DGIST 에너지공학전공 유종성 교수 연구팀이 기존의 백금 연료전지 촉매보다 안정성이 더욱 향상된 신개념 전극 촉매 개발에 성공했다. 친환경 차세대 발전기술로 주목받고 있는 수소연료전지는 수소를 공기 중의 산소와 반응시켜 전기를 생산하는데 주로 백금이 전극 촉매로 사용된다. 하지만 연료전지가격의 40% 이상을 차지하는 백금의 비싼 가격과 낮은 안정성으로 대량생산이 쉽지 않은 실정이다. 이 때문에 백금 함량을 낮추면서 성능 좋은 촉매의 합금 소재를 찾기 위해 각국에서 다양한 연구를 진행 중이다. 그 중 전이금속인 니켈, 코발트는 백금과 합금화한 연료전지 촉매로 사용 시 활성이 높아 현재까지도 합금 소재로 많이 쓰인다. 하지만 전이금속의 특성 상 높은 전압과 산성 상태에 취약해서 쉽게 산화되는 탈 합금 현상이 발생해 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 유종성 교수 연구팀은 지각 내 존재량이 풍부한 알칼리 토금속인 마그네슘의 낮은 녹는점과 전자구조적 특성에 주목했고, 백금과 결합하면 높은 안정성을 가진 합금 촉매가 제작 가능할 것이라 판단했다. 이에 연구팀은 마그네슘의 쉽게 산화되는 특성 때문에 백금과의 합성이 어려운 점을 해결하고자 마그네슘 금속을 전구체 전구체로 사용하는 합성법을 고안했다. 이를 위해 백금염이 담지된 탄소 담지체 담지체 : 촉매의 반응성을 향상시키기 위해 촉매를 담아 고정해 주는 역할을 하는 물질와 마그네슘 금속 파우더를 섞은 후, 수소/아르곤 혼합가스에서 650도의 고온 열처리를 진행했다. 이 때 마그네슘 금속이 녹아 백금염과 혼합되면서 백금-마그네슘 합금 촉매가 완성되었다. 연구팀은 완성된 백금-마그네슘 합금 촉매를 연료전지 반응의 전기화학적 분석을 진행해 보았는데, 합금 촉매의 발전 성능을 나타내는 단위질량당 활성도가 0.43 A/mg으로, 기존의 백금 촉매 활성도인 0.16 A/mg보다 약 2.7배 향상된 것을 확인했다. 또한 미국 에너지부(Department of Energy) 기준의 연료전지 안정성 평가에서도 기존 백금 촉매보다 1.5배 더 안정적임을 확인했다. 유종성 교수는 “이번 연구는 값 비싼 백금 함량을 줄이면서 활성과 안정성을 개선한 값진 성과다.”며, “촉매의 합성법 또한 간단해 수소 연료전지 대량생산에 기여할 수 있을 것이며, 후속 연구를 통해 안정적인 친환경 에너지 생산 환경을 조성하는데 앞장서겠다”고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 에너지공학전공 임마뉴엘 밧차 테테 석사졸업생과 이하영 석박사통합과정생 등이 참여했고, 전기화학촉매 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)’에 4월 15일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

휘발유나 경유를 에너지원으로 하는 내연기관 자동차들이 내뿜는 오염물질은 지구온난화를 일으키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이 때문에 오염물질을 내뿜지 않는 전기차나 수소에너지차에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬-이온 배터리보다 10배나 큰 에너지 밀도를 갖고 있으며 공기 속 산소로 충전할 수 있는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능한 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 리튬-이온 배터리는 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있기 때문에 전기자동차처럼 높은 에너지 밀도를 요구하는 장치들의 발전 속도를 따라가지 못한다. 이 때문에 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 그 중 하나가 리튬-공기 배터리이다. 리튬과 공기 중 산소가 결합되는 방식인 리튬-공기 배터리는 무게당 에너지 저장 밀도가 높지만 충방전 사이클이 빠르다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속유기구조체(MOFs)를 만들어 촉매 전구체와 보호체로 사용할 수 있게 했다. 이번에 개발한 금속유기구조체는 1g만으로도 축구장 크기의 넓은 표면적을 갖는 것으로 알려졌다. 이를 통해 충방전 사이클 수를 3배 이상 늘어난 것도 확인했다. 강정구 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 원자 수준의 촉매 개발 뿐만 아니라 다양한 소재개발 연구분야로 확장할 수 있을 것”이라며 “금속-유기 구조체 기공 내에서 원자 수준의 촉매 소재를 동시에 생성하고 안정화하는 기술은 수십만 개의 금속-유기 구조체 종류와 촉매 종류에 따라 다양화가 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대의 학생 연구진이 지구에서 약 3만 광년 거리에 있는 새로운 블랙홀의 X선 방출을 포착했다고 미국항공우주국(NASA)이 최근 밝혔다. NASA에 따르면, 이들 연구자는 NASA의 소행성 연구 우주탐사선 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx)에 탑재된 X선 관측장비 렉시스(REXIS·Regolith X-ray Imaging Spectrometer)로 소행성 ‘베누’를 연구하던 중 우연히 비둘기자리 쪽에서 강력한 X선을 방출하는 블랙홀을 포착했다. 렉시스는 이들 학생이 교수의 감독 아래 자체 제작한 장비다.이에 대해 NASA는 현재 ‘MAXI J0637-430’라는 명칭이 부여된 이 블랙홀은 원래 지난해 11월 2일 국제우주정거장(ISS) 일본실험모듈(JEM)의 천체X선관측기인 맥시(MAXI·Monitor of All-sky X-ray Image)에서 처음 발견한 것으로, 렉시스팀은 이날로부터 9일 만인 그달 11일 해당 블랙홀의 X선 방출을 우연히 포착한 것이라고 설명했다. 블랙홀의 X선 방출은 이 무시무시한 천체가 근처에 있는 일반 항성을 강력한 중력으로 당길 때 발생한다. 항성에서 부서져나온 막대한 양의 물질이 블랙홀을 둘러싼 회전 원반 속으로 소용돌이치며 끌려들어가는 데 그 과정에서 엄청난 양의 에너지가 주로 X선 형태로 방출되기 때문이다. 즉 블랙홀의 X선 방출은 그야말로 블랙홀이 식사하는 순간을 잡아낸 것이나 마찬가지인 셈이다. 참고로 X선 방출은 우주에서만 관측할 수 있다. 왜냐하면 지구에서는 대기가 인체에 해로울 수 있는 X선 등을 막아내기 때문이다.NASA는 지난달 27일부터 홈페이지를 통해 오시리스-렉스 우주선에 장착된 렉시스 관측장비로 감지한 블랙홀의 강력한 X선 방출을 시각적으로 보여주기 위해 영상 외에도 GIF 이미지(움직이는 이미지)를 함께 공개하고 있다. 해당 블랙홀을 우연히 포착한 렉시스의 명령어 시퀀스를 설계한 MIT 대학원생 매들린 램버트는 “블랙홀의 X선 방출을 감지한 것은 우리 렉시스팀에게 자랑스러운 순간”이라면서 “이는 우리 장비가 제대로 작동하고 있음을 보여준다”고 말했다. 렉시스 프로젝트의 주목적은 차세대 과학자와 기술자 그리고 관리자인 학생들이 항공우주에 관한 하드웨어 장치를 개발하고 운영하는 임무를 제대로 준비할 수 있도록 하는 데 있다. 2년 전 오시리스-렉스 우주선이 소행성 베누를 탐사하기 위해 우주로 떠난 뒤 지금까지 거의 100명에 달하는 학부생과 대학원생이 렉시스팀에서 일해 왔다. 현재 소행성 베누 주위를 공전하고 있는 오시리스-렉스 우주선은 앞으로 1년 안에 해당 소행성에 잠시 착륙해 적어도 60g의 표토(레골리스) 표본을 채집해 귀환하는 것이 궁극적인 목표다. 베누는 탄소가 풍부한 암석질의 천체라서 생명의 씨앗인 유기물질이나 분자 전구체를 포함하고 있을 가능성이 있기 때문이다. 이에 대해 NASA는 베누의 표본을 분석하는 것은 행성 과학자들이 지구에 생명의 씨앗을 전달하는 데 있어 이런 소행성이 어떤 역할을 해왔는지 지금보다 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 빛을 받으면 활성화돼 일반 세포에는 아무런 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 나노물질을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 스스로 특정 형태를 만드는 자가조립 나노물질을 이용해 정상조직에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 최근들어 첨단 레이저 기술을 활용해 종양만을 선택적으로 제거할 수 있는 방법들이 속속 개발되고 있다. 그렇지만 레이저를 이용해 암세포를 죽이는 광역학 치료기술은 빛에 반응해 화학적 변화를 일으키는 광과민물질이나 이를 포함한 나노입자를 투여한 다음 강한 레이저를 이용해 치료한다. 문제는 나노입자가 정확히 종양부위에만 달라붙는 것이 아니어서 치료효율이 낮아 일부 피부와 가까운 쪽에 발병한 피부암 등에만 제한적으로 적용할 수 있었다. 또 레이저 출력이 강해 피부를 태우는 등 안전 문제도 지적돼 왔다.연구팀은 항암효과를 갖고 있으며 스스로 나노구조를 만들어 내는 항암전구체 나노물질을 개발했다. 이 물질을 투여하면 종양조직만 찾아가 서서히 축적된다. 이렇게 축적된 뒤 저선량의 레이저를 쪼여주면 피부를 투과한 레이저에 반응한 나노물질이 항암제를 방출해 암 조직을 제거하는 원리이다. 특히 종양까지 항암제가 전달되는 동안은 나노물질 안에 있다가 레이저로 자극됐을 때만 활성화되면서 항암효과를 드러내도록 함으로써 암조직 뿐만 아니라 일반 정상조직까지 건드리는 것을 피했다. 김광명 KIST 박사는 “이번에 개발한 치료법은 레이저 기술과 나노기술, 전구체 기술을 활용해 독성 없이 암을 완전 사멸시킬 수 있도록 했다”라며 “이번 기술은 차세대 항암 치료기술과 항암제 신약개발에 크게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST(총장 국양)는 일본수출규제에 따라 피해가 예상되는 기업들의 기술개발을 적극 지원하기 위해 DGIST 중앙기기센터를 확대 개방하여 독자적인 기술 개발을 지원키로 했다. DGIST 중앙기기센터는 국내 중·소 기업체에서 개발된 소재가 대기업 검증을 통과하도록 공정 플랫폼 및 정밀 분석을 제공하는 등 국내 최고 수준의 연구 플랫폼에서 소재?소자에 대한 검증, 분석, 실증이 가능한 일괄 서비스를 제공한다. 중앙기기센터는 국내 최고 수준의 반도체 FAB(소자클린룸)을 보유하고 있으며, 주요 인프라는 실리콘계 반도체 공정, MEMS, 통신소자, 센서, 마이크로가공, 계측시뮬레이션 및 나노·바이오분석을 위한 공용장비 등 총 170여 대가 구축돼 있다. DGIST 중앙기기센터는 현재 반도체 미세박막용 전구체 제조기업에 TEM(투과전자현미경)을 활용한 극미세 나노분석기술을 제공하여 대기업 및 해외기업에 납품하기 위한 유효성 테스트를 진행하고 있다. 또한, 반도체 블랭크 마스크(Blank Mask) 소재제작 유망기업에 대해서는 최신의 구조?성분?분광 분석을 제공하고 있으며, 일본수출규제로 이슈가 된 포토레지스트 포토레지스트 : 반도체,디스플레이 핵심소재. 빛에 노출됨으로써 약품에 대한 내성이 변화하는 고분자 재료. 개발 기업에는 테스트 베드를 제공함으로써 제품의 국산화를 돕고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

최근 들어 깨끗한 환경을 후손에게 물려주자는 차원에서 각종 환경규제가 강화되고 있는 분위기다. 이 같은 차원에서 더 깨끗한 물을 사용하고 보존하기 위한 수질개선 요구도 잇따라 나오고 있는 상황이다. 특히 하수나 폐수에 섞인 염료, 항생제 같은 물질들은 기존 수처리 방식으로는 분해하기 어려워 좀 더 효과적으로 분해하는 공정 개발이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터 김종식 박사팀은 일반적으로 사용하는 화학적, 생물학적 분해가 어려운 수용성 오염물들을 약한 전기를 흘려주는 것만으로도 효과적으로 제거할 수 있는 공정을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매B:환경’ 최신호에 실렸다. 기존 수처리 공정은 오염물질을 물이나 이산화탄소로 바꿀 수 있는 강력한 분해제인 라디칼을 이용해 처리한다. 문제는 수처리에 사용되는 촉매 수명이 1회성이어서 라디칼을 형성하는 ‘라디칼 전구체’를 끊임없이 투입해야 한다는 단점이 있다. 연구팀이 이번에 개발한 새로운 수처리 공정과 촉매는 기존 공정에서 사용되는 촉매는 단순히 라디칼을 생산하는 것 이외에 생성된 라디컬을 촉매 표면에 고정시킨다는 특징이 있다. 이는 낮은 전압만 걸어주더라도 촉매표면에 붙은 라디칼들을 반영구적으로 고정시킬 수 있다는 의미이기도 하다. 실제로 이번 공정을 활용하면 기존 상용화된 공정과 비교해서 2배 이상 오염물 분해효율이 높은 것이 확인됐다. 김종식 박사는 “이번에 개발한 공정에서처럼 라디칼에 의한 표면활성화 메커니즘은 지금까지 보고된 적이 없는 새로운 수처리 기법”이라며 “촉매종류를 다변화시키고 전기공정을 개선함으로써 하수 및 폐수 처리장에 실제 사용될 수 있도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

경기 부천시가 중국 시안의 대형 공기청정타워 핵심연구원인 프랭크 리 홍콩 폴리테크닉대학 교수를 초빙해 공기청정기의 성능과 효과에 대해 초청강연회를 가졌다고 21일 밝혔다. 부천시가 지난 20일 미세먼지 낮춤방안 연구와 정책개발을 위해 미세먼지 저감 연구개발 전문가를 초청했다. 또 권순박 한국철도기술연구원 책임연구원이 다양한 방식의 실내외 공기청정기를 설명하는 시간도 가졌다. 넓은 지역 공기청정을 목적으로 만들어진 시안의 대형 공기청정타워는 하부 태양광 패널 위에 지름 10m, 높이 60m 원통형으로 된 탑이다. 탑 주변 바닥은 축구장 절반만 한 크기 온실로 돼 있다. 사방으로 통하는 문에 필터를 설치해 오염된 공기를 유입시키고 정화해 상부 굴뚝으로 내보내는 방식으로 작동된다. 프랭크 리 교수에 따르면 대형 공기청정타워를 만드는 데 1년이 걸렸으며 2년 넘게 다양한 필터 테스트를 시행하고 있다. 지속적으로 데이터를 측정해 최근 미세먼지 전구체의 80%까지 제거하는 효과를 나타냈다는 평가다. 이어 권 책임연구원은 사람이 다니는 길과 통로에 직접 저감 방식으로 안전펜스와 버스정류장 형태의 다양한 공기청정기를 소개하고 부천시에 적용 가능한 모델을 제안했다. 이날 강연회에는 장덕천 부천시장을 비롯해 송유면 부시장, 남미경 부천시의원, 관계공무원, 레미콘사업장 관계자 등 60명이 참석했다. 장 시장은 “미세먼지 분야에서는 어느 도시보다 적극적으로 대처하려고 노력하고 있다”며 “미세먼지 발생 원인이 다양하므로 시와 시민·기업체가 의지를 갖고 연구기관과 활발히 교류해 좋은 아이디어를 발굴하자”며 민·관·산·학 협력을 강조했다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

인류의 꿈인 불로장생이 현실이 되는 날이 그리 머지않은 것 같다. 미국과 호주의 과학자들이 수명 연장을 위한 약물 연구에서 큰 진전을 이뤄냈다고 데일리메일 호주판 등 현지언론이 1일(현지시간) 전했다. 보도에 따르면, 미국 하버드대와 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW)의 일부 연구자는 현재 인간의 수명을 최대 150세까지 연장하는 약물을 개발하고 있다. 이들 연구자를 이끄는 미국 하버드대 유전학과 교수이자 글렌 노화생물학센터 공동소장인 데이비드 싱클레어 박사는 이른바 ‘미래의 회춘약’으로도 불리는 니코틴산 모노뉴클레오티드(NMN) 관련 연구의 선구자들 중 한 명이다. 최근 그가 이끄는 연구팀은 NMN을 이용해 손상된 DNA를 회복하는 약물을 개발했다는 연구논문을 세계적인 학술지 ‘사이언스’에 발표하기도 했다. 싱클레어 박사에 따르면, NMN 기술을 이용하면 손상된 장기를 살릴 수 있을 뿐만 아니라 마비 상태가 된 환자들이 다시 일어날 수 있다. 심지어 그는 NMN 기술이 상용화돼 시판되면 알약 하루분의 가격은 커피 한 잔에 불과할 것이라고 말한다. 현재 연구용으로만 판매하고 있는 NMN 시약 가격이 100㎎당 약 40만 원에 달한다는 것을 고려하면 놀랄 정도로 저렴한 가격인 것이다. 그렇다면 어떻게 이런 일이 가능할까. 그 비밀은 우리 몸의 타고난 세포 회복 기능에 있다. 살아있는 생물의 세포는 매일 다양한 요인에 의해 손상되며 이를 복구하는 기능이 일어난다. 하지만 이런 복구 기능은 노화에 의해 쇠퇴하는 것이다. 싱클레어 박사가 이끄는 연구팀은 복구 기능에 니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드(NAD)가 중요한 역할을 담당하고 있는 것을 발견하고 이 물질의 전구체(NMN도 그중 하나에 해당)를 투여해 노화한 세포가 젊어지는 것을 증명했다. 또 쥐를 사용한 실험에서는 수명이 최소 10% 늘어나는 것도 확인했다. 또 이 약물은 노화와 관련한 탈모를 줄이는 효과도 보였다. 물론 지금까지는 쥐 실험에 불과하지만 싱클레어 박사팀은 오는 2020년까지 인간을 대상으로 한 임상시험을 마칠 계획이다. 싱클레어 박사는 스스로 개발한 이 약물의 안전성에 상당한 자신감을 갖고 있다. 심지어 그는 이를 자기 몸에 투여하고 있는 데 “생물학적인 나이가 24세 더 젊어졌다”고 말한다. 현재 그의 나이는 만 49세이므로 만 25세로 돌아갔다는 것이다. 또 그는 가족에게도 약물 치료를 시도했다고 밝혔다. 현재 만 79세인 아버지에게 1년 전부터 치료를 시작했으며 아버지는 젊었을 때보다 훨씬 더 활동적으로 변했으며 래프팅과 여행을 즐기고 있다. 이뿐만 아니라 그의 40대 처제는 원래 폐경기에 접어들었지만 치료 이후 다시 생리를 시작했다. 하지만 싱클레어 박사는 아직 대규모 임상시험이 완료되지 않았으므로 과학적인 증명과 안전성이 확인될 때까지는 주의해야 한다고 지적했다. 사진=Narith Thongphasuk / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

LG화학이 세계 1위 코발트 정련업체에 약 2400억원을 투자해 합작법인을 설립한다. 전기차·스마트폰용 배터리의 핵심 원료 중 하나인 코발트 가격이 급등함에 따라 원재료를 안정적으로 확보하기 위해서다. LG화학은 중국 화유코발트와 ‘전구체 및 양극재 합작’ 생산법인 설립 계약을 체결했다고 11일 밝혔다. 중국 저장성에 본사를 둔 화유코발트는 지난해에만 정련 코발트 2만t을 생산한 세계 1위 업체다. 전구체란 배터리의 양극재 제조를 위한 상위 공정으로 코발트, 니켈, 망간 등을 결합해 만든다. 양극재는 이 전구체와 리튬을 결합해 만드는 배터리의 소재다. LG화학은 2020년까지 총 2394억원을 출자해 화유코발트와 전구체 및 양극재 합작 생산법인을 각각 설립하고 운영에도 참여한다. 이로써 LG화학은 화유코발트로부터 코발트 등 원재료 공급을 보장받고, 합작법인에서 생산되는 제품도 시세보다 낮은 가격으로 우선 공급받는다. 합작 전구체·양극재 공장은 각각 연간 4만t 규모로 건설돼 2020년부터 본격 생산에 들어간다. 4만t은 고성능 전기차(1회 충전으로 320㎞ 이상 주행) 기준으로 약 40만대분의 배터리를 제조할 수 있는 분량이다. LG화학은 앞으로 수요가 증가하면 공장 생산능력을 10만t까지 늘릴 계획이다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

영업이익 전년比 62.5%나 상승 매출액 60조원도 3년 만에 회복 포스코가 지난해 영업이익으로 4조 6200억원을 벌어들였다. 철강 제품 가격이 올랐고 비철강부문에서도 고른 실적을 거둔 덕이다. 포스코는 지난해 연결기준 매출 60조 6551억원, 영업이익 4조 6218억원을 기록했다고 26일 밝혔다. 전년 같은 기간 기준으로 매출액은 14.3%, 영업이익은 62.5% 상승했다. 매출은 2014년 이후 3년 만에 60조원대로 다시 올라섰다. 포스코 매출은 2011년 처음으로 60조원대를 기록한 이후 4년간 지속됐다. 하지만 구조조정이 본격화된 2015년 이후 50조원대로 떨어졌다가 지난해 다시 회복했다. 포스코 측은 “국내외 계열사가 80여개 더 줄어든 상태에서 매출액 60조원대로 올라섰다는 점에서 의미가 크다”라고 설명했다. 특히 2016년 100억원대에 머물렀던 비철강부문 합산 영업이익이 1조 927억원으로 껑충 뛰었다. 에너지와 정보통신기술(ICT), 화학·소재 등에서 고르게 실적이 개선된 결과다. 또 해외철강 부문 합산 영업이익도 4763억원으로 전년보다 3배 이상 늘어났다. 인도네시아 일관제철소인 PT 크라카타우 포스코가 2014년 가동 후 처음으로 흑자로 전환됐다. 멕시코 자동차강판 생산공장 포스코 멕시코와 인도 냉연 생산법인 포스코 마하라쉬트라는 가동 후 최대 영업이익을 달성했다. 한편 포스코는 세계 최대 리튬이온전지 시장인 중국에도 본격 진출한다. 포스코는 지난 10일 중국 화유코발트와 체결한 전구체 및 양극재 생산법인 합작계약을 최종 승인했다고 이날 밝혔다. 전구체는 방전시 리튬이온을 저장하는 양극재 제조의 전 단계 공정이다. 전구체와 리튬이 결합하면 리튬이온전지의 구성품인 양극재가 만들어진다. 전기차와 정보통신(IT)용 대용량 배터리 등의 수요가 급증하면서 리튬이온전지의 필수 소재인 양극재 시장의 중요성이 더 커지는 상황이다. 합작법인은 2020년 하반기부터 연간 4600t 규모의 전구체와 양극재 생산라인을 가동한다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

햄버거와 감자튀김 같은 패스트푸드를 계속해서 먹으면 생명을 위협하는 질병에 걸린 것만큼이나 건강이 나빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 일간 데일리메일에 따르면, 독일 본대학 연구진이 이런 정크푸드가 심각한 질병에 걸린 것처럼 면역체계를 잘못되게 하는 원인임을 발견했다. 패스트푸드를 꾸준히 먹으면 시간이 지날수록 면역 세포를 더욱 공격적으로 변하게 해 주요 질환의 발병 위험을 키우고 그 영향은 과일과 채소로 이뤄진 건강한 식단으로 바뀐 뒤에도 오랫동안 이어진다고 연구진은 설명했다. 연구진은 이번 결과가 패스트푸드와 동맥경화증 사이의 연관성을 설명할 수 있다고 말한다. 동맥경화의 전형적인 원인이 되는 혈관 침전물은 주로 지질과 면역 세포로 이뤄져 있기 때문이다. 연구를 이끈 아이케 라츠 교수는 “면역 체계는 선천적으로 일종의 기억 기능을 지니고 있다는 게 최근 밝혀졌다”면서 “감염 뒤에도 신체의 이런 방어력은 일종의 경보 상태로 남아 새로운 공격에 더 빨리 대응할 수 있다”고 설명했다. 패스트푸드는 전형적으로 지방과 당분, 그리고 나트륨을 과다 섭취하게 한다. 따라서 이런 음식은 당뇨병과 심혈관계 질환, 그리고 대장암 발병 위험을 포함한 여러 부작용과 관련됐다. 사실 이런 나쁜 식단이 면역체계를 약화할 수 있다는 건 2014년 선행 연구에서 발견됐다. 이 연구에서 설탕 100g을 소비하면 해로운 미생물을 파괴하는 백혈구의 기능을 제한할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 연구진은 쥐와 인간을 대상으로 실험을 진행했다. 이들은 쥐들을 대상으로 한 실험에서 한 달 동안 지방과 설탕이 많으며 식이섬유가 적은 ‘서양식 식단’ 먹이를 제공했다. 그 결과 이들 쥐는 신체 전반에 걸쳐 강력한 염증 반응을 일으키는 것으로 나타났다. 이는 위험한 세균에 감염돼서 나타나는 결과와 거의 같았다. 심지어 이들 쥐에게 다시 4주 동안 건강식을 제공한 뒤에도 급성 염증은 사라졌지만, 면역 세포와 그 전구체의 유전자들은 여전히 활성화 돼 있는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 아네트 크리스트 박사는 “이처럼 건강하지 못한 식습관으로 쥐들의 혈액 속 특히 과립성 백혈구와 단핵 백혈구 같은 면역 세포의 수가 예기치 않게 증가했다”면서 “이는 면역 전구세포가 골수에 관여한다는 증거였다”고 말했다. 또 연구진은 면역 세포에서 일종의 ‘패스트푸드 센서’의 존재를 확인할 수 있었다. 이들은 패스트푸드를 섭취한 참가자 120명의 혈액 세포를 검사했다. 그런데 일부 참가자에게서 염증을 조절하는 수용체인 인플라마좀에 관여하는 유전적 증거가 나타났다. 라츠 교수는 “결과적으로 면역 체계는 더 강력한 염증 반응을 지니게 돼 작은 자극에도 반응한다”고 설명했다. 연구진은 이번 발견에 기초해 정크푸드가 DNA 변화를 일으킨다고 결론지었다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

햄버거와 감자튀김 같은 패스트푸드를 계속해서 먹으면 생명을 위협하는 질병에 걸린 것만큼이나 건강이 나빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 일간 데일리메일에 따르면, 독일 본대학 연구진이 이런 정크푸드가 심각한 질병에 걸린 것처럼 면역체계를 잘못되게 하는 원인임을 발견했다. 패스트푸드를 꾸준히 먹으면 시간이 지날수록 면역 세포를 더욱 공격적으로 변하게 해 주요 질환의 발병 위험을 키우고 그 영향은 과일과 채소로 이뤄진 건강한 식단으로 바뀐 뒤에도 오랫동안 이어진다고 연구진은 설명했다. 연구진은 이번 결과가 패스트푸드와 동맥경화증 사이의 연관성을 설명할 수 있다고 말한다. 동맥경화의 전형적인 원인이 되는 혈관 침전물은 주로 지질과 면역 세포로 이뤄져 있기 때문이다. 연구를 이끈 아이케 라츠 교수는 “면역 체계는 선천적으로 일종의 기억 기능을 지니고 있다는 게 최근 밝혀졌다”면서 “감염 뒤에도 신체의 이런 방어력은 일종의 경보 상태로 남아 새로운 공격에 더 빨리 대응할 수 있다”고 설명했다. 패스트푸드는 전형적으로 지방과 당분, 그리고 나트륨을 과다 섭취하게 한다. 따라서 이런 음식은 당뇨병과 심혈관계 질환, 그리고 대장암 발병 위험을 포함한 여러 부작용과 관련됐다. 사실 이런 나쁜 식단이 면역체계를 약화할 수 있다는 건 2014년 선행 연구에서 발견됐다. 이 연구에서 설탕 100g을 소비하면 해로운 미생물을 파괴하는 백혈구의 기능을 제한할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 연구진은 쥐와 인간을 대상으로 실험을 진행했다. 이들은 쥐들을 대상으로 한 실험에서 한 달 동안 지방과 설탕이 많으며 식이섬유가 적은 ‘서양식 식단’ 먹이를 제공했다. 그 결과 이들 쥐는 신체 전반에 걸쳐 강력한 염증 반응을 일으키는 것으로 나타났다. 이는 위험한 세균에 감염돼서 나타나는 결과와 거의 같았다. 심지어 이들 쥐에게 다시 4주 동안 건강식을 제공한 뒤에도 급성 염증은 사라졌지만, 면역 세포와 그 전구체의 유전자들은 여전히 활성화 돼 있는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 아네트 크리스트 박사는 “이처럼 건강하지 못한 식습관으로 쥐들의 혈액 속 특히 과립성 백혈구와 단핵 백혈구 같은 면역 세포의 수가 예기치 않게 증가했다”면서 “이는 면역 전구세포가 골수에 관여한다는 증거였다”고 말했다. 또 연구진은 면역 세포에서 일종의 ‘패스트푸드 센서’의 존재를 확인할 수 있었다. 이들은 패스트푸드를 섭취한 참가자 120명의 혈액 세포를 검사했다. 그런데 일부 참가자에게서 염증을 조절하는 수용체인 인플라마좀에 관여하는 유전적 증거가 나타났다. 라츠 교수는 “결과적으로 면역 체계는 더 강력한 염증 반응을 지니게 돼 작은 자극에도 반응한다”고 설명했다. 연구진은 이번 발견에 기초해 정크푸드가 DNA 변화를 일으킨다고 결론지었다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

화사한 꽃들이 피어나는 봄을 지나 푸르게 자란 열매들이 점차 붉어지거나 노랗게 물들고 있다. 꽃의 화려한 색은 곤충이나 작은 새들을 유인해 수정이 이뤄지도록 하는 식물의 지혜라고 한다. 열매가 익을수록 색이 화려해지는 것 역시 동물의 눈에 띄어 씨앗을 흩뿌릴 수 있게 하는 장치다. 이렇게 식물의 색소는 자손 번식을 위한 중요한 수단일 뿐만 아니라 광합성을 위해 빛에너지를 흡수하고 일상적으로 내리쬐는 자외선, 고온, 활성산소, 세균과 같은 환경 스트레스로부터 식물 스스로를 보호하는 중요한 기능을 하고 있다. 과일이나 채소의 다양한 색을 이루는 화학성분 중 카로티노이드계, 클로로필계, 안토시아닌계는 산업적으로도 활발하게 이용하고 있다. 카로티노이드계는 식물뿐만 아니라 미생물이나 동물에도 있으며 지금까지 750종 이상이 알려져 있다. 카로티노이드는 식물의 광합성 과정에 보조집광 역할을 하며 녹색에서 보라색까지의 400~550㎚(나노미터·10억분의1m) 파장의 빛에너지를 흡수해 노란색, 주황색, 붉은색을 띤다. 또 자외선 등 강한 빛에 손상을 입는 것을 막는 광보호 작용이나 활성산소로 인한 세포 손상을 막는 항산화 작용 등 중요한 역할을 한다. 비타민A의 전구체로 눈의 건강뿐만 아니라 최근 암이나 심장병 예방 효과도 보고되고 있다. 클로로필계는 주로 식물이나 해조류에 있고 테트라피롤 골격을 갖는다. 테트라피롤은 700㎚ 부근의 붉은빛을 흡수해 녹색을 띤다. 그래서 ‘엽록소’라고도 한다. 흡수한 광에너지는 광합성을 통해 화학 에너지가 된다. 식물의 클로로필은 주로 마그네슘을 함유하며 물에 잘 녹지 않지만 마그네슘을 구리나 나트륨으로 치환한 ‘클로로피린’은 수용성으로 항암 기능이 있고 녹색의 식품 첨가물로 개발돼 있다. 프라보노이드의 일종인 안토시안계 색소는 식물계에 널리 존재하며 녹색 가시광선을 흡수하고 산성도에 따라 적색, 청색, 자색을 띤다. 꽃이나 과일의 색소 성분으로 ‘항산화 물질’이다. 자외선의 과다 노출이나 높은 온도와 같은 스트레스 환경에 발생하는 활성산소를 방어하며 항산화 작용으로 식물세포를 보호한다. 수정이나 종자의 번식에 도움이 되도록 곤충이나 동물을 유인하는 기능도 한다. 식물이 만들어 내는 다양한 화학물질들은 우리에게도 미량영양소로나 생리활성물질로서 중요하다. 채소나 과일을 매일 먹는 습관을 가지면 우리 몸에 필요한 양은 충분히 흡수할 수 있다. 인위적으로 추출한 특정 성분보다 일상생활에서 다양한 식품을 골고루 즐긴다면 누구든지 미래에 밝혀질 또 다른 유용한 물질도 균형 있게 이용할 수 있을 것이다. 이것이 식품 속의 과학을 이용하는 생활의 지혜, 삶의 지혜가 아닐까 싶다.

탈모와 흰머리 치료로 이어질 수 있는 줄기세포를 과학자들이 우연히 발견해냈다. 미국 텍사스대 사우스웨스턴의료센터의 피부과 교수 루 레 박사팀은 신경 발달과 관련이 있는 한 단백질이 모발을 형성하는 피부 속 줄기세포에서 활성화하는 것을 발견했다. KROX20로 불리는 이 단백질은 모발의 전구체(전 단계 물질)로, 이후 이 단백질의 세포는 모발 색소 형성에 필수적인 줄기세포인자(SCF) 단백질을 생산한다. 연구팀은 쥐의 체모에 있는 전구체의 세포에서 SCF 단백질을 생산하는 유전자를 제거하는 실험을 통해 쥐의 체모가 흰색으로 변하는 것을 확인했다. 또한 KROX20 단백질을 생산하는 세포를 제거하는 실험에서는 체모가 자라지 않고 빠지는 현상도 확인했다. 루 레 박사팀은 신경계통에 종양이 생기는 유전성 질환인 신경섬유종증 1형이 어떻게 나타나는지 연구하는 과정에서 이런 발견을 이뤄냈다. 이번 발견은 앞으로 탈모와 흰머리를 치료하는 방법을 찾아내는 것은 물론 우리가 왜 늙게 되는지를 설명하는 것으로 이어질 수 있다. 루 레 박사는 이번 발견은 효과적인 치료로 이어질 수 있다고 말했다. 그는 “이번 프로젝트는 특정 종양이 어떻게 형성하는지를 이해하기 위한 노력에서 시작됐지만, 모발이 왜 하얗게 변하고 모발의 직접적인 성장에 관여하는 세포를 식별하는 것으로 이어졌다”고 설명했다. 또한 “우리는 이런 지식을 바탕으로 미용상의 문제를 해결하기 위해 앞으로 국부 화합물(크림 또는 연고)을 만들거나 모낭에 필요한 유전자를 안전하게 전달하는 방법을 알아내길 원한다”고 말했다. 과학자들은 이미 모낭 맨 밑 돌출부인 벌지(bulge) 구역에 포함된 줄기 세포들이 모발을 만드는데 관련돼 있으며, SCF 단백질이 색소 세포에 중요하다는 것을 알고 있다. 이들 과학자가 자세히 모르는 부분은 이런 줄기세포가 모낭의 기저부인 모구(bulb) 구역으로 이동한 뒤 모낭에 있는 세포가 SCF 단백질을 생산하거나 모공 바깥 부분인 모간(hair shaft)을 생성하는 것과 관련한 세포들이 KROX20 단백질을 생성한 뒤 일어난 일이다. KROX20 단백질과 SCF 단백질로 기능하는 세포들이 존재한다면 이들 세포는 모구로 이동해 색소를 생산하는 멜라닌 세포와 상호작용하고 착색된 모발로 자라난다. 하지만 SCF 단백질을 생산하는 세포가 없다면 모발은 회색으로 변해 이후 나이가 들면 흰 색으로 변하며, KROX20 단백질을 생산하는 세포가 없으면 모발 성장이 중단하는 것이다. 앞으로의 연구는 우리 인간이 나이가 들면서 노년층에서 나타나는 흰머리와 모발 얇아짐뿐만 아니라 남성형 탈모로 이어지는 과정에 줄기세포 속에 있으며 KROX20 단백질과 SCF 단백질의 생산에 기여하는 유전자의 작동 여부에 따른 메커니즘을 밝히는 과정으로 이어질 계획이다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘유전자와 발달’(Genes & Development) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ Petrik / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　LG화학이 GS이엠의 양극재 사업을 인수했다. LG화학은 GS이엠의 전북 익산공장 양극재 생산 설비, 인력 등 유·무형 자산을 인수하는 영업 양수도 계약을 체결했다고 30일 밝혔다. 계약 금액은 정산 실사 과정이 남았지만 550억원에서 600억원 사이에서 결정될 것으로 보인다. GS이엠의 양극재 사업부는 배터리 핵심 원재료인 양극재와 전구체(양극재의 원재료)를 생산하고 있다. 이번 인수로 양극재 생산기술을 고도화하고, 전구체의 제조 기술력을 확보해 향후 전기차 주행 거리를 획기적으로 향상시킬 수 있게 됐다. LG화학 관계자는 “‘전구체-양극재-배터리’로 이어지는 배터리 제조 전 과정의 수직계열화가 완성됐다”면서 “배터리 원재료에 대한 내부 조달 비중이 높아져 소재 경쟁력이 보다 강화될 것”으로 기대했다. 　김헌주 기자 dream@seoul.co.kr

커진 일교차에 아침 저녁으로 제법 쌀쌀한 기운이 감도는 요즘, 건강 유지에 대한 관심이 부쩍 증가하는 추세다. 여기에 추석이 약 2주 앞으로 다가오면서 추석 선물로 건강에 좋은 식품 등을 준비하는 이들도 많다. 각종 견과류 역시 대표적인 면역력 증강 식품으로 눈길을 끌고 있다. 호두나 아몬드 등 견과류는 비타민 E, 셀레늄, 단백질, 불포화지방을 풍부하게 함유하고 있어 면역력 향상에 도움을 준다. 특히 불포화지방산은 혈관 건강에도 이로운 작용을 해 심혈관계 질환 발생 가능성을 낮춰주기도 하는데, 호두의 경우 불포화지방산인 리놀렌산이 풍부한 것으로 알려졌다. 리놀렌산은 뇌의 기능을 돕고 기억력을 향상시켜 뇌의 노화를 예방하는 데 도움을 주는 성분이다. 때문에 노인들에게도 좋은 식품으로 알려져 있다. 또한 호두에는 비타민 B1과 B2도 풍부해 소화기 강화에 도움을 주며, 지방산과 비타민 E는 항산화작용과 피부 노화 방지에 효능을 보인다. 두뇌 발달에 필요한 DHA전구체가 풍부해 자라나는 아이들의 두뇌 활동 발달에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 이렇듯 남녀노소 모두에게 좋은 호두의 효능이 알려지며 호두를 넣은 호두과자가 덩달아 추석 선물로 주목 받고 있다. 천안 학화호도과자 관계자는 1일 “추석을 맞아 추석 선물용으로 호두과자를 주문하는 고객들이 부쩍 늘어났다”며 “남녀노소 모두가 쉽게 즐길 수 있는 건강간식이라는 점이 좋은 반응을 이끌어내고 있는 것 같다”고 전했다. 한편 호두과자의 고장 천안에 위치한 83년 전통의 학화호도과자는 전통 제조법을 고수하고 있으며, 방부제가 들어가지 않아 더욱 안심하고 먹을 수 있는 제품을 선보이고 있다. 최근에는 천안 구성점에 이어 명동 직영점을 오픈해 서울에서도 쉽게 학화호도과자를 만날 수 있도록 했으며, 인터넷 주문 시 택배를 통해 하루 정도면 호두과자를 만나볼 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

당근은 비타민A 함량이 높은 채소로, 특히 눈 건강에 매우 유익한 것으로 알려져 있다. 최근 해외 연구진이 이러한 당근의 게놈을 해독하는데 성공하면서, 기존보다 영양소 함량이 높고 병충해에 강한 ‘슈퍼당근’의 육종이 가능해 질 것으로 기대를 모으고 있다. 미국 위스콘신대학 연구진은 프랑스 낭트지역의 이름을 딴 낭트당근의 게놈을 연구했다. 낭트당근은 다른 품종에 비해 비타민A 함량이 높고 심이 없으며, 밝은 오렌지색의 품종으로, 단맛이 강한 것이 특징이다. 연구진에 따르면 낭트당근은 총 3만 2000개의 유전자를 포함하고 있는데, 일반적으로 식물이 가진 유전자의 평균 개수인 3만 개를 웃돌며 인간의 유전자수(2만 4000∼4만 개)와도 유사하다는 특징이 있다. 당근을 구성하는 유전자 지도가 밝혀짐에 따라 유전자의 개별적 특성을 키워 현존하는 당근보다 더욱 ‘유익한’ 당근을 재배하는 일이 가능해 질 것으로 보인다. 현재 당근 유전자 연구를 통해 주목받는 영양소는 비타민A다. 당근의 주색소인 카로테노이드 색소군은 비타민A의 전구체로, 강력한 항산화제의 일종이다. 눈의 건강을 지키는데 도움이 되며 면역기능 향상 및 건강한 피부를 유지하는데도 영향을 미친다. 연구진은 카로테노이드에 관여하는 특정 유전자 및 더불어 해충 등 질병에 강하고 성장력을 높일 수 있는 유전자들을 찾아냄으로서 조만간 ‘슈퍼당근’의 출현이 가능해 질 것으로 예측했다. 연구를 이끈 위스콘신대학 원예학과의 필 사이먼 교수는 “당근은 품종이 매우 다양한 만큼 흥미로운 농작물로 손꼽힌다. 시간이 지날수록 전 세계에서 당근의 소비량이 늘고 있는 것도 특징”이라고 소개했다. 실제로 이번 연구에 따르면 2013년 전 세계에서 소비한 당근의 양은 37년 전인 1976년에 비해 4배로 치솟으면서, 전 세계에서 가장 많이 육종되는 채소 10위 안에 이름을 올렸다. 또 약 40년 전에 비해 당근의 색이 더욱 오렌지빛을 띠게 됐고, 더불어 함유하는 영양소의 양도 50%까지 증가했다. 당근이 처음 등장한 시기와 장소는 약 1100년 전 아프가니스탄으로, 당시 당근은 지금과 같은 주황색이 아닌 노란색 혹은 보라색이었다. 16세기에 들어서 스페인과 독일에서 최초로 주황색 당근이 등장한 것으로 알려져 있다. ‘슈퍼당근’과 관련한 자세한 연구는 세계적 학술지 네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

당근은 비타민A 함량이 높은 채소로, 특히 눈 건강에 매우 유익한 것으로 알려져 있다. 최근 해외 연구진이 이러한 당근의 게놈을 해독하는데 성공하면서, 기존보다 영양소 함량이 높고 병충해에 강한 ‘슈퍼당근’의 육종이 가능해 질 것으로 기대를 모으고 있다. 미국 위스콘신대학 연구진은 프랑스 낭트지역의 이름을 딴 낭트당근의 게놈을 연구했다. 낭트당근은 다른 품종에 비해 비타민A 함량이 높고 심이 없으며, 밝은 오렌지색의 품종으로, 단맛이 강한 것이 특징이다. 연구진에 따르면 낭트당근은 총 3만 2000개의 유전자를 포함하고 있는데, 일반적으로 식물이 가진 유전자의 평균 개수인 3만 개를 웃돌며 인간의 유전자수(2만 4000∼4만 개)와도 유사하다는 특징이 있다. 당근을 구성하는 유전자 지도가 밝혀짐에 따라 유전자의 개별적 특성을 키워 현존하는 당근보다 더욱 ‘유익한’ 당근을 재배하는 일이 가능해 질 것으로 보인다. 현재 당근 유전자 연구를 통해 주목받는 영양소는 비타민A다. 당근의 주색소인 카로테노이드 색소군은 비타민A의 전구체로, 강력한 항산화제의 일종이다. 눈의 건강을 지키는데 도움이 되며 면역기능 향상 및 건강한 피부를 유지하는데도 영향을 미친다. 연구진은 카로테노이드에 관여하는 특정 유전자 및 더불어 해충 등 질병에 강하고 성장력을 높일 수 있는 유전자들을 찾아냄으로서 조만간 ‘슈퍼당근’의 출현이 가능해 질 것으로 예측했다. 연구를 이끈 위스콘신대학 원예학과의 필 사이먼 교수는 “당근은 품종이 매우 다양한 만큼 흥미로운 농작물로 손꼽힌다. 시간이 지날수록 전 세계에서 당근의 소비량이 늘고 있는 것도 특징”이라고 소개했다. 실제로 이번 연구에 따르면 2013년 전 세계에서 소비한 당근의 양은 37년 전인 1976년에 비해 4배로 치솟으면서, 전 세계에서 가장 많이 육종되는 채소 10위 안에 이름을 올렸다. 또 약 40년 전에 비해 당근의 색이 더욱 오렌지빛을 띠게 됐고, 더불어 함유하는 영양소의 양도 50%까지 증가했다. 당근이 처음 등장한 시기와 장소는 약 1100년 전 아프가니스탄으로, 당시 당근은 지금과 같은 주황색이 아닌 노란색 혹은 보라색이었다. 16세기에 들어서 스페인과 독일에서 최초로 주황색 당근이 등장한 것으로 알려져 있다. ‘슈퍼당근’과 관련한 자세한 연구는 세계적 학술지 네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

바야흐로 ‘백세인생’ 시대다. 100세까지 건강하게 살고 싶은 것은 모두의 바람이지만 신체뿐만 아니라 뇌도 늙어가는 게 당연한 순리다. 나이가 들면 두뇌 또한 노화되고, 노화 중 뇌 신경세포 손상이 계속 진행되면 흔히 알고 있는 치매로 진행이 된다. 뇌 신경세포 손상은 하루 아침에 일어나는 것이 아니라 꾸준히 진행되는 것이기 때문에 치매가 심각한 상황에 이르기 전까지 예방이 현재로선 최고의 대응책이다. 치매를 예방하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려진 음식과 건겅유지법을 소개한다. ● 치매 예방하는 슈퍼푸드 ‘견과류와 블루베리’ 견과류는 미국 주간지 타임(Time)이 선정한 10대 건강식품 중 하나로, 그 중 호두는 두뇌 발달에 필요한 DHA 전구체가 많이 들어있을 뿐 아니라, 무기질 및 비타민 A와 B도 풍부하다. 또한 호두에는 오메가-3 지방산과 항산화 물질인 비타민 E 가 높게 함유되어 있어, 인지능력 감퇴를 예방하는데 효과적이며, 심장 질환과 뇌 혈류 개선에 도움을 준다. 블루베리 또한 치매 예방에 매우 효과적이다. 미국 신시내티대학교 의과대학 연구에 따르면 블루베리가 치매 위험이 큰 노인들의 기억력을 개선하고 뇌 기능을 활성화하는 효과가 있다고 발표했다. 포도보다 무려 30배나 함유하고 있는 색소 성분 안토시아닌은 대표적인 항산화 물질로 체내의 산화작용을 막고, 면역력 증진, 암 예방, 노화방지에 도움을 준다. 또한 블루베리는 치매를 유발하는 아밀로이드 형성을 줄이고 나쁜 콜레스테롤의 산화를 막아 깨끗한 혈관을 유지할 수 있도록 도와준다. ● 꾸준한 운동과 두뇌활동을 통해 신체도 뇌도 건강하게 보건복지부가 발표한 자료에 따르면 치매 가능성을 높이는 요인으로 음주가 2.6배, 운동부족이 1.8배, 흡연 및 비만이 1.6배인 것으로 나타났다. 과도한 음주는 유해산소 발생을 촉진해 신경세포의 퇴행을 빠르게 만든다. 흡연 또한 혈관을 노화시키고 인지기능을 악화시킨다. 그러므로 과도한 음주는 자제하고 금연을 해야 하며 운동을 꾸준히 하는 습관을 길러야 한다. 하지만 무엇보다도 뇌에 강한 충격이나 스트레스를 받지 않는 것이 중요하다. 격한 운동을 하는 경우는 머리에 외부 충격이 가지 않도록 머리 보호 장비를 반드시 착용해야 하며 일상생활에서 스트레스를 받지 않고 긍정적인 생각을 할 수 있도록 노력해야 한다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

평균 수명이 늘면서 ‘건강하게 오래 살기’에 대한 관심이 커지고 있다. 장수의 축복은 신체적·정신적으로 건강을 유지해야만 온전히 자기 것이 되기 때문이다. 이와 관련해 의과학 분야에서 가장 활발히 연구되고 있는 것은 암과 치매다. 특히 치매는 노년층에서 암보다도 무서운 질환으로 여겨지고 있다. 치매는 정상적으로 생활하던 사람이 다양한 원인으로 뇌 기능이 손상되면서 이전에 비해 인지 기능이 지속적으로 저하돼 일상생활에 지장을 빚을 정도의 상태가 될 때를 말한다. 흔히 치매를 하나의 단일한 질환으로 생각하는 사람들이 많지만 전문가들은 다양한 증상이 원인이 돼 인지 기능을 저하시키는 ‘증후군’(신드롬)으로 봐야 한다고 입을 모은다. 치매의 원인 중 가장 큰 것이 알츠하이머병으로, 전체 치매의 60~80%를 차지하고 있다. 이 밖에 혈관성 치매, 전측두엽 치매, 파킨슨병, 뇌수두증, 두부 외상, 뇌종양, 대사성 질환, 결핍성 질환, 중독성 질환, 감염성 질환 등 70여종의 원인이 치매를 유발하는 것으로 알려져 있다. 알츠하이머병은 20세기 초 독일의 알로이스 알츠하이머 박사가 기억력 장애와 편집증적 망상 증상을 보이다 사망한 51세 환자의 뇌를 부검했다가 뇌의 모양이 변해 있고 뇌 표면에 하얀 단백질 덩어리들이 뭉쳐 있는 것을 발견하면서 처음 의학계에 보고됐다. 알츠하이머병은 통상 50~60대에 처음 발병해 10~20년 동안 서서히 진행되다가 70~80대에 이르면 주의력, 공간시각 인지능력, 언어 구사능력이 심각하게 떨어진다. 실제로 알츠하이머병 환자와 일반인의 뇌를 비교했을 때 대뇌에서 가장 심각하게 영향받는 부분은 언어를 통제하는 변연계와 기억을 관장하는 해마다. 시간이 지나면서 뇌의 다른 부위도 차츰 망가져 감정장애, 망상, 수면장애 등 정신질환 증세와 함께 경직과 보행이상 등 신체적 증상까지 동반되면서 일상생활이 불가능해지는 상황에 이르게 된다. 결국 음식을 씹고 삼키는 기능까지 떨어지면서 대부분의 알츠하이머 환자는 질식, 감염, 영양실조 같은 합병증으로 사망하게 된다. 알츠하이머병의 발병률은 50~60대에서 가장 높지만 2004년 개봉한 한국영화 ‘내 머릿속의 지우개’의 여주인공처럼 보기 드물게 30대의 젊은 층에서도 나타나는 경우가 있다. 뇌 세포를 지워서 기억을 파괴하고 일상생활을 어렵게 만드는 ‘머릿속 지우개’는 베타아밀로이드라는 이상 단백질이다. 아밀로이드 단백질은 신경세포에 정상적으로 존재하는 단백질이다. 아밀로이드 단백질은 신경세포가 정상적으로 작동할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 그러나 아밀로이드 단백질이 비정상적으로 분리돼 세포 밖으로 배출되면 베타아밀로이드 분자를 형성한다. 베타아밀로이드 분자들이 서로 달라붙어 중합체를 만들어 미세섬유 구조를 형성하고 이들이 다시 축적되면 ‘세나일 플라크(노인반)’라는 단백질 덩어리가 된다. 이 단백질 덩어리는 신경세포에 대한 독성을 갖고 있어 알츠하이머병을 발생시키는 것이다. 알츠하이머병 환자의 뇌에서 발견되는 베타아밀로이드는 질병의 진행에 따라 특이한 복합구조를 갖는다. 이 가운데 변형이 활발한 ‘소중합체’와 ‘피브릴 전구체’가 뇌세포를 파괴하는 주원인으로 꼽힌다. 알츠하이머병 환자의 뇌에서 발견되는 베타아밀로이드 덩어리가 만들어지는 이유와 장기간 형성된 베타아밀로이드 덩어리들이 갑자기 독성을 나타내는 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않고 있다. 또 과학기술이 많이 발전했지만 환자 사망 이전에 알츠하이머병을 확진할 수 있는 진단 방법은 아직까지 없다. 체액을 통한 유전자 검사, 간이 정신상태 검사, 자기공명단층촬영(MRI) 등은 알츠하이머병일 확률을 확인하는 것일 뿐이다. 최근 들어 환자 뇌 조직에 있는 베타아밀로이드 덩어리에만 반응하는 방사성 동위원소를 체내에 주입해 베타아밀로이드 존재 여부와 농도까지 측정하는 PET 영상 기술이 주목받고 있다. 문제는 몸에 주입되는 방사성 동위원소가 인체에 해가 없다는 것을 검증받아야 한다는 점이다. 이 때문에 아직까지 PET 영상용 조영제로 임상허가를 받은 물질은 없다. 올해 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 혈액 한 방울만으로도 알츠하이머 치매 진행상황을 파악할 수 있는 기술을 확보하는 한편 베타아밀로이드 단백질 덩어리를 뇌에서 제거해 인지능력을 정상 수준으로 회복할 수 있는 신약 후보물질을 만드는데 성공하는 등 알츠하이머 치매 정복의 길에 한 걸음씩 다가서고 있는 분위기다. KIST 뇌과학연구소 김영수 박사는 “알츠하이머병의 조기진단은 적절한 치료를 통해 중증 치매 환자로 발전하는 것을 사전에 막을 수 있는 기회를 확보한다는 차원에서 중요하다”며 “연구자들이 알츠하이머병 치료를 위한 다양한 방법들을 연구하고 있는 만큼 낙관적으로 볼 때 가깝게는 10~15년 내에 알츠하이머 치매가 정복될 수도 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr