주인에게 칭찬을 받은 개는 어려움을 극복하는 능력이 향상될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 오리건주립대 연구진은 애완견 31마리와 수색구조견 28마리를 대상으로 한 실험연구를 통해 인간의 격려가 개의 문제 해결 능력에 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 연구진은 애완견과 사역견, 이번 연구에서는 수색구조견의 문제 해결 능력과 지속성을 비교하기 위해 실험을 진행했다. 실험은 제한 시간 2분 동안 소시지 1개가 들어있는 플라스틱 용기를 스스로 열 수 있는지를 보는 것이었다. 용기는 일반적인 반찬통으로 끈을 달아 놔 끈을 잡아당기면 좀 더 쉽게 열 수 있는 구조다. 이 실험은 세 가지 조건으로 진행됐다. 조건은 방 안에 있는 피실험개가 혼자 있을 때와 그 곁에 주인이 가만히 서 있을 때, 그리고 주인이 격려를 보낼 때였다. 가만히 서 있는 조건에서 주인은 양팔을 각각 양 옆구리에 붙인 채 개와 소통하지 말아야 한다는 지시를 받았다. 격려 조건에서는 개나 플라스틱 용기에 손을 대지 말고 말로 칭찬하거나 제스처를 써 일반적으로 격려하도록 했다. 분석 결과, 개들이 플라스틱 용기를 열기 위해 집중하는 시간 즉 지속성은 애완견이나 수색구조견에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 문제 해결 능력에서는 주인의 격려가 있을 때 수색구조견이 애완견보다 더 잘 수행하는 것으로 나타났다. 또한 애완견 역시 주인의 조건에 따라 행동에 변화가 있었다. 애완견은 주인이 가만히 서있는 상태를 유지할 때 혼자 있을 때보다 플라스틱 용기를 더 많이 건드렸다. 게다가 애완견들은 주인에게 격려를 받으면 주인을 더 많이 응시하는 것으로 나타났다. 반면 수색구조견들은 이런 차이를 보이지 않았다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 로런 브루베이커 연구원은 “수색구조견들은 독립적으로 임무를 수행하도록 훈련돼 있어 이런 과제를 수행할 때 애완견을 능가할 것으로 예상했지만 그렇지 못했다”면서 “이는 주인의 행동이 개의 문제 해결 능력에 영향을 준다는 것을 시사한다”고 설명했다. 또한 연구에 참여한 모니크 어델 박사는 “수색구조견은 주인에게 격려를 받으면 상자를 여는 것을 임무로 볼 가능성이 있다. 개에게 주인의 소통은 지금 하는 일을 더욱 효과적으로 할 수 있을지도 모른다”면서 “아니면 수색구조견에게는 근본적으로 다른 무언가가 있을지도 모른다”고 말했다. 이어 “확실한 결과를 얻으려면 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘응용동물행동과학 저널’(journal Applied Animal Behaviour Science) 최신호에 실렸다. 사진=soloway / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아이들은 색종이로 여러 가지 모양을 만들어 내는 종이접기를 좋아한다. 색종이 접기처럼 DNA를 접어 암치료 약물의 효과를 높일 수 있는 방법을 한국과 미국 공동연구진이 개발해 화제다.한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 류준희 박사와 세계 최고 암연구재단인 미국 하버드대 다나파버암연구소 윌리엄 시 교수 공동연구팀은 종이접기 방법을 응용해 기존 방법으로는 만들기 어려운 다양한 형태의 나노구조체를 만드는 ‘DNA 접기’(DNA origami) 기술을 개발하고 세포 침투효과를 실험적으로 확인하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 나노 구조체는 암을 비롯한 다양한 난치병을 치료할 때 암세포나 치료부위에 약물을 효과적으로 전달하는데 활용되고 있다. 나노 구조체 모양과 크기에 따라 세포 침투 효과가 다르기 때문에 연구자들은 가장 효과적인 약물 전달 구조를 만들기 위해 고민하지만 쉽지 않다. 연구팀은 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C) 4개 염기로 이뤄진 DNA 가닥을 종이를 접는 것처럼 접어 약효가 뛰어난 3차원 나노 구조체를 만드는데 성공했다. 이번에 개발한 기술은 뼈대가 되는 긴 DNA 가닥 하나에 여러 개의 짧은 DNA를 종이접기하듯 접어서 만드는 것이 핵심이다. 비교적 간단해 보이는 이 기술은 DNA 가닥들이 결합해 이중나선을 형성하면서 수 나노미터 크기의 다양한 형태의 나노 구조체를 만들 수 있게 해준다. 연구팀은 이 기술을 이용해 서로 다른 크기와 모양의 11가지 DNA 나노구조체를 만들었다. 이 구조체들을 3가지 종류의 세포에 침투시키는 실험을 한 결과 나노 구조체의 조밀함이 높을 수록 세포 침투도가 커지며 기존 나노 구조체들보다 침투력이 15배 이상 우수한 것을 확인했다. 류준희 KIST 박사는 “DNA 접기기술로 암세포 등에 효과적으로 침투할 수 있는 DNA 나노구조체를 제작하는 것이 가능하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공룡 시대 이전, 지구 상에 살았던 가장 큰 포식자를 고생물학자들이 발견해냈다. 이들 학자는 러시아에서 발굴된 여러 화석을 조사해 검모양 송곳니를 지닌 신종 육식동물 2종을 확인했다. 이들 신종은 두 차례 대멸종 사건 사이인 2억6000만 년 전부터 2억5000만 년 전 사이 당시 생태계를 재조명하는 데 1800만 년이라는 기간 동안 동물들의 우열순서(서열)가 어떻게 변했는지 보여준다. 두 동물은 ‘초기 포유류’(protomammal)에 속한다. 여기에는 이들처럼 검치를 지닌 육식동물을 비롯해 굴을 파고 살며 곤충을 잡아먹는 동물과 엄니를 지닌 초식동물도 있다. 이중 일부는 대멸종에도 살아남아 오늘날 포유류로 진화하기도 했다. 고리니처스 마슈티나이(Gorynychus masyutinae)라는 학명이 붙여진 첫 번째 종은 오늘날 늑대 크기 만한데 당시 가장 큰 육식동물이었다. 두 번째 종인 노츠니차 제미니덴스(Nochnitsa geminidens)는 몸집이 좀 더 작다. 고리니처스는 짐승 머리라는 뜻의 테로케팔리안(therocephalian)으로 불리는 초기 포유류의 하위 그룹에 속하지만, 노츠니차는 고르곤 얼굴이라는 뜻의 고르고놉시안(gorgonopsian)으로 불리는 다른 하위 그룹에 속한다. 이번에 확인된 두 신종 모두 위협적인 생김새 덕분에 러시아 신화에 등장하는 괴물들의 이름을 따서 학명을 붙였다. 고리니처스는 머리가 세 개 달린 용 즈메이 고리니치(Zmey Gorynych)에서, 노츠니차는 악몽의 유령 녹니자(Nocnitsa)에서 따온 것이라고 한다. 두 화석은 러시아 뱟카 고생물학 박물관 소속 발굴팀이 뱟카강에 접해있는 코텔니치 근처에서 발굴됐다. 고생물학자들은 두 화석에 남은 기록들을 분석해 대멸종 후 생태계에 관한 더 많은 정보를 얻을 수 있었다. 약 2억5200만 년 전, 페름기 대멸종 중 페름기 후기의 최상위 포식자들은 호랑이 크기의 검치 고르고놉시안이었다. 또한 이 시기에 테로케팔리안은 전형적으로 몸집이 작은 식충 동물이었다. 하지만 이들의 역할은 페름기 중기 때 뒤바뀐 것이었다. 이 시기 검치 고르고높시안의 크기는 급격히 작았다. 연구를 이끈 미국 노스케롤라이나 자연사박물관의 크리스천 캐머러 박사는 “이런 대멸종 사이에 이들 육식동물은 생태계에 의해 역할이 완전히 바뀌었다”면서 “곰이 갑자기 족제비가 되고 족제비가 곰의 자리를 차지한 것처럼 말이다”고 말했다. 러시아에서 발견된 이들 신종은 페름기 중기 멸종 이후 남아프리카뿐만 아니라 전 세계적으로 육식동물들의 이동이 있었다는 첫 번째 증거를 제공한다. 이어 캐머러 박사는 “코텔니치는 수궁류 화석을 찾는 데 있어 전 세계적으로 가장 중요한 지역 중 하나다. 이 화석들이 놀라울 정도로 완전하고 잘 보존돼 있을 뿐만 아니라 당시 북반구의 초기 포유류 동물에 관한 보기 드문 정보를 제공하기 때문”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 생물학 분야 학술지 ‘피어제이’ (PeerJ) 최신호에 실렸다. 사진=크리스천 캐머러 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

