동물들에게 있어서 위기상황을 빠르게 벗어나는 것은 생존을 위해 필요하다. 비교적 단순한 환경에서는 공간 기억을 사용해 안전한 지역으로 탈출하지만 새로운 환경과 급박한 위협에서는 0.24초 이내에 탈출 방법을 결정하지 못하면 죽게 된다. 사람 역시 새로운 상황에서 당황하지 않고 빠르게 결정을 내리는 사람이 있는가 하면 그렇지 못한 사람들도 있다. 동물들이 새로운 환경에서 빠른 결정을 내릴 수 있는 메커니즘은 뭘까. 영국 런던대(UCL) 세인즈버리 웰콤 신경회로·행동연구센터, UCL 개츠비 계산신경과학센터 공동 연구팀은 진화를 통해 선천적으로 타고난 본능과 경험을 통해 습득한 지식이 잘 결합되는 경우 새로운 환경에 빠르게 적응할 수 있고 시행착오를 최소화할 수 있다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 26일자에 실렸다. 연구팀은 생후 8~12주된 수컷 생쥐 112마리를 대상으로 탈출경로 실험을 했다. 연구팀은 생쥐들이 안전한 장소로 돌아갈 수 있는 경로를 3가지 이상 만든 뒤 독수리나 고양이 같은 포식자들의 소리를 들려주고 탈출 경로를 관찰했다. 일반적으로 생쥐를 비롯한 동물들은 익숙한 환경에 반복적으로 노출되는 ‘학습’ 과정을 거친 뒤 특정 상황에서 자신이 선택할 수 있는 경로를 선택하게 된다. 이에 연구팀은 생쥐들을 두 집단으로 나눈 뒤 한 그룹은 모든 경로를 반복적으로 익힐 수 있도록 하고 다른 한 그룹은 모든 경로를 한 번씩만 오갈 수 있도록 했다. 그 다음 탈출경로가 보이지 않도록 어둡게 만든 뒤 포식자들의 소리를 들려줬다. 그 결과, 경로를 반복적으로 학습한 생쥐들은 위협상황에 처하면 대피 공간까지 최단 거리를 선택해 빠르게 탈출하는 것이 관찰됐다. 그런데 경로에 대해 충분한 학습을 하지 못한 생쥐들 역시 반복학습한 생쥐들처럼 최단 거리를 선택해 탈출하는 것이 관찰됐다.연구팀은 인공지능(AI)를 이용해 똑같은 방식으로 시뮬레이션을 실시했다. 시뮬레이션에서도 탈출 경로에 익숙하지 않은 생쥐들도 경로를 충분히 학습한 생쥐들만큼 빠르게 탈출로를 찾는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 결과는 생쥐들은 선천적 휴리스틱과 공간 학습을 결합해 최적의 탈출 경로를 찾는다는 것을 보여준다. 휴리스틱은 특정 상황이나 사건에 대해 엄격한 분석보다는 제한된 정보만으로 즉흥적, 직관적으로 판단해 선택하는 의사결정 방식이다. 진화를 통해 습득한 사전 지식과 경험을 통해 학습한 지식을 통합하면 변화하는 환경에 대한 적응을 지원하고 오류가 발생할 때 시행착오를 최소화할수 있다는 설명이다. 연구팀은 이는 동물 뿐만 아니라 사람도 마찬가지일 것으로 생각하고 추가 연구를 진행하고 있다. 연구를 이끈 티아고 브랑코 UCL 교수(신경행동과학)는 “이번 연구는 새로운 환경에 놓인 동물이 시행착오를 최소화할 수 있는 방법을 보여줌으로써 뇌가 빠른 학습을 구현하기 위해 필요한 것이 무엇인지를 파악할 수 있게 해주고 있다”고 설명했다.

지루한 이야기를 듣거나 끝날 기미가 보이지 않는 회의에 참여하고 있으면 자신도 모르게 하품이 나오는 경우가 있다. 이리저리 주변을 둘러보다가 옆 사람이 입을 가리고 하품을 하는 모습을 볼 수도 있다. 내가 하품을 하는 것을 본 옆 사람이나 주변 사람의 하품을 보고 자신도 모르게 하품을 따라하는 경우가 적지 않다. 하품의 전염이라고 하는데, 이는 사람 뿐만 아니라 침팬지나 사자 같은 다른 동물들도 똑같은 행동을 보인다. 왜 그럴까. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 폴리테크닉대 심리학·진화행동과학 프로그램, 노바 사우스이스턴대 생명과학과 연구팀은 하품은 4억 년 전 유악어류(jawed fish)의 진화와 함께 발생했으며 모든 척추동물이 체내 과정을 조절하기 위해 자발적으로 하품을 하고 따라하게 진화했을 것이라고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘동물 행동’ 5월호와 과학저널 ‘사이언스’ 5월 24일자 분석기사로 실렸다. 지금까지 하품은 혈중 산소농도를 높이기 위한 행위라고 알려져 왔다. 그렇지만 연구팀은 호흡과 하품은 다른 신체 메커니즘에 의해 제어되기 때문에 오랜 통념은 사실이 아님을 확인했다. 하품은 단순히 입을 벌리고 크게 숨을 들이 마시고 내쉬는 것처럼 보이지만 복잡한 반사작용으로 다양한 맥락과 신경생리학적 변화에서 촉발된다. 최근에는 하품이 뇌 온도 상승 때문에 발생하며 하품을 함으로써 뇌 온도를 낮추고 각성을 촉진한다는 연구들도 나오고 있다. 이에 연구팀은 이 같은 주장을 검토하기 위해 생쥐 실험과 100종 이상 포유류와 조류를 대상으로 관찰을 실시했다. 그 결과, 주변 온도와 생쥐의 뇌 온도, 체온을 변화시키면 하품 횟수를 조절할 수 있다는 것을 확인했다. 또 뇌 온도가 올라가면 하품이 발생하고 하품을 하게 되면 뇌 온도가 감소한다는 것도 밝혀냈다. 하품이 나올 때 하품을 억지로 참으면 뇌 온도가 떨어지지 않아 멍한 상태가 지속될 수 있다는 것이다.연구팀은 동물의 하품 시간은 뇌의 크기·복잡성과 밀접한 상관관계가 있다는 것도 밝혀냈다. 또 척추동물 대부분은 하품을 하지만 하품의 전염성은 사람을 포함해 사회적 관계를 갖고 있는 종들에서 주로 나타난다고 연구팀은 설명했다. 그렇지만 하품의 전염성은 개체별 편차가 큰데 이는 공감의 개인차가 반영된 것이라고 연구팀은 주장했다. 누군가 하품을 하는 것을 보고 반사적으로 같은 반응이 촉발되면 타인에 대한 공감능력을 갖추고 있다고 볼 수 있다는 설명이다. 진화생물학자인 앤드류 갤럽 SUNY 폴리테크닉대 교수는 “하품은 보기와 다르게 복잡한 생리작용”이라며 “하품의 전염성이 공감 능력을 평가할 수 있는 지표라고 생각하고 있는데 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

세워진 동전 측면에 설 수 있을 만큼 작은 ‘로봇 게’가 나왔다. 25일(현지시간) CNN에 따르면, 미 노스웨스턴대 연구팀은 세계에서 가장 작은 원격조종 보행 로봇인 로봇 게를 만들었다. 로봇 게의 너비는 약 0.5㎜에 불과하다. 사진 속 로봇 게는 1페니(0.01달러)짜리 동전 측면이나 볼펜 심 위에 설 만큼 작다. 바늘구멍에도 들어갈 만큼 작아 보인다.공동 연구자인 존 로저스 지도교수는 “이 작은 로봇 게에 생명을 불어넣는 데 무려 1년 반이 걸렸다”고 말했다. 로봇 게를 만든 계기에 대해선 일부 학생이 게가 옆으로 걷는 동작에 흥미를 느꼈기 때문이라고 덧붙였다.로봇 게는 옆으로 걷는 동작뿐만 아니라 가던 방향을 되돌리고 점프도 할수 있다. 펴서 늘릴 수 있는 형상 기억 합금으로 만들었기 때문이다. 로저스 교수는 “해당 합금은 열을 가하면 원래 형태로 돌아가려는 성질이 있다. 이런 성질을 이용해 레이저로 멀리서 열을 가해 로봇 게를 움직이는 것”이라고 설명했다. 로봇 게는 아직 개발 단계지만 이렇게 작은 로봇을 조종하는 기술은 여러 가지 잠재력을 지녔다. 로저스 교수는 “앞으로 보다 작은 로봇 게를 만들어 조종이 가능하게 만든다면 활용 분야는 다양하다. 예를 들어 작은 기계를 조립하고 수리하는 작업을 돕거나 막힌 동맥을 청소하고 내부 출혈을 멈추고 종양을 제거하는 외과 수술에도 이용할 수 있을 것으로 본다”고 전망했다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 25일자에 실렸다.

영남대 의생명공학과 진준오 교수 연구팀이 대장균을 모방한 새로운 형태의 암 치료제를 개발했다. 특히 암의 전이와 재발까지 차단할 수 있는 새로운 개념의 치료 방법을 제시했다.. 영남대 연구팀은 광열치료에 사용되는 금 나노막대에 면역 활성 능력을 가진 대장균의 부착 단백질인 ‘FimH’를 코팅하여 ‘대장균 유사 금 나노막대’를 제조했다. 연구팀은 ‘ECA’를 종양 부위에 투여하고 레이저로 조사해주는 방법으로 종양 세포만을 선택적으로 사멸시켰다. 이때 암세포의 사멸 과정에서 방출된 암 항원과 ECA에서 방출된 면역 활성제인 FimH에 의해 암 항원 특이적 면역 활성을 유도하였고, 그 효과로 전이와 재발 암의 성장을 완벽하게 차단하는 것을 확인했다. 진 교수는 “이번 연구에서 대장균 모방 금 나노막대로 광열 치료를 위한 광열제와 체내 면역 세포를 활성 할 수 있는 면역 활성제를 동시에 포함하고 있는 광열면역치료제를 개발했다. 이 광열면역치료제는 흑색종이나 유방암과 같이 광열치료가 가능한 암에 적용하여 원발성 암 치료를 통해 암의 전이나 재발을 완벽히 차단할 수 있을 것”이라고 기대하며 “여러 암종에 다방면으로 사용할 수 있는 암 항원 함유 광열면역치료제를 개발하여 원발성 암의 치료와 동시에 전이 암 및 재발 암을 예방할 수 있는 나노 물질을 개발해 나갈 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 영남대 대학원 의생명공학과 황주영(박사수료) 연구원이 제1저자, 진준오 교수가 교신저자로 참여하였으며 한국연구재단 우수신진연구자사업 지원으로 수행됐다. 이번 연구 성과는 나노과학 분야의 세계적 학술지 (ACS Nano, 영향력지수(IF) 15.880)’ 온라인판에 지난 4월 25일 게재됐다.

나사 풀림 위험을 감지하는 똑똑한 금속 부품이 개발됐다. 26일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 기계공학과 정임두 교수 연구팀이 3D 프린팅 적층제조기술과 인공지능 기술을 이용해 ‘인지 가능한 스테인리스 금속 부품’을 개발했다. 또 인공지능 기술과 증강현실 융합기술로 금속 부품단위의 디지털 트윈을 구현했다. 디지털 트윈은 현실의 사물을 가상공간에 똑같이 구현하는 것을 말한다. 이번에 개발한 기술은 스테인리스 금속 부품 제조 과정에 변형 센서를 심어 물리적인 상태를 반영하는 데이터를 얻은 뒤 인공지능 분석을 통해 금속부품 스스로 상태를 감지하도록 하는 것이다. 이 부품은 스스로 주변 고정 나사의 풀림 정도와 풀린 나사 위치 등을 90%가량 정확하게 감지할 수 있다. 심지어 손, 망치, 스패너 등 충격을 준 물건의 종류까지도 구분할 수 있다. 또 디지털 트윈 금속부품을 통해 혼합현실에서 해당 금속 외부·내부 응력 분포 변화도 실시간 확인할 수 있게 됐다. 섭씨 1000도 이상 고온에서 진행되는 금속 성형의 경우 내부에 센서를 삽입하는 기술이 아주 까다로워 ‘금속 성형 센서 삽입 기술’을 활용했다. 이 기술은 분말 재료 위에 고온의 레이저를 조사해 선택적으로 결합하는 금속 3D 프린팅 방식인 ‘L-PBF’(Laser powder bed fusion)를 이용해 열에 쉽게 파손되는 센서를 안전하게 설계 위치에 삽입하는 것이다. 연구팀은 센서 삽입으로 금속 부품의 기계적인 특성이 저하되지 않도록 삽입 위치를 설계하고, 삽입 후에는 기계 분석과 미세조직 분석을 통해 안전성을 검증했다. 정임두 교수는 “스테인리스 금속 부품만이 아닌 일반 철강이나 알루미늄, 티타늄 합금 등 제조업에 쓰이는 일반적인 다양한 기계 부품에 응용할 수 있다”며 “자동차, 항공우주, 원자력, 의료기기 등 산업의 디지털 전환을 끌어내는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 이번 연구에는 미국 조지아공대, 싱가포르 난양공대, 한국재료연구원, 포항공대(POSTECH), 경상대가 참여했다. 연구 결과는 국제 학술지인 ‘버추얼 앤 피지컬 프로토타이핑’에 5일 자로 게재됐다.

제주 해안가에서 악취와 경관 문제로 골칫거리가 되고 있는 구멍갈파래가 당뇨와 비만 방지에 효과가 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끌고 있다. 제주테크노파크 생물종다양성연구소는 지난 4년 동안 구멍갈파래 대량 활용을 위한 연구를 한 결과 구멍갈파래 추출물에서 항당뇨 및 항비만 효과가 있다는 것을 확인했다고 25일 밝혔다. 특히 공동연구기관인 부산가톨릭대학교 장경수 교수 연구팀에서 동물실험을 수행한 결과 구멍갈파래 추출물을 섭취한 실험동물의 체중이 감소했으며 혈당 및 혈중 콜레스테롤, 중성지방, 간염증 지수에서도 유의미한 개선 효과가 나타났다고 설명했다. 구멍갈파래 성분분석 결과 미역과 식이섬유 함량은 비슷했지만, 단백질은 10배, 철분은 100배 가량 함량이 월등해 영양학적 가치가 우수한 것이 확인됐다. 비만 동물에서 경구내당능 및 인슐린 내성에 대한 추가시험에서는 구멍갈파래 추출물을 투여한 실험 동물에서 혈당 강하 및 인슐린 저항성이 감소한 결과를 얻었다. 생물종다양성연구소는 부산가톨릭대학교 연구팀이 구멍갈파래의 항비만, 항당뇨 연구 결과에 대해 최근 특허를 출원했고, 한국식품영양과학회에서 발간하는 영문학술지 ‘Preventive Nutrition and Food Science’에도 게재했다고 전했다. 제주 동부해안가를 중심으로 발생하는 구멍갈파래는 연간 1만여 t이 발생하는 것으로 추정된다. 정용환 생물종다양성연구소장은 “미역, 다시마 등 기존 해조류에 대한 항당뇨 효과 연구 결과들은 많이 보고됐지만, 이번 연구를 통해 구멍갈파래가 영양학적으로나 기능성으로도 우수한 해조류임이 확인된 것은 처음”이라며 “구멍갈파래뿐 아니라 괭생이모자반 등 환경적으로 문제가 되는 유기성 자원들이 많은 만큼 이번 연구 결과를 바탕으로 유기성 자원의 산업화 가치를 발굴하고, 경제성을 높여 지역사회 문제해결에 기여하겠다”고 말했다.

과거 불치병으로 알려졌던 암도 과학기술의 발달로 관리 가능한 질병이 됐다. 그렇지만 여전히 암 검진에서 발견하지 못하고 악성이 된 다음 뒤늦게 찾아내는 경우도 적지 않다. 국내 과학자들이 중심이 된 국제 공동 연구팀이 전이를 촉진하고 내성을 갖게 만드는 암을 족집게처럼 찾아내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 충남대 분석과학기술대학원, 영국 런던대(UCL) 뇌과학부, 미국 텍사스 오스틴대 화학과 공동 연구팀은 세포의 저산소 상태를 감지해 암을 진단하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의약화학’ 5월 18일자 표지논문으로 실렸다. 혈액암을 제외한 고형암은 조직 내에서 저산소 상태가 나타난다. 암의 저산소 상태는 암 진행과 전이는 물론 항암치료 내성을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있다. 이 때문에 저산소 상태의 조직이나 세포를 제대로 찾아내는 것은 암의 조기 진단과 치료에 있어서 유리한 고지를 점령하는 것이다. 연구팀은 종양 조직의 저산소 상태에만 선택적으로 반응해 신호를 발생시키는 분자 화합물(프로브)을 만들었다. 이번에 개발한 프로브를 체내에 주입하고 자기공명영상(MRI)을 촬영하면 저산소 상태의 암조직 위치와 형태를 쉽게 파악할 수 있다. 연구팀은 대장암 세포 실험을 통해 저산소 상태 암 조직에서는 일반 세포에 비해 프로브 광학 신호가 3배 이상 높게 나타난다는 것을 확인했다. 또 대장암 세포를 이식한 생쥐를 대상으로 MRI 촬영한 결과 2배 이상 정확도로 암 조직을 찾아냈다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 프로브는 기존 조영제들과는 달리 MRI 같은 검진장치는 물론 암 발생 부위의 조직을 채취해 실험실에서 검사하는 생검에도 사용할 수 있다. 연구를 주도한 홍관수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 기술은 암 발생 부위를 다각적 관찰 방법으로 정밀 분석할 수 있게 해 항암제 내성이나 전이가 심한 난치성 암을 조기에 발견할 수 있게 도와줄 것”이라며 “새로 개발된 항암제의 효과 평가에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

실내 마스크 착용을 제외하고 코로나19 확산을 막기 위한 방역 조치 대부분이 해제됐다. 그렇지만 코로나19 감염자와 사망자는 적은 숫자지만 꾸준히 나오고 있다. 코로나19가 완전히 사라지지 않은 상황에서 코로나19 백신은 여전히 중요하다. 백신의 중요성에도 불구하고 비과학적인 이유를 들며 백신 접종을 반대하는 사람도 많다. 임신 초기에 코로나19 백신을 접종하면 태아에 문제가 생기고, 출산 이후 생식 능력을 감소시킨다는 주장도 그 중 하나이다. 이런 주장에 대해 미국 예일대 의대 면역생물학과, 하워드 휴즈 의학연구소를 중심으로 도미니카공화국, 캐나다 3개국 15개 연구기관 과학자들이 참여한 공동 연구팀은 코로나19 백신 접종이 임신부는 물론 태아에게도 도움이 되며 백신 접종이 코로나19 감염보다 훨씬 안전하고 이득이 많다는 사실을 재확인했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 25일자에 실렸다. 백신 반대론자들은 항체 형성을 위해 백신 속에 포함된 스파이크 단백질이 ‘신시틴-1’이라는 단백질에 작용해 태아와 임신부의 산후 생식 능력에 악영향을 미친다고 주장하고 있다. 과학자들은 코로나19 백신 속 스파이크 단백질은 신시틴-1 단백질에 전혀 영향을 주지 않는다는 사실을 다양한 연구로 밝히고 있다. 연구팀은 백신 반대론자들의 잘못된 주장을 반박하기 위해 동물실험과 사람의 혈액 분석을 실시했다. 연구팀은 임신한 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한 집단은 코로나19 바이러스를 감염시키고 다른 집단에는 백신을 접종하고 관찰했다. 그 결과 코로나19에 감염된 생쥐의 태아는 성장이 감소되는 것이 관찰됐지만 백신을 접종한 생쥐 집단의 태아는 정상 성장하는 것이 확인됐다. 연구팀은 백신 접종 임신부와 그렇지 않은 임신부에게서 혈액을 채취해 분석했다. 분석 결과, 백신 접종 임신부들의 신시틴-1 단백질에는 어떤 변화도 나타나지 않은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 연구 결과는 질병통제예방센터(CDC)를 비롯해 다양한 연구팀에서 발표한 임신부의 백신 접종과 관련한 데이터들과 일치한다. 또 임신 중 코로나19 백신 접종이 임신부와 태아 모두에게 안전하고 백신 반대론자들의 주장이 틀렸음을 재확인 시켜주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 아키코 이와사키 예일대 의대 교수(면역학)는 “이번 연구는 임신 초기 백신 접종이 태아 성장을 저해하지 않고 임신 후기에는 오히려 바이러스로부터 태아를 보호한다는 사실을 동물실험과 혈액검사로 보여줬다”며 “데이터와 실험에 근거하고 있지 않는 백신 반대론자들의 비과학적 주장은 공중 보건에 대한 심각한 위협”이라고 말했다.

비타민D는 체내에서 칼슘과 인을 흡수하고 이용할 때 필요할 뿐만 아니라 뼈 형성에도 중요하다. 성장기 아동, 청소년과 뼈 밀도가 낮아지기 시작하는 중년 이후 남녀에게 필수 영양소라고 할 수 있다. 햇빛을 쬐면 자연스럽게 비타민D가 체내 합성되지만 실내 활동이 적은 현대인들에게는 식품으로 섭취할 수밖에 없다. 등푸른 생선이나 달걀, 버터, 간, 우유 등이 비타민D가 풍부한 식품으로 알려져 있지만 필요 영양분을 얻기 위해서는 많은 양을 먹어야 한다. 또 잘 알려져 있는 것처럼 육류를 비롯한 동물성 식품을 생산하는 과정에서 상당량의 탄소가 배출된다. 이에 과학자들이 비타민D 섭취 걱정을 덜 수 있는 유전자 편집 토마토를 개발해 주목받고 있다. 영국 노위치 존 이네스 연구센터, 글래스고대, 이탈리아 식품생산과학연구소, 로마 바이오인포매틱스·게놈학 연구센터, 칠레 콘셉시온대 약리학과, 쿠바 카마구에이대 공동 연구팀은 유전자 편집으로 비타민D가 풍부한 토마토를 만드는데 성공했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 식물학’ 5월 24일자에 실렸다. 비타민D는 현대인에게 있어 가장 부족한 영양소이다. 실제 전 세계 10억명 정도가 비타민D 결핍 상태인 것으로 보고됐다. 비타민D는 뼈 건강에도 중요한 역할을 하지만 결핍시 암, 파킨슨병, 치매와 같은 질병 발병 위험을 높이는 것으로도 알려져 있다. 최근에는 코로나19에 대한 면역 능력을 높이는데도 도움이 된다는 연구들도 쏟아졌다. 지금까지 식물이나 식품의 유전자 편집은 알레르기를 유발할 수 있는 유전자를 차단하거나 없애는 것이 대부분이었다. 이번 연구처럼 새로운 영양소를 합성하는 유전자 편집은 없었다. 연구팀은 비타민D 중 햇빛을 쬐면 합성되는 비타민D3를 만드는 식물 연구를 했다. 특히 햇빛을 쬐거나 체내에 흡수되면 비타민D3로 바뀔 수 있는 프로비타민D3 합성에 주목했다. 연구팀은 유전자 편집을 통해 프로비타민D3를 콜레스테롤로 바꿔 비타민D 합성을 방해하는 효소를 차단시켰다. 그 결과, 토마토의 잎과 열매에 프로비타민D3가 상당량 축적되는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 이렇게 프로비타민D3가 농축된 토마토 한 개를 먹으면 어린이는 물론 성인까지도 하루 비타민D 권장 섭취량을 충족시킬 수 있다. 토마토 한 개에 들어 있는 프로비타민D3 함량은 중간 크기의 계란 2개나 참치 28g에 들어있는 양과 같다는 것이다.그렇지만 과거 비타민A를 생산하는 유전자 편집 쌀이 실험실을 떠나 상업적 재배를 하기까지 10년 이상 걸렸다. 연구팀은 이번에 개발된 비타민D 강화 토마토도 소비자를 찾기까지는 좀 더 시간이 필요할 것이라고 밝혔다. 연구를 총괄한 캐시 마틴 존 이네스 연구센터 교수(생화학)는 “이번 연구는 유전자 편집 기술을 이용해 작물의 영양소를 향상시킨 보기 드문 연구로 다양한 식물 영양소 강화에 활용될 수 있다”면서 “일단 실험실 연구 수준으로 상업화되기 위해서는 인체 안전성과 환경 측면을 비롯해 다양한 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.

국민 10명 중 7명이 안락사 허용을 찬성한다는 조사 결과가 나왔다. 2016년 국민 절반 정도가 안락사를 찬성한 데 비해 1.5배 높아진 수치다. 24일 서울대병원 가정의학과 윤영호 교수팀은 지난 3월부터 4월까지 성인 1000명을 대상으로 안락사 또는 의사 조력자살에 대한 태도를 조사한 결과를 공개했다. 의사 조력자살은 의사가 처방한 치명적인 약물이나 주사를 받아 환자가 시행하는 안락사로 우리나라에선 허용되지 않는다. 2018년 2월 연명의료결정법(존엄사법)이 시행돼 임종을 앞둔 환자가 본인 또는 가족의 동의를 받아 인공호흡기 등 연명의료를 중단하는 것은 가능하다. 이번 조사에서 응답자의 76.3%가 안락사 또는 의사 조력자살 입법화에 찬성했다. 윤 교수팀이 2008년과 2016년에 한 조사에서는 찬성 의견이 50%였다. 안락사·의사 조력자살 입법화에 찬성한 응답자들은 ‘남은 삶의 무의미’(30.8%)를 가장 큰 이유로 꼽았다. ‘좋은(존엄한) 죽음에 대한 권리’(26.0%)나 ‘고통의 경감’(20.6%), ‘가족 고통과 부담’(14.8%) 순으로 뒤를 이었다. 반면 반대 이유로는 생명존중이 44.4%로 가장 많았다. 넓은 의미의 웰다잉이 ‘안락사 혹은 의사 조력자살의 대안이 될 수 있는가’라는 질문에는 85.3%가 동의했다. 넓은 의미의 웰다잉은 호스피스나 연명의료 결정 같은 좁은 의미의 웰다잉을 넘어 독거노인 공동 부양, 성년 후견인, 장기 기증, 유산 기부, 인생노트 작성 등 서비스를 제공하는 것을 포괄한다. 윤 교수는 “우리나라는 호스피스 및 사회복지 제도가 미비할 뿐만 아니라 광의의 웰다잉마저 제대로 자리 잡지 못했다”면서 “광의의 웰다잉이 선행되지 못한다면 안락사 혹은 의사 조력자살에 대한 요구가 급격하게 거세질 가능성이 있다”고 짚었다. 해당 연구 결과는 최근 국제 학술지 ‘국제 환경연구 보건학회지(International Journal of Environmental Research and Public Health)’에 게재됐다.

이산화티타늄을 광촉매로 만들면 친환경적으로 오염 물질을 분해할 수 있다는 것이 알려지면서 폐수처리에 많이 이용되고 있다. 그런데 광촉매는 말 그대로 햇빛을 받아야 반응한다. 이 때문에 햇빛이 있는 낮이나 맑은 날씨가 아니면 오염물 처리 효율이 떨어지게 된다. 국내 연구진이 빛 없이도 화학반응을 일으킬 수 있는 광촉매를 개발해 흐린 날이나 밤에도 오염물질을 처리할 수 있게 됐다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과, 물리학과, 화학과 연구팀은 이산화티타늄에 탄소나노소재를 첨가해 새로운 형태의 광촉매를 개발했다고 24일 밝혔다. 이번에 개발한 광촉매는 햇빛이 없는 상태에서도 오염물질을 효과적으로 제거하고 살균 기능도 하는 것으로 확인됐다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘ACS 촉매’ 5월 20일자 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 이산화티타늄에 탄소나노소재 ‘풀러렌’을 이용해 복합 광촉매를 제작했다. 이번에 개발한 복합 촉매는 햇빛 없이도 활성화돼 수산화 라디컬을 만들어 낸다. 수산화 라디컬은 미세플라스틱이나 폐염료 같은 유기 오염물질을 분해하고 살균 효과도 있어서 폐수처리나 공기정화에 활용된다. 연구팀은 이번에 개발한 복합 촉매로 빛이 없는 환경에서 유기 오염물질 분해 실험을 실시한 결과 70% 이상 분해 효과를 확인했다. 빛이 있을 때는 기존 광촉매 효과를 이용할 수 있으며 한 번 사용한 촉매를 다시 쓸 수 있다는 장점이 있다. 제1저자로 연구에 참여한 손소담 신소재공학과 박사는 “이번에 개발한 촉매물질은 화학 반응 후 유해 부산물을 만들지 않는다”며 “날씨에 상관 없이 사용할 수 있으며 재사용까지 가능해 수처리, 살균 기술 등 다양한 분야에서 활용 가능하다”고 설명했다.

매년 가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓는다. 코로나19로 인해 중국발 미세먼지 유입이 줄고 국내에서 강도 높은 미세먼지 저감조치로 최근 2년은 미세먼지로 인한 피해가 적었다. 미세먼지가 생태계나 사람에게 모두 좋지 않다는 것은 잘 알려져 있지만 인체에 어떻게 들어와 얼마나 머무는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 미세먼지의 영향을 세포 단위에서 이해하고 예측할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부는 초미세먼지와 그보다 더 작은 나노미세먼지 모델을 갖고 생체 분포 패턴을 연구한 결과 초미세먼지는 폐세포에 최장 한 달 가까이 머물고 이후 신체 각 장기로 이동해 건강에 악영향을 미친다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지’에 실렸다. 초미세먼지(PM 2.5)는 입자 크기가 2.5㎛(마이크로미터) 이하인 먼지, 나노미세먼지(PM 0.1)는 이보다 더 작은 0.1㎛ 이하의 먼지이다. 나노미세먼지는 초미세먼지보다 인체에 더 깊숙이 침투해 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 나노미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 초미세먼지보다 더 적다. 연구팀은 실리카를 이용해 초미세먼지, 나노미세먼지를 인공적으로 만들어 생쥐 몸 속에 주입한 뒤 이동 경로와 세포 수준에서 축적량을 추적 분석했다. 연구 결과, 나노미세입자는 기관지를 통해 체내로 들어간 뒤 폐에 머물면서 폐세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라 간, 신장 같은 다른 장기로 이동하는 것이 확인됐다. 나노미세먼지 입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 시간은 최소 이틀이 걸린다고 연구팀은 설명했다. 폐기관 내에 존재하는 면역세포에는 미세먼지 입자가 약 4주 후까지 남아있는 것으로 확인됐다. 나노미세먼지는 초미세먼지 입자보다 8배나 많이 남아 있는 것이 관찰됐다. 박혜선 박사는 “이번 연구는 초미세먼지 중에서도 크기가 더 작은 나노미세먼지가 신체 기관에 어떤 영향을 주는지 확인하게 해줬다”며 “추가 연구를 통해 지역이나 환경적 특성에 따라 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확하게 예측할 것”이라고 말했다.

야간에 교대근무를 하는 노동자는 주간 근무자보다 술이나 담배 의존도가 11~18% 높다는 연구 결과가 나왔다. 23일 분당서울대병원 국제진료센터 가정의학과 이승연 교수를 비롯해 이완형 길병원 직업환경의학과 교수, 정새미 양산부산대병원 직업환경의학과 교수가 참여한 연구팀은 이러한 연구 결과를 공개했다. 2005~2019년 한국노동패널조사에 참여한 4046명의 데이터를 활용해 주야간 근무 형태에 따른 음주·흡연 습관을 분석한 연구는 국제학술지 임상의학저널 최신호에 실렸다. 연구팀은 ▲지속적인 주간 고정 근로자 ▲주간 고정근무에서 야간 교대근무로 전환한 근로자 ▲야간 교대근무에서 주간 고정근무로 전환한 근로자 ▲지속적인 야간 교대근무 근로자로 나눠 분석했다. 그 결과, 주간 고정근무를 하다 야간 교대근무로 전환한 근로자는 지속적인 주간 고정 근로자보다 음주나 흡연 습관이 악화될 위험이 18% 높았다. 지속해서 야간 교대근무를 한 근로자는 위험도가 11% 높은 것으로 나타났다. 음주·흡연 습관의 악화는 비흡연자가 흡연을 하게 되거나 비음주자가 주 3회 이상 음주하게 된 것을 뜻한다. 일반적으로 야간 교대근무 근로자는 불규칙한 생활로 인해 수면장애나 심뇌혈관질환, 당뇨, 비만 등이 발생할 위험이 높다. 또한 스트레스를 풀기 위해 음주나 흡연에 의지하는 경향도 나타난다. 이승연 교수는 “24시간 잠들지 않는 사회를 유지하기 위해 야간근무를 포함한 교대근무 종사자들이 늘고 있다”면서 “야간 교대근무 근로자의 질병을 예방하기 위해 음주, 흡연을 포함한 생활습관에 의학적, 사회적 관심이 필요하다”고 밝혔다.

토양 표면에 사는 미생물과 이끼라고 부르는 지의류, 무관속식물이 온난화로 발생하는 먼지를 막아 준다는 분석 결과가 나왔다. 스페인 알메리아대 작물학과 연구진을 중심으로 독일, 스위스, 미국, 사우디아라비아, 오스트리아 6개국 14개 연구기관 과학자로 구성된 국제 공동연구팀은 지표면을 덮고 있는 생물학적 지각(地殼·바이오크러스트)이 전 세계 먼지 배출량의 절반 이상을 감소시킨다고 22일 밝혔다. 연구에는 독일 막스플랑크 화학연구소, 막스플랑크 기후학연구소, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 대기기후과학연구소, 미국 지질조사국(USGS), 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 스크립스 해양과학연구소 등 전 세계 주요 연구기관들이 참여했다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 5월 17일자에 실렸다. 바이오크러스트는 땅 위에 사는 미생물과 이끼처럼 줄기가 없는 무관속식물, 균류(곰팡이)와 광합성을 하는 조류가 공생하는 지의류가 이룬 군집이다. 전 세계 육지 표면의 약 12%를 덮고 있는 것으로 알려져 있다. 바이오크러스트는 토양 안정성을 높여 침식을 막아 주는 지구의 ‘피부’다. 연구팀은 바이오크러스트가 기후에 상당한 영향을 미치는 대기먼지(에어로졸)와 전 지구 순환의 상관관계를 분석했다. 그 결과 바이오크러스트는 전 세계 먼지 배출을 55%까지 줄여 연간 약 7억t의 먼지 방출을 막아 주는 것으로 확인됐다. 기후변화가 계속되고 토지 개발로 인해 바이오크러스트가 손상되면 2070년쯤엔 전 세계적으로 대기먼지가 현재보다 최대 15% 늘어날 것으로 예측했다. 영화 ‘인터스텔라’에서 나오는 것처럼 모래폭풍이 일상화될 수 있다는 경고다.

냄새를 잘 맡는 사람을 흔히 ‘개코’라고 부른다. 실제로 개는 사람보다 1만 배 민감한 후각능력을 갖고 있다. 이 때문에 공항이나 항구에서 짐 깊숙이 숨긴 마약을 찾아내기도 하고 암세포까지 찾아내기도 한다. 개의 후각능력을 이용해 미세한 냄새까지 탐지할 수 있는 전자코를 개발하기도 한다. 그런데 최근에는 수의학자와 의학자, 공학자들이 코로나19 환자를 신속항원검사만큼 정확하게 찾아내는 탐지견 훈련법을 개발했다. 핀란드 헬싱키대 의대 백신연구센터, 바이러스학과, 수의과학부, 헬싱키의대부속병원 감염내과, 심장·호흡기센터, 동핀란드대 약학부, 프랑스 알포르 국립수의대 생물통계·임상역학과 공동 연구팀은 탐지견을 훈련시켜 공항에서 코로나19 감염 입국자를 정확히 찾아낼 수 있다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 영국의학회에서 발행하는 의학 분야 국제학술지 ‘BMJ 국제보건학’ 5월 18일자에 실렸다. 과학자들에 따르면 개는 세균, 바이러스, 기생충 감염으로 생성된 물질 뿐만 아니라 체내 대사 과정에서 방출되는 다양한 휘발성 유기 화합물도 가려 판단할 수 있다. 이 같은 능력을 바탕으로 연구팀은 마약, 폭발물, 암 탐지에 투입됐던 탐지견 4마리를 훈련시켜 신속항원검사와 비슷한 정확도로 코로나19 감염자를 탐지할 수 있게 만들었다. 연구팀은 탐지견들에게 코로나19 확진자 114명과 음성 반응자 306명의 피부와 콧 속을 문지른 면봉을 무작위로 뽑아 섞은 뒤 냄새를 맡아 확진자를 찾아내도록 훈련시켰다. 훈련 과정에서 확진자를 찾아내는 확률은 91~92%로 나타났다. 이후 4마리의 탐지견은 2020년 9월부터 2021년 4월까지 핀란드 헬싱키 반타 국제공항에 투입돼 자발적으로 실험에 동의한 내외국인 303명을 대상으로 탐지견 탐지와 PCR 검사를 실시했다. 그 결과 탐지견의 탐지와 PCR 검사 결과는 98% 일치했다. 양성을 음성으로 잘못 판단한 것은 3건에 불과했다. 이번 탐지법은 PCR 검사를 거부하는 사람이나 힘들어 하는 영유아에 적용할 수 있고, 전염병 초기 단계 뿐만 아니라 진행 중인 전염병을 억제하는데도 도움이 될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 아누 칸텔레 헬싱키대 의대 교수(면역학)는 “이번 연구는 개의 민감한 후각 능력을 바탕으로 코로나19 감염자를 신속하게 찾아낼 수 있다는 것을 보여주고 있다”며 “전염성이 높은 공항이나 항구에서 감염병 탐지견을 활용하면 감염자 구분을 위한 시간과 자원을 절약할 수 있을 것”이라고 설명했다. 칸텔레 교수는 “바이러스 탐지견은 변종에 대해서도 빠르게 재훈련이 가능하다”고 덧붙였다.

‘사람 안 바뀐다’는 말이 있다. 성격은 안정성이 강해서 하루, 이틀 심지어 몇 년이 지나도 바뀌는 경우는 거의 없다. 심리학에서도 “성격은 스무 살이 넘으면 일생 동안 잘 변하지 않는다”라고 보고 있다. 그런데 어린 시절 환경이 영향을 미치는 것은 성격 뿐만 아니다. 노년기 사회적 네트워크에까지 영향을 줄 수 있다는 주장이 나왔다. 오스트리아 빈 경제경영대(WU) 사회경제학과, 독일 라인-베스트팔렌 경제연구소(RWI Essen) 공동 연구팀은 어린 시절 가족이나 친구 숫자, 부모와의 관계, 건강 상태, 가정의 사회경제적 상황 등이 노년기 외로움의 정도와 관계가 있다고 21일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 19일자에 실렸다. 사회적 고립이라는 외부적 요건에 의한 것이나 스스로 느끼는 감정이든 외로움은 나이가 들어감에 따라 늘어나는 것으로 알려져 있다. 최근 의학이나 심리학 분야에서 이뤄진 노년기 외로움에 대한 연구에 따르면 신체적, 정신적 건강 상태가 외로움에 영향을 미치며, 외로움을 많이 느끼는 사람은 사망률이나 병원 이용률도 높은 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 유럽 전역에서 50세 이상 남녀를 대상으로 건강, 사회경제적 위치, 사회 및 가족 네트워크에 대해 조사한 대규모 빅데이터 ‘전 유럽 건강, 노화, 은퇴 조사’(SHARE)를 활용했다. 이 중 외로움 정도를 파악할 수 있는 ‘R-UCLA 외로움 척도’를 정밀 분석했다. 그 결과, 노년기 외로움에 가장 큰 영향을 미치는 것은 건강(43.3%)이며 그 다음으로는 사회적 지위 상실(27.1%), 성격 특성(10.4%) 등으로 나타났다. 또 어린 시절 환경도 7.5%가 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 건강, 사회적 지위 상실, 성격이 외로움에 미친다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 연구팀은 어린 시절 환경이 노년기 외로움에 미치는 영향에 대해 주목했다. 연구팀에 따르면 50세 이후 외로움을 느낄 확률은 어린 시절 친구가 거의 없었던 사람들이 그렇지 않았던 사람에 비해 1.24배, 부모와 관계가 좋지 않은 사람은 1.34배, 경제적 어려움을 겪었던 사람들은 1.21배 높았다. 또 예민한 성격을 가진 사람이 노년기에 외로움을 느끼는 경우가 더 많았다. 또 개방성, 포용성이 낮은 사람은 노년기에 고독감을 많이 느낀다고 조사됐다. 연구를 이끈 소피 구스뮬러 WU교수(보건정책·경제학)는 “이번 연구는 어린 시절 생활환경이 노년층의 사회적 네트워크에 영향을 미친다는 것을 보여준다”며 “아동 청소년에 대한 지원과 복지가 장기적으로 노년층 삶의 질과 연결된다”고 설명했다. 구스뮬러 교수는 “코로나19가 영향을 미친 지난 2년은 아동, 청소년의 삶에 상당한 영향을 미칠 것”이라며 “코로나로 인해 나타난 눈에 보이는 문제들 뿐만 아니라 장기적으로 나타날 수 있는 악영향을 최소화하기 위한 개입이 필요하다”고 덧붙였다.

코로나19 확산 예방을 위한 사회적 거리두기가 해제되고 서서히 일상으로 돌아가고 있다. 그렇지만 코로나19는 여전히 기승을 부리고 있어서 완전히 마음을 놓을 수는 없는 상황이다. 지금 같은 상황이 될 수 있었던 것은 시민들의 자발적 방역조치 참여와 함께 백신 접종이 중요한 역할을 했다. 그렇지만 백신 접종에 대한 찬반 논란은 여전하다. 이 같은 상황에서 아일랜드 리머릭대 심리학과, 수학·통계학과, 소프트웨어연구센터, 남아프리카공화국 콰줄루나탈대 응용인문과학부 공동 연구팀은 백신 접종에 적극 찬성하거나 반대하는 것이 아닌 중립적 태도를 보이는 사람이 사실은 백신 반대론자에 더 가깝다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 5월 20일자에 실렸다. 제너의 천연두 백신 개발을 시작으로 수 많은 예방백신들이 등장하면서 안전성과 효능이 입증됐지만 코로나 예방을 위해 mRNA를 이용한 새로운 방식의 백신이 개발돼 보급되면서 백신 찬반 논쟁은 그 어느 때보다 커진 상태다. 백신에 대한 불신이 증폭되면서 다른 감염병 백신에 대한 거부 현상까지 나타나고 있다. 실제로 홍역 같이 지금까지 잘 통제됐던 질병이 확산되는 분위기도 나타나자 세계보건기구(WHO)는 백신 거부나 반대를 공중 보건에 대한 심각한 위협이라고 선언했다. 연구팀은 전 세계 144개국 14만 9014명을 대상으로 과학과 건강에 대한 대중들의 태도를 조사한 ‘웰컴 글로벌 모니터링 2018’ 데이터 중 백신 관련 태도를 분석했다. 연구팀은 백신에 대해 긍정, 부정, 중립 의견을 맵핑한 다음, 서로 다른 관점이 어떻게 관련돼 있는지 평가했다. 그동안 백신 관련 연구에서는 사람들이 자신과 비슷한 성향을 갖고 있거나 경제사회적 위치에 있는 사람의 영향을 받는 것으로 알려졌다. 맵핑 분석 결과, 백신에 대한 긍정적 견해는 중립적이고 부정적 견해와는 거리가 많이 떨어져 있는 것으로 나타났다. 백신에 대해 중립적 입장을 가진 사람이 찬성 입장보다 반대 입장에 가깝다는 것이다. 이전 연구 결과들처럼 중립적 관점을 가진 개인은 백신 반대자의 영향을 더 쉽게 받을 수 있다는 것을 시사한다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 WHO 산하 세계보건관측소(GHO)의 2018~2019년 조사 데이터도 맵핑 분석했다. 이 데이터에서도 백신 중립론자는 백신 찬성론자보다는 백신 반대론자에 더 가까운 것으로 조사됐다. 특히 백신 반대론자 및 중립론자와 백신 찬성론자 사이 거리가 먼 나라일 수록 이듬해 백신 접종률이 떨어진 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 디노 카펜트라스 리머릭대 박사(복잡계 과학)는 “이번 연구 결과는 코로나19 발생 이전 상황을 분석한 것이지만 코로나19 백신 등장 이후에는 이런 경향성이 더 클 것으로 보인다”며 “백신이 대중에게 신뢰받을 수 있도록 하는 방법에 초점을 맞추기보다 사회 시스템을 통해 백신 신뢰가 확산될 수 있도록 하는 것이 필요하다”고 설명했다.

코로나19 유행에 따른 사회적 거리두기는 물론 실외 마스크 착용 의무도 해제되면서 빠르게 일상을 되찾고 있는 분위기다. 지난 2년 동안 전 세계는 코로나19 확산을 막기 위해 강도 높은 방역 조치를 취했다. 거리두기를 강화하면서 ‘코로나 블루’라는 우울감을 경험한 이들도 많았다. 이런 상황에서도 다른 사람들에 비해 감염병이 유발한 스트레스를 잘 극복한 사람들도 있다. 유전학자와 역학자들로 구성된 연구진이 유전적 요인이 스트레스 극복에 대한 차이를 만들어 냈다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 네덜란드 흐로닝언대 부설 흐로닝언대학병원 유전학 교실, 전염병학 교실, 위트레흐트 온코드 연구소 공동 연구팀은 코로나19 대유행 기간에 타인에 비해 스트레스를 덜 받은 사람은 부분적으로 유전적 요인이 작용했기 때문이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 제네틱스’ 5월 20일 자에 실렸다. 사람이 삶을 받아 들이는 방식은 부모에게 물려받은 유전자와 양육 환경에 따라 달라진다. 어느 것이 더 중요한지에 대한 논쟁은 여전하다. 연구팀은 코로나19 대유행으로 발생한 스트레스가 유전적 요인과 어떻게 작용하는가 조사했다. 연구팀은 의학 빅데이터 ‘바이오뱅크’에 등록된 네덜란드인 가운데 2만 7537명을 무작위로 선정해 유전체(게놈)를 분석했다. 연구팀은 이들을 대상으로 2020년 3월부터 2021년 1월까지 4번에 걸쳐 설문조사를 실시했다. 설문조사는 정신적, 신체적 건강과 생활 양식에 대한 19가지 질문으로 구성됐다. 분석 결과, 항목별로 차이는 있었지만 약 27% 정도는 대유행 기간에 다른 사람들보다 스트레스를 덜 받고 웰빙을 느낀 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 이들은 다른 사람들과 게놈이 약간 다르다. 또 감염병 유행 기간이 길어질수록 유전적 요소가 스트레스 대응 능력과 웰빙에 대한 인식에 더 많은 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 어떤 게놈이 이런 차이를 만들어 내는 것인지에 대해서는 이번에 분석되지 않았다. 연구팀은 이번 연구가 극한 상황에서 발휘되는 생존 본능도 유전적 요인이 클 것이라는 점을 암시한다고 밝혔다. 연구를 이끈 루드 프랑크 흐로닝언대 의대 교수(통계유전학)는 “코로나19 대유행은 인류 전체를 위협한 안타까운 일이지만 사회적 고립 상황에서 유전적 요인이 삶에 미치는 영향을 연구할 수 있었던 기회”라며 “이번 연구는 스트레스가 극심한 상황에서 다른 사람보다 잘 극복해 나가는 사람은 여러 요인이 작용하겠지만 유전적 요소도 적지 않다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다.

녹내장은 스트레스를 비롯한 다양한 이유로 안압이 오르면서 시신경에 이상을 초래해 시력 저하를 일으키는 질환이다. 심할 경우 시력을 완전히 잃게 된다. 급성 녹내장은 심한 통증이 발생해 쉽게 인식할 수 있다. 만성 녹내장은 증상이 나타나지 않고 증상을 느낄 때가 되면 이미 말기 단계여서 치료가 어렵다. 이 때문에 정기적인 안압 검사가 필요하다. 안압이 높을 경우 안압 저하제를 점안해 시신경 손상을 막는 것이 중요하다. 중국 중산대 전자·정보기술학부, 중산 안과학 연구센터, 중산의대 제1부속병원, 제남대 의대 제1부속병원 공동 연구팀은 실시간으로 안압을 측정하고 위험할 경우 안약을 주입해 주는 스마트 콘택트 렌즈를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 18일자에 실렸다. 안압은 평소 생활 습관과 일주기 리듬에 따라 달라지는 경우가 많기 때문에 녹내장을 예방하기 위해서는 눈 상태를 장기간 지속적으로 추적해야 한다. 연구팀은 전기적 신호를 통해 안압을 측정하고 필요에 따라 약물을 전달할 수 있는 나노 콘택트렌즈를 개발했다. 나노 스마트 콘택트렌즈는 일반 소프트 콘택트렌즈처럼 유연하고 배터리가 없는 컴팩트한 형태로 만들어져 쉽게 착용할 수 있다. 나노 스마트 콘택트렌즈는 실시간으로 안압을 감지해 스마트폰이나 컴퓨터로 데이터를 전달하고 안압이 위험 수준에 도달하면 안압저하제를 자동으로 점안한다. 연구팀은 돼지와 토끼의 눈에 콘택트렌즈를 끼운 뒤 안압을 변화시키면서 작동 여부를 관찰했다. 그 결과 안압이 고위험 수준에 도달하는 순간을 정확히 진단하고 약물을 투여하는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 시쉐이 중산대 교수는 “이번에 개발한 스마트 콘택트렌즈는 녹내장 뿐만 아니라 다양한 안질환 관리에 사용될 수 있다”며 “현재는 콘택트렌즈 제작 과정이 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에 실제 상용화를 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.

수소연료전지는 수소와 공기 중 산소를 반응시켜 전기 에너지를 만들어 내는 장치이다. 매연 같은 공기 오염물질 대신 물만 배출하기 때문에 친환경 에너지원으로 주목받고 있다. 그렇지만 현재는 승용차용 에너지원 정도로만 활용되고 있다. 트럭, 지하철, 기차, 비행기, 선박 같은 대형 모빌리티에 적용하기 위해서는 에너지 저장 용량, 작동 환경을 비롯한 전반적인 성능 개선이 필요하다. 이런 상황에서 미국 로스알라모스 국립연구소 재료합성 및 통합디바이스 그룹, 한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어 연구센터 공동연구팀은 수소연료전지 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 개선방안을 찾는 데 성공했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 화학회에서 발행하는 에너지 과학 분야 국제 학술지 ‘ACS 에너지 레터스’에 실렸다. 대형, 고성능 이동수단에 이용하기 위한 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)가 나와 있지만 100도 이상 고온에서 작동하기 위해서는 별도의 냉각 시스템이 필요하다. 냉각장치 때문에 무게가 늘어나면서 전지 효율이 떨어진다는 단점이 있어 상용화 되지 못하고 있다. 연구팀은 이온 전도성이 있는 고분자인 ‘이오노머’의 미세 다공성 구조를 조절함으로써 별도의 냉각 시스템 없이 고온에서도 수소연료전지 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀에 따르면 이오노머의 물리적, 화학적 구조를 조절하면 200도 안팎의 고온에서도 수소연료전지의 성능을 유지할 수 있다. 연구를 이끈 이성수 KIST 박사는 “이번 연구는 수소연료전지 활용처를 승용차 같은 소형 이동 수단에서 트럭이나 선박, 비행기 같은 대형 운송수단까지 확대시켜 줄 것으로 기대한다”고 말했다.