아성다이소에서 판매된 휴대용 체스 완구 2종의 안전성에 문제가 있는 것으로 드러나 판매가 중단됐다. 수입·판매사는 기존 판매 제품을 회수·환불하기로 했다. 24일 한국소비자원에 따르면 다이소에서 판매된 어린이용 완구인 ‘휴대용 체스 5000’ 제품을 갖고 놀던 아이가 손가락을 베인 사례가 소비자위해감시스템에 접수됐다. 조사 결과 이 제품은 철판으로 된 상판이 외부 충격 등으로 구부러지면 가장자리 단면이 날카로워 다칠 위험이 있었다. 체스 상판 페인트와 표면 코팅의 납 함유량이 98㎎/㎏으로 안전기준(90㎎/㎏)도 초과한 것으로 나타났다. 소비자원은 휴대용 체스 5000과 동일한 재질로 만들어진 ‘휴대용 체스 3000’ 제품에 대해 회수·환불 조치할 것을 수입·판매사에 권고했다. 회수·환불 대상은 지난해 11월부터 올 6월까지 판매된 휴대용 체스 5000 2만 7060개와 올 1~6월 판매된 휴대용체스 3000 1만 211개다. 해당 제품을 수입한 아이산업과 판매처인 아성다이소는 소비자원 권고에 따라 판매를 중단하고 이미 판매된 제품은 회수하고 환불하기로 했다. 철판에 다치지 않도록 테두리 마감을 추가하고 철판 접착력을 강화하는 등 품질 개선도 하기로 했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

8억 년 전 지름 100㎞ 이상의 소행성이 부서져 생긴 무수히 많은 파편이 지구와 달에 소나기처럼 쏟아졌다는 분석 결과가 나왔다. 당시 지구에 비처럼 떨어진 운석의 총 질량은 6500만 년 전 공룡을 멸종에 이르게 한 거대 운석의 60배에 달하는 것으로 나타났다. 지름 10㎞ 이상의 운석이 지구에 충돌할 가능성은 1억 년에 한 번꼴이지만, 지구에서는 대기와 물에 의한 풍화 작용과 지각 변동 등의 영향으로 흔적이 되는 크레이터(운석공)은 6억 년 이상 남아있기 어렵다. 그런데 일본 오사카대와 도쿄대의 연구진은 이른바 ‘소행성 소나기’라고 부르는 현상이 달에 일어났다면 지구에도 일어났을 것이라는 전제하에 풍화현상 등을 거의 겪지 않는 달의 크레이터들을 분석해 같은 시기 지구에 얼마나 많은 운석이 충돌했을지를 추정했다.이들 연구자는 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 달 궤도선 ‘가구야 1호’가 촬영한 달 표면의 크레이터 사진을 사용해 지름 20㎞ 이상의 크레이터 59개 속 특징을 분석했다. 그 결과, 지름 93㎞에 달하는 코페르니쿠스 크레이터를 포함해 적어도 8개에서 최대 17개의 크레이터가 같은 시기에 형성된 것으로 나타났다. 이들은 또 미국의 아폴로호 계획으로 지구에 가져왔던 크레이터 시료 등을 분석해 형성 시기가 약 8억 년 전임을 추정할 수 있었다. 특히 지구에는 달에 떨어진 운석보다 약 20배 많은 운석이 떨어진다고 알려졌다. 이에 따라 이번 연구에서는 당시 지구에 떨어진 운석의 총 질량은 40조~50조 t에 달하며 이는 멕시코 유카탄반도에 있는 칙술루브 크레이터를 만들어낸 거대 운석의 30~60배에 해당하는 것으로 추정됐다. 이에 따라 이들 연구자는 이 사건을 소행성 소나기라고 부르고 있는 것이다. 공룡을 포함한 생물의 대멸종을 가져온 것으로 추정되는 백악기 말기의 이 운석 충돌로 운석에 포함됐던 것으로 여겨지는 고농도의 이리듐이 세계 각지 지층에서 검출되고 있다. 8억 년 전 소행성 소나기를 보여주는 증거는 아직 지구에서 발견되지 않았지만, 6~7억 년 전 얼음이 지구 전체를 뒤덮은 최악의 빙하기가 오기 직전인 시대에 바다 속 인의 농도가 4배로 급증해 생물의 다양화가 촉진했을 수도 있다는 연구 결과가 나온 바 있다. 당시 사건으로 지구에 유입된 인의 양은 현재 바다 속 인의 10배 정도로 추정된다. 따라서 소행성 소나기가 당시 지구 환경에 큰 영향을 줬을 수도 있다고 이들 연구자는 지적했다. 게다가 최근 연구에서는 달 표면 전역에 물이나 탄소와 같은 휘발성 물질이 존재하는 것으로 나타났는데 이들 연구자는 휘발성 물질이 소행성 샤워에 의해 달에 유입했을 수도 있다고 언급했다. 8억 년 전 파괴된 소행성 파편 중 일부는 지구나 달뿐만 아니라 다른 행성이나 태양에 떨어진 것으로 보이지만, 또 다른 파편은 에우랄리아족 소행성이 됐을 수도 있다고 이들 연구자는 설명했다. 에우랄리아족 소행성 이름의 바탕이 된 소행성 에우랄리아는 JAXA의 소행성 탐사선 ‘하야부사 2호’가 시료를 채취한 소행성 ‘류구’와 같이 물과 유기물이 풍부한 C형 소행성으로 분류돼 있어 똑같은 C형 소행성인 ‘폴라나’와 함께 류구의 모천체로 추정된다. 이런 지식을 바탕으로 연구진은 8억 년 전 파괴된 소행성의 파편 중 일부가 지구나 달 등에 충돌했지만 다른 파편은 에우랄리아족 소행성이나 류구 같은 근지구천체(NEO)가 됐다고 보고 있는 것이다. 연구를 이끈 데라다 켄타로 오사카대 교수는 “8억 년 전 대규모 운석 충돌이 있었다는 전제로 달의 조성이나 지구의 환경을 다시 검토하면 새로운 결과가 나올지도 모른다”면서 “오는 12월 하야부사 2호가 류구에서 가져올 시료에 기대를 걸고 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 22일자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국이 23일 낮 12시 41분(현지시간) 하이난 원창 우주발사장에서 첫 화성탐사선 ‘톈원1호’를 쏘아 올렸다. 톈원 1호는 중국 최대의 운반 로켓인 창정 5호에 탑재됐다. 중국은 이번 발사로 화성 궤도 비행부터 착륙, 탐사까지 임무를 한꺼번에 수행할 계획이다. 이번 발사 시기는 지구와 화성의 거리가 가까워져 우주여행 시간 단축에 유리한 조건을 형성하고 있다. 2년마다 한 번씩 이러한 조건이 형성돼 이 시기를 놓치면 2022년까지 기다려야 한다. 이날 발사된 톈원1호는 오후 1시25분 예상 궤도에 진입해 화성으로 향하고 있으며, 7∼8개월 우주 공간을 비행해 내년 2월 화성 궤도에 진입할 예정이다. 탐사선은 화성 궤도에 안착한 뒤 착륙기와 로버를 화성 표면으로 내려보낼 계획이며, 정확한 착륙 시기는 아직 발표되지 않았다. 발사 장면 역시 생중계하지 않았다.이번 탐사선은 궤도선과 착륙선, 로버로 구성됐다. 착륙 후 로버가 지구와 통신하며 궤도선의 도움을 받아 화성 표면을 탐사한다. 중국이 이번 화성탐사 프로젝트를 성공하면 미국에 이어 전 세계 두 번째로 화성에 착륙해 로버로 지표면 탐사에 성공한 국가가 된다. 탐사선은 화성 표면의 형태와 지질 구조, 수분과 결빙 분포 등을 연구할 예정이다. 관영중앙(CC)TV 등 중국 관영매체들은 화성 궤도 비행, 화성 표면 착륙, 탐사 등 3가지 임무를 동시에 수행한 화성 탐사 프로젝트는 세계 최초라며 의미를 부여했다.중국은 2011년 첫 화성 탐사를 시도했지만 실패한 기록을 가지고 있다. 러시아의 탐사선에 같이 탑재한 궤도선 잉훠1호가 지구 궤도를 떠나지 못하고 추락한 바 있다. 강경민 콘텐츠 에디터 maryann425@seoul.co.kr

스텔스 기능에 전자파까지 완벽하게 차단, 흡수할 수 있는 소재가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어센터, 고려대 KU-KIST 융합대학원, 미국 드렉셀대 재료과학과 공동연구팀은 기존 전자파 차폐 소재 한계를 극복한 초경량 전자파 차폐 및 흡수가 가능한 ‘맥신’ 소재 기술이 개발됐다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 24일자에 실렸다. 최근 전자통신 장비의 고도화, 고집적화 경향으로 가볍고 전자파 흡수성이 우수한 소재의 필요성이 커지고 있다. 기존에는 전자파 차폐나 흡수할 때 전기전도성이 우수한 금속소재가 많이 활용됐지만 고집적 전자통신 장치에 적용하기가 쉽지 않았고 전자파 반사특성이 강해 반사 유해전자기파로 인해 2차 피해가 발생하는 문제가 있다. 연구팀은 2016년에 금속보다 가볍고 저렴하고 다양한 형태의 표면에 코팅이 가능한 2차원 나노소재로 금속보다 전자파 차폐 성능이 우수한 세라믹 소재인 Ti3C2 맥신을 개발한 바 있다. 기존 맥신 소재는 금속보다 우수했지만 여전히 반사 유해 전자기파가 일부 발생해 연구팀은 이를 개선하기 위한 추가 연구를 실시했다. 연구팀은 이번에 전자기파 반사를 최소화한 티타늄-탄소-질소 맥신화합물(Ti3CN)을 개발했다. 이번에 개발한 Ti3CN 맥신은 이전 것보다 전자파 차단율이 더 우수하고 흡수율도 높은 것으로 확인됐다. 실제로 머리카락 두께와 비슷한 약 40㎛(마이크로미터) 두께에서 116㏈(데시벨) 이상의 높은 전자파 차폐 성능을 확인했다. 구종민 KIST 물질구조제어센터장은 “이번에 활용된 맥신은 자연계에 존재하지 않는 인공 합성 나노소재로 고집적 모바일 전자통신 기기의 전자파 차폐 소재는 물론 스텔스 기술 등 다양한 분야에 활용이 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주로 해저에서 서식하는 상어 4종의 몸 안에서 미세플라스틱의 흔적이 발견됐다. 플라스틱에 의한 해양오염의 현주소를 명확히 보여주는 결과다. 영국 엑서터대학과 세계적인 환경단체인 그린피스가 모인 공동 연구진은 콘월 지역 해안의 심해에 서식하는 상어 4종, 총 46마리를 대상으로 위장 내 물질 샘플을 채취해 분석했다. 실험에 동원된 상어는 두툽상어, 스타리 스무스하운드, 돔발상어 등이며, 이 상어들은 대체로 수면과 가까운 곳에서 사냥을 한 뒤 수심 900m의 깊은 바다로 내려가 휴식을 취하기를 반복한다. 그 결과 실험 대상의 67%에 달하는 상어의 위장에서 미세플라스틱으로 부서진 인조섬유질 조각 379개가 발견됐다. 이중 95%를 차지하는 인조섬유질 조각은 코로나19 팬데믹 이후 전 세계에서 쓰고 버려지는 일회용 마스크에서 나온 것으로 확인됐다. 구체적으로 인조섬유질 조각 중 33%는 합성 셀룰로오스였으며, 25%는 일반적인 플라스틱 제품이나 의류에 사용되는 폴리프로필렌, 10%는 물을 정화할 때나 종이, 화장품을 만드는데 사용되는 폴리아크릴아미드였다. 이 소재들은 바다나 쓰레기 매립지에 버려진 뒤 오랫동안 썩지 않고 환경을 오염시키고 있다. 연구진은 심해에 서식하는 상어가 미세플라스틱 및 일회용 마스크 등에서 떨어져나온 인조섬유질 조각 등을 삼킬 경우 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 아직 정확히 확인된 바가 없다고 밝혔다. 그러나 이번 실험에 동원된 상어 4종은 모두 사람들이 어업 등을 통해 포획한 뒤 섭취할 수 있으며, 이는 생태계의 순환에 따라 결국 인간의 몸속에 미세플라스틱이 쌓이는 결과를 유발할 수 있다고 연구진은 주장했다.미세플라스틱에 의한 오염은 전 세계 바다에서 매우 흔하게 관찰되고 있다. 연구진은 상어 등 해양 동물이 미세플라스틱에 어떤 민감성을 보이는지에 대한 추가적인 연구와 이에 따른 대책 마련이 시급하다고 목소리를 높였다. 연구를 이끈 액세터대학의 그리스틴 파튼은 “이번 연구결과는 미세플라스틱과 인위적인 섬유질 등이 영국에 주로 서식하는 다양한 상어 종에 영향을 미친다는 것을 입증한 것”이라면서 “미세플라스틱뿐만 아니라 옷이나 마스크 등의 제조에 사용되는 합성 셀룰로오스가 다량 발견됐다는 것에 매우 놀랐다”고 밝혔다. 이어 “합성 셀룰로오스의 입자가 매우 작아 옷을 세탁할 때 사용된 물과 함께 쉽게 바다로 흘러들어갈 수 있다”면서 “미세플라스틱은 바다 표면에 둥둥 떠다닐 수 있을 뿐만 아니라 상어가 서식하는 깊은 바다까지도 들어갈 수 있다”고 강조했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구상에서 가장 더운 지역인 소말리아 아파르 사막 땅속 깊숙한 곳에 있는 거대한 균열 탓에 아프리카 대륙은 언젠가 두 동강이 날 것이라고 과학자들은 예측한다. 이는 동아프리카의 이 황량한 대지 밑에 있는 누비아판과 소말리아판 그리고 아라비아판이라는 이름의 지각판 3장이 서로 조금씩 멀어지고 있기 때문이다.미국 NBC방송은 과학자들이 아파르 지역의 길이 56㎞짜리 균열이 어떻게 커지고 있는지를 GPS 등의 데이터를 사용해 예전보다 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있어 관련 분야의 연구가 비약적으로 진행되고 있다고 전했다. 이런 측정 자료를 현장 연구와 접목하면 아파르 지역 땅속에서 일어나고 있는 현상에 관한 이해를 높일 수 있다는 것이 관련 연구자들의 생각이다. 영국 리즈대의 크리스토퍼 무어 연구원 역시 이렇게 생각하는 연구자들 중 한 명이다. 무어 연구원은 “아파르 사막의 균열 지대는 대륙 균열이 어떻게 해양 균열로 변하는지를 유일하게 연구할 수 있는 곳”이라고 소개한다. 그는 지난 몇 년간 위성 자료를 이용해 동아프리카 대륙 붕괴와 관련한 화산 활동을 관측해 왔다.하지만 아프리카의 대륙 붕괴로 새로운 바다가 생기려면 지금부터 적어도 500만 년에서 1000만 년이 걸릴 것으로 예측된다. 특히 지구의 지각은 12장의 커다란 지각판으로 구성돼 있는데 이들 판은 항상 서로 밀어내거나 위에 올라타고 밑으로 내려가는 운동을 한다. 지난 3000만 년 동안 아라비아판은 아프리카에서 멀어졌는데 이렇게 해서 생긴 것이 바로 홍해와 아덴만이다.동아프리카의 소말리아판 또한 그 서쪽인 누비아판으로부터 서서히 멀어지고 있다. 따라서 아프리카 대륙을 남북으로 가로지르는 대지구대(그레이트리프트밸리)는 에티오피아에서 케냐에 걸쳐 갈라지고 있는 것이다. 다만 아파르 지역의 주변 환경은 현장 연구자들에게 “단테의 지옥”으로 불릴 만큼 가혹하다. 이에 대해 미국 툴레인대의 신시아 에빙거 박사는 “인간이 사는 가장 더운 마을은 아파르 지역에 있다”면서 “낮 기온은 종종 54.4℃에 이르고 시원해야 할 밤에도 기온은 35℃나 된다”고 말했다. 에빙거 박사는 미국 로체스터대 재직 시절인 2005년부터 아파르에 생긴 거대 균열을 조사해 왔다. 이 균열은 당시 불과 며칠 만에 생겼지만, 길이 56㎞라는 크기는 지각판 이동의 몇백 년 치에 해당한다. 이후 이 극단적인 현상의 원인을 조사해온 에빙거 박사에 따르면, 대륙 분열 과정은 항상 안정적으로 진행되는 것이 아니라 때때로 격렬하게 이뤄진다. 그녀의 견해로는 아파르 지역에서 볼 수 있는 이런 폭발적인 현상은 마그마의 압력 축적에 기인한다. 비유하면 이는 공기를 너무 많이 넣은 풍선이다. 풍선의 표면은 압력에 의한 장력을 견딜 수 없어 펑하고 터진다. 아파르 지역에 있는 각 지각판의 경계가 떨어지는 속도는 제각각이다. 하지만 이런 힘이 합쳐지는 것으로 중앙해령계(mid-ocean ridge system·지하로부터 맨틀이 올라오는 해저산맥)을 만들어내고 있다. 그러면 새로운 바다가 생기는 것이다. 이에 대해 미국 캘리포니아대 샌타바버라캠퍼스의 켄 맥도널드 박사는 “아덴만과 홍해는 머지않아 아파르 지역이나 대지구대로 밀려들어 새로운 바다가 될 것이며 소말리아 등 동아프리카의 일부분은 섬이 될 것”이라고 설명했다. 아프리카에 있는 세 지각판은 서로 다른 속도로 분리되고 있다. 아라비아판은 아프리카에서 연간 2.5㎝씩 멀어지고 아프리카 대륙 쪽 두 지각판은 매년 1.25~0.5㎝씩 분리된다. 이는 느린 변화일 수도 있지만 대륙이 분리되고 있다는 것을 보여주는 명백한 증거다. 지각판이 떨어져 나가면 지하 깊숙이 갇혀 있던 물질이 표면에 떠오르고 그것이 해양 지각을 형성한다. 이런 지각은 대륙 지각과는 조성과 밀도가 크게 다르므로 지금 그곳에서 형성되고 있음을 보여준다고 무어 연구원은 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국제 연구진이 그 어떤 기계로도 절단할 수 없는 새로운 물질을 개발해 공개했다. 더럼대학 연구진과 독일 프라운호퍼연구소가 공동개발한 신물질 ‘프로테우스’(Proteus)는 과일 자몽의 거친 껍질과 연체동물의 껍질에서 아이디어를 얻어 제작됐다. 연구진에 따르면 새로운 물질인 ‘프로테우스’의 내부는 알루미늄 메탈과 구체(sphered)의 세라믹으로 이뤄져 있으며, 이러한 물질은 절삭공구에 영향을 미쳐 절삭 능력을 절감시킨다. 실제로 연구진이 공개한 영상은 앵글 그라인더나 드릴로 절단을 시도할 경우 내부 물질에 의해 절삭공구의 가장 바깥쪽 표면이 무뎌지고, 더 이상 절단이 어려운 상태로 변화하는 것을 확인할 수 있다. 동시에 절단을 시도하면서 생기는 세라믹 및 알루미늄 잔해가 절단 도구의 속도를 감소시켜 절단을 더욱 어렵게 만든다. 총으로 모래주머니를 쏠 경우, 안에 든 작은 물질들이 서로 압축해 총알의 회전을 막고 진행을 멈추게 하는 것과 비슷한 원리다.연구진은 “세라믹이 미세 입자로 쪼개지면서 ‘프로테우스’의 내부를 더욱 촘촘하게 채우고, 세라믹 입자 사이에 작용하는 힘은 절삭공구의 속도가 증가함에 따라 더욱 단단해지기 때문에 공구의 능력을 약화시킨다”고 설명했다. 이어 “이 재료는 보안 및 안전산업에서 유용할 수 있다. 현재로서는 현존하는 어떤 공구로도 절단이 불가능한 것을 확인했다”고 덧붙였다. 연구진은 이 새로운 소재가 매우 강력하고 가벼운데다, 절단이 거의 불가능할 정도의 강도를 가지고 있기 때문에 자전거의 자물쇠나 가벼운 갑옷 및 절단 도구를 사용하는 사람들을 위한 보호장비를 제작할 때 큰 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

평생 한번 보기도 힘든 신비로운 여러 우주 현상들이 단 한장의 사진에 담겼다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 CTV뉴스 등 외신은 캐나다 매니토바 주의 밤하늘을 가득채운 환상적인 오로라 사진을 소개했다. 이 사진은 이 지역의 농부이자 사진작가로 활동하는 도나 라흐가 지난 14일 촬영한 것으로, 아름다운 오로라를 배경으로 펼쳐지는 다양한 우주 현상이 가득 담겨있다. 먼저 하늘을 도화지삼아 녹색빛으로 너풀거리는 것은 오로라다. 또한 사진 오른쪽에는 마치 오로라를 뚫고 내려오는듯한 천체가 보이는데 이는 'C/2020 F3'이라는 공식 명칭을 가진 네오와이즈 혜성이다. 지난 3월 27일 미 항공우주국(NASA)에서 발사한 적외선 망원경에 의해 처음 발견된 네오와이즈 혜성은 주기가 약 4500년에서 6800년 정도로 알려진 장주기 혜성으로 현재 지구촌 별지기들은 평생 한번 뿐일 이 혜성 관측을 위해 밤하늘을 올려다보고 있다. 이 사진에 담긴 우주 현상은 이게 끝이 아니다. 사진 왼쪽 상단에 긴 실선이 보이는데 이는 유성이다. 흔히 별똥별로 불리는 유성은 혜성과 소행성 등에서 떨어져 나온 일종의 티끌로 태양계를 떠돌다 지구 중력에 이끌려 대기 안으로 들어오면서 타버리지만 이중 살아남은 것은 운석이 된다.이 사진에 숨겨진 또 하나의 주인공은 사람 이름같은 스티브(STEVE)다. 오로라 위로 밝게 빛나는 보랏빛이 바로 스티브로 '천상의 커튼'이라 불리는 오로라와 달리 스티브는 리본모양의 보라색을 띈다. 오로라는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구의 자기 변화 때문에 고도 100~500㎞ 상공에서 대기 중에 있는 분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 스티브도 이와 유사하지만 지구 적도에 가까운 자기장을 따라 이동하면서 상층 대기와 마찰을 일으키며 발생해 주로 캐나다에서 관측된다. 사진을 촬영한 라흐는 "당초 오로라가 며칠 동안 보였기 때문에 이를 배경으로 한 네오와이즈 혜성을 촬영하려 했다"면서 "한 프레임 안에서 '두마리 토끼' 외에 스티브와 유성까지 잡았다는 사실에 스스로도 놀랐다"며 웃었다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

더운 여름 한바탕 땀을 흘리거나 외출하고 돌아오면 뱃 속까지 시원하게 만들어주는 아이스크림이나 청량음료 생각이 간절해진다. 청량음료를 지나치게 많이 마시면 치아건강에 악영향을 미친다는 사실은 잘 알려져 있지만 어떻게 치아가 망가지는지 과정은 명확히 알려져 있지 않았다. 이런 가운데 카이스트 신소재공학과, 서울대 의대 치의학대학원, 캐나다 스마일 웰 덴탈병원 공동연구팀은 원자간힘현미경(AFM)을 이용해 청량음료가 치아의 거칠기와 탄성계수 변화를 측정해 치아 건강에 해롭다는 사실을 과학적으로 뒷받침하는데 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기계공학 및 생체공학 분야 국제학술지 ‘생체공학재료의 기계적 거동’(Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials)에 실렸다. 치아가 손상됐을 때 치료비용도 비싸고 원상복구가 쉽지 않아 옛날부터 치아 건강은 오복(五福) 중 하나로 꼽힌다. 치아는 다양한 구조로 이뤄져 있는데 가장 바깥쪽은 법랑질(에나멜)이라고 한다. 충치는 법랑질이 손상되는 치아질환으로 음식을 쉽게 먹을 수 없게 된다. 이 때문에 법랑질 손상을 예방하기 위해서는 손상원인과 손상과정을 명확히 파악하고 있어야 한다. 연구팀은 법랑질이 청량음료에 노출됐을 때 노출시간에 따라 법랑질 표면이 받는 영향을 AFM으로 분석했다. AFM은 나노미터 수준의 탐침으로 재료 표면의 형태나 상태를 관측하는 장비이다. 연구팀은 사람들이 많이 마시는 콜라, 사이다, 오렌지주스 3종에 치아를 담갔다가 꺼내 부식되는 정도를 나타내는 표면 거칠기와 힘을 가했을 때 변형되는 정도를 나타내는 탄성계수 변화를 시간대별로 측정했다.그 결과 법랑질의 표면 거칠기는 청량음료 처음 노출되기 시작한 뒤 10분이 지났을 때 초기값보다 5배 정도 더 거칠어졌고 탄성계수는 처음 노출후 5분이 지나면 5분의 1로 줄어드는 것이 관찰됐다. 또 치아에 흠집 같은 손상이 있는 경우 치아의 기계적 특성 수치는 빠르게 나빠지고 부식속도도 빨라지는 것이 관찰됐다. 홍승범 카이스트 교수는 “이번 연구는 청량음료가 치아건강에 해롭다는 치의학계 정설을 AFM으로 정밀하게 관찰했다는 점에서 의미가 있다”라며 “실제 치아 부식 과정은 입 속 환경이나 보호막 역할을 하는 침 때문에 이번 연구결과만큼 심각하지 않을 수 있겠지만 청량음료에 장시간 노출될 경우 표면이 거칠어지고 탄성계수 같은 기계적 특성이 좋아지지 않고 치아건강에 전반적으로 악영향을 미칠 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘중동의 소국’ 아랍에미리트(UAE)가 화성 탐사선을 성공적으로 발사하면서 우주 강국 대열에 합류했다. 희망이라는 뜻의 탐사선 ‘아말’이 20일 오전 일본 남쪽 다네가시마 우주센터에서 H2A 로켓에 실려 날아올랐다. UAE는 아랍 국가로는 처음으로 화성 탐사선 발사에 성공했다. 세계적으로도 미국, 러시아, 중국, 인도, 일본, 유럽연합(EU)에 이어 일곱 번째다. 아말은 발사 1시간 뒤 로켓에서 성공적으로 분리됐고 궤도에 진입했다. 시속 12만㎞로 7개월 동안 우주 공간을 비행해 UAE의 7개 소왕국 통일 50주년을 맞는 내년 2월 화성 궤도에 진입할 예정이다. UAE 첨단과학부 장관인 사라 알아미리(33)는 두바이TV와의 인터뷰에서 “형언할 수 없는 기분”이라며 “이것이 UAE의 미래”라고 흥분을 감추지 못했다. 두바이도 축제 분위기였다. 세계 최고층 건물인 부르즈 칼리파에서 발사 카운트다운 행사가 열렸고, 무함마드 빈 라시드 우주센터(MBRSC)에서 발사를 지켜보던 시민들은 1단계 추진체 분리를 보면서 서로 껴안고 축하하거나 손뼉을 치고 눈물을 흘리기도 했다고 AP통신이 전했다. UAE 화성 탐사선 책임자인 옴란 샤라프는 발사 90분 뒤에 가진 기자회견에서 “지금까지는 모든 것이 순조롭다”고 말했다. 발사체 개발사인 미쓰비시중공업도 “발사체의 궤적은 계획했던 대로 진행됐고 아말의 분리도 확인됐다”고 밝혔다.인구 937만명의 소국으로 석유 경제에 의존하는 UAE의 우주 탐사가 세계의 이목을 집중시킨 이유는 또 있다. 이 프로젝트를 주도한 30대 여성 장관 알아미리는 12세 때 안드로메다은하 사진을 본 뒤 우주 연구에 관심을 가졌고, 이번 화성 프로젝트로 20년 만에 꿈을 실현했다. 샤르자 아메리칸대에서 컴퓨터공학을 전공한 그는 여성의 사회 진출에 제약이 많은 이슬람 국가에서 보기 드문 여성 장관이다. 과학기술 분야에 여성 인재를 적극 중용해 온 UAE에서 알아미리는 2016년 UAE 과학위원회의 수장이 됐고, 2017년 10월 첨단과학부 장관에 올랐다. 우주개발 경험이 많지 않은 UAE에서 그는 자신의 소망을 이루기 위해 독자 개발 대신 국제협력을 택했다. 미국 콜로라도대 대기우주물리학연구소, 애리조나주립대, 캘리포니아대 버클리 캠퍼스 등과 협력해 아말을 공동 개발했다. 자동차 크기의 아말은 최소 2년 동안 화성 궤도를 돌면서 대기와 기후변화 연구 임무를 수행한다. UAE는 2117년까지 화성에 정착촌을 건설하는 ‘화성 2117 프로젝트’로 빈곤과 전쟁 등에 지친 아랍 청년들에게 희망을 불어넣겠다는 야심 찬 계획도 추진하고 있다. 샤라프는 이날 “UAE가 화성에 도달하는 것은 아랍 청년들에게 강한 메시지”라고 말했다. 또 두바이 외곽 사막에 화성과 비슷한 조건에서 실험과 기술 개발을 하는 ‘과학 도시’를 조성하는 등 혁신적 미래 기술에 투자하기로 했다. 아말이 성공적으로 화성 궤도에 안착하면 내년 9월부터 화성 시간으로 1년(687일)간 55시간마다 화성을 공전하며 대기 측정, 화성 표면 관측·촬영 등의 자료를 지구에 보내는 등 과학 임무를 수행한다. 화성에서의 운용비는 알려지지 않았지만 아말 발사에 2억 달러(약 2400억원)가 들어갔다. UAE 정부는 화성 탐사를 포함한 우주 연구에 현재까지 55억 달러(약 6조 6000억원)를 투입했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

국내 연구진이 물방울을 이용해 공장에서 배출되는 미세먼지와 오염물질을 한 번에 제거할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생산기술연구원 친환경재료공정연구그룹과 중소기업 한국이엔지와 함께 공장 배기가스를 물 속에서 기포형태로 변환시켜 먼지와 원인물질을 동시에 제거할 수 있는 ‘마이크로버블시스템’을 공동개발했다고 20일 밝혔다. 공장이나 발전소 굴뚝에서는 직접 배출되는 미세먼지 뿐만 아니라 질소산화물, 황산화물, 그리고 이들로 인한 2차로 생성되는 미세먼지까지 나온다. 이런 오염물질을 제거하기 위해 가스를 촉매에 통과시켜 질소산화물을 저감하는 선택적 촉매환원법, 석회와 반응시켜 황산화물을 줄이는 습식 석회석고법 같은 기술이 있다. 그러나 두 기술 모두 설비 규모가 크고 고가의 촉매와 석회석을 주기적으로 교체해야 하며 처리과정에서 폐기물이 대량 발생한다는 단점이 있다. 게다가 오염물질을 한 번에 제거하기 힘들다. 연구팀은 가스를 물 속에 녹여 탄산방울보다 작은 100만분의 1m에 해당하는 1㎛(마이크로미터) 크기의 기포를 만드는 마이크로버블 기술에 주목했다. 기포가 작을수록 가스와 물이 닿는 표면적이 넓어져 반응성이 증가하고 정전기로 인한 인력이 크게 작용해 먼지와 유해물질을 흡착하는 효과가 우수하다.연구팀은 배출구에 위치한 송풍기를 이용해 기체를 흡입하면서 물과 충돌을 일으켜 기포를 만들어 냈다. 또 고성능 카메라와 영상분석 인공지능(AI)을 활용해 마이크로버블 생성 정도를 측정하고 전산유체역학 소프트웨어를 이용해 물의 높이, 유량, 버블 크기 등 이상적인 운전조건을 도출해 10~50㎛ 크기의 기포를 균일하게 만들어 내도록 했다. 실제로 이렇게 만들어진 기술을 활용해 1분당 1만ℓ의 배기가스를 물 속에 통과시켜 PM10 수준의 미세먼지와 질소산화물, 황산화물을 동시에 줄일 수 있는 시제품을 개발했다. 시제품은 지난 4월 울산에 위치한 제지업체에 설치됐는데 실증 테스트에서 미세먼지 99.9%, 황산화물 99%, 질소산화물 91.9%를 줄일 수 있다는 것을 확인했다. 조형태 생산기술연구원 박사는 “이번 기술은 국내 중소기업이 보유한 마이크로버블 원천기술을 연구원에서 미세먼지 저감에도 활용할 수 있도록 기술지원해 만든 성과라는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

양파, 레몬, 바나나 등 평범해 보이는 식재료들을 칼로 자르는 순간 사람들은 감탄을 자아낸다. 나탈리 서프가 운영하는 유튜브 계정 ‘사이드서프 케이크 스튜디오(Sideserf Cake Studio)’에는 서프의 케이크 작품들과 제작 과정이 담겨있다. 서프는 미국 텍사스주 오스틴에서 극사실주의 케이크와 캐릭터 케이크를 만드는 제빵사이자 케이크 아티스트다. 극사실주의 케이크가 유튜브를 통해 온라인에서 화제가 되며 그녀의 작품들은 주목을 받았다. 서프는 실제 사물과 케이크를 구분할 수 없을 정도로 실물을 똑같은 케이크를 재현해 낸다.사람들은 칼로 양파를 자르는 순간, 양파의 겹겹의 단면을 기대했다가 갑자기 나타난 케이크의 빵과 크림에 놀라움을 표한다. 또 실제 바나나와 바나나 모양으로 만든 케이크를 나란히 두고 어느쪽이 실제 바나나인지 맞춰보는 등의 재미를 제공하기도 한다. 서프는 실제 먹을 수 있는 식재료를 비롯해 상자, 조각상, 장식품 등 일상의 물건들도 소재로 삼고 있다. 겉 표면의 질감과 광택 등 디테일한 부분을 표현해 내는 서프의 재능이 케이크마다 녹아있다. 여기에 작은 주름과 얼룩, 경계선까지 꼼꼼한 작업으로 완벽을 더한다. 이러한 서프의 케이크를 본 사람들은 “케이크는 전혀 케이크같지 않았다”며 놀라움을 표하고 있다. 강경민 콘텐츠 에디터 maryann425@seoul.co.kr

금속을 먹고 이것에서 열량을 얻어내는 ‘전설 속 박테리아’가 우연히 발견돼 학계를 놀라게 했다. CNN 등 현지 언론의 16일 보도에 따르면 최근 캘리포니아공과대학 환경미생물학과 교수인 자레드 리드베터 교수는 자신의 실험실 개수대에 물을 가두고, 망간이 든 유리병을 수돗물에 담가 놓은 채 실험실을 나섰다. 이후 여러 일정을 소화하느라 몇 달간 학교를 떠나 있었고, 그 사이 아무도 리드베터 교수의 실험실을 방문하지 않았다. 리드베터 교수가 다시 실험실로 돌아왔을 때, 그는 유리병 표면이 검정 물질로 덮인 것을 확인하고 의문을 가졌다. 미생물일 것이라고 추정한 그는 연구진과 함께 해당 물질을 분석했다. 그 결과 유리병 표면을 덮고 있던 것은 망간(managanese) 산화물이었고, 이 유리병이 담겨 있던 수돗물에서는 지금까지 소문으로만 무성했던 새로운 박테리아가 발견됐다. 리드베터 교수에 따르면 우연히 발견된 이것은 금속을 에너지원으로 하는 최초의 박테리아다. 망간은 지표면에 풍부하게 존재하는 금속으로, 금속을 먹는 박테리아의 존재가 실제로 발견된 것은 이번이 처음이다. 연구진은 수돗물을 통해 유입된 것으로 보이는 박테리아가 유리그릇의 망간을 산화시켜 망간산화물이 만들어진 것으로 추정했다. 또 새로 발견된 박테리아가 망간을 이용한 화학적 합성 과정을 통해 이산화탄소를 바이오매스(자연에서 얻을 수 있는 에너지원)로 전환시킬 수 있다는 사실도 확인했다.전문가들은 100여 년 전부터 금속을 에너지원으로 사용하는 박테리아가 존재할 것이라는 예상은 했지만 실체를 확인하진 못했다. 리드베터 교수는 ”수돗물이 지나는 상하수도 시설이 망간산화물 때문에 막혔다는 기록들은 다수 존재하지만 이 물질이 어떤 과정으로 왜 생겼는지는 수수께끼였다“고 전했다. 이어 “이번에 발견된 박테리아의 친척뻘 되는 미생물이 지하수에 존재한다는 것을 확인했다”면서 “우리 대학이 위치한 지역의 음용수는 지하에서 뽑아 올리는 지하수이며, 이 지하수에 존재하는 새로운 박테리아가 망간을 먹어치우고 에너지원으로 활용한 과정에서 망간 산화물이 만들어진 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구진은 이번 발견이 지하수와 관련된 화학적 작용 및 물질의 순환을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(16일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올해 최악의 전염병은 두말할 필요 없이 코로나19다. 하지만 전문가들은 현재 인류를 위협하는 전염병이 코로나19 하나만이 아니라고 경고하고 있다. 코로나19나 인플루엔자, 그리고 에볼라 같은 신종 전염병의 당연히 큰 위협이긴 하지만, 항생제 내성균의 확산 역시 심각한 보건 위기로 떠오르고 있기 때문이다. 항생제의 발명은 백신의 개발과 함께 감염병으로 인한 사망률을 극적으로 낮추고 인류의 평균 수명을 획기적으로 끌어올린 의학적 성과였다. 하지만 세균도 그냥 당하고만 있지는 않았다. 세균 역시 항생제에 대한 내성을 키웠다. 이에 맞서 과학자들도 새로운 항생제를 개발했지만, 항생제 개발 속도보다 내성균 출현 속도가 빨라지면서 항생제 내성균 문제는 21세기 의학이 당면한 최대 문제가 됐다. 인구 고령화와 만성 질환을 지닌 환자 증가로 감염병에 취약한 인구는 늘었는데, 세균 감염을 치료할 항생제가 무력화된다면 감염병으로 인한 사망률이 치솟을 수밖에 없기 때문이다. 따라서 내성균 출현을 막기 위한 노력이 절실한 시점이다. 많은 연구를 통해 과학자들은 항생제 내성균이 예상외의 장소에서 번성한다는 사실을 발견했다. 예를 들어 하수도에서도 많은 항생제 내성균을 볼 수 있다. 환자들이 복용한 항생제가 대변 및 소변을 통해 배출되거나 혹은 반복적인 항생제 노출에 의해 자연스럽게 내성을 확보한 장내 세균이 하수관을 타고 들어오는 것이다. 미국 럿거스 대학의 연구팀은 하수관에서 다수의 내성균을 포함한 생물막 (biofilm)을 발견했다. 생물막은 세균이 분비한 여러 가지 유기물과 다수의 세균으로 구성된 막으로 위험한 외부 환경에서 세균을 지켜주는 공동체라고 할 수 있다. 세균과 유기물이 풍부한 하수관은 본래 생물막을 쉽게 관찰할 수 있는 장소로 이번 연구에서는 적지 않은 내성균이 하수관에 생물막을 만들어 번성하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 생물막에서 증식한 세균은 다시 하수를 타고 자연계로 들어가 강과 호수, 토양으로 흘러간다. 현재는 일부 연구자 외에는 주목하는 사람이 없지만, 미래에 심각한 보건 위기를 초래할 수 있는 상황이다. 연구팀은 이 문제를 개선할 수 있는 방법도 같이 제시했다. 주기적인 하수도의 세척 및 소독은 모든 종류의 생물막을 제거하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 그런데 하수도의 소재에 따라 소독 효과가 달랐다. 예를 들어 콘크리트보다 PVC 소재의 생물막 제거 효과가 뛰어났는데, 표면이 매끈한 PVC의 특징상 생물막이 숨을 곳이 별로 없기 때문이다. 앞으로 하수도를 통한 내성균 전파를 억제하는 데 유용한 정보로 판단된다. 지금은 코로나 19로 인해 상대적으로 주목받지 못하지만, 항생제 내성균 문제는 점점 더 인류를 옥죄어 오는 심각한 보건 문제다. 내성균 전파를 차단하기 위해 신중하고 정확한 항생제 사용은 물론 자연계로 항생제 내성균이 퍼지는 경로를 차단해야 할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

금속을 먹고 이것에서 열량을 얻어내는 ‘전설 속 박테리아’가 우연히 발견돼 학계를 놀라게 했다. CNN 등 현지 언론의 16일 보도에 따르면 최근 캘리포니아공과대학 환경미생물학과 교수인 자레드 리드베터 교수는 자신의 실험실 개수대에 물을 가두고, 망간이 든 유리병을 수돗물에 담가 놓은 채 실험실을 나섰다. 이후 여러 일정을 소화하느라 몇 달간 학교를 떠나 있었고, 그 사이 아무도 리드베터 교수의 실험실을 방문하지 않았다. 리드베터 교수가 다시 실험실로 돌아왔을 때, 그는 유리병 표면이 검정 물질로 덮인 것을 확인하고 의문을 가졌다. 미생물일 것이라고 추정한 그는 연구진과 함께 해당 물질을 분석했다. 그 결과 유리병 표면을 덮고 있던 것은 망간(managanese) 산화물이었고, 이 유리병이 담겨 있던 수돗물에서는 지금까지 소문으로만 무성했던 새로운 박테리아가 발견됐다. 리드베터 교수에 따르면 우연히 발견된 이것은 금속을 에너지원으로 하는 최초의 박테리아다. 망간은 지표면에 풍부하게 존재하는 금속으로, 금속을 먹는 박테리아의 존재가 실제로 발견된 것은 이번이 처음이다. 연구진은 수돗물을 통해 유입된 것으로 보이는 박테리아가 유리그릇의 망간을 산화시켜 망간산화물이 만들어진 것으로 추정했다. 또 새로 발견된 박테리아가 망간을 이용한 화학적 합성 과정을 통해 이산화탄소를 바이오매스(자연에서 얻을 수 있는 에너지원)로 전환시킬 수 있다는 사실도 확인했다.전문가들은 100여 년 전부터 금속을 에너지원으로 사용하는 박테리아가 존재할 것이라는 예상은 했지만 실체를 확인하진 못했다. 리드베터 교수는 ”수돗물이 지나는 상하수도 시설이 망간산화물 때문에 막혔다는 기록들은 다수 존재하지만 이 물질이 어떤 과정으로 왜 생겼는지는 수수께끼였다“고 전했다. 이어 “이번에 발견된 박테리아의 친척뻘 되는 미생물이 지하수에 존재한다는 것을 확인했다”면서 “우리 대학이 위치한 지역의 음용수는 지하에서 뽑아 올리는 지하수이며, 이 지하수에 존재하는 새로운 박테리아가 망간을 먹어치우고 에너지원으로 활용한 과정에서 망간 산화물이 만들어진 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구진은 이번 발견이 지하수와 관련된 화학적 작용 및 물질의 순환을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(16일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올해 7월 말부터 8월 중순 사이 강력한 무더위가 찾아올 것으로 예상된다. 100년 만에 찾아온다는 역대급 무더위에 대한 우려로 몸에 활력을 불어넣을 수 있는 음식에 대한 관심이 뜨겁다. 그중에서도 우유는 현대인의 건강식, 여름철 건강 음료로 주목받고 있다. 우유 속에 칼슘, 탄수화물, 단백질, 비타민, 무기질 등 114가지 영양소를 풍부하게 함유하고 있어, 조금만 움직여도 땀 손실이 많은 여름철에 마실 경우 체내 수분과 미네랄을 보충하고 생리 작용을 조절하는 데 도움이 된다. 또한 우유는 다양한 요리에 활용용 될 수 있고, 요리에 우유를 첨가하면 음식의 풍미를 높일 뿐 만 아니라 균형 잡힌 영양소 섭취 역시 가능하다. 이와 관련해 우유자조금관리위원회는 집에서도 남녀노소 누구나 간편하게 만들 수 있는 무더위 이기는 ‘우유 레시피 3선’을 소개했다. 우유 곤약국수 재료는 우유 400ml, 두부 100g, 땅콩 2큰술, 해초곤약국수 100g, 소금 약간 등으로 만드는 법은 ▲믹서에 우유, 두부, 땅콩을 넣고 곱게 갈아 소금으로 간을 한다 ▲해초곤약국수는 끓는 물에 1분 정도 살짝 데쳐 찬물에 헹군다 ▲곤약 국수를 그릇에 담고 믹서에 간 우유를 부으면 완성이다.우유 크레이프 케이크 재료는 우유 180ml, 달걀 1개, 설탕 25g, 박력분 60g, 버터 10g, 소금 약간, 식용유 적당량, 토핑 재료(생크림, 계절 과일 적당량씩) 등으로 ▲볼에 달걀을 곱게 풀어 설탕을 넣고 섞은 다음, 박력분을 체 쳐서 잘 섞는다 ▲여기에 우유, 녹인 버터, 소금을 넣어 멍울지지 않게 푼다 ▲팬에 식용유를 살짝 떨어뜨려 키친타올로 닦아내고 반죽을 한 국자씩 떠 넣고 동그랗고 얇게 부친다. 표면이 익어 크레이프의 가장자리가 일어나면 뒤집어 살짝 더 익힌다 ▲ 갈고리 모양이 나도록 단단하게 거품을 낸 생크림을 크레이프 위에 얇게 펴 바르고, 과일을 먹기 좋게 썰어 얹는다. 이 과정을 반복해서 층층이 쌓아 올리면 완성된다. 우유를 넣은 반죽은 냉장고에 30분 정도 두었다가 부치면 얇게 잘 부쳐진다. 우유빙수 재료는 우유 1L, 얼음, 소금, 수박, 과자, 지퍼백 등으로 만드는 법은 ▲지퍼백에 우유를 넣는다 ▲다른 지퍼백에 얼음을 넣고, 얼음양의 1/3만큼 소금을 넣어 섞은 후 지퍼백에 담아둔 우유를 넣는다 ▲10분 동안 계속 흔들어 준다 ▲어느 정도 우유가 얼면 아이스크림 스쿱으로 떠서 그릇에 넣은 후 자른 수박, 과자 등 올려 주면 완성이다. 기호에 따라 연유를 뿌려먹어도 좋다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

200년 전 메리 셸리가 쓴 소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로테메우스’는 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사가 시체를 이용해 244㎝의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣으면서 벌어지는 일을 다루고 있다. 셸리는 전기분해 기술, 자연발생실험 같은 당시 최첨단 과학기술을 소재로 활용했지만 사람과 똑같은 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그렇지만 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 프랑켄슈타인까지는 아니지만 실험실에서 신경세포나 생식세포를 만들고 기능을 상실한 폐를 되살리는 수준에 이르고 있다. 미국 컬럼비아대 의생명공학과, 컬럼비아대 의대, 밴더빌트대 의대, 스티븐슨 기술연구소, 서던캘리포니아대 의대, 스탠퍼드대 의대 공동연구팀은 이식할 수 없을 정도로 손상된 폐를 돼지의 순환계에 연결해 회복시킬 수 있다는 연구 결과를 의생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 14일자에 발표했다. 폐 손상이 심각해 기능을 잃게 되면 폐 이식을 고려하게 되지만 이식용 장기를 구하기 쉽지 않다. 이식을 위해 기증된 폐는 쉽게 손상돼 70~80%는 폐기되는 것으로 알려졌다. 기계장치를 연결해 이식용 폐의 기능을 되살리는 방법이 있기는 하지만 소생 확률은 낮은 편이다. 이에 연구팀은 이식 불가 판정을 받은 사람의 폐 5개를 기증받아 마취한 돼지의 순환계와 24시간 연결한 뒤 관찰했다. 돼지의 피가 폐로 전달되도록 하고 인공호흡장치를 연결해 산소 공급을 하는 한편 면역거부반응을 막기 위한 면역억제제도 투여했다. 그 결과 적출 뒤 시간이 오래 지나 괴사가 시작돼 상당 부분이 하얗게 변한 폐가 건강한 핑크색을 띠고 정상적으로 산소를 전달하는 등 기능 회복이 관찰됐다. 연구팀은 면역거부반응에 대한 대책을 포함해 추가적인 연구가 필요하지만, 현재 수준만으로도 환자에게 이식하기 충분한 상태에 도달했다고 밝혔다. 또 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소(NINDS) 연구팀은 ‘정크 DNA’ 중 하나인 레트로바이러스가 신경 줄기세포의 분화를 좌우하고 신경세포 발달에도 영향을 미친다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. 레트로바이러스는 네안데르탈인 때 사람의 몸속으로 들어와 유전자처럼 자리 잡고 있는 것으로 알려져 있다. 전체 DNA의 약 8%를 차지하고 있지만 실제로는 바이러스 역할을 못 하는 비활성화된 상태여서 ‘정크 DNA’ 중 하나로 분류되고 있다. 연구팀은 실험실 연구를 통해 레트로바이러스 중 12번, 19번 염색체에 새겨진 HERV-K가 활성화될 경우 루게릭병으로 알려진 근위축측삭경화증이 유발될 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 건강한 성인남녀에게서 추출한 혈액세포로 인체의 다양한 세포로 분화될 수 있는 유도만능줄기세포를 만든 뒤 신경줄기세포로 분화시켰다. 연구팀은 신경줄기세포 표면에 HERV-K 유전자가 활성화되도록 한 뒤 관찰한 결과 신경세포(뉴런)로 분화되지 못하고 HERV-K 유전자를 억제시키면 줄기세포가 쉽게 뉴런으로 만들어지는 것을 확인했다. 한편 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 의대 산부인과·재생과학과·비뇨기과·유전체의학연구소, 피츠버그대 의대 여성연구소 공동연구팀은 사람의 정원줄기세포(SSC)를 시험관에서 배양하는 방법을 찾아내 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. SSC는 남성의 고환 내에 존재하는 줄기세포로 일생 증식하면서 일정 수를 유지하면서 일부가 생식세포로 분화돼 정자를 만든다. 분화 기능에 이상이 있으면 남성 불임이나 무정자증이 발생하기 때문에 불임치료를 위해 SSC를 추출해 시험관에서 배양시켜 정자로 분화시키는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 문제는 정자로 분화하기 전 단계인 SSC조차 체외 배양이 쉽지 않다는 것이다. 연구팀은 ‘단일세포 유전자 발현 분석’이라는 첨단 기술로 인간 SSC의 특성을 파악해 세포분열과 생존에 관여하는 AKT 경로를 억제할 경우 실험실에서 가장 잘 성장시킬 수 있다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 고환에서 추출한 30개 이상의 세포 샘플로 실험한 결과 2~4주 동안 안정적으로 SSC를 유지하는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구를 바탕으로 질 좋은 정자로 분화시키는 기술을 개발해 불임 수술에 새로운 지평을 열겠다는 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 제약사 모더나가 코로나19 백신 개발을 위한 초기 임상시험 참가자 전원에게서 항체 형성에 성공했다고 밝혔다. 모더나는 오는 27일부터 3만명을 대상으로 마지막 단계인 3상 임상시험에 들어갈 예정이다. 의학저널 뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM)에 온라인으로 공개된 모더나의 초기 임상시험 결과에 따르면 지난 3월 시작한 실험 참가자 45명 모두 항체가 형성됐지만 심각한 부작용을 호소한 이는 없었다고 월스트리트저널 등이 14일(현지시간) 보도했다. 28일 간격으로 백신을 두 차례 접종한 사람은 코로나19 회복자에게서 볼 수 있는 바이러스를 무력화하는 중화항체가 평균치 이상 형성됐다. 부작용으로 피로와 오한이 각각 80%, 두통 60%, 근육통 53%가 보고됐다. 이번 보고서 주요 집필자인 리사 잭슨 카이저 퍼머넌트 워싱턴 연구소 박사는 입원이나 사망을 일으킬 정도로 심각한 부작용은 없었다고 강조했다. 모더나의 백신(mRNA-1273)은 코로나19 바이러스의 표면을 둘러싸고 있는 쇠뿔 모양 돌기인 단백질 스파이크 성분을 체내에 미리 생산한 뒤 이에 대한 면역력을 생성하는 원리다. 모더나는 27일부터 미국 87개 지역에서 3만명을 대상으로 통상 백신 개발의 마지막 단계로 여겨지는 3상 시험에 들어간다. 앤서니 파우치 국립알레르기·전염병연구소(NIAID) 소장은 3상 시험을 통해 백신이 면역반응을 어떻게 유도하는지 연말까지 해답이 나올 것이라고 기대감을 표했다. 모더나는 내년부터는 연간 5억∼10억 도스(1도스는 성인 1명의 1회 접종량)를 제공할 수 있을 것이라고 밝혔다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

15일 질병관리본부 중앙방역대책본부는 미국 제약사 모더나가 코로나19 백신 개발 초기 임상시험에서 전원 항체가 형성됐다는 결과에 대해 긍정적이라면서도 “초기인 만큼 더 지켜봐야 한다”고 신중한 입장을 보였다. 권준욱 부본부장은 이날 모더나 임상시험 결과에 대해 “상당히 의미있다고 판단은 하지만 논문을 자세히 보면 18~55세 대상 45명에 대한 추적결과고 이 중 두 번째 접종이 세 명에게 이뤄지지 못해 42명의 결과를 가지고 발표한 것”이라면서 “당초 105명 임상시험대상 중 56~70세 30명에 대해서는 언급이 없고 71세 이상 30명에 대해 언급이 없다는 점은 연구 추이를 봐야한다”고 말했다. 이어 권 부본부장은 “임상 일상을 통해서 유의할만한 부작용이 없다는 점이 있었고 비록 표본 수는 작지만 현재 임상 2상이 진행 중이고 여름에 임상 3상에 들어간다고 돼있다”면서 “부작용 부분이나 중화항체가 형성됐다는 결과 자체는 상당히 긍정적이라 높게 평가하지만 아직은 임상 1상이라는 매우 초기이기 때문에 앞으로 좀 더 지켜봐야 한다”고 설명했다. 앞서 이날 파이낸셜타임스와 로이터통신 등에 따르면 모더나는 뉴잉글랜드 의학저널(NEJM)을 통해 코로나19 백신 후보 물질(mRNA-1273)이 1단계 임상시험에서 실험 대상자 45명 전원에 대한 항체를 형성하는데 성공했다고 밝혔다. 모더나는 지난 3월 16일 세계 최초로 사람에게 코로나19 백신 약물을 투여한 임상시험에 돌입했고, 백신 접종 28일 후 관찰한 결과 45명 전원에게서 이같은 결과를 얻었다. 이날 실린 논문은 앞서 5월 초 모더나의 발표 내용을 외부의 전문가들이 검증한 것이다. 모더나의 백신 mRNA-1273은 코로나19 바이러스의 표면을 둘러싸고 있는 쇠뿔 모양 돌기인 단백질 스파이크 성분을 체내에 미리 생산한 뒤 이에 대한 면역력을 생성하는 원리다. mRNA-1273의 주성분으로 이뤄진 리보핵산은 단백질 생산을 지휘하는 화학적 메신저 역할을 하는데, 이를 투여하면 코로나19의 단백질 스파이크와 같은 성질의 단백질을 생산하도록 유도하는 것으로 확인됐다. 모더나는 이를 기반으로 오는 27일부터 3만명을 대상으로 마지막 단계인 3상 임상시험에 들어갈 예정이다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

지금으로부터 5년 전인 지난 2015년 7월 14일 오후 8시 49분 57초(한국시간) 미 항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 후 ‘저승신’의 모습을 지구로 보내왔다. 그간 제대로 된 ‘증명사진’ 한 장 없던 실제 명왕성이 모습을 드러난 순간으로 복숭아빛을 발하는 사진에 지구촌은 열광했다. 　당시 뉴허라이즌스호는 9년이 넘는 대장정 끝에 명왕성에서 1만2500㎞ 떨어진 지점을 통과하며 명왕성과 그 위성인 카론의 생생한 모습을 카메라에 담아 지구로 전송했다. 덕분에 인류는 태양계 외곽의 얼음 세상인 명왕성에 대해서 많은 새로운 사실을 알게됐다. 전문가들은 뉴허라이즌스호 탐사 이전에도 허블우주망원경 같은 강력한 망원경을 통해 명왕성 표면이 균일하지 않다는 사실은 알고 있었지만, 이렇게 복잡한 지형을 지녔는지는 상상조차 하지 못했다.그로부터 5년이 흐른 최근 뉴허라이즌스호 프로젝트의 책임을 맡은 알란 스턴 박사는 "명왕성은 정말 놀라운 세계였다"는 소감을 남겼다. 그는 "(명왕성은) 심장까지 달고있었다. 할리우드도 이보다 더 잘 구현하지 못했을 것"이라고 회상했다. 총 7억 달러가 투입된 뉴허라이즌스호는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년 후인 2015년 7월 14일 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다.또한 뉴허라이즌스호는 이후로도 계속 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)로 날아가 지난해 1월 1일에는 소행성 아로코스(Arrokoth·과거 명칭은 울티마 툴레)의 근접비행에도 성공했다. 아로코스는 명왕성에서도 16억㎞ 떨어져있으며 태양을 공전하는데 걸리는 시간은 거의 300년이다. 명왕성 탐사 5주년을 맞아 알란 스턴 박사가 꼽은 최고의 명왕성 이미지를 포함, 몇 장의 사진으로 추려봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr