공룡 발자국 화석은 뼈 화석과는 달리 공룡의 실제 행동과 보행 방식, 사회성, 생태 환경을 파악할 수 있는 ‘살아 있는 화석’으로 고생물학 연구에서 매우 중요하다. 공룡 발자국 화석은 중요한 연구 지표이지만, 기존 방법으로는 해석이 쉽지 않다. 기존에는 발자국 화석을 특정 공룡에 맞추는 컴퓨터 데이터 세트를 수동으로 구축해야 했기 때문에 편향이 발생할 수 있다. 이런 상황에서 독일 헬름홀츠 재료·에너지 연구센터 광학과, 영국 에든버러대 지구과학부, 리버풀 존 무어스대 생명·환경과학부 공동 연구팀은 수백만 년 전 형성된 공룡 발자국을 식별할 수 있는 인공지능(AI) 기반 앱을 개발했다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 1월 27일 자에 실렸다. 고생물학자들은 수많은 공룡 발자국을 연구하면서 이들이 사나운 육식공룡, 온순한 초식공룡, 비행 공룡인지 빠르게 구분할 수 있는 방법을 찾아왔다. 이에 연구팀은 컴퓨터가 공룡 발자국 형태의 변이를 스스로 학습하도록 했다. 연구팀은 약 2000개의 화석 발자국과 가장자리 변위 같은 현실적 변화를 모방한 수백만 개의 추가 변이를 학습시켰다. 발가락 간격, 발뒤꿈치 위치, 지면에 닿는 접촉 면적 크기, 발 각 부분에 실리는 무게 분포 등 발자국 변이의 8가지 핵심 특징을 식별하도록 했다. 이런 변이를 인식한 인공지능 모델은 기존 화석 발자국과 비교를 통해 어떤 공룡의 발자국인지를 예측할 수 있다. 이 기술을 적용한 앱인 ‘디노트래커’는 스마트폰으로 공룡 발자국 사진이나 스케치를 업로드하면 즉시 분석 결과를 받을 수 있다. 이 알고리즘은 논란 여지가 있는 종을 포함해 인간 전문가의 분류와 약 90% 일치율을 보였다. 특히 2억 년 전에 만들어진 여러 공룡의 발자국이 멸종된 조류와 현대 새의 발자국과 놀라울 정도로 유사한 특징을 공유한다는 사실을 발견했다. 또, 새가 기존에 생각했던 것보다 수천만 년 더 일찍 기원했을 가능성이 있고, 원시 공룡이 우연히 새의 발과 유사한 발을 가졌을 가능성이 큰 것으로 확인했다. 연구팀은 이 앱을 이용해 1억 7000만 년 전의 것으로 스코틀랜드 스카이 섬 갯벌에 찍혀 오랫동안 미스터리로 남아 있던 발자국을 분석한 결과, 가장 오래된 오리부리공룡의 친척들에 의해 만들어졌을 가능성이 크다고 밝혔다. 연구를 이끈 스티븐 브루사티 영국 에든버러대 교수는 “이번 연구 결과는 1세기 넘게 전문가들을 난관에 빠뜨렸던 공룡 발자국 분류를 객관적이고 데이터 기반 방식으로 해결할 수 있음을 보여준다”며 “이번 방법은 발자국 변이를 인식하고 그 생성자에 대한 가설을 검증하는 편향 없는 방식을 제공해 연구, 교육, 현장 조사에도 탁월한 도구가 될 것”이라고 말했다.

동물이나 생선의 뼈를 이용한 도구나 돌을 이용한 개인 장신구, 안료 사용 같은 석기 시대 기술 혁신은 초기 인류의 행동 복잡성 발전과 연관된다. 이런 혁신은 약 30만~5만 년 전 중기 홍적세 후기에 아프리카와 서유럽에서 발생했을 것으로 여겨져 왔다. 아시아 지역의 경우 석기 시대의 기술과 복잡한 도구와 관련한 기록은 약 4만 년 이후에나 찾아볼 수 있었다. 이런 상황에서 중국, 호주, 미국, 스페인, 노르웨이 5개국 연구자로 구성된 국제 공동 연구팀은 중국 중부에서 발견된 초기 인류가 약 16만~7만 2000년 년 전에 정교한 석기를 제작해 사용했을 것이라는 증거를 발견했다고 31일 밝혔다. 이번 발견은 해당 시기에 아시아 지역 석기 기술이 유럽이나 아프리카에 비해 뒤처졌다는 기존 연구 결과들을 뒤집는 것이어서 눈길을 끈다. 이 연구에는 중국 척추동물 고생물학 및 고인류학 연구소, 베이징 연합대학, 시안 지구 환경 연구소, 중국 사회과학원 고고학 연구소, 베이징 중국과학원대, 허난성 문화유산 및 고고학 연구소, 난양 문화유산 보존 연구소, 베이징 지리학 및 지구물리학 연구소, 호주 그리피스대 인간 진화 연구센터, 퀸즐랜드대, 미국 시애틀 워싱턴대, 스미스소니언 연구소 국립 자연사 박물관, 스페인 카탈루냐 인류 고생태학 및 사회 진화 연구소, 로비라이 비르길리 대학교, 발렌시아대, 노르웨이 오슬로대 고고학자와 고인류학자, 물리학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 28일 자에 실렸다. 오랫동안 고고학 분야에서는 아프리카와 서유럽의 호미니드는 상당한 기술적 진보를 보였지만, 동아시아의 호미니드는 더 단순하고 보수적이며 원시적인 석기를 사용했을 것이라는 주장이 지배적이었다. 연구팀은 중국 중부 허난성 시구에서 약 16만 년 전부터 7만 2000년 전 사이로 추정되는 석기 2601점을 발견했다. 특히 유물 중에는 손잡이가 달린 도구가 있었는데, 이는 동아시아에서 알려진 가장 오래된 복합 도구라고 연구팀은 밝혔다. 이것들은 돌 부품과 손잡이, 자루가 결합한 형태였다. 이번에 발견된 유물 대부분은 50㎜ 미만 크기로 분리된 조각 형태로 발견됐다. 절단, 긁기, 구멍 뚫기 등 다양한 도구를 제작하는 데 사용된 기술을 이미 갖추고 있었던 것으로 추정된다. 연구팀은 도구 표면의 미세 마모 패턴을 근거로 이 도구들이 나무나 갈대 같은 식물 재료를 다듬는 데 사용됐을 것이라고 본다. 이번 연구 결과는 중후기~후중기 플라이스토세에 인류 조상들이 아프리카와 서유럽, 아시아 전역에서 복잡한 기술을 창출했을 가능성이 높다는 기존 연구 결과를 뒷받침한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 마이클 페트라글리아 호주 그리피스대 교수는 “이번 연구 결과는 아시아 지역 인류 조상이 복잡한 계획성, 숙련된 제작 기술, 도구 성능 향상 방식을 갖고 있음을 보여준다”며 “석기에서 드러난 기술적 전략은 동아시아에서 9만년간간 지속된 환경 변화에 호미니드 집단이 적응하는 데 중요한 역할을 했을 것”이라고 말했다.

편하다고 쉽게 쓰고 버리는 플라스틱 쓰레기가 늘면서 바다의 미세 플라스틱 오염은 인간을 포함한 생태계 전체에 악영향을 미치고 있다. 남태평양 공동체로 불리는 태평양 섬 국가·영토(PICTs)는 지리적으로 격리돼 있음에도 급속한 도시화와 제한된 폐기물 및 수자원 관리 시스템 때문에 미세 플라스틱 오염에 특히 취약하다. 더욱이 생계 수단이나 문화적 기반, 영양 공급원을 어류에 의존하고 있어 미세 플라스틱 오염에 따른 영향은 더욱 크다. 이런 상황에서 피지 수바 사우스 퍼시픽대, 태평양 군도 기후 행동 네트워크, 피지 수산산림부, 일본 큐슈대 생명자원 및 생태환경과학부, 독일 라이프니츠 열대 해양 연구센터, 바누아투 해양수산부, 에마루스 사우스 퍼시픽대, 통가 수산부, 투발루 수산부 공동 연구팀은 태평양 섬 국가와 외딴섬 연안 해역에 서식하는 어류의 3분의 1이 미세 플라스틱에 오염된 상태라고 30일 밝혔다. 특히 피지에서는 미세 플라스틱 오염률이 75%에 이르고, 산호초에 서식하거나 바다 바닥 쪽에 사는 어류의 피해가 심각한 것으로 조사됐다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 1월 29일 자에 실렸다. 미세 플라스틱에 관한 연구는 많지만 PICTs 지역에서 소비되는 어류의 오염에 관한 연구는 거의 없었다. 이에 연구팀은 ‘글로벌 생물다양성 정보 시설’의 공개 자료를 활용해 피지, 통가, 투발루, 바누아투 주변에서 잡히는 138종 878마리의 연안 어류를 대상으로 미세 플라스틱 오염률을 조사했다. 그 결과 이들 지역 연안에서 잡히는 어류의 3분의 1에서 미세 플라스틱 입자가 검출됐다. 오염률은 섬마다 차이를 보였다. 피지에서는 어류의 75%에서 미세 플라스틱이 발견돼 전 세계 평균인 49%보다 훨씬 높았다. 오염 빈도는 높았지만 개체당 발견된 플라스틱 양은 적은 것으로 나타났다. 반면 바누아투에서 잡힌 어류의 오염 비율은 5%에 불과했다. 또 네 개 섬 모두에서 포획된 정갈돔과 실붉돔 2종 모두 피지에서 다른 섬들보다 높은 수준의 오염도를 보였다. 연구팀은 전 세계 어종 데이터베이스를 활용해 다양한 생태적 특성이 미세 플라스틱 오염률에 미치는 영향을 조사했다. 산호초 어류와 바닥에 가깝게 사는 저서성 어류는 연안, 석호 어류나 외해 어류에 비해 오염도가 높았다. 연구팀은 피지의 오염률이 다른 섬들과 세계 평균보다 높은 이유로 높은 인구 밀도와 광범위한 연안 개발, 효과적이지 못한 폐기물 관리 관행 등을 지적했다. 연구를 이끈 아만다 포드 피지 사우스 퍼시픽대 박사는 “태평양 어류의 미세 플라스틱 수준은 일반적으로 산업화한 지역보다 낮지만, 태평양 지역 사회는 주요 단백질 공급원으로 어류에 훨씬 더 크게 의존한다”고 밝혔다. 이어 “이번 연구 결과는 PICTs 국민의 식량이 되는 어류가 심각하게 오염됐다는 것을 보여 주며, 인류 식량 체계의 취약성을 엿볼 수 있다”고 강조했다.

국내 한 통계에 따르면 2024년 말 기준 반려동물을 키우는 사람은 총인구의 약 3분의 1에 이른다. 반려동물은 말을 할 수 없기 때문에 답답할 때가 많다. 그런데 주인의 말투에 따라 반려동물의 신체 균형 감각이 좌우될 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 오스트리아 빈 수의과대 연구팀은 반려견이 주인의 화나거나 기쁜 목소리를 들으면 감정적 흥분을 일으켜 신체 균형 감각에 변화가 일어난다는 사실을 확인했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 1월 29일 자에 실렸다. 인간과 동물 모두에게 안정된 자세는 넘어지지 않고 서 있거나 걷는 등 다른 활동을 수행할 수 있는 능력의 기반이 된다. 안전성을 유지하기 위해 근육은 시각적 단서와 신체 자체의 위치 감각에 의존한다. 최근 사람을 대상으로 한 연구에 따르면 외부 소리도 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 고주파는 불안정 행동, 백색 소음은 안정 행동에 영향을 주는 것으로 확인됐다. 연구팀은 소리가 동물의 자세 안정성에 미치는 영향을 살펴본 연구가 없다는 점에 착안했다. 이를 확인하기 위해 다양한 종류와 나이의 반려견 23마리를 대상으로 사람의 행복한 목소리, 화난 목소리를 들었을 때 균형 변화를 측정했다. 이를 위해 연구팀은 소리에 반응하는 반려견의 미세한 움직임까지 감지하는 압력 감지 플랫폼을 개발했다. 그 결과 아무 소리도 듣지 않은 경우와 비교했을 때 화난 목소리를 들었을 때 ‘지지표면’이라는 매개 변숫값이 더 높게 나타났다. 지지표면은 반려견의 중심 압력 이동 경로가 플랫폼에서 차지하는 면적을 의미한다. 지지표면 값이 클수록 불안정성이 증가하고 균형 유지를 위해 더 큰 신체 움직임이 필요하다는 것을 뜻한다. 그러나 나머지 4개의 안정화 매개변수는 목소리 톤에 일관된 연관성을 보이지 않았다. 연구팀에 따르면 인간의 화난 목소리와 행복한 목소리가 감성적 각성을 유발해 균형을 안정화하기도 하고 불안정하게 만들기도 하는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바바라 복스탈러 교수는 “일부 반려견은 기쁜 목소리를 들었을 때도 불안정한 모습을 보였는데, 어쨌든 화난 목소리는 자세의 불안정화와 밀접한 관련을 갖는 것으로 나타났다”며 “과거 경험이 개체별 반응에 영향을 미치는지 추가 연구를 진행할 계획”이라고 설명했다.

20세기 인류에 큰 영향을 미친 사상가 중 한 명인 프로이트의 정신분석학에서 가장 중요하게 여기는 것은 무의식이다. 어린 시절의 경험으로 형성된 무의식이 어른이 된 뒤 인간의 행동에 상당한 영향을 미친다는 것이 프로이트 심리학의 주요 뼈대다. 정신분석학이 과학적이냐 아니냐는 논쟁은 뒤로하더라도, 아동기에 무엇을 보고 듣고 경험했는가가 성인이 된 후 행동과 판단에 어느 정도 영향을 미친다는 점은 부인할 수 없는 사실이다. 1980~90년대 어린 시절 즐겨 봤던 SF 영화들은 유독 디스토피아적인 내용과 소재들이 많았다. 지금 같으면 피지컬 인공지능(AI)이라고 불렀을 로봇과 군사 인공지능인 스카이넷이 인간과 전쟁을 벌이는 ‘터미네이터’와 사이보그 인간 경찰과 전투 로봇이 등장하는 ‘로보캅’이 그랬다. 인간이 인공지능 컴퓨터에 의해 양육되며 가상의 세계를 현실로 착각하며 산다는 내용의 ‘매트릭스’도 빼놓을 수 없다. 청소년기에 이런 SF의 세례를 받은 덕분인지 모르겠지만, 새로운 기술이 등장하면 어린아이들이 새 장난감을 만나는 것처럼 얼른 한번 써봐야겠다는 호기심, 조바심과 함께 ‘이 기술이 잘못 사용되면 어떻게 하지’를 걱정하는 버릇이 생겼다. 요즘 인공지능 기술에 대해서도 마찬가지다. 과학 분야 취재를 담당하고 있다 보니 매주 다양한 분야의 최신 과학기술 논문들을 본다. 지난 몇 년 동안 분야를 막론하고 AI 관련 논문들이 쏟아지고 있음을 체감한다. 이전에는 AI를 이용해 ‘이런 것도 할 수 있다’는 식의 논문이 많았다면 최근 들어 인공지능과 관련한 문제점을 지적하는 연구들도 심심찮게 만날 수 있다. 지난주에 나온 논문들만 해도 그렇다. 미국 의학협회에서 발행하는 국제 학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에는 생성형 인공지능 사용이 우울 증상 증가와 유의미한 연관성이 있다는 연구 결과가 실렸다. 미국 거주 성인 남녀 2만 847명을 대상으로 조사한 결과 생성형 AI 사용 수준이 높을수록 우울 증상이 증가하는 경향이 발견됐으며, 특히 젊은 사용자 중 매일 사용하는 사람들에게서 중증도의 우울증 발생 확률이 높다는 내용이었다. 과학 저널 ‘사이언스’ 23일 자에는 한국, 미국, 영국, 노르웨이 공동 연구팀이 악의적 인공지능 군집이 민주주의에 심각한 위협을 가할 수 있는 대규모 조직적 허위 정보 유포에 이용될 가능성이 크다는 점을 지적하고 대책을 촉구하는 논문이 발표됐다. 사실 이런 이야기를 하면 산업계에서는 “전 세계적으로 치열한 경쟁을 벌이고 있는데 부정적 면을 부각하는 것은 경쟁력 확보에 도움이 되지 않는다”라거나 “문제가 생기면 시장에서 알아서 해결할 것”이라고 불만 섞인 목소리를 내곤 한다. 지난 22일 시행된 ‘AI 기본법’에 대해서도 산업계는 불만인 듯싶다. SF 영화에 흔히 등장하는 기술만능주의, 시장만능주의의 전형적 모습을 보는 듯하다. 현재 인공지능 기술의 발전 속도를 고려한다면 요즘 나오는 AI 관련 서적에서 예측되는 것 이상의 현실이 우리 앞에 생각보다 빨리 다가올 수 있다. 인공지능이 인간의 지적 능력을 뛰어넘는 특이점을 지난 뒤 벌어질 수 있는 일들은 전문가들도 쉽게 예측하지 못하고 있다. 인공지능 시대를 막연히 낙관만 할 수는 없을 것이다. 그렇기 때문에 이번 사이언스 논문도 그렇고 지난해 국제 학술지 ‘위기 분석’에 실린 논문에서도 “인공지능은 반드시 발전과 규제가 함께 가야 하는 기술이며, 규제는 단순한 가이드라인 수준에 그쳐서는 안 된다”고 지적하는 것이다. AI는 어느 순간이 지나면 인간의 통제 범위를 벗어나 스스로 진화할 수 있는 기술이다. 적절한 규제 없는 기술 발전은 최악의 상황을 가져올 수 있다. 그렇기 때문에 기술이 초래하는 부작용이 수면 위로 드러나기 시작하면 이미 걷잡을 수 없는 상황일 수 있다. 어느 개그맨의 말처럼 늦었다고 생각할 때는 진짜 늦었을 때가 될지 모른다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

배우 김우빈이 투병한 것으로 알려진 비인두암과 관련해 녹차와 커피를 마시는 것이 발병 위험을 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 대만 중앙통신사와 자유시보 등에 따르면 국립대만대학교병원(NTUH) 이비인후과 왕청핑 교수는 지난 26일 20여년간의 장기 추적 연구를 통해 이러한 결과가 나왔다며 “식단을 통해 비인두암의 위험을 낮출 수 있다”고 밝혔다. 왕 교수가 이끄는 NTUH의 비인두암 연구팀은 미국 국립암연구소 등과 협력해 비인두암 환자 등을 대상으로 한 코호트 연구를 진행했다. 1996년부터 2004년, 2006년부터 2020년까지 총 1800여명의 비인두암 환자와 2000명의 대조군을 비교 분석했다. 분석 결과 일주일에 녹차 또는 커피 두 잔(약 500㎖)을 마신 사람의 비인두암 발병 위험이 그렇지 않은 사람보다 낮았다고 설명했다. 또한 비타민A가 다량 함유된 채소나 생선이 많이 포함된 식단도 비인두암 발병 위험 감소와 관련이 있다고 덧붙였다. “녹차·커피 일주일 두 잔, 비타민A가 위험 낮춰”비인두암은 뇌 기저에서 입천장(연구개)까지 이르는 인두의 가장 윗부분인 비인두에 생기는 악성종양이다. 전 세계적으로 10만명당 1명꼴로 발병하지만, 중국 남부지방에서는 이보다 발병률이 높으며 대만과 홍콩, 화교가 많은 인도네시아 등에서도 발병률이 높다. 또한 남성의 발병률이 여성의 3배에 이르며, 40~55세 사이에서 주로 발병한다는 보고도 있다. 비인두암은 앱스타인-바 바이러스(EBV) 감염 또는 만성적인 코의 염증, 위생 환경 등이 원인으로 알려져 있다. 유전적 원인이나 면역 기능 저하와 비인두암의 연관성에 관한 연구도 진행되고 있다. 비인두암의 초기 증상으로는 목에 만져지는 혹이 대표적이다. 콧물에 피가 섞이거나 한쪽의 코막힘, 귀가 막히거나 한쪽 귀만 들리지 않는 느낌 등도 비인두암을 의심해볼 수 있다. 종양이 커져 이관의 입구를 막으면 중이강 내 압력이 낮아져 물이 고여 삼출성 중이염으로 이어지기도 한다. 특히 비인두암이 진행해 뇌 쪽을 침범하면 뇌신경 마비를 일으킬 수 있으므로 증상이 있을 경우 신속히 진단 및 치료에 돌입하는 것이 좋다. 차 또는 커피가 비인두암을 비롯한 두경부암의 발병 위험을 낮춘다는 연구 결과는 이전에도 나온 바 있다. 미국 유타대 의대 연구팀은 지난 2024년 국제학술지 ‘암’에 공개한 연구를 통해 “매일 4잔 이상의 카페인이 함유된 커피를 마신 사람들은 커피를 마시지 않은 사람들보다 두경부암 발병 확률이 17% 낮았다”라고 밝혔다. 연구진은 두경부암 환자 9000여명과 대조군 1만 5000여명을 분석해 이러한 결론을 내렸다. 디카페인 커피와 차를 마시는 사람 또한 두경부암 발병 위험이 낮았다. 커피와 차가 두경부암 위험을 낮추는 정확한 메커니즘은 아직 연구가 진행 중이다. 커피와 차에 함유된 카페인, 클로로젠산, 카테킨 등 항산화 성분과 관련 있는 것으로 추정된다.

최근까지도 널리 유행 중인 키토 다이어트, 이른바 ‘저탄고지’ 식단을 장기적으로 가져갈 때 건강에 해로울 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 유타대학교 보건대학 연구진이 학술지 ‘사이언스 어드밴스’(Science Advances)에 발표한 연구에 따르면 키토 다이어트는 장기적으로 신체가 지방과 탄수화물을 처리하는 방식에 해로운 영향을 끼칠 수 있는 것으로 나타났다. 키토 다이어트는 지방 섭취를 늘리고 탄수화물 섭취를 극도로 제한하는 방식(저탄고지)의 식이요법이다. 원래는 간질 환자의 발작을 조절하기 위해 도입됐던 이 식이요법은 최근 체중 감량과 비만 치료, 제2형 당뇨병 관리 등의 목적으로 활용되며 주목받았다. 탄수화물 섭취를 급격히 줄이면 신체는 지방을 케톤체로 분해해 뇌의 대체 에너지원으로 사용한다. 이를 케토시스 상태라고 하는데, 이러한 대사 변화는 뇌 활동을 안정시키고 발작을 줄이는 데 도움을 주는 것으로 알려졌다. 이것이 체중 감량과 대사 건강 증진의 수단으로 널리 알려졌는데 최근까지 그 효과와 작용에 대한 연구는 주로 단기간의 관찰과 실험에 초점이 맞춰져 있었다. 연구진은 암수 성체 쥐를 이용해 장기 실험을 설계했다. 실험쥐는 네 가지 식단 중 하나에 배정됐다. ①고지방 서구식 식단 ②저지방 고탄수화물 식단 ③거의 모든 열량이 지방에서 나오는 키토(저탄고지) 식단 ④단백질 함량이 동일한 저지방 식단 쥐들은 9개월 이상 자유롭게 먹이를 섭취했고, 연구진은 이 기간 쥐들의 체중과 음식 섭취량 변화를 추적했다. 또 혈중 지질 수치, 간 지방 축적량, 혈당 및 인슐린 수치를 측정했다. 인슐린을 생산하는 췌장 세포에서 활성화되는 유전자도 조사했으며, 첨단 현미경을 동원해 관찰된 대사 효과 이면에 있는 세포 변화도 살폈다. ①고지방 서구식 식단을 섭취한 쥐와 비교했을 때 ③저탄고지 식단을 섭취한 쥐는 체중 증가량이 현저히 적었다. 이러한 효과는 암수 모두에게서 나타났다. 그러나 저탄고지 식단으로 인한 체중 증가는 주로 근육보다도 지방이 늘어난 결과였다. 특히 저탄고지 다이어트는 체중 증가를 막는 데 도움이 됐지만, 심각한 대사 문제를 야기했다. 그 중 일부는 단 며칠 만에 나타났다. 연구 책임저자인 아만딘 샤익스 박사는 “한 가지 분명한 것은 고지방 식단을 섭취했을 때 지방질이 어딘가로 이동해야 하는데, 대부분 혈액과 간으로 향했다”고 설명했다. 간에 지방이 과도하게 축적되는 지방간 질환은 대사 질환의 주요 지표이며 비만과 밀접한 관련이 있다. 샤익스 박사는 “저탄고지 식단은 지방간 질환 예방에 전혀 도움이 되지 않았다”고 지적했다. 특이한 것은 이러한 변화가 암수 간 각각 다르게 나타났다는 점이다. 수컷 쥐는 간 기능 저하와 함께 심각한 지방간을 앓았지만, 암컷 쥐의 간에는 지방이 눈에 띄게 축적되지 않았다. 저탄고지 식단은 혈당 조절에도 예상치 못한 결과를 가져왔다. 2~3개월간 저탄고지 식단을 유지한 쥐들은 혈당과 인슐린 수치가 낮아졌는데도 심각한 부작용이 나타났다. 탄수화물이 소량만 공급돼도 혈당이 매우 오랫동안 매우 높게 유지된 것이다. 추가 분석 결과 쥐들은 췌장 세포에서 인슐린이 충분히 분비되지 않아 혈당 조절에 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 연구진은 장기간 고지방 식이에 노출된 것이 원인일 수 있다고 추측했다. 고지방 식이가 췌장 세포에 스트레스를 가해 단백질 이동 기능을 저해하는 것으로 보인다는 설명이다. 정확한 작용 과정은 아직 연구 중이지만, 연구진은 이러한 세포 스트레스가 포도당 반응 장애에 중요한 역할을 하는 것으로 보고 있다. 다만 쥐들이 저탄고지 식단을 중단하자 혈당 조절이 일부 개선됐다. 연구진은 쥐 실험 결과가 항상 인간에게 동일하게 적용되는 것은 아니라고 전제하면서도 극단적인 저탄고지 식단이 장기적으로 대사 기능에 해로울 수 있음을 보여준다고 설명했다. 이 때문에 저탄고지 식단을 선택하기 전에 잠재적 이점과 위험을 신중하게 비교 검토해야 한다고 권고했다. 연구를 이끈 몰리 갤럽 박사는 “저탄고지 다이어트를 고민 중이라면 누구든 의료 전문가와 상담할 것을 강력히 권한다”고 강조했다.

포항공과대학(POSTECH) 연구진이 인공지능(AI)을 활용한 반도체 설계 자동화의 길을 열었다. 포항공대는 29일 전자전기공학과 김병섭 교수팀이 사람의 감각과 경험에 의존해 오던 반도체 설계 난제를 AI로 해결했다고 밝혔다. 연구는 반도체 회로 및 시스템 분야 국제 학술지인 ‘IEEE Transactions on Circuits and Systems(TCAS-I)’에 최근 게재됐다. 반도체는 대부분의 전자기기에 장착되는 핵심 기술이지만 설계는 사람의 손과 경험이 필요해 자동화가 쉽지 않다. 때문에 ‘아날로그 반도체 설계’는 설계자의 감각과 노하우에 의존하는 분야로 남아있다. 또한 설계 데이터는 기업 핵심 자산이라 외부 공개가 제한돼 학습에 필요한 데이터도 극히 부족한 실정이다. 이에 연구팀은 ‘파운데이션 모델’ 개념에 주목했다. 해당 모델은 대규모 데이터로 먼저 학습한 뒤 소량의 추가 학습만으로 다양한 작업을 수행할 수 있는 범용 AI 모델이다. 학습을 위해 반도체 배치도를 조각으로 나눈 뒤 일부를 가리고, 퍼즐을 맞추는 방식으로 설계 규칙을 익히는 ‘자기지도학습’ 방식을 적용해 대규모 사전학습을 시행했다. 이후 공통적으로 반복되는 구조와 패턴을 익힌 AI가 회로 연결과 구조 형성에 필요한 설계 작업을 수행할 수 있도록 추가 데이터 학습을 진행했다. 실험 결과 AI가 만든 배치도 중 96.6%가 설계 규칙과 회로 검증을 모두 통과했고, 기존 방식에 비해 1/8 수준의 데이터로도 동일한 성능을 달성했다. 상용화할 경우 설계 인력과 개발 기간을 줄여 반도체 산업 전반의 생산성과 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 산업 현장 적용을 목표로 연구를 이어갈 계획이다. 연구를 이끈 김병섭 교수는 “이번 연구는 데이터 부족으로 막혀 있던 아날로그 반도체 설계 자동화의 가능성을 실질적으로 확장한 성과”라고 했다.

국내 연구진이 리튬 금속 전지의 고질적 문제인 화재 위험과 짧은 수명을 획기적으로 해결할 수 있는 신기술을 내놨다고 29일 밝혔다. 한양대 임희대 교수와 성균관대 김병훈 교수 공동 연구팀은 리튬 금속의 부식을 막고 전지 열화를 근본적으로 해결하는 ‘부식 방지형 전해질’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 리튬 금속 전지는 기존 리튬 이온 전지보다 에너지 밀도가 훨씬 높아 차세대 배터리로 주목받아 왔다. 하지만 충·방전 과정에서 리튬이 나뭇가지 모양으로 자라나는 ‘덴드라이트(dendrite)’ 현상이 문제였다. 이 결정체가 배터리 분리막을 뚫으면 내부 단락이 생겨 화재나 폭발로 이어지기 때문이다. 연구팀은 기존의 독성 강한 화합물 대신 방향족 탄화수소를 조합한 새로운 전해질 설계법을 도입했다. 이 전해질은 리튬 표면에 튼튼한 보호막을 형성해 결정체 성장을 억제하고 금속 부식을 차단한다. 실험 결과, 새 전해질을 적용한 배터리는 기존보다 수명이 2배 이상 길어졌다. 특히 전해질의 가격은 낮추면서 에너지 효율은 높여 상업적 가치도 충분히 확보했다는 평가다. 임희대 교수는 “리튬 금속 전지의 안전성 문제를 동시에 해결한 원천 기술”이라며 “전기차는 물론 드론, 항공우주 등 배터리 산업 전반에 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 1월호에 게재됐다.

날씨가 춥다 보니 실내에서 생활하는 시간이 늘어납니다. 요즘은 온라인동영상서비스(OTT) 덕분에 주말만 되면 드라마나 예능 프로그램을 ‘몰아보기’ 하는 사람도 많습니다. 빈지워칭(Binge-watching)이라고 불리는 몰아보기는 2006~2007년 넷플릭스, 아마존 프라임 비디오 같은 OTT 등장과 함께 나타난 문화적 현상입니다. 물론 평일에 시간 내기가 어려워 주말에 프로그램을 몰아보는 경우가 많습니다. 그렇지만, 몰아보기 중독 수준에 이른 사람은 고립감, 우울감에 빠져 있을 가능성이 크다는 조사 결과가 나왔습니다. ●중독 수준의 시청, 우울감 가능성 중국 황산대 연구팀은 몰아보기 중독은 외로움과 밀접한 연관을 갖는다고 28일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 1월 22일 자에 실렸습니다. 코로나19 팬데믹 당시 사회적 거리두기의 영향으로 실내에 머무는 시간이 길어지면서 영상 매체 사용 시간이 길어지고, 고립감과 우울감을 호소하는 사람이 증가해 정신 건강에 대한 우려가 컸습니다. 2023년 5월 코로나19가 공식적으로 종식되면서 대부분 일상을 회복했지만, 일부는 여전히 중독 수준까지 몰아보기에 집착하고 동영상 시청 시간의 급증으로 일상생활에 지장을 받는다고도 합니다. 연구팀은 하루 3.5시간 이상 TV 시리즈를 시청하고 주당 4회 이상 시리즈 에피소드를 시청하는 성인 남녀 551명을 대상으로 중독적 행동, 외로움, 몰아보기 동기 등을 평가하는 조사를 했습니다. 조사 결과, 응답자의 61%가 몰아보기 중독 상태였으며, 이들은 고독감을 느끼는 수준이 일반인을 훨씬 넘어서는 수준으로 나타났습니다. 연구팀에 따르면 몰아보기 중독 동기는 외로움과 부정적인 현실 도피, 감정 증진 추구 등으로 조사됐습니다. ●“사회적 단절 극복하려 미디어 소비” 연구팀은 “높은 수준의 외로움을 경험하거나 그로 인한 우울감을 경험한 사람들은 사회적 단절을 극복하기 위해 미디어 소비를 증가시켜 결국 몰아보기 중독에 이를 가능성이 크다”고 설명했습니다. 선행 연구들에서도 동영상 몰아보기는 우울증, 외로움, 자기조절 결핍, 심지어 비만과도 연관이 있는 것으로 나타났습니다. 몰아보기 중독은 폭식이나 폭음과 유사한 강박적 소비의 한 형태이며 미디어 중독의 한 형태라는 연구도 많습니다. 춥다고 집 안에만 있다가는 몰아보기 중독과 우울감에 빠지기 십상입니다. 따뜻하게 챙겨입고 햇볕을 쐬고, 몸을 움직이며, 사람들을 만나는 데 좀 더 적극적일 필요가 있음을 이번 연구는 알려줍니다.

뇌 면역세포 ‘미세아교세포’ 열쇠활동 억제하면 기억력 유지 확인“기억상실, 공통된 메커니즘 시사” “오랫동안 나는 내가 태어났을 때의 광경을 보았다고 주장해 왔다…나는 분명히 보았다. 내가 갓 태어나 첫 목욕을 하던 새로 만든 나무 대야의 가장자리, 거기서 반짝이던 햇빛의 눈부심을.” 전후 일본 문학을 대표하는 탐미주의 작가 미시마 유키오의 자전적 소설 ‘가면의 고백’ 도입부다. 현대 과학의 측면에서 보자면 태어났을 때를 기억한다는 것은 불가능하다. 사람을 포함해 모든 포유류 아기들은 영유아기 시절 기억을 빠르게 잊어버리기 때문이다. ‘유아기 기억상실증’이라고 부르는 이 현상은 과학자들의 오랜 연구 대상이었다. 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지(TCD) 생화학·면역학부, 신경과학 연구소, 독일 막스 플랑크 인간 발달 연구소 생애 심리학 연구센터, 호주 멜버른대 신경과학·정신보건 연구소, 캐나다 토론토 국립 고등과학 연구소(CIFAR) 아동 및 뇌 발달 연구 프로그램 공동 연구팀은 미세아교세포라는 뇌 면역세포가 유아기 기억상실증의 열쇠를 쥐고 있다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 1월 21일 자에 실렸다. 미시마의 소설처럼 유아기를 기억한다고 주장하는 사람들은 거의 전부 부모나 친지들을 통해 들은 이야기를 자기 기억으로 착각하는 경우다. 연구팀은 유아기 기억상실증의 작동 원리를 규명하기 위해 갓 태어난 생쥐에서 뇌의 면역세포인 미세아교세포 활동을 억제하고, 공포 경험을 얼마나 잘 기억하는지 관찰했다. 또 기억 형성과 학습에 중요한 해마의 치아이랑과 편도체에서 미세아교세포의 변화를 조사했다. 그 결과 미세아교세포 활동이 억제되었을 때 어린 생쥐들이 공포 경험에 대한 기억을 깊게 형성한다는 사실을 확인했다. 또 발광 표지를 이용해 기억 형성과 연관된 신경세포인 기억 형성세포를 구분했다. 갓 태어난 어린 생쥐에서 미세아교세포를 억제하면 기억 형성세포가 활성화돼 기억 회상 능력도 향상될 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 이전 연구들에서도 과학자들은 면역 체계가 활성화된 어미에게서 태어난 쥐는 유아기 기억상실증을 보이지 않는 것으로 나타났다. 어미의 면역 체계가 강해 새끼 스스로 면역 시스템을 작동시킬 필요가 없기 때문이다. 또 유아기 기억상실증이 없는 생쥐 자손들의 미세아교세포 활동을 억제하면 역시 유아기 기억상실증이 사라지는 것으로 알려졌다. 연구팀에 따르면 중추신경계의 상주 면역세포인 미세아교세포가 뇌의 ‘기억 관리자’ 역할을 한다. 연구를 이끈 토마스 라이언 아일랜드 TCD 교수는 “유아기 기억상실은 인류의 가장 보편적이고 공통적인 기억상실 형태이며, 너무나 당연하다고 생각돼 지금까지 기억 연구에서 간과됐다”며 “이번 연구 결과는 유아기 기억상실이 일상생활이나 질병에서 나타나는 다양한 기억상실과 공통된 메커니즘을 갖고 있을 것이라는 점을 시사한다”고 말했다.

