과기부 첨단 바이오 ‘글로벌 프로젝트 선정’기후위기 ‘바이오 활용 미래 식량문제 해결’토론토대학 등과 공동연구 선문대학교(총장 문성제)가 미국·영국·일본·캐나다 등과 국제적 공동연구로 기후 위기 등에 따른 식량문제 해결에 나선다. 선문대는 제약생명공학과 오태진 교수 연구 과제가 과학기술정보통신부가 6개국 공동으로 첨단바이오 분야 연구를 지원하는 ‘글로벌 센터 프로그램(Global Center Program)’의 5개 연구과제에 최종 선정됐다고 3일 밝혔다. 글로벌 센터 프로그램은 미국 국립과학재단(NSF)이 글로벌 난제 해결을 목표로 하는 국제공동연구를 지원하기 위해 2023년 신설했다. 우리나라가 처음으로 참여하는 올해 글로벌 센터 프로그램은 바이오경제 관련 핵심기술 개발을 목표로 한국·미국·영국·일본·캐나다·핀란드 등 6개 국가에서 공동으로 ‘생물다양성 활용’ 및 ‘바이오파운드리’ 분야의 국제협력 연구를 지원한다. 연구 결과는 향후 과학기술 국제협력의 획기적인 이정표가 될 것으로 기대되고 있다. 선문대는 ‘미생물·식물 유전체와 대사체 기반 생리활성 물질 개발 및 식물회복력 시스템 구축’을 연구한다. 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·충남대와 연구팀을 구성해 기후 위기 등 식량 안보 문제가 심각해짐에 따라 외부 요인 변화에 내성을 갖는 작물을 개발해 글로벌 미래 식량문제 해결에 나선다. 공동연구는 △미국 미시간 주립 대학교(Michigan State University) △영국 케임브리지 대학교(University of Cambridge) △일본 이화학연구소(RIKEN) △캐나다 토론토 대학교(University of Toronto)이 참여한다. 이번 연구에서 미시간 주립 대학교 리(Rhee) 교수가 식물발달, 대사, 유전체학 분야에서 세계적으로 두각을 나타내고 있는 연구자로, 급변하는 기후 환경에 대응하기 위한 혁신적인 결과물을 제시할 것으로 기대되고 있다. 각 국가는 선정된 자국 연구팀에게 매년 미화 100만 달러씩, 5년간 총 500만 달러를 지원할 예정이다. 한국은 선문대를 포함해 선정된 고려대·포항공과대·한국생명공학연구원·한양대 등 5개의 연구팀에게 2029년 9월까지 연구팀당 매년 10억원 규모를 지원할 예정이다. 오 교수는 “극지 미생물 분리·유전체 시퀀싱 등으로 식물 병해를 방어하는 기능성 물질을 탐색하고, 안트라퀴논 및 쿠마린 생산 가능 미생물과 식물 변형체 등을 활용해 심각한 기후변화로부터 식물 생존과 회복력 강화를 위한 글로벌 난제를 해결하겠다”고 설명했다. 문성제 총장은 “첨단바이오 분야 연구를 지원하는 ‘글로벌 센터 프로그램’ 선정은 선문대의 국제적 연구 수준을 인정받은 결과”라며 “연구 결과가 세계 최초, 최고 수준의 성과를 창출할 수 있도록 아낌없이 지원하겠다”고 강조했다.

반쪽짜리서 완전한 지도 작성 성공 “다른 종 뇌 구조·작동 원리에도 적용” 세계적인 뇌신경과학자 세바스찬 승 미국 프린스턴대 컴퓨터과학과·신경과학연구소 교수가 초파리의 정밀한 뇌신경 지도를 그려 내 화제가 되고 있다. 인공지능(AI) 분야 석학이기도 한 승 교수는 2018년 삼성전자 최고 연구과학자로 영입된 뒤 2020년부터 2023년까지 삼성전자 통합 연구조직인 삼성리서치 소장으로 재직하다 올해 초 다시 프린스턴대로 복귀했다. 미국, 영국, 이스라엘, 필리핀, 스위스, 독일, 한국, 푸에르토리코, 호주, 포르투갈, 대만, 프랑스 12개국 53개 연구기관과 대학이 참여한 국제 공동 연구팀은 승 교수의 주도하에 초파리의 뇌와 신경 구조를 정밀하게 분석해 일종의 ‘뇌·신경 배선도’를 그리는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구로 초파리의 뉴런 약 14만개와 5000만개 이상의 신경 연결 구조를 밝혀냈다. 이번 연구에 참여한 연구기관은 미국 프린스턴대, 아이와이어(Eyewire), 앨런뇌과학연구소, 웹 디자인·개발 기업인 야이크스 LLC, 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대, 하워드휴스의학연구소, 버몬트대 의대, 영국 케임브리지 MRC분자생물학연구소, 케임브리지대, 옥스퍼드대, 이스라엘 하이파대와 플라이와이어(FlyWire) 연구 컨소시엄이다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 3일자에 9편의 논문으로 실렸다. 뇌 기능은 뇌 신경세포(뉴런)와 이들을 잇는 시냅스의 연결에 좌우된다. 뉴런과 시냅스가 동물 개체의 다양하고 정교한 행동을 가능하게 만든다는 말이다. 많은 과학자가 뉴런·시냅스 연결 지도를 작성하려고 하는 이유는 뇌가 어떻게 작동하는지에 대한 이해를 높일 수 있기 때문이다. 초파리는 생명과학 분야에서 일반적으로 사용되는 동물 모델로, 생애 주기가 짧고 번식력이 뛰어날 뿐만 아니라 다른 동물보다 유전체가 간단해 오랫동안 실험 모델로 사용됐다. 특정 유전자를 수정하거나 제거하는 등 유전자를 조작하기도 쉽다. 초파리는 비행, 항법, 사회적 상호작용 등 다양하고 복잡한 행동을 보이지만 인간의 뇌보다 뉴런이 약 100만 배 적어 신경 회로 지도를 만드는 데 이상적인 동물로 꼽힌다. 지금까지 초파리에 대한 부분적 지도는 작성됐지만 전체 뇌에 대한 완전한 지도는 없었다. 이전까지 가장 큰 초파리 뇌 연결망은 뉴런 약 2만개와 1400만개의 시냅스로 연결된 반쪽짜리였는데 이번 플라이와이어 연구 컨소시엄이 만든 새로운 지도는 7배 많은 13만 9255개의 뉴런, 4배 많은 5450만개의 시냅스를 찾아 지도로 만들었다. 또 연구팀은 뉴런의 분류, 세포 유형, 기능을 정밀하게 구분해 8400개 이상의 세포 유형을 식별했고, 그중 4581개는 새로운 유형이라는 사실을 밝혀냈다. 다른 논문들에서는 특정 뉴런 간의 연결성이 움직임과 같은 행동들을 어떻게 조정하는지 밝혀냈다. 승 교수는 “초파리 뇌 신경망을 분석하는 데 사용된 이번 연구 방법은 다른 동물 종(種)의 뇌 신경망을 매핑하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

통계청 조사에 따르면 2022년 기준 한국의 1인가구는 전체 가구의 34.5%인 750만 2000가구입니다. 2052년까지 장래 가구 추계를 보면 전체 가구 중 1인가구 비중은 41.3%까지 증가할 것이라고 합니다. 조만간 두 집 걸러 하나는 1인가구가 될 것이라는 말입니다. 이런 가운데, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 알래스카 아코다 연구그룹, 랜드(RAND) 연구소 공동 연구팀은 1인가구 독신자의 행복을 좌우하는 것은 친구들과의 우정이라고 밝혔습니다. 이런 행복과 우정의 상관관계는 젊은 독신자들에게서 특히 강하게 나타나는 것으로 확인됐습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 3일자에 실렸습니다. 그동안 중년이나 고령 독신자의 행복에 관한 연구는 많았지만 젊은 독신자의 행복에 미치는 요소가 무엇인지 연구한 것은 거의 없었습니다. 이에 연구팀은 18~24세의 독신 남녀 미국인 1073명을 상대로 온라인 설문조사를 실시했습니다. 참가자들의 전반적인 행복도를 평가하는 설문조사 항목에는 ▲가족에 대한 만족도 ▲친구에 대한 만족도 ▲자존감 ▲신경증적 성격 ▲외향성 등 5개 예측 변수가 포함됐습니다. 분석 결과 친구에 대한 만족도가 높고 신경증적 성격이 낮은 그룹이 가장 행복한 것으로 나타났고, 친구에 대한 만족도가 낮은 그룹은 전반적인 행복지수가 가장 낮았습니다. 물론 행복감이 가장 낮은 그룹은 다른 변수의 점수도 낮은 것으로 확인됐습니다. 특히 5개의 변수 중 독신자의 행복감을 가장 명확하게 드러내는 것은 친구에 대한 만족도였습니다. 연구를 이끈 리사 월시 UCLA 박사는 “이번 연구는 우정의 질이 독신자의 웰빙과 밀접한 관계가 있음을 보여 준다”며 “혼자 사는 삶의 만족도를 높이기 위해 가장 필요한 것은 친구”라고 강조했습니다. 미생물부터 포유류까지 많은 동물이 생활 환경이 생존을 위협한다고 판단할 경우 짝짓기와 번식을 포기한다고 합니다. 후세를 남기는 것보다 개체의 생존이 더 중요하다고 판단하기 때문이지요. 현재 한국은 출산율을 높이기 위해 다양한 정책을 내놓고 있습니다. 과연 임기응변식 단기적 대책만으로 해결할 수 있는 상황일까요. 혹시 극한 경쟁과 커지는 빈부 격차 등 사회 구조 전반을 근본적으로 바꿔야 할 때가 아닐까요. ‘나 혼자 산다’ 같은 프로그램을 비판할 것이 아니라 실질적 문제가 뭔지 더 깊은 고민이 필요할 때입니다.

일본에서 제3자의 정자를 기증 받아 출산해 아이를 키우는 여성 동성애자 커플이 증가하고 있는 것으로 나타났다. 최근 일본 아사히 신문은 일본 내에서 아이를 키우는 성소수자가 242명 있다고 밝혔다. 매체에 따르면 일본사회해방학회는 지난달 15일 이 같은 조사 결과를 발표하며 아직 알려지지 않은 사례도 더 있을 수 있다고 전했다. 성적 소수자의 출산과 육아를 지원하는 사단법인 코도마푸는 지난 4월부터 6월에 걸쳐 온라인 설문조사를 실시했다. 오사카 메트로폴리탄 대학의 아키토모 신가에 교수가 이끄는 연구팀은 육아를 하고 있는 사람, 육아를 검토하고 있는 사람, 이전에 하고 싶었지만 포기한 사람 등 710명의 반응을 분석했다. 그 결과 실제로 아이를 키우고 있다고 말한 사람(임신 중 포함)은 242명이었다. 자녀 수에 대해 묻는 질문에는 64.8%가 ‘1명’, 30.6%가 ‘2명’이라고 답했다. 특히 지난 3년간 122명이 본인 또는 배우자가 제3자에 의한 정자 기증을 통해 아이를 출산했다고 답했다. 전 남편과 사이에서 낳은 아이를 키우고 있다는 응답도 있었는데 이 응답자의 자녀들은 대부분 연령이 높은 편이었다. “2010년대부터 정자 기증 출산 레즈비언 커플 주류로”주쿄 대학의 카자마 타카시 교수는 “2010년대부터 제3자로부터 정자를 기증받아 아이를 낳는 방법이 여성끼리의 커플에서 주류가 된 것 같다”고 분석했다. 그러면서 “10년 전쯤부터 아이를 키우고 싶은 여성 동성애자들이 소셜미디어(SNS)를 통해 연결되기 시작했다”고 덧붙였다. 242명 중 32.2%는 도쿄도, 28.1%는 도쿄 외곽의 간토 지역에 거주했다. 카자마 교수는 “소득 등 여성이 함께 생활하고 아이를 기르는 환경이 도시에 치우쳐 있을 가능성이 있다”고 설명했다. 응답자 중 70% 이상은 성 소수자가 일본 사회에서 아이를 키우는 것에 대해 불안과 걱정을 느끼고 있었다. 이들은 ‘법 제도의 부재’, ‘사회적 편견과 무지’, ‘아동 괴롭힘’ 등을 불안 요소로 꼽았다. 연구팀은 “아이를 낳는 성 소수자가 늘어나고 있는 것이 현실인데, 현재 일본의 상황은 현실을 보려고 하지 않고 앞으로 닥칠 문제에 대처하지 않고 있다”며 위기감을 드러냈다. 그는 “정부가 인구 조사 등을 통해 실태를 파악할 필요가 있다”고 강조했다. 우리나라에선 일본 출신 방송인 사유리가 지난 2020년 제3자에게 정자를 기증 받아 결혼하지 않고 홀로 출산해 큰 반향을 불러일으킨 바 있다. 또한 미국에서 혼인신고를 하고 벨기에에서 정자를 기증받아 출산해 현재 딸을 양육 중인 레즈비언 부부 김규진-김세연씨 사례도 있다. 김씨 부부는 에세이 ‘언니, 나랑 결혼할래요’를 통해 레즈비언 커플의 결혼 과정을 책에 담기도 했다.

우주에서 가장 큰 렌즈는 지구나 태양계가 아닌 우주 먼 곳에 있다. 멀리 있는 천체를 수십 배 확대해 주는 중력렌즈가 그것이다. 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측된 중력렌즈는 은하나 은하들이 모인 은하단의 중력에 의해 빛의 경로가 휘어 렌즈처럼 빛을 확대하는 현상으로 실제 천문학자들에 의해 관측됐을 뿐 아니라 이제는 먼 우주를 관측하는 주요 수단으로 활용되고 있다. 그런데 이런 중력렌즈 가운데는 지구에서 관측했을 때 여러 개의 은하와 은하단이 일렬로 늘어서 빛을 여러 번 증폭하는 다중 렌즈도 존재한다. 미 국립 로렌스버클리연구소의 윌리엄 쉐우와 동료들은 이런 다중 중력 렌즈를 찾던 중 무려 8개의 중력 렌즈가 일렬로 늘어선 8겹 중력 렌즈를 찾아냈다. DESI-090.9854-35.9683는 암흑에너지 분광학 장치(DESI)를 이용해 찾아낸 중력렌즈로 가장 큰 렌즈 역할을 하는 은하단은 지구에서 50억 광년 떨어져 있다. 그리고 그 뒤로 76억 광년에서 120억 광년까지 7개의 은하가 일렬로 늘어서 있어 그만큼 먼 우주를 더 자세히 관측할 수 있다. 그런데 중력렌즈는 사실 사람이 만든 렌즈처럼 균일하지 않기 때문에 사실은 상이 또렷하게 맺히는 경우보다 일그러진 형태로 관측된다. 큰 은하단 뒤에 늘어선 7개의 은하 역시 정확히 초점이 맞는 게 아니기 때문에 렌즈의 가장 자리에 대관람차처럼 돌아가면서 그 모습을 보여준다. 그 결과 인간이 만든 렌즈에서는 볼 수 없는 독특한 형태를 볼 수 있다. 연구팀이 공개한 중력렌즈의 실제 사진을 보면 중앙의 렌즈 가장 자리에 7개의 은하가 회전하면서 몇 개씩 이미지를 보여준다.(숫자는 은하의 번호이고 a, b, c는 같은 은하의 다른 이미지) 오히려 초점이 맞지 않기 때문에 과학자들은 뒤에 있는 은하도 가리지 않고 볼 수 있는 셈이다. 물론 이미지가 몇 개로 나눠지고 일그러지는 문제도 있지만, 고성능 최신 컴퓨터를 이용하면 이 정도는 간단히 복원해 본래의 모습을 확인할 수 있다. 참고로 이번 연구에는 국립 에너지 과학 연구 센터 NERSC의 펄뮤터 슈퍼컴퓨터가 사용됐다. 과학자들은 이번 발견이 우주의 탄생과 진화, 암흑 에너지와 암흑 물질 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

우주에서 가장 큰 렌즈는 지구나 태양계가 아닌 우주 먼 곳에 있다. 멀리 있는 천체를 수십 배 확대해 주는 중력렌즈가 그것이다. 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측된 중력렌즈는 은하나 은하들이 모인 은하단의 중력에 의해 빛의 경로가 휘어 렌즈처럼 빛을 확대하는 현상으로 실제 천문학자들에 의해 관측됐을 뿐 아니라 이제는 먼 우주를 관측하는 주요 수단으로 활용되고 있다. 그런데 이런 중력렌즈 가운데는 지구에서 관측했을 때 여러 개의 은하와 은하단이 일렬로 늘어서 빛을 여러 번 증폭하는 다중 렌즈도 존재한다. 미 국립 로렌스버클리연구소의 윌리엄 쉐우와 동료들은 이런 다중 중력 렌즈를 찾던 중 무려 8개의 중력 렌즈가 일렬로 늘어선 8겹 중력 렌즈를 찾아냈다. DESI-090.9854-35.9683는 암흑에너지 분광학 장치(DESI)를 이용해 찾아낸 중력렌즈로 가장 큰 렌즈 역할을 하는 은하단은 지구에서 50억 광년 떨어져 있다. 그리고 그 뒤로 76억 광년에서 120억 광년까지 7개의 은하가 일렬로 늘어서 있어 그만큼 먼 우주를 더 자세히 관측할 수 있다. 그런데 중력렌즈는 사실 사람이 만든 렌즈처럼 균일하지 않기 때문에 사실은 상이 또렷하게 맺히는 경우보다 일그러진 형태로 관측된다. 큰 은하단 뒤에 늘어선 7개의 은하 역시 정확히 초점이 맞는 게 아니기 때문에 렌즈의 가장 자리에 대관람차처럼 돌아가면서 그 모습을 보여준다. 그 결과 인간이 만든 렌즈에서는 볼 수 없는 독특한 형태를 볼 수 있다. 연구팀이 공개한 중력렌즈의 실제 사진을 보면 중앙의 렌즈 가장 자리에 7개의 은하가 회전하면서 몇 개씩 이미지를 보여준다.(숫자는 은하의 번호이고 a, b, c는 같은 은하의 다른 이미지) 오히려 초점이 맞지 않기 때문에 과학자들은 뒤에 있는 은하도 가리지 않고 볼 수 있는 셈이다. 물론 이미지가 몇 개로 나눠지고 일그러지는 문제도 있지만, 고성능 최신 컴퓨터를 이용하면 이 정도는 간단히 복원해 본래의 모습을 확인할 수 있다. 참고로 이번 연구에는 국립 에너지 과학 연구 센터 NERSC의 펄뮤터 슈퍼컴퓨터가 사용됐다. 과학자들은 이번 발견이 우주의 탄생과 진화, 암흑 에너지와 암흑 물질 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

애니메이션 ‘주토피아’에 등장한 나무늘보 플래시는 빠른 일 처리가 필요한 상황에서 느릿느릿한 행동을 보여 관객들의 웃음을 자아내며 많은 사랑을 받았다. 그런데, 중앙아메리카와 남아메리카 지역에 서식하는 나무늘보가 기후 변화로 인해 가까운 미래에 멸종 동물 목록에 이름을 올릴 수도 있다는 경고가 나와 충격을 주고 있다. 영국 나무늘보 보존재단, 스완지대 자연과학부, 맨체스터대 생명과학부, 북아일랜드 벨파스트 퀸스대 생명과학부, 코스타리카 나무늘보 보호재단 공동 연구팀은 지금 같은 기후변화 추세가 이어진다면 금세기 말에는 나무늘보를 더 이상 볼 수 없게 될 것이라고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘피어 제이 생명·환경’(PeerJ Life & Environment) 9월 27일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)의 제6차 보고서의 기후 변화 시나리오에 따른 나무늘보의 대사 반응을 분석했다. 연구팀은 나무늘보가 고지대와 저지대 지역에서 다양한 온도 환경에 어떻게 반응하는지 주목했다. 연구팀은 간접 열량 측정법을 사용해 기후 변화가 예상되는 조건에서 나무늘보의 산소 소비량과 체온을 측정했다. 그 결과, 나무늘보는 2100년이 되면 지구상에서 사라질 수 있는 것으로 나타났다. 특히 고지대에 사는 나무늘보부터 생존의 위협에 처하게 될 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 고지대의 나무늘보는 온도 상승으로 안정시대사율(RMR)이 급격히 증가한다. RMR은 기초대사율과 비슷한 것으로 쉬고 있을 때 소비되는 열량을 말한다. 저지대 나무늘보는 상대적으로 높은 온도에 더 잘 적응하겠지만, 그들이 편안함을 느끼는 ‘열활성 구역’(TAZ)를 넘어서면 생존을 위해 대사를 억제하면서 역시 생존에 위협을 받게 되는 것으로 조사됐다. 나무늘보의 서식지 기온이 산업화 이전 시대에 비해 2~6도 상승할 경우 대사 부담이 심각해질 것으로 예상됐다. 게다가 나무늘보의 소화 속도는 유사한 크기의 초식동물보다 최대 24배 느리다. 기후변화로 인해 대사가 억제될 경우 식량 섭취와 소화도 쉽지 않기 때문에 나무늘보가 에너지 균형을 유지하기 어려워질 수 있다고 연구팀은 경고했다. 고지대 나무늘보는 기온이 올라가면 대사가 느려져 더 시원한 지역으로 이동할 수 있는 능력이 더 떨어지면서 멸종 위기에 쉽게 노출된다. 연구를 이끈 나무늘보 보존재단의 레베카 클리프 박사는 “나무늘보는 느린 대사와 체온 조절 능력이 부족해 다른 포유류들보다 기후변화의 영향을 더 크게 받는다”라며 “나무늘보 보호를 위한 보존 정책 마련되지 않을 경우, 이번 세기말이 되면 영화나 애니메이션, 책 속에서나 보는 동물이 될 것”이라고 말했다.

단국대학교는 김민규(화학공학과) 교수가 미국 조지아텍 Vladimir V. Tsukruk 교수와 공동으로 자기장을 이용해 빛의 방향을 자유롭게 조절하는 친환경 카이랄성 셀룰로스 소재를 발견했다고 30일 밝혔다. ‘카이랄성(chirality)’은 물질 분자식은 같지만 구조가 다른 특성을 말한다. 주로 자연계에 존재하는 단백질 아미노산, 단당류 등이 카이랄성을 띠고 있다. 이 가운데 셀룰로스 나노결정(Cellulose Nanocrystals)은 친환경적이고 유연성과 강도가 뛰어나 재료 및 생채 공학에서 차세대 카이랄성 소재로 주목받고 있다. 셀룰로스 나노결정은 빛의 왼쪽으로 회전하는 성질을 가졌다. 기존 연구에서는 이를 반대로 조절하거나 자유롭게 조절하는 것은 불가능했다. 연구팀은 자성 나노입자를 셀룰로스 나노 결정 표면에 부착한 결과 원래 성질과는 달리 오른쪽으로 회전한다는 사실을 밝혔다. 즉 자기장을 이용해 친환경 카이랄성 소재의 빛 회전 방향을 자유자재로 조절할 수 있게 된 것이다. 최근 과학계는 카이랄성 분자의 빛 회전 방향을 이용해 고성능 공학 컴퓨터, 차세대 바이오센서, 초전도체 등 첨단 전자·전기소자 개발로 관심이 높다. 김 교수는 “친환경적이고 지속가능한 △미래 광통신 △고성능 광학 컴퓨터 △카이랄 비선형 포토닉스 △유도된 카이랄 발광 등 광학 신소재 개발에 중요 밑거름이 될 것”이라고 밝혔다. 연구논문은 재료과학 및 다학제 연구분야 상위 5.5% (JCR, 2023년 기준)인 국제 저명 학술지 ‘ACS Nano(2023년 IF=15.8’ 2024년 9월에 온라인 게재됐다. 이번 연구는 미 공군 연구소 및 미 공군 과학 연구실 사업 지원을 받아 진행됐다.

전 세계에서 가장 높은 산이라고 하면 단연 ‘에베레스트산’이다. 해발 8848.86m로 히말라야산맥의 최고봉으로 네팔과 중국 티베트 자치구 국경선을 지나고 있는 에베레스트산은 지금도 꾸준히 높아지고 있다. 과학자들이 에베레스트산이 매년 조금씩 높아지는 이유를 새로 밝혀냈다. 중국 지구과학대 지구과학·자원학부, 영국 런던대(UCL) 지구과학과, 자연과학부 공동 연구팀은 에베레스트산 근처의 강 협곡에서 발생하는 융기 현상이 에베레스트산의 높이를 매년 꾸준히 높이고 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지구과학’ 10월 1일 자에 실렸다. 인도판이 유라시아판 아래로 파고들면서 형성된 히말라야는 지구에서 가장 높은 산들이 포진해 있다. 네팔에서는 사가르마타(하늘의 이마), 티베트에서는 초모룽마(세상의 어머니), 중국어로는 주무랑마로 불리는 에베레스트산은 지구상 가장 높은 산이다. 히말라야에서 두 번째로 높은 봉우리인 K2(8611m)와 237m가량 차이가 난다. 이는 히말라야의 K2, 칸첸중가, 로체가 서로 120m 정도밖에 차이를 보이지 않은 것과 비교해 비정상적이라는 평가를 받는다. 앞서 GPS 데이터를 분석한 연구들에 따르면 에베레스트산의 최근 상승 속도는 연간 약 2㎜다. 이는 산맥의 예상 상승 속도를 초과하며 산의 성장에 영향을 미치는 다른 메커니즘이 있을 가능성을 의미한다. 연구팀은 수치 모델을 이용해 에베레스트산 인근 아룬강, 코시강을 비롯해 다른 강들의 변화를 시뮬레이션하고 기존 지형과 비교했다. 그 결과, 약 8만 9000년 전 코시강의 주요 지류인 아룬강이 다른 강들을 포획했음이 밝혀졌다. 현재 아룬강은 에베레스트 동쪽을 흐르며 하류에서 더 큰 코시강과 합류했다. 하천 포획이라고 불리는 ‘배수 해적’(drainage piracy)은 하천이나 하천 배수 시스템이 우회해 인근 하천으로 유입될 때 발생하는 지질학적 현상이다. 배수 해적 현상으로 더 많은 물이 코시강으로 흘러들면서 침식력이 커지고 토양과 퇴적물을 더 많이 깎여나가면서 융기율이 증가해 산의 꼭대기를 점점 높이 밀어 올리는 셈이다. 이에 대해 ‘지각 평형 반발’(isostatic rebound) 효과라고도 부르는데, 강물이 많은 양의 암석과 토양을 침식한 뒤 지구의 지각 아래에서 발생하는 압력으로 인한 융기력으로 산이 높아지는 것이다. 실제로 아룬강은 수천 년 동안 수십억t의 토양과 퇴적물을 깎아낸 것으로 분석됐다. 이런 과정으로 에베레스트산은 지난 8만 9000년 동안 15~50m 더 높아졌을 것이라고 연구팀은 추정했다. 이런 현상은 세계에서 네 번째, 다섯 번째로 높은 봉우리인 로체와 마칼루에도 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 매튜 폭스 UCL 교수(지구화학)는 “이번 연구로 에베레스트산 인근 강이 더 깊게 파고들수록 물질 손실이 커지고 산을 더 높게 만든다는 것을 알 수 있다”며 “에베레스트산의 높이가 변화하는 것은 지구 표면의 역동적인 본질을 보여주는 것”이라고 말했다.

중국이 전기차와 배터리, 스마트폰 등의 한중간 치열한 경쟁을 주제로 한 온라인 기사나 게시물에서 한국산을 폄하하고 중국산을 호평하는 식으로 여론조작을 벌인 것으로 드러났다. 지난 29일 김은영 가톨릭관동대 경찰행정학과 교수·홍석훈 국립창원대 국제관계학과 교수 연구팀은 ‘한중 경쟁산업 분야에 대한 인지전 실태 파악’ 보고서를 공개했다. 국내 경제 분야에 대한 중국의 조직적 댓글 실체가 확인된 것은 이번이 처음이다. 보고서에 따르면 연구팀은 2023년 6월부터 8월까지 네이버, 유튜브, 네이트 등 온라인 플랫폼에서 전기차, 배터리, 스마트폰, e커머스 등 한국과 중국 간 경쟁이 치열한 산업 분야 관련 기사에 달린 댓글을 분석했다. 연구팀은 중국식 번역체, 중국 고유 ID·프로필 특성, 동일 ID 반복 댓글 등 10가지 식별 기준을 적용해 중국 의심 계정을 찾아냈다. 그중 댓글 이력 확보가 가능한 네이버를 중심으로 이들 계정의 전체 댓글을 수집 및 분석했다. 네이버에서 키워드 중심 70개 기사를 무작위 수집해 분석한 결과, 댓글 중 중국인 추정 계정이 77개 이상 발견됐다고 밝혔다. 이들 계정은 점조직처럼 움직이며 두 개의 그룹으로 나뉘어 활동하고, 핵심 인물의 조율 아래 특정 산업 관련 기사에 집중적으로 댓글을 게재하는 행태를 보였다. 특히 전기차와 배터리, e커머스 등 한중 경쟁이 치열한 산업 분야 기사에 지속해 부정적인 댓글이 게재된 것으로 확인됐다. 연구팀은 “한국인 추정 계정의 경우 기사에 따라 댓글을 달거나 달지 않는 등 불규칙한 활동을 보였지만, 중국인으로 의심되는 계정들은 특정 키워드 기사에 일제히 다 같이 댓글을 다는 등 비정상적인 분포를 보였다”고 했다. 보고서가 공개한 전기차 관련 기사 댓글 중에서는 “중국차 품질 좋아졌는데 현기차(현대차·기아) 누가 사냐? 하루라도 빨리 접는 게 돈 버는 거다”, “중국 거 한번 타봐야지. 흉기차(현대차·기아를 비하하는 표현) 봐라. 좀 긴장해야 한다” 등의 일명 ‘겁주기 사례’도 자주 발견됐다. 유튜브에서도 중국인으로 추정되는 239개의 계정이 발견됐으며 가장 높은 빈도로 조직적 여론 선동 작업이 활발히 이뤄지고 있었다고 연구팀은 밝혔다. 보고서는 이러한 중국의 댓글 전략에 대응하기 위해 체계적인 프로파일링과 관리 시스템이 필요하다고 제언했다. 해당 연구팀은 “중국의 인지전 위협이 새로운 양상의 비물리적 전쟁이라는 인식 아래 정부도 적극적인 대응 방안을 시급히 마련해야 한다”고 했다.

생성형 인공지능(AI)이 거짓말을 하거나 오류가 있는 정보를 진실인 것처럼 말하는 ‘환각 반응’(Hallucination)을 잡아내는 데 어려움을 겪고 있는 AI 제작사들이 AI 학습 개선을 위해 박사급 학위를 소지한 ‘인간 교수’를 대규모로 고용하고 있다는 외신 보도가 나왔다. 이들의 시급은 과거 시급이 2달러에 불과했던 아프리카, 아시아 개발도상국의 데이터 라벨링 인력과 달리 시간당 최대 200달러에 달하는 박사급인 것으로 알려졌다. 생성형 붐이 일던 초창기 오픈AI의 챗GPT나 ‘코히어‘(Cohere)와 같은 AI 모델이 인간과 같은 반응을 내도록 하려면 학습 수준이 낮은 대규모 인력으로 구성된 대규모 팀이 필요했다. 이들은 모델이 이미지가 자동차인지 당근인지와 같은 기본적인 사실을 구별하도록 도왔다. 하지만 생성형 AI 모델을 보다 정교하게 만들려면 역사학자부터 과학자까지 전문 지식을 갖춘 인간 AI 트레이너 네트워크가 급속히 확대돼야 하며, 이중 일부는 박사 학위를 소지한 전문인력이라고 AI 업계 관계자는 전했다. 코히어의 공동 창업자 이반 장은 28일(현지시간) 로이터통신에 “1년 전만 해도 우리는 AI에 개선 방법을 가르치기 위해 학부생을 고용하는 것으로 충분했지만, 이제 우리는 모델에게 의료 환경에서 행동하는 방법을 가르치는 면허 있는 의사나 재무 분석가 또는 회계사가 필요하다”고 말했다. 기업 가치를 50억 달러 이상으로 평가받은 코히어는 ‘인비저블 테크’(Invisible Tech)라는 스타트업과 협력하고 있다. 코히어는 오픈AI의 주요 경쟁사 중 한 곳이며 기업을 위한 AI를 전문으로 제작하고 있다. 인비저블 테크는 원격으로 일하는 수천 명의 트레이너를 고용해 ‘AI21’에서 마이크로소프트(MS) 이르기까지 다양한 AI 회사의 주요 파트너 중 하나가 되어 이들의 AI 모델을 훈련해 AI 세계에서 ‘환각’(Hallucination)으로 알려진 오류를 줄이는 작업을 하고 있다. 인비저블 테크 창립자인 프랜시스 페드라자는 “전 세계 100개국 이상에서 박사, 석사 학위 소지자 및 지식 작업 전문가가 5000명이 넘는다”고 말했다. 인비저블은 노동자의 위치와 작업의 복잡성에 따라 시간당 최대 40달러를 지불한다. ‘아웃라이어’(Outlier)와 같은 일부 회사는 시간당 최대 50달러를 지불하는 반면 ‘라벨박스‘(Labelbox)라는 다른 회사는 양자 물리학과 같은 높은 전문성이 필요한 주제에 관해서는 시간당 최대 200달러를 지불하지만 기본 주제에 대해서는 15달러부터 시작한다고 말했다. 인비저블 테크는 2015년 음식 배달 회사 ‘도어대시’(DoorDash)와 같은 회사의 배달 메뉴를 디지털화하기 위해 워크플로 자동화 회사로 설립됐다. 하지만 2022년 챗GPT 출시를 앞두고 오픈AI가 연락을 해오면서 상황이 변했다. 페즈라자는 “OpenAI는 우리에게 문제를 가지고 왔는데, 그것은 챗GPT의 초기 버전에 질문을 하면 환각 반응을 보인다는 것이었다”면서 “그들은 인간의 피드백을 통해 강화 학습을 제공하는 고급 AI 교육 파트너가 필요했다”고 말했다. 생성형 AI는 훈련에 사용된 과거 데이터를 기반으로 새로운 콘텐츠를 생성한다. 그러나 때로는 진실과 거짓 정보를 구별하지 못하고 환각이라고 알려진 거짓 출력을 생성한다. 주목할 만한 예로, 2023년 구글 챗봇은 홍보 영상에서 지구 태양계 밖의 행성을 처음으로 촬영한 위성에 대한 부정확한 정보를 공유했다. AI 회사들은 환각이 생성형 AI의 기업적 매력을 떨어뜨릴 수 있다는 사실을 알고 있으며, 인간 트레이너를 이용해 사실과 허구의 개념을 가르치는 등 이를 줄이기 위한 다양한 방법을 시도하고 있다. 인비저블 테크는 오픈AI에 합류한 이후 코히어, AI21, MS를 포함한 대부분의 생성형 AI 개발사의 AI 교육 파트너가 됐다고 말했다. 코히어와 AI21은 고객임을 확인했다. MS는 인비저블AI의 고객사임을 확인하지 않았다. 페드라자는 “이 회사들은 모두 교육 문제를 겪고 있었는데, 가장 큰 비용은 컴퓨팅 파워였고, 두 번째로 큰 비용은 양질의 교육이었다”고 설명했다. 생성형 AI에 대한 열풍을 일으킨 오픈AI는 ‘휴먼 데이터 팀(Human Data Team)’이라는 이름의 연구팀을 보유하고 있으며, 이 팀은 AI 트레이너들과 협력하여 챗GPT와 같은 모델을 훈련하기 위한 특수 데이터를 수집한다.오픈AI 연구원들은 환각을 줄이거나 글쓰기 스타일을 개선하는 등 다양한 실험을 진행하고 있고, 인비저블 테크 등 다른 AI 학습 공급업체의 AI 트레이너들과 협력하고 있다고 회사 프로세스를 잘 아는 소식통이 전했다. 그 사람은 언제든지 수십 개의 실험이 진행되고 있으며, 일부는 오픈AI가 개발한 도구를 사용하고 다른 일부는 공급업체의 도구를 사용한다고 말했다. AI 제작사가 원하는 바에 따라 인비저블 테크는 해당 프로젝트에 적합한 학위를 소지한 인력을 채용해 AI 학습에 투입하고, AI 제작사가 수백 명의 트레이너를 관리하는 위험부담을 줄인다. 페드라자는 “오픈AI에는 세계에서 가장 놀라운 컴퓨터 과학자들이 몇몇 있지만 그들은 반드시 스웨덴 역사나 화학, 생물학 등 전문가는 아니다. 질문할 수 있는 어떤 것에 대해서 말이다”라며 “오픈AI에서만 1000명이 넘는 계약직 직원이 일하고 있다”고 말했다. 페드라자 대표는 “인비저블 테크가 AI 트레이너를 직접 AI 학습에 투입하여 생성형AI 모델이 빅데이터 세트에서 관련 정보를 찾도록 가르치는 방법을 찾았다”고 말했다. 이 분야의 경쟁자 중에는 140억 달러의 가치를 지닌 비공개 스타트업 스케일AI(Scale AI)가 있는데, AI 기업에 훈련용 빅데이터 세트를 제공한다. 또한 AI 트레이너를 제공하는 분야에도 진출했고, 오픈AI를 고객으로 삼았다. 2021년부터 수익을 내고 있는 인비저블 테크는 1차 자본금 모집에서 800만 달러를 유치했다. 페드라자는 “우리는 팀이 70%를 소유하고 있고, 투자자가 30%만 소유하고 있다”면서 “우리는 2차 라운드를 촉진하고, 가장 최근 거래 가격은 5억 달러의 평가를 받았다”고 말했다. 인간 트레이너는 자격 요건이 덜하고 급여도 적게 받는 데이터 라벨링 작업을 통해 AI 훈련에 처음 들어갔다. 때로는 2달러 정도였다. 주로 아프리카와 아시아 국가의 개발도상국 국가의 사람들이 수행해왔다. AI 회사들이 더욱 진보된 모델을 출시함에 따라 전문 트레이너에 대한 수요와 수십 개 언어에 대한 수요가 증가하고 있다. 이로 인해 코딩 방법을 전혀 몰라도 다양한 분야의 근로자가 AI 트레이너가 될 수 있는 고소득 틈새 시장이 생겨나고 있다. AI 기업의 수요로 인해 유사한 서비스를 제공하는 기업이 더 많이 생겨나고 있다.

지중해의 섬나라 키프로스는 그리스 신화에서 미의 여신 아프로디테가 태어난 곳으로 기원전 1400년 쯤부터 고대 미케네인이 이곳으로 건너와 정착한 역사 깊은 장소다. 현재는 안타깝게도 우리나라처럼 남과 북이 갈라진 분단국가의 아픔을 겪고 있지만, 인간이 그어 놓은 경계와 상관없이 키프로스의 아름다운 자연은 변함없이 그 자리를 지키고 있다. 그런데 과학자들은 키프로스 섬의 여러 유적과 지층을 발굴하던 과정에서 사실 이 섬에 다른 곳에서는 볼 수 없는 미니 코끼리와 미니 하마가 살고 있었다는 사실을 발견했다. 이들은 지금보다 바다가 낮았던 빙하기에 육지에서 건너온 코끼리와 하마의 후손으로 아프리카의 친척과 비교해서 크기가 많이 줄어들어 코끼리는 몸무게 500㎏, 하마는 130㎏에 불과할 정도로 줄어들었다. 작은 섬에는 사자나 호랑이 같은 대형 포식자가 없어 초식동물도 몸을 지키기 위해 무리하게 몸을 키울 필요가 없고 먹이나 생활 공간도 제한적이기 때문에 작은 몸집이 생존에 유리하다. 이런 이유로 육지에서는 몸집이 컸던 동물이 섬으로 건너와 적응하면 작아지는 현상이 일어나는 데, 이를 섬 왜소화라고 한다. 키프로스 섬의 미니 코끼리와 하마 역시 이런 섬 왜소화 현상의 하나로 받아들여지고 있다. 키프로스 미니 하마와 코끼리가 지금까지 살아 있다면 키프로스 섬의 귀중한 토종 생물로 보호받고 있겠지만, 안타깝게도 이들은 인간이 키프로스 섬에 상륙한 1만 4000년 전에 갑자기 멸종했다. 멸종 이유는 아마도 제한된 개체 수를 지닌 섬 동물을 인간이 지나치게 사냥한 것이 주된 이유로 추정된다. 호주 플린더스 대학의 코레이 브래드쇼우 교수가 이끄는 연구팀은 이 추정이 맞는지 검증하기 위해 수학적 모델과 고고학, 고생물학적 증거를 모아 분석했다. 그 결과 3000~7000명 정도의 원시적 수렵 채집인의 사냥활동으로도 미니 하마나 코끼리가 멸종할 수 있다는 결론을 얻었다. 이미 빙하기에 인류는 거대한 털 매머드나 코뿔소도 사냥했기 때문에 미니 코끼리나 하마를 사냥하는 일은 그렇게 어렵지 않았을 것이다. 특히 서식지가 매우 제한된 하마는 더 사냥하기 쉬웠는지 인간의 상륙과 거의 동시에 멸종했고 더 넓은 지역에 살았던 미니 코끼리마저 1000년 이내로 멸종한 것으로 나타났다. 이렇게 섬 환경에 적응한 고유 토착종이 인간에 의해 멸종되는 일은 현재도 광범위하게 일어나고 있다. 물론 현대인은 선사 시대 수렵 채집인과 달리 섬의 고유 토착종을 지키기 위해 노력하고 있지만, 그럼에도 서식지 파괴와 환경오염, 밀렵, 기후 변화, 그리고 인간이 가져온 외래 침입종에 의해 수많은 섬 토착종이 멸종했거나 멸종 위기로 내몰리고 있는 게 현실이다. 키프로스 미니 코끼리와 하마처럼 사라지지 않고 남아 있는 고유종을 지키기 위한 노력이 더 절실하게 필요한 상황이다.

세계적인 미스터리 중 하나인 거대 지상그림(geoglyph)이 페루 남부 사막에서 무더기로 발견됐다. 지난 27일(현지시간) 미국 CNN 등 외신은 페루 고고학자와 일본 연구팀이 페루의 광활한 나스카 사막에서 인공지능(AI)의 도움으로 무려 303개의 나스카 라인을 새롭게 찾아냈다고 보도했다. 지난 1927년 처음 하늘에서 존재가 확인된 거대한 지상그림인 나스카 라인은 태평양과 안데스 산맥 사이에 위치한 나스카 평원 곳곳에 그려져 있다. 고대 나스카인들이 그렸을 것으로 추정되며 원숭이, 도마뱀, 고래 등 동물을 비롯 각종 기하학적 도형까지 현재까지 수백여 개가 발견됐다. 이번에 새롭게 발견된 나스카 라인 역시 주로 야생 동물이 그려져 있는데, 새, 거미, 머리 장식을 한 인간 모양의 인물, 범고래, 식물 등 다양하다. 흥미로운 점은 이번 나스카 라인 발견의 1등 공신이 바로 AI라는 사실이다. 과거에는 광대한 지역을 담은 항공사진을 육안으로 보면서 나스카 라인을 찾아냈으나 최근 몇 년 사이 AI 딥러닝 기술을 통해 인간보다 약 21배 빠르게 지상화를 식별해 낼 수 있다. 실제로 이번에도 AI는 해당 지역에서 4만 7000곳 이상의 잠재적인 장소를 선별했으며, 연구진은 이중 순위를 매겨 가장 가능성이 높은 지역 1309곳을 뽑아냈다. 이 과정을 통해 연구팀은 단 6개월 만의 현장 조사로 총 303개의 나스카 라인을 찾아냈다. 지난 100년 동안 총 430개의 나스카 라인을 발견했다는 점을 고려하면 AI 기술이 얼마나 큰 도움을 줬는지 알 수 있는 대목이다. 연구를 이끈 일본 야마가타대학 사카이 마사토 교수는 “AI 활용은 검색 범위를 좁하는데 필요한 노동량을 줄이는 측면에서 게임체인저”라면서 “상태가 좋은 나스카 라인을 바로 무엇인지 알아볼 수 있었지만 그렇지 않은 경우 자세한 현장조사를 통해 조사했다”고 밝혔다. 이어 “아직도 가능성 높은 후보지 968곳을 조사하지 못해 앞으로 최소 248개가 더 발견될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 한편 고대인들이 왜 하늘에서 봐야 제대로 모습이 보이는 나스카 라인을 만들었는지는 여전히 미스터리로 남아있다. 이 때문에 달력설, 목초지 경계선 심지어 외계인 관련설까지 다양한 추측이 난무하고 있다. 다만 최근들어 고고학자들은 나스카 라인이 종교적 의식을 위해 그려진 것으로 추측하고 있다. 이번 연구결과는 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표됐다.

세계적인 미스터리 중 하나인 거대 지상그림(geoglyph)이 페루 남부 사막에서 무더기로 발견됐다. 지난 27일(현지시간) 미국 CNN 등 외신은 페루 고고학자와 일본 연구팀이 페루의 광활한 나스카 사막에서 인공지능(AI)의 도움으로 무려 303개의 나스카 라인을 새롭게 찾아냈다고 보도했다. 지난 1927년 처음 하늘에서 존재가 확인된 거대한 지상그림인 나스카 라인은 태평양과 안데스 산맥 사이에 위치한 나스카 평원 곳곳에 그려져 있다. 고대 나스카인들이 그렸을 것으로 추정되며 원숭이, 도마뱀, 고래 등 동물을 비롯 각종 기하학적 도형까지 현재까지 수백여 개가 발견됐다. 이번에 새롭게 발견된 나스카 라인 역시 주로 야생 동물이 그려져 있는데, 새, 거미, 머리 장식을 한 인간 모양의 인물, 범고래, 식물 등 다양하다. 흥미로운 점은 이번 나스카 라인 발견의 1등 공신이 바로 AI라는 사실이다. 과거에는 광대한 지역을 담은 항공사진을 육안으로 보면서 나스카 라인을 찾아냈으나 최근 몇 년 사이 AI 딥러닝 기술을 통해 인간보다 약 21배 빠르게 지상화를 식별해 낼 수 있다. 실제로 이번에도 AI는 해당 지역에서 4만 7000곳 이상의 잠재적인 장소를 선별했으며, 연구진은 이중 순위를 매겨 가장 가능성이 높은 지역 1309곳을 뽑아냈다. 이 과정을 통해 연구팀은 단 6개월 만의 현장 조사로 총 303개의 나스카 라인을 찾아냈다. 지난 100년 동안 총 430개의 나스카 라인을 발견했다는 점을 고려하면 AI 기술이 얼마나 큰 도움을 줬는지 알 수 있는 대목이다. 연구를 이끈 일본 야마가타대학 사카이 마사토 교수는 “AI 활용은 검색 범위를 좁하는데 필요한 노동량을 줄이는 측면에서 게임체인저”라면서 “상태가 좋은 나스카 라인을 바로 무엇인지 알아볼 수 있었지만 그렇지 않은 경우 자세한 현장조사를 통해 조사했다”고 밝혔다. 이어 “아직도 가능성 높은 후보지 968곳을 조사하지 못해 앞으로 최소 248개가 더 발견될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 한편 고대인들이 왜 하늘에서 봐야 제대로 모습이 보이는 나스카 라인을 만들었는지는 여전히 미스터리로 남아있다. 이 때문에 달력설, 목초지 경계선 심지어 외계인 관련설까지 다양한 추측이 난무하고 있다. 다만 최근들어 고고학자들은 나스카 라인이 종교적 의식을 위해 그려진 것으로 추측하고 있다. 이번 연구결과는 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표됐다.

희토류 원소는 원소 주기율표에서 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)과 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지 란타넘족 15개를 포함한 17개 원소를 말한다. 지구의 지각에서는 상대적으로 풍부하게 분포하고 있지만, 광물 형태로는 희귀하기 때문에 희토류라고 부른다. 희토류는 가벼운 희토류와 무거운 희토류로 나누는데, 스마트폰, 배터리, 자석, 촉매, 조명, 기타 특수 응용 분야에서 사용된다. 전기차 개발, 풍력 터빈 같은 재생 에너지 기술과 미사일 등 군사 장비에 사용된다. 이 때문에 최근 많은 나라에서 희토류 확보에 열을 올리고 있다. 이런 상황에서 호주 국립대(ANU), 중국 국립과학원대 공동 연구팀은 사화산 속에는 희토류 원소로 가득 차 있을 가능성이 매우 높다고 29일 밝혔다. 이 때문에 사화산이 희토류 원소의 새로운 공급처가 될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘지구화학 관점 회보’ 9월 24일 자에 실렸다. 매장량을 기준으로 희토류 원소가 가장 많은 국가는 중국이며, 그다음으로 브라질, 러시아 등이다. 미국도 상당량이 매장돼 있는 것으로 알려져 있으며, 유럽에서는 스웨덴이 희토류 원소 주요 매장지로 알려져 있다. 많은 나라가 재생 에너지 기술과 첨단 전자기기에 막대한 투자를 하고 있기 때문에 희토류에 대한 수요는 급증하고 있다. 희토류에 대한 수요는 2030년까지 다섯 배 이상 증가할 것으로 예상된다. 연구팀은 사화산에서 구한 철이 풍부한 암석들을 압력 전기로에 넣고 고온으로 가열해 녹인 뒤 암석 내부 무기질을 분석했다. 그 결과, 수백만~수만 년 전에 활동을 멈춘 사화산에서 분출된 마그마가 굳어 암석처럼 된 것에는 철분이 풍부하고, 희토류 원소들이 많은 것으로 확인됐다. 연구팀은 활화산에서 분출되는 마그마보다 사화산 안에 있는 마그마들이 희토류 원소를 농축하는데 최대 100배 더 효율적이라고 설명했다. 칠레 엘 라코처럼 철광석이 풍부한 화산암 지대에서도 희토류 원소가 풍부할 것으로 추정된다고 연구팀은 전망했다. 연구를 이끈 마이클 아넨버그 ANU 박사(지구화학)는 “희토류는 납과 구리와 비슷한 정도로 풍부해 실제로는 그리 희귀하지 않다”라며 “희토류가 귀한 것은 사용하기 쉽게 광물 형태가 아니며, 광물에서 희토류 원소만 추출하기 쉽지 않기 때문”이라고 말했다. 아넨버그 박사는 “이번 연구를 통해 철이 풍부한 화산암에 희토류 원소들이 풍부하다는 것을 알 수 있다”고 덧붙였다.

남성의 몸에서 매일 일어나는 호르몬의 변화가 하루 뇌 크기에 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 과학 전문 매체 라이브 사이언스는 미국 펜실베이니아 대학교 펄먼 의과대학 정신과 연구팀이 최근 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience)에 발표한 연구 결과를 지난 21일(현지시간) 소개했다. 연구팀은 26세 남성의 뇌를 30일 동안 40회 스캔한 결과, 남성의 뇌가 하루 동안 점차 수축한 후 밤사이에 수면을 통해 다시 원상 복구되는 패턴을 발견했다. 이 연구에서 자기공명영상(MRI) 스캔은 매일 오전 7시와 오후 8시에 진행됐다. 스테로이드 호르몬인 테스토스테론, 코르티솔, 에스트라디올의 수치가 오전 7시에 가장 높고 오후 8시에 가장 낮기 때문이다. 공동 연구저자이자 펄먼 의과대학 연구원인 로라 프리쳇은 “남성의 스테로이드 호르몬이 아침부터 밤까지 70% 감소하는 것을 보여준다”고 설명했다. 변화의 정도는 나이가 들면서 범위가 줄어들지만 일반적인 패턴은 평생 지속된다. 남성의 뇌 부피는 오후 8시에 가장 작아지는 것으로 나타났다. 여성 역시 하루에 호르몬의 변화가 나타나긴 하지만 남성에 비해 그렇게 뚜렷하지는 않은 것으로 나타났다. 월경 주기가 동시에 호르몬의 장기적인 변화를 주도하기 때문이다. 이번 연구는 호르몬 변동에 따른 뇌 변화가 주로 여성의 월경 주기와 관련해 연구돼왔던 기존의 고정관념을 깨고 남성도 호르몬의 영향으로 뇌에 중요한 변화가 생길 수 있다는 시각을 제공했다는 점에서 의의가 있다. 그렇다면 이런 뇌의 변화는 어떤 영향을 미칠까. 뇌 크기의 변화로 영향을 받는 영역은 운동 조정, 뇌와 신체 사이의 정보 전달, 기억 저장에 관여하는 것으로 알려졌다. 저녁에는 집중력, 의사 결정 능력, 감정 조절과 같은 뇌의 기능적 측면이 영향을 받아 인지적, 감정적 변화가 일어날 수 있다. 아침의 상태와 저녁의 상태가 다른 것이 뇌 크기의 변화 때문일 수 있는 것이다. 연구팀은 또 다른 연구를 통해 시각 정보를 처리하는 측면에서 뭔가 일어나고 있음을 감지했다. 다만 아직까지 뇌 부피 감소가 남성의 행동에 어떻게 직접적인 영향을 미치는지는 명확하지 않다. 연구진은 이번 결과를 기반으로 수면의 차이가 뇌의 변화에 어떤 영향을 미치는지 추가로 살필 계획이라고 밝혔다.

불과 1주일 전까지만 해도 과연 언제까지 더위가 이어질 것인지 걱정을 했는데, 지난 주말 가을비가 내린 이후 급격히 기온이 떨어지면서 ‘느닷없이’ 가을이 찾아왔다. 가을만 되면 연배가 있는 사람들의 입가에는 “가을엔 편지를 하겠어요/누구라도 그대가 되어/받아주세요 낙엽이 쌓이는 날”(‘가을엔 편지를 하겠어요’ 중)이라든가 “지금도 기억하고 있어요/10월의 마지막 밤을/뜻 모를 이야기만 남긴 채/우리는 헤어졌지요”(‘잊혀진 계절’ 중)라는 가사가 맴돈다. 가을만 되면 남자들은 소위 센티멘탈해지면서 바바리코트 자락과 함께 낙엽을 휘날리고 싶어 한다. 정신의학 전문의들은 이를 일종의 계절성 기분 장애라고 본다. 미국 밴더빌트대 화학과, 약리학과, 화학·생명 분자공학과 공동 연구팀은 일조량과 함께 신체 활동이 줄어들면 기분 장애를 겪기 쉽다고 28일 밝혔다. 가을이 되면 여름과 비교해 일조량이 급격히 짧아지고, 선선해지지만 빨리 어두워지면서 활동량이 감소하게 되면서 많은 사람이 계절성 기분 장애를 겪게 된다는 설명이다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 정신건강’ 9월 26일 자에 실렸다. 기분 장애는 전 세계적으로 정신 건강과 관련한 장애의 주요 원인으로 꼽힌다. 우울증이나 양극성 장애를 앓고 있는 사람의 30% 정도가 계절적 증상 패턴을 보이는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 낮의 길이와 햇빛의 강도가 우울증과 양극성 장애의 계절적 패턴에 미치는 영향에 대해 정확히 알려진 바는 없다. 이에 연구팀은 광(光)주기와 광강도 측정치와 객관적으로 측정된 활동 패턴 간의 관계를 정량적으로 조사해 우울증과 양극성 장애의 계절성을 유발하는 환경적 요인을 분석했다. 이를 위해 다양한 형태의 우울증 환자 23명과 일반인 32명에게 손목시계 형태의 활동 센서(가속도계)를 착용시킨 뒤 2주일 동안 일상적 일조량과 활동 기록을 측정했다. 조사 결과, 낮 시간대의 신체 활동, 우울 상태, 광주기 및 광강도간의 관계가 명확하게 드러났다. 낮 시간대 활동이 줄어드는 것과 우울증의 정도는 밀접한 관련이 있었고, 낮 시간대의 활동은 광주기와 광강도가 증가함에 따라 늘어나는 것으로 조사됐다. 일반인도 낮의 길이와 햇빛의 강도가 기분에 영향을 받기는 하지만 우울증 환자와 비교했을 때는 그 정도가 크지 않았다. 또 실내에서 앉아서 생활하는 시간이 길어질수록 우울증 환자의 기분 장애는 더 심해지는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 샌드라 로젠탈 교수는 “계절성 기분 장애가 있는 개인은 자신의 질병 패턴을 인식하지 못하는 경우가 많다”라며 “이번 연구에서처럼 가속도계로 측정한 운동 활동 패턴 같은 디지털 바이오마커는 정신건강 관련 의료진이 치료 시기를 빠르게 인식할 수 있도록 도와주고, 계절적 영향을 많이 받는 사람들이 우울증을 비롯한 여러 정신건강 관련 질환에서 벗어날 수 있게 도와줄 것”이라고 말했다.

과거 1990년대까지 중고등학교 학창 시절을 보냈던 사람들은 체육 시간이 끝나고 학교 수돗가로 달려가 세수하고 수도꼭지에 입을 대고 수돗물을 벌컥벌컥 마셨던 기억이 있을 것이다. 그러나 요즘에는 많은 사람이 생수를 사서 마시거나 정수기를 설치해 물을 마신다. 그렇지만 한국의 수돗물은 세계보건기구(WHO)에서 정한 59개 기준에 따라 수돗물을 처리하고 있기 때문에 그냥 마셔도 문제없을 정도로 깨끗하다. 유엔에서 조사한 국가별 수질 지수에서 122개국 중 8위에 오를 정도로 수돗물 상태는 우수하다. 이런 상황에서 카타르 웨일 코넬의대-카타르 연합 공중보건 연구소, 미국 뉴욕의대 외과, 가정의학과 공동 연구팀은 생수가 수돗물보다 더 안전하고 건강하다는 믿음은 근거 없는 것이라고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 보건학 분야 국제 학술지 ‘BMJ 국제 보건학’ 9월 25일 자에 실렸다. 전 세계적으로 1분당 100만 병의 생수가 판매되고 있으며, 이 수치는 계속 증가할 것으로 예상된다. 실제로 전 세계 약 20억 명은 안전한 식수 공급이 제한적이거나 전혀 없기 때문에 생수에 의존할 수밖에 없다. 그렇지만 나머지 사람들도 생수는 마시기 쉽고, 수돗물보다 깨끗하고 안전하다는 마케팅에 의해 구축된 믿음을 갖고 있다. 연구팀은 보건학적 측면에서 생수와 수돗물을 비교, 분석했다. 이를 통해 연구팀은 생수는 수돗물 같은 엄격한 품질과 안전 기준을 적용받지 않는 경우가 많고, 장기간 보관되거나 햇빛과 고온에 노출될 경우 플라스틱병에서 유해 화학물질이 물속으로 녹아들 가능성이 크다고 설명했다. 추정치에 따르면 생수의 10~78%가 미세플라스틱을 포함한 오염물질을 포함하고 있으며, 플라스틱 내구성을 높이기 위해 사용되는 프탈레이트와 비스페놀A(BPA) 같은 물질도 있다. 미세플라스틱은 체내 세포 산화 스트레스, 면역 체계 교란, 혈중 지방 수치 변화와 관련 있으며, BPA는 고혈압, 심혈관 질환, 당뇨, 비만 같은 대사 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 생수를 담는 플라스틱병은 해양 오염의 대표적 물질이며, 전 세계 플라스틱 쓰레기의 12%를 차지한다. 플라스틱병의 재활용률은 9%에 불과하고, 대부분 매립지에 버려지거나 소각장에 태워지고, 일부는 저개발국에 수출되기도 한다. 더군다나 플라스틱병은 제조 과정에서도 상당히 많은 온실가스를 배출한다. 연구를 이끈 라빔데르 맘타니 코넬대 의대 교수(예방의학)는 “생수와 관련해서는 단기적 안전 기준이 존재하지만, 미세플라스틱과 다른 여러 물질이 인체에 미치는 장기적 영향은 여전히 명확하지 않다”라면서 “수돗물 처리가 잘 되는 나라에서 생수에 대한 의존은 건강과 재정, 환경적 비용 투입을 증가시킨다”라고 말했다. 맘타니 교수는 “수돗물 소비를 우선해 생수로 인해 발생하는 건강과 생태계 문제를 해결하는 것이 시급하며, 저개발 국가들의 수처리 시설 구축에 대한 국제적 대응도 필요하다”라고 덧붙였다.

최근 미국 서부 캘리포니아 지역에 대형 산불이 발생해 여의도 면적의 29배가 넘는 지역을 초토화했다. 올해만도 미국 전역에서 발생한 산불로 서울의 15배가 넘는 면적이 화마에 사라졌다고 한다. 지구 온난화로 대기가 건조해지면서 산불이 쉽게 발생하고 규모도 커질 뿐만 아니라, 산불로 인해 탄소배출이 증가하면서 온난화는 더욱 가속화되는 방식으로 마이너스 피드백이 계속되고 있다. 산불과 지구 온난화의 이런 상관관계를 분석한 연구 결과가 또 발표돼 눈길을 끈다. 중국 서북 농업산림과학기술대(서북 A&F대), 린이대, 전자과학기술대, 콜롬비아 로자리오대, 캐나다 산림청 북부 산림 연구센터, 네덜란드 암스테르담 자유대 공동 연구팀은 산불의 빈도와 연소 강도가 커지면서 지구 표면의 온난화는 점점 가속화된다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 26일 자에 실렸다. 최근 뉴스를 통해 접할 수 있는 것처럼 전 세계적으로 산불은 점점 더 빈번해지고 규모가 커지고 있다. 미국 서부와 스페인 동부 등 일부 지역에서는 최근 수십 년 사이에 산불 발생 빈도는 물론 규모가 최소 3배 이상 증가했다. 대형 산불이 산림 식생에 심각한 영향을 미치는 것으로 알려졌지만, 산불로 인해 노출된 토지가 기후에 미치는 영향은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 2003부터 2016년까지 북위 40도에서 70도까지 북반구 온대 및 북극림의 산불 발생 관련 위성 데이터를 분석했다. 연구팀은 산불 발생 1년 뒤에 해당 지역에서 광범위한 온난화 효과가 나타나는 것을 관찰했다. 이는 이전 연구와 일치하는 것으로 나타났다. 수학 모델에 따르면 산불 규모에 따라 북미와 유라시아 지역의 표면 온난화를 증폭시킨다. 특히 산불 발생 1년 뒤 증발산과 표면 반사율이 감소했으며, 대형 산불이 발생한 지역일수록 이런 감소 폭은 크게 나타났다. 이는 지표면이 이전보다 수분을 더 적게 방출하고 더 많은 복사열을 흡수함으로써 온난화 속도를 높인다는 것을 의미한다. 그러나, 시베리아 서부, 중앙, 동남지역과 동유럽에는 혼합림과 낙엽수 중심의 숲이 많아 이런 표면 온난화 효과가 관찰되지 않았다. 이를 근거로 연구팀은 숲에서 낙엽수의 수를 늘려 산불 표면 온난화를 약화한다면 대형 산불 발생 빈도와 강도는 약해질 것으로 분석했다. 연구를 이끈 자오 지 서북 A&F대 교수는 “이번 연구는 향후 기후와 산불 역학에 영향을 미칠 수 있는 요소를 보여준다”라며 “유라시아 숲에서 낙엽수가 표면 온난화를 억제하는 데 어떻게 이바지할 수 있는지에 대한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다.

보건 전문가들이 세계적으로 소비가 급증하고 있는 생수가 인간과 지구의 건강을 위협하고 있다며 각국 정부에 식수 인프라 투자 확대와 수돗물 소비 증대 캠페인을 촉구하고 나섰다. 미국 뉴욕의과대(NYMC) 앨버트 B. 로웬펠스 명예교수와 카타르 웨일코넬의대 아미트 아브라함 교수팀은 25일(현지시간) 브리티시메디컬저널 세계 보건 논평에서 세계에서 생수가 1분에 100만병 소비되고 이 수치는 계속 늘고 있다며 “인간과 지구의 건강을 위해 생수 사용을 시급히 재고해야 한다”고 경고했다. 연구팀은 안전한 식수 확보가 어려운 전 세계 20억명이 생수에 의존하지만 나머지는 대체로 편의성이나 생수가 수돗물보다 더 안전하고 건강에 좋다는 산업 마케팅으로 인한 믿음 때문에 생수를 찾는다고 설명했다. 하지만 연구팀은 생수는 수돗물처럼 엄격한 품질·안전 기준을 적용받지 않는 경우가 많고 장기간 보관하거나 햇빛·고온에 노출되면 플라스틱병에서 유해한 화학물질이 나올 위험이 있어 생수가 더 건강에 좋다는 것은 사실이 아니라고 지적했다. 특히 지금까지 연구에서 분석된 생수 표본의 10~78%에는 호르몬 교란 물질로 분류되는 미세 플라스틱과 프탈레이트, 비스페놀 A(BPA) 등 다양한 오염물질이 포함된 것으로 나타났다고 밝혔다. 미세 플라스틱 오염은 산화 스트레스, 면역 체계 조절 장애, 혈중 지방 수치 변화 등과 관련이 있고, BPA 노출은 고혈압, 심혈관 질환, 당뇨병, 비만과 같은 노년기 건강 문제와도 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 환경 측면에서도 생수에 사용되는 플라스틱병은 전체 플라스틱 쓰레기의 12%를 차지하고 두 번째로 많은 해양 오염 물질로 꼽힌다. 그러나 전 세계적으로 재활용되는 플라스틱병은 전체의 9%에 불과한 실정이다. 연구팀은 플라스틱병 대부분은 매립지나 소각장에 버려지고 중저 소득 국가로 수출돼 사회 정의 문제도 일으킬 뿐 아니라 폐기물 발생 외에도 원료 수출과 제조 과정에서 온실가스 배출에 크게 기여한다고 지적했다. 연구팀은 “생수에 의존하는 것은 상당한 건강, 재정, 환경 비용을 초래하는 만큼 생수 사용에 대한 재평가가 시급하다”며 수돗물의 환경 보호 및 건강상 이점을 알리고 지속 가능한 소비 관행으로 자리 잡게 하는 캠페인이 필요하다고 제안했다. 이어 “수돗물 소비 우선 정책을 통해 생수로 인한 다양한 문제를 공동으로 해결하고 수돗물을 환경 책임과 공중 보건 증진의 토대로 삼을 수 있을 것”이라며 “중저 소득 국가를 포함한 각국 정부는 시급히 안전한 식수 인프라에 대한 투자에 나서야 한다”고 강조했다.