고층빌딩이나 남산 같은 곳에서 서울 시내의 밤풍경을 보노라면 탄성을 자아낼 수 밖에 없다. 어둠을 뚫고 밝게 빛나는 건물들과 꼬리에 꼬리를 물고 있는 자동차의 불빛으로 불야성을 이루고 있는 서울의 밤은 한국을 찾은 외국인들이 가장 놀라워하는 광경이다. 1879년 토머스 에디슨이 미국 뉴저지 멘로파크 연구소에서 백열전구를 처음 공개하고 10여년 뒤인 1887년 3월 6일 조선의 왕궁인 경복궁 내 건청궁을 환하게 비춘 인공조명이 지금과 같은 서울의 밤풍경을 만들 것이라고 그 때는 아무도 상상하지 못했을 것이다. 이후 다양한 인공조명이 등장해 인간의 활동시간을 획기적으로 늘렸지만 야간 인공조명은 빛공해 수준에 이르러 갖가지 문제들을 만들어 내고 있다. 여러 문제 중 생물학자들은 불야성 같은 도시의 밤이 철새의 조기 사망원인이라는 연구결과를 내놔 충격을 주고 있다. 미국 코넬대 조류학연구실, 시카고 필드자연사박물관, 콜로라도주립대 수산·야생·보존생물학과, 매사추세츠 앰허스트대 정보컴퓨터과학부, 미시건 앤아버대 동물학박물관, 생태·진화생물학과 공동연구팀은 도심의 높은 건물과 밤을 대낮처럼 밝히는 불빛이 철새들이 건물에 부딪쳐 사망하게 만든다는 것을 밝혀내고 미국국립과학원에서 발행하는국제학술지 ‘PNAS’ 6월 8일자에 발표했다. 신라시대 화가 솔거가 황룡사에 그린 벽화 ‘노송도’를 보고 날아가던 새가 나뭇가지에 앉으려고 날아들었다가 죽은 것처럼 요즘 새들은 밝은 빛을 보고 고층 건물에 뛰어들어 죽는다는 것이다.연구팀은 시카고 필드자연사박물관에서 약 1.6㎞ 떨어진 북미 최대 컨벤션센터인 맥코믹 플레이스 레이크사이드센터에 매년 봄과 가을철 많게는 200마리 가까운 새들이 벽에 부딪쳐 죽는다는 사실을 알고 원인 분석에 나섰다. 연구팀은 맥코믹 플레이스가 운영하지 않는 때에는 건물에 부딪쳐 죽는 새들이 많지 않다는 사실에 착안했다. 연구팀은 2000~2020년까지 매년 봄(3~5월)과 가을(8~11월) 시카고 지역의 날씨조건, 철새들의 종류와 이동경로, 맥코믹 플레이스의 창문 숫자, 그 중에서 밤에 밖에서 빛이 관찰되는 창문의 숫자, 새들의 건물충돌건수 등 다양한 관련데이터들을 정밀 분석했다. 분석결과 약 20년 동안 1만 1567건의 조류 충돌사망사고가 있었으며 그 중 64.8%가 가을철에 주로 발생한 것으로 조사됐다. 새들의 충돌사고는 밤에 움직이는 새들의 개체수, 바람의 방향도 영향을 미치지만 가장 결정적인 원인은 빛이라는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 맥코믹 플레이스가 미시건 호수와 가까워 철새들의 이동경로에 있다는 점을 감안하더라도 새들의 충돌사망사고는 지나치게 많고 이는 다른 원인, 바로 빛 때문이라는 것을 지목한다고 연구팀은 강조했다.실제로 코로나19로 인해 맥코믹 플레이스에서 행사들이 거의 열리지 않아 사실상 건물이 셧다운돼 야간조명이 켜지지 않았던 지난해는 새들의 충돌사망사고가 거의 발생하지 않았다고 연구팀은 확인했다. 연구팀에 따르면 밤에 불켜진 창문의 갯수나 면적을 절반으로 줄이면 봄철에는 11번, 가을철에는 6번까지 충돌횟수를 줄일 수 있다고 조언했다. 특히 철새들이 이동하는 가을철 불빛의 절반을 줄이면 맥코믹 플레이스에 충돌해 죽는 새들의 숫자는 59% 이상 줄어들 것이라는 분석결과를 연구팀은 내놨다. 연구를 이끈 미시간 앤아버대 생태·진화생물학과 벤 윙거 교수(조류생태학)는 “북미지역 뿐만 아니라 전 세계 많은 고층, 대형건물들이 만들어 내는 빛 공해가 새들을 죽이는 원인이 되고 있다”라면서 “빛 공해는 조류충돌 뿐만 아니라 인간의 건강에도 악영향을 미치는 만큼 줄이는 것이 필요하다”고 설명했다. 이번 연구에 앞서 많은 과학자들이 인공조명에 의한 빛공해가 생체주기를 조절하는 역할을 하는 멜라토닌 수치를 감소시키고 야행성 동물들의 활동시간을 줄이는가 하면 주행 중인 자동차 불빛에 날아들었다가 죽는 곤충들도 늘고 있으며 햇빛과 착각해 각종 이상행동을 보이는 동물들도 증가하고 있다는 연구결과를 내놓기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 자가진단키트만큼이나 사용이 간편하고 진단시간도 빠르지만 정확도는 훨씬 높은 진단기술이 개발돼 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 정기훈 교수팀은 빛의 파장보다 짧은 금속나노구조인 ‘나노 플라즈모닉 구조’를 이용해 병원균을 빠르게 정량분석이 가능한 초고속 실시간 중합효소연쇄반응(PCR) 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 코로나19처럼 전염성이 높은 신·변종 감염병은 백신이나 치료제가 없기 때문에 빠르고 정확하게 감염자를 찾아 확산을 막고 치료해야 한다. 바이러스 내부 유전물질인 RNA를 DNA로 복사한 뒤 증폭시켜 해당 바이러스가 있는지를 검출하는 ‘역전사 중합효소연쇄반응’(RT-PCR)은 대표적인 코로나19 진단법이다. RT-PCR은 높은 민감도와 정확도를 가진 진단법이지만 결과를 얻는데 걸리는 시간이 길고 고가의 대형장비를 이용해야하기 때문에 실시간 현장대응이 어렵다는 한계가 있다. 이 때문에 얼마 전부터 코로나19 자가진단키트가 쓰이고 있지만 사용이 편하고 현장에서 즉시 검사결과를 알 수 있다는 장점이 있는 반면 민감도가 현저하게 떨어진다.연구팀은 가시광선 모든 영역의 빛을 흡수할 수 있는 나노 플라즈모닉 기판 위에 진공 설계된 미세유세칩을 결합시킨 ‘실시간 나노 플라즈모닉 PCR’을 개발했다. 이 PCR칩은 가로, 세로, 높이가 각각 14, 26, 4㎜로 매우 작은 크기이며 백색 LED를 비추면 최대 200도까지 빠르게 열을 발생시킬 수 있다. 실시간 나노플라즈모닉 PCR에 검체 한 방울만 넣으면 유전자를 3분 이내에 신속하게 증폭시켜 진단결과를 5분 내에 도출해낸다. 실제로 코로나19 실험용 DNA를 사용해 검증한 결과 해당 바이러스를 5분 이내에 91% 이상 증폭시켜 정확하게 검출하는데 성공했다. 정기훈 교수는 “이번 기술은 기존 실시간 PCR기술의 검출시간보다 20분의 1로 줄여 현장에서 사용가능한 초고속 분자진단법”라며 “현장에서 높은 정확도로 빠르게 진단할 수 있게 됨으로써 바이러스 확산 방지에 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈관에 주사하는 대신 코에 뿌려 코로나19 바이러스의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 치료 기술이 개발됐다. 이 치료제는 백신처럼 코로나19 예방효과도 있는 것으로 알려져 주목받고 있다. 미국 텍사스대 휴스턴보건과학센터, 텍사스대 의대 인간감염·면역연구소, IGM 바이오사이언스, 휴스턴대 약대 공동연구팀은 항체가 포함된 비강분무제를 이용해 코로나19 치료는 물론 예방까지 할 수 있는 방법을 찾았다고 6일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 4일자에 실렸다. 항체치료제는 인체가 세균이나 바이러스 등에 감염된 뒤 이에 대항해 만든 항체 중 특정 병원체를 가장 효과적으로 무력화할 수 있는 것들만 선별해 만든 치료제이다. 코로나19 대유행 이후 많은 과학자들이 항체치료제 개발에 나선 덕분에 일부는 미국 식품의약국(FDA)에서 경증환자 또는 고위험군 환자들에 대해 비상용으로 사용승인되기도 했다. 그러나 대부분이 피하주사가 아닌 정맥주사 방식이고 바이러스가 주로 발견되는 폐에 영향을 미치기 위해서는 고용량을 주입해야 한다는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 또 항체에 내성을 보이는 코로나19 변이바이러스들도 등장하고 있어 효과가 제한적이라는 지적도 있다. 