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  • 분당서울대병원, 당뇨병 환자 우울증 여부 판별하는 머신러닝 모델 개발

    분당서울대병원, 당뇨병 환자 우울증 여부 판별하는 머신러닝 모델 개발

    경기 성남 분당서울대병원은 가정의학과 이기헌 교수 연구팀이 설문 조사 기반 당뇨병 환자의 우울증 여부를 판별하는 머신러닝 모델을 개발했다고 7일 밝혔다. 혈당을 조절하는 호르몬 ‘인슐린’의 이상으로 혈액 내 포도당 농도가 높게 유지되는 당뇨병은 심근경색, 뇌졸중 등 심뇌혈관 질환을 비롯해 신장 기능의 저하로 몸에 독성 물질이 쌓이는 만성신부전증, 주요 실명 원인으로 꼽히는 녹내장 등 각종 중증 질환의 위험을 크게 높인다. 대한당뇨병학회에 따르면 국내에만 600만 명에 달하는 당뇨병 환자가 있으며, 당뇨 전(前) 단계를 포함할 시 약 2000만 명의 인구가 당뇨병의 위험에 노출돼있다. 30세 이상 성인을 기준으로 절반 이상에 해당하는 숫자다. 이러한 당뇨병은 질환 자체도 매우 위험하지만, 이를 겪는 환자들의 부담감이나 일상에서 혈당 관리를 하며 느끼는 압박감으로 인해 발생하는 정신적 스트레스도 주의가 필요하다. 당뇨병 환자는 우울증 위험이 약 두 배 증가하는 것으로 알려져 있는데, 이 우울증은 다시 혈당 관리를 어렵게 하고, 합병증 및 사망 위험을 증가시키는 악순환에 빠뜨린다. 당뇨병 환자에서 우울증 관리가 중요한 이유다. 이에 이기헌 교수팀은 기계학습(머신러닝)을 통해 당뇨병 환자에서 우울증을 탐지할 수 있는 모델을 개발하는 연구를 수행했다. 연구에는 2014년부터 2020년까지의 국민건강영양조사에서 수집된 3만1천개의 데이터가 사용됐다. 그 결과, 연구팀은 건강 및 스트레스에 대한 주관적 인식이나 소득 등 설문 조사 결과를 활용해 높은 정확도로 당뇨병 환자에서 우울증 여부를 가려낼 수 있는 머신러닝 모델을 개발했다. 연구팀이 개발한 알고리즘 중 가장 정확도가 높은 것은 ‘서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM)’ 방식으로, 정확도는 87.9% 수준으로 나타났다. 또한 연구팀은 우울증을 판단하기 위한 요인들 중 ▲건강 상태에 대한 주관적 인식 ▲스트레스 인식 강도 ▲스트레스 인식 비율 ▲소득 수준 ▲활동 제한 등의 순으로 비중이 크다는 사실을 밝히기도 했다. 상위권에 해당하는 항목들이 주로 환자의 주관적 인식과 연관된 만큼, 당뇨병 환자에서 정신건강 관리의 중요성을 확인할 수 있다. 이기헌 교수는 “당뇨병은 우울증 발병 위험을 높이고, 우울증은 다시 당뇨병에 악영향을 미치게 된다”며, “이러한 악순환에 빠지기 전에 우울증을 조기 발견할 수 있는 최적의 머신러닝 방식을 규명하고, 우울증에 영향을 미친 주요 요인들을 밝혔다는 점에서 이번 연구의 의미가 깊다”고 전했다. 한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Plos One’ 최근호에 게재됐다.
  • 공작새 깃털 색상, 3D프린트로 구현...한국전기연구원 구조색 제어 기술 개발

    공작새 깃털 색상, 3D프린트로 구현...한국전기연구원 구조색 제어 기술 개발

    한국전기연구원 연구팀이 3D 프린팅 정밀 기술로 빛의 경로를 제어해 공작새의 깃털색처럼 아름다운 구조색을 구현하는 기술을 개발했다.한국전기연구원(KERI)은 스마트 3D프린팅 연구팀 표재연 박사팀이 ‘나노 3D프린팅 기술’을 활용해 빛의 경로를 제어할 수 있는 3차원 회절격자 구현 기술개발에 성공했다고 7일 밝혔다. 카멜레온의 변화무쌍한 피부색이나 공작새의 아름다운 깃털 색과 같은 물리현상을 나노 3D프린팅으로 구현해 투명 디스플레이나 증강현실(AR) 장치 등에 활용할 수 있는 새로운 기술이다. 회절(Diffraction)은 빛이 장애물을 만나면 휘어져 돌아나가거나 구멍 또는 틈을 통과해 넓게 퍼져나가는 현상을 말한다. 빛은 파장 수준의 작은 미세구조(머리카락 두께의 100분의 1~1000분의 1)를 만나면 회절해 경로가 바뀐다. 미세 구조에 규칙성이 있다면 회절에 의해 특정 파장의 빛만 반사해 색상을 낼 수 있다. 이것이 ‘구조색’(structural color)이다. 자연에서 관찰되는 구조색 예로는 카멜레온의 피부색이 있다. 카멜레온 피부색은 여러 색소에 의한 것이 아니라 피부 미세구조를 변화시켜 구조색이 변화하는 것이다. 또 공작새 깃털도 내부 미세 구조의 특징적인 배열에 따라 아름다운 구조색이 나타나는 것이다. 한국전기연구원이 개발한 기술은 구조색을 정교하게 제어할 수 있는 ‘회절격자(diffraction grating)’를 나노 3D프린팅 기술로 구현한 것이다. 회절격자는 빛의 회절을 제어하기 위해 평행선 등의 미세 구조를 규칙적으로 배열시킨 장치다. 이 장치에 빛을 비추면 파장에 따라 빛이 다른 경로로 반사돼 구조색이나 스펙트럼이 발생된다. 3D프린팅 기술을 활용해 빛을 제어함으로써 염료를 사용하지 않고 자연의 아름다운 구조색을 정밀하게 구현하는 기술이다. 파장이 머리카락 두께의 1000분의 1 수준에 지나지 않는 빛의 회절을 제어하기 위해서는 아주 미세한 회절격자가 필요하다. 한국전기연구원은 세계최고 수준 나노 3D프린팅 기술을 바탕으로 ‘수평 인쇄(Lateral printing)’라는 새로운 방법으로 고밀도의 나노선 회절격자를 인쇄하는 데 성공했다고 설명했다. 3D프린팅 노즐을 바느질하듯이 움직여 다리 모양(﹇)의 회절격자로 여러 줄 인쇄하는 방식이다.한국전기연구원의 회절격자 기술은 자연에서 관찰되는 구조색 원리를 첨단 디스플레이 분야에 활용할 수 있는 신기술로 활용처가 많을 것으로 기대된다. 한국전기연구원은 스마트 창문이나 거울, 자동차 헤드업 디스플레이 등 미래형 투명 디스플레이 분야에 활용될 수 있을 것으로 내다봤다. 이미 회절격자를 활용하고 있는 증강현실(AR) 장치에도 다양하게 적용될 수 있다. 회절격자는 변형에 따라 다른 색상이 나타나도록 설계할 수 있어 변형 감지가 필요한 기계공학이나 생의학 분야에도 이용할 수 있다. 이밖에 다양한 광 물리 연구에도 활용할 수 있다. 표재연 박사는 “이번에 개발한 기술은 기판 소재나 형태의 제약 없이 원하는 위치에 원하는 구조색을 정확히 구현하는 세계최고 수준 3D프린팅 기술이다”며 “디스플레이 장치의 정형화된 ‘외형’(폼팩터) 한계를 극복하고 형태의 다변화를 가져올 수 있을 것”이라고 말했다. 한국전기연구원의 이 기술연구 결과는 미국 화학회(American Chemical Society)가 발행하는 재료과학 분야 SCI 학술지인 ‘ACS Nano’에 표지논문으로 게재됐다. 한국전기연구원은 원천기술 특허 출원을 완료한데 이어 앞으로 디스플레이 관련 기업에 기술이전을 할 계획이다.
  • 갓 태어난 아기도, 동물도 숫자 개념 갖는다

    갓 태어난 아기도, 동물도 숫자 개념 갖는다

    주어진 사물의 숫자를 비교하는 능력은 동물이나 인간의 생존에 있어서 필수적이다. 동물 집단 간 다툼, 사냥, 먹이 수집 등 여러 상황에서 주어진 변수의 수량 비율이나 차이에 따라 의사결정과 행동이 달라져야 하기 때문이다. 카이스트 뇌인지과학과, 미국 뉴욕대 공동 연구팀은 사람이나 동물의 뇌에서 발견되는 선천적 수량 비교 능력이 자발적으로 만들어지는 원리를 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 학습이나 훈련을 거치지 않은 어린 개체들의 행동 관찰을 통해 수량 비교 능력은 뇌의 선천적 기능이라는 가능성이 제기됐지만 원리에 대해서는 명확히 밝혀진 적이 없다. 연구팀은 뇌 모사 인공신경망 모델을 활용해 학습이 전혀 되지 않은 심층신경망 구조에서 시각적 수량 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 발생하는 것을 발견했다. 또 초기화된 심층신경망에서 다양한 비율과 차이를 갖는 시각적 수량 정보가 주어질 때 선택적으로 반응하는 신경세포들이 다수 발견됐다. 이는 실제 동물 실험에서 관찰된 신경 활동 특성과 유사하다는 사실을 확인했다. 연구팀은 전혀 학습되지 않은 신경망에서 두 수량의 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 생기는 것을 발견했다. 또 수량 비교 기능 신경세포 회로 구조 발생 원리를 계산신경과학적 모델을 통해 검증했다. 이를 통해 수량 비율과 차이라는 서로 다른 정보를 비교하는 기능이 공통적인 발생 원리에서 파생될 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 백세범 카이스트 교수는 “이번 연구는 상당한 정도의 학습 과정이 필요할 것이라고 여겨지던 뇌의 수량 인지 및 비교, 연산 기능이 전혀 학습이 이뤄지지 않던 초기 뇌 구조에서 자발적으로 발생할 수 있음을 보여준다”라고 설명했다. 백 교수는 “발생 초기 신경망의 구조적, 물리적 특성에서 다양한 선천적 고등 인지 기능이 발생할 수 있다는 것을 확인한 만큼 뇌신경과학 연구에 의미 있는 방향을 제시할 것으로 기대한다”라고 덧붙였다.
  • 공수처, 3년 가까이 구속영장 발부 0건… ‘망신살’에 수사력도 도마위

    공수처, 3년 가까이 구속영장 발부 0건… ‘망신살’에 수사력도 도마위

    고위공직자범죄수사처(공수처)가 이번에도 뇌물혐의를 받는 현직 고위 경찰의 신병 확보에 실패하면서 출범 3년 가까이 한 번도 피의자 구속영장과 체포영장을 발부받지 못한 불명예를 얻게 됐다. 5일 법조계에 따르면 서울중앙지법 윤재남 영장전담 부장판사는 지난 2일 특정범죄가중처벌법상 뇌물 등 혐의를 받는 서울경찰청 소속 김모 경무관에 대해 “고액을 받은 사실은 인정되지만, 알선행위를 했다고 인정할 객관적인 증거가 부족하다”며 공수처가 청구한 영장을 기각했다. 앞서 공수처는 김 경무관이 강원경찰청에 근무하던 지난해 이상영 대우산업개발 회장으로부터 수사 무마 청탁과 함께 3억원을 약속받았다는 정황을 잡고 지난 2월 강제 수사에 나섰다. 공수처는 그간 지적된 수사력 부족 문제를 고스란히 드러냈다는 평가다. 지금까지 공수처가 청구한 구속영장은 총 3건이다. 앞서 ‘고발사주’ 수사 때 손준성 서울고검 송무부장에 대해 두 차례 구속영장을 청구했지만 모두 기각됐다. 공수처는 소속 검사가 연이어 이탈하고 수사에 진척을 보이지 못하는 등 조직이 흔들리자 ‘드루킹 댓글 조작 사건’ 수사를 지휘한 허익범 전 특별검사를 수사자문단 단장으로 내정하는 정비에 들어갔다. 2021년 공수처 검사로 처음 임용된 검사 13명 중 9명이 사직하면서 공수처 검사가 정원에 미달한 상태로 운영 중이었지만, 최근 공수처는 신규 채용을 통해 결원을 보충하고 있지만 고질적 문제 극복은 또 다른 문제다. ‘공수처 1기’ 출신 예상균 변호사는 지난 5월 학술지에 “범죄정보 수집 능력이 없는 공수처가 감사원 등 다른 국가기관에서 고발 및 범죄정보 등에 대한 수사 단서를 받지 못하면 사실상 수사기관으로서 역할을 담당하기 어려운 구조”라고 했다.
  • 전남대연구팀, 벼 신품종 개발 기간 2년내 단축

    전남대연구팀, 벼 신품종 개발 기간 2년내 단축

    전남대학교는 이옥란 응용식물학과 교수 연구팀이 벼 신품종 개발소요 기간을 2년 이내로 단축시킬 수 있는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 한국인이 좋아하는 이른바 ‘찰진 쌀’은 둥근 단립종으로 자포니카 품종의 쌀이다. 연구팀은 자포니카 품종에서 홑배수체(haploid)를 유도하는 유전인자가 ‘OsMATL2’라는 것을 최초로 밝혔다. 뿐만 아니라 이를 활용해 순계품종을 만드는 기간을 기존 7~8년에서 불과 2년으로 단축했다. 벼는 각각 부계 또는 모계로부터 받은 1세트씩 염색체가 더해져 총 2개의 완전한 염색체를 형성하는데, 홑배수체는 유성생식을 할 때 감수분열을 통해 만들어진 생식세포가 가진 염색체 수만큼 전체 염색체 수를 갖는 작물이다 연구팀이 개발한 벼는 부계로 수정에만 관여하며, 우수 모계 벼 품종과 수정하면 모계 체세포 염색체 수의 절반에 해당하는 염색체가 만들어진다. 이 중 우수한 유전인자를 갖는 라인을 자연배가 또는 화학적 처리로 두배수체(2n) 작물로 만들어 순계품종을 빠르게 만드는데 사용되는 핵심 기술을 개발했다. 기존 기술을 통해서도 벼의 홑배수체 생산할 수 있었지만, 노동 집약적이고 품종에 따른 제한이 있을 수 있다는 단점을 연구팀은 해당 기술로써 극복했다. 연구결과는 식물학분야 저명 학술지인 ‘식물 생리학’(Plant Physiology, IF: 7.4)에 지난달 20일 자 온라인 발표됐으며 현재 국제특허 출원을 마쳤다. 이 연구는 부산대 생명환경화학과 김유진 교수 연구팀과 공동 연구했으며, 제1공동 저자로 전남대의 장진훈 박사와 부산대의 노가영 학생이 참여했다.
  • 어린 시절 납 노출이 범법자 만든다 [사이언스 브런치]

