전 세계에서 무서운 확산세를 보이는 코로나19 오미크론 변이 바이러스가 쥐에서 기원했다는 연구결과가 나왔다. 해당 연구결과가 코로나19 변이 바이러스의 기원 및 새로운 전염 경로에 대한 단서가 될 수 있을지에 학계의 관심이 쏠리고 있다. 오미크론은 기존 변이보다 폐에 미치는 손상이 적고 중증화 위험이 낮지만, 백신에 대한 내성이 높고 델타 변이 이상의 강한 전파력을 가진 것으로 파악되고 있다. 이러한 특성에 대해 세계 각국의 전문가들은 사람 간 감염 속에서 바이러스가 변이된 것이 아니라, 설치류 등 인간과 가까운 다른 동물 사이에서 변이된 바이러스일 가능성을 꾸준히 제기해 왔다. 중국 과학아카데미 연구진은 오미크론 변이의 스파이크 단백질에 주목했다. 스파이크 단백질은 바이러스의 바깥으로 돌출된 돌기 형태의 단백질로, 바이러스가 숙주 세포의 수용체와 결합할 때 활용된다.오미크론 스파이크 단백질의 염기서열을 분석한 결과 연구진은 오미크론이 사람 코로나19 환자의 체내가 아닌, 쥐의 세포 환경에서 진화한 변이와 훨씬 유사한 특징을 가졌다는 것을 확인했다. 또 오미크론 변이의 스파이크 단백질이 쥐 세포의 수용기에 잘 결합하도록 적응했다는 사실도 확인했다. 중국 연구진은 이러한 연구결과를 토대로 쥐가 사람으로부터 오미크론 변이의 조상뻘 바이러스에 감염됐고, 이후 쥐 몸속에서 돌연변이가 축적된 뒤 다시 사람에게로 전이되는 ‘종간 진화 궤적’을 보인 것으로 추측했다. 그간 오미크론 변이의 기원을 두고 다양한 가설이 존재해 왔는데, 그중 하나는 중국 연구진의 주장과 일치하는 종간 진화다. 즉, 오미크론 변이의 초기 버전이 쥐에게서 돌연변이를 일으킨 후 사람에게 재전파 됐다는 것. 연구진은 “바이러스가 사람이 아닌 새로운 숙주 동물의 몸에서 적응하기 위해 돌연변이를 일으켰을 가능성이 있다"면서 ”오미크론의 초기 버전이 사람에게서 쥐로 건너간 시기는 2020년 중반으로 추정되며, 쥐 체내에서 1년 여의 돌연변이를 거친 뒤 다시 사람에게로 건너왔을 것으로 보인다“고 밝혔다. 다만 연구진은 오미크론의 숙주가 된 쥐가 야생 쥐, 집 쥐 또는 실험 쥐 등 다양한 쥐 종류 중 어느 것인지는 밝히지 않았다.코로나19 바이러스가 사람 이외의 동물에게 감염된 뒤 다시 사람에게 재전파할 우려가 제기된 것은 이번이 처음은 아니다. 최근 미국 연구진은 아이오와주 등지에서 서식하는 야생 흰꼬리사슴 중 80%가 코로나19에 감염된 사실을 확인했다. 오하이오주립대학 연구진은 "코로나19 검사에서 양성반응을 보인 사슴 수백 마리의 정확한 감염 경로는 불분명하지만, 공통적으로 사슴이 오염된 물을 마신 뒤 코로나19에 걸린 것으로 보인다"며 “사슴이 사람에게 코로나를 감염시킨 사례는 보고되지 않았지만 가능한 일”이라고 밝혔다.  2020년 당시 덴마크와 네덜란드 등지에서는 모피 생산을 위해 사육되던 밍크에게서 코로나19 바이러스가 발견됐었다. 이에 각국 보건당국은 밍크가 코로나19 바이러스를 인간에게로 전파할 가능성을 우려해 수천만 마리를 살처분하기도 했다. 중국 연구진은 ”코로나19가 다양한 종으로 전파되는 능력을 가졌다면 동물 유래 변이가 등장할 가능성도 있다“면서 ”사람 바이러스가 동물로 건너가 새로운 변이를 만들어내지 않도록 동물 바이러스에 대한 감시를 게을리하면 안 된다“고 강조했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘유전학 및 유전체학 저널’ 최신호에 실렸다.

마크 램지어 하버드대 로스쿨 교수가 ‘위안부 강제징용을 입증할 문서가 없다’는 논문을 발표한 것을 두고 정부가 “대응할 가치조차 없다”고 밝혔다. 외교부 당국자는 6일 기자들과 만나 램지어 교수의 논문과 관련해 “새삼스럽지도 않은 주장에 대해 우리 정부가 대응할 가치 자체가 없다”고 잘라 말했다. 이어 “위안부 문제는 세계에서 유례없는 전시 여성의 인권 유린이자 보편적 인권 침해의 문제”라면서 “수많은 피해자의 증언과 국제기구 조사 등을 통해 입증된 역사적 사실”이라고 전했다. 앞서 램지어 교수는 지난 5일(현지시간) 논문 ‘태평양 전쟁의 성적 계약 : 비평에 대한 응답’을 통해 “위안부 강제징용설은 사기”라고 주장했다. 그는 “1945년 전쟁이 끝난 후 35년 넘게 어떤 증거도 없었다”면서 “일부 한국 여성이 1980년대 후반에서야 자신들이 강제 징집됐다고 주장하기 시작했다”고 말했다. 램지어 교수는 또 오랜기간 침묵하던 위안부 피해자 할머니들이 일본에 배상금을 요구하기로 한 이후에야 말을 바꿨다고도 주장했다. 강제 징용을 증명할 문건이 없는 상황에서, 유일한 증거인 피해 할머니들의 증언의 신빙성이 떨어진다는 것이다. 특히 위안부 피해자 이용수 할머니를 향해서는 “(말을 바꾼 사람들 중) 가장 악명높다(notorious)”는 표현을 썼다． 램지어 교수는 2020년 12월 위안부 강제 연행과 성노예 성격의 위안부 실체를 부정하는 논문을 국제 학술지 ‘국제법경제리뷰’(IRLE)에 실어 큰 논란을 일으켰다. 이로 인해 국제적인비난 여론이 일었고, 해당 논문의 철회를 요구하는 서명 운동도 일어나 세계적으로 3500명 이상의 학자가 동참했다.

1970년대 미국에서는 베트남전 참전 후 귀국한 군인들 중에서 우울증과 불안장애를 겪거나 과도한 폭력성향을 보이는 이들이 증가했다. 이전까지는 전투피로증으로 알려져 있지만 베트남전 이후 정신과학계에서는 ‘외상후스트레스장애’(PTSD)라는 신경정신과질환으로 구분하기 시작했다. PTSD는 전쟁 뿐만 아니라 대형사고, 자연재해를 만나거나 가정 및 학교폭력, 학대 등으로 인해 심각한 사건을 경험한 뒤 나타나는 것으로 알려졌다. 충격적이고 잊고 싶은 기억이 반복적으로 떠오르면서 정상적인 사회생활을 방해하고 알콜중독이나 우울증, 조현병 등으로 발전될 가능성이 크다. 이 때문에 많은 과학자들은 잊고싶은 충격적인 기억을 지울 수 있는 방법을 연구하고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 잊고 싶은 공포기억을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구진은 뇌신경회로 내 억제성 시냅스 기능이 공포기억 형성에 관여하고 이를 조절할 수 있는 단백질을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘생물 정신과학’ 지난해 12월 31일자에 실렸다. PTSD는 남성 20명중 1명, 여성은 10명중 1명 꼴로 경험하는 의외로 흔한 신경질환이다. 그렇지만 현재는 인지행동치료와 선택적 세로토닌 재흡수 차단제 계통의 우울증 약물치료가 병행되고 있을 뿐 PTSD를 직접 치료할 수 있는 방법은 없다. 연구팀은 기억에 관여하는 해마 안쪽 흥분성신경세포에서 특정 단백질의 활성을 조절할 수 있는 생쥐를 이용해 실험을 했다. 그 결과, IQSEC3라는 단백질 활성을 억제하면 해마 신경세포의 억제성 시냅스 숫자, 신경전달, 장기가소성이 감소하는 것이 확인됐다. PTSD의 주요 원인인 충격적이고 나쁜 기억을 IQSEC3 단백질을 이용해 조절할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구를 이끈 엄지원 DGIST 교수는 “이번 연구는 공포기억 형성을 매개하는 핵심인자를 밝혀내 PTSD를 수반하는 뇌질환의 신규 치료전략으로 활용하는데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

환경부 국립생물자원관이 국내 자생식물 47종 기준표본 103점을 기증받아 확보했다고 6일 밝혔다. 자원관측은 이들 표본을 국제학술지 논문으로 발표해 국내 생물주권 연구에 활용할 계획이다. 이번에 확보한 기준표본 103점은 전북대, 순천향대, 목원대, 충북대, 창원대, 아주대에서 소장했으나 해당 교수들의 정년퇴임으로 국립생물자원관에 기증된 것이다. 기준표본은 자생생물 신종을 전 세계에 처음 알릴 때 명명자가 해당 종에 대한 형태의 특징을 기준으로 지정하는 유일한 표본으로 생물 분류학적으로 매우 중요하다. 해당 종의 실체 여부, 형태적 특징, 분포 등을 밝히는데 근간이 되기 때문에 생물주권을 주장하기 위한 강력한 증거로 받아들여진다. 이번에 기증 받은 기준표본에는 전 세계에서 한국에서만 자생하는 것으로 알려진 제주고사리삼, 날개현호색 등 고유식물 30종이 포함됐으며 애기개별꽃, 백두산회나무, 김의골풀 등 백두산에서 채집된 7점은 한반도 식물종목록 구축 같은 관련 연구에 기본자료로 활용될 수 있다. 자원관측은 이번 기준표본에 대한 채집지, 채집자, 채집일 등 세부 정보를 담은 논문을 생물학 분야 국제학술지 ‘파이토택사’에 발표할 예정이다. 또 학술연구를 위해 연구자가 기준표본 열람절차에 따라 신청하면 자원관에 수장 중인 기준표본을 볼 수 있다. 구연봉 국립생물자원관 식물자원과장은 “이번 기준표본 기증과 같이 앞으로도 자생생물 신종 발굴에 따른 기준표본의 확보 등 국내 식물자원에 대한 체계적인 관리를 통해 국가 생물주권 강화에 박차를 가할 계획”이라고 말했다.

국내 연구진이 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 발병 연결고리를 찾았다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 건국대 생명공학과 공동연구팀은 파킨슨병 발병 과정을 찾고 이를 바탕으로 예방 및 치료를 위한 전략과 방법을 체계화했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 약학 분야 국제학술지 ‘영국 약학회지’ 1월호에 실렸다. 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병은 뇌간 중앙부위에 있는 뇌흑질의 도파민계 신경세포가 파괴되면서 행동 장애가 나타나고 심하게는 치매로 전개되는 질환이다. 전 세계적으로 1000만명 가량이 앓고 있지만 아직 정확한 발병원인이 파악되지 않아 근본적 치료제도 없는 상황이다. 이번 논문에서는 파킨슨병의 원인으로 주목돼 온 알파시누클레인의 응집현상과 세포 공장으로 알려진 세포소기관 미토콘드리아의 기능장애와 관련된 다양한 기전을 밝힌 최신 연구결과를 총망라해 정리했다. 알파시누클레인은 환경변화에 따라 올리고머나 아밀로이드 피브릴과 같은 응집체를 형성해 파킨슨병, 치매 등 다양한 퇴행성 질환을 유발하는 원인으로 알려져 있다. 이번 논문에서는 뇌세포 사이에 신경전달을 돕는 알파시누클레인의 이상 증상으로 인해 올리고머와 같은 독성 단백질 응집체를 형성하고 미토콘드리아 기능장애는 물론 뇌신경세포 사멸을 초래한다는 점에 초점을 맞추고 있다. 이번 연구는 알파시누클레인이 미토콘드리아 기능장애는 물론 기능유지를 돕는 메커니즘도 갖고 있다고 밝히고 있다. 알파시누클레인을 표적으로 해 미토콘드리아 항상성을 유지시킬 수 있는 후보물질, 임상실험물질을 제시하는 것은 물론 파킨슨병 조절 기전과 원리도 제시해 주목받고 있다. 연구에 참여한 최동국 건국대 교수는 “노인성 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경변성 질환은 알파시누클레인 단백질의 응집현상과 밀접한 관계가 있다”라며 “이번 연구는 알파시누클레인과 미토콘드리아 상호작용 기전을 체계적으로 분석한 것으로 신경변성질환 이해와 새로운 파킨슨병 치료법을 설계하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.

우주에서 가장 강한 자석 천체인 ‘마그네타’(magnetar)가 태양의 10억 배에 달하는 에너지를 한 순간에 분출하는 현상이 포착됐다. 스페인 발렌시아대 등 국제연구진은 지구에서 약 1300만 광년 떨어진 조각가자리 은하의 마그네타(GRB2001415)가 태양 10억 개가 생성하는 것과 맞먹는 에너지를 약 0.1초 동안 분출했다고 밝혔다. 연구 공동저자 빅터 레글레로 발렌시아대 교수는 “지난 2020년 4월 15일, 마그네타는 약 10분의 1초 동안 막대한 에너지를 분출했다”면서 “진정한 우주 괴물”이라고 말했다. 마그네타는 매우 강력한 자기장을 가진 중성자별의 한 종류를 말한다. 다른 중성자 별처럼 지름은 약 20㎞ 정도지만 자기장은 1000배 이상이다. 자기장의 세기는 약 10기가 테슬라(T·1T=1만G)로, 지구 자기장과 비교했을 때 1000만 배나 강하다. 이처럼 강한 자기장과 높은 밀도 때문에 마그네타에서는 특유의 강한 X선 방출과 감마선 폭발이 일어난다. 하지만 폭발은 1초 미만으로 매우 짧아 발견 자체가 쉽지않다. 지금까지 관측된 마그네타는 총 30개다. 이번 연구는 국제우주정거장(ISS)에 탑재된 대기-우주 상호작용 모니터(ASIM) 기기를 사용해 마그네타의 밝기 변화를 조사했다. 이를 통해 마그네타의 에너지 분출 강도와 지속 시간을 기록했다. 연구 주저자로 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 알레르토 J. 카스트로티라도 박사는 “마그네타는 비활성 상태에서도 태양보다 10만 배 더 밝지만, 우리가 연구한 마그네타의 경우 찰나의 순간 분출한 에너지는 태양이 10만 년간 분출하는 에너지와 맞먹는다”고 말했다. 에너지 분출의 원인은 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다. 천문학자들은 마그네타 자기권의 불안정성이나 마그네타 외층의 성진(별의 지진)에 의한 것으로 추정한다. 레글레로 교수는 “마그네타 연구의 어려움은 신호(분출 시간)가 짧다는 점에 있지만, 신호의 진폭이 빠르게 감소해서 배경이 되는 잡음에 파묻히는 문제도 있다”면서 “때문에 신호를 구별하기가 어렵다”고 말했다. 이번 분출은 지금까지 관측된 마그네타 30개 중 가장 먼 마그네타에서 일어났다. 레글레로 교수는 “마그네타는 고요한 우주 속에서 태양 10억 배의 힘으로 노래해 우리에게 존재를 알리고 있는 것 같다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최근호(2021년 12월 22일자)에 실렸다.

DGIST 나노융합연구부 김정민 박사팀과 연세대 이우영 교수팀이 수소에 노출되는 순간 바로 감지가 이뤄질 뿐만 아니라 누출된 수소가스 농도에 대한 정량 분석이 가능한 기술을 개발했다. 최근 수소 에너지에 대한 관심이 증가하는 가운데 고인화성, 폭발성을 갖는 수소가스에 대한 불안감도 높아져 수소가스를 빠르게 감지할 수 있는 센서 개발이 주목받고 있다. 기존 팔라듐 금속 기반의 센서는 산화 팔라듐 입자가 수소와 만나 팔라듐 입자로 환원되며 일어나는 전도성의 차이를 통해 수소 누출을 감지하므로 누출 농도를 정확히 측정하는 데 한계가 있었다. 김 박사팀이 연구한 팔라듐 나노갭 기반 수소 감지 기술은 누출된 수소가스에 의한 팔라듐 금속의 팽창으로 나노갭을 메우고 이로 인해 전기가 흐르며 누출을 탐지하는 원리로 작동한다. 누출되는 수소가스 농도에 비례해 흐르는 전류가 더 많아지는 특성을 활용해 누출과 관련해 정량적인 분석이 용이하다. 김 박사는 “이번 연구는 효율적이고도 정확한 신개념 수소 감지 센서를 대량 생산하기 위한 방법을 제시한다는 점에서 의미가 있다”고 말했다. 이 연구 결과는 지난 11월 22일 신소재 과학 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스’(Advanced Materials)에 온라인으로 실리고 권두 표지(Frontispiece) 논문으로 채택됐다.

경찰관이 공무집행 과정에서 폭행을 당했더라도 이런 피해를 사소한 일 또는 현장 대응을 잘못해 발생한 일로 치부하는 내부 문화 탓에 피해자로 인정받지 못하는 측면이 있다는 조사 결과가 나왔다. 2일 경찰대 치안정책연구소 학술지 ‘치안정책연구’에 실린 논문 ‘경찰공무원의 폭력피해 과정과 영향에 관한 연구’를 보면 심층 면담에 참여한 경찰관 11명은 피해자임에도 불구하고 오히려 경찰관 대응의 미숙함을 탓하거나 사소한 일로 치부하는 조직 분위기로 조직에 대한 신뢰가 저하됐다고 답변했다. 면담은 지난해 7월 폭력 피해를 입은 수도권·충남 지역 경찰관 11명을 대상으로 이뤄졌다. 지구대에서 일하는 30대 경찰관 A씨는 “직무 집행 중 폭행 피해를 여러 번 당한 직원을 문제가 있는 것으로 인식하는 경향이 있다”면서 “일부 직원은 해당 직원이 다혈질이고 일부러 상대방을 자극해 피해를 당한 것이라고 말한다”고 말했다. 경찰관이 폭행 피해로 인한 정신적 피해를 호소하지만 치료나 상담은 제대로 받지 못하는 것으로도 나타났다. 파출소에서 근무하는 30대 경찰관 B씨는 “주취자에게서 들은 욕설 및 당시 상황이 쉬는 날 문득 생각나 우울하고 화가 난 적도 많고 남들에게 고민을 털어놓지 못하는 고립감도 생겼다”고 말했다. 이번 연구를 진행한 이재영 세한대 경찰행정학과 교수는 “주취 상태에서 상습적으로 공무집행을 방해하는 사람에 대한 처벌을 강화해야 한다”면서 “경찰관이 직무 수행 중 입는 피해를 가볍게 여기거나 무능력이 원인이라며 오히려 질타하는 등 피해자를 가해자 취급하는 조직 문화를 쇄신하려는 노력이 필요하다”고 밝혔다.

지난해 공무집행방해 사건 중 약 80%가 경찰관을 대상으로 한 사건일 만큼 경찰관이 직무수행 중 폭행을 당하는 일이 많은 가운데, 이런 피해를 사소한 일 또는 현장 대응을 잘못해서 발생한 일로 치부하는 조직 문화 탓에 경찰관이 피해자로 인정받지 못하는 측면이 있다는 조사 결과가 나왔다. 2일 경찰대 치안정책연구소 학술지 ‘치안정책연구’에 실린 논문 ‘경찰공무원의 폭력피해 과정과 영향에 관한 연구’는 현장 업무 중 폭력 피해를 경험한 수도권·충남 지역 경찰관 11명(여성 3명, 남성 8명)을 지난해 7월 심층면접해 주취자 등의 폭행이 피해 경찰관에게 미치는 영향을 분석했다. 경찰청에 따르면 지난해 1~11월 공무집행방해 사건 7001건 중 경찰관을 대상으로 한 사건(5825건)이 차지하는 비율은 83.2%인 것으로 나타났다. 또 경찰통계연보를 보면 최근 5년(2016~2020년) 간 공무집행방해 혐의로 검거된 피의자는 한 해 평균 1만 2488명이다. 이 중 약 60%가 주취자다. 이 논문을 쓴 이재영 세한대 경찰행정학과 교수는 “폭력 피해를 경험한 경찰관들은 피해자임에도 불구하고 오히려 경찰관 대응의 미숙함을 탓하거나 사소한 일로 치부하는 조직 분위기로 조직에 대한 신뢰가 저하됐다고 답변했다”고 말했다. 그러면서 “이는 ‘피해자로서의 경찰’에 대한 이해와 공감의 분위기가 형성되지 않은 (경찰) 조직 문화와 무관하지 않다”고 덧붙였다. 지구대에서 일하는 30대 A경장은 “경찰 조직 내에서는 공무집행 중 폭행 피해를 여러 번 당한 직원을 문제가 있는 것으로 인식하는 경향이 있다”면서 “일부 직원은 해당 직원이 다혈질이고 일부러 상대방을 자극해 피해를 당한 것이라고 말한다. 일선에서 열심히 일하는 직원들에게 격려의 말이 아닌 비난의 말과 부정적인 시선을 보낼 때면 ‘우리 조직은 나를 지켜주지 않는구나’라는 생각이 든다”고 말했다. 다른 경찰서 소속 30대 B경장은 “공무집행방해 피해를 당하고 (경찰서) 형사과에 가서 조사를 받을 때, 가해자가 있는 상황에서 (담당 형사로부터) ‘별일 아니다. 도끼가 날이 다 죽어 있어서 이걸로는 풀도 못 벤다’는 말을 들었다”고 밝혔다.경찰관들은 또 폭행을 당한 이후 정신적 피해를 호소하지만 이에 대한 치료나 상담은 제대로 받지 못하는 실정이다. 파출소에서 근무하는 30대 C경장은 “주취자에게서 들은 욕설 및 당시 상황이 쉬는 날 문득 생각나서 우울하고 화가 난 적도 많고, 남들에게 고민을 털어놓지 못하는 고립감도 생겼다”고 말했다. 지구대 소속 40대 D경위는 “(주취자한테) 정강이를 맞은 것은 크게 문제될 일이 없었고, (주취자가) 이로 (저를) 문 것은 다행히도 깊이가 깊지 않아 제 돈으로 치료를 받았다”면서도 “주변 시민들이 보고 있는 상황에서 주취자에게 아무것도 못하고 폭행을 당했다는 게 창피하고, 제 자신이 한없이 낮아지는 생각이 들어 며칠 동안 업무 끝나고 술을 마시며 잊었을 정도”라고 전했다. 가해자의 민원 제기와 합의 요구로 인한 업무상 스트레스, 공무집행방해 범죄에 대한 처벌이 무겁지 않은 점, 가해자의 역고소 우려 등도 경찰관이 폭행·협박 등의 피해사실을 드러내지 못하는 요인으로 작용하는 것으로 조사됐다. 대법원의 사법연감에 따르면 지난해 1심 법원이 처리한 공무집행방해 사건 8121건 중 징역형의 집행유예가 선고된 사건(4028건) 비율은 절반에 가까운 49.6%다. 벌금형이 선고된 사건(2553건)이 31.4%로 그 다음으로 많았다. A경장은 “공무집행방해 사건은 지구대·파출소에서의 서류 작성 외에 경찰서 형사과에 가서 피해자 진술을 하는 시간을 계산하면 3~4시간이 소요된다. 그 시간에 다른 동료들이 112신고 출동을 해야 하기 때문에 직원들은 공무집행방해 사건 처리를 탐탁지 않아 한다”고 말했다.특히 여성 경찰관들은 우리 사회의 성차별 때문에 이중고를 겪고 있는 것으로 조사됐다. 이 교수는 “여성 경찰관들은 직무 수행 중 폭력 피해를 당할 경우 사회적으로 여성 경찰관에 대한 부정적인 여론 형성이나 부정적인 이미지를 구축할 수 있다는 두려움을 호소하고 있다”면서 “또 동료 사이에서도 성별 탓이라는 비판에 시달리는 이중고를 호소했다”고 설명했다. 파출소에서 근무하는 20대 E순경은 “가해자에게 얼굴을 맞을 때 놀랐지만 일이 커질까봐 더 덤덤한 척하려 노력했다”면서 “피해자 기입란에 제 이름을 넣고 서류를 작성하고 있는데 옆에서 ‘여직원이 맞아서 말 나오는 거 아닌지 모르겠나’라며 스쳐지나가는 말을 했다. 죄를 지은 것 같고 움츠러들게 됐다”고 말했다. 지구대 소속 20대 F순경은 “한번은 근무하다가 폭력적인 주취자를 마주하여 잘 설득시켜서 귀가하도록 조치한 후 순찰차에 탔는데 (같이 출동한) 경위님으로부터 ‘여경과 같은 순찰차를 타는 것이 부담이다’라는 말을 들었다”면서 “‘내가 만약 공무집행방해 피해를 당하면 다른 사람들이나 네티즌들이 나를 비롯한 여성 경찰관을 얼마나 욕할까’라는 생각을 항상 갖고 있던 것 같다”고 밝혔다. 이 교수는 면접 내용을 토대로 △주취 상태에서 상습적으로 공무집행을 방해하는 사람에 대한 처벌 강화 △폭력 피해 경찰관에 대한 2차 피해 지원제도 개선 등을 제안했다. 이 교수는 “경찰공무원이 직무 수행 중 정신적·심리적 피해의 심각성을 인지하여 조직 내·외부 전문가에 의한 상담과 치료가 가능한 제도적 장치가 필요하다”고 밝혔다. 이어 “경찰관이 직무 수행 중 입게 되는 피해를 가볍게 여기거나 무능력이 원인이라며 오히려 질타하는 등 피해자를 가해자 취급하는 조직 문화를 쇄신하려는 노력이 필요하다”면서 “이런 조직 문화는 궁극적으로 경찰의 소극적 대응, 사기 상실, 조직으로부터의 이탈 원인이 된다는 점에서 매우 중요한 문제”라고 지적했다.

당신의 개가 알아들을 수 있는 말은 “앉아” “일어서” 뿐만이 아니다. 반려견은 사람의 언어 속 단어나 문구를 평균 89개까지 이해한다는 연구 결과가 나왔다. 반려인이 생각하는 것 이상으로 반려견에겐 사람 언어를 이해하는 능력이 있다는 것이다. 캐나다 델하우시대 카트린 리브 박사가 이끄는 연구진은 반려견 165마리와 그 반려인을 대상으로 조사를 진행했다. 심리학 영유아 언어 발달 평가 체크 리스트를 근거로 개가 구체적이고 일관된 행동으로 반응하는 것을 ‘이해한다’고 간주하며 단어 수를 정량 평가했다. 그 결과, 개는 최소 15개부터 최대 215개까지의 단어나 문구에 반응하는 것으로 나타났다. 이 중 90%가 넘는 개가 반응한 단어나 문구는 개 자신의 이름 외에 “앉아 있어”(sit) “이리 와” “착하지” “앉아”(down) “그대로 있어”(stay) “기다려”(wait) “안 돼” “돼”(Ok) “놔 둬”(leave it) 등이었다. 특히 군견이나 경찰견 또는 수색 구조견 등 훈련 경험이 있는 개는 특별한 훈련을 받지 않은 일반적인 개보다 1.5배나 더 사람의 말을 이해할 수 있었다. 아울러 단어나 문구에 대한 반응은 견종에 따라서도 차이를 보였다. 보더콜리와 저먼셰퍼드, 오스트레일리언셰퍼드, 비숑프리제, 카바리에 킹 찰스 스파니엘, 치와와 등은 비글, 휘핏, 복서, 이탈리언 코르소 독 등보다 반응이 더 좋았다. 다만 이번 연구는 견종별 표본 수가 많지 않고 개의 행동을 해석하는 데 주관적인 차이가 생길 수 있어 견종에 따라 사람의 말을 이해하는 수준에 대해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요하다. 연구진은 “개는 진화의 역사와 사람과의 밀접한 관계 속에서 사람의 언어적·비언어적 신호에 반응하는 것을 다른 동물과 비교가 안 되는 수준으로 터득해온 것”이라고 결론지었다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘응용동물행동과학‘(Applied Animal Behaviour Science) 최신호에 실렸다.

갓 태어난 아이들도 누구에게 배우지 않고도 사물과 사람을 구분하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 학습과정 없이 최소한의 인지능력을 갖는 것에 대해 학자들은 많은 궁금증을 가져왔다. 이런 상황에서 카이스트 바이오및뇌공학과 연구진은 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 별다른 학습 과정없이 출생 직후부터 다양한 인지 기능을 수행할 수 있게 하는 뇌의 선천적 인지기능은 데이터 입력을 통한 학습에 의존하는 인공신경망과는 뚜렷이 구분된다. 이 때문에 많은 학자들은 이를 밝혀내는 것이 생물학적 지능 발생과 진화의 원리를 파악하는데도 결정적 단서를 제공할 것으로 기대해왔다. 특히 사물과 얼굴을 구분하는 얼굴인지 기능은 사회적 행동을 하는 다양한 동물 종의 어린 개체들에서 관찰돼 왔다. 이에 연구팀은 얼굴인지 기능에 초점을 맞춰 뇌의 시각신경망을 흉내낸 인공신경망에서 사물인지 기능을 가상실험(시뮬레이션)했다. 그 결과 단순히 사물의 인식하는 기능은 학습을 전혀 거치지 않고도 자발적으로 발생할 수 있다는 것을 확인했다.학습이 이뤄지기 전에 신경망 초기 구조가 갖춰진 시점에서 이미 다양한 인지기능이 발생할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 특히 일반 인공지능 모델에서는 특정 기능을 수행하기 위해서는 우선 데이터 학습이 반드시 필요하지만 생물학적 뇌신경망의 기능발생은 학습없이 자발적으로 이뤄질 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 뇌 과학의 오랜 화두로 남아있던 지능 형성의 선천성과 후천성 논란과 관련해 선천적 기능 발생의 중요성을 보여주는 것이다. 백세범 교수는 “이번 연구는 뇌과학에 있어서 가장 근본적 질문 중 하나인 선천적 인지기능 발생을 설명하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다”라면서 “데이터 학습기반 인공지능 구현방식과는 전혀 다른 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

‘흰 소’가 퇴장하고 ‘검은 호랑이’가 등장할 시간이 가까워지고 있다.2022년은 60갑자의 서른아홉 번째, 십이지 동물 중 세 번째인 호랑이의 해 ‘임인년’(壬寅年)이다. 일부에선 임인년을 ‘검은 호랑이의 해’라고 부르는데 이는 십간(十干)의 아홉 번째 ‘임’(壬)이 열 번째 ‘계’(癸)와 함께 물의 기운을 상징하고 방향으로는 북쪽, 오방색 중 검은색을 의미하기 때문이라고 한다. 조선왕조실록에는 호랑이가 창경궁 뒤편 숲에서 새끼를 낳았다는 기록이 등장할 정도다. 영국, 노르웨이, 아이슬란드, 한국 공동연구팀은 “1870~1900년 조선을 여행했거나 거주했던 서구인의 책과 현장노트, 편지, 일기 등을 분석한 결과 한양 도성 안에서 표범을 직간접으로 목격했다는 기록 12건을 찾았다”는 내용의 논문을 생명과학 국제학술지 ‘최신 보전과학’ 11월호에 발표한 바 있다. 조선시대엔 ‘착호군’이라는 이름으로 호랑이 사냥을 전담하는 일종의 특수부대까지 운영했을 정도로 호랑이는 공포의 대상이었다. 하지만 일제강점기 해수(害獸·해로운 짐승)구제사업은 이 땅에서 호랑이 씨를 말리는 데 결정타가 됐다. 2015년 독일, 영국, 덴마크 과학자들은 호랑이 2000마리 두개골과 100마리의 호랑이 가죽 색상, 줄무늬, 생태학적 특성 등을 비교분석한 결과 지구상에 있는 호랑이는 순다 호랑이, 대륙 호랑이 2종으로만 구분된다는 연구를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 발표했다. 그렇지만 2018년 미국 야생동물보전협회, 중국 베이징대 중심의 국제공동연구팀은 호랑이 32마리 유전체 전체를 비교분석해 호랑이 아종은 2종이 아닌 6종이라는 연구결과를 생물학 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’에 실었다. 실제로 많은 학자들은 호랑이 아종을 6종으로 보고 있다. 호랑이가 몇 종인지가 뭐가 중요하냐고 생각할 수도 있지만 아종을 정확히 알아야 보호를 위한 효과적인 맞춤 전략을 세울 수 있다.호랑이는 사자, 표범과 함께 대표적인 고양이과 맹수이지만 옛날 이야기나 민화에서는 우스꽝스러운 모습으로 등장해 어려서부터 친숙한 동물이기도 하다. ‘달님과 햇님’에서 호랑이는 떡을 이고 가는 엄마 앞에 나타나 으르렁대며 떡을 빼앗아 먹다가 결국 엄마까지 잡아먹고 ‘곶감과 호랑이’에서는 할머니가 계속 울어대는 아이에게 “자꾸 울면 호랑이가 잡아간다”라며 달랜다. 엄마가 호랑이와 맞닥뜨렸을 때 꼼짝없이 떡을 내놓을 수밖에 없고 호랑이의 으르렁거림에 울음을 그칠 수밖에 없는 이유는 뭘까. 과학자들은 호랑이 울음 소리에 섞인 초저주파 때문으로 보고 있다. 소리에는 사람이 들을 수 있는 가청주파수를 가진 것이 있는가 하면 파장이 너무 길거나 짧아 들을 수 없는 소리도 있다. 가청 주파수는 20~2만㎐(헤르츠)이고 2만㎐가 넘는 소리는 초음파, 20㎐ 미만은 초저주파이다. 초저주파를 의사소통에 사용하는 동물들도 있지만, 호랑이는 초저주파로 먹잇감을 움직일 수 없게 만든다. 동물학자들의 연구에 따르면 호랑이는 가청주파수의 포효를 내기도 하지만 들을 수 없는 초저주파 소리를 내기도 한다. 연구자들은 호랑이가 내는 17~18㎐의 초저주파를 사람들에게 들려주는 실험을 한 결과 대부분의 사람이 ‘으스스한 느낌’을 받고 순간적으로 움직일 수 없었다고 한다. 이는 초저주파가 신경을 자극해 일시적으로 움직일 수 없게 만들었기 때문이라는 것이다.

2021년 신축년도 겨우 하루 남았습니다. 이맘때만 되면 ‘파블로프의 개’처럼 반사적으로 올 한 해를 되돌아보고 내년을 계획합니다. 사실 한 해를 마무리하면서 지난 한 해 어떤 화두로 어떻게 살아왔는지 생각하는 것은 중요합니다. 최근 몇 년 동안처럼 지난 1년도 우리 사회에서는 공정, 정의, 안전 등이 화두였습니다. 그런데 공정, 정의라는 개념은 언제부터 갖게 되는 것일까요. 영국 플리머스대, 포츠머스대, 애스턴대, 독일 베를린자유대, 라이프치히대, 막스플랑크 진화인류학연구소, 미국 듀크대 공동연구팀은 공정, 정의에 대한 개념은 타고나며 어린아이들도 규칙에 어긋나는 행동에 대해서는 처벌과 간섭을 하려고 한다는 사실을 확인했습니다. 이 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 12월 28일자에 실렸습니다. 사람이 공정, 정의, 규범을 언제 인식하게 될까라는 궁금증은 교육학, 심리학, 뇌과학 등 많은 분야 전문가들이 관심을 가졌던 것입니다. 2011년 미국 워싱턴대 연구팀이 공정심과 이타심, 배려심은 첫 돌이 갓 지난 15개월을 전후해서 확실히 드러난다는 연구결과를 국제학술지 ‘플로스원’에 발표했습니다. 이들은 이에 앞서 ‘네이처’에 “인간의 뇌는 보상체계의 불공정함에 대해 민감하게 반응하도록 공정성이 태생적으로 내장돼 있다”는 연구논문을 발표하기도 했습니다. 이번 연구팀은 독일, 인도, 케냐, 아르헨티나 등 7개국 8개 지역에 거주하는 5~8세 남녀 어린이 376명을 대상으로 행동실험을 했습니다. 실험대상 지역은 도시 4곳, 시골 4곳이었습니다. 연구팀은 아이들에게 색깔과 모양이 다양한 블록을 분류하도록 했습니다. 대신 절반은 블록을 색깔별로 분류하도록 하고 다른 절반의 아이들에게는 모양별로 분류하도록 학습시켰습니다. 그런 다음 세 명씩 짝을 지어 둘은 게임을 하고 나머지 한 명은 관찰을 하도록 했습니다. 연구팀은 게임을 하는 아이 중 한 명에게 규칙과 다른 방식으로 블록을 분류하도록 한 뒤 관찰자 아이가 어떤 행동을 하는지 살펴봤습니다. 실험 결과, 관찰자 아이는 게임이 늦어질 때도 간섭하고 잔소리를 했지만, 정해진 규칙을 벗어나 게임을 할 때 더 많이 간섭하고 게임에 실제 개입하기도 했습니다. 문화에 따라 규범위반에 대해 간섭하는 형태는 조금씩 달랐지만 시골 지역 어린이들이 도시 지역 어린이보다 더 많이 항의하는 것으로 나타났습니다. 이는 시골처럼 소규모 지역 사회 어린이들은 이웃들이나 친지들과 함께 지내면서 공동체의 규범 준수에 대해 엄격하게 교육받기 때문으로 보인다고 연구팀은 해석했습니다. 공정, 정의, 규범준수 같은 개념을 선천적으로 타고난다 하더라도 주변 어른이나 나이 많은 아이들의 행동을 보고 가치관으로 체화시키게 된다고 연구팀은 설명했습니다. 이번 연구는 어른들이 공정, 정의, 규범준수에 대해 상황에 따라 다른 모습을 보이고, 자기 자신과 주변 사람에게는 너그럽고 타인에게만 엄격한 이중적인 태도를 자주 보이는 것은 사회의 건전성을 해칠 수 있다는 의미를 내포하고 있습니다. 우리 편의 이익을 위해 표정도 안 바뀌고 ‘내로남불’하는 모습, 내년에는 안 볼 수 있을까요.

경남 고성군 지역에서 9000만년전 백악기 시대 물고기 수영 흔적 화석이 우리나라에서 처음으로 발견됐다.진주교육대학교 부설 한국지질유산연구소 김경수(과학교육과) 교수는 고성군 마암면 삼락리 국도건설현장에서 발견된 어류 수영 흔적 화석에 대한 연구 논문이 ‘국제학술지 ‘백악기 연구(Cretaceous Research)’에 게재됐다고 29일 밝혔다. 연구 논문은 ‘한국의 진동층에서 발견된 어류 수영 흔적: 호수 분지 생흔상과 고생태에 관한 의미’라는 제목으로 실렸다. 김 교수는 지난해 3월 고성군 마암면 삼락리 고성 죽계-마산 진전1 국도 건설공사 현장에서 물갈퀴 새 발자국 화석을 이전하는 과정에서 어류 수영 흔적 화석을 발견했다고 밝혔다. 김 교수 연구논문에 따르면 이 화석은 9000만년 전 담수 어류가 수심이 얕은 곳에서 수영하면서 바닥에 남긴 지느러미 흔적이다.우리나라에서는 양서류(개구리)·파충류(도마뱀)·공룡·익룡·포유류(캥거루쥐)발자국 등 네 발로 걷는 척추동물들 발자국이 모두 발견됐으나 백악기 어류 흔적 화석은 발견돼지 않았다. 김 교수가 발견한 물고기 흔적 화석은 중생대 백악기 진동호수에 살았던 민물고기 가슴지느러미가 호수 바닥에 닿아서 만들어진 흔적 화석이다. 1쌍의 배 지느러미와 1개의 꼬리 지느러미, 배 지느러미 등 모두 3가지 종류의 흔적 화석이 발견됐다. 물고기 수영 흔적 화석을 통해 물고기 몸길이도 추정됐다. 9000만년 전 마암면 진동호수에 살았던 물고기는 최소 28㎝에서 최대 140㎝였을 것으로 추정했다. 김 교수는 “공룡이 걸어가면서 발자국을 남기는 것처럼 물고기는 수심이 얕은 호수에서 수영할 때 지느러미가 호수 바닥에 닿아 흔적이 남는데, 물고기 수영 흔적 화석은 발견이 어렵고 쉽게 지워질 수 있어 매우 희귀한 화석”이라고 분석했다. 김 교수는 “이번 물고기 흔적 화석 발견에 따라 우리나라 백악기 퇴적층에서 어류, 양서류, 파충류, 공룡, 익룡, 조류, 포유류 흔적 화석이 모두 발견됐다”며 “중생대 공룡 생태계가 매우 높은 다양성을 가지고 있었다는 것을 입증하게 됐다”고 설명했다. 국내 최초로 발견된 백악기 물고기 지느러미 흔적 화석은 지난해 발견장소에서 절단해 현재 고성공룡박물관에 보관돼 있다. 복제품은 화석 특별전을 통해 전시하고 있다. 물고기 흔적 화석이 발견된 고성지역은 우리나라 최초로 공룡 발자국 화석이 발견된 곳으로 세계 3대 공룡 발자국 화석산지다. 고성 덕명리 공룡과 새 발자국 화석산지는 1999년 천년기념물 제411호로 지정됐다.

중국에서 머리 길이만큼 긴 혀를 가진 고대 새의 화석이 발견됐다. 과학자들은 이 고대 새가 현존하는 벌새 또는 딱따구리의 조상뻘일 것으로 보고 있다. 중국과학원 척추고생물학 및 고인류학 연구소(IVPP)와 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스 공동 연구진은 중국 북동부 랴오닝성에서 고대 새의 화석을 발견하고 연구를 진행했다. 분석 결과 고대 새는 초기 백악기에 해당하는 약 1억 2000만 년전 공룡과 함께 서식했으며, 당시 전 세계에 걸쳐 분포했던 에난티오르니테스(Enantiornithes)의 일종으로 추측됐다. 에난티오르니테스는 백악기 당시 나무에 살았던 가장 흔한 새로, 부리가 비교적 짧고 말뚝 모양의 작은 이빨, 매우 긴 설골(혀뼈)을 가졌다.  인간과 달리 일반적인 파충류와 조류는 큰 혀를 가지고 있지 않다. 대신 조류의 경우 뼈와 연골로 만들어진 막대 모양의 설골을 가지고 있는데, 이번에 발견된 고대 새는 새 특유의 설골 중에서도 길이가 길고 부리 밖으로 내밀 수 있는 혀를 가진 최초의 예로 평가된다. 현존하는 딱따구리나 벌새도 부리에 비해 긴 혀를 가지고 있으며, 이를 부리 밖으로 내밀어 먹이를 먹는다. 딱따구리 등은 나무껍질이나 나뭇가지에 있는 구멍에서 곤충을 꺼내 잡아먹으려고 긴 혀를 사용하는데, 연구진은 이번에 발견된 고대 새 역시 같은 방식으로 혀를 이용했다고 추측했다. 연구를 이끈 IVPP의 토마스 스티드햄 박사는 “백악기에 살았던 이 새는 꽃가루나 꿀 등을 먹는 데 긴 혀를 사용했을 것”이라면서 “이는 딱따구리 같은 새에 앞서서 긴 혀를 부리 밖으로 내밀고 이용한 최초의 예”라고 설명했다. 이어 “우리는 이 고대 새의 두개골 크기와 모양이 기존에 알려진 에난티오르니테스 새에 비해 변화했다는 것을 확인했다. 이러한 변화는 먹잇감과 사냥 방식의 차이에서 비롯됐을 가능성이 많다”면서 “이 새는 더욱 효율적으로 먹이를 먹기 위해 두개골의 크기를 줄이고 혀를 훨씬 더 길게 만드는 방향으로 진화했으며, 두개골의 골격은 공룡으로부터 물려받았을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 출간되는 국제학술지 해부학저널(Journal of Anatomy) 최신호에 실렸다.

고대 미라의 두피에서 피를 빨아먹는 기생충인 머릿니의 흔적이 발견됐다. 과학자들은 미라의 머릿니에서 추출한 유전자 정보가 고대 인류에 대한 다양한 정보를 제공해 줄 것으로 기대하고 있다. 영국 레딩대학, 덴마크 코펜하겐대학 공동 연구진에 따르면 아르헨티나에서 발견된 미라는 1500~2000년 전 해당 지역에 거주했던 고대 인류의 것으로 확인됐다. 연구진은 미라의 머리에서 머릿니와 함께 머릿니가 알을 머리카락에 고정하려 몸에서 뿜어낸 끈적한 접착제(체액)을 발견했다. 분석 결과 끈적끈적한 성분의 체액 안에서는 머릿니가 숙주로 삼은 인간의 DNA가 고스란히 담겨 있었다. 머릿니가 뿜어낸 접착제에 두피 세포가 잔뜩 들러붙어 있었던 덕분이다. 연구진은 “기생충은 고대의 환경을 연구하는데 많은 도움이 되어 왔지만, 고대 인류의 DNA를 내포한 머릿니 체액이 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “고대 미라에서 DNA를 추출하는 일 자체가 어렵거나 DNA가 손상된 경우도 많다는 점을 감안할 때, 이번 발견은 매우 고무적”이라고 설명했다.특히 이번 연구에서는 머릿니의 체액이 내포한 고대 인류의 유전자 양이 미라의 치아나 두개골에서 발견되는 것보다 더 많다는 사실도 확인됐다. 일반적으로 유전자를 채취할 때, 뼈나 치아가 너무오래돼 부식하거나 심하게 훼손되어 있을 경우 유전자 샘플을 얻을 수 없다. 그러나 머릿니처럼 인간에 기생하는 기생충 또는 기생충의 몸에서 뿜어져 나온 물질에도 충분한 유전자가 남아있을 수 있다는 사실이 확인된 만큼, 뼈와 치아가 없는 유해에서도 유의미한 유전자 샘플을 얻을 수 있다는 의미다.연구를 이끈 알레한드라 페로티 레딩대학 무척추동물 생물학 박사는 “고대 인류의 유전 정보가 머릿니에서 생성되는 끈적끈적한 물질에 의해 보존될 수 있다는 사실이 처음으로 확인됐다”면서 “고대 머릿니는 유전학적 정보 외에도 수천 년 전 사람들이 어떻게 살고 어떻게 죽었는지에 대한 귀중한 정보를 제공할 것”이라고 기대했다. 이어 “머릿니는 두피뿐만 아니라 미라가 된 인간의 머리카락과 옷에서 흔하게 발견된다. 적은 양의 머릿니만으로도 숙주였던 인간이 어떻게 생겼는지, 어디에 거주했는지 등의 정보를 알아낼 수 있다는 것은 매우 놀라운 일”이라고 덧붙였다. 또 “이번 연구를 통해 약 2000년 전 아르헨티나 서부 산후안에 살았던 인류가 현재의 베네수엘라와 콜롬비아의 아마존 열대우림에서 이주했다는 사실을 처음으로 확인했다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 영국 옥스퍼드대의 월간 학술지인 ‘분자 생물학과 진화’(Molecular Biology and Evolution) 최신호(28일자)에 실렸다.

세계 해조류 생산량 3위를 자랑하는 한국에서 양식장과 연안에 버려져 해양오염을 일으킬 수 있는 다시마를 비롯한 해조류 뿌리 부위를 이용해 물 속 맹독성 중금속을 없애는 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단은 해조류를 이용한 숯으로 물 속 안티몬, 크롬, 비소 같은 중금속을 흡착해 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘응용 표면과학’에 실렸다. 원자번호 51번 안티몬(Sb)은 반도체, 배터리, 난연제, 차량용 브레이크패드 등 다양한 산업분야에 사용되는 물질이다. 실제로 안티몬을 이용한 작업을 하는 공장 인근 마을주민들이 집단으로 암에 걸리고 폐, 호흡기 계통 질환을 앓은 사례가 있을 만큼 독성이 강한 중금속이다. 이 때문에 산업 폐수를 배출할 때 중금속을 일정 농도 이하로 제거 후 배출해야 하는데 일반적으로 활성탄을 이용해 흡착해 제거한다. 문제는 국내 활성탄의 70% 이상을 수입에 의존하고 있다. 저비용, 고효율 흡착소재 개발을 위해 많은 연구자들이 바이오매스를 이용해 생산할 수 있는 바이오차(Biochar) 연구를 하고 있다. 바이오차는 바이오매스를 이용해 만든 숯이라는 뜻의 합성어이다. 일반적으로 비이오차는 활성탄 대비 생산비용이 3~6%에 불과하고 생산과정에서 온실가스인 이산화탄소를 발생시키지 않고 중금속 제거효율도 뛰어나다. 문제는 중금속을 흡착한 바이오차를 회수하기가 쉽지 않아 오히려 2차오염을 유발할 수 있다는 우려가 나오고 있다는 점이다. 연구팀은 국내에서 쉽게 구할 수 있는 해조류 폐기물을 이용한 바이오차를 만들고 그 표면에 자성물질 ‘제이콥사이트’를 결합시켜 중금속을 쉽게 흡착할 수 있도록 했다. 또 중금속을 흡착한 바이오차를 자석을 이용해 쉽게 회수할 수도 있게 했다. 그 결과 일반 바이오차보다 비표면적이 34배 증가됐고 단위무게 당 최대흡착량은 100배 이상 상승했다. 수돗물과 강물에 직접 적용한 결과 실험실에서 나온 결과와 비슷하게 90% 이상 제거효율을 확인했다. 연구를 이끈 정경원 KIST 박사는 “이번 연구결과는 폐해조류 뿐만 아니라 바이오유를 만든 뒤 남은 찌꺼기에도 적용할 수 있다”며 “맹독성 중금속을 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 생산과정에서도 이산화탄소 발생이 없어 탄소중립 달성에도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

지구 온난화가 현재 추세대로 계속된다면 1000년 후 전세계 해수면이 현재보다 5m 더 높아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이로 인해 인구의 10%인 7억 7000만 명이 주거지를 잃게 될 전망이다. 일본 홋카이도대 등 연구진은 현재의 기후 변화 추세가 나아지지 않았을 때 남극 빙상의 장기적인 변화를 예측해 위와 같은 결론에 이르렀다고 밝혔다. 연구진은 이 연구에서 지구 온난화가 남극과 그린란드 빙상에 미치는 영향을 추정하기 위해 만들어진 빙상 모델인 ‘이스밉6’(ISMIP6·Ice Sheet Model Intercomparison Project-phase 6)를 사용했다. 이는 유엔 산하 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)가 지난 8월 발행한 제6차 평가보고서(AR6)의 데이터로 쓰인 것이기도 하다.이번 연구에서는 특히 ‘시코폴리스’(SICOPOLIS·Simulation CODE for POLythmal Ice Sheets)로 알려진 빙상 모델과의 결합으로, 남극 빙상이 2100년 이후로도 어떻게 변화하는지를 예측했다. 이에 따라 2100년까지의 시뮬레이션은 원래의 이스밉6 결과와 같지만, 그후에는 지구 온난화가 더는 악화되지 않는다고 가정했다. 이를 통해 연구진은 남극 빙상의 총 질량 변화와 지역적 변화 그리고 이런 변화에 영향을 주는 다양한 요인에 중점을 둬 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 현재의 지구 온난화 추세가 계속된 환경에서 서기 3000년이 되면 전 세계 해수면은 최소 1.5m에서 최대 5.4m 상승하는 것으로 나타났다.  반면 온실가스의 감축에 성공해 지구 온난화의 수준을 완화하는 데 성공하면 해수면 상승을 최소 13㎝에서 최대 32㎝까지 제한할 수 있다는 희망적인 시나리오도 제시됐다. 연구 주저자인 홋카이도대 저온과학연구소의 크리스토퍼 챔버스 박사는 “이 연구는 21세기의 기후 변화가 남극 빙상에 미치는 영향은 이번 세기가 훨씬 더 지나서도 나타나며 나중에는 몇 미터의 해수면 상승이라는 가장 심각한 결과로 이어질 수 있다는 점을 분명하게 보여준다”면서 “앞으로는 더 현실적인 미래 기후 시나리오에 근거하는 시뮬레이션이나 다른 빙상 모델을 더해 더 정확하게 예측할 것”이라고 말했다. 해수면 상승은 기후 변화의 악영향으로 지구상 얼음이 녹아내려 나타나는 현상으로, 인구 밀도가 높은 해안 지대는 적절한 대책 없이 살 수 없게 될 가능성이 크다. 이에 따라 해수면 상승에 영향을 주는 빙상이나 빙하의 변화를 이해하는 연구는 매우 중요하다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘빙하학 저널’(Journal of Glaciology) 최신호(12월 22일자)에 실렸다.

“다른 사람들은 주식이나 부동산으로 수익만 잘 내는데 왜 항상 나는 상투만 잡는 것일까”라는 생각을 하는 투자자들이 의외로 많다. 주택 매입이나 주식 투자, 심지어 결혼상대 찾기 등은 현실적 제약 때문에 전체 선택지에 대한 정보를 알지 못한 채 특정 시점에서는 탐색을 멈추고 선택을 해야하는 ‘제한적 순차 의사결정’ 상황이다. 많은 연구를 통해 제한적 순차 의사결정 상황에 놓이면 대부분의 사람들은 비합리적 선택을 한다고 알려져 있다. 그렇지만 왜 그런 상황에서 비합리적 선택을 하는지 정확히 알려져 있지 않았다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 연구팀은 제한적 순차 의사결정 상황에서 사람들의 행동을 분석하고 이를 설명할 수 있는 새로운 수리모델을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 계산생물학’에 발표됐다. 연구팀은 참가자 111명을 대상으로 비서문제라는 의사결정 실험을 실시했다. 참가자들은 화면에 나타나는 0~150 사이의 숫자를 본 후 수락이나 거절하는 간단한 과제이다. 해당 숫자를 거절하면 다음 숫자가 제시되지만 수락하면 그 숫자가 실험보상에 더해지고 해당 회차는 끝났다. 각 회차별로 숫자를 볼 수 있는 기회는 다섯번으로 한정돼 있고 거절해 지나간 숫자는 다시 수락할 수 없도록 했다. 다음 숫자에 대한 정보 없이 주어진 기회 내에 하나의 숫자를 수락해야하고 여러 라운드를 통해 수락된 숫자들의 총합이 실험 참가비로 지급됐다. 실험 결과, 사람들의 기대치는 기존 실험들처럼 확률로 계산된 객관적 값보다 더 높았다. 각 회차 초반에는 큰 숫자가 나올 것이라고 기대하기 때문에 눈높이가 높다가 기회가 점차 소진될수록 눈높이가 낮아지는데 눈높이가 떨어지는 정도가 객관적으로 계산한 기대치 변화보다 더 완만한 것으로 나타났다. 실험참가자들은 단순히 수학적으로 계산된 최적값을 극대화하기보다는 스스로 만족감을 극대화하는 선택을 한다는 것이다. 연구팀은 실험참가자들의 동공 측정 실험도 했는데 실제로 개인의 주관적 눈높이에 가까운 숫자가 제시되면 동공 크기변화가 강하게 나타났고 주관적 만족감에 민감한 사람일수록 그 크기변화 폭이 큰 것으로 확인됐다. 이를 통해 제시된 선택지가 개인의 주관적 눈높이보다 높을 경우에는 효용(만족도)이 양수가 되지만 이 기준보다 낮으면 효용이 음수가 되는 것으로 난다는 모델을 제시한 것이다. 행동경제학에서는 사람들이 손실에 민감하게 반응하기 떄문에 객관적 이익을 최대화하지 않는 비합리성을 설명하는 전망이론을 제시한다. 전망이론의 주관적 효용함수를 이번에 개발한 순차적 의사결정 최적화 모형에 적용하면 그동안 비합리적으로 여겨졌던 순차적 의사결정 행동을 별다른 가정 없이도 잘 설명할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 정동일 UNIST 교수는 “주관적 합리성 모델은 뇌에서 일어나는 주관적 가치평가 과정과 잘못 형성된 개인 가치기준을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라면서 “약물 중독 같은 충동적 의사결정이나 결정장애라고 부르는 의사결정지연장애 같은 행동도 설명할 수 있을 것으로 본다”라고 말했다.

국내 연구진이 태양전지의 유해성분이 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 첨단소재연구본부, 성균관대 전자전기공학부 공동연구팀은 차세대 태양전지 소재로 주목받는 페로브스카이트의 구성성분인 납이 물에 녹아 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 확보했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 페로브스카이트는 열과 수분에 취약하기 때문에 구성성분 중 하나인 납이 물에 녹아 외부로 유출되기 쉽다. 이처럼 외부 환경과 차단을 위해 페로브스카이트는 유리 성분으로 둘러싼 캡슐공정을 거친다. 캡슐처럼 코팅한 유리는 얇기 때문에 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스에 적용하기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 유리 대신 파손될 경우 수소결합으로 손상된 부분을 자가치유할 수 있는 고분자 물질을 코팅막과 전극소재로 적용해 별도 추가 공정없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 확보하는데 성공했다. 연구팀은 자가치유 고분자 소재로 코팅된 페로브스카이트 태양전지에 우박으로 인한 반복된 충격으로 손상된 상황을 만든 뒤 물에 넣고 흘러 나온 납 화합물 양을 조사했다. 그 결과 누출된 납 화합물 유출량은 0.6ppb 수준으로 유리 방식 코팅을 했을 때 5.6과 비교하면 약 5000분의1 수준인 것으로 확인됐다. 김인수 KIST 박사는 “이번 연구는 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것”이라며 “물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선하는 후속연구를 진행하고 있다”고 설명했다.