중국 우주정거장에서 지구에 없는 신종 박테리아가 발견됐다. 최근 홍콩 사우스차이나모닝포스트 등 해외언론은 중국 과학자들이 우주정거장 ‘톈궁’에서 채취한 샘플에서 이전에 알려진 적 없는 신종 박테리아 균주를 발견했다고 보도했다. 우주정거장 톈궁에서 이름을 따 ‘니알리아 티안공젠시스’(Niallia tiangongensis)로 명명된 신종 박테리아는 지구에는 없지만 토양과 하수에서 흔히 발견되는 ‘니알리아 서큘란스’(Niallia circulans)의 사촌뻘이다. 이 샘플은 2023년 중국 선저우 15호 승무원들이 톈궁에 도착해 객실에서 면봉으로 채취했으며 후속 연구를 통해 새로운 특징들을 발견했다. 선저우 우주 생명공학그룹 등 공동 연구팀에 따르면 N. 티안공젠시스는 젤라틴을 분해해 질소와 탄소를 생성해 이를 통해 보호막을 형성하는 독특한 능력을 갖추고 있다. 또한 연구팀은 N. 티안공젠시스가 극한 환경인 무중력과 방사선 환경에서도 살아남는 비결이 신속한 DNA 복구 능력과 독성을 느낄만한 물질에 대한 저항력에 기인한다는 사실을 밝혀냈다. 다만 연구팀은 N. 티안공젠시스가 우주인의 건강에 위협이 되는지는 아직 밝혀내지 못했다. 연구팀은 “N. 티안공젠시스는 지구의 유사한 박테리아보다 200배 더 강한 방사선 저항성을 보였다”면서 “미세중력 환경에서의 번식에도 성공적으로 적응했으며 극저온 심지어 진공 상태에서도 오랫동안 생존했다”고 밝혔다. 이어 “이 같은 박테리아에 관한 연구는 장기 임무에 나서는 우주인의 건강과 우주선의 기능을 보호하는 데 필수적”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 ‘국제미생분류학회지’ 최신 호에 발표됐다.

65세 이상 고령층이 주 2회 이상 근력운동을 하면 당뇨병 유병률이 낮아진다는 연구 결과가 나왔다. 연세대 스포츠응용산업학과 전용관 교수 연구팀은 2016년부터 2019년까지 국민건강영양조사에 참여한 65세 이상 성인 5679명을 분석했다. 그 결과 주 2회 이상 근력운동을 한 고령층은 그렇지 않은 사람들에 비해 당뇨병 유병률이 29% 낮았다. 유산소 운동만 한 그룹은 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 근력운동과 유산소 운동을 함께 한 경우에는 아무것도 하지 않은 집단에 비해 당뇨병 유병률이 37% 낮았다. 연구팀은 근력운동이 당뇨병이 있는 고령자에게 중요한 역할을 한다고 설명했다. 당뇨병에 걸리면 근육량과 근력이 줄어들고 이는 신체기능 저하와 일상생활의 어려움으로 이어질 수 있기 때문이다. 근력운동은 이러한 신체 기능 저하를 늦추는 데 효과적일 뿐 아니라 혈당 조절에도 직접적인 영향을 미친다. 전용관 교수는 “노년기에는 걷기 활동만으로는 혈당 조절과 근육 유지가 어려울 수 있다”며 “이번 연구로 주 2회 이상 근력운동이 당뇨병 예방을 넘어 독립적 삶을 유지하는 데 필수적이라는 것을 알 수 있다”라고 말했다. 이번 연구는 지난 4월 노인의학·만성질환 분야의 국제 학술지 ‘나이와 노화’(Age and Ageing)에 실렸다. 대한당뇨병학회에 따르면 우리나라 30세 이상 성인 7명 중 1명이 당뇨병을 앓고 있으며 65세 이상 노인은 3명 중 1명이 당뇨병 환자다. 2023년 기준 우리나라 당뇨병 환자는 500만여명으로 알려졌으며 당뇨병 전 단계인 공복혈당장애 환자는 1000만명으로 추산된다. 당뇨병은 유전, 고열량 식단, 운동 부족, 스트레스 등 다양한 원인에 의해 발병하며 심부전이나 뇌졸중 같은 합병증으로 이어질 수 있다. 당뇨병에 걸리면 생활 습관 개선을 통한 혈당 조절이 필수적이다.

재래 검정콩보다 항산화물질이 3배 많아 항암효과가 뛰어난 검정콩이 개발돼 농가소득 증대에 큰 도움이 될 전망이다. 농촌진흥청은 쌀 수급 안정과 국산 콩 소비 확대를 위해 기능성 콩 ‘소만’을 개발했다고 21일 밝혔다. 소만은 재래 검정콩보다 항산화 물질 3배가량 많이 함유하고 있는 것으로 나타났다. 소만의 항산화 물질인 안토시안 함량은 씨껍질 1ｇ당 19.3㎎으로 재래종 검은콩(6.8㎎)보다 2.8배 많았다. 특히, 암 예방 효과가 있는 것으로 알려진 아이소플라본 비배당체 함량도 1ｇ당 315㎍으로 재래종 검은콩(108㎍)보다 2.9배 높았다. 연구진은 동아대학교 이종호 교수 연구팀과 공동으로 소만에 함유된 항산화 물질의 실제 효능을 연구한 결과 암세포 증식과 종양 성장을 억제하는 효과가 있음을 확인했다. 소만 추출물을 뇌종양, 유방암, 피부암 3종 암세포에 처리했을 때 무처리한 대조군과 비교해 뇌종양 세포 수는 52.2%, 유방암 세포 수는 40.6%, 피부암 세포 수는 58.4% 줄어든 것으로 분석됐다. 동물실험에서도 소만 추출물을 투여한 실험 쥐의 피부암 종양 부피가 무처리한 쥐와 비교해 72.3% 작았고, 무게도 64.7% 적게 나가 종양 성장을 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 농진청은 이번 실험 결과를 국제학술지 ‘안티옥시던츠’(Antioxidants, IF 6.0)에 게재하고 관련 내용을 특허로 출원했다. 또 올해 현장 실증 사업을 통해 원료곡을 대량 확보하고 농산업체, 의료·건강 기능식품업체 등과 협력해 산업화를 지원할 예정이다.

도널드 트럼프 미국 대통령이 우주 공간 및 기술을 활용해 자국 본토를 지키는 1750억 달러(약 244조원)짜리 미사일방어망 ‘골든돔’을 자신의 임기 중에 실전 배치하겠다고 밝혔으나 전문가들은 이를 허튼소리(bullshit)라고 생각한다고 미국 기술 매체 ‘404 미디어’가 20일(현지시간) 보도했다. 트럼프 대통령의 골든돔 계획은 지난 1월 취임 며칠 뒤부터 나오기 시작했다. 그는 이날 기자회견에서 “우리는 레이건 전 대통령이 40년 전에 시작한 과업, 미국 본토에 대한 미사일 위협을 영원히 종식시키는 일을 진정으로 완수하겠다”고 밝혔다. 미국 물리학회(APS) 공공정책위원회(POPA) 소속 과학자들은 이런 미사일 방어망이 얼마나 잘 작동할지를 분석한 연구 보고서를 지난 3월 발표한 바 있다. ‘전략 탄도미사일 방어, 미국을 방어하는 데 대한 과제’라는 제목의 이 보고서는 트럼프 대통령의 골든돔 계획이 구체적으로 어떻든 간 환상에 불과하다는 점을 분명히 보여준다고 404 미디어는 짚었다. 이 보고서는 일리노이대 어바나 샴페인 캠퍼스의 천체물리학 전문가인 프레더릭 K 램, 로스앨러모스 국립연구소의 연구원인 윌리엄 프리도르스키, 로렌스 리버모어 국립연구소의 프로그램 책임자인 신시아 니타 등 과학자 10명으로 구성된 연구팀이 작성했다. 404 미디어는 이 과학자들에게 왜 핵미사일을 공중에서 요격하는 것이 어려운지, 왜 인공위성을 이용해 적의 미사일을 요격하는 구상이 사라지지 않는지에 대한 질문 등을 했다고 밝혔다. 다음은 이 중 과학자 8명이 공동으로 작성한 답변이다. 연구 시작할 때 답을 찾기 위해 시작한 질문은?최근 몇 년간 미국의 장거리 탄도미사일 방어체계 개발 프로그램은 비교적 정교하지 않은 대륙간탄도미사일(ICBM)로부터 미국 본토를 방어하는 체계에 집중해 왔다. 북한의 ICBM과 이란의 향후 배치 가능성이 있는 ICBM이 이런 종류로 추정된다. 이전 보고서들은 이런 ICBM에 대한 방어의 기술적 타당성에 대해 신중하거나 심지어 비관적인 견해를 보였다. 이번 연구는 지난 10년 동안 이뤄진 기술 발전이 상황을 변화시켰는지를 확인하고자 했다. 미국 본토의 크기는 방어 시스템 구축에 어떤 영향을 주나? ICBM과 탄두의 비행은 세 단계로 이뤄진다. ICBM이 동력 비행하는 로켓 상승(부스트) 단계는 3~5분간 지속되며, 중간 궤도 단계는 ICBM이 탄두를 방출할 때 시작되며 그 후 20~30분간 우주에서 탄도 궤적을 따라 목표를 향해 이동한다. 그리고 탄두가 지구 대기권에 재진입해 목표에 도달할 때까지 지속되는 종말 단계는 30초 정도다. 미국의 큰 지리적 규모는 부스트나 중간 궤도의 미사일·탄두를 요격하도록 설계된 방어체계에서는 특히 중요하지 않으나, 종말 단계의 탄두를 요격하고자 설계한 방어 체계에서 중요하다. 이유는 요격체가 완벽하게 작동하더라도 방어할 수 있는 지리적 지역이 매우 제한적이기 때문이다. 이스라엘의 아이언돔 요격체는 비교적 느린 수제 로켓으로부터 작은 지역을 부분적으로만 방어할 수 있는데 이는 이스라엘처럼 방어할 영역이 매우 작은 경우 유용할 수 있다. 그러나 미국 본토의 48개 주만 해도 면적은 이스라엘의 375배다. 패트리엇과 이지스, 사드(THAAD) 체계의 요격체는 아이언돔보다 훨씬 강력하지만, 설령 이를 사용하더라도 미국의 모든 중요한 잠재적 목표를 방어하는 데는 매우 많은 수가 필요하다. 이에 따라 요격체를 사용해 미국의 이런 지역을 방어하는 것은 비현실적이다. 북한의 ICBM에 대해서 주목한 이유는?우리는 여러 이유로 이 ICBM들이 제기하는 위협에 집중하기로 했다. 첫째, 미국은 장거리 탄도미사일의 제한된 공격만을 방어할 수 있는 시스템을 배치했다. 이는 북한과 같은 국가가 보유하고 있거나 이란이 개발해 배치할 수 있는 덜 정교한 미사일의 수를 줄이는 공격을 의미하는 것으로 이해됐다. 러시아와 중국이 보유한 수치상으로 더 크고 정교한 ICBM을 방어할 수 있는 시스템을 개발하고 배치하기는 더욱 어려울 것이다. 이 보고서의 핵심 목적은 우리가 고려한 제한된 ICBM의 위협에 대한 방어가 왜 그렇게 기술적으로 어려운지, 그리고 많은 기술적 어려움이 어디에 있는지를 설명하는 것이었다. 독자들이 현재 북한이 보유하고 있을 가능성이 있는 핵무장 ICBM을 방어하기 위한 미국 시스템의 현재 능력에 대한 현실적인 견해와 향후 15년 이내 북한이 배치할 수 있는 ICBM을 방어할 가능성에 대한 이해를 높이는 것이 우리의 바람이었다. 우리의 평가로는 현재 미국 시스템의 능력은 낮으며 향후 15년 동안 낮은 수준을 유지할 가능성이 크다. 우주 기반 미사일방어망, 왜 미국 지도자들에 강한 영향 주나?1950년대 핵무장 ICBM이 배치된 이후로, 미국과 그 잠재적 적대국들은 핵 공격에 취약한 상태였다. 이는 매우 불안한 일이며, 우리 지도자들이 이런 공격으로부터 자신을 방어할 수 있도록 상황을 바꿀 기술적 해결책을 찾도록 했다. 이는 대중에게도 매우 매력적이다. 그 결과, ICBM을 방어하기 위한 새로운 시스템이 여러 차례 제안됐으며, 시스템 약 6개가 구축돼 막대한 비용이 소요됐다. 이는 우리를 안전하게 지켜줄 기술적 해결책을 찾기를 기대하는 것이다. 그러나 이런 노력 중 어느 것도 성공적이지 못했다. 왜냐하면 핵무장 ICBM을 방어하는 것은 매우 어렵기 때문이다. 중간 궤도의 탄두를 요격하는 데는 어떤 문제가 있나?현재 배치된 중간 궤도 미사일 방어 체계인 ‘지상 기반 중간단계 방어’(GMD)는 지상 기반 요격 미사일로 이뤄져 있다. 이 중 대부분이 알래스카에, 일부가 캘리포니아에 있다. 우주 기반 적외선 탐지기와 지상 레이더가 제공하는 추적 정보를 사용해 적 ICBM의 발사를 확인하면 요격체들이 발사된다. 각 요격체는 우주에 진입해 단일 미사일을 발사해 목표를 격추하도록 자체 제어되도록 설계됐다. 중간 궤도에서는 비교적 긴 20~30분이 소요되므로 첫 번째 요격 시도가 실패하더라도 두 번 이상 요격 시도가 가능할 수 있다. 그러나 중간 궤도에서 탄두를 요격하려는 시도에는 단점이 있다. 이 단계에서는 거의 진공 상태인 우주 공간에서 이동하므로, 공격자는 방어선을 교란하거나 극복할 기회를 얻게 된다. 공기 저항력이 없다면 비교적 간단하고 가벼운 미끼들이 탄두와 같은 궤적을 따라가게 돼 탄두 자체는 이런 기만체들에 둘러싸여 있을 수 있다. 이런 대응책은 미국 방어군이 수많은 미끼 중에서 탄두를 찾는 것을 어렵게 할 수 있다. 미 국방부가 탄두가 될 수 있는 모든 발사체를 공격해야 한다면, 요격 미사일의 재고 수는 고갈될 수 있다. 게다가 탄두를 추적하고 확인하고 요격체를 유도하는 데 필요한 레이더와 적외선 센서는 직접적인 공격뿐 아니라 고고도 핵폭발에도 취약하다. 후자는 사전 계획된 것일 수도 있고 핵탄두에 대한 성공적인 요격으로 발생할 수도 있다. 부스트 단계에서 요격하는 것은? 미사일의 부스트 단계에서 탄두를 무력화하거나 파괴하기는 매우 어려울 수 있어 이 단계의 요격 시스템은 일반적으로 시도되지 않는다. 이 문제를 해결하려면 ICBM이 발사된 후 2~4분 이내에 이 ICBM에 도달할 수 있는 요격 미사일을 갖춘 시스템이 필요하다. 이를 위한 시스템에는 ICBM 발사를 신속하게 감지하고 궤도를 추정하고 요격 미사일의 발사 솔루션을 계산하고 적 ICBM 발사가 확인된 후 1분 이내에 요격 미사일을 발사할 수 있는 원격 센서가 있어야 한다. 지상, 해상 또는 공중 기반 요격체가 ICBM을 부스트 단계에서 요격하려면, 일반적으로 예상 요격 지점에서 약 500㎞ 이내에 있어야 하며, 속도는 초당 5㎞ 이상, 잠재적으로 위험한 미사일 발사가 탐지된 후 1분 이내에 발사해야 한다. 요격체는 또 안전을 위해 잠재적 적대 국가의 국경에서 최소 100~200㎞ 떨어진 곳에 있어야 한다. 만약 요격체가 지구 저궤도에 배치된다면, 적어도 하나는 ICBM을 부스트 단계에서 요격을 시도할 만큼 충분히 가까이 있어야 해 많은 수가 필요하다. 각 요격체는 지구가 궤도 아래에서 자전하는 동안 지구를 고속으로 공전해야 하므로 필요한 수가 매우 많다. 따라서 대부분의 위성은 공격을 단행하는 ICBM에 제때 도달할 수 있는 위치에 있지 못할 것이다. 북한의 화성-18형과 같은 고체 추진 ICBM 약 10기가 신속하게 일제 발사되는 데 대응하려면 요격체는 1만 6000기가 필요하다. 이런 미사일이 가능한 한 빨리 자동 발사된다면 말이다. 만약 시스템이 30초 안에 제대로 작동하는지, 그리고 보고된 발사체가 실제로 ICBM인지 확인하고 ICBM의 종류를 판별하고 요격체를 발사하기 전에 추가적인 추적 정보를 수집하도록 설계된다면 요격체는 약 3만 6000기가 필요할 것이다. 이런 식으로 하면 시간이 부족하다. 시스템을 구축할 때쯤이면 적들은 이미 자신들의 능력을 발전시켰을 것이다. 일반적으로 고정된 문제를 해결하는 민간 연구 개발 프로그램과 달리, 미사일 방어 프로그램은 방어 시스템을 무력화, 침투 또는 우회할 수 있는 지능적이고 적응력이 뛰어난 인간 적들과 마주한다. 이는 값비싼 군비 경쟁으로 이어질 수 있다. 특정 시점에서 어느 쪽이 우위를 점할지는 방어 시스템의 상대적 비용과 이를 회피하는 데 필요한 공격 시스템 적응력, 그리고 각 측이 경쟁에 투입할 자원에 따라 달라진다. 보고서에서 알 수 있듯이, 현재 미국의 미사일 방어 프로그램의 개방적인 성격은 러시아와 중국 모두에 불안감을 불러일으켰다. (블라디미르) 푸틴 (러시아) 대통령은 미국의 미사일 방어에 대응하기 위해 고안한 다양한 신형 핵무기 운반 체계를 발표했다. 미 국방부는 중국에 대해 중국 인민해방군이 미국과 여러 국가의 탄도 미사일 방어 체계에 대응하기 위해 필요한 다양한 공격 기술을 개발하는 것을 정당화하고 있다고 밝혔다.

도널드 트럼프 미국 대통령이 우주 공간 및 기술을 활용해 자국 본토를 지키는 1750억 달러(약 244조원)짜리 미사일방어망 ‘골든돔’을 자신의 임기 중에 실전 배치하겠다고 밝혔으나 전문가들은 이를 허튼소리(bullshit)라고 생각한다고 미국 기술 매체 ‘404 미디어’가 20일(현지시간) 보도했다. 트럼프 대통령의 골든돔 계획은 지난 1월 취임 며칠 뒤부터 나오기 시작했다. 그는 이날 기자회견에서 “우리는 레이건 전 대통령이 40년 전에 시작한 과업, 미국 본토에 대한 미사일 위협을 영원히 종식시키는 일을 진정으로 완수하겠다”고 밝혔다. 미국 물리학회(APS) 공공정책위원회(POPA) 소속 과학자들은 이런 미사일 방어망이 얼마나 잘 작동할지를 분석한 연구 보고서를 지난 3월 발표한 바 있다. ‘전략 탄도미사일 방어, 미국을 방어하는 데 대한 과제’라는 제목의 이 보고서는 트럼프 대통령의 골든돔 계획이 구체적으로 어떻든 간 환상에 불과하다는 점을 분명히 보여준다고 404 미디어는 짚었다. 이 보고서는 일리노이대 어바나 샴페인 캠퍼스의 천체물리학 전문가인 프레더릭 K 램, 로스앨러모스 국립연구소의 연구원인 윌리엄 프리도르스키, 로렌스 리버모어 국립연구소의 프로그램 책임자인 신시아 니타 등 과학자 10명으로 구성된 연구팀이 작성했다. 404 미디어는 이 과학자들에게 왜 핵미사일을 공중에서 요격하는 것이 어려운지, 왜 인공위성을 이용해 적의 미사일을 요격하는 구상이 사라지지 않는지에 대한 질문 등을 했다고 밝혔다. 다음은 이 중 과학자 8명이 공동으로 작성한 답변이다. 연구 시작할 때 답을 찾기 위해 시작한 질문은?최근 몇 년간 미국의 장거리 탄도미사일 방어체계 개발 프로그램은 비교적 정교하지 않은 대륙간탄도미사일(ICBM)로부터 미국 본토를 방어하는 체계에 집중해 왔다. 북한의 ICBM과 이란의 향후 배치 가능성이 있는 ICBM이 이런 종류로 추정된다. 이전 보고서들은 이런 ICBM에 대한 방어의 기술적 타당성에 대해 신중하거나 심지어 비관적인 견해를 보였다. 이번 연구는 지난 10년 동안 이뤄진 기술 발전이 상황을 변화시켰는지를 확인하고자 했다. 미국 본토의 크기는 방어 시스템 구축에 어떤 영향을 주나? ICBM과 탄두의 비행은 세 단계로 이뤄진다. ICBM이 동력 비행하는 로켓 상승(부스트) 단계는 3~5분간 지속되며, 중간 궤도 단계는 ICBM이 탄두를 방출할 때 시작되며 그 후 20~30분간 우주에서 탄도 궤적을 따라 목표를 향해 이동한다. 그리고 탄두가 지구 대기권에 재진입해 목표에 도달할 때까지 지속되는 종말 단계는 30초 정도다. 미국의 큰 지리적 규모는 부스트나 중간 궤도의 미사일·탄두를 요격하도록 설계된 방어체계에서는 특히 중요하지 않으나, 종말 단계의 탄두를 요격하고자 설계한 방어 체계에서 중요하다. 이유는 요격체가 완벽하게 작동하더라도 방어할 수 있는 지리적 지역이 매우 제한적이기 때문이다. 이스라엘의 아이언돔 요격체는 비교적 느린 수제 로켓으로부터 작은 지역을 부분적으로만 방어할 수 있는데 이는 이스라엘처럼 방어할 영역이 매우 작은 경우 유용할 수 있다. 그러나 미국 본토의 48개 주만 해도 면적은 이스라엘의 375배다. 패트리엇과 이지스, 사드(THAAD) 체계의 요격체는 아이언돔보다 훨씬 강력하지만, 설령 이를 사용하더라도 미국의 모든 중요한 잠재적 목표를 방어하는 데는 매우 많은 수가 필요하다. 이에 따라 요격체를 사용해 미국의 이런 지역을 방어하는 것은 비현실적이다. 북한의 ICBM에 대해서 주목한 이유는?우리는 여러 이유로 이 ICBM들이 제기하는 위협에 집중하기로 했다. 첫째, 미국은 장거리 탄도미사일의 제한된 공격만을 방어할 수 있는 시스템을 배치했다. 이는 북한과 같은 국가가 보유하고 있거나 이란이 개발해 배치할 수 있는 덜 정교한 미사일의 수를 줄이는 공격을 의미하는 것으로 이해됐다. 러시아와 중국이 보유한 수치상으로 더 크고 정교한 ICBM을 방어할 수 있는 시스템을 개발하고 배치하기는 더욱 어려울 것이다. 이 보고서의 핵심 목적은 우리가 고려한 제한된 ICBM의 위협에 대한 방어가 왜 그렇게 기술적으로 어려운지, 그리고 많은 기술적 어려움이 어디에 있는지를 설명하는 것이었다. 독자들이 현재 북한이 보유하고 있을 가능성이 있는 핵무장 ICBM을 방어하기 위한 미국 시스템의 현재 능력에 대한 현실적인 견해와 향후 15년 이내 북한이 배치할 수 있는 ICBM을 방어할 가능성에 대한 이해를 높이는 것이 우리의 바람이었다. 우리의 평가로는 현재 미국 시스템의 능력은 낮으며 향후 15년 동안 낮은 수준을 유지할 가능성이 크다. 우주 기반 미사일방어망, 왜 미국 지도자들에 강한 영향 주나?1950년대 핵무장 ICBM이 배치된 이후로, 미국과 그 잠재적 적대국들은 핵 공격에 취약한 상태였다. 이는 매우 불안한 일이며, 우리 지도자들이 이런 공격으로부터 자신을 방어할 수 있도록 상황을 바꿀 기술적 해결책을 찾도록 했다. 이는 대중에게도 매우 매력적이다. 그 결과, ICBM을 방어하기 위한 새로운 시스템이 여러 차례 제안됐으며, 시스템 약 6개가 구축돼 막대한 비용이 소요됐다. 이는 우리를 안전하게 지켜줄 기술적 해결책을 찾기를 기대하는 것이다. 그러나 이런 노력 중 어느 것도 성공적이지 못했다. 왜냐하면 핵무장 ICBM을 방어하는 것은 매우 어렵기 때문이다. 중간 궤도의 탄두를 요격하는 데는 어떤 문제가 있나?현재 배치된 중간 궤도 미사일 방어 체계인 ‘지상 기반 중간단계 방어’(GMD)는 지상 기반 요격 미사일로 이뤄져 있다. 이 중 대부분이 알래스카에, 일부가 캘리포니아에 있다. 우주 기반 적외선 탐지기와 지상 레이더가 제공하는 추적 정보를 사용해 적 ICBM의 발사를 확인하면 요격체들이 발사된다. 각 요격체는 우주에 진입해 단일 미사일을 발사해 목표를 격추하도록 자체 제어되도록 설계됐다. 중간 궤도에서는 비교적 긴 20~30분이 소요되므로 첫 번째 요격 시도가 실패하더라도 두 번 이상 요격 시도가 가능할 수 있다. 그러나 중간 궤도에서 탄두를 요격하려는 시도에는 단점이 있다. 이 단계에서는 거의 진공 상태인 우주 공간에서 이동하므로, 공격자는 방어선을 교란하거나 극복할 기회를 얻게 된다. 공기 저항력이 없다면 비교적 간단하고 가벼운 미끼들이 탄두와 같은 궤적을 따라가게 돼 탄두 자체는 이런 기만체들에 둘러싸여 있을 수 있다. 이런 대응책은 미국 방어군이 수많은 미끼 중에서 탄두를 찾는 것을 어렵게 할 수 있다. 미 국방부가 탄두가 될 수 있는 모든 발사체를 공격해야 한다면, 요격 미사일의 재고 수는 고갈될 수 있다. 게다가 탄두를 추적하고 확인하고 요격체를 유도하는 데 필요한 레이더와 적외선 센서는 직접적인 공격뿐 아니라 고고도 핵폭발에도 취약하다. 후자는 사전 계획된 것일 수도 있고 핵탄두에 대한 성공적인 요격으로 발생할 수도 있다. 부스트 단계에서 요격하는 것은? 미사일의 부스트 단계에서 탄두를 무력화하거나 파괴하기는 매우 어려울 수 있어 이 단계의 요격 시스템은 일반적으로 시도되지 않는다. 이 문제를 해결하려면 ICBM이 발사된 후 2~4분 이내에 이 ICBM에 도달할 수 있는 요격 미사일을 갖춘 시스템이 필요하다. 이를 위한 시스템에는 ICBM 발사를 신속하게 감지하고 궤도를 추정하고 요격 미사일의 발사 솔루션을 계산하고 적 ICBM 발사가 확인된 후 1분 이내에 요격 미사일을 발사할 수 있는 원격 센서가 있어야 한다. 지상, 해상 또는 공중 기반 요격체가 ICBM을 부스트 단계에서 요격하려면, 일반적으로 예상 요격 지점에서 약 500㎞ 이내에 있어야 하며, 속도는 초당 5㎞ 이상, 잠재적으로 위험한 미사일 발사가 탐지된 후 1분 이내에 발사해야 한다. 요격체는 또 안전을 위해 잠재적 적대 국가의 국경에서 최소 100~200㎞ 떨어진 곳에 있어야 한다. 만약 요격체가 지구 저궤도에 배치된다면, 적어도 하나는 ICBM을 부스트 단계에서 요격을 시도할 만큼 충분히 가까이 있어야 해 많은 수가 필요하다. 각 요격체는 지구가 궤도 아래에서 자전하는 동안 지구를 고속으로 공전해야 하므로 필요한 수가 매우 많다. 따라서 대부분의 위성은 공격을 단행하는 ICBM에 제때 도달할 수 있는 위치에 있지 못할 것이다. 북한의 화성-18형과 같은 고체 추진 ICBM 약 10기가 신속하게 일제 발사되는 데 대응하려면 요격체는 1만 6000기가 필요하다. 이런 미사일이 가능한 한 빨리 자동 발사된다면 말이다. 만약 시스템이 30초 안에 제대로 작동하는지, 그리고 보고된 발사체가 실제로 ICBM인지 확인하고 ICBM의 종류를 판별하고 요격체를 발사하기 전에 추가적인 추적 정보를 수집하도록 설계된다면 요격체는 약 3만 6000기가 필요할 것이다. 이런 식으로 하면 시간이 부족하다. 시스템을 구축할 때쯤이면 적들은 이미 자신들의 능력을 발전시켰을 것이다. 일반적으로 고정된 문제를 해결하는 민간 연구 개발 프로그램과 달리, 미사일 방어 프로그램은 방어 시스템을 무력화, 침투 또는 우회할 수 있는 지능적이고 적응력이 뛰어난 인간 적들과 마주한다. 이는 값비싼 군비 경쟁으로 이어질 수 있다. 특정 시점에서 어느 쪽이 우위를 점할지는 방어 시스템의 상대적 비용과 이를 회피하는 데 필요한 공격 시스템 적응력, 그리고 각 측이 경쟁에 투입할 자원에 따라 달라진다. 보고서에서 알 수 있듯이, 현재 미국의 미사일 방어 프로그램의 개방적인 성격은 러시아와 중국 모두에 불안감을 불러일으켰다. (블라디미르) 푸틴 (러시아) 대통령은 미국의 미사일 방어에 대응하기 위해 고안한 다양한 신형 핵무기 운반 체계를 발표했다. 미 국방부는 중국에 대해 중국 인민해방군이 미국과 여러 국가의 탄도 미사일 방어 체계에 대응하기 위해 필요한 다양한 공격 기술을 개발하는 것을 정당화하고 있다고 밝혔다.

파나마의 한 섬에서 원숭이들이 다른 종의 새끼 원숭이들을 납치하는 알 수 없는 일이 벌어져 학계의 관심이 집중되고 있다. 20일(현지시간) AP통신 등 외신은 파나마에서 약 55㎞ 떨어진 지카론 섬에서 벌어진 ‘원숭이 납치사건’을 분석한 연구 결과가 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지‘(Current Biology) 최신 호에 발표됐다고 보도했다. 사람이 살지않는 이 섬에는 멸종위기에 놓여있는 많은 원숭이가 살고 있다. 독일 막스플랑크 연구소 등 국제공동연구팀은 이곳에 80대 이상의 카메라를 설치해 원숭이들의 생태계를 15개월 동안 촬영해 지켜봤는데 놀랍고 이상한 광경이 목격됐다. 원숭이 중 가장 영리하다고 평가받는 꼬리감는원숭이(capuchin monkey)가 짖는원숭이(Howler monkey)의 새끼를 등에 매달고 다니는 것이 목격된 것. 특히 꼬리감는원숭이는 평소 다른 종과 어울리는 것을 기피하고 심지어 수컷이라는 점에서 더욱 이상한 현상으로 여겨졌다. 연구팀은 2022년 1월부터 2023년 3월 사이 5마리의 꼬리감는원숭이가 최소 11마리의 새끼 짖는원숭이를 납치한 것으로 보인다고 분석했다. 여기에 더욱 이상한 점은 꼬리감는원숭이가 납치한 새끼들을 먹이로 삼거나, 같이 놀거나, 돌보는 장면도 목격되지 않았다. 연구를 이끈 독일 막스 플랑크 연구소 동물행동 생태학자 조이 골즈버러는 “이는 매우 충격적인 발견으로 동물 세계에서 이런 일은 본 적이 없다”며 놀라워했다. 이어 “원숭이들도 같은 종이나 다른 종의 버려진 새끼를 입양한다”면서 “그러나 이들은 새끼를 돌보지 않고 그저 등에 업고 다녔을 뿐으로 자신에게 아무 이득도 없었다”고 설명했다. 안타까운 점은 이렇게 납치된 새끼들은 결국 어미의 모유를 먹지 못해 굶어 죽었다. 그렇다면 왜 꼬리감는원숭이는 이상한 납치 사건을 벌인 것일까? 이에 대해서는 추론의 영역이다. 먼저 연구팀은 모성 본능 같은 감정을 꼽았다. 골즈버러 연구원은 “꼬리감는원숭이가 납치한 새끼들과 교류할 때 항상 온화함을 보였다”면서 “다소 혼란스럽지만 돌봄의 동기가 작용할 수 있다”고 추측했다. 또 한 가지 가능성은 지루함에서 오는 새로운 행동이라는 분석이다. 실제 지카론 섬은 먹이가 풍부하지만 포식자는 없어 이들 원숭이에게 천혜의 땅이다. 연구에 참여한 미국 스미소니언 열대연구소 브렌던 배럿 연구원은 “이 섬의 원숭이들은 시간이 많아 도구를 사용할 정도로 발달했다”면서 “원숭이들이 지루함을 느끼기 때문에 새로운 행동과 의식을 만들어 낼 수 있다”고 설명했다. 이어 “원숭이들은 그저 지루함을 달래거나 삶의 시간과 공간을 채우기 위해 무언가 하려는 것일 수 있다”면서 “마치 인간의 행동을 반영해 보여주는 거울과도 같다”고 덧붙였다.

태아가 엄마 뱃속에서 태반과 양수에 의해 보호받는 것처럼 갓 태어난 별도가스와 먼지에 둘러싸여 있다. 물론 별은 가스 덩어리가 뭉쳐서 탄생하기 때문에 그런 것이지만 안쪽 깊숙이 존재하기 때문에 의사가 태아 상태를 확인하려 초음파를 사용하는 것처럼 천문학자들도 아기별의 상태를 보려면 특별한 장비가 필요하다. 칠레 고산 지대에 있는 거대 전파 망원경인 ‘아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 집합체’(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)가 바로 그런 장비로, 이름처럼 일반 광학 망원경으로 볼 수 없는 긴 파장의 빛을 사용한다. 파장이 길면 먼지나 가스를 통과하는 데 유리하기 때문에 이렇게 가스 속에 들어 있는 아기별을 볼 때 안성맞춤이다. 과학지들은 ALMA를 이용해 여러 개의 아기별과 그 주변의 먼지 고리인 원시 행성계 원반을 관찰해왔다. 원시 행성계 원반은 지구 같은 행성이 태어나는 장소라, 과학자들 주요 관측 목표다. 하지만 원시 행성계 원반에서 막 태어난 행성을 바라보는 일은 ALMA 같은 대형 전파 망원경으로도 쉽지 않다. 애당초 행성이 먼 거리에서 관측하기에는 너무 작고 어둡기도 하지만, 아직도 먼지와 가스로 가려 있어 보기가 더 어렵기 때문이다. 호주 모나시대학의 크리스토프 핀트 교수 연구팀은 7년 전부터 아기 행성을 관측하는 ‘exoALMA’ 프로젝트를 추진해 왔다. 최근 연구팀은 발상의 전환을 통해 아기별을 관찰하는 데 성공했다. 태아의 모습을 직접 눈으로 보지 않고도 반사된 초음파로 얼굴까지 생생하게 볼 수 있는 것처럼 주변 가스의 형태와 움직임을 통해 아기 행성의 모습을 포착한 것이다. 최근 연구팀은 아기 행성들의 모습을 공개했는데, 마치 아기를 감싸는 포대기 같은 소용돌이 같은 먼지와 가스 구름 한복판에서 생성된 원시 행성의 모습을 확인할 수 있었다. 연구팀은 관측 결과를 토대로 원시 행성이 천문학적 기준으로 매우 짧은 시간인 수백만 년 이내로 생성된다는 사실을 발견했다. 태양계 행성 역시 비교적 짧은 시간에 형성되었을 가능성이 높은 셈이다. 현재 지구와 달의 생성을 설명하는 가장 유력한 가설인 충돌설은, 원시 지구가 화성 정도의 다른 원시 행성과 충돌한 후 지구와 달이 생겼다는 이론이다. 원시 행성 자체는 비교적 빠르게 형성되지만, 이들 가운데 일부는 다른 행성과 충돌하거나 혹은 다른 행성의 중력 간섭으로 궤도가 변해 위치를 이동하는 등 수천만년에 걸쳐 많은 변화가 일어난 후 행성계가 안정되는 것으로 추정된다. 과학자들은 ALMA나 다른 고성능 망원경을 통해 다양한 단계에 있는 행성계와 별을 관측하고 이를 토대로 하나씩 퍼즐을 맞춰가며 행성이 어떻게 형성되는지 밝혀냈다. 언젠가 ALMA보다 더 강력한 망원경이 나오면 아기 행성 그 자체를 포착하는 날도 올 것으로 기대하고 있다.

기온이 오르면 폐쇄성수면무호흡증(OSA) 증상이 더 심각해질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. OSA는 잠잘 때 기도가 좁아져 공기가 원활히 흐르지 못해 코를 골거나 숨을 멈추게 되는 질환이다. 호주 플린더스대학교의 바스티앙 르샤 박사 연구팀은 18일(현지 시각) 미국 샌프란시스코에서 열린 미국호흡기학회 국제학술대회 자리에서 이같이 밝혔다. 연구팀은 전 세계 11만 6000여명의 환자를 대상으로 침대 매트리스 밑에 센서를 달아 수면 데이터를 수집했다. 이를 통해 환자 한 사람당 약 500회에 걸쳐 수면 과정을 측정했다. 이어 연구팀은 수집한 환자 수면 데이터를 기후 모델에서 추출한 24시간 주변 온도 데이터와 비교 분석했다. 그 결과 기온이 높을수록 코골이·무호흡 증상 발생 확률이 약 45% 증가하는 것으로 드러났다. 이런 현상은 호주·미국에 사는 사람보다 유럽에 거주하는 사람에게서 더욱 두드러지게 나타났다. 코골이가 심할수록 평소에 피로감을 느낄 확률도 더 높았다. 결과를 받아 든 연구팀은 지구온난화로 인한 OSA 환자 증가가 미치는 사회·경제적 부담을 추산하기 위해 추가 연구를 진행했다. 이를 위해 연구팀은 치료비 지출, 생산성 저하, 장애보정생존연수 등의 지표를 모델화해 OSA에 따른 사회 부담을 계산했다. 장애보정생존연수는 질병을 가지고 살아가는 기간(장애생활연수)과 질병 탓에 손실된 수명(손실수명연수)을 더한 값이다. 연구 결과 지구 평균 기온이 2℃ 오르면 대부분의 국가에서 OSA로 인한 사회적 부담이 2100년까지 1.5~3.0배 증가할 것으로 추정됐다. 또한 연구팀은 2000년 이후 지금까지 기후 변화로 인해 OSA로 인한 부담이 50~100% 증가한 것으로 봤다. 연구팀은 기후 변화에 따라 OSA로 인한 사회적 피해가 클 것으로 예상되는 만큼 보건·경제 대책이 시급히 마련돼야 한다고 강조했다. 르샤 박사는 “OSA에 대한 진단 및 치료 방안을 확보해 사회적 부담을 줄여야 한다”고 말했다. 본격적으로 여름이 다가오는 만큼 개인의 관심과 건강 관리도 필요하다. 기온이 올라가면 코골이를 일으키는 상기도 점막이 더 쉽게 막힐 수 있기 때문이다. OSA 환자들은 야간 취침 시 실내 온도를 수면에 적당한 18~22℃ 사이로 유지하되, 에어컨 바람이 몸에 직접 향하지 않도록 해야 한다. 습도 역시 50~60%로 맞추고, 바람이 잘 통하는 옷을 입어 숙면을 위한 환경을 조성하는 것이 좋다.

산업화 이전과 비교해 지구 평균 기온 1.5도 상승에 대한 경고음은 계속 울리고 있지만, 세계 각국의 대응은 지지부진하다. 특히 온실가스 배출량이 많은 국가 중에는 오히려 온난화 억제와 반대 방향으로 가는 행보까지 보인다. 이런 가운데, 오스트리아 인스부르크대 대기·빙권 과학과, 국제 응용 시스템분석 연구소(IIASA), 영국 브리스톨대 지리과학부, 미국 카네기 멜런대 도시·환경 공학과, 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터, 모건주립대, 스위스 베른대 기후·환경 물리학과, 기후변화 연구센터, 지리학 연구소, 독일 베를린 훔볼트대 공동 연구팀은 지구 온난화가 지금 당장 멈추더라도, 다시 회복되기까지는 수 세기가 걸릴 것이라고 20일 밝혔다. 특히 전 세계 고산 지역 빙하의 원상 복구는 쉽지 않을 것이라는 경고다. 이 연구 결과는 기후학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 5월 19일 자에 실렸다. 현재 상승하는 전 세계 기온은 파리협정에서 규정한 1.5도를 넘어설 것이 명백하다. 지난해는 인류 역사상 가장 더운 해였으며, 1.5도를 이미 초과했다는 연구도 속속 보고된 한 해였다. 과학자들은 지구가 더 이상 더워지지 않고 기온이 떨어진다면 산악 빙하는 다시 회복되는지에 관해 주목했다. 연구팀은 지구가 일시적으로 1.5도를 넘어 2150년 전 세계 평균기온이 3.0도 상승한 뒤 2300년까지 1.5도로 다시 떨어져 안정화되는 이른바 ‘초과’ 시나리오에서 2500년까지 극 지역을 제외한 전 세계 빙하 변화를 처음 시뮬레이션했다. 이 시나리오에는 탄소 포집 같은 ‘네거티브 배출 기술’(negative emission technologies)이 임계 온난화 한계를 초과한 이후 온실가스 배출이 0이 되는 ‘지연된 넷 제로’ 미래를 반영한다. 그 결과, 기온이 1.5도 상승이 억제되는 상황과 비교했을 보다 2200년까지 빙하 질량의 16%, 2500년까지는 11% 더 줄어들 것으로 확인됐다. 이는 1.5도로 억제했을 때도 발생하는 빙하 손실량 35%에 더해지는 것이다. 문제는 이렇게 녹아 내린 빙하수는 바다로 흘러들어 해수면 상승을 가중해 해안선은 지금과 전혀 다른 모습을 보일 것으로 연구팀은 예측했다. 연구를 이끈 파비엔 마우시엔 영국 브리스톨대 교수(고산 빙하학)는 “현재 세계 각국이 시행하고 있는 기후정책들을 보면 지구 평균기온 상승을 3도에 가까운 경로로 이끌고 있다”라며 “1.5도를 일시적으로라도 초과하면 빙하 손실은 수 세기 동안 이어질 것이며, 기온이 더 안전한 수준으로 돌아오더라도, 산악 빙하 손실의 상당 부분을 되돌리기는 쉽지 않다는 것을 이번 연구는 보여준다”고 말했다.

수억원에 달하는 초고속 펄스 레이저 대신 레이저 포인터와 같은 일반 광원으로도 생체조직 내부를 뚜렷하게 촬영할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 19일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 바이오메디컬공학과 박정훈·주진명 교수팀이 특수 나노 입자를 이용해 일반 연속파(CW) 레이저만으로 생체조직 내부를 3차원으로 촬영할 수 있는 비선형 형광 현미경 기술을 개발했다. 이 기술은 초고속 레이저 없이도 비슷한 해상도와 깊이 침투력을 갖췄고, 주변 조직 손상 없이 병변 부위만 선택적으로 자극하는 광역학 치료에도 활용될 수 있다. 생체조직은 빛이 잘 산란돼 뚜렷한 내부 이미지를 얻기 어렵다. 이런 이유로 초점 부근에서만 형광을 발생시켜 산란에 의한 배경 잡음을 걸러내는 다광자 현미경과 같은 특수 관찰 기술로 생체조직을 촬영한다. 하지만, 다광자 현미경 관찰은 고가의 펨토초 펄스 레이저를 광원으로 쓰기 때문에, 일반 병원이나 실험실에서는 사용하기 어려웠다. 이에 공동 연구팀은 ‘상향변환 나노입자(UCNPs)’를 이용해 이 같은 펨토초 펄스 레이저 없이도 초점에서만 형광을 유도할 수 있는 기술을 개발했다. 나노입자를 혈류를 통해 생체 부위에 주입한 뒤 일반 연속파 레이저를 쏘면 나노입자가 레이저 속 광자를 하나씩 흡수해 에너지를 축적하고 이를 자외선 또는 청색광 형광으로 방출하는 방식이다. 개발된 기술은 광역학(PDT) 치료에서 병변 외의 조직이 손상되는 부작용을 줄일 수도 있다. 광역학 치료는 빛을 병변에 침투시켜 파괴하는 방식인데, 이 과정에서 빛이 통과하는 경로의 정상 조직까지 함께 손상되는 문제가 있었다. 초점 부근에서만 형광을 발생하는 원리를 이용하면 병변 부위만 선택적으로 자극하고 주변 조직에는 영향을 주지 않는 정밀 광자극 치료를 할 수 있다. 연구팀은 실제 ‘상향변환 나노입자’가 방출하는 자외선을 이용해 자외선 반응성 물질을 특정 깊이에서만 활성화하는 실험에도 성공했다. 공동 연구팀은 “값비싼 초고속 레이저 없이도 고해상도 생체 이미징과 정밀 광치료가 동시에 가능한 기술”이라며 “MRI 같은 기존 진단 장비와 병행하면 의료 현장에서 뇌혈류 흐름이나 국소적 대사 반응 등을 정밀하게 추적하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 한국연구재단과 정보통신기획평가원, 치매극복기술개발사업단, 범부처재생의료기술개발사업단, 포스코 청암재단 등의 지원을 받았으며, 그 결과는 재료과학 분야 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼스’의 표지 논문으로 선정돼 지난 12일 출판됐다.

국내 남성 암 발병률 2위인 전립선암 진단에 혈액 검사보다는 타액 검사가 더 정확하고 효과적일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 런던 암연구소(ICR)의 로스 일스 교수 연구팀은 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 의학저널’(NEJM)에 지난달 10일 발표한 논문을 통해 이같이 밝혔다. 연구팀은 55~69세의 남성 6000여명의 타액을 채취해 생식세포 DNA를 추출했다. 이를 바탕으로 전립선암 발병과 관련 있는 130가지 변이 유전자를 평가해 ‘다유전성위험점수’(PRS)를 매겼다. PRS는 전립선암 발병 위험성을 수치로 나타낸 것이다. 평가 결과 PRS 상위 10%에 해당한 남성 745명은 자기공명영상(MRI) 촬영 등 추가 검사를 받았는데, 이 가운데 187명이 전립선암에 걸린 것으로 드러났다. 103명은 치료가 필요할 정도의 고위험군이었다. 확인 결과 고위험군 환자 중 72%(74명)는 혈액 검사 등 기존 검사 방식으로는 암이 발견하기 어려웠다. 전립선은 남성의 방광 아래에 위치한 생식 기관으로, 정액을 생성하고 정자에 영양분을 공급하는 역할을 맡는다. 전립선암은 일반적으로 혈중 전립선특이항원(PSA) 검사를 통해 진단한다. PSA는 전립선 상피세포에서 생성되기에 전립선에서만 발견된다. 혈액 검사에서 혈중 PSA 수치가 높게 나온 남성은 추가 검사를 통해 전립선암을 조기에 진단받을 수 있다. 그러나 혈중 PSA 검사는 위양성률이 높아 한계가 있다는 지적을 받아 왔다. 지난 2012년 미국암학회(ACS)의 연구 결과에 따르면, 혈중 PSA 검사는 60% 이상의 높은 위양성률을 보인 것으로 나타났다. 위양성률은 질환이 없는 사람을 환자라고 잘못 진단하는 비율을 뜻한다. 타액 검사는 집에서도 비교적 간편하게 진행할 수 있다는 장점이 있다. 이번 연구는 타액 검사만으로도 전립선암 유병 가능성을 정확히 판별할 수 있다는 점을 확인했다는 데 의미가 있다. 연구진은 “타액 검사를 통해 임상적으로 유의미한 질환(전립선암)을 발견한 비율은 기존의 혈중 PSA 검사보다 높았다”며 “타액 검사의 장점과 위험성을 연구해 향후 불필요한 검사·치료로 인한 불편을 줄일 수 있을 것”이라고 강조했다. 연구진은 그러면서도 “타액 검사가 실제 암 환자들을 구해낼 수 있는지 입증할 시간이 필요하다”며 “일상에 적용되기까지는 더 걸릴 것”이라고 내다봤다. 국가암정보센터에 따르면 2022년 기준 우리나라 남성에게 발병한 암 중 전립선암은 14.1%를 차지했다. 폐암(14.7%)에 이은 2위다. 18일(현지 시각)에는 조 바이든 전 미국 대통령이 전립선암 진단을 받았다는 사실이 전해지며 관심을 받았다.

미국 항공우주국(NASA)은 화성에서 생명체의 흔적을 찾기 위해 1970년대에 화성 탐사선 바이킹 1·2호를 발사했다. 바이킹호는 화성 표면에 착륙해 다양한 자료를 지구로 보내왔다. 주변 지형보다 색깔이 더 어둡고, 경사진 지형을 따라 수백 m에 걸쳐 뻗어 있는 마치 강줄기 같은 흔적이 촬영된 이미지도 전송됐다. 관련해서 여전히 논란이 되고 있지만, 이 줄무늬가 액체의 흐름이며, 화성에 거주할 수 있는 환경이 존재할 강력한 증거로 받아들이기도 했다. 이런 가운데, 미국 브라운대와 스위스 베른대 공동 연구팀이 그동안 화성에 여전히 물이 흐르고 있다는 증거로 알려진 단서가 사실은 착각일 수 있다는 분석 결과를 내놨다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 19일 자에 실렸다. 반복 경사선(RSL)으로 불리는 줄무늬는 행성 과학자들 사이에서 논쟁의 대상이 됐다. 화성의 표면은 건조하고 표면 온도는 영하의 상태이기 때문에 표면에 물이 흐르는 흔적이 생길 수 없으며, 암석 낙하나 사막의 모래바람 같은 돌풍으로 인해 줄무늬가 생길 수 있으며, 화성 궤도에서 찍으면 액체처럼 보일 수 있다는 것이다. 다른 한편에서는 지하의 얼음, 지하 대수층이나 비정상적으로 습한 공기에서 비롯된 소량의 물이 염분과 섞여 얼어붙은 화성 표면에 흐름을 만들어 낼 수 있다고 반박하기도 한다. 이에 연구팀은 다양한 경계면 줄무늬 관측 데이터로 인공지능 기계학습 알고리듬을 훈련했다. 이를 사용해 8만 6000개 이상의 고해상도 위성 이미지를 스캔한 뒤, 50만 개 이상의 줄무늬 특징을 포함한 화성 전역 경사면 줄무늬 지도를 만들었다. 전역 지도를 온도, 풍속, 수분, 암석 붕괴 활동 등 다른 데이터베이스와 목록과 비교했다. 이런 지리 통계학적 분석 결과, 경사면 줄무늬와 RSL이 액체나 서리의 존재를 암시하는 요인들인 특정 경사 방향, 높은 표면 온도 변동, 높은 습도와 관련이 없는 것으로 나타났다. 대신 건조한 날씨를 보여주는 평균 이상의 풍속, 먼지 퇴적물이 있는 장소에서 줄무늬 흔적이 형성될 가능성이 더 높은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 줄무늬는 가파른 경사면에서 얇은 먼지층이 갑자기 미끄러지면서 형성될 가능성이 가장 높다. 또, 경사면 줄무늬는 충돌 분화구 근처에서 흔하게 나타나는 데, 이곳에서는 충격파가 표면 먼지를 흔들어 떨어뜨릴 수 있다는 설명이다. 또 RSL은 먼지 회오리바람이나 암석 낙하가 빈번한 장소에서 더 자주 발견된다는 것이다. 이런 사실을 종합해보면 경사면 줄무늬와 RSL이 화성에 물이 존재하고, 거주 가능한 환경이라는 기존 가설에 강력한 의문을 제기한다. 연구를 이끈 발렌틴 비켈 스위스 베른대 박사(행성 지리학)는 “화성 연구의 주요 초점은 표면에 액체 상태의 물이 존재할 가능성”이라며 “이번 연구는 화성 표면은 건조할 뿐, 물이 존재한다는 것을 보여주지 않고 있다”라고 말했다. 비켈 박사는 “이번 연구는 미래 화성 탐사에 중요한 함의를 갖는데, 우주선을 보내 탐사하기 전에 화성과 관련해 알려진 일부 가설을 배제할 수 있도록 해준다는 것”이라고 덧붙였다.

사람과 마찬가지로 세균도 선호하는 거주 환경이 있다. 하지만 남이 가지 않는 길을 가는 미생물도 있다. 보통 생물은 살 수 없는 뜨거운 온천이나 강력한 방사선 환경에서도 살아가는 극한 환경 미생물(extremophiles)이다. 미국항공우주국(NASA)의 과학자들은 오래전부터 이런 미생물에 주목해 왔다. 화성이나 태양계의 다른 극한 환경에서 생명체가 살고 있다면 바로 이들과 가장 비슷한 형태일 가능성이 크기 때문이다. 하지만 사실 극한 환경 미생물은 NASA 과학자들에게 골치 아픈 존재이기도 하다. 작은 먼지 하나가 치명적인 결함을 유발할 수 있는 우주선 조립 과정에서 없애야만 하는 대상이라는 이유에서다. 더구나 이 미생물이 화성이나 태양계 다른 천체를 지구 미생물로 오염시킬 수도 있어 설령 우주선에 문제가 없더라도 철저한 살균 소독이 필요하다. 따라서 다른 천체에 착륙하는 탐사선과 로버는 약품과 방사선을 이용해 철저히 소독한다. 하지만 과학자들은 이처럼 소독한 NASA의 클린룸(무균실)에서 새로운 미생물을 찾아내고 있다. 사우디아라비아 킹압둘라과학기술대(KAUST)의 알렉산더 로사도 교수와 주니아 슐츠 박사후연구원이 이끄는 국제 연구팀은 NASA의 피닉스 우주선 조립 무균실에서 26종에 이르는 새로운 세균을 확인했다고 보고했다. 이 세균들이 인체에 해로운 세균들은 아니지만, 화성 유인 탐사 같은 장거리 유인 우주 임무에서 우주 비행사가 실제로 마주칠 가능성이 가장 높은 세균이기 때문에 면밀한 검토가 필요하다. 또 이들이 화성에서 우연히 정착해 살 수 있는지도 검증해야 한다. 만약 그렇다면 유인 임무 시 더 철저한 격리와 소독이 필요하다. 하지만 이 극한 환경 미생물을 꼭 나쁘게만 바라볼 필요는 없다. 이런 미생물은 독특한 대사 과정 및 유전자를 지닌 경우가 많아 의약품 개발이나 음식 보존 혹은 다른 생명 공학 부분에서 응용 가능성이 높다. 예를 들어 이 미생물들이 방사선에 견디는 비결을 알아내면 방사능 유출 사고에서 사용할 수 있는 신약을 개발할 수 있다. 이는 높은 방사선 환경에서 임무를 수행해야 하는 우주 비행사에게도 도움이 된다. 극단적 환경에서 살아가는 미생물은 당장에는 골치 아픈 존재이지만, 어쩌면 인류에게 유용한 기술을 전달해줄 조력자인지도 모른다.

지구 역사상 가장 큰 동물인 대왕고래 (흰긴수염고래)는 사실 고래 중에서 가장 작는 먹이를 사냥한다. 대왕고래의 주식은 남극 크릴 같이 작은 갑각류나 플랑크톤이다. 크기는 작아도 숫자가 워낙 많아 대왕고래 같은 큰 동물도 배불리 먹일 수 있기 때문이다. 우리에게는 크릴새우라는 명칭으로 더 친숙한 남극 크릴 (Antarctic krill 학명 Euphausia superba)은 사실 새우 같은 십각목이 아니라 난바다 곤쟁이목이라는 다른 부류의 갑각류다. 물론 외형은 마치 투명한 새우처럼 생겨서 새우라는 명칭이 크게 이질감 없이 느껴지는 종이기도 하다. 남극 크릴은 몸길이 6cm 이하, 몸무게 2g 이하의 작은 갑각류이지만, 바다를 뿌옇게 만들 정도로 개체 수가 많아 바닷물과 함께 삼키면 대왕고래도 충분히 먹을 양이 나온다. 물론 대왕고래 이외에도 펭귄이나 다른 해양 생물도 크릴을 주식으로 먹고 살기 때문에 남극 앞바다 해양 생태계에서 없어서는 안 될 중요한 생물체라고 할 수 있다. 그런데 사실 크릴이라고 해서 아무 대책 없이 잡아 먹히기만 하는 것은 아니다. 크릴 역시 생존을 위해 바다 위아래로 꾸준히 움직인다. 크릴 역시 육식 동물로 작은 식물성 플랑크톤 등을 먹으며 살아가는데, 그렇다고 대낮에 얕은 바다에서 플랑크톤을 잡다가는 대왕고래의 한 끼 식사가 될 가능성이 높으므로 일단 깊은 바다로 피했다가 밤에 사냥을 하는 것이다. 독일 율리우스-막시밀리안 뷔르츠부르크 대학 (JMU))의 루카스 휘페가 이끄는 독일, 영국 연구팀은 남극 크릴이 캄캄한 깊은 바다에서도 시각을 알아내는 비결을 알기 위해 남극해에서 크릴을 잡아 실험실에서 연구했다. 연구팀은 크릴이 며칠 동안 캄캄한 환경에 있더라도 낮과 밤 시간대에 맞춰 아래위로 이동하는 성질이 있다는 사실을 알아냈다. 이는 일부 동물에서 볼 수 있는 생체 시계가 남극 크릴에도 있다는 뜻이다. 이번 연구에서는 생체 시계의 원리는 규명하지 못했지만, 적어도 몇일 정도는 외부 자극 없이도 낮과 밤 시간대를 구분할 수 있는 비교적 정교한 생체 시계가 있다는 증거는 확인할 수 있었다. 남극 크릴은 해양 생태계의 먹이 피라미드에서 중요한 역할을 담당할 뿐 아니라 지구의 탄소 순환에도 중요한 역할을 담당한다고 알려져 있다. 그러나 최근 지구 온난화와 환경 오염으로 미래가 불투명한 상황이다. 이들을 효과적으로 보호하기 위해서는 우선 이들의 생태를 알아내는 것이 우선이다. 과학자들은 크릴의 생체 시계가 번식과 생존에 미치는 영향을 알아내기 위해 연구를 계속해나갈 예정이다.

지구 역사상 가장 큰 동물인 대왕고래 (흰긴수염고래)는 사실 고래 중에서 가장 작는 먹이를 사냥한다. 대왕고래의 주식은 남극 크릴 같이 작은 갑각류나 플랑크톤이다. 크기는 작아도 숫자가 워낙 많아 대왕고래 같은 큰 동물도 배불리 먹일 수 있기 때문이다. 우리에게는 크릴새우라는 명칭으로 더 친숙한 남극 크릴 (Antarctic krill 학명 Euphausia superba)은 사실 새우 같은 십각목이 아니라 난바다 곤쟁이목이라는 다른 부류의 갑각류다. 물론 외형은 마치 투명한 새우처럼 생겨서 새우라는 명칭이 크게 이질감 없이 느껴지는 종이기도 하다. 남극 크릴은 몸길이 6cm 이하, 몸무게 2g 이하의 작은 갑각류이지만, 바다를 뿌옇게 만들 정도로 개체 수가 많아 바닷물과 함께 삼키면 대왕고래도 충분히 먹을 양이 나온다. 물론 대왕고래 이외에도 펭귄이나 다른 해양 생물도 크릴을 주식으로 먹고 살기 때문에 남극 앞바다 해양 생태계에서 없어서는 안 될 중요한 생물체라고 할 수 있다. 그런데 사실 크릴이라고 해서 아무 대책 없이 잡아 먹히기만 하는 것은 아니다. 크릴 역시 생존을 위해 바다 위아래로 꾸준히 움직인다. 크릴 역시 육식 동물로 작은 식물성 플랑크톤 등을 먹으며 살아가는데, 그렇다고 대낮에 얕은 바다에서 플랑크톤을 잡다가는 대왕고래의 한 끼 식사가 될 가능성이 높으므로 일단 깊은 바다로 피했다가 밤에 사냥을 하는 것이다. 독일 율리우스-막시밀리안 뷔르츠부르크 대학 (JMU))의 루카스 휘페가 이끄는 독일, 영국 연구팀은 남극 크릴이 캄캄한 깊은 바다에서도 시각을 알아내는 비결을 알기 위해 남극해에서 크릴을 잡아 실험실에서 연구했다. 연구팀은 크릴이 며칠 동안 캄캄한 환경에 있더라도 낮과 밤 시간대에 맞춰 아래위로 이동하는 성질이 있다는 사실을 알아냈다. 이는 일부 동물에서 볼 수 있는 생체 시계가 남극 크릴에도 있다는 뜻이다. 이번 연구에서는 생체 시계의 원리는 규명하지 못했지만, 적어도 몇일 정도는 외부 자극 없이도 낮과 밤 시간대를 구분할 수 있는 비교적 정교한 생체 시계가 있다는 증거는 확인할 수 있었다. 남극 크릴은 해양 생태계의 먹이 피라미드에서 중요한 역할을 담당할 뿐 아니라 지구의 탄소 순환에도 중요한 역할을 담당한다고 알려져 있다. 그러나 최근 지구 온난화와 환경 오염으로 미래가 불투명한 상황이다. 이들을 효과적으로 보호하기 위해서는 우선 이들의 생태를 알아내는 것이 우선이다. 과학자들은 크릴의 생체 시계가 번식과 생존에 미치는 영향을 알아내기 위해 연구를 계속해나갈 예정이다.

올 초 넷플릭스에서 웹툰을 원작으로 한 드라마 ‘중증외상센터’가 인기를 끌었다. 생사를 다투는 응급환자를 치료하는 의사들의 고군분투를 극적으로 그린 드라마로 국내외 시청자로부터 좋은 평가를 받았다. 그런데, 야생에 있는 동물들은 응급 상황에 맞닥뜨리면 어떻게 할까. 그냥 죽음을 기다릴 수밖에 없을까. 그런데, 놀랍게도 유인원인 침팬지들은 사람처럼 응급치료한다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 영국, 포르투갈, 독일, 우간다, 일본, 스리랑카, 스위스, 모잠비크 8개국 공동 연구팀은 침팬지들이 약용 잎을 이용해 자기 부상뿐만 아니라 다른 침팬지까지 돌봐준다는 사실을 확인했다고 18일 밝혔다. 영국 옥스퍼드대, 세인트 앤드류스대, 포르투갈 알가르브대, 독일 노이브란덴부르크 응용과학대, 베른하르트 노흐트 열대의학 연구소, 막스 플랑크 동물 행동 연구소, 우간다 부동고 보존지역, 일본 나가사키대, 스리랑카 스리자예와르데네푸라대, 스위스 뇌샤텔대, 취리히대, 모잠비크 고롱고사 자연공원 연구진이 참여했다. 이 연구 결과는 생물학 분야 국제 학술지 ‘최신 생태·진화학’(Frontiers in Ecology and Evolution) 5월 14일 자에 실렸다. 연구팀은 우간다 부동고 숲에 있는 손소와 와이비라 두 침팬지 공동체를 4개월 동안 관찰했다. 다른 침팬지들과 마찬가지로 침팬지 공동체 구성원들은 싸우고, 사고를 당하거나, 인간이 설치한 올가미로 인해 다치기 쉽다. 실제로 손소 공동체의 약 40%는 올가미로 인해 상처를 입었다. 또, 온라인 누리집 ‘유인원 사전’(Great Ape Dictionary) 데이터베이스의 비디오, 수십 년에 걸친 관찰 데이터를 포함한 기록부, 그리고 침팬지가 질병이나 부상을 치료하는 모습을 목격한 다른 과학자의 설문 조사도 활용했다. 그 결과, 연구팀은 침팬지가 상처 치료에 사용한 식물을 모두 식별했고, 그중 일부는 상처 치유에 도움을 주는 화학적 특성을 갖고 있거나 전통 의학에서도 사용되는 것으로 알려진 것들이다. 직접 관찰한 결과 손소 공동체에서 12건의 부상이 확인됐고, 이는 공동체 내 갈등으로 인해 발생한 것으로 조사됐다. 와이비라 공동체에서는 침팬지 5마리가 부상을 입었는데, 암컷 한 마리는 올가미에, 수컷 네 마리는 싸움으로 인해 다쳤다. 또 연구팀은 41건의 돌봄 사례도 발견했다. 돌봄 행동은 상처를 치료하는 행위도 포함됐는데, 침팬지의 상처 치료에는 상처를 직접 핥아 이물질을 제거하고 타액에 포함된 항균 물질을 바르는 것, 손가락을 핥은 뒤 상처를 누르는 것, 잎으로 상처를 두드리는 것, 식물 재료를 씹어 상처에 직접 바르는 것 등이 있다. 치료 받은 침팬지는 상처에서 모두 회복됐지만, 부상에 대해 아무 조치를 취하지 않았다면 목숨을 잃을 수도 있었다고 연구팀은 보고했다. 짝짓기 후 잎으로 생식기를 닦는 것이나 배변 후 잎으로 항문을 닦는 등 감염 예방에 도움이 되는 위생 행동도 관찰됐다. 연구팀에 따르면 침팬지가 다른 개체의 필요나 고통을 인식하고, 직접적인 유전적 이점이 없더라도 이를 완화하기 위해 의도적 행위를 하는 것으로 해석했다. 또 올가미로 인한 부상이나 싸움으로 인한 부상은 방치할 경우 사망 위험이 커지는 만큼 이를 해소하기 위해 병원 응급실에서 하는 것처럼 응급 치료를 하는 것으로 보인다는 것이다. 연구를 이끈 엘로디 프레이만 옥스포드대 박사는 “이번 연구는 침팬지 간의 의료 행위가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 광범위하며, 가까운 친척에 대한 돌봄에 국한되지 않다는 것을 보여준다”라며 “인류의 조상이 상처를 치료하고 약을 사용하기 시작한 방식에 통찰을 얻음으로써 인간 의학 및 의료 시스템의 진화적 뿌리를 밝히는 데 도움이 된다”고 말했다.

1959년 미국에서 처음 출시된 바비는 날씬한 미인형 인형으로 지금까지도 아이들에게 인기를 끈다. 외모가 탁월하고 인형 같다는 것을 표현할 때 ‘바비인형 같다’며 비유되기도 한다. 그렇지만, 전형적인 금발 미인에 마른 체형이라서 아이들에게 인종과 체형에 대해 잘못된 인식을 심어줄 수 있다는 우려도 있는 것이 사실이다. 그런데, 최근 바비의 발끝으로 서 있는 자세 비율이 시간에 따라 어떻게 변했는지 분석함으로써 사회적 변화를 파악할 수 있는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 호주 모나시대, 남호주대, 영국 런던 퀸 메리대 스포츠·운동 의학 연구센터는 호주 멜버른의 개인 바비 인형 소장자와 함께 바비 인형의 상징적 발끝 자세를 가진 비율이 시간이 지남에 따라 감소했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 15일 자에 실렸다. 마텔사는 1959년 바비를 처음 출시한 뒤 여성의 직업, 권한, 신체 형태에 대한 사회적 변화를 반영하는 다양한 버전의 인형을 내놨다. 바비를 대표하는 자세는 하이힐을 신었을 때처럼 뒤꿈치가 땅에 닿지 않고 발끝으로 선 ‘에퀴누스’ 자세다. 이전까지 바비에 관한 연구는 주로 신체 형태를 평가했지만, 바비의 상징적인 발끝 자세에 초점을 맞춘 연구는 거의 없었다. 연구팀은 마텔이 다양한 직업, 민족, 장애가 있는 바비까지 출시하고 있는데, 바비의 발 자세는 어떻게 변화됐는지 주목했다. 연구팀은 바비 인형의 특성을 분류하기 위한 FEET라는 분석 시스템을 개발했다. FEET는 발 자세(Foot posture), 다양성과 포용성(Equity), 직업(Employment), 제조 시기(Time period of manufacture)를 의미한다. 연구팀은 FEET를 사용하여 1959년부터 2024년 6월까지 제작된 2750종의 바비 인형 버전을 분석했다. 분석 결과, 발끝 자세를 가진 바비의 비율은 시간이 지남에 따라 감소한 것으로 나타났다. 첫 출시부터 10년 동안은 발끝으로 선 바비가 100%였지만, 2020년부터 2024년 6월까지 출시된 종류의 바비에서는 40%로 감소했다. 특히 ‘직업’ 버전의 바비는 평평하게 서 있는 경우가 훨씬 높았고, 패션 중심의 바비는 발끝 자세를 가지는 경향이 높았다. 또 인종과 발끝 자세와는 강한 통계적 연관성이 있었지만, 다양성과 포용성 측면에서 장애가 있는 바비와 평평한 자세는 연관성이 덜한 것으로 나타났다. 연구를 이끈 실리 윌리엄스 호주 모나시대 교수(1차 의료·족부 의학)는 “이번 연구에 따르면 노동 시장의 역할과 변화, 관련 법률의 변화가 바비의 발 자세에도 반영됐음을 알 수 있다”라며 “바비가 직업 활동과 신체 활동에 적극 참여할 수 있도록 그에 맞는 발 자세와 신발을 선택하고 있다”라고 말했다. 윌리엄스 교수는 “과거에는 무조건 하이힐에 맞춘 여성적 스타일에 집중했다면, 최근 바비 모델을 보면 자기 하는 일에 따라 신발을 선택하게 돼 있는데 이는 기능을 위해서는 플랫슈즈를, 패션을 위해서는 하이힐을 선택하는 것처럼 사람들이 실제로 신발을 착용하는 방식을 반영한다”고 덧붙였다.

상명대학교(총장 홍성태)는 디자인대학 스페이스디자인전공 석사과정 한소원 학생이 SCIE급 국제저명학술지인 Energy, Solar energy, Building Simulation에 건물에너지 저감 관련 연구논문 3편을 연이어 게재했다고 16일 밝혔다. 한 학생이 제1 저자로 참여하고 상명대 이행우 교수가 공동 연구 한 논문 ‘투명 태양광 패널의 적용방법에 따른 광선반 에너지저감 및 채광성능 분석’(Evaluation of energy performance and daylight utilization in light shelves integrated with transparent solar panels)은 창문 상단에 투명 태양광패널(TSP)과 광선반을 결합해 에너지 효율성 평가 실시 결과 기존 광선반 대비 35.7%, 단결정 태양광패널 대비 12.7%의 에너지 저감 효과를 보임을 증명했다. ‘서울 지역을 기준으로 한 투과율에 따른 투명 태양전지의 효과성 검증’(Verification of the effectiveness of transparent photovoltaics according to the transmittance level in Seoul, South Korea) 논문도 태양에너지 기술 분야 대표 학술지인 솔라에너지(Solar energy)에 게재가 확정됐다. 이 논문은 한소원 학생이 제1저자로 참여하고 국민대 서장후 교수와 상명대 이행우 교수가 공동으로 연구하였다. 그가 제1저자로 참여한 연구논문 ‘내부형 광선반을 활용한 주간조명 성능 향상 효과’(Effectiveness of internal light shelves to improve daylighting)는 내부형 광선반 채광 성능에 미치는 천장높이 영향을 평가했다. 상명대 스페이스디자인전공 이행우 교수는 “연구팀에 합류한 3년이라는 길지 않은 기간에 크게 성장한 모습을 보인 한소원 학생이 국제적인 수준의 연구에 매진하여 좋은 성과를 보여준 점에 진심으로 감사한다”고 말했다.

회색 콘크리트로 가득한 도시 생활하다가 잘 가꿔진 녹지 공간을 접하면 답답한 가슴이 뻥 뚫리는 느낌을 받는다. 넓은 공간이 아니더라도 잘 조성된 공원이나 연못 앞 정자를 보더라도 편안한 느낌을 받게 된다. 이유는 뭘까. 일본 나가사키대, 신슈대, 교토대, 교토예술대, 중국 쑤저우 과학기술대, 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 피츠버그대 공동 연구팀은 잘 설계되고, 관리된 정원을 보면 마음이 편안해지는데, 이는 정원을 다른 방식으로 바라보기 때문이라고 16일 밝혔다. 연구팀에 따르면 잘 설계된 정원에서는 시선이 더 빠르고 자주 이동하면서, 이완 효과를 일으키기 때문이다. 이 연구 결과는 뇌 신경과학 분야 국제 학술지 ‘최신 신경과학’ (Frontiers in Neuroscience) 5월 15일 자에 실렸다. 연구팀은 자연을 접하면 사람의 마음이 편안해지는 이유는 뭔지 알아보기 위해 일본의 오래된 도시인 교토에 있는 무린안 정원과 덜 관리된 대학 내 정원을 비교했다. 무린안 정원은 빗물과 호수를 끌어다 연못을 만들고, 주변을 거닐 수 있도록 만든 일본식 정원이다. 연구팀은 학생 16명이 두 정원을 각각 7분 동안 산책하도록 하면서, 안구 움직임, 산책 전후의 심박수, 산책 전후 기분을 조사했다. 분석 결과, 빠른 시선 이동과 심박수 감소, 기분 개선 사이에 상관관계가 있다는 사실이 확인됐다. 잘 꾸며진 정원을 관찰할 때는 덜 정돈된 정원을 볼 때보다 스트레스 감소 효과가 나타나는데, 이는 주로 관찰자의 시선이 빈번하고 빠르게 수평 이동하는 것과 관계가 있는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 잘 관리된 정원에서 관찰자의 시선 고정점은 시야 전체를 걸쳐 더 넓게 분포했다. 이는 잘 관리된 나무와 흠 없는 바닥까지 더 많은 매력을 찾기 위한 행동이라는 것이다. 관람객에게 비슷한 효과를 주기 위해서는 디자인 요소의 배치가 중요하다고 연구팀은 설명했다. 실제로 실험에 이용된 두 정원 모두 물, 돌, 나무, 다리가 포함됐지만, 무린안 정원은 관찰자 시선이 수평으로 배열된 요소를 따라 움직이지만, 대학 내 정원은 흥미로운 대상이 시야 중앙에 있을 뿐이다. 특정 요소 하나가 눈을 사로잡는 것이 아니라 다양한 세부 사항이 시선을 끌어 스트레스를 완화하는 효과를 갖게 된다. 연구를 이끈 칼 헤럽 피츠버그대 교수(퇴행성 뇌 질환·생화학)는 “이번 연구는 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “잘 설계되고 관리되는 자연은 다양한 감정을 경험할 수 있게 해주고, 긴장을 완화하는 효과가 있는 만큼 각종 뇌 질환 치료의 보조 수단으로 활용될 수도 있다”라고 말했다.

‘건강한 육체에 건강한 정신이 깃든다’는 말이 있지만 아동 청소년의 신체 활동은 전 세계적으로 감소하는 추세다. 반면 아동, 청소년의 정신 건강 관련 유병률은 급격히 늘고 있다. 전문가들은 스트레스에 대한 취약성 증가가 원인이라고 지적한다. 이런 가운데, 스웨덴 린셰핑대, 린셰핑 대학병원, 카롤린스카 연구소 공동 연구팀은 유아기에 신체활동, 특히 단체 운동에 참여하는 것은 아동·청소년기에 발생할 수 있는 정신 건강 장애를 예방할 수 있다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘영국 스포츠 의학회지’ 5월 13일 자에 실렸다. 신체 활동은 스트레스에 대한 회복력을 키우고 아동기 정신 건강 문제 위험을 낮추는 데 결정적 역할을 하는 것으로 알려졌지만, 신체 활동이 가장 유익할 수 있는 시점은 명확하지 않다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 스웨덴 남동부에서 1997년 10월 1일부터 1999년 10월 1일 사이에 태어난 1만 7055가정을 조사한 ABIS(All Babies in Southeast Sweden) 연구를 활용했다. 부모들은 아이들이 5살, 8살, 11살일 때 신체 활동 수준, 야외에서 보낸 시간, 집단 체육 활동 여부를 보고했다. 또 아이들의 정신 건강 상태는 18세까지 추적됐다. 전체 아이 중 1353명이 아동기에 적어도 한 가지의 정신 건강 문제를 진단받았으며, 4%는 세 가지 이상의 정신 건강 진단을 받았다. 분석 결과, 전체 조사 대상 아이들의 신체 활동 수준은 5~11세에 하루 평균 4시간 조금 넘는 수준에서 이후에는 2.5시간으로 줄었다. 11세에 하루 신체 활동 시간이 1시간 늘어날 때마다 18세 이전에 정신 질환 진단 받을 위험은 12% 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 특정 정신 질환 발병률을 하루 신체 활동 수준과 비교했을 때, 신체활동 시간이 긴 11세 여자아이의 우울증 위험은 그렇지 않은 아이보다 18%, 남자아이는 29% 낮았다. 이와 함께 11살에 단체 운동에 참여하는 것은 그렇지 않은 아이와 비교해 정신질환 발병률이 남자아이는 23%, 여자아이는 12%로 크게 낮아지는 것으로 조사됐다. 특히 단체 운동 참여는 남자아이 우울증 위험을 35% 낮추고, 여자아이는 11% 낮추는 것으로 조사됐다. 또 불안 위험은 여자아이는 14%, 남자아이는 21% 낮추는 것과 관련이 있었다. 신체 활동은 각종 중독 위험도 크게 낮추는 것으로 확인됐다. 연구팀 관계자는 “이번 연구 결과는 사춘기 초기 직전과 초기에 신체 활동이 회복력과 정신적 강인함을 발달시키는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했으며, 가장 중요한 시기는 10~12세로 조사됐다”라며 “아동과 청소년의 정신 장애 유병률이 전 세계적으로 급격히 증가한 점을 고려할 때, 단체 스포츠를 통해 신체 활동을 촉진하는 것의 중요하다는 것을 알 수 있다”고 말했다.