마스크 대신 착용하는 투명한 안면 가리개인 페이스실드가 비말(침방울) 차단 효과가 떨어져 코로나19 확산을 막는데 큰 효과가 없다는 연구 결과가 공개됐다. 미국 플로리다 애틀랜틱대학교(FAU) 연구진은 마네킹을 이용해 페이스실드의 비말(침방울) 차단 효과를 실험한 결과 코로나19 에어로졸의 확산을 제대로 막지 못하는 것으로 나타났다고 1일(현지시간) 국제학술지 ‘유체 물리학(Physics of Fluids)’을 통해 밝혔다.연구팀은 증류수에 글리세린을 섞어 비말이 섞인 에어로졸을 대신했다. 또 마네킹을 통해 입에서 재채기나 기침 수준의 세기로 비말이 퍼지는 실험을 진행했다. 퍼진 비말은 레이저 단면광을 이용해 관찰했다. 연구원들은 페이스실드 외에도 호흡 밸브가 달린 마스크도 함께 시험해 비말이 퍼지는 경로를 파악하고 마스크 성능을 시험했다. 해당 마스크는 N95(KF94) 마스크에 숨쉬기 편하도록 호흡 밸브가 달린 구조다. 실험결과 페이스실드는 기침의 초기 비말이 전면으로 퍼지는 것을 일부 차단했다. 그러나 방출된 침방울은 반대 방향으로도 퍼졌다. 또한 페이스실드 밖으로 나온 비말은 비록 옅은 농도였으나 창 주변으로 쉽게 이동해 주변으로 광범위하게 퍼졌다. 호흡 밸브가 달린 마스크는 다량의 비말이 호흡 밸브를 그대로 통과해 밖으로 펴져 비말 차단 효과가 크게 없었다. 호흡 벨브만 문제는 아니어서 소량이지만 마스크 상단과 콧대 사이의 틈으로 빠져나가는 비말도 관찰됐다. 만하르 드하나크 FAU 컴퓨터공학과 교수는 “(비말이) 시간이 지나면서 사방으로 넓게 분산될 수 있다”고 말했다. 연구진은 이번 실험을 통해 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크는 일반적인 마스크만큼 효과적이지 않다는 것을 보여준다고 설명했다. 또한 이는 코로나19 확산 방지를 위한 지속적인 노력에 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다. 싯다르타 베르마 플로리다 애틀랜틱대학교 컴퓨터공학과 교수는 “사람들이 편안함을 이유로 일반 천이나 외과용 마스크 대신 투명한 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크를 사용하는 경향이 증가하고 있다”고 말했다. 이어 “하지만 페이스실드는 양쪽 측면과 아랫부분에 눈에띄는 공간이 있으며 호흡 밸브가 있는 마스크는 공기를 들이마실 때는 마스크를 통해 여과되지만 숨을 내쉴 때는 여과되지 않은 밸브를 그대로 통과한다”고 설명했다. 연구진은 일반 마스크에 비해 페이스실드와 호흡 밸브가 달린 마스크가 편하긴 하지만 코로나19 예방 역효과를 낳을 수 있다고 지적했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr　

혈당 관리가 필요한 당뇨환자들을 가장 힘들게 만드는 것은 매일 알콜로 소독한 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 채혈해야 한다는 점이다. 국내 연구진이 바늘을 사용하지 않고 땀이나 침으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 당뇨환자들에게 희소식이 되고 있다. 성균관대 화학공학부, 포스텍 신소재공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 공동연구팀은 침, 땀, 눈물 같은 미량의 체액만으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 고감도, 고선태적 글루코스 압전센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 기존에도 주사바늘을 사용하지 않고 땀이나 눈물 같은 체액만으로 혈당을 측정할 수 있는 연구들이 있었다. 그렇지만 침이나 땀 속에는 글루코스 농도가 혈액 속 글루코스 농도에 비해 100분의 1 수준에 불과해 측정 정확도가 떨어진다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 은 나노와이어가 코팅된 전도성 마이크로입자를 만들고 혈당 측정핵심 물질인 글루코스와만 결합해 반응하는 보론산이라는 물질을 배열했다. 글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결되도록 한 것이다. 글루코스 농도가 높을수록 은 나노와이어 연결도 많아져 순간적으로 전류가 증가하도록 해 미량의 체액만으로도 정밀하게 검출할 수 있게 했다. 이번에 개발한 센서는 가로, 세로 각각 0.6㎝ 크기로 만들 수 있고 한 방울 정도에 해당하는 100㎕ 수준의 적은 체액만으로도 채혈로 글루코스 농도를 검사하는 수준의 정확도를 보이는 것으로 확인됐다. 이번 기술을 활용하면 반창고처럼 피부 부착형 패치로도 만들 수 있다. 김진웅 성균관대 교수는 “이번에 개발한 센서는 바늘을 사용하지 않고도 저농도의 글루코스를 고감도로 측정할 수 있게 해준다”라며 “센서 메커니즘을 확장하면 글루코스 이외에 단백질, 호르몬 등 생체분자들도 측정할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

30년 가까이 해독되지 않은 채 미스터리로 남아있던 중국 고대 문서의 ‘정체’가 밝혀졌다. 영국 뱅거대학 연구진에 따르면 해당 문서는 1973년 후난성 창사시의 마왕퇴한묘(전한 장사국 재상이었던 이창 일가의 무덤) 발굴 과정에서 나온 것으로, 2200년 이라는 세월이 무색할 정도로 보존 상태가 양호해 고고학계의 관심을 한 몸에 받았다. 문제는 글자 하나하나를 알아볼 수 있을 정도로 온전한 이 문서 속 글을 해석할 수 없다는 사실이었다. 고대 방언으로 추정되는 2000년 전 글은 해독하지 못한 채 30년에 가까운 시간이 흘렀다. 그 사이 뱅거대학 연구진은 고대 방언의 뿌리와 해독 방법을 연구했고, 이를 통해 일명 ‘마왕퇴 문서’에 적힌 내용이 2000여 년 전의 ‘해부학 설명서’라는 사실을 확인할 수 있었다. 연구진에 따르면 해당 문서에는 신체 조직을 특징에 따라 분류하고 이를 설명하고, 각각의 신체 조직에서 발생할 수 있는 관련 질병의 패턴을 상세히 분석한 내용이 담겨 있다. 기원전 168년에 만들어진 이 문서에는 당시 사용됐던 다양한 중국어와 방언이 포함돼 있었다. 이러한 문서를 읽기 위해서는 전통적인 언어에 능통해야 했고, 연구진의 대부분은 2200년 전 당시 중국에서 사용된 고대 언어를 배우는데 상당한 시간을 할애해야 했다.고대 언어의 해독을 통해 문서를 읽게 된 후에도 장애물은 존재했다. 문서 속 해부학적 정보는 신체의 동맥과 정맥, 신경 등 각각의 조직을 개별적으로 이해하는 서양의학과는 완전히 다른 관점이었기 때문이다. 연구진은 “당시 해부학 설명서를 작성한 사람들은 음양의 상반적인 관계와 철학적 개념에 기반한 중의학의 관점에서 신체를 바라봤다. 이는 중국에서 침술이 탄생하기 이전에 작성된 것”이라면서 "'마왕퇴 문서’의 발견은 중국 역사뿐만 아니라 전 세계 해부학의 역사를 새로 쓰게 할 것”이라고 밝혔다. 이어 “이번에 해독한 문서는 ‘침술의 해부학’에 과학적 기초가 없다는 광범위한 인식에 도전하는 것”이라면서 “문서가 작성된 시기는 예술과 과학 전반에 있어 혁신의 시대였다. 이러한 고전적인 해부학적 정보는 당시의 기류와 부합한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 해부학 기록(The Anatomical Record) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 에머리대 의대 인간유전학과, 조지아대 심리학과 공동연구팀은 운동이 뇌와 척수를 연결해 주는 뇌줄기(뇌간)에서 신경을 안정시켜 주는 ‘갈라닌’이라는 호르몬 분비를 촉진시켜 스트레스 해소에 도움이 된다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 9월 1일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐들에게 일주일 동안 전기 충격을 가해 스트레스를 받도록 했다. 스트레스를 받은 생쥐들을 두 그룹으로 나눈 다음 한 그룹은 규칙적으로 쳇바퀴 돌리기 운동을 하도록 하고, 다른 집단은 운동시간을 거의 주지 않은 뒤 불안행동을 관찰했다. 그 결과 규칙적으로 운동을 한 생쥐는 운동을 하지 않은 생쥐와 비교했을 때 체내에서 갈라닌 호르몬 수치가 증가하고 혈중 스트레스 호르몬 수치가 낮아지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연초 코로나19가 전 세계로 확산되면서 전국의 많은 학교가 비대면 온라인 수업을 실시했습니다. 다른 나라들과 달리 코로나 확진자가 한 자리 숫자로 안정적 관리가 되면서 2학기에는 학교에 갈 수 있을 것으로 학부모와 학생들은 기대했습니다. 그렇지만 개학을 코앞에 둔 지난달 15일 광화문 집회와 교회를 중심으로 확진자가 급증하면서 새 학기 시작에도 불구하고 또다시 등교수업이 미뤄졌습니다. 집에 있는 시간이 늘다 보니 아이들의 TV나 스마트 기기를 이용한 영상 이용 시간이 늘고 온라인 게임에 빠지는 경우가 많아졌다고들 합니다. 그런 아이들의 모습을 보는 부모들은 한숨이 절로 나오기 마련이겠지요. 그런데 실제로 호주 머독 아동연구소, 멜버른대 의대 소아과, 사우스오스트레일리아대 운동·영양·활동연구소, 핀란드 헬싱키대, 뉴칠드런병원, 소아과학연구센터 공동연구팀은 TV, 컴퓨터, 각종 스마트 기기를 이용한 동영상 시청 시간이 하루 2시간 이상일 경우 아동, 청소년의 읽기 능력과 계산 능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 내놨습니다. 연구팀은 아이들뿐만 아니라 성인들도 영상 이용 시간이 길어지면 문장 이해력과 논리적 사고 능력이 저하된다고 덧붙였습니다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 9월 3일자에 실렸습니다. 연구팀은 호주 멜버른에 사는 8~9세 아동 1239명을 무작위로 뽑아 쓰기, 읽기, 계산하기 능력을 측정하는 국가성취도평가 점수를 살펴보고, 부모를 상대로 아이들의 평소 TV 시청 시간, 스마트폰이나 태블릿PC, 컴퓨터로 동영상을 보는 시간을 조사했습니다. 2년 뒤 아이들이 10~11세가 된 뒤 다시 성취도 평가 점수와 동영상 시청 시간을 조사했습니다. 그 결과 TV 시청과 동영상 이용 시간이 하루 2시간이 넘는 아이들은 그렇지 않은 아이들에 비해 읽기, 쓰기 능력과 문장 이해도, 계산 능력이 12~13점가량 낮은 것으로 확인됐습니다. 이는 평균 4~6개월, 대략 한 학기 정도 학습성취도가 뒤떨어지는 것에 해당한다고 연구팀은 설명했습니다. 연구팀은 메타분석을 통해 영상매체 소비 시간이 늘어나면 성인들도 문장 이해도와 계산 능력, 판단 능력 등이 퇴화된다고 밝혔습니다. 여기에 호주 애들레이드대 의대, 남호주 보건의료연구소 여성·아동센터 공동연구팀 역시 같은 날짜 국제학술지 ‘플로스 원’에 야외 활동이 줄고 TV나 스마트 기기를 이용한 동영상 시청 시간이 늘어난 것이 최근 아동, 청소년의 각종 정신적 문제 원인이 되고 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀은 아동, 청소년의 영상매체 이용 시간과 야외활동이 정신건강과 인지기능, 학업성취도에 미치는 영향을 분석한 186개 기존 연구들을 메타분석한 결과 영상매체에 접하는 시간이 많은 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 상대적으로 학업 성적이 낮고 우울증이나 강박증, 각종 콤플렉스 등을 겪는 경우가 많다고 밝혔습니다. 반면 야외 활동 시간이 많은 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 심리적으로 더 안정적이라는 것이 확인됐습니다. 영상매체 이용 시간과 지적 능력, 학업 성적의 관계에 대해서는 논란이 있을 수 있겠지요. 책 읽기 좋은 계절이 따로 있겠습니까마는 이제 9월입니다. 동영상 본다고 아이들을 혼내기보다는 부모들부터 스마트폰을 잠시 내려놓고 함께 책 한 권을 집어 드는 것은 어떨까요. edmondy@seoul.co.kr

스위스 연구팀, 바이러스에 열 노출 실험고온 적응 마치자 소독제로도 제거 안돼 美선 사람 콧속 세포 면역력 입증 연구도“뇌 침투 차단 위해 항바이러스 능력 진화”코로나19가 전 세계를 휩쓴 것이 벌써 9개월에 접어들었다. 많은 연구자가 코로나19를 정복하고자 치료제와 백신 개발에 뛰어들고 있어 이르면 연말이나 내년 초에 어느 정도 성과를 보일 것이라는 분위기다. 러시아가 지난달 세계 최초로 코로나19 백신 개발을 선언했지만, 안전성과 효능에 대한 의구심 때문에 러시아산 백신을 쓰겠다는 나라는 없는 상황이다. 미국에서는 임상 3상 시험이 끝나기 전에 개발 중인 백신 사용을 승인할 수 있다는 이야기도 나오고 있다. 코로나19 바이러스 변종들이 만들어지고 있어서 백신이나 치료제가 나오더라도 효과가 제한적일 수 있다는 우려가 있다. 이 같은 상황에서 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 건축토목환경학부, 바젤대 열대·공중보건연구소, 스위스 연방 수질과학기술연구소 공동연구팀은 지구온난화가 바이러스의 진화를 촉진시키고 바이러스가 따뜻한 기후에 적응하게 되면 각종 항바이러스제에 저항성을 가져 정복은 더 어려워진다는 연구 결과를 환경분야 국제학술지 ‘환경과학기술’ 9월 2일자에 발표했다. 매년 봄과 여름에 영유아 장염과 수족구, 바이러스성 뇌수막염을 일으키는 엔테로바이러스는 물론 많은 병원성 바이러스는 열과 햇빛에 취약하다. 독감 같은 바이러스성 질병에 걸린 환자가 있으면 식기를 펄펄 끓는 뜨거운 물에 담가 소독하거나 칫솔을 자외선으로 살균하는 이유이기도 하다. 코로나19 확산 초기에 날씨가 더워지면 확산세가 줄어들 것이라는 기대를 했던 것도 같은 이유에서다. 연구팀은 장 바이러스라고도 알려진 엔테로바이러스 4종을 플라스크에 넣고 열과 햇빛에 서서히 적응시킨 뒤 항바이러스제와 소독제로 많이 사용되는 염소(Cl)에 노출시켰다. 그 결과 따뜻한 온도와 빛에 적응한 바이러스는 항바이러스제와 소독제로도 쉽게 제거되지 않는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 안나 카라탈라 EPFL 박사(환경화학)는 “이번 연구는 지구온난화로 인해 지구 평균온도가 상승할 경우 바이러스도 함께 진화해 현재 쓰이는 항바이러스제나 바이러스 제거제로는 없앨 수 없음을 보여 주고 있다”면서 “따뜻한 기온에 적응한 바이러스는 본래보다 독성은 약해지더라도 전염력은 더 강해질 것”이라고 말했다. 바이러스만 사람을 공격하기 쉽게 진화할까. 과학자들은 사람도 적응력이 빠른 동물이기 때문에 바이러스에 대응해 진화하게 될 것이며 지금까지 알려지지 않은 새로운 대응책을 찾아낼 것이라고 보고 있다. 실제로 미국 듀크대 의대 분자유전학·미생물학과, 면역학과, 듀크 인간백신연구소 공동연구팀은 콧속 냄새를 감지하는 세포가 독감 바이러스를 퇴치할 수 있는 능력을 갖추고 있을 것이라는 새로운 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 9월 1일자에 제시했다. 연구팀은 생후 6~12주 된 암컷과 수컷 생쥐를 ‘B형 독감’ 바이러스에 노출시킨 뒤 몸 각 부분에서 세포를 떼어내 현미경으로 관찰하고 RNA 염기서열 분석을 했다. 그 결과 상기도(입, 목)와 하기도(폐) 세포에서는 바이러스가 쉽게 번식하고 바이러스양이 많아졌지만 같은 상기도인 콧속, 특히 후각신경 세포는 독감 바이러스에 감염되지 않고 감염되더라도 바이러스를 빠르게 제거하는 것으로 확인됐다. 니컬러스 히턴 듀크대 의대 교수(분자바이러스학)는 “후각신경 세포가 다른 인체 세포들보다 더 우수한 항바이러스 능력을 갖추게 된 원인에 대해서는 추가 연구가 필요하지만, 바이러스가 코를 통해 뇌로 침투하는 것을 차단하기 위해 진화한 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

빙하가 녹아 생긴 빙하호(湖) 물의 양이 30년 새 약 50%가 증가했다. 지구 온난화로 녹아내린 빙하가 폭증한 탓이다. 캐나다 캘거리대학 연구진은 빙하호의 규모 변화를 살피기 위해 1989년부터 미국항공우주국(NASA) 위성이 촬영한 사진 25만 장을 비교 분석했다. 빙하호의 변화를 분석한 결과, 30년 전에 비해 현재의 빙하호 수와 면적은 각각 53%, 51% 증가한 것으로 나타났다. 또 빙하호에 갇힌 물의 양(부피)은 30년 전보다 48% 증가한 것으로 확인됐다. 현재 빙하호에 갇힌 물의 양은 156.6 입방킬로미터(㎦)로, 해양으로 방출될 경우 해수면을 단번에 0.43㎜ 높일 수 있는 양이다. 캘거리대학 지형학자 댄 슈가 교수는 “우리는 모든 용융수(빙하가 녹아 생긴 물)가 바다로 즉시 유입되는 것은 아니라는 사실을 알고 있다. 그러나 현재까지 빙하호나 지하수에 얼마나 많은 양이 저장돼 있는지 추정할 데이터가 없었다”면서 “이번 연구는 호수 하류지역의 잠재적인 위험을 식별하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.포츠담 기후변화영향연구소의 앤더스 리버맨 교수는 AFP와 한 인터뷰에서 “지난 100년간 전 세계 해수면 상승의 35%는 빙하가 녹아서 발생한 것”이라며 지구 온난화로 인해 사라지는 빙하의 영향을 간과해서는 안 된다고 강조했다. 전문가들은 지구의 평균 표면 온도가 산업화 이후 1℃ 가량 상승했지만, 전 세계의 고산 지역은 온도 상승의 속도가 2배에 달해 빙하가 녹는 속도를 가속화 하고 있다고 지적한다. 특히 일반 호수와 달리 빙하호는 얼음이나 듬성듬성한 바위 및 파편으로 구성돼 있어 홍수에 취약하다. 이 때문에 축적된 물이 넘치거나 지반이 무너지면 호수 하류 지역에는 대규모 홍수가 발생할 수 있다. 연구진에 따르면 빙하 호수의 ‘폭발’로 야기된 홍수는 지난 세기 동안 수천 명의 사망자 및 재산 피해의 원인이 됐다. 지난 1월 UN 개발계획은 파키스탄에 3000개가 넘는 빙하 호수가 생겼으며, 빙하 호수가 터지면 엄청난 양의 바위와 물, 진흙더미 등이 쏟아져 700만 명이 위험에 처할 수 있다고 경고하기도 했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지 ‘네이처 기후변화’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

분당서울대병원은 신경외과 김택균 교수팀(제 1저자 신경외과 허재혁 연구원)이 뇌동맥류 발병 위험을 예측하는 인공지능모델을 개발했다고 2일 밝혔다. 뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생기면서 뇌동맥의 일부가 혹처럼 비정상적으로 부풀어 오르는 혈관 질환이다. 뇌동맥류가 갑자기 터지면 지주막하출혈을 일으키게 되는데, 이 경우 30~50%는 목숨을 잃게 되는 치명적인 질환이다. 최근 건강검진 시 뇌혈관 영상검사를 함께 시행하는 경우가 늘어나면서 미파열 상태의 뇌동맥류 진단이 급증하는 추세다. 김택균 교수 연구팀은 2009년부터 2013년 사이에 국가건강검진을 시행 받은 약 50만 명의 검진데이터를 활용해 머신러닝 기반의 뇌동맥류 발병 위험 예측 모델을 개발했다. 뇌동맥류 발병 예측 모델은 연령, 혈압, 당뇨, 심장질환, 가족력 등 뇌동맥류 위험인자로 잘 알려진 요소들 외에도 체질량지수, 허리둘레, 혈액검사 수치 등 건강검진을 통해 확인할 수 있는 21가지의 요소들이 뇌동맥류 발병에 영향을 주는지를 분석했으며, 이에 대한 예측정확도를 높이고자 머신러닝 알고리즘을 적용했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 권위 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다. 연구팀은 최근 활발히 연구되고 있는 심층 신경망을 포함한 기계학습 알고리즘들을 국가검진 데이터에 적용하여 고전 통계 방법 대비 높은 예측력을 보이는 인공지능 모델을 구축했다. 이를 통해 뇌동맥류 발병 위험도를 다섯 단계로 분류해 예측 성능을 비교한 결과, 가장 낮은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 인구 10만 명 당 1년에 3.2명(3.2/100,000인년), 가장 높은 위험도로 예측된 그룹의 발병률은 161명(161/100,000인년)으로 나타나, 50배 높은 뇌동맥류 발병 위험을 보였다. 또한 환자 개인별 위험 기여도를 평가해보니 남녀 모두 연령, 허리둘레, 혈압, 혈당이 증가할수록 뇌동맥류 발병 위험도 높아지는 것을 확인했다. 그러나 체질량지수, 고지혈증 위험인자는 남성보다 여성에게서 더 영향을 미치는 것으로 나타났다. 김 교수는 “이번 연구는 국가 단위의 검진 데이터를 바탕으로 일반 인구에서 어떤 집단이 뇌동맥류에 취약한 위험군인가를 판별해낸 연구라는 점에서 의의가 있다”며 “앞으로 환자들의 의료 이용기록과 투약내역 등의 데이터를 보강해서 보다 개인화되고 정밀한 위험도 예측 모델을 구축할 예정”이라고 말했다. 이어 김 교수는 “이러한 데이터를 바탕으로 뇌동맥류 선별검사 지침이 새롭게 개정될 수 있다면 뇌혈관 질환의 1차 예방에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

니켈은 주방 수전이나 전기자동차 배터리까지 다양한 용도로 쓰는 금속으로 주로 광산에서 니켈 광석을 채굴해 얻는다. 그런데 영국 BBC 보도에 따르면, 인도네시아 따둘라코대(UNTAD)의 토양생물학자 아이옌 툐아 박사는 니켈 과축적식물(Nickel hyperaccumulator)에 주목하고 니켈을 얻을 새로운 생산 수단이 될 수 있는지를 조사하고 있다. 이들 나무는 토양에서 니켈을 흡수해 대량으로 저장할 수 있어 채굴하지 않아도 니켈을 얻을 수 있기 때문이다. 대부분 식물은 몇몇 효소를 활성화하기 위해 소량의 중금속을 토양에서 흡수한다. 이들 금속 중에는 니켈도 있으며 이는 특히 식물의 개화 과정을 활성화하는데 필요한 것으로 알려졌다. 하지만 흡수하는 니켈 양이 조금이라도 많으면 니켈 자체가 독이 돼 오히려 식물을 죽일 수 있다. 따라서 일반적인 식물에도 니켈이 있지만 그 양은 미미하다.그런데 니켈 과축적식물로 불리는 일부 식물은 니켈을 세포벽 안에 결합하거나 액포 안에 저장하므로 니켈을 과도하게 흡수해도 죽지 않는다. 이 식물은 자신의 싹과 잎 그리고 수액에 니켈을 저장하는 것이다. 예를 들어 이탈리아 원산의 ‘알리숨 무랄레’(Alyssum murale)는 마른 잎 1g당 최대 3만㎍의 니켈을 흡수할 수 있다. 이와 같이 니켈을 좋아하는 식물은 지금까지 전 세계에서 450종 정도 기록됐다. 하지만 이들 식물의 대부분은 쿠바와 남유럽, 뉴칼레도니아 그리고 말레이시아 등 니켈 퇴적량이 적은 나라에서 자란다. 따라서 니켈을 대량으로 저장하는 능력이 있어도 흡수를 효율적으로 할 수 없다는 것이다.반면 인도네시아는 세계에서 가장 생물 다양성이 높은 지역 중 하나이며, 세계 최대의 니켈 매장량을 갖고 있는 것으로 유명하다. 따라서 인도네시아의 토양에는 니켈이 풍부하게 포함돼 있고, 거기에서 흡수할 수 있는 니켈량도 많은 것으로 여겨진다. 지금까지 인도네시아에서는 니켈 과축적식물이 거의 발견되지 않았다. 이는 주로 시간을 투자해 조사해온 사람들이 없었기 때문이다. 그래서 툐아 박사는 인도네시아에서 서식하는 니켈 과축적식물을 찾아 나섰다. 하지만 이들 식물은 얼핏 보면 일반 식물과 다르지 않다. 따라서 맨눈으로 찾는 것은 상당히 어렵고 많은 노력이 필요한 것이었다.대상이 될만한 식물을 발견했다면 검출지를 잎에 누르는 것으로 간단하고 쉽게 진단할 수 있다. 니켈이 포함돼 있다면 검출지는 분홍색으로 물드므로 구별하는 방법은 간단한다. 하지만 니켈 농도까지는 판단할 수 없기에 모든 표본을 실험실에서 조사해야 했다. 4년 간의 조사 끝에 툐아 박사는 2종의 니켈 과축적식물 ‘사르코테카 셀레비카’(Sarcotheca celebica)와 ‘니마 마나넨시스’(Knemamatanensis)를 발견했다. 이들 고유 식물에서는 건조 잎 1g당 최대 5000㎍의 니켈을 흡수할 수 있다. 이런 발견 이후에도 니켈 과축적식물을 찾는 조사는 계속되고 있으며 최근에는 자기를 이용한 탐사 방법이 검토되고 있다. 자기를 사용하면 고농도의 니켈밖에 검출되지 않으므로 탐사 과정을 고속화할 수 있다. 그렇다면 이런 니켈 과축적식물은 정말로 니켈 공급원이 될 수 있을까? 툐아 박사를 포함한 식물학자들은 그 가능성을 인정하고 있다. 호주 퀸즐랜드대 식물학자 앤터니 반데어엔트 박사에 따르면, 니켈 과축적식물 1㏊당 매년 추정 120㎏의 니켈을 생산할 수 있다. 게다가 이 식물은 단지 광산을 깎기만 하는 광업과는 달리 심을 수 있다. 니켈 과축적식물을 수확할 뿐만 아니라 계속 심음으로써 자연환경을 파괴하지 않고 니켈을 생산할 수 있는 것이다. 앞으로도 니켈 과축적식물을 찾고 이런 식물을 심는 활동을 넓혀간다면, 한정된 자원에만 의지하지 않고 니켈을 얻을 수 있을지도 모른다. 이에 따라 툐아 박사는 지금도 더 나은 니켈 과축적식물을 찾기 위한 조사 활동을 계속해나가고 있는 것으로 전해졌다. 툐아 박사의 연구 성과는 국제 학술지 ‘지구화학탐사저널’(Journal of Geochemical Exploration) 9월호에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지하공간에서 작업을 하다가 유해가스 유출 때문에 작업자들이 사망하는 안타까운 사고들의 소식이 종종 들리곤 한다. 국내 연구진이 유해가스 유출을 사전에 미리 파악할 수 있다면 이 같은 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 독자적인 기술로 개발한 나노소재 ‘나노린’이라는 물질을 이용해 초저전력, 소형 유해가스 감지 센서를 개발했다고 1일 밝혔다. 나노린은 완벽하게 일정하게 정렬된 나노선 다발이 공중에 떠 있는 구조를 말한다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 쓰이는 가스 센서들은 소형화하기 편하고 생산단가가 저렴해 금속산화물을 이용하는 경우가 많다. 문제는 이런 가스센서는 수 백도에 이르는 고온에서만 동작하기 때문에 히터를 이용해 열에너지를 공급해야 한다. 이 때문에 소형화는 가능하지만 실제 소형화는 쉽지 않다. 더군다나 스마트폰 같은 휴대용 기기에 적용가능한 실시간 감지 가스센서를 만들기도 어렵다. 연구팀은 자체 개발한 나노소재 나노린을 이용해 초저전력 센서를 개발했다. 나노소재는 전기적 화학적 특성이 우수하기 때문에 센서에 활용 가능성은 높지만 크기 제어가 쉽지 않고 원하는 위치에 정렬이 어렵다. 그렇지만 나노린은 일반적인 반도체 공정을 기반으로 만들기 때문에 대량생산이 가능하고 산업적 활용 가치도 높을 것으로 예상된다. 연구팀은 나노린을 이용해 초저전력 나노히터를 만들었다. 나노린으로 만든 나노히터는 기존 마이크로히터와 다르게 매우 작은 부분만 가열할 수 있고 스마트폰에 내장해 작은 전력으로도 열을 가해 항상 가스센서를 작동시킬 수 있다는 장점이 있다. 윤준보 카이스트 교수는 “이번에 개발한 상시 동작형 초소형 가스센서는 언제 어디서나 유해가스의 위험을 알려주는 `스마트폰 속 카나리아‘로 활용할 수 있을 것”이라며 “가스 누출을 사전에 인식해 질식사고를 차단해 인명피해를 막을 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 코로나바이러스와 독감바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스 양을 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 농축한 뒤 바이러스 양을 신속하게 파악할 수 있는 바이러스 검출시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 임신진단키트처럼 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있는 이번 기술은 환경공학 분야 국제학술지 ‘환경과학기술’에 실렸다. 연구팀이 개발한 기술은 정전기를 이용한 종이 센서에 바이러스가 달라붙게 만들기 때문에 10㎛(마이크로미터)부터 1㎛ 미만의 작은 입자까지 다양한 크기의 바이러스를 채집할 수 있다. 장재성 교수는 “이번 연구는 독감 바이러스를 대상으로 했지만 비슷한 크기와 구조를 가진 코로나바이러스 같은 다른 호흡기 바이러스에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1000만 년 전, 지구에 뿌리를 내리고 서식했던 고대 나무의 화석이 페루에서 발견됐다. CNN 등 해외 언론의 30일 보도에 따르면, 미국 스미소니언열대연구소(STRI) 연구진이 페루 안데스산맥에서 발견한 이 화석은 기온이 낮은 초원에 묻힌 채 1000만 년을 보냈다. 분석에 따르면 1000만 년 전 안데스산맥의 기후는 기존 예측보다 습도가 훨씬 높았던 것으로 파악됐다. 이번에 발견된 나무 화석의 특징이 오늘날 저지대의 열대우림에서 발견되는 나무의 구성 성분과 훨씬 유사했기 때문이다. 연구진에 따르면 당시 이 나무는 해발 약 2000m의 고도에서 자랐지만, 나무 화석이 발견된 현재의 고도는 약 4000m에 달한다. 이는 1000만 년 전 이 나무가 자란 산맥의 고도가 현재보다 낮았다는 것을 의미하며, 온도와 습도는 더욱 높았다는 것을 보여준다고 연구진은 설명했다.연구진은 “이 나무 화석이 1000만 년 전 퇴적층에 갇힐 무렵은 이 지역 온도가 현재보다 더 높았을 것”이라면서 “이 화석은 안데스산맥 고지대의 환경에 어떤 변화가 있었는지를 알려준다”고 설명했다. 연구진은 또 같은 장소에서 약 500만년 전 화석들도 발견했다. 양치류와 허브 및 관목 등으로 추정되는 이 화석들 역시 해당 지역이 시간이 흐르면서 현재의 고도로 상승했음을 보여준다. 안데스산맥의 융기가 남아메리카의 기후를 형성하는데 매우 중요한 역할을 했다는 사실은 익히 알려져 있었지만, 안데스산맥의 상승과 해당 지역의 기후 및 초목 사이의 관계는 명확히 밝혀진 바가 없었다. 연구진은 “이번 세기말까지 꾸준히 기온이 상승하고, 대기 중 이산화탄소 농도가 변화한다면, 이 지역은 다시 1000만 년 전 기후 상태로 되돌아갈 가능성이 있다”고 전했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 사이언스의 자매지인 사이언스 어드벤시스(Science Advances) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

어쩌면 셀카 사진만으로 심장 질환을 조기 진단하는 시대가 열릴지도 모르겠다. 중국 심혈관질환센터와 칭화대 등 연구진이 얼굴 사진으로 심장 질환이 있는지를 진단하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다는 연구 논문을 국제 학술지 ‘유럽 심장저널’(European Heart Journal) 최신호(21일자)에 발표했다. 논문에 따르면, 이 기술로 실제 심장질환 환자의 80%까지 찾아낼 수 있었다. 이를 응용하면 간편하고 신속하게 진단 검사로 이어질 수 있어 심장 질환을 조기에 발견하는 사례를 늘릴 수 있을 것이다. 얼굴 사진만으로 심장 질환을 찾아내는 AI사실 얼굴의 어떤 특징들이 심장 질환 위험의 증가와 관계가 있다는 것은 이미 잘 알려졌다. 여기에는 얇아진 머리카락이나 흰머리, 주름, 귓불 주름, 황색반점(xanthelasmata·눈꺼풀 위나 아래 생기는 황색 반점) 또는 각막환(arcus corneae·각막 가장자리에 있는 백색 또는 회색의 혼탁륜) 등이 들어간다. 하지만 이런 특징을 인간 의사가 단번에 모두 파악해서 심장 질환 위험을 예측하는 데 활용하는 데는 어려움이 있다. 따라서 이번 연구에서는 AI를 활용해 이런 예측을 할 수 있게 하려고 했던 것이다. 이에 따라 연구자들은 2017년 7월부터 2019년 3월까지 중국 내 병원 8곳에서 수집한 심장 질환 환자 5796명의 의료 기록 자료를 AI 프로그램에 입력해 심장 질환과의 연관성을 학습하게 했다. 자료에는 디지털카메라로 촬영한 얼굴 사진 4장(정면 1장, 옆면 2장, 정수리 1장)을 비롯해 각 화자의 병력과 생활 습관 그리고 경제적 상황 등이 포함돼 있었다. 그 후 AI에 의해 2019년 4월부터 7월 사이 등록된 환자 1013명의 얼굴 사진을 입력해 심장 질환 여부를 진단할 수 있는지를 시험했다. 그 결과, 민감도는 80%이지만 특이도는 61%인 것으로 나타났다. 여기서 민감도는 진단 검사에서 질환이 있는 사람을 질환이 있다고 검사할 확률을 말하며 진양성률이라고도 부른다. 반면 특이도는 질환이 없는 사람을 질환이 없다고 검사할 확률을 말하며 진음성률이라고도 한다. 즉 이 AI는 심장 질환을 발견하기가 쉽지만 오진할 확률도 비교적 높다는 것이다. 따라서 앞으로 개선이 필요하다고 말할 수 있다. 셀카 사진으로도 심장 질환 진단 쉽게 할까 이렇듯 이 AI는 추가적인 연구를 통해 개선해야 하지만, 이용 가치나 가능성은 다른 의사들도 인정하고 있다. 영국의 심장질환 전문가인 카라람보스 안토니아데스 옥스퍼드대 순환기내과 교수는 관련 사설에서 “이 연구는 의료 진단의 새로운 가능성을 강조한다”면서 “검사에 필요한 자료는 얼굴 사진뿐이므로 쉽게 대규모로 적용할 수 있을 것”이라고 평가했다. 그는 또 이 AI의 적용 방법으로 셀카 사진의 활용을 제안했다. 셀카 사진으로 AI 검사를 이용할 수 있으면 금전적인 이유로 병원 진단 검사를 받지 못하는 이들에게도 심장 질환을 조기에 발견할 기회를 제공할 수 있다는 것이다. 이에 대해 연구 교신저자로 참여한 장저 심혈관질환센터 부센터장 역시 미국 사이언스데일리와의 인터뷰에서 “우리의 최종 목표는 병원에서 진료를 받기 전 심장 질환 위험을 평가하기 위한 자기 보고형 애플리케이션을 개발하는 것”이라고 밝혔다. 셀카 사진을 앱으로 검사해 위험을 감지하면 병원에서 진단을 받을 수 있게 하겠다는 것이다. 정확도가 높은 앱이 개발된다면 큰 효과를 발휘할지도 모른다. 연구진은 또 AI로 인한 오진 확률을 개선해 나가겠다고도 말했다. 아울러 이들 연구자는 의료기록 자료가 유출되지 않기 위한 윤리적인 문제 역시 검토할 예정이라고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

부산 기장군 중입자 치료센터에 오는 2023년까지 중입자가속기가 구축된다. 부산시는 31일 기장군 동남권 방사선 의·과학 산업단지 내 중입자치료센터에 도입할 중입자가속기가 선정됐다고 밝혔다 시는 이날 오전 주관사업자인 서울대병원이 도시바·DK메디칼솔루션 컨소시엄과 계약을 체결했다. 도시바·DK메디칼솔루션 컨소시엄의 중입자가속기는 저명 학술지에 암세포를 파괴하는 ‘날카로운 명사수’라고 표현된 중입자가속기 중 최고 사양 제품이라고 시는 전했다. 이날 계약 체결식은 코로나19로 인해 화상 시스템을 통해 원격으로 진행된다. 중입자가속기는 탄소를 빛의 속도에 가깝게 가속한 빔을 암세포에 조사하는 치료기기다. 높은 종양 살상 능력으로 기존에 치료할 수 없었던 난치성 암 치료가 가능한데,정상 세포를 최대한 보호하는 동시에 암세포에만 대부분의 방사선량을 전달해 부작용을 감소시킨다. 폐암,간암,췌장암,재발성 직장암,골육종 등 주요 암에 효과적이다. 폐암환자의 경우 5년 생존율이 평균 15.5%인데 중입자 치료를 받은 환자의 생존율이 39.8%로 늘어난 사례가 보고 됐다. 기존 방사선 치료를 받으려면 2~3주에 걸쳐 수십 차례 병원을 방문해야 했으나 중입자 치료는 초기 폐암의 경우 단 1회만으로 치료한 사례도 있다. 치료 시간도 준비 시간을 포함해 30분 정도로 짧다. 기장 중입자치료센터에 구축될 중입자가속기는 중입자 빔의 전달속도와 범위를 뜻하는 선량률(단위 시간당 방사선량 단위)과 조사야(병 발생 위치에서의 한 방향에서 조사되는 면의 범위)가 세계 최고 크기다. 환자 주변을 360도 회전하면서 어느 각도에서나 자유롭게 빔을 조사할 수 있는 최첨단 소형 초전도 회전 갠트리를 적용했다. 이 중입자가속기는 탄소뿐만 아니라 헬륨을 더해 두 가지 이온원으로 치료와 함께 연구도 병행할 수 있다. 주관 사업자인 서울대병원은 2023년 말까지 중입자가속기를 도입한 뒤 중입자가속기 설치와 임상시험 등을 거쳐 2024년 말부터 본격적인 운영에 돌입할 계획이다. 신창호 부산시 미래산업국장은 “중입자치료는 암 치료의 다음 지평이고 이번 중입자 치료시스템 도입이 그 역할을 충실히 수행할 것”이라며 “환자 치료뿐만 아니라 연구 개발에도 박차를 가해 부산을 암 치료의 메카로 만들겠다”라고 말했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 코로나바이러스와 독감바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스 양을 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 농축한 뒤 바이러스 양을 신속하게 파악할 수 있는 바이러스 검출시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 임신진단키트처럼 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있는 이번 기술은 환경공학 분야 국제학술지 ‘환경과학기술’에 실렸다. 현재 쓰이는 공기 중 바이러스 채집법은 진공청소기처럼 공기를 빨아들여 고체나 액체에 흡수시키는 방식이기 때문에 채집 가능한 입자 크기가 제한적이며 채집 과정에서 바이러스가 손상될 가능성도 크기 때문에 검출 정확도가 떨어진다. 또 채집된 바이러스를 검사하는데도 시간이 오래 걸리는 단점도 있다. 연구팀이 개발한 기술은 정전기를 이용한 종이 센서에 바이러스가 달라붙게 만들기 때문에 10㎛(마이크로미터)부터 1㎛미만의 작은 입자까지 다양한 크기의 바이러스를 채집할 수 있다. 또 정전기를 이용하기 때문에 바이러스가 파괴되지 않아 검사 신뢰도도 높일 수 있다. 바이러스 입자를 고체나 액체 물질에 충돌시켜 채집하는 기존의 관성충돌방식으로는 1㎛ 미만의 미세한 입자는 10%도 못 잡아내지만 이번 기술을 활용하면 1㎛ 미만 입자를 99% 이상 잡아낼 수 있는 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀은 이번 기술을 이용해 공기 중 A형 독감바이러스(H1N1)를 검출하는 실험을 했다. 그 결과 바이러스를 검출하고 양을 파악하기 위해 널리 쓰이는 qPCR과 비슷한 수준의 정확도와 검사시간을 보이는 것으로 확인됐다. 장재성 교수는 “이번에 개발한 검출 시스템은 현재 사용되고 있는 바이러스 검사 방법과 비슷한 수준으로 정확하게 측정이 가능하다”라며 “이번 연구는 독감 바이러스를 대상으로 했지만 비슷한 크기와 구조를 가진 코로나바이러스 같은 다른 호흡기 바이러스에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘불치병’이라는 이미지가 있는 에이즈(AIDS·후천성 면역결핍 증후군)를 완치해 ‘슈퍼 면역력’이라고도 할 수 있는 체질을 지닌 사람의 존재가 밝혀졌다. 세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(8월26일자)에 실린 연구논문에 따르면, 이 기적의 환자는 에이즈를 완전히 자력으로 자연 치유했다. 자연 치유 뒤 그 몸에는 제대로 된 에이즈의 유전자가 존재하지 않고 얼마 남지 않은 유전자 흔적조차 거의 다 사라져 가고 있었다. 에이즈는 사람의 면역 기능을 떨어뜨리지만, 이 기적의 환자는 에이즈 바이러스(HIV·인간 면역결핍 바이러스)의 인간 면역 저하 기능마저 자신의 슈퍼 면역력으로 격파해버렸다는 것이다. 이번 연구에서는 이와 같은 세계 최초의 사례를 보고함과 동시에 이 기적 같은 메커니즘(기전)에 관한 해명도 시도했다. 대체 어떤 면역체계가 에이즈 바이러스를 차단하고 있던 것일까. 에이즈를 제어하는 경이로운 ‘엘리트 컨트롤러’ 코로나바이러스와 마찬가지로 에이즈 바이러스에 감염된 사람들의 증상은 매우 다양하다. 불행하게도 몇 년 안에 사망하는 사람도 있고, 10년이나 20년이 지나도 강한 면역력을 유지한 채 살아가는 사람도 있다.이들 에이즈 환자에 관한 생존율 차이는 항바이러스제의 복용 여부만으로는 설명이 되지 않기에 그 배경으로 개인의 면역력 차이가 주목된다. 그리고 이런 에이즈를 잘 제어하고 있는 사람들(감염자 중 0.5%)은 이른바 ‘엘리트 컨트롤러’(Elite Controller·이하 EC)라고 불린다. 그래서 최근 미국 라곤 연구소 연구진은 EC와 일반 환자 사이에 무엇이 다른지를 조사하기 시작했다. EC의 비밀을 밝혀내면 새로운 에이즈 치료제의 개발로 이어질 수도 있기 때문이다. 엘리트 컨트롤러는 그저 운 좋은 사람이 아니었다 비밀을 찾기 위해 이들 연구자는 협력을 구해 EC 64명과 일반 환자 41명으로부터 세포를 받았다. 에이즈는 외가닥 RNA의 유전자를 가진 레트로바이러스로 감염되면 자신의 유전자를 DNA로 변환해 인간의 유전자 속에 집어넣어 계속 자기 복제하게 된다. 이와 달리 현재 전 세계적으로 유행하고 있는 코로나바이러스는 세포에 감염돼도 인간의 유전자 속에 자신의 유전자를 집어넣지는 않는다. 연구자들은 처음에 EC에게 감염된 에이즈는 일종의 약화(attenuation)한 것으로 생각했다. 그런데 결과는 예상과 전혀 달랐다. 놀랍게도 EC의 유전자 내부에는 완전한 형태의 에이즈 유전자가 일반 환자와 똑같이 들어가 있던 것이다. 하지만 여기에는 한 가지 큰 차이점이 있다. EC의 경우 바이러스 유전자가 삽입된 장소의 대부분이 유전자 활동이 거의 없어 ‘유전자 사막’으로도 불리는 헤테로크로마틴(heterochromatin·이질염색질)이라는 영역이었다. 에이즈 바이러스의 자기 복제는 인간 세포의 유전 활성에 의존하므로 비활성 지역에 들어간 에이즈 유전자 역시 활동할 수 없다. 그렇다면 EC는 그저 행운이 가져온 산물에 지나지 않는 것일까? 그 의문은 ‘엘리트 컨트롤러 2’(이하 EC2)라고 불리는 어느 여성 환자의 출현으로 부정됐다. 엘리트 중의 엘리트는 자연 치유자였다 EC의 유전 분석을 계속하는 가운데 연구자들은 놀라운 사실과 조우한다. 그녀는 24년에 걸쳐 항바이러스제를 복용하지 않고도 건강한 몸을 유지하고 있으며 그녀의 세포에는 제대로 된 배열을 유지한 에이즈 바이러스의 유전자가 존재하지 않는 것으로 나타난 것이다. EC의 몸에 감염돼 있던 에이즈의 유전자는 결손, 불완전한 잔해와 같은 모습이 돼 있었다. 에이즈 바이러스라고 해도 유전자가 들쭉날쭉한 상태에서는 자기 복제를 할 수 없다. 이는 즉 EC2가 에이즈를 자연 치유했다는 것을 의미한다. EC2의 몸속에서는 제대로 된 에이즈의 유전자를 집어넣고 있던 감염 세포가 슈퍼 면역력에 의해 모두 배제돼 있던 것이다. 이 때문에 연구자들은 EC2만큼은 아니더라도 EC들의 체내에서도 유사한 반응이 일어나, 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자가 들어가 버린 세포 또한 강한 면역력에 의해 배제됐을 것으로 예측했다. EC의 체내에서 에이즈 유전자가 유전자 비활성 영역에만 볼 수 있던 것은 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자를 가지고 있던 감염 세포가 강한 면역력에 의해 배제된 결과라는 것이다. 자연 치유자의 힘을 모든 환자에게 이번 연구를 통해 강력한 면역 기능은 에이즈 유전자의 활동을 억제하거나 유전자 자체를 쓸모가 없을 정도까지 파괴할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 핵심은 에이즈의 유전자를 가져온 감염 세포를 얼마나 효율적으로 제거할 수 있는가이다. 만일 자연치유자 EC2가 가진 슈퍼 면역력을 치료제에 넣을 수 있다면 감염 세포를 없애고 에이즈 유전자도 체내에서 완전히 제거할 수 있을지도 모른다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 15일을 기점으로 코로나19 확진자의 숫자가 수도권에서 급격하게 늘어났고 그 이후에는 전국 곳곳에서 산발적으로 많은 환자가 나오고 있다. 확진자가 줄어들 기미가 보이지 않는 심각한 상황이다. 광화문 집회 참가자와 교회 중심의 확산이 계속되고 있음에도 동선을 숨기는 사람들이 있는가 하면 대면 예배를 고집하고 있는 교회도 있다. 당장 눈 앞에 환자들이 속출하고 있음에도 환자들을 볼모로 진료거부에 나서는 의사집단도 있다. 이 때문에 이들에 대해 대중의 생명을 담보로 하는 테러와 다르지 않다는 비판의 목소리도 점점 높아지고 있다. 이처럼 공공의 안녕이 위협을 받는 상황에서 자신의 행동이 타인에게 해를 끼친다는 것에 대해 깊이 이해하지 못하는 행위는 어떻게 봐야할까. 이 같은 상황에서 오스트리아 빈 대학 심리학부, 사회·인지·정서 신경과학과, 영국 옥스포드대 실험심리학과, 버밍엄대 뇌건강센터 공동연구팀은 타인에게 해를 끼치는 행위를 피하려는 것이 일반적인 사람들의 보편적 행동과 사고이며 이들은 자신이나 자신이 속한 집단만의 이익을 앞세우는 사람들보다 학습 능력과 의사결정 능력이 우수하다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 25일자에 실렸다. 연구팀은 서로 전혀 알지 못하는 96명의 성인 남성을 대상으로 전기충격 실험을 실시했다. 실험 대상자들은 연구자가 제시하는 두 가지 선택지 중 하나를 선택하도록 했다. 예를 들어 선택지에 삼각형이 그려져 있으면 거의 느끼지 못할 정도로 약하게 전기가 흐르고 동그라미가 그려져 있는 선택지를 고르면 두꺼운 바늘로 깊이 찌르는 듯한 따끔한 충격을 주도록 했다. 연구팀은 이 같은 사실을 알려준 뒤 자신에게 전기충격을 주는 선택과 자신의 선택에 따라 다른 사람이 전기충격을 받도록 하는 선택을 번갈아가며 실험했다. 연구팀은 실험을 진행하면서 실험대상자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영해 뇌의 활성화 정도를 파악했다.실험 결과 자기 자신에게 전기충격을 주는 결정을 내릴 때보다 타인에게 전기충격을 가하는 선택을 할 때 대부분의 사람들은 뇌신경이 더 민감하게 반응하고 활성화 정도가 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 타인에게 해를 입히지 않으려는 결정을 내릴 때는 의사결정이나 감정 조절에 관여하는 뇌 영역인 ‘복내측 전전두엽 피질’(ventromedial prefrontal cortex)이 활성화되는 것이 관찰됐다. 이와 함께 학습 관련 뇌부위도 활성화되는 것으로 확인됐다. 타인의 감정 상태를 인식하고 평가하며 행동을 결정하는 것이 학습과 의사결정 관련 뇌 부위를 자극하고 발달시킨다는 것이다. 연구팀은 이타성이 강한 사람은 자신에 관한 사안에 대해서도 보다 나은 결정을 하는 경우가 많았다고 밝혔다. 연구팀은 또 이번 연구결과는 ‘사람은 사회적 동물’이라는 인간 보편성을 재확인시켜주는 것이라고 설명하기도 했다. 클라우스 람 빈대학 교수(생물심리학)는 “사람들은 일반적으로 자신에게 해가 미치는 영향을 최소화하기 위한 방법을 빠르게 습득한다”라며 “그렇지만 사회적 동물이기 때문에 자신의 행동이 다른 사람에게 미칠 수 있는 해로운 결과에 대해서도 민감하게 반응하기 마련”이라고 말했다. 람 교수는 “이번 연구를 통해 사회적 동물인 사람은 자기 관련 학습보다 다른 사람에게 해를 입히는 행동을 회피하는 방법을 더 빠르게 배운다는 것을 확인했다”라며 “타인을 배려하는 행동을 보이지 못하는 사람들은 뇌의 특정 부분에 장애가 있다고 볼 수도 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대학원생들이 대필한 논문을 제출한 혐의로 기소된 현직 검사가 “현명한 판단으로 억울함을 풀어달라”며 무죄를 호소했다. 서울중앙지법 형사23단독 황여진 판사는 28일 업무방해 혐의로 재판에 넘겨진 수원지검 성남지청 소속 정모(41) 점사와 그의 동생이자 모 대학 부교수인 정모(40)씨의 결심 공판을 진행했다. 이날 검찰은 구형 의견을 서면으로 대체하기로 했다. 피고인신문에서 정 교수의 진술이 바뀌는 등 사정 변경이 생겨서다. 정 검사는 2016년 12월 스승이었던 성균관대 A 교수를 통해 학생들이 대신 작성·수정한 박사학위 논문을 예비심사에 발표한 혐의를 받는다. 동생 정씨 역시 A 교수를 통해 학술지에 게재한 논문을 대필 받은 혐의다. 두 사람은 피고인신문에서 “A 교수에게 대필이 아닌 검토를 부탁한 것이며 교수가 검토를 과하게 한 것일 뿐”이라면서 “이 사건 논문은 직접 작성했다”고 진술하며 공소사실을 모두 부인했다. 정 검사는 이날 최후진술에서 “본 건으로 그간 천직으로 생각한 검사로부터 직무를 수행하지 못한 채 오랜 기간 수사와 재판을 받았다”면서 “검사이기 전 한 인간으로서 제 인격과 자존심이 추락했다”고 억울함을 주장했다. 동생 정씨도 “오랜 기간 공부와 연구를 거쳐 원하던 교수가 됐지만 교수직을 유지 못하고 있다”며 “재판을 받으며 엄청난 스트레스로 건강이 크게 상했다. 상황을 고려해 선처해달라”고 요청했다. 재판부는 오는 10월 14일 두 사람에 대한 선고기일을 진행할 예정이다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

이탈리아 서쪽 사르디니아 섬에서 이빨이 없고 피부가 극히 얇아진 상어가 발견돼 학계가 조사에 나섰다. 해당 상어가 처음 발견된 것은 지난해 7월로, 당시 낚시를 하던 사람이 우연히 암컷 검은입 두툽상어(Galeus melastomus, blackmouth cat shark) 한 마리를 배 위로 건져 올렸다. 이를 최초로 발견한 낚시꾼에 따르면, 두툽상어는 수심 500m 지점에서 낚은 것으로, 발견 당시 피부가 다른 상어와 남다르고 이빨이 없었다는 것이 특징이었다. 소식을 접한 이탈리아 칼리아리대학 연구진이 해당 두툽상어를 실험실로 옮겨 분석을 시작했다. 그 결과 이 두툽상어는 표피와 진피 등 피부와 관련된 구조가 평범한 두툽상어에 비해 심각하게 부족한 것으로 확인됐다.일반적으로 상어의 피부는 매우 미끈미끈해 보이지만, 실제로는 플라코이드 비늘로 불리는 작은 이빨 모양의 구조로 이뤄져 있어서 거친 것이 특징이다. 상어의 피부는 특정 포식자와 외부 기생충에 대응하는 강력한 물리적 장벽 역할도 하는데, 이 두툽상어의 경우 생존에 큰 영향을 미치는 피부 구조가 상당히 부족하기 때문에 연구진은 “피부가 없다”고 표현했을 정도다. 뿐만 아니라 이 상어는 사나운 상어의 상징과도 같은 날카로운 이빨을 전혀 가지고 있지 않았다.연구진은 이러한 검은입 두툽상어의 특징이 환경오염과 기후변화로 인한 결과로 보여진다고 추측했다. 기후변화로 인해 바다가 점차 산성화되고, 화학물질에 노출되는 시간이 길어지면서 피부와 치아를 잃었다는 것. 지구온난화로 해수 온도가 높아진 것 역시 상어의 피부와 치아에 영향을 미친 것으로 추정된다. 연구진은 “피부와 이빨이 없는 검은입 두툽상어가 발견된 것은 이번이 처음”이라면서 “위장에서 먹이로 먹은 물고기 14마리 정도가 발견됐기 때문에, 이빨이 없는 것이 사냥에 영향을 미치진 않았던 것 같다”고 설명했다. 이어 “이 암컷 두툽상어가 피부와 이빨 없이 어떻게 야생에서 살아남았는지는 의문이다. 눈을 제외한 몸 전체가 창백한 노란색을 띠고 있고, 복부와 아가미에만 약간의색소가 남아있는 상태였다”면서 “이러한 특징이 개체의 행동과 생리, 생태에 어떠한 영향을 미치는지는 불분명하다”고 덧붙였다. 연구진은 상어에게서 피부의 기능을 고려했을 때, 진피와 표피층 등의 부족으로 헤엄치는 자세 등이 변형되고, 이 과정에서 더 많은 속도는 느려지고 에너지는 더 많이 필요로 하는 상태였을 가능성이 크다고 보고 있다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘어류생물학 저널’(Journal of Fish Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

봄이나 가을 같은 환절기가 아니더라도 점심 식사 직후에는 밤잠의 부족함이 배부름의 만족스러움과 함께 찾아와 꾸벅꾸벅 졸게 된다. 점심 식사 직후 낮잠은 일이나 학습 집중력을 높일 뿐만 아니라 건강에도 좋은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 스페인에서는 여전히 오후 2~5시 사이에 낮잠을 자는 ‘시에스타’ 문화가 남아있기도 하다. 그런데 1시간 이상의 낮잠은 오히려 건강에 악영향을 미치며 심장에 무리를 준다는 연구결과가 나왔다. 중국 광저우 의대 제1차병원 연구팀은 60분 이상 낮잠은 심혈관 질환 발생 가능성을 30% 이상 높인다고 28일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 유럽심장학회(ESC)에서 개최한 ‘2020년 디지털컨퍼런스’에서 27일 발표됐다. 또 의학분야 국제학술지 ‘수면 의학’에 실렸다. 연구팀은 낮잠과 모든 종류의 사망원인, 심혈관질환 위험 사이의 연관성을 파악하기 위해 31만 3651명을 대상으로 한 20개의 코흐트 집단 연구를 메타분석했다. 메타 분석은 비슷한 주제로 연구된 문헌들을 통계적으로 통합하거나 비교해 새로운 결론을 도출해 내는 연구 방법이다. 분석 대상의 39%이 낮잠 습관이 있는 것으로 나타났다. 연구에 따르면 낮잠 시간이 1시간 이상일 경우 모든 사망원인의 위험성을 30% 이상 높이고 심혈관 질환 발생 가능성은 34%나 높아지는 것으로 확인됐다. 이 같은 특성은 하루 6시간 이상 밤잠을 잤음에도 낮잠이 1시간 이상일 때 나타났다. 또 65세 이상 노년층에게서는 긴 낮잠은 조기사망 위험을 19%나 늘리는 것으로 조사됐다. 남성보다는 여성이 낮잠과 건강의 연관성이 더 뚜렷하게 나타나는 것으로 조사됐다. 반면 30분 이하의 짧은 시간의 낮잠은 심혈관 질환이나 당뇨 같은 질병 발생 위험과 상관이 없는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 긴 낮잠은 체내 염증 수치를 늘리기 때문으로 분석했다. 낮잠 시간이 어떻게 체내 염증수치를 높이는지에 대한 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 강조했다. 팡제 광저우 의대 박사는 “일반적으로 밤에 못 잔 ‘잠 빚’을 보충하기 위해서 충분히 낮잠을 충분히 자는 것이 나쁘지 않다고 알고 있으며 건강에도 도움이 된다고 알고 있는 것이 사실”이라며 “이번 연구는 낮잠 습관이 있는 사람이라도 1시간 이내로 제한해야 하며 낮잠 습관이 없다면 굳이 시작할 필요가 없다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr