박사학위 취득 후 30년간 시간강사 ‘보따리장수’로 떠돌던 프랑스어 전문가 정일영(65)씨가 드디어 ‘교수’ 타이틀을 거머쥐었다. 정년을 불과 한 달 남겨둔 시점이다. 8일 정 교수는 인하대학교 영미유럽인문융합학부 초빙교수로 임용됐다고 밝혔다. 초빙교수는 한 분야에 전문 실력과 강의 역량을 겸비했거나 대학 홍보 효과가 기대되는 인사를 대상으로 하는 비정년 트랙 교원 제도 중 하나다. 정년이 65세로 제한된 일반 교수와 달리 재계약 여부에 따라 70세 이후까지도 연장 가능성이 있다. 전임교원은 아니지만 연구실 제공, 4대 보험 적용, 동대학병원 할인 등 정규 교직원에 준하는 복지 혜택이 제공된다. 인하대 불어불문학과를 졸업한 정 교수는 파리 제8대학교에서 석사·박사학위를 취득했다. 1995년 박사학위 취득 후 이듬해부터 인하대에서 프랑스어 강사 생활을 시작했다. 당시는 국내 강단이 유학생 출신 인재들로 포화 상태라 교수직을 얻기 더욱 어려웠다는 게 정 교수 설명이다. 특히 학문적 성취와 관계없이 이른바 ‘은사 찬스’로 교수 자리를 얻는 게 관행이나, 정 교수는 관행을 따르지 못해 강사 자리를 전전했다고 한다. 사실상 교수 자리는 물 건너간 것이나 다름없었지만, 교육자 꿈을 접지 않은 정 교수는 보따리장수처럼 여러 대학을 전전하며 학생들을 가르쳤다. 그마저도 ‘강사법’으로 불리는 고등교육법 개정안 시행으로 두 강좌 이상 맡지 못하게 됐고 정 교수는 학기 중 100만원, 방학 중 20만원 수준의 월급을 받으며 우울증과 공황장애를 얻었다. 하지만 정 교수는 음악에 대한 열정 덕에 뜻밖의 기회를 얻었다. 방송사 오디션 프로그램에 출연했던 것이 계기가 되어 EBS에서 수능 프랑스어 강의를 맡게 됐고, 파격적인 수업으로 12년간 학생들의 사랑을 받았다. 그 사이 논문 8편과 책 40권도 집필했다. 2024년에는 파리 올림픽을 앞두고 현지 촬영을 준비하던 유명 유튜버 ‘침착맨’ 방송에 출연하면서 일생일대의 전환점을 맞았다. 시청자의 폭발적 호응 속에 지상파 방송에 진출하고 광고 촬영까지 하면서 전 국민적 인지도를 얻었으며, 이는 인하대 초빙교수 임용으로 이어졌다. 시간강사로 전전한 지 30여 년 만의 일이다. 유승민 딸 유담 인천대 교수 특혜 채용 의혹유 탈락하자 채용 중단…다음학기 바로 임용박사 취득 불과 6개월만…경력도 1년 75일이후 일각에서는 정 교수와 유승민 전 의원의 딸 유담(32)씨 사례를 비교 언급하는 목소리가 불거졌다. 동국대학교 법학과를 졸업한 유씨는 박사학위 취득 6개월 만인 지난해 국립 인천대학교 2025학년도 2학기 전임교원 초빙 공고에 지원해 23대 1의 경쟁률 속에서 최종 합격했다. 지난 9월부터 글로벌정경대학 무역학부에서 조교수로 근무 중이다. 유씨는 1차 심사에서 50점 만점에 38.6점으로 2위를 기록했으며, 학력·경력 항목에서 모두 만점을 받았다. 하지만 유씨 경력은 석사 과정 중 1년간 두 과목을 대학에서 강의한 것, 박사학위 취득 직후 고려대학교 경영전략실 박사후연구원으로 약 75일 근무한 것 등 총 2건에 불과하다. 정치권에서는 아버지 유씨의 영향력을 고려한 특혜 채용 아니냐는 의혹이 제기됐다. 인천대는 내부 지침과 가이드라인에 따라 공정하게 심사가 진행됐으며 유씨와 비슷한 경력을 가진 사례도 많았다고 반박했다. 그러나 진선미 더불어민주당 의원에 따르면 박사학위 취득 6개월 내 임용된 인천대 인문사회계 전임교원 중 유씨와 비슷한 경력을 가진 사례는 극소수였던 걸로 드러났다. 1994년부터 최근까지 박사학위 취득 6개월 이내 인천대 인문사회계 전임교원에 임용된 자는 총 18명이며, 이 가운데 유씨와 비슷한 경력 조건으로 임용된 사례는 2020년 임용된 A교수와 1994년 임용된 B교수 2명뿐이다. 그마저도 서울대 학·석사, 해외대 박사학위를 보유하고 SSCI급 논문 2편(단독 1편 포함)을 낸 연구자였다. B교수는 1994년 임용자라 임용 환경이 지금과 많이 달랐다. 다른 임용자들의 경력은 대부분 최소 2년에서 최대 19년으로 유씨의 2~19배 수준이었다. 진 의원은 지난해 국정감사에서 “31살의 유 교수가 인천대 무역학부 교수가 된 것에 이의제기가 많다”며 “임용된 무역학과 교수를 다 찾아봤는데 이렇게 무경력자는 한 명도 없었다”고 지적했다. 이어 “유 교수는 논문의 질적 심사에서 18.6점으로 16위 정도의 하위권인데 학력, 경력, 논문 양적 심사에서 만점을 받아 1차 심사를 전체 2위로 통과했다”며 “유 교수는 유학 경험과 해외 경험이 없고 기업에서 뭘 한 것도 없이 경력도 만점을 받고 다른 지원자는 낮은 점수를 받았다”고 덧붙였다. 유, 논문 ‘분절 게재’(쪼개기) 의혹도 불거져경찰, 인천대 압색 이어 유승민 피의자 입건유, 2개과목 강의중…인천대는 신규채용 중단또한 진 의원은 이미 2025년 1학기 유씨가 처음 전임교원 채용에 지원했을 당시부터 인천대 채용 절차에 문제가 있었던 것으로 여겨진다는 의혹을 추가로 제기했다. 경영학부 국제경영학과 전임교원 채용에 지원한 유씨가 박사학위 취득 예정 증빙 서류를 제출하지 않아 1차 심사에서 탈락하자, 절차를 아예 중단했다는 설명이다. 인천대는 요건을 충족하는 유효 지원자가 부족해 채용을 계속 진행하기 어려웠다는 입장이다. 유씨는 바로 다음 학기인 2025학년도 2학기 이번에는 무역학부 전임교원 채용에 지원해 합격했다. 이와 별도로 유씨를 둘러싼 ‘분절 게재’(쪼개기) 의혹도 일었다. 2019년 석사 논문과 2020 KCI 학술지 논문 간 유사도가 29%에 달한다는 지적이 나왔다. 유씨 특혜 임용 의혹과 관련해 지난해 11월 고발장을 접수한 인천경찰청 반부패경제범죄수사대는 지난 3일 유 전 의원을 피의자로 입건해 조사했다. 경찰은 유 전 의원이 딸이 인천대 교수로 채용되는 과정에서 인천대의 채용 업무를 방해한 것으로 파악했다. 유씨는 아직 입건되지 않았다. 그는 올해 1학기 전공 필수 경영학원론, 전공 선택 국제경영론 등 2개 과목 수업을 맡아 강의 중인 것으로 알려졌다. 한편 인천대는 전임교수 신규 채용을 잠정 중단했다. 인천대는 통상적으로 1년에 2차례씩 1·2학기로 나눠 전임교수 채용 절차를 밟아왔으나, 임용 특혜 의혹이 잇따라 제기되자 2026학년도 2학기 전임교수 초빙 공고를 내지 않기로 했다.

무게 1.4㎏에 불과한 장기이지만 인체 에너지의 20% 정도를 소모한다. 뇌는 우리가 쉬고 있을 때도 끊임없이 움직이기 때문에 노폐물도 많이 생산한다. 노폐물은 뇌척수액에 실려 뇌 밖으로 배출되고 이런 뇌 청소 과정은 뇌의 건강한 기능을 유지하는 데 필수적이다. 만약 뇌척수액의 생성과 배출이 원활하지 않으면 아밀로이드 베타와 같은 신경독성 단백질이 축적돼 퇴행성 뇌질환으로 이어질 가능성이 크다. 이런 상황에서 국내 연구진이 뇌 속 노폐물을 내보내는 숨겨진 통로를 발견했다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단은 동물 실험으로 뇌 속 노폐물을 청소하는 뇌척수액이 뇌를 감싼 뇌막을 통과해 뇌막 림프관으로 흡수·배출되는 핵심 경로를 세계 최초로 규명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 7월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 2019년, 2024년 네이처에 발표한 연구에서 뇌척수액이 뇌 하부 뇌막 림프관 및 비인두 림프관 망을 거쳐 목 림프절로 배출되며 노화에 따라 이 경로가 퇴화한다는 사실을 밝혀냈다. 지난해에도 눈과 코 주위 얼굴 피부 아래 림프관을 통한 새로운 배출 경로와 함께 미세한 기계적 자극으로 배출을 촉진할 수 있다는 것을 확인했다. 그렇지만 뇌척수액이 어떻게 뇌를 둘러싼 뇌막 중 질긴 보호 장벽 역할을 하는 지주막을 통과해 바깥층인 경막의 뇌막 림프관에 유입되는지는 오랫동안 풀리지 않는 수수께끼였다. 지주막은 뇌와 척수를 감싸고 있는 세 겹의 뇌막 중 중간에 위치한 반투명 막으로 지주막과 연막 사이에는 뇌척수액이 존재한다. 연구팀은 림프관을 형광 표지한 특수 생쥐와 첨단 3차원 입체 영상 기술을 활용해 뇌 앞쪽 후각망울에 있는 림프관이 비강의 림프관과 뇌와 비강 사이 얇은 뼈가 있는 사골판을 사이에 두고 서로 직접 연결돼 있는 모습을 선명하게 확인했다. 또 주사전자현미경 이미징 분석과 뇌척수액에 형광 물질을 태워 흘려보내는 추적 실험을 진행했다. 이 형광 물질은 새로 발견된 미세 구멍인 지주막 소창을 빠져나온 뒤 뇌막 림프관에 흡수돼 코 안쪽을 통과하고 최종 목적지인 목 쪽 림프절까지 끊임없이 이어지며 흘러가는 광경을 포착했다. 또 연구팀은 노화된 생쥐에서는 지주막 소창이 좁아지고 주변 뇌막 림프관이 감소했을 뿐만 아니라 림프관과 후각신경이 통과하는 사골판의 통로도 좁아져 뇌척수액 배출 기능이 크게 감소한 것으로 나타났다. 연구팀은 늙은 쥐의 비강 점막에 림프관 생성을 촉진하는 유전자 ‘VEGF-C’를 투여한 결과 비강과 후각망울 주변 림프관 재생이 촉진되면서 림프관을 통한 배출 경로가 다시 넓어졌고 감소했던 뇌척수액 배출 기능이 젊은 생쥐 수준으로 회복되는 것을 관찰했다. 연구팀에 따르면 약물을 코 안에 투여하는 비침습적 방식으로 치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 고규영 IBS 혈관연구단장은 “이번 연구는 250년 전 뇌막 림프관이 처음 발견된 뒤 오랫동안 수수께끼로 남은 뇌척수액의 지주막 통과 경로를 명료하게 밝혀낸 성과”라며 “특히 노화로 저하된 노폐물 배출 기능을 회복시키는 새로운 치료 전략도 함께 제시돼 퇴행성 뇌질환 연구에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다”고 설명했다.

여러 사람이 있는 모임에서 상대방의 목소리를 잘 듣는 사람이 있기도 하고 자기가 참여하는 대화에 집중하면서도 방 건너편에서 오가는 말까지 감지해 내는 사람이 있다. 이런 능력은 단순히 뛰어난 청력 때문이 아니라 뇌 때문일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아일랜드 더블린대 컴퓨터과학·통계학부, 신경과학 연구소, 국제 뇌 보건 연구소, 덴마크 에릭스홀름 연구 센터, 덴마크 기술대 보건기술학과, 스웨덴 린셰핑대 전기공학과 공동 연구팀은 시끄럽고 혼란한 환경에서 주의를 집중할 수 있는 것은 뇌가 정보를 동시에 처리할 수 있는 인지적 용량 때문일 수 있다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 7월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 군중의 소음이 깔린 배경 속에서 두 사람이 동시에 말하는 소리를 듣는 참가자들의 뇌 활동을 뇌파 검사(EEG)를 사용해 측정했다. 연구팀은 참가자들이 두 화자 사이에서 주의를 전환하는 동안 뇌가 어떻게 반응하는지 추적했다. 그 결과 뇌는 첫 번째 화자로부터 완전히 주의를 해체하기 전에 새로운 화자의 말에 관여하기 시작해 두 대화가 뇌 속에 동시에 표상되는 짧은 중첩 구간이 발생한다는 사실이 확인됐다. 이 과정이 일어날 때 나타나는 고유한 신경 신호는 뇌파 검사에서도 명확히 드러났다. 약 1~2초 정도의 짧은 시간 동안 우리 뇌가 이전 대화에서 주의를 완전히 거두기 전에 새로운 대화를 따라가기 시작할 수 있다는 사실을 확인했다. 어떤 사람들이 복잡한 사교 모임에서 유용한 정보를 은밀히 파악하거나 중요한 안내 방송에 귀를 기울이고 현재 나누고 있는 대화의 흐름을 완전히 놓치지 않으면서도 다른 대화에 끼어들 가치가 있는지 판단하는 등 상황 대처 능력이 뛰어나다는 것을 보여준다. 연구팀에 따르면 우리 뇌가 서로 경쟁하는 목소리들 사이에서 어떻게 자연스럽게 주의를 전환하는지 이해함으로써 한 명의 화자에게만 집중하는 것을 넘어 더 넓은 소리 환경을 보다 자연스럽게 탐색할 수 있도록 지원하는 차세대 스마트 보청기 등 더 발전된 청각 기술을 개발하는 데 기여할 수 있다. 짧은 이중 추적 능력이 개인마다 다른 것으로 보이기 때문에 주의를 빠르게 전환하는 것이 중요한 상황에서 특정 개인들에게 잠재적 이점을 제공한다. 연구를 이끈 조반니 디 리베르토 아일랜드 더블린대 교수는 “이번 연구 결과는 우리 뇌가 일상에서 발휘하는 가장 인상적인 능력으로 꼽히는 하나의 대화에 집중하면서도 더 중요한 소리가 귀에 들어왔을 때 즉각 반응할 준비를 유지하게 해주는 메커니즘에 대한 통찰을 제공한다”며 “동시에 노년층이나 난청 환자를 포함한 일부 사람들이 식당, 직장, 가족 모임 같이 번잡한 장소에서 유독 극심한 피로감을 느끼는 이유에 대한 학술적 이해를 높일 수 있다”라고 말했다.

시장조사기관 유로모니터에 따르면 국내 1인당 연간 커피 소비량은 2023년을 기준으로 405잔이다. 전 세계 평균 152잔의 약 2.7배 수준이며 2018년 363잔에서 연평균 2.8%씩 증가해 미국인 1인당 평균 318잔을 앞질렀다. 커피가 건강에 도움을 준다는 연구 결과가 많이 나오고 있지만 하루 몇 잔까지 마시는 것이 도움이 되는지는 명확하지 않다. 미국 심장 협회는 카페인이 심장과 혈관에 미치는 영향을 종합적으로 검토해 ‘카페인과 심혈관질환’이라는 새로운 과학적 성명을 의학 분야 국제 학술지 ‘순환’ 7월 20일 자에 발표했다. 카페인이 심혈관계에 미치는 영향을 연구하는 일 자체가 까다롭다. 대부분 연구에서 카페인의 주된 공급원은 커피인데 관찰된 심혈관 효과가 카페인이 아니라 커피에 든 다른 성분 때문일 가능성을 배제하기 어렵기 때문이다. 여기에 우유, 크림, 시럽, 설탕처럼 커피에 더해지는 재료의 효과를 카페인 자체의 효과와 분리하기도 쉽지 않다. 커피가 성인의 주된 카페인 공급원이기는 하지만 차, 초콜릿, 탄산음료, 에너지음료는 물론 일반 의약품과 처방약도 전체 카페인 섭취에 기여한다. 이번 성명은 카페인이 포함된 커피를 중심으로 고혈압, 콜레스테롤, 제2형 당뇨병, 관상동맥질환, 뇌졸중, 심부전, 심방세동을 비롯한 부정맥 등 다양한 심혈관 상태에 카페인이 미칠 수 있는 영향에 관한 최신 연구를 상세히 다뤘다. 성명을 작성한 연구팀에 따르면 대부분의 성인에게 하루 400㎎ 이하의 카페인, 설탕, 감미료, 향, 첨가물이 없는 카페인 포함 블랙 커피를 기준으로 하루 3~5잔 이하가 안전하다. 일반적인 카페인 커피는 30㎖당 9.4~20.6㎎의 카페인을 함유한다. 또 설탕, 향, 크림을 넣지 않은 카페인 커피는 제2형 당뇨, 심장병, 뇌졸중, 심부전, 그리고 일부 불규칙한 심장 박동 위험 감소에 도움을 주는 것으로 나타났다. 그러나 커피에 다른 첨가물을 포함하면 잠재적 건강 이점이 줄어들 가능성이 크다고 연구팀은 지적했다. 커피 카페인은 심방세동 위험을 낮추고 조기 심실 수축(PVC) 위험을 높이는 것과도 연관됐다. 그러나 에너지 음료에 포함된 카페인 섭취는 고혈압과 불규칙한 심장박동 위험 증가 등 심혈관 건강에 악영향을 미친다. 에너지 드링크는 30㎖당 40~69㎎의 카페인을 포함하는데 이는 일반 카페인 커피의 3~4배에 해당한다. 커피로 섭취된 카페인은 간에서 대사되며 대부분 사람에게서는 대체로 1시간 내에 혈중 농도가 최고치에 이른다. 다만 카페인 커피를 규칙적으로 많이 마시면 내성이 생기기도 하고 같은 양에서도 사람마다 다른 효과를 느끼기도 한다. 세부적으로 살피면 혈압이 정상인 사람은 하루 1~3잔을 마시는 것이 좋고 에너지음료 같은 고용량 카페인은 고혈압 환자에게는 혈압을 크게 높일 수 있다. 첨가물 없는 블랙 카페인 커피를 규칙적으로 마시는 것이 제2형 당뇨에 도움이 된다. 하루 1~3잔의 카페인 커피는 심방세동이나 비정상 심박동 위험 증가와 연관돼 있지 않다. 또 하루 2~4잔 카페인 커피는 심장병, 심부전, 뇌졸중 위험 감소와 연관이 있지만 4잔을 넘기게 되면 심부전 위험이 오히려 커질 수 있는 것으로 나타났다. 새로운 과학 성명을 이끈 그레고리 마커스 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 의대 교수는 “커피로 섭취하는 카페인은 수백만 명의 일상에서 중요한 부분이지만 안전한 카페인 섭취에 ‘누구에게나 맞는 하나의 정답’은 없다는 점을 기억할 필요가 있다”며 “사람은 나이, 복용 약물, 기저질환, 유전, 카페인 대사 속도 등 여러 요인에 따라 카페인에 매우 다르게 반응한다”고 설명했다.

고대 이집트 공주들 무덤 일부에서 활을 비롯한 무기들이 발굴됐다. 이에 대해 오랫동안 연구자들은 무덤 속 무기들이 단순한 부장품일지, 실제로 쓰던 도구였을지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 고고학계의 오랜 수수께끼 중 하나였던 이 물음에 대해 중왕국 시대 왕족 여성 미라들을 분석한 결과 해답을 내놨다. 이집트 베니수에프대 고고학과, 이집트 관광·유물부 이집트과, 영국 런던 생물고고학 연구소 공동 연구팀은 여성 왕족들은 활쏘기나 사냥처럼 숙련된 기술과 상당한 체력을 요구하는 활동에 적극 참여했다고 19일 밝혔다. 왕족 여성들의 미라를 분석한 결과 뼈가 강도 높은 근육 사용을 견디도록 발달한 방식이 무덤에서 발견된 무기와 정확히 맞아떨어진다는 점에서 이 같은 결론을 내렸다. 이번 연구 결과는 고고학 분야 국제 학술지 ‘최신 환경 고고학’ 7월 17일 자에 실렸다. 연구팀은 1890년대에 다슈르에서 발굴된 왕족 미라 6구를 대상으로 했다. 다슈르는 피라미드와 수직 갱도 무덤이 모여 있는 복합 유적으로 미라들은 오랫동안 행방이 묘연했다가 2020년 이집트 박물관 유물 정리 사업 중 지하 수장고에서 다시 발견됐다. 미라 6구 중 4구는 자매지간으로 파라오 아메넴하트 2세의 딸들이다. 이타 공주 옆에, 켄메트 공주, 이타웨레트 공주 곁에는 사트하토르메리트 공주로 추정되는 여성이 함께 묻혔는데 이들의 무덤에는 독특하게도 활과 화살 같은 부장품이 함께 매장됐다. 특히 이타 공주의 관에는 유난히 아름답게 장식된 단검이 발굴됐다. 나머지 두 왕족인 노우브호테프 공주와 호르 왕 무덤에서도 비슷한 부장품이 발견됐다. 6구 모두 미라로 처리됐지만 연조직은 모두 가루가 돼 부스러졌고 머리뼈를 포함한 일부 뼈를 제외하고는 나머지 뼈는 상태가 양호해 사망 당시 나이와 키, 성별을 추정하고 질병이나 부상의 흔적까지 밝혀낼 수 있었다. 분석 결과, 이타 공주는 20대 후반에서 30대 초반의 젊은 여성으로 상체 근육이 붙는 자리가 유난히 발달해 있었는데 곤봉이나 단검, 활 같은 무기를 습관적으로 사용한 사람들에게 관찰될 수 있는 흔적이었다. 켄메트 공주는 30대 후반에서 40대 여성으로 뼈가 얇아지는 징후를 보이면서도 인대가 붙는 자리는 매우 튼튼했다. 이타웨레트 공주는 20~30대 초반 여성으로 갈비뼈와 발뼈가 부러졌다가 회복된 흔적이 있었으며 골격은 숙련된 궁수와 같았다. 공주 자매들의 뼈에서 확인된 강건한 근육 부착부는 무덤 속 무기의 사용과 일치하는 방식으로 신체활동을 활발히 했음을 알 수 있다. 노우브호테프 공주와 호르 왕 역시 능숙한 궁수로 확인됐다. 이들의 팔에서 두드러진 발달이 확인됐는데 이는 활시위를 당기거나 무기를 안정적으로 잡는 것과 같은 반복적이고 고강도인 동작과 관련이 있으며 오랫동안 습관적으로 이뤄졌음을 알 수 있다. 여성의 무덤에 활, 화살, 곤봉이 있었던 이유도 단순히 상징적 부장품이 아니라 생전에 실제로 사용했던 무기였던 것으로 보인다. 이타웨레트 공주의 부러진 갈비뼈는 가격당했거나 높은 곳에 떨어져 생겼을 것이다. 당시에는 사냥, 군사 훈련, 고된 육체 활동 등의 원인으로 부상이 일상적이었고 감염과 영양 결핍의 흔적도 곳곳에서 발견됐는데 의외로 부상 부위가 잘 아물었다. 이에 대해 연구팀은 골절이 어긋남이나 감염 없이 회복된 점을 볼 때 치료가 골절 치료, 부목 고정, 상처 치료법을 기록한 고대 이집트 의학사 ‘에드윈 스미스 외과 파피루스’에 담긴 지식 수준과 부합한다고 설명했다. 연구를 이끈 제이나브 하셰시 이집트 베니우에프대 박사는 “이번 연구는 단순히 고대 이집트 왕족의 신원을 밝히는 것에서 더 나아가 당시 환경과 그들의 온전한 생애를 최대한 상세하게 복원했다는 점에 의미가 크다”며 “과학적 분석을 넘어 유해를 보존하고 교육과 가상 전시를 위한 3차원 프린트 모형을 제작해 전시할 수 있도록 할 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 스마트폰이나 TV 화면을 작동시키는 박막트랜지스터 반도체 소자로 쓰이는 산화물 반도체의 결함을 줄일 수 있는 방법을 발견했다. 울산과학기술원(UNIST) 반도체소재·부품대학원 연구팀은 산화물 반도체의 성능을 좌우하는 산소 빈자리 결함의 성질을 결정하는 것은 반도체 물질 전체의 원자들이 얼마나 촘촘하게 있는지가 아니라 결함 주변 금속 원자 사이 거리라는 것을 이론 계산으로 증명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 화학회에서 발행하는 화학 분야 국제 학술지 ‘재료 화학’에 실렸다. 산화물 반도체(IGZO)는 인듐, 갈륨, 아연, 산소로 이뤄진 물질로 낮은 온도에서 박막으로 만들기 쉽기 때문에 스마트폰, TV 화면을 작동하는 박막트랜지스터 반도체 소자 재료로 널리 사용된다. IGZO를 박막으로 만드는 과정에서 산소가 들어가는 자리가 듬성듬성 비는 결함이 생기는데 이 결함이 전류 흐름과 작동 전압을 바꿔 소자 성능을 불안정하게 만든다. 산소가 빠진 자리에 남은 두 개의 전자가 빈자리 주변에 갇히는지 전체로 퍼지느냐에 따라 소자의 작동 전압과 성능이 달라진다. 연구팀은 원자와 전자 상태를 계산하는 밀도범함수이론, 구성좌표 분석, 원자들의 움직임을 시간에 따라 재현하는 제일원리 분자동역학 시뮬레이션을 했다. 그 결과, 전자가 빈자리 주변에 갇히거나 박막 전체로 퍼지는 상태는 산소 빈자리 주변 원자 배열에 따라 달라진다는 점을 밝혀냈다. 특정 금속 원자 사이가 가까워지면 전자가 빈자리 주변에 갇히고 멀어지면 박막 전체로 퍼진다는 것이다. 이 차이는 산소 빈자리에 남은 전자가 머무는 에너지 위치인 결함 준위가 낮고 깊을수록 전자는 빈자리에 강하게 붙잡혀 빠져나오기 힘들어진다. 이번 연구를 통해 기존에 서로 맞지 않아 보였던 열처리와 압축이 산소 빈자리의 성질에 미치는 영향도 설명할 수 있게 됐다. 열처리는 산화물 반도체의 원자 배열과 전기적 특성을 조절하기 위해 쓰이는 공정이다. 기존에는 열처리하면 박막 내부의 빈 공간이 줄고 전체 원자 밀도가 높아져 산소 빈자리 주변에 갇힌 전자가 박막 전체로 퍼진다고 봤지만 박막을 압축하면 마찬가지로 밀도가 높아져도 전자가 오히려 산소 빈자리 주변에 갇히는 현상이 보고돼 왔다. 이 연구를 이끈 정창욱 교수는 “이번 연구로 산소 빈자리 결함은 산화물 반도체에서 피하기 어려운 결함이지만 결함의 전기적 역할을 공정 조건으로 조절할 수 있음을 입증했다”며 “열처리 조건이나 박막에 걸리는 응력을 설계하면 문턱전압, 전류가 켜지고 꺼지는 특성, 신뢰성을 함께 제어하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

