방송인 박지윤이 8㎏ 감량 이후 달라진 몸매와 함께 건강한 다이어트 노하우를 공개해 화제를 모으고 있다. 박지윤은 최근 자신의 소셜미디어(SNS)를 통해 공개한 사진에서 청바지에 몸에 밀착되는 상의를 입고 군살 없이 슬림해진 몸매를 뽐냈다. 앞서 그는 55.7㎏의 몸무게를 인증하며 63㎏에서 “7~8㎏ 정도 감량했다”고 밝힌 바 있다. 키가 164㎝인 박지윤의 체질량지수(BMI)는 약 20.7로, 대한비만학회가 제시하는 적정 범위(18.5~23) 안에 든다. 박지윤은 지난 2일에는 ‘다이어터의 야식’이라며 찜닭을 먹는 모습을 공개했다. 앞서는 빵, 떡, 샌드위치, 과자 등 다이어터라면 먹지 않을 음식들도 과감히 먹었다. 그러면서도 몸매를 유지하고 있는 비결은 식단에 있었다. 통곡물빵에 달걀·치즈·아몬드…“탄수화물 끊지 않았다”박지윤이 최근 공개한 아침 식단은 씨앗이 올라간 통곡물 계열 빵에 달걀, 햄, 치즈, 아몬드 등을 곁들인 구성이다. 탄수화물을 완전히 끊는 대신 단백질과 지방을 함께 배치한 것이 특징이다. 2014년 국제학술지 ‘영양학 저널’에 실린 스웨덴 농업과학대학 연구팀의 무작위 교차시험 결과에 따르면, 통곡물 호밀빵을 먹은 뒤에는 정제 밀빵을 먹었을 때보다 배고픔과 먹고 싶은 욕구가 유의하게 낮아졌다. 다른 실험에서는 포만감이 높아지면서 이후 점심 식사에서 섭취한 열량도 줄어든 것으로 나타났다. 연구진은 이를 통곡물 호밀 특유의 높은 식이섬유 함량 때문으로 추정했다. 아몬드 역시 체중 관리에 도움이 될 수 있는 식품으로 꼽힌다. 2024년 국제학술지 ‘비만 리뷰’에 발표된 이란 야수즈 의과대학 등 공동 연구팀이 분석한 연구에서는 아몬드 섭취군이 대조군보다 체중이 평균 0.45㎏, 허리둘레가 0.66㎝, 체지방량이 0.66㎏ 더 낮았다. 특히 하루 50g 이상 섭취하거나 12주 이상 지속한 경우 개선 효과가 더 뚜렷했다. 다만 연구진은 체질량지수나 체지방률 등 일부 지표에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다며, 근거 수준이 높지 않은 만큼 결과를 과도하게 해석해서는 안 된다고 덧붙였다. “24시간 공복 뒤 치즈 오믈렛”…간헐적 단식도 병행 박지윤은 지난달 10일에는 SNS를 통해 “오늘은 드디어 약속도 일정도 없는 날이라 저녁까지 아무것도 안 먹고 공복을 유지했다”며 “짜장면 이후부터니까 거의 24시간”이라고 밝혔다. 이어 “가끔 이렇게 한 번 공복을 길게 가져가면 몸이 놀랍도록 가벼워진다”며 “공복 후 첫 끼는 무조건 단백질 위주로 먹어야 한다”고 전했다. 그가 공개한 공복 후 첫 끼는 달걀물에 슈레드 치즈, 닭가슴살, 토마토, 새우, 크래미 등을 듬뿍 채운 수제 오믈렛이었다. 식사 후에는 영화를 틀어 놓고 스텝퍼를 타는 모습도 함께 올려 일상 속 꾸준한 관리 루틴을 드러냈다. 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’에 게재된 미국 일리노이대학교 시카고 캠퍼스 크리스타 바디 교수 연구팀의 간헐적 단식 관련 무작위 대조 시험에 따르면 장시간 공복을 유지하는 식이요법은 인슐린 저항성을 개선하고 지방 분해를 촉진하는 데 도움이 된다. 인슐린 수치가 낮아진 공복 상태에서는 신체가 저장된 체지방을 주요 에너지원으로 쓰기 때문이다. 또 국제학술지 ‘클리니컬 뉴트리션 ESPEN’에 실린 요지 고쿠라 연구팀의 체계적 문헌 고찰·메타분석에 따르면, 체중 감량 시 단백질 섭취를 늘리는 것은 근육량 손실을 막는 데 효과적이다. 하루 체중 1㎏당 1.3g이 넘는 단백질을 섭취하면 오히려 근육량이 늘어날 수 있지만, 1.0g 이하로 적게 먹으면 근육이 줄어들 위험이 커지는 것으로 나타났다. 열량·나트륨은 주의해야…“굶지 않고 조절이 핵심”다만 치즈와 아몬드, 씨앗이 많이 들어간 빵은 영양가는 높지만 열량도 그만큼 높은 편이다. 세계보건기구(WHO)는 꿀에 자연적으로 존재하는 당도 ‘유리당’에 포함해 하루 총 섭취 열량의 10% 미만으로 제한할 것을 권고하고 있다. 햄과 치즈 역시 나트륨 섭취의 주요 공급원이 될 수 있어 적정량 섭취가 필요하다는 게 WHO의 설명이다. 특정 음식을 아예 끊는 극단적인 다이어트보다는, 박지윤의 사례처럼 빵의 종류와 양을 조절하면서 채소·과일 등으로 부족한 영양소를 보완하는 방식이 지속 가능하고 건강한 체중 관리법이다. 무리하게 굶기보다 단백질과 식이섬유를 충분히 챙기며 식사 구성 자체를 조화롭게 가져가는 것이 장기적인 다이어트 성공의 핵심이다.

비만 치료제 위고비의 주성분인 세마글루티드를 투여한 늙은 생쥐의 수명이 약 12% 늘었다는 연구 결과가 나왔다. 기억력과 근육 기능도 개선돼 단순히 살이 빠져 나타난 효과만은 아닐 가능성이 제기됐다. 최근 미국 버클리 캘리포니아대 대니카 첸 교수 연구팀은 이런 내용의 연구 결과를 국제학술지 네이처에 발표했다. 세마글루티드는 식욕을 억제하고 혈당을 낮추는 GLP-1 수용체 작용제다. 당뇨병 치료제 오젬픽과 비만 치료제 위고비의 주성분으로 쓰인다. 연구팀은 사람으로 치면 노년에 해당하는 20개월령 암컷 생쥐에게 세마글루티드를 매일 주사했다. 그 결과 약을 투여하지 않은 생쥐의 중앙수명은 742일이었지만 세마글루티드를 맞은 생쥐는 834일로 늘었다. 92일, 약 12.4% 더 오래 산 셈이다. 신체 기능도 달라졌다. 세마글루티드를 투여한 생쥐는 낯선 공간을 더 활발히 탐색하고 미로에서 탈출구 위치를 더 잘 기억했다. 회전봉에서 버티거나 러닝머신을 달리는 능력도 향상됐고 혈당 조절 능력도 좋아졌다. 연구팀은 이 같은 변화가 단순히 음식 섭취량이 줄어든 결과인지 확인하기 위해 먹이를 24% 적게 준 생쥐들과 비교했다. 두 집단 모두 체중과 체지방이 비슷하게 감소했고 노화에 따른 운동·근육 기능 저하도 완화됐다. 하지만 탐색 행동과 공간 기억력, 혈당 조절에서는 세마글루티드 투여군이 더 좋은 결과를 보였다. 몸속에서도 변화가 확인됐다. 세마글루티드를 투여한 생쥐는 기억을 담당하는 뇌 해마에서 새로운 신경세포 생성이 늘었고, 노화와 관련된 만성 염증과 노화세포 지표는 감소했다. 미토콘드리아 기능과 손상된 단백질을 관리하는 능력도 개선됐다. 연구팀은 세마글루티드가 소식의 효과를 일부 모방하면서 섭취 열량 감소만으로는 설명하기 어려운 노화 억제 효과까지 낸 것으로 분석했다. 다만 이번 결과를 사람에게 그대로 적용해서는 안 된다. 실험은 특정 품종의 늙은 암컷 생쥐만을 대상으로 진행됐으며 수컷 생쥐에서도 같은 결과가 나오는지는 확인되지 않았다. 연구팀은 GLP-1 계열 약물이 사람의 노화와 수명에도 영향을 미치는지 확인하려면 고령자를 대상으로 한 장기간의 임상 연구가 필요하다고 밝혔다.

남에게 보여주기 위해 값비싼 물건을 사는 이른바 ‘과시적 소비’는 미국 경제학자 소스타인 베블런이 저서 ‘유한계급론’에서 처음 제시한 뒤 사회학자와 경제·경영학자, 심리학자들 연구 대상이 됐다. 짝짓기 동기와 과시적 소비를 연결한 연구는 대부분 남성을 대상으로 했고 여성의 명품 소비는 지위 추구나 동성 간 경쟁으로 설명하는 데 그쳤다. 그 배경에 어떤 생물학적 조건이 작동하는지에 대해서는 상대적으로 덜 다뤄졌다. 전북대, 미국 럿거스대 경영대학원, 플로리다 뉴베리 스키마 행동과학 연구소, 오네온타 뉴욕주립대(SUNY Oneonta) 경제경영학부, 미네소타대 경영대학원 공동 연구팀은 가임 능력과 관련된 호르몬 변화가 여성이 눈에 잘 띄는 명품 소비 경향을 높인다고 밝혔다. 이는 남성의 시선을 끌기 위한 행동일 가능성이 있다고 설명했다. 전북대 경영학과 김애경 교수가 제1저자 및 교신저자로 참여한 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스원’ 9월 3일 자에 실렸다. 전 세계적으로 소비자들은 해마다 수십억 달러를 명품 의류, 액세서리, 보석, 고급 자동차 같은 제품 구입에 쓴다. 대체로 자기를 과시하기 위해서다. 명품과 관련 서비스 지출 절반 가까이는 여성이 차지하는데 자신의 사회적 지위를 알리려는 동기가 일부 작용한다고 알려져 있다. 연구팀은 이런 지위 추구와는 별개로 에스트로겐 수치가 올라가고 임신 가능성이 높아지는 배란기 무렵에 여성이 짝을 끌어들이기 위해 눈에 띄는 명품 소비에 나서는지 주목했다. 이에 연구팀은 배란기에 가까운 여성일수록 명품을 선호하고 다른 사람 눈에 잘 띄는 큰 로고가 박힌 옷을 입는 식으로 명품을 과시적으로 드러낼 가능성이 크다고 가정했다. 연구팀은 호르몬 피임약을 복용하지 않는 여대생 70명(평균 22.6세)을 대상으로 핸드백과 구두에 구찌, 샤넬, 루이비통 같은 명품 브랜드 로고를 연필로 직접 그리게 한 뒤 캘리퍼로 가로, 세로 크기를 측정해 면적을 계산하게 했다. 그 결과 참가자들은 가임력이 낮은 시기보다 배란기에 가까울 때 로고를 더 크게 그렸다. 이에 대해 연구팀은 이성의 눈에 띄기 위해 과시적 명품을 선호하는 것으로 해석할 수 있다고 설명했다. 두 번째 연구에서는 역시 호르몬 피임약을 복용하지 않은 여성 332명을 대상으로 설문해 배란 예정일을 추정한 뒤 명품 브랜드와 일반 브랜드 구매 의향, 그리고 명품 브랜드를 공개 착용할 것인지 집에서만 착용할 것인지를 물었다. 그 결과 배란기에 가까운 여성일수록 남들이 보는 자리에서 착용하는 명품에 대한 구매 욕구가 높았지만 혼자 쓰는 명품에 대해서는 그렇지 않은 것으로 나타났다. 배란기에 명품 욕구가 커지는 이유는 눈에 띌 가능성을 높이기 위해서라는 점을 시사하는 것이라고 연구팀은 밝혔다. 세 번째 실험에서는 358명의 여성을 두 그룹으로 나눠 한쪽은 “남성은 여성의 미소와 미모, 걸음걸이를 보지만 입은 옷의 브랜드는 보지 않는다”는 가짜 기사를 보여주고 다른 쪽은 “관측 가능한 우주에 은하가 2조 개”라는 기사를 읽도록 한 뒤 일반 브랜드와 명품 브랜드의 100달러 상품권 중 하나를 고르도록 했다. 그 결과 앞선 남성 성향에 대한 가짜 기사를 읽은 여성들은 배란기에 가깝더라도 명품 브랜드를 선택하는 경우가 많지 않은 것으로 나타났다. 이번 연구는 여성의 명품 선호가 눈높이가 높다는 것을 알려 부적절한 남성을 걸러내는 ‘짝 선별’ 신호로 쓰인다는 기존 연구에 대해 반박하며 ‘더 많은 남성의 눈에 띄기 위해’ 명품을 쓴다고 주장한다. 이번 연구는 과시적 소비와 짝짓기 동기를 엮은 연구들 대부분이 남성을 대상으로 하고, 여성들은 섹시한 옷차림 연구가 주였지만 미모를 높여주지도 않는 명품이 왜 배란기에 더 매력적으로 느껴지는지를 다룬 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 여성이 남성의 관심을 끌려는 모든 상황에 적용할 수 있는 것이 아니며 인과관계를 입증하도록 설계된 것은 아니다”라고 전제했다. “배란이 명품 욕구에 미치는 영향이 단순히 값비싼 제품 전반에 대한 선호가 높아지는 현상이 아니며 오히려 사회적으로 전략적 성격을 보인다”며 “명품 소비가 남들 눈에 보이고 자신에게 직접 해당될 때 효과가 강해지는 반면 남성이 그런 신호에 주목하지 않는다고 믿을 때는 사라진다”고 덧붙였다.

최근 유전자 검사 기술이 급격히 발전하면서 원인을 알 수 없던 소아 뇌전증 중 상당수가 특정 유전자 이상 때문이라는 사실이 속속 밝혀지고 있다. 그러나 진단율 향상에도 불구하고 치료 수단은 여전히 턱없이 부족하며, 유병률이 극히 낮은 희귀 질환일수록 연구와 지원의 사각지대에 놓이기 쉽다. 이러한 한계를 극복하기 위해 서울대병원 소아신경과 김우중 교수팀이 국내 최초로 희귀 유전자 뇌전증 환자의 삶 전체를 추적하는 대규모 자연사 연구에 본격 착수했다. 이번 프로젝트는 ‘이건희 소아암·희귀질환 극복사업’의 전폭적인 지원을 받아 진행되며, ‘희귀 유전자 변이에 의한 발달 및 뇌전증성 뇌병증(경련 발작과 발달 지연이 동반되는 중증 뇌전증)’ 환자를 대상으로 한다. 그 동안 국내에는 뇌전증성 뇌병증 환자의 자연 경과를 체계적으로 기록한 대규모 데이터가 전무했다. 이는 전 세계적인 공통 과제로, 표준화된 항목을 장기간 관찰하는 자연사 연구는 대조군을 구하기 힘든 희귀질환 분야에서 필수적이다. 치료 개입이 없는 질병의 자연 경과 자체는 향후 임상시험에서 ‘외부 대조군’ 역할을 수행하게 된다. 해외의 경우 척수성 근위축증(SMA) 치료제 개발 과정에서 자연사 연구가 결정적인 신약 개발의 근거로 활용된 바 있으며, 드라베 증후군 및 SYNGAP1 관련 질환 등 대표적인 뇌전증성 뇌병증 분야에서도 관련 연구(ENVISION·ProMMis 등)가 활발히 진행 중이다. 연구팀은 이번 사업을 통해 구축될 자연사 데이터셋과 표준 플랫폼을 임상시험에 준하는 실사용 근거(RWE)로 활용할 방침이다. 이를 통해 국내 희귀질환 환자들의 치료 접근성을 높이고, 식품의약품안전처 등 규제기관의 합리적인 의사결정과 전문 진료지침 마련을 강력하게 뒷받침할 계획이다. 이번 연구에는 주관기관인 서울대병원과 세부기관인 분당서울대병원을 비롯해 인하대병원, 고려대 안산병원, 조선대병원, 충북대병원, 보라매병원, 중앙대 광명병원, 경북대병원 등 전국 8개 이상의 주요 협력병원이 대거 참여해 탄탄한 다기관 네트워크를 구축했다. 특히 환자와 보호자가 직접 참여하는 일상 데이터 수집 방식이 눈에 띈다. 환자와 보호자는 라이프엑스와 공동 개발한 모바일 앱을 통해 경련 발작, 이상운동, 수면, 행동 패턴, 삶의 질 등을 전자일지와 동영상으로 직접 기록한다. 동시에 상명대 윤희남 교수팀과 협력해 웨어러블 기기를 도입, 활동량과 수면 패턴, 심박변이도(HRV) 등의 생체 데이터를 수집한다. 이를 통해 경련 및 증상 악화가 수면, 활동, 자율신경계 변화와 어떤 연관이 있는지 분석하고, 질병의 중증도와 예후를 객관적으로 반영할 수 있는 ‘디지털 바이오마커’ 후보군을 발굴할 예정이다. 연구팀은 발달, 행동·정서, 일상 운동능력, 의사소통, 일상생활 의존도, 수면 및 삶의 질을 아우르는 표준화된 평가 체계를 전국 거점 병원에 동일하게 적용해 신뢰도 높은 다기관 데이터를 축적한다. 이 과정에서 환자와 보호자가 참여하는 워크숍과 심포지엄을 수시로 개최해 실제 환자 가족들이 중요하게 느끼는 치료 목표와 고충을 연구 설계에 적극적으로 반영하고 있다. 실제로 지난 7월 25일 서울대어린이병원에서는 ‘희귀 유전자 뇌전증 심포지엄’이 성황리에 개최됐다. 환자 부모와 연구자, 임상 전문의들이 한자리에 모여 수면, 행동, 유전자 진단 및 정밀치료, 제도적 지원 등 일상과 직결된 주제들을 깊이 있게 논의한 바 있다. 채종희 소아암·희귀질환지원사업단장(교수)은 “희귀 유전자 뇌전증 환아와 가족들에게는 진단만큼이나 치료 및 일상 돌봄 관련 정보가 절실하다”며 이번 연구가 새로운 치료 및 관리 패러다임을 여는 마중물이 되기를 기대했다. 김우중 교수는 “희귀 유전자 뇌전증은 진단을 받아도 현장에서 근거 있는 치료 정보를 얻기 어려운 것이 현실”이라며 “환자와 가족의 일상 속 삶의 데이터를 체계적으로 모아 향후 신약 개발과 실질적인 진료 환경 개선으로 이어지는 탄탄한 근거를 만들겠다”고 포부를 밝혔다.

최근 위고비, 마운자로 등 전 세계적인 비만치료제 열풍 속에서 적극적인 비만 치료에 대한 사회적 관심이 그 어느 때보다 뜨겁다. 이런 가운데 국내 의료진이 비만대사수술을 받은 환자들을 최대 2년간 추적 관찰한 결과, 체중 감량 효과와 함께 동반된 대사질환까지 크게 개선됐다는 연구 결과를 발표해 주목받고 있다. 강동경희대병원 비만대사수술센터 최성일 교수팀(소화기외과)은 국내 9개 의료기관과 함께 비만대사수술 후 체중 변화, 대사질환 개선, 안전성 및 삶의 질 변화를 종합적으로 분석해 국제학술지 ‘Obesity Surgery’에 게재했다고 3일 밝혔다. 비만대사수술은 고도비만 환자에게 장기적인 체중 감량과 비만 관련 대사질환을 동시에 개선할 수 있는 검증된 치료법이다. 하지만 비만 기준과 환자 특성은 인종 및 지역에 따라 차이가 있어 한국인 환자를 대상으로 한 맞춤형 치료 효과와 안전성을 검증하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 연구팀은 2020년 9월부터 2022년 12월까지 국내 9개 의료기관에서 비만대사수술을 받은 환자 116명을 대상으로 전향적 다기관 코호트 연구를 진행했다. 환자는 20세부터 65세 사이로, △체질량지수(BMI) 35kg/㎡ 이상 △BMI 30kg/㎡ 이상이면서 고혈압·이상지질혈증·제2형 당뇨병·수면무호흡증 등 비만 관련 질환이 있는 경우 △BMI 27.5kg/㎡ 이상이면서 제2형 당뇨병이 있는 경우 등 국내 비만대사수술 건강보험 적용 기준을 충족하는 이들이었다. 전체 환자의 평균 연령은 37.0세, 평균 BMI는 41.9kg/㎡였으며, 여성 비율이 71.6%로 높았다. 수술 방법은 위우회술 37명, 위소매절제술 79명으로 구성됐다. 모든 수술은 인증된 비만대사수술 전문의가 복강경으로 시행했으며 환자의 BMI, 동반질환 유무, 헬리코박터 파일로리 감염 여부, 위암 가족력 등을 종합적으로 고려해 최적의 수술 방식을 결정했다. 연구팀은 수술 후 최대 2년 동안 체중, BMI, 허리둘레 등의 신체 지표 변화를 비롯해 제2형 당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등 대사질환의 개선 여부, 영양 상태 및 합병증 발생률을 면밀히 살폈다. 아울러 EQ-5D, IWQOL-Lite, OP-scale, BAROS 등 4가지 공신력 있는 평가 도구를 활용해 수술 전후 삶의 질 변화까지 다각도로 평가했다. 분석 결과, 체중과 BMI는 수술 후 유의미하게 감소했다. 전체 체중감소율은 수술 1년 후 26.8%, 1년 6개월 후 27.5%를 기록했으며 추적 관찰이 가능했던 환자군에서는 수술 2년 후에도 24.7%의 높은 감소율을 유지했다. 특히 위우회술과 위소매절제술 두 수술 방법 사이에서 추적 기간 동안 체중 감소 효과의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 이는 한국인 비만 환자에게 비만대사수술이 장기적이고 강력한 체중 감량 수단임을 명백히 입증한 결과다. 체중 감량뿐만 아니라 비만에 동반되던 치명적인 대사질환들도 극적인 개선세를 보였다. 수술 1년 후 제2형 당뇨병 환자의 80.7%가 당뇨병 약물 치료를 완전히 중단하는 성과를 거뒀다. 이와 함께 고혈압 환자의 50.0%, 고지혈증 환자의 49.0% 역시 관련 약물을 끊었다. 이러한 대사질환 개선 효과는 2년 차 추적 관찰에서도 꾸준히 이어졌다. 미국당뇨병학회(ADA) 기준에 따른 당뇨병 완전관해 분석에서도 빠른 회복 양상을 보였다. 완전관해율은 수술 12주 후 56%, 24주와 48주 후에는 각각 69%로 뛰어올랐으며, 이후에도 70% 이상의 높은 수치를 안정적으로 유지했다. 다만, 연구팀은 이번 연구가 수술 방법을 무작위로 배정하지 않은 한계가 있어 두 수술법 간의 당뇨병 개선 효과를 직접 비교하는 데는 신중할 필요가 있다고 덧붙였다. 비만대사수술은 신체적 건강 회복에 그치지 않고 정신적·사회적 삶의 질까지 끌어올렸다. 수술 후 삶의 질은 수술 단 1개월 만에 개선되기 시작해 추적 기간 내내 지속됐다. 특히 비만 특화 삶의 질 평가에서는 신체 기능, 사회적 활동에서의 어려움 해소, 자존감 영역에서 두드러진 향상이 관찰됐다. 흥미롭게도 수술 1년 후 전체 체중의 20% 이상을 감량한 환자들은 20% 미만으로 감량한 환자들에 비해 자존감 점수가 통계적으로 유의하게 더 높았다. 가장 우려되는 안전성 측면에서도 우수한 성적을 거뒀다. 연구 기간 동안 사망 환자는 단 한 명도 발생하지 않았다. 수술 후 30일 이내 발생한 조기 합병증은 1명(0.9%), 후기 합병증은 11명(9.5%)에 그쳤으며, 재수술이나 시술 등 적극적인 치료가 필요한 클라비엔-딘도(Clavien-Dindo) 3등급 이상의 중증 합병증은 단 한 건도 보고되지 않아 안전성을 확고히 입증했다. 이번 연구는 국내 다수의 전문 의료기관이 참여해 환자를 전향적으로 추적하고, 체중 감량부터 대사질환, 안전성, 환자가 체감하는 삶의 질까지 종합적으로 평가했다는 점에서 학술적 의미가 크다. 다만 전체 연구 대상이 116명으로 비교적 적고, 장기 추적 과정에서 일부 탈락자가 발생했다는 한계가 있어 향후 더 큰 규모의 장기 추적 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 보인다. 최성일 교수는 “이번 연구를 통해 한국인 고도비만 환자에게 비만대사수술이 단순한 체중 감량을 넘어 대사질환 극복과 삶의 질 향상을 동시에 이뤄내는 강력한 치료법임을 확인했다”면서 “비만대사수술은 환자의 비만 정도, 동반질환, 개인별 건강 상태를 종합적으로 고려해 신중하게 결정해야 한다. 성공적인 치료를 위해서는 수술뿐만 아니라 수술 후 철저한 영양 관리와 올바른 생활습관 개선, 그리고 평생에 걸친 지속적인 추적 관찰이 필수적”이라고 밝혔다.

국내 연구진이 반도체를 생산할 때 사용하는 물질 중 이산화탄소보다 6000배 이상 강력한 온실가스를 고효율로 제거할 수 있는 기술을 개발했다. 최민기 카이스트 생명화학공학과 교수팀은 삼성전자 연구진과 함께 반도체 미세회로 제작 공정에서 쓰는 온실가스인 사불화탄소를 높은 효율로 제거할 수 있으며 장기간 사용이 가능한 새로운 촉매를 개발했다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 및 화학공학 분야 국제 학술지 ‘앙게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다. 탄소(C) 하나에 안정적인 불활성 원소인 플루오린(F) 4개가 결합한 분자 구조를 가진 사불화탄소는 반도체 웨이퍼에서 필요 없는 부분만 깎아 미세한 회로를 만드는 건식 식각 공정에 사용된다. 문제는 사용 후 남은 미량의 사불화탄소가 대기 중으로 배출되면 쉽게 분해되지 않아 약 5만 년 동안 남아 영향을 미친다는 점이다. 지구온난화에 미치는 영향도 이산화탄소보다 6000배 이상 큰 것으로 알려졌다. 기존에도 사불화탄소를 배출되지 않도록 분해하는 촉매 기술이 있었지만 오래 사용할수록 성능이 떨어진다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 여러 종류의 원자를 고르게 섞어 촉매가 한쪽으로 뭉치거나 다른 구조로 변하는 것을 막는 ‘엔트로피 안정화’ 원리를 응용한 촉매를 개발했다. 연구팀은 알루미늄, 아연, 갈륨, 니켈, 코발트 등 여러 금속을 하나의 알루미네이트 결정구조 안에 고르게 섞었다. 이를 통해 고온다습하고 불소가 함께 존재하는 악조건에서도 쉽게 변형되지 않는 엔트로피 안정화 알루미네이트 촉매를 만들었다. 이번에 개발한 촉매는 기존 촉매보다 사불화탄소 분해 활성이 2.3배 정도 높았다. 또 800도에서 150시간 동안 사용했을 때도 기존 촉매의 사불화탄소 전환 효율은 93%에서 48%로 떨어졌지만 이번 촉매는 98%에서 92%로 높은 수준을 유지했다. 연구를 이끈 최민기 교수는 “이번 연구는 금속의 종류와 조합을 바꿔 다양한 반도체 공정가스 처리 촉매로 확장할 수 있는 새로운 소재 설계 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

인류의 오래된 꿈인 ‘불로장생(不老長生)’의 비밀을 풀 열쇠가 마침내 베일을 벗기 시작했다. 100세 이상의 초장수자들이 일반인에 비해 암이나 만성 질환에 잘 걸리지 않는 과학적 메커니즘이 일본 공동 연구진에 의해 새롭게 규명된 것이다. 오사카대 연구진을 중심으로 한 공동 연구팀은 최근 100세 및 110세 이상 초장수자 체내에서 암세포와 노화세포를 직접 공격하는 특수 면역세포가 폭발적으로 증가한다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 그동안 베일에 싸여 있던 초장수자들의 면역학적 특성을 연령대별로 구체적으로 추정해 냈다는 점에서 국제 학술계의 비상한 관심을 모으고 있다. 오사카대 하시모토 코우스케 교수 연구팀은 최근 게이오대, 이노우에 학술연구소 등과 함께 100세 이상 초장수자들의 생체 데이터와 인공지능(AI) 기반 분석 기술을 결합해 연령 증가에 따른 면역세포의 구성 변화를 정밀하게 추적한 결과, ‘CD4 양성 킬러 T세포(CD4+ Cytotoxic T Cell)’가 일부 특수한 환경에서 암세포나 노화된 세포, 바이러스에 감염된 세포를 직접 찾아내 사멸시키는 강력한 ‘킬러’ 기능으로 변모한다는 사실을 확인했다. 본래 CD4 양성 T세포는 다른 면역세포의 활성화를 돕는 ‘보조(Helper) T세포’ 역할을 하는 것이 일반적이다. 기존 연구에서도 110세 이상의 ‘슈퍼센티네리언(Supercentenarian)’에게서 이러한 CD4 양성 킬러 T세포가 대량 존재한다는 사실은 보고된 바 있다. 하지만 이 특수 세포가 정확히 삶의 어느 시점부터, 어떤 경로로 증가하기 시작하는지는 밝혀지지 않은 상태였다. 이번 연구결과는 국제적 권위의 학술지 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’에 게재됐다. 연구팀은 100세 선티네리언 10명과 110세 슈퍼센티네리언 10명을 포함한 총 28명의 혈액 샘플을 정밀 분석했다. 혈액 내 면역 기능을 담당하는 전체 T세포 중 CD4 양성 킬러 T세포가 차지하는 비율을 측정했다. 또한 분석의 신뢰도를 극대화하기 위해 약 1,500명 규모의 공공 데이터베이스(DB)와 실험 데이터를 통합한 뒤, 최첨단 인공지능(AI) 알고리즘을 적용해 연령대별 면역 체계 변화 추이를 통계적으로 모델링했다. 그 결과는 놀라웠다. 90대까지는 전체 T세포 중 CD4 양성 킬러 T세포가 차지하는 비율이 불과 수 퍼센트(%) 수준의 낮은 상태를 유지했다. 그러나 100대에 접어들면서 이 비율은 약 10% 수준으로 급격히 상승했으며, 110대 이상의 초장수자군에서는 전체 T세포의 약 20%에 육박할 정도로 비중이 폭등하는 경향이 확인됐다. 이 과정에서 아직 특정 병원체를 접하지 않은 미성숙 상태의 ‘나이브 T세포(Naive T Cell)’ 비중은 대폭 감소했다. 노화가 진행됨에 따라 신체의 면역 시스템이 단순 방어 모드에서, 위험 인자를 직접 타격하는 ‘정예 특수부대’ 중심으로 체질을 완전히 개선한다는 뜻이다. 그렇다면 왜 100세를 기점으로 이러한 면역계의 거대 변화가 일어나는 것일까? 연구를 이끈 하시모토 교수는 체내에 오랫동안 잔류하는 특정 요인을 원인으로 지목했다. 하시모토 교수는 “연령이 극도로 증가함에 따라 체내에서 정상적으로 제거되지 않는 이물질이나 지속적인 미세 염증 반응이 존재할 수 있다”며 “이러한 잔류 이물질에 지속적으로 노출되면서, 체내 면역계가 이에 대응하기 위해 CD4 양성 킬러 T세포를 대량으로 분화·증식시켰을 가능성이 크다”고 설명했다. 즉, 만성적인 자극 속에서 생존하기 위해 신체 스스로가 암이나 노화세포를 강력하게 제거할 수 있는 면역 방어막을 극대화한다는 해석이다. 초장수자들은 이처럼 특이적으로 변모한 면역계 덕분에 암 발병률을 현저히 낮추고 극단적인 고령까지 건강을 유지할 수 있었던 것으로 풀이된다. 이번 연구는 인류의 ‘건강 수명(Healthy Life Span)’을 연장하는 데 새로운 이정표를 제시했다는 평가를 받는다. 기존의 항암 치료나 면역 치료가 주로 외부 약물에 의존했다면, 100세 장수자들의 체내 메커니즘을 모방해 스스로 암세포를 제거하도록 유도하는 신개념 면역 치료법 개발로 이어질 수 있기 때문이다. 전문가들은 이번 연구 결과를 바탕으로 다음과 같은 분야에서 후속 연구가 가속화될 것으로 기대하고 있다. 이는 △신체 조직별 세포 기능의 차이 규명(혈액뿐만 아니라 실제 장기나 신체 조직 내에서 CD4 양성 킬러 T세포가 어떻게 작동하는지 분석) △젊은 층과의 비교 분석(일반 성인 및 젊은 층의 체내 면역 기능과 비교하여 T세포의 ‘킬러화’를 유도하는 핵심 분자 기전 탐색) △항암 및 항노화 치료제 개발(CD4 양성 킬러 T세포의 활성화를 인위적으로 촉진하는 차세대 면역항암제 및 노화세포 제거제(Senolytics) 연구) 등이다. 하시모토 교수는 “앞으로의 연구에서는 신체 각 조직별 세포의 세부 기능 차이는 물론, 젊은 사람들의 체내 기능과의 비교 분석을 통해 보다 정밀한 장수 메커니즘을 밝혀낼 것”이라며 “이 연구가 향후 고령화 사회에서 암과 만성 질환을 예방하고 건강 수명을 늘리는 데 기여하기를 바란다”고 밝혔다. 단순히 오래 사는 것을 넘어 ‘건강하게 늙어가는’ 방법에 대한 답을 찾으려는 인류의 노력이 이번 오사카대 연구팀의 성과를 통해 한 걸음 더 진전하게 됐다.

성격 결정 유전 변이 1260개 규명성격 유전자 비만·우울증 등 연관체중 조절부터 입원 빈도도 영향 성격 유형 검사인 ‘MBTI’가 인기를 끌면서 ‘성격은 선천적 유전의 결과인가, 후천적 환경 영향인가’라는 질문이 다시 주목받고 있다. 지난 100여 년 동안 다양한 연구를 통해 성격은 부모에게 물려받은 유전적 기질과 개인을 둘러싼 환경 요인이 복잡하게 상호작용해 고유한 특성을 형성한다는 것으로 밝혀졌다. 그래서 과학자들은 성격을 결정하는 유전적 요인에 주목했다. 문제는 다수 유전자가 복합적으로 관여할 수 있고 유의미한 연관성을 도출하기 위해서는 엄청난 수의 참가자가 필요하기 때문에 성격 특성과 관련된 유전자 표지를 식별하기란 쉽지 않았다. 미국 미시건주립대, 텍사스대, 매사추세츠공과대(MIT)-하버드 브로드 연구소를 비롯해 15개국 98개 연구기관 및 대학으로 구성된 국제 공동 연구팀은 100만명 이상의 참가자를 대상으로 한 메타분석 결과 인간 성격과 관련된 1000개 이상의 유전적 변이를 확인했다. 이 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 9월 3일 자에 실렸다. 인간의 성격 특성은 ‘빅5’로 불리는 외향성, 친화성, 성실성, 신경증, 경험에 대한 개방성이라는 5가지 범주로 나눌 수 있다. 외향성은 사교성과 자기주장, 친화성은 동정심과 신뢰와 관련돼 있고 성실성은 조직력과 책임감과 연관돼 있다. 신경증은 불안, 우울, 변덕성과 관련돼 있고 개방성은 상상력, 호기심, 심미적 감수성에 연관돼 있다. 연구팀은 DNA 변이와 성격 차이 사이의 연관성을 규명하기 위해 총 114만 명의 참가자를 아우르는 46개 코호트를 대상으로 22개 상염색체와 X염색체 전체에 관한 전장유전체연관분석(GWAS) 결과를 메타분석했다. 분석 결과, 성격 형성에 관여하는 1260개의 유전적 변이를 새로 찾아냈다. 이 중 824개는 이전까지 성격과 연결된 적이 없는 새로운 자리에서 발견됐다. 특성별로 발견된 유전자는 성실성은 3개에서 131개, 친화성은 4개에서 39개, 개방성은 8개에서 126개, 외향성은 14개에서 258개, 신경성은 224개에서 706개로 늘었다. 지금까지 확인된 유전적 변이들만으로도 개인 간 성격 차이의 4.8~9.3%를 설명할 수 있지만 이번 연구에서 발견된 유전자들까지 더하면 이 수치는 9.3~13.3%까지 올라간다. 또 이번에 찾아낸 성격 관련 유전적 특징들은 지역, 나이대, 성별 등에 상관없이 일관되게 적용될 수 있다는 것이 확인됐다. 연구팀은 다유전자 지수(PGI)와 멘델 무작위 분석을 통해 성격 유전자가 정신 질환, 신체 건강, 약물 사용 등 삶의 광범위한 행동과 잠재적 인과적 연관성을 맺고 있는지도 확인했다. 그 결과 성실성은 체중 조절과 흡연 시작, 입원 빈도와 관련이 있고 외향성은 코로나19 감염 위험을 높이는 등 성격이 건강에 영향을 주는 관계도 24건 확인했다. 연구를 이끈 테드 슈와바 미시건주립대 교수는 “인간의 성격 구조는 매우 견고하기 때문에 이번에 발견된 유전적 변이들과 함께 환경적 요인이 복합적으로 작용하면서 영향을 미친다고 볼 수 있다”고 말했다.

“맑은 물에는 고기가 살지 않는다”는 속담이 있습니다. 지나치게 엄격하면 주변에 사람이 따르지 않는다는 말이지요. 그런데 그런 속뜻이 아니라 실제로 물고기들은 맑은 물보다는 탁한 물속에서 더 잘 뭉친다는 연구 결과가 나왔습니다. 영국 브리스톨대 생명과학부 연구팀은 큰가시고기의 경우 물의 탁도에 따라 사회적 행동이 달라진다는 사실을 확인했습니다. 물이 흐려지면 먹이를 찾기 위해 동료들과 더 협력적인 모습을 보인다는 것입니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘영국 왕립학회보 B’(2일 자)에 실렸습니다. 강이나 바다는 유리처럼 투명하고 맑을 때도 있고 탁해질 때도 있습니다. 최근에는 기후변화와 다양한 오염원 탓에 세계 곳곳의 하천과 연안 해역에서 물의 탁도가 높아지고 있답니다. 물이 흐려지면 시야가 나빠지기 때문에 수생동물이 먹이나 동료, 천적을 알아보기가 쉽지 않게 됩니다. 연구팀은 큰가시고기 무리가 서식하는 물이 점점 흐려질 때 어떻게 반응하는지, 먹이가 갑자기 나타났을 때 어떤 행동을 보이는지 관찰했습니다. 큰가시고기는 북반구 전역의 연못, 개울, 강에서 물의 탁도와 상관없이 서식하는 물고기입니다. 연구 결과, 큰가시고기들은 맑은 물보다 탁한 물에서 먹이 쪽으로 이동하는 데 더 오랜 시간이 걸렸습니다. 무리 집단이 클수록 전체적인 반응 속도는 더 빨라지는 것으로 확인됐습니다. 물의 탁도가 큰가시고기들의 움직이는 방식이나 반응 속도에도 영향을 미치는 것으로 분석됐습니다. 탁한 물에 사는 작은 무리 집단은 개체들이 서로 바짝 붙어 같은 방향으로 헤엄칠 때 먹이에 더 빨리 도달했습니다. 맑은 물에 서식하는 큰 무리들은 오히려 전체 반응을 늦추는 것으로 나타났습니다. 먹이가 나타나기 직전의 반응에서도 차이를 보였습니다. 탁한 물에 있던 물고기들은 서로 더 가까이 붙어 헤엄치면서 먹잇감이 움직이는 방향을 더 정확히 맞췄으며 가까이 있는 동료의 행동에 더 민감하게 반응했습니다. 집단 크기가 작을수록 이런 경향성은 컸습니다. 연구를 이끈 크리스토스 이오아누 교수는 “조건이 나빠지면 무리는 더 잘 협응하고 훨씬 가까이 붙어 방향을 맞춰가며 움직이는데 그 덕분에 먹이를 더 빨리 찾는 것”이라며 “큰가시고기들도 환경을 극복하기 위해 무리 행동을 바꾼다는 점은 매우 인상적”이라고 말했습니다.

순천향대학교는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수와 순천향대학교 천안병원 외과 배상호 교수 공동 연구팀이 이식 후 혈관조직 재생을 촉진하는 차세대 소구경 인공혈관을 개발했다고 2일 밝혔다. 직경 3㎜ 미만의 소구경 합성 인공혈관은 혈전 형성과 불완전한 내피화, 내막 비후 등으로 장기간 개통 상태를 유지하기 어려워 임상 적용에 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 기계적 안정성을 제공하는 생분해성 고분자 PCL을 인공혈관 중심부에 배치하고, 세포 부착과 조직 재생을 돕는 심장 유래 세포외기질을 외부층에 적용했다. 자체 제작한 관류형 바이오리액터에서 골수 유래 중간엽줄기세포를 실제 혈류와 유사한 환경으로 2주간 배양한 결과, 인공혈관 내강의 약 97%가 세포로 피복됐다. 혈관내피 관련 지표와 혈관신생 유전자, 신호전달 경로도 활성화돼 혈관내피 특성을 갖는 세포층이 형성된 것으로 확인됐다. 사전 내피화한 인공혈관을 쥐의 복부대동맥에 이식한 실험에서는 1개월 동안 100%의 개통률을 유지했다. 인공혈관 내부에서는 97% 이상의 혈관내피 피복과 혈관 기능에 관여하는 eNOS의 발현이 확인됐으며, 혈관 벽에서는 평활근세포층이 연속적으로 형성됐다. 이병택 교수는 “장기 이식 시험과 대동물 연구를 통해 안전성과 유효성을 검증하고, 심장병 환아의 폰탄 수술이나 혈액투석용 혈관 접근로 등 계획된 수술에 적용할 수 있는 재생형 소구경 인공혈관으로 발전시키겠다”고 말했다. 연구 결과는 바이오 소재 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼스’(Bioactive Materials, IF 23.6) 9월호에 게재됐다. 이병택 교수와 배상호 교수가 교신저자로, 파하드 박사와 최민지 박사, 이현용 교수가 공동 제1저자로 참여했다.

과학자들은 이미 6000개가 넘는 외계 행성을 발견했고 이 숫자는 지금도 빠르게 늘어나고 있다. 특히 지난달 30일(현지시간) 발사에 성공한 ‘낸시 그레이스 로만 우주 망원경’이 내년 초부터 본격 관측을 시작하면 이 숫자는 더 빠르게 늘어날 예정이다. 로만 우주 망원경은 대선배인 허블 우주 망원경과 비슷한 2.4m 지름의 주경을 지닌 우주 망원경이다. 하지만 3억 화소의 가시광, 근적외선 카메라인 광시야 관측 장비(WFI)를 지녀 한 번에 100배나 많은 시야를 제공한다. 덕분에 수많은 별의 밝기 변화를 정확하게 관측할 수 있다. 이를 통해 기대할 수 있는 외계 행성 포착 방법은 ‘미세 중력 렌즈 효과’다. 이는 행성급의 작은 천체가 별빛을 휘게 하는 효과를 측정해 숨은 외계 행성을 찾아내는 것으로 기존의 방식과 달리 멀리 떨어진 외계 행성이나 떠돌이 외계 행성을 찾아낼 수 있다. 미세 중력 렌즈 효과는 물론 다른 망원경도 관측할 수 있다. 하지만 로만 우주 망원경의 압도적인 광시야 관측 능력을 이용해 은하 중심의 수많은 별을 지속적으로 관측하면 수많은 미세 중력 렌즈를 발견할 수 있다. 덕분에 화성보다 작은 행성이나 별에서 멀리 떨어진 행성, 그리고 별 주변을 돌지 않고 우주를 방랑하는 떠돌이 행성까지 포함해 수천 개의 새로운 행성을 발견할 것으로 예상된다. 하지만 로만 우주 망원경의 진가는 이렇게 찾아낸 외계 행성을 직접 관측한다는 점에 있다. 독일 막스 플랑크 천문학 연구소가 개발한 ‘코로나그래프 장치’(CGI)는 이제까지 만들어진 가장 정교한 광학 장비로 목성급 외계 행성의 빛을 직접 포착해 지금까지 베일에 가려져 있던 외계 행성의 비밀을 직접 풀어낼 로만 우주 망원경의 비밀 무기다. 코로나그래프는 기본적으로 태양 같은 밝은 별을 가려서 주변의 코로나 같은 구조를 보는 장치다. 현재 지상 망원경에도 코로나그래프 장치가 설치되어 별 주변에 있는 어두운 동반성을 확인하는 데 사용된다. 그런데 외계 행성의 경우 별보다 너무 어두워 코로나그래프를 사용해도 직접 관측이 쉽지 않다. 예를 들어 목성의 경우 태양보다 10억 배 어둡다. 로만 우주 망원경의 코로나그래프는 이렇게 극도로 어두운 행성을 아주 먼 거리에서 관측하기 위해 개발됐다. 이를 위해서는 정확히 중앙의 별만 가리고 행성은 가리지 않는 정확도가 필요하다. 막스 플랑크 연구팀이 개발한 정밀 정렬 시스템(PAM)은 독일 하이델베르크에서 미국 로스앤젤레스에 있는 사람을 보는 각도와 비슷한 수준의 정밀도를 지니고 있다. 그리고 적응 광학(Adaptive Optics) 및 실시간 자가 보정 시스템을 이용해 망원경 내에서 발생하는 극도로 미세한 왜곡도 보정해 희미한 행성의 빛을 정확히 포착한다. 앞서 발사된 제임스 웹 우주 망원경도 외계 행성을 직접 포착하기는 어려워서 별빛이 대기를 통과할 때를 이용해 대기 성분을 간접 측정했다. 반면 로만 망원경은 차갑고 성숙한 목성형 행성의 반사광을 직접 포착할 수 있다. 따라서 제임스 웹의 관측을 보완하고, 가스 행성의 실제 모습을 더 생생하게 보여줄 것으로 기대된다. 다만 로만 우주 망원경의 강력한 코로나그래프로도 지구 크기의 외계 행성의 빛을 직접 포착할 순 없다. 이를 위해서 나사는 차세대 우주 망원경인 거주 가능 세계 관측소(HWO)를 구상하고 있다. HWO는 제임스 웹 우주 망원경과 비슷한 6m 지름의 주경을 지닌 우주 망원경으로 코로나그래프를 이용해서 지구 크기의 외계 행성을 직접 탐사한다. 로만 우주 망원경은 HWO의 중요한 기술적 토대가 될 것이다. 지금까지 과학자들은 외계 행성을 찾아냈어도 그 특징에 대해서는 주로 간접적인 정보에 의존해서 추론할 수밖에 없었다. 이런 점에서 로만 우주 망원경은 외계 행성 연구를 다음 단계로 끌어올릴 차세대 망원경으로 주목받고 있다. 앞으로 그 활약이 기대된다.

국내 연구진이 얼굴 굴곡까지 고려해 착 달라붙는 LED 마스크를 개발해 밝고 탄력 있는 피부로 되돌려주는 기술을 개발했다. 카이스트 신소재공학과와 아모레퍼시픽 공동 연구팀은 발광다이오드(LED)를 촘촘히 배열해 점이 아닌 넓은 면에서 고르게 빛을 내는 유연한 면발광 마이크로 LED와 코나 볼, 턱처럼 높낮이가 다른 얼굴 굴곡에 맞춰 각 부분이 따로 움직이는 3차원 탄성 지지대를 결합한 얼굴밀착형 LED 마스크를 개발해 피부 미백과 탄력 개선 효과를 확인했다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘나노 에너지’ 10월호에 실린다. 최근 피부 미용에 관심을 갖는 사람이 늘면서 비싼 피부과 시술 대신 집에서 간편하게 피부를 관리하는 홈 뷰티 기기가 인기를 끌고 있다. 대표적인 제품이 LED 마스크다. 문제는 기존 LED 마스크는 얼굴의 굴곡 때문에 밀착되지 않아 피부에 전달하는 빛의 양(광량)이 줄고 열이 한 곳에 집중돼 저온화상 위험도 있다는 것이다. 이에 연구팀은 2024년에 얼굴에 밀착되는 면발광 LED 마스크를 개발해 기존 LED 마스크보다 피부 속 탄력 효과가 최대 340% 개선되는 것을 확인했다. 이번에는 미백 효과와 함께 피부과에서 쓰이는 피부 재생 주사와 함께 사용했을 때 탄력 개선과 시술 후 회복에 미치는 효과를 검증했다. 연구팀은 피부 세포 활동을 촉진하는 630㎚ 적색광을 밀착형 마스크를 통해 피부에 조사한 뒤 효과를 관찰했다. 그 결과 마스크를 사용한 부분은 그렇지 않은 부위에 비해 피부 밝기와 톤 균일도가 크게 개선됐고 각질량, 기미 갯수와 면적 같이 미백 관련 5개 지표에서도 개선 효과를 확인할 수 있었다. 피부 재생에 활용되는 폴리뉴클레오타이드(PN) 주사와 함께 사용하면 피부 탄력 개선 효과가 더 큰 것으로도 나타났다. 실제로 연구팀은 얼굴 한쪽에 피부 재생 주사만 적용했을 때 피부 속 탄력 개선율은 약 3%였지만 다른 쪽에 주사와 밀착형 LED 마스크를 함께 적용했을 때는 약 13%로 주사만 사용했을 때보다 약 4배 높은 개선율을 확인했다. 연구팀에 따르면 이는 밀착형 마스크를 통해 전달된 적색광이 진피 내 세포의 미토콘드리아를 활성화해 세포 에너지원인 ATP 생성을 늘리고 주사만으로는 충분히 유도되지 못했던 재생 반응을 크게 끌어올렸기 때문으로 분석했다. 이와 함께 미세 주사 바늘로 인한 피부 손상과 염증도 빠르게 완화됐다. 연구를 이끈 이건재 카이스트 교수는 “이번 연구는 가정용 LED 마스크가 피부 재생을 넘어 미백 효과까지 제공할 수 있음을 임상적으로 확인하고 피부에 밀착해 빛을 전달하는 것이 중요함을 보여준 것”이라며 “피부 재생 주사와 함께 사용할 경우 피부 탄력 개선과 시술 후 회복 효과를 높여 병원 시술의 효과를 일상으로 이어가는 클리닉-홈케어 연계 플랫폼으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

주로 딱딱한 물건을 찍어내는 3D 프린터로 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 찾아냈다. 이 방법을 활용해 다양한 물건을 손쉽게 집을 수 있는 로봇 손도 개발됐다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 ‘소재 레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 ‘DLP 3D 프린팅’ 기술을 활용했다. 또 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 그 결과 AI는 최적의 소재 조합을 찾아냈고 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보였다. 연구팀은 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어 드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 기술은 로봇, 웨어러블 기기, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

우리에게 태양은 영원히 변하지 않고 빛나는 존재처럼 보이지만, 사실 그 표면은 매우 역동적으로 변한다. 흑점 활동은 물론 태양면에 발생하는 강력한 폭발인 플레어(flare), 그리고 초고온의 플라스마 덩어리가 우주 공간으로 방출되는 코로나 질량 방출(CME·Corona Mass Ejection)이 끊임없이 태양계 전체에 영향을 미친다. 특히 이 가운데 가장 격렬한 현상인 코로나 질량 방출은 수십억 톤의 고에너지 입자가 초속 수백에서 수천 km의 속도로 우주로 방출되는 현상으로 지구에는 화려한 오로라를 만들기도 하지만, 인공위성이나 항공기, 우주선 등에는 장애를 일으킬 수 있다. 특히 지구 자기장의 보호를 받지 못하는 먼 우주 공간에서는 우주비행사의 건강에도 위험할 수 있다. 존스홉킨스대학교의 아드리엔 루스페이-쿠티(Adrienn Luspay-Kuti)와 동료들은 우연히 태양계의 적당한 위치에 있었던 17대의 우주선과 위성으로부터 데이터를 수집해 2024년 12월 발생한 거대 코로나 질량 방출이 태양에서부터 어떻게 퍼져 나가는지 확인했다. 과거 코로나 질량 방출은 태양 표면에서 균일하게 퍼져 나가는 현상으로 생각했다. 하지만, 이때 발생한 코로나 질량 방출은 유럽우주국(ESA)과 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 공동으로 개발한 수성 탐사선인 베피콜롬보(BepiColombo), 나사의 태양 탐사선인 스테레오 A(STEREO-A), 나사의 유로파 탐사선인 유로파 클리퍼, 유럽우주국의 솔라 오비터(Solar Orbiter) 등 주요 탐사선이 적당한 거리에서 관측할 수 있을 때 발생했다. 덕분에 연구팀은 코로나 질량 방출이 동심원처럼 퍼져 나가는 것이 아니라 생각보다 균일하지 않게 퍼진다는 새로운 사실을 발견했다. 이는 태양 질량 방출에 대한 새로운 사실일 뿐 아니라 앞으로 연구가 필요한 새로운 현상이기도 하다. 연구팀은 이번 연구가 앞으로 화성 유인 탐사처럼 장거리 우주 비행에 중요한 정보가 될 것으로 보고 있다. 코로나 질량 방출이 우주선을 덮칠 예상 시간을 미리 알아야 안전한 구획으로 대피할 수 있기 때문이다. 이번 연구는 태양계를 탐사한 여러 우주선들의 국제 협력 네트워크가 왜 중요한지를 다시 한번 보여준 사례로 평가된다.

장 속 특정 세균이 많을수록 사이코패스 성향 점수가 함께 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 네이처 자매지인 ‘트랜슬레이셔널 사이키애트리’(Translational Psychiatry)에 최근 발표된 논문에 따르면, 포르투갈 포르투대 카롤리나 코스타 연구팀은 장과 구강에 서식하는 미생물군 구성이 사이코패스적 성격 특성과 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다. 미생물이 사람의 정신 상태에 영향을 미친다는 사실은 이미 잘 알려져 있지만 구체적인 연관성을 다룬 연구는 이번이 처음이다. 사이코패스는 공감 능력 부족, 반사회적 성향, 충동성, 자기중심적 성격 등으로 정의된다. 타인에게 피해를 입혀도 애초에 공감할 수 없어서 죄책감이나 후회를 거의 느끼지 않으며 자신의 행동을 합리화하는 것이 특징이다. 자신의 목적을 위해 타인을 조종하거나 거짓말을 서슴지 않고 반복적으로 반사회적 행동을 한다. 연구팀은 사이코패스 성향의 근원을 밝히기 위해 건강한 성인 200명을 모집한 뒤 사이코패스 성향을 수치화하는 설문을 작성하도록 했다. 이후 참가자들의 혈액과 침, 대변 샘플을 채취해 체내 세균 구성과 각종 대사 지표를 분석했다. 개별 참가자의 미생물 다양성만 놓고 보면 사이코패스 성향과 뚜렷한 연관성이 드러나지 않았다. 하지만 참가자들의 결과를 서로 비교하자 다른 양상이 나타났다. 연구팀은 알리소넬라, 프레보텔라, 클로아시바실루스 에브리엔시스 등 세 가지 장내 세균의 수치가 높은 참가자일수록 사이코패스 성향 설문에서도 높은 점수를 기록했다는 사실을 발견했다. 이들 장내 세균이 어떤 경로를 통해 사이코패스적 성향으로 이어지는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 다만 연구팀은 여러 질환의 원인으로 알려진 알리소넬라 세균이 유발하는 염증 반응에 주목했다. 이 염증이 불안이나 우울증과 깊은 연관이 있는 만큼, 사이코패스 성향을 불러오는 전조 요인으로 작용할 가능성이 있다는 분석이다. 프레보텔라 역시 이전부터 다양한 정신질환과 관련된 세균으로 알려져 있다. 클로아시바실루스 에브리엔시스는 충동 조절에 관여하는 뇌 화학물질을 생성하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이번에 발견된 장내 세균과 사이코패스적 성향 간 연관성이 사이코패스 성향을 판별할 수 있는 ‘생물학적 지표’를 찾아낸 성과라고 강조했다. 다만 이번 연구는 특정 미생물이 사이코패스 성향의 직접적인 원인이라는 사실을 입증한 건 아니라고 덧붙였다.

긴장하고 있는 사람을 보면 깊이 숨을 들이마시고 복식 호흡을 해보라고 말하곤 한다. 복식 호흡은 횡격막의 깊은 수축과 이완을 유도함으로써 스트레스와 긴장 상태에서 나타나는 빠른 베타파를 억제하고 안정되고 편안한 알파파를 끌어내는 방법이다. 그런가 하면 미국 대표 특수부대인 네이비실에서는 전투처럼 극도의 스트레스 상황에서 교감신경계의 과각성을 막기 위해 들이마시고 멈추고 내쉬고 멈추기를 각각 동일한 시간 동안 유지하는 상자 호흡을 추천하기도 한다. 이렇듯 호흡으로 뇌파를 바꾸는 방법들이 많다. 실제 과학적 근거가 있는 것일까. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 인지과학과, 데이터 과학 연구소, 신경과학 대학원, 뇌·마음 연구소, 노스웨스턴대 의대 신경과, 신경외과, 워싱턴DC 국립아동병원 신경외과, 조지워싱턴대 의대 신경과, 아이오와대 신경외과 공동 연구팀은 호흡의 리듬과 인지, 감정, 기억에 관여하는 뇌 영역의 신경 활동 형태가 밀접하게 연관돼 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 9월 1일 자에 실렸다. 연구팀은 호흡과 뇌파가 같은 주기로 뛰는지를 넘어 개별 호흡의 미세한 형태가 뇌파의 형태와 일치하는지를 확인하기 위해 3개 병원에서 임상 모니터링을 받고 있는 난치성 뇌전증 환자 16명에게서 입체뇌파(sEEG) 데이터를 수집했다. 환자들은 머리뼈 안에 전극을 삽입하고 있었다. 호흡 신호는 코에 부착한 비강 캐뉼라를 통해 기류 측정과 흉부 및 복부에 두른 호흡 벨트를 통한 흉곽 변위 측정 등 두 가지 방식으로 기록됐다. 기존 주파수 평균화 방식을 벗어나 호흡과 국소장전위 신호 모두에서 흡기와 호기의 파동을 개별 주기 단위로 추출해 각 파동의 상승 시간, 하강 시간, 전체 주기 시간, 호흡 형태 등을 정량화했다. 그 결과 호흡은 비대칭적 형태를 띠며 사람별로 호흡 주기마다 흡기와 호기의 부피와 속도 등이 다르게 나타나는 것을 확인했다. 비강 기류와 호흡 벨트 신호 모두 안와전두피질, 하전두회, 측두엽, 편도체, 해마 등 대뇌피질 및 변연계의 광범위한 영역에서 유의미한 주파수 동기화가 확인됐다. 연구팀에 따르면 가장 핵심 결과는 단순한 주파수 일치를 넘어 매 호흡마다 호흡 파동의 구체적 형태가 뇌 신경 진동 형태와 밀접하게 결합돼 있다는 것이다. 또 코를 통한 비강 기류 신호가 뇌파에 강한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 비염이나 축농증 환자들이 코로 숨 쉬지 못해 항상 머리가 무겁게 느껴지는 이유도 이런 부분에서 찾을 수 있다. 호흡 타이밍이 주의력과 기억에 영향을 미칠 수 있다. 사람들은 숨을 내쉴 때보다 숨을 들이마실 때 정보를 접하면 기억력 과제에서 약간 더 나은 성과를 보인다. 호흡 조절은 외상후스트레스장애(PTSD) 증상을 겪는 사람들을 진정시키는 데 도움을 주는 도구로도 활용할 수 있다. 또 신체의 가장 근본적인 리듬 중 하나인 호흡을 통해 뇌전증 환자 돌연사(SUDEP), 영아 돌연사 증후군(SIDS) 등을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 호흡은 단순한 숫자가 아니라 고유한 형태를 지닌 정보로 뇌는 숨결 하나하나의 세밀한 모양새를 신경 활동에 그대로 투영하고 있음을 과학적으로 증명했다는 점에 의미가 크다. 연구를 이끈 브래들리 보이텍 UCSD 교수는 “이번 연구 결과는 호흡 형태와 신경활동에 따른 뇌파 형태 사이에 놀랍도록 긴밀하고 풍부한 결합이 있다는 것을 보여준다”라며 “호흡과 뇌파의 상관관계가 밝혀진 만큼 우리가 탐구할 수 있는 새로운 선택지가 늘어나게 됐다”고 설명했다.

이전까지는 3D 프린터로 주로 딱딱한 물건을 찍어냈지만 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 소재 ‘레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 기술로 복잡한 형태로 출력하면서도 원래 크기보다 6배 이상 늘어날 수 있게 해 로봇 손부터 몸에 착 붙는 웨어러블, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 최근 소프트 로봇과 웨어러블 기기, 환자 맞춤형 의료기기 등 개발이 활발해지면서 복잡한 모양을 가지면서도 부드럽고 잘 늘어나는 소재에 대한 필요성이 커지고 있다. 이런 가운데 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 3D 프린팅 기술인 DLP를 활용했다. DLP는 복잡한 구조를 빠르게 제작할 수는 있지만 소재를 잘 늘어나고 튼튼하게 만들수록 프린팅 소재의 점도가 높아져 출력이 어려워지고, 반대로 잘 출력되도록 묽게 하면 신축성과 강도가 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 연구팀은 이를 위해 다양한 배합의 액체 소재를 작은 틀에 넣어 굳힌 뒤 얼마나 잘 늘어나는지, 단단한지, 빛을 받으면 얼마나 빨리 굳는지, 얼마나 잘 흐르는지 등을 측정해 소재의 배합과 각각의 성능을 연결한 데이터를 구축하고 머신러닝으로 학습시켰다. 그 결과, AI는 최적의 소재조합을 찾아냈다. 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 쉽게 끊어지지 않고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보이기도 했다. 또 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 연구는 잘 늘어나는 소재 하나를 개발한 것을 넘어 AI를 활용해 원하는 성능의 소재를 보다 빠르게 찾아내는 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “기존에는 연구자가 수많은 소재를 직접 배합하고 시험하면서 최적의 조합을 찾아야 했다면 앞으로는 AI가 실험 데이터를 바탕으로 유망한 소재 조합을 먼저 찾아내고 연구자가 이를 실험으로 검증하는 방식으로 시행착오와 소재 개발 시간을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

학생들은 수업시간에 배운 것, 교과서에서 읽은 것을 모두 기억하길 원한다. 그렇지만 사람은 자신이 겪은 모든 경험을 기억하지 못한다. 뇌는 잠을 자는 동안 일부 경험만 골라 장기 기억으로 공고화하고 나머지는 흘려보낸다. 쉽게 이야기하면 학습이 이뤄지는 시점에 이미 특정 경험이 ‘나중에 기억으로 저장할 대상’으로 표시된다는 것이다. 이런 기억 태깅 가설은 여러 신경생물학 이론에서 오래전부터 제기돼 왔지만 실제 그런 작업이 벌어진다는 실험적 증거는 그동안 없었다. 그런 상황에서 영국 요크대 심리학과, 킹스 칼리지 런던 의생명공학 및 영상과학과, 미국 베일러대 심리·신경과학과, 독일 뮌헨 루트비히 막시밀리안대 심리학과 공동 연구팀은 사람의 뇌는 무언가를 배우는 순간에 이미 어떤 경험을 나중에 잠자는 동안 장기 기억으로 굳힐지 꼬리표를 붙여 표시할 가능성이 크다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 27일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌가 어떤 경험을 수면 중 장기기억으로 넘어갈 대상으로 선별하는지 알아보기 위해 성인 남녀 31명을 대상으로 뇌전도(EEG)를 이용해 뇌 활동 패턴을 측정했다. 연구팀은 참가자들에게 단어와 사물 이미지를 짝지은 세트를 학습하도록 한 다음 학습 직후와 2시간 휴식 뒤에 각각 기억 검사를 받았다. 연구팀은 실험을 두 번 했는데 한 번은 2시간 동안 낮잠을 자게 했고 다른 한 번은 같은 시간 동안 깨어 있게 하고 관찰했다. 연구팀은 참가자들이 학습하고 휴식하는 동안 뇌전도 기록을 분석해 학습 중 나타난 반복적 뇌파 진동 패턴과 수면 후 기억에 남은 항목을 대조했다. 분석 결과, 학습 도중 3~8㎐의 세타파를 동반한 단어·사물 쌍은 잠을 자고 난 뒤 더 잘 기억되는 것으로 확인됐다. 반면 깨어 있는 상태로 2시간을 보낸 경우에는 이런 효과가 나타나지 않았다. 학습 중 세타파 활동이 강할수록 이후 수면 중 느린 뇌 진동(서파)과 수면 방추 사이의 결합이 더 활발해지는 것으로 확인됐다. 서파-방추 결합은 다시 수면 후 더 좋은 기억 성적과 연결됐다. 우리가 경험한 모든 것을 다 기억한다면 뇌는 금세 과부하 상태에 빠지게 된다. 감정적으로 두드러지거나 앞으로 일에 중요한 사건을 선별적으로 우선 처리함으로써 과거 경험을 세상과 상호작용하는 데 길잡이로 쓸 수 있게 한다는 것이다. 연구팀에 따르면 세타 진동이 뇌가 수면 중에 기억으로 굳힐 경험을 골라내는 메커니즘을 보여주는 신호다. 특정 종류의 정보를 우선시하는 것은 대개 적응에 도움이 되지만, 그것이 오히려 해가 되는 경우도 있다. 예를 들어 우울증 환자는 부정적인 정보에 주의 자원을 과도하게 배분하는 반면 긍정적인 경험은 무시하거나 축소하는 경향이 있다. 이번 연구 결과는 무엇이 최종적으로 기억에 남을지를 좌우하는 뇌의 처리 과정 연구와 우울증처럼 흔한 정신 건강 문제를 이해하고 치료하는 새로운 길을 열어줄 수 있을 것으로 기대된다. 연구를 이끈 댄 데니스 영국 요크대 박사는 “뇌가 무엇을 기억할 만큼 중요하다고 판단하고 무엇을 잊어도 된다고 판단하는지는 여전히 수수께끼”라면서도 “이번 연구 결과는 수면 중에 어떤 경험을 처리해 장기 기억으로 만들지 뇌에 지시하는 신경 활동의 특징적 신호를 처음으로 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다.

최근 네팔에서 발생한 대규모 홍수의 원인이 기후변화에 따른 빙하 붕괴로 지목되는 가운데, 에베레스트 베이스캠프에서는 매년 봄 난방, 취사, 소변 배출 등으로 빙하와 눈 약 2500t이 녹아 사라진다는 연구 결과가 나왔다. 네팔 토지관리부 킴 랄 가우탐 수석측량관 등이 참여한 국제 연구팀은 에베레스트 네팔 쪽 등반로 베이스캠프가 자리 잡은 쿰푸 빙하를 대상으로 인간 활동이 빙하에 미치는 영향을 분석한 결과를 지난달 국제 학술지 ‘리저널 인바이런멘털 체인지’에 발표했다. 에베레스트산 정상을 등반하려는 산악인들의 핵심 거점인 에베레스트 베이스캠프는 지난 몇십년 동안 인간 활동이 크게 증가했다. 특히 등반객, 가이드, 지원 인력이 늘어나면서 쿰부 빙하에 미치는 환경적 영향이 더욱 심각해졌다. 연구진은 2023년 봄 시즌 동안 수집된 현장 데이터를 통해 취사, 난방, 전력 생산을 위해 사용된 액화석유가스(LPG), 등유, 휘발유의 사용으로 방출된 에너지 및 인간의 소변 방출로 발생한 열을 분석했다. 그 결과 50여일 동안 베이스캠프의 텐트 약 1600개를 운영하기 위해 LPG 824통, 등유 1만 8935L, 휘발유 5130L가 사용된 것으로 나타났다. 여기에 사람이 배출하는 소변에서 전달되는 열까지 더하면 총 84만 9174메가줄(MJ)의 열에너지가 발생한 것으로 계산됐다. 연구진에 따르면 이 정도 에너지는 빙하와 눈 약 2492t을 녹일 수 있는 수준이다. 오차 범위를 감안하면 적게는 1964t에서 최대 3020t 정도다. 뜻밖의 열원은 사람의 소변이다. 고산에서는 탈수를 막기 위해 물을 많이 마셔야 한다. 연구진이 체류 인원과 고산지대 수분 섭취 권장량을 기반으로 분석한 결과, 베이스캠프에서는 하루 6000L가 넘는 소변이 배출됐다. 대변은 화장실 저장조에 모아 산 아래로 옮기지만 소변 상당량은 빙하 위에 그대로 배출된다. 연구진은 소변 배출로 발생하는 열에너지만으로 한 시즌 동안 약 154t의 얼음을 녹일 수 있다고 추정했다. 위성 관측에서도 베이스캠프의 온난화를 확인할 수 있었다. 1991~2023년 랜드샛 위성 자료를 분석한 결과 베이스캠프 구역의 지표면 온도는 연평균 0.28도 상승하여 인접한 쿰부 빙하 표면의 상승률보다 약 2배 빠른 가열 속도를 보였다. 물론 에베레스트 빙하가 녹는 가장 큰 원인은 여전히 전 지구적인 기후변화다. 다만 연구진은 “현재처럼 빙하 위에 대규모 베이스캠프를 유지하는 것은 지속 불가능하다”며 “지형적으로 더 안정적이고 얼음이 없는 부근으로 베이스캠프를 이전해야 한다”고 권고했다. 한편 지난 26일 발생한 네팔 홍수의 직접적 원인은 네팔 수도 카트만두 북쪽, 랑탕리룽 일대에서 발생한 대규모 빙하·암반 붕괴로 촉발된 것으로 추정된다. 이 같은 붕괴가 기후변화로 인해 발생했는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 과학자들은 기후변화로 빙하와 영구동토가 녹으면서 히말라야 고산지대 사면이 불안정해져 빙하·암석 붕괴와 이에 따른 토석류·돌발홍수의 위험이 커질 수 있다고 지적한다.

바위가 물과 공기에 노출돼 부서지고 녹는 암석 풍화는 지구의 천연 온도조절 장치다. 규산염 광물이 풍화되면 대기 중 이산화탄소가 물속에서 중탄산염 형태로 포집되고 이것이 바다로 흘러들어가 기온을 낮추는 식이다. 문제는 이런 순환이 수십만 년 단위로 움직인다는 점이다. 그래서 잘게 부순 규산염 암석을 농경지나 바다에 뿌리는 ‘강화 암석 풍화’(ERW)가 등장했지만 이것 역시 진행 속도가 생각만큼 빠르지 않아 경제성을 확보하지 못했다. 이런 가운데 미국 하버드대 의대 시스템생물학과, 하버드대 와이스 생명공학 연구소, 스탠퍼드대 지구시스템과학과 공동 연구팀은 미생물을 이용해 바위가 잘게 부서지고 녹는 암석 풍화 속도를 높여 대기 중 이산화탄소를 제거하는 방식을 개발했다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 8월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 세균이 철을 확보하려고 분비하는 작은 분자인 ‘시데로포어’에 주목했다. 감람석 같은 규산염 광물이 녹으면 마그네슘, 철, 규산이 나오는데 이때 방출된 철이 공기와 만나면 물에 녹지 않는 산화철이 돼 광물 표면을 코팅한다. 일종의 녹인데 이 녹층이 더 이상의 용해를 막아 풍화 속도를 떨어뜨린다. 시데로포어는 이 녹을 다시 녹이는 일종의 광물 표면의 녹을 벗겨내는 역할을 한다. 연구팀은 자체 제작한 생물반응기를 이용해 자연 상태의 세균이 언제 시데로포어를 만드는지 분석했다. 그 결과 철이 든 광물이 아주 조금만 있어도 시데로포어 생산이 완전히 멈춰버린다는 사실을 확인했다. 이에 연구팀은 해양세균 중 하나인 ‘알테로모나스 마클레오디’의 유전자를 조작해 주변 철 농도와 무관하게 시데로포어를 계속 만들도록 했다. 연구팀은 이렇게 유전자 조작된 시데로포어를 바닷물 환경에서 실험했다. 연구팀은 감람석 모래 수 ㎏을 보스턴 항에서 길어온 정제하지 않은 바닷물에 잠기게 한 뒤 소형 생물반응기 여러 대를 가동했다. 그 결과 풍화 속도가 2.6배 증가하고 반응기 기준으로 하루에 대기 중 이산화탄소 0.5g을 흡수했다. 하루 0.5g은 성인 한 명이 약 15분 동안 내쉬는 이산화탄소 수준이다. 연구를 이끈 파엘라 실버 하버드대 교수는 “이번 연구는 합성생물학을 이용해 지질학적 시간 규모의 과정을 앞당길 수 있다는 원리를 입증했다는 데 의미가 크다”며 “인류가 연간 배출하는 이산화탄소가 수백억t이라는 점을 감안할 경우 실용성을 확보하기 위해서는 경제성 있는 먹이, 광물 공급원 확보, 유전자변형 미생물을 실제 해양 환경에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점 등에 대해 추가 연구가 필요하다”고 말했다.