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  • “반복서열 확장질환, 원인 유전자 25시간 만에 진단한다”

    “반복서열 확장질환, 원인 유전자 25시간 만에 진단한다”

    ‘반복서열 확장질환’은 유전자 속 특정 문자열이 비정상적으로 길게 반복·증식하면서 뇌나 신경계에 이상을 일으키는 유전질환군이다. 몸의 균형을 잡지 못하는 ‘소뇌실조증’이 대표적이며, 현재까지 이 질환군의 원인으로 알려진 유전자 부위는 56곳에 이르고 계속 새로운 부위가 보고되고 있다. 문제는 기존의 짧은 염기서열 분석 방식으로는 반복서열이 길게 늘어난 구조와 반복 횟수를 정확히 확인하기 어렵다는 데 있었다. 이 때문에 연구에서 원인이 확인된 환자들은 증상이 시작된 뒤 확진까지 평균 8.9년에 달하는 긴 진단 과정을 거쳐야 했다. 이런 가운데, 원인을 찾지 못했던 소뇌실조증 환자들이 하루이틀 만에 반복서열 확장 여부를 확인할 수 있는 새로운 진단 기술이 개발됐다. 국내 연구진이 ‘반복서열(STR) 확장’이 원인인 유전질환 관련 유전자 56곳을 단 한 번의 검사로 동시에 분석하는 기술을 개발했다. 해당 유전자 이상 여부를 확인하는 데 걸리는 진단 기간을 25시간(약 1~2일)으로 단축할 수 있게 된 것이다. 서울대병원 임상유전체의학과 문장섭 교수와 서울의대 생화학교실 배상수 교수 공동 연구팀(공동 제1저자 이승복 교수, 정찬주·김민정 학생)은 기존 검사로도 원인을 밝히지 못했던 소뇌실조증 환자들을 대상으로 이 기술을 적용해, 미진단 환자의 원인을 규명한 연구 결과를 17일 발표했다. 연구팀은 유전자 가위(CRISPR-Cas9)로 이들 56곳 유전자 부위만 선택적으로 절단한 뒤, 3세대 나노포어 시퀀싱으로 긴 서열을 직접 읽어내는 ‘nCATS’ 기법을 최적화했다. 여기에 복잡하게 늘어난 유전자 패턴을 자동으로 판독·시각화하는 자체 소프트웨어 ‘STRiker’를 결합해, 단 한 번의 검사로 56곳을 동시에 정밀 분석하는 플랫폼을 완성했다. 환자 혈액에서 얻은 DNA 5㎍만 있으면 검사가 가능하며, DNA 추출(2시간)과 라이브러리 제작(5시간), 시퀀싱(18시간)까지 총 25시간이면 끝난다. 이후 STRiker를 이용한 전산 분석은 수 분 만에 완료된다. 연구팀이 기존 최신 유전자 검사로도 원인을 찾지 못했던 소뇌실조증 환자 37명에게 이 플랫폼을 적용한 결과, 전체 환자의 32.4%에 해당하는 12명에서 새롭게 질병 원인 유전자를 찾아냈다. FGF14에서 4명, ATXN8OS·NOP56·RFC1에서 각 2명, PRNP·NOTCH2NLC에서 각 1명의 반복서열 확장이 확인됐다. 이 중 PRNP 반복 확장은 아시아인에서는 처음 보고된 사례다. 나머지 25명은 이번 검사에서도 원인이 확인되지 않아 추가 연구가 필요한 상태로 남았다. 연구팀은 진단된 환자의 가족을 대상으로 추가 검사를 시행해 5개 가족, 6명의 친척에서도 동일한 유전자 이상을 규명하며 조기 진단과 유전상담의 기회를 제공했다. 이 기술은 유전자를 인위적으로 복제·증폭하지 않고 원형 그대로 읽어내, 유전자 작동을 켜고 끄는 일종의 스위치 역할인 ‘DNA 메틸화’ 상태까지 함께 분석할 수 있다는 것도 강점이다. 실제로 연구팀은 NOTCH2NLC 유전자의 반복서열 확장 두 가계를 분석해, 어머니에게서 자녀로 전달될 때 반복 길이는 더 길어졌지만 메틸화도 함께 늘어나 자녀는 오히려 증상이 나타나지 않는 현상을 확인했다. 이는 일부 반복서열 확장질환에서는 반복 길이뿐 아니라 메틸화 상태까지 함께 확인하는 것이 질환 발현 양상을 이해하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다. 이번 연구는 실제 미진단 환자의 원인을 규명했다는 점에서 의미가 있다. 특히 소뇌실조증뿐만 아니라 다른 반복서열 확장질환 전반의 진단에도 확장 적용할 수 있다는 점에서 의의가 크다. 문장섭 교수(임상유전체의학과)는 “그동안 여러 검사를 거치고도 원인을 찾지 못했던 미진단 소뇌실조증 등 반복서열 확장질환 환자들에게 새로운 진단 기회를 제공한 연구”라며 “앞으로 이 기술을 통해 더욱 많은 환자들이 수년에 걸친 진단 여정을 거치지 않고 신속하고 정확한 진단을 받게 되기를 기대한다”고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF 14.1)’ 최신호에 게재됐다.
  • “임신 준비하다 14㎏ 싹 빠졌다”…이은형·강재준 부부가 체력·살 다 잡은 비결

    “임신 준비하다 14㎏ 싹 빠졌다”…이은형·강재준 부부가 체력·살 다 잡은 비결

    개그우먼 이은형이 임신을 준비하는 과정에서 14㎏ 감량에 성공한 비법을 공개해 화제다. 체중 감량과 체력 증진이라는 두 마리 토끼를 모두 잡은 핵심 열쇠는 바로 ‘축구’와 ‘효율적인 운동 병행’이었다. 임신 준비 중 시작한 운동… 체력 끌어올리고 14㎏ 감량지난 15일 유튜브 채널 ‘기유TV’에서 개그맨 강재준은 아내 이은형과 임신 준비 시기에 몸을 단련했던 경험을 털어놓았다. 강재준은 “체중을 80㎏ 초반까지 감량했고 아내 역시 운동을 했다”며 “러닝을 지속하면서 체력이 좋아지고 몸 상태가 전반적으로 올라왔다”고 전했다. 이어 이은형은 “축구를 시작하고 나서 14㎏이 빠졌다”고 밝혀 눈길을 끌었다. 유산소와 근력 운동의 결정체, ‘축구’의 다이어트 효과이은형이 확실한 감량 효과를 본 축구는 체중 감량에 매우 효과적인 종목이다. 경기 중 달리기와 걷기, 급격한 방향 전환을 반복하며 유산소 운동과 근력 운동을 동시에 수행할 수 있기 때문이다. 특히 축구는 움직임의 강도가 계속 바뀌는 대표적인 ‘고강도 인터벌’ 형태의 운동으로, 심폐 체력을 크게 향상하고 에너지 소비량을 극대화하는 데 도움을 준다. 단일 운동보다 효과적인 ‘유산소+근력 병행’ 공식다이어트 효과를 극대화하려면 한 가지 운동만 고집하기보다 다양한 운동을 병행하는 것이 좋다. 한 가지 운동만 지속하면 신체가 이에 적응해 정체기가 올 수 있지만, 여러 운동을 조합하면 이를 예방할 수 있다. 실제로 국제 학술지 ‘응용생리학저널’에 게재된 연구에 따르면 과체중·비만 성인을 대상으로 8개월간 운동을 실시한 결과 유산소와 근력 운동을 병행한 그룹의 체지방률 감소 폭(2.04%)이 유산소 단독(1.01%)이나 근력 단독(0.65%) 그룹보다 훨씬 크게 나타났다. 유산소 운동으로 열량을 소모하고, 근력 운동으로 기초대사량을 높여 근육량 감소를 막는 것이 요요 없는 체중 감량의 핵심이다.
  • “허리가 이 정도?”…지젤 한줌허리 비결, 정말 살 빠질까 [라이프]

    “허리가 이 정도?”…지젤 한줌허리 비결, 정말 살 빠질까 [라이프]

    그룹 에스파 지젤이 잘록한 허리와 복부를 드러낸 사진을 공개하면서 그가 과거 관리법으로 소개했던 ‘사과식초’에도 관심이 쏠리고 있다. 사과식초를 먹으면 살이 빠진다는 이야기는 오래전부터 있었지만, 연구 결과를 보면 효과는 크지 않다. 특히 허리둘레를 줄이는 효과는 뚜렷하게 확인되지 않았다. 지젤은 지난 15일 자신의 소셜미디어(SNS)에 ‘BYEB4HELLO OUT NOW’라는 글과 함께 여러 장의 사진을 올렸다. 하늘색 민소매 크롭톱과 검은색 로우라이즈 팬츠를 입어 허리와 복부가 그대로 드러났다. 사진이 공개된 뒤 온라인에서는 한층 마른 지젤의 체형과 몸매 관리법을 두고 관심이 이어졌다. 지젤은 과거 일상 영상을 통해 아침에 사과식초를 챙겨 먹는 모습을 공개한 적이 있다. 다만 현재의 체형이나 체중 감소가 사과식초 때문이라고 밝힌 적은 없다. 지난 6월 팬들과 소통하던 중 체중 감량 비결을 묻는 질문에는 “지난 7년간 약 10㎏이 빠졌다”고 했다. 최근에는 오히려 체중을 늘리려고 노력하고 있다고도 말했다. 사과식초는 실제로 체중 감량에 얼마나 도움이 될까. 식초 섭취군 체중 평균 1.06㎏ 적어올해 국제학술지 ‘푸드 사이언스 앤드 뉴트리션’에 실린 연구에서는 식초 섭취와 체중 변화에 관한 메타분석 10건과 개별 연구 38건을 다시 분석했다. 식초를 먹은 사람은 그렇지 않은 사람보다 체중이 평균 1.06㎏ 적었다. 그러나 체질량지수(BMI)와 허리둘레에서는 뚜렷한 차이가 없었다. 사과식초를 비롯한 여러 종류의 식초를 함께 분석한 결과다. 식초를 먹는 것만으로 눈에 띄게 허리가 가늘어진다고 보기는 어렵다는 뜻이다. 사과식초만 따로 분석한 연구에서는 체중과 허리둘레가 줄었다는 결과도 나왔다. 지난해 무작위 임상시험 10건, 참가자 789명의 자료를 분석한 연구에서 사과식초를 먹은 사람들의 체중과 BMI, 허리둘레가 감소했다. 다만 이 분석에 포함됐던 핵심 임상시험 한 편은 이후 철회됐다. 해당 연구는 참가자들이 사과식초를 하루 10~15㎖씩 12주 동안 먹은 뒤 체중이 약 7㎏ 줄었다고 발표해 주목받았다. 하지만 학술지 BMJ는 지난해 9월 이 논문을 철회했다. 연구 결과를 다시 분석하는 과정에서 통계 분석을 재현할 수 없었고, 참가자가 제대로 무작위 배정됐는지 의심할 만한 자료도 발견됐기 때문이다. ‘12주 7㎏ 감량’ 연구는 결국 철회공복에 사과식초를 마시면 살이 더 잘 빠진다는 근거도 확인되지 않았다.식초의 주성분인 아세트산이 식후 혈당 상승을 낮추는 데 도움을 줄 수 있다는 연구는 있다. 하지만 이런 연구 대부분은 식사와 함께 식초를 먹었을 때의 변화를 살폈다. 오히려 식사 몇 시간 전보다 식사할 때 함께 섭취했을 때 혈당 상승 폭이 더 작았다는 연구도 있다. 체중을 줄이려고 사과식초를 많이 마시는 것도 주의해야 한다. 사과식초는 산성이 강해 원액을 자주 마시면 치아 법랑질이 손상되거나 목과 식도가 자극될 수 있다. 미국 메이요클리닉은 사과식초가 체중을 크게 줄인다고 볼 만한 연구 결과는 아직 충분하지 않다고 설명한다. 이뇨제나 인슐린 등 일부 약물과 함께 섭취하면 체내 칼륨 수치에도 영향을 줄 수 있다. 사과식초를 먹는 것만으로 지젤처럼 가는 허리를 만들 수 있다는 근거는 현재까지 없다. 연구에서 확인된 체중 감소 폭은 크지 않았고, 허리둘레 감소 효과도 연구마다 결과가 엇갈렸다.
  • 만화책도 좋아…즐기는 독서가 치매 안걸리는 뇌 만든다 [사이언스 브런치]

    만화책도 좋아…즐기는 독서가 치매 안걸리는 뇌 만든다 [사이언스 브런치]

    20~30년 전까지만 해도 ‘독서’가 취미라고 이야기하면 “학생한테 책 읽기가 어떻게 취미가 될 수 있냐”며 타박을 받곤 했다. 스마트폰과 소셜 미디어(SNS)로 인해 책 읽는 사람이 줄어들면서 좋아하는 분야, 흥미를 느끼며 읽을 수 있는 책으로 재미를 붙여 보라는 조언도 나오고 있지만 독서율을 높이기에는 역부족이다. 학부모들은 자녀가 책 읽는다고 하면 입시에 도움이 되는 고전 같은 책 읽기를 권하다 보니 아이들이 책 읽기에 의무감을 느껴 오히려 책을 더 멀리하게 된다는 지적도 나오고 있다. 실제로 그래픽 노블이든 만화든 웹소설이든 간에 재미로 읽는 독서가 뇌 구조를 바꿔 치매 위험까지 낮춰준다는 조사 결과가 나와 눈길을 끈다. 영국 케임브리지대 정신의학과, 행동 및 임상 신경과학 연구소와 카밀라 왕비가 설립한 독서 자선단체 ‘퀸스 리딩 룸’ 공동 연구팀은 독서가 뇌를 건강하게 유지해 인지 기능과 정신 건강에 긍정적 영향을 미친다고 17일 밝혔다. 단, 의무감에 하는 독서가 아닌 재미를 느끼는 자발적 독서일 때만 나타나는 현상이다. 이 연구 결과는 정신의학 분야 국제 학술지 ‘정신보건 의학’ 9월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 설문조사, 종단 연구, 뇌영상 촬영, 행동 실험 등 다양한 방식으로 수행된 기존 연구들을 한데 모아 비교했다. 방법론이 다른 연구들이 같은 방향을 가리키는지 확인하기 위해서였다. 즐기는 독서의 강력한 힘을 보여주는 가장 확실한 근거는 연구팀이 중국 푸단대와 함께 수행한 연구로 미국 청소년 뇌인지발달(ABCD) 연구에 참여한 9~11세 청소년 1만 243명을 2년 이상 추적한 분석 결과였다. 실험 대상자 중 절반이 넘는 51.8%가 3~10세 사이에 재미로 책을 읽기 시작했는데 이들은 책을 읽지 않은 아이들보다 주의력, 억제 조절 능력, 작업 기억, 일화 기억에서 더 나은 성적을 보였고 학업 성취도도 높은 것으로 나타났다. 또 정신 건강 문제와 주의 산만 증상은 적었고 수면 시간은 길고 스크린 사용 시간은 짧았다. 독서의 효과 모든 연령대에서 나타나뇌 자기공명영상(MRI) 촬영에서는 구조적 차이가 확인됐다. 조기 독서 집단은 언어와 인지, 정서 조절을 담당하는 상측두이랑, 좌측 각이랑, 안와전두피질, 시상 등의 피질 면적과 부피가 더 컸다. 이런 차이는 나이와 성별, 사춘기 진행 정도, 인종, 가족 구조는 물론 부모의 학력과 가구 소득까지 모두 통제한 뒤에도 그대로 유지됐다. 독서 효과가 가정의 경제적 지위나 부모의 교육 수준과는 상관없다는 의미다. 노년기 독서 효과는 더 뚜렷하게 나타났다. 55세 이상 5437명을 5년간 추적한 연구에서 독서를 자주 한 사람은 인지 장애가 생길 확률이 유의하게 낮았다. 65세 이상 801명을 평균 4.5년간 추적한 연구에서도 신문, 잡지, 책을 읽는 습관이 알츠하이머병 발병 위험을 33% 낮췄고 75세 이상 469명을 평균 5.1년간 추적한 연구에서도 독서가 치매 위험을 35% 낮추는 것으로 확인됐다. 64세 이상 1962명을 14년간 관찰한 연구에서는 주 1회 이상 책을 읽는 습관이 학력 수준과 관계없이 인지 기능 저하를 늦췄다. 독서가 뇌를 바꾼다는 직접적인 단서도 있다. 7~11세 난독증 아동 11명에게 8주간 글자와 단어를 떠올리고 소리 내 읽고 따라 쓰게 하는 훈련을 시켰더니 읽기 능력이 향상됐고 좌측 방추이랑과 해마, 쐐기앞소엽의 회백질 부피가 함께 늘었으며 이 변화는 훈련 이후에도 계속 유지됐다. 특히 소설 읽기는 타인을 이해하는 능력에 영향을 미쳤다. 19~26세 26명이 문학 작품을 읽는 동안 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰한 결과 사회적 내용이 풍부한 대목에서 배내측 전전두피질이 활발해졌다. 실제로 소설을 자주 읽는 사람일수록 사회 인지 능력이 뛰어난 것으로 조사됐다. 성인에겐 스트레스 완화아이들에겐 학업성적 향상“만화책을 읽는 것도 좋아”성인에게 즐기는 독서는 스트레스 완화 효과가 컸다. 한 조사에서 성인 5명 중 2명꼴로 책이 긴장을 푸는 최고의 방법으로 나타났다. 책으로 위안을 찾는다는 응답(35%)이 와인(31%), 목욕(10%)보다 훨씬 컸다. 퀸스 리딩 룸이 2024년 의뢰한 신경과학 조사에서는 소설을 단 5분만 읽어도 스트레스가 최대 20% 줄고 집중력과 문제 해결 능력이 향상되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바버라 사하키안 영국 케임브리지대 교수는 “독서는 뇌 건강을 지키고 중요한 인지 능력을 키우며 웰빙을 높이는 훌륭한 방법으로 어린 시절부터 권장하는 것이 좋지만 시작하기에 너무 늦은 나이란 없고 노년까지 평생에 걸쳐 이득을 준다”고 설명했다. 사하키안 교수는 “무엇을 읽는지는 중요하지 않다”며 “아이들이 정말 재미있어할 소재를 찾는 것이 중요한 만큼 TV 프로그램이나 게임이 통로가 될 수 있고 만화책과 그래픽 노블은 소설보다 덜 부담스러워 훌륭한 입문서가 된다”고 덧붙였다.
  • 생존 신호 발신 단백질 차단해 암 전이 막는다

    생존 신호 발신 단백질 차단해 암 전이 막는다

    과학기술 발전에도 불구하고 아직 암을 정복하지는 못하고 있다. 국내 사망률 1위가 여전히 암이라는 사실만 봐도 알 수 있다. 암으로 인한 사망 상당수는 원발 종양 때문이 아닌 다른 장기로의 전이 때문이다. 그래서 암 전이에 대한 연구는 활발하지만 암이 원래 발생한 조직에서 벗어나 낯선 장기에 도달한 다음 어떻게 적응하고 정착하는지는 여전히 명확히 알려져 있지 않다. 이런 상황에서 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 연구팀은 장기별 주변 조직을 재현한 배양 시스템을 만들어 대장암 세포의 전이 초기 적응 과정과 간 전이 대장암의 취약점을 규명했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 생체재료 분야 국제 학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 장기에서 세포를 제거하고 세포외기질만 남겨 만든 하이드로젤에 환자에게서 추출한 대장암 세포를 넣어 배양 시스템을 만들었다. 세포외기질은 세포를 둘러싸 지탱하고 세포 표면의 수용체와 상호작용해 세포 성장과 생존에 영향을 주는 물질이다. 장기마다 세포외기질이 다르기 때문에 사람과 조직 성분이 유사하고 충분한 양을 확보할 수 있는 돼지의 대장, 간, 폐, 뇌로 4종의 배양 재료를 만들었다. 연구팀은 동일한 암세포가 서로 다른 장기에서 어떤 변화가 나타나는지 확인했다. 연구 결과 배양 재료에 따라 종양 덩어리의 형성 정도와 유전자 작동을 조절하는 ‘후성유전적 변화’가 다르게 나타났다. 암세포가 주변 조직에 따라 어떤 유전자를 활성화할지 조절하며 적응해 간다는 뜻이다. 특히 간 조직 배양 재료에서는 유전자 작동을 조절하는 단백질 생성이 늘었고 이를 억제하자 종양 덩어리가 형성되는 비율이 줄어드는 것이 확인됐다. 실제로 암세포의 생존 신호 수신기 역할을 하는 단백질을 차단하는 약물을 주입하자 암세포 생존율은 크게 줄어드는 것이 관찰됐다. 조승우 교수는 “이번 연구는 다양한 암종으로 확대해 환자의 암이 특정 장기로 전이됐을 때의 취약점을 파고드는 맞춤형 치료 개발에 도움이 될 것”이라며 “면역세포까지 함께 배양되는 시스템을 만들어 장기별 암세포와 면역세포의 상호작용을 살펴보고 면역항암제의 효과와 독성을 평가하는 데 활용할 계획”이라고 밝혔다.
  • 석유 대신 대장균으로 강력 접착제 만든다

    석유 대신 대장균으로 강력 접착제 만든다

    미국-이란 전쟁으로 인해 중동 상황이 한 치를 예측할 수 없게 되면서 전 세계는 석유 수급에 촉각을 곤두세우고 있다. 우리 일상을 지탱하는 수많은 제품들이 석유를 원료로 하고 있기 때문에 지금과 같은 상황이 계속된다면 쓰레기 봉투 대란과 같은 일이 또 벌어질 가능성도 배제할 수 없다. 이런 상황에서 국내 연구진이 열로 녹여 사용하는 접착제를 석유 대신 미생물로 만들 수 있는 기술을 내놔 화제다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 대장균의 유전자와 대사과정을 조절해 포도당에서 새로운 바이오 기반 고분자를 생산하고 이를 이용해 접착제 소재로 활용할 수 있는 ‘미생물 세포공장’을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 핫멜트 접착제(HMA)는 글루건 접착제처럼 열을 가하면 녹고 식으면 굳으면서 물체를 붙이는 물질이다. 별도의 유기용매가 필요 없고 빠르게 접착할 수 있어 포장재부터 가구, 전자제품, 자동차, 건축자재 등 다양한 분야에서 사용된다. HMA 대부분은 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 같은 석유를 이용한 고분자를 기반으로 한다. 접착 성능은 우수하지만 쉽게 분해되지 않아 폐기물, 미세플라스틱 문제로 이어질 수 있다. 이에 연구팀은 미생물이 포도당 같은 재생 가능한 원료로부터 만들어 내는 생분해성 고분자 PHA에 주목했다. 이 원리를 이용해 미생물이 원하는 물질을 생산하도록 설계하는 시스템 대사공학을 활용해 대장균이 포도당으로부터 소재를 부드럽고 잘 달라붙게 하는 4-하이드록시부티레이트(4HB)와 단단함과 내열성이 우수한 페닐락테이트(PhLA)를 만들고 이를 하나의 고분자로 연결하도록 세포 내부의 대사경로를 설계했다. 연구팀은 여러 성분을 동시에 생산할 때 생기는 불균형을 해결하기 위해 유전자 발현의 세기와 시점을 조절하고 물질 생산에 필요한 CoA 전달효소를 추가했다. 그 결과 연구팀은 영양분을 지속적으로 공급하며 미생물을 배양하는 유가식 발효 방법으로 ‘poly(4HB-co-PhLA)’라는 고분자를 배양액 1ℓ당 10.2g 생산했다. 여기에 3HB 생산 경로를 추가한 poly(3HB-co-4HB-co-PhLA)는 1리터당 52.8g까지 생산했다. 이렇게 만들어진 고분자가 실제 접착제로 사용할 수 있는지 실험한 결과 현재 사용되고 있는 접착제보다 우수한 접착력을 보였다. 지방 등을 분해하는 효소인 리파아제를 처리하자 고분자 표면이 손상되고 분자량과 전체 질량이 감소하면서 생분해되는 것도 확인했다. 이상엽 특훈 교수는 “이번 연구는 친환경 접착제 개발과 함께 미생물의 대사경로를 설계해 원하는 성질을 갖는 기능성 소재를 생산할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 데 의미가 크다”며 “기존 석유화학 공정에 의존해온 기능성 고분자를 포도당과 같은 재생 가능한 원료로 생산할 수 있어 앞으로 다양한 기능성 고분자 소재의 지속가능한 생산 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
  • ‘키스 전 입냄새’ 신경 쓰인다면?…‘3가지 음식’ 꼭 피하세요 [라이프+]

    ‘키스 전 입냄새’ 신경 쓰인다면?…‘3가지 음식’ 꼭 피하세요 [라이프+]

    중요한 데이트나 첫 키스를 앞두고 입냄새가 신경 쓰인다면 반드시 피해야 하는 음식들이 있다. 미국 메이요클리닉은 구취의 가장 흔한 원인이 구강 내부에 있으며, 특히 혀 표면에 세균이 달라붙어 냄새를 만드는 것, 치아 사이의 음식물과 세균, 치태와 잇몸질환 등이 주요 원인이라고 설명했다. 침이 부족해지는 것도 입냄새를 악화시키는 요인으로 꼽힌다. 미국치과의사협회는 침이 입안을 씻어내고 세균과 음식물 찌꺼기를 제거하는 역할을 하기 때문에 침 분비가 감소하면 구강 내 세균과 치태가 증가하고 구취를 비롯한 여러 구강 문제가 생길 수 있다고 밝혔다. 2023년 구강질환 분야 국제 학술지 ‘구강 질환’(Oral Diseases)에 발표된 논문에 따르면 구취의 80~90%는 구강 내 요인에서 비롯되며 특히 혀에 낀 설태와 치주 질환, 불충분한 구강 위생이 주요 원인으로 꼽혔다. 다음은 입냄새를 유발할 수 있는 음식 3가지 ▲커피 미국치과의사협회(ADA)는 카페인이 구강건조를 악화시킬 수 있는 식이 요인 중 하나다. 구강건조가 악화하면 구취로 이어질 수 있다. 침은 입안의 음식물 찌꺼기와 세균, 냄새 물질을 씻어내는 역할을 하기 때문에 침이 줄어들면 냄새를 만드는 휘발성 황화합물이 입안에 더 쉽게 축적될 수 있기 때문이다. 실제로 일본 후쿠오카치과대학 연구진이 구취 환자 119명의 구취를 관능검사와 가스 크로마토그래피로 측정하고 침 분비량과 비교한 결과 침 분비량이 낮은 사람일수록 강한 구취가 나타나는 경향이 확인됐다. 다만 커피 자체가 무조건 입냄새를 만드는 것은 아니라는 연구 결과도 있다. 이스라엘 텔아비브대학 연구진이 발표한 실험실 연구에 따르면 커피 성분이 구취의 주요 냄새 물질인 휘발성 황화합물의 생성과 냄새를 감소시키는 결과가 나타났다. 연구에서는 커피가 냄새 생성과 관련된 세균의 활동을 억제하는 것으로 나타났으나 이는 시험관을 통한 연구이므로 실제 사람이 커피를 마셨을 때 입냄새가 줄어든다고 단정하기는 어렵다. ▲마늘·양파 마늘은 입냄새를 유발하는 가장 대표적인 음식이다. 마늘을 씹거나 으깨면 황을 포함한 화합물이 만들어지는데, 이 가운데 일부는 입안에서 바로 냄새를 만들고 일부는 소화·흡수된 뒤 혈액을 통해 폐로 이동해 호흡으로 다시 배출되기 때문에 양치만으로 냄새가 완전히 없어지지 않을 수 있다. 실제로 독일 연구진은 2022년 마늘을 먹은 사람의 호흡을 분석해 마늘의 주요 성분인 알리신과 그 대사산물이 호흡에서 어떻게 검출되는지 조사했고, 마늘 섭취 후 특유의 황화합물이 호흡으로 배출되는 것을 확인했다. 마늘 냄새가 단순히 입안에 남은 음식물 때문만은 아니라는 것이다. 양파 역시 자르거나 씹을 때 생성되는 황화합물이 특유의 강한 냄새를 만들어내며, 섭취 후에는 이와 관련된 휘발성 물질이 호흡에서 검출될 수 있다. ▲술 알코올은 마늘이나 양파처럼 강한 냄새 성분을 직접 남기는 것과는 조금 다른 방식으로 입냄새를 악화시킨다. 미국치과의사협회는 알코올 섭취가 구강건조를 악화시키는 요인이라고 설명하며 구강건조의 증상 가운데 하나로 구취를 명시해 왔다. ‘구강 질환’ 학술지에 실린 연구에 따르면 알코올 자체에서 발생하는 냄새뿐 아니라 알코올에 의한 침 분비 감소와 구강건조가 구취를 심하게 만들 수 있다. 특히 술을 마신 다음 날 아침에 입냄새가 심해지는데, 알코올 섭취로 구강이 건조해지고, 밤사이에는 원래도 침 분비가 감소하기 때문에 냄새를 만드는 세균과 휘발성 황화합물이 증가하기 쉬운 환경이 만들어지기 때문으로 분석된다.
  • “중요부위에 ‘이것’ 끼웠다가…” 안 빠져 응급실 간 68세男, 결국 절단 [라이프]

    “중요부위에 ‘이것’ 끼웠다가…” 안 빠져 응급실 간 68세男, 결국 절단 [라이프]

    68세 남성의 음경에 플라스틱 병목이 꽉 끼어 심한 부종과 통증이 발생한 사례가 국제 학술지에 보고됐다. 지난 10일(현지시간) 국제 학술지 ‘임상증례보고(Clinical Case Reports)’에는 방글라데시 디나지푸르 의과대학병원 의료진이 치료한 68세 남성의 ‘음경 교액(penile strangulation)’ 사례가 실렸다. 의료진에 따르면 이 남성은 음경의 통증과 부종을 호소하며 응급실을 찾았다. 검사 결과 음경에 길이 약 3~4㎝의 플라스틱 병목이 단단히 끼어 있었다. 병목 아래쪽으로 조직이 심하게 부어 있었으며 피부에는 작은 상처도 여러 곳 확인됐다. 남성은 지난 5~7년 동안 유리병 등 여러 물건을 이용해 비슷한 행동을 반복해 왔다고 의료진에게 설명했다. 이전에는 스스로 물건을 제거할 수 있었지만, 이번에는 병목이 빠지지 않으면서 병원을 찾게 된 것이다. 그는 배우자와의 성생활에 만족하지 못해 다른 방식으로 성적 만족을 얻으려 했다고 털어놨다. 의료진은 그의 병력에서 정신질환이나 약물 남용은 확인되지 않았다고 밝혔다. 의료진은 먼저 윤활제를 이용해 병목을 제거하려 했지만 실패했다. 결국 국소마취를 한 뒤 ‘뼈 절단기’로 플라스틱 병목을 절단해 물체를 제거하는 데 성공했다. 다행히 물체를 제거한 뒤 남성의 배뇨 기능과 발기 기능은 유지된 것으로 보고됐다. 의료진은 이 같은 상태를 ‘음경 교액’이라는 드문 비뇨기과적 응급질환으로 분류했다. 음경 교액은 반지나 플라스틱 병목 등 조이는 물체가 음경을 압박하면서 혈액 순환을 방해하는 상태다. 조기에 제거하지 않으면 혈류 장애가 심해져 조직 괴사나 괴저, 심한 경우 절단으로 이어질 수 있어 신속한 처치가 중요하다. 실제로 플라스틱 병목에 의한 음경 교액 사례는 이전에도 학술지에 여러 차례 보고됐다. 2023년 호주에서는 40세 남성의 음경에 플라스틱 보습제 병목이 끼어 의료용 절단기를 이용해 제거한 사례가 보고됐다. 2020년에는 48세 남성이 1ℓ짜리 플라스틱병에 음경이 끼인 뒤 여러 방법으로 직접 제거하려다 실패해 병원을 찾은 사례도 있었다. 당시 의료진도 뼈 절단기를 이용해 병목을 제거했다. 전문가들은 음경에 조이는 물체가 끼어 빠지지 않는 경우 직접 제거하려고 무리하기보다 즉시 의료기관을 찾아야 한다고 조언한다. 특히 통증이나 심한 부종, 감각 저하, 피부색 변화 등이 나타난다면 혈류 장애 가능성이 있어 응급 처치가 필요하다.
  • “기억 깜빡임, 노화가 아닐지도 몰라요” 치매 예방 영화 ‘영식스티’공개

    “기억 깜빡임, 노화가 아닐지도 몰라요” 치매 예방 영화 ‘영식스티’공개

    오는 21일 ‘치매극복의 날’을 앞두고, 일상 속 작은 변화를 통해 치매 조기 관리의 중요성을 환기하는 단편영화가 공개됐다. SK케미칼(대표 안재현)은 JTBC와 손잡고 서울 메가박스 코엑스에서 단편영화 ‘영식스티’의 특별 상영회와 관객과의 대화(GV) 행사를 16일 개최했다. 약 15분 분량의 이번 작품은 2056년 근미래 서울을 배경으로, 평범한 60대 남성 ‘영식’의 일상에 찾아온 미세한 인지기능 변화의 과정을 섬세하게 그려냈다. 특히 스타 연출가 용이 감독이 메가폰을 잡고, 실제 부부인 배우 권해효와 조윤희가 주연을 맡아 몰입도를 높였다. 여기에 대한치매학회의 전문적인 의학 감수와 자문이 더해져 완성도를 배가했다. 영화는 거창한 사건 대신 누구나 한 번쯤 겪어봤을 법한 평범한 에피소드로 문을 연다. 주인공 영식은 카페에서 평소 잘 알던 디저트 ‘마들렌’ 이름이 바로 떠오르지 않아 진땀을 흘리고, 집에 이미 구비되어 있는 LP 판을 중복해서 구매한다. 하지만 이러한 변화는 점차 빈도와 강도를 더해간다. 늘 해오던 요리의 간을 맞추는 데 실패하고, 익숙한 도심 속에서 자신의 차를 찾지 못해 당황하는 등 언어, 판단, 시공간 인지 영역에서의 균열이 노출된다. 영화는 이러한 장면들을 특정한 질환 단계로 단정 짓기보다, 반복되는 일탈을 단순한 노화나 피로에 의한 실수로 치부해도 되는지 관객들에게 묵직한 질문을 던진다. 이날 행사에 참석한 대한치매학회 홍보이사 김희진 교수(한양대 신경과)는 “평소와 다른 기억력이나 행동 변화가 반복된다면 단순 노화로 여기지 말고 의료진과 상담해 현재 상태를 정확히 확인해야 한다”고 강조했다. 이어 “치료를 일찍 시작할수록 진행을 효과적으로 늦출 수 있다는 점이 다수의 연구를 통해 확인됐다”고 덧붙였다. 실제로 학회는 경도인지장애 단계에서 조기 발견이 인지기능 유지의 핵심이라고 권고한다. 아울러 국제학술지 ‘란셋(The Lancet)’ 치매위원회 보고서에 따르면, 고혈압·당뇨병·운동 부족 등 교정 가능한 위험 요인만 적절히 관리해도 전체 치매 발생의 약 45%를 예방하거나 지연할 수 있는 것으로 분석됐다. 영화 결말부에서 영식은 자신의 변화를 외면하지 않고 아내에게 “나 내일 병원 가볼까 하는데, 같이 가줄래?”라며 손을 내민다. 아내의 따뜻한 동행 속에서 작품은 치매에 대한 공포나 막연한 두려움 대신, 조기 진료와 가족의 따뜻한 관심이 치매 극복의 가장 확실한 출발점임을 역설하며 막을 내린다. 이번 영화 제작은 SK케미칼이 지난해부터 이어오고 있는 치매 예방 캠페인 “건뇌하세요”의 연장선상에서 추진됐다. SK케미칼은 작년부터 치매 예방의 중요성을 알리는 미디어 캠페인을 펼쳐왔으며, 환자와 보호자를 위한 현장 방문 교육 프로그램 ‘건뇌교실’을 운영하는 등 사회적 가치 창출에 힘쓰고 있다. SK케미칼 관계자는 “치매는 중증으로 악화될 경우 개인을 넘어 가족 전체의 일상과 경제 활동을 흔드는 심각한 질환”이라며 “사전 관리의 중요성에 대한 사회적 관심을 높이고, 고통받는 환자와 가족들의 목소리에 귀 기울여 다양한 이해관계자와 함께 실질적인 해결책을 모색할 것”이라고 밝혔다. 한편, 대중의 인식을 바꿀 단편영화 ‘영식스티’ 본편은 18일 오후 6시 JTBC 공식 유튜브 채널 ‘드라마봐야지’를 통해 공개된다. 이어 19일 JTBC TV 채널을 비롯해 추석 연휴 기간 중 JTBC2와 JTBC4 등 주요 방송 플랫폼을 통해서도 순차적으로 방영될 예정이다.
  • “2060년 세계 1위 고령국가 한국, 노년기 삶의 질 좌우하는 ‘척추 건강’”

    “2060년 세계 1위 고령국가 한국, 노년기 삶의 질 좌우하는 ‘척추 건강’”

    오는 2060년 한국이 세계에서 가장 고령화된 국가가 될 것이라는 전망이 나왔다. 미국 인구조사국이 최근 발표한 ‘고령화 세계: 2025’ 보고서에 따르면 한국의 65세 이상 인구 비중은 2025년 20.3%에서 2060년 41%까지 증가할 것으로 예상됐다. 같은 기간 중위연령도 46세에서 59.2세로 높아진다. 인구 고령화가 지금보다 훨씬 빠르게 진행될 것이라는 의미다. 이처럼 고령인구가 빠르게 늘어나는 사회에서는 얼마나 오래 사느냐 뿐 아니라 얼마나 건강하게 움직이며 살아가느냐가 중요해진다. 인천자생한방병원 우인 병원장은 “나이가 들어서도 일상적인 활동을 스스로 이어가려면 근육은 물론 척추·관절 건강을 꾸준히 관리해야 한다. 특히 신체 기능이 떨어지기 시작하는 노년기에는 통증이나 움직임의 제한이 일상생활과 삶의 질에 직접적인 영향을 미칠 수 있다”며 “그러나 나이가 들수록 이러한 일상적인 활동을 어렵게 만드는 척추질환도 늘어나기 마련인데, 대표적인 것이 척추관협착증”이라고 설명했다. 실제로 건강보험심사평가원에 따르면 척추관협착증으로 병원을 찾은 환자 수는 2025년 약 186만 명으로, 전체 환자 중 50대 이상이 96% 이상을 차지했다. 이는 척추관협착증이 중·노년층의 건강을 위협하는 대표 질환임을 보여준다. 척추관협착증은 척추 주변의 인대와 관절 등에 퇴행성 변화가 생기면서 신경이 지나가는 척추관이 좁아지고 신경을 압박해 통증과 저림 등을 일으키는 질환이다. 특징적인 증상은 오래 걷거나 서 있을 때 엉덩이와 다리가 아프고 저리는 ‘신경인성 파행’이다. 걷다가 통증이 심해져 잠시 앉아 쉬거나 허리를 앞으로 숙이면 증상이 완화되고, 다시 걸으면 통증이 나타나는 양상을 보인다. 이 때문에 자연스럽게 걸을 수 있는 거리가 짧아지고 외출이나 신체활동이 제한되기도 한다. 따라서 걸을 때 다리가 반복적으로 저리거나 통증이 나타나고, 이전보다 걸을 수 있는 거리가 눈에 띄게 짧아졌다면 정확한 진단을 받아보는 것이 좋다. 만약 척추관협착증으로 진단됐다면 증상 정도와 환자 상태에 따라 적절한 치료 방법을 선택하는 것이 중요하다. 이와 함께 증상이 심하지 않거나 수술이 필요하지 않은 경우에는 보존적 치료를 통해 증상 호전을 기대할 수 있다. 한의학에서는 침·약침, 추나요법, 한약 처방 등을 활용한 한의통합치료로 증상을 개선한다. 우인 병원장은 “침 치료는 척추 주변 근육의 과긴장을 해소하고 혈액순환을 촉진한다. 약침은 염증과 통증을 빠르게 개선하고 손상된 신경 조직의 회복을 돕는다. 추나요법은 척추와 주변 조직의 부정렬을 교정하고 척추와 신경에 가해지는 압력을 줄여줄 수 있다”면서 “여기에 한약을 처방받아 복용하면 뼈와 인대의 영양 공급과 염증 완화 등 치료 효과를 높이는 데 도움이 된다”고 말했다. 실제 척추관협착증 환자 대상 한의통합치료의 유효성은 여러 연구를 통해서도 확인됐다. 그중 SCI(E)급 국제학술지 ‘임상의학저널(Journal of Clinical Medicine)’에 게재된 자생한방병원의 ‘척추관협착증 한의통합치료 장기추적관찰 연구’에 따르면, 입원 당시 평균 5.73이었던 환자들의 허리통증 NRS(통증숫자평가척도; 0~10)는 퇴원 시 3.66, 3년 후 3.53으로 개선됐다. 또한 다리통증 NRS는 4.78에서 퇴원 시 3.33, 3년 후 2.51로 개선돼 장기적인 치료 효과를 보였다. 기능 회복도 뚜렷했다. 환자들의 평균 ODI(허리기능 장애지수; 0~100)는 치료 전 평균 45.72에서 퇴원 시 33.94, 3년 후에는 28.41로 크게 개선됐다. 나이가 들면서 허리와 다리에 불편함이 생기는 것은 자연스러운 변화일 수 있지만, 이를 당연한 노화의 과정으로만 받아들일 필요는 없다. 특히 통증이나 저림으로 활동량이 줄어들기 시작했다면 현재의 증상을 정확히 살피고 적절한 치료를 통해 악화를 막는 것이 중요하다. 치료 역시 무조건적인 수술이나 단순한 통증 완화에만 초점을 맞추기보다 환자의 상태와 생활환경을 고려해 장기적인 기능 회복을 목표로 접근할 필요가 있다. 결국 척추 건강을 지킨다는 것은 통증을 없애는 데 그치지 않고, 자신의 몸을 오래도록 건강하게 사용할 수 있는 기반을 마련하는 일이다.
  • “주유 없이 달리고 450㎞ 날린다”… 중국이 구상 중인 ‘꿈의 탱크’ 정체 [밀리터리노트]

    “주유 없이 달리고 450㎞ 날린다”… 중국이 구상 중인 ‘꿈의 탱크’ 정체 [밀리터리노트]

    중국 방산 업계와 베이징이공대학교 연구진이 소형 원자로와 레일건을 결합한 초유의 ‘핵동력 탱크’ 로드맵을 공개했다. 2045년 이후 실전 배치를 목표로 한 이 공상과학(SF) 급 구상은 미·중 안보 경쟁이 지상 무기체계의 한계를 뛰어넘고 있음을 보여주지만, 군사 전문가들 사이에선 ‘실전성 없는 시한폭탄’이라는 무용론도 나오고 있다. 핵동력과 레일건의 결합… 이론상 450km 타격 가능 지난 15일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 해당 연구진이 지난 6월 중국 병기공학 학술지를 통해 제안한 60t급 탱크는 10메가와트(㎿)급 소형모듈원자로(SMR)를 동력원으로 삼아 연료 교체 없이 최소 5년간 운용할 수 있도록 설계됐다. 여기에 50메가줄(MJ) 규모의 초고속 레일건을 장착해 최대 450㎞ 떨어진 목표물을 초속 3.5㎞ 속도로 타격한다는 구상이다. 중국 연구진은 이를 위해 단계별 로드맵을 제안했다. 우선 1단계(~2035년)는 디젤-하이브리드 시스템 기반의 150㎞ 사거리 레일건 탱크 개발을 완료한다. 2단계(~2045년)는 고밀도 에너지 저장장치 및 초전도 체계를 도입한 300㎞ 사거리 레일건 모델을 구현한다. 마지막인 3단계(2045년 이후)에서는 SMR을 탑재해 무제한 동력과 450㎞ 타격력을 갖춘 완전한 핵동력 탱크를 완성한다. 전문가들의 의구심…“현실성 부족한 시한폭탄 될 수도” SF 영화를 방불케 하는 구상에 대해 일각에서는 즉각 비판적인 시각을 내놨다. 기술적 완성도를 떠나 실전 유용성과 생존 가능성에 심각한 한계가 존재한다는 지적이다. 익명의 한 군사 전문가는 SMR 기술 자체는 존재하지만, 이를 60t 중량 제한 내에서 방사능 차폐 장치, 냉각 설비, 전력 변환기 등과 함께 패키징하는 것은 현실적으로 불가능에 가깝다고 분석했다. 또한 승무원의 휴식과 탄약 보충이 필수적인 지상전 특성상 ‘무제한 전력’이 주는 이점이 크지 않다는 점도 짚었다. 드론과 대전차 미사일이 범람하는 현대전 환경에서 핵반응로를 탑재한 탱크가 파괴될 경우 피격 지점 일대가 심각한 방사능 오염에 노출될 위험이 크다. 전문가들은 중장갑 유인 전차에 원자로를 집어넣기보다는, 무인화 플랫폼에 고에너지 레이저나 전자기파(Microwave) 무기를 결합하는 방식이 훨씬 현실적인 미래전 대안이라고 평가하고 있다.
  • 경기대 연구팀, 세계 최초 ‘소용돌이 전자 위상 정보’를 전자기파(빛)로 읽어내

    경기대 연구팀, 세계 최초 ‘소용돌이 전자 위상 정보’를 전자기파(빛)로 읽어내

    경기대학교(총장 직무대행 김현수)는 창의공과대학 전자공학부 박상윤 교수 연구팀(제1저자 민선홍 겸임교수, 교신저자 박상윤 교수)이 전자가 가진 미세한 ‘소용돌이 위상 정보’를 전자기파(빛)의 나선 모양과 회전 성질로 바꾸어 읽어내는 기술을 세계 최초로 구현했다고 16일 밝혔다. 연구 성과는 광학 분야 세계 최고 권위의 국제 학술지인 『Opto-Electronic Advances』(임팩트 팩터 22.4, JCR 광학 분야 상위 3% 이내) 온라인판에 실렸다. 전자의 진행 방향을 따라 위상이 나선형으로 꼬여 있는 ‘소용돌이 전자’는 기존 방식보다 훨씬 많은 정보를 담을 수 있는 장점이 있지만, 전자 입자가 매우 적어 외부에서 그 위상 정보를 손상 없이 정밀하게 측정하는 데 어려움이 있었다. 박상윤 교수 연구팀은 특수 제작된 금속 구조를 통과할 때 빛을 방출하는 현상(체렌코프 방사)을 활용해 이 한계를 극복했다. 고리 모양의 소용돌이 전자빔을 구조에 통과시켜, 전자가 가진 나선형 위상 정보를 전자기파의 궤도각운동량(OAM)과 편광 스커미온 구조라는 두 가지 고유한 형태의 빛으로 동시에 변환하고 판독하는 전자-전자기장 위상전달 인터페이스를 구축했다. 연구를 주도한 민선홍 교수는 “보이지 않는 전자의 나선형 위상 구조를 빛의 회전 특성으로 변환해 정확히 읽어낼 수 있음을 입증한 원리 검증 성과”라며, “향후 모드 순도와 효율을 높여 차세대 양자정보 인터페이스 기술로 발전시켜 나갈 것”이라고 말했다. 연구 총괄을 맡은 박상윤 교수는 “서로 다른 물리적 운반체인 전자와 전자기파 간의 위상 구조를 성공적으로 연결했다는 점이 핵심”이라며, “향후 구조화된 전자기파원과 양자통신·정밀 양자센싱용 변환 플랫폼을 설계하는 중요한 기초 원리로 활용할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 경기대학교를 중심으로 서울대학교, 차세대융합기술연구원, 기초과학연구원(IBS), 한국원자력의학원, 삼성전자, 한화에어로스페이스, 우즈베키스탄 사마르칸트국립대학교 등이 공동으로 참여했으며, 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았다.
  • 모든 길은 로마로 통한다고? 30만㎞ 전수조사했더니 진짜 길목은 딴 곳[사이언스 브런치]

    모든 길은 로마로 통한다고? 30만㎞ 전수조사했더니 진짜 길목은 딴 곳[사이언스 브런치]

    12세기 프랑스 신학자이자 시인인 알랭 드 릴은 저서 ‘비유의 책’에서 “모든 길은 로마로 통한다”라는 말을 남겼다. 정확한 라틴어 원문은 “천 개의 길이 사람들을 영원히 로마로 이끈다”(Mille viae ducunt homines per saecula Romam)였다. 로마 초대 황제 아우구스투스가 로마 중심인 포로 로마노에 ‘밀리아리움 아우레움’이라는 기념비를 세우고 제국의 모든 길이 이곳에서 뻗어나가도록 설계했다는 사실에서 비롯된 것이다. 그런데 정말로 모든 길이 로마로 통했을까. 덴마크 아르후스대 역사·고전학과, 아르후스 사회 회복력 연구소, 도시 네트워크 진화연구센터, 인문 컴퓨팅 연구센터, 스페인 바르셀로나 자치대 고고학과, 영국 런던 퀸 메리대 물리·화학과, 밀라 이 폰타날스 인문학 및 과학 연구소, 프랑스 보르도-몽테뉴대, 네덜란드 라이덴대 고고학부 공동 연구팀은 고대 로마제국 전역에 깔린 도로 29만 9171㎞ 전체를 계량 분석한 결과 로마의 길이 일관되게 곧지 않았으며 육상 이동의 실제 길목은 로마가 아니었다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 16일 자에 실렸다. 고대 로마 제국은 ‘오현제’ 중 한 명이었던 트라야뉴스 황제가 사망하기 직전인 117년에 약 550만㎢에 이르는 최대 영토를 확보했다. 제국 곳곳을 잇는 도로망은 많은 연구자들의 관심의 대상이었지만 제국 전역의 구조를 정밀하게 계량화한 연구는 없었다. 연구팀은 자신들이 구축한 로마 가도 디지털 지도 ‘이티네르-에’를 1㎞ 단위로 40만 7800개 구간으로 잘라 경사도, 지형위치지수(TPI), 방위, 굴곡도를 계산하고 현대 포장도로 자료와 비교했다. 굴곡도는 실제 도로 길이를 양 끝점 직선거리로 나눈 값으로 1에 가까울수록 곧게 뻗어 있다는 의미다. 로마 가도의 굴곡도는 평균 1.048, 중앙값 1.0045를 기록했지만 현대 주요 도로의 1.024, 1.0026과 비교했을 때는 굴곡이 많았다. 서유럽, 포강 유역, 북아프리카 같은 저지대에서는 곧았고 산악지대와 동남유럽에서는 그렇지 않았다. 최대한 직선을 선호했지만 제국 전체로 보면 로마 가도가 직선이었다는 통념은 정확하지 않다는 것이다. 또 전체 도로의 90.57%에 해당하는 27만 955㎞는 최대 경사 9.09 수준으로 수레와 짐마차가 다닐 수 있는 범위였다. 또 유럽 최고봉 지대인 알프스 도로의 평균 경사가 2.68도로 피레네 3.14도, 타우루스 3.33도보다 오히려 완만했는데 이는 이탈리아와 유럽 각국을 잇기 위해 대규모 토목 공사가 동원됐기 때문으로 분석됐다. 또 연구팀은 도로를 1만 516개 노드, 1만 4901개 구간의 네트워크로 바꿔 이동 시간 기준 매개 중심성을 계산했다. 매개 중심성은 모든 지점 사이의 최단 경로를 그렸을 때 그 길을 지나가는 횟수, 다시 말하면 사람이 많이 사는 곳이 아니라 남들이 반드시 거쳐 가는 길목을 찾아내는 지표로 끊기면 전체가 마비된다는 뜻이다. 분석 결과 육상 이동의 대동맥은 지중해 연안도로인 것으로 나타났다. ‘모든 길은 로마로 통한다’는 말과 달리 안티오카, 앙카라, 비잔티움(이스탄불), 코린토스가 로마보다 중개지로 유리한 것으로 확인됐다. 로마는 이탈리아 내에서도 매개 중심성이 가장 높은 도로 위에 있지는 않았다. 물론 이번 분석은 육로만 다뤘고 장거리 이동을 담당한 하천길, 바닷길을 포함하면 로마의 중심성은 높아진다고 연구팀은 설명했다. 45개 속주 수도 중 24곳은 제국 전체 매개 중심성 상위 20%에 들었다. 간선도로가 지선도로보다 전략적으로 중요했다는 오랜 가정도 처음 수치로 확인됐다. 간선과 지선이 함께 있는 43개 속주 중 40곳에서 간선도로의 매개 중심성이 더 높았다. 속주별 도로망은 나일강·도나우강처럼 하천을 따라 늘어선 선형, 니시나 아우크스부르크처럼 한 거점에 모이는 중앙집중형, 갈리아처럼 여러 축이 퍼진 분산형으로 갈렸다. 중앙집중형은 교역과 군 보급을 통제하기 쉽지만 봉쇄나 표적 공격에 취약했던 것으로 분석됐다. 로마 가도와 현대 주요 도로 위치의 상관계수는 0.46으로 중간 수준이었고 현대 인구밀도와의 상관은 0.17에 그쳤다. 버밍엄·브뤼셀·파리·마드리드처럼 작은 취락이 대도시로 성장한 곳에서 도로 밀도 증가가 가장 컸지만 로마 시대 도시화가 앞섰던 그리스·소아시아·북아프리카는 오히려 줄었다. 이베리아반도의 변화는 근대 이후 마드리드 중심의 중앙집권화와 이집트의 변화는 하천 운송에 의존하던 나일 계곡이 차량 운송으로 재편된 과정과 관련이 있다는 분석을 내놨다. 연구를 이끈 톰 브뤼그만스 덴마크 아르후스대 교수는 “이번 연구는 사람과 물자, 사상, 질병이 제국을 가로질러 어떻게 퍼졌는지 규명할 정량적 토대를 마련했다는 데 의미가 크다”고 설명했다.
  • 루이소체치매, 환자마다 증상 왜 다를까…2가지 진행 경로 확인

    루이소체치매, 환자마다 증상 왜 다를까…2가지 진행 경로 확인

    루이소체치매는 알츠하이머병 다음으로 흔한 퇴행성 치매 중 하나로 환시, 렘수면행동장애, 인지기능 변동 등이 나타난다. 같은 루이소체치매라도 나타나는 증상과 질병의 진행 경과가 크게 다르다는 특징이 있다. 루이소체치매 환자의 뇌에서는 기저핵의 도파민 결핍, 대뇌 기능 저하, 베타아밀로이드 축적 등이 관찰된다. 하지만 이러한 변화가 어떤 순서로 발생하고 진행하는지에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이런가운데 환자마다 증상과 진행 경과가 크게 달랐던 루이소체치매가 서로 다른 두 가지 경로로 진행한다는 연구 결과가 나왔다. 세브란스병원 신경과 정석종, 연세대 의과대학 생리학교실 박찬욱 교수 연구팀은 루이소체치매가 아밀로이드 축적과 도파민 신경계 퇴행 중 무엇이 먼저 나타나는지에 따라 두 가지 진행 유형으로 나뉜다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인(Brain, IF 12.6)’에 게재됐다. 연구팀은 루이소체치매 환자 83명의 아밀로이드 양전자방출단층촬영(PET)과 도파민 운송체 PET 영상에서 아밀로이드 축적, 뇌관류, 기저핵 도파민 결핍 정도를 분석했다. 이어 인공지능 분석기법을 활용해 이러한 뇌 변화가 어떤 순서로 나타나는지 살펴 질병의 진행 경로를 추정했다. 루이소체치매의 진행 과정은 크게 두 가지 유형으로 구분됐다. 첫 번째 유형은 아밀로이드 축적이 먼저 나타난 뒤 뇌관류가 감소하고 기저핵의 도파민 결핍이 이어지는 경로였다. 두 번째 유형은 기저핵 도파민 결핍이 먼저 발생한 뒤 뇌관류 저하와 아밀로이드 축적이 뒤따르는 경로였다. 두 유형은 질병의 진행 순서뿐 아니라 임상 증상과 뇌영상에서도 뚜렷한 차이를 보였다. 아밀로이드 축적이 먼저 시작된 환자군은 알츠하이머병과 유사한 형태의 뇌위축과 높은 아밀로이드 축적을 보였다. 반면 도파민 결핍이 먼저 시작된 환자군에서는 렘수면행동장애와 환시가 더 흔했으며, 특히 뇌의 특정 영역이 상대적으로 보존되는 루이소체치매의 전형적인 영상 특징이 더 뚜렷하게 나타났다. 정석종 교수는 “이번 연구를 통해 루이소체치매가 아밀로이드 병리가 먼저 진행하는 유형과 도파민 신경계 퇴행이 먼저 진행하는 유형으로 구분될 수 있다는 것을 확인했다”며 “환자마다 다른 증상과 진행 경과를 이해하는 데 중요한 근거가 될 뿐만 아니라 향후 환자의 병리적 특성을 고려한 맞춤형 치료와 임상시험 설계에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
  • 유리창에 뿌렸더니 1년 뒤에도 김이 안 서리는 ‘만능 코팅’ 기술 나왔다

    유리창에 뿌렸더니 1년 뒤에도 김이 안 서리는 ‘만능 코팅’ 기술 나왔다

    상처에는 빠르게 달라붙어 효과적으로 지혈을 하고 유리나 플라스틱에 코팅하면 물방울이 맺히지 않고 빠르게 퍼지게 하는 바이오소재가 개발돼 눈길을 끈다. 접착과 물방울 퍼짐이라는 달라 보이는 두 기능을 천연 원료 하나에 담은 것이라 더 주목된다. 이해신 카이스트 화학과 석좌교수팀은 갑각류 껍데기에서 얻는 천연 고분자 키토산과 바이오매스에서 얻는 폴리페놀 ‘1,2,4-벤젠트리올’(BTO)을 결합해 다기능 바이오접착 소재 ‘CHI-B’를 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘머티리얼스 호라이즌스’에 실렸다. 폴리페놀은 식물에 포함된 물질로 여러 종류의 표면과 상호작용해 잘 달라붙는 성질을 지닌다. 바닷물 속에서도 바위에 단단히 붙어 있는 홍합의 접착 단백질이 대표적인 사례다. 그래서 의료용 접착제와 표면 코팅 소재 연구에서 오래 주목받아 왔다. 연구팀이 이번에 개발한 물질인 CHI-B은 하나의 소재가 두 가지 일을 한다는 점이다. 출혈 부위에서는 빠르게 달라붙어 상처를 물리적으로 막고 유리나 플라스틱에 코팅하면 ‘초친수성’ 표면을 만든다. 초친수성은 물방울이 동그랗게 맺히지 않고 닿자마자 넓게 퍼져 표면을 적시는 성질이다. 자동차 유리에 적용하면 빗물이 시야를 가리지 않고 욕실 거울에는 김이 서리지 않게 한다. 연구팀은 CHI-B에 100만분의 10 수준인 10ppm의 요소를 함께 쓰는 것만으로 초친수성 표면을 구현하고 코팅 가능한 대상도 넓혔다. 테플론으로 알려진 불소계 고분자 PTFE, 음료병에 쓰이는 PET, 포장재용 PS, 광촉매 소재인 이산화티타늄 등 성질이 제각각인 표면에 고르게 코팅됐다. 반복적으로 세척한 뒤에도 코팅은 유지됐고 1년이 지난 표면에서도 물이 잘 퍼지는 특성이 그대로 남았다. 지금까지 키토산과 폴리페놀을 붙이기 위해서는 화학 결합제가 필요했다. 시약값이 비싼 데다 반응 뒤 남은 물질을 제거하기 위해 여러 단계의 정제와 긴 투석 과정이 복잡해 생산량을 늘리기 쉽지 않았다. 연구팀은 BTO가 공기 중 산소를 만나면 저절로 산화된다는 점에 주목했다. 산화된 BTO는 ‘파라-퀴논’이라는 반응성 높은 구조로 바뀌는데 이것이 키토산에 붙어 있는 아민기와 곧바로 결합한다. 공기가 화학 결합제 역할을 하도록 함으로써 별도 시약이나 가열 없이 상온에서 30분 안에 합성을 끝낼 수 있었다. 연구팀은 실험실에서 수십ℓ 규모까지 생산을 확대해 대량생산 가능성도 확인했다. 동결건조로 만든 CHI-B 스펀지는 물에 닿은 지 15초 만에 완전히 녹았고, 산성뿐 아니라 인체와 비슷한 중성 환경에서도 높은 용해도를 유지하는 것이 관찰됐다. 또 세포 독성 평가에서 CHI-B는 생체 조직과 세포에 해로운 영향을 거의 주지 않았다. 간 출혈 부위에 CHI-B 스펀지를 얹은 생쥐가 다른 지혈 소재를 사용한 생쥐보다 출혈량이 크게 줄었다. 이해신 교수는 “이번 연구는 하나의 바이오소재로 강한 접착성과 물이 빠르게 퍼지는 초친수성 표면 특성을 함께 구현했다는 데 의미가 있다”며 “제조 과정이 단순하고 생산 규모를 확대할 가능성까지 확인한 만큼 지혈 소재부터 의료기기·바이오센서, 기능성 표면처리까지 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다”고 설명했다.
  • 반려견 키우면 ‘치매 위험’ 낮춘다는 데 왜?

    반려견 키우면 ‘치매 위험’ 낮춘다는 데 왜?

    초고령사회에 진입한 우리에게 치매 관리가 국가적·사회적 최대 현안 중 하나다. 이러한 상황에서 최근 반려견 사육이 고령자의 치매 위험을 크게 낮추고, 의료 및 간호 등 공적 지출을 대폭 절감할 수 있다는 해외 연구결과가 나와 주목받고 있다. 일본 국립환경연구소, 도쿄도 건강장수의료센터, 도쿄대 공동 연구진은 2016년부터 약 7년 반 동안 고령자 1만 1000여 명을 추적 조사한 결과를 최근 국제학술지에 발표했다. 연구 결과, 반려견을 키우는 고령자는 한 번도 키워본 적 없는 사람에 비해 치매로 인해 돌봄(간병)을 받을 위험이 무려 48%나 낮게 나타났다. 연구진은 반려견과의 매일 같은 산책을 통한 신체 활동 증대와 동네 주민들과의 자연스러운 사회적 교류가 치매 예방에 결정적 영향을 미쳤다고 분석했다. 과거에 개를 키웠던 사람 역시 사회적 유대감 잔존 등으로 인해 위험도가 낮아지는 경향을 보였다. 특히 눈길을 끄는 것은 공공 재정 절감 효과다. 연구진은 희망하는 모든 고령자가 개를 키울 수 있어 사육률이 13.4%까지 올라갈 경우, 개를 전혀 키우지 않을 때와 비교해 4년간 의료·간호 공적 지출이 약 5,920억 엔(한화 약 5조 3,000억 원) 절감될 것으로 추산했다. 이와 함께 펫푸드, 펫보험, 펫시터 등 관련 산업의 수요 확대로 4년간 약 4조 6,000억 엔(한화 약 41조 원)에 달하는 경제적 파급 효과가 발생할 것으로 내다봤다. 이번 연구 결과는 2024년 말 초고령사회(65세 이상 인구 비중 20% 이상)에 진입한 한국 사회에 시사하는 바가 크다. 한국의 치매 환자 수와 치매 관리 비용은 해마다 가파르게 증가하고 있으며, 독거노인의 사회적 고립 문제 역시 심각한 수준이다. 중앙치매센터 데이터에 따르면 치매 환자 1인당 연간 관리 비용은 약 2,000만 원을 넘어섰으며 국가 치매 관리 비용은 지속해서 증가하는 추세다. 한국 역시 고령자의 반려견 사육을 개인의 취미나 정서적 위안을 넘어 ‘사회적 예방 의학’ 및 ‘치매 복지’ 정책의 관점에서 접근할 필요성이 제기된다. 고령자의 반려견 사육은 단순한 신체적 활동 유도를 넘어 외로움 완화, 우울증 예방, 지역사회와의 연결고리 역할을 수행하기 때문이다. 또한 반려견 관련 케어 산업의 성장은 웰에이징(Well-aging) 시장과 결합해 내수 경제 활성화에도 기여할 수 있다. 다만 한국의 현실적인 벽도 존재한다. 고령자의 상당수가 입원이나 시설 입소, 신체 기능 저하 시 반려견을 끝까지 책임지지 못할 것이라는 불안감 때문에 사육을 주저하거나 포기한다. 일본 연구진 타니구치 유 주임연구원은 니혼게이자이신문에서 “고령자가 안심하고 개를 키울 수 있도록 일시 위탁소나 보호 장소 확보 등 주인과 반려견 모두를 지원하는 제도적 체계가 중요하다”고 강조했다. 한국 정부와 지자체 역시 단순한 반려견 등록제나 에티켓 홍보를 넘어, 고령층 반려인을 위한 펫돌봄 지원 서비스, 고령자 맞춤형 동물매개치료(AAT) 프로그램 확대, 고령자 전용 반려견 위탁 네트워크 구축 등 실질적인 정책 지원을 모색해야 할 시점이다. 반려견 한 마리가 가져오는 정서적 교감과 신체 활동이 한국 사회의 눈앞에 다가온 ‘치매 대란’과 ‘복지 재정 위기’를 완화할 새로운 열쇠가 될 수 있다.
  • 수술이냐 항암이냐, AI는 어디까지 맞혔을까?

    수술이냐 항암이냐, AI는 어디까지 맞혔을까?

    분당차병원 췌담도 다학제 진료팀(외과 이성환·조성준 교수)이 암 진료 의사결정에서 생성형 인공지능(AI)의 실제 역할과 한계를 데이터로 입증했다. 실제 환자 진료 데이터를 기반으로 의료진의 최종 결정과 생성형 AI의 치료 권고를 1:1로 비교 분석한 이번 연구는 의료 현장에서 AI를 안전하고 효과적으로 활용하기 위한 명확한 기준을 제시했다는 평가를 받는다. 연구 결과는 의료·정보기술 분야 세계적 권위의 국제학술지 Journal of Medical Internet Research(IF 8.2)에 게재됐다. 연구팀은 2024년 9월부터 1년간 췌담도암 다학제 진료 사례 중 기준에 부합하는 107건 전수를 분석 대상으로 삼았다. 간담췌외과, 종양내과 등 전문 의료진의 표준화된 임상 정보를 4개의 대규모 언어모델(GPT-4o, GPT-5.2, Gemini 3 Pro, Claude Sonnet 4.5)에 입력해 최적의 치료 전략을 도출하도록 했다. 또한 동일 사례에 대한 4차례 반복 질문을 통해 AI의 응답 일관성까지 검증했다. 분석 결과, AI와 실제 진료 결정의 일치율은 48.6~74.5%를 기록했으며, Gemini 3 Pro가 74.5%로 가장 높은 정확도와 일관성을 나타냈다. 모델에 따라 성능 차이가 두 배 가까이 벌어지면서 의료 현장 도입 전 자체 진료 데이터로 철저히 검증하는 절차가 필수적임이 확인됐다. 특히 주목할 점은 고난이도 환자 사례에서 AI와 의료진의 판단 간극이 뚜렷해졌다는 것이다. 항암치료 여부와 달리, 수술 여부 판단의 F1 score는 0.400~0.520에 머물러 상대적으로 큰 차이를 보였다. 특히 재발 환자나 복잡한 췌장암 등 고난이도 17건의 사례에서는 4개 AI 모델 모두 의료진의 결정과 다른 권고를 제시했다. 이는 종양의 위치, 혈관 침윤, 이전 치료 이력 등을 복합적으로 고려해야 하는 고난이도 영역에서 여러 전문과가 머리를 맞대는 다학제 진료의 가치가 여전히 대체 불가능함을 보여준다. 이성환 교수는 “이제는 AI 도입 여부를 넘어 어떤 결정에 어디까지 맡길 것인가를 근거로 정해야 할 단계”라며 “다학제 진료 과정 자체가 AI 시대의 든든한 검증 기준이 될 수 있다”고 강조했다. 조성준 교수 역시 “성능이 검증된 영역을 중심으로 진료 현장에 AI를 안전하게 안착시키기 위한 후속 연구를 이어갈 것”이라고 포부를 밝혔다. 분당차병원은 이번 연구를 바탕으로 다학제 진료 준비와 기록 과정에 AI를 접목하는 혁신적인 후속 연구를 본격 추진 중이다.
  • 자폐인은 왜 정보가 많아질수록 힘들어할까 [달콤한 사이언스]

    자폐인은 왜 정보가 많아질수록 힘들어할까 [달콤한 사이언스]

    지난주 중증 자폐스펙트럼장애(ASD) 아들을 향한 헌신적 사랑으로 많은 사람의 눈시울을 붉히게 만든 ‘피터팬 아빠’ 전경철 작가가 세상을 떠났다. 전 작가의 별세로 자폐스펙트럼장애에 대한 우리 사회의 관심이 높아지고 있다. 자폐스펙트럼장애를 가진 사람은 남들이 놓치는 세부적 사안에 집착한다든지 얼굴보다 특정 패턴에 집중하기도 하고 감각이 지나치게 예민하거나 무뎌지기도 한다. 그러나 그 이면의 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 복잡한 지시문을 듣고 따라야 하는 기존 실험으로는 말을 거의 하지 않거나 지적장애를 동반한 중증 자폐스펙트럼증후군을 가진 사람들이 연구에서 빠져 있었기 때문이다. 미국 보스턴대 정신의학 및 뇌과학과, 대학원 신경과학과, 시스템 신경과학 연구센터 공동 연구팀은 생쥐 실험에서 쓰던 행동 과제를 온라인 비디오게임으로 바꿔 중증 자폐인까지 측정하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 이를 통해 자폐인들은 정보가 많아질수록 통합 잡음이라는 메커니즘 때문에 지각에 이상이 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 9월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘지오드’라고 이름 붙인 보석 찾기 게임을 만들었다. 화면 가운데 아바타를 누르면 좌우 양쪽에서 보석 모양의 빛이 2.5~3초 동안 짧게 깜박인다. 더 많이 반짝인 쪽을 고르면 보석은 가방 속으로 들어가고 틀리면 보석이 바위 속으로 사라지도록 했다. 핵심은 이 규칙을 실험에 참가하는 자폐인들에게 알려주지 않는다는 것이다. 생쥐 실험에서처럼 참가자들은 성공과 실패라는 피드백을 통해 규칙을 스스로 알아내게 했다. 총 200회 시행 중 처음 10회는 좌우 차이가 10대 0 또는 9대 1로 뚜렷하게 나타났고 이후 190회에서는 평균 7대 3 비율로 난이도를 높였다. 컴퓨터 마우스 조작이 쉽지 않은 자폐인들을 위해 태블릿 터치스크린으로도 할 수 있게 했다. 연구팀은 11~17세 청소년 308명을 화상으로 연결해 각자의 집에서 게임을 하게 했다. 이 중 212명은 자폐 진단자, 96명은 자폐가 없는 그들의 형제자매였다. 보호자는 사회적반응척도(SRS-2), 바인랜드 적응행동척도(VABS-3) 등 4종 설문에 응답하도록 했다. 200회 실험을 모두 마치고 정확도 61.6% 이상을 달성하는 기준을 통과한 비율을 살펴봤다. 그 결과, 비자폐 형제자매 92.9%, 적응행동 점수가 높은 자폐 청소년 90.6%, 적응행동 점수가 낮은(VABS-3 75점 미만) 자폐 청소년도 75.8%였다. 여기에는 VABS-3 50점 미만인 ‘중증 자폐’ 범위에 드는 이들도 포함된 것으로 나타났다. 눈에 띄는 것은 쉬운 연습 구간에서는 일반인과 자폐인 사이에서 차이가 없었으나 본 자극으로 넘어가는 순간 정확도가 급락한 뒤 회복되는 과정에서 자폐 참가자는 회복이 느렸고 최고 정확도 도달 비율도 낮았다. 연구팀은 이 같은 결과를 신호탐지이론에 기반한 계산 모델로 분석했다. 그 결과 ‘통합 잡음’ 값이 비자폐군 0.072, 고적응 자폐군 0.101, 저적응 자폐군 0.138로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 빛을 감지하는 능력 자체가 떨어지는 것이 아니라 여러 신호를 보고 하나의 판단으로 묶는 단계에서 오차가 커진다는 뜻이라고 설명했다. 섬광 수가 적을 때는 티가 나지 않다가 정보가 쏟아질수록 판단이 급격히 흐트러진다는 것이다. 연구팀은 장단기기억 구조의 인공신경망에 같은 게임을 학습시키고 가우스 잡음을 주입하고 관찰했다. 인공신경망은 잡음이 없을 때는 11번째 시행에서 85.5% 정확도에 도달했지만 잡음을 키우자 학습 속도와 최종 성적이 함께 떨어지며 자폐 참가자의 학습 곡선과 똑같아졌다. 연구를 이끈 벤저민 스콧 보스턴대 교수는 “이번 연구는 말이 없거나 지적장애를 동반해 그동안 연구에서 배제됐던 자폐인까지 참여시켜 자폐 메커니즘을 탐구했다는 점에서 의미가 크다”며 “자폐의 지각 이상은 감각을 못 느껴서가 아니라 정보를 시간에 걸쳐 합산하는 단계의 잡음 때문이며 그 잡음은 적응기능 손상 정도를 잘 반영한다”고 설명했다.
  • “정해진 운동만으론 안 된다”…헐리웃 스타 제니퍼 로렌스가 깨달은 30대 건강의 비밀

    “정해진 운동만으론 안 된다”…헐리웃 스타 제니퍼 로렌스가 깨달은 30대 건강의 비밀

    매일 정해진 시간 동안 헬스장에서 열심히 운동하더라도 그 외의 시간을 계속 앉아서 보낸다면 운동 효과는 절반 이하로 떨어진다. 할리우드 톱스타 제니퍼 로렌스(36) 역시 30대에 접어들며 이러한 한계를 느끼고 몸 관리 방식을 전면 수정했다. 그는 최근 미국 패션지 ‘보그’와의 인터뷰에서 “30대 중반이 되니 하루 중 운동하는 시간이 움직임의 전부라는 걸 느꼈다”며 “일상생활에서 더 많이 움직여야 할 필요성을 크게 깨달았다”고 전했다. 제니퍼 로렌스가 새로 시작한 대표적인 운동은 요가다. 요가는 호흡과 명상을 중시해 정적인 정신 수련으로 오해받기 쉽지만, 실제로는 다양한 자세를 유지하며 몸 전체 근육을 고르게 사용하는 고강도 운동이다. 특히 복부와 골반 등 핵심 근육과 평소 쓰지 않던 속근육을 단련해 체형 불균형을 잡고 몸의 안정성을 높여준다. 체지방 감량 효과도 탁월하다. 독일 에센뒤스부르크대 연구팀에 따르면 12주간 집중 요가 프로그램에 참여한 복부비만 여성 그룹은 대조군보다 허리둘레, 체중, 체지방률이 현저히 감소한 것으로 나타났다. 더불어 제니퍼 로렌스가 강조한 핵심은 ‘비운동성 활동’, 즉 정해진 운동 외의 일상 속 움직임을 늘리는 것이다. 운동을 마쳤다는 안도감에 남은 하루를 앉아서만 보내면 대사 건강과 심혈관에 악영향을 준다. 국제학술지 ‘예방의학’에 따르면 좌식 시간이 긴 사람은 짧은 사람보다 심혈관질환 발생 위험이 약 29% 높았다. 반면 계단 이용하기, 가까운 거리 걸어가기 등 소소한 활동을 늘리면 근육이 포도당과 지방을 에너지원으로 소비해 식후 혈당 스파이크를 막고 하루 전체 열량 소모를 극대화할 수 있다. 30대 이후 건강 관리의 핵심은 1시간의 강도 높은 운동에만 의존하지 않고 일상 속 가벼운 신체활동을 지속해서 늘리는 데 있다.
  • 자라도 뼈 생김새가 거의 안 변한 공룡 있다고? [사이언스 브런치]

    자라도 뼈 생김새가 거의 안 변한 공룡 있다고? [사이언스 브런치]

    ‘트로오돈 포르모수스’(Troodon formosus)는 중생대 백악기 후기 북미 지역에서 살았던 사람 키 크기의 수각류 공룡이다. 알을 품고 새끼를 돌본 증거가 가장 잘 남은 공룡 중 하나이자 이름의 정당성을 놓고 170년째 다투고 있는 공룡이기도 하다. 시작은 지금으로부터 170년 전인 1865년 이빨 화석 한 점을 근거로 도마뱀류로 분류되고 이름이 지어지면서부터다. 문제는 이빨이 트로오돈을 다른 공룡과 구별해주지 못한다는 점이다. 이 때문에 2011년부터 여러 연구에서 이름을 새로 지어야 한다는 주장이 나왔다. 이런 상황에서 미국 몬태나 주립대 지구과학과, 노스캐롤라이나 주립대 생명과학과, 노스캐롤라이나 자연사박물관 공동 연구팀은 알 속 배아부터 다 자란 성체까지 다섯 세트의 화석을 통째로 분석해 이빨을 대신해 골반뼈, 뒷다리뼈 등 새로운 기준 표본의 해부학적 근거를 내놨다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 몬태나 주립대 부설 로키스박물관이 소장한 다섯 세트 표본을 분석했다. 대퇴골 길이를 기준으로 33.8㎜인 알 속 배아, 126㎜인 생후 1년 미만 새끼, 한 살짜리 새끼, 여러 개체가 함께 묻힌 뼈층 ‘잭스 버스데이 사이트’, 알 무더기와 함께 발견된 320㎜의 성체다. 뼈조직학상 큰 개체들은 3~18세로 추정되며 지층 연대는 백악기 후기에 해당하는 7699만~7478만 년 전이다. 연구팀 분석 결과 가장 눈에 띄는 것은 성장에 따른 변화가 적었다는 점이다. 허벅지 뼈인 대퇴골 윗부분에 돌출돼 있는 두 개의 큰 돌기인 대전자, 소전자와 발가락뼈의 신근 같은 주요 구조는 배아 화석에서도 발견됐고 성체가 될 때까지 사라지거나 새로 생기지 않았다. 달라진 것은 비율로, 대퇴골 대 경골 길이 비율은 어린 개체 0.72에서 성체 0.89로 커졌고 뼈 표면은 다공성 질감에서 매끈한 질감으로 바뀐다. 이런 변화는 개체마다 제각각이 아니라 일정한 성장 단계에서 공통적으로 나타난다는 점에서 트로오돈 성장이 환경에 크게 변하지 않는 정해진 궤도를 따른다는 것을 보여준다. 이런 불변성은 다른 공룡의 신분을 가리는 잣대가 된다. 화석 연구에서는 크기가 다른 뼈가 나오면 두 종인지, 한 종의 새끼와 성체인지 가려내기가 쉽지 않다. 아시아에서는 같은 지층에서 트로오돈과 다른 공룡 여러 종이 발견될 때마다 “한 종의 성장 단계일 뿐”이라는 의심을 받았다. 연구팀은 다른 공룡에서는 트로오돈과 달리 극단적인 비율의 변화가 발생한다고 밝혔다. 그래서 별개 종으로 구분할 수 있게 되는 것이다. 중국 네이멍구에서 나온 린헤베나토르와 필로베나토르가 대표적이다. 연구팀은 필로베나토르가 린헤베나토르의 새끼이려면 자라는 동안 대퇴골 대비 발허리뼈 길이가 급격히 줄어들어야 하는데 트로오돈에서는 그런 극단적 변화가 없었던 만큼 별개 종으로 보는 편이 타당하다고 밝혔다. 다 자란 뒤에도 몸집은 제각각이었다. 뼈층에서 나온 정강이뼈 하나는 성체 표본보다 20%가량 길었다. 발 부위 병변도 두드러져 발허리뼈 3점, 발가락뼈 5점에서 병리 소견이 확인됐다. 성체급 표본만 놓고 보면 부위별 20~30%에 이른다. 트로오돈처럼 낫 발톱을 가진 드로마이오사우루스류에서도 드문 현상이어서 발을 쓰는 방식이 달랐다고 해석할 수 있다. 연구팀 관계자는 “생물의 학명은 실물 표본 하나에 묶여 있어야 하기 때문에 트로오돈의 이름을 짓게 된 것은 1856년의 이빨인데 이것만으로 트로오돈과 공룡이라는 사실까지만 알 수 있다”며 “이번 연구로 새로운 부분을 발견한 만큼 학명이 바뀌어야 할 것”이라고 설명했다.
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