반려동물을 키우다 보면 말이 통하지 않아 답답할 때도 많지만 주인의 감정에 반응하는 것 같다고 느낄 때도 적지 않다. 그런데 이런 느낌이 착각이 아니라는 뇌과학적 근거가 제시됐다. 오스트리아 빈대 심리학부, 헝가리 외트뵈시로란드대 생물학연구소 동물행동학과, 멕시코국립자치대 신경생물학연구소·심리학부 공동 연구팀은 반려견의 뇌가 사람의 웃는 얼굴을 별도의 영역에서 처리하며 부정적인 표정들도 일부 구별한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 8월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 마취하지 않은 반려견을 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치에 넣고 두 차례 실험했다. 개들은 결박 없이 엎드린 자세로 눈앞의 화면을 봤고, 원하면 언제든 장치에서 나올 수 있었다. fMRI는 신경세포가 활동할 때 그 부위로 몰리는 혈류 변화를 잡아내 뇌의 어느 부분이 일했는지 파악할 수 있게 하는 기술이다. 앞선 많은 연구에서 행복이라는 감정은 반려견들에게 특히 중요한 의미를 갖는다고 알려졌다. 이에 1차 실험에서는 반려견 8마리에게 낯선 사람의 웃는 얼굴과 무표정한 얼굴을 번갈아 보여줬다. 웃는 얼굴을 볼 때는 고차 인지 기능을 담당하는 측두피질과 함께 음식 보상이나 익숙한 냄새에 반복적으로 반응하는 부위인 미상핵이 활성화됐다. 낯선 사람의 미소조차 반려견의 뇌에서는 일종의 보상으로 처리될 수 있다는 뜻이다. 2차 실험에서는 1차 실험에 참가한 6마리를 포함해 반려견 12마리에게 행복·슬픔·공포·분노 표정을 제시했다. 1차 실험과는 다른 얼굴 데이터베이스를 써서 두 실험이 서로 영향을 주지 않도록 했다. 또 사진의 밝기와 대비 같은 단순한 시각적 차이가 결과에 영향을 주지 않도록 통제한 다음 인공지능 기계학습 분류기로 표정을 짝지어 구별하게 했다. 연구 결과, 측두피질-미상핵 연결망은 행복한 표정에만 고유하게 반응하는 것으로 나타났다. 웃는 얼굴과 부정적 표정은 가려냈지만 부정적 표정끼리는 구별하지 못했다. 뇌 전체를 훑는 전뇌 분석에서는 공포를 분노, 슬픔과 갈라놓는 별개의 활동 패턴이 확인됐다. 반려견의 뇌가 세상을 단순히 좋음과 나쁨으로만 나누지 않는다는 사실을 보여준 첫 사례다. 다만 분노와 슬픔 사이에서는 차이가 나타나지 않았다. 이에 대해 연구팀은 개가 사람의 감정을 읽을 때 얼굴보다 몸짓을 주된 단서로 삼는다는 선행 연구를 근거로 정지된 사진만으로는 분노와 슬픔을 가르기 어려웠을 것으로 해석했다. 실제 상황에서 반려견은 주인의 몸짓을 살피고 목소리의 미묘한 결을 들으며 냄새로도 정보를 얻는다. 이번 연구 결과는 반려견도 사람과 똑같은 방식으로 감정을 경험한다는 뜻은 아니라고 연구팀은 강조했다. 참가견 대부분이 사회적 신호에 민감한 보더콜리여서 다른 품종으로의 일반화에도 신중해야 한다고 한계를 뒀다. 연구를 이끈 라우라 쿠아야 오스트리아 빈대학 박사는 “사람은 얼굴의 미세한 정보를 포착하는 데 능숙한데 반려견도 마찬가지”라며 “개는 사람과 전혀 다른 진화 경로를 걸었지만 가축화를 통해 인간을 이해하고 협력하는 데 필요한 사회적 능력을 발달시켰다”고 설명했다.

제주 앞바다에서 남방큰돌고래를 관찰하는 관광선박들이 정부의 관람지침을 제대로 지키지 않는 것으로 나타났다. 돌고래와 300m 이내로 접근하면 엔진을 꺼야 하지만 사실상 지켜지지 않았고, 50m 이내 접근금지 규정을 어긴 사례도 확인됐다. 특히 선박에서 발생하는 수중소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성도 제기됐다. 제주대 기초과학연구소 김창수 박사 연구팀은 서귀포시 노을해안로 앞바다에서 드론과 수중청음기(하이드로폰)를 이용해 남방큰돌고래와 관광선박의 움직임 및 소음을 분석한 연구 결과를 국제학술지 ‘Ecological Informatics’에 발표했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 11일 동안 관광선박의 운항 궤적 187회와 돌고래의 수면 출현 위치 471회를 추적했다. 드론으로 선박과 돌고래의 위치·속도를 파악하고, 수중청음기로 선박에서 발생하는 소음을 측정해 돌고래가 실제로 받았을 것으로 추정되는 소음 수준을 분석했다. 연구 결과 해양수산부가 2023년 마련한 남방큰돌고래 관람지침의 핵심인 ‘300m 이내 엔진 정지’ 기준은 선박 유형을 가리지 않고 광범위하게 지켜지지 않은 것으로 조사됐다. 연구진은 이를 사실상 보편적인 수준의 위반으로 평가했다. 돌고래와 50m 이내로 접근해서는 안 된다는 규정도 어겨졌다. 관광활동을 병행하는 어선의 경우 돌고래 조우 사례의 15%가 50m 이내에서 발생해 가장 높은 근접 접근 비율을 보였다. 소형 관광선과 대형 관광선에서도 각각 약 4.2%, 4.4%의 50m 이내 접근이 확인됐다. 중형 관광선에서는 조사 기간 동안 50m 이내 접근 사례가 발견되지 않았다. 해양수산부 지침에 따르면 관광선박은 돌고래 무리와 300m 이내에 진입하면 엔진을 정지해야 하며, 어떤 경우에도 50m 이내로 접근해서는 안 된다. 또 돌고래 300m 이내에는 3척 이상의 선박이 동시에 접근할 수 없다. 이를 위반하면 최대 200만원의 과태료가 부과될 수 있다. 문제는 규정을 어겼는지를 확인할 상시적인 관리·단속 체계가 사실상 없다는 점이다. 현재 제주 연안에서는 관광선박의 위치와 속도, 돌고래와의 거리, 관람지침 준수 여부를 상시 또는 정기적으로 확인할 수 있는 시스템이 마련돼 있지 않다. 연구진은 “제한속도 표지판만 설치해 놓고 과속단속 카메라나 현장 점검을 하지 않는 것과 비슷하다”고 지적했다. 수중소음도 문제로 나타났다. 돌고래는 시야가 제한된 바닷속에서 소리를 이용해 무리와 소통하고 주변 환경을 파악하며 먹이를 찾는다. 연구팀은 제주 남방큰돌고래의 주요 휘슬 주파수인 5.3~12.5㎑ 대역을 중심으로 선박소음이 돌고래의 의사소통을 방해할 가능성을 분석했다. 그 결과 소형 관광선은 돌고래와 만난 사례의 93%에서 배경소음보다 3㏈ 이상 높은 소음이 발생했고, 44%에서는 6㏈ 이상 높은 소음이 측정됐다. 선박 자체의 소음이 가장 큰 유형은 아니었지만 돌고래에 가까이 접근하는 특성 때문에 돌고래가 높은 소음에 노출되는 경우가 많았다는 분석이다. 반면 대형 카타마란형 관광선은 중형 관광선보다 더 먼 거리를 유지했지만 수중 방사소음이 더 컸다. 대형 선박은 3dB 기준을 약 26%, 6dB 기준을 25% 초과했다. 거리를 유지하더라도 고소음 선박은 돌고래에게 높은 소음 노출을 일으킬 수 있다는 얘기다. 연구팀은 단순히 ‘몇 m 떨어졌느냐’만으로 돌고래 보호 여부를 판단하는 데 한계가 있다고 지적했다. 같은 거리에서도 선박의 크기와 엔진 출력, 추진기 구조, 운항속도 등에 따라 돌고래가 받는 소음이 크게 달라질 수 있기 때문이다. 김창수 박사는 “이번 연구가 보여주는 가장 큰 문제는 특정 업체 한 곳의 위반이 아니라 관람지침을 만들고도 준수 여부를 확인할 행정체계가 없다는 것”이라며 “규정만 만들고 현장을 확인하지 않는다면 보호정책은 선언에 머물 수밖에 없다”고 말했다. 연구팀은 앞으로도 드론과 수중청음기를 활용해 제주 남방큰돌고래 관광선박의 접근거리와 운항속도, 소음 노출 수준 등을 지속적으로 모니터링할 계획이다. 위반 사례를 객관적인 자료로 기록하고 변화와 개선 여부도 공개할 예정이다. 김 박사는 “목적은 과태료 부과 자체가 아니라 행정이 책임 있는 관리에 나서고 관광업계가 돌고래의 실제 소음 노출까지 고려하는 지속 가능한 생태관광으로 전환하도록 하는 것”이라고 강조했다. 제주 남방큰돌고래 관광이 ‘얼마나 가까이에서 볼 수 있느냐’가 아니라 ‘돌고래가 장기간 안정적으로 살아갈 수 있는 환경을 보장하느냐’를 기준으로 바뀌어야 한다는 지적이다.

국민대학교는 AI·SW학과 김장호 교수 연구팀(석사과정 조현준·안상호)이 현대자동차와의 공동연구를 통해 자율주행용 3D 객체 탐지 인공지능(AI)의 연산량을 크게 줄여주는 기술 ‘SharedKD’를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 성과는 지난 7월 세계적 권위의 설계자동화 분야 국제학술대회인 ‘DAC 2026’에서 발표됐다. 자율주행 차량은 주변 환경을 실시간으로 정확하게 파악해야 하므로 AI 모델의 성능이 중요하지만, 동시에 방대한 데이터 처리로 인해 연산 속도가 느려지는 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 ‘SharedKD’ 기술은 거대한 AI 모델 안에서 실제 구동에 꼭 필요한 핵심 구조만 효율적으로 골라내는 방식이다. 불필요한 연산을 줄이면서도 인식 정확도를 그대로 유지할 수 있어 차세대 차량용 AI와 엣지 컴퓨팅 시스템의 상용화를 앞당길 기술로 기대를 모으고 있다.

보통 은하계에서 가장 큰 블랙홀이 있는 장소는 은하의 중심이다. 은하계의 중심부는 가장 많은 물질이 모이는 장소이고 가장 거대한 블랙홀을 키울 수 있는 막대한 양의 가스가 존재한다. 우리 은하 중심에는 태양 질량의 400만 배에 달하는 ‘초거대 질량 블랙홀’(SMBH)이 존재하며 인류가 처음으로 모습을 포착한 블랙홀로 알려진 M87 은하의 초거대 질량 블랙홀은 태양 질량의 65억 배에 달하는 거대한 크기를 지니고 있다. 하지만 과학자들은 이론적으로 초거대 질량 블랙홀이 은하 중심에서 벗어날 수 있다는 점을 알고 있다. 두 개의 은하가 충돌할 때 두 개의 초거대 질량 블랙홀 역시 중력에 의해 가까이 다가가서 결국 합체되지만, 여러 조건이 맞으면 서로 공전하는 형태로 한동안 공존할 수 있기 때문이다. 다만 은하 중심에 있지 않은 초거대 질량 블랙홀은 많은 물질을 흡수할 수 없기 때문에 직접 관측하기가 힘들다. 노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 과학자들은 매우 드문 현상인 ‘조석 파괴 현상’(TDE)을 포착해 이런 떠돌이 초거대 질량 블랙홀의 존재를 알아냈다. 조석 파괴 현상은 별이 거대한 블랙홀로 빨려 들어가면서 파괴되는 현상으로 이 과정에서 막대한 에너지를 방출하기 때문에 훨씬 밝게 빛나는 블랙홀을 관측할 수 있다. 지금까지 과학자들은 은하 중심 블랙홀에서 100건 이상의 조석 파괴 현상을 관측했다. 하지만 연구팀이 발견한 ‘TDE 2025abcr’은 은하 중심에서 3만 광년이나 떨어진 장소에서 관측됐다. 이는 광학적으로 관측된 조석 파괴 현상 중 은하 중심에서 가장 먼 거리에서 관측된 것이다. TDE 2025abcr에 대해서 더 자세히 알아내기 위해 연구팀은 칠레에 있는 SOAR(Southern Astrophysical Research) 망원경을 이용해 추가 관측을 진행했다. 그 결과 이 초거대 질량 블랙홀이 은하 중심에서 3만 광년 떨어져 있고 태양 질량의 100만 배에 달하는 블랙홀이라는 사실을 확인할 수 있었다. 아마도 떠돌이 초거대 질량 블랙홀은 과거 은하 충돌로 인한 것으로 생각된다. 연구팀에 따르면 조석 파괴 현상이 아니라면 현재 관측 기술로 이렇게 중심에서 떨어져 숨어 있는 블랙홀을 발견하기는 매우 어렵다. 이번 연구에는 최근 활용도가 높아지고 있는 인공지능(AI) 도구가 활용됐다. 연구팀은 방대한 우주 관측 데이터 가운데 조석 파괴 현상을 빠르게 식별하기 위해 메릴랜드 대학교와 나사 고다드 우주비행센터의 연구팀이 개발한 ‘tdescore’라는 AI 분류 도구를 사용했다. 최근 관측 기술 발전으로 인해 엄청난 양의 데이터가 쏟아지고 있는데, 이 데이터를 자동으로 분류하고 과학적 가치가 높은 현상을 식별하는 데 AI 분석 도구가 큰 도움을 주고 있다. 연구팀은 앞으로 이런 숨은 초거대 질량 블랙홀이 대거 발견될 것으로 기대하고 있다. 나사의 차세대 우주 망원경인 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 발사를 앞두고 있기 때문이다. 낸시 그레이스 로만 우주 망원경은 한 번에 허블 우주 망원경보다 100배나 많은 데이터를 수집할 수 있기 때문에 드물게 발생하는 조석 파괴 현상도 더 많이 발견할 수 있다. AI의 힘을 빌리면 방대한 데이터에서 의미 있는 사건들을 식별하는 일도 훨씬 빠르게 진행할 수 있다. 데이터의 양이 많아질수록 과학에서 AI의 역할은 더 커질 것이다.

자폐스펙트럼장애는 제한된 관심과 반복행동, 사회적 상호작용의 어려움을 특징으로 하는 신경발달장애다. 미국에서는 8세 아동 31명 중 1명 꼴로 나타나고 있으며 국내에서도 등록 자폐성장애인이 2023년 말을 기준으로 약 4만 3000명으로 최근 10여 년간 두 배 이상 증가한 것으로 나타났다. 제대로 된 보호와 돌봄을 위해서 필요한 진단과 경과 예측은 현재는 증상과 징후 관찰에 의존하고 있어서 영유아기 조기 진단과 치료적 개입에 한계가 있다. 이에 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 서울대병원 소아청소년정신과, 호주 멜버른대 컴퓨터공학부 공동 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI)과 인공지능(AI)으로 자폐스펙트럼장애 환자의 개인별 특성 평가와 치료 경과 예측을 위한 프레임워크를 개발했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 9~13일 제주에서 열리는 인공지능·데이터마이닝·데이터사이언스 분야 국제 학술대회인 ‘ACM SIGKDD’ 중 ‘과학을 위한 인공지능’ 분과에서 발표됐다. 우선 연구팀은 fMRI 분석을 통해 자폐스펙트럼장애 아동이 정상 발달 아동보다 두뇌의 기능적 연결성이 낮다는 사실을 확인했다. 특히 감각 정보를 통합하는 하두정소엽과 감각 중계 역할을 하는 시상을 중심으로 뇌 전반의 네트워크 연결이 감소한 것으로 나타났다. 기존 AI 기반 자폐스펙트럼장애 연구는 주로 분류와 회귀를 활용한 진단 보조 모델 개발에 집중됐다. 그러나 실제 임상에서 AI를 활용하기 위해서는 단순한 진단 정확도를 넘어 AI가 뇌의 생리·병리적 변화를 어떻게 반영하고 있는지 해석할 수 있는 모델이 요구된다. 연구팀은 AI가 실제 두뇌 네트워크의 변화를 얼마나 잘 반영하는지 평가하는 ‘생성적 매니폴드 감사’(GMA) 프레임워크를 개발했다. 정상 발달군의 두뇌 연결 패턴을 학습한 AI에서 특정 뇌 영역의 연결을 차단해 변화를 분석하고 ‘민감도 격차’ 지표를 통해 AI가 단순한 정보 손실이 아닌 실제 뇌 네트워크 구조의 변화를 포착하는지 평가했다. 이렇게 개발한 분석법은 대규모 다기관 자폐 뇌영상 데이터셋 ‘ABIDE’와 서울대병원의 자폐 아동 임상 코호트를 활용해 검증했다. 그 결과, 생성형 AI 모델이 이전 모델들보다 뇌 네트워크의 구조적 변화를 더 정확하게 구분하는 것으로 확인됐다. 임상 증상이 호전되더라도 뇌 기능 네트워크의 변화 양상은 환자마다 다를 수 있음을 확인함으로써 증상만으로는 확인하기 어려운 개인별 뇌 변화를 AI로 분석할 가능성을 제시했다. 한경림 KIST 박사는 “이번 연구는 뇌과학과 인공지능을 융합해 자폐스펙트럼장애 환자마다 다른 뇌의 변화를 객관적으로 분석할 수 있는 가능성을 제시했다는 의미가 크다”며 “추가 연구를 통해 조기 진단과 치료 경과 예측에 활용할 수 있는 바이오마커 개발로 이어갈 것”이라고 말했다.

최근 대형 에너지저장장치(ESS)의 중요성이 커지면서 안전성과 경제성을 갖춘 수계 아연금속전지가 차세대 이차전지로 주목받고 있다. 이런 상황에서 광주과학기술원(GIST) 화학과, 한국에너지기술연구원, 이화여대 공동 연구팀은 수소를 포함한 복합 구조 물질인 착수소화물을 활용해 ‘수계(水系) 아연 금속전지’의 전극 손상을 억제하고 수명을 높일 수 있는 새로운 전해질 설계 원리를 규명했다고 11일 밝혔다. 이를 통해 전극 안정성과 장기 충·방전 성능을 동시에 높일 수 있는 새로운 전해질 설계 전략을 세울 수 있게 됐다. 이 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 실렸다. 수계 아연 금속전지는 휘발성과 독성이 있는 유기용매 대신 물을 기반으로 한 전해질을 사용해 안전성을 높였으며 가격이 저렴하고 저장 용량이 큰 아연을 전극으로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 문제는 충·방전을 반복하면 물과 아연이 반응해 수소가 발생하고 산화아연 같은 부산물이 발생하는가 하면 아연이 전극 표면에 불균일하게 쌓이면서 전극이 손상돼 장기간 사용이 어렵다는 점이다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 수계 아연 금속전지 전해질에 착수소화물을 첨가하고 충·방전 과정에서 아연 금속 표면과 전해질에서 일어나는 변화를 분석했다. 착수소화물이 물에 녹으면 아연 이온과 착음이온으로 나뉜다. 착음이온은 중심 원자에 여러 개의 분자나 이온이 붙은 음전하를 띤 다원자 이온 구조 물질로 물이나 주변 이온과 약하게 상호작용하지만 기존 전해질에는 영향을 미치지 않는다. 연구팀에 따르면 충·방전이 시작되면 착음이온은 전해질은 그대로 유지하면서 아연 표면에만 보호층을 형성한다. 보호층은 물과 아연의 직접 반응을 줄여 전극 손상을 일으키는 수소 발생 반응과 아연 산화를 억제하고 아연이 전극 표면에 균일하게 쌓이도록 했다. 연구팀은 물질의 화학적 결합 상태를 분석하는 ‘X선 광전자 분광법’(XPS)로 분석한 결과 착수소화물이 첫 충·방전 과정부터 작용해 100회 충·방전 이후에도 유지되는 것이 관찰됐다. 전기화학 실험 결과에서도 착수소화물을 첨가한 전해질은 수소 발생과 불균일한 아연 성장을 억제했고 아연 전극 안정성을 평가하는 대칭전지 실험에서도 최대 3000시간 동안 안정적으로 작동했다. 아연-산화바나듐 배터리에서도 5000회 충·방전 후 초기 용량의 96.55%를 유지하고 쿨롱 효율도 99.8%F를 기록했다. 쿨롱 효율은 100%에 가까울수록 충·방전 과정 손실이 적다는 의미다. 반면 같은 조건에서 실험한 기존 전해질 전지는 초기 용량의 46.40%만 유지한 것이 확인됐다. 김상륜 GIST 화학과 교수는 “이번 연구는 별도의 표면 코팅이나 복잡한 전극 처리 공정 없이 전해질 조성 설계만으로 안정한 계면을 형성할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “실험실 수준의 소형 셀을 넘어 파우치셀에서도 안정적인 구동 특성을 확인한 만큼 대면적 셀에서 적용 가능성도 확인했다”고 말했다.

가톨릭대학교 여의도성모병원 호흡기내과 임정욱 교수 연구팀이 고형암 환자의 세포치료 전 혈액 및 폐기능 검사로 생존 기간과 부작용 위험을 예측할 수 있다고 11일 밝혔다. 연구팀은 미국 MD앤더슨 암센터와의 국제공동연구를 통해 2016년부터 2025년까지 세포치료를 받은 고형암 환자 122명을 분석했다. 그 결과, 치료 전 염증 지표인 C반응성단백(CRP) 수치가 높을수록 전체 생존 기간이 짧았다. 반면 주입한 세포 수가 많을수록 무진행 생존 기간은 길어졌으며, 폐기능 검사에서 폐확산능 지표가 높을수록 생존에 긍정적인 영향을 미쳤다. 주요 부작용인 사이토카인방출증후군(CRS)은 57.4%, 신경독성증후군(ICANS)은 9.0%에서 발생했다. 특히 치료 전 호중구 수가 낮을수록 사이토카인방출증후군 위험이 컸다. 임 교수는 “임상 현장에서 쉽게 확인 가능한 지표들로 환자의 예후와 부작용 위험을 체계적으로 평가할 수 있는 근거를 마련했다”고 밝혔다. 이번 연구는 면역학 분야 국제학술지 ‘Frontiers in Immunology’ 7월호에 게재됐다.

국내 연구진이 일상 속 빛을 기반으로 상처 치료가 가능한 패치를 개발했다. 한세광 포스텍(포항공대) 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀과 김혜민 건국대 교수 연구팀은 조명이나 햇빛만으로 상처 봉합과 조직 재생을 동시에 돕는 착용형 패치를 개발했다고 10일 밝혔다. 최근 빛으로 상처를 치료하는 다양한 기술이 개발되고 있지만 외부 전원 장치가 필요해 일상생활을 하면서 사용하기는 어렵다. 또 발광다이오드(LED)나 레이저, 배터리 등 별도의 광원과 전원이 필요하다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 칼슘-스트론튬 황화물 기반 소재를 활용해 넓은 파장대의 빛을 흡수하는 발광 입자를 만들었다. 해당 입자는 상처 치료에 적합한 약 640㎚(나노미터·10억분의 1m) 파장의 적색광을 방출해 상처 경계면의 콜라겐을 엮어 절개 부위를 봉합하고 세포 이동을 촉진해 재생을 돕는다. 연구팀은 이 입자를 실리콘 소재 패치에 담아내 피부가 움직여도 잘 붙고, 늘리거나 접어도 발광 성능이 유지되도록 만들었다. 실내외 어디서든 패치를 통해 치료용 빛 공급이 가능하다. 동물 실험에서는 절개 상처에 패치를 12시간 적용했을 때 상처 봉합과 조직 재생이 촉진됐다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 온라인판에 지난달 게재됐다. 한 교수는 “병원 밖에서도 손쉽게 관리를 이어갈 수 있는 차세대 광의학 플랫폼으로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

최근 4년 폭우·폭염 강도 3배 세져온난화 진행될수록 더 잦아질 듯열돔 깨져… 태풍 ‘찬홈’이 새 변수체감 33도 안팎 한낮 무더위 계속 기후 변화로 폭우와 폭염 등 극한 기후 현상이 서로 영향을 줘 동시다발적으로 발생하는 ‘복합 재난’이 최근 급격히 증가한 것으로 분석됐다. 10일 기후환경단체인 그린피스가 김형준 카이스트 문술미래전략대학원 교수팀에 의뢰해 ‘한국 폭염·폭우 복합재난 위험도 변화’를 분석한 결과, 최근 4년(2021~2024년) 복합재난의 강도와 발생 빈도가 평년(1991~2020년)과 비교해 각각 3배, 5배 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 한 달(28일) 동안 발생한 강수량 최댓값과 최고 기온을 합친 지표인 ‘복합기후 극한 강도지수’를 개발해 평년과 최근 4년의 여름철(6~9월) 기록을 비교했다. 그 결과 평년의 강도지수 중앙값은 0.55인 반면 최근 4년은 1.65를 기록해 폭우와 폭염의 강도가 3배 심화한 것으로 나타났다. 복합재난의 발생 빈도 역시 가파르게 증가했다. 지수 상위 1% 수준에 해당하는 ‘가장 극단적으로 심한 날’은 평년 1.1일이었지만, 최근 5.2일로 4.8배 늘었다. 상위 5% 이상 심한 날은 5.5일에서 14.2일로, 상위 10% 이상 심한 날은 12.2일에서 25일로 늘어났다. 연구팀은 한국과 일본 등 여름 몬순 기후의 영향을 받는 동아시아 지역에서 여름철 집중호우 직후 폭염이 뒤따르는 패턴이 반복적으로 관찰되고 있다며, 이는 폭우와 폭염이 하나로 연결된 복합 재난임을 보여준다고 설명했다. 김 교수는 “온난화가 진행될수록 폭우와 폭염 사이의 급격한 전환 역시 심화하고 있다”며 “1년에 하루 정도였던 극단적 재난이 더 자주 나타날 가능성이 높다”고 말했다. 한편 한반도 상공에 있던 고온 건조한 공기가 일시적으로 물러나고, 북동쪽에서 상대적으로 찬 공기가 유입되면서 생명을 위협하는 수준의 폭염은 한풀 꺾였다. 서울의 밤 기온은 이틀 연속 열대야 기준선인 25도를 밑돌며 열대야주의보도 해제됐다. 열돔이 깨진 상황에서 앞으로 변수는 태풍이다. 현재 서태평양 일대에는 3개의 태풍이 발생해 이동하고 있다. 제15호 태풍 찬홈은 11일 일본 도쿄에 상륙해 열도를 관통한 뒤에 동해에서 온대저기압이 될 전망이다. 이 태풍이 남긴 수증기는 동풍을 타고 동해안에 유입되면서 비를 뿌릴 것으로 예상되는데, 이 비가 심각한 가뭄을 겪고 있는 남부지방의 해갈을 도울 수 있을지 주목된다. 한낮 열기는 여전히 뜨겁다. 동해안과 일부 강원내륙을 제외한 전국 대부분 지역에 폭염특보가 발효된 가운데, 최고 체감온도가 33도 안팎으로 오르는 무더위는 당분간 이어지겠다. 전국 낮 최고기온은 11일 27~34도, 12일 26~34도, 13일 27~35도로 예보됐다. 아침 최저기온은 20도 밑으로 내려가 비교적 선선하겠다.

국내 연구자들이 혈액 검사만으로도 초기 증상이 유사한 4개 퇴행성 뇌질환을 감별해 낼 수 있는 기술을 내놔 눈길을 끈다. 한국뇌연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 칠곡경북대병원 공동 연구팀은 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측삭경화증(루게릭병), 척수연수근위축증(케네디병) 등 4개 주요 퇴행성 뇌질환에서 공통 및 질환 특이적 혈장 단백질을 찾았다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘액타 뉴로패솔로지카 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 퇴행성 뇌질환들은 초기 임상 증상이 서로 유사해 정확한 감별 진단이 어렵다. 진단을 위해서는 뇌척수액을 채취하거나 양전자방출단층촬영(PET)을 해야 하는데 환자의 신체적 불편감은 물론 비용 부담도 적지 않다. 또 기존 방법들은 대부분 단일 질환 분석에 치우쳐 서로 다른 뇌질환 간 공통 병리 메커니즘과 특이적 변화를 체계적으로 비교하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 퇴행성 뇌질환 환자와 일반인 264명의 혈장 표본을 고성능 액체 크로마토그래피-탠덤 질량분석 기술을 적용해 다중 질환 단백체 데이터를 동시에 비교 분석했다. 그 결과, 알츠하이머병과 파킨슨병의 공통 대사 병리 지표와 운동신경원 질환 특이적 세포 외 기질 지표 등 혈액 속 핵심 단백질 표지를 발굴하는 데 성공했다. 연구팀은 발굴된 단백질 표지가 실제 진단에 의미를 갖는지 확인하기 위해 보건의료 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’와 ‘글로벌 퇴행성뇌질환 단백체 컨소시엄’(GNPC) 데이터들과 교차검증했다. 검증 결과 분석 기술과 대상군이 다름에도 불구하고 이번에 발굴된 후보 단백질 중 일부 핵심 마커가 일관된 변동 방향성과 통계적 유의성을 갖는 것으로 확인됐다. 천무경 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구는 혈액 기반의 비침습적 감별 진단 기술과 환자 맞춤형 치료 표적을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

빙하기 북미 대륙에는 지금은 볼 수 없는 거대한 포유류들이 살고 있었다. 매머드와 거대한 송곳니를 지닌 검치호랑이가 대표적인 사례다. 사실 검치호랑이는 긴 송곳니를 지닌 호랑이 한 종이 아니라 검치를 지닌 고양잇과의 여러 포식자를 통칭하는 용어다. 그 가운데 마지막 빙하기에 북미 대륙에 군림했던 ‘스밀로돈’(Smilodon)이 검치호랑이의 대명사로 여겨질 만큼 유명하다. 스밀로돈은 스밀로돈 포풀라토르(S. populator), 스밀로돈 파탈리스(S. fatalis), 스밀로돈 그라킬리스(S. gracilis) 등 3종이 있으며 이 가운데 스밀로돈 포풀라토르는 무려 28㎝에 달하는 거대한 칼날 같은 이빨을 지닌 종으로 유명하다. 물론 나머지 2종도 지금은 볼 수 없는 긴 검치를 지니고 있다. 그러나 이렇게 강력한 외형에도 불구하고 스밀로돈은 멸종 직전 다양한 질병에 시달린 것으로 보인다. 스웨덴 에비덴시아 아카데미와 취리히 대학교의 휴고 슈뫼켈 박사와 동료들은 미국 캘리포니아에 있는 라 브레아 타르 핏에서 발굴된 수많은 스밀로돈의 뼈 화석을 분석했다. 라 브레아 타르 핏은 끈적끈적한 타르가 나오는 구덩이로 당시 많은 동물이 여기에 빠져 죽은 후 화석화됐다. 연구팀은 스밀로돈 파탈리스 849마리의 성체에 포함된 3722개의 척추뼈를 분석해 생각보다 많은 척추 기형의 증거를 발견했다. 예를 들어 잘못 형성된 흔적이 있는 척추뼈의 개수가 무려 226개에 달했다. 하지만 가장 흥미로운 사실은 매우 드문 척추 종양의 증거를 발견했다는 점이다. 연구팀은 척추뼈 3개에서 신경이 지나가는 구멍인 추간공이 넓어진 것을 발견했는데, 매끄럽게 재형성된 표면을 가진 점으로 봐서 종양의 흔적으로 해석된다. 척추 종양이 자라면서 주변 뼈를 압박하면 구멍의 크기가 점점 커지기 때문이다. 이런 척추 종양은 유전자 돌연변이에 의한 것으로 현대의 동물과 인간에서도 볼 수 있다. 하지만 인간에서는 10만 명당 약 0.22~0.38건으로 매우 드문 형태의 종양이고 다른 동물에서도 비슷한 수준으로 드물다. 그러나 라 브레아 타르 핏에서 발굴된 스밀로돈에서는 10만 마리당 353건으로 이보다 1000배 발병률이 높았다. 이렇게 척추 종양이 생긴 경우 해당 부위의 통증은 말할 것도 없고 척추 신경 압박으로 인한 사지 보행 장애 가능성도 높아진다. 이런 상태에 있는 검치호랑이는 사냥이 쉽지 않기 때문에 타르 구덩이에 빠진 초식동물을 쉬운 먹이로 보고 사냥했을 가능성이 높다. 운이 좋으면 타르 구덩이에서 먹이를 건질 수 있겠지만, 만약 실수하면 같이 구덩이에 빠져 최후를 맞이했을 것이다. 연구팀은 전반적으로 척추 이상이 흔할 뿐 아니라 드문 척추 종양까지 흔한 것이 우연이 아니라 당시 빙하기가 끝나가면서 쇠락해가던 스밀로돈의 멸종 징후라고 보고 있다. 개체수가 줄어들면서 근친교배가 흔해지고 이로 인해 드문 기형이나 돌연변이에 의한 질병이 많아질 수 있기 때문이다. 결국 이로 인해 점점 더 숫자가 줄어들어 근친교배가 더 자주 일어나는 악순환에 빠졌다가 최종적으로 멸종된 것이다. 그런데 이것은 오래전 빙하기만의 이야기가 아닐 수 있다. 최근 개체수가 크게 줄어들고 서식지가 서로 단절된 호랑이, 사자, 늑대 등 대형 육식동물들이 유전적으로 가까운 개체 간의 번식 횟수가 증가하면서 비슷한 척추 기형들이 더 자주 보고되고 있다. 검치호랑이처럼 이들도 멸종될 위험성이 커졌다는 경고다. 더 이상 개체수가 줄어들지 않도록 보호하고 고립된 집단 간 교류를 촉진하는 세심한 노력이 필요한 시점이다.

평년보다 짧은 장마가 끝난 뒤 머리가 어질어질할 정도의 폭염이 이어지고 있다. 원인은 다름 아닌 ‘지구 온난화’. 그런데 금세기 말에는 폭염일에 극한 고온이 하루 종일 이어질 수 있다는 경고가 나왔다. 중국 중산대 지리과학부, 중국 기상과학원, 난징대 지구시스템 연구소, 후난 농업대, 영국 사우샘프턴대 해양·지구과학부, 미국 어바나-샴페인 일리노이대 토목환경공학과 공동 연구팀은 현재보다 이산화탄소가 더 많이 배출되는 고배출 시나리오가 현실이 될 경우 21세기 말에는 폭염일 하루에 극한 고온이 지속되는 시간이 지금보다 4시간 이상 길어질 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 기후학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 8월 11일 자에 실렸다. 지금까지 기후 모델링에서 극한 고온은 일평균기온이나 일최고, 일최저기온을 기준으로 판정돼 왔다. 그렇지만 이런 방식은 하루보다 짧게 지속되지만 인체와 사회에 충분히 큰 영향을 줄 수 있는 고온 구간을 놓치게 된다. 연구팀은 1981년부터 2023년까지 실제 기상 관측과 모델 계산을 결합한 전 지구 시간 단위 기록 자료를 분석하고 여기에 21세기 말까지의 기후 전망 자료를 결합했다. 연구팀은 특정 시각의 기온이 1981~2010년 같은 시각 분포의 상위 10%를 넘어설 때 ‘시간 단위 폭염’으로 정의했다. 이 기준은 절대 온도가 아니라 해당 시각, 해당 지역의 평년 분포를 잣대로 삼기 때문에 낮 기온이 그리 높지 않은 지역이나 절대 기온이 낮은 새벽 시간대의 이상 고온까지 잡아낼 수 있다. 분석 결과, 해당 기간 전 지구 육지는 여름철 평균 약 269시간의 극한 고온을 겪은 것으로 나타났다. 전 세계 육지의 80% 이상에서 폭염이 증가하는 추세가 확인됐고 1981년부터 2023년까지 10년마다 평균 62시간씩 극한 고온 시간이 늘어났다. 연구팀에 따르면 이렇게 확인된 시간 단위 폭염 중 28%는 기존 일 단위 지표로는 폭염일로 분류조차 되지 않는 날에 발생했다. 공식 통계에서 아예 존재하지 않았던 열 노출이다. 온실가스 고배출 시나리오(SSP5-8.5)를 적용하면 2070~2099년에는 현재(2001~2023년)보다 폭염일 하루에 현재와 같은 폭염 시간이 4시간 더 늘어날 것으로 전망됐다. 또 폭염일이 아닌 날에도 뜨거운 시간이 3시간 정도 추가로 발생할 것으로 예측됐다. 이는 현재의 일 단위 관측으로는 감지되지 않을 가능성이 크다. 특히 저소득·중소득 국가에서 현재와 미래 열 노출의 4분의 3 이상이 발생하고 세대를 거듭할수록 생애 폭염 노출량의 증가폭도 선진국들과 비교해 월등히 큰 것으로 조사됐다. 연구팀은 시간 단위 폭염을 일으키는 물리적 메커니즘으로 2가지를 꼽았다. 뇌우가 쇠퇴하면서 하강기류가 급격히 가열돼 밤사이 기온이 순식간에 치솟는 ‘열 폭발’(heat burst)이나 짧은 시간에 나타났다 사라지는 ‘순간적 열’(flash heat) 같은 현상이 대표적이다. 연구를 이끈 샤오핑 류 중국 중산대 교수는 “이번 연구 결과는 폭염을 하루 단위가 아닌 시간 단위로 평가하면 기존 지표가 놓쳐 온 열 노출까지 포착할 수 있으며 이를 통해 폭염 위험 관리와 공중보건 대책을 한층 정교하게 세울 수 있고 더워지는 기후에 대한 적응 역량도 높아질 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 일상 속 빛을 기반으로 상처 치료가 가능한 패치를 개발했다. 한세광 포스텍(포항공대) 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀과 김혜민 건국대 교수 연구팀은 조명이나 햇빛만으로 상처 봉합과 조직 재생을 동시에 돕는 착용형 패치를 개발했다고 10일 밝혔다. 최근 빛으로 상처를 치료하는 다양한 기술이 개발되고 있지만 외부 전원 장치가 필요해 일상생활을 하면서 사용하기는 어렵다. 이에 연구팀은 칼슘-스트론튬 황화물 기반 소재를 활용해 넓은 파장대의 빛을 흡수하는 발광 입자를 만들었다. 해당 입자는 상처 치료에 적합한 적색광을 방출해 상처 경계면의 콜라겐을 엮어 절개 부위를 봉합하고, 세포 이동을 촉진해 재생을 돕는다. 연구팀은 이 입자를 실리콘 소재 패치에 담아내 피부가 움직여도 잘 붙고, 늘리거나 접어도 발광 성능이 유지되도록 만들었다. 실내외 어디서든 패치를 통해 치료용 빛 공급이 가능하다. 한 교수는 “일상에서 쉽게 얻는 빛을 이용해 상처 봉합과 재생을 동시에 유도한 성과”라며 “병원 밖에서도 손쉽게 관리를 이어갈 수 있는 차세대 광의학 플랫폼으로 발전시킬 수 있을 것”이라고 했다.

혈압, 혈당, 금연. 이 세 가지를 관리하면 치매 없는 노년을 보낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국 칭화대, 미국 뉴욕대(NYU) 의대, 채플힐 노스캐롤라이나대 의대, 존스홉킨스대 공중보건대, 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미네소타대, 미시시피대 의대 공동 연구팀은 48세부터 정상 혈압과 혈당을 유지하고 흡연을 하지 않는다면 치매 없는 삶이 평균 13년 더 연장된다고 9일 밝혔다. 또 보유한 위험 인자의 수와 관계없이 여성은 남성보다 치매 없이 사는 기간이 훨씬 더 길었다고 전했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학 오픈 액세스’(8월 5일 자)에 실렸다. 연구팀은 1986년부터 수십 년 동안 중년기 혈관 위험 인자와 치매를 추적 관찰한 ‘지역사회 동맥경화 위험’(ARIC) 코호트 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 치매가 없는 평균 56세의 남녀 1만 2409명을 대상으로 고혈압, 당뇨, 흡연이라는 3가지 위험 인자에 집중해 평가했다. 분석 결과 세 가지 위험 인자를 모두 보유한 여성은 추적 관찰 시작 때부터 평균 18.1년까지 치매가 발병하지 않았으며 남성 참가자는 16.6년으로 나타났다. 위험 인자가 전혀 없는 사람은 세 가지 위험 인자를 모두 가진 사람들과 비교했을 때 치매 없는 삶이 약 13년 더 증가했다. 즉 고혈압이 없고 정상 혈당을 유지하며 담배를 피우지 않는다면 중년 이후 여성은 약 31년, 남성은 약 29년 동안 치매 없이 살 수 있다는 것이다. 연구 시작 시점이 평균 56세이기 때문에 세 가지 위험 요인이 없는 여성이라면 87세, 남성은 85세까지는 치매 걱정이 없는 삶을 살 수 있다고 연구팀은 설명했다.

가마솥 안을 방불케 하는 폭염이 계속되고 있다. 폭염의 원인은 이산화탄소 배출로 인한 지구 온난화 때문이다. 지구를 식히기 위해서 많은 과학자는 이산화탄소를 포집해 산업에 필요한 화학연료로 다시 사용하는 방법을 찾고 있다. 탄소 배출을 줄이는 동시에 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 일석이조 효과를 기대할 수 있어서다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 국민대 공동 연구팀은 공장과 발전소에서 배출되는 이산화탄소를 포집해 별도의 분리, 정제, 압축 과정 없이 전기화학적으로 직접 전환해 고순도 포름산을 생산하는 통합 공정을 개발했다고 9일 밝혔다. 포름산은 가죽, 의약품 등에 널리 활용되는 기초 화학물질인 데다가 수소를 저장 및 운반하는 물질로도 활용될 수 있지만 대부분 석유 같은 화석연료 기반 공정으로 생산된다. 이 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘줄’ 8월 표지 논문으로 실렸다. 기존 탄소 포집과 활용 기술은 이산화탄소를 잡아 기체로 분리, 정제, 압축해야 하기 때문에 많은 에너지와 비용이 든다. 최근 포집액을 직접 활용하는 기술도 개발되고 있지만 대부분 일산화탄소 같은 기체 제품 생산에 집중돼 액화 화학제품을 고순도로 생산하는 데는 한계가 있다. 연구팀은 트리에틸아민 포집액을 전기화학 반응기에 직접 공급하고 주석-구리 촉매를 적용해 포집된 이산화탄소의 94%를 포름산염으로 전환했다. 또 100시간 이상 안정적으로 반응을 유지하며 포름산염 농도를 2.62mol(몰)까지 높였고 실시간 분석으로 전환 메커니즘도 규명했다. 그 결과, 연구팀은 포름산염과 포집제를 분리하는 공정을 새로 개발해 최대 98%의 고순도 포름산을 생산하는 데 성공했다. 포집제는 회수해 다시 사용할 수 있으며 경제성 분석 결과 포름산 생산비는 1t당 약 410달러로 기존 시장가격보다 절반 가까이 낮았다. 온실가스 영향도 기존 공정보다 31.1% 줄어든 것이 확인됐다. 이번에 개발된 기술은 발전소, 제철소, 시멘트·석유화학 공장 등 이산화탄소를 많이 배출하는 산업 현장에 적용할 수 있다. 포집한 이산화탄소를 곧바로 화학원료로 전환할 수 있어 공정을 단순화할 수 있으며 재생에너지와 연계하면 기존 화석연료 기반 포름산 생산공정을 저탄소 전기화학 공정으로 대체할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

최근 10kg 감량에 성공하며 화제를 모은 방송인 맹승지가 자신의 다이어트 핵심 식단을 공개했다. 단순히 식사량을 줄이는 게 아니라, ‘영양소 흡수율을 극대화하는 식품 궁합’을 적극 활용한 것이 핵심 비결이다. 맹승지는 최근 소셜미디어(SNS)를 통해 토마토와 아보카도가 담긴 식단 사진을 올리며 “아보카도 속 올레산과 토마토 속 라이코펜을 함께 먹으면 효과가 4배가 된다”고 했다. 실제로 두 식재료의 조합은 단순한 소문을 넘어 영양학적으로도 증명된 ‘최강의 다이어트 조합’이다. 알아두면 유용한 ‘식품 궁합’의 3가지 핵심 장점식재료를 올바르게 조합해 섭취하는 것은 단순한 맛의 조화를 넘어 우리 몸에 다양한 이점을 제공한다. 특정 영양소는 단독으로 섭취할 때보다 보완하는 성분과 함께 먹을 때 체내 흡수율이 수배 이상 폭발적으로 증가한다. 예로 마늘·양파의 황화합물은 통곡물 속 철분·아연의 이용률을 높이고, 발효나 적절한 조리법을 곁들이면 무기질 흡수를 방해하는 성분을 줄일 수 있다. 같은 양의 음식을 먹더라도 영양소 효율이 극대화돼 신진대사가 활성화되고, 장 건강 개선 및 포만감 유지에 큰 효과를 얻을 수 있다. 아보카도 + 토마토, 만나면 왜 다이어트 효과가 커질까?토마토의 핵심 항산화 성분인 라이코펜은 지용성 영양소로, 지방 성분과 함께 섭취할 때 체내 흡수율이 높아진다. 미국 오하이오주립대 연구팀의 임상 시험 결과에 따르면, 토마토를 단독으로 먹었을 때보다 아보카도를 함께 섭취했을 때 라이코펜 흡수량이 약 4.4배 증가했다. 아보카도의 좋은 식물성 지방 성분이 라이코펜 흡수를 돕는 다리 역할을 한 셈이다. 아보카도에 풍부한 단일불포화지방산(올레산)은 신진대사를 원활하게 해 내장지방 연소를 돕는다. 또한 미국 일리노이대 연구에 의하면 아보카도를 꾸준히 섭취한 사람은 장내 유익균이 늘어나 장 건강과 변비 예방에도 이롭다. 포만감 지속으로 자연스러운 식사량 조절토마토는 수분과 식이섬유(펙틴)가 풍부해 변비를 예방하고 적은 열량으로도 포만감을 준다. 여기에 아보카도의 건강한 지방이 더해지면 식사 후 허기짐을 오래 지연시켜 전체적인 식사량을 줄여준다. 다이어트 성공의 핵심은 무작정 굶는 것이 아니라 ‘무엇을 어떻게 조합해 먹느냐’에 있다. 체중 감량과 영양 섭취를 모두 잡고 싶다면, 오늘 식단에 토마토와 아보카도를 더해보는 것을 추천한다.

과학기술이 발달하고 있지만 암과 치매는 여전히 정복되지 못하고 있다. 최근 기대수명이 증가하면서 치매는 현대인이 가장 두려워하는 질환이 되고 있다. 치매 걱정 없이 건강한 정신으로 오래 사는 방법은 없을까. 중국 칭화대, 미국 뉴욕대(NYU) 의대, 채플힐 노스캐롤라이나대 의대, 존스홉킨스대 공중보건대, 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미네소타대, 미시시피대 의대 공동 연구팀은 48세부터 정상 혈압과 혈당을 유지하고 흡연을 하지 않는다면 치매 없는 삶이 평균 13년 더 연장된다고 9일 밝혔다. 또 보유하고 있는 위험 인자의 수와 관계없이 여성은 남성보다 치매 없이 사는 기간이 훨씬 더 긴 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학 오픈 액세스’ 8월 5일 자에 실렸다. 미국인의 경우 55세 이후 치매에 걸릴 위험이 큰 사람은 42%에 달하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 1986년부터 수십 년 동안 중년기 혈관 위험 인자와 치매를 추적 관찰한 ‘지역사회 동맥경화 위험’(ARIC) 코호트 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 치매가 없는 평균 56세의 남녀 1만 2409명을 대상으로 고혈압, 당뇨, 흡연이라는 3가지 위험 인자에 집중해 평가했다. 연구팀은 중년기의 심혈관 위험 인자가 인구통계학적 특성에 따라 치매 없는 생존에 어떤 영향을 미치는지 알아봤다. 분석 결과, 세 가지 위험 인자를 모두 보유한 여성은 추적 관찰 시작 때부터 평균 18.1년까지 치매가 발병하지 않았으며 남성 참가자는 16.6년으로 나타났다. 위험 인자가 전혀 없는 사람은 세 가지 위험 인자를 모두 가진 사람들과 비교했을 때 치매 없는 삶을 약 13년 더 증가했다. 즉 고혈압이 없고 정상 혈당을 유지하며 담배를 피우지 않는다면 중년 이후 여성은 약 31년, 남성은 약 29년 동안 치매 없이 살 수 있다는 것이다. 연구 시작 시점이 평균 56세이기 때문에 세 가지 위험 요인이 없는 여성이라면 87세, 남성은 85세까지는 치매 걱정이 없다고 말할 수 있다. 연구를 이끈 조셉 코레쉬 NYU 교수는 “이번 연구 결과는 뇌 건강을 10년 이상 보존하기 위한 전략으로 중년기 이후부터 위험 요인을 적극적으로 회피해야 한다는 것을 보여준다”라며 “인지 기능에 영향을 미치는 위험 인자를 갖고 있는 경우 치매 발병 시기가 앞당겨질 뿐만 아니라 전체적인 치매 없는 수명도 단축된다”고 설명했다.

일본 남성들이 여성의 신체적 매력을 판단할 때 허리와 엉덩이의 비율보다 허리와 가슴둘레의 비율을 더 중요하게 본다는 연구 결과가 나왔다. 7월 7일 국제학술지 ‘일본심리학연구(Japanese Psychological Research)’에 일본 와요여대 스즈키 도모히로 교수 연구팀의 관련 논문이 게재됐다. 연구팀은 여성의 허리·엉덩이 비율(WHR)과 허리·가슴 비율(WBR)이 남성이 느끼는 신체적 매력에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 일본 여성들의 실제 신체 측정 자료를 토대로 16가지 여성 실루엣을 만들었다. 허리·엉덩이 비율과 허리·가슴 비율을 각각 0.6, 0.7, 0.8, 0.9로 조합했다. 모든 실루엣의 체질량지수(BMI)는 20~22 범위로 유지해 체중 자체가 평가에 미치는 영향을 줄였다. 이어 20~59세 일본 남성 398명에게 16개 실루엣을 무작위로 보여준 뒤 각각의 ‘미적 매력’과 ‘성적 매력’을 6점 척도로 평가하도록 했다. 참가자의 평균 나이는 약 40세였으며 연구팀은 연령대별 인원도 비슷하게 구성했다. 엉덩이보다 가슴·허리 비율이 좌우분석 결과 기존 연구에서 여성의 매력을 가르는 대표적 지표로 꼽혀온 허리·엉덩이 비율은 이번 조사에서 뚜렷한 영향을 보이지 않았다. 허리·엉덩이 비율이 달라져도 남성들이 평가한 미적 매력과 성적 매력에는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 반대로 허리·가슴 비율은 두 평가 모두에 영향을 미쳤다. 특히 허리·가슴 비율이 0.6과 0.7인 실루엣이 가장 높은 평가를 받았으며 0.8과 0.9로 올라갈수록 매력도 점수가 떨어졌다. 성적 매력에서는 0.6이 0.7을 근소하게 앞섰다. 이런 경향은 참가자의 연령과 관계없이 비슷하게 나타났다. 허리·가슴 비율은 허리둘레를 가슴둘레로 나눈 수치다. 따라서 숫자가 작을수록 허리에 비해 가슴둘레가 크다는 뜻이다. 이는 여성의 신체적 매력을 설명할 때 흔히 거론됐던 이른바 ‘황금 허리·엉덩이 비율’과는 다른 결과다. 서구권의 여러 선행 연구는 허리·엉덩이 비율이 약 0.7인 체형을 가장 매력적으로 평가하는 경향이 있다고 보고해 왔다. 선호도 가장 높았던 체형, 현실에선 매우 드물어다만 이번 조사에서 선호도가 높았던 비율을 단순히 ‘가슴이 클수록 좋다’는 의미로 받아들이기는 어렵다. 예를 들어 허리둘레가 65㎝인 여성이 허리·가슴 비율 0.6을 만들려면 가슴둘레가 약 108㎝에 달해야 한다. 연구진은 이 정도 신체 비율을 가진 여성은 실제 일본 인구에서 매우 드물다고 지적했다. 연구팀은 만화와 애니메이션, 디지털 콘텐츠 등에서 과장된 신체 비율을 반복적으로 접하는 환경이 미적 기준에 영향을 줬을 가능성도 제기했다. 스즈키 교수는 매력적인 체형에 대한 판단이 시대와 문화에 따라 크게 달라질 수 있으며 특정 신체 비율을 보편적 이상형으로 단정하기 어렵다고 설명했다. 연구에는 한계도 있다. 참가자가 모두 일본 남성이었고, 평가에 사용한 이미지는 실제 여성이 아닌 실루엣이었다. 연구진은 향후 여성 참가자와 다양한 문화권을 포함해 신체 비율에 대한 선호 차이를 추가로 살펴볼 필요가 있다고 밝혔다.

정치학적 관점에서 민주주의는 ‘인민에 의한 지배’라는 철학적 이념이다. 투표라는 제도는 이를 현실에서 구현하기 위한 절차적 도구다. 역사적으로 투표는 통치 체제를 유지하기 위해 진화해 온 기술적 장치로, 고대에는 그리스 도편추방제처럼 공동체를 지키기 위한 권력 분산의 수단이었지만 현대에 이르러서는 국가가 민주적 이념을 실현할 수 있는 유일한 권력 위임의 수단으로 발전하면서 민주주의와 뗄 수 없는 관계를 맺게 됐다. 그렇지만 인간이 만든 모든 제도와 마찬가지로 투표도 완벽하지 않다. 실제로 수학자들이 완벽하게 공정한 선거가 사실 불가능하다는 것을 증명했다. 덴마크 코펜하겐대, 영국 케임브리지대 공동 연구팀은 의회 규모를 무한정 늘리지 않고서는 지역 득표가 지역 의석으로 직결되는 동시에 전체 의석 분포가 전체 득표율과 일치하도록 보장할 수 있는 선거 제도는 존재하지 않는다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 응용수학 분야 국제 학술지 ‘계량 경영학 연보’(Annals of Operations Research) 7월 31일 자에 실렸다. 연구팀은 75년 만에 처음으로 득표수와 의석수가 일치하지 않았던 2022년 덴마크 총선을 보고 연구를 시작했다. 덴마크는 유럽 다른 국가들처럼 비례대표제를 중심으로 한 이원화 체제를 유지하고 있다. 유권자들이 지역 대표를 선출하면 각 정당의 의석 점유율이 득표율과 대략적으로 일치하도록 일정 수의 보정 의석이 추가된다. 그러나 정당의 파편화가 심화됨에 따라 비례성을 유지하기 위해 보정 의석수도 늘어나야 한다. 그러나 2022년 덴마크 선거에서는 보정 의석 40개만으로는 비례성을 달성하기 충분치 않았다. 이에 연구팀은 다양한 투표 제도가 심화된 파편화 속에서 어떻게 한계에 부딪히고 있는지, 그리고 민주적 결과에 실질적으로 어떤 영향을 미치고 있는지를 설명하는 불가능성 정리를 공식화했다. 이를 위해 연구팀은 영국 같은 단순다수대표제와 나머지 유럽 대부분 국가와 같은 비례대표제를 포함해 전 세계 다양한 선거제도를 살펴봤다. 연구팀은 △지역성(해당 지역 투표에서 승리한 사람이 해당 의석을 차지) △비례성(전국 의석 총합이 전국 득표수와 일치) △고정된 의회 규모(선거 때마다 의석수가 변치 않음)를 공정한 제도의 세 가지 주요 요소로 정의했다. 분석 결과, 정당 수가 일정 수준에 도달하면 세 가지 요소 중 하나는 포기해야 하며 그렇지 않으면 수학적으로 성립하지 않는다는 것을 발견했다. 이는 부패나 음모 때문이 아니라 단순한 수학이라고 연구팀은 설명했다. 실제로 나라마다 희생할 원칙이 무엇인지는 서로 다른 선택을 했다. 독일은 필요한 보정 의석수가 계속 증가하면서 2021년 연방의회 의석수가 증가했고 2023년에는 연방의회의 계속된 팽창을 막기 위해 의회 개혁이 있었지만 의회를 고정된 규모로 유지하기 위해 지역 대표 보장을 희생했다. 단순다수대표제를 채택하고 있는 영국에서는 비례성을 희생하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 완벽하게 공정한 선거 제도는 없겠지만 수학적 알고리즘을 바탕으로 한 ‘지리적 순위 보장 비례성’을 활용하면 잠재적 해결책이 될 수 있다고 밝혔다. 이 알고리즘은 투표가 이뤄지기 전에 지리적 위치와 관계없이 전국 총합이 설정되기 때문에 득표율에 따라 정확한 의석을 확보할 수 있게 된다. 그렇지만 비례적이긴 하지만 지역성을 희생할 수 있게 된다고 연구팀은 덧붙였다. 어떤 후보가 자기 선거구에서 여유 있게 승리해도 소속 정당이 이미 다른 지역에서 더 강력한 승리로 할당량을 모두 소진했다면 해당 후보는 의석을 유지할 수 없게 된다. 연구를 이끈 프레데릭 라븐 클라우센 영국 케임브리지대 박사(수리통계학)는 “이번 연구에서 말하고자 하는 것은 완벽한 제도란 존재하지 않지만 어떤 제도가 다른 제도보다 더 나은 성과를 낸다는 점”이라며 “비례성, 지역성, 고정된 의회 규모라는 세 가지 원칙 모두를 근사치로라도 갖출 수 있음에도 많은 제도가 그렇게 하지 않고 있는 것이 현실”이라고 설명했다.

미국의 명문 캘리포니아대(UCLA) 과학자들이 정부의 연구비 지원이 끊기자 64년 동안 이어온 마멋 연구를 지키기 위해 이색적인 행보에 나섰다. 연구 대상인 마멋을 성인용 콘텐츠플랫폼인 온리팬스(OnlyFans)의 ‘스타’로 만들어 후원금을 모으기 시작한 것이다. 6일(현지시간) UCLA에 따르면, 지난해 연방정부가 수십억 달러 규모의 연구 지원금을 삭감하면서 UCLA 연구진은 세계에서 두 번째로 오래된 포유류 연구를 중단해야 할 위기에 몰렸다. 이에 UCLA 생태진화생물학과 대니얼 블럼스타인 교수는 미국 국립과학재단의 연구비 연장 거부 직후인 지난 5월 말, 콜로라도 로키산맥의 노란배마멋을 소개하는 온리팬스 계정 ‘온리마멋스’(OnlyMarms)를 개설했다. 이번 연구는 비영리 록키마운틴생물학연구소(RMBL)를 기반으로 64년 동안 진행 중이다. 그동안 이 연구를 통해 동물의 행동과 건강, 수명 변화는 물론 어린 시절의 역경이 수명에 미치는 영향과 사회적 관계 등 다양한 학술적 사실이 밝혀졌다. 오랜 시간 축적해 온 데이터의 연속성이 깨질 경우 다시는 되돌릴 수 없는 학술적 손실이 발생하게 된다. ‘잠바 주스’, ‘에그’ 등의 이름을 가진 마멋들의 일상은 매일 카메라에 담겨 온리마멋스에 공개된다. 영상에는 마멋들의 소통 방식과 경고음, 천적을 피하는 전략 등이 담긴다. 구독은 무료지만 이용자들은 후원금을 낼 수 있다. 지금까지 수천 명이 계정을 방문했으며 플랫폼 수수료 20%를 제외하고 약 6000달러(약 854만원)의 후원금이 모였다. 계정 운영은 블럼스타인 교수 연구실의 대학원생 에밀리 렌키가 맡고 있다. 렌키는 영상 속 마멋들의 행동을 알기 쉽게 설명하며 귀여운 영상 속에 과학적 지식을 자연스럽게 담아내고 있다. UCLA 측은 “온리마멋스가 대중의 관심과 소정의 수익을 끌어냈지만, 이 정도 후원금만으로는 현장 연구를 계속 이어가기에 턱없이 부족하다”며 “연구팀은 우선 확보된 자원으로 버티며 구독자가 더욱 늘어나 이 값진 연구가 계속될 수 있기를 바라고 있다”고 밝혔다.