도토리와 같은 견과류를 주식으로 먹는 다람쥐가 쥐를 사냥해 먹는다는 충격적인 사실이 연구결과로 확인됐다. 최근 미국 위스콘신 대학 등 공동연구팀은 캘리포니아 땅다람쥐가 들쥐를 사냥해 먹는 모습을 다수 확인했다는 연구결과를 국제 학술지 동물행동학 저널(Journal of Ethology) 최신호에 발표했다. 잘 알려진대로 다람쥐는 씨앗이나 견과를 주식으로 하며, 특히 도토리를 입안 가득 채워넣어 볼이 빵빵해진 귀여운 외모로 인기가 높다. 그러나 다람쥐가 다른 육식성 동물처럼 쥐를 사냥해 이를 먹기까지 한다는 사실은 자못 충격적으로 다가온다. 12년 동안이나 캘리포니아 지역 땅다람쥐의 생태를 조사해 온 연구팀은 지난 6월 10일~7월 30일 사이 코스타 카운티 브리오네스 지역 공원에서 놀라운 모습을 포착했다. 이 시기 다람쥐와 들쥐 사이에 74건의 상호작용이 관찰됐는데, 이중 32건은 다람쥐가 들쥐를 사냥하는 것으로 확인됐기 때문. 특히 다람쥐는 앞발과 이빨로 들쥐를 제압한 후 목 부위를 한번 혹은 여러 번 물어 죽였다. 마치 일반적인 포식동물의 사냥법을 다람쥐가 그대로 구현한 셈이다. 연구를 이끈 위스콘신 대학 제니퍼 E. 스미스 박사는 “다람쥐는 인간들에게 가장 친숙한 동물 중 하나로 과거에는 이같은 행동을 본 적이 없다”면서 “견과류를 먹던 다람쥐가 육식 포식동물로 진화하고 있는 것으로 보인다”며 놀라워했다. 그렇다면 왜 다람쥐는 육식 사냥꾼이 된 것일까? 연구팀은 이에대한 단서를 들쥐의 개체수 변화에서 찾았다. 다람쥐의 사냥이 확인된 시기가 공원 내 들쥐의 개체수가 폭발적으로 늘어난 것과 일치한다는 것. 논문의 공동저자인 데이비스 캘리포니아대 소냐 와일드 박사는 “오랜시간 다람쥐를 연구해왔지만 들쥐 사냥을 처음 알고 반신반의했을 정도였다”면서 “다람쥐가 매우 유연하게 행동하며 식량 가용성 변화에 잘 대응하고 있다는 사실을 보여준다”고 설명했다. 다만 연구팀은 다람쥐종 사이에서 이같은 사냥이 얼마나 널리 퍼져있는지, 부모에게 새끼로 계승되는 행동인지, 다람쥐 육식이 생태계에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 차후 연구과제로 남겼다.

자식을 정성껏 돌보는 것은 인간만의 본능이 아니다. 많은 동물이 자신의 목숨까지 내놓으면서 새끼를 보호하고 양육한다. 특히 포유류는 적은 수의 새끼를 낳는 대신 오랜 시간 젖을 먹여 키울 뿐 아니라 젖을 먹인 후에도 거의 성체가 될 때까지 돌보는 경우가 흔하다. 반면 물고기는 몇 마리를 낳아 잘 돌보는 대신 수백, 수천 개의 알을 낳아서 숫자로 생존 승부를 본다. 물고기 중에서도 포유류 못지않게 새끼를 정성껏 보호해서 과학자들로부터 ‘헬리콥터 부모’라는 별명을 얻는 경우도 있다. 알을 낳는 순간 독립시키는 다른 물고기와 달리 헬리콥터처럼 머리 위에서 맴도는 극성 부모라는 뜻이다. 호주 퀸즐랜드 대학의 알렉산드라 그루터 박사가 이끄는 연구팀은 산호초에 서식하는 가시자리돔(학명 Acanthochromis polyacanthus)이 지금까지 알려지지 않은 방식으로 새끼를 보호하는 어류라는 사실을 발견했다. 대체로 물고기는 새끼에게 먹이를 잡아주지 않는다. 가시자리돔 역시 부모의 역할은 몸을 지켜주는 것이다. 여기에 더해 부모 가시자리돔은 새끼 몸에 붙은 기생충을 열심히 잡아먹는 독특한 행동을 덧댄다. 큰턱벌레라 불리는 그나티드(gnathiid)는 해양 갑각류인 등각류의 일종으로 유충 시기에는 다른 물고기에 달라붙어 거머리처럼 피를 빨아 먹고 자라는 특징이 있다. 이들에게 작은 자리돔 새끼는 만만한 기생 대상이다. 작은 물고기가 그나티드 유충에 피를 빨리면 생명이 위험할 수도 있지만, 가시 자리돔의 경우 보통 그전에 어미 물고기가 나타나 기생충을 잡아먹는다. 연구팀은 이 행동이 우연이 아니라 새끼를 보호하기 위한 적극적인 행동이라고 보고 실험을 진행했다. 수조 두 개를 준비한 후 한 곳에는 새끼와 기생충을 넣고 다른 곳엔 새끼와 기생충에 어미 물고기까지 넣어 생존율을 비교했다. 그 결과 어미 물고기가 기생충을 제거한 수조에서는 새끼의 생존율이 3배나 높게 나타났다. 이 정도면 지나치게 간섭하는 부모라는 부정적 의미를 지닌 헬리콥터 부모보다 자식의 목숨을 지키기 위해 보호하는 위대한 모성애로 고쳐 불러야 할 수준이다. 최근에는 아이가 귀해지면서 자녀에 대해 과도하게 간섭하거나 보호하는 경우가 문제가 되고 있지만, 인간 사회와 달리 자연계에서는 생존에 필요하지 않은 과도한 간섭이 진화하기 힘들다. 남들 보기에는 좀 과해 보이는 보호도 해당 동물의 입장에서는 적자생존에 따른 진화의 당연한 결과일 뿐이다.

크리스마스트리 장식품이 변기 시트보다 5배 많은 세균을 보유하고 있다는 연구 결과가 밝혀졌다. 19일(현지시간) 영국 데일리메일 등에 따르면, 위생 회사 이니셜의 전문가들이 가정 5곳에서 트리, 방울, 축제 화환, 트리 조명 등 크리스마스 장식품 25개를 대상으로 세균 검사를 실시한 결과 이같이 나타났다. 연구팀은 멸균 도구로 샘플을 채취한 뒤 ATP(아데노신삼인산) 생물 발광 판독기를 활용해 정밀한 분석을 진행했다. 이 방법은 맨눈으로 볼 수 없는 생물학적 생명체의 수준을 감지할 수 있으며, 상대광도 단위(RLU)로 표현된다. 높은 ATP 판독 값은 더 높은 수준의 박테리아 오염을 나타낸다. 분석 결과 전체 장식품 중 68%가 500단위 이상의 판독 값을 나타내 높은 수준의 오염이 확인됐다. 크리스마스트리 상자가 평균 845단위로 최악의 오염 수준을 보였고, 크리스마스트리는 780단위로 그 뒤를 이었다. 방울 장식품은 610단위, 크리스마스 화환은 430단위를 기록했다. 반면 크리스마스 조명은 평균 286단위로 가장 적은 세균을 보유한 것으로 나타났다. 이는 2012년 변기 시트 표본의 평균 220단위보다 높은 수치다. 제이미 우드홀 기술혁신 매니저는 “손을 통해 80%의 감염이 전파되며, 장식품을 주고받는 과정에서 교차 오염의 위험이 높다”고 설명했다. 연구팀은 가정에서 크리스마스 장식품을 철저히 청소할 것을 권고했다. 특히 “계절성 질병으로 크리스마스 축하를 망치지 않기 위해 항균 천으로 장식품을 닦고, 손을 깨끗이 씻는 것이 중요하다”고 강조했다.

2년 전 은퇴한 미 항공우주국(NASA) 화성 지질탐사선 인사이트(InSight)호의 최근 모습이 멀리 위성으로 포착됐다. 지난 17일(현지시간) NASA는 현재 화성 궤도를 돌며 탐사를 진행 중인 화성정찰위성(MRO)이 촬영한 인사이트의 모습을 사진으로 공개했다. 지난 10월 23일 MRO에 탑재된 고해상도 카메라 하이라이즈(HiRISE)로 포착된 인사이트는 화성의 땅과 비슷한 갈색의 먼지를 뒤집어 쓴 모습이다. 이는 인사이트의 태양전지판에 먼지가 가득찼기 때문인데, 사실 화질이 뚜렷하지 않아 다소 아쉬운 사진이지만 화성 궤도에서 6m 남짓의 탐사선을 찾아 촬영했다는 점을 고려하면 놀라운 기술력이기도 하다. NASA 측은 해당 사진을 공개하며 “인사이트 주변의 먼지가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 보여준다”고 의미를 부여했다. ‘화성의 지질학자’라는 별칭으로도 불리는 인사이트는 2018년 5월 발사돼 4억 8000만㎞를 날아 같은 해 11월 화성 적도 인근의 엘리시움 평원에 착륙했다. 특히 인사이트는 과거 다른 화성 탐사로봇의 임무보다 한 단계 더 아래로 들어갔다. 이제까지의 탐사로봇들이 주로 화성 지표면에서 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트는 구멍을 뚫어 땅 안을 조사했으며, 이 과정에서 1300차례가 넘는 화성의 지진을 잡아내는 등 화성의 내부 구조에 대한 이해를 넓히는 데 큰 역할을 했다. 약 4년 동안이나 화성의 내부 온도, 지각활동, 열 분포 등을 측정해 온 인사이트는 그러나 2022년 12월 15일 신호를 마지막으로 통신이 끊기며 화성 탐사 임무가 종료됐다. 이는 화성의 먼지폭풍으로 태양전지판에 먼지가 가득 쌓이면서 충전이 되지않아 동력을 잃었기 때문이다. 실제 그해 5월 촬영된 셀카 사진을 보면 인사이트는 화성의 표면과 구별이 되지 않을만큼 태양 패널 등 기체 전체가 먼지로 가득차 있다. 이는 2018년 인사이트가 촬영한 첫번째 셀카와 비교해보면 확연히 구별된다. 화성기준으로 10솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 인사이트가 촬영한 셀카를 보면 태양패널과 데스크, 기상 센서, UHF 안테나 등 전체 모습이 선명히 드러난다. 불과 4년 사이에 화성의 모래폭풍으로 인한 흙먼지를 잔뜩 뒤집어 쓴 셈이다. 다만 NASA 관계자들은 화성의 바람이 패널에 쌓인 먼지를 쓸어내 다시 인사이트의 배터리가 재충정되기를 바라고 있지만 확률적으로는 희박하다. 인사이트 연구팀을 이끄는 브라운대학 잉그리드 다우바 박사는 “지금까지의 인사이트를 보면 달콤하면서도 씁쓸한 심정”이라면서 “인사이트는 훌륭한 과학적 성취를 낳은 성공적인 임무를 수행했다”고 자평했다.

노년기에 햇빛을 쐬며 가만히 앉아만 있어도 운동한 것과 유사하게 근감소증 예방 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 질병관리청 국립보건연구원은 동물 실험을 통해 비타민D의 노년기 근감소증 개선 효과를 확인한 연구결과를 국제 학술지 ‘라이프 사이언스’(Life Sciences) 최근호에 수록했다. 연구진이 3개월의 어린 쥐와 18개월 노령 쥐에 4개월간 비타민D를 투여한 결과 비타민D를 투여하지 않은 노령 쥐는 혈중 비타민D 수치가 현저히 낮고 근감소증이 나타난 반면, 비타민D 섭취 노령 쥐는 근육량과 근력이 정상으로 유지됐다. 근감소증은 나이가 들면서 근육의 양과 근력, 근기능이 비정상적으로 감소하는 질환으로 활동장애와 당뇨병, 대사질환 등 노인성 질환을 유발한다. 근감소증 예방과 치료를 위해선 꾸준한 운동이 효과적이다. 운동을 하면 근육호르몬 마이오카인이 분비돼 근기능 향상뿐 아니라 뇌, 간, 지방 등에서의 대사조절과 염증 완화에 영향을 준다. 비타민D와 근육 호르몬 상관관계 최초로 밝혀연구팀은 비타민D와 근감소증을 조절하는 마이오카인과의 상관성에 주목했다. 나이가 들수록 마이오카인 중 아펠린과 그 수용체의 양이 급격히 감소하는데, 연구팀은 비타민D가 아펠린의 혈중 농도와 수용체 발현을 증가시키는 것을 확인했다. 아펠린은 77개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드로 단백질 결합 수용체와 결합해 근 기능 및 근육 재생을 향상한다. 이번 연구는 비타민D가 근육 호르몬 아펠린과 그 수용체의 발현을 직접적으로 조절하는 것을 처음 밝혀냈다. 이를 통해 근육조직의 세포 노화가 완화되고, 근단백질 합성은 증가해 근감소 예방 효과가 나타난 것이다. 질병청은 비타민D에 의한 근기능 개선은 운동할 때와 유사한 수준인 것으로 확인됐다고 설명했다. 노화로 인해 운동이 어려운 노인도 비타민D 섭취만으로 운동한 것과 유사한 효과를 얻을 수 있는 셈이다. 박현영 국립보건연구원장은 “노년기 비타민D 섭취를 통한 근감소증 예방과 그 기전을 직접적으로 밝힌 의미 있는 연구”라며 “충분한 비타민D 섭취로 근감소증을 예방해 건강수명을 향상시킬 수 있을 것”이라고 전했다. 비타민D는 체내에서 합성되지 않아 햇빛을 쬐거나 음식 섭취를 통해 얻을 수 있다. 비타민D는 고등어, 연어, 참치 등의 생선과 육류의 간, 달걀, 우유, 치즈, 햇볕에 말린 버섯 등에 많이 들어 있다. 필요시 영양제를 통해 보충하는 방법도 있다.

올해 과학 기술계에서 가장 큰 관심을 받았던 뉴스는 ‘우주항공청 개청’으로 꼽혔다. 한국과학기술단체총연합회(과총)는 이를 포함해 이학, 공학, 농수산, 보건의료, 종합(융합) 5개 학술분과와 과학기술정책을 포함한 총 6개 분야에서 각각 2024년을 대표하는 과학기술 10대 뉴스를 19일 발표했다. 이번에 발표한 분야별 10대 뉴스, 총 60대 뉴스는 분야별 전문가로 구성된 선정위원회에서 선정했다. 과학기술인들의 시각에서 선정된 이번 10대 뉴스는 과학기술·산업·경제 발전 기여도, 과학기술 생태계 혁신 기여도, 과학기술 대중화 기여도를 기준으로 골랐다. 과총은 분야별 10대 뉴스 중 대표 뉴스도 1건씩 선정했다. 이학 분야에서는 곤충에도 산소를 전달하는 혈액 세포가 있다는 사실을 발견한 한양대 심지원 교수팀의 ‘초파리 산소전달 기전 규명’, 공학 분야에서는 방대한 데이터를 더 빨리 처리할 수 있는 삼성전자의 차세대 저장 장치 ‘7세대 QLC V낸드 탑재 UFS 개발’, 농수산 분야에서는 농작물 개량의 핵심인 감수분열 과정에서 분자적 메커니즘을 처음 밝혀낸 최규하 포스텍 생명과학과 교수팀의 연구가, 보건의료 분야는 치사율이 50%에 이르는 패혈증 검사를 3일에서 13시간으로 줄인 서울대병원 박완범, 김택수, 김인호 교수와 서울대 권성훈 교수 공동 연구팀의 ‘초고속 항균제 감수성 검사’ 기술 개발이 선정됐다. 종합 분야에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 포스텍 환경공학부 국종성 교수 공동 연구팀이 슈퍼컴퓨터를 이용해 탄소중립을 달성하더라도 그동안 축적된 이산화탄소와 심해 열 때문에 기후 변화는 계속 이어질 것이라는 연구 결과가 꼽혔다. 정책 분야의 대표적 뉴스는 지난 5월 개청한 우주항공청이 선정됐다. 위원회는 “우주항공청 개청은 한국이 우주 산업 분야에서 본격적으로 국제 경쟁력을 확보하고자 하는 의지를 반영해 과학 기술계와 산업 전반에 영향을 미칠 것”이라고 진단했다. 과총은 “2024년을 대표하는 과학기술 뉴스는 과학기술계의 도전과 혁신을 보여주는 지표로 주력 분야별 뉴스 선정을 통해 국내 연구자들의 성과를 조명하고, 과학기술이 한국의 미래를 여는 핵심 동력을 보여주고자 했다”라고 밝혔다.

미국 뉴욕주의 한 주택 뒤뜰에서 약 1만 년 전 멸종된 마스토돈의 화석이 발견돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 18일(현지시간) 뉴욕포스트 보도에 따르면, 뉴욕시에서 약 70마일(약 112㎞) 떨어진 스코치타운 인근의 한 주택 정원에서 성체 수컷 마스토돈의 턱뼈와 함께 발가락 및 늑골 조각이 출토됐다. 해당 주택의 소유자는 정원의 식물을 관리하던 중 두 개의 이빨이 튀어나온 특이한 물체를 발견했다. 이를 화석으로 의심한 소유자의 신고로 뉴욕주립박물관 연구팀이 현장 조사에 착수했다. 마스토돈은 코끼리목에 속하는 대형 포유류로, 마지막 빙하기가 끝나갈 무렵인 약 1만 년 전 멸종한 것으로 추정된다. 몸무게 약 6톤으로 현재의 코끼리와 비슷한 몸집을 가졌으나 두꺼운 체모로 덮여 있어 추운 기후에 잘 적응했던 것으로 알려져 있다. 이들의 화석은 북미 전역에서 간헐적으로 발견된다. 뉴욕주립박물관은 이번에 발견된 화석에 대해 정밀 탄소연대 측정을 실시할 예정이다. 이를 통해 해당 마스토돈의 정확한 생존 연대와 당시 서식 환경 등을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

“휴일에 미안한데…”또는 “퇴근 후에 미안하지만…”이라는 문구와 함께 끊임없이 울려대는 메신저. 스마트폰 같은 장치의 발전으로 언제 어디서든 연락이 가능한 초연결사회가 됐다. 문제는 이렇게 되면서 업무와 사생활이 엄격하게 구분하기 어려워진다. 이 때문에 프랑스, 독일, 스페인, 이탈리아 등 유럽과 캐나다, 호주 등 몇몇 나라를 중심으로 ‘업무에서 단절될 권리’를 인정하고 있다. 생물학자와 의학자, 심리학자로 구성된 연구진은 초연결 상태가 업무와 사생활 모두에 악영향을 미친다는 분석 결과를 내놨다. 영국 노팅엄대 심리학과, 컴퓨터과학과, 생의학연구센터 공동 연구팀은 다양한 디지털 기술과 기기로 인한 초연결 상태가 직장인들의 정신적, 신체적 스트레스를 유발하고 워라벨 수준뿐만 아니라 업무 집중도를 낮춘다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 ‘최신 조직 심리학’ 12월 17일 자에 실렸다. 연구팀은 다양한 직업군에 종사하는 사람 14명을 심층 인터뷰해 디지털 작업 상황과 그에 따른 신체적, 정신적 건강과 웰빙에 대해 분석했다. 그 결과, 실험 참가자 대부분은 24시간 내내 연결된 ‘초연결’ 상태로 인해 업무가 과중해졌으며, 중요 정보나 동료와의 연락을 놓칠까 두려워하는 불안증이 스트레스와 긴장을 유발한다고 밝혔다. 실제로 실험 참가자들은 “모든 것이 온라인에 있고, 항상 거기에 있어야 할 것 같은 기분이 든다. 항상 긴장감을 늦출 수 없다”거나 “이메일이나 메신저를 받았을 때 빨리 답하지 않으면 누군가 ‘이 사람 뭘 하고 있지’라고 생각할 것 같은 보이지 않는 압박감에 시달린다”라는 등의 답변을 내놨다. 연구를 이끈 알렉사 스펜스 교수는 “디지털 작업 환경은 조직과 직원에게 협업과 유연한 작업을 가능하게 해준다”며 “코로나19 팬데믹으로 인한 재택근무의 확산과 더불어 초연결은 직업환경의 표준이 되고 있지만, 지속적 연결과 빠른 업무 속도는 작업자에게 인지적, 정서적 피로감을 줘 결국 업무 집중도를 떨어뜨리고, 각자의 웰빙에도 악영향을 미치는 것으로 나타났다”라고 말했다. 스펜스 교수는 “초연결에 따른 업무 과중에 대해 고용주들도 인식해 디지털 업무에 대한 전반적 개선이 필요하다”라고 덧붙였다.

자식을 정성껏 돌보는 것은 인간만의 본능이 아니다. 많은 동물이 자신의 목숨까지 내놓으면서 새끼를 보호하고 양육한다. 특히 포유류는 적은 수의 새끼를 낳는 대신 오랜 시간 젖을 먹여 키울 뿐 아니라 젖을 먹인 후에도 거의 성체가 될 때까지 돌보는 경우가 흔하다. 반면 물고기는 몇 마리를 낳아 잘 돌보는 대신 수백, 수천 개의 알을 낳아서 숫자로 생존 승부를 본다. 물고기 중에서도 포유류 못지않게 새끼를 정성껏 보호해서 과학자들로부터 ‘헬리콥터 부모’라는 별명을 얻는 경우도 있다. 알을 낳는 순간 독립시키는 다른 물고기와 달리 헬리콥터처럼 머리 위에서 맴도는 극성 부모라는 뜻이다. 호주 퀸즐랜드 대학의 알렉산드라 그루터 박사가 이끄는 연구팀은 산호초에 서식하는 가시자리돔(학명 Acanthochromis polyacanthus)이 지금까지 알려지지 않은 방식으로 새끼를 보호하는 어류라는 사실을 발견했다. 대체로 물고기는 새끼에게 먹이를 잡아주지 않는다. 가시자리돔 역시 부모의 역할을 몸을 지켜주는 것이다. 여기에 더해 부모 가시자리돔은 새끼 몸에 붙은 기생충을 열심히 잡아먹는 독특한 행동을 덧댄다. 큰턱벌레라 불리는 그나티드(gnathiid)는 해양 갑각류인 등각류의 일종으로 유충 시기에는 다른 물고기에 달라붙어 거머리처럼 피를 빨아 먹고 자라는 특징이 있다. 이들에게 작은 자리돔 새끼는 만만한 기생 대상이다. 작은 물고기가 그나티드 유충에 피를 빨리면 생명이 위험할 수도 있지만, 가시 자리돔의 경우 보통 그전에 어미 물고기가 나타나 기생충을 잡아먹는다. 연구팀은 이 행동이 우연이 아니라 새끼를 보호하기 위한 적극적인 행동이라고 보고 실험을 진행했다. 수조 두 개를 준비한 후 한 곳에는 새끼와 기생충을 넣고 다른 곳엔 새끼와 기생충에 어미 물고기까지 넣어 생존율을 비교했다. 그 결과 어미 물고기가 기생충을 제거한 수조에서는 새끼의 생존율이 3배나 높게 나타났다. 이 정도면 지나치게 간섭하는 부모라는 부정적 의미를 지닌 헬리콥터 부모보다 자식의 목숨을 지키기 위해 보호하는 위대한 모성애로 고쳐 불러야 할 수준이다. 최근에는 아이가 귀해지면서 자녀에 대해 과도하게 간섭하거나 보호하는 경우가 문제가 되고 있지만, 인간 사회와 달리 자연계에서는 생존에 필요하지 않은 과도한 간섭이 진화하기 힘들다. 남들 보기에는 좀 과해 보이는 보호도 해당 동물의 입장에서는 적자생존에 따른 진화의 당연한 결과일 뿐이다.

국내 연구진이 올해 노벨화학상 수상자와 함께 인공지능(AI)을 활용한 바이러스 구조 모방 치료 기술을 개발했다. 19일 포항공대(POSTECH)는 화학공학과 이상민 교수가 올해 노벨화학상 수상자인 미국 워싱턴대 데이비드 베이커 교수와 공동으로 바이러스를 모방한 새로운 치료 플랫폼을 개발해 유전자 치료 및 차세대 백신 기술 혁신에 한발짝 다가갔다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 현지 시간 18일 세계 최고 학술지인 네이처(Nature)에 실렸다. 바이러스는 둥근 공 모양 단백질 껍질 안에 유전자를 담아 스스로 복제하는 독특한 구조를 가진다. 최근 학계에서는 이런 복잡하고 정교한 구조를 모방한 인공 단백질 연구가 활발하다. 인공적으로 만든 ‘나노케이지(nanocage)’를 이용하면 표적 세포에 효과적으로 치료용 유전자를 전달할 수 있기 때문이다. 연구팀은 AI 기반 전산 설계 기법을 도입해 대칭적이면서도 미세하게 어긋난 바이러스 구조를 설계, 정사면체·정육면체·정십이면체 등 다양한 형태의 나노케이지를 세계 최초로 만들었다. 이를 통해 기존 나노케이지 대비 훨씬 많은 양의 치료용 유전자를 담을 수 있고, 표적 세포까지 성공적으로 전달할 수 있음을 확인했다. 이 교수는 “AI의 발전으로 인류가 원하는 인공 단백질을 설계하고 조립하는 시대가 열렸다”며 “이번 연구가 유전자 치료제와 차세대 백신 등 다양한 의·생명 분야의 혁신적인 발전에 기여하기를 바란다”고 했다. 한편 이상민 교수는 2021년 2월부터 2년 9개월 동안 데이비드 베이커 교수 연구실에서 박사후연구원으로 재직하다 올해 1월 포항공대에 부임했다.

한국인이 사랑하는 시인 윤동주의 ‘서시’에는 “모든 죽어 가는 것을 사랑해야지”라는 문장이 나온다. 과학자들은 죽어 가는 별들을 분석해 극한 중력의 영향과 암흑 물질을 발견하는 데서 한발 더 나아갔다. 미국 존스홉킨스대, 하버드·스미스소니언 천체물리학 연구센터, 보스턴대, 피츠버그대, 이탈리아 트리에스테대, 영국 워릭대 공동 연구팀은 백색왜성 약 2만 6000개를 분석해 질량이 같더라도 표면 온도에 따라 백색왜성 크기가 다르다는 사실을 발견했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’ 12월 19일자에 실렸다. ‘태양의 먼 미래’로 불리는 백색왜성은 질량은 태양 정도, 크기는 지구 정도로 밀도가 매우 높은 항성(별)이다. 핵융합이 끝나 에너지를 생성할 수 없기 때문에 점점 식어 가고 열 압력이 약해지면서 중력 수축이 진행된다. 이 때문에 크기가 원래 100분의1 정도에 불과하다. 태양과 같은 보통 별이 지름 20㎝의 농구공이라면 그 속에 있는 물질들이 지름 2㎜ 정도의 과일 씨로 압축된 천체가 백색왜성이다. 밀도가 높기 때문에 중력은 지구보다 수백 배 더 강하다. 연구팀은 우주 거대 구조를 실측하는 세계 최대 규모의 천문 관측 프로젝트 ‘슬론 디지털 스카이 서베이’와 우리 은하의 3차원 별 지도 작성을 위한 유럽우주국(ESA)의 가이아 프로젝트 데이터를 활용했다. 연구팀은 지구를 기준으로 백색왜성의 움직임에 따른 광파를 측정하고 이를 중력과 크기에 따라 분류해 온도가 부피에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 백색왜성의 적색편이 현상에 주목했다. 적색편이는 도플러 효과로 인해 천체에서 배출되는 빛이 멀어질수록 에너지를 잃고 점차 붉은 빛을 띠는 현상이다. 이는 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측한 대로 극한 중력으로 인한 시공간 뒤틀림의 결과이기도 하다. 적색편이가 강할수록 백색왜성의 크기는 작고 표면 온도는 낮으며 지구에서 더 멀리 떨어져 있다는 의미다. 분석 결과 태양과 같은 별은 핵융합이 끝난 뒤에도 밀도 높은 핵을 안정적으로 유지하는 양자역학적 과정인 ‘전자 퇴화 압력’으로 인해 별의 질량이 증가함에 따라 수축하는 것으로 파악됐다. 또 질량이 같은 백색왜성이라도 온도가 높을수록 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 이번 연구는 암흑 물질을 발견하는 데도 도움이 될 것으로 전망된다. 암흑 물질은 중력은 있지만 빛이나 에너지를 방출하지 않기 때문에 망원경으로 관측할 수 없다. 태양이 지구 궤도에 영향을 미치는 것처럼 중력은 별, 은하, 기타 천체에 영향을 주기 때문에 백색왜성을 관측해 간섭 패턴을 분석함으로써 암흑 물질의 존재를 간접적으로 밝혀 낼 수 있다. 그런가 하면 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 독일 막스 플랑크 태양계 연구소, 프랑스 소르본대와 코트다쥐르대 공동 연구팀은 달 암석 표본을 재분석해 43억 5000만년으로 알려진 달의 나이가 그보다 더 오래된 약 45억 1000만년이라는 분석 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 12월 19일자에 발표했다.

“그들은 그 후에도 오랫동안 행복하게 살았답니다.” 동화가 끝날 때 으레 등장하는 문장이다. 과연 그들은 행복하게 살았을까. 네덜란드 트벤테대 보건기술관리연구센터, 트벤테 의대, 위트레흐트 국립종합암센터(IKNL) 공동 연구팀은 디즈니 만화에 등장하는 여주인공들이 매우 심각한 건강상 위험에 직면해 있다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ’ 12월 17일자 크리스마스 특집호에 실렸다. 백설공주는 사악한 계모의 미움을 받아 사회적 교류가 극도로 제한되면서 심혈관 질환, 우울증, 불안증으로 조기 사망 위험이 크다고 분석했다. 이후 일곱 난쟁이를 만나 고독감에서는 벗어나지만 독이 든 사과를 먹게 되고, 트라우마로 인해 “하루에 사과 한 개는 의사를 멀리하게 한다”는 말이 무색하게 사과를 비롯한 과일과 채소를 가까이하지 않으면서 비타민 부족 현상에 시달렸을 것이라고 연구팀은 설명했다. ‘알라딘’의 재스민 공주도 친구 없이 궁전 안에서만 자라면서 외로움으로 인한 건강상 위험이 있으며 애완 호랑이 라자는 동물 원성 감염 위험이 있을 뿐만 아니라 맹수라는 본능으로 인해 위험하고 치명적인 상황을 초래할 수 있다. ‘미녀와 야수’ 속 벨은 야수와의 밀접 접촉으로 인해 브루셀라병이나 광견병 등 생명을 위협할 수 있는 치명적인 인수 공통 감염병에 걸리기 쉬운 것으로 분석됐다. 그런가 하면 신데렐라는 재와 먼지에 지속적으로 노출되면서 직업성 폐 질환에 걸릴 위험이 큰 것으로 조사됐다. 게다가 알루미늄 코팅 미세 플라스틱으로 보이는 마법의 반짝이를 요정 대모가 대량으로 뿌릴 때 반짝이가 신데렐라의 폐 조직에 침투해 폐 질환을 악화시킬 수 있는 만큼 신데렐라가 행복하게 살기 위해서는 꾸준한 호흡기 치료가 필요하다고 연구팀은 밝혔다. 또 포카혼타스가 아메리카 원주민과 영국 정착민 사이에 평화를 가져오기 위해 시도한 절벽 다이빙은 매우 위험한 것으로 분석됐다. 포카혼타스의 낙하 시간은 9초 정도로 이를 근거로 절벽 높이를 계산하면 약 252m다. 이 정도 높이에서 아무런 안전장치 없이 뛰어내릴 경우 심각한 복합 골절이 발생할 수 있다는 것이다. ‘잠자는 숲속의 공주’ 속 오로라 공주의 깊은 잠은 심혈관 질환, 뇌졸중, 비만, 당뇨의 위험을 수반하며 오랜 시간 한 자세로 누워 있기 때문에 욕창이나 근육 위축 위험이 큰 것으로 조사됐다. 라푼젤의 경우는 머리카락이 반복적으로 과도하게 잡아당겨지면서 두피 통증, 두통, 영구 탈모로 이어질 수 있는 견인성 탈모에 시달렸을 것으로 봤다. 연구를 이끈 에누크 에이켈붐 트벤테대 박사는 “디즈니 만화 속 공주들이 건강하게 살기 위해서는 마음 챙김, 심리 치료, 동물과의 공존에 대한 훈련, 전염성 물질과 독성 입자에 대한 개인 보호 조치 등이 필요한 것으로 조사됐다”고 설명했다.

먹·쿡방 본 10명 중 4명 “식습관 달라져”21% “콘텐츠에 나온 음식 따라 먹어”패스트푸드 섭취율 높고, 채소는 낮아韓, 동북아 4개국 중 소아비만율 ‘최고’ 유튜버가 산처럼 쌓인 치킨을 순식간에 먹어 치운다. 바사삭바사삭 식욕을 자극하는 소리에 방금 저녁을 먹었는데 군침이 돈다. 라면 20개, 피자 세 판을 앉은 자리에서 먹어 치우는 영상이 이젠 놀랍지도 않다. 유튜브와 TV만 켜면 쏟아지는 먹방(먹는 방송), 대세가 된 쿡방(요리 방송)이 아이들 건강을 갉아먹고 있다. 18일 질병관리청이 발간한 ‘청소년의 먹방·쿡방 시청과 식생활 지표 현황’ 보고서에 따르면 먹방·쿡방을 본 청소년(중·고등학생) 10명 중 4명(39.1%)의 식습관이 실제로 바뀌었다. 21.4%가 콘텐츠에 나온 음식을 따라 먹었고, 7.0%가 습관적으로 야식을 먹기 시작했으며, 4.6%가 ‘맵단짠’(맵고 달고 짠) 음식에 길들여졌다. 평소보다 많이 먹거나(3.8%), 빨리 먹게 됐다(2.2%)는 청소년도 적지 않았다. 질병청이 청소년건강행태조사 2022년 자료를 활용해 최근 1년간 한 번이라도 먹방·쿡방을 본 적이 있는 중·고등학생 3만 7066명의 식습관을 분석한 결과다. 본인이 느낄 정도로 식습관이 변하지 않았더라도 먹방·쿡방은 은연중에 아이들 식생활에 영향을 미치고 있다. 먹방 등을 본 적 있는 3만 7066명과 본 적 없는 1만 4778명을 비교한 결과, 먹방 시청 그룹의 패스트푸드·단 음료·고카페인 음료·야식 섭취율이 비(非)시청 그룹보다 높았다. 특히 패스트푸드 섭취율(시청 29.3%, 비시청 22.2%), 단맛 음료 섭취율(시청 66.1% 비시청 58.1%)에서 차이가 두드러졌다. 반면 ‘건강한 음식’인 과일·채소·우유 섭취율은 먹방·쿡방 시청 청소년이 2%포인트가량 낮았다. 이런 경향은 청소년 비만으로 이어지고 있다. 순천향대 부천병원, 고대안암병원, 한국보건의료연구원 공동연구팀이 동북아시아 4개국(한국·중국·일본·대만) 5~19세 비만율을 조사한 결과 한국 소아청소년의 과체중·비만율(2022년 기준)이 남성 43.0%, 여성 24.6%로 4개국 중 가장 높았다. 김경곤 대한비만학회 부회장(가천대 길병원 가정의학과 교수)은 “먹방·쿡방을 많이 보다 보면 고당·고지방 음식에 대한 선호도가 높아질 수밖에 없다”며 “소아청소년기에 이런 식습관이 들면 비만으로 젊은 나이에 당뇨병(2형)이 생길 수 있고, 평생 건강에 영향을 미친다”고 우려했다. 당뇨병학회에 따르면 2030대 청년 인구의 21.8%가 ‘당뇨병 전 단계’에 해당한다.

미국항공우주국(NASA)은 반세기만에 인류를 달에 보내는 아르테미스 임무를 진행하고 있다. 달에 한 번 가는 게 목적이 아니라 이번에는 영구적인 정착지를 건설하기 위한 사전 작업이다. 여기에 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 자신이 이끄는 우주기업 스페이스 X가 개발한 대형 우주선 스타쉽을 이용해 달은 물론 화성까지 유인 탐사를 진행한다는 목표를 세웠다. 하지만 인간이 지구를 벗어나 우주로 진출하려면 한 가지 먼저 해결해야 하는 문제가 있다. 바로 인간에게 해로운 우주 방사선 문제다. 지구는 강력한 자기장과 두꺼운 대기로 우리 인간과 다른 생물들을 해로운 방사선에서 보호한다. 국제우주정거장(ISS)에 있는 우주 비행사들은 지구 대기의 보호를 받지 못하지만, 그래도 자기장의 보호는 받을 수 있다. 그러나 달이나 화성으로 가기 위해 지구 자기권을 벗어나야 하는 우주 비행사들은 지구 대기나 자기장과는 비교할 수 없을 정도로 방사선 차폐 능력이 떨어지는 우주선 외벽과 우주복으로 장시간 고에너지 입자와 방사선을 견뎌야 한다. 미래 우주 비행사가 아폴로 임무처럼 짧게 끝나지 않는 장거리, 장시간 우주 임무에서 암이나 다른 치명적인 방사선 피폭 후유증에 시달리지 않으려면 새로운 방사선 차단 및 보호 방법이 필요하다. 미국의 노스웨스턴 대학과 유니폼드 서비스 대학 연구팀은 방사선 내성이 강한 슈퍼 박테리아에서 그 해답을 찾았다. ‘코난 박테리아’라는 별명을 지닌 데이노코쿠스 라디오두란스는 인간에게는 치사량의 5000배에 해당하는 방사선인 2만5000㏉(gray, 방사선 흡수량의 단위)의 방사선량에서도 버틸 수 있다. 그리고 심지어 동결 건조된 상태에서는 14만㏉도 견딘다. 과학자들은 이 놀라운 방사선 내성의 비결이 망간 항산화제에 있다는 사실을 알아냈다. 강력한 방사선은 세포 안에서 자유 산소를 만들어 DNA와 세포 내 소기관을 파괴하는데, 강력한 항산화제가 이를 즉시 중화해 무해하게 만드는 것이다. 연구팀은 데이노코쿠스의 항산화제가 망간 이온과 인산염(Pi), 펩타이드 성분 등 세 가지 요소를 이용해 강력한 항산화 효과를 보인다는 사실을 알아냈다. 그리고 이와 비슷한 항산화제인 MDP(Mn-based designer decapeptide)를 개발했다. 이는 비슷한 합성 펩타이드를 만든 후 똑같이 망간 이온과 인산염과 결합한 것이다. 연구팀은 이 합성 항산화제가 우주 비행사의 방사선 피폭 문제를 완화해 안전한 우주 비행 및 유인 우주 기지 건설에 큰 도움이 되리라 기대하고 있다. 또 방사선 누출 사고나 핵 전쟁 같은 극단적 상황에서 인명을 구하고 피해를 최소화하는데 사용될 수도 있다. 다만 고선량 방사선을 직접 인체에서 테스트하는 임상시험을 하기가 쉽지 않은 만큼 실제 효과를 검증하고 약물을 개발하기까지는 적지 않은 시간이 필요할 것으로 예상된다.

미국항공우주국(NASA)은 반세기만에 인류를 달에 보내는 아르테미스 임무를 진행하고 있다. 달에 한 번 가는 게 목적이 아니라 이번에는 영구적인 정착지를 건설하기 위한 사전 작업이다. 여기에 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 자신이 이끄는 우주기업 스페이스 X가 개발한 대형 우주선 스타쉽을 이용해 달은 물론 화성까지 유인 탐사를 진행한다는 목표를 세웠다. 하지만 인간이 지구를 벗어나 우주로 진출하려면 한 가지 먼저 해결해야 하는 문제가 있다. 바로 인간에게 해로운 우주 방사선 문제다. 지구는 강력한 자기장과 두꺼운 대기로 우리 인간과 다른 생물들을 해로운 방사선에서 보호한다. 국제우주정거장(ISS)에 있는 우주 비행사들은 지구 대기의 보호를 받지 못하지만, 그래도 자기장의 보호는 받을 수 있다. 그러나 달이나 화성으로 가기 위해 지구 자기권을 벗어나야 하는 우주 비행사들은 지구 대기나 자기장과는 비교할 수 없을 정도로 방사선 차폐 능력이 떨어지는 우주선 외벽과 우주복으로 장시간 고에너지 입자와 방사선을 견뎌야 한다. 미래 우주 비행사가 아폴로 임무처럼 짧게 끝나지 않는 장거리, 장시간 우주 임무에서 암이나 다른 치명적인 방사선 피폭 후유증에 시달리지 않으려면 새로운 방사선 차단 및 보호 방법이 필요하다. 미국의 노스웨스턴 대학과 유니폼드 서비스 대학 연구팀은 방사선 내성이 강한 슈퍼 박테리아에서 그 해답을 찾았다. ‘코난 박테리아’라는 별명을 지닌 데이노코쿠스 라디오두란스는 인간에게는 치사량의 5000배에 해당하는 방사선인 2만5000㏉(gray, 방사선 흡수량의 단위)의 방사선량에서도 버틸 수 있다. 그리고 심지어 동결 건조된 상태에서는 14만㏉도 견딘다. 과학자들은 이 놀라운 방사선 내성의 비결이 망간 항산화제에 있다는 사실을 알아냈다. 강력한 방사선은 세포 안에서 자유 산소를 만들어 DNA와 세포 내 소기관을 파괴하는데, 강력한 항산화제가 이를 즉시 중화해 무해하게 만드는 것이다. 연구팀은 데이노코쿠스의 항산화제가 망간 이온과 인산염(Pi), 펩타이드 성분 등 세 가지 요소를 이용해 강력한 항산화 효과를 보인다는 사실을 알아냈다. 그리고 이와 비슷한 항산화제인 MDP(Mn-based designer decapeptide)를 개발했다. 이는 비슷한 합성 펩타이드를 만든 후 똑같이 망간 이온과 인산염과 결합한 것이다. 연구팀은 이 합성 항산화제가 우주 비행사의 방사선 피폭 문제를 완화해 안전한 우주 비행 및 유인 우주 기지 건설에 큰 도움이 되리라 기대하고 있다. 또 방사선 누출 사고나 핵 전쟁 같은 극단적 상황에서 인명을 구하고 피해를 최소화하는데 사용될 수도 있다. 다만 고선량 방사선을 직접 인체에서 테스트하는 임상시험을 하기가 쉽지 않은 만큼 실제 효과를 검증하고 약물을 개발하기까지는 적지 않은 시간이 필요할 것으로 예상된다.

여전히 널리 사랑받고 있는 디즈니 공주들이 동화 속에서 행복하게 사는 것처럼 보이지만, 실제로는 심각한 건강 위험에 직면해 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 네덜란드 트벤터대학 산너 반 다이크 연구원(박사과정) 팀은 17일 의학 저널 브리티시 메디컬 저널(BMJ) 크리스마스호에 디즈니 공주 8명의 건강 상태를 분석한 결과를 게재했다. 연구진들은 “동화 속 디즈니 공주들의 비현실적인 관계 묘사와 부자연스러운 몸매와 같은 불가능한 아름다움 기준은 어린아이들의 자존감에 부정적인 영향을 미칠 수 있다”고 지적했다. 그러면서 “이제 공주들이 직면한 건강 위험에 관심을 기울일 필요가 있다”고 밝혔다. 이들에 따르면 백설공주는 사악한 계모의 부엌데기 하녀가 돼 사회적 교류 기회가 극히 제한된다. 특히 이러한 사회적 교류 부족은 심혈관 질환, 우울증, 불안, 조기 사망 위험과 강한 연관성이 있다는 게 이들의 설명이다. 연구팀은 “백설공주는 다행히 고독 위험으로부터 그를 지켜줄 일곱 난쟁이를 만나지만 독이 든 사과를 먹게 된다”며 “백설공주에게 ‘하루 사과 한 개면 의사가 필요 없다’는 속담은 허무하게 무너진다”고 꼬집었다. 궁전에서 외롭게 자란 ‘알라딘’의 자스민 공주의 경우에는 외로움으로 인한 건강 위험에 노출돼 있다고 밝혔다. 외로움은 치매와 우울증·불안 같은 정신질환, 면역력 저하 등과 관련이 있다. 연구팀은 또 “자스민 공주는 반려 호랑이 라자로 인한 동물원성 감염 위험이 있고, 호랑이의 본능적 공격성은 위험하고 치명적인 상황으로 이어질 수 있다”고 우려했다. 신데렐라는 아버지가 죽은 뒤 계모에 의해 온갖 집안일에 내몰려 먼지에 지속해 노출됨에 따라 직업성 폐 질환(OLD)에 걸릴 위험이 있는 것으로 분석됐다. 아울러 요정이 뿌리는 알루미늄 코팅 미세 플라스틱으로 된 마법의 반짝이는 폐 조직에 침투해 상황이 더 악화할 수 있다고 연구팀은 말했다. ‘포카혼타스’의 경우, 아메리카 원주민과 영국 정착민 간 평화를 위해 절벽 다이빙을 하는데, 낙하 시간이 9초로 높이가 252m로 추정된다며 이런 시도는 “자연과의 조화로운 선율보다는 골절의 교향곡”을 남길 수 있다고 경고했다. ‘잠자는 숲속의 미녀’의 오로라 공주는 ‘무한 수면’으로 심혈관 질환, 뇌졸중, 비만·당뇨병 위험이 있을 수 있고, 장시간의 침상안정은 욕창 및 근육 약화로 이어질 수 있다는 분석이다. 연구팀은 이 밖에도 ‘미녀와 야수’의 벨은 야수와의 밀접한 접촉으로 인한 인수 공통 감염병 노출 위험이, 뮬란은 명예를 지키라는 가족의 과도한 압력으로 인한 정신건강 위험이 있다고 했다. 라푼젤은 긴 머리를 과도하게 잡아당겨 모낭이 두통, 영구 탈모로 이어질 수 있는 견인성 탈모증에 걸릴 위험이 지적됐다. 연구팀은 “디즈니 공주들이 건강하게 살 수 있게 하려면, 디즈니는 마음 챙김과 심리 치료, 동물과의 공존 교육, 전염성 물질과 독성 입자에 대한 개인 보호 조치 등 개입을 고려해야 한다”고 제안했다.

건강을 위한 ‘걷기 공식’처럼 여겨지는 ‘하루 1만보 걷기’를 실천하지 않아도 우울증 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 16일(현지시간) 미국의학협회 학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에 실린 스페인 카스티야라만차대학 연구팀의 보고서에 따르면 하루 걸음 수가 5000보 미만이면 우울증 위험이 커지지만 하루 7500보를 달성한 사람은 우울증 위험이 42% 감소하는 것으로 나타났다. 연구팀은 전 세계 18세 이상 성인 9만 6100여명을 대상으로 진행한 33개의 연구를 분석해 이러한 결론을 얻었다. 연구팀에 따르면 하루 5000보를 기준으로 비교했을 때 하루에 1000보를 더 걸으면 우울증에 걸릴 확률이 9% 감소했다. 하루 5000보 이하를 걷는 이들과 비교할 때 하루 7000보를 걷는 사람은 우울증에 걸릴 확률이 31% 더 낮게 나타났다. 특히 하루 7500보 이상을 걷는 사람은 우울증 유병률이 43% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 이런 경향이 성별과 나이에 관계없이 일관되게 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 1만보 이상을 걷는다고 해서 이보다 더 나은 추가 이점은 없었다고 밝혔다. 이런 연구 결과를 바탕으로 연구팀은 우울증을 예방한다고 알려진 활동에 걷기를 추가하라고 조언했다. 연구팀은 “우울증을 막는 데 도움이 되는 에어로빅, 근력 강화 운동, 요가, 태극권 등 다양한 형태의 신체 활동에 걷기를 더하면 좋다”면서 “하루 걸음 수에 대한 목표를 설정하는 것은 우울증 예방을 위한 유망하고 포괄적인 공중 보건 전략이 될 수 있다”고 밝혔다.

지구상에서 가장 성공적인 포식자라면 단연 거미가 꼽힌다. 손톱보다 작은 거미부터 타란튤라 같은 대형 거미까지 제각각 크기를 가진 지구상의 거미를 모두 모으면 무게가 2500만t에 달할 것으로 추정된다. 전 세계에 5500여 마리가 살고 있는 것으로 관측된 호랑이나, 개체 수를 최대 3만 9000마리로 보는 사자를 다 합쳐도 무게로는 거미에 못 미친다. 거미가 매년 먹어 치우는 양도 4억~8억t으로 추산한다. 거미는 모기나 파리, 농작물을 갉아먹는 해충을 먹으러 삼아 인간에게는 이로운 존재이기도 하다. 거미의 가장 큰 생존 비결은 거미줄이다. 거미줄을 치는 데 상당한 에너지를 들여야 하지만 일단 한 번 만들어놓으면 에너지를 추가로 소모할 필요 없이 먹이를 잡을 수 있다. 굳이 노출되지 않아도 먹이를 잡을 수 있어 안전까지 지킬 수 있는 일석이조의 사냥 도구가 거미줄인 셈이다. 일부 거미는 거미줄을 좀 더 적극적으로 사용한다. 예를 들어 거미줄을 잡아당겨 새총처럼 목표물에 쏘아 사냥감을 잡거나 거미줄을 통째로 날리는 식이다. 생물학 전문 월간지인 실험생물학저널(Journal of Experimental Biology) 12월호는 이렇게 거미줄을 사용하는 슬링샷 거미(학명 Theridiosoma gemmosum)의 포획 방법을 조명했다. 매우 작은 슬링샷 거미는 자신보다 훨씬 큰 모기도 사냥한다. 사정거리 이내로 접근한 먹이를 파악하고 엄청난 속도로 거미줄을 날려 먹이를 덮치는 것이다. 일단 평범한 거미줄을 쳐놓고 새총처럼 뒤로 당겨 나뭇가지에 고정해둔다. 그리고 먹이가 접근하면 고정해놓은 줄을 잘라 거미줄을 날려 보낸다. 미국 조지아 공대의 사드 바흠라와 애크런 대학의 토드 블랙릿지는 고속 카메라와 모기를 이용한 실험을 통해 이 과정을 좀 더 자세히 연구했다. 연구팀은 거미가 소리를 통해 먹이의 접근을 알아채고 거미줄을 발사한다고 보고 다양한 실험을 진행했다. 흥미롭게도 슬링샷 거미는 뒤에서 날아오는 모기보다 앞에서 다가오는 모기를 향해 거미줄을 더 자주 발사했다. 단순히 소리만 감지하는 게 아니라 방향까지 알고 있다는 의미다. 거미는 청각은 다리털에 있다. 작은 자리에 붙은 미세한 털로 공기의 진동을 감지해 소리를 듣는다. 몸집이 작아 느낄 수 있는 음파에 한계가 있기 때문에 사실 거미의 청력은 좋은 편이 아니다. 하지만 슬링샷 거미는 거미줄의 진동을 감지하는 방식으로 작은 몸집의 한계를 극복하고 방향까지 감지하는 것으로 분석하고 있다. 일단 사정거리 안에 들어오면 슬링샷 거미의 거미줄은 38㎳(㎳는 1000분의1초)로 날아가기 때문에 모기가 피할 가능성은 거의 없다. 거리와 방향만 맞으면 백발백중의 명사수인 셈이다. 이렇게 모기를 잘 잡는 거미의 존재는 생태계 전체는 물론 우리 인간에게도 중요하다. 물론 그렇다고 집안에 거미줄을 친 거미를 그냥 두는 사람은 거의 없겠지만 풀숲에서 우연히 본 거미줄을 함부로 훼손하거나 거미를 잡을 이유는 없을 것이다.

국내에는 축산분뇨를 이용한 유기질비료를 생산하는 곳이 약 1500개가 있다. 축산분뇨 자체의 악취뿐만 아니라 비료 생산과정에서 발생하는 미세먼지까지 더해져 민원이 빈번하게 발생한다. 실제 환경통계 포털에 따르면 악취 민원은 2014년 1만 4816건에서 2019년 4만 854건으로 급증했다. 이 중 약 30%에 해당하는 1만 2000여 건이 축산 분야 악취 민원이다. 이 때문에 많은 퇴비화 시설과 제조공장 등 배출시설에서 악취와 미세먼지 저감을 위해 노력하고 있지만 해결이 쉽지 않다. 한국건설기술연구원 환경연구본부 연구팀은 비료 제조시설에서 배출되는 암모니아와 미세먼지를 효과적으로 줄일 수 있는 나노기술 기반 세정시스템을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 기술은 기존 세정시스템에 나노에멀션장치와 부상분리(DAF)를 적용해, 미세먼지와 악취 포집 효율을 높이고, 세정폐수의 사용 기한도 연장하여 약품비 절감 등의 효과도 동시에 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다. 현재 많은 퇴비화 시설과 제조공장의 배출시설에 사용되는 약액세정시스템은 처리 효율이 낮고 세정폐수 처리와 약품비가 많이 소요되는 단점이 있다. 기존에 사용된 기술은 암모니아 제거율이 30∼60%, 세정수 교체 주기가 7일 이내였던 반면, 이번에 개발한 세정시스템은 암모니아 제거율이 90% 이상, 세정수 교체 주기는 45일 이상으로 확인됐다. 설치비는 기존 세정탑에 비해 4000만원 정도 비싸지만, 세정폐수처리 60%(5000만 원), 약품비 30%(5000만 원)를 줄여 연간 1억 원의 유지관리 비용을 절감할 수 있으며, 악취 민원을 해소할 수 있다. 연구팀은 이번에 개발한 기술을 충남 홍성군과 경기도 고양시 벽제에서 20CMM(Cubic meter/min, 1분당 20㎥ 처리용량)급 파일럿 테스트를 진행한 뒤, 경기도 이천시 모가농협 퇴비장에서 100CMM급 실증 테스트를 통해 규모와 농도에 따른 퇴비 시설에 적용할 수 있는 표준화를 추진하고 있다. 연구를 이끈 정원식 박사는 “이번에 개발된 나노세정시스템은 축산분야 외에도 향후 1만 2000여 개에 달하는 하수처리장 세정탑, 2만여 개 이상의 일반 공장에 설치된 세정탑 등 다양한 산업 분야에 적용이 가능하여 미세먼지 및 악취 민원 해소를 통한 사회 현안 환경문제를 해결하는 데 이바지할것”이라고 설명했다.

지구상에서 가장 성공적인 포식자라면 단연 거미가 꼽힌다. 손톱보다 작은 거미부터 타란튤라 같은 대형 거미까지 제각각 크기를 가진 지구상의 거미를 모두 모으면 무게가 2500만t에 달할 것으로 추정된다. 전 세계에 5500여 마리가 살고 있는 것으로 관측된 호랑이나, 개체 수를 최대 3만 9000마리로 보는 사자를 다 합쳐도 무게로는 거미에 못 미친다. 거미가 매년 먹어 치우는 양도 4억~8억t으로 추산한다. 거미는 모기나 파리, 농작물을 갉아먹는 해충을 먹으러 삼아 인간에게는 이로운 존재이기도 하다. 거미의 가장 큰 생존 비결은 거미줄이다. 거미줄을 치는 데 상당한 에너지를 들여야 하지만 일단 한 번 만들어놓으면 에너지를 추가로 소모할 필요 없이 먹이를 잡을 수 있다. 굳이 노출되지 않아도 먹이를 잡을 수 있어 안전까지 지킬 수 있는 일석이조의 사냥 도구가 거미줄인 셈이다. 일부 거미는 거미줄을 좀 더 적극적으로 사용한다. 예를 들어 거미줄을 잡아당겨 새총처럼 목표물에 쏘아 사냥감을 잡거나 거미줄을 통째로 날리는 식이다. 생물학 전문 월간지인 실험생물학저널(Journal of Experimental Biology) 12월호는 이렇게 거미줄을 사용하는 슬링샷 거미(학명 Theridiosoma gemmosum)의 포획 방법을 조명했다. 매우 작은 슬링샷 거미는 자신보다 훨씬 큰 모기도 사냥한다. 사정거리 이내로 접근한 먹이를 파악하고 엄청난 속도로 거미줄을 날려 먹이를 덮치는 것이다. 일단 평범한 거미줄을 쳐놓고 새총처럼 뒤로 당겨 나뭇가지에 고정해둔다. 그리고 먹이가 접근하면 고정해놓은 줄을 잘라 거미줄을 날려 보낸다. 미국 조지아 공대의 사드 바흠라와 애크런 대학의 토드 블랙릿지는 고속 카메라와 모기를 이용한 실험을 통해 이 과정을 좀 더 자세히 연구했다. 연구팀은 거미가 소리를 통해 먹이의 접근을 알아채고 거미줄을 발사한다고 보고 다양한 실험을 진행했다. 흥미롭게도 슬링샷 거미는 뒤에서 날아오는 모기보다 앞에서 다가오는 모기를 향해 거미줄을 더 자주 발사했다. 단순히 소리만 감지하는 게 아니라 방향까지 알고 있다는 의미다. 거미는 청각은 다리털에 있다. 작은 자리에 붙은 미세한 털로 공기의 진동을 감지해 소리를 듣는다. 몸집이 작아 느낄 수 있는 음파에 한계가 있기 때문에 사실 거미의 청력은 좋은 편이 아니다. 하지만 슬링샷 거미는 거미줄의 진동을 감지하는 방식으로 작은 몸집의 한계를 극복하고 방향까지 감지하는 것으로 분석하고 있다. 일단 사정거리 안에 들어오면 슬링샷 거미의 거미줄은 38㎳(㎳는 1000분의1초)로 날아가기 때문에 모기가 피할 가능성은 거의 없다. 거리와 방향만 맞으면 백발백중의 명사수인 셈이다. 이렇게 모기를 잘 잡는 거미의 존재는 생태계 전체는 물론 우리 인간에게도 중요하다. 물론 그렇다고 집안에 거미줄을 친 거미를 그냥 두는 사람은 거의 없겠지만 풀숲에서 우연히 본 거미줄을 함부로 훼손하거나 거미를 잡을 이유는 없을 것이다.