애니메이션 영화 ‘니모를 찾아서’의 주연 말린과 니모의 실제 모델이 만일 우리가 아는 흰동가리가 아니라 사촌에 해당하는 다른 아종이었다면 ‘아빠’가 ‘아들’을 찾는 여정은 그리 길지 않았을지도 모르겠다. 수심이 얕은 곳에 서식하는 말미잘에서 주로 발견되는 한 흰동가리 종은 자외선을 볼 수 있는 능력을 이용해 친구와 적을 구별하고 먹이도 쉽게 찾을 수 있는 것으로 나타났기 때문이다.호주 퀸즐랜드대학 퀸즐랜드뇌연구소(QBI) 연구진은 흔히 그레이트배리어리프로 불리는 대보초에서 서식하는 말미잘에서 주로 발견되는 배리어리프 흰동가리(학명 Amphiprion akindynos)의 시각 체계를 분석해 이런 결론에 이르렀다고 11일(현지시간) 대학 뉴스를 통해 발표했다. 이에 대해 연구 공동저자인 파비오 코테시 박사는 “이 종은 근본적으로 니모의 사촌”이라고 설명했다.전문가들에 따르면, 우리가 흔히 니모라고 알고 있는 흰동가리는 오셀라리스 흰동가리(학명 Amphiprion ocellaris)라는 종이다.이들 종은 외모가 꽤 비슷하지만, 서식지는 확연하게 다르다. 니모가 상대적으로 수심이 깊은 곳에 사는 말미잘 종에서 대체로 발견되기 때문이다. 이번 연구에서 연구진은 ‘니모 사촌’인 배리어리프 흰동가리의 유전자와 단백질 그리고 해부학적 정보를 분석해 이 종이 자외선을 볼 수 있다는 것을 알아냈다. 이에 대해 연구에 참여한 패니 드 뷔서롤 박사는 이들 흰동가리가 동족과 서식지인 말미잘을 더 잘 인식할 수 있게 돕는 독특한 특징을 발견할 수 있었다면서 이들의 눈에 있는 광수용체는 보라색 빛과 자외선을 함께 감지하는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구를 이끈 세라 스티엡 박사도 이들 흰동가리가 서식하는 환경과 먹이원을 근거로 이 특별한 능력을 지니고 있다는 생각은 타당함을 확인했다고 말했다. 스티엡 박사에 따르면, 이들 흰동가리는 자외선이 쉽게 침투할 수 있는 수면과 가까이 서식하며 이들이 사는 말미잘 역시 자외선을 이용해 성장한다. 게다가 이들 물고기는 자외선을 흡수하는 동물성 플랑크톤을 잡아먹고 살아서 이들의 눈에는 먹잇감 주변 배경이 어두운 점처럼 보이므로 이런 먹이를 쉽게 찾을 수 있다는 것이다. 코테시 박사도 자외선을 보는 눈은 이들 물고기에게 또 다른 이점을 준다고 말했다. 그는 “이들 흰동가리의 시각 체계는 누가 동족인지 아닌지를 쉽게 파악하게 하는 것 같다”면서 “이들의 흰 줄무늬는 자외선을 반사하는 데 이는 동료들에게 쉽게 인식될 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다. 반면 이들 물고기를 잡아먹는 포식자 등 대형 어류는 자외선을 볼 수 없어 말미잘 속에 이들이 숨어있는지 잘 볼 수 없다는 것이다. 이에 대해 그는 자외선은 본질적으로 이들 물고기에게 동족끼리 서로 대화할 수 있는 일종의 비밀 루트가 된다고 말했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호(11일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

고온 환경에서도 안 터지고 배터리 용량도 커서 오래가서 주목받고 있는 차세대 배터리인 ‘리튬-황 배터리’를 프린트해서 만드는 기술을 국내 연구진이 개발해냈다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구진은 프린트 방식으로 폭발이나 화재 위험성이 없고 오래 가는 ‘다형상 전고체 리튬-황 전지’를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스’ 표지논문으로 실렸다. 리튬-황 전지는 리튬을 음극(-)재로 사용하고 황을 양극(+)재로 사용하는 2차전지로 현재 널리 사용되는 리튬 이온전지에 비해 에너지 밀도가 5배 이상 높다. 이 때문에 전기차, 사물인터넷(IoT) 등 2차전지 활용처가 점점 늘어나면서 주목받고 있는 차세대 전지이다. 그러나 충전과 방전을 거듭할 수록 황화합물이 음극 표면에 얇은 막을 만들면서 전기를 만들어 내는 리튬 이온의 움직임을 가로막아 시간이 지날수록 성능이 저하된다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 두 개의 층으로 이뤄진 젤 상태의 전해질을 만들었다. 음극에는 황화합물이 이동해 들어붙는 것을 억제하는 전해질을, 양극에는 황의 산화환원 반응이 잘 일어나도록 해 황화합물이 만들어지지 않도록 한 것이다. 두 전해질은 액체가 아니라 반 고체인 젤 상태이고 열역학적으로 안정돼 있어 서로 섞이지 않는다는 장점도 갖고 있다. 또 글자나 그림을 종이에 인쇄하듯 연구팀은 단계적 프린팅 공정도 개발해 리튬-황 전지를 만들기 때문에 원하는 자리에 다양한 모양의 전지를 직접 만들 수 있기 때문에 다양한 형태의 배터리를 구현할 수 있다.실제로 연구팀은 굴곡진 비행기 날개 위에 알파벳 형상의 리튬-황 전지를 만들어 작동시키는데 성공하기도 했다. 연구팀이 이번에 만든 리튬-황 전지는 다양한 방식으로 접고 구부리고 펴기를 반복해도 정상 작동하는 것이 확인됐으며 LED램프와 연결된 전지를 가위로 일부를 잘라내도 램프에 빛이 계속 유지될 정도로 안전성이 높았다. 또 전지에 불을 붙여도 폭발하지 않고 정상 작동하는 것도 관찰됐다. 인화성 액체 전해질 대신 젤 전해질을 사용했기 ?문이다. 이상영 교수는 “이번 연구는 가위로 자르거나 불을 붙이는 상황에서도 정상 작동하는 매우 안전한 고용량 고안전성 전고체전지를 만드는 새로운 개념을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “또 프린팅 공정을 이용해 다양한 모양을 갖는 전고체전지를 쉽게 제조할 수 있기 때문에 리튬-황 전지의 실용화를 앞당기는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학과 의료진단기술의 발달로 암의 조기진단 사례가 늘어나면서 환자의 시간적, 금전적 비용을 줄이고 빠르게 건강을 되찾는 경우가 증가하고 있다. 그러나 간혹 암이 아닌 것을 암으로 진단한다든지, 암을 다른 질환으로 진단하는 경우가 발생하기도 한다. 국내 연구진이 암진단 정확도를 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 연구진은 환자의 암세포 시료를 분석할 때 외부 오염요인을 줄여 분석 정확도를 높일 수 있는 방법을 개발하고 생물학 분야 국제학술지 ‘지놈 생물학’(Genome Biology) 11일자에 발표했다. 의료진은 암에 걸린 것으로 추정되거나 치료를 받고 있는 환자에게서 유전자검사, 약물반응검사 등을 위해 종양조직을 여러 차례 분석한다. 여러 번 분석하기 때문에 충분한 양의 암 세포가 필요하지만 검사를 위해 채취할 수 있는 종양세포의 양은 제한적이다. 이 때문에 종양세포를 한 번 채취한 다음 종양유도생쥐(PDX, patient-derived xenograft model)나 미니장기, 유사장기로 불리는 오가노이드를 만들어 증식시켜 분석에 활용하는 것이 일반적이다. 문제는 이렇게 만든 종양세포는 살아있는 쥐의 몸 속이나 생쥐에게서 추출한 세포질에서 배양된 것이기 때문에 최소 10%, 최대 70%까지 쥐의 세포가 묻어 함께 성장하게 된다. 이처럼 종양세포의 오염상태를 고려하지 않고 분석했다가는 잘못된 진단 결과가 나올 수도 있다. 