    어린 시절 납 노출이 범법자 만든다 [사이언스 브런치]

    유년기에 납에 노출되는 경우 성인이 돼서 범법 행위를 저지를 확률이 높아진다는 분석이 나왔다. 미국 워싱턴DC 조지워싱턴대 환경·직업보건학과, 국제보건학과 공동 연구팀은 태아기나 유년기에 납에 많이, 자주 노출되면 성인이 돼서 범법 행위를 저지를 가능성이 커진다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘플로스 국제 공중보건학’ 8월 1일자에 실렸다. 납에 대한 인체 노출은 납 제련, 납 축전지 제조, 용접작업 등에서 발생하지만 오래된 납 수도관을 통한 수돗물 급수, 납 성분이 포함된 페인트 잔해물이나 납 오염 토양 먼지의 흩날림으로 인한 공기 흡입, 유연 휘발유 사용으로 인한 배출가스 등도 원인이 된다. 전 세계적으로 혈중 납 농도에 영향을 미친 것은 유연 휘발유 사용으로 알려져 있다. 납 노출은 심혈관 질환 유발, 신장 손상, 면역 체계 기능 장애, 아동 신경 발달 기능 장애 등 다양한 문제를 일으킬 수 있다. 납 노출과 범죄 행동 사이에 통계적 연관성이 있다는 연구들은 있었지만 인구학적 수준에서 분석은 거의 없었다. 연구팀은 혈액, 뼈, 치아 등 납 노출을 측정한 17건의 기존 연구와 태아기, 유아기, 아동기, 청소년기, 성인기 등 다양한 연령대의 납 노출에 따른 영향에 관한 연구를 메타분석 했다. 연구팀은 특히 개인의 납 노출과 범죄, 기타 반사회적 행동 사이의 연관성에 주목했다. 연구팀에 따르면 기존 연구에서는 유아기 납 노출과 이후 비행 행동 사이 통계적 연관성이 발견되지 않거나 납 노출과 반사회적 행동 사이 연관성은 있었지만 체포율과는 관련 없는 것으로 나타나는 등 제각각이었다. 이에 연구팀은 ‘로빈스-E’라는 통계 분석 방법을 활용해 각 연구의 통계적 편향성을 평가한 결과 태아기나 유아기에 납에 노출된 개인은 성인이 돼 범법 행위에 연루될 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 그렇지만 연구팀은 납 노출과 범죄 행위와 연관성을 명확히 하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 연구를 이끈 카를로스 산토스 부르고아 교수는 “이번 연구는 어린 시절 납 노출이 성인이 됐을 때 범죄와 연관될 가능성을 높인다는 것을 보여주는 만큼 납 노출 예방을 위한 공중 보건 정책이 필요하다”라고 설명했다.
  • “2년 뒤 영화 ‘투모로우’ 현실화” 경고 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    “2년 뒤 영화 ‘투모로우’ 현실화” 경고 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    지난 6월 25~26일 시작된 올해 장마는 지난달 26일 끝났습니다. 이번 장마 기간 전국 평균 강수량은 648.7㎜로 1973년 이후 통계 중 역대 세 번째로 많았다고 합니다. 장마철 강수량 1위는 2006년(704.0㎜), 2위는 2020년(701.4㎜)이었습니다. 장마철 강수량 1~3위가 모두 기후 변화 영향이 커진 2000년대 이후라는 점은 의미심장합니다. ●북반구 해수 순환 시스템 붕괴 시작 이런 가운데 덴마크 코펜하겐대 닐스 보어 연구소, 수리과학연구소 공동 연구팀은 전 지구 기후를 좌우하는 심층 해수 순환 시스템 중 하나인 ‘대서양 자오선 역전 순환’(AMOC)이 2년 뒤인 2025년부터 붕괴할 것이라고 2일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 26일자에 실렸습니다. 바다에는 극지의 찬물과 적도의 따뜻한 물이 교환되는 심층 해수 순환이 있습니다. 해수 순환은 열 교환뿐만 아니라 탄소·산소·영양분 등의 교환, 해수면 높이와 전 지구 기후 시스템을 좌우합니다. 남반구에는 ‘남극 역전 순환’(AOC)이 있고 북반구에는 AMOC가 있습니다. 해수 순환이 멈출 경우 영화 ‘투모로우’ 같은 최악의 상황이 벌어질 수 있습니다. 연구팀에 따르면 해수 순환 변화로 급격한 기후 변화가 일어난 것은 약 11만년 전인 마지막 빙하기 때로 당시 북반구 평균 기온은 10년 사이에 10~15도가 오르락내리락했다고 합니다. 연구팀은 1870~2020년 북대서양 해수면 온도 기록을 분석했습니다. 그 결과 현재와 같은 온실가스 배출이 계속된다면 2025년부터 AMOC 붕괴가 시작돼 2095년 전에 AMOC가 완전히 사라질 수 있다는 예측을 했습니다. 문제는 이번 분석이 매우 보수적으로 계산된 것으로 실제 붕괴 속도와 시기는 더 빨라질 수 있다는 점입니다. 연구를 이끈 페터 디트레브센 교수는 “다른 메커니즘이 작용해 불확실성은 커질 수 있지만 AMOC 붕괴가 임박했다는 명확한 지표를 무시해서는 안 된다”고 경고했습니다. ●온난화로 식물·이끼 771종 멸종 임박 한편 미국 펜실베이니아주립대, 자연보호 민간 단체인 ‘디펜더스 오브 와일드라이프’ 공동 연구팀은 지구 온난화로 인해 식물과 이끼 771종이 멸종을 목전에 두고 있다는 분석을 내놨습니다. 이번 연구 결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘플로스 기후’ 7월 27일자에 실렸습니다. 지구 온난화는 앞서 연구에서도 살펴봤듯 전 지구 기후 시스템을 교란할 뿐만 아니라 생물종들의 생존도 위협하고 있습니다. 특히 식물과 이끼류는 기후에 민감하게 반응합니다. 그렇지만 최근 10년 동안 기후 변화가 멸종위기종 식물에 미치는 위협에 대한 체계적인 분석·평가는 없었습니다. 이에 연구팀은 야생 생물에 대한 기후 변화 영향 분석법을 수정해 771종의 식물과 이끼류의 멸종 위협 정도를 평가했습니다. 그 결과 이번에 분석한 식물과 이끼류 모두 정도의 차이만 있을 뿐 기후 변화로 인한 멸종이 임박한 것으로 나타났습니다. 또 이들 식물에 대한 보호 조치는 거의 없는 것으로도 확인됐습니다. 이런 연구 결과들을 보고 있노라면 정말로 인류 대멸종이 코앞으로 다가온 건 아닐까 두렵습니다.
  • 3000년 전 청동기 화살촉 알고보니 우주 운석으로 제작 [핵잼 사이언스]

    3000년 전 청동기 화살촉 알고보니 우주 운석으로 제작 [핵잼 사이언스]

    무려 3000년 전 제작된 한 화살촉이 우주에서 날아온 운석으로 제작됐다는 흥미로운 사실이 드러났다. 최근 스위스 베른대학 등 공동연구팀은 스위스 뫼르겐 유적지에서 발견된 화살촉을 분석한 결과 운석 철을 사용해 만들어졌다는 연구결과를 국제학술지 고고학저널(Journal of Archaeological Science) 최신호에 발표했다. 스위스 비엘 호숫가 인근 뫼르겐 유적지에서 19세기에 처음 발굴된 이 화살촉은 후기 청동기 시대(기원전 900~800년)에 제작된 것으로 추정된다. 이후 박물관에 보관된 이 화살촉은 뒤늦게 과학자들과 역사가들로 이루어진 연구팀에 의해 그 '출생의 비밀'이 드러났다. 당초 연구팀은 마지막 빙하기 시기 트반베르크 지역에 떨어진 운석들을 재료로 제작된 물품들을 찾기위해 스위스의 고고학 수집품들을 조사하기 시작했다. 이 과정에서 일반적인 철로 제작됐다고 여겨졌던 이 화살촉이 조사 대상에 올랐고 그 비밀이 밝혀진 것. 먼저 연구팀이 비파괴검사를 통해 화살촉의 성분을 분석한 결과 운석에 기본적으로 포함되는 철과 니켈과 함께 결정적으로 우주에서만 형성되는 동위원소인 알루미늄-26이 확인됐다. 곧 당시 인류가 하늘에서 떨어진 운석을 가공해 화살촉을 만든 것.그러나 한가지 더 흥미로운 점은 이 화살촉을 만든 운석이 트반베르크 지역에 떨어진 것이 아니라는 사실이다. 트반베르크와 화살촉 발굴 지역이 불과 8㎞ 떨어져있어 당연하다고 여겼으나 오히려 에스토니아에서 발견된 칼리야르프 운석과 가장 성분이 비슷한 것으로 나타났기 때문. 칼리야르프 운석은 기원전 1500년 경 지금의 발트해 연안 국가인 에스토니아에 떨어져 수많은 작은 파편을 만들어냈다. 연구를 이끈 베른대학 지질학자 베다 호프만은 "선사시대에는 순수한 철이 귀해 당시 인류는 하늘에서 떨어진 운석을 이용했다"면서 "운석철을 사용한 것은 터키, 그리스, 시리아, 이라크, 레바논, 이집트, 이란, 러시아, 중국 등에도 기록됐다"고 밝혔다. 이어 "이번 화살촉의 경우 운석의 사용과 더불어 당시의 무역 네트워크까지 보여준다"고 덧붙였다. 
  • 아동 학대가 어떻게 성인기 정신질환 일으키는지 봤더니…

    아동 학대가 어떻게 성인기 정신질환 일으키는지 봤더니…

    어린 시절 방치되거나 학대를 받은 사람은 성인이 돼서 조현병이나 우울증 같은 정신질환에 시달릴 가능성이 높다. 그렇지만 아동기 학대나 스트레스에 따른 정신질환 원인과 발병 메커니즘에 대해서 명확히 밝혀진 적은 없다. 이런 상황에서 카이스트 생명과학과 연구팀이 아동기 스트레스로 인해 생기는 정신질환이 뇌의 별아교세포의 시냅스 연결에 문제가 생기기 때문이라고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘면역학’ 7월 31일자에 실렸다. 연구팀은 아동기 학대나 방치와 비슷한 상황을 만들어 사회성 결핍을 일으킨 생쥐로 실험했다. 그 결과, 뇌에서 면역 기능을 담당하는 별아교세포가 스트레스 호르몬에 반응해 과도하게 흥분성 시냅스를 제거한다는 사실을 처음 확인했다. 또 연구팀은 미국 식품의약청(FDA)에서 승인된 임상 약물 스크리닝을 통해 별아교세포의 외부 물질을 포식하는 역할을 조절하는 새로운 메커니즘을 발굴하기도 했다. 특히, 스트레스 호르몬이라고 불리는 합성 글루코코르티코이드가 별아교세포의 포식 작용을 비정상적으로 높이는 것을 발견했다. 글루티코코르티코이드는 당대사, 항염증 등 생명 유지에 필요한 역할을 하지만 만성 스트레스로 인해 글루코코르티코이드에 과도하게 장기간 노출되면 우울증, 인지장애, 불안증 같은 정신질환의 원인이 되는 것으로 알려졌다. 별아교세포가 대뇌 피질에 존재하는 특정 신경 세포의 흥분성 시냅스만 선택적으로 포식해 비정상적 신경 회로망을 만들어 사회성 결핍과 우울증 같은 행동 이상을 유발하는 것이다.연구팀은 생쥐 실험에서 확인된 사실이 인간에게 똑같이 나타나는지 알아보기 위해 인간 만능 유도 줄기세포에서 유래한 뇌 오가노이드를 활용해 스트레스 호르몬과 별아교세포, 흥분성 시냅스 반응을 관찰했다. 그 결과 인간 뇌 오가노이드에서도 생쥐 실험과 똑같은 결과를 얻었다. 연구팀은 스트레스 반응에 대한 쥐와 인간의 시냅스 조절 메커니즘이 똑같다는 것을 보여주는 결과라고 설명했다. 정원석 카이스트 생명과학과 교수는 “과도한 스트레스가 다양한 정신질환의 원인이라는 사실은 임상적으로 알려졌지만 정확한 발병기전은 알려지지 않았다”라고 말했다. 정 교수는 “이번 연구 결과는 어린 시절 스트레스가 장기적으로 영향을 미쳐 성인기 정신질환을 일으킬 수 있다는 것을 보여줌으로써 스트레스로 인한 정신질환 예방과 치료에 응용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
  • [씨줄날줄] ‘열대화 시대’의 공포/황비웅 논설위원

    [씨줄날줄] ‘열대화 시대’의 공포/황비웅 논설위원

    어마어마한 해일이 미국 뉴욕을 강타한다. 도시가 순식간에 침수되고 빌딩들 사이로 유조선 같은 거대한 배들이 둥둥 떠다닌다. 로스앤젤레스에는 초대형 토네이도가 휘몰아치고, 일본 도쿄에는 볼링공만 한 우박이 쏟아진다. 영하 65도에서 비행 중인 헬리콥터가 연료가 급속도로 얼어 추락한다. 헬기에서 빠져나오려던 사람도 금세 얼어붙어 죽고 만다. 2004년 개봉한 영화 ‘투모로우’의 명장면들이다. 영화는 급격한 지구온난화로 남극과 북극의 빙하가 녹고 바닷물이 차가워져 해류의 흐름이 바뀌면서 지구 전체가 빙하기를 맞게 된다는 전 지구적 재앙을 그렸다. 영화에 나오는 해류는 대서양자오선역전순환류(AMOC). 카리브해 쪽 열대지방의 따뜻한 물이 북미 연안을 거쳐 북극 방면에 도달해 차가워진 뒤 다시 적도 인근으로 되돌아오는 해류 순환 현상이다. 영화가 보여 준 기후변화는 오늘의 현실과 무관치 않다. 덴마크 코펜하겐대 연구팀이 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 최근 발표한 논문에 따르면 1870∼2020년 북대서양 해수면 온도 변화를 분석한 결과 AMOC가 이르면 2025년 붕괴를 시작해 2095년 이전에 사라질 수도 있다. 이 해류 시스템이 붕괴하면 올해 미국, 유럽, 아시아 등지의 폭염 같은 극한기후가 일상화되고, 해수면이 높아져 미국와 유럽 등이 잠길 수 있다고 한다. 유엔이 지구온난화 시대의 종말을 고했다. 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 지난 27일(현지시간) “지구온난화 시대가 끝나고 지구열대화 시대가 시작됐다”고 경고했다. 올 7월의 첫 3주간은 기록 사상 지구가 가장 더웠던 시간이었다. 지금 유럽 남부의 폭염은 재앙 수준이다. 지난 16~22일 한 주간 이탈리아 로마의 낮 최고기온은 최고 41.8도를 기록했다. 그리스 로도스섬에서는 45도를 넘나드는 덥고 건조한 날씨로 산불이 일주일째 잡히지 않아 2만여명이 대피했다. 우리나라도 예외가 아니다. 장마철 극한호우가 끝나자마자 극한폭염이 시작돼 전국 곳곳에서 사망자와 온열환자가 속출하고 있다. 빠르게 일상이 돼 가는 극한호우와 극한폭염에 정책이 따라가지 못할 정도다. 기후위기 취약계층에게는 당장 생사가 걸린 문제다.
  • 웃음·장난에 관여하는 뇌 부위 찾았다 [달콤한 사이언스]

    웃음·장난에 관여하는 뇌 부위 찾았다 [달콤한 사이언스]

    네덜란드의 역사학자이자 사상가인 요한 하위징아는 인류를 ‘놀이하는 인간’(호모 루덴스)으로 정의하고 인류의 문화는 그 자체로 놀이의 성격이 강하다고 주장했다. 놀이, 또는 장난치기는 인간을 포함한 동물에게서 가장 이해하기 어려운 행동 유형이다. 과학자들은 인간을 비롯해 다른 동물들의 장난기와 웃음을 제어하는 신경 경로를 명확히 파악하지 못하고 있다. 이런 상황에서 독일 베를린 훔볼트대 계산신경과학센터, 베를린 아인슈타인 신경과학연구센터, 베를린 자유대, 국립 퇴행성신경질환연구센터, 하이델베르크대 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 웃음과 장난에 관여하는 핵심 뇌 부위를 찾아냈다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 7월 29일자에 실렸다. 동물의 놀이 행동을 연구하기 위해서는 놀이에 도움이 되는 환경을 조성한 뒤 실험해야 한다. 그렇지만 실험동물로 많이 쓰이는 생쥐는 불안하거나 제지당하면 자발적으로 놀이 행동을 하지 않기 때문에 실험이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 실험용 생쥐가 자유롭게 움직일 수 있도록 환경을 조성하고 새로운 분위기에 익숙해질 수 있도록 며칠의 시간을 줬다. 그다음 통제된 조건에서 손가락으로 생쥐와 장난하고 생쥐의 등과 배를 간지럽혀 쥐가 내는 소리와 뇌 활동을 측정했다. 생쥐는 사람처럼 웃지는 않지만 기분이 좋을 때는 사람이 들을 수 없는 음조로 소리를 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 소리를 관찰한 것이다. 실험 결과 생쥐는 간지럼과 놀이에 대한 강한 신경 반응이 ‘수도관주위회색질’(중뇌수도회색질·PAG) 측면에서 나타나는 것으로 확인됐다. PAG는 중뇌에 있는 부위로 자율 기능, 동기 행동, 위협 자극에 대한 행동 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 PAG 활동을 억제하면 생쥐는 놀이에 참여하지 않고 웃음도 웃지 않는 것으로 나타났다. 또 불안을 유발하도록 설계된 낯선 환경에 놓은 생쥐는 PAG 측면에 있는 세포 활동도 감소했다. 연구팀에 따르면 웃음이 놀이에서 매우 중요하며 뇌에 이런 행동을 조절하는 일종의 조직 신호가 있다는 점을 보여준다. 아이들의 경우 서로 놀면서도 싸울 때 웃음이 나는지 확인하고 상대가 더 이상 웃지 않으면 싸움을 멈추는 것이 대표적인 사례다. 연구를 이끈 미카엘 브레흐트 베를린 훔볼트대 교수는 “많은 사람이 놀이는 유치하다고 생각하면서 과소평가하고 있다”라면서 “이번 연구는 놀이가 뇌에서 행동을 통제하는 자기 훈련 행동이라는 점을 보여준다”라고 설명했다. 연구팀은 다른 동물에게서도 같은 반응이 나타나는지 추가 연구를 진행할 예정이다.
  • 부모 조기사망 영향 남자아이 더 크게 받는다 [사이언스 브런치]

    부모 조기사망 영향 남자아이 더 크게 받는다 [사이언스 브런치]

    맹자는 제나라 선왕이 왕도정치에 대해 질문했을 때 “늙어서 아내가 없거나 지아비가 없는 이, 자식이 없는 사람, 어려서 부모가 없는 사람을 먼저 돌보는 것이 왕도”라고 답했다. 맹자가 말한 ‘환과고독’은 세상에 의지할 데 없는 어려운 사람을 일컫는다. 특히 어려서 부모를 잃는 경우는 정신적 충격과 함께 극심한 경제적 어려움을 겪을 가능성이 커진다. 경제학자, 통계학자, 실험심리학자들이 조실부모가 실제 아이들에게 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 핀란드 위베스퀼레대, 헬싱키 노동경제연구소, 독일 IZA 노동경제연구소, 아일랜드 더블린대(UCD) 공동 연구팀은 부모의 조기 사망으로 인한 경제적, 의학적 영향은 남자아이가 여자아이보다 더 크게 받는다고 28일 밝혔다. 연구팀에 따르면 21세 이전에 부모의 사망을 경험하는 것은 남아, 여아 모두 성인이 된 뒤 정신 건강에 문제가 발생하는 경우가 많고 소득수준은 낮아지고 실업률은 높아지는 경향과 연관돼 있다. 이런 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘역학 및 지역 보건학’ 7월 26일자에 실렸다. 연구팀은 1971~1986년에 태어나 2016년에 최소 30세가 되는 96만 2350명의 핀란드인을 대상으로 21세 이전 부모 사망 여부와 26~30세 정신건강, 취업상태 및 급여 수준을 정밀 분석했다. 분석 결과, 약 15%인 14만 5673명이 31세 이전에 부모를 잃은 경험이 있었고 어머니의 사망을 경험한 사람은 5% 미만이었고 아버지 사망을 경험한 사람은 12%를 넘는 것으로 나타났다. 이 가운데 6만 5797명이 21세 이전에 양친 또는 한쪽 부모를 잃었으며 이들은 30세 이후 부모를 잃은 사람들보다 신경정신질환으로 병원에 입원하거나 통원 치료할 가능성이 높은 것으로 조사됐다. 특히 남성이 여성보다 조실부모에 대한 충격이 더 커 남성은 병원에 입원할 가능성이 그렇지 않은 남성보다 70% 더 높은 것으로 나타났다. 병원 입원 이유는 약물 과다복용이나 고의적 자해로 조사됐다. 부모를 일찍 잃은 여성들도 그렇지 않은 사람보다 병원 입원 가능성은 2배 가량 높은 것으로 조사됐다. 또 21세 이전에 부모를 잃은 경우 남녀 모두 학교 교육 기간이 짧은 것으로 나타났으며 연간 소득도 낮고 26~30세에 실직 기간도 긴 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 남성의 경우 아버지의 조기 사망은 연간 소득을 평균보다 약 16.5% 감소시키는 효과가 있었으며 정규직 고용 가능성도 6%나 낮추는 것으로 확인됐다. 여성의 경우는 각각 11%, 4% 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 “이번 연구는 어린 시절의 유전적, 환경적 요인을 고려하지 않았지만 부모의 조기 사망은 남녀 청소년에게 모두 심각한 영향을 미친다는 점을 보여준다”라며 “남성이 더 큰 영향을 받는 이유에 관해서는 추가 연구가 필요하다”라고 말했다.
  • 배춧과 식물 대청엽, 아토피에 효과 있다

    배춧과 식물 대청엽, 아토피에 효과 있다

    아토피는 피부가 건조하고 가려움증과 함께 염증이 생기는 만성 피부질환이다. 유아나 아동에게서 주로 발생하는 아토피는 자가면역질환으로 알려졌지만 정확한 발병 원인이 밝혀지지 않아 주로 증상 완화 수준의 치료만 행해지는 경우가 많다. 국내 연구진이 배춧과 식물이자 전통 약재로 많이 쓰였던 대청의 잎(대청엽)에 아토피 피부염 개선 효능이 있는 물질이 있다는 것을 밝혀내 주목받고 있다. 한국한의학연구원 한의기술응용센터 연구팀은 대청엽 추출물이 아토피 피부염 개선에 효과가 있다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물화학 분야 국제학술지 ‘몰레큘스’에 실렸다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 연잎 같은 천연물을 활용해 항염, 항바이러스 연구를 진행해 왔다. 이번에는 전통 한약재인 대청엽 추출물의 아토피 피부염 치료 효과를 분석했다. 연구팀은 아토피 피부염을 유발한 생쥐와 아토피 피부염이 있는 사람의 상피세포를 이용해 실험했다. 그 결과, 아토피 피부염이 있는 동물에게 대청엽 추출물을 먹이면 알레르기질환인 아토피 피부염, 천식, 알레르기 비염과 관련 있는 것으로 알려진 혈중 IgE 생성량이 절반 이하로 떨어지고 면역세포의 반응과 염증 관련 인자 생성 및 발현이 64% 이상 억제되는 것이 관찰됐다. 상피세포에서도 대청엽 추출물이 면역세포 이동을 유도하는 물질 생성을 억제하고 히스타민이나 사이토카인 같은 물질을 줄여 염증이 10분의1로 줄어드는 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 마진열 한의학연구원 박사는 “이번 연구는 전통 약재 대청엽에서 새로운 아토피 피부염 치료 물질 개발 가능성을 보여준 것”이라고 설명했다.
  • ‘한국형’ 동결보존 기술 구축…선진국 대비 생존율 높아

    ‘한국형’ 동결보존 기술 구축…선진국 대비 생존율 높아

    생물의 세포나 조직을 냉동보관 후 해동과정을 거쳐 생리기능을 회복시킬 수 있는 한국형 동결보존 기술이 구축됐다. 환경부 소속 국립생물자원관은 27일 멸종위기종 1급인 산양 등 야생동물 19종의 성체줄기세포를 안정적으로 동결보존하고 있다고 밝혔다. 성체줄기세포는 성체 조직을 구성하는 세포로 새로운 개체로 증식이 가능하다. 2016년부터 멸종위기종 1급인 산양·미호종개·퉁사리·감돌고기·여울마자·흰수마자 등 6종의 성체줄기세포를 영하 196도 액체질소에서 최장 7년간 동결보존하고 있다. 2급인 한강납줄개·열목어·모래주사·물방개 등 4종, 적색목록 멸종위기 등급인 뱀장어 등 9종도 추가했다. 연구 결과 장기간 동결 보존한 이들 세포는 1주간 동결한 세포와 비슷한 71~85%의 안정적인 생존율을 기록했다. 1980년대부터 멸종위기 동물의 동결보존 연구를 수행한 미국 등 선진국들의 생존율(50% 미만)보다 높은 수치다. 특히 19종 성체줄기세포가 정상적으로 배양됐으며, 한강납줄개와 세포 특성이 매우 유사한 각시붕어의 성체줄기세포를 이식한 실험에서도 정상 개체로 성장이 확인됐다. 생물자원관은 동결보존 기술로 장기 보존 및 암컷과 수컷 개체를 관리해야 하는 기존의 인공증식 방식 대비 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대했다. 연구 결과는 이달 말 국제학술지인 ‘저온생물학회지’에 게재하고 특허도 출원할 예정이다.
  • “멕시코 만류 금세기에 멈출 수도”… 기후 격변 경고

    전 세계 기후위기가 심화하면서 지구의 기온을 낮추는 데 중요한 역할을 해 온 멕시코 만류(걸프스트림)가 이르면 2025년 소멸될 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 걸프스트림은 북대서양 해류와 함께 ‘대서양 자오선 역전 순환류’(AMOC) 중 세계 최대 해류로 꼽히고, 멕시코만의 따뜻한 물을 대서양으로 전달해 해류를 순환시켜 지구의 기온을 낮추는 역할을 한다. 과학자들은 이 해류의 순환이 멈추면 지구의 기온이 급격히 상승해 기후 위기의 티핑포인트가 될 것으로 지적해 왔다. 26일(현지시간) 가디언에 따르면 덴마크 코펜하겐대 페테르 디틀레우센 교수와 수산네 디틀레우센 교수팀은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 1870∼2020년 북대서양 해수면 온도 변화를 분석, AMOC가 이르면 2025년 붕괴를 시작해 2095년 이전에 사라질 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 앞서 2018년 발표된 영국 유니버시티 칼리지 런던대의 논문과 2021년 독일 포츠담 기후영향연구소가 AMOC의 붕괴 가능성을 경고한 바 있으나 이번에는 붕괴 시점을 이번 세기 안으로 앞당겨 관측한 것이다. AMOC는 따뜻한 바닷물을 극지방을 향해 북쪽으로 운반하고 그곳에서 냉각되고 가라앉아 대서양의 해류를 몰고 간다. 이런 해수 순환은 열, 탄소, 산소, 영양분 등 공급은 물론 해수면 높이와 세계 기후 시스템 변화 등에 큰 영향을 미친다. 그린란드의 만년설과 빙하가 급속도로 녹으면서 유입되는 물은 점점 더 해류의 흐름을 소멸시키고 있다. 걸프스트림을 비롯해 AMOC가 붕괴되면 인도, 남미, 서아프리카의 가뭄과 기아는 더욱 심각해지며 유럽에는 극한의 겨울이 찾아오고, 미국 동부 해수면은 상승하게 된다. 흡사 영화 ‘투모로우’가 가정한 디스토피아가 현실화하는 셈이다. 연구팀은 AMOC에 변화를 일으키는 요인에 대해 구체적으로 가정하지는 않았으나 대기 중 이산화탄소 농도가 연구 기간에 거의 선형적으로 증가했다는 점을 지적했다.
  • “기후변화로 멕시코 만류 2025년 소멸 가능성”

    “기후변화로 멕시코 만류 2025년 소멸 가능성”

    전 세계 기후위기가 심화하면서 지구의 기온을 낮추는데 중요한 역할을 해온 멕시코 만류(걸프스트림)가 이르면 2025년 소멸될 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 걸프스트림은 북대서양 해류와 함께 ‘대서양 자오선 역전 순환류(AMOC)’ 중 세계 최대 해류로 꼽히고, 멕시코만의 따뜻한 물을 대서양으로 전달해 해류를 순환시켜 지구의 기온을 낮추는 역할을 한다. 과학자들은 이 해류의 순환이 멈추면 지구의 기온이 급격히 상승해 기후 위기의 티핑포인트가 될 것으로 지적해 왔다. 26일(현지시간) 가디언에 따르면 덴마크 코펜하겐대 페테르 디틀레우센 교수와 수잔네 디틀레우센 교수팀은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 1870∼2020년 북대서양 해수면 온도 변화를 분석, AOMC가 이르면 2025년 붕괴를 시작해 2095년 이전에 사라질 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 앞서 2018년 발표된 영국 유니버시티 칼리지 런던대의 논문과 2021년 독일 포츠담 기후영향연구소가 AOMC의 붕괴 가능성을 경고한 바 있으나 이번에는 붕괴의 시점을 이번 세기 안으로 앞당겨 관측한 것이다. AOMC는 따뜻한 바닷물을 극지방을 향해 북쪽으로 운반하고 그곳에서 냉각되고 가라앉아 대서양의 해류를 몰고 간다. 이런 해수 순환은 열, 탄소, 산소, 영양분 등 공급은 물론 해수면 높이와 세계 기후 시스템 변화 등에 큰 영향을 미친다. 그린란드의 만년설이 녹고 빙하가 급속도로 녹으면서 유입되는 물은 점점 더 해류의 흐름을 소멸시키고 있다. 걸프스트림을 비롯해 AMOC가 붕괴되면 인도, 남미, 서아프리카의 가뭄과 기아는 더욱 심각해지며 유럽에는 극한의 겨울이 찾아오고, 미국 동부 해수면은 상승하게 된다. 흡사 영화 ‘투모로우’가 가정한 디스토피아가 현실화하는 셈이다. 연구팀은 AMOC에 변화를 일으키는 요인에 대해 구체적으로 가정하지는 않았으나 대기 중 이산화탄소 농도가 연구 기간에 거의 선형적으로 증가했다는 점을 지적했다. 연구팀은 “이 연구의 분석과 전망은 가능한 한 보수적인 가정을 토대로 했다”며 “AOMC 붕괴 임박을 뜻하는 지표들은 명확하다”고 강조했다.
  • 고기보다 더 고기 같은 대체육, 미생물로 만든다고?

    고기보다 더 고기 같은 대체육, 미생물로 만든다고?

    육식을 위한 축산이 지구 온난화의 원인 중 하나라는 지적이 나오면서 대체육에 관한 관심이 높다. 대체육은 동물 세포를 추출하거나 비동물성 재료를 이용해 만드는데 식감이나 향은 아직 실제 고기에 못 미치는 경우가 많아 대중화에 걸림돌이 된다. 국내 연구진이 미생물 세포공장을 이용한 시스템 대사공학 기법으로 이런 문제를 해결할 수 있다고 밝혀 눈길을 끈다. 카이스트 생명화학공학과, 생물공정연구센터 공동 연구팀은 시스템 대사공학 전략을 통해 대체육의 풍미와 색감을 높일 수 있는 천연물질을 대량생산이 가능하다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 리뷰스 바이오엔지니어링’에 실렸다. 시스템 대사공학은 화석연료인 석유에 대한 의존도가 높은 화학산업을 대체하기 위해 바이오산업의 핵심인 미생물 세포공장을 효과적으로 개발하려는 학문 분야로 이상엽 카이스트 특훈교수가 창시했다. 연구팀은 각종 식품과 화장품에 이용되는 아미노산, 단백질, 지방, 지방산, 비타민, 향미료, 색소, 알코올, 기능성 화합물, 기타 식품 첨가물 등을 미생물 세포공장으로 만들어 낼 수 있는 방법을 종합 정리했다. 또 미생물 유래 물질을 상품화하는 데 성공한 전 세계 기업들도 종합했다. 연구팀에 따르면 미생물 세포공장을 이용해 대체육 개발과 대체육 향미와 식감 개선이 가능해 동물성 단백질에 대한 의존도를 낮춰 가축 사육이나 물고기 양식을 줄일 수 있다고 밝혔다. 이와 함께 특정 선인장에서만 서식하는 연지벌레에서 추출해야 하는 칼민, 닭 볏이나 소 안구에서 추출해야 하는 하이알로룬산, 상어나 생선의 간에서 추출하는 오메가3 지방산도 미생물 세포공장으로 대체 생산할 수 있다. 이번 논문의 제1 저자로 참여한 최경록 카이스트 연구교수는 “김치 같은 전통 발효식품뿐만 아니라 조미료 주원료인 글루탐산나트륨, 초콜릿 원료인 카카오버터도 미생물의 도움을 받기 때문에 미생물 세포공장 개념은 익숙하다”라며 “앞으로도 미생물 세포공장으로 친환경적이고 지속 가능한 방법으로 다양한 종류의 식품과 제품을 개발할 것”이라고 말했다. 이상엽 특훈교수는 “시스템 대사공학 기술은 식량 위기와 기후변화를 동시에 해결하는 데 크게 이바지할 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 주명건 세종대 명예이사장, ‘세계정부 필요성과 구성전략’ 논문 발표

    주명건 세종대 명예이사장, ‘세계정부 필요성과 구성전략’ 논문 발표

    세종대학교는 주명건 세종대 명예이사장이 세계적인 학술지 ‘Journal of Economic Integration’ 7월호에 ‘세계정부를 설립하여 평화를 유지하자’(The Necessity and Composition Strategy of the United Nations of the World)는 주제로 논문을 발표했다고 25일 밝혔다. 주 명예이사장은 논문에서 테러, 전쟁, 금융위기, 소득양극화 및 팬데믹, 인신매매, 마약밀매 문제 등은 개별국가로서는 감당할 수 없으며, 인류는 제 기능을 발휘하지 못하는 UN을 실제로 작동할 수 있는 세계연방정부로 전환해 대응해야 한다고 주장했다. UN을 강대국의 비토권으로 마비되지 않게 국세(國勢)를 반영해 과반수로 의결하도록 총회를 개편하자고도 했다. 또한 발권력을 가진 세계은행을 만들어 세계경찰 및 평화유지군을 상비군화하자며, 세계화폐 발행에서 얻어지는 ‘세뇨리지’(발권이익)는 세계경찰과 평화유지군의 운영비, 5억명 극빈층과 6850여만명 난민을 구제하고, 4000여명 인신매매를 근절하는 데 사용하자고 제안했다. 이는 실물경제를 확대하고 소득양극화를 해소시킬 것이라고 전망했다. 아울러 세계정부(UNW) 설립은 UN안전보장이사회 상임이사국의 거부권을 없애고, 세계총회를 다수결로 의결해야 한다고 주장했다. 그 이유로 강대국과 약소국에 동일한 투표권을 주는 것은 오히려 강대국의 거부권을 정당화해 UN을 마비시키기 때문이라고 했다. 따라서 세계총회는 각 국가 GDP, 무역액, 인구를 4대3대3으로 반영해 의석수를 배정하고, 각국 국세 변화에 따라 5년마다 조정해야 한다고 강조했다. 주 명예이사장의 구상에 따르면 UNW는 세계총회를 통해 세계헌법을 제정하고, 세계중앙은행(WCB)과 국제사법재판소를 설립해 입법 및 사법 체계를 확립한다. 그리고 임기 4년 단임 대통령이 이끄는 행정부가 입법부에서 의결된 사안들을 집행한다. 입법부인 총회 임기는 2년이며, 대법관 9명으로 이뤄진 사법부의 임기는 18년으로 2년마다 한 명씩 선출한다. 주 명예이사장은 UNW는 3권 분립 대신에 4권 분립할 필요가 있다고 설명했다. 세계헌법에 근거해 행정부의 독주를 견제하고 각국의 선거와 언론 및 통신을 직접 관리할 호민부를 설치하며 호민부는 7명의 위원회로 구성하되 임기는 14년으로 하고 2년마다 한 명씩 선출해야 한다고 말했다. 호민부의 역할로서는 각국의 검찰을 감독할 세계검찰, 각국의 공정선거를 보장할 세계 선거관리위원회, 각국의 언론자유를 수호할 언론통신위원회, 각국 통계의 정확성을 검증할 세계통계청 및 세계정부의 예산 집행을 감시할 세계감사원 등의 부서장을 선출하고 감독한다는 것을 들었다. 끝으로 주 명예이사장은 “전 세계 국가 정부는 당면한 지구적 위협을 해결할 수 없기에 개인은 국가에 위임했던 기본권을 회수해 UNW에 재위임해야 한다”면서 “핵무기 개발은 궁극적으로 인류를 상호확증파괴(MAD), 즉 공멸 상태로 몰고 가기에 더 이상 전쟁은 의미가 없으므로 인류는 점진적이고 평화적으로 지구 공동체를 만들어야 한다”고 강조했다.
  • 술도 안 마시는데 지방간?

    술도 안 마시는데 지방간?

    평소 술을 전혀 마시지 않거나 많이 마시지 않는데도 건강 검진 결과에서 지방간 판정을 받는 이들이 있다. 바로 비알코올성 지방간이다. 비알코올성 지방간은 비만, 당뇨와 함께 전 세계적으로 증가세에 있는 대사 질환이다. 식이 조절을 통한 체중 감량 같은 생활 관리법 이외에 효과적인 치료 방법은 아직 없는 상태이다. 이런 상황에서 광주과학기술원(지스트) 의생명공학과 연구팀은 비알코올성 지방간에 영향을 미치는 단백질을 발견하고 이를 억제해 치료할 수 있는 방법을 제시했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 및 생명과학 분야 국제 학술지 ‘실험·분자 의학’에 실렸다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 ‘림프구 항원 6D’(LY6D)라는 단백질이 간의 지방 대사 조절과 염증 반응에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. LY6D는 림프구 발달 초기 단계에 관여하는 물질로 추정하고 있지만 정확한 역할과 기능은 알려지지 않았다. 연구팀은 당 성분이 높은 사료를 섭취한 생쥐에게 LY6D 단백질이 증가하는 것을 관찰했다. 또 LY6D 단백질이 증가하면 지방 축적이 심각한 상황에 이르는 것도 확인됐다. 연구팀은 LY6D 단백질 유전자를 100배 이상 높게 발현시키면 지방 대사와 관련된 유전자가 급격히 많아지는 것으로 확인됐다. 비알코올성 지방간이 있는 생쥐에게서 이 단백질을 억제하면 증상이 호전되는 것도 관찰했다. 연구팀은 유전자 형질-조직 발현 프로젝트 데이터베이스를 활용해 간에 LY6D 단백질이 많은 사람은 지방간 질환의 조직학적 변화가 더 심각한 것으로 확인했다. 연구를 이끈 오창명 지스트 교수는 “이번 연구로 비알코올성 지방간의 새로운 치료 표적을 찾아냈다”라면서 “LY6D 단백질을 억제해 간 내 지방 대사 조절과 염증 억제를 유도할 경우 비알코올성 지방간을 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.
  • 잠드는 데 30분 이상 걸리면 사망위험 2배↑

    잠드는 데 30분 이상 걸리면 사망위험 2배↑

    잠이 들기까지 걸리는 시간이 긴 사람은 그렇지 않은 사람보다 사망 위험이 최대 2배 이상 높다는 연구 결과가 나왔다. 고려대 의대 인간게놈연구소 신철 교수 연구팀은 경기도 안산에 거주하는 40~69세 3757명을 대상으로 18년 동안 전향적 코호트 연구를 시행한 결과 잠드는 데 걸리는 시간과 사망 위험 사이에 이런 연관성이 관찰됐다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학저널 랜싯이 발행하는 학술지 ‘건강 장수’(Lancet Healthy Longevity) 최신 호에 발표됐다. 연구팀은 연구 참여자들이 잠들기까지 걸린 시간을 ‘수면 잠복기’로 정의하고, 16∼30분을 기준으로 지난 한 달 동안 30분 이내에 잠이 들지 못한 경우가 1~2번인 ‘간헐적 지연 그룹’과 일주일에 한 번 이상 60분 이내에 잠들지 못하거나 일주일에 세 번 이상 30분 이내에 잠들지 못한 ‘습관적 지연 그룹’으로 나눠 사망 위험을 비교했다. 이 결과 간헐적 지연 그룹과 습관적 지연 그룹의 사망 위험은 인구통계학적 특성, 신체적 특성, 생활 습관, 만성질환 등의 변수를 모두 바로잡았을 때 각각 1.33배, 2.22배 높은 것으로 집계됐다. 특히 습관적 지연 그룹의 경우 암으로 사망할 위험이 같은 비교 조건에서 2.74배로 상승했다. 연구팀은 수면 잠복기가 길어지는 건 불면증, 우울증, 약물 복용 등의 여러 원인이 있을 수 있다고 추정했다. 이로 인한 과각성 반응, 스트레스 반응의 만성화, 염증 반등 등이 사망 위험을 높이는 데 작용할 수 있다고 봤다. 또 수면 잠복기 연장이 뇌에서 분비되는 수면 리듬 조절 생체호르몬인 멜라토닌의 결핍을 불러 암 사망 위험을 높이는 데 잠재적인 요인이 됐을 수 있다는 분석이다. 연구팀은 “성인의 경우 통상 10~20분인 수면 잠복기가 습관적으로 늦어지면 수면 주기를 충분히 완료하지 못함으로써 만성적인 수면 장애는 물론 사망과 암 위험도 높일 수 있는 만큼 이를 예방하기 위한 노력이 필요하다”고 말했다.
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