138억 년 우주 역사에서 빅뱅 직후 최초의 6억 7000만 년은 여전히 베일에 싸여 있다. 우주를 여든 살 노인에 비유하면 네 살 정도일 때다. 그런데 이 무렵에 이미 태양 1조 개에 맞먹는 빛을 내뿜는 괴물 천체들이 존재했다는 사실이 확인됐다. 유럽우주국(ESA), 미국 캘리포니아 산타바바라대(UCSB), 네덜란드 레이던대 공동 연구팀은 유클리드 우주망원경이 지금까지 발견된 것 중 가장 오래된 퀘이사 31개를 무더기로 찾아냈다고 7일 밝혔다. 이 중 거대 블랙홀이 동력원인 은하핵 2개는 우주의 나이가 현재의 5%에 불과한 6억 7000만 년이었을 때 태양 1조 개에 맞먹는 빛을 내뿜고 있었다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7월 6일 자에 실렸다. 퀘이사는 우주에서 가장 밝고 에너지가 넘치는 천체로 은하 중심의 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 대량으로 집어삼키는 과정에서 만들어진다. 퀘이사는 은하의 일생에서 짧게 지나가는 한 단계지만 초대질량 블랙홀로 대량의 물질이 소용돌이치며 빨려 들어가면서 막대한 에너지가 방출돼 극단적으로 밝은 빛을 낸다. 이에 엄청난 우주적 거리에서도 관측이 가능하다. 자기가 속한 은하 전체보다 수백 배에서 수천 배 밝게 빛나는 경우도 흔히 볼 수 있다. 퀘이사는 초대질량 블랙홀이 어떻게 형성되는지 이해하는 데 가장 좋은 단서를 제공하기 때문에 천체물리학자들의 관심 대상이다. 그러나 태양 질량의 수십억 배에 달하는 괴물 천체들은 우주가 유아기였을 때도 존재하고 있었는데 어떻게 그토록 빨리, 그리고 거대하게 자라는지는 명확히 알지 못한다. 더군다나 빅뱅 후 약 7억 7000만 년 이전에는 퀘이사를 만들 만큼 크게 자란 은하 자체가 거의 없어 이 시기 퀘이사는 극히 드물다. 설령 존재하더라도 원시 퀘이사의 빛은 희미한 데다 우리와 가까이 있는 별들의 신호와 혼동되기 쉬워 탐지가 어려웠다. 2023년 ESA는 암흑물질과 암흑에너지의 비밀을 풀기 위해 유클리드 우주망원경을 발사했다. 유클리드는 지구 대기의 적외선 방해가 없는 우주에서 넓은 하늘을 깊게 훑을 수 있어 초기 우주 천체 탐색에서 최적의 도구다. 유클리드의 광역 탐사 데이터를 분석한 결과 우주 나이가 현재 5%에 불과했던 초기 우주에서 31개의 새로운 퀘이사를 발견했다. 그중 가장 오래된 두 천체인 ‘EUCL J172902.75+641018.1’과 ‘EUCL J125308.55+705432.3’의 적색이동은 각각 7.77과 7.69로 역대 가장 오래된 퀘이사로 확인됐다. 적색이동(redshift)은 우주 팽창으로 천체의 빛 파장이 붉은 쪽으로 늘어나는 정도를 의미하는데 값이 클수록 더 멀고 오래된 천체다. 적색이동 7은 우주 나이가 현재의 6%도 안 되던 시점에 해당한다. 둘 다 130억 광년이 조금 넘는 거리에 있으며 우주 최초 6억 7000만 년 사이에 모습을 드러낸 것으로 밝혀졌다. 이 가운데 두 번째로 오래된 퀘이사를 정밀 관측한 결과 먼지와 가스로 가득 차 맹렬하게 새 별을 만들고 있는 은하 속에 파묻혀 있는 것으로 확인됐다. 초기 초대질량 블랙홀을 품은 모(母)은하가 어떤 모습일지 짐작게 하는 부분이다. 이번 발견으로 인류가 아는 적색이동 7 이상의 퀘이사 수는 단숨에 두 배 이상으로 늘었다. 지금까지는 적색이동 7 이상, 즉 우주 최초 7억 7000만 년에 해당하는 시기의 퀘이사를 10개 정도 찾는 데 10년 넘게 걸렸지만 유클리드는 1년 만에 그보다 더 많은 수의 퀘이사를 발견했다는 점도 이번 연구에서 눈길을 끄는 부분이다. 연구팀은 수천만 개 광원 속에서 퀘이사와 거의 똑같아 보이는 별들을 걸러내는 기계학습 알고리즘을 수년에 걸쳐 개발했으며 새 퀘이사의 3분의 2는 미국 하와이 켁(Keck) 망원경 후속 관측으로 확인됐다. 이 퀘이사들은 ‘재이온화 시기’로 불리는 우주사의 전환기에 존재했다. 최초의 별과 은하들이 내뿜은 빛이 초기 우주를 채우고 있던 차갑고 어두운 중성 수소 안개를 걷어내던, 오늘날 우주의 무대가 마련된 결정적 시기다. 연구를 이끈 조지프 헤너위 미국 UCSB 물리학과 교수는 “우주가 이제 막 시작됐을 무렵에 태양 질량의 수억 배에 달하는 블랙홀들이 발견되고 있는 등 시간을 거슬러 올라갈수록 퍼즐은 더 난해해진다”며 “적색이동 8, 즉 우주 최초 6억 3000만 년 이내의 퀘이사를 찾는 것이 다음 목표”라고 밝혔다.

사람들은 매일 오감을 통해 수많은 정보를 경험하고 받아들이지만 어떤 정보는 오랫동안 남는 반면 어떤 것은 돌아서면 잊어버리기도 한다. 오래 남는 기억은 학습과 경험 축적의 기반이 되고 노화로 인한 치매 같은 인지 저하와도 밀접한 연관이 있다. 기초과학연구원(IBS) 기억 및 교세포 연구단, 한국뇌연구원 공동 연구팀은 기억을 오래 유지하는 핵심은 뇌 속 ‘별세포’에 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 별세포 내 단백질 ‘Ank2’가 장기 기억 유지에 필수적인 역할을 하며 별세포 신호만 선택적으로 조절해 기억을 더 오래 유지할 수 있다는 것을 동물실험으로 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 7일 자에 실렸다. 뇌과학이 발전하면서 기억 연구도 활발하지만 대부분 정보를 전달하는 신경세포(뉴런)를 중심으로 진행됐고 뇌 속 다른 세포들의 역할은 충분히 규명되지 않아 기억의 장기 유지와 관련한 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 신경세포 주변 환경을 조절하고 항상성을 유지하는 별세포에 주목했다. 별세포는 뉴런 보조 세포로만 알려졌다가 최근 시냅스 기능 조절, 신경회로 유지에 적극 관여한다는 사실이 속속 밝혀지고 있다. 연구팀은 별세포에서만 Ank2를 제거한 생쥐로 기억 행동 실험을 했다. 그 결과, Ank2 제거 생쥐는 최근 기억은 정상 유지됐지만 2주 뒤 측정한 장기 기억은 눈에 띄게 감소한 것이 확인됐다. 또 Ank2가 없는 별세포는 구조가 단순해지고 기억을 저장하는 신경세포 집단인 엔그램 신경세포와의 물리적 접촉도 크게 줄어든 것으로 나타났다. 학습과 기억 형성에 핵심인 장기강화 유지 능력의 저하도 관찰됨으로써 별세포가 단순히 신경세포 보조 역할을 넘어 기억을 장기간 안정적으로 유지하는 데 직접 관여한다는 점을 파악할 수 있었다. 연구팀은 분자 단위로 기억 유지 과정을 분석했는데 Ank2가 별세포 내 칼슘 신호 전달에 중요한 역할을 하는 것을 확인했다. Ank2가 제거되면 세포 내 칼슘 신호가 약화되고 이에 따라 신경세포 간 연결을 강화하고 기억 형성을 돕는 핵심 단백질인 뇌유래신경영양인자(BDNF)에 반응성이 줄었다. 연구팀은 광유전학 기법으로 별세포 내 BDNF 관련 신호 경로를 자극하자 기억이 오래 유지되는 것을 관찰하기도 했다. 연구를 이끈 고우현 IBS 기억 및 교세포 연구단 박사는 “이번 연구 결과는 그동안 신경세포 중심으로 살펴본 기억 연구의 관점을 확장했다는 점에서 의미가 크다”며 “노화나 우울증으로 인한 인지 저하나 알츠하이머 같은 다양한 기억 관련 뇌 질환 연구와 치료의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

부산시교육청 교육정책연구소는 AI·데이터연구팀이 자체 개발한 통합 업무지원 프로그램인 ‘펜통’의 기능 확대 버전을 배포한다고 7일 밝혔다. 펜통은 교사와 행정직원 모두의 업무 부담을 줄이고 디지털 환경에서 실무를 효율적으로 할 수 있도록 지원하려고 개발한 플랫폼으로 지난 4월 공개했다. 이번 업데이트는 기존 55개 기능에 13개 기능을 추가해 총 68개 기능으로 확대했다. 추가한 기능은 AI 코드를 활용해 맞춤형 디지털 학습지와 교보재를 손쉽게 제작할 수 있는 교무 지원 기능인 ‘펜북’, 두 개의 한글 파일을 비교해 대조표를 자동 생성하는 ‘한글 신구대조표’ 등이 있다. 클릭 한 번으로 문서 크기를 최적화해 K-에듀파인 기안을 보다 쉽게 할 수 있는 한글 용량 줄이기 기능도 있다. 교육청은 현장 교직원의 개선 의견을 반영해 실무에서 유용하게 활용할 수 있는 핵심 기능을 추가하는 등 펜통을 고도화했다. 교육청 관계자는 “펜통 도입 이후 다양한 수업 도구 지원과 행정 문서 작업 자동화 덕분에 업무 부담이 많이 줄었다는 반응이 나온다. 교직원들이 불필요한 행정 업무에서 벗어나 오롯이 학생 교육에만 집중할 수 있도록 실효성 있는 에듀테크 지원을 하겠다”고 밝혔다.

단국대학교는 조직재생공학연구원이 당뇨병 만성 상처를 효과적으로 치료할 수 있는 스프레이형 나노자임 하이드로겔을 개발했다고 7일 밝혔다. 당뇨병 만성 상처는 지속적인 염증과 과도한 활성산소(ROS) 때문에 상처가 쉽게 아물지 않는 대표적인 난치성 질환이다. 기존 치료는 상처를 덮어 보호하는 드레싱 중심의 수동적 치료가 대부분으로 근본적인 상처 환경 개선에는 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 기술은 상처 부위에 스프레이 형태의 하이드로겔을 분사해 상처 부위의 미세환경을 직접 조절하는 ‘능동형 재생치료’ 전략이다. 연구팀은 약 4나노미터 크기의 초소형 구리 기반 나노자임(Nanozyme)을 친환경 공정으로 합성한 뒤, 이를 고분자 하이드로겔과 결합해 스프레이 형태로 구현했다. 이 치료제는 굴곡진 피부에도 균일하게 밀착해 상처 부위의 과도한 활성산소를 제거할 뿐만 아니라 보관 안정성도 높은 것이 특징이다. 동물실험 결과 산화스트레스 억제, 염증 완화, 재생 촉진 작용이 동시에 나타나며 상처 치유 속도가 획기적으로 앞당겨지는 치료 효과를 검증했다. 연구를 총괄한 김해원 원장은 “나노물질이 세포의 후성유전 조절에 관여해 면역 반응을 바꿀 수 있다는 점을 새롭게 밝힘으로써, 나노의학과 재생의학을 연결하는 새로운 치료 설계 원리를 마련했다”고 설명했다. 연구 논문은 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, 2024년 IF=15.7 )’에 게재됐다. 논문명은 ‘Sprayable nanozyme hydrogel epigenetically remodels inflammation for diabetic wound regeneration’이다.

뇌과학자들이 ‘나이가 들수록 뇌가 굳어진다’는 속설과 달리 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 방법을 찾았다. ●AI·미세자기장으로 뇌활동 측정 스페인, 칠레, 아르헨티나, 아일랜드 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어 사용자보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6일(현지시간)부터 닷새간 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’에서 발표됐다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 대상으로 인공지능(AI)과 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술로 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. AI에게 각 연령대의 뇌 활동 특질을 가르친 셈이다. 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 성인 남녀 144명의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 그 결과 두 개 언어를 구사하는 사람은 단일 언어 구사자보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어 구사자는 7~8년, 네 개 언어 구사자는 13년 정도 더 젊었다. ●능숙도·시기 등도 뇌 노화와 관련 연구팀에 따르면 구사하는 언어 수뿐 아니라 능숙하게 구사하는 정도, 언어 학습을 시작한 시기도 뇌의 노화 지연과 연관이 있었다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 생활습관, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다”고 밝혔다.

외로움과 고립, 고독은 혼재돼 사용되는 경우가 많지만 명백히 다른 개념이다. 외로움은 다른 사람과 함께 있을 때도 느낄 수 있는 주관적 감정 상태이며 고립은 상호 작용할 사람이 거의 없는 객관적 상태를 말한다. 고독은 자발적으로 선택한 혼자 있음 상태다. 한국뇌연구원 정서·인지질환 연구그룹, 강원대 생물공학전공 공동 연구팀은 단 하루의 사회적 고립만으로도 뇌를 변화시킨다고 6일 밝혔다. 연구팀에 따르면 짧은 시간의 사회적 고립만으로도 뇌 속 특정 세로토닌 수용체가 증가하고 이 변화가 사회적 대상에 대한 가치 판단을 바꿔 익숙한 개체를 더 선호하게 만든다. 이같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 외로움과 사회적 고립은 우울증, 불안장애 같은 다양한 정신질환의 주요 위험요인으로 알려져 있다. 그렇지만 짧은 기간의 고립이 사회적 의사결정에 어떤 영향을 미치고 그런 변화가 뇌에서 어떻게 발생하는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 생쥐를 24시간 동안 홀로 격리해 가둔 뒤 익숙한 개체와 새로운 개체를 동시에 만나게 했다. 보통 생쥐는 새로운 개체에 더 많은 관심을 보이지만 사회적으로 고립된 생쥐는 익숙한 개체에게 더 많이 접근하는 행동을 보였다. 연구팀은 사회적 고립이 단순히 사회성을 변화시키는 것이 아니라 사회적 대상의 가치를 평가하는 기준 자체를 변화시킬 수 있음을 의미한다고 설명했다. 사회적으로 고립된 생쥐의 뇌를 분석한 결과 외측고삐핵에서 세로토닌 수용체 중 하나인 ‘5-HT4R’ 발현이 정상 생쥐보다 2.5배 이상 증가한 것으로 확인됐다. 세로토닌은 감정과 기분 조절에 중요한 역할을 하는 신경전달물질이다. 또 사회적 고립 상태에서는 외측고삐핵으로 전달되는 세로토닌 신호가 줄었고 증가한 5-HT4R은 줄어든 세로토닌 신호를 보완하기 위한 뇌의 적응적 반응이라는 점을 밝혀냈다. 연구팀은 5-HT4R을 활성화하는 약물로 처리하고 살펴본 결과 사회적 고립으로 손상된 신경세포 간 연결 조절 기능이 회복되고 과도하게 증가한 신경세포의 흥분성도 정상 수준으로 회복되는 것으로 나타났다. 살아 있는 생쥐의 외측고삐핵에 동일한 약물을 투여하면 고립 이후 나타났던 익숙한 개체 선호 현상 역시 정상적인 사회적 선호 패턴으로 회복됐다. 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 우울증과 불안장애 등 사회적 고립과 관련된 질환의 새로운 치료 전략 개발에 도움을 줄 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 김정연 한국뇌연구원 박사는 “사람 역시 누구나 짧은 기간의 고립만으로도 사회적 관계를 바라보는 방식이 달라질 수 있다”며 “이번 연구가 외로움과 사회적 고립으로 인한 정신건강 문제를 이해하고 치료하는 데 새로운 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

최근 환경 모니터링과 바이오센서 기술 발전으로 다양한 장소에서 데이터를 실시간으로 수집하는 저비용 센서 수요가 늘고 있지만 사용 후 회수가 쉽지 않아 전자폐기물로 남는 경우가 많다. 국내 연구진이 이런 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학과, 인하대 화학공학과 공동 연구팀이 사용 후 벌레가 먹어서 분해할 수 있는 친환경 전자소자를 개발했다고 6일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 고분자 과학 분야 국제 학술지 ‘ACS 고분자 과학기술’에 실렸다. 연구팀은 바이오센서와 환경센서에 활용되는 소자인 ‘유기 전기화학 트랜지스터’(OECT)에 주목했다. OECT는 전해질 내 이온과 전도성 고분자의 상호작용을 이용해 전기신호를 증폭하는 소자로 인쇄공정을 이용하기 때문에 대량 생산에 유리하지만 사용 후 폐기가 숙제로 남아 있다. 이에 연구팀은 벌레가 섭취할 수 있는 점토 광물인 몬모릴로나이트(MMT)에 관심을 가졌다. 문제는 점토의 전기 전도성이 낮아 소자에 적용할 경우 성능 저하가 우려된다는 점이다. 연구팀은 OECT에 널리 사용되는 전도성 고분자 재료와 MMT를 결합해 분해 가능성과 전기적 성능을 모두 갖춘 복합 소재를 개발했다. 또 종이 기판 기반 인쇄공정을 적용하고 수분에 약한 종이의 단점을 보완하는 방수·보강 기술도 구현했다. 이렇게 개발된 복합 소재로 실제 OECT를 제작했고 낮은 전압에서도 안정적으로 작동하는 것을 확인했다. 연구팀은 실제로 벌레가 소자를 분해할 수 있는지 확인하기 위해 슈퍼웜으로 실험했다. 연구 결과 실험 기간 동안 슈퍼웜의 생존율은 95% 수준으로 유지됐으며, 슈퍼웜은 활성층, 기판, 전극 등을 포함한 가로, 세로 각 3㎝ 크기의 소자 전체를 약 1주일 만에 완전히 섭취했다. 슈퍼웜의 배설물 분석 결과 단순히 잘게 부서진 것이 아니라 화학적 변화를 동반하는 실제 분해가 진행된 것이 확인됐다. 이번 연구 결과는 환경 모니터링 센서, 헬스케어 센서, 스마트 농업용 센서 등 사용 후 회수가 어려운 분야에 적용돼 전자폐기물 문제를 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 윤명한 GIST 신소재공학과 교수는 “기존 연구가 분해 가능한 개별 소재 개발에 집중됐다면 이번 연구는 친환경 소재를 사용한 실제 작동 소자 전체가 벌레에 의해 분해될 수 있음을 입증했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 지속 가능한 전자소자 개발과 친환경 전자기기 연구에 새로운 방향을 제시할 것으로 보인다”고 설명했다.

현재 가장 큰 상어는 고래상어다. 고래상어는 수염고래처럼 플랑크톤을 먹는 여과 섭식자로 상어보다는 고래 같은 거대한 몸집 덕분에 이런 이름을 얻었다. 하지만 사실 고대 바다에는 고래상어보다 더 거대한 괴물 상어인 ‘메갈로돈’(학명 오토두스 메갈로돈)이 살았다. 메갈로돈은 2800만 년 전부터 360만 년 전까지 바다를 누빈 거대 상어로 역사상 가장 큰 상어일 뿐 아니라 가장 큰 어류로 알려져 있다. 추정 몸길이는 연구자마다 다르나 14~24m 사이이며 무게는 크기에 따라 수십 톤에서 100톤에 가까운 것으로 추정된다. 이렇게 연구자에 따라 차이가 나는 이유는 상어가 연골어류라 화석으로 남는 부분이 많지 않아서 크기 추정이 어렵기 때문이다. 상어는 주로 화석으로 남는 부분이 평생 빠지고 다시 나는 이빨이다. 메갈로돈의 화석 역시 이빨이 대부분이다. 이 이빨 화석을 현재 비슷한 최상위 포식자인 백상아리와 비교하면 메갈로돈이 얼마나 거대한 상어인지 짐작할 수 있지만, 백상아리와 메갈로돈의 비율이 동일하다고 가정할 경우 너무 지나치게 커지기 때문에 지금까지 많은 논쟁이 있어 왔다. 하지만 드물게 척추처럼 다른 부위도 화석으로 남을 수 있다. 2020년 과학자들은 벨기에에서 발견된 비교적 온전한 메갈로돈 척추뼈 화석에서 정확한 크기에 대한 중요한 단서를 찾아냈다. 상어 이빨은 어디서 빠졌느냐에 따라 크기가 제각각이지만, 척추는 위치에 따른 크기가 비교적 일정해 형태를 유지하기 때문이다. 이 연구에서는 메갈로돈 성체의 몸길이를 16.4m로 추정했는데, 과거보다 작아지긴 했지만 여전히 역사상 가장 거대한 상어로 해양 생태계 최상위 포식자로 군림하는 데 지장이 없는 수준이었다. 그런데 올해 이보다 훨씬 큰 메갈로돈 표본이 등장해 과학계의 이목을 집중시켰다. 시카고 드폴 대학교의 시마다 켄슈 교수 연구팀은 1978년 덴마크에서 발굴돼 역사상 가장 큰 어류의 척추뼈 화석으로 알려졌던 ‘NHMD 157890’ 표본을 재발굴해 자세한 분석 결과를 공개했다. 이 척추뼈는 1080만 년 전 메갈로돈의 것으로, 발굴 당시에는 상세한 연구가 이뤄지지 않았던 화석이었다. 문제는 박물관 이전 과정에서 화석 표본이 분실돼 누구도 어디에 존재하는지 몰랐다는 것이다. 따라서 역사상 가장 큰 메갈로돈의 척추뼈 화석은 한동안 미스터리로 남아 있었다. 하지만 우연히 박물관 직원이 이 화석을 다시 발견했고 최신 컴퓨터단층촬영(CT)을 통해 그 실체가 명확히 드러날 수 있었다. 연구 결과 이 표본의 개체는 앞서 자세히 연구된 벨기에 표본보다 1.5배 정도 컸다. 척추뼈의 지름은 23㎝에 달했는데, 고해상도 마이크로 CT로 분석한 결과 과학자들은 여러 가지 놀라운 사실들을 추가로 발견했다. 우선 연구팀은 나무의 나이테에 해당하는 성장선을 명확히 확인할 수 있었다. 이를 통해 메갈로돈의 성장 속도와 나이, 태어났을 때 크기를 추정할 수 있었다. 연구팀에 따르면 메갈로돈은 태어날 때 이미 백상아리 성체와 맞먹는 3.6m의 몸길이를 가지고 있었으며 죽었을 때 나이는 64세 이상으로 몸길이는 24.3m, 몸무게 94t에 달했다. 그리고 최대 예상 수명은 96세 정도로 상어는 죽을 때까지 몸집이 커지기 때문에 만약 이때까지 살았다면 몸길이 28m에 달할 수 있을 것으로 추정된다. 과거 예측했던 것보다 더 거대한 괴물 상어였던 셈이다. 한 가지 더 흥미로운 대목은 마이크로 CT에서 발견된 돌묵상어의 비늘 및 아가미 갈퀴 파편들이다. 메갈로돈이 현재 두 번째로 큰 상어인 돌묵상어를 사냥해 잡아먹었다는 증거로 당시 최상위 포식자로서 군림했다는 점을 보여주는 증거다. 이번 연구는 메갈로돈의 최대 크기에 대한 좀 더 명확한 증거를 제시했지만, 동시에 어떻게 이렇게 큰 몸집을 감당했느냐는 논쟁을 가열할 것으로 예상된다. 일부 과학자들은 메갈로돈의 몸집이 고래나 상어 같은 큰 동물을 사냥해 감당하기 힘든 수준으로 거대해서 실제로는 그것보다 작았을 것이라고 생각해 왔는데, 이번 연구는 반대의 증거를 제시하기 때문이다. 메갈로돈과 이를 지탱한 해양 생태계의 비밀은 여전히 과학자들이 풀어야 하는 미스터리다.

운전 시 역주행은 자칫 대형 사고로 이어질 수 있는 중대한 운전 과실이므로 만에 하나라도 발생하지 않게 주의해야 한다. 이는 행성의 위성 역시 마찬가지다. 거꾸로 공전하는 위성은 보통 외부에서 끼어든 존재인데, 대개는 충돌 위험성이 높아 오랜 시간 안정적으로 존재하기 어렵다. 태양계에서는 해왕성의 위성 트리톤 같은 일부 위성이 역행성 궤도를 지니고 있지만, 행성은 모두 순행 궤도를 돈다. 천문학자들은 행성급 천체는 대부분 별의 자전 방향과 같은 순행 궤도를 돌 것으로 예측했다. 행성 크기 천체가 외부에서 반대 방향으로 안정적으로 진입하기 힘들고 행성의 공전 방향이 반대가 되기도 힘들기 때문이다. 하지만 항상 예외는 있게 마련이다. 프린스턴 대학교의 주앙 에스피노자-레타말 연구팀은 천체물리학 저널 ‘레터스’에 외계 행성 TOI-1710b의 이례적인 궤도 특성을 분석한 연구 결과를 발표했다. 지구보다 20배 무겁고 지름은 5배 큰 ‘따뜻한 해왕성’급인 TOI-1710b는 단순히 궤도가 기울어진 수준을 넘어, 모항성의 자전축과 거의 180도 반대되는 방향으로 공전하고 있었다. 연구팀은 처음에 나사의 행성 관측 위성인 TESS와 유럽 우주국의 가이아 관측 위성으로 이 행성을 연구하던 중 공전 주기가 이상하다는 사실을 확인했다. 분석 결과 TOI-1710b의 공전 궤도면이 심하게 기울어졌을 뿐 아니라 아예 별의 자전과 반대 방향인 역행 방향으로 공전한다는 점을 확인했다. 보통 행성은 별 주위 형성된 원시 행성계 원반에서 가스와 먼지가 모여 형성되기 때문에 공전 방향이 별과 동일하다. TOI-1710b는 외부에서 끼어든 천체라고 보기에는 너무 가까운 궤도를 공전하기 때문에 연구팀은 다른 천체의 중력 간섭에 더 무게를 두고 가능한 시나리오를 분석했다. 첫 번째 후보는 지구-태양 거리의 3600배 떨어진 거리에 있는 동반성이다. 하지만 동반성은 작은 적색왜성이고 거리가 너무 멀어 직접적으로 TOI-1710b의 궤도를 뒤집기에는 중력 효과가 부족한 것으로 나타났다. 연구팀은 아직 발견되지 않은 제3의 천체가 중력적 다리 역할을 했을 것이라는 시나리오를 제시했다. 연구팀의 시뮬레이션 결과, 약 15AU 거리에서 공전하는 목성 질량의 약 5배에 달하는 가스 행성이 존재할 경우, 이 중간 행성이 멀리 떨어진 동반성의 중력을 받아 안쪽의 TOI-1710b를 끌어당기는 ‘중력 연쇄 반응’을 일으킬 수 있음이 확인됐다. 이 모델은 TOI-1710b의 궤도가 관측된 것처럼 원형을 유지하면서도 역행 궤도에 진입하는 조건을 정확히 충족했다. 연구팀은 향후 가이아 관측 위성의 고정밀 천체 측정 장비를 통해 별의 미세한 흔들림을 관측한다면, 이 숨겨진 거대 행성의 존재를 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 숨은 행성을 발견할 경우 역행성 행성의 생성 과정을 파악할 뿐 아니라 숨은 거대 질량 행성을 찾아내는 새로운 방법이 될 수 있다. 우주의 역주행도 위험하긴 마찬가지이지만, 과학자들은 역주행 행성을 통해 새로운 사실을 대거 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

국민대학교는 본교 바이오의약전공 김경희 교수 연구팀이 국내외 연구진과의 공동연구를 통해 난치성 소아 악성 뇌종양인 ‘수모세포종’의 새로운 분자 아형을 규명하고, 환자 맞춤형 정밀의료의 가능성을 제시했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 국립암센터 암단백유전체연구사업단이 추진하는 암 단백유전체 기반 정밀의료 연구의 일환으로 수행됐다. 국민대를 비롯해 경희대, 서울대병원, 한국뇌연구원, 고려대, 국립암센터, 울산대, 미국 컬럼비아대 등 국내외 연구진이 참여했다. 연구팀은 100여명의 수모세포종 환자 종양 시료를 대상으로 유전체와 전사체, DNA 메틸화체, 단백질체, 인산화단백질체를 통합 분석하는 대규모 암 단백유전체학 연구를 수행했다. 그 결과 기존 4개 분자군(WNT·SHH·Group 3·Group 4)을 7개 세부 아형으로 재분류하고, 각 아형의 생물학적 특성과 임상 예후를 보다 정밀하게 설명할 수 있음을 확인했다는 설명이다. 김 교수는 “암 단백유전체 정보를 통합 분석해 수모세포종의 분자적 다양성을 보다 정밀하게 설명할 수 있는 새로운 분류 체계를 제시했다”며 “환자 맞춤형 치료 전략 수립과 표적치료제 개발의 중요한 기반이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 네이처 출판그룹이 발간하는 국제학술지 ‘Experimental ＆ Molecular Medicine’(IF 17.5)에 게재됐다.

철도 선로 점검 중에 작업자가 사고를 당했다는 뉴스를 종종 접하게 된다. 국내 연구진이 사람이 직접 순회 점검하던 방식을 보완해 선로 안전사고 예방과 점검 효율을 높일 수 있는 기술 개발에 착수한다. 한국철도기술연구원 철도피지컬AI연구실은 초소형 드론과 인공지능(AI) 기반의 선로 지장물 점검 자동화 가능성을 확인하고 이를 바탕으로 ‘드론 기반 선로 지장물 점검 자동화 핵심기술 개발’에 착수한다고 6일 밝혔다. 철도 선로 점검은 작업자가 선로 주변에 접근해야 하기 때문에 안전사고 위험이 상존하고 고정형 영상 감시장치(CCTV)만으로는 터널 입구, 구조물 주변, 배수로 인접부와 같은 선로변 사각지대를 연속적으로 확인하기 어렵다. 이번에 개발에 착수한 기술은 철도 선로에 작업자를 투입하지 않고 드론 영상과 AI 분석만으로 선로 위 장애물과 위험 요소를 확인한다. 이를 통해 문제가 발견될 경우에만 인력을 투입해 구체적으로 살펴보는 방식이다. 연구팀은 개념 검증을 통해 초소형 드론으로 촬영한 선로 영상을 AI로 분석하고 감지 결과를 영상·위치·시간 정보와 함께 관제 시스템으로 연계할 수 있음을 확인했다. 이어 드론을 단순 촬영 장비를 넘어 선로 위험 요소를 데이터로 전환하는 이동형 점검 센서와 연계해 활용할 수 있는지 실제로 연구원 내 오송시험선에 적용해 검증할 계획이다. 이번 기술의 핵심은 터널 같이 위치 정보 기반 항법 체계가 닿지 않는 음영 구간까지 고려한 드론 영상 수집, AI 기반 지장물 감지, 점검 이력 관리를 하나로 연결하는 것이다. 3대 주요 기술은 철도 특화 드론 자율 비행, AI 기반 지장물 감지 자동화, 디지털 트윈 기반 이력 관리다. 연구원은 추가 연구를 통해 드론, 고정형 CCTV 영상, 4족 보행 로봇, 디지털 트윈을 연계한 철도 피지컬AI를 기반으로 인간 투입이 필요 없는 자동화한 선로 안전 확인 체계를 구축할 계획이다. 연구를 이끄는 최종혁 철도연 선임연구원은 “이번 연구는 드론 영상을 AI 분석과 관제 이벤트로 연결해 작업자가 현장에 접근하기 전에 선로 위험 요소를 먼저 확인하도록 지원하는 것이 핵심”이라며 “시험선과 철도 현장까지 단계적 검증을 통해 실용화까지 연계할 것”이라고 밝혔다.

나이 들수록 휴대전화를 놔둔 곳이 헷갈리고 사람 이름이 얼른 생각나지 않아 당황스러울 때가 잦아진다. 많은 사람이 그저 노화의 과정이라고 생각하고 영양제나 약물에 의존하지만 현재 의학 기술로 인지 기능 저하나 치매 발병을 늦출 수 있는 기간은 길어야 수개월에 불과하다. 그런데 나이 들면 뇌가 굳어진다는 속설과 달리 ‘이것’은 뇌 노화를 최대 13년까지 늦출 수 있는 방법이 있다. 전 세계 뇌신경과학자들이 입을 모아 극찬하는 뇌의 안티에이징 비법은 외국어 학습이다. 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터, 칠레 아돌포 이바네즈대 라틴아메리칸 뇌 건강 연구소, 아르헨티나 산안드레스대 인지 신경과학 연구센터, 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 뇌 보건 연구소 공동 연구팀은 두 개 이상 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 한 개 언어만 사용하는 사람보다 훨씬 젊다는 사실을 확인했다. 특히 구사하는 언어 수가 많을수록 뇌는 젊어지고 나이가 어릴 때 언어를 여러 개 배우면 뇌 노화 속도가 상당히 늦춰진다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구 결과는 6~10일 스페인 바르셀로나에서 열리는 ‘유럽 신경과학 연합 2026 연례 컨퍼런스’(FENS)에서 발표됐다. 인간의 뇌는 수십억 개의 신경세포(뉴런)로 이뤄져 있으며 이들은 서로 소통을 한다. 그러나 나이가 들면서 뇌 연결성이 떨어지고 결국 기억력과 사고의 속도가 감퇴하게 된다. 연구팀은 스페인어, 바스크어, 프랑스어, 영어 등 최대 4개 언어를 구사하는 스페인 바스크 지역 거주자 728명을 심층 분석했다. 이들은 뇌 세포가 활성화될 때 발생하는 미세 자기장으로 뇌 활동을 측정하는 뇌자도(MEG) 기술과 인공지능으로 다양한 나이대 사람들의 뇌 활동 데이터를 분석해 ‘뇌 노화 시계’를 구축했다. 이를 통해 특정 나이대에서 정상적인 수준의 뇌 연결성이 어느 정도인지 밝혀냈다. 이어 이렇게 만든 뇌 노화 시계로 144명의 성인 남녀로 구성된 두 번째 집단의 뇌 연령을 측정하고 실제 나이와 비교했다. 연구 결과, 두 개의 언어를 구사하는 사람은 단일 언어만 구사하는 사람보다 뇌가 평균 6년 정도 더 젊은 것으로 나타났다. 세 개 언어를 구사하는 사람의 뇌는 7~8년, 네 개 언어를 구사하는 사람들의 뇌는 13년 정도 더 젊은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 더 많은 언어를 구사하는 사람은 실제 나이를 바탕으로 추정되는 것보다 더 젊어 보이는 뇌를 갖는 경향을 보인다. 언어의 숫자뿐만 아니라 언어를 더 능숙하게 구사하는 능력과 이른 시기에 언어 학습을 시작하는 것도 뇌 노화의 지연과 연관이 있는 것으로 나타났다. 즉 다중언어 구사 여부와 함께 언어 경험의 깊이와 지속 시간도 중요하다는 것이다. 연구를 이끈 루치아 아모루소 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터 박사는 “뇌 노화에는 흡연, 식단, 사회적 관계 등 다양한 요소가 관여하지만 뇌를 활성화하는 데 필요한 학습이 미치는 영향은 특히 중요하다“며 “이번 연구는 2~4개의 언어를 배우는 것이 뇌를 더 오래, 더 젊게 유지하는 데 도움을 주고 일찍 시작할수록 더 좋다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

방송인 랄랄(33)이 임신 직전까지 전자담배를 하루 두 갑씩 피웠다고 고백한 뒤 “정말 반성한다”고 사과하면서 임신 전후 흡연이 태아 건강에 미치는 영향에도 이목이 쏠린다. 랄랄은 최근 유튜브 채널을 통해 “임신 직전까지 전자담배를 하루 두 갑씩 피웠던 것이 사실”이라며 “지금은 전혀 다른 삶을 살고 있고 정말 반성한다”고 밝혔다. 의학계에서는 임신 중 흡연이 저체중아 출산, 조산, 태아 성장 지연 위험을 높인다는 사실이 잘 알려져 있다. 최근에는 임신 중뿐 아니라 임신 전 흡연 이력까지 자녀의 장기적인 건강과 연관될 수 있다는 연구 결과도 잇따라 발표되고 있다. 고려대학교 구로병원 정신건강의학과 장문영 교수 연구팀은 서울대학교병원, 숭실대학교 연구진과 함께 2009~2018년 출생한 영아 86만여 쌍의 모자 데이터를 분석한 전국 단위 인구 기반 코호트 연구를 진행했다. 연구팀은 국민건강보험공단 일반건강검진 자료를 토대로 출산 전 2년 이내 산모의 흡연 여부를 비흡연, 과거 흡연, 현재 흡연으로 구분한 뒤 자녀를 평균 8년 이상 추적 관찰하며 지적장애, 자폐스펙트럼장애(ASD), 주의력결핍과잉행동장애(ADHD) 발생 여부를 분석했다. 분석 결과, 과거 흡연 경험이 있는 산모의 자녀는 비흡연 산모의 자녀보다 지적장애 발생 위험이 21%, 자폐스펙트럼장애는 29%, ADHD는 18% 높았다. 현재 흡연 중인 산모의 경우에는 지적장애 44%, 자폐스펙트럼장애 52%, ADHD 35% 높은 위험을 보였다. 특히 흡연량이 가장 적은 그룹에서도 비흡연군과 비교해 지적장애 위험은 35%, 자폐스펙트럼장애는 55%, ADHD는 33% 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 흡연량이 많지 않더라도 태아의 신경발달에 영향을 미칠 가능성을 시사하는 결과라고 설명했다. 장 교수는 “이번 연구는 임신 중 흡연뿐 아니라 임신 전 흡연 이력까지 자녀의 신경발달과 관련이 있을 수 있음을 보여준다”며 “적은 양의 흡연 경험이라도 영향을 미칠 가능성이 있는 만큼 임신을 계획하는 단계부터 금연하는 것이 중요하다”고 강조했다. 흡연은 태아의 신경발달뿐 아니라 임신 과정에도 영향을 줄 수 있다. 차의과학대학교 분당차병원 산부인과 류현미 교수 연구팀이 국내 임신부 3457명을 대상으로 분석한 결과, 임신 전 흡연력이 있는 여성은 비흡연 여성보다 인슐린 치료가 필요한 중증 임신성 당뇨병(A2형) 위험이 약 4배 높았다. 특히 임신 사실을 인지한 이후에도 초기까지 흡연을 지속한 경우에는 그 위험이 약 10배까지 증가한 것으로 나타났다. 누적 흡연량이 많을수록 위험도 커졌다. 연구에서는 하루 한 갑을 1년간 피운 양을 의미하는 ‘갑년(pack-year)’을 기준으로 분석한 결과, 누적 흡연량이 증가할수록 중증 임신성 당뇨병 위험도 가파르게 상승하는 경향을 보였다. 전자담배라고 해서 안전한 것은 아니다. 대부분의 전자담배에는 니코틴이 포함돼 있으며, 니코틴은 태반 혈관을 수축시키고 태아에게 전달되는 산소와 영양 공급을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 태아의 뇌와 폐 발달에 영향을 미칠 가능성이 제기되고 있으며, 현재까지 전자담배의 임신 중 안전성은 충분히 입증되지 않았다. 남성의 흡연도 예외는 아니다. 중국 베이징 국립 가족계획 연구소가 56만여 쌍의 부부를 분석한 결과, 임신 전 아버지의 흡연은 자녀의 선천성 심장질환과 사지 기형, 신경관 결손 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다. 반면 임신 전 금연하거나 흡연량을 줄인 경우에는 이러한 위험이 낮아지는 경향을 보였다. 전문가들은 건강한 임신을 위해서는 임신 사실을 확인한 이후가 아니라 임신을 계획하는 단계부터 금연을 실천하는 것이 중요하다고 강조한다. 여성뿐 아니라 배우자도 최소 3개월 전부터 금연을 시작하고, 간접흡연을 피할 수 있는 환경을 만드는 것이 태아 건강을 위한 가장 효과적인 예방법 중 하나로 꼽힌다.

인공지능(AI)의 발전이 눈부시다 보니 AI가 생성한 이미지나 동영상에 속는 사례가 늘고 있다. 인공지능이 내놓은 답변이 사람의 것보다 더 신뢰가 간다면 어떻게 될까. 독일 파사우대 컴퓨터과학 및 수학과 연구팀은 대중들이 인간 정치인의 발언을 흉내 내 만든 인공지능의 답변이 실제 인물이 토론에서 내놓은 답변보다 더 진정성 있고, 질문에 잘 부합하며 논리적으로 일관된 것으로 평가받았다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 2일 자에 실렸다. 챗GPT, 클로드, 제미나이 같은 생성형 AI 모델들은 특정 역할을 연기하고 글쓴이의 언어적 패턴을 모방하며 전반적인 특성을 반영하는 콘텐츠를 만들어 냄으로써 특정 분야 전문가의 역할을 떠맡을 수 있는 것으로 확인되고 있다. 이에 연구팀은 영국 공영방송 BBC1의 대표적인 시사 토론 프로그램 ‘퀘스천 타임’을 활용했다. 이 프로그램은 정치인과 사회 각계 인사가 패널로 나와 사회자의 진행에 따라 방청객의 질문에 답하는 형식이다. 연구팀은 2020년 6월부터 2021년 11월 사이에 방송된 30개 회차를 정리한 ‘QT30’ 데이터셋을 만들었다. 연구팀은 여기서 119개의 고유 질문과 119명이 내놓은 555개의 답변을 수작업으로 추린 뒤 최종적으로 112명의 발언자-520개의 질문과 답변 쌍을 분석했다. 패널 구성은 정치인 50%, 기업인 16.67%, 언론인 14.17%, 의료 전문가 6.67%, 작가 5.83%, 그 외 활동가·배우·스포츠인 등 6.67%였다. 연구팀은 ‘GPT-4 터보’를 사용해 방청객 질문에 대해 전문가들을 흉내 낸 답변을 생성하도록 했다. 이어 영국 성인 남녀 948명에게 실제 인간 답변과 AI 생성 답변을 보여주고 진정성·일관성·관련성 측면에서 평가하도록 했다. 연구팀은 참가자를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 무작위로 답변 하나만 보여주고 다른 집단은 실제 답변과 AI 답변을 나란히 놓고 비교하게 했다. 그 결과, 실험 참가자들은 대부분 AI가 생성한 답변이 실제 인간 답변보다 더 진정성 있고, 일관되며, 질문에 잘 부합하는 것으로 평가했다. 이 차이는 모든 비교 항목에서 통계적으로 유의미하게 나타났다. AI 생성 답변은 사람보다 더 다양한 어휘를 구사하도록 하고 ‘제 생각에는’ 같은 인식 표지를 적게 사용하도록 함으로써 측정 가능한 언어적 차이가 존재했음에도 진정성 판단에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 또 실험 참가자들은 평가 답변 중 절반 정도는 실제 답변과 흉내 낸 답변의 ‘내용’ 자체가 서로 다르다고 판단했다. 연구팀은 참가자들이 지적한 내용을 추려 추가 분석한 결과 AI 생성 답변은 질문에 제대로 응답했지만 인간은 그렇지 않은 것으로 확인됐다. 또 AI와 인간의 답변이 아예 서로 다른 입장을 표명한 경우도 있는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 인공지능이 ‘믿을 만한’ 수준을 넘어 실제 발언보다 더 진정성 있다고까지 평가받는 정치 콘텐츠를 만들어 낼 수 있다는 것은 특정 인물을 겨냥한 허위 정보 유포 가능성도 크다. 연구를 이끈 슈테펜 헤어볼트 교수는 “이번 연구에서 확인한 것처럼 사람들이 AI가 생성한 토론 콘텐츠를 실제 인물의 말보다 더 진정성 있다고 여긴다는 점은 AI가 지닌 엄청난 허위 정보 잠재력을 드러내는 것”이라며 “사회는 이 점을 인식해 어떤 글이든 비판적으로 판단하고 AI가 생성한 허위 정보가 무분별하게 퍼지는 것을 막아야 할 책임이 있다”고 설명했다.

네덜란드와 플랑드르의 르네상스 대표 화가인 얀 브뤼헐은 1611년 유화 ‘공기’(Air)를 완성했다. 4원소설의 물, 불, 공기, 흙 중 공기를 표현한 이 작품은 그리스 신화 속 천문을 관장하는 우라니아가 혼천의를 든 채 어지러이 날아오르는 수많은 새들에 둘러싸여 있다. 아폴론과 아르테미스가 각각 태양과 달의 전차를 모는 장면도 포함돼 있다. 보는 이의 시선을 사로잡는 것은 화폭을 가득 메운 새들의 압도적인 다양성이다. 이 속에는 새들의 다양한 모습이 있는데 박쥐가 참새를 물고 가는 모습이 그려져 있기도 하다. 박쥐가 날아가는 새를 잡아먹는 장면은 작가의 상상력 정도로 생각됐는데 과학자들이 실제 박쥐의 포식 행동이라는 사실을 새로 발견해 놀라움을 주고 있다. 스페인 세비야 도냐나 생물학 연구소, 파블로 데 올라비데대 물리·화학·자연계학과 공동 연구팀은 유럽에서 가장 큰 박쥐인 큰멧박쥐(Nyctalus lasiopterus)가 밤하늘을 가로질러 이동하는 작은 새를 비행 중에 잡아먹는다는 것을 처음 확인했다고 3일 밝혔다. 400년 전 그림 속에 있던 박쥐의 포식 행동이 진짜라는 것을 밝힌 것이다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 6월 30일 자에 실렸다. 연구팀은 브뤼헐의 ‘공기’를 분석한 결과 그림 속에는 60종이 넘는 새들이 등장하는데 유럽 토종 새가 40종, 이국적인 외래종이 14종, 나머지는 가축화된 종이라고 밝혔다. 브뤼헐은 하늘을 나는 포유류인 박쥐도 포함시켰는데 총 4마리가 그려져 있다. 토끼박쥐속, 애기박쥐과의 박쥐가 그려져 있는데 연구진이 주목한 것은 오른쪽 위에 그려진 박쥐였다. 짧고 넓으며 둥근 귀, 길고 가느다란 날개, 갈색에서 적갈색에 이르는 길고 균일한 털 등을 보면 큰멧박쥐인 것으로 분석됐다. 문제는 큰멧박쥐가 날아가는 중에 참새류를 입에 물고 있는 모습으로 묘사됐는데 날아가는 새를 포식하는 행동은 지금까지 관찰되지 않았다는 점이다. 연구팀은 생체기록장치, 음향 및 이동 추적, 분자생물학적 분석을 통해 큰멧박쥐는 공중에서 참새처럼 작은 새를 낚아챈 뒤 날고 있는 상태에서 새의 날개와 머리를 떼어내고 두 발과 꼬리막으로 먹이를 붙잡고 반복해서 물어뜯으며 씹는다는 사실을 확인했다. 이 과정은 길게는 20분 정도까지 이어지는 것으로 확인됐다. 브뤼헐의 그림은 이 포식 행동의 초기 단계를 포착한 것이라고 연구팀은 밝혔다. 연구팀에 따르면 한 점의 그림이 화가가 실제 현장을 목격했다는 과학적 증거는 아니지만 박쥐를 묘사한 특정성을 보면 관찰 가능성을 배제할 수는 없다. 그림에 등장하는 여러 박쥐 중 큰멧박쥐만 새를 입에 문 모습으로 그려졌다는 것은 구체성을 가진다는 의미다. 큰멧박쥐는 17세기 브뤼헐의 고향인 벨기에와 네덜란드 일대에서는 관찰하기 어려웠다. 브뤼헐은 공기를 그리기 전에 이탈리아에 머문 적이 있는데 이탈리아에는 이 종(種)이 서식한다. 박쥐의 새 사냥은 주로 한밤중에 벌어지기는 하지만 큰멧박쥐의 가까운 친척뻘인 흔한멧박쥐가 중부 유럽에서 가을 이동철에 낮에도 활동한 사례가 보고된 바 있어 브뤼헐이 대낮에 비슷한 광경을 목격했을 가능성도 있다. 연구를 이끈 페드로 로메로-비달 스페인 도냐나 생물학 연구소 박사(보전생물학·조류학)는 “이번 연구 결과는 자연과학과 직접 관련이 없는 사료나 예술작품 등 비정형 자료가 생태학적 통찰의 보고가 될 수 있음을 보여준다”며 “브뤼헐의 공기처럼 수많은 예술 작품 속에서 발견되기를 기다리는 자연과학의 비밀들이 숨어있을지도 모르는 만큼 미술관과 박물관 소장품의 디지털화가 필요하다”고 설명했다.

곤충은 지구상에서 가장 많고 다양한 동물로 꼽힌다. 과학자들이 정식으로 이름을 붙이고 다른 사람이 식별할 수 있도록 한 곤충은 120만 종이다. 전문가들은 지구 전체 곤충 종 수를 600만 종으로 추정했으며 이 수치는 지난 40년 동안 표준으로 통용됐다. 그런데 이렇게 다양한 무리의 실제 규모가 그동안 알려진 것보다 두세 배 더 클 수 있다는 연구 결과가 나와 놀라움을 안긴다. 미국, 캐나다, 대만, 코스타리카, 영국, 태국, 프랑스 7개국 공동 연구팀은 전 세계 곤충 종(種)에 대해 새로 추정치를 계산한 결과 기존에 생각했던 것보다 800만에서 1400만 종이 더 존재할 가능성이 있으며 지금까지 발견된 것은 극소수에 불과하다고 4일 밝혔다. 이번 연구에는 미국 코네티컷대, 콜로라도대 자연사박물관, 코넬대, 펜실베이니아대, 로스앤젤레스 카운티 자연사박물관, 렉싱턴 벌목 연구소, 켄터키대, 캐나다 겔프대, 국립 곤충 보관소, 대만 국립칭화대 통계연구소, 코스타리카 몬테베르데 연구소, 코스타리카공과대, 영국 플리머스대, 태국 쭐랄롱꼰대, 프랑스 소르본대 생물학자, 통계학자, 곤충학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 6월 30일 자에 실렸다. 연구팀은 코스타리카 북서부 ‘과나카스테 보전지역’(ACG)에서 수행된 집중 곤충 채집 데이터를 활용했다. ACG는 16만 9000㏊에 이르는 보호구역으로 해발 300m의 태평양 쪽 저지대 건조림부터 해발 1300m의 중간 고도 운무림을 거쳐 해발 575m의 카리브해 쪽 저지대 열대우림까지 약 100㎞에 걸쳐 다양한 기후대의 환경을 품고 있다. 연구팀은 우선 ACG에 5년 동안 설치한 15개의 말레이즈 트랩에서 잡은 163만 3855마리의 곤충 표본을 전부 DNA 바코딩했다. DNA 바코딩은 DNA의 짧은 염기서열을 분석해 고유한 종을 판별하는 기술이다. 이를 통해 핵심 말레이즈 트랩에서 5만 4000종에 가까운 곤충이 확보됐다. 최종 종합한 결과 1414종의 고치벌아과 벌이 확인됐다. 이어 통계 기법을 사용해 ACG에서 탐지된 고치벌아과 벌의 수와 잠재적으로 탐지되지 않은 벌 수 사이의 비율을 도출했다. 이 비율을 전체 곤충인 5만 4000종에 적용한 결과 ACG 내 서식하는 모든 곤충의 실제 추정 종수는 약 33만 3000종으로 추정됐다. 연구팀은 전 세계 곤충 종 수를 추정하기 위해 전 세계 수목 종의 추정치인 약 7만 3000종과 ACG 내 수목 종의 추정치인 1200~1500종 사이의 비율을 구했다. 또 포유류, 양서류, 산누에나방과에 대해서도 동일한 비율을 계산했다. 이 수목 비율을 ACG의 추정 곤충 수인 33만 3000종에 적용한 결과 전 세계 곤충 종 수의 범위를 최종적으로 1400만~2000만 종으로 추산했다. 최근 여러 보고서는 인간 활동으로 인해 전 세계 곤충이 급격히 폐사하는 ‘곤충 대멸종’ 상황에 직면했다고 경고하고 있다. 연구팀에 따르면 이번에 새롭게 밝혀진 전 세계 곤충 수 추정치는 살아남은 곤충들을 보호하기 위한 중요한 단계가 될 것이다. 연구를 이끈 멜리사 구즈만 미국 코넬대 곤충학 교수는 “존재 자체를 모르는 종은 보호할 수 없기 때문에 곤충 종의 추정치가 알려진 것보다 두세 배로 늘어난다는 것은 지구 생물다양성의 규모와 풍부함, 보존을 위한 노력에 큰 의미를 갖는다”고 밝혔다.

아침 출근길에 자가용을 운전하거나 지하철에 앉아 있고 사무실에 들어가 8시간 넘게 앉아 있으며 퇴근 후에는 소파에 눕거나 앉아 있는 것이 요즘 직장인의 평범한 일상이다. 사실 인간은 수백만 년 동안 사냥하고 채집하며 끊임없이 몸을 움직이도록 진화했다. 오늘날처럼 하루 대부분의 시간을 앉아서 생활하는 것은 진화의 시간표로 보면 극히 최근에 등장한 장면이다. 이런 진화적 부조화는 결국 암 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 글래스고대 보건학부, 임페리얼 칼리지 런던, 미국 하버드대 공중보건대, 매사추세츠 종합병원, MIT-하버드 브로드 연구소, 호주 퀸즐랜드대, 칠레 비오비오대, 모울 가톨릭대, 아르투로 프랫대, 중국 국가 질병통제예방센터, 세계보건기구(WHO) 국제 암연구소 공동 연구팀은 연속으로 앉아있는 시간이 1시간 늘어날 때마다 암 사망 위험이 9%씩 증가한다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 의학’ 7월 3일 자에 실렸다. 이전 연구들도 깨어 있는 동안 앉거나 기대어 있던지 눕는 등 좌식 행동 시간이 길어질수록 건강 악화와 관련이 있다는 것을 보여준다. 그러나 대부분이 짧은 간격으로 여러 번 나누어 앉아 있는 시간이 축적돼 있을 때를 이야기하는지, 긴 시간 동안 연속적으로 앉아있을 때를 이야기하는지 상관않고 총 좌식 시간에만 초점을 맞췄다. 연구팀은 영국 바이오뱅크를 활용해 7일 동안 활동량 측정기를 착용하고 추적 관찰한 9만 1292명의 데이터를 정밀 분석했다. 연구팀은 활동량 측정기를 바탕으로 10초 단위로 좌식행동, 다림질, 설거지 등 일상적 동작, 걷기, 고에너지 활동으로 분류했다. 또 최소 30분 이상 지속되면서 해당 시간의 90% 이상이 좌식 상태일 때를 장시간 지속 좌식행동으로 30분 미만이거나 비좌식 행동으로 10% 넘게 끊긴 구간이 있을 때를 중단된 좌식 행동, 저·중·고강도 신체활동으로 구분했다. 그 결과, 장시간 좌식 행동은 암 사망률과 전체 암 발병률, 식도암, 간암, 신장암, 췌장암, 대장암, 유방암, 난소암, 갑상선암 등 비만 관련 암, 2형 당뇨 관련 암 등 모든 분류 상태의 암 위험 증가와 관련을 보였다. 앉아 있는 시간을 30분 이내로 하고 중간에 자주 움직여주는 중단된 좌식 행동은 모든 암 종류에서 위험을 낮추는 것으로 조사됐다. 하루 1시간의 장시간 좌식 행동을 가벼운 신체 활동으로 대체만 하더라도 암 사망 위험이 12% 감소한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 프레드릭 호 영국 글래스고대 교수는 “이번 연구 결과는 좌식 행동이 건강에 미치는 영향이 전체 좌식 시간뿐만 아니라 그 시간이 장시간 연속적으로 축적되는지 아니면 활동으로 인해 중단되는지에 따라 달라질 수 있음을 보여준다”고 밝혔다. 호 교수는 “현재의 건강 지침은 중등도 또는 격렬한 운동에 초점을 맞추고 있지만 우리 연구 결과는 가벼운 움직임도 무시해서는 안 된다는 것을 보여준다”고 덧붙였다.

인공지능(AI)에 의해 조작된 글을 명확히 판별해내는 포렌식 기술을 국내 연구진이 개발했다. 가짜뉴스로 인한 사회적 혼란 방지와 디지털 저작권 보호에 활용될 것으로 보인다. 대구경북과학기술원(DGIST)은 전기전자컴퓨터공학과·인공지능전공 김영식 교수 연구팀이 오탐률을 2%대로 낮춘 혁신적 텍스트 워터마킹 기술 ‘브루’(BREW·Block-wise Reliable Embedding for Watermarking)를 개발했다고 2일 밝혔다. 브루는 AI가 작성한 글에 눈에 보이지 않는 고유의 디지털 워터마크를 심어두고 텍스트가 훼손되거나 조작되면 문장의 변화를 추적하는 방식으로 작동한다. 따라서 AI로 단어를 교체하거나 문장 구조를 비틀어 암호를 지우려 해도, ‘윈도우 시프팅(Window-Shifting)’ 기법을 통해 정렬을 복구하고 워터마크를 추적할 수 있다. 기존 기술은 사람이 작성한 글도 AI 생성 글로 잘못 판단하는 등 오탐률이 높아 실제 적용에 한계가 있었다. 하지만 브루의 실험 결과 AI가 생성한 글의 10%를 동의어로 바꾸는 훼손 환경에서도 96.5%의 높은 탐지율을 나타냈다. 연구 성과는 AI 분야 최고 권위 학회인 ‘국제머신러닝학회(ICML) 2026’에 채택됐다. 이에 따라 연구팀은 오는 6일 서울 코엑스에서 열리는 ‘ICML 2026’에서 결과를 발표할 예정이다. 김 교수는 “기존 기술의 치명적 결함을 극복하고, 악의적인 텍스트 훼손 시도까지 완벽히 방어해 내는 강력한 기술”이라며 “향후 가짜뉴스로 인한 사회적 혼란을 막고 글로벌 AI 포렌식 분야에서 핵심적인 역할을 할 것”이라고 밝혔다.

아침 샤워 후 바른 보습제가 하루 종일 피부를 촉촉하게 지켜줄 것이라 믿는 사람이 많다. 하지만 보습제가 실제로 피부 수분을 유의미하게 끌어올리는 시간은 길어야 5시간 안팎에 그친다는 연구 결과가 나왔다. 최근 국제학술지 ‘스킨’(SKIN)에 발표된 논문에서 미국 노바사우스이스턴대(NSU) 연구팀은 시중에서 흔히 쓰이는 보습제 4종을 대상으로 1회 도포 후 피부 수분 유지 시간을 측정했다. 이번 연구에는 건강한 성인 자원자 30명이 실험에 참여했다. 연구팀은 참가자의 팔뚝 여러 부위에 시중에서 판매되는 보습제 4종을 각각 바른 뒤 아무것도 바르지 않은 맨살 부위와 수분도를 비교했다. 실험 대상 제품은 ▲세라마이드·히알루론산 크림 ▲글리세린·바셀린 크림 ▲우레아·시어버터 리페어 크림 ▲복합 히알루론산 성분의 식물성 세럼 등 총 4가지였다. 피부 수분량은 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 비침습적 수분 측정 기기를 활용해 측정했다. 측정은 보습제를 바르기 직전과 바른 후 1시간, 4시간, 24시간이 지난 시점에 각각 이뤄졌다. 실험 결과를 24시간 전체 평균으로 통계 분석했을 때 맨살보다 뚜렷하게 높은 수분량을 유지한 제품은 식물성 세럼이 유일했다. 나머지 크림 3종은 24시간 평균으로 보면 맨살과 별다른 차이를 보이지 않았다. 연구팀이 통계 모델을 통해 각 제품의 보습 효과가 맨살 수준으로 되돌아가는 시간을 추정한 결과, 글리세린·바셀린 크림은 약 3시간, 우레아·시어버터 크림은 약 3시간 30분 동안만 보습 효과가 유지됐다. 식물성 세럼의 유지 시간은 약 5시간이었다. 이 제품들은 바른 직후 몇 시간 동안은 수분량을 크게 끌어올렸으나, 효과가 지속되는 시간이 짧아 24시간 평균으로 계산하면 보습 효과가 미미해 보였던 것이다. 반면 세라마이드 크림은 다른 제품들과 전혀 다른 양상을 보였다. 바른 직후 수분량이 급격히 올라갔다 떨어지는 패턴 대신, 실험 내내 맨살과 거의 비슷한 수분 수치를 유지했다. 이에 대해 연구팀은 세라마이드 크림이 수분량을 즉각적으로 높이기보다는, 피부 장벽을 안정시키는 방향으로 작용했기 때문일 수 있다고 분석했다. 이번 연구는 아침저녁으로 하루 두 번만 보습제를 바르는 기존의 습관으로는 오후 시간대 피부 수분이 맨살 수준으로 떨어지는 ‘보습 공백’이 발생할 수 있음을 시사한다. 다만 연구팀은 보습제를 더 자주 덧바르는 것이 피부 관리에 실제로 얼마나 도움이 되는지는 직접 확인하지 않은 만큼 몇 시간마다 제품을 다시 발라야 하는지 구체적인 횟수를 권장하기는 이르다고 덧붙였다.

최근 건강·의학계는 물론 대중 사이에서도 가장 빈번하게 언급되는 핵심 화두는 단연 ‘혈당 스파이크(Blood Sugar Spike)’다. 당뇨병 환자에게만 국한된 질환으로 여겨졌던 과거와 달리 이제는 건강한 일반인의 대사 건강을 무너뜨리고 혈관 질환을 유발하는 주요 위험 인자로 집중 조명받고 있기 때문이다. 식사 후 극심한 졸음이나 피로감이 반복된다면 바로 이 혈당 스파이크를 의심해 보아야 한다. 탄수화물이나 당분이 과다한 음식을 일시에 섭취하거나 식후 활동량이 부족할 경우 혈당이 급격히 상승했다가 빠르게 떨어지게 된다. 이처럼 짧은 시간 내에 혈당이 큰 폭으로 변동하는 상태가 반복되면 만성 피로를 유발할 뿐만 아니라 장기적인 건강에 치명적인 악영향을 미칠 수 있다. 이에 최근 의학계와 영양학계에서는 거창한 식단 조절보다 일상 속 간단한 습관 변화만으로 식후 혈당의 급격한 상승을 효과적으로 억제할 수 있는 방법들을 제시하고 있다. 흰쌀밥의 단점 보완하는 고대 곡물 ‘파로’ 혼합 섭취한국인의 식단에서 결코 빠질 수 없는 주식은 단연 쌀밥이다. 하지만 도정 과정을 거친 부드러운 백미는 소화 및 흡수 속도가 빨라 식후 혈당을 급격히 끌어올리는 주된 원인으로 지목된다. 매 끼니 먹는 쌀밥으로 인한 혈당 스파이크가 우려된다면 밥을 지을 때 ‘파로(Farro)’와 같은 고대 곡물을 섞어 밥을 짓는 것도 효과적인 대안이 될 수 있다. 고대 곡물 ‘파로’는 수천 년간 원형을 유지해 오며 정제 과정을 거치지 않아 식이섬유와 식물성 단백질이 풍부하다. 파로는 활용도도 높은 곡물이다. 본고장인 이탈리아에서는 흰쌀에 섞어 먹는 것은 물론 파스타면(그라노벨로)의 원료로도 활용되는 등 다양한 방식으로 즐겨지고 있다. 학계에서는 파로에 다량 함유된 ‘저항성 전분’에 주목하고 있다. 실제 영양 성분 분석에 따르면 파로 100g당 저항성 전분 함량은 21.20g에 달하며, 이는 동일 중량의 백미(0.64g)보다 약 33배, 현미(2.63g)보다 약 8배 높은 압도적인 수치다. 저항성 전분은 소장에서 분해 및 흡수되지 않고 대장까지 도달하는 특성을 지녀 식후 혈당이 급격히 상승하는 것을 방지하는 핵심적인 역할을 한다. 실제로 2017년 ‘식품과학저널(Journal of Food Science)’에 게재된 연구에 따르면 6주 동안 당뇨병 환자의 식단에 파로를 첨가한 결과 공복 혈당이 유의미하게 낮아졌으며 중성지방과 LDL 콜레스테롤 역시 각각 11%씩 감소한 것으로 확인됐다. 또한 대장에서 장내 유익균의 먹이로 작용해 장내 환경을 개선하고 긴 시간 동안 포만감을 유지시키는 데 기여한다. 채소-단백질-탄수화물 순서로 …‘거꾸로 식사법’가장 손쉽게 실천할 수 있는 방법 중 하나는 식사 순서를 바꾸는 것이다. 일반적으로 밥을 먼저 섭취하는 경우가 많지만 채소를 먼저 먹어 식이섬유를 보충한 뒤 단백질을 섭취하고 마지막으로 탄수화물을 먹는 이른바 ‘거꾸로 식사법’이 권장된다. 이러한 식사 순서의 효과는 실제 의학 연구를 통해 뚜렷하게 입증된 바 있다. 2015년 미국당뇨병학회(ADA) 공식 저널인 ‘당뇨병 관리(Diabetes Care)’에 게재된 미국 웨일 코넬 의과대학 소속 연구팀의 논문에 따르면 탄수화물보다 단백질과 채소를 먼저 섭취했을 때 식후 혈당 수치가 유의미하게 감소하는 것으로 나타났다. 연구진은 동일한 식단이라도 채소와 단백질을 먼저 먹고 15분 뒤 탄수화물을 섭취할 경우 탄수화물을 먼저 먹었을 때보다 식후 혈당 수치가 최대 73%까지 낮아졌으며 인슐린 분비량 역시 크게 감소했다고 보고했다. 이는 식이섬유와 단백질이 장내에 일종의 방어막을 형성해 탄수화물의 소화 및 흡수 속도를 지연시키기 때문이다. 예를 들어 돈가스와 밥, 양배추 샐러드로 구성된 식사를 할 때 양배추 샐러드를 먼저 섭취하고 이어 돈가스를 먹은 뒤 마지막에 밥을 먹는 것이 식후 혈당 상승을 완만하게 만드는 데 과학적으로 훨씬 유리하다. 식후 가벼운 걷기… 건강 지키는 작은 습관식사를 마친 후 이루어지는 가벼운 신체 활동 역시 국제적인 의학 연구들을 통해 그 효과가 뚜렷하게 입증된 방법이다. 2022년 ‘스포츠 의학(Sports Medicine)’ 저널에 발표된 메타 분석 연구에 따르면 식사 후 단 2분에서 5분 정도의 가벼운 걷기만으로도 식후 내내 앉아 있는 것에 비해 혈당 수치를 유의미하게 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 몸을 움직일 때 근육이 수축하면서 혈액 속에 늘어난 포도당을 에너지원으로 즉각 사용하기 때문에 식후 혈당이 급증하는 것을 효과적으로 막아준다고 분석했다. 아울러 미국스포츠의학회(ACSM)를 비롯한 주요 보건 기구들 역시 식후에 이루어지는 걷기 등의 가벼운 신체 활동이 혈당 스파이크를 억제하고 전반적인 혈당 조절 능력을 개선하는 데 매우 효과적이라고 공식 권고하고 있다. 혈당 스파이크를 예방하기 위해서는 무리한 고강도 운동이나 극단적인 식단 제한보다는 과학적 근거가 뒷받침된 실현 가능한 습관의 정착이 중요하다. 평소 밥을 지을 때 저항성 전분이 풍부한 파로를 혼합하고 채소와 단백질을 거쳐 탄수화물을 섭취하는 식사 순서를 지키며 식후 가벼운 산책을 생활화하는 것이 바람직하다. 이러한 복합적인 생활 습관 개선은 일시적인 혈당 관리뿐만 아니라 포만감 유지와 장 건강 개선 등 전반적인 대사 건강 증진에 장기적으로 기여할 것이다.