다이어트에 매번 실패하는 원인, 약한 의지가 아닌 후각이다? 미국 버클리캘리포니아대학(UC버클리) 연구진이 쥐를 이용해 실험한 결과 후각 기능이 약하거나 아예 제 기능을 하지 못하는 쥐가 정상적인 후각 기능을 가진 쥐에 비해 같은 종류, 같은 양의 음식을 먹어도 살이 덜 찐다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 한 어미에서 동일한 유전자를 물려받고 태어난 형제 쥐 여러 쌍을 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 뇌에서 후각을 담당하는 부위를 강제로 제거한 쥐와 정상적인 후각 기능을 가진 쥐에게 동일한 양의 고지방 음식을 지급했다. 그 결과 후각 기능이 약해졌거나 상실한 쥐들은 정상인 쥐들에 비해 덜 먹거나 더 많이 움직이지도 않았는데, 살은 덜 찌는 것으로 확인됐다. 이는 후각이 스트레스 반응이나 신진대사 등 후각과는 큰 연관성이 없어 보이는 광범위한 생체 기능에 영향을 미친다는 것을 입증한 것으로 연구진은 분석했다. 연구를 이끈 UC버클리의 생물학 교수인 앤드류 딜린은 “이번 결과는 후각이 마비된 쥐는 정상인 쥐에 비해 체내 지방을 보다 더 집중적으로 태운다는 것을 의미한다. 후각 기능이 떨어쥐는 쥐에게서 더 높은 아드레날린이 분비됐고 이는 같은 양의 고지방 음식을 섭취해도 체내에 덜 쌓이기 때문에 살이 덜 찌는 현상을 유발한다”고 설명했다. 이어 “처음에는 후각 기능이 마비된 쥐가 덜 먹을 것이라고 확신했다. 하지만 그렇지 않다는 것을 직접 확인했을 때 매우 놀랍고 흥미로웠다”면서 “우리는 후각 능력의 손상 정도에 따라 신신대사나 지방을 체내에 저장하는데 영향을 미치는 호르몬의 수치가 달라지는 것을 확인했다”고 덧붙였다. 연구진은 뇌졸중이나 뇌손상 등으로 후각 기능에 문제가 생기면 식욕이 감소하고, 이 때문에 몸무게가 감소하는 현상이 나타나는 것은 사실이지만 후각 기능 저하가 실제로 호르몬 분비 및 신진대사에 직접적인 영향을 미쳐 같은 양을 먹어도 살이 덜 찌는 효과가 있다는 것은 새롭게 밝혀진 사실이라고 전했다. 딜린 교수는 “후각 기능 조절이 비만을 치료하는 단서가 될 수 있을 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 생명과학분야의 최고 학술지 셀(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

침술이 체중 감량을 돕는 효과적인 수단이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 5일(현지시간) AFP통신에 따르면, 홍콩침례대학 중의약학원과 홍콩의원관리국 등이 참여한 공동 연구팀이 18~68세 참가자 72명(남성 13명, 여성 59명)을 대상으로 한 임상시험을 통해 위와 같은 결론에 도달했다. 이번 연구의 모든 참가자는 체질량지수(BMI)가 25 이상인 비만으로, 임상시험 참가 전 3개월 동안에는 어떤 체중조절 대책이나 약물도 사용하지 않았다. 연구팀은 참가자들을 무작위로 ‘실제 침술치료 집단’과 ‘가짜 침술치료 집단’이라는 두 집단으로 분류하고 8주 동안 총 16회의 침술치료를 받게 하는 대조시험을 진행했다. 치료에는 복부와 하지 등 특정 신체부위를 자극하는 방법이 쓰였다. 또한 귀의 경혈 중에 기점과 신문점, 비점 그리고 위점을 자극하는 이압요법도 받게 했다. 동양의학에 따르면 이런 경혈은 내장의 에너지 흐름을 복원하고 조화를 이루게 할 뿐만 아니라 체액을 변환하고 가래를 제거할 수 있다. 그 결과, 실제 침술치료집단은 체중이 평균 2.47㎏ 줄고, BMI는 평균 1.56㎏/㎡ 감소한 것으로 나타났다. 이 집단 중 가장 효과가 큰 참가자는 체중이 7.2㎏ 감량했고 BMI도 3.2㎏/㎡ 감소했다. 반면, 가짜 침술치료 집단의 평균 체중 감량은 0.54㎏, 평균 BMI 감소는 0.19㎏/㎡에 불과했다. 이에 대해 이번 연구에 참여한 홍콩침례대학의 종리단 박사는 “이런 결과는 식욕 억제와 지방 분해를 일으켜 체중 감량을 유발하는 호르몬인 세로토닌과 베타 엔돌핀을 자극하는 효과가 있는 침술 때문일 수 있다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 체중감량 또는 체중조절 프로그램에 침술을 결합하는 길을 열어줄 대규모 연구의 기초로 사용될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 과학논문인용색인(SCI-E)에 등재된 국제학술지 ‘근거 중심의 보완·대체의학’(E-CAM·Evidence-based Complementary and Alternative Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ Monet / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금으로부터 6600만년 전 지름이 약 14km에 달하는 소행성이 지금의 멕시코 유카탄 반도에 떨어졌다. 이 여파로 유카탄 반도에는 지름 180km, 깊이 30km에 달하는 거대한 ‘칙술루브 크레이터’(Chicxulub crater)가 생성됐다. 거대한 소행성 충돌로 먼지와 이산화황 등 유독물질이 하늘을 덮으며 태양을 가렸고, 먹이사슬이 무너졌다. 이 여파로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 이른바 ‘K-T 대량멸종 사건’이다. 이렇게 오랜 시간 지구를 지배했던 공룡은 역사책 속으로 사라졌지만 오히려 작은 개구리에게는 위기가 기회였던 것 같다. 최근 버클리대학, 중산대학 등 미국과 중국의 공동연구팀은 6600만 년 전 소행성 충돌 후 오히려 개구리는 개체수와 종의 분화가 폭발적으로 늘었다는 연구결과를 내놨다. 이번 연구는 개구리 총 156종의 유전자와 과거에 연구된 145종의 유전자 분석을 통해 개구리 가문의 '족보'를 만들어 이루어졌다. 개구리는 지구상에 약 2억 년 전 출현했으며 현재 개구리는 약 6700종 이상으로 늘어나 척추동물 중에서는 가장 번창한 가문을 일궜다. 연구팀의 유전자 분석에 따르면 오늘날 개구리종의 약 88%는 소행성 충돌 후 살아 남아 각자 일가를 이룬 세 가지 혈통(lineages)의 후손들이다. 곧 당시 70%의 동식물이 사라질 동안 개구리는 이를 기회로 삼아 개체수를 늘리고 종을 분화시켰다. 연구에 참여한 데이비드 웨이크 박사는 "오늘날 개구리의 조상인 세 혈통은 소행성 충돌 후 폭발적으로 분화됐다"면서 "개구리는 생존의 마스터로 지하에서도 살 수 있고 오랜 기간 활동하지 않아도 살 수 있다"고 설명했다. 이어 "소행성 출동 후 다른 생물의 공백 상태가 개구리에게는 오히려 번창의 기회가 됐다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Science) 최신호에 게재됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

