과학관이나 박물관에서 우리가 볼 수 있는 전시물들은 수장고에 잠들어 있는 유물의 극히 일부 중 하나다. 그래서 수장고에서 우연히 찾아낸 유물이 지금까지 알려진 사실을 뒤흔들 때가 심심찮게 발생한다. 영국 브리스톨대 지구과학부, 런던 자연사박물관 화석 파충류·양서류·조류부, 레딩대 생명과학부, 아르헨티나 자연과학박물관 척추동물 고생물학부, 국립과학기술연구위원회, 스페인 바르셀로나대 유전·미생물·통계학과, 탄자니아 다르에스살람대 고고학·문화유산학과 공동 연구팀은 영국 런던 자연사박물관 수장고에 60년 넘게 방치돼 있던 탄자니아 만다층에서 나온 트라이아스기 화석이 지금까지 학계에 알려지지 않았던 2억 4000만년 전 신종임을 확인하고 ‘디노돈토사우루스 이시아바만다’(Dinodontosaurus isiyavamanda)로 명명했다고 21일 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번 발견으로 공룡이 언제 처음 등장했는지 다시 계산해야 할 근거가 나왔다. 이 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘척추동물 고생물학 저널’ 9월 16일 자에 실렸다. 이번에 재해석된 화석은 1963년 영국 고생물학자들이 지금의 탄자니아 지역에서 발굴해 런던 자연사박물관으로 옮긴 것으로 극히 일부만 연구된 채 수장고에 방치돼 있었다. 연구팀은 발굴 후 개봉되지 않은 골격 표본과 2012년 같은 지역에서 발견된 조각난 머리뼈를 함께 분석했다. 재검토 과정에서 같은 표본 번호 아래 최소 4개 개체분의 뼈가 뒤섞여 있다는 사실도 확인됐다. 두 표본 모두 남미에서만 발견되던 디노돈토사우루스 속에 속했으며 공룡이 아니라 부리와 한 쌍의 엄니를 가진 초식동물 ‘디키노돈트’로 포유류로 이어지는 단궁류 계통에 속하는 것으로 파악됐다. 연구팀은 X선 컴퓨터단층촬영(CT)와 3차원 표면 스캔으로 머리뼈 길이 30㎝ 표본을 정밀 분석했다. 전상악골의 구개 융기가 앞쪽에서 혹처럼 부풀고 측두교 정중선에 홈이 있는 점 등이 기존 두 종과 구별되는 특징이 있었다. 이에 124개 분류 단위와 199개 형질을 놓고 베이즈 추정, 최대우도법, 최대절약법 등 세 가지 계통분석을 했다. 입천장 구조는 식성도 알려주는데 디키노돈트의 구개 융기는 날처럼 생겨 식물을 잘라내는 데 쓰이지만 이 종은 앞부분이 둥글게 부풀어 있다. 단단한 먹이를 깨 먹는 거북이나 늑대장어를 닮았다. 입천장 뼈 선반이 짧아 무는 힘에도 유리했을 것으로 추정됐다. 같은 지층에서만 디키노돈트가 5~6종 확인됐는데 이는 덩치 큰 초식동물들이 먹이를 나누면서 공존했음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 특히 이번에 재확인된 화석이 나온 탄자니아 지층은 가장 오래된 공룡 후보인 니아사사우루스와 아실리사우루스가 발굴된 최적층이다. 문제는 이 지층의 연대를 직접 잴 방법이 없다는 점이다. 암석의 절대 연대는 화산재에 섞인 광물을 분석해 구하는데 탄자니아 지층에는 그런 화산재층이 없다. 그래서 고생물학자들은 같은 화석이 나오는 다른 지역 지층을 ㅊ찾아 둘은 같은 시대라고 짝지은 뒤 연대가 측정된 쪽 숫자를 빌어온다. 그동안 탄자니아 지층의 짝은 남아프리카공화국이었다. 몇몇 화석을 공유한다는 이유로 탄자니아 지층은 중기 트라이아스기 아니시안(약 2억 4700만~2억 4200만 년 전)으로 분류돼 왔다. 그러나 이번 연구는 그 짝을 바꾸게 했다. 남미 지역에만 있는 줄 알았던 디노돈토사우루스가 탄자니아에서도 나온 이상 같은 속이 발견되는 브라질·아르헨티나 지층과 같은 시대로 봐야 한다는 것이다. 그리고 남미 지층에는 탄자니아에 없는 화산재가 있다. 아르헨티나 차냐레스층 하부는 이 방식으로 약 2억 3600만년 전이라는 값을 도출했다. 연구팀은 탄자니아 지층이 아니시안이 아니라 그보다 1000만년가량 늦은 후기 라디니안~카니안이라고 결론 내렸다. 같은 지층에 묻혀 있던 ‘가장 오래된 공룡 후보’들의 나이도 그만큼 젊어진다. 공룡 계통이 지구에 등장한 시점이 지금까지 생각해온 것보다 늦었을 수 있다는 의미이다. 마이크 데이 영국 런던 자연사박물관 박사는 “이번 연구는 야외 발굴 못지않게 박물관 수장고를 다시 들여다보는 일이 과거에 대한 이해를 바꿀 수 있음을 보여준다”며 “지구에 공룡이 나타난 시기가 더 늦춰질 수 있을지 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.

수학을 잘하는 학생들 백이면 백 모두 오답노트를 만든다. 오답노트는 자기가 틀린 문제를 정리해 취약한 부분을 파악하고 기억해뒀다가 비슷한 유형이 나오면 곧바로 활용할 수 있게 한다. 문제가 풀리지 않을 때마다 전문가에게 묻는 것이 아니라 오답노트를 만들어 비슷한 문제에 활용하는 인공지능(AI) 기술이 나왔다. 카이스트 전산학부, 산업및시스템공학과, 아마존, LG AI연구원 공동 연구팀은 스마트 기기의 소형 AI와 서버의 대형 AI를 효율적으로 연결하는 기기-서버 협업 기술 ‘큐어’(CURE·누적 지식 재사용)를 개발했다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 8~12일 스웨덴 말뫼에서 열린 컴퓨터 비전 분야 국제 학술대회 ‘유럽 컴퓨터 비전 학회’(ECCV 2026)에서 발표됐다. 스마트폰 같은 기기는 계산 능력과 메모리의 제한 때문에 가벼운 소형 AI를 주로 사용한다. 소형 모델은 간단한 문제는 빠르게 처리하지만 복잡한 문제나 낯선 이미지를 구분할 때는 정확도가 떨어진다. 반면 모든 문제를 고성능 서버의 대형 AI에 맡기면 정확도는 높일 수 있지만 통신량과 서버 연산량이 늘어나 답변 대기 시간은 길어지고 서비스 운영 비용도 커진다. 이를 해결하기 위해 기기의 소형 AI가 먼저 판단하고 어려운 문제만 서버로 보내는 협업 방식이 연구됐지만 서버에서 받은 답을 저장하지 않기 때문에 비슷한 문제가 던져지면 서버에 다시 도움을 반복해 요청해야 하는 단점이 있다. 이에 연구팀은 서버가 알려준 답을 일회성으로 사용하지 않고 기기가 나중에 다시 사용할 수 있는 지식으로 축적할 수 있도록 했다. 큐어는 기기의 소형 AI가 입력을 스스로 처리할 수 있도록 판단하고 해결이 어려운 경우 기기에 저장된 서버 지식을 활용하고 저장된 지식으로도 부족할 때만 서버에 도움을 요청하는 방식이다. 수학 문제를 풀 때 혼자 풀어보고 모르면 배운 내용을 찾아본 뒤 그래도 모를 경우 전문가에게 묻는 것과 같다. 스마트 기기의 소형 AI가 사진 속 특정 차종을 구분하지 못하면 서버의 대형 AI에 답을 요청한다. 이때 큐어는 서버의 판단 결과와 이미지 특성을 기기의 지식 저장소에 반영해 이후 비슷한 차종의 사진을 만나면 앞서 저장된 지식을 참고해 기기에서 직접 판단하는 식이다. 특히 큐어는 서버가 처리한 사진을 하나씩 저장하는 것이 아니라 여러 사진이 공유하는 특징과 서로 다른 점을 요약해 지식으로 보관한다. 이를 통해 이전에 본 사진뿐만 아니라 처음 접하는 유사한 사진을 판단할 때도 축적된 지식을 활용할 수 있다. 연구팀은 기기용 소형 모델과 서버용 대형 모델로 다양한 이미지 분류 데이터셋을 이용한 실험으로 큐어의 성능을 검증했다. 그 결과 모든 입력값을 대형 서버 모델로 처리하는 방식에 근접하는 정확도를 보이면서도 기존 방식보다 서버 호출 횟수를 평균 55.61%나 줄였다. 처리 속도 역시 서버의 지식을 기기에 축적하지 않는 기존 기기-서버 협업 방식보다는 최대 2.80배, 모든 입력을 대형 서버 모델로 처리하는 방식보다 최대 3.67배 빠른 것으로 확인됐다. 서버에 묻는 횟수를 줄여 데이터를 주고받고 답을 기다리는 시간을 단축한 덕분이다. 큐어는 소형 모델과 서버 모델을 별도로 다시 학습시키지 않고도 적용할 수 있다. 더군다나 기존 AI 모델은 그대로 두고 서버에서 얻은 지식을 담는 별도의 저장소를 붙이는 방식이어서 다양한 AI 모델과 서비스에 유연하게 적용할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 스마트폰뿐 아니라 제한된 기기 자원으로 주변 환경을 인식해야 하는 로봇과 웨어러블 기기에도 응용할 수 있다. 특히 통신이 느리거나 불안정한 환경에서도 로봇이 서버의 답을 기다리지 않고 이전에 얻은 지식을 바탕으로 더 많은 상황을 현장에서 직접 판단하는 데 도움을 줄 수 있다. 이재길 카이스트 전산학부 교수는 “큐어는 높은 정확도를 유지하면서 통신 부담과 응답 시간을 줄여 스마트폰과 로봇, 웨어러블 등 다양한 기기에서 고성능 AI를 효율적으로 활용하는 기반이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

세월의 흐름에 따라 찾아오는 신체 변화는 남녀를 가리지 않는다. 특히 중년 이후 뼈 건강은 폐경 후 여성의 전유물로 여기기 쉽지만, 남성 역시 안심할 수 없다. 최근 중년 이후 남성의 남성호르몬 부족이 뼈 건강 악화와 깊은 연관이 있다는 연구 결과들이 잇따라 나오고 있다. 국내 한 대학 연구팀이 60세 이상 남성 557명을 대상으로 테스토스테론과 골밀도의 연관성을 분석한 결과에 따르면, 남성호르몬 결핍군은 정상군에 비해 고관절 골밀도 저하 위험이 약 1.9배 높았다. 이처럼 남성호르몬인 테스토스테론은 뼈의 밀도를 유지하고 골밀도 소실을 방어하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 40대 이후부터 남성호르몬은 매년 일정 비율씩 자연스럽게 감소하며, 이 시기를 즈음해 뼈 건강에도 서서히 경고등이 켜진다. 그럼에도 불구하고 중년 남성들의 골밀도 관리에 대한 인식은 여전히 저조한 편이다. 미국 클리블랜드클리닉 연구팀이 50세 이상 남성호르몬 저하증 환자의 의료 기록을 분석한 결과, 실제로 골밀도 검사를 받은 비율은 7.2%에 불과했다. 평소 생활 습관 역시 뼈 건강에 큰 영향을 미친다. 특히 흡연과 과음은 골밀도를 떨어뜨리는 대표적인 요인이다. 국제골다공증재단(IOF)에 따르면 흡연자는 비흡연자보다 전체 골절 위험이 약 25%, 고관절 골절 위험은 약 60% 높다. 과도한 알코올 섭취는 뼈를 생성하는 조골세포의 기능을 떨어뜨리고 칼슘 대사를 방해해 뼈를 약화시킨다. 골다공증은 초기 자각 증상이 거의 없어 척추나 고관절, 손목 등에 골절이 발생한 뒤 뒤늦게 발견되는 경우가 많다. 특히 척추나 고관절 골절은 회복에 오랜 시간이 걸리고 일상생활에 큰 제약을 준다. 평촌자생한의원 박경수 대표원장은 “척추나 고관절 골절은 회복에 오랜 시간이 걸리고 일상생활에 큰 제약을 줄 수 있다”고 설명했다. 실제로 대한골대사학회에 따르면 2021년 고관절 골절 환자의 발병 후 1년 내 치명률(특정 질환이나 손상을 입은 환자 중 사망한 사람의 비율)은 18.2%였으며, 남성은 24.2%로 여성(15.7%)보다 높았다. 전문가들은 중년 갱년기 이후 남성들도 정기적인 골밀도 검사와 조기 관리에 관심을 가져야 한다고 조언한다. 박경수 대표원장은 “골다공증의 경우 통상 뼈 소실을 막는 골흡수 억제제 치료 등이 진행되지만, 한의학에선 환자 맞춤형 한약 처방을 통해 골밀도 감소를 억제한다”며 “대표적인 처방으로 생약 복합물인 연골보강환(JSOG-6)이 있다. 연골보강환의 효과는 자생한방병원 척추관절연구소와 서울대 약대 천연물과학연구소의 공동 연구를 통해 과학적으로 입증됐다”고 밝혔다. SCI(E)급 국제학술지 ‘BMC 보완대체의학(BMC Complementary and Alternative Medicine)’에 게재된 연구 논문에 따르면 연골보강환은 뼈를 생성하는 조골세포의 분화와 성숙도를 향상시키고 골다공증 유발 인자를 억제하는 것으로 나타났다. 세월의 흐름을 막을 수는 없지만, 이왕이면 건강하게 나이 들고 싶은 마음은 누구나 같을 것이다. 특히 중년 이후에는 눈에 잘 띄지 않는 뼈 건강의 변화가 골다공증과 골절이라는 큰 문제로 이어질 수 있는 만큼 평소부터 관심을 기울이는 것이 중요하다. 노후의 건강한 일상을 위해서는 현재의 뼈 상태를 미리 확인하고, 규칙적인 운동과 균형 잡힌 식습관을 실천하는 등 꾸준한 관리가 필요하다.

우리 몸의 면역체계는 세균이나 바이러스처럼 해로운 물질을 공격해 몸을 보호한다. 하지만 면역체계에 이상이 생기면 자신의 정상적인 조직을 적으로 잘못 인식해 공격하기도 한다. 항난소자가항체는 면역체계가 자신의 난소를 공격할 때 나타날 수 있는 항체다. 원인을 알 수 없는 조기 난소부전 환자에서 많게는 약 30%에서 이 항체가 발견되는 것으로 알려져 있다. 이런 가운데 대구차병원 난임센터(원장 궁미경) 한애라 교수는 난소를 공격하는 항난소자가항체(Anti-Ovarian Antibody, AOA)의 유무에 따라 난소기능이 조절되는 요인이 다르다는 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 이번 연구는 난소기능 저하 환자의 면역 상태에 따라 위험을 예측하고 치료 방향을 정하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 연구 결과는 국제학술지 ‘Journal of Autoimmunity’ 최신호에 게재됐다. 한 교수팀은 생식과 관련해 아무런 치료도 시작하지 않은 여성 803명을 대상으로 연구했다. 연구 대상자를 항난소자가항체가 없는 여성 668명과 항체가 있는 여성 135명으로 나눠 호르몬과 혈당, 염증 수치, 면역세포 상태 등을 비교했다. 연구팀은 난소 기능을 보여주는 AMH 수치도 분석했다. AMH는 남아 있는 난자의 수를 간접적으로 보여주는 지표로, 흔히 ‘난소 나이 검사’라고 불린다. 일반적으로 나이가 들수록 AMH 수치는 낮아진다. 연구팀은 나이가 연구 결과에 미치는 영향을 줄이기 위해 ‘연령 보정 AMH 비율’을 사용했다. 나이 때문에 AMH가 자연스럽게 낮아지는 영향을 제외하고, 다른 요인이 난소 기능에 어떤 영향을 주는지 살펴본 것이다. 그 결과 항난소자가항체가 없는 여성은 면역체계가 난소 환경의 변화에 맞춰 비교적 균형 있게 조절되고 있었다. 반면 항난소자가항체가 있는 여성은 면역체계의 균형이 깨져 있었으며, 만성 염증과 대사 이상도 함께 나타났다. 특히 △만성 염증과 관련된 호모시스테인 △면역 균형을 보여주는 Th1·Th2 비율 △최근 2~3개월간의 평균 혈당을 보여주는 당화혈색소(HbA1c) △혈전 발생과 관련된 PAI-1 △비타민 D 부족 등 5가지가 난소기능과 밀접하게 관련된 것으로 확인됐다. 나이만 고려해 조기 난소부전 위험을 예측했을 때 예측력은 0.70이었다. 여기에 5가지 면역·대사 지표를 함께 반영하자 예측력은 0.786으로 높아졌다. 이번 연구는 항난소자가항체가 있는 여성의 난소기능 저하가 단순히 나이 때문에 생기는 문제가 아닐 수 있다는 점을 보여준다. 몸 전체의 염증과 면역·대사 상태가 난소 기능에 함께 영향을 줄 수 있다는 의미다. 따라서 항난소자가항체가 발견된 환자는 난소 기능만 확인하는 데 그치지 않고 염증과 혈당, 비타민 D 등 전반적인 건강 상태를 함께 살펴볼 필요가 있다. 한애라 교수는 “이번 연구를 통해 환자의 면역 및 대사 상태에 따라 난소기능 저하 위험을 더욱 세밀하게 예측할 가능성을 확인했다”며 “항난소자가항체가 있는 환자는 만성 염증을 줄이고 대사 균형을 회복하는 접근이 난소 기능을 보호하는 데 도움이 될 수 있다”고 말했다. 다만 이번 연구는 면역·대사 지표와 난소기능 저하의 관련성을 확인한 연구다. 특정 면역치료가 실제로 난소 기능을 회복시키는지 확인하려면 추가 연구가 필요하다. 한편, 미국 연수를 마친 한애라 교수는 9월부터 대구차병원 난임센터에서 진료를 재개했다.

밀물과 썰물의 높이 차가 한반도 서해에서 지난 30년 사이 최대 20㎝ 커진 것으로 확인됐다. 서울대 지구환경과학부, 국립해양조사원, 프랑스 소르본대, 미국 항공우주국(NASA) 공동 연구팀은 전 세계 해역의 조석 변화를 분석한 결과 서해와 동중국해에서 조석 진폭이 가장 크게 변하는 것으로 확인됐다고 21일 밝혔다. 변화 폭은 같은 기간 대양에서 관측된 값의 10배를 넘은 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 환경 분야 국제 학술지 ‘환경 연구 레터스’에 실렸다. 조석은 천체 운동에 의해 결정되는 변하지 않는 현상으로 간주됐다. 그러나 최근 전 세계 외해에서 연간 0.1㎜ 안팎의 미세한 조석 변화가 관측되면서 수심이 얕은 대륙붕 해역에서는 이보다 훨씬 큰 변화가 일어날 가능성이 제기됐다. 그렇지만 이를 뒷받침할 만한 관측 사례가 거의 없었고 변화 원인과 메커니즘도 규명되지 않았다. 이에 연구팀은 해안에 설치돼 수위를 연속 측정하는 조위 관측소 기록과 인공위성 고도계 관측 자료를 결합해 분석했다. 그 결과 서해와 동중국해의 반일주조 진폭은 연간 최대 ±3.0㎜ 이상 변하는 것으로 나타났다. 반일주조는 달의 인력이 만드는 12시간 25분 주기의 조석으로 한반도 서해안 조석의 대부분을 차지해서 조석 변화를 논할 때 대표 지표로 쓴다. 이는 외해에서 나타나는 변화 10배가 넘는 값으로 비슷한 면적의 다른 어느 해역에서도 확인되지 않은 규모다. 진폭은 조차의 절반이므로 30년간 누적하면 약 20㎝가 달라진다는 계산이 나온다. 또 연구팀은 원인을 분석하기 위해 조건을 바꾸면서 수치모델 실험을 했다. 그 결과 조석 변화는 연안 매립과 기후변화가 복합적으로 작용했기 때문에 발생한 것으로 나타났다. 기후변화 측면에서는 바닷물이 수온과 염분의 차이에 따라 위아래로 층을 이루는 해양 성층이 강해진 점과 해수면이 상승한 점이 조석을 바꾸는 요인으로 확인됐다. 기후변화보다 더 큰 영향을 미친 것은 대규모 연안 매립 때문으로 나타났다. 서해안 흑산도와 남해안 여수의 30년간 관측 자료를 보면 평균 해수면은 두 곳 모두 약 10㎝ 올랐지만, 흑산도에서는 만조 수위가 평균 해수면보다 빠른 약 20㎝ 상승했다. 반면 여수에서는 평균 해수면이 오르는데도 만조 수위는 거의 변하지 않았다. 이 차이는 연안 재해와 생태계 양쪽에 다른 방식으로 작용할 수 있다. 해수면 상승과 조차 증가가 동시에 나타나는 서해안은 만조 때 침수·범람 위험이 그만큼 커진다. 여기에 폭풍해일이나 극한 호우가 겹치면 위험은 단순 합산 이상으로 커지는 복합 재해로 번질 수 있다는 설명이다. 반대로 조차가 줄어드는 남해안에서는 바닷물이 드나드는 높이 범위가 좁아지면서 갯벌 면적 감소가 빨라질 수 있다. 연구를 이끈 조양기 서울대 교수는 “이번 연구는 ‘변하지 않는 자연현상’으로 여겨져 온 조석이 기후변화와 연안 개발로 바뀌고 있다는 관측 증거를 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “기후변화가 가속화되는 미래에는 해수면 상승과 함께 조석 변화도 더 빨라질 것으로 예측되는 만큼 해안 방재시설의 높이나 저지대 개발 기준을 정할 때 평균 해수면 상승치만 적용하면 실제 만조 수위를 과소평가할 수 있다”고 설명했다.

알츠하이머병 치료제 ‘레카네맙(제품명 레켐비)’을 한국인 실제 임상 현장에 적용한 결과, 발생한 주요 이상반응의 대부분이 경증이거나 무증상으로 철저한 관리를 통해 안전하게 다룰 수 있는 수준인 것으로 확인됐다. 고려대 구로병원 신경과 강성훈 교수 연구팀(고려대 구로병원 신경과 강성훈 교수/알츠하이머 예방센터장·신재민 전공의, 영상의학과 서상일 교수, 핵의학과 어재선 교수)은 국내 알츠하이머병 환자를 대상으로 레카네맙의 실제 임상 적용 경험과 안전성을 체계적으로 분석한 연구 결과를 발표했다. 그동안 레카네맙의 효과와 안전성은 글로벌 임상시험을 통해 입증되었으나, 아시아 환자를 대상으로 실제 진료 환경에서의 안전성과 이상반응 양상을 심층 분석한 자료는 상대적으로 부족했던 상황이다. 연구팀은 지난 2024년 12월부터 2025년 10월까지 고려대 구로병원 알츠하이머예방센터에서 레카네맙 치료를 시작한 환자 127명을 대상으로 주입 관련 반응(Infusion-Related Reaction), 아밀로이드 관련 영상 이상(ARIA), ARIA 위험요인 및 초기 인지기능 변화를 면밀히 추적 조사했다. 조사 결과, 발열과 전신 쇠약감, 두통 등을 동반하는 주입 관련 반응은 전체 환자의 21.3%에서 발생했으나 대부분 첫 번째 투여 중이거나 직후에 나타났다. 또한 투약 후 추적 MRI 검사를 시행한 환자 102명 가운데 아밀로이드 관련 영상 이상은 8.8%에서 확인되었으며, 대다수가 영상학적으로 경미하거나 임상 증상이 전혀 없는 상태였다. 치료 시작 후 6개월까지 간이정신상태검사(MMSE)로 측정한 인지기능 점수 역시 전반적으로 안정적으로 유지된 것으로 나타났다. 다만, 치료 전 뇌 미세출혈이 많거나 백질변성이 심한 환자의 경우 ARIA 발생 위험이 다소 증가하는 경향을 보였다. 이는 투약 전 환자별 맞춤형 위험도 평가와 치료 중 정기적인 MRI 모니터링이 얼마나 중요한지 시사하는 대목이다. 연구팀은 초기 논문 발표 이후에도 실제 임상에서 레카네맙 치료 환자군을 총 233명까지 확대하여 후속 관찰을 지속했다. 확대된 환자군을 분석한 결과, 주입 관련 반응은 25.3%, 뇌부종이나 삼출을 동반하는 ARIA-E는 4.0%, 뇌 미세출혈 등을 뜻하는 ARIA-H는 8.5%에서 관찰되었다. 이는 앞서 보고된 초기 결과와 전반적으로 유사한 안전성 양상이다. 실제 임상 경험이 축적되고 치료 대상 폭이 넓어졌음에도 새로운 안전성 우려 사항은 나타나지 않았으며, 대다수의 이상반응은 경증이거나 무증상에 그쳐 충분히 관리 가능한 수준임이 거듭 입증됐다. 이번 연구는 표준화된 방법으로 환자의 임상 경과, 혈액 바이오마커, MRI, 아밀로이드 PET 및 인지기능 변화를 장기간 추적하는 연구 코호트인 ‘K-LEARN(Korean Lecanemab Real-world Evidence and Response Network)’을 기반으로 수행됐다. 연구를 총괄한 강성훈 교수는 “이번 성과는 임상시험이 아닌 국내 실제 진료 환경에서 레카네맙을 투여받은 환자들의 치료 경과를 가감 없이 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “치료 전 뇌 MRI를 통한 면밀한 위험도 평가와 정기적인 모니터링이 뒷받침된다면 실제 진료 현장에서도 보다 안전하고 효과적으로 치료를 적용할 수 있을 것”이라고 강조했다. 한편, 이번 분석 결과가 담긴 논문은 ‘한국인 환자를 대상으로 한 레카네맙의 실제 임상 적용: 안전성, ARIA 위험도 및 초기 치료 양상 분석(Real-world implementation of lecanemab in Korean patients at a tertiary memory clinic: Safety, ARIA risk, and early treatment patterns)’이라는 제목으로 알츠하이머협회 국제학술지인 ‘Alzheimer’s ＆ Dementia: Diagnosis, Assessment ＆ Disease Monitoring’에 게재되며 학계의 주목을 받고 있다.

다가오는 추석 명절을 앞두고 삼성서울병원 부정맥팀이 명절 연휴 기간 각별한 주의가 요구되는 ‘휴일심장증후군(Holiday Heart Syndrome)’에 대해 강력한 경고를 내놓았다. 평소 심장 질환이 없는 건강한 사람이더라도 명절 연휴 동안의 폭음으로 인해 뇌졸중 등 치명적인 질환을 부르는 ‘급성 부정맥’에 노출될 수 있다는 지적이다. 흔히 명절과 함께 찾아오는 피로와 무기력증, 소화불량 등은 일시적인 신체 반응인 ‘명절증후군’으로 불린다. 하지만 이와 달리 폭음으로 인해 발생하는 ‘휴일심장증후군’은 생명을 위협할 수 있는 치명적인 응급 상황으로 이어진다. 휴일심장증후군은 평소 심장 질환이 없던 건강한 사람이 주말이나 명절 연휴 같은 짧은 기간 동안 평소보다 많은 알코올을 섭취한 후 부정맥이 발생하는 임상적 증후군이다. 이 개념은 지난 1978년 미국 심장학회지(American Heart Journal)에 처음 보고된 바 있다. 삼성서울병원 순환기내과 박경민 교수는 “과식이나 음주 후 아무 이유 없이 가슴이 두근거리거나 답답함, 어지럼증이 동반된다면 뇌졸중 등 치명적인 합병증을 일으키는 급성 부정맥일 수 있다”고 엄중히 경고했다. 연구에 따르면 급성 부정맥을 일으키는 가장 강력한 위험 요인은 단연 ‘폭음(Heavy Episodic Drinking)’이다. 독일 뮌헨대 연구팀이 옥토버페스트 축제 참가자 3,028명을 대상으로 스마트폰 심전도(ECG)와 음주량을 측정해 진행한 연구에 따르면, 참가자의 30.5%에서 심방세동 등 심장 부정맥이 발생한 것으로 나타났다. 이는 단기 폭음이 심장에 즉각적이고 치명적인 악영향을 미친다는 사실을 명백히 입증한다. 우리나라의 상황도 심각하다. 질병관리청이 발표한 지역사회건강조사 결과에 따르면, 우리나라 성인 3명 중 1명(33.7%)이 한 달에 1회 이상 폭음(남성 7잔, 여성 5잔 이상)을 하는 것으로 조사됐다. 또한 폭음을 주 2회 이상 반복하는 ‘고위험 음주율’도 12%에 달하며, 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 한국의 월간 폭음률은 27개 회원국 중 다섯 번째로 높은 수준을 기록했다. 실제로 최근 국내 의료진의 연구(JAMA Network Open, 2026 Mar)에 따르면, 휴일 이후 첫 평일에 발생하는 ‘병원 밖 심정지’ 건수는 평균 88건으로 일반 평일(80건)보다 9% 높았다. 특히 2~4일 이상 이어지는 긴 연휴 직후에는 심정지 발생 위험이 최대 10%까지 치솟는 것으로 확인되어 명절 연휴 전후의 철저한 건강 관리가 요구된다. 미국심장학회지(The American Journal of Cardiology, 2026)에 발표된 연구는 폭음 시 부정맥 발생 등 심장에 일어나는 반응을 크게 3단계로 상세히 설명하고 있다. 첫째, 자율신경계 교란이다. 알코올과 그 대사산물인 아세트알데히드가 심장을 진정시키는 부교감신경을 억제하고, 반대로 교감신경을 과도하게 자극해 심장의 전기적 불안정성을 극대화한다. 둘째, 전해질 붕괴이다. 알코올의 이뇨 작용으로 인해 정상적인 박동에 필수적인 칼륨과 마그네슘이 대량 배출된다. 동시에 심장 근육의 칼슘 채널(T-type)이 비정상적으로 활성화된다. 셋째, 좌심방 수축 저하이다. 급성 알코올 노출은 좌심방이 혈액을 짜내는 기계적 수축 기능마저 일시적으로 떨어뜨린다. 국제학술지 큐리어스(Cureus, 2025 Feb)에 발표된 문헌 연구에 따르면, 2시간 이내에 5잔 이상 술을 마시는 행위는 심장의 전기적 신호 체계를 심각하게 교란시켜 급성 심방세동 발생 위험을 29%나 급격히 높인다. 나아가 하루 6잔 이상을 마실 경우 부정맥 발생 위험이 최대 2배까지 치솟는 것으로 확인됐다. 박경민 교수는 일반적인 위산 역류나 소화불량과 달리 신체 이상 신호가 감지될 경우 심혈관질환의 가능성을 의심해야 한다고 조언한다. 이와 관련해 삼성서울병원 순환기내과 김주원 교수는 누구나 ‘10초’ 만에 부정맥을 의심해 볼 수 있는 자가 점검법을 소개했다. 이는 손목 맥박 자가 점검법이다. 순서는 손바닥이 하늘을 보도록 뒤집고 손목을 살짝 아래로 구부린다. 이어 반대쪽 검지, 중지, 약지 세 손가락을 손목 바깥쪽의 약간 들어간 부위에 대고 살짝 누르듯이 짚어본다. 맥박의 간격이 일정한지 집중해서 느끼며, 10초간 맥박수를 세어 6을 곱해 분당 맥박수를 계산한다. 점검 결과 맥박 간격이 불규칙하거나 안정 상태임에도 분당 맥박수가 정상 범위(60~100회)를 벗어나 너무 빠르거나 느리다면 부정맥을 강력히 의심해야 한다. 김주원 교수는 “최근 스마트워치가 발전됨에 따라 기기에 탑재된 심전도 기록 기능을 적극 활용해 확인해 보는 것도 매우 훌륭한 방법”이라고 덧붙였다. 박경민 교수는 “두근거림은 단순한 일시적 증상일 수 있지만, 폭음을 했다면 가볍게 생각해서는 안 된다”며 “만약 증상이 10분 이상 지속된다면 즉시 의료기관을 방문하여 정확한 진단과 치료를 받아야 한다”고 거듭 당부했다. 한편, 이번 추석 연휴 기간 동안 갑작스러운 부정맥 증상 등 응급 상황이 발생할 경우 보건복지부 응급의료포털 ‘E-Gen(www.e-gen.or.kr)’이나 스마트폰 앱 ‘응급의료정보제공’을 통해 근처에 문을 여는 병·의원 및 응급실을 실시간으로 확인할 수 있다. 인터넷 사용이 여의찮을 경우 119(구급상황관리센터)나 129(보건복지콜센터)로 전화해 신속한 안내와 도움을 받을 수 있다. < 부정맥을 포함한 심혈관질환을 의심해야 하는 증상> -가슴이 쿵쾅거리며 맥박이 불규칙하게 뛰는 느낌 -명치끝이 꽉 막힌 듯 쥐어짜거나 짓누르는 흉부 압박감 -가슴에서 시작된 통증이 왼쪽 팔이나 턱, 치아 쪽으로 뻗침 -호흡 곤란, 식은땀, 어지럼증 및 실신할 것 같이 기운이 빠짐

국내 연구진이 페로브스카이트 태양전지 표면에 특수 물질을 얇게 코팅해 발전효율과 내구성을 동시에 잡는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과, 신소재공학과 공동 연구팀은 특수 물질을 진공에서 휘발시켜 페로브스카이트 표면에 얇게 코팅해 태양전지 효율과 내구성을 높이는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 친환경 에너지 화학 분야 국제 학술지 ‘에너지와 환경 과학’에 실렸다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트층과 전자수송층 사이에 패시베이션 물질이 입혀진다. 패시베이션 물질을 표면에 도포하면 페로브스카이트층 상단의 결함이 제거되면서 전자 손실이 줄어 태양광을 전기로 바꾸는 효율이 높아진다. 결함은 소재 손상을 일으키기도 하기 때문에 전지 수명을 늘리는 데도 도움이 된다. 이 물질은 주로 용매에 녹여서 바르는데 일부가 뭉치거나 표면에 고르게 퍼지지 않아 전지마다 성능이 들쭉날쭉해진다는 단점이 있다. 이런 단점을 없애기 위해 패시베이션 물질을 진공에서 가열해 휘발시킨 뒤 기체 상태의 분자가 페로브스카이트 위에 바로 내려앉도록 하면 표면에 공급되는 물질의 양과 쌓이는 속도를 조절해 균일한 막을 만들 수 있다. 이런 진공 증착은 균일한 막을 만들기 위해 반도체 공정에서도 많이 쓰인다. 문제는 휘발 속도를 제어할 수 있는 물질을 찾는 일이다. 너무 쉽게 휘발되면 표면에 쌓이는 양을 조절하기 어렵고 반대로 잘 휘발하지 않으면 더 높은 온도로 가열해야 해 물질 자체가 분해될 수 있기 때문이다. 연구팀은 패시베이션 물질 6종 중 열 안정성과 휘발 특성을 비교해 ‘피페라지늄 다이아이오도다이드’(PDI)를 선정했다. 이 물질을 초당 0.01㎚(나노미터)씩 쌓자 용액으로 처리했을 때보다 분자들이 표면에 더 가깝고 고르게 붙어 결함에 따른 에너지 손실을 줄였다. 이 표면 처리 기술을 적용한 페로브스카이트 태양전지의 최고 효율은 26.05%로 같은 물질을 용액으로 처리한 전지의 25.43%보다 높았다. 내구성도 향상됐다. 65도에서 빛을 계속 비추며 작동시킨 시험에서 이번 기술을 적용한 전지는 초기 효율의 90%를 유지하는 시간이 1005시간으로 용액 처리 전지보다 약 55% 더 길어졌다. 양창덕 에너지화학공학과 교수는 “이번 기술은 페로브스카이트 태양전지의 효율과 내구성을 높이면서 전지 간 성능 편차도 줄일 수 있는 방법”이라며 “고효율 태양전지의 대면적·대량 생산에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

생쥐는 동굴, 땅속, 건물 내부, 하수도처럼 어둡고 비좁은 공간을 거침없이 헤집고 다닌다. 한 치 앞도 보이지 않는 곳을 마음대로 다닐 수 있는 ‘초능력’의 비결은 바로 수염이다. 과학자들이 생쥐의 수염에서 영감을 받아 초소형 자율 드론에 인공 수염을 장착해 어둠, 먼지, 연기를 뚫고 스스로 길을 찾을 수 있게 하는 기술을 개발했다. 네덜란드 델프트공과대(TUD) 항공우주공학부 연구팀은 생쥐 수염을 모사해 주변 물체를 부드럽게 더듬어 가며 길을 찾고 공간을 탐색할 수 있는 가벼운 수염형 촉각 센서를 개발했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 18일 자에 실렸다. 복잡한 환경을 스스로 헤쳐 나가는 능력은 자율 로봇의 기본기에 해당한다. 그러나 무게가 100g도 되지 않는 초소형 드론은 감지 능력, 연산 능력, 에너지 모든 면에서 제약을 받는다. 카메라, 라이다, 거리측정 센서 같은 기존의 크고 무거운 항법 센서는 너무 무거워 장착하기 어렵고 연기가 가득 찬 건물이나 동굴처럼 시야가 확보되지 않는 환경에서는 사용하기도 쉽지 않다. 실제로 기존 접촉 기반 시스템은 로봇 팔이나 기계식 범퍼를 갖춰 드론의 크기는 커질 수밖에 없었다. 연구팀은 설치류의 진동모를 본떠 가볍고 반응 지연이 짧은 촉각 인지 프레임워크를 개발했다. 인공 수염은 시각에 의존하지 않고 물체에 닿아 있는 동안 주변 환경에 대한 정보를 계속 제공해 항법이 가능하게 도와준다. 연구팀이 개발한 인공 수염에는 뿌리 부분에 초소형 압력 센서 3개가 달려 있어 드론이 접촉 상황을 3차원으로 파악할 수 있다. 수염이 물체 표면에 닿아 휘어지면 압력 변화를 통해 접촉 지점이 공간상 어디인지, 얼마나 깊이 닿아 있는지를 추정하는 방식이다. 이렇게 드론은 가까이 있는 표면에 대한 상세한 정보를 얻고 장애물 회피, 표면 따라가기, 촉각 지도 작성 같은 동작을 수행할 수 있다. 또 연구팀은 잡음, 신호 표류, 각종 왜곡을 만드는 프로펠러가 일으키는 기류와 진짜 접촉 신호를 구분할 수 있게 잡음을 보정하고 수염 신호를 밀리미터 단위의 정밀한 추정값으로 바꿔주는 가벼운 실시간 처리 파이프라인도 개발했다. 연구팀이 개발한 잡음 처리 시스템은 드론의 프로펠러가 만드는 난류에서 의미 있는 촉각 정보만 분리할 수 있는데 여기에 사용되는 메모리는 37킬로바이트(KB)에 불과하다. 연구팀은 인공 수염을 장착한 초소형 드론이 완전한 암흑 속에서 단단한 표면과 무른 표면의 윤곽을 모두 구분하고 벽을 따라가는 방식으로 밀폐된 공간을 탐색할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 살루아 하마자 교수는 “이번 연구는 촉각을 이용해 미지의 공간을 탐색하고 날아가는 촉각 항법이라는 새로운 개념을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “가벼운 하드웨어와 정교한 온보드 처리 기술을 결합해 가장 작은 자율 비행 로봇에서도 촉각이 견고한 감지 수단이 될 수 있음을 입증했다”고 설명했다.

지능이 매우 높은 것으로 알려진 혹등고래가 새끼를 잃은 슬픔을 표현하며 애도하는 모습이 처음으로 포착됐다. 최근 호주 그리피스 대학 연구팀은 암컷 혹등고래가 사산한 새끼를 애도한다는 내용을 담은 연구 결과를 국제학술지 ‘디스커버 애니멀스’(Discover Animals) 최신 호에 발표했다. 이번 연구는 지난해 7월 호주 퀸즐랜드 골드코스트 연안에서 촬영된 영상을 분석해 이루어졌다. 당시 양수가 떠다니는 것을 보고 출산 징후를 감지한 씨월드 재단은 수중 고프로 카메라를 내려 이를 촬영하는 과정에서 혹등고래의 특이한 행동을 목격했다. 어미 고래가 미동도 없는 죽은 새끼 옆을 돌며 눈을 맞추고 상태를 살피는 행동을 수없이 반복한 것. 또한 고래는 자기 머리와 가슴지느러미로 새끼를 툭툭 건드리기도 했다. 이에 대해 씨월드 재단 앤드류 멀빌은 “처음에는 그저 고래 두 마리가 수면에서 쉬고 있는 줄 알았다”면서 “어미가 죽은 새끼와 몇 시간 어쩌면 며칠 동안 함께 있었다”며 안타까워했다. 이 영상을 분석한 그리피스 대학 해양 생태학자 올라프 메이네케는 “어미가 새끼를 수면 위로 들어 올리지 않은 것으로 보아 이미 죽음을 알고 있었던 것 같다”면서 “어미의 행동은 혹등고래에서 나타나는 슬픔과 관련된 행동의 한 형태일 수 있다”고 설명했다. 갓 태어난 혹등고래 새끼는 부력이 부족해 수영에 적응할 때까지 어미가 계속해서 물 위로 밀어 올려주어야 살 수 있다. 또한 그는 ”혹등고래 종에서 이러한 행동이 상세하게 기록된 최초의 사례“라면서 ”어미와 새끼 사이의 강한 유대감과 사회적으로 복잡한 포유류가 새끼나 동료의 죽음 이후 겪는 감정적 단계를 보여준다“고 분석했다. 한편 혹등고래는 긴수염고래과의 포유류로, 몸길이는 11~16m, 몸무게는 최대 40t에 이른다. 주로 크릴새우(남극새우)와 작은 물고기를 먹고 살며, 수명은 45~100년으로 알려졌다. 한때는 무분별한 포획으로 멸종 위기에 처했지만, 현재 개체 수는 8만마리가량으로 불어났다. 멸종 위기를 면한 뒤 관심 등급으로 분류됐으나 여전히 보호종에 속하기 때문에 포획이 적발될 경우 법적 처벌을 받을 수 있다.

삼성서울병원이 글로벌 시사 주간지 뉴스위크(Newsweek)가 미국 현지 시각 9월 17일 발표한 ‘월드 베스트 전문병원 2027(World’s Best Specialized Hospitals 2027)’에서 암 분야 세계 5위, 국내 1위를 차지했다. 호흡기 분야 역시 강세다. 삼성서울병원은 이번에 호흡기 분야에서 세계 12위에 올랐다. 24년 28위에서 꾸준한 성장을 보여 10위권 진입을 눈앞에 두고 있다. 이 밖에도 비뇨의학 분야에서도 세계 9위로 이름을 올렸다. 박승우 삼성서울병원 원장은 “병원은 ‘미래의료의 중심 SMC’라는 비전과 함께 중증 고난도 중심, 첨단 지능형 병원 구현을 목표로 혁신을 거듭하는 중”이라며 “우리의 지난 선택이 오늘의 결과를 만들었다. 앞으로도 환자를 중심에 두고 병원의 미래를 그려 나가겠다”고 말했다. 이번에 뉴스위크의 발표로 삼성서울병원은 세계 최고 암 치료기관이라는 명성을 재확인했다. 삼성서울병원은 2008년 단일건물로는 아시아 최대 규모의 암병원을 개원하고, 국내 최초로 CAR T-세포치료를 시작하였으며, 표준 치료 방법이 없는 환자를 대상으로 암정밀치료를 시행하는 등 최첨단 암치료법을 지속적으로 선보였다. 삼성서울병원은 지난 2015년 12월 양성자치료센터를 개소하고, 지난 10여년 동안 국내 입자선 치료의 지평을 넓혀왔다는 평가를 받는다. 삼성서울병원 암병원에서 치료받은 전체 암 환자의 5년 생존율은 75.4%로 세계 최고 수준으로 알려져 있다. 최근에는 암환자의 치료 결과 향상을 넘어 삶의 질을 높이는 데 주력하고 있다. 2024년 6월 삼성화재와 함께 ‘암환자 삶의 질 연구소’를 개소하고, 육체적, 정신적, 경제적으로 소외된 암환자의 미충족 니즈 발굴 및 삶의 질 향상을 위한 연구와 지원 프로그램을 개발 중이다. 유럽 최고 병원으로 꼽히는 독일의 샤리테 병원과 2024년부터 격월로 환자자기평가결과(Patient-Reported Outcomes, PRO) 관련 공동 세미나를 개최하고 있다. 이 밖에도 유럽 최대 암 임상연구 기관(EORTC)과 한국형 PRO 도구 번역의 표준화·질관리를 총괄하는 공식 파트너 역할을 수행하기로 업무협약(MOU)을 체결하고, 국내 최초로 환자 중심 가치 기반 의료(Value-Based Healthcare) 국제 표준을 제시하는 비영리 기구인 아이촘 (ICHOM) 인증도 획득했다. 최근에는 삼성서울병원 고령 암환자를 대상으로 한 밀착케어 모델 CCCS(Comprehensive Cancer Care for Senior)’을 선보였다. CCCS는 70세 이상 고령 암환자가 수술이 필요하여 입원할 경우 노인 종양학(Geriatric Oncology)을 기반으로 치료 위험도를 평가해 보다 안전하고, 건강하게 치료를 마칠 수 있도록 만든 모델이다. 삼성서울병원 암병원을 찾은 암환자 가운데 65세 이상 고령 환자 비율 역시 2008년 29%에서 2022년 기준 40%로, 14년 만에 1.4배 늘어났다고 한다. 삼성서울병원 암병원은 CCCS 도입으로 입원 예정인 고령 환자를 평가해 고위험군으로 분류될 경우 추가 상담 및 평가를 진행하여 맞춤형 의료서비스를 제공한다. 호흡기 분야에서도 삼성서울병원은 확고부동한 국내 1위다. 이번 뉴스위크 발표에서 세계 12위로 지난해보다 7계단 순위가 올랐다. 지난 24년 기준 세계 28위였던 것을 감안하면 상승세가 뚜렷하여 차후 평가에서 10위권 내 진입 기대감이 높다. 삼성서울병원은 호흡기 분야 대표 중증 질환인 폐암과 만성폐쇄성폐질환, 간질성 폐질환, 폐이식 후 관리를 비롯한 모든 호흡기질환에서 강세다. 폐암의 경우 삼성서울병원은 2023년 전용 수술 로봇을 들여오고, 폐식도암 전용 중환자실에 전담 교수와 전문간호사를 배치해 진료의 질적 수준을 올리는 데 힘써왔다. 최근에는 최신 로봇수술장비인 다빈치5를 도입하고, 싱글포트 수술이 가능하도록 시스템도 업그레이드 했다. 삼성서울병원은 연간 평균 1,500여건의 폐암수술을 하고 있고, 이 가운데 90% 이상이 로봇이나 비디오 흉강경 수술과 같은 최소침습적 방법으로 시행된다. 수술 후 30일 이내 사망률도 0.1% 수준에 그쳐 매우 안전하면서 확실한 치료를 제공한다. 그 결과 사망률이 가장 높은 폐암에서 삼성서울병원 폐암 환자의 생존율은 65.7%로, 한국 42.5%, 미국 28.1%와 큰 격차를 보였다. 삼성서울병원은 폐암의 정확한 진단과 병기 설정을 위해 기관지내시경초음파를 이용한 종격동 림프절 검사와 방사형 기관지내시경초음파 유도 폐조직검사를 적극적으로 시행하고 있다. 지난 3월에는 로봇 기관지내시경을 도입해 기존 방법으로는 접근하거나 진단하기 어려웠던 폐결절까지 진단 범위를 크게 넓혔다. 기관지 협착에 대한 스텐트 삽입술과 기관지 내 종양 제거술 등 치료 목적의 경직성 기관지내시경 시술도 연간 200건 이상 시행하고 있다. 최근 열린 세계폐암학회에서는 호흡기내과 엄상원·정병호·김소연 교수 연구팀이 2024년 이후 직계가족에 폐암 가족력이 있는 비흡연자 여성을 대상으로 폐암 조기 진단을 위한 전향적인 저선량흉부 CT 검진 연구 (NIKE 연구)를 발표했다. 연구에 따르면, 폐암 발견율이 흡연자 검진 결과에 필적할 정도여서 향후 국내 폐암 검진 대상자 확대 근거로 쓰일 가능성이 커졌다. 중증 호흡기질환인 만성폐쇄성폐질환(COPD) 진료에서도 강점을 보인다. 2022년 국내 병원 최초로 모든 COPD 환자를 대상으로 환자보고결과(Patient-Reported Outcome·PRO)를 모바일 설문 방식으로 도입해 실제 진료에 활용하고 있다. 중증 COPD 환자를 위한 365일 모니터링 프로그램도 운영해 환자의 상태 변화를 지속적으로 살피고, 한층 강화된 관리 서비스를 제공하고 있다. 간질성 폐질환 분야에서는 아시아 최대 규모의 전문 클리닉을 운영하며 다수의 2·3상 임상시험을 활발히 수행하고 있다. 폐이식 분야에서도 수술부터 이식 후 관리까지 체계적인 진료를 제공하며 연간 약 40건의 폐이식을 시행하고 있다. 이 같은 풍부한 임상 경험을 바탕으로 관련 연구 성과를 국내외 유수 학술지에 꾸준히 발표하고 있다.

북한 핵실험 이후 실험장이 있는 함경북도 길주군 풍계리 만탑산 일대 단층이 재활성화돼 지진활동이 수년간 증가하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 부산대는 김광희 지질환경과학과 교수 연구팀이 중국 청두이공대학교 판싱리 교수팀, 중국과학원, 중국지진국, 산둥대학교 연구진과 공동 연구한 결과 이같이 규명했다고 17일 밝혔다. 연구 결과는 미국 동부시간으로 17일 세계적 권위의 국제 학술지인 ‘사이언스(Science)’에 ‘북한 풍계리 핵실험이 만탑산의 잠자던 단층을 다시 움직였다’는 제목으로 게재된다. 연구팀은 한국과 중국 동북부에서 관측한 17년간의 연속 지진파 자료를 분석해 만탑산 주변의 장기 지진활동과 기존 단층의 점진적인 재활성화 양상을 살폈다. 그 결과 2017년 6차 핵실험 이후 잠잠했던 두 개의 북북서 방향 기존 단층대를 따라 지진활동이 집중적으로 발생하고 시간이 지날수록 더욱 분포가 더욱 뚜렷해진 사실을 확인했다. 북한은 2006년부터 2017년까지 만탑산 일대에서 6차례 지하핵실험을 했으며, 6차 핵실험의 규모가 가장 컸다. 주목할 점은 미국 네바다와 옛 소련 세미팔라틴스크 실험장의 경우 지하 핵실험 직후 다수 작은 지진, 붕괴가 발생하고 수일에서 수주 사이에 감소했지만, 풍계리에서는 지진이 장기간 지속됐다는 점이다. 연구팀은 반복된 핵실험이 만탑산 지각에 균열과 손상을 누적시키고, 지각 내부의 저항하는 힘인 응력의 분포를 변화시켰으며, 시간이 흘러 응력이 재분배되면서 단층의 미끄러짐이 촉진된 것으로 해석했다. 핵폭발이 끝난 후에도 지하 암반 내부에 손상이 누적돼 영향이 장기간 지속될 수 있으며, 이 과정에서 잠자고 있던 단층이 다시 움직이고 지진활동이 수년 동안 이어질 수 있다는 것이다. 연구팀은 이번 결과가 핵실험 감시뿐만 아니라 인간 활동이 촉발하는 지각 변동에 대한 이해에 이바지할 것으로 기대한다. 김 교수는 “핵실험이 아니라도 지하공간 개발, 지하 유체 주입 등 인간의 활동이 지각에 손상을 누적시키고 단층에 영향을 줘 지진 등이 일어날 수 있다는 것을 재확인한 것”이라며 “대규모 지하 구조물 조성 등 활동을 할 때 장기적이고 체계적으로 안정성을 평가할 수 있는 제도적 기반을 마련해야 한다”라고 말했다. 김 교수는 2017년 발생한 포항지진이 지열발전 유체 주입에 따른 촉발지진(인간의 활동으로 발생한 지진)일 가능성이 크다는 연구결과를 2018년 ‘사이언스’에 발표해 주목받은 바 있다. 김 교수와 판싱리 교수가 공동 제1저자이자 공동 교신저자로 연구를 이끌었으며, 부산대 연구팀에서는 연구를 기획한 강수영 연구교수, 류란보(Lanbo Liu) 박사, 손유진 박사수료 대학원생, 주형태 박사가 저자로 참여했다.

‘반복서열 확장질환’은 유전자 속 특정 문자열이 비정상적으로 길게 반복·증식하면서 뇌나 신경계에 이상을 일으키는 유전질환군이다. 몸의 균형을 잡지 못하는 ‘소뇌실조증’이 대표적이며, 현재까지 이 질환군의 원인으로 알려진 유전자 부위는 56곳에 이르고 계속 새로운 부위가 보고되고 있다. 문제는 기존의 짧은 염기서열 분석 방식으로는 반복서열이 길게 늘어난 구조와 반복 횟수를 정확히 확인하기 어렵다는 데 있었다. 이 때문에 연구에서 원인이 확인된 환자들은 증상이 시작된 뒤 확진까지 평균 8.9년에 달하는 긴 진단 과정을 거쳐야 했다. 이런 가운데, 원인을 찾지 못했던 소뇌실조증 환자들이 하루이틀 만에 반복서열 확장 여부를 확인할 수 있는 새로운 진단 기술이 개발됐다. 국내 연구진이 ‘반복서열(STR) 확장’이 원인인 유전질환 관련 유전자 56곳을 단 한 번의 검사로 동시에 분석하는 기술을 개발했다. 해당 유전자 이상 여부를 확인하는 데 걸리는 진단 기간을 25시간(약 1~2일)으로 단축할 수 있게 된 것이다. 서울대병원 임상유전체의학과 문장섭 교수와 서울의대 생화학교실 배상수 교수 공동 연구팀(공동 제1저자 이승복 교수, 정찬주·김민정 학생)은 기존 검사로도 원인을 밝히지 못했던 소뇌실조증 환자들을 대상으로 이 기술을 적용해, 미진단 환자의 원인을 규명한 연구 결과를 17일 발표했다. 연구팀은 유전자 가위(CRISPR-Cas9)로 이들 56곳 유전자 부위만 선택적으로 절단한 뒤, 3세대 나노포어 시퀀싱으로 긴 서열을 직접 읽어내는 ‘nCATS’ 기법을 최적화했다. 여기에 복잡하게 늘어난 유전자 패턴을 자동으로 판독·시각화하는 자체 소프트웨어 ‘STRiker’를 결합해, 단 한 번의 검사로 56곳을 동시에 정밀 분석하는 플랫폼을 완성했다. 환자 혈액에서 얻은 DNA 5㎍만 있으면 검사가 가능하며, DNA 추출(2시간)과 라이브러리 제작(5시간), 시퀀싱(18시간)까지 총 25시간이면 끝난다. 이후 STRiker를 이용한 전산 분석은 수 분 만에 완료된다. 연구팀이 기존 최신 유전자 검사로도 원인을 찾지 못했던 소뇌실조증 환자 37명에게 이 플랫폼을 적용한 결과, 전체 환자의 32.4%에 해당하는 12명에서 새롭게 질병 원인 유전자를 찾아냈다. FGF14에서 4명, ATXN8OS·NOP56·RFC1에서 각 2명, PRNP·NOTCH2NLC에서 각 1명의 반복서열 확장이 확인됐다. 이 중 PRNP 반복 확장은 아시아인에서는 처음 보고된 사례다. 나머지 25명은 이번 검사에서도 원인이 확인되지 않아 추가 연구가 필요한 상태로 남았다. 연구팀은 진단된 환자의 가족을 대상으로 추가 검사를 시행해 5개 가족, 6명의 친척에서도 동일한 유전자 이상을 규명하며 조기 진단과 유전상담의 기회를 제공했다. 이 기술은 유전자를 인위적으로 복제·증폭하지 않고 원형 그대로 읽어내, 유전자 작동을 켜고 끄는 일종의 스위치 역할인 ‘DNA 메틸화’ 상태까지 함께 분석할 수 있다는 것도 강점이다. 실제로 연구팀은 NOTCH2NLC 유전자의 반복서열 확장 두 가계를 분석해, 어머니에게서 자녀로 전달될 때 반복 길이는 더 길어졌지만 메틸화도 함께 늘어나 자녀는 오히려 증상이 나타나지 않는 현상을 확인했다. 이는 일부 반복서열 확장질환에서는 반복 길이뿐 아니라 메틸화 상태까지 함께 확인하는 것이 질환 발현 양상을 이해하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다. 이번 연구는 실제 미진단 환자의 원인을 규명했다는 점에서 의미가 있다. 특히 소뇌실조증뿐만 아니라 다른 반복서열 확장질환 전반의 진단에도 확장 적용할 수 있다는 점에서 의의가 크다. 문장섭 교수(임상유전체의학과)는 “그동안 여러 검사를 거치고도 원인을 찾지 못했던 미진단 소뇌실조증 등 반복서열 확장질환 환자들에게 새로운 진단 기회를 제공한 연구”라며 “앞으로 이 기술을 통해 더욱 많은 환자들이 수년에 걸친 진단 여정을 거치지 않고 신속하고 정확한 진단을 받게 되기를 기대한다”고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF 14.1)’ 최신호에 게재됐다.

지난 5일 27년 동안 중증 자폐스펙트럼장애(ASD) 아들을 헌신적 사랑으로 돌봐 많은 사람의 눈시울을 붉히게 만든 ‘피터팬 아빠’ 전경철 작가가 세상을 떠났다. 전 작가의 생전 활동이 여러 방송 프로그램에 의해 알려지면서 자폐에 대한 우리 사회에 대한 관심이 높아지고 있다. 자폐는 사회적 의사소통과 상호작용에 어려움을 겪고 제한적이고 반복적인 행동을 특징으로 하는 대표적인 신경 발달 장애다. 다양한 유전적 원인이 보고됐지만 어떤 공통적인 생물학적 원리 때문에 질환이 발생하는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 국내 연구진이 원인 유전자만 1200개가 넘는 자폐 스팩트럼 장애의 공통된 분자적 특징을 밝혀내고 복잡한 유전적 다양성을 하나의 분자 지도 위에서 이해할 수 있는 길을 열었다. 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 디지털바이오컴퓨팅연구단 공동 연구팀은 자폐 스펙트럼 장애 위험 유전자 돌연변이를 가진 세계 최대 규모의 생쥐 모델을 분석한 결과, 다양한 유전자 변이를 두 가지 유전자 활성 상태(전사체)로 설명할 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 9월 18일 자에 실렸다. 연구팀은 시냅스 기능, 유전자 발현 조절, 세포 내 신호 전달 등 서로 다른 생물학적 기능에 관여하는 자폐 위험 유전자 17종을 선정해 각 유전자에 돌연변이가 있는 생쥐 모델을 구축했다. 그 다음 총 1008개의 뇌 전전두엽 RNA 시퀀싱 데이터를 분석해 뇌 전체 유전자 발현 양상을 종합적으로 비교했다. 분석 결과 서로 다른 유전자 변이를 가진 생쥐들은 변이 유전자 종류에 관계없이 두 가지 공통된 전사체 상태로 수렴됐다. 그룹1 모델은 신경세포 간 신호 전달을 담당하는 시냅스 유전자 발현은 감소했지만 유전자 발현 조절 유전자와 RNA 가공 유전자 발현은 늘어났다. 반대로 그룹2 모델은 시냅스 유전자 발현이 증가하고 유전자 발현 조절과 RNA 가공 관련 유전자 발현은 줄었다. 연구팀에 따르면 발병 원인이 되는 유전자는 다르지만 분자 수준에서는 유전자 발현이 두 가지 일정한 패턴으로 나타났다. 두 그룹은 약물 반응성에서도 차이를 보였는데 항우울제인 플루옥세틴과 기분안정제인 리튬을 각각 투여한 결과 그룹1은 약물 투여 후 여러 유전자의 분자적 이상이 일관되게 회복됐다. 그러나 그룹2는 유전자마다 반응이 달라 같은 약물에도 회복성 반응이 나타나지 않았다. 환자의 유전자 분자 상태에 따라 같은 치료제를 투여해도 반응이 다르게 나타날 수 있다는 것이다. 이는 환자 맞춤형 정밀 치료 연구의 기반이 될 것으로 기대된다. 연구팀은 단일핵 RNA 시퀀싱 기술과 유전자 상호 연관성 분석을 통해 추가 검증했다. 그 결과 동일한 분자 패턴이 일관되게 확인됐고 자폐 생쥐모델과 실제 자폐인의 뇌 전사체 데이터에서도 유사한 분자패턴이 관찰됐다. 김은준 IBS 연구단장은 “자폐는 원인 유전자가 매우 다양해 개별 유전자 연구만으로는 공통의 발병 원리를 이해하는 데 한계가 있었는데 이번 연구는 다양한 유전적 원인을 공통된 분자적 특징으로 해석하는 새로운 연구 틀이 제시했다는 데 의미가 있다”며 “자폐 치료 후보 물질에 대한 비교 및 평가 연구가 보다 체계화될 것으로 기대한다”고 말했다.

20~30년 전까지만 해도 ‘독서’가 취미라고 이야기하면 “학생한테 책 읽기가 어떻게 취미가 될 수 있냐”며 타박을 받곤 했다. 스마트폰과 소셜 미디어(SNS)로 인해 책 읽는 사람이 줄어들면서 좋아하는 분야, 흥미를 느끼며 읽을 수 있는 책으로 재미를 붙여 보라는 조언도 나오고 있지만 독서율을 높이기에는 역부족이다. 학부모들은 자녀가 책 읽는다고 하면 입시에 도움이 되는 고전 같은 책 읽기를 권하다 보니 아이들이 책 읽기에 의무감을 느껴 오히려 책을 더 멀리하게 된다는 지적도 나오고 있다. 실제로 그래픽 노블이든 만화든 웹소설이든 간에 재미로 읽는 독서가 뇌 구조를 바꿔 치매 위험까지 낮춰준다는 조사 결과가 나와 눈길을 끈다. 영국 케임브리지대 정신의학과, 행동 및 임상 신경과학 연구소와 카밀라 왕비가 설립한 독서 자선단체 ‘퀸스 리딩 룸’ 공동 연구팀은 독서가 뇌를 건강하게 유지해 인지 기능과 정신 건강에 긍정적 영향을 미친다고 17일 밝혔다. 단, 의무감에 하는 독서가 아닌 재미를 느끼는 자발적 독서일 때만 나타나는 현상이다. 이 연구 결과는 정신의학 분야 국제 학술지 ‘정신보건 의학’ 9월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 설문조사, 종단 연구, 뇌영상 촬영, 행동 실험 등 다양한 방식으로 수행된 기존 연구들을 한데 모아 비교했다. 방법론이 다른 연구들이 같은 방향을 가리키는지 확인하기 위해서였다. 즐기는 독서의 강력한 힘을 보여주는 가장 확실한 근거는 연구팀이 중국 푸단대와 함께 수행한 연구로 미국 청소년 뇌인지발달(ABCD) 연구에 참여한 9~11세 청소년 1만 243명을 2년 이상 추적한 분석 결과였다. 실험 대상자 중 절반이 넘는 51.8%가 3~10세 사이에 재미로 책을 읽기 시작했는데 이들은 책을 읽지 않은 아이들보다 주의력, 억제 조절 능력, 작업 기억, 일화 기억에서 더 나은 성적을 보였고 학업 성취도도 높은 것으로 나타났다. 또 정신 건강 문제와 주의 산만 증상은 적었고 수면 시간은 길고 스크린 사용 시간은 짧았다. 독서의 효과 모든 연령대에서 나타나뇌 자기공명영상(MRI) 촬영에서는 구조적 차이가 확인됐다. 조기 독서 집단은 언어와 인지, 정서 조절을 담당하는 상측두이랑, 좌측 각이랑, 안와전두피질, 시상 등의 피질 면적과 부피가 더 컸다. 이런 차이는 나이와 성별, 사춘기 진행 정도, 인종, 가족 구조는 물론 부모의 학력과 가구 소득까지 모두 통제한 뒤에도 그대로 유지됐다. 독서 효과가 가정의 경제적 지위나 부모의 교육 수준과는 상관없다는 의미다. 노년기 독서 효과는 더 뚜렷하게 나타났다. 55세 이상 5437명을 5년간 추적한 연구에서 독서를 자주 한 사람은 인지 장애가 생길 확률이 유의하게 낮았다. 65세 이상 801명을 평균 4.5년간 추적한 연구에서도 신문, 잡지, 책을 읽는 습관이 알츠하이머병 발병 위험을 33% 낮췄고 75세 이상 469명을 평균 5.1년간 추적한 연구에서도 독서가 치매 위험을 35% 낮추는 것으로 확인됐다. 64세 이상 1962명을 14년간 관찰한 연구에서는 주 1회 이상 책을 읽는 습관이 학력 수준과 관계없이 인지 기능 저하를 늦췄다. 독서가 뇌를 바꾼다는 직접적인 단서도 있다. 7~11세 난독증 아동 11명에게 8주간 글자와 단어를 떠올리고 소리 내 읽고 따라 쓰게 하는 훈련을 시켰더니 읽기 능력이 향상됐고 좌측 방추이랑과 해마, 쐐기앞소엽의 회백질 부피가 함께 늘었으며 이 변화는 훈련 이후에도 계속 유지됐다. 특히 소설 읽기는 타인을 이해하는 능력에 영향을 미쳤다. 19~26세 26명이 문학 작품을 읽는 동안 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰한 결과 사회적 내용이 풍부한 대목에서 배내측 전전두피질이 활발해졌다. 실제로 소설을 자주 읽는 사람일수록 사회 인지 능력이 뛰어난 것으로 조사됐다. 성인에겐 스트레스 완화아이들에겐 학업성적 향상“만화책을 읽는 것도 좋아”성인에게 즐기는 독서는 스트레스 완화 효과가 컸다. 한 조사에서 성인 5명 중 2명꼴로 책이 긴장을 푸는 최고의 방법으로 나타났다. 책으로 위안을 찾는다는 응답(35%)이 와인(31%), 목욕(10%)보다 훨씬 컸다. 퀸스 리딩 룸이 2024년 의뢰한 신경과학 조사에서는 소설을 단 5분만 읽어도 스트레스가 최대 20% 줄고 집중력과 문제 해결 능력이 향상되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바버라 사하키안 영국 케임브리지대 교수는 “독서는 뇌 건강을 지키고 중요한 인지 능력을 키우며 웰빙을 높이는 훌륭한 방법으로 어린 시절부터 권장하는 것이 좋지만 시작하기에 너무 늦은 나이란 없고 노년까지 평생에 걸쳐 이득을 준다”고 설명했다. 사하키안 교수는 “무엇을 읽는지는 중요하지 않다”며 “아이들이 정말 재미있어할 소재를 찾는 것이 중요한 만큼 TV 프로그램이나 게임이 통로가 될 수 있고 만화책과 그래픽 노블은 소설보다 덜 부담스러워 훌륭한 입문서가 된다”고 덧붙였다.

과학기술 발전에도 불구하고 아직 암을 정복하지는 못하고 있다. 국내 사망률 1위가 여전히 암이라는 사실만 봐도 알 수 있다. 암으로 인한 사망 상당수는 원발 종양 때문이 아닌 다른 장기로의 전이 때문이다. 그래서 암 전이에 대한 연구는 활발하지만 암이 원래 발생한 조직에서 벗어나 낯선 장기에 도달한 다음 어떻게 적응하고 정착하는지는 여전히 명확히 알려져 있지 않다. 이런 상황에서 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 연구팀은 장기별 주변 조직을 재현한 배양 시스템을 만들어 대장암 세포의 전이 초기 적응 과정과 간 전이 대장암의 취약점을 규명했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 생체재료 분야 국제 학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 장기에서 세포를 제거하고 세포외기질만 남겨 만든 하이드로젤에 환자에게서 추출한 대장암 세포를 넣어 배양 시스템을 만들었다. 세포외기질은 세포를 둘러싸 지탱하고 세포 표면의 수용체와 상호작용해 세포 성장과 생존에 영향을 주는 물질이다. 장기마다 세포외기질이 다르기 때문에 사람과 조직 성분이 유사하고 충분한 양을 확보할 수 있는 돼지의 대장, 간, 폐, 뇌로 4종의 배양 재료를 만들었다. 연구팀은 동일한 암세포가 서로 다른 장기에서 어떤 변화가 나타나는지 확인했다. 연구 결과 배양 재료에 따라 종양 덩어리의 형성 정도와 유전자 작동을 조절하는 ‘후성유전적 변화’가 다르게 나타났다. 암세포가 주변 조직에 따라 어떤 유전자를 활성화할지 조절하며 적응해 간다는 뜻이다. 특히 간 조직 배양 재료에서는 유전자 작동을 조절하는 단백질 생성이 늘었고 이를 억제하자 종양 덩어리가 형성되는 비율이 줄어드는 것이 확인됐다. 실제로 암세포의 생존 신호 수신기 역할을 하는 단백질을 차단하는 약물을 주입하자 암세포 생존율은 크게 줄어드는 것이 관찰됐다. 조승우 교수는 “이번 연구는 다양한 암종으로 확대해 환자의 암이 특정 장기로 전이됐을 때의 취약점을 파고드는 맞춤형 치료 개발에 도움이 될 것”이라며 “면역세포까지 함께 배양되는 시스템을 만들어 장기별 암세포와 면역세포의 상호작용을 살펴보고 면역항암제의 효과와 독성을 평가하는 데 활용할 계획”이라고 밝혔다.

미국-이란 전쟁으로 인해 중동 상황이 한 치를 예측할 수 없게 되면서 전 세계는 석유 수급에 촉각을 곤두세우고 있다. 우리 일상을 지탱하는 수많은 제품들이 석유를 원료로 하고 있기 때문에 지금과 같은 상황이 계속된다면 쓰레기 봉투 대란과 같은 일이 또 벌어질 가능성도 배제할 수 없다. 이런 상황에서 국내 연구진이 열로 녹여 사용하는 접착제를 석유 대신 미생물로 만들 수 있는 기술을 내놔 화제다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 대장균의 유전자와 대사과정을 조절해 포도당에서 새로운 바이오 기반 고분자를 생산하고 이를 이용해 접착제 소재로 활용할 수 있는 ‘미생물 세포공장’을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 핫멜트 접착제(HMA)는 글루건 접착제처럼 열을 가하면 녹고 식으면 굳으면서 물체를 붙이는 물질이다. 별도의 유기용매가 필요 없고 빠르게 접착할 수 있어 포장재부터 가구, 전자제품, 자동차, 건축자재 등 다양한 분야에서 사용된다. HMA 대부분은 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 같은 석유를 이용한 고분자를 기반으로 한다. 접착 성능은 우수하지만 쉽게 분해되지 않아 폐기물, 미세플라스틱 문제로 이어질 수 있다. 이에 연구팀은 미생물이 포도당 같은 재생 가능한 원료로부터 만들어 내는 생분해성 고분자 PHA에 주목했다. 이 원리를 이용해 미생물이 원하는 물질을 생산하도록 설계하는 시스템 대사공학을 활용해 대장균이 포도당으로부터 소재를 부드럽고 잘 달라붙게 하는 4-하이드록시부티레이트(4HB)와 단단함과 내열성이 우수한 페닐락테이트(PhLA)를 만들고 이를 하나의 고분자로 연결하도록 세포 내부의 대사경로를 설계했다. 연구팀은 여러 성분을 동시에 생산할 때 생기는 불균형을 해결하기 위해 유전자 발현의 세기와 시점을 조절하고 물질 생산에 필요한 CoA 전달효소를 추가했다. 그 결과 연구팀은 영양분을 지속적으로 공급하며 미생물을 배양하는 유가식 발효 방법으로 ‘poly(4HB-co-PhLA)’라는 고분자를 배양액 1ℓ당 10.2g 생산했다. 여기에 3HB 생산 경로를 추가한 poly(3HB-co-4HB-co-PhLA)는 1리터당 52.8g까지 생산했다. 이렇게 만들어진 고분자가 실제 접착제로 사용할 수 있는지 실험한 결과 현재 사용되고 있는 접착제보다 우수한 접착력을 보였다. 지방 등을 분해하는 효소인 리파아제를 처리하자 고분자 표면이 손상되고 분자량과 전체 질량이 감소하면서 생분해되는 것도 확인했다. 이상엽 특훈 교수는 “이번 연구는 친환경 접착제 개발과 함께 미생물의 대사경로를 설계해 원하는 성질을 갖는 기능성 소재를 생산할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 데 의미가 크다”며 “기존 석유화학 공정에 의존해온 기능성 고분자를 포도당과 같은 재생 가능한 원료로 생산할 수 있어 앞으로 다양한 기능성 고분자 소재의 지속가능한 생산 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

지구 온난화로 인해 극지방 빙하 붕괴를 막는 병마개 역할의 빙붕이 빠르게 사라지면서 빙하가 빠르게 바다로 쏟아져 해수면이 높아지고 있다는 지적이 나왔다. 영국 노섬브리아대, 미국 워싱턴대 응용물리연구소, 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA) 등 전 세계 극지 과학자들이 참여한 ‘빙상 질량수지 상호비교 프로젝트’(IMBIE) 연구팀은 위성 관측 기록을 분석한 결과 1970년대 이후 그린란드와 남극에서 약 11조t의 얼음이 사라지면서 전 세계 해수면이 3㎝ 이상 높아졌다고 밝혔다. 이 손실의 대부분은 빙하가 빠른 속도로 바다로 흘러들면서 발생한 것이라고 연구팀은 설명했다. 해당 연구는 과학 저널 ‘사이언티픽 데이터’ 9월 16일자에 실렸다. 연구팀은 42건의 위성 관측 자료를 종합하고 랜드샛 위성이 수집한 데이터를 활용해 북극 그린란드는 1972년, 남극은 1979년까지 거슬러 올라가 분석했다. 분석 결과 1979년부터 2023년까지 총 11조 3090억t의 극지 얼음이 사라졌고 이 때문에 전 세계 해수면이 31.4㎜ 상승했다. 특히 두 지역의 빙상 전체 손실량 중 84%는 빙하 흐름이 빨라지면서 더 많은 얼음이 바다로 쏟아져 들어간 결과였고 표면 융해로 인한 손실은 16%에 그쳤다. 전 세계 해수면 상승의 약 4분의 1이 극지 빙상 때문으로 분석된다. 연구팀에 따르면 1970년대만 해도 거의 균형 상태였던 그린란드 빙하 손실 속도는 1980년대 연간 약 600억t, 1990년대부터는 가파르게 증가해 2010년대 2640억t으로 치솟았다. 연구를 이끈 앤드류 셰퍼드 영국 노섬브리아대 교수는 “해수면 3㎝ 상승이 사소하게 들릴 수 있지만 이로 인해 전 세계 600만~900만명이 해안 침수, 연안 침식 위험에 놓이게 된다”고 말했다.

태양계에서 고리를 지닌 대표적 천체는 토성이다. 거대한 고리는 토성의 상징으로 갈릴레오가 만든 원시적인 망원경으로도 관측할 수 있었다. 다만 1610년 당시 갈릴레오는 고리로는 생각하지 못하고 토성이 귀를 가지고 있다고 생각했다. 이 시기 망원경 성능상 어쩔 수 없는 한계였다. 갈릴레오 이후 과학자들은 고성능 망원경과 우주 탐사선을 통해 태양계의 거대 가스 행성들은 모두 고리를 지니고 있다는 사실을 알게 됐다. 그리고 하우메아 같은 왜소행성급 천체는 물론 과거 같으면 상상할 수 없을 정도로 작고 멀리 떨어진 소행성의 고리까지 확인할 수 있게 됐다. 이 가운데 소행성 ‘카리클로’(Chariklo)는 토성과 천왕성 궤도 사이를 62.5년 주기로 공전하는 지름 약 250㎞ 정도의 천체로, 하나도 아닌 두 개의 고리를 지니고 있다. 카리클로는 목성과 해왕성 사이 궤도에 존재하는 얼음 및 암석 소행성 집단인 켄타우로스군 가운데 가장 큰 편에 속하지만, 어떻게 이렇게 복잡한 고리를 지니게 되었는지는 아직 미스터리로 남아 있다. 이 미스터리 고리의 비밀을 파헤치기 위해 2022년 10월 18일 안달루시아 천체물리학 연구소(IAA-CSIC)의 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 이용해 카리클로의 이중 고리를 관측했다. 제임스 웹 우주 망원경은 현재 인류가 지닌 가장 강력한 망원경이지만, 그럼에도 멀리 떨어진 작은 천체의 고리를 직접 관측하기는 쉽지 않다. 고리가 너무 좁고 거리가 멀어 JWST나 지상 최대 망원경으로도 직접 촬영이 불가능하기 때문이다. 따라서 연구팀은 유럽우주국의 가이아 관측 위성이 수집한 별 정보를 통해 카리클로의 고리가 특정 별빛을 가리는 시간을 미리 예측해, 빛이 고리를 통과할 때 관측을 시도했다. 별빛이 고리를 통과하는 순간을 포착하면 고리의 밀도와 두께 등 여러 가지 정보를 확인할 수 있다. 참고로 제임스 웹 우주 망원경과 카리클로 모두 빠르게 움직이고 있지만, 이번 관측에서 상대 속도는 초속 2.5㎞로 거리를 생각할 때 매우 천천히 이동해 자세한 관측이 가능했다. 지난 10년간의 관측 결과와 이번 JWST 관측 결과를 분석한 결과, 연구팀은 의외의 사실을 발견했다. 두 고리에서 정반대의 변화가 나타났다. 안쪽 고리(C1R)의 불투명도는 이전 평균 0.303±0.028에서 0.431±0.012로 약 50% 가까이 유의미하게 높아진 반면, 바깥쪽 고리(C2R)는 불투명도가 약 60% 수준으로 낮아져 훨씬 약한 신호를 보였다. 멀리 떨어진 차갑고 작은 천체의 고리이기 때문에 큰 변화가 없을 것으로 예측했는데, 정반대의 결과가 나온 것이다. 아직 그 이유는 정확히 모르지만, 안쪽 고리의 물질 보충이나 동적 재구조화, 바깥쪽 고리의 물질 손실, 또는 관측 파장에 따른 차이 등 역동적인 과정이 진행 중임을 시사한다. 그럼에도 카리클로를 비롯한 태양계 외곽의 소행성들은 대부분 아직 미지의 존재다. 과학자들은 현재 지닌 관측 장비를 최대한 동원해 이들에 대한 정보를 알아내고 있지만, 결국 이 미스터리를 밝혀내기 위해서는 직접 탐사선을 보내는 것이 최선의 방법이다. 당장에는 계획이 없지만, 언젠가 인류의 호기심이 멀리 떨어진 작은 소행성에도 탐사선을 보낼 것으로 기대한다.

성인 인간의 뇌는 약 1.4㎏으로 체중의 2%에 불과하지만 섭취하는 에너지의 약 20%를 소모한다. 약 860억개의 신경세포가 시냅스를 통해 100조개 이상의 방대한 연결망을 형성하고 새로운 것을 배우거나 경험할 때마다 신경세포 간 연결이 새로 생성되거나 물리적으로 강화되는 신경가소성까지 갖추고 있다. 그래서 인간의 뇌는 우주에서 가장 복잡한 구조물로 불리기도 한다. 이런 작은 ‘소우주’인 사람의 뇌를 직접 실험할 수가 없기 때문에 인간과 생물학적으로 비슷해 뇌를 자유자재로 조작하고 관찰하기도 쉬운 생쥐로 실험하는 경우가 많다. 미국 스탠퍼드대 정신의학·행동과학과, 생명공학과, 심리학과, 의대 신경외과, 병리학과, 스탠퍼드 신경과학 연구소 및 바이오-X, 스페인 바스크 인지·뇌·언어 연구센터, 바스크 과학 재단 공동 연구팀은 뇌의 절반 이상이 제거된 생쥐에게 인간 세포로 키운 3차원 뇌 유사 조직 ‘뇌 오가노이드’를 이식하자 대뇌 피질의 90% 이상이 인간 뇌 세포로 채워지는 것을 확인했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 17일 자에 실렸다. 인간 뇌 발달 연구는 살아 있는 사람의 뇌 조직에 직접 접근하기 어렵다는 근본적 한계가 있다. 그래서 줄기세포를 이용한 뇌 오가노이드를 생쥐에 이식함으로써 인간 신경세포가 실제 생체 안에서 어떻게 작동하는지 탐구할 수 있고 관련 질환과 잠재적 치료법을 연구할 수 있다. 문제는 머리뼈 안 공간이 작고 숙주인 생쥐의 뇌 신경세포가 이식된 인간 뇌 세포에 대해 면역 반응을 일으킬 수 있다는 점이다. 이런 상황에서 연구팀은 발생 초기에 대뇌피질을 이루는 세포만 골라서 제거해 신피질과 해마가 대부분 사라지고 인간 세포를 이식했을 때도 거부 반응 없이 자랄 수 있는 면역결핍·대뇌피질 결손 생쥐 29마리를 만들었다. 이 생쥐들의 뇌는 일반 생쥐 뇌의 절반 이하 수준이었다. 생후 5~17일 된 면역결핍·대뇌피질 결손 생쥐에게 인간 유도만능줄기세포로 30~60일 키운 인간 대뇌피질 오가노이드를 이식했다. 이후 자기공명영상(MRI), 단일핵 RNA 시퀀싱, 칼슘 이미징, 공간전사체 분석으로 이식 조직 전체의 신경 활동을 측정했다. 또 인공지능 기반 자발 행동 분석, 보행 분석, Y자 미로 작업기억 과제, 공포 조건화, 사회성 및 감각 검사도 실시했다. 그 결과, 이식 조직은 29마리 중 86.2%에서 살아남았고 이식 3개월 뒤에는 생쥐 대뇌피질 조직의 91.9%를 인간 뇌 조직이 차지한 것이 확인됐다. 생쥐 뇌 곳곳에 연결됐고 척수까지 신경 돌기를 뻗었고 이식 조직에서는 임신 2분기 후반 태아 수준의 다양한 피질 세포가 나타났다. 특히 기존 이식법보다 ‘5층 투사 신경세포’가 3배 이상 많았고 ‘폰 에코노모 신경세포’와 유사한 세포도 발견됐다. 행동 검사에서 이식된 뇌 세포는 Y자 미로 작업기억 과제를 상당한 수준으로 수행했지만 공포 조건화 학습 능력은 떨어지는 것으로 확인됐다. 조직에 산소가 충분히 공급되지 않는 저산소 손상 뒤 일반 생쥐와 달리 이식 생쥐는 걸음걸이가 달라지는 현상이 관찰됐다. 연구를 이끈 세르지우 파슈카 스탠퍼드대 교수는 “소두증이나 발달 초기의 심각한 허혈성 손상에 대한 치료 방법 및 치료제 개발에도 도움이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.