요즘은 스마트폰에 전화번호를 저장해놓는 것은 물론 왠만한 정보는 다 검색해 찾아볼 수 있기 때문에 예전에 비해 많은 것을 머리에 담아둬야 한다는 강박관념이 줄어들었다. 기억에 대한 부담이 줄어든 대신 기억력이 쇠퇴하는 것 같다는 느낌도 강하게 든다. 실제로 자신의 집 전화번호나 가족 전화번호를 기억하지 못하는 이들도 많다. 이 때문에 젊은 사람들도 무언가 기억이 잘 나지 않을 때 농담처럼 ‘치매오는 것 아냐’라고 말하곤 한다. 가끔 잊어버리는 것이 아니라 기억력에 스스로 이상을 느끼는 경도인지장애를 겪는 사람이 치매에 걸릴 가능성을 간단한 피검사로 확인할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 서울대 의대, 생명과학부, 고려대 화학과 공동연구팀은 경도인지장애 환자 중에서 알츠하이머로 진행되는 환자를 선별해 내는 방법을 찾았다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘프로그래스 인 뉴로바이올로지’ 30일자에 실렸다. 치매의 원인은 다양한데 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 쌓이면서 뇌세포가 손상되는 알츠하이머가 치매 원인의 70% 가량을 차지하고 있다. 특히 기억력에 이상을 호소하는 인지장애 환자 중 50%가 알츠하이머로 진행되는데 뇌세포가 손상된 이후 발견하면 치료나 질병의 진행을 늦추기 어려워진다. 문제는 경도인지장애가 치매로 발전할 가능성이 있는지 확인하기 우해서는 아밀로이드PET(양전자방출단층촬영)를 사용해야 하는데 비용이 비싸 환자들에게 부담이 된다. 연구팀은 피 속에 존재하는 여러 단백질들 중 뇌 속 베타아밀로이드 단백질과 상관관계를 갖고 있는 것이 있을 것이라는 것에 착안해 단백질체학을 기반으로 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 증가할수록 변화되는 혈액 내 단백질 후보물질을 발견했다. 효소면역 측정법을 활용해 후보 단백질 중 LGALS3BP, ACE, Periostin, CDH5 4가지 물질이 뇌 속 베타아밀로이드 축적정도를 가장 잘 알려준다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 바탕으로 경도인지장애 환자 107명을 대상으로 혈액 측정으로 뇌 속 베타아밀로이드 단백질 축적여부를 예측하고 PET 데이터와 대조해본 결과 정확도가 83.9%로 나타났다. 묵인희 서울대 의대 교수는 “이번 연구결과가 상용화될 경우 간단한 혈액검사만으로 경도인지장애 환자의 치매 진행 여부를 예측할 수 있어 치매예방과 진행 억제에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 예측정화도를 90% 이상 높이도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼음이 물로, 물이 기체로, 물이 얼음으로 바뀌는 현상을 과학에서는 상(相)변화라고 한다. 국내 연구진이 상변화 과정 중 고체가 액체로 변할 때 분자배열 변화모습을 실시간으로 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단과 울산과학기술원(UNIST) 물리학부 공동연구팀은 그래핀 위에서 풀러렌이라는 물질의 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 단일 분자수준에서 관찰할 수 있는 방법을 발견했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 27일자에 실렸다. 물질이 온도, 압력, 외부 자기장 같은 조건에 따라 하나의 상태에서 다른 상태로 바뀌는 현상을 상전이라고 하는데 기체가 액체가 바뀌는 응축, 액체가 고체로 바뀌는 응고현상 등이 대표적이다. 흔히 볼 수 있는 현상이지만 단일 원자나 분자 수준에서 정밀하게 관찰하기는 쉽지 않다. 특히 액체 상태에서는 분자 배열이 불규칙적이고 움직임이 활발하기 때문에 단일 분자들의 위치를 실시간 측정하는 것은 거의 불가능했다. 연구팀은 꿈의 신소재 그래핀 위에 풀러렌 분자 결정을 만든 뒤 단일 분자들의 움직임을 전자현미경으로 관찰하는 방법을 찾았다. 풀러렌은 탄소원자들이 오각형이나 육각형 모양으로 모여 축구공 같은 구형 분자를 구성하는 물질로 분자를 구성하는 탄소 갯수에 따라 C60 풀러렌, C70 풀러렌 등으로 불린다. 1985년 이 분자구조를 처음 발견한 과학자들은 1996년 노벨 화학상을 수상하기도 했다.풀러렌 분자가 구형이고 전자빔을 쪼이더라도 안정성이 높아 전자현미경으로 관찰하기가 쉽다. 이에 연구팀은 수차보정 투과전자현미경이라는 장치를 이용해 풀러렌 분자결정이 액체로 상전이하는 과정을 정밀하게 관찰하고 단일 분자의 실시간 움직임을 동영상으로 촬영했다. 특히 고체가 액체로 변하는 과정에서 분자들이 정렬된 고체영역과 불규칙한 액체영역이 섞여있음도 확인했다. 김관표(연세대 물리학과 교수) IBS 나노의학연구단 연구위원은 “이번 연구는 이전에 컴퓨터 시뮬레이션으로 상전이 현상을 연구한 것과 달리 실제 분자결정이 액체로 상전이 하는 현상을 직접 관찰했다는데 의미가 크다”라며 “고체에서 액체로 상전이 관찰은 의약품의 체내 흡수 과정 같은 나노입자의 융해 반응 연구에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고래는 그저 몸집이 거대하게 진화한 동물만이 아니다. 왜냐하면 탄소를 바다에 가둬 기후 변화에 대처하는 데 큰 역할을 하기 때문이다. 따라서 고래가 인류에 기여하는 생태계 서비스의 가치는 마리당 200만달러(약 24억원)에 달한다고 국제통화기금(IMF)의 경제 전문가들이 최신 보고서를 통해 발표했다. 이에 대해 보고서의 책임저자로 IMF 산하 능력개발연구소의 부소장인 랠프 채미 박사는 내셔널지오그래픽과의 인터뷰에서 고래 보호가 단지 자연을 지키고 싶은 개개인이나 정부가 하는 자선 사업으로 간주하는 사람들이 있는데 이들의 의식에 변화를 주고자 고래가 주는 혜택을 금전적 가치로 환산하게 됐다고 밝혔다. 물론 보고서는 아직 동료평가 학술지에 실리지 않았고 고래가 가두는 탄소 양을 두고도 아직 연구자들 사이에서 의견이 분분하지만 지금까지 이뤄진 여러 연구를 통해 고래 보호가 지구에 큰 혜택을 준다는 점을 이들 학자의 시선으로도 확실한 모양이다. 이에 따라 동물 보호에 관심이 없는 정책 결정자들이 다시 고려하는 계기가 되길 바란다면서 고래는 국제적인 공익 자산임을 세계가 인식해야 한다고 채미 박사는 지적했다.대형 고래가 대기 중 탄소를 회수해 가두는 과정은 단 하나만이 아니다. 우선 지방과 단백질이 많은 체내에 몇 t의 탄소를 저장한다. 그야말로 물속에 커다란 나무가 떠다니는 셈인 것이다. 이뿐만 아니라 고래의 사체는 해저로 가라앉아 수백 년 이상 탄소를 격리한다. 2010년 연구에서 수염고래류 중 대왕고래와 밍크고래 그리고 혹등고래 등 8종의 고래가 죽은 뒤 해저로 가라앉았을 때 매해 3만t에 달하는 탄소를 심해에 저장하는 것으로 추산됐다. 