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  • [사이언스 브런치] 산불이 만든 미세먼지 자동차 배기가스보다 독하다

    [사이언스 브런치] 산불이 만든 미세먼지 자동차 배기가스보다 독하다

    코로나19로 인해 자동차 배기가스나 공장 오염물질 배출이 예년보다 줄었다는 연구들이 나오고 있다. 그렇지만 지구온난화는 가속화되고 있어서 건조한 날씨가 잦아지고 길어지면서 산불 가능성이 커지고 있다. 2019년 하반기에 시작해 지난해 초까지 이어졌던 호주 대형산불도 그렇고 연례행사처럼 벌어지고 있는 미국 캘리포니아주 산불도 지구 온난화로 인한 기후변화가 원인으로 꼽히고 있다. 국내에서도 여름을 제외한 계절에는 건조한 날씨들이 잦아지고 있어 산불에 대한 우려가 커지고 있는 상황이다. 이런 상황에서 미국 캘리포니아 샌디에고(UCSD) 스크립스해양연구소, 공중보건·인간장수과학부, 해양대기관리청(NOAA) 공동연구팀은 산불 연기가 만들어 내는 초미세먼지를 포함한 각종 분진들이 자동차 배기가스와 공장에서 배출되는 미세먼지보다 사람의 호흡기에 더 치명적이라고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5일자에 실렸다. 산불 연기에는 PM2.5, 흔히 초미세먼지라고 불리는 입자들이 주를 이루고 있다. 초미세먼지는 폐에서 걸러지지 않고 호흡기를 관통해 혈류로 흘러들어가 혈관은 물론 주요 장기를 손상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 산불로 인해 만들어지는 PM2.5와 다른 배출원에서 나오는 PM2.5를 분리하기 위해 NOAA의 배출가스 위험지도시스템의 자료와 최근 14년 동안 캘리포니아 지역에서 호흡기 질환으로 입원한 환자들의 의료 기록을 분석했다. 분석 결과 자동차 배기가스를 포함해 산불 이외의 원인으로 만들어지는 PM2.5가 대기 중 10㎍/㎥ 증가할 경우는 호흡기 질환으로 인한 병원 입원자를 1%포인트 증가시키는 것으로 확인됐지만 똑같은 양의 PM2.5가 산불로 인해 만들어지는 경우는 입원 환자가 1.3~10%포인트 증가하는 것으로 조사됐다. 연구팀은 특정 오염물질 입자의 크기가 똑같다고 해서 독성도 같다고 가정하는 것은 문제가 있으며 산불의 영향은 산불이 발생한 지역에서 멀리 떨어져 있는 사람들의 건강에까지 심각한 영향을 미칠 수 있음을 이번 연구가 보여주고 있다고 지적했다. 연구를 주도한 로산나 아길레라 UCSD 스크립스해양연구소 박사는 “이번 연구결과는 기존 실험실 실험 수준으로 확인됐던 것을 실제 모집단 수준에서 확인한 것”이라고 강조했다. 아길레라 박사는 또 “매년 캘리포니아 남부에서 발생하는 대규모 산불은 시간이 갈수록 더 잦아지고 길어질 가능성이 크다”라며 “미국 뿐만 아니라 전 세계 곳곳에서 건조한 날씨가 잦아지고 있는 만큼 산불 조기감지시스템 구축과 함께 기후변화 완화에 대한 노력을 기울여야 할 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 타임머신 기술로 빛을 완벽하게 가둬버리는 ‘초흡수’ 현상 구현성공

    타임머신 기술로 빛을 완벽하게 가둬버리는 ‘초흡수’ 현상 구현성공

    완벽한 암흑은 문학적 표현은 가능하지만 과학적으로 구현해 내기는 쉽지 않다. 양자역학에서도 입사되는 모든 파장대의 복사에너지를 완전히 흡수하는 실제로는 존재하지 않는 이상적인 물체를 가정하고 ‘흑체’라고 부르고 있다. 국내 연구진이 흑체는 아니지만 빛을 빠르게 흡수하는 초흡수 현상을 만드는데 성공해 주목받고 있다. 서울대 물리천문학부, 성균관대, 포스텍 공동연구팀이 빛을 빠르게 방출하는 초방사 현상을 거꾸로 돌려 모든 빛을 빠르게 흡수해버리는 초흡수 현상을 실험적으로 구현하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’ 2일자에 실렸다. 빛을 빠르고 완벽하게 흡수하는 초흡수 현상이 가능하다면 식물의 광합성을 좀 더 잘 이해할 수 있으며 태양전지에서 빛에너지 수확효율을 높일 수 있고 광자를 이용한 양자정보처리 효율향상이나 천체관측을 위한 미세한 광신호 감지 등이 가능하다. 그렇지만 초흡수 현상은 빛이 빠르게 방출되는 초방사 현상에 가려져 지금까지는 관측 자체가 어려웠다. 또 특정 상태의 원자들이 강한 빛을 내는 초방사현상은 이미 실험적으로 구현되기도 했다. 이에 연구팀은 초방사와 초흡수 현상이 동일한 상태 원자들에서 나타날 수 있으며 시간역행적 과정이라는 점에 착안했다. 초방사 상태의 원자들을 제어해 시간을 되돌리듯 빛을 빠르게 흡수하는 초흡수 현상을 실험적으로 유도한 것이다. 시간역행을 위해서는 원자상태의 위상을 제어하는 기술이 이용됐다. 체스판 모양의 나노구멍 격자를 통과한 일부 원자들을 초방사를 일으킬 수 있는 양자역학적 중첩상태로 만든 뒤 원자상태의 위상을 주변 빛의 위상과 반대되도록 조절해 초방사를 되돌려 초흡수현상을 유도한 것이다. 연구팀은 실제로 10개 정도의 원자로 초흡수 현상을 구현해 일반 흡수보다 10배 정도 빠르게 빛을 100% 흡수하는 것을 관측했다. 특히 빛의 세기가 약할수록 흡수속도가 빨라지는 것이 관측됐다. 안경원 서울대 교수는 “이번 기술은 에너지 하베스팅이나 양자정보처리의 효율향상, 섬세한 광신호 감지를 통한 천체관측을 위한 기초자료가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 신약 개발 돕는 세계 최고수준 전자카메라 개발됐다

    신약 개발 돕는 세계 최고수준 전자카메라 개발됐다

    국내 연구진이 태양광 소자나 첨단 신약 개발에 도움을 줄 수 있는 세계 최고 수준의 전자카메라 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국원자력연구원 초고속방사선연구실, 카이스트 기계공학과 공동연구팀은 극초단파 전자펄스의 타이밍을 100조분의 1초(10펨토초) 수준으로 측정하고 제어하는 기술을 개발하고 이를 초고속 전자카메라에 접목시켜 성능을 향상시키는데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘레이저 앤드 포토닉스 리뷰스’에 실렸다. 극초단 전자펄스를 이용한 회절분석기법은 전자펄스의 짧은 펄스폭과 광속의 99.2%에 도달하는 속도를 활용해 차세대 전기, 전자소재 개발 등 다양한 첨단 산업연구에 활용되고 있다. 그렇지만 이같은 특성을 장시간 안정화하지 못하는 한계점이 있다. 연구팀은 이 같은 한계점을 극복하기 위해 ‘테라헤르츠파 스트리킹 기술’을 활용해 전자 펄스의 타이밍을 측정하고 제어하는 시스템을 구현했다. 테라헤르츠파 스트리킹 기술은 테라헤르츠파의 전기장에 전자 펄스를 가해서 진행방향을 바꾸는 것이다. 테라헤르츠파 스트리킹 기술 선결조건으로는 먼저 전자 펄스를 발생시키는데 필요한 레이저와 마이크로파 신호들의 정밀한 측정과 제어가 이뤄져야 한다. 연구팀은 이를 위해 레이저와 마이크로파간 정밀 동기화 시스템, 광펄스의 모니터링 시스템, 자석 기반 전자펄스 압축 시스템 등 레이저와 마이크로파, 전자빔 안정화 장치들을 구현하고 최적화했다. 그 결과 세계 처음으로 전자 펄스의 타이밍을 5.5펨토초를 4600초 동안 안정화하는데 성공했다. 기존 세계 최고 성능보다 4배나 향상된 시간 안정도 수준이다. 김정원 카이스트 교수는 “이번 기술을 활용하면 그래핀을 포함한 2차원 물질과 같은 첨단 물질들의 새로운 성질을 손쉽게 규명할 수 있어 다양한 태양광 소재개발은 물론 전자구름 관측, 신약 개발 등 기초과학과 산업연구에 모두 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 국제학술지에 실린 ‘日 송진 착취’ 아물지 않는 상처

    국제학술지에 실린 ‘日 송진 착취’ 아물지 않는 상처

    일제강점기 무분별한 송진 채취 피해 실태 연구 결과가 스위스에서 발간되는 국제학술지 ‘서스티너빌러티’(지속가능성)에 실렸다. 3일 산림청 국립산림과학원에 따르면 일제강점기 말기에 일본은 전쟁물자인 송탄유(松炭油)를 확보하기 위해 소나무에 톱날로 V자형 상처를 내는 방식으로 무분별하게 송진을 채취했다. 상처 크기가 최대 1.2m에 달할 정도였다. 산림과학원이 송진 채취 피해 소나무의 나이테를 분석한 결과 톱날 채취가 소나무 줄기에 아물지 않는 상처를 남긴 것으로 확인됐다. 산림과학원은 2017년부터 문헌과 현장 조사 등으로 ‘전국 송진 채취 피해 소나무 분포 현황’을 작성해 총 40개 지자체 46곳의 위치를 파악했다. 이 중 전북 남원 왈길마을, 경남 합천 해인사, 강원 평창 남산, 울산 석남사, 인천 강화 보문사 등 5곳에 피해목이 생육하는 것을 확인했다. 산림과학원은 피해목 생육지를 국가산림문화자산으로 등록할 것을 권고했다. 박찬열 산림과학원 박사는 “일제강점기에 자행한 톱날에 의한 다량 채취 방식은 소나무에 아물지 않는 상흔을 남겼음을 국제적으로 인정받은 연구 결과”라며 “상흔을 가진 노송 생육지를 국가산림문화자산으로 등록해 역사적 자료로 활용해야 한다”고 밝혔다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 시속 80㎞ 턱으로 먹이 붙잡는 개미… 4살 아이보다도 참을성 많은 오징어

    시속 80㎞ 턱으로 먹이 붙잡는 개미… 4살 아이보다도 참을성 많은 오징어

    시속 80㎞ 턱으로 먹이 잡아채는 덫개미 시각 훈련 통해 보상 기다리는 갑오징어척추동물 외에서 학습성·통제력 첫 발견 “진화 위해 같은 행동양식 보인 극단 형태”내셔널지오그래픽이나 디스커버리 같은 다큐멘터리 채널에서는 우리가 알지 못하는 동물들의 행동이나 생활 환경을 그대로 보여 주는 ‘동물의 왕국’류의 프로그램들을 쉽게 볼 수 있다. 신기한 동물 세계를 넋 놓고 보면서 감탄하는 경우도 많다. 동물학자들이 이번에는 번개처럼 먹이를 빠르게 낚아채는 개미의 턱과 갑오징어 지능에 대한 비밀을 풀어냈다. 일본 오키나와 과학기술대학원대학교, 미국 캘리포니아로스앤젤레스대(UCLA), 시카고 필드자연사박물관, 조지아 자연사박물관, 일리노이대 고등과학기술연구소, 유타대, 캘리포니아 과학아카데미, 멕시코 국립생태분석종합연구원, 체코 국립과학아카데미 생물학연구소, 호주 오스트레일리언국립대 공동연구팀은 시속 80㎞의 속도로 먹잇감을 잡는 덫개미의 턱이 다름 아닌 독특한 진화의 산물이라는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 3월 3일자에 실렸다. 열대 지역과 아열대 지역에서 사는 덫개미는 자신의 머리보다 1.5배 길고 날카로운 가시가 돋아 있는 턱을 가지고 있다. 덫개미는 턱을 벌리고 다니다가 먹잇감을 포착하면 시속 80㎞ 속도로 턱을 닫아 붙잡는다. 사람이 눈 깜박하는 속도의 700분의1 수준이며 호랑이나 사자가 먹잇감을 향해 달릴 때 속도와 같다. 동물들 중에 가장 빠른 공격 무기를 가진 덫개미의 턱은 걸쇠, 스프링, 방아쇠로 구성된 권총과 비슷한 구조로 돼 있는 것으로 알려져 있다. 평소 걸쇠가 위턱을 벌리도록 고정하고 있다가 먹이를 포착하면 방아쇠가 당겨지면서 스프링이 튕겨지면서 턱이 빠르게 닫히는 것이다. 연구팀은 덫개미 900여종 중 470여종의 DNA를 추출·분석해 종들의 진화적 관계를 보여 주는 ‘진화의 나무’를 구성하고 엑스선 마이크로 단층촬영 기술로 종별 3차원 이미지 모델을 만들어 고속 비디오 촬영으로 턱의 작동 메커니즘을 분석했다. 그 결과 덫개미들은 지역별로 다양한 턱의 길이와 넓이를 보였지만 턱을 빠르게 닫아 먹잇감을 사냥하는 방식으로 공통 진화된 것으로 확인됐다. 지역별 교류 없이 독립적으로 진화를 했는데 똑같은 방식으로 변했다는 것이다.한편 미국 시카고대 해양생물연구소, 영국 케임브리지대 공동연구팀은 갑오징어가 훈련을 통해 ‘마시멜로실험’ 같은 자제력 측정을 통과할 수 있다는 연구 결과를 영국왕립학회에서 발간하는 ‘왕립학회연보B’ 3월 3일자에 발표했다. 사람이나 침팬지 같은 영장류가 아닌 동물 종에서 자기통제가 가능하는 것을 발견한 것은 이번이 처음이다. 마시멜로실험은 미국 스탠퍼드대 심리학과 연구팀이 4살 아이들을 대상으로 눈앞에 놓인 마시멜로를 먹지 않고 더 큰 보상을 위해 참을 수 있는지를 측정한 실험이다. 어려서 인내심이 성장 후 성공과 연관돼 있다는 결론으로 유명해졌지만 이후 많은 연구를 통해 초기 연구 결과가 뒤집힌 것으로도 유명하다. 연구팀은 갑오징어에게 시각 신호와 먹이 보상을 연결시켜 반응할 수 있도록 훈련시켰다. 그다음 마시멜로실험과 비슷한 상황을 만들어 실험한 결과 침팬지, 까마귀, 앵무새 같은 척추동물과 비슷하게 보상을 위해 눈앞의 이익을 50~130초까지 참을 수 있다는 것을 확인했다. 행동생태학자인 알렉산드라 슈넬 케임브리지대 박사는 “척추동물 이외의 종에서 자기통제와 학습성의 연관성을 발견한 것은 이번이 처음”이라며 “완전히 다르게 진화한 동물들이 비슷한 인지적 특징을 보이는 수렴 진화의 극단적 형태”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 체온으로 전기 만들어 웨어러블 충전

    [과학계는 지금] 체온으로 전기 만들어 웨어러블 충전

    한국과학기술연구원(KIST) 복합소재기술연구소 연구팀은 각설탕과 실리콘을 이용해 체온만으로 전기를 만들어 웨어러블 기기를 작동시킬 수 있는 기술을 만들었다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’ 3월호에 실렸다. 연구팀은 각설탕에 액체 상태의 실리콘 화합물을 부어 굳힌 다음 설탕을 물에 녹여 실리콘 화합물만 남도록 하는 방식으로 스펀지 형태의 고분자 소재를 만들었다. 설탕이 있던 자리는 미세한 공기방울들이 채워져 열 차단 능력이 기존 소재 대비 50% 높아졌고 소자의 온도 차를 이용해 전기를 생산하는 효율도 20% 이상 우수하다는 것이 확인됐다. 연구팀은 이번에 개발한 유연소자를 이용해 체온으로 LED를 점등하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 뱃살의 저항… 끝까지 살아 있는 너란 놈

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 뱃살의 저항… 끝까지 살아 있는 너란 놈

    지난해부터 계속되는 코로나19로 인해 외부 활동이 줄면서 운동량은 감소했는데, 먹는 양은 줄지 않아 몸무게가 늘었다며 한숨을 쉬는 이들이 많습니다. 봄기운이 물씬 풍기는 날씨가 이어지면서 옷차림들도 점점 가벼워지고 있습니다. 거울 속에 비치는 본인의 모습 때문에 자괴감을 느끼고 옷맵시를 살려 보겠다는 일념으로 확찐 살을 빼고자 홈트레이닝을 시작하거나 다이어트를 결심하는 사람들도 하나둘씩 눈에 띕니다. 연예인들은 다이어트나 운동을 하면 금세 11자 복근이나 식스팩이 생기고 살이 쏙 빠지는 것 같은데 뱃살이 빠지기는커녕 얼굴 살만 빠지면서 ‘왜 이렇게 늙었냐’는 말을 듣고 좌절하는 이들도 있습니다. 강도 높은 다이어트로도 뱃살이 쉽게 빠지지 않는 이유는 뭘까요. ●뱃살 구성 내장지방… 다이어트에 내성 호주 시드니대 연구팀은 간헐적 단식을 하는 동안 체내 지방의 변화를 관찰한 결과 뱃살을 만드는 내장지방은 시간이 지날수록 지방 소모에 저항하는 상태로 변한다는 사실을 확인했습니다. 다이어트에 내성이 생긴다는 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 3월 3일자에 실렸습니다. 연구팀은 과체중, 비만을 유발한 생쥐에게 열흘 동안 간헐적 단식을 실시하면서 내장지방과 피하지방 속 8500여종의 단백질을 분석해 변화를 관찰했습니다. 분석 결과 지방 조직들은 단식하는 동안 지방을 태워 몸에 에너지를 공급하는데 그 와중에도 내장지방은 에너지를 지방으로 저장하는 능력을 높이고 있다는 것이 확인됐습니다. 내장지방은 단식 기간에도 지방 분해를 최대한 억제하고 다시 식사를 재개하면 가장 먼저 지방과 에너지를 축적한다는 것입니다. 이런 내장지방의 대응 방식 때문에 다이어트로 뱃살을 빼는 것은 특히 어려울 뿐만 아니라 다이어트 이후 원래 체중으로 되돌아가는 경우가 많은 것이라고 연구팀은 설명했습니다. 또 체중 감량을 위한 잦은 다이어트는 내장지방의 에너지 소모에 대한 내성을 만들어 원하는 효과를 점점 얻기 어려워진다고도 덧붙였습니다. ●건강 위해 과일·야채 하루 5번 이상 먹어야 한편 미국 하버드대 의대, 공중보건대, 브리검여성병원 공동연구팀은 장수와 건강을 위해서는 과일과 채소를 세 끼 식사 때를 포함해 하루에 다섯 번 이상 섭취하는 것이 중요하다는 연구 결과를 미국심장협회에서 발간하는 국제학술지 ‘순환’ 3월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 북미, 남미, 유럽, 아시아, 아프리카, 호주 6대주 29개 국가에서 30년 이상 190만명 이상 성인을 대상으로 과일, 채소 섭취와 사망률에 관한 26개의 연구를 메타분석했습니다. 분석 결과 과일과 채소를 하루 다섯 번 이상 섭취하는 사람들은 두 번 이하로 섭취하는 사람들에 비해 심혈관질환으로 사망할 위험은 12% 포인트, 암으로 인한 사망 위험은 10% 포인트, 천식이나 만성폐쇄성폐질환 같은 호흡기질환으로 사망할 위험은 35% 포인트나 낮은 것으로 조사됐습니다. 옥수수, 감자 같은 녹말 채소나 갈아 만든 과일·채소 주스보다는 양상추, 케일 같은 녹색 잎채소, 감귤류, 베리류, 당근처럼 베타카로틴과 비타민C가 풍부한 과일과 채소를 직접 섭취하는 것이 도움이 된다고 합니다. 코로나19 백신 접종이 시작됐다고는 하지만 올해도 사회적 거리두기는 계속될 것으로 보입니다. 집콕에 확찐자가 되지 않기 위해 슬기로운 식생활과 건강 유지가 필요할 때입니다. edmondy@seoul.co.kr
  • 인간 뇌 용적 2배 커진 이유 찾았다…거대 동물 멸종과 밀접 관계

    인간 뇌 용적 2배 커진 이유 찾았다…거대 동물 멸종과 밀접 관계

    인간의 뇌 용적 증가가 매머드와 같은 거대 동물의 멸종과 밀접한 관계가 있다는 점을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 260만 년 전 아프리카에서 인간은 도구를 사용해 평균 무게 450㎏ 이상의 거대 동물을 비교적 쉽게 사냥할 수 있었다. 하지만 세월이 흘러 거대 동물이 점차 멸종한 약 3만 년 전 몸집이 90%까지 줄어든 작은 동물은 달아나는 속도가 빨라 우리 조상은 더욱더 정교하고 과감한 사냥 방법을 터득해야 했다. 이는 인간의 인지 능력을 더욱더 높게 발달하도록 해 뇌의 용적을 650㏄에서 1500㏄까지 두 배 이상 커지게 했다고 이스라엘 텔아비브대 연구진은 지적했다.초기 인류가 생존을 위해 필요한 에너지원과 지방을 얻기 위해 거대 동물을 사냥해서 생존했다는 것은 이미 기존 연구에서 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자인 미키 벤도르 박사는 “인간이 서로 협력해 작은 동물을 쫓으며 사냥하던 방식은 움직임과 사고 과정 모두에서 훨씬 더 많은 에너지를 소비하는 뇌의 기능에 장기적으로 진화적인 압박을 가했다. 포식자로부터 끊임없이 위협을 받아 매우 빠르게 도주할 수 있는 작은 동물을 사냥하려면 더 정교한 사냥 도구뿐만 아니라 추격에 적응하는 능력이 필요했다”면서 “빠른 추적은 동물의 행동에 관한 지식, 즉 더 큰 기억 장소에 저장해야 하는 정보를 바탕으로 빠른 의사 결정을 요구했기에 인지 활동 역시 증가했다”고 밝혔다. 인간은 동물들의 크기가 줄어들기 시작했을 때 이들 동물을 사냥하는 것을 돕기 위해 개를 길들이고 활 및 화살과 같은 다른 무기를 제작하기 시작했다. 석기시대 말기에는 동물의 크기가 훨씬 더 작아졌다. 이는 인간이 사냥감에서 얻을 수 있는 에너지보다 더 많은 에너지를 쓰도록 강요했다는 것이다. 결국 인간은 동물을 사육하고 식물을 재배하는 환경에 적응할 수 있었다. 이는 실제로 농업혁명이 일어났을 때라고 벤도르 박사는 지적했다. 그는 “인간이 영구적인 정착지로 이주해 농부가 되면서 뇌의 크기는 현재의 1300~1400㏄로 줄어들었다”면서 “이는 사육 재배한 동식물이 사라지지 않는 상황에서 더는 사냥에 뛰어난 인지 능력을 할당할 필요가 없었기 때문”이라고 설명했다. 연구에 참여한 란 바르카이 텔아비브대 교수도 “인간의 뇌는 700만 년간 세 배까지 성장했지만, 침팬지의 뇌는 비슷한 크기로 남아 있다”면서도 “호모 에렉투스든 호모 사피엔스든 간에 인간이 출현한 곳에서는 그리 오래 지나지 않아 거대 동물의 멸종을 볼 수 있었다”고 말했다. 이어 “거대 동물에 의존한 사냥 방식은 대가를 치렀다”면서 “우리의 근연종인 네안데르탈인과 같은 다른 종은 거대 동물이 멸종하면서 적응하지 못해 함께 사라졌지만 호모 사피엔스는 농업에 의존해 다시 시작할 수 있었다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 엘스비어가 발행하는 국제제4기학연합(INQUA) 동료검토 학술지 ‘쿼터너리 인터내셔널’(Quaternary International) 최신호(2월 19일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 다이어트, 운동으로도 빠지지 않는 뱃살의 비밀

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 다이어트, 운동으로도 빠지지 않는 뱃살의 비밀

    지난해부터 계속 되고 있는 코로나19로 인해 외부활동이 줄면서 운동량은 감소했는데 먹는 양은 줄지 않아 몸무게가 늘었다며 한숨을 쉬는 이들이 많습니다. 봄기운이 물씬 풍기는 날씨가 이어지면서 옷차림들도 점점 가벼워지고 있습니다. 거울 속에 비치는 본인의 모습 때문에 자괴감을 느끼고 옷맵시를 살려보겠다는 일념으로 확찐 살을 빼기 위해 홈트레이닝을 시작하거나 다이어트를 결심하는 사람들도 하나 둘씩 눈에 띕니다. 연예인들은 다이어트나 운동을 하면 금새 11자 복근이나 식스팩이 생기고 살이 쏙 빠지는 것 같은데 뱃살이 빠지기는 커녕 얼굴 살만 빠지면서 ‘왜 이렇게 늙었냐’는 말을 듣고 좌절하는 이들도 있습니다. 강도높은 다이어트로도 뱃살이 쉽게 빠지지 않는 이유는 뭘까요. 호주 시드니대 연구팀은 간헐적 단식을 하는 동안 체내 지방의 변화를 관찰한 결과 뱃살을 만드는 내장지방은 시간이 지날수록 지방 소모에 저항하는 상태로 변한다는 사실을 확인했습니다. 다이어트에 내성이 생긴다는 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 3일자에 실렸습니다. 연구팀은 과체중, 비만을 유발시킨 생쥐에게 10일 동안 간헐적 단식을 실시하면서 내장지방과 피하지방 속 8500여 종의 단백질을 분석해 변화를 관찰했습니다. 분석 결과 지방조직들은 단식하는 동안 지방을 태워 몸에 에너지를 공급하는데 그 와중에도 내장지방은 에너지를 지방으로 저장하는 능력을 높이고 있다는 것이 확인됐습니다. 내장지방은 단식기간 동안에도 지방 분해를 최대한 억제하고 다시 식사를 재개하면 가장 먼저 지방과 에너지를 축적한다는 것입니다. 이런 내장지방의 대응방식 때문에 다이어트로 뱃살을 빼는 것은 특히 어려울 뿐만 아니라 다이어트 이후 원래 체중으로 되돌아가는 경우가 많은 것이라고 연구팀은 설명했습니다. 또 체중 감량을 위한 잦은 다이어트는 내장지방의 에너지 소모에 대한 내성을 만들어 원하는 효과를 점점 얻기 힘들어진다고도 덧붙였습니다. 한편 미국 하버드대 의대, 공중보건대, 브리검여성병원 공동연구팀은 장수와 건강을 위해서는 과일과 채소를 세끼 식사 때를 포함해 하루에 5번 이상(5 servings per day) 섭취하는 것이 중요하다는 연구결과를 미국심장협회에서 발간하는 국제학술지 ‘순환’ 2일자에 발표했습니다.연구팀은 북미, 남미, 유럽, 아시아, 아프리카, 호주 6대주 29개 국가에서 30년 이상 190만명 이상 성인을 대상으로 과일, 야채 섭취와 사망률에 관한 26개의 연구를 메타분석했습니다. 분석 결과 과일과 채소를 하루 5번 이상 섭취하는 사람들은 2번 이하로 섭취하는 사람들에 비해 심혈관질환으로 사망할 위험은 12%포인트, 암으로 인한 사망위험은 10%포인트, 천식이나 만성폐쇄성폐질환 같은 호흡기 질환으로 사망할 위험은 35%포인트나 낮은 것으로 조사됐습니다. 옥수수, 감자 같은 녹말 채소나 갈아만든 과일·채소 주스보다는 양상추, 케일 같은 녹색 잎채소, 감귤류, 베리류, 당근처럼 베타카로틴과 비타민C가 풍부한 과일과 채소를 직접 섭취하는 것이 도움이 된다고 합니다. 코로나19 백신접종이 시작됐다고는 하지만 올해도 사회적 거리두기는 계속 될 것으로 보입니다. 집콕에 확찐자가 되지 않기 위해서 슬기로운 식생활과 건강유지가 필요할 때입니다. edmondy@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 전자가 비처럼 쏟아진다…지구 대기서 ‘우주 허리케인’ 첫 발견

    [핵잼 사이언스] 전자가 비처럼 쏟아진다…지구 대기서 ‘우주 허리케인’ 첫 발견

    지구의 상층대기에서 전자가 비처럼 쏟아지는 현상인 ‘우주 허리케인’의 존재를 과학자들이 처음으로 발견했다. 국제 연구진은 지구 극지방인 북극의 몇백 ㎞ 상공에 있는 전리층에서 발견한 지름 1000㎞의 플라스마 소용돌이를 분석해 발표했다. 관측 결과, 그 중심에는 전자의 흐름이 거의 없지만 그 주위에는 전단력(물체 안의 어떤 면에 크기가 같고 방향이 서로 반대가 되도록 면을 따라 평행되게 작용하는 힘)을 지닌 강한 나선형의 흐름을 지닌 허리케인 모양의 오로라 같은 부분이 있는 것으로 나타났다. 이는 모두 하층대기에서 발생하는 일반적인 허리케인에서 볼 수 있는 현상이지만, 비 대신 전자가 쏟아져 내리는 것이었다. 이에 따라 연구진은 이를 '우주 허리케인'이라고 이름 붙였다.연구에 참여한 마이클 록우드 영국 리딩대 교수는 “지금까지 우주 허리케인의 존재는 불확실했기에 이를 입증하는 이번 발견은 놀라운 것이다. 열대폭풍이 엄청난 에너지와 관계가 있듯이 우주 허리케인 역시 태양풍 에너지와 전하를 띤 입자가 지구의 상층 대기로 빠르게 전달돼 형성된다”면서 “행성의 대기에 있는 플라스마와 자기장은 우주 전체에 존재하므로 이번 발견은 우주 허리케인이 광범위하게 나타나는 현상임을 시사한다”고 설명했다. 이전 관측에서 태양뿐만 아니라 화성과 토성 그리고 목성 등에서도 우주 허리케인이 발견됐지만, 지구의 상층 대기에서 이와 같은 허리케인이 관측된 사례는 이번이 처음이다. 이번에 존재가 확인된 지구 상층 대기의 우주 허리케인은 지난 2014년 8월 20일 발생했다. 당시 과학자들은 이 허리케인이 비교적 안정적인 북향 행성간 자기장(IMF) 상태를 기록했다. IMF는 태양풍에 의해 태양의 코로나에서 나오는 태양 자기장이다. 지자기 활동이 적은 기간 발생한 이 우주 허리케인은 조용한 중심부와 여러 개의 나선 팔 그리고 광범위한 순환 등 지구 하층 대기의 허리케인과 비슷한 점이 많은 것으로 밝혀졌다. 참고로 이 우주 허리케인은 약 8시간 뒤 IMF가 남향으로 바뀌면서 소멸했다. 이에 대해 연구진은 “우주 허리케인은 우주에서 전리층으로 빠르게 에너지를 전달하는 채널을 열어 인공위성의 항력을 높이고 고주파 무선통신 장애를 일으킨다"면서 "위성 항법과 통신 체계 등에 영향을 주는 우주의 기상 상태에 관한 중대한 문제를 밝히는데 도움이 될 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 하버드 학생회, ‘위안부는 매춘부’ 램지어 교수에 “사과하라”

    하버드 학생회, ‘위안부는 매춘부’ 램지어 교수에 “사과하라”

    미국 하버드대 학부생회도 일본군 ‘위안부’ 피해자를 자발적 ‘매춘부’로 규정해 파문을 일으킨 하버드대 로스쿨 마크 램지어 교수에 맞섰다. 하버드 교내신문 ‘하버드 크림슨’에 따르면 1일(현지시간) 하버드대 학부생 위원회는 지난 주말 회의에서 한인유학생회(KISA)의 청원을 받아들여 램지어 교수가 주장한 내용에 대해 공식적으로 사과하라는 성명을 냈다. 학생회는 만장일치로 이같은 결정을 내렸다. 학생회는 성명에서 램지어 교수 논문 ‘태평양 전쟁의 성계약’ 내용이 “반사실적”이라며 “법학과 역사학의 진실성을 저하했다”고 지적했다. 아울러 로런스 배카우 하버드대 총장과 존 F 매닝 하버드대 로스쿨 학장에게도 사안에 대해 공식적으로 입장을 밝히라고 요청했다. 또 논문이 기고된 학술지 ’법경제학국제리뷰’(IRLE)에도 논문에 결점이 있을 수 있음을 인정하라고 촉구했다. 앞서 램지어 교수는 논문에서 경제학의 게임이론을 사용해 일본군 위안부 피해자들이 ‘합리적 계약’에 따라 전쟁터에서 매춘에 참여했다는 주장을 펼친 바 있다. 이에 게임이론으로 노벨 경제학상을 받은 폴 밀그럼 스탠퍼드대 경영대학원 교수와 앨빈 로스 하버드대 경영대학원교수는 성명을 내고 “게임이론은 램지어 교수의 주장을 합리화할 수 없다”고 반박했다. 곽혜진 기자 demian@seoul.co.kr
  • 北 매체 ‘위안부 매춘부’ 램지어에 “사이비 학자” 비난

    北 매체 ‘위안부 매춘부’ 램지어에 “사이비 학자” 비난

    북한이 일본군 위안부 피해자를 자발적 매춘부로 규정해 논란이 되고 있는 마크 램지어 미국 하버드대 로스쿨 교수를 강하게 비판했다.북한 대외선전매체 ‘조선의 오늘’은 2일 사회과학원 역사연구소 실장과의 대담 기사에서 “일본군 성노예 피해자들을 ‘자발적인 매춘부’로 모독하고 비하한 자가 바로 이른바 ‘학자’의 탈을 쓴 미국의 하버드대 교수 램지어”라고 비난했다. 그러면서 미국인 교수가 일본을 대변하는 논문을 써낸 배경에 대해 “원체 램지어는 미국에서 출생하자마자 일본으로 건너가 18살까지 살면서 일본 전범기업인 미쓰비시의 후원으로 학교를 다녔고 지금도 미쓰비시의 후원을 받으며 하버대 교수직을 유지하고 있는 추악한 돈벌레, 사이비 학자”라고 비꼬았다. 램지어 교수는 논문에서 게임이론을 끌어들여 일본군 위안부 피해자들이 ‘합리적 계약’에 따라 전쟁터에서 매춘에 참여했다는 주장을 펼친 것을 두고 전 세계에서 비판받고 있다. 매체는 “우리 민족만이 아닌 전 인류가 램지어라는 자를 단죄, 규탄하고 있다”며 “세계 여러 나라의 학계, 정계 인사들 역시 램지어의 논문은 ‘오류 투성이’, ‘출처가 불분명한 논문’이라고 하면서 램지어를 비난하고 있다”고 전했다. 한편 램지어 교수가 소속된 하버드대의 학부생회도 비판 대열에 합류했다. 1일(현지시간) 하버드 교내신문 ‘하버드 크림슨’에 따르면 하버드대 학부생위원회는 지난 주말 회의에서 한인유학생회(KISA) 청원을 받아들여 램지어 교수를 비판하고, 사과하라는 성명을 냈다. 학생회는 성명에서 램지어 교수 논문 ‘태평양 전쟁의 성계약’을 ‘반사실적’(contrafactual)이라고 규정하고 “법학과 역사학의 진실성을 저해했다”고 지적하면서 램지어 교수에게 공식사과를 요구했다. 또 로런스 배카우 총장과 존 매닝 로스쿨 학장에게는 논문에 관해 공식적으로 입장을 밝히라고 요청했으며, 논문이 기고된 학술지 ‘법경제학국제리뷰’(IRLE)엔 논문에 결점이 있을 수 있음을 인정하라고 촉구했다. 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr
  • “제 도움으로 아들이 의대 조교수” ‘아빠찬스’ 논란

    “제 도움으로 아들이 의대 조교수” ‘아빠찬스’ 논란

    ‘만화가 의사’로 알려진 정민석 아주대 의대 해부학과 교수가 트위터에 ‘아들이 조교수가 됐다’는 게시물을 올렸다가 ‘아빠 찬스’ 논란에 휩싸였다. 정 교수는 지난 1일 트위터에 “저는 가족 이야기를 하지 않는데 오늘만 하겠다. 제 아들이 오늘부터 연세대 원주의대 해부학교실의 조교수가 됐다”고 밝혔다. 그는 “(아들이) 순천향대 의대를 졸업하고 아주대 의대에서 제 도움으로 의학박사를 받았다”며 “89년 9월생이므로 만 31살에 조교수가 된 셈”이라고 설명했다. 이어 “제가 늘 이야기하는 신경해부학 교과서의 공동 저자가 제 아들”이라며 “보통 사람은 조교수, 부교수, 정교수가 된 다음에 세계에서 이름나려고 애쓰는데, 제 아들은 조교수가 되기 전에 세계에서 이름났다”고도 말했다. 정 교수의 아들이 아버지의 논문 다수에 ‘제1 저자’로 등재된 점이 알려지면서 논란은 커졌다. 실제로 RISS(학술연구정보서비스)에 검색되는 정 교수 아들의 학술지 논문 34개 중 정 교수와 공동 저자인 논문은 19건인 것으로 알려졌다. 네티즌 비판이 이어지고 논란이 커지자 정 교수는 SNS에서 아들 관련 글을 모두 삭제했다. 이에 대해 아주대병원 측은 “현재 정 교수와 관련한 모든 논란에 관해 확인하고 있다”며 “확인을 마치는 대로 학교 측 입장을 밝힐 것”이라고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
  • [동정] 한러교류협회 이사장에 기연수 한국외대 명예교수

    △ 한러교류협회는 제4대 이사장에 기연수 한국외대 노어과 명예교수가 취임했다고 밝혔다. 기 교수는 한국외대 국제대학원장과 대통령 외교수석실 자문위원장을 지냈다. 현재는 러시아 연방 대통령실 국가행정아카데미 정회원 겸 학술지 편집위원이다.
  • [유용하의 사이언스 브런치] 기후변화가 알레르기 환자 더 힘들게 만든다

    [유용하의 사이언스 브런치] 기후변화가 알레르기 환자 더 힘들게 만든다

    2021년의 시작이 엊그제 같은데 벌써 3월이 됐다. 코로나19로 지난해부터 전 세계는 ‘빼앗긴 들’이 돼 ‘봄’이라는 계절을 만끽할 여유를 느끼지 못하는 상황이 계속되고 있다. 그래도 계절이라는 거대한 자연법칙은 막을 수 없는 법이다. 모두가 기다리고 반기는 봄을 가장 먼저 그리고 고통스럽게 느끼는 이들이 있다. 다름 아닌 알레르기 환자들이다. 그런데 알레르기 환자들을 더욱 우울하게 만드는 연구 결과가 나왔다. 독일 뮌헨공과대(TUM) 생명과학부, 고등과학연구소 공동연구팀은 기후변화로 인해 알레르기를 유발시키는 꽃가루가 날리는 시기가 빨라졌고 더 오래간다는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘최신 알러지학’ 2월 26일자에 발표했다.기관지 점막이나 코 점막이 예민한 호흡기 알레르기 환자들은 자신도 모르게 콧물이 주르륵 흘러나온다든지 잇따른 재채기를 하는 경우가 많다. 호흡기 알레르기를 일으키는 원인은 동물의 털, 진드기, 계절이 변화하면서 갑자기 찬바람이 불거나 기온이 올라가는 것 등 다양하다. 그중 미세먼지나 꽃가루가 원인이 되는 경우가 특히 많다. 꽃가루 알레르기는 꽃가루가 많이 날리는 봄철에 발생하거나 악화된다는 특성이 있다. 벚나무, 개나리, 진달래, 목련 같은 충매화는 공기 중에 잘 날리지 않고 알레르기를 일으키지 않는데 버드나무, 사시나무, 오리나무, 플라타너스 등의 풍매화에는 바람에 씨가 멀리까지 잘 날아가도록 털이 붙어 있다. 흔히 이 털이 알레르기를 일으키는 것으로 알고 있는데 씨와 함께 나오는 우리 눈엔 잘 보이지 않는 꽃가루들이 알레르기를 일으킨다. 연구팀은 알레르기를 일으키는 꽃가루가 언제부터 날리기 시작하고 얼마나 오래 지속되는지 알아보기 위해 독일 뮌헨과 밤베르크 등 바이에른주 지역 6곳을 지정해 1987년부터 2017년까지 30년 동안 꽃가루와 관련한 자료를 분석했다. 미국이나 캐나다의 경우 봄철 꽃가루 영향을 받는 기간이 지난 30년 동안 20일가량 증가했다는 연구 결과가 나오기도 했다. 그런데 이번 독일 연구팀의 분석에 따르면 꽃가루 영향을 받는 시기는 이보다 훨씬 빠르고 길어졌다. 연구팀의 분석 결과 풍매화 중 개암나무나 오리나무는 꽃가루를 날리는 시기가 매년 최대 2일씩 빨라지면서 30년 전보다 두 달가량 앞당겨졌다. 꽃가루가 영향을 주는 기간이 상대적으로 길어지지 않았다고 하는 자작나무, 물푸레나무 등도 30년 전보다 보름가량 빨라졌다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이 같은 현상에 대해 너무도 당연한 일이라고 지적한다. 이산화탄소 증가로 지구가 더워지고 그로 인한 기후변화 때문에 꽃이 피는 시기가 점점 빨라지고 꽃가루가 날리는 기간도 길어지게 된다는 것이다. 또 대기 중 이산화탄소 수치가 높아지면 알레르기 환자를 고통스럽게 만드는 꽃가루도 더 많이 만들어진다는 설명이다. 이번 연구를 이끈 아네트 멘젤 뮌헨공과대 교수(생태기후학)는 “이번 연구는 지구온난화가 먼 이야기가 아닌 바로 자신의 이야기라는 것을 보여 준다”며 “시민과학자들이 자신이 사는 지역을 관찰하고 관련 데이터를 수집함으로써 꽃가루와 지구온난화에 관한 연구를 더욱 풍성하게 하고 그에 대한 대응책도 만들어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 코로나19 확산으로 인해 지난해부터 마스크 착용이 필수가 되면서 꽃가루 알레르기로 인한 고통이 줄었다고는 하지만 언제까지 마스크에만 의존할 수는 없는 일이다. 한국에서도 지난 26일부터 코로나19 백신 접종이 시작됐다. 언젠가 다가올 코로나19 종식은 기쁜 일이지만 또 다른 문제가 인류를 기다리고 있기 때문에 좋아할 수만은 없는 상황이다. 기후변화 문제가 바로 그것이다. 코로나19도 그렇고 알레르기 환자들을 고통스럽게 하는 꽃가루 문제도 모두 인간의 욕심이 만들어 낸 기후변화가 원인이다. ‘기후변화 만능설’이라 해도 어쩔 수 없는 상황이다. 인간이 뿌린 불행의 씨앗이니 인간이 다시 거둬들여야 한다.
  • 학대 책임 아동 탓으로 돌린 부모, 폭력성도 더 높다

    학대 책임 아동 탓으로 돌린 부모, 폭력성도 더 높다

    최근 경기 수원시에서 생후 29일 된 아이를 학대해 숨지게 한 혐의로 20대 미혼부가 검찰에 구속 송치됐다. 이 남성은 경찰 조사에서 “아이가 계속 울어 짜증이 나 때렸다”는 취지로 진술했다. 입양 아동 정인이를 학대해 생후 16개월 나이에 사망에 이르게 한 혐의로 기소된 30대 양모는 첫 재판에서 “답답한 마음에 훈육 방법으로 수차례 때린 사실을 인정한다”고 밝혔다. 가정에서 발생한 아동학대 사건 중 학대 책임을 피해 아동 탓으로 돌린 가해 부모들은 체벌을 당연시하는 정도가 높은 것으로 나타났다. 이들은 피해 아동에게 주로 신체적 학대를 저질렀다. 28일 경찰대 범죄수사연구원이 발행하는 학술지 ‘범죄수사학연구’에 실린 논문 ‘피해자를 탓하는 아동학대범에 관한 법심리학적 접근(후략)’에 따르면 가해 부모가 아동학대를 저지르고 피해 아동 탓으로 돌리는 사건은 105건(47.3%)이었고, 그렇지 않은 사건은 117건(52.7%)이다. 가해 부모 절반 정도가 아동학대 책임을 피해 아동에게 돌리는 셈이다. 해당 논문은 2010년~2015년 5월 가정 내에서 아동학대가 발생한 사건 222건을 분석했다. 가해자의 양육 태도를 보면 피해자 탓을 하는 가해자(37.1%)는 그렇지 않은 가해자(15.4%)보다 아동에 대한 체벌을 당연시했다. 아동에게 성숙한 행동을 요구하거나 과도한 훈육을 하는 비율도 같은 양상으로 나타났다. 아동학대를 아이 탓으로 돌리는 부모와 그렇지 않은 부모의 학대 유형과 수법도 차이가 두드러졌다. 아이 탓을 하지 않은 가해자들이 신체적 학대행위를 한 비율은 66.7%인 반면 피해자 탓을 하는 가해자들의 신체적 학대행위 비율은 93.3%에 이르렀다. 정서적 학대도 피해자 탓을 하는 가해자에게서 많이 나타났다. 또 막대기나 몽둥이 또는 손과 발 등으로 때리는 행위 역시 아동학대 행위를 피해자 책임으로 돌리는 가해자에게서 많이 발견됐다. 논문 저자인 심미연씨는 “부모의 적대적, 통제적 양육 태도와 과도한 훈육은 학대 원인을 아동에게 찾는 부모의 양육 태도와 밀접한 관련이 있다”면서 “부모 교육 프로그램 참여를 늘리기 위한 정책을 보다 폭넓게 실시할 필요가 있다”고 밝혔다. 그는 또 “사건 처리 과정에서 피해자를 탓하는 가해자의 언동에 대해 수긍하거나 동의하고, 오히려 가해자를 두둔하거나 옹호하는 듯한 발언은 피해 아동에 대한 2차 피해를 유발할 수 있다”며 “피해자를 탓하는 가해자의 진술에 대한 세밀한 검토를 바탕으로 신체적·정서적 학대 발생 여부와 훈육을 가장한 범죄 발생 여부를 적극 조사해야 한다”고 덧붙였다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 남극에 명중한 ‘유령입자’, 블랙홀에 찢긴 별의 흔적으로 밝혀져

    [아하! 우주] 남극에 명중한 ‘유령입자’, 블랙홀에 찢긴 별의 흔적으로 밝혀져

    블랙홀이 거대한 중력으로 별과 같은 천체를 면발처럼 빨아먹는다는 애기를 들어 봤겠지만, 이는 어차피 먼 우주에서 일어나는 일이므로 우리와 상관없다고 생각할지도 모르겠다. 그렇지만 그 영향을 실제로 지구에서도 볼 수 있다고 과학자들은 말한다. 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(2월 22일자)에 실린 한 연구논문에 따르면, 2019년 1월 1일 지구에 거의 빛의 속도로 이동하는 눈에 보이지 않는 고에너지 우주선(Ultrahigh Energy Cosmic Ray)이 명중했다. 은하를 떠도는 이런 우주선은 지금도 1초에 1회꼴로 우리 몸을 관통하고 있어 걱정할 필요는 없지만, 당시 남극 아이스큐브 중성미자 관측소에서 검출한 것은 매우 특별하다. 그 정체는 7억 년 전 한 블랙홀에 의해 찢겨진 별의 잔재로 밝혀졌기 때문이다. 이 우주선은 중성미자라고 불리는 소립자로, 질량이 거의 없고 전하도 띠지 않아 이른바 ‘유령 입자’라고도 불린다. 전하를 띤 입자라면 자기장에 영향을 받지만 중성미자는 아무런 영향을 받지 않아 우주를 똑바로 이동할 수 있다. 이는 태양의 중심핵에서도 대량으로 방출되고 있고 지구에서도 핵반응로나 입자가속기를 통해 만들어낼 수 있다.그해 4월 미국 캘리포니아주 팔로마 천문대에서 7억 광년 떨어진 한 블랙홀 주위에서 빛나는 밝은 빛이 관측됐다. 이 빛은 태양의 3000만 배 질량을 지닌 별이 블랙홀의 엄청난 중력에 의해 빨려들어가다가 산산이 흩어졌을 때 발생한 것이다. 조석파괴 사건(Tidal Disruption Event)이라고 불리는 이 현상이 일어났을 때 흩어진 별의 절반은 우주로 튕겨나가고 나머지 절반은 블랙홀 주위에 남아 거대한 강착 원반이 된다. 이런 고온의 먼지와 기체는 블랙홀의 막대한 에너지에 의해 제트 분사처럼 방출된다. 이는 지구상의 입자가속기처럼 중성미자를 생성해 우주를 향해 엄청난 속도로 날아가게 한다. 이 중에는 우주에서 발사된 총알처럼 지구에 명중하는 것도 있다.이번 중성미자가 발생한 시기는 별이 잡아먹힌 지 반년이 지나고 나서의 일이다. 이 시기는 컴퓨터 모델로 자연스럽게 설명할 수 있다고 독일전자싱크로트론연구소(DESY)의 월터 윈터 박사는 밝혔다. 사실 중성미자의 발원지를 확인한 사례는 이번이 두 번째다. 첫 번째 중성미자는 2017년, 이 역시 아이스큐브 중성미자 관측소에서 검출한 것이다. 그 궤적을 조사한 결과 거대질량 블랙홀이 에너지원이 돼 빛을 내뿜는 천체인 블레이자(blazar)가 있는 먼 은하까지 추적할 수 있었다. 이들 중성미자는 멀리 떨어진 블랙홀의 영향이 우리 지구까지 날아오고 있다는 사실을 보여준다. 과학자들은 1960대 이후로 종종 지구에 쏟아지는 이들 우주선에 의문을 가지면서도 이를 계속해서 검출하면 수수께끼를 밝혀낼 수 있을 것이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ‘위안부 망언’ 램지어 “내가 실수…당황스럽고 불안했다”(종합)

    ‘위안부 망언’ 램지어 “내가 실수…당황스럽고 불안했다”(종합)

    동료 석지영 교수 뉴요커에 기고램지어, 학자들 반박에 “당황스럽고 불안했다”“매춘계약서 발견 못 해…내가 실수” 일본군 위안부를 자발적 매춘부로 규정한 마크 램지어 미국 하버드대 로스쿨 교수가 동료 교수에게 자신이 실수했다고 인정했다. 석지영 하버드대 로스쿨 종신교수는 26일(현지시간) 미 시사주간지 뉴요커 기고문에서 이같이 밝혔다. 램지어 교수는 자신의 논문 ‘태평양 전쟁의 성 계약’에 거론되는 열 살 일본 소녀의 사례와 관련해 역사학자들이 사실이 아니라고 반박하자 ”어쩌다 이렇게 됐는지 모르겠는데, 내가 실수했다“고 인정했다. 그는 학자들의 반박 주장을 읽고 “당황스럽고 불안했다”고 고백했다. 석 교수는 특히 램지어 교수가 한국인 위안부 피해자가 매춘 계약을 맺었다는 계약서도 발견하지 못했다고 시인했다고 밝혔다.“논문 철회않는 이유 뭔가”…역사학자들 학술지에 질의 에이미 스탠리 미국 노스웨스턴대 교수 등 5명의 일본사 연구자는 26일 램지어 교수의 논문이 실릴 국제법경제리뷰(IRLE)의 에릭 헬런드 편집장에게 2차 공개편지를 보냈다. 앞서 이들은 지난 18일 램지어 교수가 논문에서 증거를 제시하지 못했고, 선택적으로 자료를 인용했다는 등 문제점을 지적한 33페이지 분량의 논문을 냈다. 스탠리 교수 등은 이 편지에서 IRLE가 자신들의 논문을 게재하겠다고 제안했지만 거부했다는 사실을 공개했다. 이는 IRLE가 학계의 비판을 의식해 반박문 성격의 논문을 함께 게재하는 선에서 램지어 교수의 논문을 출판하기로 결정했다는 방증으로 보인다. 이에 스탠리 교수 등은 “램지어 교수의 논문에서 발견된 오류에 대해 편집자와 출판사가 얼마나 심각하게 보고 있는지 질문을 던진다”며 다시 한번 논문의 문제점을 지적했다.이들은 램지어 교수가 계약 문제를 언급해놓고서도 한국의 위안부 피해자들이 작성한 계약서를 제시하지 못했다는 사실을 재차 언급했다. 그러면서 램지어 교수가 유효한 증거를 제시하지 못하는 상황에서 논문이 철회되지 않는 이유가 무엇이냐고 편집자들에게 따졌다. 또 선택적 자료 인용과 부정확한 인용문 표기 등의 문제점을 재차 지적하면서 논문 철회 요건에 해당하지 않는 이유를 대라고 편집자들을 압박했다. 이들은 학술지가 램지어 교수의 논문을 출판하든 말든 자신들의 문제 제기에 대해 출판사의 답변을 듣고 싶다면서 끝까지 이 문제를 파고들 것이라는 점을 분명히 했다. 이 공개편지에는 스탠리 교수 외에도 해너 세퍼드 영국 케임브리지대 연구원, 사야카 차타니 싱가포르국립대 교수, 데이비드 앰버버스 노스캐롤라이나주립대 교수, 첼시 센디 샤이더 일본 아오야마 가쿠인대 교수가 이름을 올렸다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr
  • 두려움 없애고 자신감 키워…무의식적인 뇌 조작 방법 발견(연구)

    두려움 없애고 자신감 키워…무의식적인 뇌 조작 방법 발견(연구)

    두려움을 없애고 자신감을 키울 수 있도록 사람의 뇌 기능을 무의식적으로 변하게 하는 방법을 과학자들이 알아냈다. 디코디드 뉴로피드백(Decoded Neurofeedback)이라는 이 기술은 아직 초기 단계에 있지만, 외상후스트레스장애(PTSD)나 공포증 또는 불안증과 같은 심리 상태를 치료할 잠재력을 지녔다. 일본 국제전기통신기초기술연구소(ATR) 등 국제연구진은 데크네프(DecNef)라고도 불리는 이 기술에 대한 연구 성과를 발표했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 25일자로 전했다.보도에 따르면, 연구진은 기능적 자기공명영상촬영(fMRI) 기법에 인공지능(AI) 기술을 접목함으로써 fMRI 스캐너가 기존 측정 기록과 비교할 수 있는 뇌 활동의 변화를 실시간으로 제공할 수 있다는 점을 확인했다. 예를 들어 거미 공포증이 있는 한 사람이 타란툴라의 모습이 담긴 사진을 보면 뇌에서는 특정 방식으로 반응이 일어나고 이는 컴퓨터에 기록된다. 이후 연구진은 참가자의 뇌에서 두려움을 유발하는 반응이 일어날 때마다 금전적 혜택을 제공했다. 그 결과 이런 긍정적인 강화가 이 사람이 다시 거미 사진을 봤을 때 뇌에서 기존 방식으로 반응이 일어나지 않도록 뇌를 무의식적으로 변하게 하는 것으로 나타났다. 연구 공동저자인 ATR의 미쓰오 가와토 박사는 “패턴이 감지될 때마다 반복적으로 보상을 주는 간단한 작용은 원래 기억이나 정신 상태를 수정한다”면서 “중요한 점은 참가자들이 패턴을 인식할 필요가 없다는 데 있다”고 설명했다. 연구 주저자인 ATR의 아우렐리오 코르테스 박사도 “데크네프라는 접근 방식은 기존 치료 방법보다 임상 집단에 큰 혜택을 줄 수 있다. 환자들은 노출 치료와 관련한 스트레스나 기존 약물에 의한 부작용을 피할 수 있다”면서 “따라서 이 기술의 개발을 가속화하는 것이 중요하다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 출판사 ‘스프링거 네이처’에서 네이처지 등 학술지를 담당하는 네이처 리서치(옛 NPG)가 발행하는 개방형 학술지 ‘사이언티픽 데이터’ 2월 23일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “인류 조상, 최소 440만년전까지 침팬지처럼 나무탔다”(연구)

    “인류 조상, 최소 440만년전까지 침팬지처럼 나무탔다”(연구)

    인류의 조상은 최소 440만 년 전까지 침팬지처럼 나무를 타는 생활에 더 익숙했다는 연구 결과가 나왔다. 미국 텍사스농업기술(A&M)대 등 국제연구진은 고인류인 아르디피테쿠스 라미두스(이하 아르디)와 오늘날 영장류들의 ‘손뼈’를 비교 분석했다.그 결과, 440만 년 전에 살던 아르디의 손뼈 구조는 유인원과 비슷하며 두 발 걷기보다 너클 보행(knuckle walking)이 적합한 나무 위 생활에 더 익숙했던 것으로 나타났다. 너클 보행은 침팬지와 같은 유인원의 보행 방법으로, 가볍게 주먹을 쥔 손을 지면에 대고 배 부위에 체중을 싣고 걷는 것을 말한다. 연구진은 “인간과 침팬지 등 유인원의 마지막 공통 조상인 아르디는 현대인으로 진화한 과정을 밝히는 데 도움을 준다”고 말했다.연구진은 아르디의 침팬지처럼 생긴 손이 700만 년 전에 살던 한 고대 영장류의 것과 더 비슷하다고 추정한다. 나중에 인간과 유인원이라는 두 계통으로 나뉜 이 공통 조상은 아직 화석적 증거가 발견되지 않았기에 생김새와 생활 방식에 대해서는 논쟁의 여지가 있다. 사실 과학자들은 이 공통 조상이 원숭이나 침팬지와 같은 유인원 중 어느 쪽과 더 흡사한지를 놓고 오랫동안 논쟁을 벌여왔다. 그런데 연구를 통해 이 공통 조상이 유인원 쪽과 비슷할 가능성이 가장 높은 것으로 나타났다는 것이다. 이 연구에서는 아르디의 손이 유인원과 형태학적인 관련성이 있고 침팬지의 손과 비슷한 특징이 있다는 것으로 확인됐다. 뚜렷하게 인간이 아닌 것처럼 보이는 아르디의 손은 두 발 걷기보다 너클 보행에 적합하다는 것이다. 하지만 아르디의 후손이자 300만 년 전에 살던 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스에 속하는 루시라는 유명한 골격과 비교 분석한 결과, 아르디의 손 구조가 변했다는 것을 알 수 있었다. 루시는 보존 상태가 좋아 1970년대 발견된 이후로 전문가들이 인간 진화에 관한 정보를 모으는 데 도움을 주고 있다. 이번 연구에서는 루시의 손에 있는 작은 뼈들이 아르디의 것과 형태가 다르고 다른 다양한 호미닌(인류 조상으로 분류되는 종) 집단과 비슷한 것으로 나타났다. 전반적으로 루시의 손 형태는 인간과 같이 정밀하게 잡을 수 있는 능력이 있지만 이는 진보된 석기를 만드는 능력에 있어 제한이 있었을 가능성이 있다. 이에 대해 연구진은 “아르디와 루시가 진화적 궤적을 따라서 서로 떨어져 있고 두 종의 생리학적 차이는 호미닌이 어떻게 직립 보행을 시작했는지를 이해하는 열쇠가 된다”고 말했다. 프랭 박사도 아르디와 루시의 약 100년이라는 시간적 차이에는 커다란 진화적 발전이 있었다면서 이 기간 호미닌은 신체적 적응을 진화시켰고 이는 호미닌을 훨씬 더 인간답게 만들고 직립 보행을 가능하게 했다고 지적했다. 이 시대는 호미닌이 동물의 화석에 절단된 흔적으로 남는 석기를 처음으로 만들어 사용하기 시작한 때이기도 하다. 이전에 아르디의 발뼈에 관한 비슷한 연구도 이끌었던 프랭 박사는 아르디와 같은 종이 너클 보행과 나무 타기에 시간을 나눠 사용했다고 밝힌 바 있다. 하지만 이런 발견은 아르디가 직립 보행에 능숙했을 가능성이 있다고 주장하는 기존 다른 연구와 차이가 있어 논쟁의 여지가 있다. 반면 루시는 골반 모양과 구조 탓에 두 발로 걸었다는 것이 널리 인정되고 있다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(2월 24일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
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