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  • 폭염에도 빈익빈 부익부?…자본이 생존 좌우하는 기후불평등 시대 [사이언스 브런치]

    폭염에도 빈익빈 부익부?…자본이 생존 좌우하는 기후불평등 시대 [사이언스 브런치]

    지난해 말 프랑스 파리경제대학의 세계불평등연구소(WIL)가 발표한 ‘2026 세계불평등보고서’에 따르면 전 세계 상위 10%가 전 세계 부의 4분의3을 보유하고 있고 하위 50%는 겨우 2%만 차지하고 있다.또 대부분 국가에서 하위 50%의 자산은 국가 전체의 5%를 넘는 경우가 거의 없는 것으로 나타났다. 이처럼 부의 불평등이 심화되는 가운데 지구 온난화로 인해 여름철 폭염 대응도 부익부 빈익빈 현상이 심화할 것이라는 분석 결과가 나왔다. 이탈리아 유럽-지중해 기후변화센터(CMCC), 베니스 카포스카리대, 유럽 합동 연구센터, 볼로냐대, 오스트리아 응용 시스템 분석 연구소, 영국 브리스톨대, 유엔 환경프로그램, 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리) 공동 연구팀은 극한 폭염이 인류에게 가하는 치명적 위협은 단순한 기온 상승 차원이 아니라 열악한 주거 인프라, 보호받지 못하는 노동 환경, 의료 접근성 부족 등 사회 제도적 결핍이 복합적으로 작용하는 다차원적 재난이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지속가능성’ 5월 22일 자에 실렸다. 유럽의 기록적 폭염, 남아시아와 중동의 살인적 폭염 등 극한 폭염이 더 빈번하고 강도가 세지면서 ‘상승하는 기온에 어떻게 적응할 것인가’라는 질문은 공중 보건, 도시 계획은 물론 사회 정의 차원에서 핵심 문제가 되고 있다. 더군다나 폭염 때문에 옥외 환경에서 일하는 노동자들에 대한 보호가 더 강화되어야 함에도 실제로는 그렇지 못하다. 지난해 한국에서도 폭염 속에서 작업을 하던 젊은 건설 노동자, 마트 지하주차장에서 카트 정리하던 노동자가 쓰러져 사망하는 일이 벌어졌다. 연구팀은 체계적 냉방 빈곤(SCP)이라는 개념을 고안하고 이에 따른 전 세계적 상황을 분석했다. 기존에는 폭염 피해를 에어컨 보급률과 해당 지역의 기온이라는 단편적 요인으로만 판단했다면 SCP는 기후 노출, 인프라 및 자산, 사회적 불평등, 건강, 교육 및 노동 기준이라는 5가지 측면에서 접근해 사람들이 열적으로 안전한 상태를 유지할 수 없는 상황을 분석한다. 분석 결과, 아시아, 아프리카, 남미 지역의 개발도상국을 의미하는 글로벌 사우스에 사는 30억 명 이상의 개인 중 약 3분의2 이상이 열적으로 안전하지 않은 것으로 나타났다. 그 중 6억 명 이상은 다중적 차원에서 심각한 체계적 냉방 빈곤을 겪는 것으로 조사됐다. SCP에 영향을 미치는 주요 요인은 교육 및 노동 기준으로 나타났으며 이것이 약 22억 명에게 영향을 미치는 것으로 확인됐고 기후 노출, 인프라, 건강 상태가 그 뒤를 이었다. 연구팀에 따르면 열 위험은 1인당 GDP와 SCP 사이에는 약한 선형 관계가 있다. 사계절이 더운 국가인 인도네시아, 이집트, 요르단 등은 인프라, 서비스 접근성, 정책 프레임워크 같은 비기후적 차원에서 잘 대응하고 있는 편이라서 SCP가 비교적 낮게 나타났다. 반면 에티오피아, 콩고민주공화국 등 평균 기온이 덜 극단적인 국가는 심각한 인프라 격차, 사회적 불평등, 건강 및 노동 보호에 무관심한 이유 등으로 SCP가 매우 높게 나왔다. 체계적 냉방 빈곤 개념을 고안하고 이번 연구를 이끈 안토넬리 마초네 CMCC 박사는 “이번 연구 결과는 국가 내 불평등의 심각함을 보여주며 기후 적응 정책에 있어서도 빈익빈 부익부가 심화되고 있다는 것을 실증적으로 제시한다”며 “이 논문은 주거, 인프라, 노동 환경 및 제도가 대처할 준비가 되어 있지 않은 상황에서 수십억 명의 사람들이 이미 생리적 한계에 접근하거나 이를 넘어서고 있음을 보여준다”고 밝혔다.
  • 빅뱅 7억 년 뒤 등장한 태양 5000만 배 블랙홀 발견 [달콤한 사이언스]

    빅뱅 7억 년 뒤 등장한 태양 5000만 배 블랙홀 발견 [달콤한 사이언스]

    2021년 크리스마스에 발사된 제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 현존하는 광학 우주 망원경 중에서 크기가 가장 크며 적외선 분해능과 감도가 뛰어나 허블 우주 망원경으로 관측하기 어려운 천체까지 관측할 수 있다. JWST 관측으로 다수 발견된 우주 초기 미확인 천체 ‘작은 빨간 점’(little red dots, LRD)’의 정체를 두고 오랫동안 논쟁이 이어지고 있다. 선행 연구들은 LRD가 초거대 질량 블랙홀일 가능성을 제기해왔지만 기존 모델들이 해당 블랙홀의 질량을 과대 추정했을 수 있다는 지적도 있었다. 이런 가운데 영국, 이탈리아, 독일, 스페인, 미국, 프랑스, 네덜란드대, 캐나다, 중국, 일본, 덴마크 11개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 우주 탄생 7억 년 후에 등장한 블랙홀 질량을 직접 측정하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 영국 케임브리지대 우주론 연구소, 런던대(UCL), 옥스퍼드대, 하트퍼드셔대, 이탈리아 피렌체대, 피렌체 아르체트리 천문대, 피사 고등사범대, 로마대, 인수브리아대, 로마 천문대, 독일 막스 플랑크 외계 물리학 연구소, 하이델베르크대, 스페인 마드리드 우주 생물학 연구센터, 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학 연구센터, 텍사스 오스틴대, 애리조나대, 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 프랑스 소르본대, 액스 마르세이유대, 네덜란드 그로닝언대, 캐나다 토론토대, 중국 북경대, 일본 와세다대, 덴마크 코스믹 던 연구센터, 코펜하겐대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 JWST가 포착한 천체 ‘Abell2744-QSO1’을 분석했다. 이 천체는 블랙홀을 품은 작은 빨간 점으로 분류된 것이다. 연구팀은 관측을 통해 블랙홀로부터 다양한 거리에서 가스가 얼마나 빠르게 회전하는지를 측정했다. 회전 속도는 중력 가속도의 크기에 대한 정보를 담고 있으며, 이를 바탕으로 연구팀은 Abell2744-QSO1이 품고 있는 블랙홀의 질량이 태양 질량의 5000만 배에 달한다고 추정했다. 반면 이 블랙홀을 감싸고 있는 모(母)은하의 항성 질량은 극히 적어 블랙홀 질량의 절반에도 미치지 못한 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 이 블랙홀이 아직 형성 초기 단계에 있으며 모은하보다 먼저 만들어지기 시작했을 가능성을 강하게 의미한다. 연구를 이끈 프란체스코 디에우제니오 영국 케임브리지대 박사는 “이번 발견은 일부 블랙홀이 자신이 속한 은하의 별들보다 먼저 형성되고 성장했을 가능성을 시사하며, 블랙홀 진화의 가장 이른 단계에 대한 중요한 단서를 제공한다”며 “이번 연구 결과는 우주 초기 단계의 블랙홀 질량을 직접 측정한 최초의 사례 중 하나지만 추가 연구를 통해 모델과 분석을 더욱 정교하게 다듬는 것이 필요하다”고 밝혔다.
  • 쌀밥의 기후 청구서…60년간 논 온실가스 2배 증가[사이언스 브런치]

    쌀밥의 기후 청구서…60년간 논 온실가스 2배 증가[사이언스 브런치]

    잘 지어져 모락모락 김이 나는 뽀얀 쌀밥은 잘 익은 김치, 삼겹살, 찌개 등 어떤 음식에도 잘 어울린다. 그런데 현재와 같은 쌀 재배 방법은 지구 온난화의 주범인 온실가스 배출을 늘린다는 지적이 나왔다. 미국 메릴랜드대, 보스턴대, 스탠포드대, 오번대, 알콘 주립대, 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 환경연구소, 프랑스 파리-샤클레대 공동 연구팀은 논에서 배출되는 온실가스 양이 지난 60년 동안 두 배로 급증했으며 실용적 농법 개선으로 식량 생산 타격 없이 메탄가스를 감축할 수 있다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품 및 영양학 분야 국제 학술지 ‘네이처 푸드’ 5월 22일 자에 실렸다. 쌀은 전 세계 인구이 절반 이상이 주식으로 삼는 작물이지만 기후 변화 측면에서 부담도 빠르게 증가하고 있다. 물을 채운 논에서는 메탄과 아산화질소라는 두 종류의 온실가스가 배출되는 것으로 알려졌다. 전 세계적으로 벼농사가 확대, 집약화되면서 메탄 배출 규모를 정확히 파악하고 식량 안보를 훼손하지 않으면서도 이를 줄일 수 있는 방법을 찾는 것이 국제적 과제가 되고 있다. 연구팀은 1961년부터 2020년까지 전 세계 논에서 발생하는 메탄, 아산화질소, 토양 탄소 변화를 종합해 평가했다. 전 세계 연간 벼 재배 면적은 2015년 약 1억 6090㏊(헥타르)에서 2024년에는 약 1억 7241만 ㏊로 늘었다. 연구팀은 2만 1000건 이상의 현장 관측 데이터를 학습한 인공지능(AI)과 과정 기반 생태계 모델, 글로벌 메타 분석을 결합한 방법으로 총 온실가스 배출량을 정량화하고 농지 확장, 잔류물 관리 등 핵심 배출 요인을 밝혀내는 한편 미래 감축 전략이 국제 기후 목표에 어느 정도 기여할 수 있는지 평가했다. 그 결과, 1960년대 이후 논에서 배출되는 온실가스는 두 배 증가해 현재 연간 이산화탄소 환산 약 11억t에 달하는 것으로 나타났다. 특히 메탄이 가장 큰 비중을 차지했고 동아시아 지역이 주요 배출지역으로 꼽혔으며 아프리카도 벼 재배 면적의 급격한 확대로 새로운 배출 급증 지역으로 확인됐다. 아프리카의 경우 1961년부터 2024년 사이 벼 재배 면적이 약 7배 늘어난 1620만 ㏊에 이른다. 배출량 증가 원인은 개발도상국을 중심으로 한 벼 재배 면적 확장, 볏짚 등 작물 잔류물의 집약적 토양 투입 방식 때문이다. 작물 잔류물 토양 투입은 벼 수확 후 논 토양에 작물 잔류물을 되돌려 넣는 것으로 침수 상태의 토양에서 메탄 생성을 촉진한다. 연구팀은 메탄 생성을 억제하는 물 관리 최적화, 과도한 잔류물 토양 투입 감소, 질소 비료 사용 효율화 등 농업 관리 방식을 개선하면 수확량은 지금과 같이 유지하면서도 온실 가스 배출량을 10% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다. 연구를 이끈 한친 티안 미국 보스턴대 지구환경과학부 교수는 “이번 연구의 목적은 주요 온실가스를 배출하는 벼 농업의 실질적 기후 영향을 파악하고 현실적으로 실행 가능한 감축 경로를 찾아내는 것”이라며 “이번에 찾아낸 방법은 지금 당장이라도 채택할 수 있는 실용적이고 확산 가능한 해법”이라고 설명했다.
  • 낮엔 베테랑, 저녁엔 초보… ‘성장통’ 거치는 로보택시

    낮엔 베테랑, 저녁엔 초보… ‘성장통’ 거치는 로보택시

    자율주행, 정형화된 상황서 강점사람 운전자보다 사고 82% 적어어둡거나 복잡한 교차로에선 취약“미중 사고, 제도권 편입 위한 과정”국내, 국가·제조사 책임 기준 부족 지난해 7월 미국 텍사스주 오스틴의 도로변. 테슬라 ‘모델Y’ 로보택시가 멈춰 선 뒤 앞으로 나아가지 못하자 원격 조종자가 차량 제어권을 넘겨받아 차를 움직였다. 하지만 차량은 시속 13㎞ 안팎의 속도로 연석을 타고 올라가 금속제 울타리를 들이받았다. 같은 해 12월 중국 후난성 주저우시에서는 바이두 ‘아폴로고’ 기술이 적용된 로보택시가 사람 2명을 치는 사고가 발생했다. 이중 한 명이 차량 아래에 깔렸고, 현장에 있던 시민들이 차체를 들어 올려 구조했다. 자율주행 로보택시 상용화에 가장 앞선 미국과 중국에서 관련 교통사고가 잇따르자 ‘로보택시가 과연 안전한가’라는 논란이 커지고 있다. 인간 운전자보다 사고발생률이 낮은지, 유사 시 사람이 개입하는 로보택시 원격 운행이 사고를 낮추는지 등이 안전성의 핵심 기준으로 제시되는 가운데 아직은 기술의 진화가 필요하다는 목소리가 우세하다. 반면 사고 때문에 실증에 나서지 못할 경우 로보택시를 둘러싼 글로벌 기술 패권에서 밀려날 것이라는 목소리도 적지 않다. 최근 미국 도로교통안전국(NHTSA)에 제출된 테슬라 로보택시 사고 17건의 경위에 따르면 비보호 좌회전 중 금속 체인을 인지하지 못한 사고, 도로에 뛰어든 개와의 충돌 등이 포함됐다. 테슬라 등 업계는 인공지능(AI)이 예기치 못한 돌발 상황을 만나더라도 사람이 원격으로 개입하면 안전성을 높일 수 있다고 설명해 왔지만, 원격 개입으로 인한 사고도 있었다. 그럼에도 업계는 로보택시가 사람 운전자보다 안전하다는 입장이다. 미국의 무인 로보택시 선두 업체인 웨이모는 누적 1억 7000만 마일(약 2억 7300만㎞)의 완전 자율주행 데이터를 바탕으로 지난 3월에 백서를 공개했다. 이에 따르면 가벼운 경상이나 통증 호소 등을 포함한 부상 보고 사고율은 100만 마일당 0.71건으로, 같은 조건의 인간 운전자 사고 기준 3.90건보다 82% 적었다. 또 사망이나 중상을 유발하는 대형 사고율은 100만 마일당 0.02건에 그쳐, 인간 운전자 기준 0.22건보다 92% 낮았다. 카메라·라이다·레이더 등 다중 센서와 정밀지도, 보수적 주행 알고리즘을 결합한 결과다. 다만, 단순 접촉 사고까지 포함한 것은 아니고 사람의 신체적 위해를 기준으로 비교했다. 웨이모와 글로벌 재보험사 ‘스위스리’가 최근 2530만 마일의 운행 기록을 바탕으로 책임보험 청구 빈도를 공동 분석한 결과에서도 웨이모 로보택시는 사람 운전 차량과 비교해 재산 피해 보험 청구율은 88%, 신체 상해 보험 청구율은 92% 줄였다. 다만 학계의 분석은 다소 다르다. 미국 센트럴플로리다대(UCF) 연구팀이 2024년 자율주행 관련 사고 2100건과 인간의 직접 운전 차량 사고 3만 5113건을 비교 분석한 결과 고도 자율주행시스템(ADS)은 대부분의 유사 사고 상황에서 인간 운전 차량보다 사고 가능성이 낮았지만, 해질녘이나 동틀 무렵에는 사고 가능성이 인간 운전 차량보다 5.25배 높았고, 복잡한 교차로 회전 상황에서도 1.98배 높았다. 이는 자율주행차의 장단점이 뚜렷하게 갈린다는 뜻이다. 음주, 졸음, 전방 주시 태만이 없는 자율주행 시스템은 직진, 차선 유지, 도로 이탈 방지, 추돌 회피 같은 정형화된 상황에서 강점이 있다. 연구팀 분석 결과 인간 운전 차량 사고 중 부주의 관련 항목은 19.8%였지만, 자율주행차 사고에서는 이와 유사한 부주의 관련 비율이 1.8%에 그쳤다. 반면 조도 변화가 큰 시간대, 비보호 좌회전, 복잡한 교차로, 공사 구간, 침수 도로처럼 판단 변수가 많은 상황에서는 아직 인간의 경험과 사회적 판단을 완전히 대체하지 못하는 셈이다. 이에 따라 로보택시의 안전성 문제는 ‘사람보다 안전한가’에서 ‘어떤 조건에서 안전하고, 어떤 조건에서 아직 취약한가’로 구체화하고 있다. 미국과 중국에서 불거진 사고와 장애는 로보택시의 실패라기보다 제도권 교통수단으로 들어가기 위한 통과의례에 가깝다는 분석도 있다. 시장조사업체 마켓츠앤드마켓츠는 글로벌 로보택시 시장이 2023년 4억 달러에서 2030년 457억 달러로 114배로 성장할 것으로 전망했다. 로보택시는 자동차, 인공지능, 반도체, 센서, 통신, 지도, 보험, 운송 플랫폼이 결합된 미래 모빌리티 산업의 집약체로, 무인 운전은 목표 중 하나일 뿐이다. 고령자와 교통약자의 이동권, 심야 택시난, 지방 대중교통 공백, 물류·셔틀 서비스 개선까지 연결된다. 우리나라는 아직 무인 상용화보다는 제한 구역·제한 시간대의 초기 유상 서비스 단계에 머물러 있다. 서울시는 카카오모빌리티 등과 함께 평일 심야 시간대에 강남 자율주행 시범운행지구에서 ‘서울자율차’ 서비스를 운영하고 있다. 자율주행 기술로 인한 사고는 보고되지 않았지만 안전요원이 탑승하고 정해진 구역에서 운행되는 만큼 미중과 같은 실증 상용화 실험으로 보기는 어렵다. 정부도 뒤늦게 지난해 ‘국내 자율주행차 산업 경쟁력 제고방안’을 발표하며 내년 ‘레벨4’ 자율주행 상용화를 목표로 실증 확대와 규제 정비에 나섰다. 레벨4는 특정 조건이나 정해진 구역에서 운전자 개입 없이 시스템이 주행하는 단계다. 정부는 개인정보 규제에 막혀 있던 원본 영상 데이터의 수집·활용을 허용하고, 실증 도시와 자율주행 전용 테스트 환경을 확대하기로 했다. 하지만 우리나라의 경우 자율주행자동차법을 통해 임시 유상운송 허가의 틀은 갖췄지만, 자율주행 중 사고 책임과 도로 인프라 시스템 오작동 시 국가와 제조사 간 책임을 가르는 세부 기준은 충분하지 않다. 조철 산업연구원 선임연구위원은 “로보택시 산업은 시스템 구축 단계를 넘어 누가 더 데이터를 많이 갖춰 더 완벽하게 만드느냐의 문제”라며 “중국 업체들의 무서움은 사고가 나더라도 이를 경험 비용으로 보고 데이터를 쌓아 시스템을 보완해 나간다는 점에 있다”고 말했다.
  • “강남 한복판서 까마귀한테 뒤통수 쪼였다”…사람 얼굴도 기억

    “강남 한복판서 까마귀한테 뒤통수 쪼였다”…사람 얼굴도 기억

    “아침부터 까마귀한테 뒤통수 쪼였습니다.” 서울 직장인 권모씨(36)는 28일 출근길에 ‘묻지마 공격’을 당했다. 가해자는 다름 아닌 까마귀. ‘깍깍’ 울며 날개를 푸드덕거리던 까마귀는 순식간에 날아와 권씨의 뒤통수를 두 차례 가격했다. 권씨는 “출근길 강남 한복판에서 까마귀에 연달아 두 번이나 뒤통수를 쪼였다. 나무 위에서 깍깍대는 까마귀를 대수롭지 않게 지나치는데 날아와 공격했다”고 설명했다. 권씨 뒤통수에는 커다란 혹이 올라왔다. 전국에 서식하는 까마귀는 대부분 한곳에 정착해 사는 큰부리까마귀다. 지능이 높고 적응력이 뛰어나 도심지에서도 어렵지 않게 볼 수 있다. 하지만 번식기인 5~7월만 되면 까마귀가 사람을 습격하는 사례가 매년 반복되고 있다. 이 시기에는 비행이 익숙하지 않은 새끼 까마귀가 둥지를 떠나 지면 가까이에 머무는데, 부모 까마귀는 주변을 지나는 사람을 위협 대상으로 인식해 방어 행동을 보인다. 사람 머리나 목 부위를 향해 급강하하는 사례도 적지 않다. 사람 얼굴을 기억하고 있다가 공격을 반복하기도 한다. 2010년 미국 워싱턴대 연구팀은 까마귀가 사람 얼굴을 기억할 뿐 아니라 위험인물 정보를 다른 까마귀와 공유할 수 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 위협을 가한 사람을 장기간 기억하고 이후 공격 행동을 보일 가능성이 있다는 의미다. 다만 까마귀는 허가 없이 포획할 수 없는 야생동물인 데다 서식지를 쉽게 옮기지 않아 피해 예방이 쉽지 않은 상황이다. 우산·모자로 대비해야…“눈 마주치지 말라” 당부도이와 관련해 20일 기후에너지환경부와 국립생물자원관은 5~7월 번식기 큰부리까마귀 공격 증가 가능성에 대비해 우산이나 모자를 착용하라고 권고했다. 기후부는 지방자치단체에 배포한 ‘큰부리까마귀 생태 및 관리업무 안내서’에서 둥지 경고 표지 구간은 우회하고, 까마귀와 직접 눈을 마주치지 말 것을 당부했다. 또 먹이를 주거나 둥지와 새끼를 만지는 행동, 막대기나 팔을 휘두르거나 물건을 던지는 위협 행동도 피해야 한다고 설명했다. 공격 피해를 입었을 경우에는 우선 안전한 장소로 이동한 뒤 119 안전센터나 지방정부 환경부서에 신고해야 한다. 부상이 있을 경우 가까운 의료기관에서 응급처치를 받는 것이 권장된다. 국립생물자원관은 서울대 연구팀과 협력해 수도권 큰부리까마귀 서식 정보를 수집하고 있다. 도심 내 개체군 분포와 공격 행동 원인을 분석해 추가 피해 예방 방안을 마련할 계획이다. 이채은 기후부 자연보전국장은 “매년 반복되는 큰부리까마귀 공격 피해를 줄이기 위해 안전 행동 요령 숙지와 현장 관리 강화가 필요하다”며 “국민 안전과 야생생물 공존을 위한 과학적 대응 방안을 지속적으로 마련하겠다”고 밝혔다.
  • 낮엔 베테랑, 저녁엔 초보…‘성장통’ 거치는 로보택시

    낮엔 베테랑, 저녁엔 초보…‘성장통’ 거치는 로보택시

    지난해 7월 미국 텍사스주 오스틴의 도로변. 테슬라 ‘모델Y’ 로보택시가 멈춰 선 뒤 앞으로 나아가지 못하자 원격 조종자가 차량 제어권을 넘겨받아 차를 움직였다. 하지만 차량은 시속 13㎞ 안팎의 속도로 연석을 타고 올라가 금속제 울타리를 들이받았다. 같은 해 12월 중국 후난성 주저우시에서는 바이두 ‘아폴로고’ 기술이 적용된 로보택시가 사람 2명을 치는 사고가 발생했다. 이중 한 명이 차량 아래에 깔렸고, 현장에 있던 시민들이 차체를 들어 올려 구조했다. 자율주행 로보택시 상용화에 가장 앞선 미국과 중국에서 관련 교통사고가 잇따르자 ‘로보택시가 과연 안전한가’라는 논란이 커지고 있다. 인간 운전자보다 사고발생률이 낮은지, 유사 시 사람이 개입하는 로보택시 원격 운행이 사고를 낮추는지 등이 안전성의 핵심 기준으로 제시되는 가운데 아직은 기술의 진화가 필요하다는 목소리가 우세하다. 반면 사고 때문에 실증에 나서지 못할 경우 로보택시를 둘러싼 글로벌 기술 패권에서 밀려날 것이라는 목소리도 적지 않다. 최근 미국 도로교통안전국(NHTSA)에 제출된 테슬라 로보택시 사고 17건의 경위에 따르면 비보호 좌회전 중 금속 체인을 인지하지 못한 사고, 도로에 뛰어든 개와의 충돌 등이 포함됐다. 테슬라 등 업계는 인공지능(AI)이 예기치 못한 돌발 상황을 만나더라도 사람이 원격으로 개입하면 안전성을 높일 수 있다고 설명해 왔지만, 원격 개입으로 인한 사고도 있었다. 그럼에도 업계는 로보택시가 사람 운전자보다 안전하다는 입장이다. 미국의 무인 로보택시 선두 업체인 웨이모는 누적 1억 7000만 마일(약 2억 7300만㎞)의 완전 자율주행 데이터를 바탕으로 지난 3월에 백서를 공개했다. 이에 따르면 가벼운 경상이나 통증 호소 등을 포함한 부상 보고 사고율은 100만 마일당 0.71건으로, 같은 조건의 인간 운전자 사고 기준 3.90건보다 82% 적었다. 또 사망이나 중상을 유발하는 대형 사고율은 100만 마일당 0.02건에 그쳐, 인간 운전자 기준 0.22건보다 92% 낮았다. 카메라·라이다·레이더 등 다중 센서와 정밀지도, 보수적 주행 알고리즘을 결합한 결과다. 다만, 단순 접촉 사고까지 포함한 것은 아니고 사람의 신체적 위해를 기준으로 비교했다. 웨이모와 글로벌 재보험사 ‘스위스리’가 최근 2530만 마일의 운행 기록을 바탕으로 책임보험 청구 빈도를 공동 분석한 결과에서도 웨이모 로보택시는 사람 운전 차량과 비교해 재산 피해 보험 청구율은 88%, 신체 상해 보험 청구율은 92% 줄였다. 다만 학계의 분석은 다소 다르다. 미국 센트럴플로리다대(UCF) 연구팀이 2024년 자율주행 관련 사고 2100건과 인간의 직접 운전 차량 사고 3만 5113건을 비교 분석한 결과 고도 자율주행시스템(ADS)은 대부분의 유사 사고 상황에서 인간 운전 차량보다 사고 가능성이 낮았지만, 해질녘이나 동틀 무렵에는 사고 가능성이 인간 운전 차량보다 5.25배 높았고, 복잡한 교차로 회전 상황에서도 1.98배 높았다. 이는 자율주행차의 장단점이 뚜렷하게 갈린다는 뜻이다. 음주, 졸음, 전방 주시 태만이 없는 자율주행 시스템은 직진, 차선 유지, 도로 이탈 방지, 추돌 회피 같은 정형화된 상황에서 강점이 있다. 연구팀 분석 결과 인간 운전 차량 사고 중 부주의 관련 항목은 19.8%였지만, 자율주행차 사고에서는 이와 유사한 부주의 관련 비율이 1.8%에 그쳤다. 반면 조도 변화가 큰 시간대, 비보호 좌회전, 복잡한 교차로, 공사 구간, 침수 도로처럼 판단 변수가 많은 상황에서는 아직 인간의 경험과 사회적 판단을 완전히 대체하지 못하는 셈이다. 이에 따라 로보택시의 안전성 문제는 ‘사람보다 안전한가’에서 ‘어떤 조건에서 안전하고, 어떤 조건에서 아직 취약한가’로 구체화하고 있다. 미국과 중국에서 불거진 사고와 장애는 로보택시의 실패라기보다 제도권 교통수단으로 들어가기 위한 통과의례에 가깝다는 분석도 있다. 시장조사업체 마켓츠앤드마켓츠는 글로벌 로보택시 시장이 2023년 4억 달러에서 2030년 457억 달러로 114배로 성장할 것으로 전망했다. 로보택시는 자동차, 인공지능, 반도체, 센서, 통신, 지도, 보험, 운송 플랫폼이 결합된 미래 모빌리티 산업의 집약체로, 무인 운전은 목표 중 하나일 뿐이다. 고령자와 교통약자의 이동권, 심야 택시난, 지방 대중교통 공백, 물류·셔틀 서비스 개선까지 연결된다. 중국 바이두 아폴로고는 로보택시 서비스를 확대하고 대규모 운행 데이터를 축적하며 미국 웨이모를 추격하고 있다. 우리나라는 아직 무인 상용화보다는 제한 구역·제한 시간대의 초기 유상 서비스 단계에 머물러 있다. 서울시는 카카오모빌리티 등과 함께 평일 심야 시간대에 강남 자율주행 시범운행지구에서 ‘서울자율차’ 서비스를 운영하고 있다. 자율주행 기술로 인한 사고는 보고되지 않았지만 안전요원이 탑승하고 정해진 구역에서 운행되는 만큼 미중과 같은 실증 상용화 실험으로 보기는 어렵다. 정부도 뒤늦게 지난해 ‘국내 자율주행차 산업 경쟁력 제고방안’을 발표하며 내년 ‘레벨4’ 자율주행 상용화를 목표로 실증 확대와 규제 정비에 나섰다. 레벨4는 특정 조건이나 정해진 구역에서 운전자 개입 없이 시스템이 주행하는 단계다. 정부는 개인정보 규제에 막혀 있던 원본 영상 데이터의 수집·활용을 허용하고, 실증 도시와 자율주행 전용 테스트 환경을 확대하기로 했다. 하지만 우리나라의 경우 자율주행자동차법을 통해 임시 유상운송 허가의 틀은 갖췄지만, 자율주행 중 사고 책임과 도로 인프라 시스템 오작동 시 국가와 제조사 간 책임을 가르는 세부 기준은 충분하지 않다. 조철 산업연구원 선임연구위원은 “로보택시 산업은 시스템 구축 단계를 넘어 누가 더 데이터를 많이 갖춰 더 완벽하게 만드느냐의 문제”라며 “중국 업체들의 무서움은 사고가 나더라도 이를 경험 비용으로 보고 데이터를 쌓아 시스템을 보완해 나간다는 점에 있다”고 말했다.
  • 붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    고혈압은 전 세계적으로 가장 흔한 만성 질환이다. 국내에서는 성인 3명 중 1명이 앓고 있으며 미국 성인 역시 절반에 가까운 비율을 차지할 만큼 흔하다. 고혈압 자체는 별 증상이 없지만, 제대로 치료하지 않고 방치할 경우 심근경색이나 뇌졸중, 만성 신부전 등 각종 질환의 위험도가 높아질 수 있어 적절한 치료가 필수적이다. 고혈압은 약물 치료에 비교적 잘 반응하는 질환으로 적절한 약물 치료와 생활 습관 교정, 체중 조절, 운동을 통해 대부분 목표 혈압에 도달할 수 있다. 하지만 일부 환자는 3가지 이상의 약물 치료에도 목표 혈압(수축기 140㎜Hg, 이완기 90㎜Hg 이하)에 도달하지 못하는 난치성 고혈압 환자다. 난치성 고혈압 환자는 전체 고혈압 환자의 10% 정도로 국내 20세 이상 성인 고혈압 인구 약 1300만명 중 약 130만~190만명이 해당하는 것으로 추산된다. 뒤집어 말하면 90% 정도는 목표 혈압에 도달한다는 의미이기도 하지만, 워낙 고혈압 환자가 많다 보니 3가지 이상 약물 치료에도 목표 도달에 실패하는 난치성 고혈압 정복이 새로운 과제로 떠오르고 있다. 펜실베이니아 주립대 타오 저우 교수 연구팀은 최근 약물 치료에 반응하지 않는 난치성 고혈압을 위한 새로운 대안으로 경동맥동에 부착해 혈압을 조절하는 접착식 3D 프린팅 생체 전자 장치 ‘캐로플렉스’ (CaroFlex)를 개발했다. 캐로플렉스는 인체 조직과 유사한 부드럽고 신축성 있는 하이드로겔 소재로 제작된 3D 프린팅 생체 전자 장치다. 이 장치의 작동 원리는 ‘혈압 반사’(baroreflex) 메커니즘에 기반한다. 동맥에는 혈압 변화를 감지하는 감각 기관인 혈압 수용체가 존재하며, 특히 경동맥이 갈라지는 부위인 경동맥동(carotid sinus)에 이런 수용체가 밀집돼 있다. 캐로플렉스는 이 수용체에 전기적 자극을 가해 혈관을 이완시키고 혈압을 낮춘다. 기존 장치와 비교해 캐로플렉스의 장점은 접착성 하이드로겔 층을 통해 봉합 없이도 생체 조직에 안전하게 부착될 수 있으며, 기존 크기보다 두 배 이상 신장될 수 있는 유연성을 갖춰 혈관의 동적인 움직임에도 밀착 상태를 유지한다는 것이다. 덕분에 수축과 이완을 반복하는 큰 혈관에서 주변 조직에 문제를 일으키지 않고 밀착해서 기능을 수행할 수 있다. 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서 캐로플렉스는 약물 치료 없이도 평균 15% 정도 혈압을 낮추는데 성공했다. 또한 이식 후 2주가 지난 시점에서도 주변 조직에 손상이나 면역 반응 없이 깨끗하게 통합된 것이 확인됐다. 다만 인체 내 주요 혈관을 다루는 만큼 사람을 대상으로 한 임상 실험을 위해서는 신중한 접근과 검증이 필요할 것으로 보인다. 저우 교수는 “이번 연구는 3D 프린팅 기술을 통해 생체 전자 장치를 효율적으로 설계하고 제작할 수 있는 경로를 제시했으며, 향후 임상 시험을 통해 난치성 고혈압 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 기대했다. 이 연구 결과는 학술지 ‘Device’에 게재됐다.
  • 타조 닮은 악어 친척?…중생대 ‘괴물 악어’ 발견 [사이언스 브런치]

    타조 닮은 악어 친척?…중생대 ‘괴물 악어’ 발견 [사이언스 브런치]

    트라이아스기는 중생대 첫 번째 시대로 약 2억 5190만 년 전부터 2억 130만 년 전까지 시기이다. 고생대 마지막인 페름기 말에 발생한 지구 역사상 최악의 대멸종 이후 생태계가 서서히 복원되면서 현대적 형태의 동물과 식물들이 등장하던 때다. 지금은 멸종했거나 널리 알려진 현생 동물들의 생활 방식을 연상시키는 형태들이 등장했지만 그 계통은 다른 방향으로 뻗어갔다. 미국 뉴욕 스토니브룩대 의대, 로스앤젤레스(LA) 자연사박물관 공룡연구소, 뉴멕시코 고스트 랜치 발굴 지원 교육·수련센터 공동 연구팀은 현재 타조와 유사한 외관을 가진 백악기 이족보행 공룡 무리인 오르니토미모사우루스 류(類)와 흡사한 ‘라브루하수쿠스 엑스펙타투스’(Labrujasuchus expectatus)를 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘척추 고생물학 저널’ 5월 26일 자에 실렸다. 트라이아스기에는 현생 동물의 조상들이 다수 등장했지만 예상 밖의 존재들이 많았다. 나중에 익룡으로 진화하는 이족보행 공룡의 사촌들인 라거페티드류(lagerpetids), 한쪽 손은 나무늘보 손처럼 긴 발톱이 달리고 꼬리에도 작은 발톱이 달린 기묘한 나무위 동물인 드레파노사우루스(Drepanosaurus), 물 속에서 살면서 표피가 작은 갑옷처럼 단단한 반클리베아(Vancleavea) 등이 대표적이다. 뉴멕시코 고스트 랜치에서 발굴된 일명 ‘마녀 악어’라고 불리는 라브루하수쿠스는 악어로 이어지는 계통의 지배파충류(archosaurs)로 불리는 종에서 뻗어 나온 동물이다. 지배파충류는 그리스어로 ‘지배하는 파충류’라는 뜻으로 계통발생학적으로 현생 조류와 악어류와 가장 가까운 공통 조상이며 중생대 지구를 지배했던 모든 멸종 공룡과 익룡의 조상이기도 하다. 현재 악어는 네 다리로 걷고 날카로운 이빨을 갖고 있지만 라브루하수쿠스는 두 발로 걷고 팔은 작아 수각류 공룡과 비슷한 체형을 갖고 있었으며 입에는 이빨 대신 부리가 달려 있어 현생 악어를 상상할 수 없는 모습이다. 라브루하수쿠스는 수각류 공룡과 유사한 체형의 고대 악어 친척 무리인 슈보사우루스류의 새로운 종으로 분류됐다. 연구를 이끈 앨런 터너 스토니브룩대 의대 교수(해부학)는 “이번에 발견된 라브루하수쿠스는 이 지역에서 앞서 발견된 슈보사우루스 사이의 공백을 채우는 진화적 연결고리”라고 밝혔다.
  • 내가 언제까지 살지, 몸 속 분자는 알고 있다 [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    내가 언제까지 살지, 몸 속 분자는 알고 있다 [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    노화는 세포 손상이 축적되고 기능 저하가 점진적으로 진행되다가 사망에 이르는 일련의 과정입니다. 나이가 같더라도 분자 수준에서 노화 속도는 사람마다 다릅니다. 이런 차이와 관련된 생체지표를 찾는 것은 과학자들의 오랜 관심사였습니다. 기존에는 시간이 지남에 따라 개인의 DNA에 나타나는 비유전적 변화인 후성유전학적 변형을 분석하는 방법을 통해 노화와 수명을 예측하려고 했지만 정확도가 많이 떨어진다는 한계가 있습니다. 이런 상황에서 미국 하버드대 의대, 브리검 여성 병원을 중심으로 러시아, 스위스, 캐나다, 일본, 독일 6개국 19개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 인간, 설치류, 영장류 등 여러 포유류 종과 조직 유형에 따라 분자적 나이를 정확하게 추정할 수 있는 ‘분자 시계’를 개발했습니다. 이번 연구 결과는 노화를 늦추는 새로운 안티 에이징 기술 개발에도 도움을 줄 것으로 보입니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 28일 자에 실렸습니다. 연구팀은 생쥐, 들쥐, 마카크 원숭이, 인간을 대상으로 25개 이상의 세포 조직 유형에서 채취한 약 1만 1000개의 유전자 전사체를 분석했습니다. 연구 결과, 노화에 따른 전사체 변화는 종과 세포 유형을 초월해 똑같이 나타났으며 이를 통해 포유류 노화를 나타내는 여러 생체지표를 확인할 수 있었습니다. 노화 세포에서는 세포 분열 능력의 저하(세포 노쇠), 염증, 세포 사멸과 관련된 유전자들의 발현이 증가한 것으로 나타났습니다. 반면 상처 치유, 세포 분화, 세포외(外) 기질 합성과 관련된 유전자들은 노화가 진행될수록 종과 세포 유형을 가리지 않고 발현이 줄어드는 경향을 보였습니다. 연구팀은 이런 데이터를 바탕으로 여러 조직과 종에 걸쳐 적용 가능한 ‘다조직-다종 분자 시계’를 개발했습니다. 이 모델은 실제 연대기적 나이를 평가할 수 있고 예상 사망 시기를 예측하는 두 가지 기능을 동시에 수행할 수 있으며 정확도도 기존 2세대 후성유전학적 시계에 필적하는 성능으로 확인됐습니다. 연구를 이끈 바딤 글라디셰프 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 세포 노화 과정이 어떤 과정으로 진행되고 어떤 요소에 영향을 받는지 정확히 파악하는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했습니다.
  • 경이감 느껴봐야 ‘과포자’ 사라진다

    경이감 느껴봐야 ‘과포자’ 사라진다

    일반인이 학자와 데이터 수집·분석생태학 넘어 천문학·뇌과학 등 확장1회 경험도 과학 소속감·정체성 높여교육 현장서 활용 땐 큰 효과 기대 서점에는 다양한 교양 과학책이 많이 나와 있다. 그렇지만 학교에서는 수학 공부를 포기하는 ‘수포자’만큼이나 과학 공부에 손을 놓는 ‘과포자’가 늘고 있다. 이 때문에 교육 현장에서는 과학에 대한 관심을 높이기 위한 다양한 방법이 동원되고 있다. 그러나 그 효과가 크지는 않다. 이런 상황에서 미국 노스캐롤라이나 주립대, 뉴욕공과대, 일리노이 주립대 공동 연구팀은 일식이나 월식처럼 경이감을 불러일으키는 자연 현상을 체험할 수 있게 하는 ‘시민 과학(Citizen Science)’ 활동이 과학을 더 가깝게 느끼고 흥미를 갖게 한다고 밝혔다. 이번 연구는 영국 생태학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘피플 앤 네이처’ 5월 27일 자에 실렸다. 시민 과학은 일반인이 전문 연구자들과 함께 과학 연구 데이터를 수집하거나 분석하는 자발적·협력적 연구 방식이다. 과거에는 주로 동식물 분포를 관찰하는 생태학 분야에 국한됐지만 최근에는 천문학, 뇌과학, 기상학 등 다양한 분야로 확장되고 있다. 이처럼 시민 과학 범위가 확대되는 것은 현대 과학이 다뤄야 할 데이터가 폭발적으로 증가했기 때문이다. 시민 과학 활동이 과학에 대해 친밀감을 높인다는 것이 알려지기는 했지만 과학에 대한 인식을 어떻게 바꾸는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 2024년 북미 전역에서 관측된 개기일식 당일에 동물들의 행동을 기록하는 자체 시민 과학 프로젝트를 설계하고 여기에 자원한 8~80세 일반인 남녀 528명을 관찰 조사했다. 연구팀은 참가자들을 대상으로 일식 관찰로 느낀 경이감의 정도, 과학 소속감, 동물 행동 관찰 후 과학 정체성 변화를 알아보기 위한 설문조사도 했다. 과학 소속감은 과학 관련 활동에 참여할 때 자신이 그 세계에 속한다고 느끼는 정도이며 과학 정체성은 개인이 과학을 자기 정체성의 일부로 여기는 정도를 의미한다. 과학 소속감과 정체성은 과학에 대한 흥미를 유발하는 핵심 요소로 알려졌다. 분석 결과 연구 활동에 참여한 일반인 모두 과학 정체성과 소속감이 증가한 것으로 확인됐다. 특히 경이감이 커질수록 과학 정체성과 소속감도 정비례해 증가한다는 점이 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 단 한 번의 경험만으로도 과학과 자신을 동일시하는 느낌과 과학 활동에서의 소속감, 연구자들에 대한 일체감 등에 의미 있는 변화가 생길 수 있다. 이번 연구의 핵심은 과학 활동을 직접 해 보면서 경이로움을 느껴 보는 것이 사람들을 과학과 더 깊이 연결시킨다는 점이다. 더군다나 과학 정체성과 소속감의 변화는 정규 교육이나 정기적이고 장기적인 참여 없이도 가능하다. 경이감은 일식 같은 큰 과학적 이벤트나 멀리 야외로 나가지 않고 집 주변 환경에서도 얼마든지 체험할 수 있다고 연구팀은 덧붙였다. 연구를 이끈 카렌 쿠퍼 노스캐롤라이나 주립대 교수는 “시민 과학은 과학자들만으로 불가능했을 수많은 발견을 이끌어 내기도 하지만 참여자들의 과학 지식의 외연을 넓히고 과학에 대한 관심도를 증폭시키는 효과가 있다”고 강조했다.
  • 백악기 말 바다 지배한 폭군 ‘티렉스’ 발견 [다이노+]

    백악기 말 바다 지배한 폭군 ‘티렉스’ 발견 [다이노+]

    공룡 시대의 가장 마지막 시기였던 6800만 년 전까지 지금의 북미 대륙에는 지상에서 가장 강력한 육식 동물이었던 ‘티라노사우루스 렉스’(Tyrannosaurus rex), 줄여서 ‘티렉스’가 살고 있었다. 하지만 육지에만 제왕이 있었던 건 아니었다. 그보다 앞서 지금의 텍사스 땅인 백악기 후기 바다에 바다의 폭군이 살고 있었다. 미국 자연사박물관의 아멜리아 지틀로우 연구팀, 댈러스의 페롯 자연과학 박물관, 서던 메소디스트 대학교 연구팀은 과거 ‘틸로사우루스 프로리게르’(Tylosaurus proriger)로 분류됐던 ‘모사사우루스’ 화석을 분석해 사실 이들이 다른 종의 더 거대한 모사사우루스 화석이라는 사실을 발견했다. 모사사우루스는 백악기 후기 바다로 진출한 해양 파충류로 백악기 해양 생태계의 정점에 섰던 포식자다. 가장 거대한 모사사우루스류가 바로 틸로사우루스 속의 모사사우루스로, 틸로사우루스 프로리게르는 몸길이가 8~13m에 이르고 무게도 10t에 육박해 티렉스와 견줄 만했다. 하지만 연구팀은 틸로사우루스 프로리게르 가운데 텍사스에서 발굴된 종들은 다른 표본과 좀 다르다는 점을 발견했다. 연구팀은 150여 년 전에 발견돼 하버드 비교동물학 박물관에 소장된 틸로사우루스 프로리게르 모식표본(이름을 부여한 표본)과 비교한 결과, 미 자연사박물관에 소장된 표본과 다른 기관에 보관된 12개 이상의 유사한 화석 중 일부가 다른 모사사우루스일 가능성을 발견했다. 이 화석들은 틸로사우루스 프로리게르보다 몸집이 더 크고, 모사사우루스류에서는 흔하지 않은 특징인 미세한 톱니 모양의 이빨을 가지고 있었다. 또한 틸로사우루스 프로리게르 표본의 대부분은 현재 캔자스 지역에서 발견됐고 약 8400만 년 전의 것으로 추정되는 반면, 이 다른 화석들은 주로 텍사스에서 발견됐고 400만 년 정도 이후인 8000만 년 전의 것이었다. 연구팀은 면밀한 분석 결과 이 표본이 다른 모사사우루스라고 결론을 내리고 ‘틸로사우루스의 왕’이라는 뜻의 ‘틸로사우루스 렉스’(Tylosaurus rex), 줄여서 티렉스로 명명했다. 바다의 티렉스는 육지의 티렉스만큼 거대해서 몸길이가 최대 13m에 달했고, 거대한 턱과 톱니가 있는 이빨로 해양 생태계의 정점에 선 폭군이었다. 8000만 년 전 백악기 말 바다에서 유일한 적수는 같은 틸로사우루스 렉스뿐이었을 것으로 추정된다. 실제로 페로 박물관에 보관 중인 틸로사우루스 렉스 표본은 주둥이 끝부분이 없고 아래턱이 부러져 있는데, 이런 큰 상처는 같은 크기나 더 거대한 틸로사우루스 렉스에 물린 것이 아니라면 설명하기 어렵다. 이렇게 중생대 마지막 시기 바다를 주름잡던 모사사우루스들도 결국 백악기 말 소행성 충돌로 비조류 공룡과 함께 멸종하고 만다. 하지만 이렇게 빈자리가 생겼기 때문에 이후 포유류가 바다로 들어갈 자리가 생겼다. 신생대에 등장한 거대한 이빨 고래나 현재 바다를 주름잡는 포식자인 범고래는 사실상 신생대의 모사사우루스나 마찬가지다. 이들 역시 육지에서는 작은 동물이었으나 바다로 들어가 거대 해양 포유류가 됐고 생태계의 정점에 서게 된다. 역사는 인간 세상뿐 아니라 자연에서도 되풀이되는 것인지도 모른다.
  • “총알 막는 비단?”…누에실로 ‘케블라급’ 신소재 만들었다 [와우! 과학]

    “총알 막는 비단?”…누에실로 ‘케블라급’ 신소재 만들었다 [와우! 과학]

    부드러운 비단의 원료인 누에실이 방탄 소재와 의료용 임플란트에 쓰일 수 있는 고강도 신소재로 바뀔 가능성이 제시됐다. 국제 공동 연구진이 누에 실크 섬유를 열과 압력으로 융합해 케블라에 가까운 강인성을 보이는 고체 소재를 만드는 데 성공했다. 미국 터프츠대·미시간대와 영국 임페리얼칼리지런던 등이 참여한 연구팀은 지난 12일 국제 학술지 ‘네이처 서스테이너빌리티’에 이 같은 연구 결과를 발표했다. 이번 연구에는 고려대 신소재공학부 소속 연구자도 공저자로 참여했다. 부드러운 실크, 고강도 소재로 바뀌었다핵심은 실크가 원래 가진 섬유 구조를 최대한 살리는 데 있다. 실크는 옷감으로 쓰일 때 부드럽고 매끄러운 소재로 여겨지지만, 섬유 하나하나만 놓고 보면 자연계에서 손꼽히는 강한 물질이다. 연구팀은 이 섬유를 화학 용매에 녹여 다시 만드는 대신, 한 방향으로 배열한 뒤 열과 압력을 가해 섬유끼리 직접 붙였다. 기존 실크 가공 방식은 섬유를 녹이고 다시 굳히는 과정을 거치는 경우가 많다. 이 과정에서 많은 화학물질과 물이 쓰일 수 있고, 실크 고유의 계층적 구조가 손상될 수도 있다. 연구팀은 이런 방식을 피하고, 천연 실크 섬유의 구조를 유지한 채 고체 소재로 바꾸는 방법을 택했다. 공정은 단순해 보이지만 조건은 까다롭다. 연구팀은 실크 섬유를 일정한 방향으로 정렬한 뒤 정밀하게 조절한 온도와 압력을 가했다. 압력이 너무 낮으면 섬유가 충분히 결합하지 않고, 너무 높으면 소재가 오히려 부서지기 쉬워진다. 연구팀은 적절한 조건을 찾으면 섬유들이 서로 융합해 조밀하고 투명한 고체 소재를 만든다고 설명했다. 방탄복 넘어 의료·센서 소재까지그 결과 새 소재는 나무나 뼈보다 높은 강도와 인성을 보였고, 방탄조끼 소재로 널리 알려진 케블라에 가까운 수준의 인장 인성을 나타냈다. 일부 시험에서는 탄도 충격과 비슷한 외부 충격에도 높은 저항성을 보인 것으로 전해졌다. 다만 이는 상용 방탄복이 완성됐다는 뜻은 아니다. 이번 연구는 실크 기반 소재가 보호 장비 분야에 쓰일 수 있는 가능성을 보여준 단계에 가깝다. 활용 범위는 방탄 소재에만 머물지 않는다. 연구팀은 의료기기 분야에서도 가능성을 확인했다. 새 소재는 생체적합성과 분해 특성을 조절할 수 있어 뼈를 고정하는 나사, 핀, 판 같은 임플란트 재료로 응용될 수 있다. 일정 시간이 지나 몸속에서 서서히 분해되는 임시 의료 소재로도 활용 가능성이 거론된다. 통신과 센서 분야도 후보로 꼽힌다. 연구팀은 융합 실크가 가시광선 영역에서 투명성을 보이고, 차세대 통신과 관련된 테라헤르츠 주파수 대역에서 독특한 광학 특성을 나타낸다고 설명했다. 이 특성은 향후 6세대 이동통신 부품이나 센서 소재 개발에 활용될 수 있다. 환경 측면의 장점도 주목된다. 이번 방식은 합성 첨가물을 쓰지 않고 열과 압력만으로 실크를 고체화한다. 짧거나 남는 실크 섬유를 고부가가치 소재로 활용할 수 있다는 점도 의미가 있다. 고급 직물로 쓰이던 천연 소재가 보호 장비와 의료기기, 통신 소재로 확장될 수 있는 길을 연 셈이다. 실크는 수천 년 동안 고급 직물의 상징으로 쓰였다. 하지만 이번 연구는 실크가 단순한 옷감이 아니라 고성능 공학 소재로도 활용될 수 있음을 보여준다. 연구진은 대량생산성과 실제 사용 환경에서의 내구성 검증이라는 과제가 남아 있지만, 천연 섬유를 고강도 신소재로 바꾸는 새로운 가능성을 제시했다.
  • KDD 2026서 웹3 AI 성능 평가 논문 채택…‘디마인드 벤치마크’ 공개

    KDD 2026서 웹3 AI 성능 평가 논문 채택…‘디마인드 벤치마크’ 공개

    블록체인 특화 LLM 평가 체계 제시...“범용 AI 고성능에도 Web3 전문 추론은 과제로 남아”싱가포르 오픈소스 AI 연구기관 DMind AI가 아시아 연구진과 공동으로 개발한 ‘디마인드 벤치마크(DMind Benchmark)’ 논문이 국제 학술대회 ‘KDD 2026(ACM SIGKDD)’의 데이터셋 및 벤치마크(Datasets & Benchmarks) 트랙에 채택됐다고 26일 밝혔다. 본 학술대회는 오는 8월 9일부터 13일까지 제주에서 개최된다. 이번 연구는 웹3(Web3) 및 블록체인 분야에서 대형언어모델(LLM)의 성능을 정량적으로 측정하기 위한 평가 체계를 제안한 것이 핵심이다. 연구팀은 기존의 범용 AI 평가 방식에서 벗어나 블록체인 산업 특화 과제를 중심으로 모델의 실무 활용성과 전문 추론 능력을 검증하는 데 중점을 두었다고 설명했다. 최근 글로벌 AI 업계에서는 특정 산업 분야에 최적화된 도메인 특화 AI 개발 경쟁이 확대되는 흐름이다. 특히 금융·보안 분야에서는 단순 언어 생성 능력보다 정확한 추론과 안정성이 중요해지면서 전문 벤치마크 구축 필요성도 커지고 있다. 디마인드 벤치마크는 블록체인 기초 개념, 인프라, 스마트 컨트랙트, 탈중앙화 금융(DeFi), 탈중앙화 자율조직(DAO), 대체불가토큰(NFT), 토큰 이코노믹스, 밈코인, 보안 취약점 등 총 9개 도메인을 평가 범주로 설정했다. 단순 객관식 형태를 넘어 스마트 컨트랙트 디버깅, 온체인 수치 추론 등 실제 환경 기반 문제도 포함한 점이 특징이다. 연구팀은 GPT-5 시리즈, Claude, Gemini, DeepSeek, Grok, Qwen 등 총 31개 주요 AI 모델을 대상으로 성능을 비교 평가했다. 평가 결과 GPT-5 Medium이 전체 평균 77.63점으로 가장 높은 점수를 기록했지만, 토큰 이코노믹스와 보안 취약점 분야에서는 다수 모델이 낮은 성능을 보였다고 밝혔다. 연구진은 현재 상용화된 주요 AI 모델들도 Web3 전문 추론 영역에서는 여전히 한계를 드러내고 있다고 분석했다. 특히 복잡한 토큰 구조 해석이나 스마트 컨트랙트 보안 관련 문제에서는 모델 간 성능 편차가 크게 나타났다고 설명했다. 비용 대비 성능 측면에서는 일부 오픈소스 모델의 경쟁력도 확인됐다는 평가다. 연구에 따르면 DMind의 32B 파라미터 오픈소스 모델은 Web3 특화 과제에서 제한된 비용으로도 높은 성능을 기록했다. 특히 토큰 이코노믹스와 보안 영역에서는 대규모 범용 모델 대비 10~30% 수준의 비용으로 유사하거나 더 높은 성능을 보였다고 연구팀은 밝혔다. 업계에서는 생성형 AI가 금융·디지털 자산 분야로 확대 적용되면서 스마트 컨트랙트 검증이나 온체인 데이터 분석 자동화 수요도 증가하는 추세다. 이에 따라 산업 특화 AI 모델의 신뢰성과 검증 체계 중요성도 함께 커지고 있다는 분석이 나온다. 싱가포르 경영대학교 정보시스템학과 주페이다(ZHU Feida) 교수는 “이번 연구는 Web3 AI 분야에서 측정 가능한 평가 기준을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 해당 분야 AI 기술의 성능과 안정성 검증 체계 구축에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 한편 DMind 모델은 현재 AI 금융 플랫폼 ‘Minara(미나라)’에 적용돼 운영 중이다. 연구팀은 개인 투자자와 디지털 자산 보유자를 위한 재무 비서 기능 등에 해당 기술이 활용되고 있다고 설명했다.
  • 공룡시대 숲속에도 반딧불이 있었다 [다이노+]

    공룡시대 숲속에도 반딧불이 있었다 [다이노+]

    9900만년 전 지구의 하늘은 지금과는 많이 달랐다. 당시에도 원시적인 형태의 새가 있긴 했지만, 지금 보는 새와는 많이 달랐다. 그리고 박쥐는 없는 대신 익룡이 하늘을 날아다녔다. 하지만 한 가지는 지금과 닮은 구석이 있었다. 바로 밤하늘에 빛나는 작은 별 같은 반딧불이다. 중국 허베이 대학의 과학자들은 미얀마에서 발견된 9900만년 전 백악기 호박 속에서 원시적 반딧불이 화석을 발견했다. 이 화석의 길이는 수 밀리미터에 불과하지만, 내부 미세 구조가 매우 잘 보존되어 정확한 계통학적 분석이 가능했다. 연구팀은 400가지가 넘는 형태학적 특징과 살아있는 반딧불이 표본에서 얻은 유전 정보를 바탕으로 광범위한 비교 분석을 실시하여 이 화석이 반딧불이과(Lampyridae)에서도 애반딧불이아과(Luciolinae)에 속한다는 사실을 알아냈다. 이는 가장 오래된 애반딧불이에 속하는 표본으로 오늘날에도 볼 수 있는 애반딧불이의 조상이 9900만년 전부터 어두운 밤을 밝혔다는 점을 보여준다. 참고로 애반딧불이는 ‘형설지공’(螢雪之功)의 고사성어에 인용되는 곤충으로 몸에서 빛을 내어 암수 간에 통신 수단으로 사용한다. 수컷은 배의 제5~6배마디에, 암컷은 제5배마디에 황백색의 발광기가 있다. ‘크레톨루치올라 비르마나’(Cretoluciola birmana)라고 명명된 이 고대 반딧불이 역시 복부에는 6개의 마디가 뚜렷하게 구분돼 있고, 5~6배마디에 발광 기관이 있어 같은 방식과 목적으로 빛을 냈다는 점을 알 수 있다. 반딧불이가 밤에 생물발광을 이용했던 것은 낮에 활동하는 익룡이나 새 같은 포식자의 눈을 피해 짝짓기를 하기 위한 것으로 추정된다. 밤에 짝짓기를 하면 포식자의 눈을 피할 수 있지만, 서로를 보기 어렵기 때문에 소리로 신호를 하든지 아니면 불빛으로 신호를 보낼 수밖에 없다. 초음파로 컴컴한 밤에 사냥하는 박쥐 같은 포식자가 나타난 후에도 반딧불이의 깜빡이는 신호는 유리한 이점을 제공했다. 박쥐는 귀는 예민하지만 시력은 나쁜 편이다. 이렇게 생물발광의 이점을 살려 오랜 세월 생존한 반딧불이는 소행성 충돌도 이겨낸 생명력 강한 곤충이다. 하지만 동시에 농약이나 생활하수 같은 환경 오염에는 매우 약한 동물로 깨끗한 환경에서만 사는 대표적인 환경 지표종이다. 국내에서는 반딧불이와 반딧불이가 살 수 있는 깨끗한 환경을 지키기 위한 노력이 진행되어 전라북도 무주군, 경상북도 영양군 등에 집단 서식지가 남아 있고 세심한 보호를 받고 있다. 1억년 동안 밤하늘을 빛내 온 반딧불이가 앞으로도 우리 곁에서 계속 빛날 수 있으려면 이런 보호 노력이 이어져야 할 것이다.
  • 토성의 고리, 사실은 사라진 위성 파편이라고? [우주를 보다]

    토성의 고리, 사실은 사라진 위성 파편이라고? [우주를 보다]

    토성을 상징하는 존재는 역시 거대한 고리다. 하지만 사실 이 거대한 고리는 토성보다 훨씬 젊다. 과학자들은 현재 고리 입자가 소실되는 속도를 분석해 고리가 토성만큼 오랜 역사를 가진 것이 아니라 약 1억에서 2억 년 전에 생성되었다는 결론을 얻었다. 현재 고리 생성의 가장 유력한 가설은 약 1억~2억 년 전 토성 주변을 돌던 거대한 얼음 위성이 파괴되면서 고리가 생겼다는 것이다. 이 가상의 위성은 ‘크리살리스(Chrysalis)’라고 불리는데, 지난 몇 년 간 그 존재를 뒷받침할 증거들이 나오면서 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근 미국과 중국 과학자 팀은 제57회 달 및 행성 과학 학회(LPSC)에서 이 사라진 위성에 대한 최신 연구 결과를 공개했다. 연구팀은 크리살리스가 토성의 또 다른 큰 얼음 위성인 이아페투스(지름 약 1469㎞)와 비슷한 크기의 위성으로, 물과 얼음, 암석이 층을 이루어 분화되어 있었다고 가정했다. 연구팀은 크리살리스의 얼음 함량이 토성의 다른 위성인 디오네(50%)나 이아페투스(80%)와 비슷하다고 가정하고 두 가지 모델로 고리 생성 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션을 결과 크리살리스는 매우 긴 타원 궤도를 돌다가 토성 근처로 접근할 때 강한 조석력에 의해 위성이 부서지는 ‘조석 박리’(Tidal Stripping) 현상에 의해 파괴됐다. 파괴된 위성의 물질은 암석 핵을 포함해 대부분이 토성에 흡수되었지만, 일부 얼음 입자들은 살아남은 후 토성 주위로 흩어지며 현재의 고리를 형성했다. 이 시뮬레이션 결과는 토성 고리가 거의 순수한 얼음으로 이루어진 이유를 잘 설명해 준다. 크리살리스가 토성에 근접할 때, 얼음은 쉽게 벗겨져 나갔지만 밀도가 높은 암석은 위성 내부에 남았기 때문이다. 시뮬레이션에서 나타난 또 다른 흥미로운 사실은 고리가 과거에는 훨씬 컸다는 점이다. 연구팀은 토성의 거대 위성인 타이탄 등의 중력 섭동으로 인해 고리 물질의 최대 70%가 현재까지 소실되었을 것으로 추정했다. 따라서 1억 년 전 과거에는 현재보다 몇 배 큰 고리가 존재했을 가능성이 크다. 크리살리스의 파괴로 생성된 고리는 시간이 지남에 따라 점차 얇아지고 있다. 토성의 얼음 위성 엔셀라두스에서 얼음 입자를 분출하면서 고리 물질을 약간씩 보충해줘도 먼 미래에는 토성 역시 태양계 다른 가스 행성들처럼 작은 고리만 남게 될 것으로 보인다. 이번 연구는 토성만이 아니라 우리 은하의 다른 행성계를 이해하는 데에도 중요한 시사점을 준다. 지구에서 약 434광년 떨어진 곳에 있는 J1407b(일명 슈퍼 토성)같은 외계 행성들은 토성보다 200배에 달하는 거대한 고리 시스템을 가지고 있는 것으로 추정된다. 이는 위성이 파괴된 직후의 모습을 보여주는 ‘아직 식지 않은’ 고리의 예시일 수 있다는 게 연구팀의 해석이다. 토성의 고리가 잃어버린 위성 크리살리스의 파괴로 인해 탄생했다는 가설은, 우주의 다른 곳에서도 거대한 고리가 어떻게 만들어지고 소멸하는지에 대한 단서를 제공한다. 과학자들은 외계 행성들의 고리 관측을 통해 행성 고리의 기원과 진화에 대한 더 명확한 그림을 그려낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
  • 너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    대학 수학능력시험 같은 큰 시험이나 중요한 면접을 앞두고 지나치게 긴장을 하다 보면 실전에서 실력을 발휘하지 못하고 망치는 경우가 많다. 짧은 시간에 강력한 스트레스를 받게 되면 머릿속이 하얗게 되는 경험은 누구나 한 번쯤 겪었을 것이다. 독일 함부르크대 인지심리학과, 미국 텍사스 오스틴대 신경과학과, 심리학과, 학습·기억 연구 센터, 네덜란드 라드바우드대 의학 신경과학과, 뇌·인지·행동 연구소 공동 연구팀은 급성 스트레스가 기억에 기반한 추론 능력을 떨어뜨린다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 5월 22일 자에 실렸다. 인간의 뇌는 매일 기억 통합이라는 과정을 거친다. 기억 통합은 뇌가 새로운 경험이나 정보를 기존에 가지고 있던 기억, 지식과 유기적으로 연결해 하나의 완전한 장기 기억으로 재구성하는 과정이다. 기억 통합은 연결과 추론 두 단계로 이뤄진다. 예를 들어 친구가 연한 파란색 베스파 스쿠터를 새로 샀다고 보여줬는데 학교 도서관 앞에서 똑같은 스쿠터가 세워져 있는 것을 보면 그 친구가 안에서 공부하고 있을 것이라고 추론할 수 있다. 앞선 연구들에서는 이런 기억 통합이 해마에서 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다. 기억에 관여하는 뇌 영역은 스트레스 매개물질에 민감하게 반응하는 수용체가 풍부하다. 연구팀은 심리사회적 급성 스트레스가 기억 통합 과정에 어떤 영향을 미치는지 남녀 121명을 대상으로 이틀 동안 실험했다. 첫날은 이미지 쌍을 관찰해 A-B 연합 기억을 형성했다. 스쿠터 사례로 보면 이 단계는 친구와 연한 파란색 스쿠터를 연결해 기억하는 과정이다. 첫날과 둘째 날 사이에 참가자들은 스트레스 유발 검사를 받은 뒤 둘째 날에는 B-C 이미지 연합쌍을 학습했다. 연한 파란색 스쿠터가 대학 도서관 앞에 세워져 있는 것을 보는 단계라고 할 수 있다. 연구팀은 참가자들이 스쿠터를 보고 친구가 도서관에 있을 것이라고 추론하는 단계에 해당하는 A-C 이미지 쌍을 볼 때 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 해마의 활성화 양상을 관찰했다. 그 결과, 스트레스를 강하게 받은 참가자들은 A-B 기억과 B-C 기억을 잘 연결하지 못하는 것으로 나타났다. 이 때문에 스트레스를 받은 사람들은 A-C로 이어지는 추론도 약한 것으로 확인됐다. 급성 스트레스를 받은 사람은 ‘친구가 연한 파란색 스쿠터를 갖고 있다’는 지식과 ‘바깥에 똑같은 스쿠터가 세워져 있으니 친구가 도서관 안에 있을 것’이라는 추론 사이의 연결이 끊어졌다는 의미다. 연구를 이끈 라르스 슈바베 함부르크대 교수는 “이번 연구 결과는 급성 스트레스가 해마의 기억 연결 기능을 교란해 뇌가 별개의 사건들 사이에 연관성을 구축하고 결론을 도출하는 핵심적인 기억 통합 과정을 방해한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 있다”며 “이번 연구는 교육, 법률, 임상 현장에 다양하고 광범위하게 활용될 것으로 기대된다”고 설명했다.
  • 간헐적 단식 한다고?…“아침 안 먹는 사람, 우울증 위험 1.5배 높다”

    간헐적 단식 한다고?…“아침 안 먹는 사람, 우울증 위험 1.5배 높다”

    아침을 자주 거르거나 야식을 먹는 등 불규칙한 식사 습관이 우울증 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 26일 의료계에 따르면 태혜진 가톨릭대학교 서울성모병원 평생건강증진센터 정신건강의학과 교수 연구팀은 최근 2만명이 넘는 한국 성인 데이터를 기반으로 식사 패턴의 규칙성과 다양성이 정신건강의 핵심 열쇠임을 확인한 연구를 국제학술지에 발표했다. 우울증은 전 세계 장애의 주요 원인 중 하나로 그 예방과 관리에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다. 세계보건기구(WHO)의 발표에 따르면 전 세계 인구의 약 3.8%, 약 2억 8000만명이 우울증을 앓고 있으며, 우울증과 불안장애로 인한 연간 생산성 손실은 약 1조 달러(약 1500조원)에 달한다. 연구팀은 질병관리청이 운영하는 국민건강영양조사의 2014년부터 2022년까지의 데이터를 활용해 한국 성인 2만 1568명을 분석했다. 우울 증상을 환자건강설문지(PHQ-9)로 평가하고 다변량 로지스틱 회귀분석 등 통계적 기법을 적용해 불규칙한 식사 빈도와 우울 증상 간의 연관성을 체계적으로 검증했다. 그 결과 주요 식사가 불규칙한 성인은 규칙적인 성인에 비해 우울 증상을 경험할 위험이 약 1.55배 높은 것으로 나타났다. 이 연관성은 소득, 교육, 흡연, 음주, 운동, 기저질환 등 다양한 교란 변수를 보정한 이후에도 일관되게 유지됐다. 전체 참여자 중 5.2%(1131명)가 임상적으로 유의미한 우울 증상을 보였으며, 이들 집단에서 불규칙 식사 빈도와 아침 결식 비율이 모두 유의하게 높았다. 또한 연구팀은 식사 다양성을 곡류·채소·과일·육류·두류 및 견과류·유제품 등 6개 식품군의 섭취 여부로 계산했는데, 다양한 식품군을 골고루 섭취할수록 불규칙 식사가 우울에 미치는 부정적 영향이 감소하는 것으로 나타났다. 반대로 식사 다양성이 낮은 집단에서는 불규칙 식사의 영향이 가장 강하게 나타났다. 그중에서도 특히 아침 식사는 ‘정신건강의 완충막’으로서의 역할이 확인됐다. 아침을 자주 거르는 사람에서는 불규칙 식사와 우울 증상 간의 연관성이 더욱 강화됐으며, 아침을 거르지 않는 경우에도 불규칙 식사의 위험은 유의하게 존재했지만 그 강도는 상대적으로 낮았다. 연구팀은 이 배경으로 아침 식사가 하루의 대사 리듬과 행복호르몬 세로토닌과 스트레스 호르몬 코르티솔 분비를 안정화해 정서 조절 능력을 지지하기 때문으로 해석했다. 또 성별·흡연 여부·야식 습관에 따른 하위 집단 분석에서는 남성, 흡연자, 야식 습관이 있는 성인에서 불규칙 식사가 우울에 미치는 영향이 더 두드러지는 경향이 관찰됐다. 앞선 기존 연구에서도 불규칙한 식사가 장내 미생물 구성과 일주기 리듬을 교란하고, 장-뇌축 만성 활성화와 신경염증을 유발해 우울증 발생에 기여하는 것으로 나타난 바 있다. 이번 연구를 주도한 태혜진 교수는 “우울증 예방에 있어 무엇을 먹느냐는 물론, 얼마나 규칙적으로 먹느냐가 중요하다는 것을 대표성 있는 대규모 데이터로 입증한 데 의미가 있다”며 “규칙적인 식사, 아침 결식 예방, 다양한 식품군 섭취라는 세 가지 원칙은 약물 치료 없이도 일상에서 즉시 실천할 수 있는 우울증 예방 전략이 될 수 있다”고 밝혔다. 교신저자인 채정호 교수는 “우울 증상은 감정의 문제만이 아니라 수면, 활동, 식사처럼 일상의 리듬 전반과 맞물려 나타나는 경우가 많은 만큼, 식사 습관 교정이라는 작은 요소가 정신건강 관리의 보조 축이 될 수 있음을 보여준다”고 강조했다. 이 연구는 정신의학 분야 국제학술지 정동장애 저널(Journal of Affective Disorders) 6월호에 게재됐다.
  • “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.
  • AI가 정신과 초진 면담… 의사는 환자 심층 상담

    AI가 정신과 초진 면담… 의사는 환자 심층 상담

    국내 연구진이 정신과 진료의 첫 단계인 초진 면담 과정을 지원하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 한국과학기술원(카이스트)은 24일 전산학부 이의진 교수와 산업디자인학과 이탁연 교수 연구팀, 강남세브란스병원 정신건강의학과 김은주 교수 연구팀이 공동으로 거대언어모델(LLM) 기반의 면담 지원 기술을 개발했다고 밝혔다. 환자가 의사를 만나기 전 AI와 대화하며 증상과 상태를 파악하는 방식이다. 정신과 진료 과정에서 환자는 자신의 상황을 설명하는 과정에 부담을 느끼고 의료진은 제한된 시간 안에 환자의 과거력과 증상을 파악해야 하는 어려움이 있었다. 이에 연구진은 AI가 환자 응답에 따라 대화의 흐름을 조정할 수 있도록 시스템을 설계했다. 단순 문답을 넘어 공감 표현, 환자의 말을 정리해 주는 재진술, 모호한 내용을 정리하는 등 실제 상담 기법을 적용해 증상과 잠재적 질환을 임상 대시보드로 제공한다. 1440명을 실험한 결과 30분 이내 진료에 필요한 핵심 임상 정보를 효과적으로 작성해 의사는 환자와의 심층 상담에 집중할 수 있게 됐다. AI가 의사의 대체재가 아닌 ‘똑똑한 보조자’로 정보 수집 과정을 담당하고 의사는 진단과 처방을 내리는 협력 모델이다. 연구 결과는 인간·컴퓨터 상호작용 분야 최고 권위 학회인 ‘ACM CHI 2026’에 지난달 13일 발표됐다.
  • “매일 ‘이 주전자’에 물 끓여 마셨는데”…차 한 잔에 미세플라스틱 30억개 ‘와르르’

    “매일 ‘이 주전자’에 물 끓여 마셨는데”…차 한 잔에 미세플라스틱 30억개 ‘와르르’

    플라스틱 전기주전자로 물을 끓이면 우리 눈에 보이지 않는 미세 플라스틱이 엄청난 양으로 쏟아져 나온다는 연구 결과가 나왔다. 매일 마시는 차 한 잔에도 수십억 개 미세 플라스틱 조각이 섞여 들 수 있는 만큼 올바른 주전자 사용법을 익혀 노출을 최소화해야 한다는 조언이다. 과학 전문 매체 사이언스 얼럿은 플라스틱 전기주전자를 사용할 때 내부 표면에서 미세 플라스틱과 함께 그보다 더 작은 나노 플라스틱까지 대량 방출될 수 있다는 호주 퀸즐랜드대 연구팀의 연구 결과를 최근 보도했다. 연구팀은 시중에서 흔히 쓰는 폴리프로필렌 재질의 플라스틱 주전자 8개를 대상으로 성분을 분석했다. 그 결과 새 주전자에 물을 받아 처음 끓였을 때 물 1㎖당 1200만개에 달하는 나노 플라스틱 입자가 나왔다. 우리가 보통 마시는 차 한 잔 분량으로 따지면, 티백을 넣기도 전에 이미 약 30억개의 플라스틱 입자를 마시게 되는 셈이다. 연구를 이끈 엘비스 오코포 박사는 전 세계 많은 사람이 매일 플라스틱 전기 주전자로 물을 끓이는 일상을 반복하고 있으며 이 습관이 만성적인 미세 플라스틱 노출의 원인이 될 수 있다고 경고했다. 특히 새로 산 플라스틱 주전자일수록 물이 끓을 때 상당한 농도의 플라스틱 입자를 뿜어낸다는 사실이 이번 연구에서 드러났다. 연구팀은 물에 섞여 나오는 플라스틱 입자 양을 줄일 수 있는 두 가지 방법도 찾아냈다. 첫 번째는 미네랄 성분이 풍부한 ‘경수’나 수돗물을 사용하는 방법이다. 미네랄이 많은 물을 끓이면 주전자 내부에 하얀 석회질 피막이 형성되는데, 이 막이 플라스틱 입자를 붙잡아주는 역할을 하기 때문이다. 두 번째는 물을 여러 번 반복해서 끓이는 것이다. 주전자를 10번 이상 끓이자 플라스틱 방출량이 눈에 띄게 줄어들었다. 50번을 넘어가자 아주 미미한 수준까지 떨어졌다. 물론 150번을 끓인 후에도 여전히 물 1㎖당 82만개의 입자가 검출되긴 했지만, 처음과 비교하면 위험성을 크게 낮출 수 있다. 따라서 플라스틱 주전자를 새로 샀다면 처음 사용하기 전에 물을 여러 번 끓여서 버리는 과정이 필수적이다. 이러한 미세 플라스틱이 인체에 얼마나 치명적인지는 아직 과학적으로 명확하게 밝혀지지 않았다. 다만 우리 몸속에 플라스틱 입자가 돌아다녀서 좋을 리 없다는 것이 학계의 공통된 의견이다. 기존 연구에 따르면 미세 플라스틱 섭취는 장과 폐 질환을 유발할 수 있으며, 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환과도 연관이 있는 것으로 알려졌다. 심지어 플라스틱 입자가 해로운 병원균이나 박테리아를 옮기는 매개체가 되어 감염병 위험을 키울 가능성도 존재한다. 오코포 박사는 많은 제조업체가 새 제품 설명서에 물을 끓여 버리라는 안내를 적어두지만, 소비자들이 쉽게 지나치기 때문에 제품 표면에 더 명확한 경고 문구를 넣어야 한다고 주장했다. 단순히 물로 한 번 헹구는 것으로는 미세 플라스틱을 없앨 수 없으므로 일상 속 작은 실천과 더불어 문구를 넣는 제도적 변화가 필요하다는 설명이다.
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