삼국시대 신라의 왕실과 지방 귀족들 사이에서는 근친혼이 성행했으며 부모와 자식이 함께 순장됐다는 사실이 유전체 수준에서 처음 입증됐다. 서울대 생명과학부, 과학데이터혁신연구소, 영남대 박물관, 세종대 역사학과, 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 고유전학과 공동 연구팀은 경상북도 경산 임당·조영 유적지에서 발굴된 78명의 고유전체(aDNA)를 분석한 결과 신분의 높낮이와 무관하게 공동체 내혼(內婚) 문화가 뿌리내리고 있었다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4월 9일 자에 실렸다. 경상북도 경산 임당·조영 유적지는 4~6세기 약 100년에 걸쳐 조성된 1600기 이상의 고분을 포함하고 압독국(押督國)의 지배 가문 후손들이 묻힌 것으로 추정된다. 진한 지역 소국들 중 하나인 압독국은 신라 초기에 복속된 것으로 알려졌다. 경북 임당·조영 유적 78명 인골 분석게놈 전체 데이터, 생물정보학으로 분석연구팀은 44개 고분에서 출토된 78명의 인골에서 게놈 전체 데이터를 확보하고 생물정보학 도구를 사용해 친족 관계를 정밀 분석했다. 그 결과 1촌 11쌍, 2촌 23쌍, 3촌 이상 20쌍 등 54쌍의 혈연 쌍이 확인됐으며, 이를 토대로 적어도 2촌 관계로 연결된 10개 가계도와 3촌 관계로 연결된 3개 집단을 재구성하는 데 성공했다. 이는 단일 지역 사회로서는 이례적으로 빽빽한 친족 네트워크라고 연구팀은 설명했다. 동형접합 연속 구간(ROH) 분석으로 근친혼의 핵심 증거가 밝혀지기도 했다. ROH는 부모가 혈족 관계일수록 자녀 유전체에 긴 동형접합 구간이 늘어난다는 사실을 바탕으로 한다. 묘주 가문의 여성 한 명(IMD003)은 DNA 분석 결과, ROH 총합이 319.22cM에 달해 부모가 1촌 이내 관계였다는 것이 확인됐다. 이는 신라 왕실과 지방 귀족의 근친혼을 언급한 ‘삼국사기’의 기록과도 일치하는 것으로, 문헌 기록을 유전체 분석으로 처음 확인한 사례다. 이와 함께 동일한 ROH 신호가 순장자에서도 나타나 사회 계층을 가리지 않고 근친혼 관행이 있었던 것으로 밝혀졌다. 또 부모-자식이 함께 순장된 사례가 3건이나 확인됐는데 이에 대해 연구팀은 특정 가계가 대를 이어 순장자로 동원된 ‘순장 세습’ 구조가 존재했을 가능성도 있다고 분석했다. 또 연구팀은 여성들이 자기 혈족과 함께 매장된 사례도 다수 확인했다. 실제로 IBD 네트워크 분석에서 성인 남성과 여성의 친족 연결 수와 강도 분포에 통계적 차이가 발견되지 않았다. 이는 유럽의 고대 사회에서 흔히 발견되는 여성이 결혼하면 남편 가문에 편입되는 ‘여성 외혼제’ 구조와는 대비되는 결과다. 여성이 결혼 후에도 혈족 집단 내에 남아 있었음을 시사하는 것으로, 실제로 아버지와 딸, 손녀가 함께 매장된 사례도 확인돼 여성의 혈족 공동 매장이 확인됐다. “삼국시대 남부엔 조몬인 없었다”신라인 DNA, 일본 열도 계통과는 달랐다집단유전학 분석에서 임당·조영 고대인은 현대 한국인 집단과 가장 가까운 것으로 나타났으며 삼국시대 다른 한반도 유적과도 동질적인 것으로 조사됐다. 또 qpAdm 조상 모델링 결과 서요하 청동기와 중국 남부 만기 신석기 두 계통의 혼합으로 밝혀졌고, 조몬 관련 유전자는 전혀 나타나지 않아 일본 열도 이주민의 흔적은 없었다. 연구를 이끈 정충원 서울대 생명과학부 교수(집단유전학)는 “성별 편향 없는 근친혼이 이루어진 사회의 보기 드문 고유전학 사례”라며 “이번 연구는 한국 삼국시대 고대인의 근연 개인들에 대해 게놈 전체 구성을 분석한 최초의 사례”라고 설명했다. 이어 “유전체 데이터를 통해 고대 유럽에서 관찰되는 부계 거주 체계와 구별되는 독특한 가족 구조의 증거를 제시할 수 있었다”고 덧붙였다. 정 교수는 “한반도에 대한 추가적인 고고유전체학 연구가 고대 동아시아의 인구 역학과 가족 구조에 관한 더 많은 정보를 밝혀줄 것으로 기대한다”고 전했다. 교신저자로 참여한 우은진 세종대 역사학과 교수도 “이번 연구의 가장 큰 의미는 고대 한국 사회를 친족과 혼인 관행의 관점에서 고유전체 분석을 통해 직접 복원했다는 점”이라며 “이번 연구를 바탕으로 친족 관계를 중심으로 한 인구 구성의 원리뿐 아니라 집단의 이동성, 건강과 질병, 사회생물학적 정체성이 어떤 방식으로 상호작용하여 장례 문화에 반영되었는지를 함께 밝히는 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

온난화로 인해 지구 평균 기온이 오르면서 많은 지역에서 산불이 잦아지고 있다. 기온 상승과 기상 패턴 변화로 토양과 식생이 건조해져 인화성이 높아지기 때문이다. 이런 가운데 스웨덴 예테보리대 지구과학과, 스톡홀름대 생태 회복력 연구센터, 찰머스 공과대 우주·지구·환경학과, 미국 코네티컷대 생태·진화생물학과, 생물 위험 연구센터, 중국 칭화대 지구 시스템과학과 공동 연구팀은 기후 변화로 인해 지금까지 산불이 한 번도 나지 않았던 곳에서도 불이 난다고 8일 밝혔다. 특히 산불이 과거보다 극지방에 훨씬 가까운 지역에서도 발생할 수 있는 환경이 되면서 전 세계 수천 종 생명체의 생존을 위협하는 중요한 요인이 되고 있다고 지적했다. 이 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 4월 6일 자에 실렸다. 기후 변화가 생물 다양성에 미치는 영향을 다룬 기존 연구들은 주로 서식지의 점진적 변화에 초점을 맞춰왔다. 그래서 기후 변화로 인한 산불이 동식물의 장기적 생존에 어떤 영향을 미치는지는 덜 주목받았다. 이에 연구팀은 기후 모델 13개와 인공지능(AI) 머신러닝 기반 방법론을 결합해 이번 세기 말까지 산불 피해 면적과 산불 기간의 길이 변화를 예측했다. 여기에 세계자연보전연맹(IUCN) 적색 목록(Red list)을 바탕으로 이런 변화가 전 세계 생물종에 미치는 위험도를 분석했다. 적색 목록에는 현재 산불 빈도 증가와 규모 확대로 생존을 위협받는 9592종이 등재돼 있다. 연구팀은 금세기 말까지 탄소 배출이 급격히 증가하거나 감소하지 않고 산업화 대비 약 2.7도 기온 상승을 가정한 중간 시나리오를 가정했다. 분석 결과, 산불 피해 면적은 전 지구적으로 약 9.3% 증가하고, 산불 기간도 22.8% 늘어나는 것으로 조사됐다. 산불에 취약한 종의 약 84%는 멸종에 더 가까워진다고 연구팀은 밝혔다. 지역별 편차도 드러났는데 많은 지역에서 산불 위험이 높아졌지만, 아프리카 일부 지역은 강수량이 증가하면서 오히려 피해 면적이 줄어들 수 있는 것으로 나타났다. 또 분포 범위가 좁은 종일수록 취약한 것으로 나타났다. 가장 큰 영향을 받는 종들은 남미, 남아시아, 오스트레일리아에 집중돼 있으며, 그중 상당수는 이미 멸종위기종이다. 연구팀은 배출량을 줄이는 조치가 산불 발생을 크게 억제할 수 있다고 제안했다. 고배출 시나리오와 비교할 때, 중간 배출 시나리오에서는 산불로 인한 종의 취약성 증가를 60% 이상 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 뉴질랜드, 남아메리카, 북극권 인근 지역이 배출 감축의 혜택을 가장 크게 누릴 수 있는 곳으로 꼽혔다. 연구를 이끈 델리앙 첸 스웨덴 예테보리대 교수는 “이번 연구 결과는 산불이 생물 다양성에 갈수록 심각한 위협이 되고 있음을 보여준다”며 “산불 같은 교란 요인을 고려하지 않은 채 취약 동식물 보전 전략은 미래 위협을 과소평가할 위험이 크다”고 설명했다.

가수 강산에의 대표곡 ‘거꾸로 강을 거슬러 오르는 저 힘찬 연어들처럼’에서 알 수 있듯 강물을 거꾸로 오르는 물고기하면 연어가 유일한 것으로 생각된다. 그런데 콩고민주공화국, 독일, 벨기에, 스위스, 미국, 남아프리카공화국, 브라질, 포르투갈 8개국 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 연어처럼 강물을 거슬러 올라가는 작은 물고기를 처음 확인했다고 7일 밝혔다. 이 연구에는 콩고민주공화국 루붐바시대학 농업환경과학부, 어업·양식대학, 콜웨지대, 독일 바바리안주 동물학 박물관, 벨기에 왕립 중앙아프리카 박물관, 왕립 자연사박물관, 루뱅 가톨릭대, 리에주대, 스위스 바젤대 동물학 연구소, 미국 뉴욕 전미 자연사박물관, 남아프리카공화국 남아프리카 수생 생명다양성 연구소, 브라질 마라냥 연방대, 포르투갈 리스본대 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 4월 3일 자에 실렸다. 물고기가 폭포를 거슬러 올라가는 수직 등반 행동은 계통적으로 멀리 떨어진 여러 어류종에서 관찰됐다. 그렇지만 이런 행동은 제대로 기록된 경우가 많지 않고 수직 등반 행동 어류에 관한 보고는 일화적 수준에 그쳤다. 이에 연구팀은 2018년과 2020년 4차례에 걸쳐 콩고민주공화국 루빌롬보 폭포의 수직 암벽을 올라가는 수천 마리의 쉘이어를 발견했다. 쉘이어는 아프리카 지역 담수에서 서식하는 5㎝ 정도 크기의 작은 물고기로 국내에서는 생소한 어종이다 보니 공식 국문명이 없다. 연구팀에 따르면 쉘이어의 수직 등반 행동은 강수량이 풍부한 해의 우기 말기인 4~5월에 몸길이 3.7~4.8㎝ 개체들이 수행하는 것으로 관찰됐다. 연구팀은 쉘이어가 폭포의 수직 암벽에 달라붙어 가슴지느러미와 배지느러미를 이용해 추진력을 얻고, 몸 뒤쪽 절반을 좌우로 굽이치듯 움직여 전진하는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구진의 계산에 따르면 쉘이어 한 마리가 루빌롬보 폭포 정상에 도달하는 데 평균 약 9시간 45분이 걸린다. 이는 15분 이동, 30분 짧은 휴식, 1시간 긴 휴식 아홉 차례로 구성된다. 특히 돌출된 절벽을 우회하기 위해 거꾸로 매달려 오르는 경우 물줄기에 부딪혀 떨어질 위험이 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 쉘이어가 루빌롬보 폭포를 오르는 이유로 두 가지 가능성을 제시했다. 우선 폭우에 하류로 떠내려간 뒤 상류 서식지를 다시 점유하기 위한 것이고, 다른 하나는 먹이 경쟁이 덜하고 은빛버터메기 같은 포식성 어류가 적은 지역으로 이동하기 위한 것이다. 파시피크 키웰레 무탐발라 콩고 루붐바시대학 연구원은 “폭포를 오르기 위해 대기 중인 물고기들이 불법 모기장 그물을 이용한 어부들에게 쉽게 포획될 위험이 있다”고 경고하는 한편 “건기에 농업용 관개를 위해 폭포 상류에서 강물을 다른 방향으로 돌릴 경우 루빌롬보강의 생물 다양성이 위협받을 수 있는 만큼 생태계의 포괄적 보호가 필요하다”고 강조했다.

경기 아주대학교 김의겸 교수(기계공학과) 연구팀이 그동안 로봇이 하기 가장 어려운 작업으로 꼽혔던 ‘케이블링(배선 작업)’을 정밀하게 수행할 수 있는 로봇 손(gripper, 그리퍼) 기술을 개발했다. 그동안 가전제품이나 자동차 제조 공정에서 전선을 연결하는 작업은 전선 특유의 유연성 때문에 자동화가 어려워 대부분 사람의 손에 의존해 왔다. 김 연구팀은 ‘최소한의 자유도(DOQ, degree of freedom)로 구성한 그리핑 메커니즘’을 기반으로 새로운 로봇 손(그리퍼)을 설계했다. 이는 로봇의 관절과 움직임을 복잡하게 만드는 대신 꼭 필요한 핵심 움직임만으로 정교한 기능을 구현했다. 로봇은 구조가 단순해져 제작 비용이 저렴해지면서도 전선을 평평하게 잡는 방식(평행 파지)과 손가락 끝으로 꼬집듯 잡는 방식(핀치 파지)을 모두 자유자재로 구사할 수 있게 됐다. 김 교수팀의 로봇은 ‘촉각 센서’를 따로 달지 않고도 로봇이 전선의 상태를 알아차릴 수 있다. 연구팀은 외부에서 가하는 힘을 로봇 손의 내부 모터에 흐르는 전류 변화를 분석해 외부에서 가해지는 힘을 정확히 측정해내는 ‘내재적 센싱(Intrinsic Sensing)’ 기술을 성공적으로 적용했다. 로봇은 모터의 힘만으로 전선을 놓치지 않았는지, 지금 얼마나 세게 잡고 있는지, 전선의 어느 부분을 건드리고 있는지를 실시간으로 파악한다. 통상 로봇들은 마찰력이 커서 미세한 감지가 불가능했지만, 연구팀은 로봇 손의 설계를 효율화해 이를 가능하게 만들었다. 이번 연구 결과는 기계공학 및 로봇 제어 분야에서 세계적으로 권위 있는 학술지인 3월호 온라인판에 게재됐다. 김 교수는 “로봇 공학의 난제였던 케이블링 작업을 로봇으로 구현한 사례는 세계적으로도 매우 드문 성과”라며 “산업 현장에서 배선 작업 등 섬세한 작업의 자동화에 기여할 수 있기를 바란다”고 밝혔다. 논문의 제1저자인 박지범 학생(석박통합과정)도 “이 기술이 실제 제조 현장에 적용되어 우리나라 산업 발전에 기여하기를 희망한다”고 전했다. 이번 연구는 산업통상자원부의 로봇산업핵심기술개발사업과 한국연구재단 우수신진연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

날생선을 먹거나 맨손으로 다루다가 바이러스에 감염돼 눈에 심각한 손상을 입는 사례가 중국에서 잇따르고 있다. 수생 동물에서 유래한 바이러스가 사람에게 질병을 일으킨 것은 이번이 처음으로, 과학자들이 긴장하며 추이를 주시하고 있다. 국제 학술지 ‘네이처 마이크로바이올로지’에 최근 실린 연구에 따르면 이 질환은 ‘지속성 안압 상승 바이러스성 전방 포도막염’(POH-VAU)으로 불린다. 그동안 원인을 알 수 없었던 이 안과 질환은 수생 생물에서 유래한 ‘은폐 사망성 노다바이러스’(CMNV)와 연관돼 있다는 사실이 이번에 처음으로 밝혀졌다. 중국 칭다오 중국수산과학원 연구팀은 2022년 1월부터 2025년 4월까지 POH-VAU를 진단받은 환자 70명을 추적 조사했다. 이 병에 걸리면 눈 안쪽에 염증이 생기고 안압이 높아지는데, 시신경을 손상시켜 시력을 잃게 할 수 있는 녹내장과 증상이 비슷하다. 조사 결과 환자의 71%가 수산물을 맨손으로 다루거나 날생선을 먹은 적이 있었다. 감염 경로를 보면 보호 장비 없이 수산물을 손질한 경우가 54%로 가장 많았고, 날생선 섭취가 17%로 뒤를 이었다. 연구팀은 환자들에게서 ‘은폐 사망성 노다바이러스’(CMNV)를 검출했다. 이 바이러스는 흰다리새우 같은 수생 동물에서 주로 발견된다. 수술을 받은 환자의 눈 조직에서도 이 바이러스가 확인됐다. 환자 대부분은 약물로 치료를 받았지만 3분의 1은 수술이 필요했고, 그중 한 명은 끝내 시력을 되찾지 못했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서도 비슷한 결과가 나왔다. 바이러스에 노출된 쥐는 한 달 안에 각막과 홍채, 망막에 뚜렷한 이상이 생겼다. 같은 물을 쓴 쥐들 사이에서도 바이러스가 퍼졌다. 사람 간 전염 가능성도 완전히 배제하기 어려운 상황이다. 왜 이 바이러스가 유독 눈에만 영향을 미치는지는 아직 밝혀지지 않았다. 연구팀은 “앞으로 전 세계, 특히 수산물 양식과 소비가 많은 나라를 중심으로 POH-VAU 환자에 대한 광범위한 실태 조사가 이뤄져야 한다”고 강조했다.

집 안에서 사용되는 향 스틱(인센스) 제품이 어린아이의 뇌에 발작을 일으킬 만큼 위험할 수 있다는 사실이 의료 보고서로 확인됐다. 향 연기 속 살리실산염이 뇌 조직에 서서히 쌓여 발작은 물론 다발성 장기 부전까지 유발할 수 있다는 분석이다. 특히 면역 기능이 약한 어린아이는 성인보다 훨씬 낮은 농도에서도 치명적인 영향을 받을 수 있어 각별한 주의가 필요하다는 경고가 나온다. 3일 데일리메일에 따르면 미국 뉴욕에서 갑작스럽게 발작을 일으켜 응급실에 실려 간 3세 여아에 대한 검사 결과 살리실산염 중독으로 밝혀졌다. 당시 아이의 어머니는 딸이 부엌 쪽으로 걷다가 갑자기 쓰러져 5분간 발작을 일으켰다고 전했다. 아이는 소아 중환자실로 옮겨져 회복세를 보이는 듯했지만 불과 몇 시간 만에 두 차례 발작이 더 이어졌다. 의료진은 두피에 전극을 부착해 뇌 활동을 측정하는 뇌파 검사(EEG)를 시행했고 결과는 정상으로 나왔다. 그러나 혈액 검사에서 살리실산염 수치가 높게 검출됐다. 살리실산염은 버드나무 껍질이나 아스피린 등 일반 의약품에 들어 있는 성분이다. 소량에서는 안전하지만 과량이 되면 호흡 부전, 발작, 무기력증, 탈수를 유발한다. 성인 기준 안전 수치는 약 30㎎/㎗이지만 어린이에게는 그보다 낮은 수치도 치명적일 수 있다. 조사 결과 아이의 침실에서 불을 붙여 태우는 향 스틱이 일상적으로 사용된 것으로 드러났다. 해당 제품에는 살리실산염이 10~20% 농도로 들어 있었고 의료진은 이를 발작 원인으로 판단해 살리실산염 만성 중독으로 확진했다. 이 질환은 살리실산염에 오랫동안 반복적으로 노출될 때 나타나며 면역력이 약한 어린이와 노인에게 특히 위험하다. 살리실산염은 뇌 조직에 서서히 축적되면서 염증과 세포 기능 저하를 일으킨다. 위·간·신장·폐·심장에도 흡수돼 다발성 장기 부전으로 번질 수 있다. 의료진은 “만성 살리실산염 중독은 단발성 급성 중독보다 사망률이 높다”고 경고했다. 해당 사례는 최근 학술지 ‘아메리칸 저널 오브 케이스 리포트’에 실렸다. 미국 식품의약국(FDA)은 일부 향 스틱 제품에 포름알데히드·벤젠 같은 발암 물질이 들어 있을 수 있다고 경고한 바 있다. 이 성분은 백혈병·비강암·림프종 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 의료진은 “원인을 알 수 없는 발작 증세로 아이가 내원하면 밀폐된 공간에서 향 스틱을 장시간 사용했는지 반드시 확인해야 한다”고 강조했다.

중국의 태양광 발전 전문가가 우주 태양광 발전 기술에 군사 기술을 접목하는 방안을 제시해 눈길을 끌고 있다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국의 우주 태양광 발전소를 짓는 ‘주리’(朱日) 프로젝트의 주요 설계자인 단바오옌 시안전자과학기술대 교수는 지난달 학술지에 발표한 논문에서 자신의 연구진이 거대한 궤도 인프라의 설계를 전면 개편했다고 밝혔다. 중국이 2030년을 목표로 추진 중인 주리 프로젝트는 우주 공간에 거대 태양광 발전소를 건설해 생산한 전기를 지구로 전송하는 임무다. 우주 태양광 발전은 지상 태양광 발전과 달리 낮과 밤의 주기나 기상의 영향을 받지 않아 안정적인 발전이 가능하다는 점에서 주목받고 있다. 태양광 발전 모듈을 탑재한 위성을 궤도에 띄워 전기를 생산한 뒤 이를 마이크로파로 전환해 지상으로 전송한다. 지상에서는 이를 직류 전력으로 재변환해 활용한다. 중국은 2030년 궤도 실증 작업을 목표로 임무를 추진 중이다. 일본은 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 주도로 산학연이 협력한 오히사마(OHISAMA) 프로젝트를 통해 2025년 말 처음으로 기술적 실증에 성공했다. 단 교수는 우주에서 지상으로 장거리에 걸쳐 에너지를 온전히 전달하기 위해서는 극도로 좁고 정밀한 조종이 가능한 마이크로파 빔이 필요하다고 설명했다. 이러한 마이크로파 빔의 설계는 무선 전력 전송의 효율성과 정확성을 높이기 위한 것이지만 군사적 용도로도 활용할 수 있다는 것이 단 교수의 설명이다. 특히 단 교수는 새로운 시스템이 에너지 전송 외에도 통신, 항법, 정찰, 간섭 및 원격 제어와 같은 광범위한 작업을 지원해야 할 것이라고 강조했다. 단 교수의 연구진은 10여년 전부터 우주 태양광 발전을 연구해왔는데, 주요 접근 방식 중 하나로 이른바 ‘오메가’(OMEGA) 설계를 제안했다. 최근 논문에서 그는 우주에 올려놓을 태양광 발전 설비를 단일 대형 구조물이 아닌 여러 개의 소형 장치로 구성된 모듈식 시스템으로 전환할 것을 제안했다. 하나의 거대한 발전설비에 의존하는 대신, 분산형 설계는 여러 개의 태양광 집열 장치를 모듈과 어레이로 묶는다는 구상이다. 일부 구성 요소에 문제가 발생하더라도 시스템이 계속 작동할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해 우주에서 극도로 높은 전력을 처리하는 데 따르는 공학적 어려움을 줄이고 시스템 구축의 전반적인 난도를 낮출 수 있을 것이라는 게 단 교수의 복안이다. 앞서 미국 항공우주국(NASA) 역시 2010년대 초 수많은 소형 모듈형 장치를 연동해 전력을 생산하고 전송하는 ‘SPS-ALPHA’(임의의 대규모 위상 배열을 이용한 태양광 발전 위성) 개념을 제안했다. 단 교수는 OMEGA 설계가 ALPHA에 비해 훨씬 단순한 구조로 더욱 효율적인 에너지 수집 및 향상된 열 관리 등 여러 가지 이점을 제공한다고 주장했다. 1960년대 처음 나온 우주 태양광 발전 아이디어는 대규모의 청정에너지를 지속 공급할 수 있는 개념으로 주목받았다. 그러나 발전설비를 우주로 올려보내는 높은 비용, 극한의 우주 환경에서 패널을 유지 보수하는 기술적 난제, 우주 파편 위험, 마이크로파의 전송 효율 및 안전성 등 여러 난제를 안고 있다.

연쇄 살인범이 아무나 표적으로 삼는 것처럼 보이지만 실제로는 자신의 어머니와 닮은 얼굴의 피해자를 골라 범행을 저지르는 경향이 있다는 사실이 연구로 확인됐다. 어린 시절 모친으로부터 받은 트라우마가 피해자 선택 패턴에 영향을 미쳤다는 것이다. 호주 연구팀은 이 같은 분석을 바탕으로 피해자의 얼굴 특징을 비교해 미제 사건 간의 연관성을 찾아내는 법과학 도구를 개발했다. 호주 머독대학교 연구팀은 최근 학술지 ‘경찰 저널: 이론, 실제 및 원칙’에 게재한 논문에서 이같이 밝혔다. 연구팀에 따르면 악명 높은 살인마 테드 번디, 에드 켐퍼 등이 피해자를 선택한 방식에는 일정한 규칙이 숨어 있었다. 어린 시절 이성 부모나 가까운 가족에게 받은 상처가 성인이 된 뒤에도 남아 그와 닮은 외모를 가진 사람을 표적으로 삼았을 가능성이 높다는 것이다. 연구팀은 “피해자의 나이, 성별, 계층, 외모 등의 특징이 범행 대상 선택에 영향을 미친다는 사실은 이미 여러 연구에서 밝혀졌다”며 “많은 연쇄 살인범이 자신에게 아동기 트라우마를 준 이성 부모나 가까운 가족과 신체적 특징이 비슷한 인물을 표적으로 삼는다는 점은 여러 범죄 사례에서 공통적으로 확인된다”고 설명했다. 테드 번디의 피해자들이 그의 어머니 루이즈 번디와 묘하게 닮았다는 점은 오래전부터 연구자들 사이에서 꾸준히 지적돼 왔다. 그가 주로 노린 피해자들은 대부분 가운데 가르마를 탄 긴 머리를 하고 있었는데, 이는 그가 어린 시절 어머니가 즐겨 하던 헤어스타일과 일치했다. 번디는 어머니를 누나로 알고 자라다 십 대가 돼서야 비로소 진실을 알게 됐다. 전문가들은 이 충격적인 사실이 훗날 그의 범행 패턴 형성에 영향을 미쳤을 것으로 보고 있다. ‘여대생 연쇄 살인마’로 알려진 에드 켐퍼의 사례는 더욱 노골적이다. 그는 어머니와 지배적이고 폭력적인 관계 속에서 살았고, 자신이 저지른 살인이 “어머니를 반복해서 죽이려는 시도”였다고 고백했다. 그의 피해자들도 대부분 어머니와 외모가 유사한 여대생들이었다. 연구팀은 피해자 간의 유사성이 실제 수사에 활용되려면 객관적이고 검증된 분석 방법이 필요하다고 강조했다. 이를 위해 연구팀이 개발한 소프트웨어는 피해자 사진 속 눈꼬리, 입술 끝, 턱, 코끝 등 55개 지점의 얼굴 수치를 측정해 안면 구조를 정밀하게 비교한다. 화질이 떨어지는 사진에서도 육안으로는 놓치기 쉬운 미세한 공통점을 잡아낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 나아가 이 도구에 인공지능(AI)을 접목해 분석 과정을 자동화하는 방안도 제시됐다. 논문의 주저자인 브렌던 채프먼 머독대 교수는 “수많은 피해자 사진을 빠르고 정확하게 분석할 수 있어 단서가 부족한 사건에서도 수사관에게 유효한 실마리를 줄 수 있다”며 “DNA 증거를 대신하는 기술은 아니지만, DNA가 없거나 훼손된 사건에서 피해자 간의 연관성을 찾아내는 새로운 출발점이 될 수 있다”고 덧붙였다.

문어가 서로를 눈으로 확인하지 않아도, 일정 거리 안에서 다리만 닿으면 짝짓기가 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 수컷 문어의 ‘짝짓기 전용 다리’가 암컷을 화학적으로 구별할 수 있기 때문이라는 설명이다. 미국 하버드대와 UC샌디에이고 공동 연구진은 문어가 다리의 감각만으로 짝을 인지하고 교미까지 이어갈 수 있다는 점을 확인하고, 연구 결과를 지난 2일(현지시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다. 문어를 비롯한 두족류 수컷은 8개의 다리 가운데 하나가 ‘헥토코틸러스’(hectocotylus)라고 불리는 번식용 기관으로 발달해 있다. 수컷의 몸통에서 생성된 정자낭은 이 다리 끝으로 이동하며, 교미 시 헥토코틸러스를 암컷의 몸속에 넣어 난관을 찾아 정자낭을 전달하는 방식이다. 연구진은 수컷이 이 다리를 평소 탐색이나 먹이 활동에 거의 사용하지 않음에도 불구하고, 다른 다리와 유사한 감각세포를 갖고 있다는 점에 주목했다. 일반적으로 수컷 문어는 헥토코틸러스를 몸 가까이 말아 둔 채 생활한다. 이를 확인하기 위해 연구진은 수조 안에 검은 칸막이를 설치하고, 양쪽에 각각 수컷과 암컷 캘리포니아 두점문어를 배치했다. 칸막이에는 다리 하나가 통과할 수 있을 정도의 작은 구멍을 만들었다. 실험 결과, 수컷 문어는 칸막이 너머로 다리를 뻗어 암컷의 위치를 찾아냈고, 헥토코틸러스 끝을 암컷의 생식기관에 삽입해 짝짓기를 마쳤다. 암컷은 수컷의 다리가 닿지 않는 위치로 이동할 수 있었지만, 다리로 전달되는 신호에 반응하며 교미에 응한 것으로 나타났다. 연구진은 “문어가 칸막이를 사이에 둔 상태에서도 교미에 성공했다”며 “정자낭이 전달되는 동안 암수 모두 한 시간 이상 움직임을 멈추기도 했다”고 설명했다. 조명을 완전히 차단한 환경에서도 동일한 결과가 확인됐다. 반면 칸막이 양쪽에 모두 수컷을 배치했을 경우, 짝짓기 행동은 나타나지 않았다. 연구진은 암컷 생식기관 조직을 분석한 결과, 스테로이드 호르몬인 프로게스테론이 이러한 반응을 유도하는 핵심 요인이라고 판단했다. 실제로 교미 직전 암컷 대신 프로게스테론을 입힌 튜브를 넣자, 수컷은 이를 암컷처럼 인식하고 탐색 행동을 보였다. 그러나 다른 화학 물질이 묻은 경우에는 반응하지 않았다. 또한 헥토코틸러스는 몸에서 분리된 이후에도 프로게스테론에 노출되면 활발히 움직이는 모습을 보였다. 다리 끝 빨판에 존재하는 감각세포의 CRT1 수용체가 이 호르몬에만 선택적으로 반응하며, 이 신호가 있어야 정자낭 방출까지 이어졌다. 연구진은 “문어가 시각이 아닌 화학적 감각만으로 상대를 인식하고, 몸 전체가 접촉하지 않은 상태에서도 교미가 가능하다는 명확한 증거가 확인됐다”고 밝혔다.

미국 항공우주국(NASA)의 큐리오시티와 퍼서비어런스 로버는 화성 표면을 누비는 ‘이동식 실험실’로서 인류의 화성 탐사에 수많은 과학적 성과를 안겨줬다. 800kg 넘는 무게와 큰 차체 덕분에 다양한 과학 실험 장비를 탑재한 덕분이다. 하지만 너무 느린 속도가 약점으로 지적된다. 화성은 넓은데 로버의 이동 거리는 매우 짧기 때문입니다. 화성 로버들의 이동 속도가 느린 이유는 여러 가지다. 로버의 무게 대비 동력원인 원자력 전지(RTG)의 출력이 낮은 데다, 지구에서 직접 통제를 받다 보니 통신 지연 시간이 발생합니다. 지구와 화성 사이의 거리에 따라 신호를 주고받는 데만 짧게는 4분에서 길게는 22분 이상(왕복 기준 최대 44분 이상) 소요돼 즉각적인 대응이 불가능합니다. 여기에 바퀴를 이용해 이동하는 특성상 화성의 거친 암석 지형을 지날 때 전복이나 파손을 막기 위해 극도로 신중하게 움직여야 한다. 한 번 고장 나면 수리가 불가능하니 최대한 조심해서 조금씩 움직일 수밖에 없는 것입니다. 이러한 기존 탐사 방식의 한계를 극복하기 위해 가브리엘라 리게자 박사(유럽우주국 ESA 박사후 연구원)가 이끄는 연구팀은 새로운 대안을 제시했다. 화성의 험난한 지형을 자유롭게 돌파할 수 있는 ‘사족보행 반자율 로봇’을 이용하는 것입니다. 연구팀은 취리히 연방 공과대학교(ETH Zurich) 로봇 시스템 연구소 및 ETH Zurich Space, 취리히 대학교, 베른 대학교와 협력해 이미 산업계에서 그 성능이 검증된 사족보행 로봇 ‘애니멀(ANYmal)’을 기반으로 한 화성 탐사 모델을 개발하고 있습니다. 최근 발표한 연구에서 애니멀은 미세 현미경 이미지 센서인 ‘MICRO’와 ESA-ESRIC 우주 자원 챌린지를 위해 특수 제작된 ‘휴대용 라만 분광기’를 탑재한 로봇 팔을 장착하고 테스트를 진행했습니다. 연구팀은 바젤 대학교 내에 조성된 모의 화성 환경인 ‘마스레이버(Marslabor)’에서 이 사족보행 로봇을 테스트했습니다. 이 로봇이 네 다리를 이용해 울퉁불퉁한 지형을 쉽고 안전하게 이동할 수 있는지 검증하는 것과 함께 연구팀의 중요한 목표는 인간의 지시를 기다리지 않고 스스로 탐사했을 때 진짜 속도가 더 빠르고 충분한 과학적 성과를 거둘 수 있는지입니다. 연구팀은 전문가가 실시간으로 개입하는 ‘전통적 단일 목표 탐색 방식’과 로봇이 스스로 판단해 여러 지점을 순차적으로 탐사하는 ‘반자율 다중 목표 전략’을 비교했습니다. 연구 결과 반자율 임무의 속도가 훨씬 빠른 것으로 나타났습니다. 인간이 대략적인 목표 영역만 지정해 주면 로봇이 스스로 임무를 수행하는 반자율 방식은 완료까지 약 12~23분이 소요된 반면, 사람이 모든 과정을 직접 조종했을 때는 유사한 임무에 41분이 걸렸습니다. 속도는 두 배 이상 빨라졌지만, 과학적 분석의 정확도와 성공률은 높은 수준을 유지했습니다. 좀 더 구체적으로 설명하면 애니멀은 자율적으로 목표물을 선정해 접근한 뒤, 로봇 팔을 이용해 장비를 배치하고 분석된 이미지와 스펙트럼 데이터를 전송하는 데 성공했습니다. 특히 탄산염암이나 현무암뿐 아니라 행성 탐사에서 핵심 자원으로 꼽히는 감람석, 사장석 등 다양한 암석 유형을 정확히 구분해냈습니다. 또 로봇이 탐사한 루틸과 같은 산화물이나 달의 구성 성분과 유사한 사장석 등은 향후 우주 거주지 건설이나 자원 확보 임무에서 매우 유용한 정보가 될 수 있습니다. 이번 연구는 미래 화성 및 달 탐사에서 인공지능(AI) 기반의 자율 혹은 반자율 로봇이 탐사 기간을 단축하거나 같은 기간에 더 많은 성과를 거둘 수 있음을 보여줬습니다. 물론 아직은 연구 단계로 바로 인공지능 로봇을 화성에 투입하는 것은 아니지만, 미래 화성 탐사에서 상당히 유망한 신기술이 될 가능성이 높아졌습니다. 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘우주 기술 프런티어(Frontiers in Space Technologies)’ 2026년 최신호에 게재됐습니다.

한달에 한 번이라도 폭음을 하면 간이 심각하게 손상될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자주 마시는 것보다 가끔 몰아 마시는 게 낫다는 생각, 그것이 오히려 위험한 착각이라는 경고다. 미국에서 진행된 이러한 새로운 연구 결과는 국제 학술지 ‘임상 소화기내과학’(Clinical Gastroenterology and Hepatology)에 실렸다고 2일 데일리메일이 보도했다. 연구팀은 2017년부터 2023년까지 성인 8000명 이상의 데이터를 분석했다. 그 결과 한 달에 한 번 이상 폭음하는 사람은 같은 양의 술을 나눠 마신 사람보다 심각한 간 섬유화가 생길 확률이 약 3배 높은 것으로 나타났다. 이 연구에서 폭음의 기준은 여성은 하루 4잔 이상, 남성은 5잔 이상이다. 연구팀이 특히 주목한 질환은 ‘대사 기능 장애 관련 지방간 질환’(MASLD)이다. 예전에는 ‘비알코올성 지방간’으로 불렸던 이 병은 알코올과 관계없이 간에 지방이 쌓이면서 생긴다. 우리나라에서도 성인 3명 중 1명이 앓을 만큼 흔한 질환인데, 대부분 증상이 없어 모르고 지내는 경우가 많다. 과체중이거나 복부 비만이 있는 사람, 운동이 부족하거나 식단이 나쁜 사람이 특히 걸리기 쉽고, 제2형 당뇨·고혈압·고콜레스테롤·다낭성 난소 증후군이 있거나 50대 이상인 경우에도 발병 위험이 높다. 연구를 이끈 킥 메디신의 간 전문의 브라이언 리 박사는 이번 결과를 “엄청난 경각심을 일으킨다”고 표현했다. 그는 “지금까지 의사들은 술이 간에 미치는 위험을 평가할 때 총 음주량만 봤지, 어떻게 마시는지는 크게 따지지 않았다”며 “가끔이라도 폭음하는 것이 얼마나 위험한지 대중이 훨씬 더 잘 알아야 하며, 평소 적당히 마신다 해도 폭음은 피해야 한다”고 강조했다. 간 섬유화가 진행되면 간경변으로 이어질 수 있어 주의가 필요하다. 간경변은 한 번 생기면 되돌릴 수 없는 상태로, 내부 출혈·간 부전·간암·패혈증 등 생명을 위협하는 합병증을 일으킬 수 있다. MASLD는 증상이 거의 없지만, 일부에서 피로감이나 오른쪽 복부 불편감이 나타나기도 한다. 국내 상황도 다르지 않다. 질병관리청 통계에 따르면 2024년 기준 1년간 월 1회 이상 폭음한 비율이 남성 48%, 여성 27%에 달했다. 이 통계에서 폭음 기준은 한 번의 술자리에서 남성은 7잔(맥주 5캔) 이상, 여성은 5잔(맥주 3캔) 이상이다. 리 박사는 “가끔씩 폭음하는 사람이 많은 만큼, 의사와 연구자 모두 이 문제를 더 진지하게 파고들어야 한다”고 강조했다.

한국인이 즐겨 먹는 김치가 몸속에 쌓인 유해 플라스틱 입자를 배출하는 데 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 김치 속 특정 유산균이 장 안에서 나노플라스틱에 달라붙어 몸 밖으로 내보낸다는 사실이 실험으로 확인됐다. 세계김치연구소 이세희 박사 연구팀은 최근 국제학술지 ‘바이오자원 기술’(Bioresource Technology)에 이 같은 내용의 논문을 발표했다. 연구팀은 김치에서 ‘류코노스톡 메센테로이데스’라는 유산균을 분리한 뒤 나노플라스틱을 제거하는 능력이 있는지 실험했다. 이 균은 오랫동안 식품에 활용돼 온 안전한 젖산균이다. 인체에 해로운 유전자가 없어 프로바이오틱스로도 활용 가능성이 있다. 실험실에서 진행한 실험에서 이 균은 이상적인 조건 아래 나노플라스틱의 87%를 흡착했다. 장 내부 환경을 재현한 조건에서도 57%를 붙잡아냈는데, 이는 다른 균주에 비해 최대 19배 높은 성능이었다. 균이 플라스틱 입자를 세포 안으로 흡수하는 것이 아니라 세포 표면에 달라붙게 하는 방식으로 작동하기 때문에, 별도의 분해 과정 없이도 플라스틱을 몸 밖으로 운반할 수 있었다. 동물 실험에서도 효과가 확인됐다. 장내 다른 미생물의 영향을 없애기 위해 무균 상태의 생쥐를 사용했는데, 이 균을 먹인 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 대변으로 훨씬 많은 나노플라스틱을 배출했다. 유산균이 살아있는 장 안에서도 플라스틱을 붙잡아 체외로 내보낼 수 있다는 직접적인 증거다. 플라스틱은 오랜 시간 자외선과 열, 마찰을 받으며 점점 잘게 부서진다. 그 크기가 머리카락 굵기의 수백 분의 1 수준으로 작아진 것이 바로 나노플라스틱이다. 너무 작아 눈으로는 볼 수 없는 이 입자들은 오염된 해산물이나 수돗물, 소금, 심지어 공기를 통해서도 인체에 들어온다. 사실상 완전히 피하기가 불가능한 상황이다. 문제는 이 입자들이 몸속에서 단순히 머무는 데 그치지 않는다는 점이다. 신장 같은 장기보다 뇌에 더 쉽게 침투하는 성질이 있어, 혈뇌 장벽을 뚫고 뇌 조직에 쌓이기도 한다. 기존 연구에 따르면 뇌에 축적된 나노플라스틱은 염증과 산화 스트레스를 유발하고, 알츠하이머와 파킨슨병에서 나타나는 이상 단백질의 축적을 촉진할 수 있다. 미세 플라스틱 입자에 장기간 노출될 경우에는 대장암 세포가 더욱 공격적으로 변하고 전이 속도도 빨라진다는 사실도 확인됐다. 다만 이번 연구는 아직 갈 길이 멀다. 모든 실험은 통제된 환경에서 이뤄졌고, 실제 인체에서도 같은 효과가 나타나는지, 장기적으로 안전한지는 아직 검증되지 않았다. 이미 조직에 쌓인 나노플라스틱을 제거하는 효과도 이번 연구에서는 측정하지 못했다. 연구진도 “실험실 수준의 개념 증명”임을 분명히 했다. 연구팀은 “전통 발효식품에서 유래한 미생물이 나노플라스틱 오염 문제를 해결하는 새로운 생물학적 수단이 될 수 있다”고 밝혔다.

일본 정부가 ‘파는 쪽’만 처벌하는 매춘방지법 개정 논의에 본격 착수한 가운데, 일본 남성 2명 중 1명꼴로 ‘평생 한 번 이상 성매매 서비스를 이용한 적이 있다’는 조사 결과가 재조명되고 있다. 아사히신문은 최근 “도쿄대 등 연구팀이 2022년 20~49세 남녀 8000명을 대상으로 실시한 대규모 실태 조사에서 일본 남성의 48.3%가 ‘평생 한 번 이상 성매매 서비스를 이용한 경험이 있다’고 답했다”고 보도했다. 일본 사회 내 성매매 실태를 적나라하게 보여 준 해당 연구 결과는 2023년 국제 학술지 ‘The Journal of Sex Research’에 게재됐다. 유럽 등 다른 국가와 비교하면 차이는 더욱 극명하다. 스웨덴에서 실시한 유사한 조사에서 평생 성매매 서비스를 이용한 적 있다는 16~84세 남성 비율은 약 10%에 그쳤고, 영국은 최근 5년 내 이용률이 3~5% 수준에 불과했다. 연구팀은 일본의 성매매 이용률이 유독 높은 원인으로 ▲성산업에 대한 접근 용이성 ▲다양한 성매매 서비스 존재 ▲모호한 처벌 기준 ▲성매매 이용에 대한 낮은 사회적 낙인 등을 꼽았다. ‘파는 쪽’만 처벌하는 日…이르면 올가을 개정이 같은 데이터는 최근 일본 정부가 추진 중인 매춘방지법 개정 움직임과 맞물려 주목받고 있다. 일본 매춘방지법은 70년 전인 1956년 제정됐다. 매춘을 ‘금전 등을 대가로 불특정 상대와 갖는 성관계’로 정의하며 금지했지만, 매춘 알선과 장소 제공 등의 관리적 행위와 공공장소에서 권유하거나 손님을 기다리는 행위를 처벌 대상으로 규정한 것이 특징이다. 즉, ‘사는 쪽’은 처벌받지 않고, ‘파는 쪽’만 처벌받도록 한 것이다. 사는 쪽을 처벌하지 않는 이유는 헌법 제13조에 기술된 ‘개인의 존엄과 행복추구권’ 때문이다. 그러나 지난해 11월 태국 국적의 12세 소녀가 도쿄의 한 업소에서 성적 서비스를 강요받았다는 사실이 드러나면서 성매매 규제를 강화해야 한다는 목소리가 높아졌다. 다카이치 사나에 일본 총리는 지난달 중의원 예산위원회에서 “성을 팔 수밖에 없는 여성만이 검거되고, 그것을 사는 측은 법망에서 벗어나 있는 현행법은 지극히 불공정하다”며 “70년 전의 가치관에 머물러 있는 매춘방지법을 현대의 인권 기준에 맞게 근본적으로 재검토해야 한다”고 밝혔다. 그러면서 법무성에 “구매자 처벌 도입을 포함해 실효성 있는 억제책을 마련하라”며 전문가 검토회를 설치하라고 지시했다. 이에 따라 지난달 24일 기타가와 가요코 와세다대 교수를 좌장으로 한 법무성 전문가 검토회가 공식 활동을 시작했다. 회의에서는 ▲사는 쪽의 권유 행위도 처벌해야 하는가 ▲법정형이 적절한가 등에 대해 논의가 필요하다는 의견이 나온 것으로 전해졌다. 법무성은 이르면 올가을 임시국회에 법안 제출을 목표로 하고 있다. 다만 성매매 행위 자체를 처벌 대상에 포함할지 등 논의 범위가 넓어질 경우 최종 개정까지는 상당한 시일이 걸릴 가능성도 제기된다.

지난 1만년 동안 가장 큰 규모의 분화를 일으켰던 일본의 해저화산이 활동을 재개할 가능성이 탐지됐다. 일본 고베대학교 연구진이 최근 학술지 ‘커뮤니케이션스 지구와 환경’(Communications Earth ＆ Environment)에 발표한 논문에 따르면 일본 가고시마현 류큐 열도 이오섬에 있는 키카이 칼데라의 고대 분화 지점 바로 아래 지하가 마그마로 서서히 다시 채워지고 있다. 키카이 칼데라는 약 7300년 전 단 한번의 파괴적인 폭발로 약 160㎦에 달하는 화산물질을 분출한 것으로 추정된다. 1980년 미국의 세인트 헬런스 화산 분화 당시 1㎦ 미만, 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발 때 약 10㎦의 물질이 분출된 것과 비교하면 어마어마한 규모다. 당시 키카이 칼데라의 폭발로 중소도시 하나를 삼킬 만큼 거대한 분화구가 해저에 형성됐다. 그 이후로도 키카이 칼데라는 지난 3900년간 마그마가 칼데라 바닥을 뚫고 솟아올라 세계 최대 규모(32㎦)의 용암 돔을 만들고 있다. 이번 연구는 이 용암 돔에 마그마를 공급하는 장소를 지도화하는 것이 목표였다. 연구진을 이끄는 지구물리학자 노부카즈 세아마는 “거대 칼데라 폭발이 어떻게 발생하는지 이해하려면 어떻게 그렇게 많은 양의 마그마가 축적되는지부터 알아야 한다”고 밝혔다. 연구진은 일본 해양지구과학기술청(JAMSTEC)과 협력해 칼데라를 가로지르는 175㎞ 길이의 선상에 39개의 수중 센서를 설치하고, 선박에 탑재된 에어건을 이용해 해저에 음파를 발사했다. 용암은 고체에 비해 지진파의 속도를 늦추기 때문에 파동의 속도가 느려지는 지점에는 뜨겁고 부분적으로 액체 상태인 무언가(마그마)가 있다는 것을 뜻한다. 1만 2000개가 넘는 개별 파동 기록을 분석한 결과 연구진은 키카이 칼데라의 해저면 아래에 무엇이 있는지 상세한 이미지를 얻을 수 있었다. 분석 결과 수천년에 걸쳐 이전의 거대한 분화 때와 동일한 마그마 저장소가 그대로 활동해 온 것으로 파악됐다. 화학 분석 결과 현재 용암 돔에 존재하는 마그마 물질은 이전 분화 때 분출된 물질과는 다른 것으로 나타났다. 세아마는 “이는 용암 돔 아래 마그마 저장소에 현재 존재하는 마그마가 새로 충전된 마그마일 가능성이 높다는 것을 의미한다”고 설명했다. 평균적으로 1000년마다 약 8.2㎦ 이상의 마그마가 새로 재충전된 것으로 추정됐다. 대규모 분화 이후의 시간을 고려하면 상당한 양의 마그마가 축적돼 온 셈이다. 논문은 “칼데라 바로 아래 얕은 곳에 있는 마그마 저장소에 용융물이 재주입되는 과정은 향후 거대한 칼데라 분화로 이어지는 단계일 수 있다”고 예측했다. 키카이 칼데라에서 마그마가 재충전되는 모델은 미국의 옐로스톤이나 인도네시아의 토바호에서 관측된 대규모의 얕은 마그마 시스템과 거의 동일하다. 이처럼 칼데라의 대규모 분화 이후 얕은 지점의 저장소에 마그마가 재충전되는 과정이 거대 칼데라에서 흔히 나타나는 현상이라면 이번 연구에 사용된 탐지 방식이 향후 분화를 예측하는 모니터링에 적용할 수 있다고 연구진은 밝혔다. 다만 키카이 칼데라나 유사한 여타 화산들이 대규모 분화 임계점에 도달하기까지 얼마나 많은 마그마가 축적돼야 하는지는 정확히 알 수 없다. 그렇더라도 지난 1만년 동안 가장 큰 규모의 분화를 일으켰을 가능성이 높고 지구상에서 지진 활동이 가장 활발한 지역에 있는 이 화산이 조용히 마그마를 다시 채우고 있는 사실만으로도 지속적인 모니터링이 필요하다는 것은 분명해 보인다.

아침은 여전히 쌀쌀하지만 낮이 되면 완연한 봄이 느껴집니다. 날씨가 풀리면서 점심시간에는 가까운 공원이나 천변을 걷는 사람도 많이 보입니다. 실제로 봄이 되면 겨울보다 야외 활동에 나설 가능성이 40% 이상 증가한다는 연구 결과도 있습니다. 미국 웨스트버지니아대, 녹스빌 테네시대, 세인트루이스 워싱턴대, 샌디에이고 주립대, 미네소타 콘코디아대, 오리건 보건과학대, 샌디에이고 내셔널대, 메릴랜드 솔즈버리대, 메인대, 베일러대 공동 연구팀은 미국인들도 여가 시간에 하는 신체 활동 중 걷기를 가장 선호한다고 밝혔습니다. 그러나, 걷기가 보건 당국에서 권장하는 ‘충분한 신체 활동’ 기준을 만족하기는 어렵다고 지적했습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 4월 1일 자에 실렸습니다. 연구팀은 2019년 미국 성인 남녀 39만 6261명을 대상으로 한 건강 관련 설문조사 데이터를 분석했습니다. 그 결과 75종의 여가 신체 활동 항목 중 걷기는 도시와 농촌 지역 모두에서 가장 인기 있는 활동이었으며, 응답자의 44.1%가 걷기에 많은 시간을 투자하는 것으로 나타났습니다. 그러나, 걷기를 주된 여가 신체 활동으로 하는 사람 중에 보건 당국이 제시한 유산소 운동과 근력 강화 운동 기준을 모두 충족하는 사람은 4명 중 1명에 불과했습니다. 걷기를 제외한 다른 신체 활동의 인기도는 거주 환경에 따라 뚜렷하게 갈렸습니다. 농촌 거주자는 정원 가꾸기, 낚시, 농장 작업 등을 꼽았고, 도시민들은 달리기, 근력운동, 자전거 타기 등을 선호하는 것으로 나타났습니다. 전반적으로 농촌 거주 성인들이 신체적으로 비활동 경향이 강했고 건강을 위한 유산소 운동이나 근력 강화 운동 기준을 충족하는 비율도 낮았습니다. 농장 작업이나 정원 가꾸기처럼 몸을 움직이는 활동을 하더라도 공식 기준상 ‘신체 활동 부족’으로 분류될 수 있다는 것입니다. 연구를 이끈 크리스티안 아빌소 웨스트버지니아대 교수는 “지금까지 미국 질병통제예방센터(CDC)나 세계보건기구(WHO) 등에서는 걷기를 가장 접근하기 쉬운 신체 활동으로 규정하고 권장해왔다”면서 “그러나 이번 연구는 걷기를 열심히 하는 사람이라도 추가적인 유산소 운동이나 근력 강화 운동을 할 필요가 있다는 것을 보여준다. 쉽게 말하면 ‘걷기만으로는 부족하다’는 것”이라고 설명했습니다.

상상 때 뇌활동 비교 분석해 보니단순한 외부 자극 처리 활동 아닌감각 변환하는 고차원 연합 영역조현병·PTSD 환자 치료 등 기대 “지식보다 중요한 것은 상상력이다. 논리는 당신을 A에서 Z로 데려다줄 것이고, 상상력은 당신을 어디든 데려다 줄 것이다.” 20세기 최고의 과학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인의 말이다. 아인슈타인이 말한 것처럼 상상력은 지식의 한계를 넘어 새로운 아이디어와 혁신을 만드는 창의적 사고의 핵심이다. 상상력 덕분에 직접 경험하지 않고도 배우고, 계획하며 위험을 피할 수 있다. 그래서 뇌과학은 상상력이야말로 인간 뇌가 할 수 있는 가장 강력한 작업 능력이라고 본다. 사람들은 사과를 떠올릴 때 머릿속에서 사과 이미지를 ‘보고’, 좋아하는 노래를 생각하면 그 노래 리듬이 ‘들린다’. 이처럼 왜 상상에 심상(心象)이 동반되는가는 뇌과학의 오랜 수수께끼다. 지금까지 심상은 ‘감각 재활성화’에 의존하는 것으로 여겨졌다. 감각 재활성화 이론은 눈을 감고 귀를 막아 외부 입력이 없는 상태에서 뇌가 시각, 청각 피질 같은 감각 영역을 다시 켜는 것이 심상이라는 설명이다. 미국 노스웨스턴대 의대 연구팀은 심상은 지금까지 알려진 것처럼 단순히 순수한 감각 현상이 아니라 지각을 해석하고 조직하는 고차원 인지 기능과 밀접하게 연관돼 있다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 3월 31일 자에 실렸다. 연구팀은 남녀 실험 참가자 8명을 대상으로 어린이 생일 파티, 언덕 위의 성 같은 8가지 다양한 시나리오를 제시하고 상상하게 한 다음, 정밀 기능성 자기공명영상(fMRI)을 찍어 총 60시간 이상의 데이터를 확보했다. 이어 참가자의 감각 네트워크와 연합 네트워크를 매핑하고, 상상할 때 뇌 활동과 실제 지각 중 뇌 활동을 비교 분석했다. 감각 네트워크는 시각, 청각, 후각, 미각 등 외부 자극을 직접 처리하는 뇌 영역이고 연합 네트워크는 감각 입력을 의미, 맥락, 개념으로 변환하는 고차원 처리 영역이다. 분석 결과, 상상 상태에서 뇌 활동은 순수한 감각 영역이 아닌 고차원 연합 영역에서 활성화되는 것으로 확인됐다. 상상이 단순히 감각의 복사본이 아니라는 의미다. 상상은 원시 감각 입력 단계가 아닌 장면, 단어, 사건, 아이디어 등 정보를 통합 처리하는 후반 단계에서 나타난다는 것이다. 이번 연구는 감각 없이 감각적 경험을 만드는 뇌 메커니즘을 규명했다는 점에서 조현병 환자의 환각, 외상후스트레스장애(PTSD) 환자의 플래시백 현상, 사고력은 정상이지만 머릿속으로 전혀 상상할 수 없는 인지장애인 아판타시아 환자 연구와 치료에 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구를 이끈 로드리고 브래가 노스웨스턴대 의대 교수는 “어린이 생일파티에서 날 수 있는 소리를 상상하라고 하면 사람들은 소리만 떠올리는 것이 아니라 자동으로 장면 전체를 그려낸다”고 설명했다. 브래가 교수는 “이번 연구는 외부 자극이 없거나 과거, 미래를 떠올릴 때 활성화되는 디폴트 네트워크가 상상할 때 전반적으로 활성화하는 동시에 무엇을 상상하느냐에 따라 서로 다른 대규모 뇌 네트워크가 통합 활성화된다는 사실을 확인했다”고 덧붙였다.

단종·세조·안평대군 관료 인맥 분석쿠데타 후 차츰 인재 등용 체계 붕괴 1500만을 훌쩍 넘어 1600만 관객을 향해 달려가고 있는 영화 ‘왕과 사는 남자’는 수양대군(세조)의 왕위 찬탈 첫 단계인 ‘계유정난’(1453년)과 단종의 죽음을 배경으로 한다. 계유정난 이후 조선의 엘리트집단의 운명은 어떻게 변했을까. 카이스트 문화기술대학원, 홍콩침례대, 홍콩대 공동 연구팀은 조선왕조실록과 과거 급제자 명단인 ‘문과방목’(文科榜目)을 디지털 인문학과 복잡계 방법론으로 분석해 조선 관료 1만 4600여명의 경력 패턴을 규명했다고 1일 밝혔다. 조선 관료 사회의 성공과 몰락의 법칙을 과학적으로 규명한 이번 연구 결과는 통계 물리학 분야 국제 학술지 ‘물리학 A: 통계적 메커니즘과 그 응용’ 4월호에 실렸다. 조선왕조실록은 600년 넘는 기간 동안 국가 운영 기록을 자세히 담고 있어 당시 정치·사회 구조를 정밀하게 복원할 수 있는 방대한 데이터 분석이 가능하다. 연구팀은 우선 조선 초기 권력 구조가 극적으로 변동한 사건인 ‘계유정난’을 정량 분석했다. 실록 기록을 바탕으로 단종, 수양대군, 안평대군과 교류한 관료들의 관계망을 구축한 결과 수양대군과 가까웠던 인물들은 공신으로 부상하고 안평대군 측 인물들은 숙청되는 등 권력 변화가 데이터로 명확하게 나타났다. 연구팀은 ‘총성공지표’를 개발해 개별 관료가 어떤 지위에서 얼마나 오래 활동했는지 정량적으로 측정했다. 분석 결과 조선 건국 이후 약 400년 동안은 일정 수준의 공정성과 사회적 이동성이 유지됐다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 조선 후기로 갈수록 안동 김씨, 풍양 조씨 등 특정 가문이 경쟁이 아닌 권세를 통해 과거에 급제하고 고위 관직을 독차지하면서 관료 사회의 불평등이 급격히 심해졌다. 이는 공정한 인재 등용 시스템의 붕괴를 의미하며, 실력 본위의 등용 시스템이 무너진 구조적 변동을 해결하지 못하면서 조선이 쇠퇴와 멸망의 길을 걷게 됐다는 것을 보여준다. 연구를 이끈 박주용 카이스트 교수는 “국가의 흥망성쇠에 개인과 집단의 행위가 미치는 영향을 보여줌으로써 현대 사회의 공정성과 인재 등용 문제에도 중요한 시사점을 준다”고 밝혔다.

1500만을 훌쩍 넘어 1600만 관객을 향해 달려가고 있는 영화 ‘왕과 사는 남자’는 수양대군의 왕위 찬탈 첫 단계인 ‘계유정난’(1453년)과 단종의 죽음을 배경으로 한다. 계유정난 이후 조선의 엘리트집단의 운명은 어떻게 변했을까. 카이스트 문화기술대학원, 중국 홍콩침례대, 홍콩대 공동 연구팀은 조선왕조실록과 과거 급제자 명단인 ‘문과방목’(文科榜目)을 디지털 인문학과 복잡계 방법론으로 분석해 조선 관료 1만 4600여명의 경력 패턴을 규명했다고 1일 밝혔다. 조선 관료 사회의 성공과 몰락의 법칙을 과학적으로 규명한 이번 연구 결과는 통계 물리학 분야 국제 학술지 ‘물리학 A: 통계적 메커니즘과 그 응용’ 4월호에 실렸다. 조선왕조실록은 600년 넘는 기간 동안 국가 운영 기록을 자세히 담고 있어 당시 정치·사회 구조를 정밀하게 복원할 수 있는 방대한 데이터 분석이 가능하다. 연구팀은 우선 조선 초기 권력 구조가 극적으로 변동한 사건인 ‘계유정난’을 정량 분석했다. 실록 기록을 바탕으로 단종, 수양대군, 안평대군과 교류한 관료들의 관계망을 구축한 결과 수양대군(세조)과 가까웠던 인물들은 공신으로 부상하고 안평대군 측 인물들은 숙청되는 등 권력 변화가 데이터로 명확하게 나타났다. 이런 무력 정변은 흔한 사례가 아니어서 연구팀은 관료제의 일반 작동 방식을 이해하기 위해 장기적 분석을 했다. 연구팀은 ‘총성공지표’를 개발해 개별 관료가 어떤 지위에서 얼마나 오래 활동했는지 정량적으로 측정했다. 분석 결과 조선 건국 이후 약 400년 동안은 일정 수준의 공정성과 사회적 이동성이 유지됐다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 조선 후기로 갈수록 안동 김씨, 풍양 조씨 등 특정 가문이 경쟁이 아닌 권세를 통해 과거에 급제하고 고위 관직을 독차지하면서 관료 사회의 불평등이 급격히 심해졌다. 이는 공정한 인재 등용 시스템의 붕괴를 의미하며, 실력 본위의 등용 시스템이 무너진 구조적 변동을 해결하지 못하면서 조선이 쇠퇴와 멸망의 길을 걷게 됐다는 것을 보여준다. 연구를 이끈 박주용 카이스트 교수는 “이번 연구는 디지털화된 역사 자료와 과학적 데이터 분석을 결합해 단기간 역사적 사건을 해석하는 수준을 넘어 한 국가 전체 구조의 역사적 변동을 관찰한 사례”라며 “이번 연구 결과는 국가의 흥망성쇠에 개인과 집단의 행위가 미치는 영향을 보여줌으로써 현대 사회의 공정성과 인재 등용 문제에도 중요한 시사점을 준다”고 말했다. 박 교수팀은 인공지능(AI)으로 조선사 데이터베이스를 확장하여 해외의 관료제와 비교하고, 전세계와의 교류 기록도 분석하여 조선의 국제사적 의의를 거시적으로 규명하는 추가 연구를 진행할 계획이다.

최근 과학자들은 인간의 장 속에 살아가는 수많은 장내 미생물에 주목하고 있다. 이들은 인간이 소화하지 못하는 식이섬유를 분해해 에너지를 얻고 숙주에게도 영양분의 일부를 제공한다. 나아가 나쁜 세균과 바이러스의 증식을 막고 공동 운명체인 숙주의 건강을 지키는 역할도 한다. 식이섬유가 건강에 좋은 이유 중 하나는 이처럼 장내 미생물과 연관이 있기 때문이다. 그런데 과학자들은 식이섬유가 장내 미생물뿐 아니라 ‘기생충’에게도 필요하다는 사실을 발견했다. 30일 학계에 따르면 최근 체코과학원 생물학센터 기생충학 연구소의 카테리나 지르쿠와 동료들은 장내 기생충 역시 식이섬유에 상당히 의존할 수 있다는 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다. 기생충은 숙주의 영양분을 가로채고 각종 질병을 유발하는 유해 생물로 여겨졌다. 위생 환경 개선과 의학 발전을 통해 기생충을 박멸하는 데 많은 노력을 기울인 결과 선진국에서는 기생충이 거의 사라졌지만, 모든 질병이 해결된 것은 아니었다. 기생충 감염률이 떨어진 선진국에서는 오히려 자가면역 질환과 염증성 장 질환이 증가했다. 이후 과학자들은 이 현상이 우연이 아니라는 사실을 발견하고 ‘위생 가설’을 제시했다. 기생충이 면역 반응을 억제하는 역할을 했고 인체는 이를 감안해 강력한 면역 반응을 유지했는데, 기생충이 사라지자 면역 반응이 과도하게 나타났다는 분석이다. 과학자들은 이를 바탕으로 병원성이 낮은 기생충을 이용한 치료법도 시도했지만 효과는 일관되지 않았다. 기생충이 과도한 면역 반응을 억제하는 경우도 있었지만 별다른 효과가 없는 사례도 확인됐다. 연구팀은 그 이유가 식이섬유와 이를 분해하는 미생물과 연관이 있을 가능성에 주목했다. 연구팀은 실험동물로 흔히 사용되는 쥐에 감염되는 기생충인 ‘쥐촌충’(Hymenolepis diminuta)을 이용해 이 가설을 검증했다. 연구 결과 예상대로 식이섬유가 풍부한 식단을 먹은 쥐의 장내에서는 기생충이 정상적으로 성장하고 번식해 숙주의 강한 면역을 억제했다. 반면 식이섬유가 부족한 서구식 식단을 섭취한 쥐의 기생충은 에너지를 절약하는 휴면 상태에 들어갔고 면역 억제 효과도 사라졌다. 실제로 저섬유 식단을 섭취한 쥐에서는 기생충의 크기와 성숙도, 번식 능력이 모두 크게 떨어졌고 관련 유전자 발현 역시 전반적으로 억제됐다. 이 차이는 장내 미생물 변화와 맞물려 있었다. 식이섬유가 충분하면 미생물 다양성이 증가하고 이들이 섬유질을 분해해 생성하는 짧은 사슬 지방산 같은 대사산물이 늘어난다. 이러한 물질은 숙주의 면역을 조절하는 동시에 기생충의 에너지원으로도 활용된다. 결국 식이섬유가 장내 미생물을 거쳐 기생충, 그리고 면역 반응까지 이어지는 하나의 연결고리를 형성하는 셈이다. 이번 연구는 기생충 치료의 효과가 일정하지 않았던 이유를 설명해 준다. 치료 목적으로 단순히 기생충을 투여하는 것만으로는 충분하지 않으며 장내 미생물 환경, 특히 식이섬유 섭취가 함께 고려돼야 할 가능성을 시사한다. 장내 생태계를 하나의 시스템으로 바라봐야 한다는 점에서 이번 연구는 앞으로 기생충을 이용한 치료는 물론 장내 면역 환경 치료의 새로운 패러다임을 제시하고 있다.

여성들은 임신 전후 호르몬의 급격한 변화와 신체 변화, 육아 두려움 등의 이유로 우울감을 느끼는 경우가 많다. 바로 산전·산후 우울증이다. 아내의 출산 관련 우울증에 대해서는 잘 알려져 있지만, 남편의 우울증에 대해서는 모르고 넘어가는 경우가 많다. 남편의 산후 우울증은 부성 산후 우울증(PPPD)으로 불리는 데, 이는 아내의 산후 우울증 영향을 많이 받는다. 아내가 산전, 산후 우울증을 겪는 경우 남편의 24~50%가 영향을 받아 크고 작은 우울 증후를 보인다는 연구 결과도 있다. 최근 남편의 육아 참여가 독려되는 데 많은 연구는 육아에 적극적으로 참여하는 아버지가 우울증에 취약한 것으로 나타나고 있다. 이런 상황에서 중국 쓰촨대 화서부속병원 통합 의공학연구소, 스웨덴 카롤린스카 연구소 환경의학 연구부, 의학 역학 및 생물통계학과, 웁살라대 의과학과, 여성 아동 보건과 공동 연구팀은 부성 산후 우울증(PPPD)은 아내의 산후 우울증보다 1년 정도 늦게 찾아온다는 것을 확인했다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 의학회에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’ 3월 23일 자에 실렸다. 연구팀은 2003~2021년 스웨덴에서 자녀가 태어난 아버지 100만명 이상을 대상으로 정신과 진단 기록을 분석했다. 연구팀은 스웨덴 내 다양한 국가 등록 데이터를 결합해 아내의 임신 1년 전부터 자녀가 만 1세가 될 때까지 남성들의 정신과 진단 빈도를 추적했다. 분석 결과, 아내의 임신 기간과 출산 직후 수개월 동안은 임신 전 1년과 비교해 정신과 진단을 받을 위험은 감소했지만, 출산 1년 후부터는 불안장애, 알코올 및 약물 관련 진단이 임신 전과 비슷한 수준으로 돌아갔다. 우울증과 스트레스 관련 장애는 급증해 임신 전과 비교해 출산 1년 후 30% 이상 증가했다. 이번 연구는 임상 진단 기록에 기반한 만큼 의료기관을 찾지 않은 남성은 분석에서 누락됐으며, 그 수치는 상당히 클 것으로 예상된다. 연구팀에 따르면 육아에 적극 참여하면서 부부 관계가 변화하거나 수면의 질이 떨어지면서 정신 건강 위험 증가로 이어질 수 있다. 출산 후 1년 시점의 부성 우울증은 자녀가 3.5세가 되는 시점에 정서와 행동 문제 위험을 2배 이상 높였고, 특히 남자 아이의 풍행 문제는 3배 가까이 늘었다는 선행 연구들도 있다. 이는 부부 두 사람 모두 우울증이 있거나 남편만 우울증이 있을 때도 같은 결과를 보였다. 연구를 이끈 동하우 루 스웨덴 카롤린스카 연구소 교수는 “출산 후 오랜 시간이 지난 뒤 아버지의 정신건강 이상 징후가 나타날 수 있다는 우울증 진단의 지연 현상은 주목할 문제”라며 “아내의 산후 우울증만큼 남편의 산후 우울증은 자신은 물론 가족 전체에 영향을 미칠 수 있는 만큼 관심을 갖는 것이 필요하다”고 말했다.