일본 정부가 2023년부터 후쿠시마 원전 오염수를 해양 방류하겠다고 밝힌 가운데 중국 연구진이 오염수 확산을 보여주는 최신 시뮬레이션 결과를 공개했다. 2일 ‘중국과학’ 잡지사에 따르면, 칭화(淸華)대학 연구진은 후쿠시마 원전 오염수가 바다로 방류될 때 주요 방사성 물질인 ‘트리튬’(3중수소)의 확산을 미시, 거시적으로 시뮬레이션한 결과를 영문 학술지 ‘국립과학리뷰’(NSR·National Science Review)를 통해 발표했다. 연구팀이 실험한 결과, 오염수 방류 120일 내에 위도 30도, 경도 40도에 걸쳐 오염물이 급속히 확산하는 것으로 나타났다. 오염수 방류 1200일 뒤에는 오염물이 북태평양 거의 전역으로 확산하며 동쪽으로는 북미 해안, 남쪽으로는 호주에 이르게 되며, 이후 적도 해류의 영향으로 남태평양으로도 급속하게 퍼져나가는 것으로 분석됐다. 방류 2400일이 지나면 인도양도 영향을 받고, 3600일 뒤에는 태평양 전역으로 퍼지는 것으로 나타났다. 연구팀은 원전 오염수가 후쿠시마(북위 37.3도)에서 방류됐음에도 오염 중심 해역은 북위 35도 선을 따라 동쪽으로 이동하는 특이한 현상을 보였다고 밝혔다. 후쿠시마 앞바다가 남쪽으로 흐르는 오야시오 해류와 북쪽으로 흐르는 구로시오 해류가 만나는 해역으로, 방류된 원전 오염수가 해안을 따라 남북으로 흐르지 않고 서풍을 타고 동쪽으로 확산한다는 것이다. 연구팀은 방류 초기 아시아 해안에 미치는 영향에 초점을 맞춰야 하지만 장기적으로는 북미 인근에 오염물이 집적하는 것이 문제가 될 것으로 전망했다. 한편 일본은 자국 어민과 주변국의 반대에도 후쿠시마 원전 오염수를 해상에 방류하기로 했다. 도쿄전력은 후쿠시마 제1원전 오염수를 바닷속 암반을 뚫어서 만든 해저터널을 통해 원전에서 약 1km 떨어진 해역에 방류할 것이라고 지난 8월 25일 공식 발표했다. 그러면서 암반 조사, 해저터널 공사, 원자력규제위원회 심사 등을 거쳐 오는 2023년 봄부터 방류를 시작할 계획이라고 밝혔다.

암세포의 생존이나 전이에 필요한 단백질을 표적 삼아, 유방암·전립선암·폐암·간암·대장암 등 주요 암에 부작용 없이 효과가 있는 새로운 치료제를 찾아냈다고 미국 프린스턴대가 발표했다. 이 대학의 암 연구자인 강이빈 교수 등 연구진에 따르면, 전이성 유방암은 미국에서만 매년 4만 명 이상의 사망자를 내며 항암치료(화학요법) 등의 효과마저 적다. 전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 29%밖에 안 되지만, 비전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 99%나 된다. 전이를 어떻게 막는지가 관건인 셈이다. 유방암의 전이나 재발에 대해, 강 교수는 “조기 유방암으로 진단받은 여성 대다수는 수술이나 치료를 받고 회복하지만, 5년 후·10년 후·20년 후 전이성 재발이 일어나는 사람도 적지 않아 오랫동안 과학자들을 괴롭혀왔다”면서 “똑같은 조기 유방암 환자라도 재발을 반복하는 사람과 그렇지 않은 사람이 있는지 이유를 몰랐기 때문”이라고 설명했다. 유방암을 비롯한 암의 전이에 크게 관여하고 있다고 알려진 것으로는 ‘메타드헤린’(MTDH)이라는 단백질과 이를 합성하기 위해 존재하는 암세포의 유전자가 있다. 강 교수는 2009년 발표 논문에서 “유방암 환자의 종양 표본 30~40%에서 MTDH가 합성돼 전이나 화학요법에 대한 저항성의 원인이 되고 있었다는 점을 발견했다”고 밝혔다. 또 2014년 논문에서는 “MTDH가 전립선암·폐암·대장암 등 다양한 암세포의 증식이나 전이에 필수적인 기능을 하고 있다는 점을 발견했다”고 발표했다.15년 넘게 MTDH를 연구해온 강 교수에 따르면, MTDH는 대부분 주요 암의 전이에 관여하고 있지만, 정상적인 체세포에는 전혀 중요하게 작용하지 않는다. 사실 MTDH를 합성하는 유전자가 없는 쥐를 이용한 실험에서 MTDH가 없는 쥐는 일반 쥐와 마찬가지로 성장해 번식할 수 있으며 암에 걸려도 전이나 재발을 일으키지 않는 것으로 확인됐다. 하지만 쥐와 달리 암 환자의 경우 유전자를 바꿀 수 없다. 이에 강 교수는 MTDH를 어떻게 무효로 할 수 있는지를 알아내는 연구를 계속해 지난달 29일 국제학술지 ‘네이처 캔서’(Nature Cancer)에 발표한 두 편의 논문에서 “마침내 MTDH가 기능하는데 필요한 ‘SND1’이라는 단백질과 MTDH와의 결합을 막는 화합물을 알아내는 데 성공했다”고 밝혔다. MTDH는 정상적인 세포에 대해서는 불필요하지만, 암세포에 대해서는 ‘화학요법으로부터 몸을 지킨다’고 하는 기능과 ‘암에 침습된 장기가 몸의 면역체계에 경고하는 것을 막는다’고 하는 기능까지 두 가지 역할을 가진 중요한 단백질이다. 따라서 MTDH의 작용을 저해하는 화합물로 만든 약을 투여하면 화학요법의 효과가 현저하게 높아져 암세포가 전이될 위험도 떨어진다는 것이다. 게다가 MTDH가 무효화해도 정상적인 세포에는 영향이 없어 부작용 우려도 최소화할 수 있다. 강 교수는 이번 발견에 대해 “암세포는 생존과 면역체계 회피에 MTDH를 필요로 한다. 즉, MTDH를 억제하는 약이 있으면 암에 중요한 두 가지 기전을 한꺼번에 무효로 돌릴 수 있는 것”이라면서 “이 약의 가장 중요한 점은 독성이 거의 없다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이어 “실제 쥐 실험에서도 부작용은 전혀 보이지 않았다. 게다가 이 약은 특정 암이 아닌 주요 암 모두를 대상으로 한다는 뛰어난 특징을 갖고 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 MTDH를 억제하는 화합물을 치료제로 만드는 연구를 진행해 2~3년 후에는 환자를 대상으로 한 임상시험을 시행할 계획이다.

고품질 창작 콘텐츠 많을수록 팔로어 2~3배 우파 커뮤니티 새 가입자가 편향성 더 키워버스나 지하철을 타서 주변을 둘러보면 승객 열이면 아홉이 스마트폰을 이용해 페이스북, 인스타그램, 트위터 타임라인을 훑어보거나 유튜브 동영상을 보고 있다는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 소셜네트워크서비스(SNS)나 인터넷 방송 소비자는 점점 늘고 있습니다. 그러다 보니 신문, 방송 같은 기존 매체보다 정보 확산에 더 큰 영향을 미치기도 합니다. 많은 구독자를 갖고 SNS 여론을 주도하는 ‘인플루언서’들은 어떻게 생기는지, 그들이 어떻게 영향력을 발휘하는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. 이런 상황에서 스위스 취리히연방공과대(ETH) 소셜네트워크연구실, 취리히대 소셜컴퓨팅연구실, 중국 북경대 기계공학과 공동연구팀은 수학적 모델을 개발해 ‘사용자 창작 콘텐츠’(UGC) 품질과 UGC를 가장 잘 드러내 줄 수 있는 플랫폼이 인플루언서를 만드는 중요한 요인이라고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 12월 1일자에 밝혔습니다. 연구팀은 6000명 이상의 과학자 팔로어를 갖고 있는 연구자들의 트위터 데이터를 분석해 SNS 영향력을 평가할 수 있는 수학적 모델을 만든 뒤 다른 사용자들의 트위터에 적용해 봤습니다. 그 결과 공통적인 것은 독특하거나 고품질의 UGC를 만드는 사람들이 그렇지 못한 사람들에 비해 팔로어가 2~3배 많은 것으로 조사됐습니다. 또 UGC의 공급과 소비가 쉬운 플랫폼을 이용하는 사람들이 인플루언서가 되기 쉽다는 것도 발견했습니다. 너무도 당연한 결과 같지만 많은 경우 뻔하게 생각했던 것들이 실제로 가장 어려운 경우가 많지요. 한편 캐나다 토론토대 컴퓨터과학과 연구팀은 온라인 커뮤니티가 어떻게 정치적 편향성을 보이게 되는지에 대한 분석을 하고 그 결과를 과학저널 ‘네이처’ 12월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 온라인 뉴스SNS ‘레딧’을 대상으로 2005년부터 2018년까지 만들어진 레딧의 하부 커뮤니티 약 1만개에 올라온 게시글과 댓글 약 51억건을 분석했습니다. 분석 결과 2016년 민주당 힐러리 클린턴과 공화당 도널드 트럼프가 격돌한 대선을 전후해 레딧의 정치적 편향성이 극심해진 것으로 확인됐습니다. 기존에는 이런 정치적 편향성은 기존 사용자들에 따른 것으로 추정됐지만 이번 분석에 따르면 기존 사용자가 아닌 새로 가입한 우파 성향의 사용자들이 커뮤니티 양극화를 촉발·심화시켰다는 것입니다. 연구를 이끈 애슈턴 앤더슨 교수는 “온라인 뉴스나 커뮤니티의 의견은 편향적으로 흐를 가능성이 높은데 이는 특정 사안에 대한 사회 전체의 의견이 바뀌고 있다기보다는 커뮤니티 구성자나 뉴스 소비자의 인구역학적 변화 때문일 가능성이 크다”고 설명했습니다.

지구로부터 가장 가까운 거리에서 두 개의 블랙홀이 짝을 이뤄 공전하는 ‘블랙홀 쌍성’이 발견됐다. 프랑스 스트라스부르대 등 국제연구진은 지구로부터 약 8900만 광년 떨어진 물병자리 속 은하(NGC 7727)의 중심에서 블랙홀 쌍성을 발견했다고 밝혔다.유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 관측한 블랙홀 쌍성은 이전에 발견된 어떤 블랙홀 쌍성보다 지구에 가깝고 서로 거리마저 가깝다. 연구진은 두 블랙홀 사이 거리가 1600광년밖에 되지 않는다고 밝히면서 언젠가는 결국 하나의 초거대 블랙홀로 합쳐질 것이라고 설명했다.연구진은 블랙홀 쌍성의 각 중력이 주변 별의 움직임에 어떤 영향을 주는지를 관찰해 각각의 질량을 분석했다. 그 결과, 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 연구진은 “거대한 블랙홀 한쌍의 질량을 계산한 사례는 이번이 처음”이라고 밝히면서 “블랙홀이 비교적 지구와 가까웠고 초거대망원경과 허블 우주망원경를 통해 얻은 관측 데이터도 비교적 자세해 이같은 성과를 낼 수 있었다”고 설명했다.천문학계에서 해당 은하 속에 블랙홀 쌍성이 존재할 것이라고 예측은 했지만 실체를 확인 한 것은 처음이다.  연구 주저자이자 스트라스부르대 수석연구원인 카리나 보겔 박사는 “이번 연구는 비슷한 형태의 블랙홀이 더 많이 존재할 수 있다는 점을 시사한다”면서 “이른바 작은 우주라고 할 수 있는 거대질량 블랙홀 쌍성의 모든 개수를 최대 30%까지 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다. 10년 뒤 칠레 아타카마 사막에 건설 중인 새로운 극대망원경(ELT)이 완공되면 더 많은 블랙홀 쌍성이 발견될 것으로 보인다. ESO의 천문학자 슈테펜 미스케 박사는 “거대질량 블랙홀 쌍성의 발견은 이제 시작에 불과하다. ELT에 하모니(HARMONI) 관측기기를 장착하면 지금보다 훨씬 먼 거리에 있는 블랙홀도 찾아 낼 수 있다”면서 “ESO의 ELT는 이런 천체를 이해하는 데 꼭 필요하다”고 설명했다. ESO는 1962년 국가간 천문학 연구기관으로, 현재 유럽 16개 회원국이 재정 지원 및 관리를 한다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

초소형 카메라는 몸에 들어가 질병을 발견하거나 소형 의료 로봇의 눈 역할을 하는 등 커다란 잠재력을 지녔다. 하지만, 지금까지 기술로는 시야도 매우 좁고 해상도도 낮은 편이어서 매우 흐릿한 이미지만 촬영할 수 있었다. 미 프린스턴대와 워싱턴대 공동연구진이 초소형 카메라 기술을 크게 개선했다. 굵은 소금 알갱이 크기의 초소형 카메라로 50만 배나 큰 일반 카메라와 비슷한 화질의 선명한 컬러 이미지를 촬영하는 데 성공했다.연구진은 카메라 하드웨어와 이미지 처리 소프트웨어를 공동으로 설계했다. 해당 기술은 질병의 진단이나 치료 목적으로 이용하는 의료용 로봇의 눈에 이용할 수 있다. 현재까지 의사가 환자의 몸속을 들여다보려면 위내시경 등의 장비를 몸 안에 넣어야 하는데 이럴 경우 환자에게 불편과 통증을 주는 등의 단점이 있다. 하지만, 초소형 의료 로봇에 고해상도를 가진 카메라를 탑재할 수 있다면 영상 진단 의료 분야가 크게 개선될 수 있다. 일반적으로 카메라는 유리나 플라스틱으로 된 곡면 렌즈를 이용해 빛을 굴절시켜 초점을 맞춰 촬영한다. 이때문에 물리적으로 카메라의 크기가 작아질수록 시야도 좁아지고 촬영 대상의 이미지도 정확하게 담기 어려웠다. 이번 연구는 초소형 카메라의 광학 시스템을 개선해 촬영 능력을 큰 폭으로 향상시킨 것이다. 연구진은 ‘메타표면’(metasurface)이라고 불리는 기술을 이용했다. 메타표면은 극히 얇은 유리에 나노 크기의 구조를 내장해 들어오는 빛의 파도를 제어하고 정보를 읽는 기술이다. 초소형 컴퓨터 칩과 같은 아주 작은 카메라 렌즈를 제조할 수 있다. 이번에 개발한 메타표면은 불과 가로, 세로 약 0.5㎜의 소금 알갱이 크기 칩 속에 나노 크기의 원통 160만 개를 내장하고 있다. 작은 원통들은 빛을 모으는 안테나처럼 작동해 좁은 시야에서도 들어오는 빛의 파도를 기록한다. 원통의 하나의 크기는 바이러스의 크기와 거의 같은데 올바르게 작동하려면 원통 하나하나를 적확한 모양으로 설계해야 한다. 다시 말해 160만 개나 되는 바이러스 크기의 원통을 각각 올바르게 정렬해야 하는 것이 기술력의 핵심이다. 아래 이미지는 기존 초소형 카메라와 이번에 개발된 카메라의 촬영 이미지를 비교한 모습이다. 왼쪽이 이전에 연구진이 개발한 초소형 카메라의 이미지이고, 오른쪽이 이번에 개발된 메타표면 카메라 이미지다. 이 메타표면 렌즈는 부피가 자신의 50만 배가 넘는 일반 카메라 렌즈로 촬영한 경우와 똑같은 품질을 실현한다. 이는 복잡한 빛의 상호 작용을 많은 시간을 들여 기록하고 정밀하게 계산한 성과라고 연구진은 설명한다. 새 기술은 의료장비를 넘어 스마트폰에도 이용될 수 있다. 연구 공동저자인 펠릭스 하이데 프린스턴대 컴퓨터과학과 조교수는 “초소형 렌즈가 상용화되면 스마트폰 뒷면에 카메라 렌즈를 3개씩이나 배치할 필요가 없다. 초소형 카메라를 뒷면 전체에 배치하면 폰 뒷면이 하나의 거대한 카메라로 작동하는 초고해상도 카메라를 만들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 11월 29일자에 실렸다.

미세플라스틱이 어떤 과정을 통해 산호를 죽음으로 내모는지를 밝힌 연구결과가 공개됐다. 독일 기센대학 연구진은 실험실에서 18개월 동안 산호를 미세플라스틱에 노출시켜 산호에 미치는 영향을 관찰했다. 그 결과 미세플라스틱의 대부분이 산호의 체내 조직이 아닌 골격에 쌓인다는 사실을 확인했다. 지금까지 미세플라스틱 탓에 산호의 표백 현상 및 조직 괴사 등이 유발된다는 사실은 알려졌지만, 미세플라스틱이 산호에 영향을 미치는 정확한 과정이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 연구진은 산호 골격에 쌓인 미세플라스틱의 개수를 파악한 뒤, 이를 통해 매년 1814t 이상의 미세플리스틱 입자가 전 세계 해양에 분포한 산호의 골격에 영구적으로 저장될 수 있다는 추측을 내놓았다.  연구진이 공개한 사진은 산호의 골격에 축적된 미세플라스틱의 모습을 담고 있다. 각각의 미세플라스틱은 다양한 색과 모양을 띠고 있으며, 강제로 떼어내기 어려울 정도로 산호의 골격에 완전히 박혀있는 모양새다. 일반적으로 산호는 탄산칼슘 성분의 단단한 골격을 가지고 있는데, 이 안에는 말미잘을 닮은 매우 연한 몸이 있다. 골격에 달라붙은 미세플라스틱은 연한 산호 조직을 파괴하고, 조직의 괴사를 유발한다. 일단 산호 조직에 괴사가 일어나기 시작하면 회복이 거의 불가능하다고 전문가들은 입을 모은다. 연구진은 “산호초는 폭풍과 침식으로부터 해안선을 보호하는 만큼 바다와 인간에게 매우 중요한 생물이지만, 이러한 생물은 서서히 지구에서 사라지고 있다”면서 “산호가 미세플라스틱 오염의 영향을 받는다는 사실은 익히 알려져 있었지만, 어느 정도로 영향을 받는지를 밝힌 연구는 이번이 처음”이라고 설명했다. 이어 “산호의 골격에 쌓이는 미세플라스틱이 전 세계 산호초에 추가적인 위협이 될 가능성이 있다”면서 “산호에게 스트레스 요인이 되는 미세플라스틱은 인간이 만든 것이다. 그리고 이번 연구는 인간이 산호의 상태를 더 악화시킬 수 있다는 것을 보여주는 것”이라고 덧붙였다. 산호가 미세플라스틱에 영향을 받는다는 사실은 여러 연구를 통해 입증됐다. 지난 9월에 발표된 또 다른 연구에서는 남획과 오염 및 기타 인간의 영향으로 1950년대 이해 산호초의 규모가 절반 아래로 감소했다는 사실이 확인됐다. 또 산호초의 손실은 어류 생물 다양성 및 생물 개체 수의 손실로 이어진다는 사실도 추가로 확인됐다. 자세한 연구결과는 국제 학술지인 글로벌 체인지 바이올로지 최신호에 실렸다.

서울시립대학교 이문규 전자전기컴퓨터공학부 교수가 지난 19일 더케이호텔서울에서 열린 ‘제33차 한국전자파학회 정기총회 및 추계학술대회’에서 학술상을 받았다. 이문규 교수는 학회 발간 SCIE 등재지 ‘JEES’와 한국연구재단 등재학술지 ‘한국전자파학회 논문지’에 다수의 논문을 게재하고 위성 RF 부품 설계, 재구성 송수신기, 레이다 등 전파 분야에서 그간의 연구 공로를 인정받았다는 게 서울시립대 관계자의 설명이다. 한편 이 교수는 2002년 서울시립대에 부임해 RF 무선 회로 및 시스템 분야에서 다양한 연구를 수행하고 있으며 서울시립대학교 LINC+ 4차산업혁명 혁신선도대학 사업단장과 대통령직속 국가과학기술자문회의 ICT융합 전문위원, 전파·위성 분야의 국가 R&D 기획과 연구반 활동을 하고 있다. 한국전자파학회는 누적 회원 1만명이 넘는 국내 전기전자정보통신 관련 5대 학회 중 하나로 매년 정기총회와 종합학술발표대회를 열고 학술상과 기술상, 우수연구회 및 우수연구자상 등을 수여하고 있다.

빛을 이용해 뇌 기능은 물론 행동과 감정까지 조절할 수 있는 방법을 국내 연구진이 찾았다. 이번 기술을 발전시키면 뇌신경질환 치료에도 활용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 카이스트 생명과학과 공동연구팀은 빛으로 뇌 기능과 행동, 심지어 감정까지 자유롭게 조절할 수 있는 광유전학 기술 ‘옵토-브이트랩’을 개발했다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 1일자에 실렸다. 뇌 활성은 신경세포와 신경교세포 같은 뇌세포들이 서로 신호를 주고 받으며 조절된다. 이런 상호작용은 뇌 세포 내 지름 50㎚(나노미터) 크기의 작은 자루모양 소기관인 ‘소낭’ 안에 담긴 신경전달물질 분비를 통해 이뤄진다. 뇌 활성은 뇌 특정 부위나 뇌세포 활성을 촉진시키거나 억제시켜 특정 뇌 부위가 담당하는 기능, 여러 뇌 부위간 상호작용의 역할, 특정 상황에서 다양한 뇌세포의 기능 등 특정 상황에서 뇌 작동이 어떤 원리로 일어나는지 밝힐 수 있어 뇌 연구에 필수적이다. 문제는 기존에도 뇌 활성 조절기술이 있었지만 원하는 시점에 특정 뇌세포 활성을 조절한다는 것이 쉽지 않았다.이에 연구팀은 광유전학 기술을 이용했다. 옵토-브이트랩은 뇌 세포에 빛을 쪼이면 순간적으로 내부에 올가미처럼 트랩을 만들도록 했다. 측정하고자 하는 세포나 조직에 푸른색 빛을 가하면 소낭 내 광수용체 단백질들이 엉겨 붙으며 소낭이 트랩으로 포획되고 신경전달물질 분비를 억제하는 등 활성을 자유롭게 조절할 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 세포, 조직실험과 함께 동물실험을 통해 옵토-브이트랩 기술을 활용해 뇌세포 신호전달 뿐만 아니라 기억, 감정, 행동까지도 조절이 가능하다는 것을 확인했다. 허원도 카이스트 교수는 “옵토-브이트랩을 이용하면 뇌의 여러 부위간 복합적 상호작용 원리를 밝히고 뇌세포 형태별 뇌 기능에 미치는 영향을 연구하는데 유용하게 활용될 것”이라며 “향후 뇌 기능 회로지도 완성, 뇌전증 치료 등 신경과학 분야는 물론 근육경련, 피부근육 팽창기술에도 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

경남도 축산연구소는 암소 수태율 개선에 효과가 있는 ‘코팅베타카로틴제’를 개발해 특허등록 및 민간기술 이전을 완료했다고 30일 밝혔다.베타카로틴은 식물체에 존재하는 천연색소다. 가축에게 먹이면 암컷 번식기관(난소 및 자궁)에 항산화제로 작용해 소를 비롯한 가축 암컷 수태율 개선에 도움을 준다. 경남도 축산연구소에 따르면 기존 베타카로틴은 소의 반추위(되새김위) 미생물에 의해 상당량 분해돼 그 효능을 기대하기 어렵다. 경남도 축산연구소가 개발한 코팅베타카로틴제는 반추위를 우회해 소장에서 흡수되도록 해 기존 베타카로틴제보다 효과가 높아진다. 경남도 축산연구소는 2017년부터 4년간 연구 끝에 코팅베타카로틴제를 개발해 지난해 8월 특허등록을 마친 뒤 민간기업에 기술을 이전해 상품으로 판매되고 있다고 밝혔다.축산연구소는 코팅베타카로틴을 먹인 소에서 비코팅베타카로틴을 먹인 소보다 혈중 베타카로틴 농도가 1.7배 높았다고 설명했다. 수정란 이식을 위한 저수태 한우 대리모 199마리를 선정해 수태율 검증시험을 한 결과 급여군(34%)이 비급여군(25%)보다 수태율이 35% 개선되는 효과가 있는 것으로 나타났다. 축산연구소는 체내 흡수된 베타카로틴이 난소와 자궁내 항산화기능을 유지시켜 황체(척추동물 난소에서 난자가 배출된 뒤 난소의 소포가 변화해 생기는 황색의 조직 덩어리)유지와 수정란의 자궁착상에 도움을 주어 수태율이 개선된다고 설명했다.경남도 축산연구소가 개발한 코팅베타카로틴제 연구 결과는 영국·유럽연합·프랑스 축산학회가 공동으로 발간하는 수의·축산분야 국제저명학술지 ‘애니멀’ 12월호에 게재된다. 강광식 경남도 축산연구소장은 “올해 축산연구소가 4급기관으로 승격된 뒤 우수한 연구성과가 세계적 저널지에 게재돼 뜻깊게 생각한다”며 “앞으로도 축산농가에 도움이 되는 연구개발에 더욱 노력하겠다”고 말했다.

아침식사가 하루 식사 중 가장 중요하다는 점에 대다수 사람은 동의한다. 그런데 일부 연구자는 아침식사를 오전 6시부터 7시 사이 하는 것이 오래 사는 데 도움이 된다고 주장한다. 미 뉴욕시립대 연구진은 미 국민건강영양조사(NHANES)에 참가한 40세 이상 성인남녀 3만 4000여 명의 건강 자료를 사용해 이들의 식사 시간과 사망률을 비교하고 분석했다. 그 결과, 오전 6시부터 7시 사이 이른 아침식사를 한 사람들은 오전 8시 아침식사를 한 이들보다 심장질환이나 암으로 조기 사망할 확률이 6% 낮은 것으로 나타났다. 이른 아침식사를 한 사람들은 또 오전 10시 늦은 아침식사를 한 이들보다 같은 이유로 사망할 확률이 12% 낮았다. 기존 연구는 늦은 저녁식사가 체내시계(하루 중 특정 시간에 잠을 자야 하는 등의 신체적 자연현상을 관장하는 몸의 기능)를 방해해 제2형 당뇨병이나 심장질환 또는 비만 위험을 키운다는 점을 발견했다. 하지만, 늦은 아침식사가 우리 몸에 어떤 영향을 주는지에 관한 연구는 지금까지 거의 이뤄지지 않았었다. 그래서 이번 연구가 진행된 것. 특히 이 연구에서는 늦은 아침식사가 체내시계에 속하는 식사시계(food clock)를 방해할 수 있는 것으로 나타났다. 식사시계는 인슐린 등 음식 소화와 관계가 있는 식이 호르몬의 분비를 조절한다. 이에 따라 늦은 아침식사는 인슐린 생성에 영향을 줘 당뇨병이나 심장질환 또는 비만 위험을 높여 조기 사망하게 되는 원인이 될 수 있다는 것이다. 자세한 연구 결과는 미국영양학회(ASN)가 발행하는 동료평가 학술지 ‘영양학 저널’(Journal of Nutrition) 10월 27일자에 실렸다. 사진=123rf

국내 연구진이 치료가 어려운 악성 암세포를 치료가 쉬운 암세포로 되돌리는 ‘타임머신’ 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀이 시스템생물학 기법을 통해 악성 유방암세포를 치료가능한 상태로 되돌리는 리프로그래밍 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이같은 연구결과는 미국 암학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘암 연구’ 11월 30일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 1월에도 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구에 성공한 바 있다. 삼중음성 유방암은 유방암 아류 중 가장 악성으로 빠르게 분열해 전이를 일으키는 암세포를 공격해 암세포 증식을 억제하는 강력한 화학치료제를 사용한다. 문제는 독성이 강해 체내 정상적으로 분열되는 세포까지 죽여 구토, 설사, 탈모, 골수기능장애, 무기력 같은 심각한 부작용을 일으킨다. 또 삼중음성 유방암세포는 독성항암제에도 쉽게 내성을 갖는다는 문제가 있다. 더군다나 암세포만 공격하는 표적 항암요법, 체내 면역시스템을 활용한 면역 항암요법 같은 최신 암치료법도 적용이 쉽지 않다. 연구팀은 삼중음성 유방암과 호르몬 치료가 가능한 루미날-A 유방암 조직의 유전자 네트워크의 수학모델을 개발하고 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석, 복잡계 네트워크 제어기술을 적용해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환하는데 필수적인 핵심인자 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’를 찾아냈다.연구팀은 분자 세포실험으로 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’을 억제해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환시키는데 성공했다. 이번 연구에서 발굴된 분자타겟 중 ‘BCL11A’ 단백질 활성을 억제할 수 있는 화합물은 아직 개발된 바 없기 때문에 추후 신약개발과 임상실험을 통해 새로운 치료물질을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 조광현 교수는 “삼중음성 유방암은 가장 악성이어서 부작용이 큰 독성 강한 화학항암요법 이외에는 치료법이 없었지만 이번 연구를 통해 호르몬 치료가 가능하고 덜 악성인 루미날-A 유방암세포로 되돌려 효과적 치료가 가능하게 할 수 있게 됐다”라고 설명했다. 조 교수는 “이번 연구는 악성 암세포를 직접 없애기보다는 치료가 수월한 세포상태로 되돌려 치료함으로써 치료효과를 높이는 새로운 방식의 항암 치료전략을 제시한 것”이라고 덧붙였다.

국내 연구진이 겨울철에 특히 미세먼지가 많고, 비나 눈이 내린 뒤 하늘이 깨끗해지고 공기가 맑아지는 이유를 밝혀냈다. 한국지질자원연구원 지질환경연구본부, 서울대 지구환경과학부 공동연구팀은 미세먼지 입자 성분분석을 통해 겨울철 미세먼지는 난방을 위한 화석연료 사용으로 기인하고 미세먼지가 심한 날 이후 내리는 비나 눈에는 금속성분이 많다고 29일 밝혀냈다. 이번 연구결과는 지질환경과학 분야 국제학술지 ‘환경과학 및 오염연구’에 실렸다. 연구팀은 서울대 관악캠퍼스에서 수집한 서울 남부지역 강수량 표본자료와 지질자원연구원의 미세먼지 포집자료를 바탕으로 미세먼지 입자의 성분분석을 통해 미세먼지와 기온, 강수 등 날씨와 상관관계를 확인했다. 연구팀에 따르면 미세먼지 속에는 광물 알갱이, 금속성분 구형입자, 다공성 탄소입자가 관찰됐으며 초미세먼지는 미세한 솜털이 뭉쳐있는 형태가 관찰되면서 호흡기 유입이 쉬울 것으로 확인됐다. 연구팀은 또 겨울철 미세먼지가 심한 날 이후 내린 비와 그렇지 않은 날의 빗물을 비교한 결과 미세먼지가 심한 때 이후 내린 비에는 알루미늄, 아연, 철 등 금속성분의 측정값이 일반 빗물보다 더 높게 관측됐다.특히 화석연료 사용과 차량배기가스 등에서 발생한 탄소산화물이 금속성분과 섞여 미세먼지 입자 형태로 대기에 배출되는 것으로 확인됐다. 화석연료는 연료유나 디젤 차량 배기가스보다 더 무거운 질소 동위원소를 배출하는 것으로 알려져 있다. 이번 분석에 따르면 겨울철 기온이 내려갈수록 난방을 위해 석탄 같은 화석연료 사용이 많아져 미세먼지를 증가시키고 대기질에 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 또 미세먼지 주의보나 경보가 발령된 때 공기는 미세먼지 좋음이나 보통일 때와 비교해 대표군집 미생물이 많이 포함된 것으로 확인됐다. 최한나 지질자원연구원 박사는 “이번 연구를 통해 강수와 미생물 등 미세먼지의 다양한 영향요인과 상관관계를 밝혀낼 수 있었다”라며 “미세먼지 증가에 있어서 산업, 생활환경 영향 뿐만 아니라 외부 기원성분에 대한 추가적 고려와 대책이 필요하다는 것을 알 수 있었다”라고 말했다.

우수한 정자를 신속하게 선별할 수 있는 ‘정자 분리 칩’이 개발됐다. 이 칩을 활용하면 난임을 겪고 있는 부부의 임신 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 영남대 생명공학과 최정규 교수는 정자의 운동 생리를 이용한 방법으로 정자 분리 칩을 개발했다. 남자의 정자는 여성의 질에 사정될 때 보통 약 1~2억 개의 정자가 방출된다. 이 많은 정자들이 약 15~20cm 떨어진 나팔관에 있는 하나의 난자에 도달하기 위해서 서로 경쟁을 한다. 이 가운데 가장 운동성이 좋은 하나의 정자가 난자와 만나서 수정을 하게 된다. 이 분리 칩은 물리·화학적으로 사람의 정자를 선별하는 기존 방법에 비해, 우수한 정자를 선별하는 시간을 대폭 단축 시켰을 뿐만 아니라, 효율성도 50% 가량 높아졌다. 최 교수의 연구 성과는 최근 국제학술지 ‘바이오메디신’에 게재됐으며, ‘정자 분리 칩’ 기술에 대한 특허 등록을 진행 중이다. 최 교수는 “정자 분리 칩이 난임 부부가 임신을 하는데 도움을 주는 것은 물론, 저출산 문제를 극복하는데 조금이나마 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

모더나·화이자(미국), 아스트라제네카(영국), 스푸트니크(러시아), 시노팜(중국) 등 세계적으로 널리 쓰이는 코로나19 백신 5종의 예방 효능을 비교한 결과 모더나가 가장 우수한 것으로 나타났고 스푸트니크가 뒤를 이었다고 블룸버그 통신이 국제학술지를 인용해 보도했다. 스푸트니크는 코로나19 취약 계층인 85세 이상 고령인구에서는 가장 우수한 효과를 보였다. 블룸버그는 25일(현지시간) 헝가리 보건당국이 자국민의 백신 접종후 경과를 바탕으로 대규모 실증연구를 실시한 결과 모더나 백신이 감염 예방에 88.7%, 사망 예방에 93.6%의 효과를 보인 것으로 나타났다고 전했다. 올해 1~6월 코로나19 백신을 접종받은 16세 이상 헝가리 국민 370만명을 대상으로 이뤄진 이번 연구의 논문은 학술저널 ‘임상미생물학 및 감염의학’ 웹사이트를 통해 발표됐다. 스푸트니크는 감염 예방 85.7%와 사망 예방 95.4%로 2위, 화이자는 각각 83.3%와 90.6%로 3위였다. 아스트라제네카는 각각 71.5%와 74.5%, 시노팜은 68.7%와 87.8%의 효과를 나타냈다. 논문은 “85세 이상 인구에 대한 코로나19 감염 예방 효과는 스푸트니크 90.9%, 모더나 84.1%, 화이자 74.3% 순이었으며, 아스트라제네카와 시노팜은 모두 50% 미만으로 다른 3종과 상당한 격차를 보였다”고 분석했다.미클로스 카슬러 헝가리 보건부 장관 등 논문 저자들은 “다양한 백신들의 접종 결과를 바탕으로 실제 환경에서 각 백신들이 어떠한 효능을 내는지 평가할 수 있었다”고 연구에 의미를 부여했다.

제주의 한 오름에서 학계에아직 보고되지 않은 새로운 종의 버섯이 발견돼 관심을 끌고 있다. 제주테크노파크(JTP) 생물종다양성연구소(이하 연구소)는 ‘제주버섯미니연구회’와 함께 최근 서귀포시 남원읍 이승악에서 공동학술조사를 진행해 신종 버섯을 발견했다고 26일 밝혔다. 연구소는 이 신종 버섯을 국제전문학술지 ‘파이토택사(Phytotaxa)’에 보고해 관련 내용이 게재될 예정이라고 전했다. 연구소는 이번에 새로 발견한 버섯이 ‘마귀숟갈버섯속’(Trichoglossum)에 속하며 검은 숟가락과 같은 독특한 생김새를 가졌다고 설명했다. 연구소는 이번에 발견된 버섯이 국내 보고된 검은 마귀숟갈버섯속과 유사하지만,미세 구조 관찰과 유전자 분석 결과 신종으로 확인됐다고 덧붙였다. 연구소는 이 신종 버섯이 다른 종들에 비해 두꺼운 자낭을 갖고 있으며,여기에 15∼16개의 격막을 갖는 포자가 8개 들어있어 다른 종들과 구분이 된다는 것이다. 신종 버섯의 유전자를 분석한 결과,마귀숟갈버섯속의 기준이 되는 검은마귀숟갈버섯과 89％의 유사도가 있지만 나머지 부분에서 유전적 차이가 나타났다. 연구소는 이 신종 버섯의 이름을 제주를 뜻하는 라틴어인 ‘제주엔스’(jejuense)를 사용해 ‘제주마귀숟갈버섯’(Trichoglossum jejuense)으로 잠정 명명했다. 연구소는 이번 공동학술조사를 통해 국내에서는 보고된 적이 없는 ‘송편버섯속’(Trametes glabrorigens),‘꽃버섯속’(Hygrocybe reidii) 등 국내 미기록종 버섯 2종과 ‘소녀두엄먹물버섯’,‘애우산광대버섯’,‘긴뿌리포식동충하초’ 등과 같은 다양한 버섯도 발견했다. 정용환 JTP 생물종다양성연구소장은 “이번 생태조사와 연구를 통해 확보된 새로운 버섯의 균사체를 활용해 제주산 버섯자원의 산업 소재화에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

국내 연구진이 혈액 검사만으로 유방암 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터, 연세대 화공생명공학과 공동연구팀은 형광신호 증폭탐침을 이용해 엑소좀 RNA 측정을 통해 혈액검사만으로 유방암을 정밀진단할 수 있는 시스템을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다.좀은 세포에서 배출되는 물질로 혈액이나 소변, 눈물 같은 체액에서 발견된다. 특히 암조직에서 나온 엑소좀은 암이 처음 발생한 장기에 대한 정보를 포함하고 있어 체액 기반 암진단 분야에서 주목받고 있다. 기존의 암 진단은 간단한 외과 처치나 가느다란 바늘을 이용해 종양의 조직을 채취하는 생검방식이 주를 이뤘는데 환자의 신체적, 정신적 부담이 단점이었다. 이 때문에 침습적 생검의 부담을 줄이기 위한 체액 속에 떨어져 나와 있는 암세포DNA 조각을 찾아 유전자 검사로 암을 진단하는 체액 기반 액체생검에 대한 연구가 활발하다. 특히 엑소좀은 세포에서 배출되는 물질로 모체가 되는 세포의 특성을 갖고 있는데 혈액, 소변, 눈물 등 다양한 체액에서 발견된다. 암세포에서 떨어져 나온 엑소좀은 암이 처음 발생한 장기에 대한 정보를 포함하고 있어 체액 기반 액체생검에 주목받고 있다. 연구팀은 미세유체칩과 하이드로겔 구조체를 이용해 민감도 높은 탐침을 장착했다. 또 탐침이 유방암 발병 여부를 판단할 수 있게 해주는 바이오마커 ErbB-2라는 단백질과 반응할 경우 형광신호 증폭이 발생하도록 해 정밀한 유방암 진단이 가능토록 했다. 특히 탐침에는 고감도 유전자 검출이 가능한 CHA 기술을 적용해 별도의 처리과정이나 첨가물질 없이 자가신호 증폭으로 고감도로 암을 진단할 수 있도록 했다. 연구를 이끈 임은경 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 조직검사의 불편함 없이 혈액검사만으로 유방암을 조기에 정밀하게 진단할 수 있게 해준다는데 의미가 있다”라며 “별도의 분석장비나 전문인력 없이 단일 칩만으로 진단을 가능케 해 조기진단과 치료전략 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.

일주일에 한 번씩 눈에 붉은색 파장의 빛을 3분 정도 비추면 시력을 크게 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구진은 안질환 병력이 없는 만 34~70세 참가자 20명을 대상으로, 각각 오전과 오후 장파장에 해당하는 670나노미터(1나노미터 = 10억 분의 1m)의 진홍색 빛에 눈을 3분간 노출하는 시험을 진행했다. 이는 기존 연구에서 진홍색 빛이 쥐, 호박벌, 초파리의 시신경 세포 속 미토콘드리아의 기능을 회복하는 데 도움을 준다고 나온 결과가 사람에게도 적용할 수 있는지를 안전성을 검증한 것이다. 사람은 만 40세 전후 눈의 망막 세포 기능이 떨어지는 노안이 시작된다. 이 시기가 되면 망막 세포에서 에너지를 생산하는 미토콘드리아의 능력이 저하되기 때문이다. 통상 미토콘드리아의 에너지 생산 능력은 나이가 들면서 70%까지 줄어든다.  연구진에 따르면, 망막 세포 속 미토콘드리아는 장파장 빛에 특정하게 반응한다. 650~900나노미터에 이르는 장파장을 만나면 미토콘드리아의 기능이 향상돼 에너지 생산량도 늘어난다.연구진은 실험에 앞서 참가자들이 정상적인 색 구분 능력인 색각(원추세포 기능)을 가졌는지를 확인했다. 이렇게 선별한 여성 13명과 남성 7명의 참가자는 모두 오전 8~9시 중 3분간 제공받은 LED 조명 같은 장치를 통해 자신의 눈을 670나노미터의 진홍색 빛에 노출되게 했다. 그리고 몇 달 뒤 참가자 20명 중 6명은 정오부터 오후 1시까지 같은 검사를 받았다. 그 결과, 오전 중 진홍색 빛에 노출되면 색대비(色對比·colour contrast) 시력이 평균 17% 향상한 것으로 나타났다. 특히 이 같은 단일 노출의 영향은 적어도 일주일간 지속됐다. 하지만 오후 노출은 어떤 개선 효과도 나타나지 않는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자이자 UCL 안과연구소 교수인 글렌 제프리 박사는 “오전 중 진홍색 장파장 빛에 한 번 노출하는 것 만으로도 전세계인의 시력 저하를 현저하게 개선할 수 있다는 점을 입증했다”면서 “고령화 시대에 사는 사람들의 삶의 질에 큰 영향을 주는 것을 물론 노안 등으로 발생하는 사회적 비용도 줄이는 결과를 가져올 것”이라고 말했다.  영국의 비정부 공공기관(NDPB)인 영국생명공학연구위원회(BBSRC)와 자선단체인 영국 시력연구(Sight Research UK)의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 최신호에 실렸다.

단계적 일상회복이 시작된 지 겨우 3주가 지났을 뿐인데 코로나19 확산세는 연일 역대 최고치를 기록하면서 비상계획이 언급될 정도로 심각합니다. 코로나19로 인한 일상을 빼앗긴 지 2년째로 접어들면서 사람들의 신체활동이 눈에 띄게 줄었다는 조사 결과들이 많이 나오고 있습니다. 이처럼 신체활동이 줄면 각종 질병에 시달리게 되고 평균 수명도 줄어들 수 있습니다. 더군다나 노년층일수록 이 같은 경향성이 더 크게 나타난다는 연구 결과들이 나왔습니다. 미국 하버드대 인간진화생물학과, 브리검여성병원 예방의학부, 매사추세츠종합병원 심혈관질환부 공동연구팀은 나이가 들어서도 규칙적인 신체활동을 하는 것이 질병 발생과 노화를 늦춰 주며, 이 같은 메커니즘은 진화를 통해 새겨져 있다는 사실을 밝혀냈다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 PNAS 11월 23일자에 실렸습니다. 연구팀은 동물관찰 실험, 세포실험과 고인류 화석 분석을 통해 신체활동이 각종 질병을 예방하고 수명 연장 효과까지 있다는 것을 확인했습니다. 과학기술의 발달로 수명은 증가하고 있지만 건강하지 못한 노년을 보내는 이들이 많은 이유도 이 같은 진화의 결과를 역행하고 있는 행동 때문이라는 것이 연구진의 설명입니다. 연구팀은 세포실험을 통해 신체활동이 잉여 칼로리 소모를 촉진시켜 체내 염증을 유발하는 유해물질을 제거할 뿐만 아니라 세포와 조직 손상을 차단해 준다는 사실을 확인했습니다. 신체활동 부족은 세포나 유전자 복구 능력을 떨어뜨려 당뇨와 비만, 암, 골다공증, 알츠하이머, 우울증 등을 쉽게 유발할 수 있다는 것입니다. 비슷한 연구 결과가 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 BMJ 오픈 11월 23일자에도 실렸습니다. 싱가포르 노인의학연구소(GERI), 싱가포르기술대 보건사회과학부, 국립싱가포르대 정신의학과 공동연구팀은 규칙적인 가사활동이 노인들의 인지능력 퇴화를 막고 다리 힘을 길러 낙상 예방에도 도움을 줄 수 있다고 밝혔습니다. 연구팀은 싱가포르에 거주하는 65세 미만 남녀 249명과 65세 이상 남녀 240명을 대상으로 다리 근육량과 균형감 같은 신체지수와 기억력, 언어능력, 주의력 등 인지기능을 검사하고 평소 가사 참여도와 빈도를 설문조사해 비교했습니다. 연구팀은 가사 이외 신체활동이나 별도의 운동 영향을 제외하고 순수하게 가사의 영향력만 조사 분석했습니다. 그 결과 65세 미만의 경우 가사가 인지 및 신체능력에 미치는 영향력은 미미했지만 65세 이상 노년층의 경우 침대 정리, 빨래 널기, 청소, 요리 등 매일 규칙적인 가사활동을 하는 이들이 그렇지 않은 사람보다 기억력, 주의력, 신체기능 점수가 각각 12%, 14%, 23% 우수한 것으로 나타났습니다. 앞서 연구를 주도한 진화생물학 분야의 세계적 석학 대니얼 리버먼 하버드대 교수는 “과학기술의 발달로 기계가 인간의 노동을 대체하면서 신체활동이 점차 감소하는 추세”라면서 “과거 인류가 수렵채집하던 시절처럼 활동적일 필요까지는 없지만 간단한 가사를 통해 하루 20~30분 정도 규칙적으로 움직이는 것이 질병과 사망 위험을 상당히 낮춰 준다”고 말했습니다.

한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단, 연세대 물리학과 공동연구팀은 스마트폰 같은 모바일 기기로도 3차원(3D) 디지털 홀로그램 영상을 만들 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ACS 나노에 실렸다. 3D 홀로그램은 편광필터가 포함된 대형 전용 카메라를 사용해야만 촬영할 수 있다. 연구팀은 레늄 디셀레나이드와 텅스텐 디셀레나이드라는 2차원 반도체 물질들을 이용해 편광필터 없이도 빛의 편광을 감지할 수 있는 광다이오드 소자를 개발했다. 이 소자를 이용해 3D 디지털 홀로그램을 찍을 수 있는 소형 홀로그래픽 이미지 센서를 만드는 데도 성공했다. 이 기술은 스마트폰만으로 3차원 야간투시, 바이오 분석, 문화재 디지털 복원 등 다양한 활용을 가능케 해줄 것으로 기대된다.

금세 바닷물에 빠져 버릴 듯 얼음 조각 위에 아슬아슬하게 서 있는 북극곰은 지구온난화로 인한 기후변화를 보여 주는 대표적인 이미지로 사람들 뇌리에 새겨져 있다. 전 세계 많은 환경단체들은 그런 북극곰의 모습이 기후변화를 극적으로 표현하는 장면이기는 하지만 사람들에게 ‘지구온난화는 나와는 거리가 먼 세계의 이야기’로 생각하게 만들어 방관하게 만든다고 비판하기도 한다. 어쨌든 집 잃은 북극곰의 모습으로 대표되는 북극해 빙하가 녹기 시작한 것은 20세기 후반이 아닌 20세기 초부터였다는 새로운 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이탈리아, 영국, 노르웨이, 독일 등 유럽 4개국 과학자들은 따뜻한 바닷물이 극지방으로 흘러들면서 해빙(海氷)이 녹는 이른바 ‘아틀란티피케이션’(대서양화) 현상이 20세기 초부터 시작됐다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 사이언스 어드밴시스 11월 25일자에 실렸다. 대서양화는 따뜻하고 염분이 많은 대서양의 바닷물이 북극쪽으로 흘러들어가 해수 온도와 염도를 높이면서 얼음을 녹게 만드는 현상을 말한다. 북극해에 대서양의 영향이 강화되는 대서양화는 북극 지역의 온난화를 가속화하는 요인 중 하나로 지목받고 있었다. 연구팀은 그린란드와 스발바르제도(노르웨이와 북극점 중간에 위치) 사이에 위치해 북극해의 관문이라고 불리는 ‘프람해협’에서 해양 온난화의 역사를 재구성했다. 연구팀은 프람해협 밑바닥의 퇴적물과 바닷물을 지구화학, 생물학 등 다양한 분석법을 조합해 지난 800년 동안 이 일대 바다 온도와 염도 변화를 분석한 결과 대서양화 징후가 1900년대부터 시작됐다는 것을 발견했다. 북극해가 따뜻해지면서 극지방 얼음이 녹으며, 얼음이 품고 있던 열(잠열)을 방출하고 더 많은 바다 표면이 태양에 노출된다. 북극이 더워져 얼음이 녹고 바다 표면 노출이 많아지면 이산화탄소, 메탄 등 온실효과를 일으키는 각종 기체가 땅속에서 빠져나와 영구동토층을 녹게 만드는 악순환이 이어지는 것이다. 이 과정을 가속화한 것이 대서양화라는 것이다. 분석 결과 19세기 말부터 20세기 초에 북극해 온도와 염도가 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 1900년대 이후 북극 얼음은 계절에 상관없이 빠르게 녹는 것으로 확인됐다. 염도가 증가하는가 하면 해수 온도는 19세기 말과 비교했을 때 2도 이상 상승한 것으로 조사됐다. 연구팀은 북극의 온난화 속도는 지구 평균의 2배 이상이며 최근 20년 동안 온난화의 영향을 가장 심하게 받고 있는 지역임을 확인했다. 이 같은 현상의 이면에는 대서양화가 있었으며 지구온난화로 인해 대서양의 온도가 꾸준히 오르고 있기 때문이라는 것이다. 연구를 이끈 프란체스코 무슈티엘로 영국 케임브리지대 교수(자연지리학)는 “현재 활용되는 많은 기후 모델링이 북극해의 해빙이 녹는 현상을 재현해 내지 못하고 있는데 이는 대서양화 현상을 정확히 파악하지 못하고 있기 때문”이라고 했다. 무슈티엘로 교수는 “이번 연구는 그동안 수수께끼로 남아 있던 북극해의 초기 온난화 현상을 정확히 보여 줌으로써 미래 기후변화 예측의 정확성을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.