현재 지구에 살고 있는 10명 중 9명이 인간이 만든 기후변화로 인해 고통 받고 있다는 연구결과가 나왔다. 독일 메르카토르 기후변화연구소, 훔볼트대 인간-환경시스템 통합연구소, 지리학부, 막스플랑크 생물지구화학연구소, 미카엘 스티펠 데이터 시뮬레이션 과학센터, 영국 리즈대 국제기후센터, 민간연구기관 클라이밋 애널리틱스, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 대기 및 기후과학연구소, 미국 해양대기관리청(NOAA) 지구물리유체역학연구실, 데이턴대 지속가능연구소 공동연구팀은 세계 인구의 85%가 인간 활동으로 인한 기후변화의 영향을 받고 있는 지역에 살고 있다고 밝혔다. 이번 연구결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 10월 12일자에 실렸다. 연구팀은 1900년부터 현재까지 수행된 기후의 영향과 관련한 논문과 관측자료 60만 건 중 지구 모든 대륙에 걸친 광범위한 기후변화 영향을 다루는 10만 2160건의 연구와 관련 자료를 분류한 뒤 인공지능(AI) 기계학습 방법을 통해 기후변화 영향 지도를 작성했다. 연구팀은 지표 온도와 강수량, 강수지역에 대해 인간의 영향력을 비교했다. 분석 결과 지구 육지표면의 80%, 세계 인구의 85% 이상이 인간이 원인이 된 기후변화의 영향권에 노출돼 있는 것으로 확인됐다. 특히 선진국으로 불리는 고소득 국가가 저소득 국가, 저개발 국가에 비해 기후변화의 영향을 2배 이상 받고 있는 것으로 조사됐다. 연구를 주도한 막스 칼라한 독일 메르카토르 기후변화연구소 박사는 “이번 연구는 기후변화에 대한 영향이 미치는 지리적, 인구학적 범위에 대해 구체적인 결과를 보여주고 있다”라며 “인간과 자연 시스템 전반에 걸친 기후변화의 영향에 대한 포괄적 평가를 위한 새로운 모델을 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 농업분야에서 발생하는 대표적인 온실가스인 메탄을 이용해 식물 생장을 촉진시키는 방법을 찾아냈다. 경희대 화학공학과 연구팀은 축산, 논농사 등 농업분야에서 배출되는 메탄을 식물 성장 호르몬으로 전환시킬 수 있는 친환경 미생물 비료 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘화학공학저널’에 실렸다. 메탄을 에너지원으로 사용하는 메탄자화균은 상온, 상압 조건에서 알코올, 유기산, 올레핀, 바이오 폴리머 등 고부가가치 산물로 전환할 수 있는 미생물로 주목받고 있다. 그렇지만 아직까지는 식물성장 호르몬으로 전환할 수 있는 방법은 아직 연구된 바 없다. 연구팀은 유전자재조합 기술을 이용해 메탄자화균의 대사경로를 개량해 대기 중 메탄을 식물 성장과 뿌리내림을 돕는 호르몬으로 전환할 수 있도록 했다. 이를 통해 메탄자화균이 메탄을 사료용 필수 아미노산인 L-트립토판으로 전환하고 다시 식물호르몬인 인돌아세트산으로 전환이 가능토록 했다. 연구팀은 유전자재조합된 메탄자화균 미생물비료를 사용한 밀 종자와 그렇지 않은 경우와 비교한 결과 새싹 신장률과 뿌리 신장률이 각각 2배, 3.6배 증가한 것으로 나타났다. 이은열 경희대 화학공학과 교수는 “이번 기술은 지속가능한 농업을 위해 식물성장 촉진 박테리아를 사용해 화학비료 사용량을 줄이는 동시에 농업분야에서 발생하는 메탄가스를 줄이는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 메탄배출을 최소화하고 작물수확량을 높이는데 기여할 수 있도록 할 것”이라고 말했다.

‘21세기 자본’이라는 저서로 유명한 프랑스 파리경제대학 토마 피케티 교수나 2008년 노벨경제학상을 수상한 폴 크루그먼 미국 뉴욕시립대 교수 등 많은 학자들이 현재 전 세계 곳곳이 소득불평등이 심각한 수준이라고 지적하고 있다. 이 같은 소득불평등은 코로나19로 인해 더욱 심화될 것이라는 우려까지 나오고 있다. 실제로 지난해 한국은행은 ‘코로나19 위기 이후 성장불균형 평가‘ 보고서에서 “코로나19 이후 경제구조 변화로 소득불평등이 더 심화될 수 있음에 유의할 필요가 있다”고 경고하기도 했다. 문제는 이 같은 소득불평등이 아동, 청소년들의 학업성취도에도 영향을 미치고 장기적으로 계층이동을 차단하 고착화시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 미주리 캔사스시티대 사회학과 연구팀은 소득불평등이 10대 아동 청소년들의 수학성적에 직접적인 영향을 미친다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 사회과학 분야 국제학술지 ‘교육학 리뷰’(Educational Review) 10월 6일자에 실렸다. 소득불평등은 인구계층에 있어서 소득이 얼마나 불균등하게 분배되고 있는지, 고소득층과 저소득층간 격차를 말하는 것으로 소득 불평등이 커지고 오랜 동안 지속되면 국가경쟁력과 성장을 퇴화시키고 정치적 불안정으로 이어지게 된다. 미시적으로도 정신건강문제, 사회적 신뢰, 계층 이동성 저하 등 다양한 보건, 사회문제와도 연계돼 있다. 특히 다양한 경로를 통해 아동, 청소년의 학업성취도에도 영향을 미쳐 장기적으로 사회의 역동성을 줄이게 되는 원인으로도 알려져 있다. 미국의 소득불평등은 U자 패턴을 따라온 것으로 알려졌는데 1910~1930년대에 가장 높았고, 1940~1970년대에 중산층이 증가하면서 떨어졌다가 1980년대 레이건 정부 집권 이후 신자유주의가 강화되면서 다시 상승해 오늘날 소득불평등은 선진국에서 가장 높은 수준이다. 신자유주의 경제체제를 받아들인 나라들은 소득 불평등 수준이 급격히 높아지고 떨어지지 않고 있는 상황이다. 이에 연구팀은 미국에서 소득불평등이 아동 청소년의 학업성취도에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 연구팀은 미국 전체 주를 대상으로 1992년부터 2019년까지 소득격차와 함께 국가학력평가(NAEP) 데이터 중 초등학교 4학년의 수학과 읽기능력 결과를 비교분석했다. 그 결과 소득 불평등 수준이 높은 주에서 학업 성취도가 평균보다 낮게 나온 것으로 확인됐다. 소득 불평등이 가난한 학생들에게만 영향을 미치는 것이 아니라 학생들 전체의 학업 성취도를 떨어뜨리는 결과로 나타난 것이다. 고소득층으로 소득 집중이 오히려 전체 학생들의 학업성취도까지 떨어뜨린다는 말이다. 연구팀은 수학성적의 변화 추이도 관찰했는데 소득불평등이 급격히 증가한 주의 경우는 수학점수가 17.5점 정도 상승했지만 계층간 소득격차가 크지 않은 주에서는 평균 24.3점 오른 것을 확인했다. 읽기능력, 문해력 분야에서도 소득불평등이 영향을 미치는 것이 확인됐지만 수학점수만큼 크지는 않은 것으로 조사됐다. 조셉 워크맨 교수는 “이번 연구결과는 학생들의 학업성취도를 높이기 위해서는 단순히 학교교육 시스템만 바꿔서는 해결되지 않는다는 것을 보여주고 있다”라며 “학업성취도를 높이기 위해서는 누진세, 재산새, 상속세, 자산세 등을 통해 사회 전체의 소득 불평등을 줄이는 것이 우선돼야 한다”라고 강조했다. 워크맨 교수는 “기존에는 적당한 소득 불평등이 성공의 동기를 제공한다고 알려져 있지만 현재 미국이나 그 밖의 선진국들의 소득불평등 수준은 그런 긍정적 기능을 기대할 수 있는 수준을 이미 넘어서 역기능적 수준”이라고 덧붙였다.없는 수준을 넘어섰다.

코로나19 기간이 길어지면서 많은 사람들이 지치고 힘들어하고 있다. 저마다 자신들이 코로나로 인해 가장 큰 피해를 보고 있다고 목소리를 높이고 있지만 정작 가장 힘겹게 시대를 보내고 있는 이들은 목소리를 못 내고 있다. 과학자들의 분석에 따르면 코로나19 시대에 가장 힘겨워하는 이들은 다름 아닌 아동, 청소년들인 것으로 확인됐다. 코로나로 인해 많은 아이들이 보호자를 잃어 고아가 되거나 이전과 비교해 더 많은 신체적, 정신적 폭력에 노출되고 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC), 하버드대 의대, 보스턴 아동병원, 영국 임페리얼 칼리지 런던대 수학과, 옥스포드대 사회정책학과, 통계학과, 공중보건학부, 런던대(UCL) 국제보건연구소, 남아프리카공화국 케이프타운대 정신과학·보건학과 공동연구팀은 미국의 경우 지난해 코로나 1차 대유행 때만 약 14만명의 아동, 청소년들이 부모나 조부모 등 보호자를 잃고 고아가 됐다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘소아과학’ 10월 8일자에 실렸다. 연구팀은 2020년 4월 1일부터 2021년 6월 30일까지 미국 내 사망률과 인구조사 데이터를 활용해 ‘코로나19 관련 사망 데이터’를 작성했다. 코로나19 관련 사망은 코로나 감염으로 인한 사망은 물론 이동제한, 의료접근 제한, 의료품질 저하, 만성질환 치료 지연 등 코로나로 인해 발생한 간접적 효과로 인한 사망까지 포함한 것이다. 연구팀은 이를 근거로 보호자가 사망한 아이들의 숫자를 추정했다. 분석 결과, 14만 2637명의 아동, 청소년들이 부모나 조부모 모두 또는 한 명을 잃은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이 같은 숫자는 미국 내 아동, 청소년 500명 중 1명꼴로 코로나 관련해 주양육자의 죽음을 경험했다는 것이다. 특히 65% 정도가 소수인종이나 소수민족 자녀들인 것으로 확인돼 코로나19로 인한 사망률에서도 인종적, 민족적 차이를 보인 것으로 조사됐다. 연구팀은 당장 아이들이 보호자를 잃어 ‘감염병 고아’가 늘었다는 것으로 이해되겠지만 장기적으로 심각한 사회적 비용으로 이어질 가능성이 있다고 우려를 표했다. 이번 연구를 이끈 CDC 코로나19 국제테스크포스팀 수석고문 수잔 힐리스 박사는 “아동, 청소년기에 보호자를 감염병으로 인해 갑자기 상실하게 되는 것은 정신건강 문제는 물론 자살, 폭력, 학대, 착취, 낮은 자존감 등 다양한 문제에 맞닥뜨릴 위험이 크다”며 “포스트코로나 시대에 가장 우선적으로 대응해야 할 부분 중 하나가 아동, 청소년에 대한 지원”이라고 설명했다. 한편, 온라인으로 열린 ‘2021 미국 소아과학회 연례 컨퍼런스’에서는 코로나19 이후 아동 학대나 비사고 아동상해가 증가했다는 분석 결과가 발표됐다. 미국 중서부 소아외과연합 연구팀은 2016~2019년, 2020년 3~9월까지 중서부 지역 9개 소아외상센터의 아동 외상환자 진료 데이터를 비교분석했다. 연구 결과 2020년 3~9월까지 발생한 5세 이상 소아외상환자는 3만 9331명으로 이 중 2064명의 아동이 학대로 의심되는 외상을 입은 것으로 조사됐다. 특히 이 같은 수치는 2016~2019년 3~9월까지 발생한 학대 의심 외상환자의 숫자보다 3배 증가한 것이다. 연구를 주도한 아멜리아 콜링스 박사는 “코로나19로 인해 경제적, 정서적 스트레스를 받은 성인들이 증가하면서 아동학대 증가율에 영향을 미쳤을 것”이라며 “아동폭력은 매우 심각한 범죄라는 법률적 차원을 떠나 지금과 같은 상황에서 정부는 물론 지역사회에서 아동에 대한 관심을 더 높여야 할 필요가 있다”라고 말했다.

스마트폰과 태블릿PC를 포함한 디지털 스마트 기기를 과하게 사용하는 아이들을 비롯한 젊은층은 근시가 될 위험이 80%까지 커질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국과 호주 그리고 싱가포르 공동연구진이 생후 3개월 아기부터 만 33세 성인까지 미성년자와 젊은층을 대상으로 스마트폰 등 스마트 기기 노출 시간과 근시 발달 위험을 조사한 연구 3300여 건을 조사(체계적 문헌고찰과 메타분석)했다. 그 결과, 스마트폰 등의 스마트 기기를 사용하는 시간과 근시가 발달하는 위험 사이에 뚜렷한 연관성이 있는 것으로 확인됐다. 스마트폰 사용만으로 근시 발달 위험이 30% 증가했지만, 태플릿PC 등 다른 스마트 기기를 함께 사용했을 때 그 위험은 이들 기기를 전혀 사용하지 않는 대조군보다 80%까지 커졌다. 전문가들에 따르면, 근시는 2050년까지 세계 인구의 거의 절반이 겪는 문제가 될 것으로 예상된다. 이에 따라 세계보건기구(WHO)는 2019년 2세 미만 아동은 스마트폰과 같은 기기를 사용하지 말아야 한다고 권고했다. 이 기관은 또 2~5세 아동에 대해서도 스마트폰 등의 사용 시간을 하루에 한 시간을 넘으면 안 된다고 지적한 바 있다. 여러 이전 연구에서는 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 동안 사람들이 재택근무를 하거나 온라인으로 수업을 받는 사례가 늘어 집에 있는 시간이 늘면서 스마트폰 등의 사용 시간이 크게 늘었다고 시사했다. 연구 공동저자인 루퍼트 본 영국 앵글리아러스킨대(ARU) 안과교수는 “이는 근시가 빠르게 늘고 있는 건강 문제임을 보여준다”면서 “우리 연구는 이 문제에 관해 가장 포괄적일 뿐만 아니라 젊은 사람들의 스마트 기기 사용 시간과 근시 발달 사이의 잠재적 연관성을 보여준다”고 설명했다. 본 교수는 또 “이번 연구는 학교 폐쇄로 인해 우리 아이들이 그 어느 때보다 오랜 시간 스마트폰 등을 사용하고 있는 시기에 이뤄졌다. 스마트 기기에 관한 노출이 우리 눈과 시력에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 더 잘 이해하려면 연구가 시급한 것은 분명하다”면서 “우리는 또 사람들이 자신의 디지털 기기 사용 시간을 과소평가하고 있다는 점을 알기에 앞으로의 연구에서는 객관적인 방법을 사용해 정보를 받아들여야 한다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 의학분야 국제 학술지 ‘랜싯 디지털 헬스’(The Lancet Digital Health) 최신호(10월 5일)에 실렸다.

행복 호르몬으로 알려진 세로토닌 신호를 조절해 당뇨병과 지방간을 억제할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 카이스트 의과학대학원, 화순전남대병원 내분비대사내과, 분당서울대병원 내분비대사내과 공동연구팀은 지방조직 내 세로토닌 신호를 억제해 당뇨를 개선하고 지방간을 억제할 수 있다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상연구 저널’ 10월 7일자에 실렸다. 신경전달물질 중 하나인 세로토닌은 위장관, 혈소판, 뇌, 중추신경계에서 볼 수 있는데 감정, 수면 등 조절에 관여하며 행복을 느끼게 해주는 것으로 알려지면서 ‘행복 호르몬’으로도 불린다. 이런 뇌에서 역할과는 달리 말초조직에서는 비만과 당뇨 같은 에너지대사에 관여한다. 간 조직에서 세로토닌은 지방 합성을 촉진하는 것으로도 알려져 있다. 이에 연구팀은 지방조직의 세로토닌 2B 수용체의 신호를 억제하면 지방조직 내 염증반응이 감소하고 지방산이 조절돼 혈중 지방산 수치를 낮춰 지방간을 개선, 억제한다는 것을 확인했다. 동시에 인슐린 감수성도 늘어나 전반적인 대사 지표가 개선되는 효과도 관찰됐다. 세로토닌이 중추신경을 통해서가 아니라 직접 지방조직에 작용할 수 있다는 것을 새로 발견한 것으로 새로운 당뇨병과 지방간 치료제 개발 가능성을 높였다는 의미가 크다. 특히 기존 치료제들과 달리 지방조직과 간조직을 동시에 표적으로 하고 있어 대사질환 치료에 획기적인 계기를 마련해 줄 것으로 연구팀은 전망했다. 최성희 분당서울대병원 교수는 “이번 연구는 세로토닌 수용체를 표적으로 한 약물이 다양한 대사질환 치료에 새로운 지평을 열어 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

중국에서 씹으면 환각작용을 일으키는 빈랑나무 열매 광고를 구강암을 일으킨다는 이유로 금지하기로 했다. 인디펜던트지는 7일 씹으면 입이 온통 빨갛게 되는 것으로 유명한 빈랑에 대한 광고가 금지됐다고 보도했다. 지난달 언론 감독 기관인 중국 광전총국은 빈랑열매를 라디오, 텔레비젼, 인터넷 등에 광고하는 것을 규제한다고 발표했다. 한국에는 거의 알려지지 않은 빈랑씹기는 아시아 여러 지역에서 광범위하게 이뤄지고 있다. 카페인, 담배, 술 등과 비교해 빈랑 열매의 중독성은 비교적 약하고 단기적이란 평가를 받지만, 중독성이 있는 것만은 사실이다. 빈랑에 중독되면 니코틴 중독과 비슷한 증상을 보이는 것으로 알려졌다. 중독을 일으키는 빈랑 열매의 주 성분은 아레콜린으로 알칼로이드라 불리기도 한다. 2015년 의학 학술지 ‘PLOS One’에 발표된 논문에 따르면, 빈랑 열매의 화학 성분은 뇌가 담배의 주성분인 니코틴에 중독됐을 때와 똑같은 세포를 자극하는 것으로 밝혀졌다. 2004년 빈랑 열매는 세계보건기구(WHO)의 국제 암 연구 연구소에 의해 발암물질로 등록됐다. 2019년 3월 후난성 지역의 빈랑 식품 산업 협회는 모든 종류의 광고를 금지했다. 하지만 온라인 뉴스 사이트 ‘식스 톤’은 2021년에도 여전히 후난성에서 빈랑 열매 광고를 발견할 수 있다고 지적했다.빈랑 열매는 주로 중국 허난성에서 재배되어 후난성에서 가공된다고 2019년 의학 전문지 랜싯에 실린 논문은 설명했다. 당시 이 논문은 지역 정부의 방임주의와 빈랑 산업의 후원으로 텔레비젼 광고가 성행하고 있다고 지적했다. 게다가 후난성의 빈랑 협회는 공식 홈페이지를 통해 여전히 빈랑 씹기가 낳는 여러 건강 효과를 홍보하고 있다. 빈랑은 원래 중국의 전통적인 한약재 가운데 하나로 냉증을 앓거나 장기능이 약한 사람에게 효험이 있는 것으로 알려졌다. 하지만 빈랑이 암을 유발한다는 것은 명확한 사실로, 빈랑 씹기에 따른 암 발생 통계는 충격적이다. 의학 전문지 랜싯에 발표된 논문에서는 후난성에서 구강암을 앓는 8222명의 사람들을 조사했는데 이들 가운데 90%가 빈랑을 씹어먹었다. 중국 자체 조사에 따르면 후난성의 구강암 발생 비율은 2009년에서 2015년 사이 중국 다른 지역보다 30%나 높았다. 대만 역시 빈랑을 씹는 사람들이 많은데, 보건 당국은 빈랑 금지 캠페인을 벌여 2007년 인구의 17.2%에 이르던 빈랑 중독비율을 2018년 7% 아래로 떨어뜨렸다. 랜싯에 실린 논문은 중국 당국이 광고 금지에 이어 빈랑 열매 자체를 금지해야 한다며, 빈랑은 기적의 약재가 아니라 암을 일으킨다는 과학적 증거를 널리 알려야 한다고 경고했다.

국내 연구진이 옷 같은 의류에서 발생하는 마찰력을 이용해 전기를 만들어 웨어러블 기기에 전원을 공급할 수 있는 기술을 개발했다. 한국전기연구원 나노융합연구센터 연구진은 의류에서 발생하는 마찰력을 이용해 전기를 만드는 나노발전기와 만들어진 전기를 저장하고 이를 웨어러블 전자기기에 공급해주는 마이크로 슈퍼 커패시터가 결합된 자가충전 전원공급 소자를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 옷이나 신발, 시계 등 다양한 형태로 몸에 착용이 가능한 웨어러블 전자기기는 외부 전력을 공급받아 배터리에 충전해 사용하는 방식이 쓰이고 있다. 웨어러블 기기의 경우 배터리 용량 때문에 장시간 사용이 어렵다는 단점이 있어 기기 자체가 전력원이 돼 전기를 스스로 생산하고 공급하는 방식에 대한 연구가 활발하다. 기존에도 마찰 전기를 이용한 나노발전기가 개발된 적은 있었지만 안정적으로 전기를 저장하고 전달해 전원을 공급하는 소자는 없었다. 연구팀은 전기전도성이 우수한 단일벽 탄소나노튜브와 신축성 있는 고분자 물질을 섞어 전류를 전달하는 집전체는 물론 에너지를 저장하는 전극 역할까지 동시에 수행할 수 있는 소자를 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 소재를 이용한 성능검사를 실시한 결과 1만회 이상 사용해도 견딜 수 있을 정도로 내구성이 뛰어난 것으로 확인됐다. 이번 기술은 군사용 초경량 전지와 극한 환경에서 생존에 필요한 전기를 현장에서 직접 생산해 활용할 수 있기 때문에 국방이나 레저 분야에서 활발히 사용될 것으로 기대되고 있다. 특히 군복, 군화, 군모, 전투용 배낭 등에서 발생하는 마찰력으로 전기를 생산할 수 있고 레저분야에서는 등산복에 자가충전 전원공급 소자를 적용하면 긴급 상황에서 손전등이나 스마트폰 등 스마트 기기 전력원으로 쓰일 수 있을 것으로 보인다. 연구를 이끈 박종환 전기연구원 박사는 “마찰력으로 인한 전기 생산부터 저장, 공급까지 통합적으로 수행할 수 있는 소자를 완전 신축형으로 만든 것은 처음”이라며 “추가연구를 통해 소자의 효율성과 성능을 높여 웨어러블 전자기기의 경량화와 휴대성을 높이도록 할 것”이라고 말했다.

러시아 작곡가 니콜라이 안드레예비치 림스키 코르사코프(1844~1908)의 관현악곡 ‘왕벌의 비행’을 듣다 보면 벌떼가 눈앞에서 붕붕거리는 느낌을 받습니다. 실제 벌들이 꽃 주변을 맴돌거나 꽃밭으로 일제히 날아가는 모습은 그야말로 장관입니다. 이런 벌의 비행과 움직임에 대한 비밀이 밝혀진 것은 오스트리아 동물학자 카를 폰 프리슈 덕분입니다. 프리슈는 꿀벌이 원을 그리거나 꼬리를 흔드는 것이 의사소통 행위이며, 집단별로 춤의 형태가 다르고 꿀이 있는 장소와 꿀의 질(質)에 따라 춤의 형태가 변한다는 사실을 밝혀냈습니다. 꿀벌 춤의 비밀이 모두 풀리지 않은 상황에서 영국 로열 할로웨이 런던대 생명과학과, 미국 버지니아공과대(버지니아텍) 곤충학과 공동연구팀은 꿀벌들의 춤을 해독해 새로운 사실을 또 하나 밝혀냈습니다. 시골 벌들이 도시 벌들보다 꿀을 찾으러 더 멀리 이동한다는 것입니다. 이번 연구 결과는 영국 왕립생태학회에서 발행하는 국제학술지 ‘응용 생태학’ 10월 6일자에 실렸습니다. 연구팀은 2017년 4월부터 9월까지 런던 주변 도심 10곳과 농촌지역 10곳에 서식하는 꿀벌들이 추는 춤 2827건을 분석하고 꿀벌들이 먹이를 찾아 이동하는 거리를 측정했습니다. 이미 알려져 있다시피 벌은 꿀을 따 벌집으로 돌아와 저장한 뒤 벌집 위에서 동료들에게 얼마나 멀리, 어느 방향으로 가야 먹이를 찾을 수 있는지 알려주는 춤을 춘다고 합니다. 재미있는 것은 도시 꿀벌의 춤보다 시골 꿀벌의 춤이 더 복잡하고 한 번 추는 시간도 더 길다고 합니다. 이는 꿀을 찾기 위해 더 멀리 가야 한다는 것을 의미한다고 연구팀은 해석했습니다. 실제로 벌의 이동거리를 측정한 결과 도시 꿀벌은 먹이를 찾아 이동하는 거리가 평균 492m, 시골 꿀벌들은 평균 743m로 확인됐습니다. 일정 기간 동안 도시 벌과 시골 벌이 수집한 꿀의 양을 비교한 결과 큰 차이를 보이지 않았답니다. 같은 시간 동안 똑같은 양의 꿀을 모으기 위해 시골 꿀벌들이 훨씬 부지런하게 움직였음을 알 수 있는 부분입니다. 연구팀은 도시는 환경미화 차원에서 정원이 꾸며지고 벌이 꿀을 모으기 좋은 비작물용 식물들이 많지만 농촌지역은 식용작물 이외의 식물이 많지 않기 때문에 더 멀리까지 먹잇감을 찾아나서는 것이라고 설명했습니다. 문제는 꿀을 얻기 위한 이동거리가 길어질수록 집단 유지가 어렵다는 점이라고 합니다. 기후변화와 환경오염 등으로 벌의 개체수가 점점 줄고 있다는 연구들도 나오고 있어 자칫 우리 주변에서 벌을 볼 수 없게 되는 때가 올지도 모른다는 우려까지 나오고 있습니다. 미국 하버드대 연구진은 가루받이 곤충이 사라지면 매년 전 세계에서 약 142만명이 추가로 사망하게 될 것이라는 전망을 2015년 내놨습니다. 벌은 단순히 꽃들 사이로 날아다니며 달콤한 꿀이나 모으는 곤충이 아니라 인류의 생존과도 밀접하게 연결돼 있습니다. 유엔식량농업기구(FAO)에서 정한 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이를 꿀벌이 돕는다는 사실만 봐도 알 수 있습니다. 작은 동물조차 살 수 없는 환경에서 인간이 살아남을 수 있다고 생각하는 것은 오만일 것입니다.

지난 7월 초 ‘코로나19 4차 대유행’이 시작된 이후로 연일 2000명 안팎의 신규 감염자가 발생하고 있다. ‘위드 코로나’ 실험을 하고 있는 영국은 연일 3만명 안팎의 확진자가 나오고 사망률도 1.7%에 이르고 있다. 백신 접종 우수 국가라고 하는 이스라엘도 매일 3000명이 넘는 확진자가 나오는 상황이다. 전문가들에 따르면 최근 전 세계를 휩쓸고 있는 코로나19 바이러스는 2019년 말 처음 등장한 바이러스와는 다른 변종들이며 ‘델타 변이’는 기존 바이러스를 밀어내고 우세종으로 자리잡았다. 그동안 델타 변이는 전파력은 강하지만 독성이나 치명률은 높지 않다는 이야기가 있었지만 실제로는 기존 코로나19 바이러스보다 독성도 강하고 치명적이라는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 토론토대 의대 연구팀은 지난 2월 7일부터 6월 26일까지 캐나다 최다 인구거주지역인 온타리오주에서 보고된 21만 2326건의 코로나19 감염 사례를 분석한 결과 델타 변이는 사람들의 입원치료, 중증 전환율은 물론 사망률도 높이고 있다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘캐나다 의학회지’(CMAJ) 10월 5일자에 실렸다. 연구팀의 분석에 따르면 캐나다에서는 지난 4월 이후 델타 변이가 코로나19 바이러스의 우세종으로 자리잡았으며 델타 변이는 초기 코로나19 바이러스에 비해 바이러스 번식수 증가, 전염성 강화, 면역회피 증가, 독성 증가라는 특징을 보이고 있다. 또 델타 변이는 기존 코로나19 바이러스 감염 때보다 입원 위험은 108%, 중환자실 입원 위험은 235%, 사망 위험은 133%나 높이는 것으로 조사됐다.연구를 이끈 데이빗 피시맨 교수(감염학)는 “최근 전 세계는 2020년 초에 직면했던 것과는 전혀 다른, 더 똑똑하고 위험해진 바이러스와 싸우고 있다”며 “델타 변이가 이전 코로나19 바이러스보다 덜 치명적으로 보이는 것은 백신 접종자가 늘고 마스크 착용이 생활화됐기 때문”이라고 설명했다. 가을로 접어들면서 전문가들은 코로나19와 독감의 동시 유행에 대해 우려하고 있다. 4차 대유행이 계속 이어지고 있는 가운데 계절성 독감까지 확산될 경우 자칫 의료시스템 붕괴까지 갈 수 있다는 것이다. 코로나19 상황이 2년 가까이 이어지면서 간호사, 의사 등 방역종사자들의 피로도가 극에 달해 있기 때문에 ‘더블 팬데믹’은 심각한 상황을 초래할 수 있다. 프랑스, 홍콩, 칠레, 사우디아라비아, 대만, 스위스, 포르투갈, 영국 등 8개국 13개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 코로나19와의 전쟁 최일선에 서 있는 의료종사자들, 특히 여성과 50세 미만의 사람들이 극심한 스트레스를 경험하고 트라우마에 시달리는 경우도 적지 않다는 연구 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10월 7일자에 발표했다. 연구팀은 코로나19 확산 이후 스트레스 관련 데이터를 수집하고 있는 온라인 국제설문지 ‘코비스트레스’(COVISTRESS)의 자료를 활용했다. 연구팀은 지난해 1~6월 1차 대유행 기간 동안 설문에 응한 44개국 1만 51명의 방역종사자들의 답변을 분석했다. 그 결과 100점 만점에 코비스트레스 응답자 전체 스트레스 점수는 57.8점 수준이었지만 방역종사자들만 따로 분류해 봤을 때 의사는 65.3점, 간호사, 구급요원, 역학조사관 등 그 밖의 방역담당자의 스트레스 점수는 73.6점에 이르는 것으로 나타났다. 특히 남성보다 여성, 50세 미만이 50세 이상보다 스트레스 점수가 각각 2점가량 더 높게 나타났다.

덴마크 코펜하겐대, 덴마크 통계청, 오르후스대, 한국 서울대, 호주 시드니대, 미국 하버드대, 독일 하인리히 하이네대 의대, 영국 서리대, 세르비아 심혈관질환연구소 공동 연구팀은 대기오염과 교통소음에 오랜 기간 노출될 경우 심혈관계 질환 발병 가능성이 높아진다고 밝혔다. 연구팀은 ‘덴마크 간호사 코흐트 연구’에 참여했던 이들 중 2만 8731명을 골라 체질량지수(BMI), 생활습관, 건강상태, 근로조건을 조사하고 덴마크 지역별 대기질, 도로 교통소음수준에 대한 통계와 비교했다. 그 결과 초미세먼지, 도로교통소음에 3년 이상 노출될 경우 건강한 이들도 심부전 발병 가능성이 10~17% 높아지는 것으로 조사됐다. 흡연자의 경우 72%나 높아지는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 의학분야 국제학술지 ‘미국심장협회 저널’ 10월 6일자에 실렸다.

투표 참여 인원 과반 달하지 못해과반 찬성시 총학 차원서 재조사 촉구국민의힘 대권주자 윤석열 전 검찰총장의 부인 김건희씨 박사학위 논문 부정 의혹에 대한 재조사 촉구 여부를 묻는 국민대 학부생들의 총투표가 투표율 미달로 종료됐다. 국민대 총학생회는 투표 인원 미달하자 투표 기간 연장 여부를 논의하기로 했다. 총학생회는 과반 회원이 투표에 참석해 재조사를 요구할 경우 국민대 연구윤리위원회가 검증 시효 만료를 이유로 조사를 하지 않는 데 대해 총학생회 차원에서 재조사를 촉구하기로 했다. 5일 국민대 총학생회에 따르면 이날 오후 6시까지 진행된 ‘국민대 연구윤리위원회 결정에 대한 학생총투표’는 투표율 43.45%(소수 셋째자리 반올림)로 마무리됐다. 총학생회는 “오후 6시 기준 투표율이 50%를 충족하지 못했다”면서 “시행 공고에서 명시한 바와 같이 투표 기간 연장에 대한 논의를 학생총투표관리위원회에서 진행할 예정”이라고 밝혔다. 국민대 총학생회는 김씨 논문 본조사를 하지 않기로 한 학교 연구윤리위원회의 결정을 두고 이달 3일부터 총투표를 진행했다. 재적 회원 과반이 투표하고 투표 회원 과반이 찬성하면 김씨 논문 부정 의혹에 대한 재조사 착수를 촉구하는 총학생회 차원의 공동 대응에 나설 계획이었다. 하지만 사흘간의 총투표 결과 투표 참여 인원이 과반에 달하지 못하면서 학생총투표관리위원회가 투표 기간 연장 여부를 논의하게 됐다.국민대 연구윤리위 “검증 시효 지나 조사 안해” 앞서 국민대 연구윤리위원회는 연구 부정 의혹이 제기된 김씨의 국민대 테크노디자인전문대학원 박사학위 논문 ‘아바타를 이용한 운세 콘텐츠 개발 연구:‘애니타’ 개발과 시장적용을 중심으로’ 논문에 대해 “검증 시효가 지나 위원회의 조사 권한이 없어 본조사를 하지 않는다”고 결정했다. 위원회는 “예비조사위원회 조사 결과 2012년 8월 31일까지 연구 부정행위에 대해선 만 5년이 지나 접수된 제보는 처리하지 않는다는 규정에 따라 본건은 검증 시효가 지나 위원회의 조사 권한이 없어 본조사를 하지 않는다”고 밝혔다. 지난 8월 전임교원 3명으로 구성된 예비조사위는 제보 내용의 구체성과 명확성, 시효의 적절성, 조사의 적합성 등 3가지 항목을 판단했다. 그 결과 논문에 대해선 제보 내용의 구체성과 명확성은 확보됐으나 시효의 적절성에서는 이미 만 5년이 지나 제보가 접수됐기 때문에 처리할 수 없다고 봤다. 만 5년이 지났더라도 피조사자가 재인용을 해 5년 이내에 후속 연구의 기획이나 연구비 신청 등에 사용했을 때는 조사할 수 있으나, 이 경우에도 해당하지 않는다고 예비조사위는 판단했다. 위원회는 외부학술지에 게재된 논문 3편에 대해서도 “조사를 통해 학술적 평가와 연구 부정행위 여부를 명백히 규명하라는 국민의 눈높이는 잘 알고 있지만, 규정이 정하는 바에 따라 시효가 적용될 수밖에 없다는 결정을 해야 하는 한계가 있었다는 점을 이해해 주시길 바란다”고 말했다. 논문 3편은 ‘애니타를 이용한 Wibro용 콘텐츠 개발에 관한 연구-관상·궁합 아바타를 개발을 중심으로’(2007년 8월), ‘온라인 운세 콘텐츠 이용자들의 이용 만족과 불만족에 따른 회원 유지와 탈퇴에 대한 연구’(2007년), ‘온라인 쇼핑몰 소비자들의 구매 시 e-Satisfaction에 영향을 미치는 요인에 대한 연구’(2007년)다.

접종 완료 후 15일 지난 뒤 효과 분석3상 임상…임상 참여자 3만 2451명아스트라제네카(AZ)는 자사 코로나19 백신(AZD1222)이 대규모 임상 3상 시험에서 유증상 코로나19에 대해 74%의 예방효과를 보였다고 5일 밝혔다. 이번 임상시험은 미국, 칠레, 페루에서 수행된 대규모 3상 연구로, 접종 완료 후 15일 이상 지난 후부터 효과, 안전성, 면역원성을 평가했다. 임상 참여자 총 3만 2451명이 2대1 비율로 나뉘어 백신(2만 1635명)과 위약(1만 816명)을 투여받았다. 분석 결과 백신은 유증상 코로나19 예방에 74%의 효과를 보였다. 이는 백신을 투여받은 집단에 속한 평균적 환자가 코로나19에 감염돼 증상이 나타날 확률이 위약을 투여받은 대조군 집단에 속한 평균적 환자의 26%에 그쳤다는 뜻이다. 백신 효과는 임상에 참여한 모든 연령대에서 고르게 나타났다. 특히 65세 이상 고령층에서는 83.5%의 효과를 나타냈다. 백신 접종군에서는 중증 및 위중증 이환 사례가 발생하지 않았지만, 위약을 투여받은 대조군에서는 총 8건의 중증 사례가 관찰됐다. 내약성과 안전성은 양호한 수준이었다. 백신과 관련된 안전성 문제는 발견되지 않았으며, 혈소판 감소성 혈전증(TTS) 발생 위험 증가도 보고되지 않았다. 연구 결과는 지난달 29일 국제학술지 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨’에 게재됐다. AZ 백신은 국내에서 1038만명이 접종을 완료했다.

국내 연구진이 소금 결정을 이용해 나노·마이크로 캡슐을 만드는 방법을 개발했다. 카이스트 기계공학과 김형수 교수팀은 소금 결정화 과정을 표면장력 효과로 제어하는 ‘결정 모세관 오리가미’라는 기술로 나노 및 마이크로 캡슐을 제작하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘나노스케일’ 표지논문으로 실렸다. 기능성 고분자, 바이오 재료, 반도체 나노 구조체 제조 등에 나노물질 자가 조립기술에 대한 관심이 높아지고 있지만 기존 자가 조립기술은 미리 정해진 기본 유닛을 이용하는 상향식 방법을 쓰고 있다. 보통 폴리머나 콜로이드 등을 이용해 최종 형태를 만들고 이 기술은 분자 수준부터 마이크로미터 수준까지 폭넓은 길이 차원에 적용할 수 있다. 특히 자가조립 기술을 이용하면 나노캡슐을 제작할 수 있는데 공정 특성상 캡슐화를 위해서 경화과정이 필수적이라 제작공정이 간단하지 않다. 연구팀은 지구상에 존재하는 수많은 무기물질 중 이번 연구에서 사용한 특정 소금들과 같이 기본 결정 구조가 얇고 잘 휘는 성질의 결정을 발견해 활용할 수 있도록 했다. 이 같은 특징을 이용해 에멀젼이나 물방울(액적) 내부에 원하는 물질을 효과적으로 가두는데 성공했다.

우울증으로 불리는 우울장애는 의욕저하와 우울감을 주요 증상으로 하면서 다양한 인지, 정신, 신체적 증상을 일으켜 일상을 어렵게 만드는 신경정신질환이다. 일시적인 우울감과는 다른 우울증은 매우 흔한 정신질환으로 미국이나 유럽 등에서는 우울증을 한 번이라도 겪는 사람이 10.1~16.6%에 이르는 것으로 알려져 있다. 약물치료나 정신치료가 주로 사용되고 있는데 우울증이 심한 경우는 약물치료도 시간이 오래 걸리거나 효과가 없는 경우도 간혹 있다. 과학자들이 미세전기 자극을 이용해 중증 우울증 환자도 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 의대 정신과학과, 신경외과, 영상진단학과, 신경학과 공동연구팀은 뇌에 약한 전기자극으로 다른 정신과적 치료로도 개선이 어려운 중증 우울증 환자를 치료할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 10월 5일자에 실렸다. 연구팀은 아동 시절 우울증이 발생해 다양한 치료에도 효과를 얻지 못한 36세 여성 우울증 환자를 대상으로 심부뇌자극(DBS) 실험을 했다. 실험에 참여한 여성은 우울증을 측정하는 여러 측정법 중 ‘몽고메리 우울증척도’(MADRS)가 36점으로 중증 치료저항성 우울증 환자이다. MADRS가 0~6점은 정상, 7~19점은 경도, 20~34점은 중등도, 34점 이상은 고도 우울증 환자로 구분된다.이번 연구에 활용된 DBS는 파킨슨병이나 무도병 같이 이상운동을 유발시키는 뇌신경질환 환자의 뇌 특정부위에 전극을 이식한 뒤 적절한 전기자극을 전달해 증상을 호전시키는 치료법이다. DBS는 우울증 환자에게는 거의 시도되지 않았던 치료방법이다. 연구팀은 환자에게 하루에 2~3번씩 10일 동안 저강도 전기자극을 제공한 뒤 뇌파와 행동관찰을 실시했다. 그 결과 약물을 이용해 치료할 때처럼 치료 저항성이 보이지 않았고 뇌파도 정상 수준으로 돌아왔고 우울증 점수도 절반 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 이번 기술은 우울증 수준에 맞춰 전기자극의 강도를 조절할 뿐만 아니라 전기자극을 끄거나 켤 수 있다는 장점이 있어 치료 내성이 생기지 않는다는 장점이 있다는 평가를 받고 있다. 연구를 이끈 에드워드 장 UCSF 의대 신경외과 교수는 “좀 더 많은 환자들에 대한 임상연구 사례가 더 필요하지만 이번 연구결과는 우울증을 비롯한 다른 신경정신질환에 대해서도 맞춤형 치료를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

현재 14억명에 이르는 중국 인구가 앞으로 45년 이내에 절반 수준으로 줄어들 수 있다는 연구결과가 나왔다. 1일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 시안자오퉁(西安交通)대학 연구진은 최근 학내 저널에 발표한 보고서를 통해 “출산율이 지금보다 높아지지 않으면 현재 14억명인 중국 인구가 45년 내 절반으로 줄어들 수 있다”고 전망했다. 이는 2019년 유엔 보고서에서 중국이 2065년까지도 약 13억명의 인구를 유지할 것이라고 전망한 것과 크게 상반되는 연구결과다. 미국 워싱턴대 연구진이 지난해 저명 학술지 ‘랜싯’에 발표한 보고서에서 중국 인구가 2100년까지 절반으로 줄어들 것이라고 전망한 것에 비해서도 크게 비관적인 관측이다. 시안자오퉁대 연구진은 “유엔의 전망치는 중국의 합계출산율이 1.7명 이상일 경우를 전제로 했지만, 실제 지난해 중국의 출산율은 1.3명에 불과했다”며 “지난해 중국내 전체 출생아 1200만명은 유엔 전망치보다 25% 낮은 것”이라고 설명했다. 이어 “인구 규모 유지를 위해서는 출산율이 2명을 유지해야 하지만 현재 중국의 상황은 이에 훨씬 못 미치고 있다”고 했다. 연구진은 지난해 출산율 감소에 코로나19도 영향을 미친 것으로 보이지만, 전체 출산율이 반등할 가능성은 낮다고 봤다. 연구진은 “가임기 여성의 수가 급감함에 따라 전체 인구 감소세가 더욱 가팔라질 것”이라며 “출산율이 1까지 떨어질 경우 전체 인구가 절반으로 줄어들기까지 걸리는 시간은 29년으로 줄어들 것”이라고 전망했다. 중국 정부가 지난 5월 발표한 제7차 인구 센서스에 따르면 연령대별 인구 분포가 14세 이하 18.0%, 60세 이상 18.7%로 조사됐다. 중국에서 60세 이상이 14세 이하보다 더 많은 것으로 나타나기는 처음이었다. SCMP는 “중국 정부가 세자녀를 허용하는 등 출산 장려책을 실시하고는 있지만, 높은 부동산 가격과 같은 경제적 요인이 출산율 저하를 이끌고 있다고 많은 연구들이 지적하고 있다”고 전했다.

SF소설가 앤디 위어의 소설을 원작으로 만들어진 2015년 영화 ‘마션’의 주인공 마크 와트니는 식물학자이자 기계공학자로 나온다. 화성 탐사 중 뜻하지 않은 사고로 홀로 화성에 남겨진 와트니는 구조대가 올 때까지 생존하기 위해 고군분투한다. 식물학자인만큼 식량 확보를 위해 기지 내에 화성의 흙을 깔고 인분으로 거름을 만들어 감자를 심고 로켓연료와 촉매로 부족한 물을 만들어 내는 장면이 나온다. 그런데 미세중력, 진공상태, 우주방사선, 토양성분 등 지구와 전혀 다른 환경에서 영화에서처럼 감자 키우는 것이 가능할까 많은 사람들이 궁굼해했다. 그런데 최근 미국 과학자들이 화성의 흙과 똑같은 성분을 이용해 식물을 키우는데 성공해 주목받고 있다. 미국 콜로라도주립대 농업생물학과, 산림학과, 토양작물과학과 공동연구팀은 화성의 흙에서도 지구에서처럼 식물을 키울 수 있으며 질소고정 박테리아를 이용할 경우 훨씬 더 안정적으로 식물 재배가 가능하다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 30일자에 실렸다. 현재 많은 나라들과 민간우주기업들이 화성탐사에 도전하는 이유는 화성에 대한 과학적 궁금증을 해결하는 것도 있지만 궁극적으로는 화성에 인간을 정착시키기 위한 측면도 있다. 지구의 흙 속에는 대기 중 질소를 고정시킬 수 있는 박테리아가 존재하지만 화성이나 달과 같은 천체의 토양 성분은 대부분 돌가루 모양의 흙인 ‘표토’(regolith)이기 때문에 질소 고정 박테리아가 존재하지 않아 식물 생장에 필요한 질소가 부족하다는 문제가 있다. 앞서 많은 연구들에서는 표토에서도 식물이 자랄 수 있다는 것만 확인했을 뿐 식물 생장에 필요한 질소가 화성 토양에서 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없었다.연구팀은 화성의 흙과 똑같은 성분을 만든 인공 표토에서 클로버로 불리는 토끼풀 재배 실험을 했다. 한쪽은 인공 표토에 토끼풀을 심었고, 다른 한쪽은 인공 표토에 지구의 흙 속에서, 특히 식물의 뿌리혹에 붙어 기생하는 질소고정 박테리아(Sinorhizobium meliloti)를 주입한 뒤 생장관찰을 했다. 관찰 결과 질소고정 박테리아를 주입한 쪽 토끼풀은 그렇지 않은 쪽에 비해 새싹이 돋는 정도와 뿌리 및 줄기 생장이 75%가량 더 우수한 것으로 조사됐다. 화성의 토양에서도 식물이 자라기는 하지만 지구에서와 같은 수준으로 재배를 위해서는 질소 공급이 필요하다는 말이다. 영화 마션에서 감자를 키울 때 인분을 뿌리는 것은 화성 토양에서 부족한 질소성분을 공급하기 위한 방법이었다고 볼 수 있다. 연구를 이끈 농업생물학과 제인 스튜어트 교수(식물병리학)는 “이번 연구는 인간 정착을 위해 화성의 표토를 지구의 흙과 비슷하게 만드는 테라포밍을 위해서는 식물과 토양 미생물의 상호작용을 활용하는 것이 필요하다는 점을 명확히 보여주고 있다”라고 설명했다.

지난해 말부터 확산되기 시작한 코로나19 변이 바이러스는 백신접종 우수국가는 물론 방역선진국으로 알려져 있던 나라들에서도 급속도로 확진자를 발생시키면서 전 세계 방역당국을 곤혹스럽게 만들고 있다. K-방역으로 호평을 받았던 한국도 휴가철을 기점을 지난 여름부터 매일 확진자가 1000명을 넘어섰고 얼마 전에는 방역의 심리적 마지노선이라는 확진자 2000명을 넘어서기도 했다. 일상으로 돌아가기 위해서 중요한 것은 마스크 착용, 백신 접종과 감염여부의 신속한 감지라고 전문가들은 입을 모으고 있다. 영국 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 역학 및 생물통계학과, 감염병학과, 국제보건혁신연구소, 국립보건데이터연구센터, 국립치매연구소, 질병·응급연구소, MRC 환경보건연구센터, MRC 국제감염병분석센터, 왕립 서리 NHS 파운데이션 트러스트, 국립 의과학연구소 공동연구팀은 코로나19에 걸렸을 때 나타나는 증상 7가지를 규정했다. 연구팀은 이들 7가지 증상이 의료서비스가 부실한 지역사회에서 코로나19 감지를 극대화할 수 있게 도와줄 것이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 9월 28일자에 실렸다. 연구팀은 영국에서 2020년 6월부터 2021년 1월 사이에 PCR검사를 받은 5세 이상 남녀 114만 7345명의 확진 여부와 함께 확진 1~2주일 전 경험한 모든 증상을 조사했다. 그 결과, 후각상실 및 변화, 미각상실 및 변화, 발열, 갑작스러운 기침, 오한, 식욕상실, 근육통 7가지가 코로나19 감염의 핵심 7가지 증상이라는 것을 확인했다. 현재 많은 나라들에서 후각상실, 미각상실, 발열, 기침 증상이 나타나는 이들은 PCR 검사를 받도록 하고 있다. 연구팀의 조사에 따르면 7개 증상 중 1가지만 나타난 사람들도 75% 이상 확진 판정을 받은 것으로 조사됐다. 증상들이 많아질수록 코로나19 감염 가능성은 그만큼 더 높아진다는 것이다. 이번 연구를 이끈 임페리얼 칼리지 런던 의대 폴 엘리엇 교수(환경역학·보건통계학)는 “코로나19 확산을 효과적으로 통제하기 위해서는 감염 가능자를 신속하게 예측해 분류해내는 것”이라며 “무증상 감염자들이라고 하더라도 7가지 증상 중 1~2가지는 나타나는 만큼 이번 연구결과는 감염자의 신속 탐지에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

보통 유리보다 파손 저항성이 5배 더 강한 새로운 유리 소재가 개발됐다. 캐나다 맥길대 연구진은 유리에 아크릴 소재를 더해 강성(strength)과 인성(toughness)은 물론 투명성(transparency)까지 두루 갖춘 새로운 유리 소재를 개발했다. 더 강하고 더 단단해진 새로운 유리 소재는 흔히 진주의 어머니로 일컫는 조개 껍질 내층인 진주층의 구조에서 영감을 얻은 것으로, 이를 현미경으로 보면 레고 블록을 섞어 만든 벽면과 비슷하다.이를 개발하기 위해 연구진은 우선 유리와 아크릴 조각으로 된 층으로 진주층 구조를 재현해 쉽고 저렴하게 생산할 수 있는 고강도의 불투명 소재를 만들었다. 이후 아크릴 소재의 굴절률을 바꿈으로써 복합소재를 광학적으로 투명하게 만들기 위해 한 단계 더 나아갔다. 연구 주저자인 알리 아미니 맥길대 박사후연구원은 “아크릴의 굴절률을 조절함으로써 우리는 아크릴을 유리와 완벽하게 혼합해 진정으로 투명한 복합체를 만들 수 있었다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 새로운 유리 소재는 유리가 맞긴 하지만 플라스틱과 같은 탄력성까지 갖춰 충격이 가해도 파손되지 않을 것이라고 밝혔다. 따라서 이를 대량 생산해 시장에 출시하면 고가의 스마트폰을 떨꿔도 유리가 깨질 염려는 할 필요가 없어질지도 모른다는 것이다.조개 껍질은 95% 정도가 분필을 만들 때 쓰는 백악이라는 물질로 이뤄져 있어 순수한 형태에서는 매우 부서지기 쉽다. 하지만 내부 껍질을 덮는 진주층은 작은 레고 블록과 다소 비슷한 미세한 알약 모양으로 돼 있는데 이는 매우 유연해서 껍질은 충격을 견뎌내 쉽게 깨지지 않는다. 연구 공동저자로 독일 출신의 알렌 에를리허 맥길대 생물공학과 부교수 역시 “진주층은 놀랍게도 단단한 소재의 강인성과 부드러운 소재의 내구성이라는 두 가지 장점을 모두 갖고 있다. 이는 탄력성이 높고 부드러운 단백질로 층을 이룬 딱딱한 분필 같은 물질로 돼 있다”면서 “이 구조가 높은 강도를 형성해 이를 구성하는 소재 자체보다 3000배 더 단단하게 해준다”고 설명했다. 에를리허 교수는 또 “자연은 설계의 마스터다. 생물학적 소재의 구조를 연구하고 그것이 어떻게 작용하는지를 이해하는 부분은 새로운 소재에 영감을 주고 때로는 청사진을 제공하기도 한다”고 덧붙였다. 템퍼링(뜨임)이나 라미네이팅(적층 성형)과 같은 기술이 오늘날 휴대전화의 일반적인 유리를 강화하는 데 도움을 줄 수 있지만, 표면이 파손되면 일단 더는 작동하지 않고 수리 비용 역시 많이 든다. 에를리허 교수는 “지금까지 기술은 높은 강성과 인성 그리고 투명성 사이에서 상쇄 현상이 있다”면서 “우리가 개발한 신소재는 일반 유리보다 3배 더 강할 뿐만 아니라 파손 저항성도 5배 이상 높다”고 설명했다. 연구진의 다음 단계는 스마트 기술을 도입해 유리가 색상과 역학 그리고 전도성과 같은 속성을 바꿀 수 있도록 새로운 소재를 개선해나가는 것이다. 연구진은 논문에서 “유리는 투명성과 강성이 뛰어나기에 응용할 분야가 많다. 하지만 균열과 충격 그리고 기계 가공 신뢰성이 떨어져 적용 분야가 제한적”이라면서 “반면 우리의 제조 방법은 견고하고 확장성이 있어 다양한 분야에서 유리를 대체할 수 있다”고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 사이언스(Science) 최신호에 실렸다.

뉴욕 양키스의 전설적 4번 타자 루 게릭(1903~1941)은 1938년 처음으로 3할 이하 타율을 기록하며 시즌을 마쳤다. 이듬해 그는 ‘근위축성측삭경화증’이라는 진단을 받고 서서히 음식을 삼키지도, 말하지도 못하고, 걷지도 못하게 되면서 결국 1941년 38세의 나이로 눈을 감았다. 세기의 타자가 세상을 뜨자 그를 기리기 위해 ‘루게릭병’이라고 이름붙여져 지금까지 알려지고 있다. 루게릭병은 독성 단백질이 세포 내에 쌓여 뇌와 척수에 있는 운동신경세포가 손상되고 파괴돼 팔다리 근력이 약해지고 혀가 위축돼 말이 어눌해지고 음식 삼키기가 어려워지고 숨을 쉬기 어려운 상태가 되는 퇴행성 뇌신경질환으로 원인이 정확히 밝혀지지 않아 확실한 치료법도 없다. 국내 연구진이 루게릭병을 일으키는 독성 단백질 생성을 억제할 수 있는 신경세포보호 유전자를 발견해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 루게릭병, 전측두엽 치매 같은 퇴행성 뇌신경질환을 억제할 수 있는 유전자 ‘ZNF598’을 발견하고 신경세포 보호와 관련한 분자생물학적 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’에 실렸다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 유전자는 루게릭병 환자 신경세포 내 독성 단백질 번역산물을 제거해 세포사멸을 억제하는 것으로 확인됐다. 단백질은 DNA 염기서열 형태로 저장된 유전정보가 전사과정과 번역과정을 거쳐 만들어진다. 번역은 mRNA가 갖고 있는 유전 암호에서 단백질 기본구조가 합성되는 과정인데 이 과정에서 잘못된 유전 정보가 독성 단백질로 번역되면 신경세포가 죽는 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환이 발생한다. 연구팀은 ZNF598 유전자를 활성화시켜 루게릭병 환자 유래 신경세포의 사멸을 억제하는데 성공했다. 연구팀은 이번 연구결과가 효과적인 퇴행성 뇌질환 조기 진단과 근본적 뇌질환 치료제 개발의 새로운 열쇠가 될 것으로 기대하고 있다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 루게릭병 환자의 운동신경 세포에서는 ZNF598와 같은 주요 유전자들이 비정상적으로 발현돼 결과적으로 제대로 된 단백질 합성이 되지 안 된다는 것을 보여줬다”라며 “단백질 번역 품질관리 기능 분석과 제어를 통해 루게릭병 같은 질환의 예측과 진단, 치료 기술 개발에 새로운 돌파구를 마련해줄 것”이라고 말했다.