언젠가부터 육아 프로그램이나 책을 즐겨 보고 있습니다. 물론 육아 프로그램이나 책의 내용을 그대로 적용하기는 쉽지 않습니다. 그렇지만 육아 프로그램을 보다 보면 ‘나만 아이들과 싸우며 지내는 것이 아니구나’라는 위안과 전문가들의 이야기에 위로받는 느낌까지 듭니다. 허섭스레기 같은 내용만 있는 자기개발서나 되도 않는 자기 생각만 가득 채워진 에세이들보다 훨씬 낫다는 생각도 듭니다. 그렇다면 아이들이 건강하고 자기 만족한 삶을 살 수 있는 어른이 되도록 돕기 위해서는 무엇이 필요할까요. 이런 고민은 외국에서도 마찬가지인 것 같습니다. ●칭찬할수록 아이 심리 안정적이고 수면 늘어 아이들이 건강하고 성공적인 삶을 사는 어른이 되기 위해 필요한 것이 무엇인지 알아내기 위해 미국 펜실베이니아대와 예일대에 소속된 관련 연구자들이 총출동했습니다. 아동정신과 전문의, 아동심리학자, 인지과학자뿐 아니라 커뮤니케이션 학자, 행동경제학자, 보건경제학자, 물리학자, 생명과학자, 전기시스템공학자, 복잡계 과학자 등이 함께 연구해 내린 결론은 요약하자면 “힘들고 귀찮은 일을 할 때마다 칭찬을 아끼지 말라”는 것입니다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 12월 14일자에 실렸습니다. 연구팀은 스스로 양치질을 시작하는 3세 남녀 어린이 81명을 관찰했습니다. 연구팀은 미국 전역을 대상으로 다양한 인종의 아이들을 선정했습니다. 대신 사회경제적 편향성이 실험에 영향을 미치지 않도록 부모의 교육 수준과 수입은 비슷한 수준으로 통일시켰습니다. 연구팀은 2019년 1~6월, 2020년 3~5월에 각각 16일씩 32일 동안 아이들이 양치를 시작할 때부터 끝날 때까지 모든 과정을 동영상으로 찍어 제출하도록 했습니다. 이와는 별도로 매일 아동의 기분과 수면시간, 부모의 육아 스트레스 정도에 대해 설문조사지를 작성해 제출하도록 했습니다. 연구팀은 동영상 속 부모와 아이의 대화를 분석하고 설문조사 결과를 비교했습니다. 그 결과 아이들이 양치질을 끝냈을 때 부모들이 “잘했어”, “멋지게 잘하던데”라는 식의 칭찬을 해 줄 경우 아이들의 양치시간이 길어질 뿐만 아니라 아이들의 심리상태가 더 안정적이고 수면시간도 길어진 것으로 확인됐습니다. 또 부모들의 육아 스트레스 지수도 낮아졌습니다. 특히 부모의 칭찬과 격려는 스스로 규칙적인 양치질 습관을 갖게 해 준 것으로 밝혀졌습니다. ●규칙적 일상 형성… 부모 스트레스 지수 낮춰 연구를 이끈 줄리아 레너드 예일대 교수는 “반드시 해야 하지만 귀찮고 하기 싫은 양치질 같은 일상적 일을 귀찮아하지 않고 해낼 수 있는 습성을 갖도록 하는 것은 매우 중요하다”며 “그런 삶의 지혜를 체득할 수 있도록 돕는 것이 바로 부모의 적절한 칭찬”이라고 말했습니다. 많은 어른이 뻔하게 반복되는 일상 대신 영화 속 주인공 같은 삶을 꿈꾸곤 합니다. 새로운 일이나 스펙터클한 상황을 능숙하게 헤쳐 나가는 것은 그야말로 영화 속 이야기일 뿐입니다. 실제로는 일상의 규칙적인 일도 쉽게 해 나가기 쉽지 않습니다. 현실의 영웅은 하기 싫고 귀찮지만 자기 일을 묵묵히 해 나가는 사람들입니다. 보름 정도 지나면 2022년 새해가 밝습니다. 새해에는 작심삼일로 끝날 그럴듯한 계획들보다 꾸준히 해야 하는 일이지만 평소 소홀히 했던 것을 찾아 신년 계획으로 세워 보는 것은 어떨까 싶습니다.

오스트리아, 미국, 캐나다, 호주 4개국 9개 연구기관으로 구성된 공동연구팀은 힙합 음악이 자살률 감소에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과를 15일 발표했다. 이 결과는 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘BMJ’ 12월 14일자 크리스마스 특별판에 실렸다. 연구팀은 미국립자살예방센터 전화번호를 제목으로 한 미국 힙합 가수 ‘로직’의 ‘1-800-273-8255’란 곡이 자살예방에 도움이 됐는지를 분석했다. 이 노래는 2017년 발매 당시 미국 빌보드차트 3위까지 올랐고 2017년 MTV뮤직어워드, 2018년 그래미상 시상식에서 공연됐다. 분석 결과 음반 발매부터 2018년 그래미상 시상식까지 약 6개월 동안 자살예방센터에는 평소보다 하루 평균 6.9건의 전화가 더 걸려 왔고, 자살자 수는 다른 해 같은 기간보다 5.5% 줄어든 것으로 확인됐다.

우리 은하의 거대질량 블랙홀 주변 환경을 관측 사상 가장 자세히 나타낸 이미지가 공개됐다. 유럽남방천문대(ESO)가 14일(현지시간) 공개한 이미지는 우리 은하 중심 블랙홀 ‘궁수자리 A별’의 주변에서 여러 별이 움직이는 모습을 보여준다. 이미지는 국제연구진이 지난 3월부터 7월 사이 칠레 파라날천문대에 설치된 초거대망원경 간섭계(VLTI)의 ‘그래비티’(GRAVITY) 장비를 사용해 여러 차례 관측한 연구 데이터로 만든 것이다. 이전 보다 20배 더 선명하다.이미지는 또 이번 관측 연구에서 새로 발견된 별 ‘S300’뿐만 아니라 ‘S29’로 명명된 별이 지난 5월 말 궁수자리 A별에 가깝게 접근한 모습을 보여준다. 당시 S29는 블랙홀로부터 태양과 지구 거리의 약 90배인 130억㎞ 거리를 초당 8740㎞라는 놀라운 속도로 통과했다. 지금까지 다른 어떤 별도 궁수자리 A별에 S29만큼 가깝게 다가가거나 그 주위를 빠르게 이동하는 모습은 관측되지 않았다. 연구진은 궁수자리 A별의 질량이 태양의 430만 배라고 추정했다. 연구진은 이번 연구를 통해 궁수자리 A별의 정확한 질량과 회전 주기, 그리고 주위에 있는 별들이 아인슈타인의 일반상대성이론에 맞춰 정확하게 움직이는 지 등 여러 가지 의문에 관한 답을 찾으려 했다. 이에 대해 연구 책임저자인 라인하르트 겐젤 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 소장은 “이 같은 질문에 답할 가장 좋은 방법은 거대질량 블랙홀에 가까운 별들의 궤도를 추적하는 것”이라면서 “연구를 통해 우리가 그 어느 때보다 정확하게 답을 찾을 수 있다는 것을 입증하게 될 것”고 말했다.궁수자리 A별과 같은 블랙홀은 중력이 매우 강해 빛조차 빠져나오지 못하는 시공간 영역으로, 주변의 먼지와 가스를 빨아들이는 강력한 중력원으로 작용한다. 태양을 포함한 우리 은하의 별들은 궁수자리 A별의 강력한 중력에 의해 그 주위를 돈다. 별들은 블랙홀과 먼 거리에서 그 주위를 돌고 있지만, 너무 가까워지면 삼켜질 수 있다. 다행히도 지구는 궁수자리 A별에서 2만 7000광년 거리에 있다. 1광년 거리는 약 9조 5000억㎞다. 한편 이번 연구 성과는 논문 두 편에 각각 기술돼 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 14일자에 실렸다.

온실가스가 현재 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말이 되면 산업화 이전과 비교해 지구 평균기온이 5~6도 이상 올라 파국적 결과를 맞게 될 것이라는 우울한 예측들이 나오고 있다. 이 때문에 화석연료 대신 태양열, 수력, 풍력, 조력, 지열 등 자연의 힘을 이용한 신재생에너지 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 신재생에너지 사용은 탄소배출을 줄여 지구를 살릴 수 있는 유력한 방안이기는 하지만 생태계에 미치는 영향에 대해서는 명확히 알려지지 않고 있다. 이 같은 상황에서 중국 남방과학기술대 환경과학부, 포르투갈 포르토대 생물다양성연구소 공동연구팀은 수력발전용 댐 건설이 멸종 위기에 놓인 호랑이와 재규어 서식지 손실의 중요한 원인이라고 14일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션 바이올로지’ 12월 10일자에 실렸다. 수력발전은 물의 위치에너지와 운동에너지를 이용해 터빈을 돌려 전기를 얻는 발전 방식이다. 수력발전을 위해 댐을 건설하면서 마을이 수몰되는 경우는 많지만 동식물들의 고유 서식지가 파괴되는 경우도 적지 않다. 댐 건설 과정에서 생태계 파괴 가능성이 제기된 연구들은 많았지만 그 규모에 대해서는 정확히 계산된 적이 없었다. 연구팀은 세계자연보전연맹(IUCN)의 레드리스트에 멸종위기종으로 분류돼 있는 호랑이와 재규어를 주목했다. 연구팀은 인도, 인도네시아, 브라질, 볼리비아 등 호랑이와 재규어가 서식하고 있는 나라들의 수력발전용 댐의 위치를 조사했다. 그다음 호랑이와 재규어 서식지의 위치, 서식지 크기, 개체군의 규모, 분포 추정치 등에 대한 자료와 비교해 수력발전소가 생태계에 미치는 잠재적 영향을 추산했다. 분석 결과 호랑이의 경우 서식지 1만 3750㎢, 재규어 서식지 2만 5397㎢가 수력발전소 건설의 영향을 받는 것으로 확인됐다. 이는 전 세계적으로 알려진 호랑이 개체수의 20.8~22.8%에 해당하는 729마리에 영향을 미치는 것으로 추정됐다. 재규어는 전체 개체수의 200분의1 수준이지만 개체수로는 915마리가 수력발전으로 인한 서식지 파괴에 노출돼 있는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 중국 남방과기대 루크 깁슨 교수는 “온난화를 막기 위해 신재생에너지를 확대하는 것은 옳은 방향이지만 생태계 파괴라는 부작용을 막기 위해서는 생물보호종의 서식지와는 멀리 떨어져 있는 곳에 건설하는 것이 옳다”고 조언했다. 다른 한편에서는 신재생에너지 발전으로 인해 곤충의 개체수가 늘어나기도 했다는 연구 결과가 발표됐다. 영국 랭커스터대 생물학과 연구팀은 태양광발전소가 꿀벌의 개체수를 증가시켜 에너지 생산 이외의 부가적 효과를 얻을 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국 생태학회와 프랑스 생태·진화학회 공동으로 이달 12~15일 영국 리버풀에서 여는 ‘2021 영불 통합생태학회’ 12월 13일자 세션에서 발표됐다. 농작물 관리를 위한 살충제 사용과 기후변화까지 겹치면서 전 세계적으로 벌의 개체수가 급감하고 있는 것으로 알려져 있다. 꽃가루를 옮겨 주는 벌이 줄어들면 농작물 생산량 감소로 이어지고 결국 사람에게 피해가 올 수밖에 없다. 이 같은 상황에서 연구팀은 지리정보시스템(GIS)과 꿀벌의 개체밀도를 예측하는 수분(受粉)모델을 이용해 영국 내 태양광발전소 위치와 주변 지역 꿀벌 밀도의 상관관계를 분석했다. 그 결과 태양광발전소 반경 1㎞ 이내의 꿀벌 개체수와 벌집이 주변 다른 농경지보다 최대 4배 많은 것으로 조사됐다. 영국의 경우 태양광발전소 주변이 공원 형태로 다양한 식물로 꾸며져 있기 때문으로 분석됐다. 연구를 이끈 홀리 블레이드스 연구원은 “이번 연구 결과는 태양광발전소가 벌 같은 수분매개동물의 개체수를 늘리는 데 도움을 줄 수 있다는 첫 정량적 증거”라고 설명했다.

코로나19 상황이 길어지면서 배달 음식을 이용하는 인구가 늘었다. 그로 인해 일회용 플라스틱용품 사용도 급격히 증가해 환경오염에 대한 우려가 그 어느 때보다 커지고 있다. 환경부를 중심으로 정부가 다회용기 사용을 독려하는 것도 이 때문이다. 이런 상황에서 한국생명공학연구원 희귀난치질환연구센터를 중심으로 한 공동연구팀은 미세플라스틱보다 더 잘게 쪼개진 초미세플라스틱(나노플라스틱)이 세대를 넘어 유전될 수 있고 자손의 뇌 발달에 문제를 일으킬 수 있다고 14일 밝혔다. 과학기술연합대학원대학교(UST), 건국대, 포스텍, 안전성평가연구소 과학자들이 참여한 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘위험물질 저널’(Journal of Hazardous Materials)에 실렸다. 미세플라스틱은 5㎜ 미만의 플라스틱 조각, 초미세플라스틱은 더 잘게 쪼개져 1마이크로미터(㎛) 이하로 분류한다. 미세플라스틱은 기본적으로 크기가 작아 하수처리시설에 걸러지지 않고 바다, 하천으로 유입된다. 물고기가 이를 먹이로 착각해 섭취하고 인간이 그 물고기를 먹으면서 피해를 입게 된다. 미세플라스틱의 세대 간 전이와 뇌 발달에 미치는 영향에 대해서는 명확히 밝혀진 바 없었다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 초미세플라스틱이 출산 후 모유 수유를 통해 자손으로 전달된다는 사실이 확인됐다. 또 태어난 자손의 여러 장기에 미세플라스틱이 축적되고 뇌 조직에서도 발견됐다. 특히 학습, 기억에 관여하는 뇌의 해마 영역에서 뇌 신경세포 형성을 담당하는 신경줄기세포의 숫자가 눈에 띄게 감소된 것이 발견됐다. 행동실험에서도 미세플라스틱을 섭취한 모체에서 태어난 새끼들은 기억력, 판단력 등 인지능력과 운동능력이 현저하게 떨어진다는 것도 확인됐다. 연구를 이끈 이다용 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 생쥐를 이용한 실험이지만 초미세플라스틱이 세대를 거쳐 자손에게 전달되는 경로와 분포를 처음으로 규명하고 지속적으로 노출이 될 경우 자손의 뇌 발달 이상을 유발할 수 있다는 가능성을 제시했다”고 설명했다.

우리 은하의 거대질량 블랙홀에 ‘누출’이 있다는 증거를 과학자들이 발견했다. 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A*)로 불리는 우리 은하 중심 블랙홀은 이 같은 누출을 통해 몇천 년에 한 번꼴로 ‘탐조등 빛’ 같이 좁은 기둥 모양의 제트를 우주 공간으로 방출한다. 우리 블랙홀은 가스 구름과 같이 무거운 물질을 집어삼킬 때마다 트림하듯 제트를 분출하는 데 이는 거대한 수소 구름에 부딪히는 것으로 여겨진다.제럴드 세실 미 노스캐롤라이나대 채플힐캠퍼스 교수가 주도한 연구진은 허블 우주망원경 등 다양한 망원경의 다파장 관측을 퍼즐처럼 조합해 궁수자리 A별 근처 수소구름이 빛나는 모습을 포착했다. 이는 구름이 불과 2000년 전 블랙홀에서 뿜어져 나온 제트와 부딪히는 것으로 해석된다. 이번 관측은 또 태양 410만 배의 질량을 지닌 우리은하 중심의 블랙홀이 잠들어 있는 것이 아니라 주기적으로 별이나 가스구름을 집어삼키며 제트를 분출하고 있다는 점을 보여주는 또 다른 증거가 된다. 블랙홀은 강력한 중력 때문에 가스와 플라스마, 먼지 등의 물질을 강착원반으로 끌어당긴다. 그런데 이런 강착원반으로 유입되는 물질 중 일부가 블랙홀의 강력한 자기장에 의해 유출되는 제트로 휩쓸려 들어간다고 NASA는 설명했다. NASA는 또 제트를 좁은 ‘탐조등 빛줄기’라고 표현하며 치명적인 전리 방사선의 범람을 동반하다고 덧붙였다.이번 연구에 따르면, 제트는 처음에 연필 모양처럼 가늘고 길었지만, 근처에 있는 수소구름과 부딪히면서 문어의 다리 모양처럼 빛의 산란을 일으켰다.이 연구에서는 또 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제트 유출에 관한 관측 결과를 재현하기도 했다. 그 결과 제트는 수소구름을 통과할 때 물질과 부딪히면서 최소 500광년까지 팽창하는 일련의 기포를 만들어냈다. 이 흐름은 우리은하와 같은 나선은하를 둘러싼 크고 먼지가 상대적으로 없는 구형 영역인 은하 헤일로로 계속해서 스며든다. 이에 대해 연구진은 “우리은하 중심 블랙홀은 지난 100만 년 동안 분명히 적어도 100만 배 더 밝아졌다”면서 “이는 제트가 은하 헤일로에 부딪히기에 충분했다는 점을 보여준다”고 설명했다. 궁수자리 A별에서 제트가 뿜어져 나왔다는 증거는 이미 존재한다. 2013년 찬드라 망원경으로 검출한 X선과 VLA 망원경으로 검출한 전파는 블랙홀 근처에서 남쪽으로 짤막한 제트가 분출했다는 증거를 보여주기 때문이다. 허블 우주망원경 등의 고성능 망원경을 사용한 이전 관측에서는 우리은하의 블랙홀이 약 200만 년에서 400만 년 전 사이 분출을 일으켰다는 증거가 발견되기도 했다. 이 사건은 2010년 NASA의 페르미 우주망원경에 의해 처음으로 발견된 감마선으로, 우리은하 위에 높이 솟은 한 쌍의 거대 거품을 만들기에 충분한 에너지를 갖고 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다.

공룡을 비롯한 생물 75%를 멸종에 이르게 한 거대 소행성이 6600만 년 전 어느 계절에 지구와 충돌했는지를 과학자들이 밝혀냈다. 미국 플로리다애틀랜틱대(FAU) 등 연구진은 새로운 연구를 통해 멕시코 유카탄반도 칙술루브에 있는 지름 150㎞의 크레이터를 만들어낸 지름 10㎞의 소행성이 지구에 충돌한 시기는 늦봄에서 초여름 사이로 밝혔다. 연구진은 소행성 충돌 직후인 백악기 말기와 고(古) 제3기(신생대 제3기의 전반부 시기·K-Pg) 사이 지층이 전 세계에서 가장 자세하게 드러나 있다고 알려진 미 노스다코타주 남서부 타니스 지역에서 발굴된 화석을 집중적으로 분석했다.타니스 지역은 로버트 드팔머 FAU 교수가 2019년 발표한 기존 연구에서 소행성 충돌로 인한 대규모 해일이 발생했다고 지목한 곳이다. 그는 이 때문에 타니스 지역을 중심으로 거대한 해수가 밀려들었다가 빠지면서 수많은 동식물과 소행성의 분출물인 이리듐 등이 퇴적물과 뒤섞인 지형이 형성됐다고 논문을 통해 주장했다. 이번 연구에서는 타니스에서 발굴된 어류 화석 가시의 독특한 성장선 구조와 형태를 분석해 모두 봄에서 여름으로 이어지는 시기에 죽음을 맞이했다는 점을 밝혀냈다. 또 어류 화석의 성장선을 첨단 동위원소로 분석해 보니 봄부터 여름 사이 성장이 멈췄다는 점도 확인했다. 이밖에도 화석상 가장 어린 물고기의 크기와 현대 어류의 성장률을 비교해 생존 시기 등을 고려한 결과 마찬가지로 봄부터 여름으로 이어지는 시기에 화석이 됐다는 것을 추론할 수 있었다고 했다. 연구 공동저자인 앤턴 올레이닉 FAU 부교수는 “현장에서 수집한 많은 자료를 분석한 결과, 소행성 충돌이 신생대 제3기의 전반부 경계 시기에 일어난 일일 뿐만 아니라 정확히 언제 일어났는지를 알 수 있었다”고 말했다. 드팔머 교수는 “멸종은 한 왕조의 종말을 의미할 수 있지만 공룡을 멸종에 이르게 한 사건이 없었다면 인류가 진화하지 않았을 수도 있다는 점을 잊지 말아야 한다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포트 12월 8일자에 실렸다.

국내 연구진이 전기차의 주행거리를 이론상 3배 이상 늘릴 수 있는 배터리 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 연구팀은 리튬이온배터리의 고용량 음극 소재인 실리콘의 내구성을 획기적으로 늘릴 수 있는 합성기술을 개발했다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 12월 14일자에 실렸다. 전기차의 1회 충전 주행거리는 탑재된 배터리 용량에 비례하는데 음극소재에 좌우된다. 이에 한다. 특히 현재 사용되는 리튬이온배터리의 음극소재는 흑연인데 흑연보다 이론적 용량이 10배 이상 큰 소재가 바로 실리콘이다. 문제는 실리콘을 이용해 음극을 만들었을 경우 충방전 때마다 실리콘 부피가 3배 이상 부풀어 오른다는 것이다. 더군다나 팽창과 수축을 반복하면서 구조적 손상이 발생하기 쉽고 팽창하면서 가스에 의한 폭발 위험도 있다. 이 때문에 흑연에 실리콘 소재를 5% 안팎으로만 포함시켜 사용하거나 덩어리 실리콘을 잘게 부숴 합성하는 방식을 활용했다. 연구팀은 양자역학계산을 통해 원료물질을 가스형태로 만들어 합성하는 기상증착을 통해 실리콘 입자를 1나노미터 이하로 줄이는데 성공했다. 이렇게 합성된 실리콘 음극재의 부피 팽창률을 측정했을 때 상용 흑연소재와 유사한 15% 내외에 불과했다. 흑연 음극재의 경우 충전시 13% 정도 팽창했다. 실제로 각형 셀로 만든 실리콘 음극재 평가에서 2800회 충방전을 반복한 뒤에도 초기 용량의 91%를 유지하는 것이 관찰됐다. 이번에 개발된 실리콘 기반 음극소재는 전기자동차 뿐만 아니라 고용량 에너지 저장시스템(ESS)에도 적용이 가능한 것으로 기대되고 있다. 연구를 이끈 조재필 특훈교수는 “이번 기술은 실리콘 입자 성장과정에 대한 이해를 바탕으로 단점을 효과적으로 해결한 합성법을 찾았다는데 의미가 있다”라며 “더군다나 이번 개발한 기술은 대량생산이 쉽고 생산비용 절감효과도 있을 것”이라고 말했다.

코에 뿌리는 방식으로 콧속(비강)에 투여하는 백신이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 변이에도 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 특히 주사형 백신보다 호흡기 바이러스에 더 강한 면역력을 형성한다고 연구팀은 밝혔다. 13일 미국 예일대에 따르면 이 대학 아키코 이와사키 교수와 마운트시나이아이칸 의대 연구팀은 동물실험을 통해 ‘비강내 백신’이 ‘주사형 백신’보다 호흡기 바이러스에서 광범위한 보호효과를 나타냈다. 연구팀은 주사형 백신을 접종하면 전체 면역계에서 항체가 형성되지만, 비강내 백신의 경우 호흡기 질환의 초기 감염이 집중적으로 일어나는 코·위·폐 부위의 점막 표면에서 국소적으로 작용한다고 설명했다. 이들 부위에서 면역세포의 활성화를 돕기 때문에 더 강한 면역반응을 만들어낸다는 것. 이들은 또 비강내 백신이 표적 병원체뿐 아니라 다양한 인플루엔자 바이러스에서도 보호 항체 형성을 유도한다는 것을 확인했다. 쥐 실험에서도 여러 종류의 인플루엔자 바이러스를 노출 시켰을 때, 비강내 백신을 접종한 생쥐가 주사형 백신을 접종한 실험군보다 더 큰 면역반응을 보였다. 이와사키 교수는 “백신 주사와 비강내 백신 모두 생쥐의 혈액 내 항체 수치를 증가시켰지만, 비강 백신의 경우에만 호흡기 바이러스가 숙주를 감염시키기 위해 머무르는 폐로 형성된 면역항체를 분비해냈다”고 설명했다. 연구팀은 향후 다른 동물실험모델을 통해 연구를 통해 코로나19에 대한 비강내 백신의 효능을 밝혀낼 계획이다. 특히 비강내 백신이 사람에게도 안전하고 효율적인 것으로 확인될 경우, 현재의 코로나19 백신 접종 그리고 추가접종(부스터샷)에 함께 사용할 수 있을 것으로 내다봤다. 이 내용은 지난 10일 국제학술지 ‘사이언스 면역학’(Science Immunology)에 게재됐으며, 해당 연구엔 오지은 KAIST 교수가 제1저자로 참여하기도 했다. 한편 미국을 비롯해 캐나다·중국·영국 등도 흡입형 코로나19 백신과 치료제 개발에 앞다퉈 나서고 있다.

온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 지구 평균온도는 지금보다 4도가량 오를 것으로 예측됐다. 또 현재로서는 전 세계 어디서도 볼 수 없는 하루 강수량 800㎜ 이상의 비가 내리는 곳도 나올 것이라는 우울한 전망이 덧붙여졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 미국 국립대기연구소(NCAR) 공동연구팀은 15개월에 걸쳐 전 지구시스템모델을 시뮬레이션해 인간의 활동이 생태계 전반에 파국을 가져올 수 있다는 강력한 증거를 제시했다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 최신 지구시스템모델을 이용해 1850~2100년 평균 기후, 수일 주기의 단기 날씨, 수년 주기의 엘니뇨, 수십년 주기의 기후변동 요인을 분석했다. 지구 전체를 가로세로 각 100㎞ 격자로 나눠 기온, 바람, 해양상태 등 기후 변수를 바꿔 가면서 패턴도 반복 계산했다. 그 결과 이번 세기 말까지 지구 평균 온도는 2000년 대비 4도, 산업화 이전에 비해서는 최고 6도가량 상승한다. 이렇게 되면 사실상 생물종 대부분이 멸종 위기에 놓인다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어난다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아진다는 전망이 나왔다. 아울러 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생 빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다.

달리기나 테니스 또는 축구와 같이 격렬한 신체 활동은 뇌의 노화를 되돌려 치매 위험을 낮추는 데 도움을 준다. 하지만 공기 질이 나쁜 지역에서 이 같은 운동을 하는 사람은 혜택을 받지 못한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 애리조나대 등 연구진이 만 40~69세 영국인 중년 남녀 8600여 명을 대상으로 주거 지역의 대기 오염 수준에 따라 4개의 그룹으로 분류하고 주간 신체 활동량과 뇌 건강 상태를 비교 분석했다. 연구진은 뇌 건강의 지표로 참가자들의 ‘회백질 용적’과 ‘백질 병변’ 등을 확인했다. 뇌로 들어오는 정보를 받아들이는 역할을 하는 회백질은 용적이 클수록, 그런 회백질 사이에서 정보를 전달하는 통로 역할을 하는 백질의 경우 손상도를 나타내는 백질 병변(백질과집중)은 적을수록 뇌가 건강한 것으로 간주된다. 분석 결과, 신체 활동량이 가장 많은 사람들(주 30분 이상)은 백질의 병변 수준이 적고 회백질의 용적이 더 큰 것으로 나타났다. 하지만 이런 혜택은 대기 오염 수준이 적은 지역에서 사는 사람의 경우에만 해당했다. 실제로 기존 여러 연구에서도 대기 오염 수준을 나타내는 미세먼지는 잠재적으로 신체에 염증을 일으키거나 뇌에 영향을 주는 혈관에 손상을 일으킬 수 있다. 연구 주저자인 멀리사 펄롱 박사는 “격렬한 운동은 대기 오염에 대한 노출을 증가시킬 수 있는데 기존 여러 연구에서도 대기 오염은 뇌에 악영향을 미치는 것을 보여줬다”고 설명했다. 펄롱 박사는 또 “더 많은 연구가 필요하겠지만, 같은 결과가 반복된다면 공공 정책은 운동 중 대기 오염 노출 문제를 해결하는 데 사용할 수 있다”면서 “예를 들어 상당한 양의 대기오염이 교통 체증으로부터 발생하므로 교통량이 많은 곳에서 멀린 떨어진 길을 따라 달리기나 자전거 타기 등의 운동을 하는 것이 더 유익할 수 있다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 미국신경학회(AAN) 학술지 ‘신경학’(Neurology) 온라인판 12월 8일자에 실렸다.

(사)한국심리학회는 지난 7일 ‘2021 제3회 국회자살예방대상’에서 교육부 장관상을 수상했다. 국회자살예방대상은 연간 13,000여 명이 자살로 생을 마감하고 있는 안타까운 현실로부터 국민들의 소중한 생명을 보호하기 위해 56명의 국회위원들이 출범한 국회의원 연구모임인 ‘국회자살예방포럼’이 추진하는 사업의 일환이다. 국회자살예방포럼은 대한민국의 생명존중·자살예방을 위해 헌신적으로 활동하는 유공자 및 단체를 발굴해 「국회자살예방대상」시상식을 개최하고 있다. (사)한국심리학회는 1946년 발족한 심리학 전문 학술단체로서 15개 분과학회에서 16개의 학술지를 발행하고 있으며, 심리학의 발전을 도모하고 심리학 전문지식과 응용기술을 사회에 보급하는 등 공익에 기여하고 있다. 특히 한국인의 자살 문제와 심리적 고통에 깊은 관심을 가지고 자살예방 및 심리학적 개입을 위한 교육, 전문가 양성, 봉사활동을 지속적으로 실시하고 있다. 자살예방 관련 연구활동으로, 1990년 「한국심리학회지:임상」 제9권 1호에 ‘고등학생의 자살 성향에 대한 연구(신민섭, 박광배, 오경자, 김중술)’를 게재한 것을 시작으로 2021년 10월까지 ‘자살’을 주제로 한 논문 130편, ‘자해’와 관련된 연구 9편 등 총 139편 이상의 자살 관련 논문을 출판했다. 교육활동으로서 2003년 (사)한국심리학회 산하 제1분과인 임상심리학회 춘계학술대회에서 자살예방 교육 프로그램을 개최한 이래 현재까지 산하 분과학회와 더불어 다양한 자살 관련 학술활동과 교육을 진행하고 있다. 코로나19 펜데믹 시대에 사회적 참여와 기여를 위해 (사)한국심리학회는 2020년 3월 9일(49대 조현섭 회장)부터 코로나 특별대책위원회(위원장 육성필 서울상담심리대학원 대학교)를 중심으로 코로나19 무료 전화상담을 제공했다. 또 간편정신건강 자가검진을 홈페이지에서 무료로 실시하도록 지원하고 있으며, 유아와 아동을 위한 ‘내 영웅은 너야’라는 동화책과 동영상도 제작 배포했다. 2020년 8월부터는 장은진 회장과 최윤경 재난심리위원장이 관련 업무를 담당하고 있다. (사)한국심리학회를 포함한 많은 전문가 단체들이 각자의 전문분야에서 한국 사회의 자살예방을 위해 적극적으로 노력하고 있다. (사)한국심리학회 국회자살예방대상 교육부 장관상 수상과 더불어 각계각층의 지속적 노력이 사회적으로 소외받고 고통 받는 사람의 감소와 궁극적으로 우리나라에서 자살율을 줄이는데 이바지함으로써 국민의 삶의 질과 행복증진에 기여하기를 기대한다.

역대 최대규모의 시뮬레이션 결과 온실가스 배출이 현재와 같은 수준으로 계속 배출될 경우 금세기 말 전 지구 평균온도는 지금보다 4도 가량 오를 것으로 예측됐다. 또 현재로서는 전 세계 어디서도 볼 수 없는 하루 강수량 800㎜ 이상의 비가 내리는 곳도 나올 것이라는 우울한 전망이 덧붙여졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 미국 국립대기연구소(NCAR) 공동연구팀은 15개월에 걸친 전 지구시스템모델에 대한 대규모 시뮬레이션을 실시한 결과 인간의 활동이 대기, 해양, 육지, 극지방 할 것 없이 생태계 전반에 파국을 가져올 수 있다는 강력한 증거를 제시했다. 이 같은 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 최신 지구시스템모델을 이용해 1850~2100년 평균 기후, 수일 주기의 단기 날씨, 수 년 주기의 엘니뇨, 수 십년 주기의 기후변동 요인을 시뮬레이션했다. 지구 전체를 가로, 세로 각각 100㎞의 격자로 나눠 격자별 기온, 바람, 해양상태 등 기후관련 변수들을 조금씩 바꿔가면서 100번 반복해 계산했다. 100개의 기후 변화패턴을 살펴본 것으로 사실상 지구에서 나타날 수 있는 모든 기후를 살펴본 것이다. 이번 시뮬레이션으로 나온 결과 데이터는 5페타바이트에 달할 정도로 방대했다. 1페타바이트는 6기가바이트 용량의 DVD영화 17만 4000편을 담을 수 있는 용량이다. 분석 결과, 금세기 말에는 전 지구 평균온도가 2000년 대비 4도가 증가할 것으로 예측됐다. 산업화 이전과 대비했을 경우는 5~6도 가량 상승한 수준으로 한반도를 포함한 중위도 지역까지도 사하라 사막과 같은 건조지대가 될 가능성이 크고 사실상 대부분의 생물종이 멸종 위기에 놓일 수 있다. 또 강수량도 2000년보다 6% 정도 증가하고 극한 기후는 훨씬 자주 일어나게 된다. 열대 태평양 지역은 21세기 말이 되면 일강수량 100㎜ 이상의 극한강수 발생빈도가 현재보다 10배 정도 증가하고 일강수량 800㎜ 이상의 폭우도 잦아질 것으로 전망됐다. 이와 함께 현재 3.5년 주기로 나타나는 엘니뇨 현상이 21세기 말이 되면 2.5년으로 짧아질 뿐만 아니라 캘리포니아 산불의 발생빈도도 증가하고 해양생태계에서는 플랑크톤 번식량이 현저하게 감소할 것으로 조사됐다. 이번 연구를 이끈 IBS 기후물리연구단 키스 로저스 연구위원은 “이번 연구는 온실가스의 지속적인 배출은 호우, 폭염 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도를 강화시킬 뿐만 아니라 계절주기에까지 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “기후변화로 인한 생태계 영향은 예측을 할 수 없을 정도로 심각한 만큼 이에 대한 대응이 시급한 상황”이라고 설명했다.

독도에서 그동안 발견되지 않았던 새로운 생물체 3종을 발견했다. 환경부 국립생물자원관은 이화여대 에코과학부 박중기 교수팀과 함께 독도 인근 바다에 사는 자생생물 12종의 유전자를 분석한 결과 새로운 생물체 3종을 발견했다고 9일 밝혔다. 연구팀은 2019년부터 독도 인근 바다에 서식하는 주요 자생생물군의 유전적 다양성을 연구하고 있는데 이번에 독도를 포함한 한국과 일본, 중국, 대만, 러시아 북서태평양 연안에 서식하는 12종의 무척추동물 137개체군, 2383개체의 유전정보를 확보해 비교 분석했다. 12종에는 고랑딱개비, 홍합, 밤고둥, 대수리, 구멍밤고둥 연체동물 5종, 풀게, 무늬발게, 납작게, 가는몸참집게, 극동갯강구 절지동물 5종, 말똥성게, 돌기해삼 극피동물 2종이다. 분석 결과 독도 바다에 서식하는 개체군은 매우 높은 유전적 다양성을 보여 여러 환경 변화에 적응할 수 있는 다양한 유전자 조합을 발현시킬 가능성이 높아 독도 자연생태계가 안정적으로 유지되고 있는 것으로 조사됐다. 이 과정에서 유전자 분석 연구를 통해 독도에 서식하는 신종생물 3종을 발굴했다. 신종 생물 3종은 절지동물 등각류의 일종인 독도갯강구, 연체동물 복족류 독도고랑딱개비, 육상선형동물 일종인 독도토양외난소선충이다. 생물자원관은 이번에 발표된 3종의 생물정보를 국가생물종목록에 등재하고 국제학술지에 발표하는 한편 증거표본을 생물자원관 수장고에 보존해 관련 연구자에게 공개하고 국민들도 열람할 수 있도록 할 예정이다. 박진영 생물자원관 생물자원연구부장은 “이번 유전자 연구로 독도 자연 생태계의 건강성과 보전가치를 재확인했으며 현재까지 2046종의 생물정보를 구축한 독도 생물자원 목록을 지속적으로 확대시켜 나갈 것”이라며 “이를 위해 독도와 주변 해역의 생물자원에 대한 조사, 연구를 이어갈 예정이다”라고 밝혔다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 접종을 오후에 받을 경우 항체수치가 더 높았다는 연구 결과가 나왔다. 백신 반응이 일주기 리듬의 영향을 받을 수 있음을 보여주는 연구다. 하버드대학교 의과대학 부속병원인 매사추세츠 종합병원(MGH)은 지난 7일(현지시간) 이같이 밝히며 코로나19 항체 반응이 백신 예방 접종을 받는 시간의 영향을 받는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이전부터 일부 질환의 증상 또는 약물의 작용이 시간대의 영향을 받는다. 가령 폐 질환이 있는 환자들은 특정 시간대에 증상의 심각도가 더 높다는 것. 또 독감 예방 주사를 맞은 고령 남성들을 대상으로 진행됐던 연구에서는 오후에 비해 오전에 예방접종을 받았을 때 항체가가 더 높았다. 특정 시간에 암환자에게 일부 화학요법을 시행할 경우 치료제가 암세포는 효과적으로 표적으로 삼으면서 일반 세포에 대한 독성은 제한적이라는 연구 결과도 있다. 연구팀은 영국 내 감염예방 프로그램에 등록된 의료 종사자 2190명을 대상으로 코로나19 백신 접종 후 생성된 항체 수준을 평가했다. 참가자들은 화이자 또는 아스트라제네카 백신을 접종받았다. 프로그램 측은 이후 백신 접종 후 아무 증상이 없는 사람들을 대상으로 혈액을 채취했다. 연구팀은 백신 접종당시 채취한 혈액검사 결과를 바탕으로 이들의 백신접종 유형, 연령, 성별, 백신접종 후 지난 날수 등을 기준으로 해당 지표들이 항체가에 미치는 영향을 조사했다. 분석 결과 일반적으로 늦은 시간에 백신 예방접종을 받은 사람들에서 항체 반응이 더 높은 것으로 나타났다. 항체 생성과 관련된 B세포 수가 증가한 것이다. 또 화이자 백신 접종자들의 경우 백신 접종 시간 외에 남성보다는 여성이, 고령자보다는 젊은 연령에서 항체 반응이 더 높았다. 다만 연구팀은 이번 연구 결과의 한계점으로 참가자들의 평소 약물 복용 이력, 수면 및 교대근무 패턴 등 백신 반응에 영향을 줄 수 있는 여러 지표들에 대한 자료가 부족하다는 사실은 언급했다. 공동저자로 연구에 참여한 엘리자베스 클레르만 하버드대학교 의과대학 신경과 교수는 “접종 시간이 코로나19 백신으로 생기는 면역 반응에 영향을 미친다는 개념의 증거를 제시했다. 이는 백신 효능을 최적화하는 것과 연관 지을 수 있을 것”이라고 말했다. 클레르만 교수는 “코로나19 바이러스 백신 접종에 대한 신체 반응을 보면 고령자나 면역 저하자 등 백신 효과를 높이길 원하는 사람들에게 오후에 백신 접종 일정을 잡을 것을 권장한다”고 말했다. 해당 연구 결과는 지난 4일 국제학술지 ‘저널 오브바이오로지컬리듬(Journal of Biological Rhythms)’에 게재됐다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료뿐 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구 성과는 기대에 못 미치고 있다. 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠던 탓이다. 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 무선장치 ‘뉴럴 임플란트’를 수십 마리 쥐 신경회로에 이식해 자유롭게 제어하면서 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는 데 성공했다. 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘을 규명하고 치료법을 개발하면서, 원격의료 구축에도 적용될 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

찬바람이 불기 시작할 때 번잡한 도심 지역을 조금만 벗어나면 철새들이 떼 지어 날아가는 모습을 쉽게 볼 수 있다.철새를 볼 때마다 떠오르는 것은 ‘닐스의 신기한 모험’이다. 40~50대에게는 1981~1982년 TV에서 방영한 일본 애니메이션 ‘닐스의 모험’으로 더 익숙할 것이다. 스웨덴 작가 셀마 라겔뢰프가 스웨덴 교육위원회의 의뢰를 받아 아이들에게 스웨덴 지리와 지역사를 쉽게 배울 수 있도록 쓴 1906년 작품 ‘닐스 홀게르손의 환상적인 스웨덴 여행’이 원작이다. 말썽꾸러기 닐스가 저주를 받아 15㎝ 크기로 줄어든 뒤 집에서 키우던 거위를 타고 철새를 따라 스웨덴 전역을 여행한다는 줄거리다. 라겔뢰프에게 여성 최초이자 아동문학 최초로 1909년 노벨문학상을 안겨 준 이 작품에는 철새의 이동과 생태가 곳곳에 잘 묘사돼 있다. 이런 낭만들은 최근 들어 철새가 조류인플루엔자(AI) 확산의 주범으로 지목받으면서 많이 사라졌다. 철새는 한 지역에 뿌리내리고 사는 텃새와 달리 계절에 따라 번식지를 떠나 월동지에서 겨울을 난 뒤 다시 되돌아 오는 특성을 갖고 있다. 갓 태어난 철새들도 때가 되면 떠났다가 돌아오는 모습에 많은 사람들이 궁금증을 자아냈다. 1950년대 이후 독일 생물학자들을 중심으로 철새의 몸속에 생체 내비게이션이 내장돼 있다는 것이 밝혀졌지만, 철새의 생체 나침반을 만드는 것이 무엇인지를 포함해 많은 부분이 여전히 수수께끼로 남아 있다. 이런 가운데 독일 막스플랑크 조류학연구소, 뉴질랜드 매시대 자연과학·계산과학부, 호주 모내시대 생명과학부 공동연구팀은 철새들이 먼 거리를 이동하는 동안 변하는 온도에 적응하는 방식을 찾아냈다고 8일 밝혔다. 먼 거리를 이동하는 새들일수록 깃털 색깔이 밝고 옅다는 것이다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 12월 7일자에 실렸다. 우선 연구팀은 미국 코넬대 조류학연구소에서 운영하고 있는 조류 분야 데이터베이스 ‘전 세계의 새’(Birds of the World)를 활용해 모든 새들의 깃털 밝기를 101점 척도로 정량화했다. 0은 검은색, 100은 흰색으로 정한 것이다. 그다음 깃털 색깔에 영향을 미치는 것으로 알려진 다른 요인들을 통제하고 종(種)별 이동 행태만을 비교했다. 분석 결과 한 지역에 머무는 텃새들은 철새들보다 어두운 색을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 철새들 중에서도 이동거리가 짧은 종들은 더 먼 거리까지 이동하는 종들보다 깃털 색깔이 더 짙은 것으로 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이런 경향성은 새의 크기나 날개 길이와 상관없이 일관되게 나타났다. 원거리 이동 철새들이 더 밝은 깃털을 갖게 진화된 것은 체온 조절 때문이라고 연구팀은 해석했다. 철새들은 맑은 날 텃새들보다 높은 고도에서 비행을 한다. 이 때문에 겨울철이라도 태양 복사열을 직접 받는다. 멀리 이동하는 철새일수록 태양 복사열의 영향이 더 오래 간다. 어두운 색의 옷이 밝은색 옷보다 열을 더 많이 흡수하는 것처럼 철새가 짙은 색의 깃털을 갖고 있다면 한낮에 이동하는 동안 많은 태양열을 받아 체온이 오른다. 이렇게 되면 쉼없이 장거리를 이동하는 철새에게는 최악의 상황이 될 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 독일 막스플랑크 조류학연구소 바트 켐페네어스 행동생태학 교수는 “이번 연구로 동물 피부와 털 색깔이 온도와 기후 요인에 영향을 받는다는 사실을 다시 확인하게 됐다”며 “지구온난화에 따라 동물들의 적응 진화를 예측하는 데도 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

“고령자 부스터 백신 맞을 땐 오후로”“이런 권고 하려면 더 많은 연구 필요”실험 그룹 규모 등 한계 있지만...부족한부분 채워지면 상당한 도움 줄 것 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신을 맞았을 때 나타나는 항체 반응 수위가 오전보다 오후에 더 강하다는 연구 결과가 8일 화제다. 미국 매사추세츠 제너럴 호스피털(MGH)의 엘리자베스 클레르만 박사 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 최근 생물학 전문 학술지 ‘저널 오브 바이오로지컬 리듬’(Journal of Biological Rhythms)에 논문으로 실렸다. 과학자들은 이번 연구를 통해 백신 접종 시간대와 면역 반응이 서로 연관됐다는 ‘개념 증명’이 이뤄졌다고 말한다. 개념 증명이란 시장 도입을 앞둔 신기술을 검증하는 목적으로 특정 방식이나 아이디어의 타당성을 확인하는 걸 말한다. 과학자들은 코로나19과 같은 감염 질환과 백신 반응도 생체 리듬에 영향받을 것으로 추측했다. 논문의 공동 수석저자를 맡은 하버드의대의 신경학 교수이자 MGH의 신경생리학·수면 부서 연구원 클레르만 박사는 연구팀과 영국의 감염 방지 프로그램에 등록된 보건 분야 종사자 2190명을 대상으로 코로나19 백신 접종 후에 나타나는 항체 수치를 검사했다. 연구팀은 자체 개발한 분석 모델을 이용해, 접종 시간대와 백신 유형(화이자의 mRNA 백신 또는 아스트라제네카의 아데노바이러스 백신), 연령, 성별, 접종 후 경과 일수 등을 체계적으로 분석했다.분석 결과, 대체로 오후에 백신을 맞은 사람에게서 더 높은 항체 반응이 나타났다. 또 아데노바이러스 백신보다는 mRNA 백신을 맞은 사람이, 남성보다는 여성이, 나이가 많은 사람보다는 적은 사람이 더 강한 항체 반응을 보였다. 특히 남성 고령자를 대상으로 인플루엔자 백신의 면역 반응을 검사한 이전의 연구 결과와 정반대 결과가 나왔다. 당시 연구에선 오전에 인플루엔자 백신을 맞은 피험자의 항체가 더 높게 나왔다. 클레르만 박사는 “코로나19 백신과 인플루엔자 백신은 작용 메커니즘이 서로 다르다”며 “인간의 면역계가 이전에 병원체를 만난 적이 있는지, 아니면 처음 만났는지에 따라 항체 반응도 크게 달라진다”라고 설명했다. 이어 박사는 “특히 면역력이 약해진 고령자 등이 부스터 백신을 맞을 땐 접종 시간을 오후로 잡는 게 좋다”라면서 “하지만 환자에게 이런 권고를 하려면 더 많은 연구가 필요하다”라고 말했다. 한편 이번 연구 결과는 실험 그룹의 규모 등에서 한계를 안고 있다. 하지만 후속 연구를 거쳐 부족한 부분이 채워지면 코로나19 백신의 최적화에 상당한 도움을 줄 것으로 보인다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료 뿐만 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구성과는 기대에 못 미치고 있다. 연구장비의 한계 때문이다. 실제로 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠다. 이에 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 이를 통해 실험 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어할 수 있게 했다. 연구팀은 ‘뉴럴 임플란트’라고 하는 자동원격제어 기능을 갖춘 무선장치가 이식된 수십 마리 쥐의 뇌 신경회로를 광유전학적 방법으로 완전 자동화된 뇌 실험이 가능하다는 것을 증명했다. 자동 제어실험으로 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는데 성공해 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘 규명과 치료법 개발은 물론 먼 거리에 있는 퇴행성 뇌질환과 정신질환 등을 앓는 환자들이 병원을 방문하지 않고 치료받을 수 있는 원격의료 구현에도 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

진한 다크 초콜릿 몇 조각을 먹으면 기분이 좋아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 서울대 생활과학대학 식품영양학과 연구진이 건강한 성인을 대상으로 한 실험 연구에서 카카오 함량이 85%인 다크 초콜릿을 하루 30g씩 섭취하면 그렇지 않은 이들보다 기분이 더 좋아진다는 사실을 발견했다. 초콜릿 30g은 마트에서 쉽게 볼 수 있는 제품(100g)의 약 3분의 1 분량이다. 연구진은 20~30세 참가자 46명을 세 그룹으로 나눴다. 이 중 두 그룹은 카카오 함량이 85%이거나 70%인 초콜릿을 하루에 총 30g을 3주간 섭취했다. 나머지 한 그룹은 같은 기간 초콜릿을 아예 먹지 않았다. 참가자의 기분 상태는 긍정적·부정적 정서를 확인하는 검사지인 ‘파나스’(PANAS)에 의해 측정됐다. 각 참가자는 기분 상태를 파악할 수 있는 총 20개의 형용사마다 1(매우 그렇지 않다)에서 5(매우 그렇다)까지의 척도로 자신의 감정 상태를 기록했다. 연구진은 또 다크 초콜릿의 기분 전환 효과와 장내 미생물 사이의 연관성을 살피기 위해 참가자로부터 대변 표본을 받아 분석했다. 그 결과, 카카오 85%의 초콜릿을 섭취한 그룹(이하 카카오 85% 그룹)에서는 부정적인 기분 상태가 현저하게 감소한 것으로 나타났다. 반면 카카오 70%의 초콜릿을 섭취한 그룹에서는 이런 현상이 보이지 않았다. 이는 밀크 초콜릿은 기분 전환 효과를 볼 수 없다는 것을 시사한다. 또한 카카오 85% 그룹의 분변 표본은 이들의 장내 미생물 다양성이 대조군(초콜릿 미섭취 그룹)보다 85%나 높은 것을 보여줬다. 특히 카카오 85% 그룹은 장내 미생물의 일종인 블라우티아의 수치가 더 높았다. 이는 기분 상태 검사 결과의 긍정적인 변화와 상당히 관련이 있다.  연구진은 “카카오 85%의 다크 초콜릿 섭취로 인한 기분 전환 효과는 장내 미생물의 다양성(풍부함) 변화에 따라 영향을 받는다”고 지적했다. 기존 연구에서도 건강한 사람(대조군)은 조현병 등 정신질환 환자보다 장내 미생물 분포에서 블라우티아를 더 많이 갖는 것으로 나타났다. 이에 따르면, 세균의 다양성이 줄어들면 염증성 장 질환, 주요 우울증 질환, 불안 장애 등 몇몇 질병에 관한 감수성이 높아진다. 카카오 함량이 놓은 초콜릿 제품은 설탕과 지방, 착색료, 팜유 등의 첨가물이 상대적으로 적에 몸에 더 좋은 경향이 있다. 초콜릿 제조에 필수 재료인 카카오는 섬유질과 철분 그리고 식물에서 발견되는 강력한 화합물인 피토케미컬이 풍부하다. 이는 인체 면역계를 지원할 뿐만 아니라 암과 치매, 관절염, 심장질환 그리고 뇌졸중 등의 질병 위험을 줄이는 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 SCI급 과학저널 학술지인 ‘영양생화학저널’(The Journal of Nutritional Biochemistry) 최신호에 실렸다.