계절마다 반복되는 알레르기성 비염으로 고생하는 이들에게 희소식이 전해졌다. 국내 연구진이 비염 치료에 효과가 있는 약재를 찾아냈다. 국제 SCI 학술지 ‘바이오메디신 앤드 파마코테라피’ 최신호에 실린 연구 결과가 주목받고 있다. 한국한의학연구원 김태수 박사팀은 할미꽃의 뿌리로 만든 한약재 ‘백두옹’이 알레르기 비염을 개선하는 효과가 있다는 사실을 확인하고 이 연구 결과를 학술지에 실었다. 산이나 들판 등 건조한 양지에서 주로 자라는 할미꽃은 한국 전역에서 흔히 볼 수 있는 식물이다. 잔털이 많고 키가 작은 탓에 눈에 확 띄지 않아 무심결에 사람들이 밟고 지나가기도 하는데, 사실 예로부터 할미꽃은 귀한 약초로 통했다. 꽃의 뿌리 부분을 캐내 햇볕에 말린 걸 두고 백두옹이라 부르는데, 이 백두옹은 해독 효능이 있어 염증을 가라앉히거나 지혈, 지사제로 널리 쓰여왔다. 이런 효능을 지닌 백두옹이 몸속에서 어떤 작용을 일으키는지 파악하기 위해 이번 실험을 진행한 연구진은 백두옹 추출물을 경구투여한 실험용 쥐에서 비염 증세(코 문지르기·재채기 등)가 개선된 것을 확인했다. 연구 결과를 보면 백두옹 추출물을 투여한 실험군은 대조군과 비교했을 때 코를 문지르는 횟수는 최대 38％, 재채기는 35％ 정도 줄었다. 코 점액을 생성하는 술잔세포 수는 최대 49％, 코 안(비강) 상피조직의 두께는 최대 24％나 감소했다. 현재 비염 치료엔 알레르기 증상을 유발하는 주 매개체인 히스타민을 억제하는 항히스타민제가 주로 쓰이는데, 졸음 등 일부 부작용이나 장기 복용 시 효과가 떨어지는 등 문제로 완전한 치료는 어렵다. 연구팀은 “동물 모델의 혈액을 분석해 보니 백두옹 추출물을 경구투여한 그룹에서 알레르기 반응을 유발하는 히스타민 등 발현이 의미 있게 줄어드는 것도 관찰했다”며 “추가 연구를 통해 새로운 치료제 개발에 힘쓰겠다”라고 말했다.

“국내외 제약회사 ‘라이선스아웃’ 전략으로 지속적 연구 개발 진행” 바이오 신약기업 캔테라피(대표 신현석)는 항암치료를 위한 신약을 연구개발 및 임상시험 진행 중이라고 11일 밝혔다. 캔테라피는 연구 과제 수행 과정 중 종양 성장 억제에 확연한 효과를 보이는 약물을 발견하고 해당 메커니즘을 이용한 약물의 새로운 항종양 효과의 가능성을 확인했다. 이에 기존 약물들의 장점을 분석하고 조합해 새로운 신약을 개발 중이다. 캔테라피의 주요 타겟층은 암환자들이다. 폐암과 전립선암 2종에 대한 치료제가 전임상 및 임상시험까지 성공적으로 진행되는 것을 목표로 삼고 있으며, 타 암종치료제 및 기타 질환 세포치료제를 다음 목표로 연구개발 중이다. 신현석 캔테라피 대표는 “당장 생산해 소비자에게 직접 판매하는 B2C 전략이 아닌 연구개발을 추가해 국내외 제약회사에 ‘라이센스 아웃’하는 전략을 계획하고 있다”며 “국내외 관련 학회와 국제학술지에 연구 결과를 발표할 예정”이라고 밝혔다. 이어 “5년에서 늦어도 10년 내에 글로벌 제약회사에 기술이전이 성공적으로 이뤄졌으면 하는 소망이 있으며, 연구 자문 제안이 온 미국 보스턴에 있는 바이오 회사와 투자 문의가 온 영국 소재 벤처 캐피털 컴퍼니와의 협상 역시 원활히 진행되길 기대하고 있다”고 덧붙였다. 한편 캔테라피는 고려대의료원 시제품 제작지원사업 선정, 고려대 실험실 창업기업 VIP(Venture Investment Program) IR로드쇼 우수상 수상을 비롯해 GRaND-K(창업학교)1기 우수상(예비창업 1위) 수상, 한국바이오협회 창업경진대회 대상 수상, 대한민국 우수기업대상 암치료제개발부문 대상수상 등의 이력을 갖추고 있다. 또 한국연구재단 실험실특화형 창업지원사업 선정 및 실험실특화형 초기창업패키지 추가모집 사업 선정(고려대학교 크림슨창업지원단 지원 포함), 한국기술벤처재단 서울창업성장센터입주기업 선정, 홍릉바이오의료창업센터 입주기업 선정, 홍릉강소연구개발특구 H-Train 및 H-Bridge 사업 선정을 비롯해 창업 5개월만에 케이 그라운드 벤처스(K ground Ventures)를 통한 시드자금 투자 유치에 성공하는 등 사업성을 인정받아 적극적인 지원을 받고 있다.

아직 더위는 시작도 안 됐는데 얼마 전 새벽녘에 ‘앵~’ 하는 모깃소리 때문에 잠을 깬 적이 있습니다. 여름이 되면 모기 때문에 밤잠을 설치는 경우가 적지 않습니다. 모기는 파리목 모깃과 곤충으로 극지방에서도 발견될 정도로 전 세계에 분포해 있습니다. 현재 지구상에는 약 3500종의 모기가 있고 한반도에는 56종이 서식하는 것으로 알려져 있습니다. 코로나19 확산으로 인류를 위협하는 치명적 바이러스를 보유하고 있는 동물로 박쥐가 주목받고 있지만 모기도 만만치 않습니다. 세계보건기구(WHO), 유엔식량농업기구(FAO) 등에 따르면 매년 개에게 물려 사망하는 사람은 2만 5000명, 뱀에게 물려 죽는 사람은 5만명, 전쟁·테러·범죄 등 사람에 의해 사망하는 사람은 47만 5000명 정도인데 모기에게 물려 죽는 사람은 72만 5000명에 이릅니다. 그런데 같은 장소에 있어도 유독 모기에 잘 물리는 사람이 있습니다. 호흡량이 커 내뱉는 이산화탄소량이 많거나 체온이 높고 땀을 많이 흘리는 사람, 그리고 건강한 사람보다 바이러스에 감염된 사람을 모기들이 더 선호한다고 알려져 있습니다. 빨간색도 모기를 유인하는 요인이라는 연구 결과도 있었습니다. 모기에 덜 물리기 위해서는 개인위생에 각별히 신경 쓰는 것이 좋습니다. 미국 버지니아공과대(버지니아텍) 생화학과, 생명과학연구소, 동물학과, 의생명과학과, 미시시피주립대 야생·수산·양식학과 공동 연구팀은 몸을 깨끗이 씻더라도 사용하는 비누나 세정제에 따라 모기에 더 쉽게 물릴 수 있다고 밝혔습니다. 이런 재미있는 연구 결과는 보건 과학 분야 국제학술지 ‘아이 사이언스’(iScience) 5월 11일자에 실렸습니다. 연구팀은 24~33세의 건강한 남녀 5명을 대상으로 몸을 씻지 않았을 경우와 비누를 사용해 몸을 씻고 1시간이 지난 뒤 모기가 얼마나 달라붙는지에 대해 실험했습니다. 또 연구팀은 비누 향이나 성분에 따라 모기 유인 여부가 달라지는지 파악하기 위해 시판되는 4종의 각기 다른 비누로 실험했습니다. 그리고 모기를 끌어들이는 주요 요인 중 하나인 이산화탄소 영향을 배제하기 위해 실험 참가자의 체취를 묻힌 천으로 실험했습니다. 실험에 참가한 5명 모두 고유한 체취를 가진 것으로 확인됐습니다. 체취는 생리적 상태, 생활방식, 식생활, 거주환경 등에 영향을 받는다고 합니다. 비누는 신체 오염물을 씻어내는 역할도 하지만 비누의 화학 성분을 몸에 남기며 체취의 방출에도 변화를 일으켜 모기의 후각에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 비누에는 일반적으로 모기들이 피하는 성분이 포함돼 있지만 달콤한 과일이나 꽃향기를 내는 성분을 가진 비누로 씻을 경우는 씻지 않았을 때와 비슷한 정도로 모기들이 덤벼드는 것으로 나타났습니다. 반면 위스키향이나 코코넛향을 내는 비누를 사용하면 모기들이 피하는 것으로 확인됐습니다. 클레망 비노거 버지니아텍 교수(곤충생리학)는 “사람마다 다른 고유한 체취가 세정 성분과 만났을 때 어떤 작용을 하는가에 따라 씻은 뒤에 오히려 더 모기에 잘 물릴 수 있다”며 “더 많은 종류의 비누와 실험 대상자 규모를 늘려 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했습니다.

미국 미네소타 메이요클리닉 연구팀은 코골이가 심해 수면 무호흡증이 있고 깊이 잠들지 못하는 사람은 인지 기능이 떨어지고 뇌졸중, 알츠하이머 같은 뇌 질환에 걸리기 쉽다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 5월 11일자에 발표했다. 연구팀은 폐쇄성 수면무호흡증을 앓고 있는 60~70대 남녀 140명을 수면 실험실에서 하룻밤을 지내도록 하면서 자는 동안 뇌 영상을 촬영했다. 실험에 참여한 사람의 34%는 경증, 32%는 중등, 34%는 중증 수면 무호흡증을 앓고 있었다. 분석 결과 수면 무호흡증 환자들은 일반인보다 뇌 백질 과집적 또는 뇌 백질 변성(WMH)이 심한 것으로 조사됐다. WMH는 뇌경색 환자의 뇌에서 흔히 발견되는 이상 소견으로 뇌 용적이 줄고 대뇌피질 위축이 동반되기 때문에 뇌졸중, 치매는 물론 인지기능 감소의 원인으로 알려져 있다.

美주도 인간 범게놈 분석 연구단세계 인류 47명 유전체 서열 분석기존 구조적 변이 정보 2배 늘어인류 질병 해방 큰 발걸음 내디뎌 70년 전인 1953년 4월 25일 과학저널 ‘네이처’에 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 발표한 이중 나선 모양의 DNA 구조에 관한 논문이 실리면서 세포를 넘어 유전자 단위의 생물학 연구는 필연적이었다. 이는 생물체가 지닌 유전정보의 집합체인 게놈(유전체)을 분석해 생명 현상을 파헤쳐 보자는 시도로 이어졌다. 1990년 미국 국립보건원(NIH)과 에너지부(DOE) 주도로 ‘인간 게놈 프로젝트’가 시작됐다. 인간 유전체를 구성하는 30억쌍의 DNA 염기서열 전체를 해독함으로써 인간의 생로병사를 결정짓는 유전자 지도를 작성하겠다는 거대 프로젝트였다. 인간게놈프로젝트는 2001년 2월 12일 초안이 발표되고 2년 뒤인 2003년에는 인간게놈 지도가 완성됐다. 첫 번째 게놈지도는 인간 유전자 92%만 해독됐다. 연구자들은 지금까지도 나머지 8%를 채워 가고 있기는 하지만 애초에 한 사람의 게놈을 분석한 ‘단일 게놈지도’이기 때문에 인간의 유전적 다양성을 대표하기 어렵다는 문제점이 꾸준히 제기돼 왔다.이런 상황에서 ‘인간 범(汎)게놈 분석 연구단’은 유전적으로 다양한 사람에게서 얻은 게놈을 분석해 보다 완전한 인간게놈 지도를 만들었다. 이들의 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’에 3편, 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’에 1편의 논문으로 실렸다. 4편의 논문은 모두 5월 11일자로 발표됐다. 4편의 논문 중 개괄적 내용을 담은 논문은 미국 예일대 의대 유전학과를 중심으로 미국, 독일, 이탈리아, 덴마크, 캐나다, 영국, 스페인, 아랍에미리트(UAE), 일본 9개국 59개 연구기관이 참여했다. 또 인간 게놈 중 돌연변이나 변이가 나타나는 원리에 관한 연구는 미국 시애틀 워싱턴대 의대를 중심으로 한 미국의 6개 연구기관이, 인간 말단 동원 유전체의 재조합 관련 연구는 미국 테네시대, 국립보건원(NIH) 산하 국립인간게놈연구소, 이탈리아 게놈연구센터 과학자들이 참여했다. 마지막으로 새로운 게놈 그래픽 작성은 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC) 게놈연구소, 하버드대 의대, 독일 하인리히 하이네대 연구진이 주도했다. 이번 연구팀은 전 세계적으로 조상과 인종이 다양한 47명의 게놈을 분석했다. 한 사람은 한 쌍의 염색체를 갖고 있기 때문에 94개의 서로 다른 게놈 서열을 분석한 것과 같다. 이번 연구로 2000년대 초반 완성한 인간게놈 지도에 1억 1900만개의 염기쌍과 1115개의 중복 유전자 정보가 추가됐다. 이번에 새로 발견된 부분이 포함된 인간게놈 지도에는 기존의 것보다 구조적 변이 관련 정보가 2배 넘게 증가해 인간 게놈 내 유전적 다양성에 대한 보다 완전한 그림을 만들 수 있게 됐다는 평가를 받고 있다. 연구팀은 2024년 중반까지는 게놈 분석 대상자 수를 350명까지 늘려 700개의 게놈 서열을 분석하는 것을 목표로 하고 있다. 연구에 참여한 토비아스 마샬 독일 하인리히 하이네대 의학부 교수는 “이번 연구는 생물정보학 기술의 발달로 가능했다”며 “이전에는 알 수 없었던 수천개의 복잡한 유전자 변이를 이해함으로써 인류를 질병으로부터 해방하기 위한 큰 발걸음을 내디뎠다”고 말했다. 베네딕트 페이튼 미국 UCSC 교수(생물공학)는 “기존 게놈 지도가 유전적 다양성을 반영하지 못해 임상에서 적용하기 힘들다는 지적에 따라 이번에는 좀더 다양한 인종과 유전적 배경을 가진 사람을 분석한 만큼 질병 치료에 더 효과적으로 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

수만년 전 아메리카 원주민의 조상이 중국에서 건너간 것으로 보인다는 중국 연구진의 연구결과가 나왔다고 사이언스데일리 등 과학전문매체가 9일(이하 현지시간) 보도했다.  중국과학원 분자구조 인류학 연구진은 아시아-아메리카 원주민의 역사를 밝히기 위해 동아시아 구석기 시대 인구와 칠레, 페루, 볼리비아, 브라질, 에콰도르, 멕시코 등과 견관된 조상의 혈통을 추적했다.  유라시아 전역에서 10만 개가 넘는 현대인의 DNA 샘플과 1만 5000개 이상의 고대인류 DNA 샘플을 조사했고, 이중 희귀 혈통에 속하는 것으로 보이는 현대인 216명, 고대인류 39명을 찾아냈다.  연구진은 특히 미토콘드리아 DNA를 분석해 각 개체가 살았던 지리적 위치와 DNA의 돌연변이, 탄소연대 측정 나이 등을 비교하고 혈통의 분기 경로를 추적했다. 미토콘드리아는 에너지를 만들어내는 세포 내 소기관이며, 미토콘드리아 DNA는 세포의 세포질 속 미트콘드리아에 존재하는 DNA를 의미한다.  분석 결과, 중국 북부 해안에서 아메리카 대륙으로 두 번의 이동이 있었으며, 두 경우 모두 당시에는 존재하지 않았던 내륙 대신 태평양 연안을 통해 아메리카 대륙으로 들어간 것으로 추정된다.  두 경우 중 첫 번째 이주는 1만 9500~2만 6000년 전에 발생했다. 이 시기는 빙상의 면적이 가장 넓고, 중국 북부가 인간이 거주하기 힘든 환경이었을 가능성이 높은 것으로 알려졌다.  두 번째 이주는 1만 9000~1만 1500년 전으로, 빙하가 녹았거나 녹기 시작한 시기에 일어났다. 이 시기는 기후가 개선되면서 인류의 수가 급격히 증가했고, 이러한 환경이 다른 지역으로의 이주를 촉진했을 가능성이 있다.  연구진은 또 아메리카 원주민과 일본인 사이의 유전적 연관성을 발견했다. 빙하가 녹는 시기에 또 다른 그룹이 중국 북부 해안에서 흩어져 일본으로 이동했다는 것. 이 가설이 사실이라면 아메리카 원주민과 일본인에게서 공통적인 혈통이 존재한다는 것을 의미한다.  아메리카 대륙의 원주민이 1만5000~5000년 전 여러 차례에 걸쳐 시베리아를 거쳐 베링해를 건넌 아시아인의 자손이라고 알려져 있다. 특히 시베리아 북동부의 경우 수만년 전 살았던 해당 지역의 고대인과 아메리카 원주민의 DNA가 매우 유사하다는 사실도 밝혀졌다. 다만 중국의 특정 지역에서부터 이동이 시작됐다는 주장을 입증하는 결과가 나온 사례는 거의 없다.  연구를 이끈 중국과학원의 리유춘 박사는 “아메리카 원주민의 아시아 조상은 이전에 알려진 것보다 더 복잡하다”면서 “이번 연구는 아메리카 원주민의 유전자 풀(생물의 한 집단에 존재하는 모든 개체가 가진 유전자의 집합)에 시베리아와 오스트레일리아-멜라네시아, 동남아시아뿐만 아니라 중국 북부 해안지역의 선조도 기여했음을 보여준다”고 설명했다.  이어 “아메리카 원주민 조상이라는 퍼즐의 또 다른 조각을 추가했지만 아직도 많은 요소가 불분명하다”면서 “앞으로 더 많은 유라시아 혈통을 수집하고 조사해 아메리카 원주민의 기원에 대한 보다 완전한 그림을 그릴 계획”이라고 덧붙였다.  자세한 연구결과는 국제학술지 셀 리포츠(Cell Reports) 최신호(5월 9일자)에 게재됐다. 한편, 중국의 선사인류와 아메리카 원주민의 오래된 조상과 밀접한 관련이 있다는 주장이 나온 것은 이번이 처음은 아니다.  지난해 7월 역시 중국과학원 연구진은 1989년 중국 윈난성 멍쯔의 선사동굴 ‘마루동’에서 발견한 유골 30여 점과 곰, 멧돼지 등의 동물 화석의 유전 물질을 추출해 게놈을 분석했다.  그 결과 마루동에서 발견된 한 유골의 주인인 ‘여성’은 아메리카 원주민으로 이어진 동아시아인들과 같은 모계 혈통에 속하는 것으로 밝혀졌다.  당시 연구를 이끈 중국과학원 수빙 박사는 “멍쯔에서 발견된 마루동 유골은 고대 아메리카 인디언과 아주 깊은 관계가 있는 것으로 나타났다”면서 “지금으로부터 수만 년 전 동아시아 남부에 살던 일부가 중국 동부 해안과 일본을 거쳐 시베리아에 도착한 뒤 베링해(海)를 건너 미주 대륙의 첫 원주민이 되었을 가능성이 있다”고 말했다.

발달 장애인인 송아람(가명·16)군에게 충치 치료를 받는 건 ‘특별한 일’이다. 장애인 치과 진료에는 장애 특성을 이해하는 의료진과 맞춤형 장비 등이 필요한데, 이를 갖춘 동네 치과의원을 찾기가 쉽지 않기 때문이다. 송군은 수소문 끝에 서울대치과병원에 위치한 중앙장애인구강진료센터를 찾았다. 치과용 진료 의자에 앉는 것조차 어려워하는 송 군에게 5명이 넘는 의료진과 지원 인력이 매달렸다. 전신마취 후 충치 치료와 잇몸 치료를 받은 송군과 가족은 “힘들었지만 센터가 있어 진료를 받을 수 있었다”고 말했다. 건강한 삶은 건강한 구강에서 나온다는 말이 있다. 구강질환이 심각해지면 치아 상실, 섭식 장애, 영양 섭취 부족, 소화기 장애로 이어질 수 있고, 치아의 세균이 혈액을 타고 이동하면서 전신질환의 위험을 높일 수 있다. 그러나 장애인들은 스스로 구강 관리를 하기가 쉽지 않고, 제때 적절한 진료를 받기 어렵다. 실제로 장애인의 구강 건강은 비장애인에 비해 좋지 않다. 2019년 이재영 단국대 교수 등이 국제학술지 플로스원에 발표한 논문에 따르면 장애인은 비장애인에 비해 충치를 경험한 비율이 1.3배, 치아 상실률은 22.1배 높았다. 정부가 2009년부터 장애인 치과 진료 접근성과 편의성을 개선하고자 치과병원과 종합병원에 중앙·권역 장애인구강진료센터를 설치·운영하고 있는 것도 이런 이유에서다. 모든 장애인이 치과 진료를 위해 센터를 이용할 수 있지만 특히 행동 조절 및 의사소통 곤란으로 치과 진료에 어려움을 겪는 치과 영역 중증 장애인이 주요 대상이다. 환자의 안전을 위해 필요한 경우 전신마취를 하고 치료하고 있다. 현재 서울대치과병원에 장애인 치과 진료의 거점 역할을 하는 중앙장애인구강진료센터가, 13개 시도에 14개 권역장애인구강진료센터가 설치·운영되고 있다. 올해 세종에, 내년에는 서울에 권역센터를 개소할 계획이다. 경북, 전남 등에도 센터를 확충하고자 한다. 경증 장애인 대상 지역 장애인구강진료센터도 지정·운영할 예정이다. 센터를 이용하는 장애인 환자가 매년 증가해 지난해에는 9만건 이상의 진료 실적을 기록했고, 누적 진료 실적은 44만건을 넘었다. 2022년 센터 이용 고객만족도 조사에서 종합만족도 91.3점을 받기도 했다. 하지만 아직 인프라가 충분하지 않아 장애인구강진료센터에서 초진 이후 전신마취를 하고 치료를 받기까지 3개월 넘게 기다려야 하는 게 현실이다. 정부는 국정과제인 장애인구강진료센터 사업을 적극 추진해 장애인들의 치과 의료 접근성을 강화하고, 센터 의료진이 안정적으로 진료할 수 있도록 재정 지원 확대를 위해 노력하겠다. “장애인이 치과에 가는 게 특별한 일이 아니었으면 좋겠다”는 송군의 바람이 이뤄질 수 있도록 치과 의료진과 국민의 많은 관심과 협조를 부탁드린다.

파킨슨병은 치매와 함께 대표적인 퇴행성 뇌 질환이다. 60세 이상 인구의 1.2%에서 발생하는 질환으로 급격한 인구 고령화에 따라 발병률은 점점 높아지고 있다. 2040년에는 전 세계적으로 1420만명 정도의 환자가 생길 것으로 예측되기도 하고 있다. 문제는 파킨슨병의 발병 원인이 정확히 규명되지 않고 있어 치료도 어려운 상황이다. 이런 상황에서 카이스트 생명과학과, 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립노화연구소(NIA) 공동 연구팀은 파킨슨병 발병 뇌 조직의 단일세포 3차원 후성 유전체 지도를 처음으로 만들고 이를 바탕으로 656개의 파킨슨병 연관 신규 유전자들을 찾았다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 대규모 전장 유전체 연관성 분석(GWAS) 연구가 진행되면서 파킨슨병 연관 유전변이들이 밝혀지기도 했지만 현재까지 알려진 유전변이들은 전체 파킨슨병 환자의 22% 정도만 설명할 수 있다. 나머지는 게놈의 98%에 해당하는 비전사 지역에 존재하기 때문에 기능 해석에 어려움을 겪었다. 연구팀은 최신 생물학 분석 방법인 단일세포 유전체 기술과 3차원 후성 유전체 기술을 통해 일반인 13명과 파킨슨병 환자 9명의 사후 중뇌 흑색질에서 약 11만개의 세포를 추출해 전사체와 후성 유전체를 개별 세포 수준에서 분석했다. 이를 통해 20여개의 파킨슨병 연관 유전자들이 인간 흑색질의 8가지 세포군에서 보이는 질환 특이적 발현 패턴을 보인다는 사실과 함께 희소돌기아교세포, 미세아교세포 등 신경교세포의 후성 유전적 변화들이 파킨슨병 발병에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 정인경 카이스트 교수는 “이번 연구를 통해 파킨슨병을 유전자 조절 단계에서 재해석하고 분자 메커니즘 기반으로 환자를 재분류해 맞춤 의료에 적용할 가능성을 제시했다”라며 “추가 연구를 통해 다양한 복합유전질환 규명에도 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

영화나 드라마에서 뭔가 축하하고 싶은 일이 생기면 으레 ‘샴페인’을 터뜨린다. 그래서 어떤 일이 끝나기도 전에 축하부터 했다가 낭패를 보는 일이 생겼을 때 ‘샴페인을 너무 일찍 터뜨렸다’라는 말을 하곤 한다. 샴페인은 터뜨리면 안의 내용물이 직선으로 솟구친다. 그렇지만 탄산이 포함된 맥주나 콜라 같은 음료는 그냥 넘쳐 쏟아질 뿐이다. 유체역학자들은 똑같이 탄산이 들어간 음료인데 밖으로 쏟아져 나올 때 형태가 다른 이유에 대해 궁금해했다. 이에 미국 브라운대 공대, 프랑스 툴루즈대 공동 연구팀은 유체역학적 분석을 한 결과 샴페인 속 포함된 계면활성 성분이 안정적이고 독특한 거품 상승을 가능하게 한다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 플루이드’(Physical Review Fluids) 5월 4일자에 실렸다. 샴페인이나 스파클링 와인은 병을 흔든 뒤 마개를 갑자기 열면 거품이 한 줄로 빠르게 위로 상승한 뒤에도 한동안 수직 분출이 이어진다. 유체역학적으로 이를 ‘안정적 거품 연쇄반응’(stable bubble chain)이라고 부른다. 그러나 맥주나 다른 탄산음료는 병을 흔든 뒤 마개를 열면 샴페인처럼 수직 분출이 아니라 그냥 부글거리며 터져 나와 옆으로 흘러넘칠 뿐이다. 이는 거품 연쇄반응이 안정적이지 못하다는 말이다. 연구팀은 샴페인, 맥주, 탄산음료, 탄산수 등 거품을 만드는 음료를 이용해 거품 연쇄반응을 안정적으로 만드는 요인을 찾기 위해 수치분석과 실험을 실시했다. 그 결과 샴페인과 스파클링 와인에는 비누와 같은 계면활성 화합물이 포함돼 거품을 안정적으로 만든다는 사실을 확인했다. 와인이 만들어지는 과정에서 풍미와 맛을 좌우하는 단백질 분자가 액체와 거품 사이의 장력을 줄여 거품이 수직으로 상승할 수 있게 해준다는 것이다. 또 거품 자체의 크기가 클수록 안정적 거품 연쇄 반응이 나타난다는 사실도 확인했다. 거품의 크기와 액체 내 계면활성 성분이 안정적 거품 연쇄 반응을 좌우한다는 말이다.실제로 맥주나 탄산음료, 탄산수의 거품은 샴페인의 거품보다 작고 계면활성 화합물도 없어 거품이 솟구치지 못하고 옆으로 퍼져버리는 것이다. 연구팀에 따르면 거품 크기가 작거나 계면활성 물질이 없으면 거품이 터지려는 순간 난류가 발생해 한 줄이 아니라 원뿔 모양으로 발생하게 된다. “유체역학의 일상 적용을 보여주는 사례”기포의 흐름을 이해해 하수처리에 적용 기대 연구팀은 거품 연쇄반응을 확인하기 위해 펠레그리노 탄산수, 데카테 맥주. 샤를르 드 까자노브 샴페인, 단맛이 없고 거품의 크기가 작은 스파클링 와인 스페인 브뤼를 이용해 추가 실험했다. 맥주나 탄산수에 거품 크기를 크게 만들거나 계면활성 성분을 첨가하면 샴페인처럼 안정적 거품 연쇄반응이 나타나 거품이 위로 솟구치는 것을 확인했다. 연구를 이끈 로베르토 제니트 브라운대 교수(유체역학)는 “이번 연구는 축하 건배에 어울리면서 유체역학이 일상생활에서 어떻게 적용되는지를 보여주는 과학적 발견”이라고 설명했다. 제니트 교수는 “이번 연구 결과는 샴페인의 기포 생성 원리를 설명할 뿐만 아니라 유체 역학에서 기포의 흐름을 이해하는 데 상당한 도움을 준다”라고 덧붙였다. 연구팀은 이번에 확인한 원리를 바탕으로 수처리 장치에 기포에 의한 혼합 장치를 효과적으로 설계하거나 온난화로 인해 메탄이나 이산화탄소가 해저에서 누출되는 것을 막을 수 있을 것으로 기대한다.

의사의 사망선고가 들리면서 육체에서 빠져나와 천장에서 자신을 내려다보는 모습, 어두운 터널을 지나 갑자기 환한 빛이 있는 곳으로 나가는 모습, 멀리 떨어져 있는 가족이나 친지를 방문하는 것, 신의 목소리……. 판타지 영화나 드라마에서 자주 등장하고 서점가에서도 종교 분야에서 흔히 볼 수 있는 임사체험(Near-Death experience·臨死體驗)과 관련해 등장하는 흔한 이야기이다. 이런 이야기들에서 공통적 요소를 발견할 수 있다는 것 때문에 영혼이나 의식이라는 것이 있는지, 심장이 멈춘 후에도 완전히 사라지지 않는 의식이 있는지 궁금증을 불러일으킨다. 미국 미시건대 의대 분자·통합생리학과, 신경과, 심장내과학, 마취학과, 미시건 신경과학연구소, 의식과학 연구센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 마취과 공동 연구팀은 죽어가는 사람의 뇌에서 의식과 관련된 활동이 급증한다는 간접 증거를 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 2일자에 실렸다. 의식은 철학적 또는 사전적으로는 ‘깨어 있는 상태에서 자기 자신이나 사물에 대해 인식하는 작용’을 의미하며 종교적으로는 영혼이라고 부르기도 한다. 뇌신경과학이 발달하면서 의식도 뇌에서 발생하는 뇌파 때문에 만들어지는 것으로 추정하지만 아직 명확히 그 존재가 확인되거나 원인이 규명되지는 못하고 있다.이런 가운데 연구팀은 2014년부터 최근까지 미시건의대 부설 종합병원의 신경계 중환자실(NICU)에서 심정지로 사망한 환자 4명의 뇌파 기록과 활력 징후(바이탈 사인) 등을 분석했다. 4명의 환자는 모두 혼수상태였으며 신체적 반응은 없었고 가족의 허락을 받아 생명 유지 장치를 제거한 뒤 사망했다. 연구팀의 분석에 따르면 4명 중 2명은 인공호흡기를 제거하자 극도로 긴장하거나 흥분 상태에서 발생하는 진동이 빠른 뇌파로 알려진 감마파가 폭발적으로 증가하고 순간적으로 심박수가 증가했다. 감마파는 기억을 떠올리거나 꿈을 꿀 때도 활성화되는 뇌파로 알려져 있다. 이런 감마파 폭발은 뇌 측두엽, 두정엽, 후두엽 사이 교차하는 부분, 의식과 관련된 부분으로 추정되는 일명 핫존(hot zone)에서 감지됐다. 이 부분은 다른 뇌 연구에서 꿈, 간질환자의 시각적 환각, 마취 등을 할 때 의식 상태 변화와 관련 있는 부분이다. 그렇지만 나머지 2명의 환자에게서는 이런 감마파 폭발 현상이 나타나지 않고 심박수 증가도 관찰되지 않았다. 특히 이번에 관찰된 현상은 표본 수가 적고 환자가 사망했기 때문에 감마파 폭발 순간 어떤 경험을 했는지 알 수가 없기 때문에 확실히 의식 현상을 의미한다고 보기 어렵다고 연구팀은 밝혔다. 또 심장마비로 산소 부족 탓에 죽어가는 동물에게서도 유사한 감마파 폭발 현상이 나타나는 경우가 많아 확대 해석을 해서는 안 된다고 덧붙였다. 그러면서도 이번 연구는 그동안 밝혀지지 않았던 의식, 영혼에 대한 이해에 도움을 줄 것으로 기대한다. 연구를 이끈 지모 보르지긴 미시건대 의대 교수(신경학)는 “이번 연구 결과는 인간이 죽어가는 과정에서도 뇌에서 얼마나 생생한 이미지를 만들어 내는가를 간접적으로 보여주는 것”이라며 “죽기 직전 뇌에서 감마파가 폭발적으로 활동하는 것이 숨겨진 의식의 증거인지 아닌지는 추가 연구를 통해 분석해야 할 문제”라고 말했다.

‘계절의 여왕’ 5월이 시작돼 세상이 신록으로 뒤덮이고 있다. 그렇지만 조금만 지나면 푹푹 찌는 무더위가 본격적으로 시작될 것이다. 최근에는 지구온난화로 인해 여름철 폭염일수는 길어지고 열대야가 나타나는 날도 늘고 있다. 공기와 토양이 건조해지면서 산불이 자주 발생하고 사막화되는 땅들이 늘어나고 있다. 지구온난화를 당장 멈춰야 하는 이유이기도 하다. 이런 상황에서 전 세계 생태과학자들이 더워지는 지구, 사막화되는 토양을 막을 수 있는 방법을 찾았다. 호주 뉴사우스웨일즈대(UNSW) 생태과학 연구센터를 중심으로 스페인, 미국, 중국, 캐나다, 칠레, 나이지리아, 포르투갈, 아르헨티나, 독일, 슬로베니아, 남아공, 브라질, 멕시코, 이스라엘 15개국 45개 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 이끼가 있는 땅이 맨땅보다 이산화탄소를 훨씬 더 많이 저장하고 습도를 유지해 땅을 메마르지 않게 한다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 5월 2일자에 실렸다. 이끼는 사막에서 한대림, 심지어 북극 지역에 이르기까지 광범위하게 존재한다. 선태식물로 분류되는 이끼류는 지구 생성 초기에 육상에 나타난 최초의 식물군으로 전체 식물 중 5.5%에 불과하다. 전 세계 약 1만 6000종이 있는 것으로 알려진 이끼는 줄기, 잎, 뿌리의 분화가 원시적인 하등식물이지만 엽록체가 있어 광합성을 한다. 토양과 생물 다양성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 고등식물에 비해 이끼가 토양 화학적, 생태학적으로 어떤 이바지를 하는지에 대해서는 제대로 조사되지 않은 상태이다.이에 연구팀은 열대, 건조, 온대, 한대, 극지 같은 다양한 기후와 숲, 초원, 황야 등 식생 유형, 토지 관리에 인간 관여 정도를 포함해 모든 대륙과 123개의 생태계에서 수집한 표본을 이용해 표토의 이끼에 대한 조사를 실시했다. 조사 대상 환경에서만 이끼는 캐나다나 중국과 비슷한 면적인 940만㎢가 이끼로 뒤덮여 있는 것으로 확인됐다. 또 이끼류가 8가지 생태계, 24가지 토양에서 어떤 기능적 특성을 갖고 영향을 미치는지 조사한 결과 이끼가 없는 경우보다 영양분 순환, 유기물 분해, 식물 병원균 제어에 뛰어난 것으로 나타났다. 또 이끼가 있는 땅이 맨땅보다 표토층에서 6.43Gt(기가톤)의 탄소를 더 흡수할 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 연구를 이끈 데이비드 엘드리지 UNSW 교수(지구과학)는 “이번 연구는 이끼가 토양에 어떤 영향을 미치는지 전 세계적인 차원에서 처음으로 분석한 것”이라며 “건강한 토양, 더 나아가 건강한 지구를 유지하기 위해서 작지만 중요한 이 식물을 보존해야 할 필요성을 그대로 보여주고 있다”라고 설명했다.

창원대학교 연구팀이 물결모양의 간섭무늬인 모아레 (Moiré) 패턴 분석을 이용해 이음매 없이 미세패턴을 손쉽게 이어 붙이는 공정 기술을 세계에서 처음으로 개발했다.창원대는 기계공학부 스마트제조융합전공 조영태, 김석 교수와 김우영 박사과정 연구팀이 한국기계연구원 연구진 등과 공동연구를 통해 이어 붙이는 과정에서 발생하는 이음매를 없앨 수 있는 ‘정렬마크없는 미세패턴 정렬법’을 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 창원대 등 공동연구진은 이음매 없는 미세패턴 정렬법을 통해 이음매를 최소화한 기능성 표면필름 대면적 대량생산 원천기술을 확보했다. 모아레는 간섭무늬, 물결무늬, 격자무늬라고도 하며, 규칙적으로 되풀이되는 모양이 여러 차례 거듭해 합쳐졌을 때, 주기 차이에 따라 시각적으로 만들어지는 줄무늬를 말한다. 단순한 주기적인 패턴을 서로 겹치는 것만으로 간섭에 따른 전혀 다른 기하학적 패턴이 나타난다. 연구팀은 디지털 사진이나 TV 화면 등에서 나타나는 모아레 패턴을 분석해 미세패턴을 고도로 정확하게 정렬하는 방법을 개발했다고 설명했다. 물에 젖지 않는 발수성을 지닌 표면이나 위조방지 필름과 같은 기능성 필름, 반도체 소자 등은 대부분 눈에 보이지 않는 미세패턴이 표면에 형성돼 있다. 이를 실제로 응용하기 위해서는 대량생산할 수 있어야 하고 대면적의 마스터 패턴이 필요하다. 지금까지는 옷감을 짜깁기하듯이 조그마한 조각을 이어 붙여 넓은 면적의 마스터 패턴으로 만들어 사용해왔다. 이어 붙이기 위해서는 기준이 되는 ‘정렬마크’가 필요했다. 이어 붙이는 과정에서 필연적으로 발생하는 이음매 때문에 기능적으로 불완전하거나 시각적으로 이른바 ‘칼자국’이 발생하는 단점이 있었다. 창원대 연구팀은 이번 기술 개발로 이어 붙일때 이음매가 생기는데 따른 단점이 혁신적으로 개선될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.조영태 교수는 “나노·마이크로 미세패턴을 저비용 고효율로 보다 넓은 면적에 빠르게 형성하는 나노생산 고도화에 진일보한 의미 있는 결과이다”며 “개발된 정렬마크 없는 정렬방법은 미세패턴 대량생산뿐만 아니라 기존 반도체 공정에서 포토 리소그래피(미세한 패턴을 만드는 가공기술) 공정이나 디지털 리소그래피 공정 등 정렬이 필요한 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 창원대학은 이번 기술개발 연구에는 창원대 연구팀를 비롯해 한국기계연구원, MIT, 홍콩대(HKU) 연구진이 함께 참여했다고 밝혔다. 한국연구재단의 우수신진연구, 중견연구, 지역혁신선도연구센터(RLRC)사업, BK21 지역혁신성장주도 스마트산업단지 선도인력 교육연구단사업, 한국기계연구원 기본사업 등의 지원으로 연구를 수행했다. 이번 연구결과는 국제 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 4월 18일자에 게재됐다.

한·미 공동 연구진이 우울증과 공황장애 등을 효과적으로 치료할 수 있는 새로운 물질을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST), 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 공동 연구팀은 우울증을 효과적으로 치료할 수 있는 물질을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의학 화학’에 실렸다. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 우울증을 호소하는 사람들이 늘고 있다. 과거 우울증은 ‘마음의 감기’라고 해서 쉽게 생각한 경향이 있었다. 그렇지만 감기처럼 누구나 앓을 수 있지만 증상이나 후유증은 감기처럼 무시할 수 있는 수준은 아니다. 우울증은 정신 치료와 함께 약물치료 방법이 많이 쓰이고 있다. 현재 사용되는 약물은 ‘선택적 세로토닌 재흡수 억제제’로 항우울 작용을 하는 신경전달물질인 세로토닌 재흡수를 억제해 치료하는 것으로 공황장애, 불안장애 등 치료에도 사용된다. 문제는 약물 효과가 나타나는 데 시간이 걸리고 일부 환자에게서는 효과 자체가 나타나지 않는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 ‘카파 오피오이드 수용체’(KOR)을 활용한 새로운 우울증 치료 후보물질을 개발했다. KOR은 진통 작용과 우울증 등 다양한 신호전달 과정을 조절하는 오피오이드 수용체 중 하나이다. 스트레스나 불쾌한 자극에 장기간 노출되면 KOR 시스템이 과도하게 활성화돼 우울증 같은 정신질환을 유발할 수 있다. KOR이 활성화되면서 연쇄 반응을 통해 스트레스 자극에 반응하는 단백질 신호전달경로와 밀접하게 연관돼 있다. 연구팀은 선택적으로 KOR 활성도를 낮추는 물질을 합성하는 데 성공했다. 연구를 이끈 김용철 GIST 교수는 “이번 연구로 합성한 물질은 KOR 활성도를 낮추는 역할을 하는 것으로 현재 사용되는 우울증 치료제를 보완할 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대된다”라고 말했다.

영화 ‘인셉션’에는 타인의 꿈을 해킹하는 기술과 사람들이 등장한다. 아직은 SF처럼 타인의 머릿속을 해킹하는 기술은 없지만 관련 기술들은 계속 연구되고 있다.이런 상황에서 미국 텍사스 오스틴대 컴퓨터과학과, 신경과학과 공동 연구팀은 어떤 문장을 머릿속에 떠올리면 바로 글로 옮겨 주는 인공지능 ‘시맨틱 디코더’라는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 5월 2일자에 실렸다.연구팀은 의식은 있지만 말을 하거나 글을 쓸 수 없는 사람들을 돕기 위해 이번 기술을 개발했다고 밝혔다. 사지 마비로 인해 말하거나 글을 쓸 수 없는 사람들의 의사소통을 도와주는 기술을 ‘신경 보정술’이라고 한다. 스티븐 호킹 박사가 생전에 사용했던 것처럼 눈동자 움직임으로 컴퓨터 화면에 표시된 가상 키보드나 마우스를 원하는 글자로 이동시켜 타이핑하는 ‘포인트 앤드 클릭 타이핑’ 기술도 신경 보정술의 하나이다. 문제는 이런 기술들 대부분이 사용자가 원하는 문장이나 단어를 표현하는 데 시간이 걸린다는 점이다. 그런데 시맨틱 디코더는 사용자가 이야기를 듣고 말을 하기 위해 생각하는 것을 곧바로 문장으로 바꿔 화면에 띄워 주는 기술이다. 게다가 생각하는 모든 것을 문장으로 변환시키는 것이 아니라 여러 생각 중 사용자가 상대에게 알리고 싶은 문장만 골라 화면에 띄울 수 있다는 장점까지 갖추고 있다.시맨틱 디코더는 오픈AI의 챗GPT, 구글의 바드(Bard)를 만드는 데 활용된 ‘트랜스포머 모델’을 활용했다. 트랜스포머 모델은 인공지능 언어 모델의 일종으로 문장 속 단어들의 관계를 추적해 맥락과 의미를 학습하는 신경망 기술이다. 셀프 어텐션이란 수학적 기법으로 서로 떨어져 있는 데이터들의 관계를 파악해 미묘한 뉘앙스까지 감지해 낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 또 이번 기술은 기존의 신경 보정술들과 달리 대상자의 뇌에 탐침이나 송수신용 칩을 이식하는 수술도 필요 없다. 연구팀은 20~30대 건강한 성인 남녀 7명을 대상으로 실험했다. 실험 대상자들에게 16시간 동안 라디오나 팟캐스트를 들려주면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 움직임을 측정했다. 특정 구절이나 단어의 의미와 관련한 뇌 움직임을 매핑하도록 인공지능을 훈련했다. 이를 통해 시맨틱 디코더가 새로운 이야기의 의미를 포착하는 순간 뇌의 움직임을 분석해 정확한 단어와 문장으로 만들어 내도록 한 것이다. 연구팀에 따르면 시맨틱 디코더가 언어 처리 뇌 영역과 해당 네트워크 활동으로부터 연속적인 언어를 추론할 수 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 실험 대상자들에게 4개의 짧은 무성 동영상을 시청하도록 하면서 시맨틱 디코더를 작동시켜 정확성을 측정했다. 그 결과 시맨틱 디코더는 실험 대상자들이 비디오를 보면서 떠올린 생각들을 그대로 문장으로 바꿀 뿐만 아니라 요약하기까지 했다. 문제는 사람의 생각을 읽을 수 있는 기술이 개발되면서 잠재적 오용 가능성에 대한 우려도 커지고 있다. 연구를 이끈 알렉산더 후스 교수(인공지능)는 이에 관해 “이번 기술이 나쁜 목적으로 사용될 수 있다는 우려를 매우 심각하게 받아들이고 있다”면서 “현재 기술이 초기 단계인 만큼 프라이버시를 보호하는 정책을 만들고 해당 장치의 용도를 규제하는 등 선제 대응도 병행돼야 할 것”이라고 말했다.

코로나19 대확산 기간 문을 닫다시피 했던 미술 전시회, 음악회 등이 지난해 말부터 다시 열리고 있습니다. 그런데 모처럼 문화생활을 누리기 위해 큰맘 먹고 클래식 공연에 갔다가 꾸벅꾸벅 졸다가 나왔다든지, 미술 전시장에선 뭔지도 모르고 산책만 하고 나왔다는 웃지 못할 고백도 적지 않습니다. 제대로 감상해 보려고 책방에서 미술이나 클래식 관련 책을 사기도 합니다. 그렇지만 문득 ‘책을 읽고 나면 좀더 재미있게 공연과 전시를 감상할 수 있을까’라는 의심이 들기도 합니다. 사실 사람들이 예술작품을 볼 때 느끼는 감정은 제각각입니다. 세계적인 명성을 가진 예술작품과 마주했을 때 아름답다거나 대단하다는 느낌 이외에 심장박동이 갑자기 빨라지고 의식 혼란, 어지럼증을 느끼거나 심할 경우 환각에 빠지는 이들도 있다고 합니다. 바로 ‘스탕달 증후군’입니다. 실제로 이탈리아에서는 한 달에 한 명꼴로 관광객들이 스탕달 증후군을 느껴 응급실에 실려 간다고 합니다. 스탕달 증후군까지는 아니더라도 예술 작품을 제대로 감상하기 위해서는 어떻게 해야 할까요. 이탈리아 피렌체대 신경과학과, 로마 트레대 교육학과, 사피엔자대 역사·종교·고고사학과 공동 연구팀은 예술 작품에 대해 자세한 정보를 알고 있으면 기본적인 정보만 알고 있을 때와 다른 심리적, 행동적 변화가 나타난다고 밝혔습니다. 이런 흥미로운 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 4일자에 실렸습니다. 전 세계 미술관들은 관람객들에게 좀더 많은 문화적, 미적 경험을 체험할 수 있도록 돕는 것이 중요한 과제입니다. 이에 연구팀은 현대 미술 전시회를 찾은 20~30대 남녀 대학생 30명을 대상으로 실험을 했습니다. 실험 참가자들에게 시선 추적 장치가 붙은 헤드셋과 심박 측정기를 장착시키고 작품을 볼 때마다 작가, 제목, 제작 연도, 제작기법 같은 기본 설명만 해 줬습니다. 한 달 뒤 연구팀은 10명의 참가자에게는 이전과 똑같이 작품에 대한 기본 정보만 제공했습니다. 나머지 20명에게는 작품의 배경과 의미, 예술사적 위치 등 자세한 설명을 추가로 제공한 다음 처음 방문 때와 감상 태도를 비교했습니다. 그 결과 기본 설명만 두 번 들은 10명의 참가자는 처음이나 두 번째 관람 때나 큰 변화가 없었습니다. 그렇지만 추가로 자세한 설명을 들은 20명은 첫 번째 관람 때보다 두 번째 방문 때 작품 감상에 더 많은 시간을 보냈습니다. 또 작품을 볼 때 동공이 확장되고 피부 전극 활동이 증가하며 심박이 빨라지는 신체적 변화도 관찰됐습니다. 자세한 설명을 듣게 되면 작품에 대한 긍정적 감정을 더 많이 느끼게 된다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 마리아 미켈라 델 비바 피렌체대 교수(신경과학)는 “이번 연구 결과는 일반인들이 예술 작품에 대한 자세한 정보를 접하게 되면 심리적, 생리적, 행동적 변화가 발생해 이해도와 호감도가 높아지고 더 만족스러운 미적 경험을 하게 된다는 것을 보여 준다”고 말했습니다. 그는 “미술관 방문객을 늘리고 그들의 만족도를 높이기 위해서는 단순히 작품 제목과 사용 기법만이 아닌 자세한 설명을 관람객에게 제공해야 한다”고 조언했습니다.

알츠하이머성 치매를 이론적으로 예방할 수 있는 호흡법이 공개됐다. 알츠하이머는 죽기 전까지 모든 기억을 서서히 빼앗는다는 점에서 인류에게 알려진 가장 잔인한 질병으로 꼽힌다. 2일(현지시간) 영국 데일리메일 등에 따르면, 미 서던캘리포니아대가 주도한 연구팀은 단지 5초를 세는 동안 숨을 들이마시고 같은 시간 동안 숨을 내쉬는 호흡이 알츠하이머 예방에 도움이 될 수 있다고 주장했다. 연구팀은 18~30세 및 55~80세 성인남녀 108명을 대상으로 4주간 하루 2번, 20분씩 이 같은 호흡 운동을 하게 했을 때 혈중 베타 아밀로이드 수치가 감소한다는 사실을 발견했다. 이때 단지 차분한 생각을 떠올리는 것보다 심장 모니터를 보고 두 심장 박동 사이의 시간인 심박수 변화(HRV)를 높이려고 시도한 그룹의 혈중 베타 아밀로이드 수치가 더 적었다. 그러나 연구팀은 아직 이 같은 발견 뒤에 숨겨진 메커니즘을 이해하지 못했다. 베타 아밀로이드는 독성 단백질 덩어리로, 알츠하이머 발병과 밀접한 관계가 있다. 전문가들은 이 물질이 알츠하이머를 유발할 수 있다고 생각한다. 이에 대해 연구 책임저자인 마라 매더 교수는 “우리가 갖고 있는 데이터상으로는 베타 아밀로이드의 감소는 뇌에서 이 물질의 생성이 감소한 덕분으로 보인다”면서도 “그렇다고 해서 이 호흡이 뇌의 베타 아밀로이드 제거 작업에 영향을 주지 않는다는 뜻은 아니다”고 말했다. 연구팀은 이번 연구가 혈장 내 베타 아밀로이드 펩타이드 수치를 감소시킬 수 있는 행동 개입을 처음으로 발견한 것으로 보인다고 주장했다. 이전 연구는 수면 부족과 스트레스가 베타 아밀로이드 수치를 증가시킬 수 있지만 이를 감소시키는 것은 더 어렵다는 것을 보여주기도 했었다. 잘 자고 스트레스를 받지 않는 것이 중요하지만, 호흡법 또한 베타 아밀로이드 감소에 영향을 줄 수 있다는 얘기다. 매더 교수는 “HRV 확인을 통해 느린 호흡을 규칙적으로 연습하는 것은 혈장 내 베타 아밀로이드 수치를 줄이고 낮은 수준을 유지할 수 있는 저비용·저위험 방법일 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 3월 9일자에 실렸다.

한국기술교육대학교는 에너지신소재전공 심영석 교수가 참여하는 연구팀이 1회 레이저 조사로 1조분의 1 수준의 극미량 가스 분자를 감지할 수 있는 ‘고성능 가스 센서’를 만들 수 있는 방법을 개발했다고 2일 밝혔다. 반도체식 가스센서는 다양한 화학적 정보를 제공할 수 있는 중요한 센서 기술로 여겨지고 있다. 고성능의 반도체식 가스 센서 제작을 위해서는 감지소재의 표면적을 극대화하는 것이 관건이다. 연구팀은 고분자구슬(Polystyrene beads)을 사용한 연성형판(Soft-template) 방법으로, 가스 분자와 반응할 수 있는 면적을 증가시킨 중공형 나노돔 형태의 산화주석(SnO2) 감지 소재를 제작하고, 산화주석(SnO2)의 표면을 레이저(KrF Excimer laser, 248㎚)에 조사했다 그 결과 외면과 내면까지 가스 반응에 활용할 수 있는 분화구 형태의 고성능의 감지 소재로 변환하는데 성공했다. 연구팀은 제작된 분화구 형상의 나노구조체의 내면과 외면에 금(Au) 촉매를 코팅할 수 있는 기술을 함께 개발해 가스 반응 실험에서 세계 최고 수준의 이론적 감지 한계인 1.8ppt, 0.037ppt를 달성했다. 열-전달 분포 시뮬레이션을 통해, 조사되는 레이저의 세기에 따른 표면개질의 변화 원리를 규명하는데도 성공했다. 심 교수는 “레이저 조사를 통한 표면 개질기술은 산화주석(SnO2)뿐만 아니라 다양한 산화물(TiO2, ZnO, Fe2O3, NiO 등)에 즉시 적용이 가능하고, 공정을 반복했을 때 적층 구조로 만들어 표면적을 더 증가시킬 수 있다”고 설명했다. 심 교수는 이번 연구에서 교신저자로 참여했으며, 매사추세츠 공대(MIT) 서준민 박사와 한국과학기술연구원(KIST) 강종윤 박사, 서울대학교 장호원 교수 등과 함께 연구를 진행했다. 이번 연구결과는 국제저명학술지인 작은 스트럭쳐스(Small Structures)에 ‘Facile Formation of Metal–Oxide Nanocraters by Laser Irradiation for Highly Enhanced Detection of Volatile Organic Compounds’ 논문으로 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단(나노 및 소재기술개발사업)의 지원을 통해 이뤄졌다.

황반변성은 눈 안쪽 망막 중심부에 있는 황반에 이상이 생기는 질환이다. 심할 경우 실명에 이를 수 있다. 여러 원인이 있지만 노화로 인한 경우도 많다. 그런데 노인성 황반변성을 앓게 되면 심각한 우울증으로 이어지는 경우가 많다는 분석이 나왔다. 삼성서울병원 안과, 가정의학과 공동 연구팀은 국민건강보험공단 건강검진 데이터를 바탕으로 분석한 결과 황반변성 환자가 일반인보다 우울증을 앓을 가능성이 훨씬 높다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 안과학 분야 국제학술지 ‘옵살몰로지’에 실렸다. 연구팀은 2009년 건강검진을 받은 사람들을 기준으로 황반변성을 앓고 있는 사람과 그렇지 않은 사람을 대상으로 약 8.5년 동안 추적 조사를 실시했다. 국민건강영양조사와 국민건강보험공단 자료에 따르면 65세 이상 노년층의 황반변성 및 우울증 유병률은 모두 10% 이상인 것으로 알려져 있다. 조사에 따르면 노인성 황반변성을 앓고 있는 사람은 그렇지 않은 사람보다 우울증 발병 위험이 15% 높아지는 것으로 나타났다. 특히 황반변성으로 인한 시각장애가 나타날 경우 우울증 발병 위험은 23%까지 올랐다. 이는 우울증 발병에 영향을 미치는 수입, 거주지, 활동량, 비만도, 동반 질환 지수 등을 고려한 결과로 황반변성 진단이 우울증 발병의 또 하나 요인이라는 것을 확인했다. 연구팀은 노인성 황반변성은 국내 노인 실명의 가장 흔한 원인으로 환자들이 진단만으로도 실명 가능성에 대한 불안감이 우울증으로 연결될 수 있다고 해석했다. 김상진 안과학 교수는 “노인성 황반변성으로 인해 반복적으로 안구내 주사를 맞아야 하는 환자들은 정신적 고통과 피로감이 클 것”이라며 “황반변성 환자 당사자나 가족뿐 아니라 치료를 맡은 의료진도 우울증 발생 위험을 인지하고 대처해야 한다”라고 조언했다. 임동희 교수도 “안과 전문의들이 황반변성 환자들의 우울증까지 신경 쓰기는 쉽지 않은 것이 사실”이라며 “장기적으로 노인성 황반변성에 의한 질병 부담을 줄이기 위해서는 치료받는 환자의 심리적 상태도 같이 고려하는 보건정책이 필요하다”라고 말했다.

대기오염에 노출된 후 몇 시간 안에 심장 박동이 불규칙한 증상인 부정맥이 발생할 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 중국 푸단대 연구진은 2015~2021년 중국심혈관건강연구원(CCA) 흉부통증센터(CPC) 데이터베이스에 등록된 급성 증상성 부정맥 환자 약 19만명의 데이터를 분석했다. 여기엔 중국 322개 도시에 있는 2025개 인증병원 데이터도 들어 있다. 연구진은 이 같은 데이터로 대기오염에 노출되면 매시간 증상성 부정맥이 나타날 수 있는지를 평가했다. 증상성 부정맥은 심방이 정상적으로 수축·이완하지 못해 바르르 떨게 되는 ▲심방세동(AF)과 심방이 분당 250~400회 정도로 빠르게 수축하는 ▲심방조동(AFL), ▲심방 또는 심실의 조기박동(APB·VPB), 심실 상부 조직에서 발생하는 ▲상심실성 빈맥(SVT) 등 4가지 유형이 있다. 분석결과, 대기오염에 대한 노출 시간이 길어질수록 부정맥이 발생하는 것과 연관성이 큰 것으로 나타났다. 테스트한 6가지 오염물질인 아황산가스와 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지, 초미세먼지 중 화석연료로 생성되는 이산화질소가 심장에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구 책임저자인 첸런제 박사는 “대기오염에 대한 급성 노출은 증상성 부정맥의 위험 증가와 관련이 있었다. 대기오염에 노출된 후 위험은 처음 몇 시간 동안 나타나며 최대 24시간 지속될 수 있다”며 “아직 정확한 메커니즘은 이해되지 않지만, 우리가 관찰한 대기오염과 급성 부정맥 발병 사이의 연관성은 생물학적으로도 타당하다”고 말했다. 첸 박사는 또 “우리의 연구는 대기오염이 심혈관계에 있어 악영향을 미친다는 증거를 추가함으로써 대기오염에 대한 노출을 줄이고 세계 취약층을 신속하게 보호하는 조치의 중요성을 강조한다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘캐나다 의학협회 저널’(CMAJ) 5월 1일자에 실렸다.

순천향대 이병택 교수 연구팀 개발욕창·화상 등 난치성 창상 치료 ‘새 지평’ 순천향대학교(총장 김승우)는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구팀이 해양생물인 다시마와 축산 부산물을 이용해 고기능성 난치성 창상 치료제를 개발했다고 2일 밝혔다. 창상은 찰과상·타박상·열상·표피 박리창 등 외부 압력에 조직의 연속성이 파괴되는 상태를 의미한다. 상처나 수술 후 조직의 빠른 재생을 위해서는 창상 치료제가 일정 기간 다공성 미세구조를 유지해 세포 활착과 증식, 신생 혈관의 형성 등을 촉진해야 한다. 기존 창상 치료제는 염증 및 이물 반응으로 난치성 창상에 치료 효과가 미흡해 생체특성이 우수한 창상 치료제의 개발이 절실한 상황이다. 이 교수 연구팀은 다시마를 이용해 독성이 없는 자연 가교 법을 개발, 천연 가교 시켜 돼지의 간 유래 세포외기질(L-ECM)을 이용해 창상 치료제를 개발했다. 연구팀에 따르면 쥐 등에 신규 창상 모델 유도를 위해 7㎜의 결손(구멍)을 만든 후 개발한 창상 치료제 이식 결과 대조군 대비 3.5배 이상, 기존 상용 제품 대비 약 1.5배 이상의 치유 효과가 증가했다. 연구 결과는 ‘다시마로 가교 된 돼지 간 유래 세포외기질(L-ECM)을 이용한 고기능성 창상 치료제 개발’ 제목으로 국제학술지 ‘Advanced Functional Materials(IF : 19.9)’ 4월호에 게재됐으며, Inside Front Cover 논문으로 선정됐다. 이 교수는 “개발한 치료제는 체외 실험, 체내 실험 및 분자동역학 시뮬레이션 결과로부터 다양한 기능을 갖는 창상 치료제임을 증명했다”고 설명했다. 이번 연구는 교육부와 한국연구재단 지정 조직재생연구소가 추진하는 중점연구소 사업으로 수행됐다.