제9회 아시아유산균학회서 발표된 김치 유산균 관련 연구결과 김치에서 분리한 유산균이 헬리코박터 파일로리균(이하 헬리코박터균) 감염 억제에 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 한국유산균·프로바이오틱스학회 주최로 열린 제9회 아시아유산균학회 학술대회는 4일 광주광역시 김대중컨벤션센터에서 개최됐다. 이날 학술대회에 발표자로 나선 김옥진 원광대학교 생명환경학부 교수는 김치에서 분리한 ‘락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) HP7’ 유산균의 시험관 및 동물실험에서 헬리코박터균 감염 억제효과를 확인했다고 밝혔다. 김 교수가 위점막 상피세포를 시험관에 배양해 실험한 결과, 이 유산균은 헬리코박터균이 위 점막에 달라붙지 못하게 해 감염을 억제하는 것으로 확인됐다. 대개 헬리코박터균은 위 점막에 달라붙어 증식하며 감염을 일으킨다. 이와 함께 헬리코박터균에 감염시킨 실험용 쥐에 4주 동안 이 유산균을 매일 투여하는 동물실험 결과, 헬리코박터균 감염률이 50%까지 떨어진다는 사실이 확인됐다. 헬리코박터균은 위암의 발생원인 중 하나로 감염 시 자연치유가 힘든 장내 세균이며 세계보건기구(WHO)가 규정한 1급 발암 요인이다. 소화불량, 급성위염, 만성위염, 위궤양, 십이지장궤양, 위암 등의 질환은 물론 비알코올성 지방간의 원인이 되는 것으로 알려졌다. 우리나라 성인의 50~60%가 감염될 정도로 높은 보균율을 보인다. 헬리코박터균은 대개 항생제를 이용해 치료하지만 최근 항생제 내성균의 증가로 새로운 치료제가 필요하다는 의견이 많았다. 김 교수는 “김치에서 분리한 유산균이 헬리코박터 세균 감염 억제는 물론 이미 감염된 헬리코박터를 줄여줄 수 있다는 효과를 확인한 데 의의가 있다”며 “장기간 복용 시에도 독성이나 부작용 없이 헬리코박터를 치료할 수 있는 대안이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

아이큐(IQ)가 높은 아이들이 장차 더 오래 산다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 영국 옥스퍼드, 에딘버러 대학 등 공동연구팀은 IQ와 수명의 연관관계를 밝힌 논문을 영국 의학저널(British Medical Journal) 최신호에 발표했다. 개인의 지능 발달 정도를 나타내는 검사인 IQ는 학습능력에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나 의외로 수명과도 관련있다는 연구도 과거 몇 차례 발표됐다. 이번 연구팀은 지난 1936년 스코틀랜드에서 태어난 남녀 총 7만 5252명을 피실험자로 삼아 그 삶을 추적 조사했다. 이들은 13세 때인 지난 1949년 IQ 테스트를 받았으며 조사 기준으로 삼은 2015년의 나이는 79세다. 2015년 당시 피실험자 중 영국 내 생존자는 총 3만 464명, 사망자는 2만 5979명이다. 이들의 IQ와 사망 원인을 비교 분석한 결과는 흥미롭다. 먼저 어린시절 더 높은 IQ 점수를 받은 사람일수록 호흡기 질환으로 사망할 확률은 28% 낮았으며 관상동맥 심장질환은 25%, 뇌졸중은 24%로 각각 낮아졌다. 또한 IQ 점수가 15점씩 높아질수록 방광암으로 사망할 확률은 19%, 폐암은 25% 낮아지는 것으로 확인됐다. 여기에 IQ가 높은 사람은 부상, 소화기 질환, 치매로 죽는 비율도 낮았다. 이는 수명에 중요한 영향을 미치는 개인의 사회-경제적 지위를 고려하더라도 비슷한 결과를 나타낸 것으로 나타났다. 그렇다면 왜 사람의 IQ가 수명에 중요한 영향을 미치는 것일까? 연구팀은 아직까지 이에 대한 답을 찾지 못했으나 몇가지 추론은 내놨다. 연구를 이끈 에딘버러 대학 이안 디어리 교수는 "IQ가 높은 사람이 자신의 건강을 더 신경쓰고 흡연률도 낮다"면서 "운동과 아팠을 때 의료 혜택을 구하는 비율도 더 높았다"고 해석했다. 이어 "라이프스타일과 교육 외에 유전적인 이유도 있을 것"이라면서 "유전적 변이가 지능 뿐 아니라 건강에도 좋지 않은 영향을 미쳤을 가능성이 있다"고 추측했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 미국 뉴멕시코대학 등 국제공동연구팀은 미 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 VLBA(Very Long Baseline Array)를 이용해 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동을 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 7억 5000만 광년 떨어진 타원은하 ‘0402+379’ 중심부에서 발견된 이 블랙홀 한 쌍은 22.8광년 정도 떨어진 위치에서 서로 바라보며 일정 궤도로 움직인다. 두 블랙홀의 질량을 합하면 우리 태양의 무려 150억 배가 된다. 여기에 블랙홀이 완전히 한 바퀴 회전하는 궤도 주기는 대략 3만 년으로 인간의 시간으로는 상상조차 되지 않는다. 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하에도 역시 태양 질량의 400만 배가 넘는 거대 블랙홀이 ‘조용히’ 존재하는 반면, 어떤 블랙홀은 주변 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 요란을 떨기도 한다.　 지난 1995년 처음 인류에게 발견된 이 두 쌍의 블랙홀은 흥미롭게도 서로 다른 은하에 속해있다가 멀고 먼 옛날 두 은하가 합쳐지면서 가까워진 것으로 추정된다. 곧 두 블랙홀 역시 언젠가는 서로 충돌해 하나가 될 운명에 놓이게 되는 셈이다. 연구를 이끈 그레고리 테일러 박사는 "12년이 넘는 시간 동안 두 블랙홀의 궤적을 관측해왔다"면서 "역대 발견된 블랙홀 중 서로 가장 가까운 거리에 있다"고 설명했다. 이어 "두 은하와 블랙홀이 합병되는 이벤트는 우주에서는 흔한 일"이라면서 "이같은 천체 간의 결합은 은하의 진화와 발전을 알려주는 중요한 자료가 된다"고 덧붙였다. 　 이번 연구결과는 천체물리학저널(Astrophysical Journal) 27일 자에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아토피는 피부증상과 함께 가려움증이 나타나는 만성 피부질환으로 여러 음식이나 먼지, 진드기, 꽃가루 등 다양한 환경적 요인에 의해 발생한다고 알려져 있다. 이러한 아토피는 발병 시기에 따라 유∙소아 아토피와 청소년∙성인 아토피로 분류되며 두 종류의 아토피는 발병연령에서부터 부위, 증상, 원인까지 모두 다른 특징을 보인다. 유∙소아 아토피는 유∙소아 연령대에 발생하는 아토피를 말하며 주로 생후 2~3개월에 나타나는 경우가 많다. 