출산일이 점점 가까워 오는 산모와 보호자는 아이가 언제 나올지 정확하게 알 수 없기 때문에 산모의 진통여부에 촉각을 세우느라 그야말로 군대 5분 대기조처럼 초긴장상태에 놓이게 된다. 그런데 미국, 덴마크 공동연구팀이 산모의 피 한 방울만으로 출산 예정일을 정확히 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.미국 스탠포드대 의대, 생명공학·응용물리학과, 통계학과, 펜실베니아대 의대 산모 및 아동보건연구센터, 앨라바마대 산부인과, 덴마크 국립혈청연구소 역학연구부 공동연구팀이 간단한 혈액검사만으로도 산모의 출산예정일을 정확히 예측하고 조산 여부까지 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 실렸다. 현재로서는 마지막 생리일이나 기초체온 곡선 등을 통해 계산하거나 초음파 검사를 통해 태아의 머리에서 엉덩이까지 길이를 재는 방법으로 출산 예정일을 예측하고 있다. 그 중에서 초음파 검사를 통한 예측일이 가장 정확하다고는 하지만 날짜의 오차 가능성이 크고 조산 가능성을 정확하게 예측하기는 여전히 쉽지 않다는 단점이 있다. 조산으로 인해 태어나는 아이들은 전 세계적으로 연간 1500만명 정도 되는 것으로 추산되고 있으며 미국 국립보건통계센터에 따르면 미국내 산모의 조산율은 매년 증가추세에 있는 것으로 나타났다. 조산은 태아와 산모의 건강 모두에 영향을 미치기 때문에 많은 의학자와 과학자들은 조산을 줄이는 방법에 대해 다양한 연구를 수행 중에 있다. 연구팀은 우선 31명의 건강한 산모를 대상으로 혈액을 채취해 ‘혈액 유리 RNA’(cfRNA)를 분석했다. 혈액 안에는 혈액세포 이외의 다양한 장기에서 유리돼 떠다니는 RNA가 있는데 이를 혈액 유리 RNA라고 부른다. 연구팀은 이를 활용해 79% 이상의 정확도로 출산 예정일을 정확하게 예측하는데 성공했다. 이 기술을 활용해 연구팀은 다시 조산 경험이 있거나 조기 자궁수축을 보이는 산모 38명을 대상으로 임신 13~26주, 27~40주에 혈액을 채취해 cfRNA를 분석해 75~80%의 정확도로 조산 여부와 조산일시를 예측하는데 성공했다. 스티븐 퀘이크 스탠포드대 생명공학과 교수는 “이번 기술이 임상에 쓰이기 위해서는 좀 더 추가적인 연구가 필요하지만 간단한 혈액검사만으로 임신 중에 일어나는 산모와 태아의 건강 상태 뿐만 아니라 산모의 조산여부를 예측하게 됐다”라며 “조산을 사전에 파악할 수 있게 됨에 따라 조산으로 인한 영아사망률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 산모의 건강 유지에도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

빠른 걷기가 사망률을 낮추는 데 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대, 에든버러대 등 공동 연구진은 1994~2008년 영국과 스코틀랜드 주민들을 대상으로 측정한 걷기 속도 및 이들의 신체 활동 총량, 나이, 성별, 체질량지수 사이의 연관관계를 밝히는 연구를 진행했다. 그 결과 비교적 빠른 속도로 걷는 사람들은 시간당 5~7㎞의 속력으로 걸으며, 이러한 속력은 대체로 걷는 사람의 체력 수준에 따라 달라졌다. 연구진은 약간 숨이 차거나 땀이 나기 시작하는 단계 이상을 빠른 속도로, 그 이하를 느린 속도로 규정하고, 전체 조사 대상의 걷는 속도 중간 값을 평균속도로 규정했다. 이후 데이터를 통해 사망률을 조사한 결과, 평균속도로 걷는 것은 느린 속도로 걷는 것에 비해 모든 요인으로 인한 사망률이 20% 감소하는 것으로 나타났다. 또 빠른 속도로 걷는 사람들은 느린 속도로 걷는 사람에 비해 사망률이 24% 더 낮았다. 심혈관 질환으로 인한 사망위험에서도 유사한 결과가 나왔다. 빨리 걷는 사람은 평균속도로 걷는 사람에 비해 심혈관 질환으로 인한 사망위험이 24% 더 낮았다. 특히 이러한 특징은 노년층에서 더 두드러졌다. 60세 이상 노인의 경우 평균속도로 걸을 경우 느린 속도로 걷는 노인에 비해 심혈관 질환으로 사망할 위험이 46%나 낮았고, 빠른 속도로 걸을 경우 이 위험은 53%까지 줄어들었다. 연구진은 “걷는 속도는 사망과 관련한 모든 원인과 연관이 있지만 지금까지 걷는 속도에 대한 중요성은 거의 강조되지 않았다”면서 “평균 또는 빠른 속도로 걷는 것은 모든 원인으로 인한 사망률 및 심혈관 질환으로 인한 사망위험을 현저히 감소시킨다는 사실이 확인됐다”고 설명했다. 이어 “걷는 속도가 빨라지면 심장이 더욱 건강해지며, 빨리 걷는 것은 조기 사망에 대한 위험을 줄이는 매우 간단한 방법이 될 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 영국 스포츠의학저널 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

직장에서 업무 때문에 받는 스트레스의 강도가 여성에 비해 남성이 더 높다는 연구결과가 나왔다. 영국의 유력 대학인 유니버시티칼리지런던 연구진은 영국과 프랑스, 핀란드, 스웨덴 등지의 10만 명에게서 14년간 수집된 건강 및 스트레스 관련 데이터 중 심장병과 같은 질환을 앓고 있는 3411명의 업무 스트레스와 조기사망 위험 간의 관계를 분석했다. 특히 연구진은 높은 노동 강도에서 오는 스트레스와, 노력을 기울여도 보상은 거의 받지 못하는 ‘노력 보상 불균형’에서 오는 스트레스 등 두 가지 유형의 스트레스를 조사했다. 그 결과 스트레스가 많은 직업을 가진 사람 중 심장질환이 있는 남성의 경우, 높은 노동강도에 따른 중압감 스트레스를 겪는 남성들은 그렇지 않은 남성에 비해 조기 사망 위험이 68% 더 높은 것으로 나타났다. 반면 심장병이나 뇌졸중, 또는 제2형 당뇨병을 가진 여성의 업무 스트레스와 조기사망 사이에는 큰 연관성이 없었다. 즉 같은 심장 질병을 가지고 있다 할지라도, 남성이 여성에 비해 업무 스트레스에 더 민감하게 반응하고 이것이 조기 사망으로 이어질 수 있다는 것. 연구진은 일반적으로 폐경 전 심장질환 가능성이 매우 낮은 여성에 비해 남성이 일하는 동안 동맥이 막혀 조기 사망으로 이어질 가능성이 높은 것으로 분석했다. 또 스트레스는 포도당 분비를 증가시키고 인슐린의 효과를 제한하는 스트레스 호르몬인 코르티솔의 수치를 높여 잠재적으로 당뇨병의 예후를 악화시킬 수 있다고 설명했다. 뿐만 아니라 혈압을 높여 혈액응고에 영향을 미치기 때문에, 이미 동맥 경화의 증상이 있는 사람들의 심장 건강에 악영향을 미칠 수 있다고 덧붙였다. 따라서 이러한 질병을 잃는 남성의 경우 근무시간을 줄이고 스트레스 관리에 유의해야 한다고 강조했다. 자세한 연구결과는 영국의 의학전문지 ‘랜싯 당뇨병/내분비학’(Lancet Diabetes & Endocrinology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

돌고래와 고래가 마치 사람처럼 동료나 가족의 죽음을 애통해하고 애도할 줄 안다는 사실이 연구를 통해 다시 한 번 확인됐다. 이탈리아 돌고래 생물 및 보존 연구소는 1970~2016년 해양생물이 동료 또는 가족의 죽음에 대처하는 행동을 촬영한 영상 78건을 정밀 분석했다. 그 결과 돌고래의 90% 이상은 동료와 가족의 죽음에 매우 민감한 모습을 보였으며, 특히 암컷의 경우 죽은 새끼의 사체 곁을 헤엄치며 맴돌거나 입에 물고 헤엄치는 등의 행동을 보인 어미는 암컷 전체의 75%에 달했다. 연구진에 따르면 일부 어미는 죽은 새끼의 사체를 버리지 못하고, 사체와 멀어지지 않기 위해 1주일 가까이 등에 업고 함께 헤엄치기도 했다. 또한 이러한 애도의 행동은 어미 한 마리만 할 때도 있지만, 때로는 무리 일부가 참여해 함께 동료나 가족의 사체를 지키는 경우도 있었다. 돌고래와 고래는 동료나 가족의 사체가 가능하면 물 위에 떠 있을 수 있도록 노력하는 모습도 보였다. 사체가 수면 아래로 가라앉거나 혹은 부력에 의해 너무 물 위로 솟아오르지 않도록, 살아있는 무리 구성원들이 번갈아가며 사체를 지켜냈다. 돌고래 무리에서는 어린 새끼의 죽음을 애도하는 어미의 모습을 자주 볼 수 있었다면, 고래 무리에서는 다 자란 성체 수컷의 죽음을 무리 전체가 애도하는 모습도 포착됐다. 연구진은 돌고래와 고래의 이러한 행동이 실제로 죽음의 존재를 인지함으로서 나타나는 것인지에 대해서는 여전히 의문이라고 밝혔다. 하지만 감정적인 애착을 나누던 존재가 사라짐으로서 받는 스트레스가 애도의 방식으로 표현됐을 것이라고 추측했다. 연구진은 “해양 포유류의 이러한 행동은 강한 애착관계 때문에 죽은 동료나 가족을 쉽게 놓아줄 수 없는 감정 때문”이라면서 “죽음을 인정하거나 받아들이지 못하기 때문에 나오는 행동으로 보인다”고 분석했다. 자세한 연구결과는 세계적인 출판사인 엘스비어가 발간하는 국제학술지 ‘동물학’(Zoology) 저널 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

식품의약품안전처가 아이코스, 글로, 릴 등 국내에 출시된 궐련형 전자담배가 일반담배만큼 건강을 해칠 우려가 있다고 7일 발표했습니다. 일반담배보다 결코 덜 해롭지 않으며, 타르 같은 유해물질은 오히려 일반담배보다 더 많이 들어있다고 분석했습니다. 담배 중독의 원인인 니코틴도 일반담배에 버금가게 많아 금연 효과가 없다고 덧붙였습니다. 우리 정부가 궐련형 전자담배의 유해성을 공식화한 것은 이번이 처음입니다. 그런데도 전자담배 제조사와 일부 흡연가들은 정부 발표에 의구심을 떨치지 못하고 있습니다. 불 붙여 담뱃잎을 태우면서 지독한 연기를 뿜어내는 일반담배보다는 그래도 냄새 적은 증기를 배출하는 전자담배가 덜 해로운 것 아니냐는 주장입니다. 식약처의 분석 결과를 궁금증 중심으로 풀어봅니다. 2008년부터 아이코스 연구개발에 30억 달러(약 3조 2000억원)를 투자했다는 필립모리스 측 입장도 비교해보겠습니다. ●의문1. 궐련형 전자담배의 유해물질이 일반담배보다 눈에 띄게 적다? 식약처는 궐련형 전자담배 3개 제조사에서 각 1개의 모델을 선택해 유해성을 분석했습니다. 필립모리스 아이코스와 거기에 꽂아쓰는 전용스틱 ‘히츠’ 모델 중 ‘앰버’를 골랐습니다. 브리티시아메리칸토바코(BAT)코리아의 글로와 전용스틱 ‘브라이트토바코’, 국산 담배회사인 KT&G의 릴과 ‘체인지’가 시험대상이 됐습니다.비교군은 국내에서 가장 많이 팔리는 일반담배인 디스플러스, 에쎄프라임, 던힐, 메비우스 스카이블루, 팔리아먼트아쿠아5 등 5개 제품입니다. 먼저 담배를 끊을 수 없게 만드는 성분인 니코틴 함유량을 보겠습니다. 담배1개비에 들어있는 니코틴 함량은 아이코스가 0.5mg, 릴 0.3mg, 글로 0.1mg으로 나타났습니다. 일반담배 5개는 0.4~0.5mg의 니코틴이 들어있습니다. 평균적으로 볼때 궐련형 전자담배의 니코틴 함유량이 일반담배의 66.6% 수준입니다. 타르는 어떨까요. 담배를 피울 때 나오는 배출물, 일반담배로 치면 연기에 해당하고 궐련형 전자담배는 ‘증기’로 표현되는 이 물질에서 수분과 니코틴을 뺀 나머지를 타르로 정의합니다. 한가지 독성물질이 아니라 다양한 유해물질의 복합체라는 게 우리 정부와 학계의 정의입니다. 타르 함량은 궐련형 전자담배가 더 많았습니다. 아이코스는 개비당 9.3mg, 릴 9.1mg, 글로 4.8mg이 검출됐습니다. 일반담배는 4.3~5.8mg의 타르를 함유하고 있습니다. 전자담배의 타르 함량이 일반담배의 151.6%에 이릅니다.그런데 일반담배 의무표시 성분인 니코틴과 타르를 제외한 나머지 유해성분은 궐련형 전자담배가 현저히 낮았습니다. 피부노출시 발진을 일으킬 수 있는 벤조피렌은 전자담배가 일반담배 함량의 3.3%에 불과했고 흡입했을 때 구역질과 어지럼증, 구토 등 불편감을 유발하는 니트로소 노르니코틴(NNN)의 함량은 전자담배가 일반담배의 20.8% 수준이었습니다. 고농도로 노출되면 혼수상태에 빠질 수 있는 벤젠, 기관지염과 현기증, 질식을 유발할 수 있는 포름알데히드는 일반담배 대비 전자담배 함량이 각각 0.3%와 20.3%로 확인됐습니다. 이 성분들은 모두 국제암연구소(IARC)이 1급 발암물질로 규정한 물질입니다. 이와 관련 필립모리스 측은 “담배 연기가 없는 아이코스는 국제기관이 정한 유해한 화학물질을 평균 90~95% 적게 포함하고 있다”고 거듭 강조했습니다.이런 시각에 식약처와 전문가들은 깊은 우려를 나타냈습니다. 시험분석평가위원장으로 이번 분석에 참여한 신호상 공주대 환경교육학과 교수는 “일반담배에서 많이 생성되는 물질, 즉 탈 때 생성되는 물질을 갖고 비교한 것”이라면서 궐련형 전자담배처럼 가열하는 담배에서는 그런 성분이 아무래도 적게 나올 수밖에 없다“고 설명했습니다. 궐련형 전자담배는 충전해서 쓰는 전용기기를 통해 연초를 250~350도의 고열을 가해 배출물을 흡입하는 가열식 담배입니다. 아직 가열식 담배의 배출물에서 나오는 유해물질에 대한 연구가 제대로 진행되지 않은 상태에서 섣불리 전자담배가 덜 해롭다고 단정하는 것은 위험하다는 뜻입니다. 김장열 식약처 소비자위해예방국장도 ”담배의 유해성분은 7000가지이고, 일반적으로 70가지의 성분이 발암물질로 알려져 있다. 이번에 분석한 물질은 10가지 정도“라면서 ”나머지 주요 유해성분에 대해서는 필립모리스도 모르도 저희도 모른다. 일부 몇개 성분을 갖고 전자담배가 덜 유해하다고 말하는 것은 성급하다“고 말했습니다. 그러면서 식약처는 담배에 유해물질이 많다 적다는 게 중요한 포인트가 아니라고 지적했습니다. 적더라도 유해물질이 있다는 게 심각한 문제라는 것입니다. 임민경 국립암센터 국제암대학원대학교 교수는 ”1개비 미만의 담배를 장기간 흡연하는 것만으로도 폐암으로 인한 사망은 9배 높고, 전체 원인에 의한 사망도 1.6배까지 상승시킨다는 연구결과가 있다. 소량의 흡연도 굉장한 위해가 되는 것“이라면서 ”심혈관질환, 뇌혈관질환은 소량의 장기간 흡연이 많은 양의 단기간 흡연에 비해 더 높은 발생 위험을 일으키기도 한다“고 경고했습니다. ●의문2. 담배에 니코틴이 들어있는 건 당연한 것 아닌가. 아이코스를 개발한 필립모리스는 궐련형 전자담배에 니코틴이 들어 있다는 사실을 부인하지 않습니다. 오히려 일반담배와 거의 동일한 양의 니코틴을 제공하도록 만들었다고 설명합니다.필립모리스는 ”니코틴이 중독성이 있고 위험이 없는 것은 아니지만 흡연 관련 질환의 주요 원인은 아니다“라면서 ”일반담배와 유사한 방식으로 흡연자에게 니코틴을 전달하는 것은 중요하다. 이런 부분이 충족되지 않으면 (흡연자들이) 대체제품에서 만족감을 느끼지 못할 것“이라고 주장합니다. 그러나 식약처는 일반담배와 마찬가지로 궐련형 전자담배에 니코틴이 들어있다면 담배를 끊지 못하게 하는 역할을 하게 되고 지속적으로 유해물질에 노출되는 것이라는 입장입니다. 궐련형 전자담배가 금연에 도움을 준다고 인식하는 것은 잘못이라는 설명이지요. ●의문3. 타르가 유해하다는 것을 어떻게 증명할 수 있나. 이번 식약처 분석에서 가장 눈에 띄는 부분은 전자담배가 일반담배보다 타르 함량이 월등히 많았다는 점입니다. 그런데 타르가 정확히 어떤 물질인지, 얼마나 나쁜 건지 제시하지 못한 점이 한계로 지적됩니다. 앞서 말했듯 타르는 담배배출물에서 니코틴과 수분을 제외한 나머지 모든 유해물질을 가리킵니다. 임민경 교수는 ”(전자담배의) 타르 성분이 높게 검출된 것은 우리가 현재 분석하지 못한 부분의 다양한 유해물질과 그 양 자체가 많이 있을 수 있다는 의미“라고 했습니다. 그러나 일부 흡연자들은 밝혀지지 않은 타르의 성분이 몸에 나쁜지 혹은 좋을지 어떻게 아느냐며 의문을 제기하고 있습니다. 이에 대해 식약처와 전문가들은 앞으로 가열식 담배 성분에 대한 추가 연구가 필요하다고 입을 모았습니다. ●의문4. 전자담배는 간접흡연 위험이 덜 한가. 궐련형 전자담배가 국내보다 먼저 선풍적인 인기를 끈 나라는 일본입니다. 대한무역투자진흥공사(코트라)에 따르면 일본 전자담배 시장은 2015년까지 수억엔 규모로 미미했지만 2016년 말 기준 100억엔(약 1100억원) 이상의 시장이 형성된 것으로 추정됩니다.특히 아이코스는 지난해 6월까지 일본에서 300만대 이상 판매됐고 지난해 1월까지 일본 전체 담배시장에서 7.6%의 점유율을 기록했다고 합니다. 지난해 상반기 기준 일본 전체 흡연 인구의 10%에 해당하는 200만명이 전자담배로 갈아탔다는 추정도 있었습니다. 일본에서 궐련형 전자담배가 각광을 받은 까닭은 타인에게 폐를 끼치기 싫어하는 문화가 크게 작용했다는 해석이 나옵니다. 담배 연기 대신 냄새가 적은 증기가 나오다보니 피울 때에도 눈치가 덜 보인다는 것이지요. 국내에서도 가족의 건강을 생각해 궐련형 전자담배로 갈아탄 흡연인구가 적지 않습니다. 필립모리스도 아이코스의 증기가 일반담배 연기보다 유해물질을 적게 포함하고 있어 실내공기를 오염시키지 않는다고 주장합니다. 아이코스를 사용하는 것이 일반담배를 피우는 것보다는 더 나은 선택이라고 거듭 강조합니다. 하지만 식약처는 정반대 입장입니다. 임민경 교수는 ”연기가 아닌 증기에서도 발암물질과 유해화학물질이 발견됐기 때문에 냄새가 좀 덜 난다든지, 흡연자들의 느낌 때문에 간접흡연에 노출될 위험이 없을 것이라고 생각하는 것은 잘못“이라고 지적했습니다. 증기에서 발생한 유해물질이 옆 사람에게도 위해할 수 있다는 것입니다. 전자담배가 일반담배에 비해 덜 위해하다고 국민이 인식하도록 내버려둬서는 안 된다는 게 임 교수의 생각입니다. ●의문5. 어차피 전자담배가 몸에 나쁘다는 건 다 아는 사실인데 굳이 세금 들여 이런 분석을 하는 이유는 무엇인가. 일부 온라인커뮤니티에서는 전자담배 유해성 분석을 정부가 하는 것이 세금 낭비라고 지적이 나옵니다. 이에 대해 김장열 식약처 국장은 ”새로운 형태의 담배가 나와 논란의 중심에 있고, 또 제조사에서 ‘유해성이 없다’거나 ‘덜 유해하다’고 계속 주장했기 때문에 국민의 알권리 차원에서 저희가 분석한 것“이라고 말했습니다. 정부는 미국처럼 앞으로 담배회사가 신제품을 출시하기 전에 제품의 성분과 함유량, 배출물에 들어가는 모든 유해물질을 분석한 자료를 정부에 제출하고, 정부가 담배 판매 승인 여부를 결정할 수 있는 법안을 준비하고 있다고 밝혔습니다.궐련형 전자담배의 유해성을 놓고 식약처와 필립모리스는 정반대 주장을 펴고 있습니다. 그럼에도 딱 한가지 일치하는 부분이 있더군요. 담배의 위험에서 벗어나는 유일한 방법은 금연이라는 것에 양측 모두 동의했습니다. 필립모리스는 ”아이코스가 덜 위험하다“는 주장을 굽히지 않으면서도 ”그러나 아이코스가 위험이 전혀 없는 제품은 아니다. 담배와 관련된 위험을 줄이는 최선의 방법은 모든 담배제품을 사용하지 않는 것“이라고 밝혔습니다. 식약처 브리핑에 나섰던 임 교수도 ”유해 성분의 함유량 만으로 제품간 유해성을 비교하는 것은 적절하지 않다. 오직 금연만을 통해서 (담배의) 위해성을 감소시킬 수 있다“고 강조했습니다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

주기적으로 적당량의 술을 마시는 사람이 술을 전혀 마시지 않는 사람에 비해 건강상태가 더 양호하다는 연구결과가 나왔다. 핀란드 산업보건연구원(Finnish Institute of Occupational Health, FIOH)이 영국과 핀란드 프랑스 등지의 성인 4만 7250명 이상을 대상으로 조사한 결과, 여성은 일주일 평균 1~11유닛, 남성인 1~34유닛을 마시는 것으로 조사됐다. 유닛은 영국에서 알코올의 양(量)을 측정하는 단위로, 1유닛(8g)은 소주 한 잔에 들어있는 알코올(9.8g)과 비슷한 양이다. 와인 한 병에는 일반적으로 10유닛의 알코올이 포함돼 있다. 이들을 평균 그룹으로 정하고, 술을 입에도 대지 않는 ‘절대 금주자 그룹’과 마실 때마다 심하게 취할 정도로 술을 마시는 ‘과도한 음주자 그룹’으로 분류한 뒤 이들의 정신건강, 소화기 건강, 근골격계통 건강 등을 면밀하게 분석한 결과, 세 그룹 중 술을 전혀 마시지 않는 그룹의 건강이 평균 그룹에 비해 더 좋지 않은 것으로 나타났다. 연구진은 실험참가자들이 회사에 낸 병가의 이유와 횟수를 기준으로 이 같은 결론을 내렸다. 특히 술을 전혀 마시지 않는 절대 금주자 그룹과 과도한 음주자 그룹 모두 평균 그룹에 비해 정신질환 또는 위장 및 폐 질환을 포함한 신체적 질환으로 결근 비율이 20~50% 더 높다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 핀란드 산업보건연구원의 제니 에르바스티 박사는 이러한 결과가 역인과성(reverse causality)에 따른 것이라고 분석했다. 즉 건강이 좋지 않다고 여기는 사람들은 건강을 지키기 위해 술을 절제해서 마시는 경향이 있는 반면, 스스로 건강하다고 믿는 사람들일수록 술을 절제하지 않고 과음할 가능성이 높기 때문이다. 술을 전혀 마시지 않는 절대 금주자 그룹의 경우 경제적으로 어려운 경우가 많았다. 경제적인 어려움 때문에 술을 사 마시지는 못하지만, 동시에 체계적인 건강관리가 어렵다는 특징 때문에 술을 마시지 않아도 건강이 좋지 않아 결근하는 사례가 많은 것으로 분석됐다. 연구진은 “이번 연구결과가 ‘알코올이 건강에 좋다’라는 것을 입증하는 것은 아니다. 다만 절제하는 음주 습관의 중요성을 강조한 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 ‘중독저널’(Journal Addiction) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 갖고 있는 화성의 이면이 또 한꺼풀 벗겨졌다. 국제공동연구진이 화성 대기성분 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 밝혀냈다.미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 캐나다, 스웨덴, 스페인, 프랑스, 영국, 멕시코, 핀란드 8개국 20개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 화성 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 분석한 결과 화성 대기를 구성하고 있는 메탄의 농도가 계절에 따라 변한다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 8일자에 발표했다. 나사는 이번 발견에 큰 의미를 두고 연구논문의 엠바고가 풀리는 8일 새벽 3시(미국동부시간 7일 오후 2시)에 기자회견을 열고 나사TV로 생중계를 했다. 이번 연구는 나사가 2011년 11월 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사해 2012년 8월 6일 화성 적도 아래 게일 분화구 평지에 착륙해 2000일 넘게 화성 생명체를 탐는 임무를 수행하는 탐사선 ‘큐리오시티’가 보내온 자료를 바탕으로 하고 있다. 연구팀은 화성 대기속 메탄 농도가 시간이나 장소에 따라 다르게 나타나고 있다고 밝히며 큐리오시티가 게일 분화구에서 5년 동안 레이저 가스분석기(Tunable Laser Spectrometer, TLS)를 이용해 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 밝히고 있다. 과학자들이 화성 대기 속 메탄가스 농도에 주목하는 이유는 메탄가스가 생명체의 대사활동이나 지질학적 활동에서 나타날 수 있기 때문이다. 메탄가스 발생 원인에 대해서는 여러 가지 가설이 존재하고 있지만 메탄가스 농도가 높은 곳에는 그만큼 생명체 존재 가능성도 높다는데는 일치된 의견을 보이고 있다.연구팀은 화성 대기 속 메탄 농도가 계절에 따라 0.24ppb(parts per billion, 부피당 물질농도, 1ppb=10억분의 1)에서 0.65ppb까지 달라진다고 밝혔다. 여름철에는 지표나 얼음 속에 갇혀 있던 메탄이 대기 중으로 빠져나오면서 농도가 높아지고, 겨울철이 되면 다시 얼음 속에 갇히면서 농도가 낮아진다는 설명이다. 이번 논문에는 제니퍼 에이젠브로드 나사 고다드우주비행센터 박사팀이 큐리오시티가 게일 분화구 두 곳에서 채취한 토양 시추 표본을 분석한 결과 지구에서 발굴된 것과 유사한 유기분자와 화산활동을 연상시키는 유황 분자 등이 포함된 사실을 밝혀내 생명체 존재 가능성을 다시 한 번 확인했다는 내용도 포함됐다. 한편 큐리오시티는 이번 연구결과에 앞서 2013년에는 미생물에 양분을 공급하는 담수호 증거를 발견했으며 2015년에는 지표 아래 50㎝ 지점에서 액체 상태의 소금물을 찾기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인체에 치명적인 영향을 미치는 가습기살균제 성분이 체내에 흡수됐을 때 이동경로를 추적하는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 통해 가습기살균제 성분이 폐는 물론 간과 그 밖의 장기에 치명적 영향을 미친다는 연구결과를 발표했다.한국원자력연구원 첨단방사선연구소 전종호 박사와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 흡입안전성연구본부 이규홍 박사 공동연구팀이 가습기살균제 물질인 ‘PHMG’(폴리헥사메틸렌구아니딘)가 흡입됐을 때 몸 속에서 이동하는 모습을 방사성동위원소를 이용해 정량적으로 분석하고 영상화할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘케모스피어’ 최신호에 실렸다. PHMG는 미생물 오염을 막는 공업용 항균제로 개발된 화학물질로 가습기살균제에 사용돼 문제가 됐었다. 사람이 흡입했을 경우 폐조직이 딱딱하게 굳는 폐 섬유화를 일으키며 심한 경우 사망에 이르게 하는 것으로 알려져 있어 현재는 사용금지 조치가 됐다. PHMG는 분석화학적 방법으로는 체내에 흡입된 뒤 움직임과 농도, 상태변화를 확인하기 어려워 가습기살균제 노출에 의한 체내 안전성 평가에도 어려움을 겪었다.연구팀은 인체에 영향을 미치지 않도록 극미량의 방사성동위원소 ‘인듐-111’을 활용해 PHMG의 체내 추적을 가능케 했다. 연구팀은 생쥐에게 에어로졸 형태로 인듐-111과 PHMG를 섞어 흡입하도록 한 다음 생쥐의 장기에 존재하는 방사선량을 측정했다. 그 결과 PHMG가 흡입한 지 1주일이 지난 뒤에도 70% 정도가 폐에 남아있었으며 체외 배출 속도는 매우 느리고 거의 되지 않은 것으로 확인됐다. 또 폐에 축적된 PHMG 중 5% 정도는 간으로 이동해 축적된 것으로 나타났다. PHMG가 폐 뿐만 아니라 인체 다른 장기에도 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인한 것이다. 원자력연구원 전종호 박사는 “이번 연구는 PHMG 이외에도 호흡기를 통해 유입되는 각종 생활화학제품은 물론 미세먼지, 라돈 등 다양한 물질의 유해성과 체내 분포 연구에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

직장에서 업무 때문에 받는 스트레스의 강도가 여성에 비해 남성이 더 높다는 연구결과가 나왔다. 영국의 유력 대학인 유니버시티칼리지런던 연구진은 영국과 프랑스, 핀란드, 스웨덴 등지의 10만 명에게서 14년간 수집된 건강 및 스트레스 관련 데이터 중 심장병과 같은 질환을 앓고 있는 3411명의 업무 스트레스와 조기사망 위험 간의 관계를 분석했다. 특히 연구진은 높은 노동 강도에서 오는 스트레스와, 노력을 기울여도 보상은 거의 받지 못하는 ‘노력 보상 불균형’에서 오는 스트레스 등 두 가지 유형의 스트레스를 조사했다. 그 결과 스트레스가 많은 직업을 가진 사람 중 심장질환이 있는 남성의 경우, 높은 노동강도에 따른 중압감 스트레스를 겪는 남성들은 그렇지 않은 남성에 비해 조기 사망 위험이 68% 더 높은 것으로 나타났다. 반면 심장병이나 뇌졸중, 또는 제2형 당뇨병을 가진 여성의 업무 스트레스와 조기사망 사이에는 큰 연관성이 없었다. 즉 같은 심장 질병을 가지고 있다 할지라도, 남성이 여성에 비해 업무 스트레스에 더 민감하게 반응하고 이것이 조기 사망으로 이어질 수 있다는 것. 연구진은 일반적으로 폐경 전 심장질환 가능성이 매우 낮은 여성에 비해 남성이 일하는 동안 동맥이 막혀 조기 사망으로 이어질 가능성이 높은 것으로 분석했다. 또 스트레스는 포도당 분비를 증가시키고 인슐린의 효과를 제한하는 스트레스 호르몬인 코르티솔의 수치를 높여 잠재적으로 당뇨병의 예후를 악화시킬 수 있다고 설명했다. 뿐만 아니라 혈압을 높여 혈액응고에 영향을 미치기 때문에, 이미 동맥 경화의 증상이 있는 사람들의 심장 건강에 악영향을 미칠 수 있다고 덧붙였다. 따라서 이러한 질병을 잃는 남성의 경우 근무시간을 줄이고 스트레스 관리에 유의해야 한다고 강조했다. 자세한 연구결과는 영국의 의학전문지 ‘랜싯 당뇨병/내분비학’(Lancet Diabetes & Endocrinology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

앙숙 같기도, 절친 같기도 한 개와 고양이는 식성에서도 큰 차이를 보인다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 오리건주립대학의 진 홀 교수 연구진은 개 17마리와 고양이 27마리 등 총 44마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 이들에게 총 4가지 타입의 먹이를 주고 먹게 했는데, 각각의 먹이는 겉보기엔 맛의 차이를 알 수 없도록 만들어졌다. 4가지 타입의 먹이의 차이점은 영양소다. 각각의 먹이는 고지방, 고탄수화물, 고단백질, 혼합영양소 등 각기 다른 영양소로 만들어졌으며, 연구진은 실험에 이용된 개와 고양이가 어떤 영양소가 더 많이 함유된 먹이를 먹는지 등의 습관을 관찰했다. 그 결과 개의 경우 대사 요구량과 체중을 유지하는데 필요한 모든 칼로리를 섭취하려는 경향이 강한 반면, 고양이의 경우 시간제한을 두지 않았는데도 먹이를 양껏 먹지 않고 음식의 영양소 밀도에 따라 섭취량을 조절함으로서 체중을 유지하는 경향이 강했다. 또 개의 경우 평균적으로 지방에서 41%, 탄수화물에서 36%의 칼로리를 섭취하는 것으로 나타났지만, 고양이는 이 비율이 탄수화물 43%, 단백질 30%로 나타났다. 즉 개는 주로 지방을, 고양이는 탄수화물을 선호하며 이를 통해 신진대사에 필요한 에너지를 얻는다는 것. 이와 별개로 어린 고양이는 나이가 든 고양이에 비해 단백질 섭취를 더 원하는 경향이 강했지만 개의 경우 강아지는 고단백 식품을 그다지 좋아하지 않았다. 오히려 고양이와 반대로 몸집이 크고 무거운 개가 단백질로부터 칼로리를 섭취하려는 성질이 더욱 강했다. 연구진은 “개와 고양이 모두 나이와 몸집에 따라 각기 다른 영양소를 선호하는 모습을 보였다. 이는 이들이 무엇을 선택하고 먹느냐에 따라 생리학적 기본 특성이 달라진다는 것을 의미한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 영국에서 발행되는 실험생물학 저널(journal of experimental biology) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과거에 비해 지구의 하루가 길어졌으며, 이 같은 현상은 앞으로도 지속될 것이라는 연구결과가 나왔다. 미국 명문 주립대인 위스콘신주립대학 매디슨 캠퍼스의 스테판 메이어스 교수 연구진은 천체이론을 지질관측과 연계시키는 천체화학분석법을 이용해 지구와 달, 시간의 과거와 연관관계를 추적했다. 연구진은 중국 북부에서 발견한 14억년 전 퇴적층과 나미비아 서쪽에 있는 월비스해령의 5500만년 전 퇴적층을 분석했다. 지질학적 기록을 통해 암석의 나이를 측정하고, 당시 지질학적 특성을 바탕으로 당시 달과 지구 사이의 거리를 분석했다. 그 결과 14억 년 전 지구의 하루는 현재 24시간보다 6시간 짧은 18시간이었지만, 달과 지구 사이의 거리가 멀어지면서 하루가 더욱 길어진 것으로 나타났다. 달이 지구에서 꾸준히 멀어지면서 중력의 힘이 약해지고, 이것이 지구의 회전속도를 줄여 하루를 더욱 길게 만들고 있다는 것이 연구진의 설명이다. 즉 지구가 360도 자전하는 속도가 느려지면서 14억 년 동안 지구의 하루가 더 길어졌다는 것. 연구진에 따르면 달과 지구 사이의 거리는 매년 평균 3.82㎝씩 멀어지고 있다. 이 같은 추세라면 먼 미래의 지구는 현재보다 더 긴 하루를 보낼 가능성이 있다. 메이어스 교수는 “우주에서 행성의 움직임은 다른 행성과 위성을 포함한 여러 천체에 영향을 미친다. 특히 지구를 포함해 각 행성이 축을 중심으로 화전하는 방식에 변화를 줄 수 있다”면서 “달과 지구 사이의 거리 및 중력 변화로 지구에 태양빛이 분포되는 시간과 장소가 달라질 수 있으며, 이런 변화는 지구의 기후 상태를 변화시킬 수도 있다”고 설명했다. 이어 “14억 년 전에는 달과 지구의 거리가 매우 가까워서 중력적 상호작용이 매우 컸을 것”이라면서 “퇴적층과 같은 지질학적 기록은 초기 태양계를 추측해볼 수 있는 천문관측소와 같다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국 국립과학원 회보(PNAS: Proceedings of the National Academy of Sciences) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“공룡 DNA를 나무 진액이 굳어진 화석인 호박에 갇힌 모기 피에서 추출한다.” “먼 옛날 빙하기 때 죽은 매머드 화석에서 DNA를 뽑아 코끼리 난자를 이용해 매머드를 복원한다.”마이클 크라이턴이 발표한 소설 ‘쥬라기 공원’을 바탕으로 한 스티븐 스필버그의 영화 때문에 많은 사람들은 DNA만 있으면 지구 역사의 뒤안길로 사라진 멸종된 생명체들을 다시 만들어 낼 수 있다고 믿는다. 이런 생각은 DNA가 영원히 변하지 않는 정보를 가지고 있다는 믿음에서 기인한다. 하지만 정말 DNA가 영원히 변치 않는 정보를 가지고 있는 것일까. DNA는 유기 화학물질의 복합체이다. 많은 유기 화학물질이 그러하듯 DNA도 주변 환경에 의해 변화된다. 이런 변화의 대표적인 사례가 돌연변이다. 돌연변이는 DNA에 저장된 정보가 변하는 것이다. DNA는 네 개의 염기들 조합으로 이루어져 있다. DNA를 구성하는 네 개의 염기는 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T)이다. 네 개의 조합으로 많은 정보를 생체 내에 저장할 수 있다. DNA는 세포가 복제될 때마다 두 배로 늘어난다. 이런 복제 과정에서 가끔씩 잘못된 염기를 끼워 넣는 실수를 하기도 한다. 이런 실수가 제대로 고쳐지지 않으면 잘못된 정보가 DNA에 남게 되면서 돌연변이로 이어지게 되는 것이다. 세포는 끊임없이 대사활동을 하고 있기 때문에 지속적으로 대사 부산물들이 만들어진다. 세포 내 여러 작용들로 없어지기는 하지만 간혹 남아 있는 부산물이 DNA를 공격하는 경우가 있다. 환경적 요인에 의해 DNA가 공격당하는 경우도 있다. 대표적인 경우가 자외선이며 최근 침대에서 검출됐다고 문제가 된 방사선도 DNA 구조를 변화시킨다. 여러 요인으로 공격당한 DNA를 제대로 복구하지 못해도 결과적으로 돌연변이가 생기게 된다. 다행히 생명체는 DNA에 생긴 여러 손상을 수리할 수 있는 메커니즘을 갖고 있다. DNA 손상 복구 기작들은 염기의 변형, DNA의 구조 변형 등 생체를 위협하는 여러 문제들을 효과적으로 인식하고 고치는 기능을 수행한다. 2015년에는 DNA 손상 복구 기작을 처음 발견한 과학자 세 명에게 노벨 화학상이 주어졌다. 결국 DNA도 전자회로에 있는 정보처럼 그 정보가 바뀔 수 있고 다시 복원하거나 변화된 상태로 남아 있을 수도 있는 것이다. 그렇다면 DNA를 정보 저장에 사용할 수는 없을까. DNA 염기서열을 컴퓨터에서 사용하는 이진법 정보 저장과 비슷한 형태로 이용해 정보를 저장하려는 시도가 많이 진행되고 있다. 이진법 저장 방식과 달리 DNA는 4진법을 사용할 수 있어 더 다양한 정보를 저장할 수 있다. DNA에 정보를 저장하는 경우 인터넷 백과사전이라고 하는 위키피디아의 모든 정보를 주사위만 한 크기에 저장할 수 있다는 연구결과도 있었다. 이런 일련의 연구들은 DNA를 차세대 정보저장 방식으로 사용할 가능성을 열었지만 아직까지는 정보를 쓰거나 수정하기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 최근 분자생물학과 의학 분야에서 혁명적으로 사용되는 유전자 가위는 DNA에 있는 정보 일부를 삭제하거나 바꾸는 일을 가능하게 해 주었다. 아직까지는 우리가 컴퓨터에 정보를 저장하듯 빠르고 효과적으로 그 일을 수행할 수는 없지만 어느 정도 첨삭이 가능해진 것이다. 생명체가 DNA 복제에 사용하는 효소와 DNA 손상 복구에 사용하는 효소들을 더 효과적으로 이용할 수 있다면 더 많은 양의 정보를 효과적으로 쓰고 수정하는 새로운 바이오 컴퓨터를 만들어 낼지도 모른다. 이런 새로운 컴퓨터가 만들어지면 생명체와 같은 정보체계를 가진 컴퓨터가 만들어질 것이다. 또 이 정보체계를 인공지능(AI)에 탑재한다면 인간이 새로운 생명체를 창조하게 될지도 모른다. 그렇게 된다면 새로운 발전이 시작되겠지만 한편으로는 많은 사회적 문제가 대두되는 두려운 세상이 올지도 모르겠다.

빠른 걷기 속도가 사망률을 낮추는데 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 호주 시드니대학 및 영국 캐임브리지대학, 에든버러대학 등 공동 연구진은 1994~2008년 영국과 스코틀랜드 주민들을 대상으로 진행한 11개의 인구학적 통계에서 스스로 측정한 걷기 속도 및 이들의 신체 활동 총량과 강도, 나이, 성별, 및 체질량지수 사이의 연관관계를 밝히는 연구를 진행했다. 그 결과 비교적 빠른 속도로 걷는 사람들은 시간 당 5~7㎞의 속력으로 걸으며, 이러한 속력은 대체로 걷는 사람의 체력 수준에 따라 달라졌다. 연구진은 약간 숨이 차거나 땀이 나기 시작하는 단계 이상을 빠른 속도로, 그 이하를 느린 속도로 규정하고, 전체 조사 대상의 걷는 속도 중간 값을 평균속도로 규정했다. 이후 데이터를 통해 사망률을 조사한 결과, 평균속도로 걷는 것은 느린 속도로 걷는 것에 비해 모든 요인으로 인한 사망률이 20% 감소하는 것으로 나타났다. 또 빠른 속도로 걷는 사람들은 느린 속도로 걷는 사람에 비해 사망률이 24% 더 낮았다. 뿐만 아니라 심혈관 질환으로 인한 사망위험에서도 유사한 결과가 나왔다. 빨리 걷는 사람은 평균속도로 걷는 사람에 비해 심혈관 질환으로 인한 사망위험이 24% 더 낮았다. 이러한 특징은 노년층에서 더 두드러졌다. 60세 이상의 노인의 경우 평균 속도로 걸을 경우 느린 속도로 걷는 노인에 비해 심혈관 질환으로 사망할 위험이 46% 낮았고, 빠른 속도로 걸을 경우 이 위험은 53%까지 줄어들었다. 연구진은 “걷는 속도는 사망과 관련한 모든 원인과 연관이 있지만 지금까지 걷는 속도에 대한 중요성은 거의 강조되지 않았다”면서 “평균 또는 빠른 속도로 걷는 것은 모든 원인으로 인한 사망률 및 심혈관 질환으로 인한 사망위험을 현저히 감소시킨다는 사실이 확인됐다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 걷는 속도가 빨라지면 심장이 더욱 건강해지며, 빨리 걷는 것은 조기사망에 대한 위험을 줄이는 매우 간단한 방법이 될 수 있다는 것을 보여준다”면서 “공중보건지침 등을 통해 보행속도가 매우 중요하다는 사실을 강조해야 할 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 걷기 어려운 환경에 있거나 오랫동안 걷는 것이 불가능한 상황이라면, 평소보다 더욱 빨리 걷는 것이 건강을 지킬 수 있는 방법이 될 것이라고 권장했다. 자세한 연구결과는 영국 스포츠의학저널(British Journal of Sports Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 식물 체내에 에너지 이동통로를 늘려 더 많은 열매를 맺도록 하는 방법을 개발했다.황일두 포스텍 생명과학과 교수팀은 식물이 광합성으로 잎에서 만들어진 영양분을 각 기관으로 전달하는 체관 숫자를 늘리고 줄이는데 관여하는 단백질을 발견했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 지난달 28일에 발행된 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 6월호 표지 논문으로 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 식물 생산성 향상을 위해 단순히 빛과 이산화탄소를 이용해 탄소화합물로 전환하는 광합성량을 늘리는데에만 초점을 맞춰왔다. 그렇지만 광합성 효율을 늘리더라도 생산성 향상으로 연결시킬 수 없다는 문제가 있었다. 연구팀은 애기장대, 담배 같은 관다발 식물들 유전자를 분석해 체관 발달에 관여하는 단백질을 처음으로 발견하고 이 단백질에 우리말로 ‘줄기’라는 이름을 붙였다.줄기 단백질은 체관 발달을 유도하는 특정 RNA가 접혀 있는 구조에 결합함으로써 체관 성장과 발달에 관여한다는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 연구팀은 줄기 단백질이 억제되면 체관 숫자가 크게 증가하는 것을 발견하고 줄기 단백질이 지구 식물 대부분을 차지하는 관다발 식물 진화에 결정적 기능을 했을 것으로 보고 있다. 또 줄기 단백질을 조절해 체관 수를 늘리자 식물 종자의 크기와 무게가 최대 40%까지 증가되는 것을 확인했다. 황 교수는 “이번 연구는 그동안 이론상으로만 제안돼 온 식물 체내 에너지 수송 능력과 생산성 사이의 연관성을 처음으로 증명한 것”이라며 “지구온난화와 기후변화로 인한 식물 생산성 저하 문제도 이번 연구로 해결될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남성 호르몬이 많은 남성일수록 덜 종교적이고 반(反)사회적일 수도 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 맥길대학 연구팀이 57~85세 미국인 남성 1000여 명에 관한 조사자료를 분석해 위와 같이 결론 내렸다고 학술지 ‘적응적 인간 행동과 생물학’(Adaptive Human Behavior and Physiology) 최신호에 발표했다. 자료는 미 시카고대학이 나이 든 미국인의 신체 건강이 사회적이거나 친밀한 관계로 인해 어떤 영향을 받는지 살피기 위해 시행한 ‘사회생활, 건강, 노화에 관한 국가 연구 프로젝트’(NSHAP·National Social Life, Health, and Aging Project)에서 나온 것을 사용했다. 여기에는 참가자들의 타액과 혈액 표본뿐만 아니라 체중과 키 등에 관한 정보도 들어있다. 연구팀은 이번 연구에서 참가자들이 응답한 설문조사를 살폈다. 질문에는 사람들이 종교 활동에 얼마나 자주 참석했는지, 그리고 성직자와 정기적으로 교류했는지 등이 있다. 분석 결과, 남성 호르몬인 테스토스테론과 디하이드로에피안드로스테론(DHEA)의 수치가 높은 남성들은 종교와 강한 관계가 있지 않는 것으로 나타났다. 테스토스테론은 주로 고환과 전립선 같은 남성 생식조직의 발달에 기여한다. DHEA는 털이 나거나 체취가 변하고 피부에 유분이 더 분비되는 남성의 특징 발달에 관여한다. 연구를 이끈 아니룻다 다스 맥길대 사회학과 조교수는 “높은 수준의 성호르몬과 종교적 신념 부족 사이에서 정확한 연관성은 모르지만, 이는 사회적 행동에서 비롯된다”고 말했다. 이와 함께 “남성의 높은 테스토스테론 수치를 더욱 반사회적인 활동과 공격성, 그리고 불륜 등과 연관 짓는 문헌들이 있다”면서 “미국에서 종교는 사회 규범을 위반하는 행동을 통제하는 주된 사회제도이므로 위와 같은 경향이 있으면 덜 종교적일 수 있는 것”이라고 말했다. 2017년 갤럽의 여론조사에 따르면, 미국인의 약 80%가 종교를 갖고 있다. 그중 약 4분의 3은 기독교 종파이며 2.1%는 유대인, 0.8%는 무슬림이다. 연구진은 후속 연구는 우리가 나이 들면서 어떻게 호르몬이 종교적인 패턴을 형성하는지 살필 것이라고 말했다. 다스 교수는 “우리는 종교적이거나 정치적인 행동이 문화나 어린 시절 사회화 등에서 발생한다고 추측하지만, 이런 활동 중 많은 부분이 사실 신경 내분비계에 뿌리를 두고 있을지도 모르겠다”면서 “따라서 실제로 사람들이 살아가는 동안 형성되는 사회적 소속 관계와 특정 개인 간 관계에는 생물학적인 이유가 있을 수 있다”고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계의 행성 반열에서 ‘구조조정’된 명왕성이 사실은 혜성일 가능성이 있다는 새로운 주장이 나왔다. 최근 미국 텍사스 사우스웨스트연구소(SwRI) 측은 명왕성이 수많은 혜성들이 뭉쳐 만들어진 거대한 혜성 덩어리일 가능성이 높다는 연구결과를 행성과학 전문지 ‘이카루스’ 최신호에 발표했다. 미국 천문학계를 중심으로 명왕성의 지위 복권을 강력하게 주장하던 중 나온 이번 논문은 명왕성의 ‘신분’이 또 한 번 바뀔 가능성을 제기한다. SwRI가 명왕성이 혜성일 가능성을 주장한 것은 명왕성과 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P) 사이의 유사성 때문이다. 2015년 7월 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서 태양계 끝자락에 놓인 ‘저승신’의 민낯이 벗겨졌다. 유럽우주국(ESA)의 로제타호 역시 10년을 쉬지 않고 날아간 끝에 2014년 8월 목적지인 혜성 67P 궤도 진입에 성공해 탐사를 마쳤다. 연구팀은 여기에서 얻어진 데이터를 비교 분석해 명왕성과 혜성 67P의 화학적 성분이 매우 유사하다고 결론지었다. 연구를 이끈 크리스토퍼 글레인 박사는 “명왕성의 얼어붙은 지표면인 ‘스푸트니크 평원’의 얼음층에 있는 질소 측정치와 수많은 혜성들의 집합체일 때 기대되는 질소 양 사이에 일치성이 확인됐다”면서 “명왕성은 수십억개의 혜성들이 뭉쳐 만들어진 거대한 혜성일 가능성이 있다”고 설명했다. 실제 명왕성은 얼음 천체들이 모여 있는 혜성의 고향인 카이퍼벨트(해왕성 너머 태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 인접해 있어 비슷한 성분으로 구성됐을 것이라는 추정이 있어 왔다. 한편 많은 사람들에게 지금도 행성으로 각인되어 있는 명왕성은 2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 그 지위가 강등됐다. 당시 400여명의 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째 태양 주위를 공전해야 하며, 둘째 충분한 질량과 중력을 가지고 구(球) 형태를 유지해야 하며, 셋째 공전 궤도상에 있는 자신보다 작은 이웃 천체를 깨끗이 청소해야 할 만큼 지배적이어야 한다는 것이었다. 그러나 주위 위성 카론에 휘둘리던 명왕성은 이 중 세 번째 조건을 충족시키지 못해 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’로, 우리에게 익숙했던 ‘수금지화목토천해명’에서 빠져 지금 태양계의 행성은 모두 8개다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

고칼로리의 식습관 때문에 아이의 비만이 우려되는 부모라면 눈여겨볼 만한 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대 연구진은 하루 우유 500㎖가 성장기 어린이가 비만이 되는 것을 방지해 줄 뿐만 아니라 비만으로 인한 당뇨병 등을 예방하는 데 도움이 될 수 있다는 연구결과를 내놨다. 연구진이 3~18세 어린이 353명을 대상으로 2008~2010년 조사를 진행한 결과 여자아이가 남자아이에 비해 평균적으로 우유를 덜 마시는 것으로 나타났으며, 인종에 따른 섭취량에는 큰 차이가 없었다. 또 조사에 참여한 아이들의 평균 우유 섭취량을 조사한 결과, 절반 이상은 하루 평균 우유 섭취량이 280㎖에 불과했으며 4분의1가량만 적어도 500㎖ 이상을 마시는 것으로 나타났다. 평균 우유 섭취량에 따라 인슐린 수치에도 변화가 있었다. 하루 평균 280㎖ 미만을 섭취하는 아이의 경우 끼니 사이에 빠른 인슐린 수치의 변화를 보였지만 적어도 500㎖ 이상을 마시는 아이에게서는 이러한 변화가 거의 나타나지 않았다. 인슐린은 우리 몸에서 혈액 속 포도당을 세포로 넣어 주는 역할을 한다. 하지만 인슐린 저항성이 높을 경우 우리 몸에 지나치게 많은 인슐린이 만들어지고 이로 인해 고혈압이나 고지혈, 당뇨 등의 대사증후군이 유발될 수 있다. 연구진에 따르면 우유에 든 성분이 인슐린 저항성을 낮추는 데 효과적이며, 끼니와 끼니 사이에 인슐린 저항성이 낮아지면 고당도 또는 고지방 음식에 대한 욕망을 줄이는 데 도움이 돼 비만을 예방할 수 있다. 연구진은 “이번 연구를 통해 과체중 또는 비만인 아이들이 하루 일정량의 우유를 마실 경우 당 섭취를 조절하는 데 도움이 되며, 이것이 비만이나 당뇨 같은 대사증후군을 피하는 데 유익하다는 것을 알게 됐다”면서 “일부 부모들은 우유에 함유된 지방 등을 염려해 아이들에게 잘 먹이지 않기도 하는데, 아이들이 마음껏 우유를 마시게 해야 한다”고 강조했다. 이어 “특히 인슐린 저항성의 위험이 높은 비만 아이들의 경우 더 심각한 비만을 막기 위해 설탕이 들어간 음료 대신 우유를 마시는 것이 효과적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난달 23~26일 오스트리아 빈에서 열린 ‘유럽비만학술의회’에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr