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  • ‘투명망토’ 물질 이용해 가벼운 VR기기 만든다

    ‘투명망토’ 물질 이용해 가벼운 VR기기 만든다

    4차 산업혁명을 통해 미래 성장 가능성이 높은 분야로 가상·증강현실(VR·AR)이 꼽힌다. VR은 컴퓨터 등을 활용해 실제가 아닌 특정 환경이나 상황을 만들어 내는 기술이며 AR은 눈에 보이는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술이다. 한동안 유행했던 포켓몬 고 같은 게임은 대표적인 AR기술을 활용한 것이다. VR을 체험하기 위해서는 여전히 헤드마운트 디스플레이라는 두껍고 무거운 장치를 머리에 써야 하기 때문에 오랜 시간 사용하기가 어렵고 몰입도도 떨어지게 된다. 국내 연구진이 투명망토 소재로 잘 알려진 메타물질을 이용해 가벼운 VR기기를 만드는 방법을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 기계공학과, 화학공학과 연구팀은 빛의 스핀을 이용해 여러 홀로그램 이미지를 실시간으로 재생할 수 있는 메타표면을 만드는데 성공했다고 28일 밝혔다. 이번 기술은 광학 분야 국제학술지 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰’ 최신호에 실렸다. VR·AR을 구현시키기 위해서는 공중에 3차원(3D) 이미지를 띄울 수 있는 홀로그램 디스플레이가 필요하다. 홀로그램 이미지를 만들어 내기 위해서는 많은 부품들이 필요해 VR장치의 부피와 무게가 늘어난다. 이 때문에 메타물질을 이용해 홀로그램 이미지를 만드는 기술이 연구돼 왔지만 지금까지는 한 번에 하나의 이미지만 생성할 수 있다는 문제가 있다. 연구팀은 실리콘을 이용해 빛이 회전하는 방향과 편광을 조절하면 두 개의 홀로그램 이미지가 동시에 나타나는 메타표면을 개발했다. 빛의 편광을 조절하면 이미지를 실시간으로 바꿀 수도 있고 동영상으로 작동시킬 수도 있을 것으로 예상된다. 메타홀로그램 장치를 개발하기 위해 기존에는 산화티타늄이나 질화갈륨 같은 비싼 물질을 이용했지만 이번 기술은 실리콘을 이용하고 기존 반도체 공정에서도 바로 제작할 수 있어 생산비용을 수 백배까지 절감할 수 있게 됐다. 노준석 기계공학과 교수는 “이번에 개발한 메타홀로그램은 60% 이상 투과효율 덕분에 선명한 이미지를 관찰할 수 있고 소자의 두께가 300나노미터에 불과해 초경량 고효율 기기로 만들 수 있다”라며 “이번 기술을 활용하면 홀로그램을 복잡하게 설계가 가능해 화폐, 신용카드, 명품 위조방지 기술, 각종 암호화 기술에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [기업 특집] 대림, 사랑의 집 고치기 등 5대 나눔 실천

    [기업 특집] 대림, 사랑의 집 고치기 등 5대 나눔 실천

    대림은 ‘쾌적하고 풍요로운 삶을 창출한다’는 창업철학(한숲정신)을 바탕으로 지역사회와 함께 성장, 발전할 수 있도록 사회공헌 활동을 펼치고 있다. 건설사업의 특성을 살려 전국 현장에 있는 지역사회와 밀착해 문화나눔, 행복나눔, 사랑나눔, 맑음나눔, 소망나눔 등 5대 나눔 활동을 진행하고 있다. 대림이 2002년 개관한 대림미술관은 ‘일상이 예술이 되는 미술관’이라는 비전 아래 대중들에 쉽게 다가갈 수 있는 현대 미술과 디자인 전시를 제공하고 있으며, 국내 젊은 아티스트들의 창작활동도 지원하고 있다. 2015년에는 용산구 한남동에 ‘디뮤지엄’(D MUSEUM)을 개관하며 대중과의 접점을 더욱 확장해 나가고 있다. 2005년부터 임직원들이 직접 소외 계층의 주거 시설을 개선하는 ‘행복나눔’ 활동을 하고 있다. 지난해에는 한국해비타트 서울지회와 손잡고 서울, 수도권 노후주택 밀집지역과 복지단체 시설을 개선하는 ‘사랑의 집 고치기’ 활동을 펼쳤다. 아울러 전국 곳곳의 보육원, 요양원, 복지회 등과 연계해 소외계층을 위한 실질적인 도움을 꾸준히 제공하고 있으며, 동남아 저개발 국가 어린이들을 위한 티셔츠와 신발 제작 활동을 펼치고 있다. 대림은 후손들에게 맑고 깨끗한 지구를 물려주기 위해 ‘맑은나눔 봉사대’를 창단해 전국 10개 권역에서 관할 지자체와 연계해 ‘1산, 1천, 1거리 가꾸기’를 진행 중이다. 대림은 우리 사회의 미래를 책임질 대학생과 교수들의 연구를 지원하는 ‘소망나눔’ 활동을 실시해 오고 있다. 창립 50주년인 1989년 장학 및 학술지원을 위한 비영리 공익재단인 대림수암장학문화재단을 설립해 대학생들의 학업을 지원해 오고 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr
  • [건강을 부탁해] “살빼고 싶으면 체중계로 매일 몸무게 재라”

    [건강을 부탁해] “살빼고 싶으면 체중계로 매일 몸무게 재라”

    주말이나 연휴기간에 체중이 느는 것을 우려하는 사람이 있다면 가장 간단한 해결방법이 나왔다. 최근 미국 조지아대학 연구팀은 매일 몸무게를 재는 것 만으로도 몸무게를 빼거나 유지하는데 효과적이라는 논문을 국제학술지 ‘비만’(Obesity)에 발표했다. 이번 연구결과는 살을 빼기위한 어떤 특별한 식이요법이나 운동방법이 아닌 심리적인 중요성을 담고있다. 연구팀은 18세~65세 사이 성인남녀 111명을 두 그룹으로 나눠 크리스마스와 새해가 이어진 14주 동안 추적관찰을 통해 연구를 진행했다. 먼저 연구팀은 A그룹에게는 현재 체중을 유지하라는 지시와 함께 매일 자신의 몸무게를 재라고 요청했다. 그리고 연구팀은 이 그룹에게 체중 변화를 그래프로 만들어 제공했다. 반면 B그룹에게는 별다른 지시나 요청을 내리지 않았다. 14주 후에 드러난 연구결과는 유의미했다. 매일 체중을 재며 그래픽으로 피드백 받은 A그룹의 경우 이 기간 중 자신의 체중을 그대로 유지했거나 줄였기 때문. 반면 아무런 지시도 받지않은 B그룹은 체중이 늘어난 것으로 확인됐다. 논문 제1 저자인 식품영양학과 제이미 쿠퍼 교수는 "피실험자들에게 체중을 유지하거나 줄이라는 목표달성을 위해 운동, 식단 등을 제공하지 않고 자유롭게 생활하게 했다"면서 "매일 체중을 잰 그룹은 몸무게가 늘어난 것을 알고 다음날 운동을 더 하거나 적게 먹었을 것"이라고 설명했다. 논문의 제2 저자인 심리학과 미셸 반델렌 교수는 "사람들은 현재 자신의 상태와 목표 사이의 차이를 알게됐을 때 대단히 민감하다"면서 "이같은 차이의 인식이 행동의 변화를 만든다"고 밝혔다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]전 세계 가장 건조한 곳에서 가장 오래된 운석 발견

    [달콤한 사이언스]전 세계 가장 건조한 곳에서 가장 오래된 운석 발견

    전 세계에서 가장 건조하고 메마른 땅이라고 불리는 칠레 아타카마 사막. 덕분에 연중 청명한 날씨를 보여 세계에서 별을 관측하기 가장 좋은 곳이라는 평가도 받고 있어 이곳에는 세계 최대 전파망원경 ‘ALMA’가 설치돼 있다. 지난달 초 블랙홀의 그림자 모습이 공개된 것도 ALMA 관측망 덕분이다. 그런데 이 곳에서 지구에 떨어진 가장 오래된 운석이 발견돼 주목받고 있다. 프랑스 엑스마르세이유대 천체물리학연구소, 소르본대 국립자연사박물관, 코트다쥐르대 천문대, 벨기에 브뤼셀자유대, 벨기에 왕립자연과학연구소, 미국 달·행성연구소, 칠레 밀레니엄 천체물리연구소 공동연구팀은 칠레 아타카마 사막에서 지구에 떨어진 운석 중에서 가장 오래된 것으로 추정되는 약 200만년 전 운석 조각을 발견했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘지올로지’ 23일자에 실렸다. 일빈적으로 남극대륙이나 뜨거운 사막 지역에서 운석들이 많이 발견되기는 하지만 50만년 이상된 것들은 발견하기가 힘들다. 바람에 의한 풍화작용이나 얼어서 잘게 부스러지는 등의 자연현상으로 인해 사라지기 쉽기 때문이다. 연구팀은 전 세계에서 가장 건조하고 오래된 사막이며 운석 발견 확률이 높은 칠레 아타카마 사막에서 운석 388개를 채취한 다음 그 중 54개를 집중 분석했다. 그 결과 이들 54개 운석 조각들은 평균 약 71만년 전의 것으로 확인됐다. 이 중 30%의 운석은 100만년 이상된 것도 있고 2개의 표본은 200만년 전의 것으로 밝혀졌다. 54개의 운석 대부분은 알갱이가 굵은 광물들을 포함하고 있는 형태였지만 다른 형태의 운석들도 발견됐다. 연구팀 관계자는 “이번에 발견한 운석은 가장 오래된 것”이라며 “사막에서는 오래된 운석을 발견하기는 쉽지 않아 ‘젊은’ 운석을 발견할 것으로 예상했지만 나이 분포가 무척 다양하다는 것을 알 수 있었다”라고 말했다. 이번에 발견한 운석들을 분석함으로써 큰 덩어리들이 지구로 날아드는 운석 속도들을 계산할 수 있다. 연구팀의 분석에 따르면 운석이 지구로 날아드는 속도는 최근 200만년 동안 거의 일정하게 유지됐지만 지구로 날아드는 운석의 종류는 다양하다. 알렉시스 드루아르 엑스마르세이유 천체물리학연구소 박사는 “이번 연구는 지구로 떨어지는 운석의 속도가 지난 수 백만년이라는 기간 동안 어떻게 변해왔는가를 알 수 있게 해준다”라면서 “이와 함께 운석이 모체로부터 떨어져 나와 지구로 날아오는 동안의 여정을 분석할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 미세먼지에 더 많이 노출된 아이, 뇌 구조 변한다

    [핵잼 사이언스] 미세먼지에 더 많이 노출된 아이, 뇌 구조 변한다

    아이들의 경우 미세먼지와 같은 대기오염 물질에 더 많이 노출될수록 뇌 구조가 변해 불안장애 증상이 나타날 가능성이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 신시내티대 연구진이 평균나이 12세의 건강한 어린이 145명을 대상으로 한 연구에서 이런 연관성을 발견했다고 국제학술지 ‘환경연구 저널’ 최신호에 발표했다. 이 연구에서 연구진은 자기공명영상(MRI)의 일종인 자기공명분광법(MRS)을 사용해 뇌의 자연 대사산물인 ‘미오이노시톨’의 수치를 구체적으로 살폈다. 미오이노시톨은 뇌 수액의 균형과 세포 양을 유지하는 데 도움을 주는 신경교세포에서 주로 발견되며, 체내에서 인슐린과 호르몬을 조절하는 역할을 한다. 또한 이 물질의 증가는 체내 염증이 생겼을 때 신경교세포의 증가와도 관계가 있다. 그런데 이번 연구에서는 자동차 배기가스와 같은 대기오염 물질에 노출이 심한 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 뇌 속에 미오이노시톨이 많이 증가한 것으로 나타났다. 또한 연구진은 미오이노시톨의 증가가 일반화된 불안 증상과 더 크게 연관성이 있다는 것도 발견했다. 이에 대해 연구를 이끈 켈리 브룬스트 박사는 “최근 대기오염 물질에 가장 많이 노출된 그룹에서 불안 증상이 12% 증가했다”면서 “이는 대기오염에 관한 노출이 심할수록 건강에 더 나쁜 영향을 받을 수 있음을 시사한다”고 설명했다. 또 “대기오염 물질에 관한 노출이 늘어나면 뇌가 염증 반응을 일으킬 수 있는데 이는 특정 인구에서 불안 증상 위험이 더 커질 수 있다는 것”이라고 말했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “미세먼지 등 대기오염 노출 심한 아이, 불안증상 위험 ↑”(연구)

    “미세먼지 등 대기오염 노출 심한 아이, 불안증상 위험 ↑”(연구)

    아이들의 경우 미세먼지와 같은 대기오염 물질에 더 많이 노출될수록 뇌 구조가 변해 불안장애 증상이 나타날 가능성이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 신시내티대 연구진이 평균나이 12세의 건강한 어린이 145명을 대상으로 한 연구에서 이런 연관성을 발견했다고 국제학술지 ‘환경연구 저널’ 최신호에 발표했다. 이 연구에서 연구진은 자기공명영상(MRI)의 일종인 자기공명분광법(MRS)을 사용해 뇌의 자연 대사산물인 ‘미오이노시톨’의 수치를 구체적으로 살폈다. 미오이노시톨은 뇌 수액의 균형과 세포 양을 유지하는 데 도움을 주는 신경교세포에서 주로 발견되며, 체내에서 인슐린과 호르몬을 조절하는 역할을 한다. 또한 이 물질의 증가는 체내 염증이 생겼을 때 신경교세포의 증가와도 관계가 있다. 그런데 이번 연구에서는 자동차 배기가스와 같은 대기오염 물질에 노출이 심한 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 뇌 속에 미오이노시톨이 많이 증가한 것으로 나타났다. 또한 연구진은 미오이노시톨의 증가가 일반화된 불안 증상과 더 크게 연관성이 있다는 것도 발견했다. 이에 대해 연구를 이끈 켈리 브룬스트 박사는 “최근 대기오염 물질에 가장 많이 노출된 그룹에서 불안 증상이 12% 증가했다”면서 “이는 대기오염에 관한 노출이 심할수록 건강에 더 나쁜 영향을 받을 수 있다는 것을 시사한다”고 설명했다. 또 “대기오염 물질에 관한 노출이 늘어나면 뇌가 염증 반응을 일으킬 수 있는데 이는 특정 인구에서 불안 증상 위험이 더 커질 수 있다는 것을 보여주는 것”이라고 말했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 이렇게 쉬운 다이어트가 있다고?

    [달콤한 사이언스] 이렇게 쉬운 다이어트가 있다고?

    5월 중순부터 더워지기 시작해 30도를 넘나드는 무더위가 찾아오면서 다이어트에 돌입하거나 체육관을 찾는 사람들이 늘고 있다. 그동안 긴 옷에 꼭꼭 감춰뒀던 살들이 노출되는 계절이 왔기 때문이다. 사실 방송이 등장하는 연예인들의 다이어트 비법을 따라하는 사람들도 많지만 잘 알다시피 성공률은 매우 낮다. 휴가나 연휴기간, 설, 추석 같은 명절기간에도 다이어트를 시도하면서 나름 음식을 줄였다곤 하지만 체중계에 올라가서는 수치가 오히려 올라간 것을 보고 좌절하는 사람들도 많다. 그런데 최근 심리학자와 영양학자들로 구성된 연구진이 체중 감소를 위한 쉬운 방법을 제시해 주목받고 있다. ‘과연 그럴까’ ‘설마 이렇게 간단하다고’라고 의심할 정도이다. 미국 조지아대 식품영양학과, 실험심리학과 공동연구팀은 매일 아침과 저녁 하루 두 번 체중계에 올라가는 것만으로도 연휴 기간 동안 체중 증가를 막을 수 있다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘비만’ 23일자에 실렸다. 미국 내에서도 연휴나 휴가기간 동안에는 0.4~1.5㎏이 늘어나는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2017년 추수감사절이 시작되기 직전인 11월 중순부터 2018년 신년 연휴가 끝난 직후인 1월 중순까지 18~65세 사이의 성인남녀 111명을 무작위로 추출해 체중 변화를 조사했다. 연구팀은 111명을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 체중계를 이용해 하루에 두 번씩 자신의 체중을 기록하도록 했고 다른 그룹은 체중계를 이용하지 않고 단순한 느낌만으로 체중의 증감을 기록하도록 했다. 연구팀은 두 그룹 모두에게 특정 식단을 제시하거나 음식 섭취에 대한 제한을 두지 않고 체중을 기록하도록 권고만 했다. 그 결과 체중계를 이용해 매일 자신의 체중을 기록하고 관찰한 그룹이 느낌으로 자신의 체중의 변화를 파악한 그룹에 비해 식단조절은 물론 다이어트에 성공률이 높았다. 개인적 편차는 있지만 체중계를 이용해 체중을 기록한 그룹은 연휴 전후와 비교했을 때 100~400g 가량 증가하거나 체중을 그대로 유지하고 심지어는 1㎏ 정도 살이 빠진 경우도 있다. 반면 자신의 느낌으로만 체중 관리한 그룹은 연휴 전후로 체중 변화를 비교했을 때 1.5~2㎏ 정도 오히려 늘어난 것으로 나타났다. 제이미 쿠퍼 조지아대 교수는 “많은 경우 연휴 기간에 찐 살은 쉽게 빠지지 않는 경우가 많기 때문에 장기적으로 보면 비만으로 이어질 가능성이 높다”라며 이번 연구는 단순히 매일 체중변화를 확인하는 것만으로도 다이어트의 동기와 자극이 될 수 있음을 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]“100년 뒤 지구는 생쥐와 참새 등 작은 동물들이 지배할 것”

    [달콤한 사이언스]“100년 뒤 지구는 생쥐와 참새 등 작은 동물들이 지배할 것”

    중생대 백악기와 쥬라기 시대에 지구를 지배했던 생물은 덩치가 어마어마하게 큰 공룡들이었다. 그러나 어느날 갑자기 소행성과 충돌해 지구 환경이 급격하게 변하면서 공룡들은 순식간에 사라져버렸다. 현재 지구를 지배하고 있는 것은 ‘사람’이다. 과연 먼 미래에도 지구에 사람이 있을까. 한국에서 인기작가로 자리잡은 프랑스 소설가 베르나르 베르베르가 2015년 발표한 ‘제3인류’는 인류의 종말을 막기 위해 몸집이 15㎝ 안팎의 작은 사람들을 만들어 내면서 벌어지는 일들을 다루고 있는 작품이다. 그런데 최근 과학자들이 100년 뒤가 되면 포유류나 조류의 몸집이 지금보다 작아지고 작은 몸집을 가진 동물들이 지구에 번성하게 될 것이라는 예측을 내놨다. 영국 사우샘프턴대 생물과학부, 지리및환경과학부, 국립해양과학센터, 캐나다 뉴펀들랜드 메모리얼대 해양과학과 공동연구팀은 다음 세기 동안 포유류의 평균 체중은 지금보다 25% 정도 감소할 것이며 다음 세기에는 작은 몸집의 조류와 포유류가 번성하게 될 것이라는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 육지에서 살고 있는 1만 5484종의 포유류와 조류에 초점을 맞추고 체중, 한 번에 낳는 새끼나 알의 수, 서식지의 다양성, 먹이, 세대 간격이라는 다섯 가지 특징을 조사했다. 이와 함께 멸종 가능성이 높은 동물들을 살펴보기 위해 국제자연보전연맹(IUCN)의 적색리스트를 분석했다. IUCN 적색리스트는 전 세계 동식물종의 멸종위기를 평가한 것이다. 연구팀은 이들 데이터를 바탕으로 몸집의 감소율과 생물다양성 손실에 대해 분석했다. 그 결과 다음 세기에 포유류 평균 체중은 25% 정도 감소할 것으로 전망됐다. 이는 마지막 간빙기인 13만년 전부터 현재까지 포유류 크기 감소율이 14%인 것을 고려한다면 엄청나게 빠른 속도이다. 이 때문에 미래에는 작고 수명이 짧아 세대 교체가 빠르고 다양한 서식지에서 사는 것이 가능한 동물들이 지배종이 될 것이라고 연구팀은 전망했다. 이 같은 전망에 따르면 미래의 승리자는 생쥐 같은 설치류, 참새 같은 조류 등이다. 이에 비해 수명이 길고 특정한 서식환경이 필요한 동물인 독수리 등 수리과 조류나 검은코뿔소 등은 필연적으로 멸종할 수 밖에 없을 것이라는 전망을 내놨다. 사실 이렇듯 조류와 포유류의 멸종과 몸집이 작아지는 것의 가장 큰 원인은 ‘인류’라고 연구팀은 설명했다. 무분별한 벌목, 사냥, 집약적 농업, 도시화, 지구온난화 등 사람이 만들어 내고 있는 생태계에 대한 각종 부정적 영향은 동물종의 소형화와 멸종을 불러일으킨다는 것이다. 문제는 동물종의 소형화는 장기적인 생태, 진화의 지속가능성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점이다. 펠릭스 아이겐브로드 영국 사우샘프턴 생물과학부 교수는 “이번 연구에서 제시한 포유류와 조류의 몸집이 줄어들 것이라는 예측은 생태학적으로 우연히 발생하는 것이 아니라 특정 생물이 그들의 특성과 생태학적 변화에 대한 취약성으로 인해 도태된다는 것이 문제”라며 “이번 연구를 통해 멸종 위험이 있는 종을 어떻게 보존해고 인류가 이들의 서식지와 생태계에 미치는 영향이 무엇인지를 명확히 알게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 뇌 속 해마를 빛으로 자극해 기억력 조절한다

    뇌 속 해마를 빛으로 자극해 기억력 조절한다

    나이가 들어가면서 본인의 집주소나 전화번호까지 까먹는 건망증이 심해져 기억을 붙잡고 싶은 사람이 있는가 하면 자신도 알지 못하는 사이에 무의식에 강하게 새겨져 특정 행위를 반복하는 강박장애, 불안장애를 겪는 사람이나 물론 충격적인 경험으로 인한 외상후스트레스장애(PTSD)를 겪는 사람은 떨쳐버리고 싶은 기억 때문에 괴로워한다. 과연 기억이 뭐길래 사람들은 이렇게 힘들어 하는 것일까. 기억을 오래가게 하거나 잊고 싶은 기억을 지우는 방법은 없을까. 미국 컬럼비아대 신경생물학프로그램, 보스턴대 뇌과학과 공동연구팀은 감각정보와 기억을 관리하는 뇌 속 해마의 특정 부위를 자극하면 기억을 지우거나 강화할 수 있다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 24일자에 발표했다. 기억은 외부 자극을 직접 느끼는 감각정보와 외부 자극을 받았을 때 느끼는 감정정보가 조합돼 뇌 속에 새겨지는 것이다. 해마는 뇌 속에서 작은 부위를 차지하고 있지만 특정 기억을 위해 여러 가지 하위 영역으로 구성된다. 연구팀은 광유전학 기술을 이용해 생쥐에게 긍정적 경험, 부정적 경험, 일상적 경험에 대해 새로운 기억을 만들면서 해마의 어떤 부위가 자극 받는지를 관찰했다. 연구팀은 수컷 생쥐에게 암컷 생쥐를 자주 만나게 해 긍정적 기억을 심어줬으며 발에 강한 전기충격을 줘 부정적 기억을 심었다. 그 결과 해마의 위쪽과 아랫쪽 역할이 다르다는 사실을 밝혀냈다. 해마의 위쪽을 활성화시키면 기억을 강화되고 해마 아랫쪽을 활성화시키면 부정적 기억을 약화시키고 결국 제거할 수 있다는 설명이다. 스티브 라미레즈 보스턴대 박사는 “해마의 아랫 부분이 활성화되는 것을 억제한다면 PTSD와 불안장애 치료에 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 실내 온도 높을수록 여학생 성적 높다

    [사이언스 브런치] 실내 온도 높을수록 여학생 성적 높다

    초여름 더위가 시작된 요즘 카페나 음식점에 가 보면 에어컨을 틀어 놓고 있는 곳이 늘고 있다. 그런데 간혹 춥다고 에어컨을 꺼 달라는 여성과 더우니까 에어컨 온도를 더 낮춰 달라는 남성 때문에 난감해하는 종업원들의 모습을 마주칠 때가 있다. 실제 개인차는 있겠지만 일반적으로 여성이 추위를 잘 타고 더위를 잘 견딘다는 연구 결과들은 많다. 그런데 실내 온도가 다소 높을 경우 여성의 인지능력이 더 잘 발휘된다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대(USC) 마셜경영대학원, 독일 베를린 사회과학원 공동연구팀은 실내온도를 달리한 상태에서 논리, 언어, 수학 시험을 치른 결과 실내 온도가 높은 경우 여성의 성적이 좋게 나오는 것으로 확인됐다고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스원’ 5월 23일자에 발표했다. 연구팀은 남녀 대학생 543명을 23~25명씩 24개 그룹으로 나눈 뒤 시험 결과에 따라 상금을 차등 지급하기로 하고 논리, 언어, 수학 3과목의 시험을 치렀다. 연구팀은 24개 그룹이 시험을 치르는 시험장 실내 온도를 16.19~32.57도 사이에서 각각 다르게 했다. 시험 결과 32.57도에 가까운 다소 더운 시험장에서 시험을 치른 여학생들의 시험 성적이 같은 장소에서 시험을 본 남학생은 물론 시원한 곳에서 시험 본 여학생들보다 높게 나왔다. 반면 남학생들은 실내 온도가 낮을수록 시험 성적이 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 여학생들의 경우 남학생들과 달리 실내 온도에 따라 시험 성적의 편차가 큰 것으로 조사됐다. 뇌의 전혀 다른 부위를 사용하는 수학과 언어 과목에서 일관된 결과가 나온 것은 온도와 인지능력 사이에 명확한 상관계를 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 아그네 카야크카이트 베를린 사회과학원 박사는 “이번 연구는 실내 온도 변화가 단순히 편안함이라는 기분뿐만 아니라 남성과 여성의 인지기능에 다르게 영향을 미칠 수 있음을 보여 준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진 신세계] 방정식으로 푼 전염병 확산의 비밀

    [유용하 기자의 멋진 신세계] 방정식으로 푼 전염병 확산의 비밀

    2002년 사스(중증급성호흡기증후군), 2015년 메르스(중동호흡기증후군), 2016년 태아의 소두증을 유발시키는 지카바이러스 등은 전 세계를 공포에 떨게 만든 신종 감염병들이다. 최근에는 이런 새로운 감염병 이외에 이미 예방백신이 나와 충분히 차단할 수 있는 홍역 같은 전염병까지 확산 추세를 보이고 있다. 이런 전염병이 판데믹(대유행)으로 번지는 것을 막기 위해서는 질병의 확산 길목을 차단하는 것이 최선의 방법이다. 미국 조지아대 생태학부, 미시간대 기계공학과, 펜실베이니아주립대 감염병역학센터, 노스캐롤라이나 A&T주립대 수학과 공동연구팀은 전염병이 발생했을 때 어떤 방향으로, 그리고 얼마나 빠른 속도로 확산해 나갈 것인지를 예측할 수 있는 수학적 방법을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 전산생물학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 물리학과 화학에서 사용하는 ‘상(相)변화’라는 개념을 전염병 확산 상태 변화에 적용해 병원균의 진화 속도, 감염자의 접촉 빈도, 개인이나 집단의 예방접종 여부 등을 변수로 한 ‘전염병 확산 예측 방정식’을 만들어 냈다. 연구팀은 이번에 개발한 방정식을 이용해 1880~1980년까지 100년간 유행한 홍역, 유행성 이하선염, 소아마비, 백일해 등 전염병에 적용해 예측률을 검증한 결과 실제 확산 상황과 정확하게 일치한다는 것을 확인했다. 특히 연구팀은 전염병이 시작된 이후라도 백신을 맞게 되면 전염병 확산 속도가 늦춰져 질병의 유행 시기가 짧아진다는 사실도 밝혀냈다. 존 드레이크 조지아대 감염성질병생태학 교수는 “백신 접종이 전염병의 확산을 막는 데 최선의 방법이지만 최근 백신에 대한 근거 없는 불신 때문에 집단면역이 약해지고 있는 상황은 우려스럽다”면서 “이번 연구는 감염성 질환의 확산 속도와 방향을 예측하고 백신 접종의 필요성을 보여 줘 전염병 확산을 조기에 차단할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진 신세계]전염병 확산 방지 열쇠, 이 수학식 속에 있다

    [유용하 기자의 멋진 신세계]전염병 확산 방지 열쇠, 이 수학식 속에 있다

    2002년 사스(중증급성호흡기증후군), 2015년 메르스(중동호흡기증후군), 2016년 태아의 소두증을 유발시키는 지카바이러스 등은 전 세계를 공포에 떨게 만든 신종 감염병들이다. 최근에는 이런 새로운 감염병 이외에 이미 예방백신이 나와 충분히 차단할 수 있는 홍역 같은 전염병까지 확산 추세를 보이고 있다. 이런 전염병이 판데믹(대유행)으로 번지는 것을 막기 위해서는 질병의 확산 길목을 차단하는 것이 최선의 방법이다. 미국 조지아대 생태학부, 미시간대 기계공학과, 펜실베이니아주립대 감염병역학센터, 노스캐롤라이나 A&T주립대 수학과 공동연구팀은 전염병이 발생했을 때 어떤 방향으로, 그리고 얼마나 빠른 속도로 확산해 나갈 것인지를 예측할 수 있는 수학적 방법을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 전산생물학’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 물리학과 화학에서 사용하는 ‘상(相)변화’라는 개념을 전염병 확산 상태 변화에 적용해 병원균의 진화 속도, 감염자의 접촉 빈도, 개인이나 집단의 예방접종 여부 등을 변수로 한 ‘전염병 확산 예측 방정식’을 만들어 냈다.연구팀은 이번에 개발한 방정식을 이용해 1880~1980년까지 100년간 유행한 홍역, 유행성 이하선염, 소아마비, 백일해 등 전염병에 적용해 예측률을 검증한 결과 실제 확산 상황과 정확하게 일치한다는 것을 확인했다. 특히 연구팀은 전염병이 시작된 이후라도 백신을 맞게 되면 전염병 확산 속도가 늦춰져 질병의 유행 시기가 짧아진다는 사실도 밝혀냈다. 존 드레이크 조지아대 감염성질병생태학 교수는 “백신 접종이 전염병의 확산을 막는 데 최선의 방법이지만 최근 백신에 대한 근거 없는 불신 때문에 집단면역이 약해지고 있는 상황은 우려스럽다”면서 “이번 연구는 감염성 질환의 확산 속도와 방향을 예측하고 백신 접종의 필요성을 보여 줘 전염병 확산을 조기에 차단할 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 딸 수학, 국어 성적 높이려면 실내온도 높여라

    [사이언스 브런치] 딸 수학, 국어 성적 높이려면 실내온도 높여라

    초여름 더위가 시작된 요즘 카페나 음식점에 가 보면 에어컨을 틀어 놓고 있는 곳이 늘고 있다. 그런데 간혹 춥다고 에어컨을 꺼 달라는 여성과 더우니까 에어컨 온도를 더 낮춰 달라는 남성 때문에 난감해하는 종업원들의 모습을 마주칠 때가 있다. 실제 개인차는 있겠지만 일반적으로 여성이 추위를 잘 타고 더위를 잘 견딘다는 연구 결과들은 많다. 그런데 실내 온도가 다소 높을 경우 여성의 인지능력이 더 잘 발휘된다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대(USC) 마셜경영대학원, 독일 베를린 사회과학원 공동연구팀은 실내온도를 달리한 상태에서 논리, 언어, 수학 시험을 치른 결과 실내 온도가 높은 경우 여성의 성적이 좋게 나오는 것으로 확인됐다고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스원’ 5월 23일자에 발표했다. 연구팀은 남녀 대학생 543명을 23~25명씩 24개 그룹으로 나눈 뒤 시험 결과에 따라 상금을 차등 지급하기로 하고 논리, 언어, 수학 3과목의 시험을 치렀다. 연구팀은 24개 그룹이 시험을 치르는 시험장 실내 온도를 16.19~32.57도 사이에서 각각 다르게 했다. 시험 결과 32.57도에 가까운 다소 더운 시험장에서 시험을 치른 여학생들의 시험 성적이 같은 장소에서 시험을 본 남학생은 물론 시원한 곳에서 시험 본 여학생들보다 높게 나왔다. 반면 남학생들은 실내 온도가 낮을수록 시험 성적이 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 여학생들의 경우 남학생들과 달리 실내 온도에 따라 시험 성적의 편차가 큰 것으로 조사됐다. 뇌의 전혀 다른 부위를 사용하는 수학과 언어 과목에서 일관된 결과가 나온 것은 온도와 인지능력 사이에 명확한 상관계를 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 아그네 카야크카이트 베를린 사회과학원 박사는 “이번 연구는 실내 온도 변화가 단순히 편안함이라는 기분뿐만 아니라 남성과 여성의 인지기능에 다르게 영향을 미칠 수 있음을 보여 준 것”이라며 “이번 실험에서는 독일에 거주하는 대학생들을 대상으로 했지만 다른 인구집단에서도 같은 현상이 나타나는지 추가 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 나눔의 집, 일본군위안부 문제 논문 공모

    일본군 위안부 피해자 지원시설인 경기 광주 나눔의 집은 ‘위안부 문제해결을 위한 학술심포지엄’을 열기로 하고 관련 논문을 공모한다고 23일 밝혔다. 논문 주제는 ‘일본군 위안부 문제해결 방안’,‘일본군 위안부 문제의 국제사회 인식’,‘해방 이후 일본군 위안부 피해자의 귀환’,‘해방 이후 일본군 위안부 피해자의 삶’,‘일본군 위안부 피해자 박물관 전시 방향’ 등 이다. A4용지 12장 안팎 분량의 논문을 9월 20일까지 접수하면 심사를 거쳐 11월 9일 열리는 학술심포지엄에서 5편을 선정해 시상한다. 나눔의 집은 선정 작품들을 엮어 학술지 ‘나눔의 집’도 펴낼 계획이다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr
  • 나노의약품 치료효과 눈으로 실시간 확인한다

    나노의약품 치료효과 눈으로 실시간 확인한다

    똑같은 질병이라도 유전적 차이로 환자에 따라 달라지는 경우가 많다. 이 때문에 체내 특정 부위에만 집중적으로 약물을 전달해 치료할 수 있는 나노의약품이 주목받고 있다. 이 때문에 암 진단과 치료에 나노의약품이 많이 활용되고 있다. 문제는 나노의약품이 체내 면역작용으로 환부까지 도달하지 못하고 간에 축적되는 경우도 많다. 국내 연구진이 나노의약품의 치료효과를 높이기 위해 체내에서 움직임과 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력연구원 방사선기기연구부 박정훈 박사팀은 의료용 동위원소 지르코늄-89를 이용해 나노물질의 체내 분포를 영상화해 관찰하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호(5월 15일자)에 실렸다. 최근에는 나노물질이 면역시스템을 극복하고 종양까지 효율적으로 도달할 수 있도록 하기 위해 적혈구에서 추출한 단백질막을 나노물질에 코팅함으로써 면역시스템을 피하도록 하고 있다. 연구팀은 실제로 이 방법이 나노치료물질이 면역시스템을 피할 수 있는지를 관찰한 것이다.지르코늄-89는 양전자방출단층촬영(PET) 검사와 같은 영상진단에 사용하는 동위원소로 반감기가 3.3일이다. 지르코늄-89와 결합된 물질은 체내 움직임을 장시간 추적관찰할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 쥐에서 적혈구를 분리해 단백질막을 추출했다. 단백질막을 나노물질과 지르코늄-89를 결합시킨 물질 표면에 코팅해 면역나노물질을 만들었다. 이 물질을 생쥐에 주사한 다음 핵의학 영상장비로 관찰한 결과 단백질막을 코팅한 나노물질은 간을 통과해 종양에 축적되기 시작한 것이 관찰됐지만 단백질막을 코팅하지 않은 나노물질은 간, 비장 등에 축적돼 암세포까지 도달하지 못한다는 사실이 확인됐다. 박정훈 박사는 “지금까지는 나노의약품의 환부 도달 과정을 관찰하기 어려웠지만 이번 연구는 반감기가 긴 지르코늄-89으로 나노물질의 면역력을 실시간으로 확인할 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 아들 짝짓기까지 관여하는 동물계 극성맘은

    [달콤한 사이언스] 아들 짝짓기까지 관여하는 동물계 극성맘은

    자식 짝짓기하는 데 보초 서며 보호하는 어미 보노보“자신의 유전자를 유지하려는 일종의 종보존 전략”피그미 침팬지라고도 불리는 보노보는 아프리카 콩고강 남쪽 끝 저지대에 분포하는 유인원이다. 성비는 1대 1로 친척인 침팬지처럼 부계 중심이 아닌 모계 중심사회로 구성돼 수직서열적 사회가 아닌 민주적 수평사회를 구성하고 있는 독특한 동물이다. 이 때문에 현 조국 청와대 민정수석이 대학교수 시절 ‘보노보 찬가‘라는 책을 쓰기도 했다. 그렇지만 이렇게 모계중심의 수평적 사회를 이루고 있는 보노보 사회에서도 엄마들의 극성은 막을 수 없는 것으로 조사됐다. 최근 국제공동연구진이 보노보 엄마들이 아들의 결혼에까지 나서는 등 얼마 전 종영한 드라마 ‘스카이캐슬’에 나오는 극성엄마들 같은 ‘헬리콥터맘’이라는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 독일 막스플랑크 진화인류학연구소, 미국 뉴멕시코대, 더프츠대, 하버드대, 워싱턴대, 듀크대, 애리조나주립대, 일본 교토대, 영국 존무어대, 스위스 뇌샤텔대 공동연구팀은 침팬지의 친척인 보노보 사회에서도 자식들의 생활에 일일이 간섭하는 헬리콥터맘이 있다는 사실을 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 21일자에 발표했다. 헬리콥터맘은 자녀의 일에 지나치게 간섭하면서 과잉보호하는 엄마를 가리키는 말로 엄마들은 아이들이 성장해 사회생활을 시작해도 헬리콥터처럼 자녀들 주변을 선회하면서 참견하는 것으로 알려져 있다. 사실 부계사회 중심으로 구성된 침팬지의 경우 엄마들이 수컷 자식들이 지배권 다툼에 나설 때 자기 아들을 도와주는 것으로 밝혀진 바 있다. 그렇지만 모계사회를 이루고 인간처럼 자유로운 성생활이 가능한 보노보 사회에서도 엄마 보노보의 간섭이 있다는 사실은 이번에 처음으로 밝혀졌다.모계중심의 보노보 사회에 암컷은 사춘기 무렵 무리를 떠나 자신의 배우자를 고르게 된다. 이 때 암컷들은 소수의 선택된 수컷들로 구성된 일종의 ‘짝짓기 풀’(mating pool)에서 맘에 드는 수컷과 결혼을 하게 된다. 짝짓기 풀에 포함되지 못한 수컷들은 생식에 참여하지 못해 결국 ‘대가 끊기게 된다’. 연구팀은 콩고민주공화국의 한 정글에서 230일 동안 침팬지와 보노보의 짝짓기를 관찰한 결과 침팬지와는 달리 보노보 집단에서 수컷을 가진 엄마들은 아들의 짝짓기에 적극적인 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 수컷 보노보 엄마들은 선택됐든 그렇지 않든 상관없이 보다 생식력이 높은 암컷에게 끌고가 일종의 중매를 선다. 특히 엄마 본인의 순위를 이용해 아들의 사회적 지위를 높이려고 애쓸 뿐만 아니라 생식력 높은 암컷과 강제로 짝짓기를 시도하거나 아들이 짝짓기 시도를 하는 동안 보초를 서기도 하며 다른 수컷들이 가까이 올 경우 짝짓기 시도를 좌절시키려고 다양한 방법을 시도하는 것이 관찰됐다. 실제로 엄마의 지원을 받은 수컷 보노보들은 엄마가 없거나 지원을 받지 못하도록 차단한 것들보다 새끼 낳을 확률이 3배 이상인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 마르틴 슈벡 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 교수는 “엄마 보노보는 아들 보노보에 사람의 시선으로 보기에도 지나치다고 할 정도로 과잉보호를 받지만 딸 보노보들은 그렇지 않은 것이 관찰됐다”라면서 “이 같은 현상은 보노보 집단이 모계 사회라는 특징 때문에 딸들은 성장하면 출가해 새로운 공동체를 형성하거나 다른 집단에 소속되기 때문”이라고 설명했다. 또 슈벡 교수는 “이것은 진화론적으로 설명될 수 있는데 엄마 본인이 새끼를 많이 낳는 것보다 아들이 건강한 암컷과 짝짓기를 해 새끼를 낳는 것이 자신의 유전자를 후세에 남길 확률이 더 높기 때문”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 보노보판 ‘스카이캐슬’…엄마, 아들의 ‘짝짓기’도 관여

    [핵잼 사이언스] 보노보판 ‘스카이캐슬’…엄마, 아들의 ‘짝짓기’도 관여

    인류와 가장 가까운 영장류로 꼽히는 ‘보노보’(Bonobo) 세계에도 아들을 '성공'시키기 위한 뜨거운 모성은 있었다. 최근 독일 막스플랑크 진화인류학연구소는 보노보(Bonobo)의 어미는 자신의 수컷 새끼와 짝짓기를 할 암컷을 직접 중매서는 것은 물론 보초까지 선다는 흥미로운 연구결과를 발표했다. 피그미침팬지로도 불리는 보노보는 인간과 98.7%의 DNA 일치율을 보일만큼 우리와 가장 비슷한 종이다. 인간 사회에서도 많은 엄마들이 자식들의 사생활과 일에 적극적으로 관여해 '헬리콥터맘'이라는 말도 있지만 보노보 정도는 아니다. 왜냐하면 엄마 보노보는 아들의 성생활에도 관여하기 때문이다. 막스플랑크 진화인류학연구소는 콩고민주공화국에 사는 야생 보노보를 관찰했으며 이를 탄자니아와 우간다 등지에 사는 야생 침팬지와 비교했다. 두 집단 모두 엄마들이 아들들의 싸움을 돕는 모습을 보였지만 유일하게 보노보는 자식의 짝짓기에도 관여했다. 연구팀에 따르면 엄마 보노보는 집단에 있는 '며느리감'을 물색하고 그중 가장 생식력이 높은 암컷을 골라 아들과 짝짓기를 유도한다. 특히나 다른 수컷이 아들과 짝지워 준 며느리에 구애하면 엄마는 다리를 잡아 끌어낼 정도로 이를 방해한다. 이렇게 엄마에게 물심양면 지원을 받은 아들 내외는 놀랍게도 그렇지 않은 커플에 비해 3배나 더 새끼를 낳을 확률이 높았다. 엄마의 이같은 행동은 보노보 집단이 모계사회이기 때문으로 풀이된다. 다른 동물집단과 마찬가지로 보노보 사회도 최고위 수컷들이 생산력이 좋은 암컷들을 독점하는데 엄마가 직접적으로 개입해 아들의 자손 생산을 돕는 것이다. 연구를 이끈 마틴 서벡 박사는 "우리도 엄마 보노보가 손주를 얻는데 그렇게 강하고 직접적인 영향을 미치는 것을 보고 놀랐다"면서 "엄마 보노보는 아들이 사회에서 가장 좋은 자리를 차지할 수 있도록 자신의 지위를 이용한다"고 설명했다. 이어 "이에반해 딸들에 대한 엄마의 도움은 없었는데 이는 딸들은 남지않고 지역사회로 떠나기 때문"이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 게재됐다.    박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 독도 해양미생물에서 항암효과 지닌 신물질 발견

    독도 주변해역의 해양 미생물에서 항암효과가 있는 신물질이 발견됐다. 해양수산부와 한국해양과학기술원은 독도 주변 해역 퇴적토에 사는 해양미생물에서 항암효과가 있는 신물질 3종을 발견해 ‘독도리피드(Dokdolipids A-C)’로 이름 붙였다고 20일 밝혔다. 한국해양과학기술원 신희재 박사 연구팀은 2006년부터 진행된 ‘독도 지속 가능 이용 연구사업’의 하나로 이번 연구를 했다. 연구팀이 발견한 ‘독도리피드’는 대장암, 위암, 폐암, 신장암, 전립선암, 유방암 등 6종의 암에 대해 항암활성 기능을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. ‘독도리피드’는 생물계면활성제(Biosurfactant)의 일종이다. 생물계면활성제는 석유의 부산물에서 얻어지는 일반적인 계면활성제와 달리 친환경적이며, 화장품·식품·가정용품·의약품 등에 다양하게 활용된다. 해수부는 “샴푸·치약·화장품 등에 활용되는 화학물질로, 최근 합성계면활성제의 위험이 부각돼 생물이 생산하며 부작용이 없는 천연계면활성제가 부각되고 있다”고 전했다. 해양과학기술원은 앞으로 ‘독도리피드’를 상용화하기 위한 연구를 진행할 예정이다. 이번 연구결과는 세계적인 권위의 해양의약분야 학술지인 ‘마린 드럭스(Marine Drugs)‘에 게재된 데 이어 국내·외 특허 출원도 마쳤다. 해수부는 “이번에 새로 발견된 물질은 산업적 측면에서의 가치가 큰 것은 물론 전 세계에 독도를 널리 알릴 수 있는 또 하나의 계기가 될 것으로 기대된다”고 밝혔다. 세종 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr
  • 지금까지 포도향은 잊어라, 미생물로 만든 진짜 천연포도향이 온다

    지금까지 포도향은 잊어라, 미생물로 만든 진짜 천연포도향이 온다

    “지금까지 포도향은 잊어라. 화학공법이 아닌 생물학적 공법으로 만든 진짜배기 천연 포도향이 온다.” 식음료에는 다양한 맛과 향을 내는 감미료가 포함된다. 특히 메틸안트라닐산은 콩코드 포도 특유의 향과 맛을 내는 천연화합물로 여러 과일과 식물에 포함돼 있다. 문제는 식물에서 직접 메틸안트라닐산을 추출하는 방식은 경제성이 낮아 지금까지는 유기용매를 사용하는 석유화학적 방법으로 만들어져 인공착향료로 분류돼 있었다. 그런데 국내 연구진이 미생물을 이용해 식물에서 저렴하게 메틸안트라닐산을 추출하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 대사공학 기법을 이용해 미생물로 천연 포도향을 만들어 내는 공정을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호(5월 13일자)에 실렸다. 미생물을 이용해 천연물을 합성하는 기술에 대해서는 많은 연구가 진행됐지만 식물에서 나오는 천연 화합물은 미생물들에게는 강한 독성을 갖고 있어 고농도로 생산하기가 쉽지 않다. 이에 연구팀은 사람이 섭취 가능한 아미노산을 생산할 수 있는 코리네박테리움 글루타미쿰이라는 균주를 대사공학적 방법으로 메틸안트라닐산을 만들어 낼 수 있도록 대사회로를 설계했다. 그 다음 포도당처럼 재생 가능한 바이오메스에서 설계된 대사회로를 가진 균주를 넣어 유기용매나 화학촉매를 사용하지 않고도 100% 천연 메틸안트라닐산을 생산할 수 있게 한 것이다. 이번 기술은 화학촉매 반응 없이 순수한 생물학적 공정만으로 천연화합물인 메틸안트라닐산을 생산할 수 있으며 공정 자체가 단순하고 친환경적이기 때문에 저렴하게 대량생산이 가능하다는 장점까지 갖추고 있다.이상엽 교수는 “이번 기술은 지난 100여년 동안 석유화학 기술을 기반으로 만들어진 메틸안트라닐산을 100% 바이오 기반의 친환경 방식으로 생산할 수 있게 됐다”며 “천연 메틸안트라닐산을 식품, 의약품, 화장품 산업 등 다양한 분야에 저렴하게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]역사서 분석해 태양흑점과 기후변화 관련성 새로 밝혀냈다

    [달콤한 사이언스]역사서 분석해 태양흑점과 기후변화 관련성 새로 밝혀냈다

    “해의 빛이 사라졌다가 사흘 후 다시 밝아졌다.”(고구려 영류왕 23년 9월, 삼국사기 고구려 본기 中) “해에 흑점이 보였는데 크기는 계란만했다.”(고려 예종 10년 3월, 고려사 中) 국내 연구진이 이 같은 국내 역사기록들을 분석해 새로운 태양의 활동형태와 이로 인한 기후변화 영향을 찾아내 주목받고 있다. 한국천문연구원, 전북대, 충남대 기초과학연구소 공동연구팀이 국내 역사서들에 기록된 태양 흑점과 서리 발생 정보를 분석한 결과 태양의 240년 활동주기를 새로 발견하고 이런 태양 활동주기가 기후변화와 밀접한 연관성이 있다는 것을 규명했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘기후 및 태양-지구 물리학’ 5월호에 실렸다.연구팀은 고려사와 조선왕조실록에서 태양 흑점과 관련한 기록 55개를 바탕으로 태양의 활동주기를 분석했다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해 중국측 역사서에 실린 흑점정보도 함께 연구했다. 그 결과 지금까지 잘 알려진 태양활동의 11년 주기와 60년 주기 이외에 240년의 장(長)주기가 있다는 사실을 확인했다. 태양 표면에서 주변보다 온도가 낮아 검게 보이는 현상인 흑점은 태양활동의 직접적 지표로 기후에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 서양에서 첫 흑점 관측은 17세기인 1611년 이탈리아 갈릴레오 갈릴레이가 처음으로 한 것으로 알려졌다. 그러나 중국에서는 기원전 28년에 흑점 관측 기록이 처음 나타나있고 한국사에서도 서기 640년 삼국사기 고구려본기에 흑점을 표현한 최초의 기록이 나타난다. 실제로 고려사와 조선왕조실록은 흑점의 크기를 다섯 등급으로 나눠 검은 점, 자두, 계란, 복숭아, 배의 크기로 기록했다. 이런 기록의 차이 때문에 서양 천문학에서는 240년 태양활동 장주기가 아직 밝혀지지 않았던 것이다. 연구팀은 역사서에 기록된 기상현상 중 온도변화를 파악할 수 있는 지표인 서리 기록을 고려사와 조선왕조실록에서 700군데를 찾아 서리가 내리지 않는 기간인 ‘무상(無霜)기간’의 변화와 태양 활동주기를 비교했다. 무상기간은 1년 중 서리가 내리지 않는 기간으로 늦은 봄 마지막 서리에서 초가을 첫 서리까지 기간을 말하는데 이 기간이 짧을수록 춥다는 의미이다.분석 결과 태양 흑점이 많아진 시기에 한반도 온도가 급격히 하락했음을 확인했다. 이를 통해 기후변화가 태양활동에 영향을 받았을 것이라고 추정해냈다. 연구를 이끈 천문연구원 고(古)천문연구센터 양홍진 박사는 “이번 연구는 우리나라의 풍부한 역사기록들이 현대과학적 측면에서도 매우 신빙성이 높고 중요한 자료로 활용될 수 있음을 보여줬다”라며 “아직 많이 분석되지 않은 고천문 자료를 바탕으로 다양한 천문현상을 계속 증명해 나갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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