비타민 B1(티아민)이 배변 주기를 조절한다는 새로운 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 티아민이 풍부한 식품이나 비타민 B1 보충제가 변비·설사 같은 장 문제를 개선할 수 있다는 기대감이 커지고 있다. 국제학술지 뉴로가스트로엔테롤로지(Neurogastroenterology)에 최근 실린 논문에 따르면, 음식이 소화관을 통과하는 속도인 ‘장 운동성’을 연구하던 중 비타민 B1 대사와 관련된 여러 유전자 변이가 발견됐다. 통곡물, 육류, 생선, 콩류 등에 풍부한 비타민 B1은 인체에서 다양한 역할을 하는 필수 영양소다. 과학자들은 아직도 이 비타민의 기능을 연구 중이다. 장과 장내 미생물에서 비타민 B1의 역할은 이제 막 밝혀지기 시작했다. 연구진은 이번 발견으로 비타민 B1이 배변 빈도를 조절하는 역할을 한다는 사실을 처음 알아냈다고 밝혔다. 앞으로 추가 연구를 통해 이것이 확인되면, 비타민 B1 보충제나 티아민이 풍부한 음식으로 변비나 설사를 개선할 수 있을 것으로 기대된다. 스페인 바스크 연구기술연합의 유전학자 마우로 다마토는 “장 운동성 문제는 과민성대장증후군, 변비 등 흔한 장 질환의 핵심 원인”이라며 “이번 연구로 비타민 B1의 중요성을 확인했으니, 이제 실험실 실험과 임상 연구로 검증할 차례”라고 말했다. 연구팀은 특히 티아민을 활성화하고 운반하는 데 관여하는 유전자에 영향을 주는 두 가지 유전자 변이를 발견했다. 영국 바이오뱅크에 참여한 9만 8449명을 분석한 결과, 비타민 B1 섭취량과 배변 빈도 사이에 강한 연관성이 나타났다. 다만 두 유전자 변이를 모두 가진 사람들은 효과가 크게 달랐다. 이는 비타민 B1 대사가 배변 빈도와 장 운동을 조절하는 데 도움이 된다는 것을 보여준다. 최근 다른 연구들도 비타민 B1 보충제가 장 염증 치료에 효과적일 수 있다는 결과를 내놨다. 2020년 임상시험에서는 고용량 비타민 B1을 20일간 복용한 염증성 장질환(IBD) 환자들의 만성 피로 증상이 개선됐다. 연구진은 “앞으로 비타민 B1 보충이 유전적으로 취약한 사람들의 장 운동 장애와 과민성대장증후군 증상을 완화할 수 있는지 연구할 것”이라며 “이를 통해 개인 맞춤형 질병 관리가 가능해질 것”이라고 말했다.

대장암 환자가 커피를 마시면 암 재발 방지와 생존율 향상에 긍정적인 효과를 볼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 28일 대전대학교 서울한방병원에 따르면 동서암센터 조종관 교수 연구팀은 대장암 환자 5442명을 대상으로 한 관찰연구를 통해 커피 섭취와 대장암 환자의 장기 예후 간의 연관성을 확인했다. 연구 결과 커피를 섭취한 대장암 환자는 섭취하지 않은 환자에 비해 전체 생존율이 높고, 암 진행·재발 위험은 낮은 것으로 나타났다. 하루 커피 섭취량이 증가할수록 대장암 환자 예후가 개선됐다. 하루 커피 섭취량 1잔 증가 시 사망 및 재발 위험은 약 4% 감소하는데, 3잔을 마시면 약 12% 감소했다. 커피 섭취 효과는 3기 대장암 환자에게서 가장 뚜렷하게 나타났다. 3기 환자군의 경우 커피 섭취가 사망 위험을 40% 이상 낮추는 것으로 나타났다. 커피 종류에 따른 차이는 크지 않았다. 일반 커피와 디카페인 커피 모두 생존율 개선과 재발 위험 감소와의 연관성이 관찰됐다. 연구팀은 카페인 외에도 커피에 포함된 다양한 생리활성 성분이 영향을 미쳤을 가능성을 제시했다. 다만 커피 섭취와 대장암 환자 예후와의 인과관계를 확정하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요하다는 게 연구팀의 설명이다. 조 교수는 “이번 연구는 대장암 환자를 대상으로 커피 섭취와 예후의 관계를 용량, 병기, 커피 종류별로 종합 분석한 메타분석 연구”라며 “대장암 환자의 장기 생존 관리와 생활 습관 지도에 참고할 수 있는 근거를 제시한 것”이라고 말했다. 대전대 손창규 교수와 김준열 전공의가 함께 참여한 이번 연구는 미국암학회(AACR)에서 발행하는 공식 학술지 ‘Cancer Epidemiology, Biomarkers ＆ Prevention’(CEBP)에 온라인 게재됐다. 대장암은 전통적으로 미국과 유럽 등지에서 흔한 ‘서구형 암’으로 꼽혔다. 하지만 최근 한국을 비롯한 아시아 여러 나라에서 급격히 증가하고 있다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 동아시아의 대장암 발생률은 지난 30년간 2~4배 급증했다. 대장암은 아시아에서 빠르게 늘고 있지만, 생활 습관 개선을 통해 예방 가능한 암으로 알려져 있다. 전문가들은 ▲가공육·붉은 고기 줄이기 ▲과음 자제 ▲채소·과일·통곡물 섭취 늘리기 ▲규칙적 운동 등을 기본 수칙으로 권고한다.

청년기부터 꾸준히 술을 많이 마시면 대장암과 직장암 발병 위험이 최대 2배까지 치솟는다는 연구 결과가 나왔다. 다만 과거 아무리 술을 많이 마셨더라도 지금 당장 금주하면 암 전 단계인 용종 발생 위험을 절반 가까이 낮출 수 있는 것으로 확인됐다. 미국 국립암연구소(NCI) 연구팀은 지난 26일 성인기 전체를 아우르는 음주 습관이 대장암 발병에 어떤 영향을 미치는지 분석한 결과를 국제학술지 ‘캔서’(Cancer)발표했다. 연구팀은 미국 성인 약 8만 8000명을 20년 동안 추적 조사한 방대한 자료를 바탕으로, 술을 마신 기간과 양이 대장 건강과 어떤 상관관계를 갖는지 면밀히 살폈다. 참가자들은 18~24세, 25~39세, 40~54세, 55세 이상 등 네 시기에 걸쳐 맥주와 와인, 증류주 등을 얼마나 마셨는지 보고했다. 연구팀은 참가자를 주당 14잔 이상 마시는 그룹, 주당 7~14잔 미만을 마시는 그룹으로 분류했다. 이밖에 주당 1~7잔 미만, 주 1잔 미만 등 현재 음주자와 예전에 술을 마셨던 그룹, 술을 전혀 마시지 않는 그룹으로 구분했다. 연구 결과 성인이 된 후부터 꾸준히 많은 양의 술을 마셔온 ‘애주가’들은 대장암의 위협에 가장 취약했다. 일주일 평균 14잔 이상의 술을 지속적으로 마신 그룹은 술을 아주 적게 마신 그룹과 비교했을 때 대장암에 걸릴 확률이 91%나 높았다. 특히 음주량이 가장 많은 그룹(14잔 이상)이 대장의 마지막 부분인 직장에 암이 생길 위험은 가장 적은 그룹(1잔 미만)보다 95% 치솟는 것으로 나타났다. 술이 대장암을 유발하는 이유는 알코올이 몸속에서 분해될 때 생기는 ‘아세트알데히드’라는 독성 물질 때문이다. 이 물질은 우리 몸의 설계도인 DNA를 손상시키고 돌연변이를 일으킨다. 또한, 술은 대장 속 미생물 환경을 파괴하고 염증을 일으켜 암세포가 자라기 좋은 환경을 만든다. 연구팀은 술을 많이 마실수록 이런 손상이 차곡차곡 쌓여 결국 암으로 이어진다고 설명했다. 이번 연구에서 눈에 띄는 대목은 금주의 효과다. 예전에는 술을 즐겼더라도 현재 술을 끊은 사람들은 현재 가볍게 술을 마시는 사람들에 비해 암으로 발전하기 직전 단계인 ‘선종’(용종)이 생길 위험이 46% 낮아졌다. 비록 한때 술을 많이 마셨더라도 결단을 내려 술을 멀리하면 대장 건강을 다시 회복할 기회가 있다는 의미다. 연구팀은 “대장암 위험은 노년기의 음주 습관뿐만 아니라 청년기부터 쌓여온 평생의 음주량에 결정적인 영향을 받는다”고 강조했다. 대장암을 예방하기 위해 일주일 음주량을 7잔 이하로 줄이고, 정기적인 검진을 통해 용종을 미리 발견해 제거하는 것이 가장 확실한 방책이라는 조언이다.

맞벌이 가구가 증가하면서 손주나 외손주를 돌봐주는 조부모들도 많아졌다. 미디어에서는 나이가 들어서도 돌봄의 고통에서 벗어나지 못한다고 지적한다. 손주 돌봄이 조부모에게 이점은 하나도 없는 것일까. 네덜란드 틸뷔르흐대 발달 심리학과, 독일 샬롯 프레제니우스대 차이 심리학 및 심리평가학과, 스위스 제네바대 노인학과, 스웨덴 카롤린스카 의학연구소 노화 연구센터 공동 연구팀은 손주 돌보기 활동이 노년층의 인지 기능 저하를 완화하는 완충제 역할을 한다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국심리학회에서 발행하는 심리학 분야 국제 학술지 ‘심리학과 노화’ 1월 26일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘영국 노화 종단 연구’에 참여한 50세 이상 2887명의 조부모 자료를 분석했다. 실험 참가자들은 2016년부터 2022년 사이에 세 차례에 걸쳐 설문 조사를 응답하고 인지 기능 측정을 수행했다. 설문에서는 참가자들이 지난 1년 동안 손주를 돌본 적이 있는지 물었다. 또, 손주 하룻밤 돌보기, 아픈 손주 돌보기, 놀이나 여가 활동 함께 하기, 숙제 도움, 학교 및 활동 장소까지 손주 데려다 주기, 식사 챙겨주기 등 돌봄 제공 빈도와 유형에 대한 상세한 질문을 했다. 그 결과, 손주 돌봄을 한 조부모들이 그렇지 않은 조부모에 비해 기억력, 언어 유창성 측정에서 더 높은 점수를 받은 것이 확인됐다. 이런 결과는 연구팀이 나이, 건강 상태를 포함해 다른 요인들을 조정한 뒤에도 똑같이 나타났다. 이와 함께 돌봄을 제공한 할머니들은 그렇지 않은 할머니들에 비해 연구 기간 인지 점수가 떨어지는 속도도 작은 것을 발견했다. 연구를 이끈 이본 브레머 네덜란드 틸뷔르흐대 교수는 “이번 연구 결과는 돌봄을 제공하는 할머니, 할아버지라는 지위가 돌봄 제공 빈도나 손주와 함께하는 구체적 활동 내용보다 인지 기능에 더 큰 영향을 미친다는 점을 보여줬다”며 “이는 돌봄에 참여한다는 광범위한 경험 자체가 노화 속도를 늦춰주는 것으로 보인다”고 말했다. 앞선 다른 연구들에서도 손주를 돌보는 과정이 많은 신체적, 정신적 자극을 제공하기 때문에 노화를 늦춘다고 밝혔다. 그렇지만, 과도한 손주 돌봄 행위는 만성 피로와 관절 건강을 악화하며, 개인 생화라 부족으로 오히려 스트레스를 더할 수 있다는 지적도 나오고 있다.

채소와 과일, 통곡물, 콩류 위주의 식물성 식단은 포화지방과 콜레스테롤이 낮고 식이섬유와 항산화 물질이 풍부하다. 심혈관 질환 위험을 낮추고, 당뇨와 고혈압 같은 만성 질환 예방, 체중 조절, 장 건강 개선에 도움을 주는 것으로 알려졌다. 혈중 콜레스테롤 감소와 노화 방지에 이바지해 전반적인 신체 건강 및 정신 건강 증진에 긍정적 영향을 미친다. 중국 광저우 남방의과대, 국립 신장질환 임상 연구센터, 광둥 신장학 연구소 공동 연구팀은 식물성 위주의 식단이 만성 신장 질환 위험을 크게 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘캐나다 의학협회 저널’ 1월 26일 자에 실렸다. 만성 신장 질환(CKD)은 당뇨와 고혈압이 주요 원인으로 신장의 노폐물 제거 기능이 3개월 이상 점진적으로 떨어지는 질환이다. 만성 신장 질환은 전 세계 성인의 약 10%에게 영향을 미치고, 2040년까지 전 세계 5대 사망 원인이 될 것으로 알려졌다. 전문가들은 건강을 위해 고혈압 예방 식이요법(DASH), 대체 지중해식(aMed) 등 다양한 식물성 식단을 권장한다. ‘EAT-랜싯 행성 건강 식단’은 2050년까지 100억 명의 세계 인구에게 건강하고 환경 측면으로 지속 가능한 식단을 제공하기 위해 개발된 식단이다. EAT-랜싯 행성 건강 식단은 식단 절반 이상을 과일, 채소로 채우고, 견과류, 콩류, 통곡물을 매일 섭취하며 붉은 고기와 가공육의 섭취를 최소화하거나 소량으로 제한한다. 연구팀은 전 세계 대규모 의학 데이터베이스인 영국 바이오뱅크를 기반으로 진행됐다. 연구팀은 영국 바이오뱅크 중 잉글랜드, 스코틀랜드, 웨일스 출신 40~69세 17만 9058명을 대상으로 식이 정보와 신장 건강 변화를 장기 추적 조사했다. 연구팀은 식물성 위주의 식단을 섭취하고 첨가된 당류와 지방을 제한하는 EAT-Lancet 행성 식단이 CKD 발생 위험을 눈에 띄게 줄이는 것을 확인했다. 거주지 주변에 녹지가 적거나 신장 질환 관련 특정 유전자 변이를 가진 사람들에게서는 이런 보호 효과가 두드러졌다. 연구팀은 “식물성 위주 식단들의 핵심 공통점은 채소, 과일, 견과류 섭취 증대와 적색육 섭취 감소를 강조하는데, 이는 만성 신장 질환 위험 감소와 관련된다는 점”이라고 “EAT–Lancet 식단은 첨가당과 지방을 더 많이 제한함으로써 염증 및 산화 스트레스 경로의 조절을 통해 신장 건강에 더 도움을 준다”고 설명했다.

현대인이 앓는 대표적인 대사질환인 비만과 고혈압이 치매 발병 위험을 높인다는 지적이 나왔다. 덴마크 코펜하겐대 의대와 코펜하겐 대학병원, 영국 브리스톨대 공동 연구팀은 높은 체질량지수(BMI)와 고혈압이 치매 발병의 직접적 원인이라고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘임상 내분비학 및 대사학 저널’ 1월 22일 자에 실렸다. 기억력과 판단력 저하로 존엄한 노년의 삶을 방해하는 치매는 발병 원인에 따라 알츠하이머, 혈관성 치매, 혼합형 치매 등으로 나뉜다. 치매는 일단 발병하면 시간이 지남에 따라 신경세포 손상이 심해지는 진행성 뇌 질환이다. 알츠하이머성 치매는 뇌에 독성 단백질이 쌓이면서 뇌 신경세포가 손상되는 것이며, 혈관성 치매는 뇌에 혈액 공급이 원활하지 않아 뇌세포가 손상돼 발생하는 질환이다. 뇌졸중이 주요 원인이며 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 흡연 등이 위험 요인으로 꼽힌다. 연구팀은 덴마크 코펜하겐 지역과 영국 전역의 성인 남녀를 대상으로 코호트 분석을 진행해 체중 증가와 치매의 인과 관계를 조사했다. 이어 체질량지수와 혈관성 치매, 알츠하이머, 허혈성 심장병 위험에 주목했다. 그 결과 BMI와 혈관성 치매의 인과 관계가 강하게 나타났다. 이번 결과는 무작위 대조 실험을 모방한 멘델 무작위화 분석을 바탕으로 했기에 높은 BMI와 치매 사이의 직접적 인과 관계를 확인할 수 있었다. 추가 분석 결과 치매 위험 증가의 상당 부분은 고혈압에 의해 발생한 것으로 나타났다. 이에 따라 비만과 고혈압을 예방하거나 치료하는 것이 치매 위험 감소에도 도움이 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 루스 프리케-슈미트 덴마크 코펜하겐 대학병원 교수는 “이번 연구는 높은 체질량지수와 고혈압이 단순히 치매의 경고 신호가 아니라 직접적인 원인이라는 점을 보여준다”며 “체중 감량은 대사질환뿐만 아니라 치매 예방을 위해 실행할 수 있는 가장 효과적인 방법이다”라고 말했다. 프리케-슈미트 교수는 “알츠하이머성 치매 초기 단계에서 인지 기능 저하를 막기 위해 체중 감량 약물을 투여해 봤지만 유익한 효과가 나타나지 않았다”며 “혈관성 치매의 경우 체중 감량 약물이 효과가 있는지 추가 연구를 진행할 계획”이라고 덧붙였다.

비만은 지방간, 당뇨 등 각종 대사 질환의 주요 원인으로 지목받고 있다. 문제는 비만을 일으키는 지방세포는 한 번 형성되면 쉽게 줄어들지 않는다는 점이다. 이 때문에 지방 형성을 억제하는 것이 중요하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 지방 형성을 막는 체내 스위치가 존재한다는 것을 밝혀내 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 임대식 교수팀은 세포의 성장과 분화를 조절하는 ‘히포 신호전달경로’의 핵심 조절 인자인 ‘얍/타즈’가 지방세포 분화과정에서 분화 억제 스위치 역할을 한다는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구를 이끈 임대식 교수는 문재인 정부 당시 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부장(차관급)을 역임한 바 있다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 세포 분화는 여러 유전자와 DNA 조절 부위가 유기적으로 움직이는 복잡한 과정이다. 이에 연구팀은 성장 중인 중간 단계 세포인 전구세포가 지방세포로 분화하는 전 과정을 추적하며, 유전자 발현 변화와 후성 유전체 변화를 동시에 분석할 수 있는 차세대 염기서열 분석 기술을 활용했다. 그 결과, 얍/타즈가 활성화된 조건에서는 지방세포를 만드는 유전자 프로그램이 작동하지 못하고, 몸속 에너지 저장과 사용을 조절하는 ‘PPAR 감마’라는 물질을 중심으로 한 지방세포 분화 전반이 억제된다는 사실을 확인할 수 있었다. 또 연구팀은 지방조직 단일세포 분석 결과, 얍/타즈의 새로운 표적 유전자 ‘비글스리’(VGLL3)를 발굴했다. 비글스리가 지방세포 유전자들의 DNA 조절 부위인 인핸서를 억제해 지방세포 분화 프로그램 전체를 간접적으로 제어한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 임대식 교수는 “이번 연구는 지방세포 분화가 단순한 유전자 조절을 넘어, 후성 유전체 수준에서 정교하게 제어된다는 점을 처음으로 규명했다”며 “지방세포의 정체성 변화 메커니즘을 보다 정밀하게 이해하게 됨에 따라 대사질환 환자의 맞춤형 치료 전략으로 이어질 중요한 토대를 마련했다”고 설명했다.

인도네시아 술라웨시 마로스 무나섬의 한 동굴에 사냥하는 인간의 모습을 묘사한 벽화가 그려져 있다. 막심 오버트 호주 그리피스대 교수는 이 벽화가 최소 6만 7800년 전에 그려진 것으로, 현생 인류의 직계 조상인 호모 사피엔스가 그린 동굴 벽화보다 1만 6600년 앞선 것이라고 22일 국제 학술지 네이처에 발표했다. 마로스 AP 뉴시스

체중 증가와 당뇨병의 주범으로 낙인찍혀 온 흰 빵·파스타·쌀밥. 냉동실에 넣었다가 다시 꺼내 먹으면 건강 피해를 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 냉동 과정에서 생기는 ‘저항성 전분’이 혈당 상승을 막고 포만감을 높여 체중 감량을 돕는다는 설명이다. 20일(현지시간) 데일리메일에 따르면 빵과 파스타, 쌀밥 등을 냉동실에 넣기만 해도 혈당 상승과 체중 증가를 억제하는 데 도움이 된다는 사실이 밝혀졌다. 흰 빵은 파스타, 쌀밥과 함께 정제 탄수화물로 가득하다. 정제 탄수화물은 식이섬유 같은 필수 영양소를 제거하는 초가공 과정을 거친 탄수화물이다. 정제 탄수화물은 혈당을 급격히 높여 췌장에 부담을 주고 인슐린을 과다 분비하게 만들어 결국 당뇨병으로 이어질 수 있다. 식이섬유가 없는 흰 빵과 다른 정제 곡물은 소화기관을 빠르게 통과한다. 이 때문에 포만감이 오래가지 않고 짧은 시간 안에 다시 배가 고파진다. 하지만 빵을 냉동하면 ‘역행성’이라는 과정이 시작된다. 이 과정에서 빵 속 탄수화물인 전분 분자가 단단해지고 소화가 어려워진다. 몸에서 흡수되기 어려운 ‘저항성 전분’이 생기기 때문이다. 이렇게 만들어진 저항성 전분은 정제 탄수화물과 달리 포도당으로 쉽게 분해되지 않아 혈당 수치를 크게 높이지 않는다. 식이섬유처럼 포만감을 높여 하루 종일 먹는 양을 줄여준다. 특히 저항성 전분은 체중 감량에 효과적이다. 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’에 실린 2024년 연구에서는 약 8주간 저항성 전분을 섭취한 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 2.7㎏을 더 감량했다. 유럽 임상의학 저널에 실린 소규모 연구도 같은 결과를 보였다. 빵을 냉동했다 해동한 뒤 구우면 그냥 구운 것보다 혈당이 덜 올랐다. 연구진은 냉동 과정에서 저항성 전분이 만들어졌기 때문으로 분석했다. 전문가들은 빵을 최소 12~24시간 냉동하라고 권장한다. 냉동 상태로 3~6개월까지 보관 가능하다. 이런 효과는 빵에만 국한되지 않는다. 2022년 한 연구에서는 식혔다 데운 쌀밥의 혈당 상승률이 갓 지은 밥보다 30% 낮았다. 다만 전문가들은 정제 탄수화물을 적당히 먹고, 가능하면 통곡물을 선택하라고 권한다. 저항성 전분이 도움이 되지만 과식을 정당화할 만큼은 아니라서 적당량을 섭취하는 것이 여전히 중요하기 때문이다.