코로나19로 인해 지난 2년 동안 배달음식 주문량이 급격히 늘었다. 또 불규칙한 식사 습관 때문에 고혈압, 당뇨, 비만 같은 만성 질환에 시달리는 사람들도 증가 추세다. 잘못된 식습관은 영양 불균형 상태를 초래해 건강을 해치기 쉽다는 것은 이제 상식이 됐다. 의과학자들이 식단이 안구 건강과 생체 리듬은 물론 수명에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국의 대표적인 노화 관련 연구기관인 벅 연구소와 스탠포드대 신경생물학과, 베일러의대 신경학과, 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 세포·발달생물학과, 신경과학연구소 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 동물실험으로 식단과 일주기 리듬, 눈 건강, 수명이 밀접한 관계가 있다는 걸 확인했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 초파리를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 칼로리가 높은 음식을 섭취하도록 하고 나머지 집단에게는 평소 섭취 칼로리의 90% 수준으로 제한한 균형잡힌 식사를 제공했다. 초파리는 사람과 유전자를 60% 이상 공유하고 있으며 수명이 짧아 여러 세대를 관찰할 수 있기 때문에 생물학 실험에서 많이 사용된다. 실험 결과, 고칼로리를 섭취한 초파리들은 빛에 반응하는 눈의 광수용체에 염증이 생기면서 일주기 생체 리듬이 교란되는 것이 관찰됐다. 일주기 리듬은 사람을 비롯한 대부분의 동물들이 24시간을 주기로 낮에 활동하고 밤에 잠드는 생체 패턴을 말한다. 고칼로리 섭취 초파리들은 수명도 일반 초파리들보다 20~30% 가량 짧다는 것이 확인됐다. 반면 칼로리를 제한하고 균형잡힌 식단을 섭취한 초파리들은 시력이 이전보다 향상되고 일주기 리듬도 정확히 작동하면서 수명도 일반 초파리보다 10% 가량 늘어났다고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 생물정보학 분석을 통해 균형잡힌 식사와 칼로리 조절이 눈의 광수용체와 시각 유전자는 물론 수명 연장에도 영향을 미치는 것을 재확인했다. 연구팀에 따르면 고칼로리 식단은 눈의 면역 체계에 염증을 유발시키며 이런 상태가 오래 지속되면 체내 다른 부위에도 염증이 확산돼 다양한 만성질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 연구팀은 눈 건강이 생체 리듬에 관여하고 체내 염증 반응에도 영향을 미쳐 최종적으로 수명의 장단을 좌우한다고 강조했다. 이번 연구 결과를 사람에게 적용할 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 연구팀 관계자는 밤늦게까지 스마트 기기를 사용해 빛 공해에 노출되는 것은 생체 시계를 교란시켜 시력 저하뿐만 아니라 뇌와 신체 다른 부위 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 판카히 카파히 벅 연구소 교수(노화생물학)는 “이번 연구는 눈의 기능 장애가 신체 다른 조직의 문제를 유발할 수 있음을 보여주고 식단 조절을 통해 시력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 늘릴 수 있다는 가능성을 제시했다”고 말했다.

코로나19로 비대면 진료가 활성화되면서 원격의료의 합법화 가능성도 커지고 있다. 윤석열 정부가 원격의료를 국정 과제로 채택한 데다, 김승희 보건복지부 장관 후보자도 지속적으로 찬성 입장을 보여왔다. 원격의료 도입을 강력하게 반대하던 의료계도 내부 의견 수렴 작업에 들어갔다. 의료계는 그동안 기술적 문제와 사고 책임 여부, 정보관리 문제 등이 존재하고 시설을 갖춘 대학병원 쏠림 현상이 심화될 것을 우려하면서 원격의료를 반대해왔다. 하지만 코로나19 사태로 이미 국민 상당수가 전화 상담이나 처방 등 비대면 진료를 경험하면서 의료계도 원격의료가 막기 어려운 현실이 됐다고 보고 있다. 대한의사협회(의협) 의료정책연구소가 지난 3월 14~16일 협회원 955명을 대상으로 실시한 온라인 설문조사에서 응답자의 34.8%가 원격의료 허용에 찬성했다. 반대 의견이 65.2%로 두 배 가까이 더 많긴 하지만, 2014년 설문 당시 반대가 95.2%에 달했던 것과 비교하면 의미있는 변화다. 20여곳에 달하는 민간 의료진료 플랫폼이 활성화되면서 정보기술(IT) 기업들이 원격의료를 선점하고 있다는 위기감도 나타난다. 의협 의료정책연구소는 최근 보고서에서 “원격 진료 플랫폼들은 의료기관에 수수료를 받지 않지만 적정 수 이용자를 확보했을 때 유료화할 가능성을 배제할 수 없다”고 밝혔다. 최근 원격의료 수가나 시행 방식 등 정책 관련 제안도 곳곳에서 나오고 있다. 최근 건강보험심사평가원 학술지(HIRA Research)에선 삼성융합의과학원 의료기기산업학과 연구진이 원격의료가 합법화될 경우 필요한 건강보험 정책을 제안했다. 연구진은 “표준화된 원격진료 플랫폼을 만들어 전자의무기록(EMR)과 연계해야 한다”면서 “원격 모니터링 기기 사용을 교육하는 데 상당한 시간이 걸리기에 미국 메디케어처럼 원격 모니터링은 반드시 건강보험 적용을 고려해야 한다”고 주장했다. 의협도 원격의료 대응을 가속화하고 있다. 의협은 이달 중 정보의학 전문위원회(가칭)를 공식 출범할 예정이다. 1국인 비대면 의료(원격의료)는 비대면 진료 관련 쟁점을 주로 논의하고, 2국인 디지털 의료는 환자의료정보가 데이터로 송수신될 경우 보안 위험 문제 등 안건을 다루게 된다. 다만 원격의료를 어디까지 허용할지를 두고는 의견 충돌을 피할 수 없다. 의협은 의사와 환자간 원격 모니터링은 허용하되 원격 진료나 처방은 신중하게 검토해야 한다는 분위기다. 김이연 의협 홍보이사는 “원격 진료나 처방은 대리처방이나 과실 등 환자 안전도 염려돼 정교한 논의가 필요하다”면서 “환자가 의료기기로 측정한 혈압 등이 부정확할 경우 치료도 정확하지 않을 수 있다”고 밝혔다. 산업계는 초진부터 원격의료를 허용해달라는 입장이지만 환자단체에서도 반대가 적잖다. 안기종 환자단체연합회 대표는 “원격의료는 산간벽지에 살거나 거동이 불편한 환자들에게 도움이 될 것”이라면서도 “1차 의료기관에서 의사의 대면 초진을 거쳐 필요한 환자라고 판단한 경우에 한해 원격의료를 허용하고, 만성질환 환자는 과잉 의료가 우려돼 시범사업 등을 거칠 필요가 있다”고 말했다.

