오래전 과학자들은 햇빛이 거의 도달하지 않는 심해에는 생명체가 거의 없을 것으로 생각했다. 높은 수압과 낮은 온도, 그리고 광합성이 불가능한 어두운 바다에는 극한 환경에 적응한 소수의 생명체만 있을 것처럼 보였다. 하지만 잠수함으로 탐험한 심해는 온갖 기이한 생명체가 넘치는 별천지였다. 심해 생명체들은 얕은 바다에서 내려온 유기물과 심해 열수공에서 분출되는 화학 물질을 이용해 자신만의 세계를 만들었다. 과학자들은 심해 탐사를 할 때마다 지금까지 보지 못했던 신종을 발견했다. 2011년 뉴칼레도니아에서 200km 정도 떨어진 깊은 바다를 탐사하던 프랑스 과학자들 역시 여러 가지 독특한 생물 표본을 확보했다. 수많은 표본을 조사하고 분석하는데 적지 않은 시간이 필요할 정도였다. 입과 팔이 모두 가시로 덮여 있는 기괴한 생명체인 오피오주라 (Ophiojura) 역시 이때 발견되었으나 학술지에 보고되기까지 10년의 세월이 필요했다.  오피오주라는 극피동물의 일종인 거미 불가사리류 중 하나다. 그런데 일반적인 거미 불가사리가 5개의 팔을 지닌 반면 오피오주라는 8개의 팔을 지니고 있다. 각각의 팔은 여러 개의 가시가 일렬로 배열되어 있어 섬뜩한 느낌을 준다. (참고로 전체 크기는 10cm 정도)하지만 가장 섬뜩한 부분은 입으로 마치 피자처럼 8개로 조각난 입에는 무수한 가시가 달려 있다. 마치 가시에 다시 가시가 달린 것 같은 외형으로 먹이가 한 번 입에 걸리면 빠져나오지 못하고 문서 파쇄기처럼 조각날 것처럼 생겼다.  DNA 분석 결과는 외형보다 더 놀라웠다. 오피오주라는 현생 근연종이 없는 새로운 종으로 속(genus)는 물론 과(family) 단위에서도 완전히 새로운 종류였다. 유전자를 분석한 호주 빅토리아 박물관과 멜버른 대학의 과학자들은 오피오주라가 다른 거미 불가사리와 1억8200만 년 전 분리되어 독자적으로 진화했다고 보고했다. 다시 말해 쥐라기 중기에 다른 거미 불가사리와 분리된 후 지금까지 깊은 바다에서 자신만의 삶을 유지해온 셈이다. 어쩌면 과학자들이 확보한 표본이 쥐라기 이후 처음으로 바다 위로 나온 오피오주라 개체일지도 모른다. 사실 심해에 숨어 있는 미지의 생물체는 하나 둘이 아닐 것이다. 더욱이 오피오주라 같은 심해 신종에 대해서 밝혀진 것도 그 존재와 해부학적 구조, 유전자 정도이고 개체수나 서식 범위, 그리고 생활사는 완전히 베일에 가려져 있다. 앞으로 심해에 대한 지속적인 연구와 보호가 필요한 이유다.  고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

계절 변화에 따라 규칙적으로 번식지를 떠나 월동지에서 한 철을 난 뒤 되돌아오는 새들을 ‘철새’라고 한다. 갓 태어난 철새들도 때가 되면 이동하는 것에 대해 동물학자들은 생체 내비게이션이나 생체 나침반이 유전적으로 내재돼 있기 때문이라고 보고 있다. 독일 올덴부르크대 생물학·환경과학연구소, 물리학과, 뉴로센서연구센터, 프라이부르크 알베르트 루드비히대 물리화학연구소, 영국 옥스퍼드대 화학과, 미국 퍼듀대 의학화학·분자약리학과, 텍사스대 사우스웨스턴메디컬센터, 하워드 휴스 의학연구소, 중국 허베이 물리과학연구소, 허베이 첨단 자기생물학연구센터 공동연구팀은 철새 중 하나인 유럽울새를 연구한 결과 망막 속 단백질 중 하나가 생체 나침반을 만드는 데 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 철새에서 자성에 민감한 생체분자의 존재를 증명한 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처’ 6월 24일자에 실렸다.때가 되면 떠났다가 돌아오는 철새의 생태는 많은 사람들의 궁금증을 자아냈다. 무언가가 유전되기 때문이라는 것은 막연하게 알고 있었지만 1950년대 독일 조류학자 구스타프 크레이머는 철새가 생체 내비게이션을 내장하고 있다는 분석 결과를 발표하면서 관련 연구들이 본격적으로 시작됐다. 그러던 중 1972년 독일 프랑크푸르트 괴테대 연구팀이 유럽울새를 분석해 철새들이 지구자기장을 인식할 수 있는 ‘생물 나침반’을 갖고 있다는 사실을 증명하면서 철새 이동 원리의 수수께끼가 금세 풀릴 것이라는 기대감이 커졌다. 그렇지만 철새의 생물 나침반을 만드는 것이 무엇인지에 대해서는 여전히 베일 속에 남아 있었다. 이런 상황에서 연구팀은 동식물에서 청색광을 감지해 24시간 주기의 ‘일주기성’을 인식하게 만드는 ‘크립토크롬’(CRY)이라는 단백질 성분에 주목했다. 연구팀은 유럽울새의 망막에 있는 ‘크립토크롬4’(CRY4)라는 단백질이 자기신호에 특히 민감하게 반응한다는 사실을 확인했다. 이 단백질은 자기장 변화를 감지해 양자역학 원리에 따라 신호를 증폭시킬 수 있는 ‘광(光)구동 화학반응’을 일으키는 것으로 확인됐다. 철새인 유럽울새의 CRY4 단백질은 가금류인 닭이나 텃새인 비둘기의 CRY4 단백질보다 자기장에 훨씬 더 민감하게 반응한다는 사실도 확인했다. 연구를 이끈 독일 올덴부르크대 헨리크 모우리첸 교수는 “CRY4 단백질이 지구자기장을 민감하게 감지할 수 있는 센서 역할을 하는 것으로 보인다”라며 “생물학 분야의 수수께끼 중 하나인 철새 이동 원리를 푸는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 과학자들은 이처럼 계절 변화에 맞춰 이동하는 철새들이 기후변화로 인해 줄어들고 있는 생물다양성 확보에 도움이 될 것이라는 기대감을 갖고 있었다. 그렇지만 스페인 카디즈대를 중심으로 독일, 이탈리아, 포르투갈, 영국, 폴란드 6개국 13개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀이 네이처 6월 24일자에 발표한 연구 결과에 따르면 철새가 식물의 씨앗을 다른 지역으로 확산시켜 지구온난화로 인한 생물다양성 감소에 대응할 수 있을 것이라는 기대감은 접어야 할 것으로 보인다. 연구팀은 유럽 삼림지대가 주요 서식지인 46종의 이동성 조류와 81종의 다육식물 간 949개의 상호작용으로 연결된 13개 씨앗 확산망을 분석했다. 철새와 같은 이동성 조류가 씨앗을 다른 지역으로 옮겨 확산시킬 수 있는가를 본 것이다. 연구 결과 식물의 약 35%만 다른 곳으로 씨앗이 확산되는 것으로 나타났다. 조류를 통한 종자 확산에는 한계가 있다는 뜻이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 조지아공과대 토목환경공학부, 캘리포니아주립대 화학공학과 공동연구팀은 석탄비산회(Coal fly ash)에서 희토류 원소를 추출하는 방법을 개발했다. 비산회는 석탄화력발전소에서 나오는 재 형태의 부산물이다. 이번 연구 결과는 미국화학회가 발행하는 환경분야 국제학술지 ‘환경 과학기술’ 6월 23일자에 실렸다. 독특한 화학적 성질을 가진 희토류 원소는 최근 들어 스마트폰, 컴퓨터, 전기자동차, 전투기 등 다양한 제품에 쓰이고 있다. 연구팀은 석탄비산회를 알칼리 용액에 전(前) 처리하고 건조한 다음 트리플루오로메틸설포닐아마이드라는 물질에 녹인 뒤 냉각시키면 희토류 원소를 손쉽게 추출할 수 있다고 밝혔다. 이 방법은 기존 채굴 방식보다 희토류 원소를 20% 더 많이 추출할 수 있는 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

131억 년 전 우주에 존재한 은하에서 휘몰아치는 강력한 ‘은하 폭풍’(이하 은하풍)을 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측 연구로 발견했다고 일본 국립천문대(NAOJ) 등 연구진이 밝혔다. 연구진에 따르면, 이런 은하풍이 발견된 은하로는 관측 사상 가장 오래된 것이다. 이번 발견은 은하와 블랙홀이 서로 영향을 미치며 진화해온 역사를 푸는 중요한 단서가 된다. 대형 은하의 중심에는 태양의 몇백만 배에서 몇백억 배 질량을 지닌 초거대 질량 블랙홀이 존재한다. 그리고 블랙홀의 질량은 은하 중심부의 질량에 거의 비례하므로 양측은 서로 영향을 주면서 진화한다고 여겨진다. 이 진화에 크게 관여하는 것이 바로 은하풍이다. 블랙홀로 빨려들어간 물질로부터 방출되는 막대한 양의 에너지는 블랙홀 주변의 기체를 밖으로 밀어내는데 그것이 은하 전체에 휘몰아치는 바람, 즉 은하풍이 된다. 은하풍은 별을 만드는 재료인 성간 가스를 은하 밖으로 몰아내므로 은하 안에서 별이 태어나기 어렵다. 블랙홀이 일으키는 은하풍은 은하의 진화에 영향을 미치게 된다는 것이다. 이에 대해 연구 주저자인 이즈미 다쿠마 NAOJ 조교수는 “이런 은하풍은 138억 년 우주 역사 중 언제부터 존재했을까?”라고 질문을 던지면서 “이 의문에 관한 답은 은하와 초거대 질량 블랙홀이 어떻게 서로 영향을 미치며 진화해 왔는지를 알아내는 중요한 열쇠가 된다”고 설명했다. 연구진은 하와이에 설치된 8.2m 구경 스바루 망원경의 하이퍼 슈프림-캠(Hyper Suprime-Cam, 이하 HSC) 카메라를 사용한 관측 연구로 130억여 년 전 우주에서 초거대 질량 블랙홀을 지닌 은하를 100개 이상 발견했다.그중 한 은하를 알마 망원경으로 관측해 은하 안의 기체 움직임을 분석한 결과, 초속 500㎞ 또는 시속 180만 ㎞나 되는 빠른 속도로 이동하는 기체가 존재하는 것으로 나타났다. 이것이 바로 은하풍이며, 이런 대규모 은하풍이 발견된 사례로는 가장 오래된 은하가 된다. 추정된 이 은하 중앙부의 질량과 다른 방법으로 계산한 블랙홀의 질량을 비교한 결과, 현대 우주에 있는 은하의 비율과 거의 일치했다. 이는 우주가 탄생한 지 10억 년도 안 된 이른 시기에 은하와 블랙홀이 서로 영향을 미치며 함께 진화하고 있었음을 시사한다고 연구진은 설명했다. 연구진은 앞으로 블랙홀을 가진 은하를 초기 우주에서 다수 관측하는 연구를 계획하고 있으며, 이번에 포착한 현상과 같은 것이 초기 우주에서 보편적인 것인지를 밝혀내길 기대하고 있다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 연구를 통해 커피가 건강에 좋다는 것은 잘 알려져 있다. 그렇지만 연구 대상이 대부분 쓰디쓴 아메리카노나 드립커피였다. 그런데 영국 과학자들은 어떤 커피든 간 건강에 도움을 준다는 연구 결과를 내놨다. 영국 사우샘프턴대 의대 1차의료 및 인구학부, 에든버러대 퀸스의학연구소 염증연구센터 공동연구팀은 아메리카노 이외에 어떤 종류든 하루 3~4잔의 커피는 지방간을 비롯한 만성간질환을 예방하고 증상을 완화시킨다고 22일 밝혔다. 이는 네이처에서 발행하는 의과학 분야 국제학술지 ‘BMC 공중보건학’ 6월 22일자에 실렸다. 연구팀에 따르면 커피가 간질환 예방에 도움이 되는 것은 커피오일이라고 불리는 카페올에 포함된 카와웰과 카페스톨이라는 성분 때문이다. 카와웰과 카페스톨은 아메리카노나 드립커피에 가장 많이 포함돼 있지만 성분 함량이 낮은 디카페인커피나 카페라테 는 물론 흔히 봉지커피라고 불리는 인스턴트커피를 마시는 것도 간질환 위험을 낮추는 데 도움이 된다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어떤 사람은 부모가 되는 게 삶의 가장 큰 기쁨이라고 생각한다. 그런데 자녀가 없는 사람도 그만큼 행복하다고 느낄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미시간주립대 연구진은 미시간주 현황 조사에 참여한 성인남녀 약 1000명의 표본 데이터를 사용해 자녀 유무와 삶의 만족도 등을 조사했다. 특히 이 연구는 자녀가 없는 부부를 단순히 ‘비부모’(Non-parents)로 지칭하는 대신, ‘자녀를 갖지 않기로 선택한 사람’(Child-free)과 ‘현재 상황에서 자녀가 없는 사람’(Childless) 그리고 ‘아직 자녀가 없는 사람’(Not-yet-parents)이라는 세 가지 범주로 세분화했다. 연구진은 이런 작업을 위해 조사 대상자들에게 ‘친자나 양자가 있거나 예전에 있었는지’와 ‘친자나 양자를 가질 계획이 있는지’ 그리고 ‘친자나 양자를 가지길 원하는지’라는 세 가지 질문을 던졌다. 그중 모든 질문에 아니오라고 답한 사람을 자녀를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)으로 분류했다. 연구진은 또 5개 항목의 삶의 만족도 척도(SWLS)와 20개 항목의 국제 성격문항 축소판(Mini-IPIP)이라는 측정 도구를 활용해 각 개인의 5대(빅5) 성격 특성을 측정했다. 이는 개방성(Openness)과 성실성(Conscentiousness), 외향성(Extraversion), 우호성(Agreeableness) 그리고 신경성(Neuroticism)이라는 5가지 대표 유형으로 심리학에서 가장 많이 받아들여지고 흔하게 사용하는 것으로 알려졌다. 분석 결과, 부모와 비부모 사이 삶의 만족도와 성격 특성에서 의미있는 차이는 나타나지 않았다. 또 비부모에 포함된 사람들 사이에서도 삶의 만족도와 성격 특성에 차이는 없었다. 하지만 아이를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)은 아이가 있는 부모보다 더 큰 자유로움을 느꼈다. 다만 자녀를 갖지 않기로 선택하지 않은 나머지 사람들은 자녀를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)를 덜 따뜻하다고 느꼈다. 애초 연구진은 아이를 갖지 않기로 선택하는 사람들이 2~9% 사이라고 추정했다. 하지만 이 연구에서는 무려 27%의 사람들이 아이를 갖지 않기로 선택했다는 것이다. 이 점에 대해 연구진은 “예상보다 훨씬 더 많은 사람이 아이를 갖지 않기로 선택해 놀라웠다”고 말했다. 다만 이 연구는 미시간주 성인만을 대상으로 하고 표본도 상대적으로 작다는 한계가 있다. 이에 따라 연구진은 앞으로 대표 표본을 전국적으로 확대해 추가 조사를 해야 한다고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’ 최신호에 실렸다. 　 사진=미시간주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 연구를 통해 커피가 건강에 좋다는 것은 잘 알려져 있다. 그렇지만 연구대상이 대부분 쓰디쓴 아메리카노나 드립커피들이었다. 그런데 영국 과학자들이 카페인 함량이 낮은 디카페인커피나 카페라테, 심지어 인스턴트커피까지도 간 건강에 도움을 줄 수 있다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 영국 사우샘프턴대 의대 1차의료 및 인구학부, 에딘버러대 퀸스의학연구소 염증연구센터 공동연구팀은 아메리카노 이외에 어떤 종류든 하루 3~4잔의 커피는 지방간을 비롯한 만성간질환을 예방하고 증상을 완화시킨다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 네이처에서 발행하는 의과학 분야 국제학술지 ‘BMC 공중보건학’ 6월 22일자에 실렸다. 연구팀은 50만명 이상의 유전자와 건강정보가 수록된 영국 바이오뱅크에서 커피 소비에 대해 응답한 49만 4585명의 데이터를 활용했다. 사실상 바이오뱅크 전체 정보를 활용한 것이라고 할 수 있다. 연구팀은 11년 동안 커피 소비와 간질환 발병과 그로 인한 사망의 상관관계를 분석했다. 그 결과 전체 조사대상의 78%에 해당하는 38만 4818명이 다양한 형태의 커피를 마셨고 나머지 10만 9767명은 커피를 전혀 마시지 않는 것으로 나타났다. 또 조사대상자 중 만성간질환 발병자는 3600명으로 이 중 301명은 간질환이 직접적 원인이 돼 사망했으며 지방간 환자도 5439명으로 나타났다. 커피를 마시는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 만성 간질환 발병률은 21%, 지방간 발병률은 20%, 만성간질환으로 인한 사망위험은 49%나 낮은 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 커피가 간질환 예방에 도움이 되는 것은 커피오일이라고 불리는 카페올에 포함된 카와웰과 카페스톨이라는 성분 때문이다. 카와웰과 카페스톨이 아메리카노나 드립커피에 가장 많이 포함돼 있지만 디카페인커피나 카페라테 같은 다른 형태의 조제커피는 물론 흔히 봉지커피라고 불리는 인스턴트커피처럼 해당성분 함량이 낮은 커피를 마시는 것도 간질환 위험을 낮추는데 도움이 되는 것으로 확인됐다. 폴 로더릭 사우샘프턴대 의대 교수는 “커피는 전 세계 어디서나 쉽게 접할 수 있는 음료로 이번 연구는 소득이 낮고 의료접근성이 떨어지는 지역의 경우 커피를 활용해 만성간질환에 대한 예방적 치료를 제공할 수 있음을 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

호주 태즈메이니아 섬에서 멸종위기에 몰렸던 유대류 동물 태즈메이니아데블 28마리를 동쪽 마리아 섬으로 옮겼더니 작은 펭귄이 모두 사라진 뜻밖의 일이 벌어졌다. 희귀한 동물을 보존하려고 서식지를 옮겼더니 다른 동물을 잡아먹어버린 것이 아닌가 짐작된다. 21일(현지시간) 영국 BBC 방송과 일간 텔레그래프에 따르면 호주 정부는 2012∼2013년 태즈메이니아데블이 얼굴암 때문에 멸종위기에 몰리자 마리아 섬으로 옮겼다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 멸종 위협을 단계적으로 나눈 ‘레드 리스트’에서 태즈메이니아데블을 위기종(endangered)으로 분류한다. 이 조치 덕에 태즈메이니아데블은 멸종의 고비를 넘겨 100마리까지 그 수가 불었으나 115.5㎢ 크기의 마리아 섬에는 대가가 따랐다. 이 섬에 살고 있던 조류가 번식지를 잃고 말았다. 태즈메이니아데블은 성체의 경우 수컷이 12㎏, 암컷이 8㎏에 이르는 주머니고양이과 포유류다. 육식성 유대류 가운데 가장 몸집이 크며 먹이를 가리지도 않는다. 환경단체 버드라이프 태즈메이니아는 정부 조사 결과를 인용해 2012년 암수 3000쌍에 이르던 작은 펭귄 집단이 사라졌다고 밝혔다. 이 단체의 에릭 욀러 박사는 “펭귄의 피난처가 돼야 할 국립공원에서 3000쌍이 없어졌다는 점은 심각한 타격”이라고 평가했다. 그는 커다란 바다에 떠 있는 섬에 포유류를 인위적으로 들일 때 나타나는 보편적인 현상으로 놀라울 일이 아니라고 설명했다. 실제로 호주 태즈메이니아주 당국은 태즈메이니아데블을 풀면 작은 펭귄과 바닷새인 슴새 서식지에 부정적인 영향이 있을 것이라는 보고서를 2011년 냈다. 지난해 학술지 생물보존저널에 게재된 논문에 따르면 태즈메이니아데블은 펭귄뿐만 아니라 슴새 집단도 없애버렸다, 욀러 박사는 태즈메이니아데블의 개체수가 다른 곳에서도 회복된 까닭에 이제 마리아섬에서 태즈메이니아데블을 데리고 나가도 된다고 주장했다. 지난달 호주 본토에서 거의 3000년 만에 태즈메이니아데블이 태어나 화제가 됐다. 하지만 태즈메이니아주 정부는 생태를 계속 주시하면서 마리아섬을 태즈메이니아데블 보존을 위한 장으로 계속 활용하겠다는 방침을 밝혔다. 이 종은 암에 걸리지 않으면 야생상태에서 5년 이상을 살 수 있다. 청각이 아주 예민한 것으로 알려져 있으며 적어도 11가지 다른 목소리를 낼 수 있다. 지금의 이름으로 처음 불린 것은 1803년 선원들이 지상에 있을 법하지 않다고 해서 붙여준 것이었다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

코로나19 감염을 우려한 한 영국 남매가 위절제 수술을 받았다. 두 사람은 위의 80%를 절제해 총 102㎏을 감량한 것으로 전해졌다. 21일 미러 등 외신에 따르면 시오반 맥도날드(27)과 알렉산더 맥도날드(22) 남매는 각각 2800파운드(약 440만원)을 들여 위절제 수술을 받았다고 전했다. 남매가 위절제 수술 결정을 내린 배경에는 코로나19 감염 위험도와 비만과의 관계와 관련한 뉴스 때문이었다. 지난해 미국 텍사스대 사우스웨스턴메디컬센터의 필립 쉐러 생물학 박사(내과 교수) 연구진은 9월 국제 학술지 ‘이라이프’에 “비만이나 제2형 당뇨병 등의 기저 질환을 앓고 있는 사람이 코로나19에 감염되면 ‘중증 이상’으로 발전할 확률이 높다”는 연구 결과를 발표했다. 당시 연구진은 “비만 환자에게서 더 많은 ACE2 수용체는 바이러스의 폭발적 증식을 유발하며 좋지 않은 결과를 초래한다”며 “코로나19 바이러스와 결합한 ACE2 수용체는 폐로 들어가 폐 조직 내에서의 코로나 바이러스 농도를 증가시킨다”고 설명했다. 또 비만은 그 자체가 문제라기 보다는 다른 병의 원인이 되기 때문에 위험하다. 혈액에 지방과 당이 많아 제2형 당뇨병부터 고혈압, 이상지질혈증, 지방간, 혈관질환, 심장질환에 취약하다. 과도한 체중으로 관절에 무리가 가 관절염에 걸리기 쉽다. 또 콜레스테롤이 쌓여 담석증이 생기거나 지방 세포가 염증을 유발하며 각종 암도 발생할 수 있다. 연구 결과를 접한 두 사람은 영국보다 수술비가 더 저렴한 터키 이즈미르시의 한 병원에서 각각 위장의 80%를 제거하는 수술을 받았다. 시오반은 “첫 번째 봉쇄조치가 이뤄질 당시 남동생 알렉산더는 코로나19에 걸리면 건강이 위험해질 수 있다고 전해들었다”며 수술을 결심한 이유를 밝혔다. 한편 수술을 받는다고 해서 아무것도 하지 않아도 살이 빠지는 것은 아니다. 수술 후에도 의사와 꾸준한 상담 및 식습관 관리가 필요한 것으로 전해진다. 수술 후 초기에는 수술 부위를 보호하기 위해 유동식, 연식 등이 제공된다. 물 같은 완전 유동식부터 시작해 퓨레 형식, 연한 연식 순으로 진행된다. 연한 연식이라도 잘 씹은 뒤 삼켜야 하고, 조리하지 않은 채소, 고기, 거친 질감의 음식은 삼가야 한다. 이런 음식을 먹는 데 문제가 없으면 일반적인 음식을 먹을 수 있다. 수술 후 식사는 대부분 저열량, 고단백, 저탄수화물, 저지방으로 구성되며 이를 계속 유지하는 것이 좋다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

한국과 미국 공동연구팀이 지구온난화로 인한 해양산성화에도 불구하고 바다의 이산화탄소 흡수능력이 줄지 않는다는 사실을 확인했다. 포스텍 환경공학부, 미국 해양대기관리청(NOAA) 태평양해양환경연구소 공동연구팀은 지구 전체 해양탄소 자료를 분석한 결과 수심이 얕은 해양에서 탄산칼슘 입자가 녹아 바다의 탄소흡수력에 크게 영향을 미치지 못한다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’에 실렸다. 대기와 맞닿은 바다 표면(해양표층)에서 서식하는 미생물의 탄산칼슘 형성 과정은 해양이 대기 중 이산화탄소를 흡수하는 핵심 메커니즘 중 하나이다. 해양표층에 살면서 탄산칼슘을 만드는 미생물들이 죽으면 탄산칼슘 입자가 밑으로 가라앉아 심해나 해양 바닥에서 용해된다. 특히 지구온난화로 대기 중 이산화탄소가 바닷물에 지나치게 많이 흡수되면서 해양산성화가 심해지고 있다. 해양산성화로 인해 미생물 사체가 녹는 속도가 늦어 바다의 탄소흡수력을 떨어뜨리는 것으로 알려졌다. 이에 대해 연구팀은 전 세계 바다의 탄소 분석과 수괴 연령을 분석했다. 수괴는 수온과 염분이 거의 균일해 주위 해수와 식별할 수 있는 일종의 해수덩어리이다. 분석결과 해양표층에서 발생한 탄산칼슘의 50% 정도는 심해에 도달하기 전에 이미 녹는 것으로 확인됐다. 수심 1000m 이하 얕은 해양에서는 많은 양의 탄산칼슘이 용해되더라도 용존무기탄소 성분들이 바닷물의 순환으로 수 십년 내에 해양 표층으로 돌아온다는 것을 연구팀은 확인했다. 탄산칼슘 입자가 심해에서 용해될 때보다 훨씬 빠른 시기 내에 해양표층 무기탄소 성분들의 농도를 회복한다는 것이다. 이처럼 해양표층의 무기탄소 성분 회복은 대기 중 이산화탄소 제거 능력을 높여 산성화로 인해 낮아졌던 해양의 탄소 흡수력을 예상보다 빠르게 회복시킬 수 있다는 의밍다. 이기택 포스텍 환경공학부 교수는 “이번 연구는 증가한 이산화탄소 농도에 의한 해양 산성화가 해양 미생물들이 형성한 탄산칼슘을 녹이지만 죽은 미생물의 탄산칼슘 입자가 심해까지 가라앉기 전에 녹여버림으로써 해양 표층의 탄소 제거 능력의 감소를 완화할 수 있다는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어떤 사람은 부모가 되는 게 삶의 가장 큰 기쁨이라고 생각한다. 그런데 자녀가 없는 사람도 그만큼 행복하다고 느낄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미시간주립대 연구진은 미시간주 현황 조사에 참여한 성인남녀 약 1000명의 표본 데이터를 사용해 자녀 유무와 삶의 만족도 등을 조사했다. 특히 이 연구는 자녀가 없는 부부를 단순히 ‘비부모’(Non-parents)로 지칭하는 대신, ‘자녀를 갖지 않기로 선택한 사람’(Child-free)과 ‘현재 상황에서 자녀가 없는 사람’(Childless) 그리고 ‘아직 자녀가 없는 사람’(Not-yet-parents)이라는 세 가지 범주로 세분화했다. 연구진은 이런 작업을 위해 조사 대상자들에게 ‘친자나 양자가 있거나 예전에 있었는지’와 ‘친자나 양자를 가질 계획이 있는지’ 그리고 ‘친자나 양자를 가지길 원하는지’라는 세 가지 질문을 던졌다. 그중 모든 질문에 아니오라고 답한 사람을 자녀를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)으로 분류했다. 연구진은 또 5개 항목의 삶의 만족도 척도(SWLS)와 20개 항목의 국제 성격문항 축소판(Mini-IPIP)이라는 측정 도구를 활용해 각 개인의 5대(빅5) 성격 특성을 측정했다. 이는 개방성(Openness)과 성실성(Conscentiousness), 외향성(Extraversion), 우호성(Agreeableness) 그리고 신경성(Neuroticism)이라는 5가지 대표 유형으로 심리학에서 가장 많이 받아들여지고 흔하게 사용하는 것으로 알려졌다. 분석 결과, 부모와 비부모 사이 삶의 만족도와 성격 특성에서 의미있는 차이는 나타나지 않았다. 또 비부모에 포함된 사람들 사이에서도 삶의 만족도와 성격 특성에 차이는 없었다. 하지만 아이를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)은 아이가 있는 부모보다 더 큰 자유로움을 느꼈다. 다만 자녀를 갖지 않기로 선택하지 않은 나머지 사람들은 자녀를 갖지 않기로 선택한 사람(Child-free)를 덜 따뜻하다고 느꼈다. 애초 연구진은 아이를 갖지 않기로 선택하는 사람들이 2~9% 사이라고 추정했다. 하지만 이 연구에서는 무려 27%의 사람들이 아이를 갖지 않기로 선택했다는 것이다. 이 점에 대해 연구진은 “예상보다 훨씬 더 많은 사람이 아이를 갖지 않기로 선택해 놀라웠다”고 말했다. 다만 이 연구는 미시간주 성인만을 대상으로 하고 표본도 상대적으로 작다는 한계가 있다. 이에 따라 연구진은 앞으로 대표 표본을 전국적으로 확대해 추가 조사를 해야 한다고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘플로스원’ 최신호에 실렸다.　사진=미시간주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 유일한 독감치료제인 타미플루도 듣지 않는 약물내성 독감바이러스를 빠르게 찾아낼 수 있는 기술을 개발했다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 연구팀은 독감 치료에 쓰이는 항바이러스제 ‘타미플루’에 치료효과를 보이지 않는 내성 바이러스를 복잡한 전처리과정 없이 빠르게 검출할 수 있는 방법을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서 및 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 최근 항바이러스제 사용이 늘어나면서 내성을 보이는 바이러스들이 증가하고 있다. 세계보건기구(WHO)는 2008년에 전 세계 41개국에서 항바이러스제가 듣지 않는 내성 독감바이러스가 발생했다고 발표했으며 2012년에는 타미플루에 내성을 보이는 변이 바이러스가 발견됐다고 밝혔다. 타미플루는 뉴라미니다아제라는 바이러스 표면단백질의 작용을 방해해 바이러스 확산을 막는데 여기에 변이가 발생하면 타미플루 약효가 떨어지게 된다. 대표적인 타미플루 내성 바이러스가 ‘H275Y-뉴라미니데이즈 변이 바이러스’이다. 변이 독감바이러스 유행을 막기 위해서는 변이 바이러스를 신속하게 분류해 내성 바이러스 유행을 차단해야 한다.그러나 내성 바이러스나 일반 바이러스의 뉴라미니데이즈 표면구조가 유사해 이를 고감도로 구별해 내는 검출용 항체 개발이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 타미플루 내성 바이러스 표면에만 결합되는 항체를 만든 뒤 나노구조체 기반 바이오센싱 기술 중 하나인 ‘SERS’를 활용해 검출을 위한 복잡한 전처리 과정 없이 1만분의 1 수준의 저농도 내성 바이러스도 직접 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 기술은 독감검사할 때처럼 비인두흡입물검출만으로도 변이 바이러스를 구분해 낼 수 있다는 장점이 있다. 연구를 이끈 정주연 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과는 기존 유전자 검사에 의존한 항바이러스제 내성 바이러스 진단법과 비교해 비교했을 때 간단하고 신속하며 정확하게 진단할 수 있어 다양한 현장에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19는 2019년 말 중국 우한 지역에서 시작돼 1년 반이 지나도록 전 세계를 공포에 떨게 만들고 있다. 지난해 12월 백신접종이 시작되면서 코로나19 종식에 대한 기대감을 갖게 했지만 최근 3중 변이 바이러스까지 등장해 여전히 끝이 보이지 않고 있다. 올 초 세계보건기구(WHO)가 전 세계를 휩쓸고 있는 코로나19 바이러스의 진원지에 대한 조사를 했지만 중국에 면죄부를 주는 식으로 마무리되면서 최근에는 중국의 한 연구소에서 인공적으로 강화된 바이러스라는 주장도 힘을 얻고 있는 상황이다. 감염의 시작과 경로는 여전히 수수께끼로 남아 있지만 야생 박쥐에서 출발해 중간숙주를 거쳐 인간에게 옮겨졌다는 것이 지금까지의 정설이다.이런 가운데 스위스 취리히대 바이러스연구소, 취리히대 수의대 부설 특이반려동물·야생동물·일반동물병원, 취리히 기능성 게노믹스 연구센터, 스위스 국립박쥐재단 공동연구팀은 스위스에 서식하는 18종의 박쥐에게서 각기 다른 계열의 바이러스 39종을 발견했다. 이번에 발견된 바이러스들 대부분은 인간이나 다른 동물들로 옮겨져 치명적 질병을 유발시킬 수 있는 고위험군이라고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 17일자에 실렸다. 박쥐는 코로나19뿐만 아니라 2000년대 초반 사스(중증급성호흡기증후군)를 유발시킨 원인 동물로도 지목받고 있다. 박쥐는 코로나바이러스뿐만 아니라 수천 종의 바이러스를 몸속에 갖고 있는 이른바 ‘바이러스 저장고’이다. 이 바이러스들은 박쥐 몸속에 있을 때는 위험도가 낮을 수 있지만 중간숙주를 거치는 과정에서 변이되거나 독성이 강화되는 경우가 많다. 이 때문에 중간숙주를 거쳐 인간에게 전달될 때는 지금까지 알려지지 않은 치명적인 감염병을 일으킬 수 있다고 전문가들은 보고 있다. 박쥐는 극지방을 제외한 전 세계에 분포돼 있지만 이들이 갖고 있거나 옮기는 바이러스에 대한 연구는 일부 국가 박쥐들에만 제한적으로 이뤄졌다. 이에 연구팀은 2015년부터 2020년까지 스위스의 16곳에서 볼 수 있는 토종 박쥐 14종과 철새처럼 움직이는 외래 박쥐 4종, 7183마리가 갖고 있는 바이러스를 조사했다. 연구팀은 박쥐의 신체 장기와 배변 샘플에서 채취한 바이러스의 DNA와 RNA 염기서열을 분석한 것이다. 분석 결과 이들 박쥐에는 사람을 포함한 척추동물을 감염시키는 것으로 이미 알려진 바이러스 16종과 함께 아직 감염능력이나 감염사례가 확인되지 않은 23종 등 총 39종의 바이러스를 발견했다.16종의 바이러스에는 가벼운 감기부터 독감, 코로나19를 일으킬 수 있는 코로나바이러스, 인후편도염, 가와사키병을 유발시키는 아데노바이러스, 간염을 일으키는 헤페바이러스, 장염을 유발시키는 로타바이러스, 급성빈혈을 일으키는 파보바이러스 등이 포함돼 있었다. 또 스위스 토종 박쥐에게서 메르스(중동호흡기증후군)를 유발시키는 메르스코로나바이러스(MERS-CoV)의 완벽한 유전자형도 발견됐다. 메르스가 유행했던 2012~2015년에 스위스에서는 메르스 감염환자가 한 명도 발생하지 않았음에도 토종박쥐에게는 메르스코로나바이러스가 잠복해 있었던 것이다. 연구를 이끈 취리히대 바이러스연구소 코넬 프래펠 교수(실험바이러스학)는 “이번 박쥐의 바이러스 분석 연구는 박쥐에게서 다른 동물로 전염될 수 있는 고위험성 바이러스 보유 여부와 전파 과정, 변이 발생을 지속적으로 감시할 수 있는 유용한 도구가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학과 의학 기술의 획기적인 발달로 20세기 들어 인간의 기대수명은 19세기에 비해 두 배 가까이 늘었습니다. 인간의 수명 증가와 과학, 의학기술의 발전 이면에는 생쥐나 개, 원숭이, 토끼, 돼지 같은 실험동물들의 희생이 있습니다. 특히 생쥐를 포함한 설치류들은 실험동물로 가장 많이 활용됩니다. 국내에서도 동물실험의 90% 이상이 설치류를 이용한 것입니다. 전체 포유류의 3분의1을 차지하고 있는 쥐는 약 3600만년 전 지구상에 나타나 남극을 제외한 전 세계 모든 지역에서 약 1800종이 살고 있습니다. 인류가 정착 생활을 시작한 이후 쥐는 식량을 축내고 병을 옮기는 골칫거리였습니다. 이랬던 쥐가 인류의 구원자로 역할을 바꾼 것은 19세기 후반~20세기 초 의학과 생물학 연구가 활발해지면서부터입니다. 사람을 대상으로는 할 수 없었던 각종 생체 실험대에 쥐가 대신 올라가게 된 것이지요. 현대 과학사는 쥐를 빼놓고 이야기할 수 없을 정도입니다. 그런데 과학 발전에 있어서 이렇듯 지대한 역할을 하는 쥐가 과학 연구를 소개하는 언론 보도에서는 제대로 언급되지 않고 있다는 분석이 나왔습니다. 동물보호단체인 휴메인소사이어티인터내셔널 연구·독성학분과, 브라질 오스왈도 크루즈재단 과학박물관 공동연구팀은 동물 연구에 대한 정확한 언급이 없는 과학 보도는 대중들이 연구 성과에 대해 과대평가를 하는 등 오해를 불러일으킬 수 있다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 6월 16일자에 실렸습니다. 연구팀은 미국국립의학도서관에서 제공하는 생명과학, 의학, 보건학 등 의생명과학 분야 연구 데이터베이스 ‘펍메드’(PubMed)를 이용해 2018~2019년 생쥐를 이용한 알츠하이머 연구논문 623편을 선정한 뒤 이들 논문에 대한 뉴스 보도들도 찾아 함께 분석했습니다. 분석에 따르면 623편의 논문 중 405편의 제목에는 ‘쥐’라는 단어가 포함돼 있지만 218편에는 언급되지 않았습니다. 논문 제목에 ‘쥐’가 포함된 논문들은 언론에 거의 노출되지 않았으며 그나마 언론 보도된 것들에도 쥐에 대해서는 거의 언급되지 않은 것으로 조사됐습니다. 쥐에 대해 언급되지 않은 보도들이 쥐를 언급한 뉴스들보다 소셜네트워크서비스(SNS)에서 확산되는 것이 2배 이상인 것으로 확인됐습니다. 사실 사람의 유전자와 90% 이상 일치하는 동물이라고 하더라도 동물실험 결과가 사람에 그대로 적용될 수는 없습니다. 이 때문에 동물실험을 통과한 약물이나 의료 기술도 사람을 대상으로 한 3단계의 임상 시험을 추가로 거쳐야 합니다. 이 때문에 과학자나 과학커뮤니케이션 학자들은 동물을 이용한 전임상단계의 기초연구 결과를 대중에게 전달할 때는 좀더 신중하게 접근해야 한다고 지적하고 있습니다. 동물실험에서는 효과를 보였지만 사람에게는 적용이 되기 어려운 경우도 많은데 대중매체에서 잘못 다룰 경우 해당 질병을 앓고 있는 환자나 가족들에게 오해를 불러일으킬 수 있다는 것이지요. 이번 연구 결과는 과학보도 일선에 있는 사람에게 생각할 거리를 많이 던져 주고 있습니다. 앞으로 과학연구 성과를 보도할 때 지금보다 더 신중하게 접근하고 정확히 보도하도록 하겠습니다. edmondy@seoul.co.kr

미국 플로리다대, 뉴욕 케리 생태계연구소, 호주 모나시대 공동연구팀은 하수구나 일반쓰레기로 버려지는 약물들이 토양과 강으로 흘러들어가 생물의 행동을 변화시키고 이로 인해 생태계 질서가 파괴될 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘에코스피어’ 6월 16일자에 실렸다. 연구팀은 항우울제에 노출된 민물가재와 그렇지 않은 민물가재를 인공개울에 넣은 뒤 포식자를 만났을 때 행동을 관찰했다. 그 결과 항우울제에 노출된 가재는 포식자와 맞닥뜨려도 피하지 않다가 잡아먹히는 것이 관찰됐다. 무심코 버린 약물이 생태계 질서를 교란시킬 수 있음을 보여 주는 이번 연구 결과를 볼 때 유통기한이 지난 약을 처리할 때도 신중할 필요가 있다고 연구팀은 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

범고래가 사람처럼 또래나 동성끼리 친하게 지내는 이른바 친밀한 우정을 포함해 생각보다 복잡한 사회 구조를 갖는다는 연구 결과가 나왔다. 영국 엑서터대 연구진은 전 세계 바다에 분포하는 해양생태계 최상위 포식자인 범고래의 이런 사회적 구조를 관찰하기 위해 드론을 활용했다. 그 결과, 범고래는 특정 개체와의 교감에 더 많은 시간을 들이며 똑같은 성별이나 비슷한 연령대의 구성원과 어울리기를 좋아하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 이는 10일간 촬영한 총 651분 분량의 드론 영상을 기반으로 한다.연구진은 고래연구센터(CWR)와 함께 주도한 이 연구에서 범고래는 나이가 들수록 사회적 유대가 감소한다는 사실도 확인했다. 연구 주저자로 엑서터대의 마이클 와이스 박사는 “지금까지 범고래의 사회적 관계에 관한 연구에서는 고래가 수면 위로 떠 오를 때의 모습을 관찰해 어떤 고래들이 함께 있는지를 기록하는 데 의존했다. 주거형 범고래는 태어난 사회 집단에서 머무르기에 얼마나 밀접하게 연관돼 있는지가 사회 구조를 설명하는 유일한 방법”이라고 설명했다.또 “드론으로 촬영하면 고래 간의 신체 접촉과 같은 세세한 부분까지 볼 수 있다. 우리 결과는 범고래가 이처럼 유대가 긴밀한 집단 안에서도 특정 개체와 교류하기를 선호한다는 점을 보여준다”고 말했다. 이번 연구에서 측정한 사회적 상호작용 중 하나인 신체 접촉 패턴은 젊은 개체들이나 암컷들이 무리 안에서 중심적으로 사회적 역할을 한다는 점을 시사했다. 반면 나이가 든 고래는 덜 중심적이었다는 것. 이 연구는 CWR이 태평양에서 심각한 멸종 위기에 처한 남부 정주형 범고래들에 대해 수집한 40년 이상의 데이터를 기반으로 구축됐다. 이에 대해 대런 크로프트 엑서터대 동물행동연구센터 교수는 “CWR의 놀라운 연구 성과가 없었다면 이 연구는 불가능했을 것이다. 드론을 조사 수단에 추가함으로써 우리는 이전과는 달리 이들의 사회적 삶에 대해 깊이 파고들 수 있었다”고 말했다. 또 “우리는 범고래들 사이에 얼마나 많은 신체 접촉이 있는지, 즉 고래들이 얼마나 많이 촉각을 이용하는지를 보고 놀랐다. 사람을 비롯한 많은 동물 종에서 신체 접촉은 사회적 유대감을 강화하는 진정 및 스트레스 완화 활동”이라면서 “고래가 함께 수면 위로 떠 오른 것도 조사했는데 이는 많은 종에서 나타나는 사회적 유대감의 표시인 일치되게 행동하는 것”이라고 설명했다. 이번 결과는 범고래가 인간을 포함한 영장류와의 사회적 유대 형성과 사회생활사에 흥미로운 유사점을 보여주고 있음을 보여준다.‘킬러 고래’(killer whale)로도 불리는 범고래는 돌고랫과에서 가장 큰 종으로, 물고기와 바다표범, 바다사자, 상어, 대형 고래, 두족류(문어, 오징어) 그리고 바닷새뿐만 아니라 다른 돌고래 종까지도 사냥한다. 이들은 백상아리와 같은 대형 상어까지 먹이로 삼는데 지능이 높고 사회적이어서 무리 안에서는 몸집에 따라 먹이를 추적하거나 도살하는 역할을 나눠 갖는 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 실렸다. 사진=엑서터대 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 탄수화물 중독이나 비만을 부르는 원인을 밝혀냈다. 카이스트 생명과학과, 미국 스키발 생체분자의학연구소, 뉴욕대 의대 신경과학연구소, 하버드대 의대 하워드 휴즈 의학연구소 공동연구팀은 동물실험을 통해 신체의 과식 억제 시스템을 처음 발견했다고 15일 밝혔다. 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’에 실렸다. 연구팀은 초파리가 영양분을 필요로 하는 배고픈 상황에서는 ‘DH44’라는 호르몬 단백질을 분비하는 DH44 신경세포가 체내 당분 농도를 감지해 음식을 섭취하도록 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 DH44 신경세포가 초파리의 체내 에너지 공급에 필수적인 탄수화물류에 대한 섭식행동을 촉진한다는 사실을 확인했다. 즉 DH44 신경세포가 활성화되면 초파리가 탄수화물 섭취를 늘리게 되고, 배가 부르게 되면 자연스럽게 DH44 신경세포 활성도가 줄면서 과식을 방지하게 된다. 이 시스템에 문제가 생기면 폭식과 탄수화물 중독이 발생할 수 있다는 것이다. 연구팀은 DH44 신경세포에 억제신호를 보내는 신체 장기를 찾기 위해 뇌와 연결된 다양한 장기를 하나씩 제거하는 해부실험을 했다. 그 결과 위에 해당하는 초파리의 내장 부위와 척수에 해당하는 복부신경중추가 DH44와 밀접한 관계를 가진 것이 확인됐다. 음식물을 섭취하면 내장이 팽창하고 압력신호를 DH44 신경세포로 전달해 식욕을 억제시키게 된다. 또 초파리의 후긴이라는 신경세포는 체내 영양분 농도를 감지해 DH44 활성을 억제해 음식물을 더 먹지 않도록 한다는 것이다. 연구를 이끈 서성배 카이스트 교수는 “이번 연구는 사람의 식이장애 치료나 비만 예방에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사와 에너지공학전공 최종민 교수 공동연구팀이 매우 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점을 획득해 양자점 태양전지의 성능을 향상시킬 수 있는 원천 기술을 개발했다. 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점은 박막 및 소자 제작 과정 중에 열처리가 전혀 필요 없어, 향후 플렉시블-웨어러블 태양전지 소자 구현, 고색순도·고발광의 발광 다이오드 소자 분야 등 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 최근 태양전지에 대한 관심이 높아지며 넓은 영역에서 뛰어난 빛 흡수 능력을 갖는 양자점을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 특히 양자점은 차세대 태양전지의 핵심 소재로, 입자 크기에 따라 소재의 빛 흡수율과 발광 능력을 결정하는 ‘광학 밴드갭(Optical bandgap)’을 자유자재로 조절할 수 있다. 그 중에서도 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지 제작을 위해 고품질의 페로브스카이트 양자점 합성은 필수적이다. 이 때, 합성과정에서 사용된 잔여 전구체 및 리간드 등의 화학물질을 제거해 페로브스카이트 양자점만 선별하는 정제 과정이 필수이지만 정제에 사용되는 안티용매(Antisolvent)는 페로브스카이트 양자점의 용해와 응집을 발생시켜 페로브스카이트 양자점의 크기와 분포의 균일성을 저해하고, 나아가 태양전지의 성능을 저하시키는 한계를 지녀왔다. 이에 연구팀은 서로 크기가 다른 페로브스카이트 양자점들에 젤 투과 크로마토그래피(Gel-permeation chromatography) 방식을 적용, 균일한 크기의 입자만을 선별할 수 있는 기술을 개발했다. 또한 매우 균일한 입자 크기를 갖는 단분산 페로브스카이트 양자점이 매우 우수한 광학, 광물리적 및 광전 특성을 가지고 있단 사실도 규명했다. 추가적으로, 연구팀은 페로브스카이트 양자점의 입자의 균일한 크기와 태양전지 성능간의 관계에 대해서도 연구를 진행, 페로브스카이트 양자점의 균일한 입자가 태양전지 성능에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 최초로 입증해냈으며, 1.27V의 개방전압 및 15.3%의 광전변환효율을 갖는 고성능의 페로브스카이트 양자점 태양전지도 추가적으로 개발하는 성공했다. DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사는 “양자점은 그 입자의 크기에 따라 광학 성질이 달라지는 특징을 가지고 있어, 다양한 크기의 양자점이 혼합되면 양자점 본연의 광학·광물리적 특성이 약화될 수 있다”며 “이번 연구는 이처럼 페로브스카이트 양자점의 특성이 약화될 수 있는 근본적인 원인을 해결한 연구로, 향후 태양광 발전을 비롯한 발광 다이오드, 무전력 디스플레이 등 그 활용도가 매우 높을것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 POSTECH 화학공학과 박태호 교수 연구팀과 공동협력으로 진행됐으며, 에너지과학 분야 국제 학술지 ‘ACS Energy Letters’에 온라인판 커버 논문으로 지난 11일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

버스 만큼 긴 악어의 발견은 영화 속 얘기처럼 들릴 수도 있지만, 호주에서는 500만 년 전만 해도 이런 초대형 동물이 살고 있던 것으로 나타났다. 퀸즐랜드대 연구진은 140여 년 전인 1875년쯤 퀸즐랜드주 남동부 달링다운스 지역에서 발굴됐던 고대 동물의 두개골 일부를 분석해 전체 몸길이가 7m에 달한 신종 악어임을 확인했다고 밝혔다. 이는 두개골 전체 길이만해도 80㎝에 달한다고 알려진 이 신종 악어가 지금까지 화석 기록으로 남은 역대 가장 큰 인도 태평양 악어 종들과 동급이라는 점을 시사한다.신종 악어에게는 달링다운스의 원주민에게 경의를 표하기 위해 바룽감족과 와카와카족 언어를 사용해 강의 지배자(River Boss)와 악어 두개골 상부의 개구부를 가리키는 구멍 머리라는 뜻을 합쳐 궁가마란두 마우날라(Gunggamarandu maunala)라는 학명이 붙여졌다. 이에 대해 연구 주저자인 조고 리스테브스키 박사과정 연구원은 “우리가 가진 화석은 두개골의 뒷부분뿐이므로 전체 크기를 정확하게 추정하기 어렵지만, 매우 거대하긴 했다”면서 “이 악어는 지금까지 호주에서 서식한 가장 큰 악어 종들 중 한 종”이라고 설명했다. 리스테브스키 연구원은 또 “화석의 정확한 연대는 알 수 없지만 아마 200만년에서 500만년 사이일 것”이라고 말했다.이 연구에서 연구진은 CT 스캔을 사용해 신종 악어의 두개골을 디지털로 재구성했다. 이는 악어의 뇌강 구조에 대해 더 많은 정보를 알 수 있게 했는데 크로커다일과 말레이가비알아과에 속하는 것으로 확인됐다. 리스테브스키 연구원은 “오늘날 살아있는 말레이가비알아과 악어는 말레이시아 반도와 일도네시아 일부 지역에 한정된 말레이가비알(학명 Tomistoma schlegelii) 한 종뿐”이라고 말했다. 하지만 이번 발견으로 남극을 제외한 모든 대륙에서 말레이가비알아과 악어가 화석으로나마 존재했다는 사실이 확인됐다. 이는 이들 악어 종이 과거에는 널리 번성했지만, 단 한 종을 제외한 모든 종이 멸종했다는 점을 보여주는 것이다. 호주에서는 지난해 12월에도 몸길이 5m가 넘는 고대 악어의 존재가 드러났다. 늪지대의 왕이라는 의미로 팔루디렉스 빈센티(Paludirex vincenti)라는 학명이 붙여진 이 악어의 화석은 1980년대 처음 발견됐지만, 최근에 와서야 신종으로 확인됐다. 이 종은 몇백만 년 전 퀸즐랜드 남부 지역에서 거대한 선사시대 캥거루를 잡아먹던 최상위 포식자이기도 했다. 지난 5월에도 800만 년 된 악어 두개골이 발견됐는데 연구진은 신종 악어의 일부분이라고 예측한다. 이 종은 오늘날 바다악어와 거의 같은 크기로 몸길이는 약 5.2m, 몸무게는 약 450㎏에 달하는 것으로 추정되고 있다. 한편 최신 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호(6월 9일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국민건강영양조사 결과에 따르면 2019년 기준 19세 이상 성인 남녀의 흡연율은 21.5%로 성인 5명 중 1명은 담배를 피우는 것으로 나타났다. 최근에는 다양한 향과 맛을 선택할 수 있다는 이유와 기존 담배보다 건강에 덜 영향을 미칠 것 같다는 생각 때문에 전자담배 사용자들도 점점 늘고 있다. 과학자들에 따르면 전자담배가 건강에 영향을 덜 미친다는 것은 단순한 느낌일 뿐이라는 연구결과들을 내놓고 있다. 날씨가 더워지면서 전자담배 사용자들은 시원한 느낌의 얼음맛 전자담배를 선택하는 경우가 많다. 그런데 이런 시원한 얼음맛 전자담배가 니코틴 의존성을 높이고 금연결심을 막는다는 연구결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대 의대 예방의학과, 네브라스카대 공중보건대 생물통계학과 공동연구팀은 얼음맛과 향(Ice flavoured)을 가진 전자담배가 젊은층의 니코틴 의존성을 높여 전자담배를 더 많이 사용하게 만든다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 예방의학 분야 국제학술지 ‘담배 통제’ 6월 15일자에 실렸다. 연구팀은 2013년 캘리포니아주 로스앤젤레스에 거주하는 9학년 이상 남녀 3396명을 대상으로 실시한 ‘행복 및 건강연구’ 코흐트를 분석했다. 연구팀은 이 중 10~20대를 대상으로 2020년 5~8월까지 온라인 설문조사를 통해 흡연습관을 조사했다. 연구팀은 답변자 중 기존 담배를 피우는 사람들을 제외하고 전자담배를 피운다고 답변한 344명을 분석했다. 그 결과 응답자의 절반에 가까운 49%가 얼음향과 맛을 가장 많이 선호하는 것으로 나타났으며 34%가 과일향-단맛이 나는 전자담배를 선호하며 나머지 17%는 멘톨향-민트맛이 나는 전자담배를 선호하는 것으로 나타났다. 최근에는 블루베리 아이스, 멜론 아이스처럼 과일향과 얼음맛을 결합시킨 전자담배들이 많이 나오고 있다. 얼음맛 전자담배를 사용하는 이들은 다른 맛의 전자담배를 피우는 사람들보다 흡연양과 빈도가 더 많은 것으로 확인됐다. 이처럼 시원한 얼음맛은 다른 맛들보다 전자담배 의존도를 높이고 흡연연령도 낮추는 것으로 조사됐다. 애덤 리벤탈 서던캘리포니아대 의대 교수는 “이번 연구로 인과관계를 추론할 수는 없지만 얼음맛 전자담배에 노출되면 니코틴 의존도가 높아지게 된다는 상관관계는 분명히 보여주고 있다”라며 “과일, 멘톨향이 기존 담배보다 전자담배의 매력을 높이고 시원한 얼음맛은 전자담배에 진입한 젊은 층들을 붙잡아두는 역할을 하는 것”이라고 설명했다. 리벤탈 교수는 “전자담배가 기존 담배보다 니코틴 의존도를 높인다는 것은 이전 많은 임상시험에서도 나타나고 있다”면서 “얼음맛의 전자담배에 대한 냉각성분, 화학성분에 대한 추가 연구를 통해 이용자의 건강에 대한 연구가 필요하다”라고 지적했다.