악성 루트비히 판 베토벤은 청력을 잃고도 위대한 작품들을 작곡한 것으로 유명하다. 이 때문에 역경을 극복한 인물을 이야기할 때 손꼽히는 위인이다. 그런데, 만약 베토벤의 청력 상실이 스트레스 때문이라고 생각해볼 수는 없을까. 적절한 스트레스는 삶의 원동력이 되기도 하지만, 각 개인의 역치를 넘어선 스트레스가 반복적으로 지속된다면 심각한 정신적 문제는 물론 신체적 기능에도 이상을 유발하는 경우가 많다. 반복적 스트레스는 청력 상실을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이스라엘 네게브 벤구리온대 생명과학과, 뇌 과학 연구센터 공동 연구팀은 반복적인 스트레스는 청각 장애를 일으키고, 심할 경우 청력을 잃게 될 수 있다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 2월 11일 자에 실렸다. 반복적 스트레스는 신체 및 정신 건강에 부정적 영향을 미친다. 세상을 인식하는 방식에도 변화를 일으켜 작은 소리에도 깜짝 놀라거나 땀을 비 오듯 쏟아낸다거나 냄새나 빛, 소리 등 작은 자극에도 쉽게 짜증을 내는 등 증상을 유발할 수 있다. 연구팀은 반복적 스트레스가 감각 정보 처리 방식에 어떤 영향을 미치는지에 주목했다. 연구팀은 생쥐들을 일주일 동안 매일 30분씩 몸을 거의 움직이기 힘들 정도로 좁은 공간에 가둬, 스트레스를 가했다. 그 다음 생쥐에게 다양한 높낮이의 음을 들려주면서 어떤 반응을 보이는지 관찰했다. 극도의 스트레스에 노출된 일주일 후, 청각 뇌간에서 측정한 청각 능력은 정상으로 유지되는 것이 관찰됐다. 청각 피질에서는 스트레스를 받은 동물의 자발적 신경 활동이 더 높게 나타났다. 즉, 스트레스를 받은 생쥐는 소리를 크게, 부드럽거나 조용하게 구분해 내는 행동 과제에서 더 큰 소리를 조용한 소리로 인식하는 경향이 컸다. 이는 소리에 대한 인식이 줄어들었음을 나타낸다. 이번 연구는 쥐를 대상으로 하고 있지만, 결과는 반복적 스트레스가 동물이 주변 세계를 인식하고 반응하는 방식을 바꿀 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 제니퍼 레스닉 교수는 “이번 연구는 반복적 스트레스가 학습이나 기억 같은 복잡한 작업에만 영향을 미치는 것이 아니라 일상의 중립적 자극에 반응하는 방식에도 변화를 줄 수 있음을 시사한다”고 말했다.

소셜미디어(SNS)는 개방·참여·공유라는 가치를 내세우며 개인의 생각, 의견, 경험, 정보를 자유롭게 공유하고 타인과의 관계를 형성하기 위한 장으로 출발했습니다. 그렇지만 최근에는 혐오 발언과 가짜뉴스의 온상으로 지목받고 있습니다. 많은 연구에서 온라인 혐오 발언은 실제 오프라인에서의 혐오 범죄와 연결되는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 또 봇과 봇 유사 계정은 사기, 선거 방해, 공중보건 캠페인 방해 등으로 사회 혼란을 조장한다는 지적도 많습니다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 정보학부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 인류학과, UCLA 베다리 친절(Kindness) 연구소, 서던 캘리포니아대(USC) 정보과학연구소 공동 연구팀은 일론 머스크가 X(옛 트위터)를 인수한 뒤 혐오 발언이 늘어나고 봇 활동이나 유령 계정 등이 줄어들지 않았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 13일자에 실렸습니다. 테슬라와 스페이스X 최고경영자(CEO) 머스크는 2022년 10월 당시 트위터였던 X를 인수했습니다. 인수 당시 그는 트위터의 알고리즘을 오픈소스로 만들어 투명성을 높이고 표현의 자유를 강화하는 한편 스팸봇 제거와 실제 사용자 인증 강화를 통해 플랫폼을 개선하겠다고 약속했습니다. 그렇지만 머스크의 인수 후 X에서 혐오 발언이 오히려 증가하고 봇이나 인증되지 않은 계정은 줄지 않았다는 비판의 목소리가 높았습니다. 이에 연구팀은 머스크가 X를 인수한 해인 2022년 1월부터 이듬해인 2023년 6월까지 영어로 게시된 혐오 발언의 수와 비인증 활동을 측정했습니다. 분석 결과 머스크의 인수 뒤 X에서 인종 차별적 비방을 비롯한 각종 혐오 발언의 비율이 인수 직전보다 약 50% 증가한 것으로 나타났습니다. 또 혐오 발언 게시물에 대한 ‘좋아요’ 숫자도 평균 70% 증가한 것으로 조사됐습니다. 이는 이용자들이 X에서 혐오 발언에 더 많이 노출됐다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 반면 봇이나 인증되지 않은 계정들은 줄어들지 않고 오히려 늘어난 것으로 확인됐습니다. 이번 연구 결과는 머스크가 인수한 다음 이용자들의 혐오 발언에 대한 노출이 줄어들었다는 X의 주장을 정면으로 반박하는 내용이라서 특히 눈길을 끕니다. 이번 연구를 이끈 키스 버거트 USC 정보과학연구소 수석 연구원은 “이번 연구는 SNS에서 사용자들이 해로운 콘텐츠에 노출되는 것을 줄이기 위한 테크 기업들의 정책이 효과적이지 않다는 것을 보여 준다”며 “혐오 발언에 대한 규제 강화와 SNS 전반의 활동에 대한 점검이 필요하다”고 말했습니다.

소리 들을 때 신경 활동에 잔영 남겨 입력된 자극과 비교해 강하게 반응외부서 동시다발적 감각 신호 올 때우선순위 정해 의사결정 과정 확인 과학기술 발전으로 거대 우주와 극소 미립자의 비밀이 속속 밝혀지고 있지만, 우리 양쪽 귀 사이에 존재하는 1.4㎏짜리 물체의 수수께끼는 여전히 베일에 싸여 있다. 단단한 머리뼈 속에 자리잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 ‘뇌’는 우리 몸무게의 2% 정도에 불과하다. 그렇지만 몸속으로 들어오는 산소 15%와 포도당 50%를 사용하고 1000억개의 신경세포로 연결돼 있으며 여러 가지 형태로 얽혀 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하고 있는 뇌는 사람을 사람답게 만드는 기관이자 작은 우주다. 뇌과학 연구가 활발해지면서 수수께끼의 소우주 ‘뇌’의 비밀이 하나둘씩 풀리고 있다. 미국 컬럼비아대 생명과학과 연구팀은 대뇌피질이 외부 세계에서 받은 새로운 정보를 식별하고 부호화해 이전 정보와의 차이를 이해하는 과정에 관한 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 2월 11일자에 실렸다. 대뇌피질은 포유류 뇌에서 가장 넓은 표면적을 가진 부분이다. 인간의 경우 지각, 사고, 기억 저장, 의사 결정 등 우리가 흔히 뇌에서 한다고 생각하는 것들을 모두 관장하는 부분이다. 연구팀은 지난해 노벨물리학상 수상자 중 한 명인 존 홉필드가 제시한 신경망 모델을 바탕으로 생쥐가 익숙한 감각 자극과 새로운 감각 자극을 어떻게 구분하고 반응하는지 실험했다. 연구팀은 생쥐에게 다양한 음높이에서 재생되는 소리를 들려주면서 대뇌피질 중 청각 피질의 변화를 측정했다. 그 결과 하나의 뉴런이 아니라 뉴런 뭉치가 어떤 소리가 재생되는지, 그리고 얼마나 새로운 소리인지에 대해 반응하는 것을 발견했다. 또 각 소리 자극은 신경 활동에 잔영(에코)을 남기고 단기 기억을 형성한다는 사실도 확인했다. 기억 중추에 새겨진 활동 에코는 이후 입력되는 자극과 비교해 새로운 것인지 이전 자극인지를 구분하고, 새로운 자극에 대해서는 더 강하게 반응한다는 점도 밝혀 냈다. 그런가 하면 프린스턴대 신경과학연구소와 콜드스프링하버 연구소 공동 연구팀은 뇌가 눈이나 귀 등 감각기관을 통해 입력되는 정보를 어떻게 의사 결정 과정에서 활용하는지 설명할 수 있는 수학 모델을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 2월 10일자에 발표됐다. 깨어 있을 때는 다양한 감각 신호가 입력돼 뇌로 전달된다. 일반적으로 뇌는 입력 신호를 인식하고 구분해 상황에 대한 정확한 판단을 할 수 있게 돕는다. 의사 결정과 같은 고등 인지능력 발휘에서 중요한 뇌 영역은 눈 바로 뒤에 있는 전전두엽 피질이다. 그렇지만 이 부분이 어떤 식으로 작동하는지는 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 이에 연구팀은 원숭이와 사람을 대상으로 실험한 결과 외부에서 처리해야 할 감각 신호가 동시다발적으로 입력되면 전전두엽 피질 세포는 우선순위를 정해 하나의 정보를 처리한다는 사실을 확인했다. 하나의 정보를 처리하는 동안 다른 정보를 처리하는 인접 세포는 차단한다는 사실도 발견했다. 이번 연구 결과는 알츠하이머 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환으로 인한 뇌 회로 오류를 개선하고 인공 두뇌를 더 유용하게 사용할 수 있는 방법을 개발하는 데 도움을 줄 것이라고 연구팀은 설명했다.

한국인 사망 원인 1위인 암 생존자의 사망률을 낮추는 데 햄버거와 피자 등의 패스트푸드를 덜 먹는 것이 도움이 된다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 12일 국제 학술지 뉴트리언츠 최신호에 따르면 서울대학교 의과대학 연구팀(신애선 강대희 원동현 교수)은 2004~2013년 도시 기반 코호트 연구에 참여한 40~69세 13만 9267명(남성 4만 6953명, 여성 9만 2314명)을 대상으로 평균 10.1년 추적 관찰해 이런 결과를 얻었다. 이번 연구에서 암 생존자는 5585명이었다. 연구팀은 이들을 세계암연구기금과 미국암연구소의 암 예방 수칙 준수 정도에 따라 ‘낮음’, ‘중간’, ‘높음’ 그룹으로 분류해 각 그룹의 사망률에 미치는 영향을 분석했다. 이 결과 모든 암 예방 항목에 대한 준수 점수가 높은 암 생존자(5년 이상)는 준수 점수가 낮은 그룹에 견줘 사망률이 34% 낮은 것으로 나타났다. 준수 점수가 중간인 그룹도 같은 비교 조건에서 사망률이 25% 낮았다. 암 예방 권고 항목별 분석에서는 신체 활동 유지와 패스트푸드 섭취 제한이 암 생존자의 사망률을 낮추는 데 큰 영향을 미치는 것으로 평가됐다. 신체 활동의 경우 중강도에서 고강도 운동을 1주일에 150분 이상 하는 암 생존자의 사망률이 신체활동이 거의 없는 암 생존자보다 23% 낮았다. 또한 패스트푸드도 암 진단 후 섭취를 제한한 그룹이 그렇지 않은 그룹보다 사망률이 22% 낮은 것으로 집계됐다. 연구팀은 신체 활동이 암 전이의 중요 원인인 저산소증을 줄이고 혈류와 항암 치료 효과를 높이는 것은 물론 신체 기능과 같은 다른 건강 결과를 향상해 직간접적으로 사망률을 낮추는 데 기여하는 것으로 분석했다. 패스트푸드 섭취 제한은 가공식품의 누적 섭취에서 비롯되는 높은 혈당 부하와 염증 발생, 종양의 증식과 전이를 막는 데 도움 이 된 것으로 보인다는 게 연구팀의 설명이다. 신애선 교수는 “암 예방 권고 수칙 준수 여부와 사망률의 연관성은 암 치료 후 5년 이상 장기 생존한 그룹에서 두드러졌다”면서 “이는 서양 인구에서 수행된 코호트 연구 결과와 일치하는 만큼 암 치료 후 사망 위험을 낮추려면 암 예방 권장 사항을 포괄적으로 준수하는 게 바람직하다”고 전했다. 한편 통계청의 ‘2021년 사망 원인 통계 결과’에 따르면 한국인의 사망 원인 1위인 암으로 인한 사망자는 전체 중 26%를 차지했다. 이는 사망 원인 2~5위(심장질환, 폐렴, 뇌혈관질환, 자살)로 인한 사망률을 모두 합친 것보다 많은 수치다. 국내 암 사망률 순위는 1위 폐암, 2위 간암, 3위 대장암, 4위 위암 순이다.

소셜미디어(SNS)는 개방·참여·공유라는 가치를 내세우며 개인의 생각, 의견, 경험, 정보를 자유롭게 공유하고 타인과의 관계를 형성하기 위한 장으로 출발했습니다. 그렇지만 최근에는 혐오 발언과 가짜뉴스의 온상으로 지목받고 있습니다. 많은 연구에서 온라인 혐오 발언은 실제 오프라인에서의 혐오 범죄와 연결되는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 또 봇과 봇 유사 계정은 사기, 선거 방해, 공중보건 캠페인 방해 등으로 사회 혼란을 조장한다는 지적도 많습니다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 정보학부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 인류학과, UCLA 베다리 친절(Kindness) 연구소, 서던 캘리포니아대(USC) 정보과학연구소 공동 연구팀은 일론 머스크가 X(옛 트위터)를 인수한 뒤 혐오 발언이 늘어나고 봇 활동이나 유령 계정 등이 줄어들지 않았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 13일자에 실렸습니다. 테슬라와 스페이스X 최고경영자(CEO) 머스크는 2022년 10월 당시 트위터였던 X를 인수했습니다. 인수 당시 그는 트위터의 알고리즘을 오픈소스로 만들어 투명성을 높이고 표현의 자유를 강화하는 한편 스팸봇 제거와 실제 사용자 인증 강화를 통해 플랫폼을 개선하겠다고 약속했습니다. 그렇지만 머스크의 인수 후 X에서 혐오 발언이 오히려 증가하고 봇이나 인증되지 않은 계정은 줄지 않았다는 비판의 목소리가 높았습니다. 이에 연구팀은 머스크가 X를 인수한 해인 2022년 1월부터 이듬해인 2023년 6월까지 영어로 게시된 혐오 발언의 수와 비인증 활동을 측정했습니다. 분석 결과 머스크의 인수 뒤 X에서 인종 차별적 비방을 비롯한 각종 혐오 발언의 비율이 인수 직전보다 약 50% 증가한 것으로 나타났습니다. 또 혐오 발언 게시물에 대한 ‘좋아요’ 숫자도 평균 70% 증가한 것으로 조사됐습니다. 이는 이용자들이 X에서 혐오 발언에 더 많이 노출됐다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 반면 봇이나 인증되지 않은 계정들은 줄어들지 않고 오히려 늘어난 것으로 확인됐습니다. 이번 연구 결과는 머스크가 인수한 다음 이용자들의 혐오 발언에 대한 노출이 줄어들었다는 X의 주장을 정면으로 반박하는 내용이라서 특히 눈길을 끕니다. 이번 연구를 이끈 키스 버거트 USC 정보과학연구소 수석 연구원은 “이번 연구는 SNS에서 사용자들이 해로운 콘텐츠에 노출되는 것을 줄이기 위한 테크 기업들의 정책이 효과적이지 않다는 것을 보여 준다”며 “혐오 발언에 대한 규제 강화와 SNS 전반의 활동에 대한 점검이 필요하다”고 말했습니다.

일본 애니메이션 ‘원령공주’(Princess Mononoke) 여주인공 산(San)과 비슷한 얼굴 무늬를 가진 신종 물고기가 중국해에서 발견돼 눈길을 끈다. 중국과학원 남중국해 해양학 연구소 하오천 황 박사팀은 12일 동물학 학술지 주키즈(Zookeys)에서 남중국해 시샤제도와 하이난섬 사이 바다에서 독특한 얼굴 무늬가 있는 심해 옥돔에 속하는 신종 물고기를 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 이 물고기의 이름을 ‘브란치오스테구스 사나에’(Branchiostegus sanae sp. nov.)로 정했다. 이 물고기가 일본 스튜디오 지브리(Studio Ghibli) 미야자키 하야오 감독의 ‘원령공주’ 여주인공 산과 비슷한 얼굴 무늬를 가진 점에 착안한 것이다. 산은 빨간색 눈 밑 줄무늬를 가지고 있다. 브란치오스테구스 사나에는 수심이 깊은 곳에 살며 동아시아와 동남아시아 해산물 시장에서 흔히 볼 수 있는 식용 물고기인 심해 옥돔 브란치오테스기과(Branchiostegidae)에 속하는 것으로 나타났다. 연구팀은 지난 2021년 온라인 해산물 시장에서 일부 심해 옥돔에 독특한 볼 무늬가 있다는 것을 발견했으며, 이 무늬가 다른 심해 옥돔과는 차별화된다고 봤다. 이후 심해 옥돔의 일부 표본을 수집해 2023년 3월 여러 어부들로부터 어업 지역을 교차 검증했다. 이들은 남중국해 시샤제도와 하이난섬 사이 바다에서 이 물고기들을 채집한 후 유전자 분석을 통해 신종 여부를 확인했다. 논문 제1 저자인 황 박사는 “1990년부터 2024년까지 심해 옥돔류에서 새로 발견된 종은 3개에 불과하다”며 “특히 브란치오스테구스 사나에처럼 독특한 종이 발견되는 것은 드물고 운이 좋은 일”이라고 말했다. 이어 “‘원령공주’에서 산은 부모에게 버림받은 후 늑대에게 길러진 소녀로, 자신을 숲의 일부로 여기며 숲을 지키기 위해 싸운다”며 “(이 발견은) 우리가 공유하고자 하는 인간과 자연의 조화로운 공존에 대한 아이디어와 호소를 상징한다”고 전했다.

국내 연구진이 95%의 정확도로 폐암 여부를 확인할 수 있는 날숨 분석 기술을 개발했다. 검사 시간이 20분밖에 걸리지 않아 조기 진단과 선별검사 등에 활용될 가능성이 크다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 11일 날숨 속 휘발성유기화합물(VOCs)을 분석해 폐암을 조기에 진단하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘센서와 액추에이터 B’에 게재됐다. 휘발성유기화합물(VOCs)은 상온에서 기체로 존재하는 유기물로, 암세포에서도 방출된다. 연구진은 폐암 환자의 날숨에 포함된 특정 VOCs를 감지해 암 여부를 판단하는 방식으로 진단 기술을 개발했다. 검진자의 날숨을 비닐 봉투에 담아 탄소 흡착 튜브 막대를 연결하면, 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분이 막대기에 달라붙는다. 이후 이 막대기를 폐암 조기 진단 시스템에 넣으면, 20종의 멀티모달 센서가 VOCs 양에 따라 전기 신호를 분석한다. 인공지능(AI) 딥러닝 알고리즘을 적용해 폐암 여부를 판별하는 방식이다. 이 기술을 적용하면 날숨 채취부터 검사 완료까지 단 20분이 소요된다. 방사선 노출 없이 간단한 절차만으로 폐암 여부를 확인할 수 있어 기존 CT 검사 대비 장점이 크다. 20분 만에 결과 확인…정확도 95% ETRI 연구진은 분당서울대병원 전상훈 흉부외과 교수팀과 공동 연구를 진행했다. 폐암 환자 107명과 건강한 사람 74명의 날숨을 채취해 실험한 결과, 검사 정확도가 95%에 이르는 것으로 나타났다. 이는 연구진이 2019년에 개발한 날숨 분석 의료용 ‘전자코’ 기술(정확도 75%)보다 20% 포인트 향상된 수치로, 국내외 연구를 통틀어 가장 높은 수준이다. 또한 기존 CT 검사 대비 비용 부담이 낮다는 점도 큰 장점이다. 연구진은 상용화 시 한 대당 1000만원 수준이 될 것으로 예상했다. 현재 CT 장비 가격이 수억원에 달하는 점을 고려하면, 저비용 선별검사 도구로 활용될 가능성이 크다. 연구팀은 향후 폐암 진행 단계(1~4기)를 날숨으로 구별하는 기술을 개발할 계획이며, 위암·대장암 등 다른 암종까지 적용 범위를 확대할 예정이다. 이대식 ETRI 진단치료기연구실 박사는 “20년간 연구한 전자코 기술이 결실을 보게 됐다”며 “의료기기 업체에 기술이전해 상용화를 추진할 계획”이라고 밝혔다. 그는 또한 “이 기술이 도입되면 조기 검진율을 높이고, 정부의 건강보험 지출 절감에도 큰 기여를 할 것”이라고 덧붙였다.

감정 노동은 직업상 고객을 대할 때 자기감정을 억제하고 조직에서 요구하는 감정을 표현하는 노동이다. 서비스직 종사자들이 주로 경험하는 노동 형태로, 상담원이나 은행원이 대표적 감정 노동자로 꼽힌다. 감정 노동에 오래 노출될 경우 심각한 정신적, 심리적 문제뿐만 아니라 심혈관계, 소화기계 질환 등 신체적 질병으로 이어질 수 있다. 문제는 신체적, 정신적 건강 이상 신호가 오기 전에 미리 감정 노동의 부하를 파악하기 쉽지 않다는 점이다. 이에 카이스트 전산학부, 중앙대, 미국 애크런대 공동 연구팀은 인공지능으로 근로자의 감정적 작업 부하를 자동 측정하고 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 학술지 ‘Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies’에 실렸고, 인간-컴퓨터 상호작용 분야 학술대회 ‘ACM UbiComp 2024’에서도 발표됐다. 주로 컴퓨터를 사용해 서류 업무를 하는 노동자의 인지 작업 부하를 측정하는 연구들은 있었지만, 고객을 상대하는 감정 노동자의 작업 부하를 측정하거나 예측하는 연구는 거의 없었다. 감정 노동은 업무 특성상 근로자의 감정이나 심리적 상태가 표면적으로 드러나지 않기 때문에 측정이 쉽지 않다. 게다가 현재 나와 있는 감정 탐지 인공지능 모델은 주로 표정이나 목소리 데이터를 활용하기 때문에, 감정을 억제하고 친절한 응대를 해야 하는 감정 노동자들의 내적 감정 작업 부하를 측정하기는 어렵다. 연구팀은 기존 설문이나 인터뷰 같은 자기 보고 방식에서 벗어나 현업에 있는 감정 노동자 31명으로부터 다양한 고객 응대 상황에서 음성, 행동, 생체신호 등 다중 모델 센서 데이터를 수집했다. 이를 바탕으로 고객과 상담사의 음성 데이터로부터 총 176개의 음성 특징을 추출했다. 대화 내용은 개인정보 보호를 위해 사용하지 않는 대신 대화 시간, 주파수, 음조 등 다양한 음성 특징을 사용했다. 또 상담사의 억제된 감정 상태를 추정하기 위해 피부의 전기적 특성을 나타내는 피부 전도도(EDA), 뇌의 전기적 활성도를 측정하는 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 체온, 그 외의 몸의 움직임 등에서 228개의 특징을 추출해 9종의 인공지능 모델을 학습시킨 뒤 성능을 비교했다. 그 결과, 상담사가 감정적 작업 부하가 높은 상황과 그렇지 않은 상황을 87%의 정확도로 구분했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 근로자가 감정적 작업 부하가 높은 상황과 그렇지 않은 상황을 87%의 정확도로 구분해 내는 데 성공했다. 이 시스템은 기존의 설문이나 인터뷰 같은 주관적인 자기 보고 방식에 의존하지 않고도 감정적 작업 부하를 실시간으로 평가할 수 있어 근로자들의 정신건강 문제를 예방하고 효과적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이 시스템은 콜센터뿐만 아니라 고객 응대가 필요한 다양한 직종에 적용될 수 있어 감정 노동자들의 장기적인 정신건강 보호에 크게 이바지할 것으로 기대된다. 목소리와 음성으로 스트레스 정도를 탐지하는 감정-탐지 인공지능은 감정을 억누르고 친절함을 유지해야 하는 감정노동 상황에서는 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 이의진 카이스트 교수는 “이번에 개발한 기술은 감정 업무의 부하를 실시간으로 측정함으로써 심각한 정신적, 신체적 질환으로 이어지는 것을 예방할 뿐만 아니라 감정노동의 직무 환경 개선에도 도움이 될 것”이라며 ”이번 기술을 감정 노동자의 정신건강을 관리할 수 있는 모바일 앱과 연계하여 실증할 예정”이라고 말했다.

이제 전 세계 어디에도 미세플라스틱이 닿지 않는 곳은 없는 것 같다. 최근 영국 남극조사국(BAS)은 남극의 가장 외딴 곳에서도 처음으로 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘종합환경과학’(Science of the Total Environment) 최신호에 발표했다. 5㎜ 미만의 작은 플라스틱을 의미하는 미세플라스틱은 처음부터 작게 만들어지거나 플라스틱 쓰레기가 분해되면서 생기는데 지구촌 환경오염의 주범이다. 놀라운 점은 도시에서 뿐만 아니라 사람이 없는 천혜의 환경에서도 미세플라스틱이 발견된다는 사실이다. 실제로 지구상에서 가장 높은 에베레스트산과 가장 깊은 해저인 마리아나 해구에서도 미세플라스틱은 어김없이 발견됐다. 특히 남극의 해빙과 심해에 서식하는 상어의 위장에서도 미세플라스틱이 발견되기도 했다. 이번에 BAS는 남극의 두 외딴 지역인 유니언 빙하와 샨츠 빙하에 있는 세 곳의 현장 캠프에서 수집한 눈을 분석했다. 그 결과 눈 1ℓ랑 73~3099개의 미세플라스틱 입자가 검출됐으며 이중 95%는 50㎛(마이크로미터) 보다 작았다. 또한 세 곳에서 섬유에 사용되는 폴리아미드, 병과 포장에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 및 합성 고무와 같은 일반적인 플라스틱 유형도 확인됐다. 다만 과거 연구에서는 과학자들이 샘플에서 입자와 섬유를 직접 골라내는 방식이었다면 이번에는 필터지를 통해 눈을 녹인 후 높은 해상도로 스캔하는 새로운 기술이 적용됐다. 논문의 공동저자인 에밀리 로울런즈 박사는 “새로운 기술을 통해 과거보다 훨씬 더 작은 크기의 미세플라스틱을 분석할 수 있게 됐다”면서 “과거 연구에서는 이보다 덜 민감한 감지 방법으로 인해 미세플라스틱 오염 정도가 과소평가됐을 가능성이 있다”고 설명했다. 공동연구자인 클라라 마노 박사도 “미세플라스틱이 의류와 밧줄, 깃발 등 지역적 혹은 장거리 운반을 통해서도 나올 수 있다”면서 “오염원을 완전히 이해해야 지구상에서 가장 깨끗한 곳에서 플라스틱 오염을 줄일 수 있다”고 밝혔다. 한편 미세플라스틱은 생태계를 오염시키는 주범이지만 인체 건강에 미치는 영향도 크다. 인간이 공기와 물, 음식을 통해 미세플라스틱을 흡입하고 섭취하기 때문이다. 일반적으로 플라스틱에 함유된 화학물질은 비만이나 불임, 성 기능 장애와 당뇨병 등 여러 건강 문제의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다. 여기에 폐나 신장, 간 등 중요 기관에 미세플라스틱이 들어가면 석면처럼 주요 발암물질이 될 수도 있다.

이제 전 세계 어디에도 미세플라스틱이 닿지 않는 곳은 없는 것 같다. 최근 영국 남극조사국(BAS)은 남극의 가장 외딴 곳에서도 처음으로 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘종합환경과학’(Science of the Total Environment) 최신호에 발표했다. 5㎜ 미만의 작은 플라스틱을 의미하는 미세플라스틱은 처음부터 작게 만들어지거나 플라스틱 쓰레기가 분해되면서 생기는데 지구촌 환경오염의 주범이다. 놀라운 점은 도시에서 뿐만 아니라 사람이 없는 천혜의 환경에서도 미세플라스틱이 발견된다는 사실이다. 실제로 지구상에서 가장 높은 에베레스트산과 가장 깊은 해저인 마리아나 해구에서도 미세플라스틱은 어김없이 발견됐다. 특히 남극의 해빙과 심해에 서식하는 상어의 위장에서도 미세플라스틱이 발견되기도 했다. 이번에 BAS는 남극의 두 외딴 지역인 유니언 빙하와 샨츠 빙하에 있는 세 곳의 현장 캠프에서 수집한 눈을 분석했다. 그 결과 눈 1ℓ랑 73~3099개의 미세플라스틱 입자가 검출됐으며 이중 95%는 50㎛(마이크로미터) 보다 작았다. 또한 세 곳에서 섬유에 사용되는 폴리아미드, 병과 포장에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 및 합성 고무와 같은 일반적인 플라스틱 유형도 확인됐다. 다만 과거 연구에서는 과학자들이 샘플에서 입자와 섬유를 직접 골라내는 방식이었다면 이번에는 필터지를 통해 눈을 녹인 후 높은 해상도로 스캔하는 새로운 기술이 적용됐다. 논문의 공동저자인 에밀리 로울런즈 박사는 “새로운 기술을 통해 과거보다 훨씬 더 작은 크기의 미세플라스틱을 분석할 수 있게 됐다”면서 “과거 연구에서는 이보다 덜 민감한 감지 방법으로 인해 미세플라스틱 오염 정도가 과소평가됐을 가능성이 있다”고 설명했다. 공동연구자인 클라라 마노 박사도 “미세플라스틱이 의류와 밧줄, 깃발 등 지역적 혹은 장거리 운반을 통해서도 나올 수 있다”면서 “오염원을 완전히 이해해야 지구상에서 가장 깨끗한 곳에서 플라스틱 오염을 줄일 수 있다”고 밝혔다. 한편 미세플라스틱은 생태계를 오염시키는 주범이지만 인체 건강에 미치는 영향도 크다. 인간이 공기와 물, 음식을 통해 미세플라스틱을 흡입하고 섭취하기 때문이다. 일반적으로 플라스틱에 함유된 화학물질은 비만이나 불임, 성 기능 장애와 당뇨병 등 여러 건강 문제의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다. 여기에 폐나 신장, 간 등 중요 기관에 미세플라스틱이 들어가면 석면처럼 주요 발암물질이 될 수도 있다.

전북대학교 생체재료＆메카노 바이올로지 연구실 서일원·김진우 박사 연구팀이 몸에서 녹는 혈관 스텐트(인체삽입형 중재의료기기)를 개발해 의료계의 관심이 집중되고 있다. 금속 재질의 스텐트는 몸에 삽입할 경우 영구적으로 남아 체내에서 자연 분해되는 폴리머 및 마그네슘 합금 스텐트에 대한 연구가 진행돼 왔다. 전북대 연구팀은 기존 제품들은 유연성이 낮아 미세하고 복잡한 혈관 조직에서 파손 위험성이 있는 한계를 극복하기 위해 ‘악마의 철갑 딱정벌레’의 겉날개 구조에서 영감을 얻어 새로운 스텐트를 개발했다. 이 딱정벌레는 북미 서부 참나무 숲에서 서식한다. 딱정벌레는 키틴질 껍질로 구성된 독특한 겉날개 구조를 가지고 있다. 연구팀은 이 구조를 폴리머 및 마그네슘 합금 스텐트 설계에 적용했다. 그 결과 기존 스텐트보다 강도와 유연성이 높아 혈류를 균일하게 분산시키고 혈관 내 압력을 줄일 수 있다는 결과를 얻어냈다. 이 연구는 금속공학 분야 세계 1위 학술지인 ‘저널 오브 마그네슘 앤드 얼로이즈(Journal of Magnesium and Alloys)’에 온라인 판에 실렸다.

과거 소풍 풍경이나 기차 여행을 묘사할 때 항상 언급되는 것이 사이다와 삶은 달걀이다. 삶은 달걀은 호불호가 많지 않은 식품이지만, 원하는 식감으로 완벽하게 삶기란 쉽지 않다. 끓는 물에 담가 놓고 잠깐 한눈을 팔면 달걀이 터지기도 하고, 충분히 삶았다고 생각하고 꺼냈는데 덜 익었을 때도 있다. 그런데, 화학자, 재료과학자, 공학자들이 머리를 맞대고 달걀을 ‘이븐’하게 삶을 수 있는 방법을 개발해 눈길을 끈다. 이탈리아 나폴리 페데리코2세 대학 화학과, 약학과, 폴리머·합성·생체물질 연구소 공동 연구팀은 달걀의 노른자와 흰자를 원하는 대로 완벽하게 조리할 수 있는 방법을 개발했다고 10일 밝혔다. ‘주기 조리법’(periodic cooking)으로 이름 붙인 이 방법을 사용하면 기존의 삶는 방법이나 수비드 방식으로 조리한 달걀보다 더 골고루 익게 할 수 있을 뿐만 아니라 영양성분도 훨씬 풍부하다고 연구팀은 설명했다. 이 연구 결과는 공학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션즈 엔지니어링’ 2월 7일 자에 실렸다. 달걀의 노른자와 흰자는 각기 다른 온도에서 익는다. 흰자는 섭씨 85도에서, 노른자는 섭씨 65도에서 익는다. 그렇지만, 지금까지 달걀을 삶을 때는 섭씨 100도의 끓는 물에 달걀을 넣고 익히는 것이 일반적인데 이 경우 노른자가 완전히 익어버린다. 반면 최근 유행하는 섭씨 60~70도의 물에서 1시간 동안 달걀을 조리하는 수비드 방식은 흰자가 덜 익는 문제가 생긴다. 이에 연구팀은 전산 유체역학을 이용해 달걀 삶는 과정을 시뮬레이션해 달걀을 원하는 방식으로 조리하는 방법을 찾아냈다. 시뮬레이션 결과, 섭씨 100도로 끓는 물 냄비와 섭씨 30도의 미지근한 물에 달걀을 2분 간격으로 번갈아 가며 담가놓는 방식으로 총 32분 동안 조리하면 완벽한 삶은 계란이 되는 것으로 나타났다. ‘주기 조리법’이라고 부르는 이 과정을 실제 가정의 조리 환경에서 실험했다. 삶은 계란, 반숙 계란, 수비드 계란과 이번 방법으로 삶은 달걀로 질감과 관능 특성 테스트를 하고 핵자기공명 영상, 고분해능 질량 분석법으로 화학적 특성을 평가했다. 분석 결과, 주기 조리법으로 삶은 달걀은 수비드 달걀과 비슷한 부드러운 노른자를 가졌고, 흰자 농도도 수비드와 반숙의 중간 정도로 확인됐다. 주기 조리법으로 삶은 달걀의 흰자 온도는 조리 중 섭씨 35도에서 100도 사이였으며, 노른자는 섭씨 67도의 일정한 온도를 유지한 것으로 조사됐다. 특히 주기 조리법 삶은 달걀의 경우 노른자에는 건강에 유익한 것으로 알려진 미량 영양소인 폴리페놀이 다른 방식으로 삶은 달걀들보다 더 많이 포함된 것으로 나타났다. 연구를 이끈 에르네스토 디 마이오 나폴리 페데리코2세대 교수(화학재료공학)는 “이번에 발견한 방법을 활용하면 완벽하게 조리된 달걀을 맛볼 수 있다”라며 “이번 방법은 단순히 계란 삶기뿐만 아니라 다른 재료 경화와 결정화 등 공업적으로도 적용될 수 있다”라고 말했다.

코로나19 팬데믹 이후 영상통화 플랫폼을 이용한 화상회의가 일상화됐다. 멀리 떨어진 사람들과도 한 자리에서 회의를 할 수 있다는 장점도 있지만, 원격 화상회의에 대한 피로감을 호소하는 사람들도 많다. ‘줌 피로’라는 용어가 새로 만들어진 것처럼 일상과 업무의 경계가 사라지면서 피로도가 높아지게 됐다는 의미다. 그런데, 단순히 업무와 일상의 경계가 사라졌다는 이유만으로 줌 피로가 발생하는 것일까. 최근 연구자들이 줌 피로의 원인을 예상치 못한 부분에서 찾아 눈길을 끈다. 미국 미시간 주립대, 오레곤대, 위스콘신-화이트워터대, 산타클라라대, 서던 일리노이대 공동 연구팀은 원격 가상회의에서 피로함을 느끼는 것은 외모에 대한 불만족 때문이라고 9일 밝혔다. 외모 불만족은 가상 회의 피로와 관련이 있으며, 가상 회의 관련 기술 사용 의향을 낮추는 직접적 원인이라고 설명한다. 이번 연구 제1 저자는 성균관대를 나와 연세대에서 석사학위를 취득한 뒤 미시간 주립대에서 박사과정에 재학 중인 임채윤 연구원이다. 이 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 6일 자에 실렸다. 줌 피로는 업무 생산성은 물론 개인의 웰빙에도 심각한 악영향을 미칠 수 있다. 그렇지만, 줌 피로에 대한 원인이 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이에 연구팀은 미국에 거주하는 근로자 2448명을 대상으로 15분 동안 설문 인터뷰를 했다. 실험 대상자에는 정기적으로 원격 회의에 참여하는 전문직, 기술직, 연구직 종사자들도 포함했다. 연구팀은 참가자들의 외모에 대한 자기 인식, 영상 속 외모를 조정할 수 있는 터치업 기술이나 동영상 필터, 아바타 사용 등 화상 회의에서 인상 관리 행동에 대해 질문했다. 설문 응답을 구조 방정식 모델로 분석해 각 요인 간 관계를 조사한 결과, 얼굴 외모에 대한 불만족도가 높을수록 줌 피로를 더 많이 경험하고, 인상 관리 기능 사용 증가로 이어지는 것으로 나타났다. 특히 외모 불만족으로 인한 줌 피로는 사용자가 원격 회의의 필요성을 낮게 평가하도록 하는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 래빈드라 라탄 미시건주립대 교수는 “이번 연구는 줌 피로의 근본적 원인이 자기 얼굴과 표정에 대한 불만족이 줌 피로도를 높여 가상 원격 회의 기술 확산을 막는다는 점을 보여준다”라며 “가상 커뮤니케이션 환경에서 근로자의 웰빙을 해결하고, 업무 효율성을 높이려는 방안이 필요하다”라고 말했다.

살이 찌는 것은 에너지 소비 없이 과식하는 것이 원인이다. 살이 찐 사람들은 포만감을 느끼는 신경 회로가 둔감한 경우가 많다. 이 때문에 다이어트 관련 약들은 뇌를 속여 포만감을 느끼게 해 음식 섭취를 줄이는 방식이 주로 사용된다. 최근 의학자들이 동물의 뇌 속에는 식사 중단을 명령하는 신경회로가 있다는 사실을 새로 발견했다. 해당 신경 회로를 자극하면 음식 섭취를 중단할 수 있기 때문에 새로운 비만 치료법으로 개발될 가능성도 크다. 미국 컬럼비아대 의대 연구팀은 생쥐 실험에서 식사를 중단하도록 명령하는 특수한 뇌신경 세포와 회로를 발견했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 2월 6일 자에 실렸다. 뇌 속 많은 섭식 회로는 음식 섭취를 감시하는 역할을 하지만, 이들 섭식 회로의 신경 세포가 식사를 중단하라고 명령을 내리지는 않는다. 연구팀은 뇌간에서 세포의 위치와 분자 구성을 구분할 수 있는 ‘공간 분해 분자 프로파일링’이라는 기술을 사용해 지금까지는 구분해 내지 못했던 다양한 유형의 세포를 식별해 냈다. 이를 통해 식욕 조절에 관여하는 다른 뉴런과 유사해 보이지만, 다른 특징을 가진 신경세포를 발견했다. 호흡과 혈압, 체온, 혈당을 조절하고 무의식적 반사운동에 관여하는 뇌간은 뇌에서 가장 오래된 부위로 5억년 이전부터 진화됐다. 파충류의 뇌를 닮았기 때문에 ‘파충류 뇌’라고도 불린다. 연구팀은 광(光)유전학 기술을 이용해 이번에 발견한 뇌간의 신경세포가 식사에 어떤 영향을 미치는지 알아봤다. 빛으로 이번에 발견된 뉴런을 활성화하면 생쥐는 평소 먹는 양보다 훨씬 적은 음식만 섭취하는 것이 확인됐다. 또 빛의 강도에 따라 식사 중단뿐만 아니라 식사 속도도 늦추는 것이 확인됐다. 연구팀에 따르면 이 뉴런은 최근 비만과 당뇨 치료에 널리 사용되는 GLP-1 호르몬에 의해 활성화된다. 생쥐에서 발견됐지만 모든 척추동물에서 본질적으로 같은 뇌의 일부분인 뇌간에 있는다는 사실을 미뤄 인간도 같은 뉴런을 가지고 있을 가능성이 크다. 연구를 이끈 알렉산더 넥토우 수석연구원은 “이번에 발견된 뉴런은 포만감 조절에 관여하는 기존 뉴런들과 다르다”며 “기존에 발견된 뉴런들은 입에 넣은 음식이나 음식이 장을 채우고 있다는 것만 인식하는 수준이지만, 이번에 발견한 뉴런은 다양한 정보를 모두 통합해 식사 자체를 차단할 수 있다는 것을 확인한 만큼 부작용 없는 새로운 비만 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

소행성 베누(Bennu)가 지구와 충돌할 경우 지구 기후와 생태계에 엄청난 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나왔다. 소행성 베누는 지름 500m 정도의 작은 소행성으로, 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고 있다. 천문학자들은 베누가 2182년 9월 지구와 충돌할 확률이 2700분의 1, 0.037%라고 보고 있다. 한국 과학기술정보통신부 산하 공공기관인 기초과학연구원(IBS) 연구진은 IBS의 슈퍼컴퓨터인 알레프(Aleph)를 활용해 소행성 베누가 지구와 충돌할 경우 발생할 기후 변화를 시뮬레이션 했다. 먼저 연구진은 베누 충돌 시 대기 중으로 먼지 1억~4억t이 분출될 가능성이 크다고 보고, 이를 바탕으로 충돌 후 3~4년 동안의 기후 변화를 예측했다. 그 결과 성층권에 먼지 최대 4억t과 에어로졸, 화산재, 잔해 등이 방출될 경우 태양광이 차단되면서 지구 평균 온도가 최대 4도까지 떨어지고, 강수량이 15% 감소할 수 있다는 결과가 나왔다. 또 먼지 입자가 태양광을 흡수하면서 성층권이 가열돼 오존층이 약 32% 감소할 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 대기권의 변화가 전 지구적인 기후 냉각 현상인 ‘임팩트 윈터’(Impact winter)로 이어질 수 있다고 예측했다. 임팩트 윈터가 발생하면 지구 전체에 지속적인 폭설이 발생할 수 있으며, 이러한 극단적인 기후 변화는 지구 생태계에서 위협을 줄 수 있다. 소행성 충돌로 인한 임팩트 윈터는 수년간 지속될 수 있으며, 과거 소행성 충돌을 겪었던 과거 인류처럼 추운 환경에서 굶주려야 하는 상황에 처할 수 있다. 소행성-지구 충돌, 순기능도 있다?소행성 충돌은 지구 생태계에서 직접적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 연구에 따르면, 육지의 순 1차 생산성(일정기간 동안 생태계에서 생산자가 생산한 유기물의 순증가량)이 최대 36%, 해양에서는 최대 25% 감소할 것으로 나타났다. 소행성 충돌로 감소한 생태계 생산성이 원래 수준으로 회복하기까지는 약 2년이 걸릴 수 있다는 예측도 나왔다. 반면 일부 생태계는 소행성 충돌로 기존보다 번성하는 ‘반전 효과’를 누릴 수 있다. 소행성 베누가 지구와 충돌하면서 철분이 풍부한 먼지가 방출될 수 있고, 철분을 주요 영양소로 삼는 규조류는 최소 3년간 번성할 가능성이 있다. 이는 규조류를 먹이로 삼는 동물성 플랑크톤의 개체 수가 급증하는 결과로 이어질 수 있다. 그러나 대체로 소행성의 충돌은 지구의 기후와 생태계에 치명적인 영향을 미친다. 연구진은 “충돌 초기에는 충격으로 인한 분화구가 생기고 이 과정에서 지진이 발생할 수 있다”면서 “이 가운데 에어로졸과 가스가 대기 중으로 대량 방출되면서 지구의 기후를 변화시키고 지속적인 영향을 미칠 가능성이 크다”고 말했다. 이어 “소행성 베누가 바다를 강타한다면 거대한 쓰나미가 발생하고 대량의 수증기가 대기 중에 방출될 것이다. 이는 수년간 전 세계의 오존 고갈을 일으킬 수 있다”면서 “소행성 충돌로 인한 ‘임팩트 윈터’는 식물이 자라기에 불리한 기후 조건을 만들고, 이는 세계 식량 안보에도 엄청난 혼란을 초래할 수 있다”고 덧붙였다. 또 “소행성이 지구에 미치는 영향이 불가피하다는 점을 인식하는 것이 가장 중요하다”면서 “우리 모두는 공룡이 멸종된 배경에 대해 알고 있다. 그보다 훨씬 더 작은 충격만으로도 지구에 미칠 수 있는 영향을 연구해야 한다”고 강조했다. 전문가들은 베누와 같은 중간 크기의 소행성은 10만~20만년 마다 지구와 충돌하는 것으로 보고 있다. 자세한 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스드’ 최신호(2월 5일자)에 실렸다.

대형 할인점에 가면 진열대에 다양한 맛의 세계 맥주들을 쉽게 만날 수 있다. 쌉쌀함, 과일 향, 탄 듯한 맛, 고소한 비스킷 맛 등 다양하다. 그런데, 맥주 마니아들에게 사랑받는 맥주는 따로 있다. 바로 신맛이 나는 ‘사우어 맥주’다. 독일, 벨기에 등 유럽에서 만들어져, 맥주덕후들의 사람을 독차지하는 사우어 맥주는 알코올 도수는 비교적 낮지만 레몬처럼 시큼하고 탄산이 많으며, 독특한 풍미를 갖고 있다. 발효 과정도 일반 맥주와 달리 길다. 보통 맥주가 한 달 정도면 완성되는 데 반해, 사우어 맥주는 수개월에서 길게는 수년 동안 발효와 숙성 과정을 거친다. 이처럼 복잡한 양조 과정 때문에 일반 맥주보다 귀하게 취급되고 가격도 비싸다. 그런데, 농업 화학자들이 짧은 시간에 맛 좋은 사우어 맥주를 만들 수 있는 방법을 개발해 눈길을 끌고 있다. 노르웨이 생명과학대 화학·생명공학·식품과학부, 노르웨이 국립 식품·농수산 과학 연구원 공동 연구팀은 완두콩을 이용해 짧은 시간에 사우어 맥주를 발효·숙성시킬 수 있는 방법을 찾았다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘농업·식품 화학 저널’ 2월 5일 자에 실렸다. 사우어 맥주의 독특한 맛은 젖산 생산 박테리아(LAB)나 브레타노마이세스 효모에서 생성되는 산에서 비롯된다. 그러나, 이들 미생물은 당분이 많은 곡물 원액인 맥아즙을 이용하고, 발효시키는 데도 수개월에서 수년이 걸린다. 이에 연구팀은 맥아즙 이외의 물질에서 사우어 맥주를 만들 수 있는 미생물을 찾아 나섰다. 연구팀은 처음 나무에서 추출한 분자를 사용했지만 효과가 없어서, 콩, 렌틸콩, 완두콩 등 콩과 식물에 주목했다. 콩류는 특유의 비릿한 맛과 냄새 때문에 활용도가 낮았다. 그렇지만, 콩은 재배가 쉽고 라피노스 계열 올리고당(RFO)이라는 당을 포함하고 있어서 LAB의 영양 공급원으로 쉽게 활용될 수 있다. 연구팀은 완두콩에서 추출한 RFO로 사우어 맥주를 제조했다. 그다음, 완두콩 RFO를 넣고 만든 맥주, 완두콩 RFO 없이 만든 맥주를 시중에 나와 있는 사우어 맥주와 비교했다. 그 결과, RFO를 사용한 맥주는 그렇지 않은 맥주보다 젖산, 에탄올, 과일 향을 내는 화합물이 더 많이 포함돼 있었고, 산미도 강했으며, 시중에 판매되는 사우어 맥주와 맛과 향이 거의 유사한 것으로 관능 평가 결과가 나왔다. 연구를 이끈 비요르게 웨스테렝 노르웨이 생명과학대 교수는 “사우어 맥주는 맥주 애호가들이 샴페인을 대신해 마실 정도”라며 “이번 연구는 효모가 대사할 수 없는 완두콩 추출 당분을 사용해 사우어 맥주 생산에 필수적인 박테리아 성장을 촉진한다”라고 말했다. 웨스테렝 교수는 “콩 당분을 이용했지만 콩 맛과 향은 전혀 나지 않고 과일 향과 시큼한 맛 등 시판하는 벨기에식 사우어 맥주와 거의 비슷했다”라며 “콩을 소화하지 못하는 사람을 위해 맥주에 남은 콩 성분을 제거하는 방법을 추가로 연구 중”이라고 덧붙였다.

배우 한가인이 숙면에 좋은 요가를 소개했다. 최근 한가인의 유튜브 채널에는 ‘한가인 방송최초 6시간 누워서 찍은 브이로그’라는 제목의 영상이 올라왔다. 해당 영상에서 한가인은 자신의 집 거실 소파에 누워 방송을 진행했다. 한가인은 이날 “제가 요즘에 이완 명상 호흡 이런 것 하는 요가를 한다”며 ‘요가 니드라’를 소개했다. 그는 “요가 수련하는 사람들이 하는 이완법인데 잠을 실제로 자지 않아도 3~4 시간 이상 완전히 숙면한 효과가 있다고 한다”면서 요가 니드라를 재생하고 누웠다. 한가인의 휴대전화에서는 “수행자들의 잠 잘 오는 방법이다. 몸은 깊은 잠에 든 상태와 같고 의식은 깨어서 제 안내에 따라 움직인다”는 음성이 흘러나왔다. 요가 니드라는 18분 동안 진행됐다. 눈을 감고 누워있던 한가인은 “진짜 잠 오지 않냐. 진짜 깊은 잠을 잔 것 같은 효과가 있다고 한다. 그럼 그것만으로도 순환이 된다고 한다”고 극찬했다. 요가 니드라는 ‘요가적 잠, 깨어있는 잠, 잠 없는 잠’을 의미하는 대표적인 요가 이완 명상법이다. 일반적인 요가는 신체 자세, 호흡, 근육 조절에 초점을 둔다면 요가 니드라는 누워 있는 상태에서 의식적인 이완 상태를 유도하는 데 중점을 둔다. ‘수면 요가’라고도 불리는 요가 니드라는 육체적·정서적·심리적 영역을 단계적으로 이완하고 내면화해 명상으로 들어갈 수 있도록 안내한다. 이를 통해 불면증을 포함한 다양한 수면 문제를 개선하는 데 좋은 것으로 알려져 있다. “수면·인지·학습·기억력 향상에 도움” 연구도앞서 2023년 12월 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원(PLOS One)’에는 요가 니드라의 효능에 대한 연구가 실렸다. 인도 육군 의과대 스포츠 의학과·내과‧마하라샤트라 보건과학대 공동 연구팀은 요가 니드라가 수면·인지·학습·기억력 향상에 도움이 된다고 밝혔다. 연구팀이 요가 초보자 41명을 대상으로 2주 동안 요가 니드라 수련을 시킨 결과 요가 니드라 수행 후 숙면 시간이 길어지고, 깊은 수면 중 델타파 비율이 높아지는 등 수면의 질이 향상됐다. 또 인지 측정에서 요가 수련 전보다 기억 능력, 공간 인지 능력, 분노·공포·불안 등 감정 조절 능력도 향상됐다. 깊은 이완 상태를 경험할 수 있는 요가 니드라는 뿌리박힌 심리적 복잡성, 신경증, 억압을 해소하는 데에도 도움이 된다. 심신을 이완시키면서 코르티솔 같은 스트레스 호르몬 수치를 낮추는 데 좋다. 이를 통해 신체·피로 회복 효과가 나타난다. 또한 뇌파 패턴이 알파, 세타 파동으로 이동해 심박수와 혈압을 낮추고 전반적인 이완을 촉진한다. 심신증을 앓고 있는 환자들은 요가 니드라를 통해 마음을 안정시키는 효과를 볼 수 있다. 임산부나 암 투병 환자들에게도 몸과 마음의 안정을 느끼고 고통의 민감 정도를 줄이는 데 좋은 것으로 전해진다.

지구 온난화로 인한 기후 변화는 인간 생존에 있어서 다양한 부분에 도전 과제를 던지고 있다. 열대 지방과 아열대 지역의 기온이 상승하고 가뭄 발생이 잦아지면서 쌀과 옥수수 같은 작물의 수확량이 20%가량 감소할 것으로 예상되면서 금세기 말에는 심각한 식량 부족에 직면할 수 있다는 경고가 나오고 있다. 문제는 벼의 경우 전 세계 메탄 배출량의 약 12%를 차지하고 있다는 점이다. 쌀 재배를 늘릴수록 기후 변화는 가속화될 수 있다는 것이다. 이런 상황에서 중국 후난 농업대 농경제대, 중국 길량대 생명과학대, 장쑤 농업과학 아카데미, 상하이 농업과학 아카데미, 아열대 농업연구소, 스웨덴 농업과학대(SLU) 식물 생물학 연구센터, 분자 과학과 공동 연구팀은 벼의 뿌리에서 배출하는 메탄의 양을 결정하는 화합물을 규명하고, 이를 활용해 메탄을 최대 70%까지 줄일 수 있는 새로운 벼 품종을 육종할 수 있다고 6일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘분자 식물학’ 2월 4일 자에 실렸다. 논에서 배출되는 메탄은 벼 뿌리에서 방출되는 유기 화합물을 분해하는 미생물이 만든다. 다른 식물은 뿌리 삼출물로 알려진 화합물을 방출해 토양 미생물의 먹이가 되고, 미생물은 식물이 흡수할 수 있는 영양분을 내보내면서 식물 성장을 돕는다. 토양 미생물과 뿌리 삼출물이 메탄 배출에 관여한다는 것은 오랫동안 알려져 왔지만, 뿌리 삼출물의 어떤 화합물이 작용하는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 연구팀은 메탄으로 전환하는 뿌리 삼출물 성분을 파악하기 위해 메탄 배출량이 적은 GMO 품종 벼 ‘SUSIBA2’와 메탄 배출량이 높은 벼 품종인 ‘니폰베어’(Nipponbare)를 비교했다. 그 결과, SUSIBA2 뿌리가 푸마르산염을 훨씬 적게 생성한다는 사실을 발견했고, 푸마르산 분비량과 주변 토양에서 메탄 방출 고세균 또는 메탄원(原)의 풍부함과 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 푸마르산의 역할을 확인하기 위해 용기에서 재배한 벼의 토양에 푸마르산을 첨가하고 메탄 배출량을 확인했다. 그 결과, 푸마르산을 흙에 첨가하면 메탄 배출이 증가했고, 푸마르산 효소 분해를 억제하는 화학물질인 옥산텔을 추가하면 메탄 배출이 눈에 띄게 감소한다는 것도 발견했다. 또 SUSIBA2의 뿌리 삼출물에는 에탄올 성분이 많다는 사실에 근거해 벼 주변 토양에 에탄올을 뿌리면 메탄 배출량이 줄어든다는 것도 확인했다. 연구팀은 수확량이 많고 병해충에 튼튼한 벼 품종과 메탄 배출이 낮은 품종인 ‘헤이징’과 교배해 새로운 벼 품종을 개발했다. LFHE라 이름 붙여진 교배종은 푸마르산 함량은 낮고 에탄올 함량은 높은 뿌리 삼출물을 일관되게 방출하는 것이 관찰됐다. LFHE 벼는 기존 우수 품종 벼보다 메탄 배출량이 70%나 낮고, 수확량도 2024년 평균 ㏊당 4.71t보다 많은 ㏊당 8.96t을 기록했다. 연구를 이끈 추안신 선 스웨덴 농업과학대 교수는 “이번 연구는 토양 자체에 메탄 배출량을 줄이는 물질이 포함돼 있으며, 품종 간 메탄 배출량을 줄이고 수확량은 높일 수 있는 쌀 생산이 가능하다는 것을 보여준다”며 “특히 사람들이 우려하는 것처럼 유전자 조작(GMO) 없이 전통적 육종 방식으로 재배 가능하다는 것이 특징”이라고 말했다.

탈모는 전 세계적으로 수억 명이 겪고 있는 문제다. 의학적으로는 모발이 있어야 할 곳에 없는 상태로, 생명에 직접 관련되는 생리적 문제를 일으키지는 않지만, 심리적으로 심각한 영향을 미칠 수 있어 삶의 질 측면에서 중요하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 떫은맛을 내는 탄닌을 이용해 탈모를 예방할 수 있는 방법을 찾아내 탈모인들에게 희망이 될 것으로 기대된다. 카이스트 화학과 이해신 교수팀은 탄닌산 기반 코팅 기술로 탈모 완화 기능성 성분을 서서히 방출하는 새로운 탈모 예방 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료 과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈 인터페이스’에 실렸다. 탈모에는 안드로젠 탈모증(AGA), 휴지기 탈모(TE)가 있는데 유전적, 환경적 요인과 호르몬 문제가 복합적으로 작용한다. 그래서 효과적이면서 부작용이 적은 치료법이 아직 부족한 상황이다. 대표적인 탈모 치료제 미녹시딜, 피나스테라이드는 일정 효과를 보이지만, 오랫동안 꾸준히 사용해야 하고, 체질에 따라 효능이 다르게 나타나며, 일부 사용자는 부작용을 경험하기도 한다. 연구팀은 탄닌산이 모발의 주요 단백질인 케라틴과 강하게 결합해 모발 표면에 지속해 부착될 수 있음을 입증했다. 탄닌산은 식물계에서 가장 많이 발견되는 천연 폴리페놀 중 하나로 떫은맛을 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 탄닌산이 단순한 코팅제가 아니라 탈모를 완화하는 접착 중재자 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 연구팀은 살리실산(SCA), 니아신아마이드(N), 덱스판테놀(DAL) 등 탈모 완화 기능성 성분을 포함한 조합을 개발하고, 이 화합물에 ‘스캔달’(SCANDAL)이라고 이름 붙였다. 연구팀에 따르면 탄닌산과 결합한 스캔달 복합체는 수분과 접촉하면 서서히 방출되고, 모발 표면을 따라 모낭으로 전달되는 것으로 확인됐다. 이 교수팀이 개발한 신물질은 굿모나의원 연구팀에 임상시험 됐다. 굿모나 연구팀은 탄닌산-스캔달 복합체가 포함된 샴푸를 탈모환자 12명에게 일주일 동안 적용한 결과, 모두 유의미한 탈모 감소 효과를 얻었다. 평균 56.2% 모발 탈락 감소 효과가 나타났으며, 최대 90.2%까지 탈모가 감소하는 사례도 있었다. 이 교수팀은 이번 기술을 교원창업기업 폴리페놀팩토리를 통해 ‘그래비티’ 샴푸에 적용했다. 쉽게 끊어지는 얇은 모발의 강도를 높이는 샴푸, 곱슬머리를 펴 주는 제품 등 모발과 관련한 다양한 연구를 진행 중이다.

전남 완도군은 5일 해조류 추출물이 미세먼지 유사물질에 의한 염증을 억제하거나 완화하는 효과가 있는 것으로 확인됐다고 밝혔다. 완도군의 지원으로 해양바이오연구센터와 전북대, 순천대가 공동으로 ‘해조류 유래 미세먼지 독성 저감 물질 발굴 연구’를 수행한 결과 곰피와 청각, 감태 등 해조류 추출물이 미세먼지 유사 물질(ERM-CZ100, ERM-CZ120)에 의한 염증을 억제하거나 완화하는 효과를 확인했다. 미세먼지는 호흡기 염증, 알레르기, 피부 질환 등 다양한 질환을 야기한다고 알려졌다. 연구팀은 곰피로부터 푸코잔틴(fucoxanthin), 청각으로부터 시포나잔틴(siphonaxanthin), 감태로부터 디엑콜(Dieckol)과 플로로푸코퓨로엑콜-A(Phlorofucofuroeckol A)를 각각 추출, 정제해 미세먼지 유사물질의 염증 반응 효과를 연구했다. 연구결과 4가지 물질 모두 초기 염증 반응에 관여하는 TNF-ɑ와 IL-1β의 발현량은 감소했고, IL-6 발현량은 플로로푸코퓨로엑콜-A(PFF-A)에서 현저하게 감소하는 것을 확인했다. 특히 감태의 플로로푸코퓨로엑콜-A는 미세먼지 유사 물질에 의해 유도된 염증의 발현을 억제할 뿐만 아니라 세포에서 염증 및 세포 사멸에 관련된 유전자 발현 수준을 감소시키는 것을 확인했다. 이 연구 논문은 지난달 20일 국제 학술지인 메디시나(Medicina)에 게재됐다. 신우철 완도군수는 “이번 연구 결과는 해조류 우수성을 또 한 번 확인하는 계기가 됐다”며 “지속적인 연구 지원을 통해 해조류의 가치를 입증하고 해조류 소비 촉진과 해조류 특화 해양바이오산업에도 도움이 되도록 하겠다”고 말했다. 완도군은 국내 최대 해조류 생산지로 지난해 미국 항공우주청(NASA)을 방문해 해조류의 우수성을 알리고 해양 생태계 탄소 흡수원인 블루카본 인증과 연구에 대해 논의했다.