개인 연구 시대 끝… ‘팀’ 성과 많아‘K과학인재 아카데미’ 플랫폼 중요 리시연 고려대 바이오시스템의과학부 교수가 26일 “미래의 글로벌 과학 인재는 잘 짜인 온실이 아닌 복잡하고 예측 불가능한 ‘위키드’(Wicked) 환경 속에서 스스로 질문하고 살아남는 사람”이라고 강조했다. 리 교수는 이날 서울 중구 신라호텔 다이너스티홀에서 열린 ‘K-과학인재 아카데미 비전선포식’에서 ‘미래 인재를 위한 지원과 글로벌 동향’을 주제로 한 강연을 통해 이같이 밝혔다. 그는 현대 과학 연구의 패러다임이 ‘개인’에서 ‘팀’으로 넘어갔다고 역설했다. 학제 간 융합과 글로벌 협력이 중시되는 시대라는 것이다. 리 교수는 “혼자서 연구해 개인의 성과만 돋보이는 시대는 지났다. 노벨상 수상자 연구의 54% 이상이 학제 간 배경을 가진 연구자들로 구성되며, 네이처나 셀 등 세계적인 학술지의 주요 논문 중 단일 저자는 거의 없다”고 말했다. 리 교수는 글로벌 장학재단들이 요구하는 핵심 인재상도 소개했다. 그는 “골드워터나 허츠 재단 등은 단순한 객관적 스펙보다 학생이 스스로 질문할 수 있고 독립성이 있는지, 불확실성 속에서 문제를 해결할 수 있는지를 중점적으로 평가한다”며 “어려움과 마주칠 때 포기하지 않고 우회할 수 있는 능력이 높은 점수를 얻는다”고 설명했다. 반면 한국의 교육 현실은 ‘수능’으로 대표되는 고정된 체계에 맞춰 성장하다 보니 스스로 질문하거나 남들이 하지 않는 것에 도전할 기회가 없다며 안타까워했다. 리 교수는 이러한 한계를 극복하기 위해 학생들에게 다소 거칠고 예측 불가한 ‘위키드’ 환경을 제공해 자극을 줘야 한다고 제안했다. 또 이날 행사장을 찾은 고등학생 등을 보며 주니어 과학자를 위한 지원 프로그램이 필요하다고 강조했다. 리 교수는 “호반사이언스 브리지(K-과학인재 아카데미)와 같은 여러 플랫폼을 통해 ‘안테암불로’(Anteambulo·선구자) 정신을 가지고, 현재 과학자들과 미래 과학자들이 같은 공간에서 이야기를 나누는 과정이 계속돼야 한다”고 강조했다.

“전쟁 중에 기억하는 여느 저녁 식사들과 비슷했다. 와인이 넘쳐흘렀고…… 와인 기운 속에서 나는 혐오감을 잃었고 행복해졌다. 그들 모두가 참 좋은 사람들처럼 느껴졌다.” 어니스트 헤밍웨이의 장편 소설 ‘태양은 다시 떠오른다’ 속 문장입니다. 와인은 많은 문학작품에서 기쁨과 고통, 신성과 세속, 망각과 각성의 경계를 드러내는 상징으로 등장합니다. 와인이 작품의 소재로 자주 등장하는 것은 어쩌면 인류 역사상 가장 역사가 오래 된 술 가운데 하나이기 때문일지도 모릅니다. 프랑스 툴루즈대, 몽펠리에대, 보르도대, 고고 동·식물학회, 국립 고고학 연구소, 클레르몽 오베르뉴대 등 22개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 포도씨에 대한 고대 DNA 분석으로 프랑스 지역에서 발굴되고 재배되는 포도의 숨겨진 비밀을 새롭게 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 25일 자에 실렸습니다. 많은 분이 ‘와인’ 하면 프랑스를 떠올립니다. 프랑스는 세계 최고의 와인 생산국 중 하나로 오랜 포도 재배와 와인 양조의 역사를 자랑합니다. 그렇지만 고고학적 증거 부족으로 포도 재배와 포도주 양조가 언제부터 시작됐는지 명확히 규명되지 않았습니다. 이에 연구팀은 프랑스 일대에서 발굴된 고대 포도씨 시료 54점으로 전장 유전체 분석을 했습니다. 이번 연구에 활용된 포도씨들은 청동기 시대인 기원전 6000년 무렵부터 중세 말기인 서기 1500년경까지의 것들입니다. 분석 결과, 2800~2400년 전부터 야생 포도나무와 재배종 포도나무가 공존했다는 사실이 확인됐습니다. 여기서는 이스라엘, 레바논, 시리아, 요르단 등 동지중해 연안(레반트) 지역은 물론 코카서스 지역과 연관된 유전적 변이가 발견됐습니다. 이와 함께 기원전 625~400년에 해당하는 중기 철기 시대부터 꺾꽂이나 줄기 삽목 같은 방식으로 수백 ㎞에 걸쳐 재배 품종이 교역됐음을 알아냈습니다. 프랑스 북부 발랑시엔 지역에서 출토된 중세 시대 시료 중 하나는 현대 피노 누아 포도와 유전적으로 정확하게 일치하는 것으로 확인됐습니다. 이를 근거로 피노 누아는 적어도 1400~1500년 경부터 재배가 시작돼 현재까지 유전적 연속성을 유지해왔다고 연구팀은 설명했습니다.

국내 연구진이 기존 탈모 치료제들에서 나타나는 부작용을 최소화한 탈모 치료 후보 물질을 개발해 눈길을 끈다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과, 뉴바이올로지학과, 경북대 의대 공동 연구팀은 컴퓨터 모델링으로 기존 약물의 부작용 없이 모발 성장을 촉진하는 신규 펩타이드 MLPH를 개발했다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 약리학 분야 국제 학술지 ‘생의학 및 약물치료학’에 실렸다. 현재 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 탈모 치료제는 미녹시딜과 피나스테리드 2종이다. 바르는 약인 미녹시딜은 피부 자극을 유발할 수 있고, 먹는 약인 피나스테리드는 남성 호르몬을 조절함으로써 탈모를 막는 방식이라 남성에게는 성기능 장애를 유발할 수 있고, 가임기 여성에게는 사용이 제한된다는 치명적 단점이 있다. 이에 연구팀은 첨단 컴퓨터 모델링을 이용한 구조 기반 설계 기법을 도입해 EPO 부작용을 극복할 수 있는 방법을 찾았다. 연구팀은 EPO 단백질 구조에서 부작용을 일으키는 부분은 제외하고, 발모를 유도하는 핵심 부위만 정밀하게 추출하고 최적화해 ‘MLPH’라는 새로운 펩타이드를 설계했다. 연구팀은 인간 모낭 조직과 쥐를 이용한 실험 결과, MLPH 펩타이드가 모발 성장의 핵심 인자(IGF-1) 분비를 크게 늘리는 것을 확인했다. 특히 쥐에게 MLPH를 투여하면 털의 성장이 멈춘 휴지기를 모발이 자라는 성장기로 성공적으로 전환해 기존 치료제인 미녹시딜과 동등한 수준의 발모 효과를 내는 것으로 확인됐다. 

생쥐, 햄스터 같은 설치류는 유난히 앞니가 크고 계속 자란다. 딱딱한 표면에 이빨을 규칙적으로 갈아내지 못하면 이빨이 커져 제자리를 벗어나고 먹이 섭취에 지장을 주며, 심할 경우 사망에 이르게 할 수도 있다. 생물학자들은 설치류들의 갉아먹는 행동이 눈 깜빡임처럼 자동적 반사작용의 형태일 수 있다고 여겨왔다. 미국 미시간대 분자·세포·발달 생물학과, 치과대 생체재료학과, 생명과학 연구소, 분자·통합 생리학과, 기계공학과 공동 연구팀은 생쥐 같은 설치류가 계속 갉아먹는 이유가 단순히 이빨을 최상의 상태로 유지하기 위한 것이 아니라 쾌감을 느끼기 위해서일 수 있다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 3월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 실험용 생쥐 중 일부가 다른 생쥐들과 똑같은 먹이를 먹었음에도 유독 앞니가 긴 것을 발견하고 궁금증을 품었다. 이들은 신경계의 문제 때문에 갉아먹는 행동을 하지 않게 됐을 것이라고 보고 신경계 특정 부위가 독소에 취약하게 유전적으로 변형한 생쥐로 실험했다. 이어 특정 신경세포만 정확하게 파괴되는 독소로 신경세포를 하나씩 차단하면서 그 영향을 관찰했다. 그 결과, 생쥐 치아에 있는 촉각에 민감한 신경세포(뉴런)가 두 종류의 신경 회로와 연결돼 있다는 것을 발견했다. 하나는 턱을 정렬하고 닫는 데 관여하고, 다른 하나는 도파민을 분비하는 뇌의 일부와 연결돼 있다. 도파민은 잘 알려져 있다시피 쾌감을 주는 화학물질로, 특정 행동에 즐거움을 부여하고 동기를 조절하는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 생쥐가 뭔가 갉아먹을 때 느껴지는 감각은 이빨에서 뇌로 전달돼 뇌의 도파민 중추를 자극한다. 이 회로를 차단하면 생쥐는 갉아먹는 행동을 멈추면서 이빨이 길어지는 것이 확인됐다. 이를 통해 설치류의 갉아먹는 행동은 쾌감이라는 긍정적 보상을 만들어 반복하게 한다는 설명이다. 사람은 불안, 우울증, 자폐 스펙트럼 장애 등 도파민 회로와 연관된 신경정신질환이 있는 사람들이 일반인보다 이갈이 같은 반복적 구강 행동을 자주 보이고, 턱 장애, 치아 부정교합 등이 더 많은 것으로 알려졌다. 연구를 이끈 보 듀안 미시간대 교수는 “인간의 구강 행동이나 생쥐의 갉아먹기 행동은 치아와 뇌를 연결하는 도파민 기반 회로의 교란으로 인해 발생하는 것으로 보이는 만큼 동물의 반복적 구강 행동 동기를 파악하기 위한 추가 연구를 할 것”이라고 밝혔다.

지구 생명체는 어디서 유래했을까. 지구 생명체의 기원이 지구 내부가 아니라 우주 공간 어딘가에서 시작돼 소행성, 운석, 혜성 등을 타고 지구로 전달됐을 것이라는 ‘범종설’을 지지하는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 일본 해양연구개발기구(JAMSTEC) 생물지구화학 연구센터, 홋카이도대, 게이오대, 규슈대 등이 참여한 공동 연구팀은 일본의 소행성 탐사선 하야부사 2호가 소행성 ‘류구’에서 채취해 보내온 표본에서 지구 생물체의 DNA와 RNA를 구성하는 핵염기인 아데닌, 구아닌, 사이토신, 티민, 우라실 5종을 모두 검출했다고 발표했다. 이번 발견은 초기 태양계 형성 과정에서 화학적 특성과 생명 탄생에 대한 새로운 통찰을 제공한다는 측면에서 매우 중요하다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 3월 17일 자에 실렸다. 핵염기는 지구 생명체의 근간이 되는 DNA와 RNA의 필수 구성 요소다. 지구 환경에 오염되지 않은 외계 물질에서 핵염기를 검출하면 생명체가 존재하지 않는 환경에서 이런 화합물이 어떻게 형성되고 태양계로 운반될 수 있는지 이해하는 데 도움이 된다. 기존에 진행된 소행성 류구의 시료 분석에서 우라실의 존재가 보고된 바 있고, 운석이나 근지구 소행성인 ‘베누’의 시료에서는 이보다 더 다양한 종류의 염기들이 발견되기도 했다. 연구팀은 하야부사 2호가 수집한 류구 시료 2개를 분석한 결과, 양쪽 샘플 모두에서 아데닌, 구아닌, 사이토신, 티민, 우라실 5종의 표준 핵염기를 모두 검출했다. 이어 이 결과를 기존 머치슨 운석, 오르게유 운석, 소행성 베누에서 회수한 시료들과 비교 분석했다. 그 결과, 핵염기의 상대적 함량에서 유의미한 차이가 나타났다. 류구에는 퓨린 계열 핵염기인 아데닌, 구아닌과 피리미딘 계열의 핵염기인 사이토신, 티민, 우라실이 거의 비슷한 비율로 포함돼 있었다. 반면 머치슨 운석은 퓨린 계열이 더 많았고, 베누와 오르게유 샘플에서는 피리미딘 계열이 더 풍부한 것으로 나타났다. 이런 차이는 각 모(母)천체가 거쳐온 서로 다른 화학적, 환경적, 진화적 역사를 반영하는 것으로 해석된다. 박윤수 한국천문연구원 은하진화연구센터 선임연구원은 “이번 연구는 태양계 외곽에서 유입된 얼음 물질에 포함된 암모니아가 태양계 내에서 생명 기원 물질이 화학적으로 형성되는 데에 큰 영향을 줄 수 있다는 의미”라고 설명했다.

반려견이나 반려묘와 눈이 마주쳤을 때 절로 미소가 지어지거나, 동물원에서 원숭이나 침팬지가 이를 드러내며 웃는 모습을 보고 함께 웃어 본 경험이 한 번쯤 있을 것이다. 그런데 그것이 단순히 순간적 기분 탓이 아니라는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. ●인간의 자발적 감정 모방 확인 공감은 단순히 다른 사람의 감정을 공유하는 동감과는 달리 상대의 입장에서 마음을 읽고 이해하며 동조하는 인지적, 정서적 소통 방식이다. 공감은 뇌의 여러 부위가 네트워크를 이루면서 작동하는데, 거울 뉴런이 대표적이다. 거울 세포는 사람이 직접 어떤 행동을 할 때 활성화되는 신경세포로, 다른 사람이 같은 행동을 하는 것을 보기만 해도 똑같이 활성화된다. 다른 개체의 감정적 행동을 따라 하거나 모방하는 현상은 인간과 비인간 영장류를 포함한 다양한 종에서 널리 관찰된다. 감정적 모방은 인간 공감 능력의 핵심 요소다. 선행 연구들에서 영·유아기 비인간 영장류는 혀 내밀기나 입술 핥기 같은 인간의 얼굴 동작을 자발적으로 따라 하며, 인간과 침팬지 역시 서로 행동을 의도적으로 모방한다는 사실이 확인된 바 있다. 그렇지만 인간이 동물의 감정 표현을 자발적으로 모방하는지는 명확하지 않았다. ●영장류의 표정 따라 하고 감정 파악 독일 베를린 훔볼트대, 라이프니츠대, 영국 포츠머스대, 이탈리아 피사대 공동 연구팀은 인간은 비인간 영장류가 보이는 감정 표현을 인식하고 자발적으로 모방한다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 실험 참가자 212명에게 원숭이와 침팬지 같은 유인원이 다양한 표정을 짓는 영상을 보여줬다. 영상은 놀이를 하는 표정, 위협하는 표정, 무덤덤한 중립 표정으로 구성됐다. 연구팀은 참가자들이 영상을 시청하는 동안 웹캠으로 그들의 표정을 촬영했다. 동시에 인공지능(AI) 기술로 얼굴 근육 움직임을 추적해 참가자들의 감정 모방 정도를 측정했다. 각 영상 시청 후 실험 참가자들은 영상 속 표정의 긍정·부정 정도, 분노·혐오·공포·행복·슬픔·놀라움 등 다양한 감정의 수준을 평가하도록 했고, 비인간 영장류에 대해 느끼는 심리적 친밀감과 호감도를 평가했다. ●“다른 종의 동물로 공감 능력 확장” 연구 결과 인간은 비인간 영장류의 긍정적·부정적 표현을 인식하고 각 표정에 구체적 감정의 이름표를 붙였다. 또 실험 참가자들은 영상을 보면서 영장류의 표정들을 자발적으로 모방했다. 모방 강도는 영장류의 표정에 대한 해석 방식과 해당 영장류에 대해 느끼는 심리적 친밀감 등에 따라 달라졌다. 특히 참가자들은 긍정적 표정을 짓는 영장류에 대해 더 큰 호감과 친밀감을 나타냈으며, 친밀감이 높을수록 긍정적 표정을 더 많이 따라 하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 우르줄라 헤스 훔볼트대 교수는 “이번 연구는 인간이 비인간 동물의 감정 상태를 인식하고 이에 공명할 수 있다는 것을 보여준다”면서 “이 발견은 공감과 감정 모방 능력이 인간끼리만 작동하는 것이 아니라 다른 종의 동물에게도 확장된다는 것을 실험으로 처음 보여준 것”이라고 밝혔다. 그는 “오랫동안 지속돼 온 인간 중심적 패러다임에 의문을 제기하고 인간과 동물의 관계를 새롭게 재개념화하는 데 이바지할 것”이라고 덧붙였다.

미디어가 무자녀 가정을 어떻게 묘사하느냐에 따라 사회적 낙인이 형성되거나 제거된다는 연구결과가 나왔다. 스웨덴 우메오대, 룬드대, 한국 서울대·고려대, 인도 뭄바이 국제 인구과학 연구소, 탄자니아 음줌베대, 음줌베 발전 연구소 공동 연구팀은 ‘정상’ 또는 ‘특이’로 나눌 수 있는 서사 형성에 미디어가 어떤 역할을 하는지 주목한 연구를 발표했다. 이 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘플로스 국제 공중보건학’ 3월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 2015년부터 2025년까지 86개국에서 13개 언어로 작성된 101개 매체에 실린 무자녀 관련 뉴스 기사 131건을 분석했다. 분석 대상에는 한국도 포함됐다. 분석 결과, 기사들은 부정적, 긍정적 2가지 프레임으로 나뉘었으며, ▲국가에 대한 의무 위반 ▲이기적이고 비도덕적 선택 ▲노년의 후회와 고독 ▲개인의 정당한 선택 ▲기후·경제 위기에 대한 합리적 반응 등 다섯 가지 카테고리로 분류됐다. 국가에 대한 의무 위반은 여성에게 애국적 의무로 출산을 촉구하고 모성을 전통적 성 역할과 연결 짓는 내용이었고, 이기적·비도덕적 선택은 자발적 무자녀 가정, 특히 여성을 이기적이고 비도덕적이고 부자연스러운 것으로 묘사했다. 노년의 후회와 고독 프레임은 후회, 외로움, 불확실성 등 노년기의 사회적, 정서적 취약성을 보여주는 내용이었다. 개인의 정당한 선택은 부모가 된다는 것 이외에서 삶의 충족감과 행복을 재정의하며 지배적 서사에 저항하는 개인의 목소리를 담았으며, 외부 위기에 대한 합리적 반응은 기후변화, 전쟁, 경제적 불안정, 젠더 불평등 같은 불안 요소들이 출산 결정에 영향을 미치는 등 생식 결정에서 개인적 주체성을 강조하는 내용이었다. 한국 미디어는 무자녀 선택에 대해 ‘외부 위기에 대한 합리적 반응’으로 해석하는 경향을 보였다. 연구를 이끈 율리아 슈뢰더스 우메오대 교수는 “이번 연구는 미디어가 인구 정책 현실을 반영하기보다는 특정 견해에 대한 여론을 형성하고 구조적 불균형과 사회적 배제를 영속시킬 수 있는 서사를 구성하기도 한다는 점을 보여준다”고 지적했다.

기후변화로 멸종 위기에 처한 ‘가문비나무’ 복원이 가능할 전망이다. 산림청 국립산림과학원은 전남대 안영상 교수 연구팀과 공동으로 기후변화로 개체수가 급감하고 있는 가문비나무 묘목의 고사 원인균을 국내에서 처음으로 구명했다고 10일 밝혔다. 연구진은 가문비나무 복원을 위한 양묘 과정에서 어린나무 생존율이 낮은 원인으로 곰팡이성 병원균인 ‘잎마름병균’을 확인했다. 가문비나무는 기후변화에 따른 ‘7대 멸종 위기 침엽수종’ 중 가장 높은 지대에서 자라는 교목성 수종으로, 계방산·지리산·덕유산 등 해발 1500m 이상 고산 지대에 제한적으로 분포하고 있다. 최근 기후변화 영향으로 쇠퇴가 가속화하면서 2050년이면 국내 자생지가 사라질 것으로 예측되는 상황이다. 연구진이 해당 균을 건강한 어린나무에 접종해 병원성을 검증한 결과 잎이 마르는 증상이 뚜렷했고, 심하면 한달 이내 고사했다. 이는 가문비나무 묘목을 고사시키는 특정 병균을 국내 처음으로 밝혀낸 사례로, 안정적인 양묘를 통한 복원 가능성을 높였다는 점에서 의미가 크다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘플랜트 디지즈’ 2월호에 게재됐다. 국립산림과학원 산림생명정보연구과 임효인 박사는 “고사 원인 병원균 연구 및 방제 기술 개발을 확대해 가문비나무 숲 회복의 토대를 마련할 계획”이라고 밝혔다.

국내 연구진이 뇌의 전전두엽 내 특정 억제성 신경세포가 마약 중독 행동을 조절한다는 사실을 규명했다. 한국과학기술원(카이스트)은 9일 뇌인지과학과 백세범(왼쪽) 석좌교수와 미국 캘리포니아주립샌디에이고대학(UCSD) 임병국(오른쪽) 교수팀이 파발부민(PV) 신경세포가 뇌의 흥분 신호를 조절하는 ‘브레이크 게이트’ 임무를 수행하는 것을 처음 확인했다고 밝혔다. 마약 중독은 재발 위험이 매우 큰데, 그동안 충동을 조절하는 전전두엽 피질(PFC)의 기능 저하 때문으로 인식됐다. 연구팀이 쥐를 대상으로 코카인 투여 실험을 한 결과, PFC 내 억제성 신경세포의 60∼70%를 차지하는 PV 세포는 쥐가 코카인을 찾으려 할 때 활발하게 작동했다. 그러나 약물을 찾지 않도록 ‘소거 훈련’을 진행하자 세포 활동은 확연하게 감소했다. 이는 PV 세포 활동이 중독에 의해 고정되는 것이 아니라 소거 과정을 거쳐 조절될 수 있음을 보여준다. 이런 효과는 설탕물과 같은 일반적인 보상에는 나타나지 않았으며 마약 중독 행동에서만 특이적으로 관찰됐다.연구팀은 약물 중독을 유발하는 신경세포와 하위 신경 회로 확인으로 정밀 표적 치료가 가능할 것으로 기대했다. 연구 결과는 신경과학 분야 최고 권위 학술지인 뉴런(Neuron)에 지난달 26일 온라인 게재됐다.

명상 방식의 깊은 호흡 훈련이 남성의 관계 지속 시간을 늘리는 데 도움을 줄 수 있다는 연구가 관심을 끌고 있다. 최근 미국 건강 매체 맨스저널은 튀르키예 연구를 인용해 명상식 심호흡을 꾸준히 하면 관계 시간이 평균 5분 가까이 늘어날 수 있다고 보도했다. 튀르키예 루멜리대 우밋 에르쿠트 박사팀은 관련 연구를 국제학술지 ‘성의학저널’(Journal of Sexual Medicine) 2025년 6월 22일 자에 발표했다. 연구팀은 조루 증상이 있는 성인 남성 59명을 대상으로 8주간 임상시험을 진행했다. 참가자들은 모두 상담 치료와 골반저근 운동(케겔운동)을 실시했고 이 가운데 절반은 하루 두 차례 명상 방식의 깊은 호흡 훈련을 추가로 수행했다. 그 결과 심호흡을 병행한 그룹의 관계 지속 시간은 평균 4분 43초 늘었다. 반면 호흡 훈련을 하지 않은 그룹은 3분 26초 증가하는 데 그쳤다. 1년 뒤 추적 관찰에서도 차이는 유지됐다. 호흡 훈련을 하지 않은 그룹은 시간이 지나면서 초기 개선 효과가 줄어든 반면, 심호흡을 병행한 그룹은 늘어난 지속 시간이 비교적 안정적으로 유지됐다. 연구팀은 이러한 차이가 골반저근과 횡격막의 기능적 연동과 관련 있을 가능성이 있다고 분석했다. 폐 아래에 있는 횡격막은 골반저근과 연결돼 있어 깊은 호흡을 하면 두 근육이 함께 움직인다. 이 과정이 음경 주변 신경의 과도한 흥분을 완화해 사정 반사를 조절하는 데 도움을 줄 수 있다는 설명이다. 또한 천천히 깊게 호흡하면 자율신경계가 안정되면서 심박수와 혈압이 낮아지고 스트레스 호르몬인 코르티솔 수치도 줄어들 수 있다. 이러한 생리적 변화가 신경 긴장을 완화해 사정 조절 능력 향상에 영향을 줄 가능성이 있다는 분석이다. 미국 국가 건강·사회생활실태조사(NHSLS)에 따르면 성인 남성 30%가량이 조루 문제를 경험하는 것으로 나타났다. 조루는 의학적으로도 성인 남성의 20~30%에서 나타나는 흔한 성기능 장애로 알려져 있다. 연구팀은 “심호흡을 행동 치료와 골반저근 운동에 함께 적용하면 8주 치료뿐 아니라 1년 추적 관찰에서도 더 좋은 결과를 보였다”며 “다만 표본 규모가 제한적인 만큼 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다. 한편 연구에서 사용한 명상식 호흡은 특별한 수행 기법이라기보다 천천히 깊게 숨을 쉬는 복식호흡이다. 복식호흡은 폐 아래에 있는 횡격막을 적극적으로 사용하는 호흡법으로 숨을 들이마실 때 가슴보다 배가 먼저 부풀고, 내쉴 때 배가 자연스럽게 들어가는 것이 특징이다. 방법은 간단하다. 코로 천천히 숨을 들이마시며 4~5초 유지하고 이때 배가 자연스럽게 팽창하도록 해 횡격막을 충분히 내려가게 한다. 이후 6~8초에 걸쳐 숨을 천천히 내쉬며 호흡 리듬에 집중하고 긴장을 풀면 된다. 연구에서는 이러한 호흡을 하루 두 차례 꾸준히 실시하도록 했다. 또 전문가들은 호흡 훈련과 함께 케겔운동을 병행하면 도움이 될 수 있다고 설명한다. 케겔운동은 골반 아래쪽 근육인 골반저근을 반복적으로 수축했다가 이완하는 운동으로 배뇨를 참을 때처럼 근육을 안쪽으로 조이듯 3~5초간 수축한 뒤 천천히 풀어주는 동작을 반복하는 방식이다. 이러한 운동은 골반저근을 강화해 사정 조절 능력을 높이고 성기능 개선에도 도움을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다.

많은 사람이 살을 빼기 위해 피나는 노력을 하지만, 다른 쪽에서는 맛있는 음식과 관련 광고가 넘쳐나 건강한 체중을 유지하기 어렵게 한다. 이런 상황에서 음식과 관련한 재미있는 연구들이 잇따라 나와 눈길을 끈다. 네덜란드 라드바우드대 뇌·인지·행동 연구소, 영국 옥스퍼드대 계산 정신의학과, 케임브리지대 공동 연구팀은 인공 감미료에 대한 기대가 실제 맛을 느끼는 데도 영향을 미친다고 4일 밝혔다. 무엇을 먹느냐만큼 무엇을 먹는다고 생각하느냐가 뇌의 보상 체계에 강한 영향을 미친다는 것을 보여주는 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 3월 3일 자에 실렸다. 연구팀은 평균 24세의 건강한 성인 남녀 99명을 대상으로 설탕과 인공 감미료에 대해 실험했다. 실험 참가자들은 인공 감미료보다 설탕을 선호한다고 보고했지만, 연구팀이 사람들의 기대를 조작함으로써 음료의 선호도가 달라지는 것을 확인했다. 참가자들에게 설탕물을 제공하면서 인공 감미료가 함유된 음료를 마시고 있다고 믿게 하자, 음료에 대한 만족도는 낮아졌다. 반면 인공 감미료가 포함된 음료를 제공하면서 설탕이 들어있다고 믿게 하자 만족도가 급격히 높아졌다. 이때 뇌의 보상 관련 영역인 중뇌 도파민 신경계가 활성화된다는 것이 발견됐다. 마거릿 웨스트워터 영국 옥스퍼드대 연구원은 “이번 연구 결과는 우리 뇌는 혀에서 느껴지는 단맛에만 반응하는 것이 아니라 곧 칼로리가 들어올 것이라는 기대감에 반응해 보상 신호를 보낸다는 것을 보여준다”고 설명했다. 영국 이스트앵글리아대, 플리머스대 심리학과 공동 연구팀은 배가 불러도 달콤한 음식에 손이 가는 이유는 뇌가 의지와는 상관없이 맛있는 음식 선호에 대해 계속 반응하기 때문이라고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품학 분야 국제 학술지 ‘식욕’(Appetite) 2월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 남녀 대학생 76명을 대상으로 사탕, 초콜릿, 팝콘 같은 음식을 이용한 보상 기반 학습 게임을 수행하는 동안 뇌파검사(EEG)로 뇌 활동을 살펴봤다. 연구팀은 실험 참가자들이 게임을 수행하는 동안 해당 음식 중 하나를 더는 먹고 싶지 않다고 느낄 때까지 제공했다. 참가자들은 음식을 많이 먹어 포만감을 느끼면서 식욕이 많이 감소했다고 보고했고, 실제 행동에서도 해당 음식에 관해 관심이 떨어지는 것으로 나타났다. 그렇지만 음식에 대한 뇌의 반응은 포만감이나 의식적 평가와 관계없이 음식을 먹기 전과 크게 변하지 않은 것으로 나타났다. EEG 결과 보상 관련 뇌 영역의 전기적 활동은 실험 참가자들이 배가 불러 더 이상 못 먹겠다고 밝힌 상황에서도 먹기 전과 똑같이 강한 반응을 나타냈다. 연구팀에 따르면 음식 신호에 반응하는 방식은 습관처럼 작동하며, 특정 음식과 즐거움을 오랜 기간 반복적으로 연결 지으며 학습된 반응이 자동으로 나타난다. 토머스 샘브룩 이스트앵글리아대 교수는 “이번 연구 결과는 야식이나 단 음식에 대한 유혹에 쉽게 빠지는 것은 의지의 문제가 아니라 뇌에 내장된 신경회로 때문”이라고 설명했다.

인간이 ‘보석’에 관심을 갖는 이유는 무엇일까요. 스페인 도노스티아 국제 물리연구센터, 안달루시아 지구과학 연구소, 카디스대 신경과학과, 마드리드 카를로스 3세 연구소, 카디스 생물의학 연구혁신 연구소, 브라질 상파울루대 공동 연구팀은 침팬지가 별다른 용도는 없지만 반짝이는 수정에 보이는 애착 행동을 보인다고 밝혔습니다. 이를 통해 인류의 보석 사랑을 이해할 수 있다고 연구팀은 설명했습니다. 이 연구 결과를 심리학 분야 국제 학술지 ‘최신 심리학’ 3월 4일 자에 실렸습니다. 인류는 약 600~700만년 전 침팬지와 갈라졌기 때문에 유전적, 행동적으로 상당히 유사합니다. 연구팀은 보석에 대한 매혹도 그중 하나인지 알아보기 위해 침팬지로 실험했습니다. 연구팀은 첫 번째 실험에서 커다란 수정, 비슷한 크기와 모양의 일반 돌을 탁자 위에 올려놓고 침팬지 행동을 관찰했습니다. 처음에는 두 개 모두에 관심을 보였지만, 시간이 지나면서 침팬지들은 수정에만 관심을 가졌습니다. 연구팀에 따르면 수정에 관한 관심은 노출 초기에 가장 강했고, 시간이 지나면서 서서히 감소했습니다. 이는 사람이 새로운 물건을 가졌을 때 행태와 유사합니다. 두 번째 실험은 둥근 자갈 20개 사이에 비슷한 크기의 수정 구슬을 섞어 넣고 침팬지들의 행동을 관찰하는 것이었습니다. 침팬지들은 수정을 불과 몇 초 만에 찾아냈고, 수정처럼 반짝이는 물건과 섞어도 빠르게 골라냈습니다. 재미있는 점은 인간 보석상이 보석을 감정할 때처럼 수정 구슬을 눈높이까지 들어 햇빛에 비춰보는 모습을 보였다는 점입니다. 연구팀에 따르면 수정의 투명도와 기하학적 형태가 침팬지들을 유혹하는 핵심 속성이었습니다. 인류의 조상들 역시 이런 특성에 끌렸을 가능성이 높다고 합니다. 후안 마누엘 가르시아 루이즈 스페인 도노스티아 국제 물리연구센터 교수는 “직선과 평면을 가진 물체는 드물었는데, 수정은 다면체 구조를 가진 유일한 천연 고체 물질”이라며 “초기 인류가 익숙한 것과는 전혀 다른 이런 패턴에 자연스럽게 이끌렸을 수 있다”고 설명했습니다.

묻고 발견하고 창조하라… 연구현장 뛰어든 美고등학생들 “학생들은 입학하는 순간부터 비판적 사고, 문제 해결 능력, 사회적 책임감을 함양할 수 있도록 설계된 특수 교육과정을 이수합니다. 학교의 사명은 학생들이 ‘발견의 기쁨’을 느끼고 인류 공동의 이익에 이바지할 수 있도록 혁신적인 환경과 문화를 조성하는 것입니다.” 미국 영재학교 중에서도 최고로 꼽히는 버지니아주 토머스제퍼슨과학고(TJHSST)의 마이클 무카이 교장은 지난 3일(현지시간) 서울신문과의 서면 인터뷰에서 학교의 교육 비전을 이렇게 설명했다. 학생들이 ‘생각’하고 ‘탐구’하는 교육의 장을 만들고, 스스로 ‘비판’하고, 스스로 과제를 해결하는 ‘능동형 인재’로 거듭나게 한다는 것이다. 제퍼슨고의 교육은 ‘얼마나 빨리, 많이 아느냐’가 아니라 ‘어떻게 질문하고, 증명하느냐’에 초점을 맞춘다. 미국 우수 고교 평가에서 1위를 도맡는 제퍼슨고가 미 항공우주국(나사·NASA)과 실리콘밸리 등에서 활동하는 수많은 인재를 배출한 원동력이다. 무카이 교장은 “진정한 과학적 탐구는 기존의 사실을 암기하는 것에서 벗어나 독창적인 연구를 수행하고, 이 과정에서 마주하게 되는 어려움을 시뮬레이션하는 것”이라며 “학생들은 최소 180시간 동안 전문 과학자 및 엔지니어와 함께 근무하며 문제 해결 기법을 익힌다”고 말했다. 제퍼슨고 교육의 가장 큰 특징은 졸업을 위해 반드시 이수해야 하는 독창적 연구 프로젝트다. 모든 학생은 신경과학, 인공지능(AI), 양자물리학 등 14개 전문 연구실 가운데 하나를 선택해 1년 동안 연구를 수행한다. 이 과정에서 학생들은 이미 알려진 지식을 재현하는 데 그치지 않고 스스로 연구 질문을 설정하고 실험과 분석을 통해 해답을 찾아 나간다. 초등학교 3학년 때 미국으로 이주해 이 학교 졸업반(12학년)에 재학 중인 이한선군은 “중력 실험을 위해 높은 곳에서 공을 떨어뜨려 5차례 시간을 재기도 한다”고 수업 진행 방식을 설명했다. 연구 성과 중 일부는 학생들이 직접 운영하는 연간 학술지에 실린다. 학술지에 실린 연구 주제는 환경과학부터 AI, 우주공학, 생의학에 이르기까지 다양하다. 최근 연구물 중에선 머신 러닝과 다변량 통계 분석을 결합해 하천의 건강 상태를 평가한 분석이 주목받았다고 무카이 교장은 전했다. 우주 방사선이 우주 비행사의 심혈관계에 미치는 영향을 분석하고, 이를 완화하는 약물의 효능을 검증하는 연구도 눈길을 끌었다. 미국의 영재학교와 마그넷 스쿨, 연구중심 공립학교들은 서로 다른 제도와 선발 방식을 갖고 있지만 공통점이 존재한다. 시험 점수보다 ‘생각하는 힘’, 교과 내용보다 ‘탐구 경험’을 중시하는 것이다. 미국 최상위 공립고교인 일리노이주 수학과학고(IMSA)는 학생들에게 ‘탐구·연구 프로그램’(SIR) 과정을 이수하도록 한다. 학생들이 학업 시간의 20%는 인근 대학과 연구소, 기업 등에서 전문가 지도를 받아 자신이 설계한 연구를 수행하도록 하는 것이다. 또 2학년의 경우 ‘과학적 탐구’ 과목을 필수로 이수하도록 해 지식뿐만 아니라 연구 설계와 검증 방식을 배우도록 한다. 탐구 과목은 모든 수업이 별도로 마련된 연구실에서 진행된다. 스티브 천 유튜브 공동창업자, 위 판 페이팔 초기 공동 설립자 등이 이 학교의 교육을 바탕으로 탄생했다. 뉴욕의 브롱크스과학고는 ‘질문하라, 발견하라, 창조하라’라는 교훈을 통해 교육철학을 보여 준다. 브롱크스고는 1학년(미국 학제 기준 9학년) 때부터 모든 학생을 연구 수업에 참여시키며, 이후 3년은 독창적인 주제로 탐구활동을 하도록 한다. 특히 2023년에는 교내에 첨단 과학 연구 시설인 ‘맨(Manne) 연구소’를 개설해 학생들이 대학·대학원 수준의 심화 연구를 할 수 있도록 지원하고 있다. 브롱크스고 졸업생 중 노벨상 수상자가 9명이나 된다. 미국 명문대 입시에서 ‘시험 만점’은 합격 보증수표가 아니다. 수능이라 할 수 있는 SAT와 ACT에서 만점을 받아도 불합격하는 사례가 적지 않은 반면 점수가 80점대인 학생이 아이비리그에 합격하는 일이 흔하다. 수학·과학 올림피아드 1위, 전국 대회 수상 경력 역시 합격을 담보하지 못한다. 대학들이 성적보다 특별활동과 포트폴리오를 중시하고 있기 때문이다. 이에 미국 학생들은 상아탑에 입성하기 전부터 실제 연구 현장에 뛰어든다. 나사와 국립보건원(NIH) 등 연방 연구기관은 물론 주요 대학과 연구소도 고등학생을 대상으로 정식 인턴십 프로그램을 운영한다. 미국의 영재학교는 스템(STEM, 과학·기술·공학·수학) 교육뿐만 아니라 학생들의 윤리적 소양과 사회 공동체 인식을 함양하는 데도 많은 관심을 기울이고 있다. 일리노이수학과학고는 학생들이 3년간 200시간의 봉사활동을 이수하도록 하고 있다. 제퍼슨고는 ‘윤리적 리더십’ 등의 과목을 운영하며, 인문학과 음악·예술 교육을 병행해 학생들을 ‘균형 잡힌 인재’로 육성하는 것을 목표로 하고 있다. 무카이 교장은 “학생들이 과학적 방법을 통해 세상을 파악하고 복잡한 사회적, 윤리적 문제를 해결할 수 있도록 하는 게 궁극적인 교육 목표”라고 말했다.

이재명 대통령은 후보 시절부터 국가 균형 발전과 지역경제 활성화를 주요 국정 과제로 제시했다. 수도권 1극 체제를 수도권, 동남권, 대경권, 중부권, 호남권 5대 초광역권으로 설정하고, 제주, 전북, 강원 3개 특별자치도를 맞춤형으로 육성하겠다는 ‘5극 3특’ 정책에 대해 지방거점 국립대와 사립대들도 환영하는 분위기다. 과학기술학(STS) 측면에서 과학기술과 지역 발전을 어떻게 봐야 할까. 과학기술 교양 학술지 ‘과학기술과 사회’ 9호에서는 ‘지역, 과학기술, 그리고 과학기술학’이라는 주제로 이런 문제를 정면으로 다뤘다. 신지은 서울대 학부대학 교수는 “기술이 실제로 작동하고 갈등이 발생하며 새로운 실천이 생성되는 구체적인 장면은 언제나 지역에서 펼쳐진다”며 “과학기술과 지역성이 결합할 때 그 지역을 포함하는 국가 혹은 국제적 차원의 담론과는 전혀 다른 양상이 발견된다”고 지적했다. 신 교수는 그렇기 때문에 지역은 과학기술이 단순히 적용되는 공간이 아니라 기술적 상상과 정치적 선택이 교차하며 사회 기술적 질서가 구체적으로 형성되는 장이라고 설명했다. 김효민 UNIST(울산과학기술원) 인문학부 교수는 ‘지역을 재조합하기’라는 글에서 인류학자이자 과학기술학자인 브뤼노 라투르가 제시한 ‘폴리틱스-5’라는 개념을 바탕으로 경북 경주시 중·저준위 방사성폐기물처분장(방폐장)과 부산 해수 담수화 시설을 사례로 지역에 들어서는 인프라와 지역 소멸 문제를 바라봤다. 폴리틱스-5는 과학기술학 측면에서 정치를 바라보는 5가지 방식을 말한다. 김 교수는 공항이나 KTX 역, 또는 국책 사업 또는 기피 시설 유치 대가로 일정한 지원을 약속받더라도 지역이 서울처럼 번영할 것이라고 믿는 사람은 없다고 단언한다. 지역 사회에서 형성된 인프라에 대한 기대는 열망이 아니라 오래 지속된 결핍에서 나온 상대적 선택지일 수밖에 없다. 장기간 지속된 실망과 좌절, 무관심에도 불구하고 지역민은 저항이나 연대를, 때로는 다시 한번 오래된 인프라의 재가동과 재개발을 선택한다. 그는 그렇기 때문에 지역에 단순한 인프라 도입은 소멸을 해결하는 만능열쇠가 될 수 없다고 강조했다.

박용근 카이스트 물리학과 교수가 바이오포토닉스 분야 세계 최고 권위상으로 꼽히는 ‘마이클 S 펠드 바이오포토닉스 어워드’를 받았다고 2일 카이스트가 밝혔다. 한국인 연구자 수상은 이번이 처음이다. 바이오포토닉스는 빛을 이용해 세포를 정밀 관찰하고 질병을 진단·치료하는 학문이다. 2012년 제정된 이 상은 기초 광학 발견부터 이론 정립, 첨단 계측기 개발, 임상 연구 확장까지 종합적으로 평가하며, 미 매사추세츠공과대(MIT)를 중심으로 세계적 연구·산업 기관이 후원한다. 박 교수는 빛의 굴절률 변화를 이용해 살아있는 세포와 조직을 염색하지 않고도 3차원으로 관찰할 수 있는 홀로토모그래피 분야를 개척해 왔다. 기존엔 세포를 관찰하려면 형광 물질로 염색해야 했는데, 이 과정에서 세포가 변형되거나 사멸하는 경우가 적지 않았다. 그는 손상 없이 실시간으로 세포 내부를 관찰하는 ‘3차원 라벨프리’ 정밀 영상 시대를 열었다는 평가를 받는다. 이어 최근엔 세포·조직 영상을 인공지능(AI)과 결합한 신약 탐색, 디지털 병리 연구로 응용 범위를 넓혔다. 연구 성과는 네이처 리뷰·포토닉스·메서즈·셀 바이올로지·머터리얼스 등 국제 학술지에 게재됐다. 박 교수는 “물리학 기반 라벨프리 이미징과 AI 기술을 통해 생명과학과 의학의 미해결 문제 해결에 기여하고 싶다”고 밝혔다.

잠들기 전까지 휴대전화를 사용하는 사람이 늘면서 머리맡에 기기를 두고 자는 습관이 건강에 영향을 미치는 것 아니냐는 우려가 이어져 왔다. 특히 휴대전화 전자파가 암을 유발할 수 있다는 주장까지 제기되며 논란이 지속돼 왔다. 그러나 국내 연구진이 일본과 공동으로 진행한 7년간의 장기 동물실험에서 휴대전화 전자파와 암 발생 간 뚜렷한 연관성은 확인되지 않았다. 최근 한국전자통신연구원(ETRI)은 일본 연구진과 함께 수행한 대규모 국제 공동 동물실험에서 휴대전화에서 발생하는 무선주파수(RF) 전자파의 장기 노출이 뇌종양과 심장종양 발생에 유의한 영향을 미치지 않았다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘독성 과학’에 게재됐다. 이번 연구는 2018년 미국 국립보건원 산하 국립독성연구프로그램(NTP)이 발표한 동물실험 결과를 재검증하기 위해 시작됐다. 당시 NTP는 900메가헤르츠(MHz) CDMA 전자파에 평생 노출된 수컷 쥐에서 일부 종양 발생이 증가했다고 보고해 논란이 일었다. 이에 세계보건기구(WHO) 등은 해당 연구의 재현성과 타당성에 대한 추가 검증이 필요하다고 권고한 바 있다. 한일 연구진은 2019년부터 동일한 조건에서 공동 실험을 진행했다. 생쥐 210마리를 대상으로 국제 인체 보호 기준의 근거가 되는 강도의 전자파를 하루 24시간, 2년(104주) 동안 노출했다. 이는 실제 휴대전화 사용 환경보다 훨씬 높은 수준이다. 실험은 전자파 노출군, 허위 노출군, 대조군 등 3개 그룹으로 나눠 진행됐다. 연구진은 체중, 체온, 사료 섭취량, 생존율, 종양 발생 여부 등을 정밀 분석했다. 그 결과 뇌·심장·부신 등 주요 장기에서 전자파 노출군과 비교군 사이에 통계적으로 유의한 종양 발생 차이는 나타나지 않았다. 일부에서는 전자파 노출군의 생존율이 상대적으로 높게 관찰되기도 했다. 연구 책임자인 안영환 아주대 의대 교수는 “인체 보호 기준의 근거가 되는 노출 수준에서 과거 보고된 종양 증가 결과가 재현되지 않았다”며 “휴대전화 전자파에 대한 과도한 불안을 완화하는 데 참고가 될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 다만 연구진은 “이번 결과가 전자파의 모든 건강 영향을 완전히 배제하는 것은 아니다”라며 “4G와 5G 등 다양한 통신 환경을 반영한 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 현재 국제암연구소(IARC)는 휴대전화 전자파를 ‘발암 가능성 있음(2B군)’으로 분류하고 있다. 이번 연구 결과는 향후 RF 전자파 발암성 등급 재평가 과정에서 참고 자료로 활용될 전망이다. 전문가들은 현행 인체 보호 기준을 준수하는 범위에서의 휴대전화 사용은 암 발생과 직접적인 관련성이 확인되지 않았다고 설명하면서도, 블루라이트 노출과 수면 방해를 줄이기 위해 취침 시 휴대전화를 머리맡에서 떨어진 곳에 두는 것이 도움이 될 수 있다고 조언했다.

12가지 색상의 환경서 음악 감상녹색·파란색으로 된 공연장에선음색 역시 차갑게 느껴진 것 확인“시각적 외관이 음향에 영향 미쳐” 정지용, 김기림 등과 함께 한국 모더니즘 시 운동을 선도한 김광균은 도시적 감수성을 세련된 감각으로 표현했다는 평가를 받는다. 학창 시절 교과서에서 한 번쯤 만났을 그의 시에서는 유독 공감각적 표현이 자주 등장한다. ‘분수처럼 흩어지는 푸른 종소리’(외인촌), ‘피부의 바깥에 스미는 어둠’(와사등), ‘자욱한 풀벌레 소리 발길로 차며’(추일서정) 등이 대표적이다. 보통 사람들에게 오감은 독립적 감각으로 인식되지만, 일부 사람들은 두 가지 감각을 동시에 경험하기도 한다. 바이올린의 고음 연주를 들으면 눈앞에서 푸른색 불꽃이 펼쳐지고, 종소리가 들리면 피부 위에 부드러운 진동이 퍼지는 식이다. 일반인이 이런 공감각을 경험하기는 어렵지만, 하나의 감각이 다른 감각에 영향을 미칠 수는 있다는 재미있는 연구가 나와 눈길을 끈다. 독일 베를린 공과대 연구팀은 공연장 조명과 시각 효과 등 전체적인 색상이 관객의 청취 경험과 소리 인식에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과를 미국음향학회에서 발행하는 음향학 분야 국제 학술지 ‘JASA’ 2월 25일 자에 발표했다. 연구팀은 공연장의 색상이 음향 인식에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험 참가자들에게 붉은색, 초록색, 파란색으로 꾸며진 공간에서 색조, 밝기, 채도 등을 바꿔 12가지 색상의 환경을 조성한 뒤 음악을 들려줬다. 또, 연구팀은 가상 현실(VR) 플랫폼을 활용해 다양한 색의 콘서트홀을 시뮬레이션하고, 바이노럴 기술을 적용한 헤드폰을 착용하고 공연을 감상하도록 했다. 바이노럴은 양쪽 귀에 서로 다른 소리를 전달해 시간, 음압, 위상 차이를 이용해 ‘3차원 입체 음향’으로 느끼게 만드는 오디오 기술이다. 실험 참가자들은 바이올린 연주 2곡, 클라리넷 연주 2곡 등 총 4곡의 음악 공연을 들었으며, 각 곡은 다양한 박자와 시대를 아우르는 작품으로 구성됐다. 연구팀은 참가자들에게 공연을 선호도, 잔향, 음색, 강도를 기준으로 평가하도록 했다. 그 결과, 공연장의 시각적 디자인과 지각된 음악의 음색 사이에 명확한 상관관계가 발견됐다. 음악의 ‘소리 색깔’로 불리는 음색은 공연장의 색상에 가장 큰 영향을 받은 것으로 나타났다. 시각적으로 차갑게 보이는 채도 높은 색깔인 녹색과 파란색 공연장에서는 음색도 차갑게 느껴진 것으로 확인됐다. 참가자들은 어두운 공연장에서 연주된 곡에 대해 더 높은 호감도 점수를 부여하는 경향을 보였다. 음색과 호감도는 공연장의 색깔에 더해 참가자 개인의 음악적 경험으로 증폭되는 것으로 확인됐다. 그렇지만 음량 지각에는 색깔이 영향을 미치지 않았다. 연구를 이끈 슈테판 바인치얼 베를린 공과대 교수는 “콘서트홀에서 청중들의 음향 인식은 다차원적”이라며 “콘서트홀의 잔향이 더 많거나 적고, 소리가 크고 작게 인식되는 것을 넘어 홀이 음악을 따뜻하게 또는 차갑게 느끼게 하기도 하고 밝거나 날카로운 금속성으로 느끼게 한다”라고 말했다. 바인치얼 교수는 “콘서트홀을 비롯해 음악을 감상할 공간을 설계할 때 시각적 외관이 음향에 영향을 미친다는 점을 간과해서는 안 된다는 것을 이번 연구는 보여준다”고 덧붙였다.

일본 홋카이도 태평양 연안에서 머지않아 초대형 지진과 쓰나미(지진해일)가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 마이니치신문 등 현지 언론의 23일 보도에 따르면 도호쿠대와 홋카이도대 등 공동 연구진은 조만간 초대형 지진이 발생할 가능성이 큰 곳으로 쿠릴해구(치시마해구)를 꼽았다. 쿠릴해구는 태평양판이 오호츠크판 아래로 빠르게 밀려들어가는 탓에 규모 8~9의 지진과 이로 인한 쓰나미가 반복적으로 발생해 왔다. 도호쿠대와 홋카이도대, 일본 해양연구개발기구는 2019~2024년 사이 과거 지진이 발생한 것으로 추정되는 네무로 해역의 해저에 3개의 관측 장치를 설치하고 지각 변동 상태를 측정했다. 그 결과 해구와 가까운 태평양판과 육지판 두 곳의 지각이 모두 서북서쪽으로 연간 8㎝가량 움직이는 것으로 나타났다. 도호쿠대 연구진은 홋카이도 태평양 연안에서 약 400년 간격으로 거대한 지진이 반복돼 왔다고 보고 있다. 가장 마지막에 발생한 대형 지진은 1611~1637년에 발생한 것으로 추정되는 규모 8.8가량의 지진이다. 1600년대 초반에 발생한 지진은 쓰나미로 이어졌고, 당시 쓰나미로 인해 해안선으로부터 1~4㎞ 내륙이 침수된 것으로 전해진다. 연구진은 “17세기 지진 이후 이 같은 지각 변형이 축적된 경우 태평양판의 이동 거리는 20.5~30m에 달할 것으로 추정된다. 당시 판의 경계는 약 25m 이동했다”면서 “이미 동일한 규모의 대형 지진을 일으킬 수 있는 에너지가 저장된 상태”라고 설명했다. 앞서 2011년 3월 11일 발생한 규모 9.0의 동일본대지진 이전에도 미야기현 해안의 일본해구 인근에서 이 같은 지진의 ‘공대역’이 확인됐다. 공대역은 오랫동안 큰 지진이 발생하지 않은 단층 구간을 의미한다. 구체적으로 주변 구간에서는 반복적으로 큰 지진이 발생했는데 특정 구간만 오랫동안 조용한 상태를 ‘지진 공백역’이라고 부른다. 동일본대지진이 일어나기 전까지 일본해구 남쪽과 북쪽에서는 과거 큰 지진 기록이 있었지만 도호쿠 앞바다 일부 구간은 오랫동안 대지진이 없었다. 이에 따라 학계에서는 해당 구간을 지진 에너지가 축적돼 있을 가능성이 있는 공백역으로 보았고, 2011년 해당 공백 구간이 한꺼번에 파괴되면서 초대형 지진이 발생했다는 것이다. 도미타 후미아키 도호쿠대 조교수는 마이니치에 “홋카이도 연안에서는 최대 약 20m에 달하는 매우 큰 쓰나미가 예상된다”며 “장래에 반드시 거대 지진이 발생할 것이라는 위험을 인식하고 생활해 주길 바란다”고 당부했다. 쿠릴해구에서의 대형 지진을 예고한 연구 결과는 국제 학술지 커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이런먼트(Communications Earth & Environment) 최신호(14일자)에 실렸다. 日 정부 “대지진 확률 최대 90%, 언제든 발생 가능”일본에서 초대형 지진이 발생할 수 있다는 전망을 내놓은 것은 학계만이 아니다. 일본 정부 역시 지난해 난카이 해곡 대지진 발생 확률 계산법을 12년 만에 재검토하고 새로운 예측 결과를 발표했다. 난카이 대지진은 일본 수도권 서쪽인 시즈오카현 앞바다에서 시코쿠 남부, 규슈 동부 해역까지 이어진 난카이 해곡에서 일어나는 규모 8~9의 지진이다. 역사적으로 난카이 해곡에서는 100∼200년 간격으로 대형 지진이 발생한 것으로 알려졌다. 앞서 일본 지진조사위원회는 2013년 당시 30년 이내에 난카이 해곡 대지진이 발생할 확률을 60~70%로 추정했으나, 이를 80%까지 상향 조정했다. 이어 지난해 9월에는 지진 발생 확률 ‘80% 정도’를 ‘60~90% 정도 이상’으로 변경했다. 이는 에도시대(1603∼1868)에 두 차례 난카이 대지진 피해를 봤던 시코쿠 고치현 무로쓰 지역 고문서를 토대로 산출됐다. 해당 고문서는 해석이 명확하지 않고 무로쓰 지역에서 땅을 파내는 공사가 이뤄졌을 가능성도 있어 근거로 삼기에는 문제가 있다는 지적이 제기됐다. 이에 지진조사위원회는 고문서에 나오는 지형 융기 수치의 불확실성 등을 고려해 지진 발생 확률을 ‘60~90% 정도 이상’으로 추정했다. 오차를 반영한 대신 확률의 폭이 넓어진 셈이다. 위원회는 “‘60∼90% 정도 이상’과 ‘20∼50%’ 중 어느 한쪽이 과학적으로 우위에 있다고 판단하기 어렵다”면서 “발생 확률을 2개 제시하면 일반인들이 이해하기 어려울 수 있다. 그럼에도 현시점에서는 최선의 과학적 견해를 담은 것”이라고 설명했다. 이어 “지진 방재 대책 관점에서 보면 더 높은 확률인 ‘60∼90% 정도 이상’을 강조하는 편이 낫다”고 권고했다. 도쿄대 명예교수인 히라타 나오시 지진조사위원장은 “지진 발생 확률은 매년 상승해 (난카이 대지진이) 언제 일어나도 이상하지 않은 상태라는 점에는 변함이 없다”고 강조했다. 아사히는 “이번 발생 확률 재검토로 난카이 대지진 예상 규모와 지역 등은 변경되지 않는다”며 최대 사망자가 29만 8000명에 이른다는 정부의 피해 예상치에도 영향이 없다고 보도했다. 쿠릴 해곡·난카이 해곡서 지진, 한국에 영향은?쿠릴 해곡과 난카이 해곡은 일본 학계와 정부가 대지진 예측 시 자주 등장하는 장소다. 쿠릴 해곡은 일본 홋카이도 북동쪽과 쿠릴열도, 러시아 캄차카반도를 둘러싼 지역이다. 태평양판이 오호츠크판 아래로 섭입되는 구조로 초대형 해구형 지진과 쓰나미 위험이 큰 곳으로 알려졌다. 난카이 해곡은 일본 혼슈 남쪽부터 시코쿠, 규슈 앞바다를 잇고 있으며, 일본 남쪽 해안과 비교적 가깝다. 필리핀해판이 유라시아판 아래로 섭입되는 판구조다. 쿠릴 해곡과 달리 난카이 해곡은 100~150년 주기로 대지진이 반복돼 왔다. 지진 발생 시 오사카와 나고야 등 대도시에 영향을 미칠 수 있다. 쿠릴 해곡에서 지진이 발생한다면 진동이 한반도까지는 오지 않더라도 동해안 지역이 쓰나미의 영향을 받을 수 있다. 반면 난카이 해곡에서 지진이 발생하면 한반도와는 바다를 두고 상당한 거리가 있기 때문에 강한 지반 흔들림 등은 거의 없을 수 있지만, 부산과 울산, 포항 등 지역에는 쓰나미가 일부 도달할 가능성이 있다고 알려졌다.

삼성SDI가 주도하는 한미 공동연구팀이 차세대 배터리로 불리는 리튬메탈 배터리의 수명과 안정성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 조성 기술을 개발했다. 삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과 산학협력을 통해 리튬메탈 배터리의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 리튬메탈 배터리의 에너지 밀도는 기존 삼원계 배터리의 1.6배로 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업의 핵심 기술로 꼽힌다. 현존하는 기술 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만, 충·방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 한계가 있었다. 삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 ‘겔 고분자 전해질’을 적용해 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리고 안전성도 높일 수 있는 방법을 찾았다. 불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발해, 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인인 덴드라이트를 효과적으로 억제한 것이다. 덴드라이트는 배터리 충전 시 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 나타나는 결정체로, 배터리 수명과 안정성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 해당 내용이 담긴 연구 논문은 세계 최고 권위의 에너지 분야 학술지인 ‘줄’ 최신호에 게재됐다. 논문에는 삼성SDI 연구소의 이승우 부사장과 우현식 프로, 삼성SDI 미국 연구소의 김용석 소장과 양 리·위안위안 마 프로, 위안 양 컬럼비아대 교수 등이 공동 저자로 이름을 올렸다. 이번 연구 결과에 대해 업계에서는 차세대 배터리의 에너지 효율과 안전성을 대폭 개선해 배터리 산업의 판도를 바꿀 것으로 기대하고 있다. 주용락 삼성SDI 연구소장은 “이번 논문은 기존에 취약점으로 지적되던 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 크다”고 말했다.

브라질 상파울루대 의대, 상파울루 수학·통계학 연구소 공동 연구팀은 공황장애 환자에게 간단하고 집중적인 운동을 하도록 하는 것이 항우울제 처방과 인지행동치료만큼 효과적이라고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘최신 정신의학’ 최신호에 실렸다. 공황 발작은 외부 위협이 없음에도 불구하고 극심한 불안과 두려움을 느끼는 증상으로 전 세계 인구의 약 10%가 일생에 한 번 이상 겪는 것으로 알려져 있다. 인구의 2~3%는 공황 발작이 반복적으로 발생해 일상생활에 지장을 느끼는 공황 장애 진단을 받는다. 공황 장애에 대한 표준 치료법은 항우울제 처방과 함께 인지 행동 치료(CBT)다. 연구팀은 공황 장애 진단을 받은 성인남녀 102명을 두 집단으로 나눠 한쪽은 간헐적 고강도 운동, 다른 쪽은 근육 이완 운동을 하도록 한 뒤 표준 치료법 환자들과 비교했다. 간헐적 고강도 운동은 15분 걷기-30초간 빠르게 달리기 6회-15분간 걷기로 구성됐다. 이완 운동은 어깨, 척추, 안면, 복부, 다리 근육 수축·이완으로 구성됐다. 실험 결과, 운동 처방 환자들이 표준 치료법 환자들보다 불안과 우울 점수가 낮은 것으로 나타났으며, 특히 간헐적 집중 운동 처방 환자의 치료 효과가 가장 큰 것으로 확인됐다.