국내 연구진이 퇴행성 뇌질환을 일으키는 새로운 독성 인자를 발견해 효과적인 치료방법 개발에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 이성배 교수팀은 퇴행성 ‘핵인자 카파비’라는 물질이 뇌질환 발병에 영향을 미치는 새로운 독성 인자라고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘세포 생물학’에 실렸다. 고령화 사회가 가속화되면서 퇴행성 뇌질환 환자 숫자가 증가하고 있지만 관련 치료제나 치료방법은 아직 개발되고 있지 않고 있다. 연구팀은 헌팅턴병처럼 신경퇴행성 질환인 폴리글루타민 뇌질환과 루게릭병으로 알려진 근위축성 측삭경화증의 병리학적 메커니즘에 대한 연구를 진행한 결과 평소 활성이 억제돼 있던 핵인자 카바비가 뇌질환 초기부터 비정상적으로 과활성화되면서 신경독성을 유발시키고 신경세포의 형태를 변화시키고 사멸 시키는 등의 방법으로 심각한 신경병증을 일으키는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헌팅턴병이나 루게릭병 이외에 알츠하이머나 파킨슨병에도 핵인자 카파비의 신경독성이 작용할 가능성이 크다는 것을 확인했다. 이에 따라 핵인자 카파비의 활성 억제를 통해 다양한 퇴행성 뇌질환의 효과적 치료제 개발이 가능할 것으로 연구팀은 기대했다. 이성배 교수는 “이번 연구는 강한 신경 독성을 갖고 있지만 평소는 억제돼 있다가 질병상황에서 비정상적으로 활성화되는 독성인자를 실험적으로 증명한 것”이라며 “기존에 알려진 퇴행성 뇌질환 유발 독성인자와 함께 핵인자 카바비를 감소시킬 수 있다면 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대된다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뇌·인지과학전공 이성배 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환 발병에 기여하는 새로운 잠재 독성 인자로 ‘핵인자 카파비(NF-κB)를 발굴하고 이를 통한 신경병리 기전을 규명했다. 이번 연구를 통해 마땅한 치료제가 없던 다양한 퇴행성 뇌질환들을 효과적으로 치료할 새로운 약물 개발의 가능성을 제시할 것으로 기대된다. 이 교수 연구팀은 헌팅턴병처럼 신경퇴행성 질환인 폴리글루타민 뇌질환과 근위축성 측삭경화증(루게릭병)의 병리기전에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 평소 활성이 억제돼 있던 핵인자 카파비가 뇌질환 초기에 비정상적으로 과활성화되며 신경독성을 유발하고, 신경세포의 형태 변화나 사멸과 같은 심각한 신경병증을 일으킨다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구를 통해 이 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환에서 신경 세포의 병증과 그 사멸에 기여하는 잠재 독성 인자인 핵인자 카파비를 발굴하며 추가적인 잠재 독성 인자들도 존재할 수 있는 가능성을 제시했다. 특히 이번 연구는 특정 잠재 독성 인자의 활성 억제 약물 개발과 이를 활용한 표적 치료제 개발의 가능성을 열어, 기존과 전혀 다른 퇴행성 뇌질환 치료제의 가능성을 보여줬다. 이 교수는 “이번 연구는 강한 신경 독성을 가졌기에 평소에는 억제돼 있던 잠재 독성 인자가 질병상황에서 갑자기 비정상적인 활성화로 독성을 지니면서 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있단 것을 실험으로 증명한 것이 핵심”이라며 “핵인자 카파비 인자 외에도 퇴행성 뇌질환을 일으키는 다른 잠재 독성 인자를 찾는 후속 연구와 궁극적으로 독성 인자들의 활성을 선택적으로 감소시켜 병 완화에 효과적인 치료제를 개발하는 연구를 계속 진행하려 한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 美 록펠러(Rockefeller) 대학에서 출간하는 세계적 권위의 학술지인 ‘Journal of Cell Biology(JCB)’ 온라인판에 지난 10월 22일 게재됐다. 또 하버드 의대 소속 권민지 박사후 연수연구원, DGIST 뇌·인지과학전공 한명훈, 고병수 석·박사통합과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 이번 연구 결과는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구실 지원사업과 중견연구자 지원사업의 성과이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

항암치료 합병증 중 하나인 방사선 식도염 치료 가능성이 열렸다. 포항공대(포스텍)는 기계공학과 조동우 교수, 통합과정 채수훈씨, 에드믹바이오 하동헌 박사 연구팀이 방사선 식도염을 직접 치료하기 위한 식도 유래 바이오잉크를 탑재한 생분해성 스텐트를 제작했다고 9일 밝혔다. 암 치료법 중 하나인 방사선 치료 중 방사선 식도염이 발생하면 의료진은 통증 완화 요법을 쓰거나 부어오른 식도를 단순하게 벌려 마시거나 먹을 수 있게 해주는 스텐트를 삽입했다. 이런 방법은 손상된 조직을 직접 치료하지 못한다는 단점이 있다. 연구팀은 탈세포화 과정을 통해 식도 조직으로부터 세포성분을 제거하고 세포외기질만 추출한 바이오잉크를 제작했다. 바이오잉크는 3D 프린터에 넣으면 인공 장기를 만들 수 있는 잉크로 세포를 의도한 대로 배양하는 물질을 가리킨다. 연구팀은 입체 프린팅 시스템을 이용해 바이오잉크를 실을 수 있는 아령형 스텐트를 만들었다. 이 스텐트를 염증이 유발된 동물 식도에 넣은 결과 염증반응이 완화되고 조직재생이 촉진되는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 최근 생체재료 분야 학술지 바이오머티리얼즈에 실렸다. 조동우 교수는 “통증으로 영양 관리가 어려워지면 치료 효과가 반감된다”며 “이번에 개발한 식도 스텐트 삽입술이 임상에 적용되면 환자에게 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 물에 햇볕만 쪼여주는 것만으로 친환경 에너지인 ‘수소’를 손쉽게 만들 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부 연구팀은 유기화합물을 이용해 만든 유기반도체 기반의 고효율, 고안정성 광전극을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 기존에 수소를 얻기 위해서는 물에 전기를 가해 수소를 얻는 전기분해 방식이 많이 쓰였지만 최근에는 광전극을 물에 넣고 햇볕만 쪼여주면 물이 분해되면서 수소를 얻는 방식에 대해 관심이 높아지고 있다. 광전극은 태양광 에너지를 흡수해 전하 입자를 만드는 반도체 물질이다. 광전극이 만든 전하 입자는 전극 표면에서 물과 반응해 수소와 산소를 만드는 원리이다. 보통 이 같은 반응은 물 속에서 일어나기 때문에 티타늄이나 철 같은 금속산화물을 기반으로 한 무기반도체 광전극을 주로 사용했지만 유기 반도체 물질에 비해 수소 생산 효율은 낮다. 유기반도체 광전극은 물 안에서는 금새 손상되기 때문에 오래 사용이 어렵다는 단점이 있었다.연구팀은 액체금속과 니켈포일, 니켈포일 위에서 성장시킨 촉매로 구성된 모듈시스템을 이용해 물 속에서도 안정적이고 오래가는 유기 반도체 광전극을 만들었다. 이번에 개발된 유기화합물 기반 광전극은 기존 무기 반도체 광전극보다 수소생산효율이 2배 이상인 것으로 확인됐고 물 속에서도 수분침투를 완벽하게 차단하는 것으로 관찰됐다. 장지욱 에너지 및 화학공학부 교수는 “이번에 개발한 유기반도체 기반 광전극은 대면적으로 생산이 가능하고 효율도 높기 때문에 추가적인 성능 향상도 손쉬울 것으로 기대되고 있으며 태양광 수소생산 상용화에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

공간감각이 둔해 몇 차례 가본 길이나 장소를 제대로 기억하지 못하고 처음 가본 것처럼 헤매는 사람들을 두고 ‘길치‘라고 부른다. 공간감각이 공간기억으로 연결되지 못하기 때문에 나타나는 행태이다. 길치도 음악감각이 떨어지는 음치처럼 노력해도 쉽게 고쳐지지 않는 경우가 많다. 그런데 뇌에 빛을 비추는 단순한 방법만으로도 ‘길치’에서 벗어날 수 있다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 영국 런던대 의생명연구소, 신경과학과, 노르웨이 국립과학기술대(NTNU) 시스템 신경과학연구소, 독일 막스플랑크 생물사이버네틱스연구소, 프랑스 파스퇴르연구소 공동연구팀은 뇌에 빛을 쪼여 GPS 세포라고 불리는 장소세포를 재조정할 수 있다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 7일자에 실렸다. 사람을 포함해 대부분 동물의 뇌에는 장소를 인지하거나 길 찾기를 담당하는 ‘장소세포’가 있다. 뇌 속 위성항법장치(GPS)라고도 불리는 장소세포는 그동안 공간정보만 처리하는 것으로 알려졌지만 최근에는 감각이나 기억에도 관여하는 것으로 확인되기도 했다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 길을 제대로 찾지 못하는 길치 쥐라도 장소세포를 빛으로 자극하면 위치에 대한 기억을 재활성화시킬 수 있음을 확인했다. 연구팀은 장소세포가 단순히 공간에 대한 기억 뿐만 아니라 뇌 속 정보들을 탐색해 찾게 만들어주는 역할을 한다는 사실을 증명한 것이다. 연구팀은 생쥐의 신경세포를 조작해 뇌 신경세포가 활성화될 때 빛이 발생해 쉽게 파악할 수 있도록 했다. 그 다음 디지털 홀로그램으로 특정 경로를 기억하도록 설탕물로 보상을 했다. 연구팀은 홀로그램과 똑같은 실제 미로에 생쥐를 갖다 놓은 뒤 길을 찾도록 했다. 가상현실과 실제가 똑같았지만 처음에 생쥐는 길을 찾지 못하고 우왕좌왕하는 모습을 보였다. 이후 연구팀이 레이저를 이용해 장소세포를 자극한 결과 생쥐는 실제 미로에서도 손쉽게 길을 찾아내는 것이 관찰됐다. 이번 연구를 주도한 신경과학자 마이클 하우저 런던대 교수는 “이번 연구는 장소세포라는 특정 신경세포를 이용해 기억이 뇌에 저장되는 방식을 좀 더 정확하게 알 수 있게 해주고 있다”라며 “기억이 저장되는 방식에 대한 새로운 사실과 이해도를 높여 통해 치매나 알츠하이머 같은 기억관련 장애를 치료할 수 있는 새로운 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이정복 대구대학 교수(한국어문학과)가 지난 7일 서울대 호암교수회관에서 열린 한국사회언어학회 창립 30주년 기념 국제학술대회에서 한국사회언어학회 16대 회장으로 선출됐다. 임기는 2021년 1월부터 2년이다. 한국사회언어학회는 1990년 12월에 창립됐고, 회원 수가 500명이 넘는 전국 규모 학술단체로서 한국연구재단 등재 학술지 ‘사회언어학’을 발행하고 있다. 사회언어학은 언어가 인간 사회의 여러 양상들과 체계적으로 통합되는 방식 또는 사회적 맥락 속에서의 언어를 연구하는 분야다. 한국어 경어법, 인터넷 통신 언어, 차별 언어, 언어 정책 등을 사회언어학적 관점에서 연구해 온 이 교수는 그동안 이 학회의 총무이사, 연구위원장, 편집 부회장, 총괄 부회장 등의 역할을 두루 맡아 한국 사회언어학 연구의 발전과 확산에 기여해 왔다. 이 교수는 “사회언어학 연구가 언어 실태 파악에만 머물지 않고 문제가 있는 언어 요소를 어떻게 개선해 나갈지에 대한 실용적 관심을 본격적으로 기울임으로써 사회 발전과 사람들의 삶에 더 직접적인 도움이 되도록 노력하겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

댕구알버섯에서 유방암세포 억제물질이 발견됐다. 그러나 남성 성기능 개선 효과는 미약한 것으로 확인됐다.9일 산림청 국립산림과학원에 따르면 성균관대 약학대 김기현 교수팀과 공동연구를 통해 댕구알버섯에서 유방암세포의 생장을 억제하는 천연물질과 신규 스테롤 천연물질을 발견했다. 공동연구팀은 댕구알버섯의 천연물질로부터 에스트로겐 수용체 양성 유방암세포의 생존력이 감소하는 효능을 구명했다고 덧붙였다. 이 물질은 여성 호르몬인 에스트로겐과 반응해 생장하는 유형으로, 유방암세포 호르몬 치료시 활용도가 높을 것으로 분석됐다. 새로 발견한 신규 스테롤 천연물질은 비타민D 흡수에 도움을 주는 에르고스테롤 합성과 관련성이 높아 면역력 증진 효과가 기대된다. 댕구알버섯은 지름 20~30㎝ 크기로 공룡알처럼 하얗고 둥글다. 연구 결과는 미국 생약학회에서 출간하는 천연물화학분야 국제학술지인 ‘저널 오브 네츄얼 프로덕츠’ 83권 9호 표지논문으로 선정됐다. 연구팀은 또 남성 성기능 개선에 효과가 높다는 속설에 의해 고가에 거래되던 댕구알버섯의 효과 규명을 위한 연구 결과, 분리된 추출물의 성기능 개선 효능은 미약한 것으로 확인했다. 이 연구 결과는 한국균학회 학술지 ‘마이코바이오로지’ 48권에 발표됐다. 김만조 산림청 산림소득자원연구과장은 “신약 개발은 독성 평가 및 안전성 검증, 임상 시험이 필요해 특정 질병 치료에 대한 기대는 아직 섣부르다”면서 “암환자가 복용 희망시 전문의, 전문약사와 상의해 치료목적의 약과 혼용 시 부작용이 없도록 주의해야 한다”고 강조했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

김 교수, 글로벌 제약사 ‘화이자’ 개발 신약 효과 수학적 예측에도 참여 국내 대표적인 생물수학자가 세포질 혼잡을 일으키는 비만, 치매, 노화가 불안정한 수면상태를 유발한다는 것을 수학적으로 규명하고 해결책을 제시해 주목받고 있다. 카이스트 수리과학과 김재경 교수팀은 수학적 모델로 세포내 분자 이동을 방해하는 세포질 혼잡 현상이 일주기 생체리듬을 불안정하게 만들어 불면증을 유발시킨다는 것을 예측해냈다고 9일 밝혔다. 김 교수팀의 예측은 미국 플로리다주립대 이주곤 교수팀의 실험을 통해 검증됐다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 사람을 비롯한 많은 동물들은 뇌 속 생체 시계를 갖고 있다. 사람의 생체시계는 24시간 주기에 맞춰 살 수 있도록 행동과 생리작용을 조절하는 역할을 한다. 실제로 사람의 생체시계는 밤 9시가 되면 멜라토닌 분비를 촉진시켜 수면을 취할 수 있도록 하고 학습능력에도 영향을 미친다. 2017년에는 생체시계와 관련한 연구를 수행한 과학자 3명이 노벨생리의학상을 받았다. 이들에 따르면 ‘PER 단백질’이 일정 시간에 세포핵 안으로 들어가고 나오는 것이 생체 시계의 핵심이다. 그렇지만 다양한 물질이 존재하는 복잡한 세포 환경에서 수 천 개에 이르는 PER단백질이 일정한 시간에 핵 안으로 들어가는 것은 생체시계 연구의 오랜 수수께끼로 남아있다. 연구팀은 이 같은 난제를 풀어내기 위해 세포 내 분자의 움직임을 묘사하는 ‘시공간적 확률론적 모형’을 자체 개발해 분석한 결과 PER 단백질이 세포핵 주변에 충분히 응축되고 인산화되면서 핵 안으로 들어간다는 사실을 예측했다. 연구팀은 노화나 비만, 치매가 발생할 경우 PER 단백질이 핵 안으로 들어가 응축되는 것을 방해하는 지방액포 같은 물질들이 세포 내에 많아지기 때문에 세포질이 혼잡해지면서 인산화 스위치가 작동하지 않아 일주기 리듬이 불안정해지고 불면증 같은 증상이 나타난다고 설명했다. 김재경 교수는 “이번 연구는 비만과 치매, 노화가 세포질 혼잡을 일으킴으로써 불면증 같은 불안정한 수면을 유발시키는 핵심 원인이라는 것을 수학과 생명과학의 융합연구로 규명했다는데 의미가 크다”라며 “세포질 혼잡을 해소시킨다면 수면질환을 효과적으로 치료할 수 있을 것”이라고 설명했다. 김 교수는 비선형 역학이론, 확률론 등 수학 이론을 이용해 신체 내 생화학적 반응과 생체주기 조절 메커니즘 같은 생물학 분야의 문제들을 연구하는 대표적인 생물수학자다. 2016년에 세계적인 다국적 제약사 화이자가 개발 중인 생체리듬 조절과 관련된 신약 효과를 수학적으로 예측하는 연구를 맡으면서 이미 화제가 된 바 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 학습과 기억, 인지기능과 관련한 새로운 신경회로와 유전자를 발견했다. 경희대 의대, 충남대 생명과학과, 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹 연구팀은 뇌에서 인지, 학습, 기억의 메커니즘에 관여하는 새로운 신경회로와 원인 유전자를 발견했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘분자 정신과학’에 실렸다. 연구팀은 뇌 고삐핵에서 인지장애와 관련한 유전자 GNG8를 발견했다. 뇌 고삐핵은 정서나 혐오 같은 감정조절과 수면에 관여하는 부분으로 알려져 있었을 뿐 인지기능과 관련한 구체적인 관련성은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 앞서 뇌 고삐핵에서 ‘삼돌이’라는 유전자가 활성화되지 않을 경우 자폐증으로 이어질 수 있다는 사실을 밝혀내기도 했다. 삼돌이는 신경계에서 발현되는 사이토카인 유전자로 자폐증 관련 핵심인자로 보고됐다. 연구팀은 삼돌이처럼 뇌 고삐핵에서 특이적으로 발현되는 GNG8라는 유전자가 인지장애와 밀접한 관계를 갖고 있음을 밝혀냈다. 연구팀은 유전자 가위기술을 이용해 GNG8 유전자를 제거한 생쥐를 대상으로 수동회피검사와 수중미로검사를 실시한 결과 장기기억과 공간학습 같은 인지관련 장애가 발생한다는 것을 확인했다. 연구팀은 이같은 인지기능 저하가 뇌 고삐핵에서 기억과 학습을 조절하는 대표적인 신경전달물질인 아세틸콜린과 그 합성효소가 현저히 적게 생성되기 때문에 나타나는 결과라고 설명했다. 아세틸콜린이 적게 합성되면 학습과 기억에 관여하는 뇌 부위인 해마의 장기강화 효과가 눈에 띄게 감소한다. 실제로 알츠하이머 치매도 베타아밀로이드 단백질이 뇌에 쌓이면서 아세틸콜린이 생성이 적어지면서 나타나기 때문에 기억력 손상 완화를 위해 아세틸콜린분해효소 저해제가 사용되기도 한다. 연구팀은 생쥐에게 아세틸콜린 신호전달을 강화하는 화합물을 투여할 경우 장기기억과 공간학습 장애가 회복되는 것이 관찰됐다고 밝혔다. 심인섭 경희대 의대 교수는 “이번 연구는 인지결핍을 동반하는 발달장애의 새로운 원인 유전자를 밝혀냈으며 기존의 중격-해마 기억회로 이외에 내측 고삐핵-대뇌다리사이핵 신경회로도 학습과 기억을 관장하는데 중요한 역할을 환다는 것을 새롭게 규명했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 심 교수는 “이번 연구는 지적장애, 발달장애, 정서장애 분야의 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

컵 절반 정도에 물이 채워진 것을 보고 “물이 반 밖에 안 남았네”라고 생각하는 사람이 있는가하면 “물이 반이나 남았네”라고 생각하는 사람이 있다는 이야기는 주어진 상황에 대한 삶의 태도를 설명해주는 이야기로 유명하다. 사소한 일에도 한숨을 쉬거나 무심한 태도를 보이고 짜증을 내는 사람들이 많아지고 있다. 부정적인 생각으로 삶을 대하는 사람은 주변 사람들에게도 좋지 않은 영향을 미치면서도 정작 본인은 무엇이 잘못된 것인지 모르는 경우가 많다. 문제는 이렇게 부정적 삶의 태도를 갖고 있는 사람들은 그렇지 않지 않은 사람들보다 나이들면서 기억력이 빠르게 쇠퇴하고 치매 발생 가능성도 높아진다는 연구결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대, 웨스트버지니아대, 브랜다이스대, 독일 훔볼트대 심리학자와 뇌과학자로 구성된 공동연구팀은 평소 긍정적인 삶의 태도를 갖고 사는 사람이 나이 듦에 따라 발생하는 기억력 감퇴 속도가 늦춰질 뿐만 아니라 치매 발병률도 낮다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 실험심리학 분야 국제학술지 ‘심리과학’에 실렸다. 연구팀은 1995~1996년, 2004~2006년, 2013~2014년에 실시된 미국 중년 건강조사 자료를 바탕으로 조사에 참가한 중년 이상 성인 남녀 991명을 무작위로 뽑아 장기 추적 조사를 실시했다. 연구팀은 특히 실험참가자들이 보고한 최근 30일 동안 경험한 다양한 감정과 기억력 측정 결과의 상관관계를 분석했다. 연구팀은 나이와 성별, 교육수준, 우울증과 같은 감정질환 여부, 외향성과 내향성 같은 성격 요소의 영향이 결과에 미치는 영향은 최소화해 결과를 도출했다. 그 결과 평소 부정적인 생각을 갖거나 최악의 결과를 우선 생각하는 사람들은 보다 긍정적인 사고를 하는 사람에 비해 기억력 저하 속도가 느린 것으로 확인됐다. 특히 평소 10년 기준으로 봤을 때 부정적 생각을 많이 하는 사람들은 그렇지 않은 사람보다 기억력 감퇴 수준이 가파르게 상승한다고 연구팀은 밝혔다. 클라우디아 핫세 노스웨스턴대 교수는 “이번 연구결과는 나이가 들면서 기억력이 쇠퇴하는 것은 당연한 노화의 결과이지만 삶에 대한 태도에 따라 그 속도를 바꿀 수 있다는 것을 보여주고 있다”라고 말했다. 핫세 교수는 “사람들은 기억이 평생 지속되기를 원하지만 많은 신체적, 정서적 요인이 기억이라는 정보를 유지하기 쉽지 않다는 것을 잘 알고 있다”라며 “삶에 대한 방식을 쉽게 바꾸기는 어렵겠지만 긍정적인 태도를 갖는 것이 건강한 노후를 맞게 해준다는 것을 제시하고 있다”라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

해수면 상승은 해안선의 단순한 후퇴보다 훨씬 더 복잡한 영향을 인간 사회에 끼칠 수 있다고 과학자들이 우려를 나타냈다. 이는 영국 남서부 연안 실리제도의 해안 변화를 아주 오래 전까지 과학적으로 예측한 한 연구에서 나온 결론이다. 엑서터대 연구진은 콘월 고고학부와 카디프대 등 14개 기관과 협력해 오늘날 실리제도를 이루는 140개의 섬이 아주 먼 옛날 해수면 상승이 시작되기 전까지 하나의 커다란 섬이었다는 사실을 알아냈다. 이는 실리제도의 해수면 상승을 1만2000년 전까지 재구성해 토지가 어떻게 밀물에 의해 급속도로 휩싸였는지를 추정한 것이다.연구진은 이번 연구를 위해 2009년부터 2013년까지 5년간 실리제도의 역사적 해안과 해양 환경에 관한 연구 프로젝트인 ‘리오네스’(Lyonesse)에 의해 수집한 정보를 활용했다. 뿐만 아니라 직접 꽃가루와 숯 등의 정보를 수집하고 고고학적 증거에 근거한 새로운 지리와 식생 그리고 인구의 재구성을 통해 해수면 변화를 1000년 간격으로 나타냈다.특히 이번 연구 결과는 실리제도의 육지 부분이 약 5000년 전부터 본격적으로 바다에 휩싸이기 시작했지만, 당시 현지 사람들은 주거 지역을 버리는 대신 환경에 적응했다는 점을 시사한다. 5000년 전에서 4000년 전까지만해도 오늘날 런던에 있는 웸블리 스타디움보다 넓은 면적인 1만㎡의 토지가 매년 유실되고 있었다. 이에 대해 고고학자들은 청동기 시대인 약 4400년 전 이 지역에서 사람들은 영구적으로 거주했다고 말했다. 실제로 이들 섬이 육지를 잃던 이 기간에는 중대한 인간 활동의 가속화가 일어나는데 이는 당시 사람들이 새로운 어획 기회를 얻었다는 것이다. 당시 육지의 절반가량은 해안 지역사회를 지탱할 수 있었을지도 모르는 조간대 생물 서식지가 됐다고 연구진은 주장했다. 이는 밀물 때의 해안선과 썰물 때의 해안선 사이의 부분에서 사람들이 해산물을 채집할 수 있었다는 것. 리오네스 프로젝트의 공동책임자로 콘월 고고학부의 찰리 존슨은 “이 연구는 4000년 전 바로 전의 기간 실리제도에서 오늘날 남은 지역의 3분의 2에 해당하는 육지를 잃은 것과 맞먹는 역사상 가장 중대한 손실을 본 것을 확인해준다”고 말했다. 4000년 전 이후로 실리제도는 해수면 상승이 얼마 안 되는 연간 1㎜일 때조차 해수면 상승에 의해 계속해서 물에 잠겼다. 이에 대해 엑서터대의 로버트 바넷 박사는 “상대적으로 작고 점진적인 해수면 상승 중에도 급격한 해안 변화가 일어날 수 있다는 점은 이번 연구로 분명해졌다. 현재 전 세계 평균 해수면 상승률인 연간 약 3.6㎜는 5000년 전부터 4000년 전 사이 광범위한 해안 재편을 일으킨 실리제도의 연간 1~2㎜의 국지적인 상승률보다 훨씬 더 높다”면서 “이런 물리적인 지리 변화에 관한 인간의 반응을 고려하는 것이 더욱더 중요한데 이는 예측할 수 없을지도 모른다”고 지적했다. 바넷 박사는 또 “앞으로 해안 재구성은 전체 지역사회를 지원할 수 있는 규모의 새로운 자원 이용으로 이어질 가능성은 거의 없을 것”이라면서도 “그렇지만 해안 인구의 사회적, 문화적 관점이 미래의 기후 변화에 성공적으로 대응하는 데 매우 중요하다는 점은 더욱더 확실해졌다”고 말했다. 이어 “우리는 미래의 해수면 상승을 고려할 때 물리적인 지리와 인간의 반응 양측 모두와 관련한 체계의 복잡성을 고려해야 한다. 땅이 사라지는 속도는 해수면 상승의 함수일 뿐만 아니라 특정 지역의 지리와 지형 그리고 지질학에 따라 달라진다”면서 “인간의 반응은 똑같이 국지화할 것인데 예를 들어 지역사회는 특정 장소를 포기하는 것을 강하게 거부하는 이유가 있을 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

러시아가 자체 개발한 뒤 세계 최초로 공식 승인한 코로나19 백신 ‘스푸트니크 V’의 일반인 대상 대중접종이 2주 안에 시작될 것이라고 현지 당국이 7일(현지시간) 밝혔다. 타스 통신에 따르면 스푸트니크 V 백신을 개발한 러시아 보건부 산하 ‘가말레야 국립 전염병·미생물학 센터’의 알렉산드르 긴츠부르크 소장은 이날 “앞으로 2주 이내에 모스크바와 모스크바주(州)에서 대중 접종이 시작될 것”이라고 전했다. 그는 백신을 생산하는 러시아 제약사들의 공급량이 갈수록 증가하고 있다면서 이달 말까지 대중 접종용으로 50만회 분량이 공급될 것이며, 12월에는 이보다 3배에 달하는 물량이 공급될 것이라고 설명했다. 현지 보건부는 앞서 현재까지 지역에 공급되던 백신은 의사·교사 등 고위험군을 위한 것이라고 밝힌 바 있다. 긴츠부르크 소장의 발언은 백신 생산·공급량이 대폭 늘어나는 이달 말부터 고위험군이 아닌 일반인을 대상으로 한 접종을 본격적으로 실시하겠다는 것으로 해석된다.러시아 정부는 지난 8월 11일 가말레야 센터가 개발한 스푸트니크 V 백신을 세계 최초로 공식 승인(등록)했다. 그러나 스푸트니크 V는 통상적인 백신 개발 절차와 달리 다수의 사람을 대상으로 한 3단계 임상시험(3상)을 건너뛴 채 1·2상 뒤 곧바로 국가 승인이 이뤄지면서 국내외에서 효능과 안정성에 대한 우려를 불러일으켰다. 러시아 측은 이후 권위 있는 국제 의학학술지 ‘랜싯’(The Lancet)에 1·2상 결과를 게재하면서 “올해 6∼7월 시행한 두 차례의 임상시험을 통해 참여자 전원에게서 항체가 형성되고 심각한 부작용은 없는 것으로 확인됐다”고 주장했다. 러시아는 지난 9월부터 의료진·교사 등의 고위험군에 백신 접종을 시작하는 동시에, 모스크바 시민 약 4만명을 대상으로 사실상의 3상에 해당하는 ‘등록 후 시험’도 함께 진행하고 있다. 또 지난달 14일 보건·위생·검역 당국인 ‘소비자 권리보호·복지 감독청’ 산하 국립바이러스·생명공학 연구센터 ‘벡토르’가 개발한 두 번째 코로나19 백신 ‘에피박코로나’도 공식 승인했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

우리 은하에서 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성이 3억 개에 달한다는 연구결과가 나왔다. NASA 에임스연구센터, 고다드우주비행센터, 외계지적생명체탐사(SETI) 연구소, 캐나다 브리티시컬럼비아대 연구진 등 5개국 44개 연구기관 전문가로 구성된 국제공동연구진은 우리 은하 내에 인류를 포함한 생명체가 잠재적으로 거주할 수 있는 행성은 약 3억 개에 달하는 것으로 보인다는 보고서를 발표했다. 보고서에 따르면 이중 일부는 태양계에서 30광년 이내에 있으며, 대부분이 일명 골디락스 존(행성이 지구와 유사한 조건을 가지고 있어 물과 생명체가 존재할 수 있는 항성 주변의 구역) 에 존재한다. 이번 연구는 2009~2018년 우주에서 활동한 케플러우주망원경의 데이터를 이용했다. 케플러우주망원경은 지구와 유사한 환경을 가진 외부행성을 찾기 위해 우주로 발사된 망원경으로, 9년 동안 항성(별) 53만 506개, 행성 2662개를 발견하는 성과를 거뒀다. 연구진은 케플러우주망원경의 데이터 중 지구와 유사한 크기를 가지고 있으면서 동시에 바위가 많은 암석 행성을 우선적으로 골라냈다. 이후 태양과 생성시기가 비슷하고 지구 온도와 유사할 것으로 추측되는 행성을 추가적으로 추려냈다.일반적으로 인간을 포함한 생명체가 존재하기 위해서는 액체 상태의 물이 존재해야 하며, 이러한 조건을 모두 포함하는 행성은 우리 은하계 내에 약 3억 개 정도라는 결론에 도달했다. 케플러가 9년간 수집한 데이터는 여전히 분석 중인 가운데, 국제공동연구진은 이번 결과가 비교적 보수적인 수치라고 설명했다. 연구진은 “이번 결과는 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성의 개수와 관련한 최종 결과와는 다소 거리가 있다”면서 “이 행성들 중 일부의 온도를 추정해 실제로 액체 형태의 물이 존재할 수 있는지를 확인한다면 생명체 존재 가능성을 알아보는데 더욱 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org)에 실렸으며 곧 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학 저널’에 실릴 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

출산 이후 더 이상 경제적 활동을 하지 않은 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 노후에 50% 더 나쁜 기억력 감퇴에 시달리게 된다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 연구진은 미 전역에 사는 만 16~50세 여성 6189명을 대상으로 평균 12년간 2년마다 기억력 검사를 받게 하고 시간이 지남에 따른 잠재적 기억력 감퇴를 비교 분석했다. 앞서 연구진은 이들 여성을 직업과 기혼, 자녀 여부에 따라 5개 그룹으로 분류했다. 이는 기혼무자녀 직장여성과 기혼유자녀 직장여성, 미혼모 직장여성, 미혼모 무직여성 그리고 기혼유자녀 무직여성이다. 그 결과, 모든 참가 여성의 기억력 점수는 55세부터 60세까지 비슷하게 나타났지만, 60세 이후로는 이전에 유급 직업을 유지한 여성들에게서 기억력 감퇴가 더 느린 것으로 나타났다. 심지어 연구진이 이들 여성의 나이와 교육 수준 그리고 유년기 배경까지 고려해도 출산 이후 복직하지 않았거나 평생 일해본 적이 없는 여성들의 기억력 감퇴가 50% 이상 더 큰 것으로 확인됐다. 이런 효과는 복직이나 일자리를 다시 구하기 전 아이들을 키우기 위해 몇 년간 일을 중단한 사람들에게도 적용됐지만, 끝까지 일자리를 갖지 않은 사람들에게는 적용되지 않았다. 심지어 자녀가 나이를 먹어 출가할 때까지 집에 머물렀지만 그 후로 다시 일을 시작한 어머니들 역시 기억력 감퇴를 억제하는 효과를 볼 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 주도한 엘리자베스 마에다 박사는 “집에서 살림하고 아이를 돌보는 것이 급여를 받고 일하는 것과 마찬가지라는 점에 논쟁은 없지만, 이번 연구는 유급 노동이 기억력 감퇴에 있어 어느 정도 예방해주는 효과를 줄 수 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 이어 “이는 인지 자극이나 사회적 참여 또는 집밖에서 일하면서 얻은 재정적 안정 덕분일 수 있다”고 덧붙였다. 이번 결과는 남성보다 여성에게 더 많은 영향을 주는 알츠하이머성 치매 등 기억력 감퇴와 관련한 질환을 예방하는 데 도움이 될 수 있다고 연구진은 보고 있다. 마에다 박사는 “자녀를 둔 여성들이 노동에 참여할 수 있도록 돕는 정책들은 여성들의 기억력 감퇴를 막는 데 효과적인 전략이 될 수 있다”면서도 “이번 결과는 유망하긴 하지만, 인과관계를 판단할 수 없어 앞으로 더 많은 연구가 필요하긴 하다”고 지적했다. 이번 연구는 일자리라는 정의에서 파트타임과 정규직을 구분하지 않았다. 다만 자원봉사를 제외하고 오로지 급여를 받고 일한 경우만을 대상으로 했다. 이 연구에서는 또 동성간 동반자관계를 고려하지 않았으며 생물학적 성과 성 정체성이 일하는 ‘시스젠더’와 이와 반대의 경우로 성정환을 한 ‘트랜스젠더’를 구분하지 않았다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘신경학 저널’(journal Neurology) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

삼육대학교는 삼육대 신학연구소(소장 김상래)가 발간하는 학술지 ‘신학과 학문’이 2020년 한국연구재단 등재후보학술지에 선정됐다고 6일 밝혔다. 한국연구재단이 주관하는 학술지 등재 제도는 국내에서 발행되는 학술지를 평가해 학술적 권위와 전문성을 인정하는 제도다. 신학과 학문은 삼육대 신학연구소가 1993년 ‘신학 리뷰’ 1호를 발간한 것이 시초로, 2010년까지 매년 1회 발간했다. 이후 2016년 복간해 2017년부터 발간 횟수를 연 3회로 증간했고, 2018년 8월호부터 신학과 학문으로 제호를 변경, 현재에 이르고 있다. 신학과 학문은 연구 성과를 통해 과거지향적인 기독교의 퇴행적 방향성을 개선하고, 미래지향적 기독교 세계관을 확립해 확산시키는 데 공헌해왔다는 게 삼육대 측의 설명이다. 특히 기독교적 가치를 학문과 삶의 전 분야로 접목하는 융·복합적 학술지를 표방해왔다. ▲심리학의 눈으로 본 기독교(제20권 1호) ▲경영학으로 본 교회(제20권 2호) ▲신학과 문학의 대화(제20권 3호) ▲교회와 음악(제21권 2호) ▲성경과 교회와 건축(제21권 3호) 등 매호 특집 주제를 기획했다. 최근 발간한 ‘코로나 특집’ 제22권 2호는 ▲코로나에 대한 의학적 이해와 대처 ▲코로나 시대의 교회와 목회와 선교 ▲의학과 신학의 통섭으로 본 코로나 등의 주제로 코로나 이후 기독교 신앙과 세상의 변화를 분석했다. 또한 ‘이중 언어 국제 학술지’로서 영어 논문을 투고 받았으며, 이를 통해 투고자 범위를 세계화하고 있다. 김상래 삼육대 신학연구소장은 “다양한 학문 분야에서 연구력과 영향력을 갖춘 편집위원들과 함께 신학과 학문의 접점이 더욱 확대되도록 노력할 것”이라며 “향후 한국연구재단 등재학술지 선정은 물론 우수학술지 선정, 나아가 세계적인 학술 데이터베이스 스코퍼스(SCOPUS) 등재를 목표로 모든 역량을 결집하겠다”고 밝혔다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

올해 노벨 화학상은 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼/캐스9’ 유전자 가위를 개발한 프랑스와 미국 여성 과학자에게 돌아갔다. 크리스퍼 유전자 가위 기술은 기존의 유전자 가위기술과 달리 저렴하게 만들기 쉽고 정확성도 높아 차세대 유전자 치료기술로 주목받고 있다. 크리스퍼/캐스9을 시작으로 크리스퍼를 이용한 다양한 형태의 유전자 가위들이 개발되고 있지만 여전히 유전자 부위를 잘못 자를 수 있는 가능성이 있다. 국내 연구진이 다양한 크리스퍼 유전자 가위의 표적 특이성을 고민감도로 검측할 수 있는 기술을 개발해 유전자 치료에 사용될 경우 오작동을 사전에 막을 수 있게 됐다. 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 미래형동물자원센터, 한양대 의대 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위가 목표 유전자 이외의 주변 유전자를 의도치 않게 잘라내는 오작동 문제를 사전에 검증하는 시스템을 구축했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 크리스퍼 유전자 가위가 기존 유전자 가위들보다 정확도가 높아졌다고는 하지만 여전히 비표적 유전자의 절단 가능성이 있어서 이 같은 문제를 사전에 파악할 수 있는 검증 시스템들이 개발되고 있지만 1% 이하의 오작동을 감지하는데는 여전히 어려움을 겪고 있다. 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위의 오작동 여부를 정밀하게 찾아내기 위해 표적 DNA를 증폭시킨 뒤 차세대 염기서열 분석을 통해 오작동 여부를 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번 기술을 이용해 크리스퍼 유전자 가위 오작동 여부를 분석한 결과 1% 이하의 오작동 표적DNA까지 잡아낼 수 있다는 것을 확인했다. 이승환 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과를 활용하면 미세하게 나타나는 유전자 가위의 오작동 여부를 기존 방법보다 획기적으로 증가한 민감도 수준에서 검측할 수 있게 됐다”라며 “다양한 유전질환, 희귀성 난치질환 등 유전자 치료제 개발을 할 때 안전성 검증에서 크게 기여할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌가 하는 선택의 결과를 제어하는 방법이 개발됐다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 연구진이 원숭이를 대상으로 한 연구에서 뇌의 선택 담당 부위에 전기 자극을 가해 선택을 제어하는 데 성공했다고 밝혔다. 만일 이 기술이 사람에게 적용된다면 개인의 의사 결정을 뇌에 전류를 흘리는 스위치 버튼을 가진 제삼자가 지배할 우려도 나온다. 그렇다면 이들 연구자는 원숭이의 선택을 어떻게 제어할 수 있었던 것일까. 선택은 생물에게 있어 필수적인 능력이다. 좋은 선택은 생존율을 높여 개인이나 종족 전체에 번영을 가져올 수 있기 때문이다. 하지만 선택을 담당하는 신경 메커니즘(기전)의 기능은 오랫동안 수수께끼에 싸여 있었다.그런데 최근 안와전두피질이라는 눈 뒤쪽 뇌 영역이 선택의 결과를 제어하는 것으로 밝혀졌었다. 예를 들어 아이스크림과 초콜릿 중 어느 것을 먹을 것인가 하는 선택지가 제시됐을 때 이 뇌 부위의 뉴런(신경 세포)에서 아이스크림에 관한 뇌 회로와 초콜릿에 관한 뇌 회로가 구축돼 양측의 활성도를 비교한다. 그러고나서 아이스크림 뇌 회로가 초콜릿 뇌 회로보다 활발하게 활동하면 뇌가 아이스크림을 선택한다는 것이다. 이에 따라 이번 연구에서는 이 뇌 회로에 외부 전극을 심어 전기적 자극을 가했다. 이는 외부의 전류에 의해 비교 대상이 되는 뇌 회로를 자극함으로써 그 활성도를 바꿔 마지막 선택 결과를 왜곡할 수 있다고 생각했기 때문이다. 다른 사람에 의해 선택 제어를 실현하는 데 있어 연구진은 개체 수가 많고 사람과 비슷해 실험에 자주 쓰이는 히말라야원숭이(학명 Macaca mulatta)의 뇌에 전극을 심어 서로 다른 맛의 주스 A와 B를 마시게 하는 실험을 진행했다. 주스 A와 B의 조합은 레모네이드나 포도주스, 체리주스, 복숭아주스, 프루트펀치, 사과주스, 크렌베리주스, 페퍼민트티, 키위펀치, 수박주스 또는 소금물 중에서 선택했으며, 원숭이들은 제시된 두 주스 가운데 하나를 선택함으로써 그 맛의 주스를 얻어 마실 수 있었다. 또 이때 주스 A는 항상 주스 B보다 맛있는 것으로 조정됐다. 그래서 원숭이들은 대개 주스 A에 해당하는 맛을 선택했다. 하지만 연구진이 뇌에 심은 전극에 전류를 흘려보내자 변화가 나타났다. 선택을 담당하는 중추에 강한 전류를 흘리자 원숭이는 원래 좋아하지 않는 쪽의 주스 B를 선택하게 된 것이다. 이 사실은 전류의 개입으로 인해 주스 A와 B의 정상적인 뇌 회로 활동 비교가 방해되고 있다는 것을 의미한다. 또 이 실험에서는 적정 수준의 전류를 흘리면 원래 취향인 주스 A를 선택할 빈도를 더욱더 높일 수 있다는 것도 확인됐다. 적정 수준의 전류는 두 개의 뇌 회로 활동을 모두 높였지만, 그와 동시에 활동의 차이까지 벌렸다. 주스 A에 관한 뇌 회로 활동의 상승이 주스 B에 관한 뇌 회로 활동 상승보다 컸다는 것이다. 또다른 실험에서는 주스 A와 B가 하나씩 제시돼 원숭이들에게 시차를 두고 선택할 기회를 줬다. 이 실험에서는 원숭이가 한쪽 주스, 예를 들어 주스 A를 검토하는 동안 강한 전류를 뇌로 흘렸다. 그런데 흥미롭게도 원숭이가 다른 주스 B를 선택했다는 것이다. 이는 검토 중인 뇌 회로에 강한 전류가 유입되면 계산이 중단돼 검토하던 주스에 관한 매력이 떨어지는 것을 의미한다. 이번 연구로 지금까지 기억 장소로 여겨진 뇌의 선택을 전류에 의해 제어할 수 있다는 사실이 처음 밝혀졌다. 뇌는 생체 소재로 구성된 거대한 전기 회로로서 잘못된 전류가 가전제품에 오작동을 일으키듯 뇌 역시 유입되는 전류에 영향을 받아 최종적인 선택 결과에 오류를 일으켰던 것이다. 이에 대해 연구를 총괄한 이 대학 신경과학부 교수인 카밀로 파도아스키오파 박사는 “이번 연구 결과는 사람에게도 적용할 수 있다”고 지적했다. 이는 원숭이와 사람의 선택 체계가 매우 비슷해 식당에서 메뉴를 고르는 등의 작은 선택부터 투자나 결혼 상태를 가리는 등 커다란 선택의 바탕에도 원숭이처럼 선택 회로가 존재하는 것으로 여겨지기 때문이다. 다른 사람에 의한 선택의 제어는 안 좋은 쪽으로 생각할 수도 있지만, 의료 분야에서는 치료 목적으로도 사용할 수 있다. 조현병이나 우울증 또는 발달장애 등을 가진 환자는 종종 바람직하지 못한 선택을 하는 경향이 있지만 이 기술을 이용하면 바람직하지 않은 선택을 피할 수 있어 더 나은 삶을 살 수 있게 한다는 것이다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(11월 2일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19 여파로 올 초는 덜했지만 한반도는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 고농도 미세먼지로 몸살을 앓는다. 한국 연구진이 중국 과학자들과 함께 매년 한반도를 내습하는 고농도 미세먼지가 중국에서 유래되고 있다는 사실을 과학적으로 증명했다. 한국과학기술연구원(KIST) 환경복지연구센터 연구팀은 중국과학원(CAS), 미국 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스) 과학자들과 함께 고해상도 실시간 측정분석기를 이용해 지난해 3월 전국을 뿌옇게 만든 고농도 미세먼지가 중국의 오염물질이 장거리 이동해 영향을 미친 것을 확인했다고 5일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘대기 화학 및 물리학’에 실렸다. 연구팀은 고농도 미세먼지 농도가 100㎍/㎥인 날이 사흘 이상 지속돼 비상저감 조치 등이 시행된 지난해 3월을 분석 대상으로 삼았다. 연구팀은 고해상도 실시간 측정분석기 데이터를 이용해 2개월 동안 3분 단위로 중국과 서울 시내의 대기 중 미세먼지 화학적 구성성분을 측정했다. 중국에서 한반도로 이동하는 시간차를 계산해 이틀 차이를 두고 측정값을 비교해 미세먼지 성분을 분석한 것이다. 그 결과 해당 기간 동안 미세먼지 속 유기성분, 질산염, 황산염은 물론 장거리 이동오염 물질인 납도 중국에서 오는 것이 실시간 분석으로 밝혀졌다. 또 당시 비상저감 조치의 일환으로 시행된 자동차 2부제 효과를 놓고 논란이 있었다. 그런데 이번 연구팀의 분석 결과 고농도 미세먼지 원인이 장거리 이동에 의한 것이었기 때문에 전체 농도 감소에 절대적 영향을 주지는 못했지만 자동차로 인한 국내 발생 미세먼지 농도 감소에는 확실히 효과가 있었다는 것을 확인했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 국내 뿐만 아니라 동아시아 미세먼지 정책 수립에 있어서 근거로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 김화진 KIST 박사는 “이번 연구는 오염물질이 장거리 이동이 가능하다는 것을 한-중 공동연구를 통해 밝혀냈으며 어떤 오염물질이 이동해 올 수 있는지를 규명했다는데 의미가 크다”라며 “고농도 미세먼지 현상이 항상 장거리 이동에 의해서만 발생하는 것이 아니기 때문에 추가적인 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무게 1.4~1.6㎏, 부피 1300~1500㎖의 신체기관. 포도당의 75%, 심장에서 보내지는 산소의 15%를 소비하는 기관. 바로 ‘뇌’다. 뇌는 척수와 함께 생명체의 모든 신경을 조절하는 중추신경계다. 인간 개인의 정체성을 형성하는 사고, 감정, 기억, 인식, 마음 같은 작용 대부분이 뇌 없이는 결코 일어날 수 없다. ‘우리는 우리 뇌다’라는 말이 나오는 이유이기도 하다. 최근 20년 동안 뇌와 관련한 지식이 기하급수적으로 증가하고 있음에도 여전히 뇌는 많은 부분이 베일에 싸여 있다. 이 때문에 ‘인간의 뇌는 소우주’라고 불리기도 한다. 인간이 보이는 독특한 행동양식들이 뇌의 특정 작용 때문이라는 재미있는 연구 결과들이 쏟아져 나왔다. 미국 존스홉킨스대 신경과학부, 심리·뇌과학과, 신경과학연구소, 미네소타대 신경과학부 공동연구팀은 똑같은 선택지라도 상황에 따라 음식의 선호도를 달라지게 만드는 뇌 부위를 발견하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 11월 5일자에 발표했다. 연구팀은 우리 안쪽에 발판을 밟으면 생수나 설탕물이 나오는 장치를 설치하고 생쥐에게 각각의 용액이 나오는 곳을 기억하도록 훈련시켰다. 그다음 물을 주지 않아 갈증을 느끼도록 만든 뒤 어떤 선택을 하는지 관찰했다. 그 결과 생쥐 대부분이 갈증을 느낄 때는 설탕물보다는 생수를 선택했으며 이후 갈증이 해결된 뒤에는 생수가 아닌 설탕물을 마시는 것이 확인됐다.연구팀은 뇌파 분석을 통해 음식 선택을 할 때는 보상과 관련된 전뇌의 ‘배쪽창백핵’이라는 부위가 작동한다는 사실을 확인했다. 실제로 달콤한 초콜릿 케이크와 딱딱하고 오래된 빵을 놔뒀을 때 생쥐들은 대부분 초콜릿 케이크를 선택하지만 배쪽창백핵을 자극할 경우 케이크보다 딱딱하고 오래된 빵을 선택하는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 신경과학자 패트리샤 자낙 존스홉킨스대 의대 교수는 “이번 연구는 단순히 어떤 것을 먹을 것인가를 선택하는 데 작용하는 것뿐만 아니라 중독 증상이나 지나친 의사결정 장애를 겪는 사람들을 치료하는 데도 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 사람들은 자신의 취향에 딱 맞는 음악을 들었을 때 ‘소름 끼친다’라거나 ‘전율을 느꼈다’는 표현을 하곤 한다. 생존에 전혀 도움이 되지 않아 보이는 음악이 인류의 시작과 함께 지금까지 이어지는 이유와 음악을 들을 때 희열을 느끼는 이유는 오랫동안 과학계의 수수께끼로 남아 있었다. 프랑스 부르고뉴 프랑슈콩테대 통합임상신경과학연구실, 브장송대 메디컬센터 신경이미지연구센터 공동연구팀은 뇌파측정(EEG)을 통해 음악을 들으면서 전율을 느끼는 것은 뇌의 보상 체계, 감정 처리와 관련된 ‘안와전두피질’, 신체 움직임에 관여하는 중뇌의 ‘운동보조영역’, 청각정보 처리에 관여하는 ‘우측 측두엽’이 복합적으로 작용하면서 나타나는 신체 반응이라고 4일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘최신 신경과학’ 11월 3일자에 실렸다. 연구팀은 음악을 좋아해 악기를 한두 개 정도 다룰 수 있으며 음악을 즐겨 듣는 18~73세의 정신적·신체적으로 건강한 남녀 18명을 대상으로 실험했다. 실험에 참가한 이들은 모두 음악을 듣거나 연주하면서 전율을 느낀 경험을 갖고 있는 사람들이었다. 연구팀은 실험 참가자들이 좋아하는 음악 90곡 중 하이라이트만 모아 15분짜리 음악으로 편집해 들려주면서 고밀도 뇌파를 측정했다. 또 참가자들에게 음악을 들으면서 즐거움을 느낀 정도와 전율을 느끼는 순간을 기록하도록 했다. 그 결과 참가자들은 전체적으로 305번의 전율을 느꼈으며, 전율의 지속 시간은 평균 8.75초가량인 것으로 보고됐다. 전율을 느꼈다고 보고할 당시 뇌파 측정 결과를 보면 뇌의 다양한 영역이 복합적으로 작용했으며 뇌의 활동이 갑작스럽게 폭발적으로 증가한 것으로 확인됐다. 티에리 뮐린 브장송대 메디컬센터 교수는 “음악을 들을 때 감동과 함께 전율을 느끼는 것은 민감한 청각 기능과 함께 다음에 무슨 선율이 나올 것인가를 기대하고 예측할 때 가능하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고층빌딩이나 높은 산에서 불야성을 이루고 있는 서울 시내 풍경을 보노라면 자신도 모르게 탄성이 나옵니다. 실제로 한국을 찾은 외국인들이 가장 놀라워하는 것 중 하나도 서울의 야경이라고 합니다. 1879년 토머스 에디슨이 미국 뉴저지 멘로파크 연구소에서 백열전구를 공개했을 때만 해도 지금 같은 도시의 밤풍경은 상상도 못 했을 것입니다. 이후 다양한 인공조명이 발명돼 인간의 활동 시간을 획기적으로 늘리는 데 지대한 영향을 미쳤지만 최근 들어 야간 인공조명으로 인한 문제들이 점점 불거지고 있는 상황입니다. 우선 영국 엑서터대 환경·지속가능성연구소, 생태보존센터, 프랑스 집단생물학연구센터, 국립농업연구소, 몽펠리에대 공동연구팀은 126건의 관련 연구를 메타분석한 결과 야간 인공조명이 동물은 물론 식물들의 호르몬 수치, 번식 주기, 생존에 악영향을 미친다고 4일 밝혔습니다. 메타분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법입니다. 이 같은 연구 결과는 생태학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태학·진화학’ 11월 3일자에 실렸습니다. 인공조명 때문에 생체주기를 조절하는 역할을 하는 멜라토닌 수치가 감소하고 야행성 동물들의 활동 시간이 줄어든다고 합니다. 주행 중인 자동차 불빛으로 날아들었다가 죽는 곤충들도 늘고 있으며, 인공조명을 햇빛으로 착각해 각종 이상 행동을 보이는 동물들도 증가했다고 합니다. 식물은 인공조명 때문에 계절에 맞지 않게 싹을 틔우거나 꽃을 피우기도 한다고 합니다. 벌과 나비 같은 곤충도 인공조명으로 생체리듬이 교란되면서 식물 가루받이를 제때 하지 못하는 경우도 늘고 있다고도 합니다. 생태계 교란을 일으키는 인공조명이 영향을 주는 범위와 빛의 강도가 최근 10년 동안 전 세계적으로 매년 2% 이상씩 꾸준히 증가하고 있다는 점이 더 큰 문제입니다. 미국 북텍사스보건국, 텍사스대 사우스웨스턴메디컬센터 정신의학교실, 뇌과학연구소, 일본 쓰쿠바대 통합수면의학연구소 공동연구팀은 빛공해로 인한 수면 부족이 각종 중독 증상을 촉발한다는 충격적인 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘e뉴로’ 11월 2일자에 발표했습니다. 연구팀은 밤과 낮 생체주기가 12시간인 암수 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단은 정상 생체주기를 유지하도록 하고, 다른 집단은 8시간만 자도록 해 수면 부족을 유도했습니다. 그다음 코카인이 섞인 식사와 일반 식사를 동시에 제공한 뒤 선호도를 관찰한 결과 수면 부족을 겪은 생쥐들이 코카인에 쉽게 중독된다는 사실을 확인하게 됐습니다. 수면 부족으로 인한 중독 증상은 뇌 속 시상하부 ‘오렉신’이라는 물질 때문이라고 연구팀은 설명하고 있습니다. 수면이 부족하면 오렉신이 증가하는데 오렉신은 잠 부족을 다른 방식으로 충족시키려고 하기 때문에 갖가지 중독에 빠지기 쉬워진다는 것이지요. 2015년 미국 의학협회는 인공조명이 암, 당뇨, 심혈관질환 발병 가능성을 높일 수 있다고 지적하며 인공조명 노출을 줄이라는 권고를 내놓은 바 있습니다. 어둠에 대한 인간의 원초적 두려움을 없애 준 인공조명은 이제 부메랑이 돼 인간은 물론 생태계 전체를 위협하는 존재가 됐습니다. 과학자들의 지적처럼 이제는 인공조명을 지구온난화로 인한 기후변화와 비슷한 관점에서 관리해야 하는 것 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr