지구상에서 가장 깊은 해구 중 하나인 아타카마 해구에서 큰 덩치의 신종 ‘포식 생물’이 처음으로 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 과학전문매체 라이브사이언스 등 외신은 아타카마 해구 약 7902m 아래에서 신종 대형 포식성 갑각류인 ‘둘시벨라 카만차카’(Dulcibella camanchaca·이하 D.카만차카)가 발견됐다고 보도했다. 안데스 지역 사람들의 언어로 ‘어둠’을 뜻하는 D.카만차카는 길이가 4㎝로, 새우와 비슷한 갑각류지만 덩치가 크다. 특히 D.카만차카는 똑같이 심해에 사는 작은 갑각류를 사냥하기 위한 특수한 부속기관을 가진 것이 특징이다. 연구팀은 총 5년에 걸친 심해 탐사를 통해 D.카만차카를 발견했으며, DNA 분석결과 새로운 종(種)이자 속(屬)이라는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 미국 우즈홀해양연구소(WHOI) 조한나 웨스턴 박사는 “D.카만차카의 이름은 이 심해생물이 사는 깊고 어두운 바다를 의미한다”면서 “이는 아타카마 해구가 고유종의 핫스팟임을 다시 한번 보여준다”고 설명했다. 이어 “심해는 많은 신종 생물이 사는 거대한 저장소이자 외딴 생태계로 앞으로 더 많은 발견이 기대된다”고 덧붙였다. 한편 페루-칠레해구로도 불리는 아타카마 해구는 페루와 칠레 해안에서 약 160㎞ 떨어져있으며 최대 깊이는 8060m에 달한다. 지구상에서 가장 깊은 해구 중 하나로, 지금까지 어느 누구도 그 바닥에 도달하지 못했다.

몇 년 전만 해도 사람 얼굴은 물론 웬만한 것은 적어 놓지 않고도 잘 기억했는데, 요즘은 깜박깜박할 때가 많다고 말하는 중년들이 많다. 이런저런 이유로 나타나는 뇌의 노화 때문이다. 그런데 중국 과학자들이 뇌의 노화에 관여하는 핵심 단백질을 발견해 눈길을 끈다. 중국 푸단대 의대 국립 신경질환 연구센터, 뇌·지능 과학기술연구소, 정저우대 제1 부속 병원 공동 연구팀은 인간 뇌의 노화와 관련된 핵심 단백질은 13개로, 이들 단백질의 혈중 농도 변화가 뇌의 노화 과정에 중대한 역할을 한다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 노화’ 12월 10일 자에 실렸다. 2050년까지 전 세계적으로 65세 이상 인구는 약 15억 명을 초과할 것으로 예상된다. 고령 인구가 증가하면서 각종 질환을 앓는 인구도 증가할 것으로 보인다. 특히 치매와 같은 퇴행성 뇌신경 질환의 유병률은 노화와 함께 증가하는 것으로 알려졌지만, 효과적인 치료법은 여전히 없는 상황이다. 이 때문에 뇌의 노화를 조기에 식별하는 것은 매우 중요하다. 이에 연구팀은 대표적인 보건의료 빅데이터인 영국 바이오뱅크에 등록된 45~82세 1만 949명의 건강한 성인 남녀를 대상으로 수집한 다중 뇌 영상 데이터를 바탕으로 뇌 노화에 관여하는 지표를 조사했다. 연구팀은 연구 참여자의 혈장 속 3000여 개의 단백질 농도를 분석했다. 그 결과, 생물학적 뇌 노화와 강하게 연관된 단백질 13개를 찾았으며 중추신경계 단백질인 브레비칸(BCAN)과 관련 있는 것을 확인했다. BCAN과 스트레스에 연관된 것으로 알려진 GDF15는 치매, 뇌졸중, 운동 기능과 연관된 것을 발견했다. 연구팀에 따르면 13개의 단백질은 생물학적 뇌의 나이에 따라 뚜렷하게 변화했으며, 57세, 70세, 78세가 변곡점인 것을 관찰했다. 연구를 이끈 유진태 푸단대 의대 교수(신경학)는 “뇌의 생물학적 나이는 뇌의 부피와 표면적 같은 뇌 영상의 특징을 기반으로 한 예측 알고리즘을 사용해 추정할 수 있지만 혈액 내 단백질로 파악할 수도 있다”라며 “혈중 단백질 농도는 특정 나이에서 뇌 건강 변화를 더 정확하게 파악할 수 있다는 장점이 있다”고 말했다.

가장 정교한 시계 제작자, 달의 수호자, 과학 사기 폭로자, 바이러스 사냥꾼, 기후 기사단…. 과학 저널 ‘네이처’가 과학적 성과를 올리고 글로벌 과학 이슈에 영향을 미친 인물 가운데 ‘올해를 빛낸 10인’을 선정해 10일 발표했다. 콩고민주공화국 국립생의학연구소 소속 역학자인 ‘바이러스 사냥꾼’ 플라시데 음발라 박사는 콩고에서 발생한 치명적 천연두가 국경을 넘어 빠르게 확산할 수 있다는 것을 예측하고 대응을 촉구해 공중 보건에 큰 역할을 했다는 점을 인정받았다. 독일 베를린 자유대 안나 아발키나 연구원은 가짜 논문, 표절논문, 논문 공장 등을 폭로해 과학계 부정행위 근절 운동에 앞장서고 있는 점이 높은 평가를 받았다. 중국 칭화대 의대 후지쉬 교수는 건강한 사람의 면역세포를 유전자 가위로 편집한 뒤 환자에게 주입해 자가면역 질환을 치료하는 데 성공해 올해의 인물로 선정됐다. 이 기술은 암 치료에도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 독일 국립 측정 표준연구소의 에케하르트 페이크 박사는 토륨 229 원소의 핵 진동을 이용한 일명 ‘원자핵 시계’의 아이디어를 제시해 주목받았다. 2001년 페이크 박사는 원자시계보다 더 정밀한 원자핵 시계 개념을 제시했지만, 실제 제작에는 성공하지 못했는데 지난 11월 미국 콜로라도주립대 연구팀이 초정밀 핵시계를 만들어 내며 주목을 받았다. 중국 항천국 소속 우주 지질학자 리춘라이 박사는 중국의 달 탐사선 창어 6호가 인류 최초로 수집해 지난 6월 지구로 가져온 달 뒷면 토양 표본을 처음 분석해 올해의 인물로 꼽혔다. 구글 딥마인드의 레미 람 연구원은 기존 기후 모델링보다 더 빠르고 정확하게 날씨 예측 인공지능을 개발해서, 웬디 프리드먼 미국 시카고대 교수는 지난 4월 제임스웹 우주망원경 관측 자료로 새로운 허블 상수값을 계산해 우주 팽창 속도에 대한 오랜 질문을 해결할 것으로 기대되면서 올해 10대 인물로 꼽혔다. 한편 21년 만에 과학기술 연구원에 대한 임금 인상을 끌어낸 캐나다 토론토대 박사과정 연구원이자 ‘과학을 지원하라’란 조직을 이끄는 케이틀린 카라스, 스위스 정부를 상대로 기후 변화에 대해 조처하지 않은 것은 인권 침해라는 소송을 제기해 승소 판결을 끌어낸 코르델리아 베어 변호사, 학생 주도 혁명 이후 방글라데시 임시 정부 수반이 된 노벨평화상 수상자 무함마드 유누스도 네이처 10대 인물에 포함됐다.

가장 정교한 시계 제작자, 달의 수호자, 과학 사기 폭로자, 바이러스 사냥꾼, 기후 기사단…. 과학 저널 ‘네이처’는 ‘올해 과학계를 빛낸 10명’을 선정해 10일 발표했다. 네이처가 선정한 10대 인물은 과학적 성과를 올려 주목받은 인물 이외에도 글로벌 과학 이슈에 영향을 미친 사람들까지 포함됐다. 콩고민주공화국 국립 생의학 연구소 소속 역학자인 ‘바이러스 사냥꾼’ 플라시데 음발라 박사는 콩고에서 치명적인 천연두가 발생하고, 이 바이러스가 국경을 넘어 확산할 수 있다는 것을 정확히 예측하고, 치명적 감염병의 확산을 막기 위해 국제적 차원에서 신속한 대응이 필요하다고 촉구함으로써 공중 보건에 중요한 역할을 해 올해의 인물로 꼽혔다. 가짜 논문으로 과학 데이터베이스를 오염시키는 표절자와 논문 공장 등을 폭로해 과학 출판 분야의 부정행위를 근절하는 운동에 앞장서고 있는 독일 베를린 자유대 동유럽연구소 안나 아발키나 연구원도 올해의 10대 인물로 꼽혔다. 아발키나 연구원은 이런 활동 때문에 러시아 정부의 감시 대상에 오르기도 했다. 중국 칭화대 의대 및 상하이 해군 의과대 소속 후지 쉬 교수는 건강한 사람의 면역세포를 유전자 가위 기술을 이용해 편집한 뒤 환자에게 주입해 자가면역 질환을 치료하는 데 성공해 올해의 인물로 선정됐다. 쉬 교수가 만든 기술은 자가면역질환은 물론 암 치료에도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 독일 국립 측정 표준연구소의 물리학자 에케하르트 페이크 박사는 토륨 229 원소의 핵 진동이 기반하는 일명 ‘원자핵 시계’의 아이디어를 제시해 주목받았다. 2001년 페이크 박사는 현재 원자시계보다 더 정밀한 원자핵 시계 개념을 제시했다. 핵시계를 만들려는 시도는 있었지만, 번번이 실패했다. 그러다, 지난 11월 미국 콜로라도주립대 연구팀이 이론으로만 가능했던 방사성 토륨 원자를 이용한 초정밀 핵시계를 만드는 데 성공하면서 페이크 박사는 과학계의 주목을 받았다. 중국 항천국 소속 지질학자 리 춘라이 박사는 달과 화성 토양 분석 전문가로 중국의 달 탐사선 창어 6호가 인류 최초로 수집해 지난 6월 지구로 귀환한 달 뒷면 토양 표본을 처음 분석한 연구자로 올해의 인물로 꼽혔다. 구글 딥마인드의 레미 람 연구원은 기존 기후 모델링보다 더 빠르고 정확하게 날씨를 예측할 수 있는 인공지능을 개발한 점에 대해, 웬디 프리드먼 미국 시카고대 교수는 지난 4월 제임스웹 우주망원경(JWST) 관측 데이터로 새로운 허블 상숫값을 계산해 우주 팽창 속도에 대한 오랜 질문을 해결할 수 있을 것으로 기대되면서 올해 10대 인물로 꼽혔다. 한편, 21년 만에 대학원생과 박사후과정 연구원에 대한 최대 규모의 투자를 끌어낸 캐나다 토론토대 박사과정 연구원이자 ‘우리 과학을 지원하자’라는 조직을 이끄는 케이틀린 카라스, 64세 이상 스위스 여성 2000명이 정부를 상대로 소송을 해 기후 변화에 대해 조처하지 않은 것은 명백한 인권 침해라는 판결을 끌어낸 코르델리아 베어 변호사, 학생 주도 혁명 이후 방글라데시 임시 정부 수반이 된 노벨평화상 수상자 무함마드 유누스도 네이처가 선정한 10대 인물에 포함됐다.

1996년 영화 ‘트위스터’는 토네이도를 연구하는 기상학자들의 모습을 그린 영화로 최근에는 속편이 제작되기도 했다. 영화 속에서는 토네이도의 한가운데 넣어 폭풍의 형태와 방향을 분석해 예측할 수 있는 ‘도로시’라는 이름의 측정 장치가 등장한다. 많은 과학자는 이처럼 엄청난 재해를 일으키는 자연현상을 예측하기 위해 다양한 연구를 수행한다. 스페인 카탈루냐 기상청, 바르셀로나대 지리학과 공동 연구팀은 컴퓨터 단층촬영(CT) 기술을 이용해 우박의 3차원(3D) 영상을 촬영해 우박을 형성하는 과정을 분석하고 다가올 폭풍을 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경학 분야 국제 학술지 ‘최신 환경과학’ 12월 6일 자에 실렸다. 우박은 하늘에서 눈 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅에 떨어지는 것으로, 강한 상승기류를 타고 웅대적운이나 적란운에서 발생하며 천둥·번개를 동반한 뇌우를 동반하기도 한다. 과학자들은 1960년대부터 우박의 성장 과정을 연구해 왔지만 이를 위해서는 우박을 부숴야 했다. 우박을 부수면 우박의 단면을 제대로 볼 수 없다는 단점이 있었다. 이에 연구팀은 2022년 여름 이베리아반도 북동부를 강타한 거대 우박들을 수집해 CT 촬영했다. 이때 떨어진 우박 중 일부는 지름이 12㎝에 이른 것도 있다. 연구팀은 우박들을 촬영해 512개의 슬라이스(단면) 이미지를 얻었고, 이를 통해 우박의 핵과 다양한 층위를 관찰할 수 있었다. 그 결과, 우박이 외부에서 보기에는 거의 완벽한 구체로 보였지만, 우박의 핵은 구형의 우박 중심에 위치하지 않은 예도 있었고, 핵으로부터 세 방향으로 불균형하게 성장하는 것이 관찰되기도 했다. 또 단면층마다 서로 다른 밀도를 갖고 있으며, 우박이 떨어질 때 아래쪽으로 향한 면이 더 두껍다는 것도 확인됐다. 폭풍이나 뇌우의 형태에 따라 우박의 구조가 달라진다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 자베에르 우베다 바르셀로나대 교수는 “거대한 우박의 3D 스캔을 사용해 우박의 구조에 대해 더 많은 정보를 얻었고, 우박 형성 예측이 가능해졌다”라며 “기후변화로 거대 우박이 점점 잦아지고 있는 만큼 이번 연구로 우박으로 인한 피해를 완화하고 대처하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

‘자연은 최고의 스승’이란 레오나르도 다빈치의 말처럼 현재 과학기술의 성과는 자연을 모사한 것들이 상당히 많다. 오랜 진화를 통해 최적화한 많은 동식물은 과학자들에게 다양한 아이디어를 제공할 수 있기 때문이다. 스위스 로잔 연방공과대(EPFL) 지능형 시스템 연구실, 생체로보틱스 연구실, 미국 캘리포니아 어바인대 신경공학 연구실 공동 연구팀은 새에서 영감을 받은 다리를 부착한 비행 로봇 ‘레이븐’(RAVEN)을 개발했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 5일 자에 실렸다. 새의 다리는 걷기, 뛰기, 점프, 비행을 위한 도움닫기 등 다양하게 기능한다. 비행 로봇에 새의 이런 기능을 적용하려는 시도는 많지만, 여러 이동 형태를 가진 시스템을 실제로 구현하는 것은 쉽지 않다. 게다가 새와 똑같은 다기능성 비행 로봇을 만들면 시스템이 복잡해지거나 무거워져 비행할 수 없다는 문제 때문에 성공한 경우는 거의 없었다. 이에 연구팀은 새의 다리처럼 움직일 수 있는 구조를 갖고 있으며 엉덩이, 발목, 발의 형태도 새를 그대로 흉내 낸 로봇을 개발하는 데 성공했다. ‘다중 환경을 위한 새에서 영감을 받은 로봇 차량’이라는 뜻의 약자로 이름 붙여진 비행 로봇은 새들처럼 이륙을 위해 도약하는 것은 물론 지면을 걷고 장애물을 뛰어넘을 수도 있다. 연구팀에 따르면 이륙을 위한 도약은 초기 이륙 속도에 크게 기여하고 점프 없이 이륙하는 것보다 에너지 효율이 더 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 다리오 플로리아노 EPFL 교수는 “이번 기술을 활용한다면 복잡한 지형에서 이륙할 수 있는 항공기를 만들 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 그런가 하면 미국 노스캐롤라이나 주립대 기계·항공공학부 연구팀은 쥐가오리에서 영감을 얻어 물속에서 로봇의 움직임을 제어하는 능력을 높이는 등 빠르게 수영하는 소프트 로봇을 개발하는 데 성공했다. 그 결과가 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12월 5일 자에 실렸다. 보통 로봇의 이동 속도를 측정하려면 1초당 움직인 몸의 길이를 의미하는 ‘BL/s’ 단위를 사용한다. 이 단위는 로봇은 물론 동물, 자동차 주행 능력을 파악할 때 주로 쓰인다. 연구팀은 2년 전 3.74BL/s를 낼 수 있는 수중 로봇을 개발했다. 당시는 수면 위에서만 헤엄칠 수 있었으나 이번에 개발한 로봇은 쥐가오리 모양의 지느러미를 갖고, 수중과 표면에서 모두 헤엄칠 수 있으며 초당 6.8BL/s를 낸다. 쥐가오리는 헤엄칠 때 환경에 따라 헤엄치는 동작을 변경해 빠르게 이동하는데, 이번에 개발한 로봇 역시 유체 역학을 이용해 쥐가오리와 비슷한 형태의 지느러미를 달고 수면을 따라 헤엄칠지, 잠수해 움직일지, 파도를 타면서 자세를 유지할 것인지 빠르게 판단해 움직인다고 연구팀은 설명했다. 지에 인 교수는 “진짜 쥐가오리처럼 최대한 단순한 움직임 속에서 복잡한 수중 환경을 탐색하고 이동할 수 있도록 만드는 것이 궁극적 목표”라고 말했다.

지난달 도널드 트럼프 미국 대통령 당선인이 ‘백신 회의론자’로 알려진 로버트 케네디 F 주니어를 보건장관으로 지명한 것을 놓고 전 세계 보건 의료계가 크게 우려하고 있다. 세계 각국은 가짜뉴스와 음모론으로 인해 발생하는 사회적 문제로 몸살을 앓고 있다. 이 때문에 많은 학자가 가짜뉴스의 확산 이유와 과정에 관해 연구하고 있다. 이런 가운데 영국 런던대(UCL), 벨기에 가톨릭 루벤대 공동 연구팀은 신념이 강한 사람일수록 가짜뉴스를 인식하는 능력이 떨어지며 백신 회의론 같은 음모론에 더 취약한 것으로 확인됐다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 보건학 분야 국제 학술지 ‘플로스 국제 공중보건학’ 12월 5일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘인식적 신뢰’가 가짜뉴스와 실제 뉴스를 인식하는 능력에 미치는 영향과 음모론에 대한 취약성을 알아보기로 했다. 인식적 신뢰는 자신의 판단이나 의견보다는 타인이 전달하는 지식, 진술, 발언을 믿는 것이다. 사회적 지식을 신속하고 효율적으로 확인하는 중요한 능력이지만, 특정 사안이나 인물에 대한 인식적 신뢰가 지나치게 강할 경우 맹목적으로 되기 쉽다. 연구팀은 의사소통을 거부 또는 회피하거나 불신을 갖고 잘못된 정보를 더 신뢰하는 두 가지 유형의 인식 장애에 주목했다. 이를 위해 연구팀은 영국에 거주하는 성인 남녀 705명과 502명을 대상으로 각각 두 번의 설문조사를 했다. 그 결과 인식적 신뢰가 높은 사람일수록 가짜뉴스와 진짜뉴스를 구별하는 능력이 떨어지는 것으로 확인됐다. 이런 사람들은 코로나19 관련해서도 가짜뉴스를 진짜로 인식할 뿐만 아니라 가짜뉴스를 더 긍정적으로 평가하는 경향이 높았다. 어린 시절 개인적으로나 사회적으로 어려운 일을 많이 겪은 사람일수록 가짜뉴스와 실제 뉴스를 구분하기 어려워한다는 사실도 확인됐다. 정신분석학자로 이번 연구를 이끈 피터 포나기 UCL 교수는 “보건 의료 정책에 관한 치명적인 가짜뉴스와 음모론 뒤에는 불신과 함께 지나친 인식적 신뢰가 있다는 것을 확인한 만큼 이에 대응할 수 있는 효과적 개입이 필요하다”고 말했다.

술을 사랑하는 사람을 일명 ‘애주가’(愛酒家)라 부른다. 하지만 과도한 음주 사랑은 알코올의존증으로 발전할 수 있으며, 자칫 판단력이 흐려지고 기억이 자주 끊기는 알코올성 치매로도 이어질 수 있다. 이를 우려한 보건복지부는 주류 판매용 용기(술병) 경고 문구를 ‘과음’에서 ‘음주’로 개정하는 방안을 추진하고 있다. 방송통신심의위원회도 출연자들의 음주 장면을 반복적으로 방송하며 ‘음주 미화’ 논란을 일으킨 MBC ‘나 혼자 산다’에 대해 법정제재인 ‘주의’를 의결했다. 하지만 한국 사회는 여전히 음주에 관대하다. 질병관리청의 ‘국민건강영양조사 제9기 1차 연도(2022년) 결과’를 보면 고위험 음주율은 남성 21.3%, 여성 7.0%로 남성은 전년보다 1.6% 포인트 높아졌고 여성은 비슷한 수준을 유지했다. 고위험 음주율은 1회 평균 남성은 7잔(또는 맥주 5캔), 여성 5잔(또는 맥주 3캔) 이상을 최소 주 2회 마시는 비율이다. 최근 1년간 월 1회 이상 한 번의 술자리에서 남성은 7잔(또는 맥주 5캔), 여성은 5잔(또는 맥주 3캔) 이상 음주한 비율을 뜻하는 월간 폭음률은 남성 48.8%, 여성 25.9%로 전년보다 모두 1.8% 포인트 증가했다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)가 지정한 1급 발암물질인 술이 치매로까지 이어질 수 있다는 사실을 간과한 탓이다. ‘블랙아웃’ 반복되면 ‘뇌실’ 가속화…판단력 저하·성격 변화 알코올의존증은 알코올을 장기간 사용하여 알코올과 관련된 문제 행동이 빈번히 나타나고, 알코올 금단 또는 내성 등의 신체적 증상이 나타나는 경우를 말한다. 의존증이 심화하면 알코올성 치매 증상의 일종인 ‘블랙아웃’ 즉 필름이 끊기는 현상이 반복되기도 한다. 체내에 흡수된 알코올을 분해하는 과정에서 아세트알데히드가 발생하는데, 이것이 해마의 신경세포 재생을 억제하기 때문이다. 영구 기억으로 저장하기 전의 기억이 임시로 머무는 장소인 해마가 손상되면, 영구 기억 자체가 존재하지 않게 된다. 초기에는 이런 뇌의 기능에만 문제가 생겼다가 바로 복구되지만 블랙아웃이 이어지면 뇌의 광범위한 구조 변화가 일어난다. 뇌가 쪼그라들면서 뇌의 텅 빈 공간인 ‘뇌실’이 늘어난다. 실제 미국 웨슬리대 연구 결과 하루 소주 3잔에 해당하는 알코올을 30년 이상 마시면 뇌세포 파괴 속도가 빨라져 뇌의 용량이 평균 1.3% 줄어들고 하루 1잔씩만 마셔도 0.5% 줄어드는 것으로 조사됐다. 뇌의 기능이 떨어지면 음주 조절 능력이 낮아져 더 많은 양의 술을 마시게 되고 폭음의 악순환을 낳는다. 또 뇌의 위축이 기억력과 판단력 저하, 성격의 변화가 동시에 나타난다. 미국 텍사스대 의대 신경과학 및 세포생물학과 연구진에 따르면 잦은 음주는 새로운 신경세포를 만드는 뇌의 성체 줄기세포 성장을 차단하고 사멸시켜 판단력이나 기억력 같은 뇌 기능을 저하시킨다. 장기간의 알코올 섭취가 기억 중추와 함께 사람의 성격이나 감정, 행동을 조절하는 ‘전두엽’을 손상시키기 때문이다. 알코올성 치매 환자는 감정과 충동을 조절하는 능력에도 심각한 문제가 나타나는 이유다. 실제로 연구팀이 생쥐를 이용해 실험한 결과, 알코올에 자주 노출된 쥐들은 뇌실의 밑부분인 뇌실하대(subventricular zone)의 성체줄기세포가 크게 망가졌다. 뇌실하대는 동물의 뇌에는 종양과 신경퇴행질환으로부터 뇌를 보호하기 위해 새로운 뇌세포가 만들어지는 2개의 뇌 영역 중 하나다. 연구팀은 “성인의 뇌에는 줄기세포가 있어서 새로운 신경세포를 만들어 내지만 알코올로 인해 뇌 줄기세포 자체가 파괴되면 뇌 손상을 보호할 수 있는 방법이 없다”고 전했다. 블랙아웃과 뇌위축, 알코올성 치매로 연결되는 과정을 끊으려면 결국 절주 또는 금주밖에는 방법이 없다. 6개월에 2회 이상 블랙아웃을 경험하고 이후 그 빈도가 잦아진다면, 정신건강의학과 전문의 상담을 고려해 볼 필요가 있다.

연구 결과 “계단 오르기 등 짧고 격렬한 활동 시 심장마비 위험 감소”식료품을 차에 싣거나 계단을 오르는 등 격렬한 신체 활동을 매일 짧은 시간 동안 하는 것만으로도 심장마비 위험이 감소한다는 연구 결과가 나왔다. 특히 이러한 활동은 일상생활 속 활동량이 부족한 중년 여성의 심혈관 질환을 예방하는 데 도움이 되는 것으로 나타났다. 영국 데일리메일은 지난 4일(현지시간) 평소 짧은 시간 동안 격렬한 활동을 하는 것이 심장 질환 위험에 큰 영향을 미친다는 내용의 최근 연구 결과를 보도했다. 호주 시드니대학 등 공동 연구팀이 지난 3일 영국 스포츠 의학 저널에 발표한 연구에 따르면 규칙적인 운동을 하지 않는 중년 여성이 하루 평균 1분 30초~4분간 격렬한 신체 활동을 하면 심혈관 질환의 위험을 거의 절반으로 줄일 수 있는 것으로 드러났다. “하루에 3분 24초씩 고강도 활동하면 女 심장 질환 위험 45%↓”연구팀은 평소 운동하지 않는다고 밝힌 40~60대 영국 남녀 2만 2000여명을 대상으로 약 8년간 추적 검사에 나섰다. 조사 참여자들은 2013년과 2015년 사이 7일간 손목에 신체 활동 추적기를 착용했다. 이후 연구진은 2022년 11월까지 심장마비, 뇌졸중, 심부전 등 주요 심혈관 질환 발병 사례를 살폈다. 그 결과 하루 평균 3분 24초씩 격렬한 활동을 하는 중년 여성은 심장 질환을 겪을 가능성이 45% 낮은 것으로 나타났다. 구체적으로 심장마비를 겪을 가능성은 51% 낮았고, 심부전을 겪을 가능성은 67% 낮게 나타났다. 활동량이 3분 24초 미만일 때도 심혈관 질환 발병률을 낮추는 데 효과가 있었다. 하루 최소 1분 12초~1분 36초간 단시간 격렬한 신체 활동을 하면 주요 심혈관 질환 발병 위험이 30% 낮게 나타났다. 시드니대학의 교수이자 이 연구의 주저자인 에마누엘 스타마타키스는 “격렬한 신체 활동을 짧은 시간 동안 하는 건 체계적인 운동을 좋아하지 않거나 어떤 이유로든 운동을 할 수 없는 여성에게 좋은 선택이 될 수 있다”고 했다. “오르막길 걷기, 쇼핑하기, 반려동물과 산책, 걷기 등 추천”이어 “처음엔 계단 오르기, 쇼핑하기, 오르막길 걷기, 아이·반려동물과 술래잡기하기, 힘차게 걷기 등의 활동을 하루에 몇 분씩 해보라”라고 조언했다. 반면 남성의 경우 단시간 강렬한 신체 활동의 이점이 적은 것으로 나타났다. 매일 평균 5분 36초간 짧은 고강도 활동을 한 남성은 아무것도 하지 않은 남성에 비해 주요 심혈관 질환 위험이 16% 낮게 나타났다. 연구진은 남성은 짧은 격렬한 신체 활동 외에도 강렬한 강도의 체계적인 운동을 하는 것이 좋다고 조언했다. 스타마타키스 교수는 “단시간 고강도 신체 활동을 (심혈관 질환 예방을 위한) 신속한 해결책으로 여겨서는 안 된다. 건강을 위한 마법 총알은 없다”면서도 “이번 연구 결과는 짧지만 강도 높은 활동도 도움이 될 수 있으며 이를 통해 사람들이 규칙적인 신체 활동 또는 운동 습관을 기르는 데 도움이 될 수 있다는 것을 보여준다”고 말했다. 황신혜도 ‘계단 걷기’를 몸매 유지 비결로 꼽아 배우 황신혜(61)도 최근 건강 관리를 위해 ‘계단 오르기’를 한다고 밝힌 바 있다. 황신혜는 가수 겸 방송인 이지혜가 운영하는 유튜브 채널 ‘밉지않은 관종언니’에 출연해 자신의 몸매 유지와 건강 관리를 위해 ‘계단 오르기’를 열심히 하고 있다고 말했다. 황신혜는 “오늘도 나오면서 운동복 갈아입고 딸한테 ‘계단 운동 하고 올게’ 했더니 딸이 최고라고 했다”라고 말했다. 그는 “정말 하체 운동에는 최고인 것 같다”며 “우리 집이 12층인데 왕복 4~5번 한다”라고 말했다. 이어 “처음에는 5층까지도 힘들었는데 점점 적응해서 안 힘들다”라고 말했다.

목성족 혜성이 지구에 물을 가져왔다는 연구 결과가 나왔다. 이 혜성은 태양계 해왕성 너머 추운 영역인 카이퍼 벨트의 얼음에서 유래한 천체로, 목성과 가까운 궤도를 도는 데 지금까지 50여 개가 알려져 있다. 4일(현지시간) 미국 매체 뉴스위크 등은 미 항공우주국(NASA)의 캐슬린 맨트 박사 연구팀이 목성족 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P 혜성)의 물과 지구의 바다에 있는 분자 특징이 매우 일치한다는 연구 결과를 발표했다고 보도했다. 이 연구는 국제 학술지 사이언스 어드밴스 최근호(11월 13일 자)에 실렸다. 연구팀은 유럽우주국(ESA) 로제타 탐사선이 2014년 67P 혜성에 착륙선을 충돌시켜 수집한 물에 대한 측정값 1만 6000여 개를 최신 통계 기법으로 다시 분석해 이런 결과를 내놨다. 이 연구는 목성족 혜성이 지구에 물을 공급하는 데 중요한 역할을 했다는 과거 이론을 뒷받침한다. 물이 지구 생명체의 기본이 된다는 점은 누구나 아는 사실이다. 그러나 물의 기원에 대해서는 다양한 이론이 제기돼 있다. 일부는 약 46억 년 전 지구를 형성한 원시 가스와 먼지에서 비롯했을 수도 있지만, 젊은 태양의 강렬한 열기가 대부분을 기화시켰다고 과학자들은 보고 있다. 이에 따라 지구가 어떻게 액체 상태의 물을 풍부하게 가질 수 있었는지는 과학계에서도 오랫동안 논쟁거리였다. 일부 과학자들은 지구 물의 일부가 화산 활동으로 생성됐다고 제안했다. 화산에서 나온 수증기가 응축돼 비로 내리면서 바다가 만들어지는 데 기여했다는 것이다. 또 지구 바다의 상당 부분은 약 40억 년 전 지구에 집중적으로 충돌했던 소행성뿐 아니라 혜성과 같은 얼음 천체에서 왔다는 증거도 다수 있다. 소행성은 대부분 바위로 이뤄져 있기는 하지만 지구 물의 주요 공급원으로 여겨져 왔다. 물의 기원을 추적하는 데 사용하는 분자적 특징인 ‘중수소 대 수소’(D/H) 비율이 소행성과 지구의 것이 매우 일치하기 때문이다. 반면 주로 얼음으로 돼 있는 혜성은 엇갈린 결과를 낳았다. 지난 20년 동안 여러 목성족 혜성의 수증기를 측정한 결과 지구의 물과 비슷하다는 결과가 나왔지만, 67 혜성에 대한 연구 결과는 그렇지 않아 기존 이론이 틀렸을 가능성이 있다고 시사했기 때문이다. 맨트 박사 역시 “큰 놀라움이었고 모든 것을 다시 생각하게 됐다”고 회상했다. 그러나 맨트 박사가 그의 동료 과학자들이 이번에 내놓은 연구로는 67P 혜성의 물 측정값은 혜성의 코마(핵)에 있는 먼지 입자, 즉 이를 둘러싸고 있는 가스와 먼지구름의 존재로 인해 왜곡됐을 가능성이 있다. 혜성이 태양에 가까워지면 표면이 뜨거워져 가스와 먼지가 더 방출하게 되는데, 중수소가 풍부한 물은 일반 물보다 먼지 알갱이에 더 많이 결합하는 경향이 있다고 연구팀은 설명했다. 맨트 박사는 “67P 혜성에서 측정값 왜곡이 일어날 수 있는 증거를 찾을 수 있을지 궁금했다”면서 이번 결과는 가설을 제안하고 실제로 그 가설이 실현되는 매우 드문 사례라고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구가 혜성 역시 소행성과 함께 지구 바다에 기여했다는 가설을 뒷받침할 뿐 아니라 초기 태양계 형성을 이해하기 위한 정보를 제공한다고 말한다. 맨트 박사는 “과거 측정을 다시 검토하고 미래 측정에 대비하면 (혜성) 먼지의 영향을 더 잘 설명할 수 있다”고 부연했다.

목성족 혜성이 지구에 물을 가져왔다는 연구 결과가 나왔다. 이 혜성은 태양계 해왕성 너머 추운 영역인 카이퍼 벨트의 얼음에서 유래한 천체로, 목성과 가까운 궤도를 도는 데 지금까지 50여 개가 알려져 있다. 4일(현지시간) 미국 매체 뉴스위크 등은 미 항공우주국(NASA)의 캐슬린 맨트 박사 연구팀이 목성족 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P 혜성)의 물과 지구의 바다에 있는 분자 특징이 매우 일치한다는 연구 결과를 발표했다고 보도했다. 이 연구는 국제 학술지 사이언스 어드밴스 최근호(11월 13일 자)에 실렸다. 연구팀은 유럽우주국(ESA) 로제타 탐사선이 2014년 67P 혜성에 착륙선을 충돌시켜 수집한 물에 대한 측정값 1만 6000여 개를 최신 통계 기법으로 다시 분석해 이런 결과를 내놨다. 이 연구는 목성족 혜성이 지구에 물을 공급하는 데 중요한 역할을 했다는 과거 이론을 뒷받침한다. 물이 지구 생명체의 기본이 된다는 점은 누구나 아는 사실이다. 그러나 물의 기원에 대해서는 다양한 이론이 제기돼 있다. 일부는 약 46억 년 전 지구를 형성한 원시 가스와 먼지에서 비롯했을 수도 있지만, 젊은 태양의 강렬한 열기가 대부분을 기화시켰다고 과학자들은 보고 있다. 이에 따라 지구가 어떻게 액체 상태의 물을 풍부하게 가질 수 있었는지는 과학계에서도 오랫동안 논쟁거리였다. 일부 과학자들은 지구 물의 일부가 화산 활동으로 생성됐다고 제안했다. 화산에서 나온 수증기가 응축돼 비로 내리면서 바다가 만들어지는 데 기여했다는 것이다. 또 지구 바다의 상당 부분은 약 40억 년 전 지구에 집중적으로 충돌했던 소행성뿐 아니라 혜성과 같은 얼음 천체에서 왔다는 증거도 다수 있다. 소행성은 대부분 바위로 이뤄져 있기는 하지만 지구 물의 주요 공급원으로 여겨져 왔다. 물의 기원을 추적하는 데 사용하는 분자적 특징인 ‘중수소 대 수소’(D/H) 비율이 소행성과 지구의 것이 매우 일치하기 때문이다. 반면 주로 얼음으로 돼 있는 혜성은 엇갈린 결과를 낳았다. 지난 20년 동안 여러 목성족 혜성의 수증기를 측정한 결과 지구의 물과 비슷하다는 결과가 나왔지만, 67 혜성에 대한 연구 결과는 그렇지 않아 기존 이론이 틀렸을 가능성이 있다고 시사했기 때문이다. 맨트 박사 역시 “큰 놀라움이었고 모든 것을 다시 생각하게 됐다”고 회상했다. 그러나 맨트 박사가 그의 동료 과학자들이 이번에 내놓은 연구로는 67P 혜성의 물 측정값은 혜성의 코마(핵)에 있는 먼지 입자, 즉 이를 둘러싸고 있는 가스와 먼지구름의 존재로 인해 왜곡됐을 가능성이 있다. 혜성이 태양에 가까워지면 표면이 뜨거워져 가스와 먼지가 더 방출하게 되는데, 중수소가 풍부한 물은 일반 물보다 먼지 알갱이에 더 많이 결합하는 경향이 있다고 연구팀은 설명했다. 맨트 박사는 “67P 혜성에서 측정값 왜곡이 일어날 수 있는 증거를 찾을 수 있을지 궁금했다”면서 이번 결과는 가설을 제안하고 실제로 그 가설이 실현되는 매우 드문 사례라고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구가 혜성 역시 소행성과 함께 지구 바다에 기여했다는 가설을 뒷받침할 뿐 아니라 초기 태양계 형성을 이해하기 위한 정보를 제공한다고 말한다. 맨트 박사는 “과거 측정을 다시 검토하고 미래 측정에 대비하면 (혜성) 먼지의 영향을 더 잘 설명할 수 있다”고 부연했다.

햄버거와 감자튀김 세트나 피자를 먹을 때 시원한 콜라 한 잔은 생각만 해도 입맛을 다시게 만든다. 또 스팸으로 불리는 통조림 햄은 적당한 두께로 썰어서 노릇노릇하게 구우면 밥 한 공기는 뚝딱이다. 그런데, 이런 초가공 식품은 근육 내에 지방을 더 많이 축적하고 몸매 가꾸기를 방해하는 핵심이라는 지적이 나왔다. 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 방사선·영상의학과 연구팀은 초가공 식품을 많이 섭취하면 칼로리나 신체활동 수준과 상관없이 허벅지 근육 내부에 더 많은 지방이 축적된다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 시카고에서 열린 북미 방사선 학회(RSNA) 연례 컨퍼런스에서 발표됐다. 초가공 식품은 천연 재료나 최소한의 가공을 거친 식자재와는 달리 화학적, 물리적으로 여러 단계를 거쳐 가공된 식품이다. 초가공 식품은 인공 향료와 색소, 화학적으로 변형된 재료 등이 다량 포함돼 있다. 시리얼, 마가린, 스프레드, 청량음료, 에너지 음료, 사탕, 냉동 피자, 즉석 조리식품, 대량 생산 포장 빵 등과 같은 식품에 많이 포함돼 있다. 이런 초가공 식품들은 유통기한이 길고 뇌의 보상 체계에 영향을 미치는 설탕, 지방, 소금, 탄수화물의 조합을 포함하고 있어 한 번 맛 들이면 끊기가 어렵다. 연구팀은 초가공 식품 섭취가 허벅지 근육에 어떤 영향을 미치는지 주목했다. 허벅지 근육은 심혈관 질환과 관절염 발병과 밀접한 관련이 있다. 연구팀은 ‘골관절염 이니셔티브 연구’에 참여한 사람 중 골관절염에 걸리지 않은 성인 남녀 666명의 자기공명영상((MRI) 데이터를 정밀 분석했다. 골관절염 이니셔티브 연구는 미국 국립보건원(NIH)이 미국 전역을 대상으로 무릎 관절염 예방과 치료법을 찾기 위해 수행하는 대규모 연구다. 이번 분석 대상자들의 평균 연령은 60세로 참가자들의 평균 체질량지수(BMI)는 과체중에 해당하는 27이었다. 연구팀은 이들을 대상으로 1년 동안 섭취한 식품에 대한 설문조사를 한 결과, 섭취 식품 중 40%가 초가공 식품인 것으로 나타났다. 분석 결과, 초가공 식품을 많이, 자주 섭취할수록 열량과는 상관없이 허벅지 근육에 지방이 더 많이, 빨리 축적되는 것으로 나타났다. 또 초가공 식품을 먹는 사람들은 규칙적으로 운동을 한다고 하더라도 그 효과가 높지 않은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 제라 아카야 UCSF 박사는 “허벅지 근육의 양적, 질적 감소는 무릎 관절염의 발병 및 진행과 관련이 있다”라며 “다소 뻔한 처방이지만 건강하고 균형 잡힌 식단과 적절한 운동으로 지방 축적을 막는 것이 골관절염 예방의 가장 좋은 방법이다”라고 말했다.

99.9% 항균성·고출력 마찰발전 동시구현 한국기술교육대학교는 에너지신소재화학공학부 배진우 교수 연구팀과 웨어러블 기기의 자가발전과 세균 오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 마찰 대전 소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 한국화학연구원 손은호 박사(계면재료화학공정연구센터) 연구팀과 개발한 이 소재는 폴리비닐리덴플로우라이드(PVDF) 공중합체에 4차 암모늄기를 함유한 양이온성 단량체를 도입해 우수한 전력 생산능력과 항균 특성을 구현했다. 마찰전기 나노발전기는 서로 다른 두 물체의 접촉과 분리 과정에서 발생하는 양(+)과 음(-) 전하의 이동 현상으로 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치다. 외부 전원이 필요하지 않아 웨어러블 장치의 전원 공급원으로 주목받지만 인체와의 지속적인 접촉으로 인한 세균 오염 문제가 대두되고 있다. 이같은 문제 해결에는 원자 이동 라디칼 중합(Atomic transfer radical polymerization, ATRP) 방법을 활용됐다. 개발된 소재는 마찰양성(tribopositive) 특성이 증가해 134 mW/m²의 전력 밀도를 달성했다. 이는 기존 PVDF 공중합체 대비 24.1배 향상된 수준이다. 황색포도상구균과 녹농균에 대해 99.99%의 우수 항균 효과를 보였다. 배진우 교수는 “개발한 소재는 우수한 마찰전기 출력과 항균 특성을 동시에 구현했다는 점에서 의미가 있다”며 “세균 오염에 취약한 의료기기, 웨어러블 디바이스 등 항균성 자가 발전 소재로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 본 연구는 한국환경산업기술원의 생태모방 기반 환경오염관리 기술개발사업과 한국연구재단의 지자체-대학 협력기반 지역혁신사업의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 피인용도(IF, Impact Factor) 13.4를 기록한 화학공학 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Chemical Engineering Journal(JCR 상위 3.8%)’에 게재됐다.

달은 지구의 중력에 잠긴 상태로 고정되어 항상 한쪽 면만 지구를 향하고 있다. 우리는 ‘옥토끼’가 있는 쪽을 달의 앞면, 그 반대쪽을 달의 뒷면이라 부른다. 달 뒷면은 분화구가 많아 착륙 위험도 높은 탓에 그동안 달 착륙은 대부분 앞면에서 이뤄졌다. 지금까지 뒷면에 닿은 탐사선은 중국이 보낸 창어 4호와 6호뿐이다. 지난 6월 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면에서 토양을 채취해 지구에 돌아오면서 과학계의 관심이 쏠렸다. 그간 10여 차례 가져온 달 토양은 앞면에 있던 것이었고 이중 미국과 옛 소련이 가져온 샘플은 30억년 전 것이었다. 창어 6호가 달 뒷면 시료 1.9㎏가량 싣고 오면서 과학계는 45억년 전 생성된 달 탄생의 신비와 앞뒷면의 차이도 밝혀낼 수 있을 것으로 기대했다. ​중국과학원 광저우 지구화학 연구소의 제시안 추이와 동료들은 달의 뒷면에서 채취한 암석 샘플을 분석한 결과를 ​11월 15일 ‘사이언스’ 저널에 발표했다. ​연구팀은 샘플의 동위원소와 화학적 구성을 분석해 연대와 출처를 알아냈다. 동위원소는 원자핵에 양성자 수는 같지만 중성자 수는 다른 원자다. 중성자 수는 방사성 붕괴 중 시간이 지나면서 변하므로 동위원소 비율 비교는 연대를 측정하기 좋다. 이 연구에서는 굳어진 용암인 현무암 암석은 28억년 된 것으로 밝혀졌다. 이전 연구에서는 적어도 20억년 전까지 달의 가까운 쪽에서 화산활동을 발견했으며, 새로운 연대는 달의 뒷면에서도 화산활동이 있었다는 걸 보여준다. ​2020년 달의 앞면에 착륙한 창어 5호 탐사선의 샘플에 대한 또 다른 최근 연구에서는 불과 1억 2000만년 전에 달에서 화산이 폭발했을 수 있다는 가능성도 확인됐다. ​연구원들은 또한 현무암을 만든 용암에 포함된 칼륨, 희토류 원소 및 인이 달의 얕은 맨틀에서 나왔다는 사실을 발견했다. 이러한 원소는 달의 앞면 용암에 널리 퍼져 있다. ​연구진은 이 당혹스러운 불균형이 달의 남극 에이트켄 분지를 만든 충돌 분화구 때문일 수 있다고 본다. 달 전체에 울려 퍼질 만큼 큰 충돌은 이러한 원소를 함유한 암석을 재분배했을 수 있으며, 충돌 지점 바로 아래의 맨틀을 녹여 이러한 원소를 고갈시켰을 수 있다. ​원소 불균형은 달의 앞뒤 면이 가진 또 다른 이상한 차이점을 설명할 수 있다. 달 바다 현무암이라고 불리는 거대한 용암류는 달 앞면은 30%를 덮지만 뒷면은 겨우 2%만 덮었을 뿐이다. 연구진은 칼륨과 우라늄과 같이 달 뒷면의 일부 누락된 원소는 방사성이 있으며 붕괴하면서 열을 방출한다고 말한다. 달의 뒷면 아래 맨틀에 이런 물질이 없다는 사실이 녹은 현무암이 없는 이유를 설명할 수 있다.

선문대학교(총장 문성제)는 농촌진흥청 국립농업과학원(원장 이승돈), 극지연구소(소장 신형철)와 바이오·의료기술개발 사업(첨단바이오글로벌역량강화)의 글로벌센터 과제 추진을 위한 업무 협약을 체결했다고 3일 밝혔다. 이번 협약은 △연구 협력을 통한 교육·연구개발·기술 지원 △공동연구 추진을 위한 네트워크 구축·운영 협력 △포럼·세미나 등 공동 개최를 통한 거버넌스 구축 △학생 교류 프로그램을 통한 학생 파견·견학 기회 제공 등을 담고 있다. 앞서 선문대 제약생명공학과 오태진 교수의 연구 과제가 지난 10월 과학기술정보통신부가 6개국 공동으로 첨단바이오 분야 연구를 지원하는 ‘글로벌 센터 프로그램(Global Center Program)’의 5개 연구과제에 최종 선정됐다. 연구 목표는 식물의 환경 스트레스 저항을 강화할 수 있는 미생물 기반의 생리활성 물질을 발굴하고, 이를 활용해 환경 스트레스에 강한 내성을 갖는 작물 개발이다. 선문대는 극지연구소·국립농업과학원 등과 연구팀을 구성해 기후 위기 등 식량 안보 문제가 심각해짐에 따라 외부 요인 변화에 내성을 갖는 작물을 개발해 글로벌 미래 식량문제 해결에 나선다. 문성제 선문대 총장은 “글로벌센터 과제에 선정된 것은 선문대 및 참여기관의 연구 수준이 국제적으로 인정받은 결과”라며 “기후 위기에 따른 식량문제 해결하는 세계 최초이자 최고 수준의 연구 성과가 창출되고, 글로벌 연구의 선두 주자가 될 기회를 만들기 위해 아낌없이 지원하겠다”고 말했다. 이승돈 농촌진흥청 국립농업과학원장은 “이번 협약은 농업과 바이오산업의 미래 성장을 선점하기 위한 의미 깊은 동반자 관계를 구축하는 첫걸음”으로 “글로벌 첨단 바이오 분야에서 독창적이고 혁신적인 성과를 창출할 수 있을 것이다”라고 말했다. 극지연구소 김성중 부소장은 “각 기관의 고유한 전문성과 연구 역량을 융합해서 기후변화로 심각해지고 있는 식물 생산성 위협과 같은 글로벌 도전 과제를 해결하고자 하는 중요한 이정표가 될 것”이라고 말했다.

달은 지구의 중력에 잠긴 상태로 고정되어 항상 한쪽 면만 지구를 향하고 있다. 우리는 ‘옥토끼’가 있는 쪽을 달의 앞면, 그 반대쪽을 달의 뒷면이라 부른다. 달 뒷면은 분화구가 많아 착륙 위험도 높은 탓에 그동안 달 착륙은 대부분 앞면에서 이뤄졌다. 지금까지 뒷면에 닿은 탐사선은 중국이 보낸 창어 4호와 6호뿐이다. 지난 6월 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면에서 토양을 채취해 지구에 돌아오면서 과학계의 관심이 쏠렸다. 그간 10여 차례 가져온 달 토양은 앞면에 있던 것이었고 이중 미국과 옛 소련이 가져온 샘플은 30억년 전 것이었다. 창어 6호가 달 뒷면 시료 1.9㎏가량 싣고 오면서 과학계는 45억년 전 생성된 달 탄생의 신비와 앞뒷면의 차이도 밝혀낼 수 있을 것으로 기대했다. ​중국과학원 광저우 지구화학 연구소의 제시안 추이와 동료들은 달의 뒷면에서 채취한 암석 샘플을 분석한 결과를 ​11월 15일 ‘사이언스’ 저널에 발표했다. ​연구팀은 샘플의 동위원소와 화학적 구성을 분석해 연대와 출처를 알아냈다. 동위원소는 원자핵에 양성자 수는 같지만 중성자 수는 다른 원자다. 중성자 수는 방사성 붕괴 중 시간이 지나면서 변하므로 동위원소 비율 비교는 연대를 측정하기 좋다. 이 연구에서는 굳어진 용암인 현무암 암석은 28억년 된 것으로 밝혀졌다. 이전 연구에서는 적어도 20억년 전까지 달의 가까운 쪽에서 화산활동을 발견했으며, 새로운 연대는 달의 뒷면에서도 화산활동이 있었다는 걸 보여준다. ​2020년 달의 앞면에 착륙한 창어 5호 탐사선의 샘플에 대한 또 다른 최근 연구에서는 불과 1억 2000만년 전에 달에서 화산이 폭발했을 수 있다는 가능성도 확인됐다. ​연구원들은 또한 현무암을 만든 용암에 포함된 칼륨, 희토류 원소 및 인이 달의 얕은 맨틀에서 나왔다는 사실을 발견했다. 이러한 원소는 달의 앞면 용암에 널리 퍼져 있다. ​연구진은 이 당혹스러운 불균형이 달의 남극 에이트켄 분지를 만든 충돌 분화구 때문일 수 있다고 본다. 달 전체에 울려 퍼질 만큼 큰 충돌은 이러한 원소를 함유한 암석을 재분배했을 수 있으며, 충돌 지점 바로 아래의 맨틀을 녹여 이러한 원소를 고갈시켰을 수 있다. ​원소 불균형은 달의 앞뒤 면이 가진 또 다른 이상한 차이점을 설명할 수 있다. 달 바다 현무암이라고 불리는 거대한 용암류는 달 앞면은 30%를 덮지만 뒷면은 겨우 2%만 덮었을 뿐이다. 연구진은 칼륨과 우라늄과 같이 달 뒷면의 일부 누락된 원소는 방사성이 있으며 붕괴하면서 열을 방출한다고 말한다. 달의 뒷면 아래 맨틀에 이런 물질이 없다는 사실이 녹은 현무암이 없는 이유를 설명할 수 있다.

신경 손상 환자의 뇌에 전기 자극을 가해 손상된 운동 기능을 회복시켰다는 연구 결과를 심심찮게 만날 수 있다. 스위스 중재 신경치료 연구센터, 스위스 로잔 연방공과대(EPFL) 생명과학부, 로잔대, 로잔대학병원 신경외과, 임상 신경과학과, 제네바 와이스 생명·신경공학 연구센터, 미국 프린스턴대 암 연구소, 통합 게놈 연구소, 캐나다 토론토대 의생명물리학과 공동 연구팀도 척수 손상을 입은 인간과 생쥐에게 심부 뇌 자극을 해 보행을 개선하고 운동 기능 회복을 촉진하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 12월 3일 자에 실렸다. 척수 손상은 뇌에서 나와 전신으로 이어지는 신경다발이 모여 있는 척수가 손상되는 것을 말한다. 척수 손상은 뇌와 척수 간 통신 경로를 방해해 마비나 운동 기능 저하를 초래하는데 운동과 감각 기능이 완전히 소실된 완전 손상과 기능이 일부 남아있어 적절한 치료를 하면 어느 정도 좋아지는 불완전 손상으로 구분된다. 여러 뇌 영역이 보행 조절에 관여하지만, 어느 영역이 척수 손상에 가장 큰 영향을 받는지, 그리고 다른 뇌 영역이 회복을 지원하고 보행을 회복하는 데 어떻게 이바지하는지는 불확실하다. 이에 연구팀은 척수 손상을 입은 생쥐의 회복 단계 동안 뇌 활동을 3D 이미징 기법으로 관찰해 회복 중 보행에 관여하는 뇌 영역을 확인했다. 그 결과, 일반적으로 각성, 식욕, 동기 부여를 담당하는 측좌 시상하부에 회복에요한 역할을 하는 신경 세포 집단이 모여 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 이 관찰 결과를 바탕으로 측좌 시상하부를 심부 뇌 자극술로 자극해 다양한 형태의 척수 손상을 입은 쥐의 행동 및 보행 장애가 개선되는 것을 확인했다. 심부 뇌 자극술은 전극을 뇌 안에 이식한 다음, 가슴 근육 아래 심어놓은 자극 발생기를 통해 목표 부위에 적절한 전기자극을 가하는 치료법이다. 연구팀은 만성 불완전 척수 손상 환자 2명에 대해 측좌 시상하부의 심부 뇌 자극을 실시했다. 그 결과, 두 환자는 보조 기구에 의존하고 여전히 보행에 어려움을 겪기는 했지만, 10m, 6분 보행 테스트에서 보행 성능이 개선됐고 하체 운동 능력도 향상된 것을 발견했다. 특히 재활 치료와 함께하면 환자들은 심부 뇌 자극술이 끝난 뒤에도 회복된 보행 능력을 유지하는 것으로 관찰됐다. 신경과학자로 이번 연구를 이끈 그레고아르 쿠르틴 EPFL 교수는 “이번 연구 결과는 심부 뇌 자극술로 측좌 시상하부의 신경세포를 활성화해 심각한 척수 손상을 입은 환자 일부에게서 부분적인 운동 회복을 확인했다”며 “심부 뇌 자극술이 척수 손상 환자 치료에 상당히 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다.

전세계 바다를 지배하는 최상위 포식자 범고래의 힘과 기술을 보여주는 사례가 공개됐다. 최근 멕시코 국립과학기술교육원 등 국제공동연구팀은 세계에서 가장 큰 어류인 고래상어를 사냥하기 위해 범고래들이 독특한 사냥기술을 개발했다는 연구결과를 과학저널 ‘해양과학 프런티어스’(Frontiers in Marine Science) 최신호에 발표했다. 범고래는 각종 어류, 거북이, 두족류, 해양 포유류도 잡아먹는데, 이중에는 최대 18m 몸길이를 가져 지구상 어류 중 가장 몸집이 큰 고래상어도 예외는 아니다. 고래상어는 세계자연보전연맹 멸종위기리스트에 취약(VU)종으로 분류되어 있으며 최대 40톤에 달하는 거대한 덩치와는 달리 성질이 아주 온순해 사람과도 잘 어울린다. 이에비해 범고래는 몸길이가 8~10m로 훨씬 작은 덩치인데, 그렇다면 어떻게 범고래는 고래상어를 사냥하는 것일까? 연구팀은 지난 2018년~2024년 사이 미국 캘리포니아만에서 촬영된 범고래 무리의 고래상어 사냥을 담은 4건의 영상을 분석했다. 그 결과 범고래는 고래상어를 고속으로 들이받아 기절시킨 후 거꾸로 뒤집는 것으로 사냥을 시작하는 것으로 드러났다. 이를통해 고래상어가 심해로 도망치는 것을 차단한 범고래는 노출된 골반 부위을 집중 공격해 간을 빼먹는다. 범고래가 상어의 간을 쏙 빼먹는 이유는 지방이 풍부하고 필요한 영양소가 풍부하기 때문이다. 다만 영상 속에서 먹잇감이 된 고래상어는 길이가 겨우 5~6m로 아직 성체는 아니다. 특히 연구팀은 총 4건의 고래상어 사냥 중 목테수마라는 이름의 수컷 범고래가 3건이나 참여했다는 사실을 알아냈다. 논문의 수석저자인 해양생물학자 에릭 히게라 리바스는 “대부분의 사냥 현장에 특정 수컷이 있었다는 것은 이를 주도했다고 볼 수 있다”면서 “범고래가 특정 먹이를 표적으로 삼는 고도로 특화된 전략을 개발하는데 매우 능숙하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “다른 지역의 범고래들도 이같은 사냥법을 배웠을 수 있지만 증거는 제한적”이라고 덧붙였다. 한편 범고래는 특유의 외모 때문에 인기가 높지만 사실 세계의 바다를 지배하는 최상위 포식자다. 사나운 백상아리를 두 동강 낼 정도의 힘을 가진 범고래는 물개나 펭귄은 물론 동족인 돌고래까지 잡아먹을 정도. 이 때문에 붙은 영어권 이름은 킬러 고래(Killer Whale)다. 특히 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다.

한성대학교(총장 이창원)는 지난달 29일 교내 낙산관 대강당에서 ‘글로벌 한성포럼 2024’ 시리즈의 두 번째 행사로 ‘글로벌 산학비전 포럼’을 성황리에 개최했다고 밝혔다. 포럼은 ▲개막식 ▲포럼 주제발표 및 종합토론 ▲한성대 역대 산학협력단장 감사패 수여식 ▲한성대의 신기술 특성화 4가지 분야 ‘AI, SW’, ‘ROBOT’, ‘XR, VR’, ‘Cyber Security’의 주제발표 ▲폐막식 순으로 진행됐다. 축사에 나선 고혜원 한국직업능력연구원 원장과 왕웨이 베이징공업대학 부총장은 창의융합인재 육성을 강조하며 한성대와의 혁신적 산학협력을 다짐했다. 본 포럼의 주제발표에서 이창원 총장은 ‘인재의 학업-취·창업-정주를 위해 대학은 글로벌 산학협력을 어떻게 실행해야 할 것인가’라는 주제의 당위성과 의지를 강조했다. 샹 린하이 시안전자과학기술대학교 산학융합센터장(칭다오컴퓨터기술연구원 부원장)은 글로벌 산학을 위해 1)목표와 방법의 정립, 2)국제화 교류 및 협력 플랫폼 구축, 3)교육이념과 모델 혁신, 4)지속 가능한 연구 생태계 구축의 중요성을 강조했다. 사토 마사요 북도호쿠3현 훗카이도 서울사무소 소장은 훗카이도 와이너리의 대학-기업 협력 플랫폼과 스마트 포도 재배 시스템을 소개하였고, 출룬바트 투르바드라크 몽골 만다흐대학교 교학부총장은 WBL(Work Based Learning)의 중요성을 언급하며 한성대학교와의 교육협력을 강화할 것이라고 강조했다. 몽골 만다흐대학교는 이날 한성대와 학술교류를 강화하기 위한 MOU를 체결했다. 한성대의 신기술 특성화 4가지 분야의 주제발표에서 박재현 퀄컴코리아 상무는 ‘AI 반도체 및 온디바이스 AI의 성장 전망과 퀄컴의 장소불문한 지능화컴퓨팅’을 소개하고, 지난 8월부터 함께 한 한성대 이웅희 교수 연구팀 학생들과의 협업 성과와 한성대 SW중심대학사업단과의 캡스톤디자인수업을 통한 협업 확산에 대한 기대를 소개했다. 김주형 일리노이대 교수는 ‘휴머노이드는 무엇이며, 그 역사를 볼 때 왜 현 시점에서 부각되고 있는지, 그리고 앞으로의 휴머노이드’에 대해 설명했다. 김재하 한국메타버스학회장은 ‘메타버스 시장 활성화를 위한 정책 현황’과 ‘가상융합경제 활성화를 위한 정부의 역할’을, 서화정 한성대 교수는 ‘양자컴퓨터의 개발 현황, 양자알고리즘을 통한 암호분석, 그리고 양자AI를 통한 암호분석’에 대해 발표했다. 김남윤 한성대 SW중심대학사업단 단장, 이경복 한성대 미래모빌리티학과 교수, 김효용 한성대 콘텐츠디자인칼리지 원장이 모더레이터로서 함께 각 주제에 대한 Q&A 토크를 이끌었다. 부대행사로는 한성대 캠퍼스타운사업단의 ‘2024 We Start-up 페어’와 ‘2024 We Start-up 글로벌 IR 데모데이’ 등이 진행돼 지산학협업 및 창업지원활동이 이루어졌다. 한성대의 SW중심대학사업단은 ‘한성SW중심대학 페스티벌’을 개최해 학생들의 창의적 아이디어를 공유하고 실무 경험을 제공했다. 한성대 산학협력단 창립 20주년을 기념해 마련된 이번 글로벌 산학비전 포럼에 대해 학교 관계자는 향후 글로벌 산학 협력에 대한 국내외 다양한 기관과 함께 지속적인 협업이 가능할 수 있는 계기가 될 것으로 기대했다. 이창원 한성대 총장은 “한성대가 급격한 기술 발전과 산업 환경의 변화 속에서도 국·내외 기업 및 기관들과 산업 협력을 지속적으로 강화하고 있다”며 “브랜드 ICC 활성화, 가족회사 확대 및 육성, 글로벌 창업보육, 글로벌산학공동연구프로젝트 등 글로벌 산학협력을 구체적으로 실행하기 위해 최선을 다하고 있다”고 밝혔다.

기존 발전기 보다 20배 출력에너지 응용 가능성 실현 한국기술교육대학교(총장 유길상)는 에너지신소재화학공학부 배진우 교수의 연구팀이 급속 충전이 가능한 신개념 하이브리드 나노발전기를 개발했다고 2일 밝혔다. 한기대에 따르면 이번 기술은 압전(piezoelectric) 및 마찰전기(triboelectric) 소재를 결합해 고성능 에너지 수확 장치를 구현했다. 하이브리드 나노발전기는 마찰전기 대전현상과 정전기 유도현상으로 전기 에너지를 생성하는 ‘마찰전기 나노발전기(TENG, Triboelectric Nanogenerator)’와 압전 재료에 기계적 에너지를 공급해 전기 에너지로 변환하는 ‘압전 나노발전기(PENG, Piezoelectric Nanogenerator)’ 장점을 합친 형태로 높은 출력을 가질 수 있다. 연구팀은 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP)에 압전 특성이 우수하다고 보고된 MXene 나노소재를 전기 방사 기술을 이용해 고효율의 하이브리드 나노발전기를 개발했다. 기존 나노발전기 대비 20배에 달하는 2.7 Wm-2의 출력을 보였다. 급속 충전도 가능해 디지털시계나 계산기 같은 전자기기를 무전원으로 지속 구동할 수 있었다. 연구책임자인 배 교수는 “급속 충전 기능을 통해 더 많은 에너지 저장 및 응용 가능성을 실현할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 이공분야기초연구사업(중견연구), 이공학학술연구기반구축사업, 4단계 두뇌한국(BK)21 FOUR 사업과 산업통상자원부 소재부품기술개발사업의 지원받아 한기대 배 교수, 가줄라 프라사드 연구교수(공동 제 1저자), 윤재욱 박사과정(공동 제 1저자), 우인선 박사과정이 참여했다. 이번 연구 성과는 국제 학술지인 ‘Small’에 11월 5일 첫 온라인 등재 이후 현재 back cover로 선정돼 출판을 앞두고 있다.