 태평양10년주기 진동이 다시 음에서 양으로 변해 엘니뇨 발생이 증가되면서 태풍의 숫자도 늘어날 수 있다고 연구팀은 예측했다. 문병권 교수는 “이번 연구결과는 북태평양 해수면 온도변화와 그에 따른 대기 순환의 변화, 엘니뇨, 라니냐 등의 상호작용이 북서태평양의 태풍 발생 빈도를 변화시킨다는 것을 보여줬다”라며 “태평양에서 대기와 해양의 상호작용과 변화를 감시하면 태풍 발생을 좀 더 정확하게 예측할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 여름은 폭염과 열대야 기록을 모두 갈아치울 정도로 무더웠다. 지구온난화로 인한 기상이변이라는 분석이 나오고 있어 올해도 지난해 같은 폭염이 나타날까 걱정하는 목소리가 벌써 들리고 있다. 이런 상황에서 러시아 극동지역에 있는 캄차카 지역의 기압 변동이 강하게 나타날 경우 한반도 폭염 예측이 쉽지 않다는 분석결과가 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 차동현 교수팀은 한반도에서 발생했던 97개의 폭염 사례를 분석한 결과 한반도 폭염은 캄차카 지역 블로킹 현상에 좌우되며 캄차카 블로킹이 강하게 나타나면 폭염 예측 정확도 역시 눈에 띄게 떨어진다고 19일 밝혔다. 이번 분석결과는 21~23일 대구 엑스코에서 열리는 ‘2019 한국기상학회 기후분과 봄학술대회’에서 발표될 예정이다. 블로킹은 한반도가 포함된 중위도 편서풍 지역에서 상층 고기압과 저기압이 정체되면서 동서방향의 바람은 약해지고 남북 방향의 바람이 강해지면서 지상 기압계의 흐름을 차단하는 현상이다. 블로킹 현상이 나타나면 겨울철에는 혹한, 여름철에는 폭염이 예상치못하게 강하게 나타나는 경우가 많다. 연구팀은 폭염 예측 정확도를 분석하기 위해 97개의 폭염사례를 유사한 특성을 가진 5개의 집단으로 분류한 뒤 각 집단별로 기상청에서 현재 사용하고 있는 모델로 폭염지속기간과 강도에 대한 예측 성능을 분석했다. 그 결과 한반도 폭염은 북태평양 고기압의 확장과 캄차카 지역 블로킹에 큰 영향을 받는다는 사실이 확인됐다. 특히 관측사상 최악의 폭염을 기록한 지난해의 경우 북태평양 고기압의 확장과 환지구원격상관이 동시에 나타난 폭염이었으며 2016년 폭염은 캄차카 블로킹이 강하게 영향을 미친 것으로 나타났다. 또 지난해 폭염보다 강도가 약했던 캄차카 블로킹의 영향을 받은 2016년의 경우 예측 정확도가 눈에 띄게 떨어졌다고 발표했다. 실제로 2018년 폭염 발생 원인으로 지목된 북태평양 고기압과 티베트 고기압의 확장은 예측 모델이 잘 작동했지만 캄차카 블로킹 현상 때문에 발생한 2016년 폭염에 대해 예측모델은 한반도 폭염이 조기 종료되는 것으로 나타났다. 또 다른 폭염에도 캄차카 블로킹 현상을 삽입해 모델링을 하면 폭염 예측 오차가 나타난 것이 확인됐다. 차동현 교수는 “이번 연구를 통해 기상청에서 활용하는 모델의 예측성능이 폭염 발생 특징에 따라 크게 차이를 보일 수 있다는 것을 확인했다”며 “예측성이 떨어지는 폭염이 나타날 경우 이를 보완할 예측개선 방안을 마련해야 할 것”이라고 말했다. 이번에 열리는 기상학회 기후분과 봄학술대회에는 국내외 기후관련 전문가 250여명이 참석해 90여편의 최신 연구결과를 공유하게 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“마흔이 넘으면 그 사람의 인생이 얼굴에 그대로 드러난다”는 말이 있다. 100년도 못 사는 인간 개개인의 삶이 얼굴로 표출된다는 말이다. 그런데 나무에서 내려와 두 발로 걷기 시작한 인류 조상 때부터 현대인에 이르기까지 400만~500만년의 긴 진화의 역사도 얼굴에 그대로 남아있다는 연구결과가 나왔다. 국제 공동연구팀은 인간의 신체 중에서 유인원들과 가장 특징적으로 다르게 진화된 것은 서로를 인식하고 구분하며 먹고, 숨쉬고 보고 의사소통할 수 있는 얼굴이라고 18일 밝혔다. 미국 뉴욕대 치의대, 애리조나주립대 인간진화및사회변화학부, 조지워싱턴대 고인류학 고등연구센터, 영국 자연사박물관 인간진화센터, 요크대 의대, 독일 튀빙겐 베버하르트 칼스대 고등연구센터, 스페인 인간진화및행동연구센터가 참여한 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 16일자에 실렸다. 연구팀의 분석에 따르면 약 450만년 전 현재와 같은 이족 보행의 기능적 구조를 갖추게 된 이후 계속 진화한 부분은 턱, 치아, 얼굴의 형태로 먹는 것이 가장 큰 영향을 미쳤다. 특히 두개골과 치아 형태는 진화의 과정을 추적할 수 있는 가장 좋은 데이터베이스라고 연구팀은 설명했다. 초기 인류의 조상들은 현재 유인원들처럼 질긴 식물성 음식을 섭취해야 했기 때문에 턱 주변 근육이 잘 발달해 얼굴이 넓고 깊었다. 이후 200만년이 지나면서 환경의 변화와 불의 사용으로 식생활이 변화했고, 음식을 좀 더 쉽게 분해할 수 있게 되면서 턱 근육이 이전보다 쇠퇴했다. 이는 얼굴을 더 작아지게 만들었다. 연구팀은 인류의 얼굴 변화가 단순히 씹는다는 기계적 요인 뿐만 아니라 사회적 상호작용, 의사소통을 위해 언어와 표정을 통한 비언어적 수단을 사용하면서 턱 근육 이외 얼굴 근육이 발달하게 됐다고 밝혔다. 또 크고 돌출된 눈썹 부분의 융기형태는 현재는 멸종된 다른 인간종들에게서 나타난 두드러진 특징이다. 서양인들의 경우 눈썹 윗 부분이 융기된 형태를 여전히 갖고 있다. 