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  • 탐지견, 코로나19 확진자 94% 정확도로 식별…무증상자도 찾아내

    탐지견, 코로나19 확진자 94% 정확도로 식별…무증상자도 찾아내

    독일 하노버대 수의학과 연구결과콘서트장 등 일상생활 배치도 검토 특수 훈련을 받은 개가 냄새로 코로나19 확진자를 정확하게 찾아내는 확률이 무려 94%에 이르는 것으로 나타났다. 4일 로이터통신에 따르면 독일 북부 니더작센주의 하노버대학 수의과학 연구진은 탐지견이 코로나19 확진자의 타액에서 발생하는 바이러스 냄새를 식별한다면서 연구 결과를 발표했다. 홀게르 폴크 하노버대 수석 연구원은 “탐지견이 코로나19 확진자로부터 채취한 타액 샘플의 냄새를 맡도록 훈련받은 후 확진자와 확진자가 아닌 사람을 구별할 수 있으며 확진자 중 무증상자까지 알아낼 수 있다”고 말했다.연구에는 3살의 벨기에 셰퍼드 ‘필로’, 1살 코커스패니얼 ‘조 코커’ 등이 탐지견으로 투입됐다. 스테판 바일 니더작센 주 총리는 연구 결과에 감명받았다면서 콘서트 현장 등 일상생활에서의 코로나19 탐지견 배치에 대한 타당성도 시험해야 한다고 강조했다. 지난해 9월 핀란드 수도 헬싱키·반타 국제공항에선 코로나19 확진자를 식별하기 위한 탐지견이 시범적으로 투입되기도 했으며, 칠레 산티아고 국제공항도 탐지견을 배치했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 초미세먼지가 시력저하, 실명 부른다

    [사이언스 브런치] 초미세먼지가 시력저하, 실명 부른다

    코로나19로 다소 완화되기는 했지만 한반도는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지에 몸살을 앓는다. 미세먼지와 같은 대기오염 물질은 심혈관 질환을 유발시키는 것으로만 알려져 있었는데 과학자들이 눈 건강에도 심각한 영향을 미친다는 연구결과를 내놨다. 폴 포스터 영국 런던대(UCL) 안과학연구소 교수는 UCL 심혈관과학연구소, 무어필즈 국립안과병원, 벨파스트 퀸스대 의대, 맨체스터대 생명과학부, 사우샘프턴대 의대, 에딘버러대 임상과학부, 런던 세인트조지대 공중보건연구소, 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 공동연구팀은 대기오염은 시력저하 뿐만 아니라 황반변성 같은 점진적이고 회복하기 어려운 안과질환(AMD)을 촉진시켜 실명까지 유발시킬 수 있다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘영국 안과학회지’에 실렸다. 황반변성은 망막 중심부에 위치한 신경조직인 황반의 기능이 떨어지고 손상되면서 시력이 감소하고 심할 경우 실명에 이르는 질환이다. 노화가 가장 큰 원인으로 꼽히지만 유전적 요인이나 흡연, 유전, 가족력 등이 원인으로 알려져 있다. 연구팀은 50만명 이상의 유전자와 건강정보가 수록된 ‘영국 바이오뱅크’에서 40~69세 남녀 중 망막 단층촬영(OCT)를 포함한 안구검사를 실시한 기록이 있는 5만 2602명을 골라냈다. 연구팀은 지역보건통계를 바탕으로 이들이 사는 지역의 초미세먼지(PM2.5), 이산화질소를 포함한 질소산화물 등 대기오염물질 측정값을 비교했다. 분석 결과 조사대상자 중 1286명이 AMD 진단을 받았는데 특히 초미세먼지에 노출된 환경에 사는 사람은 그렇지 않은 사람보다 AMD 발병 가능성이 8~10% 이상 높은 것으로 나타났다. 그 밖의 대기오염물질은 초미세먼지보다는 낮지만 망막구조나 형태 변화에 영향을 미쳐 시력저하에 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 폴 포스터 UCL 교수는 “이번 연구는 대기 오염으로 인한 독성이 망막의 형태나 두께 등에 영향을 미치면서 황반변성 같은 시력상실 관련 질환의 위험성을 높일 수 있음을 보여주고 있다”라며 “대기오염이 심각하지 않더라도 지속적으로 노출될 경우 위험성은 더 커진다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 두 가지 코로나 바이러스 동시 감염, 브라질서 최초 사례 나와

    두 가지 코로나 바이러스 동시 감염, 브라질서 최초 사례 나와

    코로나19 바이러스의 재확산으로 곤혹을 치르고 있는 브라질에서 두 가지 종류의 코로나19 바이러스에 동시 감염된 확진자의 사례가 나와 우려가 높아지고 있다고 로이터 통신이 지난달 29일 보도했다. 현지시간으로 지난달 27일 공개된 연구결과에 따르면 확진판정을 받은 사람은 리우데자네이루에 거주하는 30대 2명이다. 이중 한 명은 지난해 11월 말 브라질의 각기 다른 주에서 개별적으로 진화한 것으로 추정되는 두 가지 변이 바이러스에 모두 양성 반응을 보였다. 또 다른 한 명 역시 브라질에서 발견된 변이 바이러스 1종과 스웨덴에서부터 들어온 것으로 추정되는 또 다른 변이 바이러스에 동시 감염된 것으로 확인됐다. 확진자들의 증상은 경미한 것으로 보고됐다. 한 환자는 마른 기침, 또 다른 환자는 인후통 및 두통 증상이 있었으며 입원이 필요한 정도는 아니었다. 이번 사례는 브라질 내에 이미 얼마나 많은 변이 바이러스가 존재하는지를 알려주는 사례로, 현지 전문가들은 한 사람에게서 두 가지 변이 바이러스가 공존할 경우, 완전히 다른 제3의 코로나 바이러스 변종의 돌연변이가 가속화될 수 있다는 우려를 내놓았다.연구를 이끈 브라질 피발레대학 연구진은 “세계 최초로 확인된 각기 다른 변이 바이러스의 동시 감염은 기존보다 훨씬 더 빠르게 새로운 조합을 형성해 새로운 변종을 만들어낼 수 있다”면서 “이는 바이러스의 또 다른 진화 경로가 될 것”이라고 우려했다. 변이 바이러스는 현재 개발·유통중인 백신에 대해 더 큰 전염성 및 내성의 위험을 가져올 수 있다. 영국발 변이 바이러스와 브라질에서 발견된 변이 바이러스는 실제로 전염성이 더욱 강한 것으로 알려져 있다. 다만 일부 전문가들은 한 사람이 두 종류의 바이러스에 감염되는 것은 흔하지 않은 사례라고 선을 그었다. 영국 워윅대 바이러스학자인 로렌스 영 교수는 “하나의 바이러스가 세포에 침투하면 또 다른 바이러스가 들어가는 것은 어려운 일”이라면서 “서로 다른 바이러스 간에 유전자가 교환되고 변종이 출현한다는 과학적 증거는 아직 없다”고 말했다. 자세한 연구결과는 논문 사전 공개사이트인 메드아카이브(medRxiv)에 공개됐다. 한편 브라질 보건부에 따르면 1일 기준 브라질의 코로나19 신규 확진자 수는 2만 4591명으로 집계됐다. 최근 1주일 동안의 하루 평균 사망자는 1062명을 기록해 지난달 21일부터 12일째 1000명을 넘고 있다. 브라질에서는지난달 17일부터 백신 접종이 진행되고 있으며, 이날까지 222만여 명이 접종을 마쳤다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 인도 북서부 날씨가 한반도 가을태풍 결정한다

    인도 북서부 날씨가 한반도 가을태풍 결정한다

    국내 연구진이 인도 북서부의 대기상태와 날씨가 한반도의 가을 태풍에 영향을 미친다는 사실을 제시해 주목받고 있다. 포스텍 환경공학부, 연세대 미래융합연구원, 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과, 공주대 대기과학과, 국립기상과학원, 영국 기상청 공동연구팀은 인도 지역에서 발생한 강한 대류활동이 한반도로 향하는 가을 태풍의 강도와 갯수에 영향을 미칠 수 있다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 기상학 분야 국제학술지 ‘미국기상학회보’에 실렸다. 2019년에는 근대적 기상업무가 시작된 1904년 이후 9월에 가장 많은 3개의 태풍이 잇따라 한반도에 영향을 줬다. 연구팀은 기록적으로 많은 태풍이 한반도에 영향을 줬던 2019년 9월에는 동중국해 지역에 형성된 극단적인 남서풍이 태풍을 한반도로 방향을 진행시킨 것으로 보고 기후모델 시뮬레이션 자료를 이용해 이례적 대기순환이 나타날 가능성과 원인을 분석했다. 연구팀은 전지구 기후예측(CMIP6) 다중모델 자료와 영국 기상청의 대규모 앙상블 시뮬레이션 자료를 바탕으로 한반도 가을태풍을 유도하는 대기순환 패턴이 지구온난화와 인도 대기변화에 따라 어떻게 달라지는지를 확률적으로 분석한 것이다. 그 결과 해양 온난화가 한반도의 가을 태풍에 미치는 영향력은 크지 않았지만 인도 북서지역의 강한 대류활동이 한반도 가을 태풍에 중요한 요인이라는 사실을 확인했다. 인도 북서지역에서 발생한 강한 대류활동이 대기권 상층에 거대한 파동을 활성화시켜 한반도와 일본에 강한 고기압성 순환을 만든다. 인도 북서지역 대류활동이 평소보다 강할 경우 2019년 9월 같은 극한 사례가 발생할 확률은 1.5~3배 이상 늘어날 것으로 나타났다. 민승기 포스텍 교수는 “한반도에 영향을 미치는 가을 태풍은 여름 태풍보다 피해 상황이 심각한 만큼 이번 연구는 가을 태풍을 효과적으로 예측하기 위해서는 인도지역 대기상태를 보다 주의 깊게 살펴봐야 한다는 것을 보여주고 있다”며 “지구온난화가 계속되면 인도지역 대기변화가 강해지고 그에 따라 한반도로 향하는 가을 태풍이 증가할 가능성이 높다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 알루미늄으로 간단하게 전자파 차단하는 기술 나왔다

    알루미늄으로 간단하게 전자파 차단하는 기술 나왔다

    국내 연구진이 소음을 차단하기 위해 스튜디오에 설치된 흡음재와 비슷한 원리를 이용한 전자기파 흡수체를 개발했다. 연세대 신소재공학과 연구팀은 얇은 알루미늄을 여러 층으로 쌓아 전자기파를 반사시키지 않고 흡수시키는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최근호(1월 27일자)에 실렸다. 고성능 전자기기는 의도치 않게 주변기기에 전자기 간섭을 유발할 수 있다. 전자기파를 차단해 전자기 간섭을 막으려고 전기전도도가 높은 차폐재를 사용하지만 반사율도 높아 전자기파 재방사가 일어날 수 있다는 문제가 있다. 이 때문에 연구팀은 리튬과 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄으로 된 화합물을 이용해 2차원 알루미늄 박편을 제작하고 이를 크기에 따라 정렬시켰다. 이렇게 수많은 박편을 쌓아 수 십 마이크로미터(㎛) 두께 필름 형태의 무반사 흡수체를 만들었다. 연구팀은 흡수체 내 박편(계면)의 숫자가 증가할수록 반사율이 급격하게 감소한다는 것을 계산했다. 흡수체를 구성하는 알루미늄 나노 박편의 표면 사이 공간에서 다중내부반사가 일어나 전자기파를 효율적으로 흡수할 수 있었다. 실제로 전자기파 흡수체의 흡수 및 반사효율이 기존 전자기파 흡수·반사기술보다 1000배 이상 우수한 것으로 나타났다. 알루미늄 박편을 층상구조로 쌓아올리는 간단한 공정만으로도 5G 스마트폰, 사물인터넷(IoT), 레이더, 위성 등이 작동하는 주파수 대역인 기가헤르츠 주파수까지 흡수할 수 있다는 것이다. 심우영 연세대 교수는 “이번 기술은 전자기파를 잘 흡수하는 알루미늄을 아주 얇은 박편으로 만들어 흡수율은 유지하면서 반사율은 낮춘 흡수체를 개발하고 원리를 규명했다는데 의미가 크다”라며 “반도체 배터리를 포함한 전자정밀부품 산업과 헬스케어 분야, 국방 및 항공우주분야 등 다양한 산업분야에서 전자기파 차폐는 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 혈액검사만으로 췌장암 조기 진단 가능해진다

    혈액검사만으로 췌장암 조기 진단 가능해진다

    아이폰의 아버지 스티브 잡스, 미국 연방대법관 중 가장 진보적 인사로 꼽혔던 루이스 베이더 긴즈버그는 모두 췌장암으로 사망했다. 최근 췌장암 조기진단율과 치료 성공률도 높아지는 추세이지만 여전히 일반인들에게는 두려운 암 질환으로 손꼽힌다. 이에 국내 연구진이 혈액검사만으로 췌장암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발해 관심이 쏠리고 있다. 최종훈 중앙대 융합공학부 교수는 김교범 동국대 화공생물공학과 교수, 구형준 서울과학기술대 화공생명공학과 교수팀과 함께 혈액검사를 통해 정상세포보다 췌장암 표면에서 더 자주 나타나는 당 사슬을 가진 ‘엑소좀’이라는 물질을 쉽게 포착해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 췌장은 위와 간 등 다른 장기에 둘러싸여 있고 췌장암만의 독특한 증상이 없어서 조기진단 시기를 넘기는 경우가 많다. 진단을 받아도 이미 암이 상당히 진행된 상태여서 수술이나 치료가 어려운 사례도 상당수다. 이 때문에 많은 과학자들이 췌장암을 조기에 찾아낼 수 있는 방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 세포에서 분비되는 엑소좀이 혈액을 따라 체내를 순환하고, 이에 질병 진단을 위한 바이오마커로 활용하기 쉽다는 점에 주목했다. 췌장암 환자의 혈액에는 일반인들보다 엑소좀의 농도가 높다는 점을 이용해 암세포에서 분비되는 엑소좀의 당 사슬과 쉽게 결합될 수 있는 나노입자를 만들었다. 엑소좀의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미세 유체칩도 개발했다. 이번에 개발된 기술을 활용하면 췌장암 발병 여부는 물론 전이성 췌장암인지 여부까지 식별할 수 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 다양한 형태의 췌장암 세포와 췌장암 환자의 혈액을 이용해 이번에 개발된 기술을 검증하는 데도 성공했다. 최종훈 중앙대 교수는 “이번 기술은 암세포가 분비하는 엑소좀을 효과적을 검출함으로써 암 진단뿐만 아니라 예후까지 평가할 수 있다”면서 “추가 연구를 통해 진단은 물론 신약개발, 약물의 안전성 검증 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 스티브 잡스도 피하지 못한 췌장암, 혈액검사만으로 조기 진단한다

    스티브 잡스도 피하지 못한 췌장암, 혈액검사만으로 조기 진단한다

    아이폰의 아버지 스티브 잡스, 가장 진보적인 미국 연방대법관 루이스 베이더 긴즈버그는 모두 췌장암으로 사망했다. 최근 췌장암 조기진단율과 치료성공률도 높아지는 추세이지만 여전히 일반인들에게는 두려운 암의 종류 중 하나이다. 국내 연구진이 혈액 검사만으로 췌장암을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 중앙대 융합공학부, 동국대 화공생물공학과, 서울과학기술대 화공생명공학과 공동연구팀은 혈액검사를 통해 정상세포보다 췌장암 표면에서 더 자주 나타나는 당(糖)사슬을 가진 엑소좀이라는 물질을 쉽게 포착해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 췌장은 위와 간 등 다른 장기에 둘러싸여 있고 췌장암만의 독특한 증상이 없어서 조기진단 시기를 넘기는 경우가 많고 진단을 받은 경우는 이미 암이 상당히 진행된 상태여서 수술이나 치료가 어려운 경우도 많다. 이 때문에 많은 과학자들이 췌장암을 조기에 찾아낼 수 있는 방법에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 세포에서 분비되는 ‘엑소좀’이라는 물질이 혈액을 따라 체내를 순환하기 때문에 질병진단을 위한 바이오마커로 활용하기 쉽다는 점에 주목했다. 췌장암 환자의 혈액에는 일반인들보다 당사슬을 가진 엑소좀의 농도가 높다는 점을 이용해 암세포에서 분비되는 엑소좀의 당사슬과 쉽게 결합될 수 있는 나노입자를 만들었다. 또 엑소좀의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미세 유체칩도 개발했다. 이번에 개발된 기술을 활용하면 췌장암 발병 여부는 물론 전이성 췌장암인지 여부까지 식별할 수 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 다양한 형태의 췌장암 세포와 췌장암 환자의 혈액을 이용해 이번에 개발된 기술을 검증하는데도 성공했다. 최종훈 중앙대 교수는 “이번 기술은 암세포가 분비하는 엑소좀을 효과적을 검출함으로써 암 진단 뿐만 아니라 예후까지 평가할 수 있다”라며 “추가 연구를 통해 진단은 물론 신약개발, 약물의 안전성 검증 등에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 사라지는 빙하, 고산식물 멸종 위험 높인다(연구)

    [안녕? 자연] 사라지는 빙하, 고산식물 멸종 위험 높인다(연구)

    지구온난화와 같은 기후변화로 만년설과 빙하가 녹아내리면서 고산식물이 멸종될 위기에 처했다는 연구결과가 나왔다. 미국 스탠퍼드대학이 이탈리아 알프스에 있는 4곳의 빙하에서 서식하는 고산식물을 분석한 결과 이중 최대 22%가 빙하의 손실과 함께 멸종위기에 처할 것으로 예측됐다. 여기에는 범의귀(saxifrage) 속 이끼류와 유채과의 고산식물 등이 포함돼 있으며, 비록 쉽게 볼 수 있는 식물들은 아니지만 산악 생태계가 정상적으로 유지되는데 반드시 필요한 요소다.예컨대 고산식물 중 일부는 식용으로도 이용되며, 생태계의 포식자와 초식동물, 미생물 등이 살아가기 위한 연료로도 필수적이다. 그러나 지구온난화로 빙하가 녹아내리면서 유독 기후에 민감한 고산식물은 멸종으로 향하는 지름길을 걷고 있는 것과 마찬가지인 상황에 놓였다. 본래 기후가 따뜻해지면 고산식물의 서식지대도 점차 높아지기 마련이지만, 더는 서식지가 이동할 수 없을 만큼 고산지대의 꼭대기까지 올라갔기 때문이다. 연구진은 “이러한 상황이 알프스뿐만 아니라 히말라야와 안데스 같은 다른 산악 생태계로 확장될 것이라고 확신한다”면서 “빙하의 손실은 고산식물 종 전체 중 51%에 영향을 미칠 것”이라고 밝혔다. 이어 “고산식물은 산악 생태계의 핵심 부분이며, 고산식물이 사라진다면 다른 생태계의 멸종으로 이어질 가능성이 있다”면서 “전반적인 생물 다양성이 감소할 것이며 특정 고산식물은 빙하가 사라진 뒤 150년 후부터는 완전히 볼 수 없게 될 것”이라고 덧붙였다.전문가들은 현재 비교적 낮은 고도에서 자라던 식물이 점차 고산지대로 침입하고 있으며, 이 식물들이 본래의 고산식물에 비해 더 빨리 군락을 형성함으로서 고산식물의 멸종 위험도 높아지고 있다고 입을 모은다. 연구진은 “이산화탄소 배출량을 줄이는 것도 중요하지만 사람들에게 기후변화에 취약한 산 생태계에 대한 인식을 높이는 과정도 필요하다”면서 “스키장 슬로프를 추가로 건설하지 않고 고산식물을 보호할 수 있도록 정해진 길로만 통행하는 등의 노력도 필요하다”고 강조했다. 자세한 연구결과는 생물학분야 국제학술지 ‘생태와 진화의 최전선’(Frontiers in Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 낮잠이 뇌 속 노폐물 없애 건강한 뇌 만들고 치매까지 막는다

    [달콤한 사이언스] 낮잠이 뇌 속 노폐물 없애 건강한 뇌 만들고 치매까지 막는다

    봄이나 가을 같은 환절기가 아니더라도 점심을 먹고 나면 배부름의 만족감과 함께 밤잠의 부족함까지 몰려들면서 꾸벅꾸벅 졸음이 쏟아진다. 낮잠은 학습 집중력을 높일 뿐만 아니라 건강에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 스페인에서는 여전히 오후 2~5시 사이에 낮잠을 자는 ‘시에스타’ 문화가 남아있기도 하다. 실제로 점심 직후 잠깐의 낮잠이 뇌 속 노폐물을 제거해 인지능력을 높이고 치매까지 막는 효과가 있다는 분석결과가 나왔다. 중국 우후4차인민병원 노인병학과, 상하이 정신보건연구센터 알츠하이머및퇴행성뇌질환연구소, 노인정신건강과, 상하이 교통대 의대 공동연구팀은 10~30분 이내로 규칙적으로 낮잠을 자는 것이 인지능력을 높이는데 도움을 준다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘BMJ 일반 정신과학’ 26일자에 실렸다. 전 세계적으로 과학기술의 발달로 기대수명이 길어지고 있는 가운데 65세 이상 인구 10명 중 1명 정도가 치매를 비롯한 인지기능 저하에 시달리고 있는 것으로 알려져 있다. 나이가 들수록 밤잠이 줄고 낮잠의 길이와 빈도는 늘어나는 경향이 있다. 이에 연구팀은 낮잠과 노인들의 인지능력 저하 방지의 연관관계를 알아보기 위해 베이징, 상하이, 시안 등 중국 내 대도시에 거주하는 60세 이상 남녀 2214명을 대상으로 낮잠을 자는지 여부와 혈액검사를 포함한 건강검진, 치매검사와 인지능력평가를 실시했다. 분석 결과 이들의 평균 야간수면시간은 약 6.5시간이었으며 680명은 낮잠을 안 자는 것으로 확인됐다. 낮잠을 자는 노인들은 최소 5분에서 최대 2시간까지 낮잠을 자는 것으로 나타났다. 그런데 낮잠을 자는 사람이 낮잠을 안 자는 사람에 비해 시공간인지능력, 작업기억력, 주의력, 문제해결력, 위치인식, 언어능력 점수가 더 높게 나온 것으로 조사됐다. 특히 낮잠 여부에 따라 위치인식, 언어능력, 기억력 점수가 두 배 가까이 나는 것으로 조사됐다. 그렇지만 낮잠을 30분 이상 자는 사람들의 인지능력점수는 낮잠을 안 자는 사람보다는 높게 나왔지만 30분 이내의 낮잠을 자는 사람보다는 낮은 것으로 조사됐다. 그 결과 낮잠을 규칙적으로 자는 사람은 시공간능력, 작업기억력, 주의력, 문제해결력, 언어능력 등의 점수가 그렇지 않은 사람보다 높은 것으로 확인. 그렇지만 낮잠 시간이 하루 30분 이상인 사람에게서는 이 같은 효과가 나타나지 않았음. 연구팀은 낮잠은 뇌에 쌓이는 염증성 화학물질을 제거해주기 때문에 지적 능력을 유지해줄 뿐만 아니라 치매 발병 확률도 낮춰주는 것으로 분석 린 선 상하이교통대 의대 교수는 “밤에 못 잔 ‘잠 빚’을 보충하기 위해 낮잠을 자는 것으로 알려져 있지만 뇌의 건강성을 유지하는데도 도움이 되는 것으로 확인됐다”라며 “낮잠은 체내 염증 수치를 낮춰주면서 뇌에 쌓인 노폐물을 제거하는 역할을 해 뇌의 건강성과 치매를 예방하는 것이라는 점을 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 걷기 힘든 생쥐, 자석으로 자극했더니 걸었다…자석으로 운동신경 정밀 제어

    걷기 힘든 생쥐, 자석으로 자극했더니 걸었다…자석으로 운동신경 정밀 제어

    국내 연구진이 자석의 자기장과 유전공학 기술을 결합해 뇌 신경세포를 활성화시키는 방법을 찾아 걷지 못하는 생쥐를 걷게 만들었다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 고등과학원 공동연구팀은 자기장을 이용해 뇌 운동신경을 무선, 원격으로 정밀제어할 수 있는 ‘나노 자기유전학’ 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 29일자에 실렸다. 자기장은 자기공명영상(MRI) 같은 영상의학장치에 쓰이면서 질병진단에 활용되고 있지만 치료에는 거의 활용되지 못하고 있다. 연구팀은 자석의 자기장을 이용해 미세한 토크힘을 발생시킬 수 있는 나노나침반을 개발했다. 토크힘은 물체에 작용해 물체를 회전시킬 수 있는 능력을 말한다. 연구팀이 개발한 나노나침반의 토크힘은 뇌세포의 ‘피에조-1’ 이온채널을 열어 뇌신경 신호전달이 가능한 것으로 확인됐다. 이온채널은 세포 내부 이온농도를 조절하는 막단백질을 말한다.연구팀은 생쥐의 우뇌 운동신경부위에 나노나침반을 주입한 다음 자기장을 가했다. 그 결과 칼슘이온이 세포 내로 유입돼 원하는 부위의 운동능력을 촉진시키는 것이 확인됐다. 실제로 쥐의 왼발 운동신경이 활성화되고 운동능력이 5배 정도 향상되는 것이 관찰됐다. 이번에 개발된 나노자기유전학 장치는 중심지름이 70㎝ 정도의 MRI 장비에서도 작동이 가능하고 사람의 뇌를 포함한 인체에 25mT(밀리테슬라)의 자기장을 전달할 수 있는 것으로 확인됐다. 자기장은 인체 침투력이 좋기 때문에 운동장애가 발생하는 파킨슨병은 물론 암 같은 난치병 치료에도 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 천진우 IBS 단장(연세대 화학과 교수)은 “이번에 개발된 나노자기유전학은 원하는 세포를 유전공학으로 선택한 뒤 무선, 원격으로 특정 뇌 부위를 활성화시킬 수 있는 방법으로 자리잡아 뇌의 작동원리 규명과 질환 치료 등 뇌과학의 새로운 지평을 열게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 모더나 “백신, 남아공 변이에도 효과”

    모더나 “백신, 남아공 변이에도 효과”

    모더나가 자사의 코로나19 백신이 영국과 남아프리카공화국 코로나 변이에도 효과를 발휘했다는 연구결과를 공개했다. 다만 남아공 변이에선 예방 효과가 6분의1 수준으로 떨어졌다. 모더나는 남아공 변이 대응력을 높이기 위해 현행 2회 접종에 더한 3회 접종법을 개발하는 등 개선 연구에 착수했다고 25일(현지시간) 가디언이 전했다. 모더나는 이날 미국 국립알레르기·전염병연구소(NIAID)와 공동으로 진행한 연구에서 자사 백신이 코로나 변이에 대응해서도 바이러스 중화항체를 생성했다고 발표했다. 연구는 백신을 권장량대로 2회 접종받은 8명으로부터 혈액 샘플을 채취해 코로나 변이에 대한 면역이 형성됐는지 실험하는 방식으로 이뤄졌다. 영국 변이에는 강력한 면역 효과를 기대할 수 있을 정도로 충분한 중화항체가 생성된 반면 남아공 변이에선 그렇지 않았던 결과에 대해 모더나는 “남아공 변이로부터도 백신 접종자를 보호할 수 있지만, 보호 효과가 더 빨리 사라지는 수준”이라고 설명했다. 스테판 반셀 모더나 최고경영자(CEO)는 블룸버그TV에 출연해 “남아공 변이에 대응하기 위해 보호 효과를 늘리는 부스터샷(약효 지속을 돕는 예방주사)을 개발해 임상 시험에 착수할 것”이라고 밝혔다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 그 많던 얼음은 어디로…23년간 녹은 얼음 28조t

    [안녕? 자연] 그 많던 얼음은 어디로…23년간 녹은 얼음 28조t

    지난 20여 년 간 지구에서 녹아 없어진 얼음의 면적이 영국 면적에 준한다는 연구결과가 나왔다고 월스트리트저널 등 해외 언론이 25일 보도했다. 영국 리즈대학교 북극관측연구소와 런던대학, 에든버러대학 등 공동 연구진은 1994~2017년 촬영된 위성사진을 분석했다. 총 17곳의 위성센터에서 촬영한 사진과 함께 얼음의 부피와 질량의 변화를 측정하기 위한 중력 센서 및 위성 고도계 등도 동원했다.그 결과 2017년은 1990년대에 비해 얼음이 녹는 속도가 약 60% 이상 빨라졌으며, 이 영향으로 23년 간 지구 전체에서 녹아 사라진 얼음의 무게는 약 28조t에 달한다는 결론을 내놓았다. 구체적으로 그린란드에서 3.8조t, 북극에서 7.6조t, 남극에서 9.9조t, 히말라야 등 산지에서 6.1조t이 녹아내렸다. 23년 동안 녹은 얼음은 영국 전체 또는 미국 미시간주의 면적에 달하는 두께 100m의 얼음에 해당하는 양이다. 상상 이상으로 거대한 얼음이 녹아내리면서 전 세계의 해수면은 2.5㎝ 이상 상승했다. 특히 온실가스 배출로 인한 대기 및 해양온도 상승은 얼음손실 규모를 증가시켰다. 1990년대 얼음손실은 연간 8000t이었지만 2017년에는 1조 3000억t까지 증가했다. 또 얼음손실의 절반 이상이 북반구에서 발생한 것으로 조사됐다. 연구진은 “얼음은 지구의 기후 전체를 조절하는데 매우 결정적인 역할을 하는데, 이런 얼음이 사라지면서 화재나 폭염, 홍수, 폭풍과 같은 이상 기후변화의 빈도가 늘어날 것”이라고 예측했다.지난 수년간 미국과 호주, 아마존 등지를 중심으로 통제하기 어렵고 회복도 거의 불가능한 대형 화재가 연이어 발생했다. 지난해 6월 시베리아는 최고 온도 38℃를 기록했고, 지난 14일 아프리카 사하라와 중동 사우디아라비아 사막은 기온이 영하로 떨어지고 눈이 내려 쌓이는 등 기상이변이 나타났다. 해안도시 역시 빠르게 녹아내리는 얼음 때문에 직접적인 피해를 입을 수 있다. 2019년 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)는 온실가스로 인한 지구 기온 상승을 막지 못한다면 오는 2050년경 세계 각지의 해안 도시가 “100년에 한 번 겪을 극한 현상을 매년 겪을 것”이라고 경고한 바 있다. 자세한 연구결과는 유럽지구과학연맹(EGU) 저널인 지구빙권(The Cryosphere) 최신호에 실렸다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 고양이·개에게도 코로나19 백신 접종 필요할까?

    고양이·개에게도 코로나19 백신 접종 필요할까?

    코로나19 팬데믹의 장기화로 백신의 중요성이 갈수록 커지는 가운데, 고양이와 개 등 반려동물과 가축에게도 백신 접종이 필요하다는 전문가들의 주장이 나왔다. 영국 이스트앵글리아대학과 미국 미네소타대학 공동 연구진에 따르면 사람이 고양이나 개로부터 코로나19 바이러스에 전염된 사례는 아직까지 없지만, 모든 우발적인 상황을 대비하기 위해서는 반려동물에 대한 백신 접종도 필요하다고 강조했다. 연구진은 “일부 반려동물에 대한 예방접종은 감염 확산을 억제하기 위해 필요할 수 있다”면서 “코로나19 위험을 줄이기 위한 예방책으로서 반려동물과 가축을 위한 백신을 개발하는 것이 합리적”이라고 강조했다. 이어 “코로나19 바이러스는 고양이와 개, 밍크, 기타 야생동물 및 길들여진 가축을 포함해 광범위한 숙주 종을 감염시킬 가능성이 있다”면서 “바이러스의 진화 및 확산을 막기 위해서는 백신 접종이 필요할 수 있다”고 덧붙였다. 실제로 지난해 덴마크의 밍크 농장에서 변종 코로나19 바이러스 사례가 보고됐고, 이에 감염된 사람이 발생하자 밍크의 대량 살처분을 강행했다. 미국 뉴욕에서는 동물원에 사는 호랑이들에게서 코로나19 양성 반응이 나왔으며, 홍콩에서도 코로나19 양성 반응을 보인 개 사례가 나왔었다.국내에서는 얼마 전 처음으로 코로나19 바이러스에 감염된 고양이 사례가 공개됐다. 해당 고양이는 경남 진주시에 거주하는 모녀가 기르던 3마리 중 새끼로, 모녀가 코로나19 확진판정을 받은 뒤 고양이들의 감염 여부를 확인한 결과 양성 판정이 나왔다. 이와 관련해 중앙방역대책본부는 25일 “국내에선 반려동물 확진이 이번이 처음이지만, 국외에선 드물게 보고된 바 있다“면서 ”감염경로는 사람(주인)으로부터 반려 고양이에게 전파된 것으로 추정된다“고 밝혔다. 전문가들은 코로나19 바이러스가 지속해서 진화하면서 변이가 발생하고, 이러한 현상이 고양이와 개, 가축 등 사람과 가까운 동물들에게까지 나타난다면 공중 건강에 상당한 장기적 위험을 초래할 수 있다고 경고했다. 자세한 연구결과는 바이러스 관련 학술지 바이루런스(journal Virulence) 최신호(25일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 중독·파킨슨병 치료 가능한 무선 충전 뇌이식장치 나왔다

    중독·파킨슨병 치료 가능한 무선 충전 뇌이식장치 나왔다

    국내 연구진이 오랫 동안 배터리 교체 없이 스마트폰으로 뇌 신경회로를 조절할 수 있는 장치를 개발했다. 카이스트 전기및전자공학부, 연세대 의대 공동연구팀은 동물을 이용해 장기간 뇌 기능 연구를 해야할 때나 중독 같은 정신질환, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환치료에도 적용할 수 있는 무선 충전 가능한 광(光)유전학 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 신경세포만 제어할 수 있는 기술로 현재는 뇌기능 연구에 많이 활용되고 있는데 각종 뇌질환 치료에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기존 광유전학 기술은 외부 장치와 연결된 광섬유를 뇌에 이식해 신경세포에 빛을 전달하는 방식이었다. 문제는 유선 방식의 광유전학 기술은 동물 실험시 움직임을 제한하기 때문에 복잡한 동물실험이 어렵다는 점이다. 이 때문에 최근에는 무선 광유전학 기술이 나오고 있지만 배터리 용량의 한계로 주기적으로 교체해야 하거나 무선으로 전력공급 받는 동안 동작이 안정적이지 못하다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 배터리 무선충전과 장치의 무선제어가 가능한 회로를 만들어 마이크로LED 탐침과 결합시켰다. 생체 이식후 기기에 의해 주변 뇌조직이 손상되는 것을 막기 위해 생체적합성 소재로 만든 이번 장치는 무게가 1.4g에 불과하고 실험대상이 움직이는 동안에도 배터리의 무선충전이 가능하고 스마트폰 어플리케이션(앱)으로 광자극을 조절할 수 있다. 연구팀은 이번에 개발한 생쥐의 두피 안으로 완전히 이식한 상태에서 실험한 결과 무선 충전이 가능하다는 것을 확인했다. 또 중독성 약물인 코카인에 중독되도록 한 생쥐의 뇌 부위에 무선으로 빛을 전달해 코카인 중독증상을 억제하는 것도 확인했다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 장치는 체내에 이식한 뒤 무선 충전이 가능하기 때문에 배터리 교체를 위한 추가 수술이 필요 없이 반영구적으로 사용이 가능하다”며 “이번 기술은 뇌 이식용 장치 뿐만 아니라 인공 심박동기, 위 자극기 등 다양한 생체 이식용 기기에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 한국 전통 약재 ‘홍삼’이 폐암의 전이까지 억제한다

    한국 전통 약재 ‘홍삼’이 폐암의 전이까지 억제한다

    홍삼은 인삼을 쪄서 말린 것으로 피로회복이나 면역기능 개선 등의 효능 때문에 대표적인 건강기능식품으로 각광받고 있다. 국내 연구진이 홍삼이 암의 전이도 막을 수 있다는 효과를 발견해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원 천연물연구소 천연물소재연구센터와 서울아산병원 공동연구팀은 홍삼에 포함된 진세노사이드라는 물질이 폐암의 전이를 억제하는데 효과가 있다는 사실을 확인했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 농·식물학 분야 국제학술지 ‘인삼연구’(Journal of Ginseng Research)에 실렸다. 한의학 분야에서 주요 약재로 사용돼 온 홍삼은 최근 건강기능성 식품소재로 활용되고 있다. 홍삼은 다양한 가공법에 따라 성분과 효능이 달라지는 특성이 있다. 이에 연구팀은 아홉 번 찌고 말리는 구증구포법과 달리 전자레인지와 같은 원리의 마이크로파 가공법을 개발해 홍삼의 주요 활성성분인 진세노이드 중 Rg3, Rk1, Rg5를 기존 방법보다 20배 이상 늘리는데 성공했다. 연구팀은 마이크로파 가공법으로 만들어진 홍삼에 ‘KMxG’라는 이름을 붙이고 항암효과를 추가 연구했다. 연구 결과 Rk1과 Rg5가 폐암 전이를 효과적으로 억제하는 것을 확인했다. 암 세포는 체내 세포 증식과 분화를 촉진하고 염증반응에도 관여하는 사이토카인 단백질 때문에 사멸하지 않고 다른 조직으로 전이돼 발달하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 Rk1과 Rg5 성분이 TGF-β1라는 사이토카인 단백질의 활성을 억제하고 사멸을 유도함으로써 암의 성장과 전이를 효과적으로 차단한다는 것을 밝혀낸 것이다. 함정엽 KIST 박사는 “이번 연구는 홍삼 성분이 암 전이를 억제해 항암효과를 가질 수 있음을 보여줌으로써 천연물 유래 항암제 개발로 이어질 수 있는 과학적 근거를 제시했다는데 의미가 있다”라며 “마이크로파를 이용한 제조법으로 홍삼 유효성분의 함량을 조절할 수 있게 돼 다양한 질환의 맞춤형 기능성 소재를 개발할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 백신이 나와도 마스크, 사회적 거리두기 필요한 이유

    [사이언스 브런치] 백신이 나와도 마스크, 사회적 거리두기 필요한 이유

    지난해 12월 영국과 미국부터 코로나19 백신 접종이 시작됐다. 국내에서도 이르면 2월 설연휴 전부터 백신접종이 시작될 것으로 전망되고 있다. 많은 전문가들이 백신 접종이 시작되더라도 집단면역이 형성되기까지는 1년 가까이 지나야할 것으로 보고 있다. 집단면역이 형성되기 이전까지는 현재와 같이 마스크 착용과 사회적 거리두기가 계속 필요하다는 것이다. 실제로 코로나19 상황에서 마스크 착용과 함께 사회적 거리두기와 소모임 금지 조치가 함께 시행될 경우 감염률을 눈에 띄게 낮출 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 보스턴아동병원 내분비학교실, 계산전염병학교실, 보스턴대 공중보건대 생물통계학과, 역학과, 컬럼비아대 공중보건대 환경보건과학과, 하버드대 의대, 노스이스턴대 네트워크과학연구소, 산타페연구소, 하버드-MIT 브로드연구소, 영국 옥스포드대 동물학과 공동연구팀은 마스크 착용자의 숫자가 10% 증가할수록 감염재생산지수 R(환자 한 명이 전파하는 환자수)이 1 미만으로 떨어질 확률이 3배 이상씩 증가한다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯 디지털헬스’ 최신호(20일자)에 실렸다. 국내에서는 마스크 착용이 일상화되고 당연하게 여겨지고 있지만 미국과 유럽 등지에서는 여전히 마스크 착용에 대해 반대하는 이들이 존재하고 있다. 이들은 마스크 착용이 코로나19 확산 방지에 도움이 되지 않는다는 것이며 개인의 선택 문제라고 하지만 이번 연구를 비롯해 다수의 연구들은 마스크 착용은 과학적으로나 임상적으로 감염병 확산 차단에 실질적 도움이 된다는 것을 보여주고 있다. 연구팀은 지난해 6월 3일부터 7월 27일까지 미국 전역에 거주하는 13세 이상의 남녀 37만 8207명을 대상으로 평소 마스크 착용여부와 사회적 거리두기 준수 여부와 함께 인구통계학적 변수들을 조사했다. 또 마스크 착용 의무화를 실시하고 있는 12개주를 대상으로 의무화 전후 코로나19 확산 추이를 분석했다. 그 결과 마스크 착용은 과학적 분석결과와 마찬가지로 감염병 확산 차단에 실질적 효과가 나타났으며 마스크 착용자의 10%가 증가할 때마다 재확산지수 R의 수치가 30~50%씩 줄어드는 것으로 나타났다. 한 집단에서 구성원 대부분이 마스크 착용을 할 경우 R지수는 1미만으로 떨어질 가능성이 매우 높은 것으로 나타났으며 마스크 착용과 함께 사회적 거리두기나 소모임 금지가 철저하게 지켜지는 집단의 경우는 감염병 확산이 거의 0에 가까워질 수 있는 것으로 조사됐다. 존 브라운스타인 보스턴아동병원 교수(계산전염병학)는 “백신으로 집단면역이 형성되기까지는 1년 이상 걸릴 수 있으며 그 전에 대규모 확산이 발생한다면 집단면역이 형성되는 시간은 더 길어질 수 있는 만큼 지금과 같이 마스크 착용과 사회적 거리두기, 소모임 자제 같은 조치가 필요하다”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “손 소독제에 눈 다치는 어린이 급증”…예방 방법은? (연구)

    “손 소독제에 눈 다치는 어린이 급증”…예방 방법은? (연구)

    코로나19 팬데믹을 이겨내는 가장 쉬운 방법 중 하나는 다름 아닌 손 위생을 지키는 일이다. 사람들이 더 쉽게 손을 소독할 수 있도록 쇼핑몰이나 학교, 사무실, 대중교통 내부에서 손 소독제를 쉽게 볼 수 있다. 개인위생을 지키기 위해 꼭 필요한 손 소독제지만. 이로 인해 어린이가 눈을 다치는 사고가 잇따르고 있다는 조사 결과가 나와 주의가 당부된다. 프랑스 독극물통제센터의 데이터에 따르면 지난해 4월 1일~8월 24일, 손 소독제를 사용하다 유해 화학물질이 눈에 노출된 어린이의 사례가 1년 전 같은 기간에 비해 7배 더 많은 것으로 나타났다. 또 같은 기간 파리 소아 안과 병원에 입원한 어린이는 16명이었으며, 이중 2명은 부상이 심해 조직을 각막에 이식하는 수술을 받아야 했다. 그러나 2019년에는 같은 사례로 입원한 어린이가 단 1명에 불과했었다. 병원에 입원한 어린이는 모두 4세 미만이라는 공통점이 있었다. 현지 연구진은 손 소독제 기계가 설치된 높이가 대부분 1m 정도라는 게 그 원인인 것으로 분석했다. 연구진은 “대체로 성인의 허리 높이에, 아이들의 눈높이에 손 소독제 기계가 설치된다”면서 “게다가 아이들은 공공장소에서 쉽게 볼 수 있는 손 소독제 기계(디스펜서)에 흥미를 가지기 쉽다. 기계 상당수는 손 소독제가 눈 등에 튀지 않도록 설계돼 있지 않다”고 지적했다. 이어 “손 소독제는 고농도의 에탄올을 함유하고 있어 각막 세포에 치명적일 수 있다”면서 주의를 당부했다.유사한 사례는 세계 곳곳에서 볼 수 있다. 인도 의료진에 따르면 실수로 손 소독제를 눈에 뿌린 4살·5살 두 어린이 중 한 명은 앞을 볼 수 없는 증상을, 또 다른 한 명은 눈꺼풀에 부상을 입고 치료를 받았다. 국내에서도 지난해 엘리베이터에 설치된 손 소독제를 쓰려던 5세 아이가 각막에 화상을 입은 일이 알려진 바 있다. 두 어린이는 다행히 치료를 마치고 시력을 회복했지만 전문가들은 공공장소와 학교에서 손 소독제의 잠재적 위험을 고려할 필요가 있다고 강조했다. 전문가들은 또 ▲아이들에게 손 소독제의 정확한 사용법과 주의사항 교육하기 ▲소독제 기계 옆에 주의 표지판 배치 ▲가급적 어린이 얼굴보다 낮은 높이에 어린이용 손 소독제 설치하기 등을 권장했다. 아이의 눈이 손 소독제에 노출됐을 경우 곧바로 깨끗한 물로 눈을 세척하게 한 뒤 전문가의 진단을 받아야 한다고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국의학협회 안과학회지 (JAMA Opthamology) 최신호에 실렸다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr  
  • 낮은 온도에서 고효율로 친환경에너지 수소 생산 가능해졌다

    낮은 온도에서 고효율로 친환경에너지 수소 생산 가능해졌다

    기존 촉매공정보다 100도나 낮은 온도에서 40% 더 많이 수소를 만들어 낼 수 있는 암모니아 활용 수소 저장, 이동, 생산 기술이 개발됐다. 한국화학연구원 화학공정연구본부 연구팀은 기존 공정보다 100도 낮은 온도에서 암모니아로부터 수소를 고효율로 만들어 낼 수 있는 에너지 저감형 촉매공정을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 : 환경B’에 실렸다. 지구온난화가 가속화되면서 차세대 친환경 에너지원으로 이미 주목받기 시작한 수소에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다. 현재는 기체상태의 수소를 고압으로 저장해 수송하는 방법이 주로 사용되고 있다. 문제는 고압의 가스상태로 운반하기 때문에 저장용기 제작 등 관리비용이 고가인데다가 저장량에 한계가 있고 폭발위험이 있다는 것이다. 이 때문에 최근에는 쉽게 액체상태로 만들수 있고 안전하게 수송할 수 있는 암모니아를 이용하는 방법이 많이 연구되고 있다. 암모니아는 질소 원자 1개와 수소 원자 3개로 이뤄져 있는 화합물이다. 암모니아에서 수소를 추출하기 위해서는 고온, 고압 상태에서 질소와 수소 원자를 차례로 분리해내기만 하면 된다. 연구팀은 수소, 질소 원자를 손쉽게 분리해내기 위해 암모니아 분해에 최적화된 세륨과 란타넘, 루테늄 금속나노입자로 이뤄진 새로운 형태의 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매를 활용하면 기존 공정보다 100도 가량 낮은 450도에서 수소를 100% 만들어 낼 수 있으며 400도 온도에서도 90% 이상의 수소를 생산해 낼 수 있다. 같은 조건에서 기존 공정보다 수소 생산량이 40% 이상 향상된 수준이다. 채호정 화학연구원 박사는 “이번에 개발한 암모니아 분해 촉매시스템을 활용하면 암모니아 기반 대형 수소생산 플랜트, 수소 발전, 수소스테이션, 수소에너지 선박 등 다양한 응용 공정이 가능해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 갈수록 늘어나는 노인의료비 절약, 공공급식으로 가능하다

    갈수록 늘어나는 노인의료비 절약, 공공급식으로 가능하다

    급격한 고령화와 그로 인한 노인의료비 급증이 심각한 현안으로 대두되는 가운데 영양취약계층을 대상으로 한 공공급식이 대안이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 23일 한국보건사회연구원에서 최근 발간한 ‘노인 특성별 고령친화식품 활용을 위한 과제: 공공급식 중심으로’는 노인 유형별 특징을 고려해 경제 취약 노인부터 영양 취약 노인까지 노인의 신체적 기능에 적합한 고령친화식품의 제공 지원이 필요하며, 의료비 부담 완화에도 도움이 된다고 강조했다. 2020년 기준 65세 이상 인구는 전체 인구 가운데 15.7%, 75세 이상은 6.7%를 차지한다. 노인 1인당 연간 진료비는 전체 1인당 연간 진료비 108만원보다 3배 많기 때문에 간병 필요도가 높은 노인성 질환을 가진 중·후기 노인인구의 증가로 노인 의료비는 지속적인 증가할 수밖에 없다. 보건복지부가 발표한 2019년 12월 기준 장기요양수급자는 전체 노인인구의 9.6%이며, 이 중 77.5%가 실제로 장기요양급여를 이용하고 있고, 이용자의 평균 연령은 82.1세로 전체의 60.8%가 80세 이상이다.보고서에 따르면 정부는 2019년까지 제공해 온 노인돌봄기본서비스, 노인돌봄종합서비스, 단기가사서비스, 초기독거노인 자립지원 사업, 독거노인 사회관계 활성화 사업, 지역사회 자원연계 사업을 2020년 1월부터 노인맞춤돌봄서비스로 통합했다. 이를 통해 안전, 건강, 참여, 가사 부문 서비스를 욕구별 맞춤형 서비스로 제공하는데, 특히 식생활과 관련된 영양교육도 추가했다. 이 서비스는 65세 이상 기초생활수급자, 차상위계층 또는 기초연금수급자 중 독거·조손·고령부부 가구 노인 등이 대상으로 요양의 필요성은 낮지만 신체적 기능 저하, 정신적 어려움 등으로 돌봄이 필요한 노인이 해당된다. 문제는 현재의 서비스는 식생활 관련 신체적 기능 저하에 대한 고려가 미흡한 실정이라는 점이다. 복지부는 현재 2026년부터 지역사회 통합돌봄(커뮤니티케어)의 보편적 제공을 준비하고 있다. 현재 지역사회 통합돌봄 선도사업을 추진 중으로, 이는 보건의료와 돌봄서비스가 결합된 모델로서 신규서비스의 하나로 ‘영양식 제공’이 포함되어 있고, 지역사회 돌봄자원 연계를 통한 식사 배달 등이 계획 중이다. 보고서는 “경·중증 재가노인에 대한 맞춤형 개별 급식 방안은 구체화되어 있지 않은 상황”이라고 지적했다. 보고서는 “우리나라는 아직 고령친화식품 산업이 본격적으로 시작되지는 않았으나, 산업의 기초는 10여 년 전부터 이미 잘 다져져 있기 때문에 고령친화식품의 초기 육성기반 확보를 위한 정부ㆍ공공의 적극적 개입은 고령친화식품 산업의 활성화를 더 빠르게 이끌어 낼 수 있다”고 전망했다. 이어 “요양시설 등에 거주하는 건강하지 못한 노인이나, 경제적으로 취약한 노인을 대상으로 한 공공급식체계에 노인의 신체적 기능에 적합한 고령친화식품의 활용을 지원함과 동시에, ‘영양적으로 취약한 계층’이 속해 있는 일반 노인들도 고령친화식품을 식생활에 활용할 수 있도록 적극적인 정부의 지원이 필요”하다고 밝혔다. 노인의 영양수준과 의료비 부담의 상관관계를 추적한 결과도 긍정적이다. 김정선 연구위원은 “노인기의 질병 치료 중심에서 질병 예방 및 노화에 따른 기능 감퇴와 자립생활 저하를 예방할 수 있는 균형 잡힌 영양관리 체계를 공공급식 체계에 도입할 필요가 있다”면서 “지역사회 통합 돌봄에 고령친화식품 활용을 통한 영양 중재로 사회경제적 비용 부담 감소 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 밝했다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 변이 코로나 바이러스, 아동감염, 재감염률 높고 면역반응도 무력화

    [사이언스 브런치] 변이 코로나 바이러스, 아동감염, 재감염률 높고 면역반응도 무력화

    얼마 전 정은경 질병관리청장이 한림대 의대 사회의학교실 연구진과 함께 “코로나 감염 전파를 억제하기 위해 도입한 등교 중지조치는 효과가 밈미하다”는 내용의 논문을 소아감염학회지에 발표한 것이 알려지면서 학부모들을 중심으로 등교수칙 변경에 대한 기대감이 높아졌다. 논문은 지난해 5월 1일부터 7월 12일까지 소아, 청소년 확진자 127명을 대상으로 하고 있다. 기존 코로나19 바이러스에 대해서 어린이들은 어른들보다 감염률이 낮다는 것은 잘 알려져 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 지난해 말 영국에서 시작된 변이 코로나19 바이러스는 지금까지와는 달리 연령 구분 없이 감염률이 높은 것으로 알려지면서 아동 청소년의 등교조치 완화에 대한 논의가 다시 활발해지고 있다고 22일자에 밝혔다. 코로나19 대확산 상황이 1년이 넘게 지나고 있지만 아동 청소년 사이에서 코로나19 바이러스의 확산에 대해서는 과학계에서도 여전히 명확한 답변을 내놓고 있지 못하고 있다. 지난해 많은 국가에서 “초등학교의 경우 위생관리나 사회적 거리두기와 같은 예방 조치를 잘 취하고 있기 때문에 바이러스 확산의 핫스팟은 아니다”라는 분석결과를 내놓기는 했지만 각국 보건정책과 사회적 관행 등이 다르기 때문에 자료와 분석결과를 직접 비교하기는 쉽지 않다. 실제로 영국 리버풀대 의대 카룸 셈플 교수(아동보건·감염학)는 “아이들이 성인보다 코로나19 감염률이 낮은 것은 내재적인 생물학적 차이 때문인 것으로 보이지만 아동 청소년의 바이러스 확산에 어느 정도 영향을 갖는지 정확히 모르고 있다”며 “최근 변이 바이러스가 아동들에게도 감염률이 높아지고 있다면 아동 청소년에 대한 바이러스 확산의 동역학을 전면 재검토해야 한다”고 지적했다. 실제로 연구자들은 아동들의 경우는 무증상 감염자가 많은데 많은 나라들의 연구에서는 유증상 아동만을 대상으로 분석했기 때문에 실제 상황을 반영하지 못했을 수 있다고 지적했다. ‘B.1.1.7’는 지난해 11월 영국에서 처음 발견된 코로나19 변이 바이러스로 기존 코로나19 바이러스보다 아동들이 훨씬 쉽게 감염되고 모든 연령대에서 비슷한 감염률을 보이고 있다는 분석결과가 발표되기도 했다. 물론 다른 연령대에 비해 감염률이 다소 낮고 바이러스 확산시키는 정도도 높지는 않다는 것이 다행이라고 전문가들은 밝히고 있다. 셈플 교수는 아동이 어른들보다 코로나19 바이러스에 감염이 덜 되는 것은 바이러스가 체내에 들어와 결합되는 ACE2 수용체 숫자가 어른보다 아이들이 적기 때문으로 추정했다. 성인은 호흡기 전체에 ACE2 수용체를 갖고 있지만 어린이는 상기도에서만 이 수용체를 갖고 있기 때문에 아이들에게 영향을 덜 미친다고 덧붙였다. 또 다른 연구자들은 아이들이 선천적 면역체계와 면역T세포가 어른들보다 덜 손상됐기 때문에 병원체에 더 잘 보호되는 것이라고 밝히기도 했다. 그렇지만 최근 발견된 변이 코로나19 바이러스는 숙주의 호흡기 세포에 더 쉽게 붙도록 스파이크 단백질이 돌연변이를 일으킨 것으로 알려졌다. 코로나19 바이러스가 연령대 상관없이 더 쉽게 감염되도록 변이됐다는 설명이다. 이 때문에 전문가들은 “대확산 1년이 지난 지금 코로나19 바이러스 변이는 더 많이 나타날 가능성이 있는 만큼 감염자가 증가할 때는 휴교를 비롯한 대응조치를 신속히 취한 뒤 상황에 따라 고삐를 늦추는 방식이 여전히 유효할 것”이라고 말했다.한편 네이처는 남아프리카공화국발 변이 코로나19 바이러스의 경우 기존 감염으로 인해 형성된 인체 면역계를 회피해 재감염시킬 가능성이 매우 높다는 증거가 발견됐다고 전했다. 연구자들은 다른 변이 바이러스들도 마찬가지일 가능성이 높고 이들 변이 바이러스들이 현재 개발된 백신을 무력화시킬 가능성을 완전히 배제할 수 없다고 밝히고 있다. ‘501Y’로 이름붙여진 남아공발 변이 코로나19 바이러스는 스파이크 단백질에 하나의 형태가 아닌 다양한 돌연변이를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 영국 임페리얼 칼리지 런던대 다이엘 알트먼 교수(면역학)는 “백신을 접종하거나 코로나19에 감염됐다가 회복된 소수의 사람들 혈액만으로 실험했기 때문에 남아공 변이 바이러스의 특성을 일반화할 수는 없겠지만 실험 결과를 보면 이 바이러스들이 코로나19 백신이 완전히 무력화시키지는 못하더라도 면역효과를 낮춰 집단면역 형성을 어렵게 만들 수 있을 것 같다”고 언급했다. 네이처에 따르면 남아공 국립전염병연구소와 비트바테스트란트대 바이러스연구소 공동연구팀은 501Y로 면역실험을 한 결과 기존 코로나19 바이러스로 만들어진 면역반응을 501Y 변이 바이러스가 회피하는 능력을 가진 것이 일부 확인돼 코로나19 감염자를 재감염시킬 가능성이 매우 높다는 연구결과를 내놨다고 전했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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