만일 상업적 고래잡이의 이전 수준까지 고래 개체 수를 회복하면 이런 탄소 흡수량은 연간 16만t까지 증가할 수 있다.고래가 배출하는 배설물도 이산화탄소 흡수에 기여한다. 심해에서 먹이를 찾는 고래는 해수면 근처에서 배설물을 내보내는 데 이때 질소와 인 그리고 철을 포함한 다량의 영양분이 함께 배출된다. 이는 식물성 플랑크톤의 성장을 자극하며 나아가 이들 플랑크톤이 광합성으로 이산화탄소를 흡수하는 과정을 촉진하는 것이다. 플랑크톤이 죽으면 흡수됐던 탄소 대부분은 다시 해수면에서 활용되지만, 일부는 사체와 함께 해저로 가라앉는다. 같은해 시행된 다른 연구에서는 남극해의 향유고래 1만2000마리가 철분이 풍부한 배변 활동을 통해 식물성 플랑크톤의 생장을 자극해 매년 대기 중에서 20만t의 탄소를 바닷속으로 격리하는 것으로 나타났다. 하지만 고래 배설물로 전 세계에서 식물성 플랑크톤이 얼마나 증식하는지를 확인할 수는 없다고 오랜 기간 이 현상을 연구해온 미국의 보존생물학자 조 로먼 버몬트대 연구원은 말했다. 이에 따라 채미 박사와 그의 동료 학자들은 현재 세계에 살아있는 고래들이 바다에서 식물성 플랑크톤을 1% 더 증식하는 데 보탬이 된다는 가정 아래 탄소 양을 계산했다. 또한 고래가 죽었을 때 탄소 배출량은 기존 자료를 바탕으로 환산해 한 마리에 평균 33t에 달하는 것을 추정했다. 그러고나서 이들 경제학자는 이산화탄소의 현재 시장 가격을 이용해 이들 고래가 포획한 탄소의 금전적 가치의 합계를 내고 생태 관광 등을 통해 고래가 가져오는 기타 경제적 효과를 더했다.그 결과, 고래 한 마리의 경제적 가치는 약 200만달러에 달하는 것으로 나타난 것이다. 이를 전 세계 고래 개체 수로 다시 계산하면 1조달러(약 1200조원)에 달하는 것으로 나타났다. 현재 전 세계 바다에는 약 130만마리의 고래가 산다. 이를 상업적 고래잡이 이전 수준인 400만~500만마리까지 회복하게 하면 고래들이 연간 17억t의 이산화탄소를 포획하는 것으로, 브라질의 연간 이산화탄소 배출량보다 많은 것이다. 하지만 이는 인류가 매년 공기 중에 내뿜는 400억t의 이산화탄소 중 몇 %에 지나지 않으며, 세계가 지금까지 이상으로 엄격한 보호 활동에 나서더라도 상업적 고래잡이 이전의 개체수까지 회복하게 하려면 앞으로 몇십 년이 걸릴 것이다. 사람의 손으로 바다가 심하게 오염돼 버린 지금으로서는 그것이 현실적으로 실현 불가능할지도 모른다. 이에 대해 국제연합환경계획(UNEP)의 환경보호 프로그램에 협력하는 노르웨이 재단 ‘그리드-아렌달’에서 푸른탄소(해양과 연안생태계에 포획된 탄소) 프로그램을 책임지고 있는 스테번 루츠 박사는 “그다지 과장할 생각은 없다. 고래만 보호한다고 해서 기후 변화를 막을 수 있는 것도 아니기 때문”이라고 말했다. 루츠 박사가 이번 분석 결과가 제시한 수치보다 더 중요하게 보는 점은 야생 생물 보호로 초래되는 경제적 가치다. 이런 접근법은 다른 해양 생물에도 적용할 수 있다고 루츠 박사는 기대감을 드러냈다. 게다가 이는 육지의 동물에게도 확대할 수 있다. 예를 들어 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최근호(7월15일자)에 실린 연구논문에 따르면, 아프리카 콩고의 코끼리들은 서식지인 열대우림에 몇십억t의 탄소를 가두는 데 도움을 주고 있다.이 논문의 주저자인 프랑스 기후환경과학연구소의 파비오 베르자기 연구원은 이번 IMF의 분석에 대해 대형 동물에 관한 매우 중대한 점을 부각한다고 말했다. 즉 대형 동물이 가져오는 생태계 서비스는 모든 사람에게 혜택이 된다는 것이다. 자세한 연구 보고서는 IMF가 분기마다 발행하는 계간지 ‘금융과 발전’(Finance & Development) 최신호에 실렸다. 사진=Finance & Development/IMF 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

각국의 우주 기관은 지구의 미생물을 다른 행성으로 퍼지지 않게 애써 왔다. 그런데 이제 화성에 특정 세균을 옮기면 생명체가 살 수 있는 환경으로 만드는 데 도움이 될 수 있다고 일부 과학자가 주장하고 나섰다. 미국 노바사우스이스턴대학의 조세 로페스 교수 등 국제 연구팀은 새로운 연구 논문을 통해 화성에 특정 미생물을 옮기면 이른바 ‘테라포밍’이라는 지구의 환경처럼 변하는 과정이 시작돼 생명체가 살 수 있는 환경이 만들어질 수 있다고 제안했다. 미생물학자로 이뤄진 이들 연구자는 또 화성에 미생물을 옮기기 전에는 테라포밍 가능성이 있는 미생물을 선별하면서도 위험할 수 있는 미생물은 폐기하는 과정을 개발해야 한다고 지적했다.또 연구팀은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 등 여러 우주 기관이 지구의 예측할 수 없는 기후를 제어함으로써 앞으로도 생명체가 살 수 있는 환경으로 남길 희망하지만, 그렇지 못할 경우를 대비해 미생물을 이용하는 테라포밍 기술을 만들 필요가 있다고 말했다. 이들 학자가 주장하는 주요 문제는 각국의 우주 개발 과정에서 지구의 미생물이 화성 등 다른 행성으로 옮겨가는 것은 불가피하다는 것이다. 이미 각 기관은 60여 년 전 우주 공간의 평화적 이용을 위해 설립된 국제우주공간연구위원회(COSPAR)가 만든 ‘행성 보호 프로토콜’이라는 규정에 따라 지구의 미생물이 다른 행성으로 옮겨가거나 다른 행성에 혹시 존재할지도 모르는 미생물이 지구로 유입되지 않게 탐사선을 고온 살균 처리하는 등의 조치를 하고 있다. 하지만 이들 미생물 전문가는 이런 조치에도 불구하고 미생물의 오염을 막는 것은 불가능하므로, 우리가 다른 세계를 오염하기 전에 이처럼 더 많은 연구를 해야 할 필요가 있다고 지적했다. 이에 대해 연구팀은 “대개 미생물의 유입은 우연한 것이 아니라 막을 수 없다고 여겨야만 한다”고 말했다. 자세한 연구 논문은 유럽미생물학회(FEMS)가 발간하는 동료검토 학술지 ‘미생물 생태학’(Microbiology Ecology) 10월호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미세한 모래나 소금처럼 아주 작게 만든 유리 구슬로 지구 온난화로 인한 빙하의 유실을 눈에 띄게 늦출 수 있다고 일부 과학자가 주장하고 나섰다. 26일(현지시간) 미국 매체 마더존스에 따르면, 실리콘밸리에 본부를 둔 비영리 환경단체 아이스911 소속 연구진은 북극권 알래스카에서 지금까지 규산염 유리로 만든 이런 미세 구슬을 얼음 표면에 뿌리는 실험을 통해 얼음이 녹는 속도가 크게 느려진 것을 확인했다고 밝혔다.여기서 규산염 유리는 이른바 실리카로 불리는 이산화규소(SiO₂)를 주성분으로 하는 데 규소(Si)와 산소(O) 그리고 약간의 금속 원소로 이뤄진 규산염 광물은 지각의 대부분을 차지한다. 연구진은 이런 특징 덕분에 이 물질을 빙하 등 얼음 유실을 막기 위한 대책으로 생각한다.실제로 연구진이 지난해 5월 미국지구물리학회(AGU)가 발간하는 동료검토 학술지 ‘지구의 미래’(Earth‘s Future)에 발표한 연구 논문에 따르면, 한 차례의 현장 실험에서 빛 반사율은 이런 미세 구슬 덕분에 15~20% 증가하는 것으로 나타났다. 