현재 인류는 호모 사피엔스 단일종이지만 과거에는 다양한 인간종이 존재했다. 특히 현생 인류의 사촌인 네안데르탈인은 호모 사피엔스보다 인지능력이 떨어져 멸종했다고 알려졌다. 그런데 인류학계의 이런 오랜 가설이 중대한 도전에 직면했다. 미국 인디애나대 인지과학 프로그램, 인류학과, 블루밍턴 석기시대 연구소, 컬럼비아대 인류학과, 중국 베이징대 자기공명영상 연구센터, 베이징 기술 연구소 공동 연구팀은 뇌 구조 비교 분석 결과 네안데르탈인과 초기 현생 인류 사이의 해부학적 차이가 현대인 개별 집단 간 차이보다 오히려 작다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 4월 28일 자에 실렸다. 지금까지는 네안데르탈인의 뇌가 현생 인류보다 크지만 형태가 다르다는 점을 들어 이들의 인지 능력이 떨어졌을 것이라고 추정했다. 그렇지만 실제로 네안데르탈인의 뇌 형태적 차이가 실제 인지적 차이를 반영하는지 여부가 과학적으로 분석된 적은 없다. 이에 연구팀은 미국 내 유럽계 후손 200명과 중국 한족 200명의 자기공명영상(MRI)을 정밀 분석했다. 연구팀은 이들의 뇌를 13개 영역으로 나눠 부피를 측정하고 이를 과거 보고된 네안데르탈인과 초기 현생 인류 간의 뇌 구조 차이 데이터를 대조했다. 연구 결과, 13개 뇌 영역 중 9개 영역에서 현대 인류 집단 간 절대적 부피 차이가 네안데르탈인과 초기 현대 인류 사이의 차이보다 더 크게 나타났다. 기존 연구들을 분석한 결과 현대 인류에게 있어 뇌 크기와 인지 능력 사이 상관관계는 매우 약한 것으로 확인됐다. 이는 우리가 흔히 진화적 차이라고 여겼던 네안데르탈인과 현생 인류 사이의 뇌 해부학적 특성이 실제로는 현대 인류 내에서도 흔히 발견되는 변이 수준에 불과하다는 것이다. 현생 인류가 네안데르탈인을 대체하게 된 이유가 이전에 알려진 것처럼 인지적 우월성 때문이 아니라면 네안데르탈인 멸종은 기후 변화, 감염병 같은 질병, 사회적 네트워크의 구조적 차이 등 다른 외부적 요인에서 찾아야 할 것이라고 연구팀은 지적했다. 연구를 이끈 토머스 쇠네만 인디애나대 교수는 “현대 인류 집단 사이에서 나타나는 뇌의 해부학적 차이가 인지적 우위나 진화적 유의미성을 결정짓지 않는다면 네안데르탈인과 현생 인류 조상 사이의 차이 역시 마찬가지였을 것”이라며 “이번 연구는 현대 인류 집단 내의 풍부한 생물학적 변이를 고려할 때 네안데르탈인과의 미세한 구조적 차이를 인지적 열등함으로 해석하는 것은 무리가 있음을 보여준다”고 설명했다.

석송류의 특별한 ‘CAM 광합성’3차 대멸종 전후 평균기온 40도밤에 CO₂를 유기산 형태로 저장낮에 기공 닫고 CO₂활용 광합성수분 손실 획기적으로 줄여 생존 지구 탄생 이후 지금까지 5번의 대멸종이 있었다. 1차 고생대 오르도비스기 대멸종, 2차는 고생대 데본기 후기 대멸종, 3차는 페름기 대멸종, 4차는 중생대 트라이아스기 대멸종, 5차 백악기 대멸종이다. 많은 사람이 대멸종하면 떠올리는 것은 소행성 충돌로 공룡들이 순식간에 사라진 5차 대멸종이다. 그러나 최악의 대멸종은 전체 생물종의 최대 96%가 사라진 3차였다. 사상 최악의 대멸종에도 분명히 살아남은 생물종이 있다. 그 비결은 뭘까. 영국 리즈대, 버밍엄대, 브리스톨대, 노팅엄대, 중국 지질대, 티베트고원 연구소, 미국 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스) 공동 연구팀은 2억 5200만 년 전 발생한 제3차 대멸종에 살아남은 식물을 분석해 본 결과 특수한 광합성 방식 덕분이라고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 4월 21일 자에 실렸다. 3차 대멸종의 방아쇠를 당긴 것은 대규모 화산 폭발이었다. 현재의 시베리아 지역에서 발생한 화산활동은 대기 중 이산화탄소 농도를 급격하게 끌어올렸고 지구 온난화, 해양 산소 고갈과 산성화가 연쇄적으로 발생해 웬만한 생물들은 살 수 없는 환경이 됐다. 동물뿐만 아니라 식물도 대형종들은 소멸하고 단순한 식물 군락이 살아남아 빈자리를 채웠다. 대표적인 것이 석송류다. 소형 원시 식물인 석송류는 대멸종 직후의 중생대의 초기 트라이아스기(2억 5100만~2억 4600만 년 전) 생태계를 지배했다. 연구팀은 중국 남서부에서 발굴한 석송류 화석 285점과 이전 연구들에 활용된 화석 200점의 형태와 탄소동위원소 신호를 분석했다. 그 결과, 이 고대 식물들은 같은 지층에서 발견된 다른 식물 화석에 비해 탄소-13 비율이 상대적으로 높은 것으로 확인됐다. 이는 ‘크라슐라산 대사’라고 불리는 CAM 광합성이 활성화될 때 나타나는 특징이다. 일반적인 식물은 낮 동안 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하지만 이 과정에서 수분도 증산되기 때문에 극한의 고온·건조 환경에서 살아남기 어렵다. 그러나 CAM 광합성 식물은 기온이 떨어지는 밤에 기공을 열어 이산화탄소를 유기산 형태로 저장한 다음 낮에는 기공을 닫고 저장해 둔 이산화탄소를 이용해 광합성을 진행한다. 그 덕분에 수분 손실을 획기적으로 줄이면서도 광합성 효율은 유지할 수 있다는 장점이 있다. 선인장, 파인애플, 돌나물과 식물 등이 대표적인 CAM 식물이다. 연구팀은 3차 대멸종 전후 기후 시뮬레이션을 한 결과 당시 일(日) 최고기온은 1년 내내 평균 40도를 넘었으며, 일부 지역은 65도까지 오른 것으로 나타났다. CAM 광합성 능력이 없는 식물은 살아남을 수 없는 환경이었다. 연구팀은 이번 연구가 단순히 고생물학 성과에 그치지 않는다고 지적했다. 대기 중 이산화탄소 농도 급증과 그에 따른 온난화라는 조건이 3차 대멸종 당시와 현재가 놀랍도록 닮아 있기 때문이다. 연구를 이끈 젠 슈 영국 리즈대 교수(고식물학)는 “CAM 광합성이 극한 환경에서 반복적으로 진화해 온 ‘생존 전략’이라는 점은 미래의 기후 시나리오에서 어떤 식물이 살아남을 수 있는지를 예측할 때 중요한 단서가 될 것”이라고 설명했다.

전자담배 연기가 인체에 유해한 미세 입자가 포함된 에어로졸이라는 연구 결과가 나왔다. 이 물질은 폐뿐 아니라 뇌와 심혈관 등 전신 건강에 영향을 미치고, 실내 표면에 남아 ‘3차 간접흡연’까지 유발할 수 있는 것으로 나타났다. 연세대 강남세브란스병원 호흡기내과 변민광 교수 연구팀은 전자담배 유해성과 관련된 전 세계 140여 편의 연구를 종합 분석한 결과를 최근 국제 학술지 ‘연간 약리학 및 독성학 리뷰’에 발표했다. 연구팀에 따르면 전자담배에서 발생하는 것은 물방울이 아닌, 니코틴과 중금속, 각종 독성 물질이 포함된 초미세 입자 형태의 에어로졸이다. 이 입자는 공기 중에 떠다니거나 호흡을 통해 체내 깊숙이 침투한다. 특히 입자 크기가 미세먼지보다 더 작은 나노 단위여서 폐포를 넘어 혈관까지 침투할 수 있으며, 이 과정에서 염증 반응과 산화 스트레스를 유발하는 것으로 나타났다. 전자담배의 영향은 폐에만 국한되지 않았다. 연구팀은 뇌와 심혈관, 대사 시스템 등 전신 장기에서 독성이 확인됐다고 밝혔다. 전자담배 사용자는 비흡연자보다 대사증후군 발생 위험이 최대 1.4배 높았으며, 일반 담배와 함께 사용할 경우 일부 여성에서 중성지방 수치가 3.9배까지 증가한 사례도 보고됐다. 또한 니코틴과 미세 입자가 혈관 내피세포를 손상시켜 동맥경화와 혈압 상승, 혈관 경직을 유발하는 것으로 나타났다. 뇌에서도 에너지 대사를 방해하고 염증을 일으켜 인지 기능 저하와 뇌 손상 위험을 높이는 것으로 분석됐다. 문제는 간접흡연을 넘어 3차 간접흡연 가능성까지 제기된다는 점이다. 전자담배 에어로졸은 벽지나 가구, 옷 등에 달라붙는 표면 침착 특성을 지닌다. 이로 인해 실내에서 전자담배를 피운 뒤 환기를 하더라도 독성 물질이 수개월간 남아 있을 수 있으며, 영유아나 반려동물이 이를 통해 다시 노출될 수 있다는 것이다. 연구팀은 전자담배 에어로졸이 대기오염에도 영향을 미칠 수 있다고 경고했다. 일부 연구에서는 현재와 같은 배출 수준이 지속될 경우 대기오염으로 인한 사망률이 2050년까지 두 배로 증가할 수 있다는 전망도 제시됐다. 변 교수는 “전자담배는 단순히 폐에만 영향을 주는 것이 아니라 머리부터 발끝까지 전신 장기에 독성을 유발할 수 있다”며 “달콤한 향에 가려진 위험성을 정확히 인식할 필요가 있다”고 강조했다.

지구 온난화로 인한 극단적 기상 현상이 닥치더라도 제때 정확한 정보를 제공받는다면 사람들은 미리 계획을 세우고 위험에 대비할 기회를 얻게 된다. 그렇다면 기후 변화 시대에 기상 예보의 정확도를 높인다면 더 많은 인명을 구할 수 있을까. 미국 컬럼비아대 국제·공공정책학부, 오리건대 경제학과, 프린스턴대 환경학 연구소, 애리조나대 경제학과, 국가경제조사국(NBER), 독일 괴테대 비판적 계산 연구센터, 프랑스 경제정책 연구센터(CEPR) 공동 연구팀은 단기 기상 예보의 정확도만 개선해도 2100년 폭염 관련 사망률을 최대 25% 줄일 수 있을 것이라고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 4월 14일 자에 실렸다. 연구팀은 2004년 여름 이후 미국 본토 전역을 대상으로 한 기상청(NWS)의 ‘하루 전 예보 데이터’와 오리건주립대 프리즘(PRISM) 기후 연구그룹이 전국 기상 관측소 수만 곳에서 매일 수집하는 ‘기상 관측 데이터’를 결합했다. 여기에 질병통제예방센터(CDC)가 집계한 날씨 원인 지역별 사망 기록을 더해 정밀 분석했다. 그 결과 기온과 사망률의 관계에서 결정적 변수가 기상 예보의 정확도라는 점을 확인했다. 특히 예보가 더위를 과소평가했을 때 위험이 가장 커졌다. 이는 더 정확한 예보가 극한 폭염으로 인한 사망을 줄이는 데 실질적으로 이바지할 수 있다는 점을 실증한 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 연구팀은 기상학자들을 대상으로 기상 예보 기술의 미래를 묻는 설문조사를 했다. 이들은 기상학자들이 제시한 인공지능(AI) 발전, 기후변화 영향, 예보 관련 예산과 인력 변화 등 다양한 요소에 대한 전망을 반영해 ▲가장 낙관적 전망(예보가 잘 맞는 상황) ▲가장 비관적 전망(예보 정확도가 낮은 상황) ▲한치의 오차 없는 정확한 기상 예보 등 세 가지 미래 예보 시나리오를 구성했다. 이 세 가지 시나리오에 과거 기후 및 사망 데이터를 적용해 2095~2100년 기온이 2015~2020년 수준과 비교해 ▲변화 없는 상황 ▲1.6도 상승 ▲2.7 상승 ▲3.8도 상승하는 극단적 시나리오 등 네 가지 기후 조건에서 사망률을 추정했다. 분석 결과, 정확한 기상 예보가 기후 변화로 인한 폭염 관련 사망자 발생을 상당 부분 줄일 수 있다는 것을 확인했다. 반면 예보에 대한 투자가 줄어 예보 품질이 저하될 경우 폭염 사망자가 폭증할 것이라는 예측도 나왔다. 연구를 이끈 데렉 르모인 애리조나대 교수는 “혹한도 치명적이지만 사람들이 기상 예보를 가장 적극적으로 활용하는 것은 더위를 피하기 위해서”라며 “기후변화로 극한 폭염 빈도가 늘어날 것으로 예측되는 요즘 정확한 기상 예보 가치는 더욱 커질 것”이라고 밝혔다. 르모인 교수는 “기후변화로 위험이 커질수록 개선된 예보로 구할 수 있는 생명이 많아진다는 점에서 기상 예보에 대한 투자는 매우 높은 경제적 가치가 있음을 알 수 있다”고 강조했다.

한국의 풍류 사상을 학문으로 정립하고 확산하기 위한 ‘한국풍류학회’가 10일 공식 출범했다. 풍류학회는 이날 서울 서대문구 연세대 루스채플 원일한홀에서 총회를 열고 창립 절차를 마쳤다. 초대 회장엔 손원영 서울기독대 교수가 선출됐다. 풍류학회는 소금 유동식(1922~2022) 전 연세대 교수의 ‘풍류도’를 계승하는 단체다. 풍류도는 무교(무속신앙)를 기반으로 유불선을 통합한 우리 고유의 신학사상이다. 종교 간 경계를 허물고 학문과 예술을 하나로 통전(모든 진리를 통합해 온전한 신학을 만들자는 것)시켜 신명이 가득한 축제의 삶을 만드는 게 목표다. 심광섭 감신대 전 교수는 주제강연을 통해 “풍류는 한국의 종교·철학·문화·예술의 가장 오랜 영성이요 원형”이라 정의했다. 이규배 시인은 문학·예술 분과 학술발표에서 방탄소년단(BTS)의 예술정신과 신라 화랑의 풍류도를 연결하는 시각을 제시했다. 풍류학회는 향후 학술지 ‘한국풍류연구’를 연 2회 발간하고 정기 학술대회도 연 2회 개최할 계획이다.

콘돔과 정관수술에 의존해 온 남성 피임 분야에서 획기적인 전기가 마련됐다. 존 호르몬 조절 방식의 한계로 지목됐던 성욕 감퇴 등 부작용 없이, 정자 생성만을 선택적으로 차단하는 기술이 동물실험을 통해 입증됐다. 10일 학계와 주요 외신에 따르면 미국 코넬대 유전학 연구팀은 신체의 호르몬 체계를 건드리지 않고 정자 생성을 가역적으로 중단시키는 기전을 발견했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS)에 발표됐다. 지금까지 남성용 피임약 상용화의 최대 걸림돌은 호르몬 부작용이었다. 남성 호르몬인 ‘테스토스테론’ 수치를 인위적으로 조절하면 여드름 발생, 체중 증가, 감정 기복은 물론 성욕 감퇴와 같은 부작용이 뒤따랐기 때문이다. 이에 폴라 코언 교수 연구팀은 약 6년에 걸친 연구 끝에 호르몬 대신 생식세포 생성 과정인 ‘감수분열’ 단계에 주목했다. 연구팀은 저분자 화합물인 ‘JQ1’을 활용해 정자 형성에 필수적인 특정 단백질 복합체를 선택적으로 억제했다. 이를 통해 정자가 성숙 단계에 이르지 못하도록 유도함으로써 신체 전반의 호르몬 균형을 유지하면서도 피임 효과를 거두는 데 성공했다. 동물실험 결과는 매우 고무적이었다. 약물을 투여받은 수컷 쥐는 암컷과의 교배 뒤에도 임신이 일어나지 않았다. 특히 약물 투여를 중단하면 약 6주 후부터 정상적인 정자가 다시 생성되는 현상이 확인됐다. 이후 진행된 번식 실험에서도 태어난 새끼 쥐들에게서 신체적·행동적 이상은 발견되지 않았으며, 차세대 번식 능력 또한 정상적인 것으로 나타났다. 연구팀은 이 방식이 매일 복용해야 하는 번거로움을 줄이기 위해 일정 기간 효과가 지속되는 주사제나 피부 부착형 패치 형태로 개발될 가능성이 높다고 내다봤다. 이는 사용자 편의성을 높이는 동시에 복용 망각으로 인한 피임 실패율을 낮추는 이점이 있다. 다만 이번 연구는 동물 실험으로, 연구 초기 단계인 만큼 인간에 대한 임상시험이 추후 이뤄줘야 할 것으로 보인다. 코언 교수는 “이번 연구는 남성이 스스로 가임력을 조절할 수 있는 안전한 가역적 방법의 가능성을 열어준 것”이라며 “호르몬 부작용이라는 거대한 장벽을 넘어선 새로운 피임의 방향을 제시했다”고 설명했다. 연구팀은 향후 2년 내 인체 임상시험 진입을 목표로 바이오 스타트업을 설립하고 후속 연구와 투자 유치에 속도를 낼 방침이다.

한 번도 결혼하지 않은 여성은 암 발병 위험이 최대 85% 높고, 평생 독신으로 산 남성 역시 70% 가까이 위험이 증가한다는 대규모 연구 결과가 나왔다. 8일 국제학술지 ‘캔서 리서치 커뮤니케이션스’에 게재된 미국 마이애미대학교 의과대학 연구팀 연구 결과다. 연구팀은 2015년부터 2022년까지 진단된 400만 건 이상의 암 사례를 분석했다. 연구 대상은 30세 이상 성인이었으며, 동성 결혼 부부도 포함됐다. 연구 참여자 중 5명 중 1명은 한 번도 결혼한 적이 없었다. 위험 증가는 폐암, 대장암, 식도암 등 다양한 암에서 나타났다. 전반적으로 미혼 남성은 기혼, 이혼, 사별 남성에 비해 암 발병 위험이 상당히 높았다. 특히 식도암 발병 위험이 기혼 남성보다 거의 2.5배 높았다. 미혼 여성의 경우 격차가 더욱 컸다. 자궁경부암 발병률이 기혼 여성보다 거의 3배 높았다. 두 암 모두 인유두종바이러스(HPV) 감염과 강한 연관이 있다. HPV는 성 접촉을 통해 전파되는 흔한 바이러스로, 대부분 증상이 없지만 시간이 지나면 암을 유발할 수 있다. 연구진은 HPV 노출과 검진의 차이가 이런 격차를 설명할 수 있다고 밝혔다. 여성 생식기 관련 다른 암의 경우, 기혼 여성의 낮은 발병률은 출산율이 높은 것과 관련이 있을 수 있다. 출산은 일부 암에 대한 보호 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 반면 유방암, 갑상선암, 전립선암처럼 검진 프로그램이 잘 갖춰진 암에서는 결혼과 암 위험의 연관성이 약했다. 마이애미 대학교 밀러 의과대학의 프랭크 페네도 교수는 “결혼하지 않았다면 암 위험 요인에 더욱 주의를 기울이고 필요한 검진을 받으며 건강을 잘 유지해야 한다”고 강조했다. 다만 연구진은 결혼 자체가 암을 예방하는 것은 아니라고 선을 그었다. 그보다는 생활습관이 더 중요한 역할을 할 가능성이 크다는 설명이다. 흡연과 과음을 피하고 건강을 챙기는 사람이 안정적인 관계를 맺을 가능성도 높기 때문이다.

하루 8시간 이상 앉아서 생활하면 치매 발병 위험이 30% 가까이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 8일 데일리메일에 따르면 캐나다 요크 대학 연구진은 35세 이상 성인 수백만명의 데이터를 분석해 신체 활동, 앉아 있는 시간, 수면이 뇌 건강에 미치는 영향을 조사했다. 연구진은 인지 기능이 정상인 사람들을 장기간 추적 관찰한 69개의 이전 연구를 검토했다. 그 결과 하루 8시간 이상 앉아 있는 사람은 치매 발병 위험이 27% 높았다. 이는 일반적인 사무직 근무 시간과 비슷한 수준이다. 연구진은 퇴행성 질환인 치매를 예방할 방법도 함께 제시했다. 규칙적으로 운동하는 사람은 치매 발병 위험이 평균 25% 낮았다. 수면 시간도 중요한 요인으로 나타났다. 하루 7시간 미만으로 자면 치매 위험이 18% 증가했고, 8시간 이상 자면 28% 높아졌다. 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스 원’(PLOS One)에 게재됐다. 연구를 이끈 아킨쿤레 오예소메펀 박사는 “규칙적인 운동과 양질의 수면은 일상에서 우리가 느끼는 컨디션뿐 아니라 수십년 후 뇌를 보호하는 데도 중요한 역할을 할 수 있다”며 “평소 활동적인 사람이라도 오래 앉아 있으면 치매 위험이 높아질 수 있다”고 지적했다. 이어 “이 부분은 더 많은 연구가 필요한 영역”이라고 덧붙였다. 전 세계적으로 약 5500만명이 치매를 앓고 있으며, 환자 수는 계속 늘어날 것으로 예상된다. 전 세계 치매 관련 의료 비용은 2030년까지 1조 6000억 파운드(약 3200조원)에 이를 것으로 추산된다. 치료법이 제한적인 만큼 생활습관 개선이 더욱 중요해지고 있다. 치매를 예방하기 위해서는 더 많이 걷고, 오래 앉아 있는 시간을 줄이며, 정신 활동을 유지하고, 사회적 관계를 이어가는 것이 도움이 된다는 설명이다.

남성 피임 수단인 콘돔과 정관수술을 대체할 수 있는 새로운 남성 피임법 탄생이 현실에 한 걸음 더 다가섰다. 마치 스위치를 끄듯 정자 생성 자체를 멈춰 성욕 저하 등의 부작용 없이 피임을 할 수 있다는 점에서 기존의 한계를 뛰어넘는 새로운 방식으로 평가받고 있다. 8일 학계와 외신 등에 따르면 미국 코넬대 유전학 연구진은 호르몬 체계에는 영향을 주지 않으면서 정자 생성을 가역적으로 중단하는 기전을 발표했다. 그동안 남성용 피임약 개발이 지연된 주요 원인으로는 호르몬 부작용이 지목됐다. 남성 호르몬인 테스토스테론 수치를 인위적으로 낮추게 되면 여드름, 체중 증가, 감정 기복, 성욕 감퇴 등 삶의 질 저하 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 폴라 코언 교수 연구진은 약 6년에 걸쳐 쥐를 대상으로 수행한 연구에서, 생식세포 생성 과정인 ‘감수분열(meiosis)’의 핵심 단계를 차단하면 영구적 손상 없이 정자 생성을 일시적으로 멈추고 이후 정상적으로 되돌릴 수 있다는 사실을 확인했다. 연구진은 정자 형성에 필수적인 특정 단백질 복합체를 저분자 화합물 ‘JQ1’을 통해 선택적으로 억제해 정자가 성숙 단계에 이르지 못하도록 유도했다. 신체 전반의 호르몬 체계를 건드리지 않으면서 정자 생성 과정의 일부 단계만을 일시적으로 멈추는 방식이다. ‘JQ1’은 신경학적 부작용 때문에 치료제나 최종 피임약으로 사용하기는 어렵지만, 감수분열 중 ‘전기 1단계(prophase 1)’를 방해하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이를 이용해 감수분열 자체를 표적으로 삼으면 정자 생성을 안전하고 가역적으로 억제할 수 있다는 점을 처음으로 입증했다. 연구진이 실시한 동물실험 결과, 약물을 투여받은 수컷 쥐는 암컷과 교배 시 임신이 발생하지 않는 등 피임 효과가 확인됐다. 약물 투여를 중단하자 약 6주 후부터 정상적인 정자가 다시 생성되기 시작했다. 이후 진행한 번식 실험에서 새끼 쥐는 신체적·행동적 이상이 관찰되지 않았고, 다음 세대의 번식 능력에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 접근법이 향후 일정 기간 효과가 지속되는 주사제나 피부 부착형 패치 형태로 개발될 가능성이 있다고 보고 있다. 매일 복용하는 방식보다 편의성을 높이고 피임 실패율을 낮출 수 있다는 이유에서다. 다만 이번 연구는 쥐를 대상으로 한 초기 단계 연구로, 실제 인간 대상 적용까지는 추가적인 안전성 검증 등이 필요하다. 연구팀은 전임상 단계를 거쳐 임상시험 진입을 준비 중이다. 코언 교수는 “이번 연구는 남성이 자신의 가임력을 스스로 조절할 수 있는 가역적 방법의 가능성을 보여준 것”이라며 “호르몬 부작용 없이 피임을 구현할 수 있는 새로운 방향을 제시했다”고 밝혔다. 연구진은 2년 이내에 인체를 대상으로 한 임상 시험에 진입하는 것을 1차 목표로 삼고 기업을 설립, 투자 유치 및 후속 연구에 박차를 가할 계획이다. 연구 논문은 국제학술지 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS)에 게재됐다.

건강한 식습관과 규칙적인 신체활동을 함께 실천하면 우울 증상 발생 위험이 절반 가까이 낮아진다는 연구 결과가 나왔다. 식사나 운동 중 하나만 관리할 때보다 두 가지를 병행할 때 효과가 가장 컸다. 서울대병원 가정의학과 박민선 교수팀은 국민건강영양조사(2014·2016·2018·2020년)에 참여한 20세 이상 성인 1만 7737명을 분석한 결과를 9일 발표했다. 우울증은 국내 주요 공중보건 문제로 꼽힌다. 식습관과 운동이 정신건강과 관련 있다는 연구는 있었지만, 한국인을 포함한 아시아 대규모 데이터를 통해 두 요인의 결합 효과를 구체적으로 분석한 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 기존 우울증 환자를 제외한 일반 성인을 대상으로 식사의 질(한국인 건강 식생활 지수), 주간 신체활동량, 우울 증상 여부를 평가했다. 이후 대상자를 ▲식사·운동 모두 부족 ▲식사만 양호 ▲운동만 활발 ▲두 가지 모두 양호한 그룹으로 나눠 우울 증상 발생 위험을 비교했다. 그 결과 전체 참가자 중 우울 증상이 확인된 4.6% 가운데 식사와 운동을 모두 실천한 그룹은 두 가지 모두 부족한 그룹보다 우울 증상 발생 위험이 약 45% 낮았다. 반면 운동만 활발한 경우 26% 감소에 그쳤고 식사 질만 높은 경우는 유의미한 차이가 없었다. 효과는 성별과 연령에 따라 차이를 보였다. 여성은 두 가지를 모두 실천했을 때 위험이 약 52% 감소했고 중장년층(45~65세)과 노년층(65세 이상)에서도 58~59% 감소 효과가 나타났다. 연구팀은 신체활동을 통한 근력과 이동 능력 유지가 노년층의 심리적 안정에 영향을 미친 것으로 분석했다. 반면 45세 미만 젊은 층과 남성에서는 뚜렷한 연관성이 확인되지 않았다. 김소영 서울대병원 임상강사는 “젊은 층은 신체활동이나 영양 수준보다 아침 결식 등 불규칙한 식사와 생활의 불안정성이 우울 증상에 더 큰 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 박민선 교수는 “식생활 교육과 신체활동 증진 정책을 연계하면 정신건강 개선과 의료비 절감 효과를 기대할 수 있다”고 말했다. 연구 결과는 영양학 국제 학술지 ‘뉴트리언츠(Nutrients)’ 최신 호에 실렸다.

삼국시대 신라의 왕실과 지방 귀족들 사이에서는 근친혼이 성행했으며 부모와 자식이 함께 순장됐다는 사실이 유전체 수준에서 처음 입증됐다. 서울대 생명과학부, 과학데이터혁신연구소, 영남대 박물관, 세종대 역사학과, 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 고유전학과 공동 연구팀은 경상북도 경산 임당·조영 유적지에서 발굴된 78명의 고유전체(aDNA)를 분석한 결과 신분의 높낮이와 무관하게 공동체 내혼(內婚) 문화가 뿌리내리고 있었다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4월 9일 자에 실렸다. 경상북도 경산 임당·조영 유적지는 4~6세기 약 100년에 걸쳐 조성된 1600기 이상의 고분을 포함하고 압독국(押督國)의 지배 가문 후손들이 묻힌 것으로 추정된다. 진한 지역 소국들 중 하나인 압독국은 신라 초기에 복속된 것으로 알려졌다. 경북 임당·조영 유적 78명 인골 분석게놈 전체 데이터, 생물정보학으로 분석연구팀은 44개 고분에서 출토된 78명의 인골에서 게놈 전체 데이터를 확보하고 생물정보학 도구를 사용해 친족 관계를 정밀 분석했다. 그 결과 1촌 11쌍, 2촌 23쌍, 3촌 이상 20쌍 등 54쌍의 혈연 쌍이 확인됐으며, 이를 토대로 적어도 2촌 관계로 연결된 10개 가계도와 3촌 관계로 연결된 3개 집단을 재구성하는 데 성공했다. 이는 단일 지역 사회로서는 이례적으로 빽빽한 친족 네트워크라고 연구팀은 설명했다. 동형접합 연속 구간(ROH) 분석으로 근친혼의 핵심 증거가 밝혀지기도 했다. ROH는 부모가 혈족 관계일수록 자녀 유전체에 긴 동형접합 구간이 늘어난다는 사실을 바탕으로 한다. 묘주 가문의 여성 한 명(IMD003)은 DNA 분석 결과, ROH 총합이 319.22cM에 달해 부모가 1촌 이내 관계였다는 것이 확인됐다. 이는 신라 왕실과 지방 귀족의 근친혼을 언급한 ‘삼국사기’의 기록과도 일치하는 것으로, 문헌 기록을 유전체 분석으로 처음 확인한 사례다. 이와 함께 동일한 ROH 신호가 순장자에서도 나타나 사회 계층을 가리지 않고 근친혼 관행이 있었던 것으로 밝혀졌다. 또 부모-자식이 함께 순장된 사례가 3건이나 확인됐는데 이에 대해 연구팀은 특정 가계가 대를 이어 순장자로 동원된 ‘순장 세습’ 구조가 존재했을 가능성도 있다고 분석했다. 또 연구팀은 여성들이 자기 혈족과 함께 매장된 사례도 다수 확인했다. 실제로 IBD 네트워크 분석에서 성인 남성과 여성의 친족 연결 수와 강도 분포에 통계적 차이가 발견되지 않았다. 이는 유럽의 고대 사회에서 흔히 발견되는 여성이 결혼하면 남편 가문에 편입되는 ‘여성 외혼제’ 구조와는 대비되는 결과다. 여성이 결혼 후에도 혈족 집단 내에 남아 있었음을 시사하는 것으로, 실제로 아버지와 딸, 손녀가 함께 매장된 사례도 확인돼 여성의 혈족 공동 매장이 확인됐다. “삼국시대 남부엔 조몬인 없었다”신라인 DNA, 일본 열도 계통과는 달랐다집단유전학 분석에서 임당·조영 고대인은 현대 한국인 집단과 가장 가까운 것으로 나타났으며 삼국시대 다른 한반도 유적과도 동질적인 것으로 조사됐다. 또 qpAdm 조상 모델링 결과 서요하 청동기와 중국 남부 만기 신석기 두 계통의 혼합으로 밝혀졌고, 조몬 관련 유전자는 전혀 나타나지 않아 일본 열도 이주민의 흔적은 없었다. 연구를 이끈 정충원 서울대 생명과학부 교수(집단유전학)는 “성별 편향 없는 근친혼이 이루어진 사회의 보기 드문 고유전학 사례”라며 “이번 연구는 한국 삼국시대 고대인의 근연 개인들에 대해 게놈 전체 구성을 분석한 최초의 사례”라고 설명했다. 이어 “유전체 데이터를 통해 고대 유럽에서 관찰되는 부계 거주 체계와 구별되는 독특한 가족 구조의 증거를 제시할 수 있었다”고 덧붙였다. 정 교수는 “한반도에 대한 추가적인 고고유전체학 연구가 고대 동아시아의 인구 역학과 가족 구조에 관한 더 많은 정보를 밝혀줄 것으로 기대한다”고 전했다. 교신저자로 참여한 우은진 세종대 역사학과 교수도 “이번 연구의 가장 큰 의미는 고대 한국 사회를 친족과 혼인 관행의 관점에서 고유전체 분석을 통해 직접 복원했다는 점”이라며 “이번 연구를 바탕으로 친족 관계를 중심으로 한 인구 구성의 원리뿐 아니라 집단의 이동성, 건강과 질병, 사회생물학적 정체성이 어떤 방식으로 상호작용하여 장례 문화에 반영되었는지를 함께 밝히는 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

온난화로 인해 지구 평균 기온이 오르면서 많은 지역에서 산불이 잦아지고 있다. 기온 상승과 기상 패턴 변화로 토양과 식생이 건조해져 인화성이 높아지기 때문이다. 이런 가운데 스웨덴 예테보리대 지구과학과, 스톡홀름대 생태 회복력 연구센터, 찰머스 공과대 우주·지구·환경학과, 미국 코네티컷대 생태·진화생물학과, 생물 위험 연구센터, 중국 칭화대 지구 시스템과학과 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 지금까지 산불이 한 번도 나지 않았던 곳에서도 불이 난다고 8일 밝혔다. 특히 산불이 과거보다 극지방에 훨씬 가까운 지역에서도 발생할 수 있는 환경이 되면서 전 세계 수천 종 생명체의 생존을 위협하는 중요한 요인이 되고 있다고 지적했다. 이 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 4월 6일 자에 실렸다. 기후 변화가 생물 다양성에 미치는 영향을 다룬 기존 연구들은 주로 서식지의 점진적 변화에 초점을 맞춰왔다. 그래서 기후 변화로 인한 산불이 동식물의 장기적 생존에 어떤 영향을 미치는지는 덜 주목받았다. 이에 연구팀은 기후 모델 13개와 인공지능(AI) 머신러닝 기반 방법론을 결합해 이번 세기 말까지 산불 피해 면적과 산불 기간의 길이 변화를 예측했다. 여기에 세계자연보전연맹(IUCN) 적색 목록(Red list)을 바탕으로 이런 변화가 전 세계 생물종에 미치는 위험도를 분석했다. 적색 목록에는 현재 산불 빈도 증가와 규모 확대로 생존을 위협받는 9592종이 등재돼 있다. 연구팀은 금세기 말까지 탄소 배출이 급격히 증가하거나 감소하지 않고 산업화 대비 약 2.7도 기온 상승을 가정한 중간 시나리오를 가정했다. 분석 결과, 산불 피해 면적은 전 지구적으로 약 9.3% 증가하고, 산불 기간도 22.8% 늘어나는 것으로 조사됐다. 산불에 취약한 종의 약 84%는 멸종에 더 가까워진다고 연구팀은 밝혔다. 지역별 편차도 드러났는데 많은 지역에서 산불 위험이 높아졌지만, 아프리카 일부 지역은 강수량이 증가하면서 오히려 피해 면적이 줄어들 수 있는 것으로 나타났다. 또 분포 범위가 좁은 종일수록 취약한 것으로 나타났다. 가장 큰 영향을 받는 종들은 남미, 남아시아, 오스트레일리아에 집중돼 있으며, 그중 상당수는 이미 멸종위기종이다. 연구팀은 배출량을 줄이는 조치가 산불 발생을 크게 억제할 수 있다고 제안했다. 고배출 시나리오와 비교할 때, 중간 배출 시나리오에서는 산불로 인한 종의 취약성 증가를 60% 이상 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 뉴질랜드, 남아메리카, 북극권 인근 지역이 배출 감축의 혜택을 가장 크게 누릴 수 있는 곳으로 꼽혔다. 연구를 이끈 델리앙 첸 스웨덴 예테보리대 교수는 “이번 연구 결과는 산불이 생물 다양성에 갈수록 심각한 위협이 되고 있음을 보여준다”며 “산불 같은 교란 요인을 고려하지 않은 채 취약 동식물 보전 전략은 미래 위협을 과소평가할 위험이 크다”고 설명했다.

가수 강산에의 대표곡 ‘거꾸로 강을 거슬러 오르는 저 힘찬 연어들처럼’에서 알 수 있듯 강물을 거꾸로 오르는 물고기하면 연어가 유일한 것으로 생각된다. 그런데 콩고민주공화국, 독일, 벨기에, 스위스, 미국, 남아프리카공화국, 브라질, 포르투갈 8개국 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 연어처럼 강물을 거슬러 올라가는 작은 물고기를 처음 확인했다고 7일 밝혔다. 이 연구에는 콩고민주공화국 루붐바시대학 농업환경과학부, 어업·양식대학, 콜웨지대, 독일 바바리안주 동물학 박물관, 벨기에 왕립 중앙아프리카 박물관, 왕립 자연사박물관, 루뱅 가톨릭대, 리에주대, 스위스 바젤대 동물학 연구소, 미국 뉴욕 전미 자연사박물관, 남아프리카공화국 남아프리카 수생 생명다양성 연구소, 브라질 마라냥 연방대, 포르투갈 리스본대 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 3일 자에 실렸다. 물고기가 폭포를 거슬러 올라가는 수직 등반 행동은 계통적으로 멀리 떨어진 여러 어류종에서 관찰됐다. 그렇지만 이런 행동은 제대로 기록된 경우가 많지 않고 수직 등반 행동 어류에 관한 보고는 일화적 수준에 그쳤다. 이에 연구팀은 2018년과 2020년 4차례에 걸쳐 콩고민주공화국 루빌롬보 폭포의 수직 암벽을 올라가는 수천 마리의 쉘이어를 발견했다. 쉘이어는 아프리카 지역 담수에서 서식하는 5㎝ 정도 크기의 작은 물고기로 국내에서는 생소한 어종이다 보니 공식 국문명이 없다. 연구팀에 따르면 쉘이어의 수직 등반 행동은 강수량이 풍부한 해의 우기 말기인 4~5월에 몸길이 3.7~4.8㎝ 개체들이 수행하는 것으로 관찰됐다. 연구팀은 쉘이어가 폭포의 수직 암벽에 달라붙어 가슴지느러미와 배지느러미를 이용해 추진력을 얻고, 몸 뒤쪽 절반을 좌우로 굽이치듯 움직여 전진하는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구진의 계산에 따르면 쉘이어 한 마리가 루빌롬보 폭포 정상에 도달하는 데 평균 약 9시간 45분이 걸린다. 이는 15분 이동, 30분 짧은 휴식, 1시간 긴 휴식 아홉 차례로 구성된다. 특히 돌출된 절벽을 우회하기 위해 거꾸로 매달려 오르는 경우 물줄기에 부딪혀 떨어질 위험이 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 쉘이어가 루빌롬보 폭포를 오르는 이유로 두 가지 가능성을 제시했다. 우선 폭우에 하류로 떠내려간 뒤 상류 서식지를 다시 점유하기 위한 것이고, 다른 하나는 먹이 경쟁이 덜하고 은빛버터메기 같은 포식성 어류가 적은 지역으로 이동하기 위한 것이다. 파시피크 키웰레 무탐발라 콩고 루붐바시대학 연구원은 “폭포를 오르기 위해 대기 중인 물고기들이 불법 모기장 그물을 이용한 어부들에게 쉽게 포획될 위험이 있다”고 경고하는 한편 “건기에 농업용 관개를 위해 폭포 상류에서 강물을 다른 방향으로 돌릴 경우 루빌롬보강의 생물 다양성이 위협받을 수 있는 만큼 생태계의 포괄적 보호가 필요하다”고 강조했다.

경기 아주대학교 김의겸 교수(기계공학과) 연구팀이 그동안 로봇이 하기 가장 어려운 작업으로 꼽혔던 ‘케이블링(배선 작업)’을 정밀하게 수행할 수 있는 로봇 손(gripper, 그리퍼) 기술을 개발했다. 그동안 가전제품이나 자동차 제조 공정에서 전선을 연결하는 작업은 전선 특유의 유연성 때문에 자동화가 어려워 대부분 사람의 손에 의존해 왔다. 김 연구팀은 ‘최소한의 자유도(DOQ, degree of freedom)로 구성한 그리핑 메커니즘’을 기반으로 새로운 로봇 손(그리퍼)을 설계했다. 이는 로봇의 관절과 움직임을 복잡하게 만드는 대신 꼭 필요한 핵심 움직임만으로 정교한 기능을 구현했다. 로봇은 구조가 단순해져 제작 비용이 저렴해지면서도 전선을 평평하게 잡는 방식(평행 파지)과 손가락 끝으로 꼬집듯 잡는 방식(핀치 파지)을 모두 자유자재로 구사할 수 있게 됐다. 김 교수팀의 로봇은 ‘촉각 센서’를 따로 달지 않고도 로봇이 전선의 상태를 알아차릴 수 있다. 연구팀은 외부에서 가하는 힘을 로봇 손의 내부 모터에 흐르는 전류 변화를 분석해 외부에서 가해지는 힘을 정확히 측정해내는 ‘내재적 센싱(Intrinsic Sensing)’ 기술을 성공적으로 적용했다. 로봇은 모터의 힘만으로 전선을 놓치지 않았는지, 지금 얼마나 세게 잡고 있는지, 전선의 어느 부분을 건드리고 있는지를 실시간으로 파악한다. 통상 로봇들은 마찰력이 커서 미세한 감지가 불가능했지만, 연구팀은 로봇 손의 설계를 효율화해 이를 가능하게 만들었다. 이번 연구 결과는 기계공학 및 로봇 제어 분야에서 세계적으로 권위 있는 학술지인 3월호 온라인판에 게재됐다. 김 교수는 “로봇 공학의 난제였던 케이블링 작업을 로봇으로 구현한 사례는 세계적으로도 매우 드문 성과”라며 “산업 현장에서 배선 작업 등 섬세한 작업의 자동화에 기여할 수 있기를 바란다”고 밝혔다. 논문의 제1저자인 박지범 학생(석박통합과정)도 “이 기술이 실제 제조 현장에 적용되어 우리나라 산업 발전에 기여하기를 희망한다”고 전했다. 이번 연구는 산업통상자원부의 로봇산업핵심기술개발사업과 한국연구재단 우수신진연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

날생선을 먹거나 맨손으로 다루다가 바이러스에 감염돼 눈에 심각한 손상을 입는 사례가 중국에서 잇따르고 있다. 수생 동물에서 유래한 바이러스가 사람에게 질병을 일으킨 것은 이번이 처음으로, 과학자들이 긴장하며 추이를 주시하고 있다. 국제 학술지 ‘네이처 마이크로바이올로지’에 최근 실린 연구에 따르면 이 질환은 ‘지속성 안압 상승 바이러스성 전방 포도막염’(POH-VAU)으로 불린다. 그동안 원인을 알 수 없었던 이 안과 질환은 수생 생물에서 유래한 ‘은폐 사망성 노다바이러스’(CMNV)와 연관돼 있다는 사실이 이번에 처음으로 밝혀졌다. 중국 칭다오 중국수산과학원 연구팀은 2022년 1월부터 2025년 4월까지 POH-VAU를 진단받은 환자 70명을 추적 조사했다. 이 병에 걸리면 눈 안쪽에 염증이 생기고 안압이 높아지는데, 시신경을 손상시켜 시력을 잃게 할 수 있는 녹내장과 증상이 비슷하다. 조사 결과 환자의 71%가 수산물을 맨손으로 다루거나 날생선을 먹은 적이 있었다. 감염 경로를 보면 보호 장비 없이 수산물을 손질한 경우가 54%로 가장 많았고, 날생선 섭취가 17%로 뒤를 이었다. 연구팀은 환자들에게서 ‘은폐 사망성 노다바이러스’(CMNV)를 검출했다. 이 바이러스는 흰다리새우 같은 수생 동물에서 주로 발견된다. 수술을 받은 환자의 눈 조직에서도 이 바이러스가 확인됐다. 환자 대부분은 약물로 치료를 받았지만 3분의 1은 수술이 필요했고, 그중 한 명은 끝내 시력을 되찾지 못했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서도 비슷한 결과가 나왔다. 바이러스에 노출된 쥐는 한 달 안에 각막과 홍채, 망막에 뚜렷한 이상이 생겼다. 같은 물을 쓴 쥐들 사이에서도 바이러스가 퍼졌다. 사람 간 전염 가능성도 완전히 배제하기 어려운 상황이다. 왜 이 바이러스가 유독 눈에만 영향을 미치는지는 아직 밝혀지지 않았다. 연구팀은 “앞으로 전 세계, 특히 수산물 양식과 소비가 많은 나라를 중심으로 POH-VAU 환자에 대한 광범위한 실태 조사가 이뤄져야 한다”고 강조했다.

집 안에서 사용되는 향 스틱(인센스) 제품이 어린아이의 뇌에 발작을 일으킬 만큼 위험할 수 있다는 사실이 의료 보고서로 확인됐다. 향 연기 속 살리실산염이 뇌 조직에 서서히 쌓여 발작은 물론 다발성 장기 부전까지 유발할 수 있다는 분석이다. 특히 면역 기능이 약한 어린아이는 성인보다 훨씬 낮은 농도에서도 치명적인 영향을 받을 수 있어 각별한 주의가 필요하다는 경고가 나온다. 3일 데일리메일에 따르면 미국 뉴욕에서 갑작스럽게 발작을 일으켜 응급실에 실려 간 3세 여아에 대한 검사 결과 살리실산염 중독으로 밝혀졌다. 당시 아이의 어머니는 딸이 부엌 쪽으로 걷다가 갑자기 쓰러져 5분간 발작을 일으켰다고 전했다. 아이는 소아 중환자실로 옮겨져 회복세를 보이는 듯했지만 불과 몇 시간 만에 두 차례 발작이 더 이어졌다. 의료진은 두피에 전극을 부착해 뇌 활동을 측정하는 뇌파 검사(EEG)를 시행했고 결과는 정상으로 나왔다. 그러나 혈액 검사에서 살리실산염 수치가 높게 검출됐다. 살리실산염은 버드나무 껍질이나 아스피린 등 일반 의약품에 들어 있는 성분이다. 소량에서는 안전하지만 과량이 되면 호흡 부전, 발작, 무기력증, 탈수를 유발한다. 성인 기준 안전 수치는 약 30㎎/㎗이지만 어린이에게는 그보다 낮은 수치도 치명적일 수 있다. 조사 결과 아이의 침실에서 불을 붙여 태우는 향 스틱이 일상적으로 사용된 것으로 드러났다. 해당 제품에는 살리실산염이 10~20% 농도로 들어 있었고 의료진은 이를 발작 원인으로 판단해 살리실산염 만성 중독으로 확진했다. 이 질환은 살리실산염에 오랫동안 반복적으로 노출될 때 나타나며 면역력이 약한 어린이와 노인에게 특히 위험하다. 살리실산염은 뇌 조직에 서서히 축적되면서 염증과 세포 기능 저하를 일으킨다. 위·간·신장·폐·심장에도 흡수돼 다발성 장기 부전으로 번질 수 있다. 의료진은 “만성 살리실산염 중독은 단발성 급성 중독보다 사망률이 높다”고 경고했다. 해당 사례는 최근 학술지 ‘아메리칸 저널 오브 케이스 리포트’에 실렸다. 미국 식품의약국(FDA)은 일부 향 스틱 제품에 포름알데히드·벤젠 같은 발암 물질이 들어 있을 수 있다고 경고한 바 있다. 이 성분은 백혈병·비강암·림프종 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 의료진은 “원인을 알 수 없는 발작 증세로 아이가 내원하면 밀폐된 공간에서 향 스틱을 장시간 사용했는지 반드시 확인해야 한다”고 강조했다.

중국의 태양광 발전 전문가가 우주 태양광 발전 기술에 군사 기술을 접목하는 방안을 제시해 눈길을 끌고 있다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국의 우주 태양광 발전소를 짓는 ‘주리’(朱日) 프로젝트의 주요 설계자인 단바오옌 시안전자과학기술대 교수는 지난달 학술지에 발표한 논문에서 자신의 연구진이 거대한 궤도 인프라의 설계를 전면 개편했다고 밝혔다. 중국이 2030년을 목표로 추진 중인 주리 프로젝트는 우주 공간에 거대 태양광 발전소를 건설해 생산한 전기를 지구로 전송하는 임무다. 우주 태양광 발전은 지상 태양광 발전과 달리 낮과 밤의 주기나 기상의 영향을 받지 않아 안정적인 발전이 가능하다는 점에서 주목받고 있다. 태양광 발전 모듈을 탑재한 위성을 궤도에 띄워 전기를 생산한 뒤 이를 마이크로파로 전환해 지상으로 전송한다. 지상에서는 이를 직류 전력으로 재변환해 활용한다. 중국은 2030년 궤도 실증 작업을 목표로 임무를 추진 중이다. 일본은 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 주도로 산학연이 협력한 오히사마(OHISAMA) 프로젝트를 통해 2025년 말 처음으로 기술적 실증에 성공했다. 단 교수는 우주에서 지상으로 장거리에 걸쳐 에너지를 온전히 전달하기 위해서는 극도로 좁고 정밀한 조종이 가능한 마이크로파 빔이 필요하다고 설명했다. 이러한 마이크로파 빔의 설계는 무선 전력 전송의 효율성과 정확성을 높이기 위한 것이지만 군사적 용도로도 활용할 수 있다는 것이 단 교수의 설명이다. 특히 단 교수는 새로운 시스템이 에너지 전송 외에도 통신, 항법, 정찰, 간섭 및 원격 제어와 같은 광범위한 작업을 지원해야 할 것이라고 강조했다. 단 교수의 연구진은 10여년 전부터 우주 태양광 발전을 연구해왔는데, 주요 접근 방식 중 하나로 이른바 ‘오메가’(OMEGA) 설계를 제안했다. 최근 논문에서 그는 우주에 올려놓을 태양광 발전 설비를 단일 대형 구조물이 아닌 여러 개의 소형 장치로 구성된 모듈식 시스템으로 전환할 것을 제안했다. 하나의 거대한 발전설비에 의존하는 대신, 분산형 설계는 여러 개의 태양광 집열 장치를 모듈과 어레이로 묶는다는 구상이다. 일부 구성 요소에 문제가 발생하더라도 시스템이 계속 작동할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해 우주에서 극도로 높은 전력을 처리하는 데 따르는 공학적 어려움을 줄이고 시스템 구축의 전반적인 난도를 낮출 수 있을 것이라는 게 단 교수의 복안이다. 앞서 미국 항공우주국(NASA) 역시 2010년대 초 수많은 소형 모듈형 장치를 연동해 전력을 생산하고 전송하는 ‘SPS-ALPHA’(임의의 대규모 위상 배열을 이용한 태양광 발전 위성) 개념을 제안했다. 단 교수는 OMEGA 설계가 ALPHA에 비해 훨씬 단순한 구조로 더욱 효율적인 에너지 수집 및 향상된 열 관리 등 여러 가지 이점을 제공한다고 주장했다. 1960년대 처음 나온 우주 태양광 발전 아이디어는 대규모의 청정에너지를 지속 공급할 수 있는 개념으로 주목받았다. 그러나 발전설비를 우주로 올려보내는 높은 비용, 극한의 우주 환경에서 패널을 유지 보수하는 기술적 난제, 우주 파편 위험, 마이크로파의 전송 효율 및 안전성 등 여러 난제를 안고 있다.

연쇄 살인범이 아무나 표적으로 삼는 것처럼 보이지만 실제로는 자신의 어머니와 닮은 얼굴의 피해자를 골라 범행을 저지르는 경향이 있다는 사실이 연구로 확인됐다. 어린 시절 모친으로부터 받은 트라우마가 피해자 선택 패턴에 영향을 미쳤다는 것이다. 호주 연구팀은 이 같은 분석을 바탕으로 피해자의 얼굴 특징을 비교해 미제 사건 간의 연관성을 찾아내는 법과학 도구를 개발했다. 호주 머독대학교 연구팀은 최근 학술지 ‘경찰 저널: 이론, 실제 및 원칙’에 게재한 논문에서 이같이 밝혔다. 연구팀에 따르면 악명 높은 살인마 테드 번디, 에드 켐퍼 등이 피해자를 선택한 방식에는 일정한 규칙이 숨어 있었다. 어린 시절 이성 부모나 가까운 가족에게 받은 상처가 성인이 된 뒤에도 남아 그와 닮은 외모를 가진 사람을 표적으로 삼았을 가능성이 높다는 것이다. 연구팀은 “피해자의 나이, 성별, 계층, 외모 등의 특징이 범행 대상 선택에 영향을 미친다는 사실은 이미 여러 연구에서 밝혀졌다”며 “많은 연쇄 살인범이 자신에게 아동기 트라우마를 준 이성 부모나 가까운 가족과 신체적 특징이 비슷한 인물을 표적으로 삼는다는 점은 여러 범죄 사례에서 공통적으로 확인된다”고 설명했다. 테드 번디의 피해자들이 그의 어머니 루이즈 번디와 묘하게 닮았다는 점은 오래전부터 연구자들 사이에서 꾸준히 지적돼 왔다. 그가 주로 노린 피해자들은 대부분 가운데 가르마를 탄 긴 머리를 하고 있었는데, 이는 그가 어린 시절 어머니가 즐겨 하던 헤어스타일과 일치했다. 번디는 어머니를 누나로 알고 자라다 십 대가 돼서야 비로소 진실을 알게 됐다. 전문가들은 이 충격적인 사실이 훗날 그의 범행 패턴 형성에 영향을 미쳤을 것으로 보고 있다. ‘여대생 연쇄 살인마’로 알려진 에드 켐퍼의 사례는 더욱 노골적이다. 그는 어머니와 지배적이고 폭력적인 관계 속에서 살았고, 자신이 저지른 살인이 “어머니를 반복해서 죽이려는 시도”였다고 고백했다. 그의 피해자들도 대부분 어머니와 외모가 유사한 여대생들이었다. 연구팀은 피해자 간의 유사성이 실제 수사에 활용되려면 객관적이고 검증된 분석 방법이 필요하다고 강조했다. 이를 위해 연구팀이 개발한 소프트웨어는 피해자 사진 속 눈꼬리, 입술 끝, 턱, 코끝 등 55개 지점의 얼굴 수치를 측정해 안면 구조를 정밀하게 비교한다. 화질이 떨어지는 사진에서도 육안으로는 놓치기 쉬운 미세한 공통점을 잡아낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 나아가 이 도구에 인공지능(AI)을 접목해 분석 과정을 자동화하는 방안도 제시됐다. 논문의 주저자인 브렌던 채프먼 머독대 교수는 “수많은 피해자 사진을 빠르고 정확하게 분석할 수 있어 단서가 부족한 사건에서도 수사관에게 유효한 실마리를 줄 수 있다”며 “DNA 증거를 대신하는 기술은 아니지만, DNA가 없거나 훼손된 사건에서 피해자 간의 연관성을 찾아내는 새로운 출발점이 될 수 있다”고 덧붙였다.

문어가 서로를 눈으로 확인하지 않아도, 일정 거리 안에서 다리만 닿으면 짝짓기가 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 수컷 문어의 ‘짝짓기 전용 다리’가 암컷을 화학적으로 구별할 수 있기 때문이라는 설명이다. 미국 하버드대와 UC샌디에이고 공동 연구진은 문어가 다리의 감각만으로 짝을 인지하고 교미까지 이어갈 수 있다는 점을 확인하고, 연구 결과를 지난 2일(현지시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다. 문어를 비롯한 두족류 수컷은 8개의 다리 가운데 하나가 ‘헥토코틸러스’(hectocotylus)라고 불리는 번식용 기관으로 발달해 있다. 수컷의 몸통에서 생성된 정자낭은 이 다리 끝으로 이동하며, 교미 시 헥토코틸러스를 암컷의 몸속에 넣어 난관을 찾아 정자낭을 전달하는 방식이다. 연구진은 수컷이 이 다리를 평소 탐색이나 먹이 활동에 거의 사용하지 않음에도 불구하고, 다른 다리와 유사한 감각세포를 갖고 있다는 점에 주목했다. 일반적으로 수컷 문어는 헥토코틸러스를 몸 가까이 말아 둔 채 생활한다. 이를 확인하기 위해 연구진은 수조 안에 검은 칸막이를 설치하고, 양쪽에 각각 수컷과 암컷 캘리포니아 두점문어를 배치했다. 칸막이에는 다리 하나가 통과할 수 있을 정도의 작은 구멍을 만들었다. 실험 결과, 수컷 문어는 칸막이 너머로 다리를 뻗어 암컷의 위치를 찾아냈고, 헥토코틸러스 끝을 암컷의 생식기관에 삽입해 짝짓기를 마쳤다. 암컷은 수컷의 다리가 닿지 않는 위치로 이동할 수 있었지만, 다리로 전달되는 신호에 반응하며 교미에 응한 것으로 나타났다. 연구진은 “문어가 칸막이를 사이에 둔 상태에서도 교미에 성공했다”며 “정자낭이 전달되는 동안 암수 모두 한 시간 이상 움직임을 멈추기도 했다”고 설명했다. 조명을 완전히 차단한 환경에서도 동일한 결과가 확인됐다. 반면 칸막이 양쪽에 모두 수컷을 배치했을 경우, 짝짓기 행동은 나타나지 않았다. 연구진은 암컷 생식기관 조직을 분석한 결과, 스테로이드 호르몬인 프로게스테론이 이러한 반응을 유도하는 핵심 요인이라고 판단했다. 실제로 교미 직전 암컷 대신 프로게스테론을 입힌 튜브를 넣자, 수컷은 이를 암컷처럼 인식하고 탐색 행동을 보였다. 그러나 다른 화학 물질이 묻은 경우에는 반응하지 않았다. 또한 헥토코틸러스는 몸에서 분리된 이후에도 프로게스테론에 노출되면 활발히 움직이는 모습을 보였다. 다리 끝 빨판에 존재하는 감각세포의 CRT1 수용체가 이 호르몬에만 선택적으로 반응하며, 이 신호가 있어야 정자낭 방출까지 이어졌다. 연구진은 “문어가 시각이 아닌 화학적 감각만으로 상대를 인식하고, 몸 전체가 접촉하지 않은 상태에서도 교미가 가능하다는 명확한 증거가 확인됐다”고 밝혔다.

미국 항공우주국(NASA)의 큐리오시티와 퍼서비어런스 로버는 화성 표면을 누비는 ‘이동식 실험실’로서 인류의 화성 탐사에 수많은 과학적 성과를 안겨줬다. 800kg 넘는 무게와 큰 차체 덕분에 다양한 과학 실험 장비를 탑재한 덕분이다. 하지만 너무 느린 속도가 약점으로 지적된다. 화성은 넓은데 로버의 이동 거리는 매우 짧기 때문입니다. 화성 로버들의 이동 속도가 느린 이유는 여러 가지다. 로버의 무게 대비 동력원인 원자력 전지(RTG)의 출력이 낮은 데다, 지구에서 직접 통제를 받다 보니 통신 지연 시간이 발생합니다. 지구와 화성 사이의 거리에 따라 신호를 주고받는 데만 짧게는 4분에서 길게는 22분 이상(왕복 기준 최대 44분 이상) 소요돼 즉각적인 대응이 불가능합니다. 여기에 바퀴를 이용해 이동하는 특성상 화성의 거친 암석 지형을 지날 때 전복이나 파손을 막기 위해 극도로 신중하게 움직여야 한다. 한 번 고장 나면 수리가 불가능하니 최대한 조심해서 조금씩 움직일 수밖에 없는 것입니다. 이러한 기존 탐사 방식의 한계를 극복하기 위해 가브리엘라 리게자 박사(유럽우주국 ESA 박사후 연구원)가 이끄는 연구팀은 새로운 대안을 제시했다. 화성의 험난한 지형을 자유롭게 돌파할 수 있는 ‘사족보행 반자율 로봇’을 이용하는 것입니다. 연구팀은 취리히 연방 공과대학교(ETH Zurich) 로봇 시스템 연구소 및 ETH Zurich Space, 취리히 대학교, 베른 대학교와 협력해 이미 산업계에서 그 성능이 검증된 사족보행 로봇 ‘애니멀(ANYmal)’을 기반으로 한 화성 탐사 모델을 개발하고 있습니다. 최근 발표한 연구에서 애니멀은 미세 현미경 이미지 센서인 ‘MICRO’와 ESA-ESRIC 우주 자원 챌린지를 위해 특수 제작된 ‘휴대용 라만 분광기’를 탑재한 로봇 팔을 장착하고 테스트를 진행했습니다. 연구팀은 바젤 대학교 내에 조성된 모의 화성 환경인 ‘마스레이버(Marslabor)’에서 이 사족보행 로봇을 테스트했습니다. 이 로봇이 네 다리를 이용해 울퉁불퉁한 지형을 쉽고 안전하게 이동할 수 있는지 검증하는 것과 함께 연구팀의 중요한 목표는 인간의 지시를 기다리지 않고 스스로 탐사했을 때 진짜 속도가 더 빠르고 충분한 과학적 성과를 거둘 수 있는지입니다. 연구팀은 전문가가 실시간으로 개입하는 ‘전통적 단일 목표 탐색 방식’과 로봇이 스스로 판단해 여러 지점을 순차적으로 탐사하는 ‘반자율 다중 목표 전략’을 비교했습니다. 연구 결과 반자율 임무의 속도가 훨씬 빠른 것으로 나타났습니다. 인간이 대략적인 목표 영역만 지정해 주면 로봇이 스스로 임무를 수행하는 반자율 방식은 완료까지 약 12~23분이 소요된 반면, 사람이 모든 과정을 직접 조종했을 때는 유사한 임무에 41분이 걸렸습니다. 속도는 두 배 이상 빨라졌지만, 과학적 분석의 정확도와 성공률은 높은 수준을 유지했습니다. 좀 더 구체적으로 설명하면 애니멀은 자율적으로 목표물을 선정해 접근한 뒤, 로봇 팔을 이용해 장비를 배치하고 분석된 이미지와 스펙트럼 데이터를 전송하는 데 성공했습니다. 특히 탄산염암이나 현무암뿐 아니라 행성 탐사에서 핵심 자원으로 꼽히는 감람석, 사장석 등 다양한 암석 유형을 정확히 구분해냈습니다. 또 로봇이 탐사한 루틸과 같은 산화물이나 달의 구성 성분과 유사한 사장석 등은 향후 우주 거주지 건설이나 자원 확보 임무에서 매우 유용한 정보가 될 수 있습니다. 이번 연구는 미래 화성 및 달 탐사에서 인공지능(AI) 기반의 자율 혹은 반자율 로봇이 탐사 기간을 단축하거나 같은 기간에 더 많은 성과를 거둘 수 있음을 보여줬습니다. 물론 아직은 연구 단계로 바로 인공지능 로봇을 화성에 투입하는 것은 아니지만, 미래 화성 탐사에서 상당히 유망한 신기술이 될 가능성이 높아졌습니다. 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘우주 기술 프런티어(Frontiers in Space Technologies)’ 2026년 최신호에 게재됐습니다.