최근에는 많은 사람들이 외부 소음을 제거해 음악에만 집중할 수 있는 ‘노이즈 캔슬링’ 이어폰을 이용한다. 외부에서 발생하는 소리를 거의 완벽하게 제거하기 때문에 보행중 사고 발생의 우려도 크다. 그런데, 청력 건강이라는 측면을 고려한다면 소음차단 이어폰이 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 삼성서울병원 이비인후과 연구팀은 외부 소음 탓에 기준치 이상으로 소리를 높여 음악이나 영상을 감상해 발생하는 소음성 난청을 해결하는데 노이즈 캔슬링 이어폰이나 커널형 이어폰이 도움이 된다고 11일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 보건학 분야 국제학술지 ‘헬스케어’에 실렸다. 전 세계 많은 국가는 청력보호를 위해 일일 소음 노출량 기준을 85dBA(데시벨A) 크기의 소리에 8시간 이하로 노출되도록 제안하고 있다. 그렇지만 세계보건기구(WHO)가 2019년 기준 10대 포함 청년층 청력 상태를 조사한 결과 40% 이상이 청력에 문제를 일으킬 정도의 음량에 노출돼 있다 연구팀은 성인남녀 중 난청을 겪는 사람 15명, 일반인 15명을 대상으로 유무선 커널형 이어폰으로 소음 제거 효과를 측정했다. 커널형 이어폰은 외이도에 삽입하는 형태의 이어폰으로 외부 소음 차단 능력이 뛰어나다. 연구팀은 버스와 카페에서 발생하는 소음인 80㏈ 환경을 만든 뒤, 소음 제거 기능을 활성화시키면 같은 소리가 실제 귀에서 소리가 얼마나 크게 들리는지 저주파(250, 500㎐), 전체 주파수대(200~6000㎐)에서 조사했다.조사 결과 저주파, 전체 주파수 대역 모두에서 소음 제거 기능을 활성화하면 주변 소리의 크기가 유의미하게 줄어들었다. 소음 제거기능을 이용하면 일반인은 소리 크기가 저주파 대역에서 버스는 12㏈, 카페에서는 12~14㏈이 감소했다. 난청인도 저주파대에서는 8~12㏈ 정도 소리가 줄어든 효과를 봤다. 연구팀은 또 실험대상자들이 좋아하는 청취 음량 차이를 비교하기 위해 BTS의 ‘다이너마이트’를 들려주고 가장 편안하게 느끼는 음량을 조사했다. 그 결과 소음제거 기능을 활성화하면 청취 음량이 낮아지는 것이 관찰됐다. 일반인은 버스에서는 기존보다 7단계, 카페에서는 11단계를 내렸고, 난청인들도 버스에서 12단계, 카페에서는 9단계를 낮췄다. 소음제거 기능을 사용하면 더 낮은 음량으로도 음악을 즐길 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 문일준 삼성서울병원 교수는 “이어폰, 헤드폰 등을 사용하는 청소년이 늘어나면서 소음성 난청 발병률이 증가하고 있다”며 “이번 연구는 청력보호를 위해 커널형 이어폰이나 노이즈 캔슬링 이어폰을 사용을 하면 도움이 된다는 것을 보여준다”고 말했다.

루트비히 볼츠만은 평소 물리학에 관심을 조금이라도 가지고 있는 사람이라면 한 번쯤 들어봤음직한 이름이다. 볼츠만은 열역학, 고전 통계역학을 공부한 이공계 학생이라면 더욱 익숙하다. 볼츠만은 계(시스템)을 구성하는 입자의 에너지가 특정 수일 확률은 그 에너지를 가진 입자의 수나 에너지 상태에 존재하는 입자의 수에 비례한다는 ‘볼츠만 분배법칙’(균등분배법칙)을 만들었다. 과학자와 경제학자가 함께 볼츠만의 분배법칙을 이용해 자원을 공정하게 분배할 수 있는 원리를 찾아내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 물리학과, 울산대 경제학과 공동 연구팀은 통계물리학의 볼츠만 분포에 기반한 공정분배원칙을 고안하고 ‘볼츠만 공정분배원칙’을 만들었다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 공정분배는 사회정의와도 밀접하게 관련돼 있다. 이 때문에 인류가 지구에 등장한 이후부터 공정한 분배 문제에 관해 끊임없이 논쟁을 벌여왔다. 이 때문에 경제학자, 사회학자, 윤리학자 등은 공정한 분배 문제를 대표하는 케이크 자르기 문제를 풀기 위해 ‘내가 자르고, 네가 고르기’와 같은 분배 방법을 제안했다. 그렇지만 이 같은 기존 방법은 복잡한 계산이 필요하고 인간 행동에 대한 비현실적 가정 때문에 실제 문제에 적용하기 힘든 한계점을 갖고 있다. 이에 연구팀은 계의 상태를 통계적 방법론으로 해석하는 물리학 분야인 통계역학, 그 중 볼츠만 분포 개념을 공정 분배에 적용할 수 있을 것으로 착안했다. 볼츠만 공정분배원칙을 사용해 완전히 다른 관점에서 공정하게 한정된 자원을 자르는 방법을 연구했다. 공정분배원칙의 수학적 모델은 동등 분배 문제, 차등 분배 문제 두 가지 모드에 적용할 수 있게 설계됐다. 연구팀은 볼츠만 분포에서 사용되는 물리학적 개념인 입자, 에너지 상태, 에너지 값을 경제학적 개념으로 바꿨다. 입자는 한정된 자원, 에너지 상태는 참여자는, 에너지 값은 참여자의 자원 생산에 대한 기여도로 전환했다. 연구팀은 볼츠만 공정분배원칙에 참가자들의 핵심요소인 기여도, 필요도, 선호도를 성공적으로 통합해 참가자들의 총효용 합을 극대화해 분배를 최적화시킨 것이다. 이번에 개발한 모델을 기존 분배방법과 비교해 본 결과 현실적 인적 요소를 통합할 수 있고 간단해서 여러 참가자의 문제로 쉽게 확장할 수 있는 장점이 있다. 특히 이번에 개발한 볼츠만 공정분배원칙은 각기 다른 상황에 처한 다수의 참여자에게 한정된 자원을 배분해야 하는 다양한 복잡한 문제에 적용할 수 있고 최근 문제가 되고 있는 극단적인 부의 양극화 현상, 기후변화 문제 대응 분담 해결에도 도움이 될 것으로 기대된다. 김채운 UNIST 교수는 “한정된 자원 분배 상황에서 참여자의 주관적 만족을 기준으로 삼는다면 합리적 분배원칙이 나오기 어렵지만 자원의 자연스러운 분포가 공정의 기준이 된다면 이야기가 달라진다”며 “볼츠만 공정분배원칙에 내포된 사회적 온도 값이 크면 참여자에게 폭넓게 자원이 배분되는 따뜻한 공동체가, 반대라면 소수의 참여자가 자원을 독식하는 사회가 될 수 있는 만큼 우리 사회가 따뜻한 공동체로 나가기 위한 정책 수립 등에 기준점이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

발걸음에서 얻어지는 충격 에너지를 전기 에너지로 변환해 태양광 패널의 먼지를 제거하는 원천 기술이 개발됐다. 한국기술교육대학교(총장 이성기)는 메카트로닉스공학부 박진형 교수 연구팀이 카이스트 기계공학과 경기욱 교수 연구팀과 공동으로 마찰전기 발전기(triboelectric nanogenerator)와 전기력 기반 먼지 제거 방식(elelctrodynamic dust shield)을 사용해 태양광 패널을 청소하는 원천 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 태양광 발전은 표면의 먼지로 효율이 점점 저하되는 문제가 있어 주기적인 세척이 필요하지만, 손이 닿지 않거나 도심에 분산된 태양광 패널을 일일이 청소하기는 어려운 실정이다. 연구팀이 개발한 먼지 제거 태양광 패널은 표면에 깍지 형태의 전극이 배치된 구조로, 교류 전압을 가했을 시 진동하는 강한 전기력으로 먼지를 털어낸다. 연구팀은 강한 전기장을 만들어야 하는 특성상 에너지의 손실 없이 진동하며 교류 고전압을 장시간(약 10초/회) 동안 발생시키는 마찰전기 발전기를 개발했다. 연구팀에 따르면 12번의 발걸음을 걷는 동안 태양광 패널의 표면 먼지의 약 79.2%를 제거해 태양광 패널의 출력이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 연구팀은 “사람들이 태양광 패널 주변을 걸어다니는 것만으로도 세척이 힘든 도심 속 태양광 패널을 청소하는 친환경적인 방법이 될 수 있다”고 설명했다. 이번 연구는 정부의 재원으로 한국연구재단과 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행됐으며, 지난 9월 22일 우수국제 학술지인 나노 에너지(Nano Energy) 온라인판에 ‘고효율 및 오래가는 충격에 의한 마찰전기 나노발전기, 그리고 태양광 패널의 자가 청소에의 적용(Highly efficient long-lasting triboelectric nano generator upon impact and its application to daily-life self-cleaning solar panel)’ 제목으로 게재됐다.

중년층은 일주일에 한 번 생선을 먹으면 기억력 저하를 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 샌안토니오 텍사스대 등 연구진은 평균나이 46세 미국인 약 2100명을 대상으로 오메가3 지방산(이하 오메가3) 혈중 농도를 측정하고, 일련의 인지력 검사를 수행했다. 참가자는 모두 오메가3 수치에 따라 4개 그룹으로 분류됐다. 분석 결과, 오메가3 수치가 높을수록 인지력 검사 점수가 대체로 높은 것으로 나타났다. 인지력이 높다는 건 일상에서 문제 해결 능력이 높은 것과 관계가 있다. 오메가3는 주로 고등어나 연어와 같은 기름진 생선에 들어 있지만, 보충제를 통해서도 섭취할 수 있다. 참가자들은 또 자기공명영상(MRI) 검사도 받았는데 오메가3 수치가 높을수록 기억력을 관장하는 뇌 영역인 해마가 대체로 더 컸다. 이런 성향은 오메가3 수치가 가장 높은 사람들 중 75%에게서 나타났다. 특히 이 그룹의 오메가3 수치는 무려 3g에 달했는데 이는 기름진 생선을 일주일에 적어도 한 번 이상 먹은 것에 해당한다고 연구진은 덧붙였다. 해마가 크면 나이가 들어도 잃게 되는 부분이 상대적으로 적을 수밖에 없다. 이는 인지력 저하를 막는 데 영향을 줘 결과적으로 치매를 예방할 수 있다고 연구진은 보고 있다. 연구를 이끈 텍사스대의 클로디아 새티저벌 박사는 “생선을 먹으면 뇌가 더 건강해져 치매를 막는 데 도움이 될 수 있다. 이번 연구는 치매와 뇌졸중이 없는 중년을 대상으로 했기에 건강한 상태에서도 오메가3가 도움이 된다는 점을 시사한다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국신경학회(AAN) 학술지 ‘신경학’(Neurology) 온라인판 10월 5일자에 실렸다.

나이를 한살, 두살 먹어가면서 휴대전화를 어디에 뒀는지, 방금 하려고 했던 것이 뭔지를 깜박할 때가 늘어난다. 이럴 때마다 농담처럼 ‘치매아냐’라고는 하지만 진짜 그럴까봐 걱정이 앞서는 것도 사실이다. 의학자와 생물통계학자로 구성된 연구진이 기억력 저하 같은 인지기능 장애가 걱정되는 중년부터는 반드시 오메가3를 섭취해야 한다고 조언했다. 미국 과학자들은 인지기능 저하와 치매 발생을 걱정하는 중년이라면 반드시 ‘오메가3 지방산’을 섭취하는 것이 섭취하지 않을 때보다 인지기능이 더 우수하고 뇌의 형태적 구조 변화도 덜 하다고 밝혔다. 이번 연구에는 미국 텍사스대 샌안토니오병원 알츠하이머·퇴행성신경질환 연구소, 공중보건과학부, 보스턴대 의대 신경과, 의생명통계학과, 역학과, 보스턴대 컴퓨터전산과학센터, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 신경과, 치매 및 노화영상연구실, 사우스다코타대 의대, 포화지방연구소 연구진이 참여했다. 이 같은 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 10월 6일자에 실렸다. 흔히 영양제로 불리는 건강보조식품에 대한 연구는 많지만 조사대상에 따라 그 효과는 차이를 보이고 있다. 이달 초 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에 실린 미국 보스턴 보훈병원, 브리검여성병원, 하버드대 의대 공동연구팀 연구에 따르면 비타민D3와 오메가3 지방산 보충제는 노화를 막는데 도움이 되지 않고 종합비타민은 인지기능 저하를 막는데 도움을 준다는 연구결과를 발표했다. 그런데, 이번에는 오메가3 지방산 보충제가 인지기능 저하를 막는데 도움이 된다는 연구 결과를 내놓은 것이다. 대신 복용 적정 나이가 ‘중년’으로 한정돼 있다는 점이 차이를 보인다. 오메가3 지방산은 연어, 정어리, 송어, 참치 같은 생선에서 많이 발견되는 것으로 많은 사람들이 건강보조식품 형태로 복용하고 있다. 연구팀은 치매나 뇌졸중 같은 퇴행성 뇌질환을 앓은 경험이 없는 40~50대 성인남녀 2183명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 실험 전 혈액검사로 체내 오메가3 지방산 수치를 측정하고, 뇌의 부피와 구조를 알아보기 위해 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영하고, 인지기능 측정까지 실시했다. 체내 오메가3 지방산 최적 함량은 전체 지방산 중 평균 8%이다. 그러나 실험 참가자들은 평균 3.4%로 매우 낮았고, 높은 사람들도 5.2% 안팎에 불과했다. 연구팀은 두 그룹으로 나눠 한 집단은 평소와 똑같은 식단과 생활을 하도록 하고 다른 집단은 매일 오메가3 지방산을 섭취하도록 했다. 몇 달이 지난뒤 다시 체내 오메가3 지방산 수치와 뇌 부피, 인지기능을 다시 측정했다.그 결과 오메가3 지방산을 규칙적으로 섭취한 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 체내 오메가3 지방산 함량이 최적치인 8%에 가깝게 상승한 것으로 확인됐다. 또 오메가3 지방산을 섭취한 사람들은 기억력과 학습에 중요한 역할을 하는 뇌의 해마 부위 평균 부피가 훨씬 큰 것으로 나타났고 인지기능 측정 점수도 10% 가량 높게 나왔다. 연구를 이끈 클라우디아 사티자발 텍사스대 의대 교수(생물통계학)는 “뇌 건강을 증진시키는데 가장 좋은 방법 중 하나는 식단 변화”라며 “이번 연구 결과는 중년 이후에는 오메가3를 약간만 섭취하더라도 뇌기능 퇴화를 막고 유지하는데 도움이 된다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다. 사티자발 교수는 “미국심장협회에서도 심혈관 건강을 위해서는 일주일에 최소한 2마리 이상의 생선을 섭취하라고 권고하고 있는데 이는 뇌건강을 위해서도 적용할 수 있는 기준안”이라고 덧붙였다.

저녁 식사를 밤늦게 하면 체내 지방이 잘 쌓일 뿐만 아니라 다음 날 공복감까지 쉽게 느껴 비만 위험을 키운다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 등 연구진은 20~60세 사이 과체중 또는 비만인 성인남녀 16명을 대상으로, 저녁 식사 시간만 변화를 준 통제 실험 연구를 진행했다. 연구진은 참가자들을 무작위로 2개 그룹으로 나눠 먼저 2~3주간 각자 집에서 하루 세끼 중 마지막인 저녁 식사를 오후 6시와 10시에 하도록 했다. 또 같은 시간 일어나고 잠들게 했다. 특히 마지막 3일은 식단을 완전히 똑같이 맞추고 식사 일정을 엄격히 따르도록 확인했다. 이후 실험실을 방문한 참가자들은 지난 몇 주간 실천한 식사 일정을 지키면서 피검사는 물론 체온, 열량 소비량 등을 검사받고 공복감이나 식욕을 얼마나 느끼는지를 보고했다. 이때 참가자들의 운동과 서거나 앉는 자세, 수면량, 조명 노출 등 식욕이나 에너지 소비에 영향을 줄 수 있는 각종 환경 요인을 엄격히 통제했다. 또 지방 축적량을 비교하고자 그룹별 일부 참가자로부터 생체 조직을 채취해 검사했다. 그 결과, 저녁 식사를 오후 10시에 늦게 한 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 다음 날 그렐린 호르몬 수치가 높아져 달거나 짠 음식에 대한 식욕이 커지는 것으로 나타났다. 식욕을 촉진하는 그렐린은 증가하는 반면 포만감을 느끼게 하는 호르몬인 렙틴은 수치가 떨어졌다. 또 식사를 늦게 한 이들은 신진대사 속도가 느려져 열량 소모가 더 천천히 진행돼 지방을 더 많이 축적했다. 연구를 이끈 하버드대의 니나 부요비치 박사는 “이번 연구는 비만 위험에 식사 시간이 얼마나 영향을 주는지 통제해 평가한 것이다. 저녁 식사 시간을 되도록 빨리 끝내면 비만을 치료하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 10월 4일자에 실렸다.

인간은 사회적 동물이기 때문에 다른 사람과 전혀 관계를 맺지 않고 살기는 어렵다. 그렇지만 유독 타인과의 만남을 어려워하는 사람들이 있다. 이들은 타인과의 관계에서 쉽게 상처를 받기도 한다. 이전에 비해 최근에는 사람에게 쉽게 상처받고 힘들어 하는 이들이 많다. 서점에 가면 인간관계에 관한 책이나 위로와 관련된 책들이 많은 이유도 이 때문일 것이다. 그런데 과학자들이 사람에게 상처받고 힘들거나 사회적 두뇌 상태가 저하돼 있을 때 이를 회복하는 과학적 방법을 제시해 주목받고 있다. 스위스 바젤대 심리학부, 바젤 재활병원, 취리히대 심리학연구소, 취리히대병원 신생아과, 연방 열대·공중보건연구소 역학 및 공중보건과, 네덜란드 개방대 심리학부 공동 연구팀은 반려견과 직접 접촉은 전두엽 피질을 활발하게 만들어 준다고 밝혔다. 전두엽은 기억력, 사고력, 계획, 운동, 감정, 문제해결 같은 다양한 고등정신작용에 관여하는 뇌 부위이다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 6일자에 실렸다. 동물, 특히 반려견과 상호작용은 사람들이 스트레스나 우울증에 대응하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 사회적, 정서적 상호작용에 문제가 있는 사람을 치유하는 것에 도움이 될 것으로 가정하고 실험했다. 연구팀은 21명의 성인 남녀를 무작위로 선정해 반려견을 쓰다듬거나 얼굴을 마주대는 등 접촉이 뇌에 어떤 영향을 주는지 적외선 신경영상기술을 이용해 실시간 측정했다. 연구팀은 개의 몸무게와 체온과 똑같이 맞추고 부드러운 털을 가진 개와 사자모양의 봉제 인형을 만졌을 때 영향도 측정했다.그 결과 실험 참가자들이 실제 반려견과 상호작용할 때 전두엽, 특히 전전두엽 부위가 더 활발하게 관찰됐다. 특히 단순히 기대고 있거나 손을 대고 있는 것보다는 개를 쓰다듬을 때 뇌는 가장 활발하게 활동하는 것으로 나타났다. 반면 실제 동물과 똑같이 만든 봉제인형과의 접촉에서는 뇌 활동 변화가 관찰되지 않았다. 이 같은 결과는 실제 개인지 인형인지 알려주지 않고 만지게 했을 때도 똑같이 나타났다. 이는 실제 반려견에서는 상호 접촉하는 동안 자연스러운 반응이 유도되면서 친숙함과 유대감을 느낄 수 있기 때문에 나타나는 현상이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이번 연구 결과를 사회적, 정서적 결손 환자에게 적용할 경우 반려견과 접촉이 전전두엽 활동을 촉진시켜 문제를 해결해줄 것으로 기대했다. 연구를 이끈 카린 헤디거 바젤대 심리학부 교수(신경재활의학)는 “사회적 관계에서 상처를 받은 사람은 뇌에도 문제가 발생하게 된다”며 “정서적 뇌에 문제가 생겼을 때 접촉이 회복에 도움을 주는데 이번 연구는 특히 반려견과 접촉이 주의집중력을 높이고 더 강한 정서적 각성을 유발시킬 수 있음을 보여준다”고 설명했다.

의자에서 일어나 왕복 6m를 걷고 다시 의자에 앉기까지 10초 이상 걸리는 노인은 장애가 발생할 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 5일 서울아산병원 가정의학과 손기영 교수팀이 국가건강검진 코호트 자료를 바탕으로 66세 노인 8만 명의 보행 능력과 이후 장애 등록 여부를 장기 추적한 결과, 보행 능력이 저하된 노인은 그렇지 않은 노인보다 장애 발생 가능성이 1.6배 큰 것으로 나타났다. 피검사자가 의자에서 일어나 3m를 걷고서 반환점을 돌아 다시 의자에 앉기까지 10초 이상 걸리면 신체 기능이 저하된 것으로 본다. 연구 대상자 8만 1473명 중 29%가 이 검사에서 평균 11.76초를 기록해 신체 기능 저하 진단을 받았다. 정상 진단을 받은 그룹은 평균 7.20초를 기록했다. 이후 각 대상자의 국가장애등록 여부를 장기 추적한 결과, 정상 그룹의 장애 발생률은 1000인년으로 환산(대상자 1000명을 1년간 관찰했다고 가정)시 0.215명이었다. 반면 신체 기능 저하 진단을 받은 그룹은 1000인년 당 0.354명으로 나타났다. 장애 종류는 뇌 손상, 시각 장애, 청각 장애, 언어 장애, 정신 장애 등으로 다양했다. 손 교수는 “중년에서 노년기로 넘어가는 생애 전환기 노인이라면 건강검진 등을 통해 노쇠 여부를 정확히 판단해야 한다”며 “신체 기능이 저하됐다면 대퇴사두근 강화에 도움이 되는 스쿼트, 런지 등의 근력 운동을 꾸준히 하고 단백질을 충분히 섭취하면서 건강관리를 철저히 해야 한다”고 강조했다. 이 연구결과는국제과학기술인용색인확장판(SCIE)급 국제 학술지 ‘플로스원’에 게재됐다.

‘지구온난화는 중국과 결탁해 과학자와 자본가들이 만들어 내는 사기’라는 말을 믿는 사람은 이제 없다. 온난화와 그로 인한 기후변화는 확실한 사실이지만 이에 대한 대응법에 관해서는 여전히 백가쟁명 수준이다. ● 박진희 교수 “글로벌 모델, 대응 한계” 이 같은 상황에서 서울대 과학기술과미래연구센터에서 만드는 교양과학 계간지 ‘과학기술과 사회’ 최신호에는 기후위기 대응에 대한 새로운 패러다임이 필요하다는 주장이 실렸다. 박진희 동국대 다르마칼리지 교수는 ‘기후변화 담론과 과학기술학 연구’라는 기획논문을 통해 기후변화에 대응하는 실질적 실천에 나서기 위해서는 전 지구적 관점의 기후과학에서 벗어나야 한다고 주장했다. 기후과학자라는 전문가 중심의 글로벌 기후 모델은 현재 인류가 사는 지구에 미치는 영향을 대중에 이해시키는 데는 성공했지만 기후대응 정책 형성에는 효과적이지 못하다는 것이다. ● 국가별 연구·지식 통한 ‘맞춤 대책’ 필요 박 교수는 기후과학 분야에서 진행된 국제 공동 연구를 분석한 논문들을 보면 지식 시스템 사이에 권력 불균형이 존재한다고 지적했다. 이 같은 이유로 전 지구적 기후 모델은 단위 국가나 지역 차원에서 진행되는 연구와 축적된 지식을 활용하지 못하게 하고 지역 맞춤형 기후대응 정책의 걸림돌이 될 수 있다는 설명이다. 지구과학에 대한 지식이 지역 지식과 분리되면서 기후변화에 전 지구적으로 대응하기 위한 연대성을 확보하기 어렵게 한다는 뜻이다. 기후변화의 영향은 인간 이외의 생물체들도 받고 있는데 기후대응 정책은 인간 중심으로만 마련되는 것도 문제다. 생태계의 일부인 인간만 고려해서는 지구 전체에 대한 기후변화의 부정적 영향을 획기적으로 줄이기 어렵다고 박 교수는 주장했다. 박 교수는 “기후과학 지식은 긍정적인 면이 더 많기는 하지만 모순적이게도 전 지구적 대응을 어렵게 한 면도 있는 것이 사실”이라며 “제도화된 과학 지식과 현지의 일반 대중이 가진 지식을 통합하기 위한 새로운 전략이 기후변화 대응의 실천적 정책을 마련하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

강원 정선에 우주 근원을 탐구하는 연구실험시설이 들어섰다. 강원도는 예미랩 준공식이 5일 정선 예미산 현지에서 노도영 기초과학연구원(IBS) 원장과 오태석 과학기술정보통신부 1차관, 김진태 강원지사, 최승준 정선군수 등이 참석한 가운데 열린다고 4일 밝혔다. 예미랩은 IBS가 2017년부터 지난달까지 197억원을 들여 예미산 지하 1000m에 조성한 지하실험실과 지상연구실이다. 2020년 8월 지하터널 공사를 마쳤고, 지난달 차세대 대용량 검출기 인프라 구축 공사를 완료했다. 예미랩 면적은 3000㎡로 세계 6위급이다. 지하실험실은 엘리베이터를 이용해 600m를 내려간 뒤 782m 길이의 지하터널을 지나면 나온다. 지상연구실은 함백중 폐교를 리모델링했다. IBS는 현재 양양양수발전소 지하 700m에서 운영 중인 양양랩의 규모가 작아 예미랩 설립을 추진했다. IBS 지하실험연구단은 내년 1월부터 양양랩 장비를 예미랩으로 이전한 뒤 본격적으로 암흑물질과 중성미자 연구에 돌입한다. 암흑물질은 우주를 구성하는 것으로 추정되는 물질이고, 중성미자는 우주를 이루는 근본입자 가운데 하나로 약력과 중력에만 반응한다. 예미랩은 기상청, 한국지질연구원, 한국원자력연구원, 경북대, 미국 중성미자연구그룹도 공동으로 활용한다. 강원도 관계자는 “지하실험연구단은 국제학술지 네이처에 연구 결과를 싣는 등 그동안 많은 성과를 냈다”며 “예미랩 구축을 통해 과학기술이 한층 발전할 것으로 기대한다”고 말했다.

2022년 노벨 물리학상은 양자정보과학을 연구해 양자 컴퓨터의 기반을 마련한 프랑스, 미국, 오스트리아 출신 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 4일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 알랭 아스페(75) 프랑스 파리 샤클레이대 겸 에콜 폴리테크니크 교수, 존 클라우저(80·미국) J F 클라우저협회 창립자, 안톤 차일링거(77) 오스트리아 빈대학 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 양자역학의 불완전성을 가정하는 ‘벨 부등식’을 확인할 수 있는 실험을 설계해 양자역학 이론을 재증명하고 양자얽힘을 밝혀냄으로써 양자정보과학을 개척했다”고 평가했다. 상대성 이론을 만든 아인슈타인은 확률론으로 과학을 설명하는 양자역학을 반대한 것으로 유명하다. 양자역학에서 아인슈타인이 가장 반대했던 개념은 두 입자가 시공간을 초월해 얽혀 있다는 개념인 ‘양자얽힘’이었다. 아인슈타인은 포돌스키, 로젠과 함께 물리적 실재에 대한 양자역학적 설명은 불완전하다는 내용의 ‘EPR 논문’을 발표했다.●아스페, 클라우저 실험 정확도 높여 이번에 수상한 세 명의 과학자는 이 EPR 논문에서 지적한 양자역학이 틀리지 않았다는 것을 증명해 냈다. 난해한 양자물리학의 기초에 대한 선구적 개념과 실험을 설계하고, 상상으로만 가능했던 양자컴퓨터를 현실화시킬 수 있음을 보여 줬다. 많은 물리학자들은 이번 노벨 물리학상 수상에 이견을 보이지 않는 이유이기도 하다. 조동현 고려대 물리학과 교수는 “양자역학에서는 양자중첩과 얽힘이라는 독특한 상태가 있는데 이번에 수상한 3명은 광자를 이용해 정보가 교환된다는 것을 실험적으로 증명했다는 점을 노벨위원회에서 인정했다”고 설명했다. 지난해 영국물리학협회(IOP)에서 발간하는 학술지 ‘피직스 월드’는 120년간 노벨 물리학상 수상 패턴을 분석해 수상자 예측 결과를 발표했다. 이때 유력한 후보로 양자얽힘 현상을 실험적으로 검증한 이번 수상자 3명을 정확하게 꼽기도 했다. ●클라우저 ‘벨 부등식’ 실험 설계 클라우저는 1969년 광자의 편광이라는 특성을 이용해 벨 부등식을 실제 실험으로 구현했고, 1972년 측정 결과가 양자역학의 해석에 가깝다는 사실을 밝혔다. 1982년 아스페 교수는 정확도가 다소 떨어졌던 클라우저의 실험을 좀더 정교한 실험으로 설계해 양자역학을 실험적으로 사실상 증명해 냈다.●차일링거, 양자 순간이동 첫 증명 또 차일링거 교수는 빛의 기본입자인 광자를 이용해 다수의 입자가 얽힐 수 있다는 것을 보여 양자 컴퓨터를 향한 진전을 이뤘다. 또 절대 깨지지 않는 양자암호의 기반이 될 수 있는 한 입자의 성질이 다른 입자로 옮겨 가는 양자 순간이동 현상을 최초로 실험적으로 증명하기도 했다. 차일링거는 영국 물리학회에서 수여하는 1회 뉴턴 메달을 수상했고, ‘예비 노벨상’으로 알려진 울프상도 2010년에 받았다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다.

2022년 노벨 물리학상은 양자정보과학을 연구해 양자 컴퓨터의 기반을 마련한 프랑스, 미국, 오스트리아 출신 과학자에게 돌아갔다. 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 양자역학의 불완전성을 가정하는 ‘벨 부등식’을 확인할 수 있는 실험을 설계해 양자역학 이론을 재증명하고 양자얽힘을 밝혀냄으로써 양자정보과학을 개척했다”고 평가했다. 상대성 이론을 만든 아인슈타인은 확률론으로 과학을 설명하는 양자역학을 반대한 것으로 유명하다. 양자역학에서 아인슈타인이 가장 반대했던 개념은 두 입자가 시공간을 초월해 얽혀 있다는 개념인 ‘양자얽힘’이었다. 아인슈타인은 포돌스키, 로젠과 함께 물리적 실재에 대한 양자역학적 설명은 불완전하다는 내용의 ‘EPR 논문’을 발표했다. 이번에 수상한 세 명의 과학자는 EPR 논문에서 지적한 양자역학이 틀리지 않았다는 것 증명해냈다. 난해한 양자물리학의 기초에 대한 선구적 개념과 실험을 설계하고, 상상으로만 가능했던 양자컴퓨터를 현실화시킬 수 있음을 보여줬다. 이 때문에 많은 물리학자들은 이번 노벨 물리학상 수상에 이견을 보이지 않고 있다. 조동현 고려대 물리학과 교수는 “양자역학에서는 양자중첩과 얽힘이라는 독특한 상태가 있는데 이번에 수상한 3명은 광자를 이용해 정보를 교환된다는 것을 실험적으로 증명했다는 점을 노벨위원회에서 인정했다”고 설명했다. 지난해 영국물리학협회(IOP)에서 발간하는 학술지 ‘피직스 월드’는 120년간 노벨물리학상 수상 패턴을 분석해 수상자 예측 결과를 발표했다. 이때 유력한 후보로 양자 얽힘 현상을 실험적으로 검증한 이번 수상자 3명을 정확하게 꼽기도 했다.존 클라우저는 1969년 광자의 편광이라는 특성을 이용해 벨 부등식을 실제 실험으로 구현했고, 1972년 측정결과가 양자역학의 해석에 가깝다는 사실을 밝혔다. 1982년 아스페 교수는 정확도가 다소 떨어졌던 클라우저의 실험을 좀 더 정교한 실험으로 설계해 양자역학을 실험적으로 사실상 증명해 냈다. 또 차일링거 교수는 빛의 기본입자인 광자를 이용해 다수의 입자가 얽힐 수 있다는 것을 보여 양자 컴퓨터를 향한 진전을 이뤘다. 또 절대 깨지지 않는 양자암호의 기반이 될 수 있는 한 입자의 성질이 다른 입자로 옮겨가는 양자 순간이동 현상을 최초로 실험적으로 증명하기도 했다. 차일링거는 영국 물리학회에서 수여하는 1회 뉴턴 메달을 수상했고, ‘예비 노벨상’으로 알려진 울프상도 2010년에 받았다. 이번 물리학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받는다.

코로나19 신규확진자 수가 1만명대를 기록했다. 질병관리청 중앙방역대책본부(방대본)에 따르면 4일 오전 0시 기준 코로나19 신규 확진자는 1만6423명으로 집계됐다. 전날 집계된 1만2150명보다 4273명 늘어난 수치다. 누적 확진자는 2484만명이며, 위중증 환자는 353명을 기록했다. 사망자는 19명으로 누적 사망자는 2만8528명(치명률 0.11%)이다. 이런 가운데 올 가을과 겨울, 북반구 지역에서 코로나19 확진자가 6차 재유행을 불렀던 오미크론 하위변이인 BA.5 수준으로 급증할 것이라는 예측 결과가 나왔다.이날 국제학술지 네이처 보도에 따르면 톰 벤셀리스 벨기에 루벤가톨릭대 생물학과 교수는 “올 가을과 겨울 감염자가 BA.5 재유행과 비슷한 수준으로 나타날 것”이라고 말했다. 다만 위중증 환자가 얼마나 늘어날 지는 미지수다. 그는 “예방 접종과 감염으로 인한 항체 보유자가 많아지면서 위중증 비율이 낮아질 가능성이 있다”면서도 “확진자 수가 급증하면 사망자와 위중증 환자 수는 증가할 수도 있을 것”이라고 답했다.“백신 접종 이후 시간 흘러...항체 수준 낮아져” 벤셀리스 교수는 재유행 이유로 백신 접종 이후 시간이 흐르며 사람들의 항체 수준이 낮아진 점이 꼽았다. 벤셀리스 교수는 “확진자 수가 늘어나는 현상은 사람들의 면역 약화에 따른 것으로 예측된다”며 “확진자 수가 늘어난다고 꼭 새로운 변종이 등장한다는 의미는 아니다”고 말했다. 하지만 새로운 변이에 대한 경계를 늦출 수는 없다는 게 전문가들의 분석이다. 이미 새로운 변이는 속속 등장하기 시작했다. 영국과 일부 유럽 국가에서 BA.5에서 변형이 생긴 BQ.1.1이 나타나고 있기 때문이다. 인도의 켄타우로스 변이(BA.2.75)나 싱가포르와 덴마크, 호주에서 발생하고 있는 BA.2 하위변이인 BA.2.3.20도 있다. 벤셀리스 교수는 “다양한 변이 중 하나 혹은 이들의 조합이 새로운 유행을 부를 수 있다”며 “대부분 변이들이 비슷한 특성을 갖고 있어 어떤 변이가 우세종으로 자리잡는지는 중요하지 않다”고 말했다.이기일 “내년 3월 마스크 다 벗을 수 있어” 다만 우리 정부는 코로나19 재유행이 잦아들었다고 평가했다. 이기일 보건복지부 제2차관은 지난 2일 실내 마스크 착용 의무 해제와 관련 “내년 3월쯤 유행이 거의 끝날 수 있어 그때 충분히 벗을 수 있다”고 말했다. 이 차관은 ‘KBS 뉴스9’에 출연해 실내 마스크 착용 의무 해제에 대한 정부 입장을 묻는 질문에 “내년 봄엔 마스크를 벗는 일상이 찾아올 수 있다. 지금 (유행이) 거의 막바지”라며 이같이 말했다. 이 차관은 코로나19과 계절독감(인플루엔자)이 동시 유행할 올해 겨울이 고비라고 말했다. 그러면서 “마스크가 호흡기 질환의 가장 큰 수단이라 (현재는) 갖고 있어야 한다”며 “실내 마스크 의무를 해제한 다른 나라들도 병원, 대중교통 등 일부에서는 의무를 남겨두고 있다”고 언급했다. 또 “실내 마스크 의무에 대한 다양한 의견이 있는 만큼 전문가들의 의견을 수렴하면서 결정하겠다”고 덧붙였다.

그린수소를 저비용으로 대량 생산할 수 있는 촉매제가 개발돼 관심을 모으고 있다. 전북대학교는 나노융합공학과 연구진(다슈람 파델 대학원생, 지도교수 이중희·김남훈)이 ‘비귀금속 기반의 고효율 수전해 촉매’를 개발했다고 4일 밝혔다. 연구 성과는 에너지 분야 세계 최고 수준의 학술지인 ‘나노에너지’(Nano Energy) 최신호에 게재됐다.연구진은 비교적 값이 싼 코발트-이황화텅스텐과 니켈 텔루라이드를 활용한 고효율의 이종구조 수전해 촉매를 개발했다. 이 촉매를 적용한 알카라인 수전해 셀은 매우 우수한 수소생산 성능과 내구성을 보였다. 연구진은 고효율 수전해 장치 제작 및 상용화 기술 연구를 통해 저가의 그린수소 대량생산 기술 기반을 구축할 계획이다. 그동안 그린수소 생산 기술은 친환경 핵심 기술이나 수전해용 촉매로 쓰이는 백금, 산화이리듐, 류테늄산화물이 비싸 산업적으로 널리 활용되지 못하고 있는 상태다. 이중희 교수는 “대량 생산이 가능한 수전해 핵심 촉매 기술이 새만금지역 그린수소 산업 발전과 국내 수소경제 사회를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

지구 온난화와 각종 환경 오염으로 인해 불과 십여년 전까지만 해도 흔히 볼 수 있는 동식물들도 찾아보기 어려워지고 있다. 그런데, 우리 눈에 잘 띄지는 않지만 지구 전체 생태계를 떠받치고 있는 미생물들까지도 사라져 없어지는 것들이 늘어나고 있다는 분석 결과가 나왔다. 미생물들이 없어지게 되면 스위스 취리히연방공과대(ETH) 환경시스템과학과, 체코 체코미생물연구소 환경미생물학실험실, 네덜란드 암스테르담자유대 환경과학과 공동 연구팀은 다양한 원인으로 인해 토양 안팎에 살고 있는 미생물들의 다양성이 줄어들고 있다고 경고했다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 10월 4일자에 실렸다. 미생물은 지구상에 살고 있는 모든 생명체의 생존과 다양성 확보를 위해 필수적이다. 지구적 생물다양성 감소를 막고 대량 멸종에 대응하기 위해 미생물을 활용하는 방법들이 논의됐지만 정작 미생물의 다양성 감소에 대해서는 관심이 적었던 것이 사실이다. 이에 연구팀은 토양의 표면과 토양 속 미생물과 관련한 80개의 기존 연구 결과들에 대한 메타 분석을 실시했다. 메타 분석은 기존에 유사하거나 같은 주제의 연구들을 정량적으로 재분석해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법론이다. 분석 결과, 각 지역별로 자생하는 토양 미생물은 식물 성장을 평균 64% 이상 가속화시키는 것으로 확인됐다. 토양 미생물의 다양성이 떨어지거나 멸종할 경우는 식물의 성장이 억제되면서 생태계 전체가 위협받게 된다는 설명이다. 특히 아프리카 대륙 전체에 걸쳐 토양 미생물의 종류와 현황에 대한 연구가 심각할 정도로 부족하다고 연구팀은 지적했다. 또 연구팀은 지구상 식물 재배에 활용되는 토지 대부분은 식량농업과 산림에 활용되고 있는 만큼 토양 미생물의 생물다양성을 보호하지 않을 경우 식량자원 부족은 물론 이산화탄소 저감에도 악영향을 미칠 수 있다고 예측했다. 연구를 이끈 톰 크라우더 ETH 교수(생태학·생물다양성)는 “이번 연구 결과는 농업 및 산림 분야의 이해관계자 뿐만 아니라 전 세계 과학자들은 지구 차원의 미생물 멸종 문제를 심각하게 생각하라는 것”이라며 “생물다양성 확보를 이야기할 때 우리 눈에 보이는 동식물 뿐만 아니라 미생물까지 포함해 생각할 필요가 있다”고 설명했다.

과학자와 현대 미술가의 협업으로 전시회가 열린다. 카이스트 기계공학과 김성용 교수는 현대미술가 김재남 작가와 ‘공기와 바람의 조각: 1000일간의 기억과 기록’이라는 제목의 현대미술 전시회를 전남 여수 GS칼텍스 예울마루 7층 전시실에서 이번달 30일까지 진행한다. 김재남 작가는 홍익대 현대미술관, 금호미술관 등에서 개인전을 비롯해 100여 회의 그룹전에 참여하는 등 국내외에서 활발한 활동을 하며 두각을 드러냈다. 이번 전시에서 김재남 작가는 김성용 교수의 해양관측 결과를 현대 미술에 접목한 작품들을 제시했다. 이번 작품에 활용한 것은 여수해만에서 장기 관측된 표층 해수의 유동에 포함된 태양-달-지구 사이 인력에 의해 생기는 조류의 계절에 따른 변동성을 가시화한 연구 결과이다. 해당 논문은 2019년 해양학 분야 국제학술지 ‘지구물리학연구-해양’에 실렸다. 김 교수와 김 작가는 해양 관측자료들이 분석되고 가시화된 결과들이 예술만큼 심미적 요소를 포함하고 있기 때문에 단순히 논문 속 그림으로만 남는 것이 아니라 미술 작품으로 재탄생 시킬 경우 일반인들도 쉽게 자연현상을 이해할 수 있게 할 것이라는 점에 의기투합했다. 김성용 카이스트 교수는 “이번 전시를 통해 자연현상을 관측하고 해석한 결과가 과학자만의 관심사에 머물러 있는 것이 아니라 일반 대중들에게도 과학을 더 쉽고 친근감있게 소개할 수 있는 기회가 되고 그 저변을 더 넓혀갈 수 있는 계기가 되길 바란다”고 설명했다.

미국 하버드대 보건대 영양학과, 역학과, 생물통계학, 브리검여성병원 내분비·당뇨·고혈압진료부, 원격의학부 공동연구팀은 체중이 보통이거나 마른 사람이 다이어트를 할 경우 오히려 체중이 늘고 성인 당뇨가 생길 수 있다고 2일 경고했다. 이 같은 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘플로스 메디신’ 9월 27일자에 실렸다. 연구팀은 1988~2017년에 시행된 3개의 코호트 연구에 참여한 19만 7290명을 대상으로 연구를 실시했다. 특히 4.5㎏ 이상 살을 뺀 사람들의 다이어트 방법을 일곱 가지로 분류해 건강과 다이어트 간 상관관계를 분석했다. 그 결과 과체중이거나 비만인 사람은 운동으로 체중을 조절하는 것이 가장 효과적이고 요요현상도 가장 적은 것으로 확인됐다. 그런데 마르거나 보통 체중인 사람이 어떤 방식으로든 살을 빼는 것은 건강상 이점이 전혀 없는 것으로 나타났다.

2023학년도 대학수학능력시험(수능)이 45일 앞으로 다가왔다. 많은 수험생이 수능 당일까지 1점이라도 더 올리기 위해 책상 앞에 좀더 오래 앉아 있고, 조금이라도 더 기억하려고 반복해서 외우고 공부한다. 많은 학부모와 교사들은 공부를 잘할 수 있는 비결을 ‘반복 학습’과 ‘무거운 엉덩이’로 알고 있다. 오랜 시간을 투자해 학습 내용이 몸에 체화되는 게 중요하다는 의미다. 학습심리학자, 뇌신경학자, 수학자들도 이런 방식이 맞는지 궁금했던 것 같다. 미국 미시건대, 펜실베이니아대, 텍사스 오스틴대, 스탠퍼드대 심리학과와 펜실베이니아 웨스트체스터대 수학과 연구자로 구성된 연구팀은 순수한 의지력에 의존해 억지로 참고 공부하는 학생들보다 목표 의식을 갖고 전략적으로 자기통제를 할 수 있는 학생들의 성적이 더 높은 것을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 28일자에 실렸다. 연구팀은 미국의 대학입학자격시험 SAT를 앞두고 있는 1만 9882명의 고등학생을 대상으로 추적 조사를 했다. 연구팀은 SAT를 보기 전 학생들에게 주변의 수많은 유혹을 어떻게 피하고 공부했는지, 공부에 대한 동기부여는 어떤 방식으로 했는지와 관련한 설문조사를 했다. 그다음 학생들의 SAT 성적과 설문조사 결과를 비교 분석했다.그 결과 무조건 ‘참고 견디며’ 오랜 시간 공부한 엉덩이 무거운 학생들은 학습 일정과 시간을 짜 일정 시간 집중적으로 공부한 학생들에 비해 성적이 낮았다. 뻔한 얘기 같지만 자신이 집중할 수 있는 시간과 장소를 파악해 공부 시간만큼은 주변의 모든 유혹을 떨치고 집중적으로 공부하는 것이 학습효율을 높인다는 것이다. 앤절라 더크워스 펜실베이니아대 교수(행동심리학)는 “이번 연구 결과는 학습효율을 높이기 위해서는 목표 달성을 위한 계획과 전략적 자기통제 전략을 갖고 있어야 한다는 것을 보여 주고 있다”고 말했다. 인내심처럼 기억에도 전략이 필요하다는 연구 결과도 나왔다. 뉴욕대 신경과학연구센터, 인문학연구센터 연구팀은 장기기억은 경험의 반복 횟수만큼이나 자극의 강도 순서에 따라 결정되는 경향이 크다고 이날 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 27일자에 실렸다. 연구팀은 캘리포니아 바다민달팽이에게 전기충격을 주면서 장기기억 형성 실험을 했다. 캘리포니아 바다민달팽이는 기억 메커니즘을 분자·세포 수준에서 파악할 때 많이 쓰이는 동물이다. 실험 결과 반복 자극보다는 자극 패턴에 따라 장기기억이 훨씬 쉽게 형성되는 것으로 확인됐다. 자극의 순서가 ‘약-강’일 때가 ‘강-약’보다 쉽게 장기기억으로 바뀐다는 것이다. 사람의 학습에 적용한다면 자신이 좋아하는 공부를 한 뒤 어려운 공부로 넘어가는 것이, 어려운 과목 공부로 힘을 뺀 뒤 쉬운 과목을 공부하는 것보다 학습효율이 높고 내용도 오래 기억할 수 있다는 말이다. 토머스 카레브 뉴욕대 교수(신경과학)는 “이번 연구에서 장기기억은 사건이 단순히 반복되면서 축적돼 생기는 게 아니라 어떤 순서로 자극을 주는가에 영향을 받았다”며 “사람의 학습에 적용한다면 무조건 반복해 외운다고 잘 기억할 수 있는 게 아니라 강약 조절을 통한 전략적 기억법을 사용해야 한다는 것”이라고 설명했다.

‘무전유죄 유전무죄’, ‘전관예우’ 같은 단어는 인간의 판단은 신뢰할 수 없다는 의미를 품고 있습니다. 인공지능(AI) 판사 도입에 대한 목소리가 높아지고 있는 것도 이런 이유 때문일 것입니다. 실제로 미국 LA경찰국에서는 영화 ‘마이너리티 리포트’처럼 범죄 가능성을 사전에 예측하는 프로그램을 활용하고 있고, 또 다른 주에서는 AI를 이용해 범죄자의 가석방 결정을 내리기도 하고 있습니다. 대출 심사, 채용 등 사람을 대신해 AI가 판단을 내리도록 하려는 시도는 점점 늘고 있습니다. AI와 빅데이터가 모든 어려운 문제를 해결할 수 있을 것처럼 이야기되는 요즘 독일 만하임대 사회과학부, 유럽 사회연구만하임센터, 루트비히 막시밀리안스 뮌헨대 통계학과, 미국 메릴랜드대 조사방법론 협동과정 공동연구팀은 누구나 한 번쯤 가졌을 것 같은 질문을 사람들에게 던졌습니다. “인공지능은 항상 인간보다 공정한 결정을 내릴까”라는 겁니다. ●“사람의 결론 가장 공정하지 않아” 연구팀은 사람들이 정말로 AI처럼 자동화된 의사 결정을 공정하다고 생각하는지를 알아보기 위해 16~75세의 독일인 남녀 3930명을 무작위로 선정했습니다. 이들에게 은행 대출, 취업, 법원 판결, 실업수당 등 다양한 가상의 시나리오를 보여 주고 판단의 공정성에 대해 어떻게 생각하는지 물었습니다. 제시된 시나리오의 최종 결론은 사람이 내린 것, 인공지능이 내린 것, 사람과 인공지능이 함께 내린 것을 섞었습니다. 데이터 과학 분야 국제학술지 ‘패턴스’ 9월 30일자에 실린 결과를 보면 예상했던 대로 실험 참가자들은 전적으로 사람이 내린 결론이 가장 공정하지 않다고 판단했습니다. 그렇다고 인공지능이 내린 결론이 가장 공정하다고만 생각하지도 않았습니다. 오히려 사람과 인공지능이 함께 결정을 내렸을 때가 가장 공정하다고 봤습니다. 인간의 감독하에 인공지능이나 컴퓨터가 결정을 내릴 때 사람들이 이상적으로 생각하는 공정성에 가까워진다는 것입니다. 최근 인공지능이 잘못된 결정을 내리거나 사람만큼이나 편견을 드러내는 사례들이 알려지면서 과거처럼 AI의 판단이 인간보다 훨씬 나을 것이란 생각이 줄었기 때문이기도 할 것입니다. 그동안은 AI의 공정성을 높이기 위해 입력되는 데이터와 알고리즘에 집중했지만, 앞으로는 ‘대중들이 무엇을 공정하다고 생각하는가’를 AI가 인식할 수 있도록 만드는 것이 더 중요하다고 연구팀은 조언했습니다. ●AI 데이터 처리 방식 감시 필요 연구를 이끈 크리스토퍼 컨 메릴랜드대 교수(통계방법론)는 “AI 의사결정 시스템을 제대로 활용하고 폭넓게 사용하기 위해서는 데이터들이 어떤 방식으로 처리돼 그런 결정이 나오는지 대중에게 충분히 설명할 수 있어야 할 것”이라고 말했습니다. 사실 AI가 어떤 결정을 내리는지에 대한 중간 과정은 전문가들도 정확히 알지 못해 ‘블랙박스’라고 부릅니다. 현재 활용되고 있는 AI 시스템의 중간 처리 과정이 블랙박스라고 하더라도 인간이 정하는 초기 데이터에 따라 결과가 좌우된다는 것은 분명합니다. 좀더 공정한 결과를 얻기 위해서는 어떤 데이터가 어떻게 활용되는지에 대한 대중의 감시가 필요합니다. 과학은 전문가들이나 하는 어려운 분야라고 외면하기보다 끊임없이 관심을 갖고 이해하면서도 감시하는 것이 필요한 이유입니다.

코로나19 대확산 이후 건강에 관심을 갖는 사람이 더 많아졌다. 면역력을 높이기 위해 이런저런 건강보조식품을 복용하는 이들도 늘고 있는 분위기이다. 실제로 최근 비타민D가 코로나19를 예방해주거나 중증 전환율을 낮춰준다는 조사 결과 때문에 비타민D를 섭취하는 이들이 증가하기도 했다. 다만 건강보조식품이나 영양제와 관련한 연구는 연구자와 연구 목적에 따라 효과가 제각각인 결과가 나오기 때문에 자신의 상황에 맞춰 적절한 제품을 골라 복용하는 것이 필요하다. 실제로 비타민D가 알려진 것과 달리 노화예방에 큰 도움이 되지 않고, 대신 종합비타민으로 알려진 멀티비타민이 인지능력 저하를 막아줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 보스턴 보훈병원, 브리검여성병원, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 공동 연구팀은 비타민D3와 오메가3 지방산 보충제가 노화를 막는데 크게 도움이 되지는 않는다고 1일 밝혔다. 해당 연구는 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에 실렸다. 노화는 신체적, 생리적 능력 감소와 함께 급성 스트레스에 대응하는 능력 저하로 드러난다. 비타민D3, 오메가3 지방산 섭취가 노화의 속도를 늦추고 줄인다는 일부 연구에 따라 보충제 복용을 하는 사람도 많다. 이에 연구팀은 미국 성인남녀 약 2만 5000명을 대상으로 비타민D와 오메가3 지방산 보충제를 일정기간 섭취하도록 한 뒤 혈액검사와 신체검사를 통해 노화에 미치는 영향을 분석했다. 이를 위해 연구팀은 보충제 섭취 전, 섭취 후 6개월, 섭취 후 5년이 지난 뒤까지 정기적으로 신체기능, 인지기능, 기분 등 신체적, 정신적 검사를 실시했다. 그 결과 비타민D3, 오메가3 지방산 섭취가 노화 예방이나 노화 속도를 늦추는데 도움이 되지 않는 것으로 조사됐다. 연구팀은 건강한 노년층의 경우 비타민D3, 오메가3 지방산 보충제를 굳이 섭취할 필요는 없다고 조언했다. 에이릴라 오커비 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 불필요한 약이나 건강보조제를 섭취하는 것보다 건강한 생활습관을 갖는 것이 더 중요하다는 것을 보여준다”며 “건강보조식품이 기적의 알약이나 젊음의 명약이 아니라 그동안 여러 연구를 통해 밝혀진 규칙적 운동과 지중해식 식단이 노화 예방에 가장 입증된 전략”이라고 설명했다. 그런데, 다른 한 편에서는 종합비타민이 인지능력 저하를 막아줄 수 있다는 연구 결과도 나왔다. 미국 웨이크 포레스트대 의대 내과학, 노인의학, 바이오통계학, 정신의학·행동의학과, 브리검여성병원 예방의학부, 하버드대 의대 역학과 공동 연구팀은 다양한 영양소가 포함된 종합비타민제가 노화에 따른 인지기능 저하를 예방하는데 도움이 된다고 이날 밝혔다. 반면, 코코아 추출물 보충제를 섭취하는 것은 알려진 것과는 달라 인지기능 저하를 막지 않는 것으로 확인됐다. 이번 연구 결과는 미국 알츠하이머학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘알츠하이머와 치매’에 실렸다. 미국 알츠하이머 협회에 따르면 2021년 기준 650만명 이상의 미국인이 알츠하이머를 앓고 있으며, 노인 3명 중 1명이 알츠하이머나 다른 형태의 치매로 사망한다. 이 때문에 인지기능 저하를 막기 위한 다양한 건강보충식품 섭취가 많아지고 있다. 이에 연구팀은 2만 1442명의 65세 이상 성인남녀를 무작위로 선정해 코코아 추출물 보충제와 종합비타민제 섭취한 뒤 심장질환, 뇌졸중, 암을 비롯한 기타 질환 발병 위험을 줄이는지를 3년 이상 장기간 추적 관찰했다. 코코아 추출물 보충제에는 플라바놀이라는 화합물이 풍부해 인지기능 향상에 도움이 되는 것으로 알려져 있었다. 그 결과, 종합비타민제를 섭취한 실험참가자들은 인지기능 저하가 다른 사람에 비해 1.8년, 약 60% 정도 느려지는 것으로 확인됐다. 반면, 코코아 추출물 보충제를 섭취한 사람들은 알려진 것과 달리 인지기능 저하 효과가 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다. 로라 베이커 웨이크 포레스트대 의대 교수(노인학)는 “이번 연구는 노년층을 대상으로 한 종합비타민제에 대한 대규모 장기 연구로 인지적 이점이 있음을 보여주는 첫 번째 증거”라며 “종합비타민제가 다양한 영양소를 공급해주지만 인지 감퇴를 예방하기 위해 너무 이른 시기부터 복용할 필요는 없다”고 설명했다.