심지어 이런 구슬을 살포했을 때의 상황을 시뮬레이션한 결과, 북극 대부분 지역에서는 잠재적으로 기온이 1.5℃ 떨어지고 일부 지역에서는 해수 온도가 3℃ 하락하며, 해빙의 두께는 최대 20인치 증가하는 것으로 나타났다. 이는 연구진의 모델이 얼음의 쇠퇴를 극적으로 막고 심지어 뒤집을 수 있다고 예측한 것이다. 연구진이 이런 급진적인 대책을 마련한 이유는 빙하 등 얼음이 유실하는 속도가 급격히 빨라졌기 때문이다. 미국 국립설빙데이터센터(NSIDC)에 따르면, 올해 여름 그린란드 빙상 표면의 약 90%는 지난 7월 30일부터 8월 2일까지 4일간 녹았다. 그 사이 그린란드의 얼음 약 550억 t이 바다에 쏟아졌다. 이는 그린란드에서 불과 하루 만에 약 137억 t이 넘는 빙하가 소실된 것으로, 이런 유실량은 과학자들을 당혹스럽게 만들었다. 하지만 연구진의 대책은 효과가 명백함에도 불구하고 실용화를 방해하는 주요 문제가 몇 가지 존재한다. 우선 모든 사람이 빙하 등의 얼음을 이런 유리 구슬로 덮는 것을 자연 환경에 가벼운 영향을 미칠 것이라고 확신하지 않는다는 점이다. 이 점에 대해 가장 우려하는 이들은 알래스카와 같은 지역에 거주하는 토착민인 것으로 전해졌다. 그다음 문제는 이런 아이디어가 다른 대규모 지구공학(geoengineering) 프로젝트보다 상대적으로 경제적이긴 하지만 이를 적용하는데는 약 50억 달러(약 5조9950억원)가 든다는 것이다. 이뿐만 아니라 다른 과학자들은 예전부터 이런 대책에 불만을 가져왔다. 왜냐하면 이 방법은 기후 변화를 일으키는 근본적인 문제를 다루는 것을 소홀히 할 가능성이 있기 때문이다.이에 대해 아이스911의 설립자인 레슬리 필드 박사는 “우리는 지금까지 배출 가스를 줄이고 지속 가능한 에너지원을 확보하기 위한 노력을 하지도 않았고 그럴 의향도 없었다. 이 방법은 훨씬 더 큰 그림의 일부에 지나지 않지만 꼭 필요한 것”이라면서 “우리가 아는 한 이 방법은 현재 기후 변화에 안전하게 대처할 수 있는 최선의 단일 수단”이라고 말했다. 한편 필드 박사는 미국 매사추세츠공과대(MIT)와 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC버클리) 출신의 화학·전기공학자로, 지난 2008년 아이스911을 설립했다. 이 단체는 안전한 방식으로 북극권의 얼음을 복원해 기후 변화를 늦추는 것을 목표로 삼고 있다. 사진=아이스911 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

염도가 매우 높은 알칼리성 호수 또는 고농도의 중금속에 노출돼도 생존하는 신종 ‘극한성 미생물’(extremophile)이 발견됐다. 극한성 미생물은 온도·압력·수소이온농도·염 농도 등이 생존에 적합하지 않은 물리화학적 극한 환경에서 생존하는 생물을 일컫는 말이다. 이 생명체가 발견된 미국 캘리포니아의 모노호(湖)는 약 280만t 분량의 소금이 용해돼 있어 일반 바다에 비해 염도가 3배에 달한다. 미국 캘리포니아공과대학 연구진이 해당 호수에서 발견한 생명체는 선충(nematodes)의 일종으로, 총 8종에 달한다. 미세한 크기를 가진 선충은 단 300개의 뉴런만 가지고 있음에도 불구하고 수면이나 학습, 후각과 이동 능력을 갖췄다. 신종 선충은 극한의 염도뿐만 아니라 중금속의 일종인 비소에 대한 저항력도 매우 강한 것으로 확인됐다. 비소는 과다섭취 시 피부병변은 물론, 만성 폐 질환과 간 질환, 혈관 질환 등을 일으킬 수 있으며, 세포를 손상해 암 발생 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 그러나 신종 선충은 인간이 버틸 수 있는 복용량의 500배에 달하는 비소에 노출되도 살아남을 수 있다는 사실이 확인됐다. 연구진은 신종 선충과 친척 뻘인 다른 선충과 유전자를 비교한 결과, 해당 선충들 모두 비소가 없는 환경에 살더라도 선천적으로 비소에 대한 저항력을 가지고 태어나는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 또 신종 선충이 극한 환경이 아닌 실험실의 보통 환경에서도 생존이 가능하며, 총 3개의 성별을 가지고 있고 새끼를 낳으면 캥거루처럼 몸에 품는다는 사실도 확인됐다. 이러한 결과를 통해 신종 선충은 극단적인 혹은 일반적인 환경에 알맞게 몸의 성질을 변화할 수 있는 유전적 특징을 가졌으며, 이러한 극한성 미생물을 연구하는 것이 생물 다양성에 대한 정보를 확장하는데 도움이 될 것이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 온라인판 26일자에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

서양 문명의 원류라고 하는 그리스와 제국을 건설한 이탈리아 로마 등 지중해 일대를 오가는 크루즈나 유람선은 이 지역 관광객들에게 가장 인기 있는 여행 코스 중 하나이다. 지중해는 아름다운 풍광 만큼이나 해양 생물다양성이 가장 풍부한 곳으로 지구상에서 가장 많은 해양 생물종이 있는 것으로 알려져 있다. 그런데 이런 크루즈나 유람선들이 외래 생태종을 확산시켜 지중해의 환경생태계를 파괴한다는 지적이 제기됐다. 이탈리아 파비아대 지구환경과학과, 스페인 알리칸테대 해양과학·응용생물학과, 독일 솅켄베르크 생물다양성및기후연구센터, 그리스 헬레니악 해양연구센터 공동연구팀은 지중해 연안을 오가는 여객선이나 크루즈, 레크레이션 보트 들이 외래종을 유입시키는 통로로 지중해 해양 생태계를 파괴한다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘응용생태학’ 26일자에 실렸다. 연구팀은 프랑스에서 키프로스까지 지중해의 서부, 중부, 동부에 위치한 6개국 25개 항구도시에 정박하는 약 600척의 크루즈와 유람선을 조사했다. 연구팀은 배의 고물과 프로펠러, 배 밑바닥의 마지막 세척 시간과 이후 항해 기록과 함께 배가 물에 닿아있는 부분의 샘플도 분석했다. 분석 결과 여객선들은 연간 평균 67일 정도를 여행하며 항구 한 곳에 7.5일 정도를 머물러 있는 것으로 확인됐다.그런데 항해 과정에서 선박의 밑부분과 프로펠러 부분에 각종 바다 생물들이 달라붙는 바이오포울링(biofouling)이라는 생물부착현상이 나타난다는 것이다. 바이오포울링 현상으로 들러붙어 유입되는 해양외래 종들은 전문적인 세척방식으로 제거하지 않을 경우 그대로 살아남아 정박하는 항구지역의 해양생태계를 교란시킨다고 연구팀은 설명했다. 지중해 지역에서는 생물부착 현상에 대한 제대로된 규제가 이뤄지지 않고 있기 때문에 외래종 유입과 확산속도가 급격히 빨라지고 있다. 연구팀은 이 때문에 바이오포울링 규제와 함께 다른 지역에서 들어오는 크루즈나 여객선들을 전문적으로 세척해야 할 필요가 있다고 강조했다. 알린 울만 이탈리아 파비아대 박사는 “동 지중해 해안을 여행하는 배들은 주로 지중해로 들어가는 수에즈 운하와 가까운 거리에 있기 때문에 이 근처에 있는 외래종들이 배에 붙어 다른 곳으로 옮겨질 확률이 매우 높다”라며 “시간적 제약으로 전수조사가 힘들었으며 지중해 남부 국가들이 조사에서 많이 빠져 실제 지중해에 유입된 외래종의 숫자는 훨씬 많을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

갑자기 참을 수 없을 정도로 극심한 고통이 찾아오는 급성췌장염은 담석이나 만성음주가 주요 원인으로 발생하는 질병이다. 한국과 미국 공동연구진이 급성 췌장염을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 국립보건원(NIH)과 연세대 치과대학 공동연구팀은 급성 췌장염이 발생했을 때 나타나는 칼슘신호 이상을 유발시키는 유전자를 발견하고 그 역할을 규명했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘가스트로엔테올로지’에 실렸다. 급성 췌장염은 담석이나 알코올 때문에 췌장의 샘꽈리세포에서 분비하는 여러 소화효소가 분비되기 전에 세포질 내에서 활성화돼 세포를 분해시키면서 나타난다. 특히 췌장의 샘꽈리세포 안으로 칼슘이온이 과도하게 유입되면 칼슘 자체 독성 때문에 세포가 파괴되는데 특별한 치료제가 없기 때문에 복통을 완화시키기 위한 진통제나 항생제가 투여될 뿐이다. 많은 연구자들이 칼슘이온 유입을 막기 위해 칼슘이온 통로를 없애는 방법을 생각해 냈지만 칼슘이온 통로가 없는 생쥐로 실험을 했기 때문에 치료제 개발이 쉽지가 않았다.연구팀은 칼슘이온 통로 자체가 아닌 이온 통로를 열고 닫는 역할을 하는 단백질에 주목했다. 특히 급성 췌장염이 걸릴 경우 조직 손상을 막는 단백질 ‘사라프’(SARAF)가 분해돼 없어진다는 것을 발견했다. 연구팀은 실제로 급성 췌장염 환자의 세포조직을 분석한 결과 사라프 유전자 발현량이 눈에 띄게 줄어든 것을 확인했다. 연구팀은 사라프 유전자를 만들지 못하도록 변형된 생쥐는 사라프를 많이 만들어내는 생쥐에 비해 급성 췌장염 진행 속도도 빠르고 증상이 심각한 것을 확인했다. 사라프 유전자가 없는 생쥐는 정상 생쥐보다 췌장의 부종이 더 크고 혈액 내 아밀라아제 양이 더 늘어난 것이 발견됐다. 신동민 연세대 교수는 “이번 연구결과는 췌장 샘꽈리세포에서 사라프가 분해되지 않도록 안정화시키거나 보충해줄 수 있다면 급성 췌장염을 쉽게 치료할 수 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “칼슘신호 통로 자체가 아닌 신호조절을 통해 췌장염 증상을 완화시키는 전략을 통해 췌장염 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

티(차·茶)를 자주 마시는 사람들에게 나쁜 소식이다. 피라미드 티백으로도 불리는 삼각 티백으로 우려낸 티 한 잔을 마실 때마다 수십억 개의 미세한 플라스틱 입자까지 삼킬 수 있다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 캐나다 CBC 등 현지언론에 따르면, 맥길대 연구진이 실험을 통해 이런 가능성을 확인했다고 미국 화학학회(ACS)가 발행하는 유명 학술지 ‘환경 과학과 기술’(Environmental Science & Technology) 최신호(25일자)에 발표했다. 연구에 책임저자로 참여한 나탈리 투펜크지 화학공학과 교수는 “어느 날 아침, 한 커피숍에서 자신이 주문한 티 한 잔 속에 삼각 티백이 들어 있는 것을 보고 깜짝 놀랐다”고 회상했다. 이른바 실크 티백으로 불리는 삼각 티백이 교수의 눈에 플라스틱처럼 보였기 때문이다. 당시 교수는 ‘맙소사, 이게 만일 진짜 플라스틱이라면 티 속으로 분해될 것’이라고 생각했다. 곧바로 자신의 실험실로 간 교수는 실험을 준비하면서, 박사과정 학생이자 이번 연구에 제1 저자로 참여한 라우라 에르난데스에게 밖에 나가서 다른 브랜드의 티백 몇 개를 사 오라고 부탁했었다. 그렇게 두 사람은 캐나다에서 많은 사람이 마시는 4종의 티백으로 플라스틱 검출 실험을 진행했다. 우선 이들은 티백 속 찻잎에서 플라스틱 입자가 유입되는 것을 막기 위해 티백을 개봉해 내용물을 꺼냈다. 그리고 식수로도 입자가 유입되는 것을 차단하기 위해 정제한 증류수를 사용했다. 그러고 나서 각 찻잔에 섭씨 95도의 물을 따른 뒤 각각 티백을 넣어 일정 시간 우려냈다. 그 물을 다시 전자 현미경으로 관찰해 거기에 포함된 미세(마이크로) 플라스틱과 나노 플라스틱 입자의 개수를 확인한 것이다. 플라스틱은 시간이 흐르면서 미세한 조각으로 부서지는 데 미세 플라스틱은 보통 5㎜ 이하, 나노 플라스틱은 100㎚ 이하를 말한다. 나노 플라스틱 입자는 머리카락 지름(7만5000㎚)의 750분의 1보다 작은 것이다. 연구진은 이런 실험을 통해 티백 1개로 우려낸 티 한 잔 속에 미세 플라스틱은 116억 개, 그보다 훨씬 작은 나노 플라스틱은 31억 개가 들어 있다는 것을 알아냈다. 이들 입자를 더한 무게는 약 16㎍ 또는 0.016㎎으로 극소량으로 보일 수도 있지만, 이는 수돗물이나 생수, 맥주, 꿀, 어패류, 닭고기 그리고 소금 등 다른 음식과 음료에서 발견되는 양보다 훨씬 더 많은 것이라고 연구진은 설명했다. 문제는 미세 플라스틱보다 나노 플라스틱에 있다. 왜냐하면 나노 플라스틱은 입자가 너무 작아 몸속에 유입되면 체외 배출이 어렵기 때문이다. 이에 따라 세계보건기구(WHO) 역시 나노 플라스틱을 위험하다고 보고 있다. 연구진은 또 티백에서 나온 플라스틱 입자의 위해성을 평가하기 위해 다양한 분량으로 나눠 물벼룩(Daphnia magna)이 서식하는 수조에 넣어 분석했다. 그 결과, 물벼룩은 죽지 않았지만 등껍질이 풍선처럼 부푸는 등 해부학적 측면에서 비정상적인 성장이 확인됐고, 일부 이상 행동을 보이는 것으로 나타났다. 하지만 이런 플라스틱 입자가 인간에게 정확히 어떤 영향을 주는지 확인하려면 더 많은 연구가 필요하다고 연구진은 지적했다. 그러면서도 교수는 “개인적으로 플라스틱 티백을 피하라고 말하고 싶다. 왜냐하면 이는 또 다른 일회용 플라스틱이기 때문”이라고 말했다. 사실 티백에 플라스틱이 들어간다는 것은 공공연한 비밀이다. 종이 티백 역시 보통 8 대 2에서 7 대 3 정도로 소량의 플라스틱 섬유를 섞지만, 삼각 티백은 아예 100% 플라스틱 섬유로 만드는 것으로 알려졌다. 따라서 티백은 음식물 쓰레기가 아니라 일반 쓰레기로 분류돼 제로 플라스틱 운동의 표적이 되기도 한다. 제조사들은 매출을 의식해 이 부분을 제대로 밝히지 않아 티백을 무진장 소비하고 그것을 정원 퇴비로 재활용하는 영국에서 이슈가 되기도 했었다. 사용한 티백의 퇴비화를 홍보하던 영국 정부 환경 당국은 망신을 당했고, 이를 믿고 정원 퇴비로 쓰던 영국인들은 충격에 빠졌었다. 이 때문에 제조사와 환경 당국은 불안하면 티백을 찢어 내용물만 퇴비로 쓰라는 일관된 입장을 보이고 있다. 국내 역시 티백에 플라스틱을 섞어 제조하는 데 제조사는 재질에 가공지제 등의 단어로 명시한다. 일부 업체에서 옥수수전분으로 '친환경 생분해성 메쉬필터(PLA)를 만드는 등 생분해성 플라스틱으로 교체하긴 했지만 그 숫자는 미미하고 가격도 비싼 것으로 알려졌다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“중국 시진핑 주석과 회담을 포함해 아주 중요한 회담을 가진 후 한국으로 갈 것이다. 북한 김 위원장이 이것을 본다면, 나는 DMZ에서 그를 만나 인사하고 싶다.” “비트코인은 화폐가 아니며, 미국 달러만이 유일한 화폐다.” “미국에 들어오는 3000억 달러 규모의 중국산 제품에 관세를 부과할 것이다.” 2017년 도널드 트럼프가 제45대 미국 대통령에 취임한 이후 각국 정치가들은 물론 학자들도 그의 트위터에 주목하고 있다. ‘트위터로 정치를 한다’고 할 정도로 아침에 일어나서 잠들기 전까지 수많은 트윗을 날린다. 많은 사람들이 트럼프의 트위터 내용은 충동적이며 예측불가하며 독선적이고 자기 생각만 반영한다고 지적하고 있다. 그런데 언어학자들이 트럼프 대통령의 트위터 내용을 전수 조사한 결과 트럼프의 트윗 내용은 매우 치밀한 전략이 깔려 있다는 것을 밝혀냈다. 영국 버밍엄대 영어학·언어학과 소속 전산언어학 연구자들은 약 10년 동안 도널드 트럼프 미국 대통령이 쓴 트윗 전체를 대상으로 언어사용과 수사학적 전략을 정밀 분석한 결과 2016년 미국 대선을 전후해 언어사용 형태와 전략이 변했다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 26일자에 실렸다. 지금까지 많은 언론학자, 정치학자, 정신분석학자들이 트럼프 대통령의 트위터의 글과 그 이면에 있는 정서를 분석하는 연구를 했지만 트위터에서 사용하는 언어와 변화 추이를 통해 수사적 전략과 커뮤니케이션 스타일에 대해서는 연구된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 2009년 5월 4일부터 2018년 2월 20일까지 트럼프 대통령의 트위터 계정(@realDonaldTrump)에 올라온 트윗 전체를 분석했다. 연구팀은 이 중 1만 1303개 리트윗된 글을 제외하고 트럼프 본인이 작성한 2만 1739개의 트윗에 사용된 단어와 말뭉치(corpus) 36만 2653개를 분석했다.분석 결과 트럼프 대통령의 트윗은 대화형, 캠페인형, 자문형, 참여유도형 4가지로 크게 분류됐다. 트럼프가 충동적으로 글을 올리는 것이 아니라 커뮤니케이션 타겟을 명확히 파악한 뒤에 그에 맞춰 글을 올리고 있다고 연구팀은 분석했다. 특히 선거운동 기간인 2016년 트럼프 대통령의 트윗을 분석해보면 트럼프 혼자만 글을 올린 것이 아니라 여러 명이 트윗을 작성하는데 관여했다는 사실을 파악할 수 있다고도 분석했다. 당시에는 자문형태나 참여유도형태의 트윗이 많이 올라왔으며 트럼프 자신의 계정을 통해 대선운동팀과 소통하기도 했을 것이라는 설명이다. 이와 함께 많은 사람들이 트럼프가 대선 출마 결정을 충동적으로 결정했다고 알고 있지만 이번 분석을 통해 2015년 2월 트럼프 대통령이 당시 출연했던 TV프로그램 ‘어프렌티스’가 끝나갈 무렵부터 트위터의 언어사용 스타일이 급격한 변화가 나타나 이 때 이미 대선출마를 결정했을 것이라고 연구진은 추측했다. 잭 그리브 버밍엄대 교수(응용언어학·코퍼스 언어학)는 “이번 연구로 트럼프 대통령의 트윗이 시간이 지남에 따라 명확한 문체의 변형이 나타나고 이는 단순히 충동적으로 쓰이는 것이 아니라 커뮤니케이션 전략에 따라 변화하고 있음을 보여주고 있다”라며 “이를 통해 트럼프 대통령이 어떤 커뮤니케이션 전략을 사용하고 어떤 집단을 대상으로 하고 있는지 좀 더 명확하게 이해할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을이 깊어져 아침저녁으로 선선하다 못해 쌀쌀한 느낌까지 드는 요즘입니다. 가을 하면 많은 사람들이 단풍과 함께 ‘전어’라는 생선을 떠올립니다. ‘가을 전어 대가리에는 깨가 서말’이라는 말이 있을 정도로 전어는 가을철 미식가들에게 군침을 돌게 하는 어종입니다. 한국인들의 어류 사랑은 남다른 것 같습니다. 수산물을 많이 먹는 것으로 유명한 노르웨이인들의 1인당 연간 수산물 소비량은 53.3㎏, 일본인은 50.2㎏ 수준인데 한국인들은 2017년 기준 1인당 65.9㎏에 달합니다. 차이라면 다른 나라 사람들은 1주일에 2번 이상 꾸준히 생선을 섭취하는 데 반해 한국인들은 한 번 먹을 때 왕창 먹는다는 것이랍니다. 생선이 육류보다 몸에 좋다고 알려진 만큼 많이 먹으면 좋겠지요. 최근 연구자들이 이런 생선 섭취와 관련해 재미있는 연구 결과들을 잇따라 내놨습니다. 영국 랭커스터대, 호주 제임스쿡대, 태즈메이니아대, 미국 워싱턴대, 존스홉킨스 블룸버그 공중보건대, 캐나다 댈하우지대 소속 해양생태학자와 영양학자들로 구성된 공동연구팀은 생선이 미량영양소 보충에 상당한 도움이 된다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 26일자에 발표했습니다. 필수영양분 결핍으로 인한 영양실조에 시달리는 저개발 국가 국민들의 건강을 어업을 통해 개선할 수 있다는 말이기도 합니다. 미량영양소는 비타민이나 철분처럼 소량이지만 생체 기능을 유지하거나 생체 에너지를 만들기 위해 반드시 필요한 영양성분을 말합니다. 실제로 미량영양소 결핍 때문에 전 세계적으로 연간 약 100만명이 사망합니다. 사망자의 대부분은 저개발국가 국민들입니다. 하루 한 끼 먹는 것이 큰 고민거리인 저개발국가 사람들이 선진국 국민들처럼 영양제로 미량영양소를 보충한다는 것은 엄두를 내기 힘든 일입니다. 연구팀은 일단 43개 저개발국가에서 잡히는 367종의 어종에 대해 칼슘, 철, 셀레늄, 아연, 비타민A, 오메가3 지방산, 단백질 등 7종의 영양성분을 분석했습니다. 그 결과 열대 어종들은 칼슘, 철, 아연을 많이 함유하고 있고 한대지방에 사는 어류들은 오메가3 지방산이 풍부하다는 사실을 확인했습니다. 또 몸집이 큰 것보다는 작은 물고기들이 칼슘, 철, 오메가3 지방산을 더 많이 갖고 있다는 것도 알아냈습니다. 이 같은 연구 결과를 바탕으로 연구팀은 저개발국가의 주요 사망원인 중 하나인 영양실조를 해결하기 위해 수산물을 이용하는 방안을 제시했습니다. 연구팀에 따르면 해안에서 100㎞ 이내에 거주하는 사람들은 하루 필수 영양소를 수산물에서 얻을 수 있다고 합니다. 아프리카 서남부 지역에 위치해 대서양과 맞닿은 해안선이 1489㎞에 이르는 나미비아의 경우 전체 어획량의 9%만으로도 해안가에 살고 있는 사람들의 영양결핍 문제를 해결할 수 있다는 것입니다. 한편 미국 하버드대 의대 부설 브리검여성병원, 하버드대 보건대 역학·영양학과 공동연구팀은 생선을 자주 먹는 것이 암과 심혈관 질환을 효과적으로 예방할 수 있다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨’과 25~29일 미국 시카고에서 열리는 ‘북미 폐경학회’ 2019 연례콘퍼런스에서 발표하기도 했습니다. 문제는 지구온난화와 난개발 때문에 해양생태계 파괴가 심각해지면서 어획량이 줄어들고 있어 세기말이 되면 식탁에서 생선을 구경하기가 쉽지 않을 수도 있다는 이야기가 나옵니다. 귀중한 영양공급원이면서 지구의 또 다른 구성원인 어류들과 공존할 수 있는 방법을 찾는 것이 시급한 상황입니다. edmondy@seoul.co.kr

삼성미래기술육성사업 지원을 받은 연구들이 세계적인 학술지에 잇따라 게재됐다. 특히 차세대 반도체, 2차전지 같은 미래 부품 소재 연구 쪽에서 성과를 거두고 있다. 고려대 신소재공학부 이경진 교수 연구팀은 일본 교토대 데루오 오노 교수, 미국 미주리대 김세권 교수, 카이스트 김갑진 교수 등과 진행한 ‘차세대 자성 반도체(MDW-MRAM) 소비전력 95% 절감 기술’ 국제 공동연구를 통해 새로운 자성 소재를 적용해 소비 전력 절감을 이룬 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 24일 밝혔다. 전력 공급 없이 데이터를 장기간 저장할 수 있는 MDW-WRAM에 사용되던 강자성 소재를 새로운 페리자성 소재로 변경해 구동 전류 효율을 20배 이상 개선, 소비전력을 기존보다 95% 이상 절감시킨 연구 결과는 지난 18일(현지시간) 네이처 일렉트로닉스에 발표됐다. 이 연구는 2017년 12월 삼성미래기술육성사업 지원 과제로 선정됐었다. 같은 해 6월부터 삼성미래기술육성사업 연구지원을 받은 성균관대 윤원섭 교수와 고려대 강용묵 교수 공동연구팀은 2차전지 충전용량 한계를 극복할 수 있는 기술을 개발, 지난 2일 네이처 커뮤니케이션스를 통해 발표했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

한국과 미국 공동연구진이 게놈의 위치와 형태까지 파악할 수 있는 3차원 지도를 만들어 2만 7000여개에 이르는 유전변이 질환을 예측할 수 있게 됐다. 미국 루드윅 암연구소와 카이스트 생명과학과 공동연구팀은 인체 27개 부위 조직의 3차원 게놈 지도를 해독해 치매, 심혈관 질환 등 2만 7000여 종에 이르는 복합질환 관련 유전변이 기능을 예측할 수 있게 됐다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’에 실렸다. 과학기술과 의학이 발달하면서 알츠하이머, 파킨슨병, 자가면역질환의 원인을 찾아내려는 시도도 다양해지면서 관련 질환을 일으키는 중요한 유전변이들이 발견되고 있지만 모든 기능을 밝혀내는데는 여전히 한계에 부딪치고 있다. 특히 여전히 불치병의 영역에 남아있는 이들 질병의 유전적 변이는 DNA가 단백질을 만들지 않는 비전사 지역에 위치해있기 때문에 기존의 1차원적 DNA 염기서열 분석으로는 질병에 대해 완전히 이해하기란 쉽지 않다. 이 때문에 핵이라는 3차원 공간 안에 존재하는 게놈들이 공간상에서 상호작용을 하는 3차원 게놈 구조를 연구한다면 비전사 지역에 존재하는 유전변이까지 파악할 수 있기 때문에 많은 연구자들이 주목하고 있다. 3차원 게놈 구조 연구는 몇 가지 종류의 세포주에만 국한돼 분석돼 있으며 질환과 직접 연관이 있는 각 인체 조직을 표적으로 한 게놈 3차 구조는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 인체 내 27개 조직을 대상으로 게놈 3차원 구조를 규명하기 위해 ‘표적 염색질 3차 구조 포착법’이라는 새로운 실험기법을 활용해 3차원 게놈 지도를 만들었다. 그 결과 인간 게놈에 존재하는 90만개에 이르는 3차원 게놈 염색질 고리 구조를 찾아내고 이들 중 상당수가 각 인체조직에서 특이적으로 존재한다는 사실도 밝혀냈다. 또 연구팀은 이번 발견을 기반으로 지금까지 기능이 명확하게 정의되지 않았던 2만 7000여 개 이상의 질환 연관 유전변이들의 기능을 예측하고 설명해내는데 성공했다. 정인경 카이스트 교수는 “이번 연구는 복합 질환의 메커니즘 규명을 위해 비전사 게놈의 중요성을 강조하고 다수의 중요 유전변이를 3차원 게놈 구조 해독을 통해 규명 가능하다는 것을 보여줬다는데 의미가 크다”라며 “퇴행성 뇌질환을 포함해 다양한 복합 질환의 새로운 메커니즘과 치료 표적 발굴에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고양이도 개만큼이나 주인과 감정적인 애착을 갖는다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 고양이가 홀로 있는 것을 즐기며 독립심이 강해 주인을 '주인'이 아닌 '집사'로 본다는 통념이 깨진 셈. 최근 미국 오리건 주립대학 연구팀은 고양이도 개와 비슷한 수준으로 주인과 강한 유대를 형성한다는 연구결과를 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 발표했다. 이번 연구결과는 애묘인들에게는 큰 놀라움을 주지 않을 수 있지만 일반적인 통념과는 배치된다. 개의 경우 인간의 가장 충성스러운 친구로 대접받아온 반면 고양이의 경우 인간과 유대감을 잘 형성하지 못한다는 편견이 있었기 때문이다. 이번에 연구팀은 인간과 개의 애착 관계를 파악할 때 수행하는 실험을 통해 '고양이의 진짜 마음'을 처음으로 과학적으로 증명하는데 성공했다. 실험방법은 이렇다. 먼저 연구팀은 고양이를 주인과 함께 낯선 방에서 보내게 한 후 2분 간 홀로 있게 했다. 이후 연구팀은 다시 주인이 방에 들어왔을 때 고양이의 애착 행동을 분석했다.그 결과 실험에 참가한 1살 이상 고양이 38마리 중 65.8%, 또 70마리의 새끼 고양이 중 64.3%는 주인과의 안정적인 애착 행동을 보이며 스트레스를 덜 받는 징후를 보였다. 이에반해 나머지 고양이들은 주인이 다시 돌아와도 이를 피하거나 꼬리를 씰룩거리거나 입술을 핥는 등의 스트레스 징후가 드러나 불안정적인 애착 행동을 보였다. 　 　 　 특히 이같은 애착 행동 비율을 인간 유아와 개와 비교하면 더욱 흥미롭다. 애착 행동 비율이 유아의 경우 65%, 반려견의 경우 61%로 조사됐기 때문이다.연구를 이끈 크리스틴 비탈레 박사는 "개처럼 고양이도 인간과의 애착에서 사회적 유연성을 발휘한다"면서 "실험 결과에서 드러나듯 고양이 대다수는 새로운 환경에서 주인과 꼭 붙어 스스로의 안전을 도모한다"고 설명했다. 이어 "우리는 인간과 고양이가 맺을 수 있는 유대감의 깊이를 과소평가 해왔다"면서 "개만이 인간과 사회적 유대에 대한 독점권을 가지고 있다는 것은 편견"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리나라에서만 볼 수 있는 자생식물을 이용해 알츠하이머, 크론병처럼 염증성 질환을 치료할 수 있는 물질을 추출해내는데 성공했다. 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원 천연물소재연구센터 연구진은 한반도 토종 자생식물인 ‘제주상사화’에서 추출한 ‘E144’라는 물질이 항염증 효과가 뛰어나다는 사실을 확인했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘농업 및 식품화학 저널’에 실렸다. 사람의 몸에서 염증반응은 외부에서 특정 물질이 침입하면 자연적으로 나타나는 생리반응으로 염증이 과다하게 발생할 경우 오히려 질병을 유발할 가능성이 커진다. 퇴행성 뇌질환의 대표격인 알츠하이머 역시 뇌에서 과도한 염증반응 때문에 나타나는 것으로 알려져 있다. 염증반응을 줄이기 위한 기존의 항염증 의약품들은 다양한 부작용이 동반되기 때문에 퇴행성 뇌질환을 비롯해 염증성 질환을 연구하는 많은 과학자들은 부작용이 적은 천연물 소재를 연구해오고 있다. 연구팀은 제주도에서 주로 자라는 여러해살이풀로 5월에 잎은 말라 없어지고 8월에 꽃을 피우는 50~60㎝ 크기의 제주상사화에 주목했다. 한방에서 제주상사화를 비롯해 여러 상사화는 염증반응인 종기 치료에 특효가 있는 것으로 알려져 있었다. 여기에 연구진은 제주상사화 추출물로 중추신경계 염증반응을 억제할 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받은 경험도 있었다.연구팀은 제주상사화에서 추출한 E144라는 성분이 뇌에서 염증반응을 유발시키는 미세교세포의 요소들이 억제되는 것을 관찰했다. 또 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐에게 E144를 투여한 결과 뇌 조직 내 염증인자가 눈에 띄게 감소한다는 사실도 확인했다. 특히 대뇌피질 부분에서 염증이 억제된다는 사실도 알아냈다. 양현옥 KIST 박사는 “이번 연구결과는 우리나라 자생 천연물 소재를 활용해 난치성 질환으로 알려진 퇴행성 뇌질환 치료용 의약품을 개발할 가능성을 찾아냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 2억1000만 년 전 중생대 트라이아이스기 후기에 생존한 고대 악어의 화석 연구가 당시 세계를 새롭게 조명하고 있다.남아프리카공화국 비트바테르스란트대 연구진이 남아프리카에 있는 엘리엇층 하부에서 발굴된 라우이수쿠스목(Rauisuchia)에 속하는 적어도 두 종의 고대 악어 화석을 분석한 결과 이들이 초식 공룡을 잡아먹고 살았다는 사실이 밝혀졌다. 이런 발견은 특정 초식 공룡들이 대형 육지 공룡으로 진화해 지구의 지배자가 될 수 있었던 이유가 이들 초기 공룡을 잡아먹던 라우이수쿠스목과 같은 포식자들이 어떤 이유로든 멸종했기 때문이라는 점을 시사한다. 라우이수쿠스목은 오늘날 악어의 먼 친척뻘로 이런 고대 종이 이 집단의 가장 큰 육식 동물 중 하나인 것으로 전해졌다.이들 포식자는 몸길이가 10m에 달했고, 톱니 모양의 구부러진 이빨로 가득한 거대한 두개골을 갖고 있었다. 연구진은 라우이수쿠스목 화석의 새로운 발굴을 통해 이들 종을 자세히 조사하고 있었다.이에 대해 연구를 주도한 릭 톨차드 연구원은 이들 포식자는 초기 초식 공룡들과 당시 번성한 포유류 근연종을 잡아먹었다고 말했다.또 “이런 고대 화석은 적어도 두 종의 포식자가 어떻게 2억1000만 년 전에 초식 공룡들을 사냥했는지에 관한 증거를 제공한다”면서 “당시 상황을 알 수 있도록 화석화된 치아와 턱 조각, 뒷다리뼈 등에 남겨진 단서를 이해하는 것은 정말 놀랍다”고 말했다. 또한 이 연구는 당시 라우이수쿠스목이 이들 집단 중 가장 최근에 생존한 종들 중 일부라는 점과 당시 남극권 근처에서 번성했다는 것을 밝혀냈다. 지금까지 트라이아스기에 생존한 라우이수쿠스목은 남극을 제외한 모든 대륙에서 번성한 것으로 알려졌다고 톨차드 연구원은 설명했다. 이어 “이들이 약 2억 년 전 멸종한 덕분에 공룡들이 지구를 지배하는 동물이 될 수 있는 길이 열렸다”면서 “이번 화석 덕분에 초식 공룡들을 잡아먹은 종이 무엇인지가 밝혀졌고 일단 라우이수쿠스목이 멸종하자 초식 공룡들은 위협 없이 자유롭게 돌아다닐 수 있었다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘아프리카 지구과학회지’(Journal of African Earth Sciences) 온라인판 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘이름은 부르기 좋고 듣기 좋아야 하며 품위와 무게가 있어야 한다.’ 동양권 문화에서 성명학은 이름이 후천적 운명의 흐름을 바꾼다고 믿는다. 타고난 운이 좋은 사람이 좋은 이름을 가지면 금상첨화로 더 좋게 발전하고 선천적 운이 나쁘더라도 좋은 이름으로 나쁜 운을 극복할 수 있다는 것이다. 뜬금없이 수학과 상관없어 보이는 이야기를 한 이유는 한국 수학계에도 일종의 성명학이 존재함을 깨달았기 때문이다. 한국 수학계의 성명학에 따르면 국내 일부 대학에서는 안씨가 윤씨보다 수학과 교수가 되기 더 쉽다. 심지어 교수가 된 뒤 승진에도 더 유리하다. 이 말도 안 되는 상황은 논문에 저자를 표기하는 수학계의 방식과 논문 숫자만으로 연구 성과를 평가하는 일부 대학의 관습 때문에 생겼다.수학자들은 논문의 저자가 여럿이면 알파벳순으로 저자를 표기하는 것이 관례다. 안씨는 영어로 Ahn, 윤씨는 Yoon으로 표기하니 여러 사람이 함께 쓴 논문에서 안씨는 저자 명단에서 제일 앞에 놓인다. 수학 말고도 이론물리학, 고에너지물리학, 이론전산학 등 알파벳순으로 저자를 표기하는 분야는 더 있다. 일례로 2015년 물리학 분야의 저명한 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 무려 5154명의 저자가 함께 쓴 논문이 실렸다. 힉스 보존 입자의 질량을 추정하는 33쪽의 논문 중 24쪽은 참여 저자의 이름만으로 빼곡히 채워져 있다. 대표 저자 없이 모두 동등한 저자로 참여했지만 제일 앞에 표기된 사람은 G. Aad라는 연구자다. A로 시작하는 성을 가졌기 때문이다. 문제는 이런 ‘알파벳순 표기’가 과학계 모든 분야에 통용되는 것은 아니라는 점이다. 다른 이공학 분야에서 논문 저자 명단 중 제일 앞에 오는 사람은 ‘제1저자’로 해당 연구를 주도적으로 진행한 사람으로 여겨진다. 제일 마지막에 이름이 오른 사람이 흔히 교신저자 역할을 한다. 교신저자는 해당 연구 책임자로 별도의 표시로 구분하기도 한다. 반면 수학계에서는 교신저자조차 저널에 투고하고 연락하는 사람일 뿐 큰 의미를 두지 않는다. 최근 한 국립대학은 교수를 모집하며 최근 3년 이내 ‘제1저자 또는 교신저자’로 쓴 SCI(E)급 논문이 3편 이상인 사람만 지원할 수 있다고 자격을 제시했다. 이 조건으로 수학 교수를 채용한다면 성씨의 알파벳이 빨라 제일 앞쪽에 이름을 올린 사람이 쉽게 자격을 얻게 된다. 순수 수학 분야는 1년에 논문 한 편 쓰기도 쉽지 않다는 점을 고려하면 조상을 원망하게 될 안타까운 이야기다. 물론 해당 대학의 수학과에서 학교 본부에 항의를 했다고 한다. 하지만 채용은 공정해야 하므로 특정 전공만 규칙에 예외를 두는 것은 안 된다는 답변에 어쩔 도리가 없었다고 한다. 대한수학회 역시 수학 논문은 제1저자, 교신저자 구분 없이 모든 저자를 제1저자로 인정한다는 의견서를 낸 적이 있지만 이를 인정하지 않는 학교도 있다. 필자의 대학 친구 중 한 명은 논문에 표기되는 자신의 성을 ‘Lee’에서 ‘Alee’로 바꾸려고 한 적이 있다. 제1저자가 되는 것이 수학계에서 뭐가 중요하냐며 웃어넘겼지만 2019년 현재 타고난 성 때문에 교수 채용 시장에서 불공정한 대접을 받는 경우가 있다고 하니 씁쓸하다. 더 많은 대학교가 논문의 숫자보다는 질을 중심으로 연구자를 평가하는 시대가 오기를 기다려 본다.

역사드라마에 등장한 후고구려 왕 ‘궁예’처럼 다른 사람의 눈을 보고 마음을 읽는다는 관심법을 갖고 있지 않더라도 눈을 보면 어떤 사람인지 무슨 생각을 하는지 대략 파악할 수 있게 된다. 이 때문에 ‘눈은 마음의 창’이라고 한다. 실제로 정신분석학자나 심리학자, 심지어는 범죄 프로파일러들도 대담자의 눈에 주목하는 이유이다. 눈의 색깔이나 상태 등을 살펴보고 건강도 파악할 수 있다. 최근 의과학자들이 동공 상태를 보고 알츠하이머의 진행 상태나 발병 가능성 등을 파악할 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 정신과학과, 노화 행동유전학센터, 방사선과, 신경과학과, 샌디에고 보건부 산하 스트레스·정신건강센터, 버지니아 커먼웰스대 정신학 및 행동유전학연구소, 국립 외상후스트레스장애(PTSD)센터, 보스턴대 의대 정신과, 의생명유전학과, 보스턴대 보건대 의학통계학과, 보스턴대 뇌과학과, 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드), 노르웨이 오슬로대 병원 임상의학연구소 정신건강및중독부 공동연구팀은 치매 인지검사를 하는 동안 동공의 팽창 정도를 측정해 알츠하이머 치매가 얼마나 진행됐는지를 파악할 수 있는 방법을 찾아냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌과학 및 신경과학 분야 국제학술지 ‘노회 신경생물학’에 실렸다. 알츠하이머는 치매 원인의 약 70%를 차지하는 퇴행성 뇌질환이다. 알츠하이머는 베타아밀로이드 단백질이나 타우 단백질이 뇌에 침착되면서 나타나는 것으로 알려져 있는데 일반적 증상이 나타나기 수년~수십년 전부터 뇌는 손상을 입는 것으로도 알려져 있다. 이 때문에 치매를 예방하거나 진행을 늦추기 위해서는 알츠하이머를 조기에 판단하는 것이 중요하다. 문제는 알츠하이머 진행여부를 판단하기 위해서 뇌에 주사바늘을 꽂아 뇌 조직을 떼어낸다든지(생검), 영상측정 장치로 뇌를 찍거나 인지검사를 실시해야 한다. 생검을 하거나 영상측정 장치로 뇌를 찍는 방법은 환자에게 불편을 주거나 비용이 많이 들고 인지검사는 정확도가 떨어진다. 연구팀은 중뇌에서 인지와 각성을 조절하는 뉴런들이 모여있는 청반(LC)에 주목했다. 청반은 동공의 움직임에도 관여하는데 인지기능을 활용할 때 동공의 크기가 커진다는 설명이다. 문제가 어렵다고 느낄수록 동공의 크기는 커지게 되는데 연구팀은 알츠하이머 증상을 갖고 있는 사람들은 똑같은 문제에 대해 정상인보다 동공이 커지는 반응을 보인다고 설명하고 있다. 연구팀은 56~66세의 남성 1119명을 대상으로 기존의 생검 및 영상측정 장치로 뇌에 치매 유발 단백질이 쌓이고 있는지 여부를 조사하는 동시에 인지능력 검사와 함께 동공반응과 크기 변화를 측정했다. 그 결과 치매가 진행되고 있는 환자들의 경우는 인지능력 검사 중 동공의 크기가 더 커지는 것을 관찰했다. 동시에 인지능력검사 결과가 일반인들과 비슷한 경도인지장애 환자들도 동공의 크기에서는 차이를 보이는 것으로 조사됐다. 윌리엄 크레이멘 UC샌디에고(정신과학) 교수는 “이번 연구결과는 개념적 단계이지만 추가 연구를 통해 측정방법을 정교하게 다듬는다면 비용이 들지 않고 간단하게 치매를 측정할 수 있는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

젊은이들은 자신과 오랜 기간 함께 할 연인이 다정한 사람이길 바라는 것으로 나타났다. 영국 스완지대 연구진이 세계 59개국 2400여명을 대상으로 한 조사 자료를 분석해 이런 결론에 이르렀다고 밝혔다. 이번 연구에서 연구진은 이들 참가자에게 평생 함께할 배우자가 지니고 있길 바라는 부분을 한정된 예산으로 구매할 수 있다는 가정에 따라 이상형을 만들도록 했다. 그 결과, 젊은이들이 배우자에게 가장 먼저 바라는 특성은 신체 매력(외모)이나 재정 전망(재력)이 아니라 다정함(Kindness)인 것으로 나타났다. 이번 연구는 싱가포르와 말레이시아 그리고 중국과 같은 동아시아 국가, 그리고 영국과 노르웨이 그리고 호주 같은 서구 국가의 학생들이 선호하는 배우자상을 비교한 것이다. 이들 학생은 한정된 예산으로, 신체 매력과 재정 전망, 다정(친절), 유머, 순결, 종교, 자녀 계획 그리고 창의성이라는 특성 8가지 중에서 우선시하는 부분 몇 가지를 순서대로 선택해야 했다. 연구진은 이번 연구에서 이들 학생을 동양과 서양 문화권이라는 두 가지 그룹으로 크게 분류했는데 두 그룹의 학생들은 결과에서 약간의 차이를 보였지만, 상당히 비슷한 특성을 보였다. 우선 이들 참가자는 대부분 전체 예산 중 가장 많은 22~26%를 다정함에 투자했고, 나머지 중 일정 부분을 신체 매력과 재정 전망에 배정했다. 반면 창의성이나 순결과 같은 특성에는 10% 미만을 썼다. 또 이번 연구에서는 남녀에 따라서도 몇 가지 흥미로운 차이를 보였다. 남성은 신체 매력에 전체 예산의 22%를 사용했다. 이는 예산의 16%를 쓴 여성보다 6% 높은 것이다. 반면 여성은 재정 전망에 예산의 18%를 사용해 신체 매력보다 중요하게 생각했다. 이는 예산의 12%를 쓴 남성보다 6% 높은 것이다. 이에 대해 연구에 주저자로 참여한 앤드루 토머스 박사는 문화 전반에 배우자 선호도를 연구하는 것은 인간 행동을 이해하는 데 매우 중요하다고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘저널 오브 퍼스낼리티’(Journal of Personality) 최신호(8일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인체의 화학공장이라고 불리는 ‘간’은 1000여 종류의 효소를 이용해 영양분의 물질대사를 담당하고 해독, 면역작용, 호르몬 조절 등 500여 가지 기능을 수행한다. 간에 문제가 발생하면 신체 각 부위에 심각한 건강상 문제가 발생하는 이유이기도 하다. 일반적으로 잦은 음주나 과도한 음주를 하는 사람들은 간세포에 과다한 지방이 붙는 지방간 증상이 나타나기도 한다. 문제는 지방간 자체는 특정 증상을 일으키지 않지만 계속 지방이 축적될 경우 간이 딱딱해지는 간경변이나 간암을 유발해 생명을 앗아가기도 한다. 그러나 음주를 하지 않는 사람들에게서도 지방간 증상이 나타나기도 하는데 이를 ‘비알콜성 지방간’(NAFLD)라고 한다. 중국 의과학자들은 비알콜성 지방간을 유발시키는 장내 미생물을 발견했고 이 장내 미생물이 좀 더 술에 쉽게 취하게 만들고 지방간 유발 속도를 빠르게 한다는 사실을 밝혀냈다.중국 베이징 수도소아과학연구소, 중국질병통제예방PLA센터, 수도의대 감염질병연구소, 수도의대 기초의과학부, 간연구소, 화중농업대 수의과학대, 윈저우의대 제1부속병원, 국립바이러스질병통제예방연구소, 우한 바이러스연구소, 베이징 미생물학·역학연구소, 중국과학원대, 중국과학원 미생물학연구소 공동연구팀은 NAFLD를 유발시키는 장내 미생물을 발견하고 이것이 지방간을 유발시키는 메커니즘을 알아냈다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 20일자에 실렸다. 비알콜성 지방간(NAFLD)을 앓는 사람은 전 세계적으로 약 10억명에 이르며 미국인 중에서는 3명 중 1명이 지방간으로 고생하는 것으로 알려져 있다. NAFLD 환자 중 약 4분의 1은 간경변이나 간암으로 발전해 생명을 위협받기도 한다. 연구팀은 2014년 6월 술을 한 방울도 마시지 못하는 27세의 중국인 남성이 고탄수화물과 단 음식을 먹은 뒤 만취해 의식을 잃은 상태로 병원에 실려온 사례에 주목했다. 이 남성은 술을 만드는 것처럼 체내에서 탄수화물이나 포도당을 알콜로 변환시키는 ‘자동양주 증후군’(auto-brewery syndrome)이라고도 부르는 증상을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 실제로 콜라 몇 잔을 마시거나 당분이 많은 음식을 먹으면 혈중 알콜농도가 400㎎/㎗까지 올라가는 것으로 확인됐다. 이는 40도의 독한 위스키를 스트레이트로 15잔 이상 마신 것과 비슷한 수준이다. 연구팀은 이 남성에게서 대변 샘플 14개를 채취해 분석하는 한편 NAFLD 환자 43명과 간질환이 전혀 없는 48명의 분변을 분석했다. 분석 결과 해당남성은 물론 NAFLD 환자 중 60%는 알콜을 다량으로 생산하는장내미생물이 발견됐다. 알콜을 섭취하지 않더라도 장내 미생물에 의해서 NAFLD가 발생할 수 있다는 설명이다. 연구팀은 무균처리 된 생쥐에게 3개월 동안 이 장내미생물을 복용시킨 뒤 관찰한 결과 복용 한 달만에 지방간이 발생했다. 이후 K. pneumonia 미생물을 없애주는 항생제를 복용시키면 지방간 증상이 호전된다는 사실을 확인했다. 징 유안 중국 수도소아과학연구소 교수는 “이번 연구를 통해 비알콜성 지방간의 원인이 장내 미생물이라는 사실 뿐만 아니라 K. pneumonia 미생물이 장내에 있는 사람들은 술을 마시면 더 쉽게 취하고 지방간이 쉽게 발생한다는 것을 알게 됐다”라며 “지방간 치료를 위한 새로운 방법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr