포스코가 기업시민 경영이념 선포 3주년을 맞아 포항공대 내 ‘포항 포스코 체인지업 그라운드’를 21일 개관했다. 이날 개관식에는 최정우 포스코 회장을 비롯해 김부겸 국무총리, 강성천 중소벤처기업부 차관, 이철우 경북도지사, 고우현 경북도의회 의장, 이강덕 포항시장 등이 참석했다. 체인지업 그라운드는 포스코가 운영하는 스타트업 전문 육성 시설이다. 서울에 이어 포항에 두 번째로 문을 열었다. 2019년 830억원을 들여 착공한 뒤 지난 6월 공사를 마쳤다. 포항공대 내 지하 1층, 지상 7층 규모로 조성했다. 벤처기업 90곳이 입주할 수 있으며, 현재는 60여곳이 입주했다. 입주한 기업들은 포스코에서 해외 진출이나 1조원 규모의 벤처펀드 연계 등의 지원을 받는다. 포스코는 또 포항공대에서 특별 심포지엄도 열었다. ‘포스코 기업시민 3년, 미래 경영의 길이 되다’라는 주제로 온·오프라인으로 진행됐다. 심포지엄에서는 기업시민 경영이념의 가치와 성과를 분석한 연구결과가 발표됐다. 포스코는 친환경 트렌드에 맞춰 전기차 강재 및 부품, 2차전지 소재, 수소 사업을 강화하고 있다고 설명했다. 또 제철 부산물을 활용한 폐자원 선순환 체계도 구축하고 있으며, 안전사고 방지를 위해 스마트 기술도 접목하고 있다고 했다. 윌리엄 바넷 미국 스탠퍼드대 교수는 이날 “포스코가 ESG 경영이 급부상하는 현 시점에서 모든 기업이 추구해야 할 가치와 기준을 제시하고 있다”고 평가했다. 최 회장은 심포지엄에서 “기업을 둘러싼 다양한 이해관계자가 함께 공존과 공생의 가치를 추구할 때 더 큰 기업가치를 만들고 지속 가능하다는 것을 확인했다”면서 “‘기업시민 경영이념을 업무와 일상에서 적극 추진해 포스코의 문화로 뿌리내린다면 존경받는 100년 기업이 될 수 있을 것”이라고 강조했다.

DGIST 뇌·인지과학전공 고재원 교수, 엄지원 교수 공동연구팀이 뇌 신경회로 내 억제성 시냅스 신경전달을 조절해 불안장애를 교정할 수 있는 신규 후보표적을 발견했다. 이번 연구 성과는 불안장애를 수반하는 뇌 정신질환인 우울증이나 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 등 신규 치료제 개발을 위한 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 기대된다. 고재원?엄지원 교수 공동연구팀은 지난 2016년 억제성 시냅스 단백질인 IQSEC3를 최초 발굴했다. 또한 지난해에는 IQSEC3가 기억, 학습 등 뇌의 고등기능을 매개하는 부위인 해마 치아이랑(hippocampal dentate gyrus)의 신경회로 활성과 소마토스타틴(somatostatin) 펩타이드 양을 조절해, 억제성 시냅스 발달을 조절하는 핵심 인자임을 규명한 바 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로 이번 연구에서는 IQSEC3 단백질이 외부자극에 반응해 억제성 시냅스 발달을 매개하는 핵심 전사인자인 Npas4 단백질의 하위 인자로 작동하면서, 뇌의 해마영역 내 소마토스타틴을 분비하는 특정 억제성 신경세포의 시냅스 신경전달을 조절함을 증명했다. 또 연구팀은 화학유전학(chemogenetics) 기법을 통해 상위 인자인 Npas4와 하위인자인 IQSEC3의 작동경로가 뇌 속 억제성 신경세포 활성을 관장해 불안 행동을 조절함을 규명했다. 특히 IQSEC3 단백질이 신경세포들의 활성을 억제하는 신경전달물질인 가바(GABA)의 분비를 촉진하여 해마 내 네트워크 활성 조절을 통한 특정 행동을 제어하는 신규 메커니즘을 제시했다. 고 교수는 “엄지원 교수팀과의 지속적인 공동연구를 통해 IQSEC3 단백질이 뇌 억제성 신경회로 활성을 조절하는 일관된 단서들을 꾸준히 확보하고 있다”라며, “본 연구는 IQSEC3이 흥분성-억제성 균형을 유지하는 핵심 인자로서 작동하는 새로운 규칙을 규명해, 불안장애 등 뇌정신질환의 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것”으로 소감을 밝혔다. 이번 연구성과는 DGIST 뇌·인지과학전공 김승준, 박동석, 김진후 석박사통합과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 ‘셀 리포트(Cell Reports)’에 20일자 온라인 게재됐다. 아울러 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘뇌과학원천기술개발사업’, ‘중견연구사업’, 그리고 대구경북과학기술원의 ‘미래선도형특성화연구’의 지원을 받아 수행됐다.

봉긋 솟은 귀와 뭉뚝한 코, 인형같은 눈을 가진 외모 덕에 인기를 끌고있는 피카의 놀라운 생존 비결이 밝혀졌다. 최근 스코틀랜드 애버딘 대학과 중국과학원 연구팀은 티베트 고원지대 등에 서식하는 피카의 생존 비결은 야크의 '똥'을 먹는 것이라는 연구결과를 미국 국립과학원 회보(PNAS) 19일 자에 발표했다. 세계적인 인기를 끈 애니메이션 포켓몬스터의 피카츄 실제 모델로 알려진 피카는 '고원우는토끼'(학명·Ochotona curzoniae)로 불리는데, 해발 5000m 전후의 티베트 고산지대에 살아 인간에게 잘 목격되지 않는다. 다 자랐을 때 몸무게가 약 140g 정도로 작지만 놀랍게도 피카는 -30℃를 오르내리는 극한의 환경에서도 살아남아 '가문'을 이어왔다. 일반적으로 토끼같은 포유동물의 먹잇감은 풀인데 이 정도 환경이면 풀을 찾기도 어렵고 찾아도 상태가 좋지않다. 특히 최악의 환경인 겨울철이 되면 대부분의 동물은 겨울잠에 들지만 먹을 것이 별로 없는 피카에게는 언감생심이다. 그렇다면 어떻게 피카는 극한의 환경에서 살아남을 수 있었던 것일까? 이에대한 해답은 총 156마리의 피카를 대상으로 한 장기간의 추적 관찰을 통해 밝혀졌다. 연구팀은 156마리의 일일에너지 소비량을 측정했으며 27마리에게는 온도 센서를 이식했다. 이를 통해 연구팀은 피카가 겨울철에 에너지를 절약하기 위해 활동을 제한하며 신진대사를 29.7%나 줄인다는 것을 알아냈다. 이는 동면하지 않는 다른 동물과는 반대다. 대부분의 비동면성 동물들은 겨울철에는 더 많은 에너지를 소모하면서 따뜻함을 유지하기 위해 노력하기 때문이다. 특히 극한의 환경에 사는 피카의 에너지원은 야크의 똥이었다. 논문의 제1 저자인 존 스피크맨은 "피카와 토끼를 포함한 많은 동물들이 자신의 배설물을 먹는데 이는 처음에 소화하지 못한 영양분을 흡수하는데 도움을 줄 수 있다"면서 "다만 다른 종의 배설물을 먹는 것은 상대적으로 드물다"고 설명했다. 이어 "피카가 야크의 똥을 먹는 것이 다른 음식을 찾는 것보다 에너지 소모를 줄일 수 있다"면서 "야크의 배설물을 통해 부족한 영양소와 물을 보충할 수 있으나 장내 기생출에 노출되는 잠재적 위험요소가 있다"고 덧붙였다. 한편 피카는 중국이 애지중지하는 판다보다 더욱 희귀하며 심각한 멸종 위기에 놓여있다. 지구 온난화로 인해 서식지가 줄어든 것은 물론 환경오염과 사람들 사이에 고가로 거래되는 탓에 포획이 늘었기 때문이다.　

국내 연구진이 늦가을부터 이듬해 봄까지 발생해 사람들을 괴롭히는 미세먼지의 원인물질을 이용해 하수와 폐수를 깨끗하게 정화하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 극한소재연구센터, 육군사관학교 물리화학과 공동연구팀은 미세먼지 원인 물질이자 대기오염물질로 알려진 질소산화물을 이용해 하수, 폐수 속에 유기물을 손쉽게 분해해 깨끗하게 정화할 수 있는 기술을 개발하고 국내환경기업에 기술이전에 성공했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발간하는 화학분야 국제학술지 ‘JACS Au’에 실렸다. 산업폐수나 하수에는 페놀, 비스페놀A와 같은 분해가 어려운 유기물질들이 많이 포함돼 있다. 이를 제거하기 위해 물에 황산제이철이라는 응집제를 넣어 바닥에 침전시켜 제거하거나 과산화수소나 오존을 과량 주입해 유기물을 물, 일산화탄소, 이산화탄소로 변환시켜 제거하는 방식을 썼다. 문제는 응집제를 사용할 경우는 별도의 공정이 필요하고 분해제는 재사용이 어렵다는 단점이 있다는 것이다. 이에 연구팀은 질소산화물은 자동차나 공장 배기가스에 포함돼 있고 햇빛을 만나 초미세먼지로 바뀌어 황산화물과 함께 미세먼지 원흉으로 알려진 질소산화물에 주목했다.질소산화물을 폐수, 하수 분해제로 사용하기 위해서는 방사성 물질과 함께 큰 에너지를 주입하고 극한의 산성조건을 만들어줘야 한다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 질소산화물을 촉매로 활용하는 방법을 고안했다. 연구팀은 150도의 저온의 공기에서 질산염을 이산화망간 촉매 표면에 고정시켰다. 이렇게 만들어진 촉매를 적은 양의 과산화수소와 함께 넣으면 질소산화물 분해제를 만들어 내는 것이다. 이렇게 만들어진 질소산화물 분해제는 기존 분해제보다 하수, 폐수 정화효율이 5~7배 이상 높은 것을 확인했다. 또 손쉽게 대량으로 생산할 수 있고 공정비용이 저렴해 기존 분해제 촉매를 만드는 것보다 30% 가량 저렴하다는 장점도 있다. 또 1회용이 아닌 10번 이상 재사용이 가능하다는 장점이 있다. 김종식 KIST 박사는 “국내 환경기업에 기술이전된 이번 기술은 촉매 대량합성이 쉽고 기존 폐수, 하수처리 공정에도 바로 적용할 수 있기 때문에 조만간 상용화될 것으로 기대한다”라고 말했다.

천문학자들이 2019년 인류 최초로 블랙홀의 모습을 촬영한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT)으로 약 1400만 광년 떨어진 은하 한 가운데에 있는 블랙홀 제트의 선명한 이미지를 확보하는데 성공했다. 독일 막스플랑크 전파천문학연구소, 네덜란드 라드바우드대 수학·천체물리·입자물리학연구소, 미국 하버드대 블랙홀연구소, 예일대, 캘리포니아공과대(칼텍)를 포함해 호주, 스페인, 일본, 대만, 이탈리아, 폴란드, 중국, 캐나다, 칠레 등 12개국 29개 연구기관과 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 국제연구단은 거대 블랙홀을 가지고 있는 것으로 알려진 센타우루스A 은하가 내뿜는 제트를 비롯한 상세한 이미지를 얻는데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 20일자에 실렸다. 센타우루스A 은하는 남반구에서 관찰할 수 있는 별자리로, 우리은하에서 약 1400만 광년 떨어져 있는 센타우루스 자리에 있는 특이은하이다. 은하 중심에는 태양의 5500만배에 해당하는 질량을 가진 초대질량블랙홀이 있는 것으로 알려져 있으며 여기서 뿜어져 나오는 상대론적 제트는 X선과 라디오파를 방출한다. 블랙홀과 뿜어내는 제트에 대해 선명하게 관측된 자료가 없기 때문에 센타우루스A 은하 가운데 있는 거대블랙홀이 이전에 촬영된 M87 블랙홀과 다른 거동을 보이는지 등도 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 연구팀은 이 같은 비밀을 밝혀내기 위해 이번 연구에서도 1.3㎜ 파장의 선명한 해상도로 관찰하기 위해 2019년 블랙홀 촬영을 했을 때와 마찬가지로 초장기선 전파간섭측정기술(VLBI)을 활용했다. 전 세계 8개 전파망원경을 연결해 가상의 지구 크기 EHT 망원경을 만들어 관측했다. 또 4개 대륙 9개 전파망원경으로 연결돼 4㎝, 1.3㎝ 두 파장으로 우주를 관찰할 수 있는 ‘호주 활성 은하핵추적 밀리초 간섭계 기술’(TANAMI)도 사용했다. 흔히 블랙홀은 빛조차도 빠져나가기 어려운 것으로 알려져 있지만 실제로는 주변 물질을 빨아들이기도 하고 방출하기도 한다. 특히 거대 블랙홀에서는 블랙홀 극지방을 중심으로 강력한 제트 형태로 고에너지를 내뿜는다. 블랙홀의 제트 현상은 우주에서 가장 신비로운 특성 중 하나이지만 그 발생원리에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 연구팀은 기존의 모든 고해상도 관측촬영과 비교해서도 센타우루스A 은하에서 방출되는 제트를 16배 더 선명한 분해능으로 촬영하는데 성공했다. 이 같은 분해능은 달표면에 떨어져 있는 사과 하나를 구분해낼 수 있을 정도의 수준이다. 관측 결과 센타우루스A 중심에서 방출되는 제트는 중심보다 가장자리가 더 밝게 비추는 것이 확인됐다. 이 같은 현상은 크기가 작은 블랙홀에서는 관측됐지만 거대블랙홀에서도 같은 현상이 관측된 것은 처음이다. 연구를 이끈 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 에두아르도 로스 교수는 “이번 발견은 초거대블랙홀에서 나오는 제트가 어떻게 만들어져 배출되는지를 이해할 수 있을 것”이라며 “우주의 신비 중 하나인 블랙홀 제트현상을 이해하고 블랙홀 탄생의 비밀을 파악하는 단초를 마련해줄 것으로 본다라고 설명했다.

연초 다양한 종류의 코로나19 백신이 개발돼 많은 나라들에서 접종이 시작되면서 많은 이들이 코로나19와 인류의 전쟁이 곧 끝날 것이라는 기대를 품었다. 그렇지만 1년 넘게 인류를 괴롭혀 온 바이러스는 쉽게 포기하지 않고 변이를 만들어 반격에 나섰다. 국내에서도 최근 델타변이의 확산과 방역 피로감까지 겹치면서 4차 대유행이 진행 중이다. 4차 대유행이 시작됐지만 여전히 인류는 코로나19에 대해 모르는 것이 많다. 특히 코로나19 바이러스가 사람의 뇌신경에 어떤 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 이 같은 상황에서 의과학자들이 코로나 바이러스의 침투전략과 확산 과정에 대해 새로운 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 신경과학과, USCD 의대 소아과, 샌디에고 래디 아동병원 유전자의학연구소, 럿거스대 의대 면역·염증연구센터, 위스콘신-메디슨대 화학생명공학과, 위스콘신-메디슨대 의대 신경외과 공동연구팀은 줄기세포를 이용해 코로나19 바이러스가 인간의 뇌에 어떻게 침투해서 영향을 미치는지 과정을 규명했다고 18일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 9일자에 실렸다. 연구팀은 줄기세포로 뇌신경 오가노이드를 만들어 코로나19를 일으키는 바이러스(SARS-CoV-2)에 노출시켰다. 오가노이드는 다양한 형태의 줄기세포를 이용해 3차원(3D) 형태로 재조합하거나 배양해 만든 장기유사체이다. 연구팀은 ‘주피’(Pericytes)라고 불리는 혈관주변세포가 오가노이드에 형성되도록 해 보다 정교한 형태의 뇌신경세포를 만들었다. 실험 결과 사람의 신경세포(뉴런)은 코로나19 바이러스의 직접적인 공격에 대해서는 저항성을 보이는 것으로 확인됐다. 그렇지만 코로나19 바이러스는 ‘트로이 목마’처럼 뇌신경세포를 직접 공격하는 것이 아니라 인체에 무해한 것처럼 세포를 속여 뇌신경 주변 주피를 먼저 감염시키는 것으로 나타났다. 뇌신경세포 주변 혈관을 감염시킨 뒤 코로나19 바이러스는 성상교세포로 알려진 ‘별아교세포’를 주요 공격대상으로 삼는 것으로 확인됐다. 성상교세포는 신경세포의 이온농도조절, 신경세포의 지지, 노폐물 제거, 식세포작용 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 보통 뇌-혈관장벽 때문에 혈액을 통해서 약물이나 병원균이 뇌에 쉽게 침투하지 못하지만 코로나19 바이러스는 혈액이 아닌 혈관세포를 직접 감염시켜 뇌로 침투한다는 설명이다. 연구팀에 따르면 이처럼 뇌신경 혈관주변세포가 코로나19 바이러스에 감염되면 혈관염증을 유발해 가볍게는 편두통에서 혈액응고, 뇌졸중, 뇌출혈 같은 증상을 유발시킨다는 것이다. 실제로 코로나19 중증환자는 편두통과 뇌졸중, 뇌출혈 등 증상이 빈번히 나타나는 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 조셉 그리슨 UCSD 의대 교수는 “이번 연구를 통해 코로나19가 유발시키는 합병증 중 하나인 뇌신경질환을 효과적으로 설명할 수 있게 됐을 뿐만 아니라 감염병과 다른 뇌신경질환을 이해하는데 도움을 받을 수 있게 됐다”라고 설명했다.

적 진지 촬영 가능 ‘관측포탄’ 개발모의분석 해보니 적 50% 제압 도움바람 등 기상상황 영향 받는 것은 단점지금으로부터 11년 전인 2010년 11월 23일. 서해의 아름다운 섬 연평도는 북한군의 기습공격을 받았습니다. 북한군은 122㎜, 130㎜ 등 대구경 방사포탄(남한의 다연장 로켓) 170여발을 쐈고, 바다에 떨어진 것 외에 80여발이 해병대 부대와 민가를 타격했습니다. 당시 해병대 연평부대에는 K9 자주포 6문이 있었는데, 적의 공격으로 2문이 고장나 사격이 불가능했습니다. 사격통제장치 전자회로에 문제가 생긴 겁니다. 나머지 1문은 피격 직전 진행한 사격훈련 중 불발탄이 발생, 역시 반격이 불가능한 상황이었습니다. 포탄이 떨어지고 불길이 치솟는 그 순간에도 해병대는 투혼을 발휘해 남은 3문으로 반격에 나섰습니다. 적탄이 떨어진 지 불과 13분 만이었습니다. 이어 사격통제장치를 수리한 1문도 가세했습니다.●北에 반격했지만…숨어버린 방사포 그런데 문제가 또 있었습니다. 연평도의 구형 대포병 레이더는 적의 공격 원점을 찾아내지 못했습니다. 레이더는 최초 북한의 무도 진지를 표적으로 설정, 해병대 K9 자주포는 무도에 50발의 포탄을 날렸습니다. 이후 적의 공격지점이 개머리 진지라는 사실을 확인하고 30발을 쐈습니다. 북한군은 10여명이 사망하고 20여명이 부상한 것으로 알려졌습니다. 해병대 투혼으로 전투는 ‘연평도 포격전’으로 재평가됐습니다. 그렇지만 처음부터 북한군 공격 원점을 정확히 타격하지 못한 것은 뼈아픈 실책이었습니다. 탄착점을 위성사진으로 분석한 결과 적의 방사포도 거의 피해를 입지 않은 것으로 분석됐습니다. 북한군은 1차로 오후 2시 34분부터 46분까지 연평도를 향해 150여발을 쐈습니다. 이 가운데 60여발만이 섬에 떨어졌습니다. 그러나 3시 12분부터 29분까지 이어진 2차 공격 땐 20여발이 모두 연평도 안에 떨어졌습니다. 탄착점을 수정해 2차 공격을 했다는 뜻입니다. 적의 추가 공격을 무력화할 수 있었다면 어땠을까라는 안타까움이 남는 대목입니다.그런데 최근 포탄을 활용해 적 진지 상황을 파악할 수 있는 새로운 기술들이 속속 등장해 관심이 집중되고 있습니다. 바로 ‘관측포탄’입니다. 해외에선 포탄 내부의 자탄에 GPS(위성항법장치) 센서를 넣어 정확한 탄착군을 확인하는 기술이 개발된 상태입니다. 우리 방위산업 기업 중에선 탄약 생산 전문기업인 풍산이 ‘카메라’가 내장된 포탄을 개발해 연구 중입니다. 과거 포병은 망원경을 이용해 탄착점을 확인했습니다. 그러다 레이더가 개발돼 더 정밀한 분석이 가능해졌습니다. 관측포탄은 낙하산을 활용해 적의 모습을 위에서 내려다보는 방식입니다. 적 진지 상황을 더 생생하게 볼 수 있다는 겁니다. 이 포탄은 K9 자주포로 발사합니다. 적 진지 인근 상공에 쏘아올려진 포탄은 낙하하다 지상 2㎞ 지점에서 낙하산이 달린 자탄을 분리합니다. 표적상공 1.3㎞ 정도 지점에서 사진 촬영이 시작돼 사격지휘소로 정보를 보냅니다. 이 정보를 분석한 지휘부가 탄착점을 수정해 재사격하게 됩니다. 풍산 연구팀은 7년 넘게 이 기술을 개발해온 것으로 알려졌습니다. 올해는 조남석 국방대 교수와 해병대 관계자가 함께 참여한 가운데 연평도 포격전에 적용한 모의 관측 연구결과를 내놓았습니다. 연구결과는 긍정적이었습니다.공동 연구팀이 한국시뮬레이션학회에 제출한 보고서에 따르면 바람 세기와 자탄 고도 등 조건을 달리해 1600회의 모의 사격을 실시한 결과 자탄은 평균 9분 이상 공중에 떠서 최대 40장의 사진을 전송한 것으로 분석됐습니다. 다만 기상상황에 영향을 받을 수 있는 점은 단점입니다. 바람세기에 따라 자탄 체공시간은 최대 2분 가량 감소할 가능성이 있는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 2010년 11월 23일 연평도로 시간을 되돌렸습니다. 당시는 겨울이었습니다. 서해의 기상 상황을 그대로 적용했습니다. 해병대 K9 자주포 수와 북한군 방사포 수를 모두 6문으로 설정했습니다. K9 자주포에서 관측포탄을 쏘자 1.3㎞ 상공에서 자탄 카메라의 촬영이 시작됐습니다. 곧바로 적 방사포 6문이 확인됐습니다. 고도 983m에선 방사포 인근에 떨어진 포탄 탄착점이 확인됐습니다. 이를 활용해 포병은 수정탄을 발사했습니다. 관측포탄이 고도 436m까지 내려오자 적의 방사포 3문이 파괴됐다는 사진 정보가 나왔습니다. 적 절반을 제압한 겁니다. 포병은 오차를 계산해 다시 수정탄을 발사했습니다.수십년간 군과 민간에서 축적한 방산 기술력으로 한국은 자주포뿐만 아니라 포탄 수출국으로도 우뚝 섰고 위상이 점차 높이지고 있습니다. 연구개발 예산과 범위도 계속 커지고 있습니다. 관측포탄 기술도 계속 고도화해 북한의 도발에 대비하는 용도는 물론, 해외 수출로도 이어질 수 있길 바랍니다.

제주도는 지난 2016년 간벌된 삼나무 조림지역의 식생, 수목생육환경 등을 조사 분석한 결과, 삼나무 조림지역 내 식물다양성이 크게 증가한 것으로 나타났다고 18일 밝혔다. 세계자연유산으로 지정된 거문오름은 낙엽 및 상록활엽수로 이뤄진 자연림과 삼나무, 편백나무, 곰솔이 조림된 인공림으로 구성된 식생구조를 지니고 있다. 도는 이번 조사를 통해 삼나무 조림지역에 간벌 이후 누리장나무 등 38종류의 고유 식물이 새롭게 이입된 사실을 확인했다. 이번 조사에서 하층식생에는 개승마, 여우콩, 좀가지풀 등 32종류의 식물이 이입됐으며, 목본층에는 꾸지뽕나무, 두릅나무, 때죽나무 등 6종류가 이입됐다. 삼나무 간벌지역 종 풍부도는 간벌되지 않은 지역에 비해 하층식생에서 167%, 목본층에서 214%가 증가한 것으로 조사됐다. 또한 종다양도도 하측식생에서 135%, 목본층에서 379%로 크게 증가해 간벌지역의 식생다양성이 회복되면서 점차 자연림과 유사한 식생구조로 바뀌는 것으로 나타났다. 강만관 제주도 세계유산본부장은 “이번 조사를 통해 거문오름 일대 인공림을 간벌해 자연림으로 유도하는 것이 바람직하다는 연구결과가 확인됐다”면서 “올해 말까지 모니터링 결과를 바탕으로 식생정비의 방향을 설정하고, 간벌사업을 점차 확대해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

적 진지 촬영 가능 ‘관측포탄’ 개발모의분석 해보니 적 50% 제압 도움바람 등 기상상황 영향 받는 것은 단점지금으로부터 11년 전인 2010년 11월 23일. 서해의 아름다운 섬 연평도는 북한군의 기습공격을 받았습니다. 북한군은 122㎜, 130㎜ 등 대구경 방사포탄(남한의 다연장 로켓) 170여발을 쐈고, 바다에 떨어진 것 외에 80여발이 해병대 부대와 민가를 타격했습니다. 당시 해병대 연평부대에는 K9 자주포 6문이 있었는데, 적의 공격으로 2문이 고장나 사격이 불가능했습니다. 사격통제장치 전자회로에 문제가 생긴 겁니다. 나머지 1문은 피격 직전 진행한 사격훈련 중 불발탄이 발생, 역시 반격이 불가능한 상황이었습니다. 포탄이 떨어지고 불길이 치솟는 그 순간에도 해병대는 투혼을 발휘해 남은 3문으로 반격에 나섰습니다. 적탄이 떨어진 지 불과 13분 만이었습니다. 이어 사격통제장치를 수리한 1문도 가세했습니다.●北에 반격했지만…숨어버린 방사포 그런데 문제가 또 있었습니다. 연평도의 구형 대포병 레이더는 적의 공격 원점을 찾아내지 못했습니다. 레이더는 최초 북한의 무도 진지를 표적으로 설정, 해병대 K9 자주포는 무도에 50발의 포탄을 날렸습니다. 이후 적의 공격지점이 개머리 진지라는 사실을 확인하고 30발을 쐈습니다. 북한군은 10여명이 사망하고 20여명이 부상한 것으로 알려졌습니다. 해병대 투혼으로 전투는 ‘연평도 포격전’으로 재평가됐습니다. 그렇지만 처음부터 북한군 공격 원점을 정확히 타격하지 못한 것은 뼈아픈 실책이었습니다. 탄착점을 위성사진으로 분석한 결과 적의 방사포도 거의 피해를 입지 않은 것으로 분석됐습니다. 북한군은 1차로 오후 2시 34분부터 46분까지 연평도를 향해 150여발을 쐈습니다. 이 가운데 60여발만이 섬에 떨어졌습니다. 그러나 3시 12분부터 29분까지 이어진 2차 공격 땐 20여발이 모두 연평도 안에 떨어졌습니다. 탄착점을 수정해 2차 공격을 했다는 뜻입니다. 적의 추가 공격을 무력화할 수 있었다면 어땠을까라는 안타까움이 남는 대목입니다.그런데 최근 포탄을 활용해 적 진지 상황을 파악할 수 있는 새로운 기술들이 속속 등장해 관심이 집중되고 있습니다. 바로 ‘관측포탄’입니다. 해외에선 포탄 내부의 자탄에 GPS(위성항법장치) 센서를 넣어 정확한 탄착군을 확인하는 기술이 개발된 상태입니다. 우리 방위산업 기업 중에선 탄약 생산 전문기업인 풍산이 ‘카메라’가 내장된 포탄을 개발해 연구 중입니다. 과거 포병은 망원경을 이용해 탄착점을 확인했습니다. 그러다 레이더가 개발돼 더 정밀한 분석이 가능해졌습니다. 관측포탄은 낙하산을 활용해 적의 모습을 위에서 내려다보는 방식입니다. 적 진지 상황을 더 생생하게 볼 수 있다는 겁니다. 이 포탄은 K9 자주포로 발사합니다. 적 진지 인근 상공에 쏘아올려진 포탄은 낙하하다 지상 2㎞ 지점에서 낙하산이 달린 자탄을 분리합니다. 표적상공 1.3㎞ 정도 지점에서 사진 촬영이 시작돼 사격지휘소로 정보를 보냅니다. 이 정보를 분석한 지휘부가 탄착점을 수정해 재사격하게 됩니다. 풍산 연구팀은 7년 넘게 이 기술을 개발해온 것으로 알려졌습니다. 올해는 조남석 국방대 교수와 해병대 관계자가 함께 참여한 가운데 연평도 포격전에 적용한 모의 관측 연구결과를 내놓았습니다. 연구결과는 긍정적이었습니다.공동 연구팀이 한국시뮬레이션학회에 제출한 보고서에 따르면 바람 세기와 자탄 고도 등 조건을 달리해 1600회의 모의 사격을 실시한 결과 자탄은 평균 9분 이상 공중에 떠서 최대 40장의 사진을 전송한 것으로 분석됐습니다. 다만 기상상황에 영향을 받을 수 있는 점은 단점입니다. 바람세기에 따라 자탄 체공시간은 최대 2분 가량 감소할 가능성이 있는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 2010년 11월 23일 연평도로 시간을 되돌렸습니다. 당시는 겨울이었습니다. 서해의 기상 상황을 그대로 적용했습니다. 해병대 K9 자주포 수와 북한군 방사포 수를 모두 6문으로 설정했습니다. K9 자주포에서 관측포탄을 쏘자 1.3㎞ 상공에서 자탄 카메라의 촬영이 시작됐습니다. 곧바로 적 방사포 6문이 확인됐습니다. 고도 983m에선 방사포 인근에 떨어진 포탄 탄착점이 확인됐습니다. 이를 활용해 포병은 수정탄을 발사했습니다. 관측포탄이 고도 436m까지 내려오자 적의 방사포 3문이 파괴됐다는 사진 정보가 나왔습니다. 적 절반을 제압한 겁니다. 포병은 오차를 계산해 다시 수정탄을 발사했습니다.수십년간 군과 민간에서 축적한 방산 기술력으로 한국은 자주포뿐만 아니라 포탄 수출국으로도 우뚝 섰고 위상이 점차 높이지고 있습니다. 연구개발 예산과 범위도 계속 커지고 있습니다. 관측포탄 기술도 계속 고도화해 북한의 도발에 대비하는 용도는 물론, 해외 수출로도 이어질 수 있길 바랍니다.

이슬람교와 유대교의 공동성지인 예루살렘에서 수천 년 전 죽은 것으로 추정되는 돼지의 유골이 발견돼 당시의 식습관에 대한 새로운 정보를 제공했다. 이스라엘 텔아비브대학 연구진은 예루살렘 다윗의 도시에 위치한 고대 주택지에서 2700여 년 전 것으로 추정되는 돼지의 유골을 발굴했다. 돼지는 태어난 지 7개월 도 채 되지 않았을 무렵 집터가 무너지면서 죽은 것으로 추정되며, 유골은 양과 염소, 소, 물고기 등 식량으로 이용됐던 동물들의 뼈가 있는 방 인근에서 발견됐다.  전문가들은 유골이 발견된 고대 주택이 2700년 전 당시 상류층이 소유했던 것이며, 돼지 유골이 발견된 장소에서 다른 동물의 뼈 등이 함께 발견된 것으로 보아 집주인은 먹을 것을 충분히 보유한 부유층이었던 것으로 추정했다. 이곳에서 식용 돼지 뼈가 발견됐다는 것은 고대 유대인의 식습관이 현대 유대인과는 달랐다는 것을 의미한다고 전문가들은 분석했다. 현대 유대인들은 ‘적절한, 옳은’ 등의 뜻을 가진 ‘카슈르트'만 섭취한다. 영어식 표현으로 코셔라고 불리기도 하는 카슈르트는 유대인 율법에 따라 만들어진 음식을 의미한다. 소·양·염소·사슴·물소 등 발굽이 둘로 갈라지고 되새김질을 하는 동물을 카슈르트로 분리하며, 발굽이 갈라져 있지만 되새김질을 하지 않는 돼지는 카슈르트에 해당되지 않는다. 때문에 일반적으로 유대인의 집터에서는 돼지의 흔적을 찾는 일이 비교적 어려운데, 이번 발견은 당시 유대인 사이에서 돼지고기가 소량 소비되었을 뿐만 아니라 수도에서도 돼지를 키웠다는 것을 의미할 수 있다고 평가된다.연구진은 “이것은 고대 이스라엘과 유다에서 말하는 돼지고기 금기를 이해하는 데 매우 큰 영향을 미친다. 돼지 뼈의 발견은 2700여 년 전 유다 왕국에서 예루살렘 사람들의 소비와 식습관 관행에 대한 새로운 관찰력을 제공한다”고 설명했다. 이어 “당시 예루살렘 사람들의 식탁에는 다양한 음식이 올랐고, 여기에는 소량의 돼지고기도 포함돼 있었다”면서 “다만 돼지고기 소비의 빈도는 매우 낮았을 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구진은 돼지 유고 근처에서 발견된 유대인의 이름이 새겨진 점토 문서 인장 등의 유물들을 분석했을 때, 해당 주택의 거주자는 외국인이 아닌 유대인임을 보여준다고 주장했다. 연구진은 “돼지 뼈의 발견은 고고학적으로 매우 희귀하다. 당시 예루살렘에 살았던 사회의 종교적 사회적 복합성을 반영하는 매우 중요한 자료를 제공한다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 근동 고고학 학회지(Near Eastern Archaeology) 최신호에 실렸다.

아이들이 있는 가정에서 고민 중 하나는 어떻게 하면 편식 안하고 골고루 음식을 먹도록 할 수 있을까이다. 그래서 요리 방법도 바꿔보고 부모들이 맛있게 먹는 모습을 보여주기도 하지만 편식습관을 고치기는 쉽지 않다. 더군다나 최근 코로나19로 인해 등교를 하지 않다보니 그나마 골고루 음식을 먹을 수 있는 급식 기회도 사라져 부모들의 고민이 더 커졌다. 그런데 아동 심리학자, 실험 심리학자, 경제학자, 식품영양학자로 구성된 연구진은 아이들의 편식은 부모의 노력보다 친구들의 도움으로 바로잡을 수 있다는 재미있는 연구결과를 내놨다. 아랍에미리트(UAE) 자예드대, 샤자르아메리칸대, 아부다비 뉴욕대, 스페인 그라나다대, 스위스 생갈렌대, 룩셈부르크 국립사회경제연구소 공동연구팀은 아동, 청소년들은 음식을 고르거나 새로운 음식을 접했을 때 친구들의 결정을 따르는 경우가 많다는 연구결과를 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 15일자에 발표했다. 아이들의 식습관이나 음식선택에 있어서 친구 따라 강남가는 경향이 강하다는 말이다. 세계보건기구(WHO)의 통계에 따르면 2016년 기준으로 과체중 또는 비만상태에 있는 전 세계 5~10세 아동은 3억 4000만명에 이르고 있다. 이는 1975년과 비교해 14%포인트 증가한 수치이다. 소아비만은 제대로 관리하지 않을 경우 청소년기와 성인기까지 계속 이어지면서 당뇨, 심혈관질환 등대사질환이 조기발병할 위험이 커진다. 코로나19 확산으로 인해 지난해부터 등교하지 않고 집에 머무는 시간이 늘면서 아동, 청소년의 체지방지수(BMI)가 높아지는 추세라는 분석도 나오고 있다. 이 때문에 실내에서 할 수 있는 신체활동과 함께 건강한 식습관을 들이려는 부모들이 많지만 쉽지 않다. 연구팀은 이 같은 전 세계적 추세에서 아동, 청소년들의 식습관 형성에 결정적 요인은 무엇인지에 주목했다. 이를 위해 연구팀은 UAE 아부다비에 있는 국제초등학교 3곳에 재학 중인 5~6학년생 467명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 우선 이들에게 평소 식습관에 대한 설문조사와 함께 같은 또래 다른 아이들은 어떤 음식을 좋아할지를 예상해 답하도록 했다. 그 다음 연구팀은 일주일 동안 건강한 식품(사과, 바나나, 배, 녹색야채, 물 등), 건강하지 않은 식품(초콜릿, 사탕, 설탕이 많이 포함된 음식, 가당음료 등)이 섞인 급식을 제공하며 식판에 4개의 음식을 선택해 담도록 한 뒤 어떤 음식을 선택했는지 분석했다. 분석 결과 아이들은 또래 아이들이 좋아한다고 생각하는 음식을 선택하거나 옆 친구들의 음식과 같은 것을 선택하는 경향이 큰 것으로 나타났다. 가정에서 주로 먹는 음식이나 자신이 선호하는 음식과는 다른 선택을 하는 경우도 많은 것으로 조사됐다. 연구팀은 건강하지 못한 음식을 좋아하고 편식이 심한 아이 옆에 건강한 음식을 즐겨먹는 친구를 짝으로 만들었을 때 건강하지 못한 음식을 먹던 아이들이 건강한 음식을 선택하는 경향성이 강한 것으로 나타났다. 의외로 반대의 경우는 많지 않은 것으로 나타났다. 이와 함께 5학년 학생들보다 6학년 학생들이 친구들의 영향을 더 많이 받는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 스페인 그라나다대 프란시스코 라고스 교수는 “이번 연구는 아동, 청소년들은 의사결정을 할 때 동료의 의견을 따라가는 경향이 강하다는 것을 보여주고 있다”라며 “아동, 청소년이 건강한 식습관을 갖게 하기 위해서 또래가 함께 식품영양교육을 받게 하는 등의 전략이 필요하다”라고 말했다.

서울시의회 보건복지위원회 김제리 의원(더불어민주당, 용산1)은 7일 서울시의회 본회의장에서 열린 ‘제222회 청소년 화상 의회교실’에 참석해 청소년 시의원들에게 격려 말을 전했다. 청소년 의회교실은 청소년들에게 의회 체험을 할 수 있도록 하는 행사로, 이번 행사에는 용산구 금양초등학교 25명의 청소년 시의원들이 참석했다. 김 의원은 첫 번째 질문인 “시민들을 위해 어떤 조례를 제정하는 데에 기여하셨는지 궁금합니다”라는 질문에 우리시민들의 숨 쉴 권리를 최우선으로 보장하기 위한 「서울시 미세먼지 저감 및 관리에 관한 조례」를 소개하고, 특히 조례를 통해 미세먼지에 취약한 학생, 임산부 등을 위한 정책이 마련되었다는 점에서 특히 기억에 남는다고 답변했다. 김 의원은 2019년 5월, 서울시의회 환경수자원위원회 미세먼지 대책 소위원회 위원장으로 미세먼지 저감 현안 정책에 대해 관련 부서와 논의를 진행했으며 ‘시민건강을 위한 미세먼지 대응 정책 토론회’를 개최해 관계 기관과 학계, 환경단체 등 전문가를 비롯해 미세먼지 저감을 위한 시민 논의의 장을 마련하는 등 미세먼지와 관련된 의정활동을 통해 일명 「미세먼지 조례」를 타 시도에 앞서 선도적으로 발의하였다. 특히 미세먼지 정책 홍보를 위해 지난 6월 21일부터 6월 27일까지 약 30분 분량으로 방영된「check! check! 서울 라이프」에 출연했다. 방송에서 김 의원은 “세계보건기구(WHO)는 전 세계적으로 미세먼지로 인한 연간 조기 사망자는 7~800만 명에 달할 것으로 추정하고 있고 우리나라의 경우도 연간 약 1만 5000명이 조기 사망할 것이라는 연구결과가 있을 정도로” 코로나19와 같은 바이러스 위해만큼이나 미세먼지에 따른 피해 또한 많다고 미세먼지에 대한 정책의 중요성을 강조하기도 했다. 김 의원의 이러한 노력이 담긴 「서울시 미세먼지 저감 및 관리에 관한 조례」는 지방자치 부활 30주년 기념 서울시민이 선정한 ‘시민의 삶을 바꾼 최고의 조례’ 2위에 선정되기도 했다. 이어서 학생들의 두 번째 질문인 기억에 남는 정책, 세 번째 가장 힘들었던 일 등의 질문에도 충실하게 답변하는 시간을 가졌다. 끝으로 김제리 의원은 청소년 시의원들에게 “오늘 청소년 의회교실에서 진행한 안건 합의를 위한 찬반 토론, 표결 등의 활동이 여러분이 민주시민으로 성장하는 데 있어 밑거름이 되길 바란다”는 말과, 오늘의 “경험을 바탕으로 우리 사회를 이끄는 훌륭한 리더로 성장하길 응원한다”고 격려했다.

지구에서 약 130광년 떨어진 곳에서 인간의 나이로 따지면 청소년 정도인 4개의 외계행성이 새롭게 발견됐다. 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터 등 국제공동연구팀은 우주망원경 TESS의 데이터를 분석한 결과 TOI 2076 b, TOI 2076 c, TOI 2076 d 그리고 TOI 1807 B 등 총 4개의 외계행성을 발견했다는 연구결과를 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호에 발표했다. 먼저 네 행성의 항성인 TOI 2076과 TOI 1807은 지구에서 약 130광년 떨어진 곳에 자리잡고 있으며 두 별의 간격도 30광년에 달한다. 두 항성은 모두 K-타입의 왜성으로 분류되는데, 광도와 질량 및 크기가 평균 또는 평균 이하인 난쟁이별이라는 의미다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M 타입으로 나뉘는데 가장 뜨거운 것이 O-타입이다. 우리의 태양이 중간 단계인 G-타입으로 표면온도는 5800K(켈빈, 약 5800도)에 달한다. 이에반해 TOI 2076과 TOI 1807은 3500~5000K 정도다.TOI 2076의 주위를 도는 TOI 2076 b, TOI 2076 c, TOI 2076 d는 지구보다 모두 덩치가 큰 행성이다. 이중 TOI 2076 b는 지구와 비교해 3배 만한 크기로 공전주기는 단 10일에 불과하다. 또한 TOI 2076 c와 TOI 2076 d는 지구의 4배 만한 크기로 공전주기는 17일 이상이다. 이렇게 항성과 가까운 탓에 TOI 2076 b의 경우 지구가 태양에서 받는 자외선의 약 400배 이상을 얻는다. 특히 흥미로운 것은 TOI 1807 B다. 지구보다 약 2배 정도 큰 TOI 1807 B는 불과 13시간이면 항성을 공전할 수 있다. 이 정도면 행성이 항성에 바짝 붙어있다고 해도 과언이 아닌 수준. 이 때문에 항성으로부터 받은 자외선은 지구와 비교해보면 무려 2만2000배다.연구팀이 이번 외계행성 발견에 주목하는 이유는 행성의 생성 초기를 지나 이른바 청소년기 모습을 보면서 지구와 같은 행성의 성장 과정을 유추할 수 있기 때문이다. 항성 TOI 2076과 TOI 1807는 서로 30광년이나 떨어져 있지만 약 2억년 전 같은 거대한 가스 구름(gas cloud)에서 태어난 출생의 비밀을 안고있다. 논문의 선임저자인 에임스 연구센터의 천문학자 크리스티나 헤지스는 "행성의 생명 주기로 보면 이들 외계행성들은 모두 과도기 또는 10대의 나이로 성장기에 있다"면서 "이는 행성의 진화과정을 알 수 있는 좋은 연구자료가 된다"고 설명했다. 이어 "특히 이론적으로 행성은 항성과 바짝 붙어 형성되기가 어려운데 TOI 1807 B는 좋은 연구모델이 된다"고 덧붙였다. 한편 TESS는(Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 NASA가 운영 중인 우주망원경으로 지금까지 큰 업적을 남긴 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓는 TESS는 행성이 별(항성) 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 식현상(transit)을 이용해 행성의 존재 유무를 확인한다.

시험을 앞두고 벼락치기로 열심히 외운 문제가 나왔는데도 기억이 나지 않아 시험을 망친 기억이 누구나 한 번쯤은 있을 것이다. 열심히 공부하고 외웠는데도 기억이 나지 않는 경우가 있는가 하면 잊혀진 줄만 알았던 기억이 갑자기 떠오른 경우도 있다. 국내 연구진이 이런 독특한 기억 형성에 대한 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 수많은 뇌신경세포(뉴런)와 이들 사이의 시냅스 연결로 구성된 복잡한 신경망에서 기억을 형성하는 뉴런이 선택되는 원리를 규명했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 1949년 캐나다 신경심리학자 도널드 헤브는 두 뉴런이 시간상 동시에 활성화되면 뉴런간 시냅스연결이 강화되는 시냅스 가소성이 생길 것이라는 아이디어를 제시했고 이후 실험을 통해 학습, 경험 등으로 특정 시냅스가 장기강화(LTP)가 일어난다는 것이 증명됐다. 수업을 들은 직후 배운 것을 한 번 훑어보는 것만으로도 기억이 오래 지속될 수 있기 때문에 학습에서 복습이 강조되는 것이다. LTP가 기억의 핵심이라는 것은 알려져 있지만 LPT가 기억을 인코딩하는 뉴런을 어떻게 정하는지 아직까지 규명되지 않았다. 실제 경험과 학습은 기억이라는 형태로 뇌에 저장돼 필요할 때 불러오게 되는데 이 같은 기억은 뇌 전체 중에 극히 적은 수의 뉴런들에 인코딩되고 저장된다고 알려져 있다. 그런데 기억 담당 뉴런이 정해져 있는 것인지, 아니면 특정 과정에 의해 선택되는지는 불확실했다. 연구팀은 광유전학 기술을 이용한 생쥐 실험으로 이 같은 비밀을 파헤쳤다. 연구팀은 생쥐의 뇌 편도체 부위 중 자연적 학습조건에서는 LPT가 생기지 않는 시냅스를 자극하거나 차단함으로써 기억을 인코딩하는 뉴런이 달라지는지를 본 것이다.연구팀은 생쥐에게 기억과 관련없는 시냅스를 미리 자극해 LTP가 형성되기 쉽게 만든 뒤 공포체험을 시키면 공포기억이 원래 기억에 관여하는 시냅스가 아닌 자극된 시냅스에 장기기억이 만들어진다는 것을 확인했다. 또 공포기억이 형성된 뒤 광유전학 기술로 해당 시냅스 연결을 약하게 만들면 기억이 형성되지 않는다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 시냅스 강도를 인위적으로 조작하면 기억이 새겨지는 뉴런이 바뀔 수 있다는 것이다. 한진희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구는 LTP에 의해 뉴런들 사이에서 새로운 연결패턴이 만들어지고 경험이나 학습에 연관된 특이적 세포집합체가 뇌에 새롭게 만들어짐을 보여줌으로써 기억형성원리를 규명한 것”이라며 “기억이 뇌에 어떻게 형성되는지를 알려줌으로써 치매는 물론 조현병 같은 기억형성 관련 질환을 치료하는 단초를 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 화재나 폭발위험이 없고 저장용량도 큰 전고체 이차전지 기술을 완벽하게 개발해 냈다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실, 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학연구소 공동연구팀은 화재 및 폭발위험이 없는 전고체 이차전지용 양극기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 지난해 전고체 이차전지용 음극구조 기술을 개발해 안전하면서 성능이 우수한 전고체 이차전지 핵심원천기술을 확보했다는 평가를 받고 있다. 이번 연구결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘에너지 스토리지 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 많이 쓰이는 리튬이온전지는 액체전해질이 쓰이기 때문에 외부 충격이나 온도 상승 등이 원인이 돼 폭발 및 화재위험이 상존한다. 이 때문에 배터리에서 이온을 전달하는 전해질을 액체 대신 고체를 적용한 전고체 이차전지를 상용화하기 위한 기술이 활발하게 연구되고 있다. 일반적으로 전고체 이차전지의 양극은 전자 전도를 담당하는 도전재, 이온 전도를 담당하는 고체 전해질, 에너지 저장을 담당하는 활물질, 이들을 물리화학적으로 고정시켜주는 바인더로 구성된다. 전해질은 리튬이온이 원활하게 이동해 전기를 생산하도록 하기 때문에 반드시 필요한 부분이지만 고체전해질 구성비가 늘어나면 상대적으로 활물질이 적게 들어가 에너지 밀도(용량)를 늘리는데 한계가 있다. 이에 연구팀은 고체전해질 없이 이황화티타늄이라는 물질에 압력을 가해 입자간 빈틈이 없게 만든 활물질과 바인더만으로 구성된 양극구조를 만들었다. 연구팀은 활물질과 바인더로만 구성된 양극구조로 된 전지를 사용했을 때 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 가상실험한 결과 리튬이온이 이황화티타늄 입자들을 통해 원활하게 움직이는 것을 확인했다. 고체전해질 없이도 전고체 이차전지가 작동할 수 있다는 것이다. 실제로 고체전해질을 사용하지 않고 활물질 함량을 늘릴 수 있어 고체전해질을 사용했을 때보다 에너지 밀도를 1.3배 이상 높일 수 있고 제작 비용도 낮출 수 있다는 장점이 있는 것으로 확인됐다. 이영기 ETRI 책임연구원은 “이번 연구와 앞서 지난해 연구한 결과를 통해 음극과 양극 모두에서 활물질만으로 이온확산이 가능하다는 것을 확인한 만큼 에너지밀도를 더욱 높일 핵심원천기술을 확보해 화재, 폭발위험이 없는 전고체 이차전지기술 상용화를 앞당길 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 최근 주목받는 메타버스 기술에 적용가능한 인공감각 시스템을 개발하는데 성공했다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 고려대 전자정보공학과, 한양대 신소재공학부 공동연구팀은 메타버스, 가상(VR)·증강(AR)현실에 적용할 수 있는 인간 피부-신경모사형 인공감각 인터페이스 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 사람은 다양한 유형의 촉각 수용기를 통해 압력, 진동, 마찰 등 정보를 조합해 촉각을 느끼기 때문에 메타버스나 가상증강현실은 물론 인공피부, 로봇형 의수나 의족에 활용되는 인공감각 시스템을 개발하려는 시도는 많이 있었지만 실제 사람의 감각기관처럼 만들기는 쉽지 않았다. 연구팀은 압력은 전기신호로 바꿀 수 있는 압전재료와 압전 저항성 재료를 조합해 전자피부를 만들었다. 연구팀이 개발한 전자피부는 피부내 압력을 감지할 수 있는 ‘늦은 순응 기계적 수용기’와 진동을 감지하는 ‘빠른 순응 기계적 수용기’를 동시에 흉내낼 수 있다. 연구팀은 이런 복합 촉각센서 전자피부를 실제 신경패턴에 기반한 신호변환 시스템과 연결시켰다. 연구팀은 이 과정에서 생체 내 반응을 최대한 흉내내기 위해 실제 감각신경에서 나타나는 신호를 측정해 함수화하는 방법을 사용했다.연구팀은 이렇게 만든 시스템을 생쥐에게 적용한 결과 인공 감각 시스템에서 발생한 신호가 왜곡없이 생체 내에 전달되고 근육반사 작용 같은 생체감각 관련 현상을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 또 지문구조로 만든 감각시스템을 20여 종류의 직물과 접촉시킨 뒤 인공지능 심층학습 기법으로 직물의 질감을 99% 이상 분류할 수 있고 학습된 신호를 바탕으로 사람과 동일하게 예측이 가능하다는 것을 확인했다. 카이스트 바이오및뇌공학과 박성준 교수는 “이번 연구는 실제 신경신호의 패턴학습을 바탕으로 감각시스템을 구현했다는데 의미가 크다”라며 “기존보다 좀 더 현실적인 감각을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 다른 감각 시스템들과 결합해 더 큰 시너지 효과를 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

지구와 유사하게 목성의 극지방을 화려한 색을 물들게 하는 목성 오로라의 비밀이 처음으로 풀렸다. 지구의 북극광 또는 남극광으로 알려진 오로라는 태양계 여러 행성의 극지방에서도 볼 수 있다. 이 춤추는 빛은 태양이나 다른 천체의 고에너지 입자가 행성의 자기권(천체의 자기장에 의해 통제되는 영역)에 부딪혀 자력선을 따라 흐르다가 대기의 분자와 충돌할 때 일어난다. 목성의 자기장은 지구보다 약 2만 배나 강하기 때문에 자기권이 매우 방대하다. 만약 목성의 자기권을 밤하늘에서 볼 수 있다면 그것은 우리 달 크기의 몇 배에 달하는 지역을 뒤덮을 것이다. 따라서 목성의 오로라는 지구보다 훨씬 강력하여 짧은 시간 동안 모든 인류문명에 전력을 공급할 수 있는 수백 기가와트를 방출한다. 목성 오로라의 또 다른 특징은 화산 위성인 이오가 뿜어내는 전하를 띤 황과 산소 이온에서 발생하는 특이한 X-선 플레어를 방출한다는 점이다. X-선 오로라는 각각 1 기가와트를 방출하는데, 이는 지구상의 한 발전소가 며칠 동안 생산하는 양이다. 이 X-선 오로라는 수십 시간에 걸쳐 시계처럼 수십 분 주기의 규칙적인 비트로 맥동한다. 이러한 플레어를 구동하는 특정 메커니즘은 오랫동안 밝혀지지 않는 미스터리였다. 이번 연구의 공동 저자인 베이징 지구-행성 물리학 연구소의 종후아 야오는 “발견 이후 40년 이상 동안 우리는 목성의 장엄한 X-선 오로라를 유발하는 원인이 무엇인지 몰라 헤매고 있었다”고 말했다. 이러한 플레어의 근원을 밝히기 위해 국제 공동연구팀은 목성을 도는 미 항공우주국(NASA)의 주노 탐사선을 사용하여 2017년 7월 16~17일에 목성을 감싸고 있는 거대한 자기권을 조사하는 한편, 동시에 지구를 공전하는 유럽우주국의 XMM-뉴턴 망원경으로 목성의 X-선을 원격 분석했다.분석 결과, 연구팀은 X-선 플레어가 목성 자기력선의 규칙적인 진동에 의해 유발된다는 것을 보여주는 뚜렷한 증거를 발견했다. 이러한 진동은 행성 규모의 플라스마(전기적으로 대전된 입자 구름) 파동을 생성하여 자력선을 따라 ‘서핑’하는 무거운 이온을 행성의 대기에 충돌시켜 X-선 형태의 에너지를 방출하는 것이다. 이 같은 플라스마 파동은 지구에서 오로라를 생성하는 데도 작용한다. 지구에 비해 월등히 큰 목성의 질량과 에너지, 강력한 자기장과 빠른 자전 속도 등이 목성의 X-선 오로라를 유발하는 것. 영국 런던 유니버시티 칼리지 천체 물리학자 윌리엄 던 공동 대표저자는 "지구에 비해 월등히 커도 목성의 이온 오로라와 지구의 이온 오로라의 생성 과정은 동일한 것으로 보인다"면서 "이는 우주 환경에 대한 잠재적이자 보편적 프로세스를 암시한다”고 설명했다. 목성의 자력선이 규칙적으로 진동하는 이유는 아직 명확하게 밝혀지진 않았지만, 태양풍과의 상호작용이나 목성 자기권 내 고속 플라스마 흐름과의 상호작용으로 인한 것이라는 가능성을 연구자들은 염두에 두고 있다. 야오 박사는 플라스마 파동이 오로라를 몰아내는 작용을 하는지를 알아보기 위해 다른 행성의 경우를 조사할 것을 제안했다. 이와 유사한 현상이 토성이나 천왕성, 해왕성 그리고 다른 외계 행성 주변에서도 발생할 수 있으며, 다른 종류의 하전 입자가 파도를 ‘서핑’하고 있을 가능성이 있다고 그는 덧붙였다. 이번 연구결과는 7월 9일(현지시간) 온라인 과학매체 ‘사이언스 어드밴시스’ 저널에 발표됐다.　

뇌에 전자칩을 이식해 생각만으로 기계나 외부장치를 움직일 수 있는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI) 기술을 비롯해 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경질환, 심장박동조율기 같은 다양한 인체 삽입형 의료기기들이 활용되고 있다. 인체 삽입 기기들은 인체조직과 직접 접촉하기 때문에 면역거부반응이 생기기 쉽고 이로 인해 기기의 성능 저하 때문에 장기간 사용이 어려워 정기적으로 이식을 해야하는 불편이 있다. 국내 연구진이 이 같은 불편함을 없애기 위한 인체무해 삽입형 의료기기 코팅기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 연세대 전기전자공학과 공동연구팀은 뇌를 포함한 삽입형 의료기기들에 인체 무해한 코팅기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이를 통해 삽입과정에서 조직손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기의 수명을 기존 기기보다 4배 이상 높일 수 있게 됐다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 이번에는 뇌에 삽입되는 장치에 활용할 수 있는 기술에 집중했다. 뇌심부자극기나 BMI 칩은 뇌에 삽입되면 뇌 면역반응으로 인해 안정적 동작이 저해되고 기기수명이 단축돼 교체를 위한 정기적인 추가수술이 필요하기 때문이다. 연구팀은 인체에 삽입되는 기기 표면에 인체에 무해한 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅했다. 이를 통해 기기가 인체에 삽입되는 동안 마찰을 감소시켜 조직 손상을 줄이고 면역거부반응으로 활성화된 면역세포가 기기에 붙는 것을 막았다.연구팀은 생쥐의 뇌에 이번에 개발한 코팅기술을 적용한 신경탐침을 삽입한 결과 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 정상적으로 측정되는 것을 확인했다. 코팅기술이 적용되지 않은 신경탐침에서 관찰되는 신호의 2배였으며 칩 삽입 중 조직손상도 최소화된다는 것도 관찰됐다. 기존에 코팅막 처리되지 않은 탐침은 면역세포가 기기에 붙어 시간이 지남에 따라 신호측정 기능이 떨어졌지만 코팅기술이 적용된 탐침은 기존 전극보다 4배 이상 긴 4개월간 안정적으로 뇌신호를 측정할 수 있었다. KIST 뇌과학연구소 뇌과학기획단 조일주 단장은 “이번에 개발한 기술은 다른 인체삽입 기기에도 활용할 수 있어 삽입형 의료기기의 수명을 획기적으로 연장시켜 환자의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

영국 당국이 내놓은 동물복지법 개정안이 통과될 것으로 예상되면서, 영국인들의 주방 모습도 달라질 것으로 보인다. 영국 인디펜던트, 스카이뉴스 등 현지 언론의 7일 보도에 따르면, 최근 영국 당국은 바닷가재(랍스터)를 산 채로 뜨거운 물에 넣어 삶는 것을 금지하는 내용 등을 포함한 동물복지법 개정안의 상원 통과를 앞두고 있다. 영국은 당초 개와 고양이 등 척추동물을 대상으로 하는 동물복지법을 시행해 왔는데, 조개류와 갑각류도 외상을 겪고 고통을 느낀다는 연구결과가 잇따라 공개되면서 법 개정을 준비해 왔다. 지난 5월 의회에 제출된 동물복지법 개정안이 통과된다면, 영국에서는 살아있는 바닷가재나 게 등을 뜨거운 물에 넣어 삶거나 산 채로 배송하는 것이 금지된다. 어부나 요리사 등은 바닷가재를 요리하기 위해 끓는 물에 넣기 전 반드시 기절시키거나 뜨겁지 않은 물에 넣어야 한다. 여기에는 문어와 오징어 등의 동물도 포함된다. 해당 법안을 지지하는 동물보호단체 관계자는 “바닷가재와 같은 생물이 고통을 느낄 수 있다는 것을 입증하는 충분한 증거가 있다. 이 생물들은 식품업계에서 매우 끔찍한 대우를 받고 있다”고 목소리를 높였다. 세계적인 과학저널 사이언스는 “바닷가재가 뜨거운 물에 들어가면 숨이 끊길 때까지 15분 걸린다”며 “산 채로 삶는 것은 불필요한 고문”이라는 내용의 논문을 공개하기도 했다. 그러나 사람에게 익숙한 개와 고양이 등 척추동물이 아닌 갑각류와 조개류도 고통을 느끼는지에 대한 논쟁은 여전히 존재한다. 일부 전문가들은 갑각류가 내부에서 고통을 일으키지 않는 반사신경을 유지하는 능력이 있으며, 이는 고통을 느끼지 않는다는 것을 의미한다고 반박한다. 일부는 통증 신호가 뇌에 도달하지 않기 때문에, 반사 반응과 통증 유발 반응이 분리돼 있다고 설명하기도 한다. 한편 갑각류가 고통을 느낄 줄 아는 생물이므로 살아있는 채로 끓는 물에 삶는 행위를 통제하는 국가는 영국만이 아니다. 이미 2018년 스위스를 시작으로 노르웨이, 뉴질랜드, 호주 등지의 국가에서는 이를 불법으로 간주해왔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영국 당국이 내놓은 동물복지법 개정안이 통과될 것으로 예상되면서, 영국인들의 주방 모습도 달라질 것으로 보인다. 영국 인디펜던트, 스카이뉴스 등 현지 언론의 7일 보도에 따르면, 최근 영국 당국은 바닷가재(랍스터)를 산 채로 뜨거운 물에 넣어 삶는 것을 금지하는 내용 등을 포함한 동물복지법 개정안의 상원 통과를 앞두고 있다. 영국은 당초 개와 고양이 등 척추동물을 대상으로 하는 동물복지법을 시행해 왔는데, 조개류와 갑각류도 외상을 겪고 고통을 느낀다는 연구결과가 잇따라 공개되면서 법 개정을 준비해 왔다. 지난 5월 의회에 제출된 동물복지법 개정안이 통과된다면, 영국에서는 살아있는 바닷가재나 게 등을 뜨거운 물에 넣어 삶거나 산 채로 배송하는 것이 금지된다. 어부나 요리사 등은 바닷가재를 요리하기 위해 끓는 물에 넣기 전 반드시 기절시키거나 뜨겁지 않은 물에 넣어야 한다. 여기에는 문어와 오징어 등의 동물도 포함된다. 해당 법안을 지지하는 동물보호단체 관계자는 “바닷가재와 같은 생물이 고통을 느낄 수 있다는 것을 입증하는 충분한 증거가 있다. 이 생물들은 식품업계에서 매우 끔찍한 대우를 받고 있다”고 목소리를 높였다. 세계적인 과학저널 사이언스는 “바닷가재가 뜨거운 물에 들어가면 숨이 끊길 때까지 15분 걸린다”며 “산 채로 삶는 것은 불필요한 고문”이라는 내용의 논문을 공개하기도 했다. 그러나 사람에게 익숙한 개와 고양이 등 척추동물이 아닌 갑각류와 조개류도 고통을 느끼는지에 대한 논쟁은 여전히 존재한다. 일부 전문가들은 갑각류가 내부에서 고통을 일으키지 않는 반사신경을 유지하는 능력이 있으며, 이는 고통을 느끼지 않는다는 것을 의미한다고 반박한다. 일부는 통증 신호가 뇌에 도달하지 않기 때문에, 반사 반응과 통증 유발 반응이 분리돼 있다고 설명하기도 한다. 한편 갑각류가 고통을 느낄 줄 아는 생물이므로 살아있는 채로 끓는 물에 삶는 행위를 통제하는 국가는 영국만이 아니다. 이미 2018년 스위스를 시작으로 노르웨이, 뉴질랜드, 호주 등지의 국가에서는 이를 불법으로 간주해왔다.