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.

사람마다 본인이 좋아하는 계절과 요일이 있을 것입니다. 또 아침에 기운이 넘치는 아침형 인간이 있는가 하면 저녁에 활력이 넘치는 저녁형 인간도 있습니다. 이는 본인의 정신 건강과 웰빙이 가장 좋은 때를 무의식적으로 인식하고 있기 때문입니다. 영국 런던대(UCL) 행동과학·보건학과, 헬스케어·전염병학 연구소 공동 연구팀은 사람들이 일반적으로 아침에 가장 활기 넘치고, 자정에 가까워질수록 기분은 저하된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘BMJ 정신 건강’ 2월 5일 자에 실렸습니다. 연구팀은 2020년 3월부터 2년 동안 런던대에서 실시한 ‘코로나19 사회 연구’에 참여한 성인 남녀 4만 9218명의 자료를 정밀 분석했습니다. 연구팀은 하루 중 시간에 따른 정신 건강(우울 및 불안 증상), 행복감, 삶의 만족도, 삶의 가치감, 외로움(사회적 웰빙)의 변화에 주목했습니다. 또, 이런 것들이 요일, 계절, 연도에 따라 달라지는지도 관찰했습니다. 나이, 성별, 인종, 학력, 고용 상태, 거주 지역, 신체 및 정신 건강 상태 등을 고려하더라도, 일반적으로 아침에 막 일어났을 때 우울·불안 증상과 외로움이 가장 낮고 행복감, 삶의 만족도, 삶의 가치감은 높은 것으로 조사됐습니다. 반면, 자정 무렵에는 전반적인 지표 수치가 가장 나쁜 것으로 나타났습니다. 요일의 영향은 명확하진 않았지만, 흔히 생각하는 것과 다른 결과가 나왔습니다. 행복감, 삶의 만족도, 가치감은 일요일보다 월요일과 금요일에 더 높았고, 화요일에도 행복감이 높은 것으로 조사됐습니다. 그렇지만, 외로움은 요일에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났습니다. 계절이 기분에 영향을 미친다는 증거는 명확했습니다. 정신 건강의 전반적 상태가 가장 좋은 계절은 여름이었습니다. 우울과 불안 증상, 외로움이 가장 높게 나타나고 행복감, 삶의 만족도, 가치감이 가장 낮게 나타나는 때는 겨울로 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 하루 중 정신건강의 변화는 흔히 스트레스 호르몬으로 알려진 ‘코르티솔’과 생체 주기 때문입니다. 스트레스에 저항하는 에너지를 공급하는 코르티솔은 아침에 다량 분비돼 몸을 각성시키는데, 자정에 가까워질수록 수치가 낮아진다고 합니다. 계절에 따른 변화는 일조 시간에 좌우됩니다. 일조 시간이 짧아질수록 세로토닌, 멜라토닌 같은 감정 조절 호르몬 분비량이 감소하고, 추위 때문에 활동량까지 줄어들면서 전반적인 정신 건강이 악화할 수밖에 없다는 것입니다. 연구를 이끈 데이지 팬코트 UCL 교수는 “활기차고 건강한 삶을 위해서는 자기가 최적의 상태를 나타내는 때가 언제인지 파악하는 것이 중요하다”고 조언했습니다.

오메가3 지방산은 항염증 기능이 있어서 심혈관 질환, 관절염, 일부 자가면역 장애와 같은 만성 염증 질환 위험을 줄이는 데 도움이 되는 것으로 알려져 많은 사람이 건강기능식품으로 복용한다. 그렇지만 일부에서는 오메가3가 알려진 것과는 달리 실제 효과는 크지 않다는 목소리도 나오고 있다. 이런 상황에서 스위스, 미국, 호주, 프랑스 4개국 공동 연구팀은 오메가3가 생물학적 노화 속도를 늦추는 도움이 된다고 밝혔다. 스위스 취리히대 노인학·노화학과, 바젤대 노인의학과, 제네바대 의대, 제네바 대학병원, 미국 컬럼비아대 공중보건대, 터프츠대 노화 영양 연구센터, 하버드대 보건 정책관리학과, 영양학 및 역학과, 하버드대 의대, 브리검여성병원, 호주 모나쉬대 생물 신경정신과학과, 프랑스 툴루즈대 부속 병원, 폴 사바티에 툴루즈3대학 약학과 연구진이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 노화’ 2월 4일 자에 실렸다. 앞선 많은 임상시험 연구에서 칼로리 제한이 사람의 노화를 늦출 수 있다는 사실은 밝혀진 바 있다. 또 동물 연구나 사람을 대상으로 한 소규모 연구에서 비타민D나 오메가3 지방산을 섭취하는 것이 생물학적 노화를 늦출 수 있다는 결과를 얻기도 했다. 그렇지만, 일반적인 효과에 대해서는 아직 명확한 연구가 이뤄지지 않았다. 이에 연구팀은 스위스에 거주하는 70세 이상 남녀 777명을 대상으로 한 임상시험을 실시했다. 연구팀은 후성유전학적 시계로 알려진 분자생물학 도구를 이용해 오메가3 섭취가 노화 속도에 어떤 영향을 미치는지 계산했다. 실험 참가자들은 3년 동안 하루 2000IU의 비타민D를 섭취하거나 하루 1g의 오메가3를 섭취하든지, 일주일에 3회 각 30분 동안 실내 운동을 하도록 했다. IU는 비타민을 비롯해 약물의 생리 활성을 측정하기 위한 단위로, 약물 종류에 따라 우리가 흔히 알고 있는 g, ㎎, ㎍이 다르다. 비타민D의 경우는 1㎎이 4만 IU지만, 비타민C는 1㎎이 20 IU에 해당한다. 오메가3 1g은 시중에 판매하는 제품 1캡슐 정도 다. 3년 동안 추적 조사 결과, 오메가3 섭취가 여러 후성유전학적 시계에서 생물학적 노화를 최대 4개월까지 늦추는 것이 확인됐다. 이는 실험 대상자의 성별, 나이, 체질량지수(BMI)에 영향을 전혀 받지 않는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 오메가3, 비타민D를 함께 복용하면서 운동까지 병행하면 노화 예방에 가장 좋은 것으로 나타났다. 특히, 세 가지 방법 모두를 병행할 경우 암 발생 위험을 낮추고 체력 저하도 예방하는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 하이케 비쇼프-페라리 스위스 취리히대 교수는 “이번 연구에 따르면 오메가3, 비타민D 뵥용, 규칙적 운동이 노화 예방이 미치는 영향은 각기 다르지만, 작동 메커니즘은 서로 유사하다”라며 “세 가지 방법을 모두 적용하면 노화 예방 효과가 더 강해진다는 사실을 알 수 있었다”라고 말했다.

전세계 바다를 지배하는 최상위 포식자 범고래의 힘과 기술이 과학적으로 증명됐다. 최근 호주 플린더스대 등 공동연구팀은 범고래가 백상아리의 간을 먹기위해 사냥한 사실을 DNA 분석을 통해 처음으로 확인했다는 연구결과를 발표했다. 범고래는 특유의 외모 때문에 인기가 높지만 사실 전 세계 바다를 지배하는 최상위 포식자다. 범고래는 각종 어류, 두족류, 해양 포유류도 잡아먹는데 특히 ‘바다의 무법자’ 백상아리도 예외는 아니다. 실제로 남아프리카공화국 해안에서는 범고래가 백상아리를 사냥하는 모습이 목격되기도 한다. 이번에 연구팀은 2023년 10월 호주 빅토리아주 포틀랜드 해안가에 밀려온 백상아리 사체를 분석했다. 이 백상아리는 약 4.6m 길이의 큰 덩치지만 놀랍게도 몸통이 반토막난 채 발견됐다. 특히 몸통 곳곳에 물린 자국과 함께 간과 내장 일부가 사라진 그야말로 처참한 상태였다. 연구팀은 백상아리 몸통에 나있는 4곳의 물린 자국에서 유전자를 채취해 ‘범인’이 범고래임을 확인했다. 연구에 참여한 이사벨라 리브스 연구원은 “백상아리의 머리, 척추, 지느러미는 그대로였지만 간, 소화기관, 생식기관은 없었다”면서 “지난 10년 동안 남아공 해상에서 범고래가 상어의 간을 공격하는 사례는 보고됐지만, 이번 연구를 통해 더욱 광범위 지역에서 이루어지고 있다는 점이 확인됐다”고 밝혔다. 논문 수석저자인 애덤 밀러 교수도 “남아공에서는 범고래의 사냥으로 백상아리가 다른 지역으로 옮겨가거나 죽임을 당하면서 해양 생태계에 급격한 변화를 초래했다”면서 “백상아리는 생태계 구조와 기능에 핵심 조절자 역할을 하기 때문에 계속 주위깊게 관찰해야 한다”고 말했다. 한편 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다. 특히 범고래가 유독 상어의 간만 쏙 빼먹는 이유는 지방이 풍부하고 필요한 영양소가 풍부하기 때문이다. 이번 연구결과는 학술지 ‘네이처 생태와 진화’(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 발표됐다.

전세계 바다를 지배하는 최상위 포식자 범고래의 힘과 기술이 과학적으로 증명됐다. 최근 호주 플린더스대 등 공동연구팀은 범고래가 백상아리의 간을 먹기위해 사냥한 사실을 DNA 분석을 통해 처음으로 확인했다는 연구결과를 발표했다. 범고래는 특유의 외모 때문에 인기가 높지만 사실 전 세계 바다를 지배하는 최상위 포식자다. 범고래는 각종 어류, 두족류, 해양 포유류도 잡아먹는데 특히 ‘바다의 무법자’ 백상아리도 예외는 아니다. 실제로 남아프리카공화국 해안에서는 범고래가 백상아리를 사냥하는 모습이 목격되기도 한다. 이번에 연구팀은 2023년 10월 호주 빅토리아주 포틀랜드 해안가에 밀려온 백상아리 사체를 분석했다. 이 백상아리는 약 4.6m 길이의 큰 덩치지만 놀랍게도 몸통이 반토막난 채 발견됐다. 특히 몸통 곳곳에 물린 자국과 함께 간과 내장 일부가 사라진 그야말로 처참한 상태였다. 연구팀은 백상아리 몸통에 나있는 4곳의 물린 자국에서 유전자를 채취해 ‘범인’이 범고래임을 확인했다. 연구에 참여한 이사벨라 리브스 연구원은 “백상아리의 머리, 척추, 지느러미는 그대로였지만 간, 소화기관, 생식기관은 없었다”면서 “지난 10년 동안 남아공 해상에서 범고래가 상어의 간을 공격하는 사례는 보고됐지만, 이번 연구를 통해 더욱 광범위 지역에서 이루어지고 있다는 점이 확인됐다”고 밝혔다. 논문 수석저자인 애덤 밀러 교수도 “남아공에서는 범고래의 사냥으로 백상아리가 다른 지역으로 옮겨가거나 죽임을 당하면서 해양 생태계에 급격한 변화를 초래했다”면서 “백상아리는 생태계 구조와 기능에 핵심 조절자 역할을 하기 때문에 계속 주위깊게 관찰해야 한다”고 말했다. 한편 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다. 특히 범고래가 유독 상어의 간만 쏙 빼먹는 이유는 지방이 풍부하고 필요한 영양소가 풍부하기 때문이다. 이번 연구결과는 학술지 ‘네이처 생태와 진화’(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 발표됐다.

서양 문명의 시작이라는 그리스 문명의 기원은 기원전 약 3000년 전 시작된 미노스 문명까지 거슬러 올라간다. 에게해 크레타섬 중심에서 발생한 문명으로 해상 무역을 통해 번영했으며, 이집트와 메소포타미아와 교류하며 문화를 발전시킨 것으로 알려져 있다. 그런데, 최근 인간 활동으로 인한 납 오염은 지금까지 알려진 것과 달리 인류 문명과 함께 시작됐다는 충격적인 사실이 밝혀졌다. 독일 하이델베르크대 지구과학 연구소, 원시·선사·근동 고고학 연구소, 함부르크대 지리학 연구소, 라이프치히 생명 다양성 변화 분석 연구소, 호헨하임대 생물학 연구소, 프랑크푸르트 괴테대 지구과학과, 베를린 자유대 지질과학 연구소, 튀빙겐대 지질과학과, 그리스 헬레니즘 해양연구센터 공동 연구팀은 에게해 지역의 납 오염은 약 5200년 전부터 시작됐다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션즈 지구와 환경’(Communications Earth & Environment) 1월 31일 자에 실렸다. 연구팀은 에게해 전역에서 채취한 해양 퇴적물 코어와 그리스 북동부의 테나기 필리폰 이탄 지대에서 채취한 퇴적물 코어의 납 함량을 분석했다. 또, 각각의 코어 내 꽃가루와 포자 함량을 분석하고 해당 지역에 대한 유사 데이터와 납 함량 데이터를 결합해 당시 사회적, 문화적 변화에 따라 생태계가 어떤 영향을 받았는지 조사했다. 그 결과, 지금으로부터 약 5200년 전 테나기 필리폰 코어에서 인간에 의한 납 오염 가능성에 대한 최초의 증거를 발견했다. 이는 발칸 반도의 이탄지대 코어에 기록된 가장 오래된 납 오염 의심 사례보다 약 1200년 빠른 것이다. 연구팀은 2150년 전 식생 기록의 변화와 납 오염 신호 증가를 발견했다. 이는 당시 로마 제국이 그리스 지역으로 영토를 확장한 것과 관계가 있는 것으로 연구팀은 분석했다. 해당 시기에는 화폐를 비롯해 각종 물품에 금, 은, 기타 금속들이 많이 사용되면서 납의 사용도 크게 증가했기 때문이라고 설명했다. 연구를 이끈 안드레아스 쿠츠소덴드리스 하이델베르크대 박사는 “이번 연구에 따르면 인간 활동으로 인한 납 오염은 이전에 생각했던 것보다 약 1200년 더 빠르고, 로마 제국이 에게해 지역으로 확장하면서 약 2150년 전 납 오염은 급증한 것으로 보인다”라고 말했다.

한국재료연구원(KIMS)은 나노재료연구본부 김태훈·이정구 박사 연구팀이 연세대학교 이우영 교수 연구팀과 공동연구를 통해 고가의 중희토류를 사용하지 않고 고성능 영구자석을 만드는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 영구자석은 전기차 모터와 로봇 등 다양한 고부가가치 제품 핵심 부품으로 쓰인다. 다만 기존 영구자석 제조 공정은 중국이 독점 중인 중희토류에 의존해 자원 의존도가 높고 원가가 비싸다는 한계가 있었다. 이러한 영구자석 공정 단점을 극복하고자 연구에 들어간 연구팀은 고가의 중희토류 없이 고성능을 구현하는 영구자석 개발에 성공했다. 연구팀은 기술 핵심이 ‘2단계 입계확산공정’이라고 설명했다. 입계확산공정은 자석 성능을 향상하는 기술이다. 자석에 필요한 물질을 자석 표면에 얇게 바르고 고온에서 열처리하면 물질이 자석 내부에 들어가면서 보자력(자석이 자성을 유지하는 능력) 등 성능을 향상할 수 있다. 연구팀이 개발한 2단계 입계확산공정은 먼저 고융점 금속이 포함된 새로운 물질을 영구자석 표면에 고온 침투시키고 상온에서 냉각 처리하고 나서, 저가의 경희토류(프라세오디뮴) 함유 물질을 다시 발라 고온 처리하는 방식이다. 연구팀은 이 과정에서 비정상적인 결정립 조대화 현상(물질의 입계확산효율을 낮추고 자기적 성능을 감소시킴)을 억제해 업계확산효율을 높였다. 확산물질이 자석 내부에 빠르게 침투할 수 있도록 해 경희토류를 썼음에도 중희토류를 사용한 상용자석과 동등한 등급의 성능을 구현해 냈다. 연구팀은 이 기술이 상용화하면 고효율 모터를 요구하는 전기자동차, 드론, 플라잉카와 같은 고부가가치 산업 분야에서 영구자석 제조 원가 절감과 성능 향상을 모두 충족할 수 있으리라 봤다. 김태훈 선임연구원은 “현재 전기자동차와 고급 가전의 모터에 사용되는 자석에는 고가의 중희토류 사용이 불가피하다”며 “중희토류 자원의 편중과 높은 가격으로 전 세계 모든 연구자가 자석 내 중희토류를 줄이거나 대체할 수 있는 기술 개발에 집중하고 있다”고 말했다. 이어 “새로 개발한 기술은 고급 자석 제조에서 중희토류 의존을 탈피할 가능성을 보여줬고, 영구자석 분야 핵심 공정인 ‘입계확산공정 관련 연구’가 가야 할 방향을 제시했다”며 “이 기술이 상용화되면 우리나라는 영구자석 기술 분야에서 가장 핵심적인 부분을 선점할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단-나노 및 소재기술개발사업 지원을 받아 진행했다. 연구결과는 세계적인 학술지 ‘액타 머터리얼리아(Acta Materialia, 논문 제1 저자: 이설미 학생연구원)’에 12월 24일 자로 온라인 게재됐다.

영어단어를 아무리 열심히 외워도 까먹는다고 호소하는 학생들이 많다. 머리가 나빠서일까, 아니면 외우는 것보다 이해하는 것을 좋아하는 이과 성향 때문일까. 둘 다 정답이 아닐 수 있다. 기억의 메커니즘을 제대로 이해하지 못해 외우는 방법이 틀렸기 때문일 수 있다. 단어나 어떤 정보를 외울 때 단어나 용어 하나만 책에 나온 그대로 외우는 것이 아니라 자기 경험과 연관시키거나 문장과 함께 통합적으로 기억하는 것이 나중에 훨씬 잘 떠올릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단, 성균관대 글로벌메디컬공학과 공동 연구팀은 새로운 정보 처리, 기억 형성, 회상과 같은 일련의 과정을 뇌 속 해마가 어떻게 통합적으로 조율하는지 규명했다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 실험 참가자들에게 유튜브 웹드라마를 보여준 다음, 자유롭게 줄거리를 회상하게 하면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌 신호를 측정했다. 참가자들에게 보여준 웹드라마는 대학생들의 연애와 우정을 다루며, 삼각관계와 이별 같은 다양한 갈등을 포함하고 있는 내용이었다. 분석 결과, 새로운 정보가 적은 장면일수록 사람들은 더 잘 기억하는 경향이 나타났다. 이는 새로운 정보를 감지하는 과정과 기억 형성 과정이 연관돼 있음을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 또, 해마는 영화 장면마다 새로운 정보 처리, 기억 형성, 기억 회상 과정을 처리하고 일련의 과정을 조율하는 역할을 한다는 것이 확인됐다. 이에 연구팀은 해마의 조율 기능을 중심으로 각 인지 과정의 핵심 신경 신호축인 기억 형성 공간, 기억 회상 공간, 새로운 정보 처리 공간을 추출해 fMRI 정보를 분석했다. 그 결과, 새로운 정보를 처리하는 공간과 기억 형성 공간은 신경 활동이 특정 축을 따라 조율, 정렬되는 방식으로 상호작용하는 것이 관찰됐다. 정렬은 신경 신호 패턴이 서로 유사하게 배치되고 조화를 이루는 것으로, 해마가 새로운 정보를 처리한 뒤 기억 형성과 통합하는 것을 돕는다는 점을 의미한다. 반면, 기억 회상 공간은 기억 형성 공간과만 정렬돼 있었고, 새로운 정보를 처리하는 공간과는 정렬되지 않는다는 것을 확인했다. 새로운 정보 처리 공간과 기억 형성 공간의 정렬이 더 잘 이뤄진 사람일수록 영화 내용을 잘 기억하는 경향이 나타났다. 해마에서 기억을 형성할 때 신경 신호 패턴이 얼마나 잘 조율, 정렬하는지가 기억력을 높이는 핵심이라는 점을 보여주는 부분이다. 연구에 참여한 심원목 성균관대 교수는 “이번 연구는 뇌 활성화 패턴을 분석해 기억 형성과 회상 과정을 조율하는 해마의 메커니즘을 밝혔다는 점에서 의미가 크다”라고 말했다.

2000년대 중반 미국 작가 존 그레이가 쓴 ‘화성에서 온 남자 금성에서 온 여자’라는 책이 인기를 끌었던 적이 있다. 남자는 화성인이고, 여자는 금성인이기 때문에 서로의 언어와 사고방식은 전혀 다르다는 전제하에 남녀 사이 갈등을 해결하는 방법을 제시해 독자들이 열광했다. 그렇지만, 많은 연구자는 책에서 이야기된 것처럼 생물학적으로 남녀 간 차이가 있는 것은 아니라는 연구 결과를 내놓기도 했다. 그런데, 뇌 면역 세포만은 남녀가 화성인과 금성인처럼 다를 수 있다는 분석이 나와 눈길을 끈다. 미국 로체스터대 신경과학 연구소, 백신 생물학 및 면역학 연구센터, 환경의학과, 의과학 교육센터, 시각 과학 연구센터 공동 연구팀은 중추 신경계의 면역 세포인 ‘미세아교세포’가 성별에 따라 차이가 있다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’ 1월 21일 자에 실렸다. 일반적으로 뇌진탕처럼 뇌에 손상이 가해지면 뇌 속 면역세포인 미세아교세포는 손상된 조직을 제거하고, 복구하는 기능을 한다. 뇌와 중추신경계에서 발생한 독소를 제거해 신경세포 기능을 유지하는 데 필수적인 역할을 하는 것이 미세아교세포다. 그렇지만, 미세아교세포가 과다 발현될 경우 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경질환이 발생하기도 한다. 연구팀은 알츠하이머는 여성에게, 파킨슨병은 남성에게 더 많이 발생한다는 사실에 주목했다. 퇴행성 뇌신경 질환의 발병률에 차이를 나타내는 원인을 찾아 나선 것이다. 뇌신경 과학자들은 성장 과정에서 미세아교세포가 기능하는 방식에는 성별에 따른 차이가 있을 수 있지만, 성인이 된 뒤에는 차이가 없다고 인식해왔다. 연구팀은 과다하게 활성화된 미세아교세포를 제거하는 데 사용되는 효소 억제제인 펙사티닙(PLX3397)으로 생쥐 실험을 했다. 펙시다티닙은 뇌 건강과 기능, 질병에서 미세아교세포의 역할을 이해하는 데 사용되기도 하지만, 손가락 관절의 건초 부위에 종양이 빠르게 자라는 희소 질환 ‘건초 거대 세포종’(TGCT)을 치료하는 데 이용되기도 한다. 연구팀은 수컷과 암컷에서 미세아교세포가 약물에 어떻게 반응하는지 살펴봤다. 그 결과 수컷 쥐에서는 PLX3397이 미세아교세포 수용체를 차단하고 미세야교세포를 고갈시키는 등 예상했던 반응을 보이지만, 암컷 쥐에서는 수컷과 전혀 다른 반응을 보인다는 것을 확인했다. 암컷은 약물을 투여했을 때, 다른 신호를 보내 미세야교세포 생존율이 늘어나는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 안나 마제프스키 로체스터대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 미세아교세포의 기능이 성별에 따라 차이를 보인다는 점을 알려준다”라며 “이번 연구를 바탕으로 알츠하이머나 파킨슨병 진단과 치료, 예방에 새로운 전략을 세울 수 있을 것”이라고 말했다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.