한국인 사망 원인 4위이며 돌연사의 주범인 ‘뇌졸중’ 정복의 길이 머지 않았다. 신약 개발 바이오 벤처기업의 지엔티파마가 뇌졸중 치료제로 개발 중인 ‘넬로넴다즈’의 임상 3상 등록 환자 수가 100명을 돌파하는 등 속도를 내고 있기 때문이다. 이에 따라 의학계는 예정대로 지엔티파머의 넬로넴다즈의 임상실험이 2023년에 마칠 수 있을 것으로 전망했다. 지엔티파마는 넬로넴다즈 임상 3상과 관련, 주관 임상센터인 서울아산병원을 비롯한 17개 대학병원 뇌졸중 센터에서 107명의 환자가 등록됐다고 7일 밝혔다. 이는 전체 모집 환자(496명)의 21.6%에 달하는 인원이다. 대학별로는 △전북대학교병원 16명 △이화여자대학교 서울병원 15명 △충북대학교병원 12명 △경상국립대학교병원 10명 △조선대학교병원 9명 △가천대길병원 8명 △서울아산병원, 경희대학교병원, 인제대학교 부산백병원 각 7명 등 순이다. 국내 최초로 식품의약품안전처로부터 뇌졸중 임상 3상 승인을 받은 넬로넴다즈의 이번 임상은 발병 후 12시간 이내에 혈전 제거 수술을 받는 환자 총 496명을 대상으로 넬로넴다즈 투약 후 장애 개선 효과, 뇌세포 보호 효과 및 안전성을 검증한다. 국내 23개 대학병원 뇌졸중센터가 참여하며, 임상시험 책임자는 서울아산병원 신경과 권순억 교수이다. 지엔티파마는 연내에 미국 식품의약국(FDA)에 넬로넴다즈 뇌졸중 임상 3상 임상시험계획(IND)을 추가로 신청할 예정이다. 넬로넴다즈 중국 임상 3상 역시 중국 전역 39개 대학병원에서 순조롭게 진행되고 있다. 발병 후 8시간 이내에 혈전용해제를 투여받는 중등도 및 중증 허혈성 뇌졸중 환자 948명을 대상으로 하며, 현재까지 314명이 등록돼 33.1%의 진행률을 보인다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 뇌가 손상되는 질환으로, 세계적으로 연간 1500만 명의 환자가 발생해 이 중 600만 명이 사망하고 500만 명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 최근 코로나19 확진자가 급증하면서 뇌졸중 환자도 증가하는 추세다. 워싱턴대학교 공중보건연구소의 에이아이-알리 교수 연구팀은 지난 3월 의학 학술지 ‘네이처 메디슨’을 통해 “코로나바이러스 감염에서 회복된 환자들은 나이와 성별에 관계없이 1년 이내에 뇌졸중 발생률이 52% 증가한다”고 밝혔다. 병원에 입원하지 않은 경증 환자도 뇌졸중 위험이 높아 향후 심각한 문제가 될 전망이다. 지엔티파마가 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 NMDA 수용체 활성을 억제하고 동시에 활성산소를 제거하는 신물질로, 뇌졸중 후 뇌세포 사멸을 방지하는 세계 최초 ‘다중표적’ 뇌세포 보호 약물이다. 그동안 수많은 다국적 제약사가 NMDA 수용체 또는 활성산소 가운데 하나만을 대상으로 한 단일표적 뇌세포 보호 약물을 개발해 임상시험을 진행했지만, 부작용과 약효 부재로 모두 실패했다. 넬로넴다즈의 안전성은 정상인 165명을 대상으로 완료한 임상 1상과 한국과 중국에서 뇌졸중 환자 447명을 대상으로 한 임상 2상에서 확인됐다. 특히 뇌졸중 발병 후 8시간 이내에 혈전 제거 수술을 받은 환자 209명을 대상으로 완료한 임상 2상에서 중증 환자일수록 넬로넴다즈의 장애 개선 효과가 확연히 나타났다. 지엔티파마 곽병주 대표이사는 “뇌졸중 치료를 위해 혈전용해제 투여와 혈전 제거 수술로 막힌 혈관을 재개통해도 이후 발생하는 뇌세포 사멸 때문에 대다수의 환자가 사망하거나 장애를 겪게 된다”면서 “넬로넴다즈는 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자 447명에게서 약효와 안전성이 확인돼 뇌졸중 치료에 큰 희망이 되고 있다”고 말했다. 이어 “현재 진행 중인 넬로넴다즈 임상 3상 환자 등록이 빨라지고 있는 만큼, 결과에 따라 3년 이내에 뇌졸중 치료제 상용화가 가능할 것으로 기대한다”고 강조했다.  

조기진단 기술과 치료법 발달로 암도 관리 가능한 질병이 되고 있다. 그렇지만 여전히 암은 인류가 정복하지 못한 질병 중 하나이기도 하다. 국내 연구진이 암세포가 만드는 에너지 분자를 이용해 암을 제거하는 ‘이이제이’(以夷制夷) 치료법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과, 에너지화학공학과 공동 연구팀은 암세포 미토콘드리아 안에서 암세포 에너지 분자인 ATP와 결합해 거대 분자를 만드는 물질을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘케미컬 사이언스’ 6월 2일자 표지논문으로 실렸다. 세포 소기관 중 하나인 미토콘드리아는 ‘세포 공장’이라고 불리는데 여기서 세포 에너지원으로 쓰이는 ATP를 만든다. ATP가 부족하거나 ATP를 생성하는 미토콘드리아가 망가지면 세포는 사멸한다. 모든 세포가 ATP를 만들지만 증식 속도가 빠른 암세포에서 ATP 농도는 훨씬 높다. 연구팀은 이 점을 주목해 고농도 ATP와 결합해 거대 분자 덩어리를 만드는 항암 유도물질을 제조했다. 정상세포가 만드는 ATP 농도에서는 거대 분자 덩어리가 형성되지 않도록 했다. 연구팀이 만든 물질은 암세포가 생성하는 ATP와 결합해 거대 분자 덩어리를 형성한다. 거대 분자 덩어리 크기는 수 백 나노미터(㎚) 수준으로 미토콘드리아 막을 파괴할 정도이다. 또 거대 분자 덩어리가 생성되면서 암세포의 ATP를 소진시켜 암세포가 더 커지지 않도록 만든다. 암세포의 성장 에너지를 소비하는 동시에 암세포를 커지게 만드는 미토콘드리아를 터트려 암세포가 더 이상 기능하지 못하도록 하는 것이다. 연구팀은 이번에 개발한 물질을 암세포에 주입해 관찰한 결과 암세포 성장 속도가 느려진 다음 파괴되는 것을 확인했다. 유자형 UNIST 교수는 “이번 연구는 세포 에너지원인 ATP를 제거하는 동시에 미토콘드리아 기능장애를 일으킬 수 있는 거대 분자가 암치료에 효과적이라는 것을 보여주고 있다”며 “미토콘드리아를 표적으로 하는 항암 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

국회의장과 법사위원장 자리를 놓고 공전을 계속하고 있는 국회 원 구성 협상을 두고 더불어민주당이 “즉각 국회의장을 선출할 것”을 요구하자 국민의힘은 “법사위만 주면 일사천리”라고 맞섰다. 여야가 이견을 좁히지 못한 탓에 국회는 지난달 30일부터 개점휴업 상태를 이어 가고 있다. 박홍근 민주당 대표 직무대행 겸 원내대표는 6일 페이스북에 “안보를 책임져야 할 여당이 해야 할 최선의 선택은 당리당략을 버리고 즉각 국회의장을 선출해 국회를 정상화하는 것”이라고 했다. 그러자 권성동 국민의힘 원내대표는 같은 날 국회에서 기자간담회를 열고 “상임위 협상과 같이 병행해야 한다”고 했다. 이어 “법사위만 주면 일사천리 진행될 것인데 왜 그렇게 고집하는지 이해를 못 하겠다”고 덧붙였다. 권 원내대표는 여야 협상 시점에 대해 “조속한 원 구성을 바라지만, 민주당 (당내 갈등) 상황을 알면서 우리 입장만 생각하는 것이 적절치 않다고 봐 주말 지나고 본격적으로 협상을 시작하려고 한다”고 말했다. 또한 “법사위원장을 국민의힘 몫으로 하는 것은 여야 합의 사항”이라며 “민주당이 법사위원장을 차지하면 국회의장을 돌려줄 것인지 묻고 싶다”고 했다. 권 원내대표는 원 구성 협상 난항으로 지연된 국무위원 후보자 인사청문회에 대한 입장도 밝혔다. 청문 기한이 지난 김창기 국세청장 후보자에 대해서는 “불가피하게 청문회 없이 임명해야 하는 것 아닌가 (하는) 개인적인 생각을 갖고 있다”고 밝혔다. 박순애 교육부 장관, 김승희 보건복지부 장관, 김승겸 합참의장 후보자의 청문회 건에 대해선 6월 말까지 시한을 두고 그때까지 원 구성이 안 되면 임명이 돼도 할 수 없다는 취지로 말했다. 그러면서 “세 분은 원 구성을 하고 청문회를 거쳐 임명하는 것이 좋겠다는 요청을 대통령실에 전달하겠다”고 했다. 박 후보자의 음주운전 전력에 대해서는 “음주운전 안 한 분이 후보자 됐으면 하는 생각도 들었다”면서도 “어쨌든 재판을 받아 선고 유예를 받았고 문재인 정부에도 음주운전 스리아웃(삼진아웃) 제도가 있었다. 청문회를 통해서 제대로 검증하는 것이 좋겠다”고 했다. 한편 박 후보자가 한 편의 논문을 여러 학술지에 중복 게재하는 방식으로 연구 성과를 부풀렸다는 의혹이 추가됐다. 국회 교육위원회 소속 더불어민주당 강민정 의원실에 따르면 박 후보자는 2000년 5월 한국행정학회 기획세미나에서 발표한 ‘환경행정의 발전과 시민참여’ 발표문을 2곳의 학회지에 거의 동일한 내용으로 게재했다.

박순애 사회부총리 겸 교육부장관 후보자가 한 편의 논문을 여러 학술지에 중복 게재하는 방식으로 연구 성과를 부풀렸다는 의혹이 제기됐다. 6일 국회 교육위원회 소속 강민정 더불어민주당 의원실에 따르면 박 후보자는 2000년 5월 한국행정학회 기획세미나에서 발표한 ‘환경행정의 발전과 시민참여’ 발표문을 2곳의 학회지에 거의 동일한 내용으로 게재했다. 원 발표문과 ‘연세사회과학연구’와 ‘도시행정학보’에 수록된 두 논문은 거의 같은 논문으로 볼 수 있을 정도로 문장 구조가 동일한 것으로 확인됐다. 또 2002년에는 서울시정개발연구원에서 발표한 연구보고서인 ‘서울시립 청소년 수련관 관리운영 개선방안 연구’의 일부를 그대로 오려 붙이는 방식으로 같은 해 학술대회 1곳, 학회지 2곳에 게재했다. 특히 문제가 된 이들 논문에는 박 후보자의 이전 연구 논문이나 발표문에 대한 인용·출처 표기도 없었던 것으로 확인됐다. 강민정 의원은 “하나의 연구물을 출처나 인용표기 없이 매우 의도적이고, 악의적인 목적으로 재활용한 행위”라며 “실적을 부풀리기 위해 거의 유사한 내용의 논문을 여러 학술지에 게재한 것은 아닌지 경위를 밝혀야 한다”고 밝혔다.이에 대해 박순애 후보자 측은 해당 논문들을 통해 중복해서 이익을 얻은 적이 없다면서 의혹을 부인했다. 교육부 인사청문회준비단은 해명자료에서 “교육부 연구윤리지침이 제정된 시점은 2007년도이며, 특히 ‘부당한 중복게재’를 신설해 개정한 시점은 2015년도”라며 “그 이전에는 중복게재에 대한 규정이 존재하지 않았다”고 설명했다. 이어 “2015년도에 정립된 연구윤리지침에 따라서도 모든 중복게재가 문제 되는 것이 아니라 연구비 수령, 별도의 연구업적으로 인정받는 등 부당한 이익을 얻은 경우를 ‘부당한 중복게재’로 판단한다”며 “후보자의 경우 해당 논문들을 통해 부당한 이익을 얻은 적이 없어 현재 기준으로도 ‘부당한 중복게재’로 보기는 어렵다”고 말했다.

긴 목이 상징인 동물 기린은 높은 나뭇가지의 잎을 따먹기 위해 목이 길어진 것으로 알려졌지만, 이와 다른 진화론을 주장하는 연구결과가 나왔다. 중국과학원 산하의 척추고생물학‧고인류학연구소(IVPP) 연구진은 중국 북서부 신장위구르자치구의 준가르 분지에서 발굴한 기린과(科)의 조상격 동물 화석을 분석했다. 화석의 주인인 ‘디스코케릭스 셰즈’(Discokeryx xiezhi)는 약 1700만년 전 마이오세(중신세) 초기에 살았던 것으로 추정되며, 해당 화석에는 두꺼운 두개골과 목뼈(경추) 등이 포함돼 있었다. 디스코케릭스 셰즈는 아프리카에 서식하는 기린 속(屬) 동물과는 달리 큰뿔야생양의 몸집 크기와 비슷했으며, 두개골 위로 원반형 뿔인 골축(骨軸)을 갖추고 있었다.연구진은 이러한 형태의 뿔은 수컷들이 짝짓기 경쟁을 하며 몸싸움을 벌일 때 무기로 사용했다고 분석했다. 또 두개골과 경추가 매우 단단하고, 두개골과 경추 및 경추와 경추 사이는 복잡한 관절로 연결돼 있는데, 이는 포유류가 짝짓기 쟁탈전 때 자주 보이는 ‘박치기 싸움’에 적응해 있다는 점을 보여준다고 설명했다. 뿐만아니라 기린과(科) 동물이 가진 뿔의 형태는 다른 반추동물과 달랐고, 이는 해당 동물의 수컷이 암컷의 구애 활동에 더욱 치열했다는 사실을 나타내는 것이라고 덧붙였다. 연구진은 “이 고대 동물은 현재까지 알려진 포유류 중 가장 복잡한 머리-목(두개골-경추) 관절을 가지고 있다”면서 “짝짓기 경쟁을 하는 과정에서 서로 뿔을 맞부딪히며 싸웠을 것이고, 목이 길수록 경쟁상대에 더 강한 충격을 가할 수 있기 때문에, 오랜 세월에 걸쳐 목이 길어지는 방향으로 진화했을 것”이라고 설명했다.이어 “1700만 년 전 이 동물이 서식했던 곳은 다른 곳보다 건조한 초원이었다. 이런 초원은 숲보다 덜 안정적이기 때문에 해당 동물들은 더 많은 생존 스트레스를 받았을 것”이라며 “이러한 환경이 치열한 짝짓기 싸움을 벌인 배경이 됐을 것”이라고 덧붙였다. 또 “고대 기린과 동물의 생태적 지위는 솟과 동물이나 사슴과 동물보다 취약했고, 이는 종(種) 내에서 치열한 구애 경쟁을 촉진했다. 이것이 약 200만 년에 걸쳐 (목이 매우 길어지는) 극단적인 형태의 진화를 가져왔을 가능성이 크다”고 전했다. 자세한 연구결과는 세계적인 국제학술지인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.

한국 과학자가 주도한 국제 공동 연구팀이 전기는 덜 사용하면서 정보는 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 6G 통신용 반도체 소자를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST), 프랑스 릴대, 미국 텍사스 오스틴대, 이스라엘 테크니온공과대 공동 연구팀은 무선 통신 전파를 골라내 전달하는 6G 저전력 초고속 아날로그 스위치를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 전기·전자공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 6G 통신은 5G 다음 세대의 무선통신 기술로 현재 모바일 통신 네트워크를 지원하면서도 4차 산업혁명 기술인 자율주행, 증강·가상현실(AR·VR), 인공지능(AI)도 끊김없이 사용할 수 있도록 해준다. 이런 무선 환경을 지원하려면 통신 소자가 소비하는 전력을 줄이는 것이 가장 중요하다. 다이오드, 트랜지스터를 기반으로 하고 있는 현재의 아날로그 스위치는 작동하지 않을 때도 대기전력을 소모하는 단점이 있다. 연구팀은 2차원 반도체 물질인 이황화몰리브덴을 이용해 대기전력 소모 0인 아날로그 스위치를 개발했다. 이 스위치는 고주파 영역에서도 문제 없이 작동하고, 6G 통신 데이터 전송 요구 속도인 초당 100기가비트(Gbit) 속도를 내는 것으로 확인했다. 연구를 이끈 김명수 UNIST 전기전자공학과 교수는 “이번 연구는 2차원 물질로 빠른 전송속도, 에너지 효율성 측면을 만족시키는 차세대 6G 시스템 소자를 만들 수 있다는 것을 보였다는데 의미가 크다”며 “이번에 개발한 저전력 통신 소자는 초고속 통신 조건을 만족하면서도 배터리 사용량을 줄일 수 있어 6G 통신 시스템 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

공부할 때 시끄러운 소리가 계속 들려오면 집중하기가 쉽지 않다. 집중이 되지 않으니 학습 능률도 떨어지기 마련이다. 이런 상황이 한두 번이 아니라 1년 이상 지속된다면 어떻게 될까. 스페인, 네덜란드 공동 연구팀은 도로 소음 공해가 학생들의 기억력과 주의집중력을 저하시키고 전반적인 인지 발달을 방해한다고 5일 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 바르셀로나 세계보건연구소(ISGlobal), 폼페우 파브라대, 역학·공중보건 생물의학 연구 컨소시엄, 라몬 룰대, 바르셀로나 의생명연구센터, 델 마르 종합병원 의생명연구소, 네덜란드 에라스무스 의대 메디컬센터 아동·청소년 심리 및 정신건강과 과학자들이 참여했다. 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 3일자에 실렸다. 소음 공해는 대기 오염 다음으로 건강에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 도로 교통 소음이 성인 건강에 미치는 영향에 대해서는 많은 연구들이 있지만 아동, 청소년에 대한 영향 연구는 거의 없었다. 이에 연구팀은 스페인 바르셀로나에 있는 38개 학교에 재학 중인 7~10세 남녀 아동 2680명을 대상으로 2012년 1월부터 2013년 3월까지 조사했다. 연구팀은 아이들에게 1년 동안 기억력, 주의집중력을 비롯한 인지검사를 4회 실시하고 학교 주변 교통 소음 정도를 비교 분석했다.그 결과, 교실에서 들리는 도로 교통 소음(외부 소음)이 55㏈(데시벨) 이상인 경우 주의집중력이 저하되고 작업기억력, 복합 작업기억력이 떨어지는 것으로 관찰됐다. ‘단기기억’으로 알려진 작업기억은 정보를 일시적으로 유지하면서 이해, 학습, 판단 같은 인지적 과정을 수행할 수 있도록 돕는다. 복합작업기억은 동시 다발적으로 발생하는 정보를 기억해 인지적 과정을 수행하는 데 활용된다. 작업기억들은 정보를 일시적으로 저장할 뿐만 아니라 문제해결, 신체활동, 자기조절에 사용되기 때문에 학습에서 중요하다. 연구팀에 따르면 소음에 지속적으로 노출된 아이들은 조용한 학교 환경에서 생활하는 아이들보다 인지능력이 약 25% 낮은 것으로 나타났다. 또 실외 소음이 5㏈ 증가할 때마다 작업기억력은 평균보다 11.4% 낮아지고 복합작업기억력은 23.5% 떨어지며 주의집중력은 4.8% 저하되는 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 마리아 포라스테르 ISGlobal 교수(환경역학)는 “이번 연구 결과는 소음이 아동, 청소년기 인지발달에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주고 있다”며 “학교에서 도로 교통 소음에 노출된 전 세계 아이들 숫자를 감안하면 심각한 공중 보건상 위협으로 봐야 한다”고 지적했다.

세포나 조직 같은 생체 물질의 모양과 딱딱한 정도는 질병과 밀접한 관련이 있다. 유방암의 경우 악성 종양은 양성 종양보다 더 딱딱하고 모양이 불규칙하다. 국내 연구진이 이런 특성을 이용해 조직검사 대신 초음파로도 손쉽게 조직 이상을 판별할 수 있는 방법을 찾았다. 한국과학기술연구원(KIST) 스핀융합연구단, 인공뇌융합연구단 공동 연구팀은 촉각 뉴런소자와 인공신경망 학습 방법을 접목시켜 간단하면서도 정확도가 높은 질병 진단기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 탄성 초음파 검사는 비수술적 방법으로 조직의 딱딱한 정도와 모양을 파악할 수 있고 검사 비용도 저렴해 유방암 진단에 특히 많이 사용되고 있다. 문제는 탄성 초음파 검사로 얻은 영상 정보를 해석하기 위해서는 경험이 많은 전문가가 필요하지만, 전문가들끼리도 판단하는 데에 차이를 보인다. 이에 연구팀은 인공지능 뉴로모픽과 인공 감각 뉴런 기술을 결합해 탄성 초음파 검사의 정확도를 높였다. 뉴로모픽은 인간의 뇌를 흉내내 에너지를 적게 소비하면서 고차원 기능을 수행하는 전자회로이다. 복잡하고 방대한 정보를 실시간 처리해야 하는 사물인터넷, 자율주행차에 적용하기 적합한 기술로 알려져 있다. 연구팀은 외부 자극을 전기 신호로 변환시킬 수 있는 인공 촉각뉴런 소자를 개발했다. 단순히 ‘만진다’는 촉감만 느끼도록 한 기존 인공 촉각뉴런 소자와 달리 이번에 개발한 촉각뉴런은 접촉하는 물체의 딱딱하고 부드러운 정도를 빠르고 민감하게 감지할 수 있다. 촉각뉴런 소자와 뉴로모픽 인공지능 기술을 결합시킨 결과 95.8%의 정확도로 유방 종양 조직의 악성 여부를 구분할 수 있었다. 이현정 KIST 박사는 “이번에 개발된 인공 촉각뉴런 기술은 간단한 구조와 방식으로 물성 감지와 학습이 가능하다”며 “저전력, 고정확도의 질병 진단 뿐만 아니라 로봇 수술 시에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

어깨를 다친 것도 아닌데 팔을 들어올리거나 돌리기 어려워하는 증상을 오십견이라고 부른다. 50대 이상 여성들에서 주로 나타난다. 그렇지만 어깨에 반복적인 충격이 가해져 오십견처럼 팔을 들어올리지 못하고 힘이 들어가지 않는 경우도 있다. 어깨를 들거나 돌릴 수 있도록 돕는 회전근개라는 근육이 파열되거나 손상되면서 나타나는 현상이다. 손상된 회전근개는 회복이 쉽지 않다는 문제가 있다. 포스텍 기계공학과와 IT융합공학과, 미국 하버드대 의대 공동 연구팀은 3D 프린팅 기술을 이용해 파열된 회전근개를 되살릴 수 있는 복합 조직 플랫폼을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 회전근개를 파열시킨 생쥐에게 이번에 개발한 플랫폼을 이식하고 회전근개 조직과 어깨 기능이 회복되는지 관찰했다. 이번에 개발한 플랫폼은 바이오잉크를 이용해 3D 프린팅해 만들었다. 이 때문에 회전근개를 구성하는 조직의 복잡한 구조를 그대로 모사할 수 있었다.그 결과 줄기세포가 포함된 플랫폼이 파열된 회전근개를 재생시키는 것으로 확인됐다. 또 근적외선 생체 이미징 기술을 이용해 플랫폼이 회전근개 조직을 재생하는 과정을 실시간으로 관찰하는데도 성공했다. 연구를 이끈 조동우 포스텍 기계공학과 교수는 “이번 기술은 실제 인체 조직과 유사한 구성성분과 미세환경을 조성하기 때문에 실제 환자에게 적용하면 치료효과도 높고 어깨 기능 회복도 기대할 수 있다”며 “회전근개 재건 치료시 자가 조직을 사용하기 어려웠던 환자들에게도 맞춤형 치료를 제공할 수 있다”고 말했다.

영국 사상가 존 로크는 고대 로마 시인 유베날리스의 시를 인용해 “건강한 신체에 건강한 정신이 깃든다”고 주장했다. 로크의 주장을 뒷받침하는 의학, 뇌과학 연구도 많이 나오고 있다. 특히 아동, 청소년에게 있어서 규칙적인 신체 활동은 정서적 안정과 두뇌 발달에 도움을 준다는 사실이 속속 확인되고 있다. 미국 캘리포니아주립대(CSU) 운동학과, 캐나다 이스턴 온타리오 아동병원 연구소, 오타와대 의대 소아청소년과 공동 연구팀은 축구나 야구, 농구처럼 여러 명이 함께 하는 팀 스포츠가 체조, 테니스, 격투기, 승마 같이 혼자하는 운동보다 아동 청소년의 정신 건강에 훨씬 도움이 된다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 미국 국립보건원(NIH) ‘청소년 뇌 인지 발달 연구’(ABCD Study)에 참여한 9~13세 남녀 아동 청소년 1만 1235명을 무작위로 뽑아 가계 소득, 부모 직업 등 인구통계학적 데이터와 평소 운동 습관을 조사하고 부모와 아이들을 대상으로 정신·심리 건강에 관한 설문조사를 실시했다. 이번 연구에서는 이전 연구들과 달리 아이들의 참여하는 운동이 팀으로 운영되는 것인지 혼자하는 것인지도 구분해 분석했다. 그 결과 축구, 야구, 농구, 배구 같은 팀 스포츠에 참여하는 아이들은 운동을 하지 않는 아이들보다 불안, 우울증, 금단증상, 문제 행동 유발 징후가 매우 낮고 주의집중력은 높은 것으로 확인됐다. 그러나 혼자 하는 운동을 즐기는 아이들은 운동을 전혀 하지 않는 아이들의 정신 건강 상태와 큰 차이를 보이지 않았다. 오히려 일부에서는 운동을 하지 않는 아이들보다 더 심각한 정신 건강 문제를 갖고 있는 것으로 조사됐다. 이런 경향은 남자 아이들에게서 두드러지게 나타났다. 여자 아이들은 남자 아이들과 달리 팀이나 개별 스포츠 여부와 상관 없이 운동을 하는 것이 하지 않는 것보다 정신 건강에 도움이 되는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 혼자 하는 운동은 대부분 경쟁을 전제로 하고 있는 경우가 많아 오히려 스포츠로 인해 정신적 스트레스가 가중되는 경우가 많기 때문이라고 설명했다. 반면 팀 스포츠도 상대와 승부를 겨루기는 하지만 같은 목표를 향해 동료와 의견을 조율하고 서로 어려움을 공유하면서 정신적 문제를 해결하고 스트레스를 해소하는 방법을 배운다고 해석했다. 연구를 이끈 매트 호프만 CSU 교수(스포츠 심리학)는 “이번 연구는 아동, 청소년 정신건강에 스포츠가 도움이 된다는 사실을 재확인한 것”이라며 “운동을 아예 하지 않는 것보다 어떤 운동이라도 하는 것이 좋겠지만 아이들 정서발달을 위해서는 여러 명이 함께 하는 팀 스포츠 참여가 필요하다”고 설명했다.

고대 지구에는 바다를 지배하며 가장 강력한 해양동물로 군림한 전설적인 포식자가 있었다. 바로 지금으로부터 약 2300만 년 전에서 360만 년 전까지 살았던 것으로 추정되는 이름부터 무시무시한 메갈로돈(megalodon)이다. 강력한 전투력을 바탕으로 오랜시간 선사시대 바다를 주름잡던 메갈로돈은 그러나 갑자기 멸종되며 지금은 그 '이빨'로만 존재를 알리고 있다. 이에대해 학계에서는 기후변화로 인한 먹잇감 감소와 고대 범고래와 같은 새로운 경쟁자 등장 등을 '범인'으로 지목하고 있지만 아직까지 시원하게 밝혀진 것은 없다. 최근 독일 막스 플랑크 진화인류학연구소 등 국제공동연구팀은 메갈로돈과 현존하는 백상아리 이빨을 분석한 결과 멸종 원인이 백상아리와의 먹이경쟁에서 밀린 탓이라는 연구결과를 발표했다. 백상아리는 현존하는 바다 최상위 포식자로, 수백 만년 전 자신보다 훨씬 강했던 메갈로돈과의 경쟁에서 이겼다는 주장이다. 메갈로돈은 이름 그대로 ‘커다란(Megal) 이빨(odon)’이란 의미를 지니고 있으며 길이가 최대 18m, 몸무게는 50톤에 달해 백상아리보다 3배는 더 컸다. 특히 무는 힘도 무려 20톤에 달해 육상 최고의 포식자였던 티라노사우루스를 능가하는 것으로 평가받고 있기 때문에 자신보다 작은 백상아리와의 먹이경쟁에서 밀렸다는 사실은 흥미롭다.연구팀은 이에대한 근거로 메갈로돈과 백상아리 이빨의 에나멜(법랑질)에 쌓인 아연의 안정 동위원소(66Zn) 값을 비교분석했다. 상어의 이빨에는 음식을 통해 얻은 필수 미네랄 아연이 포함되기 때문에 그 ‘영양단계’(trophic level)를 알 수 있다. 이를 통해 연구팀은 초기 플라이오세(530만~360만 년 전) 동안 메갈로돈과 백상아리의 영양단계가 비슷하다는 것을 확인했다. 이는 곧 두 포식자가 당시 먹이사슬에서 거의 같은 위치를 차지했다는 추론으로 이어진다. 연구에 참여한 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학 토마스 투트켄 교수는 "이번 연구결과는 메갈로돈과 백상아리가 바다의 식량 자원을 놓고 서로 경쟁했다는 증거의 한 조각"이라면서 "당시 지구상에 일어난 기후와 환경 변화 등 여러 다른 요소와 결합해 메갈로돈의 멸종 원인이 됐을 것"이라고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications)에 최신호에 발표됐다.  

사회적 거리두기가 완화된 홍콩에서 ‘다이어트’가 새로운 관심 키워드로 떠오른 상황에서 체중 증가를 억제하는 효소가 발견돼 이목이 집중됐다.  홍콩 침례대학교 연구진은 식욕 억제와 포도당 대사 개선 등을 통해 최종적으로 체중 증가를 막는 비만 관리에 특효인 단백질 분해 효소를 발견했다고 31일 이 같이 공개했다.  이번 연구를 이끈 자비에 웡 호이륭 박사는 기질단백질분해효소(MT1-MMP)로 불리는 이 효소를 활용할 경우 인간의 뇌에 포만감에 대한 신호를 조절할 수 있고, 결과적으로 원하는 체중 조절용 약물 요법을 개발하는데 효과적인 전략을 세울 수 있게 됐다고 전망했다.  연구팀은 이번에 발견된 단백질 분해 효소를 투약한 생쥐 A그룹과 일반 생쥐 B그룹에게 16주간 고지방 식단을 주입했고, 효소를 투약한 A그룹의 생쥐들이 10% 이상 더 적은 음식을 섭취한 것을 확인했다. 또, 10% 더 적은 음식을 섭취했던 반면, 체중은 50% 이상 감소하는 놀라운 결과를 도출했다.  뿐만 아니라, 연구팀은 고지방식을 먹여 비만을 유발시킨 생쥐의 포도당과 혈장 인슐린 저항성 수치, 세포 염증 등의 문제도 크게 감소했다고 설명했다.  이는 뇌의 뉴련 수용체에 포만감 신호를 보내는 호르몬이 결정적 역할을 했기 때문인데, 이를 효과적으로 활용할 수 있을 경우 음식 섭취량을 원하는 만큼 조절할 수 있게 될 것이라는 추론이 가능한 부분이다. 특히 이번 연구 결과, 최종적으로 다이어트에 가장 기본적인 체질 개선 효과로 이전보다 건강한 다이어트를 기대할 수 있을 것이라는 분석이다.  때문에 연구팀은 향후 추가 임상 시험을 통해 단순 비만 치료 뿐만 아니라 비만성 당뇨 환자와 다양한 염증성 질환자에 대한 치료 효과도 기대하는 분위기다. 연구팀은 “효소를 활용해 비만 쥐의 포도당 내성과 체중, 음식 섭취에 대한 갈망 등을 원하는 수준에서 조절할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이 효소 치료가 다이어트 보조제와 비만 치료약 등에 어떻게 활용될 수 있는 지에 대해서는 연구팀의 추가 연구가 필요하다. 현재까지는 생쥐에 대한 실험만 진행됐으나, 향후 원숭이를 실험 대상으로 활용하는 등 추가 임상 시험이 있어야 할 것”이라고 기대했다.  한편, 이번 연구에는 홍콩대학, 홍콩중문대, 미국 텍사스대 보건과학센터, 헬싱키대학 등의 연구진들이 대거 참여했다. 연구 결과는 과학 전문학술지 네이처의 자매지인 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)에 실렸다.

어린 시절 집단 따돌림으로 생긴 트라우마가 성인이 된 이후에도 우울증 등 후유증으로 이어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 31일 전홍진 삼성서울병원 정신건강의학과 교수 연구팀은 2016년 한국인 정신질환 실태 역학조사에 참여한 성인 4652명의 응답을 분석해 트라우마의 상관관계를 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘정신의학 프런티어스’(Frontiers in Psychiatry)에 게재됐다. 조사 대상 응답자 중 216명(4.64%)는 우울증 진단을 받았다. 이들이 어린 시절 겪은 트라우마 유형은 심리적 외상(59명)과 정서적 방치(59명)이 가장 많았다. 신체적 외상(54명), 집단 따돌림(51명), 성폭력(23명)이 뒤를 이었다. 성인 이후 발병한 우울증과 연관성이 가장 큰 트라우마는 집단 따돌림이었다. 다른 청소년이나 청소년 집단으로부터 놀림을 받거나 의도적으로 따돌림을 받은 경우, 성인이 되어 우울증을 앓을 확률이 그렇지 않은 사람의 1.84배 수준이었다. 신체적 외상이나 정서적 방치 등으로 인한 다른 트라우마는 우울증과 유의미한 상관관계는 드러나지 않았다. 여러 트라우마를 가진 경우 우울증 발병 위험이 높아지는 모습을 보였다. 트라우마가 5개 이상인 응답자는 우울증 발병 위험이 트라우마가 없는 사람의 26배에 달했다. 연구팀은 왕따 같은 집단 따돌림이나 괴롭힘이 파악되면 다른 트라우마가 있는지 확인하고 빠른 시일 내에 전문가 상담을 받을 필요가 있다고 조언했다. 전 교수는 “어릴 적 왕따 피해자는 성인이 되어서도 동료나 윗사람과 대인 관계에서 어려움을 겪고 쉽게 예민해지는 경우가 많다”면서 “피해를 예방하고 일반 피해가 발생하면 적극 대처해야만 후유증을 극복할 수 있다”고 말했다.

수컷 쥐가 바나나를 무서워한다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 캐나다 맥길대학 연구팀은 수컷 쥐가 임신한 암컷 쥐와 가까워졌을 때 스트레스 호르몬이 급증하는 원인을 분석한 논문을 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스’(Science Advances) 최신호에 발표했다. 이번 논문은 수컷 쥐가 유전적인 이유로 새끼를 물어 죽이는 것을 방어하는 암컷 쥐에 대한 연구가 주 내용이다. 흥미롭게도 수컷 쥐는 임신하거나 수유 중인 암컷에 접근할 때 스트레스 호르몬이 급증해 가까이 가는 것을 꺼려한다. 그 이유에 대해 연구팀은 암컷 소변에 들어있는 'n-펜틸 아세테이트'(n-pentyl acetate)라는 화합물에 주목했다. 여기서 나오는 독특한 향이 수컷 쥐의 스트레스를 유발해 암컷에 가까이 접근하지 않는다는 것. 논문의 공동저자인 사라 로젠 박사는 "쥐는 우리가 생각하는 것 이상으로 많은 의사소통을 하는데 대부분 냄새를 통해 이루어진다"면서 "임신 및 수유 중인 암컷의 소변에서 방출되는 n-펜틸 아세테이트는 특히 수컷의 스트레스 생성에 매우 효과적이었다"고 설명했다. 이어 "암컷의 이같은 행동은 수컷에게 싸워서라도 새끼를 보호하겠다는 강력한 신호를 보내는 것과 같다"고 덧붙였다. 　 연구팀은 여기서 한발 더 나아가 흥미로운 실험을 추가했다. n-펜틸 아세테이트가 바나나의 독특한 냄새와 연관이 있기 때문. 이에 연구팀은 바나나 오일을 사서 이를 솜뭉치에 묻혀 수컷 쥐 우리에 넣은 결과 역시 쥐의 스트레스 호르몬 수치가 올라가는 것을 확인했다. 논문 수석 저자인 제프리 모길 심리학과 교수는 "바나나 추출물 냄새 역시 수컷에게 스트레스를 준다는 것이 확인됐다"면서 "특히 스트레스 유발 수준이 '총각' 쥐에게 훨씬 더 높게 나타났는데 이는 혈연관계가 없는 수컷이 새끼 생존에 더 큰 위협적 임을 시사한다"고 밝혔다. 　 　   

겨울이 아니더라도 날씨가 건조하면 플라스틱 빗으로 머리를 빗거나 자동차 문손잡이를 잡았을 때 ‘찌릿’한 정전기가 발생해 깜짝 놀라곤 한다. 이 때 발생하는 정전기의 전압은 2000~5000V(볼트)의 고압이지만 전류가 약해 감전은 걱정하지 않아도 된다. 과학자들은 정전기를 모아 전자제품들을 작동시킬 수 있는 다양한 방법을 연구하지만 효율이 낮아 실용화까지는 이어지지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 정전기를 높은 효율로 전기로 전환하고 저장할 수 있는 기술을 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 에너지융합대학원, 전남대 고분자융합소재공학부 공동 연구팀은 일상에서 무시당하고 버려지는 마찰전기와 정전기를 전기로 전환시켜 사용할 수 있는 방법을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료 과학 분야 국제학술지 ‘스몰 메서드’ 내부 표지논문으로 실렸다. 에너지 하베스팅은 열이나 진동, 마찰처럼 자연적으로 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환시켜 저장하는 것이다. 자연에 존재하는 청정 에너지나 일상에서 무시되는 작은 에너지를 모아 활용하기 때문에 친환경 신재생 에너지 기술로 주목받고 있다. 문제는 전기 에너지로 전환하거나 저장하는 효율이 아직은 낮다는 점이다. 이에 연구팀은 기공이 많은 다공성 탄소 물질을 이용해 마찰전기 에너지를 저장하고 출력할 수 있는 발전기를 만들었다. 다공성 탄소 물질은 표면적이 넓어 마찰전기 전하를 붙잡을 수 있는 공간이 많다. 더 많은 전기를 잡아 저장해 놓고 필요할 때 꺼내 쓸 수 있다는 것이다. 다공성 탄소 물질을 사용하지 않은 마찰전기 저장 발전기는 출력 전압이 15.2V에 불과했지만 이번에 개발한 물질로 만든 발전기는 40배가 넘는 600V의 출력 전압을 얻을 수 있었다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 웨어러블 디바이스의 전원이나 사물인터넷(loT)를 구동시키는 데 쓸 수 있을 것으로 보고 있다. 박찬호 GIST 교수는 “다공성 탄소 소재를 활용해 일상에서 버려지는 마찰전기와 정전기를 실제 활용할 수 있는 전기로 바꿀 수 있는 디바이스를 만들었다는 데 이번 연구의 의미가 크다”고 말했다.

감염되면 열이 나거나 온몸에 물집이 생기고, 심하면 목숨까지도 잃을 수 있는 ‘원숭이두창(monkeypox)’ 주로 아프리카에서 퍼지던 이 병이, 최근 전례 없이 유럽에 이어 미국에서도 발견되면서 전 세계가 긴장을 늦추지 못하고 있다. 지난 6일 영국에서 첫 원숭이두창 환자가 확진된 이래 30일 현재 확진 또는 의심 환자가 전 세계 36국에서 542명까지 늘었다. 환자가 지속적으로 증가하자 세계보건기구(WHO)는 각국에 경계 강화를 주문했다. 국내 유입도 시간문제다. ‘아프리카 여행객’ 한 명에서 시작 추정 영국의 국제 학술지 네이처와 미국 과학매체 사이언스뉴스에 따르면 과학자들은 이번 원숭이두창 발병 사태와 관련해 어디서 시작됐는지 추적하고 있다. 유전자 분석 결과 최근 유럽에서 발견된 원숭이 두창은 서아프리카형으로 파악됐다. 지난 19일 포르투갈 국립보건연구소는 포르투갈 환자에서 채취한 원숭이두창 바이러스는 2018~2019년 나이지리아 여행객들에서 나온 원숭이두창 바이러스와 유사했다고 밝혔다. 과학자들은 이를 근거로 이번 원숭이두창 집단발병은 한 환자에서 시작했을 가능성이 크다고 본다.벨기에 열대의학연구소는 지난 20일 “유전자 해독 결과를 보면 우리나라 환자의 바이러스는 포르투갈에서 온 것이 확실하다”고 발표했다. 미국 국립알레르기감염병연구소의 버니 모스 박사는 지난 27일 네이처에 “처음 발병한 비아프리카인이 올해 아프리카 서부 지역에서 바이러스에 감염된 동물이나 사람과 접촉했다고 보는 것이 가장 간단한 설명”이라고 밝혔다. 실제로 바이러스를 해독한 벨기에 환자는 포르투칼 리스본을 다녀온 것으로 밝혀졌다. 아직 포르투갈 환자는 어디서 감염됐는지 아직 확인되지 않았다. 일부에서는 이전 원숭이두창 환자 발생시 이미 바이러스가 유입돼 지역사회로 퍼져 있었을 가능성도 제기했다. 하지만 원숭이두창 감염 증상이 워낙 쉽게 눈으로 확인된다는 점에서 가능성이 낮다고 평가된다. 지난 1970년 콩고에서 최초로 사람이 걸렸고 이후 아프리카 지역에서 꾸준히 감염 사례가 보고됐는데, 아프리카 대륙 밖에서 동시다발적으로 급격히 확산하는 건 이번이 처음이다.“동물의 병이 사람에게 넘어와 퍼지고 있다” 29일 대한인수공통감염병 학회 보고서에 따르면 현재까지 알려진 신종감염병의 60% 이상은 동물 병원체가 사람으로 전이돼 발생한 인수공통감염병이며 이 중 71.8%가 야생동물에서 유래했다. 동물과 인간의 ‘종(種)간 장벽’을 뛰어넘어 이런 신종 바이러스가 창궐하는 이유로 우선 꼽히는 게 환경 파괴다. 박쥐에서 낙타를 거쳐 사람으로 옮겨온 메르스, 역시 박쥐에서 천산갑을 통해 사람에게 전파된 코로나19, 원숭이에게서 사람으로 갓 넘어온 원숭이두창이 대표적인 예다. 김봉영 한양대병원 감염내과 교수는 “예전에는 인간과 야생동물이 떨어져 살았는데, 산림이 개발되면서 인간과 동물의 접촉 기회가 잦아져 동물의 병이 사람에게 넘어와 퍼지고 있다”고 설명했다.

“폭풍 속으로, 밤의 저승 세계로 돌아가라!/ 네 영혼이 말한 거짓의 징표인 검은 깃털 하나도 남기지 말고!/ 내 고독을 깨뜨리지도 말고 문 위 흉상에서 떠나라!” 미국인이 가장 사랑하는 작가 에드거 앨런 포의 시 ‘갈가마귀’(The Raven) 중 일부입니다. 음울하면서도 신비한 느낌을 줍니다. 분류학적으로 본다면 레이븐은 ‘큰까마귀’입니다. 처음 번역된 제목이 변하지 않고 지금까지 이어지는 것을 보면 바뀔 것 같아 보이지는 않습니다. 갈가마귀도 틀린 단어입니다. ‘갈까마귀’라고 하는 게 맞습니다. ●우두머리 울음에 동의할 때 빨리 날아 레이븐과 갈까마귀는 똑같은 참새목 까마귓과 조류이지만 크기와 모양은 다릅니다. 레이븐은 온몸이 검은색인 약 64㎝ 크기의 대형 조류이지만 갈까마귀(jackdaw)는 위쪽은 검은색, 아래쪽은 연한 잿빛이며 크기는 레이븐의 절반 수준인 33㎝ 안팎입니다. 레이븐과 갈까마귀 모두 무리 생활을 하는데, 특히 갈까마귀는 직접민주주의 방식으로 의사소통을 한다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. 영국 엑서터대 생태·보존연구센터, 케임브리지대 동물학과, 스웨덴 룬드대 생물학과, 스페인 바르셀로나 생태·산림응용연구센터(CREAF) 공동 연구팀은 갈까마귀 집단이 ‘민주적’ 의사결정 과정을 거쳐 집단 비행을 한다고 29일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 24일자에 실렸습니다. 연구팀은 영국 콘월 일대 갈까마귀 서식지 6곳을 약 6개월 동안 녹화해 관찰했습니다. 각 서식지에 사는 갈까마귀 집단 크기는 최소 160마리에서 최대 1470마리였습니다. 조사 결과 20분 동안 20~30마리의 소그룹으로 쪼개 날아오르는 경우도 있었지만 대부분은 집단 전체가 4초 이내에 한꺼번에 이륙하는 것이 관찰됐습니다. 이륙 시간과 집단 크기의 차이는 이륙 직전 울음소리에 대한 반응에 따라 달라진다고 연구팀은 밝혔습니다. 이륙 직전 우두머리 갈까마귀의 울음소리에 응답하는 새가 많지 않을 경우 날아오르는 새 집단 숫자도 작아진다는 설명입니다. 첫 울음소리는 날기 시작해야 하는 시점을 제안하는 것이며 따라 우는 새가 적은 것은 그에 동의하는 갈까마귀가 많지 않기 때문입니다. 실제로 집단에 속해 있는 갈까마귀들이 한 번에 울어 대는 경우는 그렇지 않은 경우와 비교했을 때 평균 6.5분 빨리 이륙하는 것으로 관찰됐습니다. 천적 등장이나 변하는 기상 환경에 빠르게 대응하기 위해서는 함께 나는 집단의 크기가 큰 것이 유리합니다. ●인간 가까이선 합의 잘 안 돼 연구를 이끈 앨릭스 손턴 엑서터대 교수(인지진화학)는 “인간과 마찬가지로 동물들도 민주적 합의에 도달함으로써 소집단일 때 나타날 수 있는 위험을 극복하려 한다는 것을 보여 준다”고 말했습니다. 그렇지만 서식지가 인간 거주지와 가까운 갈까마귀 집단은 합의가 잘 이뤄지지 않는 것으로 나타났다고 합니다. 인간이 유발하는 빛공해와 소음 등이 동물들의 의사소통과 합의 결정 과정을 방해하기 때문이라고 연구팀은 추정했습니다. 생물다양성 감소와 생태계 파괴의 주요 원인도 온난화, 도시화입니다. 이런 연구들을 접할 때마다 과연 지구 전체를 위한 인간의 존재 이유는 뭘까 하는 생각이 듭니다.