이런 가능성은 의학계에서 꾸준히 제기돼 왔었지만 발생빈도가 밝혀지거나 예방법이 나오지는 않은 상태이다.연구팀은 이런 종양세포 분석 모델에서 나타날 수 있는 돌연변이 분석 오류를 찾아내고 사전에 오류를 막아 암세포 진단율을 높일 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 생쥐와 사람에게서 나타나는 모든 유전자 서열의 차이점을 찾은 뒤 이를 ‘하마’(HAMA)라고 이름붙였다. 암세포 분석 과정에서 이런 하마가 나타나면 질병 관련 유전적 변이로 판단할 수 있는데 이번 연구를 통해 생쥐의 유전체 정보로 인한 오류 가능성을 다시 확인할 수 있도록 만든 것이다. 연구팀은 이번 분석을 통해 그동안 잘 알려진 암 관련 돌연변이 데이터베이스 정보 중 생쥐를 이용한 실험모델에서 ‘하마’ 관찰빈도가 높게 나타난 것을 확인했다. 그동안 암 관련 돌연변이로 알려진 것들이 실제 사람의 몸에서 발생한 돌연변이가 아니라 생쥐의 세포에서 비롯된 것이라는 설명이다. 또 유전체 검사 데이터를 통해 나오는 하마의 비율을 토대로 환자의 암세포 배양시 나타날 수 있는 쥐 세포의 비율까지 계산할 수 있는 수식을 제시했다. 여기에 150가지가 넘는 가상의 오염데이터를 기반으로 비교분석함으로써 최적의 오염 배제 방법을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이번 분석을 적용할 경우 기존 분석 대비 정확성이 58% 정도 높아진다. 김상우 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 체외에서 보존, 증식된 환자 암세포 시료의 유전체 분석과정에서 발생할 수 있는 오류를 바로잡을 수 있도록 함으로써 더 정확한 정보에 기초해 환자를 치료할 수 있게 해 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

60대에 들어서도 운동을 하면 심장마비나 뇌졸중 등을 겪을 위험이 낮아진다는 연구 결과가 나왔다. 서울대병원 가정의학과 박상민 교수팀이 만 60세 이상 남녀 111만9925명을 대상으로 한 연구에서 이런 결론에 이르렀다고 밝혔다. 연구진은 2009~2010년과 2011~2012년에 각각 국민건강보험공단을 통해 건강검진을 받은 이들 참가자가 일주일에 얼마나 적당하거나 활발하게 운동했는지를 계산했다. 이때 1회 운동은 활기차게 걷거나 자전거 타기 같은 적당한 운동을 30분 이상 했을 때 또는 달리기나 수영 같이 활발한 운동을 20분 이상 했을 때로 간주했다. 이를 통해 연구진은 이들 참가자가 두 차례 건강검진 사이에서 운동 수준이 어떻게 변화했는지를 평가한 것이다. 그 후 연구진은 2013년 1월부터 2016년 12월까지 4년간 모든 참가자의 10%에 해당하는 11만4856명의 심장질환 및 뇌졸중 관련 건강 자료를 수집할 수 있었다. 연구진은 첫 번째 건강검진에서 주로 앉아서 생활해 활동적이지 않았던 사람들 중 22%가 두 번째 검진까지 신체 활동 수준을 늘린 것을 확인했다. 이 중 일주일에 서너 번 운동한 사람들의 심장질환 위험은 11% 줄었고, 한두 번 운동한 이들의 같은 위험은 5% 줄어든 것으로 나타났다. 반면 첫 번째 검진 당시 일주일에 다섯 번까지 운동했던 사람들 중 절반 이상(54%)은 두 번째 검진 때 밖에 나가서 운동을 아예 하지 않았는 데 이들 참가자의 심장질환 위험은 무려 27% 늘어난 것으로 확인됐다. 그렇지만 여전히 운동을 꾸준히 한 참가자들은 심장질환 위험 역시 낮았다. 심지어 신체장애나 고혈압 및 제2형 당뇨병 같은 만성 질환을 가진 사람들 역시 운동을 하지 않았더라도 일주일에 서너 번 운동하면 심혈관계 질환 위험 역시 줄어드는 것으로 확인됐다. 이때 장애가 있는 사람들은 그 위험을 16%, 당뇨병과 고혈압 그리고 콜레스테롤 수치가 높은 사람들은 그 위험을 최대 7%까지 줄일 수 있었다. 이에 대해 연구 제1저자로 참여한 김규웅 박사과정 연구원은 “이 연구의 가장 중요한 메시지는 나이 든 사람들이 심혈관계 질환을 막으려면 운동 빈도를 늘리거나 유지해야 한다는 것”이라고 말했다. 또 김 연구원은 “나이 든 사람들은 나이가 들면서 규칙적인 운동을 하는 것이 어렵다고 생각하는 경우가 많지만, 이번 연구는 운동이 꼭 필요하다는 점을 시사한다”면서 “우리는 노년층의 신체 활동을 장려하는 지역사회 기반 프로그램을 정부에서 추진해야 한다고 생각한다”고 지적했다. 이어 “임상 관점에서도 의사들은 심혈관계 질환 위험이 높은 사람들을 위해 다른 권장 치료법과 함께 신체 활동을 처방해야 한다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘유럽 심장 저널’(European Heart Journal) 최신호(8일자)에 실렸다. 사진=아이클릭아트 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계에서 가장 두꺼운 산악 빙하 중 하나가 마침내 지구 온난화에 굴복하고 있다는 새로운 분석 보고서가 나왔다. 미국 USA투데이 등 해외 언론의 7일 보도에 따르면 미국 매사추세츠주에 있는 니콜스칼리지 연구진은 알래스카 주노 주 북부에 있는 타쿠 빙하(Taku Glacier)는 지구온난화로 인해 평균기온이 상승함에 따라 두께와 면적이 줄어들고 있다는 것을 확인했다고 밝혔다. 타쿠 빙하는 알래스카에서 가장 두꺼운 빙하이자, 세계 20대 빙하 중 하나이다. 표면에서 밑바닥까지의 두께가 1477m에 이른다. 연구진은 지금까지 추적관찰한 빙하 250개가 모두 녹아내리는 동안 지구상에서 가장 두꺼운 빙하 중 하나인 타쿠 빙하만큼은 큰 변동이 없었으나, 최근 타쿠 빙하마저도 질량이 감소해 녹아내리는 빙하 중 하나에 합류했다고 설명했다. 연구진은 미국항공우주국(NASA) 지구관측소가 2014년 8월과 2018년 8월에 찍은 위성 사진을 분석한 뒤, 1946년 타쿠 빙하를 관측한 이래 처음으로 빙하가 녹아내리고 있다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 마우리 펠토 니콜스칼리지 빙하학자는 “이번 연구결과는 (타쿠 빙하는 그동안 지구온난화에도 큰 변화가 없던 거의 유일한 빙하였다는 점에서) 매우 중요한 문제”라면서 “지구 온난화로 매년 3600억t의 눈과 얼음이 녹고 있다”고 말했다. 이어 “타쿠 빙하를 관찰한 이래 가장 큰 빙하 질량 손실이 확인됐다. 이러한 변화는 주노 주에서 기록된 가장 따뜻한 7월, 빙하가 녹는 수준과 일치한다”면서 “타쿠 빙하의 이러한 현상은 몇 년 동안 지속돼 온 것으로 보인다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 지난달 스위스 온라인학술지출판연구소(MDPI)가 발행하는 원격탐사저널 ‘리모트 센싱‘(Remote Sensing) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아마존 열대우림의 대기의 건조한 정도가 지난 20년간 꾸준히 심각해지고 있으며, 그 원인이 인간 활동에 있다는 지적이 나왔다. 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)가 위성 데이터 및 지상에서 수집한 데이터를 분석한 결과, 아마존 열대우림의 대기에 있는 습기와 수분이 갈수록 줄어들고 있다는 것을 확인했다. 일정량의 수분과 습기는 아마존 열대우림이 건강한 상태를 유지하는데 반드시 필요하지만, 지난 20년간 아마존은 갈수록 건조해졌다. 연구진은 “대기에 있는 공기량과 보유할 수 있는 최대 수분량의 차이를 측정하는 증기압차가 특히 아마존 남동부와 남부 지역에서 증가했고, 이는 건기인 8~10월 사이 더욱 극심하게 나타났다”고 설명했다. 이어 “이러한 현상은 온실가스 증가와 관련이 깊다. 연구진은 온실가스가 증가하면서 건조지수가 높아졌고, 이는 농업과 방목을 위해 산림을 태우는 등 인간의 행동에서 야기됐다”면서 “산림을 태우는 과정에서 발생하는 그을음 등은 양으로부터 열을 흡수해 대기 온난화를 가속화하는 에어로졸을 방출한다”고 덧붙였다. 연구에 따르면 대부분의 방목과 농업 확장이 일어나고 있는 아마존 남동부 지역의 대기 건조 상태가 더욱 심각하며, 북서지역의 경우 일반적으로 건기가 없는 지역에 속했지만 지난 20년 동안 심한 가뭄을 겪었다. 이러한 현상은 잦은 화재로 이어졌다. 실제로 올해 아마존의 화재 발생 건수는 급격히 증가했다. 브라질 국립연구소에 따르면 올해 아마존에서 화재가 발생한 빈도는 지난해보다 85% 증가했다. 일반적으로 나무는 광합성 과정을 통해 땅에서 수분을 끌어와 잎을 통해 대기 중으로 수증기를 방출한다. 이 수증기는 구름으로 변해 비 등의 형태로 물을 땅으로 되돌려 보낸다. 그러나 건조해진 대기와 여분의 물이 없는 토양은 이러한 현상을 방해할 수 있으며, 이것은 숲이 더 이상 건강한 상태를 유지할 수 없다록 만든다는 것이 연구진의 설명이다. 세계자연보전기금(WWF)에 따르면 아마존은 세계에서 가장 큰 열대우림이며, 남미지역의 40%를 차지한다. 수십억 t의 이산화탄소를 흡수해 기후변화를 막는데 큰 역할을 한다. 인간 활동이 아마존 대기를 건조하게 만들고, 결국 잦은 화재로 이어지게 만든다는 사실을 입증한 이번 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

겨울의 시작인 입동이 지나고 날씨가 쌀쌀해지기 시작하면서 스키, 스키보드, 스케이트를 좋아하는 겨울스포츠광들은 벌써부터 흥분하고 있다. 산꼭대기부터 멋지게 활강하는 모습이나 얼음 위를 신나게 지치고 지나가는 모습 등을 상상하면서 말이다. 눈과 얼음을 미끄러져 나갈 수 있는 것은 압력과 마찰력 때문이라는 사실은 잘 알려져 있다. 스케이트 날이나 스키 플레이트가 위에서 무게를 가하면 압력과 마찰열이 발생해 눈이나 얼음이 녹아 물로 바뀌면서 마찰력이 줄어든다는 것이다. 그런데 액체 상태의 물은 미끄럽게 만드는 윤활 성질이 약한 것으로 알려져 있는데 얼음이나 눈 위에 얇게 녹은 물의 막이 어떻게 마찰을 줄이고 겨울 스포츠를 즐길 수 해줄까. 프랑스 파리고등사범학교 물리학연구실, 파리과학인문대(PLS), 파리 디드로대(파리7대학), 소르본대, 에콜 폴리테크니크 공동연구팀은 마찰이 녹이는 얼음 위의 얇은 액체막의 두께와 성질을 측정하는데 성공하고 마찰과 압력으로 녹은 액체막은 예상보다 훨씬 얇고 일반적으로 볼 수 있는 물보다 점성이 높다는 사실을 발견했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 X’ 4일자에 실렸다. 일반적으로 얼음이 ‘미끄러운’ 이유는 마찰에 의해 만들어진 얇은 액체층 때문인데 이 액체층의 두께나 특성에 대해서 잘 알려져 있지 않다. 심지어는 일부 과학자들은 얼음 위 생기는 액체막의 존재에 대해서도 여전히 의문을 표하고 있다. 연구팀은 원자 지름의 수 십분의 1까지 측정이 가능한 제3세대 현미경인 원자현미경의 일종인 원자힘 현미경(AFM)을 이용해 얼음 위에 생기는 액체막의 두께와 성질을 파악했다. AFM은 원자현미경 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 진공 중에서도 사용이 가능하며 시료의 물리적, 전기적 성질을 알아낼 수 있다는 장점이 있다.분석 결과 마찰과 압력이 얼음 위에 만들어 내는 액체 상태의 물을 만들어 낼 뿐 만 아니라 얼음 위에 형성되는 액체막의 두께는 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 1미크론(㎛)에서 몇 백 나노미터(㎚)에 불과하다는 사실도 밝혀냈다. 이는 이론적으로 계산한 값보다 훨씬 얇아 연구진을 놀라게 만들었다. 또 AFM으로 관찰한 얼음 위 액체막은 단순한 ‘물’이 아니라 기름처럼 점성이 강하다는 것도 확인됐다. 흔히 생각하는 완전한 액체상태가 아닌 액체와 얼음 사이의 그 중간 정도의 성질을 나타내는 것으로 연구팀은 해석했다. 연구를 주도한 알레산드로 시리아 파리고등사범학교 박사(유체역학)는 “이번 연구는 그동안 명확하게 풀리지 않았던 얼음 위 마찰에 대한 이론적 설명을 제시했으며 지금까지 고려되지 않았던 얼음 위 액체 막의 성질을 제시했다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 시리아 박사는 “이번 연구는 동계 스포츠 선수들의 경기력 향상 뿐만 아니라 빙판길에서 자동차의 미끄러짐 방지를 위한 수단을 연구하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전적으로 우울증에 걸릴 위험이 있더라도 운동을 꾸준히 하면 그 위험을 현저하게 낮출 수 있음을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드의대 정신의학과 교수이자 매사추세츠종합병원 연구원인 카르멜 초이 박사가 이끄는 미국 연구진이 유럽인 약 8000명을 대상으로 한 코호트 연구 자료를 수집·분석해 이런 결론에 이르렀다고 미국 불안·우울증협회(ADAA) 공식 의학학술지 ‘우울과 불안’(Depression and Anxiety) 최신호(5일자)에 발표했다. 이번 연구에 따르면, 전반적으로 매주 4시간이나 매일 35분 동안 운동한 사람들은 앞으로 우울증에 걸릴 확률이 17% 더 낮았다. 심지어 이런 예방 효과는 우울증에 관한 유전적 위험이 큰 이들에게도 마찬가지인 것으로 나타났다. 연구진은 이번 연구를 위해 유전자가 건강 결과에 어떤 영향을 주는지 이해하는 데 도움을 주기 위해 고안된 장기 연구 프로그램 ‘파트너스 헬스케어 바이오뱅크’(Partners Healthcare Biobank)의 참가자 약 8000명의 자료를 수집해 분석했다. 이들 참가자는 이 프로그램에 참여하면서 자신이 어떤 운동을 얼마나 오래 하고 있는지 등을 포함한 생활 습관 관련 설문 조사에 응답했었다. 덕분에 연구진은 2년 동안 이 정보를 건강 기록 자료와 교차 참조함으로써 우울증 진단을 받은 사람들을 찾아낼 수 있었다. 또한 연구진은 이들 참가자의 유전 정보를 사용해 우울증에 관한 유전적 위험이 있는지를 각각 평가해 점수를 매겼다. 그 결과, 유전적으로 우울증 위험이 큰 사람들이 우울증 진단을 받을 확률은 우울증에 관한 유전 위험이 낮은 이들보다 20% 더 높은 것으로 확인됐다. 하지만 이들 참가자가 운동하면 비록 우울증에 관한 유전적 위험은 낮지만 운동을 하지 않는 이들보다도 우울증에 걸릴 확률이 17% 더 낮은 것으로 나타난 것이다. 심지어 유전적 위험 점수가 가장 높은 사람들도 운동하면 우울증에 걸릴 확률은 12% 더 낮았고, 유전적 위험 점수가 낮은 사람들이 운동하면 우울증 위험이 38% 더 낮았다. 운동은 춤 같은 고강도 운동이 우울증 위험을 16%까지 줄였고, 요가 같은 저강도 운동 역시 그 위험을 14%나 줄였다. 달리기와 걷기도 각각 13%와 11%씩 우울증 위험을 낮췄다. 반면 기묘하게도 조깅과 수영 그리고 라켓 스포츠의 경우 어떤 혜택도 나타나지 않았다. 이에 대해 이번 연구에 참여하지 않은 하버드의대 정신의학과 조교수인 마이클 크레익 밀러 박사는 “전 세계 우울증 환자 1억 명 가운데 일부는 항우울제뿐만 아니라 운동에도 효과를 얻을 수 있다”고 설명했다. 운동은 단기적으로 기분을 좋게 해주는 화학물질인 엔도르핀 분비를 촉진하며, 장기적으로는 뇌 기능과 기분을 개선하는 데 도움을 주는 신경전달 물질인 세로토닌과 노르에피네프린의 분비를 촉진하는 것으로 알려졌다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

20세기 산업사회를 구축하게 만든 석유는 고갈 가능성이 점점 커지고 있으며 환경 오염의 주범으로 꼽히고 있다. 특히 석유 정제과정에서 다량으로 발생하는 황 폐기물은 산소와 결합해 황산화물을 만들고 대기 중 수분과 결합해 산성비의 원인이 되기도 한다. 전 세계적으로도 황의 대부분은 폐기물로 축적되고 있으며 처리 방법이 마땅치않아 많은 나라들이 골머리를 앓고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 탄소융합소재연구센터 연구진이 이런 골칫거리인 황 폐기물을 이용해 꿈의 신소재 그래핀을 제조하는 공정을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재분야 국제학술지 ‘컴포짓 파트 B: 공학’(Composites Part B : Engineering)에 실렸다. 한국도 대부분의 황 폐기물을 중국으로 수출하고 있지만 중국의 정유산업도 고도화되면서 자체적으로 나오는 황 폐기물 처리 문제 때문에 우리가 수출할 수 있는 양도 줄어들 가능성이 높다. 이런 가운데 연구진은 꿈의 신소재 그래핀이 흑연을 산화시킨 다음 다시 환원시켜 만들 수 있다는 점에 착안했다. 흑연 환원을 위해 필요한 물질인 환원제로 150도 이상의 온도에서 녹은 황이 매우 효과적이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 별도의 환원제 업싱 황만을 환원제로 사용해 산화된 흑연을 녹은 황에 넣어 황이 도핑된 환원 그래핀을 만드는데 성공했다. 그래핀을 만들고 남은 황은 재사용이 가능하고 다시 회수할 수 있다는 장점도 갖고 있다.더군다나 연구팀이 개발한 환원 그래핀은 중금속 흡착 능력이 우수하다는 것도 확인됐다. 실제로 수용액 상태에서 중금속인 수은 이온을 94% 이상 흡착해 제거할 수 있고 복합소재 제조시 기존 소재보다 150% 이상 강도가 향상됐으며 소재 제조시 발생하는 유해가스 차단도 95% 이상 높아졌다. 연구팀은 이번에 개발된 황 환원 그래핀은 수은을 포함한 중금속 제거 필터, 자동차나 항공용 부품소재, 전자기기 부품, 에너지 저장용 배터리 제품을 개발할 때 이용될 수 있을 것이라고 기대했다. 유남호 KIST 박사는 “이번 연구결과는 쓸모없는 폐기물은 황을 유용하게 활용할 수 있을 뿐만 아니라 황의 고유한 특성을 이용해 고부가가치의 새로운 그래핀 소재를 만들 수 있는 방법을 제시했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 페로브스카이트 태양전지의 효율과 안정성을 동시에 높이는 소재를 개발했다. 페로브스카이트 태양전지는 효율이 높으면서도 제조 비용이 저렴해 ‘차세대 태양전지’로 불린다. 석상일 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 “새로운 조성의 광흡수층 소재를 제작, 유·무기 하이브리드 페로브스카이트 전지에 적용한 결과 23.7%의 효율을 얻었다”고 8일 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다. 태양전지의 핵심 소재는 태양빛을 직접 흡수해 전자를 생산하는 ‘광활성층’이다. 이와 함께 빛을 전기로 바꾸는 효율뿐 아니라 광활성층의 내구성도 중요한 요인이다. 페로브스카이트 태양전지에서는 페로브스카이트 결정 구조를 갖는 물질을 광활성층으로 쓰는데, 빛 전환 효율을 높이는 것과 함께 이 부분의 내구성을 높이는 게 상용화를 위한 과제로 남아 있었다. 광활성층의 효율은 ‘밴드 갭’에 의해 결정된다. 밴드 갭이 좁을수록 태양광 중 흡수 가능한 파장대가 넓어지므로, 효율을 높이려면 페로브스카이트 물질의 밴드 갭을 좁히는 게 중요하다. 그러나 지금껏 광활성층에 넣어주던 메틸암모늄이나 브롬(Br) 같은 물질은 오히려 밴드 갭을 넓혔다. 메틸암모늄의 경우 광활성층의 내구성도 낮춘다. 연구진은 브롬과 메틸암모늄을 대신 2가 양이온(메틸렌다이암모늄)을 첨가했다. 새 첨가물은 결정구조를 안정하게 하면서 효율도 유지했다. 2가 양이온을 첨가한 페로브스카이트 전지의 효율은 23.7%였다. 태양광을 아래서 600시간 연속으로 작동한 뒤에도 효율은 초기의 90% 이상을 유지했다. UNIST는 “무르고 쉽게 녹이 생기는 철에 다른 금속을 소량 첨가해 단단하고 녹슬지 않는 스테인리스 스틸을 만들 듯, 첨가물로 ‘페로브스카이트’의 단점을 잡는 기술”이라고 이번 연구 성과를 소개했다. 석 교수는 “현재 최적화한 전하 전달 소재를 추가로 개발했고 계면 결함 최소화 연구도 진행했다”면서 “이들을 조합하면 26% 이상의 효율 달성이 가능할 것”이라고 전망했다. 그는 또 “UNIST 창업기업인 ‘프론티어에너지솔루션’과 함께 대면적 모듈 기술을 접목해 페로브스카이트 태양전지를 상용화하는 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

2000년대 초 업무차 미국에 간 적이 있습니다. 외국이 처음이라 신기한 것투성이었지만 영화나 드라마에서 봐왔던 것들이 사실이 아니었다는 점이 가장 놀라웠습니다. TV나 영화에서는 8등신의 미남, 미녀들뿐이었지만 길거리나 업무차 만난 사람들은 비만인 사람들이 대부분이었기 때문입니다. 실제로 미국 성인 3명 중 1명, 아동은 5명 중 1명이 비만이라고 합니다. 비만은 체내에 지방이 과다하게 쌓여 있는 상태를 말합니다. 비만이 문제가 되는 것은 고혈압, 당뇨, 지방간, 수면무호흡증, 퇴행성 관절염, 통풍은 물론 우울증의 원인이 되기도 하고 대장암이나 췌장암, 유방암, 전립선암 발병 가능성도 높입니다. 세계보건기구(WHO)가 “비만은 21세기 인류가 극복해야 할 중요한 질병”으로 규정한 이유입니다. 과학계에서는 성인 비만보다 아동 비만을 더 심각하게 보고 있습니다. 아동 비만이 성인 비만으로 이어지기 쉽기 때문이지요. 한국의 아동, 청소년 비만율도 점점 높아지고 있다고 합니다. 학업에 시달리면서 운동량은 물론 과일, 채소 섭취가 줄어들고 간단하게 한끼를 해결할 수 있는 패스트푸드 섭취가 늘고 있기 때문입니다. 또 “어려서 찐 살은 키로 간다”는 잘못된 생각도 한몫을 하고 있습니다. 최근 미국 라스베이거스에서 열리고 있는 ‘2019 비만 콘퍼런스’ 때문인지 이번 주는 아동 비만과 관련한 연구들이 많이 발표됐습니다. 우선 미국 버팔로대 의대 연구팀이 엄마와 아이의 친밀도가 초등학교 2학년 때까지 나타날 수 있는 소아비만 가능성을 좌우한다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘비만’ 5일자에 발표했습니다. 연구팀은 생후 1개월부터 9세까지 아동이 있는 172가구를 대상으로 아이의 체중과 체질량지수(BMI)를 확인하고 부모의 양육태도, 생활습관, 식습관 등을 분석했습니다. 그 결과 부모, 특히 엄마와 대화를 많이 하고 친밀도가 높은 가정의 아이들은 그렇지 않은 가정의 아이들보다 체질량지수가 정상인 경우가 월등히 높은 것으로 조사됐습니다. 엄마가 스트레스에 민감하고 아이와 소통을 잘하지 않는 가정에서는 아이들이 패스트푸드에 의존하는 경향이 강한 것으로 나타나기도 했습니다. 또 미국 오클라호마대 보건과학센터, 오하이오대 의대 공동연구팀은 아이가 하나인 외동 가정보다는 아이가 둘 이상인 가정의 식습관이나 건강지수가 더 높다는 연구결과를 ‘영양교육과 행동’ 6일 자에 실었습니다. 연구팀은 5~8세까지 아이가 있는 74가구를 대상으로 ‘건강한 식사 지표’(HEI) 조사를 실시했습니다. 그 결과 외동 가정의 아동이 그렇지 않은 가구의 아이보다 편식이 심하고 비만인 경우가 훨씬 높은 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 첼시 크레흐트 오클라호마대 박사는 “건강한 식습관은 학교나 친구들과의 관계에서보다는 가정에서 만들어지는 경향이 크다는 것을 확인했다”라고 말했습니다. 예전 ‘밥상머리 교육’이라 해서 가족들이 모두 함께 식사를 하면서 인성, 예절 교육뿐만 아니라 건강한 식습관을 배웠습니다. 그렇지만 요즘은 맞벌이 가정이 늘고 아이들도 여기저기 학원 다니느라 바쁘다 보니 가족이 한자리에서 식사하는 경우가 많이 줄었습니다. 바쁘더라도 일주일에 2~3일 정도는 온 가족이 함께 식사를 하는 것이 가족 간 친밀감을 높이고 비만까지 막을 수 있는 좋은 해결책 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

# 1869년 11월 4일. 새벽에 내린 비 때문에 안개는 짙게 깔리고 6도 가까이 떨어진 아침 기온이 낮에도 회복되지 않아 으슬으슬하다는 말이 적당한 초겨울 추위가 느껴지는 날이었다. 얼마 전 영국과학진흥협회(BAAS) 회장으로 취임한 토머스 헨리 헉슬리(1825~1895)는 집무실에서 ‘다윈의 불도그’란 별명과 어울리지 않게 긴장한 얼굴로 서성거리며 누군가를 기다리고 있었다. 오후 티타임 시간이 되기 직전 앳된 얼굴의 사환이 사무실로 헐레벌떡 뛰어들어와 거친 숨을 몰아쉬며 “선생님 다 팔렸답니다”라는 한마디를 전했다. 그제서야 헉슬리는 불도그를 연상케 하는 미소를 지었다.150년 전인 1869년 11월 4일은 미국 과학진흥회(AAAS)에서 발행하는 ‘사이언스’와 함께 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’가 첫 호를 발행한 날이다. 당시 네이처는 ‘삽화가 들어간 주간 과학잡지’를 표방하며 40쪽 분량의 창간호를 발행했다. 창간호에는 헉슬리가 ‘자연 : 괴테의 격언’이라는 제목의 권두언을 싣고 “네이처(자연)! 우리는 자연에 둘러싸여 있고 포섭돼 있다: 인간을 자연에서 떼어놓을 수 없을 뿐만 아니라 인간은 자연을 넘어설 수도 없다”라고 선언했다. 헉슬리의 권두언 바로 뒤에는 식물학자 알프레드 베넷이 ‘겨울에 꽃 피는 식물의 수정에 관하여’라는 제목으로 찰스 다윈의 최신 연구결과를 알리는 기사가 실렸다. 창간호에는 개기일식, 현미경 작동방법 등도 실렸지만 박물학이라고 불렸던 생물학 분야 연구성과들이 주로 실렸다. 창간호에는 그해 9월 16일에 사망한 영국 화학자 토머스 그레이엄 런던대 교수에 대한 부고기사가 삽화와 함께 2장 넘게 실린 것도 눈길을 끈다. 그레이엄 교수는 현재 고등학교 과학교과서에도 나오는 기체 확산에 관한 ‘그레이엄의 법칙’을 만든 화학자로 19세기 영국 화학을 대표하는 과학자이자 전 세계 화학교육에 영향을 끼친 인물로 평가받는다. 네이처는 지금까지도 과학자들의 부고기사를 매우 자세히 다루고 있다. 창간 당시에는 ‘교양 있는 독자에게 최신 과학 지식에 관한 읽을거리’를 제공한다는 취지로 만들어졌지만 점차 학술적 경향이 강해지면서 과학자들이 가장 논문을 싣고 싶어 하는 학술지로 성장하게 됐다. 또 1953년에는 게재될 논문에 대해 편집자가 영국왕립학회 소속 과학자들에게 직접 질의하는 전통을 만들어 현재 과학계에서 확고히 자리잡은 동료평가인 ‘피어리뷰’의 기초를 닦기도 했다. 현재 네이처는 2018~2019년 기준 학술지 영향력지수(IF)가 43.070로 사이언스의 IF 41.063을 훌쩍 넘으며 다(多)분야 과학저널 영향력 1위를 차지하고 있다. 150년의 전통 덕분에 네이처에는 매년 850여건의 연구논문을 비롯해 3000건의 과학뉴스와 논평, 분석이 실리고 있으며 월평균 네이처 홈페이지를 찾는 독자는 400만명을 훌쩍 넘어 과학계는 물론 전 세계 과학보도에도 상당한 영향력을 행사하고 있다. 이제는 ‘네이처 출판그룹’(NPG)이라는 이름으로 네이처뿐만 아니라 150여 종의 학술저널을 발간하고 있다. 네이처에 실렸던 논문들의 면면을 살펴보면 19~21세기 현대과학 발전사를 그대로 확인할 수 있다. 1925년에는 지금까지 알려지지 않았던 고인류의 화석을 아프리카에서 발견해 ‘오스트랄로피테쿠스 아프리카누스’라는 학명을 붙였다는 연구가 실렸다. 이 논문 이후 고인류학계는 화석인류 연구와 발견에 뛰어들어 인류의 진화상을 밝혀내고 있다. 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 1953년 4월 25일 자 네이처에 발표한 ‘DNA의 분자구조’란 제목의 달랑 1쪽짜리 논문은 현대 생물학의 시작이자 20세기 가장 중요한 발견이라고 평가받고 있다. 1995년 11월 23일 자 네이처에는 스위스 제네바대 천문학과의 스승과 제자가 태양계 바깥 외계행성을 최초로 발견했다는 내용의 논문을 발표했다. 이 논문을 발표한 미셸 마요르, 디디에 쿠엘로 스위스 제네바대 명예교수는 올해 노벨물리학상 공동 수상자로 선정됐다. 이 밖에도 중력파 발견, 탄소원자로만 이뤄진 신소재 그래핀의 발견, 탄소나노튜브 개발 등 네이처에 발표된 수많은 연구성과들이 노벨상으로 이어지기도 했다. 이뿐만 아니라 기후변화에 따른 해수면 상승, 남극에서 발견된 오존 구멍 등 전 세계인에게 경각심을 불러일으킨 연구들도 모두 네이처를 거쳐 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 온난화에 따른 기후변화 위기를 억제하기 위해 인류가 긴급 행동에 나서지 않으면 엄청난 재앙이 닥칠 수 있다고 전 세게 과학자들이 경고했다. 영국 BBC 등에 따르면 세계 153개국의 과학자 1만 1000여명은 5일(현지시간) 발간된 국제 과학학술지 ‘바이오사이언스’에 공동 성명을 내고 “지구를 보존하기 위한 즉각적인 행동을 취하지 않으면 기후변화 위기는 인류에 막대한 고통을 가져올 것”이라고 강조했다. 그러면서 “이제 더 이상 허비할 시간이 없다”며 “기후변화 위기는 이미 우리 앞에 도달했고 과학자 대다수의 예상보다 훨씬 빨리, 심각하게 진행되면서 생태계와 인류의 운명을 위협하고 있다”고 덧붙였다. 이번 성명은 전 세계가 기후 변화를 의제로 1979년 스위스 제네바에서 처음 머리를 맞댄 지 꼭 40년 만에 나온 것이다. 과학자들은 성명에서 “기후변화에 대처하기 위한 논의가 지난 40년 동안 이어져 왔음에도 불구하고 우리는 위기를 해결하는 데 실패했다”며 “지속가능한 미래를 보장하기 위해서 인류는 삶의 방식을 바꿔야 한다”고 촉구했다. 이들은 이어 기후 변화의 영향을 완화하기 위한 방법으로 ▲화석연료를 저탄소 재생에너지로 대체하고 ▲메탄 등 오염 물질의 배출을 줄이며 ▲지구 생태계를 보호하고 ▲육식보다는 채식 위주의 식사를 하며 ▲탄소 제로 경제를 구축하고 ▲인구를 억제한다는 등의 방안을 제시했다. 성명을 주도한 윌리엄 리플 미국 오리건대 교수는 “눈 앞에 펼쳐지고 있는 극단적인 기후의 급증 때문에 과학자들이 공동으로 나섰다”며 “우리는 인류에게 어떠한 심각한 실존적 위협이라도 명확히 경고할 도덕적 책무를 지니고 있다”고 지적했다. 과학자들은 특히 “기후변화 위기는 고급스러운 생활방식에서 비롯된 과도한 소비와도 밀접히 연관돼 있다”며 비행기 승객의 급증, 각국 국내총생산(GDP)의 성장 등도 기후변화 위기를 부추기는 요인으로 꼽았다. 이런 가운데 세계 200여개 나라가 기후변화를 억제하기 위해 2015년 파리기후변화협약(파리협약)을 채택했지만 주요 국가들의 기후변화 대응 노력은 파리협약의 목표치에 크게 미달하고 있다고 지적한 보고서도 이날 공개됐다. 환경 분야 비정부기구인 세계생태기금(UEF)은 파리협약을 비준한 나라 184개국 가운데 4분의 3에 해당하는 136개국의 이행 노력이 목표치에 터무니없이 못 미치는 것으로 조사됐다고 밝혔다. UEF에 따르면 현재 유럽연합(EU) 회원국 28개국과 노르웨이, 스위스, 우크라이나 등 소수의 국가만이 파리협약에 따른 이행 약속을 준수하고 있다. 반면 전 세계 탄소배출의 절반을 중국과 미국, 인도, 러시아 등 4개국이 차지하고 있다. 하지만 도널드 트럼프 미 정부는 파리협정 탈퇴를 위한 공식 절차에 착수했고 러시아는 파리협약 준수를 위한 아무런 노력을 하지 않고 있다고 보고서는 비판했다. 특히 사우디아라비아와 아랍에미리트(UAE), 쿠웨이트 등 주요 산유국들도 탄소 배출을 줄이기 위한 아무런 목표도 세우지 않고 있다고 비난했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 폐암과 전립선암 세포의 성장을 원천 차단할 수 있는 신종 항암물질을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 화학키노믹스센터 연구진은 암 세포의 에너지 확보와 생성과정을 교란시켜 암세포 성장을 차단하고 암을 치료할 수 있는 새로운 화학물질을 찾아냈다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의약화학’(Journal of Medicinal Chemistry)에 실렸다. 암세포는 성장이나 분열속도가 정상세포보다 빠른데 이는 에너지 생성 과정도 다르기 때문이다. 암세포는 생체 내에서 포도당이 연소돼 에너지로 변할 때 만들어지는 피루브산을 세포 소기관인 미토콘드리아로 보내는 것이 아니라 다시 젖산염으로 변환해 에너지를 생산해 소비한다. 연구팀은 암 세포의 이런 특징에 착안해 암세포만 선택적으로 공격할 수 있는 물질을 만들어 냈다. 연구팀은 암세포가 피루브산을 사용하는 것을 막기 위해 ‘피루브산 탈수소효소 키나아제’(PDHK)라는 효소 활동을 억제하는 물질을 찾아냈다. 이 효소는 위암, 피부암, 폐암 등 다양한 암세포에서 과다하게 발현되는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 발굴한 효소 억제 물질은 기존의 PDHK 저해제보다 특히 폐암과 전립선암 세포 성장을 차단해 암세포 사멸효과가 뛰어난 것으로 확인됐다. 더군다나 암세포의 미토콘드리아 기능을 저해함으로써 에너지 생성도 막아 정상세포에는 영향을 미치지 않고 암세포만 제거할 수 있는 것으로 확인했다. 이 때문에 기존 항암제와 함께 사용할 경우 폐암 세포의 성장을 막고 사멸까지 유도할 수 있을 것으로 보인다. 심태보 KIST 박사는 “이번 연구는 아직 독성연구가 되지 않은 기초연구단계이기는 하지만 안전성이 확인될 경우 암 뿐만 아니라 당뇨 같이 PDHK 때문에 발생하는 질환들의 치료제로도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이산화탄소·온실가스 배출 플라스틱의 4~5배 알루미늄 캔 68%가 재활용… 22배 자원순환 佛 다논, 2025년까지 생수병 절반 캔으로 활용 코카콜라·펩시 캔 공급 업체도 제조라인 증설플라스틱이 지구촌을 급습한 지 오래다. 태평양에 프랑스 3배 크기의 플라스틱 섬이 생겨났다거나 인도양이나 카리브해 등에서 이런 섬들이 떠다닌다는 외신 보도도 종종 나온다. 청정의 대명사 같은 북극에 내린 눈에서도 미세 플라스틱이 다량 검출됐다. 지난해 4월 스페인 남부 무르시아 해변에 떠밀려 온 향고래의 뱃속에서 플라스틱이 29㎏이나 나왔다. 전 세계가 플라스틱 홍역을 앓고 있다. 이 때문에 알루미늄이 대안으로 주목받고 있다. 플라스틱(PET) 물병을 많이 사용하는 생수업계가 재활용 가능성이 높은 알루미늄 캔을 눈여겨보고 있다. 4일 영국의 플라스틱 오염 문제를 추적하는 엘런맥아더재단에 따르면 세계적으로 플라스틱 포장재는 14%만 재활용을 위해 수거된다. 플라스틱 물병은 55%가량 수거되지만 이 가운데 80%는 카페트 등으로 재활용된 뒤 매립된다. 과연 알루미늄은 플라스틱 물병의 대안이 될 수 있을까. 로이터통신은 ‘에비앙’으로 유명한 프랑스의 대표 식음료 기업 다논이 영국과 폴란드, 덴마크에 공급되는 플라스틱 물병을 알루미늄 캔으로 대체하기로 했다고 밝혔다. 다논은 매년 40만t의 플라스틱을 사용하는데, 2025년까지 생수병의 50%를 재활용한 캔을 재료로 사용할 계획이다. 장기적으로 에비앙은 100% 재활용 재료로 병을 생산해 공급할 계획이다. 이런 변화는 코카콜라와 펩시, 네슬레가 플라스틱 생수병 남용에 따른 대중의 분노를 달래고자 생수 제품을 캔 형태로 공급하기로 한 것과 같은 맥락이다. 알루미늄 캔이 바다를 떠다니지는 않을지 몰라도 ‘환경 비용’은 만만치 않다. 캔 하나를 생산할 때 플라스틱 물병 2배에 해당하는 이산화탄소를 대기에 배출하기 때문이다. 영국의 비영리 컨설팅 재단인 ‘카본 트러스트’의 탄소 이력(상품이 생산될 때까지 직간접적으로 발생시킨 온실가스 총량) 담당 이사 마틴 배로는 “알루미늄 산업계는 그 생산물이 재활용이 가능하다는 사실을 (마케팅 등에) 활용할 것”이라면서도 “알루미늄은 엄청난 양의 전기를 사용하고 온실가스와 같은 물질도 많이 배출한다”고 지적했다. 예컨대 330㎖짜리 알루미늄 캔은 제조 과정에서 약 1300g의 이산화탄소를 배출하는데, 이는 자동차를 7~8㎞ 운행할 때 나오는 배출가스와 엇비슷하다. 같은 크기의 플라스틱 병은 330g에 불과하다. 알루미늄을 녹이는 과정에서 많은 에너지가 필요하기 때문에 생산 단계에서 탄소 배출량이 훨씬 많다. EPA 조사에 따르면 알루미늄 캔은 t당 이산화탄소 11.09t을 배출하는 반면 플라스틱 물병은 t당 2.2t의 온실가스가 나온다.●EU, 2021년까지 빨대 등 10개 품목 금지 그럼에도 알루미늄 캔의 재활용률이 플라스틱 물병보다 훨씬 높다. 미국 환경보호청(EPA)에 따르면 알루미늄 캔은 68%가 재활용되지만 플라스틱 물병은 3%에 그친다. 유명 국제학술지 ‘사이언스’의 자매지 ‘사이언스 어드밴시스’에 따르면 2015년 전 세계에서 생산된 플라스틱은 3억 8000만t에 이른다. 약 55%가 폐기됐고 25%는 소각 처리됐다. 20%만 재활용됐다. 이는 생산된 플라스틱이 우리 눈에 안 보인다면 땅에 매립되거나 전 세계 바다를 돌아다니게 된다는 것을 의미한다. 1950년부터 2015년까지 생산된 83억t의 플라스틱 가운데 재활용된 비율은 6%가 채 안 된다. 시장조사기관 ‘유로모니터 인터내셔널’에 따르면 세계적으로 플라스틱 물병은 1분에 약 100만개가 팔려 나간다. 버려져 보기 흉한 플라스틱 덩어리가 대중의 분노를 자극하기도 한다. 이런 이유로 유럽연합(EU)은 2021년까지 빨대와 포크, 나이프 등 10개 품목에 대한 1회용 플라스틱 제품 사용을 금지했다. 2030년까지 모든 플라스틱 포장재를 불법화할 것으로 예고했다. 전 세계가 ‘플라스틱과의 전쟁’을 선포하며 대체재 찾기에 나섰다. 그럼에도 190억 달러(약 22조 1000억원)의 시장 규모를 가진 생수업계가 알루미늄 캔으로 쉽게 갈아타지 못하는 이유는 무엇일까. ●알루미늄, 플라스틱보다 25~30% 비싸 가장 큰 이유는 경제성이다. 알루미늄은 플라스틱보다 훨씬 비싸다. 에너지 컨설팅 업체인 ‘우드 매킨지’의 애널리스트 유데이 파텔은 “알루미늄 캔의 원료 가격은 같은 분량이라면 플라스틱보다 25~30% 더 비싸다”고 말했다. 제조 공정을 알루미늄 캔으로 모두 바꾸면 음료 회사의 부담이 커진다. 비용 일부가 소비자들에게 전가되면서 플라스틱 제품과 비교하면 경쟁력이 떨어질 수밖에 없다. 펩시의 플라스틱 추방 담당 이사 시몬 로덴은 “알루미늄 도입의 가장 어려운 점은 제조 공정을 위한 기반 시설을 전부 바꿔야 하는 것”이라고 말했다. 소비자 편리성도 떨어진다. 기술이 발전하고 있지만 여전히 캔은 한 번 개봉되면 열린 채로 둬야 한다. 하지만 플라스틱 병은 다시 닫아 둘 수 있다. 플라스틱 생수는 다양한 크기로 팔 수 있지만 캔은 상대적으로 제한이 많다. 이런 요인들 때문에 생수 대기업들은 캔 사용을 주저한다. 코카콜라의 환경과 지속가능성 담당 이사인 브루스 카라스는 “캔 생수 제품에 대한 소비자들의 반응을 보고 싶다”고 말했다. 미국의 생수 브랜드 다사니는 올 하반기 일반 알루미늄 캔 생수와 뚜껑을 잠가 둘 수 있는 알루미늄 병 생수를 출시할 계획이다. 다른 대기업들은 생분해되거나 더 쉽게 재활용할 수 있는 새 물질을 찾고 있다. 생수업계가 플라스틱 병 사용을 줄이는 것을 방해하는 훼방꾼으로 맥주와 와인도 있다. 최근 맥주와 와인 회사들이 용기를 유리 병에서 캔으로 바꾸면서 캔 공급 부족 현상이 가속화되는 탓이다. 세계 최대 캔 제조회사인 볼은 수요에 맞추기 위한 생산 능력 확대로 몸살을 앓고 있다. 볼의 음료 포장사업부 캐슬린 피트르는 “오랫동안 보지 못한 성장 현상이다. 우리는 새로운 캔 제조라인을 서둘러 증설하고 있다”고 말했다. 볼은 코카콜라와 펩시에 캔을 공급한다. 볼은 “2021년 중반까지 4억~5억개의 캔의 추가 생산할 계획을 세웠다. 하지만 이는 생수 부문의 잠재적 성장을 고려하지 않은 것”이라고 밝혔다. 음료의 1%만 캔으로 바꾸거나 맥주와 플라스틱·유리 병입 생수를 알루미늄 캔으로 변경해도 240억개의 캔이 더 필요하다는 것을 의미한다고 이 회사는 밝혔다. 우드 매킨지의 파텔에 따르면 단 1%의 변경으로도 알루미늄 수요가 약 31만t 증가한다. 파텔은 “플라스틱 물병의 문제점을 끊임없이 이야기하면 알루미늄 캔 시장이 커질 수 있지만 이것이 진짜 트렌드가 되려면 3~4년은 지켜봐야 한다”고 말했다. 그렇다고 알루미늄 캔에 기회가 없는 것은 아니라는 진단도 있다. 펩시의 로덴 이사는 “운송과 포장, 창고에 머무는 시간 등이 모두 고려 대상”이라고 했다. 알루미늄 캔은 가볍고 공간 효율이 좋으며 유리보다 운송하기 쉽다. 열대지방에서 내용물을 차게 만들 때도 다른 포장재질의 음료에 비해 에너지가 덜 들어간다. 그는 “모든 단계를 광범위하게 고려하면 알루미늄이 실제로 온실가스를 그렇게 많이 생산하는 것은 아니다”라고 말했다. ●“소비자들 플라스틱 줄이기 역할 다 해야” 지구가 플라스틱에 오염되는 것은 물병 제조사의 책임을 넘어서는 문제다. 유로모니터너 인터내셔널의 포장재 연구 수석인 로즈마리 다우니는 “플라스틱 제품에 대해 사려 깊은 소비가 지구촌 모두의 의무가 됐다”면서 “소비자들은 플라스틱 쓰레기 발생 ‘제로’(0)를 위해 자신의 역할을 해야 한다. 기업과 정부도 쓰레기 관리와 재활용을 위한 기반시설 효율을 극대화해야 한다”고 했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

㈜고바이오랩(대표 고광표)이 20만 원 상당의 ‘서울대유산균 베스트 상품으로 구성된 해피박스(1000개 한정수량)를 저렴한 금액에 구입 가능한 ‘렛츠기릿 해피박스’ 이벤트를 진행한다. 고바이오랩은 바쁜 일상에 지친 현대인과 자녀를 위해 올해 연말까지 바이오비옴 공식 쇼핑몰에서 서울대유산균 해피박스 이벤트를 진행한다고 5일 밝혔다. 바이오비옴 렛츠기릿 해피박스는 ‘M396’ 유산균을 비롯하여 SCI급 국제학술지 논문에 발표된 한국인 장내 존재 KBL 382 균주가 함유된 ‘NEW M382’와 ‘슬림 바이오틱스(28포)’, 유산균의 먹이가 되는 개별인정원료 프리바이오틱스 락추로스를 담은 ‘더리얼 신바이오틱스’, 동결건조 공법으로 영양소 파괴를 최소화한 유산균 간식 ‘생생 유산균 딸기’로 구성된 패키지 상품이다. 각 제품별로 부부, 부모님, 자녀 등 온 가족 대상 섭취가 가능해 연말 시즌 가족 모임과 크리스마스를 앞두고 실용적인 선물을 찾는 고객들로부터 좋은 반응을 얻을 것으로 기대를 모은다. 고바이오랩 관계자는 “바쁜 현대인의 지치고 힘든 장 건강을 위해 연말을 맞이하여 특별한 가격에 온 가족이 서울대유산균을 만날 수 있는 해피박스 이벤트를 준비했다”라며 “앞으로도 온 가족 고객 대상 맞춤형 혜택을 계속해서 제공하겠다”라고 말했다. 본 이벤트는 오직 바이오비옴몰에서만 구매할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

아프리카코끼리의 멸종을 부르는 불법 상아 밀거래를 추적할 새로운 기술이 개발됐다. 미국 일리노이주립대학 알프레드 로카 교수 연구진에 따르면 2006~2016년 아프리카 코끼리는 상아를 노린 불법 밀렵 등의 이유로 11만 마리가 감소했다. 현재 남아있는 아프리카코끼리의 개체수는 41만 5000만 마리에 불과하다. 연구진이 개발한 새로운 기술은 약 2000마리의 아프리카코끼리로부터 채취한 DNA 데이터베스를 기반으로 한다. 연구진은 직접 모은 특정 유형의 미토콘드리아 DNA 데이터와 압수된 상아의 DNA를 대조하면, 상아의 ‘주인’이 어느 지역에서 서식하던 코끼리인지 확인할 수 있으며 이러한 정보는 해당 밀렵 지역에서 밀렵꾼들을 찾아 검거하거나 단속을 강화하는데 도움을 준다. 즉 불법으로 채집된 상아의 원산지를 확인할 경우, 불법 거래가 이뤄지는 장소 및 밀렵과 밀수 네트워크의 뿌리를 확인하는데 도움을 준다는 것. 여기에 압수된 상아의 주인을 정확히 식별하는 것은 해당 코끼리 개체수를 정확히 파악하는데 효과적이다. 이번에 개발된 기술은 암컷(어머니)에게서만 자식으로 유전되는 미토콘드리아 DNA 정보를 이용한다. 이는 암컷이 천성적으로 무리를 떠나지 않는 습성이 있고, 이러한 습성이 태어난 지역과 서식지를 구별하는데 더욱 도움이 되기 때문이다. 연구진에 따르면 현재 아프리카에 있는 코끼리 200마리 중 한 마리는 데이터베이스에 DNA 자료가 등록돼 있다. 연구진은 앞으로 더 많은 장소에서 더 많은 샘플을 통해 자료의 규모를 확대하고, 지리적·유전적 희소성까지 밝혀낼 수 있는 프로그램으로 발전시킬 예정이다. 연구를 이끈 알프레드 로카 교수는 “이 프로그램을 통해 코끼리가 밀렵의 피해를 입고 있는 지역을 파악할 수 있으며, 밀렵꾼들이 새롭게 또는 지속적으로 목표로 하는 지역이나 특정 코끼리 개체를 신속하게 식별할 수 있다”고 설명했다. 이어 “이 프로그램은 상아의 수요와 공급을 줄이기 위한 노력의 한 단계”라면서 “상아의 밀렵을 줄이기 위한 경제적 비용을 낮추는데에도 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국 유전학회 공식 학술지인 유전학저널(Journal of Heredity) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구를 뜨겁게 만드는 온실가스의 대부분은 이산화탄소이지만 지구온난화를 유발시키는 강력한 물질은 다름 아닌 메탄가스이다. 이산화탄소보다 공기 중 분포는 적지만 지구온난화 유발효과는 33배나 더 크다. 그렇지만 메탄가스는 메탄올 같은 유용한 화학물질로 바꿀 수 있기 때문에 많은 연구자들이 이에 관한 연구를 진행 중이다. 특히 화학적 물리적 변화보다 오염이 적은 생물학적 변화에 주목하고 있다. 한국인 연구자들이 메탄의 메탄올 전환에 있어서 환경오염을 최소화할 수 있는 생물학적 변환 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 미시건 앤아버대 생화학과, 전북대 화학과 공동연구팀은 지구온난화 주범인 메탄가스를 유용한 화학물질인 메탄올로 변환시키는 미생물인 ‘메탄자화균’의 작동원리를 규명했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 메탄자화균은 다른 미생물들과 달리 산소 유무에 상관없이 메탄가스만 먹고 자란다. 메탄자화균이 가진 메탄모노옥시게나제라는 물질이 메탄을 메탄올로 전환시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만 정확한 구조가 알려져 있지 않고 다양한 화학물질이 관여하고 있기 때문에 전체적인 메커니즘에 대해 정확히 알지 못했다. 연구팀은 메탄자화균에서 산화효소와 산화효소-저해효소가 결합된 복합체를 분리해 결정구조를 얻는데 성공했다. 이 결정구조를 바탕으로 X선 분석결과 메탄을 메탄올로 전환하는 대사 경로를 확인하는데 성공했다. 연구팀은 이번에 밝혀낸 메커니즘을 바탕으로 대사공학을 활용하면 메탄자화균을 이용해 바이오연료는 물론 다양한 종류의 고부가가치 화학소재를 만들어 낼 수 있을 것으로 전망했다. 이승재 전북대 화학과 교수는 “추가적으로 최소 8개 이상의 폴리펩타이드 결합이 관여하는 메탄의 메탄올 전환과정을 더 밝혀낼 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고영진 순천대학교 총장이 세계 3대 인명사전인 ‘마르퀴즈 후즈 후’에서 ‘2019 알버트 넬슨 마르퀴즈 평생 공로상’을 수상했다. 고 총장은 순천대 식물의학과 교수로 재직하는 33년동안 국내외 식물병리학 관련 학술지에 200여편의 연구논문을 발표했다. 한국식물병리학회 회장을 역임하는 등 식물병리학 발전에 기여한 업적이 높아 공로상을 받았다. 고 총장은 특히 키위 궤양병 치료연구로 한국식물병리학회 학술상과 농림축산식품부장관 표창을 수상했다. 지난해에는 지역 고등학교 학생과 농업인을 대상으로 폭넓은 교육과 컨설팅을 펼친 공로로 대통령 표창을 받기도 했다.고 총장은 1980년 서울대학교 식물병리학과를 졸업하고, 동 대학에서 석사와 박사 학위를 취득했다. 이후 1987년 순천대 식물의학과 교수로 임용돼 학생생활관장, 교무처장, 생명산업과학대학장 등의 보직을 맡았다. 지난 5월 순천대 제9대 총장에 취임했다. 마르퀴즈 후즈 후는 1898년 미국에서 설립된 가장 오래되고 권위 있는 인명기관이다. 매년 정치,경제,사회,예술,의학,공학,과학 등 각 분야의 세계적 인물 3%를 선정해 프로필을 등재한다. 한해 탁월한 업적을 이룬 사람에게 평생공로상을 수여하고 있다. 순천 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

1967년 독일 마르부르크와 프랑크푸르트에서는 발열, 구토, 장기출혈을 일으키고 감염 환자의 90% 가까이가 사망하는 일이 있었다. 연구자들은 당시 감염자들에게서 분리한 바이러스를 ‘마버그 바이러스’라고 이름을 붙였다. 마버그 바이러스 출혈열 환자가 발생한지 10년 뒤인 1976년 아프리카 자이르에서도 비슷한 증상을 보이는 환자들이 나타났다. 318명의 환자 중 280명이 사망해 치사율 88%를 기록한 이 질병 때문에 전 세계 보건당국은 바짝 긴장했다. 1년 가까이 인근 지역에서 환자들을 발생시키다가 별다른 의료조치 없이 갑자기 사라져 버렸다. 이후 1990년대 중반까지는 환자가 거의 발생하지 않다가 조금씩 늘기 시작해 2014년 아프리카 기니에서 대규모 환자가 발생한 다음 인근 국가로 확산되면서 서아프리카 지역을 초토화시켰다. 바로 ‘에볼라 바이러스’이다. 에볼라 바이러스나 마버그 바이러스 모두 필로바이러스의 일종이다. 필로바이러스는 선형으로 생겨셔 양 끝이 갈고리처럼 휘어져 있고 복제능력이 없는 단일 RNA 가닥으로 돼 있고 병원성이 강해 쉽게 전염시키고 감염자를 죽음에 이르게 한다. 실제로 에볼라 바이러스와 마버그 바이러스에 대한 백신을 개발하려는 시도들은 있지만 아직 성공하지는 못한 상태이다.이 같은 상황에서 인도 타타 기초연구소 국립생명과학센터, 사스트라대 화학·생명공학부, 매니팔 고등과학대, 우한 바이러스연구소 응급감염학과, 미국 국립 군의관의대 미생물학·면역학과, 싱가포르 듀크-싱가포르 국립의대 응급감염학과, 싱가포르국립대 통합과학기술대학원 공동연구팀은 에볼라 바이러스와 마버그 바이러스를 포함한 다양한 필로 바이러스의 숙주는 다름 아닌 박쥐라고 2일 밝혔다. 연구팀은 또 박쥐와 가까이에서 생활하는 인도 북동부 사람들은 여러 종류의 필로 바이러스에 대한 항체를 갖고 있다는 사실도 확인했다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 열대희귀질병’(PLOS Neglected Tropical Diseases) 1일자에 실렸다. 아프리카나 아시아 지역에서는 최소 167개 종의 박쥐들이 사냥돼 소비되고 있다. 특히 인도 북서부 나갈랜드주에서는 여러 부족들이 여전히 박쥐를 음식이나 전통의학 재료로 사용하고 있다. 연구팀은 2017년에 나갈랜드주 지역에서 주로 잡혀서 쓰이는 새벽박쥐속에 속하는 동굴꽃꿀박쥐 16마리, 데스마레 과일박쥐 30마리에게서 신장, 폐, 비장과 혈액을 채취했다. 또 박쥐사냥? 85명의 혈청도 확보해 정밀 분석했다. 실험 결과 박쥐들에게서는 에볼라 출혈열을 일으키는 에볼라 바이러스, 분디부교 바이러스, 수단 바이러스 뿐만 아니라 멘글라 바이러스, 마버그 바이러스 등 필로 바이러스를 갖고 있는 것이 확인됐다. 또 이들 박쥐를 사냥하는 사람들의 5.9% 정도에서는 필로 바이러스 항체가 발견돼기도 했다.이번 연구를 주도한 이안 멘델홀 듀크-싱가포르 국립의대 수석연구원은 “에볼라 바이러스나 마버그 바이러스로 인한 전염병이 발생하지 않았던 지역의 박쥐종에서도 이들 바이러스가 발견된 것은 이례적”이라며 “이번 연구는 아직 발생하지는 않았더라도 인수감염 가능성이 있는 바이러스를 갖고 있는 숙주에 대해서는 철저히 감시해 차단할 필요가 있음을 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr