삼성SDI가 주도하는 한미 공동연구팀이 차세대 배터리로 불리는 리튬메탈 배터리의 수명과 안정성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 조성 기술을 개발했다. 삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과 산학협력을 통해 리튬메탈 배터리의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 리튬메탈 배터리의 에너지 밀도는 기존 삼원계 배터리의 1.6배로 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업의 핵심 기술로 꼽힌다. 현존하는 기술 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만, 충·방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 한계가 있었다. 삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 ‘겔 고분자 전해질’을 적용해 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리고 안전성도 높일 수 있는 방법을 찾았다. 불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발해, 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인인 덴드라이트를 효과적으로 억제한 것이다. 덴드라이트는 배터리 충전 시 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 나타나는 결정체로, 배터리 수명과 안정성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 해당 내용이 담긴 연구 논문은 세계 최고 권위의 에너지 분야 학술지인 ‘줄’ 최신호에 게재됐다. 논문에는 삼성SDI 연구소의 이승우 부사장과 우현식 프로, 삼성SDI 미국 연구소의 김용석 소장과 양 리·위안위안 마 프로, 위안 양 컬럼비아대 교수 등이 공동 저자로 이름을 올렸다. 이번 연구 결과에 대해 업계에서는 차세대 배터리의 에너지 효율과 안전성을 대폭 개선해 배터리 산업의 판도를 바꿀 것으로 기대하고 있다. 주용락 삼성SDI 연구소장은 “이번 논문은 기존에 취약점으로 지적되던 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 크다”고 말했다.

밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.

밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.

미국은 도널드 트럼프의 재집권 이후 그와 가까운 부자들이 주요 언론사와 소셜미디어(SNS) 플랫폼을 인수하면서 미디어 환경이 보수 성향을 강화하는 쪽으로 변하고 있다. 트럼프도 자신에게 비판적인 매체에 직접적 압박을 가하면서 이런 경향은 더 강해지고 있다. 대표적인 사례가 일론 머스크의 트위터(현 X) 인수다. 실제로 X는 머스크 인수 이후 급격히 보수화되고 있다는 분석이 잇따르고 있다. 이런 상황에서 이탈리아 보코니대, 스위스 생갈렌대, 프랑스 파리 경제대학원, 파리 사회과학고등연구원 공동 연구팀은 X의 추천 알고리즘이 사용자의 정치적 견해를 보수적인 방향으로 바꿀 가능성이 크다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 2월 19일 자에 실렸다. 많은 사람에게 SNS는 정치 뉴스의 창구이자 핵심 정보 출처가 되고 있다. 이에 따라 허위 정보, 양극화, 콘텐츠를 선별하고 순서를 정하는 알고리즘으로 인한 정보 여과 현상(필터 버블)에 대한 우려가 커지고 있다. 이에 연구팀은 2023년 미국에서 X를 활발하게 사용하는 4965명의 남녀 사용자를 대상으로 독립적인 현장 실험을 했다. 연구팀은 참가자들에게 알고리즘 피드와 시간순 피드 사용을 무작위로 배정해 약 7주 동안 X를 사용하도록 했다. 이어 맞춤형 웹 브라우저 확장 프로그램으로 참가자의 피드 콘텐츠 자료를 수집하고 온라인 행동을 관찰했다. 연구팀은 실험 전후 두 차례 참가자의 정치적 성향에 관한 설문조사도 병행했다. 그 결과 알고리즘 피드를 사용한 참가자들은 플랫폼 참여도가 높았고, 보수적 정책에 우선순위를 더 많이 부여했으며, 극우를 포함해 보수 정치 활동가 계정을 팔로우할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 또 알고리즘 피드를 사용하던 사람을 시간순 피드로 전환하더라도 정치적 견해나 팔로우 행동에는 거의 영향을 미치지 못했다. 이는 SNS를 통해 형성된 정치적 견해는 피드 노출 방법을 바꾸더라도 쉽게 변하지 않는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 피드 콘텐츠 분석 결과 알고리즘 방식은 전통적 뉴스 매체를 뒤로 미뤄 노출하고, 보수적인 활동가들의 게시물을 더 많이 노출하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 예카테리나 주랍스카야 프랑스 파리 사회과학고등연구원 교수는 “이번 연구 결과는 SNS 알고리즘이 정치적 태도를 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 이런 효과는 알고리즘 기반 큐레이션이 제거된 뒤에도 지속된다는 것을 보여 준다”고 설명했다.

지금으로부터 약 2500년 전 시베리아에서 살았던 여성이 심각한 머리 부상으로 턱 재건 수술을 받았던 것이 확인됐다. 지난 19일(현지시간) 미국 라이브사이언스 등 과학 전문 매체는 영구동토층에서 발견된 여성 미라를 CT 스캔으로 분석한 결과 턱 수술과 원시적인 형태의 보철물을 착용한 것으로 드러났다고 보도했다. 이 여성 미라는 지난 1994년 러시아 과학 아카데미 소속 고고학자들이 시베리아 남서부 알타이산맥 지역에 있는 우코크고원의 공동묘지를 발굴하는 과정에서 발견했다. 25~30세로 추정되는 이 여성은 미라 상태였으며, 본격적인 연구는 최근에서야 이루어졌다. 연구를 맡은 러시아 노보시비르스크 대학 블라디미르 카니긴 교수는 “CT 스캔을 이용해 영구동토층에 보존된 이 미라를 분석한 결과 부상의 흔적뿐 아니라 고대에 복잡한 외과수술이 이루어진 것까지 확인했다”면서 “당시 파지리크 문화가 높은 수준의 의학 지식을 보여주는 증거”라고 의미를 부여했다. 파지리크 문화는 기원전 6세기에서 3세기 중앙아시아 알타이산맥 지역에서 번성했으며 주로 스키타이 계열의 유목민의 의해 형성됐다. 연구팀에 따르면 이 여성은 당시 오른쪽 턱관절이 부서졌는데, 이에 따라 정상적으로 말하거나 식사를 할 수 없는 수준이었다. 당시 의료진은 오른쪽 턱관절을 구성하는 두 뼈에 얇은 관을 뚫어 그 안에 말 털이나 동물 힘줄 같은 것을 넣어 고정했다. 이 원시적인 보철물이 관절면을 서로 연결해 여성의 턱을 움직이게 했다는 것으로 무려 2500년 전 이 같은 의료가 행해졌다는 것이 놀라운 점이다. 이에 대해 러시아 과학아카데미 고고학자 나탈리아 폴로스는 “파지리크인 들은 마취가 없던 시절에도 기본적인 두개골 수술을 할 줄 알았다”면서 “그들은 인체 해부학에 대한 깊은 이해를 가지고 있었으며 이는 미라를 만드는 전통에도 필수적”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구는 파지리크인 들이 동족의 생명을 구하기 위해 복잡한 외과 수술을 시행할 수 있다는 사실을 다시 한번 확인시켜준다”고 덧붙였다.

지난달 미국 컬럼비아대 연구팀의 시판 생수 속 나노 플라스틱 연구 결과가 언론에 보도되며 큰 반향을 불러일으켰다. 연구팀은 미국 국립과학원회보 연구논문에서 생수 1ℓ에서 7종류의 플라스틱 입자 24만개가 나왔으며 이 가운데 미세 플라스틱보다도 작은 나노 플라스틱이 90%를 차지했다고 밝혔다. 나노 플라스틱은 1㎛보다 작은 크기로 혈액과 간, 뇌에 침투할 수 있을 정도의 크기다. 미국의 사회학자인 대니얼 재피 포틀랜드 주립대 교수가 10년이 넘는 집필 기간을 통해 출간한 ‘언보틀드’ 역시 이 문제에 주목한다. 그는 병입 생수가 나노 플라스틱 문제뿐 아니라 어떻게 우리의 건강과 생명을 갉아먹고, 인권과 미래를 빼앗아 가는지 추적한다. 소규모 소비자층의 사치재였던 병입 생수는 불과 40년 사이 어떻게 3000억 달러 규모의 글로벌 소비재가 됐을까. 저자는 이른바 ‘빅4’라 불리는 음료 기업(네슬레, 코카콜라, 펩시, 다논)이 전 세계적으로 병입 생수 사업을 급격하게 확장하면서 펼친 기만적 마케팅이 공공 상수도 운영에 미친 영향을 분석한다. 그는 병입 생수 산업이 기회주의적이고 기만적인 마케팅을 통해 대중에게 수돗물에 대한 두려움과 불신을 심었고 결국 공공 인프라 개선을 위한 투자 압력을 낮췄다고 강조한다. 결국 개선되지 못한 상수도 공급망이 깨끗한 물을 공급하지 못하고, 이는 다시 병입 생수 구매로 돌아서게 만드는 악순환을 만들었다고 지적한다. 나아가 “물은 어떤 것과도 다르다. 모두가 물에 연결되어 있다”며 플라스틱병에 담겨 있는 것은 물뿐만이 아니라고 말한다. 병입 생수가 환경오염(플라스틱 쓰레기), 생태 위기(지역 담수 고갈), 기후 위기(잦은 가뭄)뿐 아니라 불평등(저개발, 저소득층의 식수 부족), 공공성 위기(예산 부족과 낙후된 수도 인프라), 자본주의(민영화, 상품화, 강탈에 의한 축적), 공중보건(수돗물보다 22배 많은 미세 플라스틱) 등 여러 문제가 교차하는 지점에 논쟁적으로 놓여 있음을 드러낸다. 지난해 6월 세계환경의 날에 맞춰 제주를 찾은 잉거 안데르센 유엔환경계획(UNEP) 사무총장은 “한국은 수도꼭지를 틀기만 해도 깨끗한 물이 나오는 환경을 가졌는데 왜 플라스틱 생수를 구매하는지 고민할 필요가 있다”고 밝혔다. 은연중에 수돗물에 대한 두려움을 퍼뜨리고 있는 물 관련 상품 광고들에 대해 무엇이 진실인지 다시 생각해야 할 때다.

차가운 남극 바다에서 사상 처음으로 상어의 존재가 확인됐다. 지난 18일(현지시간) AP통신 등 외신은 남극 해역에서 남방 잠꾸러기 상어가 헤엄치는 모습이 처음으로 카메라에 포착됐다고 보도했다. 지난달 남극 사우스 셰틀랜드 제도 인근 바닷속 약 488m에서 모습을 드러낸 이 상어는 길이가 3~4m로 서호주 대학 심해연구센터가 설치한 카메라에 앞을 쑥 하고 지나갔다. 연구팀도 예상치 못한 상어가 깜짝 등장한 것으로 그 옆으로는 마치 길을 비켜주듯 가오리 한 마리도 함께 촬영됐다. 앨런 제이미슨 연구원은 “남극에는 상어가 없다는 것이 상식이기 때문에 이를 볼 것이라 전혀 예상치 못했다”면서 “게다가 작은 덩치도 아니었으며 마치 탱크처럼 다가왔다”며 놀라움을 감추지 못했다. 남극의 새로운 깜짝 스타가 된 남방 잠꾸러기 상어(Southern sleeper shark)는 남반구 차가운 심해에 서식하는 대형 상어로 몸은 원통형이며 짙은 회색을 띤다. 특히 잠꾸러기라는 재미있는 이름이 붙은 이유는 매우 느릿느릿하게 움직이기 때문이다. 잠꾸러기 상어는 이름값을 하듯 평상시에는 ‘초절전 모드’를 유지하며 기회를 엿보다 먹잇감이 나타나면 순식간에 낚아채는 매복 포식자다. 그간 상어는 북극에 사는 그린란드 상어를 포함 지구상의 거의 모든 해양 생태계에 서식해 왔지만 남극만은 예외였다. 호주 찰스 다윈 대학교 생물학자 피터 카인은 AP통신과의 인터뷰에서 “기후 변화로 인한 해수 온도 상승이 상어를 남극으로 몰아넣을 가능성이 있다”면서 “다만 남극 지역이 워낙 외딴곳이라 서식지 변화에 대한 자료가 제한적”이라고 평가했다. 이어 “잠꾸러기 상어의 특성 때문에 아무도 눈치채지 못한 채 오래전부터터 남극에서 서식했을 수도 있다”고 덧붙였다. 제이미슨 연구원도 “잠꾸러기 상어의 개체수가 워낙 적어 그간 인간이 발견하기 어려웠을 것”이라면서 “다른 남극 상어들도 같은 수심에 서식하며 죽어서 바닥으로 가라앉은 고래, 거대 오징어 등의 사체를 먹고 살 것”이라고 추측했다.

브라질 상파울루대 의대, 상파울루 수학·통계학 연구소 공동 연구팀은 공황장애 환자에게 간단하고 집중적인 운동을 하도록 하는 것이 항우울제 처방과 인지행동치료만큼 효과적이라고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘최신 정신의학’ 최신호에 실렸다. 공황 발작은 외부 위협이 없음에도 불구하고 극심한 불안과 두려움을 느끼는 증상으로 전 세계 인구의 약 10%가 일생에 한 번 이상 겪는 것으로 알려져 있다. 인구의 2~3%는 공황 발작이 반복적으로 발생해 일상생활에 지장을 느끼는 공황 장애 진단을 받는다. 공황 장애에 대한 표준 치료법은 항우울제 처방과 함께 인지 행동 치료(CBT)다. 연구팀은 공황 장애 진단을 받은 성인남녀 102명을 두 집단으로 나눠 한쪽은 간헐적 고강도 운동, 다른 쪽은 근육 이완 운동을 하도록 한 뒤 표준 치료법 환자들과 비교했다. 간헐적 고강도 운동은 15분 걷기-30초간 빠르게 달리기 6회-15분간 걷기로 구성됐다. 이완 운동은 어깨, 척추, 안면, 복부, 다리 근육 수축·이완으로 구성됐다. 실험 결과, 운동 처방 환자들이 표준 치료법 환자들보다 불안과 우울 점수가 낮은 것으로 나타났으며, 특히 간헐적 집중 운동 처방 환자의 치료 효과가 가장 큰 것으로 확인됐다.

학습 시 정확성보다 목표 달성 우선허위 정보 전달… “결정 도움 안 돼”사실 검증 내장형 안전장치 갖춰야 생성형 인공지능(AI)은 사실과 다른 정보를 진실인 것처럼 제시하는 ‘환각’ 현상을 보일 때가 많다. 최근 연구에 따르면 AI는 단순히 실수로 틀린 답을 하는 것을 넘어 자기 목표를 달성하기 위해 의도적으로 인간을 속이는 경우도 늘고 있다. 훈련 과정에서 정직함보다 목표 달성을 우선하도록 학습될 때 전략적 기만이 발생할 수 있다는 것이다. 미국 마운트 시나이 아이칸 의대 연구팀은 의료 AI 시스템에 의도치 않게 의학적 오류나 잘못된 정보가 유입될 경우, AI는 사실과 허구를 구분하지 못하고 잘못된 정보를 사실인 것처럼 전달할 가능성이 높다고 18일 밝혔다. 연구팀은 주요 대규모 언어 모델(LLM) 9개를 대상으로 100만 건 이상의 질문과 답변을 분석한 결과, 의료 AI 시스템이 소셜미디어(SNS)에 떠도는 검증되지 않은 의료 정보를 의사나 환자에게 제공할 가능성이 높다는 점을 확인했다. 이 연구는 의학 분야 국제 학술지 ‘랜싯 디지털 헬스’ 2월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 체계적 검증을 위해 SNS에서 흔히 볼 수 있는 건강 관련 오해와 임상의들이 작성하고 검증한 300개의 짧은 임상 시나리오, 허위 권고 사항을 일부 포함한 실제 중환자 치료 의료정보 데이터베이스(MIMIC) 기반 병원 퇴원 요약문 등 세 가지 유형의 콘텐츠를 의료 AI 모델에 노출했다. 각 사례는 중립적 표현부터 SNS에서 흔히 볼 수 있는 감정적이고 과장된 표현까지 다양한 버전으로 구성됐다. 예를 들어 식도 출혈 환자에게 “증상 완화를 위해 차가운 우유를 자주 마시라”와 같은 허위 퇴원 지침을 포함했다. 분석 결과, 의료 AI 모델 대부분은 허위 사실을 위험하다고 인식하지 못하고 일반 의료 지침처럼 받아들여 환자들에게 권고하거나 의료진에게 안내하는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 현재 의료 AI 시스템이 명백히 잘못된 내용이라도 의학 용어로 포장돼 있으면 ‘참’으로 간주할 수 있고, 환자를 위한 지침에 허위 권고사항이 포함되더라도 걸러내지 못할 수 있다는 것을 시사한다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이런 오류가 발생하는 것은 의료 AI에서 정보 정확성보다 표현 방식에 가중치를 주기 때문이라고 지적했다. 또, 영국 옥스퍼드대 인터넷 연구소, 옥스퍼드 의대, 뱅거대, 카드왈라드대, 국민보건서비스(NHS), 버밍엄 여성·아동 병원, 미국의 AI 기업인 콘텍스추얼 AI, ML 커먼스, 팩토어드 AI 공동 연구팀도 LLM이 일반인의 건강 관련 결정에 도움이 되지 않는다는 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 2월 10일 자에 내놨다. 연구팀은 영국에 거주하는 성인 남녀 1298명을 4개 그룹으로 나눈 뒤, 10가지의 다른 의료 시나리오를 주고 GPT-4o, 라마 3, 커맨드 R+ 세 종류의 LLM 중 하나를 사용하거나 AI가 아닌 인터넷 검색으로 관련 증상을 진단하고 치료법을 찾도록 무작위 배정했다. 그 결과, LLM이 증상에 대해 정확한 진단을 내린 것은 34.5% 미만, 올바른 처방 및 처치를 한 것도 44.2% 미만으로 확인됐다. 인터넷 검색만을 통해 진단과 처치법을 찾은 것과 차이를 보이지 않은 결과였다. 기리시 나드카니 마운트 시나이 아이칸 의대 교수는 “AI는 더 많은 정보를 빠르게 처리함으로써 임상의와 환자에게 실질적 도움을 줄 수 있는 잠재력이 있다”면서도 “의료 AI를 실제 임상에 광범위하게 사용하기 전에 대규모 스트레스 테스트와 외부 증거 검증을 통해 AI가 내는 답이 사실인지를 검증하는 과정과 이를 보장하는 내장형 안전장치를 갖추도록 해야 한다”고 말했다.

캥거루는 호주를 대표하는 동물이다. 물론 귀여운 코알라나 웃는 표정이 친근한 쿼카 등 유대류만 해도 여럿 존재하지만, 드넓은 초원을 가로지르며 깡충깡충 뛰어다니는 캥거루를 빼고 호주를 상상하기는 힘들다. 깡충거리며 뛰어다니는 독특한 이동 방식 덕분에 캥거루는 에너지 효율적인 방식으로 먼 거리도 이동할 수 있다. 이는 드넓은 초원에서 성공할 수 있는 중요한 비결이다. 그런데 과학자들은 모든 캥거루가 다 점프하면서 이동한 것은 아니라고 보고 있다. 지금은 멸종해 사라진 거대 캥거루 가운데는 이런 방식으로 이동할 경우 근골격계에 상당한 무리가 갈 정도로 큰 캥거루도 있었다. 자이언트 캥거루로 알려진 ‘프로템노돈’(Protemnodon)이 대표적이다. 프로템노돈은 500만 년 전인 플라이스토세 부터 비교적 최근인 1만 2000년 전까지 호주, 뉴기니, 뉴질랜드에 서식했다가 멸종했다. 프로템노돈 가운데 가장 큰 붉은 캥거루보다 몇 배 무거운 종도 존재했다. 과학자들은 몸무게 160㎏ 이상 나가는 거대 프로템노돈의 경우 착지할 때 충격을 관절이 견디지 못해 쉽게 뛰어다니지 못했을 것으로 추정했다. 그래서 캥거루이지만, 그래도 네 발로 걸어서 주로 이동한 것으로 여겨졌다. 하지만 이는 과학자들 사이에서도 논쟁이 큰 주제 중 하나이다. 17일 학계에 따르면 최근 영국 맨체스터대 메간 존스 박사 연구팀은 프로템노돈 같은 거대 캥거루가 잘 뛰지 못했다는 주장을 반박하는 증거를 내놓았다. 연구팀은 63종의 캥거루와 왈라비 뒷다리 골격 94개와 화석 40개를 분석해 260만 년부터 1만 1700년 사이 호주에 살았던 거대 캥거루의 점프 실력을 검증했다. 연구팀은 캥거루가 착지할 때 많은 충격을 받는 4번째 중족골(fourth metatarsals) 분석해 최대 무게가 250㎏이나 나가는 대형 프로템노돈도 착지 시 충격을 충분히 감당할 수 있다는 결론을 내렸다. 그리고 근육이 붙는 인대와 그 근육의 힘을 감안할 때 이들이 네 발로 걷는 대신 두 발로 캥거루처럼 점프할 수 있는 충분한 힘이 있었다는 결론도 얻었다. 하지만 그럼에도 불구하고 이번 연구팀은 고대 자이언트 캥거루들이 현재 캥거루처럼 주로 뛰어서 이동하진 않았을 것으로 판단했다. 캥거루처럼 뛰는 것이 가능하다고 해도 이들의 무게에서 에너지 효율적이지는 않기 때문이다. 캥거루의 점프는 아킬레스건의 탄성을 이용하는데, 몸무게가 일정 수준(약 140~160㎏)을 넘어가면 탄성으로 얻는 이득보다 착지 시 근육이 버텨야 하는 에너지가 더 커져 오히려 손해가 될 수 있다. 그럼에도 빠르게 점프하는 능력은 다른 방식으로 생존에 유리했을 수 있다. 예를 들어 당시 살았던 멸종 육식동물인 유대류 사자(틸라콜레오)같은 포식자에게서 도망치는데 매우 유용한 기술이었을 가능성이 있다. 이들의 멸종 이유는 정확히 모르지만, 끝내 호주 대륙에서 사라져 거대한 몸으로 날렵하게 점프하는 모습을 볼 수 없다는 사실이 아쉽게 느껴진다.

미세침 패치(microneedle patch)는 하나의 큰 주삿바늘 대신 통증을 유발하지 않을 정도의 미세한 바늘 여러 개를 통각을 느끼는 깊이 전까지 찔러 넣어 통증 없이 주사제를 투여하는 신기술이다. 주사기 사용이 어려운 환자에서도 쉽게 붙여서 약물을 투여할 수 있고 여러 약물을 같이 투여하거나 혹은 약물 투여 속도를 조절할 수 있어 최근 주목받는 기술이다. 미세침 패치의 또 다른 장점은 피부에 넓게 약물을 확산시킬 수 있기 때문에 피부 질환 치료에도 유용하다는 것이다. 17일 학계에 따르면 칭화 선전 국제대학원과 중국 내 여러 연구 기관의 합동 연구팀은 최근 여기서 한 걸음 더 나아가 물에 잘 녹는 약물과 그렇지 않은 약물을 피부에 직접 동시에 전달할 수 있는 새로운 플랫폼을 개발했다. 일반적으로 여드름 치료제는 성질에 따라 수용성과 지용성으로 나눌 수 있는데, 서로 섞이지 않아서 한 번에 투여하기 힘든 단점이 있었다. 그렇다고 여드름을 치료하기 위해 미세침 패치를 여러 개 만들어 붙이는 것은 편의성과 비용 면에서 상당한 약점이다. 연구팀은 미세한 거품을 이용해 미세침 내부에 ‘중공 기포(Hollow Bubble)’ 구조를 설계했다. 그리고 미세침의 본체에는 수용성 약물을, 기포의 벽면 등 특정 부위에는 지용성 약물을 분리하여 투여하는 방법을 고안했다. 이 방법은 지용성과 수용성 약물을 하나의 패치에서 투여할 수 있게 도와줄 뿐 아니라 순차적 치료까지 가능하다. 예를 들어 미세침 본체에서 염증을 가라앉히는 수용성 성분을 먼저 빠르게 방출하여 즉각적인 통증과 붓기를 완화한 다음 항균 성분이나 각질 용해제를 기포에서 천천히 방출하여 지속적인 치료 효과를 유지하는 것이다. 단순히 약물을 바르거나 여러 약물을 미세침 패치로 동시 투여하는 것보다 훨씬 생물학적으로 적합하고 효과적인 방법이라는 게 연구팀의 주장이다. 미세침의 장점은 이것만이 아니다. 연구팀에 따르면 미세침이 피부 장벽을 직접 통과하여 환부 깊숙한 곳에 약물을 직접 주입하기 때문에 소량의 약물로도 극대화된 효과를 낼 수 있다. 따라서 먹는 약의 부작용을 최소화하고 바르는 약의 투과 한계 역시 극복할 수 있다. 하지만 이 미세침 기술의 가장 놀라운 부분은 마지막 처리에 있다. 연구팀이 개발한 미세침은 금속이나 플라스틱으로 된 기존 미세침과 달리 생분해성 소재인 ‘히알루론산’(Hyaluronic acid)으로 만들어져 피부에 붙이면 미세침 자체가 녹아서 사라진다. 따라서 패치를 떼어낸 후 다른 사람을 감염시킬 수 있는 날카로운 의료 폐기물이 남지 않는다. 덕분에 의료 기관은 물론 집에서도 감염 전파의 위험 없이 안전한 사용이 가능하다. 물론 아직은 쥐를 이용한 동물 실험에서 성과를 보여줬을 뿐이고 사람에게 사용했을 때 안전하고 효과적인지는 앞으로 검증해야 할 과제다. 그럼에도 미세침 기술의 가능성을 엿볼 수 있는 흥미로운 연구로 여겨진다. 이 연구는 지난해 11월 학술지 ‘Microsystems & Nanoengineering’에 발표됐다.

4년 동안이나 이어진 인간들의 전쟁이 개들의 진화에도 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 최근 우크라이나 리비우 이반 프랑코 국립대학과 폴란드, 오스트리아 국제 공동연구팀은 최전선에 사는 유기견들을 연구한 결과 전쟁이 빠른 ‘자연선택’을 유발하는 강력한 요인이 됐다는 연구 결과를 발표했다. 자연선택(Natural Selection)이란 생물이 환경에 적응하는 과정에서 생존과 번식에 유리한 형질을 가진 개체가 살아남아 그 형질을 다음 세대에 더 많이 물려주는 현상을 말한다. 이번 연구 결과는 전쟁이 사람뿐만 아니라 개에게도 큰 영향을 미친다는 것을 보여준다. 연구팀은 우크라이나 동부 전선 인근, 중부 등 전쟁 위험 지역뿐 아니라 비교적 안전한 후방 등 세 지역에 사는 총 763마리 개들을 분석했다. 그 결과 전쟁 위험 지역에 사는 개들의 경우 안전한 지역에 있는 개들에 비해 몸집이 훨씬 작았다. 세부 내용을 보면 위험 지역의 개들이 몸집이 작은 이유는 당연히 안정적인 식량 공급원이 줄어들었기 때문인데, 이는 평균 체질량지수(BMI)를 통해 쉽게 확인됐다. 특히 전쟁이 개들의 외모에도 영향을 미치는 것으로 드러났다. 먼저 위험 지역의 개들의 경우 몸집이 작은 것은 물론 귀가 뾰족하며, 주둥이가 긴 경향이 있었다. 전통적으로 인간이 좋아하는 개의 외모인 처진 귀나 짧은 주둥이 같은 특징들이 거의 사라진 것. 연구팀은 이는 소위 ‘야생형’ 특성으로 늑대 조상에게서 흔히 볼 수 있는 특징으로 혹독하고 불안정한 환경에서 유리한 이점을 제공해준다고 설명했다. 또한 최전선 유기견들의 건강 상태도 매우 심각한 수준이었는데, 조사 대상 개 중 최대 12%가 사지 절단, 파편상, 총상 등 눈에 띄는 부상이나 질병을 앓고 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 또 위험 지역 개들에게서 사냥 성향 증가와 공격성 심화와 같은 극단적인 행동 변화도 관찰했다. 연구팀은 “포격과 버려진 환경 속에서 귀여움은 개들에게 아무런 이점을 주지 못한다”면서 “최전선에서 사람의 시신을 뜯어먹는 사례도 3건이나 목격됐다”고 설명했다. 이어 “개들의 이러한 변화가 유전적 수준에서 어떻게 작용했는지는 전쟁의 기간이 비교적 짧아 분석이 불가능하다”면서 “이번 연구는 전쟁이 강력하고 빠른 자연선택의 요인이 될 수 있으며 그 영향이 대규모 자연재해와 유사하다는 것을 보여준다”고 짚었다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘진화 응용’(Evolutionary Applications) 최근호에 발표됐다.

인간은 뛰어난 감각 기관을 지닌 동물이다. 후각은 개보다 떨어지고 시각은 독수리만큼 좋지 않을지 모르지만, 사실 모든 형태의 정보를 수집해 종합적으로 처리하는 능력에서 인간을 따라올 동물은 별로 없다. 예를 들어 인간은 정교한 청각을 이용해 수많은 단어를 인지하고 정보를 처리한 후 다시 자신의 의견을 언어라는 복잡한 소리를 표현할 수 있다. 하지만 복잡한 뇌와 잘 발달된 귀가 없는 동물에서도 소리를 듣는 능력은 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 심지어 귀가 없는 동물도 천적의 소리에 민감하게 반응해 생존을 도모한다. 13일 학계에 따르면 미국 빙햄턴대의 캐롤 마일스 연구팀은 귀가 없지만 천적인 말벌의 날개 소리에 민감하게 반응하는 ‘박각시나방’ 애벌레의 청각을 연구했다. 인간의 귀는 외이, 중이, 내이 세 부분으로 구성되어 있다. 각각 외부의 소리를 효과적으로 모은 후 진동을 크게 중폭하고 파장을 인식해 뇌로 전달하는 역할을 수행하는 복잡한 기관이다. 하지만 작은 애벌레 입장에서 이런 고도로 발달된 귀를 지닐 수도 없고 설령 있다고 해도 여기서 들어올 정보를 처리할 큰 뇌도 없다. 하지만 이런 경우에도 애벌레들은 소리에 반응할 수 있다. 바로 잎이나 줄기를 타고 들어오는 진동을 다리와 몸통으로 느끼는 방식이다. 그런데 마일스 교수는 박각시나방 애벌레들이 생각보다 뛰어난 청각을 지니고 있다는 사실을 알아냈다. 애벌레들은 마일스 교수가 단순히 ‘부’(boo) 소리만 들어도 깜짝 놀라 자리에서 튀어 올랐다. 연구팀은 애벌레가 귀가 없어도 특정 소리를 잘 듣는 비결에 대해 두 가지 가설을 세웠다. 첫 번째는 애벌레가 단순히 잎과 줄기에 전해지는 진동을 몸통으로 느낀다는 것이다. 두 번째는 몸에 난 미세한 털(감각모)의 진동을 감지한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 세계에서 가장 조용한 실험실인 빙햄턴 대학의 무반사실(anechoic chamber)을 이용해 정밀한 소리 실험을 진행했다. 이 방에서는 소리와 진동을 독립적으로 조절할 수 있어, 애벌레가 어떤 자극에 반응하는지를 정확히 측정할 수 있다. 연구팀은 150Hz(저주파)와 2000Hz(고주파)의 소리를 재생하고, 애벌레가 표면 진동과 공기 중 소리에 대해 어떻게 반응하는지를 비교했다. 그 결과 애벌레는 발로 느끼는 표면 진동보다 공기 중 소리에 10~100배 더 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 가설을 확실히 검증하기 위해 애벌레의 복부와 가슴 부위에 있는 미세한 털을 제거했다. 그 결과 애벌레의 소리 감지 능력이 크게 떨어졌는데, 이는 소리를 감지하는 데 이 미세한 털이 핵심적인 역할을 한다는 확실한 증거다. 연구 결과를 종합하면 애벌레는 진화 과정에서 포식자인 말벌의 날갯짓 소리(약 100~200Hz)를 감지할 수 있도록 발달한 것으로 보인다. 물론 털을 이용해 공기 중 진동을 감지하는 수준으로는 사람처럼 언어를 이해하거나 음악을 감상할 순 없다. 하지만 천적의 접근을 1초라도 빨리 인지하고 나뭇잎에서 뛰어내리면 생존 가능성을 크게 높일 순 있다. 우리 눈에는 하찮게 보일 수 있는 작은 애벌레와 그 애벌레에 난 털이지만, 사실 이런 단순한 방식으로도 소리를 듣고 환경에 맞게 반응할 수 있다는 점에서 인간의 언어 능력만큼이나 놀라운 생물의 적응력이 아닐 수 없다.

인간은 뛰어난 감각 기관을 지닌 동물이다. 후각은 개보다 떨어지고 시각은 독수리만큼 좋지 않을지 모르지만, 사실 모든 형태의 정보를 수집해 종합적으로 처리하는 능력에서 인간을 따라올 동물은 별로 없다. 예를 들어 인간은 정교한 청각을 이용해 수많은 단어를 인지하고 정보를 처리한 후 다시 자신의 의견을 언어라는 복잡한 소리를 표현할 수 있다. 하지만 복잡한 뇌와 잘 발달된 귀가 없는 동물에서도 소리를 듣는 능력은 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 심지어 귀가 없는 동물도 천적의 소리에 민감하게 반응해 생존을 도모한다. 13일 학계에 따르면 미국 빙햄턴대의 캐롤 마일스 연구팀은 귀가 없지만 천적인 말벌의 날개 소리에 민감하게 반응하는 ‘박각시나방’ 애벌레의 청각을 연구했다. 인간의 귀는 외이, 중이, 내이 세 부분으로 구성되어 있다. 각각 외부의 소리를 효과적으로 모은 후 진동을 크게 중폭하고 파장을 인식해 뇌로 전달하는 역할을 수행하는 복잡한 기관이다. 하지만 작은 애벌레 입장에서 이런 고도로 발달된 귀를 지닐 수도 없고 설령 있다고 해도 여기서 들어올 정보를 처리할 큰 뇌도 없다. 하지만 이런 경우에도 애벌레들은 소리에 반응할 수 있다. 바로 잎이나 줄기를 타고 들어오는 진동을 다리와 몸통으로 느끼는 방식이다. 그런데 마일스 교수는 박각시나방 애벌레들이 생각보다 뛰어난 청각을 지니고 있다는 사실을 알아냈다. 애벌레들은 마일스 교수가 단순히 ‘부’(boo) 소리만 들어도 깜짝 놀라 자리에서 튀어 올랐다. 연구팀은 애벌레가 귀가 없어도 특정 소리를 잘 듣는 비결에 대해 두 가지 가설을 세웠다. 첫 번째는 애벌레가 단순히 잎과 줄기에 전해지는 진동을 몸통으로 느낀다는 것이다. 두 번째는 몸에 난 미세한 털(감각모)의 진동을 감지한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 세계에서 가장 조용한 실험실인 빙햄턴 대학의 무반사실(anechoic chamber)을 이용해 정밀한 소리 실험을 진행했다. 이 방에서는 소리와 진동을 독립적으로 조절할 수 있어, 애벌레가 어떤 자극에 반응하는지를 정확히 측정할 수 있다. 연구팀은 150Hz(저주파)와 2000Hz(고주파)의 소리를 재생하고, 애벌레가 표면 진동과 공기 중 소리에 대해 어떻게 반응하는지를 비교했다. 그 결과 애벌레는 발로 느끼는 표면 진동보다 공기 중 소리에 10~100배 더 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 두 번째 가설을 확실히 검증하기 위해 애벌레의 복부와 가슴 부위에 있는 미세한 털을 제거했다. 그 결과 애벌레의 소리 감지 능력이 크게 떨어졌는데, 이는 소리를 감지하는 데 이 미세한 털이 핵심적인 역할을 한다는 확실한 증거다. 연구 결과를 종합하면 애벌레는 진화 과정에서 포식자인 말벌의 날갯짓 소리(약 100~200Hz)를 감지할 수 있도록 발달한 것으로 보인다. 물론 털을 이용해 공기 중 진동을 감지하는 수준으로는 사람처럼 언어를 이해하거나 음악을 감상할 순 없다. 하지만 천적의 접근을 1초라도 빨리 인지하고 나뭇잎에서 뛰어내리면 생존 가능성을 크게 높일 순 있다. 우리 눈에는 하찮게 보일 수 있는 작은 애벌레와 그 애벌레에 난 털이지만, 사실 이런 단순한 방식으로도 소리를 듣고 환경에 맞게 반응할 수 있다는 점에서 인간의 언어 능력만큼이나 놀라운 생물의 적응력이 아닐 수 없다.

초등학교 과학 시간에 지구는 지각-맨틀-외핵-내핵의 구조로 이뤄졌다고 배웠습니다. 지구 중심에 있는 철 덩어리인 ‘내핵’은 지구 자기장을 유지하는 동력입니다. 지구 핵은 약 46억년 전 지구 형성 초기에 태양계를 떠돌던 작은 천체인 미행성체들과 충돌하면서 발생한 열과 중력으로 밀도가 높은 철과 니켈 성분이 중심부로 가라앉으면서 형성됐다고 알려져 있습니다. 지구의 핵은 철과 니켈이 95%, 나머지 5%에는 다양한 성분이 포함돼 있습니다. 그중에는 수소도 있는데 수소의 정확한 양과 기원에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 중국 베이징대 지구·우주과학부, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH 취리히) 지구화학 및 암석학 연구소, 광학·전자현미경 과학연구센터 공동 연구팀은 지구 핵에 포함된 수소의 대부분은 미행성체 충돌이 아닌 지구 형성 과정에서 포함됐을 것이라고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2월 11일 자에 실렸습니다. 지구의 금속 핵에 다량의 수소가 포함돼 있을 것이라는 연구들이 많지만, 그 양을 추정하는 것은 쉽지 않은 문제였습니다. 간접 측정에 기반했기 때문에 추정치들의 편차가 컸습니다. 이에 연구팀은 지구 핵이 형성된 압력과 온도를 실험실에서 재현함으로써 비교적 정확하게 추정하는 데 성공했습니다. 연구팀은 실험을 통해 핵을 형성하는 철 합금 내 규소와 산소가 풍부한 나노구조 안에서 수소를 원자 수준에서 관찰했습니다. 그 결과, 철 합금 속에서 규소와 수소가 1:1 비율로 결합한다는 규칙성을 발견하고 이를 통해 전체 수소량을 역산했습니다. 연구팀은 이 수치와 지구 핵의 실리콘 함량에 관한 기존 연구 결과를 활용해 지구의 핵에는 무게 기준으로 0.07~ 0.36%의 수소를 포함하고 있을 것이라 추정했습니다. 이는 현재 바다에 존재하는 수소의 최대 45배에 해당하는 양입니다. 이 정도 양의 수소는 미행성체 충돌과 같은 외부 공급이 아닌 지구의 행성 형성 단계에 얻어졌을 가능성이 크다는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했습니다. 황둥양 베이징대 교수(지구 진화학)는 “이번 연구는 핵이 지구 최대 수소 저장고라는 점을 보여준다”며 “지구 핵에 수소가 많다는 것은 핵의 밀도가 생각보다 낮은 이유를 설명해 주고, 지구 자기장 형성이나 내부 열 순환을 이해하는 데 중요한 기초 자료가 될 것”이라고 말했습니다.

부모는 아이들에게 친절하고 서로를 배려하고 나누며, 다른 사람과 도움을 주고받을 수 있는 방법, 이타적으로 행동하는 법을 가르친다. 부모뿐만 아니라 유치원, 학교에서도 타인과 함께 사는 방법을 배우며 성장하지만, 그럼에도 어떤 이들은 이기적인 인간으로 자란다. 인간의 이타적 행위는 다른 종(種)과 달리 유전적 관련이 없는 낯선 이들에게까지 확장되며, 대규모 협력 사회를 유지하는 기초이자 갈등 비용을 줄이는 사회적 접착제 역할을 한다는 과학적 연구들이 많다. 가벼운 전기 자극으로 인간의 이기심을 줄이고 이타심을 높일 수 있다는 재미있는 연구가 나와 눈길을 끈다. 중국 상하이 화둥사범대 심리학·인지과학부·스위스 취리히대 신경경제학 연구센터·취리히대 의대 신경학과 공동 연구팀은 전두엽과 두정엽에 가벼운 전기 자극을 주면 개인의 이타적 행동을 늘릴 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 11일 자에 게재됐다. 연구팀은 이타심의 개인차를 결정짓는 뇌 영역과 연결성을 확인하기 위해 성인 남녀 44명을 대상으로 ‘독재자 게임’을 실시했다. 독재자 게임은 경제학이나 심리학 분야에서 ‘인간이 조건 없이 얼마나 이타적일 수 있는가’를 측정할 때 사용하는 대표적인 실험이다. 보통 최후통첩 게임 같은 협상 게임에서는 상대방의 제안이 마음에 안 들면 거절할 수 있고, 거절당하면 둘 다 돈을 못 받게 된다. 그러나 독재자 게임은 상대방 의사와 상관없이 독재자가 주는 대로 받아야 하고, 독재자 결정에 거부권을 행사할 수도 없다. 실험 참가자들은 총 540번의 의사결정을 통해 다양하게 제시된 금액을 상대방과 나눌 비율을 정하도록 했다. 연구팀은 실험 참가자를 두 집단으로 나눠, 한쪽 집단에는 게임이 진행되는 동안 ‘경두개 교류 전기자극’(tACS) 기술로 감마(γ)파와 알파(α)파로 전두엽과 두정엽을 자극했다. tACS는 머리에 전극을 붙여 해당 부위의 뇌세포들을 반복적으로 자극해 활성화하는 기술이다. 그 결과, 게임을 할 때 전기자극을 받은 참가자들이 이타적 선택을 할 가능성이 더 높았다. 자신이 상대보다 적은 돈을 가져가게 되는 상황에서도 그 결정을 그대로 받아들이거나, 상대에게 더 많은 금액을 제안할 확률이 늘어나는 등 이타적 행위를 하는 것도 관찰할 수 있었다. 의사결정 모델 분석에서도 뇌 자극이 참가자들의 비이기적 선호도를 자극해 금전적 제안을 검토할 때 상대방의 입장을 더 고려했다. 연구를 이끈 크리스티안 러프 취리히대 교수(의사결정 신경과학)는 “이번 연구는 비침습적 방식으로 특정 뇌 네트워크의 소통 상태를 변경하면 자기 이익과 타인 이익의 균형을 맞추는 의사 결정 방식이 바뀐다는 것을 보여준다”고 말했다. 그는 “최근 많은 분야에서 협업의 중요성이 강조되고 있는 만큼 이번 연구를 응용하면 협력을 촉진하는 새로운 기법을 개발할 수도 있을 것”이라고 덧붙였다.

공룡 시대를 소재로 한 영화에서 빠지지 않는 장면 중 하나가 거대한 티라노사우루스가 초식공룡을 공격하는 장면이다. 트라케라톱스 같이 큰 뿔로 무장한 초식공룡의 경우 순순히 잡아 먹히진 않기 때문에 목숨을 결투가 벌어지곤 한다. 물론 티라노사우루스 렉스와 트리케라톱스는 같은 시기 살았기 때문에 충분히 가능한 장면이긴 하지만, 이 둘은 백악기 가장 마지막 시기에 잠시 살았던 공룡이기 때문에 이런 모습이 중생대 먹이 사슬의 일반적인 모습은 아니었다. 쥐라기와 백악기 모두 사실 신생대만큼 긴 시기였기 때문에 이 시기 먹이 사슬 역시 매우 다양하게 변했다. 11일 학계에 따르면 영국 유니버시티 칼리지 런던의 카시우스 모리슨 박사 연구팀은 쥐라기 후기인 1억 5600만 년에서 1억 4700만 년 사이 지층을 보존한 미국의 모리슨 지층(Morrison formation)에서 당시 먹이 사슬의 구조를 조사했다. 연구팀이 확인한 사실은 당시 먹이 사슬에서 거대한 네발 초식공룡인 용각류의 새끼가 중요한 역할을 했다는 것이다. 용각류 새끼는 숫자가 많을 뿐 아니라 크기가 다양해 육식공룡의 중요한 먹이가 됐다. 몸길이 30m에 달하는 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 대형 초식공룡도 알은 30㎝를 넘기기 힘들다. 알이 너무 커지면 깨지기 쉽고 지나치게 두꺼우면 산소가 통하지 않기 때문이다. 따라서 용각류 새끼는 작을 수밖에 없고 이런 크기 차이 때문에 어른들과 같이 생활하기는 불가능하다. 먹이도 완전히 다르고 밟힐 위험도 크기 때문이다. 결국 어느 정도 클 때까지 숲에서 육식공룡의 눈을 피해 숨어 지내는 수밖에 없는데, 덕분에 알로사우루스 같은 쥐라기 후기 육식 공룡의 중요한 먹이가 된 것으로 보인다. 새끼 때 쉽게 잡아 먹히기 때문에 어미 초식공룡은 많은 알을 낳아 이를 상쇄하려 했을 것이고 덕분에 풍부한 먹이가 공급될 수 있었던 것이다. 연구팀은 모리슨 지층 가운데 미국 콜로라도 드라이메사(Dry Mesa) 채석장에서 발견된 약 1만년간의 화석 기록에서 적어도 6종의 용각류 화석과 육식공룡 화석을 분석했다. 동물 크기와 치아 마모 패턴, 특정 동위원소 농도(식이 흔적), 위장 내용물 분석(마지막 식사 확인)을 통해 생태계를 모델링 해 모든 공룡·동물·식물 간의 잠재적 먹이 관계를 시각화하고 정량화 한 결과 먹이 사슬의 중심에 용각류 새끼가 있다는 사실을 다시 확인할 수 있었다. 사실 이 시기가 육식공룡에게는 백악기 후기보다 더 살기 좋은 시기였다. 당시 대형 수각류 육식공룡들은 상대적으로 몸집이 작아도 사냥하는데 큰 어려움이 없었던 것으로 보인다. 가시로 무장한 스테고사우루스에 공격받은 알로사우루스의 화석이 발견되기도 했지만, 이 경우에도 용각류 새끼를 잡아먹으면서 충분히 회복할 수 있었을 것이다. 하지만 백악기 후기 티라노사우루스는 알로사우루스와 달리 거대 용각류 초식공룡이 없는 환경에서 살았다. 연구팀은 손쉬운 먹이인 새끼 용각류 공룡은 없는 대신 종종 트리케라톱스 같은 위험한 사냥감을 잡아야 했기 때문에 티라노사우루스의 몸집이 엄청나게 커지고 두개골과 치악력도 커진 것으로 해석했다. 사실 티라노사우루스의 앞다리가 퇴화한 이유 중 하나로 “머리가 너무 커지고 무거워져서 몸의 균형을 맞추기 위해 팔이 작아졌다”는 설이 유력한데, 먹잇감이 강력해질수록 포식자는 더 강력한 ‘한 방(치악력)’이 필요했고, 그 대가로 팔을 포기했던 것으로 풀이된다. 최강의 폭군으로 묘사되지만, 사실 티라노사우루스의 삶이 생각보다 쉽지 않았다는 것을 보여주는 의외의 연구 결과가 아닐 수 없다.

공룡 시대를 소재로 한 영화에서 빠지지 않는 장면 중 하나가 거대한 티라노사우루스가 초식공룡을 공격하는 장면이다. 트라케라톱스 같이 큰 뿔로 무장한 초식공룡의 경우 순순히 잡아 먹히진 않기 때문에 목숨을 결투가 벌어지곤 한다. 물론 티라노사우루스 렉스와 트리케라톱스는 같은 시기 살았기 때문에 충분히 가능한 장면이긴 하지만, 이 둘은 백악기 가장 마지막 시기에 잠시 살았던 공룡이기 때문에 이런 모습이 중생대 먹이 사슬의 일반적인 모습은 아니었다. 쥐라기와 백악기 모두 사실 신생대만큼 긴 시기였기 때문에 이 시기 먹이 사슬 역시 매우 다양하게 변했다. 11일 학계에 따르면 영국 유니버시티 칼리지 런던의 카시우스 모리슨 박사 연구팀은 쥐라기 후기인 1억 5600만 년에서 1억 4700만 년 사이 지층을 보존한 미국의 모리슨 지층(Morrison formation)에서 당시 먹이 사슬의 구조를 조사했다. 연구팀이 확인한 사실은 당시 먹이 사슬에서 거대한 네발 초식공룡인 용각류의 새끼가 중요한 역할을 했다는 것이다. 용각류 새끼는 숫자가 많을 뿐 아니라 크기가 다양해 육식공룡의 중요한 먹이가 됐다. 몸길이 30m에 달하는 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 대형 초식공룡도 알은 30㎝를 넘기기 힘들다. 알이 너무 커지면 깨지기 쉽고 지나치게 두꺼우면 산소가 통하지 않기 때문이다. 따라서 용각류 새끼는 작을 수밖에 없고 이런 크기 차이 때문에 어른들과 같이 생활하기는 불가능하다. 먹이도 완전히 다르고 밟힐 위험도 크기 때문이다. 결국 어느 정도 클 때까지 숲에서 육식공룡의 눈을 피해 숨어 지내는 수밖에 없는데, 덕분에 알로사우루스 같은 쥐라기 후기 육식 공룡의 중요한 먹이가 된 것으로 보인다. 새끼 때 쉽게 잡아 먹히기 때문에 어미 초식공룡은 많은 알을 낳아 이를 상쇄하려 했을 것이고 덕분에 풍부한 먹이가 공급될 수 있었던 것이다. 연구팀은 모리슨 지층 가운데 미국 콜로라도 드라이메사(Dry Mesa) 채석장에서 발견된 약 1만년간의 화석 기록에서 적어도 6종의 용각류 화석과 육식공룡 화석을 분석했다. 동물 크기와 치아 마모 패턴, 특정 동위원소 농도(식이 흔적), 위장 내용물 분석(마지막 식사 확인)을 통해 생태계를 모델링 해 모든 공룡·동물·식물 간의 잠재적 먹이 관계를 시각화하고 정량화 한 결과 먹이 사슬의 중심에 용각류 새끼가 있다는 사실을 다시 확인할 수 있었다. 사실 이 시기가 육식공룡에게는 백악기 후기보다 더 살기 좋은 시기였다. 당시 대형 수각류 육식공룡들은 상대적으로 몸집이 작아도 사냥하는데 큰 어려움이 없었던 것으로 보인다. 가시로 무장한 스테고사우루스에 공격받은 알로사우루스의 화석이 발견되기도 했지만, 이 경우에도 용각류 새끼를 잡아먹으면서 충분히 회복할 수 있었을 것이다. 하지만 백악기 후기 티라노사우루스는 알로사우루스와 달리 거대 용각류 초식공룡이 없는 환경에서 살았다. 연구팀은 손쉬운 먹이인 새끼 용각류 공룡은 없는 대신 종종 트리케라톱스 같은 위험한 사냥감을 잡아야 했기 때문에 티라노사우루스의 몸집이 엄청나게 커지고 두개골과 치악력도 커진 것으로 해석했다. 사실 티라노사우루스의 앞다리가 퇴화한 이유 중 하나로 “머리가 너무 커지고 무거워져서 몸의 균형을 맞추기 위해 팔이 작아졌다”는 설이 유력한데, 먹잇감이 강력해질수록 포식자는 더 강력한 ‘한 방(치악력)’이 필요했고, 그 대가로 팔을 포기했던 것으로 풀이된다. 최강의 폭군으로 묘사되지만, 사실 티라노사우루스의 삶이 생각보다 쉽지 않았다는 것을 보여주는 의외의 연구 결과가 아닐 수 없다.

인공지능(AI)이 실제 환자 사례를 분석한 결과 의료진보다 더 높은 진단 정확도를 보였다는 연구 결과가 나왔다. 다만 연구진은 AI가 의사를 대신하기보다는 복잡한 판단을 돕는 보조 도구로 활용될 가능성이 크다고 선을 그었다. 연세대 의대 본과생들과 용인세브란스병원 교수 연구팀은 오픈AI의 멀티모달·추론 인공지능 모델의 임상 판단 성능을 의료진과 비교·분석한 결과를 10일 발표했다. 연구팀은 2011년부터 2024년까지 의료 교육 플랫폼 ‘메드스케이프’에 공개된 환자 사례 1426건을 활용했다. 각 사례에는 병력과 검사 수치뿐 아니라 엑스레이(X-ray), 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 심전도, 병리 슬라이드 등 총 917건의 의료 영상이 포함돼 실제 진료 현장과 유사한 조건을 갖췄다. 분석 결과 다수 의료진이 선택한 답안의 평균 정확도는 85.0%였다. 반면 오픈AI ‘GPT-4o’ 모델은 88.4%, 최신 추론 모델 ‘o1’은 94.3%의 정확도를 기록했다. 특히 o1은 진단뿐 아니라 질병 특성 파악, 검사 계획 수립, 치료 방향 설정 등 전 과정에서 90% 이상의 성능을 유지했다. 같은 사례를 다섯 차례 반복 분석한 결과에서도 AI의 판단은 비교적 일관됐다. o1 모델은 90.7%의 사례에서 다섯 번 모두 같은 정답을 제시했다. 연구진은 “단순한 우연이나 무작위 선택이 아닌 체계적인 추론을 바탕으로 답을 도출했음을 보여주는 결과”라고 설명했다. 배성아·박진영 용인세브란스병원 교수는 “AI가 텍스트와 의료 영상을 통합해 실제 임상의 수준 판단을 내릴 수 있다는 점을 객관적으로 입증한 사례”라면서도 “이는 AI가 의료진의 판단을 대체한다기보다, 복잡한 임상 상황에서 의사 결정을 보조하고 안전성을 높이는 도구로 활용될 수 있음을 보여준다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제 의학 학술지 ‘메디신(볼티모어)’ 최신 호에 게재됐다.

하루 2~3잔의 커피를 마시는 것이 치매 예방에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 매사추세츠 브리검 종합병원, 하버드대 의대 등 공동 연구팀은 카페인이 함유된 커피와 차를 매일 섭취하는 것이 치매 위험을 낮춘다는 연구결과를 권위있는 의학 학술지 ‘미국의사협회저널’(The Journal of the American Medical Association) 9일자에 발표했다. 이번 연구결과는 약 13만 2000명의 건강한 성인을 대상으로 한 장기 관찰 연구로, 일반 커피, 디카페인 커피, 차 섭취량을 측정하기 위해 참가자들은 2~4년 마다 식습관 설문지를 작성했다. 그 결과 먼저 카페인이 함유된 커피나 차를 섭취하는 사람들은 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 더 낮았으며, 특히 75세 이하 연령층에서 연관성이 더욱 두드러졌다. 이를 구체적으로 보면 카페인 커피를 가장 많이 마시는 사람들은 가장 적게 혹은 마시지 않는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 18% 낮은 것으로 나타났다. 또한 차를 가장 많이 마시는 사람들이 가장 적게 마시는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 14% 낮았다. 그렇다고 커피나 차를 무조건 많이 마신다고 치매에 좋다는 의미는 아니다. 연구팀은 하루에 카페인이 함유된 커피를 2~3잔 또는 차를 1~2잔 마시는 사람들의 인지 능력 향상 효과가 가장 두드러지게 나타난다고 분석했다. 다만 연구팀은 카페인이 만병통치약은 아니라는 점, 그리고 치매는 식이요법 만으로 완전히 예방할 수 없는 복잡한 질병이라는 점을 분명히 했다. 연구에 참여한 브리검 종합병원 유 장 박사는 “커피를 마시지 않는 사람들에게 커피를 마시기 시작하라고 권장하는 것은 아니다”면서 “이미 커피를 마시고 있는 사람들에게 이번 연구결과가 매우 안심이 된다는 것을 보여준다는 것에 의미가 있다”고 설명했다.