이런 부분은 현생인류종이 다른 인류종들과도 활발한 교류를 가졌다는 것을 보여주는 사례라고 연구팀은 설명했다. 로드리고 라크루즈 뉴욕대 치의대 교수는 “인간을 포함한 모든 생물체는 과거의 산물”이라며 “이번 연구는 얼굴 뼈대의 주요 특징을 분석하면 현대 인류로 진화하는 과정에서 빠진 부분을 설명하는 데 도움을 줄 수 있다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신경을 곤두세우게 만드는 사회생활 속의 인간관계, 며칠 전부터 이유없이 머리를 조여오는 편두통, 이른 아침부터 복잡한 버스와 지하철…. 사회가 복잡해지면서 일상에서 스트레스를 일으키는 신체 내외적 요인들은 넘쳐난다. 스트레스가 개인의 역치를 넘어갈 경우 우울증이나 불안증, 타인에 대한 공격성 등 다양한 문제를 일으킨다. 그런데 최근 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 물질을 실시간 추적할 수 있는 기술을 나와 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과와 미국 뉴욕대 의대 공동연구팀은 스트레스에 따라 몸의 반응을 조절하는 일명 ‘스트레스 세포’(CRF세포)의 새로운 역할과 이를 실시간으로 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 4월호에 실렸다. 동물은 천적을 만나거나 위험한 상황이 되면 긴장하고 대응을 생각하느라 긴장상태에 빠지게 된다. 또 좋아하는 음식이나 상황을 맞으면 자연스럽게 다가서는 반응을 보인다. 이런 본능적 행동은 특정 자극을 부정적, 긍정적으로 판단하는 두뇌에 의해 결정된다. 이런 역할은 시상하부-뇌하수체-부신으로 이어지는 축에서 담당한다. 이 축을 조절하는 것은 부신피질 자극 호르몬 방출인자(CRF)로 스트레스 조절인자로도 불린다. 이전에는 CRF세포가 활성화되면 부정적 감정이 커진다고 알려져 있었지만 측정이 어렵고 실제로 어떻게 반응하는지가 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 시상하부 영역의 CRF세포의 활성도를 실시간으로 측정할 수 있는 파이버포토메트리라는 기술을 이용해 다양한 자극에 노출된 생쥐의 뇌를 측정했다. 그 결과 물에 빠지거나 독수리가 날아오는 시각적 자극, 천적의 냄새 등에 노출시키면 CRF가 빠르게 활성화되고 좋아하는 음식이나 암컷 쥐가 가까이오면 CRF 활성도가 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다. 연구팀은 이번 연구가 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절할 수 있는 광유전학의 하나인 칼슘이미징 기술을 활용함으로써 CRF 측정의 한계를 넘어선 것이라고 평가했다. 또 지금까지 CRF의 기능이 호르몬 방출을 통해 시상하부-뇌하수체-부신 축을 조절한다는 정도로만 알려져 있었지만 이번 연구로 다양한 감각적 자극에 대한 적절한 행동 반응을 조절하는 역할을 한다는 것을 알게 됐다. 서성배 카이스트 교수는 “우울증, 불안증, 외상후 스트레스장애(PTSD) 등 정신장애는 스트레스와 관련이 깊은 만큼 CRF 세포 활성도를 실시간 측정할 수 있게 됨에 따라 관련 질환들의 새로운 치료법도 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 2017년 10월 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 천체가 발견돼 전세계 천문학계의 큰 관심을 끌었다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 에이브러햄 러브 교수 연구팀이 발견한 이 천체의 이름은 ‘오무아무아'(Oumuamua)로 태양계가 아닌 '외계에서 온 첫 손님'으로 분석됐다. 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 지난 17일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 오무아무아가 찾아오기 5년 앞선 지난 2014년 '외계에서 온 작은 천체'가 지구에 떨어진 것으로 보인다는 놀라운 연구결과를 전했다. 역시 같은 러브 교수 연구팀이 발표한 이 논문을 보면 2014년 1월 파푸아뉴기니 북쪽 해안 남태평양 상공에서 산산조각난 폭 0.9m 정도의 물체가 확인됐다. 곧 태양계를 떠돌던 천체 하나가 지구에 떨어지면서 유성이 됐고 만약 타지않고 남은 물질이 있다면 남태평양 어딘가에 운석이 돼 떨어진 셈이다. 결과적으로 이 유성이 외계에서 온 것으로 실제 확인된다면, 이 유성은 지구 대기권에 들어온 최초의 인터스텔라 천체가 된다. 물론 이는 오무아무아처럼 인류가 확인한 첫번째 일 뿐, 실제로는 지구 역사상 이와같은 일이 많다는 것이 합리적인 추론이다. 이를 알아보기 위해 러브 교수 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 지구근접천체연구센터(CNEOS)에 저장된 지난 30년 간 지구에 떨어진 유성 데이터를 분석했다. 그 결과 오무아무아처럼 특이한 궤도를 갖고 태양의 중력에 얽매이지 않는 이 유성을 발견했다.연구팀에 따르면 이 천체는 시속 21만6000㎞의 빠른 속도로 이동했으며 그 궤도를 거슬러 올라가보면 태양계 밖 아마도 다른 행성계 안쪽에서 기원됐을 것으로 보인다. 러브 교수는 "오무아무아의 경우 덩치가 크고 지구에서 아주 멀리 떨어진 곳에서 발견됐지만 우주에는 이보다 작은 천체가 흔하다"면서 "오무아무아처럼 멀리서가 아닌 지구에 떨어지는 유성에서 찾아보자는 것이 연구 아이디어였다"고 설명했다. 이어 "만약 이 유성이 생명체 거주가능한 영역에서 온 것이라면 하나의 행성계에서 다른 행성계로 생명체를 옮기는 데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 한편 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아는 길이가 400m 정도의 천체로 소행성인지 혜성인지에 대해서도 학자들 사이에 의견이 분분하다. 오무아무아의 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 2017년 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

바다 최강의 포식자인 범고래와 백상아리 중 과연 누가 진정한 '주인'인지 보여주는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 몬터레이 만 수족관 연구소 측은 범고래가 백상아리의 먹이사냥에 어떤 영향을 미치는지 분석한 연구결과를 ‘네이처'(Nature)의 학술자매지인 ‘사이언티픽 리포트'(Scientific Reports) 최신호에 발표했다. 이 연구는 그 주제만큼이나 결과 역시 흥미를 끈다. 결론부터 요약하면 백상아리는 먹잇감이 많은 지역에 있더라고 범고래가 나타나면 순식간에 사라진다. 곧 최강의 포식자인 백상아리에게도 범고래는 공포의 대상인 셈. 연구팀의 분석방법은 이렇다. 먼저 연구팀은 샌프란시스코 근처 파랄론 제도 인근 바다에 나타나는 해양생물을 조사대상으로 삼았다. 이어 연구팀은 지난 2006년~2013년 사이 전자테그를 단 165마리 백상아리의 움직임과 범고래, 물개 등의 자료를 수집해 비교 분석했다. 그 결과를 보면 흥미롭다. 백상아리는 범고래가 주위에 나타나는 것을 인지하면 곧바로 자리를 비우고 다른 곳으로 이동했다. 심지어 범고래가 잠시 지나가는 상황이라도 백상아리는 1년 내 같은 자리로 돌아오지 않았다. 특히 범고래의 등장으로 가장 혜택받은 해양동물은 역설적으로 코끼리 바다표범으로 드러났다. 코끼리 바다표범은 범고래와 백상아리가 가장 선호하는 먹잇감 중 하나다. 범고래가 등장하면서 상어가 물러가자 코끼리 바다표범이 4~7배 정도 공격을 덜 받게된 것이다. 연구를 이끈 살바로드 요르겐센 연구원은 "범고래가 나타나면 한마리의 상어도 보이지 않아 그들 만의 사냥잔치도 끝난다"면서 "어쩌면 두 포식자 사이에 진짜 승자는 코끼리 바다표범일 수 있다"고 설명했다. 다만 요르겐센 연구원은 "실제로 범고래가 백상아리를 사냥하거나 괴롭혔는지는 결론을 내리지 못했다"면서 "이 연구는 최상위 포식자들 사이의 상호작용이 먹이사슬에 어떤 영향을 미치는 지 보여준다"고 덧붙였다. 　 　　 한편 범고래는 특유의 외모 때문에 인기가 높지만 사실 세계의 바다를 지배하는 최상위 포식자다. 사나운 백상아리를 두 동강 낼 정도의 힘을 가진 범고래는 물개나 펭귄은 물론 동족인 돌고래까지 잡아먹을 정도. 이 때문에 붙은 영어권 이름은 킬러 고래(Killer Whale)다. 특히 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 양자점발광다이오드(QLED)의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 기술을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI) ICT소재부품연구소 연구진은 양자점 표면을 구성하는 물질을 바꿔 QLED의 밝기와 전류, 전력효율을 높일 수 있는 핵심기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 C’ 최신호 표지논문으로 실렸다. QLED는 유기발광다이오드(OLED)처럼 유기물을 이용해 빛을 내는 것이 아니라 빛을 내는 반도체 입자인 양자점을 이용한 디스플레이이다. OLED에 비해 표현할 수 있는 색의 범위가 넓고 자연에 가까운 색을 재현할 수 있어 주목받고 있다. 문제는 QLED 구성소자 문제로 전자의 이동이 원활하지 못해 전력사용량이 크고 성능과 수명을 짧아진다는 단점이 있다. 이는 최근 TV 등에 적용되고 있는 QLED에서도 나타나고 있는 문제이다. 연구팀은 피리딘이라는 물질을 활용해 전자의 움직임을 원활하게 만드는데 성공했다. 이 때문에 기존 QLED보다 낮은 전압으로도 선명한 색깔 구현이 가능하다. 실제로 기존 소자보다 4.5배 밝고 1.7배 전류효율, 2.3배의 전력효율 향상이 나타났다. 이현구 ETRI 유연소자연구그룹장은 “이번에 개발된 기술은 미국 국가텔레비전시스템위원회에서 정한 기준의 약 159% 색재현율을 보여 자연색에 가까운 색상을 구현함으로써 현재 ETRI에서 연구 중인 마이크로 디스플레이에도 적용할 계획”이라며 “이번 기술은 증강, 가상현실용 디스플레이는 물론 생체에 적용할 수 있는 광자극 광원 등 다양한 산업분야에서 활용될 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 DNA 손상을 자동 인식하고 복구시켜 질병을 피할 수 있는 물질과 메커니즘을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 아주대 의대 공동연구팀은 생체 내 유전자 손상을 인식하고 복구할 수 있는 조절시스템을 발견했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 유전자는 다양한 환경적 요인과 생체 내부 요인 때문에 항상 손상될 위험에 노출돼 있다. 