초미세먼지가 암 생존자의 심혈관 건강에 미치는 영향이 구체적인 수치로 확인됐다. 고농도에 노출되면 심근경색이나 뇌졸중 같은 심혈관질환 위험이 최대 9%까지 상승한다는 연구 결과가 나왔다. 반면 코로나19 유행 당시에는 이런 위험이 사라졌는데, 마스크 착용과 외출 자제 같은 생활 실천이 실제 건강에 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 사례다. 서울성모병원과 서울대병원 공동 연구팀은 국민건강보험공단 빅데이터를 바탕으로 3년 이상 생존한 암 환자 3만 9581명을 분석해 이런 사실을 확인했다고 13일 밝혔다. 분석 대상은 2009~2018년 사이 암 진단을 받고 3년 이상 생존한 사람 중, 2015년 이후 심근경색이나 뇌졸중 등 심혈관질환을 새롭게 진단받은 환자들이다. 연구에 따르면 초미세먼지(PM2.5) 농도가 하루 평균 10㎍/㎥ 증가할 때마다 암 생존자의 심혈관질환 위험은 약 3% 상승하는 것으로 나타났다. 특히 초미세먼지 고농도 노출군(평균 44.99㎍/㎥)에서는 위험이 최대 9%까지 증가했다. 하지만 2020년 3월 이후 코로나19 방역조치가 시행되면서 이런 연관성은 사라졌다. 마스크 착용, 외출 자제, 재택근무 등의 영향으로 실제 대기오염 노출량이 줄었고 당시 전 세계적으로 공장 가동률과 교통량이 감소하면서 미세먼지 농도 자체가 낮아진 점도 영향을 미친 것으로 보인다. 연구팀은 이번 결과를 통해 생활환경 변화가 면역에 취약한 암 생존자의 건강에 실질적 영향을 미칠 수 있음을 보여준다고 설명했다. 초미세먼지처럼 환경 유해요인에 민감한 계층일수록 일상적인 노출 관리가 중요하다는 점도 강조했다. 신현영 서울성모병원 교수는 “초미세먼지를 흡입하면 폐와 장내 염증 반응이 늘어나고, 이는 부정맥이나 혈관 내피기능 장애를 일으켜 심혈관질환으로 이어질 수 있다”며 “암 생존자의 건강관리는 일상생활 관리 및 환경 요소에 의해 달라질 수 있으므로 주치의과 같은 통합적 건강관리 체계를 조언해 줄 수 있는 암건강 클리닉을 이용하면 도움이 된다”고 조언했다.

손가락 끝에 있는 지문은 사람마다 모두 다르다. 부모도 구분하지 못한다는 일란성 쌍둥이도 지문은 일치하지 않는다. 사람의 지문은 평생 바뀌지 않기 때문에 신원을 구분하는 데도 사용할 수 있는 것이다. 그런데, 코로 숨 쉬는 비강 호흡 패턴도 사람마다 달라서 신체적, 정신적 건강을 판단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 뇌과학과, 하이파대 인지과학과 공동 연구팀은 비강 호흡 패턴만으로 개인의 건강 상태를 96.8% 정확도로 식별할 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 13일 자에 실렸다. 연구팀은 포유류가 코로 숨을 쉬면서 냄새를 인식한다는 점에 착안해, 모든 사람의 뇌가 다른 만큼 냄새를 인식하는 호흡 패턴도 다를 것이라고 추정했다. 연구팀은 콧구멍 아래 부드러운 튜브를 배치해 24시간 연속 비강 호흡 패턴을 추적하는 웨어러블 장치를 개발해 건강한 성인 남녀 100명을 대상으로 실험했다. 대부분의 호흡 패턴 측정은 폐 기능을 평가하거나 호흡기 관련 질병 진단을 위해 1~20분 정도만 실시한다. 연구팀은 짧은 시간 동안은 개인별 호흡 패턴을 찾기 어렵다고 판단해 24시간 측정했다. 연구팀은 실험 참가자들에게 웨어러블 장치를 착용하고 일상생활을 하도록 했다. 그 결과, 호흡 패턴만으로도 높은 정확도로 개인을 식별할 수 있었다. 달리기, 학습, 일, 휴식 등 각기 다른 활동을 하고 있을 때도 호흡 패턴은 개인 식별에 도움이 된다는 사실도 확인했다. 이와 함께 ‘호흡 지문’은 개인의 체질량지수(BMI), 수면-각성 주기, 우울증 및 불안 수준, 행동 특성과도 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, 불안 수준이 높은 참가자들은 호흡 중 흡입 시간이 짧고 수면 중 숨을 멈추는 패턴이 자주 발견됐다. 연구팀은 우울이나 불안 같은 정서 상태가 호흡 방식에 변화를 주기도 하겠지만, 호흡 방식이 불안하거나 우울하게 만들 수 있다고 설명했다. 이 때문에 호흡 방식을 바꾸면 정서 상태도 변화할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 호흡 측정 웨어러블 장치를 일상생활에서도 좀 더 편하게 착용할 수 있도록 개선하는 작업을 진행 중이다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 노암 소벨 교수는 “이번 연구는 비강 호흡을 완전히 새로운 방식으로 바라보는 것으로, 이를 통해 뇌 활동을 파악할 수 있게 됐다”며 “이번 연구를 근거로 호흡 패턴 개선으로 정신적, 정서적 상태를 바꿀 수 있는지 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다.

새 천 년이 시작되던 해 출간된 일본 소설가 에쿠니 가오리와 츠지 히토나리가 공동 집필한 ‘냉정과 열정 사이’는 영화로도 만들어져 한국 독자와 관객들의 인기를 끌었다. 또, 이탈리아 피렌체 두오모를 꼭 가봐야 할 곳으로 만들기도 했다. 소설과 영화 속 남자 주인공 아가타 준세이는 고미술품 복원가라는 직업을 갖고 있다. 영화 ‘원더우먼 1984’ 속 주인공 다이애나는 미국 스미스소니언 박물관 직원으로 고미술품을 복원하고 관리하는 모습이 등장한다. 영화에서 미술품이나 문화재 복원 전문가의 모습은 스치듯 지나 자세히 알 수 없지만, 실제론 역사적, 예술적으로 가치가 있는 유형 문화재를 보존하고 당시 환경에 맞게 복원하는 일을 한다. 단순히 색을 덧입히는 것이 아니라 제작 당시의 모습에 맞게 복원해야 하므로 복잡하고 섬세한 작업이기도 하다. 이 때문에 여러 과학기술이 동원된다. 이런 가운데, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 기계공학과 연구팀은 디지털로 제작된 ‘라미네이티드 마스크’를 이용해 오래된 유화 작품을 원형에 가깝게 복원하는 방법을 개발했다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 12일 자에 실렸다. 현재 미술품, 특히 회화 작품 복원 방식은 손상 분석, 안정화, 세척, 손상된 부분의 채움(리터칭)의 과정을 거치기 때문에 제대로 된 복원까지는 수개월에서 수년이 걸리기도 한다. 최근 박물관 소장품으로 더 많은 그림이 수집되면서 손상됐지만 상대적으로 덜 중요한 작품들은 복원 우선순위에서 밀리는 경우도 적지 않다. 디지털 이미지 재구성은 복원 결과를 시각화해 보존 전문가들을 돕는 도구로 사용됐지만, 여전히 전통적인 복원 경로에 의존하고 있다. 이에 연구팀은 디지털로 제작된 라미네이트 마스크를 사용해 15세기 후반에 제작된 작품으로 목재판 위에 그려진 유화를 복원했다. 우선 첫 번째 단계는 필요한 복원을 위해 손상된 이미지의 디지털 재구성하고, 이를 바탕으로 라미네이트 마스크를 맵핑한다. 이 마스크는 정확한 색의 물감을 사용해 라미네이트에 인쇄한 다음 그림 표면에 직접 적용한다. 라미네이트 마스크는 662.05㎠ 면적을 커버하며, 5만 7314개의 고유한 색을 사용했고 적용 과정은 약 3.5시간 소요됐다. 이 시간은 전통적 방법보다 복원 속도가 66배 빠른 것으로 확인됐다. 또, 라미네이트 마스크는 복원 이후 제거할 수 있고 원본 작품에도 영향을 미치지 않는다고 연구팀은 설명했다. 알렉스 카츠킨 연구원은 “이번에 개발한 방법이 현재로선 바니시 처리된 표면이 매끄러운 그림 작품에만 사용될 수 있다”면서 “이번 방법이 새로운 보존 기술 개발로 이어질 수 있고, 디지털과 물리적 복원 틈새를 메우는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다.

지구 온난화로 인해 폭염, 혹한, 폭설, 폭우 등 극단적 기상 현상이 속출하고 있다. 이런 추세는 앞으로도 계속 심해질 것이라는 예측까지 나오고 있는 가운데, 극단적 날씨로 인한 스트레스 요인이 태아의 뇌 발달에 악영향을 미칠 수 있다는 충격적인 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕 시티대(CUNY) 심리학과, 고등과학 연구센터, 마운트 시나이 아이칸의대 환경의학 및 공중보건학과, 정신의학과 공동 연구팀은 극단적 기상 현상은 임신부와 태아에게 스트레스로 작용해 태아의 신경 발달을 방해하고 기저핵으로 알려진 뇌 부위의 부피에도 영향을 미쳐 뇌의 형태에도 문제를 일으킬 수 있다고 13일 밝혔다. 기저핵은 운동 능력과 감정 조절 등에 관여하는 뇌 부위다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행한 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 뉴욕에 거주하는 8세 남녀 어린이 34명의 기저핵 부피를 측정하기 위해 자기공명영상(MRI)을 찍었다. 실험 대상 아동 중 11명의 부모는 임신 중에 미국 역사상 가장 강력한 열대 저기압이었던 허리케인 샌디를 경험했다. 샌디는 2012년 10월 카리브해와 뉴욕을 비롯한 미국 동부 해안을 강타한 초대형 허리케인으로 폭우와 강풍, 폭설까지 일으켰다. 많은 기상학자는 허리케인 샌디가 기후 변화 때문에 강도가 세졌을 것이라고 분석한다. 연구 결과, 태아일 때 샌디를 경험하지 않은 아동 23명과 달리 샌디에 노출됐던 11명은 기저핵의 일부인 피각(putamen·조가비핵), 창백핵(pallidum) 양쪽 뇌 부위, 오른쪽 뇌의 미상핵(caudate)의 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 허리케인이 지나는 동안 극단적인 더위도 발생했다는 점에도 주목했다. 임신 중 폭염을 겪은 부모의 자녀들은 왼쪽 측좌핵 부피가 작고 왼쪽 창백핵 부피는 더 큰 것으로 확인됐다. 기후 변화의 영향을 직접적으로 경험하지 않았더라도 엄마의 스트레스 요인에 대한 노출이 태아의 뇌 발달과 형성에 악영향을 미친다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 요코 노무라 CUNY 교수(인지 신경과학)는 “기후 변화는 극단적 날씨와 자연재해를 더 빈번하고 강력하게 만들 것으로 예측되는 만큼, 태아에 대한 영향도 커질 것으로 우려된다”며 “이번 연구 결과는 기후 위기가 환경적 위기를 넘어 미래 세대에 영향을 미칠 신경학적 위기일 수 있다는 강력한 증거”라고 말했다.

경상국립대는 생명과학부·응용생명과학부 김명옥 교수 연구팀이 ‘알츠하이머병 예방과 치료가 동시에 가능한 차세대 에피토프 백신’을 개발했다고 12일 밝혔다. 김 교수는 원천기술 확보·백신 상용화를 목표로 글로벌 기술 이전을 추진 중이다. 연구팀 설명에 따르면 알츠하이머병은 전 세계 치매의 70~80%를 차지하는 대표적 퇴행성 뇌 질환이다. 병에 걸리면 기억력 저하, 성격 변화, 판단력 저하 등 증상이 서서히 나타나는데, 지금까지 뚜렷한 치료법이 없다. 기존 치료제는 반복 투여가 필요하고 비용도 많이 들며 뇌혈관에 부작용을 일으킬 수 있다는 한계가 있다. 김 교수는 이날 기자회견에서 “(개발한) 백신은 우리 몸의 면역세포 중 하나인 B세포만을 선택적으로 자극해서 강력한 항체를 스스로 만들어내도록 설계된 것이 특징”이라고 밝혔다. 이어 “‘아밀로이드 베타(Aβ)’라는 단백질의 한 부분만 정밀하게 고르고 선별해 백신의 핵심 성분으로 삼았다”며 “이를 두 가지 특수 단백질(OVA, KLH)과 결합해 면역 효과를 극대화했다”고 밝혔다. 그러면서 실험용 생쥐를 대상으로 한 결과, 이 백신을 맞은 경우 뇌 속 독성 물질이 줄고 기억력과 인지 기능이 회복됐고 백신 효과는 6~9개월 이상 유지됐다고 설명했다. 이번 연구 결과는 알츠하이머병 예방 백신의 새로운 패러다임을 제시했다는 성과를 인정받아 지난 8일 학술지 <뇌, 행동 그리고 면역>에 온라인 게재됐다. 김 교수는 연구 결과를 바탕으로 한 백신 상용화를 염두에 두고 특허등록도 마쳤다. 연구팀은 백신 상용화까지는 5년 정도가 걸릴 것으로 본다. 김 교수는 “글로벌 알츠하이머병 선도연구센터 설립을 준비 중”이라며 “유럽 최고 수준의 연구진과 협력해 기술 완성도를 더욱 높이겠다”고 말했다.

앞으로는 혈액 검사만으로도 알츠하이머병 발병 여부를 가려낼 길이 열릴 것으로 보인다. 연세대 강남세브란스병원 신경과 조한나 교수팀은 미국 캘리포니아대 샌프란시스코(UCSF) 로렌 반데브레데 교수팀과 공동 연구팀을 꾸리고 혈액 내 ‘인산화 타우 217’(P-Tau 217) 단백질이 알츠하이머병 진단에 유용하다는 것을 검증했다고 12일 밝혔다. 연구진은 2008년 8월부터 2022년 7월까지 UCSF 기억·노화센터(MAC)에 기증된 총 349명의 뇌 조직에서 혈액 데이터를 취합해 분석했다. 이는 해당 연구 분야에서 세계 최고 수준 규모에 해당한다. 연구 대상군에는 ▲알츠하이머 환자 ▲전두측두엽 치매 환자 ▲별다른 뇌 손상이 없는 정상인 등이 속했다. 연구진은 이들의 혈액 데이터에서 P-Tau 217과 신경 손상 정도를 보여주는 ‘신경미세섬유 라이트체인’(NfL), 신경계 염증 상태를 나타내는 ‘신경교세포 섬유성 산성 단백질’(GFAP) 등 3가지 생체 지표의 농도를 측정했다. 그 결과, 알츠하이머 환자군의 혈액 속 P-Tau 217 농도는 평균 1㎖당 0.28pg(피코그램)으로 전두측두엽 치매 환자군(1㎖당 0.10pg)보다 크게 높았다. 알츠하이머병이 동반된 전두측두엽 치매 환자들의 혈액 속 P-Tau 217 농도(1㎖당 0.19pg)도 알츠하이머병이 없는 경우(1㎖당 0.07pg)보다 유의미하게 높았다. P-Tau 217은 모든 치매 연관 증후군에서 알츠하이머병 진단 정확도(AUC) 0.95로 매우 높은 수준을 보였다. AUC는 진단 검사 예측 성능 평가에 사용되는 지표로, 1.0에 가까울수록 완벽한 성능을 가진 것으로 본다. 알츠하이머병이 아닌 치매 연관 증후군에서도 P-Tau 217은 AUC 0.89로 정확한 성능을 유지했다. 반면 NfL과 GFAP는 각각 AUC 0.73, 0.75로 낮게 측정됐다. 연구진은 이와 같은 결과를 토대로 P-Tau 물질이 알츠하이머병 진단에 매우 유용하다는 결론을 내렸다. 치매는 가장 전형적인 증상을 보이는 알츠하이머병 외에도 여러 갈래로 나뉜다. 다양한 종류의 질환이 있지만 임상 증상만으로는 구별이 어렵고 발병 원인도 복잡해서, 그간 적절한 진단 도구 적용에 제약이 컸다는 게 의학계의 설명이다. 이러한 배경에서 연구를 이끈 조 교수는 “P-Tau 217이 다양한 치매 환자군에서 알츠하이머병을 정확하게 가려낼 수 있다는 걸 세계 최초로 입증한 것”이라며 이번 연구를 높이 평가했다. 이어 “혈액 기반 치매 조기진단과 치료 대상자 선별을 위한 표준을 세계 최정상 연구자와 함께 정립할 수 있는 발판을 마련했다”며 “초고령사회에 진입하는 우리나라 치매 진단과 연구 환경에 획기적인 전환점이 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 미국의학협회 신경과학 저널(JAMA Neurology) 제82권에 실렸다.

세계 최대 내륙 해인 카스피해에 새로운 섬이 등장했다. 지난 11일(현지시간) 과학 매체 라이브사이언스는 카스피해 북부에 새로운 섬이 나타났으며 아직 이름도 없는 상태라고 보도했다. 지난해 11월 위성 사진을 통해 처음 존재가 확인된 이 섬은 러시아 영역인 카스피해 북부에 있는 또 다른 섬 말리 젬추즈니와 약 30㎞ 떨어진 곳에 있다. 보도에 따르면 이 섬은 현재 수면 위로 약간 솟아 올라와 있는데, 모래와 퇴적물이 떠올라 마르기 시작하면서 표면 대부분 평평한 상태다. 특히 러시아 연구팀은 최근 탐사를 위해 이 섬에 접근했지만 악천후와 얕은 수심으로 인해 상륙에 실패했다. 다만 드론으로 촬영한 사진을 통해 섬의 모습과 일부 특징만 확인한 상태다. 연구를 이끈 러시아 과학아카데미 산하 PP 시르쇼프 해양학연구소(IO RAS) 스테판 포돌리아코 수석연구원은 “카스피해의 수위가 낮아지면서 새로운 섬이 나타났다”면서 “해저에서의 지각 변동과 기후변화가 수위 감소의 원인일 수 있다”고 분석했다. 이어 “이 섬은 현재 수위보다 몇인치 높게 있지만 여름과 가을 카스피해로 유입되는 강물 양이 감소함에 따라 상황이 바뀔 수 있다”면서 “올해 하반기 다시 탐사가 예정되어 있으며 특징에 따라 공식 이름이 붙여질 것”이라고 덧붙였다. 한편 남한 면적의 4배인 37만1000㎢ 규모의 카스피해는 러시아, 이란, 카자흐스탄, 아제르바이잔, 투르크메니스탄이 경계를 이루고 있다. 지질학적으로 보면 카스피해는 육지에 갇혀 있고, 대양과 연결되지 않아 호수로 분류되지만 2018년 기존의 호수에서 ‘특수한 지위를 가진 바다’로 규정됐다.

세계 최대 내륙 해인 카스피해에 새로운 섬이 등장했다. 지난 11일(현지시간) 과학 매체 라이브사이언스는 카스피해 북부에 새로운 섬이 나타났으며 아직 이름도 없는 상태라고 보도했다. 지난해 11월 위성 사진을 통해 처음 존재가 확인된 이 섬은 러시아 영역인 카스피해 북부에 있는 또 다른 섬 말리 젬추즈니와 약 30㎞ 떨어진 곳에 있다. 보도에 따르면 이 섬은 현재 수면 위로 약간 솟아 올라와 있는데, 모래와 퇴적물이 떠올라 마르기 시작하면서 표면 대부분 평평한 상태다. 특히 러시아 연구팀은 최근 탐사를 위해 이 섬에 접근했지만 악천후와 얕은 수심으로 인해 상륙에 실패했다. 다만 드론으로 촬영한 사진을 통해 섬의 모습과 일부 특징만 확인한 상태다. 연구를 이끈 러시아 과학아카데미 산하 PP 시르쇼프 해양학연구소(IO RAS) 스테판 포돌리아코 수석연구원은 “카스피해의 수위가 낮아지면서 새로운 섬이 나타났다”면서 “해저에서의 지각 변동과 기후변화가 수위 감소의 원인일 수 있다”고 분석했다. 이어 “이 섬은 현재 수위보다 몇인치 높게 있지만 여름과 가을 카스피해로 유입되는 강물 양이 감소함에 따라 상황이 바뀔 수 있다”면서 “올해 하반기 다시 탐사가 예정되어 있으며 특징에 따라 공식 이름이 붙여질 것”이라고 덧붙였다. 한편 남한 면적의 4배인 37만1000㎢ 규모의 카스피해는 러시아, 이란, 카자흐스탄, 아제르바이잔, 투르크메니스탄이 경계를 이루고 있다. 지질학적으로 보면 카스피해는 육지에 갇혀 있고, 대양과 연결되지 않아 호수로 분류되지만 2018년 기존의 호수에서 ‘특수한 지위를 가진 바다’로 규정됐다.

백옥잠(하얀 고치를 짓는 누에 품종)으로 만든 홍잠이 암세포를 억제하는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 농촌진흥청과 한림대학교 연구팀은은 12일 홍잠과 홍잠 추출물 모두에서 대식세포(선천 면역을 담당하는 주요 세포)와 자연살해세포(암세포나 바이러스 감염 세포 등 비정상 세포를 스스로 감지하고 죽이는 선천 면역 세포) 증식을 촉진하고, 암세포를 인식해 제거하는 면역 작용을 증진하는 것을 확인했다고 밝혔다. 연구 결과 홍잠 추출물은 자연살해세포(NK92) 증식을 7% 촉진하는 것으로 나타났다. 또 뇌종양, 혈액암, 췌장암 세포를 제거하는 능력도 높아지는 것으로 확인됐다. 특히 뇌종양 암세포(교모세포종)를 제거하는 능력은 3배 이상 높아진 것으로 분석됐다. 면역력이 낮아진 실험 쥐에게 홍잠을 먹인 결과 면역에 관여하는 비장의 B 림프구 기능이 촉진돼 혈액 내 면역 단백질량이 1.5배 늘었다. T 림프구와 자연살해세포도 증식시켜 암세포를 탐지해 제거하는 능력도 1.3배 증가한 것으로 나타났다. 홍잠 추출물은 대식세포의 생존 기간을 늘려주고, 염증반응을 악화시키는 산화질소(NO) 생성과 염증성 사이토카인 분비를 억제하는 것도 확인했다. 이를 통해 미생물과 바이러스를 탐색해 제거하는 식세포 작용과 음세포 작용을 각각 20배, 5배 이상 촉진했다. 홍잠은 완전히 자라 몸속에 견사 단백질이 가득 찬 누에를 수증기로 쪄 동결건조 후 가공해 만든다. 아미노산, 오메가3, 지방산, 폴리페놀 등 다양한 유용성분을 함유하고 있어 건강식품으로 주목받는다. 농진청은 이번 연구 결과를 특허 출원하고 임상 시험과 함께 홍잠 원료 표준화, 자동화 대량생산 체계 등 기반 연구도 확대해 나갈 계획이다.

스트레스는 정신 건강 관련 용어 중에서 흔하게 사용하는 단어 중 하나다. 힘든 일이나 짜증 나는 일이 있으면 ‘아 씨, 스트레스받네’라고 내뱉는 경우도 흔하다. 스트레스는 ‘팽팽하게 당긴다’는 뜻의 라틴어 ‘스트린제레’(stringere)에서 유래한 것으로, 어떤 물체에 가해지는 외부의 힘을 가리키는 물리학 용어로 처음 쓰였다. 이후 생물학에서 생명체에 가해지는 외적 자극이라는 개념으로 확장돼 쓰이기 시작했다. 의학적으로는 스트레스는 외부 자극에 대한 신체적, 정신적, 행동적 반응이다. 일시적이거나 적당하면 문제가 없지만 지속되거나 과도하면 신체적, 정신적 건강에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 미국 펜실베이니아대 의대 시간 생물학(Chronobiology) 및 수면 연구소, 약리학과, 캘리포니아 어바인대(UC 어바인) 생리학 및 생물물리학과 공동 연구팀은 스트레스가 수면의 질을 악화하고 기억력 손장의 직접적 원인이 된다는 사실을 보여주는 새로운 신경 경로를 발견했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 6월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 이전 연구들에서 스트레스와 관련이 있다고 알려진 시상하부 실방핵(PVN)에 있는 뉴런을 인위적으로 활성화한 뒤 수면 상태와 기억 관련 과제 수행 능력을 측정했다. 또, 생쥐에게 외부 스트레스를 주고 PVN 뉴런을 억제한 뒤 상태를 관찰했다. 그 결과, PVN이 활성화되면 수면 질이 악화하고 기억력 관련 과제 수행에 실패하는 경우가 늘어났다. 반면, 외부 스트레스를 준 다음 PVN 뉴런을 억제했을 때는 스트레스 관련 단기 기억 문제는 줄고, 수면 상태도 개선되는 것이 확인됐다. 스트레스와 기억, 수면에 관여하는 신경 경로를 추적한 결과, 연구팀은 스트레스와 PVN 뉴런의 인위적 활성화가 각각 별도로 다른 뇌 영역인 측면 시상하부(LH)를 표적으로 한다는 것을 발견했으며, 이는 PVN과 LH로 이어지는 신경 경로가 스트레스 관련 기억 손상과 수면 장애에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 정신재 펜실베이니아대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 밝혀진 신경 경로는 특히 수컷 생쥐에게서 강하게 반응하는 것으로 확인됐다”며 “이 신경 경로를 통해 적어도 수컷에서 스트레스 관련 장애와 수면, 인지기능 저하를 개선하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

자전거를 주요 교통수단으로 이용하는 사람들이 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 크게 줄어든다는 연구 결과가 발표됐다. 특히 65세 이전에 발생하는 조기 치매의 경우 발병 위험을 40%나 낮추는 효과를 보였다. 11일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 중국 화중과기대 연구팀의 이러한 연구 결과가 국제 의학 학술지 ‘자마(JAMA) 네트워크 오픈’에 최근 게재됐다. 연구진은 47만 9723명(평균 연령 56.5세)을 대상으로 13년간 추적 조사를 실시했다. 참가자들에게 지난 4주간 가장 자주 사용한 교통수단을 물어본 뒤, 이후 치매 발병 여부를 관찰했다. 연구팀은 “지난 4주간 직장 출퇴근을 제외하고 일상 이동 시 가장 자주 사용한 교통수단은 무엇입니까?”라는 설문을 통해 참가자들의 교통수단 이용 패턴을 분석했다. 이를 토대로 참가자들을 자동차, 버스, 지하철 등 좌석에 앉아서 이동하는 비활동적 교통수단, 도보, 도보 혼합, 자전거 및 자전거 혼합 등 4개 교통수단 이용 그룹으로 분류했다. 연구 기간 동안 전체 참가자 가운데 8845명(1.8%)이 치매를 앓았으며, 이 중 3956명(0.8%)은 알츠하이머병으로 확인됐다. 분석 결과 자전거를 주요 이동 수단으로 활용하는 사람들은 앉아서 이동하는 교통수단을 주로 이용하는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 19% 낮은 것으로 나타났다. 특히 65세 이전에 발생하는 조기 치매의 경우 자전거 이용자들의 발병 위험이 40%나 낮았다. 알츠하이머병으로 인한 치매 위험도 22% 줄어들었다. 연구진은 자전거 타기가 치매를 예방하는 이유를 두 가지로 설명했다. 첫째, 자전거를 타는 신체 활동은 뇌로 가는 혈류량을 늘리고 장기의 염증을 줄인다. 또한 치매 위험을 높이는 비만 등의 질환을 예방하는 데도 도움이 된다. 둘째, 자전거를 탈 때 도로의 위험 요소를 파악하고 경로를 머릿속으로 그리는 과정에서 인지 능력이 향상된다. 실제로 자전거를 자주 타는 사람들은 기억과 학습을 담당하는 뇌 부위인 해마가 더 큰 것으로 나타났다. 알츠하이머병 발병 위험을 10배 높이는 것으로 알려진 ‘APOE-e4’ 유전자를 가진 사람들에게도 자전거 타기의 긍정적인 효과가 나타났다. 이 유전자는 50명 중 1명꼴로 갖고 있는데, 영화 ‘어벤져스’의 배우 크리스 헴스워스도 이 유전자를 가지고 있다고 알려져 있다. 유전적 위험 요인이 없는 사람보다는 효과가 적지만, 자전거 타기는 이들의 치매 예방에도 도움이 된다는 설명이다. 연구진은 “중년과 노년층에서 자전거 타기 같은 활동적인 교통수단 이용을 장려하면 치매 위험을 줄일 수 있어 공중보건에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 다만 이번 연구는 4주간의 교통수단 이용 결과만을 조사했고, 13년간 참가자들의 교통수단 변화를 반영하지 못했다는 한계가 있다. 또한 관찰 연구여서 자전거 타기와 치매 예방 사이의 직접적인 인과관계가 확실하게 증명되지 않았다.

세계에 대한 궁금증으로 여러 학문이 만들어진 이후 지금까지 이어지고 있는 대표적 선입견이 있습니다. 여자가 남자보다 과학, 수학에 약하다는 것입니다. ●수학 성적 성별 격차 놓고 갑론을박 경제협력개발기구(OECD)가 회원국을 포함한 전 세계 80여개국을 대상으로 3년마다 실시하는 국제학업성취도평가(PISA) 결과를 보면 많은 나라에서 읽기는 여학생이 강세를 보이지만 수학, 과학 분야 성적은 남학생이 여학생보다 높게 나옵니다. 노벨과학상이나 ‘수학계의 노벨상’ 필즈상 수상자 성비를 보더라도 남성 과학자의 숫자가 압도적입니다. 이런 사실을 보면 정말 ‘여자는 수학, 과학에 약한가’라는 생각을 하게 합니다. 다른 한편에서는 성평등이 잘 이뤄진 국가일수록 남녀 간 수학, 과학 성적 격차가 적다는 연구 결과도 있습니다. 해당 연구팀은 PISA 결과와 세계경제포럼의 ‘국가별 성 격차지수’를 비교 분석한 결과 남녀평등 분위기가 강한 북유럽 국가들에서는 여학생의 수학 성적이 더 높다는 결과를 내놨습니다. 또 다른 연구에서는 부모나 교사의 성별 고정관념이나 여학생들에게서 더 많이 나타나는 수학에 대한 불안감 등이 원인으로 작용해 수학 성취도를 낮춘다고 설명했습니다. 이런 상반된 데이터들 때문에 과학, 수학 분야에서 남녀 간 차이가 생물학적 요인 때문인지, 문화적 요인 때문인지를 놓고 전문가들 사이에서도 논란 중입니다. ●연구 결과, 입학 4개월부터 남자가 높아 그런데 프랑스 파리 시테대, 파리 샤클레대, 파리경제대(PSE), 공공정책연구소(IPP), 클레르몽 오베르뉴대, 그르노블 알프스대, 파리 과학·인문대, 미국 하버드대 공동 연구팀이 수학 성적은 여러 요인을 고려하고도 남학생이 여학생보다 우수하다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 6월 12일 자에 발표했습니다. 연구팀은 2018년부터 2022년까지 프랑스에서 시행된 국가 학업 성취도 평가 결과를 바탕으로 5~7세 사이의 초등학교 1~2학년 남녀 어린이 265만 3082명을 분석했습니다. 연구 결과 초등학교 입학 초기에는 남학생과 여학생 간 수학 성취도에 거의 차이가 없었지만 입학 4개월 후에는 남학생의 평균 수학 성적이 훨씬 좋은 것이 뚜렷하게 드러났습니다. 2학년 초가 되면 남녀 간 격차는 4배 가까이 벌어졌습니다. 연구팀에 따르면 이런 남녀 학생 간 점수 차이는 프랑스 전역에서 관찰됐으며 사회경제적 지위, 수학 시험 유형, 학교 형태가 공립인지 사립인지와 무관하게 나타났습니다. ●“교육과정에 격차 줄일 정책 마련해야” 연구를 이끈 스타니슬라스 데하네 샤클레대 교수는 “이번 연구 역시 다른 앞선 연구와 마찬가지로 수학 성적의 성별 격차를 드러내는 메커니즘을 명확히 보여 주지는 못한다”면서도 “성별 격차가 확실히 나타나고 있는 만큼 교육 당국이 유치원 단계에서부터 수학, 과학 교육의 성별 격차를 줄이기 위한 정책을 마련해야 할 것”이라고 말했습니다.

영화 ‘쥬라기 월드’에는 중생대 지구를 지배했던 다양한 공룡들이 등장한다. 수많은 공룡이 한순간 흔적도 없이 사라지면서 지금까지 공룡의 생태와 진화에 대해서는 완벽하게 파악하지 못하고 있다. 이런 가운데 캐나다 캘거리대, 케이프브레턴대, 왕립 티렐 고생물학 박물관, 일본 홋카이도대 박물관, 홋카이도대 , 미국 노스캐롤라이나 주립대, 몽골 고생물학 연구소 공동 연구팀은 중생대 백악기에 지구를 지배했던 ‘티라노사우루스 렉스’의 새로운 친척 종을 발견했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 12일 자에 실렸다. 티라노사우루스 렉스를 포함한 에우티라노사우리안 종은 약 6600만 년 전까지 아시아와 북아메리카를 지배했던 대형 포식 공룡 집단이었다. 이들은 더 작은 체구의 타이니 티라노사우로이드 종에서 기원한 것으로 추정되지만, 이를 뒷받침할 화석 증거는 발견되지 않았다. 연구팀은 50여년 전인 1972~1973년 몽골에서 발견된 두 개의 티라노사우로이드(몸집이 작은 티라노사우루스 종)의 부분 골격을 재분석했다. 그 결과 이것들이 새로운 티라노사우로이드 종에 속한다는 점을 확인하고 ‘칸쿨루 몽골리엔시스’로 명명했다. 계통학적 분석에 따르면 이번에 확인된 새로운 종은 타이니 티라노사우로이드와 거대 티라노사우루스의 중간 단계로 확인됐다. 연구팀에 따르면 칸쿨루 같은 중급 티라노사우로이드가 아시아에서 북아메리카로 이주한 뒤 우리가 흔히 아는 티라노사우루스 렉스를 비롯한 다양한 종으로 분화됐다. 이후 그중 한 종이 아시아로 다시 돌아와 티라노사우루스 렉스의 친척인 알리오라미니, 티라노사우리니 종을 형성했다. 연구를 이끈 달라 젤레니츠키 캐나다 캘거리대 교수는 “흔히 백악기 대형 포식자로 티라노사우루스 렉스 한 종만 생각하는 데, 티라노사우로이드 내 여러 종이 각각 중간 포식자와 최상위 포식자로서 서로 다른 생태적 틈새를 점유했음을 이번 연구로 알 수 있다”고 설명했다. 한편 호주 커틴대, 공룡시대 자연사 박물관, 멜버른대, 뉴잉글랜드대, 영국 런던대(UCL), 미국 콜로라도 볼더대, 스웨덴 자연사 박물관 공동 연구팀은 용각류 공룡의 복부에서 발견된 식물 화석으로 이 공룡들이 초식동물이었다는 오랜 가설을 재확인했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 10일 자에 게재됐다. 공룡이 무엇을 먹고살았는지에 대한 지식은 중생대 생태계에서 공룡의 역할과 위치를 이해하는 데 중요하다. 중생대에 가장 큰 몸집을 갖고 있었던 용각류 공룡들은 양치식물을 섭취한 초식 공룡으로 알려졌지만, 장 내용물인 ‘콜로라이트’가 발견된 적은 없었다. 용각류가 초식 공룡이었다는 것은 치아 마모 상태, 턱 형태, 목 길이 같은 해부학적 특징을 바탕으로 추론한 것뿐이었다. 연구팀은 호주 퀸즐랜드에 있는 윈턴 지층에서 중기 백악기 용각류의 콜로라이트로 추정되는 화석을 발견했다. 이번에 발견한 콜로라이트는 침엽수 잎사귀, 씨앗·고사리 과실체, 속씨식물의 잎을 포함한 다양한 식물로 구성돼 있어 용각류 공룡들이 식물을 골라서 먹는 것이 아니라 고래들처럼 고르지 않고 한꺼번에 먹어 치우는 동물이라는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 또 식물 표본들을 보면 용각류가 입에서 음식을 씹어 삼키기보다는 장 발효와 장내 미생물에 의존해 소화했다는 것이 밝혀졌다.

최근 미국 젊은 층에서 맹장암(충수암) 발병이 급증하고 있는 가운데, 일상적인 증상으로 착각하기 쉬운 증상들이 맹장암의 초기 징후일 수 있어 주의가 요구된다. 미국 밴더빌트대 연구팀이 미 국립암연구소의 데이터베이스를 분석한 결과, 1945년 이전 출생자와 비교했을 때 X세대(1976~1984년 출생자)의 맹장암 발병률은 3배, 밀레니얼 세대(1981~1989년 출생자)는 무려 4배까지 발병률이 증가한 것으로 나타났다. 해당 연구 결과는 최근 의학 전문 학술지 ‘애널스 오브 인터널 매디슨(Annals of Internal Medicine)’에 게재됐다. 연구를 이끈 밴더빌트 의대 안드레아나 홀로와티 교수는 “맹장암이 젊은 세대에 유독 많이 발생하고 있다”라고 밝혔다. 맹장암은 맹장 끝 충수돌기에 생긴 암으로 장내에 있는 세균이 충수 점막에 염증을 일으키거나 인두염, 폐렴 등을 앓을 때 세균이 피로 들어가면서 발생할 수 있다. 맹장암에 걸리면 배꼽 주위나 명치 위쪽 부위에 통증이 발생하고 구토, 식욕 감소 등의 증상이 나타난다. 흔한 증상이라 무심코 지나치기 쉽고 드물게 증상이 없는 경우도 있어 맹장암은 초기 진단이 어려운 것으로 알려져 있다. 마운트 시나이 아이칸 의대 데보라 도로쇼 교수는 지난 10일 미국 NBC 뉴스와의 인터뷰에서 “대장암 등 다른 소화기관 암과 달리 맹장암은 대장내시경 검사에서도 발견되지 않는 경우가 많아 검진하기 어렵다”라고 밝혔다. 그는 “실제로 약 95%의 환자가 맹장염에 걸려 맹장을 제거한 후에야 맹장암이었다는 사실을 알게 된다”며 “말기에 발견된 맹장암은 예후가 좋지 않다”고 설명했다. 이어 “젊은 환자의 경우 활력 변화, 지속적인 통증, 원인 불명의 체중 감소 등의 증상을 무시해서는 안 된다”고 강조했다. 한편 건강보험심사평가원에 따르면 2022년 기준 국내 맹장암 환자는 1396명이다. 맹장암은 특히 20~30대 여성에게 많이 발생하며 잦은 음주나 흡연은 발병 위험을 키운다. 맹장암은 제때 치료하지 않으면 천공, 복막염 등 합병증으로 이어지며 심한 경우 대장암까지 생길 수 있다. 다만, 성장 속도가 느리고 전이도 적기 때문에 빨리 발견해 치료하는 것이 중요하다.

체중 감량을 위해 저(低)칼로리 식단을 하는 사람은 우울증 위험이 커진다는 해외 연구 결과가 나왔다. 3일(현지시각) 캐나다 토론토대 정신의학과 소속 가브리엘라 메니티 박사가 이끈 연구팀은 학술지 영국의학저널(BMJ)에 논문을 싣고 이같이 밝혔다. 연구진은 지난 2007년부터 2018년까지 미국 국가건강영양조사(NHANES)에 참여한 성인 2만 8000여명의 자료를 토대로 분석을 진행했다. 연구진은 참가자들에게 평소 식단을 물은 뒤 이들을 ▲별다른 식단을 따르지 않는 그룹 ▲칼로리 제한 식단 그룹 ▲저지방·저탄수화물 등 영양소 제한 식단 그룹 ▲당뇨병·고혈압 식단 그룹으로 나눴다. 이어 우울증 자가 검사 질문지 PHQ-9을 사용해 참가자들의 우울증 점수를 측정·비교했다. 그 결과, 칼로리 제한 식단 그룹은 별다른 식단을 따르지 않는 이들보다 우울증 점수가 평균 0.29점 높아 유의미한 차이를 보였다. 과체중인 사람들은 이러한 경향이 더욱 돋보였다. 과체중 참가자가 칼로리 제한 식단을 따르면 우울증 점수가 0.46점 올라섰고, 영양소 제한 식단을 따르면 0.61점 높아졌다. 식단에 따른 우울증 점수 변화는 여성보다는 남성에게서 도드라졌다. 여성에게서는 식단과 인지·정서적 증상 간 연관성이 발견되지 않았지만, 남성은 특별한 식단 패턴을 따르는 3개 그룹 모두에서 인지·정서적 증상 점수가 높았다. 이 점수가 높을수록 피로, 수면 장애, 식욕 변화 등 우울증의 대표적 증상이 나타날 가능성이 커진다. 연구진은 남성의 기초대사량이 상대적으로 높아 영양 결핍에 더 취약해 점수가 높게 나타난 것으로 봤다. 필수 영양소 결핍이 에너지 대사를 방해해 우울증 증상을 악화시킬 수 있다는 설명이다. 연구진은 이번 연구를 두고 “저칼로리 식단이 우울감 증세를 개선한다는 과거 연구 결과와는 상반되는 것”이라고 평하며 “현실적으로 칼로리 제한 식단은 영양 결핍이나 스트레스를 유발해 우울감 증세를 악화시킬 수 있다”고 덧붙였다. 연구진은 그러면서 “신체 조건과 성별을 고려해 적절한 식이 습관을 취할 필요가 있다”고 강조했다.

TKG휴켐스와 한국기초과학지원연구원(KBSI)이 반도체 방열 소재 기술이전 협약을 체결했다. 이번 협약으로 TKG휴켐스는 반도체 패키징용 무기입자 표면 개질 기술을 KBSI로부터 이전받아 고성능 반도체에서 난제로 꼽히는 발열 문제를 해결하기 위한 솔루션 개발에 착수한다. KBSI 이계행 박사 연구팀이 개발한 방열 소재 제조 기술은 호환성과 공정 통합성이 우수해 기존 반도체 제조 라인의 대규모 설비 변경 없이도 유연하게 기술 적용이 가능하다. 표면개질 기술은 복합 수지에서 무기입자의 균일한 분산을 유도하여 유동성을 증가시켜 궁극적으로 반도체의 발열 관리 성능 개선 효과를 구현한다. 최근 반도체 업계에서는 고집적화와 소형화로 인한 발열 관리의 중요성이 크게 부각되고 있어 이번 기술이전으로 확보한 표면개질 기술이 반도체 패키징용 방열소재에서 상용화 될 경우 고성능AI 반도체 시장에서 심화되고 있는 발열 문제에 대한 해법이 될 것으로 기대된다. TKG휴켐스 관계자는 “현재 자체적으로 전자소재분야 연구개발 역량을 축적하고 있으며, 이번 기술이전을 계기로 반도체 소재 사업에 진출하고자 한다”며, “KBSI와의 긴밀한 협력을 통해 원천기술의 상용화를 성공적으로 이끌어내도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 한편, TKG휴켐스는 질산, 다이나이트로톨루엔(DNT), 모노나이트로벤젠(MNB), 초안 등 정밀화학 핵심 소재를 생산해 왔으며, 최근에는 전자소재 전문기업 TKG엠켐(舊 제이엘켐) 인수 등 첨단소재 분야로 포트폴리오를 확장 미래 성장 기반 확보에 나서고 있다.

과자, 조미료, 가공육 등 초가공식품을 자주 먹는 사람은 파킨슨병에 걸릴 위험이 높다는 연구 결과가 나왔다. 이런 식품 속 첨가물이 장내 유익한 세균을 해치고, 뇌에 손상 신호를 보내 파킨슨병을 일으킬 수 있다는 것이다. 영국 데일리메일은 10일(현지시간) 킹스칼리지 런던 연구팀의 연구 결과를 인용해 이같이 보도했다. 파킨슨병은 뇌에서 도파민을 만드는 신경세포가 죽어가면서 생기는 병이다. 도파민이 부족해지면 손떨림, 넘어짐 등 운동 장애와 인지 기능 저하가 나타난다. 연구팀이 파킨슨병 환자 88명을 대상으로 연구를 진행한 결과, 이들 환자들은 건강한 사람에 비해 장내 유익한 세균의 종류가 적고 해로운 세균은 더 많은 것으로 나타났다. 킹스칼리지 런던의 프레더릭 클라센 박사는 “해로운 세균이 인지 기능 저하를 직접 일으키는지, 아니면 파킨슨병 때문에 몸이 변하면서 이런 세균들이 늘어나는지는 아직 명확하지 않다”고 설명했다. 그러면서도 “연구 결과는 유해 세균이 파킨슨병 증상 악화에 중요한 역할을 한다는 점을 보여준다”고 덧붙였다. 중국 과학자들의 연구에서도 비슷한 결과가 나왔다. 초가공식품을 하루에 11회 이상 먹는 사람은 파킨슨병 초기 증상이 나타날 가능성이 2.5배 높았다. 연구진은 초가공식품 속 첨가물들이 화학 반응을 일으켜 도파민을 만드는 뇌 신경세포를 손상시킬 수 있다고 설명했다. 과자나 가공식품 등 초가공식품에 포함된 유화제, 감미료 같은 첨가물이 장내 유익한 세균을 해치는데, 이에 따라 장내 세균 균형이 무너지면 염증이 생기고 이 염증 반응이 뇌에 전달돼 뇌세포에 피해를 줄 수 있다는 것이다. 전문가들은 환경 독성 물질과 인구 고령화를 파킨슨병 증가의 주요 원인으로 꼽고 있다. 이들은 초가공식품을 피하고 균형 잡힌 다양한 음식을 섭취하면 파킨슨병 발병 위험을 낮추고 인지 기능 저하를 늦추는 데 도움이 될 것이라고 조언했다.

근육·지방 세포 자유롭게 배치해 실제 고기 유사한 식감·외형 구현자연 유래 바이오 고분자 기반 지지체로 친환경·대량생산도 가능 서강대학교는 본교 박제영 화공생명공학과 교수가 오동엽 인하대학교 교수, 김효정 한국화학연구원 박사와의 공동 연구를 통해 실제 고기와 같은 ‘마블링’ 구조를 구현할 수 있는 자가치유형 지지체(Self-healing Scaffold) 기술을 세계 처음으로 개발했다고 10일 밝혔다. 지금까지의 배양육은 근육과 지방이 따로 배양돼 서로 결합하지 못하는 구조적 한계로 인해 마블링이 없는 ‘근육 덩어리’ 같은 단조로운 식감을 지닌 제품이 대부분이었다. 이번에 개발한 기술은 스스로 회복하는 고분자 지지체를 통해 근육과 지방 세포를 원하는 위치에 배열하고, 실제 고기와 유사한 외형과 식감을 갖는 배양육 조직을 제작하는 데 성공했다. 연구진은 생리적 조건(37℃, 수분, 영양분 등)에서도 스스로 복원되는 ‘자가치유 고분자 스캐폴드’를 개발했다. 이 스캐폴드는 원하는 모양으로 자유롭게 형상화할 수 있으며 각 구조에 근육 또는 지방 세포를 별도로 배양한 뒤 레고 블록처럼 조립하는 방식으로 마블링 조직을 손쉽게 구현할 수 있다. 이는 복잡한 인쇄나 접착 공정 없이도 자연스러운 계면 형성과 고정이 가능하며, 센티미터급의 대형 조직 제작이나 모듈화된 대량생산에도 유리한 구조로, 배양육 상용화를 위한 생산 효율을 크게 높일 수 있는 기술이다. 나아가 이 기술은 산업 현장에서도 실현 가능성이 크다는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 기존 배양육 제조 라인에도 적용 가능한 공정을 개발했으며, 스캐폴드 소재는 비교적 저가의 원료로 제조 가능해 대량 생산에도 유리하다. 이는 고기 한 덩이 가격이 수십만 원에 이르던 초기 배양육의 상용화 장벽을 크게 낮춰줄 것으로 기대된다. 연구진은 “진짜 고기의 조직감과 맛을 구현하려면, 단순히 세포를 키우는 것을 넘어 복잡한 조직 구조를 재현할 수 있어야 한다”며 “자가치유형 스캐폴드는 바로 그 열쇠가 될 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 미국화학회(ACS)에서 발간하는 세계적 학술지 ACS Applied Materials & Interfaces 2025년 6월호에 서포팅 표지논문으로 게재됐다.

온난화와 함께 지구 환경에 악영향을 미치는 것은 플라스틱 오염이다. 특히 햇빛과 바람 등 다양한 원인으로 플라스틱이 마모되고 잘게 쪼개져 5㎜ 이하로 크기의 입자로 되는 것을 미세플라스틱이라고 한다. 미세플라스틱은 바람과 물을 타고 바다는 물론 심해 퇴적물, 농경지, 고지대, 호수, 강 등 지구 곳곳에 확산해 있다. 약 1300종 이상의 생물에서 미세플라스틱이 검출됐으며, 세포 수준에서 생태계 전반까지 영향을 미친다는 증거가 속속 발견되고 있다. 최근에는 미세플라스틱이 신경계에까지 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 이런 상황에서 미세플라스틱보다 더 작은 나노플라스틱은 장내 미생물 군집에도 영향을 줘 건강에 심각한 문제를 유발할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 대만 국립 쳉쿵대 의대 식품 안전·위기관리 학과, 기초 의학 연구소, 국립 자이대 원예과학과 공동 연구팀은 미세플라스틱보다 더 작은 나노 플라스틱이 장내 미생물 군집과 숙주 간 상호작용을 변화시켜 장 건강을 손상할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 11일 자에 실렸다. 나노 플라스틱은 지름이 1000㎚(나노미터) 미만의 플라스틱 조각이다. 앞선 연구에서도 나노 플라스틱 섭취가 장내 미생물군을 교란할 수 있다고 밝혀지기는 했지만, 구체적인 메커니즘은 규명되지 않은 상태다. 이에 연구팀은 생쥐에게 나노 플라스틱을 먹인 뒤 RNA 시퀀싱, 전사체 분석, 미생물 프로파일링으로 장내 미세 환경 변화를 관찰했다. 그 결과, 나노 플라스틱이 장에 축적되면서 장내 장벽 건강에 관여하는 ‘ZO-1’과 ‘MUC-13’이라는 두 단백질 발현이 변화해 장내 투과성을 교란할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 또, 나노 플라스틱은 장내 미생물군 불균형을 유도했고, 앞선 여러 연구에서 밝혀진 것처럼 소화기 기능 장애와 관련이 있는 루미노코카세이(Ruminococcaceae)라는 물질의 풍부도가 증가한 것이 확인됐다. 연구를 이끈 리 바오홍 대만 국립 자이대 교수는 “이번 연구 결과는 나노 플라스틱이 쥐의 미생물군과 장내 환경에 영향을 미칠 수 있는 메커니즘을 보여주고 있다”라면서 “나노 플라스틱 축적이 인간에게 구체적으로 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 탐구하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

“피부 촉감을 기계가 이해하고 반응”스마트폰, 웨어러블 기기 등 통합 가능 한국기술교육대는 컴퓨터공학부 김상연 교수 연구팀이 피부 촉감을 기계가 이해하고 반응하는 탄소섬유 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구는 에너지 저장이나 촉매 분야에서 주목받아 온 탄소 천 소재를 사람과 기계가 감각으로 소통하는 전자 피부 인터페이스 핵심 재료로 전환했다는 점이 특징이다. 연구 핵심은 ‘촉각’이라는 감각을 중심에 둔 인터페이스를 위한 기초 기술이다. 기존 센서들은 딱딱하고 무겁거나 피부에 장시간 부착할 수 없는 물질이 많아 일상생활에서 연속적 측정이 어려웠다. 탄소 천(Carbon Cloth)을 기반으로 한 전기반응성 섬유는 고전도성, 기계적 내구성, 피부에 밀착되는 유연성 등을 모두 갖추고 있다. 이 전극은 사람의 땀·체액·체온 등 다양한 생리적 신호를 감지하고, 손끝 움직임, 접촉, 압력 등도 정밀하게 반응할 수 있다. 미래 ‘촉각 인터랙션’을 변화시킬 수 있는 이번 기초 기술은 뇌파나 신경전달 물질 같은 미세 신호를 읽어 감정 상태나 건강 이상을 즉시 감지한다. 손끝 부착된 센서로 사물 촉감을 인식하고 피드백을 줄 수 있는 햅틱(haptic) 기기로 확장할 수 있다. 연구책임자인 김상연 교수는 “기술을 만든 것이 아니라 감각을 연구했다”며 “이번에 개발한 유연한 탄소 섬유 기반 감지 소재는 인체 피부에 자연스럽게 밀착해, 촉각 정보를 정밀하게 감지하고 해석하는 데 최적화되어 있다”고 설명했다. 이번 연구결과는 10일 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ SCI 저널(인용지수: 23.2)에 온라인 출판됐다.