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.

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.

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.

직장인의 야근과 과로가 비만의 주원인 중 하나라는 연구 결과가 나왔다. 최근 유럽비만연구학회(EASO)에 따르면 프라디파 코랄레-게다라 호주 퀸즐랜드대학교 박사 연구팀은 1990~2022년 경제협력개발기구(OECD) 33개국의 노동시간과 비만율 데이터를 분석했다. 연구에 따르면 연간 노동시간이 1% 줄면 성인 비만율이 0.16% 낮아진다. 연구팀은 장시간 노동이 신체활동 감소, 건강하지 않은 식습관, 스트레스 증가로 이어져 비만 위험을 높인다고 분석했다. 특히 연구팀은 장시간 노동이 유발하는 ‘시간 빈곤’을 비만의 주요 원인으로 꼽았다. 일하느라 바쁘다 보니 운동할 시간이 절대적으로 부족해지고, 자연스레 열량이 높은 간편식이나 가공식품에 의존하게 된다는 설명이다. 과로에 야식까지 더하면 심각하다. 밤늦게 섭취한 음식은 활동량이 적어 에너지로 소모되지 않고 지방으로 저장되기 쉽다. 이는 혈당을 급격히 올린 뒤 인슐린 분비를 촉진해 체내 지방 축적을 가속한다. 연구진은 “비만은 단순히 개인의 의지 문제가 아니라 노동 시장의 역학 관계, 도시 설계, 식품 시스템 등 복잡한 사회·경제적 요인이 얽힌 결과”라며 “근로 시간을 규제하고 휴가를 보장하는 등 일과 삶의 균형을 맞추는 정책이 곧 가장 강력한 공중보건 대책”이라고 했다.

비만 치료 주사로 알려진 GLP-1 계열 약물이 일부 암의 진행 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나오면서 의료계 관심이 커지고 있다. 21일(현지시간) 데일리메일, 피플 등 외신에 따르면 미국 클리블랜드 클리닉 연구진은 오젬픽·위고비·마운자로 등 GLP-1 계열 약물을 사용한 암 환자들이 일부 암에서 전이 및 진행 위험이 낮은 것으로 나타났다고 발표했다. GLP-1 계열 약물은 제2형 당뇨병 치료제로 개발됐으나 체중 감소 효과가 확인되며 비만 치료제로도 쓰이고 있다. 연구진은 암세포들이 자라고 신체 다른 부분으로 퍼지기 위한 자원으로 사용되는 종양 주변 염증과 지방을 줄임으로써 약물이 작용한 것이라고 분석했다. 연구에는 암 초기 단계 환자 1만 2112명이 포함됐으며, 이들은 GLP-1 약물을 사용하거나 다른 당뇨병 약을 복용하고 있었다. 연구 결과 GLP-1 약물을 사용한 폐암, 유방암, 대장암 및 간암 환자는 글립틴 약물을 복용한 환자에 비해 4기 암으로 진행될 확률이 38%에서 50%까지 낮았다. 전립선암, 췌장암, 신장암에 대한 효과는 통계적으로 유의미하지 않았다. 다만 암 환자는 전문의의 복용 지시 없이 GLP-1 약물을 사용하는 데 주의가 필요하다. 해당 약물이 체내에서 다른 약물의 흡수 속도를 늦추고 효과를 감소시킬 수 있기 때문이다. 앞서 이스라엘 연구진이 비만 및 당뇨 환자 6300여명을 추적 관찰한 또 다른 연구에서는 GLP-1 약물을 사용한 그룹이 비만 관련 암 발생 위험이 41% 낮았다는 결과도 나왔다. 미국 연구팀이 17만명 이상을 분석한 연구에서도 GLP-1 사용자는 대장암·직장암 등 비만 관련 암 발생 위험이 더 낮은 것으로 나타났다. 특히 여성 환자에서 암 위험 감소 효과가 상대적으로 뚜렷했다. 다만 아직은 대부분 관찰 연구에 불과해 “약물이 실제로 암을 예방한다”고 단정할 단계는 아니라는 지적도 나온다. 무작위 임상시험이 아닌 만큼 체중 감량 자체의 영향인지, 약물의 직접 효과인지 명확히 구분하기 어렵다는 것이다. 전문가들은 GLP-1 약물이 체중 감소뿐 아니라 염증 감소, 혈당 조절 개선 등을 통해 암 위험에 영향을 줄 가능성을 제기하고 있다. 일부 암세포에 존재하는 GLP-1 수용체가 직접적인 역할을 할 가능성에 대해서도 연구가 진행되고 있다.

30~40대 젊은 당뇨병 환자 10명 중 8명은 비만을 동반한 것으로 나타났다. 과거 한국인 당뇨병의 전형으로 여겨졌던 ‘마른 당뇨병’ 대신 비만과 복부지방을 동반한 ‘젊은 비만형 당뇨병’이 빠르게 확산하고 있다는 분석이다. 전문가들은 젊은 나이에 당뇨병이 시작될수록 합병증 노출 기간이 길어지는 만큼 단순 혈당 조절을 넘어 체중 관리까지 병행해야 한다고 강조했다. 강북삼성병원 내분비내과 박세은 교수 연구팀이 ‘당뇨병 팩트시트 2025’를 바탕으로 국내 성인 당뇨병 환자의 비만 현황을 분석한 결과 전체 환자의 52.4%는 체질량지수(BMI) 25 이상인 비만 상태였다. 특히 젊은 층에서 비만 동반 비율이 두드러졌다. 30대 당뇨병 환자의 비만 유병률은 81.3%에 달했고, 40대 역시 76.7%로 나타났다. 반면 65세 이상 고령 환자의 비만 유병률은 38.3%에 그쳤다. 젊은 당뇨병 환자의 비만 비율이 고령층보다 두 배 이상 높은 셈이다. 허리둘레를 기준으로 한 복부비만도 심각한 수준이었다. 전체 성인 당뇨병 환자의 61.1%가 복부비만이었으며, 30대와 40대 환자의 복부비만 유병률은 각각 78.4%, 73.1%로 조사됐다. 복부비만은 인슐린 저항성을 높여 혈당 조절을 어렵게 하고 심근경색·뇌졸중 같은 심혈관질환 위험까지 키우는 주요 원인으로 꼽힌다. 연구팀은 한국 당뇨병의 양상이 빠르게 변하고 있다고 분석했다. 과거에는 인슐린 분비 기능 저하로 발생하는 이른바 ‘마른 당뇨병’이 많았다면 최근에는 서구화된 식습관과 운동 부족, 체중 증가 등이 맞물리며 비만 기반의 당뇨병이 늘고 있다는 것이다. 박 교수는 “젊은 나이에 비만형 당뇨병이 시작되면 합병증에 노출되는 기간이 길어지는 만큼 더욱 치명적일 수 있다”며 “혈당 수치만 낮추는 치료에 머물 것이 아니라 체중 감량과 생활습관 개선을 함께 진행하는 통합 치료가 필요하다”고 말했다. 전문가들은 특히 젊은 당뇨병 환자 증가세가 단순 개인 건강 문제를 넘어 사회 전체의 만성질환 부담으로 이어질 수 있다고 우려한다. 30~40대는 경제활동과 육아를 동시에 책임지는 핵심 연령층인 만큼 조기 합병증 발생 시 의료비 증가와 노동력 손실 부담도 커질 수 있어서다.

체중 16㎏ 감량에 성공하고 유지 중인 코미디언 홍현희가 지인들과 함께 식습관 개선 프로젝트에 나섰다. 지난 15일 유튜브 채널 ‘홍현희 제이쓴의 홍쓴TV’에는 ‘홍현희, 진짜 이렇게 했습니다’라는 제목의 영상이 올라왔다. 영상에서 홍현희는 “먹고 싶은 음식을 먹으면서도 감량 후 체중을 유지하고 있다”면서 “지금도 오기 전에 오일이랑 식초를 먹고 왔다. 이런 것들이 쿠션 역할을 해줘서 내가 식욕을 안 참고 마음 놓고 먹으면서도 요요가 오지 않는다”고 밝혔다. 그는 “내가 직접 해본 다이어트 비법을 전해주고 싶은 마음”이라며 지인들과 ‘식습관 개선 캠프’를 진행하게 된 이유를 전했다. 해당 캠프에는 체중 감량 등 건강 개선을 원하는 코미디언 고은영, 송이지, 김정현과 홍현희의 매니저가 참가했다. 홍현희는 이날 “식습관 루틴 5계명”이라며 “▲16시간 간헐적 단식 ▲식후 최소 15분 움직이기 ▲간식 절대 금지 ▲당 들어간 음료 금지 ▲수면 시간 7시간 이상·밤 12시 전 취침”을 내걸었다. 그는 “코미디언이 되고 불규칙한 생활을 하며 살이 쪘다. 아들을 낳고 이유식을 하며 그것까지 같이 먹다 보니 하루 8끼, 9끼를 먹었다”며 “그러다 보니 췌장이 풀가동이었다”고 털어놨다. 이어 “16시간 공복을 하자 몸이 쉬기 시작했다. 위와 몸이 회복할 수 있는 시간을 준다”면서 식습관 5계명 중 가장 중요한 부분이라고 강조했다. 홍현희는 “과거에는 먹자마자 잤는데 지금은 무조건 움직인다”며 “최소 15분이면 된다. 나가서 산책을 하거나 음식물 쓰레기를 버리러 나가는 것도 된다. 헬스장에 갈 것도 없이 일상생활에서 움직이면 된다”고 두번째 계명을 설명했다. 또한 “간식을 금지해야 한다. 인슐린이 또 나온다. ‘가짜 배고픔’을 참아야 한다”면서 “간식 생각이 날 땐 옷을 벗고 거울을 보라”고 충격 요법을 전수하기도 했다. 그는 네번째 계명에 대해선 “제가 다행인 게 원래 단 음료는 잘 안 먹었다”며 “여기서는 그런 음료가 생각이 아예 안 나게 해주겠다”고 밝혔다. 마지막으로 수면에 대해서는 “매니저가 잘 잤다고 생각하는데 피곤해 보이더라. 그게 잔류 혈당 때문에 자다가 자주 깨서 그렇다”면서 “특히 잠들기 1시간 전부터 휴대전화도 보면 안 된다”고 강조했다. 이날 식사 시간에도 강의가 계속됐다. 홍현희의 남편인 제이쓴은 “식전에 야채를 무조건 먹어야 한다”며 ‘거꾸로 식사법’을 소개했다. 그는 먹는 순서로 “야채, 단백질, 탄수화물 순으로 먹어야 한다”면서 “탄수화물은 흡수가 빨라 먼저 먹으면 혈당 스파이크가 온다”고 설명했다. 이어 “어렵게 생각할 필요 없이 식전에 야채와 식초를 먹으면 된다”면서 “이러한 식습관을 통해 혈당을 정상화시켜야 한다”고 강조했다. 홍현희는 이날 식사 중 식초를 물에 타서 마시는 모습을 보였다. 그는 “이렇게 식사와 함께 먹으면 포만감도 올라온다. 그냥 ‘좀 그만 먹어야겠다’는 생각이 든다. 그 도움을 많이 받았다”고 전했다. 다음 날 이들은 14시간까지 공복을 유지했고 홍현희는 “아침 공복에 오일로 시작한다”며 오일에 소금을 넣어 준비했다. 고은영은 오일 한 잔을 들이킨 후 “배고팠는데 허기짐이 사라졌다”고 말했다. 식습관 개선 캠프 2주 후 이들은 다시 만났다. 송이지는 식습관 계명을 지킨 후 “활력이 생기고 부종이 빠졌다”고 변화를 전했다. 홍현희 매니저도 “피자, 라면, 햄버거 등 먹고 싶은 것 다 먹고도 몸무게가 4kg 정도 빠졌다”고 밝혔다. 채소→단백질→탄수화물…‘거꾸로 식사법’만 지켜도 살 빠져실제 대한비만학회 자료에 따르면 혈당 급상승을 억제하면 인슐린 과다 분비를 막고 에너지 흡수 속도가 느려져 체중 감량에 도움이 될 수 있다. 한국인의 주식인 밥, 면, 빵 등 정제 탄수화물은 소화 흡수가 빨라 공복 섭취 시 혈당을 급격히 올린다. 이를 막기 위해 전문가들이 제안하는 것이 이른바 ‘거꾸로 식사법’이다. 식사 순서를 식이섬유(채소), 단백질(고기·생선·두부), 탄수화물(밥·면) 순으로 바꾸는 것이다. 채소와 단백질을 먼저 섭취하면 인슐린 분비를 자극하는 인크레틴 호르몬이 나와 급격한 혈당 상승을 막아준다. 미국 코넬대 연구팀에 따르면 식이섬유를 먼저 섭취하고 이후 단백질과 탄수화물을 섭취하도록 한 그룹이 그렇지 않은 그룹보다 열량을 더 적게 섭취하고 지방이 많거나 튀긴 음식에 대한 유혹도 덜 느끼는 것으로 조사됐다.

포도를 매일 먹으면 햇볕으로 인한 피부 손상을 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 포도에 들어있는 성분들이 장내 박테리아와 상호작용하며 신호를 보내고, 이 신호가 피부 유전자 활동을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 참가자 29명을 대상으로 2주일 동안 실험을 거친 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘ACS 뉴트리션 사이언스’에 최근 게재됐다. 참가자들은 생 포도 3인분에 해당하는 동결건조 포도 분말을 매일 섭취했다. 이는 대략 포도 3컵, 알 수로는 45~60알에 해당하는 양이다. 연구팀은 참가자들의 엉덩이와 등에서 아주 작은 피부 조직 샘플을 채취했다. 햇볕을 받지 않은 부위와 자외선에 약간 노출된 부위를 각각 선택해 비교하기 위해서였다. 샘플 채취는 포도를 먹기 전과 2주일 동안 먹은 후에 각각 이뤄졌다. 비교 분석 결과, 포도를 먹은 후 ‘말론디알데히드’라는 물질이 크게 감소한 것으로 나타났다. 이 물질은 햇볕으로 인한 피부 세포 손상을 나타내는 지표로, 양이 줄어들었다는 것은 자외선으로 인한 세포 손상이 그만큼 적어졌다는 것을 의미한다. 포도는 또 다른 방식으로도 피부를 보호했다. 피부의 방어막 기능과 관련된 유전자들을 활성화한 것이다. 피부 방어막은 세균이나 화학물질, 수분 손실로부터 피부를 지키는 보호 층이다. 이 방어막이 튼튼해지면 자외선 같은 환경적 위협을 더 잘 견뎌낼 수 있다. 매일 포도를 먹은 참가자들은 피부 세포의 세포막을 구성하는 필수 성분인 지질이 대부분 증가했다. 지질이 늘어나면 피부 세포를 더욱 튼튼하고 유연하게 유지할 수 있다. 지질은 또한 세포들이 촘촘하게 결합하도록 돕는다. 이러한 유전자 반응은 참가자마다 다양하게 나타났다. 어떤 참가자는 포도를 섭취한 후 피부 바깥층을 더 튼튼하게 만드는 유전자들이 활성화된 반면, 다른 참가자는 전혀 다른 방식으로 유전자를 제어해 피부 방어막을 강화했다. 또 다른 참가자는 세균에 저항하고 손상을 견디는 유전자들이 작동하기도 했다. 경로는 저마다 달랐지만 모두 피부 건강에 긍정적인 방향이었다. 연구를 주도한 존 페주토 박사는 이러한 효과가 피부뿐만 아니라 간, 근육, 신장, 뇌 같은 신체의 다른 장기에도 나타날 가능성이 높다고 밝혔다. 연구팀은 포도 속의 화학 성분들이 우리 장 속의 박테리아와 만나면서 이 과정이 시작된다고 설명했다. 이 상호작용이 이른바 ‘장-피부 축’이라고 불리는 신호 경로를 통해 피부로 정보를 보내면, 이 신호가 피부 유전자의 작동 방식을 바꾸게 된다.

세계적인 멸종위기종인 물범이 ‘귀찮은’ 사람들을 피해 자신들만의 은신처를 바닷속에 마련했다. 최근 스위스의 비영리 옥토퍼스 재단은 희귀한 지중해몽크물범(Mediterranean monk seal)이 여름 성수기 동안 사람들을 피해 해저 공기 동굴에서 휴식을 취하고 있다는 연구 결과를 보전생물학 분야의 국제 저명 학술지(SCI)인 ‘오릭스’(Oryx) 최신 호에 발표했다. 그리스 이오니아 제도의 섬 포르미쿨라는 투명한 바닷물과 다양한 해양 생물 덕분에 인기 있는 관광지로 꼽힌다. 특히 이 주위에 전 세계 개체수가 수백 마리에 불과한 지중해몽크물범이 살고 있는데, 털을 말리기 위해 해변에서 휴식을 취하는 모습을 자주 볼 수 있었다. 문제는 사람들이 몰려오면서 발생했다. 여름 성수기에 이곳을 찾는 관광객들이 늘어나면서 선박 통행, 소음 등이 덩달아 커져 조용한 휴식을 원하는 지중해몽크물범에게 오히려 독이 되고 있다. 이후 해변에 올라오는 물범은 점점 사라졌고 이에 연구진의 관심이 촉발됐다. 연구팀은 물범의 행방을 알아보기 위해 피난처로 추정되는 해저 동굴에 카메라를 설치했다. 그 결과 해저 공기 동굴에서 휴식을 취하는 물범들의 모습이 카메라에 포착됐다. 영상에는 물범들이 이곳 수면에 유유히 떠 있거나 바닥에 누워 잠을 자는 생생한 모습이 담겼다. 전 세계에서 가장 희귀한 해양 포유류 지중해몽크물범이에 관해 연구 저자인 줄리앙 피퍼는 “방수 카메라를 설치한 지 한 시간도 채 안 돼 여러 마리의 물범이 카메라를 살펴보고 있는 것을 원격으로 발견했을 때 정말 놀랐다”면서 “이 정도까지 광범위하게 이용한다는 사실은 몰랐으며 과학자들은 오랫동안 사진이나 영상과 같은 증거를 확보하지 못했다”고 밝혔다. 해저 공기 동굴은 입구는 수중에 있지만 내부로 들어가면 공기 방(에어 포켓)이 형성된 수중 동굴을 말한다. 한편 지중해몽크물범은 전 세계에서 가장 희귀한 해양 포유류 중 하나다. 둥글고 큰 눈과 온순한 인상으로 유명하며 원래는 햇살이 잘 드는 모래 해변에 올라와 일광욕을 즐기고 새끼를 낳던 동물이다. 그러나 무분별한 사냥과 해안가 관광지 개발, 어망 등의 사고로 개체수가 급감했다.

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.

아무리 말해도 알아듣지 못하거나 소통이 되지 않을 때 ‘소 귀에 경 읽기’라고 말하곤 한다. 소는 중요한 가축이기는 하지만 사람의 말을 알아듣지 못하고 인지 능력은 떨어지는 우둔한 동물로 여겨져 왔다. 축사에서 주인을 바라보는 소의 커다란 눈망울도 아무 생각 없이 멍하니 바라보는 것에 불과하다고 생각하기 십상이다. 그런데 최근 과학자들이 소의 높은 인지 능력과 사회성을 밝혀내 주목받고 있다. 프랑스 투르대 생식 및 행동 생리학 연구소 연구팀은 소는 익숙한 사람보다 새로운 사람의 얼굴에 더 높은 시각적 선호도를 보이는가 하면 알고 있는 관리자의 목소리를 그 얼굴과 일치시킬 수 있다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 21일 자에 실렸다. 소와 같은 가축 종(種)은 사람과 밀접하게 접촉하면서 살아가는 동시에 높은 사회성을 지닌 동물이다. 연구팀은 소가 익숙한 얼굴과 낯선 얼굴을 구별할 수 있는지 확인하기 위해 프림 홀스타인 품종의 소 32마리로 데이터를 수집했다. 연구팀은 소들에게 음소거된 동영상으로 익숙한 남성과 낯선 남성의 얼굴을 보여주며 소들이 영상을 응시하는 시간을 측정했다. 또 두 남성이 동일한 문장을 말하는 음성 파일을 재생하면서 익숙한 얼굴과 낯선 얼굴의 영상을 함께 보여주는 방식으로 다각적 통합 인지 능력을 측정했다. 영상을 보는 동안 소들의 심박수를 측정해 감정적 반응이 나타나는지도 함께 살폈다. 연구 결과 소과 동물들은 소리가 없는 영상에도 집중하는 모습을 보였으며 특히 낯선 사람의 영상을 더 오랫동안 응시함으로써 아는 얼굴과 모르는 얼굴을 구분할 수 있다는 점을 확인했다. 또 영상에 소리가 결합됐을 때 소들은 목소리와 얼굴이 일치하는 영상을 더 오랜 시간 바라봤다. 이는 소가 시각 정보와 청각 정보를 결합해 얼굴과 목소리를 짝지을 수 있음을 의미한다. 그러나 심박수 측정 결과에서는 익숙하거나 낯선 얼굴이나 목소리가 소들의 감정적 반응에는 유의미한 반응을 보이지 않았다. 연구를 이끈 레아 랑사드 박사는 “이번 결과는 소가 익숙한 사람과 낯선 사람을 구별할 수 있으며 얼굴과 목소리를 통해 사람을 식별할 수 있음을 시사한다”며 “동물을 더 깊이 이해하고 동물 복지를 향상하기 위해서는 소가 특정 인간과 상호작용하는 방식에 대한 후속 연구가 더 필요하다”고 밝혔다.

‘도시 쥐와 시골 쥐’라는 이솝우화 기억나시나요. 도시 쥐가 “화려하고 맛있는 음식이 뭔지 보여주겠다”며 시골 쥐를 도시로 초대해 진수성찬이 가득한 곳으로 이끕니다. 시골 쥐가 감탄하며 음식을 먹으려던 순간 문이 열리고 고양이와 사람들이 들어오면서 두 쥐는 혼비백산해 도망칩니다. 소동이 가라앉고 도시 쥐가 다시 먹으러 나가자고 권하지만 시골 쥐는 “맛없는 음식이라도 마음 편히 먹을 수 있는 시골이 좋다”며 도시를 떠납니다. 우화가 주는 교훈은 행복의 상대적인 기준, 분수에 맞는 삶, 안전한 소박함과 위험한 풍요 등이었습니다. 그런데 과학자들은 우화의 다른 측면인 “도시 쥐는 왜 위험 요소 가득한 도시를 떠나지 않을까”에 주목했습니다. 프랑스 몽펠리에대 기능적 진화생태학 연구센터, 몽펠리에 진화과학 연구소, 미국 노스다코타 주립대, 오리건 루이스앤클라크대 공동 연구팀은 도시에 사는 야생동물들이 시골에 사는 같은 종의 개체들보다 더 대담하고 공격적이며 탐험적이고 활동적이라고 20일 밝혔습니다. 이런 재미있는 연구 결과는 영국 생태학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘동물 생태학 저널’ 5월 19일 자에 실렸습니다. 연구팀은 28개국의 조류, 포유류, 양서류, 파충류, 곤충 등 다양한 야생동물 집단 133종을 조사한 논문 80편을 메타분석했습니다. 특히 도시에 서식하는 개체군과 비도시 지역에 서식하는 개체군의 행동이 어떻게 다른지를 세계 단위로 비교 분석했습니다. 도시 동물의 행동 변화에 대한 종(種)간 비교 연구는 많았지만 이번처럼 같은 종 안에서 거주 환경에 따른 행동의 차이를 전 세계 규모로 정량 분석한 것은 이번이 처음입니다. 분석 결과, 도시에 사는 개체군은 시골 거주 개체군보다 대담성과 공격성, 탐험성, 활동성이 모두 두드러지는 것으로 확인됐습니다. 이런 경향성은 특히 조류에서 가장 뚜렷하게 관찰됐습니다. 이번 결과에 대해 연구팀은 전 세계적으로 도시화가 가속하면서 서식지가 줄어들자 동물들이 위험을 감수하려는 성향이 강해지는 것이라고 설명했습니다. 연구를 이끈 트레이시 버크하트 미국 루이스앤클라크대 교수는 “동물들이 위험을 회피하지 않는다면 특정 지역에서는 사람과 야생동물이 마주치는 사례가 급증할 것”이라며 “동물들이 대담해질수록 인수공통감염병 전파 위험도 커질 수밖에 없다”고 경고했습니다.

지난주부터 이번주 초까지 전국 곳곳의 낮 기온이 30도를 돌파하면서 한여름 가마솥 더위를 보였다. 20~30년 전까지만 해도 5월은 봄의 절정을 이룬 ‘계절의 여왕’이었지만 이제는 ‘여름의 입구’라고 봐도 무방해졌다. 5월의 봄이 사라진 원인은 여러 가지가 있겠지만 지구 온난화로 인한 기후 변화도 한몫을 하고 있다. 이제 기후 변화는 인간의 삶 다양한 분야에 영향을 미치고 있다. 노르웨이 국립문화유산연구소(NIKU) 극지 기후·환경 연구센터, 오슬로대학병원 법의학과 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 북극 주변 고위도 지역의 문화유산과 유적지가 지난 30년간 심각한 수준으로 훼손되고 있다고 밝혔다. 근대 초기 포경선 선원들의 삶을 들여다볼 수 있는 귀중한 유산으로 평가받는 17세기 ‘포경꾼 묘지’ 분석을 통해 밝혀진 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 21일 자에 실렸다. 북극은 기후 변화로 전세계 평균보다 더 빠른 속도로 온난화되고 있는 지역이다. 기온과 해수면 상승은 영구동토층의 급격한 융해, 해안 침식 가속과 직결되며 이는 고위도 지역에 분포해 있는 고고학 유적 보존을 어렵게 만든다. 이런 경고는 계속 있었지만 기후 변화가 유적에 미치는 영향을 직접 검증한 연구는 거의 없었다. 이에 연구팀은 ‘시신곶’이라고 불리는 스발바르 제도의 17세기 포경 유적 ‘릭네셋’ 보존 영상을 정밀 분석했다. 릭네셋은 1985~1990년, 2016년, 2019년 세 차례에 걸쳐 발굴됐다. 연구팀은 1980년대 발굴 결과와 2010년대 발굴 결과를 조사했다. 그 결과 해안선을 따라 위치한 묘지에서 침식으로 인한 피해가 크게 늘어난 것이 관찰됐다. 가장 극적인 변화는 직물에서 나타났는데 1980년대 발굴 당시에는 잘 보존돼 있던 직물 유물들이 2010년대에는 거의 완전히 분해된 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 스발바르의 고고학 유적이 기후 변화로 걷잡을 수 없이 빠른 속도로 훼손되고 있으며 이는 다른 북극 지역에서 관찰되는 흐름과도 일치한다. 연구팀은 일부 유산만 선별적으로 보호하는 현재 북극 문화유산 관리 방식으로는 기후 변화 영향에서 벗어나기는 힘들다고 지적했다. 한편 연구팀은 릭네셋 무덤에서 발굴된 시신과 유적들의 분석 결과 초기 북극 포경선원들의 질병, 사망 원인, 노동 조건에 대한 상세한 정보를 보존하고 있다는 사실도 새로 확인했다. 릭네셋에 매장된 유해 대부분은 40세 미만의 성인 남성이었으며 광범위한 신체적 스트레스와 영양결핍의 흔적이 발견됐다. 이들의 직접적인 사망 원인은 사고로 인한 외상 때문이 아니라 괴혈병 같은 영양실조와 만성적인 신체적 부담이 원인이었을 가능성이 크다고 연구팀은 밝혔다.

바닷물로 담수와 전기를 동시에 만들어내는 기술이 성공해 세계 학계의 이목을 집중시키고 있다. 전북대학교는 남창우 교수 연구팀(공과대학 유기소재섬유공학과)이 셀룰로오스 기반 하이드로겔을 활용해 별도의 전력 없이 해수를 담수로 전환하는 동시에 전기를 생산하는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 기존 기술은 해수를 담수로 전환하거나 전기를 생산하는 기능이 각각 분리돼 있었다. 이마저도 외부 전력 공급이 필요하는 등 실용화에 제약이 컸다. 연구팀은 이 같은 한계를 극복한 이번 연구를 통해 태양 에너지와 바닷물만으로 담수 생산과 전기 생성이 동시에 가능한 ‘자립형 통합 시스템’을 구현했다. 셀룰로오스 기반 하이드로겔을 활용해 별도의 전력 없이 해수를 담수로 전환하는 동시에 전기를 생산하는 데 성공한 것이다. 연구팀은 ‘salting-out’ 구조로 형성된 다공성 채널 설계와 설폰산기 기반 네트워크로 물의 이동과 열 흐름을 정밀하게 제어하고, 양성자 이동(proton hopping)을 촉진해 전기 생산 효율을 획기적으로 끌어올렸다. 이번 기술은 물 부족과 에너지 위기를 동시에 겪는 지역에서 독립형 솔루션으로 적용 가능성이 높다는 평가다. 연구 결과는 재료과학 분야 세계 최고 권위 학술지 Advanced Materials(IF=26.8)에 4월 13일 게재가 확정됐다. 연구는 전북대 강진혁 연구원이 제1저자로 참여했고 이승재 연구원이 공동저자로 이름을 올렸다. 싱가포르 난양공대 Wu Rong Hui 교수와 남 교수가 교신저자로 참여해 국제 공동연구 성과로 완성됐다. 이번 연구는 한국연구재단 신진연구사업과 해양수산과학기술진흥원의 지원을 받아 수행됐다. 강진혁 연구원은 “AI 기반 머신러닝을 접목한 차세대 융합 연구를 통해 더욱 큰 가능성을 확인한 만큼 앞으로도 글로벌 수준의 연구 성과를 지속적으로 만들어가겠다”고 밝혔다. 남창우 교수는 “기존 한계를 넘어서는 연구 성과를 통해 환경·에너지 분야에서 새로운 가능성을 제시하고, 난양공대와의 굳건한 협력을 기반으로 글로벌 수준의 연구를 지속적으로 확장해 나가겠다”고 말했다.

미국의 고율관세 정책에 중동 분쟁 장기화까지 겹치면서 유가·해상 운임 상승, 원·부자재 수급 불안 등으로 부산지역 수출기업의 경영부담이 커진 것으로 나타났다. 부산상공회의소는 20일 ‘중동 사태에 따른 지역 수출기업 영향 및 대응 실태조사’ 결과를 발표했다. 이 조사에는 지역 주요 수출기업 500개사가 참여했다. 조사 결과를 보면 중동에 직접 수출하는 기업은 5.6%에 그쳤다. 하지만 중동 사태가 국제유가와 해상 운임·보험료, 원자재 조달비용에 영향을 미치면서 수출기업의 비용 부담이 광범위하게 확대되고 있다. 중동 사태 장기화에 따른 지역기업의 피해는 ‘원자재 수급 불안 및 가격 상승’ 응답이 43.6%로 가장 많았다. 이어 물류비 증가 32.7%, 에너지 가격 상승 13.2%, 선복 확보 애로 및 수출 차질 3.5% 순으로 나타났다. 특히 원자재 가격과 물류비는 기업 수익성에 즉각적인 영향을 주는 비용 항목이라는 점에서 지역기업의 체감 부담이 큰 것으로 분석된다. 원·부자재 재고 수준도 우려를 키우고 있다. 지역기업의 72.7%는 현재 원·부자재 재고가 3개월 이내 수준이라고 응답했다. 중동 사태가 더 길어져 원자재 수급 애로가 지속되면 지역 수출기업의 생산 차질과 납기 지연이 빚어질 것으로 우려되는 대목이다. 재고 부족에 대응하는 방법으로 기업들은 원자재 신규 조달처 물색(31.4%), 생산물량 조절(16.6%), 대체 원자재 조달(12.6%) 등을 꼽았다. 다만, 37.7%는 별도의 대응책을 마련하지 못했다고 답했다. 물류비에 관해서는 응답 기업의 93.1%가 중동 분쟁 발발 이후 증가를 체감하고 있다고 답했다. 운항 일정 지연, 긴급 해상운임 할증료 부과, 보험비용 증가 등이 복합적으로 작용한 결과로 분석된다. 이런 비용 상승, 수급 불안 때문에 지역 기업 70.5%가 ‘올해 수출이 전년보다 감소할 것’이라고 답했다. 지역 기업 40.1%는 중동 사태 장기화와 공급망 충격에 ‘대응 방안이 없다’고 응답해 지정학적 요인에 대처하는 데는 한계가 있는 것으로 조사됐다. 기업들이 정부와 지자체에 요구하는 지원책은 긴급경영안정자금 확대가 25.2%로 가장 많았고, 이어 원자재 수급 지원 신속 시행 22.3%, 긴급 수출금융·정책금융 우대금리 확대 18.6%, 중동 수출입기업 관세·물류 긴급지원 12.5% 순이었다. 이는 비용 부담 완화와 원자재 공급망 안정이 지역 수출기업이 필요로 하는 최우선 정책과제로 부각된 것으로 보인다. 부산상공회의소 조사연구팀 관계자는 “중동 사태 장기화에 따른 원·부자재 가격 상승과 물류비 부담 확대 등의 영향이 지역 수출기업의 수익성 악화로 연결되고 있다”며 “특히 원·부자재 재고가 3개월 내 수준에 그친 기업이 70%를 넘은 만큼 지역기업을 위한 원자재 공급망 안정 조치 확대가 필요하다”고 밝혔다.

동면은 일부 포유류가 겨울철 자원 부족과 추위를 견디기 위해 택한 가장 극단적인 생리적 전략이다. 흔히 동면을 추운 겨울을 나기 위한 ‘겨울잠’으로 생각하지만 신체의 거의 모든 시스템이 정상 상태와는 완전히 다른 모드로 전환되는 상태이기 때문에 잠과는 다르다. 미국 국립안(眼)연구소 연구팀은 다람쥐를 관찰한 결과 동면이 눈으로부터 들어온 시각 정보를 처리하는 뇌 영역인 시각피질의 신경세포 구조를 바꾼다는 사실을 확인했다. 이번 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 5월 19일 자에 실렸다. 동면이 신경세포에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 것은 신경세포가 변화하는 상태에 어떻게 적응하는지를 밝혀줄 뿐 아니라 신경세포가 손상되거나 기능이 떨어진 환자들의 치료 전략에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 동면 연구에서는 촉각을 처리하는 체성감각피질이라는 뇌 영역에서 신경세포의 구조가 크게 변한다는 사실이 확인됐다. 이에 연구팀은 시각을 처리하는 뇌 영역에서도 비슷한 변화가 일어날 것이라고 추정했다. 연구팀은 다람쥐를 이용해 시각피질에 있는 두 종류의 신경세포 집단이 깊은 동면 상태인 휴면 단계와 동면 도중 주기적으로 짧게 일어나는 ‘일시 각성’이라는 서로 다른 상태에서 어떻게 영향을 받는지 살펴봤다. 그 결과, 한 종류의 신경세포 집단은 깊은 동면 상태에서 구조가 변했지만 다른 신경세포 집단은 동면하지 않는 다람쥐와 차이가 없었다. 시각피질 전체가 일률적으로 변하는 것이 아니라 특정 신경세포 집단만 선택적으로 구조 변화를 겪는다고 연구팀은 설명했다. 또 깊은 동면에서 다람쥐가 깨어난 뒤 불과 1시간 30분 만에 구조 변화는 원래대로 돌아왔다. 연구팀은 동면이 끝나고 6개월 뒤 다람쥐 시각피질을 다시 살펴봤는데 동면을 거친 다람쥐와 거치지 않은 다람쥐 사이에 신경세포 구조의 차이가 없었다. 동면이 남기는 흔적은 일시적이었음을 확인한 것이다. 연구를 이끈 헨드리예 니엔보르크 박사는 “이번 연구는 동면하는 동물의 뇌 안에서 빠르게 변화를 일으키는 메커니즘이 존재한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 크다”며 “이 메커니즘을 이해하고 활용할 수 있다면 성인 인간의 뇌도 더 유연하게 변화에 적응할 수 있도록 해 신경 신호전달, 학습, 뇌졸중 같은 질환을 겪은 뒤 회복 과정에서 도움을 받을 수 있을 가능성이 크다”고 설명했다. 이어 연구팀은 동면 기간과 그 이후 신경세포의 기능이 어떻게 달라지는지를 후속 연구로 살펴볼 계획이다.

단국대학교는 제약공학과 강래형 교수 연구팀이 강력한 항산화 물질로 주목받고 있는 ‘셀레늄(Selenium)’ 치료제의 효능과 안전성을 극대화할 수 있는 통합 설계 가이드라인을 발표했다고 18일 밝혔다. 이번 연구는 경희대 김도경 교수와 부산대 김윤학 교수와 공동으로 진행됐다. 셀레늄은 우리 몸의 활성산소를 억제해 세포 사멸(페롭토시스, Ferroptosis)을 막는 필수 항산화 물질로 최근 암과 퇴행성 뇌질환 치료 핵심 소재로 주목받는다. 하지만 적정량을 벗어나면 독성을 띠는 ‘양날의 검’과 같은 특성으로, 치료제 활용에는 정밀한 제어 기술이 필수적이다. 그동안 학계에서는 셀레늄을 활용한 다양한 치료 소재를 개발해 왔지만, 분자·나노·고분자 등 소재 형태가 다양해 통합적 설계 기준은 부족했다. 강 교수 연구팀은 셀레늄 소재의 기능을 좌우하는 4대 핵심 지표를 정의하고, 이를 기반으로 한 ‘공통 설계 지도’(Common Design Map)를 제시했다. 4대 지표는 △셀레늄의 화학적 상태(Species) △주변 구조와의 결합 방식(Bonding motif) △소재 내 위치(Placement) △작동 환경(Trigger window)이다. 연구팀에 따르면 이 기준에 따라 소재를 설계하면, 암 조직의 산성도나 특정 생체 신호에 선택적으로 반응해 약물을 방출하거나 치료 기능을 수행하는 프로그래밍 소재를 제작할 수 있다. 강 교수는 “이번 연구는 파편화되어 있던 셀레늄 치료 소재의 설계 방식을 하나로 묶어낸 것”이라며 “ 환자 개개인 질병 환경에 맞춰 선택적으로 작동하는 정밀 의료 소재 개발에 중요한 이정표가 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구는 화학·재료과학 분야 권위지인 ‘어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials, 2024년 IF=21.8)’에 게재됐다. 논문명은 ‘Design Principles and Recent Advances for Redox-Programmable Selenium-containing Therapeutic Materials’이다.

도시공원 조성과 습지 복원 등 도시의 기후 적응 활동이 주택가격 상승 등을 유발해 취약계층의 거주 불안을 심화시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 18일 한국과학기술원(KAIST)에 따르면 AI 미래학과 김승겸 교수 연구팀이 베이징대 등과 아프리카 32개국 도시를 분석한 결과 기후 적응 정책이 도시 회복력을 높이는 동시에 역설적으로 원주민을 밀어내는 ‘젠트리피케이션’을 유발한다는 사실을 규명했다. 이는 도시공원 조성 등으로 도시의 홍수·폭염 피해를 줄이는 기후 적응 전략인 ‘그린·블루 정책’이 도시 변화에 미친 영향에 대한 첫 검증이다. 분석 결과 그린·블루 적응이 이뤄진 지역은 주택가격·인구 유입·지역 변화 등을 반영한 종합 젠트리피케이션 지수가 약 41% 상승한 것으로 나타났다. 특히 주택가격은 13.00% 오르고, 가구 소비는 20.30% 증가했다. 기후 적응을 위한 투자가 지역의 자산 가치와 사회경제적 구성을 재편하면서 젠트리피케이션 압력으로 작용하고 있다. 연구팀은 이런 현상이 특정 도시가 아닌 아프리카 전역에서 반복적으로 나타나는 구조적 변화라고 평가했다. 연구팀은 임대료 규제만으로는 젠트리피케이션 압력을 완화하지 못했고 일부는 투기적 투자 유인을 자극하는 경향도 확인했다. 반면 재정착 지원체계가 마련된 지역에서는 부정적 효과가 완화돼 기후 적응의 파급효과가 도시 구조와 성장 단계에 따라 차별적으로 나타났다. 김 교수는 “기후 적응이 단순 인프라 확충의 문제가 아니라 ‘분배 문제’로 접근해야 한다는 점을 확인한 연구”라며 “기후 정책은 환경 개선뿐 아니라 취약계층 보호와 주거 안정까지 고려한 결정이 필요하다”고 밝혔다.

건설 토목 공사에서 가장 핵심적으로 사용되는 재료는 시멘트다. 가장 널리 사용되는 포틀랜드 시멘트의 경우 원료는 석회석, 점토, 규석, 철광석, 석고 등이다. 이 중 원료의 80~85%를 차지하는 것이 석회석이다. 문제는 주원료인 석회석을 얻기 위해 대규모 노천광산 채굴이 이뤄지기 때문에 자연 지형과 생태계 파괴가 발생하고 시멘트 생산 과정에서 미세먼지와 분진, 대기오염 물질을 다량 배출해 지구 온난화에도 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이런 상황에서 미국 산타바바라 캘리포니아대(UCSB) 지구 연구소, 버지니아대 토목환경공학과, 브룩헤이븐 국립연구소와 건축 기술 연구 기업 브림스톤 에너지, 웹코어 빌더 공동 연구팀은 시멘트를 만들 때 퇴적암인 석회석 대신 화성암인 현무암이나 반려암을 사용하면 시멘트 산업에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 80% 이상 줄일 수 있다고 18일 밝혔다. 더군다나 원료 전환은 현재 설비 수준에서도 충분히 가능하고 이론적으로는 석회석을 쓸 때보다 에너지 소비도 현재의 60% 수준으로 낮출 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 서스테이너빌리티’(Communications Sustainability) 5월 15일 자에 실렸다. 현대 건설 현장 거의 모든 곳에서 사용되는 포틀랜드 시멘트는 석회암을 섭씨 1500도 이상의 고온으로 가열해 핵심 성분인 생석회(산화칼슘·CaO) 제작 과정을 거친다. 이 과정에서 화학 반응 부산물로 이산화탄소가 대량 발생한다. 에너지 사용에 따른 배출량을 제외하더라도 시멘트 1t당 약 500㎏의 이산화탄소가 발생한다. 시멘트 산업 전체로 보면 전 세계 온실가스 배출량의 약 4.4%나 차지한다. 연구팀은 기존 지질도를 활용해 칼슘이 풍부한 규산염 암인 현무암, 반려암의 지표 노출 분포와 채굴할 수 있는 매장량을 분석했다. 그 결과, 현재 수준의 시멘트 생산량을 수십만 년 동안 공급할 수 있는 충분한 양이 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 규산염 암을 원료로 사용할 경우 에너지 소비량과 이산화탄소 배출량도 계산했다. 이론적 최소 에너지 요구량은 석회암을 이용해 시멘트를 만들었을 때보다 40% 이상 낮은 것으로 확인됐다. 천연가스를 에너지원으로 쓸 경우 시멘트 1t당 최소 이산화탄소 배출량은 석회암 기준 609㎏에서 규산염 암 종류에 따라 43~59㎏으로 크게 줄어드는 것으로 계산됐다. 또 연구팀은 기존 기술로 규산염 암에서 포틀랜드 시멘트를 생산하는 공정을 탐색한 결과 기존 설비로도 충분히 생산이 가능하고 현재처럼 화석연료 중심의 에너지를 사용한다고 하더라도 기존 석회암 이용 생산 때보다 이산화탄소 배출량을 25% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다. 제프 프란세비치 UC산타바바라 박사는 “규산염 암은 경제적 가치가 높은 다양한 금속을 포함하고 있어서 시멘트 생산 과정에서 이를 부산물로 회수할 수 있다는 장점도 있다”며 “이번에 개발한 기술로 표준 포틀랜드 시멘트를 생산할 수 있기 때문에 건설 업계가 새로운 소재를 받아들이는 데 필요한 긴 개발·검증·실증 과정을 생략할 수 있다는 것이 가장 큰 강점”이라고 설명했다.

지난주부터 한여름에나 만날 수 있는 가마솥 더위가 찾아왔다. 과거 계절의 여왕이라고 했던 5월 중순에 낮 기온이 30도를 넘나드는 것은 여러 이유가 있겠지만 기후변화도 한몫하고 있다는 진단이 나오고 있다. 기후변화에 대응하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 이산화탄소를 줄이는 것처럼 원인을 제거하는 감축과 다가오는 피해에 대비하는 적응이다. 적응은 이미 시작된 이상 기후에 맞춰 사회와 개인의 생존 및 회복력을 높이는 전략이다. 그런데 기후변화 적응이 자칫 저소득층의 삶을 힘들게 할 가능성이 크다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 카이스트 AI미래학과, 중국 북경대, 뉴욕상하이대 공동 연구팀은 도시공원 조성, 습지 복원 같이 녹지와 수(水)공간을 활용하는 ‘그린-블루 적응’이 역설적으로 집값 상승과 인구 유입을 촉진해 기존에 거주하고 있던 저소득층 주민의 거주 불안을 심화하는 젠트리피케이션 현상이 나타날 수 있다고 18일 밝혔다. 이 연구는 아프리카 전역을 대상으로 기후적응과 젠트리피케이션 간 인과 관계를 규명한 첫 대륙 규모의 분석으로 도시공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 도시학’에 실렸다. 녹지와 수공간 기반 기후적응 방법인 그린-블루 적응은 도시의 홍수와 폭염 피해를 줄이는 대표적 기후적응 전략으로 꼽힌다. 연구팀은 아프리카 32개국 221개 도시의 5503개 행정단위를 대상으로 2005년부터 2024년까지 변화를 추적했다. 위성 영상 분석과 사회경제적 데이터를 결합해 그린-블루 적응이 실제 도시의 변화와 주민 삶에 미친 영향을 정밀 분석했다. 이어 정책 효과의 전후 변화를 비교해 인과 관계를 분석하는 이중차분법을 적용해 그린-블루 적응이 도시에 미친 영향을 살펴봤다. 그 결과, 기후적응 정책이 도시 회복력을 높이는 데 효과적이지만 동시에 환경 개선이 오히려 원주민을 밀어내는 사회적 배제 압력인 ‘젠트리피케이션’이 나타날 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 기후적응 시설이 조성된 지역은 그렇지 않은 지역보다 주택가격, 인구 유입, 지역 변화를 종합적으로 반영한 종합 젠트리피케이션 지수(CGI)가 평균 약 41% 상승했다. 주택가격은 약 13% 상승했으며, 외부 인구 유입도 유의미하게 증가한 것으로 조사됐다. 이에 대해 연구팀은 기후 위기로부터 시민을 보호하기 위해 조성된 시설이 역설적으로 경제적 취약계층의 주거 불안을 심화시키고 기존 공동체를 약화시키는 요인으로 작용할 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 김승겸 카이스트 교수는 “기후적응 정책은 도시를 더 안전하게 만들 수 있지만 동시에 집값 상승과 인구 이동을 불러와 기존 주민들의 주거 불안을 키울 수 있는 만큼 앞으로의 기후 정책은 환경 개선뿐 아니라 취약계층 보호와 주거 안정까지 함께 고려해야 할 것”이라고 강조했다. 김 교수는 “이번 연구 결과는 기후적응을 단순한 인프라 구축의 문제가 아니라 혜택과 부담을 어떻게 배분할 것인가의 ‘분배 문제’로 바라봐야 함을 제시한다”며 “앞으로의 기후 정책이 녹지와 수공간 확충에 그치지 않고 토지 소유권 보호와 공공주택 공급, 개발이익 환수 등 주거 안정 대책과 함께 추진돼야 할 필요가 있다”고 덧붙였다.