공부를 하던 10대 학생이 몸을 풀기 위해 기지개를 켰다가 갑작스러운 마비 증세를 겪은 희귀 사례가 보고되며 경각심을 주고 있다. 지난 13일 국제 학술지 ‘큐레우스(Cureus)’에 게재된 보고에 따르면 말레이시아의 17세 남학생은 책상 앞에서 공부를 하다 몸을 풀기 위해 양팔을 위로 쭉 뻗는 기지개를 켰다. 그 순간 목 뒤에서 ‘뚝’ 하는 소리가 들렸고, 곧바로 양팔이 저리고 힘이 빠지는 증상이 나타났다. 처음에는 일시적인 증상으로 여겼지만 상태는 급속히 악화됐다. 수시간 만에 양팔의 근력이 더 떨어졌고 감각 이상이 심해졌으며, 결국 양다리까지 마비가 진행돼 혼자서는 한 걸음도 걸을 수 없는 상태가 됐다. 환자는 응급실로 이송돼 정밀 검사를 받았다. 의료진은 증상이 갑자기 나타난 만큼 급성 횡단척수염이나 다발성경화증, 척수 압박, 디스크 탈출, 감염성 질환 등을 우선 감별 진단했다. 그러나 혈액검사에서는 염증이나 감염, 자가면역질환을 의심할 만한 소견이 발견되지 않았다. 자기공명영상(MRI) 검사에서는 목뼈 5번부터 등뼈 3번에 이르는 척수 내부에 혈액 공급이 끊긴 척수경색 소견이 확인됐다. 반면 골절이나 탈구, 디스크 탈출로 척수가 눌린 흔적은 없었다. 의료진은 여러 가능성을 배제한 끝에 ‘섬유연골색전증’에 의한 척수경색이라는 진단을 내렸다. 섬유연골색전증은 가벼운 외상 과정에서 디스크(추간판) 조각이 미세하게 떨어져 나와 척수로 가는 혈관을 막으며 발생한다. 혈류가 차단되면 척수 조직이 손상돼 마비와 감각 이상, 배뇨·배변 장애 등이 나타날 수 있다. 발생 빈도가 매우 낮아 정확한 진단이 쉽지 않으며, 확진 검사도 없는 것으로 알려져 있다. 이 질환은 큰 사고가 아니라 일상적인 움직임 뒤에도 발생할 수 있다는 점이 특징이다. 지금까지 보고된 사례를 보면 운동이나 무거운 물건 들기, 가벼운 외상, 갑작스러운 목이나 허리 움직임 직후 발병한 경우가 있었다. 다만 전문가들은 기지개나 스트레칭 자체가 위험한 행동이라는 의미는 아니며, 대부분의 사람에게서는 이러한 움직임으로 척수경색이 발생하지 않는다고 설명했다. 현재 섬유연골색전증을 근본적으로 치료하는 방법은 없다. 이번 환자 역시 스테로이드 치료와 함께 집중 재활치료, 물리치료, 작업치료를 받았다. 이후 팔 기능은 상당 부분 회복됐고 다리 근력도 일부 호전돼 보행이 가능해졌지만, 완전히 정상 상태로 돌아오지는 못했다. 해당 경우가 매우 드물기는 하지만, 전문가들은 몸을 풀 때는 갑작스러운 반동을 주지 않고 부드럽고 천천히 근육을 늘려주는 안전한 방식을 택해야 한다고 조언한다. 또한 기지개를 켜거나 스트레칭을 한 직후 목에서 이상한 파열음이 들리거나 팔다리에 찌릿한 저림, 무력감 등이 발생한다면 이를 단순한 근육통으로 여겨 방치해서는 안 된다. 연구진은 “젊고 건강한 사람에게도 척수경색이 발생할 수 있다. 단순한 스트레칭 후 갑작스러운 신경학적 증상이 나타났다면 드물더라도 섬유연골색전증을 감별 진단에 포함해야 한다”며 “조기 진단과 적극적인 재활치료가 기능 회복에 중요한 영향을 미친다”고 강조했다.

박민원 국립창원대학교 총장을 둘러싸고 3년 가까이 이어진 논문 표절 의혹이 사실상 마무리됐다. 16일 국립창원대학교에 따르면 한국연구재단은 지난 13일 대학 측에 ‘박 총장의 논문과 관련해 연구부정 행위가 확인되지 않았다’는 내용의 최종 검토 결과를 통보했다. 연구재단은 “연구자들 모두가 인지하지 못한 채 중복으로 게재된 사안이라면 고의성은 없는 것으로 보이고 부당한 이익을 목적으로 동일 성과를 중복 발표한 경우로 보기도 어렵다”며 “연구자 인지 없이 학술대회 발표 내용이 학술지 형태로 출간된 특수한 경위가 있는 점을 고려할 때 부당한 중복 게재에 해당한다고 보기 어렵다”고 말했다. 부정행위 여부에 대해서는 “고의성 여부·부당한 이익 취득 여부 등을 종합적으로 검토한 결과, 본 사안은 부정행위 없음으로 판단한다”고 밝혔다. 이번 판단은 2023년 총장 선거를 앞두고 제기된 논문 표절 의혹과 이후 대학 연구윤리 검증, 한국연구재단 조사 등을 거쳐 내려진 최종 결론이다. 논란은 2023년 교내에서 박 총장의 일부 논문에 대한 표절 의혹이 제기되면서 시작됐다. 이 때문에 대학 연구윤리진실성위원회는 연구 실적 검증에 착수했고 일부 논문에 대해서는 외부 전문가 검증도 진행했다. 검증 과정에서는 위원회 운영과 의결 절차의 적정성을 둘러싼 논란도 있었다. 당시 일부 논문에 대해 연구부정 판단이 내려졌으나, 의결 과정에 대한 이견이 제기되면서 관련 민원과 후속 조사가 진행됐다. 이후 해당 사안은 한국연구재단과 관계 기관의 재검토를 거쳤다. 연구재단은 최종적으로 연구부정 행위가 확인되지 않는다고 판단해 이를 대학에 공식 통보했다. 이에 따라 2023년부터 이어진 박 총장의 논문 표절 의혹은 사실상 종결 국면에 들어가게 됐다. 국립창원대 관계자는 “연구재단의 공식 판단이 나온 만큼 그동안 제기됐던 연구부정 의혹은 해소된 것으로 보고 있다”며 “이번 결론을 계기로 대학 구성원 간 갈등도 정리되기를 기대한다”고 밝혔다.

연세대학교는 본교 신소재공학과 이홍경 교수 연구팀이 UNIST(울산과학기술원) 이현욱 교수 연구팀과 함께 수행한 차세대 리튬금속전지 국제공동연구 성과가 국제학술지 ‘ACS 나노’(ACS Nano)에 게재됐다고 16일 밝혔다. 해당 논문은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원한 이차전지 국제공동연구 사업의 성과로, 게재와 함께 ‘ACS Editors′ Choice’에도 선정됐다. 이번 논문은 미국 UT 오스틴, UCLA를 비롯한 한미 배터리 연구진 50여명이 참여한 공동연구의 결과물로, 연구팀은 차세대 리튬금속전지의 최대 난제로 꼽히는 리튬 손실과 계면 불안정성 문제를 해결하기 위해 ‘리튬 인벤토리(Lithium Inventory) 관리’라는 새로운 개념을 제시했다. 리튬금속전지는 기존 흑연 음극 대신 리튬금속을 사용해 에너지 밀도를 크게 높일 수 있어 전기차와 도심항공모빌리티(UAM), 항공우주 분야의 핵심 기술로 주목받는다. 하지만 충·방전 과정에서 발생하는 리튬 손실이 전지 수명을 단축시키는 것이 상용화의 걸림돌로 지적돼 왔다. 연구팀은 리튬을 균일하게 쌓는 기술을 넘어 전착·탈착·회수·보상을 아우르는 전주기 관리 체계를 제안했으며, 손실된 리튬을 전지 내부에서 스스로 회수·보상하는 ‘자기회복형 무음극 리튬금속전지’ 개념도 제시했다. 이는 차세대 초고에너지밀도 배터리 개발의 새로운 방향을 제시한 것으로 평가된다. 이현욱 UNIST 교수는 “리튬금속전지 실용화의 핵심 과제를 새로운 관점에서 재정의한 연구”라고 밝혔으며, 이홍경 연세대 교수는 “한미 공동연구를 통해 차세대 이차전지 분야에서 국내 연구 경쟁력을 더욱 높이는 계기가 되길 기대한다”고 말했다.

2008년 아프리카 밀림에서 우연히 찍힌 흐릿한 사진 속에는 나뭇잎에 절반쯤 가려진 검은 원숭이가 보였다. 과학자들은 사진 속 원숭이가 아프리카에서 발견된 다섯 번째 원숭이 신종이라는 사실을 밝혀내고 학명을 붙였다. 그렇지만 이름을 얻는 순간 멸종위기에 처했다는 충격적인 사실이 확인됐다. 콩고민주공화국 루쿠루 야생동물연구재단, 루마니 국립공원, 미국 예일대, 예일 피바디 박물관 척추동물 연구부, 플로리다 애틀란틱대, 뉴욕 시립대(CUNY), 뉴욕 자연사 박물관 공동 연구팀은 콩고 열대우림에서 지금까지 알려지지 않았던 아프리카 원숭이 신종을 확인했다고 밝혔다. 이번 발견은 현대 영장류학에서도 손꼽히는 보기 드문 발견으로 평가받지만 멸종위기에 처한 것으로 알려졌다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 16일 자에 실렸다. 이번에 발견된 원숭이는 콩고민주공화국 동중부, 로마미강과 콩고강 사이 외딴 하천 지대에서 발견됐다. 이 지역은 중앙아프리카에서 생물학적으로 가장 중요한 지역 중 하나로 꼽힌다. 윤기 나는 검은 털에 어깨를 감싸는 망토 같은 털, 길게 늘어진 꼬리, 입과 코 주위를 감싼 선명한 주황빛 크림색 반점까지 가진 이 원숭이는 현지에서는 ‘리크웰리’로 불렸으며 이번에 ‘콜로부스 콩고엔시스’라는 학명이 새로 붙었다. 지난 75년 동안 아프리카에서 확인된 신종 원숭이는 이번이 다섯 번째에 불과하다. 콩고엔시스는 중앙아프리카에서 수십 년에 걸친 과학적 탐사가 이뤄졌음에도 기록에 거의 남지 않았다. 콩고엔시스는 근연 콜로부스 원숭이들보다 작아 약 6.8㎏에 불과하고 항문 주위의 흰색 무늬가 이 종을 구별 짓는 특징이다. 유전학적 분석 결과 콩고엔시스와 가장 가까운 근연종은 1200㎞ 떨어져 있는 서중부 아프리카에 사는 ‘콜로부스 사타나스‘로 약 400만~500만 년 전에 갈라져 나온 별개의 진화 계통이라는 점이 확인됐다. 해부학적으로도 콩고엔시스의 두개골과 피부는 다른 콜로부스 원숭이들과 비슷하지만 차이를 보여 별개의 종으로 확정할 수 있었다. 콩고엔시스는 다른 아프리카 콜로부스 원숭이들과 음향학적으로도 차이를 보였다. 깊고 울림이 큰 포효 같은 울음소리는 근연 종과 비슷하면서도 다른 음향을 보였다. 루마미 국립공원 완충지대에 있는 여러 마을의 주민과 사냥꾼들에 따르면 콩고엔시스는 좀처럼 모습을 드러내지 않아 보기 힘든 동물로 나타났다. 2018년부터 2022년까지 약 1700㎢ 범위에서 114차례 목격된 것으로 나타났는데 콜로부스 종 원숭이 치고는 이례적으로 서식범위가 좁은 것으로 확인됐다. 연구팀은 극도로 좁은 서식 범위, 작은 개체군 규모, 커지는 사냥 압력, 계속되는 서식지 파괴 때문에 콩고엔시스를 국제자연보전연맹(IUCN) 적색 목록에 ‘위기’ 등급으로 분류할 것으로 제안했다. 그러면서 세상에 알려지기도 전에 멸종할 위험이 극도로 크다고 경고했다. 연구를 이끈 콩고 루쿠루 야생동물연구재단의 보전과학자 존 하트 박사는 “이번 연구 결과는 이미 과학적으로 탐사된 지역에서도 완전히 새로운 종이 여전히 존재한다는 것을 보여줌으로써 중앙 콩고 분지가 생물다양성의 보고라는 점을 제시한다”고 말했다.

LG생활건강이 단순히 노화를 늦추는 것을 넘어 생애 전반의 건강한 피부를 지향하는 ‘피부 장수’(스킨 롱제비티) 연구에 속도를 내고 있다. 독자 소재 개발과 LG 인공지능(AI)연구원과의 협업을 통한 AI 기반 연구를 두 축으로 삼아, 타고난 개인별 특성과 연령대별 특징을 반영한 정밀 뷰티 솔루션 확보에 나선다는 전략이다. LG생활건강은 지난 5월 30일 서울 코엑스에서 열린 세계모발학회(WCHR)에서 여성형 탈모 관리 관련 연구 성과를 공개했다. 그동안 여성형 탈모는 남성형 탈모 치료에 사용되는 남성호르몬 억제제나 에스트로겐 요법이 부작용과 제한적 적용 범위로 한계를 보여온 가운데, 비타민A 유래 비스테로이드 물질로 여성호르몬 수용체 ‘ER알파’를 활성화해 모낭 활성과 모발 굵기 개선 효과를 임상적으로 확인했다. 기존 연구가 모유두세포에 집중됐다면, 이번 연구는 모낭 줄기세포까지 함께 겨냥할 가능성을 제시했다. 이 과정에서 약 42만개 후보 물질을 AI로 시뮬레이션해 지질대사와 유전자 발현 데이터를 통합 분석, 핵심 표적을 도출했다. 또 신규 소재 ‘람시딜’이 모발 퇴행을 유도하는 인자 DKK1의 발현을 억제해 모낭 환경을 개선한다는 연구 결과도 함께 발표했다. AI 분석 덕분에 통상 22개월 이상 걸리던 후보물질 탐색 기간을 하루 수준으로 단축했다고 회사 측은 설명했다. 앞서 LG생활건강은 김두리 한양대 화학과 교수 연구팀과 공동으로 자체 개발 성분 ‘NAD Power24™’의 피부 회복 메커니즘도 규명했다. 손상된 진피 섬유아세포에 이를 투여한 결과 피부 세포의 핵심 구성 요소인 미토콘드리아 연결성과 소포체·골지체 구조가 30분 만에 회복된 것을 확인했다. 아울러 세포 손상 발생 전 투여 시 손상 자체를 예방하는 효과도 확인됐다. 관련 논문은 국제 학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지’ 지난 2월호에 게재됐다. 강내규 LG생활건강 최고기술책임자(CTO)는 “글로벌 수준의 논문과 원천 기술 특허를 축적해 전 세계 고객들에게 차별화된 항노화 효능을 제공하겠다”고 밝혔다.

플라스틱 사용이 증가하면서 우리가 매일 마시고 숨 쉬는 환경 속 나노 및 미세플라스틱(NMPs)도 늘고 있다. 이들은 단순 오염 물질 수준을 넘어 인체 깊숙이 침투하는 ‘침묵의 살인자’가 되고 있다. 미세 및 나노 플라스틱은 혈류를 타고 순환하며 심장과 폐 등 주요 장기에 축적돼 체내에서 산화 스트레스와 전신 염증을 지속해서 유발하는 것으로 알려졌다. 이탈리아 산탄드레아 대학병원, 캄파니아 루이지 반비텔리대, 로마 사피엔차대, 밀라노 과학기술센터, 베로나 통합 대학병원, 볼로냐대, 모르가니-피에란토니 대학병원, 유니카밀루스 국제 의과대, 미국 보스턴대 공동 연구팀은 혈관 내 플라스틱이 축적되면 급성 심근경색 같은 치명적 심혈관 질환을 촉발한다는 사실을 밝혀냈다. 특히 흡연자와 높은 수준의 대기오염에 노출된 사람들의 혈액 내 NMPs 수치는 매우 높은 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘유럽 심장 저널’(7월 15일 자)에 실렸다. 연구팀은 이탈리아 산탄드레아 대학병원, 베로나 통합 대학병원에서 관상동맥 질환이 의심돼 관상동맥 조영술 검사를 받은 성인 남녀 61명을 대상으로 조사했다. 연구팀은 실험 참가자를 급성 심근경색 환자군, 만성 관상동맥 증후군 환자군, 정상인 세 집단으로 나눈 뒤 말초동맥과 심혈관에서 혈액을 채취해 분석하고 최근 2년 동안 흡연 여부, 거주지 주변 대기오염 정도를 조사했다. 채취한 혈액을 열분해 가스 크로마토그래피 질량분석, 레이저 직접 적외선 분광법으로 미세 및 나노 플라스틱 종류와 농도를 분석했다. 연구 결과 심장마비를 겪은 환자의 84%에서 NMPs가 검출됐고 만성 관상동맥 증후군 환자 중에서는 40%가 발견됐다. 정상인의 경우 32%만 검출됐다. 심장마비 환자들의 혈액에서는 NMPs 농도뿐만 아니라 다양한 종류의 플라스틱이 발견됐다. 가장 흔하게 발견된 플라스틱 종류는 포장재와 소비재에 널리 사용되는 폴리에틸렌이었다. 흡연자는 비흡연자보다 혈액에 NMPs가 6배 높은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 에마누엘레 바르바토 이탈리아 사피엔차대 의대 교수는 “미세 및 나노 플라스틱은 이제 우리가 숨 쉬는 공기, 마시는 물, 섭취하는 많은 음식을 포함해 우리 주변 어디서나 발견된다”며 “지금까지 플라스틱 노출이 심혈관계에 미치는 영향은 대부분 추측에 불과했지만 이번 연구 결과는 NMPs가 심혈관 건강에 직접 영향을 미칠 수 있음을 보여준다”고 설명했다.

4~40도서 생존율 70% 이상 상승장 강화해 효소 생산 에너지 절감보충제 섭취량과 방어 효과 비례심각한 더위엔 환기·차광 더 중요 지구 온난화로 인해 여름 폭염, 겨울 한파가 매년 극단으로 치닫고 있다. 사람도 버티기 힘들지만 동물도 날씨의 변덕을 온몸으로 견뎌야 한다. 꿀벌의 경우 생체리듬과 서식 환경이 이상 고온과 한파 등 기후변화로 변하면서 폐사로 이어지곤 한다. 꿀벌은 날갯짓과 대사열, 물의 증발을 동원해 벌통 안을 34~36도로 정교하게 유지한다. 하지만 바깥 기온의 진폭이 조절 능력을 넘어서는 순간 극심한 열 스트레스에 노출된다. 이와 관련해 벌들의 장 건강을 챙겨주면 날씨 변화에 견디는 힘이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 이란 자볼대 식물보호학과, 이란 축산과학 연구소 꿀벌연구과, 캐나다 앨버타대 생명과학과 공동 연구팀은 장 건강에 도움을 주는 유익균 프로바이오틱스와 유익균의 먹이가 되는 성분인 프리바이오틱스를 함께 먹인 꿀벌이 온도 스트레스에서 견디는 능력과 생존율이 높아졌다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’(7월 16일 자)에 실렸다. 연구팀은 갓 우화(羽化·날개가 없던 곤충의 애벌레나 번데기가 날개를 가진 성충으로 탈바꿈하는 과정)한 일벌들에게 젖산균, 비피더스균 등 6종을 복합한 프로바이오틱스와 치커리 뿌리에서 추출한 프리바이오틱스 이눌린을 21일 동안 먹였다. 보충제 농도는 2.5~10g/ℓ까지 단계별로 나눠 투입했다. 이후 벌들을 4도, 15도, 35도, 40도에서 최대 열흘 동안 노출했고, 생존율과 항산화효소 활성을 측정했다. 극한 저온인 4도에서 아무것도 섭취하지 않은 꿀벌은 실험 종료 시점에 이를수록 빠르게 대부분 죽었지만 7.5g/ℓ 이상 고용량을 섭취한 꿀벌의 생존율은 70% 이상이었다. 중간 정도 저온인 15도에서는 최대 용량인 10g/ℓ을 섭취한 꿀벌들은 실험 종료 시점까지 80%가 넘는 생존율을 보였다. 연구팀에 따르면 보충제 농도가 높을수록 방어 효과가 커지는 소위 ‘용량 의존적 경향’도 나타났다. 온도 스트레스를 받으면 벌 몸속에서는 활성산소가 늘고 이를 없애기 위해 카탈라아제·초과산화물 불균등화효소 같은 항산화효소를 동원한다. 보충제를 섭취하지 않은 벌들은 이 효소들의 활성이 크게 치솟았지만 보충제를 먹은 개체들은 오히려 효소 활성이 뚝 떨어졌다. 고온인 40도에서 일반 꿀벌은 보충제를 섭취한 꿀벌과 비교해 아스코르브산 과산화효소 활성이 2배 가까이 치솟았다. 유익균이 장 속에서 활성산소를 미리 제거하고 장벽을 튼튼하게 해준 덕에 벌의 몸이 효소를 쥐어짜낼 필요 자체를 줄인다. 효소를 만들어 유지하는 데 드는 막대한 에너지를 아낌으로써 스트레스 대응에 대한 부담을 줄였다는 것이다. 물론 유산균이 더위나 추위를 견디게 하는 데 만능은 아니었다. 40도의 극한 고온을 넘어서는 경우는 보충제 섭취 여부를 떠나 벌들은 사흘 내에 대부분 죽어버렸다. 고온이 단백질을 변성시키고 효소를 망가뜨리는 등 직접적 세포 손상을 가해 장 건강이 주는 이점을 압도한다는 것을 의미한다. 연구팀은 심각한 더위에는 영양 보충보다 벌통 환기, 차광 같은 물리적 대응이 1차 방어선이어야 한다고 설명했다. 연구를 이끈 나즈메 사헤브자데 이란 자볼대 교수는 “이번 연구는 벌의 장내 미생물을 돌보는 일이 기후변화로 인한 벌의 폐사를 막는 새로운 열쇠가 될 수 있음을 보여준다”고 말했다.

국내 연구진이 다년생 난초과 식물인 ‘천마’에서 당뇨에 유효한 성분을 확인해 다양한 활용이 기대되고 있다. 산림청 국립산림과학원과 중앙대 공동연구팀은 15일 천마에 들어있는 ‘살리제닌’이 비만으로 인한 인슐린 저항성을 개선하고 당뇨를 예방하는 데 효과가 있다는 연구 결과를 발표했다. 천마는 기억력 개선과 항노화, 면역증강 등에 활용되는데 당뇨와 관련된 약용 효능은 처음이다. 살이 찌면 몸 안에서 인슐린에 대한 반응이 떨어지는 ‘인슐린 저항성’이 생기기 쉬워 ‘제2형 당뇨병’으로 이어질 위험이 크다. 연구팀은 비만 환경을 만든 세포 실험에서 과도한 지방이 장 세포를 손상하고 혈당을 조절하는 호르몬(GLP-1)의 분비가 줄어드는 것을 확인했다. GLP-1은 인슐린 분비를 촉진해 혈당을 낮추는 역할을 한다. 연구팀이 살리제닌을 투여하자 세포 내 노폐물을 청소하는 ‘자가포식’ 작용이 활발해지고 GLP-1 분비량이 회복된 것으로 나타났다. 천마의 당뇨 예방 효과를 증명하고 살리제닌 성분이 장 건강 회복과 혈당 조절에 기여할 수 있음을 확인한 성과라고 연구팀은 설명했다. 더욱이 살리제닌 치료를 받은 장 세포의 분비물을 근육세포에 주입한 결과 근육세포의 인슐린 반응성이 높아지고 포도당 흡수율이 증가하는 치료 메커니즘을 세계 최초로 확인했다. 연구 결과는 세포생물학 분야 국제학술지인 Tissue ＆ Cell에 게재됐다. 산림과학원 산림미생물이용연구과 이경태 박사는 “천마가 국민 건강을 위협하는 비만·당뇨 등 대사질환 예방에 유용한 소재로 확인됐다”면서 “동물실험 등 추가 검증을 거쳐 기능성 식품이나 의약품 물질로 활용될 수 있도록 관련 기술을 기업에 이전할 계획”이라고 말했다.

국민대학교 화학과 김영훈·김형민 교수팀과 DGIST 최종민 교수팀이 차세대 태양전지 핵심 소재인 ‘페로브스카이트 양자점’을 균일하게 대량 합성하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구로 고효율 태양전지의 상용화 가능성이 한층 높아졌다. 페로브스카이트 양자점은 뛰어난 전기적 특성으로 주목받지만 대량 생산 시 입자 품질이 불균일해지는 것이 고질적인 문제였다. 연구팀은 전구체의 확산 속도를 정밀하게 제어해 핵생성과 결정 성장 단계를 분리하는 새로운 합성법을 고안했다. 이를 통해 대량 합성한 소재를 태양전지에 적용한 결과 15%가 넘는 광전변환효율을 기록했다. 제조 규모를 키워도 고품질을 유지할 수 있음을 입증한 것이다. 이번 연구에는 국민대 김재혁 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 김 씨는 지난해 SCI급 학술지 ‘Nano Research’에 논문을 게재한 데 이어 이번 연구 성과를 에너지 분야 저명 국제학술지인 ‘ACS Energy Letters’(피인용지수 17.5)에 발표하며 연구 역량을 입증했다. 연구팀 관계자는 “이번 기술은 차세대 태양전지의 산업적 대량 생산을 앞당기는 핵심 토대가 될 것”이라고 밝혔다.

김치는 한국의 대표적인 발효식품으로 전 세계인이 찾는 음식이 됐다. 김치를 만들 때는 다양한 재료가 들어간다. 그중 무가 가장 많이 쓰이는데 국내 김치산업에서는 매년 약 13만 2000t의 무가 사용되고 있으며 식품으로 활용되지 않는 부산물이 약 1만 7000t이 발생하는 것으로 추정되고 있다. 이 중 94% 정도가 폐기물로 배출돼 처리 비용이 발생하고 환경 부담도 커지고 있다. 국내 연구진이 김치 제조 과정에서 버려지는 무 껍질 등 부산물을 생분해성 바이오플라스틱으로 활용할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국식품연구원 부설 세계김치연구소 순환유통기술연구단은 김치 부산물을 생분해성 바이오플라스틱으로 활용하고 이런 식품 폐자원에 적합한 생산균주를 데이터로 설계하는 정밀 바이오제조 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 연구 성과는 환경과학 분야 국제 학술지 ‘바이오리소스 테크놀로지’에 실렸다. 연구팀은 무 부산물을 효소로 분해해 만든 당화액을 대장균의 배양 원료로 활용해 자연에서 미생물로 분해되는 친환경 플라스틱 폴리하이드록시부타레이트를 생산했다. 무 부산물 당화액은 폴리하이드록시부타레이트를 만들 때 사용되는 정제 포도당 배지보다 더 유리한 특성을 보여 폐자원이 친환경 바이오플라스틱 생산을 위한 유망 탄소원으로 활용될 가능성을 확인했다. 또 연구팀은 RNA 시퀀싱으로 확보한 유전자 발현 정보와 게놈 규모 대사모델을 통합 분석해 바이오플라스틱 생산을 촉진하는 핵심 대사 경로와 유전자들도 찾아냈다. 연구팀은 이를 반영해 새로 설계한 생산균주를 이용한 결과, 기존 균주보다 바이오플라스틱 축적 능력이 약 78% 증가했고 세균 무게의 72% 정도가 폴리하이드록시부타레이트로 채워질 만큼 높은 생산성을 보였다. 연구팀에 따르면 배양액 1ℓ당 최대 5.75g의 폴리하이드록시부타레이트를 생산해 공정 확대 가능성도 확인했다. 연구를 이끈 양정은 단장은 “이번 연구는 폐자원의 특성을 데이터로 분석해 이에 가장 적합한 생산균주를 설계하는 새로운 바이오제조 기술을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “배추를 비롯한 다양한 김치 원재료와 농식품 부산물에도 같은 기술을 적용할 수 있어 폐자원의 고부가가치 자원화와 순환경제 실현에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다. 양 단장은 “폐자원에 따라 생산균주를 맞춤형으로 설계할 수 있는 기반 기술인 만큼 농식품 부산물의 활용 범위를 크게 넓힐 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

과거 한국 소설 가치를 깎아내렸던 중국 유명 작가의 석사학위 논문이 표절로 확인돼 학위가 취소됐다. 중국 인민대는 지난 13일 소셜미디어(SNS) 웨이보에 외부 전문가들이 참여한 조사위원회의 검증 결과 장팡저우의 2019년 석사학위 논문에서 학술 부정행위가 확인됐다고 밝혔다. 이어 그의 논문 일부가 해외 학술지 논문과 중복됐으며, 해당 내용을 인용 표시하거나 참고문헌에 명시하지 않은 사실이 확인돼 석사학위를 취소하기로 결정했다고 밝혔다. 장팡저우도 웨이보를 통해 “학교의 결정을 받아들인다”며 “이번 일로 실망한 독자들과 징계를 받은 지도교수에게 깊이 사과드린다”고 밝혔다. 앞서 샤오잉 칭화대 교수는 장팡저우의 석사학위 논문 표절 의혹을 제기했으나 인민대는 부정행위가 발견되지 않았다고 반박했다. 하지만 일부에서 장팡저우의 논문이 대만 학자의 논문과 미국 학자의 저서 등을 무단 인용했다는 추가 의혹이 확산하면서 대학 측이 재조사에 착수했고, 검증 결과 기존 판단을 번복했다. 장팡저우는 17세의 나이에 8편의 소설을 출간해 ‘천재 소녀 작가’로 이름을 알린 중국의 대표적인 청년 작가다. 그는 2006년 신작 소설 출판기념회에서 한국 인터넷 소설 작가 귀여니가 쓴 작품이 자신의 소설에 한참 못 미친다고 평가하며 한류 소설의 본질은 ‘사기’라는 취지의 발언을 해 논란이 됐다.

미국-이란 전쟁으로 전 세계 석유 수급이 불안정하다 보니 많은 나라가 석유를 대체할 에너지원 확보에 적극 나서고 있다. 그러나 현재 우리 주위의 수많은 플라스틱, 섬유, 의약품 원료 등 대부분 화학제품은 석유에서 생산된다. 하지만 탄소배출과 환경오염 문제가 커지면서 미생물을 이용해 화학물질을 만드는 바이오제조가 차세대 제조 기술로 주목받고 있다. 문제는 실험실 연구가 실제 공장에서 대량 생산으로 이어지지 않는다는 것이다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 이런 바이오제조 상용화의 핵심 과제를 종합 분석하고 이를 극복하기 위한 산업화 전략과 미래 발전 방향을 제시했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 바이오제조의 핵심 기술인 시스템대사공학은 미생물의 대사 경로를 설계, 최적화해 원하는 화학물질을 생산하는 미생물 세포공장을 만드는 기술이다. 이 개념은 이상엽 교수가 세계 최초로 창안한 것으로 전 세계적으로 활발히 연구되고 있다. 문제는 연구실에서는 높은 생산성을 보인 기술이 산업 현장에서는 생산성이 떨어지고 생산비가 증가하거나 가격 경쟁력을 확보하지 못해 상용화에 실패하는 경우가 적지 않다는 것이다. 연구팀은 흔히 ‘데스 밸리’라고 불리는 연구실과 산업 현장 사이의 간극을 대표적으로 보여주는 사례로 바이오 기반 화학원료인 숙신산과 생분해성 플라스틱 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 분석했다. 숙신산은 친환경 플라스틱과 다양한 화학소재를 만드는 핵심 원료다. 연구팀은 숙신산이 기존 석유화학 제품과 경쟁하기 위해서는 생산량뿐 아니라 원료 가격, 발효 공정, 분리·정제 비용, 시장 규모까지 함께 고려해야 하며 의약품, 화장품, 식품 소재 등 고부가가치 시장부터 단계적으로 진입하는 전략이 현실적인 해법이 될 수 있다고 제시했다. 또 PHA는 미생물이 세포 안에 축적하는 생분해성 플라스틱으로 사용 후 자연에서 분해되는 친환경 소재로 주목받는 소재지만 생산비와 회수 비용이 높아 기존 플라스틱과 비교하면 가격 경쟁력이 낮다. 이에 연구팀은 생산 공정을 단순화하고 의료용과 식품 포장재 등 고부가가치 분야부터 적용한 뒤 범용 시장으로 확대하는 단계적 접근이 필요하다고 분석했다. 또 연구팀은 인공지능(AI)이 바이오제조 산업화의 핵심 열쇠가 될 것이라고 전망했다. AI는 효소와 미생물 설계는 물론 생산 공정을 가상으로 구현하는 디지털 트윈, 경제성과 환경성을 동시에 분석하는 기술 등을 통해 바이오제조 전 과정을 최적화할 수 있으며 이를 통해 개발 기간과 생산 비용을 줄이고 상용화 성공 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 이상엽 특훈교수는 “이번 연구는 바이오제조 산업화의 성공 조건을 종합적으로 분석하고 원료 확보부터 미생물 설계, 발효, 분리·정제, 시장 진입까지 전 주기를 아우르는 산업화 로드맵을 제시했다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 이 특훈교수는 “바이오제조 상용화는 원료-균주-발효-정제-시장으로 이어지는 전 과정이 유기적으로 연결돼야 가능하다”며 “시스템대사공학과 AI의 융합은 이러한 병목을 해결하고 바이오제조 시대를 앞당기는 핵심 기술이 될 것”이라고 덧붙였다.

우리가 매일 아침 마시는 달콤한 커피 한 잔, 혹은 상큼한 과일 한 입에 담긴 탄수화물은 어디서 시작됐을까. 오랫동안 과학자들은 생명체의 유전 물질을 구성하는 복잡한 유기 분자들이 오직 따뜻하고 물이 풍부한 원시 지구 품에서만 잉태되었을 것이라 믿어왔다. 하지만 최근 차가운 심우주를 향한 천문학자들의 시선은 우리의 오랜 상식을 송두리째 뒤흔들고 있다. 생명의 탄생을 이끈 결정적 화학 재료들은 지구가 만들어지기 훨씬 이전부터 칠흑 같은 성간 매질 속 먼지 구름에서 빚어지고 있었을 것이라는 연구 성과가 나와 눈길을 끈다. 스페인, 네덜란드, 독일, 일본, 칠레, 미국 공동 연구팀은 우리 은하 중심부에서 에리트룰로스라고 불리는 4개의 탄소 원자로 구성된 당류가 발견됐다고 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 우주생물학 연구센터(CAB), 바다호스 엑스트레마두라대, 마드리드 콤플루텐세대, 국립천문대, 예베스 천문대, 바스크 지역대, 생물물리학 연구소, 바야돌리드대, 네덜란드 라드바우드대, 독일 막스 플랑크 외계물리학 연구소, 일본 항성·행성 형성 연구소, 칠레 유럽 남방 천문대(ESO), 알마(ALMA) 천문대, 미국 투손대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 14일 자에 실렸다. 당(sugars)은 생명체 내에서 에너지를 공급하고 생물학적 구조를 형성하며 유전 물질의 골격을 이루는 매우 중요한 분자다. 지구에서 에리트룰로스는 라즈베리나 태양광 없이 피부를 태우는 셀프 태닝 화장품에서 주로 쓰인다. 과학자들은 초기 지구 환경을 재현한 실험에서 이런 당류가 쉽게 만들어지지 않는다는 점을 확인하고 처음 어떻게 형성됐는지 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 과거 운석이나 소행성 샘플에서 리보스와 글루코스(포도당)가 발견되면서 당류의 일부가 우주에서 유입됐을 것이라는 가설도 제기됐다. 그렇지만 우주 공간의 가스와 먼지 구름인 성간 매질에서 직접 당 분자가 탐지된 적은 없었다. 연구팀은 스페인 예베스 40m 전파망원경, IRAM 30m 전파망원경으로 우리 은하 중심부에 위치한 ‘G+0.693-0.027’이라는 거대한 가스와 먼지 구름에서 에리트룰로스를 탐지했다. 우주 구름에서 수집한 복잡한 전파 신호 속에서 에리트룰로스의 고유한 지문을 찾기 위해 엄격한 분광학적 대조 및 수학적 모델링을 했다. 연구팀은 실험실에서 측정한 에리트룰로스의 고유한 전파 주파수 패턴을 망원경 관측 데이터와 대조한 결과 12개의 일치하는 신호 세트를 찾아내 당의 존재를 입증했다. 더 흥미로운 점은 동일한 위치에서 탐지조차 되지 않은 탄소 3개짜리 유사 당류들보다 탄소 4개짜리 에리트룰로스가 무려 8배 이상 더 풍부하게 존재한다는 사실을 발견했다는 것이다. 연구팀에 따르면 우주 먼지 알갱이 표면에서 더 단순한 분자들이 결합해 에리트룰로스를 만들어낼 수 있으며 이것이 더 복잡한 화학 시스템인 생명체 원시 재료의 일부가 되었을 가능성을 보여준다. 연구를 이끈 이자스쿤 히메네스-세라 스페인 우주생물학 연구센터 박사는 “우주에서 당이 발견되었다는 것은 우리가 흔히 먹는 달콤한 설탕 조각이 떠다닌다는 뜻이 아니라 생명체를 구성하는 핵심 유기 화합물이 우주 공간에서 스스로 만들어지고 있다는 뜻”이라며 “우주 먼지 알갱이들이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 정교하고 효율적으로 복잡한 유기 분자를 합성해 내는 능력을 갖추고 있음을 의미한다”고 말했다.

국내 연구진이 반도체의 성능을 떨어뜨리고 전력 낭비를 일으키는 전기 병목현상에 대한 해결법을 처음으로 찾아냈다. 카이스트 신소재공학과·성균관대 신소재공학과 공동 연구팀은 차세대 반도체 소자로 주목받는 2차원 소재에서 전기가 막힘없이 흐르는 새로운 구조를 설계하고 이를 나노미터 수준에서 직접 관찰할 수 있는 분석 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘매터’(Matter) 7월호에 실렸다. 반도체는 금속 전극과 반도체가 만나는 경계에서 접촉 저항이 발생해 성능이 떨어지고 전력 손실이 발생한다. 접촉 저항의 영향은 반도체가 점점 작아질수록 더 커지는 경향이 있어 차세대 반도체 개발의 가장 큰 기술적 난제로 꼽혔다. 연구팀은 이런 전기 병목현상을 막기 위해 금속 전극을 반도체 위에 붙이는 대신, 원자 한두 층 두께의 2차원 소재 안에 금속처럼 전기가 잘 흐르는 성질의 준금속과 반도체 영역을 연속적으로 구현했다. 같은 소재 안에서 두 영역이 자연스럽게 이어지도록 해, 전류가 경계에서 막히지 않고 흐를 수 있음을 세계 최초로 입증한 것이다. 연구팀은 탐침으로 표면과 전기적 특성을 원자 수준까지 측정할 수 있는 원자힘현미경(AFM)으로 박막 내부에서 전하가 이동하는 모습을 나노미터 수준에서 직접 관찰하는 데도 성공했다. 단일 소재 내에 준금속과 반도체 영역을 연속 구현하면 전류의 흐름이 방해되지 않는다는 사실을 실험적으로 처음 입증한 것이다. 홍승범 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 기술은 인공지능(AI) 반도체, 초저전력 반도체, 차세대 로직 반도체 등 미래 반도체 기술 개발에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 설명했다.