한국이 참여하고 있는 코로나19 백신 공동 조달을 위한 범국가 기구 ‘코백스’가 확보한 백신 물량이 7억 도즈(1회 접종분량)에 불과하다고 네이처지가 보도했다. 과학 학술지 네이처는 지난 30일 세계적으로 코로나19 백신이 어떻게 분배될 지를 소개하면서 가난한 나라와 부자 국가의 차이가 극명하다고 전했다. 캐나다는 코로나19 대유행 초기부터 백신 확보에 나서 현재 선주문 물량만으로 백신 확보율 세계 1위를 달리고 있는데, 이미 인구 1명당 9도즈를 확보했다. 반면 한국을 포함해 중하위 경제 규모의 국가 189개 이상이 참여한 코백스는 참여 국가 인구의 20%에만 겨우 백신을 보급하는 것을 목표로 하고 있다. 코백스에는 보조금 지급을 위해 선진국도 참여했다. 화이자 등을 포함한 백신 제조업체는 2021년 말에는 전세계 인구의 3분의 1이 코로나 백신을 접종받을 수 있을 것으로 전망하고 있다. 하지만 백신 선주문을 하지 못한 가난한 나라 국민들은 백신을 맞으려면 2023년이나 2024년까지 기다려야 할 것으로 보인다고 네이처는 설명했다. 백신제조업체 아스트라제네카, 화이자, 모더나는 내년까지 53억 도즈를 생산할 예정인데 이는 26억~31억명의 인구가 접종받을 수 있는 양이다. 아스트라제네카의 백신이 2도즈 아니면 1도즈 반으로 접종이 완료되는지 여부에 따라 접종 가능 인구 숫자가 결정될 전망이다.하지만 유럽연합(EU)에 가입된 27개 국가와 캐나다, 미국, 영국, 호주, 일본 등 5개 경제대국이 이미 백신 생산량의 절반을 확보했고, 이는 세계 인구의 13%만이 백신을 맞을 수 있다는 뜻이다. 아스트라제네카, 화이자, 모더나와 함께 다른 6개의 백신 개발 선도업체의 생산량까지 포함하면 백신 생산량은 74억 도즈까지 늘어날 수 있다. 미국 노스캐롤라이나에 있는 듀크 세계 건강 혁신 센터의 안드레아 테일러는 “캐나다는 선진국이 할 수 있는 것을 정확히 했을 뿐이며, 자국민을 위해 올바른 일을 했다”면서도 “현재 백신 공급에 있어 많은 나라가 빠져 있다는 것은 매우 두려운 상황”이라고 백신 분배의 불평등 문제를 지적했다. 그는 캐나다처럼 과다하게 백신을 확보하는 나라들은 코백스를 통해 기부에 나설 수도 있을 것이라고 희망했다. 백신의 가격도 협상에 따라 다른데 영국 아스트라제네카의 백신은 1도즈당 3~4달러(약 3300~4400원)에 형성될 예정으로 이는 화이자나 모더나의 백신보다 5분의 1에서 10분의 1 정도로 싼 값이다. 아스트라제네카는 이익이 아니라 코로나가 얼마나 오랫동안 유행했는 지에 따라 백신 공급을 결정할 것이라고 밝힌 바 있다. 한국은 2일 국회 본회의 통과 예정인 내년도 예산안에 전 국민 코로나 백신 접종비 9650억원이 신규 반영됐다. 강기윤 국민의힘 의원은 “민주당이 예결소위 심사 결과 전북 남원 공공의대 설계비 예산 2억 3000만원이 삭감된 것을 두고 보건복지위원회 전체회의에서 의결할 수 없다고 반대해 국회 예산결산특별위원회는 백신 구매비가 반영되지 않은 정부안의 내용을 바탕으로 심사했다”고 지적했다. 결국 여야는 지난 1일 강 의원의 요구대로 백신 접종에 필요한 9000억원 수준의 예산을 우선적으로 증액 반영하기로 합의했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr

북한에서 인정받았던 수재 의대생은 1990년대 졸업 직후 ‘고난의 행군’ 한복판에 서게 된다. 제대로 환자를 치료하고 마음껏 의학을 연구하겠다는 포부를 가졌던 그는 기근과 전염병이 창궐하는 북한의 열악한 현실에 좌절했다. 꿈을 포기할 수 없었던 그는 북한에서 힘들게 쌓아 올린 경력을 뒤로하고 남한으로 넘어와 처음부터 다시 시작했다. 남한 정착 13년이 지난 현재 자신의 한의원을 운영하고, 봉사활동으로 의술을 펼치고, 대학원에선 우수 논문을 발표하며 북한에서 못다 이룬 포부를 실현하고 있다. 의료인이자 의학자로 인정받았지만, 여전히 자신이 개발한 항암제를 북한에 묻힌 아버지에게 바칠 꿈을 갖고 있다는 박지나(44) 친한의원 원장을 지난달 27일 서울 성동구 한의원에서 만났다.박 원장은 인민학교(초등학교)부터 고등중학교(고등학교) 졸업 때까지 1등을 놓치지 않았다. 고등중학교 3학년 때는 ‘7·15 최우등상’을 받았다. 전국의 우수 학생을 모아 아홉 차례 시험을 치르게 한 뒤 상위 216명에게 주는 상이다. 김정일 국방위원장이 남산고급중학교를 우수한 성적으로 졸업한 날인 7월 15일을 기념해 제정한 상이라고 한다. 이 상을 받으면 중앙당과 교육부, 중앙사로청이 발행하는 대학 추천서를 받게 된다. 수능에 해당하는 대입 시험은 면제받고 대학별 입학시험만 보면 된다. 박 원장은 김일성종합대학이나 평성이과대학을 꿈꾸기도 했지만 결국 의대에 진학했다. 집안 성분이 발목을 잡은 탓이었다. 박 원장의 할아버지는 일제강점기 이북 지역 부농이었는데, 해방 이후 북한 정권의 토지개혁 당시 타도 대상으로 몰렸다. 북한에서 성분이란 족쇄가 다소 느슨해진 것은 1980년 중반 들어서부터다. 성분을 너무 따지다 보니 국가적 인재를 쓸 수가 없어 김일성 주석이 ‘성분을 안 보고 인재를 쓰겠다’고 선언했고, 이후 대학도 문을 조금씩 열기 시작했다고 한다. “아버지와 형제들은 모두 뛰어났지만 성분 때문에 쥐 죽은 듯 살았습니다. 제 언니도 대학에 가지 못했죠. 저와 사촌 동생들이 졸업할 때 돼서야 겨우 의대에 들어갈 수 있게 됐습니다. 그래도 김일성종합대학과 같은 최고 명문대는 꿈도 못 꿨죠.”박 원장은 의대에서 한의학을 전공했다. 타의로 진학했지만 대학에서도 1등은 이어 갔다. 당시 북한 의대는 우수 학생을 추려 학업과 연구를 병행시키고 대학 졸업과 함께 석사 학위를 주는 과정이 있었다. 한 해 400명 졸업생 중 박 원장을 포함해 석사까지 취득한 졸업생은 4명에 불과했다. 성분 제약 속에도 의대 엘리트 코스를 밟은 박 원장은 졸업 후 북한의 비참한 사회 현실과 열악한 의료 환경에 맞닥뜨리게 된다. 북한에서는 의대를 졸업하면 정부가 배정하는 병원에서 일해야 한다. 박 원장은 내과에 배치됐다. 당시는 소련과 동구권의 몰락으로 북한 경제가 최악이던 가운데 기근과 전염병으로 사망자가 속출하던 고난의 행군 시기였다. “제 첫 번째 환자는 쥐가 매개하는 전염병인 출혈열 환자였습니다. 발병 2~3일 내에 수액만 강력 투여하면 사망하지 않는 병이었죠. 제가 출혈열이라고 진단했는데 다른 의사들이 안 믿었습니다. 남한에선 흔한 수액을 투여하면 그만이지만 북한에선 구하기 어려운 것이라 신중을 기한 겁니다. 갓 졸업한 저를 우습게 본 것도 있을 거고요. 결국 환자는 숨졌습니다. 서른둘밖에 안 된 두 아이의 엄마였는데, 장례식에 가 보니 서너 살 정도 돼 보이는 아이들이 엄마 죽은 줄도 모르고 길에 나와 놀고 있더라고요. 그때 충격을 받아 며칠 밥도 못 먹고 잠도 못 잤습니다.” 결국 박 원장은 탈북을 결심한다. “의대에서 죽도록 공부하며 어떤 환자가 와도 다 고칠 수 있다는 자신감에 부풀어서 병원에 출근했는데 처방을 하면 약이 없습니다. 약이 없어 죽어 간 환자가 너무 많습니다. 성분이 안 좋아서 인정은 못 받고 이용만 당한다는 생각도 들었고요. 대학 때부터 하던 연구도 마저 하고 싶었습니다.” 2007년 남한에 도착한 박 원장은 생각지도 못한 벽에 부딪힌다. 북한에서 취득한 자격이 인정되지 않아 남한에서 다시 한의사 국가고시를 봐야 했던 것이다. 낮에는 파출부 등 아르바이트를 하고 밤에는 힘들게 모은 자료로 공부하던 박 원장은 두 차례 낙방 끝에 2011년 남한 한의사 자격을 취득하고 한의원을 열었다. 