대기 오염은 전 세계적으로 심각하고 시급하게 해결해야 할 보건 문제로 꼽힌다. 세계보건기구(WHO) 통계에 따르면 대기오염은 심장마비와 뇌졸중 발생에 주요 역할을 하며, 2021년을 기준으로 전 세계적으로 246만 명이 대기오염으로 인한 심혈관 질환으로 사망했다. 캐나다 토론토대 의대, 대학 보건 네트워크(UHN) 의료 영상학과 공동 연구팀은 심하지 않은, 일반적 대기 오염 물질에라도 장기간 노출되면 관상동맥 질환을 새로 유발하거나 심화시킨다고 6일 밝혔다. 이는 여성과 남성 간 차이가 있는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 최근 미국 시카고에서 열린 ‘북미 방사선학회’(RSNA) 연례 회의에서 발표됐다. 연구팀은 도시 대기에서 흔히 발견되는 초미세먼지(PM2.5)와 이산화질소(NO2)에 대한 장기 노출과 심장 질환 간 연관성에 주목했다. PM2.5는 차량 배기가스, 산업 배출물, 산불 연기 등에서 발생하고, 머리카락 두께의 약 30분의1에 불과하기 때문에 폐 깊숙이 침투해 혈액을 타고 전신에 영향을 미칠 수 있다. 이산화질소는 주로 차량, 발전소, 산업 공정에서 화석 연료를 연소할 때 발생하는 유해 기체다. 2012년부터 2023년까지 캐나다 토론토 3개 대형 병원에서 심장 단층촬영(CT)을 한 성인 남녀 약 1만 1000명의 자료를 분석했다. 환자의 거주지 우편번호를 바탕으로 CT 검사 전 10년 동안 개인별 평균 대기오염 노출량을 추정했다. 연구팀은 관상동맥 질환의 대표적 지표인 칼슘 점수, 총 플라크 부담량, 폐쇄성 협착증을 평가했다. PM2.5 농도가 1㎥당 1㎍(마이크로그램) 증가할 때마다 관상동맥 내 칼슘 축적은 11%, 플라크 증가 가능성은 13%, 폐쇄성 협착증 가능성은 23% 증가했다. 이산화질소에 대한 장기 노출도 유사한 경향을 보였지만, 초미세먼지의 영향보다는 작은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 대기오염 미세 입자 물질에 대한 장기 노출이 여성에게는 칼슘 축적과 폐쇄성 협착 악화와 밀접했고, 남성은 칼슘 축적, 플라크 증가 가능성을 더 높였다. 연구를 이끈 케이트 헤네만 토론토대 교수는 “이번 연구 결과는 대기 오염이 심혈관 질환 발생 위험의 핵심 요인이라는 증거를 보여준다”며 “규제 기준치 이하거나 근접한 수준의 오염도, 심지어 일반적 도시 평균 대기 수준에서도 심장 질환의 초기 징후와 연관된 만큼, 심혈관 질환 위험을 줄이기 위해서는 대기 질 개선이 중요함을 알 수 있다”고 말했다.

젊은 여성이 나이 차가 많이 나는 남자와 만난다든가, 결혼한다는 소식은 연예계 소식이나 언론 가십난에서 간혹 만날 수 있다. 흥미롭게도 ‘젊은 여성-나이 든 남성’의 구조는 간혹 볼 수 있지만, ‘젊은 남성-나이 든 여성’의 구도는 찾아보기 어렵다. 진화학자들이 이런 현상에 대한 해석의 새로운 실마리를 찾아내 눈길을 끈다. 영국 글래스고 스트래스클라이드대 심리과학 및 보건학과 연구팀은 자녀를 강하게 원하는 사람들은 자녀를 덜 원하는 사람들에 비해 젊은 얼굴보다는 본인보다 나이 든 얼굴에 대해 선호도가 높은 것으로 나타났다고 5일 밝혔다. 재산이나 사회경제적 지위, 양육 능력은 이런 선호도에 영향을 미치지 못하는 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 12월 4일 자에 게재됐다. 많은 연구자는 오랫동안 유권자들의 지지를 끌어내고, 각종 면접에 쉽게 통과하고, 연애 상대를 사로잡는 무형의 ‘그 무엇’, 바로 매력의 기반을 탐구했다. 지금까지 진화적 측면에서 남성은 자손 번식이라는 측면에서 젊은 외모를 선호하고, 여성은 안정적 가정을 위해 자기보다 나이 든 사람과 결혼생활을 하려는 경향을 보인다고 설명해 왔다. 이에 대해 연구팀은 세 가지 연구를 실시했다. 우선, 평균 나이 30세의 남성 149명, 평균 연령 31세의 여성 151명을 대상으로 이성의 얼굴 사진 50장을 보여주고 ‘전혀 매력적이지 않음’(0점)부터 ‘매우 매력적’(7점)까지 평가하도록 했다. 실험 참가자는 모두 영어를 사용하는 자녀가 없는 영국 거주 이성애자였다. 이들에게 보여준 사진 속 얼굴들은 19세부터 55세까지 다양했다. 연구팀은 얼굴 평가 이후 참가자들에게 ‘자녀를 갖고 싶은 욕구와 양육 희망 설문’을 실시했다. 그 결과, 남성과 나이가 많은 참가자들은 여성이나 젊은 참가자들보다 젊은 얼굴을 더 매력적으로 평가했다. 또, 자녀를 갖고 싶은 욕구가 큰 사람은 남성이나 여성 관계없이 자녀를 원치 않는 사람들에 비해 젊은 성인 얼굴에 대한 선호도가 낮은 것으로 조사됐다. 자녀를 갖고 싶은 욕구가 큰 사람들은 자기들이 선호하는 얼굴에 대해 부유하거나 유능하다고 평가하지는 않았다. 연구팀은 추가 실험을 통해 이런 사실을 재확인하기도 했다. 젊은 여성이 자기보다 나이 든 남성과 결혼하는 것이 단순히 돈 때문은 아니라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 빅터 시라미즈 교수는 “이번 연구 결과에 따르면 자녀를 갖고자 하는 욕구가 더 강한 사람들은 젊은 성인 얼굴에 대한 선호도가 약한 것으로 나타났다”며 “이는 그동안 진화 심리학에서 널리 받아들여진 번식 욕구가 젊음에 대한 강한 매력을 유발한다는 가정에 도전하는 것으로 추가 연구가 필요하다”고 강조했다.

나노 크기의 플라스틱 입자가 피부를 통과해 온몸으로 확산될 수 있다는 동물실험 결과가 국내 연구진에 의해 처음 확인됐다. 한국원자력의학원은 2일 김진수 박사 연구팀이 방사성동위원소 표지 기술을 이용해 나노플라스틱의 피부 투과 및 전신 확산 경로를 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 지난달 21일 국제학술지 유해물질 저널에 게재됐다. 20㎚ 나노플라스틱, 피부→림프절→폐→간 순으로 확산연구팀은 크기 20나노미터(㎚, 10억분의 1m)의 나노플라스틱에 방사성 아이오딘(I-205)을 결합한 뒤 쥐 피부에 도포했다. 이후 단일광자 방출 전산화단층촬영(SPECT)으로 이동 경로를 추적했다. 아이오딘만 투여했을 때는 림프절에서 관찰되지 않아 실제 나노플라스틱 입자가 이동한 것임을 확인했다. 장기 노출 실험에서는 확산 단계가 더 뚜렷했다. 첫 주 림프절, 3주차 폐, 4주차 간 순으로 주요 장기로 이동하는 전신 확산 경로가 확인됐다. 4주 말에는 혈류에서도 검출돼 피부 국소 노출이 전신 순환으로 이어지는 것도 확인했다고 연구팀은 설명했다. 염증·노화 유전자 2배 증가…피부층 얇아지는 변화도나노플라스틱을 3개월간 반복해 노출한 결과 294개 유전자 발현을 증가시키고 144개는 감소시키는 등 유전자 발현에도 변화를 주는 것으로 나타났다. 특히 염증·노화 관련 유전자 발현은 2배 이상 증가했다. 조직 분석에서는 피부층 두께 감소가 확인돼 피부 노화 및 만성 염증 유발 가능성도 포착됐다. 반면 피부 장벽 기능을 나타내는 지표는 정상 범위로 나타났다. 연구팀은 ”피부 장벽이 정상이어도, 나노플라스틱은 모공을 통해 체내로 침투할 수 있다는 의미“라고 설명했다. 이번 연구는 나노플라스틱이 피부를 직접 투과해 전신으로 이동하는 경로를 규명한 최초 사례이며, 플라스틱 노출이 유전자·조직 수준에서 생체 영향을 미칠 수 있음을 보여준다는 점에서 주목된다. 김진수 박사는 “나노플라스틱의 체내 이동과 생체 영향을 이해할 수 있는 중요한 단서가 됐다”며 “플라스틱이 인체·환경에 미치는 잠재적 위험을 줄이는 데 기여하길 바란다”고 말했다.

소득 수준이 높은 지역일수록 만성 염증성 피부 질환인 ‘건선’의 발병 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 3일(현지시간) 미국의학협회 피부과학 저널(JAMA Dermatology)에 게재된 연구에 따르면, 전 세계 건선 환자 수는 1990년 2310만명에서 2021년 4300만명으로 약 86% 급증했다. 같은 기간 인구 10만명당 발병률은 남성이 10%, 여성이 7% 이상 증가한 것으로 나타났다. 연구팀이 전 세계 236개국의 데이터를 분석한 결과, 북미와 서유럽 등 고소득 지역에서 건선 발병률이 가장 높았다. 특히 미국에서는 750만명이 건선을 앓고 있는 것으로 집계됐다. 연구진은 이러한 현상의 주요 원인으로 ‘위생 가설’을 꼽았다. 고소득 국가의 과도하게 깨끗한 생활 환경이 미생물이나 기생충에 대한 노출을 줄여 면역 체계의 훈련 기회를 빼앗고, 이로 인해 자가면역 질환인 건선 위험이 높아질 수 있다는 설명이다. 다만 연구진은 “고소득 국가일수록 의료 시스템이 잘 갖춰져 있어 진단율이 높아진 것일 수 있다”고 덧붙였다. 건선은 피부에 붉은 반점이 생기고 하얀 각질이 일어나는 만성 염증성 피부질환으로, 전 세계 인구의 약 1~2%가 앓고 있다. 미국 유명 인플루언서 킴 카다시안과 그의 어머니 크리스 제너도 건선을 앓고 있는 것으로 알려졌다. 카다시안은 자신의 소셜미디어(SNS)에 건선이 악화된 사진을 공개하며 “삶이 고통스럽다”고 호소한 바 있다. 건선의 정확한 발병 원인은 아직 밝혀지지 않았으나 피부 면역세포인 T세포의 활동성이 증가하면서 각질세포를 자극해 염증을 일으키는 것으로 알려졌다. 발진은 무릎과 팔꿈치, 엉덩이, 두피 등에 흔히 나타나고 시간이 지나면서 주위로 퍼진다. 건선은 20대 전후의 나이에 가장 많이 발생하며 늦가을이나 겨울에 처음 생기거나 증상이 악화하는 경우가 많다. 건선을 예방하기 위해서는 보습제를 충분히 발라 피부가 건조해지지 않도록 하는 것이 중요하다. 또 술과 담배, 과로를 피해야 한다.

문신을 한 사람은 하지 않은 사람에 비해 악성 피부암의 일종인 ‘흑색종(Cutaneous melanoma)’에 걸릴 위험이 약 29% 높다는 연구 결과가 나왔다. 스웨덴 룬드대 연구진은 국가 암 등록 데이터를 활용해 20~60세 사이에서 피부 흑색종 진단을 받은 2880명을 대상으로 문신 유무와 암 발병 위험을 분석했다. 태양광 노출, 피부 타입, 자외선(UV) 차단 습관 등 기존의 위험 요인은 모두 통제했다. 그 결과 문신을 한 사람은 문신이 없는 사람보다 흑색종에 걸릴 상대적 위험이 약 29% 높게 나타났다. 연구진은 이 같은 연관성의 배경으로 문신의 잉크 성분을 지목했다. 검은 잉크에는 다환 방향족 탄화수소가, 컬러 잉크에는 방향족 아민과 중금속이 포함된 경우가 많다는 것이다. 이들 물질은 국제 암연구기관이 지정한 잠재적 발암물질이다. 주목할 만한 점은 암이 꼭 문신 부위에서만 생긴 것이 아니었다는 점이다. 실제로 진단된 흑색종의 약 30%만이 문신한 부위에서 발생했다. 이는 문신 잉크가 피부 국소에만 영향을 미치는 것이 아니라 림프계 등 몸 전체에 영향을 줄 가능성 있다는 연구진의 설명이다. 또한 문신을 한 지 오래된 경우일수록 위험이 더 커지는 경향이 관찰됐다. 이는 ‘잉크 노출 기간’ 혹은 ‘잉크 체내 축적’이 문제일 수 있음을 시사한다. 다만 연구팀은 “문신으로 인한 위험이 자외선 노출에 의한 위험을 넘어서는 것은 아니다”라고 강조했다. 가장 명확한 피부암 위험요인은 자외선이며, 그로 인한 암 위험은 문신에 따른 위험보다 훨씬 높다는 것이다. 이번 연구는 그동안 통계적으로 충분히 밝혀지지 않았던 문신과 피부암의 연관성에 대한 과학적 근거를 제시했다는 점에 의의가 있다. 연구진은 “이번 연구만으로 문신과 흑색종과의 인과관계를 확정하기는 어렵다”면서도 “잉크 속 화학물질의 규제 강화, 잉크 성분 검증, 시술자 관리 등 사회적 안전망 점검이 필요하다”며 제도 개선을 제안했다. 한편 국내에서는 지난 9월 비의료인의 문신 시술이 33년 만에 합법화됐다. 국회는 지난 9월 25일 본회의에서 비의료인의 문신 시술을 허용하는 ‘문신사법’ 제정안을 재석 202명 중 찬성 195명, 기권 7명으로 가결했다. 제정안은 문신과 반영구 화장을 모두 ‘문신 행위’로 정의하고 국가시험에 합격해 면허를 취득한 사람에게만 문신사의 독점적 지위를 부여하도록 했다. 문신사는 시술 기록 관리 의무를 비롯해 위생·안전관리 교육을 의무적으로 이수해야 한다. 다만 문신 제거는 금지된다. 또 미성년자에게는 보호자 동의 없이는 문신 시술이 불가하다. 시술 시에는 문신 행위 실시 일자, 사용 염료의 종류·양, 문신 부위·범위 등을 기록하고 보관해야 한다. 1992년 대법원은 문신 시술을 감염이나 부작용 등 신체에 위해를 가할 수 있는 ‘의료 행위’로 판결했다. 이후 비의료인의 문신 시술은 의료법 위반으로 처벌돼 왔다.

설탕이 입안에 들어온 순간부터 충치를 일으키는 박테리아가 활동을 시작해 불과 1~2분 만에 치아 표면을 녹일 수 있는 산을 만들어낸다. 모임이 잦은 연말을 맞아 과자와 케이크를 즐기기 전, 입안에서 벌어지는 충치 형성 과정을 이해하고 치아 건강을 지키는 방법을 알아둘 필요가 있다. 미국 플로리다대 호세 레모스 구강생물학 교수와 자클린 아브랑슈 부교수 연구팀은 학술 매체 더 컨버세이션에 2일 기고한 글에서 이같은 과정을 상세히 밝혔다. 연구팀에 따르면 단 음식이나 음료를 섭취하는 순간 입안 박테리아가 설탕을 영양분 삼아 즉시 증식하기 시작한다. 1~2분 만에 에나멜질 녹이는 산 생성박테리아가 설탕을 에너지로 바꾸는 과정에서 다량의 산이 만들어진다. 그 결과 설탕을 섭취한 지 1~2분만 지나도 입안의 산도가 치아 표면인 에나멜질을 녹일 수 있는 수준까지 높아진다. 다행히 침이 구원투수 역할을 한다. 침은 과도한 설탕을 씻어내는 동시에 입안의 산을 중화시켜 치아 표면이 부식되기 전에 이를 막아준다. 입안에는 충치를 일으키는 박테리아와 경쟁하는 유익한 박테리아도 함께 산다. 이들은 해로운 박테리아와 다투며 입안의 산도를 치아에 무해한 수준으로 회복시킨다. 하지만 단 음식과 음료를 자주 먹으면 해로운 박테리아에 과도한 영양분이 공급되고, 이는 침이나 유익한 박테리아가 감당할 수 없는 지경에 이른다. 칫솔질 없인 못 뚫는 ‘박테리아 요새’충치를 일으키는 박테리아는 설탕을 이용해 생물막이라는 끈적한 층을 만들어낸다. 이 생물막은 치아에 달라붙은 요새처럼 작동한다. 생물막은 칫솔질이나 치과 진료 같은 물리적인 힘 없이는 제거하기 매우 어렵다. 게다가 생물막은 물질의 통과를 제한하는 물리적 장벽을 형성해 침이 산을 중화하는 능력을 크게 떨어뜨린다. 설상가상으로 충치를 일으키는 박테리아는 이런 산성 환경에서도 살아남을 수 있지만, 이들과 싸우는 유익한 박테리아는 그렇지 못하다. 보호막으로 둘러싸인 요새 안에서 충치 유발 박테리아는 계속해서 증식하고, 입안의 산도를 높은 수준으로 유지하며, 치아의 미네랄 손실을 지속시켜 결국 육안으로 보이거나 통증을 느낄 수 있는 충치가 생긴다. 설탕 줄이고 식후 양치가 최선충치 형성 박테리아를 막고 치아를 안전하게 지킬 수 있는 몇 가지 방법이 있다. 먼저 설탕 섭취량을 줄이고, 단 음식이나 음료는 식사 중에 먹도록 하자. 식사할 때 늘어나는 침 분비량이 설탕을 씻어내고 입안의 산을 중화하는 데 도움을 준다. 또한 하루 종일 단 음식을 간식으로 먹거나 설탕 음료를 마시는 것을 피해야 한다. 특히 일반 설탕이나 액상과당이 들어간 제품은 더욱 주의해야 한다. 입안을 계속해서 설탕에 노출시키면 산도가 오랫동안 높은 수준으로 유지된다. 마지막으로 규칙적인 칫솔질, 특히 식사 후 양치질을 통해 치아 플라크를 최대한 제거하는 것을 잊지 말자. 매일 치실을 사용하면 칫솔이 닿지 않는 부분의 플라크를 제거하는 데 도움이 된다.

미국 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터, 베이 에이리어 환경 연구소(BAERI) 공동 연구팀은 앞으로 10년 동안 지구 저궤도에서 운용되는 우주 망원경이 보내는 이미지 가운데 90%가 위성이 만드는 빛 공해 때문에 손상될 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 4일 자에 실렸다. 민간 우주 기업들의 등장으로 위성 발사 비용이 낮아졌다. 이 때문에 지구 궤도를 도는 위성은 2019년만 해도 2000개 가량이었지만 지금은 1만 5000개로 늘었다. 문제는 위성의 태양전지판 등이 반사하는 빛이 우주 망원경의 관측을 방해한다는 점이다. 연구팀은 위성 숫자의 증가가 고도 400~800㎞ 궤도에서 운용되는 NASA 허블 망원경과 스피어X, 유럽우주국(ESA)이 준비하고 있는 아라키스(ARRAKIHS), 중국 국가항천국이 예정하고 있는 쑨텐 망원경 시야에 어떤 영향을 미치는지 시뮬레이션했다. 분석 결과, 현재 계획된 위성 발사 데이터베이스를 바탕으로 추산하면 조만간 최대 56만 개의 크고 작은 인공위성이 지구 저궤도를 돌게 된다. 이 위성들 때문에 허블 망원경이 촬영하는 이미지의 39.6%, 나머지 3개의 우주 망원경이 보내는 이미지의 96%가 오염될 수 있다고 분석됐다. 연구팀은 1회 촬영할 때마다 시야를 방해하는 위성의 평균 개수도 계산했다. 허블은 2.14개, 스피어X는 5.64개, 아라키스는 69개, 쑨텐은 92개에 달할 것으로 나타났다. 이는 우주 망원경이 보내오는 이미지를 연구 목적으로 사용할 수 없게 되는 수준이다. 연구를 이끈 알레한드로 보를라프 NASA 에임스 연구센터 박사는 “이번 연구 결과는 천문학 연구를 위해서는 지구 저궤도를 도는 위성들의 빛 공해를 최소화하는 방법을 찾는 것이 시급하다는 점을 시사한다”며 “인공위성을 우주 망원경 운용 궤도보다 낮은 고도에 올리는 것도 한 방법이겠지만, 이런 저궤도 위성은 지구 오존층에 또 다른 문제를 일으킬 수 있다”고 지적했다.

병든 일개미, 확산 차단 위해 떠나감염된 번데기는 화학신호 방출일개미가 번데기를 고치서 꺼내번데기 내부에 독소 개미산 주입 감염 물질 소독… 번데기도 죽여 개미는 꿀벌과 함께 대표적인 친사회적 동물로 분류된다. 개미 사회는 크게 여왕개미, 일개미, 병정개미로 신분이 정해져 있고 태어나서 죽을 때까지 자기가 맡은 임무를 수행한다. 그 중에서도 일개미는 자신의 생식 능력까지 포기하고 평생 여왕개미와 그 자손에게 봉사하는데, 이런 행동은 해당 개체의 생존에 유리하게 작용하기 때문이라는 혈연도태 이론으로 설명된다. 그러나 인간의 신체가 뇌, 심장, 팔다리 등 여러 기관이 함께 기능하는 것처럼 개미 사회도 개별 개체들의 행동이 모여 집단의 생존과 번영을 위한 결과를 만들어 낸다는 ‘초유기체론’으로도 설명한다. 이런 가운데, 오스트리아 국립 과학기술연구원(ISTA), 프랑스 소르본대, 독일 뷔르츠부르크대와 뮌헨 공과대 공동 연구팀은 전염병에 걸린 일개미가 자신을 희생해 개미 집단 전체를 질병으로부터 보호한다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 3일 자에 실렸다. 일반적으로 집단을 구성하는 사회성 동물들은 집단에서 배제되지 않기 위해 질병을 숨기는 경우가 많다. 개미 집단은 이와는 반대로 일개미가 병에 걸리면 질병 확산을 막기 위해 집단을 떠나는 것으로 알려졌다. 그러나 번데기나 고치에 갇힌 미성숙 개미는 그렇게 할 수 없다. 기존 연구에서는 일개미가 병든 번데기를 식별해 집단 보호를 위해 제거한다는 사실을 밝혔지만 정확한 방법은 밝혀내지 못했다. 이에 연구팀은 정원 개미 성체와 번데기에 병원성 곰팡이인 메타리지움 곰팡이를 감염시킨 뒤 개미들의 행동을 관찰했다. 관찰 결과는 놀라웠다. 병든 일개미는 집단을 떠나고, 감염된 번데기는 화학 신호를 방출했다. 병든 번데기가 보내는 신호를 받은 일개미들은 즉각 번데기를 고치에서 꺼내 표면에 작은 구멍을 낸 다음 항균성 독소인 포름산(개미산)을 주입한다. 이는 번데기 내부에서 증식하는 병원성 곰팡이를 즉시 사멸하기도 하지만 번데기도 죽인다. 연구팀은 감염된 개미 번데기가 내뿜는 냄새를 분석한 결과, 평소 내는 냄새 중에서 두 가지 성분을 증폭한 것이라는 사실을 확인했다. 냄새 변화만으로 일개미의 소독 행위를 유발할 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 변형된 냄새 분자를 건강한 번데기에 발랐다. 그랬더니 변형된 냄새가 묻은 번데기들도 일개미들의 소독 공격을 받았다. 그렇지만, 일개미 번데기보다 면역력이 강해 스스로 감염을 억제할 수 있는 여왕개미 번데기는 병원균에 감염되더라도 냄새 신호가 변하지 않았다. 연구를 이끈 실비아 크레머 ISTA 교수(사회 면역학)는 “이번 연구 결과는 언뜻 보기에는 자기희생으로 보이지만, 사실은 신호를 보내는 개체에도 이롭다”며 “많은 유전자를 공유하는 동료 개체를 감염으로부터 보호함으로써 유전자를 다음 세대에 전달하는 효과를 가져오기 때문”이라고 설명했다. 크레머 교수는 “개별 동물의 신체 면역 체계 작동 방식과 유사한 이 행동은 개미 군집 내 개체들이 집단 전체의 안전을 위해 초유기체로 어떻게 기능하는지를 알 수 있게 해준다”고 덧붙였다.

노인들이 매일 땅콩 한 줌씩을 먹자 4개월 만에 기억력이 좋아졌다는 연구 결과가 나왔다. 땅콩 속 특정 성분이 뇌로 가는 혈류를 늘려 인지 기능 개선에 도움을 준 것으로 분석됐다. 1일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면, 최근 발표된 네덜란드 마스트리흐트대 연구팀 논문에서 노인들이 흔한 간식을 매일 섭취하자 기억력과 뇌 혈류량이 개선되는 효과가 나타났다. 이번 연구는 두 단계로 나눠 진행됐다. 심혈관 질환, 당뇨병, 땅콩 알레르기 병력이 없고 현재 담배를 피우지 않는 65~75세 건강한 성인 31명이 참여했다. 실험 단계에서 참가자들은 16주 동안 매일 껍질째 구운 무염 땅콩 60g을 섭취했다. 대조 단계에서는 8주간의 휴식기를 거친 뒤 16주 동안 땅콩과 다른 견과류 제품을 먹지 않았다. 연구진은 비침습적 MRI 기법으로 뇌 혈류량을 측정했고, 컴퓨터 인지 테스트를 통해 기억력, 사고 속도, 문제 해결 능력을 평가했다. 혈압과 식단도 설문지로 추적 관찰했다. 그 결과 땅콩을 매일 섭취한 참가자들의 언어 기억력이 5.8% 향상됐다. 참가자들은 단어 목록을 본 뒤 시간이 지나고 나서 단어를 떠올리는 테스트에서 더 나은 성적을 거뒀다. 연구진은 이 같은 효과가 땅콩에 들어 있는 L-아르기닌과 껍질의 생리활성 화합물 덕분이라고 밝혔다. L-아르기닌은 뇌로 향하는 혈류를 증가시키는 아미노산이며, 껍질의 화합물은 뇌세포를 보호하는 역할을 한다. 혈류가 늘어나면 뇌가 더 많은 산소와 영양분을 받게 돼 기억력과 인지 기능이 좋아진다. 영상 검사 결과 전체 뇌 혈류량은 3.6% 증가했고, 회백질 혈류량은 4.5% 늘었다. 기억력 및 언어를 담당하는 주요 뇌 부위의 혈류량도 개선됐다. 전두엽은 6.6%, 측두엽은 4.9% 증가한 것으로 나타났다. 땅콩으로 인해 하루 약 340㎉가 추가됐지만, 참가자들의 체중은 대부분 안정적으로 유지됐다. 땅콩 섭취가 공복감을 줄여 다른 음식 섭취량이 자연스럽게 조절됐기 때문으로 보인다. 이번 연구에는 몇 가지 한계점도 있다. 땅콩 섭취와 뇌 혈류 증가 및 기억력 개선 사이의 연관성을 명확히 보여주지만, 정확한 작용 원리는 완전히 밝혀지지 않았다. 효과가 주로 L-아르기닌 때문인지, 땅콩 껍질의 화합물 때문인지, 건강한 지방 때문인지, 아니면 이들 영양소가 함께 작용한 결과인지는 불분명하다. 네덜란드 마스트리흐트대 피터 J. 요리스 연구원은 “한 가지 중요한 점은 땅콩이 무염이었고 껍질째 구워졌다는 것”이라며 “껍질에는 유익한 효과를 낼 수 있는 항산화제와 섬유질이 많이 들어 있다”고 강조했다.

껍질째 볶은 무염 땅콩을 꾸준히 섭취하면 인지 기능 개선에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 마스트리히트대 의료센터 영양·대사·전달 연구팀이 60세 이상 노인 31명(평균 연령 67세)을 대상으로 16주 동안 매일 땅콩 60g을 섭취하도록 한 결과, 땅콩을 먹은 그룹은 그렇지 않은 그룹보다 뇌 혈류량이 3.6% 증가했다. 특히 회백질(4.5%), 전두엽(6.6%), 측두엽(4.9%), 피질 영역(4.3%) 등 인지 기능과 밀접한 부위에서 유의미한 뇌 혈류량 증가가 확인됐다. 연구진은 “뇌 혈류량 증가는 뇌혈관 기능 향상을 의미한다”라고 설명했다. 소금을 첨가하지 않고 볶은 땅콩을 꾸준히 먹은 결과, 기억력 향상 효과도 관찰됐다. 땅콩을 섭취한 참가자들은 단어 목록을 20분 후 떠올리는 언어 기억력 테스트에서 정확하게 기억한 단어 수가 5.8% 늘었다. 또 수축기 혈압이 5mmHg(수은주밀리미터), 맥압이 4mmHg 감소하는 등 심혈관 질환 예방에도 도움이 되는 것으로 나타났다. 이 같은 효과는 땅콩에 풍부한 영양 성분 덕분이다. 땅콩에는 혈관 기능 개선에 도움이 되는 L-아르기닌이 다량 함유돼 있으며, 껍질에는 라스베라톨 등 폴리페놀계 항산화 물질이 풍부하다. 연구진은 “땅콩에 많이 함유된 불포화지방산과 식이섬유 등도 뇌 혈류 개선에 기여했을 수 있다”라고 말했다. 연구 기간 참가자들은 하루 평균 340kcal를 추가로 섭취했지만 체중, 체질량 지수, 허리둘레 등에는 큰 변화가 없었다. 연구진은 “땅콩의 포만감이 커 다른 음식 섭취량이 줄었을 가능성이 있다”고 분석했다. 연구를 이끈 피터 요리스 교수는 “치매는 전 세계 사망 원인 7위”라며 “우리는 식단이 어떻게 건강한 노화를 돕는지에 관심이 많다. 땅콩은 접근성이 좋고 영양이 풍부하지만, 뇌 건강에 미치는 영향은 상대적으로 덜 알려져 있었다”라고 말했다. 그러면서 “이번 연구를 통해 소금을 첨가하지 않은 볶은 땅콩을 꾸준히 섭취하는 것이 뇌혈관 기능을 개선해 기억력 향상으로 이어질 수 있음을 확인했다”고 덧붙였다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 ‘임상 영양학(CLINICAL NUTRITION)’ 12월호에 게재됐다.

최근 기업들이 ‘전기’와 ‘산업안전’ 관련 자격증을 선호하는 것으로 나타났다. 2일 한국고용정보원이 발간한 ‘기업은 어떤 국가기술자격증을 선호할까’ 보고서에 따르면, 기업들이 가장 많이 찾는 자격증 분야는 단연 ‘전기’였다. 연구팀이 2022년부터 2024년까지 3년간 취업 포털 ‘고용24’에 올라온 구인 공고 37만2926건을 분석한 결과, 기업들이 필수 자격으로 가장 많이 요구한 자격증(기사·산업기사 등급)은 ‘전기산업기사(1만2082건)’와 ‘전기기사(1만323건)’로 분석됐다. 이어 ▲건축기사(5533건) ▲건설안전기사(3733건) ▲산업안전기사(3444건) 순으로, 안전 관련 전문 인력의 수요가 높은 것으로 나타났다. 상대적으로 취득하기 쉬운 기능사 등급에서는 ‘지게차운전기능사’가 2만2122건으로 압도적인 1위를 차지했으며 ‘한식조리기능사(2만684건)’가 뒤를 이었다. 임금 측면에서 살펴보면 건축기사, 토목기사, 건축산업기사의 구인 제시 임금 중앙값이 400만원으로 가장 높았다. 수요가 가장 많았던 전기기사의 제시 임금은 330만원, 전기산업기사는 327만원 수준으로 집계됐다. 기능사 중에서는 ‘굴착기운전기능사’가 월 320만원으로 가장 높은 임금을 제시받은 것으로 나타났다. 분석 대상 30개 자격증 중 25개는 자격증을 필수로 요구할 때 제시 임금이 더 높았다. 특히 건축산업기사는 자격증이 필수 요건일 경우, 그렇지 않을 때보다 제시 임금이 월 88만원이나 더 높았다. 연구팀은 “기업 규모가 클수록 자격증을 지원자의 역량을 판단하는 ‘신뢰 지표’로 활용하는 경향이 뚜렷하다”며 “취업을 목표로 한다면 막연한 스펙 쌓기보다 해당 직무의 임금 프리미엄이 확실한 자격증을 공략하는 것이 유리하다”라고 조언했다. 국가기술자격에 관한 구체적인 정보는 한국산업인력공단의 ‘큐넷(Q-Net)’에서 확인할 수 있다. 시험 일정 확인, 원서 접수, 합격자 발표, 자격증 발급 신청 등도 큐넷을 통해 가능하다.

엄마들이 임신 중에 즐겨 먹었던 음식이나 피했던 음식들에 대해서는 신기하게도 아이들도 비슷한 식습관을 보인다. 실제로 독일 막스 플랑크 대사 연구소, 쾰른대, 막스 플랑크 화학 생태학 연구소 진화 신경 동물학과, 막스 플랑크 노화 생물학 연구소, 국립 당뇨 연구센터(DZD), 코스타리카대 열대병 연구센터 공동 연구팀은 모체의 식습관 중 특정 감각 성분이 자녀의 대사 과정에 영향을 미칠 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 12월 2일 자에 게재됐다. 모체의 고지방 식습관은 자손의 비만 위험 증가와 연관돼 있다고 알려졌다. 일반적으로 임신 중 열량과 영양성분이 태아로 전달되면서 나타나는 현상으로 여겨졌다. 음식에는 양수와 모유를 통해 태아와 신생아에게 전달될 수 있는 휘발성 화합물들도 있다. 이런 감각 신호를 통해 자손의 음식 선호도를 형성하고 비만에도 영향을 미친다고 알려졌지만, 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 영양 성분과 무관하게 지방 관련 냄새의 영향을 살펴보기 위한 실험을 했다. 연구팀은 임신한 생쥐를 두 집단으로 나눠 한쪽에는 일반 사료를 다른 한쪽에는 일반 사료와 같은 영양가를 가지고 있지만 베이컨 냄새가 나는 사료를 먹였다. 그 결과, 연구팀은 두 식사 모두 어미의 체중과 태아의 체중 증가가 동일하게 나타났다. 그렇지만, 베이컨 향 음식을 먹은 어미를 둔 새끼들은 자라서 고지방 사료를 먹을 때 일반 사료를 먹은 어미의 새끼보다 체지방 축적과 인슐린 저항성이 더 빠르게 증가했고, 에너지 소비는 적은 것으로 나타났다. 이는 모체의 건강 상태나 모유 성분과는 무관한 것으로 확인됐다. 연구팀은 새끼들의 뇌 활동을 분석한 결과, 베이컨 향 사료를 먹은 어미의 새끼들 뇌 속 보상 회로와 배고픔 관련 신경세포(뉴런) 활동이 변한 것으로 나타났다. 이들은 비만 동물에서 흔히 관찰되는 뇌 활동과 유사한 것으로 나타났다. 즉, 태아 발달 단계에서 베이컨처럼 지방이 많은 음식과 연관된 냄새에 자주 노출되기만 해도 뇌가 음식에 반응하는 방식이 변하고 이후 비만 위험이 증가할 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 소피 스테쿨로룸 막스 플랑크 대사 연구소 교수는 “이번 연구 결과는 생애 초기 감각 경험이 장기적 대사 건강에 영향을 미칠 수 있고, 흔히 만성질환으로 불리는 대사질환에 영향을 미치는 결정적 시기가 존재할 수 있음을 보여준다”며 “생쥐에게서 나타난 연관성이 인간에게도 적용될 수 있는지 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

배가 불룩하게 나온 남성은 전체 체중이 정상이어도 심장이 손상될 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 배에 지방이 집중적으로 쌓인 ‘맥주배’로 불리는 복부 비만은 심장 근육을 서서히 두껍게 만들어 심부전이라는 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 독일 함부르크-에펜도르프 대학병원 영상의학과 제니퍼 얼리 박사 연구팀은 1일(현지시간) 북미영상의학회 연례 학술대회에서 이러한 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 심혈관 질환이 없는 46~78세 성인 2244명을 대상으로 심장 자기공명영상(MRI) 검사를 실시했다. 연구팀은 체질량지수(BMI)와 허리-엉덩이 둘레 비율(WHR)을 함께 측정했다. BMI는 키와 몸무게로 계산하는 전체 비만도이고, WHR은 복부 비만을 나타내는 지표다. 복부 비만은 내장 깊숙이 쌓인 내장지방을 의미하며, 심혈관 질환에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구 결과 남성의 69%, 여성의 56%가 BMI 기준으로 과체중이거나 비만이었다. 세계보건기구(WHO) WHR 기준으로는 남성의 91%, 여성의 64%가 비만에 해당했다. BMI로 측정한 전체 비만은 심실의 크기를 키우는 것과 관련이 있었다. 반면 복부 비만은 심장 근육을 두껍게 만들고 심실의 부피를 줄어들게 했다. 이런 변화는 특히 남성에게서 두드러졌으며, 폐로 혈액을 보내는 우심실에서 더 심했다. 얼리 박사는 “복부 비만은 높은 BMI보다 더 우려스러운 심장 재형성 패턴과 관련이 있다”며 “심장 근육이 두꺼워지지만 전체 심장 크기는 커지지 않는 구심성 비대로 이어진다”고 설명했다. 그는 “심장 내부 공간이 작아져서 심장이 담고 펌프질하는 혈액량이 줄어든다”며 “이런 패턴은 심장의 이완 능력을 손상시켜 결국 심부전으로 이어질 수 있다”고 덧붙였다. 비만은 또한 남성의 심장 조직에 미세한 변화를 일으켰다. 이는 첨단 심장 MRI로만 발견할 수 있는 변화로, 증상이나 진단 가능한 질병이 나타나기 전 초기 심장 스트레스 신호일 수 있다. 이런 연관성은 고혈압, 흡연, 당뇨, 콜레스테롤 같은 다른 심혈관 위험 요인을 고려한 뒤에도 유지됐다. 얼리 박사는 “성별에 따른 차이는 남성 환자가 비만이 심장 구조에 미치는 영향에 더 취약할 수 있음을 시사한다”며 “중년 성인은 전체 체중 감량보다 규칙적인 운동, 균형 잡힌 식단, 필요하다면 적절한 의학적 개입으로 복부 지방 축적을 막는 데 집중해야 한다”고 강조했다. 연구팀은 남성에게서 더 심각한 심장 손상이 나타나는 이유로 두 가지를 제시했다. 남성은 복부 비만이 더 이르고 심하게 진행되며, 여성은 에스트로겐 호르몬이 심장을 보호하는 역할을 하기 때문이라는 설명이다. WHO에 따르면 줄자로 허리둘레를 재고 엉덩이둘레로 나눠 WHR을 계산할 수 있다. 남성은 0.90 이상, 여성은 0.85 이상이면 복부 비만으로 판단되며 심혈관 질환 위험이 높아진다. 연구팀은 의사들도 복부 비만을 조기에 확인하고 관리해야 한다고 조언했다.

“자식 같은 존재가 궤도 위를 무사히 돌고 있는 게 아직도 믿기지 않습니다.” 은영호(40) 연세대 인공위성시스템학과 연구교수가 개발에 참여한 초소형 위성(큐브 위성) 2기는 지난달 27일 한국형발사체 누리호에 실려 우주로 날아갔다. 초기 운영을 거쳐 임무 준비를 한 뒤 궤도를 돌면서 우주과학 임무 활동에 들어갈 예정이다. 큐브 위성 ‘BEE-1000’(비천)은 우주 바이오, ‘코스믹’은 우주 교통관리 기술에 대한 검증 임무를 수행하게 된다. 큐브 위성 2기의 개발에 참여한 은 교수는 1일 서울신문과의 통화에서 “큐브 위성을 실은 누리호가 하늘로 솟아오르는 순간 그동안 연구실에서 밤새우며 쌓였던 피로가 눈녹듯 사라졌다”고 말했다. 지난달 발사된 누리호에는 모두 12기의 큐브 위성이 탑재돼 있었다. 이 중 2기의 제작에 참여한 은 교수는 지난해 12월부터 항공우주 분야 신생 민간 기업들과 합작 프로젝트를 시작했다고 한다. 은 교수는 “업체도 관련 제작 경험이 적어 서로 활발한 논의 끝에 위성 제작을 완료했다. 지난 여름엔 업체와 연구팀이 모여 코드 한 줄, 회로 한 가닥까지 다시 꼼꼼하게 점검했다”며 “대전과 경남 사천의 연구실을 오가며 2~3일씩 실험하느라 매일 출장을 다녀야 했다”고 회상했다. 연구원 20명 정도가 밤낮없이 개발한 큐브 위성 2기는 현재 우주 궤도에 성공적으로 안착했다. 은 교수는 “이번 누리호 4차 발사를 포함해 우리 대학(연세대)에서 자체 제작해 우주로 보낸 큐브 위성은 모두 6기”라며 “이런 민간 우주 시대에 성큼 다가선 역사적 순간을 함께 해 감격스럽다”고 했다. 우주항공청은 오는 2일 큐브 위성들의 상태를 종합 발표할 예정이다. 은 교수가 소속된 연구팀은 내년 6월 예정된 누리호 5차 발사에서도 민간기업 협업 방식으로 큐브위성 2기를 추가로 우주로 쏘아 보낼 계획이다. 은 교수는 “민간 주도 우주 개발 시대에 산학 협력의 좋은 모델을 만들고 싶다”고 강조했다.

전국 최초 ‘AI 조리로봇’이 제주 고등학교 급식실에 떴다. 제주도교육청은 1일 제주여자상업고등학교 급식실에서 학교급식 분야 전국 최초로 도입된 ‘인공지능 기반 제주형 학교급식 조리로봇’시연회를 갖고 본격적인 조리 로봇 운영에 들어갔다고 밝혔다. 이날 조리로봇은 튀김·볶음·면 삶기·소스 조리까지 다양한 공정을 거침없이 수행하며, 조리현장의 ‘새로운 동료’임을 스스로 증명해 보였다. 뜨거운 기름 앞에 서서 하루 수백 인분을 조리하던 조리종사자들의 노동 환경을 개선, 인간과 로봇의 협업시대를 연 셈이다. 조리 로봇 도입은 조리실의 높은 노동강도와 대량 조리 시 발생하는 포름알데히드·미세먼지 등 조리흄 노출, 근골격계 부담 및 고온 조리작업에 따른 산업재해 위험을 낮추고 조리공정 표준화를 통한 급식 품질 향상 등의 필요성에 따라 추진됐다. 특히 인공지능을 기반으로 조리 상태를 분석해 화력, 조리 시간등을 자동 제어하고 음성명령을 통해 조리 종사자와 상호 작용할 수 있어 학교급식 분야에서는 전국 최초의 형태로 제주여자상업고등학교에 설치를 완료해 지난 9월 22일부터 시범 운영 중이다. 또한 조리 로봇 사용일에는 전문 엔지니어가 상주해 현장 지원을 제공하고 문제 발생 시 즉시 대응하며 월 1회 정기점검을 통해 제어시스템 업데이트, 기기 상태 점검 등을 실시해 안정적인 운영을 유지하고 있다. 도교육청은 정현철 경희대 교수 연구팀과 함께 지난 9월과 11월 두 차례에 걸쳐 조리 로봇 도입 전·후 동일 조건에서 작업환경을 비교 측정한 결과 포름알데히드 91.3%, 총휘발성유기화합물(TVOC) 83.8%, 이산화탄소 53.8%, 미세먼지(PM10) 60.9%가 감소하는 등 조리흄과 유해인자 노출이 크게 줄어든 것으로 나타났다. 또한 조리 종사자의 신체 부담도 크게 완화되어 측정 결과 근육 활성도가 32~75% 감소하고 몸통·어깨 굴곡 등 동작 빈도는 72~79% 줄었으며, 조리 중 심박수 증가율과 피로·통증 등 주관적 불편감 역시 전반적으로 감소한 것으로 확인됐다. 조리시간도 조리 공정 표준화에 따라 무려 1시간 11분이나 단축됐다. 덕분에 여유시간도 늘었다. 조리사 1명과 조리실무사 2명(총 3명)의 작업시간을 합산했을 때 휴식 또는 조리 외 업무(배식 준비 등)에 활용할 수 있는 시간이 1시간 27분 증가하는 효과도 나타났다. 도교육청 급식 관계자는 “이번 인공지능 기반 제주형 조리 로봇은 김광수 교육감이 취임 이후 계속 강조해 온 조리종사자 건강권 보장 정책의 핵심 사업”이라며“장시간 고온 조리로 인해 발생하는 조리흄으로부터 조리종사자를 보호하고, 대량 조리 업무 경감으로 신체 부담을 크게 줄임으로써 안정적인 급식 제공에 도움이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

개는 인간이 가축화시킨 가장 오래된 동물이다. 인간과 오랜 시절 같이 하다 보니 인간의 행동과 비슷할 때도 많고, 인간을 사람보다 잘 이해하는 것 같은 느낌을 받을 때가 있다. 그런데, 실제로 개의 행동과 마음을 결정하는 유전자가 인간의 것과 비슷하다는 사실이 발견돼 놀라움을 안겨준다. 영국 케임브리지대 생리학·발달 신경과학과, 정신의학과, 심리학과, 런던 퀸 메리대 생물·행동과학부, 링컨대 생물·생명과학과 공동 연구팀은 반려견의 행동과 연관된 특정 유전자들이 인간의 불안과 우울 같은 심리 상태는 물론 지능 같은 특성과도 밀접한 관련이 있다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 반려견들의 감정을 좀 더 자세히 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 일부 반려견들이 왜 다른 개들보다 더 두려움을 느끼거나 활기차거나, 공격적인지를 알 수 있게 한다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 11월 25일 자에 실렸다. 연구팀은 2012년 모리스 동물 재단이 운영한 ‘골든레트리버 평생 연구’에 참여한 3~7세 골든레트리버 1300마리의 분석 자료를 활용했다. 연구팀은 사육자를 대상으로 반려견의 73가지 행동에 대한 설문지를 작성하도록 하고, 이를 14개 범주로 분류해 다양한 행동 특성을 보여주는 자료로 계량화했다. 연구팀은 이 두 자료를 비교 분석한 결과, 훈련 가능성, 활동 에너지 수준, 낯선 사람에 대한 두려움, 다른 개에 대한 공격성 등 특성의 기반이 되는 유전자들을 발견했다. 연구팀은 사람을 대상으로 유사한 분석을 한 결과와 이번 연구의 결과를 비교해, 골든레트리버 유전자 중 12개가 인간의 행동 특성과 감정에도 중요한 역할을 유전자와 유사하다는 점을 확인했다. 골든레트리버의 다른 개에 대한 공격성과 연관된 PTPN1 유전자는 인간에게는 지능, 우울증과 관련이 있다. 다른 개를 두려워하는 골든레트리버에서 발견된 또 다른 유전자 변이는 인간의 불안과 우울은 물론 학업 성취도와도 밀접한 관련이 있는 유전자와 같은 것으로 확인됐다. 또, 골든레트리버의 훈련 가능성은 인간에게 지능과 정서적 민감성과 연관된 ROMO1 유전자와 관련이 있다. 버스나 청소기 같은 사물에 대해 유난히 두려워하는 개들은 인간에서 짜증, 예민함, 불안증을 유발하는 유전자와 같은 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 엘레노어 라판 케임브리지대 교수는 “이번 연구 결과는 인간과 골든레트리버가 행동에 있어 공통된 유전적 근원을 공유한다는 강력한 증거”라며 “이번에 확인한 유전자들은 두 종 모두에서 감정 상태와 행동에 큰 영향을 미친다”고 강조했다. 라판 교수는 “이번 연구 결과는 반려동물의 감정 세계를 이해하고 그들에 맞는 훈련이나 돌봄을 제공하는 데 도움이 될 수 있다”며 “반려동물을 관찰하고 연구함으로써 인간의 신경·정신 관련 질환에 대해서도 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

“자식 같은 존재가 궤도 위를 무사히 돌고 있는 게 아직도 믿기지 않습니다.” 은영호(40) 연세대 인공위성시스템학과 연구교수가 개발에 참여한 초소형 위성(큐브 위성) 2기는 지난달 27일 한국형발사체 누리호에 실려 우주로 날아갔다. 초기 운영을 거쳐 임무 준비를 한 뒤 궤도를 돌면서 우주과학 임무 활동에 들어갈 예정이다. 큐브 위성 ‘BEE-1000’(비천)은 우주 바이오, ‘코스믹’은 우주 교통관리 기술에 대한 검증 임무를 수행하게 된다. 큐브 위성 2기의 개발에 참여한 은 교수는 1일 서울신문과의 통화에서 “큐브 위성을 실은 누리호가 하늘로 솟아오르는 순간 그동안 연구실에서 밤새우며 쌓였던 피로가 눈녹듯 사라졌다”고 말했다. 지난달 발사된 누리호에는 모두 12기의 큐브 위성이 탑재돼 있었다. 이 중 2기의 제작에 참여한 은 교수는 지난해 12월부터 항공우주 분야 신생 민간 기업들과 합작 프로젝트를 시작했다고 한다. 은 교수는 “업체도 관련 제작 경험이 적어 서로 활발한 논의 끝에 위성 제작을 완료했다. 지난 여름엔 업체와 연구팀이 모여 코드 한 줄, 회로 한 가닥까지 다시 꼼꼼하게 점검했다”며 “대전과 경남 사천의 연구실을 오가며 2~3일씩 실험하느라 매일 출장을 다녀야 했다”고 회상했다. 연구원 20명 정도가 밤낮없이 개발한 큐브 위성 2기는 현재 우주 궤도에 성공적으로 안착했다. 은 교수는 “이번 누리호 4차 발사를 포함해 우리 대학(연세대)에서 자체 제작해 우주로 보낸 큐브 위성은 모두 6기”라며 “이런 민간 우주 시대에 성큼 다가선 역사적 순간을 함께 해 감격스럽다”고 했다. 우주항공청은 오는 2일 큐브 위성들의 상태를 종합 발표할 예정이다. 은 교수가 소속된 연구팀은 내년 6월 예정된 누리호 5차 발사에서도 민간기업 협업 방식으로 큐브위성 2기를 추가로 우주로 쏘아 보낼 계획이다. 은 교수는 “민간 주도 우주 개발 시대에 산학 협력의 좋은 모델을 만들고 싶다”고 강조했다.

흔히 사용되는 식용유인 ‘대두유’가 체내에서 특정 물질로 바뀌면서 비만을 일으킨다는 연구 결과가 나왔다. 문제는 기름 자체가 아니라 몸속에서 만들어지는 ‘옥시리핀’이라는 물질이었다. 30일(현지시간) 과학 전문 매체 사이언스데일리에 따르면, 미국 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스(UCR) 연구팀은 대두유가 쥐를 살찌게 만드는 원리를 밝혀냈다. 유전자 조작 쥐들은 간에서 ‘HNF4α’라는 단백질을 조금 다르게 만들어냈다. 이 단백질은 우리 몸이 지방을 처리하는 수백 개의 유전자를 조절한다. 특히 대두유의 주성분인 리놀레산을 어떻게 분해할지 결정한다. 몸속에서 리놀레산은 ‘옥시리핀’이라는 물질로 바뀐다. 리놀레산을 너무 많이 먹으면 옥시리핀이 늘어나는데, 이것이 염증과 지방 축적을 일으킨다. 대두유→리놀레산→옥시리핀→비만유전자 조작 쥐들은 일반 쥐와 똑같이 먹었는데도 옥시리핀이 훨씬 적게 만들어졌고, 간도 더 건강했다. 유전자 조작 쥐에게 저지방 식단을 먹였을 때는 옥시리핀이 높았는데도 살이 찌지 않았다. 옥시리핀만으로는 비만이 생기지 않고, 다른 조건들도 함께 맞아떨어져야 한다는 뜻이다. 추가 분석 결과, 유전자 조작 쥐들은 리놀레산을 옥시리핀으로 바꾸는 효소가 훨씬 적었다. 이 효소는 사람을 포함한 모든 포유류에 있으며, 양은 유전자와 식단, 건강 상태에 따라 달라진다. UCR 세포생물학과 프랜시스 슬라덱 교수는 “기름이나 리놀레산 자체가 문제가 아니라는 확실한 증거를 찾았다”며 “문제는 몸속에서 지방이 변한 물질”이라고 설명했다. 대두유 먹자 콜레스테롤 수치도 높아져연구팀은 대두유를 먹은 쥐들의 콜레스테롤 수치도 높아진다는 사실을 발견했다. 대두유 자체에는 콜레스테롤이 전혀 없는데도 말이다. 연구팀은 현재 옥시리핀이 정확히 어떻게 살을 찌게 하는지, 옥수수유·해바라기유·홍화유 같은 다른 식용유에서도 같은 현상이 나타나는지 조사하고 있다. 아직 사람을 대상으로 한 임상시험 계획은 없지만, 연구진은 이번 연구가 앞으로의 연구와 영양 정책에 도움이 되길 바란다. 슬라덱 교수는 “씹는 담배와 암의 연관성이 처음 발견된 후 담배에 경고 문구가 붙기까지 100년이 걸렸다”며 “대두유를 과하게 먹는 것과 건강 문제 사이의 연결고리를 사회가 깨닫는 데 그만큼 오래 걸리지 않기를 바란다”고 말했다.

2020년대 초반 전 세계를 공포에 몰아넣었던 코로나19를 잠재울 수 있었던 것은 mRNA 기술을 이용한 백신 덕분이었다. mRNA는 치료제라기보다는 인체에 바이러스 단백질 설계도를 전달해 대응할 수 있는 단백질을 만들게 하는 기술이다. 최근 다양한 분야 치료로 활용 범위는 넓어지고 있지만, 부작용도 만만치 않아 걸림돌로 작용한다. 이런 가운데, 국내 연구진이 mRNA 치료제의 부작용을 줄이는 방법을 제시해 눈길을 끈다. 카이스트 화학과 연구팀은 mRNA가 단백질을 만드는 시작 시점과 속도를 조절할 수 있는 방법을 제시해, 환자의 상태에 맞게 단백질이 만들어지는 속도를 조절할 수 있어 더 안전한 치료가 가능해질 것이라고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘안게반테 케미 국제판’에 게재됐다. mRNA 치료제는 투여 직후 체내 단백질이 한꺼번에 과도하게 생성되면서 폐색전증, 뇌졸중, 혈전증, 자가면역질환 등 심각한 부작용을 일으킬 수 있다. 그래서 이를 조절할 수 있는 기술이 필요했다. mRNA 투여 후 단백질이 만들어지려면, 단백질 제조 기계로 불리는 리보솜이 mRNA 설계도에 따라 작업을 해야 한다. 연구팀은 이 과정을 조금 늦추면 단백질이 한꺼번에 만들어지는 문제를 막을 수 있다는 점에 착안했다. 연구팀은 일부러 살짝 손상된 DNA 조각을 mRNA와 붙이는 간단한 방법을 개발했다. 손상된 DNA 조각이 작은 방패처럼 작용해 리보솜이 mRNA에 곧바로 달라붙지 못하게 하면서 단백질 생성 시작 속도를 늦추는 방식이다. 손상된 DNA는 체내에서 자연스럽게 재활용되는 안전한 생체 물질이며 비용도 저렴할 뿐만 아니라, 주사 직전에 mRNA와 섞기만 하면 되기 때문에 실제 의료 현장에서도 사용하기 편하다고 연구팀은 설명했다. 시간이 지나면 우리 몸에 원래 존재하는 수리 효소가 손상된 DNA를 자연스럽게 복구하고, mRNA와 붙어 있던 구조도 풀리면서 단백질 생성 속도는 정상 상태로 전환된다. 손상 DNA의 길이와 손상 정도를 조절해 단백질 생성이 언제, 얼마나 천천히 시작될지 정밀하게 설계할 수 있다. 또 여러 종류의 mRNA를 한꺼번에 넣더라도 단백질이 원하는 순서대로 차례대로 생성되도록 할 수 있어 복잡한 치료를 위해 여러 차례 나누어 주사하던 기존 방식도 개선할 수 있다. 연구를 이끈 전용웅 교수는 “생물학적 현상도 결국 화학적으로 접근할 수 있기 때문에, 단백질 생성 과정을 정밀하게 조절할 수 있었다”며 “이번 기술은 mRNA 치료제의 근본적으로 줄여줄 뿐 아니라, 뇌졸중, 암, 면역질환 같은 정밀한 단백질 조절이 필요한 치료 분야까지 응용될 수 있어 차세대 mRNA 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다”고 말했다.

같은 오렌지 주스를 마셔도 체중에 따라 몸속에서 완전히 다른 반응이 일어난다는 연구 결과가 나왔다. 과체중인 사람은 지방 분해 관련 유전자가, 정상 체중인 사람은 염증 조절 유전자가 활성화되는 것으로 밝혀졌다. 28일 과학 전문 매체 스터디파인즈에 따르면, 브라질 상파울루대와 미국 노스캐롤라이나주립대 공동 연구팀이 20~30대 건강한 성인 20명에게 매일 오렌지 주스 2컵씩 60일간 마시게 한 뒤 혈액을 분석한 결과 이같이 나타났다. 연구팀은 실험 시작 전과 종료 후 참가자들의 혈액 샘플을 채취해 면역세포에서 어떤 유전자가 활성화되거나 비활성화됐는지 관찰했다. 분석 결과 오렌지 주스는 단백질을 만드는 1700개 이상의 유전자 활동을 변화시켰다. 이러한 변화는 혈압 조절, 지방 처리, 염증 관리, 세포 간 신호 전달 등에 영향을 미쳤다. 특히 연구진이 참가자들을 체중별로 나눠 분석하자 완전히 다른 두 가지 결과가 나타났다. 과체중 그룹, 지방 분해 유전자 활성화 과체중 참가자들의 경우 오렌지 주스가 지방세포를 생성하고 분해하는 유전자를 활성화시켰다. GSK3B와 GRK6라는 특정 유전자는 이 그룹에서만 활동이 변화했다. 또한 지방세포 발달과 지방 처리 과정에 관여하는 마이크로RNA라는 작은 유전자 조절 물질도 영향을 받았다. 이러한 변화는 몸의 지방 처리 시스템에 집중됐다. 과체중인 사람들에게 오렌지 주스는 지방 처리와 관련된 경로로 유전자 활동을 이동시킨 것으로 나타났다. 비만과 관련된 여러 유전자는 60일간 매일 주스를 마신 후 실제로 활동이 줄어들었다. 백색 지방세포 생성을 돕는 특정 유전자도 활동이 감소했다. 정상 체중 그룹은 염증 조절 효과정상 체중 참가자들은 완전히 다른 반응을 보였다. 이들의 유전자 변화는 염증, 특히 인터루킨이라는 신호 전달 분자군에 집중됐다. 이 그룹에서는 STAT3, MAPK1, BCL2를 포함한 다른 유전자들이 변화했고, 마이크로RNA도 영향을 받았다. 오렌지 주스는 여러 염증 경로를 진정시키는 것처럼 보였다. 몸의 주요 염증 조절자인 NF-κB의 활동이 감소했고, 이것이 조절하는 여러 유전자의 활동 수준도 떨어졌다. 두 그룹 모두 혈압 상승 막는 효과모든 사람에게 동일하게 영향을 미치는 유전자도 있었다. 혈압 관련 유전자는 두 그룹 모두에서 변화했다. 여기에는 고혈압 환자에게서 높게 나타나는 것으로 밝혀진 일부 유전자도 포함됐다. 특히 SGK1이라는 유전자가 연구진의 관심을 끌었다. 연구에 따르면 이 유전자의 활동이 낮아지면 혈압 상승을 막는 데 도움이 될 수 있다. 오렌지 주스는 두 그룹 모두에서 SGK1을 감소시켰다. 약 950개의 유전자는 과체중 여부와 관계없이 같은 방식으로 변화했는데, 이는 오렌지 주스가 보편적인 효과도 가지고 있음을 보여준다. 주스 속 플라바논, 유전자에 영향 연구진은 오렌지 주스의 어떤 성분이 이러한 유전자 변화를 일으키는지 알아보고자 했다. 오렌지 주스에는 플라바논이라는 화합물이 들어 있는데, 이것은 체내에서 더 작은 분자로 분해돼 혈류로 들어간다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이러한 분해 산물이 유전자를 켜고 끄는 스위치 역할을 하는 단백질에 물리적으로 달라붙을 수 있는지 테스트했다. 그 결과 플라바논의 여러 분해 산물이 NF-κB와 PPAR-α 같은 스위치 단백질에 실제로 결합할 수 있음을 발견했다. 이는 상대적으로 적은 양의 플라바논이 한 번에 많은 유전자에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다. 연구진은 오렌지 주스가 영향을 미칠 수 있는 38개 이상의 유전자 스위치를 확인했다. 주스는 또한 단백질을 만들지는 않지만 다른 유전자를 조절하는 유전자 조절자도 변화시켰다. 이러한 변화는 오렌지 주스가 개별 유전자만이 아니라 전체 유전자 조절 네트워크에 영향을 미친다는 것을 시사한다.