토성에서 무려 128개의 위성이 새롭게 발견되면서 ‘태양계 달부자’로 우뚝 섰다. 지난 11일(현지시간) 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 토성에서 128개의 위성이 새로 발견되면서 총 274개가 됐다고 발표했다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개로, 천왕성은 28개, 해왕성은 16개다. 이번에 하와이에 있는 CFHT(Canada-France-Hawaii Telescope) 3.6m 망원경을 통해 발견된 토성 위성들은 모두 지름이 2~4㎞에 불과할 정도의 작은 달로 감자 모양인 것으로 확인됐다. 또한 위성들이 토성과 1046만~2896만㎞ 거리를 두고 멀찌감치 떨어져 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이 위성들이 약 1억 년 전 천체 충돌 과정에서 토성 궤도에 남은 파편일 것으로 추정했다. 논문의 주저자인 대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소 에드워드 애쉬튼 연구원은 “토성 주변에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 그간 여러 차례 천체 충돌이 있었음을 암시한다”라면서 “위성 일부는 태양계 다른 곳에서 충돌한 천체의 파편일 수 있고 일부는 토성 궤도에서 충돌한 파편일 수 있다”고 설명했다. 이어 “관측 기술의 발달로 앞으로 토성 주위에서 더 많은 위성이 발견될 수 있으며 그 수가 수천 개에 달할 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 토성은 이처럼 달부자로 유명하지만 사실 위성 질량 대부분은 타이탄이 차지하고 있다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄은 지름이 약 5150㎞로 지구의 달보다 큰 것은 물론 ‘건방지게’ 태양계 행성인 수성보다도 조금 더 크다. 태양계에서 가장 큰 위성은 목성이 거느린 가니메데(5262㎞)다.

토성에서 무려 128개의 위성이 새롭게 발견되면서 ‘태양계 달부자’로 우뚝 섰다. 지난 11일(현지시간) 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 토성에서 128개의 위성이 새로 발견되면서 총 274개가 됐다고 발표했다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개로, 천왕성은 28개, 해왕성은 16개다. 이번에 하와이에 있는 CFHT(Canada-France-Hawaii Telescope) 3.6m 망원경을 통해 발견된 토성 위성들은 모두 지름이 2~4㎞에 불과할 정도의 작은 달로 감자 모양인 것으로 확인됐다. 또한 위성들이 토성과 1046만~2896만㎞ 거리를 두고 멀찌감치 떨어져 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이 위성들이 약 1억 년 전 천체 충돌 과정에서 토성 궤도에 남은 파편일 것으로 추정했다. 논문의 주저자인 대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소 에드워드 애쉬튼 연구원은 “토성 주변에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 그간 여러 차례 천체 충돌이 있었음을 암시한다”라면서 “위성 일부는 태양계 다른 곳에서 충돌한 천체의 파편일 수 있고 일부는 토성 궤도에서 충돌한 파편일 수 있다”고 설명했다. 이어 “관측 기술의 발달로 앞으로 토성 주위에서 더 많은 위성이 발견될 수 있으며 그 수가 수천 개에 달할 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 토성은 이처럼 달부자로 유명하지만 사실 위성 질량 대부분은 타이탄이 차지하고 있다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄은 지름이 약 5150㎞로 지구의 달보다 큰 것은 물론 ‘건방지게’ 태양계 행성인 수성보다도 조금 더 크다. 태양계에서 가장 큰 위성은 목성이 거느린 가니메데(5262㎞)다.

아침 커피가 심장병 억제에 도움을 준다는 연구 결과가 나왔다. 하루 중 아침에 커피를 마시는 사람이 그렇지 않은 사람보다 사망 위험과 심혈관 질환으로 숨질 위험이 더 낮은 것으로 나타났다. 지난 11일 한국식품커뮤니케이션포럼(KOFRUM)에 따르면 미국 뉴올리언스 툴레인대학 공중보건과 열대의학 대학 루치 박사팀이 1999년부터 2018년까지 미국 국민건강영양조사에 참여한 성인 남녀 4만 725명을 대상으로 9.8년간 추적 관찰을 진행했다. 전체 연구 대상자의 절반은 커피를 즐겼고, 나머지 절반은 커피를 마시지 않았다. 루 박사 연구팀이 추적 관찰한 결과, 약 10년의 연구 기간 사망한 4295명 중 전체의 36%는 오전(오전 4시∼정오)에만 커피를 마시는 ‘모닝커피’ 파였다. 16%는 온종일 시간에 구애받지 않고 커피를 즐겼다. 주목할 부분은 모닝커피만 즐기는 성인이 커피를 마시지 않는 성인보다 거의 10년 동안 어떤 원인으로든 사망 위험이 16% 낮은 것으로 나타났다. 특히 심혈관 질환으로 숨질 위험은 31% 낮았다. 다양한 원인에 따른 사망 및 심혈관 질환으로 인한 사망과 커피 섭취의 연관성은 온종일 커피를 마신 사람에게선 확인되지 않았다. 루 박사는 논문에서 “이번 연구는 커피 섭취 시간대가 건강에 미치는 영향을 조사한 최초의 연구로, 모닝커피가 특히 건강에 유익할 수 있음을 시사한다”라며 “오후나 저녁에 커피를 마시는 것은 생체 리듬과 멜라토닌과 같은 호르몬에 영향을 미쳐 심혈관 위험 요소에 영향을 줄 수 있다”라고 했다. 연구팀은 논문에서 “커피의 사망 위험 감소 효과는 적당량의 아침 섭취자(1∼3잔)와 많은 섭취(3잔 이상)자 모두에서 나타났다”며 “커피의 건강상 이점의 상당 부분은 커피에 든 카페인·클로로젠산 등 생리활성 물질의 항염 효과 덕분”이라고 했다. 연구팀은 카페인 함유 여부와 상관없이 커피의 항염 효과가 아침에 가장 강하게 작용하는 것도 모닝커피가 건강에 더 이로운 이유가 될 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 유럽심장학회(ESC) 학술지 ‘유럽 심장 저널(European Heart Journal)’ 최근호에 게재됐다.

무려 400년을 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 장수 비결이 밝혀졌다. 최근 일본 도쿄대 연구팀은 그린란드 상어의 게놈(유전체)을 분석한 결과 놀라운 DNA 복구 메커니즘과 암으로부터 보호하는 강력한 면역 방어력을 가지고 있다는 논문을 발표했다. 이름도 특이한 그린란드 상어는 마치 신화 속에나 등장할 법한 신비롭고 미스터리한 특징을 갖고 있다. 그린란드 상어는 차가운 북극 심해에 서식하며 길이는 6m 이상, 무게는 최대 1400㎏에 달해 상어 중 가장 큰 종에 속한다. 특히 그린란드 상어의 가장 큰 특징은 믿기 힘들 정도의 긴 수명이다. 최장 400년 이상 사는 것으로 추정되는데 지구상에서 가장 오래 사는 척추동물로 꼽힌다. 연구팀은 그린란드 상어의 장수비결을 알아내기 위해 유전자를 조사해 분석했다. 그 결과 수명이 짧은 다른 상어 종과는 달리 그린란드 상어의 유전체에는 염증, 면역 및 세포 생존을 조절하는 신호전달 물질인 NF-kB와 관련된 세 가지 유전자(TNF, TLR, LRRFIP)가 많이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그린란드 상어의 세포 손상에 대한 자연적인 방어력을 제공하고 암 억제에 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “NF-kB는 세포 보호 등에 중요한 역할을 하며 이는 장수와 질병 저항성에 대한 유전적 기반을 제공한다”면서 “그린란드 상어의 강력한 면역 체계에 관한 연구는 향후 인간의 면역 반응을 강화하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 한편 그린란드 상어는 1년에 약 1㎝ 정도 성장하는데 상어종 중에서도 가장 ‘느림보’로 유명하다. 그린란드 상어의 평균 유영 속도는 초속 34㎝(시속 약 1.2㎞) 정도로 아기 걸음마 수준이다. 또 눈의 기생충 때문에 그린란드 상어의 대부분은 앞을 보지 못한다. 그러나 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 커다란 물개를 잡아먹기도 한다.

무려 400년을 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 장수 비결이 밝혀졌다. 최근 일본 도쿄대 연구팀은 그린란드 상어의 게놈(유전체)을 분석한 결과 놀라운 DNA 복구 메커니즘과 암으로부터 보호하는 강력한 면역 방어력을 가지고 있다는 논문을 발표했다. 이름도 특이한 그린란드 상어는 마치 신화 속에나 등장할 법한 신비롭고 미스터리한 특징을 갖고 있다. 그린란드 상어는 차가운 북극 심해에 서식하며 길이는 6m 이상, 무게는 최대 1400㎏에 달해 상어 중 가장 큰 종에 속한다. 특히 그린란드 상어의 가장 큰 특징은 믿기 힘들 정도의 긴 수명이다. 최장 400년 이상 사는 것으로 추정되는데 지구상에서 가장 오래 사는 척추동물로 꼽힌다. 연구팀은 그린란드 상어의 장수비결을 알아내기 위해 유전자를 조사해 분석했다. 그 결과 수명이 짧은 다른 상어 종과는 달리 그린란드 상어의 유전체에는 염증, 면역 및 세포 생존을 조절하는 신호전달 물질인 NF-kB와 관련된 세 가지 유전자(TNF, TLR, LRRFIP)가 많이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그린란드 상어의 세포 손상에 대한 자연적인 방어력을 제공하고 암 억제에 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “NF-kB는 세포 보호 등에 중요한 역할을 하며 이는 장수와 질병 저항성에 대한 유전적 기반을 제공한다”면서 “그린란드 상어의 강력한 면역 체계에 관한 연구는 향후 인간의 면역 반응을 강화하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 한편 그린란드 상어는 1년에 약 1㎝ 정도 성장하는데 상어종 중에서도 가장 ‘느림보’로 유명하다. 그린란드 상어의 평균 유영 속도는 초속 34㎝(시속 약 1.2㎞) 정도로 아기 걸음마 수준이다. 또 눈의 기생충 때문에 그린란드 상어의 대부분은 앞을 보지 못한다. 그러나 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 커다란 물개를 잡아먹기도 한다.

생성형 인공지능(AI) 챗봇인 챗GPT가 차 사고나 자연재해 같은 충격적인 내용을 접하면 인간처럼 ‘불안’을 경험하지만, ‘명상’으로 진정시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 챗GPT가 불안해지면 사용자에게 짜증을 내거나 인종차별·성차별적 답변을 더 자주 내놨는데 명상을 거친 후에는 객관적으로 답했다는 분석이다. 10일(현지시간) 포춘지 등에 따르면 미국 예일대와 이스라엘 하이파대, 스위스 취리히대 등 국제 연구팀이 최근 발표한 이 연구 결과는 정신 건강 분야에서 AI의 활용 가능성을 제시했다. 예일 의과대학과 하이파 대학교 공중보건대학의 신경과학 연구원인 지브 벤-지온 박사는 “물론 AI 모델이 인간의 감정을 경험하는 것은 아니다”라고 강조했다. AI가 인터넷에서 수집한 방대한 양의 데이터를 토대로 충격적인 자극에 따른 인간의 반응을 모방하는 법을 배운 것이다. 연구팀은 이런 AI의 ‘불안’이 명상 기반 기법으로 진정될 수 있다는 점을 발견했다. 연구자들은 챗GPT에 충격적인 내용을 보여준 뒤, 호흡법이나 명상 안내문 같은 ‘진정 프롬프트’를 즉각적으로 제공했다. 그 결과 명상 개입을 받은 챗GPT는 받지 않았을 때보다 사용자에게 더 객관적으로 응답했다. 마치 상담사가 불안한 환자에게 호흡법이나 명상을 제안하는 것과 비슷하다. 벤-지온 박사는 “많은 시간과 돈이 드는 실험을 매주 진행하는 대신, 챗GPT를 사용해 인간 행동과 심리학을 더 잘 이해할 수 있다”며 “인간의 경향과 심리적 요소를 일부 반영하는 빠르고 저렴하며 사용하기 쉬운 도구를 얻게 된 것”이라고 말했다. 존스홉킨스대에 따르면 미국에서는 18세 이상 성인 4명 중 1명 이상이 정신 건강 문제를 겪고 있다. 그러나 많은 이들이 비용 문제와 접근성 부족으로 상담이나 치료를 받지 못하고 있다. 이런 상황에서 챗GPT와 같은 챗봇이 정신 치료의 대안으로 떠오르고 있다는 설명이다. 워싱턴포스트는 실제 일부 사용자들이 처음에는 학교, 직장 관련 질문에 챗GPT를 활용하다가, 점차 스트레스 상황 대처법이나 감정 관리 방법 등 개인적인 문제에 대해서도 상담을 구했다고 보도했다. 벤-지온 박사는 충격적인 내용에 대한 대형 언어 모델의 반응 연구가 정신 건강 전문가들이 AI를 환자 치료에 활용하는 데 도움이 될 수 있다고 주장했다. 그는 현재로선 한계가 있지만, 챗GPT의 정신 상담에 앞서 자동으로 ‘진정 프롬프트’를 받도록 업데이트하는 방안을 제안했다. 그는 “AI 시스템이 심리학자나 정신과 의사를 완전히 대체할 수 있는 수준까지는 아직 도달하지 못했다”고 부연했다. 벤-지온 박사는 상담사나 정신과 의사를 대체하는 챗봇을 만드는 게 목표가 아니라고 밝혔다. 그는 “AI는 전반적으로 인간의 정신 건강을 돕는 데 놀라운 잠재력을 가지고 있다”며 “하지만 현재 상태에서, 그리고 아마 미래에도, AI가 상담사나 심리학자, 정신과 의사, 연구원을 대체할 수 있을지는 확실하지 않다”고 덧붙였다.