유아기는 주로 얼굴의 양볼, 두피, 사지의 바깥쪽에 증상이 나타나고 소아기에는 사지의 안쪽, 엉덩이, 눈 주위, 손목, 발목 등에 주로 나타난다. 특히 유∙소아 아토피는 천식 또는 비염으로 진행될 가능성이 있으며 가족력이 존재할수록 만성화되기 쉬워 예후가 좋지 않은 경과를 보인다. 이러한 유∙소아기 아토피는 조기에 면역과민반응검사를 통해 증상을 유발하는 원인 물질을 찾아 차단하고 염증, 가려움, 진물 등의 증상에 대한 치료가 이뤄질 필요가 있다. 조기 치료는 향후 재발 방지는 물론 아이들의 심리적 안정, 정상적인 성장, 영양균형 등에 긍정적 영향을 주기 때문이다. 이때 면역과민반응검사는 아토피 체질검사와 알레르기 항원검사가 진행된다. 아토피 체질검사는 아토피와 다른 알레르기성 피부질환을 선별하는 검사이고 알레르기 항원검사는 다양한 항원 62종을 동시에 또는 개별적으로 검사해 즉시 알레르기 반응을 일으키는 항원을 찾는 방법이다. 청소년∙성인아토피는 아토피피부염이 만 12세 이후 또는 만 17~18세 이후까지 지속되거나 새로 나타나는 것을 말하며 유∙소아기 아토피와는 다르게 염증, 태선, 습진, 홍반 등의 다양한 병변이 동시에 나타나는 것이 특징이다. 또한 유∙소아 아토피에 비해 천식 및 알러지성 비염을 함께 가지고 있는 경우가 많으며 증상 역시 심한 경향이 있다. 이러한 청소년∙성인아토피의 주된 발생원인은 오랫동안 지속된 염증으로 단지 면역이상 뿐 아니라 대사, 호르몬 기능 또한 이상이 초래되기 때문이며 따라서 이를 개선하기 위해 면역, 대사, 호르몬에 대한 정확한 검사를 필요로 한다. 먼저 면역검사에서는 식품면역 과민검사, 총 면역글로불린 E 검사, 호산구 양이온 단백 검사, 아토피 체질 검사, 알레르기 항원 검사, 스트레스 자율신경 균형 검사 등이 이뤄진다. 대사 검사로는 영양, 중금속 검사와 유기산 대사 균형 검사가 진행되며 호르몬 검사는 호르몬 불균형 상태, 부신의 기능 등을 확인하는 타액호르몬 검사가 시행된다. 위드유 의원∙한의원 한성호 원장은 “유∙소아 아토피와 청소년∙성인아토피는 연령대는 물론 부위, 증상, 원인 등이 모두 다른 특징을 보인다. 실제 유럽에서는 선천성 소아아토피와 후천성 성인아토피의 유전자검사를 통해 두 아토피가 공통적 연관성이 미미하고 서로 다른 발생기전이 작용한다는 연구결과가 발표되기도 했다”며 “유∙소아 아토피와 청소년∙성인아토피는 각각 필요로 하는 맞춤 검사와 연령별 치료가 진행될 필요가 있다”고 설명했다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

200만~300만 년 전 지구에서 해양 생물의 대량 멸종 현상이 나타났으며, 이러한 현상이 현대에 재현될 수 있다는 주장이 나왔다. 스위스 취리히대학과 독일 베를린 자연사박물관 공동 연구진은 플라이오세(약 500만~170만 년 전)와 플라이스토세(180만~1만 년 전) 시기의 해양 생물 화석을 분석했다. 그 결과 200만~300만 년 전 지구상에서 가장 컸을 것으로 여겨지는 육식성 상어인 메갈로돈 등 거대한 몸집의 상어와 고래, 바다거북 등, 전체 해양 생물의 3분의 1가량이 멸종된 것으로 확인됐다. 당시 멸종된 해양 생물들은 대체로 몸집이 크고, 포유류이며, 기온과 관계없이 일정한 체온을 유지하는 온혈동물(항온동물)이 많았다는 특징이 있었다. 뿐만 아니라 해안 지역의 암석 및 토양 분석을 통해, 당시 기후변화로 해수면이 상승한 흔적을 찾을 수 있었다. 연구진은 이를 토대로 해양 생물의 대량 멸종이 해수면의 심한 변동으로 인해 연안 서식지의 상당수가 사라졌기 때문이라고 추측했다. 연구진은 “특히 큰 몸집의 해양 포유류와 해양 온혈동물이 지구 환경변화에 민감했던 것으로 분석됐다. 바다소(수생 포유동물), 메갈로돈 등이 사라진 것이 그 증거”라면서 “이는 거대 해양종이 환경 변화에 매우 취약하다는 것을 보여주는 것”이라고 설명했다. 이어 “이러한 현상은 오늘날의 모습과 매우 유사하다. 거대 해양종은 인간을 포함한 외부의 영향, 특히 환경변화에 매우 취약하며 이는 거대 해양 생물의 대량 멸종이 또 다시 나타날 수 있을 의미한다”고 덧붙였다. 연구진은 해양 생물의 대량 멸종이 생물 다양성의 손실로 이어질 수 있으며, 이후 새로운 종이 다시 생겨나도 이전만큼의 다양성을 회복하는 것은 매우 어려운 일이라고 경고했다. 자세한 연구결과는 지난 19일 발간된 학술지 ‘네이처 생태와 진화’(Nature Ecology&Evolution)에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

50대 남성이 삶의 만족도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 외롭다고 알려진 60대는 남녀 모두 가장 행복한 일상을 보낸다고 조사됐다. 라이나생명의 라이나전성기재단이 발행하는 잡지 ‘헤이데이’와 서울대 행복연구센터는 ‘대한민국 중·장년의 일상에서의 행복’ 설문조사 결과를 27일 발표했다. 서울에 사는 30∼60대 성인 남녀 480명을 대상으로 한 이번 여론조사에서 삶의 만족도는 30대(19.35점)에 높았다가 40대(18.29점)에서 낮아지고 50대(18.24점)에서 최저점을 찍은 후 60대(19.85점)에 다시 높아지는 ‘U’ 자형 패턴을 보였다. 40대와 50대에는 부모 봉양과 자식 부양으로 삶의 만족도가 떨어지는 것으로 풀이된다. 설문 대상자가 2주간 하루 3번 현재의 기분과 행복감을 5점 스케일(최저 1~최고 11점)로 조사한 결과는 ‘다소 행복’이 43.8%, ‘매우 행복’이 17% 등 60.8%로 나타났다. 연령별로는 60대가 가장 행복한 일상을 누렸는데, 60대 남성이 7.84점, 60대 여성은 7.96점으로 가장 높게 나왔다. 30대와 비교해 10%가량 높았다. 30대에서는 남성이 여성보다 행복 점수가 높았으나 40대에 역전되고 50대에는 격차가 크게 벌어진다. 30대 이상의 연령에서는 하루 중 가장 행복한 시간이 오후 7~9시로 나타났다. 특히 저녁 시간대에 외로움도 적게 느꼈는데, 가족과 함께 저녁을 보내는 등으로 편안함을 느끼는 것이라며 “‘저녁이 있는 삶’이 왜 우리의 행복에 중요한 요소인지를 생각해봐야 한다”고 이 조사는 지적했다. ‘월요병’은 월요일에 스트레스가 13% 증가하는 것으로 왁인됐다. 일주일 중 수요일이 가장 스트레스가 높았다가 점차 감소한다. 하루 중에는 오후 4시경이 가장 스트레스가 많고 외롭다고 느끼는 만큼 이때를 피할 것을 주문했다. 최인철 서울대 행복연구센터장은 “50대 남성이 가장 외롭고 삶의 만족도가 낮다는 미국과 일본의 연구결과가 한국에서도 확인됐다”며 “저녁이 있는 삶에 대한 깊은 논의가 필요하다”고 연구총평에서 밝혔다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

지난 5월 말 생명과학 분야의 권위 있는 학술지 ‘네이처 메서드’에 실린 한 편의 짧은 논문이 큰 화제를 불러일으켰다. 유전자를 수술해 암, 퇴행성질환, 감염성질환, 유전질환 등 다양한 질병 치료에 쓰일 것으로 기대되는 크리스퍼 유전자가위가 생쥐 유전체에 1000개 이상의 오프타깃 돌연변이를 일으킨다는 것이다. 돌연변이는 암의 원인이 될 수도 있다. 병을 치료하려다가 오히려 원치 않는 부작용이 생길 수도 있다. 이 논문은 지난 한 달 동안 트위터에 1100번 넘게 언급될 정도로 큰 주목을 끌었다. 학술 논문이 이렇게 많이 트윗되는 것 자체가 매우 이례적인 일이다. 주식시장에도 큰 영향을 미쳤다. 크리스퍼 유전자가위로 치료제를 개발하기 위해 설립된 미국 생명공학 회사들의 주가가 폭락해 투자자들이 하루 사이에 1000억원 이상의 막대한 손실을 입기도 했다. 논문의 저자들은 생쥐 배아에 크리스퍼 유전자가위를 도입해 실명을 유발하는 유전자 돌연변이를 원천 교정하는 데 성공하였다. 여기까지는 흥미롭고 의미 있는 결과이기는 하지만 이미 생쥐 유전자 수술에 성공한 사례가 많이 있었기 때문에 연구자와 투자자들 사이에서는 그리 놀라운 일은 아니었다. 저자들은 유전자가위의 정확성을 확인하기 위해 실명 유발 유전자가 교정된 생쥐 두 마리와 실명 유전자를 가지고 있는 비교 대상 생쥐 한 마리의 유전체 염기서열을 정밀 분석했다. 그 결과 유전자 교정된 생쥐 유전체에는 존재하지만 비교 대상 생쥐에게는 존재하지 않는 새로운 변이가 1000개 넘게 발견됐다고 보고했다. 그런데 새로운 변이가 발생한 유전체 장소의 DNA 염기서열은 크리스퍼 유전자가위가 인식할 것으로 예상되는 염기서열과는 전혀 달랐다. 그럼에도 불구하고 저자들은 이러한 변이가 크리스퍼 유전자가위에 의해 초래된, 원치 않는 오프타깃 돌연변이라고 주장했다.저자들의 주장은 학계의 기존 연구결과와 상반되는 것으로 많은 과학자들로부터 즉각적 비판을 받았다. 크리스퍼 유전자가위의 정확성은 여러 실험에서 거듭 입증되었기 때문에 저자들의 주장은 비판받을 만했다. 논문의 가장 큰 문제는 학계의 정설에 반하는 주장을 하면서 이를 입증하는 결정적인 증거는 제시하지 않았다는 데 있다. 유전체 염기서열 분석을 통해 유전자 교정된 생쥐에게만 존재하고 비교 대상 생쥐 유전체에서는 발견되지 않은 변이를 찾을 수 있었다면 이를 검증하는 반복실험을 하는 것이 당연한 순서다. 같은 크리스퍼 유전자가위를 생쥐 배아에 도입한 후 DNA를 분리해서 새롭게 찾은 변이 발생 장소에 실제로 크리스퍼에 의한 돌연변이가 유도되는지를 확인했어야 한다. 이런 확인 과정 없이 논문이 발표되었다는 것은 매우 이례적인 일이다. 특히 ‘네이처’ 자매지로 학계에 영향력이 큰 ‘네이처 메서드’에 출판되기에는 부족함이 많은 논문이었다. 또 다른 문제점은 저자들이 적절한 비교 대상 생쥐를 선택했는지 여부가 불분명하다는 점이다. 유전자 교정된 생쥐 두 마리와 비교 대상 생쥐의 유전적 배경이 다를 수 있다는 사실을 저자들이 간과했을 가능성이 있다. 이를 확인하는 것은 어렵지 않다. 비교 대상 생쥐에게는 존재하고 유전자 교정된 생쥐들에게는 존재하지 않는 새로운 변이의 유무를 확인하면 된다. 이런 변이가 수백개 이상 발견되면 비교 대상 생쥐와 유전자 교정된 생쥐들이 유전적으로 서로 다르다는 가설이 입증된다. 그렇다면 저자들이 발견한 새로운 변이들이 크리스퍼 유전자가위에 의한 것이라는 주장은 근거를 상실한다. 크리스퍼와 무관하게 원래부터 생쥐들 사이에 있던 유전적 차이를 오해한 것이라고 볼 수 있다. 과학자가 비범한 주장을 하기 위해서는 비범한 증거를 제시해야 한다. 유감스럽게도 이번 ‘네이처 메서드’ 논문은 놀라운 주장을 하면서 이를 뒷받침하는 결정적 증거를 제시하지 못했다. 실험적 검증과 합리적 논쟁을 통해 오해와 의혹이 해소되기를 기대한다.

서울시의회 기획경제위원회(위원장 조상호)는 6월 21일 제274회 정례회 제3차 기획경제위원회 회의에서 서울디지털재단의 업무보고를 받으며 ‘서울도시데이터사이언스연구소 운영사업’에 대한 문제의 심각성을 따져 물었다. ‘서울도시데이터사이언스연구소 운영 사업’은 서울디지털재단이 시민을 대상으로 하는 빅데이터 교육과 서울시의 도시문제 해결을 위한 연구를 목적으로 서울대의 빅데이터 연구원과 협력하여 개포디지털혁신파크내에 연구소 공간을 3년간 무상으로 제공하고 빅데이터 교육과 도시문제 연구의 수행에 따른 소요비용은 서울시와 서울대 빅데이터연구원이 7:3으로 분담하도록 되어 있다. 연구소 운영사업을 위하여 체결된 상호협력에 관한 양해각서에는 ‘서울시와 빅데이터연구원은 상호 협력하여 개포디지털혁신파크 내에 연구소를 설립·운영 한다’로 되어있음에도 연구소라는 이름만 존재할 뿐 연구소 명의의 자체 법인은 설립되어 있지 않았고 연구소에 연구인력으로 등록된 연구원도 확인할 수 없었다고 말했다. 더욱이, 연구소 자체 독립적 회계통장이 개설 되어 있지 않아 벌써 20억원의 연구지원비가 서울대 산학협력단으로 지급되었다고 한다. 이는 서울시의 지원금이나 장비구입비 등에 대한 금전적 산출물에 대해 서울시가 면밀하게 관여할 수 있는 여지가 터무니없이 부족하여 회계의 투명성·신뢰성 확보가 어렵고, 동 연구소에서 생산되는 연구결과물, 지적재산권, 이익금 등이 공동소유라고는 하나, 서울대학교 산학협력단에도 귀속되는 점은 서울대학교에 과도한 특혜라고 보고 있다. 특히, 기획경제위원회 위원들이 밝혀낸 내용에 따르면 소요비용에 대한 서울시와 서울대 빅데이터연구원의 7:3의 비율 중 서울대 측에서 출자하기로 한 현물출자금의 30%가 도시문제 해결을 위한 연구에 참여하는 교수들의 인건비(서울대에서 지급 받아오던 월급여×연구소요 시간)와 일부 장비구입이 대부분이며, 무형자산, 유가증권, 특허권 등 실질적인 현물출자는 전혀 없었다고 밝혔다. 다시 말해 서울대 측에서 실질적으로 부담하는 금액은 거의 없는 것으로 밝혀졌다. 더군다나 ‘서울도시데이터사이언스연구소’ 운영 사업의 협약당사자가 서울대 산학협력단이고 연구소의 운영을 담당하는 교수들은 과제책임자로 되어 있어 서울디지털재단의 연구소인지 서울대학교 산학협력단 부설 연구소인지 알 수 없다며, 디지털재단의 주도적 역할이 매우 부족하다는 점을 지적했다. 이외에도 연구소 운영 사업자의 선정이 공모가 아닌 수의계약 방식으로 진행되었다는 점을 지적하며 불공정하고 과도한 특혜로 이루어진 사업자 선정과 협약에 대한 관련 경위와 책임 등을 집중적으로 추궁했다. 이에 대해 기획경제위원회 조상호 위원장은 “현재 도시데이터사이언스연구소는 사실상 빈 껍데기나 다름없이 간판만 있는 연구소이며 실체와 책임이 불분명하니, 당초 협약서대로 실체가 있는 연구소를 설립하여 연구소의 자체의 독립적인 회계를 개설하는 등, 협약 개정을 통하여서라도 제반 문제점을 개선해야한다”며 서울시와 서울디지털재단에 적극적인 조치를 취할 것으로 촉구했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

'나는 알고 있다, 당신이 지켜보고 있다는 것을. 그리고, 내 삶은 당신들의 시선 때문에 왜곡됐다.' 자신의 모든 삶이 24시간 생중계된다는 사실을 알게 된 한 남자의 이야기를 그린 영화 ‘트루먼 쇼’를 연상케 하는 흥미로운 실험결과가 공개됐다. 영국 세인트앤드류스대학 연구진은 우간다 부동고(Budongo) 숲에 서식하는 침팬지 무리 중 ‘손소 침팬지’와 ‘와이비라 침팬지’ 두 그룹을 대상으로 관찰 실험을 실시했다. 두 그룹 모두 동일한 환경의 야생에서 서식했으며, 손소 침팬지 그룹은 27년간 과학자들의 관찰 대상이었고 와이비라 침팬지 그룹은 이번 연구를 위해 약 6년 간만 관찰 대상이 됐다. 연구진이 이들 침팬지 그룹의 사냥 방식을 분석한 결과, 과학자들의 지속적인 관찰을 받아 온 손소 침팬지 그룹은 주로 작은 원숭이 무리를 사냥대상으로 삼으며, 사냥할 때에는 무리로 함께 움직이는 특징이 있었다. 반면 와이비라 침팬지 그룹은 홀로 사냥을 하기도 하고, 종을 따지지 않고 주로 손에 잡히는대로 사냥을 하고 잡아먹는 습성을 보였다. 특히 붉은 영양을 주로 사냥했는데, 이는 손소 침팬지 그룹은 단 한 번도 사냥한 적이 없는 동물이었다. 뿐만 아니라 두 그룹은 잡은 먹이를 무리 안에서 나누는 습성도 달랐다. 지속적인 관찰을 받은 손소 침팬지 그룹은 먹이를 잡은 뒤 지배계급의 상위층에 있는 수컷이 먹이를 독차지했다. 때로는 상위층 수컷이 사냥에 참가하지 않았어도 먹이는 이 수컷의 차지였다. 하지만 와이비라 침팬지 그룹은 잡은 먹이를 고루 나눠먹는 습성을 보였다. 새끼부터 사냥에 나가지 않은 침팬지까지 먹이를 고루 나눠가질 수 있었다. 연구진은 같은 서식지에서 같은 먹잇감을 두고 이처럼 차이를 보이는 이유에 대해 “손소 침팬지 그룹은 27년간 사람(과학자)들이 자신들을 지켜보고 있다는 것을 알고 있기 때문”이라고 밝혔다. 연구를 이끈 캐서린 호바이터 박사는 “손소 침팬지 그룹은 매우 어린 새끼부터 성체까지, 사람들이 끊임없이 자신들을 따라다니고 지켜보고 있다는 사실을 눈치채고 있었다”면서 “과학자들의 관찰은 손소 침팬지 그룹의 사냥을 방해했다. 이 때문에 와이비라 침팬지는 다양한 종을 사냥하는 반면, 손소 침팬지는 작은 원숭이만을 주로 사냥하게 된 것”이라고 분석했다. 이어 “와이비라 침팬지 그룹은 과학자들이 관찰하고 있다는 사실에 익숙하지 않다 보니 사냥에 있어서 더욱 많은 기회를 얻을 수 있었다”면서 “오랜 기간 따라다니며 연구하는 것이 침팬지를 이해하는데 도움이 될 수는 있지만, 그들의 습성에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 반드시 기억해야 한다”고 전했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘플로스원’(PloS ONE)에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

기후변화와 지구온난화를 둘러싼 논의는 정치적 의제 수준을 넘어 거의 ‘전쟁 수준’이 됐다. 지난 1일 도널드 트럼프 미국 대통령은 2020년부터 발효되는 파리기후변화협약 탈퇴를 선언했다. 195개 국가가 서명한 파리기후변화협약은 이산화탄소 배출을 규제하고 지구 평균온도가 산업혁명 이전보다 2℃ 이상 상승하지 않도록 이산화탄소 배출량을 줄이자는 내용을 담고 있다. 그럼에도 전세계 이산화탄소 배출량의 15%를 차지하며 부동의 1위 자리를 지키고 있는 미국이 이같은 ‘반지구적 선언’을 하자 국제적인 비난이 쏟아졌다. 미국내 반발 또한 거세다. 워싱턴주와 캘리포니아주, 뉴욕주가 함께 ‘미국기후동맹’(US Climate Alliance)을 결성해 자체적으로 기후변화협정을 지키겠다고 선언했다. 12개주가 여기에 뜻을 함께하고 있다. 이 지역의 인구는 1억 2000만명. 미국 전체 인구의 3분의 1 수준이다. 기후변화 문제에 대해 대통령과 맞서면서까지 개인들이 관심을 갖고 구체적인 실천에 나서는 이유는 인간의 생존과 연관된, 지극히 실존적 배경을 갖고 있다. 최근 연구에서는 지구온난화의 지속이 미래에 태어날 인류의 몸집을 조그맣게 만들 것이라는 암울하면서도, 충격적인 결과물을 내놓기도 했다. 미국 하버드대학과 이스라엘 네게브 벤 구리온 대학(Ben-Gurion University of the Negev) 합동 연구진이 2000~2008년 미국 매사추세츠주에서 태어난 신생아들의 체중과 대기 온도의 연관관계를 연구한 결과, 임신 중 외부 기온이 높아질수록 신생아들의 몸무게나 줄어든다는 사실을 밝혀냈다. 임신 마지막 3개월 동안 기온이 평균 8.5℃ 높아지면 신생아의 몸무게가 17g 감소한다는 것. 연구를 이끈 벤 구리온 대학의 이탈리 클룽 박사는 “지난 100년간 지구의 온도는 꾸준히 상승했고 온실가스 배출량도 늘었다. 지구온난화에 더 많은 관심이 쏠리고 있다”면서 “우리는 연구를 통해 태아 시절 고온에 노출될수록 신생아의 체중이 줄어들 확률이 높다는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 외부온도가 높을수록 조기출산의 위험도 높아지는 것으로 나타났다”고 설명했다. 온도가 높은 시기에 태어난 아이들은 몸집이 작은 경향이 있으며, 지속되는 지구온난화로 지구 기온이 높아지면 ‘작은 아이들’이 태어날 확률도 함께 높아진다는 것이다. 그렇다면 지구가 뜨거워질수록 정말 생명체가 작아지는 것일까? 기후변화로 인해 사람을 포함한 동물의 몸집이 변화하는 원인에 대해서는 학계에서도 의견이 분분하다. 2012년 미국 네브래스카대학과 플로리다대학 합동 연구진은 5600만 년 전 대기와 바다의 일산화탄소 양이 늘면서 지구의 온도가 5~10℃ 정도 높아졌을 당시, 지구상 최초의 말이 지금의 미니어처슈나우저와 비슷한 5.3㎏에 불과했다가 지구의 기온이 다시 낮아지면서 6.8㎏까지 몸집이 커졌다는 내용의 연구결과를 발표한 바 있다. 당시 연구진은 몸집이 작아야 더운 날씨에 체온을 조절하기가 더 쉽기 때문에 적도 근처 등 더운 곳에 서식하는 동물들의 몸집이 더 작은 것이라고 설명했다. 또 다른 분석도 있다. 2011년 영국 퀸스매리대학 연구진은 실험실에서 키운 물벼룩이 수온 1℃가 오를 때마다 몸무게가 2.5%씩 줄어드는 사실을 확인했다. 수온이 올라가면 생리작용도 활발해지면서 성장도 빨라지며, 물벼룩 역시 성장이 빨라지면서 ‘성체’가 되기 전 번식을 시작한다는 것. 다 크지 않은 몸으로 번식하려다 보니 새 생명의 크기가 작아질 수밖에 없다는 것이 당시 연구진의 주장이다. 이밖에도 태아는 외부기온 변화에 민감해, 급격한 기온상승에 스트레스를 받아 몸집이 작아지는 등 성장에 문제가 발생한다는 주장도 있다. 이유는 다양하지만 동물의 몸집과 기온변화가 밀접한 관계가 있다는 사실만은 분명해 보인다. 따라서 지구표면의 온도가 높아질수록 신생아의 체중이 줄어든다는 주장에는 지구온난화가 엘니뇨 등 기상현상 뿐만 아니라 생물학적 진화에도 영향을 미친다는 것을 내포하고 있는 것이다. 생명체의 몸집에까지 영향을 주는 지구온난화는 전 세계가 고민하는 문젯거리다. 한반도도 예외는 아니다. 지난 100년간 우리나라 평균 기온은 1.5℃상승했다. 지구 전체 기온이 0.6℃상승한 것과 비교하면 2배 가까이 뜨거워 진 것이다. 이런 추세라면 2099년 한반도의 평균 기온은 현재보다 6℃ 높을 것으로 예상된다. 이미 한반도를 덮친 지구온난화로 생태계는 다양한 변화를 겪고 있다. 봄꽃이 피는 시기가 크게 앞당겨졌고, 강수량은 증가하는 반면 비가 내리는 날은 줄어들었다. 생태계의 변화는 먹거리에 직접적인 영향을 미친다. 지구가 뜨거워질수록 인간의 생존환경이 변화할 수밖에 없는 이유다. 지금 당장 지구온난화를 멈추기 위한 행동에 나서지 않는다면, 먼 미래에 인간이 소설 속 ‘호빗족’처럼 작아지는 시대가 올지도 모른다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국에서 ‘펭귄 똥’을 추적하는 알고리즘이 개발됐다. 스토니브룩대학 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 위성이 보내준 데이터 활용 및 협업을 통해 특정 펭귄의 배설물(구아노·guano) 흔적을 추적하는 알고리즘을 만들었다. 연구진이 관찰한 것은 남극에서 서식하는 아델리 펭귄이다. 아델리 펭귄의 구아노는 주로 분홍색을 띠고 있는 것이 특징이며, 구아노는 오랜 세월동안 쌓이면 돌처럼 딱딱하게 굳는 습성이 있다. 일반적으로 구아노는 펭귄 각 군집의 위치와 규모, 개체수 및 서식 환경을 알 수 있을 뿐만 아니라 장기적인 건강을 모니터할 수 있는 자료로 꼽힌다. 연구진이 위성 데이터를 이용해 펭귄의 배설물 위치와 크기, 양 등을 확인하고 이를 통해 개체수를 추정하는 알고리즘을 만든 것도 이러한 이유 때문이다. 알고리즘 개발에 사용된 위성은 NASA의 고해상도 위성인 랜드셋 위성이다. 랜드셋은 2013년 발사된 지구관측위성으로, 계속된 업그레이드를 통해 현재는 ‘랜드셋8’이 우주에서 활동 중이다. 연구진은 기존의 연구결과 및 현장조사를 통해 펭귄 배설물에 대한 정보를 수집했고 이를 이용해 알고리즘을 만들었다. 이 알고리즘을 도입한 랜드셋 위성은 직접 현장에 가지 않고도 아델리 펭귄의 개체수 추적을 돕는다. 알고리즘과 위성의 합작을 통해 발견된 아델리 펭귄의 가장 큰 서식지는 남극의 가장 위쪽 지역으로 밝혀졌다. 이곳은 해빙이 많아 접근과 탐사가 어려워서 학계에서도 정보가 많지 않은 지역으로 꼽혀왔다. 연구진은 또 알고리즘을 이용해 각각 16만 6000마리, 2만 3000마리, 7000마리의 펭귄 무리가 서식하는 섬들을 발견하는데 성공했다. 이 섬들에서 서식하는 펭귄의 개체수가 확인된 것은 이번이 처음이다. 아델리 펭귄의 경우 얼음이 없는 곳에서는 생존할 수 없기 때문에, 기후변화로 인한 개체수 변화가 극심할 것으로 예상되는 종이다. 실제로 이번 알고리즘을 이용한 관찰 결과 남극 서부의 남극반도 근처에서는 개체수가 감소했지만, 남극 동부 지역에서는 개체수가 도리어 증가했다. 실제 남극 반도는 지난 30년간 많은 양의 얼음을 잃었고, 남극 동부에서는 새로운 얼음이 생겨난 것으로 알려져 있다. 연구진은 “새로운 알고리즘과 인공위성은 탐사 작업을 보다 효율적으로 도와줄 것”이라면서 “위성기반 조사와 현장 조사 사이에서 멋진 시너지가 발생할 것이다. 이를 통해 우리는 높은 관심을 보이는 펭귄의 군집을 목표로 탐사할 수 있게 됐다”고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

기후변화와 지구온난화를 둘러싼 논의는 정치적 의제 수준을 넘어 거의 ‘전쟁 수준’이 됐다.지난 1일 도널드 트럼프 미국 대통령은 2020년부터 발효되는 파리기후변화협약 탈퇴를 선언했다. 195개 국가가 서명한 파리기후변화협약은 이산화탄소 배출을 규제하고 지구 평균온도가 산업혁명 이전보다 2℃ 이상 상승하지 않도록 이산화탄소 배출량을 줄이자는 내용을 담고 있다. 그럼에도 전 세계 이산화탄소 배출량의 15%를 차지하며 특히 1인당 이산화탄소 배출량에 있어서 부동의 1위 자리를 지키고 있는 미국이 이 같은 ‘반지구적 선언’을 하자 국제적인 비난이 쏟아졌다. 미국 내 반발 또한 거세다. 워싱턴주와 캘리포니아주, 뉴욕주가 함께 ‘미국기후동맹’(US Climate Alliance)을 결성해 자체적으로 기후변화협정을 지키겠다고 선언했다. 12개주가 여기에 뜻을 함께하고 있다. 이 지역의 인구는 1억 2000만명. 미국 전체 인구의 3분의1 수준이다. 기후변화 문제에 대해 대통령과 맞서면서까지 개인들이 관심을 갖고 구체적인 실천에 나서는 이유는 인간의 생존과 연관된 지극히 실존적 배경을 갖고 있다. 최근 연구에서는 지구온난화의 지속이 미래에 태어날 인류의 몸집을 조그맣게 만들 것이라는 암울하면서도, 충격적인 결과물을 내놓기도 했다. 미국 하버드대학과 이스라엘 네게브벤구리온대학 합동 연구진이 2000~2008년 미국 매사추세츠주에서 태어난 신생아들의 체중과 대기 온도의 연관 관계를 연구한 결과 임신 중 외부 기온이 높아질수록 신생아들의 몸무게나 줄어든다는 사실을 밝혀냈다. 임신 마지막 3개월 동안 기온이 평균 8.5℃ 높아지면 신생아의 몸무게가 17g 감소한다는 것. 연구를 이끈 벤구리온대학의 이탈리 클룽 박사는 “지난 100년간 지구의 온도는 꾸준히 상승했고 온실가스 배출량도 늘었다. 지구온난화에 더 많은 관심이 쏠리고 있다”면서 “우리는 연구를 통해 태아 시절 고온에 노출될수록 신생아의 체중이 줄어들 확률이 높다는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 외부 온도가 높을수록 조기출산의 위험도 높아지는 것으로 나타났다”고 설명했다. 온도가 높은 시기에 태어난 아이들은 몸집이 작은 경향이 있으며, 지속되는 지구온난화로 지구 기온이 높아지면 ‘작은 아이들’이 태어날 확률도 함께 높아진다는 것이다. 그렇다면 지구가 뜨거워질수록 정말 생명체가 작아지는 것일까? 기후변화로 인해 사람을 포함한 동물의 몸집이 변화하는 원인에 대해서는 학계에서도 의견이 분분하다. 2012년 미국 네브래스카대학과 플로리다대학 합동 연구진은 5600만년 전 대기와 바다의 일산화탄소양이 늘면서 지구의 온도가 5~10℃ 정도 높아졌을 당시 지구상 최초의 말이 지금의 미니어처슈나우저와 비슷한 5.3㎏에 불과했다가 지구의 기온이 다시 낮아지면서 6.8㎏까지 몸집이 커졌다는 내용의 연구결과를 발표한 바 있다. 당시 연구진은 몸집이 작아야 더운 날씨에 체온을 조절하기가 더 쉽기 때문에 적도 근처 등 더운 곳에 서식하는 동물들의 몸집이 더 작은 것이라고 설명했다. 또 다른 분석도 있다. 2011년 영국 퀸스매리대학 연구진은 실험실에서 키운 물벼룩이 수온 1℃가 오를 때마다 몸무게가 2.5%씩 줄어드는 사실을 확인했다. 수온이 올라가면 생리작용도 활발해지면서 성장도 빨라지는데, 물벼룩 역시 성장이 빨라지면서 ‘성체’가 되기 전 번식을 시작한다는 것. 다 크지 않은 몸으로 번식하려다 보니 새 생명의 크기가 작아질 수밖에 없다는 것이 당시 연구진의 주장이다. 이 밖에도 태아는 외부 기온 변화에 민감해 급격한 기온상승에 스트레스를 받아 몸집이 작아지는 등 성장에 문제가 발생한다는 주장도 있다. 이유는 다양하지만 동물의 몸집과 기온변화가 밀접한 관계가 있다는 사실만은 분명해 보인다. 따라서 지구표면의 온도가 높아질수록 신생아의 체중이 줄어든다는 주장에는 지구온난화가 엘니뇨 등 기상현상뿐만 아니라 생물학적 진화에도 영향을 미친다는 것을 내포하고 있는 것이다. 생명체의 몸집에까지 영향을 주는 지구온난화는 전 세계가 고민하는 문젯거리다. 한반도도 예외는 아니다. 지난 100년간 우리나라 평균 기온은 1.5℃ 상승했다. 지구 전체 기온이 0.6℃ 상승한 것과 비교하면 2배 가까이 뜨거워진 것이다. 이런 추세라면 2099년 한반도의 평균 기온은 현재보다 6℃ 높을 것으로 예상된다. 이미 한반도를 덮친 지구온난화로 생태계는 다양한 변화를 겪고 있다. 봄꽃이 피는 시기가 크게 앞당겨졌고, 강수량은 증가하는 반면 비가 내리는 날은 줄어들었다. 생태계의 변화는 먹거리에 직접적인 영향을 미친다. 지구가 뜨거워질수록 인간의 생존환경이 변화할 수밖에 없는 이유다. 지금 당장 지구온난화를 멈추기 위한 행동에 나서지 않는다면, 먼 미래에 인간이 소설 속 ‘호빗족’처럼 작아지는 시대가 올지도 모른다. huimin0217@seoul.co.kr

지금으로부터 수십 억년 전 지구에는 SF영화에서처럼 2개의 태양이 떠올랐을지도 모르겠다. 최근 미국 하바드대학과 버클리대학 등 공동연구팀은 한때 태양계에는 2개의 태양이 존재할 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 다소 파격적인 이번 연구는 그간 가설로만 이어져왔던 '네메시스'(Nemesis)의 존재 가능성과 맥을 같이한다. 네메시스 가설의 시작은 지난 1984년 시카고 대학의 두 고생물학자의 주장에서 비롯됐다. 당시 데이비드 라우프 교수 등 연구진은 지구는 2억 5000만 년 동안 여러 번의 대량멸종 사건이 일어났는데, 2600만 년을 주기로 한다는 논문을 발표했다. 이중에는 물론 소행성의 충돌로 인한 공룡의 멸종도 포함돼 있다. 이후 과학자들은 2600만년이라는 주기성을 만든 원인을 찾기 시작했고, 일각에서 태양계 저너머에 '범인'이 있다는 주장을 펴기 시작했다. 그 범인이 바로 네메시스다. 전문가들의 가설은 이렇다. 45억 년 전 태양은 형제로 태어났으나 이중 하나는 어떤 이유에서인지 점점 멀어져 태양계 저 밖으로 밀려났다. 태양보다 크기가 작고 빛도 약한 네메시스는 현재 극단적인 형태의 타원궤도로 움직이는데 이 경로에 오르트 구름(Oort cloud)이 있다. 오르트 구름은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 곧 네메시스가 2600만 년을 주기로 오르트 구름을 지나가면서 교란시켜 대량의 혜성이 만들어지고, 이 혜성이 지구에 떨어져 대량멸종 사건을 일으킨다는 것이 가설의 골자다. 이 때문에 서구에서 부르는 네메시스의 또다른 별칭은 '이블 트윈'(The Sun's Evil Twin)이다. 그러나 이 가설은 증명되지 못했다. 그 이유는 네메시스를 아직 발견하지 못했기 때문이지만 그렇다해도 네메시스가 허구라는 증거도 되지는 않는다. 이번에 하버드 대학 등 이론물리학자들은 지구에서 600광년 떨어진 가스 구름인 페르세우스 분자 구름(Perseus molecular cloud)을 통해 별이 태어나는 것을 관측했으며 이 데이터를 바탕으로 오래 전 태양도 쌍성일 가능성이 높다는 시뮬레이션 결과를 내놨다. 논문의 공동저자 스티븐 스털러 연구원은 "네메시스가 존재하느냐고 묻는다면 대답은 '그렇다'"면서 "우주의 별들은 우리의 태양과 매우 비슷하며 대부분 쌍성으로 태어난다"고 주장했다. 이어 "동시에 태어난 별은 쌍성계가 되거나 아니면 서로 분리돼 멀어져 간다"면서 "네메시스는 분리된 경우에 해당되며 아마도 태양과 해왕성 거리보다 17배 더 먼 지역에 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국에서 ‘펭귄 똥’을 추적하는 알고리즘이 개발됐다. 스토니브룩대학 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 위성이 보내준 데이터 활용 및 협업을 통해 특정 펭귄의 배설물(구아노·guano) 흔적을 추적하는 알고리즘을 만들었다. 연구진이 관찰한 것은 남극에서 서식하는 아델리 펭귄이다. 아델리 펭귄의 구아노는 주로 분홍색을 띠고 있는 것이 특징이며, 구아노는 오랜 세월동안 쌓이면 돌처럼 딱딱하게 굳는 습성이 있다. 일반적으로 구아노는 펭귄 각 군집의 위치와 규모, 개체수 및 서식 환경을 알 수 있을 뿐만 아니라 장기적인 건강을 모니터할 수 있는 자료로 꼽힌다. 연구진이 위성 데이터를 이용해 펭귄의 배설물 위치와 크기, 양 등을 확인하고 이를 통해 개체수를 추정하는 알고리즘을 만든 것도 이러한 이유 때문이다. 알고리즘 개발에 사용된 위성은 NASA의 고해상도 위성인 랜드셋 위성이다. 랜드셋은 2013년 발사된 지구관측위성으로, 계속된 업그레이드를 통해 현재는 ‘랜드셋8’이 우주에서 활동 중이다. 연구진은 기존의 연구결과 및 현장조사를 통해 펭귄 배설물에 대한 정보를 수집했고 이를 이용해 알고리즘을 만들었다. 이 알고리즘을 도입한 랜드셋 위성은 직접 현장에 가지 않고도 아델리 펭귄의 개체수 추적을 돕는다. 알고리즘과 위성의 합작을 통해 발견된 아델리 펭귄의 가장 큰 서식지는 남극의 가장 위쪽 지역으로 밝혀졌다. 이곳은 해빙이 많아 접근과 탐사가 어려워서 학계에서도 정보가 많지 않은 지역으로 꼽혀왔다. 연구진은 또 알고리즘을 이용해 각각 16만 6000마리, 2만 3000마리, 7000마리의 펭귄 무리가 서식하는 섬들을 발견하는데 성공했다. 이 섬들에서 서식하는 펭귄의 개체수가 확인된 것은 이번이 처음이다. 아델리 펭귄의 경우 얼음이 없는 곳에서는 생존할 수 없기 때문에, 기후변화로 인한 개체수 변화가 극심할 것으로 예상되는 종이다. 실제로 이번 알고리즘을 이용한 관찰 결과 남극 서부의 남극반도 근처에서는 개체수가 감소했지만, 남극 동부 지역에서는 개체수가 도리어 증가했다. 실제 남극 반도는 지난 30년간 많은 양의 얼음을 잃었고, 남극 동부에서는 새로운 얼음이 생겨난 것으로 알려져 있다. 연구진은 “새로운 알고리즘과 인공위성은 탐사 작업을 보다 효율적으로 도와줄 것”이라면서 “위성기반 조사와 현장 조사 사이에서 멋진 시너지가 발생할 것이다. 이를 통해 우리는 높은 관심을 보이는 펭귄의 군집을 목표로 탐사할 수 있게 됐다”고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

남녀노소를 불문하고 치과 치료는 두려움의 상징이다. 치과에서 울려 퍼지는 특유의 의료기기 소리와 냄새는 치료 전부터 긴장을 불러일으키기 마련이다. 하지만 최근 해외 연구진이 긴장과 통증을 완화시키는 간단한 방법을 찾아냈다. 영국 플리머스대학, 엑스터대학 및 버밍엄대학 공동 연구진은 치과 치료를 받아야 하는 실험 참가자를 대상으로 실험을 실시했다. 실험참가자를 세 그룹으로 나눈 뒤, A그룹과 B그룹에게는 VR기기를 주고 C그룹에는 아무런 ‘특수효과’ 없이 치료를 받게 했다. VR기기를 받은 A,B그룹 중 A그룹에게는 푸른 바다와 푸른 하늘, 모래사장이 있는 해변의 모습을 보게 했고, B그룹에게는 VR을 통해 가상의 도시 곳곳을 걸어다니게 했다. 이후 치료를 받게 하고 긴장감과 통증 등을 평가한 결과, 치료 내내 VR기기로 푸른 바다를 본 A그룹이 B, C그룹에 비해 긴장도가 낮고 통증을 덜 느낀 것으로 나타났다. 또 치료를 받은 지 일주일이 지난 뒤 치료에 대한 감정을 평가했을 때 A그룹이 B,C 그룹에 비해 과거의 치료를 더욱 긍정적으로 기억하고 있는 것으로 조사됐다. 이러한 실험결과는 인위적인 도시의 모습보다 편안한 자연의 모습이 스트레스와 긴장감을 완화하는데 도움이 된다는 사실을 입증한 것으로 평가받았다. 연구진은 “자연의 모습을 바라보는 것만으로도 정신건강에 이로울 뿐만 아니라 환자의 치료에 도움이 된다는 사실이 입증됐다”고 설명했다. 이어 “가상의 도시를 걷는 VR은 환자들이 충분한 안락감과 편안함을 느끼게 하는데 부족했다. 반면 있는 그대로의 자연을 감상하는 것은 그 반대의 결과를 가져왔다”면서 “진짜 자연을 접하기 어려운 사무실이나 다른 치료 공간에서도 유사한 방법을 통해 스트레스 및 긴장 완화의 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 VR 등의 기기를 통해 가상의 해변을 보는 행위가 치과분야가 아닌 다른 의료 분야 치료에서도 같은 효과를 내는지 입증하는 것을 다음 과제로 삼고 추가적인 연구를 진행할 계획이다. 자세한 연구결과는 영국에서 발행되는 국제 학술지인 ‘환경과 행동’(Environment and Behavior) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

창백한 푸른 빛깔에 마치 텅 비어있는 눈동자를 가진 것처럼 보이는 기괴한 해양생물이 있다. 바로 여러 생물을 합쳐 놓은 듯한 외형 때문에 키메라(chimaera)라는 별칭을 가진 은상어다. 그러나 서구에서 붙여준 이름은, 외모에 걸맞는 유령상어(Ghost Shark)다. 최근 호주 빅토리아 대학 등 공동연구팀은 유령상어의 특이한 생식 과정을 밝힌 흥미로운 연구결과를 내놨다. 뉴질랜드 근해에서 잡힌 두 마리의 유령상어와 박물관에 소장된 샘플을 바탕으로 분석한 이번 논문에서 연구팀은 유령상어 암컷의 경우 체내에 수컷의 정자를 수년 동안 보관할 수 있다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 유령상어는 수심 2㎞ 바닷속에서도 서식하는 심해어종으로 좀처럼 인간에게 그 모습을 허락하지 않는다. 연골어류의 일종인 유령상어는 상어와 가오리의 먼 친척뻘로, 3억 년 이상을 지구에서 살았을 것으로 추정돼 과학자 입장에서는 그야말로 살아있는 화석과 같다. 이처럼 과학자들이 유령상어에 관심을 두는 이유는 척추동물의 중요한 그룹 가운데 하나인 연골어류의 진화 과정을 밝히는 중요한 단서가 되기 때문이다. 현재까지 밝혀진 종은 50여 종으로 심해에 사는 탓에 아직도 인류가 모르는 종이 더 많이 존재할 지도 모른다. 　 이번에 연구팀은 유령상어의 특이한 생식과정에 주목해 논문을 풀어갔다. 먼저 유령상어 수컷의 머리에는 갈고리 모양이 기관이 존재하는데 이는 접었다 펼 수 있는 기능이 있다. 이 기관의 용도는 자신의 주위로 지나가는 암컷의 지느러미를 잡는 것이다. 이렇게 암컷이 잡히면 수컷은 배지느러미 부근에 있는 기각(clasper)이라는 한쌍의 생식기를 통해 정자를 주입한다. 이렇게 정자를 체내에 흡수한 암컷은 이를 일종의 '정자은행'에서 수년 간 보관한다. 연구를 이끈 브릿 피누치 박사는 "암컷으로서는 이같은 짝짓기 과정이 그리 유쾌하지는 않을 것"이라면서 "몸 속에 보관된 정자는 수년 후에도 새끼가 될 수 있다"고 설명했다. 이어 "이같은 특징은 유령상어가 심해에 사는 탓에 먹잇감이 적고 암수가 서로 만나기 쉽지 않기 때문으로 보인다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

매일 밤, 같은 시간에 잠을 자는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 더 건강할 뿐만 아니라 더 나은 성적표를 거머쥘 가능성도 높아진다는 연구결과가 나왔다. 미국 하버드대학 브리검여성병원 연구진은 하버드대 학부생 61명을 대상으로 30일간 실험을 실시했다. 연구진은 이들 실험대상자들의 수면 습관과 24시간 주기 리듬(생체시계 시스템) 등을 체크하는 동시에, 이들의 학업 성적 변화를 꾸준히 관찰했다. 그 결과 불규칙한 수면 습관을 갖고 있거나 유독 늦게 잠드는 학생들은 그렇지 않은 학생에 비해 성적이 낮은 것으로 나타났다. 불규칙한 수면습관 즉 침대에 누워 잠드는 시간이 일정하지 않은 학생들은 ‘스누즈’ 기능(정해놓은 알람 시간 이후 일정한 간격으로 알람이 계속 울리는 기능)을 더 자주 이용했으며, 밤에 잠들거나 아침에 일어나는 것을 매우 힘들어했다. 연구진은 이러한 현상이 불규칙한 멜라토닌 분비 때문인 것으로 파악했다. 멜라토닌은 생체리듬에 관여하는 호르몬으로, ‘수면 호르몬’이라고 불리기도 한다. 멜라토닌 분비가 원활하지 않을 경우 수면 장애를 겪을 수 있다. 연구진은 “일관성 없는 생활 습관은 우리 몸이 정확한 시간에 호르몬을 분비해 잠들게 하거나 잠에서 깨게 하는 것을 방해한다”면서 “이번 연구는 잠드는 시간과 잠에서 깨어나는 시간을 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “정해진 시간에 잠드는 규칙적인 수면습관을 가진 학생들은 그렇지 않은 학생들에 비해 낮 시간 동안 햇볕에 노출되는 시간이 더 길다는 특징이 있었으며, 결과적으로 규칙적으로 잠드는 학생들의 평균 성적이 더 높았다”고 덧붙였다. 다만 규칙적인 시간에 잠드는 학생과 그렇지 않은 학생 사이의 평균 수면시간은 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 기존 연구를 통해 수면시간과 건강, 성적 등과의 관계가 입증된 적은 있지만, 이번 연구는 정확한 시간에 잠들고 일어나는 수면 패턴과 우리 건강의 연관관계를 분석했다는 점에서 학계의 관심을 받고 있다. 자세한 연구결과는 지난 12일 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr