1982년 시작된 고고학자 ‘인디아나 존스’의 40년 여정이 최근 개봉한 영화 ‘인디아나 존스 5: 운명의 다이얼’로 마무리되고 있다. 페도라를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 멘 채 성궤, 성배, 누르하치 유골 등을 찾아 전 세계를 종횡무진 뛰어다니는 인디아나 존스는 일반인이 알고 있는 전형적인 고고학자의 모습으로 각인됐다. 지금도 고고학자들은 인디아나 존스처럼 먼지를 뒤집어쓰고 유물 현장을 지키고 있다. 그렇지만 과거와 달리 인공위성이나 컴퓨터 프로그램, 각종 실험기구로 중무장했다는 점에서 차이를 보인다. 프랑스, 이집트, 네덜란드, 벨기에, 미국 공동 연구팀이 약 3000년 전 고대 이집트의 벽화 속에 숨겨진 비밀을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 13일자에 실렸다. 고대 이집트 회화에서 중요하게 생각했던 것은 아름다움보다는 완전함이다. 그림에 들어가야 할 모든 요소가 엄격한 규칙에 따라 영원히 보존되는 것을 중요하게 생각했다. 이 때문에 시간이 지남에 따라 그림을 수정하는 경우도 적지 않았다. 문제는 벽화 아래쪽 원화가 무엇이었는지, 어떻게 수정됐는지 분석이 쉽지 않다는 점이다.이에 연구팀은 휴대용 ‘X선 형광 분광’(XRF) 장치로 이집트의 나일강 서안에 있는 귀족들의 무덤 네크로폴리스에 있는 예배당에 그려져 있는 그림을 분석했다. 이들 그림은 기원전 1200~1300년 전 람세스 시대의 것으로 알려져 있다. 분석 결과 그림 속 인물들의 팔 위치가 바뀌고 람세스 2세 초상화에 그려진 왕관과 주변 배경들이 수없이 수정됐음을 밝혀냈다. 또 스페인 세비야대 역사·고고학과, 오스트리아 빈대 분석화학과, 법의학센터 공동 연구팀은 펩타이드 분석을 통해 고대 청동기 시대 이베리아반도 지역에서 가장 높은 지위를 누렸던 사람은 남성이 아닌 여성이라고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 7월 7일자에 게재됐다.2008년 스페인 발렌시아 지역에서 2200~3200년 전 청동기 시대에 매장된 것으로 추정되는 유골이 발견됐다. 당시 사회에서 높은 지위를 누렸던 것으로 보이는 유골의 주인공은 지금까지 17~25세의 남성으로 추정됐다. 연구팀은 유골의 앞니와 어금니에서 추출한 시료로 치아의 법랑질을 형성하는 단백질인 아멜로게닌 펩타이드를 분석했다. 그 결과 X 염색체에 있으며 아멜로게닌을 생성하는 아멜렉스(AMELX) 유전자의 존재를 발견했다. 아멜렉스는 남성이 아닌 여성에게 나타나는 대표적 유전자다. 유골의 주인이 여성임을 의미하는 증거로 연구진은 유골의 주인공에게 ‘상아 부인’이라는 별명을 붙였다. 또 상아 부인이 매장된 지 2~3세기가 지나 만들어진 청동기 시대 무덤들에서도 최소 15명의 여성 유골을 발견했으며 무덤 속에는 비싼 유물들도 함께 있었다. 이에 대해 연구팀은 이베리아 청동기 시대 사회에서 여성들이 높은 지위를 누렸음을 보여 주는 것이라고 설명했다.

영국 브리스톨대, 세인트앤드루스대 공동 연구팀은 새 부리 모양만으로도 둥지의 재료를 예측할 수 있는 방법을 찾았다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국 왕립학회에서 발행하는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘왕립학회 철학적 중개 저널 B-생명과학’ 7월 10일자에 실렸다. 사람이나 유인원, 원숭이 같은 영장류의 손 사용에 대해서는 잘 알려졌지만 다른 동물들이 팔다리와 입을 사용해 물체를 조작하는 방법에 관해서는 연구가 많지 않았다. 연구팀은 약 6000종의 조류 부리 형태와 둥지 모양, 둥지 재료 데이터를 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘 중 하나인 랜덤 포레스트 모델로 분석했다. 그 결과 부리의 모양과 크기에 대한 정보만으로도 둥지 재료를 60% 이상의 정확도로 예측할 수 있다는 것을 확인했다. 일부 조류 종에서는 97%의 정확도로 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

발레 음악 ‘호두까기 인형’의 작곡가인 러시아 표트르 차이콥스키(1840~1893)는 “수학에 아름다움이 없었다면 이 학문 자체가 탄생하지 않았을 것이다. 인류 최대의 천재들을 이 난해한 학문으로 모으는 데 필요한 힘이 아름다움 외에 무엇이 있겠는가”라고 찬사를 보냈습니다. ●게임 통해 규칙·상황 이해 능력 향상 이처럼 수학의 명료함과 결과의 명확성은 많은 과학자와 철학자, 심지어 예술가들까지 매혹했습니다. 수와 양에 관해 다루는 수학은 철학, 천문학과 함께 인류 역사상 가장 오래된 학문입니다. 전문가들은 수학이 자연과 우주의 숨겨진 법칙을 찾는 것뿐만 아니라 인간관계나 사회, 정치 등에서 나타나는 다양한 문제에 대한 해법을 알려 주는 실질적 학문이라고 강조하고 있습니다. 입시 위주 교육 때문에 수학으로 골머리를 앓고 있는 학생들이나 학창 시절 ‘수포자’(수학을 포기한 사람)였던 일반인들은 그런 얘기가 귀에 잘 들어오지도 않을뿐더러 ‘과연 이렇게 재미없고 어려운 수학을 배워서 어디에 써먹을 수 있을까’라는 생각을 하는 경우가 많습니다. 수학은 정말 재미없고 어려운 것일까요. 수학을 재미있게 공부할 수 있는 방법은 없을까요. 이런 질문에 대한 답을 칠레 교황청 가톨릭대 연구팀이 12일 내놨습니다. 자세한 내용은 심리과학 분야 국제학술지 ‘유아·아동기’ 7월 7일자 논문에 실렸습니다. 연구팀은 2000년 이후 3~9세 아동의 수학 능력을 조사한 19건의 연구를 메타분석하고 이를 근거로 실험했습니다. 결론부터 말한다면 보드게임이 아이들의 수와 공간에 대한 이해 능력을 향상할 수 있다고 합니다. 보드게임을 하려면 규칙이나 전체 상황을 이해하는 능력이 필요하기 때문에 읽기나 문해력 등 인지능력 향상에 도움을 주는 것으로 알려져 있습니다. 그렇지만 수리 능력에 영향을 미치는지에 대해서는 명확한 연구 결과가 없었습니다. ●자기 주도적 환경, 인지 능력에 영향 연구팀은 아이들이 교사나 부모 등 보호자들과 함께 일주일에 2회, 한 번에 20분씩 2개월가량 보드게임을 했습니다. 연구팀은 보드게임 실험 전후에 수리 능력과 관련된 평가를 실시했습니다. 그 결과 모노폴리, 오델로, 슈츠 앤드 래더스 같은 숫자 기반 보드게임이 아이들의 수학 능력을 높여 주는 것으로 나타났습니다. 보드게임을 하지 않은 아이들보다 보드게임을 한 아이들 대부분이 수학 능력이 향상됐습니다. 보드게임을 한 아이 중 52%의 아동은 보드게임 전보다 수학 능력이 크게 높아진 것이 관찰됐습니다. 특히 게임 중 보호자 개입이 적었던 아이들의 수학 능력이 눈에 띄게 향상됐다고 합니다. 게임도 자기 주도적으로 할 수 있는 환경이 만들어져야 인지능력 향상으로 이어질 수 있다는 설명입니다. 전문가들은 수학뿐만 아니라 과학도 재미있게 공부할 수 있는 방법이 분명히 있다고 말합니다. 어린아이들은 이번 연구처럼 보드게임으로 수나 공간의 원리를 이해할 수 있겠지만 그보다 나이가 많은 청소년들은 법칙이나 이론을 무작정 외우는 것이 아니라 그것들이 나온 배경을 안다면 훨씬 재미있게 공부할 수 있고 이해도 빨라진다고 합니다. 수학이나 과학이 어렵다고 생각된다면 수학사나 과학사를 재미있게 풀어낸 책을 읽어 보길 권합니다.

우리은하에서 발견된 행성 중 역대 가장 반짝반짝 빛나는 외계행성이 발견됐다. 최근 칠레 디에고포르탈레스대학 등 공동연구팀은 금속성 구름을 가지고 있어 별빛의 80%를 반사하는 기괴한 외계행성 'LTT9779 b'를 발견했다는 연구결과를 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 발표했다. 지구에서 약 264광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 LTT9779 b는 그야말로 놀라움의 연속이다. 먼저 지구의 5배 만한 LTT9779 b는 알베도(별빛에 대한 천체 표면의 반사율)가 무려 80%에 달하는데 이는 별빛의 80%를 그대로 반사한다는 의미다. 이에비해 지구의 알베도는 약 30%, 태양계에서 가장 반짝반짝 빛나는 금성은 75%다. 크기로 보면 해왕성만한 행성이 마치 거대한 거울처럼 빛을 반사하는 역할을 하는 셈으로, 이는 행성의 구름이 티타늄과 유리(규산염) 등 금속성 성분으로 이루어져있기 때문이다. 더욱 놀라운 사실은 LTT9779 b가 항성을 불과 19시간 만에 공전한다는 점으로 그야말로 별에 바짝 붙어있다. 이때문에 LTT9779 b의 대기온도는 무려 2000°c를 넘어설 것으로 추정된다. 이처럼 비정상적으로 행성이 항성에 가까우면 너무 뜨거워 구름이 생성되기 힘들지만 LTT9779 b는 이같은 상식도 뛰어넘어 금속 구름을 형성하고 있다.연구의 공동저자인 프랑스 코트다쥐르 천문대 천체 물리학자 비비앙 파르망티에는 "행성에 구름이 있는 이유는 대기에 규산염 가스가 매우 풍부해 샤워기를 계속 틀면 수증기가 욕실에 미니 구름을 형성하는 것과 유사하다"면서 "이 구름이 빛을 반사해 행성이 너무 뜨거워져 증발하는 것을 막아 생존을 가능케 한 것으로 보인다"고 설명했다. 한편 LTT9779 b는 지난 2020년 미 항공우주국(NASA)의 ‘외계 행성 사냥꾼’인 우주망원경 TESS에 의해 처음 발견됐다. 이번 연구는 유럽우주국(ESA)의 외계 행성 탐사를 위한 우주망원경인 키옵스(CHEOPS)의 관측 데이터로 이루어졌다. 키옵스는 무게 273㎏, 길이 1.5m 정도 되는 소형 우주 망원경이지만, TESS보다 별을 더 오래 고정해서 관측할 수 있다는 장점이 있다.  

골다공증 치료제 개발·조기진단 역할 호서대학교(총장 강일구)는 임상병리학과 진현석 교수팀이 골다공증에 관여하는 새로운 유전자로서 ‘UBAP2’를 발견했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 새 유전자가 뼈 항상성(bone homeostasis) 유지에 대한 역할과 골다공증 진단 바이오마커로서의 임상적 유용성도 세계 최초로 규명했다. 교수팀은 한국인 유전체 역학데이터를 활용해 전장 유전체 분석(Genome-wide association study)과 세포모델 연구, 제브라피쉬 동물실험, 임상시험을 수행하면서 UBAP2 유전자가 뼈 항상성에 미치는 영향을 규명했다. 이번 연구는 호서대, 아주대, 한국생명공학연구원, 국립보건연구원과의 공동연구로, 연구결과는 향후 골다공증 치료제 개발과 조기진단에 중요하게 이용될 것으로 전망됐다. 연구결과 논문은 국제저명학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications, IF 17.7) 6월 20일 자에 게재됐다. 호서대 임상병리학과는 미래 바이오산업을 이끌어갈 GLP 전문인력 양성을 위해 국내 최대 민간 CRO기관인 코아스템켐온㈜ 등과 표준현장 실습학기제를 진행하면서 GLP 전문인력을 양성하고 있다.

20여년 전 동물 복제 연구로 영광을 얻고 논문 조작으로 몰락한 황우석(70) 박사의 근황이 공개됐다. 황우석 박사는 셰이크 만수르 빈 자이드 알 나흐얀 UAE(아랍에미리트) 부총리의 투자를 받아 중동에 정착, 사막을 뚫고 출근하며 동물 복제에 매진하고 있었다. 넷플릭스는 다큐멘터리 ‘킹 오브 클론: 황우석 박사의 몰락’에 출연한 황우석 박사는 UAE 바이오테크 연구센터를 오가며 ‘동물 복제’ 연구를 수행하는 모습을 공개했다. 황우석 박사는 만수르를 상관(boss)이라고 소개한 뒤 “흠뻑 서포트(후원)할 수 있는 모든 준비를 하고 (나를) 불러줬다”고 설명했다. 2016년 UAE 공주이자 푸자이라 지역 왕세자빈인 라티파 알 막툼의 죽은 반려견을 복제해 준 것을 계기로 중동과 연이 닿았고, 지난해 10월 아부다비 생명공학연구원을 설립했다. UAE에 정착하게 된 계기는 ‘낙타 복제 성공’이었다. 중동 왕가에서 260억원을 제시한 낙타 품종 마브루칸 11마리를 복제하는 데 성공했기 때문이다. 알렉스 틴슨 박사는 “솔직히 진짜로 복제할 줄은 몰랐다”며 놀라움을 감추지 못했다. 황우석 박사는 “우리는 다르다. 죽었다고 생각을 안 한다. 세포 자체는 생명이다”라며 “(과거 연구 윤리 논란은) 저의 과욕 때문이다. 그걸 가지고 누구 핑계 댈 수도 없는 것이다”라고 말했다. 그러면서 “남들이 보기엔 제 삶의 지나온 그 궤적들이 고통도 있고 영광도 있겠지만 이것 역시 지울 수 없는 저의 모습”이라며 다시 태어나도 똑같은 길을 걷고 싶다고 했다.아부다비 동물 복제 사업 이끌어 몰락한 ‘황우석 신드롬’ 아부다비는 동물 복제를 국가 전략 사업으로 육성하기 위해 황 박사를 지원하고 있다. 이미 전세계를 대상으로 반려견 복제 사업이 진행 중이며, 낙타와 종마 복제 사업화도 앞두고 있다. 황 박사는 UAE에서 그간 낙타를 얼마나 복제했냐는 질문에 “150마리가 넘는다”고 답했다. 카메라는 메마른 사막을 뚫고 출근하는 그를 비췄다. 황우석 박사는 전 서울대 수의대 교수로 1999년 2월 국내 최초로 체세포 복제 방식으로 송아지 ‘영롱이’와 2005년 8월 같은 방식으로 세계 최초 복제 개 ‘스너피’를 탄생시켰다. 당시 이론적으로 인간 복제가 가능하며 유전적으로 동일한 DNA(유전자정보)를 복제해 난치성 질환을 치료할 수 있다며 ‘황우석 신드롬’이 불었지만 2005년 국제학술지 사이언스에 발표한 ‘환자 맞춤형 인간 체세포 복제 배아줄기세포’ 논문이 조작으로 판명됐다. 또 체세포 복제에 필요한 난자를 연구실 여성 연구원으로부터 제공받거나 산부인과병원에 인공수정 시술을 받으러 온 여성들에게 병원비 등을 감면해 주는 조건으로 난자를 제공받은 혐의 등으로 유죄 판결을 받았다.황 박사는 서울대 교수직에서 파면됐고, 과학계에서도 사실상 퇴출되며 몰락의 길을 걸었다. 2020년 10월에는 정부가 2004년 황 전 교수에게 수여한 대통령상인 ‘대한민국 최고과학기술인상’ 수상취소 결정이 내려졌다. 그가 지금까지 복제한 동물은 개, 소, 돼지, 고양이, 늑대, 코요테, 말, 낙타 등 1600마리가 넘는 것으로 알려졌다. 황 박사는 “과학은 없던 길을 가고 개척하는 학문”이라고 말했다. 그는 “클론(유전적으로 동일하게 복제한 DNA) 기술을 비난하는 사람들은 신의 창조질서를 거역하려는 행위라고 주장한다”며 “하지만 감히 누가 이 부분(기술)을 신의 영역이라고도 규정할 수 있을까”라는 생각을 전했다.

일리아드, 오디세이아의 작가 호메로스는 “잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것”이라 했고 돈키호테의 저자 세르반테스는 “수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약”이라고 말했다. 그렇지만 날씨가 점점 더워지면서 뒤척거리다가 스마트폰을 꺼내 만지작대고 있노라면 잠을 설치게 된다. 게다가 요즘은 빛 공해 때문에 깊이 잠들기도 쉽지 않다. 많은 경우 잠드는 시간과 수면 시간은 개인에 따라 달라지는 것으로 알려졌지만 실제로는 다른 요인들도 많이 작용하는 것으로 나타났다. 카이스트 전산학부, 기초과학연구원(IBS) 데이터사이언스그룹, 강원대 AI융합학과, 영국 노키아 벨 연구소, 덴마크 코펜하겐IT대 공동 연구팀은 현대인의 수면시간은 개인적 요인뿐만 아니라 사회적 요인에도 영향을 받는다는 사실을 규명했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 수면은 건강과 웰빙, 생산성에 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌지만 사람들이 얼마나 오래 그리고 수면의 질에 대해서는 정확히 보고되지 않았다. 연구팀은 스마트 워치가 대중화됐다는 점에 착안해 스마트 워치를 사용하고 있는 미국, 캐나다, 스페인, 영국, 핀란드, 한국, 일본 등 11개국 3만 82명을 대상으로 4년 동안 수집한 5200만 건의 데이터를 분석했다. 스마트 워치의 모션 센서는 뒤척임 없이 수면을 시작하는 순간을 정확히 기록하기 때문에 설문조사가 갖는 편향성을 피할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 국가별 취침 시간, 기상 시간, 총 수면시간을 조사했다. 분석 결과, 이번 연구 결과는 기존 연구 결과들보다 국가별로 수십 분에서 1시간까지 늦은 것으로 나타났다. 전 세계 평균 취침 시간은 0시 1분이고 기상 시간은 오전 7시 42분으로 나타났다. 기상 시간은 대부분의 국가가 비슷한 경향을 보였지만 취침 시간은 지리적·문화적 영향을 상당히 받았다. 특히 국민 소득(GDP)이 높을수록 취침 시간이 늦었으며 문화적으로는 개인주의보다 집단주의 지수가 높을수록 취침 시간이 늦었다. 총 수면시간은 일본이 평균 7시간 미만으로 가장 적었으며 핀란드는 평균 수면시간이 8시간으로 가장 긴 것으로 나타났다. 또 취침 중 깨지 않고 연속으로 자는 시간의 비율인 수면 효율성과 질적 요인을 분석했다. 연구팀에 따르면 개인별, 문화적 요인을 고정한 다음 운동량이 늘어나면 수면이 어떻게 변하는지도 가상 실험했다. 그 결과 깨어있을 때 걸음 수가 늘수록 취침 시 더 빨리 잠들고 밤에 덜 깨는 것으로 밝혀졌다. 운동량은 수면의 질을 개선하지만 총 수면시간을 늘리지는 않았다. 또 운동이 수면에 미치는 긍정적 효과는 국가별로 달랐다. 미국과 핀란드에서는 강한 효과가 나타났지만 일본에서는 운동 효과가 가장 적게 나타났다. 차미영 카이스트 교수는 “수면은 웰빙, 비만, 치매 등과도 연관이 있다고 알려져 있다”라며 “고령화 사회에서 국민 건강 증진을 위해 적절한 수면의 양을 보장하고 수면의 질을 높이기 위해서는 개인의 노력은 물론 사회적 지원도 함께해야 할 것”이라고 말했다.

1868년 미국에서 상아 당구공 대용으로 발명된 셀룰로이드는 플라스틱의 시초다. 인류에게 선보인 지 불과 155년 지났지만 우리 주변에서 먹는 것을 제외하고 플라스틱이 아닌 것을 찾아볼 수 없을 정도가 됐다. 특히 코로나19 이후 배달 음식 이용이 늘면서 플라스틱 사용은 급증했다. 넘쳐나는 플라스틱으로 인해 환경오염이 심각한 상황에 이르면서 지난 3월 유엔 회원국들은 2024년까지 플라스틱 오염을 끝내기 위한 법적 구속력이 있는 국제 협약을 마련하기로 합의하기도 했다.화석연료를 원료로 하는 플라스틱은 제작부터 폐기까지 모든 과정에서 상당한 온실가스를 배출한다. 또 폐플라스틱은 바다로 흘러 들어가 햇빛이나 바닷물의 염분 때문에 마모돼 부서지면서 미세플라스틱을 만든다. 이를 먹이 피라미드 가장 아래쪽에 있는 생물들이 먹으면 먹이사슬을 따라 최종 소비자인 사람에게 전달돼 축적될 가능성이 크다. 미세플라스틱은 그동안 청정 지역으로 알려졌던 극지방의 바다에서도 발견되고 있을 정도로 심각하다. 이런 상황에서 영국 케임브리지대 동물학과를 중심으로 한 27개국 161개 연구기관 소속 과학자 200명이 참여한 국제 공동연구팀은 플라스틱 오염이 국경을 초월한 엄청난 규모로 해양생물을 위협하고 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 7월 5일자에 실렸다. 연구팀은 북부풀머갈매기, 유럽바다제비, 멸종위기에 처한 뉴웰스셰어워터라는 바닷새를 포함해 대양을 횡단하는 바닷새 77종 7137마리의 움직임을 추적한 데이터와 전 세계 해양 플라스틱 분포 지도를 비교 분석했다. 특히 연구팀은 페트렐이라고 불리는 바닷새들에 주목했다. 페트렐들은 잘 알려지지는 않았지만 전 세계 바다에 광범위하게 분포하기 때문에 해양 환경오염을 평가할 때 중요한 감시종이다. 바닷새들은 작은 플라스틱 조각을 먹이로 착각하거나 먹잇감과 함께 삼키는 경우가 많다. 번식기에는 플라스틱을 먹이로 착각해 새끼에게 먹이는 경우도 있다. 몸집이 작은 바닷새들은 플라스틱을 뱉어 낼 수 없기 때문에 피해가 더욱 심각하다. 실제로 플라스틱을 섭취한 바닷새들은 항생제 내성이 생기고 장내 미생물 군집이 변화하는 등 건강에 악영향을 받는다는 연구 결과가 지난 3월 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화학’에 실리기도 했다.분석 결과 플라스틱 쓰레기들은 해류로 인해 육지에서 멀리 떨어진 바다와 한 국가의 관할권을 벗어난 곳에 쌓이는 경우가 많은 것으로 조사됐다. 플라스틱 오염은 광범위한 규모로 해양생물을 위협한다. 바닷새들이 맞닥뜨리는 플라스틱 노출 위험의 4분의1은 공해상에 존재한다. 특히 북동 태평양, 남대서양, 남서 인도양에는 플라스틱 쓰레기로 가득 찬 지역이 있으며 멸종위기의 바닷새들이 이 지역으로 먹잇감을 찾아 모여드는 것으로 조사됐다. 이렇게 공해상에 쌓인 플라스틱들은 먹잇감을 찾기 어려운 페트렐을 비롯해 원거리를 이동하는 바닷새들이 삼키는 경우가 많다. 이번 연구의 주요 저자인 안드레아 마니카 케임브리지대 교수(동물학)는 “이번 연구 결과에 따르면 전 세계 바닷새에게 해양 플라스틱 오염은 심각한 생존의 위협 요소”라며 “바닷새들이 플라스틱 쓰레기에 자주 노출되면 생명 다양성의 회복력이 빠르게 줄어들 것”이라고 경고했다.

지난해 말 통계청이 발표한 ‘2022 생명표’에 따르면 2021년에 태어난 아이들의 평균 기대수명은 83.6년으로 남자아이는 80.6년, 여자아이는 86.6년으로 나타났습니다. 1970년에 태어난 남녀 기대수명은 각각 58.7년, 65.8년으로 반세기 만에 남녀 모두 80세를 넘었습니다. 지금 같은 추세와 과학기술 발달을 고려한다면 백세시대가 되는 것은 시간문제일 뿐입니다. 그렇지만 기대수명 증가만큼 건강수명은 이를 따라가지 못하고 있는 듯싶습니다. ●장수 단백질 클로토, 인지 기능 개선 미국 예일대 의대, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 웨이크 포리스트대 의대 공동연구팀은 장수 단백질이라고 불리는 ‘클로토’를 한 번 투여하기만 해도 늙은 원숭이의 인지 기능이 개선되는 것을 확인했습니다. 이번 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 노화’ 7월 4일자에 실렸습니다. 클로토는 그리스신화 속 제우스의 딸이자 생명의 실을 관리하는 책임을 맡은 운명의 세 여신 중 첫째입니다. 생명과학 분야에서 클로토는 장수 단백질로 알려져 있습니다. 실제로 앞선 많은 연구에 따르면 클로토는 생쥐의 수명을 연장하는 것이 확인됐습니다. 연구팀은 평균 22세의 늙은 붉은털원숭이 18마리에게 클로토를 체중 1㎏당 10㎍(마이크로그램)의 저용량으로 1회 주사했습니다. 그다음 작업 및 공간 기억력을 측정했습니다. 그 결과 저용량 1회 투여만으로도 인지 기능이 이전에 비해 획기적으로 향상되는 것이 확인됐습니다. 고용량, 다회 투여를 할 경우 효과가 더 좋지 않겠냐고 생각할 수 있지만 연구팀에 따르면 오히려 인지 기능 개선이 전혀 나타나지 않은 것으로 드러났습니다. 이 연구와 같은 약리학적 방법은 임상시험을 거쳐야 하기 때문에 실제 적용하기 위해서는 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 그런데 의학적 개입 없이도 고령자의 정신건강을 개선할 수 있는 방법도 나왔습니다. 남아프리카공화국 스텔렌보스대 의학·보건과학부 연구팀은 노인들이 젊은 세대와 정기적으로 만나 상호작용을 갖는 것만으로도 정신건강 개선에 큰 도움이 된다고 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 7월 6일자에 실렸습니다. 일반적으로 보호시설에 거주하는 노인들에 대한 정신건강 진단과 치료는 쉽지 않다고 합니다. 연구팀은 양로원에 거주하는 여성 노인 10명을 대상으로 실험했습니다. 연구팀은 실험 참가자들의 불안과 우울 수준을 측정했는데 절반의 여성이 위험 수준인 것으로 나타났습니다. ●젊은이와 만날수록 정신건강 개선 연구팀은 양로원 주변의 유치원 아이들이 일주일에 1회 이상 1시간씩 방문해 노인들과 게임, 퍼즐 맞추기, 독서, 노래 부르기 등의 활동을 함께 하도록 했습니다. 그 결과 노인들의 불안과 우울증은 줄어들고 어린 시절에 대한 기억, 삶에 대한 목적의식 등에서 긍정적 효과를 촉진하는 것으로 확인됐습니다. 많은 사람이 오래 살기를 원합니다. 그렇지만 중요한 것은 단순한 장수가 아니라 건강하게 오래 사는 것입니다. 유병장수가 아닌 무병장수를 위한 많은 연구 결과가 나와 실용화됐으면 합니다.

지구온난화로 인해 기온이 높아져 봄이 빨리 찾아올수록 새들이 새끼를 적게 낳는다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 미시간주립대, 조류개체군연구소, 펜실베이니아주립대, 플로리다대, 노스캐롤라이나대 연구팀이 참여한 연구는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 PNAS 7월 4일자에 실렸다. 연구팀은 조류개체군연구소에서 운영하는 조류 가락지 부착 프로그램의 자료를 활용해 2001~2018년 미국과 캐나다 전역의 산림 지역 인근 179개 지점에서 철새와 텃새 41종의 번식 시기와 부화하는 새끼 수를 계산했다. 위성 관측 이미지를 이용해 식물 잎이 돋는 시기도 조사해 비교한 결과 봄 시작 시기가 점점 빨라지고 있으며, 그에 따라 새들이 더 적은 수의 새끼를 낳고 부화하는 새끼들도 감소하는 것으로 조사됐다.

어느 날 갑자기 머리에서 500원 동전 크기의 탈모반이 서너개 발견된다면 당혹스러울 수밖에 없다. 동전 형태로 모발이 소실되는 탈모반은 원형탈모의 대표적 증상이기 때문이다. 원형탈모는 피부과를 찾는 환자 1~2%를 차지할 정도로 흔하게 발생하는 질환이다. 주로 머리털에서 발생하지만 드물게 눈썹, 수염 등 몸의 다른 부위에서 나타나기도 한다. 자가면역 질환으로 알려졌지만 정확한 원인은 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 원형탈모의 발병 메커니즘을 발견하고 이에 대한 치료 전략을 제시해 주목받고 있다. 카이스트 의과학대학원, 중앙대병원 피부과 공동 연구팀은 생쥐 실험을 통해 원형탈모증을 일으키는 면역 세포를 발견하고 그 특성을 밝혀냈다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’에 실렸다. 원형탈모는 과도한 스트레스로 자가 면역을 활성화해 발생하는 것으로 알려져 있다. 외모에 많은 변화가 생기면서 스트레스가 발생해 원형탈모는 더욱 악화되는 방식이다. 연구팀은 원형탈모 환자의 피부 조직과 혈액, 원형탈모를 일으킨 생쥐의 피부와 림프절을 분석했다. 그 결과 가상기억 T세포에서 유래된 면역세포들이 원형탈모증을 일으키는 핵심 원인이라는 점을 처음 규명했다. 가상기억 T세포는 외부 자극 없이도 이미 면역기능이 활성화된 세포 집단이다. 바이러스, 박테리아, 기생충 감염을 조절하고 암세포를 제거하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있다.연구팀은 피부에서 분비된 사이토카인이 가상기억 T세포를 활성화해 세포독성이 큰 면역세포 군으로 분화를 일으키고 이것들이 모낭세포를 공격해 파괴함으로써 원형탈모가 생긴다는 사실을 발견했다. 연구팀은 사이토카인과 이를 받아들이는 수용체 ‘NKG2D’ 기능을 억제하면 원형탈모증 발생을 억제할 수 있다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 박수형 카이스트 교수는 “이번 연구 결과는 가상기억 T세포가 몸을 보호하는 역할을 하지 않고 오히려 염증 질환에 유발한다는 것을 처음 보여줬다”라면서 “추가 연구를 통해 항체 치료제를 개발한다면 원형탈모 이외에 다양한 만성 염증 질환도 치료할 수 있을 것”이라고 말했다.

흔해 빠졌다는 의미와 함께 반드시 있어야 하는 것이라는 뜻의 ‘약방의 감초’라는 말이 있다. 감초는 한약 제조에서 들어가는 경우가 많아서 나온 속담이다. 그런데 감초가 천식 치료에도 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국한의학연구원 한의약융합연구부는 알레르기 천식을 일으키는 핵심 신호전달 메커니즘을 밝혀내고 감초에서 추출한 성분이 알레르기 천식 완화에 도움이 된다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구 결과는 유럽 알레르기 및 임상면역학회에서 발행하는 의학 분야 국제학술지 ‘알레르기’에 실렸다. 연구팀은 알레르기 반응을 유발하는 항원에 의해 늘어난 핵심 염증물질인 HMGB1이 면역반응에 관여하는 단백질 복합체 ‘NCRC4 인플라마좀’을 과도하게 활성화해 알레르기 천식을 일으킨다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 한약 제조에서 많이 사용되는 감초에서 추출한 글리시리진산이라는 물질이 HMGB1 단백질-NCRC4 인플라마좀 신호 경로를 조절한다는 사실도 확인했다. 글리시리진산은 감초의 주요 성분으로 사포닌 계열로 항염증, 항바이러스 효과가 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 글리시리진산을 사람에게서 추출한 기관지 상피세포와 천식을 일으킨 동물을 이용해 실험한 결과 알레르기 천식을 완화한다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 김윤희 한의학연구원 박사는 “알레르기 질환은 보통 다양한 원인의 복합적 작용으로 발생하기 때문에 다수의 효능 성분을 함유해 다중 표적에 적용이 가능한 한약 재료가 새로운 치료의 실마리가 될 수 있다”라며 “이번 연구 결과를 바탕으로 과거부터 사용된 한약재를 기반으로 새로운 알레르기 질환 치료제 개발에 나설 것”이라고 말했다.

작년 4월 러 순양함 ‘모스크바함’ 침몰1982년 포클랜드전 후 첫 순양함 격침호위함 없이 군사력 과시하다 ‘망신’무인기와 미사일…물꼬 튼 ‘비대칭 전략’ 기원전 264년 로마는 해상강국 카르타고와 일전을 벌입니다. ‘제1차 포에니 전쟁’입니다. 신흥 강국으로 부상한 로마는 강력한 육군을 앞세워 승리를 이어갔습니다. 그러나 해상에선 카르타고에 완벽한 열세였습니다. 오랜 해상 무역으로 앞선 조선술을 갖춘 카르타고 해군을 압도할 방법이 없었다고 합니다. 그 때 로마군은 묘안을 떠올립니다. 근접전에 강한 병사들을 적선에 태울 방법을 고안한 겁니다. 바로 ‘까마귀’라는 이름의 다리입니다. 갈고리로 배를 붙이고 까마귀를 내려 병사들이 건너가도록 한 뒤 백병전을 벌이는 전략입니다. 로마는 이 신무기를 도입한 덕분에 카르타고와의 해전에서 승리할 수 있었습니다.●무인기+미사일…‘비대칭’ 대세가 되다 이런 ‘비대칭 전략’이 먹힌 사례가 최근에도 등장했습니다. 지난해 4월 러시아 해군의 자랑 ‘모스크바함’ 격침 사건입니다. 무기조차 변변치 않았던 우크라이나군의 승전에 세계 주요 언론들은 ‘현대판 다윗의 돌팔매질’이라고 언급하며 집중 조명했습니다. 당시 승전은 우연이 아니었습니다. 우크라이나군은 열악한 방어 자산을 영리하게 조합해 순양함인 모스크바함의 방어선을 뚫었습니다. 2일 학술지 학국군사학논총의 ‘러시아의 해군력 운용과 함의’ 논문에 따르면 러시아 흑해함대는 전쟁 초기부터 난관에 봉착하게 됩니다. 우크라이나군은 흑해에 무려 370여개의 기뢰를 부설했는데, 러시아 해군엔 큰 골칫거리였습니다. 우크라이나 남부 항구 오데사와 크림반도 사이의 흑해 수심은 91m 미만의 얕은 바다로, 기뢰 효용성이 높은 곳이었습니다. 결국 러시아 해군은 속력을 줄이며 조심스럽게 운항할 수 밖에 없어 방어에 취약하게 됩니다.그렇다고 해도 흑해함대의 기함 역할을 하는 1만 1500t급 대형 순양함 모스크바함을 공격하는 일은 쉬운 일이 아닙니다. 모스크바함은 심지어 미국 패트리엇 미사일과 성능이 미슷한 ‘S-300’ 대공미사일 64발, 30㎜ 근접방어무기(CIWS) 6문을 장착해 흑해 북부의 대공 방어 핵심 자산이었습니다. 우크라이나는 당시 튀르키예로부터 무인기 ‘바이락타르 TB2’ 12~16기를 도입했다고 합니다. 또 자체적으로 사거리 208㎞인 ‘넵튠’ 대함 순항미사일을 개발했습니다. 넵튠 미사일은 아조우해 전역, 흑해의 3분의1을 공격할 수 있는 위력을 지녔습니다. 우크라이나군은 이 두 가지 무기를 이용해 기가 막힌 조합을 생각해냅니다.지난해 4월 14일 모스크바함은 아무런 호위도 받지 않고 오데사항에 접근합니다. 당시 인근 해역은 먹구름이 낀 상태였고 시계가 좋지 않았습니다. 우크라이나군은 은밀히 바이락타르를 모스크바함 쪽으로 이동시킵니다. 몇 기가 동원됐는지, 전투 중 얼마나 손실됐는지는 알려지지 않았지만, 무인기는 제 역할을 톡톡히 해냅니다. ●“무인기로 교란한 뒤 미사일로 격침” 국제정치학 박사로 이번 논문을 작성한 최영찬 합동군사대 군사전략 교관은 “모스크바함 승무원들은 넵튠 미사일이 아닌 드론과 교전하기 위해 사격통제레이더를 조종하도록 유인됐을 가능성이 크다”고 설명했습니다. 교란된 방어선을 뚫고 곧바로 넵튠 미사일 4발이 날아들었습니다. 2발은 근접방어무기에 손실됐지만, 남은 2발의 넵튠 미사일은 정확히 함선의 중심을 타격합니다. 곧이어 탄약고가 유폭돼 사실상 생명이 끊어진 함선은 세바스토폴 항구로 예인되던 도중 침몰했습니다. 유럽 최강이라고 자부했던 러시아 흑해함대의 기함이 순항미사일 2발을 맞고 침몰한 치욕적인 사건이었습니다.자존심을 다친 러시아는 “태풍으로 폭발 사고가 나 침몰했다”고 얼버무렸지만, 우크라이나군의 사기는 급상승했습니다. 우크라이나 우정본부는 침몰한 모스크바함을 조롱하는 기념우표까지 발행했습니다. 우크라이나군은 같은 해 3월 바이락타르 무인기와 122㎜ 다중발사로켓시스템을 연계시켜 해안선 방어를 강화했습니다. 마침 러시아가 2018년 도입한 1700t급 신형 초계함 ‘바실리 비코프함’이 이동하다 이 덫에 걸려 크게 손상됐다고 합니다. 또 같은 달 러시아의 3000t급 ‘오르스크 상륙함’도 바이락타르 무인기와 ‘토치카 탄도미사일’에 의해 침몰됐습니다. 그 와중에 모스크바함까지 침몰하면서 러시아군의 대공방어력은 크게 취약해집니다. 결국 러시아 흑해함대는 초계함과 호위함 같은 소형 함선 위주로 운용하는 소극적 전략을 취하게 됩니다.●무인기 방어선 접근 전 격추 등 연구 필요 무인기를 이용한 우크라이나의 움직임은 거침이 없었습니다. 5월 6일엔 공세도 취합니다. 바이락타르 무인기와 SU-27 전투기를 연계한 작전으로 2척의 고속정을 파괴하고 빼앗긴 흑해의 요충지 ‘뱀섬’을 수복했습니다. 러시아의 ‘토르 지대공미사일’(SA-15)을 무인기로 교란해 미사일을 소모하게 하는 치밀한 전략이 사용됐습니다. 우크라이나군은 순양함인 모스크바함을 포함해 호위함, 초계함, 상륙함 등 최근까지 13척의 러시아 군함을 격침시키는 성과를 거뒀다고 합니다. 우크라이나의 선전으로 우리가 얻을 수 있는 교훈도 있습니다. 우선 무인기 군집전술을 방어하기 위한 함정 방어체계 개발이 시급합니다. 2016년 미 해군 이지스함을 동원한 시뮬레이션에서 수백번의 전투실험을 벌인 결과 8기의 무인기를 투입할 때 평균 2.8기의 무인기가 방어선을 뚫은 것으로 조사됐습니다. ‘벌떼 공격’엔 당해낼 방법이 없는 만큼 무인기가 방어선에 도달하기 전 방어체계를 가동해 섬멸하는 게 최선입니다. 또 기뢰전 전력 확충, 노후된 함선의 기능 점검, 전시 상황을 적용한 승조원 훈련 강화도 필요하다고 최 교관은 강조했습니다.

1970~80년대 아이들이 즐겨봤던 어깨동무, 새소년, 소년중앙 같은 월간 잡지에는 아이들의 상상력을 자극하는 일종의 음모론 관련 글들이 많이 실렸다. 아폴로 11호의 달착륙은 거짓이라던가, 지구에서 볼 수 없는 달의 뒷면에는 히틀러가 비밀 기지를 구축해놨다든가 하는 식이다. 요즘은 가짜뉴스나 음모론이 SNS나 온라인을 통해 더 빠르게 확산한다. 인지 능력이나 판단력을 완전히 갖추지 못한 어린 시절에는 음모론에 빠질 수 있다지만 판단력을 갖추고 세상 물정을 안다는 성인들도 음모론에 빠지는 경우가 적지 않다. 사람들이 음모론에 쉽게 빠지는 이유는 뭘까. 미국 에모리대 심리학과, 매사추세츠공과대(MIT) 슬론 경영대학원, 캐나다 레지나대 심리학과 공동 연구팀은 대부분의 사람이 직관에 강하게 의존하고 심리적으로 타인에 대한 적대감과 우월감을 느끼고 주변 환경에 대해 과도한 민감함 등이 복합적으로 작용해 음모론에 쉽게 빠지게 된다고 1일 밝혔다. 쉽게 말하자면 사람들이 음모론을 믿는 이유가 수학 문제의 정답처럼 명확하지 않다는 것이다. 이런 연구 결과는 심리학 분야 국제 학술지 ‘심리학 회보’ 6월 27일자에 실렸다. 사람들이 음모론에 빠지는 이유를 찾아 나선 이전 연구들은 대부분 음모론자들의 성격과 동기를 분리해서 분석했지만 이번에는 보다 통일된 이유를 찾아 나섰다. 이를 위해 연구팀은 미국, 영국, 폴란드에서 수행된 약 170건의 논문과 연구 자료를 메타분석 했다. 170건의 연구 대상자는 약 15만 8000명이다. 연구팀은 음모론적 사고와 이를 믿는 사람들의 동기와 성격 특성에 대한 공통점에 주목했다. 분석 결과 음모론을 믿게 되는 동기는 자신을 둘러싼 주변 환경을 자신이 충분히 이해하고 있으며 자신과 공감대를 이룬 사람들이나 집단이 다른 커뮤니티보다 우월하다고 느끼고 싶은 생각 때문이다. 또 음모론이 복잡한 사안에 대해 명확하고 비밀스러운 진실을 제공하고 있다고 믿는 사람들은 폐쇄성과 통제감에 대한 욕구가 강한 것으로 나타났다. 타인에 대한 적대감, 높은 수준의 편집증, 심한 감정 기복, 충동적, 자기중심적인 사람들은 음모론을 믿는 경향이 강하다는 사실이 확인됐다. 외향적, 개방적, 양심적, 분석적, 공감 능력을 갖춘 사람은 음모론적 사고에 빠지는 경우가 상대적으로 낮은 것으로 나타나기도 했다. 연구를 이끈 아버 타시미 에모리대 교수(인지심리학)는 “음모론자들은 대부분 단순하고 정신적으로 건강하지 못하다는 인식은 대중문화를 중심으로 만들어진 일종의 환상이라는 점을 이번 연구는 보여주고 있다”라면서 “성격적 특성과 개인적 동기가 복합적으로 작용하면서 음모론에 빠지게 되는데 성취하지 못한 자기 동기로 인한 괴로움을 줄이고 대리 만족을 하기 위한 경우가 많다는 것을 알 수 있다”라고 말했다.

‘인류세’는 인간에 의해 지구의 지질학적 환경이 바뀐다는 것을 의미하는 용어이다. 지구온난화로 인한 기후변화도 인간의 활동 때문이다. 이 때문에 여섯번째 대멸종은 인간 때문에 발생할 것이라는 우려도 커지고 있다. 이런 가운데 캐나다, 영국, 미국, 브라질 4개국 공동 연구팀은 인간이 지구상에 존재하는 모든 척추동물의 3분의 1 이상을 이용하거나 거래하며 생존을 위협하고 있다고 밝혔다. 이처럼 인간이 지구 생태계에 강력한 위협이 되면서 인간 활동에 영향을 받는 야생 동물 개체군은 점점 늘어나고 있다는 설명이다. 이번 연구에는 캐나다 빅토리아대, 레인코스트 보존 재단, 브리티시 컬럼비아 오카나간대, 노던 브리티시 컬럼비이대, 하카이 연구소, 달하우지대, 영국 생태·하천수문학 연구센터, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리), UC산타크루즈(UCSC), 플로리다국제대(FIU), 오레곤주립대, 브라질 상파울루 주립대 연구진이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’ 6월 30일자에 실렸다. 연구팀은 국제자연보전연맹(IUCN)이 4만 7665종의 척추동물 사용 및 거래에 관한 2019년 조사 자료를 정밀 분석했다. 연구팀은 사냥, 식량, 의복, 의약품, 반려동물 거래 등 다양한 방식으로 인간이 야생에서 척추동물을 끌어내 사용하거나 거래하는 비율을 조사했다. 그다음 동물 종의 멸종 위험을 알리는 IUCN 적색 목록에서 인간의 사용으로 인해 멸종 위기에 처한 동물 종의 비율을 계산했다. 또 인간이 아닌 포식 동물이 잡아먹는 척추동물의 종과 숫자, 동일 규모의 지역에서 인간이 사용하거나 거래하는 척추동물의 종과 숫자를 비교했다. 그 결과 인간은 전체 척추동물 종의 약 3분의1에 해당하는 1만 4663종을 이용하거나 거래하고 있으며 이 중 39%에 해당하는 5775종은 인간에 의해 멸종 위기에 처한 것으로 추정됐다. 구체적으로 보면 참치라고 불리는 참다랑어같이 해양에 서식하는 종을 포함해 55%가 식용으로 이용되고 있으며 4489종의 조류와 동물은 반려동물용으로 거래되는 것으로 나타났다. 포유류 207종과 연골어류 33종은 인간을 위한 의류 제작에, 파충류 106종, 포유류 192종, 양서류 82종은 의약품 생산을 위해 쓰이는 것으로 나타났다. 인간이 이용하거나 거래하는 척추동물의 종과 숫자는 포식 동물에 의한 것보다 최대 300배 더 많은 것으로 나타났다. 인간은 재규어보다 300배, 사자보다 80배, 백상아리보다 113배 더 많은 종을 없애는 것으로 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 크리스 다리몽 캐나다 빅토리아대 교수(야생 보전과학)는 “인간이 이용하거나 거래하는 동물 종 모두가 위협을 받는 것은 아니지만 장기간에 걸쳐 인간의 개입이 있을 경우 척추동물의 생명 다양성 감소로 이어지고 전체 지구 생태계를 파괴적으로 만들 것”이라고 말했다.

건강을 위해서나 몸매 관리를 위해 다이어트를 하는 사람들이 많다. 그렇지만 온라인에는 연예인들이 성공했다는 다이어트 방법들은 넘쳐 나지만 보통 사람이 성공했다는 사례는 많이 볼 수 없다. 다이어트는 특정 음식을 먹거나 덜 먹는 방식이 있거나 식사 시간을 횟수를 조절하는 방식으로 구분된다. 과연 어떤 방식이 더 성공적일까. 중국 육군의학대, 충칭의대 제3보훈병원, 북경연합의대, 상하이 GFK바이오텍, 북경 유전학 및 발달생물학 연구소, 창저우 리피드올 테크놀로지, 칭화대-북경대 연합 생명과학 연구센터 공동 연구팀은 특정 시간대에만 음식을 섭취하도록 제한하면 체력과 지구력이 향상된다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 6월 27일자에 실렸다. 연구팀은 수컷과 암컷 쥐를 무작위로 두 집단으로 나눈 뒤 한 집단은 3주 동안 낮에만 먹이를 먹도록 제한하고 다른 집단은 24시간 내내 아무 때나 마음대로 먹이를 먹을 수 있도록 했다. 그렇게 한 다음 두 집단의 생쥐를 대상으로 트레드밀(러닝머신)에서 달리는 시간과 거리를 측정했다. 그 결과 주간에 먹는 것에 제한받은 생쥐는 밤에 먹이를 먹거나 하루 종일 먹이를 먹을 수 있는 쥐에 비해 트레드밀에서 달리는 시간과 거리가 2배 이상 늘어난 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 식사 시기를 조절하는 것이 골격근의 지질 대사 변화를 끌어내 지구력과 체력을 증가시킨 것이다. 하루 중 특정 시간대에만 음식을 섭취할 수 있도록 제한하는 식단은 칼로리 섭취를 제한하는 다이어트 방법보다 지키기 쉽기 때문에 효과적으로 체중을 줄일 수 있고 체력도 높일 수 있다는 설명이다. 연구를 이끈 민 디안 리 육군의학대 교수(세포생물학)는 “사람의 건강을 개선하기 위해 가장 간단한 방법으로 식사 조절이 꼽힌다”라면서 “이번 연구 결과는 야행성 동물인 설치류를 대상으로 한 것이지만 사람에게도 적용할 수 있는지 추가 연구를 할 예정”이라고 말했다.

인류의 무분별한 지하수 사용으로 지구 자전축에 변화가 생겼다는 국내 연구가 미국 주요 언론에 보도되는 등 국제적인 조명을 받고 있다. 뉴욕타임스(NYT)는 28일(현지시간) “지구 자전축에 문제가 생겼다. 답은 우리와 관련이 있다”는 제목으로 서울대 지구과학교육과 서기원 교수 연구팀의 분석을 소개했다. 1993년부터 2010년 사이 80㎝ 정도의 자전축 이동이 있었고, 다른 그 어떤 요인보다 지하수 고갈이 자전축 변화에 가장 큰 영향을 줬다는 내용의 연구다. CNN방송은 “인간이 너무 많은 지하수를 퍼올려 지축이 이동했다”는 제하의 기사로 논문의 골자를 소개했고, 워싱턴포스트(WP)도 “인간은 지구의 기울기를 바꿀 만큼 많은 지하수를 사용했다”는 제목의 기사를 보도했다. 서 교수의 논문은 지난 15일 학술지 ‘지구물리연구레터(Geophysical Research Letter)’를 통해 발표됐다. 연구팀은 지하수 고갈과 해수면 상승, 지구 자전축에 밀접한 관계가 있다고 설명했다. 연구팀에 따르면 인류가 1993부터 2010년까지 퍼 올린 지하수는 지하수 약 2조 1500t이다. 이로 인해 해수면이 약 6㎜ 상승했다. 지구에 존재하는 물 전체의 양은 변하지 않기 때문에, 지하수 사용으로 육지의 물이 사라지면 그만큼 바닷물이 늘어나 해수면이 상승한다. 지구의 물질량 분포가 바뀌면 지구 자전축도 이동한다. 서울대 연구팀은 지하수 효과를 반영했을 때 자전축 변화의 예측값과 관측값이 오차 범위 내에서 일치했다고 지적했다. 자전축 변화 분석을 통해 지하수 고갈이 해수면 상승을 유발한다는 관측적 증거를 확보한 셈이다. 연구팀은 많은 양의 지하수가 사용되고 있는 인도 북서부와 미국 서부 지역에서 먼바다의 해수면이 상승했다는 점을 지적했다. NYT는 “캘리포니아 서부 밸리 지역 지하수 개발에 따른 위험은 오래전부터 지적됐다”며 “가뭄이 잦아지면서 지하수를 뽑아 쓰기만 하고 빈 곳을 채우지 않아, 지반 침하로 인한 주택과 인프라 피해가 우려될 정도였다”고 전했다. CNN은 “지하수 사용은 단순히 귀중한 자원을 고갈시키는 데 그치지 않는다”며 “이번 연구 결과는 지하수 사용이 의도하지 않은 전 지구적 결과를 초래한다는 점을 보여준다”고 연구의 의미를 설명했다.

도심 속 공원이 주민들의 생물학적 노화를 늦추는 데 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 더위를 식혀줄 뿐 아니라 생물 다양성을 높여주는 녹지 공간의 또 다른 효과가 확인된 셈이다. 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 6월 28일자에 게재된 새로운 연구에 따르면, 녹지 근처에 사는 시민들은 그렇지 않은 이들보다 생물학적 나이가 평균 2.5세 젊은 것으로 나타났다. 연구 주저자인 미국 노스웨스턴대 파인버그의대의 김계주 박사는 AFP통신과의 인터뷰에서 “주변에 녹지가 더 많으면 실제 나이보다 젊어지는 데 도움이 될 수 있다”며 “이같은 결과는 공중 보건을 증진하고 건강 불평등을 줄이기 위해 녹지 공간을 확장하기 위한 도시 계획에 있어서도 중대한 의미를 갖는다”고 말했다. 이전 몇몇 연구에서도 녹지 공간에 대한 더 많은 노출은 심혈관계 질환과 뇌졸중 발생 위험, 사망률 감소와도 관련이 있는 것으로 나타났다. 주변에 녹지가 많으면 신체 활동과 다른 사람들과의 교류가 늘어 긍정적인 영향을 기대할 수 있으나, 녹지의 존재가 실제로 세포 수준에서 노화를 늦출 수 있는지는 불분명했다. 연구 책임저자로 같은 의대 예방학과 교수인 허우리팡 박사도 워싱턴포스트와의 인터뷰에서 “이번 연구는 녹지 근처에 사는 것이 우리 혈액에서 감지 가능한 생물학적 또는 분자적 변화를 일으켰다는 점을 보여준다”고 설명했다. 노스웨스턴대가 주도한 이번 국제 연구에서는 1986년부터 2006년까지 20년간 미국의 버밍햄(앨라배마주)과 시카고(일리노이주), 미니애폴리스(미네소타주), 오클랜드(캘리포니아주) 등 4개 도시에 사는 백인과 흑인 900여 명을 추적 조사하고, ‘DNA 메틸화’ 반응을 분석하는 과정이 포함됐다. DNA 메틸화란 염기서열 중 시토신 염기에 주로 생기는 화학적 변형을 의미하는 데, 메틸화 정도는 생물학적 나이를 측정하는 데 사용한다. 연구진은 또 위성 영상을 사용해 연구 참가자들의 거주지 주소와 공원 등 주변 녹지와의 거리가 얼마나 되는지를 조사해 녹지율에 따라 그룹으로 분류했다. 아울러 추적 조사 15년, 20년째 채취한 혈액 표본으로 각각의 생물학적 나이를 추산했다. 통계를 내는 데 있어서는 교육과 수입 수준, 흡연 여부 등 다른 요인을 배제했다. 그 결과 거주지 반경 5㎞ 이내 녹지율이 30%인 그룹은 20%인 그룹보다 생물학적 나이가 평균 2.5세 젊은 것으로 나타났다. 또 녹지 공간에 자주 노출되는 사람들은 그렇지 않은 이들보다 생물학적 나이가 흑인은 1세, 백인의 경우 3세까지 더 어렸다. 김 박사는 이같은 차이에 대해 추가 연구의 필요성을 언급하면서도 “스트레스와 주변 녹지의 질, 복지 등 다른 요인도 생물학적 노화를 늦추는 데 있어 녹지가 주는 혜택 만큼 영향을 줄 수 있다”고 설명했다. 그는 또 “녹지가 정확히 어떻게 노화를 늦추는 데 도움을 주는지 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다. 다만 효과가 있을 뿐”이라고 지적하면서 “녹지와 특정 건강 상태의 연관성도 조사할 필요가 있다”고 덧붙였다.

이달 초 개봉한 SF 영화 ‘트랜스포머: 비스트의 서막’에는 자동차 변신 로봇들과 함께 고릴라, 독수리, 치타, 전갈 등 동물 변신 로봇까지 등장한다. SF뿐만 아니라 과학자들도 자연과 동물에게서 영감을 받는 경우가 많다. 실제로 동물의 다양한 움직임에 영감을 얻어 개발된 다기능 로봇이 최근 개발돼 주목받고 있다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍), 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL), 노스이스턴대 공동 연구팀은 바퀴, 프로펠러, 다리, 손 등 부속 장치를 변형해 다양한 지형에서 이동할 수 있는 로봇 ‘모포봇’(Morphobot)을 개발했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 28일자에 실렸다.르네상스 시대 최고의 과학자이자 예술가인 레오나르도 다 빈치는 “자연은 최고의 스승”이라는 말을 남겼다. 과학 기술계에서는 생물의 생태나 신체 구조를 모방하거나 이로부터 영감을 얻어 문제를 풀거나 신기술을 개발하는 자연 모사 공학 연구가 활발하다. 대표적인 사례가 연잎 표면구조를 응용한 발수 소재, 천장에 거꾸로 붙을 수 있는 게코 도마뱀의 발바닥을 딴 흡착 소재, 거센 파도에도 쓸려 가지 않고 바위에 달라붙어 있는 홍합에서 영감을 얻은 생체 친화적 접착제 등이다. 연구팀은 바다사자가 앞발을 이용해 육지에서도 이동하고 미어캣이 뒷발로 서서 주변을 정찰하며 꿩과에 속하는 새 ‘추카’는 가파른 경사면을 올라갈 때 날개를 발처럼 이용하는 모습에 주목했다. 연구팀은 동물들이 팔다리를 다양한 용도로 활용한다는 점에 착안해 로봇의 팔다리를 다기능성으로 설계해 복잡한 지형에서도 이동할 수 있도록 했다. 연구팀은 2개 관절로 구성된 4개의 다리와 다리 끝에 프로펠러를 설치한 로봇 M4, 일명 모포봇을 개발했다. 이 로봇의 무게는 6㎏, 길이 70㎝, 폭 35㎝, 높이 35㎝로 지형에 따라 바퀴와 프로펠러를 자유자재로 쓸 수 있도록 변신한다. 모포봇은 울퉁불퉁한 지형과 가파른 경사면을 통과할 수 있고 높은 장애물을 만나면 날아서 지나간다. 천장이 낮은 통로나 환기구 사이에서도 이동할 수 있다. 연구를 이끈 알리레자 라메자니 노스이스턴대 교수는 “이번에 개발된 로봇은 재해 현장의 수색 및 구조 작업은 물론 우주 탐사, 오지에 물품 배송 등 다양하게 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.또 중국 난징대, 난징 항공우주대, 싱가포르 난양공대 공동 연구팀은 오징어의 피부에서 영감을 얻어 가시광선, 적외선, 마이크로파 등 다양한 파장의 빛을 필요에 따라 차단하거나 투과시킬 수 있는 물질을 개발했다. 이 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 6월 28일자에 실렸다. 오징어 같은 두족류의 피부는 홍채 세포와 색소세포의 분자 구조를 변화시킴으로써 외관을 바꿔 천적을 피한다. 연구팀은 은나노 와이어를 이용해 가시광선과 적외선뿐만 아니라 전자파라고 불리는 마이크로파의 반사율, 투과율을 조절할 수 있는 필름을 만드는 데 성공했다. 이번에 개발한 물질은 마이크로파를 최대 99.9%까지 차단하는 것으로 확인됐다. 이번 기술은 전자파 차단이 필요한 의료기관뿐만 아니라 에너지 효율을 높여야 하는 건물에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

중국 푸단대, 영국 케임브리지대, 워릭대 공동연구팀은 어릴 때부터 책 읽기를 취미로 하는 아이들이 청소년기에 인지 능력과 학업 성적이 높다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘정신 의학’ 6월 28일자에 실렸다. 연구팀은 미국 청소년 뇌·인지 발달(ABCD) 코호트에 참여한 1만 243명의 남녀 아동·청소년을 대상으로 임상 인터뷰, 정신·행동 평가, 뇌 촬영 등 데이터와 언어 능력, 기억력, 학업 성취도 등 인지 측정 결과를 비교했다. 분석 결과 2~9세에 독서를 즐기기 시작한 아동은 9세 넘어서 독서를 시작한 아이들에 비해 스트레스와 우울 증상이 낮고 주의력과 학업 성적은 높은 것으로 확인됐다. 또 어려서부터 독서를 취미로 삼은 청소년들은 인지 기능에 중요한 역할을 하는 뇌 영역이 더 발달한 것으로 조사됐다.