우주 선진국을 중심으로 달 탐사는 물론 화성까지 우주인을 보내겠다는 계획을 세우고 준비 중이다. 우주인을 보내겠다는 계획은 있지만, 인간이 우주에 나갔을 때 어떤 신체적, 정신적 변화가 있을지는 명확히 규명되지는 않았다. 이런 가운데 코넬대 의대, 펜실베이니아 의대 등 연구진과 함께 미국 항공우주국(NASA) 연구팀이 지금까지 항공우주 의학과 우주 생물학 분야에서 가장 방대한 연구 분석 자료를 만들어 내 주목받고 있다. 이들 연구 결과 중 대표 논문은 과학 저널 ‘네이처’에, 그 밖에 여러 논문이 네이처 커뮤니케이션 등 네이처 출판그룹에서 발행하는 다양한 저널의 6월 12일 자에 실렸다. 이번 연구 결과는 ‘우주 오믹스 및 의학 지도’(SOMA) 패키지로 이름 붙여졌다. 이번 연구 결과는 스페이스X의 인스피레이션4 탐사에 참여했던 최초의 민간인 승무원과 국제우주정거장(ISS)에서 최소 180일부터 최장 1년을 보낸 우주인은 물론 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 출신 우주인 등 다양한 우주탐사 프로젝트에 참여한 사람들로부터 수집한 각종 표본을 바탕으로 분석된 것이다. 우주 비행은 우주비행사의 분자, 세포, 생리적 변화는 물론 인체에 다양한 생의학적 문제를 일으키는 것으로 알려졌다. 우주 탐험과 관련된 건강 위험을 이해하는 것은 달이나 화성 등에 관한 장기적 탐사를 준비하는 데 필수적이다. 분석에 따르면 사흘 정도의 저 지구 궤도 우주 비행도 광범위한 분자 변화를 초래했고, 그 일부는 장기간 우주 비행에서 발생하는 변화와 유사하다. 여기에는 사이토카인 수치 상승, 텔로미어 연장, 면역 활성화, DNA 손상 반응, 산화 스트레스에 대한 유전자 발현과 변화 등이 포함됐다. 대부분의 변화는 지구로 복귀한 다음 빠르게 원상 복구되지만, 일부 단백질과 유전자 변화는 우주 비행 후 최소 3개월까지 지속되는 것으로 나타났다. 또 다른 연구에서도 단기간 우주 비행만으로도 면역 체계 교란이 심각하게 나타난다는 사실을 확인했다. 또 여성 우주인은 우주비행이 끝나고 지구로 복귀한 다음 남성보다 더 빠르게 원상 복구되는 것이 관찰됐다.코넬대 의대 연구팀에 따르면 우주 비행사들에게 가장 큰 영향을 미치는 것은 지구보다 중력이 약해지는 ‘미세 중력’이다. 연구팀은 미세 중력이 세포에 미치는 영향을 시뮬레이션한 데이터와 ISS에서 거주한 우주인, 생쥐의 데이터를 비교한 결과, 면역에 중요한 역할을 하는 림프구와 단핵구를 포함한 다양한 면역계 세포가 중력 감소에 심각한 영향을 받는 것으로 나타났다. 또 노화 과정에서 발견되는 변화가 우주여행 중에도 나타나는 것으로 조사됐다. 연구팀은 미세 중력 상태에서 나타나는 변화를 억제할 수 있는 물질로는 항산화 및 노화 방지 보충제로 사용되는 케르세틴이라는 사실도 확인했다. 케르세틴은 적양파, 포도, 베리류, 사과, 감귤류에 많이 포함된 물질이다. 연구팀은 “SOMA 데이터를 활용하면 정밀 항공우주 의학을 더욱 발전시킬 수 있을 것으로 기대되고, 우주 비행사의 건강 모니터링 및 위험을 완화할 수 있으며, 달, 화성 등 우주 탐사를 위한 우주인의 선발 기준 등을 정하는 데도 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다.

태양계에서 가장 큰 화산은 화성의 올림푸스 몬스(Olympus Mons)의 분화구에서 서리가 발견됐다. 최근 스위스 베른대학 등 국제공동연구팀은 화성의 적도 부근의 고원 화산지대에서 사상 처음으로 물 서리가 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최신호에 발표했다. 화성의 적도 부근에는 폭이 거의 5000㎞에 달하는 고지대인 타르시스 고원이 위치해 있는데, 이곳에는 무려 12개의 대형 화산이 모여있다. 특히 이중 올림푸스 몬스(Olympus Mons)는 태양계에서 가장 큰 화산으로 그 높이가 무려 21㎞가 넘는 것으로 추정된다. 화성에서 특히 극지방이 아닌 적도 부근 화산 꼭대기에서의 서리 발견은 우연히 이루어졌다. 논문의 수석저자인 아도마스 발란티나스 연구원은 “화성의 적도 부근에 서리가 형성되는 것이 불가능하다고 생각했다”면서 “이는 대기가 희박한 화성에서 충분한 햇빛을 받는 적도 부근은 기온이 상대적으로 따뜻해 서리가 내리기 힘들기 때문”이라고 밝혔다.그러나 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 엑소마스 TGO(Trace Gas Orbiter)와 또 다른 화성 궤도 탐사선인 ‘마스 익스프레스‘(Mars Express)의 관측 데이터를 분석한 결과 푸른 빛을 띤 수증기 서리가 이른 아침 화산 분화구 주변에 나타났다가 오후에 햇빛에 의해 증발한다는 사실을 밝혀냈다. 이에대해 공동저자인 니콜라스 토마스 박사는 “서리가 화성의 거대 화산 칼데라 내부에 형성되는 미기후에 의해 발생한다”면서 “바람이 화산의 측면을 휘저으면서 상대적으로 습한 공기가 표면 근처에서 더 높은 고도로 이동하여 응결돼 서리가 된다”고 설명했다. 연구팀은 타르시스 고원에 자리잡은 거대 화산 정상에 매일 서리가 내리면 그 양이 올림픽 수영장 60개에 맞먹는 약 15만 톤의 물 양이 될 것으로 예상했다. 특히 이는 향후 인류의 화성 탐사에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 물이 인간에게 필수적인 것은 물론 화성에서 로켓을 발사하는 데에도 도움이 되기 때문이다.

항암 방사선 치료에 쓰이는 방사선 원료의약품이 국내 처음 승인받아 시장에 나온다. 한국원자력연구원은 연구용 원자로 ‘하나로’에서 생산되는 방사성 원료의약품 ‘KAERI 요오드화나트륨(I-131)’이 지난달 말 식품의약품안전처 품목허가를 획득했다고 11일 밝혔다. I-131은 난치성 암 치료를 위한 방사성의약품 원료로 쓰인다. 특히 I-131은 아동에게 주로 발병하는 신경모세포종 같은 희귀 소아암의 치료제로 쓰이는 방사성의약품 ‘요오드-131 엠아비지’(I-131 mIBG)의 주원료다. 그러나, 국내에서는 우수의약품 제조 및 품질관리 기준인 GMP에 맞는 제품이 없어 비싸게 전량 수입에 의존했다. 연구팀은 하나로에서 생산되는 I-131액의 제품화 전 과정에 GMP 기준을 적용한 절차 및 방법, 장비, 시설 등을 구축해 지난해 식약처에 품목허가를 신청했고, 이번에 허가를 획득함으로써 제품 출시가 가능해졌다. 하나로에서 생산하는 ‘I-131’ 생산 허가량인 연간 2000 큐리(Ci)는 국내 수요 모두 충족할 것으로 예상된다. 2020년 기준 국내 I-131 사용 총량은 1537 큐리다. 또, 국제의약품규제조화위원회(ICH)에서 규정한 의약품의 품질, 임상·비임상 자료 양식인 국제공통기술문서(CTD) 작성, 유럽약전에 따른 품질관리 등 국제 기준에 맞춘 표준화로 수출도 가능하게 됐다. 이에 따라 연구원은 ‘KAERI 요오드화나트륨(I-131)액’을 국내 방사성 완제의약품 제조·가공업체에 안정적으로 공급할 계획이다. 또, 이번에 GMP 적합 판정을 받은 원료의약품 제조 시설 및 인프라를 활용해 수입 의존도가 높은 다른 방사성 원료의약품 개발도 추진할 예정이다.

과체중이나 비만이 있는 사람의 경우 오전이나 낮 시간대보다 저녁에 중·고강도 운동(MVPA)을 하는 것이 혈당 수치를 낮추는 데 가장 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 11일 미국비만학회(TOS) 학술지 ‘비만’(Obesity)에 공개된 논문에 따르면 스페인 그라나다대 조나탄 루이스 교수팀은 “과체중·비만이 있는 사람들을 대상으로 한 운동 효과 실험 결과 저녁 시간대 운동이 혈당 조절에 가장 효과적인 것으로 나타났다”고 밝혔다. 연구팀에 따르면 그동안 중·고강도 운동이 인슐린 저항성 발병 위험이 큰 비만·과체중 성인의 포도당 항상성을 높이는 데 효과가 있다는 사실은 알려져 있으나, 이런 운동을 언제 하는 게 좋은지는 알려진 바가 없다. 연구팀은 그라나다와 팜플로나에 거주하는 체질량지수(BMI) 32.9㎏/㎡의 과체중·비만 성인 186명(평균 연령 46세)을 대상으로 14일 동안 손목 착용형 장치로 신체활동과 포도당 변화를 측정했다. 먼저 참가자들을 하루 전체 중·고강도 운동량 가운데 50% 이상을 오전에 수행한 아침 그룹과 정오부터 오후 6시까지 한 오후 그룹, 오후 6시부터 자정까지 한 저녁 그룹으로 구분한 뒤, 운동 시간대와 혈당 변화의 연관성을 분석했다. 그 결과 오후 6시 이후 중·고강도 운동 수준의 신체 활동을 한 경우 낮과 밤, 일일 혈당 수치가 모두 유의미하게 감소하는 것으로 나타났다. 반면 오전과 오후 운동은 저녁 운동만큼 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 또 이런 연관성은 혈당 조절 장애가 있는 참가자에게 더 강하게 나타났으며, 남성과 여성 모두 비슷한 연관성 패턴을 보였다. 연구팀은 “이 결과는 저녁에 더 많은 중·고강도 운동을 하는 것이 과체중과 비만, 대사장애가 있거나 앉아서 생활하는 성인의 포도당 항상성 개선에 좋다는 것을 보여준다”고 설명했다. 루이스 교수는 “임상에서 처방하는 운동·신체활동 프로그램의 효과를 높이기 위해서는 최적 운동 시간대를 함께 고려해야 한다”고 조언했다.

경기 성남시 분당서울대병원은 산부인과 김기동 교수와 경희대학교병원 산부인과 황우연 교수 연구팀이 초기 자궁경부암 환자에서 방사선 치료의 필요성을 평가하는 예측 모델을 세계 최초로 개발했다고 10일 밝혔다. 자궁경부암은 전 세계적으로 악성 종양으로 인한 여성 질환 중에 네 번째로 많이 발생하는 질환으로 전체 발생률은 감소했으나 젊은 여성에서의 발병률은 증가하는 추세다. 자궁경부암 환자는 수술 후 조직검사 결과에 따라 방사선 치료를 받는다. 조직검사 결과 암세포가 자궁 조직 주변이나 림프절을 침범하는 등 위험 요소가 있는 경우에 방사선 치료 대상이 되며 그렇지 않은 환자는 방사선 치료를 받지 않아도 된다. 일반적으로 방사선 치료를 받으면 난소의 기능이 상실 및 저하되기 때문에 수술 시에 미리 난소의 위치를 방사선 치료 범위 밖으로 옮기는 ‘난소전위술’이 권장된다. 그러나 난소전위술은 그 자체로 난소의 기능을 저하시킬 수 있으며 복통, 낭종 발생, 혈관 손상 등 합병증을 일으키기 때문에 방사선 치료를 받을 것으로 예상되는 환자에게만 난소전위술을 시행하는 것이 바람직하다 현재는 수술 전 난소전위술 시행 여부를 결정하는 표준화된 지침이 없는 상태다. 전적으로 담당 의사의 경험에 기반한 판단을 따르다 보니, 난소전위술을 시행했는데 조직검사 결과 방사선 치료를 받지 않아도 되는 경우가 발생하기도 한다. 이에 김기동 교수, 황우연 교수 연구팀은 수술 전에 방사선 치료 여부를 예측할 수 있는 모델을 도출하기 위한 후향적 연구를 진행했다. 이번 연구에서는 대한부인종양연구회를 통해 수집된 2000년부터 2008년까지 자궁경부암으로 ‘변형 근치자궁절제술’ 및 ‘근치적 자궁적출술’을 받은 20세~45세 환자 886명의 데이터를 사용했다. 데이터에는 연령, 병력, 종양의 크기, 종양의 유형 등 다양한 수술 전 변수가 포함된다. 종양의 크기가 크거나 주변 조직으로의 침범 등 고위험 요소가 감지되면 방사선 치료 위험을 양성으로 정의했다. 반대로 이러한 특성이 없으면 음성으로 정의했다. 이후 이를 기반으로 기계학습 분석을 통해 종양의 크기와 연령을 기준으로 4개의 하위 그룹으로 계층화 시켜 비교 분석했다. 이들을 분석한 결과, 종양 크기가 2.45cm 이하인 환자는 13.4%, 종양 크기가 2.45cm 초과 3.85cm 이하인 환자는 43.3%의 방사선 치료 위험도(양성)를 나타냈다. 종양 크기가 3.85cm 초과하고 연령이 39.5세 이하인 환자는 84.4%, 종양의 크기가 3.85cm 초과하고 39.5세 초과인 환자는 88.5%의 위험도를 나타냈다. 김 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 폐경 전 자궁경부암 환자에서 수술 전 예측된 위험도에 따라 난소전위술 여부를 결정할 수 있게 되었다”고 말했으며 “해당 모델을 임상에 적용함으로써 환자가 중심이 되는 치료를 시행하고 이를 통해 부인과 종양학의 치료 표준을 향상시키는 계기가 되기를 기대한다”고 말했다.

국내에 자생하는 송편버섯에 근육세포를 보호하는 효능이 있는 것으로 확인됐다. 10일 국립생물자원관과 김승영 선문대 교수 연구팀은 송편버섯 균사체 배양액이 근육세포가 죽는 것을 막고 세포의 증식을 촉진하는 역할을 하는 것을 확인했다고 밝혔다. 연구진은 관련 특허를 지난달 24일 출원했다. 앞서 연구진은 지난해 송편버섯 배양액이 염증을 유발하는 산화질소 합성효소(iNOS)를 90% 이상 억제하는 것을 확인해 특허로 출원하기도 했다. 실험에서 송편버섯 배양액은 세포의 죽음을 부추기는 ‘카스파아제(Caspase) 3’과 ‘카스파아제 9’ 단백질을 95% 감소시키고 사멸을 억제하는 BCL-2 단백질을 2배 이상 증가시켰다.송편버섯은 생김새가 송편과 비슷해 이런 이름이 붙었다. 버섯대가 없고 다 자라면 지름이 15㎝, 두께가 4㎝ 정도까지 된다. 색은 흰색, 황토색, 황갈색 등으로 표면이 벨벳처럼 부드럽다. 한반도와 일본, 중국, 필리핀, 유럽, 북아메리카 등에 분포하는 송편버섯은 예로부터 약으로 사용돼 왔다. 또한 송편버섯은 일년생 버섯으로, 죽은 활엽수에 무리를 지어 자라기 때문에 인공적으로도 대량 배양이 가능하다. 국립생물자원관은 송편버섯의 산업적 활용을 위해 추가적인 효능과 활성물질을 밝히기 위한 후속 연구를 진행할 계획이다. 김창무 국립생물자원관 생물종다양성연구과장은 “이번 연구결과는 관심을 받지 못하는 자생생물의 새로운 가치를 발굴한 좋은 예시”라며 “우리나라에 존재하는 생물자원이 산업적으로 활용될 수 있도록 발굴과 응용 연구를 위해 더욱 노력할 것”이라고 강조했다.

화성 표면과 대기 사이에 활발한 물 교환이 이뤄지고 있음을 보여주는 새로운 증거가 발견됐다. 스위스, 미국 등 9개국 공동 연구팀은 화성의 가장 높은 화산에서 물 서리(water frost)를 처음 관측했다. 물 서리는 수분을 많이 포함하고 있는 액체상 서리로, 대기 중 수분이 승화해 생긴 서리가 기온 상승으로 그 일부가 녹기 시작하는 현상이다. 이번 연구에는 스위스 베른대 물리학 연구소, 미국 브라운대 지구·환경·행성과학과, 애리조나대, 벨기에 왕립 천문대, 브뤼셀 자유대, 루뱅 가톨릭대 천문학 연구소, 독일 항공우주센터(DLR) 행성연구소, 이탈리아 파도바 천체 관측소, 천체 물리학·행성 연구소, 프랑스 파리 샤클레대, 파리 대학연구소, 캐나다 웨스턴대 지구과학과, UAE 칼리파대, 영국 오픈대 등 천문학자와 천체물리학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지구과학’ 6월 11일 자에 실렸다. 화성의 타르시스 산맥은 화성 적도 부근에 있는 고원지대로 21㎞ 높이의 올림포스산 포함해 에베레스트산의 1~2배 수준의 태양계에서 가장 크고 높은 화산들을 포함하고 있다. 올림포스산의 면적은 프랑스만큼 넓은 것으로 확인되고 있다. 이들 화산은 지질학적으로 겉보기에는 활동하지 않는 것처럼 보인다. 화성은 햇빛과 얇은 대기층 때문에 낮 동안 지표면이나 산 정상 모두에서 상대적으로 높은 온도를 유지하기 때문에 물 서리는 거의 관찰되지 않는 것으로 알려졌다. 화성 적도 주변에서는 더더욱 물 서리를 관찰하기 어렵다고 생각됐다. 연구팀은 유럽 우주국(ESA)의 가스 추적 궤도선(TGO)이 수집한 이미지를 분석해 화산 정상과 올림포스산의 칼데라 바닥에서 얼음 퇴적물을 확인했다. 얼음 퇴적물은 화성의 겨울 이른 아침에만 나타나는 것으로 알려졌다. 연구팀은 기후 모델 시뮬레이션을 통해 표면 온도가 이산화탄소가 아닌 물로 구성된 서리와 일치한다는 사실을 확인했다. 시뮬레이션에 따르면 타르시스 산맥 위에 흐르는 대기에 의해 생성된 대기 순환 패턴이 지구의 고산 지역에서 나타나는 미기후와 유사하게 서리 응결 조건을 충족시킨다.연구팀은 타르시스 산맥에서만 형성되는 서리의 총질량은 약 15만t으로, 올림픽 규격의 수영장 60개에 해당하는 양이다. 이런 물 서리는 겨울철 화성의 대기와 표면 사이에서 매일 교환되고 있을 것으로 추정했다. 이는 화성 대기 중 수증기 총량의 극히 일부에 불과하지만, 화성의 표면 환경에 중요한 역할을 하는 것으로 파악된다. 연구를 이끈 니콜라스 토마스 베른대 교수(태양계 동적 물리학)는 “이번 연구 결과는 화성에서 물의 존재 위치와 이동 방식을 이해하고 미래 탐사와 생명체 흔적을 찾는 데 필수적인 행성의 대기 역학을 이해하는 데 도움이 된다”라고 설명했다.

성신여자대학교는 지난달 23일부터 24일까지 서울대 평창캠퍼스에서 열린 학술대회 ‘ASK 2024’(Annual Symposium of Korean Information Processed Society)에서 융합보안공학과, 미래융합기술공학과, AI융합학부 소속 연구원 및 학부생으로 구성된 11개 팀의 논문이 연이어 수상했다고 10일 밝혔다. ASK 2024는 한국정보처리학회에서 진행하는 국내외 정보과학과 기술 분야 발전 및 연구를 촉진하기 위해 설립된 학회로, 현재 약 2만명에 이르는 회원을 보유한 국내 대형 학회 중 하나다. 이번 학술대회에는 국내·외 대학, 대학원에서 제출한 논문 총 318편이 접수된 가운데 성신여대 융합보안공학과, 미래융합기술공학과, AI융합학부에 소속된 11개 연구팀이 ▲한국정보기술학술단체총연합회 회장상 ▲한국인터넷진흥원 원장상 ▲우수논문상 ▲학부생논문경진대회 금상 ▲학부생논문경진대회 장려상 등을 받았다. 먼저 한국정보기술학술단체총연합회 회장상은 ‘인터프레임 스페이스 통신을 활용한 저지연 트래픽 전송기법’을 발표한 미래융합기술공학과 이선진 연구원(지도교수 이일구)이 수상했다. 이어 학부생인 융합보안공학과 유민정 학생은 ‘수사 관점에서의 보이스피싱에 활용되는 CMC 기능 및 아티팩트 분석’(유민정, 박승현, 지도교수 김성민)을 주제로 한국인터넷진흥원 원장상을 받았다. 우수논문상 수상자는 대학원생 3개 연구팀(▲멀티링크 기반 AP 파워 세이빙 메커니즘(김소연, 정예림, 지도교수 이일구) ▲경량 퍼징을 위한 테스트케이스 선택 기법(박나은 김연진, 지도교수 이일구) ▲비신뢰 무선 릴레이 통신 네트워크의 안전한 물리계층 키 생성 기법(박소현, 지도교수 이일구))이 수상했다. 학부생논문경진대회에서는 융합보안공학과 학부생으로 구성된 5개팀, AI융합학부 학부생 1개팀이 수상했다. 경진대회 최고상인 금상에는 융합보안공학과 이승은 학생이 ‘경량 IoT를 위한 안전한 무선 펌웨어 업데이트 메커니즘’(이승은, 이진민, 지도교수 이일구)을 주제로 수상했으며, 5개 연구팀이 장려상을 받았다. 이날 한국정보기술학술단체총연합회 회장상을 받은 이선진 연구원은 “연구 과정에 많은 도움을 준 이일구 교수님 덕분에 이 상을 받을 수 있었다”며 “앞으로도 다양한 연구 활동을 통해 우수한 성과를 내도록 노력하겠다”고 수상 소감을 밝혔다.

베네수엘라가 아메리카 대륙에서 사상 처음으로 빙하를 모두 잃은 첫 번째 국가로 기록된 가운데, 이 모습이 위성으로도 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 지구관측소는 위성 랜드샛 8과 9로 촬영한 ‘훔볼트 빙하’의 ‘최후’를 담은 과거와 현재 이미지를 비교해 공개했다. 훔볼트 빙하는 남미 안데스 산맥 북쪽 지역인 시에라 네바다 데 메리다 산맥의 가장 높은 곳인 해발 4900ｍ 부근에 오랜 시간 자리잡고 있었다. 일반적으로 빙하하면 남극과 북극 같은 곳만 있는 것으로 생각하지만 사실 안데스산맥 고지대처럼 일부 열대지방의 고도가 높은 지역에도 빙하는 존재한다. 문제는 지구의 기후변화로 인한 영향으로 이곳의 빙하가 지속적으로 녹았다는 사실이다. 이에 베네수엘라 당국은 특수 덮개까지 덮어 훔볼트 빙하가 녹는 것으로 막기위해 안간힘을 썼으나 결국 자연의 뜻을 거스를 수 없었다. 결국 지난달 국제 지구빙하권 기후 이니셔티브(ICCI)는 “베네수엘라의 마지막 남은 빙하였던 훔볼트 빙하는 더 이상 빙하라고 볼 수 없을 정도로 그 크기가 작아졌다”고 밝혔다.베네수엘라 로스안데스대학(ULA) 연구팀에 따르면 훔볼트 빙하의 경우 과거에는 최대 4.5㎢에 달했으나 최근에는 약 0.02㎢까지 쪼그라들었다. 빙하의 최소 면적 가이드라인을 대체로 0.1㎢로 잡고 있기 때문에 사실상 더이상 빙하라 부를 수 없는 것. 이같은 사실은 이번에 NASA가 공개한 위성사진으로도 쉽게 확인된다. 지난 2015년 4월 28일 촬영된 위성사진을 보면 훔볼트 빙하가 한눈에 드러나지만, 지난달 사진에는 사실상 사라진 것이 확인된다. 이에대해 환경 전문가들은 빙하가 오래 전 부터 녹기 시작했으나 지구의 기후변화가 이 속도를 더욱 가속화시키고 있다고 우려하고 있다.

국내 연구진이 실내조명을 이용해 공기오염 원인 물질을 고감도로 감지할 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 가시광을 활용해 상온에서 초고감도로 이산화질소를 감지할 수 있는 가스 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 기존 가스 센서는 금속산화물 반도체 기반 저항 변화식이어서 300도 이상 가열이 필요하다. 이 때문에 일반적인 상온 측정에는 한계가 있다. 이를 대신할 광활성 방식 가스 센서 기술이 눈길을 끌고 있지만, 인체에 해로운 자외선이나 근자외선 영역의 빛을 활용해야 한다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 광활성 방식 가스 센서를 녹색광을 포함한 가시광선 영역으로 확대해 범용성을 높였다. 녹색광을 조사했을 때 이산화질소 감지 반응성은 기존 대비 52배로 증가했다. 특히 실내조명에 사용되는 백색광을 조사했을 때도 최고 수준의 이산화질소 가스 감지 반응성을 달성했다. 연구팀은 이를 위해 가시광선 흡수가 어려운 인듐 산화물 나노섬유에 비스무스 원소를 첨가해 청색광을 흡수할 수 있도록 중간 밴드 갭을 형성했다. 여기에 금 나노입자를 추가로 덧붙여 가스와의 산화-환원 반응을 촉진하는 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 통해 녹색광 영역에서도 활성도를 높였다. 비스무스와 금 나노입자 첨가 효과와 나노섬유가 갖는 넓은 비표면적 특성을 통해 상온에서 이산화질소 반응성을 기존 센서 대비 52배 늘어났다. 연구를 이끈 김일두 카이스트 신소재공학과 교수는 “이산화질소는 자동차 배기가스나 공장 매연 등에서 검출되는 대표적 대기 환경 유해가스”라면서 “이번 연구 결과는 우리 주변에서 일반적으로 접근할 수 있는 녹색 및 청색광(430~570㎚·나노미터) 영역의 가시광선을 활용해 상온에서 초고감도로 감지할 수 있는 신소재를 개발한 것”이라고 말했다. 김 교수는 “실내조명 및 기기와의 결합한 가스 센서의 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

시베리아의 영구동토층에 위치한 바타가이카 분화구가 기후변화로 인해 더욱 빠르게 확장하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 최근 러시아 모스크바 대학 등 공동연구팀은 바타가이카 분화구가 예상보다 빠르게 바깥쪽으로 팽창하고 있다는 내용을 담은 연구결과를 관련 학회지(Geomorphology)에 발표했다. 러시아 극동부 베르호얀스크에 있는 바타가이카 분화구는 현지주민들이 ‘지옥의 입’이라 부를 정도로 무시무시한 크기와 모습을 자랑한다. 바타가이카 분화구는 지난 1991년 촬영된 사진을 통해 처음 발견됐는데, 화산폭발이나 소행성 충돌 등으로 생긴 분화구는 아니기 때문에 메가슬럼프(Megaslump)라는 표현이 더 적합하다. 문제는 바타가이카 분화구가 지구온난화로 인해 영구동토층(동토 퇴적물)이 녹으면서 폭과 깊이가 모두 커지고 있다는 점이다. 보도에 따르면 10년 전만 해도 바타가이카 분화구의 폭은 약 790m에 달했는데 지난해 기준 990m까지 커졌다. 또한 깊이 역시 90m가 넘어 하늘에서 보면 주위를 삼키려 혓바닥을 내민 모습처럼 보일 정도다.이번에 연구팀은 위성과 드론 촬영 데이터 그리고 현장 탐사에서 얻어진 영구동토층 샘플 등을 수집해 분석에 들어갔다. 그 결과 분화구가 깊어짐에 따라 방출되는 메탄 및 기타 탄소 가스의 비율이 연간 4000~5000톤에 달한다는 사실이 밝혀졌다. 또한 현재 분화구가 토양층 아래에 높여있는 굳은 암석인 기반암까지 거의 도달해 추가 붕괴의 가능성은 적을 것으로 내다봤다. 연구를 이끈 알렉산더 키즈야코프 박사는 “바타가이카 분화구가 더 깊게 내려갈 가능성은 작아졌지만 빠른 속도로 바깥 쪽으로 확장 중”이라면서 “주변 생태계에 영향을 미치는 것은 물론 영구동토층에 갇혀 있던 유기탄소가 매년 4000~5000톤 씩 방출되고 있으며 그 양도 더욱 증가할 것으로 보인다”고 설명했다.영구동토층은 월 평균 기온이 0℃ 이하인 달이 반년 이상 지속돼 영구적으로 얼어붙어 있는 상태의 땅을 말한다. 러시아의 경우 영토의 약 65%가 영구동토층으로 분류된다. 영구동토층이 녹아내리면서 생기는 특이한 현상은 한 두가지가 아닌데 대중적으로 잘 알려진 것은 수만 년 간 얼어붙어 있던 동물이 발견되는 것이다. 과거 시베리아 영구 동토층에서 약 1만 4000년 된 멸종된 털코뿔소와 4만 년 된 늑대 머리 등이 발굴된 바 있다. 그러나 가장 큰 문제는 어마어마한 탄소와 치명적인 고대 병원균이 지표로 방출될 수 있다는 점이다. 특히 영구동토층이 녹으면 탄소가 대기 중으로 유입돼 이산화탄소나 메탄 등 온실가스로 변하는데 이는 다시 기후의 온도를 높여 지구온난화를 야기한다.

공학자들은 오랜 세월 동물의 형태를 모방한 기계를 만들어왔습니다. 새의 모습을 닮은 비행기나 고래 같은 유선형 선체를 지닌 배가 대표적입니다. 최근에는 동물처럼 네 개의 다리를 이용해 민첩하게 움직이는 로봇도 등장하고 있습니다. 하지만 곤충이나 도마뱀처럼 벽을 타고 수직으로 이동하는 로봇은 현재 기술로도 개발이 어렵습니다. 카네기 멜론 대학 연구팀은 도마뱀이나 곤충, 원숭이처럼 울퉁불퉁한 벽을 타고 이동할 수 있는 생체 모방 로봇에 도전했습니다. 로리스(LORIS, Lightweight Observation Robot for Irregular Slopes)는 네 개의 다리와 여러 개의 날카로운 발톱을 이용해 불규칙한 표면을 단단히 붙잡고 기어 올라갈 수 있습니다. 사실 과거에도 이렇게 벽면을 타고 올라가는 로봇은 여러 차례 개발된 적이 있습니다. 하지만 주로 빨판을 이용해 벽에 붙거나 자석을 이용해 금속 표면에 붙는 방식이었습니다. 이것도 나름 유용한 방법이지만, 울퉁불퉁한 암석 표면을 잡고 올라갈 수 없다는 한계가 있습니다. 연구팀은 발가락과 날카로운 발톱으로 벽을 타고 올라가는 동물을 모방하면서도 기계적으로 더 단순한 방식을 고안했습니다. 여러 개의 관절을 지닌 발가락은 구조가 복잡하고 고장의 가능성이 높기 때문입니다. 연구팀의 대안은 ‘ㄴ’자 모양으로 엇갈리게 배치한 여러 개의 갈고리 형태의 발톱입니다. (사진)연구팀은 로리스의 붉은 갈고리 발톱이 상대적으로 요철이 적은 벽돌이나 울퉁불퉁한 암석 모두에서 효과적으로 표면을 붙잡고 기어오르는 데 효과적이라는 사실을 확인했습니다. 로리스는 거리와 깊이를 측정할 수 있는 카메라와 센서가 있어 표면의 요철을 확인한 후 적당한 거리와 각도로 다리를 뻗어 이동할 수 있습니다. 이때 암벽을 타는 동물처럼 다리를 대각선 방향으로 움직여 몸을 단단하게 지탱합니다. 물론 이런 기술이 과연 유용하냐는 질문이 나올 수도 있습니다. 이동 속도가 그렇게 빠른 것도 아닌 데다, 지구에서라면 인간이 지닌 다른 도구를 이용해서 암벽을 더 빨리 오르거나 조사할 수 있기 때문입니다. 하지만 장소가 우주라면 이야기가 달라집니다. 이 연구는 미 항공우주국(NASA)의 지원을 받아 진행되었으며, NASA 제트추진연구소(JPL)도 연구에 함께 참여했습니다. 벽을 타고 올라가는 로리스의 등반 능력이 미래 행성 및 소행성 탐사에 활용될 수 있기 때문입니다. 예를 들어 화성의 경우 로버로는 접근이 어려운 크레이터 안쪽의 가파른 경사나 오래전 화성 표면에 강이 흘렀던 시기에 형성된 퇴적층이 노출된 절벽을 탐사할 때 로리스 같은 벽 타기 로봇이 매우 유용하게 쓰일 수 있습니다. 달의 절벽이나 동굴 탐사도 가능한 목표입니다. 지구보다 중력이 낮은 천체에서는 암석을 세게 잡지 않아도 안정적으로 매달릴 수 있다는 사실도 장점입니다. 지구 생물을 모방한 로봇이 태양계 여기저기에서 지층을 조사하고 자원 존재나 과거 생명의 흔적을 찾아낼 수 있을지 미래가 주목됩니다.

비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇볕을 쬐는 것만으로도 체내에서 합성된다. 그렇지만 실내 생활을 많이 하는 현대인에게는 비타민D가 부족한 경우가 종종 생긴다. 비타민D는 뼈 건강은 물론 면역기능 강화에도 도움을 주는 것으로 알려졌다. 이 때문에 코로나19 팬데믹 동안 면역 건강에 관심이 늘어나면서 고용량 비타민D 보충제를 먹는 사람들도 많이 늘고 있다. 실제로 비타민D가 다양한 질병과 관련이 있다는 연구 결과들이 있지만 비타민D 보충제가 그런 질병의 위험을 낮추는지, 체내 비타민D 농도는 어느 정도여야 하는지 정확히 알려지지 않았다. 이런 가운데, 미국 내분비학회가 75세 미만의 건강한 사람이라면 고용량 비타민D 보충제를 먹어도 건강상 이득이 없다는 새로운 임상 진료 지침을 발표했다. 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대, 신시내티대, 미시간 주립대, 브라질 상파울루 연방대, 뉴질랜드 오클랜드대 등 의학자와 생물학자로 구성된 공동 연구팀은 이 지침을 뒷받침할 내용의 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘내분비학 및 대사학’ 8월호에 발표할 예정이다. 내분비학회에서 제시한 가이드라인에 따르면 건강한 사람은 고용량 비타민D 보충제를 먹더라도 건강상 이득이 없으며, 따로 비타민D 수치 검사를 할 필요가 없다. 그렇지만 18세 이하 어린이와 청소년은 고용량 비타민D 섭취를 통해 뼈 건강을 유지하고 호흡기 질환 감염 가능성을 줄일 수 있다고 학회는 밝혔다. 또 75세 이상의 성인은 고용량 비타민D 섭취를 할 경우 사망 위험을 낮출 수 있으며 임산부도 조산이나 저체중아 출산, 사산 등의 위험을 줄일 수 있다. 또 당뇨 전 단계인 사람도 당뇨로 진행을 막아주는 효과가 있다고 가이드라인에서 제시했다. 혈중 비타민D 농도가 낮거나 비타민D 치료가 필요한 50세 이상의 성인은 고용량 비타민D를 매일 섭취하는 것보다는 저용량 비타민D를 섭취하는 것이 건강상 이득이 훨씬 크다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 마리 데메이 하버드대 의대 교수(내분비학)는 “이번에 새로 만든 가이드라인은 기저질환이 없는 건강한 인구의 질병 예방을 위해 필요한 비타민D 요구량을 제시하기 위한 것”이라며 “고용량 비타민D 보충제의 효과를 얻을 수 있는 인구군은 75세 이상 성인, 임산부, 당뇨 전 단계 환자, 18세 이하 아동·청소년에 한하며, 이들에 대해서도 비타민D 수치에 대한 정기적 검사는 필요 없다”라고 말했다.

최근 몇 년 동안 한국뿐만 아니라 전 세계 많은 국가에서 기본 소득에 대한 논의가 커지고 있다. 도입이 시급하다는 목소리만큼이나 반대의 목소리도 적지 않다. 그런데 모든 인류에게 기본 소득을 보장한다면 전 세계 국내총생산(GDP)이 늘어나고 환경 파괴도 막을 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 해양·수산 연구소, 공공정책·국제학부, 응용과학부, 남아프리카공화국 프리토리아대 농업경제·지역발전학과, 미국 스탠퍼드대 해양문제 연구센터, 미네소타대 생태·진화·행동학과, 응용경제학과, 호주 제임스쿡대, 세계자연기금(WWF), 스웨덴 스톡홀름대, 왕립 과학아카데미 생태경제학 연구소 공동 연구팀은 전 세계 인구 전체에 정기적으로 일정 현금을 지급하면 세계 GDP를 130%까지 늘릴 수 있으며, 탄소 배출자에게 배출세를 부과하면 환경 파괴를 줄이는 동시에 기본 소득 재원으로 활용할 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 환경 과학 및 에너지 분야 국제 학술지 ‘셀 리포트 지속가능성’(Cell Reports Sustainability) 6월 8일 자에 실렸다. 기본소득은 모든 사회 구성원에게 기본적 삶을 보장하기 위해 아무런 조건 없이 정기적으로 일정 금액을 지급하는 제도다. 연구팀은 기본소득의 미칠 경제적 효과와 함께 환경에 미치는 영향까지 분석했다. 연구팀은 전 세계 77억 명에게 기본소득을 지급하는 데 41조 달러, 저개발국 빈곤선 이하에 사는 990만 명에게만 지급하는 데 4420억 달러가 소요될 것으로 추산했다. 전 세계 인구 전체에게 기본소득을 지급하면 전 세계 GDP가 현재 GDP의 130%에 해당하는 163조 달러 증가할 수 있다. 이와 함께 기본소득을 시행하는 데 1달러를 지출할 때마다 7달러의 경제적 효과를 창출할 수 있다는 분석이 나왔다. 연구팀은 기본소득 재원 마련 방안도 조사했다. 연구팀에 따르면 이산화탄소 배출자에게 세금을 부과하는 것만으로도 연간 2조 3000억 달러를 획득할 수 있으며, 이는 저개발국 빈곤선 이하에 사는 모든 사람에게 기본 소득을 제공할 수 있는 금액이다. 플라스틱 오염세, 석유, 가스, 농업 및 어업 보조금을 기본소득 프로그램 재원으로 전환한다면 환경 파괴는 줄이고 빈곤을 완화할 수 있다는 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 환경을 오염시키는 사람들에게만 추가로 세금을 부과함으로써 기본소득을 충분히 시행할 수 있다는 점에 주목해야 한다고도 강조했다. 실제로 인도네시아에서 마을 몇 곳을 골라 실험한 결과, 기본소득을 받은 마을이 그렇지 않은 마을보다 삼림 벌채 비율이 현저하게 낮게 나타났다. 연구를 이끈 라시드 수마일라 캐나다 브리티시 컬럼비아대 교수(해양수산 경제학)는 “이번 연구는 기본소득과 환경보호를 결합할 수 있다면 일거양득 효과를 거둘 수 있음을 보여준다”라고 말했다. 수마일라 교수는 “기본 소득은 팬데믹이나 자연재해 같은 위기가 닥쳤을 때 지역 사회가 더 탄력적으로 대응할 수 있는 사전 예방적 프로그램으로 활용할 수 있을 것”이라며 “기본 소득이 있었으면 코로나19 팬데믹 때도 큰 혼란이 없었을 것이다”라고 덧붙였다.

뉴턴이 떨어지는 사과를 보면서 착안했다는 만유인력 법칙, 중력원리는 질량을 가진 물체 사이에 작용하는 힘을 설명한다. 만유인력 법칙은 천체의 움직임과 로켓, 위성 등 우주기술 개발에 많이 활용된다. 그런데, 새의 날갯짓과 물고기의 지느러미 움직임까지도 만유인력 법칙으로 설명할 수 있다는 분석 결과가 나왔다. 덴마크 로스킬데대학 과학·환경학과 연구팀은 새와 곤충, 박쥐, 고래, 물고기의 날개와 지느러미 움직임을 뉴턴 중력 방정식으로 추정할 수 있다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 6일 자에 실렸다. 비행이나 수영 능력은 다양한 동물 집단에서 독립적으로 진화했다. 특히 비행에 필요한 에너지를 최소화하기 위해 생물학자들은 동물이 날개를 펄럭이는 주파수가 날개의 자연 공명 주파수에 의해 결정된다고 봤다. 그러나, 날갯짓에 대한 보편적 수학적 설명을 찾지 못했다. 연구팀은 차원 분석을 사용해 날아다니는 새, 곤충, 박쥐의 날갯짓 주파수와 펭귄, 고래를 포함해 수영하는 동물의 지느러미 움직임을 설명하는 방정식을 찾았다. 그 결과, 날거나 잠수하는 동물은 날개나 지느러미를 날개 면적의 제곱근으로 나눈 값에 비례하는 빈도로 움직인다는 사실을 발견했다. 벌, 나방, 잠자리, 딱정벌레, 모기, 박쥐, 벌새 등 몸집이 작은 동물부터 백조를 비롯해 몸집이 큰 조류에 대한 날개 움직임에 대한 공개 데이터와 비교해 방정식의 정확도를 확인했다. 또 펭귄, 혹등고래, 북방긴수염고래 등 여러 종의 해양 동물 지느러미 스트로크 빈도에 대한 기존 데이터와 방정식의 정확도를 비교했다. 그 결과, 체질량, 날개 면적, 날갯짓 횟수 사이 관계는 동물의 몸 크기, 날개 모양, 진화의 역사에 차이가 있음에도 거의 변하지 않는 것으로 나타났다. 멸종한 가장 큰 비행 익룡인 케찰코아틀루스 노스트로피도 0.7㎐ 주파수로 10m 날개를 펄럭였던 것으로 추정했다. 연구를 이끈 티나 헤크셔 로스킬데대 교수(수리물리학)는 “이번 연구는 만유인력 법칙이 날개 및 지느러미 움직임과 심장 박동이 1만 배 이상 차이 나는 대왕고래부터 모기까지 414종 동물들을 설명할 수 있는 가장 간단한 수학적 설명”이라며 “이번 연구 결과는 비행 로봇을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

대기 오염이 여성의 초경 시기를 앞당기는 원인 중 하나로 지목되고 있다. 5일(현지시각) 영국 BBC 방송은 최근 미국에서 여자 어린이들의 초경이 빨라지고 있다는 연구 결과가 나왔다고 밝혔다. 이 연구에 따르면 오늘날 미국 여성들은 100년 전에 비해 초경을 최대 4년 일찍 시작하는 것으로 추정된다. 1950~1969년에 태어난 여성은 일반적으로 12.5세에 월경을 시작했지만, 2000년대 초반 출생자의 초경 연령은 평균 11.9세로 앞당겨졌다. BBC는 “전 세계적으로도 같은 추세가 나타났다”며 대기 오염이 한 원인으로 꼽힌다고 전했다. BBC는 2008~2020년 사이에 8세 이전에 유방 발달이나 초경 등 성조숙증 징후를 보이는 여아의 수가 16배 증가했다는 이화여대 연구팀의 연구도 소개했다. 2022년에는 폴란드 연구진이 1257명의 여성을 조사한 결과 질소 가스가 11세 이전에 초경을 시작하는 것과 연관이 있다는 연구 결과를 보고하기도 했다. 미세 먼지와 초경 시기의 연관성을 다룬 연구 결과도 있다. 미국 애틀랜타 에모리대의 오드리 개스킨스 교수는 지난해 10월 동료들과 함께 “어린 시절 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10)에 다량 노출된 경우 초경 연령이 빨라질 수 있다”는 연구 결과를 발표했다. 개스킨스 교수는 “초미세먼지 입자는 쉽게 혈류로 들어갈 수 있고 폐로 흡입하면 다른 큰 입자들처럼 걸러지지 않고 다른 장기에 도달할 수 있다”며 “특정 초미세먼지 입자가 태반과 태아 조직, 난소에 축적되는 것을 확인했다”고 설명했다. 개스킨스 교수는 또 “이는 해로운 환경 화학 물질이 신체에 침투하여 광범위한 호르몬 변화를 자극할 수 있다는 한 가지 예일 뿐”이라며 “조숙증에 영향을 미치는 다양한 요인이 있을 것”이라고 했다. 브렌다 에스케나지 캘리포니아대 버클리(UC버클리) 교수는 “미세플라스틱이나 기후변화 같은 다양한 요인들이 아동 발달에 어떤 영향을 미치는지는 여전히 알려지지 않은 부분이 많다”며 “아직 빙산의 일각 정도만 밝혀냈다고 생각한다”고 말했다.

18~19세기 프랑스 법관이자 미식가인 장 앙텔름 브리야사바랭은 “당신이 먹은 것이 무엇인지 말해주면 당신이 어떤 사람인지 말해 주겠다”라고 말했다. 음식 취향을 통해 그 사람의 사회경제적 위치를 파악할 수 있다는 뜻이다. 그런데, 현대 과학은 먹는 음식을 통해 한 사람의 건강까지 파악할 수 있는 상황이 됐다. 건강한 음식을 먹는 사람은 건강하고, 그렇지 못한 사람은 신체적, 정신적 건강이 악화할 수밖에 없다. 독일 헬름홀츠 환경보건 연구센터 실험 유전학 연구소, 당뇨 연구센터(DZD), 라이프치히대 의정보학 연구소, 라이프치히 아동·청소년 병원, 오스트리아 빈 수의학대, 빈 자연·생명과학대, 보쿠대 환경생명공학연구소(IFA-Tulln), 핀란드 투르쿠대, 투르쿠대학병원 공동 연구팀은 고지방식을 즐겨 먹고, 체질량 지수가 높은 수컷 생쥐는 대사장애를 가진 수컷 새끼를 낳는다고 7일 밝혔다. 결국, 아빠의 식단이 아들의 미래 건강에 영향을 미친다는 것이다. 이런 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 6일 자에 실렸다. 엄마가 자손에게 대사 특성을 물려줄 수 있다는 연구들은 많이 나왔다. 그렇다면 아빠는 어떨까. 2016년 미국 유타대 연구팀은 생쥐 수정란에 고지방식을 섭취한 아빠 생쥐의 정자 RNA를 주입했더니, 새끼가 자라서 대사 장애가 발생했다는 연구 결과를 내놨다. 부모의 식습관이 자손의 후성 유전체 변화로 이어질 수 있다는 설명이다. 이번 연구팀은 수컷 생쥐를 두 집단으로 나눠 2주 동안 한쪽은 고지방식을 먹이고, 다른 쪽은 저지방식을 먹인 뒤 생체 변화를 관찰했다. 그 결과, 식습관이 정자의 미토콘드리아 RNA, 특히 DNA를 단백질로 만드는 전달RNA(tRNA)에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 고지방식을 먹은 쥐의 정자는 저지방식을 섭취한 쥐의 정자보다 짧은 tRNA 조각이 더 많았다. 이런 RNA 조각은 특정 미토콘드리아 유전자의 활성을 높이거나 낮추는 등 유전체의 후성유전학적 조절자 역할을 하는 것으로 나타났다. 이를 통해 몸에 좋지 않은 고지방식 먹이를 섭취한 수컷 생쥐는 당뇨의 대표적 특징인 포도당불내성 같은 대사 문제를 수컷 새끼에게 유전한 것으로 확인됐다. 연구팀은 과체중인 아빠를 둔 사람과 고지방식을 먹은 수컷 새끼의 건강을 조사했다. 그 결과, 고지방식을 먹고 BMI가 높은 아빠를 가진 자식은 그렇지 않은 자식보다 아빠의 미토콘드리아 tRNA를 훨씬 많이 가진 것으로 조사됐다. 또 3431명의 인간 자녀 데이터를 분석한 결과, 임신 시 아빠의 BMI가 높을수록 자손의 대사 건강이 나빠진다는 사실도 확인했다. 연구팀은 건강한 아이를 얻기 위해서는 건강하게 먹는 것이 필수적이라고 설명했다. 식단은 정자에 전달되는 정보에 영향을 미치고, 이는 자손에게 영향을 미친다는 말이다. 연구를 이끈 독일 헬름홀츠 실험 유전학 연구소 라파엘레 테페리노 박사(후성유전학)는 “고지방 식단이 미토콘드리아에 스트레스를 줘 정자에 영향을 미치고 자손에게까지 전달된다는 당연한 사실을 실험적으로 증명한 것이 이번 연구의 의의”라고 말했다. 테페리노 박사는 “외부 스트레스가 미토콘드리아 활동을 증가시키고 정자가 난자에 도달하게 하는 힘을 충분히 제공하지 못하기 때문에 다양한 문제가 발생하는 것으로 생각된다”고 설명했다.

술을 전혀 마시지 않는데도 알코올 중독 증세를 보인 50세 캐나다 여성이 알고 보니 ‘자동양조 증후군’(Auto-brewery syndrome)을 앓고 있었다는 사실이 밝혀졌다. 토론토대 라헬 제우드 박사팀은 4일 캐나다 의학협회 저널(CMAJ)을 통해 술을 마시지 않는데 알코올 중독 증세로 2년간 7번이나 응급실을 찾은 50세 여성의 사례를 소개했다. 이 여성은 과거 명절 때 와인을 한 잔 정도 마신 적은 있었지만, 근래에는 종교적 신념으로 술을 전혀 마시지 않았다. 여성은 출근 또는 식사 준비 중 갑자기 잠드는 등 지속적인 무기력증과 졸음으로 1~2주간 휴가를 내는 경우가 많았다. 식욕도 없어 음식을 거의 입에 대지 못했는데, 이런 증상은 1~2개월마다 재발했다. 여성이 응급실을 찾았을 때는 말이 어눌하고 알코올 냄새가 나는 등 혈중 에탄올 농도가 높아지는 증상을 보였다. 연구팀은 이 여성이 7번째 응급실을 찾았을 때 응급의학과, 소화기내과, 감염내과, 정신과 의료진의 진단을 통해 자동양조 증후군 진단을 내렸다. 자동양조 증후군은 탄수화물이 장내 미생물에 의해 알코올로 발효되는 희소 질환이다. 1948년 아프리카 우간다에서 장이 파열된 소년의 장 내용물에서 알코올 냄새가 났다는 보고를 통해 처음 알려졌으나, 병의 실체와 원인은 밝혀지지 않았다. 1952년 일본에서 처음 진단됐고, 미국에서는 1980년대에 첫 사례가 확인됐다. 술을 마시지 않았는데 음주운전으로 적발되는 사례로 드물게 발견되고 있지만 전 세계에서 지금까지 보고된 사례는 100건이 안 되는 것으로 알려졌다. 자동양조 증후군의 원인은 장내 미생물 군집에서 알코올 발효를 일으키는 미생물이 과도하게 증식하는 것이다. 맥주 발효에 쓰이는 출아형 효모(Saccharomyces cerevisiae), 칸디다균(C.albicans, C.tropicalis, C.glabrata), 폐렴막대균(Klebsiella pneumonia) 등이 이에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이런 현상의 원인은 여전히 명확하지 않고 표준 진단법도 없다. 치료법은 항진균제 처방과 저탄수화물 식단 등으로 제한적이다. 연구팀은 이 여성에게 장내 미생물 보충을 위해 프로바이오틱스를 투여하고, 장내 미생물의 이상 증식을 줄이기 위해 항생제 사용을 제한하며 경과를 관찰 중이다. 여성은 6개월 동안 증상이 없었고 포도당 경구 섭취 후 30분~48시간 사이에 실시되는 검사에서도 에탄올이 검출되지 않았다. 현재 탄수화물 섭취량을 점진적으로 늘려가고 있다. 제우드 박사는 “자동양조 증후군은 환자와 그 가족에게 상당한 사회적, 법적, 의학적 문제들을 초래한다”며 “이 환자의 사례는 이 증후군에 대한 인식이 임상 진단과 관리에 매우 필요하다는 것을 보여준다”고 말했다.

긴 목으로 유명한 기린의 비밀을 밝힌 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 펜실베이니아 주립대 연구팀은 기린의 목이 긴 이유는 짝짓기가 아닌 더 높이있는 나뭇잎을 따먹기 위한 것이라는 내용을 담은 논문을 국제학술지 ‘포유동물 생물학’(Mammalian Biology) 최신호에 발표했다. 포유류 중에서 키가 가장 큰 기린은 특유의 긴 목 때문에 대중들 뿐만 아니라 학자들 사이에서도 주요 관심 대상이었다. 이에대해 오래 전 진화론을 정립한 찰스 다윈은 자연선택설에 따라 기린이 다른 초식동물과의 경쟁을 피해, 높은 위치에 있는 나뭇잎을 먹기위해 목이 길게 진화했다고 주장했다. 한동안 이같은 이론이 널리 받아들여졌지만 최근 들어서는 수컷 사이의 경쟁이 기린의 목 길이에 영향을 미쳤다는 가설이 지배적이었다. 곧 서로 목을 휘두르고 싸우는 수컷 간의 경쟁이 목 길이를 늘렸다는 가설로 이는 짝짓기를 통한 자손 번식으로 이어진다.그러나 이번 펜실베이니아 대학 연구팀의 주장은 다시 다윈의 이론으로 돌아갔다. 연구팀은 기린 사진 수천 장과 지난 10년 동안 촬영한 야생 기린의 사진들을 분석해 연구에 나섰다. 그 결과 수컷 기린의 몸이 암컷보다 목은 물론 전체적으로 크고 길다는 것은 확인됐다. 다만 이를 몸의 비율로 적용해 계산해보면 다른 결과가 나온다. 암컷이 수컷보다 목과 몸통이 모두 길었으며, 반면 수컷은 암컷보다 목이 두툼하고 앞다리가 긴 것이 확인됐다. 이에대해 연구를 이끈 더글러스 캐너버 교수는 “태어날 때 수컷과 암컷의 몸 비율은 동일하며 3살 때까지도 비슷하다”면서 “그러나 암컷은 4~5세가 되면 거의 항상 임신과 수유상태가 되는데 이는 영양 요구 증가로 이어져 긴 목의 진화를 주도한다”고 설명했다. 이어 “반면 수컷의 목이 암컷보다 두터운 것은 라이벌 수컷과의 싸움을 위한 것이며 앞다리가 긴 것은 교배 중 암컷에 오르는데 효과적이기 때문”이라고 덧붙였다.

배우 겸 작가 차인표가 영국 옥스퍼드대학교 강단에 선다. 5일 옥스퍼드대 아시아·중동학부 조지은 교수 연구팀에 따르면 차인표는 오는 28일(현지시간) 영국 옥스퍼드대학교에서 개최되는 ‘제1회 옥스퍼드 한국 문학 페스티벌’의 첫 초청 작가로 선정됐다. 올해를 시작으로 매년 개최될 이 행사는 주목할 만한 한국 작가를 초청해 그의 작품 세계에 대해 직접 들어보는 자리다. 차인표는 ‘오늘예보’(2011), ‘언젠가 우리가 같은 별을 바라본다면’(2021), ‘인어 사냥’(2022) 등 장편 소설을 3편 펴냈다. 2009년 첫 장편 ‘잘 가요 언덕’의 제목을 바꿔 재출간한 ‘언젠가 우리가 같은 별을 바라본다면’은 일제강점기 일본군 위안부 문제라는 치유되지 않은 민족사의 상처를 진중하고도 따뜻한 필치로 다룬 작품이다. 조 교수 연구팀은 이 작품의 영어와 독일어, 프랑스어 번역을 지원한다. 차인표는 아내인 배우 신애라와 함께 옥스퍼드대를 찾아 이 책을 중심으로 자신의 작품 세계를 소개하는 강연에 나선다. 관객들과 질의응답 시간도 마련된다. 차인표는 이날 인스타그램을 통해 “작가는 발견된다는 말이 맞는 것 같다”며 “오래전 쓴 소설을 읽고 저를 초청해준 영국 옥스퍼드대학교의 조지은 교수님을 비롯한 관계자 여러분께 감사하다. 무엇보다 독자 여러분께 감사하다”고 전했다.