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  • 노화를 막는 세포 ‘안전벨트’ 발견했다 [달콤한 사이언스]

    노화를 막는 세포 ‘안전벨트’ 발견했다 [달콤한 사이언스]

    인류의 오랜 꿈은 늙지 않고 건강하게 오래 사는 것이다. 그렇지만 필멸의 존재인 인간은 속도는 다르지만 누구나 생로병사를 겪지 않을 수 없다. 최근 과학기술의 발달로 노화의 속도를 늦춰 건강하게 오래 살 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 이런 가운데 중국 허베이 중국과학기술대 제1부설병원, 안후이 의대 제2부설병원 공동 연구팀은 세포가 갑작스러운 물리적 스트레스를 받을 때 핵이 파괴되는 것을 빠르게 막아주는 메커니즘을 활성화한다고 7일 밝혔다. 외부 충격에서 세포를 보호해주는 일종의 ‘안전벨트’는 노화나 세포 사멸의 주요 원인인 DNA 손상을 예방하는 치료법 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘생물물리학 저널’ 6월 4일 자에 실렸다. 상피 세포는 피부 가장 바깥쪽과 내부 장기의 표면을 구성하고 있다. 이 세포들은 나트륨이나 다른 이온 농도가 갑자기 변할 때 발생하는 삼투 스트레스나 늘어남 같은 기계적 스트레스에 끊임없이 노출된다. 예를 들어 인간의 자세 변화는 피부 상피 세포를 최대 25%까지 늘리고 사람이 물을 마시게 되면 내장 상피 세포는 삼투압이 20배 증가하게 된다. 이런 외부 스트레스는 세포핵을 파열시켜 DNA 가닥을 끊어버릴 수도 있다. 앞선 연구들은 세포 내 단백질의 일종인 액틴이 핵 위에 모자 모양의 구조를 형성해 세포가 스트레스를 받을 때 안전모 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이 구조는 수 시간에 걸쳐 서서히 형성되기 때문에 갑작스러운 환경 변화 스트레스에 대해서는 어떤 방어 메커니즘을 갖고 있는지 명확히 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 상피 세포를 다량의 물에 갑자기 노출시켜 급격한 저장성 충격을 가한 다음 관찰했다. 그 결과 세포 안팎의 이온 농도 차이로 인해 균형을 맞추려고 물이 세포 안으로 빠르게 밀려들어갔으며 몇 분 내에 액틴으로 구성된 고리 모양의 구조가 핵 주변에 빠르게 형성되는 것이 관찰됐다. 이후 세포가 삼투압에 적응하면 이 구조는 30분 후에 사라졌다. 또 연구팀은 물리적 압력을 모방하기 위해 세포에 기계적 압력을 가했는데 역시 동일한 구조가 형성되는 것이 관찰됐다. 그렇지만 힘을 천천히 또는 부드럽게 가했을 때는 고리가 나타나지 않았다. 생쥐의 배아 세포에도 같은 실험을 했는데 외부 스트레스가 가해질 경우 액틴 고리가 형성되는 것을 확인했다. 연구팀은 액틴 고리가 자동차 안전벨트처럼 급성 스트레스가 가해질 때만 작동한다고 설명했다. 추가 실험에서 액틴 고리는 핵을 가두고 안정화시켜 핵을 보호하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 액틴 고리 형성을 차단할 경우 외부 충격으로 세포가 파열돼 DNA 가닥이 손상되고 세포 사멸도 일어나는 것을 확인했다. 노화된 세포에서는 내부 액틴 수치가 낮아지는 경향이 있어 외부 충격에 제대로 대응하지 못한다고 연구팀은 덧붙였다. 연구를 이끈 장 홍위안 중국과기대 교수는 “많은 노화 연구가 DNA 손상이 발생한 후 활성화되는 생물학적 경로에 초점을 맞춰왔지만 이번 연구는 세포가 처음부터 물리적으로 자신을 보호하는 방법에 대한 새로운 메커니즘을 밝혀냈다”며 “추가 연구를 통해 세포 내 액틴 역학을 조절해 DNA 손상을 예방하고 세포 노화를 늦출 수 있는지 탐구할 예정”이라고 설명했다.
  • “회춘한 느낌”… 66세 이미숙, 세포 시계 되돌린 웰에이징 정체

    “회춘한 느낌”… 66세 이미숙, 세포 시계 되돌린 웰에이징 정체

    올해 66세인 배우 이미숙이 나이를 잊은 듯한 활력과 맑은 피부를 유지하는 비결로 ‘이너뷰티(Inner Beauty)’를 강조하며 자신만의 건강 루틴을 소개했다. 이미숙은 최근 자신의 유튜브 채널 ‘숙스러운 미숙씨’에 올린 초여름 힐링 브이로그 영상에서 지인들과 함께 고압산소케어 센터를 찾았다. 그는 “진짜 관리는 몸속 컨디션 케어다. 체내가 중요하다”며 “사는 것 자체가 목적이 아니라 건강하게 사는 것이 중요하다”고 강조했다. 한 시간 캡슐 형태의 기기 안에서 휴식을 취한 그는 “눈이 맑아지고 인큐베이터 안에서 새롭게 태어난 느낌”이라며 “피부 톤이 맑아지는 것은 확실하고, 마치 3~4시간 푹 자고 일어난 것 같은 상쾌함이 있다”고 만족감을 드러냈다. 겉이 아닌 속을 채운다… ‘고압산소케어’의 원리영상에 소개된 ‘고압산소케어(의료용 고압산소요법·HBOT)’는 일반 대기압보다 높은 2기압 정도의 특수 챔버 안에서 100%에 가까운 고농도 산소를 흡입하는 관리법이다. 이 요법은 체내 산소포화도를 높여 미세한 말초혈관까지 산소를 원활하게 전달하며, 신진대사를 활성화하고 자체 회복력을 증진하는 데 도움을 준다. 실제로 미국 메이저리그(MLB)와 유럽 프로축구 등 세계적인 스포츠 리그에서는 이미 선수들의 피로 회복을 위해 이 시스템을 적극적으로 활용하고 있다. 최근 미국 메이저리그 구단인 필라델피아 필리스는 선수들의 회복 및 퍼포먼스 관리를 위해 의료용 고압산소요법(HBOT)을 공식 도입했다고 밝혔다. 세포 시계 거꾸로 돌리고 ‘좀비 세포’ 청소… 과학이 밝힌 안티에이징고압산소요법이 단순한 피로 회복을 넘어 노화를 근본적으로 늦출 수 있다는 연구 결과도 주목받고 있다. 2020년 노화 관련 국제 학술지 ‘에이징(Aging)’에 발표된 이스라엘 연구팀의 임상시험에 따르면 64세 이상 고령층에 고압산소요법을 적용한 결과 노화를 억제하는 두 가지 핵심 변화가 확인됐다. 우선 ‘세포의 노화 시계’로 불리는 텔로미어(Telomere)의 길이가 20% 이상 연장됐다. 세포가 분열할수록 텔로미어가 짧아지며 노화가 진행되는데 이 길이가 다시 늘어난 것이다. 또한 주변 세포에 염증을 일으켜 노화를 가속하는 노화 세포 역시 37% 유의미하게 감소했다. 고농도 산소가 유익한 세포 재생 스위치를 켜 노화를 막는 데 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 건강하게 나이 드는 ‘웰에이징’, 꾸준한 생활 습관이 동반돼야다만 아무리 과학적으로 입증된 케어 요법이라도 단일 방법에만 의존하는 것은 지양해야 한다. 노화는 식습관, 규칙적인 운동, 수면의 질 등 다양한 요소가 복합적으로 작용하기 때문이다. 영상 속 이미숙의 웰에이징은 특별한 케어에만 그치지 않았다. 센터를 나선 그는 지인들과 인근 공원을 찾아 맨발로 황톳길을 걷고 배드민턴을 치며 소박한 일상의 여유를 즐겼다. 고압산소케어로 신체 컨디션을 관리하는 동시에, 자연 속 야외 활동으로 꾸준히 활력을 더하는 모습이 그가 실천하는 웰에이징의 핵심이다.
  • 독감 치료제 타미플루가 치매 막는다고? [사이언스 브런치]

    독감 치료제 타미플루가 치매 막는다고? [사이언스 브런치]

    독감에 걸리면 타미플루라는 치료제를 처방받는다. 그런데 타미플루와 같은 인플루엔자 치료제가 인지 기능 저하를 막는 데도 도움이 될 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 연구팀은 특정 계열의 인플루엔자 치료제가 만성 바이러스 감염을 앓고 있는 사람들의 인지 기능 저하와 조기 노화를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘메드’ 6월 6일 자에 실렸다. 인간 면역결핍 바이러스(HIV) 감염자는 항레트로바이러스 치료를 받더라도 최소 4분의 1은 기억력이나 사고력에 심각한 문제를 겪는다. 이런 인지 저하 증상의 원인은 그동안 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 에이즈 임상시험 그룹에 등록된 HIV 감염자 100명 이상의 혈액 표본을 분석했다. 또 HIV에 감염시킨 생쥐를 대상으로도 실험했다. 그 결과 타미플루와 다른 실험용 약물을 혼합한 인플루엔자 치료제가 당 분자를 보존하고 뇌를 보호한다는 사실을 확인했다. HIV 환자는 체내에서 염증을 억제하는 역할을 하는 보호성 당 분자인 ‘글라이칸’이 분해되며 염증이 만성화하면서 면역 체계를 자극해 장기간 과잉 반응을 유도해 생물학적 노화를 가속화할 수 있다는 것이다. 연구팀은 생쥐에게 독감 치료제를 투여하고 관찰한 결과 당 분자 보존이 염증을 줄이고 생물학적 노화를 늦추며 기억력을 보호한다는 사실을 입증했다. 실험에 사용된 독감 치료제는 시알산분해효소 억제제 계열로 오셀타미비르로 알려진 타미플루가 포함됐다. 이 약물들은 바이러스 확산을 돕는 바이러스 효소를 차단해 독감을 치료한다. 이번 연구에서는 보호성 당 분자를 보호하는 체내 다른 효소들을 차단하는 방식으로 독감 치료제를 활용했다. 연구팀에 따르면 당 분해 현상은 여성에게 더욱 두드러지게 나타났다. 남성은 노화와 함께 당 변화가 점진적이고 꾸준하게 발생했지만 여성은 초기에는 분해 속도가 느리다가 폐경기를 전후해 급격히 빠르게 분해된다는 것이다. 연구를 이끈 모하메드 압델-모센 노스웨스턴대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 당장 인지 기능 저하를 막기 위해 독감 치료제를 복용해야 한다고 말하는 것은 아니지만 HIV 감염자가 겪는 인지 문제에 대한 잠재적 치료법이 될 수 있을 뿐만 아니라 치매와 같은 노화로 인한 퇴행성 질환에도 도움이 될 것으로 기대된다”고 설명했다.
  • 공룡 사라진 뒤 유럽 누빈 거대 소 발견 [사이언스 브런치]