그런데 다행히 생체 내 DNA가 손상되면 이를 인식하고 복구하는 시스템이 존재한다. 손상된 유전자를 복구하지 못할 경우 암이나 각종 질병이 발생할 수 있다. 이 때문에 이 같은 메커니즘을 분자 수준에서 밝혀낸 스웨덴의 토마스 린달, 미국의 폴 모드리치, 터키 아지즈 산자르 3명은 2015년에 노벨화화학상을 공동 수상하기도 했다. 연구팀은 DNA 이중나선이 끊어졌을 때 이를 인지하고 복구시키는 ‘펠리노1’ 단백질의 작용을 밝혀냈다. 기존에는 펠리노1이 단순히 면역반응과 암 발생에 있어서 중요한 역할을 한다고만 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 유전자 복구 과정에서 핵심적이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀에 따르면 DNA가 손상되면 펠리노1이 손상부위로 이동하고 ATM-MRN이라는 단백질 복합체와 상호작용해 활성화돼 유전자를 복구시킨다는 것이다. 이창우 성균관대 의대 교수는 “이번 연구결과는 DNA 손상과 직접 관련된 유전질환과 면역질환은 물론 암, 대사질환 등 다양한 질병의 원인을 새로운 관점에서 이해하고 신개념 치료제를 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울시의회 문병훈 의원(더불어민주당, 서초3)이 대표를 맡고 있는 서울시의회『+9.5 치매예방운동연구회』는 지난 14일 국회의원회관 제2소회의실에서 ‘2019 제4회 +9.5 치매예방운동포럼’ 을 개최했다. 치매예방포럼에는 문병훈, 오중석, 오한아 서울시의원과 홍정기 교수(차의과학대학 스포츠의학대학원장), 미스코리아 출신 정아름 트레이너가 함께해 자리를 빛냈다. 문 의원은 개회사를 통해 “치매예방운동 포럼에 꾸준한 관심을 갖고 참석해주신 분들께 감사드리며,『+9.5 치매예방운동연구회』는 치매예방운동, 관련 분야 청년일자리 창출, 노노케어 구축을 위해 항상 노력할 것” 이라고 전했다. 또 “다가오는 6월 서울시청 신청사에서 개최 예정인 ‘제5회 치매예방운동 포럼’은 관련 분야 1000여명이 참석할 예정으로 벌써부터 관심이 높고 특히, 이시형 박사와 MOU체결도 앞두고 있다” 고 덧붙이며 많은 참여를 기대한다고 말했다. 오중석 서울시의원은 축사를 통해 “정기적인 포럼을 통해 치매예방운동에 대한 다양한 의견을 나누고 치매예방운동에 대해 많은 분들의 관심을 이끌어 낼 수 있는 계기가 되기를 바란다” 고 전했다. ‘2019 제4회 +9.5 치매예방운동포럼’ 에서는 홍정기 교수(차의과학대학교 스포츠의학대학원장)의 ‘치매예방운동 스펙트럼의 재설정 : 스몰그룹에 적용 가능한 운동법의 예시’를 주제로 시니어를 위한 심폐체력 향상 및 치매예방을 위한 프로그램이 소개됐다. 홍 교수는 복지관, 보건소, 찾동 서비스를 통해 시니어들의 심장 상태를 고려한 운동법을 쉽게 접하고, 데이터를 꾸준히 축적하여 본인의 건강상태에 적합한 치매예방운동이 지속될 수 있는 환경 조성이 필요하다고 강조했다. 그리고 치매예방운동법 중 하나인 ‘3분 스텝테스트(Step Test)’를 참석자들과 함께하는 시간을 가졌다. 주제발표에 이어 정아름 트레이너는 생활 속에서 쉽게 할 수 있는 운동법을 소개하며 참석자들과 함께 음악에 맞춰 스트레칭 동작을 함께했다. 정 트레이너는 다양한 운동법을 제시하며 “오늘 배운 동작들을 생활 속에서 꾸준히 실천해 피트니스 요소 강화에 도움이 되길 바란다” 고 전했다. 이어지는 세션에서는 허수정 연구원(차의과학대학교)의 ‘식단과 치매예방 관련 연구’와 송승민 총괄(O&O아카데미)의 ‘명상과 치매예방운동’ 에 대한 발표가 이어졌다. 문병훈 의원은 마무리 발언을 통해『+9.5 치매예방운동연구회』활동 목표를 다시 한 번 강조하며 정기적인 포럼 개최를 통해 치매예방운동의 중요성을 알리고 시민 건강증진을 위한 의정활동에 힘쓰겠다”고 밝혔다. 서울시의회『+9.5 치매예방운동연구회』는 김광수, 문병훈, 박기열, 오중석, 오한아, 이경선, 이동현, 이준형, 이호대, 최웅식, 추승우, 한기영 의원이 참여하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

세월호 5주기를 맞아 개봉한 영화 ‘생일’을 본 사람들은 자신도 모르게 흐르는 눈물을 주체할 수 없었다고 입을 모은다. 그러나 진상규명을 요구하며 단식을 하고 있는 유가족들 앞에서 갖가지 음식을 사들고 가서 먹어댄 사람들이나 여전히 교통사고 운운하면서 유가족들의 아픔을 공감하지 못하는 사람들도 있다. “아프냐, 나도 아프다”라는 문장으로 대변될 수 있는 타인의 감정에 대한 공감능력이 이렇게 차이를 보이는 이유는 뭘까. 최근 과학자들이 타인의 감정과 고통에 공명하는 뇌신경을 발견해 주목받고 있다. 네덜란드 왕립신경과학연구소 소셜브레인실험실, 라이덴대 심리학연구소 인지심리학실험실, 암스테르담대 심리학과 공동연구팀은 타인의 고통을 관찰할 때 스스로 고통을 경험할 때와 똑같은 세포를 활성화시킨다는 것을 규명했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11일자에 실렸다. 뇌과학이 발달하면서 감정에 대한 이해도 깊어지고 있다. 그렇지만 다른 사람이 슬퍼하는 것을 볼 때 함께 슬프고 친구가 손가락을 베는 것을 보면 움찔하는 느낌을 갖는 공감능력은 여전히 미지의 부분이다. 특히 대부분의 정신질환이 감정이입이나 공감 능력이 부족 때문에 나타나거나 질환이 발생할 경우 감정결핍이 결과로 나타나기도 해 이 부분에 대한 이해는 필수적이다. 연구팀은 생쥐를 이용해 공감능력을 처음 실험했다. 연구팀은 생쥐들에게 전기충격이나 날카로운 물질로 찔러 고통을 느끼도록 하면서 다른 생쥐들이 그 장면을 지켜보도록 하면서 쥐의 뇌 움직임과 행동을 관찰했다. 그 결과 쥐들은 공포감을 느끼면 얼어붙는 경우가 많은데 다른 생쥐의 고통스러움을 지켜본 생쥐들이 얼어붙는 모습이 관찰됐다. 가장 늦게 진화한 뇌 부위이자 감정을 관장하는 신피질 영역이 활성화되는 것을 확인했다. 다른 쥐가 고통스러워하는 것을 보면 신피질 부분의 뉴런이 활발히 움직인다는 것이다.연구팀은 약물을 주입해 신피질의 뉴런 활동을 억제한 뒤 똑같은 실험을 했다. 그러나 약물을 주입받은 생쥐는 타인의 고통을 보면서도 전혀 반응하지 않는 것이 확인됐다. 연구팀은 자신의 고통을 느끼고 타인의 고통을 볼 때 활성화되는 뉴런을 ‘공감 거울 뉴런’이라고 명명했다. 쥐의 뇌는 피질구조나 뉴런 형태가 인간의 뇌와 매우 유사해 쥐에게서 나타난 부분은 사람에게서도 똑같이 나타날 것이라고 연구팀은 설명했다. 크리스티앙 케이저스 왕립신경과학연구소 교수는 “이번에 발견한 공감 거울뉴런은 지금까지 해석되지 않았던 불가사의한 정신장애에 대해 어느 정도 설명해줄 뿐만 아니라 우리 진화와 깊이 관계가 있음을 보여준다”라며 “쥐 같은 동물들에게도 공감이라는 근본적 감정이 있는데 사람에게서는 왜 나타나지 않는 경우가 있는지에 대한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주말에 아무 것도 하지 않고 방에서 뒹굴거리고 있으며 ‘청소라도 하라’는 핀잔을 듣거나 수업시간에 창 밖을 내다보고 있으면 선생님께 ‘수업에 집중하라’는 지적을 받는다. 2014년부터는 매년 ‘멍때리기 대회’라는 것도 열리고 있지만 사람들은 황당한 대회 정도로 받아들여지고 있다. 무언가에 집중하지 못하고 멍하고 있는 모습을 이상하다고 보는 시선이 많다. 그렇지만 이렇게 멍 때리며 의도적으로 생각을 차단하는 것이 창의성을 발휘하기 쉽게 만들 뿐만 아니라 새로운 것을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다는 연구결과가 나왔다. 미국 국립신경장애·뇌졸중연구소(NINDS) 대뇌피질생리학 및 신경훈련부, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 신경과학센터, 이스라엘 텔아비브대 심리과학·신경과학과 공동연구팀은 새로운 것을 배울 때 잠깐씩 쉬면서 의도적으로 생각을 끊는 것이 새로운 분야나 기술을 더 쉽게 배울 수 있게 해준다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 지금까지 일반적으로 새로운 것을 배우기 위해서는 ‘1만시간의 법칙’처럼 끊임없이 훈련해야 하며 훈련된 기억을 강화시키기 위해서는 충분한 수면과 같은 오랜 기간의 휴식이 필요하다고 알려져 있었다. 연구팀은 오른손잡이인 33명의 건강한 성인남녀에게 컴퓨터 화면에 일련의 숫자를 보여주고 10초 동안 왼손으로 가능한 많은 숫자를 타이핑하라고 요청했다. 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 짧은 쉬는 시간 없이 35번 이상 계속 연습하도록 하고 다른 그룹에게는 10초 동안 타이핑을 시킨 뒤 10초를 쉬도록 하고 35번 연습하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 동안 뇌파를 측정해 뇌의 변화를 파악했다. 그 결과 11번째 시험까지 두 그룹 사이에서는 큰 차이가 나지 않고 오히려 쉬는 시간 없이 훈련한 그룹의 성과가 더 좋게 나타났지만 12번째부터는 잠깐씩의 휴식을 가진 그룹의 성과가 더 우수하게 나타났다. 두 번째 그룹(휴식을 가지면서 왼손을 사용한 그룹)은 하루가 지난 뒤에도 능숙하게 왼손을 사용하는 것이 관찰됐다. 실제로 학습 초기에 잠깐씩의 휴식과 짬을 가진 그룹에게서 전두엽과 두정엽을 연결하는 신경망이 활발히 움직여 뇌에 오랜 기억으로 남는 것으로 확인됐다. 연구를 주도한 레오나르도 코헨 NINDS 박사는 “새로운 분야를 공부하거나 기술을 배울 때 많은 사람들이 끊임없는 ‘훈련’과 ‘연습’이 필요하다고 생각하지만 새로운 것을 배울 때 앞서 배운 것을 뇌에 새겨넣을 수 있는 짬이 필요하다”라고 설명했다. 코헨 박사는 “피아노를 배우거나 새로운 기술을 습득할 때 뿐만 아니라 뇌졸중 환자의 재활치료를 할 때도 잠깐씩의 휴식이나 멍때리기는 중요한 역할을 한다는 것을 이번 연구를 통해 알 수 있다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“사람은 행복해서 웃을까, 웃어서 행복해지는걸까”는 심리학 분야에서 오랜 숙제였다. 이는 마음이 행동에 영향을 미치는 것인가 행동이 인간 심리에 영향을 미치는 것인가라는 근본적인 문제를 이해하는데 단초가 되기 때문이었다. 그런데 최근 미국 연구진이 지난 50여년 동안 진행돼 왔던 심리학 연구를 분석한 결과 웃어서 행복해진다는 결론을 이끌어 내 주목받았다. 미국 테네시대, 텍사스A&M대 실험심리학과 공동연구팀은 미소를 짓는 것이 본인의 행복감은 물론 다른 사람에게도 행복감을 가져다 주며 표정이 다른 사람의 심리에 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 실험심리학 분야 국제학술지 ‘사이콜로지컬 뷸레틴’ 12일자에 발표했다. 2016년 17개 연구기관이 참여한 공동연구팀이 웃음이라는 물리적 행동이 사람을 더 행복하게 만들 수 있는 연구결과를 발표했지만 다른 연구진들에 의해 재현되지 않아 실험의 신뢰성과 타당성에 의심하는 목소리가 높아졌다. 이 때문에 행복과 웃음의 상관관계에 대한 논란이 다시 촉발됐다. 이에 연구팀은 지난 50년 동안 진행된 관련 연구 138개의 논문과 데이터를 메타분석했다. 138개 연구에 등장한 실험대상자는 전 세계 약 1만 1000명에 이른다. 메타분석 결과 얼굴표정이 인간의 감정에는 크지는 않지만 영향을 미치는 것으로 나타났다. 웃는 것은 본인은 물론 사람들을 더 행복하게 만들고 분노를 표출하는 것은 더욱 화를 북돋우며 찡그리고 한숨을 쉬는 것은 더 슬프게 만들고 고민에 빠지게 만든다는 것이다. 이는 미소를 한 번 짓는 것만으로도 세상이 밝아질 수 있다는 전통적인 생각을 뒷받침하는 것이라고 연구진은 설명했다. 제프 라슨 테네시대 심리학과 교수는 “이번 연구결과는 행복해지기 위해서 자신의 감정을 억누르고 무조건 미소를 지으라고 하는 것은 아니다”라면서 “이번 발견은 우리의 감정을 형성하기 위해 마음과 몸이 어떻게 상호작용하는지에 대한 실마리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 표정처럼 외형적으로 표현하는 것이 어떻게 감정에 작용하는지에 대한 이해에 한 발 더 다가서게 해준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 물을 손쉽게 분해해 미래 에너지원으로 주목받는 수소와 산소를 동시에 만들 수 있는 촉매를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 박혜성, 김건태, 곽상규 교수 공동연구팀은 전이금속칼로겐화합물과 페로브스카이트산화물을 결합해 수소와 산소로 쉽게 생산할 수 있는 수전해 촉매를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12일자에 실렸다. 수전해 기술은 물에 전기를 흘려 수소와 산소로 분해하는 것으로 물 분해 반응을 돕는 촉매가 필요하다. 기존에는 백금이나 이리듐 같은 귀금속으로 만든 촉매를 사용하기 때문에 가격이 비싸고 안정성도 낮아 상용화가 쉽지 않았다. 연구팀은 몰리브덴다이셀레나이드라는 전이금속칼로겐화합물과 란탄스트론튬코발트산화물이라는 페로브스카이트산화물을 용기에 넣고 쇠구술을 굴리는 간단한 방법으로 저렴하게 촉매를 사용했다. 귀금속 촉매는 수소와 산소발생 중 하나만 가능했지만 이번에 개발한 촉매는 수소와 산소발생 모두 가능하다는 장점이 있다. 특히 가로, 세로 각각 1㎝ 면적에 100㎃(밀리암페어)의 전류를 흘려도 전극 손상없이 1000시간 이상 안정적으로 작동하는 것이 확인됐다. 기존 촉매들은 같은 면적에 50㎃의 전류만 흘러도 전극이 금새 손상됐다. 김건태 교수는 “수전해 촉매를 상용화 하기 위해서는 간단하게 합성하고 대량생산을 하고 재현할 수 있으며 저비용, 고성능, 고안정성이라는 다양한 특징을 수반행 하는데 이번에 개발한 촉매는 이런 조건을 만족시킬 것”이라며 “이번 연구에서 개발한 촉매설계 방법은 다양한 화합물을 이용할 수 있기 때문에 잠재력이 풍부하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

소금을 덜 넣은 음식, 즉 저염식은 건강에 좋을 수 있지만 짠맛을 내는 염화나트륨이 적으므로 맛이 덜할 수 있다. 그런데 이제 미국의 과학자들이 건강을 위해서 이런 나트륨을 줄이더라도 짠맛을 유지할 수 있는 ‘황금 비율’을 찾아냈다고 밝혔다. 평가에 참여한 일반인들 역시 연구진이 찾아낸 새로운 비율의 혼합소금이 시판 중인 솔트블렌드(소금 혼합물)와 맛이 거의 같다는 데 동의했다. 특히 이 새로운 소금은 거의 4분의 1이 염화칼슘으로 구성돼 있지만, 이는 절대로 건강에 해롭지 않다고 이들 전문가는 설명했다. 반면 나트륨을 너무 많이 섭취하면 오히려 혈압이 높아져 심장질환과 뇌졸중 위험이 커질 수 있다. 하지만 이것이 비만의 직접적인 원인은 아니라고 덧붙였다.새로운 혼합소금은 미국 워싱턴주립대(WSU) 식품과학부 연구진이 만들어냈다. 이에 대해 이 연구를 주도한 캐럴린 로스 교수는 “이 혼합소금은 사람들이 흔히 좋아하지 않는 저염식을 선택할 때와 달리 은밀히 접근하는 방식”이라면서 “만일 우리가 이를 통해 사람들의 나트륨 섭취량을 줄일 수 있다면 사람들은 좀 더 자신들이 먹고 싶어 하는 음식을 먹으면서 건강을 지킬 수 있을 것”이라고 말했다. 로스 교수와 동료 연구원들은 이번 연구를 위해 사람들이 매일 섭취하는 소금의 주요 미네랄인 염화나트륨을 덜 함유한 솔트블렌드 제품군을 조사했다. 이들 연구자는 여기서 염화칼슘과 염화칼륨 같은 다른 염분 역시 조사했는데 두 성분이 모두 건강에 나쁜 영향을 끼치지 않는다는 점을 확인할 수 있었다. 오히려 칼륨은 혈압을 낮추는 데 도움이 될 수 있지만, 여전히 식품 제조업체들은 이 성분이 맛이 없다는 주장 탓에 사용을 꺼려왔다는 것이 연구진의 설명이다. 로스 교수도 “특히 염화칼륨은 정말 쓴맛이 나서 사람들은 이를 정말로 좋아하지 않는다”고 덧붙였다. 이 연구를 위해 일부 평가단 96명은 다양한 염용액 즉 소금이 녹아있는 물의 맛을 평가했으며 또다른 평가단 100명은 다양한 혼합소금을 넣은 토마토수프의 맛을 평가했다. 또한 정확한 분석을 위해 연구진은 전자혀도 사용했다. 이는 액체를 분석해서 그 성분을 구분해 내는 전자 장치를 말한다. 이를 통해 연구진은 사람들이 음식을 맛이 없다고 느끼기 전까지 나트륨 대체제(염화칼슘, 염화칼륨)를 얼마나 첨가할 수 있는지를 알아내려고 했다. 그 결과, 평가자들은 약 96.4%의 염화나트륨에 1.6%의 염화칼륨과 2%의 염화칼슘을 첨가했을 때 가장 맛있다고 느꼈으며 78%의 염화나트륨에 22%의 염화칼슘을 더해도 만족하는 것으로 나타났다. 이에 대해 로스 교수는 “이런 조합의 소금은 100% 염화나트륨에 비해 크게 다르지 않았다”면서도 “그렇지만 여기에서 염화칼륨의 비율을 높이면 소비자의 수용성이 떨어졌다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지인 ‘식품과학저널’(Journal of Food Science) 최신호에 실렸다. 사진=123rf(위), WSU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된지 104년, 블랙홀의 존재가 예측된지 103년만에 드디어 어둠 속에 숨겨져 있던 블랙홀의 모습이 처음 공개됐다. 이번에 포착된 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 거대은하 M87 중심부에 있는 것이다. 무게는 태양질량의 65억배에 달하는 것으로 알려졌다. ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 하나로 묶은 가상의 전파망원경을 형성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다. 아인슈타인의 일반상대성이론으로 예측된 중력파를 2016년 검출하고 3년이 지난 지금 다시 상대성이론을 바탕으로 그 존재가 예견됐던 블랙홀을 실제로 확인하게 된 것이다. 이날 블랙홀 포착 소식은 세계표준시 기준 오후 1시에 벨기에, 덴마크, 칠레, 중국, 일본, 대만, 미국 7원 생중계로 전 세계에 알려졌다. 인류 최초로 블랙홀 모습을 포착한 이번 연구에는 전 세계 200여명의 천문학자가 참여했으며 국내 연구자도 8명이 포함돼 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 천체물리학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 10일자 특별판에 6편의 논문으로 실렸다. 블랙홀은 빛조차 빠져나갈 수 없는 강한 중력을 갖고 있어서 블랙홀 외곽부인 이벤트 호라이즌(사건지평선)을 지나는 빛도 휘어지게 만든다. 이 때문에 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀 주변의 빛이 왜곡되면서 블랙홀 주위를 휘감아 윤곽인 ‘블랙홀의 그림자’를 드러내게 한다. 연구팀은 관측자료의 보정과 영상화 작업을 통해 블랙홀의 그림자를 발견한 것이다. EHT 프로젝트 총괄단장인 미국 하버드-스미소니언 천체물리센터 쉐퍼드 도에레만 박사는 “시공간의 휘어짐, 초고온 가열 물질, 강한 자기장 등 물리적 요소를 포함시킨 컴퓨터 시뮬레이션과 관측자료들이 놀랄만큼 일치되는 것에 깜짝 놀랐다”며 “불과 한 세기 전까지만해도 불가능하리라 여겼던 일을 이번에 수많은 과학자들의 협력을 통해 이뤄냈다”고 말했다. 한편 이번 관측에 사용된 EHT는 전파망원경 8개를 연결해 1.3㎜파 파장대에서 거대한 지구 규모의 가상의 망원경을 만든 것으로 프랑스 파리 카페에서 미국 뉴욕에 있는 신문의 글자를 읽을 수 있을 정도의 해상도를 갖고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 가장 오랜 친구인 개. 지금까지 개들은 반려견 외에도 안내견과 탐지견 등으로도 활약하며 인간의 둘도 없는 친구가 되어왔다. 그러나 가까운 미래에는 인간의 건강도 책임지는 '의사견'도 등장할 지 모르겠다. 지난 8일(현지시간) 사이언스데일리 등 해외 과학매체는 개가 뛰어난 후각으로 97%의 정확도로 사람의 폐암을 진단할 수 있다는 연구결과를 전했다. 잘 알려진대로 개는 인간보다 1만 배나 뛰어난 후각능력을 갖고있어 인간과 함께 다양한 분야에서 활약하고 있다. 특히나 해외 각국 연구진들은 이같은 개의 후각능력을 활용해 특정 질병의 냄새를 찾아내는 연구를 진행해왔다. 이번 연구는 미국 플로리다의 제약회사인 바이오센트 DX가 진행했으며 연구방법은 이렇다. 먼저 연구팀은 네마리의 비글에게 정상 혈액과 폐암 환자에서 나온 혈액 샘플의 냄새를 구분하도록 훈련시켰다. 이중 실험에 흥미를 잃은 한마리를 제외하고 나머지 세마리의 비글로 실험한 결과는 놀라웠다. 폐암 환자의 혈액을 96.7%의 정확도로 구분했기 때문이다. 논문의 선임저자인 헤더 준케이라 박사는 "현재 기술로 암을 완치하기는 힘들지만 조기진단은 생존 가능성을 높이는 최고의 방법"이라면서 "개의 진단을 잘 활용하면 쉽고 적은 비용으로 폐암을 진단할 수 있다"고 설명했다. 이어 "더 나아가 개가 냄새맡은 특정 화학성분을 확인하면 새로운 암 진단 방법을 개발할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 한편 미국, 영국, 일본 등 세계 각국 연구진들은 개의 후각 능력을 통한 암 및 특정 질병 진단에 여러 성과를 내고있다. 지난해 한림대 의과대 신형철 교수 연구팀도 개의 후각을 이용해 유방암과 대장암 교차 탐지에 성공한 바 있다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“너 요즘 무슨 운동해?”라고 묻는 질문에 운동하기 싫어하는 사람들은 “숨쉬기 운동”이라는 답을 내놓곤 한다. 그런데 최근 미국 연구진이 제대로 된 숨쉬기 운동이 혈압을 낮추고 뇌기능도 증진시킬 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 콜로라도 볼더대 통합생리학과 연구진은 매일 5분씩 호흡근육강화훈련(IMST)을 통해 심폐 기능을 강화시키면 혈관건강이 좋아지고 기억력도 향상된다는 연구결과를 지난 6~9일 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘실험생물학 2019 연례컨퍼런스’에서 발표했다. IMST는 1980년대 호흡근육이 약화돼 자가호흡이 어려운 환자들에게 휴대용 장치인 호흡근강화장치를 통해 호흡근육을 단련시키기 위한 수단으로 고안된 것이다. 마치 빨대로 힘껏 빨아들였다가 숨을 천천히 내뱉는 방식이다. 실제로 폐질환 환자에게 30분 정도씩 낮은 강도의 IMST를 실시한 결과 폐활량이 늘어난 것이 확인됐다.2016년 애리조나대 의대 연구팀 역시 수면무호흡증 환자에게 IMST를 하루 30분 이내로 IMST를 실시한 결과 코골이가 줄고 숙면을 취한다는 사실을 발견했다. 이같은 효과들을 바탕으로 일부 사이클과 육상종목 선수들은 호흡근육훈련기를 이용하고 있으며 실제 경기능력 향상에도 도움을 받고 있다는 보고가 있기도 했다. 이에 연구팀은 건강한 성인남녀를 대상으로 IMST를 매일 5분씩 6주간 실시한 결과 혈압이 떨어지고 인지기능 및 기억력 테스트 점수가 높아졌다는 사실을 확인했다. 특히 혈압 강하효과는 하루 30분씩 꾸준히 유산소 운동을 실시했을 때의 효과보다 더 우수한 것이라고 연구팀은 설명했다. 다니엘 크레이그헤드 박사는 “호흡강화운동은 운동을 위해 따로 옷을 갈아입거나 번거로운 과정 없이 집이나 사무실 어디서든 간단히 할 수 있는 훈련이라는데 장점이 있다”라면서도 “실제 큰 부작용은 발견되지 않았지만 심폐기능이 특히 약한 사람들은 IMST를 실시하기 전 의사의 진단이나 조언을 받는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1990년 8월 초 미국 주도로 34개국 다국적 연합군이 이라크의 쿠웨이트 침공과 병합을 막기 위해 일으킨 제1차 걸프전쟁은 많은 사람이 어둠을 배경으로 군함에서 토마호크 미사일이 불을 뿜으며 올라가는 장면으로 기억한다. 케이블 보도전문 채널 CNN이 전쟁장면을 생중계하면서 전쟁의 상황을 전 세계인이 실시간으로 파악하게 된 최초의 전쟁이기도 하다. 그러나 당시 연합군과 이라크 군의 공방으로 쿠웨이트 사막에 송유관이 파괴되면서 엄청난 양의 원유가 유출됐다는 사실은 기억되지 못하고 있다. 과학자들이 당시 사막에 쏟아진 원유가 30여년이 지난 지금 어떤 상태로 변했는지를 분석해 발표했다. 경북대 화학과, 그린-나노물질연구센터, 한국기초과학지원연구원 생의학오믹스연구부, 한국외국어대 환경학과, 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 식물학과, 충남대 분석과학기술대학원 공동연구팀은 걸프전 유출원유가 오랜 시간이 지나면서 독성 오염물질로 변화됐다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경공학 분야 ‘저널 오브 헤저더스 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 전쟁 당시 원유가 대량 유출됐던 쿠웨이트 버간 지역의 오염토양에서 깊이별로 시료를 채취한 뒤 질량분석기와 초고분해능질량분석기를 활용해 분석했다. 그 결과 사막의 높은 표면 온도로 인한 기화현상과 햇빛에 의한 광분해로 인해 유출된 원유가 산화되면서 독성을 가진 환경오염 물질을 만들어 냈다는 사실이 확인됐다.반면 바다에 유출된 원유와 비교해서는 화학적 변화 자체는 적은 것으로 나타났는데 이는 바다에 비해 사막은 건조한 환경 때문에 미생물이 살 수없어 이로 인한 분해효과가 적었기 때문으로 분석됐다. 특히 원유가 만들어낸 직접적인 환경오염 물질 뿐만 아니라 원유가 스며든 모래나 바위, 토양이 풍화되면서 만들어 낸 환경오염 물질도 상당한 것으로 나타났다. 연구진은 원유 유출에 따른 환경 복원과 오염물 제거를 위해서는 유출 원유의 화학적 변화를 파악하는 것이 반드시 필요하다고 밝혔다. 김영환 기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구를 통해 유출된 원유 제거와 환경복구에 필요한 중요정보들을 알게 됐으며 다양한 유출 원유 성분을 확인해 데이터베이스로 구축할 계획”이라며 “환경 오염물질을 정확히 확인하고 이들의 변형 및 유해성을 예측할 수 있는 분석법 개발에 나설 예정”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr