세계 7대 불가사의로 꼽히는 피라미드와 스핑크스를 세운 고대 이집트인들은 미라를 만들 정도로 의학이 발달했다는 증거가 고대 문헌을 통해 곳곳에서 발견된다. 실제로 현대의 의사들이 하는 것처럼 뇌수술하고, 충치를 치료하는 등 각종 질병과 외상을 치료했던 것으로 알려졌다. 그런데 고대 이집트인들이 암 치료까지 시도했다는 증거가 발견돼 놀라움을 주고 있다. 독일 튀빙겐 에버하르트 칼스대 고고과학 연구소, 영국 케임브리지대 고고학과, 스페인 사그랏 코르 대학병원, 바르셀로나대 의대, 산티아고 데 콤포스텔라대 사학과, 대서양 문화경관 연구센터(CISPAC) 공동 연구팀은 약 4000년 전 고대 이집트인들이 뇌종양 부위를 치료하기 위해 수술을 했다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘최신 의학’(Frontiers in Medicine) 5월 29일 자에 게재됐다. 연구팀은 고대 이집트의 의료 수준을 파악하기 위해 영국 케임브리지대 덕워스 박물관에 소장된 이집트인 두개골 2점을 조사했다. 두개골 중 하나는 기원전 2687~기원전 2345년의 것으로 추정되는 30~35세 남성(236번 컬렉션)이며, 다른 하나는 기원전 663~343년의 것으로 추정되는 50세 이상의 여성(E270 컬렉션)이었다.236번 두개골을 현미경 관찰한 결과, 거대한 크기의 종양이 발생했던 것으로 확인됐고, 두개골 전체에 30개 정도의 작고 둥근 전이성 병변도 함께 관찰됐다. 연구팀이 주목한 것은 종양으로 보이는 병변 주변에서 금속 도구와 같은 날카로운 물체에 의해 생긴 것으로 보이는 흔적들이다. E270 두개골에서도 머리뼈 일부를 제거하고 암 병변을 제거하려고 시도했음을 추정하는 흔적들이 발견됐다. 연구팀에 따르면 암은 생활 방식 변화와 고령화, 암 유발 환경 물질의 증가에 따라 현대에 가까워져 오면서 증가한 것으로 알려졌지만 고대에도 암은 흔한 질병이었다. 특히 E70 두개골에서 놀라운 점은 암 발생 이전에 날카로운 무기로 머리뼈가 부서진 적이 있으며. 이를 외과 수술로 치료받았다는 것이다. 보통 여성 이집트인 두개골에서 이런 상처가 발견된 적은 거의 없었기 때문에, 여성이 군인으로 근무했을 가능성도 제시됐다. 연구를 이끈 알베르트 이시드로 사그랏 코르 대학병원 교수(외과학·종양학)는 “이번에 발견된 흔적들을 미뤄볼 때 고대 이집트인들도 암세포의 존재에 대해 알고 있었으며 이에 대해 외과적 개입을 통해 제거하려고 했던 것으로 보인다”라면서 “4000년 전 이집트에서도 암과 관련한 다양한 치료를 시도했고 의학적 연구를 수행했음을 알 수 있다”고 말했다.

제브라 피시는 생명과학 연구에서 자주 쓰이는 물고기로, 애완용으로 키우는 사람들이 많다. 실험실에서는 병원균 유입을 막기 위해 전문 양식 시설에서 사육된 제브라 피시를 사용하지만, 애완동물로 거래되던 물고기가 실험실로 들어오는 경우도 있다. 문제는 이 과정에서 실험용 물고기들이 새로운 형태의 병원균에 노출되는 경우가 많다는 분석이 나왔다. 미국 유타대 생명과학부, 유타대 의대 인간 유전학과, 메릴랜드 하워드 휴스 의학 연구소 공동 연구팀은 무균 상태의 실험용 물고기에 출혈을 일으키는 새로운 바이러스를 포함해 그동안 보고되지 않았던 병원균들이 애완용 제브라 피시를 통해 전달된다고 밝혔다. 코로나19 바이러스를 갖고 있음에도 증상이 나타나지 않고 옮기기만 한 박쥐처럼 애완용 제브라 피시가 미지의 병원균 무증상 보균자라는 설명이다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 31일 자에 실렸다. 연구팀은 실험실에서 키우는 제브라 피시와 애완동물 가게 3곳에서 수집한 제브라 피시의 전사체 분석을 통해 서로 다른 환경에서 사육된 물고기에서 발견된 미생물을 비교했다. 그 결과, 실험실 개체군에는 존재하지 않는 미생물들을 애완용에서 발견했으며, 그 중 ‘록키 마운틴 비나 바이러스’(RMBV)라고 이름 붙여진 신종 비르나바이러스가 포함됐다. 연구팀은 서로 다른 환경과 개체군에서 온 물고기 사이에서 RMBV 전파를 조사하기 위해 실험실에서 키워진 제브라 피시를 애완용 제브라 피시와 같은 수조에 한 달 동안 넣고 관찰했다. 그 결과, 실험용 제브라 피시들이 출혈을 일으켰고 RMBV 양성 판정을 받았다. 반면, 애완용 제브라 피시는 RMBV에 감염되더라도 아무런 증상을 보이지 않았다. 물고기 조직을 유전자 전사체 분석했더니 RMBV에 감염되면 염증에 관련된 유전자 발현을 급격히 증가시키는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 똑같은 종류의 물고기인데도 이런 차이를 보이는 것은 생활사나 감염 단계의 차이 때문에 나타나는 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 제임스 가뇽 유타대 교수(유전체 의학)는 “제브라 피시는 원래 애완동물 거래에서 공급됐던 것으로 지금은 실험실에서 가장 인기 있는 연구 동물”이라며 “이번 연구로 반려동물 거래 과정에서 지금까지 알려지지 않았던 새로운 병원체들이 발견될 수 있으며, 이는 실험동물을 전염시키는 것은 물론 잠재적으로 양식되는 물고기와 최종적으로 인간에게까지 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다.

지구 온난화와 함께 도시화는 사람을 제외한 많은 동식물의 삶을 어렵게 한다. 이 때문에 생물다양성 보전을 위해 도시화 속도를 늦춰야 한다는 지적도 자주 들린다. 그런데, ‘이 동물’들은 오히려 도시화한 환경을 좋아한다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 생태·진화 생물학과, LA 위생환경국 공동 연구팀은 많은 동물이 도시화에 취약했지만, 달팽이와 나비, 나방 등 일부 생물체는 도시화한 지역을 더 선호한다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 30일 자에 실렸다. 전 세계적으로 도시는 점점 확장하는 추세다. 그래서, 이전에 살고 있던 토착 생물종들은 점점 서식지를 잃어가고 있으며, 각종 오염으로 생존에 위협을 받고 있다. 과학자와 도시 계획가들은 확장되는 도시 지역의 생물 다양성을 보존하고 증가시키기 위해 생태계에 대한 대규모 관련 데이터 확보를 하려고 하지만, 쉽지 않은 상황이다. 연구팀은 대규모 생물종 관찰 데이터베이스인 ‘아이 내츄럴리스트’(iNaturalist)를 활용해 캘리포니아 남부에 서식하는 512종의 육상 동물을 포유류, 양서류, 파충류, 벌, 나비, 잠자리, 무당벌레, 거미 등 12개 군으로 나눠 도시 내성 점수를 계산했다. 그다음, LA를 가로, 세로 각각 400m(0.25마일)의 격자로 나눠 빛과 소음 공해 등 도시화 수준을 평가하고, 도시 내성 및 비 내성 생물종의 발생과 서식 분포를 비교했다. 그 결과, 예상대로 대부분의 생물은 도시화가 덜 된 지역을 선호하는 것으로 나타났다. 그렇지만 달팽이와 민달팽이를 포함해 5종의 연체동물은 도시화가 진행된 지역에서 더 흔하게 발견됐다. 나비와 나방, 포유류와 파충류, 양서류도 도시 환경에 덜 민감한 것으로 나타났지만, 무당벌레, 거미, 조류(새)는 도시화한 지역에서는 발견하기가 점점 어려워지는 것으로 조사됐다. 또, 쿠퍼 매나 붉은 어깨 말똥가리 같은 도시 맹금류 일부는 도시화에도 잘 적응하는 반면, 아메리카황조롱이 같은 대부분의 맹금류는 도시가 확장하면서 점점 외곽으로 서식지를 이동하고 있다고 연구팀이 밝혔다. 연구를 이끈 모건 팅글리 UCLA 교수(응용생태학)는 “이번 연구에 따르면 기존 토착종 대부분은 도시화에 적응하지 못하고 있지만, 일부 종은 도시화에 적응하고 도시의 삶에 더 만족하며 살고 있음을 알 수 있다”라며 “이번 연구는 도시 계획가들이 도시 생물 다양성을 확보하는 데 영감을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

약 4000년 전 고대 이집트인들도 암을 외과적으로 치료하기위해 수술을 했다는 연구결과가 나왔다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 공동연구팀은 기원전 2686~2345년 사이의 인간 두개골을 분석한 결과 고대 이집트인들도 암치료를 시도했다는 내용을 담은 연구결과를 국제학술지 ‘프론티어스 인 메디슨’ 최신호에 발표했다. 연구팀의 이같은 결과는 인류에게 있어 암이 오랜시간을 함께 해온 병이라는 사실과 고대 이집트인들의 의술이 생각보다 뛰어났다는 사실을 보여준다. 연구팀은 케임브리지 대학 덕워스 컬렉션에 보관 중인 4000년이 훌쩍 넘는 두개골을 연구대상으로 삼았다. 이 두개골의 주인은 30~35세 남성으로, 암과 같은 악성 종양으로 인한 뼈 손상이 확인됐다. 이를 디지털 현미경과 마이크로 컴퓨터 단층촬영(CT) 등을 통해 분석한 결과 두개골에는 30개 이상의 작은 전이성 병변 뿐만 아니라 큰 원발성 종양의 흔적이 확인됐다.특히 놀라운 점은 병변의 주변으로 금속 도구와 같은 날카로운 물체를 사용해 생긴 것으로 추정되는 자국이 발견된 점이다. 이는 곧 당시 고대 이집트인들이 이 환자를 치료하기 위해 수술을 시도했음을 보여준다. 논문의 공동저자인 스페인 산티아고데콤포스텔라 대학 에드가르드 카마로스 페레즈 교수는 “인류가 오늘날 암이라 부르는 질병을 외과적으로 치료하려 한 증거로는 이것이 가장 앞선 것”이라면서 “당시 치료사가 환자가 살아있는 동안 종양을 제거하려 했는지 아니면 사망 후 분석을 위해 시도했는지는 알 수 없다”고 설명했다. 이어 “두개골의 절단 흔적이 사후에 만들어졌다고 해도 이는 의학적 부검이라는 의미라 놀랍다”고 덧붙였다.

항생제는 20세기 의학의 진보를 이끈 혁신이었다. 항생제 개발 전에는 쉽게 치료할 수 있는 상처라도 세균에 감염되면 생명이 위험해지는 경우가 흔했다. 제2차 세계대전에서 페니실린이 수백만 명의 병사를 무사히 집으로 보냈다는 이야기는 과장이 아니다. 항생제가 있기 때문에 상처에 생긴 세균 감염도 쉽게 치료할 수 있고 수술 후 발생할 수 있는 세균 감염에서도 환자의 안전을 지킬 수 있다. 만약 병원에서 매일 사용하는 항생제가 없다면 연간 수천만 명의 환자가 죽게 될지도 모른다. 그런데 이런 일이 가정이 아니라 점점 현실이 되어가고 있다. 세균이 항생제에 대한 내성을 키우면서 흔히 사용하는 항생제의 효과가 점점 더 줄어들고 있기 때문이다. 물론 새로운 항생제를 개발하려는 노력이 덕분에 신약도 도입되고 있지만, 그보다 항생제 내성균의 확산이 더 빨라 항생제 내성균으로 인한 사망률은 갈수록 높아질 것으로 우려되고 있다. 따라서 과학자들은 새로운 기전의 항생제를 개발하는 한편, 항생제 내성균을 더 효과적으로 차단할 방법을 개발하기 위해 노력하고 있다. 대표적인 것이 세균을 죽이는 항균 코팅이다. 예를 들어 구리의 경우 천연적으로 세균에 대한 독성을 지니고 있어 항균 금속 제품이나 코팅을 만드는 데 많이 활용된다. 하지만 구리로 만들 수 있는 의료용 도구나 일반 생활용품에는 한계가 있다. 조지아 공대의 아누자 트리파티가 이끄는 연구팀은 의료용 기기는 물론 우리 일상 생활에서 흔히 사용되는 금속 제품인 스테인리스 스틸을 항균 금속으로 바꾸는 기술을 개발했다. 연구팀은 먼저 스테인리스 스틸 표면을 가공한 후 여기에 구리 코팅을 입히는 방식을 시도했다. 매끈한 표면을 지닌 스테인리스 스틸 자체는 특별한 항균성이 없지만, 연구팀은 전기 화학적 방법으로 스테인리스 스틸 표면에 날카로운 바늘 같은 나노 텍스처를 입혔다.(사진) 이 거친 나노 텍스트는 두꺼운 보호막을 지닌 그람 음성균의 표면도 쉽게 찢고 파괴할 수 있지만, 훨씬 두껍고 튼튼한 사람의 피부는 쉽게 뚫을 수 없다. 하지만 이것만으로는 충분한 항균성을 확보할 수 없다고 본 연구팀은 여기에 아주 얇은 구리층을 입혀 나노 텍스트를 보호하고 항균성을 더 높였다. 일차로 세균의 보호막을 찢고 항균성을 지닌 구리에 더 많이 노출되어 세균이 파괴되는 것이다. 연구팀은 이 항균 스테인리스 스틸을 대표적인 그람 음성균인 대장균(E. coli)와 그람 양성균인 표피포도상구균(Staphylococcus epidermis)을 대상으로 테스트해 대장균의 97%와 표피포도상구균의 99%를 제거할 수 있다는 점을 확인했다. 둘 다 병원 내 감염의 원인이 되는 대표적 세균으로 최근 항생제 내성이 점점 더 강해져서 문제가 되는 세균이다. 연구팀은 스테인리스 스틸과 구리 같은 매우 흔한 소재로 만들었기 때문에 대량 생산 가능성이나 경제성 모두에서 유리할 것으로 기대하고 있다. 물론 실제 제품으로 만들었을 때 피부 자극성은 없는지, 항균성을 오래 유지할 수 있는지, 가격은 합리적인지 등 여러 가지 사항을 충분히 검증해야 실제 상용화가 이뤄질 수 있을 것이다. 이 연구는 저널 Small에 발표됐다.

기억력에 문제가 없는 사람이라도 가끔 자동차 키나 휴대전화를 어디에 둔 지 깜박할 때가 있다. 그러나, 가족이나 가까운 지인이 기억력에 문제가 있는 것 아닐까 의심하는 단계가 된다면 치매 고위험군이라는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 브리검 여성병원 공동 연구팀은 가깝게 지내는 사람이 기억력을 의심하는 주관적 인지 기능 감퇴 상황이라면 일반인보다 알츠하이머와 관련된 바이오마커인 타우 단백질의 엉김 수치가 매우 높을 것이라고 밝혔다. 주관적 인지 기능 감퇴는 치매 표준검사에 나타날 정도로 인지 기능 저하는 아니지만 본인이나 주변 사람이 기억력이나 사고력에 이상을 느끼는 단계다. 이 같은 연구 결과는 미국신경학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘신경학’ 5월 30일 자에 실렸다. 연구팀은 치매 표준검사에서 인지 장애가 없는 것으로 나타난 평균 연령 72세의 성인 남녀 675명을 대상으로 뇌의 악성 단백질 침착 정도를 촬영했다. 그 결과, 실험 참가자 중 60%는 아밀로이드 베타 단백질 수치가 높은 것으로 나타났다. 이는 알츠하이머로 인한 인지 장애 발생 위험이 매우 크다는 것을 의미한다. 더군다나, 참가자들은 자기 아밀로이드 베타 단백질 수치를 제대로 알고 있지 못한 것으로 확인됐다. 연구팀은 참가자 본인은 물론 배우자, 자녀, 친구 등에게 실험 참가자의 사고력, 기억력, 일상 업무 수행 능력에 대한 설문조사를 실시하는 한편 뇌 스캔으로 또 다른 알츠하이머 원인 물질인 타우 단백질 엉김 수준을 촬영했다. 연구팀에 따르면 “1년 전보다 기억력이나 판단력이 저하됐다”는 평가를 한 사람들의 뇌에서는 높은 아밀로이드 베타 단백질 수치는 물론 타우 단백질 엉김도 많은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 레베카 아마리글리오 하버드대 교수(신경학)는 “진단할 수 있는 초기에 알츠하이머 치료를 시작하는 것이 질병의 진행을 늦추기 위한 핵심이다”라면서 “이번 연구는 객관적 지표가 나타나기 전부터 기억력에 대한 초기 의심이 알츠하이머 원인인 타우 단백질 엉김 수준과 밀접하다는 것을 보여준다”라고 말했다.

노르웨이생명과학대, 오스트리아 국제응용시스템분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소(N2O)를 소비하는 박테리아가 포함된 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하며 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 각각 다르게 해서 세 곳의 밭에 시비했다. 그 결과 CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이생명과학대 교수는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

‘아내를 모자로 착각한 남자’의 저자 올리버 색스(1933~2015) 박사는 신경정신과에서 진료하며 만난 환자들의 사례를 바탕으로 쓴 ‘뮤지코필리아’에서 음악적 성향은 인간 본성 중 하나라고 주장했습니다. 뇌과학 분야에서 음악, 말, 뇌의 관계는 대표적인 연구 주제 중 하나이기도 합니다. 음악과 언어가 무엇인지 이해하는 것은 우리가 누구인지를 이해하는 것과 같기 때문이라고 합니다. 볼프강 아마데우스 모차르트도 “언어가 끝나는 곳에서 음악이 시작된다”라고 말했을 정도로 우리의 하루 일상을 곰곰이 생각해 보면 생활 소음을 제외하고 가장 많이 듣는 소리는 말과 음악일 것입니다. 우리는 음악으로 가득 찬 공간에서도 다른 사람의 말소리를 쉽게 구분해 냅니다. 뇌는 어떻게 음악과 말소리를 구분해 낼까요. 미국 뉴욕대, 홍콩중문대, 멕시코국립자치대, 독일 프랑크푸르트의 에른스트 스트륑만 신경과학연구소 공동 연구팀은 인간의 뇌와 청각 시스템은 비교적 단순한 변수를 사용해 음악과 말을 구별한다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 29일자에 실렸습니다. 연구팀은 300명 이상의 남녀 성인 참가자에게 다양한 속도와 강도, 규칙성을 가진 소리를 듣게 한 다음 음성인지 음악인지 구분하게 하는 실험을 했습니다. 실험 결과 인간의 청각 시스템은 의외로 간단하고 기본적인 음향 매개변수를 사용해 음악과 음성을 구분하는 것으로 나타났습니다. 실험 참가자들은 2㎐(헤르츠) 미만으로 주파수 변조가 규칙적인 소리는 음악으로, 속도가 빠르고 주파수가 4㎐ 이상으로 불규칙하게 변조된 소리는 음성으로 구분했습니다. 1㎐는 1초에 한 번 변화가 나타나는 것이며 2㎐는 1초에 두 번의 주기 변화가 나타난다는 것을 의미합니다. 규칙성이 떨어지는 소리는 음성으로 인식한다는 뜻입니다. 사람들은 저마다 생각하는 음악이나 음성의 형태와 특징이 있다고 합니다. 주파수 변조 정도와 사람들이 생각하는 소리의 특성에 따라 백색소음도 음악이나 말처럼 들을 수 있다고 연구팀은 설명했습니다. 이번 연구는 실어증 환자를 치료하는 데도 상당한 도움을 줄 것으로 기대되고 있습니다. 실어증은 입이나 발성기관, 귀의 외상 없이 뇌 손상으로 인해 언어의 이해나 표현 능력을 잃어버린 상태입니다. 미국에서는 매년 300명 중 1명꼴로 발생하는 흔한 언어 장애입니다. 액션 영화 ‘다이하드’의 주연 배우 브루스 윌리스도 실어증에 걸린 것으로 알려져 있습니다. 연구를 이끈 데이비드 포펠 뉴욕대 교수(신경과학)는 “인간의 뇌가 음악과 음성을 어떻게 구별하는지 알게 된다면 실어증 같은 청각 및 언어 장애를 치료하는 데도 상당한 도움이 될 것”이라고 말했습니다. 실제로 실어증 환자에게 쓰이는 ‘멜로디 억양 치료’법이 있는데, 손상된 언어 기능을 우회하기 위해 뇌의 음악적 메커니즘을 활용해 말하고 싶은 것을 노래하도록 훈련하는 것입니다. 포펠 교수는 “이번 연구 결과가 실어증 환자의 음악 치료 효과를 획기적으로 높여 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였습니다.

인류와 근친이지만 이제는 세상에 존재하지 않는 네안데르탈인의 특성 중 일부는 현대인의 DNA에 여전히 남아 있다. 현대인의 알레르기, 우울증 관련 유전자는 물론 ‘아침형 인간’ 유전자도 네안데르탈인에게서 유래했다는 사실이 밝혀지기도 했다. 그렇다면 네안데르탈인은 언제, 어떻게 인류와 연결됐던 것일까. 독일 막스플랑크 진화인류학연구소, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리)와 로체스터대, 영국 프랜시스 크릭 연구소 공동 연구팀은 현생인류에게 네안데르탈인 유전자가 섞여 들어오기 시작한 것은 약 4만 7000년 전부터라고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 사전 논문 공개 사이트인 ‘바이오 아카이브’에 실렸다. 네안데르탈인과 현생인류는 약 50만년 전에 갈라져 네안데르탈인은 유라시아, 현생인류는 아프리카에 주로 살았다. 그러다가 현생인류는 약 7만년 전 아프리카를 떠나 유라시아 전역으로 퍼져 나갔다. 이 과정 중 오늘날의 중동이나 유럽에서 네안데르탈인과 만났을 가능성이 크다고 알려져 있다. 연구팀은 서유럽과 아시아에서 입수한 4만 5000~2200년 전 호모 사피엔스(현생인류) 59명의 화석과 현대인 275명의 유전체를 비교 분석해 네안데르탈인 DNA 영역을 조사했다. 그다음 컴퓨터 소프트웨어를 사용해 네안데르탈인 유전자 진화를 추적·분석했다.이번 연구에 따르면 약 4만 7000년 전부터 네안데르탈인의 유전자가 현생인류에게 유입되기 시작했다. 그 이전에도 소규모로 호모 사피엔스와 네안데르탈인이 만났던 것으로 알려졌지만 그들의 후손은 현대에까지 유전자를 남기지 못했다. 그런데 4만 7000년 전부터 갑자기 짝을 이루는 사례가 늘어났으며 이런 분위기가 약 6000~7000년 동안 지속되면서 현생인류에게 네안데르탈인 DNA가 남게 됐다고 연구팀은 밝혔다. 그런가 하면 독일 튀빙겐대 고고과학연구소와 고등과학연구센터, 영국 브리스톨대, 미 조지워싱턴대 인류학과 공동 연구팀은 네안데르탈인 아이들과 현생인류인 호모 사피엔스 아이들이 비슷한 수준의 스트레스를 받았지만 발달 단계에 미치는 영향은 달랐다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 5월 24일자에 실렸다. 치아의 얇은 에나멜층(법랑질)을 분석하면 질병, 감염, 영양실조, 외상 등 어린 시절 겪었던 다양한 스트레스 요인을 찾을 수 있다. 이에 연구팀은 네안데르탈인과 현생인류의 치아를 분석해 두 인류 종의 육아 방식과 행동 전략을 찾기로 했다. 연구팀은 네안데르탈인의 치아 423개와 구석기 시대 현생인류 치아 444개의 에나멜층을 분석했다. 연구 결과 네안데르탈인과 구석기 시대 현생인류의 치아에서 드러난 에나멜 결함은 비슷하지만 이런 결함이 나타나는 시기는 전혀 달랐던 것으로 밝혀졌다. 충치와 같은 에나멜 결함이 구석기인들에게서는 1~3세에 발생하기 시작해 아동기까지 이어졌지만 네안데르탈인의 경우는 이유기인 1세 전후에 나타나기 시작해 2~4세 이후에는 감소했던 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 구석기인 아이가 이유기 때 겪는 스트레스는 에너지 요구량이 늘어나 영양실조 위험이 증가하면서 나타났다. 이 때문에 현생인류는 아이에 대한 돌봄 기간이 네안데르탈인들보다 더 길어지고 아이들에게 음식 접근 기회를 더 많이 제공했으며 궁극적으로 자원의 효율적 활용을 도모하는 전략을 통해 영유아기 이후 아이들의 발달 과정에서 나타날 수 있는 스트레스를 줄였다. 이런 육아 방식의 변화가 네안데르탈인과 현생인류의 생존 경쟁에서 인류가 승리하는 요인이 됐다고 연구팀은 설명했다.

순천향대학교 부속 천안병원(병원장 박형국)은 난소암의 새 치료 표적 발굴과 신약 개발에 착수했다고 29일 밝혔다. 순천향대 천안병원에 따르면 산업통상자원부가 지원하는 ‘멀티오믹스 기반 난치인 맞춤형 진단 치료 상용화 기술 개발 사업’ 선정됐다. 2028년 12월까지 진행될 연구에는 약 38억원의 연구비가 투입된다. 난치성 암종으로 손꼽히는 난소암은 대부분 3기 이상 진행된 병기에서 진단돼 예후가 매우 불량하다. 항암화학요법과 표적치료제, 면역항암제에도 내성을 보이는 재발 암은 효과적인 치료제가 없어 신약 개발이 시급한 실정이다. 연구팀은 난소암 환자의 혈액 내 엑소좀과 조직을 이용해 멀티오믹스 분석을 통해 치료 표적(POI, Protein of interest)을 발굴하고, 난소암 유발 표적 단백질 분해 기술인 프로탁(PROTAC)과 효과적인 약물 전달체를 개발해 난소암 치료에 최적화된 신약을 개발할 계획이다. 연구책임자인 전섭(산부인과) 교수는 “효과적인 신약 개발로 난소암 환자들의 생존율을 높이고, 삶의 질을 개선해 난소암으로 고통받는 환자분들에게 희망을 드릴 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 순천향대 향설융합연구지원사업의 지원과 순천향대천안병원 미래혁신의료연구센터의 협력을 통해 선정됐다.

노르웨이 생명과학대, 오스트리아 국제 응용 시스템 분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소를 소비하는 박테리아를 포함하는 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일 자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소(N2O) 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하고, 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 다르게 해 밭 세 곳에 시비했다. 그 결과, CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고, 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%까지 감소한 것이 관찰됐다. 라센 바켄 노르웨이 생명과학대 교수(미생물 생리학)는 “이번 기술을 활용하면 유럽연합(EU) 내에서 발생하는 전체 아산화질소의 2.7%까지 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

문신을 한 사람이 그렇지 않은 사람에 비해 혈액암의 일종인 림프종에 걸릴 위험이 더 크다는 연구 결과가 나왔다. 24일(현지시간) 스웨덴 룬드대 크리스텔 닐슨 박사 연구팀은 20~60세 1만 1905명을 대상으로 문신과 림프종 발병의 연관성을 조사한 결과, 문신을 한 사람들 사이에서 림프종 발병 위험이 21% 더 높았다고 밝혔다. 우리 몸 구석구석에는 외부 세균이나 바이러스의 침입을 막아주는 림프계라는 조직이 있다. 외부에서 병균이나 바이러스가 침입하면 림프계 속 면역세포가 이들과 치열한 전투를 벌이는 것이다. 이런 림프계에서도 면역세포가 종양으로 변하면서 암이 발생하는데, 바로 혈액암의 일종인 림프종이다. 연구 결과에 따르면 첫 문신을 한 후 2년까지 림프종 발병 위험이 가장 높았다. 3~10년 사이에는 발병 위험이 감소했지만, 11년이 지난 경우에 발병 위험이 다시 증가했다. 연구팀은 문신 크기가 클수록 발병 위험이 높을 것으로 예상했으나, 크기가 림프종 위험에 영향을 미치진 않았다. 연구팀은 “놀랍게도 문신을 한 신체 표면의 면적은 중요하지 않은 것으로 나타났다”고 했다. 타투 잉크의 발암성 화학물질이 림프종 발병과 연관이 있었다. 연구팀은 “문신 잉크가 피부에 주입되면 신체를 이를 이물질로 인식한다”며 “잉크의 대부분이 피부에서 림프절로 운반되고 침착돼 암 위험이 높아진다”고 설명했다. 지난해 미국 암 연구협회 연례 회의에서 발표된 연구에서도 문신과 혈액암 사이에 잠재적 연관성이 있다는 결과가 나온 것으로 알려졌다. 다만 문신이 장기적으로 건강에 미치는 영향에 대한 연구는 많지 않다. 이 연구 역시 인과관계를 입증하는 게 아닌 관찰연구였기 때문에 연구팀은 “추가 연구가 필요하다”고 말했다. 연구 결과는 임상의학(eClinicalMedicine) 최신 호에 게재됐다. 한편 림프종은 신체 어디에서든 발생하고, 전이도 잘 돼 세부 종류만 100여가지에 달하는 게 특징이다. 그 이유는 림프계를 구성하는 혈관 모양의 림프관과 림프절이 온몸으로 퍼져 있기 때문이다. 림프관에는 림프구를 포함해 혈액의 혈청과 흡사한 무색의 림프액이 흐르고 있으며, 또 림프절은 이 림프관을 따라 다양한 크기로 목, 겨드랑이, 사타구니, 뱃속, 가슴속 등의 전신에 분포한다. 비장, 흉선, 편도 등도 림프계 조직의 일부다.

지구보다는 작지만 금성보다는 큰 생명체가 거주가능한 외계행성이 발견됐다. 최근 영국 워릭대학교와 일본 도쿄 우주생물학센터 등 공동연구팀은 이론적으로 생명체가 살 수 있는 외계행성 ‘글리제 12b’(Gliese 12b)를 발견했다는 연구결과를 영국 왕립천문학회 월보(MNRAS)에 발표했다. 우주망원경 TESS의 관측 데이터를 통해 존재가 밝혀진 글리제 12b는 지구에서 약 40광년 떨어진 물고기 자리에 위치해있다. 특히 글리제 12b는 별인 ‘글리제 12’(Gliese 12) 주위를 공전하는데, 12.8일 만에 한바퀴를 돌 정도로 바짝 붙어있는 것이 특징이다. 이처럼 글리제 12b가 별 주위에 바짝 붙어있는 위치임에도 ‘생명체 거주 가능’(habitable zone)한 곳으로 예측되는 이유는 글리제 12가 적색왜성이기 때문이다. 적색왜성은 태양보다 작고 희미한 별인데, 실제 글리제 12의 크기는 우리 태양과 비교하면 27%, 온도는 60% 정도인 것으로 분석됐다.또한 연구팀은 글리제 12b에 대기가 없다는 가정 하에 표면온도를 42℃로 추정해 생명체가 살 수 있는 조건으로 봤으나 이는 말 그대로 이론에 불과하다. 연구에 참여한 라리사 팔레소프 연구원은 “글리제 12b에 실제로 물과 생명체가 있는지 여부는 현재로서는 알 수 없다”면서 “이 행성은 지구와 비슷한 대기가 있을 수 있고, 온실효과로 인해 금성과 같은 상태일 수도 있다”고 짚었다. 이어 “글리제 12b는 지구와 금성이 이렇게 다르게 진화한 이유에 대해 단서를 줄 수 있을 것”이라면서도 “현재 존재하는 가장 빠른 우주선으로 그곳에 도착하려면 22만 5000년이 걸려 누군가 방문할 가능성은 거의 없다”고 덧붙였다. 한편 차세대 ‘행성 사냥꾼’으로 불리는 미 항공우주국(NASA)의 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사 중이다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 케플러 우주망원경의 후임이기 때문이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. TESS는 행성이 별(항성) 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 식현상(transit)을 이용해 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단해 논문으로 발표된다.

국내 연구진이 오래가고, 안전한 고용량 리튬이온전지 소재를 개발하는 데 성공했다. 성균관대 화학공학과 연구팀은 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재를 이용해 고용량, 장(長)수명 리튬이온전지 음극 소재를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘에너지 및 환경과학’에 실렸다. 배터리 소재는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 4가지로 구성된다. 음극재는 충전 과정에서 환원반응으로 리튬을 저장하고 방전 과정에서 산화반응으로 리튬을 방출하는 기능을 한다. 리튬이온전지는 이런 산화환원 반응을 통해 충·방전을 거듭할 수 있는 전지로 스마트폰, 노트북, 전기차 등에 사용된다. 전기차 시장이 확대되면서 핵심인 배터리 기술 경쟁도 치열해지고 있다. 현재 음극재로 쓰이고 있는 흑연은 용량 한계에 이르러, 이론상으로 흑연의 약 11배에 이르는 고용량 실리콘으로 대체하기 위한 연구가 활발하다. 문제는 실리콘 소재는 전기전도도가 낮고, 충·방전을 반복하면 부피가 팽창해 안정성이 떨어진다는 점이다. 이에 연구팀은 다양한 조성의 원소로 이뤄진 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재를 개발해, 한 가지 소재로는 구현하기 힘든 물성을 부여해 실리콘 성능 저하 문제를 해결했다. 연구팀은 고용량 실리콘(Si), 고반응성 인(P), 빠른 전도성을 가진 게르마늄(Ge), 자가 복원력을 가진 액체 금속 갈륨(Ga)의 장점을 도입한 GaGeSiP3라는 소재를 개발했다. GaGeSiP3는 2000회의 충·방전 이후에도 1121㎃h/g의 고용량을 유지하는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 박호석 성균관대 교수는 “이번 연구는 리튬이온전지 에너지밀도를 향상하는데 핵심 소재인 실리콘의 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시했을 뿐만 아니라, 고엔트로피 합금 소재를 반응성이 높은 인(P) 원자에서도 처음으로 구현하였다는 점에서 의의가 있다”고 말했다.

특정 이유로 바깥출입을 하지 않고 심한 경우 가족과도 접촉을 꺼리는 일이 6개월 이상 지속되면 ‘은둔형 외톨이’로 분류된다. 일본에서는 일찍부터 ‘히키코모리’라고 부르는 이런 증상을 보이는 사람이 늘고 있어 심각한 사회문제가 됐다. 최근에는 한국에서도 사회적 문제로 부각되고 있다. 미국 CNN 방송이 26일(한국시간) 사회적 관계를 단절하고 정서적으로 고립된 채 살아가는 한국과 일본, 홍콩의 은둔 청년들을 조명했다. CNN은 ‘움츠러드는 삶:일부 아시아 젊은이들이 세상에서 물러나는 이유’라는 제목의 기사에서 세 나라의 은둔 청년을 포함해 해당 문제를 다각도로 살펴봤다. 최근 일본 정부 조사에 따르면, 일본에는 히키코모리가 150만명에 달하는 것으로 나타났다. 일본에서 은둔형 외톨이는 생활비 상승, 임금 정체 등 광범위한 경제 문제가 반영된 문제로 여겨진다. 세키미즈 뎃페이 메이지가쿠인대 부교수는 “일본에서는 직장을 잃거나 가족을 부양하기 위해 고군분투한 후 히키코모리가 되는 경우가 많다”고 전했다. 또 가토 다카히로 규슈대 부교수는 “나가서 열심히 일하라고 남자아이들에게 가해지는 압력” 때문에 특히 남성들이 사회적 고립의 위험에 처해있다고 설명했다. 35세부터 5년간 은둔형 외톨이로 살았다는 한 일본 남성은 “부모 병간호를 위해 고향으로 내려온 후 외동아들로서 간병과 재정관리를 잘해야 한다는 심한 압박감을 느꼈다. 이후 침실에 틀어박히게 됐다”고 말했다. 홍콩에도 최대 5만명의 은둔형 외톨이가 있는 것으로 추산됐다. 홍콩대 폴 웡 부교수는 이들 대부분이 중학생이나 고등학생이지만 10대 초반 청소년에게서도 은둔형 외톨이 문제가 나타나고 있다고 전했다.한국도 24만 4000명 규모…‘완벽주의적 걱정’ 성향 한국보건사회연구원 조사에 따르면 2022년 기준 한국의 19∼34세 인구 중 2.4%가 은둔형 외톨이로 파악된다. 전국적으로 24만 4000명 규모다. 허지원 고려대 심리학과 교수는 “은둔 청년의 증가와 관련해 밀레니얼 세대와 Z세대에 속한 많은 이들이 ‘완벽주의적 걱정’을 하는 성향이 있다”고 분석했다. 윤철경 지엘청소년연구재단 상임이사는 “과거에는 대가족이었고 형제자매가 많아서 관계를 맺는 방법을 많이 배울 수 있었는데, 생활 환경이 바뀌면서 예전보다 공동체적 관계 형성 경험이 적다”며 핵가족이 은둔형 외톨이 문제와 관련이 있다고 진단했다.“사회적 고립 상태, 뇌의 형태까지 변형 시킨다” 최근 영국 글래스고대 의학·수의학·생명과학대, 수학통계학부 공동 연구팀은 타인과 만남이 적은 고독한 사람은 그렇지 않은 사람들보다 수명이 짧다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 히키코모리 같은 사회적 고립 상태는 뇌의 형태까지 변형시킬 수 있다는 것이다. 연구팀은 대표적인 의생명과학 분야 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 성인 남녀 45만 8146명을 대상으로 사망률과 5가지 유형의 사회적 상호 작용 사이의 연관성을 정밀 분석했다. 연구팀은 가까운 사람에게 속마음을 털어놓는 빈도, 외로움을 느끼는 빈도, 친구나 가족의 방문 빈도, 여러 형태의 집단 활동 참여 빈도, 독거 여부에 대한 조사를 정기적으로 실시하고 약 13년 동안 장기 추적 조사했다. 그 결과, 친구나 가족의 만남이 6개월 동안 한 번도 없는 사람은 그렇지 않은 사람보다 사망 위험이 39% 높은 것으로 나타났다. 특히 개인적인 만남이 없는 사람은 매주 각종 모임에 참여하더라도 사망 위험이 낮아지지 않는 것으로도 확인됐다. 연구팀은 개인적 대인 접촉이 사망 확률을 낮추는 데 중요한 역할을 한다고 설명했다. 은둔형 외톨이 현상이 아시아에서 처음 나타났지만, 미국, 스페인, 프랑스 등 다른 국가에서도 비슷한 문제가 감지되고 있다고 했다. 전문가들은 인터넷 사용 증가와 대면 상호작용 감소가 은둔형 외톨이의 전 세계적 확산을 가져올 수 있다고 진단했다. CNN은 “아시아 전역의 정부와 단체들이 은둔형 외톨이의 사회 재진입을 돕기 위해 노력하고 있다”며 “많은 국가가 인구 노령화, 노동력 감소, 출산율 저하, 청소년 문제로 어려움을 겪고 있는 가운데, 이와 관련된 해결책이 더욱 시급해지고 있다”고 전했다.

종종 곤충의 일종으로 오해받긴 하지만, 사실 거미와 전갈은 곤충보다 더 역사가 깊은 생물이다. 거미와 전갈은 곤충이 속한 육각아문보다 더 오래 전인 5억 년 전에 등장한 협각아문(협각류)에 속하기 때문이다. 협각류는 입 앞에 있는 협각(Chelicerae, 鋏脚)이라는 독특한 부속지로 먹이를 먹는 방식 덕분에 생긴 이름이다. 협각류는 뛰어난 사냥꾼으로 곤충이 등장하기 오래전부터 두각을 나타냈다. 예를 들어 4억 년 전만 해도 바다에서 가장 큰 최상위 포식자는 지금은 멸종한 협각류인 바다 전갈이었다. 바다 전갈 가운데 가장 큰 야이켈롭테루스 레나니아이(Jaekelopterus rhenaniae)는 몸길이가 2.3~2.6m에 달해 사람보다도 컸으며 역사상 가장 큰 해양 절지동물로 알려져 있다. 바다에서 올라온 협각류인 거미와 전갈 역시 몸집은 작지만, 거미줄과 독을 효과적으로 이용해 3억년 전 석탄기부터 지금까지 지구에서 가장 성공적인 사냥꾼으로 자리잡고 있다. 하지만 이렇게 중요한 동물군임에도 불구하고 협각류의 초기 진화 과정은 베일에 가려져 있다. 협각류 초기 진화를 알려줄 수 있는 5억 500만 년 전부터 4억 3000만 년 전 사이 화석이 거의 없기 때문이다.최근 스위스 로잔 대학 로렌조 루스트리가 이끄는 연구팀은 오랜 미스터리인 협각류의 기원을 설명해 줄 수 있는 화석을 발견했다. 연구팀이 모로코의 페조우아타 혈암에서 발굴한 세타페디테스 아분단티스(Setapedites abundantis, 사진)가 그 주인공이다. 연구팀은 화석에 손상을 주지 않고 내부를 상세히 분석하기 위해 고해상도 CT 스캔과 X선 촬영을 통해 신체 내부 구조를 복원했다. 세타페디테스는 5~10mm 정도의 작은 절지동물로 처음 봤을 때는 거미나 전갈보다는 원시적인 갑각류나 분류 미상의 절지동물처럼 생겼다. 그러나 그 속을 자세히 들여다보자 전혀 다른 사실이 밝혀졌다. 연구팀은 내부 신체 구조를 상세히 분석해 세타페디테스가 원시적인 협각류에 속한다는 사실을 확인할 수 있었다. 세타페디테스 화석의 연대는 4억 7800만 년 전으로 아직 거미나 전갈류는 물론이고 투구게나 바다전갈의 조상이 분리되기 전이다. 따라서 세타페디테스는 나중에 등장한 다양한 협각류들의 첫 번째 공통 조상이라고 볼 수 있다. 세타페디테스는 1cm 남짓한 작은 생물에 불과했지만, 그 후손들은 고생대의 바다에서 다양하게 진화해 일부는 바다전갈과 투구게가 되고 일부는 4억 년 전 육지로 상륙을 시도해 거미와 전갈의 조상이 됐다. 이번 발견을 통해 과학자들은 협각류 진화의 전체 그림을 더 정확히 그릴 수 있게 됐다. 이 연구는 네이처 커뮤니케이션스 최신 호에 실렸다.

45세 이상 중년은 ‘초가공식품’(Ultra-processed foods)을 소량만 섭취해도 뇌 기능이 떨어지고, 뇌 질환 발병 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 매사추세츠종합병원(MGH) 등 공동 연구팀은 45세 이상 3만명을 대상으로 식단이 뇌 질환을 유발하는 데 미치는 영향을 20년간 추적 관찰했다. 연구팀은 참가자가 섭취하는 식단에서 초가공식품이 차지하는 비중에 따른 뇌 질환 발생 위험을 비교·분석했다. 실험 참가자의 인종은 백인과 흑인이 각각 절반을 차지했다. 연구 결과, 초가공식품을 가장 많이 섭취한 그룹은 가장 적게 섭취한 그룹보다 뇌졸중 발생 위험이 8%, 인지 능력 저하 위험이 16% 증가하는 것으로 나타났다. 초가공식품 비중을 10%만 높여 섭취해도 인지 능력 저하 위험이 커졌다. 초가공식품 섭취량이 늘수록 위험도도 증가했다. 반면 가공되지 않거나 가공이 적게 된 식품을 섭취하면 뇌졸중 발생 위험은 9%, 인지 능력 저하 위험은 12% 낮아졌다. 초가공식품은 여러 공정 과정을 거치며 첨가제나 방부제 등이 들어 있는 식품을 말한다. 대표적으로 햄버거, 과자, 간편식(인스턴트 식품) 등이 있다. 당분과 지방, 나트륨이 대거 들어가 열량이 높은 반면 단백질과 식이섬유는 적은 것이 특징이다. 초가공식품은 뇌 질환뿐 아니라 여러 심혈관·대사 질환도 유발한다. 초가공식품을 섭취해 체중이 증가하면 비만으로 이어지고, 당뇨병·고혈압 등 대사 질환으로 진행될 수 있다. 실제 여러 연구에서는 초가공식품 섭취가 당뇨 발생 가능성을 40% 높인다는 결과가 나오기도 했다. 가공이 적게 된 식품은 신선 재료에 소금 등 조미료가 첨가된 식품으로, 냉동 과일과 통조림 음식 등이 있다. 가공되지 않은 식품은 생고기나 우유, 신선한 과일과 채소 등을 말한다. 초가공식품인지 구별하려면 식품을 구매하기 전 원재료 목록을 살피면 된다. 유엔 식량농업기구(FAO)는 ▲카세인 ▲유당 ▲글루텐 ▲말토덱스트린 ▲고과당 옥수수 시럽 ▲경화유 ▲향미 강화제 등이 함유돼 있으면 초가공식품에 해당한다고 정의했다. 테일러 킴벌리 하버드대 신경학과 교수는 “인지 능력 저하는 치매로 이어질 수 있어 주의해야 한다”며 “건강한 식단은 중·장년층의 뇌 건강을 향상시킬 수 있다”고 설명했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘신경학’(Neurology)에 실렸다.

제주도가 폐어구에 걸린 새끼 남방큰돌고래(종달이) 긴급구조를 오는 6월말까지 마무리할 전망이다. 제주특별자치도는 지난 8일 제주돌고래긴급구조단의 구조 재허가서를 발급해줬다고 23일 밝혔다. 구조 재허가 기간은 오는 6월 30일까지다. 도 관계자는 “긴급구조단은 기존 뜰채와는 달리 분리형 후프넷 그물(특수제작)을 이용해서 포획하고 동행한 수의사를 통해 치료해 방류하는 것으로 알고 있다”면서 “종달이의 폐어구 제거가 여의치 않을 땐 보트로 옮겨 치료한 뒤 방류할 수도 있다”고 전했다. 다큐제주와 제주대 돌고래 연구팀에 따르면 지난 4월 29일 마지막으로 확인된 이후 행방이 묘연했던 폐어구 걸린 새끼 남방큰돌고래가 이날 오전 10시 30분쯤 한경면 고산리 한장동 소재 양어장 앞 바다에서 활동하는 모습을 포착했다. 오승목 다큐제주 감독은 “한동안 확인이 안 돼 모슬포를 중심으로 집중 모니터를 실시하며 중간중간 제주도 해안 한바퀴 돌기를 반복하다 다시 만났다”면서 “새끼 돌고래의 컨디션은 예전처럼 여전히 안 좋으며 어미와 함께 계속 지내온 것으로 보인다”고 전했다. 이어 “주둥이로부터 꼬리까지 걸려 있는 줄이 새끼 돌고래가 성장함에 따라 점점 팽팽해져 조여오는 모습이 관찰됐다”면서 “남방큰돌고래가 성장하면서 주둥이에서 지느러미까지 걸린 낚싯바늘과 낚싯줄이 뻣뻣해져 통증이 올 수 있다”고 우려했다. 특히 “돌고래가 통증이 오면 낚싯줄을 느슨하게 하려고 몸을 한쪽으로 휘려고 할 가능성이 높다”면서 “자칫 꼬리뼈가 휘어 기형이 생기는 사례가 발생할 수 있다”고 경고했다. 다큐제주와 제주대 돌고래 연구팀이 보내온 영상에 따르면 행동패턴도 예전처럼 정형행동을 보이는 등 안 좋은 상태다. 또한 남방큰돌고래가 부쩍 성장하면서 낚싯줄이 점점 압박하는 요인으로 작용하고 있는 것을 육안으로 확인할 수 있다. 정형행동이란 어느 특정한 행동만 반복하는 것 뿐만 아니라 목적의식 없이 하는 행동도 포함한다. 물위에 멍 때리듯 가만히 있는 행동도 정형행동에 속한다. 김병엽 제주대 해양과학대 교수는 “전문가들도 어구(가두리방식 그물)를 이용한 구조 방식이 가장 안전하다는 게 공통된 의견”이라며 “제주도에서도 그물로 구조하는 방식을 추진해야 한다는데 동의한 바 있다. 3000만원을 들여 그물도 제작해 구조 준비를 완료한 상태였다”고 말했다. 이어 김 교수는“누가 구조하는게 중요한 것이 아니라 힘을 합쳐서라도 어떤 방식으로든 돌고래를 안전하게 구조하는게 더 중요하다”며 “돌고래가 거의 기진맥진한 상태여서 설령 구조되더라도 돌고래에 걸린 낚싯바늘을 뺄 때 돌고래를 마취시킬 수도 없어 걱정된다”고 호소했다. 앞서 제주돌고래긴급구조단은 지난 1월 29일 오전 11시 59분쯤 새끼남방큰돌고래의 입에 낚싯줄이 걸려 지느러미 뒤까지 길게 늘어서 있던 것을 일부 잘라내는데 성공했다. 꼬리에 걸려 제거한 낚싯줄은 길이 250㎝, 무게 196g으로 확인됐다. 어미와 분리했을 때 예기치 못한 상황이 벌어질 수 있어 포획보다는 낚싯줄을 자르는 방안을 택했다. 이어 지난 4월 8일 2차 긴급 구조에 나섰지만 별다른 성과 없이 보냈다. 오 감독은 “세 번째 구조인데 마지막이라는 각오로 구조에 신중을 기했으면 좋겠다”며 “더 이상 체력이 고갈되고 움직임이 없을 때 포획하는 일이 발생해서는 돌고래의 생명에도 안 좋은 영향을 줄 수 있다”고 지적했다.

국내 연구진이 재생 에너지를 이용한 청정에너지 ‘이퓨얼’(E-Fuel)을 생산하는 기술을 개발했다. 이퓨얼은 일종의 ‘인공 석유’로 재생 전력으로 물을 전기 분해해 얻은 청정수소와 공기 중에서 포집한 이산화탄소를 활용해 휘발유나 디젤 같은 화석 연료와 화학적으로 같거나 유사한 연료를 말한다. 한국기계연구원 탄소중립기계연구소 연구진은 이퓨얼 연료 생산에 드는 촉매 양을 3분의1로 줄이는 대신, 용량은 30배 늘린 고효율 마이크로채널 반응기를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번에 개발한 반응기는 고온고압 환경에서도 안전하고 발열을 쉽게 차단할 수 있다는 장점이 있는 것으로 알려졌다. 유럽연합(EU)은 오는 2035년부터 휘발유나 디젤을 사용하는 내연기관 차량 판매를 금지한다. 단 이퓨얼 연료를 사용하는 신차는 예외가 적용되는 만큼, 많은 자동차 제조사와 석유화학기업들은 관련 연구에 박차를 가하는 상황이다. 이퓨얼 연료 생산을 위해서는 그린수소와 이산화탄소를 합성하는 과정을 거치는데, 이 과정에서 심한 발열 현상이 나타난다. 이에 연구팀은 발열 현상을 제어할 수 있는 반응기를 만들었다. 이 반응기는 마이크로채널 구조의 판을 접착제가 아닌 고온 방식으로 접합해 발열 제어 성능이 뛰어난 구조로 설계했다. 기존에는 슬러리 반응기나 유동층 반응기를 사용했지만, 소량 생산에서는 경제성이 떨어진다는 단점이 있었다. 더군다나 재생발전소에서 잉여전력으로 생산되는 수소의 양은 소량이라 대형 반응기를 사용하면 경제성과 효율이 낮아진다.그러나 이번에 개발한 반응기는 크기도 작고 효율이 높아, 합성가스의 93%를 연료로 전환하는 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀이 개발한 반응기를 이용해 생산한 이퓨얼 연료는 세탄지수가 55.7로 국내 차량용 디젤의 세탄가 품질기준인 52를 훨씬 뛰어넘고, 국내 정유업체에서 생산·판매하는 디젤 세탄가(54~57)와 비슷한 수준이다. 연구를 이끈 김영 기계연 박사는 “이번에 개발한 장치는 열 제어 성능이 뛰어나 태양열, 풍력 등 저장량이 불규칙한 재생 전력의 공급량 변화에도 빠르게 대응할 수 있다”라면서 “이산화탄소를 디젤과 유사한 연료로 바꿀 수 있어, 향후 국제적 연료 규제 대응은 물론 이퓨얼 이외에 암모니아 합성 등 열제어가 필요한 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

인류의 역사를 살펴보면 전쟁은 규모나 성격을 떠나 잔혹한 결과를 만들고 모든 분야에 장기적으로 영향을 미친다는 것은 부동의 사실이다. 그러나 인간이 만들어 내는 최악의 상황인 전쟁이 생태계에 미치는 영향은 명확하지 않았다. 영국 이스트앵글리아대, 영국 조류학협회(BTO), 에스토니아 생명과학대 공동 연구팀은 전쟁이 동물의 생존과 생태계에 심각한 영향을 미친다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 21일자에 발표됐다.철새의 생존을 위협하는 요인은 폭염·가뭄 같은 이상기후와 중간 기착지나 최종 서식지의 파괴, 토지 이용 변화 등으로 알려졌다. 이에 연구팀은 2017년부터 벨라루스와 폴란드에서 번식 중인 항라머리검독수리 암수 19마리에 GPS(위치추적장치) 태그를 부착해 이동 경로와 생태 등을 연구했다. 항라머리검독수리는 국제자연보전연맹(IUCN)에서 멸종 취약종으로 분류하는 대형 맹금류로 이들의 이동 경로를 추적하고 주요 서식지를 파악해 보존 노력을 기울이기 위한 목적이었다. 그러던 중 2022년 2월 러시아가 우크라이나를 침공하면서 연구팀은 침공 전후 독수리의 움직임과 이동 거리를 비교해 행동 변화를 정량화하는 연구로 방향을 전환했다. 분석 결과 전쟁이 일어난 후 독수리들은 먹이나 물을 구하고 잠시 쉬기 위해 반드시 거치는 중간 기착지에 머무는 일이 눈에 띄게 줄었다. 또 전쟁 전에 주로 이용했던 비행경로를 크게 벗어난 것으로도 밝혀졌다. 러시아·우크라이나 전쟁 이후 독수리들은 중간 기착지를 거치지 않아 이동 거리가 평균 85㎞ 더 늘어났다. 이동 시간 역시 전쟁 이전과 비교해 크게 늘었다. 암컷은 193시간에서 246시간, 수컷은 125시간에서 181시간으로 증가했다. 애덤 애시턴 버트 BTO 박사는 “이번 연구 결과를 조금 과장한다면 인간이 움직이는 것만으로도 동물의 행동을 변화시키고 생태계를 파괴할 수 있다는 의미”라고 말했다. 그런가 하면 생물 다양성 확보를 위해 우선 필요한 것은 넓은 보호구역의 확보라는 조사 결과가 나왔다.미국, 케냐, 영국, 브라질, 호주, 스위스, 콩고의 생명 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 전 세계 생물 다양성 목표를 달성하기 위해서는 ‘생태적 온전성’이 높은 대규모 보호구역을 설정하고 관리하는 것이 필요하다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 22일자에 실렸다. 2022년 캐나다 몬트리올에서 열린 유엔 생물다양성협약 당사국 총회에서 체결된 ‘쿤밍-몬트리올 글로벌 생물 다양성 프레임워크’(GBF)는 생태계 회복력을 유지하기 위해서는 자연 그대로의 서식지를 최대한 보호하는 것이 중요하다고 강조했다. 이를 위해 GBF는 2030년까지 전 세계 육지와 바다의 최소 30%를 보호구역으로 정하고 지킨다는 ‘30×30 목표’를 설정했다. 생태적 온전성은 생태계란 다양한 구성원으로 이뤄져 있으며 생태계의 구조와 기능이 별개로 작용하는 것이 아니라 전체성을 띠고 작동한다는 점을 강조하는 개념이다. 연구팀은 전 세계 주요 지역을 조사한 결과 GBF 목표를 달성하기 위해서는 생태적 온전성이 높고 상호 연결된 대규모 보호구역을 우선 지정하는 것이 필요하다고 밝혔다. 또 거대 생태계와 그 안에 포함된 모든 생물을 공평하고 효과적으로 관리하는 것이 중요하다고 강조했다.