이에 연구팀은 면역글로불린M(IgM)이라는 물질을 재조합해 기존 코로나19 바이러스 뿐만 아니라 변이바이러스에도 작용할 수 있는 하이브리드 항체를 개발하고 이를 정맥주사가 아닌 호흡기를 통해 폐에 직접 전달이 가능한 비강 분무제로 개발했다. 연구팀이 개발한 하이브리드 항체물질은 기존에 개발돼 사용되고 있는 항체치료제들보다 20개 이상의 코로나19 변이바이러스에 강력한 중화효과를 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 실제로 코로나19 바이러스와 변이바이러스에 6시간 동안 노출시킨 생쥐에게 항체 비강분무제를 사용할 경우 폐 속에 있는 코로나 바이러스의 양이 절반 이하로 줄어드는 것을 확인했다. 또 코로나19 바이러스에 노출시키기 전 항체 비강분무제를 뿌릴 경우에는 백신처럼 감염 예방효과도 있는 것으로도 확인됐다. 지퀴앙 안 텍사스대 의대 교수는 “동물실험에서는 치료와 예방효과가 확인됐지만 사람에게도 효과가 있는지는 추가 연구가 필요하다”라면서도 “이번 기술은 일종의 ‘화학마스크’로 코로나19 바이러스 노출위험이 큰 직종에 있는 이들에게 마스크, 백신과 함께 3중 안전장치로 사용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연세대의 한 교수가 교신저자로 해외 저널에 논문을 투고했다가, ‘연구윤리 위반’이 뒤늦게 드러나 논문 게재가 취소됐다. 그러나 연세대 연구윤리진실성위원회(연진위)는 “해당 교수가 연구 윤리를 위반하지 않았다”고 판단했다. 4일 서울신문 취재를 종합하면 연세대 A교수는 2019년 자신이 지도하는 박사 과정생 B씨를 1저자로, 과거 지도했던 석사 졸업생 C씨를 제2저자로 올린 논문을 해외 유명 학술지 출판사가 운영하는 저널에 투고했다. 같은 해 11월 논문 게재가 결정되자, 학교 홈페이지에 연구실적으로 소개하기도 했다. 그러나 B씨가 해당 논문에 핵심적 기여를 하지 않았음에도 교신저자인 A교수가 1저자로 ‘공저자 끼워넣기’를 했다는 의혹이 제기됐다. 해당 논문은 C씨 등이 2014~2015년 해외 컨퍼런스에서 발표한 영문 페이퍼의 상당 부분을 그대로 인용하거나 A교수의 수업에 제출된 한국어 보고서의 연구결과나 시사점 등을 영문으로 번역한 것으로 알려졌다. 이 논문은 C씨의 사전 동의 없이 작성·투고됐기에 C씨는 해외 저널이 논문 게재를 결정한 뒤에야 이를 알게 됐다. 이를 알게 된 해당 저널은 지난해 7월 논문 게재 취소를 결정했다. 출판사 윤리위원회는 “(C씨의) 동의 없이 해당 논문이 투고됐고, 조사 과정에서 해당 논문에는 참고 문헌으로 표시되지 않은 보고서 내용이 포함된 것을 확인했다”면서 “저널과 출판사 양측은 이번 사건과 관련해 사과한다”고 C씨에게 공문을 보냈다. 그럼에도 불구하고 연세대 연진위는 “A교수가 연구윤리 위반 행위를 한 것으로 볼 수 없다”는 판단을 내렸다. 연진위는 지난달 16일 본조사 결과에서 “인용표시를 하지 않은 자료의 경우, A교수가 교신저자이므로 (C씨와) 공동 저작물이기 때문에 표절이 아니다”라면서 “1저자인 B씨가 완성도를 높였으므로 저자표시가 부당하다고 볼 수 없다”고 밝혔다. 이는 A교수의 입장을 연진위가 그대로 받아들인 것이다. 앞서 A교수는 서울신문에 “B씨가 (기존) 보고서에 논문 방향, 문헌조사, 시사점 등을 넣고 논문으로 발전시켰다”고 주장한 바 있다. 연진위는 본조사에서 영문 페이퍼만 참고했을 뿐 번역해 인용된 한국어 보고서는 참고하지 않은 것으로 알려졌다. 또한 A교수가 연세대 ‘연구윤리지침’이 정한 교신저자의 역할을 다하지 않은 의혹에 대해서도 연진위는 구체적으로 판단하지 않았다. 연구윤리지침은 “교신저자는 투고·수정·출판 등 논문 게재 과정을 책임지고 공동저자들에게 승인을 받아야 한다”면서 “저자 표시 순서는 연구에 대한 상대적 기여도에 따라 결정하고 저자간 합의에 기초해야 한다”고 규정한다. 연세대 연진위 관계자는 서울신문과 통화에서 “당사자들의 의견을 포함해 여러가지를 종합적으로 판단한 결과”라며 “구체적인 입장은 밝힐 수 없다”고 밝혔다. 김주연 기자 justina@seoul.co.kr

“아이가 인터넷에서 전자담배를 사서 피웁니다. 매장에서 못 구하니 다들 그렇게 한답니다.” 현재 중학교 3학년인 A군은 중학교에 입학하자마자 전자담배에 손을 댔다. 온라인에서 부모의 신분증을 이용하거나 소셜네트워크서비스(SNS)에서 손쉽게 전자담배를 구했다. 신분증도 때론 필요 없었다. 아이의 부모는 3일 “엄연히 불법이고 코로나19 감염 위험도 높다는데 막을 방도는 없는 건가요”라며 한탄했다. 국내 포털사이트에는 전자담배 판매글들이 그득하다. 구매 방법과 액상 배합비율, 니코틴 직구법 등 온갖 ‘전자담배 레시피’와 질문 답변들이 올라와 있다. 페이스북, 트위터 등에서는 성인이 청소년 대신 전자담배를 사 주고 일정 수수료를 챙기는 일명 ‘댈구’(대리구매)가 쉽게 검색된다. 여성가족부의 ‘2020년 청소년 매체이용 및 유해환경 실태조사’(1만 4536명)에 따르면 청소년 8.7%가 흡연 경험이 있었다. 이 중 전자담배를 ‘직접 샀다’는 청소년은 13.4%였고, 대리구매도 12.8%나 됐다. ‘친구·선배가 줬다’가 67.7%로 가장 많았다. 온라인에서 성인 인증을 한 경우는 31.6%에 그쳤다.청소년이 마음만 먹으면 니코틴이 포함된 전자담배도 구할 수 있다. 잎이 아닌 줄기·뿌리에서 니코틴을 추출한 전자담배는 법상 ‘담배’로 규정하지 않아 자유롭게 판매가 이뤄지고 있다. 니코틴 의존도가 높아지면 두통, 우울, 불안, 집중력 저하, 짜증, 졸음 등의 금단 증상이 나타난다. 전자담배는 구매도 쉽지만 냄새도 적고 덜 해로울 것이라는 잘못된 인식 때문에 청소년들이 선호한다. 그러나 전문가들은 전자담배가 전혀 금연에 도움이 되지 않을 뿐 아니라 오히려 여러 제품을 동시에 사용하는 ‘다중사용자’가 될 수 있다고 경고한다. 이강숙(가톨릭대 예방의학과 교수) 한국금연운동협의회장은 “전자담배의 금연 입증 연구는 없고 전자·일반담배를 병행한 청소년은 자살생각·시도도 유의미하게 높아 정신 보건에도 악영향을 미친다”고 우려했다. 특히 전자담배를 피우는 청소년들의 코로나19 감염률은 5배나 더 높고(미국 스탠퍼드대), 전자담배 흡입으로 폐 염증과 면역력이 약해져 중증 진행 확률이 2배 이상 높아진다(샌프란시스코대)는 연구결과도 있다.청소년보호법을 관장하는 여가부는 올해 5월부터 SNS상에서 술·전자담배 등 청소년 유해물질에 대한 모니터링을 시작했다. 그 결과 전자담배 대리구매 불법 시도 행위 72건이 적발됐다. 일반 담배를 포함할 경우 총 118건이었는데 전자담배 불법 거래 행위가 이 가운데 60% 이상을 차지했다. 당초 여가부는 서울신문과의 전화통화에서 “지난달 전자담배로 적발된 건수는 한 건도 없었다”고 밝혔지만 보도 이후 내부적으로 실적 집계 발표과 언론 대응에 미숙한 부분이 있었다며 수치를 정정했다. 여가부 청소년보호환경과 관계자는 “국가에서도 노력하겠지만 부모 명의 도용이나 신분증 관리는 부모가 통제해야 할 부분”이라면서 “불법 행위 적발시 SNS 매체에 통보해 즉시 삭제 조치하고 법 위반 행위에 대해 형사고발 등 엄정 조치하겠다”고 말했다. 줄기·뿌리 추출 니코틴 전자담배를 담배로 규정하는 담배사업법 개정도 지지부진하다. 청소년의 흡입을 유도하는 맛과 향이 첨가된 ‘가향담배’ 역시 정부가 올해부터 단계적으로 금지하기로 했지만, 영업 자유와 소비자 선택권을 침해한다는 담배업계의 반대로 진척이 없다. 미국, 유럽연합 등은 가향물질 첨가를 금지하고 있다. 중국은 온라인 전자담배 판매를 금지했고, 인도는 전자담배 제조·판매를 전면 금지했다. 담배주무부처 기획재정부 관계자는 전자담배 온라인 유통과 관련해 “제도적으로 막을 장치가 없다”면서도 “추출 부위에 관계없이 니코틴이 들어간 모든 전자담배는 똑같은 만큼 연내 법안을 통과시켜 온라인에서 청소년에게 유통되는 것을 막겠다”고 말했다. 지난달 31일은 세계보건기구(WHO)가 정한 ‘세계 금연의 날’이었다. 지난해 국내 담배 판매량은 36억갑에 육박해 4년 만에 가장 많이 팔렸다. 청소년보호법 3·4조는 청소년이 유해환경에 접할 수 없도록 가정과 사회가 이를 막아야 한다고 규정하고 있다. 청소년들의 건강을 위해 전자담배 노출 환경을 과감히 줄일 정치적 결단이 필요해 보인다. jurik@seoul.co.kr

코로나19 백신 AZ·화이자 교차접종자, 화이자 2회 접종자 340명 비교·분석소화 정도, 면역 반응 두 그룹 같아영국의 아스트라제네카(AZ)의 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 백신을 1차로 접종한 뒤 2차는 화이자·바이오엔테크 백신으로 교차 접종해도 백신 효능 등에 있어 결점이 없다는 독일 연구진의 중간 연구 결과가 나왔다. 이 연구결과는 이후 외부 전문가들의 검증을 거쳐 학술지에 게재될 전망이다. 독일 베를린 샤리테병원의 라이프 에릭 잔더 연구팀은 3일(현지시간) 트위터에 지난해말부터 지난달 21일까지 코로나19 백신을 접종한 보건 업무 종사자 340명 중 1차 AZ, 2차 화이자로 교차 접종 받은 이들과 1∼2차 모두 화이자를 접종받은 이들을 비교한 결과, 교차 접종을 받은 이들에게 효능 또는 소화에 있어 결점이 나타나지 않았다고 밝혔다. 10∼12주 간격으로 AZ 백신과 화이자 백신을 교차 접종 했을 때 소화되는 정도나 면역반응은 3주 간격으로 화이자 백신을 2차례 접종했을 때와 같았다는 게 이들의 설명이다. 앞서 독일 예방접종위원회는 지난 4월 AZ백신 접종 후 젊은 층에서 드물지만 심각한 부작용이 나타나자 AZ백신을 1차로 맞은 이들 중 60세 미만은 화이자나 모더나 등 메신저 리보핵산(mRNA·전령RNA) 기술 기반 백신을 교차 접종받을 것을 권고했다. 당시 예방접종위가 공식적으로 교차 접종을 권고한 것은 전 세계 주요국 중 처음이었다.강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

사과를 하루에 적어도 2개 이상 껍질째 먹으면 제2형 당뇨병에 걸릴 위험을 36%까지 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 호주 에디스코완대(ECU) 연구진은 베이커 심장·당뇨병 연구소의 코호트 연구인 ‘호주 당뇨·비만·생활방식 연구’(AusDiab)에 참여한 호주인 7675명의 5년간 자료를 자세히 조사해 위와 같은 결론에 이르렀다. 이 연구를 위해 연구진은 참가자들에게 사과와 바나나, 오렌지, 복숭아, 배 그리고 자두 등 여러 종류의 과일을 얼마나 자주 먹는지를 보고하도록 했다. 그 결과 사과의 경우 하루에 적어도 2개 이상(300g)을 껍질째 먹는 사람은 반 개 이하(75g)로 먹는 이들보다 인슐린 감수성 수치가 더 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구 주저자인 니컬라 본도너 박사는 “우리는 과일 섭취와 인슐린 감수성 수치 사이의 연관성을 발견했는데 이는 더 많은 과일을 섭취한 사람들이 혈당 수치를 낮추기 위해 인슐린을 덜 생산한다는 점을 시사한다”고 말했다. 또 “이는 혈중 인슐린치가 높은 상태(고인슐린혈증)라면 혈관이 손상될 수 있고 당뇨병뿐만 아니라 고혈압, 비만, 심장질환과도 관계가 있어 중요하다”면서 “과일을 껍질째 먹는 등 건강한 식생활과 생활습관은 제2형 당뇨병의 발병 위험을 낮추는 훌륭한 전략”이라고 설명했다. 이 연구에서는 과일 주스를 섭취했을 때 똑같은 건강상 혜택은 관찰되지 않았다. 본도너 박사는 “인슐린 감수성이 높아지고 당뇨병 위험이 낮아진 것은 과일 주스가 아닌 과일을 껍질째 섭취한 사람들에게만 관찰됐다”면서 “이는 주스가 설탕 함량이 훨씬 더 높고 섬유질은 더 적게 든 경향이 있기 때문”이라고 말했다. 과일이 인슐린 감수성에 어떻게 기여하는지는 아직 정확히 알 수 없지만, 본도너 박사는 다면적일 가능성이 높다고 말한다. 그는 “과일은 비타민이나 미네랄이 풍부할 뿐만 아니라 인슐린 감수성을 높일 수 있는 식물 화학물질과 혈중으로의 당분 방출을 조절하고 사람들이 더 오랫동안 포만감을 느끼도록 돕는 섬유질의 훌륭한 공급원”이라면서 “대다수 과일은 전형적으로 당지수가 낮아 과일의 당분이 소화돼 체내에서 더 천천히 흡수된다는 것을 의미한다”고 말했다. 자세한 연구결과는 미국 내분비학회 학술지 ‘임상 내분비학·대사 저널’(Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism) 최신호(6월2일자)에 실렸다. 사진=에디스코완대 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전자담배 구매시 온라인 성인 인증 겨우 31%SNS선 신분증 없이 ‘대리구매’·중고거래 활개 ‘줄기·뿌리 추출 니코틴·가향담배 규제법’ 계류여가부, 올해 SNS 불법거래 단속… 적발 72건기재부 “제도 공백 인정…연내 법 개정해 보호”“온라인 전자담배 노출 막을 정치적 결단 필요”“아이가 인터넷에서 전자담배를 사서 피웁니다. 매장에서 못 구하니 다들 그렇게 한답니다.” 현재 중학교 3학년인 A군은 중학교에 입학하자마자 전자담배에 손을 댔다. 온라인에서 부모의 신분증을 이용하거나 소셜네트워크서비스(SNS)에서 손쉽게 전자담배를 구했다. 신분증도 때론 필요 없었다. 아이의 부모는 3일 “엄연히 불법이고 코로나19 감염 위험도 높다는데 막을 방도는 없는 건가요”라며 한탄했다. 규제 사각지대 속 니코틴 담배 구매포털·SNS엔 온갖 ‘전자담배 레시피’ 국내 포털사이트에는 2011년 청소년 유해물질로 규정된 전자담배 판매글들이 그득하다. 구매 방법과 액상 배합비율, 니코틴 직구법 등 온갖 ‘전자담배 레시피’와 질문 답변들이 올라와 있다. 페이스북, 트위터 등에서는 성인이 청소년 대신 전자담배를 사 주고 일정 수수료를 챙기는 일명 ‘댈구’(대리구매)가 쉽게 검색된다. 여성가족부가 지난해 초등학교 4~6학년, 중·고등학생 1만 4536명을 대상으로 조사한 ‘청소년 매체이용 및 유해환경 실태조사’에 따르면 청소년 8.7%가 흡연 경험이 있었다. 이 중 전자담배를 ‘직접 샀다’는 청소년은 13.4%였고, 대리구매도 12.8%나 됐다. ‘친구·선배가 줬다’가 67.7%로 가장 많았다. PC·모바일 등 온라인에서 성인 인증을 한 경우는 31.6%에 그쳤다. 70%는 청소년인지 확인도 안 하고 그냥 전자담배를 팔았다는 얘기다. 청소년보호법은 19세 미만 청소년에게 전자담배 등을 판매·대여·배포할 경우 2년 이하 징역이나 2000만원 이하 벌금에 처하도록 하고 있지만 속수무책이다. 청소년이 마음만 먹으면 니코틴이 포함된 전자담배도 구할 수 있다. 잎이 아닌 줄기·뿌리에서 니코틴을 추출한 전자담배는 법상 ‘담배’로 규정하지 않아 자유롭게 판매가 이뤄지고 있다. 니코틴 의존도가 높아지면 두통, 우울, 불안, 집중력 저하, 짜증, 졸음 등의 금단 증상이 나타난다. 전자담배는 구매도 쉽지만 냄새도 적고 일반 담배보다 덜 해로울 것이라는 잘못된 인식 때문에 청소년들이 선호한다.전자담배 피우는 청소년, 코로나19 감염률 5배 높아 그러나 전문가들은 전자담배가 전혀 금연에 도움이 되지 않을 뿐 아니라 오히려 여러 제품을 동시에 사용하는 ‘다중사용자’가 될 수 있다고 경고한다. 이강숙(가톨릭대 예방의학과 교수) 한국금연운동협의회장은 “전자담배는 청소년의 호기심을 자극해 흡연 진입을 쉽게 하고 의존도를 높여 정규 흡연자가 될 확률을 높인다”면서 “최근 국내 청소년행태조사 연구에서는 궐련형 전자담배 사용 청소년은 천식, 알레르기 비염, 아토피 피부염의 다중 발생율이 높았고 전자담배와 일반담배를 병행한 청소년은 자살생각·시도도 유의미하게 높아 정신 보건에도 악영향을 미친다”고 지적했다. 이정아 서울아산병원 가정의학과 교수는 “전자담배의 금연 입증 연구는 없고 전자담배로 인한 뇌의 인지기능 저하 우려가 있어 청소년이 접근하지 않도록 규제하고 교육해야 한다”고 말했다. 특히 전자담배를 피우는 청소년들의 코로나19 감염률은 5배나 더 높고(미국 스탠퍼드대), 전자담배 흡입으로 폐 염증과 면역력이 약해져 중증 진행 확률이 2배 이상 높아진다(샌프란시스코대)는 연구결과도 있다. 청소년보호법을 관장하는 여가부는 올해 5월부터 SNS상에서 술·전자담배 등 청소년 유해물질에 대한 불법 거래 행위 모니터링을 시작했다. 그 결과 전자담배 대리구매 불법 시도 행위 72건이 적발됐다. 일반 담배를 포함할 경우 총 118건이었는데 전자담배 불법 거래 행위가 이 가운데 60% 이상을 차지했다. 담배 외에 술 대리구매 불법 행위도 55건이 적발됐다. 당초 여가부는 서울신문과의 전화통화에서 “5월에 전자담배로 적발된 건수가 없었다”고 밝혔지만 보도 이후 내부적으로 실적 집계 발표과 언론 대응에 미숙한 부분이 있었다며 수치를 정정했다. 여가부 청소년보호환경과 관계자는 “국가에서도 노력하겠지만 부모 명의 도용이나 신분증 관리는 부모가 통제해야 할 부분”이라면서 “불법 행위 적발시 SNS 매체에 통보해 즉시 삭제 조치하고 앞으로도 상시 점검을 통해 법 위반 행위에 대해 형사고발 등 엄정 조치하겠다”고 말했다.‘줄기·뿌리 추출 니코틴 규제’ 담배사업법 개정안 지지부진美·EU, 청소년 유도 가향물질 첨가 금지中, 온라인 판매 중지…印, 전자담배 금지 줄기·뿌리 추출 니코틴 전자담배를 담배로 규정하는 담배사업법 개정도 지지부진하다. 청소년의 흡입을 유도하는 맛과 향이 첨가된 ‘가향담배’ 역시 정부가 2019년 5월 금연종합대책에서 올해부터 단계적으로 금지하기로 했지만, 영업 자유와 소비자 선택권을 침해한다는 담배업계의 반대로 진척이 없다. 미국, 유럽연합 등은 가향물질 첨가를 금지하고 있다. 중국은 온라인 전자담배 판매를 금지했고, 인도는 전자담배 제조·판매를 전면 금지했다. 듀크대 의대 연구진은 지난해 9월 전자담배에 향기를 위해 첨가한 향료와 용매제를 혼합할 때 생기는 새 화학물질들이 기도의 말초신경을 자극시키고 심장과 폐에 해로운 염증을 일으키는 독성물질이 돼 호흡 곤란이나 신진대사 손상을 일으킬 수 있다며 가향담배의 위험성을 경고했다. 담배주무부처 기획재정부 관계자는 전자담배 온라인 유통과 관련해 “제도적으로 막을 장치가 없고 관리 공백이 있다”면서도 “추출 부위에 관계없이 니코틴이 들어간 모든 전자담배는 똑같은 만큼 연내 법안을 통과시켜 온라인에서 청소년에게 유통되는 것을 막겠다”고 말했다. 지난달 31일은 세계보건기구(WHO)가 정한 ‘세계 금연의 날’이었다. 코로나19 감염 위험 우려에도 지난해 국내 담배 판매량은 36억갑에 육박해 4년 만에 가장 많이 팔렸다. 청소년보호법 3·4조는 청소년이 유해환경에 접할 수 없도록 가정과 사회가 이를 막아야 한다고 규정하고 있다. 청소년들의 건강을 위해 전자담배 노출 환경을 과감히 줄일 정치적 결단이 필요해 보인다.강주리 기자의 K파일은 강주리 기자의 이니셜 ‘K’와 대한민국의 ‘K’에서 따온 것으로 국내에서 벌어진 크고 작은 이슈들을 집중적으로 다룬 취재파일입니다. 주변의 소소한 일상에서부터 시사까지 독자들의 궁금증을 풀어드리겠습니다. 더 자세한 내용은 온라인 서울신문에서 볼 수 있습니다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

코로나19 팬데믹의 기원에 대해 여전히 논란이 존재하는 가운데, 다음 코로나 팬데믹의 위험을 경고하는 연구결과가 나왔다. 현재까지 코로나19 바이러스의 정확한 기원은 불분명하지만, 다수의 과학자들은 말발굽 박쥐(중국관 박쥐)에게서 채취한 바이러스가 코로나19 바이러스와 매우 유사하다는 점을 미뤄, 이러한 바이러스를 가진 야생동물과 인간의 접촉이 결국 팬데믹으로 이어졌을 가능성에 무게를 실었다. 뿐만 아니라 비늘개미핥기로 알려진 천갑산과 같은 동물이 중간 숙주 역할을 하면서, 박쥐에서 시작된 바이러스가 중간숙주를 거쳐 인간에게 전파됐을 것이라는 연구도 여러 차례 공개돼 왔다. 미국 캘리포니아대학 버클리캠퍼스, 이탈리아 밀라노의 폴리텍대학, 뉴질랜드 매시대학 공동 연구진은 코로나19 바이러스 전파와 깊은 연관이 있는 것으로 추정되는 말발굽 박쥐의 이동 경로와 서식지를 전 세계의 토지사용 패턴과 비교 분석했다.그 결과 바이러스의 천연숙주로 지목돼 온 말발굽 박쥐의 서식지와 이동 경로는 서유럽에서 동남아시아까지 넓게 퍼져 있으며, 이중 일부 지역(또는 국가)은 박쥐 종에 유리한 토지 환경을 가지고 있다는 사실이 확인됐다. 박쥐는 일반적으로 난대림과 아열대 등의 환경을 선호하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 말발굽박쥐의 이동 및 서식으로 차기 코로나 팬데믹 위험이 발생할 수 있는 ‘핫스팟’은 육류 소비 증가로 인해 축산 산업이 확장돼 있는 중국에 밀집해 있다고 밝혔다. 산림이 파괴되고 육류를 위한 축산 산업이 밀집할 경우 온실가스가 증가하고, 이것이 박쥐가 선호하는 산림 서식지의 성장을 촉진했다는 것. 지난해 영국 케임브리지대학 연구진도 이러한 배경 탓에 중국 남부가 박쥐 매개 코로나바이러스의 핫스팟으로 만들었다는 내용의 논문을 발표했었다. 이번 논문에 따르면 일본 일부 지역, 필리핀 북부 및 중국 상하이 일부 지역은 산림 파괴가 심하고 박쥐가 선호하는 서식지로 변모하면서 핫스팟이 될 위험이 있다. 베트남·라오스·캄보디아 및 네팔 동부와 인도 일부 지역 역시 가축 생산 증가로 인해 핫스팟으로 전환 될 가능성이 높다.연구진은 “자연서식지에 대한 인간의 침입은 생물 다양성을 줄임과 동시에 간접적으로 동물로 인한 질병의 노출을 증가시킬 수 있다”면서 “우리는 야생동물에게서 인간으로의 코로나19 바이러스의 전염 경로를 직접 추적할 수는 없었지만, 토지이용 변화와 바이러스를 옮기는 박쥐 사이에 연관관계가 있다는 사실은 알 수 있다”고 강조했다. 이어 “모든 토지 이용의 변화는 탄소 저장량 물 가용성과 같은 자원에 대한 영향 뿐만 아니라 인간 건강에 영향을 미칠 수 있다는 점을 고려해 평가돼야 한다”면서 “산림파괴와 농업 및 가축 생산 지역에의 인간 활동 등 토지 사용의 변화가 우리 환경을 변화시키고, 더 나아가 인간의 건강에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 동시에 동물관련 질병의 노출을 증가시킬 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 푸드’ 최신호(5월 31일자)에 실렸다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일반적인 녹색 피부의 개구리가 아닌 초콜릿처럼 '달콤한' 색을 가진 신종 개구리가 발견됐다. 최근 호주 그리피스 대학 등 공동연구팀은 호주 북쪽에 위치한 뉴기니 섬에서 초콜릿 색을 가진 신종 개구리를 발견했다는 연구결과를 호주 동물학회지 최신호에 발표했다. 연구팀이 한 눈에 보자마자 신종 임을 눈치챌 만큼 이 개구리는 특이하게도 초콜릿 색 피부를 갖고있다. '개구리 가문'으로 살펴보면 이 개구리는 호주와 뉴기니 섬, 솔로몬 섬 등지에 흔하게 분포하는 '리토리아'(Litoria) 속(屬)에 속하며 약 90여 종이 현재까지 이름을 올리고 있다.이에 신종 개구리는 '리토리아 미라'(Litoria mira)로 명명됐으며 미라는 라틴어로 '놀랍다' 혹은 '이상하다'는 뜻이다. 연구에 참여한 폴 올리버 박사는 "처음 이 개구리를 보자마자 우리는 '초콜릿 개구리'라 불렀다"면서 "신종과 가장 가까운 친척은 녹색의 호주 청개구리인데 신종은 신기하게도 사랑스러운 초콜릿 색을 가졌다"고 설명했다. 이어 "신종 개구리가 뉴기니의 저지대 열대 우림에 살고 있는데 이곳은 매우 덥고 습하며 악어가 많아 탐사하기가 쉽지않다"고 덧붙였다. 특히 연구팀은 초콜릿 개구리가 호주와 뉴기니 섬 사이 고대 생태계의 '연결고리' 역할을 해줄 것으로 기대하고 있다. 전문가들에 따르면 현재의 호주 대륙과 뉴기니 섬은 260만년 전에는 육지로 연결되어 있어 많은 생물학적 요소를 공유하고 있었다. 그러나 이후 완전히 분리되면서 뉴기니 섬은 열대 우림이 호주 북부는 사바나 기후에 놓여있다. 올리버 박사는 "뉴기니에서의 생물 다양성을 이해하는 것은 호주 고유 동식물의 역사와 기원을 연구하는데 도움을 준다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 해양 플랑크톤을 모방해 미세한 외부 자극까지 인식할 수 있는 전자피부 기술을 개발했다. 서강대 화공생명공학과, 한양대 화학공학과 공동연구팀이 누르거나 잡아당기는 외부 자극의 세기에 따라 빛의 밝기가 미세하게 변하는 ‘스마트 발광형 전자피부’를 개발했다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 6월 2일자에 실렸다. 전자피부는 온도, 습도, 압력 등 외부 자극을 감지하는 능력을 가져 사람의 피부와 유사한 기능을 나타낼 수 있는 탄력있고 부드러운 전자장치이다. 기존에 외부자극을 감지해 빛을 내는 방식의 전자피부들은 압력 감지장치, 빛을 내는 발광장치가 개별적으로 필요하고 이들을 연결하는 회로가 필요해 제작 비용 높고 어려웠다. 더군다나 외부자극에 반응해 실시간으로 시각적으로 확인할 수 있는 스마트 촉각인터페이스 기술을 위해서는 디스플레이 장치까지 필요하다. 낮은 전력으로 구동이 가능한 시스템으로는 외부 자극의 유무 정도만 구분할 뿐 외부 자극의 정도와 이를 시각적으로 나타내기 어렵다는 단점도 있다.이에 연구팀은 바닷물의 흐름이라는 자극에 따라 발광세기를 다르게 하는 해양 플랑크톤에 착안해 신축성 있는 고분자 소재에 전기화학적 발광소재를 적용한 전자피부를 만들었다. 이번 기술은 외부 자극이 가해지는 부분만, 자극의 세기에 따라 소재에 포함된 이온 분포가 변화되면서 빛의 세기가 달라지도록 했다. 또 얇은 필름 형태의 발광소재를 이용했기 때문에 감압장치, 발광장치, 복잡한 회로도 필요 없게 됐다. 이번에 개발된 전자피부는 사람 손으로 만들어 내는 0~60㎪(킬로파스칼)의 다양한 범위 압력을 다른 세기의 빛으로 표시할 수 있도록 했다. 김도환 한양대 교수는 “이번 연구는 이전의 전자피부에서는 연구되지 않은 힘의 변화에 따른 발광층 내 이온 분포를 제어한 새로운 구동 방식을 제시한 데 큰 의미가 있다”라며 “유연한 터치스크린, 버튼 없는 디스플레이 등 사용자 친화적 실감형 기술로의 사용자와 사물간 시각적 촉각인터페이스 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어렸을 적 아플 때 엄마나 할머니가 ‘엄마손은 약손’ ‘할머니 손은 약손’이라고 하면서 아픈 곳을 문질러주면서 옛날 이야기를 들려주셨던 기억이 한 번쯤은 있을 것이다. 신기하게도 옛날 이야기를 듣고 있다보면 아팠던 것이 실제로 사라지는 경우도 많다. 의학자와 심리학자들이 아픈 사람에게 옛날 이야기를 들려주는 것이 병으로 인한 스트레스와 통증을 줄여주는데 도움이 된다는 사실이 확인됐다. 브라질 ABC연방대 자연·인문과학연구센터, 모지다스크루즈대 교육학과, 기술연구센터, 상파울로 연방대 실험심리학과, 무리아에 암 병원, 아르헨티나 부에노스아이레스대 컴퓨터과학연구소, 리오데자네이루 도르연구교육연구소, 뉴질랜드 웰링턴 빅토리아대 심리학부, 미국 팔로알토 과학연구소 공동연구팀은 아픈 사람에게 옛날 이야기를 들려주거나 줄거리 있는 책을 읽어주는 것이 통증과 스트레스를 줄이는데 도움이 된다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 25일자에 실렸다. ‘이야기하기’(storytelling)는 오래 전부터 인류가 가지고 있었던 특성 중 하나로 종교나 신화, 전설부터 현대 영화나 소설도 이야기하기에서 비롯된 것이다. 좋은 이야기는 하나의 현실에서 다른 현실로 옮겨가는 것으로 고통을 분산시키고 심리적 불안감을 완화시키는데 도움이 있는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이 같은 이야기를 들려주고 듣는 것에 대한 심리적, 육체적 장점에 대해 과학적으로 증명된 바가 없었다. 이에 연구팀은 천식, 기관지염, 폐렴 등 각종 중증질환으로 집중치료실(ICU)에 입원해 있는 2~9세 남녀 어린이 81명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 이들을 두 집단으로 나눠 하루 25~30분씩 한 집단은 동화구연사가 아이들에게 옛날 이야기나 동화책을 실감나게 읽어주도록 했고 다른 그룹은 수수께끼를 내거나 코미디를 보여주거나 스토리가 없는 웃기는 이야기를 들려줬다. 연구팀은 실험 대상아동들에게 이야기를 들려주기 전과 후에 침을 채취해 스트레스 호르몬인 코르티솔과 사랑호르몬으로 알려져 진통효과가 있는 옥시토신 호르몬의 수치를 측정하고 통증과 스트레스의 정도에 대한 설문조사를 실시했다. 실험 결과, 두 그룹 모두 코르티솔 수치는 낮아지고 옥시토신은 늘어나는 것이 관찰됐지만 동화구연가들에게서 줄거리가 있는 이야기를 들은 아이들이 수수께끼나 코미디를 들은 아이들보다 통증이나 스트레스 지수는 절반 이하로 낮아졌으며 옥시토신 분비는 두 배 이상인 것으로 확인됐다. 연구팀은 이에 대해 스토리텔링을 통한 상호작용이 환자의 육체적, 정신적 통증을 분산시키고 심리적 고통을 완화시킬 수 있다는 속설이 증명된 것이라고 설명했다. 윌리엄 브루킹턴 브라질 ABC연방대 교수는 “아이들은 이야기를 듣고 이에 반응을 보이는 과정에서 ‘서술전달’(narrative transportation)이라는 현상을 통해 자신이 있는 병실, 입원이라는 상황과 다른 감각을 경험할 수 있게 된다”라고 설명했다. 브루킹턴 교수는 “이번 연구는 병원에서 환자의 통증과 스트레스를 줄여주기 위해 비용이 저렴하고 안전성이 높은 방법이 이야기하기라는 것을 보여주고 있다”라며 “추가 연구가 필요하겠지만 아이들 뿐만 아니라 성인 환자들도 이야기를 나누고 들어줄 대상이 있다면 치료효과가 훨씬 높아질 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

농구와 단거리 육상에서 세계적인 선수를 꼽아보라고 하면 많은 사람들이 마이클 조던과 우사인 볼트를 떠올린다. 이들의 공통점은 흑인이라는 것이다. 실제로 많은 운동경기에서 두각을 드러내는 이들은 흑인인 경우가 많다. 의과학자와 의공학자들이 흑인들이 순간적으로 폭발적인 힘이 필요한 경기에서 강세를 보이는 이유를 밝혀냈다. 스위스 취리히대 발그리스트대학병원, 약학·독성학연구소, 마이크로스코피·이미지분석연구센터, 취리히연방공과대(ETH) 바이오메카닉스연구소, 신경과학연구센터, 미국 델라웨어대 물리치료과, 스크립스연구소 신경과학센터, 하워드 휴즈 메디컬센터 공동연구팀은 근육과 뼈를 연결하는 힘줄세포가 기계적 스트레스를 어떻게 인식하고 힘줄을 어떻게 신체의 움직임에 적응시킬 수 있는지 규명했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 및 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 의생명공학’ 5월 25일자에 실렸다. 힘줄은 근육을 뼈와 연결함으로써 근육의 수축력을 전달해 관절 운동이 일어날 수 있도록 한다. 단순히 근육과 뼈를 연결하는 물리적 역할 뿐만 아니라 신경이 많이 분포돼 길이가 늘어나는 것을 민감하게 감지하기 때문에 근육의 긴장도 조절에도 중요한 역할을 한다. 스포츠에서 힘줄의 역할은 더 크다. 적절한 훈련은 근육과 뼈 뿐만 아니라 힘줄 강화에도 도움이 된다. 연구팀은 세포실험을 통해 힘줄세포 속 ‘E756del’라는 유전자가 힘줄 강화에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. E756del 유전자를 변형시킨 생쥐는 일반 생쥐보다 힘줄이 강하고 운동능력이 뛰어나다는 사실을 확인했다. 또 생후 14~18주된 암컷 생쥐를 훈련시켜 힘줄을 강화시킨 뒤 힘줄세포를 분석한 결과 E756del 유전자가 증가한 것도 관찰됐다.재미있는 것은 E756del 유전자의 변형은 서아프리카계 조상을 가진 사람들에게서 많이 나타나는데 지금까지는 E756del 변형유전자가 아프리카 일대에서 유행하는 중증 말라리아로부터 보호하는 것으로만 알려져 있었다. 이같은 이유로 E756del 변형유전자가 유전돼 온 것으로 분석됐다. 연구팀은 운동선수가 아닌 아프리카계 미국인 65명을 무작위로 뽑아 E756del 유전자 변이를 분석하고 체력 측정을 실시했다. 그 결과 변이 유전자를 가진 22명은 나머지 사람들보다 점프능력이 뛰어나고 순간적으로 힘을 발휘하는 정도도 우수한 것으로 조사됐다. 실제로 E756del 변이유전자를 가진 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 운동능력이 평균 13%, 최대 36% 정도 우수한 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 ETH취리히 정형외과·바이오메카닉스연구소의 제스 제릿 스네데커 교수는 “이번 연구를 통해 세계적인 운동선수들의 유전자를 파악하지 못해 정확하게 설명할 수는 없겠지만 흑인들이 단거리 육상경기, 멀리뛰기, 농구 같은 종목에서 강세를 보이는 이유를 부분적으로나마 이해할 수 있게 해준다”라고 설명했다. 또 스네데커 교수는 “장기적으로는 E756del 유전자를 강화시키거나 변화시킴으로써 운동기능 장애를 겪는 사람들을 도와줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아서 코난 도일이 창조한 명탐정의 대명사 ‘셜록 홈즈’는 당시에는 생소했던 과학수사의 개념과 방법론을 제시한 것으로도 유명하다. 소설 곳곳에서 홈즈는 의뢰인이나 범인의 옷자락이나 신발에 묻은 흙만 보고도 어디서 왔는지를 맞추는 모습을 보여준다. 과학수사가 도입되기 이전이었던 당시는 물론 지금도 이해하기 쉽지 않은 부분이지만 생물학자와 수학자들이 신발에 묻은 먼지나 흙만으로도 어디서 왔는지를 알아낼 수 있다는 연구결과를 내놔 사람들을 놀라게 했다. 미국 코넬대 의대, 뉴욕 빈 탈알 빈 압둘아지즈 알사우드 계산의생명과학연구소, 마운트시나이 아이칸의대, 싱가포르 국립게놈연구소, 스페인 바르셀로나 과학기술연구원, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 계산과학과를 중심으로 케냐, 인도, 칠레, 이탈리아, 프랑스, 브라질, 노르웨이, 스웨덴, 우크라이나, 오스트리아, 영국, 우루과이, 한국, 중국, 호주, 포르투갈, 독일, 나이지리아, 터키, 베트남, 일본, 콜럼비아, 폴란드, 이집트 등 28개국 67개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 전 세계 도시마다 독특한 미생물 ‘지문’을 갖고 있는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 5월 27일자에 실렸다. 연구팀은 최근 3년 동안 6개 대륙, 60개 도시에서 4728개의 표본을 채취해 8조개의 유전자를 검출했다. 60개 도시에는 한국의 서울도 포함됐다. 연구팀은 이들 도시에서 사용되는 지하철, 버스, 고가열차, 전차 등 대중교통을 대상으로 대기장소의 벤치, 개찰구, 매표소 등의 표면을 3분 이상 면봉으로 닦는 방식으로 샘플을 채취했다. 이렇게 모아진 면봉에서 DNA를 채취해 슈퍼컴퓨터를 이용해 분석한 결과, 샘플의 97%가 31개 미생물종에 포함된 것으로 나타났으며 이것들의 비율이 도시마다 달라 도시의 특성을 파악할 수 있게 해주는 ‘핵심 도시 미생물’이라고 연구팀은 밝혔다. 사람 피부에서 볼 수 있는 세균이거나 토양, 물, 공기, 먼지 등에서 발견되는 것들도 포함돼 있었다. 또 1만 929개의 바이러스와 748개의 박테리아는 지금까지 전혀 알려지지 않았던 것으로 이번에 처음 발견됐다.이번 연구에 따르면 각각의 도시마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 독특한 미생물 지문을 갖고 있기 때문에 마치 셜록 홈즈처럼 신발만 있다면 어디서 왔는지 90% 이상의 정확도로 알아낼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 주도한 미국 코넬대 의대 크리스토퍼 메이슨 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 알려진 감염병 뿐만 아니라 알려지지 않은 미지의 감염병 발생을 사전에 감지하고 다른 도시환경에서 항생제 내성 미생물 확산의 가능성까지도 예측할 수 있게 도와줄 것”이라며 “미생물의 진화 연구에 대한 새로운 발견에도 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 ‘문해력’이 주목받고 있다. 특히 문해력이 아이들의 학업성취도는 물론 성인들의 사회생활에도 지대한 역할을 한다는 것이 알려지면서 관심이 더욱 높아지고 있다. 문해력은 글을 읽고 제대로 이해할 수 있는 능력으로 글자를 읽을 수 있는 능력과는 별개이다. 학생들이 학교 수업을 어려워하는 이유나 열심히 사교육을 받아도 성적이 오르지 않는 이유는 바로 문해력이 낮기 때문이라는 연구결과들도 나오고 있다. 이 같은 가운데 아이들의 문해력 수준은 집안 분위기가 좌우한다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 캐나다 앨버타대, 중국 홍콩중문대, 호주 맥쿼리대 공동연구팀은 다양한 언어사용집단을 대상으로 연구한 결과 집안의 분위기, 특히 언어사용 환경이 아이들의 문해력과 언어사용 능력을 좌우한다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 5월 28일자에 실렸다. 최근 독서와 문해력, 학업성취도의 연관성을 조사한 연구들은 많이 나오고 있지만 아이들의 문해력 발달에 부모들이 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구는 많지 않았다. 이에 연구팀은 독서습관과 가정환경, 아이들의 문해력 상관관계를 분석하기 위해 캐나다 에드먼턴에 있는 공립학교 6곳에 재학 중인 1학년 아이들 172명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 아이들과 부모들의 독서에 대한 관심도, 가정 환경을 조사하는 한편 1학년 초, 2학년 말, 3학년 말에 아이들의 문해력을 측정했다. 조사에는 아이들이 공통으로 집에서 책을 얼마나 자주 읽는지, 책은 구하기 쉬운지, 책을 구입하는 정도, 주말에 독서를 하는 시간, 도서관이나 서점 방문 빈도, 읽는 책의 종류를 조사했고 문해력은 어휘능력, 읽기 정확성, 짧은 구절을 읽고 빈칸채우기 등으로 측정했다. 부모들을 대상으로는 아이와 책을 함께 읽거나 읽어주는지, 부모의 독서시간과 빈도, 집에 전자책이 아닌 인쇄본 책의 보유권수, 독서에 대한 부모의 관심 등을 조사했다. 연구팀은 독서에 대한 가정환경과 문해력을 각각 1등급, 2등급, 3등급으로 분류해 상관관계를 분석했다.그 결과, 앞선 연구들과 마찬가지로 독서 자원에 대한 접근과 할애시간이 문해력과 학업성적을 예측할 수 있는 변수라는 것이 재확인됐다. 이와 함께 가정에서 독서분위기와 언어사용환경이 아이들의 언어능력과 문해력에 정비례 관계라는 점도 확인됐다. 1학년이 시작될 때 부모-자녀의 독서활동과 관심이 2학년과 3학년 때까지 변하지 않고 이어진다고 연구팀은 밝혔다. 독서에 대한 가정환경이 1등급이면 아이들의 문해력 점수도 1등급을 벗어나지 않았으며 독서에 적합하지 않은 3등급 가정환경에서는 문해력 점수 1등급을 받은 아동은 없는 것으로 조사되기도 했다. 또 연구팀에 따르면 아이의 문해력은 가정에 보유하고 있는 책의 권수는 상관관계가 크지 않지만 부모와 함께 하는 독서활동이 중요한 것으로 나타났다. 부모 스스로 독서를 하지 않고 아이들의 독서활동을 돕지 않는다면 독서에 대한 관심은 물론 문해력도 향상될 수 없다는 것이다. 이번 연구를 이끈 캐나다 앨버타대 심리학과 조지 조지우 교수(특수교육·독서연구)는 “이번 연구는 가정 환경이 아이의 문해력을 좌우한다는 사실을 그대로 보여주는 것으로 아이의 독서습관은 가정에서 비롯된다는 것을 알려주고 있다”라며 “자녀가 공부와 책읽기를 어려워하는 것은 1차적으로 부모가 독서활동을 하고 있지 않기 때문”이라고 지적했다. 연구에 참여한 이노우에 도모히로 홍콩중문대 교수 역시 “아이들 스스로 책에 가까워지는 것은 쉽지 않은 만큼 가정에서 부모들이 더 노력을 하고 독서활동에 적극성을 보여야 한다”고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

특발성 폐섬유화증은 폐포 벽에 만성염증세포가 침투해 폐를 딱딱하게 만드는 만성질환이다. 50~70세에 주로 발병하는 이 질환은 진단을 받은 이후 5년 이상 생존률이 20~30%에 불과할 정도로 치명적이다. 흡연이 주요 발병원인으로 추정되고 있지만 정확한 원인은 알 수 없어 호르몬 약물과 면역억제제를 이용해 증상을 완화시키는 정도 밖에 못해 폐이식이 유일한 근본적인 치료방법으로 알려져 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 특발성 폐섬유화증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 연세대 의대, 미국 브라운대 의대 공동연구팀은 폐 세기관지 내 상피세포에서 ‘PDCD5’라는 세포사멸 유도단백질이 많아지면 섬유화 유발 단백질이 과다분비된다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 특발성 폐섬유화증을 앓고 있는 환자들의 폐세포를 분석했는데 폐 세기관지 내 상피세포의 한 종류로 폐를 보호하는 역할을 하는 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 증가해 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 클럽세포에서 PDCD5가 많아지면 섬유화를 촉진시키는 단백질이 많이 분비되고 결국 폐조직이 딱딱하게 굳게 된다는 것이다. 섬유화는 콜라겐 같은 세포외기질이 조직에 과다하게 축적되면서 정상구조를 파괴하면서 진행되는데 클럽세포에 PDCD5가 과다하게 되면서 폐 섬유화가 진행된다는 설명이다. 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 유전자 편집을 한 생쥐에게는 섬유화를 유도하는 화합물을 주입하더라도 PDCD5 생성 유전자를 가진 생쥐에 비해 폐섬유화가 덜 진행되고 생존률도 높은 것으로 확인됐다. 또 클럽세포가 아닌 다른 폐포상피세포에서는 PDCD5를 없애더라도 같은 효과가 나타나지 않아 연구팀은 클럽세포에서 PDCD5가 폐섬유화에 결정적이라고 밝혔다. 윤호근 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 클럽세포와 폐섬유화와의 연관성을 처음으로 밝혀내고 PDCD5의 역할을 제시함으로써 폐섬유화증 치료에 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘SF의 거장’ 아이작 아지모프가 쓴 ‘파운데이션’은 2500만개 행성, 10경명의 인구가 존재하는 은하제국의 흥망사를 다루고 있어서 SF 사상 가장 규모가 큰 작품으로 꼽힙니다. 소설의 주요 소재 중 하나는 ‘심리역사학’이라는 가상의 학문입니다. 해리 셀던이라는 수학자가 정치학, 사회학, 경제학, 수학, 사회심리학을 망라해 만든 학문으로 인류의 미래를 한 치의 오차 없이 예측해 대응할 수 있도록 한 것으로 나옵니다. 2008년 노벨경제학상 수상자인 폴 크루그먼 뉴욕시립대 교수가 어린 시절 ‘파운데이션’을 읽고 심리역사학을 전공하겠다고 결심했지만, 현실에 없어서 가장 비슷한 학문인 경제학을 선택했다고 밝혀 화제가 되기도 했지요. 모든 사람들은 미래를 예측하고 다른 사람의 행동이나 심리를 알고 싶어 합니다. 이렇듯 불확실성이 큰 사안을 예측하고 파악하기 위해 필요한 것은 숨겨진 패턴을 찾는 것입니다. ●‘보편적 인간이동 법칙’ 발견 미국 매사추세츠공과대(MIT), 산타페 복잡계연구소, 싱가포르 ETH 연구센터, 중국 베이징대 원격감지·지리정보시스템(GIS) 연구소, 이탈리아 정보과학기술연구소, 덴마크 코펜하겐IT대, 프랑스 사회·경제네트워크연구소 공동연구팀은 사람들의 이동 패턴을 파악하고 거주지를 중심으로 일정 기간의 이동거리 등을 예측할 수 있는 ‘보편적 인간이동 법칙’을 찾아내 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5월 27일자에 발표했습니다. 각종 사회현상 분석을 위해 사람들의 이동에 대해 정확하게 알기 위한 시도들이 많았습니다. 실제로 중력법칙이나 방사선 확산모델을 응용해 인간의 이동성을 파악하려 했지만, 해석의 타당성과 신뢰도가 낮아 거의 활용되지 않고 있습니다. 연구팀은 미국 보스턴, 유럽 포르투갈 리스본, 포르투, 브라가, 아시아의 싱가포르, 아프리카 세네갈 다카르, 코트디부아르 아비장 7개 지역에서 사용된 휴대전화 이용자들의 데이터 약 4억 4000만건을 바탕으로 대규모 이동성 패턴을 찾아 나섰습니다. 연구에 쓰인 데이터들은 2006~2013년 사이에 각각 4개월 동안 수집된 것으로 개인정보 보호를 위해 비식별화 처리가 됐습니다. ●도시계획·전염병 확산 모델링 활용 가능 연구팀은 이동거리라는 공간적 요소뿐만 아니라 이동시간과 방문 횟수라는 시간적 요소까지 분석한 결과, 7개 지역 모두에서 유사한 이동 패턴이 나타났다고 밝혔습니다. 연구팀이 만든 법칙에 따르면, 특정 장소의 방문자 숫자는 이동거리와 방문 빈도를 곱한 값의 역제곱에 비례합니다. 이 같은 이동 패턴은 ‘지프의 법칙’에서 그려지는 분포와 같다고 과학자들은 설명하고 있습니다. 지프의 법칙은 긴 글에서 단어들이 나오는 빈도를 높은 순서대로 나열해 순위를 매기면, 그 빈도가 해당 단어의 순위에 반비례한다는 수학적인 법칙을 말합니다. 해당 연구는 언어학에서 나왔지만 도시의 인구 순위, 기업 크기, 소득 순위 등 다른 사회과학 분야 분석에서도 폭넓게 쓰입니다. 시간 변화에 따라 사람들의 이동성 경향을 설명하고 예측할 수 있는 새로운 방법론으로 평가받는 이번 연구결과는 도시계획과 전염병 확산 모델링 같은 분야에서도 활용성이 클 것으로 기대되고 있습니다. 문득 가까운 미래에 ‘파운데이션’ 속 심리역사학이 실제로 등장할 수도 있을 것 같다는 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

“김포시민의 GTX D노선의 변경 요구는 올바른 의사 표현이자 정부의 잘못된 신도시 정책을 바로잡는 것입니다. 이를 ‘지역이기주의’와 ‘핌피현상’으로 매도하는 것은 옳지 않습니다.” 김포 장기동에서 부천종합운동장까지 계획된 제4차 국가철도망구축계획안(2021-2030년)의 노선 변경 요구는 교통 대책이 미흡한 2기 신도시의 정책 때문이라고 더불어민주당 박상혁 의원(김포시을)이 26일 주장했다. 박 의원은 “오늘 오전에 25만여명 김포 시민의 노선 변경 요구가 담긴 서명부를 이재명 경기지사에게 전달했다”면서 “지난달 공청회를 통해 국토교통부가 발표한 제4차 국가철도망 구축계획은 확정안이 아닌 교통연구원의 연구결과에 불과하고, 이에 대해 시민·지자체·정치인이 계획안에 대해 입장을 표명하는 것은 사업의 취지와 법령상 정당하다”고 강조했다. 이어 그는 “GTX는 정부가 계획을 세워 해당 지자체에 통보하는 방식이 아닌 지자체가 정부에 노선을 건의하는 상향식 정책결정과정을 거친 미확정 인프라 구축사업인데, 김포시민들의 주장을 ‘억지’로 몰아가는 것은 매우 우려스러운 일”이라고 개탄했다. 김포시민들의 GTX D노선 원안(김포~강남~하남 직격) 건설 요구가 ‘집값을 올리려는 의도’라는 일부의 따가운 시선에 대해서도 적극 부인했다. 박 의원은 “GTX가 집값을 견인하는 현상은 2기 신도시 건설과 광역교통망 구축의 부조화 때문”이라면서 “집값 때문에 광역교통망을 구축할 수 없다는 것은 본말이 전도된 주장”이라고 반박했다. GTX B노선(송도~의정부)과 선로를 공유하면 김포시민들의 불편을 해결할 수 있다는 국토부의 차선책에 대해서는 “해당 지역 국회의원조차 모르는 사안을 확정적으로 얘기하는 것은 사실 관계에 심각한 왜곡을 초래할 수 있다”고 우려했다. ‘정치인들이 표심 때문에 국가 대계를 그르친다’는 일각의 지적에 대해서도 ‘표심’ 아닌 ‘민심’을 대변하고 있는 것이라고 해명했다. 박 의원은 “김포 시민들의 유일한 철도인 김포골드라인(경전철)의 혼잡률은 285%에 이른다”며 “이를 해결해 달라는 주민들의 정당한 요구에 화답하는 것은 표심이 아닌 민심을 대변하는 것”이라고 강조했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액이 나타내는 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화속도를 알아낼 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE, 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 연구자들로 구성된 국제공동연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 26일자에 실렸다. 노화는 신체기능이 점진적으로 저하되고 만성질환의 위험이 증가하는 것과 연관돼 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 노화로 인해 나타날 수 있는 만성질환을 비롯한 각종 질환관리를 위해 생물학적 나이를 판단할 수 있는 방법을 찾았지만 정확도가 떨어졌다. 연구팀은 1999년부터 2014년까지 조사된 미국 국립보건영양조사(NHANES)와 영국 바이오뱅크의 자료를 활용했다. 연구팀은 NHANES에서 18~85세 남녀 4만 592명과 바이뱅크에서는 39~75세 남녀 47만 6495명을 대상으로 각종 혈액지표를 중심으로 나이, 생활방식 등를 종합적으로 고려해 생물학적 나이를 결정하고 노화의 속도를 예측할 수 있는 ‘동적 유기체 상태지표’(DOSI)를 만들었다. DOSI 수치가 높을수록 노화가 많이 진행된 것이며 이 수치를 활용하면 현재 정확한 생물학적 나이를 판단해 만성질환 발병 가능성과 면역기능 상태, 병에 걸렸을 경우 얼마나 빨리 나을 수 있는지를 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이번 분석법을 활용해 인간이 살 수 있는 최대수명은 100세를 훌쩍 넘는 120~150세라는 예측을 내놓기도 했다. 이번 연구를 이끈 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사는 “이번에 개발한 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 각종 질병을 사전에 예측해 대응함으로써 개인이나 사회의 의료비용을 낮추는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 혈액검사 정확도를 높일 수 있는 혈장 분리기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 물리학과 공동연구팀은 외부 전원이나 동력 없이 혈액에서 순수한 혈장을 분리해낼 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘스몰’ 표지논문으로 실렸다. 혈액은 적혈구, 백혈구, 혈소판 같은 세포성분인 혈구와 옅은 노란색 액체인 혈장으로 구성돼 있다. 혈액 부피의 55%를 차지하는 혈장은 각종 영양분과 노폐물을 운반하고 삼투압과 체온을 유지하는 역할을 한다. 특히 혈액검사를 해 찾는 세균 유전자, 단백질 같은 바이오마커는 혈장에 포함돼 있다. 이 때문에 정확한 혈액검사를 위해서는 혈액에서 혈장만 깨끗하게 분리해내야 한다. 원심분리기를 이용할 경우 분리 과정에서 적혈구나 백혈구가 터지는 용혈현상으로 인해 혈장에 혈구의 핵산이나 단백질이 섞이면서 순수한 혈장을 얻기가 쉽지 않다. 연구팀은 혈구와 혈장성분이 자석에 각기 다르게 반응하는 원리를 이용해 무동력, 무전원으로 혈구 세포 함량은 0%인 순수한 혈장을 분리해내는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 이용해 세균에 감염된 혈액의 혈장을 분리하는 실험을 했는데 일반 원심분리기술로 분리된 혈장보다 2배 더 많은 세균 유전자를 검출하기도 했다.또 연구팀은 이 기술을 응용해서 혈장 분리 없이 높은 정밀도로 빠르게 혈액을 검사할 수 있는 진단칩을 개발했다. 기존에도 진단칩이 있었지만 채취된 혈액에서 분리해낼 수 있는 혈장이 적거나 전처리 과정이 필요하는 등 시간이 오래걸린다는 단점이 있었다. 그렇지만 이번에 개발한 진단칩은 초소형으로 전처리 과정 없이 적은 혈액으로도 원하는 단백질을 빠르게 검출할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 연구팀은 진단칩으로 전립선암을 진단할 수 있는 바이오마커인 PSA 단백질을 검출하는데 성공했다. 연구를 이끈 강주헌 교수는 “이번 기술은 혈장분리를 위한 비용이 적고 방법과 구성이 단순해 현장진단에 최적화돼 있다는 것이 특징으로 현장진단용 바이오칩이나 소자에 쉽게 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr