코로나19 발생 이후 알파(영국발)부터 델타(인도발)까지 4종의 변이 바이러스가 나타난 가운데, 2가지 변이 바이러스에 동시 감염되는 사례가 보고됐다. 11일 AFP통신 등에 따르면 지난 3월 90세 벨기에 여성이 코로나19 알파와 베타(남아프리카공화국발) 변이에 동시 감염된 뒤 사망한 것으로 나타났다. 벨기에 연구진은 전날 온라인으로 열린 ‘2021 유럽 임상미생물학 및 감염질환학회’(ECCMID)에서 이 같은 사례를 보고했다. 이 여성은 지난 3월 벨기에 도시 알스트의 OLV 병원에 입원했으며, 같은 날 코로나19 양성 판정을 받았다. 이 여성은 호흡기 증상이 급속히 악화해 5일 뒤 사망했다. 이 여성에게서는 알파 변이와 베타 변이가 모두 발견됐다. 이 여성은 혼자 살면서 자택에서 간호를 받아왔으며, 백신을 맞지 않은 상태였다. 이번 연구를 이끈 OLV 병원의 분자생물학자는 “이 두 변이 모두 당시 벨기에에 퍼져 있었다”면서 “이 여성은 2명의 다른 사람에게서 서로 다른 바이러스에 감염됐을 가능성이 있다”라고 말했다. 그러나 이 여성이 어떻게 감염됐는지는 알지 못한다고 밝혔다. 또 환자의 상태가 빠르게 악화하는 데 동시감염이 영향을 줬는지 여부에 대해서도 말하기 어렵다고 덧붙였다. 연구진은 이와 유사한 동시감염 가운데 발표된 사례는 없었다고 밝혔지만, 유사한 동시감염 사례는 발생하고 있다고 로이터통신은 전했다. 지난 1월 브라질 과학자들은 2명이 동시에 2개의 서로 다른 변이에 감염됐다고 보고했으나 학술지에 아직 발표되지는 않았다. 포르투갈에서도 최근 17세 소년이 코로나19에서 회복하던 중 다른 종류의 코로나19에 감염된 것으로 보이는 사례가 보고됐다.

뇌에 전자칩을 이식해 생각만으로 기계나 외부장치를 움직일 수 있는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI) 기술을 비롯해 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경질환, 심장박동조율기 같은 다양한 인체 삽입형 의료기기들이 활용되고 있다. 인체 삽입 기기들은 인체조직과 직접 접촉하기 때문에 면역거부반응이 생기기 쉽고 이로 인해 기기의 성능 저하 때문에 장기간 사용이 어려워 정기적으로 이식을 해야하는 불편이 있다. 국내 연구진이 이 같은 불편함을 없애기 위한 인체무해 삽입형 의료기기 코팅기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 연세대 전기전자공학과 공동연구팀은 뇌를 포함한 삽입형 의료기기들에 인체 무해한 코팅기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이를 통해 삽입과정에서 조직손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기의 수명을 기존 기기보다 4배 이상 높일 수 있게 됐다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 이번에는 뇌에 삽입되는 장치에 활용할 수 있는 기술에 집중했다. 뇌심부자극기나 BMI 칩은 뇌에 삽입되면 뇌 면역반응으로 인해 안정적 동작이 저해되고 기기수명이 단축돼 교체를 위한 정기적인 추가수술이 필요하기 때문이다. 연구팀은 인체에 삽입되는 기기 표면에 인체에 무해한 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅했다. 이를 통해 기기가 인체에 삽입되는 동안 마찰을 감소시켜 조직 손상을 줄이고 면역거부반응으로 활성화된 면역세포가 기기에 붙는 것을 막았다.연구팀은 생쥐의 뇌에 이번에 개발한 코팅기술을 적용한 신경탐침을 삽입한 결과 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 정상적으로 측정되는 것을 확인했다. 코팅기술이 적용되지 않은 신경탐침에서 관찰되는 신호의 2배였으며 칩 삽입 중 조직손상도 최소화된다는 것도 관찰됐다. 기존에 코팅막 처리되지 않은 탐침은 면역세포가 기기에 붙어 시간이 지남에 따라 신호측정 기능이 떨어졌지만 코팅기술이 적용된 탐침은 기존 전극보다 4배 이상 긴 4개월간 안정적으로 뇌신호를 측정할 수 있었다. KIST 뇌과학연구소 뇌과학기획단 조일주 단장은 “이번에 개발한 기술은 다른 인체삽입 기기에도 활용할 수 있어 삽입형 의료기기의 수명을 획기적으로 연장시켜 환자의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

몸은 중형 버스 만큼 길고 스위스군용 칼처럼 뾰족한 발톱을 지닌 신비한 초식 공룡이 1억3000만 년 전쯤 지구상에서 돌아다녔다고 고생물학자들이 밝혔다. 스페인 하우메대 연구진은 공룡 화석을 자세히 분석해 신종임을 알아내고 포르텔사우루스 소스바야티(Portellsaurus sosbaynati)라는 학명을 붙였다고 밝혔다.포스텔사우루스는 몸길이 약 8m로 대형 공룡에 속하는데 뒷발톱이 스위스군용 칼처럼 뾰족하며 그중에서도 특히 엄지 발톱은 찌르면 치명상을 입힐 만큼 길고 큰 것으로 전해졌다. 연구 주저자인 안드레스 산토스쿠베도 박사는 “신종 공룡의 무기는 육식공룡과 같은 포식자를 물리치거나 과일을 먹기 좋게 자를 때도 유용했을 것”이라고 설명했다. 오늘날 스페인에 속하는 지역에서 서식한 포스텔사우루스는 이구아노돈류 스티라코스테르나(styracosternan)에 속한다. 신종 공룡은 날카로운 발톱뿐만 아니라 콧구멍이 커 후각까지 뛰어났고 이 덕분에 과일 등 먹이를 잘 찾아내는 뛰어난 채집꾼이었던 것으로 추정된다. 몸무게 4t이 넘는 이 공룡은 몸통만큼 긴 무거운 꼬리를 지녔다. 이런 꼬리를 들고 균형을 잡을 수 있어야 했기에 몸높이는 3m에 달한다.카탈루냐주 포르텔의 미람벨 지층에서 턱 뼈가 처음 발견돼 그 존재를 오늘날 세상에 드러낸 신종 공룡은 중국의 보롱이나 아프리카 니제르의 오우라노사우루스와 같은 공룡과도 밀접한 관계가 있다. 포스텔사우루스의 발견은 이 종의 조상이 2억3000만 년 전 두 발로 걷는 소형 공룡으로 시작해 6600만 년 전 공룡이 멸종할 때까지 크기와 개체 수를 늘리며 번성한 조각류 공룡의 진화 과정을 새롭게 조명한다. 조반목에 속하는 조각류 공룡은 결국 백악기 세계에서 가장 널리 번성한 초식 공룡들 중 하나로, 북아메리카와 유럽 그리고 아시아까지 진출했다. 이들 공룡은 뿔과 같은 성분을 지녀 단단한 부리를 사용해 식물을 채집하고 어금니 같은 이빨을 사용해 으깨 먹는다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS ONE) 최신호에 실렸다. 사진=안드레스 산토스쿠베도 등/플로스원

평소 중요성을 인식하지는 못하지만 충치 때문에 고생해본 사람이라면 치아의 중요성을 알 것이다. 치아질환은 방치할수록 치료 비용도 많이 들게 된다. 치아가 손실된 뒤 제대로 치료하지 않을 경우 인지기능 저하와 치매의 원인이 될 수 있다는 경고가 나왔다. 미국 뉴욕대 의대, 간호대 공동연구팀은 치아가 빠진 상태에서 방치하는 경우, 특히 노년층의 경우 인지장애와 치매 유발의 중요한 원인이 된다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘급성 장기요양의학’(JAMDA) 7월 8일자에 실렸다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 65세 이상 미국인 6명 중 1명이 치아 손실이 있는 상태이다. 잘 알려져 있다시피 미국은 의료비가 비싸 치아손실에 대한 보철치료를 하지 않고 방치하는 경우가 많다. 특히 저소득층일수록 치아손실 방치사례가 많아 노년층 치아갯수가 사회경제적 불평등을 보여주는 사례라고 지적하는 전문가들도 있다. 일반적으로 치아손실은 음식물 저작활동을 방해하고 잇몸질환을 일으켜 영양결핍으로 이어지고 뇌의 변화까지 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 치아상실과 인지기능 감소와 관련한 14개 연구에 참여한 3만 4074명을 대상으로 메타분석을 실시했다. 치아상태와 인지기능 감소의 계량화를 시도한 것이다. 분석 결과 손실된 치아 갯수가 많을수록 인지장애와 치매가 발병할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 치아손실이 인지장애, 치매와 직접 연관성이 있는지 확인하기 위해 흡연, 음주, 약물, 기저질환 등 요소들을 통제한 뒤 연관성을 분석하기도 했다. 다른 요인 통제 후에도 치아손실 갯수가 하나 증가할 때마다 인지장애 위험은 1.4%, 치매 진단 가능성은 1.1% 증가한 것으로 나타났다. 그렇지만 치아 손실 이후 틀니나 임플란트 등 보철치료를 한 사람의 경우는 인지장애 위험이나 치매진단 가능성이 일반인들과 차이가 없는 것으로 나타났다. 뉴욕대 로리 마이어스 간호대 베이 우 교수(치아보철학)는 “알츠하이머와 각종 치매 진단을 받는 사람들이 매년 급증하고 있는 상황에서 치아건강이 인지기능 장애와 선형적 관계에 있다는 사실을 확인한 이번 연구는 의미가 크다”라며 “치매와 인지장애로 인한 사회적 비용을 줄이기 위해서라도 적시에 치아치료를 하고 치아건강을 유지하도록 돕는 공공의료 역할이 필요하다”라고 설명했다.

국내 연구진이 이종장기이식에서 나타날 수 있는 거부반응을 예측해 이식성공여부를 판단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 서울대병원 장기이식센터 공동연구팀은 동물의 장기나 인공장기를 이식할 때 성공여부를 사전에 예측할 수 있는 바이오인공혈관을 개발하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 심각한 질병이나 상해를 치료할 때 장기이식이 대안이 되는 경우가 많은데 기증되는 장기의 숫자가 부족해 다른 동물의 장기(이종장기)를 이식하거나 인공장기를 이식하려는 시도와 관련 연구들이 늘고 있다. 특히 무균돼지는 침팬지나 원숭이와 달리 이식했을 때 결핵이나 에이즈 같은 질병이 발견되지 않고 저렴하게 대량생산이 가능해 주목받고 있다. 그럼에도 불구하고 장기 이식의 가장 큰 걸림돌은 면역거부반응이다. 대표적인 면역거부반응은 장기이식 과정에서 혈관이 연결된 뒤 혈액이 응고돼 혈관이 막히는 것이다. 이를 확인하기 위해서는 실제 혈액이 흐르는 혈관과 유사한 환경을 만들어 검증하는 방법 밖에 없다. 연구팀은 혈관을 구성하는 주요성분인 콜라겐과 피브린이라는 단백질을 바탕으로 튜브 형태의 틀을 만들고 여기에 하이드로겔을 넣고 섭씨 37도에서 굳혀준 뒤 압축하는 비교적 간단한 방법으로 인공혈관을 만들었다. 기존에 인공혈관을 만들려면 혈관내피세포를 7~21일 동안 배양해야 했지만 이번 기술은 하이드로겔로 만든 혈관에 혈관내피세포를 부착시켜 3일 이내에 인공혈관을 만들 수 있다.이번에 개발한 인공혈관은 체외 실험은 물론 동물모델을 이용한 체내 실험에서도 적용할 수 있다. 연구팀은 유전자 조작 돼지의 혈관내피세포를 인공혈관 안쪽에 배양해 인공돼지혈관을 만든 뒤 사람의 피를 순환시키는 체외 실험을 실시했으며 사람과 유사한 면역반응이 일어나도록 유도한 생쥐에게 인공돼지혈관을 이식해 체내실험도 실시했다. 연구팀은 이 같은 실험을 통해 특정 유전자를 조작해 혈관을 만들 경우 급성 면역거부반응을 잘 억제할 수 있다는 사실을 확인하기도 했다. 정영미 KIST 박사는 “이번에 개발한 인공혈관 플랫폼은 실제 혈관과 구조적, 물리적, 생물학적 특성까지 모사해 이식했을 때 혈관에서 나타날 수 있는 문제들을 사전에 파악할 수 있다”라며 “제작법도 간단해 의료기업이나 병원 등에서 신약이나 새로운 치료법을 개발한 뒤 전임상실험용으로도 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

“신록을 대하고 있으면, 신록은 먼저 나의 눈을 씻고, 나의 머리를 씻고, 나의 가슴을 씻고 다음에 나의 마음의 구석구석을 하나하나 씻어낸다.” 영문학자 이양하(1904~1963) 선생이 1948년 발표한 ‘신록예찬’이라는 수필의 한 구절이다. 연희전문학교 교수로 근무하던 당시 강의를 마치고 학교 뒷산에 올랐을 때 느낀 자연의 아름다움에 대한 감상을 잘 표현했다는 평가를 받는 작품이다. 지각 장마로 7월 들어 쉴 새 없이 많은 비가 내리고 있다. 비가 잠시 그쳤을 때도 낮 기온은 30도를 훌쩍 넘는 무더운 날씨를 보이고 있다. 장마가 끝난 뒤 폭염이 벌써 걱정될 정도다. 실제로 한국을 비롯한 각국 기상 당국은 지구온난화 탓에 올여름도 폭염이 기승을 부릴 것으로 예측하고 있다. 여름 폭염이 드문 캐나다에서도 최고기온이 섭씨 50도까지 치솟는 살인 폭염이 나타나 700여명이 사망하는 일이 벌어지기도 했다. 기후변화로 인한 피해는 사람과 차량, 고층건물이 밀집한 도심 지역이 더 심각하다. 많은 나라가 도심의 거리나 건물 옥상에 식물을 심는 등 도심 곳곳에 녹지를 만드는 것도 이런 문제를 해결하기 위함이다. 신록예찬의 문구처럼 나무와 식물들은 열섬효과가 쉽게 나타나는 도시에 그늘을 제공하고 잎의 증산효과로 주변 열을 빼앗아 냉각효과까지 있다. 도심 녹지도 기후변화뿐만 아니라 도시민들의 행복감과 인지능력 향상 등 정신건강, 통증 감소 등 육체건강에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 도시 녹지공간이 어떤 방식으로, 그리고 잘 활용되고 있는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않은 상태이다.영국 셰필드대 건축조경학과, 보건대 공중보건지리정보시스템(GIS)연구실, 더비대 인문과학연구센터 공동연구팀은 휴대전화 위치정보시스템(GPS) 데이터를 이용해 도시 녹지공간을 얼마나 이용하고 있는지, 인구집단별로는 어떤 차이를 보이는지를 밝혀내 도시 녹지공간 조성과 활용에 대한 통찰력을 제공하는 연구 결과를 내놨다. 이는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 ‘시맵드’(shmapped)라는 애플리케이션을 사용하는 18~71세 셰필드 남녀 시민 240명을 무작위로 선정했다. 이들을 대상으로 2017년 7월 1일부터 2018년 10월 6일까지 이동경로 데이터를 확보하고 녹지 이용 행태에 관한 설문조사를 실시해 분석했다. 연구팀은 실험 참가자들의 개인정보를 보호하기 위해 모든 데이터를 익명 처리했다. 연구팀은 중복되거나 중간에 신호가 끊긴 것 등 부정확한 자료를 제외하고 65만 6000개의 GPS 데이터를 확보했다. 이를 분석한 결과 사람들은 조사 기간 5168번의 도심 녹지를 이용한 것으로 조사됐다. 이용 횟수는 주당 7회 이상, 하루 한 번꼴이었으며 녹지 이용 시간과 거리는 주당 평균 1시간, 2.5㎞인 것으로 나타났다. 성별과 연령별로는 여성이 남성보다 평균 30%, 34세 이상이 그보다 어린 사람보다 녹지 이동거리와 횟수가 39% 정도 길고 많은 것으로 조사됐다. 흥미로운 것은 어린 시절 야외활동을 많이 했던 사람들일수록 그렇지 않은 사람들보다 녹지공간의 선호도가 높고 녹지공간의 이용빈도가 40% 더 높은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 폴 브린들리 셰필드대 교수(조경영향평가)는 “녹지 사용의 사회문화적, 인구학적 차이를 보여 주는 이번 연구를 통해 도심녹지가 시민들의 삶에서 자연스러운 배경으로 작용하면서 건강과 웰빙에 도움을 주는 것을 알 수 있다”고 설명했다.

미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 대기해양과학과 연구팀은 최근 전 세계적으로 평년값보다 많은 눈과 비가 내리거나 국지성 폭우 및 폭설이 잦아지고 있는 것은 인간의 활동으로 인한 이산화탄소 배출량 증가 때문이라는 것을 다시 한번 증명했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 7월 7일자에 실렸다. 연구팀은 인공지능으로 1982~2015년 전 지구적 기상관측 빅데이터를 분석해 극한강수 경향성과 인간 활동이 미친 영향을 조사했다. 그 결과 최근 국지성 폭우와 특정 시기에 강우량이 집중되는 경향성이 더 강해지고 있으며, 이는 인간 활동으로 인해 배출되는 온실가스가 주요 원인이라는 점을 확인했다.

A씨는 지난해 11월 경남 창원 마산회원구에 있는 한 건물 3층 여자화장실을 침입해 6차례에 걸쳐 피해자들을 불법 촬영했다. 성폭력처벌법 위반죄로 재판에 넘겨진 A씨는 올해 2월 징역 1년 8개월과 40시간의 성폭력 치료프로그램 이수명령 등을 선고받았다. A씨의 범행은 이번이 처음이 아니었다. 그는 2019년 7월에도 불법촬영 범죄로 징역 10개월을 선고받았고 형 집행이 지난해 1월 정지됐다. 출소한 지 10개월 만에 같은 범죄를 또 저지른 것이다. ●재범자, 신상 등록 16개월 내 또 범행 타인의 신체를 동의 없이 촬영하는 불법촬영 범죄자의 재범 비율이 다른 성범죄자보다 높고, 재범까지 걸린 기간이 상대적으로 짧다는 연구 결과가 나왔다. 7일 경찰대 치안정책연구소 학술지 ‘치안정책연구’에 실린 논문 ‘신상정보 등록 대상 성범죄자의 재범에 미치는 요인에 대한 연구’에 따르면 불법촬영을 제외한 일반 성범죄자 중 재범자의 비율은 3.01% 수준이었다. 불법촬영 범죄자 중 재범자 비율은 4.32%로 약간 높았다. 이 논문은 2008년 4월부터 2018년 12월 법무부가 관리하는 성범죄자 신상정보 등록 시스템에 등록된 6만 3065명(일반 성범죄자 5만 4815명, 불법촬영 범죄자 8250명)의 자료를 분석했다. 경찰청 통계에 따르면 불법촬영 범죄 발생 건수는 최근 5년(2015~2019년) 동안 해마다 평균 6180건에 달했다. ●불법촬영 범죄자 특성 맞춘 치료 필요 성범죄자 6만 3065명 가운데 신상정보 등록 기간에 재범을 저지른 사람의 비율은 3.26%이었다. 절반이 넘는 재범자(54.84%)가 신상정보 최초 등록 후 16개월 안에 재범을 저지르는 것으로 나타났다. 일반 성범죄자와 불법촬영 범죄자로 나눠서 살펴보면 불법촬영 범죄자의 재범자 비율이 더 높았다. 또 일반 성범죄자가 재범을 저지르는 데까지 걸린 기간은 평균 558.71일(약 18개월)인 반면 불법촬영 범죄자가 재범을 저지르는 데까지 걸린 기간은 평균 430.26일(약 14개월)로 더 짧았다. 논문을 쓴 연구진은 “불법촬영 범죄자에 대해서는 사회봉사와 성폭력 치료프로그램 수강명령이 재범을 억제하는 효과는 미약한 것으로 나타났다”라며 “불법촬영 범죄자 특성에 맞춰 교정 프로그램을 개선하고 시행할 필요가 있다”고 제언했다.

대선 출마를 공식화한 윤석열 전 검찰총장 부인 김건희씨의 박사학위 논문에 연구 부정이 있었는지 살펴보기 위해 국민대가 조사에 나섰다. 국민대 관계자는 7일 “김씨의 박사학위 논문 연구부정 의혹과 관련해 연구윤리위를 꾸렸다”면서 “예비조사 착수를 위해 준비 중”이라고 밝혔다. 국민대 연구윤리위가 들여다보기로 한 논문은 ‘아바타를 이용한 운세 콘텐츠 개발 연구:‘애니타’ 개발과 시장적용을 중심으로’ 이다. 김씨는 이 논문으로 2008년 이 학교 테크노디자인전문대학원에서 박사학위를 받았다. 운세를 디지털 콘텐츠로 개발하는 방법을 다룬 이 논문에 대해 표절 의혹이 제기된 바 있다. 김씨가 박사 학위를 받기 전인 2007년 한국디자인포럼 학술지에 게재한 ‘온라인 운세 콘텐츠의 이용자들의 이용 만족과 불만족에 따른 유지와 탈퇴에 대한 연구’ 논문도 조사 범위에 포함할지는 연구윤리위가 검토 중인 것으로 알려졌다. 이 논문은 한국어 제목의 ‘회원 유지’를 영문으로 ‘member Yuji’로 번역해 논란이 일었다. 해당 논문에는 전승규 국민대 테크노디자인전문대학원 교수가 지도교수로 참여했다. 대학 관계자는 “논문에 문제가 있다는 사실을 학교 측이 자체적으로 인지하면 연구윤리위를 꾸려 조사하게 돼 있다”면서 “예비조사에서 연구윤리 위반 등 문제가 있다고 판단되면 이후 본 조사에 착수하게 된다”고 설명했다.

대선 출마를 공식화한 윤석열 전 검찰총장 부인 김건희씨의 박사학위 논문에 연구 부정이 있었는지 살펴보기 위해 국민대가 조사에 나섰다. 국민대 관계자는 7일 “김씨의 박사학위 논문 연구부정 의혹과 관련해 연구윤리위를 꾸렸다”면서 “예비조사 착수를 위한 준비 중”이라고 밝혔다. 국민대 연구윤리위가 들여다보기로 한 논문은 ‘아바타를 이용한 운세 콘텐츠 개발 연구: ‘애니타’ 개발과 시장적용을 중심으로’이다. 김씨는 이 논문으로 2008년 이 학교 테크노디자인전문대학원에서 박사학위를 받았다. 운세를 디지털 콘텐츠로 개발하는 방법을 다룬 이 논문에 대해 표절 의혹이 제기된 바 있다. 다만 김씨가 박사 학위를 받기 전인 2007년 한국디자인포럼 학술지에 게재한 ‘온라인 운세 콘텐츠의 이용자들의 이용 만족과 불만족에 따른 유지와 탈퇴에 대한 연구’ 논문도 조사 범위에 포함할지는 연구윤리위가 검토 중인 것로 알려졌다. 이 논문은 한국어 제목의 ‘회원 유지’를 영문으로 ‘member Yuji’로 번역해 논란이 일었다. 해당 논문에는 전승규 국민대 테크노디자인전문대학원 교수가 지도교수로 참여했다. 대학 관계자는 “논문에 문제가 있다는 사실을 학교 측이 자체적으로 인지하면 연구윤리위를 꾸려 조사하게 돼 있다”면서 “예비조사에서 연구윤리 위반 등 문제가 있다고 판단되면 이후 본 조사에 착수하게 된다”고 설명했다.

인도네시아의 슈퍼 화산인 토바 화산이 7만4000년 전 폭발해 세계적으로 심각한 기후 변화를 일으켰지만, 초기 인류가 살아남을 수 있었던 이유를 과학자들이 제시했다. 미국과 영국의 공동연구진은 지난 200만 년간 발생한 화산 분화 사례 중 규모가 가장 큰 것으로 손꼽히는 7만4000년 전 토바 화산 폭발이 지구의 기후 변화에 미친 영향을 조사했다. 이들 연구자는 이번 연구에서 토바 화산 폭발 규모와 화산재 도달 고도 그리고 당시 기후 상태 등 다양한 조건을 토대로 42차례에 걸쳐 지구 기후 모형 시뮬레이션을 분석했다.그 결과, 토바 화산의 폭발로 인한 기후 변화는 지역에 따라 상당한 차이가 있었던 것으로 나타났다. 시뮬레이션에서는 기후 모형의 매개변수에 따라 북반구의 기온은 4℃까지 떨어졌고 국지적으로는 10℃까지 떨어진 것으로 예측했다. 반면 토바 화산의 가장 심각한 폭발 조건에서도 아프리카 남부나 인도와 같은 지역에서는 화산 폭발로 인한 황 배출로 강수량이 줄어들긴 했지만, 초기 인류가 거주한 지역을 포함한 남반구에서는 기온이 4℃ 미만으로 떨어지지 않았다. 이는 토바 화산의 대규모 분화가 아프리카에서 태동한 초기 인류의 발달에 미미한 영향을 미쳤다는 독립적이고 고고학적인 증거를 뒷받침한다. 이에 대해 연구 주저자인 미국 뉴욕시립대의 밴저민 블랙 박사는 “우리는 많은 기후 모형의 시뮬레이션을 통해 역설처럼 보이는 문제를 해결할 수 있었다”면서 “기후 모형화로 과거 화산 폭발이 일어나 기후에 심각한 영향을 줬을지도 모르지만, 아프리카의 고고학적이고 고기후에 관한 기록은 그렇게 극적인 반응을 보이지 않았다는 점을 알았다”고 설명했다. 또 “아프리카나 인도와 같은 지역은 (화산 폭발로 인한 기후 변화에 대해) 상대적으로 대처할 수 있는 지역이었기에 기존의 과학자들은 잘못된 장소에서 원인을 찾고 있었을지도 모른다”면서 “고대 조상인 네안데르탈인과 데니수아인 역시 당시 유럽과 아시아에서 살고 있었으므로 토바 화산의 폭발이 이들 인종에게 미친 영향을 평가할 가치가 있다”고 지적했다. 이어 “현생 인류는 대부분 온화한 기후를 지닌 지역에서 거주하고 있었다. 따라서 화산 폭발이 일어났을 때 가장 심한 기온 저하를 겪더라도 그렇게 추운 날은 많지 않았을 것”이라고 덧붙였다.일부 전문가는 토바 화산이 당시 폭발로 미시간 호수보다 더 큰 용적인 약 5300㎦의 마그마를 분출하고 이로 인한 화산재는 최고 40㎞의 고도에 도달했는데 이는 태양을 가려 몇 년간 지구를 대폭 춥게 만들었다고 추정한다. 이 거대한 폭발은 화산 겨울을 일으켰고 이는 거의 10년간 지속된 것으로 여겨진다. 이는 인류의 진화 과정에서 크게 영향을 줘 어쩌면 거의 멸종에 이를 뻔한 결과를 가져와 당시 세계 인구가 최소 1만 명에서 최대 3만 명밖에 되지 않았다고 추정한다. 반면 2018년 발표된 연구를 포함한 또 다른 몇몇 연구에서는 토바 화산의 폭발이 인류를 위험에 빠뜨리지는 않았던 것으로 나타났다. 이에 대해 이번 연구 공동저자로 영국 케임브리지대의 안자 슈미트 박사는 “우리 연구는 약 7만 4000년 전 토바 화산 폭발의 여파에 관한 법의학적인 분석일 뿐만 아니라 오늘날에도 이런 대규모 폭발이 미칠 수 있는 불균형적인 영향을 이해하는 수단이 되기도 한다”면서 “궁극적으로 이는 앞으로 화산 폭발로 인한 환경과 사회의 위험을 줄이는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 최신호(7월 5일자)에 실렸다.

국내 이산화탄소 연 26만t 흡수 발견 해수부 “갯벌 복원해 탄소중립 앞장”국가 단위로 갯벌이 지닌 가치를 탄소 중립 차원에서 규명한 세계 첫 연구 결과가 나왔다. 해양수산부는 김종성 서울대 교수 연구팀이 국가 차원에서 갯벌의 탄소흡수 역할과 기능을 세계 최초로 규명해 연구 결과를 국제 저명학술지 ‘종합환경과학회지’ 최신호에 발표했다고 6일 밝혔다. 해수부는 갯벌의 블루카본 흡수량과 범위 등을 파악하기 위해 2017년부터 블루카본 정보시스템 구축과 평가관리기술 개발연구를 지원하고 있다. 김 교수 연구팀은 지난 4년간(2017~2020년) 전국 연안 20개 갯벌에서 채취한 퇴적물을 대상으로 총 유기탄소량과 유기탄소 침적률을 조사한 후, 인공위성 촬영 자료를 활용한 원격탐사 기법으로 전국 단위의 연안습지 블루카본과 온실가스 흡수량을 평가했다. 블루카본은 갯벌, 잘피, 염생식물 등 연안에 서식하는 식물과 퇴적물을 포함한 해양 생태계가 흡수하는 탄소다. 그 결과, 연구팀은 우리나라 갯벌이 약 1300만t의 탄소를 저장하고 연간 26만t의 이산화탄소를 흡수한다는 사실을 밝혀냈다. 연간 승용차 11만 대가 내뿜는 이산화탄소를 우리나라 갯벌이 흡수한다는 것을 과학적으로 입증한 것이다. 특히 이번 연구는 갯벌의 이산화탄소 흡수 잠재량을 국가 단위로 조사했다는 점에서 의미가 있다. 세계적으로 국가 단위의 해초류, 염습지, 맹그로브를 대상으로 블루카본 잠재량과 연간 온실가스 흡수량을 보고한 국가는 현재까지 미국, 호주뿐이다. 그런 점에서 이번 서울대팀의 연구 결과는 갯벌 블루카본 연구를 선도하고 앞으로 관련 연구의 국제적인 관심과 활성화 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 김종성 교수는 “우리나라가 갯벌의 역할을 세계 최초로 과학적으로 입증했다는 점이 고무적이며, 갯벌 블루카본이 탄소 감축원으로 인정받을 수 있도록 지속적인 연구를 수행할 것”이라고 밝혔다. 해수부는 해양 부문 탄소중립을 위해 갯벌복원사업을 추진하는 등 갯벌 블루카본의 잠재력을 확대할 계획이다.

미국 텍사스 크기만 한 행성이 시속 약 3만 5000㎞ 속도로 지구로 돌진한다. 미 정부는 인류의 파멸을 막고자 행성에 구멍을 뚫고 핵탄두를 폭발시켜 쪼개는 방법을 고안한다. 세계 최고 굴착 전문가인 해리 스탬퍼(브루스 윌리스 분)와 동료들은 고민 끝에 정부의 제안을 받아들이고 지구를 구하기 위한 여정에 나서는데…. 이런 내용의 영화 ‘아마겟돈’(1998년작)에서 보듯 거대한 소행성이 지구로 떨어져 대재앙을 일으킬 수 있다는 우려는 인류의 가장 큰 공포 가운데 하나다. 미 항공우주국(NASA)이 소행성에 충격을 가해 궤도를 바꾸는 기술을 연구하는 가운데 중국도 화성 탐사선 발사체 ‘창정5호’를 활용해 지구를 구하려는 ‘중국판 아마겟돈’ 계획을 가동했다. 패권 갈등 중인 두 나라 간 우주기술 개발 경쟁이 본격화하는 모양새다. 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 6일 “최근 중국 정부가 창정5호 발사체에 운동 충격체(소행성과 부딪쳐 궤도를 바꾸는 우주선)를 실어 지구와 충돌 위험을 가진 소행성을 굴절시키는 기술을 연구하기 시작했다”고 전했다. 이를 위해 베이징에 있는 중국 우주과학센터의 리밍타오 연구원과 동료들은 창정5호 23기를 발사해 소행성에 접근시킨 뒤 순차적으로 운동 충격체를 충돌시켜 궤도를 이탈시키는 시나리오를 준비 중이다. 과거 과학자들은 지구와 소행성 간 충돌을 피하고자 핵폭탄으로 소행성을 부수는 방법을 선호했다. 그러나 일부 전문가들은 ‘지구 가까이 다가온 소행성을 폭파시키면 수천~수만개의 조각이 지구로 쏟아질 수 있어 더 위험하다’고 반박했다. 최근에는 소행성을 깨뜨리지 않고 충격만 줘 궤도를 바꾸는 쪽에 무게를 두고 있다. 세계 과학계가 가장 주목하는 소행성은 1999년 목성과 화성 궤도 사이에서 발견된 ‘베누’다. 지름 약 500m로 6년을 주기로 지구와 공전 궤도가 겹친다. 2035년쯤 달 궤도에 접근하고 2175년쯤 달 궤도 안쪽까지 침범할 것으로 점쳐진다. 가능성은 낮지만 베누가 지구와 충돌하면 수백만명이 목숨을 잃을 것으로 예상된다. 리 연구원은 우주 전문 국제 학술지 ‘이카루스’ 6월호에 “10년 안에 (베누 등) 소행성이 지구와 충돌하는 사태를 막아 낼 노하우를 얻게 될 것”으로 자신했다고 SCMP는 전했다. 현재 미국은 75개의 로켓을 소행성에 발사해 궤도를 바꾸는 방식을 연구하고 있다. 중국이 유사한 방식으로 ‘소행성 충돌 회피’ 사업에 도전장을 낸 것이다.

미국 서부 해안의 모래사장에는 종종 붉은게로 불리는 갑각류가 대량으로 떠밀려오며 그 수는 몇십만 마리에서 몇백만 마리에 달하지만, 원인은 몇십 년째 수수께끼에 쌓여 있었다. 그런데 최근 미국해양대기청(NOAA)과 캘리포니아대 산타크루스캠퍼스 공동 연구진이 새로운 연구를 통해 원인은 멕시코 서쪽 해역에서 불규칙적으로 발생하는 해류 때문일 수 있다는 점을 밝혀냈다.미국의 붉은게(Red Crab·학명 Pleuroncodes planipes)는 태평양 동부와 멕시코 서쪽 대륙붕에 분포하는 갑각류로, 게보다 새우나 가재를 닮았으며 몸길이는 최소 3㎝부터 최대 13㎝에 달한다. 이들 갑각류는 일반적으로 멕시코 최북단에 있는 캘리포니아반도 앞바다에서 서식하지만 바닷물이 따뜻해진 연도에는 서식 범위가 북쪽까지 확장하는 사례가 있다. 이들은 또 사람을 거의 무서워하지 않아 물속에서는 다이버에게 거침없이 다가가기도 한다. 이에 연구진은 지난 몇 개월 동안에 걸쳐 이들 갑각류의 서식지에 관한 자료를 수집해 지난 1950년부터 2019년까지 이들의 서식지와 어떤 시기에 떠밀려왔는지 상황을 파악했다. 수집한 자료를 해마다 수온과 해류의 움직임과 대조한 결과, 붉은게의 북상은 캘리포니아반도에서 미국의 중앙 캘리포니아주로 흐르는 불규칙한 해류와 관계가 있는 것으로 나타났다. 예전부터 지적돼 온 엘리뇨(태평양 적도 지역의 수온이 예년보다 높아지는 현상)와의 연관성도 볼 수 있지만, 이보다 멕시코 서쪽 앞바다에서 발생하는 불규칙한 해류가 큰 영향을 주고 있다는 것이다. 연구 주저자인 메건 시미노 박사는 “지금까지의 가설은 해수면의 온도가 원인이었지만, 이번 연구에서는 붉은게가 해류에 의해 밀려오고 있다는 사실이 새롭게 드러났다”고 설명했다. 붉은게는 북쪽의 찬물을 싫어한다. 따라서 캘리포니아주 해안으로 떠밀려온 개체들은 대부분 폐사한다. 어쩌면 이들 갑각류는 찬물에서 벗어나기 위해 해변으로 기어올라오는 마지막 발악을 하고 있었던 것일지도 모른다. 이에 대해 연구진은 “앞으로 불규칙한 해류가 멕시코 서쪽 앞바다에서 어떻게 발생하는지에 관한 메커니즘을 해명해 나갈 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘호소(湖沼)와 해양학’(Limnology and Oceanography) 최신호(1일자)에 실렸다.

최근 바닷물을 생활용수나 공업용수로 사용하기 위해 염분을 제거한 담수로 만들기 위한 해수담수화 시설을 갖추는 나라들이 많다. 그러나 해수담수화 과정에서 제거된 염분이 축적된 폐수와 이산화탄소가 다량 발생한다는 문제가 있다. 이에 국내 연구진이 해수담수화로 발생하는 농축폐수에서 이산화탄소를 제거하고 산업분야 핵심소재인 마그네슘을 추출할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국지질자원연구원 탄소광물화사업단은 해수담수화 농축폐수를 이산화탄소와 반응시켜 마그네슘을 추출하는 동시에 탄소 배출량을 획기적으로 줄이는데 성공했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경분야 국제학술지 ‘이산화탄소 활용’에 최신호에 실렸다. 한국에서도 해수담수화를 하는데 이를 통해 하루 7만 5000t의 농축폐수가 발생하며 2~3년 내에 하루 17만 5000t의 폐수가 나올 것으로 전망되고 있다. 특히 바닷물 2t을 담수 1t으로 만드는 과정에서 1.8㎏의 이산화탄소를 발생시키는 것으로 알려져 있다. 해수담수화 과정에서 제거되는 소금성분은 농축폐수에 축적되며 염분농도는 바닷물보다 2배 가까이 많다. 이 때문에 별도의 처리과정 없이 농축폐수를 바다에 방류할 경우 치어 등은 몸 속 수분이 빠져나가 생명을 위협받는다.이에 연구팀은 농축폐수에 알칼리물질과 이산화탄소를 넣어 고체화된 탄산염광물을 만들어 마그네슘을 추출할 수 있는 방법을 개발했다. 마그네슘은 일반적으로 광산에서 채광한 뒤 운반, 제련하는 과정을 거친다. 이 같은 과정에서 많은 연료와 전기를 사용하고 산성시약들도 사용하기 때문에 환경 오염물질과 이산화탄소가 다량 배출된다. 그러나 이번에 개발한 공정에는 알칼리물질로 비누나 종이를 만들 때 사용되는 가성소다만 사용하고 이산화탄소를 주입하기 때문에 산성도(pH)가 바닷물과 같은 수준으로 조절되기 때문에 친환경적이라는 장점이 있다. 실제로 이번 기술로 바다에 버려지는 농축폐수에 함유된 마그네슘의 90~99%를 회수하고 이산화탄소 97% 이상을 고체화 시켜 처리하는데 성공했다. 이번 연구를 주도한 방준환 박사는 “이번 해수담수화 농축폐수 자원화와 이산화탄소 동시처리기술은 염도가 높은 농축폐수와 이산화탄소 발생이라는 두 가지 현안을 동시에 해결해주는 성과”라며 “추가 연구를 통해 기술 상용화는 물론 친환경 에너지 자원 개발로 연구영역을 확대해나갈 것”이라고 말했다.

국가 단위로 갯벌이 지닌 가치를 탄소 중립 차원에서 규명한 세계 첫 연구결과가 나왔다. 해양수산부는 김종성 서울대 교수 연구팀이 국가 차원에서 갯벌의 탄소흡수 역할 및 기능을 세계 최초로 규명해 연구결과를 국제 저명학술지 ‘종합환경과학회지’ 최신호에 발표했다고 6일 밝혔다. 해수부는 갯벌의 블루카본 흡수량 및 범위 등을 파악하기 위해 2017년도부터 블루카본 정보시스템 구축 및 평가관리기술 개발연구를 지원하고 있다. 김 교수 연구팀은 지난 4년간(2017~2020) 전국 연안 20개 갯벌에서 채취한 퇴적물을 대상으로 총 유기탄소량과 유기탄소 침적률을 조사한 후, 인공위성 촬영 자료를 활용한 원격탐사 기법으로 전국 단위의 연안습지 블루카본과 온실가스 흡수량을 평가했다. 그 결과, 연구팀은 우리나라 갯벌이 약 1300만톤의 탄소를 저장하고, 연간 26만톤의 이산화탄소를 흡수한다는 사실을 밝혀냈다. 연간 승용차 11만 대가 내뿜는 이산화탄소를 우리나라 갯벌이 흡수한다는 것을 과학적으로 입증한 것이다. 특히 이번 연구는 갯벌의 이산화탄소 흡수 잠재량을 국가 단위로 조사했다는 점에서 의미가 있다. 세계적으로 국가 단위의 해초류, 염습지, 맹그로브를 대상으로 블루카본 잠재량 및 연간 온실가스 흡수량을 보고한 국가는 현재까지 미국, 호주뿐이다. 그런 점에서 이번 서울대팀의 연구결과는 갯벌 블루카본 연구를 선도하고 앞으로 관련 연구의 국제적인 관심과 활성화 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 김종성 교수는 “우리나라가 갯벌의 역할을 세계 최초로 과학적으로 입증했다는 점이 고무적이며, 갯벌 블루카본이 탄소감축원으로 인정받을 수 있도록 지속적인 연구를 수행할 것”이라고 밝혔다.

중국 남부 윈난성 쿤밍 인근에서 거의 완벽하게 보존된 화석 수 천 개가 한꺼번에 발견돼 학계의 관심이 쏠렸다. 이번에 발견된 화석에는 5억 4100만~4억 8800만 년 전 지구상에 서식했던 곤충과 벌레, 갑각류 등 최소 118종의 2800개 이상의 표본이 포함돼 있다. 이중 17종은 지금까지 알려지지 않았던 신종 생명체로 분류됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 연구진은 쿤밍 인근의 퇴적층에서 해당 화석들을 한꺼번에 발견됐으며, 화석 표본의 절반 이상이 성체가 되기 전의 것이라고 설명했다. 일부 알과 유충의 화석에서는 내부 연조직까지 고스란히 보존되어있어 연구 가치가 매우 높은 것으로 알려졌다.  연구진은 “다 자라기 전의 고대 벌레나 곤충, 갑각류와 무척추동물 등이 발견되는 사례는 흔치 않다. 이 생명체들이 살았던 당시의 지구는 ‘캄브리아 대폭발’을 포함해 역사상 가장 빠르고 광범위한 생명체의 다양화가 발생했다”면서 “보존상태도 매우 양호해 학술적 가치가 높다”고 설명했다. 연구진은 해당 생명체들이 화석화되기 전 퇴적층에 매장되게 한 구체적인 원인은 아직 밝혀내지 못했다. 그러나 산소 수준이 급격하게 변화했거나, 폭풍 등으로 인해 진흙을 포함한 산사태가 발생했고, 진흙이 경사를 따라 흘러내려 모든 것을 묻히게 했을 가능성이 있는 것으로 보고 있다. 함께 연구를 진행한 윈난대학 고생물학 연구진은 “화석에서 더 많은 정보를 알아내기 위해 CT 스캐닝을 진행할 것”이라면서 “이번 화석의 발견은 5억 여 년 전 쿤밍 근처의 심해가 해루나 포식자 등으로부터 어린 생명체들을 보호해줬다는 사실을 시사한다”고 말했다.  과학자들은 이 생물들이 서식했던 것으로 추정되는 캄브리아기의 ‘캄브리아 대폭발’이 많은 동물 종의 발달에 핵심이 된 사건이라고 여겨왔다. 캄브리아 대폭발은 약 5억 4200만 년 전부터 5억 3000만 년 전 사이에 갑자기 오늘날 보이는 ‘동물의 문’(門, phylum, 생물의 체제) 이 나타난 현상을 일컫는다. 생물 진화 면에서는 우주의 빅뱅에 필적할 만한 사건으로 꼽히는 캄브리아 대폭발은 과거 단순한 유기체였던 생명체가 빠른 진화를 거쳐 오늘날과 유사한 생물의 다양성을 지니게 된 계기 중 하나로도 알려져 있다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 생태와 진화(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.

526명 설문… 51% “협박·위협 당해”26% “월 1회 이상 경미한 폭력 경험”전치 2주 이상 ‘심각한 폭력’도 6%피해자 87%, 경사 이하 계급 쏠려“공무집행방해 반복, 엄격 처벌해야”서울의 한 지구대 소속인 A순경은 지난 2월 21일 자정쯤 ‘취객 때문에 대리 운전을 못 하고 있다’는 내용의 112 신고를 접수하고 영등포구의 한 고가도로 아래 주차장으로 출동했다. 대리기사를 호출한 박모(53)씨가 술에 취한 채 자동차 열쇠를 떨어뜨렸다며 30분 동안 차 안에서 자동차 열쇠를 찾고 있었다. A순경은 손전등을 꺼내 열쇠 찾기를 도와주다가 박씨로부터 갑작스레 폭행을 당했다. ‘손전등으로 자신의 얼굴을 비췄다’는 이유였다. 박씨는 “도움 필요 없으니 꺼지라”고 폭언도 했다. 경찰관들이 직무수행 과정에서 언어폭력과 신체폭력 피해에 시달리고 있다는 내용의 조사 결과가 공개됐다. 경찰관 10명 중 7명이 공무집행 중에 욕설과 비속어를 듣고 10명 중 2명은 한 달에 한 번꼴로 폭행 피해를 본 것으로 나타났다. 가해자들의 폭행은 상대적으로 순경, 경장, 경사 등 계급이 낮은 경찰관에게 집중됐다. 5일 경찰대 학술지 ‘경찰학연구’에 실린 논문 ‘경찰공무원의 폭력 피해 영향요인 분석’에 따르면 직무수행 중 욕설과 비속어를 들은 응답자 비율이 전체의 70.9%로 조사됐다. 논문은 지난해 4~6월 진행된 설문에 응한 경찰관 526명의 응답 결과를 분석했다. 응답자의 51.5%는 협박과 위협 피해를 당했다고 답했다. 가벼운 신체폭력을 당했다고 밝힌 응답자 비율은 26.4%였다. 전치 2주 이상의 치료를 요하는 ‘심각한 신체폭력’ 피해자는 전체의 6.5%로 조사됐다. 가해자들의 폭력은 주로 하위직 경찰들 사이에서 빈번하게 발생했다. 지난 1년간 직무수행 중 폭력 피해를 경험한 경찰관 394명을 대상으로 조사한 결과 신체 피해를 당한 비율이 ‘경위’(경위, 경감 등) 계급 이상 경찰관은 12.2%이지만 ‘경사’ 계급 이하(순경, 경장, 경사) 경찰관은 87.2%에 달했다. 경찰관들은 공권력을 경시(31.1%)하는 분위기가 경찰관 폭행 피해의 가장 큰 원인이라고 꼽았다. 가해자에 대한 경미한 처벌(25.3%)과 가해자의 개인 문제(20.4%)가 그 뒤를 이었다. 서울의 한 경찰서에서 근무하는 경찰관은 “폭언은 애교이고 멱살 잡히는 일도 비일비재해서 일일이 다 문제 삼으면 정상적으로 일할 수 없을 정도”라고 말했다. 경찰관들은 폭력 피해에 대응할 방안으로 ‘엄정한 법 집행’(29.2%)이 가장 필요하다고 답했다. 논문을 작성한 이재영 세한대 경찰행정학과 교수는 “공공질서를 해하는 범행이나 반복성이 있는 공무집행방해 범죄에 대해서는 엄격하게 실형을 선고하되 전과가 전혀 없거나 중요한 의미를 갖지 않는 경우에 한해 집행유예를 선고하는 등 엄격한 기준을 제시할 필요가 있다”고 지적했다.

한 번에 많은 양의 음식을 먹고 배가 부른데도 계속 먹는 폭식이나 다이어트에 집착해 비정상적인 음식섭취 현상을 보이는 거식증 등은 신경정신과 질환으로 분류된다. 폭식의 경우 최근 유튜브 등을 통해 ‘먹방’이 유행하면서 문제가 없는 것으로 인식되고 있지만 이 역시 대표적인 식이장애 중 하나이다. 그렇다면 섭식장애는 뇌가 이상이 있기 때문에 생기는 것일까, 섭식 이상행위로 인해 뇌에 이상이 생겨 강화가 되는 것일까. 일반적으로 각종 정신과적 문제가 뇌에 영향을 미쳐 음식섭취 행위에 이상이 유발시키는 것으로 알려져 있다. 정신신경학자들이 섭식장애 행동으로 인해 뇌 신경망에 이상이 발생하고 이것이 섭식장애를 강화시킨다는 사실을 밝혀냈다. 미국 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 의대 정신과학과, 콜로라도대 의대 정신과학과, 콜로라도 주립식이장애치료센터 공동연구팀은 폭식, 거식증 같은 섭식장애 행동은 뇌의 보상반응시스템과 음식섭취 제어 회로를 변화시켜 문제를 만성화시키고 치료를 어렵게 만드는 경향이 있다고 5일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 정신과학’ 7월 1일자에 실렸다. 연구팀은 197명의 섭식장애를 앓고 있는 여성과 120명의 정상 여성을 대상으로 체지방율(BMI)를 포함한 각종 신체지수를 측정하고 식사와 관련한 인식 및 설문조사를 실시하는 한편 음식과 관련한 자극에 뇌신경이 어떻게 작동하는지를 보기 위해 기능성자기공명영상(fMRI)를 측정했다. 그 결과 섭식장애가 없는 일반 여성들에게서는 BMI와 식사습관, 뇌의 보상시스템 이상이 관측되지 않았으며 이들 사이에서 섭식장애와 관련된 어떤 상관관계도 발견할 수 없었다 그렇지만 섭식장애 여성들은 BMI가 정상보다 지나치게 높거나 낮고 폭식행위가 자주 나타나는 것으로 관찰됐다. fMRI 측정 결과 섭식장애를 가진 여성들은 음식섭취와 관련된 복측 선조체와 시상하부의 연결방향이 정상인과는 반대로 형성돼 음식과 관련해 통제불능의 상태에 쉽게 빠지는 것으로 확인됐다. 또 섭식장애를 가진 여성들은 뇌 보상시스템이 과도하게 반응하고 음식섭취제어 회로는 정상적으로 작동하지 못한다는 것이다. 귀도 프랭크 UCSD 의대 교수는 “이번 연구는 식습관에 부정적인 영향을 미치는 생물학적, 행동적 요인들은 이상행동 전후에 모두 관여해 증상을 강화시킨다는 것을 알게 해준다”라며 “섭식 장애행동이 뇌의 보상체계와 음식섭취회로에 문제를 일으켜 만성화시킨다는 것을 알게 된 만큼 이를 근본적으로 치료할 수 있는 방법을 찾는데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

DGIST 신물질과학전공 김철기 교수 연구팀이 자성을 이용해 다중 세포를 제어, 분석하는 자성 트위징 기술을 개발했다. 정밀한 개별 세포 분석이 더욱 용이해져, 질병 맞춤 치료나 신약개발 등 바이오 의학 분야 연구에 획기적인 원천기술이 될 전망이다. 생명체를 이루는 세포는 다양한 분화작용을 통해 스스로 성장하고 조절한다. 이러한 세포가 비정상적인 작동을 하면 각종 질환이나 암세포를 유발한다. 이러한 수많은 세포들이 가진 각기 다른 특성 때문에 세포 상호작용 등을 밝혀내기 위한 단일 세포 연구가 필요하다. 단일 세포 연구는 여러 세포들이 섞이지 않도록 격리하는 기술이 중요하다. 현재까지는 광압(光壓)을 이용해 힘을 주어 세포를 움직이게 하는 광학트위저(optical tweezers) 기술 등이 주로 사용되고 있다. 이는 각기 다른 세포를 구분하기 위해 형광 라벨링을 이용한 이미지인식 처리 등 외부적인 프로세싱이 별도로 필요하다. 또한 기존의 자성 기반 기술들은 단일 세포 제어를 위해 세포 표면이 가지는 사전 정보가 필요해 추가적인 공정과 비용이 발생한다. 이에 DGIST 김철기 교수 연구팀은 자기장 제어로 간단하고 효과적으로 수천 개의 세포와 초상자성(superparamagnetic) 입자를 제어하는데 성공했다. 초상자성 입자란 세포를 움직이는 운반자 역할을 하는 미세한 자성체인데, 세포 주변의 공간에 이를 채워 넣어 특정 세포를 정밀하게 제어 가능하게 했다. 또한 연구팀은 특수한 형상의 미세 자성 패턴으로 각 세포를 패턴에 따라 움직여 크기별로 분류한 뒤에 원하는 위치에 개별적으로 다중의 세포를 포집할 수 있었다. 이는 패턴이 자체적으로 대상을 판단하기 때문에 기존까지의 외부 설비가 필요 없는 장점이 있다. 연구팀은 더 나아가 자성체의 응집 문제 등 기존의 자성 기반 플랫폼이 가진 한계를 보완한 자성 트위징 플랫폼을 자체 개발했다. 연구팀은 실험을 통해 의도적으로 대칭을 무너트린 자성 패턴으로 수백 개의 위치에서 동시에 응집된 자성체를 동일한 간격으로 분리해내는 데 성공했다. 제1저자인 김현설 박사과정생은 “미세 자석의 형태를 변경하는 것만으로 복잡한 장비와 동일한 결과를 얻는 것이 가장 큰 장점“이라며 “복잡한 설정 없이 회전자기장의 각도만으로 제어가 가능하다”고 설명했다. 김철기 교수는 “기존의 표지(標識)된 세포만을 분리하는 기술을 넘어, 표지된 세포와 비표지된 세포 양쪽 모두를 목적별로 개별 제어하는 기술을 최초 개발했다”며, “세포에 가장 영향을 적게 주는 자기장을 기반으로 해, 단일 세포 규모의 연구와 각종 조기 진단, 맞춤의학 등의 활용이 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 5월 21일자 온라인 게재와 더불어 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 6월 26일자 표지논문으로 채택됐다. 아울러 과학기술정보통신부의 지원과 한국연구재단 선도연구과제인 자성기반라이프케어연구센터 및 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.