아이들은 완치 이후에도 13일 동안 코로나19 바이러스 대변서 검출 코로나19가 전 세계적으로 확산되면서 초기와 달리 아동, 청소년 확진환자들도 속속 나오고 있지만 성인 환자와 달리 증상이 가볍거나 무증상으로 지나가는 경우가 많다. 중국과 미국 연구진이 코로나19에 감염된 아동, 청소년 환자의 증상이 약한 이유는 바이러스가 호흡기가 아닌 소화기에 머물기 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 중국 광저우의대 부설 여성아동의료센터, 광저우 재생의학·보건연구소, 미국 펜실베니아대 부설 필라델피아 아동병원, 마카오 과학기술대 의대 의생명혁신센터 공동연구팀은 아동, 청소년 환자들은 코로나19에 걸리더라도 코로나바이러스가 호흡기가 아닌 주로 소화기에 머물기 때문에 증상이 가볍게 나타난다고 15일 밝혔다. 또 완치 후 코나 목에서 코로나19 바이러스가 검출되지 않더라도 대변에서는 여전히 검출돼 전염력은 오래 유지된다고 덧붙였다. 이같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 지난 2월 20일까지 중국에서 코로나19 확진환자와 밀접 접촉했던 3174명의 성인과 생후 2개월~15세의 745명의 아동, 청소년의 증상을 분석했다. 그 결과 성인은 3.5%에 해당하는 111명, 아이들은 1.3%에 해당하는 10명만이 확진 판정을 받았다. 확진 판정을 받은 10명의 아동환자들 중 7명에게서 발열 증상이 나타났지만 모두 39도를 넘지 않았으며 기침, 인후염, 코막힘 등 증상을 보이기는 했지만 근육통이나 두통, 설사 같은 성인 환자들에게서 흔히 나타나는 증상은 보이지 않은 것으로 확인됐다. 또 흉부 X선을 촬영했을 때도 성인과 달리 폐렴과 관련된 명확한 징후가 나타나지 않았다고 연구팀은 보고했다. 연구팀에 따르면 바이러스 검사 결과 아이들은 코로나19 바이러스가 코나 목 같은 인후부에서보다는 대변에서 더 많이 채취되는 등 소화기관에 주로 머물러 어른들처럼 증상이 심하게 나타나지 않는다고 설명했다. 또 일부 아이들은 완치 후 음성판정을 받아 퇴원 후 13일이 지날 때까지도 대변 검사에서는 여전히 바이러스가 검출된 것으로 확인됐다. 이 때문에 아이들이 면역력이 취약한 성인과 접촉했을 때 바이러스를 옮길 수 있는 매개체 역할을 할 수 있다고 지적했다. 이 때문에 아동, 청소년 환자들의 경우는 치료 후 바이러스 검사를 코와 목 이외에 소화기관까지 확대해야 할 것이라고 연구팀은 제안했다. 강 장 마카오대 의대 교수는 “이번 연구는 코로나19가 다른 호흡기 바이러스와 마찬가지로 대변을 통해 전염될 가능성도 배제할 수 없다는 것을 보여준다”라며 “코로나19에 감염된 아이들이 성인들에게 바이러스를 전파하는 일종의 숙주역할을 할 수 있는 만큼 치료나 격리기간 같은 예방조치에 영향을 미칠 수도 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1996년 김영삼 前대통령 재가 받아놓고도“주변국에 갈등 야기” 軍 스스로 항모 반대“한반도는 불침항모” 황당 논리까지 등장‘대양해군’ 내세우며 23년 만에 도입 결정전문가 “6·25전쟁으로 항모 유용성 부각”지난해 7월 12일은 해군사에 역사적인 날로 기록됐습니다. 이날 박한기 합참의장과 육·해·공군 총장 등 군 수뇌부는 해군의 오랜 숙원이었던 경항공모함급 ‘대형수송함-II’ 건조사업을 추진하기로 결정했습니다. 정부와 군이 공식적으로 사업 추진 결정을 내린 것은 당시가 처음이었습니다. 국민들의 호응도 뜨거웠습니다. 그동안은 항모를 도입해야 하느냐, 도입하지 말아야 하느냐를 놓고 수십년 동안 옥신각신하느라 연구는 커녕 시간만 흘려 보냈습니다. 어떤 시기엔 중국, 일본 등 주변국의 눈치를 보느라, 어느 시기엔 북한의 연안 기습도발에 대비한다는 명목으로 정부와 군이 스스로 항모 도입을 거부하기도 했습니다. 그렇게 흘려보낸 시간이 무려 ‘23년’입니다. 항모 도입 결정에 왜 이렇게 오랜 시간이 걸린 걸까. 15일 한국국방연구원이 발간하는 학술지 ‘국방정책연구’에 실린 ‘한국형 항공모함 도입계획과 6.25전쟁기 해상항공작전의 함의’ 보고서에 따르면 ‘대양해군’에 대한 개념이 희미하게나마 잡히기 시작한 것은 1980년대였습니다. 그 이전인 박정희 정부 시절엔 북한의 지상전력 위협에 대비하느라 해군에 힘을 쏟을 여력이 없었습니다. ●“北 위협에 연안방위…이젠 항모함대 필요” 1992년 강영오 전 해군교육사령관은 ‘제1회 함상토론회’에서 공개적으로 문제를 제기했습니다. 그는 “북한의 지상위협 때문에 불가피하게 연안방위에 중점을 뒀던 전략에서 탈피해야 한다. 중국과 일본의 해군력 증강에 대처하고 통일 이후 태평양 시대에 대비하기 위해 ‘항모기동함대’ 체제를 갖추는 게 급선무”라고 했습니다.결정적인 전환점은 1996년이었습니다. ‘대양해군’ 개념을 국내에서 처음 공론화한 것으로 알려진 안병태 전 해군참모총장은 그 해 4월 김영삼 전 대통령으로부터 수직이착륙기 20기를 운용할 수 있는 경항모 도입계획을 재가 받았습니다. 그 배경엔 이케다 유키히코 일본 외무상의 ‘독도 망언’이 있었습니다. “독도는 일본 영토의 일부”라고 주장한 일본에 대해 반일 감정이 치솟았고, 김 전 대통령의 지시로 2만t급 항모와 구축함 6척 건조 계획이 마련됐습니다. 국민 열망을 대변하듯 1996년 서울에어쇼에는 현대중공업이 제작한 2만t급 국산 경항모 모형이 등장하기도 했습니다. 그러나 어이없게도 국방부와 합참이 이 계획을 반대했고, 이듬해 경항모 연구개발비는 전액 삭감됐습니다. 당시 언론보도에 따르면 군은 표면적으로 “항모 도입이 중국, 일본 등 주변국과의 불필요한 갈등을 야기할 수 있다”는 이유로 반대했다고 합니다. ●처음엔 “중일, 갈등 유발” 軍 스스로 반대 주변국의 해군 군비 증강이라는 ‘나비 효과’를 일으켜 국가 안보를 더 위태롭게 할 수 있다는 겁니다. 현재 항모 개발에 천문학적인 예산을 쏟아붓고 있는 중국이나 일본의 상황을 감안하면 실소가 나올 법한 논리였지만, 당시엔 그렇게 항모 도입계획이 무산됐습니다. 당시 육군 위주로 구성된 국방부와 합참 지휘부는 “한반도 자체가 ‘불침항모’이기 때문에 항모가 필요없다. 북한에 우선 대응해야 한다”고도 했습니다.이 때부터 해군 지휘부는 ‘북한의 위협’ 대신 ‘대양해군 건설’을 주된 노선으로 삼고 여론 조성에 나섰습니다. 여기에 국민들의 공감대도 더해져 독도함과 마라도함 등 대형수송함 건조사업, 세종대왕함 등 이지스 구축함(KDX-III) 건조사업이 마련됐습니다. 하지만 2010년 3월 발생한 ‘천안함 폭침사건’이 해군에 또 한번의 고난을 안겼습니다. 1200t급 초계함이 북한의 어뢰공격으로 침몰하면서 “덩치만 크고 비싼 군함 만들면서 허세 부리다 앞마당 뚫렸다”, “연안도 못 지키면서 무슨 대양해군이냐”는 언론의 질타가 이어졌기 때문입니다. 그러자 이명박 전 대통령까지 나서 “우리 군이 현실보다는 이상에 치우쳐 국방을 다뤄 온 것이 아닌지 반성해야 한다”고 군을 질책했습니다. 해군은 그 해 국회 국정감사 업무보고서에 ‘대양해군’이라는 용어를 단 한마디도 꺼내지 못 할 정도로 움츠러들었습니다. ●‘아덴만의 여명작전’으로 국민여론 급선회 2011년 1월 여론은 다시 급반전했습니다. 해군 청해부대가 소말리아 해적에 의해 피랍된 21명의 삼호 주얼리호 선원들을 단 1명의 사망자도 없이 구출해 낸 ‘아덴만의 여명작전’이 대대적으로 보도됐습니다. 이에 2012년부터 해군사관학교 졸업식에 ‘대양해군’이라는 용어가 다시 등장하고, 해군의 노력이 점차 인정받기 시작했습니다.여기에 2012년 중국이 첫 항모인 랴오닝호를 취역시키고 일본 내부에서 이즈모급 헬기항모를 경항모로 전환하려는 움직임이 본격화하면서 국산 항모 도입 논의에 가속도가 붙게 됩니다. 그러고도 7년이 더 흐른 지난해 정부는 올해 예산으로 ‘F35B 스텔스 전투기’를 탑재할 수 있는 경항공모함급 ‘대형수송함Ⅱ’ 개발사업비 271억원을 확정했습니다. 우리 눈으로 항모를 직접 확인하려면 앞으로도 10년의 시간이 더 필요합니다. 항모 도입 계획은 지난해까지 무려 23년 동안 수많은 논쟁과 질곡의 역사를 거쳤습니다. 이런 역사를 이해한다면 “좁은 바다에서 굳이 돈이 많이 드는 항모를 운용할 필요가 있느냐”는 무의미한 논쟁은 이제 그만둬야 한다고 생각하게 될 겁니다. 수십년간의 논쟁에도 많은 국민들이 꿋꿋하게 항모 도입에 응원을 보내고 있다는 점은 그나마 긍정적인 부분입니다. 연구팀은 ‘6·25전쟁’ 당시 엄청난 위력을 발휘한 항모의 역할을 감안하면 항모 도입에 단순히 대양해군 논리만 내세워선 안 된다고 조언했습니다. ●“전투지원 ‘움직이는 비행장’으로 대비” 전쟁 초기 남한 대부분의 지역에서 비행장 운용이 어려워지면서 미 공군은 일본에서 전투기를 출격시켰습니다. 그렇지만 대한해협 너머에서 온 전투기들은 작전시간이 ‘15분’에 불과했습니다. 그런데 항모를 동원하자 상황이 바뀌었습니다. 공군 전투기들이 표적에 도착하는데 평균 1시간 7분이 걸린 반면 함재기는 5~10분만에 지상군 지원이 가능했습니다. 이는 ‘낙동강 혈투’에서 북한군을 막아내는데 결정적인 역할을 했습니다. 미 해병1사단의 역사적인 철수작전인 ‘장진호 전투’와 피난민 9만명과 병력 10만명을 안전하게 대피시킨 ‘흥남철수’도 수많은 함재기들의 도움으로 가능했습니다. 당시와는 상황이 다르지만 방사포와 탄도미사일 개발에 열을 올리는 북한이 공군 비행장을 1차 타격 목표로 삼을 수 있다는 점을 간과해선 안 된다는 겁니다. 70년 전의 교훈을 되짚어보며 ‘움직이는 비행장’ 항모를 통한 대비가 필요하다는 점을 인식해야 할 겁니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

코로나19 환자를 진료하는 의료진이 마스크를 착용하지 않으면 마스크를 착용한 의료진보다 바이러스에 감염될 위험이 465배나 높다는 연구 결과가 제시됐다. 이 연구에서 의료진이 착용한 마스크는 N95로 제시됐다. 14일 국제학술지 병원감염저널(Journal of Hospital Infection) 최신호에 따르면, 중국 우한시 종난병원 연구팀은 지난 1월 2~22일 코로나19 환자 진료에 참여한 의료진 493명(의사 135명, 간호사 358명)을 대상으로 마스크 착용 여부에 따른 감염 위험을 분석한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 이 연구에서 278명(의사 56명, 간호사 222명)은 감염 위험이 큰 환자 격리지역에 근무하면서 N95 방역 마스크를 착용했다. 반면, 나머지 215명(의사 79명, 간호사 136명)은 상대적으로 감염위험이 낮다고 판단되는 비격리지역에 주로 머무르면서 어떤 마스크도 착용하지 않았다. N95 마스크는 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립산업안전보건연구원(NIOSH)이 세운 기준에 따른 마스크 등급으로, 95는 공기에 떠다니는 1.0 마이크로미터(㎛) 이상 크기의 미세과립의 95% 이상을 걸러 준다는 뜻이고, N은 기름 성분에 대한 저항성이 없는 것을 말한다. 우한 종난병원에 당시 마스크를 착용하지 않은 의료진이 많았던 것은 초기에 코로나19의 위험도가 파악되지 않았기 때문이라고 연구팀은 설명했다.N95 마스크를 쓴 의료진의 환자 접촉 빈도는 어떤 마스크도 쓰지 않은 그룹보다 8배 이상 높았다. 연구팀은 두 그룹을 대상으로 코로나19 감염 여부를 비교 분석했다. 그 결과 N95 마스크를 착용한 의료진은 코로나19 환자와 빈번히 접촉했음에도 조사 기간 중 감염자가 단 한명도 나오지 않았다. 반면 환자 접촉이 상대적으로 적으면서도 마스크를 착용하지 않은 의료진 그룹에서는 10명의 감염자가 발생했다. 연구팀은 이러한 분석 결과를 바탕으로 N95 마스크 미착용 그룹의 코로나19 감염 위험이 464.8배 높다고 추산했다. 연구팀은 또 우한지역 다른 2개의 병원에서도 N95 마스크 착용과 코로나19 감염 사이에 이런 연관성이 관찰됐다고 덧붙였다. 연구팀은 논문에서 “N95 마스크를 착용한 의료진은 마스크를 쓰지 않은 의료진보다 손 씻기도 자주 했다”면서 “N95 마스크 착용과 손씻기가 코로나19 감염을 막는 효과적인 방법으로 생각된다”고 밝혔다. 의료진에게 마스크 우선 공급해야 병원 내 감염 막아 이러한 연구 결과가 사실이라면 병원 내 감염 위험성을 막기 위해서는 의료진에게 의료용 마스크가 우선 공급돼야 한다는 결론이 나온다. 의료진의 마스크 착용 필요성은 호주 뉴사우스웨일즈대학(UNSW)과 중국 질병통제센터의 공동 연구팀이 지난해 6월 국제학술지 ‘BMC 감염성 질환’(BMC infectious diseases)에 발표한 논문에서도 확인된다. 연구팀은 중국 베이징시 3개 병원의 고위험 병동에서 일하는 의료진 148명에게 6~8시간 동안에 걸쳐 의료용 마스크를 착용하도록 한 뒤 이들 마스크를 회수해 겉면에서 바이러스를 분리했다. 그 결과 전체 148개 마스크의 바이러스 양성률은 10.1%(15개)였다. 바이러스 양성률은 하루 6시간을 넘겨 착용한 마스크가 6시간 미만으로 착용한 마스크보다 7.9배나 높았다. 또 하루에 환자를 25명 이상 진료한 의료진이 쓴 마스크의 양성률은 그렇지 않은 마스크의 5.02배에 달했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

58년간 풀리지 않은 난제를 호주 연구팀이 우연히 풀어냄으로써 양자컴퓨터 등의 개발에 중대한 영향을 미칠 것으로 보인다. 나인뉴스 등 호주 매체에 따르면, 뉴사우스웨일스대(UNSW) 등 연구팀이 전기장만을 사용해 단일원자의 핵을 제어하는 기술을 개발했다. 이 기술은 1981년 노벨 물리학상을 받은 네덜란드 물리학자인 니콜라스 블룸베르헨 박사가 1961년에 세웠던 가설을 입증한 것이다. 연구 공동저자로 UNSW의 빈센트 모리크 박사는 “우리는 원래 금속원소인 안티몬의 단일원자에 자기공명을 시도했었다. 그런데 실험을 시작하자 뭔가 잘못됐다는 것을 알았다”면서 “이 원자 핵은 어떤 주파수에서 반응하지 않지만 또다른 주파수에서는 강한 반응을 보이는 등 매우 이상하게 행동했다”고 말했다. 이와 함께 “이런 결과는 잠시 우리를 어리둥절하게 했다”면서 “이는 자기공명 대신 전기공명이 일어나고 있는 것임을 깨닫고 유레카를 외칠 수 있었다”고 말했다. 연구 책임저자로 양자컴퓨팅 전문가이기도 한 안드레아 모렐로 교수도 이 기술은 양자역학에 관한 여러 기회를 열어줄 것이라고 밝혔다. 그는 “이 발견은 이제 우리가 단일원자의 핵 스핀을 이용해 양자컴퓨터를 만들 길을 열었다는 것을 뜻한다”면서 “게다가 우리는 이런 기술을 정교하고 정밀한 전기장· 자기장 센서로 쓰거나 양자역학의 근본적인 질문에 답할 수도 있다”고 설명했다. 양자컴퓨팅은 컴퓨터가 극도로 정교한 방법으로 정보를 다룰 수 있도록 하는 방법으로, 오늘날 슈퍼컴퓨터보다 강력한 계산능력을 제공하는 것을 목표로 한다. 연구진에 따르면, 핵 스핀을 자기장 대신 전기장으로 제어하면 광범위하게 활용할 수 있다. 이들 연구자는 자기장을 생성하려면 거대한 코일과 높은 전류가 필요한데다가 자기장을 작은 공간에 놓기가 어렵지만, 전기장은 작은 전극의 끝부분에서 생성될 수 있어 원자는 나노전자 장치 안에서도 쉽게 제어할 수 있다고 지적했다. 또 모렐로 교수는 이번 발견으로 의학과 화학 그리고 광업에서 쓰이는 핵자기공명(NMR) 기술의 패러다임이 흔들렸다고 밝혔다. 그는 “의사는 NMR 기술을 환자 몸속을 아주 세밀하게 관찰하는 데 쓰지만, 광산 회사에서는 이를 암석 표본을 분석하는 데 쓴다. 이 모든 것은 매우 잘 작동하지만, 특정 용도의 경우 자기장을 사용해 핵을 제어하고 검출해야만 하는 필요성은 단점이 될 수도 있다”고 말했다. 이어 이 획기적인 결과는 또다른 발견과 응용이라는 보물창고를 열 것이라고 덧붙였다. 그는 “우리가 만든 이 시스템은 우리가 매일 겪는 고전 세계가 양자 영역에서 어떻게 나타나는지를 연구하는 데 충분한 복잡성을 지녔다”면서 “게다가 우리는 이 시스템의 양자 복잡성을 이용해 엄청나게 감도가 향상한 전자기장 센서를 만들 수 있고 이 모든 것은 실리콘으로 만든 단순한 전자 장치로 금속 전극에 적은 양의 전압으로 제어된다”고 설명했다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(11일자)에 실렸다. 사진=UNSW 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들이 새로 발견된 곤충의 학명에 파격적인 옷차림과 튀는 행동으로 유명한 미국의 팝스타 레이디 가가의 이름을 붙여 화제가 되고 있다. 미국 일리노이 어바나-샴페인대 생물과학과 연구팀은 중미 니카라과의 숲에서 발견한 새로운 뿔매미 종(種)에 팝스타 레이디 가가의 이름을 딴 ‘카이카이아 가가’(Kaikaia gaga)라는 학명을 붙였다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지인 ‘동물 분류학’(Zootaxa) 11일 자에 실렸다. 뿔매미는 몸길이가 5.5~8㎜에 불과해 매미 중에서도 가장 작고 독특한 외형을 갖고 있다. 어깨 부분에는 황소뿔처럼 뿔 돌기가 양옆으로 발달해 있으며 식물 줄기를 진동시켜서 우는 것으로 알려졌다. 뿔매미는 다른 매미와 달리 다양한 색깔과 종류를 가진 것들이 많아 이번에 발견된 카이카이아 가가 이외에 아직 발견되지 않은 종들이 여전히 많을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이번에 발견된 ‘카이카이아 가가’ 뿔매미는 머리와 몸 모양, 다리의 길이, 생식기 형태 등이 기존의 뿔매미와는 다른 것으로 확인됐다. 연구팀은 뿔매미에 대한 관심을 갖도록 하고자 독특한 모습과 행동으로 대중의 관심을 끄는 레이디 가가의 이름을 딴 것이라고 설명했다. 과학계에서 이처럼 유명인의 이름을 따 학명을 짓는 경우가 종종 있어왔다. 버락 오바마 전 미국 대통령은 거미, 물고기, 새, 기생충 등 신종 생물 9종에 이름이 붙여졌으며 도널드 트럼프 대통령의 머리모양과 비슷하다고 해서 그의 이름이 붙은 신종 나방도 있다. 이뿐만 아니라 영국 팝스타 엘튼 존의 이름을 딴 새우, 전설적인 레게음악가 밥 말리의 이름을 딴 흡혈갑각류도 있고 배우 앤젤리나 졸리, 리어나도 디캐프리오 등의 이름이 붙은 생물종들도 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들이 새로 발견된 곤충의 학명에 파격적인 옷차림과 튀는 행동으로 유명한 미국의 팝스타 레이디 가가의 이름을 붙여 화제가 되고 있다. 미국 일리노이 어바나-샴페인대 생물과학과 연구팀은 중미 니카라과의 숲에서 발견한 뿔매미의 새로운 종에 팝스타 레이디 가가의 이름을 딴 ‘카이카이아 가가’(Kaikaia gaga)라는 학명을 붙였다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지인 ‘동물 분류학’(Zootaxa) 11일자에 실렸다. 뿔매미는 몸 길이가 5.5~8㎜에 불과해 매미들 중에서도 가장 작은 것으로 알려져 있으며 독특한 외형을 갖고 있다. 어깨 부분에는 황소뿔처럼 뿔돌기가 양 옆으로 발달해 있으며 식물 줄기를 진동시켜서 우는 것으로 알려져 있다.뿔매미는 다른 매미와 달리 다양한 색깔과 종류를 갖고 있어서 이번에 발견된 카이카이아 가가 이외에 아직 발견되지 않은 종들도 많을 것으로 연구팀은 보고 있다. 연구팀은 뿔매미에 대한 관심을 갖도록 하기 위해 독특한 모습과 행동으로 대중의 관심을 끄는 레이디 가가의 이름을 딴 것이라고 설명했다. 이번에 발견된 ‘카이카이아 가가’ 뿔매미는 머리와 몸 모양, 다리의 길이, 생식기 형태 등이 기존의 뿔매이와는 다른 것으로 확인됐다. 브랜단 모리슨 연구원은 “뿔매미의 이런 다양성이 전 세계 다양한 환경의 숲에서 살아남을 수 있게 하는 것으로 보인다”고 말했다.과학계에서 이처럼 유명인의 이름을 따 학명을 짓는 경우는 종종 있어왔다. 버락 오바마 전 미국 대통령은 거미, 물고기, 새, 기생충 등 신종 생물 9종에 이름이 붙여졌으며 도널드 트럼프 대통령의 머리모양과 비슷하다고 해서 그의 이름이 붙은 신종 나방도 있다. 이 뿐만 아니라 영국 팝스타 엘튼 존의 이름을 딴 새우, 전설적인 레게음악가 밥 말리의 이름을 딴 흡혈갑각류도 있고 배우 안젤리나 졸리, 레오나르도 디카프리오 등도 신종 생물에 이름이 붙여지기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 겨울은 좀 덜했지만 몇 년 전부터 매년 가을부터 이듬해 봄까지 미세먼지에 몸살을 앓고 있다. 이 때문에 미세먼지를 줄이기 위한 다양한 기술과 정책방안이 나오고 있다. 국내 연구진이 미세먼지에 포함된 유해물질 농도를 예측해 실제 인체에 미치는 위험성을 정확히 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 연구팀은 실제 대기시료를 측정한 자료와 컴퓨터 모델링을 결합시켜 고해상도의 대기오염지도와 인체 위해도지도를 만들었다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경화학 분야 국제학술지 ‘유해물질’에 실렸다.연구팀은 화석연료를 포함한 유기물이 타는 과정에서 발생하는 발암물질 벤조피렌을 포함한 다환방향족탄화수소(PAHs)에 주목했다. PAHs는 기체와 미세먼지 같은 입자형태로 존재하는 반휘발성 물질이다. 현재 대기오염을 측정하는 수동대기채취기를 이용하면 기체상태의 오염물질 농도만 파악되고 미세먼지 같은 입자형태 유해물질은 파악하기 어렵다. 이에 연구팀은 유기오염물질의 물리화학적 특성과 기상조건까지 고려해 유기오염물질이 기체와 입자형태로 각각 얼마나 분포하는지 예측하는 ‘기체-입자 분배모델’을 도입해 수동대기채취의 단점을 보완했다. 이번 기술로 울산지역 20개 지점에서 채취한 대기 시료 측정결과에 기체-입자 분배모델을 적용해 오염도와 위해도를 계산했다.위해도는 오염물질에 일정시간 노출될 때 암이나 기타 질병 등 인체에 유해한 영향을 발생활 확률을 말하는 것으로 오염물질 농도가 높아도 단시간 노출되면 위해도는 낮고 반대로 농도간 낮아도 장시간 노출되면 위해도는 높아진다. 그 결과 울산에서 PAHs 오염도와 인체 위해도는 주거지보다 산업단지와 주요 도로변에서 높게 나타났다. 산업단지처럼 고농도 유해물질에 오래 노출되는 지역에서는 위해도가 미국환경청 기준치를 초과하는 경우가 많아 지속적인 모니터링이 필요하다고 연구팀은 지적했다. 최성득 UNIST 교수는 “이번 연구에서 활용한 기술을 활용하면 대기오염에 취약한 지역에서 사는 주민들의 건강에 미치는 영향을 저렴한 비용으로 파악할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

벌새와 비슷한 크기 ‘비행공룡’ 발견 29~30개 날카로운 이빨 가진 포식자중생대 전 지구의 지배자였다가 소행성 충돌로 한순간에 사라져 버린 공룡만큼 사람들의 호기심과 상상력을 자극하는 대상은 없다. 많은 사람이 공룡이라고 하면 영화 ‘쥬라기 공원’에 등장하는 티라노사우루스나 벨로시렙터 정도를 떠올린다. 하지만 고생물학자들에 따르면 중생대 지구를 차지했던 공룡의 종류와 크기는 상상을 뛰어넘는다. 이런 가운데 중국 국립지질과학대, 척추동물 고생물학 및 고생물학 연구소, 중국과학원(CAS) 생명·고환경연구센터, 고등과학혁신센터, 고에너지물리학연구소, 미국 로스앤젤레스 자연사박물관 공룡연구소, 스크립스앤피처대, 캐나다 왕립 서스캐처원박물관, 레지나대 공동연구팀은 미얀마 북부에서 발굴된 9900만년 전 호박(amber)에서 지금까지 알려진 것 중 가장 작은 공룡을 발견해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 12일자에 발표했다. 보석으로 분류되는 호박은 송진 같은 나무의 진액이 덩어리로 뭉쳐져 딱딱해진 화석이다. 호박에는 곤충, 식물, 동물의 조직이 담겨 있거나 간혹 공룡이 살던 시절 생물체 일부가 들어 있어 고생물학자들에게는 중요한 연구 대상으로 주목받기도 한다. 이번에도 작은 동물의 두개골과 조직 일부가 들어가 있는 중생대 백악기 중기 때 호박이 발견됐다. 호박 속 생물체의 두개골 크기는 7.1㎜에 불과해 전체 몸길이는 현존하는 조류 중 가장 작은 새로 알려진 벌새와 비슷할 것으로 연구진은 추정했다. 물론 벌새 중에서도 큰 것은 21.5㎝에 달하지만 작은 것은 5㎝ 안팎에 불과하다. 이번에 발견된 생물체는 비행 공룡의 일종으로 가장 작은 벌새와 비슷한 크기인 5㎝ 안팎으로 예상됐다.이번에 발견된 공룡은 ‘송곳니 새’라는 뜻을 가진 ‘오쿨루덴타비스 카웅라에’(Oculudentavis khaungraae)로 이름 붙여졌다. 오쿨루덴타비스 두개골 대부분은 눈구멍인 안와(眼窩)가 차지하고 있으며 위턱과 아래턱에는 작고 날카로운 이빨이 각각 29~30개씩 있는 것으로 확인됐다. 특히 몸의 크기는 작지만 날카로운 이빨로 작은 절지동물이나 무척추동물을 먹는 포식자였다고 연구팀은 설명했다. 로저 벤슨 영국 옥스퍼드대 교수(고생물학)는 이번 발견에 대해 “호박이 공룡시대를 파악하는 데 중요한 창구가 될 수 있음을 재확인시켜주고 있다”며 “앞으로도 몸집이 작은 공룡들이 더 많이 발견될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 영국 에딘버러대, 에딘버러 국립박물관, 글래스고대, 스태핀박물관, 브라질 리오데자네이루연방대 공동연구팀은 스코틀랜드 스카이섬이 진짜 ‘쥐라기 공원’이었다는 사실을 밝혀내고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 12일자에 발표했다. 쥐라기 중기는 많은 공룡이 다양하게 진화했던 시기임에도 관련 화석들은 많지 않았다. 그런데 최근 스카이섬에서 다양한 육식, 초식 공룡 화석과 50개 이상의 공룡발자국 화석이 발견된 것이다. 특히 쥐라기 후기에 살았던 것으로 알려진 초식 공룡 스테고사우루스가 만든 발자국 화석인 ‘델타포두스’도 다수 발견됨에 따라 스테고사우루스가 쥐라기 중기부터 살았던 것을 보여 주는 최초의 강력한 증거를 확보한 것이라고 연구팀은 설명했다. 스테픈 브루사트 에딘버러대 교수(고생물·진화생물학)는 “이번 연구는 스코틀랜드 스카이섬이 쥐라기 중기 공룡의 생태와 진화를 파악할 수 있는 세계 최고의 장소이자 진정한 ‘쥐라기 공원’이라는 것을 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이탈리아 피렌체대 화학과, 콜로이드·표면과학센터, 베니스 페기구겐하임 미술관 보존과 공동연구팀은 명화에 쌓인 먼지와 오염물을 작품 손상 없이 제거할 수 있는 이중고리 모양의 분자 구조를 가진 하이드로겔을 만들었다고 11일 밝혔다.이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10일자에 실렸다. 빈센트 반 고흐의 작품은 유화 물감을 두껍게 칠해 그림 표면이 거친 것이 특징인데 이처럼 물감을 두껍게 사용한 작품이나 1940년대 이후 현대미술품은 전통적인 방법으로 먼지나 오염물을 제거하기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 저분자중량 폴리비닐알코올(PVA)과 고분자중량 PVA를 결합시켜 이중고리 모양의 분자구조를 가진 하이드로겔을 만들었다. 연구팀은 이번에 개발한 하이드로겔로 만든 스펀지로 미국 현대화가 잭슨 폴록의 작품 두 점의 원래 색조를 완벽하게 복원했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마 전 인터넷 공간에서 ‘이런 자세가 어떻게 가능하지’라는 제목의 재미있는 포스팅을 본 적이 있습니다. 발뒤꿈치를 바닥에 붙이고 무릎을 붙여 쪼그려 앉아 있는 연예인들의 사진과 쪼그려 앉기를 시도하다가 실패하는 또 다른 연예인들의 동영상을 함께 올려놓은 것들이었습니다. ‘저 자세가 그렇게 어렵나?’라는 생각으로 쪼그려 앉기를 시도해 봤지만, 하루 대부분 시간을 앉아서 보내다 보니, 흔히들 얘기하는 것처럼 ‘엉덩이가 무거워져’ 쉽지는 않았습니다. 그런데 미국 서던캘리포니아대 인간·진화생물학과, 듀크대 진화·인류학과, 휴스턴대 보건·체육학과, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 인류학과, 탄자니아 다르에스살람대 고고학과, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 공동연구팀은 쪼그리고 앉거나 무릎을 꿇는 자세가 인류 진화에서 자연스럽게 발생한 것이며 운동량이 적은 현대인의 건강을 위해 중요한 힌트를 준다는 재미있는 연구결과를 11일 발표했습니다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 좌식행위의 진화를 연구하기 위해 아프리카 탄자니아에서 수렵·채집생활을 하는 소수 부족 ‘하드자’(Hadza) 사람들에게 신체활동과 휴식시간을 측정하는 장치를 착용시킨 뒤 두 달 동안 관찰했습니다. 그 결과 하드자족 사람들은 남녀 구분 없이 숨이 찰 정도의 신체활동시간이 평균 1시간이 훌쩍 넘는 것으로 확인됐습니다. 이는 미국연방건강지침에서 권고하는 하루 22분보다 3배가 넘는 시간입니다.재미있는 점은 하드자족이 활동량도 많지만 앉아서 생활하는 시간도 산업화된 나라 사람들처럼 하루 9~10시간에 달한다는 것입니다. 현대 의학의 관점에서 본다면 오랜 시간 앉아서 생활하게 되면 신진대사율이 낮아지면서 심혈관 질환을 비롯해 다양한 질병에 시달리게 됩니다. 그런데 하드자족의 콜레스테롤, 혈당, 요산 등 각종 건강지표들은 정상으로 나타났습니다. 연구팀은 이들이 앉아서 생활하는 중간중간마다 쪼그려 앉거나 무릎을 꿇는다는 것을 알게 됐습니다. 이에 연구팀은 바닥에 엉덩이를 대고 앉을 때와 쪼그리거나 무릎 꿇고 앉아 쉴 때 다리 근육의 활동량을 측정했습니다. 측정 결과 쪼그려 앉거나 무릎을 꿇는 자세가 가벼운 수준이지만 근육운동을 하는 것과 비슷한 효과를 가져다준다는 사실을 알게 됐습니다. 요즘 코로나19 확산 때문에 바깥 활동을 자제하다 보니 학생이나 직장인들이나 평소보다 더 운동량이 줄고 있습니다. 실내 생활시간이 길어지고 활동량이 적어지면 기초 체력은 물론 면역기능까지 떨어집니다. 코로나19를 피하려다 다른 질병에 걸리기 쉬워진다는 것입니다. 잠깐 짬을 내서 자신의 체중으로 앉았다 일어나는 운동인 스쿼트를 하거나 쉴 때도 잠깐씩 쪼그려 앉는 자세를 취해 보는 건 어떨까요. edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 무서운 기세로 전 세계를 휩쓸고 있는 가운데 국내 연구진이 현재 검진비용의 10% 정도 비용으로 4시간 만에 코로나19 감염 여부를 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹, 카이스트 생명과학과, 고려대-한국과학기술연구원(KIST) 융합대학원, 분당서울대병원 이비인후과, 서울대 생명과학부 공동연구팀은 실시간 유전자증폭기술(rt-PCR)으로 대학 실험실에서 간단하지만 정확하게 코로나19 바이러스를 검출할 수 있는 방법을 개발했다고 11일 밝혔다. 특히 이번 기술은 의학적 진단대상인 의심환자가 아닌 검사 사각지대에 있는 무증상자가 감염여부를 빠르게 확인할 수 있다는 특징이 있다. 이번 연구결과는 한국뇌신경과학회와 한국퇴행성신경질환학회에서 발행하는 학술지 ‘실험 신경생물학’(Experimental Neurobiology) 11일자에 실렸다. 연구팀이 개발한 기술은 검사대상자의 조직 샘플에서 추출한 RNA를 rt-PCR로 상보적DNA(cDNA)로 변환한 다음 코로나19 바이러스를 비교해 음성여부를 판별하게 된다. rt-PCR은 RNA로 만들어진 상보적 DNA를 증폭시키는 실험법이다. 연구팀은 음성여부 판별을 위해서 반드시 필요한 프라이머를 새로 만들어 정확히 작동하는 것을 실험으로 검증했다. 프라이머는 코로나19 바이러스에만 특이적으로 존재하는 DNA 부위를 증폭시킬 수 있는 유전자 서열이다. 연구팀은 이 프라이머를 아홉 세트를 개발하고 실험을 통해 코로나19 바이러스의 특정 DNA 네 곳에서 증폭여부를 확인했다. 연구팀이 개발한 기술을 활용하면 생물안전2등급 시설(BL2)에서 1만 8000원 수준으로 4시간 미만에 코로나19 바이러스를 검출할 수 있다. BL2는 사람에게 경미한 질병을 일으키며 발병하더라도 치료가 용이한 질병을 일으키는 제2위험군 병원체를 취급하는 실험시설이다. 고압멸균기가 반드시 설치돼 있어야 하는 일반적 실험실에 생물안전작업대, 장갑, 실험복, 마스크 등 적절한 개인보호 장비를 갖춰야 하는 곳으로 대학이나 연구소의 분자생물학 실험실이 여기에 해당한다고 볼 수 있다.이번 기술은 양성판별이라기보다 음성판별을 위한 목적으로 의료진이 검사자에게서 샘플을 채취하는 것이 아니라 검사자가 BL2에 가서 직접 입 안에서 샘플을 채취해 연구자에게 전달하면 분석을 실시하는 방식으로 진행된다. 코로나바이러스 표적 RNA-의존성 RNA 중합효소 유전자(RdRP), 스파이크 단백질 유전자(S), 피막 단백질 유전자(E), 뉴클레오캡시드 단백질 유전자(N)의 네 부분을 표적으로 코로나19 바이러스 존재를 확인하는 과정을 거친다. 특정 DNA 중 한 부분이라도 양성반응이 있으면 즉각 의학적 치료를 권장하고, 네 부분 모두 음성반응이 나오면 코로나19 바이러스에 감염되지 않았음을 확실히 검증할 수 있다. 이창준 IBS 단장은 “미국 질병통제예방본부(CDC)에서 개발한 프라이머 진단키트를 사용했지만 정확도가 떨여져 자체 개발했다”라며 “이번 기술을 활용하면 실험실 수준에서 손쉽게 무증상자를 대상으로 음성여부 판별이 가능하며 코로나19 바이러스 뿐만 아니라 다른 감염성 질환 바이러스가 유행할 때도 응용가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기후변화 탓에 고온다습한 날씨가 빈번해짐에 따라 척박한 땅에서도 관목 등 나무가 자라는 곳이 급격히 늘면서 현지 동물의 서식지가 줄고 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 에든버러대 마리아나 가르시아 크리라도 박사가 이끄는 연구진은 기후변화로 인해 고온다습한 날씨가 많아지면서 세계 토지의 약 40%를 차지하는 툰드라(북극권 동토지대)와 사바나(열대 초원지대)에서 관목 등 나무가 자라는 곳이 급증하고 있다고 밝혔다.툰드라 등 척박한 땅에서 기후변화의 영향을 조사하는 여러 기관의 생태학자로 구성된 ‘팀 슈럽’의 일원이기도 한 가르시아 크리라도 박사는 동료 연구자들과 함께 매년 캐나다 유콘주의 허셜섬 공원을 방문해 기후변화가 야생동물에 미치는 영향을 파악하고 식생의 변화를 관찰했다. 이들 연구자는 6개 대륙의 약 900개 지역에서 1000여건의 식생 변화에 관한 기록을 기온 및 강우 변화 자료와 비교 분석해 목본식물(나무)의 잠식이 지리적으로 그리고 기후변화 전반에 걸쳐 광범위하게 확산하고 있다고 결론지었다. 이는 상대적으로 초본식물(풀)이 줄었음을 시사한다. 연구는 캐나다와 미국 그리고 그린란드의 북부 지역 외에도 북유럽과 러시아를 아우르는 툰드라 지대에서 급격한 기온 상승으로 지난 50년간 관목 등이 서식하는 지대가 20%까지 넓어졌다는 것을 발견했다. 또 아프리카 평야와 호주 아웃백(오지) 그리고 남미 건조지 등 사바나에서는 같은 기간 강수량이 증가함에 따라 이런 지대가 30%까지 넓어졌다. 이에 대해 가르시아 크리라도 박사는 “이 연구는 기후변화가 지구 전역에 걸쳐 광범위하게 영향을 주고 있음을 보여준다”고 설명했다. 전문가들은 광활하고 개방적이며 독특한 생물 다양성을 지닌 툰드라와 사바나의 극적인 변화가 세계 탄소 평형과 기후계를 급격히 바꿀 수 있다고 지적했다. 풀로 대표되는 초본식물이 있어야 할 곳에 나무로 대표되는 목본식물이 늘면서 탄소 저장량 변화에 영향을 줘 지구 평균 기온 상승을 2℃ 이하로 유지하겠다는 파리협약의 목표에도 영향을 줄 수 있기 때문이다.또 이런 변화는 툰드라의 순록과 사바나의 코끼리 등 다양한 동물이 서식하는 지역의 독특한 생물 다양성마저 바꿀 수 있다고 연구진은 경고했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘지구 생태학과 생물지리학’(Global Ecology and Biogeography) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계에 3700만 명에 달하는 인간면역결핍바이러스(HIV)에 감염된 환자 중 완전히 치유된 사람은 역사상 단 두 명뿐이다. 그 중 한 명인 영국의 40대 남성은 완치판정을 받은 지 1년이 지난 최근, 미국 뉴욕타임즈를 통해 자신의 신원을 공개했다. 주인공은 베네수엘라 출신의 영국인인 애덤 카스키예호(40)로, 그는 17년 전인 2003년 에이즈를 유발하는 HIV에 감염됐다는 사실을 알았다. 당시 23세였던 그는 HIV 진단을 받는 순간 “매우 무섭고 고통스러웠다”면서 자신도 다른 환자들과 마찬가지로 머지않아 사망할 것이라고 생각했다. 이후 포기하지 않고 항바이러스제로 약 10년간 관리한 그는 더 이상 HIV 바이러스가 검출되지 않는 상태에 이르렀지만 희망도 잠시, 32세가 된 2012년 그는 림프계의 암인 호지킨 림프종 말기 판정을 받았다. HIV도 모자라 암과도 싸워야 하는 처지가 된 것. 게다가 말기인 탓에 상황이 좋지 않았고, 결국 위험을 무릅쓰고 조혈모세포 이식(골수이식) 수술을 받아야 했다. 일반적으로 암 또는 HIV 환자의 치료 목적으로 골수이식이 진행되지만, 이는 HIV를 앓는 대부분의 환자들에게 안정적이지 않은 수술이다. 주변의 건강한 세포 기능까지 떨어뜨려 면역능력을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또 바이러스나 암세포의 항원을 인식해 공격하는 T세포 생산능력도 떨어뜨릴 수 있는데, HIV로 면역력이 극히 떨어지는 환자에게 적용하기가 어렵다. 몇 년 동안 극심한 부작용에 시달릴 위험도 크기 때문에, 전문가들은 골수이식을 ‘최후의 수단’으로 여기는 경우가 많다. ‘최후의 수단’ 밖에 남지 않은 카스키예호는 4년을 기다린 끝에 골수이식 수술을 받았고, 이후 그에게는 기적과도 같은 일이 일어났다. 그가 받은 골수의 조혈모세포에는 CCR5라고 불리는 단백질의 돌연변이가 존재했다. 그리고 이 돌연변이 단백질 덕분에 HIV 바이러스는 더 이상 세포에 침투해 증식하지 못하게 됐다. 골수이식 수술 후 체내 HIV 수가 급격히 줄어들었고, 그로부터 2년 뒤에는 더 이상 항바이러스제 투여도 필요하지 않았다. 골수이식 수술을 받은 지 약 4년이 흐른 지난해 3월, 그는 의료진으로부터 공식적으로 HIV 완치 판정을 받았다. 세계 최초의 HIV 완치환자인 독일의 티모시 브라운 역시 13년 전 카스티예호와 유사한 과정을 통해 완치 판정을 받은 것으로 알려져 있다. 카스키예호의 사례는 당시 세계적인 학술지인 네이처에 실렸지만, 신원은 공개되지 않은 채 그저 ‘런던 환자’라는 별칭으로만 소개됐다. 그는 “텔레비전에 내 이야기가 나오는 것을 봤지만, 그저 이상한 기분이 들기만 했다”며 신원 공개를 꺼린 이유를 밝혔다. 이어 “나의 개인정보와 사례를 공개하기까지 많은 시간과 고민이 필요했다. 이후 나는 사람들이 ‘당신은 선택받았다’고 여기지 않길 바랐다”면서 “암이나 HIV 또는 이식 수술을 받아야 하는 많은 환자들에게 희망의 홍보대사가 되고 싶다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아이가 울 때 내버려두는 부모의 행동이 자녀의 발달에 부정적인 영향 대신 감정을 스스로 조절하는 법을 배우게 하는 데 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 워릭대 연구진이 아기와 어머니 178쌍을 대상으로 생후 3개월부터 18개월까지 추적 조사한 연구에서 이런 결론을 내렸다고 더 타임스 등 현지언론이 11일 보도했다. 연구에 따르면, 참가 어머니들은 자신의 아이가 평소 얼마나 자주 우는지와 함께 아이가 태어난 뒤로 18개월이 될 때까지 다양한 시점에서 아이가 울 때 몇 번이나 소리내어 울도록 놔뒀는지에 관한 질문을 받았다.또 연구진은 참가 아이들에 대해서도 시기별 행동 발달 수준과 부모에 대한 애착도 등을 평가했다. 그 결과, 어머니가 생후 3개월 때 몇 차례 울게 놔둔 아이는 18개월 때 화를 내며 우는 빈도가 다소 줄어든 것으로 나타났다. 이는 우는 아이를 즉시 달래거나 몇 번 울도록 놔둬도 그리 차이가 없다는 것을 보여준다. 또한 이들 연구자가 실험에서 아이를 어머니에게서 떼어놔 울 때도 즉시 달래주지 않는다고 해서 더 매달리고 화를 내는 것은 아니었던 것으로 전해졌다. 이 연구는 또 참가 어머니들이 아이가 커갈수록 울 때 놔두는 경향이 커진다는 것을 발견했다. 생후 3개월 때는 약 3분의 1의 여성이 아이를 울게 놔뒀다면 6개월 때 절반 이상, 18개월 때 3분의 2 이상이 그렇게 한 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 디터 볼케 교수(심리학과)는 “이번 결과는 아기가 울기 시작하자 마자 부모가 달래지 않아도 아기에게 해가 된다고 우려할 필요가 없음을 보여준다. 아기가 울 때마다 개입하면 오히려 부모를 지치게 할 수 있고 어머니는 스트레스를 받고 피로가 누적될 위험이 더 크다”면서 “이런 개입은 오히려 침착하고 좋은 부모가 되는 것을 더 어렵게 만들지도 모른다”고 설명했다. 이어 “이런 결과를 바탕으로 우리는 부모에게 아기를 달래기 전 몇 분 정도 기다리라고 조언한다. 그래야만 아기는 스스로 감정을 누그러뜨리고 조절하는 법을 배울 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 영국 아동청소년 정신건강학회 학술지 ‘아동심리학·정신의학 저널’(Journal of Child Psychology and Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수명·안전성 높이고 크기는 절반 축소 전기차 한 번 충전 시 800㎞ 주행 가능삼성전자가 차세대 배터리로 각광받고 있는 ‘전(全)고체전지’의 수명은 높이면서 크기는 반으로 줄이는 원천 기술을 세계적인 학술지 네이처 에너지에 공개했다고 10일 밝혔다. 삼성전자 종합기술원이 주도한 이번 연구로 전기자동차 주행거리가 획기적으로 늘어날 것으로 기대된다. 배터리를 한 번 충전하면 800㎞를 주행할 수 있고 1000회 이상 재충전할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 전고체전지는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 전지다. 기존 리튬이온전지보다 대용량을 구현할 수 있고 안전성을 높인 것이 특징이다. 일반적으로 전고체전지 배터리 음극 소재로 사용되는 ‘리튬 금속’은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트’를 해결해야 하는 문제를 배태하고 있다. 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체인 덴드라이트(수지상결정)가 배터리 분리막을 훼손하기 때문이다. 이런 문제를 막기 위해 연구진은 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의1미터) 두께의 은·탄소 나노입자 복합층을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다. 그 결과 전고체전지의 안전성은 강화하면서 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있게 됐다. 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있게 된 것이다.연구를 이끈 임동민 삼성전자 종합기술원 마스터(임원급 연구원)는 “이번에 전기차 주행거리를 혁신적으로 늘리는 핵심 원천기술을 개발한 만큼 앞으로도 전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리의 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

전 세계에 3700만 명에 달하는 인간면역결핍바이러스(HIV)에 감염된 환자 중 완전히 치유된 사람은 역사상 단 두 명뿐이다. 그 중 한 명인 영국의 40대 남성은 완치판정을 받은 지 1년이 지난 최근, 미국 뉴욕타임즈를 통해 자신의 신원을 공개했다. 주인공은 베네수엘라 출신의 영국인인 애덤 카스키예호(40)로, 그는 17년 전인 2003년 에이즈를 유발하는 HIV에 감염됐다는 사실을 알았다. 당시 23세였던 그는 HIV 진단을 받는 순간 “매우 무섭고 고통스러웠다”면서 자신도 다른 환자들과 마찬가지로 머지않아 사망할 것이라고 생각했다. 이후 포기하지 않고 항바이러스제로 약 10년간 관리한 그는 더 이상 HIV 바이러스가 검출되지 않는 상태에 이르렀지만 희망도 잠시, 32세가 된 2012년 그는 림프계의 암인 호지킨 림프종 말기 판정을 받았다. HIV도 모자라 암과도 싸워야 하는 처지가 된 것. 게다가 말기인 탓에 상황이 좋지 않았고, 결국 위험을 무릅쓰고 조혈모세포 이식(골수이식) 수술을 받아야 했다. 일반적으로 암 또는 HIV 환자의 치료 목적으로 골수이식이 진행되지만, 이는 HIV를 앓는 대부분의 환자들에게 안정적이지 않은 수술이다. 주변의 건강한 세포 기능까지 떨어뜨려 면역능력을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또 바이러스나 암세포의 항원을 인식해 공격하는 T세포 생산능력도 떨어뜨릴 수 있는데, HIV로 면역력이 극히 떨어지는 환자에게 적용하기가 어렵다. 몇 년 동안 극심한 부작용에 시달릴 위험도 크기 때문에, 전문가들은 골수이식을 ‘최후의 수단’으로 여기는 경우가 많다. ‘최후의 수단’ 밖에 남지 않은 카스키예호는 4년을 기다린 끝에 골수이식 수술을 받았고, 이후 그에게는 기적과도 같은 일이 일어났다. 그가 받은 골수의 조혈모세포에는 CCR5라고 불리는 단백질의 돌연변이가 존재했다. 그리고 이 돌연변이 단백질 덕분에 HIV 바이러스는 더 이상 세포에 침투해 증식하지 못하게 됐다. 골수이식 수술 후 체내 HIV 수가 급격히 줄어들었고, 그로부터 2년 뒤에는 더 이상 항바이러스제 투여도 필요하지 않았다. 골수이식 수술을 받은 지 약 4년이 흐른 지난해 3월, 그는 의료진으로부터 공식적으로 HIV 완치 판정을 받았다. 세계 최초의 HIV 완치환자인 독일의 티모시 브라운 역시 13년 전 카스티예호와 유사한 과정을 통해 완치 판정을 받은 것으로 알려져 있다. 카스키예호의 사례는 당시 세계적인 학술지인 네이처에 실렸지만, 신원은 공개되지 않은 채 그저 ‘런던 환자’라는 별칭으로만 소개됐다. 그는 “텔레비전에 내 이야기가 나오는 것을 봤지만, 그저 이상한 기분이 들기만 했다”며 신원 공개를 꺼린 이유를 밝혔다. 이어 “나의 개인정보와 사례를 공개하기까지 많은 시간과 고민이 필요했다. 이후 나는 사람들이 ‘당신은 선택받았다’고 여기지 않길 바랐다”면서 “암이나 HIV 또는 이식 수술을 받아야 하는 많은 환자들에게 희망의 홍보대사가 되고 싶다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 심장이나 맥박이 뛰듯 희한한 움직임을 보이는 별이 처음으로 발견됐다. 지난 9일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 지구에서 약 1500광년 떨어진 곳에서 물방울 같은 모양의 별이 발견됐다고 보도했다. 시민 과학자들에 의해 처음 존재가 발견된 이 별의 이름은 HD74423. 'A-타입' 별로 매우 뜨거운 HD74423은 우리 태양 질량의 1.7배 정도의 매우 젊은 별이다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M 타입으로 나뉘는데 가장 뜨거운 것이 바로 ‘O-타입’이다. 우리의 태양이 중간 단계인 G-타입에 해당된다. HD74423의 가장 큰 특징은 한쪽 면이 진동(사진 참조)한다는 점. 별 내부에서 마치 맥박이 뛰듯 리듬감 있는 패턴으로 진동하는 것이 확인됐는데 이는 대류와 내부의 자기장에 의해 생성되는 것으로 추측된다. 또 하나의 흥미로운 점은 바로 옆에 '친구 별'이 존재한다는 사실이다. 이 별은 우리의 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성으로, 서로를 불과 1.6일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다. 결과적으로 적색왜성의 중력이 물방울같은 별의 모습을 만들고 진동을 왜곡하는 것으로 해석되는 셈. 특히 HD74423을 발견한 가장 큰 공헌자는 시민 과학자들이다. 차세대 ‘행성 사냥꾼‘인 우주망원경 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 방대한 데이터를 분석하던 중 HD74423의 특이한 점을 발견해 전문가들에게 알린 것. 연구에 참여한 호주 시드니 대학 사이먼 머피 박사는 "TESS는 수십만 개 별들에 대한 데이터를 수집한다"면서 "특이한 천체를 찾아내는 것은 결국 인간의 눈인데 현재 1만 6000명이 넘는 자원봉사자들이 TESS의 데이터를 샅샅이 뒤지고 있다"고 평가했다. 논문의 공동저자인 영국 센트럴 랭커셔 대학교 돈 커츠 교수는 "1980년대 이래로 천문학자들이 이같은 별이 이론적으로 존재한다는 사실은 알고있었다"면서 "다만 지금까지 거의 40년 간 이같은 별을 찾아왔고 마침내 첫번째를 발견했다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호(9자)에 실렸다. 한편 2018년 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 사람 지문보다 작아 전자 칩에도 일체화할 수 있는 ‘초소형 슈퍼 커패시터(초고용량 축전지)’를 개발했다. 이상영 에너지 및 화학공학부 교수팀은 전자 부품들과 일체화할 수 있는 ‘칩 형상의 마이크로 슈퍼 커패시터’를 개발했다고 10일 밝혔다. 슈퍼 커패시터는 탄소 소재의 활성탄에서 전자가 붙고 떨어지는 현상을 이용해 전기를 저장·사용하는 전지다. 리튬을 쓰는 이차전지보다 출력이 크고 수명이 긴 장점이 있다. 특히 반도체 제작 공정을 통하면 초소형화도 가능해 사물인터넷(IoT) 기기나 입는 전자기기 등에 적합하다. 초소형 슈퍼 커패시터를 전자부품에 직접 연결해 ‘전원 일체형 전자기기’를 만들 수 있다. 그러나 반도체 제작 공정 중 발생하는 열이나 화학물질에 의해 전자부품이 손상될 우려가 있어 그동안 전자부품에 직접 슈퍼 커패시터를 결합하기 어려웠다. 잉크젯 프린팅으로 전자부품 위에 슈퍼 커패시터를 결합하는 방식도 정밀도가 떨어졌다. 이에 연구진은 ‘전기수력학 프린팅’ 기법을 이용해 문제를 해결했다. 전극물질과 전해질을 잉크처럼 써서 부품 위에 찍어내는 방식은 잉크젯 프린팅과 같지만, 정전기적 힘으로 잉크가 번지는 현상을 줄여 정밀도를 높였다. 일반 잉크젯 프린팅 기법은 잉크를 뿜어내기 때문에 각 물질이 퍼지게 되는데, 정전기적 힘을 이용한 기법은 잉크를 잡아당겨 번짐이 적다. 이 기법을 쓰면 선폭 1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1ｍ) 이하까지 정밀하게 프린팅할 수 있다. 연구진은 이 기법으로 가로 8㎜, 세로 8㎜ 크기의 칩에 전지 36개를 만들어 직렬 연결하는 데 성공했다. 이 전지들은 온도 80도에서도 잘 작동해, 실제 전자부품 작동 과정에서 발생하는 고열도 견딜 수 있다. 또 이 전지들은 병렬이나 직렬로 자유롭게 연결할 수 있어 소형기기에 맞춤형 전원 공급이 가능하다. 마이크로 슈퍼 커패시터를 각 부품에 적용하면 독립적으로 구동할 수 있어 IoT 시대를 이끌 기술로도 주목받는다. 이 교수는 “IC칩처럼 좁은 기판 위에 전지를 고밀도로 집적해 공간 제약 없이 전지 성능을 자유롭게 조절할 수 있는 기술”이라며 “좁은 공간에 전지를 집적하는 기술은 슈퍼 커패시터뿐 아니라 다른 전기화학 시스템과 장치에도 확장 적용할 수 있다”고 기대했다. 이번 연구는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 6일자에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

소음공해에 노출된 꽃게의 보호색 능력이 점차 약화되는 현상이 나타나고 있다는 연구결과가 나왔다. 일반적으로 꽃게류는 소음 등에 노출됐을 때 등딱지 색깔을 주변 바위 등 환경과 유사한 색깔로 서서히 바꾸는 보호색 능력을 가지고 있다. 영국 엑서터대학 연구진은 이러한 보호색 능력이 인위적인 소음에도 정상적으로 발현되는지 확인하기 위해, 남서부 콘월주 길링베이스 해변에서 채취한 유럽 꽃게(Carcinus maenas) 71마리를 실험실로 데려온 뒤 흰색 수조 세 곳에 분산했다. 이후 A수조 든 게들에게는 물속에서 들을 수 있는 유람선이나 유조선, 컨테이너선 등의 수중음을, B수조에는 일상적인 수중음(수중에서 들리는 물소리), C수조에는 B수조보다 조금 더 큰 음량의 수중음을 8주간 들려준 뒤 변화를 관찰했다. 그 결과 수중음을 들은 B수조와 C수조의 유럽 꽃게는 등딱지 색깔이 기존의 짙은 색에서 수조와 유사한 흰색 또는 회색으로 모두 변화했지만, 인위적인 소음을 들은 A수조의 게들은 보호색 능력이 다른 수조 게의 절반 정도만 발현됐다. 뿐만아니라 인위적인 소음에 노출된 게의 절반 가량은 외부의 공격에 전혀 반응하지 않았다. 이는 마치 사람들이 스트레스를 받을 때 집중력이 떨어지는 것과 유사한 현상으로, 포식자의 접근이나 공격에 적절하게 대응하지 못한다는 것을 의미한다. 연구진은 “꽃게의 몸 색깔이 변하는 것은 색소세포와 연관된 호르몬 때문이다. 인공적인 소음공해로 인한 스트레스가 누적될 경우 호르몬 균형이 파괴되고, 이것이 보호색 기능을 약화시키는 것으로 추정된다”고 설명했다. 이어 “유람선이나 유조선, 컨테이너선 등의 소리로 인한 스트레스는 꽃게가 몸 색깔을 바꾸는데 필요한 에너지를 제대로 내지 못하게 하거나 탈피(성장 과정에서 허물이나 껍질을 벗는 과정) 속도를 늦출 수 있다”고 덧붙였다. 일반적으로 개구리나 박쥐처럼 소리를 이용해 대화를 나누거나 사냥하는 동물들과 달리, 게는 다른 개체와 소통할 때 소리를 이용하지 않는다. 때문에 전문가들은 이번 연구를 통해 소음공해가 보호색 등 꽃게류의 생존 행동에 영향을 미친다는 사실을 입증했다고 평가하고 있다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

삼성전자가 차세대 배터리로 각광받고 있는 ‘전고체전지’의 수명은 높이면서 크기는 반으로 줄이는 원천 기술을 세계적인 학술지 네이처 에너지에 공개했다고 10일 밝혔다.삼성전자 종합기술원이 주도한 이번 연구로 전기 자동차 주행 거리가 획기적으로 늘어날 것으로 기대된다. 배터리를 한 번 충전하면 800km를 주행할 수 있고 1000회 이상 재충전할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 전고체전지는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 전지다. 기존 리튬이온전지보다 대용량을 구현할 수 있고 안전성을 높인 것이 특징이다. 일반적으로 전고체전지 배터리 음극 소재로 사용되는 ‘리튬 금속’은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트’를 해결해야 하는 문제를 배태하고 있다. 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체인 덴드라이트(수지상결정)가 배터리 분리막을 훼손하기 때문이다.이런 문제를 막기 위해 연구진은 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의 1미터) 두께의 은·탄소 나노입자 복합층을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다. 그 결과 전고체전지의 안전성은 강화하면서 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있게 됐다. 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있게 된 것이다. 연구를 이끈 임동민 삼성전자 종합기술원 마스터(임원급 연구원)는 “이번에 전기차 주행거리를 혁신적으로 늘리는 핵심 원천기술을 개발한 만큼 앞으로도 전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리의 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr