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  • 거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    스위스 취리히연방공과대(ETH) 건축재료연구소, 화학·생명공학연구소, 표면과학연구소, 스위스 건축자재기업 우드텍, 중국 충칭대 물리학부, 미국 노스웨스턴대 생물전자공학연구소 공동연구팀은 나무 바닥재에 나노발전기를 결합시켜 건물에 전기를 공급할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 전극 사이에 각각 태양전지에 쓰이는 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 코팅한 나무판과 금속유기골격체의 일종인 ZIF-8을 코팅한 나무판을 끼워 넣은 압전 바닥재를 만들었다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 바닥재는 A4 한 장 크기만으로도 가정용 LED 조명 1개와 소형 전자기기 1개를 구동시킬 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 2일자에 실렸다.
  • 전자발찌 부착자 78%가 3년 내 재범… 안 잡히려 살인 등 ‘더 센 범행’

    전자발찌 부착자 78%가 3년 내 재범… 안 잡히려 살인 등 ‘더 센 범행’

    동종재범보다 강씨처럼 이종재범 2.6배표창원 “증거인멸 수단으로 살인 선택”성폭력범죄 전력만 2회인 전과 14범의 강모(56)씨가 위치추적 전자장치(전자발찌)를 떼어낸 전후로 여성 2명을 살해한 사건이 발생하면서 전자감독제도의 개선 필요성이 커진 가운데, 성범죄를 저지른 전자감독 대상자가 3년 이내에 재범할 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. 31일 학술지 ‘한국심리학회지: 법’에 실린 ‘성범죄 전자감독 대상자들에 대한 재범추적 연구’ 논문에 따르면 성범죄를 저지른 전자감독 대상자 가운데 전자발찌 부착 기간 중 재범을 저지른 사람 122명을 분석했더니 77.9%인 95명이 3년 안에 또다시 범죄를 저질렀다. 성범죄 전과로 전자발찌를 착용하는 동안 또 성범죄를 저지른 사람보다 다른 범죄를 저지른 사람이 2.6배 많았다. 재차 성범죄를 저지른 ‘동종 재범’은 34명, 폭행·상해·협박 등 ‘이종 재범’은 88명이었다. 전자발찌 부착 후 1년 이내 재범한 경우만 분류하면 동종 재범자는 9명에 그쳤으나 이종 재범자는 35명으로 약 4배가량 많았다. 2005년 징역 15년형을 선고받은 강씨도 성범죄 재범 위험성이 높다고 판단돼 전자발찌를 찼지만 지난 5월 천안교도소에서 출소해 3개월 만에 성범죄가 아닌 살인을 저지른 이종 재범자에 해당한다. ‘표창원범죄과학연구소’의 표창원 대표는 이날 서울신문과의 통화에서 “상습 전과자 또는 교도소에서 장기간 복역한 사람들의 경우 재범 뒤 다시 교도소에 갈 수 없다는 강박감이 매우 커 증거인멸을 하는 등의 과정에서 살인을 저지르는 경우가 많다”면서 “교도소 출소 후 다시는 죄를 짓지 말아야겠다는 생각은 대부분 길어야 6개월 정도 유지된다”고 말했다. 표 대표는 “상습범죄자 중에서 성장과정, 재소 기간에 있었던 일 때문에 내면에 분노와 공격성이 축적되는 경우들이 있는데 이런 공격성이 교도소 출소 이후 범행을 저지르다가 분출돼 더 폭력적인 행동을 하고 그것이 살인으로 이어지는 경우가 있다”고 설명했다. 경기대 일반대학원 범죄심리학과에서 심리학 석사과정을 이수할 당시 이 논문을 쓴 이승원씨는 “고위험군 범죄자를 대상으로 한 연구가 충분하지 않다”면서 “전자감독 기간 중 재범을 저지를 가능성이 큰 집단과 그렇지 않은 집단을 구분해 관리하는 것이 필요하다”고 제안했다. 표 대표는 “전자발찌는 재범 위험성을 낮추는 보조적 수단인 만큼 전자발찌 장비 개선 비용을 보호관찰소 인력 증원과 재범 위험성을 효과적으로 낮출 수 있는 교정·교화 프로그램 개발에 사용해야 한다”고 말했다.
  • “성범죄 전자발찌 부착자 중 약 78%가 3년 안에 재범”

    “성범죄 전자발찌 부착자 중 약 78%가 3년 안에 재범”

    성폭력범죄 전력만 2회인 전과 14범의 강모(56)씨가 위치추적 전자장치(전자발찌)를 떼어낸 전후 여성 2명을 살해한 사건이 발생하면서 전자감독제도의 개선 필요성이 커진 가운데 성범죄를 저지른 전자감독 대상자가 3년 이내에 재범할 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. 31일 학술지 ‘한국심리학회지:법’에 실린 ‘성범죄 전자감독 대상자들에 대한 재범추적 연구’ 논문에 따르면 성범죄를 저지른 전자감독 대상자 가운데 전자발찌 부착기간 중 재범을 저지른 사람 122명을 분석했더니 77.9%인 95명이 3년 안에 또다시 범죄를 저질렀다. 성범죄 전과로 전자발찌를 착용하는 동안 또 성범죄를 저지른 사람보다 다른 종류의 범죄를 저지른 사람이 2.6배 많았다. 재차 성범죄를 범한 ‘동종 재범’은 34명, 폭행, 상해, 협박 등 ‘이종 재범’은 88명이었다. 전자발찌 부착 후 1년 이내 재범한 경우만 분류하면 동종 재범자는 34명 중 9명이, 이종 재범자는 88명 중 35명이 전자감독 시작일 이후 1년 이내에 재범을 저질렀다. 지난 2005년 징역 15년형을 선고받은 강씨도 성범죄 재범 위험성이 높다고 판단돼 전자발찌를 찼지만 지난 5월 천안교도소에서 출소해 3개월 만에 성범죄가 아닌 살인을 저지른 이종 재범자에 해당한다. ‘표창원범죄과학연구소’의 표창원 대표는 이날 서울신문과의 통화에서 “살인범이 재차 살인하는 경우는 많지 않다. 다만 상습 전과자 또는 교도소에서 장기간 복역한 사람들의 경우 출소 후 범행을 저지른 뒤 다시 교도소에 갈 수 없다는 강박감이 매우 커서 증거 인멸, 검거 회피 등의 수단으로 살인을 저지르는 경우가 많다”면서 “교도소 출소 후 다시는 죄를 짓지 말아야겠다는 경각심은 대부분 길어야 6개월 정도 유지된다”라고 말했다. 표 대표는 “상습범죄자 중에서 성장과정, 재소 기간에 있었던 일 때문에 내면에 분노와 공격성이 축적되는 경우들이 있는데 이런 공격성이 교도소 출소 이후 범행을 저지르다가 분출돼 그전보다 더 폭력적인 행동을 하고 그것이 살인으로 이어지는 경우가 있다”고 설명했다. 경기대 일반대학원 범죄심리학과에서 심리학 석사과정을 이수할 당시 이 논문을 쓴 이승원씨는 “고위험군에 해당하는 범죄자를 대상으로 수행된 연구들이 충분하지 않다”면서 “전자감독 기간 중 재범을 저지를 가능성이 큰 집단과 전자감독만으로 재범을 충분히 억제할 수 있는 집단을 구분해 관리하는 것이 필요하다”고 제안했다. 표 대표는 “전자발찌는 재범 위험성을 낮추는 보조적 수단인 만큼 전자발찌 장비 개선 비용을 보호관찰소 인력 증원과 재범 위험성을 효과적으로 낮출 수 있는 교정·교화 프로그램 개발에 사용해야 한다”고 말했다.
  • 피 뽑는 대신 콘택트렌즈 끼는 것만으로 혈당 관리 ‘OK’

    피 뽑는 대신 콘택트렌즈 끼는 것만으로 혈당 관리 ‘OK’

    국내 연구진이 피 뽑지 않고 눈물만으로도 혈당을 측정할 수 있는 당뇨관리 기술을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 정의헌 교수와 한양대 생명공학과 이동윤 교수가 주도하고 강동경희대병원, 미국 매사추세츠종합병원 연구진이 참여한 공동연구팀은 인체에 무해하고 전극이 필요없는 스마트 콘택트렌즈로 혈당을 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 당뇨환자들은 식사 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 혈액을 채취해 혈당을 측정한다. 혈당 측정을 위해 수시로 손가락을 찌르는 것은 육체적, 심리적 부담감을 줄 뿐만 아니라 바늘을 통한 감염 같은 부작용이 발생하는 경우도 있다. 연구팀은 당뇨 환자의 경우 혈중 포도당 수치가 높아지면 땀이나 눈물, 소변 등 다른 체액에서도 포도당 수치가 높아지며 특히 눈물이 다른 체액들에 비해 질병 상태와 상관관계가 높다는 점에 착안했다. 연구팀은 눈물 속 포도당 농도에 따라 렌즈 속 나노입자가 색깔이 변하는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 또 색변화 정도를 정밀하게 촬영할 수 있는 시스템과 안구의 흔들림에 따른 측정오차를 최소화할 수 있는 안구추적 알고리즘도 개발했다. 이번에 개발된 스마트 콘택트렌즈는 전극이 없고 인체에 무해한 나노입자의 색깔 변화를 카메라를 통해 정량적으로 분석할 수 있으며 이 모든 것을 스마트폰과 연계해 사용할 수 있다는 장점까지 갖고 있다. 정의헌 GIST 교수는 “이번 기술은 환자들의 부담을 높이는 기존 당뇨 진단방식을 개선할 수 있다는 점이 가장 큰 장점”이라며 “앞으로 딥러닝 기술과 바이오빅데이터 활용 기술을 결합시키면 보다 정확한 당뇨측정이 가능할 것”이라고 말했다.
  • 남아공서 ‘새로운 코로나19 변이’ 나와…감염력 커 백신 피할 우려도

    남아공서 ‘새로운 코로나19 변이’ 나와…감염력 커 백신 피할 우려도

    남아프리카공화국(이하 남아공)에서 처음 발견된 새로운 코로나19 변이 바이러스가 다른 코로나19 변이 바이러스들보다 감염력이 커 백신을 회피할 가능성이 있다고 과학자들이 밝혔다. 남아공 국립전염병연구소(NICD)와 콰줄루나탈 연구혁신·시퀀싱플랫폼(Krisp) 공동연구진은 전파력이 커진 C.1.2 변이 바이러스는 중국 우한에서 처음 발견된 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)로부터 가장 많이 변한 것이라고 지적했다. C.1.2 변이 바이러스는 지난 5월 남아공에서 3차 유행이 일어났을 때 과학자들에 의해 처음 발견됐으며, 그후 영국과 중국, 콩고민주공화국, 모리셔스, 뉴질랜드, 포르투갈 그리고 스위스에서 발견됐다. 이번 연구에서는 코로나19의 첫 팬데믹 당시 처음 발견됐으며 올해 1월 마지막으로 보고됐던 C.1 변이 바이러스에서 유래한 C.1.2 변이 바이러스의 변이율은 연간 약 41.8개인 것으로 나타났다. 이는 현재 다른 우려변이(VOC) 바이러스들에서 볼 수 있는 변이률보다 거의 두 배 많은 것이다. 이에 대해 연구진은 “C.1.2 변이는 계통학적으로 람다 변이(C.37)에 더 가깝다”고 밝혔다. 연구진은 남아공 C.1.2 변이의 유전체 수가 5월 0.2%에서 6월 1.6%, 그리고 7월 2.0%까지 증가한 것을 확인했다. 이런 짧은 기간의 지속적인 증가는 알파와 베타 그리고 감마 변이에서도 발견된다. 연구진은 또 C.1.2 염기서열을 가진 변이 바이러스 중 거의 50%에서 14개의 변이를 발견했다. 이에 대해 연구진은 “이런 변이의 기능적 영향을 파악하려면 더 많은 연구가 필요하지만 이렇게 많이 변한 최신 변이 바이러스는 항체와 면역 반응을 피할 수도 있다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호에 실렸다.
  • 온도 따라 ‘움직이는 창·벽’ 기술 개발

    온도 따라 ‘움직이는 창·벽’ 기술 개발

    국내 연구진이 온도에 따라 숨구멍을 여닫는 선인장을 흉내 내 기온에 따라 창이나 외벽 일부를 스스로 열고 닫을 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 아주대 건축학과 이황 교수는 4D 프린팅 기술과 스마트 소재를 활용해 기온 변화에 반응해 자동으로 움직이는 건축외피(외장 모듈) 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 건축 분야 국제학술지 ‘빌딩 공학’에 실렸다. 연구팀은 복원력이 우수한 니켈·티타늄 합금 와이어와 변형이 자유로운 형상기억 고분자를 조합시킨 소재로 4D 프린팅 기술을 적용해 창호와 외벽을 설계했다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 도로 차폐벽이나 태양광 패널 등에 우선 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
  • [달콤한 사이언스] 다이어트 성공하려면 삼시세끼 먹어야 하는 이유

    [달콤한 사이언스] 다이어트 성공하려면 삼시세끼 먹어야 하는 이유

    길을 지나다 향기로운 커피냄새나 맛있는 빵 냄새가 나는 가게를 만나면 자신도 모르게 문을 열고 들어가는 경험을 한 번 쯤은 해봤을 것이다. 과학자들이 이 같은 행동은 포만감과 상관없이 후각 자극 때문에 생기는 일이라는 연구결과를 내놨다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경과, 행동·정신과학과, 심리학과, 샌디에고주립대 운동·영양학부 공동연구팀은 후각을 바탕으로 한 의사결정은 동기유발 상태에 따라 달라진다고 29일 밝혔다. 쉽게 말하면 냄새가 우리가 먹는 행위를 조절하게 된다는 것이다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 27일자에 실렸다. 연구팀은 18~30세의 건강한 성인남녀 32명을 대상으로 음식 냄새에 대한 민감도 검사와 음식 냄새를 처리할 때 뇌 변화를 측정하기 위해 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영을 실시했다. 우선 연구팀은 음식과 비슷한 음식이 아닌 냄새를 섞은 뒤 음식 냄새를 언제 구분할 수 있는지 분석했다. 피자와 소나무 냄새, 시나몬번과 삼나무 냄새를 서로 다른 비율로 섞어 피자나 시나몬번 냄새를 언제 인식하는지를 관찰한 것이다. 연구팀은 배가 고플 때와 식사 후에 인식하는 냄새의 비율을 조사하고 수면부족 상태에서 뇌에서 냄새를 어떻게 처리하는지도 조사했다. 분석 결과 배가 고플 때는 음식 냄새가 50% 비율로 섞여 있을 때도 쉽게 알아차리고 뇌가 반응하는 것으로 나타났지만 배가 부를 때는 음식 냄새가 80% 이상의 비율로 섞여 있을 때만 뇌가 반응하는 것으로 확인됐다. 배가 부르면 음식 냄새가 식욕을 불러일으키지 않지만 공복 상태에서는 뇌가 냄새에 민감해지고 평소 먹는 양보다 많이 섭취하도록 하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 또 후각 중추에 이상이 있을 경우 과도한 식욕을 일으키는 것으로도 확인됐다. 과다한 식욕을 불러일으키는 이상증세는 중독과 인지능력 저하와도 밀접하게 연관돼 있는 것으로 조사됐다. 연구팀은 뇌의 냄새-음식섭취 회로는 스트레스나 수면 부족으로 쉽게 망가질 수 있다고도 확인했다. 체중 조절을 위해 식이조절을 할 경우 완전히 굶는 것보다는 적은 양이라도 삼시세끼를 챙겨먹어 후각 중추를 어느 정도 둔하게 만들어 놓고 충분한 수면을 통해 냄새-음식섭취 회로 이상이 발생하지 않도록 하는 것이 좋다고 연구팀은 조언했다. 연구를 이끈 노스웨스턴대 의대 소스턴 칸트 교수(행동신경학)는 “인간의 여러 감각 중에서 후각이 음식 섭취에 대해 중요한 역할을 한다는 것을 확인한 연구”라고 설명했다.
  • 선인장 숨구멍처럼 온도에 따라 알아서 창문 여닫히는 건물 나온다

    선인장 숨구멍처럼 온도에 따라 알아서 창문 여닫히는 건물 나온다

    국내 연구진이 온도에 따라 숨구멍을 여닫는 선인장을 흉내내 기온에 따라 창이나 외벽 일부를 스스로 열고 닫을 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 아주대 건축학과 연구팀은 4D 프린팅 기술과 스마트 소재를 활용해 기온변화에 반응해 자동으로 움직이는 건축외피(외장모듈) 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 건축분야 국제학술지 ‘빌딩 공학’에 실렸다. 선인장은 덥고 건조한 사막에서도 살아남는 식물로 잎과 줄기에 있는 구멍인 기공이 다른 식물보다 기온과 습도에 더 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 선인장의 기공개폐 방식에 착안해 복원력이 우수한 니켈-티타늄 합금 와이어와 변형이 자유로운 형상기억 고분자를 조합시킨 소재로 4D 프린팅 기술을 적용해 창호와 외벽을 설계했다. 4D 프린팅은 3D 프린팅에 시간차원을 추가해 시간에 따라 변형이 가능한 소재를 프린팅하는 기술로 스마트소재와 기계공학분야에서 주목받고 있다. 기존에도 비슷한 기술이 있었지만 전자회로와 모터와 같은 기계시스템으로 움직이기 때문에 소음과 진동이 발생하고 원래 형태로 돌아가지 않는다는 단점이 있었다. 연구팀이 개발한 외장 모듈은 기온이 일정 정도 이상 올라가면 펼쳐지면서 열과 햇빛을 차단하고 온도가 떨어지면 자동으로 열려 바람과 빛을 받아들여 실내 환경을 조절할 수 있다. 또 기존 장치들처럼 모터가 아닌 기온이나 습도에 따라 스스로 회복과 변형을 반복할 수 있다. 연구팀은 건축 현장에 일반적으로 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하겠지만 이번 기술을 활용하면 도로 차폐벽이나 태양광 패널 등에 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이황 아주대 건축학과 교수는 “4D 프린팅 기술을 이용해 건축 외장재료를 바꿈으로써 다양한 형태의 움직이는 건축외피를 저비용으로 만드는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.
  • 인니 술라웨시섬서 7000년 전 ‘새로운 현생인류’ 발견

    인니 술라웨시섬서 7000년 전 ‘새로운 현생인류’ 발견

    약 7000년 전 인도네시아 술라웨시섬에서 죽은 10대 여성의 뼈는 지금까지 알려지지 않았던 한 현생인류의 이야기를 엿보여준다. 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’ 최신호(8월25일자)에 실린 연구논문에 따르면, 이번에 확인된 수렵채집인은 세계 다른 어느 곳에서도 발견된 적이 없는 현생인류 계통이다. 연구 교신저자인 호주 그리피스대 애덤 브럼 교수는 “우리는 ‘월리시아’(Wallacea)로 알려진 지금의 호주와 아시아 사이(인도네시아) 섬 지역에서 처음으로 고대 인류의 DNA를 발견했다”면서 “이는 세계에서도 지금껏 잘 알려지지 않은 지역의 초기 현생인류에 관한 유전적 다양성과 인구의 역사를 찾는 새로운 단서가 될 것”이라고 밝혔다. 술라웨시섬과 롬복섬 그리고 플로레스섬 등 인도네시아 섬들로 주로 구성된 월리시아를 거쳐 현생인류가 처음으로 유라시아 대륙에서 호주 대륙으로 건너간 시기는 5만여 년 전으로 여겨진다. 구체적인 경로나 항해 수단은 알 수 없지만, 꽤 정교한 배를 이용했을 것이라고 블럼 교수는 보고 있다. 당시 기후 환경은 마지막 빙하기로 지구상의 해수면 높이가 현재보다 최대 140m 낮았지만, 그래도 섬들을 연결하는 육지는 존재하지 않았던 것으로 전해졌다. 도구와 동굴벽화의 발견으로 미루어 이들 섬에는 4만7000년 전까지 사람이 거주했던 것으로 보인다. 이번 분석 대상이 된 뼈는 17~18세 여성의 것으로, 2015년 술라웨시섬의 동굴에서 발견됐다. 고고학 유적의 일부이기도 한 이 동굴에 시신이 묻힌 시기는7200년 전으로 거슬러 올라간다.DNA는 추체골이라고 불리는 쐐기형 뼈에서 채취했다. 연구 주저자인 독일 막스플랑크 인류사과학연구소의 셀리나 칼호프 연구원에 따르면, 열대성 기후 속에서는 분해가 현저하게 빨라 잔해에서 DNA를 채취하는 것은 매우 어렵다. DNA 분석 결과 여성은 5만 년 전 월리시아에 온 최초의 현생인류의 후손으로 확인됐다. 이들은 호주와 뉴기니를 합친 빙하기 육지 덩어리인 ‘그레이터 오스트레일리아 ’에 처음 정착한 인류의 일부로, 오늘날 호주 원주민과 파푸아인의 조상이라고 브럼 교수는 덧붙였다. 이 여성의 DNA에는 또 아시아에서 유래하는 다른 계통의 조상이 있다는 사실도 확인됐다. 브럼 교수에 따르면, 지금까지 아시아계 유전자를 가진 인류가 최초로 월리시아에 정착한 시기는 약 3500년 전으로 여겨졌다. 하지만 이번 발견으로 해당 지역에 지금까지 전혀 알려지지 않았던 현생인류의 집단이 존재했을 가능성이 시사된다는. 현재 이 계통의 후손들은 살아남지 못했다. 여성의 DNA에는 이밖에도 지금은 멸종해 수수께끼로 남은 데니소바인의 흔적도 남아있다. 그동안 데니소바인의 화석은 주로 시베리아와 티벳에서 출토돼 왔다. 연구 공동저자로 독일 막스플랑크 진화인류학연구소의 요하네스 클라우제 교수는 “술라웨시섬의 여성에게서 데니소바인의 유전자가 발견된 사례는 데니소바인이 지금까지 생각보다 훨씬 더 넓은 지역으로 확산했다는 우리의 가설을 지지한다”고 말했다. 다만 월리시아 서부에 살고 있던 다른 수렵인의 DNA를 보면 데니소바인의 흔적은 없다. 또다른 공동저자로 독일 튀빙겐대 코시모 포스트 교수는 “월리시아의 현생인류와 데니소바인의 지리적 분포가 겹치고 있었는지도 모른다. 어쩌면 그곳은 데니소바인과 호주 원주민 그리고 파푸아인이 교류한 중요한 장소일 가능성도 있다”고 지적했다.
  • 칼 대신 초음파로 외과 수술 방법 개발

    칼 대신 초음파로 외과 수술 방법 개발

    국내 연구진이 칼 대신 초음파로 외과 수술을 할 수 있는 방법을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 박기주 박사는 강도를 조절할 수 있는 집속초음파를 이용해 정밀하고 미세하게 생체 조직을 파쇄할 수 있는 새로운 초음파 수술기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 음향학 분야 국제학술지 ‘초음파 음향화학’에 실렸다. 연구팀은 집속초음파가 집중되는 초점에서 압력 세기를 변화시키는 방법으로 충격파 산란효과를 줄여 정밀 수술이 가능하게 했다. 수~수십㎜ 단위로만 제어할 수 있는 기존 집속초음파 기술과 달리 이 기술은 수십~수백㎛(마이크로미터) 단위로 제어가 가능해 생체조직을 정밀하게 파쇄할 수 있다. 연구팀은 음향 시뮬레이션과 초고속 카메라를 이용한 인체조직 모사실험과 동물실험을 통해 이 같은 효과를 관찰하는 데 성공했다. 박 박사는 “이번에 개발한 집속초음파 기술은 원하는 특정 세포만 선택해 파쇄할 수 있다”며 “관련 초음파 기술을 국내와 미국에 특허출원한 상태이고 정밀수술과 시술에 사용할 수 있는 핸드헬드 타입 초음파 의료기기 상용화 연구를 진행 중”이라고 밝혔다.
  • 쌀·감자 생산량 3배…中연구팀, 작물에 ‘비만 유전자’ 이식 성공

    쌀·감자 생산량 3배…中연구팀, 작물에 ‘비만 유전자’ 이식 성공

    코로나19 확산과 기후변화 등의 영향으로 식량부족에 시달리는 국가가 급증해 대책으로 농작물 품종 개량 등의 연구가 이뤄지고 있다. 그런데 중국인과 중국계 미국인으로 구성된 국제 연구팀이 인간 비만의 원인으로 꼽히는 특정 유전자를 작물에 이식해 성장을 촉진하는데 성공했다고 밝혔다. 연구에서 사용한 유전자는 ‘FTO 유전자’로 불리는 것으로, 이를 지닌 동물은 에너지 소비 효율이나 식욕 억제 능력이 낮은 것으로 여겨진다. 이에 대해 연구 교신저자 중 한 명인 촨허 미 시카고대 교수는 “식물은 FTO 유전자와 같은 유전자를 지니고 있지 않아서 이를 작물에 집어넣어 그 영향을 관찰하려 했다”고 설명했다. 허 교수는 또 “이는 대담하면서도 기묘한 생각”이라고 지적하면서 “솔직히 말해 우리는 FTO 유전자가 작물에 치명적인 영향(사멸)을 줄 수도 있다고 우려했었다”고 털어놨다. 그런데 실험 결과, FTO 유전자를 넣은 작물은 일반적인 작물보다 성장이 촉진하는 것으로 확인됐다.실제로 이들 연구자가 논문에 첨부한 첫 번째 사진에서 왼쪽이 일반 벼에서 수확한 쌀이고, 오른쪽이 FTO 유전자를 넣은 벼에서 수확한 쌀이다. 이에 대해 연구팀은 “FTO 유전자를 넣은 벼에서 나온 쌀은 일반 벼에서 나온 것보다 3배 많았다”고 설명했다.그다음 사진에서는 왼쪽이 일반 감자이고 오른쪽이 FTO 유전자를 넣은 감자다. 이 역시 벼와 마찬가지로 FTO 유전자를 넣은 쪽이 더 많은 식량을 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 사실 유전자 편집 기술을 사용해 식량 생산량을 늘리는 연구는 이전부터 시도돼 왔지만, 이런 기술로는 식량 생산량을 10% 이상 늘릴 수 없다는 연구 결과가 나오기도 했었다. 그렇지만 이번 연구에서는 FTO 유전자를 넣은 작물이 일반 작물보다 50% 크게 성장했다는 것이다. 연구팀은 “FTO 유전자는 특별하다. 다른 유전자로는 아마 생산량을 크게 늘릴 수 없을 것”이라고 말해 이 유전자가 식량 부족 문제를 해결하는데 기여할 가능성이 있다는 것을 시사했다. 다만 이 연구는 아직 초기 단계에 있어 앞으로 FTO 유전자가 작물의 성장을 촉진하는 메커니즘을 해명하기 위해 연구를 계속할 계획이라고 연구팀은 밝혔다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 실렸다.
  • 지구온난화 때문에 엘니뇨·라니냐까지 사라진다

    지구온난화 때문에 엘니뇨·라니냐까지 사라진다

    이달 초 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 기후변화의 마지노선으로 정한 산업화 이전 대비 지구평균 온도 1.5도를 넘는 시기가 이전 예측보다 12년이나 빨라졌다는 보고서를 발표했다. 지금과 같은 기후변화 속도가 계속될 경우 자연적 기후변화 요인인 엘니뇨, 라니냐 현상이 사라질 수도 있다는 연구결과까지 발표됐다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 독일 막스플랑크 기상연구소, 미국 하와이대 공동연구팀은 지금과 같은 지구온난화가 계속 이어질 경우 엘니뇨, 라니냐 현상이 사라질 가능성이 높다는 연구결과를 환경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 27일자에 발표했다. 적도 동태평양 해수온도가 평년보다 높아지거나 낮아지는 엘니뇨, 라니냐 현상과 그에 따라 태평양 기압이 변하는 남방진동이 나타나는 현상을 엘니뇨-남방진동이라고 한다. 지난 1만 1000년 동안 한 번도 중단없이 지속된 자연기후변동 현상이다. 연구팀은 IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 이용해 해양 10㎞, 대기 25㎞ 단위의 해상도로 시뮬레이션을 수행했다. 이전 많은 연구들은 100㎞ 해상도로 수행됐다. 기존보다 해상도를 4배 가량 높여 대기와 해양에서 발생하는 기상, 기후현상들에 대한 상세한 가상실험을 실시한 것이다. 이를 통해 엘니뇨, 라니냐 발생과 종료에 중요한 역할을 하는 대기 열대 저기압과 적도 태평양 열대 불안정파를 정밀 분석했다. 열대 불안정파는 적도 동태평양에서 서쪽으로 이동하는 중간 규모의 해양파동으로 라니냐 현상의 발달과 소멸에 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 현재 이산화탄소 농도 상태와 현재 대비 2배, 4배 증가된 이산화탄소 농도에서 지구온난화 시뮬레이션을 실시해 엘니뇨, 라니냐 현상의 변화를 예측했다. 이번 분석에 사용된 데이터는 1TB 하드디스크 2000개를 가득 채울 정도의 방대한 용량으로 1년 동안 슈퍼컴퓨터로 분석했다. 분석 결과 대기 중 이산화탄소 농도가 증가할수록 엘니뇨-남방진동이 약화되는 것이 확인됐다. 이산화탄소 농도가 2배 증가할 경우 현재보다 6% 약화됐고, 4배 증가되면 31% 가량 약화되는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 지구온난화로 증발현상이 증가하면 엘니뇨-남방진동에 ‘음의 피드백’을 강화시키고 엘니뇨 발달을 약화시키는 것으로 확인됐다. 또 온난화로 적도 동-서태평양 사이의 온도차이가 감소하면서 ‘양의 피드백’은 약화돼 엘니뇨-남방진동의 변동성을 약화시키는 것으로 조사됐다. 지구온난화가 심해지면 열대 불안정파도 약해지는데 이런 요인들이 결합되면서 엘니뇨-라니냐 현상이 약화될 수 밖에 없다는 것이라고 연구팀은 설명했다. 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단 단장은 “이번 연구결과는 지속적인 온난화가 수천 년 동안 지속돼 온 가장 강력한 자연적 기후변동을 없앨 수 있다는 것을 보여준다”라며 “이런 상황이 전 지구 기후시스템에도 영향을 미칠 것은 분명하지만 구체적 영향과 생태계에 미치는 영향에 대한 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.
  • 경찰 덕에 되찾은 화석 알고보니 가장 완벽한 익룡 표본

    경찰 덕에 되찾은 화석 알고보니 가장 완벽한 익룡 표본

    지금까지 발견된 익룡 화석 중 가장 완벽하다고 할 수 있는 표본이 브라질에서 확인됐다. CNN 등 외신에 따르면, 1억4000만 년 전부터 1억 50만 전 사이의 초기 백악기 동안 남아메리카 일대에서 서식한 타페야라과 익룡의 한 종이 한 화석에서 역대 가장 온전한 모습으로 남아 있는 것으로 확인됐다. 관련 연구자들은 이번에 발표한 연구논문에서 “본 화석에는 연조직이 놀라울 만큼 온존하게 보존돼 있어 이는 지금껏 알려진 가장 완벽한 타페야라과 익룡”이라고 밝혔다.연구 주저자로 포르투갈 카파리카에 있는 노박과학기술대의 고생물학자 빅토르 베카리 연구원은 CNN과의 인터뷰에서 “본 화석은 2013년 브라질 연방경찰이 상파울루주 산토스항의 화석 밀거래 현장을 급습해 회수한 표본 3000여 점 중 1점”이라고 설명했다.이런 이색적인 이력을 간직한 이 화석은 최종적으로 상파울루대 지구과학연구소 산하 고생물분류학 실험실로 옮겨져 연구가 진행됐고, 화석화한 익룡은 투판닥틸루스 나비간스(Tupandactylus navigans)라는 종으로 확인됐다. 이에 대해 베카리 연구원은 “브라질의 화석은 이 나라 지질유산의 일부이므로 법적 보호를 받아 화석을 수집하려면 허가가 필요하다”면서 “브라질에서는 화석 거래나 개인 수집이 불법”이라고 설명했다. 브라질에서는 1942년부터 화석이 이 나라 문화유산의 일부로 상업적으로 판매할 수 없는 국가재산으로 규정하는 법이 제정됐다. 베카리 연구원은 연구논문에 “퇴적물 속에 남아있는 익룡 뼈의 해부학적 구조는 CT스캔을 통해 확인했다”면서 “이 타페야라과 익룡 화석은 원래 브라질 북동부 아라리페 분지에 있는 크라토 지층에서 발견됐다”고 썼다.이들 고생물 전문가는 목이 길고 머리에 큰 볏이 있는 이 익룡의 연대를 약 1억1500만 년 전으로 추정했다. 이 특별한 익룡은 날개 폭이 약 2.7m이고 키가 약 1m이지만, 키의 40%가 커다란 볏이 차지하는 특징을 갖고 있다. 이렇게 높은 볏과 비교적 긴 목은 이 익룡이 먼거리가 아닌 단거리 비행밖에 할 수 없었다는 점을 시사한다고 베카리 연구원은 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS One) 최신호(8월 25일자)에 실렸다. 사진=빅토르 베카리 연구원 제공
  • 이젠 칼 대신 안전하게 초음파로 수술한다

    이젠 칼 대신 안전하게 초음파로 수술한다

    국내 연구진이 칼 대신 초음파로 외과 수술을 할 수 있는 방법을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 연구진은 강도를 조절할 수 있는 집속초음파를 이용해 정밀하고 미세하게 생체 조직을 파쇄할 수 있는 새로운 초음파 수술기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 음향학 분야 국제학술지 ‘초음파 음향화학’에 실렸다. 의료에서 사용되는 초음파는 정밀 검사 뿐만 아니라 외과 수술에도 이용되고 있다. 특히 초음파를 이용한 외과수술은 피부를 절개할 필요가 없기 때문에 환자의 불편함을 덜어줄 수 있다는 장점이 있다. 특히 초음파를 작은 부위에 집중시켜 100분의 1초라는 짧은 시간에 만들어지는 강한 기포로 주변 생체조직을 칼로 자른 듯 물리적으로 파괴할 수 있는 집속초음파 수술법은 치료과정을 관찰하고 치료시간도 짧고 회복도 빠르다. 그렇지만 생체조직을 파쇄하면서 형성되는 충격파 산란효과 때문에 정밀도가 낮아져 주요 장기나 혈관에 붙어 있는 조직이나 종양을 제거하는데는 적용하기 어렵다. 이에 연구팀은 집속초음파가 집중되는 초점에서 압력 세기를 변화시키는 방법으로 충격파 산란효과를 줄여 정밀 수술이 가능하게 했다. 기존 집속초음파 기술은 수~수십㎜ 단위로 제어가 가능하지만 수십~수백㎛(마이크로미터) 단위로 제어가 가능해 생체조직을 정밀하게 파쇄할 수 있다. 연구팀은 음향 시뮬레이션과 초고속 카메라를 이용해 인체조직 모사실험과 동물실험을 통해 이 같은 효과를 관찰하는데 성공했다. 연구를 이끈 박기주 박사는 “이번에 개발한 집속초음파 기술은 초음파 압력을 조절해 파쇄 범위와 강도 조절이 가능하기 때문에 원하는 특정 세포만 선택해 파쇄할 수 있다”라며 “관련 초음파 기술을 국내와 미국에 특허출원한 상태이며 정밀수술과 시술에 사용할 수 있는 핸드헬드 타입 초음파 의료기기 상용화 연구를 진행 중”이라고 밝혔다.
  • WHO 조사단의 경고…“코로나19 기원 규명할 기회 닫히고 있다”

    WHO 조사단의 경고…“코로나19 기원 규명할 기회 닫히고 있다”

    세계보건기구(WHO) 국제 전문가단이 코로나19 기원 조사 작업이 더 이상 늦어질 경우 바이러스의 기원을 규명할 기회가 영원히 없어질지도 모른다고 경고했다. 국제학술지 네이처에 따르면 코로나19 기원을 쫓고 있는 WHO 조사단은 25일(현지시간) 공동 기고문을 통해 “코로나19가 어떻게 출연했는지 규명하는 데 필요한 후속 과학 작업을 신속히 추진할 것을 촉구한다”며 “3월 보고서는 현재 중단된 절차의 첫 단계여야 했다. 중요 조사를 수행할 기회의 창이 급속도로 닫히고 있으며, 늦어지면 연구 일부는 생물학적으로 아예 불가능할 것”이라고 목소리를 높였다. 공동 기고한 조사단은 WHO가 코로나19 기원 조사를 위해 지난해 10월 소집한 국제 전문가들이다. 조사단은 코로나19 바이러스가 처음으로 공식 보고된 중국 후베이(湖北)성 우한(武漢)에서 기원 조사를 실시하고 지난 3월 관련 보고서를 발간했다. WHO는 보고서를 통해 코로나19 바이러스가 중간 숙주를 거쳐 인간에게 전파됐을 가능성이 높다고 결론 내린 바 있다. 조사단은 기고문에서 시간이 지나 항체가 감소하면 2019년 12월 이전 코로나19 바이러스에 노출됐을 수도 있는 사람을 조사해도 성과를 거두지 못해 최초 진원인 ‘0번 환자’(patient O)를 영영 찾지 못할 것이라고 지적했다. 그러면서 “전 세계 과학계와 국가 지도자들이 힘을 합쳐 WHO가 추진 중인 2단계 기원 조사가 서둘러 개시할 수 있도록 해야 한다”고 강조했다. 조사단은 지난 7월부터 중국 정부가 WHO의 후속 조사를 거부하며 지연시키고 있다고 비판했다. WHO는 국제사회에서 조사가 충분하지 않았다는 지적이 터져 나오자 2단계 조사를 추진 중이다. 추가 조사에선 중국 우한의 바이러스 실험실 유출설에 초점이 맞춰질 전망이다. WHO의 이 같은 움직임에 중국은 강력 반발하고 있다. 1차 조사에서 이미 명백한 결론이 났다며, 중국 이외에 전 세계 여러 지역에서 추가적인 조사를 실시하는 것이 맞다는 것이다. 중국 정부는 이날 코로나19 바이러스 기원에 대한 미국 정보기관의 보고서에 대해 미국이 코로나19를 정치화하고 있다고 강력 비난했다. 미 워싱턴포스트(WP)는 앞서 미 정보당국이 최근 3개월간 진행한 코로나19 기원 조사 결과를 조 바이든 대통령에게 보고했다고 전했다. WP는 ‘우한 실험실 유출설’ 등 코로나19의 최초 전염원과 경로에 대한 뚜렷한 결론이 보고서에 담기지 않았다고 지적했다. 푸충(傅聰) 중국 외교부 군비통제국장은 브리핑에서 “중국을 희생양으로 삼아 미국의 행위를 눈가림할 수 없다”며 “미국이 코로나19 바이러스의 우한 유출설이 타당한 가설이라 주장할 경우 차례를 지켜 자국의 실험실도 조사해야 할 것”이라고 주장했다. 중국은 그동안 미국 메릴랜드주(州) 포트 디트릭 연구소에서 지난 2019년 코로나19 바이러스가 유출됐다고 주장해왔다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr
  • 바이러스로 바이러스 치료?…코로나19 바이러스 증식 막는법 나왔다

    바이러스로 바이러스 치료?…코로나19 바이러스 증식 막는법 나왔다

    코로나19의 원인인 ‘사스 코로나바이러스-2’(코로나19 바이러스)를 인공적으로 합성한 ‘코로나19 결손바이러스’를 사용해 코로나19 바이러스를 없애는 새로운 방법이 제시됐다. 미 펜실베이니아주립대 생물학과 마르코 아르케티 교수 연구팀은 이런 개념을 입증하기 위한 치료제를 설계했다고 밝혔다. 아르케티 교수에 따르면, 코로나19 바이러스와 같은 바이러스가 사람의 세포를 공격할 때 먼저 세포 표면에 달라붙어 유전물질을 세포 안으로 주입한다. 그리고 세포를 빼앗아 바이러스의 유전물질을 대량으로 복제해 결국에는 붕괴한 세포로부터 수많은 바이러스 입자를 방출하는 것으로 한층 더 체내에서의 감염을 확대해간다.  숙주의 체내에서 바이러스의 복제가 반복되면 드물게 유전물질 합성에 실패해 바이러스의 게놈 일부가 결손할 수 있다. 게놈이 결손하면 바이러스로 행동하는데 필요한 단백질을 합성할 수 없다. 이런 바이러스는 정상적으로 증식할 수 없어 결손바이러스라고 부른다. 하지만 결손바이러스가 있는 세포 안에 정상적인 바이러스가 들어가면 결손바이러스의 게놈이 정상 바이러스의 게놈을 이용 증식해 정상 바이러스를 대체하는 현상이 일어날 수 있다. 이는 결손바이러스가 정상 바이러스의 증식을 방해하는 작용으로, 학술적으로는 ‘간섭’이라고 하며, 이런 간섭을 일으키는 결손을 지닌 바이러스 입자는 ‘결손갑섭(DI)입자’라고 부른다. DI입자가 바이러스의 증식을 막는데 주목한 연구팀은 코로나19 바이러스의 게놈을 90% 차단해 이 바이러스의 DI입자를 만들었다. 그 DI입자를 코로나19 바이러스, 즉 정상 바이러스에 감염된 원숭이의 세포에 주입하는 실험을 시행했다. 그 결과, 실험 시작 24시간 뒤 정상적인 코로나19 바이러스 양이 절반으로 감소하는 한편 이 바이러스의 DI입자는 정상 바이러스의 3배 속도로 증식하는 것으로 나타났다. 이에 대해 아르케티 교수는 “DI입자는 결손이 있는 탓에 코로나19 바이러스로는 기능하지 않으며 단독으로 증식할 수 없다. 하지만 야생형(질병 유발형) 코로나19 바이러스와 동시에 감염되면 정상 바이러스의 증식 과정을 빼앗아 DI입자를 복제한다”면서 “게다가 게놈이 짧은 덕에 정상 바이러스보다 빠르게 자가 복제해 바이러스의 증식을 막게 된다”고 설명했다. 또 “정상 바이러스가 50% 감소하는 것만으로는 코로나19를 치료하는 것과 관계가 없겠지만, 정상 바이러스의 DI입자가 정상 바이러스보다 빠르게 증식할 수 있기에 우리 연구자들은 시간이 지남에 따라 DI 입자의 유효성이 더욱 증가할 것으로 예상한다”고 말했다. 아르케티 교수는 “정상 바이러스의 DI입자가 항바이러스약으로 쓰일 수 있는지를 검증하기 위해서는 추가 실험이 필요하다”고 강조하면서 “연구를 진행해 미세 조정을 가하면 이런 DI입자가 코로나19의 치료약으로 사용될 가능성이 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘피어제이’(PeerJ) 최신호에 실렸다.
  • ‘식물의 적’ 진딧물, 천적 냄새로 치익~

    ‘식물의 적’ 진딧물, 천적 냄새로 치익~

    음식 찾거나 짝짓기할 때 후각에 의존포식자 무당벌레 내뿜는 냄새 맡으면진딧물 번식 늦어지고 움직임 둔해져美 연구진 강한 거부 반응 화합물 발견인체에 해롭지 않고 효과적으로 제거코로나19로 인해 외부 활동이 줄면서 실내 정원 가꾸기인 ‘홈가드닝’이나 도시 텃밭 가꾸기를 통해 코로나 우울증을 극복하고 야외 활동을 대신하려는 이들이 늘었다고 한다. 실제로 이처럼 식물 키우기가 다른 어떤 방법보다 정신건강에 도움이 된다는 연구 결과들은 많다. 영국 엑서터대 의대와 왕립원예학회 공동연구팀은 집 안에 작은 정원을 들이는 것이 우울감과 스트레스를 해소해 주고 건강과 삶의 만족도를 높여 준다는 연구 결과를 지난해 환경·건축공학 분야 국제학술지 ‘조경과 도시계획’에 발표했다. 미국 연구진도 지난해 정원 가꾸기가 노년층 여성의 심혈관 질환 위험을 낮추고 정신건강에 도움이 된다는 연구 결과를 내놓기도 했다. 이런 이유로 집 안에 화분을 들여놓거나 작은 텃밭을 만드는 사람들이 점점 늘고 있지만, 금세 시드는 식물과 어느새 들끓는 벌레들 때문에 포기하는 사람들도 적지 않다. 미국 펜실베이니아주립대 농대 곤충학과 화학자와 생물학자로 구성된 연구팀이 ‘공포의 냄새’를 이용해 해충을 효과적으로 제거해 정원과 농작물을 보호할 수 있는 방법을 찾았다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학계에서 가장 권위 있는 학술행사인 ‘미국화학회(ACS) 2021년 가을 콘퍼런스’에서 발표됐다. 지난 22일부터 26일까지 미국 애틀랜타에서 열리는 이번 콘퍼런스는 코로나 여파로 지난해와 마찬가지로 온라인에서도 동시에 열린다. 초보 정원사, 농부를 괴롭히는 대표적인 해충은 진딧물이다. 몸길이가 2~4㎜에 불과한 진딧물은 식물 줄기나 잎에 모여 사는 특징을 갖고 있다. 식물의 즙액을 빨아 먹을 뿐만 아니라 식물바이러스병을 옮겨 이중으로 해를 끼치는 경우가 적지 않다. 전 세계적으로 2700종이 있는데 한국에는 330종이 분포해 있다. 육안으로는 똑같아 보이는 진딧물이지만 생태가 다르고 한 식물에 다른 종류의 진딧물이 붙어 있는 경우가 있어 완벽하게 제거하기가 쉽지 않다. 살충제를 사용하기도 하지만 자주 쓰면 내성이 생긴다는 문제도 있다. 연구팀은 곤충들이 음식을 찾거나 짝짓기를 할 때 후각 신호에 의존한다는 사실에 착안했다. 천적인 무당벌레 냄새를 이용하면 진딧물을 효과적으로 없앨 수 있을 것이라는 아이디어다.우선 연구팀은 진딧물은 포식자인 무당벌레가 있는 일정 공간에는 접근하지 않는다는 사실을 확인했다. 또 무당벌레가 내뿜는 냄새에 오랫동안 노출되면 진딧물 번식 속도가 늦어지고 불임증상이 나타나며 움직임까지 둔해지는 등 이동성이 현저하게 떨어진다는 것도 알아냈다. 그다음 연구팀은 가스 크로마토그래피 질량분석법을 활용해 살아 있는 무당벌레에서 방출되는 냄새들을 구분하고 분류했다. 이렇게 분류해 낸 무당벌레의 냄새 화합물 각각에 진딧물이 어떤 반응을 보이는지 알아보기 위해 ‘곤충 감각전도측정기’(EAG)를 사용해 관찰했다. 그 결과 진딧물은 무당벌레가 방출하는 여러 화합물 중 아이소프로필 메톡시피라진, 아이소부틸 메톡시피라진, 세크부틸 메톡시피라진 등 메톡시피라진 화합물에 강한 거부 반응을 보이는 것으로 확인됐다. 메톡시피라진은 풀, 피망, 와인 등에도 포함된 성분으로 인체에는 무해한 것으로 알려져 있다.세라 허먼 교수(행동 및 화학생태학)는 “이번 연구는 분석화학적 방법으로 인체에는 무해하고 내성을 유발하지 않으면서도 해충을 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 찾아낸 것”이라며 “연구 결과를 실제 정원이나 농장에서 사용할 수 있는 해충 박멸 디퓨저 개발로 연결하기 위한 추가 연구를 진행 중”이라고 밝혔다.
  • 기르는 육식동물 ‘질병의 저수지’ 경고

    기르는 육식동물 ‘질병의 저수지’ 경고

    영국 케임브리지대 수의과학과, 임상의학부, 미국 스탠퍼드 버넘 프레비스 의학발견연구소, 캘리포니아 생명과학기업 제네테크 공동연구팀은 사람에게 사육되는 육식동물은 인간의 건강에 심각한 위험을 초래하는 ‘질병의 저수지’가 될 수 있다는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 8월 25일자에 발표했다. 동물의 장에는 장 건강에 중요한 역할을 하는 3종의 핵심 유전자가 있다. 이 유전자들은 병원균이 체내에 유입되면 면역 반응 시작 신호를 보내는 ‘인플라마솜’(염증소체)을 활성화시키기도 한다. 그러나 육식동물에게는 이들 유전자가 없는 일종의 면역결핍 상태라는 것을 연구팀이 밝혀냈다. 특히 밍크, 개, 고양이 등 사람이 양육하는 육식동물의 면역 핵심 유전자 결핍은 병원균의 돌연변이를 쉽게 일으키며, 질병의 무증상 보균체가 될 가능성을 높이는 것으로 분석됐다.
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 59년 내 코로나 같은 감염병 또 온다

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 59년 내 코로나 같은 감염병 또 온다

    역사학자 윌리엄 맥닐(1917~2016) 전 미국 시카고대 교수는 ‘전염병과 인류의 역사’라는 기념비적 저서에서 “인간의 창의성, 지식, 제도가 아무리 발전하고 개선된다고 하더라도 인간은 질병에 취약한 존재일 수밖에 없다”고 말했습니다. 20세기 들어 위생과 영양 상태가 개선되는 동시에 과학과 의학이 발달하면서 1960년대를 기점으로 감염병은 지속적으로 줄었습니다. 이 때문에 인류는 21세기 초가 되면 더이상 감염병에 고통을 받지 않을 것이라는 희망을 품기도 했습니다. 그렇지만 1990년대 말부터 감염병이 다시 증가해 2002년 사스(중증호흡기증후군), 2009년 신종인플루엔자(H1N1), 2013년 살인진드기, 2014년 서아프리카 에볼라바이러스, 2015년 메르스(중동호흡기증후군)를 비롯해 웨스트나일바이러스, 지카바이러스를 거쳐 2019년 코로나19까지 그야말로 21세기는 ‘신·변종 감염병의 시대’가 됐습니다. 현재 감염병만 놓고 본다면 1960년대 수준으로 되돌아갔다는 평가까지 나오고 있습니다. 코로나19 대유행 상황이 언제 끝날지 모르겠지만 의과학자들은 벌써 ‘포스트 코로나’에 나타날 또 다른 감염병을 예측하고 대비해야 한다고 강조하고 있습니다. 이탈리아 파도바대, 미국 듀크대, 마케트대 공동연구팀은 감염병 발생 통계 분석을 통해 코로나19와 같은 규모의 감염병 발생 가능성이 매년 높아지고 있으며, 앞으로 59년 내에 코로나와 유사한 규모의 감염병이 다시 발생할 가능성이 크다고 25일 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 8월 24일자에 실렸습니다. 연구팀은 1600년부터 1945년까지 발생한 감염병 182건의 확산 강도에 대한 확률 분포를 계산했습니다. 각각의 감염병이 확산된 지리적 범위와 지속 기간, 사망자와 감염자 규모, 당시 사회의 인구사회학적 데이터를 분석해 대유행 감염병의 발생 가능성을 예측한 것입니다. 연구팀에 따르면 전 세계 약 2500만~5000만명의 목숨을 빼앗아 간 스페인 독감이 유행했던 1918~1920년까지 비슷한 규모의 전염병 발병 확률은 연간 0.3~1.9% 수준이었습니다. 그렇지만 최근 코로나19와 비슷한 규모의 감염병 발생 확률은 2%를 훌쩍 넘었고 시간이 갈수록 점점 높아진다고 합니다. 이 같은 계산에 따르면 앞으로 59년 이내에 코로나19와 비슷하거나 더 심각한 감염병이 발생할 것이라고 합니다. 인류 전체를 사라지게 만들 수 있는 감염병도 향후 1만 2000년 내에 발생할 가능성이 매우 높다고도 합니다. 연구팀은 인구 증가, 식품 공급 시스템 변화, 기후변화 등 환경 악화, 인간과 동물 간 빈번한 접촉을 통한 인수공통감염병 증가, 교통·운송 수단의 발달 등 모든 요소가 맞물려 작동하면서 대유행병 발생 확률을 높인다고 설명했습니다. 윌리엄 팬 듀크대 교수는 “이번 연구는 코로나19, 스페인 독감 같은 대규모 감염병이 발생할 가능성이 그 어느 때보다 높아지고 있다는 것을 경고하고 있다”며 “59년 내에 대유행병이 발생할 수 있다는 통계학적 예측은 대유행병이 59년 뒤에 찾아올 것이라는 말이 아니라 지금 당장 또는 내년에라도 또 다른 대유행 감염병이 찾아올 수도 있다는 말”이라고 밝혔습니다.
  • [여기는 남미] 코로나19로 부모 잃은 고아가 가장 많은 나라는?

    [여기는 남미] 코로나19로 부모 잃은 고아가 가장 많은 나라는?

    코로나19로 부모나 보호자를 잃고 졸지에 고아가 된 아이들이 가장 많은 대륙은 중남미인 것으로 나타났다. 고아가 양산된 국가 중 가장 상황이 심각한 곳은 페루, 멕시코, 브라질, 콜롬비아 순이었다. 중남미 언론은 최근 학술지 란셋에 실린 연구결과를 인용, "코로나19로 중남미에서 집중적으로 고아가 양산되고 있다"며 이같이 보도했다. 보도에 따르면 코로나19가 팬데믹으로 번지면서 양친 또는 부모 중 한 명, 돌봐주던 조부모 등 보호자를 잃은 어린이는 전 세계적으로 113만 명에 이른다. 국가별 순위를 보면 고아가 가장 많이 발생한 국가의 상위권엔 페루, 멕시코, 브라질, 콜롬비아 등 중남미 국가가 대거 포진했다. 지금까지 확진자 214만, 사망자 19만8000명이 발생한 페루는 압도적 비율로 부동의 1위였다. 통계를 보면 페루에선 어린이 1000명당 10.2명꼴로 코로나19에 걸린 부모나 보호자가 사망하는 바람에 고아의 신세가 됐다. 2위 남아공(1000명당 5.1명)보다 배나 높은 비율이다. 페루 가톨릭대학에 따르면 코로나19가 본격적으로 유행하기 시작한 2020년 3월 이후 코로나19로 보호자를 잃고 고아가 된 어린이는 최소한 9만8975명에 이른다. 아버지를 잃은 어린이가 7만3000명, 어머니를 잃은 아이는 2만 명에 육박한다. 나머지는 자신들을 돌봐주던 조부모 등 보호자를 잃은 경우였다. 페루 가톨릭대학의 인류학교수 파트리시아 아메스는 "집계한 고아의 수는 최저로 잡은 추정치"라며 "가난, 학업 중단, 폭력에의 노출 등 위험지대에 놓이게 된 취약계층 고아들을 위한 정책적 보호와 지원이 시급하다"고 말했다. 순위가 상대적으로 낮은 국가도 비상이 걸리긴 마찬가지다. 5위에 랭크된 콜롬비아를 보면 코로나19로 보호자를 잃고 고아가 된 어린이는 1000명당 2.3명꼴이다. 콜롬비아의 전문가들은 "코로나19로 고아가 된 아이들이 누적 5만5000여 명으로 추정된다"며 "(델타 변이의 유행으로) 최근 3개월간 고아가 된 아이들만 2만 명에 달하는 등 문제가 갈수록 심각해지고 있다"고 지적했다. 콜롬비아에선 지금까지 코로나19 확진자 489만 명, 사망자 12만4000명이 발생했다.
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