경기대학교(총장 직무대행 김현수)는 창의공과대학 전자공학부 박상윤 교수 연구팀(제1저자 민선홍 겸임교수, 교신저자 박상윤 교수)이 전자가 가진 미세한 ‘소용돌이 위상 정보’를 전자기파(빛)의 나선 모양과 회전 성질로 바꾸어 읽어내는 기술을 세계 최초로 구현했다고 16일 밝혔다. 연구 성과는 광학 분야 세계 최고 권위의 국제 학술지인 『Opto-Electronic Advances』(임팩트 팩터 22.4, JCR 광학 분야 상위 3% 이내) 온라인판에 실렸다. 전자의 진행 방향을 따라 위상이 나선형으로 꼬여 있는 ‘소용돌이 전자’는 기존 방식보다 훨씬 많은 정보를 담을 수 있는 장점이 있지만, 전자 입자가 매우 적어 외부에서 그 위상 정보를 손상 없이 정밀하게 측정하는 데 어려움이 있었다. 박상윤 교수 연구팀은 특수 제작된 금속 구조를 통과할 때 빛을 방출하는 현상(체렌코프 방사)을 활용해 이 한계를 극복했다. 고리 모양의 소용돌이 전자빔을 구조에 통과시켜, 전자가 가진 나선형 위상 정보를 전자기파의 궤도각운동량(OAM)과 편광 스커미온 구조라는 두 가지 고유한 형태의 빛으로 동시에 변환하고 판독하는 전자-전자기장 위상전달 인터페이스를 구축했다. 연구를 주도한 민선홍 교수는 “보이지 않는 전자의 나선형 위상 구조를 빛의 회전 특성으로 변환해 정확히 읽어낼 수 있음을 입증한 원리 검증 성과”라며, “향후 모드 순도와 효율을 높여 차세대 양자정보 인터페이스 기술로 발전시켜 나갈 것”이라고 말했다. 연구 총괄을 맡은 박상윤 교수는 “서로 다른 물리적 운반체인 전자와 전자기파 간의 위상 구조를 성공적으로 연결했다는 점이 핵심”이라며, “향후 구조화된 전자기파원과 양자통신·정밀 양자센싱용 변환 플랫폼을 설계하는 중요한 기초 원리로 활용할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 경기대학교를 중심으로 서울대학교, 차세대융합기술연구원, 기초과학연구원(IBS), 한국원자력의학원, 삼성전자, 한화에어로스페이스, 우즈베키스탄 사마르칸트국립대학교 등이 공동으로 참여했으며, 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았다.

6600만 년 전 지구에 지름 10㎞에 달하는 거대한 소행성이 충돌해 새를 제외한 공룡과 다른 중생대 생물을 멸종시켰다. 이 모습을 묘사한 과학 일러스트나 다큐멘터리를 보면 크고 단단한 암석 덩어리가 지구를 강타하는 모습을 볼 수 있다. 우리의 인식 속에 소행성은 거대한 암석 덩어리라는 인식이 자리 잡고 있는 셈이다. 하지만 과학자들은 사실 많은 소행성이 잡석 더미에 불과하다는 사실을 알고 있다. 중력에 의해 느슨하게 모인 작은 암석과 먼지의 모임이기 때문에 의외로 쉽게 부서질 수 있다. 실제로 소행성 류구를 탐사한 하야부사2 우주선 데이터를 보면 류구 역시 커피 알갱이 수준의 약한 표면을 지니고 있어 단단한 암석과는 거리가 멀다. 이렇게 잡석과 먼지 덩어리에 불과한 소행성이 다수인 만큼 오히려 과학자들은 소행성이 빠르게 자전해도 쉽게 파괴되지 않는 이유를 궁금해 왔다. 콜로라도 볼더 대학교 선임 연구원 폴 산체스와 동료들은 소행성이 낮은 밀도와 빠른 자전에도 분해되지 않고 유지되는 이유를 파헤쳤다. 사실 일부 작은 소행성들은 자체 중력만으로는 분해를 피할 수 없다. 연구팀에 따르면 지름 150m의 먼지와 잡석 더미에 불과한 소행성이 2.4시간 미만의 빠른 자전 속도를 지닐 경우 분해되지 않기 위해서는 중력 이외에 다른 힘이 필요하다. 연구팀은 소행성의 입자 간 응집력이 크기에 무관하게 유지된다는데 주목했다. 소행성의 질량과 무관하게 반데르발스 힘 같은 미세한 응집력은 변하지 않기 때문에 소행성을 결합하는 힘으로 작용할 수 있다. 사실 연구팀은 2010년에도 이런 가설을 제시한 바 있다. 하지만 당시에는 이 가설을 뒷받침할 증거를 제시하기 어려웠다. 하지만 2023년 미 항공우주국(NASA)의 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx) 탐사선이 소행성 베누에서 샘플을 가져오면서 가설을 검증할 기회가 생겼다. 연구팀은 이렇게 구한 실제 소행성 샘플을 통해 응집력을 직접 측정해 시뮬레이션에 실제 값을 대입했다. 연구팀은 이 데이터를 바탕으로 10가지 다른 종횡비를 지닌 구와 각진 입체의 소행성 입자를 시뮬레이션했다. 이를 위해 각각 직경 1미터인 두 개의 바위 사이에 점착성 입자 매트릭스(콘크리트의 시멘트처럼 더 큰 조각들을 결합하는 미세 물질)를 채워 넣어 다리 모양을 만든 후 다리가 부서질 때까지 잡아당기는 방식으로 인장 강도와 응집력을 계산했다. 연구 결과 소행성의 인장 강도는 두 가지 요소에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 하나는 입자의 크기이고, 다른 하나는 형태다. 입자가 작아지면 같은 공간에 더 많은 입자가 들어가게 되어 결합을 유지하는 접촉점이 많아지고 응집력이 강해진다. 그리고 모양도 중요한데, 두 개의 구체는 한 점에서 만나는 반면 두 개의 각진 입자는 모서리나 전체 면을 따라 만날 수 있기 때문이다. 연구팀은 시뮬레이션 결과를 소행성 베누에 적용해 표면 입자의 응집력을 계산했다. 그 결과 표면 강도는 1파스칼(Pa) 미만으로 나타났다. 참고로 갓 갈아낸 커피로 작은 원통을 만들면 강도가 약 50Pa 정도인데, 손가락 하나로도 구멍을 뚫을 수 있을 만큼 약하다. 소행성 베누 표면은 그보다 50배나 약한데, 그 이유는 암석 사이 미세한 먼지 입자가 부족하기 때문이다. 하지만 이렇게 무른 소행성이라고 해서 지구에 충돌하면 위험하지 않은 것은 아니다. 지구 표면에 떨어지면 엄청난 운동에너지와 질량이 엄청난 피해를 줄 수 있는 점은 똑같다. 다만 이런 소행성을 나사의 DART 임무처럼 작은 충돌체를 이용해서 궤도를 바꿀 때 중요한 요소가 될 수 있다. 의도한 방향과 속도로 궤도를 바꾸기 위해서는 충돌 시 어떤 결과가 나오는지 알아야 하고, 그러면 밀도와 입자 응집력이 중요하기 때문이다. 따라서 이번 연구 결과는 앞으로 소행성의 위협으로부터 지구를 지키는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

12세기 프랑스 신학자이자 시인인 알랭 드 릴은 저서 ‘비유의 책’에서 “모든 길은 로마로 통한다”라는 말을 남겼다. 정확한 라틴어 원문은 “천 개의 길이 사람들을 영원히 로마로 이끈다”(Mille viae ducunt homines per saecula Romam)였다. 로마 초대 황제 아우구스투스가 로마 중심인 포로 로마노에 ‘밀리아리움 아우레움’이라는 기념비를 세우고 제국의 모든 길이 이곳에서 뻗어나가도록 설계했다는 사실에서 비롯된 것이다. 그런데 정말로 모든 길이 로마로 통했을까. 덴마크 아르후스대 역사·고전학과, 아르후스 사회 회복력 연구소, 도시 네트워크 진화연구센터, 인문 컴퓨팅 연구센터, 스페인 바르셀로나 자치대 고고학과, 영국 런던 퀸 메리대 물리·화학과, 밀라 이 폰타날스 인문학 및 과학 연구소, 프랑스 보르도-몽테뉴대, 네덜란드 라이덴대 고고학부 공동 연구팀은 고대 로마제국 전역에 깔린 도로 29만 9171㎞ 전체를 계량 분석한 결과 로마의 길이 일관되게 곧지 않았으며 육상 이동의 실제 길목은 로마가 아니었다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 16일 자에 실렸다. 고대 로마 제국은 ‘오현제’ 중 한 명이었던 트라야뉴스 황제가 사망하기 직전인 117년에 약 550만㎢에 이르는 최대 영토를 확보했다. 제국 곳곳을 잇는 도로망은 많은 연구자들의 관심의 대상이었지만 제국 전역의 구조를 정밀하게 계량화한 연구는 없었다. 연구팀은 자신들이 구축한 로마 가도 디지털 지도 ‘이티네르-에’를 1㎞ 단위로 40만 7800개 구간으로 잘라 경사도, 지형위치지수(TPI), 방위, 굴곡도를 계산하고 현대 포장도로 자료와 비교했다. 굴곡도는 실제 도로 길이를 양 끝점 직선거리로 나눈 값으로 1에 가까울수록 곧게 뻗어 있다는 의미다. 로마 가도의 굴곡도는 평균 1.048, 중앙값 1.0045를 기록했지만 현대 주요 도로의 1.024, 1.0026과 비교했을 때는 굴곡이 많았다. 서유럽, 포강 유역, 북아프리카 같은 저지대에서는 곧았고 산악지대와 동남유럽에서는 그렇지 않았다. 최대한 직선을 선호했지만 제국 전체로 보면 로마 가도가 직선이었다는 통념은 정확하지 않다는 것이다. 또 전체 도로의 90.57%에 해당하는 27만 955㎞는 최대 경사 9.09 수준으로 수레와 짐마차가 다닐 수 있는 범위였다. 또 유럽 최고봉 지대인 알프스 도로의 평균 경사가 2.68도로 피레네 3.14도, 타우루스 3.33도보다 오히려 완만했는데 이는 이탈리아와 유럽 각국을 잇기 위해 대규모 토목 공사가 동원됐기 때문으로 분석됐다. 또 연구팀은 도로를 1만 516개 노드, 1만 4901개 구간의 네트워크로 바꿔 이동 시간 기준 매개 중심성을 계산했다. 매개 중심성은 모든 지점 사이의 최단 경로를 그렸을 때 그 길을 지나가는 횟수, 다시 말하면 사람이 많이 사는 곳이 아니라 남들이 반드시 거쳐 가는 길목을 찾아내는 지표로 끊기면 전체가 마비된다는 뜻이다. 분석 결과 육상 이동의 대동맥은 지중해 연안도로인 것으로 나타났다. ‘모든 길은 로마로 통한다’는 말과 달리 안티오카, 앙카라, 비잔티움(이스탄불), 코린토스가 로마보다 중개지로 유리한 것으로 확인됐다. 로마는 이탈리아 내에서도 매개 중심성이 가장 높은 도로 위에 있지는 않았다. 물론 이번 분석은 육로만 다뤘고 장거리 이동을 담당한 하천길, 바닷길을 포함하면 로마의 중심성은 높아진다고 연구팀은 설명했다. 45개 속주 수도 중 24곳은 제국 전체 매개 중심성 상위 20%에 들었다. 간선도로가 지선도로보다 전략적으로 중요했다는 오랜 가정도 처음 수치로 확인됐다. 간선과 지선이 함께 있는 43개 속주 중 40곳에서 간선도로의 매개 중심성이 더 높았다. 속주별 도로망은 나일강·도나우강처럼 하천을 따라 늘어선 선형, 니시나 아우크스부르크처럼 한 거점에 모이는 중앙집중형, 갈리아처럼 여러 축이 퍼진 분산형으로 갈렸다. 중앙집중형은 교역과 군 보급을 통제하기 쉽지만 봉쇄나 표적 공격에 취약했던 것으로 분석됐다. 로마 가도와 현대 주요 도로 위치의 상관계수는 0.46으로 중간 수준이었고 현대 인구밀도와의 상관은 0.17에 그쳤다. 버밍엄·브뤼셀·파리·마드리드처럼 작은 취락이 대도시로 성장한 곳에서 도로 밀도 증가가 가장 컸지만 로마 시대 도시화가 앞섰던 그리스·소아시아·북아프리카는 오히려 줄었다. 이베리아반도의 변화는 근대 이후 마드리드 중심의 중앙집권화와 이집트의 변화는 하천 운송에 의존하던 나일 계곡이 차량 운송으로 재편된 과정과 관련이 있다는 분석을 내놨다. 연구를 이끈 톰 브뤼그만스 덴마크 아르후스대 교수는 “이번 연구는 사람과 물자, 사상, 질병이 제국을 가로질러 어떻게 퍼졌는지 규명할 정량적 토대를 마련했다는 데 의미가 크다”고 설명했다.

루이소체치매는 알츠하이머병 다음으로 흔한 퇴행성 치매 중 하나로 환시, 렘수면행동장애, 인지기능 변동 등이 나타난다. 같은 루이소체치매라도 나타나는 증상과 질병의 진행 경과가 크게 다르다는 특징이 있다. 루이소체치매 환자의 뇌에서는 기저핵의 도파민 결핍, 대뇌 기능 저하, 베타아밀로이드 축적 등이 관찰된다. 하지만 이러한 변화가 어떤 순서로 발생하고 진행하는지에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이런가운데 환자마다 증상과 진행 경과가 크게 달랐던 루이소체치매가 서로 다른 두 가지 경로로 진행한다는 연구 결과가 나왔다. 세브란스병원 신경과 정석종, 연세대 의과대학 생리학교실 박찬욱 교수 연구팀은 루이소체치매가 아밀로이드 축적과 도파민 신경계 퇴행 중 무엇이 먼저 나타나는지에 따라 두 가지 진행 유형으로 나뉜다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인(Brain, IF 12.6)’에 게재됐다. 연구팀은 루이소체치매 환자 83명의 아밀로이드 양전자방출단층촬영(PET)과 도파민 운송체 PET 영상에서 아밀로이드 축적, 뇌관류, 기저핵 도파민 결핍 정도를 분석했다. 이어 인공지능 분석기법을 활용해 이러한 뇌 변화가 어떤 순서로 나타나는지 살펴 질병의 진행 경로를 추정했다. 루이소체치매의 진행 과정은 크게 두 가지 유형으로 구분됐다. 첫 번째 유형은 아밀로이드 축적이 먼저 나타난 뒤 뇌관류가 감소하고 기저핵의 도파민 결핍이 이어지는 경로였다. 두 번째 유형은 기저핵 도파민 결핍이 먼저 발생한 뒤 뇌관류 저하와 아밀로이드 축적이 뒤따르는 경로였다. 두 유형은 질병의 진행 순서뿐 아니라 임상 증상과 뇌영상에서도 뚜렷한 차이를 보였다. 아밀로이드 축적이 먼저 시작된 환자군은 알츠하이머병과 유사한 형태의 뇌위축과 높은 아밀로이드 축적을 보였다. 반면 도파민 결핍이 먼저 시작된 환자군에서는 렘수면행동장애와 환시가 더 흔했으며, 특히 뇌의 특정 영역이 상대적으로 보존되는 루이소체치매의 전형적인 영상 특징이 더 뚜렷하게 나타났다. 정석종 교수는 “이번 연구를 통해 루이소체치매가 아밀로이드 병리가 먼저 진행하는 유형과 도파민 신경계 퇴행이 먼저 진행하는 유형으로 구분될 수 있다는 것을 확인했다”며 “환자마다 다른 증상과 진행 경과를 이해하는 데 중요한 근거가 될 뿐만 아니라 향후 환자의 병리적 특성을 고려한 맞춤형 치료와 임상시험 설계에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

상처에는 빠르게 달라붙어 효과적으로 지혈을 하고 유리나 플라스틱에 코팅하면 물방울이 맺히지 않고 빠르게 퍼지게 하는 바이오소재가 개발돼 눈길을 끈다. 접착과 물방울 퍼짐이라는 달라 보이는 두 기능을 천연 원료 하나에 담은 것이라 더 주목된다. 이해신 카이스트 화학과 석좌교수팀은 갑각류 껍데기에서 얻는 천연 고분자 키토산과 바이오매스에서 얻는 폴리페놀 ‘1,2,4-벤젠트리올’(BTO)을 결합해 다기능 바이오접착 소재 ‘CHI-B’를 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘머티리얼스 호라이즌스’에 실렸다. 폴리페놀은 식물에 포함된 물질로 여러 종류의 표면과 상호작용해 잘 달라붙는 성질을 지닌다. 바닷물 속에서도 바위에 단단히 붙어 있는 홍합의 접착 단백질이 대표적인 사례다. 그래서 의료용 접착제와 표면 코팅 소재 연구에서 오래 주목받아 왔다. 연구팀이 이번에 개발한 물질인 CHI-B은 하나의 소재가 두 가지 일을 한다는 점이다. 출혈 부위에서는 빠르게 달라붙어 상처를 물리적으로 막고 유리나 플라스틱에 코팅하면 ‘초친수성’ 표면을 만든다. 초친수성은 물방울이 동그랗게 맺히지 않고 닿자마자 넓게 퍼져 표면을 적시는 성질이다. 자동차 유리에 적용하면 빗물이 시야를 가리지 않고 욕실 거울에는 김이 서리지 않게 한다. 연구팀은 CHI-B에 100만분의 10 수준인 10ppm의 요소를 함께 쓰는 것만으로 초친수성 표면을 구현하고 코팅 가능한 대상도 넓혔다. 테플론으로 알려진 불소계 고분자 PTFE, 음료병에 쓰이는 PET, 포장재용 PS, 광촉매 소재인 이산화티타늄 등 성질이 제각각인 표면에 고르게 코팅됐다. 반복적으로 세척한 뒤에도 코팅은 유지됐고 1년이 지난 표면에서도 물이 잘 퍼지는 특성이 그대로 남았다. 지금까지 키토산과 폴리페놀을 붙이기 위해서는 화학 결합제가 필요했다. 시약값이 비싼 데다 반응 뒤 남은 물질을 제거하기 위해 여러 단계의 정제와 긴 투석 과정이 복잡해 생산량을 늘리기 쉽지 않았다. 연구팀은 BTO가 공기 중 산소를 만나면 저절로 산화된다는 점에 주목했다. 산화된 BTO는 ‘파라-퀴논’이라는 반응성 높은 구조로 바뀌는데 이것이 키토산에 붙어 있는 아민기와 곧바로 결합한다. 공기가 화학 결합제 역할을 하도록 함으로써 별도 시약이나 가열 없이 상온에서 30분 안에 합성을 끝낼 수 있었다. 연구팀은 실험실에서 수십ℓ 규모까지 생산을 확대해 대량생산 가능성도 확인했다. 동결건조로 만든 CHI-B 스펀지는 물에 닿은 지 15초 만에 완전히 녹았고, 산성뿐 아니라 인체와 비슷한 중성 환경에서도 높은 용해도를 유지하는 것이 관찰됐다. 또 세포 독성 평가에서 CHI-B는 생체 조직과 세포에 해로운 영향을 거의 주지 않았다. 간 출혈 부위에 CHI-B 스펀지를 얹은 생쥐가 다른 지혈 소재를 사용한 생쥐보다 출혈량이 크게 줄었다. 이해신 교수는 “이번 연구는 하나의 바이오소재로 강한 접착성과 물이 빠르게 퍼지는 초친수성 표면 특성을 함께 구현했다는 데 의미가 있다”며 “제조 과정이 단순하고 생산 규모를 확대할 가능성까지 확인한 만큼 지혈 소재부터 의료기기·바이오센서, 기능성 표면처리까지 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다”고 설명했다.

두 이미지 비교해 달라진 점 측정사람 정답률 93%인데 AI는 61%설명은 잘하지만 차이 못 알아봐 국내 연구진이 인공지능(AI)에게 달라진 그림 찾기를 시킨 결과 여전히 인간을 뛰어넘지 못한다는 결과를 얻었다. 광주과학기술원(GIST) AI학과 김의환(36) 교수팀은 두 장의 이미지를 비교해 AI가 주어진 상황에 맞는 중요한 변화를 찾아 정확히 설명하는지 채점하는 일종의 ‘AI 변화 이해력 채점표’인 ‘C3-벤치’를 개발했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 8~12일 스웨덴 말뫼에서 열린 컴퓨터 비전 및 머신러닝 분야 국제 학술대회 ‘ECCV 2026’에서 발표됐다. 연구팀은 거리, 건설 현장 등을 찍은 자연 장면, 위성·항공 사진, 이미지 편집, 제품 결함과 이상 등을 파악하는 이상 탐지 4개 분야에서 51가지 변화 상황을 추렸다. 또 각 상황마다 이미지 두 장씩 모두 4996쌍을 모아 사람이 직접 정답과 찾아야 할 변화, 무시해도 되는 차이에 관한 설명을 달았다. 이후 AI 32종을 대상으로 정확성, 구체성, 유창성, 관련성, 변화 방향성 5가지 항목을 평가했다. 측정에 사용한 AI는 두 이미지를 비교해 달라진 점을 문장으로 설명해 주는 변화 캡셔닝 전용 모델 6종, 챗GPT-5.2, 제미나이 3 등 상용 모델 9종, 매개변수 20억~900억 규모의 오픈소스 모델 17종이다. 연구팀이 400개 이미지 쌍을 골라 사람과 챗GPT-5.2에게 문제를 풀도록 한 결과 정확성, 구체성, 유창성, 관련성 네 항목 종합 점수는 10점 만점에 사람이 7.45점, GPT-5.2는 5.72점으로 큰 차이를 보였다. 사진 순서를 뒤집은 뒤 답하도록 한 가역성 점수에선 격차가 더 크게 벌어졌다. 사람은 93%의 정답률을 보였지만 AI는 61%에 그쳤다. AI의 오류 유형을 분석했더니 전체 63.3%가 사진 속 물체를 못 알아보거나 종류를 잘못 파악하는 시각적 인식 오류로 나타났다. 반면 문장의 자연스러움만 떼서 보면 GPT-5.2가 8.53점으로 사람의 8.32점을 앞섰다. 말은 유창한데 정작 무엇이 달라졌는지 사람만큼 보지 못한다는 말이다. 연구를 이끈 김의환 교수는 “이번 연구는 AI가 자연스럽게 설명하는 능력과 상황에 맞는 변화를 정확히 이해하는 능력이 반드시 같지는 않다는 점을 보여 준다”고 설명했다.

분당차병원 췌담도 다학제 진료팀(외과 이성환·조성준 교수)이 암 진료 의사결정에서 생성형 인공지능(AI)의 실제 역할과 한계를 데이터로 입증했다. 실제 환자 진료 데이터를 기반으로 의료진의 최종 결정과 생성형 AI의 치료 권고를 1:1로 비교 분석한 이번 연구는 의료 현장에서 AI를 안전하고 효과적으로 활용하기 위한 명확한 기준을 제시했다는 평가를 받는다. 연구 결과는 의료·정보기술 분야 세계적 권위의 국제학술지 Journal of Medical Internet Research(IF 8.2)에 게재됐다. 연구팀은 2024년 9월부터 1년간 췌담도암 다학제 진료 사례 중 기준에 부합하는 107건 전수를 분석 대상으로 삼았다. 간담췌외과, 종양내과 등 전문 의료진의 표준화된 임상 정보를 4개의 대규모 언어모델(GPT-4o, GPT-5.2, Gemini 3 Pro, Claude Sonnet 4.5)에 입력해 최적의 치료 전략을 도출하도록 했다. 또한 동일 사례에 대한 4차례 반복 질문을 통해 AI의 응답 일관성까지 검증했다. 분석 결과, AI와 실제 진료 결정의 일치율은 48.6~74.5%를 기록했으며, Gemini 3 Pro가 74.5%로 가장 높은 정확도와 일관성을 나타냈다. 모델에 따라 성능 차이가 두 배 가까이 벌어지면서 의료 현장 도입 전 자체 진료 데이터로 철저히 검증하는 절차가 필수적임이 확인됐다. 특히 주목할 점은 고난이도 환자 사례에서 AI와 의료진의 판단 간극이 뚜렷해졌다는 것이다. 항암치료 여부와 달리, 수술 여부 판단의 F1 score는 0.400~0.520에 머물러 상대적으로 큰 차이를 보였다. 특히 재발 환자나 복잡한 췌장암 등 고난이도 17건의 사례에서는 4개 AI 모델 모두 의료진의 결정과 다른 권고를 제시했다. 이는 종양의 위치, 혈관 침윤, 이전 치료 이력 등을 복합적으로 고려해야 하는 고난이도 영역에서 여러 전문과가 머리를 맞대는 다학제 진료의 가치가 여전히 대체 불가능함을 보여준다. 이성환 교수는 “이제는 AI 도입 여부를 넘어 어떤 결정에 어디까지 맡길 것인가를 근거로 정해야 할 단계”라며 “다학제 진료 과정 자체가 AI 시대의 든든한 검증 기준이 될 수 있다”고 강조했다. 조성준 교수 역시 “성능이 검증된 영역을 중심으로 진료 현장에 AI를 안전하게 안착시키기 위한 후속 연구를 이어갈 것”이라고 포부를 밝혔다. 분당차병원은 이번 연구를 바탕으로 다학제 진료 준비와 기록 과정에 AI를 접목하는 혁신적인 후속 연구를 본격 추진 중이다.

금성은 태양계에서 지구와 가장 비슷한 크기와 질량을 지닌 형제 행성이다. 반지름은 지구의 약 95%, 질량은 약 81%로 ‘지구의 쌍둥이’라고 불릴 만하다. 하지만 표면 환경은 완전히 다르다. 대기의 96.5%가 이산화탄소로 이루어져 있고, 기압은 지구의 약 90배에 달한다. 강력한 온실 효과 때문에 표면 평균 온도가 약 470도에 이르러 납도 녹일 수 있는 지옥 같은 행성이다. 금성의 하루는 243일, 1년은 225일로, 하루가 1년보다 더 길다. 게다가 지구와 반대 방향으로 자전한다. 과학자들은 왜 금성의 자전 방향과 속도가 다른 행성들과 이렇게 다른지 오랫동안 논쟁해 왔다. 가장 유력한 가설은 금성이 초기에 다른 원시 행성과 크게 충돌하면서 자전 방향과 속도가 크게 바뀌었다는 것이다. 지구가 상대적으로 큰 달을 갖게 된 이유도 비슷한 대충돌 때문이다. 원시 지구가 화성 정도 크기의 원시 행성 테이아(Theia)와 충돌했을 때, 튀어나간 물질이 모여 달이 됐다는 설명이 현재 표준 이론이다. 그렇다면 금성도 비슷한 대충돌을 겪었다면 한때 지구처럼 큰 위성을 가졌을 가능성이 있지 않을까? 문제는 금성에는 지금 위성이 없다는 점이다. 처음부터 위성이 없었는지, 아니면 한때 있었지만 사라졌는지를 두고 과학자들 사이에서 의견이 갈린다. 미국 캘리포니아대 리버사이드 캠퍼스의 스티븐 R. 케인 연구팀은 이 미스터리를 풀기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 돌렸다. 금성의 초기 자전 속도, 가상의 위성 질량, 궤도 거리, 내부 조석 마찰 등 다양한 조건을 입력해 “만약 금성에 달과 비슷한 위성이 있었다면 지금은 어떻게 됐을까?”를 조사했다. 연구 결과, 대부분의 시나리오에서 위성은 살아남지 못했다. 특히 금성의 초기 자전 주기가 대략 15시간보다 길거나, 위성 질량이 달보다 2배 이상 무거웠을 경우, 위성이 처음에는 바깥으로 이동하다가 결국 궤도가 역전되어 안쪽으로 나선 운동을 하게 된다. 결국 로슈 한계(행성의 조석력이 위성의 자체 중력을 이겨 위성을 산산조각 내는 거리)에 도달해 파괴된다. 파괴까지 걸리는 시간은 조건에 따라 약 3000만년에서 17억년까지 다양했다. 위성은 부서진 뒤 잠시 고리 형태로 존재하다가 결국 금성 표면으로 떨어졌을 것으로 추정된다. 이 연구는 금성에 실제로 위성이 있었다는 것을 증명하지는 않는다. 다만 “있었다면 왜 지금은 없는가?”에 대한 자연스러운 설명을 제시한다. 별도의 재앙 없이도 조석 진화만으로 위성이 사라지고, 금성이 현재처럼 느리게 자전하는 상태가 될 수 있다는 것이다. 흥미롭게도, 이웃 행성 화성의 위성에 대해서는 과학자들이 훨씬 자신 있게 말할 수 있다. 화성의 두 위성 중 특히 포보스는 이미 화성의 동기 궤도 안쪽에서 돌고 있어 점점 화성 쪽으로 접근하고 있다. 앞으로 대략 수천만 년 안에 로슈 한계에 도달해 산산조각 나고, 일시적으로 고리를 만들었다가 화성 표면으로 떨어질 것으로 예측된다. 평생 함께 할 것 같은 행성의 위성도 사실 영원한 짝은 아닌 셈이다.

KBS춘천총국은 대한민국 곳곳에 들어선 특구의 실태를 추적한 시사기획 창 ‘대한민국 특구1281’을 오는 15일 오후 10시 1TV에서 방영한다고 14일 밝혔다. 제작진은 강원대 연구팀과 함께 67종 1281개 특구를 분석했다. 노무현 정부 이후 지역 발전의 주요 정책 수단으로 자리 잡으면서 새로운 특구가 잇따라 지정됐지만, 기존 특구가 폐지된 적은 없었던 것으로 조사됐다. 제작진은 또 강원과 제주, 충북 등의 현장과 일본의 특구를 취재해 특구가 만들어지고, 존속해 온 과정을 추적했다. 이를 통해 특구가 제 역할을 하기 위한 과제를 짚어보기도 했다. 프로그램은 다음 달 13일 오후 7시 40분 KBS 1TV 강원에서도 방송한다.

지난주 중증 자폐스펙트럼장애(ASD) 아들을 향한 헌신적 사랑으로 많은 사람의 눈시울을 붉히게 만든 ‘피터팬 아빠’ 전경철 작가가 세상을 떠났다. 전 작가의 별세로 자폐스펙트럼장애에 대한 우리 사회의 관심이 높아지고 있다. 자폐스펙트럼장애를 가진 사람은 남들이 놓치는 세부적 사안에 집착한다든지 얼굴보다 특정 패턴에 집중하기도 하고 감각이 지나치게 예민하거나 무뎌지기도 한다. 그러나 그 이면의 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 복잡한 지시문을 듣고 따라야 하는 기존 실험으로는 말을 거의 하지 않거나 지적장애를 동반한 중증 자폐스펙트럼증후군을 가진 사람들이 연구에서 빠져 있었기 때문이다. 미국 보스턴대 정신의학 및 뇌과학과, 대학원 신경과학과, 시스템 신경과학 연구센터 공동 연구팀은 생쥐 실험에서 쓰던 행동 과제를 온라인 비디오게임으로 바꿔 중증 자폐인까지 측정하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 이를 통해 자폐인들은 정보가 많아질수록 통합 잡음이라는 메커니즘 때문에 지각에 이상이 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 9월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘지오드’라고 이름 붙인 보석 찾기 게임을 만들었다. 화면 가운데 아바타를 누르면 좌우 양쪽에서 보석 모양의 빛이 2.5~3초 동안 짧게 깜박인다. 더 많이 반짝인 쪽을 고르면 보석은 가방 속으로 들어가고 틀리면 보석이 바위 속으로 사라지도록 했다. 핵심은 이 규칙을 실험에 참가하는 자폐인들에게 알려주지 않는다는 것이다. 생쥐 실험에서처럼 참가자들은 성공과 실패라는 피드백을 통해 규칙을 스스로 알아내게 했다. 총 200회 시행 중 처음 10회는 좌우 차이가 10대 0 또는 9대 1로 뚜렷하게 나타났고 이후 190회에서는 평균 7대 3 비율로 난이도를 높였다. 컴퓨터 마우스 조작이 쉽지 않은 자폐인들을 위해 태블릿 터치스크린으로도 할 수 있게 했다. 연구팀은 11~17세 청소년 308명을 화상으로 연결해 각자의 집에서 게임을 하게 했다. 이 중 212명은 자폐 진단자, 96명은 자폐가 없는 그들의 형제자매였다. 보호자는 사회적반응척도(SRS-2), 바인랜드 적응행동척도(VABS-3) 등 4종 설문에 응답하도록 했다. 200회 실험을 모두 마치고 정확도 61.6% 이상을 달성하는 기준을 통과한 비율을 살펴봤다. 그 결과, 비자폐 형제자매 92.9%, 적응행동 점수가 높은 자폐 청소년 90.6%, 적응행동 점수가 낮은(VABS-3 75점 미만) 자폐 청소년도 75.8%였다. 여기에는 VABS-3 50점 미만인 ‘중증 자폐’ 범위에 드는 이들도 포함된 것으로 나타났다. 눈에 띄는 것은 쉬운 연습 구간에서는 일반인과 자폐인 사이에서 차이가 없었으나 본 자극으로 넘어가는 순간 정확도가 급락한 뒤 회복되는 과정에서 자폐 참가자는 회복이 느렸고 최고 정확도 도달 비율도 낮았다. 연구팀은 이 같은 결과를 신호탐지이론에 기반한 계산 모델로 분석했다. 그 결과 ‘통합 잡음’ 값이 비자폐군 0.072, 고적응 자폐군 0.101, 저적응 자폐군 0.138로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 빛을 감지하는 능력 자체가 떨어지는 것이 아니라 여러 신호를 보고 하나의 판단으로 묶는 단계에서 오차가 커진다는 뜻이라고 설명했다. 섬광 수가 적을 때는 티가 나지 않다가 정보가 쏟아질수록 판단이 급격히 흐트러진다는 것이다. 연구팀은 장단기기억 구조의 인공신경망에 같은 게임을 학습시키고 가우스 잡음을 주입하고 관찰했다. 인공신경망은 잡음이 없을 때는 11번째 시행에서 85.5% 정확도에 도달했지만 잡음을 키우자 학습 속도와 최종 성적이 함께 떨어지며 자폐 참가자의 학습 곡선과 똑같아졌다. 연구를 이끈 벤저민 스콧 보스턴대 교수는 “이번 연구는 말이 없거나 지적장애를 동반해 그동안 연구에서 배제됐던 자폐인까지 참여시켜 자폐 메커니즘을 탐구했다는 점에서 의미가 크다”며 “자폐의 지각 이상은 감각을 못 느껴서가 아니라 정보를 시간에 걸쳐 합산하는 단계의 잡음 때문이며 그 잡음은 적응기능 손상 정도를 잘 반영한다”고 설명했다.

매일 정해진 시간 동안 헬스장에서 열심히 운동하더라도 그 외의 시간을 계속 앉아서 보낸다면 운동 효과는 절반 이하로 떨어진다. 할리우드 톱스타 제니퍼 로렌스(36) 역시 30대에 접어들며 이러한 한계를 느끼고 몸 관리 방식을 전면 수정했다. 그는 최근 미국 패션지 ‘보그’와의 인터뷰에서 “30대 중반이 되니 하루 중 운동하는 시간이 움직임의 전부라는 걸 느꼈다”며 “일상생활에서 더 많이 움직여야 할 필요성을 크게 깨달았다”고 전했다. 제니퍼 로렌스가 새로 시작한 대표적인 운동은 요가다. 요가는 호흡과 명상을 중시해 정적인 정신 수련으로 오해받기 쉽지만, 실제로는 다양한 자세를 유지하며 몸 전체 근육을 고르게 사용하는 고강도 운동이다. 특히 복부와 골반 등 핵심 근육과 평소 쓰지 않던 속근육을 단련해 체형 불균형을 잡고 몸의 안정성을 높여준다. 체지방 감량 효과도 탁월하다. 독일 에센뒤스부르크대 연구팀에 따르면 12주간 집중 요가 프로그램에 참여한 복부비만 여성 그룹은 대조군보다 허리둘레, 체중, 체지방률이 현저히 감소한 것으로 나타났다. 더불어 제니퍼 로렌스가 강조한 핵심은 ‘비운동성 활동’, 즉 정해진 운동 외의 일상 속 움직임을 늘리는 것이다. 운동을 마쳤다는 안도감에 남은 하루를 앉아서만 보내면 대사 건강과 심혈관에 악영향을 준다. 국제학술지 ‘예방의학’에 따르면 좌식 시간이 긴 사람은 짧은 사람보다 심혈관질환 발생 위험이 약 29% 높았다. 반면 계단 이용하기, 가까운 거리 걸어가기 등 소소한 활동을 늘리면 근육이 포도당과 지방을 에너지원으로 소비해 식후 혈당 스파이크를 막고 하루 전체 열량 소모를 극대화할 수 있다. 30대 이후 건강 관리의 핵심은 1시간의 강도 높은 운동에만 의존하지 않고 일상 속 가벼운 신체활동을 지속해서 늘리는 데 있다.

아침마다 마시는 뜨거운 커피 한 잔이 식도암 위험을 크게 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 매체 더선이 지난 9일(현지시간) 보도한 내용에 따르면, 옥스퍼드대학교 연구팀이 영국인 약 100만명의 의료 기록을 분석한 결과, 음료를 ‘매우 뜨겁게’ 마시는 사람은 ‘따뜻하게’ 마시는 사람보다 식도암에 걸릴 확률이 최대 3배 높은 것으로 나타났다. 단순히 ‘뜨겁게’ 마시는 경우에도 위험도는 70% 증가하는 것으로 조사됐다. 연구팀은 참가자들에게 정확한 온도를 측정하는 대신 자신이 마시는 음료가 얼마나 뜨겁게 느껴지는지 직접 묘사하도록 했다. 전문가들은 통상 섭씨 65도 이상을 ‘매우 뜨거운’ 상태로 분류하는데 이 온도부터 입과 목 안의 세포가 손상되기 시작한다고 설명한다. 국제암저널에 실린 이번 연구는 사람들이 뜨거운 음료로 목을 데지 않도록 주의한다면 전체 식도암 사례의 14%를 예방할 수 있다고 밝혔다. 세포가 화상을 입으면 DNA가 손상되고 유해한 염증이 발생한다. 이 두 가지 요인이 모두 암 발생 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 이는 피부가 햇볕에 탔을 때 피부암 위험이 높아지는 것과 같은 원리다. 연구를 이끈 케런 페이퍼 박사는 “영국인들처럼 차와 커피를 매일 마시는 인구 집단을 대상으로 이 문제를 살펴본 연구로는 이번이 가장 규모가 크다”며 “매우 뜨거운 음료를 마시는 습관이 식도편평세포암 위험을 높일 수 있다는 기존의 증거를 뒷받침하는 결과”라고 말했다. 그러면서 “이러한 위험 증가와 정확히 연관된 음료 온도가 어느 정도인지 밝혀내려면 앞으로 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

‘트로오돈 포르모수스’(Troodon formosus)는 중생대 백악기 후기 북미 지역에서 살았던 사람 키 크기의 수각류 공룡이다. 알을 품고 새끼를 돌본 증거가 가장 잘 남은 공룡 중 하나이자 이름의 정당성을 놓고 170년째 다투고 있는 공룡이기도 하다. 시작은 지금으로부터 170년 전인 1865년 이빨 화석 한 점을 근거로 도마뱀류로 분류되고 이름이 지어지면서부터다. 문제는 이빨이 트로오돈을 다른 공룡과 구별해주지 못한다는 점이다. 이 때문에 2011년부터 여러 연구에서 이름을 새로 지어야 한다는 주장이 나왔다. 이런 상황에서 미국 몬태나 주립대 지구과학과, 노스캐롤라이나 주립대 생명과학과, 노스캐롤라이나 자연사박물관 공동 연구팀은 알 속 배아부터 다 자란 성체까지 다섯 세트의 화석을 통째로 분석해 이빨을 대신해 골반뼈, 뒷다리뼈 등 새로운 기준 표본의 해부학적 근거를 내놨다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 몬태나 주립대 부설 로키스박물관이 소장한 다섯 세트 표본을 분석했다. 대퇴골 길이를 기준으로 33.8㎜인 알 속 배아, 126㎜인 생후 1년 미만 새끼, 한 살짜리 새끼, 여러 개체가 함께 묻힌 뼈층 ‘잭스 버스데이 사이트’, 알 무더기와 함께 발견된 320㎜의 성체다. 뼈조직학상 큰 개체들은 3~18세로 추정되며 지층 연대는 백악기 후기에 해당하는 7699만~7478만 년 전이다. 연구팀 분석 결과 가장 눈에 띄는 것은 성장에 따른 변화가 적었다는 점이다. 허벅지 뼈인 대퇴골 윗부분에 돌출돼 있는 두 개의 큰 돌기인 대전자, 소전자와 발가락뼈의 신근 같은 주요 구조는 배아 화석에서도 발견됐고 성체가 될 때까지 사라지거나 새로 생기지 않았다. 달라진 것은 비율로, 대퇴골 대 경골 길이 비율은 어린 개체 0.72에서 성체 0.89로 커졌고 뼈 표면은 다공성 질감에서 매끈한 질감으로 바뀐다. 이런 변화는 개체마다 제각각이 아니라 일정한 성장 단계에서 공통적으로 나타난다는 점에서 트로오돈 성장이 환경에 크게 변하지 않는 정해진 궤도를 따른다는 것을 보여준다. 이런 불변성은 다른 공룡의 신분을 가리는 잣대가 된다. 화석 연구에서는 크기가 다른 뼈가 나오면 두 종인지, 한 종의 새끼와 성체인지 가려내기가 쉽지 않다. 아시아에서는 같은 지층에서 트로오돈과 다른 공룡 여러 종이 발견될 때마다 “한 종의 성장 단계일 뿐”이라는 의심을 받았다. 연구팀은 다른 공룡에서는 트로오돈과 달리 극단적인 비율의 변화가 발생한다고 밝혔다. 그래서 별개 종으로 구분할 수 있게 되는 것이다. 중국 네이멍구에서 나온 린헤베나토르와 필로베나토르가 대표적이다. 연구팀은 필로베나토르가 린헤베나토르의 새끼이려면 자라는 동안 대퇴골 대비 발허리뼈 길이가 급격히 줄어들어야 하는데 트로오돈에서는 그런 극단적 변화가 없었던 만큼 별개 종으로 보는 편이 타당하다고 밝혔다. 다 자란 뒤에도 몸집은 제각각이었다. 뼈층에서 나온 정강이뼈 하나는 성체 표본보다 20%가량 길었다. 발 부위 병변도 두드러져 발허리뼈 3점, 발가락뼈 5점에서 병리 소견이 확인됐다. 성체급 표본만 놓고 보면 부위별 20~30%에 이른다. 트로오돈처럼 낫 발톱을 가진 드로마이오사우루스류에서도 드문 현상이어서 발을 쓰는 방식이 달랐다고 해석할 수 있다. 연구팀 관계자는 “생물의 학명은 실물 표본 하나에 묶여 있어야 하기 때문에 트로오돈의 이름을 짓게 된 것은 1856년의 이빨인데 이것만으로 트로오돈과 공룡이라는 사실까지만 알 수 있다”며 “이번 연구로 새로운 부분을 발견한 만큼 학명이 바뀌어야 할 것”이라고 설명했다.

인공지능(AI)의 급격한 고도화에 따른 안전 우려가 커지면서 오픈AI가 첨단 AI 개발 속도를 조절하는 방안을 검토하고 나섰다. AI가 악용될 경우 대규모 피해로 이어질 수 있는 구체적인 차기 표적으로는 전력망을 지목하며 사이버보안 강화에 나서는 모습이다. 블룸버그통신은 10일(현지시간) 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)가 이번 주 전사 회의에서 첨단 AI 개발 속도를 늦추는 방안을 검토하고 있다고 밝혔다고 보도했다. 올트먼 CEO는 다른 AI 연구팀들과 공동으로 속도를 조절할 가능성도 검토 중이나 다른 기업이나 연구팀은 동의하지 않을 수 있다는 점도 언급한 것으로 전해졌다. 올트먼 CEO의 발언은 최근 AI 업계에서 고도화된 AI의 위험성을 우려하는 목소리가 잇따르면서 AI의 속도조절에 불을 붙인 것으로 풀이된다. 오픈AI 최고 과학자인 야쿠프 파초키는 최근 “필요에 따라 향후 개발 속도를 늦추기 위해 협력해야 한다”며 공통의 안전 기준이 마련될 때까지 자발적인 속도 조절이 보편화돼야 한다고 주장했다. 앞서 올트먼도 지난 7월 백악관 관계자들과 AI 개발 속도를 조절할 필요성에 대해 논의한 바 있다. 실제 AI의 사이버 공격 능력이 현실적인 위협으로 부상하면서 우려는 더욱 커지고 있다. 최근 오픈AI의 AI 에이전트들이 서로 협력해 통제 체계를 우회하고 제3자 웹사이트를 공격한 사실이 드러나면서 AI가 인간의 지시를 넘어 자율적으로 사이버 공격을 수행할 가능성에 대한 경고가 확산됐다. AI 업계 내부에서도 속도 조절을 요구하는 목소리가 커지고 있다. 최근 앤트로픽과 오픈AI의 연구원이었던 제이콥 콕슨은 “AI 기업들이 초지능 AI를 향해 경쟁하면서 인류의 안전을 걸고 도박하고 있다”고 비판했다. 지난 7월 말에는 주요 AI 기업 직원 1100명 이상이 AI 개발 속도를 늦출 장치 마련을 촉구하는 청원에 서명하기도 했다. 반면 도널드 트럼프 미국 대통령은 이날 AI로 인한 인류 멸종 가능성에 대해 “전혀 우려하지 않는다”고 밝히며 “AI 경쟁에서 중국에 대해 우위를 유지하는 것이 내겐 더 중요하다”고 상반된 입장을 밝히기도 했다. AI가 초래할 수 있는 위험을 통제하고 핵심 인프라를 보호해야 한다는 요구도 커지고 있다. AI가 공격 도구로 진화할 가능성이 현실적인 문제로 떠오르면서 전력망과 같은 국가 핵심 인프라의 보안이 AI 시대의 새로운 안전 과제로 부상하고 있기 때문이다. 오픈AI는 차기 AI 사이버공격의 표적이 전력망으로 향할 것이라 예상하고 미국 전력회사들과 보안 강화를 논의하고 있다. 미국 정치전문매체 폴리티코에 따르면 올트먼 CEO는 이날 미국 콜로라도주에서 열린 에디슨전기연구소(EEI) 연례회의에서 듀크에너지·엑셀론·서던컴퍼니·넥스트에라에너지 등 주요 전력회사 임원들과 만나 AI를 악용한 전력망 사이버공격 위험을 차단하는 방안을 논의했다. 오픈AI는 자사의 10억달러 규모 사이버보안 사업인 ‘데이브레이크’를 활용해 전력회사들이 AI를 사이버 방어에 활용할 수 있도록 지원하는 방안을 제안했다. 전력망에 연결된 데이터센터의 보안 문제도 논의 대상에 포함됐다. 오픈AI와 전력회사들의 논의는 지난 7월부터 시작됐다. 오픈AI는 당시 12개 유틸리티 기업의 최고정보보안책임자(CISO)를 샌프란시스코 본사로 초청해 전력망 안정성과 보안 문제를 논의했다. 폴리티코는 이 같은 논의가 오픈AI 모델로 만들어진 AI 에이전트들이 연루된 허깅페이스 서버 해킹 사실이 알려진 직후 시작됐다고 전했다.

잠들기 직전까지 스마트폰을 놓지 못하고 쇼츠를 보거나 소셜미디어(SNS)를 하는 습관은 ‘수면의 적’으로 꼽힌다. 그런데 잠 못 들게 만드는 문제적 행동의 쓸모를 의외의 영역에서 발견했다. 한 지역 주민의 수면이 언제, 얼마나 흔들렸는지 대규모로 읽어내는 사회적 감지 신호로 사용할 수 있다는 연구가 발표된 것이다. 미국 펜실베이니아주립대, 뉴멕시코대, 덴버대, 에모리대 공동 연구팀은 코로나19 팬데믹 시기 미국인의 야간 SNS 활동을 분석해 주(州)별 수면 교란 패턴을 지도로 그렸다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 인터넷 아카이브에 보관된 트위터 자료에서 위치정보가 붙은 게시물을 골라내 코로나19 대유행 기간인 2020년 3월부터 2021년 6월까지 240만 건과 대유행 이전 2017~2018년 360만 건을 비교했다. 연구팀은 기업, 정부기관, 연예인 계정과 자동 프로그램(봇)을 걸러내고 팔로워와 팔로잉 수의 비율이 0.33~3인 계정만 남겨 일반 개인 이용자만 가려냈다. 그다음 연구팀은 밤 10시~오전 6시에 올라온 야간 게시물과 주간 게시물의 비율을 계산한 ‘야간 게시물 비율’에 초점을 맞췄다. 이 값이 같은 주, 같은 달의 대유행 이전 평균을 넘으면 교란된 밤으로 분류했다. 이렇게 만든 37개 주의 16개월치 자료를 비슷한 곡선끼리 묶는 ‘K-평균 군집분석’을 했다. 그 결과 세 가지 유형이 나타났다. 캘리포니아는 2020년 3~5월 교란된 밤 비율이 70%를 넘었다가 이후 25% 아래로 떨어지는 ‘단일 정점형’, 조지아는 2020년 4월 80%, 9월 65%, 2021년 1월 70%를 넘는 ‘다중 정점형’, 오하이오는 조사 기간 내내 35%를 밑도는 ‘완만형’이었다. 주목할 부분은 정점이 확진자 곡선과 맞지 않았다는 점이다. 야간 게시물들은 동네 소식에 민감하게 반응했다. 2020년 9월 캘리포니아에서 규모 4.6 지진이 발생했을 때 낮 시간 게시물은 11개 주에서 나왔지만 밤 시간 게시물은 캘리포니아에서만 나왔다. K팝 그룹 방탄소년단(BTS)의 2020년 5월 14일 플로리다 올랜도 공연 예정을 앞두고는 낮 시간에는 전국에서 관련 해시태그가 붙은 게시물이 올라왔지만 밤 시간 해시태그의 81.3%는 플로리다에 몰렸다. AI 언어모델을 기반으로 한 감정분석기로 5점 척도로 평가한 결과 야간 게시물은 낮 게시물보다 부정적인 것으로 나타났다. 대유행 기간에는 야간 게시물이 많은 날일수록 감정 점수가 낮았지만 대유행 이전에는 정반대였다. 관심 주제가 다양한 지역일수록 감정 점수가 높았고 복지 정책이 잘되는 지역일수록 부정적 게시물 비율은 낮았다. 연구를 이끈 시 궁 펜실베이니아주립대 교수는 “이번 연구는 SNS 사용 관찰을 통해 집단 수준 행동을 간접적으로 읽을 수 있음을 보여준다”며 “이번 분석 틀은 수면을 넘어 범죄, 재난 대응, 소요 같은 다른 야간 활동을 감시하는 데도 쓰일 수 있다”고 설명했다.

스페이스X의 일론 머스크가 호기롭게 2030년대에 화성에 정착민을 보내겠다고 했으나 최근에는 달 기지 건설로 우선순위를 바꿨다는 소식이 들려온다. 지구와 전혀 다른 환경에 거주공간을 짓는다는 것은 쉽지 않은 일이다. 음지와 양지의 엄청난 온도차, 보호막 없이 지표면으로 쏟아져 내리는 우주방사선에 진공에 가까운 대기까지 아무리 단순한 집을 짓는다고 하더라도 수많은 건축 자재를 우주 공간에 몇 달씩 실어 날라야 공사가 가능하다. 그래서 화성이나 달 등 우주에서 구할 수 있는 재료로 건축 자재를 생산하는 방법도 고려되고 있다. 홍콩 과학기술대 토목·환경공학과, 화학생물공학과, 홍콩 폴리테크닉대 건축·부동산학과 공동 연구팀은 화성의 토양과 암석에 지구에서 가져간 젤라틴과 효모를 배합해 3D 프린팅해 집을 짓는 방법을 제시했다. 암석과 효모, 젤라틴을 섞어 만든 반죽이 굳으면 저강도 콘크리트에 맞먹는 단단함을 갖게 되고 필요할 경우 다시 부수어 재활용하고 효모를 새로 배양해 다음 건축에 쓸 수 있다는 장점이 있다. 이 연구 결과는 순환경제형 화학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘켐 서큘래리티’(Chem Circularity) 9월 11일 자에 실렸다. 지구 밖에 도시를 건설하려는 기존 아이디어들은 화성 암석이나 달 먼지를 고온으로 녹여 벽돌과 들보로 만드는 방식이다. 이런 방식은 막대한 에너지가 사용된다. 연구팀은 동결건조 과일이 생과일일 때보다 더 단단해진다는 것에서 아이디어를 얻었다. 화성의 극도로 낮은 온도와 기압은 과일을 동결건조할 때와 비슷한 조건이라고 연구팀은 설명했다. 3D 프린팅이 가능한 재료를 만들기 위해서는 모래와 접착제 역할을 하는 소재의 적절한 배합이 필요하다. 연구팀은 젤라틴과 특수하게 조작된 효모로 접착제를 만들었다. 홍합이 바위에 달라붙을 때 쓰는 단백질을 비롯해 접착력이 강한 단백질을 효모 표면에 입혔다. 젤라틴이 재료를 하나로 엮어 주는 동시에 세포가 자랄 수 있는 환경을 만들고 모래는 무게와 구조를 담당하게 된다. 연구팀은 이 재료를 화성 환경을 재현한 조건에서 시험했다. 혼합물이 프린터 노즐을 통과해 나오는 순간 극한의 저온과 저기압이 동결건조시키는 것이다. 수분은 얼어붙었다가 액체 단계를 거치지 않고 곧바로 수증기로 날아가 미세한 구멍을 남기게 되는데 이렇게 만들어지는 것은 가볍고 구멍이 많으면서도 단단한 발포제에 가까운 형태의 물질이다. 연구팀이 프린팅에 성공한 구조물은 높이 4.5㎝, 폭 3㎝ 크기의 와인 병마개 크기의 작은 돔이다. 그렇지만 재료의 압축강도가 10~12㎫(메가파스칼)로 저강도 콘크리트 수준으로 단단하다. 연구를 이끈 지센 추 홍콩 과기대 교수는 “이론적으로는 이번에 개발한 재료는 화성보다 중력이 세 배 강한 지구에서도 1~2층 건물을 지을 수 있을 만큼 충분히 단단하기 때문에 화성에서 건물 짓기는 더 쉬울 것”이라며 “이번 기술로 건축 재료 양을 줄일 수 있다고 하더라도 여전히 지구에서 가져가야 하는 재료가 많기 때문에 핵심은 수백 톤의 화물을 우주로 실어나를 수 있는 로켓 기술의 발전”이라고 설명했다.

데니소바인은 유라시아 지역에 거주하는 인류 조상의 한 갈래다. 러시아 시베리아 지역 데니소바 동굴에서 발굴된 화석을 통해 처음 발견됐는데 이후 다른 지역에서 많이 발견되지 않았다. 그래서 데니소바인들의 형태학적 특징과 거주 범위를 완벽히 이해하지 못하고 있다. 유전체 데이터에 따르면 동남아시아와 오세아니아 지역 인구 집단에서 데니소바인의 유전체가 발견돼 중국 남서부 지역에서도 거주했을 것이라고 추정되고 있지만 이 가설을 뒷받침할 화석 증거는 매우 부족한 실정이다. 이런 상황에서 중국 과학원 부설 척추동물 고생물학 및 고인류학 연구소가 중심이 된 연구팀과 중국 과학원 티베트 고원 연구소를 중심으로 스페인, 프랑스, 이탈리아, 노르웨이, 덴마크, 호주 연구팀이 참석한 또 다른 연구팀은 각각 중국 남서부 한 동굴에서 데니소바인의 화석과 관련 유물을 발견해 그들이 어떤 외형을 가졌고 어떻게 진화했으며 어떤 행동 양식을 보였는지 파악할 수 있게 됐다고 11일 밝혔다. 두 개의 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 10일 자에 나란히 실렸다. 첫 연구팀은 중국 남서부 윈난성의 비안푸 동굴에서 팔뼈 일부, 머리뼈 일부 2개, 치아 4개를 발견했다. 이 화석들은 동굴에서 발견된 6만 개 이상의 뼈 파편 중에서 호미닌의 것으로 식별된 7점이다. 연대 측정을 한 결과 16만 7000년에서 13만 4000년 전의 것으로 확인됐다. 연구팀은 단백질체 분석도 실시했는데 그 결과 호미닌 화석에는 데니소바인 고유의 아미노산 변이가 포함돼 있다는 것을 확인했다. 팔뼈 조각은 네안데르탈인에서 관찰되는 특징과 유사성을 보였지만 전체적인 형태 측면에서 보자면 현생 인류와 더 밀접한 것으로 확인됐다. 두 번째 연구팀은 뼈 이외에 동물 유해, 1300여 점의 석기를 포함한 고고학적 유물을 분석했다. 해당 유물들은 약 19만 년 전부터 7만 년 전까지의 시기를 포괄한다. 동물의 뼈와 꽃가루 유해를 분석한 결과 데니소바인이 거주했던 환경은 침엽수가 주를 이루는 숲 형태였던 것으로 확인됐다. 또 네안데르탈인이 사용했던 기술과 유사한 골각기와 최소한의 가공만 거친 도구들의 흔적도 발견됐다. 이를 통해 연구팀은 비안푸 동굴에 거주했던 데니소바인들은 중대형 몸집의 먹잇감을 표적으로 삼는 특화된 사냥을 하며 살았을 것이라고 추정했다. 지금까지 확인됐던 데니소바인은 북시베리아에서 동북중국, 티베트고원을 거쳐 대만해협을 건넜을 것으로 예상됐지만 정작 그 경로에 있는 서남중국이 비어 있었다. 이번 연구 결과는 동아시아-남아시아-동남아시아로 이어지는 교차 지점에서 데니소바인의 화석을 발견함으로써 그동안 비어 있던 지리적 공백을 메웠다는 의미가 크다. 또 데니소바인은 지금까지는 DNA로만 존재했던 인류였지만 이번 연구를 통해 한 유적지에서 분자적 신원과 유물이 발견됨으로써 실제 존재 양식을 파악할 수 있는 고인류로 자리잡게 됐다. 연구를 이끈 차오메이 푸 중국 척추동물 고생물학 및 고인류학 연구소 교수는 “이번 발견들은 동아시아 지역 데니소바인의 생물학적 특징, 행동 양식 및 생태에 대한 심도 있는 이해를 제공하며 그동안 공백으로 남아있던 이들의 분포 지역에 대한 기록을 채워주는 중요한 성과”라고 설명했다.

미국 인공지능(AI) 기업 오픈AI와 앤트로픽의 AI 에이전트가 시험 과정에서 인간이 설정한 통제 범위를 벗어난 사례가 추가로 드러났다. AI 에이전트의 자율성이 커질수록 통제와 안전장치도 함께 강화해야 한다는 지적이 나온다. 오픈AI의 실험용 AI 에이전트가 개인 홈페이지와 대학이 운영하는 링크 단축 서비스 등 최소 10곳의 다른 웹사이트를 허가 없이 통신 수단으로 이용한 것으로 드러났다고 로이터통신이 9일(현지시간) 보도했다. 앞서 이 에이전트가 독일의 한 위키사이트를 비롯해 AI 개발 플랫폼 허깅페이스에 무단으로 접근한 사실이 알려진 데 이어 추가 확인된 것이다. 연구진은 당초 인터넷 접속을 ‘읽기 전용’으로 제한한 상태에서 AI 에이전트를 테스트했다. 그러나 에이전트는 이런 제한을 벗어나 오래된 위키와 개인 웹사이트, 대학의 인터넷 주소(URL) 단축 서비스 등에서 글을 남길 수 있는 기능을 찾아내 메시지를 남기고 다른 에이전트와 정보를 주고받은 것으로 조사됐다. 허용된 경로로 접근할 수 없게 되자 다른 방법을 스스로 찾아 외부 시스템과 통신한 것이다. 이번 결과는 6개 연구팀이 오픈AI 에이전트의 활동 기록을 조사하는 과정에서 확인됐다. 앤트로픽에서도 별도의 사고가 뒤늦게 확인됐다. 초기 버전 ‘클로드 오퍼스 4.6’이 지난 1월 사이버 보안 테스트 과정에서 실수로 허용된 인터넷 연결을 이용해 외부 시스템에 접근한 사례다. 앤트로픽은 14만여건의 테스트 기록을 재검토하고도 사고를 발견하지 못했다가 지난달 추가 검토 과정에서 이를 뒤늦게 확인했다. 이에 앤트로픽은 미국 비영리 AI 연구기관 미터(METR)에 8주간의 독립적인 외부 조사를 맡기기로 했다. 인간의 통제를 넘어서는 AI에 대해 업계 내부에서도 우려의 목소리가 잇따르고 있다. 앤트로픽 연구원 제이컵 콕슨은 AI가 통제 불능이 돼 10년 내 인류를 멸종시킬 수 있다고 경고하며 지난 8일(현지시간) 사직했다. 앤트로픽의 정렬 과학 총괄인 에번 휴빙거는 콕슨의 우려에 동조하며 “AI가 향후 10년 안에 인류를 멸망시킬 확률이 10%를 넘는다”고 경고했다.

실수가 잦은 사람, 행동이 앞서서 일을 망치는 사람들을 보면 “생각을 좀 해보라고”라며 불평 아닌 조언을 할 때가 있다. 행동하기 전에 생각을 하고 본능이나 충동을 참고 합리적인 결정을 내리는 것은 인간만이 할 수 있다고 생각하는 경우가 많다. 그렇지만 미국 뉴욕시립대 심리학과, 세인트 자비어대 심리학과, 태국 골든 트라이앵글 아시아 코끼리 재단, 왈라일락대 수의과학대, 국립 코끼리 연구소 공동 연구팀은 아시아 코끼리들도 순간적인 충동을 억누르고 더 합리적인 행동을 선택하는 경우가 많다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 10일 자에 실렸다. 억제 조절이란 충동이나 눈앞의 이익을 참고 더 합리적인 행동을 골라 실행하는 능력이다. 과거에는 사람만 갖고 있는 것으로 알려졌지만 최근 들어 조류나 인간 이외 포유류에게서도 의사결정과 인지적 유연성을 뒷받침하는 핵심 요소라는 사실이 밝혀지고 있다. 동물들의 억제 조절 능력은 우회 과제라는 실험으로 확인한다. 먹이가 눈에 보이는 직선 경로를 막아 놓고 먹이를 얻기 위해서는 빙 둘러 가는 간접 경로를 택하는 상황을 만들어 어느 쪽을 선택하는지 보는 것이다. 연구팀은 태국 국립 코끼리 연구소에서 아시아 코끼리 암수 16마리를 대상으로 실험했다. 코끼리 앞에 가로, 세로, 높이 각각 40㎝의 불투명한 상자와 투명한 상자를 준비했다. 5개 면 각각에는 작은 구멍을 여러 개 뚫고 뒷면만 큰 구멍을 뚫어 코를 집어넣어 물건을 꺼낼 수 있도록 했다. 연구팀은 우선 불투명 상자를 이용해 뒷면에 들어가면 먹이를 꺼낼 수 있다는 사실을 학습시켰다. 그다음 투명 상자 안에 파인애플, 사과, 바나나를 넣어놓고 코끼리가 상자를 건드린 순간부터 코로 과일을 꺼낼 때까지 걸린 시간을 측정했다. 그 결과, 코끼리들은 곧장 먹이 쪽으로 코를 뻗어 과일을 꺼내고 싶은 유혹을 참고 크게 뚫려 있는 뒤쪽에서 과일을 꺼냈다. 연구팀은 상자를 회전시켜 크게 구멍이 뚫린 쪽의 위치를 바꿨다. 코끼리들은 처음에는 원래 구멍이 있던 뒤쪽으로 코를 뻗었지만 막혀 있음을 파악하고 곧바로 자기 행동을 수정했다. 재미있는 것은 이런 행동 수정 속도는 나이가 많은 코끼리일수록 느렸다. 이에 대해 연구팀은 노화로 인한 인지 기능 저하가 원인일 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 조슈아 플로트닉 미국 뉴욕시립대 교수는 “이번 연구는 코끼리들도 충동적이지만 소용없는 행동을 참고 효과적인 행동을 택할 수 있으며 심지어 이전까지 잘 통하던 방식을 바꿔야 하는 상황에서도 생각해 유연하게 대처할 수 있다는 점을 보여준다”며 “이런 억제 조절 및 사고 능력이 코끼리의 문제 해결 능력과 사회적 상호작용 능력을 떠받치는 핵심 요소일 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

자궁선근증을 앓고 있는 난임 환자라면 주목해야 할 최신 연구 결과가 발표됐다. 차 여성의학연구소 서울역(원장 윤태기) 한수진 교수팀은 자궁선근증 환자가 초음파 검사 상 자궁내막과 근육층의 경계에 손상을 입었을 경우, 시험관아기 시술 성공률이 현저히 낮아진다는 상관관계를 규명했다. 이번 연구는 저명한 국제학술지 ‘Scientific Reports’ 최신호에 게재되며 학계의 큰 주목을 받고 있다. 한수진 교수팀은 자궁선근증이 임신에 미치는 영향을 보다 면밀히 파악하기 위해 국제 표준 초음파 평가 기준인 MUSA(Morphological Uterus Sonographic Assessment)를 도입했다. 이를 통해 자궁선근증의 다양한 초음파 소견 중 구체적으로 어떤 요소가 실제 임신 결과에 결정적인 영향을 미치는지 다각도로 분석했다. 그 결과 자궁선근증의 여러 소견 중에서도 자궁내막과 근육층 사이의 경계가 뚜렷하지 않고 끊겨 보이는 ‘접합구역 단절(interrupted junctional zone)’ 소견이 임신 결과에 가장 유의미한 타격을 주는 것으로 밝혀졌다. 실제로 초음파 검사에서 이러한 접합구역 단절 소견이 관찰된 여성들은 그렇지 않은 대조군에 비해 시험관아기 시술 후 임신 성공률이 눈에 띄게 저조했다. 반면, 임신에 성공하더라도 유산율은 상대적으로 높게 나타났다. 특히 임신 초기 단계에서 배아가 자궁에 제대로 뿌리를 내리지 못하고 탈락하는 ‘착상유지실패’ 위험이 크게 높은 것으로 분석됐다. 연구팀은 이 같은 현상의 원인으로, 자궁선근증 병변이 자궁내막과 근육의 접합 부위에 집중적으로 침투해 구조적 손상을 일으키고, 이로 인해 수정란이 착상하기에 적합한 자궁 내 환경이 심각하게 훼손되었기 때문인 것으로 풀이했다. 이번 연구는 단순히 ‘자궁선근증이 있다 또는 없다’라는 일차원적인 진단을 넘어, 시술 전 초음파를 통해 자궁의 미세한 구조적 상태까지 세밀하게 평가하는 것이 향후 임신 가능성을 예측하는 핵심 지표가 될 수 있음을 입증했다는 점에서 큰 의미를 지닌다. 차 여성의학연구소 서울역 한수진 교수는 이번 연구 결과와 관련해 “이번 연구는 난임 환우분들이 시험관아기 시술에 앞서 초음파로 자궁 상태를 정밀하게 평가받는 것이 임신 성공률을 가늠하는 데 얼마나 중요한지 보여준다”며 “앞으로 환자 개개인의 자궁 미세 상태에 맞춘 정밀한 사전 상담과 그에 따른 맞춤형 치료 전략을 수립하는 데 핵심적인 임상적 근거로 활용될 것”이라고 설명했다. 이번 연구는 자궁선근증을 동반한 난임 환자들에게 보다 정교한 치료 방향을 제시함과 동시에, 난임 시술의 성공 가능성을 높이기 위한 사전 진단의 중요성을 환기하는 계기가 될 것으로 기대된다.