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.

“우리나라에서 생산되는 방역물품을 비축해야하나 ,아니면 세계에서 필요로 하는 사람들에게 주어져야 하나”? 전 세계의 정치 지도자들은 코로나19 상황에서 이와 같은 도덕적 딜레마에 끊임없이 직면해왔고 공리주의 대 비공리주의적 선택 사이에서 고민한다.그렇다면 사람들은 어떤 선택을 하는 리더를 더 신뢰할까? 이에 대한 의미 있는 연구결과가 22개 국가 연구진이 참여한 국제공동연구팀에 의해 발표됐다. 5일 부산대학에 따르면 부산대 심리학과 설선혜 교수와 UNIST(울산과학기술원) 바이오메디컬공학과 정동일 교수 등 국내 연구진이 참여한 국제공동연구팀(연구책임자: 미국 예일대학교 몰리 크로켓)이 22개국 24,000명의 시민들을 대상으로 수행한 연구에서 정치 지도자의 공리주의적 선택이 도구적 희생을 담보로 하는지, 공평한 혜택을 지향하는지에 따라 전혀 다른 결과를 가져올 수 있다는 결론을 얻었다. 연구 결과에 따르면 공평한 혜택을 위한 리더의 공리주의적 선택은 높은 신뢰를 받았으나, 도구적 희생을 요구하는 공리주의적 선택은 신뢰를 잃게 만드는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 국제학술지 네이처 휴먼 비헤이비어 7월 1일자에 발표된 논문 ‘세계적 보건 위기 상황에서의 도덕적 딜레마와 리더에 대한 신뢰’에 소개됐다. 같은 공리주의적 선택이라도 그것이 다수를 위한 소수의 희생을 담보하는 것인지(도구적 희생), 더 많은 사람이 혜택을 고르게 누리도록 하는 것인지(공평한 혜택)에 따라서 사람들의 정치 지도자에 대한 신뢰가 달라졌다. 인공호흡기가 부족할 때 어떤 리더들은 생존 가능성이 높은 젊은 사람들을 우선시해야 한다고 주장하는 리더를 신뢰하지 않는다. 반면에 코로나 치료에 필요한 의약품을 세계 어느 곳이든 가장 필요한 사람에게 보내야 한다고 주장하는 리더는 신뢰한다. 즉 도구적 희생을 담보하는 공리주의적 결정은 신뢰받지 못하지만, 가능한 많은 사람들이 혜택을 고르게 누리도록 하는 공리주의적 결정은 사람들의 신뢰를 사는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 연구 대상이 된 22개국(한국, 남아프리카공화국, 네덜란드, 노르웨이, 덴마크, 독일, 멕시코, 미국, 브라질, 사우디아라비아, 스페인, 싱가포르, 아랍에미리트, 영국, 이스라엘, 이탈리아, 인도, 중국, 프랑스, 칠레, 캐나다, 호주)에서 유사하게 관찰됐다.이번 연구는 전 세계적으로 코로나19 확진자 수가 절정에 달했던 지난해 11월 26일에서 같은해 12월22일까지 22개국의 인구비례샘플을 사용해 24,000명의 시민들을 대상으로 이뤄졌다. 연구는 22개국 연구자 37명이 대규모 국제공동연구팀을 구성해 수행했다. 국내에서는 부산대 심리학과 설선혜 교수가 도덕 판단 연구의 전문가로서 의사결정 연구 전문가인 UNIST 정동일 교수와 함께 한국인을 대상으로 한 연구를 담당했다. 설 교수는 “전 세계적 보건 위기 상황에서 여러 조직의 많은 리더들이 도덕적 딜레마 상황에 끊임없이 직면하고 있다.”며 “ 아무도 정답이 무엇인지 모른다는 것이 딜레마의 특징이자 어려움이지만, 신뢰를 높이는 결정을 통해 중요한 결정들에 대한 협조를 이끌어낼 방법을 제안해준다는 점에서 이번 연구가 큰 의미를 지닌다”고 밝혔다.

국내 연구진이 무더운 여름철 창문만으로도 에어컨을 대신할 수 기술을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 기계공학과, 화학공학과, 고려대 신소재공학과 공동연구팀은 햇빛의 가시광선 영역의 빛은 투과시키고 온도를 높이는 적외선 빛을 반사하거나 방사하는 투명 복사냉각 소재를 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 물체가 태양에서 에너지를 적게 받고 복사열을 방출하는 방식으로 실내 온도를 낮추는 것을 복사냉각 기술이라고 한다. 에어컨처럼 외부 에너지공급 없이 실내를 시원하게 만들 수 있어 주목받는 기술이다. 최근 개발된 복사냉각 소재들은 태양광의 모든 빛을 투과시키는 투명 소재거나 모든 빛을 반사하는 불투명 소재여서 활용도가 낮았다. 연구팀은 기존과 달리 태양광의 모든 빛을 투과시키는 것이 아니라 선택적으로만 투과시킬 수 있는 투명 복사냉각 소재를 개발했다. 이번에 개발한 가시광선은 투과시켜 외부를 선명하게 볼 수 있지만 실내를 높이는 적외선은 반사하거나 방사할 수 있도록 한 것이다. 실제로 연구팀은 빛 흡수율이 높은 상자에 이번 소재를 붙인 것과 그렇지 않은 것을 건물 옥상에 노출시켜 온도를 비교했다. 그 결과 이번 개발한 소재를 붙인 상자의 내부온도는 그렇지 않은 상자보다 14.4도가 낮고, 소재 바깥에 페인트를 칠하더라도 10.1도가 낮은 것으로 확인됐다. 노준석 포스텍 기계공학·화학공학과 교수는 “이번에 개발한 복사냉각 소재는 투명성을 유지해야 하는 건물이나 전망대 창문 등에도 활용할 수 있으며 페인트를 칠하고도 냉각효과를 유지할 수 있기 때문에 다양한 색을 연출할 수 있다”라고 말했다.

코로나19 상황이 1년 반이 넘도록 계속되면서 각종 플라스틱 쓰레기가 급증하고 있다. 전문가들 사이에서는 지금과 같이 플라스틱 사용량이 급증할 경우 폐기물 처리나 재활용 프로세스가 감당하지 못하는 상황에 이를 수 있다는 우울한 전망들이 나오고 있다. 실제로 스웨덴 스톡홀름대, 노르웨이 국립지구기술연구소, 노르웨이과학기술대(NTNU), 독일 헬름홀츠 극지해양연구센터 알프레드 베게너 연구소, 헬름홀츠 환경연구센터, 라인 베스트팔렌 아헨대 환경연구소 공동연구팀은 현재와 같은 속도로 전 세계가 플라스틱을 배출할 경우 2~3년 뒤에는 플라스틱 쓰레기가 심각한 수준으로 생태 환경을 파괴해 더이상 원상복구가 어려운 ‘불가역적’ 상황에 도달하게 된다는 분석 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 7월 2일자에 발표했다.각종 플라스틱 쓰레기와 미세플라스틱은 사하라 사막, 에베레스트산은 물론 북극까지 지구상 모든 곳에서 발견되고 있다. 연구팀의 분석에 따르면 현재 전 세계 플라스틱 배출량은 분해 및 재활용 시스템의 처리 한계에 턱밑까지 올라온 상태이다. 제대로 처리되지 못한 플라스틱 폐기물들은 자연에 버려지고 풍화현상으로 잘게 부서져 미세플라스틱이나 나노플라스틱 입자가 되기 쉽다. 이런 미세·나노플라스틱은 지속적으로 자연에 축적되고 결국은 생태 환경을 회복 불가능한 불가역적 상태로 만든다고 연구팀은 강조했다. 미세플라스틱은 환경에 축적되기 쉽다. 동물들이 자신도 모르게 섭취·흡입해 체내 독성을 일으킬 우려도 크다. 이 모든 과정이 인류에게는 치명적인 결과로 돌아오게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀의 분석에 따르면 지난 10년 동안의 플라스틱 배출 속도가 유지될 경우 2025년경이 되면 전 지구 배출량은 연간 1800만~4600만t에 이르게 된다. 더군다나 이 같은 배출량은 코로나19가 전 세계로 확산돼 플라스틱 사용량이 급증한 2020년 이후는 계산되지 않았다는 것이 더 큰 문제이다. 연구를 이끈 스웨덴 스톡홀름대 매튜 맥리드 교수(환경오염 동역학)는 “이번 연구에 따르면 폐기물 처리 프로세스나 인프라가 잘 갖춰진 나라에서조차 재활용이나 분해가 불가능한 불가역성 플라스틱 쓰레기 증가율을 따라갈 수 없는 상황이 되고 있다”고 지적했다. 맥리드 교수는 “획기적인 처리 방법 개발과 함께 사용을 줄이지 않을 경우 플라스틱 쓰레기는 지구온난화와 함께 인류에 치명적인 영향을 미칠 것”이라고 덧붙였다. 이런 위기감이 고조되고 있는 가운데 지구온난화의 주요 원인 중 하나인 메탄을 내뿜는 소들이 플라스틱 제거에 도움을 줄 수 있다는 흥미로운 연구 결과도 발표됐다.오스트리아 자연환경·생명과학대 환경생물공학연구소, 국립 공업생물공학연구센터, 국립 물리·재료과학연구소, 인스브루크대 공동연구팀은 소의 장에 있는 박테리아 중 하나가 플라스틱을 쉽게 분해할 수 있는 것으로 확인됐다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 생물공학 분야 국제학술지 ‘최신 생명공학기술’ 7월 2일자에 발표됐다. 연구팀은 소, 양 같은 반추동물의 위와 장에 있는 다양한 종류의 미생물들은 식물의 섬유소들을 분해해 소화를 돕는다는 점에 주목했다. 연구팀은 소의 네 개 위 중에서 두 번째 위 ‘벌집위’ 속 장내 미생물을 추출해 페트(PET)로 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 생분해성 플라스틱 PBAT, 식물성 물질로 만든 재생 가능한 PEF 세 종류의 플라스틱과 섞은 뒤 관찰했다. 연구 결과, 장내 미생물과 섞인 플라스틱 조각들은 분해 속도가 훨씬 빠르고 완벽하게 분해됐다. 특히 PET도 쉽게 분해시키는 것이 관찰됐고, 플라스틱 분해 능력이 있는 것으로 알려진 단일 미생물에 섞은 것보다 다양한 종류의 미생물에 노출시키는 것이 플라스틱 분해력을 높인다는 점을 연구팀은 확인했다. 이를 통해 소의 장에서 추출한 미생물이 플라스틱을 빠르고 확실히 분해시켜 플라스틱 쓰레기를 줄이는 데 도움을 줄 수 있을 것이라고 연구팀은 예측했다.

조그만 생물이 홍수가 났을 때 살아남으려면 서로 힘을 합쳐야 한다. 그중에서도 개미는 몇천에서 몇만 마리가 모여 뗏목을 만들어 물이 다 빠질 때까지 계속해서 떠다닌다. 하지만 이들 개미는 단순히 둥둥 떠 있는 것은 아니다. 뗏목을 자세히 살펴보면 개미들은 항상 바쁘게 돌아다닌다. 이는 대체 무엇을 하는 것일까? 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스 연구진은 새로운 연구를 통해 개미들은 어떤 규칙에 따라 뗏목의 대형(포메이션)을 바꾸고 있다는 사실을 발견했다. 남아메리카가 원산인 ‘붉은불개미’(학명 Solenopsis invicta)는 둥지 한 개에 30만 마리가 서식해 불개미 중에서도 가장 큰 규모를 자랑한다. 이들 개미는 땅속 둥지가 물에 잠기면 서로를 붙잡아 뗏목을 만들어 몇 주 동안에 걸쳐 물 위를 떠다닌다. 이들 개미의 몸에는 물을 튕겨내는 발수 작용이 있어 미세한 털 사이에는 기포를 모을 수 있다. 그 한 마리, 한 마리가 긴밀하게 연결하면 기포의 크기도 커져 말하자면 거대한 튜브가 되는 것이다. 2017년 8월 기록적인 허리케인 ‘하비’가 텍사스주를 강타했을 때 침수한 마을에는 많은 불개미 뗏목이 나타났다. 당시 공개된 영상을 보면 흙덩어리가 떠 있는 것 같지만, 자세히 보면 수많은 불개미가 꿈틀거리고 있다는 점을 알 수 있다. 이 뗏목은 자유자재로 모양을 바꿀 수 있지만 어떻게 이뤄져 있는지는 알 수 없었다. 그래서 연구진은 불개미 뗏목을 촬영하면서 생성과 형상 변화의 모습을 관찰했다. 뗏목의 대형에는 규칙이 있었다!연구진은 물이 담긴 용기의 중앙에 막대기를 설치하고 거기에 한 번에 약 3000~1만 마리의 불개미를 투입하는 실험을 여러 차례 시행했다. 물에 빠진 불개미 떼는 막대기를 중심으로 모여들어 예상한 대로 뗏목을 만들었다. 그다음에 연구팀은 화상 추적 데이터와 컴퓨터의 모델링 기술을 사용해 뗏목의 어느 부분이 정지하고 있고, 어느 부분이 움직이고 있는지를 분석했다.그 결과 뗏목은 층 구조로 이뤄져 있고, 불개미도 두 집단으로 나뉜다는 점을 발견했다. 하나는 수면 쪽에 밀집해 정지해 있는 집단으로, 이쪽은 무리를 수면에 띄우도록 노력한다. 또 하나는 그 위에 있는 집단으로 뗏목 위에서 이리저리 돌아다니고 있었다. 그리고, 이 집단 간에 순환이 일어나고 있어 위를 걷는 불개미들은 차례차례, 아래에서 지지하는 개체와 교대하고 있었다.예를 들어 뗏목의 중심부와 가까운 곳의 하층에 있던 불개미는 한 번 위로 올라와(파랑→빨강) 뗏목의 바깥 가장자리까지 걷다가(빨강→빨강) 다시 아래층으로 돌아간다(빨강→파랑). 바로 이런 순환을 통해 뗏목의 크기를 축소하거나 확대하고 또는 촉수처럼 긴 다리를 형성할 수도 있는 것이다. 긴 촉수는 근처에 있는 표류물이나 땅으로 무리가 옮겨갈 때 사용된다. 불개미들은 순환형의 대형에 의해 안정된 부력을 실현하고 있었던 것 같다. 뗏목의 형태는 계절과 시간 그리고 서식 환경에 따라 변하므로 뗏목의 생성 메커니즘에는 여전히 의문이 존재할 수 있다고 생각된다. 연구팀은 앞으로 이런 환경적 요인을 고려해 뗏목의 역학에 대해 더욱더 많은 정보를 살필 예정이다. 자세한 연구 성과는 영국 왕립학회가 발행하는 학술지 ‘저널 오브 더 로열 소사이어티 인터페이스’(Journal of the Royal Society Interface) 최신호(6월 30일자)에 실렸다.

코로나19 확산 1년 반이 넘도록 모호했던 코로나19 바이러스의 인체 감염 경로가 국내 연구진에 의해 처음으로 명확하게 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영 단장팀은 전북대 의대 감염내과, 의정부 을지병원, 카이스트 의과학대학원, 서울대병원, 삼성서울병원, 국립영장류센터 연구진과 함께 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 복제되는 순간을 처음으로 포착하고, 이를 통해 초기 감염과 바이러스 증식의 주요 표적이 콧속 비강섬모상피세포라는 것을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘임상연구 저널’ 7월 2일자 표지 논문으로 실렸다. 코로나19는 비강, 인후두, 기관지 등 호흡기 위쪽 상기도조직을 통해 감염된다고만 알려졌을 뿐 정확한 표적 부위는 밝혀지지 않았다. 코로나19 환자 대부분이 확진된 시점에서는 이미 1차 바이러스 증식이 끝난 상태라 초기 감염 메커니즘을 파악하기 더 어려웠다. 연구팀은 코로나19 바이러스는 표면의 스파이크 단백질이 사람의 ACE2, TMPRSS2, 푸린 수용체 단백질들과 결합해 세포 안으로 쉽게 침투한다는 기본 지식을 바탕으로 유전자 분석, 단백질 분석, 단일세포 유전자발현 측정법 등 다양한 실험 기법으로 코로나19 환자들의 검체를 분석했다. 그 결과 코로나19 바이러스를 몸속으로 끌어들이는 수용체 단백질이 콧속 섬모세포의 공기접촉면에 집중적으로 분포돼 있다는 것을 확인했다. 코로나19 바이러스가 섬모세포 공기 접촉면에 결합해 세포 안으로 침투한 뒤 복제·증식한다는 의미로 비강 섬모세포가 코로나19 바이러스 감염의 시작점이라는 것을 규명한 것이다. 연구팀에 따르면 코로나19 바이러스의 표적인 비강 섬모세포가 손상되면 폐를 비롯한 다른 장기도 바이러스에 빠르게 감염될 수 있다. 실제로 경증 코로나19 환자는 코로나 바이러스 증식이 초기 8일 이내에 끝났고, 손상된 섬모세포도 빠르게 재생되면서 감염에서 벗어난다는 점을 확인했다. 고 단장은 “이번 연구는 콧속에 약물을 분사해 점막면역을 형성할 수 있는 백신이 코로나19 예방과 치료에 새로운 전략이 될 수 있음을 보여 준다”고 설명했다.

코로나19 확산 1년 반이 넘도록 모호했던 코로나19 바이러스의 인체 감염 경로가 국내 연구진에 의해 명확히 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단, 전북대 의대 감염내과, 의정부 을지병원, 카이스트 의과학대학원, 서울대병원, 삼성서울병원, 국립영장류센터 공동연구팀은 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 복제되는 순간을 처음으로 포착하는데 성공했고 이를 통해 초기 감염과 바이러스 증식의 주요표적이 콧 속 비강 섬모상피세포라는 것을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘임상연구 저널’ 7월 2일자 표지논문으로 실렸다. 코로나19는 비강, 인후두, 기관지 같은 호흡기 윗쪽 상기도조직을 통해 감염된다고만 알려졌을 뿐 정확한 표적부위는 밝혀지지 않았다. 코로나19 환자 대부분이 확진된 시점에서는 이미 1차 바이러스 증식이 끝난 상태이기 때문에 초기 감염 메커니즘을 파악하기 더 어려웠다. 연구팀은 코로나19 바이러스는 표면의 스파이크 단백질이 사람의 ACE2, TMPRSS2, 푸린 수용체 단백질들과 결합해 세포 안으로 쉽게 침투한다는 기본 지식을 바탕으로 유전자 분석, 단백질 분석, 단일세포 유전자발현 측정법 등 다양한 실험기법으로 코로나19 환자들의 검체를 분석했다. 그 결과 코로나19 바이러스를 몸 속으로 끌어들이는 수용체 단백질이 콧 속 섬모세포의 공기접촉면에 집중적으로 분포돼 있다는 것을 확인했다. 코로나19 바이러스가 섬모세포 공기 접촉면에 결합해 세포 안으로 침투한 다음 복제, 증식한다는 의미로 비강 섬모세포가 코로나19 바이러스 감염의 시작점이라는 것을 명확히 규명한 것이다.연구팀에 따르면 코로나19 바이러스의 표적인 비강 섬모세포가 손상되면 폐를 비롯한 다른 장기도 바이러스에 빠르게 감염될 수 있다. 실제로 경증 코로나19 환자는 코로나 바이러스 증식이 초기 8일 이내에 끝났고, 손상된 섬모세포도 빠르게 재생되면서 감염에서 벗어난다는 것을 확인했다. 교신저자인 이창섭 전북대 의대 감염내과 교수는 “이번 연구에서 알 수 있듯 집단면역이 형성될 때까지는 코와 입을 완전히 가릴 수 있는 마스크 착용이 무엇보다 중요하다”라고 조언했다. 연구를 이끈 IBS 혈관연구단 고규영 단장은 “이번 연구는 비강 섬모세포가 코로나19 감염에 있어서 핵심 관문이라는 것을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 고 단장은 “콧 속에 약물을 분사해 점막면역을 형성할 수 있는 백신이 코로나19 예방과 치료에 새로운 전략이 될 수 있을 것”이라며 “현재 근육주사 형태의 백신접종이 비강점막면역에 기여 여부와 비강분사 백신 접종의 면역형성 메커니즘도 연구하고 있다”라고 덧붙였다.

면봉을 코안에 깊숙이 넣는 코로나 19 검사 대신 호흡만으로 코로나 19 감염 여부를 간편하게 알 수 있는 방법이 등장했다. 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’는 28일(현지시간) 미국 하버드대 비스 생체모방공학연구소가 매사추세츠 공대(MIT) 생명공학부 연구팀과 공동 개발한 ‘코로나19 진단마스크’를 발표했다고 보도했다. 이 마스크를 착용하면 ‘유전자증폭(PCR) 검사’ 보다 간편하고 빠르게 코로나19 감염 여부를 알 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 연구팀은 특정 유전물질(RNA)를 읽어 색이 변하는 단백질을 종이에 발라 종이센서를 만들었고, 폴리에스터 섬유와 결합시켜 마스크를 만들었다. 사용법은 간단하다. 마스크를 착용한 후 겉면에 장착된 캡슐 속의 물을 안쪽으로 스며들게 한 후 검사 결과가 나올 때까지 숨만 쉬면 된다. 만약 착용자가 코로나19에 감염됐다면 마스크 안쪽에 장착된 종이센서 색이 변한다. 다만 연구진은 개인 정보 보호 차원에서 검사 결과는 마스크 안쪽에서만 확인 할 수 있다고 설명했다. 검사 결과가 나오기까지 걸리는 시간은 90분으로 PCR 검사의 3~6시간보다 빠르다. 검사 결과의 정확도도 세계보건기구(WHO)의 PCR 검사 기준에 부합한다는 것이 연구진의 설명이다. 피터 응웬 하버드대 연구원은 “‘코로나19 진단 마스크’는 PCR 검사의 높은 정확도와 신속항원검사의 빠른 속도, 저렴한 비용까지 결합한 획기적인 코로나19 검사 방법”이라고 강조했다.

미국 앨라배마대 의대 예방의학과 연구팀은 기름에 튀기고 짜고 단 음식, 설탕이 많이 함유된 음료를 즐기면 심혈관질환으로 인한 돌연사 가능성이 높아진다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국 심장학회지’ 6월 30일자에 발표했다. 과일, 채소, 생선, 통곡물 중심의 지중해식 식단과 달리 미국 남부식 식단은 튀김류, 가공육, 풍부한 지방, 가당음료로 대표된다. 연구팀은 심혈관질환의 지리적, 인종적 영향을 연구하는 ‘리가즈’(REGARDS) 자료 중 45세 이상 성인남녀 2만 1000명을 선정해 분석했다. 그 결과 달고 짜며 기름에 튀기고 지방이 많은 음식을 즐겨 먹는 사람은 그렇지 않은 이들보다 심혈관질환으로 인한 돌연사 위험이 46% 높은 것으로 나타났다.

거리에 여성 이름 가장 많이 붙은 곳은 빈… 파리엔 4%뿐뉴욕은 9·11테러 이후 소방관·피해자들 이름 주로 쓰여많은 나라가 신성장동력 발굴과 지역 활력 회복, 노후 주거지 개선, 구도심 활성화 등을 목적으로 도시재생에 나서고 있다. 오래된 도시들이 많을수록 이런 움직임은 더 활발하다. 도시공학자, 도시사회학자들은 도시재생이 성공하려면 하드웨어뿐만 아니라 해당 지역만의 소프트웨어를 갖는 것이 필요하다고 지적한다. 그 방법 중 하나가 거리에 역사적 사건이나 인물의 이름을 붙이는 것이다. 그렇지만 과연 거리 이름이 도시의 스토리텔링을 돕거나 도시 성격을 규정할 수 있는지에 대해서는 아직까지 명확히 분석된 연구가 없었다. 미국 세인트루이스 워싱턴대, 영국 노키아 벨 연구소, 킹스 칼리지 런던대 도시과학·발전연구센터(CUSP), 독일 뮌헨기술대, 덴마크 코펜하겐 IT대 공동연구팀은 거리경제학 방식으로 거리 이름을 다각도 분석하면 도시의 문화적 가치와 각종 지표를 수량화할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 7월 1일자에 실렸다. ‘거리경제학’(streetonomics)은 컴퓨터과학과 빅데이터 기법으로 거리 이름을 정량 분석해 인간의 행동과 문화적 트렌드를 파악하려는 계량사회과학의 새로운 분야이다. 연구팀은 정성적 요소인 문화를 계량하기 위해 프랑스 파리, 오스트리아 빈, 영국 런던, 미국 뉴욕 4개 도시의 거리, 특히 사람 이름을 딴 4932개 거리를 ‘텍스트 마이닝’했다. 텍스트 마이닝은 세상에 존재하는 데이터의 80% 이상을 차지하는 비정형 데이터, 그중에서도 기본적이면서도 광범위한 요소인 텍스트를 언어학, 수학, 통계학, 컴퓨터과학 등으로 분석해 유의미한 정보를 찾는 것이다. 연구팀은 거리에 헌정된 이름의 성별(性), 국적, 해당 인물의 직업과 생존 시기 등에 주목했다.분석 결과, 거리에 여성의 이름을 가장 많이 붙인 도시는 빈으로 확인됐다. 전체 거리의 54%에 해당하는 것으로 나타났다. 런던은 40%, 뉴욕은 26%의 거리에 여성 이름이 붙여졌으며 문화의 도시로 알려진 파리는 4%에 불과한 것으로 조사됐다. 파리의 대부분 거리는 19세기 파리를 유럽의 수도로 만들겠다는 야심에 찬 계획을 세운 나폴레옹 3세의 지시를 받았던 도시계획가 조르주 유진 오스망 남작과 친분이 있는 1860년대 인물들의 이름이 붙은 것으로 확인됐다. 빈에는 1900년대까지 살았던 사람들의 이름이 붙여졌고, 런던은 런던 대화재로 런던 재건 계획이 시행된 이후인 1700~1800년대 인물의 이름이 주로 붙여졌다. 뉴욕은 거리 대부분이 1950~2000년대 살았던 사람들의 이름이 붙여진 것으로 나타났다.직업적 측면에서 파리는 예술가, 작가, 과학자, 군인, 빈은 예술가, 법률가, 사회적 명망가의 이름이 붙여졌다. 런던은 왕족과 정치인, 군사전문가, 뉴욕은 예술가는 물론 9·11테러 이후 소방관, 경찰관, 구조대원과 테러 피해자들의 이름이 주로 붙여졌다. 또 외국인의 이름이 거리에 가장 많이 사용된 도시는 빈으로 나타났다. 연구를 이끈 영국 노키아 벨 연구소 사회역학연구실 마리오 콘스탄트니데스 박사는 “이번 연구를 통해 쉽게 지나칠 수 있는 거리 이름이 한 도시의 사회적, 문화적, 정치적, 종교적 가치를 반영하고 있음을 알 수 있다”고 설명했다. 그는 “스토리텔링이란 차원에서 거리 이름은 생각 외로 매우 중요한 역할을 하는 만큼 도시개발이나 재생에 관심이 있다면 이 부분에도 관심을 둬야 할 것”이라고 덧붙였다.

호주에서 지금까지 멸종된 줄로만 알았던 토착 쥐 한 종이 150여 년이 지나서야 외딴 섬에 살고 있는 것으로 확인됐다고 CNN 등 외신이 전했다. 보도에 따르면, 호주국립대 등 연구진은 오래전 호주에서 멸종한 오스트레일리아쥐속 설치류 8종과 오늘날까지 살아남은 같은 속 설치류 42종의 DNA 표본을 비교 분석했다. 그 결과, 멸종한 설치류인 굴드쥐(학명 Pseudomys gouldii)가 현존하는 샤크만쥐(학명 Pseudomys fieldi)와 유전적으로 구분할 수 없는 것으로 나타났다. 이는 두 설치류가 같은 종으로, 굴드쥐가 멸종한 것이 아니라는 점을 보여준다. 굴드쥐는 서호주 남서부에서부터 뉴사우스웨일스까지 호주 전역에서 발견됐지만, 1857년을 끝으로 지금까지 발견되지 않았던 것으로 전해졌다. 1788년 유럽인의 호주 정착 뒤 호주 토착종의 쇠퇴를 연구해온 연구진은 “외래종의 유입과 농경지 개간 그리고 새로운 질병이 토착종을 죽게 했다”면서도 “기후 변화와 화재 관리 소홀 또한 개체 수 감소에 영향을 줬다”고 설명했다. 살아남은 굴드쥐는 샤크만 지역에 있는 면적 약 42㎢의 버니어 섬에서 확인됐다. 이에 따라 연구진은 이 토착종이 멸종하지 않으려면 하나의 작은 집단만으로 충분하지 않다고 판단해 일부 개체를 다른 두 섬으로 옮겨 살 수 있도록 했다. 이에 대해 연구 주저자로 호주국립대의 진화생물학자 에밀리 로이크로프트 박사는 “1788년 유럽인이 호주에 정착한 뒤 호주 설치류의 멸종률은 상위 포유류 멸종의 41%를 차지할 만큼 비정상적으로 높기에 굴드쥐의 부활은 좋은 소식이 된다”고 말했다. 로이크로프트 박사는 또 “굴드쥐가 여전히 살아있다는 사실은 놀랍지만, 호주 본토에서 사라졌다는 점은 과거 호주 전역에 살던 이 종이 어떤 이유로 급격히 줄어 외딴 섬에서밖에 살 수 없게 됐다는 것을 보여준다”면서 “이는 개체 수 붕괴 규모 중 가장 큰 것”이라고 설명했다. 이밖에도 연구진은 멸종 직전에 유전적 다양성이 높았던 것으로 밝혀진 다른 멸종 토착 7종을 연구해 이들 종이 유럽인이 정착하기 전 널리 분포했다는 점을 보여줬다. 이 부분에 대해 로이크로프트 박사는 “이 결과는 유전적 다양성이 멸종에 대비할 수 있는 보장성 보험을 제공하지 못한다는 점을 보여준다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 7월호에 실릴 예정이다. 사진=호주야생동물관리국(AWC)

국내 연구진이 모든 종류의 독감을 예방할 수 있는 범용독감백신 플랫폼을 개발했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 독감과 같은 감염성 질환을 효과적으로 예방할 수 있는 자기조립 단백질 기반 나노구조체 백신 개발에 성공했다고 29일 밝혔다. 연구 결과는 미국화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 연구팀은 독감 바이러스의 아형에 상관없이 서열이 유사하게 보존돼 있어 범용성은 있지만, 면역원성이 낮아 사용이 제한돼 온 독감 바이러스 항원 M2e와 BP26 단백질을 융합시켰다. 연구팀은 브루셀라균의 외막 단백질을 항원 전달체로 한 술통 모양의 나노구조체 범용백신을 만드는 데 성공했다. 전상용 카이스트 교수는 “세균 유래 단백질 나노구조체 기반 범용 독감 백신을 처음으로 개발했다는 데 의미가 크다”면서 “코로나19 같은 다양한 감염성 병원체 감염에 대응할 수 있는 다목적 백신 플랫폼으로의 가능성도 기대할 수 있을 것”이라고 설명했다.

중국에서 14만 6000년 전 살았던 고대 인류의 유골이 발견됐다는 내용의 논문이 공개됐다. 중국과학원 고인류학 연구진에 따르면 연구에 이용된 유골 화석은 14만 6000년 전 중국 북동부에 살았던 50대 남성의 것으로 추정된다. 두개골의 눈 위쪽 뼈가 두껍고, 눈이 움푹 들어갔으며, 전체적으로 둥근 코와 현대 인류와 유사한 크기의 뇌를 가지고 있었던 것이 특징이다.이 고대 인류가 살았던 시기는 네안데르탈인을 비롯해 멸종된 인간의 조상 종족(호미닌)이 아시아와 유럽에 이미 퍼져 있을 때다. 그러나 지금까지 알려진 고대 종족과 완전히 일치하지 않기 때문에, 연구진은 이를 새로운 종(種)의 고대 인류라고 결론 내렸다. 해당 유골 화석은 ‘검은 용’이라는 뜻의 헤이룽(黑龍) 지명을 본 따 ‘호모 룽기’(Dragon Man)라고 명명됐으며, 현대 인류의 가장 가까운 친척일 가능성이 높다. 연구진은 “연구한 두개골에는 원시인과 현대 인류의 특징이 섞여있었다. 이런 특징의 결합은 유일무이하다”라며 “이 화석이 현대 인류의 자매종이라는 것을 알려주는 것”이라고 설명했다.이어 “두개골의 해부학적 특징 600여가지를 조사한 결과, 호모 롱기는 네안데르탈인이나 데니소바인보다는 호모 사피엔스에 더욱 가까운 종으로 보인다”면서 “다만 어떤 동물을 사냥하고 무엇을 섭취했는지 등의 세부적인 정보는 파악할 수 없었다”고 덧붙였다. 연구진이 구체적인 추가정보를 얻는 데 어려움을 겪은 이유 중 하나는 두개골의 발견 장소를 특정할 수 없었기 때문이다.이 두개골이 발견된 시기는 지금으로부터 88년 전인 1933년이다. 당시 현지의 한 농부가 헤이룽장성의 하얼빈에서 쑹화강을 잇는 다리 건설에 투입 돼 땅을 파던 중 해당 두개골 화석을 발견한 것. 농부는 이 두개골 화석을 자신의 가보로 삼겠다고 결심한 뒤 버려진 옛 우물에 화석을 숨겼다. 이후 80년이 넘도록 누구에게도 알리지 않았다. 85년이 흐른 2018년, 농부는 임종을 앞두고 손자들에게 ‘두개골의 진실’을 털어놓았고, 이후 손자들은 할아버지가 말한 옛 우물에서 두개골을 파낸 뒤 이를 베이징의 한 대학에 기증했다. 한편 일각에서는 이 두개골이 발견된 정확한 위치를 알 수 없다는 점과 두개골에서 발견된 특징 등을 이유로 새 고대 인류인지 아닌지 확신할 수 없다는 의견을 내놓았다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘더 이노베이션’ 최신호(25일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해부터 코로나19가 전 세계를 휩쓸면서 사람들에게 관심이 멀어졌지만 계절성 독감은 매년 수많은 환자를 유발시키는 독한 감염병이다. 독감바이러스는 변이가 심해 매년 세계보건기구(WHO)는 그해 유행 가능성이 높은 독감 바이러스의 종류를 발표하면 제약사들은 백신을 생산해 공급하게 된다. 문제는 백신 예측이 잘못될 경우 백신을 맞고도 독감에 걸리는 사례가 속출할 수 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 모든 종류의 독감바이러스에 대응할 수 있는 만능백신 개발을 연구하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 모든 종류의 독감을 예방할 수 있는 범용독감백신 플랫폼을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 독감과 같은 감염성 질환을 효과적으로 예방할 수 있는 자기조립 단백질 기반 나노구조체 백신 개발에 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 연구팀은 독감 바이러스의 아형에 상관없이 서열이 유사하게 보존돼 있어 범용성은 있지만 면역원성이 낮아 사용이 제한돼 온 독감 바이러스 항원 M2e와 BP26 단백질을 융합시켰다. 연구팀은 인수공통감염을 일으키지만 자체 면역원성과 면역증강효과를 갖는 브루셀라균의 외막 단백질을 항원 전달체로 한 술통 모양의 나노구조체 범용백신을 만드는데 성공했다.연구팀은 실제로 동물실험을 통해 이번에 개발한 나노구조체 범용백신이 다양한 형태의 독감 바이러스 감염을 막을 수 있다는 것을 확인했다. 전상용 카이스트 교수는 “이번 연구는 세균 유래 단백질 나노구조체 기반 범용 독감 백신을 처음으로 개발했다는데 의미가 크다”라면서 “독감 뿐만 아니라 코로나19 같은 다양한 감염성 병원체 감염에 대응할 수 있는 다목적 백신 플랫폼으로 가능성도 기대할 수 있을 것”이라고 설명했다.

오랫동안 ‘바보의 금’이라는 조롱을 받아온 황철광에서 미량의 금을 친환경적인 방법으로 추출하는 기술이 개발될지도 모르겠다. 호주 커틴대·서호주대와 중국지질대 공동 연구진은 새로운 연구 논문에서 황철광의 ‘보이지 않는 금’에 대해 보고했다. 연구 주저자로 커틴대 지질학자 데니스 푸지라우스 박사는 “과거에는 금 추출기가 나노 입자와 황철광-금 합금으로 황철광에서 금을 발견할 수 있었지만, 우리는 금을 나노 규모의 결정 격자 결함에 보관할 수도 있다는 점을 발견했다”고 밝혔다. 여기서 결정 격자 결함은 결정체 속에서 결정격자가 불완전한 상태인 것을 말한다. 푸지라우스 박사는 또 “결정이 변형될수록 결함에 갇히는 금은 많아진다. 이런 금은 전위(결정체 속에 포함되는 선상 격자결함)로 불리는 나노 규모의 결함에 갇히는데 이는 사람 머리카락 폭의 10만 분의 1 수준으로 작은 크기”라고 설명했다. 이어 “황철광 속 금은 오랫동안 간과돼 왔는데 이는 원자의 위치를 추정하기 위해 위치감응 검출기를 사용하는 기술인 원자 탐촉자 단층 촬영술(APT)을 통해서만 볼 수 있기 때문”이라고 덧붙였다. 참고로 최초의 APT 시제품은 1980년대 후반이 돼서야 개발됐다.연구진은 또 덫에 걸린 금을 추출하기 위해 비용은 효율적이지만 더욱더 환경적인 방법을 모색했다. 이에 대해 푸지라우스 박사는 “금은 보통 요리를 하는 것과 같은 압력 산화 방식으로 추출한다. 이는 극도로 에너지를 많이 소비하는 과정”이라면서 “따라서 우리는 좀 더 친환경적인 추출 방법을 찾고 싶었다”고 말했다.연구진이 선택한 방법은 선택적 침출법(selective seaching)으로, 황철광에서 금을 선택적으로 용해하기 위해 유체를 사용한다. 푸지라우스 박사는 또 전위는 금을 가둘 뿐만 아니라 황철광 전체에 영향을 주지 않고 금을 침출할 수 있는 유동적인 통로 역할도 한다고 말했다. 이 방법이 완성되면 다른 광물에서도 보이지 않는 금을 추출하는데 사용할 수 있다. 푸지라우스 박사는 “새로운 금광을 발견할 확률이 떨어져 점차 세계적으로 금의 품질이 떨어지고 있다”면서 “호주 연구위원회와 과학산업기금의 지원을 받은 이번 연구 성과는 시기적절하다”고 덧붙였다. 지구상에서 가장 풍부한 황화물 광물인 황철광의 황색은 이를 귀한 금속으로 오해하게 한다. 연금술사들은 종종 황철광을 진짜 금으로 바꾸려고 했지만, 선사시대에는 부싯돌과 함께 불을 붙이는 용도 등으로 쓰였다. 뉴사이언티스트에 따르면, 황철광은 레드 오커와 같은 안료의 공급원이었고 연소될 때 부비강을 깨끗하게 하는 황산화물을 방출해 초기 비약초 치료제였을 가능성도 있다. 황철광은 보통 석영 광산과 석탄층, 화석, 퇴적암 그리고 변성암에서 발견되지만, 심해 복족류인 비늘발고둥 껍질에서도 발견된다. 자세한 연구 결과는 미국지질학회(GSA) 발행 학술지인 지올로지(Geology) 최신호(24일자)에 실렸다.

중국에서 14만 6000년 전 살았던 고대 인류의 유골이 발견됐다는 내용의 논문이 공개됐다. 중국과학원 고인류학 연구진에 따르면 연구에 이용된 유골 화석은 14만 6000년 전 중국 북동부에 살았던 50대 남성의 것으로 추정된다. 두개골의 눈 위쪽 뼈가 두껍고, 눈이 움푹 들어갔으며, 전체적으로 둥근 코와 현대 인류와 유사한 크기의 뇌를 가지고 있었던 것이 특징이다.이 고대 인류가 살았던 시기는 네안데르탈인을 비롯해 멸종된 인간의 조상 종족(호미닌)이 아시아와 유럽에 이미 퍼져 있을 때다. 그러나 지금까지 알려진 고대 종족과 완전히 일치하지 않기 때문에, 연구진은 이를 새로운 종(種)의 고대 인류라고 결론 내렸다. 해당 유골 화석은 ‘검은 용’이라는 뜻의 헤이룽(黑龍) 지명을 본 따 ‘호모 룽기’(Dragon Man)라고 명명됐으며, 현대 인류의 가장 가까운 친척일 가능성이 높다. 연구진은 “연구한 두개골에는 원시인과 현대 인류의 특징이 섞여있었다. 이런 특징의 결합은 유일무이하다”라며 “이 화석이 현대 인류의 자매종이라는 것을 알려주는 것”이라고 설명했다.이어 “두개골의 해부학적 특징 600여가지를 조사한 결과, 호모 롱기는 네안데르탈인이나 데니소바인보다는 호모 사피엔스에 더욱 가까운 종으로 보인다”면서 “다만 어떤 동물을 사냥하고 무엇을 섭취했는지 등의 세부적인 정보는 파악할 수 없었다”고 덧붙였다. 연구진이 구체적인 추가정보를 얻는 데 어려움을 겪은 이유 중 하나는 두개골의 발견 장소를 특정할 수 없었기 때문이다.이 두개골이 발견된 시기는 지금으로부터 88년 전인 1933년이다. 당시 현지의 한 농부가 헤이룽장성의 하얼빈에서 쑹화강을 잇는 다리 건설에 투입 돼 땅을 파던 중 해당 두개골 화석을 발견한 것. 농부는 이 두개골 화석을 자신의 가보로 삼겠다고 결심한 뒤 버려진 옛 우물에 화석을 숨겼다. 이후 80년이 넘도록 누구에게도 알리지 않았다. 85년이 흐른 2018년, 농부는 임종을 앞두고 손자들에게 ‘두개골의 진실’을 털어놓았고, 이후 손자들은 할아버지가 말한 옛 우물에서 두개골을 파낸 뒤 이를 베이징의 한 대학에 기증했다. 한편 일각에서는 이 두개골이 발견된 정확한 위치를 알 수 없다는 점과 두개골에서 발견된 특징 등을 이유로 새 고대 인류인지 아닌지 확신할 수 없다는 의견을 내놓았다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘더 이노베이션’ 최신호(25일자)에 실렸다.

인터넷은 선동적이거나 모욕적이며 또는 전혀 상관없는 댓글을 올리는 사람들을 만들어냈다. 그런데 어떤 성격 특성이 이런 악플러가 되는 데 영향을 주는지가 새로운 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 브리검영대(BYU) 연구진은 악플러들은 이른바 ‘어둠의 3요소’로 불리는 나르시시즘이나 마키아벨리즘 또는 사이코패스 성격이 다른 사람의 불행에서 기쁨을 찾는 성격인 샤덴프로이데와 공통적으로 결합해 있다는 점을 발견했다. 나르시시즘은 자기도취증을, 사이코패스는 정신병질적인 성격으로 다른 사람의 권리를 무시하거나 침해하는 것과 동시에 사회적으로 무책임하게 행동하는 것을 말한다. 마키아벨리즘은 교활함과 사람을 조종하는 능력 그리고 권력을 얻기 위해 필요한 모든 수단을 동원하는 충동을 나타내는 성격 특성이다.연구진에 따르면, 샤덴프로이데 성격을 지닌 사람들은 악플을 온라인상에서 토론을 방해하는 요소가 아니라 더욱더 소통을 풍부하게 할 수 있도록 하는 수단으로 본다. 이에 대해 연구 공동저자인 패멀라 브루베이커 BYU 홍보학과 교수는 “어둠의 3요소를 지닌 사람들 중에서 다른 사람의 고통을 소극적으로 관찰함으로써 기쁨을 얻는다면 악플러가 될 가능성이 더 높다”면서 “이들은 다른 사람들을 희생시켜 악플 행동에 관여한다”고 말했다. 미국 최대 소셜사이트 레딧닷컴 회원 438명을 대상으로 한 설문 조사를 통해 악플에 관한 인식뿐만 아니라 악플을 다는 행동의 원인이 되는 심리적 예측변수를 연구진은 조사했다. 연구진은 연구논문을 통해 “악플은 자기 중심적이고 개인주의적이며 양심의 가책을 느끼지 않는 행동으로 묘사돼 왔다”고 설명했다. 이번 연구는 다른 사람들의 실패를 볼 때 기쁨을 얻는 사람들은 악플을 실제로 받아들일 수 있는 행동으로 고려한다는 점을 발견했다. 다만 이는 남녀 사이에서 약간의 차이를 보였다. 남성은 여성과 달리 악플을 기능적인 수단으로 간주하기 쉬웠다. 브루베이커 교수는 “악플러들은 이런 자극적인 토론에서 온라인상에서 자신의 경험을 늘리는데만 관심을 갖는다”고 말했다. 연구진은 또 온라인상에서 자신도 모르게 거침없이 말하는 것은 악플과 연관성이 없다고 밝혔다. 그러면서도 댓글을 달 때 몇 가지 사항을 주의하면 악플러가 되지 않을 수 있다고 말했다. 공동저자 스콧 처치 BYU 커뮤니케이션스학과 교수는 “온라인에 접속할 때 자기 자신이 누구인지를 기억하라. 온라인상의 다른 사람들을 가족이나 친구와 같이 생각하고 때로는 고통받는 사람이라고 생각하면 도움이 된다”면서 “실제 사람으로서의 신분을 망각하고 단지 사용자 이름이나 아바타로 취급하면 악플 행동에 동참하기 쉬워진다”고 설명했다. 브루베이커 교수도 다양한 관점을 이해하려면 열린 마음으로 온라인 토론에 접근하라고 제안했다. 그는 “디지털 미디어는 우리와 비슷한 생각과 흥미 그리고 경험이 있는 사람들과 연결할 수 있는 힘이 있다”면서 “우리가 온라인상에서 다른 사람과 연결될 때는 비록 다른 사람 관점이 자기 관점과 맞지 않을지 모르지만 다른 사람과 그 사람의 관점을 더욱더 존중하도록 노력해야 한다”고 말했다. 이어 “우리 개개인은 온라인에서 좋은 영향을 주는 힘을 갖고 있다. 우리는 서로 존중함으로써 그런 영향을 줄 수 있다”면서 “우리는 온라인에서 다른 사람을 칭찬하고 박수를 보낼 수도 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘소셜미디어와 사회저널’(journal of Social Media and Society) 최신호에 실렸다. 사진=브리검영대

가상현실(VR)은 컴퓨터를 통해 실제 하지 않는 상황을 현실처럼 체험하게 해주는 기술이다. VR 체험을 가능케 해주는 기술장치들이 계속 발전하면서 VR기술은 다양한 분야에 쓰이고 있다. 의료분야에서도 트라우마나 공포증 치료에 쓰이고 있는데 의과학자들이 VR을 이용해 소아화상 환자들의 통증을 완화시키는데 성공했다. 미국 오하이오 네이션와이드 아동병원 소아트라우마연구센터, 외상연구정책센터, 소아외과교실, 정보해석·혁신연구센터, 오하이오주립대 의대 소아과, 외과, 매사추세츠대 심리학과 공동연구팀은 소아 화상환자들이 치료를 받거나 옷을 갈아입는 동안 스마트폰 기반 VR 게임과 영상을 시청하도록 하는 것이 효과적이라는 사실을 확인했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국의학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’ 6월 22일자에 실렸다. 미국화상협회에 따르면 매년 미국에서만 약 25만명의 아동, 청소년이 화상으로 고통을 받는다. 국내에서도 보건의료빅데이터개방시스템에 따르면 2019년 기준으로 약 12만 3600여명이 화상으로 병원을 찾는 것으로 확인됐다. 화상으로 인한 고통은 단순한 외상 뿐만 아니라 심리적 트라우마도 심각하다. 붕대 교체를 비롯한 치료과정 뿐만 아니라 옷 갈아입을 때도 심한 통증으로 인해 아이들의 공포감과 불안감은 심각한 것으로 알려져 있다. 통증을 줄이기 위해 아편성분의 오피오이드라는 향정신성 약물을 사용하지만 아이들에게는 장단기적으로 부작용이 나타난다는 단점이 있다. 이 때문에 기존에도 음악, 최면, 장난감 등으로 아동 화상환자의 통증 완화를 위한 시도가 있었으나 효과가 크지는 않았다. 연구팀은 2016년 12월부터 2019년 1월까지 2도 이상 화상으로 인해 입원을 했던 6~17세 아동, 청소년 90명을 세 집단으로 나눠 능동형 VR, 수동형 VR, 태블릿 PC이나 장난감을 사용하도록 하면서 치료를 하거나 옷을 갈아입는 5~6분 동안에 느낀 통증지수를 평가하도록 했다. 능동형 VR은 VR 게임이나 영상에 직접 참여하도록 한 것이며, 수동형 VR은 게임이나 영상을 단순히 보도록 한 것이다. 그 결과 능동형 VR을 사용한 아동 환자들의 통증 점수가 가장 낮은 것으로 나타났다. 수동형 VR 사용자들도 장난감이나 태블릿 PC를 이용한 동영상 감상을 한 환자보다 통증 지수가 낮은 것으로 확인됐다. 보호자는 물론 의사와 간호사들도 VR 사용이 치료에 효과적이라고 답했다. 최근 스마트폰을 이용한 VR 활용이 가능해지면서 퇴원 후 집에서 치료를 받거나 통원치료를 할 때도 도움이 될 것으로 의료진은 기대했다. 연구를 이끈 네이션와이드 아동병원 소아트라우마연구센터 소장인 헨리 시앙 교수는 “이번 연구결과는 아동환자에게 장기적으로 부정적 영향을 미칠 수 있는 오피오이드 투여를 줄이고도 통증을 완화시킬 수 있다는 점에서 의미가 있다”라며 “아동 뿐만 아니라 성인환자들에게도 적용이 가능한지 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 치매원인물질이 스스로 잡아먹어 치매를 차단할 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 이화여대 약대 공동연구팀은 베타아밀로이드 단백질과 함께 치매 유발 주요 원인으로 꼽히는 타우단백질을 자가포식으로 분해하는 원리를 발견했다고 27일 밝혔다. 자가포식은 세포 스스로가 불필요한 세포 성분이나 세포소기관, 단백질을 분해시켜 에너지원으로 재생하는 현상이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 건강보험심사평가원에 따르면 국내 치매환자 증가율은 연평균 16%로 65세 이상 노인 10명 중 1명이 치매를 앓고 있다. 더군다나 최근에는 60세 미만에서도 환자 수가 꾸준이 늘고 있을 뿐만 아니라 20~30대에서도 치매증상을 보이는 이들이 나타나고 있어 치매 예방과 치료에 대한 기술 개발이 시급하다. 치매의 주요 원인은 알츠하이머로 알려져 있으며 보통 뇌신경세포 속 베타아밀로이드나 타우단백질이 비정상적으로 증가해 뭉치면서 신경세포를 파괴해 인지기능과 기억력 상실을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 알코올이나 뇌졸중 같은 다른 원인으로 발생하는 경우도 많다. 이처럼 다양한 원인과 정확한 발병원인을 알 수 없기 때문에 일단 치매가 발생하면 치료할 수 있는 방법이 없는 상황이다. 이달 초 미국식품의약국(FDA)는 치매 진행을 늦출 수 있는 아두카누맙이라는 알츠하이머 치매 치료제에 대한 임상4상 시험을 조건부로 승인하기는 했지만 효과에 대해서 전문가들은 상반된 의견을 내고 있다. 기존에는 대부분 단백질 분해효소인 프로테아좀이라는 물질로 치매 원인물질인 타우단백질 제거를 유도하고 있지만 이 역시 효과가 확실치는 않다. 연구팀은 치매를 유발시킨 초파리와 생쥐에게 mRNA 유전자를 조작해 ‘UBE4B’라는 단백질을 증가시키면 타우단백질이 스스로 분해되는 자가포식현상이 촉진돼 타우단백질의 비정상적 응집이 감소하며 치매 증상이 완화되는 것을 확인했다. 특히 기존 프로테아좀을 이용해 분해하는 것보다 자가포식 작용이 타우단백질을 더 효과적으로 제거할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구팀은 UBE4B를 이용한 타우단백질 분해조절 인자에 대해 특허 출원을 진행 중이다. 연구를 이끈 류훈 KIST 박사는 “이번 연구결과는 치매원인 물질 중 하나인 타우단백질 분자가 자가포식작용에 의해 분해될 수 있다는 사실을 밝혀냈다”라며 “이번에 발견된 타우단백질 분해 메커니즘은 생쥐를 이용한 실험에서도 확인된 만큼 사람의 치매에 대응할 수 있는 새로운 방법을 제시해줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.