“First in, Last out!” 화재 현장에 출동해 화재를 진압할 뿐만 아니라 각종 재난 상황에 가장 먼저 출동하는 전 세계 소방관들의 공통 구호다. 소방관은 가정, 공장, 산불 등 다양한 화재 현장에 출동하기 때문에 각종 유해 화학물질에 쉽게 노출되기도 한다. 이런 환경 때문에 소방관들이 다른 직업군보다 유전자 돌연변이로 인한 뇌종양 위험이 더 크다는 연구 결과가 나와 소방관 건강에 대한 공중보건 전략이 시급하다. 미국 예일대 공중보건대 연구팀은 가장 흔한 악성 뇌종양인 교모세포종을 앓는 소방관들은 똑같은 암을 앓는 다른 직종의 사람들보다 할로알케인 관련 돌연변이가 더 많다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘암’ 3월 10일 자에 실렸다. 할로알케인은 알킬 할라이드, 할로젠화 알킬로도 불리는 화합물로 지방족 탄화수소의 수소 원자 1개가 할로겐 원자로 치환된 것이다. 물에는 잘 녹지 않지만, 유기용매에는 잘 녹는 성질을 갖고 있다. 소화기, 추진제, 용매, 발포제, 세정제 등으로 널리 쓰이며, 각종 유기화합물 합성에 사용하는 시약으로도 넓게 쓰인다. 오존층 파괴 원인으로 지목되면서 냉장고 냉매제에서 퇴출당한 프레온(클로로플루오로탄소)도 할로알케인의 일종이다. 이전부터 특정 화학 물질에 노출돼 발생하는 유전자 돌연변이는 교모 세포종 발병과 연관이 큰 것으로 알려졌다. 유전자 돌연변이는 사람의 사인처럼 특정 돌연변이 패턴을 보이는데, 할로알케인 노출이 대표적이다. 연구팀은 캘리포니아대학에서 수행한 ‘성인 교모세포종 연구’에 참여한 35명 참가자를 대상으로 조사했다. 이 중 절반에 해당하는 17명은 소방관으로 일한 것으로 확인됐다. 이들과 나머지 18명을 비교했을 때, 소방관 경력이 길수록 할로알케인과 관련된 돌연변이 유전자를 가질 가능성이 더 큰 것으로 조사됐다. 소방관이 아닌 사람 중에서도 자동차 도색이나 기계 정비처럼 할로알케인에 노출될 가능성이 큰 직업을 가졌던 사람도 유전자 돌연변이가 자주 나타났다. 연구팀은 소방관들이 화재 현장에서 할로알케인에 노출될 가능성이 크기 때문에 교모세포종을 일으키는 돌연변이 유전자도 더 많아질 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 엘리자베스 클라우스 예일대 공중보건대 교수(생물통계학·신경외과)는 “유전자 돌연변이를 유발해 암으로 발전하는 물질을 찾기 위해서는 다양한 직업군에서, 더 많은 사람을 대상으로 조사할 필요가 있다”면서도 “소방관뿐만 아니라 화학물질에 쉽게 노출되는 직종들에 대한 공중보건 측면에서 개입 전략이 필요하다”라고 말했다.

최근 넷플릭스에서 공개한 드라마 ‘폭싹 속았수다’를 보고 “부모님 생각이 나서 펑펑 울었다”든지 “담담하지만 가슴을 울리는 대사에 무너졌다”는 반응들이 쏟아지고 있다. ‘나의 아저씨’나 ‘나의 해방일지’ 같은 드라마를 보면서 주인공에 감정을 이입해 함께 아파하며 슬퍼하는 경우가 적지 않다. 단순히 감정이 풍부해서라거나, 갱년기라서 그런 것은 아니다. 뇌가 타인의 감정을 반영하는 공감 회로를 갖고 있기 때문이다. 그동안 이런 정서적 공감이 뇌에서 어떻게 이뤄지는지 명확히 밝혀지지 않았다. 그런데, 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 타인의 고통을 인식하고 정서적으로 공유하는 뇌의 핵심 신경회로를 찾았다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 전측대상회피질(ACC)는 고차원 감정 처리, 의사결정, 사회적 행동과 공감 등 다양한 기능과 관련된 뇌 영역이다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험과 고해상도 미세 내시경 칼슘 이미징 기술을 활용해 ACC 신경세포 활동을 실시간으로 측정, 분석했다. 미세 내시경 칼슘 이미징은 칼슘 지표 단백질을 이용해 살아있는 동물의 깊은 뇌 영역에서 신경세포 활동을 실시간으로 관찰할 수 있는 기술이다. 연구팀은 투명한 아크릴 상자에 생쥐 두 마리를 넣은 뒤 한 마리에게는 전기 자극을 가해 공포 반응을 유도하고, 다른 한 마리는 신체적 자극 없이 상대의 고통을 관찰하도록 한 뒤 뇌의 활동을 살펴봤다. 그 결과, 관찰자 생쥐는 직접 자극 없이 다른 개체의 고통을 목격하는 것만으로도 공포로 인해 움직임이 줄어드는 ‘공감적 동결 행동’을 보이는 것이 확인됐다. 이를 통해 타인의 고통을 목격할 때 활성화되는 특정 신경세포 집단을 확인하고, 이것들이 정서적 공감 처리에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 또 기존 연구와 달리 고통에 대한 경험이 전혀 없는 생쥐를 관찰자로 정했는데, 이를 통해 경험의 영향을 배제한 ‘순수한 감정 전염’ 현상을 확인했다. 연구팀은 ACC에서 중뇌수도관주위회색질(PAG)로 연결되는 신경회로 활성을 억제하면 공감적 동결 행동과 정서적 회피 행동이 눈에 띄게 감소하는 것도 발견했다. 이를 통해 ACC-PAG 신경 회로가 타인의 고통을 인식하고 공감적 행동을 끌어내는 데 필수적이라는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 금세훈 연구위원은 “이번 연구는 타인의 고통을 공감하는 과정이 단순 학습이 아닌 뇌에서 특정 신경 회로를 통해 정서적으로 처리된다는 것을 보여준 첫 연구”라며 “자폐 스펙트럼 장애, 반사회적 행동 장애 등 공감 능력의 장애를 보이는 신경정신질환 연구와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

등검은말벌(Asian hornet)은 이름 때문에 우리나라 고유종인가 싶지만 본래 아시아 열대 지방에 살던 곤충으로, 2003년 부산에서 처음 발견됐다. 2016년 이후 전국에 확산돼 꿀벌에게 엄청난 피해를 주고 있을 뿐 아니라 종종 사람도 공격해 벌 쏘임 사고의 원인이 되는 해충이다. 최근에는 서유럽까지 번져 세계 각지의 양봉 농가와 사람에 큰 피해를 입히는 외래침입종으로 악명을 떨치고 있다. 영국 엑세터대학 연구팀은 영국에서 포획된 등검은말벌과 애벌레의 장을 분석해 이 육식성 말벌이 본래 살던 곳에서 멀리 떨어진 낯선 유럽에서도 성공한 비결을 연구했다. 1500마리에 달하는 등검은말벌 애벌레의 장내 물질과 그 DNA를 분석한 결과는 놀라웠다. 연구팀은 여기서 1400종에 달하는 생물의 DNA를 확인할 수 있었다. 여기에는 꿀벌은 물론 나비, 나방, 거미, 파리 등 각종 곤충과 작은 무척추동물의 DNA가 모두 포함되어 있었다. 사람으로 치면 매일 뷔페를 즐기는 식이다. 일반적으로 낯선 환경에 놓인 외래종 생물은 먹을 것이 부족하거나 혹은 사냥이 어려워 새로운 장소에 적응하기가 쉽지 않다. 사람도 먼 외국으로 건너가 타향살이하면 힘들기 마련이다. 하지만 등검은말벌은 이런 걱정이 무색하게 고향과 멀리 떨어진 영국에서도 놀랄 정도로 잘 먹고 잘 지내는 것으로 나타났다. 심지어 영국의 추운 겨울도 튼튼한 벌집을 지어서 이겨내며 환경에 완벽히 적응했다. 하지만 등검은말벌의 문제는 다양한 곤충을 잡아먹는 게 아니라 꽃가루받이 곤충을 주로 사냥한다는 것이다. DNA 분석 결과 먹이에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 꿀벌의 천적이라는 세간의 평가와 부합하게 꿀벌이었다. 그리고 주요 50가지 꽃가루받이 무척추동물 가운데 43종 DNA가 발견돼 꽃가루받이를 하는 곤충을 즐겨 사냥한다는 것을 알 수 있었다. 꿀벌 감소로 인해 꽃가루받이 곤충이 줄어드는 상황에서 더 심각한 문제가 아닐 수 없다. 등검은말벌 같은 외래 침입종의 문제를 일으키는 것은 본래 살던 곳과 달리 이 말벌을 잡아먹는 천적이 없어 통제할 수 없을 정도로 숫자가 늘어나기 때문이다. 등검은말벌을 퇴치하기 위해 사람이 직접 벌집을 제거하거나 살충제를 사용하긴 하지만, 근본적인 문제 해결이라고 보긴 어렵다. 등검은말벌의 사례는 처음부터 외래 침입종이 들어오지 못하게 막는 것이 가장 중요하다는 사실을 다시 보여준다. 이미 국내에 퍼진 등검은말벌은 어쩔 수 없지만, 앞으로 다른 공격적인 외래 침입종이 들어오지 못하게 철저한 방역 대책이 필요하다.

근육이 줄고 내장지방이 늘면 고혈압과 당뇨병 등 여러 만성질환으로 이어진다는 사실이 잘 알려진 가운데, 이같은 ‘근감소성 비만’인 사람이 건강한 이들보다 폐기능이 저하되는 수준이 4배나 높다는 연구 결과가 나왔다. 유산소 운동과 근력 운동, 식이 조절 등의 관리가 부족할 경우 폐 건강도 빠르게 악화될 수 있음을 시사한다. 10일 의학계에 따르면 서울아산병원 건강의학과 정영주·김홍규 교수팀은 이같은 내용의 연구 결과를 미국흉부의사협회에서 발간하는 국제학술지 ‘체스트’(Chest) 최근호를 통해 발표했다. 연구진은 2012년~2013년 서울아산병원 건강증진센터에서 검진받은 성인 1만 5827명(남성 9237명· 여성 6590명)의 복부 컴퓨터단층촬영(CT) 영상과 폐활량 검사 결과를 분석했다. 연구진은 복부 CT 영상을 활용해 지방이 적은 건강한 근육의 양과 내장지방 면적을 산출했고, 연령과 체질량 지수를 보정해 연구 대상을 최하위 그룹(최저 25%)부터 최상위 그룹(최고 25%)까지 총 4개 그룹으로 나눴다. 이를 바탕으로 골격근량과 내장지방이 폐활량과 호기량(배출된 공기량)에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. “폐기능 높이려면 근력운동·식이조절을”연구 결과 근육량이 적고 내장지방이 많은 ‘근감소성 비만’에 해당할 경우 폐 기능이 가장 나쁜 것으로 나타났다. 남성의 경우 근감소성 비만 그룹의 폐기능 저하율은 19.1%로, 근육량이 많고 내장지방이 적은 그룹(4.4%)보다 4배 이상 높은 것으로 확인됐다. 여성 역시 근감소성 비만 그룹의 폐기능 저하율은 9.7%, 근육량이 많고 내장지방이 적은 그룹은 3.1%를 기록해 근감소성 비만 그룹의 폐기능 저하율이 3배 이상 높았다. 폐기능 저하율은 한국인의 표준화된 폐활량 수치와 비교한 백분율이 80% 미만일 경우를 뜻한다. 반면 근육량 상위 25%, 내장지방 하위 25%에 속하는 사람들의 폐활량은 전체 그룹 중 가장 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 건강한 근육이 많을수록 횡격막, 늑간근 등 호흡에 직접적인 영향을 미치는 근육의 움직임이 활발해지고 흉곽이 충분히 확장돼 폐활량 역시 늘어난 것으로 보인다고 설명했다. 또한 내장지방이 가장 많은 남성 그룹의 폐활량은 가장 적은 그룹보다 5% 낮았으며, 여성의 경우에도 최하위 그룹은 최상위 그룹보다 폐활량이 3.4% 낮았다. 이는 내장지방의 침착으로 인해 흉곽의 용적이 감소하고 염증 반응이 일어나 폐 기능이 약화될 수 있음을 시사한다고 연구진은 덧붙였다. 정영주 서울아산병원 건강의학과 교수는 “폐 기능 향상을 위해서는 내장지방을 줄이면서 지방이 적은 건강한 근육을 늘려야 한다”면서 “개개인의 신체구성에 맞는 적절한 운동과 식이관리를 하는 것이 필요하다”고 말했다. 김홍규 서울아산병원 건강의학과 교수는 “비만인 경우에는 유산소 운동과 함께 근력 운동을 병행하는 것이 폐 기능에 도움이 되고, 비만이 아닌 경우에는 건강한 근육을 늘리는 데 집중할 필요가 있다”고 강조했다.

메갈로돈은 신생대 마이오세 초기에 출현해 플라이오세 후기까지 번성한 육식성 상어다. 몸길이는 15~20m로, 역사상 가장 큰 해양 생물이지만 완벽한 전체 골격은 발견된 적은 없다. 그래서 메갈로돈의 생태 환경에 대해 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이런 상황에서 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC 리버사이드)를 중심으로 호주, 오스트리아, 브라질, 프랑스, 이탈리아, 일본, 멕시코, 영국 9개국 국제 공동 연구팀은 약 1500만~360만 년 전 전 세계에 분포했던 거대 상어류인 메갈로돈이 지금까지 알려진 것처럼 거대한 백상아리가 아니라 레몬 상어나 큰 고래에 더 가깝다고 밝혀냈다. 이 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘고생물학 일렉트로니카’ 3월 10일 자에 실렸다. 오토두스 메갈로돈(Otodus megalodon)으로 불리는 메갈로돈은 톱니 모양의 이빨, 척추뼈, 비늘 등 부분 화석만 발견됐다. 현대 백상아리도 톱니 모양의 이빨을 갖고 있어, 백상아리의 거대한 버전으로 생각됐다. 연구팀은 기존 이빨 크기로 전체 몸길이를 추정하던 방식과 달리 145종의 현대 상어와 20종의 멸종 상어류를 조사해 몸 전체 길이에 대해 머리, 몸통, 꼬리 비율을 조사해 몸길이를 추정하는 방식을 개발했다. 벨기에에서 발굴한 메갈로돈 척추뼈는 지름이 15.5㎝이지만, 덴마크에서 발굴된 메갈로돈 척추뼈는 직경이 23㎝였다. 연구팀은 벨기에에서 발견된 메갈로돈의 몸통 부분은 약 11m로, 새로운 추정법에 따르면 머리와 꼬리는 각각 1.8m, 3.6m로 전체 길이는 16.4m로 추정했다. 덴마크 메갈로돈의 경우는 같은 방법으로 추정했을 경우 약 24.3m로 나타났다. 연구팀은 신체 부위 비율을 비교한 결과, 메갈로돈의 신체 형태는 현대 백상아리보다는 훨씬 더 날렵하게 생긴 레몬상어와 더 유사하다는 사실을 밝혀냈다. 메갈로돈처럼 몸집이 클 경우는 백상아리와 같은 체형이라면 물속을 다닐 때 유체역학적으로 비효율적이라고 설명한다. 실제로 성장함에 따라 덩치가 둔중해지는 백상아리는 유체역학적 제약으로 크기가 7m를 넘기가 쉽지 않다. 또, 24.3m 메갈로돈의 몸무게는 약 94t 정도였을 것이며 순항 속도는 시속 2.1~3.5㎞로 추정됐다. 새끼들의 크기는 약 3.6~3.9m에 해당할 것으로 예상됐다. 문제는 몸의 형태는 백상아리보다 물 속에서 유리하지만, 덩치가 커 순항 속도가 백상아리와 비슷하다보니 먹이 경쟁에서 백상아리에 밀리면서 멸종했다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 켄슈 쉬마다 미국 드폴대 교수(해양 생태 진화학)는 “이번 연구 결과는 단순히 메갈로돈의 몸 크기를 추정하는 것을 넘어 수생 척추동물이 거대한 몸집을 가질 수 있는 조건을 명확히 보여줬다는 데 의미가 크다”라고 말했다.

서울시의회는 세계 여성의 날을 앞두고 지난 7일 서울시의회 제2대회의실에서 ‘가정 내 무급노동에 대한 경제적 보상 마련을 위한 정책토론회’를 개최, 관련 전문가와 시민들의 의견을 청취했다. 서울시의회 최호정 의장(국민의힘·서초4) 주관으로 개최된 이번 토론회는 저출생 문제 극복과 양육 친화적 환경 조성이라는 중대한 시대적 과제 앞에서, 가사·돌봄 등 가정 내 무급노동에 대한 사회적 인식 전환과 다양한 정책적 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 가정 내 무급노동은 임금을 받지 않고 수행되는 청소, 요리, 세탁, 아동·노인 돌봄 등 가정 내에서 이루어지는 다양한 형태의 일상 노동을 모두 포함한다.가족의 건강과 안정을 유지하고, 나아가 우리 사회의 지속 가능성을 뒷받침하는 중요한 역할을 수행함에도 그 사회·경제적 가치는 제대로 인정받지 못하고 있다. 토론회에는 최호정 의장, 이종환 부의장, 김인제 부의장, 이성배 국민의힘 대표의원, 성흠제 더불어민주당 대표의원, 김영옥 보건복지위원회 위원장 등 서울시의원과 김태균 서울시 행정1부시장과 김선순 서울시 여성가족실장, 서울시여성가족재단 박정숙 대표이사 등 서울시 관계자가 참석했다. 이날 토론회는 최지은 부연구위원(서울연구원)과 강은애 여성가족정책팀장(서울시여성가족재단)의 주제 발표 이후, 신복자 서울시의원(국민의힘·동대문4)의 진행으로 김경례 대표이사(광주여성가족재단), 정성미 연구위원(한국여성정책연구원), 박은정 육아정책연구팀장(육아정책연구소), 김송이 연구교수(중앙대학교 사회복지학과)가 토론자로 참여해 심도 있는 토론이 이뤄졌다. 주제 발표에서 최지은 서울연구원 부연구위원은 가정 내 무급노동과 관련한 여러 보상 정책사례와 그 쟁점을 검토하고, 남녀 모두의 유급노동과 무급노동의 병행이라는 정책 방향을 제시했으며, 강은애 서울시여성가족재단 여성정책팀장은 통계청의 가계생산 위성계정 등을 통해 2019년 기준 총 491조 원(명목 GDP의 25.5%)에 달하는 무급 가사노동 가치 측정 결과를 밝히면서, 향후 정책적 활용을 위해 세부적으로 더 정확하고 적절한 산정 방식이 필요함을 제안했다. 또한 토론자들은 국내외 지원 사례를 소개하면서, 일과 돌봄의 연계를 강화하는 것의 필요성, 그리고 사각지대 없이 모든 근로자를 대상으로 해야 함을 제안했다. 아울러 성별임금격차나 경력단절 여성의 고용지원, 좋은 일자리 확보도 또 다른 과제로 제시했다. 한편, 이번 토론회를 주관한 최 의장은 개회사에서 “가정 내 무급노동은 더 이상 개인의 문제가 아니라 사회가 함께 해결해야 할 공동의 문제”라며 “가사·돌봄 노동이 재평가되고 온전한 가치를 되찾을 수 있도록 서울시 의회가 정책적·입법적 방안을 지속적으로 모색해 변화의 마중물을 만들어 나가겠다”고 밝혔다.

영화 ‘니모를 찾아서’의 주인공인 흰동가리는 말미잘과 공생 관계로 유명하다. 흰동가리는 말미잘의 독에 면역이 있어 촉수 사이에 숨을 수 있고 대신 흰동가리가 제공하는 먹이를 받아먹는다. 그런데 자연 상태에서 흰동가리가 말미잘 촉수 사이에 숨어 자신을 보호하는 경우는 흔하게 관찰되지만, 반대로 흰동가리가 말미잘에게 먹이를 주는 모습은 자주 보이지 않는다. 수족관에서는 종종 이런 모습이 보이지만, 실제로 야생에서 흰동가리가 적극적으로 숙주에게 먹이를 제공하는지는 다소 의문인 셈이다. 사실 흰동가리 입장에서는 가만히 있는 말미잘에 무임승차가 가능한 만큼 숙주에게 적극 협력할 필요성이 낮을 수도 있다. 일본 오사카 공립 대학원의 사토시 아와타 교수와 대학원생인 유야 코바야시는 일본 아이난의 모로데 해변에 살고 있는 클락 흰동가리 (Clark’s anemonefish·학명 Amphiprion clarkii)와 버블 팁 말미잘 (bubble-tip anemone·학명 Entacmaea quadricolor)의 공생 관계를 연구했다. 수중 카메라를 통한 관찰 결과 흰동가리는 생각보다 적극적으로 말미잘에게 먹이를 전달했다. 특히 자기가 먹기에는 큰 먹이나 곤란한 먹이의 경우 그런 경향이 두드러졌다. 먹이 주기 행동에 영향을 미치는 또 다른 요소는 흰동가리 본인의 욕구였다. 배고픈 흰동가리는 먹이를 잘 양보하지 않았다. 반면 배부른 상태에서는 말미잘에게 먹이를 양보하는 모습이 더 자주 관찰됐다. 연구팀은 이런 공생 관계가 결국 흰동가리에게도 이득이라고 분석했다. 흰동가리가 낳은 알의 숫자를 보면 말미잘의 크기와 비례해서 증가하는 경향이 있기 때문이다. 결국 흰동가리 입장에선 말미잘이 집이나 다를 바 없기 때문에 말미잘을 크게 키우면 새끼도 더 많이 낳을 수 있고 자신도 숨을 곳이 훨씬 많아진다. 이렇게 상부상조하는 모습은 자연계에서 흔히 볼 수 있다. 흔히 자연 상태를 약육강식의 경쟁 사회로 묘사하지만, 흰동가리와 말미잘은 사실 생존을 위해서는 경쟁만이 전부가 아니라는 점을 보여주는 좋은 사례다.

체중 감량을 위해 식단 조절을 한다는 이들은 흔히 탄수화물을 제한하는 방식을 택하지만, 이른바 ‘저탄수화물 식단’을 장기간 지속할 경우 대장암 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 3일(현지시간) 캐나다 토론토대학교 연구팀은 탄수화물과 수용성 섬유질이 부족한 식단이 대장 폴립(용종) 성장을 촉진하고 특정 대장균과 결합해 대장암으로 이어질 수 있다는 점을 확인했다고 밝혔다. 대장암은 식단, 장내 미생물군, 환경 및 유전학을 포함한 여러 요인에 의해 발생한다. 이 중 연구팀은 대장암과 관련이 있다고 알려진 박테리아 종들이 서식하는 조건에서 일반 식단, 저탄수화물 식단, 서구식 식단(고지방·고당분)의 세 가지 식단이 대장암 발병에 미치는 영향을 조사했다. 그 결과 섬유질이 부족한 저탄수화물 식단을 섭취한 쥐들은 다른 식단을 섭취한 쥐들에 비해 더 많은 대장 폴립이 생겼다. 대장 폴립은 암으로 발전할 수 있는 대표적인 전조 증상이다. 연구팀은 이를 두고 “대장암 발병과 관련 있는 대장균 균주인 이콜라이(E. coli) NC101이 저탄수화물 식단과 결합해 콜리박틴이라는 DNA 손상 물질을 생산하고 대장 폴립을 만드는 것으로 파악된다”고 해석했다. 이어 “저탄수화물 식단이 대장 점막을 얇게 만들어, 더 많은 콜리박틴이 대장 보호막을 뚫고 대장 세포에 도달해 폴립 성장을 촉진할 수 있는 것으로 나타났다”고 설명했다. 또 연구팀은 궤양성 대장염, 크론병 등 염증성 장 질환을 가진 사람도 이콜라이 NC101 보유하고 있을 가능성이 커 저탄수화물 식단을 장기간 유지할 경우 대장암 발병 위험이 높아질 수 있다고 경고했다. 연구팀은 저탄수화물 식단에 수용성 식이섬유의 일종인 이눌린을 보충해 유지할 경우 암을 예방할 가능성이 높다고 덧붙였다. 논문의 제1저자인 부페시 타쿠르는 “섬유질을 보충하자 저탄수화물 식단의 악영향이 줄어든 것을 확인했다”고 전했다. 연구팀은 “이러한 연구 결과가 인간에게 적용될 수 있는지 직접 확인해야 한다”고 강조하면서 “앞으로 어떤 종류의 섬유질이 더 유익한지 파악하기 위한 추가 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 ‘네이처 마이크로바이올로지’ 저널에 게재됐다.

개는 인간과 가장 밀접한 관계가 있는 있는 동물로, 인간에게 길든 가장 첫 동물이기도 하다. 인간과 가까이 지내는 동물이다 보니 인간과 함께 진화했다고 해도 과언이 아니다. 실제로 생명과학자들은 개는 사람과 비슷한 환경적 영향으로 비만이 발생하기 때문에 인간 비만을 연구하는 데 중요한 모델로 삼고 있다. 이런 상황에서 영국 케임브리지대 생리학과, 대사과학 연구소, 수의학과, 케임브리지 의·생명 연구 센터, 케임브리지 대학병원, 버밍엄대 대사시스템 연구소, 임페리얼 칼리지 런던, 리버풀대 수의과학부, 프랑스 파스퇴르 연구소, 릴 대학병원 공동 연구팀은 개의 비만과 관련한 유전자가 인간의 비만과도 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 3월 7일 자에 실렸다. 연구팀은 1~10살의 래브라도레트리버와 그 주인을 대상으로 체지방을 측정하고, 식욕을 조사한 뒤, DNA 채취를 위해 타액 표본을 채취했다. 동시에 개들을 대상으로 래브라도레트리버를 대상으로 한 전장 게놈 연구(GWAS)를 실시했다. 연구팀은 개의 비만 상태와 DNA를 분석해 비만 관련 유전자를 추출해 냈다. 그 결과, 래브라도의 비만과 관련된 여러 유전자가 인간의 비만에도 연관이 있다는 것이 밝혀졌다. 래브라도의 비만에 가장 큰 영향을 미치는 유전자는 DENND1B로, 인간도 똑같은 유전자를 갖고 있으며 비만과 관련이 있다는 사실을 확인했다. 실제로 DENND1B 유전자를 가진 개들은 그렇지 않은 개들보다 체지방이 약 8% 더 많은 것을 확인했다. 과거 인간을 대상으로 한 연구에서 DENND1B 변이가 체질량 지수와 밀접한 관계가 있다는 사실을 발견했다. DENND1B 유전자는 신체의 에너지 균형을 조절하는 뇌신경 경로인 ‘렙틴 멜라노코르틴 경로’에 직접 영향을 미친다는 사실도 규명됐다. 연구팀에 따르면 개의 비만과 관련된 네 개의 유전자가 추가로 발견됐는데, 이들 역시 인간에게서 발견됐으며 DENND1B 유전자와 마찬가지로 인간 비만에 영향을 미친다. 또 비만 위험이 큰 사람들이 식욕이 강한 것처럼 반려견 중에 비만 위험이 큰 유전적 요인을 가진 것들이 식욕이 강한 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 비만 위험이 식습관에 영향을 받기 때문에 먹거리가 풍부한 환경에서 식욕 증가는 비만 위험 증가와 연결된다고 설명했다. 연구를 이끈 엘리너 래펀 케임브리지대 교수(수의 외과학)는 “비만의 유전적 위험이 크다면 음식이 풍부할 때 과식할 가능성이 크고 체중이 늘기 쉽다”라며 “이번 연구 결과는 유전자-환경의 상호 작용을 보여준다”라고 말했다.

고전 영화 ‘카사블랑카’에는 “그대 눈동자에 건배”라는 유명한 대사가 나온다. ‘눈으로 대화한다’, ‘눈은 마음의 창’이라는 말이 있을 정도로 대화할 때 눈은 많은 것을 알려주는 일종의 비언어적 수단이다. 그런데, 사람뿐만 아니라 반려견도 눈을 통해 의사소통한다는 사실이 새로 밝혀져 눈길을 끈다. 이탈리아 파르마대 의학·외과학과, 생명과학과, 화학과, 영국 워윅대 심리학과 공동 연구팀은 반려견들끼리도 눈을 마주 보며 비언어적 교환(nonverbal exchange) 행동을 통해 의사소통한다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 왕립학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 최신 호에 실렸다. 사람들은 마주 보고 있는 상대방이 눈을 깜박이면 자기도 모르게 눈을 깜박인다. 이렇게 상대의 행동을 따라 하는 비언어적 교환은 인간을 포함한 영장류에서 주로 나타나는 행동 패턴으로 상호 유대감을 형성하는 데 도움을 주는 것으로 알려졌다. 선행 연구들에 따르면, 반려견들도 긴장할 때나 다른 동물이나 사람에게 공격할 의도가 없음을 알릴 때 눈을 깜박인다. 여기에 다른 개가 하품을 하거나 장난스러운 표정을 지으면 따라 하는 경향이 있다. 연구팀은 하품이나 표정뿐만 아니라 눈깜박임도 따라 하는지 알아보기 위해 테리어, 코커스패니얼, 보더콜리가 카메라 바로 뒤에 있는 장난감이나 간식에 초점을 맞추도록 하고 카메라를 응시하는 12초 분량의 다양한 동영상을 만들었다. 동영상에는 반려견들이 눈을 깜박이기도 하고, 눈을 부릅뜨고 있기도 하며, 코를 핥는 모습도 포함돼 있다. 각각의 동영상을 편집해 71초 분량의 새로운 동영상을 만들었다. 눈을 깜박이거나 코를 핥는 등 특정 행동을 하는 동영상에서는 해당 동작이 4초 간격으로 반복되게 편집했다. 연구팀은 그다음, 영상에 등장하는 개와 한 번도 만난 적이 없는 다양한 품종의 성인 반려견 54마리에게 대형 스크린을 통해 각 영상을 무작위로 보여줬다. 연구팀은 실험 대상 반려견들에게 심장 모니터를 부착해 감정 반응을 살피고, 눈을 깜박이는 등의 행동을 하는지 보기 위해 녹화했다. 실험 결과, 일부 개들은 동영상을 보다가 잠이 들기도 했지만, 나머지 대다수의 반려견은 응시하거나 코 핥기에서보다 영상 속 반려견이 눈을 깜박이는 것을 볼 때 평균 16% 정도 더 눈을 깜박이는 것으로 나타났다. 눈 깜빡임의 빈도 증가는 반려견들이 다른 개체들의 눈 깜빡임을 모방하고 있는 것이라고 연구팀은 설명했다. 반려견들의 이런 행동이 의식적 행동이 아니라 무의식적인 반사 행동일 수 있다면서도, 영상 속 개를 볼 때 심박수에서 스트레스 징후가 보이지 않은 것으로 나타났다. 이는 반려견들 사이에서 ‘나는 편안하니까 너도 편할 수 있어’라는 신호를 보내는 방법일 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 파올라 발세치 이탈리아 파르마대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 반려견들도 사람들처럼 의사소통과 유대감 형성을 위해 얼굴 모방이라는 방법을 사용할 수 있다는 것을 암시한다”라고 말했다.

플라스틱 쓰레기 문제는 어제오늘의 이야기가 아니지만 최근 미세 플라스틱에 대한 연구가 쏟아지면서 경각심이 더욱 커지고 있다. 우리가 버린 플라스틱 쓰레기 중 상당수는 바다로 흘러간 후 마찰에 의해 작은 조각으로 분리되어 미세 플라스틱이 된다. 이 미세 플라스틱은 해양 플랑크톤과 거의 구분되지 않기 때문에 플랑크톤을 먹는 다양한 해양 생물의 체내에 들어가 문제를 일으킨다. 그리고 궁극적으로는 먹이 사슬을 타고 이동하면서 인간의 몸에도 들어오게 된다. 인간을 제외한 거의 모든 동물이 체내에서 미세 플라스틱이 검출되고 있다. 미국 텍사스대학 알링턴캠퍼스의 셰인 듀베이 교수가 이끄는 연구팀은 중국 연구팀과 함께 중국의 공항 인근에서 수집된 51종, 56마리 새의 폐 조직을 조사해 미세 플라스틱의 숫자와 종류를 분석했다. 미세 플라스틱의 수를 세기 위해 LDI 기술(laser direct infrared technology)을 사용하고, 종류를 파악하기 위해서 열분해 가스 크로마토그래피 질량 분광계를 이용했다. 그 결과 연구팀은 폐 조직 1g당 416개 미세 플라스틱 조각을 확인할 수 있었다. 플라스틱의 종류는 염화 폴리에틸렌과 부타디엔 고무 등이 가장 흔했다. 폐로 흡입된 미세 플라스틱은 쉽게 배출되지 않은 채 공간을 차지해 호흡 능력을 떨어뜨릴 수 있고, 아주 미세한 나노 플라스틱이라면 혈관으로 침투해 전신 문제를 일으키기도 한다. 물론 미세 플라스틱이 새의 건강에 얼마나 악영향을 주는지는 아직 확실치 않지만, 미세 플라스틱이 해양 생물만의 문제가 아니라는 점을 다시 보여주는 연구 결과다. 이 미세 플라스틱들은 타이어처럼 가루로 날릴 수 있는 플라스틱 조각에서 유래한 것으로 보이는데, 당연히 사람의 폐에도 들어갈 수 있다. 그런 만큼 일부 야생 조류의 문제로 치부할 것이 아니라 경각심을 갖고 공기 중 미세 플라스틱 오염을 줄이기 위해 대책을 마련할 필요가 있다.

요즘은 ‘말’을 잘하는 사람이 주목받는 세상이다. 대중 앞에서 말을 하는 것은 물론 상대와 대화할 때도 분위기를 부드럽게 이끌어가는 사람이 있는가 하면 대화가 끝난 뒤 이상하게 기분 나쁘게 만드는 사람도 있다. 과연 대화에서 중요한 것은 무엇일까. 말의 내용일까, 아니면 말의 형식일까. 뇌 인지 과학자들이 대화에 있어서 중요한 요소를 새로 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 위스콘신-메디슨대 언어 신경과학 연구실, 피츠버그대 의대 신경외과, 정신건강의학과, 생체공학과, 신경과학 연구센터, 텍사스 오스틴대 신경언어학 연구실, 노스웨스턴대 커뮤니케이션과학 및 장애학과, 프랑스 엑스 마르세이유대 공동 연구팀은 뇌 분석을 통해 사람들이 대화할 때 중요한 것은 뭐라고 말하느냐가 아니라 ‘어떻게 말하는가’라는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 3일 자에 실렸다. 연구팀은 중증 뇌전증 때문에 언어 기능을 담당하는 뇌 피질 깊은 곳에 전극을 이식받는 수술을 한 청소년 환자 11명을 대상으로 청각 정보 처리, 특히 뇌가 말의 억양을 어떻게 해석하는지 조사했다. 일반적으로 언어 소통 연구는 비침습적 방법을 사용하는데, 일반인을 대상으로도 실험할 수 있지만, 정확도가 떨어진다. 그렇지만, 뇌전증 환자들은 뇌 깊이 전극을 이식받았기 때문에 뇌의 움직임과 변화를 더 정확하게 파악할 수 있다. 연구팀은 실험 대상자들에게 다양한 버전의 ‘이상한 나라의 앨리스’ 오디오북을 들려주면서, 뇌 활동을 실시간으로 추적 조사했다. 분석 결과, ‘헤슬 이랑’(Heschl’s gyrus)이라고 알려진 청각 처리 뇌 영역이 음성의 미묘한 음높이 변화를 단순한 소리가 아니라 의미 있는 언어 단위로 인식해 처리한다는 것을 발견했다. 해슬 이랑이 말속 억양을 분석해 강조점, 의도, 초점을 이해하는 데 도움을 준다는 말이다. 헤슬 이랑은 오랫동안 단순히 들려오는 소리를 처리하는 영역으로만 알려졌다. 이는 그동안 청각 정보를 처리하고 억양을 인지해 언어를 이해하는 부위는 상측두회(superior temporal gyrus)라는 통념을 뒤집는 것이다. 연구팀은 비인간 영장류를 대상으로 비슷한 연구를 실시했지만, 이들의 뇌는 같은 음향 정보를 받아들이더라도 인간과 같이 처리하지 못하는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바라스 찬드라세카란 노스웨스턴대 교수는 “이번 연구는 의미를 전달하는 음높이의 미세한 변이가 뇌에서 어떻게 처리되는지를 조사한 첫 연구”라며 “초기 억양 처리를 이해하면 자폐증, 뇌졸중 환자의 억양 장애, 언어 학습 등에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 또 이번 연구는 인공 지능 기반 음성 인식 시스템이 억양을 더 잘 처리할 수 있도록 도울 것이라고 덧붙였다.

단국대학교는 고분자시스템공학부 엄원식 교수 연구팀이 머리카락보다 100배 얇고 질긴 초미세 섬유를 고속 3D프린팅 기술로 개발했다고 7일 밝혔다. 이 기술은 먹장어(일명 꼼장어) 점액의 섬유질 구조를 모사했다. 기존 3D프린팅 기술은 동물의 털보다 얇은 16마이크론(㎛) 이하 섬유를 제작에 어려움이 있다. 섬유가 16㎛ 이하로 얇아지면 표면 장력으로 쉽게 끊어지고, 제작 속도가 느려지는 한계 때문이다. 먹장어 점액의 섬유질 구조에 영감을 받은 연구팀은 미국 일리노이·영국 케임브리지대학과 공동으로 1.5㎛(머리카락 굵기의 약 1/100배) 지름의 초미세 섬유를 제작해 성공했다. 먹장어는 외부의 위협을 받으면 엄청난 양의 끈끈한 점액을 뿜어낸다. 점액은 단순한 젤이 아니라 섬유질 실타래로 가득해 강하고 질긴 섬유질로 변해 먹장어를 보호한다. 연구팀은 기존 3D프린팅의 적층 제조 기술이 아니라 섬유공학에서 활용되는 습식방사 원리인 ‘용매교환(solvent exchange)’을 도입해 하이드로젤 내부에서 프린팅된 잉크가 즉시 굳도록 설계했다. 이 기술은 1.5㎛ 지름 초미세 섬유를 빠르게 프린팅하고, 여러 개 노즐을 병렬로 인쇄해 50만배 이상 빨라졌다. 5MPa(메가파스칼)의 부드러운 고무부터 3500MPa 플라스틱까지 다양한 탄성 계수를 가진 열가소성 고분자 재료에도 적용할 수 있게 됐다. 연구 결과는 세계적인 학술지 Nature Communications(상위 6% 저널, IF 14.7)에 지난 1월 게재됐다. 논문명은 “Fast 3D printing of fine, continuous, and soft fibers via embedded solvent exchange(용매 교환을 통한 미세하고 연속적인 연질 섬유의 빠른 3D 프린팅)”이다. 엄원식 교수는 “향후 의료용 최소 침습 약물 전달 장치, 로봇 촉각 센서 등 다양한 산업 분야에서 혁신을 가져올 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 단국대, 미국 일리노이 대학교, 영국 케임브리지 대학교, 홍익대학교가 공동으로 참여했으며 미국 국방성 산하 연구기관인 방위고등연구계획국(DARPA)의 지원을 받아 진행됐다.

지구 온난화에 따른 기후변화로 전 세계적으로 산불이 더 많이, 더 크게 발생한다는 연구 결과들이 꾸준히 나오고 있다. 그런데, 기후변화 때문에 도시 화재도 증가할 것이라는 예측이 나와 눈길을 끈다. 중국 허베이 과학기술대 화재 과학 연구실, 상하이 해사(海事)대 해양 과학기술학부, 톈진 화재 연구소, 호주 RMIT대 공학부, 찰스 다윈대 에너지자원 연구소, 싱가포르 국립대 공학·디자인학부 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 시가지과 차량 화재 등 도시에서 발생하는 화재 빈도가 앞으로 수십 년 동안 급격히 증가할 것이라고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 도시공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 시티’ 3월 4일 자에 실렸다. 화재 때문에 전 세계적으로 매년 약 5만 명의 사망자와 17만 명의 부상자가 발생한다. 도시에서 발생하는 화재는 산불 같은 다른 화재 유형보다 더 많은 인명 피해와 경제적 손실을 초래하지만, 도시 환경에서 화재 빈도의 미래 추세는 예측하기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 미국, 영국, 호주, 중국 등 20개국 2847곳의 도시에 있는 소방서에서 2011~2020년 화재 자료를 수집했다. 연구팀은 이를 바탕으로 기온 상승에 따른 도시 건물, 차량은 물론 매립지 같은 야외 지역 등 다양한 도시 화재 사건 빈도의 변화를 정량화해 글로벌 데이터베이스를 구축했다. 여기에 기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)의 다양한 기후 시나리오를 기반으로 지구 온난화가 여러 도시 화재 유형의 빈도에 미칠 영향도 평가했다. 분석 결과, 지금보다 이산화탄소 배출이 더 늘어나는 기후 변화 시나리오(SSP5~8.5) 상황에서는 2100년이 되면 건물 화재는 4.6% 감소하지만, 차량 화재는 11.6%, 야외 화재는 22.2% 늘어날 것으로 예측됐다. 이와 함께 지구 온난화로 인해 발생하는 화재 관련 사망자가 총 33만 5000명, 화재 관련 부상자는 110만 명에 이를 것으로 추정했다. 여기에는 최근 전기차 전환 분위기가 반영되지 않아 차량 화재 비율이 다소 증가할 수도 있을 것으로 예측된다. 연구를 이끈 롱시 허베이 과학기술대 교수(화재 과학)는 “이번 연구 결과는 기후 변화에 따른 화재 발생에 대처하기 위한 새로운 전략 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “기후 변화가 도시 화재에 미치는 영향을 제대로 파악하지 못할 경우 지역 화재 관리와 도시 계획에 문제가 발생할 수 있다”고 말했다.