    공룡 사라진 뒤 유럽 누빈 거대 소 발견 [사이언스 브런치]

    들소, 물소, 소는 전 세계 생태계와 인류의 농경사(史)에서 빼놓을 수 없는 동물이다. 그런데 잘 보존된 초기 화석이 드물어 이런 소과(科) 동물들이 어떻게 진화했는지, 가장 가까운 친족 집단과는 어떤 관계인지는 명확히 밝혀지지 않고 있었다. 이런 가운데 독일 라이프니츠 진화·생물다양성 과학 연구소 산하 자연사박물관, 스페인 바르셀로나 자치대, 카탈루냐 인류 고생태학 및 사회 진화 연구소, 로비라 이 비르길리대, 이탈리아 피렌체대 지구과학과 공동 연구팀은 약 440만 년 전 형성된 스페인 북동부의 ‘캄 델스 니노츠’ 화석 산지에서 발굴한 거의 완전한 골격의 소과 동물 화석을 분석한 결과 500㎏에 이르는 거대한 소과에 속하는 동물이 유럽 지역을 차지하고 있었다는 것을 확인했다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 4일 자에 실렸다. 연구팀은 최소 14개체에 이르는 방대한 화석을 검토한 결과, ‘파라보스 티그네레시’라는 종이라는 것을 확인했다. 이는 플라이오세 초기 유럽에 살았던 물소를 닮은 다섯 종(種) 중 하나로 그동안은 ‘알레피스’라는 다른 속(屬)에 분류돼 있었다. 1991년 프랑스 바오 유적에서 발굴한 화석 일부를 토대로 연구해 ‘알레피스 티그네레시’로 이름 붙여졌지만 이번에 잘 보존된 화석으로 정밀 분석한 결과 ‘파라보스’의 특징을 더 많이 공유한다는 사실을 확인하고 재분류해야 한다고 연구팀은 주장했다. 연구팀은 뿔심의 크기와 단면 형태, 위·아래 어금니와 작은 어금니 비율, 뒤통수뼈와 바닥뒤통수뼈 형태, 팔다리뼈 비율 등을 측정해 유라시아와 아프리카에 서식했던 소과 동물과 정밀 비교했다. 그 결과 티그네레시 뿔은 앞쪽에 뚜렷한 용골(모서리 능선) 하나와 뒤쪽에 약한 용골 둘을 지닌 삼각형 단면을 보였다. 이는 곧고 매끄러운 뿔을 가진 원시적인 ‘파라보스 코르디에리’와 조금 더 진화해 나선형으로 꼬이고 깊은 골이 팬 뿔을 가진 ‘알레피스 리릭스’의 중간 형태라는 설명이다. 이빨도 알레피스처럼 크고 기저 기둥이 발달해 있어 파라보스 코르디에리와는 구별됐다. 연구팀은 이런 중간적 특징을 근거로 소족의 줄기 집단에서 갈라져 나온 한 계통이거나 마이오세의 트라고포르타키니가 늦게까지 살아남아 소족과 비슷한 모습으로 수렴 진화한 계통일 수 있다는 두 가지 시나리오를 제시했다. 트라고포르타키니는 신생대 마이오세 후기에 처음 등장해 플라이오세 초기까지 번성했던 것으로 추정되는 소과 동물이다. 연구팀이 치아와 골격 11개 변수로 추정한 파라보스 티그네레시의 평균 몸무게는 419±31㎏. 가장 무거운 개체는 약 480㎏, 가장 가벼운 개체는 약 378㎏이었다. 그러나 현생 소과 동물과는 달리 암수의 몸집 차이는 거의 없는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 400만 년 전을 전후한 유럽에서 몸무게 400㎏을 넘는 대형 소과 동물이 여러 계통에서 동시에 등장하기 시작했다. 파라보스 티그네레시, 알레피스 리릭스(약 421㎏), 그레베노보스 안티쿠스(약 398㎏) 등이 대표적이고 이 흐름은 플라이스토세 렙토보스를 거쳐 최초의 들소로 이어졌다. 대형화의 원인은 아직 분명치 않지만 연구진은 유라시아 대륙을 장기간 지배한 한랭·건조화 추세가 식생 변화를 통해 간접적으로 작용했을 가능성을 제시했다. 연구를 이끈 레오나르도 소벨리 라이프니츠 자연사박물관 박사는 “캄 델스 니노츠의 소과 화석들은 유럽 플라이오세 화석 가운데 가장 정교한 것으로 그 덕분에 유럽 대륙에 처음 출현한 대형 소과 동물의 모습을 한층 잘 이해하게 됐다”며 “이번 연구는 유럽 플라이오세 초기를 ‘대형 소과 동물의 시대’가 열린 출발점으로 지목할 수 있게 됐다”고 설명했다.
  • “치매로 말 잃었다더니”…80대 여성, ‘마법버섯’ 먹고 말문 터졌다 [핫이슈]

    “치매로 말 잃었다더니”…80대 여성, ‘마법버섯’ 먹고 말문 터졌다 [핫이슈]

    진행성 알츠하이머를 앓던 80대 여성이 이른바 ‘마법버섯’으로 불리는 실로시빈 함유 버섯을 먹은 뒤 말하기와 소변 조절 등 일부 기능을 일시적으로 회복한 사례가 보고됐다. 다만 연구진은 알츠하이머병 자체가 치료되거나 신경퇴행이 되돌아간 것은 아니라고 선을 그었다. 미국 뉴욕포스트는 4일(현지시간) 국제학술지 ‘프런티어스 인 뉴로사이언스’에 실린 사례보고를 인용해 80세 일본계 미국인 여성이 고용량 실로시빈 함유 버섯 투여 뒤 수년간 잃었던 일부 기능을 되찾은 듯한 변화를 보였다고 전했다. 실로시빈은 환각버섯에 들어 있는 향정신성 성분이다. 그동안 우울증과 불안, 외상후스트레스장애, 중독 치료 가능성 등을 두고 연구가 이어졌지만 진행성 알츠하이머 환자에게서 기능 개선 사례가 보고된 것은 이례적이다. 해당 여성은 약 10년 동안 알츠하이머를 앓았다. 최근 5년 동안에는 기능 저하가 두드러졌고 말은 주로 한 음절 수준에 그쳤다. 만성 요실금과 삼킴 장애, 보행 어려움도 있었다. 그는 일상생활 대부분을 보호자에게 의존해야 했다. “19시간 뒤 문장으로 말했다”…소변 조절도 회복 연구진에 따르면 여성은 실로시빈 함유 버섯 5g을 복용했다. 초기에는 초조함과 심한 발한, 고열 의심 증상, 긴 수면 상태가 나타났다. 그러나 약 19시간 뒤 변화가 시작됐다. 그는 갑자기 자발적으로 문장을 말하기 시작했다. 그동안 제대로 표현하지 못했던 과거 기억과 개인사를 문장으로 이야기했고 주변 사람과 눈을 맞추고 대화도 이어갔다. 이후 며칠과 몇 주 사이에 다른 변화도 관찰됐다. 여성은 소변을 다시 조절했고 저녁 시간에도 실금 증상을 보이지 않았다. 그는 스스로 옷을 입고 사회적 상호작용을 기억했으며 감정 반응도 이전보다 뚜렷해졌다. 연구진은 보행과 대화, 정서 반응, 기억 회상 등 여러 영역에서 일시적 개선이 나타났다고 설명했다. 한 달 뒤 추적 관찰에서도 여성은 기저 상태보다 나아진 기능을 일부 유지했다. 이후 3g의 실로시빈 함유 버섯을 추가로 투여했을 때도 말이 늘고 유머 표현과 보행 민첩성이 개선된 것으로 보고됐다. 연구진 “치료제 아니다”…자가복용 위험 경고 다만 이번 사례를 알츠하이머 치료 성공으로 해석해서는 안 된다. 연구진은 논문에서 “이번 결과가 질병의 역전을 의미하지 않는다”고 밝혔다. 신경퇴행 자체가 멈추거나 되돌아간 것은 아니며, 후기 치매 단계에서도 일부 잔존 기능이 특정 조건에서 잠시 접근 가능해질 수 있다는 가능성을 보여준 사례라는 설명이다. 한계도 뚜렷하다. 이번 연구는 단 한 명의 환자를 대상으로 한 사례보고다. 효과가 얼마나 오래 지속됐는지도 명확하지 않다. 같은 결과가 다른 알츠하이머 환자에게서 반복될 수 있는지도 입증되지 않았다. 실로시빈은 환각과 불안, 혼란, 사고 위험을 일으킬 수 있다. 정신질환 병력이 있는 사람에게는 정신증을 유발하거나 악화시킬 가능성도 있다. 특히 고령의 치매 환자는 신체 반응을 예측하기 어려워 의료진 감독 없는 복용은 매우 위험할 수 있다. 알츠하이머병은 기억과 사고 능력, 일상 수행 능력을 점진적으로 무너뜨리는 퇴행성 뇌질환이다. 현재 치료는 증상 완화와 진행 지연에 초점이 맞춰져 있다. 연구진은 이번 사례가 잃어버린 것으로 보였던 기능 일부가 완전히 사라진 것이 아니라 잠시 차단돼 있었을 가능성을 제기한다면서도, 실제 치료법으로 평가하려면 엄격한 임상 연구가 필요하다고 강조했다.
  • “美 일 아니었어?” 강남 한복판서 차 유리 ‘와장창’ 韓도 찍힐 수 있다 [지금, 지구]

    “美 일 아니었어?” 강남 한복판서 차 유리 ‘와장창’ 韓도 찍힐 수 있다 [지금, 지구]

    ‘쾅! 쾅! 쾅!’ 비명과 함께 하늘에서 날아든 주먹만 한 얼음 덩어리들이 자동차 유리를 와장창 깨부순다. 순식간에 구멍이 뚫린 지붕들, 한 해 농사를 망치고 밭에 주저앉아 통곡하는 농민들. ‘괴물 우박’의 공포는 이제 더 이상 다른 나라 이야기가 아니다. 기후변화로 인해 지구온난화가 지속될 경우 세기말에는 파괴력이 큰 ‘대형 우박’이 훨씬 빈번해져 전 세계 우박 피해 규모가 최대 42%까지 급증할 수 있다는 경고가 나왔다. 중국 베이징대 연구팀은 지난달 27일 국제 학술지 ‘네이처’(Nature)에 올린 논문을 통해 기후 변화가 우박 형성과 낙하에 미치는 메커니즘을 시뮬레이션한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 이번 조사 결과는 미국 미주리주 스프링필드시를 강타한 우박 폭풍 이후 몇 주 만에 나온 것으로 알려졌다. 당시 우박은 야구공이나 자몽 크기에 달했으며, 건물에 피해를 주고 차량을 파손시키는 등 주민들에게 피해를 줬다. 연구팀은 온실가스 배출 시나리오에 따라 21세기 후반 글로벌 우박 유도 피해 잠재력이 역사적 시기 대비 36.5%에서 최대 42.1%까지 증가할 것으로 예측했다. 소형 우박은 비로, 대형 우박은 더 거대하게 연구팀은 2014년부터 2021년까지 전 세계에서 발생한 1만 4000건 이상의 실제 우박 폭풍 데이터를 고해상도 컴퓨터 모델에 적용했다. 대기 온도가 상승하면 두 가지 상반된 현상이 동시에 일어난다. 첫째, 따뜻해진 공기는 더 많은 수증기를 머금을 수 있어 우박이 자랄 수 있는 원료가 풍부해진다. 둘째, 지표면 가까운 곳에 우박을 녹일 수 있는 두꺼운 온난 대기층이 형성된다. 이에 따라 크기가 작은 우박은 땅에 떨어지기 전 온난층에서 완전히 녹아 빗방울로 변한다. 반면, 강한 상승 기류를 타고 크게 발달한 대형 우박은 미처 다 녹지 못한 채 지상으로 떨어지게 된다. 결과적으로 전체 우박 발생 빈도는 줄어들 수 있지만, 한번 떨어질 때의 크기는 훨씬 커져 파괴력이 배가된다는 것이 연구팀의 설명이다. 특히 지름 30㎜ 이상의 대형 우박 발생 빈도는 전 세계적으로 37.9%에서 51.8%까지 급증할 것으로 전망됐다. 고위도 지역 위험성 고조…남아시아 농가도 ‘비상’ 특히 이 같은 위협은 고위도(적도에서 먼 지역) 지역에 집중될 것으로 분석됐다. 극지방의 급격한 기온 상승이 폭풍우 구름 내의 상승 기류를 강화하고, 이 강력한 바람이 우박을 상공에 더 오래 머물게 해 크기를 키우기 때문이다. 반면 열대 및 아열대 지역의 우박 위험은 다소 감소할 것으로 예상됐다. 지역별로는 남아시아와 인도 북부 지역의 타격이 클 것으로 보인다. 이들 지역은 이미 몬순 전 기후에 우박을 동반한 폭풍우를 겪고 있어 대형 우박이 증가할 경우 농작물과 가축에 막대한 피해가 우려된다. 프랑스 국립과학연구원 기후학자 다비드 파란다는 “이번 연구는 물리학 법칙과 기후 모델을 효과적으로 결합해 기후변화와 우박 위협의 관계를 진전시켰다”고 평가했다. 연구를 이끈 베이징대 장칭훙 교수는 “지구온난화를 제어하지 못하면 대형 우박은 도시의 차량, 태양광 패널, 지붕 등 인프라와 농업에 치명적인 재앙이 될 것”이라고 경고했다. 한국도 안전지대 아니다…우박 피해 잇따라 우박 피해는 국내에서도 나타나고 있다. 농협중앙회는 지난 4월 발생한 우박·저온 피해로 어려움을 겪고 있는 농가의 영농 회복을 지원하기 위해 총 2억 4000만원 규모의 영농자재를 긴급 지원했다고 밝혔다. 지난 4월 전국 곳곳에서는 갑작스러운 우박과 이상 저온 현상으로 농작물 피해가 잇따랐다. 특히 대표적인 배 주산지인 전남 나주 지역은 착과 불량에 따른 생산량 감소와 상품성 저하 우려가 커지면서 농가들의 경영 부담이 가중되고 있다. 인간이 저지른 환경 오염은 지구 온난화를 불렀고 이는 결국 인간의 생명을 위협하는 기후 위기라는 거대한 부메랑으로 돌아왔습니다. 더 이상 기후 위기는 남 일이 아닌, 현재 우리가 직면한 뼈 아픈 현실입니다. [지금, 지구]는 지금 지구 곳곳에서 일어나고 있는 기후 위기 소식을 전해드립니다.
  • 이민정·아이유도 고백했던 ‘이 질환’…“젊은女 암 발병 증가와 관련”

    이민정·아이유도 고백했던 ‘이 질환’…“젊은女 암 발병 증가와 관련”

    불면증이 50세 미만 젊은 여성의 암 발병 증가와 관련이 있을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 지난달 30일(현지시간) 영국 데일리메일은 불면증이 여성 호르몬과 관련된 암 발생과 관련이 있다는 연구를 소개했다. 미국 뉴저지의 제퍼슨 헬스와 루이지애나의 오크스너 MD 앤더슨 암센터 과학자들은 18~50세 성인 약 1900만명의 건강 데이터를 분석했다. 그 결과 불면증 진단을 받은 여성은 향후 5년 내 유방암 진단 위험이 최대 3배 높았고, 자궁암 위험은 약 2배, 난소암 위험은 57% 이상 높은 것으로 나타났다. 남녀 모두 대장암 위험도 크게 증가한 것으로 조사됐다. 연구진은 수면 부족이 생체리듬을 무너뜨리고 면역 체계와 호르몬 신호 전달에 영향을 줄 수 있다고 설명했다. 특히 여성 호르몬과 관련된 암에서 연관성이 두드러졌다고 밝혔다. 다만 전문가들은 이번 연구가 ‘연관성’을 보여준 것이지 불면증이 암을 직접 유발한다는 사실을 입증한 것은 아니라고 강조했다. 비만, 운동 부족, 식습관, 스트레스 등 다른 요인이 함께 작용했을 가능성도 배제할 수 없다는 것이다. 현재 연구진은 수면 개선이 실제 암 위험을 낮출 수 있는지 확인하기 위한 후속 연구를 진행할 계획이라고 밝혔다. 한편 2024년 기준, 불면증을 포함한 수면장애 국내 환자는 130만명을 넘어섰다. 4년 사이 26%가량 증가한 수치다. 앞서 배우 이민정은 지난 3월 자신의 유튜브 채널에 공개한 영상을 통해 평소 불면증이 있다고 밝힌 바 있다. 이민정은 “인생에서 가장 중요한 건 먹는 것도 아니고 잠이라고 생각한다. 잠을 못 자면 입맛도 없고 활동도 힘들고 집중력도 없다”고 말했다. 이어 “이 직업은 유독 불면증인 분들이 많다. 남들에게 계속 판단 받고 내가 어떻게 보일까를 신경 써야 하고, 촬영도 9시 출근 6시 퇴근이 아니라 갑자기 밤샘 촬영을 했다가 아침에 자야 하는 상황도 생긴다”면서 “남편 이병헌도 그렇고 저도 그렇고 불면증에 대한 연구는 계속되고 있다”고 밝혔다. 그러면서 수면을 돕는 여러 제품을 소개하고, 백색소음과 뇌파 음악이 섞인 콘텐츠를 틀어놓고 자는 것을 추천했다. 반신욕과 레드와인, 껴안고 자는 바디필로우도 언급했다. 만성 불면증은 심혈관계 질환의 발생 및 사망 위험을 유의미하게 높이며 고혈압과 뇌졸중의 주요 위험 인자로 작용한다. 또한 우울증, 불안장애 등 정신질환을 유발하거나 악화시키는 요인이 되기도 한다. 최근에는 불면증 등 수면장애가 알츠하이머 치매뿐만 아니라 파킨슨병 등 다양한 신경퇴행성질환 발생 위험을 높인다는 연구 결과도 나왔다. 국가정신건강정보포털은 잠자기 4~6시간 전에는 카페인이 든 음식을 피하고 하루 섭취량도 최소화하라고 권고하고 있다. 또한 초콜릿, 과자, 아이스크림, 탄산음료 등도 숙면을 방해할 수 있다. 미국수면의학회 학술지에 게재된 연구에 따르면 섬유질이 적고 포화지방과 당류가 많은 식사는 더 얕고 덜 회복적인 수면, 더 잦은 각성과 관련이 있는 것으로 나타났다. 최윤호 가톨릭대 인천성모병원 신경과 교수는 “불면증은 단순히 잠을 못 자는 문제가 아니라 수면의 질이 저하된 상태가 지속되는 질환”이라며 “초기에 적절히 관리하지 않으면 만성화될 수 있어 주의가 필요하다”고 당부했다.
  • ‘살찐 사람은 성관계 어렵다’ 사실일까…전문가가 말하는 진실은? [라이프+]

    ‘살찐 사람은 성관계 어렵다’ 사실일까…전문가가 말하는 진실은? [라이프+]

    많은 남성이 발기부전으로 ‘비밀스러운 고민’을 겪고 있으며 이는 체중과도 밀접한 연관관계가 있다고 알려져 있다. 특히 발기부전은 단순히 성 기능의 문제이기 보다는 신체에 더 큰 문제가 있다는 걸 알리는 신호로도 해석된다. 인도 남부 카르나타카주 벵갈루루에 있는 유명 종합병원인 아스터 RV 병원 소속 비뇨기과 전문의는 최근 해외 언론에 “발기부전과 당뇨, 혈액순환 등의 문제를 겪는 많은 남성은 체중 감량을 통해 도움을 받을 수 있다”고 설명했다. 카란지 베누고팔 박사는 “과도한 체지방, 특히 복부 주변의 체지방은 혈관 기능에 심각한 악영향을 줄 수 있다. 또 테스토스테론 수치를 감소시키고 전신 염증을 증가시켜 발기 부전의 원인이 될 수 있다”고 설명했다. 이어 “일반적으로 성 기능은 고혈압과 관련이 있다. 높은 콜레스테롤 수치와 심장 질환도 결국 시간이 지남에 따라 혈관 손상을 유발한다”면서 “이 모든 것은 음경으로 가는 혈류랑을 감소시켜 발기 유지를 더욱 어렵게 만들 수 있다”고 강조했다. 베누고팔 박사에 따르면 체중을 감량하면 심혈관 건강이 개선되고, 이에 따라 발기 기능도 개선될 수 있다. 더불어 체지방 감소는 만선 혈관 손상을 줄여줘 염증을 감소시키고 테스토스테론 수치도 화복시킬 수 있다. 실제로 2023년 내분비학 분야의 국제 학술지인 ‘프런티어스 인 엔도크리놀로지’(Frontiers in Endocrinology)에 발표된 한 연구에 따르면 비뇨기과 클리닉을 방문한 남성들의 BMI(체질량지수)와 발기부전의 관계를 조사한 결과 비만 남성은 정상 체중 남성에 비해 중증의 발기부전을 경험할 가능성이 유의미하게 더 높은 것으로 나타났다. 베누고팔 박사는 “어떤 형태의 체중 감량이든 발기부전 증상 개선에 도움이 된다”면서 “다만 체중 감량만이 유일한 방법은 아니고, 스트레스와 흡연, 약물 복용, 호르몬 변화 등 다양한 위험 요인을 확인하는 것이 좋다”고 권장했다.
  • 즐거운 선생님 vs 화난 선생님, 학생들 성적 갈랐다 [사이언스 브런치]

    즐거운 선생님 vs 화난 선생님, 학생들 성적 갈랐다 [사이언스 브런치]

    학창 시절을 생각해보면 좋아하는 선생님이 가르치는 과목에는 관심도 많았고 성적도 좋았지만, 싫어하는 선생님의 과목은 집중도 안 되고 당연히 성적이 떨어졌던 기억이 있을 것이다. 그런데 교실에서 학생과 교사가 주고 받는 감정이 학생의 성취도에 영향을 미칠 가능성이 크다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 독일 루트비히 막시밀리안대 실험심리학과, 라이프니츠 과학·수학 교육 연구소, 국제 학생평가 연구센터(ZIB), 베를린 훔볼트대 교육과학 연구소 공동 연구팀은 교사가 즐거움을 느낄 때는 더 높은 수준의 수업을 제공해 학생의 자신감과 흥미, 학업 성취도를 끌어올리는 반면 교사가 우울감이나 분노를 느낄 때는 수업 질이 떨어지고 결국 학생의 성취도 하락으로 이어진다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 심리학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘교육 심리학 저널’ 6월 1일 자에 실렸다. 연구팀은 OECD가 진행한 ‘글로벌 교수 통찰’(GTI)라는 교실 관찰 기반 연구 데이터를 바탕으로 분석했다. GTI는 칠레, 중국, 콜롬비아, 독일, 일본, 멕시코, 스페인, 영국 8개국 수학 교사 679명과 학생 1만 7500명을 대상으로 2차 방정식 수업을 동영상 촬영해 관찰 점수와 설문, 시험 결과를 조사한 것이다. 학생들이 동일한 수학 단원을 학습한 것을 비교했기 때문에 서로 다른 나라의 교실 환경을 공정하게 비교할 수 있다는 장점이 있다. 교사들은 수업 시간과 수업 전후의 즐거움과 분노 수준을 보고했고 학생들은 수업의 질을 평가하고 해당 과목에 대한 자신감과 흥미에 대한 설문에 응답하는 한편 성취도 평가에 참여했다. 연구팀은 수업의 질을 이루는 세 가지 핵심 요소인 △학급 운영 △지지적 교사-학생 관계 △학생의 비판적 사고를 이끄는 인지적 활성화에 주목했다. 분석 결과, 행복감이 큰 교사일수록 학급 및 수업 운영 효과가 높았고 학생들과 지지적 관계를 맺고 인지적으로도 학생의 참여를 끌어내는 교수 전략을 더 많이 쓰는 것으로 나타났다. 이는 학생의 자기 능력에 대한 더 높은 자신감, 더 큰 학습 흥미, 학습 성취도 향상과 연관되는 것으로 확인됐다. 반면 분노를 많이 느낀 교사는 세 영역 모두에서 점수가 낮았고 최종적으로 낮은 학생 성취도로 이어지는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 문화적, 경제적, 언어적 차이에도 불구하고 교사의 감정과 수업의 질, 학생 성취와 연관된 메커니즘이 전 세계적으로 비슷하게 나타났다. 화가 난 교사는 학급을 효과적으로 운영하기 힘들고 이는 학생의 성취도를 낮추며 그 결과 교사는 더욱 좌절하고 실패했다고 느끼는 악순환으로 이어진다. 반면 즐거운 교사는 효과적 수업을 진행하고 학생의 성취도를 높이는 선순환 과정을 형성하게 된다. 연구를 이끈 마리나 엘레나 파이퍼 루트비히 막시밀리안대 교수는 “너무 당연한 것이겠지만 가르치는 일은 지적인 활동일 뿐만 아니라 감정적 활동이기 때문에 교사가 어떻게 느끼는지가 학생 성취로 이어질 수밖에 없다”며 “교사의 정서적 안녕을 지원하는 것이 교육 시스템 개선의 핵심이라는 점을 이해해야 한다”고 설명했다. 파이퍼 교수는 “교사의 감정은 단지 교육 과정의 부산물이 아니라 교육 과정에 적극적으로 기여하는 요소라는 점”이라며 “교사의 정서적 안녕을 지원하는 것은 ‘해도 그만 안해도 그만’ 또는 ‘있으면 좋지만 없어도 문제 없는 것’이 아니라 학생의 지적, 정서적 성공에 결정적으로 중요하다”고 덧붙였다.
  • 인류 문명 탄생 ‘비옥한 초승달 지대’ 형성의 비밀 풀었다 [달콤한 사이언스]

    인류 문명 탄생 ‘비옥한 초승달 지대’ 형성의 비밀 풀었다 [달콤한 사이언스]

    학창 시절 세계사 수업에서 인류 4대 문명은 강을 중심으로 형성됐다는 것을 배운 적이 있을 것이다. 4대 문명이라고 하면 나일강을 중심으로 한 이집트 문명, 인더스강을 중심으로 한 인도 문명, 황허강의 중국 문명, 그리고 티그리스·유프라테스강을 중심으로 한 메소포타미아 문명이다. ‘강 사이의 땅’이라는 뜻을 가진 메소포타미아는 비옥한 토지와 관개가 가능해 초기 문명 형성의 핵심적 기반이 됐다. 미국 에너지기업 셰브론 국제 탐사·생산부, 셰브론 기술센터, 텍사스 오스틴대 지구과학부, 유타 주립대 환경·사회학과, 영국 옥스퍼드대 지구과학과, 호주 웨스턴 오스트레일리아대 지구과학부 공동 연구팀은 동지중해로 흘러갔던 강 두 개가 합쳐져 현대 유프라테스강을 형성했다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 6월 2일 자에 실렸다. 유프라테스강은 약 200만 년 전 신생대 4기인 홍적세의 초기 인류 조상 흔적부터 기원전 3500년경 세계에서 가장 오래된 것으로 알려진 도시들의 탄생에 이르기까지 인류 역사와 오랫동안 밀접하게 얽혀 있다. 튀르키예에서 페르시아만까지 약 3000㎞에 걸쳐 뻗어 있는 유프라테스강의 초기 형성 과정에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않았다. 유프라테스강의 기원과 진화 과정을 이해하는 것은 서아시아 하천 시스템의 시공간적 진화와 범람원에서 번성했던 인류 사회의 발달 과정을 추적하는데 중요해 많은 고고학자와 지질학자들이 관심을 두고 있었다. 연구팀은 매몰된 퇴적물의 지진파 영상, 고대 퇴적물 지도, 하천 퇴적물 이동 모델 등을 분석했다. 그 결과, 고(古) 카라수와 고 무라트라는 두 개의 독립된 강이 현재 튀르키예와 시리아 영토를 가로질러 약 540만 년 전 ‘메시니아 염분 위기’ 동안 부분적으로 건조해진 지중해 분지로 흘러들었다는 사실을 확인했다. 메시니아 염분 위기(MSC)는 약 597만 년 전부터 533만 년 전 사이에 발생한 지질학적 사건이다. 이 시기에 동지중해가 부분적으로 건조해지면서 100만㎢ 이상의 증발암(evaporites)과 관련된 퇴적물이 축적되는 한편 대규모의 지역적 하천 하방침식을 촉발했다. 연구팀에 따르면 MSC 이후 발생한 지각 변동으로 고 무라트강이 페르시아만을 향해 남동쪽으로 방향을 바꿨고 얼마 후 고 카라수강이 이에 합류했다. 이런 물길 전환이 결과적으로 단일 하천 시스템을 만들었고 이는 약 160만 년 전 현재처럼 페르시아만으로 흘러드는 유프라테스강으로 진화했다. 연구를 이끈 앤드루 매도프 셰브론 수석 지질학자는 “이번 연구 결과는 지역의 지각 변동이 두 물길의 방향을 바꾸었고 결과적으로 비옥한 초승달 지대의 발달로 이어졌을 가능성을 보여준다”며 “더 많은 현장 관측과 개선된 연대 측정법을 활용한 추가 연구로 고대 역사를 검증하고 더 정교화할 계획”이라고 밝혔다.
  • 수도권 통근 20년 새 19분 늘어… 저소득층 건강부터 갉아먹었다

    수도권 통근 20년 새 19분 늘어… 저소득층 건강부터 갉아먹었다

    집값 탓에 외곽 거주하는 저소득층통근 10분 늘 때 수면충분율 4%P↓고소득층은 유연근무 등 선택 가능통근 부담 덜해 감소 폭 2%P 그쳐 수도권 직장인들의 출근길이 갈수록 길어지고 있다. 하루 평균 통근 시간은 2005년 55분에서 2015년 62분, 2024년 74분으로 20년 새 19분이나 늘었다. 수도권 집값 상승과 신도시 개발이 만든 ‘직주불일치’의 결과다. 문제는 길어진 출근길의 부담이 모두에게 똑같이 돌아가지 않는다는 점이다. 쾌적한 주거환경을 선택한 고소득층에게 원거리 통근은 감수할 만한 비용이지만, 집값 때문에 외곽으로 밀려난 저소득층에게는 잠과 건강까지 갉아먹는 이중고였다. 1일 한국보건사회연구원 학술지 보건사회연구에 실린 ‘소득 수준과 통근 수단에 따른 통근 시간이 건강 인식 및 행동에 미치는 영향’ 논문에 따르면 경기 지역 전일제 임금근로자 1만 2444명을 분석한 결과, 같은 장거리 통근이라도 소득 수준에 따라 건강에 미치는 영향은 달랐다. 연구진은 월 가구소득 450만원을 기준으로 조사 대상을 소득 상·하위 그룹으로 나눠 비교했다. 고소득층은 통근 시간이 길수록 스스로 건강하다고 생각하는 ‘주관적 건강 인지율’이 높아지는 경향을 보였다. 통근 시간이 10분 늘어날 때마다 자가용 이용자는 1.7% 포인트, 대중교통 이용자는 2.0% 포인트씩 상승했다. 출퇴근길이 더 길어지는데도 왜 스스로 건강하다고 느낄까. 연구진은 그 이유를 ‘선택권’에서 찾았다. 실제로 소득 상위 그룹은 전문직·관리직 비율이 68.6%에 달했다. 더 나은 주거환경을 위해 장거리 통근을 감수했을 가능성이 크다. 여기에 재택근무나 탄력근무 같은 유연한 근무 여건도 상대적으로 잘 갖춰져 있어 출퇴근 부담을 덜 수 있다는 설명이다. 반면 저소득층의 사정은 달랐다. 소득 하위 그룹은 서비스·판매직(27.6%)과 단순노무직(20.1%) 비율이 높았다. 통근 시간이 늘어도 주관적 건강 인지율은 높아지지 않았다. 가장 뚜렷한 격차는 수면에서 드러났다. 대중교통 이용자는 소득 수준과 관계없이 출퇴근 시간이 길어질수록 잠이 부족해졌다. 특히 저소득층의 타격이 컸다. 저소득층 대중교통 이용자는 통근 시간이 10분 늘 때마다 수면시간이 충분하다고 느끼는 비율이 3.9% 포인트 감소한 반면, 고소득층은 감소 폭이 2.0% 포인트에 그쳤다. 장거리 통근이 모두의 잠을 줄였지만 그 대가는 저소득층이 더 크게 치렀다. 연구진은 “통근과 건강의 관계는 단순한 시간의 문제가 아니라 사회경제적 여건이 복합적으로 작용한 결과”라며 “공공주택 공급 확대와 직주근접 정책, 유연근무제 확대를 통해 비자발적 장거리 통근을 줄여야 한다”고 제언했다.
  • 흡혈 기생파리, 숙주에 정착하면 날개도 시력도 버린다 [달콤한 사이언스]

    흡혈 기생파리, 숙주에 정착하면 날개도 시력도 버린다 [달콤한 사이언스]

    날씨가 더워지면 파리와 모기가 기승을 부린다. 파리 중에는 모기처럼 척추동물의 피를 빨아먹는 흡혈성 종(種)이 있다. 외국 사례들만 주로 알고 있지만 국내에서도 사람이나 가축을 공격해 피해를 주는 종들이 있다. 한국에서 오래전부터 서식해 온 자생종인 먹파리와 흡혈 곤충 중 가장 작은 등애모기가 있으며 가축의 피를 빨아 직접적인 스트레스를 유발하고 가축 질병을 매개하는 침집파리 등이 대표적이다. 영국 웨일스 에버리스트위스대, 이탈리아 피렌체대 공동 연구팀은 흡혈성 기생 파리 중 일부는 숙주를 찾아 정착한 뒤 비행 능력은 물론 시각 민감도까지 잃는다고 밝혔다. 이는 생활 방식의 변환이 곤충의 감각 우선순위에도 변화를 일으킨다는 것을 의미한다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘실험생물학 저널’ 6월 1일 자에 실렸다. 사슴파리는 유라시아, 아프리카, 미주 등 전 세계 대부분 지역에 분포하는 흡혈파리다. 주된 숙주는 사슴이지만 드물게 사람이나 다른 포유류에 달라붙기도 한다. 사슴파리는 독특하게 숙주에 내려앉고 나면 날개를 떼어내고 남은 생애 동안 털 속을 기어 다니며 피를 빨아 먹는 것으로 알려졌다. 연구팀은 사슴파리를 생활사의 여러 단계별로 분석했다. 연구팀은 숙주를 찾아 날아다니다 비행 중에 포획된 날개 달린 성충과 기생 생활로 전환한 뒤 사슴에게서 채집한 날개 없는 성충을 비교했다. 특히 연구팀은 시각 민감도를 좌우하는 유전자 ‘옵신’에 주목했다. 곤충이 날개를 떼어내기 전과 후의 옵신 활성을 비교해 파리의 감각 체계가 갑작스러운 생활 방식 전환에 어떻게 반응하는지 알아봤다. 연구 결과, ‘숙주에 정착’이라는 극적 생활 방식의 전환이 곤충의 감각 우선순위에 일어나는 변화를 동반하는 것으로 나타났다. 사슴파리는 영구적 기생 생활에 더 적합한 기능에 에너지를 아껴 쓰기 위해 시각에 쓰이던 자원을 다른 곳으로 돌린다는 말이다. 시각은 동물의 행동에서 매우 중요한 역할을 하지만 동시에 에너지 소모가 큰 기능이다. 진화는 동물의 생활 방식에 효율적으로 들어맞는 감각 체계를 선호하기 때문에 어떤 흡혈파리는 시각에 크게 의존하는 반면 어떤 종은 숙주에 영구히 붙어 살며 시각이 거의 필요하지 않다. 연구팀에 따르면 사슴파리의 시각 체계는 체체파리와 매우 비슷하다. 체체파리는 아프리카에서 포유류 숙주에 붙어 수면증을 유발하는 것으로 잘 알려져 있다. 사슴파리는 날개를 잃고 외부기생충이 되고 나면 옵신 유전자의 활성이 이전의 절반 수준으로 줄어든다. 이는 사슴파리가 시각을 완전히 잃는다는 의미가 아니라 소화나 번식 같은 기능에 쓸 에너지를 아끼기 위해 시각을 희생해 시각 민감도가 낮아진다는 말이다. 연구를 이끈 로저 상테르 영국 에버리스트위스대 교수(동물학)는 “이번 연구 결과는 기생생물이 중대한 생활 방식 변화를 겪는 동안 자신의 감각 체계를 어떻게 정교하게 조정하는지에 대한 새로운 통찰을 제공한다”며 “흡혈파리들이 감각을 어떻게 조절하는지에 대한 이해가 깊어지면 더 효과적인 감시와 방제 전략을 마련하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
  • “달 기지에는 우주인 몇 명이 살아야 최적일까” [달콤한 사이언스]

    “달 기지에는 우주인 몇 명이 살아야 최적일까” [달콤한 사이언스]

    미국 항공우주국(NASA)의 유인 달 탐사 계획인 아르테미스 프로그램의 일환으로 아르테미스 2호가 지난 4월 발사돼 달 궤도를 돌고 성공적으로 귀환했다. 아르테미스 프로그램의 핵심 목표는 달 표면에 우주비행사가 상주할 수 있는 기지 건설이다. 미래 달 기지 운용의 성패는 우주비행사들 간, 그리고 달이란 환경과 이들이 어떻게 상호작용하는가에 달렸다. 이에 미국 조지 메이슨대 컴퓨터·데이터 과학과 연구팀은 아르테미스 임무 수립과 위험 평가를 돕기 위해 달 기지 운용 중 발생하는 인지적, 정서적, 사회적, 환경적 요인들의 상호작용을 시뮬레이션할 수 있는 새로운 모델을 개발했다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 달 표면의 물리적 특성과 환경적 난제들, 과거 유인 우주 임무와 지구의 극한 환경에서 활동한 팀을 대상으로 한 연구들에서 밝혀진 팀 역학과 심리 상태 등을 바탕으로 복잡계 과학, 우주 인간 요소 연구, 계산 사회과학을 통합해 새로운 시뮬레이션 모델을 만들었다. 시뮬레이션에서 가상의 우주비행사들은 각기 다른 전문 분야, 성격적 특성, 신체 건강 상태 등을 무작위로 부여받는다. 가상 우주인들은 우주 환경에 반응하며 시간이 지남에 따라 적응하고 반복적 업무 수행을 통해 효율이 높아지고 기술 수준도 향상되도록 했다. 또 예정된 임무 이외에도 장비 고장, 달 지진, 강력한 방사선 폭풍 같은 예상치 못한 돌발 상황에도 직면하도록 했다. 이와 함께 우주비행사와 달 탐사 로버 간 상호작용도 포함했다. 연구팀이 수만 건의 시뮬레이션을 실행하고 그 결과를 분석했다. 연구 결과에 따르면 승무원 수를 늘리면 전문 기술 수준 향상이라는 항목의 최적화에 도움이 되고 팀워크를 강화하는 성격적 궁합이 맞는 조합이 나올 가능성도 높아지는 것으로 확인됐다. 반면 임무 기간이 길어지거나 우주 비행사 교체 인원이 없는 경우는 심리적 스트레스가 증가해 임무 수행 성과가 떨어지는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 이번 시뮬레이션 결과를 바탕으로 한 우주 임무팀 역학의 시뮬레이션이 미래 달 탐사에서 임무 성공을 최적화하기 위한 계획 수립에 도움을 줄 수 있다. 연구를 이끈 윌리엄 케네디 교수는 “인류가 달에 거주지를 조성하겠다는 계획을 갖고 있는 이상 우주에서 인간의 행동을 이해하는 것은 공학적 시스템을 이해하는 것만큼 중요하다”며 “이번에 만든 예측 모델은 행위자 기반 모델을 바탕으로 우주비행사, 팀, 우주의 극한 조건 사이의 복잡한 상호작용을 시뮬레이션함으로써 미래 달 임무의 효과성과 지속 가능성을 높이는 방법을 찾는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다. 케네디 교수는 “추가 연구를 통해 장기 우주 임무가 신체에 미치는 생리적 영향과 지구와의 통신 지연 문제 등을 포함시켜 시뮬레이션을 더욱 고도화할 계획”이라고 덧붙였다.
  • 폭염에도 빈익빈 부익부?…자본이 생존 좌우하는 기후불평등 시대 [사이언스 브런치]

    폭염에도 빈익빈 부익부?…자본이 생존 좌우하는 기후불평등 시대 [사이언스 브런치]

    지난해 말 프랑스 파리경제대학의 세계불평등연구소(WIL)가 발표한 ‘2026 세계불평등보고서’에 따르면 전 세계 상위 10%가 전 세계 부의 4분의3을 보유하고 있고 하위 50%는 겨우 2%만 차지하고 있다.또 대부분 국가에서 하위 50%의 자산은 국가 전체의 5%를 넘는 경우가 거의 없는 것으로 나타났다. 이처럼 부의 불평등이 심화되는 가운데 지구 온난화로 인해 여름철 폭염 대응도 부익부 빈익빈 현상이 심화할 것이라는 분석 결과가 나왔다. 이탈리아 유럽-지중해 기후변화센터(CMCC), 베니스 카포스카리대, 유럽 합동 연구센터, 볼로냐대, 오스트리아 응용 시스템 분석 연구소, 영국 브리스톨대, 유엔 환경프로그램, 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리) 공동 연구팀은 극한 폭염이 인류에게 가하는 치명적 위협은 단순한 기온 상승 차원이 아니라 열악한 주거 인프라, 보호받지 못하는 노동 환경, 의료 접근성 부족 등 사회 제도적 결핍이 복합적으로 작용하는 다차원적 재난이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지속가능성’ 5월 22일 자에 실렸다. 유럽의 기록적 폭염, 남아시아와 중동의 살인적 폭염 등 극한 폭염이 더 빈번하고 강도가 세지면서 ‘상승하는 기온에 어떻게 적응할 것인가’라는 질문은 공중 보건, 도시 계획은 물론 사회 정의 차원에서 핵심 문제가 되고 있다. 더군다나 폭염 때문에 옥외 환경에서 일하는 노동자들에 대한 보호가 더 강화되어야 함에도 실제로는 그렇지 못하다. 지난해 한국에서도 폭염 속에서 작업을 하던 젊은 건설 노동자, 마트 지하주차장에서 카트 정리하던 노동자가 쓰러져 사망하는 일이 벌어졌다. 연구팀은 체계적 냉방 빈곤(SCP)이라는 개념을 고안하고 이에 따른 전 세계적 상황을 분석했다. 기존에는 폭염 피해를 에어컨 보급률과 해당 지역의 기온이라는 단편적 요인으로만 판단했다면 SCP는 기후 노출, 인프라 및 자산, 사회적 불평등, 건강, 교육 및 노동 기준이라는 5가지 측면에서 접근해 사람들이 열적으로 안전한 상태를 유지할 수 없는 상황을 분석한다. 분석 결과, 아시아, 아프리카, 남미 지역의 개발도상국을 의미하는 글로벌 사우스에 사는 30억 명 이상의 개인 중 약 3분의2 이상이 열적으로 안전하지 않은 것으로 나타났다. 그 중 6억 명 이상은 다중적 차원에서 심각한 체계적 냉방 빈곤을 겪는 것으로 조사됐다. SCP에 영향을 미치는 주요 요인은 교육 및 노동 기준으로 나타났으며 이것이 약 22억 명에게 영향을 미치는 것으로 확인됐고 기후 노출, 인프라, 건강 상태가 그 뒤를 이었다. 연구팀에 따르면 열 위험은 1인당 GDP와 SCP 사이에는 약한 선형 관계가 있다. 사계절이 더운 국가인 인도네시아, 이집트, 요르단 등은 인프라, 서비스 접근성, 정책 프레임워크 같은 비기후적 차원에서 잘 대응하고 있는 편이라서 SCP가 비교적 낮게 나타났다. 반면 에티오피아, 콩고민주공화국 등 평균 기온이 덜 극단적인 국가는 심각한 인프라 격차, 사회적 불평등, 건강 및 노동 보호에 무관심한 이유 등으로 SCP가 매우 높게 나왔다. 체계적 냉방 빈곤 개념을 고안하고 이번 연구를 이끈 안토넬리 마초네 CMCC 박사는 “이번 연구 결과는 국가 내 불평등의 심각함을 보여주며 기후 적응 정책에 있어서도 빈익빈 부익부가 심화되고 있다는 것을 실증적으로 제시한다”며 “이 논문은 주거, 인프라, 노동 환경 및 제도가 대처할 준비가 되어 있지 않은 상황에서 수십억 명의 사람들이 이미 생리적 한계에 접근하거나 이를 넘어서고 있음을 보여준다”고 밝혔다.
  • 쌀밥의 기후 청구서…60년간 논 온실가스 2배 증가[사이언스 브런치]

    쌀밥의 기후 청구서…60년간 논 온실가스 2배 증가[사이언스 브런치]

    잘 지어져 모락모락 김이 나는 뽀얀 쌀밥은 잘 익은 김치, 삼겹살, 찌개 등 어떤 음식에도 잘 어울린다. 그런데 현재와 같은 쌀 재배 방법은 지구 온난화의 주범인 온실가스 배출을 늘린다는 지적이 나왔다. 미국 메릴랜드대, 보스턴대, 스탠포드대, 오번대, 알콘 주립대, 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 환경연구소, 프랑스 파리-샤클레대 공동 연구팀은 논에서 배출되는 온실가스 양이 지난 60년 동안 두 배로 급증했으며 실용적 농법 개선으로 식량 생산 타격 없이 메탄가스를 감축할 수 있다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품 및 영양학 분야 국제 학술지 ‘네이처 푸드’ 5월 22일 자에 실렸다. 쌀은 전 세계 인구이 절반 이상이 주식으로 삼는 작물이지만 기후 변화 측면에서 부담도 빠르게 증가하고 있다. 물을 채운 논에서는 메탄과 아산화질소라는 두 종류의 온실가스가 배출되는 것으로 알려졌다. 전 세계적으로 벼농사가 확대, 집약화되면서 메탄 배출 규모를 정확히 파악하고 식량 안보를 훼손하지 않으면서도 이를 줄일 수 있는 방법을 찾는 것이 국제적 과제가 되고 있다. 연구팀은 1961년부터 2020년까지 전 세계 논에서 발생하는 메탄, 아산화질소, 토양 탄소 변화를 종합해 평가했다. 전 세계 연간 벼 재배 면적은 2015년 약 1억 6090㏊(헥타르)에서 2024년에는 약 1억 7241만 ㏊로 늘었다. 연구팀은 2만 1000건 이상의 현장 관측 데이터를 학습한 인공지능(AI)과 과정 기반 생태계 모델, 글로벌 메타 분석을 결합한 방법으로 총 온실가스 배출량을 정량화하고 농지 확장, 잔류물 관리 등 핵심 배출 요인을 밝혀내는 한편 미래 감축 전략이 국제 기후 목표에 어느 정도 기여할 수 있는지 평가했다. 그 결과, 1960년대 이후 논에서 배출되는 온실가스는 두 배 증가해 현재 연간 이산화탄소 환산 약 11억t에 달하는 것으로 나타났다. 특히 메탄이 가장 큰 비중을 차지했고 동아시아 지역이 주요 배출지역으로 꼽혔으며 아프리카도 벼 재배 면적의 급격한 확대로 새로운 배출 급증 지역으로 확인됐다. 아프리카의 경우 1961년부터 2024년 사이 벼 재배 면적이 약 7배 늘어난 1620만 ㏊에 이른다. 배출량 증가 원인은 개발도상국을 중심으로 한 벼 재배 면적 확장, 볏짚 등 작물 잔류물의 집약적 토양 투입 방식 때문이다. 작물 잔류물 토양 투입은 벼 수확 후 논 토양에 작물 잔류물을 되돌려 넣는 것으로 침수 상태의 토양에서 메탄 생성을 촉진한다. 연구팀은 메탄 생성을 억제하는 물 관리 최적화, 과도한 잔류물 토양 투입 감소, 질소 비료 사용 효율화 등 농업 관리 방식을 개선하면 수확량은 지금과 같이 유지하면서도 온실 가스 배출량을 10% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다. 연구를 이끈 한친 티안 미국 보스턴대 지구환경과학부 교수는 “이번 연구의 목적은 주요 온실가스를 배출하는 벼 농업의 실질적 기후 영향을 파악하고 현실적으로 실행 가능한 감축 경로를 찾아내는 것”이라며 “이번에 찾아낸 방법은 지금 당장이라도 채택할 수 있는 실용적이고 확산 가능한 해법”이라고 설명했다.
  • 붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    고혈압은 전 세계적으로 가장 흔한 만성 질환이다. 국내에서는 성인 3명 중 1명이 앓고 있으며 미국 성인 역시 절반에 가까운 비율을 차지할 만큼 흔하다. 고혈압 자체는 별 증상이 없지만, 제대로 치료하지 않고 방치할 경우 심근경색이나 뇌졸중, 만성 신부전 등 각종 질환의 위험도가 높아질 수 있어 적절한 치료가 필수적이다. 고혈압은 약물 치료에 비교적 잘 반응하는 질환으로 적절한 약물 치료와 생활 습관 교정, 체중 조절, 운동을 통해 대부분 목표 혈압에 도달할 수 있다. 하지만 일부 환자는 3가지 이상의 약물 치료에도 목표 혈압(수축기 140㎜Hg, 이완기 90㎜Hg 이하)에 도달하지 못하는 난치성 고혈압 환자다. 난치성 고혈압 환자는 전체 고혈압 환자의 10% 정도로 국내 20세 이상 성인 고혈압 인구 약 1300만명 중 약 130만~190만명이 해당하는 것으로 추산된다. 뒤집어 말하면 90% 정도는 목표 혈압에 도달한다는 의미이기도 하지만, 워낙 고혈압 환자가 많다 보니 3가지 이상 약물 치료에도 목표 도달에 실패하는 난치성 고혈압 정복이 새로운 과제로 떠오르고 있다. 펜실베이니아 주립대 타오 저우 교수 연구팀은 최근 약물 치료에 반응하지 않는 난치성 고혈압을 위한 새로운 대안으로 경동맥동에 부착해 혈압을 조절하는 접착식 3D 프린팅 생체 전자 장치 ‘캐로플렉스’ (CaroFlex)를 개발했다. 캐로플렉스는 인체 조직과 유사한 부드럽고 신축성 있는 하이드로겔 소재로 제작된 3D 프린팅 생체 전자 장치다. 이 장치의 작동 원리는 ‘혈압 반사’(baroreflex) 메커니즘에 기반한다. 동맥에는 혈압 변화를 감지하는 감각 기관인 혈압 수용체가 존재하며, 특히 경동맥이 갈라지는 부위인 경동맥동(carotid sinus)에 이런 수용체가 밀집돼 있다. 캐로플렉스는 이 수용체에 전기적 자극을 가해 혈관을 이완시키고 혈압을 낮춘다. 기존 장치와 비교해 캐로플렉스의 장점은 접착성 하이드로겔 층을 통해 봉합 없이도 생체 조직에 안전하게 부착될 수 있으며, 기존 크기보다 두 배 이상 신장될 수 있는 유연성을 갖춰 혈관의 동적인 움직임에도 밀착 상태를 유지한다는 것이다. 덕분에 수축과 이완을 반복하는 큰 혈관에서 주변 조직에 문제를 일으키지 않고 밀착해서 기능을 수행할 수 있다. 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서 캐로플렉스는 약물 치료 없이도 평균 15% 정도 혈압을 낮추는데 성공했다. 또한 이식 후 2주가 지난 시점에서도 주변 조직에 손상이나 면역 반응 없이 깨끗하게 통합된 것이 확인됐다. 다만 인체 내 주요 혈관을 다루는 만큼 사람을 대상으로 한 임상 실험을 위해서는 신중한 접근과 검증이 필요할 것으로 보인다. 저우 교수는 “이번 연구는 3D 프린팅 기술을 통해 생체 전자 장치를 효율적으로 설계하고 제작할 수 있는 경로를 제시했으며, 향후 임상 시험을 통해 난치성 고혈압 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 기대했다. 이 연구 결과는 학술지 ‘Device’에 게재됐다.
  • 타조 닮은 악어 친척?…중생대 ‘괴물 악어’ 발견 [사이언스 브런치]

    타조 닮은 악어 친척?…중생대 ‘괴물 악어’ 발견 [사이언스 브런치]

    트라이아스기는 중생대 첫 번째 시대로 약 2억 5190만 년 전부터 2억 130만 년 전까지 시기이다. 고생대 마지막인 페름기 말에 발생한 지구 역사상 최악의 대멸종 이후 생태계가 서서히 복원되면서 현대적 형태의 동물과 식물들이 등장하던 때다. 지금은 멸종했거나 널리 알려진 현생 동물들의 생활 방식을 연상시키는 형태들이 등장했지만 그 계통은 다른 방향으로 뻗어갔다. 미국 뉴욕 스토니브룩대 의대, 로스앤젤레스(LA) 자연사박물관 공룡연구소, 뉴멕시코 고스트 랜치 발굴 지원 교육·수련센터 공동 연구팀은 현재 타조와 유사한 외관을 가진 백악기 이족보행 공룡 무리인 오르니토미모사우루스 류(類)와 흡사한 ‘라브루하수쿠스 엑스펙타투스’(Labrujasuchus expectatus)를 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘척추 고생물학 저널’ 5월 26일 자에 실렸다. 트라이아스기에는 현생 동물의 조상들이 다수 등장했지만 예상 밖의 존재들이 많았다. 나중에 익룡으로 진화하는 이족보행 공룡의 사촌들인 라거페티드류(lagerpetids), 한쪽 손은 나무늘보 손처럼 긴 발톱이 달리고 꼬리에도 작은 발톱이 달린 기묘한 나무위 동물인 드레파노사우루스(Drepanosaurus), 물 속에서 살면서 표피가 작은 갑옷처럼 단단한 반클리베아(Vancleavea) 등이 대표적이다. 뉴멕시코 고스트 랜치에서 발굴된 일명 ‘마녀 악어’라고 불리는 라브루하수쿠스는 악어로 이어지는 계통의 지배파충류(archosaurs)로 불리는 종에서 뻗어 나온 동물이다. 지배파충류는 그리스어로 ‘지배하는 파충류’라는 뜻으로 계통발생학적으로 현생 조류와 악어류와 가장 가까운 공통 조상이며 중생대 지구를 지배했던 모든 멸종 공룡과 익룡의 조상이기도 하다. 현재 악어는 네 다리로 걷고 날카로운 이빨을 갖고 있지만 라브루하수쿠스는 두 발로 걷고 팔은 작아 수각류 공룡과 비슷한 체형을 갖고 있었으며 입에는 이빨 대신 부리가 달려 있어 현생 악어를 상상할 수 없는 모습이다. 라브루하수쿠스는 수각류 공룡과 유사한 체형의 고대 악어 친척 무리인 슈보사우루스류의 새로운 종으로 분류됐다. 연구를 이끈 앨런 터너 스토니브룩대 의대 교수(해부학)는 “이번에 발견된 라브루하수쿠스는 이 지역에서 앞서 발견된 슈보사우루스 사이의 공백을 채우는 진화적 연결고리”라고 밝혔다.
  • “AI가 연구개발 행위자로”…글로벌 석학들, 서울서 ‘AI시대 R&D 전략’ 그린다

    “AI가 연구개발 행위자로”…글로벌 석학들, 서울서 ‘AI시대 R&D 전략’ 그린다

    AI가 스스로 아이디어를 내고 실험을 설계하는 ‘비인간 혁신가’로 부상하는 가운데, 국내외 연구개발(R&D)·기술혁신 분야 석학과 정책기관, 산업계 리더들이 서울에 모여 AI 시대의 R&D 전략을 논의한다. 기술경영경제학회(KOSIME)는 오는 29일부터 30일까지 고려대 안암캠퍼스에서 ‘2026 R&D 매니지먼트 워크숍’을 개최한다고 28일 밝혔다. 이번 행사는 영국 R&D 매니지먼트 협회(RADMA), 고려대 정부학연구소(IGS)가 공동 주관한다. 행사 주제는 ‘AI 시대 R&D 경영의 미래’다. 생성형 AI와 에이전틱 AI, 피지컬 AI가 산업 구조와 국가 혁신 시스템을 재편하는 상황에서 AI 기반 의사결정, 산업 AI, 기술주권, 글로벌 R&D 협력 전략, 혁신정책 등이 폭넓게 논의될 예정이다. 개막 행사에서는 배경훈 과학기술정보통신부 부총리가 축사를 하고, 팀 민셜 영국 케임브리지대 교수와 임우형 LG AI연구원 원장이 기조강연에 나선다. 워크숍에는 혁신·기술경영 분야의 해외 석학들도 대거 참여한다. 팀 민셜·레티지아 모타라 케임브리지대 교수, 알베르토 디 미닌 이탈리아 산타나대 교수, 빔 반하버베케 벨기에 앤트워프대 교수, 유안 조우 중국 칭화대 교수, 카주야키 모토하시 일본 도쿄대 교수, 메이치 후 대만 칭화대 교수, 발렌티나 아무소 영국 UCL 교수 등이 발제와 토론을 맡는다. 국내에서는 이정동·이근 서울대 교수 등이 참여한다. 한국과학기술기획평가원(KISTEP), 한국개발연구원(KDI), 과학기술정책연구원(STEPI), 한국산업기술기획평가원(KEIT), 한국산업기술진흥협회(KOITA) 등 주요 정책 연구기관과 산업계도 함께한다. 행사 기간에는 30여개의 전문 세션이 운영된다. 주요 의제는 AI 전략과 거버넌스, AI 기반 평가·의사결정 시스템, AI와 노동·인적자본, 오픈 이노베이션, 국가전략기술, 탄소중립과 산업 전환, AI 정책 설계 등이다. 국제 학계의 관심도 집중되고 있다. 세계적 SSCI 학술지인 ‘R&D 매니지먼트 저널’은 이번 워크숍과 연계해 특별호를 편성했다. 특별호의 주제는 ‘비인간 혁신가: 에이전틱 AI, 피지컬 AI와 R&D 경영의 변화’다. 특별호는 AI가 더 이상 단순한 연구 보조 도구가 아니라 아이디어 생성, 실험 설계, 의사결정, 연구개발 과정에 직접 참여하는 혁신의 행위자로 등장하고 있다는 문제의식에서 출발한다. 인간과 AI의 최적 역할 분담, AI가 생성한 지식과 특허의 소유권, AI 시대의 개방형 혁신 재정의 등이 핵심 쟁점으로 다뤄질 예정이다. 특별호 초빙편집인으로는 안준모 고려대 교수, 알베르토 디 미닌 교수, 이성주 서울대 교수, 홍아름 경희대 교수가 참여한다. 안준모 기술경영경제학회장은 “AI 시대의 R&D는 더 이상 개별 연구소나 기업 단위의 경쟁만으로 설명할 수 없다”며 “국가 차원의 데이터, 인재, 산업, 정책, 플랫폼이 연결되는 새로운 혁신 생태계 구축이 중요하다”고 밝혔다. 이어 “한국은 제조업과 ICT 인프라, 우수한 인적자원을 갖춘 만큼 AI 기반 R&D 혁신을 선도할 잠재력이 크다”며 “이제는 단순한 기술 추격을 넘어 글로벌 기술 질서와 표준, AI 거버넌스를 함께 설계하는 국가로 도약해야 한다”고 강조했다. 기술경영경제학회는 올해로 35년차를 맞은 기술·경영·경제 융합 연구 분야의 국내 대표 학술단체다. 과학기술정책, 산업혁신, 디지털 전환, 기술사업화, 국가 R&D, 스타트업 생태계 등 산학연관 의제를 다뤄왔다. 최근에는 생성형 AI, 에이전틱 AI, 반도체 경쟁, 디지털 주권 등 국가 미래 전략과 직결된 의제에도 주목하고 있다. 행사 마지막 날에는 특별 문화공연 ‘하모니 인 이노베이션: 동행’도 열린다. 비올라 연주자인 김남중 이화여대 초빙교수, 해금 연주자인 노은아 서울대 교수, 장구 연주자인 서수복 국립국악원 악장이 무대에 올라 기술 혁신과 문화적 융합의 의미를 전할 예정이다.
  • 경이감 느껴봐야 ‘과포자’ 사라진다

    경이감 느껴봐야 ‘과포자’ 사라진다

    일반인이 학자와 데이터 수집·분석생태학 넘어 천문학·뇌과학 등 확장1회 경험도 과학 소속감·정체성 높여교육 현장서 활용 땐 큰 효과 기대 서점에는 다양한 교양 과학책이 많이 나와 있다. 그렇지만 학교에서는 수학 공부를 포기하는 ‘수포자’만큼이나 과학 공부에 손을 놓는 ‘과포자’가 늘고 있다. 이 때문에 교육 현장에서는 과학에 대한 관심을 높이기 위한 다양한 방법이 동원되고 있다. 그러나 그 효과가 크지는 않다. 이런 상황에서 미국 노스캐롤라이나 주립대, 뉴욕공과대, 일리노이 주립대 공동 연구팀은 일식이나 월식처럼 경이감을 불러일으키는 자연 현상을 체험할 수 있게 하는 ‘시민 과학(Citizen Science)’ 활동이 과학을 더 가깝게 느끼고 흥미를 갖게 한다고 밝혔다. 이번 연구는 영국 생태학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘피플 앤 네이처’ 5월 27일 자에 실렸다. 시민 과학은 일반인이 전문 연구자들과 함께 과학 연구 데이터를 수집하거나 분석하는 자발적·협력적 연구 방식이다. 과거에는 주로 동식물 분포를 관찰하는 생태학 분야에 국한됐지만 최근에는 천문학, 뇌과학, 기상학 등 다양한 분야로 확장되고 있다. 이처럼 시민 과학 범위가 확대되는 것은 현대 과학이 다뤄야 할 데이터가 폭발적으로 증가했기 때문이다. 시민 과학 활동이 과학에 대해 친밀감을 높인다는 것이 알려지기는 했지만 과학에 대한 인식을 어떻게 바꾸는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 2024년 북미 전역에서 관측된 개기일식 당일에 동물들의 행동을 기록하는 자체 시민 과학 프로젝트를 설계하고 여기에 자원한 8~80세 일반인 남녀 528명을 관찰 조사했다. 연구팀은 참가자들을 대상으로 일식 관찰로 느낀 경이감의 정도, 과학 소속감, 동물 행동 관찰 후 과학 정체성 변화를 알아보기 위한 설문조사도 했다. 과학 소속감은 과학 관련 활동에 참여할 때 자신이 그 세계에 속한다고 느끼는 정도이며 과학 정체성은 개인이 과학을 자기 정체성의 일부로 여기는 정도를 의미한다. 과학 소속감과 정체성은 과학에 대한 흥미를 유발하는 핵심 요소로 알려졌다. 분석 결과 연구 활동에 참여한 일반인 모두 과학 정체성과 소속감이 증가한 것으로 확인됐다. 특히 경이감이 커질수록 과학 정체성과 소속감도 정비례해 증가한다는 점이 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 단 한 번의 경험만으로도 과학과 자신을 동일시하는 느낌과 과학 활동에서의 소속감, 연구자들에 대한 일체감 등에 의미 있는 변화가 생길 수 있다. 이번 연구의 핵심은 과학 활동을 직접 해 보면서 경이로움을 느껴 보는 것이 사람들을 과학과 더 깊이 연결시킨다는 점이다. 더군다나 과학 정체성과 소속감의 변화는 정규 교육이나 정기적이고 장기적인 참여 없이도 가능하다. 경이감은 일식 같은 큰 과학적 이벤트나 멀리 야외로 나가지 않고 집 주변 환경에서도 얼마든지 체험할 수 있다고 연구팀은 덧붙였다. 연구를 이끈 카렌 쿠퍼 노스캐롤라이나 주립대 교수는 “시민 과학은 과학자들만으로 불가능했을 수많은 발견을 이끌어 내기도 하지만 참여자들의 과학 지식의 외연을 넓히고 과학에 대한 관심도를 증폭시키는 효과가 있다”고 강조했다.
  • “총알 막는 비단?”…누에실로 ‘케블라급’ 신소재 만들었다 [와우! 과학]

    “총알 막는 비단?”…누에실로 ‘케블라급’ 신소재 만들었다 [와우! 과학]

    부드러운 비단의 원료인 누에실이 방탄 소재와 의료용 임플란트에 쓰일 수 있는 고강도 신소재로 바뀔 가능성이 제시됐다. 국제 공동 연구진이 누에 실크 섬유를 열과 압력으로 융합해 케블라에 가까운 강인성을 보이는 고체 소재를 만드는 데 성공했다. 미국 터프츠대·미시간대와 영국 임페리얼칼리지런던 등이 참여한 연구팀은 지난 12일 국제 학술지 ‘네이처 서스테이너빌리티’에 이 같은 연구 결과를 발표했다. 이번 연구에는 고려대 신소재공학부 소속 연구자도 공저자로 참여했다. 부드러운 실크, 고강도 소재로 바뀌었다핵심은 실크가 원래 가진 섬유 구조를 최대한 살리는 데 있다. 실크는 옷감으로 쓰일 때 부드럽고 매끄러운 소재로 여겨지지만, 섬유 하나하나만 놓고 보면 자연계에서 손꼽히는 강한 물질이다. 연구팀은 이 섬유를 화학 용매에 녹여 다시 만드는 대신, 한 방향으로 배열한 뒤 열과 압력을 가해 섬유끼리 직접 붙였다. 기존 실크 가공 방식은 섬유를 녹이고 다시 굳히는 과정을 거치는 경우가 많다. 이 과정에서 많은 화학물질과 물이 쓰일 수 있고, 실크 고유의 계층적 구조가 손상될 수도 있다. 연구팀은 이런 방식을 피하고, 천연 실크 섬유의 구조를 유지한 채 고체 소재로 바꾸는 방법을 택했다. 공정은 단순해 보이지만 조건은 까다롭다. 연구팀은 실크 섬유를 일정한 방향으로 정렬한 뒤 정밀하게 조절한 온도와 압력을 가했다. 압력이 너무 낮으면 섬유가 충분히 결합하지 않고, 너무 높으면 소재가 오히려 부서지기 쉬워진다. 연구팀은 적절한 조건을 찾으면 섬유들이 서로 융합해 조밀하고 투명한 고체 소재를 만든다고 설명했다. 방탄복 넘어 의료·센서 소재까지그 결과 새 소재는 나무나 뼈보다 높은 강도와 인성을 보였고, 방탄조끼 소재로 널리 알려진 케블라에 가까운 수준의 인장 인성을 나타냈다. 일부 시험에서는 탄도 충격과 비슷한 외부 충격에도 높은 저항성을 보인 것으로 전해졌다. 다만 이는 상용 방탄복이 완성됐다는 뜻은 아니다. 이번 연구는 실크 기반 소재가 보호 장비 분야에 쓰일 수 있는 가능성을 보여준 단계에 가깝다. 활용 범위는 방탄 소재에만 머물지 않는다. 연구팀은 의료기기 분야에서도 가능성을 확인했다. 새 소재는 생체적합성과 분해 특성을 조절할 수 있어 뼈를 고정하는 나사, 핀, 판 같은 임플란트 재료로 응용될 수 있다. 일정 시간이 지나 몸속에서 서서히 분해되는 임시 의료 소재로도 활용 가능성이 거론된다. 통신과 센서 분야도 후보로 꼽힌다. 연구팀은 융합 실크가 가시광선 영역에서 투명성을 보이고, 차세대 통신과 관련된 테라헤르츠 주파수 대역에서 독특한 광학 특성을 나타낸다고 설명했다. 이 특성은 향후 6세대 이동통신 부품이나 센서 소재 개발에 활용될 수 있다. 환경 측면의 장점도 주목된다. 이번 방식은 합성 첨가물을 쓰지 않고 열과 압력만으로 실크를 고체화한다. 짧거나 남는 실크 섬유를 고부가가치 소재로 활용할 수 있다는 점도 의미가 있다. 고급 직물로 쓰이던 천연 소재가 보호 장비와 의료기기, 통신 소재로 확장될 수 있는 길을 연 셈이다. 실크는 수천 년 동안 고급 직물의 상징으로 쓰였다. 하지만 이번 연구는 실크가 단순한 옷감이 아니라 고성능 공학 소재로도 활용될 수 있음을 보여준다. 연구진은 대량생산성과 실제 사용 환경에서의 내구성 검증이라는 과제가 남아 있지만, 천연 섬유를 고강도 신소재로 바꾸는 새로운 가능성을 제시했다.
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