나이가 들면 식사량을 줄이거나 똑같이 먹어도 살이 찌는 경우가 많다. 인체 대사량이 줄기 때문이다. 신진대사율이 낮아지기 때문에 식단관리를 조금만 잘못하면 성인 당뇨에 걸리게 된다. 당뇨환자들이 가장 힘들어 하는 것은 식사 양과 질을 관리하는 것보다 하루에도 여러 번 손가락 끝을 찔러 피를 내 혈당을 측정하는 것이다. 국내 연구진이 혈당 관리를 쉽게 관리할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 연구팀은 피를 뽑지 않고도 혈당을 쉽게 측정할 수 있는 체내삽입형 전자기파 기반 혈당측정 시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실리고 상용화 단계에 있다. 당뇨는 공복시 혈당 수치가 정상인 100㎎/㎗보다 높은 126㎎/㎗ 이상으로 유지되는 질환이다. 식사 조절로 정상 수치를 유지해야 하기 때문에 매번 채혈을 해 혈당 측정을 해야 한다. 전 세계 4억명에 이르는 당뇨 환자들이 매일 손가락 끝을 주사 바늘로 찔러야 하는 고통과 불편을 겪고 있다는 말이다. 이런 불편을 줄이기 위해 파스처럼 피부에 붙이고 땀을 통해 혈당을 측정하는 것을 포함해 다양한 방법이 개발됐지만 정확도가 채혈법보다 떨어진다. 이에 연구팀은 피부를 살짝 절개해 피하지방에 측정 센서를 이식하는 방식의 혈당측정기기를 개발했다. 기기는 길죽한 원통형으로 센서의 길이는 3㎝, 원형둘레는 4㎜에 불과해 동전보다 작다. 또 생체적합성이 우수한 폴리올레핀 계열의 포장재로 감싸고 있어서 이식 부작용도 없다. 또 주변 온도와 습도, 움직임 등 외부환경에 영향을 받지 않아 혈당 측정 정확도를 높일 수 있다. 이 측정기기는 세포와 세포 사이를 채우는 세포 조직액인 간질액의 혈당 변화를 감지하며 저전력으로 작동이 가능하기 때문에 NFC 기능을 가진 장치와 스마트폰으로 언제든 혈당을 확인 가능하다. 연구팀은 동물 실험을 통해 전자기파로 혈당을 정확하게 측정할 수 있음을 확인했다. 변영재 UNIST 교수는 “이번에 개발한 장치는 시간이 지나도 성능 감소가 없는 전자기파를 이용하기 때문에 반영구적 사용이 가능하다”며 “추가 연구를 통해 센서 내부에 시스템을 하나로 통합한 칩을 적용한 연속혈당측정 시스템으로 발전시킬 것”이라고 설명했다.

흥겨운 음악을 들으면 저절로 어깨를 들썩이게 된다. 그런데 사람뿐만 아니라 동물들도 음악을 몸으로 즐기는 것으로 알려졌다. 네덜란드 막스플랑크 심리언어학연구소 비교생물음향연구그룹, 마스트리히트대 심리·신경과학부, 독일 뮌스터대 행동생물학과, 덴마크 아르후스대 임상의학과 공동 연구팀은 바다표범도 음악을 들으면 리듬을 타고 즐기는 행동을 보인다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 10월 27일자에 실렸다. 음악을 만들고 즐기는 동물은 사람이 사실상 유일하다. 과학자들에 따르면 물론 사람 이외에 영장류들도 음악에 반응하도록 훈련할 수는 있지만 사람과 비슷한 리듬 능력을 갖도록 가르치지는 못한다. 연구팀은 바다표범도 음성 학습이 가능한 동물이라는 점에 착안해 바다표범의 음악 인식 능력을 실험했다. 이를 위해 사람 목소리나 음악에 익숙한 성인 바다표범이 아닌 야생에서 태어난 지 10개월 미만의 어린 바다표범 20마리를 대상으로 했다. 과학자들은 사람의 유아를 대상으로 한 실험방법을 활용했다. 음악이 흘러나올 때 몸을 움직이거나 소리가 나는 쪽으로 고개를 몇 번이나 돌리는지를 기록하는 식이다. 이런 행동은 자극에 대해 흥미를 느낀다는 의미로 어린 바다표범도 리듬을 인식할 수 있다면 고개를 돌리는 횟수나 시간이 길어질 것이라는 가정이다. 실험을 위해 연구팀은 템포, 길이, 규칙성을 다양하게 만든 리듬을 만들었다. 그 결과 바다표범은 리듬이 길거나 빨라지고 규칙적일 때 몸을 들썩이거나 고개를 돌리는 행동을 더 많이, 더 길게 했다. 이런 행동은 바다표범이 음의 규칙성·불규칙성, 짧고 긴 음, 빠르고 느린 템포를 구분할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구를 이끈 막스플랑크 심리언어학연구소 라우라 베르가 박사는 “이번 연구 결과는 영장류 이외의 다른 포유류도 리듬을 처리하고 발성 학습이 가능하다는 것을 보여준다”며 “특히 사람이 사용하는 언어와 음악성의 진화적 기원에 대한 연구에도 도움이 될 것”이라고 말했다.

광복 이후 한국 역사학자들은 일제가 남긴 식민사관을 어떻게 극복할 것인지에 대해 치열하게 고민했다. 방법은 간단했다. 학회를 만들고 학회지를 발간하면 됐다. 그러나 현실은 간단하지 않았다. 돈이 없었고, 전쟁이 터졌고, 자료가 부족했다. 어려운 상황 속에서도 역사를 바로 세우기 위한 역사학자들의 열정은 꺾이지 않았다. “조국이 전화(戰火)에 휩쓸려 지대(至大)의 환난(患難)가운데 있는 오늘날 앞날의 한국을 위한 역사학의 재건이야말로 당면초미(當面焦眉)의 과제가 아닐 수 없는 것입니다”라고 고민한 그들은 6·25 전쟁이 아직 끝나지 않은 1952년 부산에 있던 서울대 문리과대학 임시교장에서 역사학회를 창립했다. 보이지 않는 곳에서 분투한 역사학자들의 열정과 소명 의식을 회고하는 ‘광복 이후, 역사학계의 시대정신과 역사의식의 변천’이 서울 종로구 대한민국역사박물관 1층에서 전시되고 있다. 관람객들은 창간호 실물(9점)과 53개 창간호(제본), 역사학계 총 255개 창간호 총괄목록표를 통해 1940∼1950년대 역사 연구의 흐름과 경향을 한눈에 볼 수 있다.광복을 맞아 역사학자들은 활발한 활동을 통해 ‘식민사관’에서 벗어난 새로운 역사학 연구방법론을 모색했다. 1945년 12월 조선사연구회와 역사학회가 창립돼 ‘사해’(1948), ‘역사학연구’(1949) 등이 발간됐다. 그러나 이들의 역사 연구도 6·25 전쟁 앞에 어쩔 도리가 없었다. 전쟁이 진행 중이었지만 역사학자들은 나라를 위해 자신들이 할 수 있는 일을 모색했다. 연구 의지를 불타올랐지만 문제는 활동에 필요한 돈이 없었다는 점이다. 고민하던 이들에게 천운이 찾아온다. 역사학회 발기인 중 한명인 김철준 교수의 친형이 일본에서 자동차 사고로 사망했고, 김 교수가 일본에 갔다가 미국공보원을 만나게 된 것이다. 이 미국공보원은 김 교수의 친형과 친분이 두터웠고, 무엇이든 돕겠다고 나서 학회 창립에 필요한 자금을 보태줬다.역사학회의 창립 이후 역사학계는 활발하게 세부 연구가 진행됐다. 첫 분류사 학회지인 ‘역사교육’(1956), 첫 지역사 학술지인 ‘향토서울’(1957), 첫 분과 학회지인 ‘서양사론’(1958) 등은 역사학계가 어떤 고민을 했고 어떤 흔적을 남겼는지 살피게 한다. 실물 전시가 10건이고 나머지는 키오스크를 통해 볼 수 있는 작은 전시지만 강연과 함께 알찬 행사가 준비됐다. 28일에는 박환 수원대 사학과 교수가 1945년 해방 이후 한국사 관련 학회지의 흐름을 짚는다. 다음 달 4일과 11일에는 도현철 연세대 사학과 교수, 노관범 서울대 규장각한국학연구원 교수가 각각 강연자로 나선다. 남희숙 관장은 “마침 금년이 역사학회 창립과 창간호 발간 70주년이며 전국역사학대회 개최 65회째인 뜻깊은 해”라며 “광복 이후 초창기 역사학자들의 열정과 역사적 소명을 본받아 사실(史實)에 기초한 균형잡힌 국립근현대사박물관이 되도록 더욱 노력하겠다”고 밝혔다. 전시는 11월 22일까지.

코로나19 확산세가 주춤해졌다고는 하지만 완전히 사라진 것은 아니다. 그 이유는 계속된 변이 바이러스를 만들어 내고 있기 때문이다. 현재 우세종인 오미크론 변이 이외에도 300종의 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 강력한 변이가 나타날 때마다 그에 맞는 백신이나 치료제를 개발하는 것은 쉽지 않은 일이다. 국내 연구진은 바이러스 변이처럼 바이러스를 중화시키는 백신이나 치료제도 함께 진화할 수 있으면 어떨까라는 생각에 이르렀다. 포스텍 신소재공학과 연구팀은 바이러스가 변이되면 치료제도 진화해 더 강한 효과를 내는 맞춤성장형 코로나19 중화제를 개발했다고 27일 밝혔다. 이는 바이러스 진화를 역이용해서 더 강력한 효과를 낼 수 있도록 설계된 것이다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 코로나19 바이러스가 변이를 거듭할수록 독성은 약해진다고 하더라도 감염력이 증가하는 이유는 세포 표면 단백질인 ‘안지오텐신 전환효소’(hACE2) 수용체가 강하게 결합되도록 바이러스가 변이되기 때문이다. 이렇게 되면 기존 치료제나 중화제(백신) 기술은 대응이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 바이러스와 hACE2 수용체간 결합되는 주요 부위 상호작용 원리를 모방해 세포 감염을 억제할 수 있는 방법을 찾았다. 단백질 조각과 핵산으로 구성된 하이브리드 중화제가 미끼처럼 바이러스와 강력히 결합해 바이러스가 세포에 침투하는 것을 원천 차단하는 것이다. 이번에 개발된 중화제 기술은 10조 개에 이르는 수많은 후보물질 중 바이러스 결합에 가장 적합한 물질이 자동으로 선별되도록 하는 ‘HOLD’라는 연구팀이 개발한 방법을 기반으로 한다. 실제로 이번에 개발한 중화제는 알파, 베타, 감마, 델타 변이 뿐만 아니라 전염력이 가장 높다고 알려진 오미크론 변이에 대해서도 중효효과가 높은 것으로 나타났다. 특히 오미크론 변이에 대한 중화성능은 초기 코로나바이러스에 대한 중화성능보다 5배 높은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 오승수 포스텍 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 변이 발생에 맞춰 더 우수한 성능을 가질 수 있도록 스스로 진화하는 중화체 개발 플랫폼 기술을 처음 개발했다는데 의미가 크다”며 “코로나19 뿐만 아니라 독감, 한타바이러스 등 다양한 바이러스에 대응할 수 있는 핵심기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

과학기술의 발달로 많은 질병이 정복되고 있다. 그렇지만 암과 치매는 여전히 인간을 괴롭히고 있다. 특히 이들 질병은 진단과 치료 또는 관리를 위해 많은 시간과 비용이 투입된다. 국내 연구진이 암 진단과 치료까지 원스톱으로 가능한 물질을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터, 경희대 치대 공동 연구팀은 몸 속 깊은 곳에 숨어있는 암세포까지 정밀진단한 뒤 열을 이용해 치료까지 가능한 나노바이오 융합소재를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 진단의학 분야 국제학술지 ‘테라노스틱스’에 실렸다. 암은 내시경 검사나 CT, MRI, PET 같은 영상촬영 이후 의심부위에 대한 조직검사를 시행해 진단하는 것이 일반적이다. 만약 이렇게 발견된 암은 외과수술, 방사선 치료, 항암 화학요법으로 치료한다. 최근에는 표적 항암치료, 면역 항암치료법도 개발되고 있지만 적용 대상이나 효과가 제한적이라는 단점이 있다. 이 때문에 최근에는 분자영상과 나노의약 기술의 발전으로 질병 진단과 함께 치료를 동시에 가능케 하는 ‘테라그노시스’ 기술에 대한 관심과 연구가 활발하다. 이런 상황에서 연구팀은 암세포를 발견하면 형광 신호, 자기 신호로 정밀진단을 할 수 있고 근적외선 파장의 빛을 열에너지로 변환시켜 암 조직을 없애는 광열치료도 가능한 나노바이오 소재를 개발했다.연구팀은 체내 신경전달물질인 도파민을 기반으로 형광물질을 만들어 망간염(鹽)과 결합시켜 자성을 띄도록 했다. 이 물질을 체내에 투입했을 때 암조직처럼 산성환경과 만난다면 형광이미지와 자기공명 이미지가 동시에 나타나 암 조직을 더 정밀하게 진단할 수 있다. 이렇게 발견된 암 부위에 근적외선을 쪼이면 빛 에너지를 받은 나노 복합체가 열 에너지를 방출해 고형암 조직을 태우며 암세포 성장을 억제하고 사멸시키는 것이다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험에서도 암세포를 발견하고 치료까지 할 수 있다는 사실을 확인했다. 교신저자로 연구에 참여한 이창수 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 암의 진단과 치료를 동시에 수행해 영상진단과 정밀치료에 드는 비용과 시간을 획기적으로 낮출 수 있도록 한 것”이라며 “후속 연구를 통해 다양한 종류의 암에 대응하고 인체 적용 가능성을 높일 것”이라고 말했다.

정부가 형사처벌에서 제외되는 ‘촉법소년’ 연령 상한을 기존 만 14세에서 만 13세로 낮추기로 한 가운데 촉법소년 절도범 4명 중 3명은 무리에서 범행을 주도한다는 조사 결과가 나왔다. ‘좀도둑’에 불과할 것이라는 통념과 달리 촉법소년 절도범이 가담한 사건의 규모는 평균 이상이었다. 이장욱 울산대 경찰학과 조교수는 2017년부터 지난해까지 촉법소년이 가담한 절도사건 103건의 1심 판결문을 분석했다. 74%가 ‘촉법소년이 범행 주도’그 결과 촉법소년이 범죄에서 주도적 역할을 맡은 경우가 전체의 73.8%인 76건이었다. 망보기 등 범죄를 일부 돕는 데 그치는 것이 아니라 촉법소년이 오히려 침입과 갈취 등 핵심 범행을 직접 수행하는 경우가 더 많다는 의미다. 이들이 주도한 범죄의 성공률은 85.5%로 보조적 역할을 한 사건의 성공률 81.4%보다 높았다. 이 교수는 “촉법소년이 범행에서 주도적 역할을 수행한 경우가 많고, 범죄 성공률이 상대적으로 높다는 것은 이들의 범죄수행 능력이 (촉법소년이 아닌) 공범과 동등하거나 그 이상이라는 의미”라고 설명했다. 또 “촉법소년이 전면에 나서 범행하는 경우가 압도적으로 많다는 건 이들이 형사처벌을 받지 않는다는 점을 이용하려는 의도가 내포된 것으로도 볼 수 있다”면서 촉법소년이 범행 일당 내에서 ‘방패막이’로 이용되는 경향도 있다고 분석했다. 28%가 ‘100만원 초과 절도’…평균 이상촉법소년이 가담한 절도사건의 피해금액은 10만원 초과 100만원 이하가 30건(29.1%)으로 가장 많았다. 100만원 초과 1000만원 이하가 24건(23.3%), 1만원 초과 10만원 이하가 8건(7.8%), 1만원 이하가 7건(6.8%)이었다. 1000만원 초과 1억원 이하도 5건(4.8%)으로 집계됐다. 이는 통상적인 절도사건 평균을 뛰어넘는 수치다. 2019~2020년 일반 절도사건 중 피해 금액이 100만원을 초과하는 경우는 10%를 약간 웃돌고, 1000만원을 초과하는 경우는 1% 수준이었다. 둘 다 촉법소년이 저지른 절도사건 피해 금액보다 적었다. 흔히 촉법소년이 ‘좀도둑’ 수준일 것이라는 통념이 현실과 다른 셈이다. 촉법소년 절도사건을 유형별로 살펴보면 감시가 소홀한 틈을 타 금품이 보관된 장소를 뒤져 훔치는 ▲털이가 55건(53.4%)으로 절반을 넘었다. 차량·오토바이·자전거 등을 훔치는 ▲운송수단 절도가 30건(29.1%), 가게에서 물건을 몰래 들고나오는 ▲들치기가 11건(10.7%)이었다. 기소된 죄명은 2명 이상 함께 도둑질을 저지른 형법상 ▲특수절도가 98건(95.2%)으로 압도적이었다. 공범의 나이는 14세 이상 19세 미만 ‘소년’인 경우가 70건(68.0%), 19세 이상 성인이 30건(29.1%), 성인과 소년이 함께 있는 경우는 3건(2.9%)이었다. 이러한 내용의 논문 ‘형사미성년자 가담 절도범죄의 양상 및 시사점 연구’는 학술지 한국치안행정논집 최신호에 실렸다.

생명과학 최신 분야라고 하는 ‘크리스퍼’(CRISPR) 유전자 가위 기술을 활용해 불치병을 치료하고, 염색체의 ‘말단’ 텔로미어를 늘려 노화를 막는다. 26일 서울 중구 웨스틴조선호텔에서 열린 ‘2022 서울미래컨퍼런스’에서 소개된 생명과학 기술은 공상과학(SF) 영화나 소설에서 볼 수 있을 법한 일들이 가까운 미래에 현실이 될 수 있다는 것을 보여 줬다. 유전자 가위 연구의 세계적인 권위자 새뮤얼 스턴버그 미국 컬럼비아대 교수는 강연에서 “의료 분야 연구를 시작으로 이미 많은 변화가 일어나고 있다”며 “유전자를 편집할 수 있는 크리스퍼 유전자 가위로 질병 저항력을 가진 과일이나 곡물을 키우고, 가축들의 건강을 증진시킬 수 있다”고 말했다. 스턴버그 교수는 노벨화학상을 받은 제니퍼 다우드나 교수와 함께 크리스퍼에 대해 공동연구를 했고 2012년 과학학술지 사이언스를 통해 이 기술을 세상에 공개했다. 2015년 과학학술지 양대 산맥인 사이언스와 네이처는 이 기술을 ‘가장 뛰어난 과학적 성과’로 선정했다. 스턴버그 교수와 다우드나 교수는 ‘크리스퍼가 온다’라는 책을 공동으로 썼다. 스턴버그 교수는 “세포에 바이러스가 침투하면 세포를 보호하고자 바이러스 DNA를 인지하고 잘라 내는 역할을 크리스퍼가 한다”며 “DNA를 잘라 내는 무기라고 보면 된다”고 설명했다. 이어 “크리스퍼의 작동 원리를 알아낸 이후로는 특정 단어를 찾아서 교체해 주는 워드프로세서 프로그램의 기능처럼 유전자 편집에 크리스퍼를 활용하는 연구가 진행됐고 모든 생명체에게 이 기술을 사용할 수 있다는 점을 확인했다”고 덧붙였다. 크리스퍼는 현재 잘라 내야 할 부분을 정확히 잘라 낼 수 있는 ‘프라임 에디팅’까지 가능할 정도로 발전했다. 썩지 않고 오랜 기간 천천히 숙성하는 토마토, 경찰이나 군인을 도울 수 있는 근육질의 개 등이 이미 유전자 편집 기술을 통해 만들어지는 만큼 앞으로는 신체적 결함을 극복하거나 불치병을 치료하는 것뿐 아니라 대형 작물을 키우는 방식으로 식량문제 해결에도 유용하게 쓰일 것으로 전망된다. 스턴버그 교수는 “바이러스 작동 원리를 파악해 신약 개발에 활용할 수 있고 유전자변형 농수산물 식품과는 다르게 이질적인 DNA 없이 크기나 성질 변형이 가능해진다”며 “안전하고 효과적으로 질병을 고치고, 전 세계 환자가 치료받을 수 있는 치료법을 개발하는 데 사용돼야 한다”고 말했다. 다만 배아 단계에서 크리스퍼 기술을 활용해 유전자를 조작하는 등의 행위에 대해선 윤리적인 규제가 필요하다고 봤다. 스턴버그 교수는 “안전이 우선돼야 하고 기술의 과도한 사용에 대한 규제를 고민해야 한다”며 “배아에 대한 유전자 조작은 물론 식물과 동물에게 이 기술을 사용할 때도 책임감 있는 태도가 필요하다”고 강조했다. 이현숙 서울대 생명과학부 교수는 인간의 수명과 노화, 암의 발생을 결정하는 생체 시계인 ‘텔로미어’를 소개했다. 이 교수는 “DNA 말단에 있는 텔로미어는 세포가 분열할수록 짧아지고, 이는 노화로 이어진다”고 설명했다. 이 교수는 “노화를 극복하는 방법을 찾는 것은 텔로미어에 대한 연구만으로는 부족하다”며 “어떤 약물을 사용했을 때 노화를 완화하는지에 대한 빅데이터가 축적되고 인공지능(AI)을 통해 이를 분석하는 등 과학적 기술이 총망라돼야 한다. 이를 보편적으로 받아들일 수 있는 사회시스템이 마련돼야 한다”고 강조했다.

백민경 서울대 생명과학부 교수는 26일 ‘2022 서울미래컨퍼런스’에서 단백질 구조를 인공지능(AI) 컴퓨터로 예측하는 기술이 코로나19 같은 신종 바이러스의 백신이나 신약 개발의 경제성을 높일 수 있다고 말했다. 기존에는 오래 걸리고 비용이 많이 들어 포기했던 신약 개발을 할 수 있게 됐다는 것이다. 백 교수는 코로나19를 비롯해 신종 감염병에 대한 백신과 치료제 개발도 지금보다 더 빨리, 더 저렴한 비용으로 개발할 가능성이 높아졌다고 했다. 백 교수는 미국 워싱턴대 박사후연구원으로 있던 지난해 7월 국제학술지 ‘사이언스’에 공개한 논문에서 기존에는 수십년이 걸리던 단백질 구조 해독을 수분에서 수시간 안에 해내는 인공지능 ‘로제타폴드’(RoseTTAFold)를 개발해 공개했다. 백 교수는 이 연구로 한국인 최초로 그해 ‘사이언스’가 뽑은 ‘올해 최고의 혁신적인 연구 성과’에 선정됐다. 백 교수의 연구는 제약사 SK바이오사이언스가 국내 최초로 만든 코로나19 백신인 스카이코비원을 디자인하는 데 활용됐다. 백 교수는 “코로나19 바이러스 표면에 있는 스파이크 단백질과 우리 몸의 수용체 사이의 결합 과정을 이해할 수 있게 되면서 단백질 재조합 방식으로 스카이코비원 백신 등을 만들었다”고 말했다. 이어 “기존에는 바이러스 출현부터 백신과 치료제 개발까지 6개월, 1년이 걸렸다”면서 “인공지능을 활용하면 새로운 백신이나 치료제 후보 물질을 얻는 데 대략 1~2개월이면 충분하고 우리는 더 준비된 상태로 바이러스에 대비할 수 있다”고 덧붙였다.

“낯선 정적이 감돌았다. 새들은 도대체 어디로 가버린 것일까? 이런 상황에 놀란 마을 사람들은 자취를 감춘 새에 관해서 이야기했다.” 20세기에 나온 책 중 가장 영향력이 큰 것으로 평가받는 해양생물학자 레이첼 카슨의 ‘침묵의 봄’ 앞부분에 나오는 구절이다. 카슨은 농약을 비롯한 각종 화학물질이 생태계를 파괴하고 새들의 울음을 없앨 것이라고 예측했다. 그런데 21세기 현재 생태계 ‘침묵’의 원인은 농약이 아닌 지구 온난화때문이다. 실제로 미국 연구진이 지구 온난화가 새들의 목소리를 없애고 있다는 충격적인 연구 결과를 내놨다. 미국 오클라호마대 생물학과, 오클라호마 생물조사소 공동 연구팀은 기후변화가 다양한 종류의 새들의 목소리에 미치는 영향을 분석한 결과 지구 온난화로 인해 울음소리가 줄어들고 심지어 울지 못하는 새들까지 나오고 있다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생태와 진화’에 실렸다. 불과 몇 십년 전만해도 서울과 가까운 근교에서는 새들의 지저귐을 들을 수 있었다. 그렇지만 최근에는 새들이 우는 소리 때문에 아침 잠을 깼다는 사람은 거의 찾아볼 수 없는 지경에 이르렀다. 이런 상황은 외국에서도 마찬가지이다. 연구팀은 수학 모델을 이용해 컴퓨터 내부에 야생 환경을 만들고 다양한 종류의 가상 새들로 채웠다. 각 개체들에게는 실제 새들과 마찬가지로 일정한 영역을 지정해주고 그 안에서 쉬고, 움직이고, 노래할 수 있도록 했다. 소리는 건조한 곳보다는 습한 곳에서 더 멀리 전달되도록 하는 등 물리 법칙에 따라 모델링한 다음 새들이 어떻게 행동하는지 관찰했다. 그 결과 새들은 기온이 오르면 노래를 덜 부르는 것으로 확인됐다. 또 덥고 건조한 곳에서는 적당한 기온에 습한 곳에서보다 노래를 덜 부르거나 아예 노래를 부르지 않는 것으로 나타났다. 건조하고 가뭄 상태의 환경에서는 울지 않기 때문에 가까운 곳에 있는 새와도 의사소통이 줄어들고 영역을 설정하고 짝을 찾기보다는 물을 찾는데 더 시간을 많이 보내는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 지구온난화로 인해 철새들이 텃새화되는 상황에서 기후변화로 기온이 높아지고 습도는 낮아지면서 공기가 건조해져 새들의 성대에 영향을 미치기 때문으로 분석했다. 건조한 곳에 오래 있으면 목이 아프고 목소리가 잘 나오지 않는 것과 똑같다. 문제는 앞서 언급했듯이 새들이 소리를 내지 못하거나 소리의 크기가 작아지면 자신의 영역을 방어하거나 짝짓기를 하기가 쉽지 않게 된다는 점이다. 새들이 멸종에 이르게 되는 극단적인 상황이 벌어질 수도 있다는 추측이 나오고 있다. 연구팀은 북미 지역만을 대상으로 분석했지만 이 같은 현상은 전 세계적으로 나타날 가능성이 크다고 밝혔다. 제레미 로스 오클라호마대 교수(보존생물학)는 “이번 연구는 기후변화가 동물의 생체 음향에 미치는 영향을 조사한 최초의 연구라는데 의미가 크다”며 “일단 실제 야생 환경에서도 이번 실험과 같은 결과가 나오는지 추가 연구를 위해 오클라호마, 텍사스, 뉴멕시코 등 초원지역에서 새소리를 수집해 분석을 진행할 것”이라고 설명했다.

일본 연구진이 머리카락을 만드는 모낭 조직을 생쥐의 줄기세포로 만드는 실험에 성공했다. 사람에게 적용할 수 있는 방법을 찾는다면, 탈모 환자 자신의 세포로 배양한 머리카락을 이식하는 길이 열릴 것으로 기대된다. 일본 요코하마 국립대 후쿠다 준지 교수 연구진은 생쥐 배아 줄기세포 유형 2가지를 이용해 모낭 오가노이드를 만들고 털까지 자라게 했다고 NHK 방송 등이 22일 보도했다. 오가노이드는 줄기세포를 실제 장기와 같은 입체 구조와 세포 구성, 기능을 지니도록 배양한 작은 덩어리로, 미니 장기라고도 불린다.배아가 발달할 때는 피부의 외피인 표피층과 결합조직인 간엽 사이에 상호작용이 일어나면서 모낭의 형태가 형성된다. 사람의 신체조직이 발생하는 과정을 보면 내배엽과 외배엽, 중배엽이 분화하고 중배엽에서는 간엽이 분화한다. 간엽을 구성하는 중간엽 세포는 다시 조혈과 뼈, 연골, 결합 조직 등을 만든다. 과학자들은 지난 수십 년에 걸쳐 동물 모델 등을 사용해 모낭 생성의 메커니즘(기전)을 실행하려 했지만 실패를 거듭해 왔다. 후쿠다 교수 연구진은 시험관에서 표피와 간엽의 상호작용 조절을 통해 미세환경을 재프로그램(reprogram) 함으로써 온전한 모낭의 형태와 구조를 지난 '모낭 오가노이드'를 만들었다. 연구진은 “상호 작용하는 두 배아세포인 표피와 간엽 세포의 간격을 조절하는 방법을 통해 온전한 모낭의 형태를 만들 수 있었다”고 밝혔다. 모낭 오가노이드에서는 23일 만에 3㎜의 모발이 자랐다. 심지어 5㎜ 정도까지 자란 털을 생쥐 피부에 이식하면 정착하는 것으로 나타났다. 그후 털은 일단 빠졌지만 3주 정도 지나면 새로운 털이 다시 자랐다. 연구진은 이 모낭 생성 기술로 탈모 치료제 개발에 도전한다는 계획이다. 준지 교수는 “사람의 줄기세포로도 모낭을 만들 수 있다면 모발 이식 수술에 적용할 수 있어 획기적인 치료법이 될 것이다. 나중엔 머리카락이 생기는 모습도 재현할 수 있고 흰머리가 생기는 메커니즘을 해명하는 데도 응용할 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴스’ 10월 21일자에 실렸다.

인류가 지구상에 등장하면서부터 꿈꿔 온 것은 건강하고 오래 사는 것이었습니다. 중국 진시황이 ‘불로초’를 찾는 데 열을 올렸던 것도 그 때문입니다. 과학기술의 발달로 건강하게 장수하기 위해서는 깨끗한 환경, 규칙적인 신체활동, 균형 잡힌 영양 섭취가 중요하다는 것은 상식이 됐습니다. ● 빈부격차 따른 사망률도 줄여 이 같은 상황에서 영국 글래스고대 사회보건·공중보건학부 연구팀은 거주지에 녹지공간이 10% 증가할 때마다 65세 미만의 조기 사망률이 7%씩 감소한다는 분석 결과를 내놨습니다. 이번 연구 결과는 ‘역학 및 지역보건 저널’ 10월 18일자에 실렸습니다. 연구팀이 특히 강조한 것은 녹지공간이 많을수록 가장 빈곤한 지역과 가장 부유한 지역 간 수명 격차까지도 줄일 수 있다는 점입니다. 연구팀은 2016년 스코틀랜드에 거주하던 65세 이하 남녀의 사망 시 나이와 기대수명을 비교해 수명손실을 분석했습니다. 또 사망 당시 살던 지역의 소득수준과 녹지면적, 개인 정원 소유 또는 식물재배 여부를 비교했습니다. 분석 결과 소득수준이 가장 낮은 지역은 주변 녹지공간이 58.5%에 불과하고 건강 상태도 최악으로 나타났으며 수명손실도 높은 것으로 확인됐습니다. 그렇지만 녹지공간이 10% 늘어날 때마다 수명손실률은 7% 낮아지는 것으로 나타났습니다. 녹지공간이 늘어날수록 기대수명까지 살 수 있을 가능성이 커진다는 것입니다. 연구를 이끈 나탈리 니컬스 박사(보건통계학)는 “자연 공간이 건강상 이점을 제공한다는 생각이 새로운 것은 아니지만 이번 연구에서 밝혀낸 실제 수명과 빈부격차로 인한 사망률 차이까지 줄일 수 있다는 점에 새롭게 주목해야 할 것”이라고 밝혔습니다. 니컬스 박사는 “자연 환경은 신체활동을 촉진하고 스트레스를 낮춰 주며 대기 오염물질을 흡수하고 인간과 생태계에 도움이 되는 미생물의 다양성을 증진시키기 때문에 유익한 효과를 발휘하는 것으로 생각된다”고 덧붙였습니다. 녹지공간 확보만큼이나 건강에 중요한 것은 운동입니다. 요즘은 야외활동이나 운동을 하기 좋은 날씨입니다. 이렇게 좋은 날씨에도 불구하고 ‘집돌이’들은 바깥활동을 꺼립니다. 실내에만 있다 보면 운동량이 줄어 비만이 되기 십상이지요. 이런 사람들을 야외활동으로 이끌어 내기 위해서 필요한 것은 무엇일까요. ● 운동 원하면 활동적인 친구를 미국 뉴저지 킨대학 과학기술·수학연구센터, 웨스트포인트 육군사관학교 행동과학과·수리과학과·물리교육과, 페닝턴 의생명연구센터, 앨라배마버밍엄대 영양과학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 공동 연구팀은 사회적 상호관계가 신체활동에 미치는 영향에 대해 분석했습니다. 결론부터 말하자면 의자에 덜 앉아 있기 위해서는 더 활동적인 친구가 필요하다는 것입니다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10월 20일자에 게재됐습니다. 연구팀은 수학 모델을 만들어 주변 사람이 신체활동에 미치는 영향을 시뮬레이션했습니다. 분석을 해 보니 정적인 사람과 가까이 있는 사람은 활동성이 떨어지고 활동적인 사람들이 주변에 많으면 자연스럽게 활동 시간이 늘어난다는 것을 확인할 수 있었습니다. 두 연구 모두 너무 뻔한 결론이라구요? 항상 정답은 뻔하고 쉽습니다. 다만 지키기 어려울 뿐.

올해 노벨상 시작을 알린 노벨생리의학상은 ‘DNA 고인류학’이라는 연구 분야를 만들어 낸 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장에게 돌아갔다. 페보 소장의 연구는 지금은 멸종된 현생인류의 사촌뻘인 네안데르탈인과 데니소바인들의 비밀을 밝혀냈다. 페보 박사의 수상 덕분에 대중들도 고인류학 연구 성과에 대한 관심이 높다. 이런 가운데 네안데르탈인에 대한 새로운 연구 결과들이 발표돼 주목받고 있다. 이번 연구도 페보 소장이 이끄는 막스플랑크 진화인류학연구소가 주도했다. 여기에 프랑스, 이스라엘, 영국, 러시아, 이탈리아, 오스트리아, 폴란드, 호주, 캐나다 연구진이 가세해 10개국 18개 연구기관으로 구성된 국제 공동연구팀은 네안데르탈인 DNA 분석으로 지금까지 베일에 싸여 있던 네안데르탈인 가족, 소집단 사회 구조를 밝혀냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 10월 20일자에 실렸다.연구팀은 약 5만 4000년 전 네안데르탈인이 사라진 또 다른 인류 데니소바인과 함께 공존했던 것으로 알려졌던 러시아 남부 시베리아 알타이산맥에 위치한 차기르스카야 동굴과 오크라드니코프 동굴에 주목했다. 여기서 발견된 네안데르탈인 17명의 유골 DNA와 미토콘드리아 DNA를 분석했다. 17구의 유골 중 연구팀이 성별과 연령을 정확히 특정한 것은 13구다. 남성 7명, 여성 6명으로 8명은 어른, 5명은 아동 청소년인 것으로 밝혀졌다. 연구팀이 혈통 분석에 많이 쓰이는 미토콘드리아 DNA를 조사한 결과 이들은 아버지와 10대 딸, 아들, 사촌과 고모, 할머니 등 친인척 관계인 것으로 확인했다. 또 네안데르탈인들은 각 집단 간 고립된 상태에서 살아간 것이 아니라 공동체 간 교류도 활발했던 것으로 밝혀졌다. 공동체의 교류를 이끈 것은 주로 여성인 것으로 분석됐다. 유전체 분석 결과 부계에서 물려받은 것보다 모계에서 물려받은 것이 훨씬 많이 검출됐다. 이를 바탕으로 계산한 결과 20명 안팎의 소집단에서도 여성의 60% 이상은 다른 공동체에서 옮겨 온 것으로 조사됐다.또 하나의 연구에도 막스플랑크 진화인류학연구소 연구팀이 참여해 명실상부한 고인류학 선도연구기관임을 보이고 있다. 프랑스, 독일, 스페인, 영국, 브라질, 남아프리카공화국, 캐나다 7개국 15개 연구기관은 네안데르탈인이 육식성이었을 가능성이 높다고 23일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10월 18일자에 게재됐다. 먹이사슬에서 어떤 위치에 있는지 판단을 하기 위해 과학자들은 화석에서 단백질을 추출하고 뼛가루에 있는 질소 동위원소를 분석한다. 그렇지만 온대 지역에서 발견된 화석이 아니거나 5만년 가까운 시기의 시료에서는 질소 동위원소 분석법을 사용할 수 없다. 이에 연구팀은 스페인과 프랑스 지역에서 발굴된 네안데르탈인의 치아 법랑질을 이용해 아연 동위원소 비율을 분석했다. 동시대를 살았던 것으로 추정되는 육식동물과 초식동물 뼈에 대해서도 같은 실험을 했다. 보통 아연 동위원소 비율이 낮을수록 육식동물일 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 조사 결과 네안데르탈인은 동물의 피는 섭취하지 않고 살과 골수를 주로 섭취한 것으로 확인됐다. 또 네안데르탈인 아이는 두 살이 되기 전에 젖을 뗀 것으로 분석됐다.

영국 요크대 심리학과, 런던대(UCL) 인지신경과학연구소, 신경학연구소, 의생명과학연구소, 서식스대 심리학부 공동 연구팀은 자는 동안 특정한 소리를 들려주면 나쁜 기억을 지울 수 있다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘학습과 기억’ 10월 17일자에 실렸다. 수면 중에 특정 음악이나 소리를 들려주면 기억력을 높일 수 있다는 연구는 있었다. 이에 연구팀은 29명의 건강한 성인 남녀를 대상으로 잠들기 직전 특정 단어를 외우도록 했다. 그다음 두 집단으로 나눠 한쪽은 자는 동안 특정 주파수의 소리를 들려줬다. 그 결과 소리 자극을 받은 집단은 그렇지 않은 집단과 달리 암기했던 단어 대부분을 기억하지 못했다. 이번 연구 결과는 트라우마에 시달리는 사람들의 나쁜 기억을 지우는 데 도움이 될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

21일 국회에서 열린 교육위원회 종합 감사에서는 윤석열 대통령 부인 김건희 여사의 석·박사학위 논문 표절 의혹과 관련된 공방이 뜨거웠다. 이날 국정감사에는 논문과 관련한 핵심 증인인 임홍재 국민대 총장과 장윤금 숙명여대 총장이 출석했다. 두 총장은 지난 4일 국감 첫 날 해외 출장을 이유로 나오지 않았다가 최근 출석 의사를 밝혔다. 더불어민주당 의원들은 두 총장을 상대로 오후 감사부터 김건희 여사 학위 논문 표절 의혹에 대해 공세를 폈다. 안민석 의원은 임홍재 국민대 총장을 향해 김 여사의 논문 표절 여부를 묻자 임 총장은 “총장으로서 표절인지 아닌지 말하는 것은 적절치 않다”면서 “윤리위원회가 있다”고 즉답을 피했다. 국민대 논문 표절 심사를 제대로 검증했다고 자신 하느냐는 안 의원의 질문에 임 총장은 “네”라고 답했다. 강득구 의원은 국민대가 2014년 당시 문대성 새누리당 의원의 박사학위 논문을 표절로 결정하는 데 24일이 소요된 점을 언급하면서 절차상 형평성을 꼬집었다. 강 의원은 “문대성 전 의원의 박사 논문 표절 (심사하는 데까지는) 24일이 소요됐다. 지금 김건희 여사 논문 표절 건은 392일이 소요됐다”고 질타했다. 이에 임 총장은 “(문대성 전 새누리당 의원과 김건희 여사의 표절 논문 심사는) 똑같은 규정이 적용된다”며 “김건희 여사 논문과 문대성 전 의원의 학위 논문 심사 차이는 예비조사에서 문 전 의원 건은 시효가 되지 않아서 바로 들어갔고 김 여사는 시효가 도과 돼서 바로 들어갈 수 없었다”고 설명했다. 한편 경인여대는 위조 의혹을 받는 김 여사의 과거 논문을 검증하기로 했다. 서동용 의원실에 따르면 경인여대는 오는 28일 연구윤리위원회를 열고 김 여사의 논문과 관련해 예비조사를 하겠다고 밝혔다. 다음달 18일에는 예비조사 결과를 보고하고 12월 2일 본조사 진행 여부 등을 결정한다는 계획이다. 해당 논문은 김 여사가 경인여대 한 교수와 함께 2009년 한국디자인트렌드학회의 학술지 ‘한국디자인포럼’에 게재한 것이다. 김 여사는 이 논문에 제2저자로 이름을 올렸다. 최근 국정감사 과정에서 이 논문에 포함된 설문조사 결과가 2008년 11월 ‘한국사회체육학회지’에 실린 다른 논문에 있는 표본을 가져온 것이고 실제 조사 없이 임의로 작성됐다는 위조 의혹이 불거졌다.

노무현 정부 당시 청와대 국민경제비서관을 지내면서 한미 자유무역협정(FTA)을 반대하는 등 노 전 대통령의 참모이자 비판자였던 정태인 전 비서관이 21일 0시 43분쯤 경기 용인시의 한 호스피스 병원에서 향년 62세의 나이로 세상을 떠났다. 이날 정 전 비서관의 지인에 따르면 칼폴라니사회경제연구소 소장이자 성공회대 겸임교수로 활동했던 고인은 지난해 7월초 쓰러진 뒤 폐암 4기 진단을 받았다. 이후 뇌종양 등으로 수술과 입원, 퇴원을 반복했다. 그는 자신의 페이스북에 최근까지도 투병 상황을 알리며 병마와 싸워왔지만 끝내 병상에서 일어나지 못했다. 그는 우리나라의 대표적인 진보 경제학자로 손꼽힌다. 서울대 경제학과에서 학사와 석사 학위를 땄지만 박사 과정은 수료만 했다. 1985∼1988년 한국기독교사회문제연구원 연구간사를 하면서 정치·사회 정세를 분석하는 ‘기사연 리포트’를 작성했다. 한국사회과학연구소 창립에 참여해서 학술지 ‘동향과 전망’을 발간하기도 했다. 시사 프로그램 진행자로 일하면서 강단에도 섰다.  이후 2002년 제16대 대통령직인수위원회 경제1분과 위원을 시작으로 노무현 정부 2년간 대통령 직속 동북아경제중심추진위원회 기조실장과 청와대 경제보좌관실 국민경제비서관 등을 지내는 등 노 대통령의 ‘경제 브레인’ 으로 활동했다. 2005년 5월 말 ‘행담도 개발 의혹’과 관련해 사직했다. 종합부동산세(종부세) 도입은 지지했지만, 한미 FTA 체결은 반대했다. 이후 2008년 민주노동당 비상대책위원, 2019년부터는 정의당 그린뉴딜경제위원회 위원, 2020년 총선공약개발단장으로 활동했다. 심상정 정의당 의원과도 절친한 사이라 대선 공약 작성을 돕기도 했다. 정종권 레디앙미디어 편집장은 지난 7월 5일 레디앙에 쓴 글에서 “박현채 선생의 마지막 제자임을 자처하고, 심상정 의원의 절친이고, 천재의 면모와 보헤미안의 기질을 가진 사람”이라며 “자유주의 좌파의 이념을 고수하는 사람이고 진보정당 내의 소중한 지식인이고 중요한 이념가, 정책가”라고 썼다. 정건하 한신대 교수는 “박현채 선생을 롤모델로 삼아 마르크스 경제학 방법론을 현실에 적용해서 역사 흐름을 파악하는 방법론을 찾아내려고 애썼다”며 “사회주의 붕괴 후에는 조절이론, 제도주의 경제학을 파고들었고, 사회적 경제와 생태적 전환 등에 관심을 쏟았다”고 했다. 홍기빈 글로벌정치경제연구소 소장은 이날 페이스북에 올린 추도문을 통해 “그는 드문 천재이자 경제학자로서의 40년 생애동안 힘들고 억울하고 가난한 이들을 돕는 것으로 일관했다”면서 “못 사는 사람들을 구하는 원칙으로 나라를 경영한다라는 경제의 원래 뜻을 어떻게 정책으로 반영할 수 있을까 고민했다”고 말했다. 이어  “박현채 선생과 정태인 선생 등은 진지한 경제학자의 기백이 무엇인지 삶으로 보여주신 분들”이라면서 “자기 삶을 주체로서, 용감하게, 또 기쁘게 사신 분들이 50대의 나에게는 부러울 뿐”이라고 덧붙였다. 유족은 부인 차정인(화가)씨와 사이에 2녀가 있다. 빈소는 서울성모병원 장례식장 31호실에 마련됐다. 발인은 23일 오전 8시30분, 장지는 양평 별그리다 추모공원(수목장) 이다.

초·중·고등학생이나 그런 자녀를 두고 있는 학부모들의 가장 큰 바람은 좀 더 공부를 잘했으면 좋겠다는 것이다. 특히 문해력이라는 이름으로 강조되는 읽기능력과 수학성적이 큰 관심사가 아닌가 싶다. 수학, 읽기능력을 높이기 위해 학원을 다니기도 하고 각종 문제집을 풀어보기도 하는데 성적은 항상 제자리이다. 그런데 학습심리학, 발달심리학, 뇌과학자들은 수학과 읽기능력을 키우기 위해서 다른 무엇보다 ‘이것’이 필요하다는 연구 결과를 내놨다. 미국 위스콘신 메디슨대, 캘리포니아 어바인대(UC어바인), 독일 도르트문트공과대 공동 연구팀은 학생의 미래 학업성취도에 있어서 가장 중요한 것은 ‘자신감’이라고 21일 밝혔다. 연구팀은 자신감을 넘어서 ‘근자감’(근거 없는 자신감)까지도 필요하다고 조언하고 있다. 이 같은 연구 결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 10월 13일자에 실렸다. 연구팀은 아동 청소년의 성취, 동기, 행동 발달과 사회화 영향에 대한 종단연구인 ‘아동기와 그 이후 연구’(Childhood and Beyond study·CAB) 데이터를 활용했다. CAB 연구는 1987년부터 1999년까지 유치원생부터 12학년(한국 고등학교 3학년)까지 1069명을 대상으로 조사되고 현재까지도 진행되고 있다. 연구에 참여한 아이들은 미국 중서부 대도시 교외에 있는 4개의 중산층 학군에 있는 10개의 공립학교 학생이었다. 연구팀은 특히 수학과 읽기 능력에 대한 조사 결과에 주목했다. CAB 연구에서는 수학과 언어능력의 자기 인식상태를 3가지 방식으로 평가했다. ‘수학이나 읽기를 얼마나 잘하는가’, ‘다른 과목에 비해 수학, 읽기를 얼마나 잘하는가’, ‘또래와 비교해 수학과 읽기 과목에서 등수를 매긴다면 자신은 어느 정도라고 생각하는가’와 같은 방식이다. 연구팀은 이 같은 자기 평가결과와 실제 수학과 읽기 성적의 변화를 비교 분석했다. 연구팀은 분석 후 재미있는 연구 결과를 얻었다. 스스로 수학이나 읽기 과목을 잘한다고 인식하면 이후 자신의 능력을 의심하는 학생에 비해 실제 성적도 높아진다는 것이다. 연구팀에 따르면 스스로 수학(또는 읽기)를 잘한다고 인식하는 학생들은 해당 과목 수업에 더 적극적으로 참여하고 관심을 갖고 노력하기 때문에 성적이 자연스럽게 오른다는 것이다. 학생이 스스로 부족하다고 생각하는 과목에 대해 학부모나 교사가 자신감을 북돋워 주면 성적 향상으로 이어지는 것도 확인됐다. 연구팀은 이는 특정 과목에 대한 자신감을 보이는 아동 청소년들에 대해서는 현재 실력은 못 미치더라도 자신감을 갖도록 도와주는 것이 성적 향상과 향후 진로 결정에도 도움이 된다고 조언했다. 연구를 이끈 시루이 완 위스콘신 메디슨대 박사는 “이번 연구는 특정 과목에 대한 관심이나 자신감이 학생의 성취도나 향후 진로 결정에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주고 있다”며 “학생들이 부정확한 자기 평가 때문에 과목을 싫어하거나 특정 직업을 회피하지 않도록 가정과 학교에서 도와줄 필요가 있다”고 말했다.

울산대 연구팀이 수계아연 이차전지의 수명을 크게 향상시키는 기술을 개발했다. 울산대는 화재와 폭발 위험성이 있는 리튬 이차전지를 대체한 수계아연 이차전지의 수명을 크게 늘리는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 울산대 화학공학부 최원묵 교수와 황해길 박사 연구팀은 호주 애들레이드대 지안펭 마오 교수, 중국 상해공정기술대 핀화 라오 교수와의 공동 연구로 차세대 수계아연 이차전지의 수명을 높이는 전해질 첨가제를 개발했다. 현재 리튬 이차전지는 높은 에너지 밀도와 우수한 수명으로 많이 사용되고 있지만, 리튬 원료의 제한된 매장량과 높은 가격, 유기 전해액과 리튬계 소재의 폭발 위험성이 문제다. 이에 물 기반 전해질을 사용해 화재 위험이 적고, 저장량도 풍부한 수계아연 이차전지가 차세대 에너지 저장장치로 주목받고 있다. 하지만, 수계아연 이차전지도 물을 기반으로 하는 전해질 특성상 아연 전극의 부식과 함께 전극 표면에 아연 이온이 쌓여 나뭇가지 형태의 불균일한 결정인 ‘덴드라이트’가 형성돼 수명이 떨어지는 한계를 가지고 있다. 이에 공동연구팀은 아연 전극 표면에 덴드라이트 형성을 억제하는 수계 전해질 첨가제를 개발해 전지 수명을 증가시켰다. 방법은 황산아연 수계 전해질에 산업용 용매인 감마부티로락톤을 첨가한 것이다. 시뮬레이션 결과, 감마부티로락톤이 아연 전극에 균일하게 흡착해 ‘아연 이온-물 분자-황산이온-감마부티로락톤’ 형태의 결합을 이뤄 덴드라이트 형성을 억제하는 것으로 나타났다. 감마부티로락톤을 첨가한 전해질을 사용한 수계아연 이차전지는 전지 용량 향상과 함께 400회 충전과 방전을 해도 초기 용량의 87%를 유지하는 성능을 보였다. 최원묵 교수는 “이번 연구 핵심은 1% 정도 소량 첨가제를 이용해 수계아연 이차전지 수명을 획기적으로 개선할 방법을 제시한 것”이라고 말했다. 이 연구 결과는 에너지화학 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스’에 13일 자 표지 논문으로 게재됐다. 연구는 한국연구재단의 대학중점연구소 사업과 4단계 두뇌한국21(BK21) 사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

건강 관련해 인터넷 사이트를 검색하다보면 다양한 건강보조식품들을 접할 수 있다. 그렇지만 요즘도 주변 사람들이 기운이 없어보이거나 안색이 좋지 않으면 ‘보약 한 재 먹어야겠네’라는 말을 하곤 한다. 그런데 보약이 실제로 기운을 차리는데 도움이 될까. 그냥 플라시보 효과가 아닐까. 국내 연구진이 보약이 실제 신체에 작용하는 생물학적 경로를 밝혀내 보약 효과 검증에 성공했다. 정부출연연구기관인 한국한의학연구원 한의약데이터부 연구팀은 기(氣)를 보해주는 한약, 흔히 보약이라고 부르는 것의 효과에 대한 생물학적 메커니즘을 규명했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플랜츠’(Plants)에 실렸다. 한의학에서 ‘기가 허하다’는 기허증은 여러 증상을 복합적으로 의미한다. 만성피로나 질병에 쉽게 걸리는 것, 추위를 잘 타는 경우도 기허증의 대상이다. 실제로 2007년 발행된 ‘세계보건기구(WHO) 서태평양지역의 전통의학 표준용어집’에서는 나른함, 힘이 없음, 호흡곤란, 어지러움, 약한 맥 등 증상을 대표적 기허 증상이라고 규정했다. 하나의 증상이 아닌 다양한 증상을 일으키는 원인이 기가 부족한 상태라는 것이다. 이 때문에 기허증이나 이를 보완하기 위한 보약을 서양의학에서는 실체가 없는 증상과 그에 대한 처방이라고 비판하고 있다. 연구팀은 이에 대해 기허를 현대과학으로 재정의해 생물학적 메커니즘을 규명할 수 있는 연구방법론을 찾았다. 네트워크 생물학을 이용해 기를 보하는 한약재(보약 또는 보기제)에 있는 고유한 유효 성분만을 추출하고 해당 유효성분이 작용하는 생물학적 기전을 분석한 것이다. 연구팀은 한약재 8종에서 핵심성분 13종을 찾아내고 그 핵심 성분에 의해 조절되는 유전자와 생물학적 작용경로를 추적했다. 그 결과 성분에 따라 유전자 타겟은 18~447종, 생물학적 경로는 8~132종에 관여하는 것으로 확인됐다. 또 보기제의 핵심 성분이 탄수화물, 지방, 단백질 대사를 연결하는 주요 대사 경로와 아미노산, 비타민 등 다양한 대사 경로에 관여해 에너지를 생성하거나 생산 효율을 높일 수 있다는 점도 밝혀냈다. 연구를 이끈 이상훈 한의학연구원 박사는 “기를 보한다는 것은 인체 내 에너지 대사 문제를 치료하고 에너지 생산을 효율적으로 만들기 위한 것”이라며 “이번 연구는 한의학에서 이야기하는 ‘기’를 현대 생물학적 개념인 ‘에너지 대사’로 치환해 설명할 수 있다는 것을 과학적으로 보여줬다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다.

톰 크루즈 주연의 SF ‘마이너리티 리포트’는 개봉한지 오래됐지만 인공지능이나 미래 예측 같이 다양한 분야에서 언급되는 작품이다. 범죄를 사전에 예측할 수 있는 프로그램을 둘러싼 이야기를 다루고 있다. 한국과 미국 과학자들이 범죄가 아닌 재산상, 인명상 막대한 피해를 입힐 수 있는 산불을 사전에 예측할 수 있는 ‘마이너리티 리포트’ 기술을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST), 카이스트, 전남대, 경북대, 미국 퍼시픽 노스웨스트국립연구소(PNNL), 유타주립대 공동 연구팀은 인공지능(AI) 예측 모델을 활용해 대형 산불 발생 가능성이 높은 기상 조건을 최대 1주일 전에 미리 예측해 산불 위험도를 알려주는 모델을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기상학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 어드밴시즈 인 모델링 어스 시스템’에 실렸다. 기후변화 때문에 전 세계적으로 대형 산불 발생 빈도가 잦아지고 있는 가운데 산불 발생의 선행조건으로 꼽히는 것이 ‘산불기상지수’(FWI)이다. FWI는 지표면 근처 온도, 습도, 바람, 누적 강수량을 이용해 계산되는 산불 발생 가능성 예측 지수이다. 지수가 높을수록 대형 산불 발생 위험은 높은 것으로 평가된다. 현재는 산불 예측은 산불 발생 및 발달의 비규칙성과 예측모델의 한계 때문에 제한적 규모와 지역에서만 시도되며 100㎞ 수준의 수평해상도이기 때문에 정확도가 낮다. 연구팀은 2011~2017년 기상예측모델 결과와 고해상도 관측기상자료를 활용했다. 이렇게 개발된 예측모델은 인공지능, 딥러닝 기법으로 수평해상도를 100㎞에서 4㎞로 확대해 보다 세밀한 행정구역 단위로 예측 정보를 생산하고 정밀도를 높였다. 100㎞ 단위는 도나 광역시 정도 수준의 예보가 가능하다면 4㎞ 단위는 특정 동 단위까지 예측을 가능케 해준다. 연구팀은 이번에 개발한 모델을 2018년 8월과 11월 미국 캘리포니아에서 발생한 초대형 산불인 맨도치노 콤플렉스와 캠프파이어 당시 데이터에 적용했다. 그 결과 실제 산불 발생일 7일 전부터 산불 위험도가 급속도로 상승하는 패턴을 관찰할 수 있었다. 또 예측지역의 해상도를 4㎞ 범위까지 확대할 수 있게 됐다. 특히 이번에 개발한 모델로 인공지능에 학습시키면 결과 처리까지 불과 수 초 밖에 걸리지 않아 단기 예측 실용성을 높일 수 있게 됐다. 연구를 이끈 윤진호 GIST 교수는 “이번에 개발한 방법은 전 세계 모든 지역에서 유사한 방식으로 산불 위험을 예측하는 모델을 개발하도록 도와줄 것”이라며 “이상기후와 자연재해를 예측하는 시스템에도 적용해 볼 수 있어 다양한 분야에서 응용연구와 예측 시스템 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

올해 노벨 생리·의학상은 사라진 인류의 사촌인 네안데르탈인과 데니소바인의 존재를 DNA로 확인하고 ‘DNA 고인류학’이라는 학문분야를 만들어 낸 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 소장에게 돌아갔다. 페보 소장의 수상으로 현생인류와 사라진 또 다른 인류들에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 같은 가운데 네덜란드 라이덴대 고고학부, 영국 케임브리제대 고고학과 공동 연구팀은 프랑스와 스페인 북부 고고학 유적에서 방사성 탄소연대측정법으로 분석한 결과 약 4만년 전 네안데르탈인과 현생인류가 2800년 동안 함께 살았으며 유전자 뿐만 아니라 문화까지 공유했다는 사실을 밝혀냈다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 10월 14일자에 실렸다. 고인류학 분야 연구에 따르면 현생인류와 네안데르탈인은 선사시대 어느 시점에 만나 함께 살았던 것은 알지만 얼마나 오래, 어디서였는지는 여전히 미스터리로 남아있다. 방사성 탄소연대측정법은 탄소14 동위원소의 반감기를 이용해 화석이나 뼈의 나이를 추정하는 분석법이다. 미국의 화학자 윌러드 리비 박사가 이 방법을 개발한 이후 많은 연구자들은 이를 고고학 연구에 활용했다. 그 덕분에 리비 박사는 1960년에 노벨 화학상을 수상하기도 했다. 문제는 약 4만 2000~4만 1000년 전에 지구의 자극이 마지막으로 완전히 바뀌는 ‘라샹 사건’이 발생했다. 2020년 과학자들은 라샹 사건이 대기 중 탄소14의 양을 일시적으로 증가시켰다고 발표했고 2021년 호주 연구진은 라샹 사건이 네안데르탈인 멸종을 가져왔다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 라샹 사건으로 4만 3000~4만 4000년 이상 유물이나 화석들이 더 젊게 측정되는 등 탄소연대측정법에 문제가 발생하게 되는 것이다. 이에 연구팀은 라샹 사건을 고려해 프랑스와 스페인 북부 17개 유적지에서 수행한 방사성 탄소연대측정법을 다시 실시하고 네안데르탈인 해골 화석의 연대를 재측정한 다음 ‘최적 선형추정’이라는 통계적 접근법을 이용해 분석했다. 그 결과 해당 지역에서 현생인류와 관련된 유물은 4만 2200~4만 2600년 사이에서 나타났고, 네안데르탈인과 관련된 유물은 4만 800~3만 9800년을 전후로 사라졌다는 것이 밝혀졌다. 네안데르탈인 멸종과 현생인류의 출현 사이에 나타나는 1400~2800년은 두 인류가 시공간적으로 겹쳐있다는 것이다. 특히 두 인류의 유물의 유사성을 볼 때 유전학적 교류 뿐만 아니라 문화적 교류도 활발했을 것이라고 연구팀은 추정했다. 이 과정에서 네안데르탈인, 현생인류, 이들 둘의 만남으로 탄생한 혼혈인류가 함께 살았을 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 이들의 화석이 발견된 서유럽 지역은 유럽에 진출한 인류에게서는 막다른 골목이어서 두 종의 인류가 공존하고 교류하는 한편 격렬하게 경쟁했을 것이라고 봤다. 연구를 이끈 마리 소레시 라이덴대 교수(호미닌 다양성 고고학)는 “유럽에서 현생인류와 네안데르탈인이 함께 공존했을 것이라는 연구들은 이전에도 있었지만 이번 연구처럼 특정 시기를 규정한 것은 처음”이라며 “인류 진화에서 있어서 이 시기는 매우 중요한 때로 알아내야 할 것이 더 많다”고 설명했다.