고려 말 문인 이조년은 “이화에 월백하고 은한이 삼경인 제/일지춘심을 자규야 알라만은/다정도 병인 양 하여 잠 못 들어 하노라”라는 시조 ‘다정가’를 남겼다. 학창 시절 국어 시간에 들어봤던 여러 시조 중에 기억에 남는 이유는 “다정도 병인 양 하여 잠 못 들어 하노라”라는 구절 때문이다. 질병 분류 체계가 명확하지 않던 과거 ‘다정’을 병이라 할 수 없겠지만, 현대 정신의학 분야에서는 다정도 심하면 질병에 포함될 수 있다. 미국 하워드대 의대, 버밍엄 앨라배마대 텍사스 쿡 아동병원, 이스턴 일리노이대, 보스턴대 의대 공동 연구팀은 외로움이 정신적, 신체적 건강에 부정적 영향을 미칠 수 있다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 10일 자에 실렸다. ‘우울은 마음의 감기’라고 하는데, 감기처럼 누구나 쉽게 우울증에 걸릴 수 있다는 측면에서는 맞는 말이다. 그렇지만, 감기처럼 가볍게 여겨서는 심각한 결과를 초래할 수 있다는 점에서는 주의를 기울여야 한다. 실제로 전 세계 각국과 세계보건기구(WHO)는 외로움으로 인한 우울증을 중요한 공중보건 문제로 보고 있다. 연구팀은 미국에 거주하는 남녀 성인 4만 7318명을 대상으로 2016년부터 2023년까지 전화 설문 조사를 통해 얻은 ‘행동 위험 요인 감시 시스템’ 데이터를 분석했다. 조사 결과, 참가자의 80% 이상이 어느 정도 외로움을 느낀다고 답했으며, ‘전혀’ 외롭지 않다는 사람보다 ‘항상’ 외롭다고 보고한 사람들이 우울증에 걸릴 확률이 5배 이상 높았다. 외로움을 많이 느끼는 사람들은 그렇지 않은 사람보다 정신 건강 상태가 좋지 않다고 느끼는 날이 한 달 평균 10.9일 정도 더 많았고, 신체 건강 문제를 호소한 날도 5일 더 많았다. 여성은 남성에 비해 외로움 수준과 관계없이 우울증 발병 소지와 더 열악한 정신 건강 상태를 보이는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면, 외로움이 단순히 감정적 상태가 아니라 정신적, 신체적 건강 모두에 측정할 수 있는 결과를 초래한다. 그래서 외로움을 해결하는 것이 우울증을 줄이고, 신체적, 정신적 웰빙을 개선하기 위한 중요한 공중보건 우선순위라는 것이다. 연구를 이끈 올루와세군 오스틴 아키니에미 하워드대 의대 교수는 “이번 연구는 외로움이 건강의 모든 측면에 강하게 영향을 미친다는 사실을 보여준다”며 “공중보건 계획을 세울 때 외로움을 전통적 위험 요인과 함께 우선순위로 다뤄야 할 필요가 있다”고 말했다.

항생제 내성이나 이에 따라 발생하는 슈퍼 박테리아는 흔히 항생제 오남용 때문에 생긴다고 생각하는 경우가 많다. 그렇지만, 반드시 투여가 필요한 항생제만 복용하더라도 배설물을 통해 물이나 땅속에 흘러 들어간다. 이렇듯 낮은 농도의 항생제 성분도 의외로 내성 박테리아 진화의 원인이 되는 경우가 많다. 그래서, 폐수 처리장에서 항생제 내성 박테리아를 처리해 내보내는 것은 중요하다. 이런 상황에서 미국 유타주립대 물 연구실, 도시환경공학과, 뉴욕 올버니대 환경·지속 가능 공학과, 중국 산둥기술대 자원환경공학부 공동 연구팀은 강황과 대황에서 추출한 화학물질로 폐수 속에 있는 항생제 내성 박테리아를 잡을 수 있다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘최신 미생물학’(Frontiers in Microbiology) 7월 10일 자에 실렸다. 항생제 내성은 박테리아가 항생제 저항성을 갖도록 진화하면서 나타나는데, 박테리아가 모두 죽지 않을 정도로 낮은 용량의 항생제에 노출될 때 이런 내성 진화는 더 자주 일어난다. 내성균에 감염되면 간단한 외과 수술을 하거나, 간단한 질병에 걸렸을 때도 악영향을 미칠 가능성이 크다. 흔히 슈퍼 박테리아라고 불리는 내성균은 여러 종류의 항생제에 효과가 나타나지 않기 때문에 ‘항생제의 최종 병기’라고 불리는 콜리스틴 같은 약물로 치료한다. 그렇지만 연구팀이 유타주 로건에 있는 폐수 처리장에서 채취한 배출수 표본을 분석한 결과, 콜리스틴에도 내성을 갖는 박테리아가 발견됐다. 이에 연구팀은 항생제 일종인 설파메톡시졸을 이용해 9종의 서로 다른 항생제 내성균을 확인했다. 연구팀은 유전자 시퀀싱을 통해 박테리아와 항생제 내성 유발 유전자를 분석했다. 그 결과, U2라는 균주의 숫자가 가장 많았고, 다양한 항생제 내성 유전자를 가진 것으로 확인됐고, 모든 항생제에 내성을 보이는 것이 관찰됐다. 연구팀은 베르베린, 클로르플라보닌, 크리신, 커큐민, 에모딘, 헤스페리딘, 나린진, 쿼세틴, 레스베라트롤, 루틴, 2-하이드록시 플라본 등 11가지 천연 화합물을 이 박테리아 군집에 투여한 뒤 박테리아 군집 상태, 세포 성장, 생물막 형성, 활성도 등을 측정했다. 분석 결과, 강황에서 추출한 커큐민, 양파와 사과에서 추출한 쿼세틴, 대황에서 추출한 에모딘 등이 내성 박테리아 제거에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 특히 커큐민과 에모딘은 세포 성장과 생물막 형성을 억제하는 데 가장 효과적이었으며, 세포 활성도도 감소시킨 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 리안 호우 유타주립대 교수는 “폐수 처리가 제대로 되지 않을 경우 폐수는 슈퍼박테리아의 온상이 될 수 있으며, 강, 호수, 저수지 같은 수자원으로 유입돼 공중보건에 잠재적 위험을 초래할 수 있다”며 “이번 연구에서 활용된 식물 추출 천연 화합물들이 슈퍼박테리아 억제에 효과적이라는 사실을 확인한 만큼 친환경적 처리 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

밤에 간식으로 견과류인 피스타치오를 먹고 자면 다음날 아침 혈당이 낮아진다는 연구 결과가 나왔다. 최근 ‘영양학 최신 동향(Current Developments in Nutrition)’에 게재된 논문에 따르면 미국 펜실베니아 주립대 영양학과 부교수인 크리스티나 피터슨은 “피스타치오를 야간에 섭취하면 당뇨병 전단계 성인의 장내 박테리아에 영향을 미쳐 전반적인 신진대사 건강을 개선할 수 있다”고 밝혔다. 피터슨 박사가 이끈 연구진은 당뇨병 전단계 51명을 대상으로 피스타치오 섭취가 장내 미생물군에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 참여자들은 12주 동안 매일 밤 피스타치오 56g을 섭취하거나 또는 탄수화물 15~30g이 포함된 간식(통곡물 빵 1~2 조각, 바나나 1개 등)을 섭취했다. 미국당뇨병학회, 영양학회 등에서는 당뇨병 관리 지침으로 취침 전 간식으로 탄수화물을 15~30g 섭취할 것을 권고한다. 그래야 자는 동안 간에서 포도당이 과도하게 생성되는 것을 막아 아침 공복 혈당이 상승하는 것을 막기 때문이다. 피스타치오가 비교 간식으로 선정된 이유는 연구팀의 이전 연구에서 피스타치오의 혈당 보호 효과가 나타났기 때문이다. 연구에서 피스타치오는 공복 혈당과 인슐린 저항성을 개선하고 염증 수치를 낮췄다. 연구팀이 참여자들의 대변 샘플을 채취해 장내 미생물 구성을 분석한 결과 피스타치오를 섭취한 사람의 장내 미생물 변화가 두드러졌다. 유익균인 ‘라크노스피라세아과’가 늘었는데 이 박테리아는 로즈부리아, 부티레이트 등 유익한 단쇄 지방산을 생성한다. 피터슨 박사는 “부티레이트는 장 장벽을 유지하고 항염증 효과가 뛰어나 전신 염증을 줄이고 당뇨병 발병 위험을 낮춘다”고 설명했다. 피스타치오 섭취군은 신장·심장 건강에 해를 끼치는 화합물을 생성하는 유해균과 체내 항산화 화합물을 분해하는 유해균 수치도 감소했다. 연구팀은 피스타치오에 풍부한 식이섬유, 불포화지방산 등이 유익균의 먹이가 돼 장내 미생물군을 건강하게 바꾼다고 분석했다. 연구를 주도한 테렌스 라일리 박사는 “이번 연구를 통해 피스타치오가 당뇨병 전단계인 성인의 장내 미생물군을 건강하게 변화시키는 것을 확인했다”며 “추후 연구를 통해 피스타치오 섭취가 당뇨병 발병을 늦추는 등 장기적인 건강 이점을 제공하는지 확인할 예정”이라고 전했다. 피스타치오, 임신성 당뇨 위험 낮춘다는 연구도임신성 당뇨병(GDM)을 앓는 환자들에게도 피스타치오가 도움이 된다는 앞선 연구 결과도 있다. 임신성 당뇨병은 대개 임신 3개월 이내에 발생해서 산모와 태아 모두에게 영향을 줄 수 있는 고혈당을 유발한다. 지난 2017년 미국 시카고에서 개최된 ‘영양 및 식이요법 학회(2017 Food Nutrition Conference Expo)’에서 발표된 연구에 따르면 피스타치오 섭취가 임신부의 혈당 수치 관리에 큰 도움을 주는 것으로 나타났다. 중국 연구진이 임신성 당뇨병 또는 임신성 포도당 과민증(GIGT)을 가진 임신부에게 단식 후 피스타치오 42g 또는 통밀빵 100g(칼로리 동일)을 섭취하게 한 뒤 그 효과를 연구한 결과, 여성들의 혈당 수치는 피스타치오를 먹은 후가 통밀빵을 먹은 후보다 현저히 낮게 나타났다. 한편 피스타치오에는 탄수화물 약 20%, 지방 45%, 단백질 20% 등 3대 영양소가 모두 들어있을 뿐 아니라 칼슘, 칼륨, 인, 철, 비타민 B군 등 각종 무기질과 비타민이 풍부하게 함유돼 있다. 특히 식이섬유와 지방의 함량이 높아 혈당을 안정시키고 포만감을 유지하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 또한 피스타치오에는 근육을 이완시키는 마그네슘 함량이 높아 숙면에도 도움이 되며 눈을 보호하는 데 도움을 주는 루테인 성분도 풍부하다.

‘맛있는 식사’가 뇌를 각성시켜 집중력 향상으로 이어진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 학계에서는 “집중력을 높일 수 있는 식사 방법도 모색할 수 있을 것”이라는 평가가 나온다. 10일 요미우리신문에 따르면 규슈대학교와 일본 식품업체 ‘니치레이 푸즈’ 등으로 구성된 공동 연구팀이 발표한 이 같은 연구 결과가 최근 과학 저널 심리학 프런티어스(Frontiers in Psychology)에 게재됐다. 그동안 맛이 두뇌의 인지 기능에 미치는 영향은 충분히 밝혀지지 않았는데, 이번 연구에서 맛있는 식사가 식후 인지 처리, 동기 부여, 작업 효율에 어떤 영향을 미치는지를 뇌과학적으로 확인했다. 연구팀은 3종류의 냉동 볶음밥을 사용해 비교 실험을 진행했다. 이들은 대학생 20명에게 냉동 볶음밥(50g)을 먹은 후 인지 조절 능력을 평가하는 ‘스트룹 과제’를 풀게 한 다음, 식사 전후의 뇌파를 비교했다. 그 결과 맛있는 볶음밥을 먹은 피험자는 전두엽의 α(알파)파가 전반적으로 감소하는 고각성 상태를 보였다. 이들은 스트룹 과제 수행 시간도 ‘보통맛 볶음밥’을 먹은 그룹보다 더 짧았다. 즉, 맛있는 식사를 한 사람들의 뇌가 더 각성하고 집중력이 향상된 것이 확인된 것이다. 또 맛있는 볶음밥을 먹은 피험자들의 좌우 전두엽을 분석한 결과 좌측 전두엽의 α파가 우측보다 더 낮은 패턴이 나타났는데, 이는 ‘접근 동기 부여(의욕이나 긍정적 행동)’가 높아질 때 나는 특징이다. 맛있는 음식이 의욕을 끌어낼 수 있다는 것을 시사한다. 연구팀은 “이번 연구는 짧은 식사 시간만으로도 집중력과 의욕이 변할 수 있다는 점을 처음으로 입증한 것”이라며 “앞으로 치매 예방, 학습 및 작업 효율 향상, 스포츠 수행 능력을 높이는 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

지구 온난화로 빙하가 녹으면서 전 세계적으로 더 강력한 화산 폭발을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나와 우려가 커지고 있다. 미국 위스콘신 매디슨대, 리하이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 디킨슨대 공동 연구팀은 남미 칠레 안데스산맥의 여섯 개 화산을 분석한 결과, 빙하가 녹을수록 더 강렬하고 빈번한 화산 폭발 가능성이 커진다고 10일 밝혔다. 기후 변화로 빙하가 줄어들면서 전 세계적으로 수백 개의 휴면 상태인 빙하 아래 화산, 특히 남반구 남극에 있는 화산 활동이 활발해질 수 있다는 것이다. 이번 연구 결과는 6~11일 체코 프라하에서 열리는 지구화학 분야 국제 학술대회 ‘골드슈미츠 2025’(Goldschmidt 2025)에서 발표됐다. 빙하 후퇴와 화산 활동 증가 사이의 연관성은 대륙 화산 시스템에서 이 현상을 처음 탐구한 1970년대 아이슬란드 대상 연구에서 알려졌다. 연구팀은 휴면 상태인 모초-초슈엔코 화산을 포함해 남부 칠레 6개 화산을 포함해 아르곤(Ar) 연대 측정법과 결정체 분석을 사용해 파타고니아 빙상(Ice Sheet)의 전진과 후퇴가 화산 활동에 어떤 영향을 미쳤는지 조사했다. 연구팀은 이전 화산 폭발 시에 생성된 암석의 결정체를 분석해, 빙하 얼음의 무게와 압력이 지하 마그마의 특성을 어떻게 변화시켰는지 추적했다. 그 결과, 2만 6000~1만 8000년 전 마지막 빙하기의 절정에 두꺼운 얼음이 화산 폭발을 억제하고, 지표 아래 10~15㎞ 깊이에서 실리카가 풍부한 마그마 저장소에 축적될 수 있게 한 것으로 확인됐다. 마지막 빙하기가 끝나면서 빙상이 급격히 녹자, 지각을 이완시키고 마그마 내 가스는 팽창했다. 이런 압력 축적은 깊은 저장소에서 격렬한 화산 폭발을 유발한다는 것을 발견했다. 빙하는 그 아래에 있는 화산의 폭발을 억제하는 경향이 있는데, 기후 변화로 인해 빙하가 후퇴하면서 화산이 더 빈번하고 폭발적으로 분출될 수 있음을 시사한다고 연구팀은 밝혔다. 이 때문에 남극이나 북극 같은 극지방에서 화산 폭발이 발생 가능성이 커진다는 설명이다. 이렇게 화산 활동이 증가하면 전 세계 기후에도 영향을 미친다. 단기적으로 화산 폭발은 에어로졸을 방출해 지구를 일시적으로 냉각시킬 수 있다. 1991년 필리핀 피나투보 화산이 폭발했을 때 전 지구적으로 약 0.5도 하락했다. 연구팀 관계자는 “하지만 폭발 누적 효과는 온실가스 축적으로 인해 장기적으로 지구 온난화를 강화할 수 있다”며 “이는 빙하가 녹으면서 폭발을 유발하고, 폭발이 다시 더 많은 온난화를 유발한다는 피드백이 형성된다”고 설명했다. 브래드 싱어 위스콘신 매디슨대 교수(지구과학)는 “이번 연구는 빙하와 화산 활동의 연관성이 남극뿐만 아니라 북아메리카, 뉴질랜드, 러시아 일부 등 북반구 지역에서도 발생할 수 있는 만큼 면밀한 주의가 필요하다”라며 “화산이 빙하 후퇴에 반응하는 것은 지질학적 관점에서 거의 즉각적이지만, 마그마 시스템의 변화 과정은 점진적이며 수 세기에 걸쳐 일어나므로 모니터링과 조기 경보 시스템이 시급하다”고 말했다.

LG그룹이 9일 병을 빠르게 찾아내고 환자에게 딱 맞는 치료법을 제안할 수 있는 정밀 의료 인공지능(AI) ‘엑사원 패스 2.0’을 공개했다. 현미경으로 촬영한 환자의 조직 이미지를 보고 유전자에 어떤 이상이 있는지 예측하는 것으로, 구광모 LG그룹 회장이 미래 사업으로 낙점한 ‘ABC’(AI·바이오·클린테크) 분야에서의 성과로 주목받고 있다. LG AI연구원에 따르면 엑사원 패스 2.0은 환자 병리 진단 과정에서 촬영한 고해상도 이미지를 조각 단위는 물론 전체 사진까지 함께 분석하는 기술을 적용했다. 그 결과 유전자 변이 예측 정확도를 78.4%까지 끌어올렸다. 박용민 LG AI연구원 AI 비즈니스팀 리더는 “엑사원 패스 2.0을 활용하면 기존 2주 이상의 유전자 검사 소요 시간을 1분 이내로 단축해 암 환자의 치료 골든타임을 확보하는 데 도움을 받을 수 있다”고 말했다. LG는 이 기술을 미국의 명문 병원인 밴더빌트대 메디컬센터와 함께 발전시키고 있다. 황태현 교수 연구팀과 병원 현장에서 실제 암 환자 데이터를 활용해 AI를 공동 개발하고 있으며 이 과정에서 병을 알려 주는 신호인 ‘바이오마커’를 찾아내고 치료 효과가 높은 약을 예측하는 기능까지 추가할 계획이다. 실험실 연구에 머무는 게 아니라 병원 진료에 바로 쓸 수 있는 AI를 만들겠다는 전략이다. 황 교수는 미국 정부가 주도하는 암 정복 프로젝트 ‘캔서문샷’에서 위암 분야를 이끄는 석학이다. 황 교수는 “우리의 목표는 실제 의료 현장에서 활용할 수 있는 AI 플랫폼을 만드는 것”이라며 “새로운 AI 플랫폼이 신약 개발의 전 과정을 혁신하는 게임 체인저가 될 것”이라고 말했다.

달·화성에 미래 식량 탐사 기지 설치우주인 맞춤 신선 식품으로 벼 선택 키 작고 대량 생산·고단백 품종 개발 이제는 SF의 고전 반열에 오른 영화 ‘마션’에서 주인공이 화성에 홀로 낙오된 뒤에도 지구에서 구조하러 올 때까지 살아남을 수 있었던 이유는 ‘감자’를 키워 식량 문제를 해결했기 때문이다. 실제로 유인 우주 탐사나 달, 화성 정착을 위한 가장 중요한 문제는 바로 ‘식량’이다. 이탈리아 우주국(ISA), 밀라노대, 로마 사피엔차대, 나폴리 페데리코2세대 공동 연구팀은 우주에서 장기 거주의 핵심은 신선 식품 재배 능력이라고 10일 밝혔다. 이 연구는 8~11일 벨기에 앤트워프에서 열리고 있는 ‘실험 생물학회’ 2025년 연례 콘퍼런스에서 발표됐다. 현재 우주 탐사는 지구에서 식량을 보급하는 것을 원칙으로 하고 있다. 대부분 신선 식품 없이 사전 조리해 멸균 포장된 식사로만 구성돼 있다. 지구와 다른 우주 환경이 인체 건강에 미칠 부정적 영향을 상쇄하기 위해서는 비타민, 항산화, 섬유질이 풍부한 식량 공급이 중요하다. 아무리 영양소 균형을 고민했다고 하더라도 멸균 포장식이 가진 한계는 분명하다. ISA에서 추진하고 있는 ‘문 라이스’(Moon-Rice) 계획은 이런 문제를 해결하기 위해 최첨단 생명과학을 활용, 극한 환경에서도 재배할 수 있는 이상적인 미래 식량 작물을 개발하는 프로젝트다. 문 라이스 프로젝트는 달이나 화성에 탐사 기지를 설치해 장기 임무를 수행할 때 우주인의 건강을 유지하기 위한 완벽한 영양 성분을 갖추고 우주에서 키울 수 있는 작물을 개발하는 것이 궁극적 목표다. 연구를 이끄는 ISA의 식물학자 마르타 델 비앙코 박사는 “우주 탐사의 성공을 위해서는 우주인들의 신체적·정신적 상태가 최고 수준을 유지해야 한다”며 “우주인의 스트레스 관리가 잘못돼 실수가 발생할 경우, 임무 실패는 물론 최악의 경우 생명을 잃을 수 있다”고 지적했다. 사전 조리돼 포장된 음식은 단기간에는 괜찮을 수 있지만 장기 임무 수행에는 문제가 될 수 있다. 과거 대항해 시대에 신대륙 탐사에 나섰던 선원들이 장기간 신선 식품을 섭취하지 못해 발생한 신체적·정신적 문제와 비슷하다고 연구팀은 설명했다. 그래서 사전 조리된 우주식보다 영양가가 높고 심리적 이점도 상당한 신선 식품 공급 방법 개발이 시급하다는 것이다. 우선 연구팀은 주식이 될 수 있는 쌀 재배에 초점을 맞췄다. 연구팀에 따르면 우주 환경에서 재배하기 위해서는 지구에서 재배되는 작물보다 크기가 작아야 한다. 현재 지구에서 재배되는 왜소 품종의 쌀도 우주에서 안정적으로 재배하기에는 너무 크다. 또 우주 재배 작물은 크기는 작지만 생산성이 높아야 하므로 지구에서 왜소 품종을 육종할 때처럼 식물 호르몬인 지베렐린을 조작할 수는 없다. 크기는 작아지지만 생산성이 떨어지기 때문이다. 현재 연구팀은 10㎝까지만 자라는 돌연변이 쌀 품종을 분리하고 육류를 대체할 수 있을 정도로 단백질 함량을 높이는 방법을 찾고 있다. 연구팀은 단백질 함량이 높은 쌀을 생산할 수 있는 왜소 품종을 개발한 뒤에도 우주의 미세 중력을 어떻게 극복할 수 있는지에 대한 연구를 함께 진행 중이라고 밝혔다. 비앙코 박사는 “우주에서 안정적으로 재배할 수 있는 작물이라면 북극이나 남극, 사막 같은 극한기후나 실내 공간 같은 제한적 조건에서도 잘 자랄 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다.

●온난화 때문에 독을 먹는 북극고래 미국 해양대기청(NOAA) 어업국, 조지아 아쿠아리움, 우즈홀 해양학 연구소, 플로리다 어업·야생 보호 위원회, 알래스카 페어뱅크스대, 매사추세츠 공과대(MIT), 중국 상하이교통대 공동 연구팀은 지구온난화로 해수 온도가 높아지면서 북극고래가 독성이 강해진 조류를 다량 섭취하고 있는 것을 확인했다. 이 연구는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 10일자에 실렸다. 연구팀은 보퍼트 해에서 2004년부터 2022년까지 수집된 북극고래 205마리의 대변 표본을 모아 북극 먹이사슬에서 조류 독소의 존재를 분석했다. 보퍼트 해는 미국 알래스카주 북쪽 연안과 캐나다 밴쿠버섬 부근에 있는 바다로 북극해 일부다. 분석 결과 조류 독소 농도는 해양 온도 변화, 얼음이 없는 개방 수역 면적, 풍속, 대기압과 밀접한 상관관계가 있다는 것을 확인했다. 또 해양 온난화가 증가하고 해빙 면적이 줄어들수록 독소는 강해지는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 최근 20년 동안 북극은 온난화와 해빙 손실로 해양 환경이 급격히 변했다. 이런 변화는 유해 독성 조류 확산에 유리한 조건을 제공할 수 있으며, 결국은 동물과 인간에게 해로운 영향을 미치는 것으로 나타났다. ●고농도 나노 플라스틱으로 오염된 바다 네덜란드 위트레흐트대 해양·대기연구소와 지구과학과, 왕립 해양연구소, 독일 헬름홀츠 환경연구센터 환경분석화학과 공동 연구팀은 대서양 전체 해안선 일대와 해수면 아래 10m에서 고농도 나노 플라스틱 입자가 검출됐다는 분석 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 7월 10일자에 발표했다. 나노 플라스틱은 지름이 1㎛(마이크로미터·100만분의1m) 미만인 플라스틱 조각이다. 연구팀은 대서양 12개 지점을 정하고 다양한 수심의 바닷물 표본을 채취해 나노 플라스틱 입자 농도를 분석했다. 그 결과 수심 10m에서의 나노 플라스틱 농도는 평균 1㎥당 18.1㎎이었으며 해저에서도 1㎥당 5.5㎎으로 확인됐다. 바닷가 근처에서 채취한 표본에서는 1㎥당 25㎎의 나노 플라스틱이 검출됐다. 이를 근거로 북대서양 해수면부터 수심 10m까지의 바닷물에 존재하는 나노 플라스틱 오염 총량은 2700만t에 이를 것으로 추정했다. 연구를 이끈 헬름홀츠 환경연구센터의 두산 마테릭 박사는 “나노 플라스틱은 미세 플라스틱보다 생물학적 장벽을 넘어 모든 유기체에 축적될 가능성이 큰 만큼 해양 생물에게 치명적일 수 있다”고 지적했다.

폐경을 겪은 갱년기 여성이 체중 관리에 소홀할 경우 유방암에 걸릴 위험이 커진다는 해외 연구 결과가 나왔다. 특히 심혈관질환이 있는 과체중 갱년기 여성은 질환이 없는 여성보다 유방암 발병 위험이 2.4배가량 높은 것으로 드러났다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC) 연구팀은 7일(현지시간) 국제학술지 ‘암’(Cancer)에 연구 논문을 싣고 “성인기 과체중·비만은 폐경 후 유방암 위험을 키운다”고 밝혔다. 연구팀은 특히 “심혈관질환이 있는 여성은 그렇지 않은 여성보다 유방암 발병 위험이 유의미하게 크다”고 강조했다. 연구진은 유럽 암·영양 연구 기관(EPIC)과 영국 바이오뱅크에 등록된 환자 중 모집 기준 시점에 암이나 2형 당뇨병, 심혈관질환 병력이 없었던 폐경 여성 16만 8547명의 데이터를 추출했다. 이어 이들의 환자 데이터를 분석한 뒤 10여년간 추적 관찰하며 체질량지수(BMI) 변화와 유방암 발병 여부를 살폈다. 이 기간 참가자 6793명이 유방암에 걸렸다. 관찰 기록을 분석한 결과, BMI가 4.5㎏/㎡ 증가할 때마다 갱년기 여성의 유방암 발병 위험은 13% 늘어나는 것으로 나타났다. 이 같은 현상은 심혈관질환이 있는 이들에게서 두드러졌다. 연구 기간 심혈관질환 진단을 받은 참가자들은 BMI 4.5㎏/㎡ 높아질 때 유방암 발병 위험이 31% 늘어났다. 심혈관질환에 걸린 갱년기 여성이 살찌면 별다른 질환 없이 살찐 이들보다 유방암에 걸릴 위험이 2.4배 큰 것이다. 심혈관질환 유병 여부가 비만-유방암 간 연관성에 큰 영향력을 행사한다고 볼 수 있는 이유다. 반면 2형 당뇨병 유병 여부는 이러한 연관성에 별다른 영향을 주지 못했다. 일반적으로 BMI가 23.0~24.9㎏/㎡이면 과체중, 25.0~29.9㎏/㎡이면 비만으로 본다. 30㎏/㎡을 넘어서면 고도비만으로 분류한다. 연구를 이끈 IARC 소속 하인츠 프라이슬링 박사는 이번 연구 결과에 대해 “심혈관질환 유병 여성이 폐경 후 체중 관리에 힘써야 유방암 발병 위험을 낮출 수 있다는 점을 시사한다”고 강조했다. 또 이 같은 연구 결과가 “심혈관질환 여성을 대상으로 위험단계별 암 예방 및 검진 전략 개발에 도움이 될 것”이라고 내다봤다.

전 세계 85개 도시 혹한기 분석아테네 145일 유럽 1위… 서울 94일“폭염이 더는 여름 전유물 아니다”온난화 속도, 예측보다 더 빨라져예고된 재앙에도 대책은 ‘깜깜’기후 과학자들 “더 큰 공포 온다”최근 美 텍사스 홍수 비극도 ‘人災’기상청·예보센터 감축탓 경보 줄어 폭염이 더는 여름의 전유물이 아니라는 연구 결과가 나왔다. 지구온난화가 가속화되면서 전 세계에서 하루 평균기온이 32도를 넘는 혹서기가 길어지고 있어서다. 7일(현지시간) 유로뉴스에 따르면 래리 칼스타인 박사가 이끄는 시민단체 ‘모두를 위한 기후 회복력’ 연구팀은 2019년부터 2023년까지 전 세계 85개 도시의 일평균기온을 분석한 결과, 하루 평균기온이 32도를 넘는 혹서기가 대부분 더 길어졌다는 사실을 발견했다. 연구팀은 조사 대상 85개 도시에서 평균적으로 더위가 214일 동안 지속된다고 발표했다. 이미 전 세계 국가에서 여름이 1년의 절반을 넘어섰다는 의미다. ‘모두를 위한 기후 회복력’의 캐시 바우만 맥러드 대표는 “더는 폭염을 여름에 국한된 계절적 기후 현상으로 볼 수 없게 됐다”고 말했다. 유럽은 기후변화로 인해 여름이 길어진 지역 중 하나다. 그리스 아테네는 5월 중순부터 10월 초까지 약 145일 동안 고온이 지속돼 1위를 차지했고, 알바니아 수도 티라나는 143일 동안 폭염이 지속돼 근소한 차이로 2위를 차지했다. 포르투갈 리스본의 더위가 약 136일간 이어졌다. 스페인 마드리드는 5월 말부터 9월 중순까지 119일 동안 여름이 계속됐다. 한국의 서울도 무려 94일간 혹서기가 이어져 일본 도쿄(99일)보다는 짧았지만 프랑스 파리(93일), 몽골 울란바토르(91일), 캐나다 오타와(91일)보다 더 길었다. 방콕, 마닐라, 싱가포르, 리우데자네이루와 같은 열대 도시는 혹서기가 지속되는 일수가 365일로 1년 내내 더운 날씨를 견뎌야 하는 상황이다. 85개 도시 중 20개 도시에서는 한 해 내내 더운 날씨가 이어졌다. 또 다른 다국적 기후 연구 단체인 ‘세계기상귀속’(WWA), ‘기후중앙’(CC), ‘적십자기후센터’(RCCC)는 지난해 5월부터 올해 5월까지 247개 국가를 분석한 결과, 195개국에서 연중 ‘극한 더위’로 분류된 날이 이전 평균 대비 최소 2배로 증가했다고 밝혔다. 인간이 초래한 지구온난화는 현재 10년마다 섭씨 0.27도씩 오르며 진행되고 있는 것으로 나타났다. 이 속도는 1970년대에 0.2도로 기록됐고 이후 상승폭이 더 가팔라지고 있다. 미 항공우주국(NASA)의 지난 3월 분석에 따르면 지난해 지구 해수면이 예상보다 빠르게 상승했다. 빙하가 녹아 열이 바다 깊숙이 침투해 열역학적으로 팽창하기 때문이다. 영국 국립지구관측센터도 지난 4월 해수면 온도가 이전에 과학자들이 예측했던 것보다 더 빠르게 뜨거워지고 있다고 발표했다. 지구온난화는 태양으로부터 지구에 도달하는 열의 총량과 우주로 다시 방출되는 열의 양 사이의 차이를 측정했을 때 생기는 에너지 불균형으로 정의된다. 지난 5월 NASA 위성 데이터를 분석한 한 논문에 따르면 이러한 에너지 불균형이 지난 20년간 2배 이상 증가했고, 이전에 예측했던 것보다 거의 2배 가까이 커졌다는 사실이 드러났다. 이처럼 기후 위기는 예고된 미래였지만 전 세계 각국 정부의 대응책은 전혀 없거나 매우 부족한 수준이라고 전문가들은 지적한다. 기후 과학자이자 ‘인간 본성’의 저자 케이트 마블 박사는 뉴욕타임스(NYT) 인터뷰에서 “더 많은 사람들이 직접적인 피해를 받으면서 공포를 느끼는 방식으로 기후변화와 직면하게 될 것”이라고 말했다. 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 기후 과학자인 대니얼 스웨인도 “지구온난화 강도가 1도 증가할 때마다 극심한 폭우와 가뭄, 산불과 같은 대기 극한 현상이 상대적으로 더 많이 발생한다”고 지적했다. 혹서기가 길어지면서 온열 질환 발병률이 증가해 의료 시스템에 부담이 가중되고 더위를 피할 수 없는 취약계층과 노약자, 기저 질환 환자들의 경우 사망 위험이 높아진다. 인구가 밀집된 도시의 열섬 현상 완화를 위해 녹지 공간을 더 많이 늘리고, 건물 설계를 개선하며, 폭염 쉼터를 지정하고, 시의적절하며 정확한 예보와 경보를 할 수 있는 인력을 늘리는 등 복합적인 대응 전략이 필요하다. 시시각각 변하는 기상 상황에 맞춰 예보와 경보 시스템도 더욱 세밀해져야 한다. NYT는 이번에 최소 100명 이상의 목숨을 앗아간 텍사스 홍수의 비극은 도널드 트럼프 2기 행정부가 연방정부 공무원을 무리하게 감축하면서 숙련된 기상 대응 인력이 부족해 생긴 결과라고 지적했다. 트럼프 2기 행정부가 출범한 뒤 연방 공무원 수를 줄이기 위해 시행한 인력 감축 패키지로 인해 최근까지 4000명에 달했던 미 국립기상청(NCAA) 직원 중 약 600명이 줄었다. 이번에 홍수 피해가 컸던 커 카운티를 담당하는 NCAA의 오스틴·샌안토니오 사무소와 샌앤젤로 사무소 직원들은 트럼프 행정부의 조기 퇴직 권고를 받고 다수가 퇴사했다고 한다. 이로 인해 365일 24시간 연중무휴 체제로 운영할 수 없을 정도로 인력이 부족한 상태다. 일부 예보센터는 밤에 문을 닫기 시작했고 다른 예보센터는 예보에 중요한 데이터를 전송하는 기상 경보 횟수를 줄였다. 연방정부가 기상청 직원들의 출장 예산마저 줄이면서 직원들이 지역 정부 공무원들과 만나 대화하고 협력할 시간도 줄었다. 각 지역의 예보관과 기상학자는 지역 정부 관리자와 협력해 지역 주민들에게 언제, 어떻게 경고하고 대피를 도울지 등 홍수에 대비한 계획을 수립하는 역할을 해야 하는데 이 역할을 할 수 없게 된 것이다.

AI 활용해 환경오염물질이 멸종위기종 서식지에 미치는 독성 영향 예측지속 가능한 환경 보호와 국제적 과학 소통의 중요성 강조 서울시립대학교는 최진희 본교 환경공학부 교수 연구팀이 유네스코(UNESCO)와 태국 전자거래개발원(ETDA)이 공동 주최한 국제 AI 공모전 ‘Beyond Green: AI for a Thriving Future Pitch Competition’에 참가해 인공지능(AI)을 활용한 멸종위기종 보호 플랫폼 개발 및 연구 성과로 최종 결선에 진출했다고 8일 밝혔다. 이번 공모전은 태국, 러시아, 필리핀, 미국, 스페인, 한국 등 다양한 국가의 연구팀이 참가한 가운데 1·2차 심사를 거쳐 상위팀이 선정됐다. 최 교수 연구팀은 혁신성, 실현 가능성, AI 윤리 정합성 및 학문적 기여도에서 높은 평가를 받아 최종 결선에 진출했으며, 결선 발표는 지난달 23일부터 27일까지 태국 방콕에서 열린 ‘글로벌 AI 윤리 포럼’(Global Forum on the Ethics of AI 2025)에서 진행됐다. 연구팀은 멸종위기종의 서식지와 지역에서 배출되는 미세플라스틱, 미세먼지, PFAS 등 다양한 환경오염물질 정보를 바탕으로, 화학물질의 구조적 특성을 분석해 독성을 예측하는 AI 플랫폼 개념을 제안했다. 특히 화학물질의 독성 평가에 GHS(Globally Harmonized System) 기준을 활용해 생태계 위험을 예측하고 결과를 시각화하는 방식의 콘셉트를 소개해 정책적 활용 가능성과 기술의 실효성을 함께 제시했다. 이번 연구에는 안시열·정지용 환경공학과 석사과정 학생들이 공동 참여해 연구 성과의 핵심적인 역할을 수행했다. 연구팀은 이번 연구성과를 바탕으로 AI 기술을 활용한 환경 보호 분야의 연구를 고도화하고, 국제 공동연구 등을 통해 글로벌 환경문제와 지속 가능한 환경 보호 실현에 선도적인 역할을 해나간다는 계획이다. 최 교수는 “이번 국제 포럼 참여를 통해 우리 연구팀의 기술을 세계적 무대에 소개하고, 관련 연구의 국제 협력 가능성을 확인할 수 있는 뜻깊은 자리였다”며 “앞으로의 연구에서도 글로벌 차원의 협력과 기술 발전에 기여할 것으로 기대한다”고 강조했다.

비타민D가 치매 위험을 키운다는 말은 일부에게만 제한적으로 적용된다는 연구 결과가 나왔다. 특정 성별과 유전자형에서만 비타민D 결핍이 인지기능 저하로 이어진다는 설명이다. 김기웅 분당서울대병원 정신건강의학과 교수 연구팀은 ‘아포지질단백질 E(APOE) ε4’ 유전자형이 없는 여성에게서만 비타민D 결핍이 인지기능 저하를 가속한다는 사실을 검증했다고 7일 밝혔다. 햇볕을 쫴 얻을 수 있는 비타민D는 체내에서 칼슘 흡수를 돕고 암이나 심혈관질환, 우울증 등 질병 예방에 도움을 준다고 알려져 있다. 비타민D가 부족해지면 뼈나 근육에 통증이 생길 수 있다. 최근에는 비타민D 섭취가 치매 발병 위험을 낮출 수 있다는 해외 연구 결과가 전해지며 주목받았다. 그러나 또 다른 연구에서는 비타민D와 치매 간 별다른 연관성이 없다는 정반대의 결과도 나오면서 혼란이 빚어지기도 했다. 이런 배경에서 김 교수 연구팀은 국내에서 인지기능에 문제가 없는 60세 이상 노인 1547명을 모집해 정맥혈을 채취·분석하고, 평균 약 6년간 참가자들을 추적 관찰했다. 우선 연구진은 연구 시작 시점과 추적 관찰 이후 시점에 각각 참가자들의 인지능력을 측정해 비교했다. 그 결과 비타민D 결핍과 인지능력 점수 사이에는 유의미한 연관성이 드러났다. 전체적인 통계로는 비타민D 결핍군이 인지능력이 더 빠르게 감퇴한 것이다. 이후 연구진은 참가자 집단을 ▲APOE ε4 보유 남성 ▲APOE ε4 미보유 남성 ▲APOE ε4 보유 여성 ▲APOE ε4 미보유 여성으로 세분화하고 인지능력 저하 속도 변화를 알아봤다. 분석 결과, 남성은 해당 유전자형 보유 여부와 무관하게 비타민D 수치가 낮아도 인지기능 저하 속도가 특별히 두드러지지 않았다. APOE ε4 유전자형을 보유한 여성도 비타민D 결핍이 인지기능에 별다른 영향을 주지 못한 것으로 나타났다. 그러나 APOE ε4 유전자형이 없는 여성은 비타민D가 부족하면 인지기능 점수 저하 속도가 연평균 약 0.14점 더 빨랐다. 비타민D 결핍으로 인해 치매 위험이 커지는 현상은 해당 유전자형이 없는 여성에게서만 나타난다는 뜻이다. 여성의 약 15%만이 APOE ε4 유전자형을 가지고 있는 점을 고려하면, 전체 여성 중 85%가 비타민D 결핍이 인지기능 저하의 요인으로 작용한다고 볼 수 있다. 반대로 말하면 남성과 여성을 합해 인구 절반 이상에게서는 비타민D 결핍과 인지기능 저하 간 연관성이 없다는 것이다. 일반적으로 APOE ε4 유전자형은 알츠하이머병 발병 위험을 키우는 유전적 위험 요소로 알려져 있다. 그러나 이번 연구 결과에 따르면, APOE ε4 유전자형을 보유한 이들에게서는 비타민D 결핍 여부가 인지기능에 큰 영향력을 발휘하지 못한다. 오히려 해당 유전자형이 없으면 비타민D 결핍이 치매 위험을 키울 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 연구진은 이번 연구 결과를 토대로 환자 맞춤형 비타민D 보충 전략의 필요성을 강조했다. 김 교수는 “비타민D 결핍이 인지기능에 미치는 영향은 유전자형 및 성별에 따라 큰 차이가 있다“며 ”모든 사람이 이를 우려해 영양제를 복용할 필요는 없다”고 말했다. 그러면서 “비타민D 부족에 취약한 APOE ε4 비보유 여성이 초기부터 적극적으로 비타민D 관리를 한다면 치매 예방에 큰 도움이 될 것”이라고 조언했다. 이번 연구 논문은 국제 학술지 ‘임상영양학’(Clinical Nutrition)에 실렸다.

밀도가 무한대인 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체는 중성자별이다. 중성자별의 물질을 티스푼에 담는다면 그 무게는 에베레스트산과 비슷하다. 이렇게 밀도가 높은 이유는 무엇일까? 속이 대부분 비어 있는 원자로 구성된 지구와 달리 중성자별은 이름처럼 중성자로만 이뤄진 하나의 거대한 원자핵 같은 구조이기 때문이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발 뒤 남긴 잔해가 뭉쳐져 생성된다. 이때 잔해의 질량이 태양의 1.4배가 넘으면 강력한 중력에 의해 전자와 원자핵에 모두 뭉쳐져 하나의 큰 원자핵처럼 된다. 그런데 압축 과정에서 회전 에너지는 그대로 보존되기 때문에 팔을 모으고 빙글빙글 도는 피겨 선수처럼 자전 속도가 극적으로 빨라진다. 중성자별의 자전 속도가 극단적으로 빨라지면 강력한 자기장에 의해 엄청난 에너지가 주기적으로 방출되는데, 이를 펄서라고 부른다. 펄서 가운데서는 자전 주기가 1초도 안 되는 ‘밀리세컨드 펄서’도 존재한다. 이렇게 빠른 자전 속도에도 원심력에 의해 파괴되지 않는 비결은 지구 표면에 1000억 배가 넘는 엄청난 표면 중력에 있다. 그런데 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 극단적 천체인 펄서도 생명이 영원할 순 없다. 막대한 에너지를 내뿜으면서 점차 자전 속도가 느려져 어느 순간에는 더 이상 강한 에너지를 방출하지 못하는 죽은 펄서가 된다. 여기까지만 보면 이론적으로 완벽해 보인다. 그런데 과학자들은 몇몇 펄서가 이미 사멸해서 에너지를 방출하지 못해야 함에도 계속해서 에너지를 내뿜으며 살아 있다는 사실을 발견했다. 중국 베이징대 쉬즈하오 연구팀은 PSR J0250+5854와 PSR J2144-3933 같은 좀비 펄서들을 연구해 그 이유를 조사했다. 여러 가능성을 검토한 결과 연구팀은 펄서 표면에 있는 작은 산이 있다면 주변 자기장을 자극해 더 오래 에너지를 방출할 수 있다고 결론 내렸다. 다만 펄서 표면의 산은 우리가 생각하는 수백~수천m 고도의 산이 아니라 높이 1㎝에 불과한 표면의 작은 융기일 것으로 예상했다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 밀도가 워낙 높기 때문에 1㎝ 높이의 산이라도 에베레스트산보다 훨씬 무겁다. 여기에 강한 자기장과 빠른 자전 속도가 더해지면 펄서 같은 강력한 에너지 방출이 가능하다는 것이 연구팀의 분석이다. 그런데 중성자별의 강한 중력 때문에 이 작은 산도 붕괴할 수 있다. 연구팀은 이때 나타나는 자전 속도의 미세한 변화를 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 세계 최대 단일 구경 전파 망원경 중국 구이저우성의 ‘FAST’(Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope·500m 구경 천체망원경)가 업그레이드되면 이런 변화를 관측할 수 있는 민감도를 갖게 된다. 중성자별에 ‘고도 1㎝ 산’이 얼마나 흔하게 존재하는지, 이들의 수명은 얼마나 되는지 등 많은 질문이 차세대 망원경을 통해 밝혀질 것으로 기대된다.

밀도가 무한대인 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체는 중성자별이다. 중성자별의 물질을 티스푼에 담는다면 그 무게는 에베레스트산과 비슷하다. 이렇게 밀도가 높은 이유는 무엇일까? 속이 대부분 비어 있는 원자로 구성된 지구와 달리 중성자별은 이름처럼 중성자로만 이뤄진 하나의 거대한 원자핵 같은 구조이기 때문이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발 뒤 남긴 잔해가 뭉쳐져 생성된다. 이때 잔해의 질량이 태양의 1.4배가 넘으면 강력한 중력에 의해 전자와 원자핵에 모두 뭉쳐져 하나의 큰 원자핵처럼 된다. 그런데 압축 과정에서 회전 에너지는 그대로 보존되기 때문에 팔을 모으고 빙글빙글 도는 피겨 선수처럼 자전 속도가 극적으로 빨라진다. 중성자별의 자전 속도가 극단적으로 빨라지면 강력한 자기장에 의해 엄청난 에너지가 주기적으로 방출되는데, 이를 펄서라고 부른다. 펄서 가운데서는 자전 주기가 1초도 안 되는 ‘밀리세컨드 펄서’도 존재한다. 이렇게 빠른 자전 속도에도 원심력에 의해 파괴되지 않는 비결은 지구 표면에 1000억 배가 넘는 엄청난 표면 중력에 있다. 그런데 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 극단적 천체인 펄서도 생명이 영원할 순 없다. 막대한 에너지를 내뿜으면서 점차 자전 속도가 느려져 어느 순간에는 더 이상 강한 에너지를 방출하지 못하는 죽은 펄서가 된다. 여기까지만 보면 이론적으로 완벽해 보인다. 그런데 과학자들은 몇몇 펄서가 이미 사멸해서 에너지를 방출하지 못해야 함에도 계속해서 에너지를 내뿜으며 살아 있다는 사실을 발견했다. 중국 베이징대 쉬즈하오 연구팀은 PSR J0250+5854와 PSR J2144-3933 같은 좀비 펄서들을 연구해 그 이유를 조사했다. 여러 가능성을 검토한 결과 연구팀은 펄서 표면에 있는 작은 산이 있다면 주변 자기장을 자극해 더 오래 에너지를 방출할 수 있다고 결론 내렸다. 다만 펄서 표면의 산은 우리가 생각하는 수백~수천m 고도의 산이 아니라 높이 1㎝에 불과한 표면의 작은 융기일 것으로 예상했다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 밀도가 워낙 높기 때문에 1㎝ 높이의 산이라도 에베레스트산보다 훨씬 무겁다. 여기에 강한 자기장과 빠른 자전 속도가 더해지면 펄서 같은 강력한 에너지 방출이 가능하다는 것이 연구팀의 분석이다. 그런데 중성자별의 강한 중력 때문에 이 작은 산도 붕괴할 수 있다. 연구팀은 이때 나타나는 자전 속도의 미세한 변화를 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 세계 최대 단일 구경 전파 망원경 중국 구이저우성의 ‘FAST’(Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope·500m 구경 천체망원경)가 업그레이드되면 이런 변화를 관측할 수 있는 민감도를 갖게 된다. 중성자별에 ‘고도 1㎝ 산’이 얼마나 흔하게 존재하는지, 이들의 수명은 얼마나 되는지 등 많은 질문이 차세대 망원경을 통해 밝혀질 것으로 기대된다.

우리가 흔히 해충이라고 부르는 곤충들도 생태계에서는 나름의 쓸모가 있다. 그렇지만, 사람을 기준으로 볼 때는 분명히 이익보다는 손해가 크기 때문에 해충으로 구분된다. 요즘 문제가 되는 러브버그도 생태계에 도움이 되는 익충이지만, 인간의 생활에 불편을 주기 때문에 해충처럼 느껴지는 것이다. 어쨌든 여름철 대표적 해충이라고 하면 ‘모기’를 들 수 있다. 장마가 끝나면 매미 소리와 함께 잠이 들라치면 얼굴 위에서 ‘앵’거리며 날아다니다가 피를 빨아먹는 모기는 뇌염, 말라리아 등 각종 질병을 매개하는 곤충이기도 하다. 그런데, 최근 유럽에서 발견된 박테리아를 이용해 모기 유충을 빠르게 제거할 수 있는 방법이 개발돼 주목받고 있다. 미국 존스홉킨스대 의대, 그리스 분자생물학·생명공학 연구소(IMBB) 공동 연구팀은 그리스 크레타섬에서 발견된 박테리아 대사 산물을 이용해 모기 유충을 빠르게 제거할 수 있는 방법을 찾았다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘응용·환경 미생물학’ 7월 7일 자에 실렸다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 모기를 통해 전파되는 질병으로 매년 70만 명 이상의 사망자가 발생한다. 문제는 각종 질병을 확산시키는 모기를 통제하는 것이 쉽지 않다는 점이다. 일반적으로 사용되는 화학적 살충제는 쉽게 내성이 발생한다. 연구팀은 크레타섬 65개 지역에서 겉흙, 식물 뿌리 주변 토양, 식물 조직, 물, 곤충 사체 등에 존재하는 박테리아 186개 표본을 채취했다. 연구팀은 지난 15년 동안 말라리아와 뎅기열 원인 병원체를 차단하는 미생물과 모기나 모기유충을 죽일 수 있는 박테리아를 찾는 연구를 해왔다. 최근에는 유럽연합에서 지원하는 ‘미생물 살충제(MicroBioPest) 프로젝트’로 지중해 지역에서 모기를 죽이는 박테리아를 조사했다. 연구팀은 표본에서 분리한 균주 수용액에 웨스트나일 바이러스와 리프트밸리 열 바이러스 같은 치명적 질병을 전파하는 지하집모기(Culex pipiens molestus) 유충을 노출했다. 그 결과, 100개 이상 분리 균주에서 모기 유충이 일주일 내에 모두 사멸했고, 37개 분리 균주에서는 3일 이내에 유충이 사멸됐다. 이 가운데 3개 분리 균주에서는 노출 24시간 이내에 모기 유충이 100% 죽었다. 이번에 살충 효과가 확인된 분리 균주들은 이전에 생물학적 살충제 원료로 한 번도 쓰인 적이 없는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 박테리아들은 단백질이나 대사산물 같은 화합물을 생성함으로써 모기 유충을 죽인 것으로 분석됐다. 연구를 이끈 조지 디모풀로스 존스홉킨스대 교수는 “생물학적 살충제는 화학 살충제와 달리 생태계에서 빨리 분해돼 축적되지 않고, 원하는 곤충 종만 제거할 수 있다는 장점이 있다”라며 “이번 연구로 박테리아의 살충 효과는 확인했으며, 살충 활성 범위를 추가로 파악 중이다”고 말했다.

소변을 너무 오래 참거나, 반대로 너무 자주 배출하는 습관은 방광 기능을 저하시킬 수 있으며 요로감염 등 각종 건강 문제로 이어질 수 있다는 주장이 나와 눈길을 끌고 있다. 7일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면 미국 조지아공과대학 연구팀은 체중 3㎏ 이상의 포유류는 평균 21초 정도의 배뇨 시간이 소요되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 다양한 동물의 배뇨 영상을 분석해 ‘배뇨 시간 일관성 법칙’을 도출했다. 해당 연구는 앞서 유머와 과학을 결합한 이그노벨상(풍자 과학상)을 수상한 바 있다. 그러나 전문가들은 이 같은 연구가 단순한 흥밋거리로 끝나선 안 된다고 강조한다. 영국의 비뇨기과 전문의 크리스 블릭 박사는 “소변을 참는 습관이 반복되면 방광이 민감해지거나 기능이 약화하면서 오히려 소변을 다 비우는 데 시간이 더 오래 걸리는 악순환이 발생할 수 있다”고 강조했다. 성인의 방광은 평균적으로 약 400~600㎖의 소변을 저장할 수 있으며, 하루 4~8회 배뇨하는 것이 적정 수준이다. 그러나 참는 습관이 반복되면 요로 감염 위험이 커지고, 감염이 신장으로 퍼질 경우 신장 손상으로 이어질 수 있다. 실제로 지난 2020년 중국에서는 한 40대 남성이 18시간 가까이 소변을 참았다가 방광이 파열되는 응급 상황을 겪은 사례도 있다. 당시 해당 남성은 음주 후 수면 중 배뇨를 전혀 하지 않고 장시간 참은 상태였고, 복부에 극심한 통증을 호소하며 응급실로 이송됐다. 이후 검사 결과 방광이 세 군데 파열됐고, 장기 일부가 방광 내로 밀려 들어간 상태였다. 의료진은 즉시 수술을 진행했으며, 해당 남성은 자칫 생명이 위태로울 수 있었던 상황이었던 것으로 전해졌다. 반면 소변을 너무 자주 보는 경우에는 과민성 방광 증후군을 의심해볼 수 있다. 이는 방광이 충분히 차지 않았음에도 요의를 느끼게 되는 증상으로, 배뇨 패턴이 불규칙해지고 생활의 질을 떨어뜨릴 수 있다. 블릭 박사는 “과도한 빈뇨는 오히려 방광을 작은 용량으로 학습시키는 결과를 낳는다”고 말했다. 최근에는 화장실에서 휴대전화를 장시간 사용하는 습관도 건강에 부정적 영향을 준다는 지적도 나왔다. 영국의 가정의학과 전문의 푸남 크리샨 박사는 “화장실에서 장시간 앉아 있는 습관은 항문 정맥에 압력을 가해 치질, 골반저근 약화, 직장탈출증 등을 유발할 수 있다”고 경고했다. 치질은 항문 주위 정맥이 확장돼 발생하는 질환으로, 가려움, 출혈, 통증, 잔변감 등을 유발한다. 전문가들은 “화장실에서 휴대전화를 오래 사용하는 습관이 이런 질환을 악화시키는 원인이 될 수 있다”며 주의를 당부했다. 이어 “소변이나 대변을 지나치게 참는 것도, 자주 보는 것도 방광과 대장 건강에 모두 좋지 않다”며 “평균 21초 배뇨가 적당하다. 자연스러운 배출 습관을 유지하는 것이 건강한 생활의 기본”이라고 덧붙였다.

최근 맹독성 버섯인 붉은사슴뿔버섯이 온라인상에서 면역력 강화, 항암 효과가 있는 ‘약용 버섯’으로 둔갑하며 조리법까지 공유되자, 관계 당국이 강력히 경고하고 나섰다. 산림청 국립산림과학원은 7일 “붉은사슴뿔버섯을 식용 버섯으로 소개하거나 이를 활용한 음식 레시피를 공유하는 사례가 확산되고 있다”며 “절대 섭취하지 말아야 한다”고 밝혔다. 붉은사슴뿔버섯은 화려한 외형으로 눈에 잘 띄지만, 소량만 섭취해도 치명적인 중독 증상을 일으키는 맹독성 버섯이다. 이 버섯에 함유된 트리코테신 계열 독성물질은 소화기 계통뿐 아니라 신경계, 호흡기, 혈액, 피부 등 전신에 심각한 손상을 입힐 수 있다. 최근 붉은사슴뿔버섯이 “면역력 강화와 항암, 항산화 효과가 있다. 비타민과 미네랄이 풍부한 건강식품”이라는 잘못된 정보가 빠르게 확산됐다. 한 포털 블로그에는 ‘붉은사슴뿔버섯의 숨겨진 효능과 맛있는 레시피’라는 글까지 등장해 샐러드나 볶음 요리 등 구체적인 조리법을 소개하며 위험성을 키웠다. 챗GPT 등 일부 검색 서비스에서도 붉은사슴뿔버섯을 적당히 즐기면 이로운 식재료로 소개한 사례가 논란이 됐다. 현재는 “일부는 독성이 있어 전문가 확인 없이 채취하거나 섭취하지 않는 것이 안전하다”는 경고 문구가 표시되고 있다. 붉은사슴뿔버섯이 면역력 강화나 항암에 도움이 된다는 오해는 과거 연구 결과에서 비롯됐다. 국립산림과학원과 성균관대학교 연구팀이 붉은사슴뿔버섯에서 발견된 ‘로리딘E’라는 물질이 유방암 치료제인 독소루비신보다 500배 이상 강력한 항암 효능을 보인다는 사실을 밝혔기 때문이다. 하지만 이는 정제된 단일 물질의 효능으로, 버섯 자체를 섭취해도 안전하다는 의미가 아니다. 만약 버섯을 먹은 뒤 구토, 복통, 설사, 어지럼증 등 이상 증상이 나타난다면 즉시 의료기관을 찾아야 한다. 박응준 산림과학원 산림미생물이용연구과 과장은 “인터넷과 AI 기반 검색 서비스에서 떠도는 잘못된 정보에 절대 속아서는 안 된다”며 “야생 버섯은 전문가도 구별이 어려울 정도로 위험할 수 있어, 조금이라도 의심되면 아예 채취하거나 섭취하지 않는 것이 가장 안전하다”고 강조했다.

남성의 손가락 길이 비교로 성욕이 어느 정도인지 파악할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 5일(현지시간) 과학 전문 매체 어스닷컴 등에 따르면 일본 오카야마 대학 연구진은 최근 학술지 ‘실험 동물(Experimental Animals)’에 게재한 연구를 통해 “수컷 쥐의 손가락 길이가 성욕과 성적행동을 나타낼 수 있다”고 밝혔다. 사카모토 히로타카 교수와 하야시 히메카 박사가 이끈 연구에 따르면 사람의 성적인 행동은 자궁 속 태아일 때부터 형성된다. 뇌가 안드로겐(남성 호르몬)과 같은 호르몬에 반응하는 방식이 성적 행동을 결정한다. 오카야마대 연구진은 이러한 영향을 측정하기 위해 쥐를 이용해 분석했다. 그 결과 연구진은 쥐의 2번째 발가락(검지)과 4번째 발가락(약지)의 길이 비율인 ‘2D:4D 비율’을 통해 설치류의 성행동과 성적 취향을 예측할 수 있다고 밝혔다. 연구에 따르면 태아가 자궁 내에서 안드로겐에 더 많이 노출되면 검지보다 약지가 더 길었고, 에스트로겐(여성 호르몬) 노출량이 더 많으면 약지보다 검지가 길었다. 평균적으로 남성은 검지에 비해 약지가 더 길고, 여성은 비슷하거나 검지가 약간 더 긴 편이다. 약지가 더 긴 쥐는 성적으로 더 활발했을 뿐 아니라 명확한 이성(암컷) 선호를 보였다. 연구진이 가설을 확인하기 위해 쥐들에게 짝짓기 환경을 제공한 결과 약지가 더 긴 수컷 쥐들은 그렇지 않은 쥐들보다 성욕이 더 강했고 발기 기능도 강했다. 또한 연구진은 성적 취향을 파악하기 위해 수컷 쥐들을 암컷과 수컷의 냄새가 나는 두 개의 침구가 있는 우리에 넣었다. 그 결과 모든 수컷 쥐들은 처음에는 수컷 냄새가 나는 침구를 탐색했다. 그러다 약지가 더 긴 쥐들만 암컷 침구를 지속적으로 탐색하는 모습을 보였다. 연구진은 이번 연구가 단순히 쥐의 성적 행동을 넘어 태아기 호르몬 노출이 뇌에 영구적인 영향을 미친다는 사실을 보여준다고 밝혔다. 손가락 길이 비율은 뇌 구조의 생물학적 지표일 수 있으며, 자궁 속 태아의 호르몬 노출이 성적 취향이나 성욕, 정서적 애착을 형성한다고 설명했다. 사카모토 교수는 “이번 결과는 신체와 정신의 깊은 연결성을 보여주며 과학적·임상적으로 매우 중요한 의미를 갖는다”며 “손가락을 관찰하는 것만으로도 언젠가는 우리의 행동 경향을 파악하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 2D:4D 비율은 인지 특성이나 정신 건강 상태와도 관련이 있기 때문에 자폐증, 우울증, 애착 장애 같은 성별 차이를 보이는 질환을 이해하는 데도 도움이 될 수 있다고 연구진은 전했다. 다만 이번 연구가 수컷 쥐만을 대상으로 진행됐으며, 쥐에게서 얻은 실험 결과가 인간에게도 적용될지 불분명하다는 한계도 있다. 통제된 실험실 환경에서의 쥐와 달리, 인간의 성적 행동은 생물학적 요소를 뛰어넘는 문화적, 사회적, 심리적 요인 등 복잡한 요소들의 영향을 받기 때문이다. “약지 더 길면 운동능력 강하고 반사회적 성향” 연구도 앞서 호주 남호주대와 미국 노스다코타대 공동 연구팀은 손가락 길이로 운동 능력과 성격, 행동 패턴 등을 예측할 수 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 연구팀에 따르면 약지가 검지보다 긴 사람은 심폐지구력이 더 뛰어나 장거리 운동 등에서 좋은 성과를 보일 가능성이 높다. 또 고강도 운동을 더 오래 견딜 수 있는 능력을 갖추고 있을 가능성도 더 크다. 또한 연구팀은 약지가 더 긴 사람은 반사회적 성향이 강하고, 정신병적 경향, 약물 남용 관련 위험이 있을 가능성이 상대적으로 더 큰 것으로 나타났다고 밝혔다. 반면 검지가 더 긴 사람은 공격성이 낮고 통증에 대한 내성이 낮으며, 비만 위험이 상대적으로 더 높다고 연구팀은 전했다. 이러한 연구 결과들은 손가락 길이가 단순한 신체적 특징을 넘어 개인의 다양한 특성과 연관될 수 있음을 시사한다. 그러나 일부 전문가들은 손가락 길이 비율과 태아기 호르몬 노출의 상관관계에 대한 과학적 증거가 아직 충분하지 않다고 지적하며 이러한 연구 결과를 해석할 때 신중할 필요가 있다고 조언했다.

친환경 미래 에너지로 수소가 자주 거론되지만 사실은 불편한 진실이 숨어 있습니다. 수소 자체는 우주에서 가장 흔한 원소로 고갈 걱정이 없고 부산물로 물만 남는 친환경 연료지만, 수소를 만드는 과정은 대개 친환경과는 거리가 멀죠. 현재 산업용으로 사용되는 수소는 석유화학 공정의 부산물이나 천연가스를 이용해서 생산되기 때문에 솔직히 말해서 화석연료나 다를 바 없습니다. 이렇게 화석 연료를 이용해 만들어낸 수소를 ‘그레이 수소’라고 부릅니다. 실질적으로 우리가 사용하는 수소의 대부분을 차지합니다. 그레이 수소 가운데 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해서 따로 저장하면 ‘블루 수소’, 100% 친환경적 방법으로 생산되는 수소를 ‘그린 수소’라고 하는데. 이들 모두 생산 비중은 아직 미미합니다. 사실 수소는 매우 낮은 온도에서 액체 상태가 되고 폭발 및 화재 위험성이 커 다루기가 까다로운 연료입니다. 화석 연료를 태워서 화석 연료보다 사용하기 힘든 수소를 만들어 미래 에너지원으로 쓴다는 것이 논리적으로 말이 되지 않기에 미래 수소 경제를 위해서는 그린 수소 생산에 집중할 수밖에 없습니다. 태양 에너지나 풍력 같은 신재생 에너지를 이용한 그린 수소는 생산 단가가 매우 높습니다. 신재생 에너지 자체가 비싸기도 하거니와 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 과정 또한 저렴하지 않습니다. 그래서 몇몇 과학자는 친환경 에너지로 전기를 생산한 뒤 물의 전기 분해해 수소를 얻는 복잡한 과정 대신 한 번에 수소를 생산할 수 있는 대안을 연구하고 있습니다. 태양열을 이용한 태양 열화학 공정(solar thermochemical process)이 대안입니다. 기본적으로 열화학 방식은 물에 높은 열을 가하면 수소와 산소로 분해되는 현상을 이용합니다. 가능하면 온도를 낮추는 것이 대량 생산에 유리하기에 과학자들은 온도를 낮출 촉매 개발에 집중하고 있습니다. 동시에 태양 에너지를 어떻게 모으는 것이 가장 효율적인지에 대한 연구도 이뤄지고 있습니다. 호주연방과학원(CSIRO) 과학자들은 일반적인 태양열 집광 시스템과 반대로 위가 아닌 아래쪽으로 태양 에너지를 모르는 빔다운(beam down) 방식의 태양열 수소 생산 시스템을 개발했습니다. (사진) 일반적인 태양열 집열 시스템은 여러 개의 거울을 이용해 태양열을 높은 타워 꼭대기로 모아 물을 끓이거나 용융염을 가열합니다. 하지만 연구팀의 빔다운 시스템은 거울을 이용해 한 번 더 태양광을 반사해 아래쪽에 있는 반응 용기에 열을 더 집중합니다. 반응 용기 안에는 촉매 역할을 하는 산화세륨(Ceria, CeO2)이 들어 있는데, 높은 온도로 가열하면 물 분자에서 산소를 빼앗아 순수 수소만 남기는 열화학 반응을 일으킵니다. 반응 뒤에도 산화세륨이 남기 때문에 계속해서 사용할 수 있습니다. 연구팀은 빔다운 방식 태양열 시스템으로 20%라는 매우 우수한 에너지 전환 효율을 달성했다고 발표했습니다. 대부분 15% 정도에 그친 기존의 태양 열화학 반응 기술보다 훨씬 높은 효율입니다. 기존 그레이 수소보다 제조 단가가 높을 것으로 생각되지만 호주처럼 뜨거운 사막이 많은 국가에서는 상대적으로 유망한 그린 수소 생산 기술로 주목됩니다. 어떤 형태의 그린 수소이든 기존 연료보다는 비쌀 수밖에 없을 것입니다. 그러나 최대한 저렴하게 대량 생산하는 기술이 등장하면 그린 수소의 비중은 더 높아질 수 있습니다. 그린 수소는 수소차나 트럭 같은 운송 수단뿐 아니라 수소연료전지 발전, 수소환원제철처럼 친환경 산업의 미래 에너지원으로 큰 역할을 할 수 있을 것입니다.

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