탈북민 한의사로서 수차례 방송 프로그램에 출연해 이름을 알리기도 했다. 최근 코로나19가 확산되자 대한한의사협회가 운영하는 한의진료 전화상담센터에서 주말 자원봉사를 하며 한의혜민대상 공로표창 대상도 받았다. 박 원장은 북한에서 한의학을 전공했지만 졸업 후 양방 내과에서 근무했다. 북한에서는 양의학과 한의학 전공생에게 양·한방을 모두 가르친다. “북한 양의사는 한의학의 기본을 이해하고 한의사도 양의사 못지않게 양의학 지식을 갖추고 있습니다. 북한 의료 체계가 ‘양진한치’, 양방으로 병을 진단하고 한방으로 치료한다는 원칙에서 세워졌기 때문입니다. 남한의 의학 교육과 의료 시스템은 양방과 한방을 이원화하고 있는데 동서 의학의 장점을 두루 취하지 못한다는 단점이 있습니다. 양·한방을 모두 아는 전문가가 환자 상태에 따라 최선의 치료 방법을 판단해야 하는데 한국 사회에는 그런 전문가가 없습니다. 그렇다 보니 환자들은 양의원과 한의원을 오가며 돈은 돈대로 쓰고 고생은 고생대로 하며 정부도 보험 재정을 낭비하게 돼 안타깝습니다.” 북한에서 전염병이 극심했던 시기에 의사로 근무했던 박 원장은 북한이 현재 코로나19 확진자가 한 명도 없다고 주장하는 데 대해 어느 정도 신뢰성이 있다고 말했다. 그는 “북한은 의료 자원이 부족하기에 전염병이 발생하면 감염원과 감염 경로를 확실하게 차단한다”며 “독재 정권이기에 환자를 정확하게 고립시키고 완치될 때까지 감금하다시피 한다”고 했다. 그러면서 “북한으로선 내부에서 전염병이 발생하면 통제가 어렵겠지만 코로나19처럼 외부에서 유입되는 전염병은 국경 봉쇄만 하면 되니 차단하기 쉬울 것”이라고 진단했다. 코로나19 상황에서 북한에 가장 시급히 지원해야 할 물품이 무엇이냐는 질문에 박 원장은 ‘쌀’이라고 답했다. “북한이 중국을 통해 식량 문제를 해결해 왔는데 국경을 봉쇄하면서 식량난이 심해졌습니다. 쌀값이 10~20배는 뛰었다고 합니다. 코로나에 걸려서 죽는 게 아니라 굶어서 죽게 생겼다는 말도 나온다고 합니다.” 박 원장은 지난 2월 미래통합당(국민의힘 전신)의 비례대표 위성정당이었던 미래한국당의 공천관리위원으로 참여하기도 했다. 하지만 미래한국당 공관위가 내놓은 비례대표 후보 명단이 모당 미래통합당의 반발로 백지화되는 모습을 보면서 실망했다고 한다. “집안 성분보다는 능력에 따라 기회가 주어지는 사회를 갈망해 남한에 왔는데 남한 사회도 점점 안 그렇게 되는 것 같다고 느껴 공관위에 참여했습니다. 공관위원들이 밤을 새우며 지원자 500명의 서류를 다 읽고 채점했습니다. 열심히 했는데 하루아침에 공관위가 해산되는 걸 보고 권력의 무자비함을 느꼈습니다. 공관위원으로서 의무를 다하고 소신을 지켰기에 부끄러움은 없습니다.” 박 원장은 경희대 한의대 석사를 취득하고 박사 과정을 수료, 현재 박사 논문을 준비 중이다. 인삼에서 추출한 성분의 대장암 치료 효과를 연구한 석사 논문은 지난 4월 SCI급 학술지에 등재됐다. 박사 논문도 한약재 성분의 항암 효과를 주제로 할 계획이다. 박 원장의 아버지는 그가 대학 3학년 때 위암으로 돌아가셨다고 한다. 그는 그때부터 암을 끝까지 연구하겠다고 다짐했다. “제 인생은 의료인의 인생이라고 생각합니다. 북한과 남한에서 죽도록 공부를 하며 이런저런 고난을 겪었지만 저의 희로애락은 언제나 의료와 의학에서 나왔습니다. 가장 기뻤던 일도, 가장 슬펐던 일도 환자를 치료하는 과정에서 생겼습니다. 탈북민이라고 신기해서 주목받는 게 아니라 실력 있고 환자에게 사랑받는 한의사로, 한의학을 연구하는 학자로 인정받고 싶습니다.” 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

깊은 바닷속에서 우주선을 떠올리는 신종 해파리가 발견됐다. 미국 CNN 등 현지매체 보도에 따르면, 카리브해 미국령 푸에르토리코 인근 바다의 수심 약 3910m 심해에서 빗해파리에 속하는 신종 생물이 발견됐다. 신종 생물을 발견한 미국 해양대기청(NOAA) 소속 연구진은 해저에서 포착한 고화질 영상만을 근거로 신종 해파리를 공식 확인했다고 밝혔다.‘두오브라키움 스파르크사’(Duobrachium sparksae)라는 학명이 붙여진 이 해파리는 원래 5년여 전 발견됐다. 2015년 4월 10일 당시 NOAA의 해양탐사선 오케아노스호는 푸에르토리코 해안에서 약 40㎞ 떨어진 바다에 정박해 있었고, 이 배에 소속된 연구자들은 원격조종 무인잠수정(ROV)인 딥 디스커버러(Deep Discoverer)를 운용해 푸에르토리코 해구의 수심 약 3910m 부근을 탐사했다. 그곳에서 딥 디스커버러의 카메라가 수수께끼의 해파리를 우연히 포착했다. 딥 디스커버러는 고해상도의 카메라 시스템을 탑재하고 있어 몸길이 1㎜ 미만의 생물도 파악할 수 있고, 촬영한 영상은 오케아노스호에서 위성 통신을 경유해 NOAA 본부로 거의 실시간으로 전송됐다. 덕분에 당시 발견한 생물의 외형이 빗해파리 등이 속하는 유즐동물의 전형적인 생김새와 같고, 섬모 같은 기관도 갖고 있는 것을 알 수 있었다. 또 이 생물은 투명한 몸 속에서 스스로 빛을 내는 생물 발광을 하는 것으로 확인됐다. 이에 대해 NOAA의 해양생물학자이자 해파리 전문가인 앨런 콜린스 박사는 “이 수수께끼의 생물을 봤을 때 매우 이상한 생물이라고 생각했다. 마치 풍선처럼 동그란 몸에 끈이 매달린 것처럼 생겼다”면서 “다만 이 생물은 끈 대신 2개의 촉수가 붙어 있다”고 설명했다.딥 디스커버러에는 레이저 조사 장치가 탑재돼 있어 이를 이용해 심해 생물이나 물체의 정확한 길이를 측정할 수 있었다. 레이저 측정 정보를 기반으로 분석한 결과, 수수께끼 생물의 몸길이는 약 6㎝로 나타났다. 몸에서 뻗어나가는 촉수 부분의 길이는 약 30~56㎝로 확인됐다. 당시 딥 디스커버러는 이 수수께끼의 생물을 총 3마리 발견했는데 모두 해저에서 2m 이내 위치에 있었다. 그중 한 마리는 촉수를 바닥에 붙이고 있는 것으로 확인됐다. 사실 신종 생물을 발견하면 일반적으로 표본을 채취해 실험실에서 몇 차례 분석 연구를 해야 하지만, 당시 딥 디스커버러에는 표본을 채취하기 위한 장비가 탑재돼 있지 않아 생물의 분석은 촬영한 고화질 영상에만 의존해야 했기 때문에 분석에 5년이라는 긴 시간이 걸렸다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘플랑크톤·저서생물 연구’(Plankton and Benthos Research) 최신호에 실렸다. 사진=NOAA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

황우석 박사가 수상이 취소된 2004년 대한민국최고과학기술인상에 대해 상장은 반납하지만 상금은 과학계에 기증돼 반환 의무가 없다는 입장을 밝혔다. 정부는 지난달 18일 전자 관보를 통해 16년 전 황 박사가 수상한 상훈을 취소했다고 고시했다. 과학기술정보통신부는 지난달 16일 황 박사에게 상훈 취소를 통보하며 상장과 상금 3억 원을 11월 말까지 반납하라고 통보했다. 황우석 박사는 서울대 교수로 재직하던 시절인 2004년 세계 최초로 인간 배아줄기세포를 추출했다는 내용을 국제학술지 ‘사이언스’에 실었다. 하지만 황 박사의 논문 조작이 밝혀지면서, 서울대는 2005년 황 박사를 파면했고, 과기부도 황 박사의 제1호 최고과학자 지위를 철회했다. 황 박사는 현재 아랍에미리트(UAE) 아부다비에 머물고 있다. 황 박사는 지난달 말 과기정통부에 상장은 반납하지만 상금은 반환하지 않겠다는 의견서를 회신했다. 황 박사는 의견서에서 “상장은 의견서와 함께 등기우편으로 반환하겠다. 상금은 2004년 수상 당시 국가기초기술연구회(현 국가과학기술연구회)를 통해 국가에 반납했다. 상훈 취소 사유에 동의할 수 없다”고 주장했다. 그러면서 “상금을 반환하지 않은 것처럼 관보 등에 게재하면 이는 명예를 훼손하는 일”이라고 반발했다. 과기정통부는 현재 황 박사의 의견서를 검토하고 있으며, 황 박사의 주장을 정부가 받아들이지 않을 경우 상금 반환에 대한 독촉장을 발송하게 된다. 독촉장 발송 후 15일 이내에 상금 반환이 이루어지지 않으면 정부는 황 박사를 상대로 소송을 진행하게 된다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

늦가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓는다. 코로나19 확산으로 인해 지난 겨울은 미세먼지가 거의 없었지만 이번 가을부터는 다시 국내외에서 발생하는 미세먼지로 인해 나쁨 수준이 몇 차례 발생했다. 이런 가운데 국내 연구진이 미세먼지를 만드는 원인물질을 이용해 청정 수소에너지를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 화학산업에서 다양하게 사용되는 물질을 만드는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과, 카이스트 화학과 공동연구팀은 미세먼지를 만드는 오염물질 일산화질소(NO)를 전기화학적 방법으로 수소에너지를 액화시켜 저장할 수 있는 암모니아로 100% 변환시킬 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’ 안쪽 표지논문으로 실렸다. 이전에도 일산화질소를 전기화학적 방법으로 유용한 물질을 만드려는 기술이 있기는 했지만 일산화질소의 반응속도가 느리고 반응중 부산물이 많이 생겨 활용성이 떨어졌다.연구팀은 은나노 촉매 전극을 이용해 일산화질소를 암모니아로 전환시키는 공정으로 기존 암모니아 생산공정에서처럼 이산화탄소를 배출하지도 않는 것으로 확인됐다. 권영국 UNIST 교수는 “액상 암모니아는 액화수소보다 단위부피당 더 많은 수소를 저장할 수 있어서 수소 저장과 운송에 유리하기 때문에 이번 기술은 미세먼지 원인 물질을 없앨 뿐만 아니라 천연 에너지원인 수소 저장까지 가능하다는 점에 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 파스처럼 피부에 붙이기만 하는 것으로 전기를 만들어 낼 수 있는 열전소자를 개발해 주목받고 있다. 이번 기술을 활용하면 배터리 없이도 웨어러블 기기를 작동시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 소프트융합소재연구센터, 서울대 전기정보공학부 공동연구팀은 유연성과 열전달 효율을 높여 피부에 붙이는 것만으로도 전기를 생산해 낼 수 있는 신축성 열전소자를 개발하고 자동화 공정을 통해 대량생산 방안도 제시했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 열전소자는 소재 앞뒤, 겉과 밖 같은 양단의 온도 차이로 인해 만들어지는 전압으로 에너지를 변환시키는 장치로 산업현장 폐열 같은 열에너지를 실생활에서 사용할 수 있는 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 기존 열전소자는 단단한 금속 기반 전극과 반도체를 사용해 유연하지 못해 웨어러블 기기에 사용하기 어려웠다. 반면 유연 열전소자는 공기 같은 열차단층이 생겨 열전도율이 낮아지면서 전기발생 효율도 낮았다. 이에 연구팀은 고성능 무기물 열전재료를 은나노와이어가 삽입된 신축성 기판과 연결시켜 유연성을 높이고 열전소자의 저항을 낮췄다. 이를 통해 열전달율을 기존 유연 열전소자보다 8배 이상 높아졌으며 전력생산능력도 3배 이상 향상시키는데 성공했다.또 소프트 플랫폼 공정부터 열전소자 형성까지 복잡한 전체공정을 자동화시켜 소자의 대량생산도 가능하게 했다. 정승준 KIST 박사는 “이번 연구는 외부 열을 이용해 고온감지 센서장갑 같은 웨어러블 기기를 동작시키는 것이 가능하다는 것을 보여줬다”라며 “기능성 복합재료, 열전소자 플랫폼, 배터리 없는 자율주행용 거리 감지 센서를 개발하는데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 홍용택 서울대 교수는 “이번 연구는 유연성과 열효율을 동시에 높여 실제 웨어러블 기기를 동작시킬 수 있는 실용성 높은 유연 열전소자를 개발했다는 데 의의가 있다”라며 “배터리 없는 자가발전 웨어러블 기기의 대중화 및 시장성 확보에 크게 기여할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반 번개보다 최대 1000배 밝은 번개인 초전광(Superbolts)이 실존하는 것으로 확인됐다. 미국 로스앨러모스국립연구소(LANL) 연구진은 최근 미국항공우주국(NASA) 등이 운용하는 기상관측위성(GOES) 16호와 포르테(FORTE·Fast On-Orbit Recording of Transient Events) 위성 등의 관측 자료를 사용한 두 건의 연구에서 초전광을 확인했다고 발표했다. 초전광은 1977년 미국의 과학자 터먼 보비 박사가 핵실험 탐지위성 벨라의 관측 자료에서 발견하면서 처음으로 보고됐었다. 당시에는 일반 번개보다 최대 100배 밝은 번개로 알려졌다. 그런데 관련 연구자들 사이에서는 초전광의 존재에 관한 논의가 최근까지 계속돼 왔다. 예를 들어 위성에서 관측하는 각도에 따라 번개의 밝기를 측정한 값이 영향을 받기 때문이다. 이에 대해 연구를 주도한 마이클 피터슨 박사는 “우주에서 번개를 볼 때 구름이 빛의 일부를 차단하므로 지상에서 볼 때보다 훨씬 더 희미하게 보일 것”이라고 설명했다.이에 따라 연구진은 첫 번째 연구에서 기상관측위성 16호에 탑재돼 있는 ‘정지궤도 번개 지도작성기’라고 불리는 관측 장치의 자료를 사용해 지난 2018년 1월부터 2020년 1월까지 2년간 미국 대륙 상공에서 발생한 번개에 대해 자세히 조사했다. 이는 우주에서 번개의 광학 에너지를 측정하는 것으로, 마침내 일반 번개보다 최대 1000배 밝은 초전광을 확인했다는 것이다. 연구진은 또 초전광에 관한 더 많은 정보를 얻기 위해 두 번째 연구에서 포르테 위성의 12년간 관측 자료를 분석했다. 그 결과, 일반적인 번개는 음전하로 하전된 구름과 양전하로 하전된 지상 사이의 방전에 의해 발생하지만 초전광은 양전하로 하전된 구름과 음전하로 하전된 지상 사이의 강렬한 방전에 의해 주로 발생하는 것으로 나타났다. 이에 대해 피터슨 박사는 “일반적인 초전광은 일반 번개와 같은 방전과 특수한 방전 방식 모두에서 발생한다. 하지만 가장 강력한 초전광은 겨울 연안 지역, 특히 일본의 해안 지역에서 강렬한 방전에 의해 발생한다”면서 “따라서 초전광은 여전히 구별할 가치가 있다”고 설명했다. 자세한 두 건의 연구 결과는 국제학술지 ‘지구물리학 연구저널: 대기’(Journal of Geophysical Research: Atmospheres) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 지구온난화의 주범 이산화탄소와 바이오디젤을 만들고 남은 폐기름인 글리세롤을 이용해 유용한 화학물질을 만드는데 성공했다. 한국화학연구원 화학공정연구본부, 성균관대 화학과 공동연구팀은 글리세롤과 이산화탄소를 이용해 젖산과 포름산을 고효율로 생산해낼 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘물질 화학’ 12월호 표지논문으로 실렸다. 화석연료 사용으로 인한 환경오염과 지구온난화 같은 문제 때문에 식물에서 추출하는 바이오디젤 생산이 전 세계적으로 늘고 있다. 바이오디젤을 만드는 과정에서 글리세롤이 부산물로 나오는데 글리세롤 분자에서 수소를 떼어내 반응시키면 플라스틱의 원료인 젖산을 만들 수 있게 된다. 포름산도 연료전지의 수소저장물질, 가죽과 사료첨가제로 쓰일 수 있으며 화학제품을 만드는데도 사용된다. 연구팀은 극소량만 넣어도 글리세롤 분자에서 수소를 떼어낼 수 있는 탈수소화 반응과 이산화탄소에 수소원자를 붙이는 수소화 반응을 동시에 유도할 수 있는 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매는 기존 산업공정에서 사용되는 촉매보다 활성이 10~20배 가량 좋고 젖산이나 포름산 생산량도 2배 이상 늘릴 수 있는 것으로 확인됐다. 황영규 화학연구원 본부장은 “이번에 개발한 글리세롤과 이산화탄소의 동시전환 촉매를 이용하면 석유화학, 정밀화학, 바이오화학의 다양한 공정에서 생산성을 높이는데 도움이 될 것”이라며 “추가적으로 계산화학을 이용한 촉매 후보군 탐색으로 생산수율을 높이도록 할 계획이다”라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

티라노사우루스 렉스(T.렉스)의 가장 오랜 조상뻘로, 약 2억3000만 년 전 지구상에 살았던 한 육식공룡의 화석이 남아메리카 브라질에서 발견됐다. 브라질 산타마리아연방대 연구진은 브라질 최남부 리오그란데 도 술주(州)의 한 농장에서 한 초기 육식공룡의 파편화된 허벅지뼈 화석을 발굴했다. 발굴지 근처 강의 이름인 자쿠이와 화석의 색상이 붉다고 해서 자쿠이의 붉은 사냥꾼이라는 뜻으로, ‘에리트로베나토르 자쿠이엔시스’(Erythrovenator jacuiensis)라는 학명이 붙여진 이 공룡은 육식성이며 두 발로 보행한 수각아목에 속한다. 몸길이는 약 2m로, 날카로운 이빨과 발톱을 지니고 있으며 몸에는 털이 나 있었다. 또 이 종은 지금까지 발견된 수각아목 가운데 가장 오래된 종으로 추정된다.연구를 주도한 로드리고 뮬러 박사는 “이 종은 최초의 수각아목 중 한 종으로, 쥐라기 공원의 티라노사우루스나 벨로키랍토르와 같은 무서운 육식공룡과 같은 종족이다. 하지만 에리트로베나토르는 그들보다 거의 1억5000만 년 전에 살았다”면서 “이 종은 공룡 시대의 새벽쯤 출현한 것”이라고 설명했다. 이번 발견은 지금까지 지구상에 살았던 가장 무서운 육상 포식자인 수각아목의 진화를 새롭게 조명한다. 트라이아스 말기의 수각아목 화석은 극히 드물다. 뮬러 박사는 “이 공룡은 몸집이 작았지만 정점에 있는 포식자였다. 다리 근육이 강해 빠르고 악랄한 사냥꾼이었다”면서 “다른 초기 수각아목처럼 날카롭고 칼날 같은 이빨을 지녔고 피부에는 깃털 같은 구조가 있었던 것으로 추정된다”고 말했다. 연구진이 화석을 분석한 결과, 에리트로베나토르의 체형은 T.렉스의 축소형인 것으로 나타났다. 이뿐만 아니라 이 종은 벨로키랍토르와 스피노사우루스와도 특성을 공유하는 것으로 확인됐다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 종을 T.렉스의 대부(Godfather)라고 말할 수 있다”고 말했다. T.렉스의 몸무게는 8t에 달하고 주둥이부터 꼬리 끝까지의 몸길이는 약 12m로 오늘날 스쿨버스 크기와 맞먹는다. 반면 에리토베나토르는 몸집은 작았지만 날카로운 이빨과 발톱을 지녀 도마뱀이나 원시 포유류는 물론 커다란 곤충도 사냥했던 것으로 여겨진다.연구진은 2014년 위성 사진을 통해 현재 니에메예르 지층으로 불리는 화석 발굴지를 발견했다. 바위 지층은 호수 주변에 노출돼 있다. 그후 뮬러 박사는 동료 연구자들과 함께 몇 차례나 그곳을 탐험했다. 접근은 그리 어렵지 않고 건조한 날에는 픽업 트럭으로 암석 노출부에 도달할 수 있었던 것으로 전해졌다. 이 지층에서는 초기 수각아목 외에도 이 종이 잡아먹었던 것으로 추정되는 포유류와 관계가 있는 몇몇 동물도 발견됐다. 키노톤트(cynodont)로 알려진 이 동물 중에는 시리우스그나투스(Siriusgnathus)로 불리는 늑대 같은 송곳니를 지닌 초식 동물과 이보다 더 작은 주머니쥐 크기의 식충 동물인 아구도테리움(Agudotherium)도 포함돼 있다. 공룡은 2억100만 년 전부터 6600만 년 전까지 쥐라기와 백악기 지구를 계속해서 지배했다. 하지만 이들 공룡 역시 트라이아스 말기에는 멸종한 다른 고대 파충류들에 의해 지배를 당한 보잘것없는 동물이었다. 하지만 에리토베나토르가 서식할 때에는 이 종을 잡아먹을 포식자가 없었을지도 모른다. 왜냐하면 지금까지 에리토베나토르를 잡아먹었을지도 모르는 동물의 유일한 증거는 단 하나의 커다란 이빨밖에 발견되지 않았기 때문니다. 이 이빨은 커다란 원시 악어의 것으로 추정된다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 지층은 공룡이 어떻게 진화했는지에 관한 이해를 돕는다. 우리는 계속해서 이를 탐구해 동물상의 구성을 이해할 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘남아메리카 지구과학 저널’(Journal of South American Earth Sciences) 최신호(11월 27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람의 간을 그대로 흉내낸 3D칩으로 암이 다른 조직으로 전이되는 과정을 밝혀내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 서울아산병원 병리과 공동연구팀은 ‘3D 간 칩’(Liver-on-a-Chip)을 이용해 세포에서 나오는 나노소포체가 암 전이에 중요한 역할을 한다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 표지논문으로 실렸다. 과학기술의 발달로 암도 이제는 관리 가능한 질병으로 받아들여지고 있다. 그렇지만 암이 다른 조직으로 전이될 경우 사망률이 급격히 높아지고 있어 많은 의과학자들이 암의 전이 원인을 찾아나서고 있다. 특히 암세포에서 나온 소포체가 전이에 중요한 역할을 한다는 가설이 유력하지만 복잡한 생체 내에서 이를 직접 검증하기란 쉽지 않은 문제이다. 소포체는 세포 활동 중에 발생하는 30~1000㎚(나노미터) 크기의 물질로 세포 신호전달은 물론 종양조직의 진행과 전이 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 같은 가설을 검증하기 위해 ㎛(마이크로미터) 크기의 미세한 관 안에서 액체 흐름을 조절하는 미세유체칩에 간을 구성하는 각종 세포를 배양한 3D 간 칩을 만들었다.연구팀은 간 전이가 잘 되는 유방암 조직을 이용해 실험한 결과 유방암 조직에서 나온 소포체는 간의 혈관벽을 더 끈적하게 만들어 암의 씨앗으로 불리는 혈액순환 종양세포가 혈관벽에 더 쉽게 달라붙게 한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 간 전이가 쉽게 발생하는 췌장암 조직과 간 전이가 발생하지 않는 암, 건강한 사람의 소포체로 추가 실험을 한 결과 간 전이가 쉽게 발생하는 암들은 소포체의 종양성장인자 발현량이 많다는 사실을 확인했다. 조윤경 UNIST 교수(IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더)는 “간은 전이암 발생빈도가 높고 전이암 발생시 사망률이 급격히 증가한다는 점을 고려한다는 점에서 이번 연구의 의미가 크다”라며 “이번 연구를 바탕으로 간 전이빈도가 높은 췌장암, 대장암 등 전이과정을 명확하게 밝혀낼 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우울증, 10년 새 2.8%→5.3% 늘어나정상인 대비 극단적 선택 위험 4배↑서울아산병원 신용욱·조민우 교수팀101만여명 빅데이터 분석 우리나라 국민 100명 중 5명꼴로 우울증을 앓고 있다는 연구 결과가 나왔다. 30일 서울아산병원 정신건강의학과 신용욱·예방의학과 조민우 교수 연구팀은 국민건강보험공단이 발표한 진료 빅데이터를 분석해 이런 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 2002년부터 2013년까지 전국의 각 병원에서 진료받은 환자 101만여명의 임상 데이터를 활용해 연구했다. 2002년에는 우울증 환자가 전체 표본 대비 약 2.8%였으나 2013년에는 약 5.3%로 약 2배 가까이 유병률이 높아진 것으로 조사됐다. 연구팀은 대규모 빅데이터를 분석해 국내 우울증 유병률을 확인한 의미가 크다고 풀이했다. 기존 유병률 연구의 경우 표본 집단이 작아 대표성을 갖기에 한계가 있다는 점에서다. 실제 그동안 국내 우울증 유병률은 약 3% 정도로 5%가 넘는 선진국보다 낮은 것으로 분석됐으나 이 연구에서는 선진국과 비슷한 수준으로 확인됐다. 성별로는 남성의 약 3.9%, 여성의 약 6.8%가 우울증을 겪고 있는 것으로 나타났다. 우울증 있으면 정상인 대비 극단적 선택 위험 4배로 높아 우울증과 극단적 선택을 시도할 위험에 연관성에 관해서도 확인됐다. 우울증 환자들의 경우 정상인과 비교해 극단적 선택 비율이 약 3.8배 더 높았다. 조 교수는 “전체 표본 집단 대비 우울증으로 새로 진단되는 환자들의 비율은 매년 비슷했으나 전체 유병률은 계속 늘어나는 것으로 나타났다. 우울증이 잘 치료되지 않고 만성화되는 경향을 보인다”고 밝혔다. 신 교수는 “최근에도 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 유행이 장기화하면서 흔히 ‘코로나 블루’라고 불리는 우울감을 호소하는 사람들이 늘었다”며 “불면증이 나타나거나 무기력함이 2주 이상 지속되는 등 우울감으로 인해 일상생활이 힘들다고 느껴지면 최대한 빨리 전문의를 찾아야 한다”고 조언했다. 한편 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에 최근 게재됐다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

전기자동차와 에너지저장시스템(ESS)에 쓰이는 리튬 배터리는 용량을 늘리는 데 한계에 도달했으며 폭발과 화재 위험도 상존하고 있다. 국내 연구진이 폭발, 화재 위험이 없고 용량도 더 큰 전고체 전지의 상용화를 앞당길 수 있는 핵심설계 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 박상백 박사와 성균관대 에너지과학과 신현정 교수 공동연구팀은 전고체 전지의 고체 전해질과 전극 사이 표면저항을 낮출 수 있는 소재 설계기술을 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 이번 연구결과는 전고체 전지 상용화를 늦추는 걸림돌 하나를 넘어서게 했다는 평가를 받고 있다. 전고체 전지는 리튬 전지와 달리 전해질을 비롯해 모든 전지 구성요소를 고체 형태로 만든 것이다. 이 때문에 폭발과 화재 가능성도 낮을 뿐만 아니라 에너지밀도 역시 리튬 전지의 2배 이상이기 때문에 전기차나 ESS 시장을 획기적으로 바꿀 것으로 기대되는 차세대 전지이다. 연구팀은 고체전해질과 전극 사이의 표면 저항은 소재의 결정 구조에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 박상백 KIST 박사는 “이번 연구는 전고체 전지의 효율과 수명을 단축시키는 문제를 해결할 수 있는 핵심소재 설계방법을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “이번 연구를 활용하면 전기자동차와 ESS 상용화를 위한 중대형 2차전지를 만드는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전기자동차와 에너지저장시스템(ESS)에 쓰이는 리튬 배터리는 용량을 늘리는데 한계에 도달했으며 폭발과 화재 위험도 상존하고 있다. 국내 연구진이 폭발, 화재 위험이 없고 용량도 더 큰 전고체 전지의 상용화를 앞당길 수 있는 핵심설계 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 박상백(사진) 박사와 성균관대 에너지과학과 신현정 교수 공동연구팀은 전고체 전지의 고체 전해질과 전극 사이 표면저항을 낮출 수 있는 소재 설계기술을 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 이번 연구결과는 전고체 전지 상용화를 늦추는 걸림돌 하나를 넘어서게 했다는 평가를 받고 있다. 전고체 전지는 리튬 전지와 달리 전해질을 비롯해 모든 전지 구성요소를 고체형태로 만든 것이다. 이 때문에 폭발과 화재 가능성도 낮을 뿐만 아니라 에너지밀도 역시 리튬 전지의 2배 이상이기 때문에 전기차나 ESS 시장을 획기적으로 바꿀 것으로 기대되는 차세대 전지이다. 그렇지만 모든 소재가 고체형태이기 때문에 이온전도도가 낮고 표면저항이 높아지면서 전지의 성능과 수명을 떨어뜨리면서 상용화가 되고 있지 않다. 연구팀은 고체전해질과 전극 사이의 표면 저항은 소재의 결정 구조에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 서로 다른 형태의 결정구조를 가진 입자로 전고체 전지를 만들어 실험한 결과 빽빽하게 밀집된 형태로 이어지도록 된 결정구조가 전지의 수명은 물론 효율도 높다는 것을 확인했다. 결정표면의 밀집도가 낮을 경우는 충방전이 반복될 수록 표면 저항이 높아지고 열이 발생하면서 성능이 떨어진다는 것이다. 박상백 KIST 박사는 “이번 연구는 전고체 전지의 효율과 수명을 단축시키는 문제를 해결할 수 있는 핵심소재 설계방법을 제시했다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구를 활용하면 전기자동차와 ESS 상용화를 위한 중대형 2차전지를 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울과학기술대학교는 2021학년도부터 매 학기 강의평가에서 일정 수준 이하 점수를 받은 강의의 경우 수강생에게 수업료 일부를 장학금으로 돌려주는 내용의 ‘고품질 교육 보증제’를 시행한다고 밝혔다. 고품질 교육 보증제는 강의평가 결과 절대점수 70점 이하를 받은 강의를 대상으로 하며 수강생에게 장학금 형태로 수업료 일부를 반환해준다. 이를 위해 1년에 2억 원 정도의 예산을 책정했다. 현재 서울과기대는 학부 및 대학원에 학기당 2500여개 강의를 개설하고 있다.이런 제도를 신설한 이유는 교육에 대한 자신감 때문이라는 게 서울과기대 측의 설명이다. 서울과기대는 1994년 국내 처음으로 ‘캡스톤 디자인’을 도입한 이력이 있다. 또한 ‘TBL(Triple Blended Learning)’이란 수업 방식을 운영하고 있는데, 이는 2016년 미래융합대학의 출범과 함께 서울과기대가 개발한 강의 운영 방식이다. 온라인 녹화 강의, 실시간 화상 강의와 오프라인 강의를 결합해 하나의 강의를 구성한 것으로, 이런 TBL시스템 운영 경험이 지난 1학기 코로나19로 인한 전면 온라인 강의라는 상황에서도 모든 강의를 성공적으로 운영할 수 있게 했다는 설명이다. 1만 여명의 학생이 끊김이나 지연 없이 온라인 강의를 수강할 수 있었으며, 1학기 강의평가가 역대 최고점을 경신하기도 했다. 서울과기대는 대학혁신지원사업을 통해 TBL을 대학 전체의 기본 교육 플랫폼으로 확산하고 있다. 동시에 교수별 맞춤형 강의 제작 도구 지원 및 단과대학별 강의 제작 지원을 위한 인력도 확충하고 있다. 서울과기대는 수업료를 반환해주는 강의평가 커트라인도 70점에서 매년 조금씩 올려갈 계획이라고 밝혔다. 악의적으로 특정 교수의 강의 점수를 낮게 평가할 수 없도록 강의평가 방식도 보완한다는 방침이다. 이동훈 서울과기대 총장은 “고품질 교육 보증제를 통해 교수들의 수업 품질을 향상할 것”이라며 “서울과기대를 학생이 졸업할 때 자랑스러워하는 대학, 학부모가 신뢰하는 대학, 기업체에서 선호하는 대학으로 만들겠다”고 강조했다.●‘졸업자격 인증제’ 통해 사회 선호형 인재 배출 서울과기대는 2021학년도 신입생부터 학점 이수뿐 아니라 현장실습, 복수전공·부전공, 자격증, 비교과 활동 등을 통해 일정 점수를 충족해야만 졸업할 수 있도록 했다. 이는 사회와 산업체가 선호하는 학생을 배출하기 위한 것으로 현장실습, 교환학생, 외국어 성적, 공모전, 창업, 학술지 게재 등을 점수화해서 총점 700점 이상 취득해야 한다. 취업을 위해 학생들이 개인적으로 준비해야 하는 것들을 학교 교육과정 안에서 해결할 수 있도록 한 셈이라는 게 학교 관계자의 설명이다. 이를 위해 서울과기대는 1학기 개강 시기를 기존 3월에서 2월 20일 정도로 당기고 2학기 개강일은 늦출 방침이다. 여름방학을 3개월로 늘리면 이 기간에 비교과 프로그램을 운영할 수 있다는 설명이다. ●‘포닥’ 발굴·유치… 초빙교원 직위·급여 등 제공 서울과기대의 지향점은 ‘실용 연구역량 강화’다. 그 실천방안의 일환으로 대학특성에 맞는 창의성·탁월성을 가진 ‘포닥(POSTDOC·박사 후 연구원)’을 발굴유치하고 있다. 박사학위 취득 후 5년 이내의 외국인을 포함한 신진 연구 인력을 포닥으로 선발해 연구전담 초빙교원 직위를 주고 고정급여(연간 4000만원)와 함께 연구과제 참여에 따른 인건비를 지원한다. 올해 19명을 채용했고 앞으로 40명을 더 충원할 계획이다. 또 내년부터 전일제 대학원 석·박사 학생에게는 졸업할 때까지 전액 장학금을 준다. 현재 일부 학과에서 3·4학년 학생 중 대학원에 관심 있는 경우 학·석사 연계과정을 통해 장학금을 주던 제도도 점차 전체 학과로 확대할 예정이다. ●‘인공지능응용학과’ 신설… 최대 9년간 장학금 서울과기대는 2021학년도에 ‘인공지능응용학과’를 신설한다. 이를 통해 공학, 인문사회, 예술·디자인에 인공지능을 융합할 수 있는 인력을 양성한다. 이 학과에 입학하는 모든 학생에게는 4년간 전액 장학금(대학원 진학 시 최대 9년간)을 준다. 서울과기대 관계자는 “4차 산업혁명 관련 분야 중에서도 가장 핵심적인 분야는 인공지능(AI)분야로 정부도 지난 연말 범부처 AI 국가전략을 발표하는 등 AI 강국으로 도약하기 위해 역량을 집중하고 있다”며 “공학교육과 산업체와의 연계를 통해 각 전문 분야에서 인공지능을 융합해 활약할 수 있는 미래인재를 양성할 계획”이라고 밝혔다. 인공지능응용학과 학생들은 필수적으로 기존 학문을 복수전공하게끔 해 졸업 후 분야별 인공지능 전문가로 활약할 수 있도록 학교 차원에서 지원한다는 방침이다. 이미 서울과기대는 2017년에 기존의 단과대학과 별도로 융합전공을 개설해 운영하는 단과대학 ‘메이커스칼리지(MAKERS COLLEGE)’를 설립한 바 있다. 현재 빅데이터 전공, IT융합 전공 등 4차산업 핵심분야의 융합전공과정을 운영하고 있으며, 올해는 ICT인공지능 전공을 추가로 신설했다. 학생들은 본인의 전공 이외에도 원하는 분야의 융합전공을 복수전공 또는 부전공으로 선택해 이수할 수 있다. 이 외에도 ‘한국형 온라인 공개강좌(K-MOOC)’, ‘SeoulTech-MOOC’ 등의 온라인 강좌를 통해 로보틱스, 어드밴스드 로보틱스 등 4차산업혁명 관련 강좌를 개발·운영해 학생들이 언제 어디서나 온라인으로 들을 수 있도록 지원하고 있다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

국내에서 발생한 코로나19 재감염 사례가 국제학술지에 보고됐다. 26일 의료계에 따르면 서울대병원 성문우 교수 연구팀은 코로나19 완치 뒤 재양성 판정을 받은 국내 환자 6명을 연구해 이 중 1명에게서 재감염 사실을 확인해 국제학술지 ‘임상 감염병’에 게재했다. 재감염된 이 환자는 지난 3월 코로나19 확진 후 회복했다가 4월 초 다시 양성 판정을 받았다. 조사 결과 처음에는 ‘V형 유형 바이러스에, 두 번째는 ‘G형’에 감염됐다. 세계보건기구(WHO)는 코로나19 바이러스를 아미노산의 변화에 따라 7개 유형으로 분류하고 있다. V형은 3월 대구·경북을 중심으로 유행했고, G형은 유럽에서 들어와 현재 유행을 주도하고 있다. 연구팀은 “코로나19 감염에서 회복된 후 재감염이 발생한 사례”라며 “감염으로 생성된 중화항체가 다른 유형의 코로나19 바이러스에 대해서는 면역 효과를 발휘하지 못할 수 있다는 것”이라고 해석했다. 방역당국 역시 지난 9월 국내 코로나19 재감염 의심 사례를 발표한 바 있다. 당시 정은경 중앙방역대책본부장은 “코로나19 바이러스가 인플루엔자(독감)처럼 일부 변이를 하면 재감염이 어느 정도 가능하고, 면역이 평생 유지되지 않아 감기·독감처럼 반복적으로 감염될 수 있다”고 말했다. 한편 분당서울대병원 감염내과 송경호 교수팀이 코로나19 치료 후 퇴원한 환자 10명을 대상으로 설문조사를 한 결과 이 중 4명은 외상후스트레스장애 증상을, 1명은 우울감을 보인 것으로 조사됐다. 응답자들은 자신이 타인을 감염시킬 것과 이웃에게 차별받을 것, 사생활이 공개될 것을 두려워했다. 연구팀은 “2015년 메르스, 앞서 홍콩의 사스 때도 감염자를 가해자로 낙인찍는 차별이 있었다”며 “이들의 외상후스트레스장애 증상 지속 여부는 환자에 대한 사회와 공동체의 인식에 달렸다”고 지적했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

약 3억9000만 년 전 척추동물이 바다에서 육지로 진출한 비결을 어깨부터 팔꿈치까지 이어지는 위팔뼈 화석에서 찾아낸 것 같다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대와 영국 케임브리지대 공동연구진은 척추동물이 바다에서 헤엄치던 것보다 육지를 더 잘 걷는데 위팔뼈의 발달이 크게 작용했다는 것을 알아냈다. 이번 발견은 진화의 역사에서 지금까지 거의 이해할 수 없었던 과정 중 하나인 지느러미를 네발로 변하게 한 발달 과정에 관한 이해를 돕는다. 위팔뼈는 보행 운동으로 인해 발생하는 상당한 부하를 흡수하는 주된 근육을 수용할 수 있어 움직임에 있어 극히 중요한 부분이다. 게다가 이 뼈는 모든 네발 동물뿐만 아니라 이들에게서 진화한 어류에서도 발견되는 등 남아있는 화석 전반에 걸쳐 꽤 흔하다. 이 점을 고려하면 이 뼈는 지느러미에서 발로 변하는 과정을 조사해 알 수 있어 일종의 타임캡슐과 같다고 연구진은 설명했다. 지난 100여 년간 과학자들은 척추동물이 육지로 진출하는 데 밑천이 됐던 실마리를 풀려고 애썼다. 아칸토스테가나 이크티오스테가와 같은 초기 네발 동물은 지느러미 대신 네발을 지닌 최초의 척추동물이었다. 이들의 후손으로는 이미 멸종했거나 살아남은 양서류와 파충류 그리고 인류를 포함한 포유류 등이 있다. 연구진은 이 연구에서 최근 수집한 표본을 포함해 약 3억5000만 년 전 이상 거슬러 올라가는 위팔뼈 화석 40점을 입체로 재현한 3D 이미지를 분석했다. 연구진은 슈퍼컴퓨터를 사용해 거의 4년 동안 몇천 시간에 걸쳐 관련 자료를 분석하는 방식으로 위팔뼈가 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지와 이 뼈가 생물이 움직이는 방법에 어떻게 영향을 줬는지를 자세히 살폈다.이번 분석에서는 수생 어류에서 육상 네발 동물로의 변하는 과정뿐만 아니라 이전까지 알 수 없었던 보행 운동 능력을 지닌 중간 유형의 동물까지 다뤘다. 연구진은 육상 동물의 네발은 육지로 진출함과 동시에 나타났다는 것을 발견했다. 하지만 초기 육지 동물은 걷는 데 능숙하지 않았던 것으로 확인됐다. 이들 생물이 물을 떠나면서 위팔뼈는 모양을 바꿨고 그 결과 육지에서의 생활에 더 유리했다는 것을 보여주는 새로운 기능적 특성을 갖게 됐다는 것. 연구 책임저자인 스테파니 피어스 하버드대 교수는 “육지를 걸을 수 있게 된다는 점은 본질에서 생물이 다양해질 수 있는 발판을 마련하고 오늘날 육지 생태계를 구축해낸 것”이라면서 “위팔뼈의 발달 과정은 진화의 역사에서 믿을 수 없을 정도로 중요한 시기임을 보여준다”고 설명했다.연구진은 또 이런 변화를 바다나 육지와 관련한 네발 동물의 초기 모습을 보여주는 형태론적인 지도에서 포착했다. 초기 L자형 위팔뼈는 육지에서 이동하는 데 약간의 이점이 있는 것으로 나타났다. 반면 후기 위팔뼈는 더 튼튼하고 길쭉하며 꼬인 형태로 변했고 이는 새로운 생물학적 다양성과 생태계의 확장을 초래하는 데 도움을 준 더욱더 효과적인 보행 운동으로 이어졌다는 것이다. 이에 대해 피어스 교수는 “이번 발견은 동물 뼈 화석에 기록된 작은 부분에서 얼마나 많은 정보를 얻을 수 있는지를 보여준다”면서 “이번 분석은 지금까지 발생한 가장 큰 진화적 변화 중 하나의 비밀을 푸는 데 도움이 됐다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(11월 25일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 건강을 위해 육식을 줄이고 과일과 채소를 섭취를 늘리는 이들이 많아지고 있다. 몸에 좋은 과일과 채소이지만 당뇨를 앓는 사람이나 신장기능에 이상이 있는 만성 신부전증 같은 신장질환자는 과일이나 채소 섭취도 조심스럽다. 국내 연구진이 이같은 문제를 해결할 수 있는 과일, 채소 생산법을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 스마트팜융합연구센터 연구진은 스마트팜에서 식물의 생육에는 영향을 주지 않고 영양분만 조절이 가능한 채소 생산방법을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 농식품분야 국제학술지 ‘식품 화학’에 실렸다. 칼륨은 사람이나 식물에게 항상성을 유지하고 신경신호전달 같은 생리반응에 필수적인 영양분이지만 만성신부전증 환자는 고칼륨혈증을 앓게 될 가능성이 높아 주의해야 한다. 연구팀은 녹황색 채소로 베타카로틴 성분이 가장 많아 사람들이 즐겨먹는 케일 재배에 기술을 적용했다. 과일이나 채소 속 칼륨 함량을 낮추기 위해 지금까지 스마트팜에서는 배양액 조성에서 칼륨을 나트륨으로 대체하곤 했지만 이 경우 나트륨 함량이 증가해 건강에 도움이 되지 않는다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 배양액 조성에 칼륨 대신 한국인이 권장량보다 적게 섭취하는 칼슘으로 대체했다. 케일을 재배할 때 칼륨을 배양액에 그대로 포함시키지만 수확 2주 전부터는 칼륨을 칼슘으로 대체하는 것이다. 칼슘 배양액을 사용하더라도 수확량은 기존과 동일한 것으로 확인됐다. 부가적으로 칼슘 배양액을 사용할 경우 항암성분으로 알려진 ‘글루코시놀레이트’의 함량이 2배 이상 증가한 것이 관찰됐다. 노주원 KIST 박사는 “이번 연구로 칼륨 섭취가 제한되는 이들에게도 고칼륨혈증에 대한 걱정 없이 케일을 섭취할 수 있게 될 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 병원의 환자용 식단이나 가정에서 손쉽게 재배해서 먹을 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생노병사는 사람이 살아가면서 피할 수 없는 순리이다. 그렇지만 과학기술의 발달로 생명을 연장하고 좀 더 젊고 건강하게 살기 위한 방법들이 다각도로 모색되고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 노화된 세포의 시간을 거꾸로 돌려 젊게 만드는 방법을 찾아내 화제가 되고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 아모레퍼시픽 바이오사이언스랩 공동연구팀은 시스템 생물학 기법을 이용해 노화된 사람의 진피 섬유아세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 원천기술을 개발하는데 성공했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 또 아모레퍼시픽 기술연구원에서는 이번 연구결과를 바탕으로 동백추출물에서 노화된 피부 주름을 개선하는 화장품을 개발 중인 것으로 알려졌다. 기존에도 세포의 시간을 거꾸로 돌리는 연구는 있었지만 그 과정에서 종양조직을 만들고 암으로 진행되는 부작용이 있었다. 이 같은 부작용을 막기 위해 연구팀은 시스템 생물학 기법으로 노화된 진피 섬유아세포의 세포노화 신호전달망에 대한 컴퓨터 모델을 개발했다. 컴퓨터 모델을 이용해 시뮬레이션 분석을 한 결과 젊은 세포로 되돌리는데 필요한 핵심인자가 ‘PDK1’이라는 물질을 확인했다. 연구팀은 노화된 인간 진피 섬유아세포에서 PDK1 발현을 억제하면 세포 노화가 중단되고 젊은 정상세포로 기능을 회복하는 것을 확인했다. 연구를 이끈 조광현 카이스트 교수는 “이번 연구는 그동안 되돌릴 수 없는 비가역적 생명현상이라고 인식됐던 노화를 거꾸로 되돌릴 수 있는 가능성을 보여준 것”이라며 “노화된 세포의 정상 세포화를 통해 노화 현상을 막고 각종 노인성 질환을 억제할 수 있는 치료제 개발에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 조 교수팀은 올해 1월 세포가역화 기술을 이용해 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는데 성공하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류와 같은 지적 생명체가 우주에도 있다고 생각하는 사람은 상당하다. 그중에는 외계인과 우연히 만났을 때 어떻게 대처할지를 두고 고심하는 이도 있을 것이다. 그런데 지구에 생명이 탄생해 지적생명체로 진화할 가능성을 분석한 영국 옥스퍼드대 연구진은 지적생명체 즉 인류의 탄생은 매우 드문 사건이라는 의견을 밝혔다. 지금까지 인류가 지구 밖 지적생명체와 접촉했다는 과학적인 증거는 없고 지구 밖에 그런 생명체가 존재하는지도 확실하지 않다. 또 우주의 나이가 오래됐고 무수히 많은 별이 있으며 그중 지구와 비슷한 행성이 있다면 인류가 아닌 지적생명체 역시 우주에 널리 있어야 하며 그중 몇몇은 지구에 도달했어야 한다고 생각할 수 있다. 그렇다면 그들은 어디에 있느냐?고 질문한 페르미의 역설은 지금도 많은 과학자를 머리가 아플 정도로 생각에 몰두하게 한다. 하지만 이들 연구자는 지구 생명체의 진화에 관해 분석하고 생명체가 지능을 얻기까지의 변화 과정을 조사함으로써 지적생명체의 탄생 가능성을 분석했다. 연구 공동저자로 스웨덴 출신의 안데르스 샌드버그 교수(인류미래연구소)는 “지구에는 생명이 존재하지만 이는 지구 밖에도 생명이 존재하는 것을 보여주는 일반적인 증거가 되지 못한다. 왜냐하면 생명을 관찰하려면 살아 있는 관찰자가 있어야 하기 때문”이라고 설명했다. 관찰자의 입장에 따라 어떤 현상의 희소성을 보는 것을 어렵게 하는 ‘관찰자 효과’는 생명의 관측이 아닌 상황에서도 일어날 수 있다. 예를 들어 인류가 태어난 뒤 지구에는 대멸종을 일으킬 크기의 운석이 한 번도 충돌하지 않았지만 그렇다고 해서 지구에는 거대한 운석이 충돌하기 어렵다고 단언할 수 없기 때문이다. 지구의 역사는 행성이 탄생하고 나서 초기에 원시적인 생명이 출현했지만, 이는 생명의 탄생이 우주에서 일반적인 현상임을 증명하지 못한다. 이에 대해 샌드버그 교수는 “행성 역사의 초창기에 원시적인 생명이 탄생했다는 점을 알려면 행성에 생명이 살 수 없게 되기 전 생명이 진화해 지능을 가진 관찰자가 탄생해 과거 역사를 조명해야 한다”면서 “따라서 관찰자가 존재하는 행성에서 원시적인 생명이 탄생했던 시기는 통계적으로 볼 때 초기로 치우치는 경향이 있다”고 지적했다. 지구에서는 생명의 탄생과 진화를 다시 시작할 수 없기에 생명이 탄생하고 지적생명체가 탄생하기까지 일어나는 다양한 사건이 발생할 확률을 아는 것은 어렵다. 그래도 진화 사건이 일어나는 시기와 빈도를 조사하면 어느 정도 추정할 수 있다. 예를 들어, 세포 내에 DNA를 감싸는 핵을 가진 진핵생물의 탄생은 핵이 없는 원핵생물이 탄생한 시기부터 10억 년 이상 지난 뒤로 여긴다. 이에 따라 원핵생물이 진핵생물로 진화하는 사건이 일어날 가능성은 40회 이상 독립적으로 발생한 것으로 여겨지는 단세포생물에서 다세포생물로 진화하는 사건보다 훨씬 더 가능성이 낮다. 연구진은 관측한 현상을 확률적으로 추정하는 베이지안 추론(Bayesian inference)을 통해 생명의 탄생과 양호한 유전자 코딩, 원핵생물에서 진핵생물로의 진화 그리고 유생생식 발생 등 진화 과정에서의 다양한 사건이 일어날 가능성을 분석했다. 그 결과, 지적생명체의 탄생은 매우 드문 사건이며 ‘관측 가능한 우주 안에 존재하는 지적생명체는 인류밖에 없다’는 확률이 높은 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 연구진은 진화에서 중요한 각 사건이 완료되기까지의 예상 시간은 지구 수명의 몇 배가 될 수 있다고 결론지었다. 다만 “이 결론은 새로운 정보로 갱신할 수 있는데 매우 가혹한 환경이나 금성에서 생명이 발견된다면 지구 밖에서 지적생명체가 존재할 가능성은 더 커질 수 있다”고 샌드버그 교수는 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘우주생물학’(Astrobiology) 온라인판 11월 19일자로 게재됐다. 사진=루미나 옵스큐라 / 픽사베이 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한국시간으로 지난 16일 오전 9시 27분 미국 민간 우주탐사기업 ‘스페이스X’가 우주비행사 4명이 탑승한 유인 우주선 ‘리질리언스’를 국제우주정거장(ISS)으로 발사하는 데 성공했다. 리질리언스에 탑승한 4명의 우주인은 ISS에 6개월간 머물며 식품 생리학, 유전자 실험, 작물 재배 실험 등을 수행하고 내년 5월 지구로 귀환한다. 이번 발사 성공은 ‘민간 우주 수송 시대’의 막을 여는 계기가 됐다는 평가를 받고 있다. 미국, 유럽, 중국, 일본, 러시아 등 우주 선진국들은 달, 화성 등 유인 우주탐사에 많은 관심을 기울이고 있다. 과학적 호기심도 있지만 ‘제2의 지구’를 찾겠다는 실질적 목표 때문이기도 하다. 그렇지만 오랜 시간 우주를 여행하고 머물 때는 여러 문제가 생길 수 있다. 2016년 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류 등 5가지가 우주 시대의 걸림돌이 될 것이라는 분석을 내놓기도 했다. 우주비행사들이 우주 공간에서 다양한 생물학적 변화를 겪는 것은 확실하지만 그런 변화를 일으키는 메커니즘은 정확히 밝혀지지 않았다. 이런 가운데 영국 벨파스트 퀸스대, 미국 필라델피아 아동병원, 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF), 항공우주국(NASA) 존스우주센터, NASA 에임스연구센터, 스탠퍼드대, 라이스대, 듀크대 의대, 펜실베이니아대 의대 등 22개 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 우주인들이 흔히 겪는 근골격계 약화, 면역기능 장애, 심혈관 이상 등의 문제가 미토콘드리아 결함과 이상 때문이라는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 26일자에 발표했다.미토콘드리아는 ‘세포 공장’이나 ‘세포 엔진’이라고 불리는 세포 내 소기관이다. 혈액으로 운반된 산소로 세포 활동에 필요한 에너지와 활성산소를 생산하고 세포 간 신호 전달에 관여하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아에 이상이 발생해 활성산소가 과다 생산되면 체내 대사기능이 떨어져 질병을 유발할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 최근에는 당뇨, 심혈관 질환, 암, 각종 유전질환의 발병 원인이 미토콘드리아 기능 이상과 관련돼 있다는 연구도 속속 보고되고 있다. 연구팀은 우주인의 생물학적 기능에 영향을 미치는 원인을 조사하기 위해 동물 실험연구 자료, ‘진랩’(GeneLab) 플랫폼을 포함해 NASA에서 보유하고 있는 다양한 우주생물학 데이터를 활용해 분석했다. NASA 자료에는 역대 우주비행사 59명의 각종 생물학적 데이터, 쌍둥이 우주인 프로젝트 결과 등이 포함돼 있다. 광범위한 데이터 분석 결과 우주인의 건강 이상에서 공통적으로 나타난 핵심 요인은 미토콘드리아 기능 이상과 변이로 확인됐다. 미토콘드리아 이상으로 인한 인체의 과잉 대사반응이 면역 약화와 각종 신체기관 이상으로 나타난다는 것이다. 장기간 우주에 머물다가 귀환한 우주인들에게서 생체주기 이상이 발생하는 것도 미토콘드리아에 문제가 생겼기 때문이라고 밝혀졌다. 미토콘드리아 이상은 지금까지 많은 우주생물학 연구에서 주목되지 않은 부분이었다. 생물정보학자인 아프신 베헤시티 NASA 에임스연구센터 수석연구원은 “이번 연구는 우주여행과 관련된 건강상 위협 대부분이 미토콘드리아 때문이라는 점을 명확히 보여 주고 있다”면서 “기존의 미토콘드리아 장애 개선 약물들이 우주인 건강에 도움을 줄 수 있는지 확인하는 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr