류정호(46) 영남대 신소재공학부 교수가 한국과학기술단체총연합회 ‘제30회 과학기술 우수논문상’을 수상했다. 류 교수는 지난 3일 열린 2020 대한민국과학기술연차대회에서 ‘Linear and Nonlinear Dielectric Ceramics for High-Power Energy Storage Capacitor Applications (고에너지 저장 커패시터 응용을 위한 선형, 비선형 유전체 세라믹)’이라는 논문으로 공학부문 우수논문상을 수상했다. ‘과학기술 우수논문상’은 한국과총이 창의적인 연구 활동을 통해 우수한 논문을 발표한 과학기술자에게 수여한다. 연구의욕과 사기를 높이고 연구 분위기 제고 및 과학기술 수준 향상과 선진화에 기여할 목적으로 한국과총이 지난 1991년부터 국내 과학기술 관련 학술단체 및 학회로부터 우수 논문을 추천받아 심사해 선정하는 국내에서 가장 권위 있는 상이다. 류 교수는 현재까지 세라믹 신소재 및 응용 소자 분야에서 국제학술지 약 230여편을 게재하였고, 국내외 특허 100여건을 등록하는 등 활발한 연구 활동을 펼치고 있으며, 미래창조과학부 장관상, 미국세라믹학회 젊은 세라미스트상, 한국세라믹학회, 한국전기전자재료학회의 우수논문상을 다수 수상했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

금속을 먹고 이것에서 열량을 얻어내는 ‘전설 속 박테리아’가 우연히 발견돼 학계를 놀라게 했다. CNN 등 현지 언론의 16일 보도에 따르면 최근 캘리포니아공과대학 환경미생물학과 교수인 자레드 리드베터 교수는 자신의 실험실 개수대에 물을 가두고, 망간이 든 유리병을 수돗물에 담가 놓은 채 실험실을 나섰다. 이후 여러 일정을 소화하느라 몇 달간 학교를 떠나 있었고, 그 사이 아무도 리드베터 교수의 실험실을 방문하지 않았다. 리드베터 교수가 다시 실험실로 돌아왔을 때, 그는 유리병 표면이 검정 물질로 덮인 것을 확인하고 의문을 가졌다. 미생물일 것이라고 추정한 그는 연구진과 함께 해당 물질을 분석했다. 그 결과 유리병 표면을 덮고 있던 것은 망간(managanese) 산화물이었고, 이 유리병이 담겨 있던 수돗물에서는 지금까지 소문으로만 무성했던 새로운 박테리아가 발견됐다. 리드베터 교수에 따르면 우연히 발견된 이것은 금속을 에너지원으로 하는 최초의 박테리아다. 망간은 지표면에 풍부하게 존재하는 금속으로, 금속을 먹는 박테리아의 존재가 실제로 발견된 것은 이번이 처음이다. 연구진은 수돗물을 통해 유입된 것으로 보이는 박테리아가 유리그릇의 망간을 산화시켜 망간산화물이 만들어진 것으로 추정했다. 또 새로 발견된 박테리아가 망간을 이용한 화학적 합성 과정을 통해 이산화탄소를 바이오매스(자연에서 얻을 수 있는 에너지원)로 전환시킬 수 있다는 사실도 확인했다.전문가들은 100여 년 전부터 금속을 에너지원으로 사용하는 박테리아가 존재할 것이라는 예상은 했지만 실체를 확인하진 못했다. 리드베터 교수는 ”수돗물이 지나는 상하수도 시설이 망간산화물 때문에 막혔다는 기록들은 다수 존재하지만 이 물질이 어떤 과정으로 왜 생겼는지는 수수께끼였다“고 전했다. 이어 “이번에 발견된 박테리아의 친척뻘 되는 미생물이 지하수에 존재한다는 것을 확인했다”면서 “우리 대학이 위치한 지역의 음용수는 지하에서 뽑아 올리는 지하수이며, 이 지하수에 존재하는 새로운 박테리아가 망간을 먹어치우고 에너지원으로 활용한 과정에서 망간 산화물이 만들어진 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구진은 이번 발견이 지하수와 관련된 화학적 작용 및 물질의 순환을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(16일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인도양 해저에서 영화 ‘스타워즈’ 속 등장인물 다스베이더의 투구를 닮은 신종 갑각류가 발견됐다. 15일(현지시간) BBC 인도네시아 등 현지매체에 따르면, 인도네시아과학연구소(LIPI)와 싱가포르국립대(NUS) 국제연구진은 2018년 3월 인도네시아 자바섬 서부 반텐 근처 순다 해협에서 해저 생물 조사를 하던 중 이 갑각류를 발견했다.다리 14개를 지닌 이 동물은 발견 당시 머리와 두 겹눈의 모양이 시스의 군주이기도 한 다스베이더의 투구를 빼닮아 관심을 끌었지만, 지금까지 연구에서 신종으로 확인돼 이제 ‘바티노무스 락사사’(Bathynomus raksasa)라는 학명을 정식으로 부여받았다.당시 싱가포르의 저명한 갑각류학자인 피터 응 NUS 교수와 동료 연구자들은 2주 동안 현장에서 해저 63곳을 조사했다. 이들 조사대는 해저를 끌고 다니면서 심해 생물을 잡는 그물인 저인망과 해저에 쌓인 흙을 파헤치는 준설, 그리고 다양한 형태의 해저시추 장치를 사용해 몇천 마리에 달하는 표본을 심해에서 채집했다. 이들은 게와 해파리, 어류, 연체동물, 새우, 해면, 불가사리, 우르친 그리고 심해벌레 등 총 800여종에 달하는 심해 동물 1만2000여 마리를 포획했고 그중 이번에 신종으로 확인된 갑각류 등 12종이 과학 문헌에 아직 기록되지 않은 것을 확인했다. 채집 조사는 대부분 해저 800m 깊이에서 시행됐지만, 가장 깊은 곳의 표본은 해저 2100m 지점에서 나왔다. 이번 신종 갑각류는 해저 957~1259m 사이에서 포획됐던 것으로 전해졌다.바티노무스 락사사는 생김새가 육지의 바퀴벌레나 쥐며느리를 닮았지만, 게나 새우 같은 갑각류와 더 밀접한 심해 등각류에 속한다. 이들 심해 등각류는 해저에 살면서 바닥에 가라앉은 죽은 생물의 사체를 먹으며 먹이가 없어도 꽤 오랫동안 생존할 수 있다. 대부분 등각류는 일반적으로 길이 33㎝에 달하지만, 바티노무스 락사사와 같은 일부 종은 차가운 심해에서 서식해 잡아먹힐 가능성이 낮아 50㎝까지 자랄 수 있다. 사실 바티노무스 락사사는 지금까지 발견된 등각류 중 가장 큰 바티노무스 기간테우스(Bathynomus giganteus) 다음으로 큰 종으로 확인됐다. 이에 대해 연구에 참여한 LIPI의 카요 라마디 박사는 “신종의 발견은 분류학자에게는 물로 특히 이 종의 크기와 서식지 생태계를 확인했다는 측면에서 커다란 업적”이라고 말했다. 이어 “이번 발견은 인도네시아의 생물이 아직도 충분히 밝혀지지 않았을 만큼 훨씬 더 다양하다는 점을 시사한다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제저명학술지 주키스(ZooKeys) 최신호(7월 8일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 장내미생물이 노화에 상당한 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 건강한 장내 미생물을 갖고 있는 것이 노화를 막고 동안(童顔)의 비결이라는 설명이다. 한국생명공학연구원 노화제어전문연구단은 예쁜꼬마선충과 대장균을 이용해 장내 미생물이 노화에 미치는 영향을 규명했다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 인체에 존재하는 미생물은 약 100조 개로 인간 세포보다 10배 이상 많다. 인체에 존재하는 대부분의 미생물은 장내미생물인데 이들은 나이나 건강상태, 식사습관에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 장내 미생물이 숙주 수명을 조절할 수 있다는 연구결과들도 나오고 있지만 정확한 메커니즘에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 대장균(장내미생물)과 예쁜꼬마선충(숙주)을 이용해 실험을 실시했다. 그 결과 예쁜꼬마선충의 수명 증가는 HNS 유전자 변이 대장균 때문이라는 사실을 확인했다. DNA 구조를 변형시키는 HNS 단백질이 제거된 변이 대장균에서 유해성 대사 물질(MG)의 양이 감소함을 발견했고 이 대장균을 섭취한 예쁜꼬마선충에서 새로운 노화조절 경로가 조절됨에 따라 수명이 10~20% 정도 연장됐다는 것을 발견했다. 유해성 대사물질은 활성산소처럼 생체 내 단백질이나 유전물질의 변형을 일으켜 파킨슨병, 당뇨병 등을 일으킨다고 알려져 있었다. 연구팀은 장내미생물에서 발생한 유해성 대사물질이 숙주의 세포신호전달 경로를 조절해 노화 속도에 영향을 미치는 새로운 메커니즘을 밝혀낸 것이다. 권은수 박사는 “이번 연구는 장내미생물에 의해 특이적으로 조절되는 새로운 노화조절 경로를 처음 발견한 것”이라며 “노화에서 장내미생물의 새로운 역할과 분자기전을 확인함으로써 유해성 대사물질을 낮추는 것이 당뇨와 퇴행성신경질환 같은 노인성 질병의 새로운 치료법이 될 수 있음을 제시했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

에볼라 치료제로 개발된 렘데시비르가 코로나19를 치료하는 데 어느 정도 효과가 있는 것처럼 특정 약물에서 목적 이외의 효과가 확인되는 사례가 가끔 있다. 그런데 최근 미국의 과학자들이 흔히 사후피임약으로 쓰는 약인 미페프리스톤이 진화적으로 크게 다른 두 동물 종의 생식 능력을 빼앗는 대신 수명을 늘리는 효과가 있다는 점을 밝혀내 화제가 되고 있다. 이는 인간을 포함한 다른 동물 종도 수명 연장과 같은 효과를 얻을 수 있으리라는 기대가 모이고 있기 때문이다. 서던캘리포니아대(USC)와 워싱턴대 공동연구진은 주로 유전학 연구에 쓰이는 가장 흔한 실험 모델인 초파리를 대상으로 수명에 영향을 주는 물질을 찾는 연구를 수행하는 동안 미페프리스톤이 짝짓기를 마친 암컷 초파리의 수명을 늘린다는 것을 발견했다. 연구를 이끈 개리 랜디스 박사와 동료 연구자들은 처음에 왜 암컷 초파리 중에서 그것도 짝짓기를 마친 개체에서만 수명 연장 효과가 있는지를 알지 못했다. 그래서 이들 연구자는 미페프리스톤이 이들 초파리에 어떻게 작용하는지를 살폈다. 그 결과, 미페프리스톤은 강력한 밸런서(균형체)로 작용하는 것으로 나타났다. 암컷 초파리는 짝짓기를 통해 수컷으로부터 단백질 분자인 성 펩타이드(SP)를 받아 몸이 생식 모드로 전환되기 시작한다. 하지만 생식 모드로의 전환은 신체 부담이 커 호르몬 균형(특히 유충호르몬)이 크게 변화해 신체 곳곳의 세포에서 염증이 일어나 결과적으로 수명이 짧아진다는 것이 기존 연구에서 확인됐었다. 그런데 미페프리스톤은 수컷 초파리에게서 받은 성 펩타이드의 영향을 없애는 밸런서 능력을 발휘해 암컷의 신체 호르몬 균형을 정상화하는 동시에 신체 변화에 따른 염증도 완화하는 것으로 나타났다. 암컷의 수명이 길어진 것은 미페프리스톤의 강력한 작용으로 생식 모드가 취소됐기 때문이다. 하지만 이 시점에서는 미페프리스톤의 생식 능력을 대가로 한 수명 연장 효과가 초파리에게만 작용할 가능성도 있었다. 따라서 이들 연구자는 미페프리스톤을 초파리와는 유전적으로 크게 다른 예쁜꼬마선충에게도 투여했다. 예쁜꼬마선충은 암수동체의 생물로 만일 미페프리스톤의 수명 연장 효과가 초파리 암컷에게만 효과가 있는 약이면 이들 선충에는 효과가 없었을 것이다. 하지만 미페프리스톤은 이들 선충에게도 효과를 보여 생식 능력을 빼앗는 동시에 수명을 연장해주는 효과를 보인 것이다. 이에 따라 미페프리스톤은 초파리와 예쁜꼬마선충 등 다세포 동물의 생식을 밸런서로 하여금 취소하는 힘이 있으며 그 부산물로 수명 연장 효과를 가져오는 것으로 확인됐다. 다만 인간에게서 임신 초기 사후피임약을 장기간에 걸쳐 복용하고 수명과 비교하는 연구는 지금은 물론 앞으로도 진행할 가능성이 크지 않아 미페프리스톤의 균형 효과가 인간 수명에 어떻게 작용하는지는 알 수 없을지도 모른다. 하지만 미페프리스톤의 효과를 쥐나 원숭이 같은 인간에 더욱더 가까운 동물에게 검증함으로써 인간에 대해서도 수명 연장 효과가 있는지는 가늠할 수 있을 것이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 노화생물학 저널(Journal of Gerontology: Biological Sciences) 최신호(7월 10일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19 환자 중 비만한 사람이 코로나19에 더 취약할 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 16일 분당서울대병원 내분비대사내과 임수 교수와 대한비만학회 편집위원회(고려대학교 안암병원 가정의학과 남가은 교수·서울아산병원 내분비내과 정창희 교수·서울특별시 보라매병원 내분비대사내과 구보경 교수) 공동 연구팀은 각 국가에서 발표된 관련 연구를 분석, 코로나19와 비만과의 관련성을 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 대한비만학회 공식 학술지 ‘비만과 대사증후군’(Journal of Obesity & Metabolic Syndrome)에 게재됐다. 지금까지 연구에서 고령, 당뇨병, 심혈관질환 등은 코로나19 중증도를 악화시키는 요인으로 알려져 있었으나 비만에 대해서는 명확히 확인되지 않아 왔다. 그러나 연구팀이 중국과 미국 그리고 국내 연구를 확인한 결과 과체중 및 비만 역시 코로나19의 독립적인 위험인자로 작용할 가능성이 큰 것으로 나타났다. 중국 원저우 3개 병원에서 코로나19로 진단된 초기 환자 214명을 조사한 결과를 보면 지방간 및 비만 환자는 코로나19에 대한 위험성이 약 6배 높고 예후 역시 좋지 않았다. 미국 로드아일랜드주 3개 병원에서 진행된 연구에서도 체질량지수(BMI) 35㎏/㎡ 이상의 중등도 비만 환자는 중환자실에 더 오래 입원한 것으로 보고됐다. 국내 13개 병원에서 진행된 연구에서도 코로나19 진단을 받은 환자의 40%가 BMI 25㎏/㎡ 이상의 비만에 해당했다. 서울아산병원 정창희 교수는 “비만할 경우에는 코로나19에 대항할 수 있는 면역력이 약화될 수밖에 없다”며 “특히 지방세포는 체내 염증을 유발하는 인터루킨-6을 분비하는데, 이러한 염증매개물질인 사이토카인의 과도한 분비가 결국 사이토카인 폭풍을 일으켜 합병증 발생 위험을 높이고 중환자실에 입원하게 하는 원인을 제공한다”고 말했다. 고려대 안암병원 남가은 교수는 “비만 환자는 만성적으로 염증 반응 및 산화스트레스에 취약해 각종 질병에 노출될 수 있는 위험이 높다”며 “이로 인한 사이토카인의 과도한 분비가 결과적으로 코로나19로 인한 사망으로까지 이어지게 할 수 있다”고 강조했다. 비만한 환자의 경우 기계 호흡 등 중환자실에서의 치료가 힘들어져 사망률이 높다는 보고도 있는 등 비만은 염증 기전 외에도 다른 여러 가지 문제를 야기한다고 연구팀은 덧붙였다. 연구팀은 비만 환자가 고혈압, 당뇨병, 고지혈증을 앓고 있다면 기존 치료 약제를 지속적으로 복용하는 것 역시 중요하다고 강조했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

세계 최초 ‘염료감응 베타전지’ 개발방사성 동위원소 이용 차세대 전지우주·바닷속·의료 분야서 적용 기대충전 없이 반영구적으로 사용 가능한 ‘염료감응 베타전지’가 세계 최초로 개발됐다. 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학전공 인수일 교수 연구팀은 15일 “베타선에 염료가 반응하는 원리를 응용해 값싸고 안전하면서 반영구적인 베타전지를 개발했다”고 밝혔다. 인 교수는 “베타전지를 연구하고 개발하는 나라는 많으나 값싼 염료를 이용한 개발은 처음”이라고 말했다. 미국과 러시아 등을 중심으로 베타전지 연구에 각축을 벌이지만 소재가 비싸고 복잡한 제작 공정으로 인해 대량생산에 어려움을 겪고 있다는 것이다. 인 교수는 “앞으로 베타전지가 우주나 깊은 바닷속과 같은 극한 환경이나 의료 분야에 차세대 전원으로 활용될 것으로 기대된다”고 전망했다. 그는 베타전지에 대해 하나씩 설명했다. 베타전지는 방사성 동위원소를 원료로 이용하는 차세대 전지 중 하나다. 방사성 동위원소에서 방출된 베타선이 방사선흡수체인 반도체에 충돌하면서 전기가 생산되는 원리다. 베타선은 인체 유해성과 투과도가 낮고 외부 동력원 없이 자체 전력 생산이 가능하다. 수명은 방사성 동위원소의 반감기와 비례하기 때문에 길다. 이번 연구 결과의 핵심은 기존의 베타전지에서 방사선흡수체로 사용된 값비싼 반도체 물질을 루테늄 계열의 ‘N719’ 염료로 대체한 것이다. 루테늄은 전이금속으로 백금족 금속의 하나다. 인 교수 팀은 또 베타선을 방출하는 동위원소인 ‘탄소-14’를 적용해 기존 베타전지가 가진 복잡한 구조를 단순화했다. 이와 함께 ‘탄소-14’를 나노입자로 만들어 에너지 밀도를 높였다. 인 교수 연구팀은 후속 연구로 베타전지 효율을 실용화 수준까지 끌어올릴 계획이다. 인 교수는 “이번 연구는 기존 방식과는 달리 값싼 염료를 적용해 새로운 베타전지 개발에 성공했다는 데 큰 의의가 있다”면서 “풀어야 할 숙제가 많지만 안전하고 저렴한 염료감응 베타전지 개발에 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 방사선기술개발사업으로 진행됐으며, 지난 4일 화학 분야의 저명한 국제학술지 ‘케미컬 커뮤니케이션스’ 표지 논문으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

200년 전 메리 셸리가 쓴 소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로테메우스’는 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사가 시체를 이용해 244㎝의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣으면서 벌어지는 일을 다루고 있다. 셸리는 전기분해 기술, 자연발생실험 같은 당시 최첨단 과학기술을 소재로 활용했지만 사람과 똑같은 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그렇지만 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 프랑켄슈타인까지는 아니지만 실험실에서 신경세포나 생식세포를 만들고 기능을 상실한 폐를 되살리는 수준에 이르고 있다. 미국 컬럼비아대 의생명공학과, 컬럼비아대 의대, 밴더빌트대 의대, 스티븐슨 기술연구소, 서던캘리포니아대 의대, 스탠퍼드대 의대 공동연구팀은 이식할 수 없을 정도로 손상된 폐를 돼지의 순환계에 연결해 회복시킬 수 있다는 연구 결과를 의생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 14일자에 발표했다. 폐 손상이 심각해 기능을 잃게 되면 폐 이식을 고려하게 되지만 이식용 장기를 구하기 쉽지 않다. 이식을 위해 기증된 폐는 쉽게 손상돼 70~80%는 폐기되는 것으로 알려졌다. 기계장치를 연결해 이식용 폐의 기능을 되살리는 방법이 있기는 하지만 소생 확률은 낮은 편이다. 이에 연구팀은 이식 불가 판정을 받은 사람의 폐 5개를 기증받아 마취한 돼지의 순환계와 24시간 연결한 뒤 관찰했다. 돼지의 피가 폐로 전달되도록 하고 인공호흡장치를 연결해 산소 공급을 하는 한편 면역거부반응을 막기 위한 면역억제제도 투여했다. 그 결과 적출 뒤 시간이 오래 지나 괴사가 시작돼 상당 부분이 하얗게 변한 폐가 건강한 핑크색을 띠고 정상적으로 산소를 전달하는 등 기능 회복이 관찰됐다. 연구팀은 면역거부반응에 대한 대책을 포함해 추가적인 연구가 필요하지만, 현재 수준만으로도 환자에게 이식하기 충분한 상태에 도달했다고 밝혔다. 또 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소(NINDS) 연구팀은 ‘정크 DNA’ 중 하나인 레트로바이러스가 신경 줄기세포의 분화를 좌우하고 신경세포 발달에도 영향을 미친다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. 레트로바이러스는 네안데르탈인 때 사람의 몸속으로 들어와 유전자처럼 자리 잡고 있는 것으로 알려져 있다. 전체 DNA의 약 8%를 차지하고 있지만 실제로는 바이러스 역할을 못 하는 비활성화된 상태여서 ‘정크 DNA’ 중 하나로 분류되고 있다. 연구팀은 실험실 연구를 통해 레트로바이러스 중 12번, 19번 염색체에 새겨진 HERV-K가 활성화될 경우 루게릭병으로 알려진 근위축측삭경화증이 유발될 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 건강한 성인남녀에게서 추출한 혈액세포로 인체의 다양한 세포로 분화될 수 있는 유도만능줄기세포를 만든 뒤 신경줄기세포로 분화시켰다. 연구팀은 신경줄기세포 표면에 HERV-K 유전자가 활성화되도록 한 뒤 관찰한 결과 신경세포(뉴런)로 분화되지 못하고 HERV-K 유전자를 억제시키면 줄기세포가 쉽게 뉴런으로 만들어지는 것을 확인했다. 한편 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 의대 산부인과·재생과학과·비뇨기과·유전체의학연구소, 피츠버그대 의대 여성연구소 공동연구팀은 사람의 정원줄기세포(SSC)를 시험관에서 배양하는 방법을 찾아내 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. SSC는 남성의 고환 내에 존재하는 줄기세포로 일생 증식하면서 일정 수를 유지하면서 일부가 생식세포로 분화돼 정자를 만든다. 분화 기능에 이상이 있으면 남성 불임이나 무정자증이 발생하기 때문에 불임치료를 위해 SSC를 추출해 시험관에서 배양시켜 정자로 분화시키는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 문제는 정자로 분화하기 전 단계인 SSC조차 체외 배양이 쉽지 않다는 것이다. 연구팀은 ‘단일세포 유전자 발현 분석’이라는 첨단 기술로 인간 SSC의 특성을 파악해 세포분열과 생존에 관여하는 AKT 경로를 억제할 경우 실험실에서 가장 잘 성장시킬 수 있다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 고환에서 추출한 30개 이상의 세포 샘플로 실험한 결과 2~4주 동안 안정적으로 SSC를 유지하는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구를 바탕으로 질 좋은 정자로 분화시키는 기술을 개발해 불임 수술에 새로운 지평을 열겠다는 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자는 미술이나 음악 같은 예술 분야도 분석적 시각으로 보게 됩니다. 인문학자나 예술가의 시선으로 보는 과학은 과학 연구자나 일반인이 보는 것과는 다를 것입니다. 이렇듯 서로 다른 시각은 새로운 연구방법이나 학문 분야를 만들게 됩니다. 벨기에 왕립미술관, 겐트대 식물생명공학·생명정보학과, 플랑드르 생명공학연구소(VIB) 시스템생물학센터 공동연구팀은 생물학 분야 국제학술지 ‘트렌드 인 플랜트 사이언스’ 7월 15일자에 독특한 연구 보고서를 발표했습니다. 미술사학자와 식물유전학자로 구성된 연구팀은 예술 작품을 분석해 과일과 야채의 진화를 연구하는 ‘예술유전학’을 만들었다는 것입니다. 생물의 진화 과정을 파악하기 위해서는 보존된 표본에서 유전체를 분석하는 방법이 쓰입니다. 그러나 생물, 특히 과일이나 채소의 진화는 장소와 시기에 따라 다를 뿐만 아니라 모든 시대, 모든 장소의 표본을 갖고 있지 못하기 때문에 진화 과정을 완벽하게 설명하는 것은 쉽지 않습니다. 이에 연구팀은 그림을 통해 지금까지 설명할 수 없었던 비어 있는 고리를 찾겠다는 것입니다. 연구를 이끈 이브 드 스멧 VIB 박사와 다비드 베르가우웬 왕립미술관 교수는 어려서부터 친구였다고 합니다. 이들은 2년 전 함께 여행을 갔다가 미술관에 들렀는데 17세기 벨기에 화가 프란스 스네이데르스의 그림 속 과일을 보고 토론을 시작했는데 그것이 예술유전학의 시작이었다고 합니다. 연구팀은 고대 벽화나 중세, 근대의 그림으로 야채나 과일의 생김새, 색깔, 어디서 그려진 것인지를 분석하고 그림이 그려진 시기와 가까운 때의 표본을 찾아 DNA를 분석해 비교함으로써 식물 진화 과정을 파악한다는 것입니다. 연구자들은 전 세계 박물관 관람객이나 미술 애호가들에게도 과일과 채소 진화의 연결 고리를 찾을 수 있는 그림을 찾아 달라고 요청했습니다. 과일과 채소 진화 연구에 ‘시민과학’을 접목하겠다는 것이지요. 시민과학이란 과학에 관심 있는 비전공자들이 데이터 수집이나 관찰에 참여하도록 해 과학자들의 분석을 돕거나 아직 발견하지 못한 새로운 현상까지 알아내는 행위입니다. 시민 참여는 과학에 대한 관심을 자연스럽게 일으킬 뿐만 아니라 연구 비용을 적게 들이면서 예상치 못했던 연구 결과까지 가져올 수 있다는 장점이 있어 생물, 환경, 천문 분야를 중심으로 확산되고 있습니다. 영국 물리학자, 작가인 찰스 퍼시 스노 경은 1959년 ‘두 문화와 과학혁명’이란 제목의 강의에서 과학과 인문학 간 소통 부재와 단절이 심각하다고 지적했습니다. 1998년 미국 사회생물학자 에드워드 윌슨 교수의 책 ‘통섭’이 나온 이후 국내외에서 두 문화 간 소통은 활발해진 분위기입니다. 실제 외국에서는 과학과 인문학들이 다양한 방식으로 융합 연구되고 있습니다. 국내에서도 공동연구, 융합연구가 활발하다고는 하지만 자세히 들여다보면 기존 연구에 다른 분야 연구자들이 구색 맞추기 식으로 참여하는 수준에 머물러 있는 경우가 많습니다. 과학을 문화로 받아들이고 있는지 경제발전 수단으로만 인식하고 있는지에 따라 나타나는 차이일 겁니다. 국내에서 과학문화 정책은 기껏 과학 유튜버 양성이나 SNS 소통 정도에 머물러 있습니다. 이런 수준으로는 과학을 문화로 자리잡게 하는 것은커녕 두 문화 간 융합연구도 힘들지 않을까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

서울 마포구는 이달부터 마포중앙도서관의 신규 온라인 서비스를 선보인다고 15일 밝혔다. 코로나19로 도서관을 무기한 정상 운영할 수 없기 때문이다. 우선 보다 상세한 도서관 정보 제공을 위해 기존 문자안내 대신 카카오톡으로 바꿨다. 반납·예약 등도 안내해 준다. 고급정보를 찾는 이용자를 위해 지난해 이화여대 외국학술지 문헌복사 서비스에 이어 국내 저널 원문 서비스인 디비피아(DBPIA)를 도입했다. 국내 간행물 2000여종의 원문을 온라인 열람할 수 있는 서비스로 마포중앙도서관 멀티미디어실, 서강도서관 디지털자료실 등에서 이용 가능하다. 마포중앙도서관 와이파이에 접속하면 휴대전화·노트북·태블릿 등으로도 이용할 수 있다. 스마트폰 애플리케이션(앱) 리브로피아를 도입, 모바일로 회원증을 관리하고 대출 현황을 확인할 수 있도록 했다. 기존 마포구립도서관 앱에 없던 가족회원관리 기능도 담았다. 유동균 마포구청장은 “디지털 언택트 추세에 발맞춰 다양한 온라인 서비스와 온라인 강좌 등을 준비하고 있다”고 말했다. 문경근 기자 mk5227@seoul.co.kr

단국대 오준균(고분자시스템공학부) 교수와 미국 텍사스 A&M 대학교 공동 연구팀이 항균·방오 코팅만으로 유해 박테리아를 99.9% 이상 없앨 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 금속·세라믹·플라스틱 등 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있어 코로나19 감염 확산 우려가 제기되는 상황에서 관심받을 것으로 보인다. 오 교수 공동 연구팀이 개발한 코팅 기술은 유해 박테리아에 탁월한 방오 기능을 가진 초소수성 코팅에 세균의 세포벽을 파괴하는 능력을 지닌 ‘라이소자임(lysozyme)’ 항균 입자를 겹겹이 더했다. 새로 개발한 기술은 표면으로부터 물이나 오염물질을 방지하는 ‘초소수성’, ‘방오’ 기능을 탑재했다. 이 기술은 유해 박테리아의 활동성을 현저히 낮추고 접착을 방지하는 방오 기능을 동시에 구현해 유해 박테리아를 제거하는 구조다. 오 교수는 “금속·세라믹·플라스틱 등 모든 소재에 코팅이 가능하다”며 “교차 감염이 치명적인 의료장비나 방역기구, 식품 조리기구 등에 적용해 유해 박테리아 확산을 억제하고 교차 감염을 최소화할 수 있다”고 설명했다. 이어 “코로나19 교차 감염을 차단하기 위해 엘리베이터 곳곳 항균 필름을 부착해 놨으나 손 기름때·먼지 등 외부 오염에 노출되며 기능이 현저히 감소한다”며 “이번에 개발한 기술은 방오 기능이 추가돼 지속성이 높아졌을 뿐 아니라 향후 의료·식품·자동차·전자·해양산업 등 다양하게 적용될 수 있을 것”이라고 전했다. 연구 결과는 지난 5월 국제학술지 ACS Applied Materials & Interfaces에 게재됐다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사 연구팀이 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능과 안정성을 높인 기술을 개발했다. 빛에너지 전기발광 특성도 동시에 갖추고 있어 건물일체형 태양광 발전과 다기능성 광전소자, 라이파이 등 광기술 개발 및 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 최근 신재생에너지 기술을 비롯한 태양전지의 관심이 높아지면서 양자점(Quantum dot)을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 양자점은 빛 흡수 능력이 뛰어나고 넓은 영역의 빛을 흡수하는 차세대 태양전지의 핵심 소재다. 특히 양자점 태양전지 분야에서 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지는 빛을 전기에너지로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 특성을 동시에 갖기 때문에 다기능성 태양전지로 각광받고 있다. 우수한 페로브스카이트 양자점을 합성하기 위해서는 긴 탄화수소 체인을 가진 유기 리간드가 이용된다. 리간드는 10나노미터(nm)에 분산이 될 수 있게 한다. 이러한 양자점을 기판 위에 잘 배열시킴으로써 양자점 태양전지가 만들어진다. 이 때 양자점 표면에 흡착된 긴 체인의 리간드는 양자점 간의 전하이동을 어렵게 해 태양전지 성능을 저하시키기 때문에, 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시키는 과정을 거쳐야 한다. 이 때문에 기존에는 ‘포르마미디늄(Formamidinium, FA)’이라는 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시켜 소자의 성능을 향상시킬 수 있었다. 하지만 포르마미디늄 리간드의 특성상 물과 잘 결합하고 습기를 잘 흡수하는 친수성때문에 공기 중 수분으로 인해 안정성이 현저히 감소하는 문제점들이 발생했다. DGIST 김영훈 박사 연구팀은 다양한 실험을 통해 벤젠 그룹 기반의 ‘페네실라모늄(Phenethylammonium, PEA)’리간드가 가진 물 분자와 잘 결합하지 않는 소수성에 주목했고, 이를 페로브스카이트 양자점 표면에 안정적으로 흡착시키는데 성공했다. 이를 통해 연구팀은 광전변환효율을 14.1%까지 향상시켰고, 약 15일 간 실제 외부환경과 같은 조건인 상대습도 20~25%에서 90%이상의 높은 광전변환효율을 유지하는 안정성도 추가로 확인했다. 김영훈 박사는 “짧은 탄화수소 체인을 가지면서 소수성을 갖는 리간드를 도입해 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능 및 안정성을 동시에 향상시킬 수 있음을 최초로 규명했다”며, “차세대 양자점 태양전지 개발 및 실용화를 위한 새로운 패러다임을 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다. □이번 연구는 한양대학교 화학공학과 고민재 교수 연구팀과 공동협력으로 진행했으며, DGIST 에너지융합연구부 김지건 위촉연구원 및 한양대학교 화학공학과 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했다. 에너지과학 분야의 세계적 학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 6월 15일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 화학물질 누출사고에 빠르고 효과적으로 대응할 수 있는 물질과 기술을 개발했다. 한국화학연구원 화학안전연구센터, 연세대 화공생명공학과 공동연구팀은 화학물질 누출사고가 발생했을 때 사고 발생지점에서 멀리 떨어져 살포기로 물대포 쏘듯 분사해 안전하고 효과적으로 대응할 수 있는 ‘유해오염물질 제거용 중화제 제조기술’을 개발하고 중소기업에 기술을 이전했다고 14일 밝혔다. 이번에 개발된 기술은 환경화학 분야 국제학술지 ‘케모스피어’에 실렸다. 중화제는 화학 관련 사고시 누출된 산성이나 염기성 화학물질을 중성(pH7) 상태로 중화시켜 제거할 수 있도록 만들어주는 물질이다. 이전에도 중화제가 있었지만 분말형태로 돼 있어 먼 거리에서 살포가 쉽지 않고 중화되는 과정에서 열이 떨어지지 않는다는 단점이 있었다. 이번에 개발된 중화제는 작은 알갱이인 과립형으로 사고 발생지점에서 멀리 떨어진 곳에서 살포기로 물대포 쏘듯 분사할 수 있다. 실제로 15m 떨어진 곳에서 25㎡ 넓이의 표적에 기존 분말형 중화제는 적중률이 10%에 불과했지만 과립형 중화제의 적중률은 80%에 달했다. 또 95% 농도의 황산이 누출된 조건에서 과립형 중화제를 투입하면 1시간 뒤 95%가 중성으로 중화됐고 중화열도 60도 이하로 낮아졌다. 기존 분말 중화제는 중화열이 180도에 달해 소방대원들이 중화 처리 후에도 사고지점으로 접근할 수가 없었다. 중화열이 기존 중화제보다 3분의 1 수준인 것은 중화반응에서 발생하는 발열반응이 서서히 나타나기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 컴퓨터 가상실험으로 최적의 중화제를 찾은 결과 염산, 질산, 황산, 불산 같은 산성일 때는 탄산수소나트륨(베이킹소다), 암모니아 같은 염기성 물질에는 황산알루미늄수화물(명반)을 사용할 수 있도록 했다. 연구팀은 또 화학물질이 산인지 염기인지 모를 때 사용하는 중화지시약도 개발했다. 연구를 이끈 유병환 박사는 “이번에 개발한 기술은 누출된 화학물질이 산성인지 염기성인지 알 수 없을 때 지시약 기능의 알갱이 물질을 살포해 산, 염기 여부를 확인한 뒤 중화제를 곧바로 살포해 신속한 초동대응을 할 수 있게 해준다”라며 “사고수습의 골든아워를 확보해 피해를 최소화할 수 있게 도와줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날개폭이 무려 3.2m, 몸무게가 최대 15㎏에 달하는 거대한 새 '안데스 콘도르'(Andean Condor)의 비행 비밀이 밝혀졌다. 최근 영국 스완지대학교 연구팀은 안데스 콘도르가 날갯짓을 하지 않고도 얼마나 효율적으로 기류를 타고 비행하는지 밝혀낸 연구결과를 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 13일 자에 발표했다. 안데스 콘도르는 매목 콘도르과의 조류로 깃털은 검은빛을, 목둘레에는 흰색 솜털이 가득한 외모를 갖고있다. 주로 남아메리카 안데스 산맥 부근에 서식해 이같은 이름이 붙었으며 세계적으로 희귀한 국제멸종위기종(CITES) 1급에 속한다. 특히 안데스 콘도르는 세계에서 가장 무거운 새로 꼽히는데 이렇게 덩치가 크면 상식적으로 날개를 펄럭이며 날아가는데 큰 에너지를 소모할 수 밖에 없다. 이번에 스완지 대학 연구팀은 8마리의 안데스 콘도르에게 날갯짓을 측정할 수 있는 장비를 장착해 총 250시간 이상의 비행시간을 기록해 분석했다. 그 결과 놀라운 사실이 드러났다. 안데스 콘도르는 하루 평균 3시간을 비행하는데 날기 위해 날개를 펄럭이는 시간은 채 2분도 되지 않았다. 전체 비행 시간의 1% 정도 날갯짓한 것으로 이것도 대부분 이륙하는데 쓰였다. 특히 이중 한마리는 날갯짓 한번 없이 5시간 동안 무려 160㎞ 이상을 날았다.논문의 공동저자인 에밀리 셰퍼드는 "콘도르는 그야말로 전문적인 조종사"라면서 "안데스 산맥에 있든 초원에 있든, 바람이 불든 불지 않던 안데스 콘도르의 날갯짓은 거의 변하지 않았다"고 밝혔다. 이어 "안데스 콘도르의 치솟는 비행 기술은 먹을 것을 찾기 위해 하루에도 몇 시간씩 높은 산을 돌아야하는 생활습관을 보면 필수적"이라고 덧붙였다. 그렇다면 어떻게 안데스 콘도르는 날갯짓도 없이 장거리 비행이 가능한 것일까? 조류 비행전문가인 미국 스탠퍼드 대학 데이비드 렌팅크 교수는 "새에게 있어 하늘은 빈 공간이 아니다"면서 "돌풍, 따뜻한 상승 공기의 기류, 산에 의해 위로 밀려 올라가는 공기의 흐름 등 보이지 않은 특징들로 이루어진 일종의 풍경"이라고 설명했다. 이어 "이같은 기류 타는 법을 배우면 어떤 새들은 날개를 펄럭거리는 힘을 최소화하면서 장거리 이동을 할 수 있다"고 덧붙였다. 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사람이 죽음에 이르는 마지막 순간까지 신체에서 유지되는 부분은 청각 기관임을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 브리티시컬럼비아대 연구진은 밴쿠버에 있는 세인트존 호스피스병원에서 지내고 있는 환자 8명과 젊고 건강한 참가자 17명을 대상으로 특정 소리를 들려주고 반응 패턴을 기록했다. 이 연구는 호스피스 환자 8명이 아직 일반인처럼 반응할 때 청력 검사를 수행했으며 이 중 5명은 연구 기간 중 의식을 잃었을 때도 같은 검사를 진행했다. 따라서 사람이 죽음에 가까워졌을 때의 청력 반응을 검사한 사례는 이번 연구가 처음이다. 모든 참가자는 뇌파기록장치(EEG)라고 부르는 64개의 전극이 달린 모자를 쓰고 이따금 변하는 5가지 패턴으로 묶인 일련의 소리를 들었다. 의식이 있는 호스피스 환자들에게는 패턴이 바뀐 횟수를 세도록 했고, 대조군의 참가자들에게는 패턴 변화를 듣고 버튼을 누르도록 했다.그 결과, 의식이 있는 환자들은 소리를 들었을 때 뇌에서 일어나는 활동 변화가 대조군과 매우 비슷하며 이는 의식이 없을 때도 마찬가지인 것으로 나타났다. 심지어 몇몇 환자는 다른 환자들보다 뇌에서 좀 더 활발한 활동 변화를 보였다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 엘리자베스 블런던 박사는 “사람은 죽음에 이르기 몇 시간 전에 의식이 없더라도 들을 수 있다”면서 “이번 결과는 의료 종사자들에게 사람이 죽음에 이르는 과정에서 청각 기관이 끝까지 활동한다는 믿음을 갖게 할 것”이라고 말했다. 블런던 박사는 또 “뇌가 최소한으로 수신하는 청각 정보를 어떤 능력에서 반응하고 처리하고 있다는 것은 고무적인 신호다. 하지만 환자가 자신이 무슨 말을 듣고 있는지를 알고 있는지는 알 수 없다”면서 “임종 전 듣는 것에 관한 신비를 더 깊이 탐구하려면 더 많은 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 이번 연구는 이 병원에서 최근 은퇴한 완화의학과 전문의 로메인 갤러거 박사의 제안으로 시작됐다. 갤러거 박사는 자신의 직장에서 30년간 일하다가 환자들은 전화상으로도 사랑하는 사람의 목소리를 들으면 긍정적인 반응을 보이는 것을 알아챘었다면서 사랑하는 사람의 이야기를 들으면서 시간은 보내면 어느 정도 위안을 얻을 수 있다고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호(6월25일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 하버드대의 비교심리학자 아이린 페퍼버그 박사가 기르고 있는 그리핀(Griffin·22)이라는 이름의 회색앵무는 돌멩이를 보여주고 ‘이게 뭐야?’라고 물으면 “돌”(Rock)이라고 답할 뿐만 아니라 개수까지도 정확하게 맞출 만큼 지능이 높아 천재 앵무새로 불린다. 그런데 최근 이 대학에서 시행한 한 기억력 검사에서 이 천재 앵무새가 하버드대생들에게 웃도는 높은 점수를 기록한 것으로 전해졌다. 하버드대의 대학신문인 ‘하버드 가제트’에 따르면, 하버드대 등 공동연구진이 그리핀의 인지 능력이 얼마나 되는지를 알아보기 위해 그리핀 외에도 하버드대생 21명과 6~8세 어린이 21명을 대상으로 시각 작업 기억을 검증할 수 있는 셸 게임을 시행했다.셸 게임은 먼저 준비해둔 색상이 다른 털실방울인 폼폼의 위치를 기억하게 하고 그 위에 컵을 덮어 보이지 않는 상태에서 섞기를 한다. 참가자는 어느 색의 폼폼이 어느 위치로 이동했는지를 기억해야 한다. 이는 어찌 보면 컵 3개를 가지고 그 밑에 구슬 같은 작은 물건을 숨겨서 이리저리 섞는 '야바위'로 흔히 부르는 놀음과 비슷해 보인다. 하지만 이 게임은 컵 4개에 각각 폼폼을 2개나 3개 또는 4개라는 3가지 패턴으로 숨기고 1회 섞기에 2개의 컵을 교체한다. 섞기 횟수는 0~4회로 5가지이고 지정한 색을 가진 폼폼의 위치를 손가락으로 가리켜 맞히면 성공이다. 다만 그리핀의 경우 부리로 가리킨다. 이런 방식으로 그리핀과 하버드대생들은 각각 총 120회, 6~8세 어린이들은 총 36회의 게임을 수행했다. 셸 게임은 보이지 않게 된 사물을 기억하며 위치 변화라는 새로운 정보에 직면해도 대처할 수 있는지를 검증하는 것이다. 이 인지 기능은 시각 작업 기억으로도 알려져 있으며 지적 활동에 있어 중요한 기반 중 하나다.검사 결과, 그리핀은 놀라운 시각 작업 기억력을 지닌 것으로 나타났다. 그리핀은 6~8세 어린이들의 점수를 모든 면에서 앞섰고, 하버드대생들에 대해서도 대부분 회차에서 같거나 그 이상의 점수를 기록했다.폼폼이 2개인 경우 그리핀은 단 한 번도 실수하지 않았고 3개인 경우 단 2차례를 제외한 나머지 횟수 모두 성공했다. 다만 폼폼이 4개가 되자 섞기 횟수를 2회 이상했을 때 점수가 급격히 떨어졌다. 그런데도 대부분 조건에서 그리핀이 1위에 올라 조류의 뇌 크기로는 생각할 수 없는 놀라운 점수를 받은 것이다. 종합적으로 평가하면 그리핀의 지능은 일반적이 4세 어린이를 웃돌아 6~8세 어린이와 같은 것으로 나타났다.시각 작업 기억은 높은 지능을 지닌 생물들에 필수적인 능력이다. 눈에는 보이지 않는 머릿속 이미지를 제어하는 힘은 이런 시각 작업 기억에 의한 것으로, 외부의 시각 정보를 도입해 기억하고 그것을 자유자재로 제어하는 기능을 가능하게 한다. 이는 상상이나 공상 또는 망상이라고도 불리는 능력이다. 인류가 지구상에서 정점에 서게 된 것은 무엇보다 상상력이 압도적으로 뛰어났기 때문이다. 셸 게임의 난도가 높아지면서 그리핀의 점수가 급격히 떨어진 것과 달리 하버드대생들의 점수가 비교적 안정적이었던 이유는 사람 특유의 시각 작업 기억 수준이 높기 때문일지도 모른다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 최근호(5월6일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

체내 인슐린 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이뤄지지 않는 대사질환인 당뇨는 혈중 포도당 농도가 높은 것이 특징이다. 먹을 것이 풍족하지 않던 1970년대까지만 해도 당뇨환자는 주변에서 찾아보기 힘들 정도였으며 성인당뇨라고 하는 2형당뇨 환자들 대부분은 노년층이 많았다. 그렇지만 최근에는 먹을거리는 풍부하고 활동량이 줄어들면서 2형 당뇨 환자는 점점 늘고 있으며 연령대도 낮아지고 있는 추세이다. 적게 먹고 많이 움직이는 것이 당뇨 예방에 최선이지만 어떤 음식을 먹느냐도 당뇨의 예방과 치료과정에서 중요한 요소이다. 과일이 몸에 좋기는 하지만 자체 당분이 높아 지나치게 섭취하는 것은 좋지 않다는 지적도 있지만 국제공동연구팀이 당뇨 예방을 위해서는 과일과 통곡물, 야채를 배불리 먹는 것이 중요하다는 연구결과 2편이 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘BMJ’ 9일자에 나란히 실렸다. 우선 영국 케임브리지대 의대, 중국 서호대 생명과학부를 비롯해 영국, 중국, 노르웨이, 네덜란드, 스페인, 독일, 프랑스, 스웨덴, 룩셈부르크, 이탈리아, 덴마크 11개국 41개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 비타민C 섭취량과 카로티노이드의 혈중 수치, 당뇨발생의 상호관계를 분석했다. 연구팀은 유럽 8개국을 대상으로 실시한 ‘유럽 암 및 영양 조사’연구에 참여한 34만 234명 중 2형 당뇨를 앓고 있는 성인 9754명과 건강한 일반인 1만 3662명을 대상으로 식습관, 생활습관과 생화학적 혈액검사 결과를 분석했다. 특히 혈액 내 비타민C와 카로티노이드 수치에 주목했는데 이는 식습관 설문지보다 평소 과일과 야채 섭취 정도를 보여주는 정확한 척도이다. 분석 결과 평소 야채와 과일을 규칙적으로 많이 섭취하는 사람들이 당뇨 발병 확률이 낮아지는 것으로 확인됐다. 과일과 야채 섭추량이 66g 증가할 때마다 2형 당뇨병 발병 위험은 25% 낮아지는 것으로 조사됐으며 혈중 비타민C와 카로티노이드 수치가 높은 상위 20%의 사람은 그렇지 않은 사람들보다 당뇨발병 위험이 절반 가까이 낮은 것으로 확인됐다. 또 미국 하버드대 보건대 영양학과, 역학과, 생물통계학과, 브리검여성병원 네트워크의학교실, 예방의학교실 공동연구팀은 통곡물 섭취량과 2형 당뇨 발생에 대한 분석을 실시했다. 연구팀은 미국 내에서 실시된 간호사 건강연구(1984~2014), 간호사 건강연구Ⅱ(1991~2017), 건강전문가 추적연구(1986~2016)에 참여한 참가자 중 2형 당뇨, 심혈관질환, 암 등에 걸린 적이 없는 여성 15만 8259명과 남성 3만 6525명을 대상으로 통곡물 섭취량과 2형 당뇨병 발병 확률을 분석했다. 그 결과 통곡물 섭취량이 많은 상위 조사대상자는 섭취량이 가장 적은 사람들보다 2형 당뇨 발생 확률이 29% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 통곡물 섭취 효과가 나타나기 위해서는 하루에 1번 이상, 최소 1주일에 2회 이상 섭취하는 것이 12~21% 정도 당뇨 발병 가능성을 낮춘다고 밝혔다. 간디 포로우이 영국 케임브리지대 의대 교수(공중보건학·영양역학)는 “두 연구 모두 과일, 야채, 통곡물 식품이 2형 당뇨병에 걸릴 위험을 낮춰줄 뿐만 아닐 이 식품들의 섭취가 권장섭취량을 넘어 과하더라도 문제가 없음을 보여주고 있다”라며 “과일, 통곡물, 야채 섭취에 있어서는 과유불급이라는 말이 통하지 않는다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 대확산이 6개월 넘게 지속되고 있는 가운데 미국과 브라질 등의 지역에서는 ‘2차 재확산’이라고 할 정도로 다시 확진자 숫자가 폭증하고 있는 상황이다. 코로나19로 인한 경제침체와 피로감 때문에 많은 나라들이 사회적 거리두기를 완화시키고 있어 재확산 속도가 이전보다 훨씬 빨라졌다는 지적도 나오고 있다. 경기침체나 산업분야의 위축 같은 문제들이 심각하다고 말들은 하지만 실제 어떤 영향을 받았는지에 대해서는 지금까지 연구결과가 없었다. 그런데 호주 시드니대 물리학부, 복잡계센터, 경영학부, 퀸즈랜드대 경영학부, 뉴사우스웨일즈 시드니대 토목환경공학부, 보건빅데이터연구센터, 영국 에딘버러 네이피어대, 인도네시아 재무부 재정정책국, 일본 통합지구환경학연구소, 국립환경학부연구소, 에콰도르 야차이공대 지구에너지환경학부, 미국 듀크대 환경학부, 중국 베이징사범대 통계학부 공동연구팀은 코로나19로 인한 사회적, 경제적, 환경적 영향을 계량화하는데 성공했다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10일자에 실렸다. 연구팀은 올초부터 지난 5월 22일까지 각국 정부에서 내놓고 있는 통계지표와 경제지표 등을 정밀분석했다. 그 결과 코로나19로 인해 가장 심각한 사회, 경제적 직격탄을 맞은 곳은 G2라고 불리는 미국과 중국으로 나타났으며 산업분야로는 항공운송과 관광분야는 치명적 타격을 받은 것으로 나타났다.실제로 코로나19 대확산으로 전년도에 비해 전 세계적으로 3조 8000억 달러(약 4574조 4400억 원) 규모의 소비 감소가 발생했으며 정규직 인력만 1억 4700만명이 실업상태에 놓이면서 2조 1000억달러(약 2530조 9200억원)의 임금감소로 이어졌다. 반면 온실가스 배출량은 사상 최대 규모인 2.5Gt(기가톤)의 온실가스 배출 감소가 이뤄지면서 이전에 세계 각국이 시도했던 온실가스 감축량보다 많았던 것으로도 확인됐다. 연구팀은 시간이 지날수록 세계경제에 대한 각종 경기지표는 기하급수적으로 하락할 것이라고 밝히기도 했다. 이 때문에 코로나19 확산을 빠른 시일 내에 차단하지 못할 경우 크고 작은 경제적 분쟁이 촉발될 수 있다고 연구팀은 지적했다. 반면 초미세먼지라고 불리는 PM2.5는 0.6Mt(메가톤)이 줄어 지난해 발생량보다 3.8% 줄었고 화석연료와 자동차 연소로 인한 산화질소, 이산화황 배출량도 줄었는데 질소산화물의 경우 이전보다 2.9% 감소한 5.1Mt이 적게 배출된 것으로 확인됐다. 이번 연구에 참여한 아루니마 말릭 호주 시드니대 교수(통계분석)는 “코로나19로 인해 20세기 초 대공황 이후 최악의 경제적 충격을 경험하는 동시에 산업혁명 이후 화석연료를 사용한 이래 온실가스 배출량이 단시간에 가장 많이 줄었다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2500만 년 전, 바다의 최상위 포식자였던 거대 고래의 화석이 공개됐다고 CNN 등 해외 언론이 9일 보도했다. 미국 찰스턴칼리지 연구진에 따르면 1990년대 당시 사우스캐롤라이나주에서 발견된 이 고대 고래(학명 Ankylorhiza tiedemani)의 화석은 2500만 년 전인 올리고세(Oligocene) 시대에 살았던 해양생물로, 현존하는 범고래 등과 유사한 사냥법을 가졌던 것으로 추정된다. 이번에 발견된 화석은 이빨을 포함한 두개골과 지느러미 부위 등이며, 화석의 크기로 미루어 봤을 때 당시 몸길이 약 5m에 달하는 최상위 포식자였던 것으로 연구진은 보고 있다. 연구진은 “현존하는 범고래처럼 큰 몸집을 무기 삼아 손쉽게 사냥했을 것”이라면서 “향고래와 범고래 등 70여 종이 속한 이빨고래아목과 매우 유사했을 것으로 보인다”고 설명했다. 특히 이 고대 고래는 ‘반향(反響) 위치 측정’ 능력을 가진 최초의 해양 생물로 추정돼 더욱 연구진의 관심을 사로잡았다. 반향 위치 결정법으로도 불리는 이것은 고주파의 펄스(지속시간이 매우 짧은 변조 전파)를 내보내고, 그 펄스가 주위에 있는 물체에 반사돼 만들어지는 반향을 느껴서 물체의 위치를 확인하는 방법이다. 일반적으로 박쥐나 고래가 방향을 찾을 때 쓰는 방식이다.연구진은 이 고대 고래가 큰 몸집과 더불어, 반향 위치 측정 능력을 이용해 더욱 손쉽게 먹이를 잡아먹을 수 있었을 것으로 보인다고 밝혔다. 또 짧은 지느러미와 길어진 꼬리 등은 동시대에 살았던 고래나 현존하는 고래와 유사하지만, 동시에 완벽히 독립적인 개체로 진화했다는 사실도 확인됐다. 연구를 이끈 찰스턴칼리지의 로버트 보센네커 교수는 “이 고대 고래는 2500만 년 전 바다의 최상위 포식자였지만, 2300만 년 전 멸종된 것으로 보인다”면서 “고래와 돌고래는 복잡하고 긴 진화의 역사를 가지고 있다. 이번 화석의 연구는 진화의 비밀을 밝힐 경로를 열었다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과거 박쥐에서 발견된 코로나 바이러스와 현재 코로나19 확진자에게서 채취한 바이러스 사이에 차이점이 존재하며, 이 차이가 급속한 전염 확산과도 연관이 있다는 연구결과가 나왔다. 현재까지 코로나19의 원인 바이러스인 ‘SARS-Cov-2’ 바이러스가 어떤 과정을 거쳐 박쥐에게서 인간으로 전염되도록 진화했는지는 밝혀진 바 없다. 또는 해당 바이러스가 시작된 박쥐가 직접 옮긴 것인지, 매개체를 거치는 과정에서 진화한 것인지도 불분명하다. 다만 이 바이러스의 가장 큰 특징은 표면을 덮고 있는 단백질 돌기이며, 이것은 바이러스가 인간 세포와 결합하는데 사용된다는 사실만은 의심할 여지가 없다. 영국 프랜시스크릭연구소는 바이러스의 진화 과정을 파헤치기 위해 박쥐에게서 발견되는 코로나 바이러스와 코로나19에 감염된 사람에게 채취한 바이러스 샘플의 DNA 구조를 비교 분석했다. 분석에 이용된 것은 박쥐 배설물에서 유래해 폐렴을 일으키는 바이러스인 ‘RaTG13’의 샘플이다. 이는 코로나19 팬데믹이 시작되기 무려 7년 전 중국에서 확인된 바이러스이자, 코로나19와 염기서열이 96.2% 일치하는 것으로 확인된 바이러스다.분석 결과 바이러스 표면의 돌기 형태는 박쥐의 바이러스와 사람의 코로나19 바이러스 모두 유사한 모양이지만, 차이점은 분명히 존재했다. 인간에게서 채취한 코로나19 바이러스의 단백질 돌기는 박쥐의 것보다 더 안정적인 형태이며, 이를 통해 인간 세포에 약 1000배 더 밀접하게 결합할 수 있는 것으로 확인됐다. 이는 곧 박쥐에게서 채취한 RaTG13 바이러스에 비해 현재의 코로나19 바이러스의 전염력이 약 1000배 강하다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다.연구진은 “이번 연구결과, RaTG13과 유사한 박쥐 바이러스가 인간 세포를 감염시킬 가능성은 거의 없었다. 이것은 코로나19 바이러스가 여러 코로나 바이러스가 한데 모인 채로 시간이 지나면서 다양한 숙주를 통해 진화한 결과라는 이론을 뒷받침한다”고 설명했다. 이어 “바이러스 외부의 단백질 돌기는 코로나19 바이러스를 인간 세포로 들여보내는 일종의 진입 열쇠”라면서 “이 구조에 따라 바이러스가 숙제 세포에 더 들어가거나, 덜 들어가는 등 변화의 가능성이 있다. 이 때문에 바이러스의 단백질 돌기와 그 구조를 연구하는 것은 바이러스 진화의 비밀을 찾는 단서가 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 구조 분자 생물학’(Nature Structural & Molecular Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr