혈당 관리가 필요한 당뇨환자들을 가장 힘들게 만드는 것은 매일 알콜로 소독한 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 채혈해야 한다는 점이다. 국내 연구진이 바늘을 사용하지 않고 땀이나 침으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 당뇨환자들에게 희소식이 되고 있다. 성균관대 화학공학부, 포스텍 신소재공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 공동연구팀은 침, 땀, 눈물 같은 미량의 체액만으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 고감도, 고선태적 글루코스 압전센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 기존에도 주사바늘을 사용하지 않고 땀이나 눈물 같은 체액만으로 혈당을 측정할 수 있는 연구들이 있었다. 그렇지만 침이나 땀 속에는 글루코스 농도가 혈액 속 글루코스 농도에 비해 100분의 1 수준에 불과해 측정 정확도가 떨어진다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 은 나노와이어가 코팅된 전도성 마이크로입자를 만들고 혈당 측정핵심 물질인 글루코스와만 결합해 반응하는 보론산이라는 물질을 배열했다. 글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결되도록 한 것이다. 글루코스 농도가 높을수록 은 나노와이어 연결도 많아져 순간적으로 전류가 증가하도록 해 미량의 체액만으로도 정밀하게 검출할 수 있게 했다. 이번에 개발한 센서는 가로, 세로 각각 0.6㎝ 크기로 만들 수 있고 한 방울 정도에 해당하는 100㎕ 수준의 적은 체액만으로도 채혈로 글루코스 농도를 검사하는 수준의 정확도를 보이는 것으로 확인됐다. 이번 기술을 활용하면 반창고처럼 피부 부착형 패치로도 만들 수 있다. 김진웅 성균관대 교수는 “이번에 개발한 센서는 바늘을 사용하지 않고도 저농도의 글루코스를 고감도로 측정할 수 있게 해준다”라며 “센서 메커니즘을 확장하면 글루코스 이외에 단백질, 호르몬 등 생체분자들도 측정할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

30년 가까이 해독되지 않은 채 미스터리로 남아있던 중국 고대 문서의 ‘정체’가 밝혀졌다. 영국 뱅거대학 연구진에 따르면 해당 문서는 1973년 후난성 창사시의 마왕퇴한묘(전한 장사국 재상이었던 이창 일가의 무덤) 발굴 과정에서 나온 것으로, 2200년 이라는 세월이 무색할 정도로 보존 상태가 양호해 고고학계의 관심을 한 몸에 받았다. 문제는 글자 하나하나를 알아볼 수 있을 정도로 온전한 이 문서 속 글을 해석할 수 없다는 사실이었다. 고대 방언으로 추정되는 2000년 전 글은 해독하지 못한 채 30년에 가까운 시간이 흘렀다. 그 사이 뱅거대학 연구진은 고대 방언의 뿌리와 해독 방법을 연구했고, 이를 통해 일명 ‘마왕퇴 문서’에 적힌 내용이 2000여 년 전의 ‘해부학 설명서’라는 사실을 확인할 수 있었다. 연구진에 따르면 해당 문서에는 신체 조직을 특징에 따라 분류하고 이를 설명하고, 각각의 신체 조직에서 발생할 수 있는 관련 질병의 패턴을 상세히 분석한 내용이 담겨 있다. 기원전 168년에 만들어진 이 문서에는 당시 사용됐던 다양한 중국어와 방언이 포함돼 있었다. 이러한 문서를 읽기 위해서는 전통적인 언어에 능통해야 했고, 연구진의 대부분은 2200년 전 당시 중국에서 사용된 고대 언어를 배우는데 상당한 시간을 할애해야 했다.고대 언어의 해독을 통해 문서를 읽게 된 후에도 장애물은 존재했다. 문서 속 해부학적 정보는 신체의 동맥과 정맥, 신경 등 각각의 조직을 개별적으로 이해하는 서양의학과는 완전히 다른 관점이었기 때문이다. 연구진은 “당시 해부학 설명서를 작성한 사람들은 음양의 상반적인 관계와 철학적 개념에 기반한 중의학의 관점에서 신체를 바라봤다. 이는 중국에서 침술이 탄생하기 이전에 작성된 것”이라면서 "'마왕퇴 문서’의 발견은 중국 역사뿐만 아니라 전 세계 해부학의 역사를 새로 쓰게 할 것”이라고 밝혔다. 이어 “이번에 해독한 문서는 ‘침술의 해부학’에 과학적 기초가 없다는 광범위한 인식에 도전하는 것”이라면서 “문서가 작성된 시기는 예술과 과학 전반에 있어 혁신의 시대였다. 이러한 고전적인 해부학적 정보는 당시의 기류와 부합한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 해부학 기록(The Anatomical Record) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

김치에 항산화 물질이 풍부한 단감을 첨가한 ‘단감김치’가 일반김치보다 항산화 기능과 저장성이 뛰어난 것으로 분석됐다.경남한방항노화연구원은 창원시 향토산업육성 창원단감명품화 사업단이 연구용역을 의뢰한 단감을 활용한 다양한 식재료 개발 연구결과 단감을 김치에 첨가하면 일반 김치보다 항산화 효능이 강화되고, 산화를 늦출 수 있어 저장성도 높아지는 것으로 나타났다고 2일 밝혔다. 한방항노화연구원은 지난해 12월 부터 지난달까지 단감 식재료 개발 연구를 진행했다. 연구원에 따르면 단감은 폴리페놀, 비타민C 등 항산화 및 항암물질을 다량 함유하고 있어 김치에 첨가하면 항산화 효능이 강화되는 것으로 확인됐다. 또 단감즙이 가지는 단맛이 기존 김치의 강한 맛을 순화하고 감칠맛을 더해주는 것으로 분석됐다. 한방항노화연구원은 이번 연구를 통해 담감김치의 단감즙 당도비율 조절 등을 통해서 단감즙에서 생기는 항산화 기능을 확인했다고 밝혔다. 또 단감김치가 일반 김치보다 더 건강하고 맛있는 김치라는 사실을 입증하는 등 단감김치 효능이 검증됐다고 설명했다. 경남한방항노화연구원은 이번 연구에서 개발한 단감김치 제조기술을 창원시 의창구 동읍에 있는 김치제조업체인 (주)다경에 이전할 예정이다. 연구원과 다경은 단감김치 영양 성분 분석 및 제작 공정 표준화 기준을 수립해 시제품 제작을 앞두고 있다고 밝혔다. 경남한방항노화연구원은 최근 포장김치 시장이 확대됨에 따라 이번 단감김치 연구 결과가 김치시장 새로운 판로를 개척해 지역 단감 재배 농가 소득 창출에 도움이 될 것으로 기대했다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

빙하가 녹아 생긴 빙하호(湖) 물의 양이 30년 새 약 50%가 증가했다. 지구 온난화로 녹아내린 빙하가 폭증한 탓이다. 캐나다 캘거리대학 연구진은 빙하호의 규모 변화를 살피기 위해 1989년부터 미국항공우주국(NASA) 위성이 촬영한 사진 25만 장을 비교 분석했다. 빙하호의 변화를 분석한 결과, 30년 전에 비해 현재의 빙하호 수와 면적은 각각 53%, 51% 증가한 것으로 나타났다. 또 빙하호에 갇힌 물의 양(부피)은 30년 전보다 48% 증가한 것으로 확인됐다. 현재 빙하호에 갇힌 물의 양은 156.6 입방킬로미터(㎦)로, 해양으로 방출될 경우 해수면을 단번에 0.43㎜ 높일 수 있는 양이다. 캘거리대학 지형학자 댄 슈가 교수는 “우리는 모든 용융수(빙하가 녹아 생긴 물)가 바다로 즉시 유입되는 것은 아니라는 사실을 알고 있다. 그러나 현재까지 빙하호나 지하수에 얼마나 많은 양이 저장돼 있는지 추정할 데이터가 없었다”면서 “이번 연구는 호수 하류지역의 잠재적인 위험을 식별하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.포츠담 기후변화영향연구소의 앤더스 리버맨 교수는 AFP와 한 인터뷰에서 “지난 100년간 전 세계 해수면 상승의 35%는 빙하가 녹아서 발생한 것”이라며 지구 온난화로 인해 사라지는 빙하의 영향을 간과해서는 안 된다고 강조했다. 전문가들은 지구의 평균 표면 온도가 산업화 이후 1℃ 가량 상승했지만, 전 세계의 고산 지역은 온도 상승의 속도가 2배에 달해 빙하가 녹는 속도를 가속화 하고 있다고 지적한다. 특히 일반 호수와 달리 빙하호는 얼음이나 듬성듬성한 바위 및 파편으로 구성돼 있어 홍수에 취약하다. 이 때문에 축적된 물이 넘치거나 지반이 무너지면 호수 하류 지역에는 대규모 홍수가 발생할 수 있다. 연구진에 따르면 빙하 호수의 ‘폭발’로 야기된 홍수는 지난 세기 동안 수천 명의 사망자 및 재산 피해의 원인이 됐다. 지난 1월 UN 개발계획은 파키스탄에 3000개가 넘는 빙하 호수가 생겼으며, 빙하 호수가 터지면 엄청난 양의 바위와 물, 진흙더미 등이 쏟아져 700만 명이 위험에 처할 수 있다고 경고하기도 했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지 ‘네이처 기후변화’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

분당서울대병원은 신경외과 김택균 교수팀(제 1저자 신경외과 허재혁 연구원)이 뇌동맥류 발병 위험을 예측하는 인공지능모델을 개발했다고 2일 밝혔다. 뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생기면서 뇌동맥의 일부가 혹처럼 비정상적으로 부풀어 오르는 혈관 질환이다. 뇌동맥류가 갑자기 터지면 지주막하출혈을 일으키게 되는데, 이 경우 30~50%는 목숨을 잃게 되는 치명적인 질환이다. 최근 건강검진 시 뇌혈관 영상검사를 함께 시행하는 경우가 늘어나면서 미파열 상태의 뇌동맥류 진단이 급증하는 추세다. 김택균 교수 연구팀은 2009년부터 2013년 사이에 국가건강검진을 시행 받은 약 50만 명의 검진데이터를 활용해 머신러닝 기반의 뇌동맥류 발병 위험 예측 모델을 개발했다. 뇌동맥류 발병 예측 모델은 연령, 혈압, 당뇨, 심장질환, 가족력 등 뇌동맥류 위험인자로 잘 알려진 요소들 외에도 체질량지수, 허리둘레, 혈액검사 수치 등 건강검진을 통해 확인할 수 있는 21가지의 요소들이 뇌동맥류 발병에 영향을 주는지를 분석했으며, 이에 대한 예측정확도를 높이고자 머신러닝 알고리즘을 적용했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 권위 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다. 연구팀은 최근 활발히 연구되고 있는 심층 신경망을 포함한 기계학습 알고리즘들을 국가검진 데이터에 적용하여 고전 통계 방법 대비 높은 예측력을 보이는 인공지능 모델을 구축했다. 이를 통해 뇌동맥류 발병 위험도를 다섯 단계로 분류해 예측 성능을 비교한 결과, 가장 낮은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 인구 10만 명 당 1년에 3.2명(3.2/100,000인년), 가장 높은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 161명(161/100,000인년)으로 나타나, 50배 높은 뇌동맥류 발병 위험을 보였다. 또한 환자 개인별 위험 기여도를 평가해보니 남녀 모두 연령, 허리둘레, 혈압, 혈당이 증가할수록 뇌동맥류 발병 위험도 높아지는 것을 확인했다. 그러나 체질량지수, 고지혈증 위험인자는 남성보다 여성에게서 더 영향을 미치는 것으로 나타났다. 김 교수는 “이번 연구는 국가 단위의 검진 데이터를 바탕으로 일반 인구에서 어떤 집단이 뇌동맥류에 취약한 위험군인가를 판별해낸 연구라는 점에서 의의가 있다”며 “앞으로 환자들의 의료 이용기록과 투약내역 등의 데이터를 보강해서 보다 개인화되고 정밀한 위험도 예측 모델을 구축할 예정”이라고 말했다. 이어 김 교수는 “이러한 데이터를 바탕으로 뇌동맥류 선별검사 지침이 새롭게 개정될 수 있다면 뇌혈관 질환의 1차 예방에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

지하공간에서 작업을 하다가 유해가스 유출 때문에 작업자들이 사망하는 안타까운 사고들의 소식이 종종 들리곤 한다. 국내 연구진이 유해가스 유출을 사전에 미리 파악할 수 있다면 이 같은 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 독자적인 기술로 개발한 나노소재 ‘나노린’이라는 물질을 이용해 초저전력, 소형 유해가스 감지 센서를 개발했다고 1일 밝혔다. 나노린은 완벽하게 일정하게 정렬된 나노선 다발이 공중에 떠 있는 구조를 말한다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 쓰이는 가스 센서들은 소형화하기 편하고 생산단가가 저렴해 금속산화물을 이용하는 경우가 많다. 문제는 이런 가스센서는 수 백도에 이르는 고온에서만 동작하기 때문에 히터를 이용해 열에너지를 공급해야 한다. 이 때문에 소형화는 가능하지만 실제 소형화는 쉽지 않다. 더군다나 스마트폰 같은 휴대용 기기에 적용가능한 실시간 감지 가스센서를 만들기도 어렵다. 연구팀은 자체 개발한 나노소재 나노린을 이용해 초저전력 센서를 개발했다. 나노소재는 전기적 화학적 특성이 우수하기 때문에 센서에 활용 가능성은 높지만 크기 제어가 쉽지 않고 원하는 위치에 정렬이 어렵다. 그렇지만 나노린은 일반적인 반도체 공정을 기반으로 만들기 때문에 대량생산이 가능하고 산업적 활용 가치도 높을 것으로 예상된다. 연구팀은 나노린을 이용해 초저전력 나노히터를 만들었다. 나노린으로 만든 나노히터는 기존 마이크로히터와 다르게 매우 작은 부분만 가열할 수 있고 스마트폰에 내장해 작은 전력으로도 열을 가해 항상 가스센서를 작동시킬 수 있다는 장점이 있다. 윤준보 카이스트 교수는 “이번에 개발한 상시 동작형 초소형 가스센서는 언제 어디서나 유해가스의 위험을 알려주는 `스마트폰 속 카나리아‘로 활용할 수 있을 것”이라며 “가스 누출을 사전에 인식해 질식사고를 차단해 인명피해를 막을 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1000만 년 전, 지구에 뿌리를 내리고 서식했던 고대 나무의 화석이 페루에서 발견됐다. CNN 등 해외 언론의 30일 보도에 따르면, 미국 스미소니언열대연구소(STRI) 연구진이 페루 안데스산맥에서 발견한 이 화석은 기온이 낮은 초원에 묻힌 채 1000만 년을 보냈다. 분석에 따르면 1000만 년 전 안데스산맥의 기후는 기존 예측보다 습도가 훨씬 높았던 것으로 파악됐다. 이번에 발견된 나무 화석의 특징이 오늘날 저지대의 열대우림에서 발견되는 나무의 구성 성분과 훨씬 유사했기 때문이다. 연구진에 따르면 당시 이 나무는 해발 약 2000m의 고도에서 자랐지만, 나무 화석이 발견된 현재의 고도는 약 4000m에 달한다. 이는 1000만 년 전 이 나무가 자란 산맥의 고도가 현재보다 낮았다는 것을 의미하며, 온도와 습도는 더욱 높았다는 것을 보여준다고 연구진은 설명했다.연구진은 “이 나무 화석이 1000만 년 전 퇴적층에 갇힐 무렵은 이 지역 온도가 현재보다 더 높았을 것”이라면서 “이 화석은 안데스산맥 고지대의 환경에 어떤 변화가 있었는지를 알려준다”고 설명했다. 연구진은 또 같은 장소에서 약 500만년 전 화석들도 발견했다. 양치류와 허브 및 관목 등으로 추정되는 이 화석들 역시 해당 지역이 시간이 흐르면서 현재의 고도로 상승했음을 보여준다. 안데스산맥의 융기가 남아메리카의 기후를 형성하는데 매우 중요한 역할을 했다는 사실은 익히 알려져 있었지만, 안데스산맥의 상승과 해당 지역의 기후 및 초목 사이의 관계는 명확히 밝혀진 바가 없었다. 연구진은 “이번 세기말까지 꾸준히 기온이 상승하고, 대기 중 이산화탄소 농도가 변화한다면, 이 지역은 다시 1000만 년 전 기후 상태로 되돌아갈 가능성이 있다”고 전했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 사이언스의 자매지인 사이언스 어드벤시스(Science Advances) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

만병의 근원이라 불리는 ‘만성염증’을 방치할 경우 면역력 저하, 피로, 암까지 유발할 가능성이 매우 높다. 이에 최근에는 항염, 항산화 등의 효능을 갖고 있는 강황 속 ‘커큐민’에 대한 관심이 높다. 강황의 주요 성분인 커큐민은 몸속 염증 제거에 도움을 준다는 연구결과가 나오고 있는 있다. 특히 커큐민은 대표적인 항산화 성분으로 활성산소를 제거하는데도 도움을 준다. 활성산소는 피부 노화, 세포 손상 등 각종 질병의 원인 중 하나로 꼽힌다. 그러나 커큐민은 지용성 물질이므로 일반적으로 섭취하기에는 다소 무리가 따른다. 지용성 성분은 간에서 먼저 반응해 양이 걸러지기 때문이다. 설사 체외로 배출되지 않은 커큐민이 장까지 도달하더라도 흡수율은 1%에 불과하다. 이렇다 보니 최근에는 흡수율이 높인 수용성 커큐민에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 여기서 확인해야 할 것이 있다. 바로 아큐민등급이다. 아큐민 등급은 ▲3등급: 아큐민BA5N ▲2등급: 아큐민BA20N ▲1등급: 아큐민BA50N으로 나뉜다. 프리미엄 등급인 아큐민BA50N은 커큐민 50% 이상 함유하고 있는 것으로 알려졌다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

자녀를 키우는 부모라면 한 번 쯤은 걱정하는 10대 청소년 주의력 결핍 및 과잉 행동 장애(이하 ADHD)의 원인을 밝힌 연구결과가 공개됐다. 미국 하버드의학대학의 제시카 샤프 박사 연구진은 청소년 205명에게서 소변 샘플을 채취하고, 행동상 문제가 있는지 여부를 식별하는 테스트를 진행했다. 그 결과 19%가 ADHD 진단을 받았다. 연구진은 소변 샘플을 이용해 ADHD 진단을 받은 청소년과 그렇지 않은 청소년의 차이를 분석하는 과정에서, ADHD가 호르몬 시스템을 방해하는 화학물질과 관련이 있음을 확인했다. 구체적으로 항안드로겐성 프탈레이트 농도가 2배 높아질 때마다, ADHD 관련 위험은 1.34배 증가했다.연구진에 따르면 내분비 호르몬의 교란을 유도하는 가장 대표적인 화학물질은 프탈레이트(phthalates)다. 프탈레이트는 바닥재나 접착제부터 비누와 샴푸 등의 결합제로 사용되는 흔한 화학약품이다. 일반적으로 플라스틱을 부드럽게 하기 위해 사용하는 화학 첨가제이자 환경 호르몬 물질로 꼽힌다. 전문가들은 프탈레이트가 인공호르몬과 같은 역할을 하며, 특히 남성호르몬(안드로겐)의 정상적인 분비와 활동을 방해한다고 설명했다. 테스토스테론을 포함하고 있는 남성 호르몬은 남성의 특성과 생식 모두에서 중요한 역할을 한다.그러나 특정 프탈레이트와 같은 내분비 호르몬 교란 물질에 노출될 경우 남성 호르몬이 본래의 역할을 하지 못하게 되고, 이것이 ADHD의 특징적인 행동으로 이어질 위험을 높인다는 것이 연구진의 설명이다. 연구를 이끈 샤프 박사는 “ADHD는 남성(청소년)에게서 더욱 강하게 나타나는 경향이 있다”면서 “10대의 ADHD는 식품 포장용기나 의약품, 또는 화장품과 향수 등 여러 응용분야에서 사용되는 일반적인 화학물질에 노출될 때 유발될 수 있다”고 강조했다. 이어 “ADHD에 대한 위험요소를 정확히 식별하는 것은 공중 보건에 매우 중요하다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국의사협회 저널 네트워크 오픈(JAMA Network Open) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 15일을 기점으로 코로나19 확진자의 숫자가 수도권에서 급격하게 늘어났고 그 이후에는 전국 곳곳에서 산발적으로 많은 환자가 나오고 있다. 확진자가 줄어들 기미가 보이지 않는 심각한 상황이다. 광화문 집회 참가자와 교회 중심의 확산이 계속되고 있음에도 동선을 숨기는 사람들이 있는가 하면 대면 예배를 고집하고 있는 교회도 있다. 당장 눈 앞에 환자들이 속출하고 있음에도 환자들을 볼모로 진료거부에 나서는 의사집단도 있다. 이 때문에 이들에 대해 대중의 생명을 담보로 하는 테러와 다르지 않다는 비판의 목소리도 점점 높아지고 있다. 이처럼 공공의 안녕이 위협을 받는 상황에서 자신의 행동이 타인에게 해를 끼친다는 것에 대해 깊이 이해하지 못하는 행위는 어떻게 봐야할까. 이 같은 상황에서 오스트리아 빈 대학 심리학부, 사회·인지·정서 신경과학과, 영국 옥스포드대 실험심리학과, 버밍엄대 뇌건강센터 공동연구팀은 타인에게 해를 끼치는 행위를 피하려는 것이 일반적인 사람들의 보편적 행동과 사고이며 이들은 자신이나 자신이 속한 집단만의 이익을 앞세우는 사람들보다 학습 능력과 의사결정 능력이 우수하다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 25일자에 실렸다. 연구팀은 서로 전혀 알지 못하는 96명의 성인 남성을 대상으로 전기충격 실험을 실시했다. 실험 대상자들은 연구자가 제시하는 두 가지 선택지 중 하나를 선택하도록 했다. 예를 들어 선택지에 삼각형이 그려져 있으면 거의 느끼지 못할 정도로 약하게 전기가 흐르고 동그라미가 그려져 있는 선택지를 고르면 두꺼운 바늘로 깊이 찌르는 듯한 따끔한 충격을 주도록 했다. 연구팀은 이 같은 사실을 알려준 뒤 자신에게 전기충격을 주는 선택과 자신의 선택에 따라 다른 사람이 전기충격을 받도록 하는 선택을 번갈아가며 실험했다. 연구팀은 실험을 진행하면서 실험대상자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영해 뇌의 활성화 정도를 파악했다.실험 결과 자기 자신에게 전기충격을 주는 결정을 내릴 때보다 타인에게 전기충격을 가하는 선택을 할 때 대부분의 사람들은 뇌신경이 더 민감하게 반응하고 활성화 정도가 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 타인에게 해를 입히지 않으려는 결정을 내릴 때는 의사결정이나 감정 조절에 관여하는 뇌 영역인 ‘복내측 전전두엽 피질’(ventromedial prefrontal cortex)이 활성화되는 것이 관찰됐다. 이와 함께 학습 관련 뇌부위도 활성화되는 것으로 확인됐다. 타인의 감정 상태를 인식하고 평가하며 행동을 결정하는 것이 학습과 의사결정 관련 뇌 부위를 자극하고 발달시킨다는 것이다. 연구팀은 이타성이 강한 사람은 자신에 관한 사안에 대해서도 보다 나은 결정을 하는 경우가 많았다고 밝혔다. 연구팀은 또 이번 연구결과는 ‘사람은 사회적 동물’이라는 인간 보편성을 재확인시켜주는 것이라고 설명하기도 했다. 클라우스 람 빈대학 교수(생물심리학)는 “사람들은 일반적으로 자신에게 해가 미치는 영향을 최소화하기 위한 방법을 빠르게 습득한다”라며 “그렇지만 사회적 동물이기 때문에 자신의 행동이 다른 사람에게 미칠 수 있는 해로운 결과에 대해서도 민감하게 반응하기 마련”이라고 말했다. 람 교수는 “이번 연구를 통해 사회적 동물인 사람은 자기 관련 학습보다 다른 사람에게 해를 입히는 행동을 회피하는 방법을 더 빠르게 배운다는 것을 확인했다”라며 “타인을 배려하는 행동을 보이지 못하는 사람들은 뇌의 특정 부분에 장애가 있다고 볼 수도 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 서쪽 사르디니아 섬에서 이빨이 없고 피부가 극히 얇아진 상어가 발견돼 학계가 조사에 나섰다. 해당 상어가 처음 발견된 것은 지난해 7월로, 당시 낚시를 하던 사람이 우연히 암컷 검은입 두툽상어(Galeus melastomus, blackmouth cat shark) 한 마리를 배 위로 건져 올렸다. 이를 최초로 발견한 낚시꾼에 따르면, 두툽상어는 수심 500m 지점에서 낚은 것으로, 발견 당시 피부가 다른 상어와 남다르고 이빨이 없었다는 것이 특징이었다. 소식을 접한 이탈리아 칼리아리대학 연구진이 해당 두툽상어를 실험실로 옮겨 분석을 시작했다. 그 결과 이 두툽상어는 표피와 진피 등 피부와 관련된 구조가 평범한 두툽상어에 비해 심각하게 부족한 것으로 확인됐다.일반적으로 상어의 피부는 매우 미끈미끈해 보이지만, 실제로는 플라코이드 비늘로 불리는 작은 이빨 모양의 구조로 이뤄져 있어서 거친 것이 특징이다. 상어의 피부는 특정 포식자와 외부 기생충에 대응하는 강력한 물리적 장벽 역할도 하는데, 이 두툽상어의 경우 생존에 큰 영향을 미치는 피부 구조가 상당히 부족하기 때문에 연구진은 “피부가 없다”고 표현했을 정도다. 뿐만 아니라 이 상어는 사나운 상어의 상징과도 같은 날카로운 이빨을 전혀 가지고 있지 않았다.연구진은 이러한 검은입 두툽상어의 특징이 환경오염과 기후변화로 인한 결과로 보여진다고 추측했다. 기후변화로 인해 바다가 점차 산성화되고, 화학물질에 노출되는 시간이 길어지면서 피부와 치아를 잃었다는 것. 지구온난화로 해수 온도가 높아진 것 역시 상어의 피부와 치아에 영향을 미친 것으로 추정된다. 연구진은 “피부와 이빨이 없는 검은입 두툽상어가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “위장에서 먹이로 먹은 물고기 14마리 정도가 발견됐기 때문에, 이빨이 없는 것이 사냥에 영향을 미치진 않았던 것 같다”고 설명했다. 이어 “이 암컷 두툽상어가 피부와 이빨 없이 어떻게 야생에서 살아남았는지는 의문이다. 눈을 제외한 몸 전체가 창백한 노란색을 띠고 있고, 복부와 아가미에만 약간의색소가 남아있는 상태였다”면서 “이러한 특징이 개체의 행동과 생리, 생태에 어떠한 영향을 미치는지는 불분명하다”고 덧붙였다. 연구진은 상어에게서 피부의 기능을 고려했을 때, 진피와 표피층 등의 부족으로 헤엄치는 자세 등이 변형되고, 이 과정에서 더 많은 속도는 느려지고 에너지는 더 많이 필요로 하는 상태였을 가능성이 크다고 보고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘어류생물학 저널’(Journal of Fish Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

봄이나 가을 같은 환절기가 아니더라도 점심 식사 직후에는 밤잠의 부족함이 배부름의 만족스러움과 함께 찾아와 꾸벅꾸벅 졸게 된다. 점심 식사 직후 낮잠은 일이나 학습 집중력을 높일 뿐만 아니라 건강에도 좋은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 스페인에서는 여전히 오후 2~5시 사이에 낮잠을 자는 ‘시에스타’ 문화가 남아있기도 하다. 그런데 1시간 이상의 낮잠은 오히려 건강에 악영향을 미치며 심장에 무리를 준다는 연구결과가 나왔다. 중국 광저우 의대 제1차병원 연구팀은 60분 이상 낮잠은 심혈관 질환 발생 가능성을 30% 이상 높인다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 유럽심장학회(ESC)에서 개최한 ‘2020년 디지털컨퍼런스’에서 27일 발표됐다. 또 의학분야 국제학술지 ‘수면 의학’에 실렸다. 연구팀은 낮잠과 모든 종류의 사망원인, 심혈관질환 위험 사이의 연관성을 파악하기 위해 31만 3651명을 대상으로 한 20개의 코흐트 집단 연구를 메타분석했다. 메타 분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법이다. 분석 대상의 39%이 낮잠 습관이 있는 것으로 나타났다. 연구에 따르면 낮잠 시간이 1시간 이상일 경우 모든 사망원인의 위험성을 30% 이상 높이고 심혈관 질환 발생 가능성은 34%나 높아지는 것으로 확인됐다. 이 같은 특성은 하루 6시간 이상 밤잠을 잤음에도 낮잠이 1시간 이상일 때 나타났다. 또 65세 이상 노년층에게서는 긴 낮잠은 조기사망 위험을 19%나 늘리는 것으로 조사됐다. 남성보다는 여성이 낮잠과 건강의 연관성이 더 뚜렷하게 나타나는 것으로 조사됐다. 반면 30분 이하의 짧은 시간의 낮잠은 심혈관 질환이나 당뇨 같은 질병 발생 위험과 상관이 없는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 긴 낮잠은 체내 염증 수치를 늘리기 때문으로 분석했다. 낮잠 시간이 어떻게 체내 염증수치를 높이는지에 대한 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 강조했다. 팡제 광저우 의대 박사는 “일반적으로 밤에 못 잔 ‘잠 빚’을 보충하기 위해서 충분히 낮잠을 충분히 자는 것이 나쁘지 않다고 알고 있으며 건강에도 도움이 된다고 알고 있는 것이 사실”이라며 “이번 연구는 낮잠 습관이 있는 사람이라도 1시간 이내로 제한해야 하며 낮잠 습관이 없다면 굳이 시작할 필요가 없다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 자폐스펙트럼장애의 여부와 정도를 인공지능 기술을 이용해 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오뇌공학과 이상완 교수와 연세세브란스병원 소아정신과 천근아 교수 공동연구팀은 뇌영상 빅데이터와 인공지능(AI)의 심층학습(딥러닝) 기술로 자폐증상과 예후를 예측할 수 있게 됐다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기전자공학자협회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 엑세스’에 실렸다. 자폐스펙트럼장애(ASD)는 흔히 ‘자폐증’으로 알려진 뇌발달 장애이다. 타인과 의사소통이 어렵고 주변에 관심 갖는 것이 제한적이며 반복적 행동을 하는 것이 특징으로 알려져 있다. 미국질병통제예방센터(CDC)에 따르면 ASD는 54명당 1명 꼴로 나타나고 있으며 국내에서도 2% 정도의 유병률을 나타내고 있다. 보통 ASD는 아동행동 관찰과 상담과 정신질환 진단분류메뉴얼인 DSM-5에 근거하고 있지만 사람마다 개인차가 심해 자폐에 대한 정확한 진단이 쉽지 않고 예후를 예측하기도 어렵다.연구팀은 세브란스병원에서 관리하고 있는 3~11세 ASD 환자 84명의 자기공명영상(MRI) 빅데이터와 국제컨소시엄으로 구축된 약 1000건의 자폐환자 MRI빅데이터를 활용해 MRI 영상으로 자폐 진단과 예후를 예측할 수 있는 AI 모델을 만들었다. 이후 공간변경네트워크(STN)와 3D 컨볼루션 신경망(CNN)을 활용한 모델을 만들어 AI를 학습시켰다. AI로 분석 결과 뇌의 기저핵을 포함한 피질하 구조가 자폐 심각도와 관련이 있음을 확인하고 이를 바탕으로 ASD 환자들의 진단과 예후를 예측해 맞춤형 진료가 가능해지게 됐다.천근아 세브란스병원 교수는 “ASD 진단을 할 때 의사들이 뇌영상 자료는 많이 활용하지 않는 경향이 있지만 이번 연구는 자폐의 증상과 심각도를 뇌 영상에서 쉽게 찾을 수 있음을 보여주고 있다”라고 말했다. 이상완 카이스트 교수는 “이번 연구는 진료 현장에서 자폐를 진단하고 연구하는데 인공지능이 도움을 줄 수 있음을 보여주고 있으며 다른 질병들도 AI로 더 쉽게 이해하고 활용할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 역사를 통틀어 가장 강력한 무는 힘을 가졌던 동물의 정체가 밝혀졌다고 CNN 등 해외 언론이 24일 보도했다. 페루 페루아노 카예타노 에레디아 대학 연구진은 2004년 페루 나포강 인근에서 발견된 땅늘보의 다리 화석에서 날카로운 이빨자국 46개를 발견했다. 오늘날 나무늘보와 근연관계에 있는 땅늘보는 1300만 년 전 해당 지역에 서식했으며, 당시 땅늘보의 다리는 경골이 뚫리고 뼈의 광범위한 부분이 으스러진 상태였다. 연구진은 나무늘보를 강하게 물어 죽인 ‘범인’을 찾기 위한 연구를 진행하던 중 경골의 치아자국이 당시 해당 지역의 최고 포식자인 푸루스사우루스와 해부학 및 치열 정보가 일치한다는 것을 알게 됐다. 강의 제왕이자 지구 역사상 가장 큰 악어로 알려진 푸루스사우루스는 현존하는 카이만 악어의 일종이다.연구진에 따르면 푸루스사우루스의 무는 힘(치악력)은 약 7t(6만 9000뉴턴)으로, 3만~5만 뉴턴에 달하는 티라노사우루스의 치악력을 능가했으며 동물계에서 측정된 가장 강한 치악력의 4배 이상에 달한다. 푸루스사우루스에게 물려 죽은 땅늘보의 화석은 아마조니아(아마존 강 유역)에 살았던 고대 포식자와 먹잇감 사이의 관계를 알려주는 보기 드문 증거로 꼽힌다. 특히 이 화석은 페루 아마존에서 발견된 것 중 악어의 이빨 자국이 남아있는 최초의 포유류 화석으로 기록됐다.연구진은 “화석이 발견된 아마존 입구의 나포강 유역은 2000만~1100만 년 전 고대 악어의 완벽한 서식지였다. 그러나 아마존은 울창한 열대 우림 환경과 폭우로 인해 좀처럼 화석을 발견하기가 어렵다”면서 “이번 화석의 연구는 고대 생태계의 역학을 이해하는데 매우 중요하다”고 설명했다. 이어 “푸루스사우루스는 갓 태어났을 때에는 곤충이나 거미 등을 먹지만, 성장하면서 치악력이 강해짐에 따라 포유류와 거북 등을 잡아먹는다”면서 “땅늘보의 다리를 강하게 물어 죽인 푸루스사우루스는 성체가 아닌 어린 개체 였으므로, 아마도 다 자란 뒤 더욱 강한 무는 힘을 자랑했을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 영국 학술원이 출판하는 생물학 국제 학술지인 바이올로지 레터스 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

성장기 아이가 있는 가정의 부모들의 고민은 학업 성적과 함께 성장일 것이다. 또래 아이들보다 키가 작으면 키가 자라지 않는 이유가 뭔지 알아보고 해결하기 위해 병원을 다닌다든지, 키 크는데 도움이 되는 영양제를 먹이기도 한다. 심지어는 성장호르몬 주사 처방을 받기도 한다. 그렇지만 이런 방법으로도 부모들 생각만큼 키가 쑥 크지 않는 경우가 많다. 그런데 아동, 청소년들이 키가 잘 자라지 않는다면 부모들이 알지 못하는 다른 이유가 있을 수도 있다. 다름 아닌 스트레스이다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구팀은 뇌 시상하부 내 실방핵에서 만들어진 인슐린이 성장호르몬 생성에 도움이 된다는 것을 발견했다고 27일 밝혔다. 실방핵은 시상하부를 구성하는 여러 신경핵 중 하나로 호르몬 분비를 통해 삼투압, 식욕, 스트레스에 대한 신체반응 등 조절을 매개하는 것으로 알려져 있다. 이런 실방핵에서 만들어지는 인슐린은 스트레스를 받으면 분비되지 않기 때문에 성장호르몬 생성을 막아 성장을 저해할 수 있다는 것이다. 이 같은 연구결과는 임상의학 분야 국제학술지 ‘JCI 인사이트’에 실렸다. 인슐린이라고 하면 주로 췌장에서 분비되고 혈당 조절에 관여하는 호르몬이다. 그렇지만 췌장 이외에 시상하부를 비롯한 다양한 뇌 영역에서도 소량의 인슐린을 합성하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 뇌에서 생성된 인슐린은 어느 부분의 신경세포에서 만들어지고 생리적 역할은 무엇인지 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 조직이나 세포의 특정 단백질의 항원항체반응을 통해 광학기기로 관찰하는 면역조직화학 기법으로 뇌 인슐린을 분석한 결과 시상하부 내 실방핵에 있는 소세포성 신경분비세포에서 기인한다는 것을 처음으로 발견했다. 연구팀은 뇌에서 생성되는 인슐린을 억제하는 바이러스를 만들어 성인 생쥐의 시상하부 실방액에 주입했다. 그 결과 여러 호르몬 중 성장호르몬만 분비가 억제되는 것을 관찰했다. 이 발견을 바탕으로 갓 태어난 어린 생쥐의 시상하부 실방핵에 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 확인했다. 또 어린 쥐에게 스트레스를 주면 시상하부 실방핵 내 인슐린 발현이 억제되면서 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 추가로 관찰했다. 김은경 DGIST 교수는 “이번 연구는 뇌에서 만들어지는 미량의 인슐린이 어떤 생리적 기능을 하는지에 대해 알려주는 성과”라며 “뇌 인슐린은 이번에 밝혀진 것처럼 성장을 좌우하는 것 이외에 또 다른 신체 기능 조절에 관여할 것으로 보이는 만큼 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 서쪽 사르디니아 섬에서 이빨이 없고 피부가 극히 얇아진 상어가 발견돼 학계가 조사에 나섰다. 해당 상어가 처음 발견된 것은 지난해 7월로, 당시 낚시를 하던 사람이 우연히 암컷 검은입 두툽상어(Galeus melastomus, blackmouth cat shark) 한 마리를 배 위로 건져 올렸다. 이를 최초로 발견한 낚시꾼에 따르면, 두툽상어는 수심 500m 지점에서 낚은 것으로, 발견 당시 피부가 다른 상어와 남다르고 이빨이 없었다는 것이 특징이었다. 소식을 접한 이탈리아 칼리아리대학 연구진이 해당 두툽상어를 실험실로 옮겨 분석을 시작했다. 그 결과 이 두툽상어는 표피와 진피 등 피부와 관련된 구조가 평범한 두툽상어에 비해 심각하게 부족한 것으로 확인됐다.일반적으로 상어의 피부는 매우 미끈미끈해 보이지만, 실제로는 플라코이드 비늘로 불리는 작은 이빨 모양의 구조로 이뤄져 있어서 거친 것이 특징이다. 상어의 피부는 특정 포식자와 외부 기생충에 대응하는 강력한 물리적 장벽 역할도 하는데, 이 두툽상어의 경우 생존에 큰 영향을 미치는 피부 구조가 상당히 부족하기 때문에 연구진은 “피부가 없다”고 표현했을 정도다. 뿐만 아니라 이 상어는 사나운 상어의 상징과도 같은 날카로운 이빨을 전혀 가지고 있지 않았다. 연구진은 이러한 검은입 두툽상어의 특징이 환경오염과 기후변화로 인한 결과로 보여진다고 추측했다. 기후변화로 인해 바다가 점차 산성화되고, 화학물질에 노출되는 시간이 길어지면서 피부와 치아를 잃었다는 것. 지구온난화로 해수 온도가 높아진 것 역시 상어의 피부와 치아에 영향을 미친 것으로 추정된다. 연구진은 “피부와 이빨이 없는 검은입 두툽상어가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “위장에서 먹이로 먹은 물고기 14마리 정도가 발견됐기 때문에, 이빨이 없는 것이 사냥에 영향을 미치진 않았던 것 같다”고 설명했다. 이어 “이 암컷 두툽상어가 피부와 이빨 없이 어떻게 야생에서 살아남았는지는 의문이다. 눈을 제외한 몸 전체가 창백한 노란색을 띠고 있고, 복부와 아가미에만 약간의색소가 남아있는 상태였다”면서 “이러한 특징이 개체의 행동과 생리, 생태에 어떠한 영향을 미치는지는 불분명하다”고 덧붙였다. 연구진은 상어에게서 피부의 기능을 고려했을 때, 진피와 표피층 등의 부족으로 헤엄치는 자세 등이 변형되고, 이 과정에서 더 많은 속도는 느려지고 에너지는 더 많이 필요로 하는 상태였을 가능성이 크다고 보고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘어류생물학 저널’(Journal of Fish Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 페인트처럼 건물 외벽이나 자동차에 바르기만 하면 전기를 만들 수 있는 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 연구팀은 태양전지 원료가 되는 용액을 코팅한 다음 고체화되는 속도를 제어하는 ‘고효율 용액공정 태양전지’를 개발하고 대면적화에 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 용액공정 태양전지는 태양전지 소재가 되는 유기물을 액체상태로 만든 다음 코팅이나 인쇄하는 방식으로 만들어 진다. 기존에는 전기를 생산할 수 있는 활성영역이 0.1㎠ 이하에 불과한 실험실 수준이었다. 태양전지로 이용할 수 있는 유기소재를 페인트나 잉크처럼 만들어 사용하려고 하면 금새 굳어버리는 결정화 특성을 갖고 있어서 실제로 전력 생산이 가능한 만큼의 면적으로 만들 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 태양전지 용액을 코팅이나 인쇄할 때 증발속도를 제어함으로써 태양전지 성능에 최적화할 수 있는 방법을 찾아냈다. 연구팀은 결정화 현상이 높은 온도에서 쉽게 발생하기 때문에 상온에 가까운 낮은 온도에서는 결정화를 막아 용액 태양전지를 쉽게 만들 수 있다는 사실도 확인했다.연구팀은 이렇게 만든 고성능 대면적 유기태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸는 광전변환효율이 기존 기술보다 우수한 9.6%를 기록한 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 페인트처럼 건물이나 자동차 뿐만 아니라 전기가 필요한 공간에 칠하는 방식으로 태양전지를 쉽게 만들어 전기를 자급자족할 수 있도록 만들 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 손해정 KIST 박사는 “이번 연구는 페인트처럼 넓은 면적에 칠해 태양전지를 만들 수 있는 원리를 제시해 용액공정 태양전지 고효율화와 상용화를 가속화시키는데 도움이 될 것”이라며 “전 세계 에너지 빈곤층에 저가의 친환경 에너지 공급이 가능할 뿐만 아니라 도심건물에 태양광 발전을 위한공간활용이 쉬워지고 페인트를 덧바르는 형태로 태양전지를 유지, 보수할 수도 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뇌·인지과학전공 김은경 교수(뇌대사체학 연구센터장) 연구팀이 뇌의 시상하부 내 실방핵에서 생성된 인슐린이 성장호르몬 생성에 기여한다는 생물학적 현상을 규명했다. 이번 연구 결과는 아동기와 청소년기의 스트레스성 성장 지연 원인을 밝히기 위한 새로운 연구 지표가 될 것으로 기대된다. 김은경 교수 연구팀은 다양한 면역조직화학 분석 방법들을 통해 시상하부에서 생성된 인슐린이 실방핵에 있는 소세포성 신경분비세포 에서 주로 합성된다는 사실을 최초로 발견했다. 또 소세포성 신경분비세포에서 분비되는 호르몬이 다양한 뇌하수체 전엽 호르몬의 생산을 조절한다는 점에 착안해, 합성된 인슐린이 뇌하수체 전엽 호르몬의 유전자 발현과 분비를 조절한다는 가설을 세웠다. 연구팀은 이를 증명하기 위해 뇌에서 생성된 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 제작했고, 이를 성체 생쥐의 시상하부 실방핵에 주입했다. 그 결과 여러 뇌하수체 전엽 호르몬들 중 오직 성장호르몬의 유전자 발현과 분비만 억제되는 것을 관찰했다. 또한 어린 생쥐의 시상하부 실방핵에 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬의 생성이 억제돼 생쥐의 성장이 지연됨을 확인했다. 추가로 성체 쥐와 어린 쥐에 구속 스트레스를 주었을 때, 시상하부 실방핵 내 인슐린 발현이 억제되었고, 이 때 실방핵 내에 인슐린을 과발현하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬 생성이 증가해 만성 억제 스트레스에 의해 유발되는 성장 지연을 막는 것을 확인했다. 이를 통해 실방핵 내 인슐린이 뇌하수체 전엽에서 만들어지는 성장호르몬의 조절에 기여함을 증명해냈다. 김은경 교수는 “췌장에서 생성되는 인슐린에 비해 훨씬 적은 양의 뇌에서 만들어진 인슐린의 생리적 기능이 현재까지 논쟁이 되고 있다”며 “이번 연구 결과로 뇌에서 유래된 인슐린의 생리적 기능들 중 호르몬 생성을 통한 성장 외의 아직 알려지지 않은 다른 신체 기능을 조절하는 역할을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며, DGIST 뇌·인지과학전공 이재면 박사와 김경찬 석박사통합과정 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 아울러 임상의학 분야 국제적 학술지인 ‘더 저널 오브 크리니컬 인베스티게이션 인싸이트’에 지난 20일 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀이 왼손과 오른손에 수동적으로 전달되는 촉각을 인지하는 뇌의 부위가 서로 다른 것을 관찰하는데 성공했다. 이번 연구결과는 증강현실에서 많이 사용되는 촉감제시장치의 정량적 평가에 응용하거나 새로운 뉴로 햅틱스(뇌의 회로 및 네트워크 관점에서 햅틱스를 연구하는 과학기술) 분야의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 가만히 있는 손가락에 전달되는 촉각을 느끼는 ‘수동적 촉각’을 활용해, 양손의 손가락이 자극을 받을 때 뇌 신호를 관찰해 왼손과 오른손을 사용할 때 나타나는 차이점을 객관적으로 관찰하는데 성공했다. 먼저 연구팀은 31명의 오른손잡이로 추정되는 피험자들 양손의 집게손가락에 각각 매우 빠른 진동을 짧게(2초) 여러 번(10회) 주고, 뇌에서 활성화되는 부위를 촬영하는 실험을 진행했다. 그 결과, 오른손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌가 주로 활성화됐지만, 왼손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌와 우뇌에 걸쳐 넓고 고른 활성화가 나타났다. 이번 연구는 왼손과 오른손에 주는 자극에 따라 뇌에서 활성화 되는 영역을 구분하고 그 정도를 객관적으로 구분했다는 것에 의미가 깊다. 여기에 과거에 연구팀이 진행했던 기존 연구결과를 함께 고려할 때, 왼손잡이와 오른손잡이를 뇌 신호에 따라 객관적으로 구분하는 것도 가능할 것으로 예측된다. 또한 향후 BCI(Brain Computer Interface, 뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술 적용, 인지능력 증강 치료가 필요한 질병치료에서의 활용 등 다양한 산업에서의 활용도 함께 기대된다. DGIST 지능로봇연구부 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 BCI 기술을 햅틱기술에 접목해 증강현실 분야에서 활용이 가능하다”며 “뇌를 모방한 인공 지능 개발의 기초 원리를 제공하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)과 한국연구재단(NRF), 그리고 DGIST 기관고유사업의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 국제학술지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 온라인판에 지난 7일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

태양계 밖에서 행성이 처음 발견된 1992년 이후 처음으로 인공지능(AI) 알고리즘에 의한 외계행성 탐사의 성과가 나왔다. 영국 잉글랜드 워릭대학 물리학 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 TESS 및 케플러 우주 망원경이 미션 중 발견한 수 천 개의 후보 샘플에서 실제 행성과 가짜 행성을 분리하는 알고리즘 프로그램을 개발했다. 이 알고리즘은 지금까지 축적된 행성 후보의 데이터를 살피고, 이를 통해 태양계 너머에 있는 잠재적인 외계행성을 찾도록 설계됐다.지금까지는 다양한 우주망원경이 수집한 데이터를 과학자들이 일일이 분석하고 조사해, 실제 행성의 존재 여부 및 특징 등을 파악해야 했다. 특히 우주망원경은 종종 우주먼지나 우주암석 등을 새로운 행성으로 잘못 판단할 수 있기 때문에, 망원경이 보낸 데이터가 진짜 새로운 행성의 것이 맞는지를 두고 오랜 시간 추가적인 연구를 진행해야 했다. 워릭대학 연구진은 새로 개발한 알고리즘이 우주망원경의 데이터에서 확인되지 않은 행성 후보 그룹까지 포괄적으로 검토하고, 이 가운데 진짜 행성을 찾아내도록 ‘훈련’시켰다. 그 결과 우주과학 역사상 AI로는 최초로 50개의 행성을 확인해내는데 성공했다. 새로운 외계행성은 해왕성보다 큰 것부터 지구보다 작은 것까지 매우 다양한 것으로 확인됐다. 궤도를 도는 시간 역시 하루~200일까지 역시 다양했다.연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 현지시간으로 25일 “우리가 개발한 알고리즘을 통해 행성 검증을 위한 임계값을 설정하고, 행성 후보 중 실제 행성 50개를 찾아낼 수 있었다”면서 “우리는 더 이상 ‘가짜 행성’에 시간을 낭비하지 않아도 된다”고 말했다. 이어 “이 알고리즘의 특징은 어떤 행성 후보가 진짜 행성일 가능성이 더 높은지 말해주기 보다는, 해당 행성 후보의 ‘허위’ 가능성을 말해준다는 것이다. 예컨대 행성 후보가 허위일 가능성이 1%미만일 경우 검증된 ‘진짜 행성’으로 간주한다”고 설명했다. 이번에 공개된 알고리즘은 행성을 검증하는 과정에 도입된 최초의 알고리즘이라는 점에서 학계의 큰 관심을 받았다. 자세한 연구결과는 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호(20일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr