청년들도 예외 없는 ‘쓰레기집’마음의 상처·스트레스에서 출발“방치말고 악순환 고리 끊어야”이른 더위가 찾아왔던 지난 6월 26일, 서울 성동구에 있는 30대 여성 이윤정(이하 가명)씨 집의 소형 냉장고 문을 열었다. 한때 귤이었을 것으로 추정되는 까맣고 동그란 곰팡이 덩어리 11개가 눈에 띄었다. 고장난 냉동실 문을 열자 초파리 수십 마리가 튀어나왔다. 형체를 알아볼 수 없게 흐물거리는 썩은 음식물을 들어내니 구정물이 흥건했다. 멀쩡한 식재료가 하나도 없었다. 갈색으로 변해버린 연두부와 청록색 달걀은 냉장고에 자리 잡은 지 서너 달은 족히 돼 보였다. 더 큰 문제는 택배 상자였다. 주방 겸 거실과 하나뿐인 방이 뜯지도 않은 상자들로 발 디딜 틈이 없었다. 쿠킹호일, 라텍스 장갑, 세제, 돌돌이 청소기, 수납함처럼 청소와 정리를 위해 사놓은 듯한 새 물건들이 상자에 담긴 채 위태롭게 쌓여 있었다. 윤정씨는 “버릴 게 없다”는 말만 반복했다. 23.1㎡(약 7평) 크기인 윤정씨 집에서 20ℓ 봉투 20개 분량의 쓰레기가 나왔다. 오물 수거를 위해 대기하던 1t 트럭이 30분 만에 가득 찼다. 윤정씨가 한사코 말리는 바람에 버리지 못한 물건이 많아 이 정도였다. 서울신문 기자들은 지난 6월 쓰레기집을 전문으로 치우는 특수청소 업체 클린어벤저스와 함께 청년 2명의 집을 청소했다. 6월 22일 찾은 서울 강동구에 있는 20대 박재연씨의 16.5㎡(약 5평) 크기 원룸은 ‘쓰레기 수영장’ 같았다. 일회용 배달 음식 용기와 쓰고 난 휴지와 종이, 비닐봉지 등이 무릎 높이에서 찰랑거렸다. 현관문에는 집주인이 붙여놓은 듯한 전기세와 수도세 고지서가 여러 장 붙어 있었다. 대학 전공서적과 동영상 편집 관련 참고서 등 방 안에서 나온 책들은 B씨가 평범한 20대란 사실을 상기시켰다. 재연씨의 집에서는 50ℓ 봉투 10개, 20ℓ 봉투 2개, 재활용 봉투 10개 분량의 쓰레기가 수거됐다. 재연씨는 윤정씨와 다르게 “싹 다 버려달라”고 했다. 집주인이 집 상태를 몰라야 한다며 신신당부했다.쓰레기집에 청년들이 산다. 어린 나이에 얻은 신체적 질병, 가족의 사망이나 성폭력 피해처럼 갑자기 겪은 충격적인 경험, 누적된 가정 폭력의 상흔 등으로 심리적으로 취약한 상황이 원인으로 분석된다. 사회적으로 소외된 가구의 청소를 돕는 클린어벤저스의 ‘헬프미 프로젝트’에 참여한 16명의 특징을 분석해보니 20대와 30대가 62.5%(10명)를 차지했다. 쓰레기집에 사는 사람들의 사연을 받아 무료로 청소를 지원하는 이 프로젝트는 지난해 2월부터 올해 3월까지 진행됐다. 대상자 가운데 68.8%(11명)는 여성이었고, 81.3%(13명)는 홀로 사는 1인 가구였다. 4명은 어머니, 남편, 딸 등 가족의 사망 이후 삶이 피폐해졌다고 답했고 신체적 질병이 있는 사람은 3명이었다. 클린어벤저스는 최소 하루에 한 건 이상의 청소 의뢰가 접수됐다고 전했다. 프로젝트가 1년 조금 넘게 진행된 것을 고려하면 대략 400건 내외의 쓰레기집 사연이 몰린 셈이다. 어린 시절부터 가족에게 당한 학대, 부모님과의 갈등, 연인 등 인간관계로부터의 충격, 성범죄 피해와 주변 사람들의 2차 가해, 학교폭력 등 헬프미 프로젝트에 도움을 요청한 의뢰인들의 상처는 달랐지만 이로 인해 우울증, 공황장애, 대인기피 등 심리적으로 어려움을 겪는다는 공통점이 있었다.청년들의 쓰레기집은 위기의 신호다. 하지만 ‘사지 멀쩡한’ 젊은이들은 사회적 소외계층으로 고려되지 않아 지방자치단체의 도움을 기대하기도 어렵다. 송준호(38) 클린어벤져스 현장팀장은 “쓰레기집의 근본 원인은 스트레스, 우울증, 무기력증으로 스트레스를 푸는 방식이 보통의 사람과 다르다고 볼 수 있다”라며 “쓰레기집 청년들이 모두 가난한 것도 아니어서 일반 복지행정으로 접근하기엔 한계가 있는 만큼 정신건강 관리를 도와주는 서비스가 필요해 보인다”고 말했다. 위기 청년들은 대부분 혼자 살고 비대면 생활방식에 익숙하다. 그래서 집 안을 쓰레기성을 쌓고 틀어박히면 타인의 눈에 띄지 않는다. 온라인쇼핑과 배달앱으로 주문한 택배상자와 일회용 용기가 산더미처럼 나온 윤정씨와 재연씨의 사례가 전형적이다. 코로나19 사태 장기화로 비대면 생활이 자리잡으면서 위기의 청년을 발견하기 더욱 어려워졌다. 전문가들은 이런 상황을 방치하면 청년 고독사로 이어질 수 있다고 지적한다. 외부 조력이 없는 고립된 상태에서 심리적 어려움을 방치하다가 극단적 선택에 이르는 일도 있다. 지난해 5월 헬프미 프로젝트에 참여했던 30대 여성은 성범죄 피해 후유증과 2차 가해에 고통받다 지난 6월 세상을 떠났다. 전덕인 한림대성심병원 정신건강의학과 교수는 “트라우마로 인한 우울과 무력감에 집을 방치하다가 스스로를 폐기물로 느끼는 자기혐오에 이를 수 있다”며 “쓰레기집은 악순환이 반복되는 구조인 만큼 조기에 발견해 그 고리를 하나씩 끊어나가는 것이 중요하다”고 강조했다.

코로나19로 외출과 육체 활동은 줄어들고 먹는 건 늘어나면서 체중도 늘어난 ‘확찐자’의 유행은 우리 만의 이야기가 아니다. 전 세계적으로 봉쇄 및 격리 조치 증가로 인해 체중이 늘어난 사람의 숫자가 적지 않다. 동시에 사회적 고립으로 인해 우울과 불안, 수면 부족을 호소하는 사람의 숫자도 크게 늘었다. 최근 록펠러 대학 연구팀은 격리 조치가 사람에게만 스트레스를 주는 게 아니라는 사실을 발견했다. 연구팀은 초파리를 이용한 동물 실험을 통해 홀로 고립될 경우 식욕은 늘어나는 반면 수면 시간은 줄어든다는 사실을 확인했다. 의외의 사실 같지만, 사실 초파리는 생각보다 사회적인 곤충이다. 물론 개미나 벌처럼 여왕을 중심으로 한 복잡한 군집을 이루는 건 아니지만, 초파리는 떼를 지어 다니면서 같이 먹이를 찾고 먹는다. 초파리는 과일 같은 먹이보다 매우 작기 때문에 먹이를 나누는 것은 큰 문제가 아니다. 진짜 문제는 적당한 먹이를 찾는 것과 천적을 피하는 것이다. 모두 혼자보다 여럿이 힘을 합치면 더 쉽게 극복할 수 있는 문제다. 따라서 혼자 격리되는 것은 천적이 없고 먹이가 충분해도 초파리에게 상당한 스트레스다. 연구팀은 혼자 격리된 초파리가 여러 마리가 함께 격리된 경우보다 먹이를 더 많이 먹고 잠은 더 적게 잔다는 사실을 확인했다. 이는 코로나19로 인한 사회적 고립을 포함해 혼자 고립된 사람에게서 초기에 흔히 관찰할 수 있는 행동 변화다. 연구팀은 초파리에서 이런 행동 변화를 유발하는 기전을 밝히기 위해 유전자와 뉴런(신경세포) 단위에서 변화를 조사했다. 연구팀에 따르면 초파리의 뇌에 있는 P2 뉴런이 더 먹고 덜 자게 만드는 행동 변화를 유발한다. 이 뉴런이 차단된 경우 이런 행동 변화가 관찰되지 않기 때문이다. 혼자 격리된 환경에서 더 먹고 덜 자는 것은 상당히 타당한 이유가 있다. 혼자서 먹이를 구하고 천적을 피하는 일은 여럿이 있을 때보다 쉽지 않기 때문이다. 당연히 기회가 있을 때 더 먹고 천적의 공격을 알아채기 위해 자는 시간도 줄여야 한다. 그러나 사람처럼 복잡한 뇌를 지닌 생물체에서 어떤 뉴런이 이런 반응을 유도하는지 알아내기는 쉽지 않다. 상대적으로 단순한 뇌를 지닌 초파리를 대상으로 뇌를 연구하는 이유다. 이 연구 결과는 저널 네이처에 발표됐다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

코로나19로 외출과 육체 활동은 줄어들고 먹는 건 늘어나면서 체중도 늘어난 ‘확찐자’의 유행은 우리 만의 이야기가 아니다. 전 세계적으로 봉쇄 및 격리 조치 증가로 인해 체중이 늘어난 사람의 숫자가 적지 않다. 동시에 사회적 고립으로 인해 우울과 불안, 수면 부족을 호소하는 사람의 숫자도 크게 늘었다. 최근 록펠러 대학 연구팀은 격리 조치가 사람에게만 스트레스를 주는 게 아니라는 사실을 발견했다. 연구팀은 초파리를 이용한 동물 실험을 통해 홀로 고립될 경우 식욕은 늘어나는 반면 수면 시간은 줄어든다는 사실을 확인했다. 의외의 사실 같지만, 사실 초파리는 생각보다 사회적인 곤충이다. 물론 개미나 벌처럼 여왕을 중심으로 한 복잡한 군집을 이루는 건 아니지만, 초파리는 떼를 지어 다니면서 같이 먹이를 찾고 먹는다. 초파리는 과일 같은 먹이보다 매우 작기 때문에 먹이를 나누는 것은 큰 문제가 아니다. 진짜 문제는 적당한 먹이를 찾는 것과 천적을 피하는 것이다. 모두 혼자보다 여럿이 힘을 합치면 더 쉽게 극복할 수 있는 문제다. 따라서 혼자 격리되는 것은 천적이 없고 먹이가 충분해도 초파리에게 상당한 스트레스다. 연구팀은 혼자 격리된 초파리가 여러 마리가 함께 격리된 경우보다 먹이를 더 많이 먹고 잠은 더 적게 잔다는 사실을 확인했다. 이는 코로나19로 인한 사회적 고립을 포함해 혼자 고립된 사람에게서 초기에 흔히 관찰할 수 있는 행동 변화다. 연구팀은 초파리에서 이런 행동 변화를 유발하는 기전을 밝히기 위해 유전자와 뉴런(신경세포) 단위에서 변화를 조사했다. 연구팀에 따르면 초파리의 뇌에 있는 P2 뉴런이 더 먹고 덜 자게 만드는 행동 변화를 유발한다. 이 뉴런이 차단된 경우 이런 행동 변화가 관찰되지 않기 때문이다. 혼자 격리된 환경에서 더 먹고 덜 자는 것은 상당히 타당한 이유가 있다. 혼자서 먹이를 구하고 천적을 피하는 일은 여럿이 있을 때보다 쉽지 않기 때문이다. 당연히 기회가 있을 때 더 먹고 천적의 공격을 알아채기 위해 자는 시간도 줄여야 한다. 그러나 사람처럼 복잡한 뇌를 지닌 생물체에서 어떤 뉴런이 이런 반응을 유도하는지 알아내기는 쉽지 않다. 상대적으로 단순한 뇌를 지닌 초파리를 대상으로 뇌를 연구하는 이유다. 이 연구 결과는 저널 네이처에 발표됐다.

뇌를 연구하는 과학자들이 특별히 사랑하는 곤충이 있다. 바로 초파리다. 사람의 뇌는 무려 860억 개의 뉴런으로 구성된 복잡한 장기이기 때문에 세포 수준에서 작동 원리를 분석하기가 매우 어렵다. 쥐 같은 더 작은 포유류의 뇌도 뉴런 하나씩 분석하기에는 너무 복잡하다. 초파리의 뇌는 20만 개의 뉴런으로 구성되어 있어 포유류의 뇌보다 훨씬 단순하지만, 뇌의 작동 원리를 연구할 수 있을 만큼의 복잡성을 지니고 있다. 초파리는 실험실에서 쉽게 키울 수 있고 이미 실험 동물로 널리 사용되고 있어 연구가 쉽다는 점도 큰 장점이다. 버밍햄 대학의 캐롤라이나 레자발 박사 (Dr. Carolina Rezaval)는 굶주린 수컷 초파리가 식량과 암컷 앞에서 어떤 선택을 내리는지를 연구했다. 다소 엉뚱한 연구 같지만, 짝짓기와 식량은 수컷이 목숨을 건 선택을 할 만큼 중요한 문제다. 수컷 초파리 입장에서 당장에 눈 앞에 있는 암컷을 놓치면 다시는 짝짓기 기회가 없을 수도 있다. 그 암컷이 날아가면 끝이기 때문이다. 반면 눈 앞에 있는 먹이를 바로 먹지 않으면 역시 다른 곤충이 날아와 먹을 수도 있다. 짝짓기는 중요한 문제이고 많은 수컷이 후손을 남기기 위해 목숨을 바치는 일도 마다하지 않지만, 반대로 당장 살아남지 않으면 나중에 더 많은 짝짓기 기회를 놓칠 수도 있다. 이런 딜레마 속에서 수컷 초파리는 매우 단순한 뇌를 이용해 적절한 판단을 내려야 한다. 연구팀은 초파리 기준으로는 매우 긴 시간인 15시간 정도 초파리를 굶겨 기진맥진하게 만든 후 먹이와 암컷 초파리를 선택할 수 있는 상황에 노출시켰다. 그 결과 대부분의 초파리는 암컷보다는 먹이를 선택하는 것으로 나타났다. 식욕이 성욕을 이긴 셈인데, 수컷 초파리는 여러 차례 짝짓기 기회를 지닐 수 있으므로 일단 먹고 살아남아 후일을 도모하는 쪽으로 판단한 셈이다. 다만 먹이의 질이 매우 열악한 상황에서는 차라리 짝짓기를 선택한 경우도 있었다. 초파리가 무조건 본능에 따라 행동하는 게 아니라 상황에 맞춰 여러 가지 선택을 내릴 수 있다는 이야기다. 연구팀은 이 과정을 더 상세히 분석하기 위해 유전자를 조작해 특정 뉴런에 형광 표시를 하고 뉴런을 흥분시키거나 혹은 차단하는 방식으로 의사 결정 과정에 관여하는 뉴런과 신경 경로를 확인했다. 단순한 뇌가 어떻게 의사 결정을 하는지 세포 수준에 확인한 것이다. 물론 사람의 의사 결정 과정은 초파리와 비교할 수 없을 만큼 복잡한 과정을 거쳐 일어날 것이다. 하지만 뉴런과 시냅스를 통해 사고를 처리한다는 점은 동일하기 때문에 인간의 뇌와 사고 과정을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다. 먼저 단순한 뇌에서 그 작동 원리를 이해하면 점점 더 복잡한 동물의 뇌에서 작동 원리도 이해할 수 있을 것이다. 이렇게 하나씩 단계를 높여나가면서 더 복잡한 뇌를 분석한다면 인간의 뇌에 숨겨진 비밀도 풀어낼 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

뇌를 연구하는 과학자들이 특별히 사랑하는 곤충이 있다. 바로 초파리다. 사람의 뇌는 무려 860억 개의 뉴런으로 구성된 복잡한 장기이기 때문에 세포 수준에서 작동 원리를 분석하기가 매우 어렵다. 쥐 같은 더 작은 포유류의 뇌도 뉴런 하나씩 분석하기에는 너무 복잡하다. 초파리의 뇌는 20만 개의 뉴런으로 구성되어 있어 포유류의 뇌보다 훨씬 단순하지만, 뇌의 작동 원리를 연구할 수 있을 만큼의 복잡성을 지니고 있다. 초파리는 실험실에서 쉽게 키울 수 있고 이미 실험 동물로 널리 사용되고 있어 연구가 쉽다는 점도 큰 장점이다. 버밍햄 대학의 캐롤라이나 레자발 박사 (Dr. Carolina Rezaval)는 굶주린 수컷 초파리가 식량과 암컷 앞에서 어떤 선택을 내리는지를 연구했다. 다소 엉뚱한 연구 같지만, 짝짓기와 식량은 수컷이 목숨을 건 선택을 할 만큼 중요한 문제다. 수컷 초파리 입장에서 당장에 눈 앞에 있는 암컷을 놓치면 다시는 짝짓기 기회가 없을 수도 있다. 그 암컷이 날아가면 끝이기 때문이다. 반면 눈 앞에 있는 먹이를 바로 먹지 않으면 역시 다른 곤충이 날아와 먹을 수도 있다. 짝짓기는 중요한 문제이고 많은 수컷이 후손을 남기기 위해 목숨을 바치는 일도 마다하지 않지만, 반대로 당장 살아남지 않으면 나중에 더 많은 짝짓기 기회를 놓칠 수도 있다. 이런 딜레마 속에서 수컷 초파리는 매우 단순한 뇌를 이용해 적절한 판단을 내려야 한다.  연구팀은 초파리 기준으로는 매우 긴 시간인 15시간 정도 초파리를 굶겨 기진맥진하게 만든 후 먹이와 암컷 초파리를 선택할 수 있는 상황에 노출시켰다. 그 결과 대부분의 초파리는 암컷보다는 먹이를 선택하는 것으로 나타났다. 식욕이 성욕을 이긴 셈인데, 수컷 초파리는 여러 차례 짝짓기 기회를 지닐 수 있으므로 일단 먹고 살아남아 후일을 도모하는 쪽으로 판단한 셈이다. 다만 먹이의 질이 매우 열악한 상황에서는 차라리 짝짓기를 선택한 경우도 있었다. 초파리가 무조건 본능에 따라 행동하는 게 아니라 상황에 맞춰 여러 가지 선택을 내릴 수 있다는 이야기다.  연구팀은 이 과정을 더 상세히 분석하기 위해 유전자를 조작해 특정 뉴런에 형광 표시를 하고 뉴런을 흥분시키거나 혹은 차단하는 방식으로 의사 결정 과정에 관여하는 뉴런과 신경 경로를 확인했다. 단순한 뇌가 어떻게 의사 결정을 하는지 세포 수준에 확인한 것이다.  물론 사람의 의사 결정 과정은 초파리와 비교할 수 없을 만큼 복잡한 과정을 거쳐 일어날 것이다. 하지만 뉴런과 시냅스를 통해 사고를 처리한다는 점은 동일하기 때문에 인간의 뇌와 사고 과정을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다. 먼저 단순한 뇌에서 그 작동 원리를 이해하면 점점 더 복잡한 동물의 뇌에서 작동 원리도 이해할 수 있을 것이다. 이렇게 하나씩 단계를 높여나가면서 더 복잡한 뇌를 분석한다면 인간의 뇌에 숨겨진 비밀도 풀어낼 수 있을 것이다.

북아메리카 도시 근교에서 널리 서식하는 야생화 종이 곤충을 포획해 양분을 흡수하는 식충식물이라는 사실이 과학자들 덕에 140여 년 만에 밝혀졌다. 뉴욕타임스 등 외신에 따르면, 캐나다 브리티시컬럼비아대(UBC)와 미국 위스콘신대 매디슨캠퍼스 공동연구진은 웨스턴 폴스 아스포델(western false asphodel)이라는 이름을 가진 야생화 종이 줄기에 난 끈적끈적한 선모로 초파리 등 작은 곤충을 포획한다는 사실을 알아냈다.택사목 꽃장포과에 속하는 이 꽃은 북아메리카 대륙의 서해안과 내륙 몬태나주 등에 널리 분포하는 종으로, 늪지나 습지에서 주로 자란다. 밴쿠버 등 주요 도시와 가까운 곳에서 자라는 이 종은 1879년 처음 과학 문헌에 기재됐지만, 지금까지 식충식물이라고는 전혀 생각되지 않았다. 그런데 캐나다 식물학자 숀 그레이엄 UBC 교수팀이 식물유전학에 관한 프로파일 작업 중 이 식물의 유전자에서 식충식물에서 흔히 볼 수 있는 유전적 변이를 발견했다. 이 발견과 함께 이 식물이 자라는 곳은 식충식물이 자라는 조건을 충족한다는 점과 줄기에 점착성이 있고 작은 곤충이 잘 달라붙는다는 점을 추가로 확인한 연구자들은 이 종이 식충식물일 가능성이 있다고 의심하기 시작했다.연구진이 공개한 사진에서 하얀색 꽃을 피우고 있는 이 식물의 굵은 줄기에는 점착성이 있어 이 부분에 작은 곤충이 붙기 쉽다. 연구진은 이 식물이 식충식물인지를 확인하기 위해 초파리에게 질소의 안정 동위원소인 질소 15를 흡수하게 해 이 식물의 줄기에 부착하는 실험을 시행했다. 이후 이 식물에 함유된 질소를 분석한 결과 초파리가 흡수한 질소 15가 발견돼 실제로 곤충의 양분을 흡수하는 것이 확인됐다는 것이다. 연구진의 추정에 따르면, 이 식물은 질소의 약 64%를 곤충에게서 얻는다.연구진은 또 이 식물의 줄기에 나 있는 점착성 털이 포스파타아제(인산가수분해효소)라고 하는 소화 효소를 분비한다는 점도 발견했다. 포스파타아제는 다른 식충식물도 사용하는 소화 효소로 먹이가 되는 인이 함유된 양분을 분해한다. 이에 대해 연구논문 주저자인 첸시 린 UBC 연구원은 “이 식물의 특이한 점은 곤충에 의해 꽃가루를 매개하는 꽃 부분 근처에서 먹이를 잡는 것”이라면서 “보통 파리지옥 등의 식충식물은 곤충에 의한 꽃가루 매개를 방해하지 않도록 꽃 부위로부터 먼 곳에 덫이 있다”고 설명했다. 그런데 이 식물은 줄기의 점착성이 꽃가루 매개에 그리 유익하지 않은 작은 곤충을 잡을 수 있지만, 꽃가루 매개자로 기능하는 꿀벌과 나비 등 큰 곤충은 잡을 수 없어 꽃가루를 매개하지 않는 곤충만을 선별해서 잡는다는 것이다. 연구 책임저자인 그레이엄 교수도 “택사목 식충식물이 발견된 사례는 이번이 처음으로 이 식물이 설마 육식성일 줄은 몰랐다”고 말했다. 연구에는 관여하지 않은 미국의 저명한 식물학자로 하버드대의 에런 엘리슨 박사는 “이번 발견은 과학적 사고의 멋진 연쇄 결과”라면서 “기존 식충식물은 특수한 잎으로 벌레를 잡기 때문에 줄기를 이용해 벌레를 잡는 이 식물의 발견은 상당한 놀라운 일”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 사진=UBC

도대체 어디서 나타난 녀석들일까. 여름철 불청객 초파리는 ‘귀차니즘’ 속 방치된 싱크대 배수구의 음식물쓰레기를 먹고 자란다. 큰맘 먹고 청소를 하자니 끔찍한 냄새에 한 번, 물에 불은 역겨운 형상에 또 한 번 구역질이 나온다. 요즘 신혼부부 혼수가전에 ‘음식물처리기’가 필수가 된 이유다. 10일 업계에 따르면 가정용 음식물처리기 시장규모는 지난해 1000억원을 막 돌파한 것으로 추산된다. 대부분 중소 가전업체 위주로 웰릭스, 스마트카라, 에코체, 신일전자, 캐리어에어컨, 린나이, 휴렉 등이 주요 판매업체로 포진하고 있다. 지난해 기준 가정 보급률은 0.5%에 불과하지만 빠르게 성장해 2023년에는 5%까지 치솟을 것으로 전망되며 시장규모도 1조원에 육박할 것으로 보인다. 가정용 음식물처리기는 최근 등장한 신문물이 아니다. 2006년 처음 시장에 나왔지만, 이내 외면받았다. 막대한 전기 사용량과 엄청난 소음, 긴 처리시간, 냄새 등으로 ‘쓸모없는 가전’으로 치부됐다. 업계가 무려 15년간 기술을 고도화한 끝에 다시 주목받기 시작했다. 여기에 최근 코로나19로 인한 사회적 거리두기, 재택 기간 확대, 높아진 위생 관념으로 화려하게 부활했다. 현재 시판되는 음식물처리기는 방식에 따라 크게 3가지로 나뉜다. 싱크대에 설치해 흔히 일체형으로도 불리는 ‘습식분쇄형’과 별도로 설치하는 스탠드형에 속하는 ‘건조분쇄형’, ‘미생물발효형’으로 구분된다. 싱크대에 설치하는 일체형 습식분쇄형의 가장 큰 장점은 음식물을 몇 분 내로 빠르게 처리한다는 것이다. 모터를 이용해 음식물을 잘게 갈아내고 분쇄된 잔여물이 내려가 2차 처리기에서 다시 여과되는 과정을 거친다. 단점은 환경오염 우려다. 한때 2차 처리기 내 거름망을 없애는 방식으로 불법 개조하는 사례가 많아지면서 수질오염, 역류 등 문제가 불거지기도 했다. 이에 환경부의 하수도법 고시에 따라 인증을 받은 제품만 일반 가정에 합법적으로 설치할 수 있다. 인증 제품은 인터넷 ‘주방용오물분쇄기 정보시스템’에서 확인할 수 있다.현대백화점그룹의 홈케어 서비스 기업인 현대렌탈케어는 최근 배관 전면교체 서비스를 제공하는 음식물처리기 렌털 서비스를 업계 최초로 출시하기도 했다. 싱크대 마개를 덮으면 자동으로 작동하는 방식으로 중소기업 ‘허머’와 협업해 선보이는 ‘하이브리드 싱크케어 음식물처리기’를 구매하면 된다. 가입한 지 2년이 지나면 싱크대 배수관을 무상으로 바꿔 준다.반면 스탠드형은 일체형 제품보다 처리시간이 길지만, 친환경적이다. 건조분쇄형은 음식물을 고온으로 건조한 뒤 분쇄해 가루 형태로 잔여물만 남긴다. 습식분쇄보다 처리시간이 긴 이유는 음식물에 대체로 물기가 많아서다. 처리시간은 음식물의 양에 따라 다르지만 대략 3~5시간 정도다. 대신 건조한 뒤 분쇄하면 음식물쓰레기의 부피를 80~90% 가까이 줄일 수 있어 처리 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다. 스마트카라의 ‘스마트카라 400’, ‘김남주 음쓰처리기’로도 잘 알려진 에코체의 ‘ECC 시리즈’, 신일전자의 ‘에코 음식물 처리기’ 등이 여기에 해당한다. 다만 시간이 지남에 따라 건조통에 음식물쓰레기가 눌러붙는 문제가 있다. 스마트카라는 아예 건조통을 정기적으로 갈아 줘야 하는 탈취 필터와 같은 소모품으로 지정해 4만원(스마트카라400)에 팔고 있다.미생물발효형은 제품 본체에 담긴 미생물 제제를 통해 미생물을 배양한 뒤 음식물을 분해한다. 음식물 잔여물은 흙과 같은 거름이 된다. 퇴비로 사용할 수 있어 가장 친환경적인 방식으로 평가된다. 다만 분해에 걸리는 시간이 약 하루가 걸릴 정도로 길다. 미생물 제제도 주기적으로 교체해 줘야 한다. 쿠쿠홈시스의 ‘맘편한 음식물처리기’, 캐리어에어컨의 ‘클라윈드위즈’ 등이 미생물발효 방식이다. 처음 시장에 나왔을 때보다는 확실히 발전된 기술로 소비자들이 주목하고 있는 것은 사실이지만, 여전히 소음과 냄새 문제가 완전히 사라지지 않았다는 지적도 꾸준하다. 업계 관계자는 “코로나19 속 집밥을 먹는 사람이 늘면서 처치 곤란인 음식물쓰레기가 가정 내 문제로 자리잡으며 이를 간편하게 처리할 수 있는 음식물처리기가 각광을 받고 있다”면서 “다만 아직 부족한 부분이 많은 만큼 꾸준한 연구개발(R&D)이 뒷받침돼야 뚜렷한 성장세를 이룰 수 있을 것”이라고 말했다.

국내 연구진이 치매원인물질이 스스로 잡아먹어 치매를 차단할 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 이화여대 약대 공동연구팀은 베타아밀로이드 단백질과 함께 치매 유발 주요 원인으로 꼽히는 타우단백질을 자가포식으로 분해하는 원리를 발견했다고 27일 밝혔다. 자가포식은 세포 스스로가 불필요한 세포 성분이나 세포소기관, 단백질을 분해시켜 에너지원으로 재생하는 현상이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 건강보험심사평가원에 따르면 국내 치매환자 증가율은 연평균 16%로 65세 이상 노인 10명 중 1명이 치매를 앓고 있다. 더군다나 최근에는 60세 미만에서도 환자 수가 꾸준이 늘고 있을 뿐만 아니라 20~30대에서도 치매증상을 보이는 이들이 나타나고 있어 치매 예방과 치료에 대한 기술 개발이 시급하다. 치매의 주요 원인은 알츠하이머로 알려져 있으며 보통 뇌신경세포 속 베타아밀로이드나 타우단백질이 비정상적으로 증가해 뭉치면서 신경세포를 파괴해 인지기능과 기억력 상실을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 알코올이나 뇌졸중 같은 다른 원인으로 발생하는 경우도 많다. 이처럼 다양한 원인과 정확한 발병원인을 알 수 없기 때문에 일단 치매가 발생하면 치료할 수 있는 방법이 없는 상황이다. 이달 초 미국식품의약국(FDA)는 치매 진행을 늦출 수 있는 아두카누맙이라는 알츠하이머 치매 치료제에 대한 임상4상 시험을 조건부로 승인하기는 했지만 효과에 대해서 전문가들은 상반된 의견을 내고 있다. 기존에는 대부분 단백질 분해효소인 프로테아좀이라는 물질로 치매 원인물질인 타우단백질 제거를 유도하고 있지만 이 역시 효과가 확실치는 않다. 연구팀은 치매를 유발시킨 초파리와 생쥐에게 mRNA 유전자를 조작해 ‘UBE4B’라는 단백질을 증가시키면 타우단백질이 스스로 분해되는 자가포식현상이 촉진돼 타우단백질의 비정상적 응집이 감소하며 치매 증상이 완화되는 것을 확인했다. 특히 기존 프로테아좀을 이용해 분해하는 것보다 자가포식 작용이 타우단백질을 더 효과적으로 제거할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구팀은 UBE4B를 이용한 타우단백질 분해조절 인자에 대해 특허 출원을 진행 중이다. 연구를 이끈 류훈 KIST 박사는 “이번 연구결과는 치매원인 물질 중 하나인 타우단백질 분자가 자가포식작용에 의해 분해될 수 있다는 사실을 밝혀냈다”라며 “이번에 발견된 타우단백질 분해 메커니즘은 생쥐를 이용한 실험에서도 확인된 만큼 사람의 치매에 대응할 수 있는 새로운 방법을 제시해줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

국내 연구진이 탄수화물 중독이나 비만을 부르는 원인을 밝혀냈다. 카이스트 생명과학과, 미국 스키발 생체분자의학연구소, 뉴욕대 의대 신경과학연구소, 하버드대 의대 하워드 휴즈 의학연구소 공동연구팀은 동물실험을 통해 신체의 과식 억제 시스템을 처음 발견했다고 15일 밝혔다. 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’에 실렸다. 연구팀은 초파리가 영양분을 필요로 하는 배고픈 상황에서는 ‘DH44’라는 호르몬 단백질을 분비하는 DH44 신경세포가 체내 당분 농도를 감지해 음식을 섭취하도록 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 DH44 신경세포가 초파리의 체내 에너지 공급에 필수적인 탄수화물류에 대한 섭식행동을 촉진한다는 사실을 확인했다. 즉 DH44 신경세포가 활성화되면 초파리가 탄수화물 섭취를 늘리게 되고, 배가 부르게 되면 자연스럽게 DH44 신경세포 활성도가 줄면서 과식을 방지하게 된다. 이 시스템에 문제가 생기면 폭식과 탄수화물 중독이 발생할 수 있다는 것이다. 연구팀은 DH44 신경세포에 억제신호를 보내는 신체 장기를 찾기 위해 뇌와 연결된 다양한 장기를 하나씩 제거하는 해부실험을 했다. 그 결과 위에 해당하는 초파리의 내장 부위와 척수에 해당하는 복부신경중추가 DH44와 밀접한 관계를 가진 것이 확인됐다. 음식물을 섭취하면 내장이 팽창하고 압력신호를 DH44 신경세포로 전달해 식욕을 억제시키게 된다. 또 초파리의 후긴이라는 신경세포는 체내 영양분 농도를 감지해 DH44 활성을 억제해 음식물을 더 먹지 않도록 한다는 것이다. 연구를 이끈 서성배 카이스트 교수는 “이번 연구는 사람의 식이장애 치료나 비만 예방에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스트레스를 잔뜩 받은 날, 배가 부른데도 자꾸 음식을 입에 넣는 자신을 발견하는 경우가 종종 있다. 이런 현상은 소위 ‘먹방’을 보면서 음식을 먹을 때도 나타나기도 한다. 국내 연구진이 과식을 억제할 수 있도록 하는 신경전달체계와 호르몬 단백질을 발견해 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과, 미국 스키발 생체분자의학연구소 세포생물학과, 뉴욕대 의대 신경과학연구소, 하버드대 의대 하워드 휴즈 의학연구소 세포생물학과 공동연구팀은 초파리를 이용한 실험을 통해 두 개의 독립적인 과식 억제 시스템을 처음으로 발견했다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’에 실렸다. 사람을 포함한 동물은 자연상태에서는 일정 수준 이상으로 음식을 섭취하게 되면 섭식행동을 억제하는 신경전달체계가 작동하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 아직 이 같은 과식방지를 위한 신경망에 대한 연구는 충분치 않은 상태이다. 연구팀은 초파리가 영양분을 필요로 하는 상황에서 ‘DH44’라는 물질을 분비하는 신경세포가 체내 당분 농도를 감지해 음식을 섭취하도록 행동변화를 일으킨다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 DH44 신경세포가 초파리의 음식선택 행동을 조절하는데 그치지 않고 영양분이 필요한 상황에서 체내 에너지 공급에 필수적인 탄수화물류에 대한 섭식행동을 증가시킨다는 사실을 확인했다. DH44 신경세포가 활성화되면 초파리가 식사량을 늘리고, 배가 부르게 되면 자연스럽게 DH44 신경세포 활성도가 줄면서 과식을 방지하게 된다는 것이다.연구팀은 DH44 신경세포에 억제신호를 보내는 신체 장기를 찾기 위해 뇌와 연결된 다양한 장기를 하나씩 제거하는 방식의 해부실험을 실시했다. 그 결과 위에 해당하는 초파리의 내장부위와 척수에 해당하는 복부신경중추가 DH44와 밀접한 관계를 갖고 있는 것을 확인했다. 음식물을 섭취하면 내장이 팽창하면서 압력신호를 DH44 신경세포로 전달해 식욕 억제를 유발시킴으로써 물리적 팽창을 차단해 내장기관을 보호한다는 것이다. 또 초파리의 복부신경중추에 있는 후긴이라는 신경세포는 체내 영양분 농도를 감지해 DH44 활성을 억제해 소화기관에 부담을 줄 수 있는 추가 섭식행위를 중단시킨다는 것이다. 서성배 카이스트 교수는 “이번 연구는 동물의 뇌 속에 존재하는 영양분 감지 신경세포가 다양한 신호전달체계에 의해 작동된다는 것을 증명한 첫 번째 사례”라며 “과식을 막는 신호전달체계가 문제가 생길 경우 과다한 영양섭취가 이뤄지게 되는 것을 알 수 있으며 이번 연구는 사람의 식이장애 치료나 비만예방에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국에서 반은 암컷, 반은 수컷인 꽃게가 잡혔다. 1일(현지시간) 체서피크베이매거진은 미국 동부 연안에서 희귀한 ‘좌우 암수 한 몸’ 블루 크랩이 낚였다고 전했다. 현지에서 40년간 꽃게잡이를 한 어부 제리 스미스는 얼마 전 메릴랜드주와 버지니아주에 걸쳐있는 체서피크 만(灣)에서 희귀 체서피크 블루 크랩(학명 Callinectes sapidus, 이하 블루 크랩)을 잡았다. 길이 4.5인치로 3년된 블루크랩은 암컷도 아닌 것이 그렇다고 수컷도 아닌 개체였다. 블루 크랩은 다른 꽃게류처럼 배 모양으로 암컷과 수컷 구별이 가능하다. 수컷은 배가 폭이 좁은 길쭉한 T자형이며, 알을 베는 암컷은 넓은 U자형이다. 스미스가 잡아 현지 박물관에 기증한 블루 크랩의 배 모양은 T자와 U자형이 반씩 섞인 형태다. 다리 색깔도 눈에 띈다. 여느 수컷처럼 다리는 파란데, 집게발은 암컷처럼 붉다. 이렇게 개체 하나에 암컷과 수컷의 외형이 뒤섞여 있는 현상을 자웅 모자이크(또는 암수 모자이크, gynandromorph)라 한다. 생물학적 용어로는 중성 혹은 간성이라 일컫는 자웅 모자이크는 1914년 초파리 유전학 연구자 토마스 헌트 모건 교수가 처음 발견했다. 자웅 모자이크는 초파리나 나비 등 곤충과 바닷가재, 새우 등 갑각류에서 주로 관찰된다. 새 중에서는 닭, 콩새, 금화조, 홍관조 등에서 이런 현상이 보고돼 있다. 발생 확률은 수만 분의 1에서 수십만 분의 1로 알려져 있다. 지난해 10월 피츠버그 외곽 자연보호구역에서 발견된 붉은가슴콩새(장미가슴밀화부리) 역시 자웅 모자이크였다. 몸의 반쪽은 세포까지 암컷이고 나머지 반은 수컷이었다. 자웅 모자이크는 암수 한 몸인 생물을 뜻하는 ‘자웅동체’와는 전혀 다른 개념이다. 암컷과 수컷의 생식기를 모두 가지고 있어 단독으로 번식이 가능한 자웅동체와 달리 자웅모자이크는 번식이 불가능하다. 자웅 모자이크가 나타나는 원인을 한 가지로 단정 짓기는 힘들지만, 보통 성별을 결정짓는 성염색체가 제대로 분리되지 않아서 발생하는 것으로 알려져 있다. 박물관 관계자는 “블루 크랩이 아직 알 형태였을 때 세포 이상이 발생한 것 같다”면서 “수온이나 암컷 호르몬 수치가 영향을 끼쳤을 것”이라고 설명했다. 체서피크 만에서 자웅모자이크 블루 크랩이 잡힌 건 2005년 이후 15년여 만이다. 미국 최대 체서피크 만은 블루 크랩 주요 생산지다. 이곳에서 잡힌 블루 크랩은 미국에서도 최상급으로 꼽힌다. 지난달 21일 한미정상담 오찬 당시 조 바이든 미국 대통령이 문재인 대통령에게 대접한 ‘메릴랜드 크랩 케이크’도 체서피크 블루 크랩이 주재료였다.　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

미국에서 반은 암컷, 반은 수컷인 꽃게가 잡혔다. 1일(현지시간) 체서피크베이매거진은 미국 동부 연안에서 희귀한 ‘좌우 암수 한 몸’ 블루 크랩이 낚였다고 전했다. 현지에서 40년간 꽃게잡이를 한 어부 제리 스미스는 얼마 전 메릴랜드주와 버지니아주에 걸쳐있는 체서피크 만(灣)에서 희귀 체서피크 블루 크랩(학명 Callinectes sapidus, 이하 블루 크랩)을 잡았다. 길이 4.5인치로 3년된 블루크랩은 암컷도 아닌 것이 그렇다고 수컷도 아닌 개체였다.블루 크랩은 다른 꽃게류처럼 배 모양으로 암컷과 수컷 구별이 가능하다. 수컷은 배가 폭이 좁은 길쭉한 T자형이며, 알을 베는 암컷은 넓은 U자형이다. 스미스가 잡아 현지 박물관에 기증한 블루 크랩의 배 모양은 T자와 U자형이 반씩 섞인 형태다. 다리 색깔도 눈에 띈다. 여느 수컷처럼 다리는 파란데, 집게발은 암컷처럼 붉다. 이렇게 개체 하나에 암컷과 수컷의 외형이 뒤섞여 있는 현상을 자웅 모자이크(또는 암수 모자이크, gynandromorph)라 한다. 생물학적 용어로는 중성 혹은 간성이라 일컫는 자웅 모자이크는 1914년 초파리 유전학 연구자 토마스 헌트 모건 교수가 처음 발견했다.자웅 모자이크는 초파리나 나비 등 곤충과 바닷가재, 새우 등 갑각류에서 주로 관찰된다. 새 중에서는 닭, 콩새, 금화조, 홍관조 등에서 이런 현상이 보고돼 있다. 발생 확률은 수만 분의 1에서 수십만 분의 1로 알려져 있다. 지난해 10월 피츠버그 외곽 자연보호구역에서 발견된 붉은가슴콩새(장미가슴밀화부리) 역시 자웅 모자이크였다. 몸의 반쪽은 세포까지 암컷이고 나머지 반은 수컷이었다. 자웅 모자이크는 암수 한 몸인 생물을 뜻하는 ‘자웅동체’와는 전혀 다른 개념이다. 암컷과 수컷의 생식기를 모두 가지고 있어 단독으로 번식이 가능한 자웅동체와 달리 자웅모자이크는 번식이 불가능하다.자웅 모자이크가 나타나는 원인을 한 가지로 단정 짓기는 힘들지만, 보통 성별을 결정짓는 성염색체가 제대로 분리되지 않아서 발생하는 것으로 알려져 있다. 박물관 관계자는 “블루 크랩이 아직 알 형태였을 때 세포 이상이 발생한 것 같다”면서 “수온이나 암컷 호르몬 수치가 영향을 끼쳤을 것”이라고 설명했다. 체서피크 만에서 자웅모자이크 블루 크랩이 잡힌 건 2005년 이후 15년여 만이다. 미국 최대 체서피크 만은 블루 크랩 주요 생산지다. 이곳에서 잡힌 블루 크랩은 미국에서도 최상급으로 꼽힌다. 지난달 21일 한미정상담 오찬 당시 조 바이든 미국 대통령이 문재인 대통령에게 대접한 ‘메릴랜드 크랩 케이크’도 체서피크 블루 크랩이 주재료였다.　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

작물에 피해를 주는 해충의 천적으로 ‘사냥꾼 파리’라고도 알려진 황색다리침파리(학명 Coenosia attenuata)는 맹금류인 매보다 약 5배 더 빠른 속도로 먹이를 향해 급강하해 사냥하는 능력을 지닌 것으로 나타났다. 다만 속도가 너무 빨라 종종 제어력을 잃어 먹이를 놓치는 것으로 확인됐다. 영국 케임브리지대 등 국제 연구진은 이번 실험을 위해 설치한 투명 탱크 안에서 사냥꾼 파리가 먹잇감인 초파리나 가짜 더미 등을 향해 사냥을 시도하는 모습을 초고속 카메라로 촬영하고 나서 느린 속도로 다시 재생해 분석했다.그 결과, 사냥꾼 파리는 먹이를 잡기 위해 공중에서 급강하할 때 3.6G(중력가속도의 3.6배)의 가속도까지 도달할 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 이렇게 빠른 속도에서는 강하 경로를 쉽게 바꿀 수 없어 먹이를 종종 놓치는 사례가 있는 것으로 확인됐다. 사냥꾼 파리는 비행 속도가 빠르고 기동성이 뛰어난 파리류 포식자로, 다른 포식 곤충처럼 아래쪽에서 위쪽으로 날아오르는 것은 물론 하늘 위쪽에서 아래쪽으로 급강하해 먹이를 사냥한다. 이런 고속의 공중 강하는 중력과 날개짓의 조합, 즉 능동적인 근육 가속에 의해 달성된다. 이는 중력에 의해 도움을 받는 것이 아니라 자전거로 언덕을 내려가는 상황과 비슷하다. 따라서 통제력을 잃을 가능성이 있다는 것이다.하지만 이 덕분에 사냥꾼 파리는 몸길이가 2.5~4㎜밖에 안 되지만, 맹금류인 매보다 5배 더 빨리 비행할 수 있다. 참고로 매가 급강할 때의 가속도는 0.68G에 달하는데 날개를 접은 상태에서 단순히 중력에 의해 먹이를 향해 급강하해 잠수한다. 하지만 사냥꾼 파리는 먹이를 사냥하기 위해 급강하할 때 중력의 영향을 고려하지 않는다고 연구진은 말했다. 연구를 주도한 세르히오 로소니 케임브리지대 박사과정 연구원은 “사냥꾼 파리가 탱크 바닥이나 벽에서 날아오를 때 표적까지 최단 경로로 이동했다”고 말했다. 하지만 사냥꾼 파리가 탱크 위에서 급강하할 때 먹잇감까지 매우 빠르게 접근할 수 있지만 먹잇감이 움직이면 중간에 경로를 바꾸기가 어려워 놓치는 경우가 많았다는 것이다. 로소니 연구원은 또 “우리는 사냥꾼 파리가 급강하할 수 있는 유일한 곤충이라는 점에서 관심이 있다”고 말했다.킬러 파리라고도 알려진 사냥꾼 파리는 유럽 남부 지역이 원산으로 알려졌지만, 최근에는 우리나라에서도 오래 전부터 서식하던 종으로 확인돼 주목을 받았다. 이 종은 이미 유럽, 북미, 남미, 동남아시아 등에서 작은뿌리파리와 온실가루이, 담배가루이 등 친환경 방제를 위한 천적으로, 육식성이라 식물과 사람, 가축, 환경에 안전한 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 영국 왕립학회가 발행하는 학술지 ‘저널 오브 더 로열 소사이어티 인터페이스’(Journal of the Royal Society Interface) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초파리는 매우 작은 곤충이지만, 탁월한 비행 능력과 상황에 맞는 적절한 행동으로 크기의 불리함을 극복하고 크게 성공한 생물이다. 초파리를 이용해 뇌의 비밀을 연구한 과학자들은 초파리의 영리함과 복잡한 행동에 여러 차례 경탄했다. 미국 존스홉킨스 의대의 크리스토퍼 포터 교수가 이끄는 연구팀은 이 작은 곤충의 뇌에 얼마나 많은 뉴런(신경세포)이 들어 있는지 조사했다. 연구팀은 다른 곤충과 비교를 위해 질병을 옮기는 대표적인 모기인 이집트 숲모기를 포함한 모기 3종의 뇌와 초파리의 뇌를 같이 분석했다. 그런데 초파리가 아무리 작다고 해도 뇌는 절대 단순하지 않다. 초파리의 뇌 역시 사람이 셀 수 없을 만큼 많은 뉴런과 이를 지지하는 세포로 이뤄져 있기 때문에 일일이 수작업으로 숫자를 세는 것은 불가능하다. 따라서 연구팀은 우선 초파리와 모기의 뇌를 적출해 이를 용액에 녹인 후 다시 세포가 균일하게 분포하게 용액을 잘 혼합했다. 그리고 난 후 용액의 일부를 표본 추출해 숫자를 계산했다. 그 결과 초파리의 뇌는 대략 20만 개의 뉴런을 지닌 것으로 나타났다. 다른 모기 3종의 숫자도 22~23만 개 수준으로 거의 동일했다. 절지동물의 경우 중앙 뇌 외에 시각 정보를 처리하는 시신엽을 지니고 있는데, 뉴런의 숫자는 각각 절반 정도인 것으로 나타났다. 종합하면 초파리나 모기처럼 비행 능력이 뛰어난 곤충도 뉴런의 숫자는 20만 개 정도에 불과했다. 참고로 인간의 뇌는 860억 개 정도의 뉴런을 가지고 있으며 소형 포유류인 쥐도 120억 개 정도의 뉴런을 지니고 있다. 따라서 초파리나 모기의 뇌는 크고 고등한 포유류의 뇌와는 비교할 수 없을 만큼 적은 수의 뉴런을 지닌 셈이다. 그래도 이 곤충들은 놀랄 만큼 복잡한 3차원 비행이 가능하고 여러 가지 상황에 맞춰 적절한 행동이 가능하다. 초파리의 뇌는 인간이나 다른 포유류 실험동물보다 훨씬 단순하면서도 충분히 복잡한 구조를 지니고 있기 때문에 뇌를 연구하는 과학자들에게 인기 있는 대상이다. 앞으로도 과학자들은 초파리의 작은 뇌에서 또 다른 우주라고 불리는 뇌의 비밀을 계속해서 밝혀낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

젊은층의 신혼부부에게 가전테리어(가전+인테리어)와 편리함이 곧 프리미엄이라는 뜻의 ‘편리미엄’을 탑재한 가전제품이 주목받고 있다. 코로나 19의 여파로 집에서 생활하는 시간이 늘어나면서 음식물처리기와 집 인테리어에 대한 관심이 높다. 이 같은 트렌드를 반영한 음식물처리가전인 ‘스마트카라 400 FIT 뉴컬러’가 TV CF 및 대대적인 론칭 프로모션 이벤트를 진행한다고 밝혔다. 음식물처리기의 편리성을 업그레이드한 스마트카라는 개인 소비자들의 취향을 고려해 ‘뉴컬러 라인’을 선보였다. 기존 컬러인 퓨어 화이트, 모던 그레이에 추가로 색다름을 선사하는 스윗 핑크, 크림 베이지, 네이처 그린의 3가지의 뉴컬러 라인업을 론칭한 것. ‘스마트카라 400 FIT 뉴컬러’는 스마트카라 기존 제품의 편리함과 유려한 디자인에 더해 개인의 취향에 따라 색상을 조합할 수 있도록 선택의 폭을 넓힌 제품이다. 또 이 제품은 고온 건조와 분쇄로 최대 90% 음식물쓰레기를 감량해주며 악취, 세균, 부패 걱정 없이 보관해주는 보관기능까지 갖추고 있어, 봄과 여름철 고민거리인 초파리 등의 벌레 유입을 효과적으로 차단한다. 처리 과정에서 병원성 세균을 99.9% 살균 처리하여 위생적인 주방 환경 유지와 세척기능까지 내장되어 있어 편리하고 깔끔하게 제품을 관리할 수 있다. 싱크대 설치가 필요 없는 가전제품으로 사용 위치에 구애받지 않고 전원코드만 꽂으면 어디서든 사용할 수 있으며, 제품도 택배로 발송 되기 때문에 설치 일정 조율 등의 번거로운 과정 없이 비대면으로 배송받아 바로 사용할 수 있다.스마트카라 400 FIT은 홈페이지 ‘뉴컬러 런칭 프로모션’을 통해 구매한 전원에게 5% 할인쿠폰과 에코필터 2세트, 네오플램 피카 편수 냄비가 제공된다. 자신의 주방에 어울리는 스마트카라 400 FIT 색상 조합을 미리 경험해 보고 이를 공유하면 교촌치킨 기프티콘을 추첨을 통해 100분께 제공할 예정이다. 스마트카라 400 FIT 스티커를 붙이고 스마트카라 인스타그램 공식계정 태그를 하는 인스타그램 스토리 이벤트에는 스타벅스 기프티콘(30명)을 제공하는 추첨 이벤트까지 마련되어 구매자 전원 혜택과 추첨을 통한 이벤트 상품까지 받아 볼 수 있다. 스마트카라 관계자는 “개인의 취향에 따른 ‘취향가전’을 선택하려는 젊은 층의 수요가 증가하면서 스마트카라 뉴컬러 론칭에 기대를 하는 소비자들이 많아졌고 이로 인해 스마트카라의 역대 매출을 기록하고 있다”라면서 “더욱더 좋은 상품과 행사로 보답하겠다”라고 말했다. 이번 ‘스마트카라 400 뉴컬러 론칭 프로모션’은 5월 3일부터 5월 31일까지 진행이 되며, 스마트카라 공식 홈페이지를 통해 더욱 자세한 내용 확인이 가능하다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

초파리는 여름철 과일이나 음식물 쓰레기 주변에서 흔히 볼 수 있는 작은 곤충이다. 그런데 이 작은 곤충은 과연 얼마나 먼 거리에서 온 것일까? 미국 캘리포니아공과대(Caltech) 연구진은 초파리가 생각보다 상당히 먼 거리에서 날아왔을 수 있다는 연구결과를 발표했다. 연구진에 따르면 초파리는 한 번 비행에 최대 12~15㎞를 이동할 수 있다. 이는 초파리 몸길이의 600만 배에 달하는 엄청난 거리다. 초파리가 매우 먼 거리를 이동할 수 있다는 주장은 이미 20세기 중반에 등장했다. 1940년대 미국 남서부의 초파리를 수집해 연구한 과학자들은 의외로 초파리의 유전적 변이가 적다는 사실에 주목했다. 초파리가 꽤 먼 거리를 이동해 서로 교배할 수 있다는 이야기다. 이후 과학자들은 야생 초파리에 대한 여러 가지 실험을 통해 작은 크기와 달리 초파리의 장거리 비행 능력이 탁월하다는 사실을 발견했다. 예를 들어 형광 물질로 표시한 초파리를 풀어 놓고 다음 날 주변 지역에서 초파리를 포획한 결과 무려 15㎞ 떨어진 지점에서도 형광 물질로 표시된 초파리를 찾을 수 있었다. 캘리포니아공대의 마이클 디킨슨 교수와 케이트 리치 박사는 초파리의 비행 능력을 좀 더 확실하게 알아내기 위해 모하비 사막 한가운데서 실험을 진행했다. 연구팀은 바람이 거의 없는 날 주변에 아무것도 없는 사막에서 초파리를 풀어준 다음 1㎞ 떨어진 장소에 원형으로 배치한 10개의 초파리 덫에 도달하는 시간을 조사했다. 초파리는 비행 능력만 뛰어난 것이 아니라 후각도 뛰어나 매우 먼 거리에서도 과일 냄새를 맡고 날아온다. 연구진은 초파리 덫에 사과 주스와 샴페인 효모를 섞은 사료를 넣고 초파리를 유인했다. 예상대로 풀어준 초파리들은 얼마 지나지 않아 초파리 덫에 도달해 맛있는 사료를 먹었다. 10번에 걸친 실험 결과 초파리는 1㎞를 비행하는 데 16분이 걸리는 것으로 나타났다. 사람으로 치면 천천히 걷는 정도이지만, 초파리의 몸길이를 생각하면 매우 빠른 비행 속도다. 연구진은 초파리가 최대 2시간 정도 먹지 않고 비행할 수 있기에 1회 최대 비행 거리가 12~15㎞ 정도라고 추정했다. 몸길이를 기준으로 비교하면 사람이 한 번에 1만㎞를 이동하는 것과 같은 수준이다. 물론 다리로 걷는 것과 하늘을 비행하는 것은 큰 차이가 있지만, 연구진은 인간으로 치면 초파리는 42.195㎞의 일반 마라톤보다 훨씬 먼 거리를 이동하는 울트라 마라톤 선수에 비교할 수 있다고 설명했다. 흔히 유전자 연구에 사용되는 실험동물로 알려졌지만, 이번 연구는 초파리 자체도 정말 놀라운 생물이라는 사실을 다시 보여줬다. 이 놀라운 능력의 비결이 무엇인지 알아내는 것이 과학자들의 다음 과제다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

건강검진을 받으러 가면 의사의 문진에서 빠지지 않는 것이 “최근 갑자기 살이 빠지지는 않았나”이다. 입맛이 없어지고 이유 없이 갑자기 살이 빠지는 것이 암 환자의 대표 증상이기 때문에 묻는 것이다. 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터, 바이오나노연구센터, 카이스트, 서울아산병원 공동연구팀은 암세포에서 특이적으로 분비되는 특정 단백질이 뇌신경세포의 특정 수용체를 통해 식욕조절 호르몬에 영향을 미쳐 암 환자의 섭식장애를 일으킨다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 셀 바이올로지’에 실렸다. 암세포와 악성 종양조직은 다양한 분비물과 염증유도인자를 분비해 정상조직의 기능을 낮춘다. 이 때문에 암 환자에게서는 각종 합병증이 발생하고 생존율이 낮아지는 것이다. 대표적인 합병증이 ‘암 악액질 증후군’으로 섭식장애와 지속적인 체중감소 현상을 동반해 암 치료효과과 생존율이 낮아진다는 것이다. 연구팀은 암 유전인자를 주입한 초파리를 이용해 실험한 결과 암 세포에서 나온 특정 단백질(Dilp8 펩타이드)이 눈에 띄게 증가되고 뇌신경세포 수용체를 통해 식욕조절 관여 신경펩타이드 호르몬 발현을 변화시켜 섭식장애를 일으키는 것이 관찰됐다. 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 관찰한 결과도 마찬가지로 특정 단백질이 증가해 섭식장애가 유발된다는 것이 확인됐다. 암세포에서 분비되는 단백질을 일반 생쥐 뇌에 직접 주입하면 먹이 섭취량과 체중이 줄어드는 것이 관찰됐다. 또 악액질 증후군이 가장 많이 발생하는 췌장암 환자를 대상으로 임상 연관성 연구를 실시한 결과 섭식장애가 나타난 환자에게서는 특정 단백질 농도가 높게 나타나는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 유권 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과를 바탕으로 특정 단백질에 의한 신호전달체계를 조절할 수 있는 치료제를 개발한다면 암 환자의 섭식장애를 개선해 암 치료효과를 더 높일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유 박사는 “일반인 대상으로 섭식조절을 통한 대사 불균형 문제를 해결할 수 있는 대사질환 치료제 개발에도 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날씨가 쌀쌀해지면서 버스나 지하철 등 대중교통에 히터가 가동됩니다. 따뜻하다 보니 자신도 모르게 꾸벅꾸벅 졸고 있는 이들이 많습니다. 밤잠을 제대로 못 잔다고 하는 사람들도 차를 타면 고개를 떨구고 잠에 빠지기도 합니다. 잠을 안 자고 칭얼대는 아기들은 안고 살짝 흔들어 주면 금세 잠든다는 것은 부모라면 누구나 한 번쯤 경험했을 것입니다. 물론 그런 방법으로도 잠들지 못하는 아이들은 카시트에 앉혀 드라이브를 하면 10분도 안 돼 잠들기도 하지요. 물론 버릇이 되면 침대에서 재우기는 더 힘들어진다는 문제가 있기는 합니다. 어른, 아이 할 것 없이 차를 타면 꾸벅꾸벅 졸게 되는 이유는 지금까지 명확히 밝혀지지 않았습니다. 지난해 호주 왕립멜버른공과대 연구팀은 자동차에 사람을 태우고 진동 주파수를 조절하면서 졸음이 오는 순간을 측정한 결과 저주파인 4~7㎐ 진동이 지속될 경우 졸음이 시작된다는 사실을 밝혀내고 국제학술지 ‘인체공학’에 발표했습니다. 그렇지만 진동이 수면을 유도하는 신경학적 과정은 여전히 수수께끼로 남아 있습니다. 그런데 미국 토머스제퍼슨대 신경과학과, 파버신경과학연구소, 펜실베이니아대 생명공학과 공동연구팀은 초파리 실험을 통해 미세한 진동이 ‘습관화’되면서 더 쉽게 잠들고 일정 진동이 있을 때 더 깊이 잠들게 된다고 밝혔습니다. 수면과학 분야에서 널리 알려진 재미 한국인 신경과학자 고경희 토머스제퍼슨대 교수가 주도한 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 12월 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 대표적인 생물학 실험 동물인 초파리로 진동이 수면에 미치는 영향을 분석했습니다. 연구팀에 따르면 초파리에게 처음 진동을 가하면 활동성이 커지지만 진동에 반복적으로 노출되면 ‘습관화’ 현상이 발생해 오히려 쉽게 잠들게 됩니다. 습관화는 동일한 자극이 반복적으로 제시될 때 점차 주의를 덜 기울이고 초기 반응이 감소하며 자극에 익숙해지는 일종의 학습 과정입니다. 실제로 초파리는 시간이 지남에 따라 미세 진동이 위협적이지 않다는 것을 인식하게 되면서 진동 자극에 대해 둔감해지고 수면 자극으로 인식하게 됩니다. 연구팀은 미세 진동 환경에서는 더 깊고 오래 잠든다는 사실도 확인했습니다. 미세 진동은 깊이 잠들었을 때와 비슷한 뇌파를 유도한다고 연구팀은 설명했습니다. 연구팀은 신경전달물질인 도파민이 과도하게 분비되도록 변형시킨 돌연변이 초파리는 일반 초파리들이 쉽게 잠드는 진동 주파수에서도 잠들지 못하고 잠이 들더라도 금세 깬다는 사실을 확인했습니다. 이런 초파리 수면 패턴이 사람에게도 적용될 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 유전학적 관점에서 사람과 초파리는 유사점이 많은 만큼 파리의 수면조절 연구 결과를 통해 인간의 수면에 대해서도 배울 수 있는 점은 있을 것입니다. 겨울이 되면 추위로 활동량이 줄어들고 난방으로 실내가 건조해지면서 잠 못 이루는 사람들이 많아집니다. 올해는 코로나19로 인한 우울감을 호소하는 이들도 많이 늘어나 불면의 밤을 새우는 사람이 더 많을 것 같습니다. 아이들처럼 흔들침대에서 잠들거나 초파리들처럼 미세 진동 환경에서 잠들 수는 없는 만큼 야식을 피하고 잠들기 직전 따뜻한 우유 한 잔을 마시고 잠자리에 적절한 습도를 유지하는 것이 불면의 겨울밤을 피하는 최선의 방법이 아닐까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

중국 남성이 눈 속에 살던 기생충 20마리를 제거했다. 22일(현지시간) 중국 쑤저우리바오(苏州日报)는 장쑤성 쑤저우의 한 60대 남성이 기생충의 일종인 ‘동양안충’(Thelazia callipaeda) 제거 수술을 받았다고 보도했다. 남성은 1년 전부터 눈에 이물감을 느꼈지만 대수롭지 않게 여긴 것으로 전해졌다. 그러다 최근 병세가 악화돼 병원을 찾았다가 눈에 기생충 20마리가 꿈틀대고 있다는 사실을 알고 충격에 빠졌다. 곧장 수술대에 오른 남성은 흰자위를 뒤덮은 힘줄 모양의 묽은색 기생충 20마리를 뽑아냈다. 쑤저우시립병원 측은 그가 기생충 유충을 옮기는 벌레에 물린 것으로 보고 있다. 본인 역시 운동 중 파리에 물린 적이 있다고 증언했다. 수술을 성공적으로 마친 남성은 현재 안정적으로 회복 중이다. 대개 개나 고양이, 사람 등 포유류의 눈물샘에 기생하는 것으로 알려진 동양안충은 길이 10∼12㎜, 굵기 0.16∼0.18㎜ 정도로 실과 같은 형태를 띤다. 통증과 염증, 가려움증 등을 유발하며, 오래 방치할 경우 시야가 흐릿해지거나 실명에 이를 수 있다. 모기나 초파리 같은 매개곤충을 통해 전파되므로 위생관리에 신경 쓰고, 해충이 눈 주변에 앉지 않도록 주의해야 한다. 동양안충은 주로 동아시아에서 환자가 많이 발생하며 북미 지역에서는 사례를 거의 찾아볼 수 없다. 우리나라에서는 3~4년에 한 번꼴로 환자가 나오고 있다. 2016년에는 경기도 남양주시 모 부대에 복무하던 병사가 동양안충 제거 수술을 받아 학계 주목을 받았다. 치료법 자체는 어렵지 않지만, 눈에 이 기생충이 생기는 경우가 드물어 세계 최고로 손꼽히는 과학저널 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디신’(NEJM.New England Journal of Medicine)에 치료과정이 동영상과 함께 자세히 소개됐다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다. DGIST는 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다. 뇌는 수많은 신경세포로 이루어져 있다. 한 개의 신경세포는 수천 개의 다른 신경세포들과 연결되어 다양한 신경회로를 형성한다. 이를 통해 정상적인 학습, 기억 등의 기능을 담당한다. 이러한 신경세포 간 연결부위 역할을 하는 시냅스는 전 시냅스(presynapse)와 후 시냅스(postsynapse)로 구성되어져 있는데, 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다. 이 때 시냅스 형성 과정을 매개하는 중요한 인자가 바로 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다. 이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 기전은 밝혀지지 않았다. 이에 고재원 교수 연구팀은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성함을 최초로 발견했다. 또한 이러한 상호작용은 동물세포 내 다당류인 ‘헤파란 설페이트(Heparan sulfate)’에 의해 정교하게 조절되고 있음을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었기에 더욱 의미가 큰 발견이다. 연구팀은 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질을 각각 하나씩 또는 동시에 삭제한 초파리 유충들을 개별 제작 후, 신경근접합부에서의 신경전달 및 전 시냅스 봉오리 숫자를 분석했다. 이를 통해 두 초파리의 비슷한 유전자 서열을 가진 유전자가 생체 내에서 상호작용하며 시냅스 구조 및 기능 조절의 메커니즘을 규명했다. DGIST 고재원 교수는 “이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것”라며, “지속적인 심화연구를 통해 시냅스 발달을 매개하는 보편적 분자원리를 확립하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구 성과는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 보건의료인재양성지원사업으로 수행됐으며, 뇌?인지과학전공 한경아 연구교수가 제1저자로 참여했다. 또 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)’’에 10월 9일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr