올 초 세계기상기구(WMO)는 지난해에 이어 올해도 역대 ‘가장 더운 해’가 될 것이라는 예측을 내놨다. 아니나 다를까. 미국 국립기상청(NWS)은 북미 지역을 덮친 살인적 폭염에 따라 지난달은 미국 본토에서 기상 관측을 시작한 이래 ‘가장 뜨거운 6월’이었다는 분석을 최근 발표했다. 북극권인 러시아 모스크바도 120년 만에 최악의 더위에 시달리고 있다.이런 최악의 폭염은 그동안 지구 기후조절 역할을 했던 열대우림이 파괴되는 동시에 도심 확대로 온실가스 배출량이 줄지 않으면서 나타나는 현상이라는 경고가 또다시 나왔다. 브라질 국립우주연구소(INPE), 상파울루대 고등과학연구소, 리우데자네이루대, 국립 자연재해 조기경보·감시센터, 미국 해양대기청(NOAA) 지구감시연구소, 영국 리즈대, 엑스터대, 뉴질랜드 국립 지질·원자력과학 동위원소연구센터, 네덜란드 바헤닝언대, 흐로닝언대 공동연구팀은 아마존 열대우림의 무분별한 벌목 행위와 그로 인한 국지적 기후변화가 전 지구 탄소 처리 능력을 떨어뜨리고 있다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 7월 15일자에 발표했다. 아마존 열대우림은 전체 면적이 750㎢로 세계 최대 규모다. ‘지구의 허파’이자 지구 생물종의 3분의1이 존재하는 ‘생물 다양성의 보고’로 불린다. 기후학적 측면에서도 아마존 열대우림은 온실가스 축적과 저장에서 중요한 역할하고 있다. 그렇지만 최근 경제개발을 이유로 심각한 수준으로 파괴되고 있다. 일부 과학자들은 최근 북미 지역 폭염도 이 같은 아마존 열대우림 파괴의 결과라고 본다. 연구팀은 2010년부터 2018년까지 브라질 지역의 아마존 일대 대류권(고도 10㎞ 이하) 내 이산화탄소와 일산화탄소 농도 데이터를 수집해 분석했다. 특히 브라질 아마존 동부와 서부 지역의 탄소배출량을 비교 분석한 결과 동부에서의 탄소배출량이 서부보다 많은 것으로 조사됐다. 조사 대상 기간 동안 아마존 남동부 지역에서는 벌목이 광범위하게 이뤄졌고, 그로 인해 토양이 건조해지고 산불이 자주 일어나면서 탄소 흡수원이 아닌 배출원이 됐다고 연구팀은 밝혔다. 아마존 열대우림의 벌목은 해당 지역의 탄소 흡수·배출의 균형을 깨뜨리면서 기후변화에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라 생물 다양성을 위협한다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 브라질 국립우주연구소의 루치아나 가티 박사는 “아마존 파괴는 전 지구적 탄소흡수 용량까지 감소시켜 남미와 북미 지역 기후에 영향을 미치고, 나비효과처럼 지구 전체 기후에 변화를 일으킨다”고 말했다. 이와 함께 중국 중산대 환경과학기술학부, 광둥성 환경오염통제관리기술연구소 공동연구팀은 전 세계 25개 메가시티가 전 세계 온실가스 배출량의 52%를 발생시키고 있다고 14일 밝혔다. 메가시티는 인구 1000만명 이상이 거주하고 활동하는 거대 도시를 말한다. 이 같은 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘최신 지속가능 도시학’ 7월 13일자에 실렸다. 연구팀이 전 세계 53개국 167개 주요 도시의 온실가스 배출량을 분석한 결과 중국과 인도의 대도시들은 선진국 도시들보다 온실가스 배출량이 월등히 많은 것으로 나타났다. 167개 도시 중 중국 상하이·쑤저우, 일본 도쿄, 러시아 모스크바, 터키 이스탄불 등 상위 25개 도시가 온실가스 배출의 52%를 차지하고 있다. 연구팀은 “열대우림 파괴, 지속가능하지 못한 도시 확대 등을 통제하지 못한다면 인류는 여섯 번째 대멸종의 길로 갈 수밖에 없을 것”이라고 했다.

미국 브라운대 의대 응급의학과, 공과대 의생명공학부, 로드아일랜드병원 공동연구팀은 스마트폰 카메라로 결막을 찍은 사진만으로도 빈혈 여부를 파악하는 방법을 개발했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 7월 15일자에 실렸다. 빈혈은 혈액 중 적혈구 수가 줄거나 헤모글로빈 농도가 부족한 경우 나타나는데 전 세계 인구 4명 중 1명이 앓고 있을 정도로 흔한 질환이다. 연구팀은 결막 색과 혈관 상태로 헤모글로빈 수치를 예측해 빈혈 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 만들었다. 연구팀은 성인 남녀 202명을 상대로 이번 기술을 이용한 예측치와 혈액검사 결과를 비교했더니 정확도 94~95%로 빈혈 여부를 판별할 수 있었다고 밝혔다.

기후 변화로 세상이 급격히 더워지면서 인류가 직면한 여러 문제 중 한 가지는 폭염을 견뎌야 하는 것일지도 모르겠다. 그런데 최근 중국에서 일반 섬유로 만든 옷보다 체온을 5℃까지 낮출 수 있는 옷감을 개발했다는 소식이 전해졌다. 13일(현지시간) 사이언스얼러트 등 과학매체 보도에 따르면, 중국 화중과기대 연구진은 햇빛과 열을 현저하게 반사해 인체를 더욱더 시원하게 유지하는데 도움을 줄 잠재력을 지닌 신소재를 개발했다. 햇빛으로부터 신체를 보호하기 위해 많은 사람은 밝은색 옷을 입는데 여기에는 가시광선과 근적외선을 반사해 체온이 오르는 현상을 막는 효과가 있다. 하지만 근적외선의 경우 물 분자에 흡수돼 신체 주변의 공기를 가열하는 문제가 있어 냉각 효과는 미미한 것이 현실이다. 이에 따라 현지 연구진은 폴리젖산과 합성섬유로 만든 두께 550㎛ 직물에 이산화티타늄 나노입자를 혼합한 뒤 이를 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 박막으로 덮은 새로운 섬유를 만들어냈다. 이 새로운 직물은 일반적인 흰색 천처럼 보이지만, 가시광선과 자외선만이 아니라 중적외선을 반사하는 기능을 지녀 근적외선을 반사하는 것과 비슷한 효과를 얻을 수 있는 것으로 전해졌다.연구진은 ‘메타 패브릭’이라고 이름 붙인 이 새로운 섬유의 효과를 검증하기 위해 절반은 메타 패브릭, 나머지 절반은 순면으로 된 조끼를 제작해 자원봉사 대학원생에게 입게 하고 직사광선 아래서 1시간 동안 있게 했다. 그리고 조끼의 온도를 열화상 카메라로 측정했다. 그 결과, 메타 패브릭으로 만든 우측 절반의 온도는 33.4℃, 시판 중인 면으로 만든 좌측 절반은 36.4℃로 3℃ 정도 차이가 나는 것으로 나타났다. 이들 연구자는 또 조끼 안쪽에 설치한 온도 센서로 피부의 온도를 측정했는데 더운 날씨에 1시간 동안 있던 것으로 면으로 된 조끼 쪽 피부는 31℃에서 37℃까지 상승했지만 메타 패브릭으로 만든 조끼 쪽 피부는 31℃에서 32℃까지 상승해 그 차이는 5℃나 되는 것으로 확인됐다. 이밖에도 더운 날씨에 방치한 자동차를 이용한 실험도 시행했다. 메타 패브릭으로 차를 덮으면 덮개를 씌우지 않은 차보다 약 30℃, 시판 자동차용 커퍼를 사용한 차보다 약 27℃까지 온도가 낮아지는 효과를 얻을 수 있었다. 연구진에 따르면 메타 패브릭은 일반 섬유와 같은 시설에서도 옷으로 가공할 수 있고, 제조 원가도 일반 의류보다 10% 정도밖에 높지 않다. 이에 따라 연구진은 논문에서 “신소재 실험 결과는 이 소재가 스마트 섬유와 햇빛 차단용 제품, 물류 분야 등 다양한 용도로 응용할 큰 가능성을 보여준다”면서 “조만간 새로운 소재로 된 옷을 출시할 수 있을 것”이라고 내다봤다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘사이언스’ 최신호(7월 8일자)에 실렸다.

매일 커피를 1∼3잔 마시면 신종 코로나바이러스(코로나19) 감염 위험이 10％ 줄어든다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 12일(이하 현지시간) 뉴욕포스트에 따르면 미국 일리노이주(州) 노스웨스턴대학 연구진은 지난달 20일 국제학술지 ‘뉴트리언츠’(Nutrients)에 이 같은 내용의 연구를 발표했다. 연구진은 영국 바이오뱅크(UK Biobank)가 보유한 40∼70세 3만7988명의 식단 자료를 토대로 코로나19 감염 현황을 추적해 평소 섭취했던 음식과 코로나19 감염 사이 상관관계를 분석했다. 일종의 코호트 연구(Cohort study) 프로그램인 바이오뱅크에는 2006년부터 2010년까지 약 50만 명의 유전·신체·음식 섭취 등의 기록이 취합돼 있다. 연구 결과 일일 커피 섭취량이 1잔, 2∼3잔, 4잔인 경우, 1잔도 안마실 때와 비교해 코로나19 양성 판정률은 각각 10％, 10％, 8％가량 떨어졌다. 연구진들은 “커피는 항산화, 항염증성 성분을 갖고 있다”면서 “종양괴사인자 알파(TNF-α), C-반응성 단백질(CRP-C-reactive protein) 등 염증성 표지 물질에 커피가 유리하게 작용한다”고 분석했다. C-반응성 단백질과 종양괴사인자 알파 모두 코로나19의 중증도와 사망률에 영향을 미치는 물질이다. 커피에 함유된 건강 증진 성분이 코로나19를 막는 면역 개선 효과를 내고 있다는 추정이다. 꾸준한 채소 섭취 역시 코로나19 감염 확률을 낮추며, 모유 수유도 아기에게 같은 효과를 발휘하는 것으로 나타났다. 매일 0.67인분의 채소를 섭취하기만 해도 코로나19 감염 확률이 떨어졌다. 연구진은 채소가 면역 개선 효과를 내는 항염증성 성분 등을 풍부하게 함유하고 있기 때문이라고 설명했다. 반면 가공육의 경우 매일 0.43인분만 섭취해도 코로나19 감염 확률이 높아졌다. 가공을 거치지 않은 붉은 고기 섭취는 코로나19 감염 확률에 영향을 주지 않았다. 연구진은 이 같은 차이를 두고 고기 섭취 자체보다는 염장, 훈연 등 가공 작업 시 면역에 영향을 주는 요소가 있을 것이라 추정했다. 연구자들은 코로나19 예방 가이드라인을 세우는 데 특정 식단이 도움이 될 수 있을 것이라고 연구 의의를 전했다.

DGIST 정보통신융합전공 임성훈 교수 연구팀이 딥러닝 기술을 활용해 복잡하고 다양한 이미지에서 영상의 환경 정보를 분리, 변환하는 인공지능 신경망 모듈을 개발했다. 향후 이미지 변환, 도메인 적응 등 인공지능 분야 발전에 획기적인 기여가 기대된다. 임성훈 교수 연구팀은 이미지 정보의 구성이 도메인마다 다를 수 있고 선형적 구성처럼 단순한 구성이 아닐 것이라는 가설을 세웠다. 연구팀은 이미지 정보를 전체적인 형태 정보와 스타일 정보로 뚜렷하게 나눌 수 있는 분리기를 설계했다. 이를 이용해 도메인마다 다른 가중치를 사용해 도메인 간의 차이를 반영할 수 있게 했다. 또한 분리된 이미지 정보들 간의 연관성을 이용해 각 이미지 구성에 알맞은 스타일 정보를 찾는 새로운 신경망 구조를 개발하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 신경망은 한 모델로도 여러 도메인의 이미지 변환이 자유자재로 가능한 장점이 있다. 이에 시각 인지 문제에 연구팀이 개발한 도메인 적응 알고리즘을 적용했을 때, 기존보다 2배 높은 정확도를 보일 수 있었다. 임 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 신경망은 이미지 정보에 대한 새로운 분석이 담긴 신경망”이라며 “향후 관련 기술을 좀 더 개선한다면 많은 분야들에 적용되어 인공지능 분야의 발전에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구 결과는 제1저자인 정보통신융합전공 이승훈 학위연계과정생이 참여했다. 아울러 인공지능 분야 최우수 국제학술지 ‘IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition’에 게재 및 지난 6월 25일 온라인 발표됐다.

한국인이 가장 사랑하는 나무이자 기후변화와 병해충으로 피해가 큰 소나무 보존·관리를 위한 기반이 마련됐다.산림청 국립산림과학원은 14일 기후변화에 대응해 각 지역에 분포하는 소나무의 유전다양성 분석해 유사한 특성을 갖는 분포지역을 분리한 ‘소나무 전국 유전자 분포지도’를 완성했다고 밝혔다. 분포지도는 경북 울진 소광리 산림유전자원보호구역 등 전국의 소나무 분포지 60곳을 대상으로 DNA 분석을 실시한 결과 4개의 유전구역으로 구분됐다. 제주도는 내륙과 다른 유전적 특성을 보였다. 내륙지역은 3개 구역으로 구분됐으며, 강원지역과 울진지역 소나무들이 동일한 유전구역에 포함됐다. 이에 따라 유전다양성이 유사한 분포지역을 통합적으로 보존·관리가 가능해져 전국 소나무림에 대한 관리구역 설정에 활용할 수 있다. 또 산림유전자원보호구역과 소나무림 육성을 위한 종자 배포의 실효성도 높일 수 있게 됐다. 소나무는 전국에 분포하지만 그동안 전국 차원이 아닌 일부 지역 소나무림에 대한 관리가 이뤄졌다. 이번 연구 결과는 산림 분야 국제학술지 ‘포레스트’에 게재됐다.

지구에서 약 130광년 떨어진 곳에서 인간의 나이로 따지면 청소년 정도인 4개의 외계행성이 새롭게 발견됐다. 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터 등 국제공동연구팀은 우주망원경 TESS의 데이터를 분석한 결과 TOI 2076 b, TOI 2076 c, TOI 2076 d 그리고 TOI 1807 B 등 총 4개의 외계행성을 발견했다는 연구결과를 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호에 발표했다. 먼저 네 행성의 항성인 TOI 2076과 TOI 1807은 지구에서 약 130광년 떨어진 곳에 자리잡고 있으며 두 별의 간격도 30광년에 달한다. 두 항성은 모두 K-타입의 왜성으로 분류되는데, 광도와 질량 및 크기가 평균 또는 평균 이하인 난쟁이별이라는 의미다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M 타입으로 나뉘는데 가장 뜨거운 것이 O-타입이다. 우리의 태양이 중간 단계인 G-타입으로 표면온도는 5800K(켈빈, 약 5800도)에 달한다. 이에반해 TOI 2076과 TOI 1807은 3500~5000K 정도다.TOI 2076의 주위를 도는 TOI 2076 b, TOI 2076 c, TOI 2076 d는 지구보다 모두 덩치가 큰 행성이다. 이중 TOI 2076 b는 지구와 비교해 3배 만한 크기로 공전주기는 단 10일에 불과하다. 또한 TOI 2076 c와 TOI 2076 d는 지구의 4배 만한 크기로 공전주기는 17일 이상이다. 이렇게 항성과 가까운 탓에 TOI 2076 b의 경우 지구가 태양에서 받는 자외선의 약 400배 이상을 얻는다. 특히 흥미로운 것은 TOI 1807 B다. 지구보다 약 2배 정도 큰 TOI 1807 B는 불과 13시간이면 항성을 공전할 수 있다. 이 정도면 행성이 항성에 바짝 붙어있다고 해도 과언이 아닌 수준. 이 때문에 항성으로부터 받은 자외선은 지구와 비교해보면 무려 2만2000배다.연구팀이 이번 외계행성 발견에 주목하는 이유는 행성의 생성 초기를 지나 이른바 청소년기 모습을 보면서 지구와 같은 행성의 성장 과정을 유추할 수 있기 때문이다. 항성 TOI 2076과 TOI 1807는 서로 30광년이나 떨어져 있지만 약 2억년 전 같은 거대한 가스 구름(gas cloud)에서 태어난 출생의 비밀을 안고있다. 논문의 선임저자인 에임스 연구센터의 천문학자 크리스티나 헤지스는 "행성의 생명 주기로 보면 이들 외계행성들은 모두 과도기 또는 10대의 나이로 성장기에 있다"면서 "이는 행성의 진화과정을 알 수 있는 좋은 연구자료가 된다"고 설명했다. 이어 "특히 이론적으로 행성은 항성과 바짝 붙어 형성되기가 어려운데 TOI 1807 B는 좋은 연구모델이 된다"고 덧붙였다. 한편 TESS는(Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 NASA가 운영 중인 우주망원경으로 지금까지 큰 업적을 남긴 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓는 TESS는 행성이 별(항성) 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 식현상(transit)을 이용해 행성의 존재 유무를 확인한다.

시험을 앞두고 벼락치기로 열심히 외운 문제가 나왔는데도 기억이 나지 않아 시험을 망친 기억이 누구나 한 번쯤은 있을 것이다. 열심히 공부하고 외웠는데도 기억이 나지 않는 경우가 있는가 하면 잊혀진 줄만 알았던 기억이 갑자기 떠오른 경우도 있다. 국내 연구진이 이런 독특한 기억 형성에 대한 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 수많은 뇌신경세포(뉴런)와 이들 사이의 시냅스 연결로 구성된 복잡한 신경망에서 기억을 형성하는 뉴런이 선택되는 원리를 규명했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 1949년 캐나다 신경심리학자 도널드 헤브는 두 뉴런이 시간상 동시에 활성화되면 뉴런간 시냅스연결이 강화되는 시냅스 가소성이 생길 것이라는 아이디어를 제시했고 이후 실험을 통해 학습, 경험 등으로 특정 시냅스가 장기강화(LTP)가 일어난다는 것이 증명됐다. 수업을 들은 직후 배운 것을 한 번 훑어보는 것만으로도 기억이 오래 지속될 수 있기 때문에 학습에서 복습이 강조되는 것이다. LTP가 기억의 핵심이라는 것은 알려져 있지만 LPT가 기억을 인코딩하는 뉴런을 어떻게 정하는지 아직까지 규명되지 않았다. 실제 경험과 학습은 기억이라는 형태로 뇌에 저장돼 필요할 때 불러오게 되는데 이 같은 기억은 뇌 전체 중에 극히 적은 수의 뉴런들에 인코딩되고 저장된다고 알려져 있다. 그런데 기억 담당 뉴런이 정해져 있는 것인지, 아니면 특정 과정에 의해 선택되는지는 불확실했다. 연구팀은 광유전학 기술을 이용한 생쥐 실험으로 이 같은 비밀을 파헤쳤다. 연구팀은 생쥐의 뇌 편도체 부위 중 자연적 학습조건에서는 LPT가 생기지 않는 시냅스를 자극하거나 차단함으로써 기억을 인코딩하는 뉴런이 달라지는지를 본 것이다.연구팀은 생쥐에게 기억과 관련없는 시냅스를 미리 자극해 LTP가 형성되기 쉽게 만든 뒤 공포체험을 시키면 공포기억이 원래 기억에 관여하는 시냅스가 아닌 자극된 시냅스에 장기기억이 만들어진다는 것을 확인했다. 또 공포기억이 형성된 뒤 광유전학 기술로 해당 시냅스 연결을 약하게 만들면 기억이 형성되지 않는다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 시냅스 강도를 인위적으로 조작하면 기억이 새겨지는 뉴런이 바뀔 수 있다는 것이다. 한진희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구는 LTP에 의해 뉴런들 사이에서 새로운 연결패턴이 만들어지고 경험이나 학습에 연관된 특이적 세포집합체가 뇌에 새롭게 만들어짐을 보여줌으로써 기억형성원리를 규명한 것”이라며 “기억이 뇌에 어떻게 형성되는지를 알려줌으로써 치매는 물론 조현병 같은 기억형성 관련 질환을 치료하는 단초를 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 화재나 폭발위험이 없고 저장용량도 큰 전고체 이차전지 기술을 완벽하게 개발해 냈다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실, 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학연구소 공동연구팀은 화재 및 폭발위험이 없는 전고체 이차전지용 양극기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 지난해 전고체 이차전지용 음극구조 기술을 개발해 안전하면서 성능이 우수한 전고체 이차전지 핵심원천기술을 확보했다는 평가를 받고 있다. 이번 연구결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘에너지 스토리지 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 많이 쓰이는 리튬이온전지는 액체전해질이 쓰이기 때문에 외부 충격이나 온도 상승 등이 원인이 돼 폭발 및 화재위험이 상존한다. 이 때문에 배터리에서 이온을 전달하는 전해질을 액체 대신 고체를 적용한 전고체 이차전지를 상용화하기 위한 기술이 활발하게 연구되고 있다. 일반적으로 전고체 이차전지의 양극은 전자 전도를 담당하는 도전재, 이온 전도를 담당하는 고체 전해질, 에너지 저장을 담당하는 활물질, 이들을 물리화학적으로 고정시켜주는 바인더로 구성된다. 전해질은 리튬이온이 원활하게 이동해 전기를 생산하도록 하기 때문에 반드시 필요한 부분이지만 고체전해질 구성비가 늘어나면 상대적으로 활물질이 적게 들어가 에너지 밀도(용량)를 늘리는데 한계가 있다. 이에 연구팀은 고체전해질 없이 이황화티타늄이라는 물질에 압력을 가해 입자간 빈틈이 없게 만든 활물질과 바인더만으로 구성된 양극구조를 만들었다. 연구팀은 활물질과 바인더로만 구성된 양극구조로 된 전지를 사용했을 때 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 가상실험한 결과 리튬이온이 이황화티타늄 입자들을 통해 원활하게 움직이는 것을 확인했다. 고체전해질 없이도 전고체 이차전지가 작동할 수 있다는 것이다. 실제로 고체전해질을 사용하지 않고 활물질 함량을 늘릴 수 있어 고체전해질을 사용했을 때보다 에너지 밀도를 1.3배 이상 높일 수 있고 제작 비용도 낮출 수 있다는 장점이 있는 것으로 확인됐다. 이영기 ETRI 책임연구원은 “이번 연구와 앞서 지난해 연구한 결과를 통해 음극과 양극 모두에서 활물질만으로 이온확산이 가능하다는 것을 확인한 만큼 에너지밀도를 더욱 높일 핵심원천기술을 확보해 화재, 폭발위험이 없는 전고체 이차전지기술 상용화를 앞당길 것”이라고 설명했다.

언론매체에서 심심찮게 우리나라 사람들 중 70%에서 많게는 90% 이상이 비타민D 부족이나 결핍이라는 연구 결과를 보도하곤 한다. 특히 TV에 출연해 근거가 확립되지 않은 건강기능식품이나 치료법을 주장하는 이른바 ‘쇼닥터’들은 비타민D 검사를 권유하고 심지어 자신의 이름을 내세운 제품의 홍보에 열을 내고 있다. 2016년 최고의 의학학술지인 뉴잉글랜드 저널 오브 메디신(NEJM)은 하버드의대 조앤 맨슨 등이 쓴 ‘비타민D 결핍?정말 대유행인가?’라는 글을 실었다. 이들은 지난 수십년 동안 학계에서 비타민D의 적정 수준과 관련해 잘못된 개념과 기준을 적용해 왔다고 비판했다. 권장섭취량은 1940년대 제2차 세계대전 중에 만들어진 개념으로, 각 나이대와 성별에서 건강한 개인들의 대부분에 해당하는 97.5%의 사람들의 요구량을 만족하는 각 영양소의 섭취량을 말한다. 비타민D로 예를 들어 보면 100명의 건강한 사람들이 섭취하는 비타민D의 양이 적은 양에서 많은 양까지 포물선의 정규분포곡선을 그릴 때 섭취량을 등수로 따져 1등이 가장 많이 섭취하는 사람이라면 2.5등 정도의 사람이 섭취하는 양을 비타민D 권장섭취량으로 정한 것이다. 여기에 상응하는 혈중 비타민D 농도로 학계에서는 20ng/㎖를 사용해 왔다. 이 기준을 적용하면 혈중 비타민D 농도를 측정했을 때 거의 대부분에 해당하는 97.5%는 비타민D 결핍 혹은 부족이라고 나올 수밖에 없다. 즉 그동안 사용해 온 권장섭취량의 개념은 해당 영양소의 섭취량 수준에 따른 질병의 발생 혹은 건강의 유지에 대한 과학적인 관찰연구의 결과에서 나온 것이 아니라 건강한 사람들의 섭취량 수준에서 대부분을 포괄하는 섭취량을 특별한 근거 없이 상위 2.5% 수준으로 잘못 정의해 왔다는 것이다. 이러한 주장을 뒷받침하는 사설과 문헌고찰이 2018년 의학학술지 ‘미국가정의’(AFP)에 발표됐다. 최신 연구 결과를 살펴보면 일상적인 비타민D 검사는 매년 수억 달러를 낭비하는 것이며 비타민D 보충은 암, 심혈관질환, 골절의 위험성을 줄이지도 못하고 생명연장에도 도움이 되지 않으며 오히려 신장결석 위험성을 높인다며 증상이 없는 개인의 경우 비타민D 검사와 보충을 하지 말 것을 제안했다. 최근에는 고용량의 비타민D 복용이나 주사는 오히려 골절이나 낙상의 위험성을 높인다는 대규모 임상시험 결과도 발표되기 시작했다. 캐나다 앨버타에서는 골대사질환, 흡수장애증후군 등 특정질환이 의심되는 경우에만 비타민D 검사를 시행하는 제도를 도입한 후 검사가 90% 정도 감소했다고 한다. 이제는 우리 의사들부터 변해야 한다. 최신의 근거에 기반해 진료하자. 시간과 돈 낭비, 그리고 오히려 해가 될 수도 있다는 걸 기억하자. 관련 질환이 의심되지 않는 이상 비타민D, 검사도 보충도 하지 말자.

지구가 연간 대기 중에 가두는 열 에너지양이 거의 15년 만에 두 배로 늘었다는 연구 결과가 나왔다. 이는 지구가 1년 동안 달궈지는 속도가 15년 만에 두 배 빨라졌다는 것으로, 기후 변화의 또 다른 잠재적 문제를 야기한다. 10일(현지시간) 유니버스투데이, 사이언스얼러트 등 과학매체 보도에 따르면, 미국항공우주국(NASA)과 미국해양대기청(NOAA) 공동연구진은 지구의 ‘에너지 불균형’이 2005년부터 2019년까지 15년 만에 두 배로 증가했다는 사실을 발견했다. 에너지 불균형은 지구가 흡수하는 에너지양과 지구가 방출하는 에너지양 사이에 차이가 발생하는 것이지만, 원인과 영향은 매우 복잡하다. 에너지 불균형의 증가는 지구가 에너지를 얻고 있다는 뜻으로, 쉽게 말해 지구 전체가 달아오르고 있다는 것이다. 이런 변화를 정량화하기 위해 연구진은 NASA의 세레스(CERES·Clouds and the Earth’s Radiant Energy System)와 NOAA가 운영하는 아르고(Argo)라는 시스템의 서로 다른 두 소스의 데이터를 사용했다.세레스는 지구에 얼마나 많은 에너지가 드나드는가를 전문적으로 다룬다. 들어오는 에너지의 대부분은 태양 복사의 형태이지만 나가는 에너지는 흰 구름으로 반사하는 일부 태양 복사를 포함해 다양한 형태를 취할 수 있다. 반면 아르고는 해양의 온도 상승률을 추정한다. 지구 시스템으로 흡수되는 에너지의 90%는 바다로 흡수되므로 심각한 에너지 불균형은 바다를 가열하는 것으로 간주한다. 두 감지 플랫폼의 데이터는 지구가 방출하는 에너지보다 더 많은 에너지를 흡수해 그 에너지를 바다에 저장하며 연간 에너지 저장량이 최근 급증했다는 동일한 결론을 보여준다. 이런 발견은 기후변화를 이해하고 대처해야 하는 미래에 중요한 의미가 있다. 첫째, 흡수한 열을 잠재적으로 줄이려면 흡수한 열을 늘리는 원인을 이해하는 것이 가까운 장래에 도움이 될 것이다. 현재 관련 연구자들은 에너지 불균형이 증가한 두 가지 주요 원인을 다음과 같이 들고 있다. 우선 지구의 알베도(행성이 반사하는 태양 광선의 비율)를 높여 우주로 반사되는 에너지양을 늘리는 흰색 표면인 해빙과 구름이 줄어들었다는 것이다. 이중 구름 범위의 감소 중 일부는 태평양 10년 주기 진동(PDO)으로 인해 발생한다. 조사 기간에는 양(+)주기 동안 구름이 광범위하게 줄어 알베도가 낮아졌다. 두 번째 원인은 인간의 배출과 수증기로 인한 온실가스 증가로 특정 종류의 방사선이 빠져나가는 것을 막을 수 있어 시스템 전체의 에너지량을 높인다. 그래서 우리 자신의 배출에 의해 열이 지구 밖으로 빠져나가는 것을 더 어려게 한다. 이런 에너지 불균형 변화의 결과는 기후 과학에서 많이 볼 수 있듯이 다소 명확하지 않다. 이처럼 열을 빠져나가지 못하게 하는 효과는 극지방 만년설이 녹는 속도를 높여 많은 과학자가 앞으로 100년 안에 발생할 것으로 우려하는 해수면 상승을 가속화할 가능성이 있다. 이밖에도 해양의 온도가 높아질수록 물이 산성화하는데 이는 해양 화학에 의존하는 생태계에 그 자체로도 영향을 준다. 결과가 어떻든 간에 이번 연구는 기후 변화가 현실이고 인간이 기후 변화의 원인이 되고 있다는 주장의 또 다른 증거를 더한다. 이는 또한 우리가 전 세계 기후 변화와 싸우기 위한 노력으로 잠재적으로 되돌릴 수 있다는 점을 시사한다. 따라서 가까운 미래에 전반적인 에너지 불균형을 주시할 가치는 있다. 자세한 연구 결과는 미국 지구물리학회(AGU)가 발간하는 학술지 ‘지구물리학연구회보’(Geophysical Research Letters) 최신호(6월 15일자)에 실렸다.

DGIST 장경인 교수팀이 한국뇌연구원 라종철 교수팀과 한국생산기술연구원의 금호현 박사팀과 공동으로 반도체 및 소자 제작을 위한 새로운 전사인쇄 공법을 최초 개발했다. 최근 웨어러블 디바이스나 곡면 디스플레이 기술 등이 발전하면서 고도화된 반도체 소자 제작기법이 요구되는 추세다. 이에 더욱 정확하고 신속한 전사인쇄 공법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 전사인쇄는 서로 다른 기판에서 제작된 소자들을 새로운 기판으로 옮겨 통합시키는 반도체 제작의 필수 공정인데, 복잡한 전자 소자를 제작 시 광범위하게 사용된다. 종래 사용된 습식 전사 인쇄 공법은 기판 위에 소자를 제작 후 부식액을 이용해 아래층을 녹여 없앤 후 새로운 기판으로 옮기는 방법이다. 하지만 기판의 층 면적이 큰 경우, 녹이는 데 시간이 오래 소모되는 점과 소자 모양의 왜곡 가능성 등 대량생산의 한계가 있었다. 이를 대체하기 위해 개발된 최근의 건식 전사 인쇄 기법들은 기존 습식 공법보다 좋은 성능을 가진다. 하지만 공정의 범용성 부족, 고가의 장비 필요, 대량생산의 어려움 등 여전히 많은 한계점이 있는 실정이다. 이에 DGIST 장경인 교수 연구팀은 인접한 두 물질이 온도 상승에 따른 부피 변화 값의 차이를 나타내는 열팽창 계수를 이용해, 소자를 안정적이고 신속히 기판에서 분리하는 새로운 건식 전사인쇄 공법을 개발했다. 연구팀은 열팽창 계수 차이가 큰 금(Au)과 규소(Si) 또는 구리(Cu)와 규소(Si)를 얇은 박막형태로 서로 겹치게 제작했다. 이들을 높은 온도로 가열함에 따라 두 물질 사이 경계면에 강한 힘이 집중되며 균열이 발생했고, 이를 통해 소자를 기판에서 분리시키는 데 성공했다. 연구팀은 물리적 모델링과 시뮬레이션을 통해 무선 통신 시스템부터 복잡한 구조인 심혈관 센서, 가스 센서, 광유전학 소자 등에 광범위하게 적용될 수 있음을 추가 입증했다. 특히 기존 습식 전사인쇄방식에 비해 1만 배 이상 소모시간이 단축되고 정밀한 전사 인쇄가 가능하다는 점이 장점이다. 장 교수는 “기존의 습식 전사인쇄 기술로는 불가능했던 바이오센서나 반도체 소자 제작처럼 정밀하고 대량 생산이 필요한 산업에 적용 가능하며, 연구실 단위의 소규모 시설에서도 빠르고 안정적인 고정밀 소자 제작이 가능하다.”면서, “앞으로 더 많은 분야에서 적용될 수 있도록 해당 기술을 더욱 발전시키겠다”고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 로봇공학전공 하정대 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 사이언스의 자매지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 7월 9일자 온라인 게재됐다.

국내 연구진이 최근 주목받는 메타버스 기술에 적용가능한 인공감각 시스템을 개발하는데 성공했다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 고려대 전자정보공학과, 한양대 신소재공학부 공동연구팀은 메타버스, 가상(VR)·증강(AR)현실에 적용할 수 있는 인간 피부-신경모사형 인공감각 인터페이스 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 사람은 다양한 유형의 촉각 수용기를 통해 압력, 진동, 마찰 등 정보를 조합해 촉각을 느끼기 때문에 메타버스나 가상증강현실은 물론 인공피부, 로봇형 의수나 의족에 활용되는 인공감각 시스템을 개발하려는 시도는 많이 있었지만 실제 사람의 감각기관처럼 만들기는 쉽지 않았다. 연구팀은 압력은 전기신호로 바꿀 수 있는 압전재료와 압전 저항성 재료를 조합해 전자피부를 만들었다. 연구팀이 개발한 전자피부는 피부내 압력을 감지할 수 있는 ‘늦은 순응 기계적 수용기’와 진동을 감지하는 ‘빠른 순응 기계적 수용기’를 동시에 흉내낼 수 있다. 연구팀은 이런 복합 촉각센서 전자피부를 실제 신경패턴에 기반한 신호변환 시스템과 연결시켰다. 연구팀은 이 과정에서 생체 내 반응을 최대한 흉내내기 위해 실제 감각신경에서 나타나는 신호를 측정해 함수화하는 방법을 사용했다.연구팀은 이렇게 만든 시스템을 생쥐에게 적용한 결과 인공 감각 시스템에서 발생한 신호가 왜곡없이 생체 내에 전달되고 근육반사 작용 같은 생체감각 관련 현상을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 또 지문구조로 만든 감각시스템을 20여 종류의 직물과 접촉시킨 뒤 인공지능 심층학습 기법으로 직물의 질감을 99% 이상 분류할 수 있고 학습된 신호를 바탕으로 사람과 동일하게 예측이 가능하다는 것을 확인했다. 카이스트 바이오및뇌공학과 박성준 교수는 “이번 연구는 실제 신경신호의 패턴학습을 바탕으로 감각시스템을 구현했다는데 의미가 크다”라며 “기존보다 좀 더 현실적인 감각을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 다른 감각 시스템들과 결합해 더 큰 시너지 효과를 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

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

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

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

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

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

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

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