한국인이 사랑하는 시인 윤동주의 ‘서시’에는 “모든 죽어 가는 것을 사랑해야지”라는 문장이 나온다. 과학자들은 죽어 가는 별들을 분석해 극한 중력의 영향과 암흑 물질을 발견하는 데서 한발 더 나아갔다. 미국 존스홉킨스대, 하버드·스미스소니언 천체물리학 연구센터, 보스턴대, 피츠버그대, 이탈리아 트리에스테대, 영국 워릭대 공동 연구팀은 백색왜성 약 2만 6000개를 분석해 질량이 같더라도 표면 온도에 따라 백색왜성 크기가 다르다는 사실을 발견했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’ 12월 19일자에 실렸다. ‘태양의 먼 미래’로 불리는 백색왜성은 질량은 태양 정도, 크기는 지구 정도로 밀도가 매우 높은 항성(별)이다. 핵융합이 끝나 에너지를 생성할 수 없기 때문에 점점 식어 가고 열 압력이 약해지면서 중력 수축이 진행된다. 이 때문에 크기가 원래 100분의1 정도에 불과하다. 태양과 같은 보통 별이 지름 20㎝의 농구공이라면 그 속에 있는 물질들이 지름 2㎜ 정도의 과일 씨로 압축된 천체가 백색왜성이다. 밀도가 높기 때문에 중력은 지구보다 수백 배 더 강하다. 연구팀은 우주 거대 구조를 실측하는 세계 최대 규모의 천문 관측 프로젝트 ‘슬론 디지털 스카이 서베이’와 우리 은하의 3차원 별 지도 작성을 위한 유럽우주국(ESA)의 가이아 프로젝트 데이터를 활용했다. 연구팀은 지구를 기준으로 백색왜성의 움직임에 따른 광파를 측정하고 이를 중력과 크기에 따라 분류해 온도가 부피에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 백색왜성의 적색편이 현상에 주목했다. 적색편이는 도플러 효과로 인해 천체에서 배출되는 빛이 멀어질수록 에너지를 잃고 점차 붉은 빛을 띠는 현상이다. 이는 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측한 대로 극한 중력으로 인한 시공간 뒤틀림의 결과이기도 하다. 적색편이가 강할수록 백색왜성의 크기는 작고 표면 온도는 낮으며 지구에서 더 멀리 떨어져 있다는 의미다. 분석 결과 태양과 같은 별은 핵융합이 끝난 뒤에도 밀도 높은 핵을 안정적으로 유지하는 양자역학적 과정인 ‘전자 퇴화 압력’으로 인해 별의 질량이 증가함에 따라 수축하는 것으로 파악됐다. 또 질량이 같은 백색왜성이라도 온도가 높을수록 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 이번 연구는 암흑 물질을 발견하는 데도 도움이 될 것으로 전망된다. 암흑 물질은 중력은 있지만 빛이나 에너지를 방출하지 않기 때문에 망원경으로 관측할 수 없다. 태양이 지구 궤도에 영향을 미치는 것처럼 중력은 별, 은하, 기타 천체에 영향을 주기 때문에 백색왜성을 관측해 간섭 패턴을 분석함으로써 암흑 물질의 존재를 간접적으로 밝혀 낼 수 있다. 그런가 하면 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 독일 막스 플랑크 태양계 연구소, 프랑스 소르본대와 코트다쥐르대 공동 연구팀은 달 암석 표본을 재분석해 43억 5000만년으로 알려진 달의 나이가 그보다 더 오래된 약 45억 1000만년이라는 분석 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 12월 19일자에 발표했다.

“그들은 그 후에도 오랫동안 행복하게 살았답니다.” 동화가 끝날 때 으레 등장하는 문장이다. 과연 그들은 행복하게 살았을까. 네덜란드 트벤테대 보건기술관리연구센터, 트벤테 의대, 위트레흐트 국립종합암센터(IKNL) 공동 연구팀은 디즈니 만화에 등장하는 여주인공들이 매우 심각한 건강상 위험에 직면해 있다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ’ 12월 17일자 크리스마스 특집호에 실렸다. 백설공주는 사악한 계모의 미움을 받아 사회적 교류가 극도로 제한되면서 심혈관 질환, 우울증, 불안증으로 조기 사망 위험이 크다고 분석했다. 이후 일곱 난쟁이를 만나 고독감에서는 벗어나지만 독이 든 사과를 먹게 되고, 트라우마로 인해 “하루에 사과 한 개는 의사를 멀리하게 한다”는 말이 무색하게 사과를 비롯한 과일과 채소를 가까이하지 않으면서 비타민 부족 현상에 시달렸을 것이라고 연구팀은 설명했다. ‘알라딘’의 재스민 공주도 친구 없이 궁전 안에서만 자라면서 외로움으로 인한 건강상 위험이 있으며 애완 호랑이 라자는 동물 원성 감염 위험이 있을 뿐만 아니라 맹수라는 본능으로 인해 위험하고 치명적인 상황을 초래할 수 있다. ‘미녀와 야수’ 속 벨은 야수와의 밀접 접촉으로 인해 브루셀라병이나 광견병 등 생명을 위협할 수 있는 치명적인 인수 공통 감염병에 걸리기 쉬운 것으로 분석됐다. 그런가 하면 신데렐라는 재와 먼지에 지속적으로 노출되면서 직업성 폐 질환에 걸릴 위험이 큰 것으로 조사됐다. 게다가 알루미늄 코팅 미세 플라스틱으로 보이는 마법의 반짝이를 요정 대모가 대량으로 뿌릴 때 반짝이가 신데렐라의 폐 조직에 침투해 폐 질환을 악화시킬 수 있는 만큼 신데렐라가 행복하게 살기 위해서는 꾸준한 호흡기 치료가 필요하다고 연구팀은 밝혔다. 또 포카혼타스가 아메리카 원주민과 영국 정착민 사이에 평화를 가져오기 위해 시도한 절벽 다이빙은 매우 위험한 것으로 분석됐다. 포카혼타스의 낙하 시간은 9초 정도로 이를 근거로 절벽 높이를 계산하면 약 252m다. 이 정도 높이에서 아무런 안전장치 없이 뛰어내릴 경우 심각한 복합 골절이 발생할 수 있다는 것이다. ‘잠자는 숲속의 공주’ 속 오로라 공주의 깊은 잠은 심혈관 질환, 뇌졸중, 비만, 당뇨의 위험을 수반하며 오랜 시간 한 자세로 누워 있기 때문에 욕창이나 근육 위축 위험이 큰 것으로 조사됐다. 라푼젤의 경우는 머리카락이 반복적으로 과도하게 잡아당겨지면서 두피 통증, 두통, 영구 탈모로 이어질 수 있는 견인성 탈모에 시달렸을 것으로 봤다. 연구를 이끈 에누크 에이켈붐 트벤테대 박사는 “디즈니 만화 속 공주들이 건강하게 살기 위해서는 마음 챙김, 심리 치료, 동물과의 공존에 대한 훈련, 전염성 물질과 독성 입자에 대한 개인 보호 조치 등이 필요한 것으로 조사됐다”고 설명했다.

건강을 위한 ‘걷기 공식’처럼 여겨지는 ‘하루 1만보 걷기’를 실천하지 않아도 우울증 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 16일(현지시간) 미국의학협회 학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈’에 실린 스페인 카스티야라만차대학 연구팀의 보고서에 따르면 하루 걸음 수가 5000보 미만이면 우울증 위험이 커지지만 하루 7500보를 달성한 사람은 우울증 위험이 42% 감소하는 것으로 나타났다. 연구팀은 전 세계 18세 이상 성인 9만 6100여명을 대상으로 진행한 33개의 연구를 분석해 이러한 결론을 얻었다. 연구팀에 따르면 하루 5000보를 기준으로 비교했을 때 하루에 1000보를 더 걸으면 우울증에 걸릴 확률이 9% 감소했다. 하루 5000보 이하를 걷는 이들과 비교할 때 하루 7000보를 걷는 사람은 우울증에 걸릴 확률이 31% 더 낮게 나타났다. 특히 하루 7500보 이상을 걷는 사람은 우울증 유병률이 43% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 이런 경향이 성별과 나이에 관계없이 일관되게 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 1만보 이상을 걷는다고 해서 이보다 더 나은 추가 이점은 없었다고 밝혔다. 이런 연구 결과를 바탕으로 연구팀은 우울증을 예방한다고 알려진 활동에 걷기를 추가하라고 조언했다. 연구팀은 “우울증을 막는 데 도움이 되는 에어로빅, 근력 강화 운동, 요가, 태극권 등 다양한 형태의 신체 활동에 걷기를 더하면 좋다”면서 “하루 걸음 수에 대한 목표를 설정하는 것은 우울증 예방을 위한 유망하고 포괄적인 공중 보건 전략이 될 수 있다”고 밝혔다.

우주 선진국을 중심으로 달과 그 너머의 화성까지 우주 탐사에 관한 관심이 뜨겁다. 문제는 인간이 보낸 우주선과 착륙선, 탐사 로버 등 각종 우주 탐사 잔해들이 달과 화성 표면을 뒤덮고 있다. 이런 우주 쓰레기들도 새로운 개척지에 대한 호모 사피엔스의 욕망을 나타내는 중요한 인류학적 자료가 될 수 있다는 분석이 나와 눈길을 끈다. 미국 캔자스대, 뉴멕시코 주립대, 코넬대, 노스캐롤라이나 주립대, 스페인 마드리드 우주생물학 연구센터 공동 연구팀은 인류 최초의 행성 간 탐사 기록을 위해 인류의 화성 탐사 시설들을 목록화하고 보존, 관리할 필요가 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 12월 17일 자에 실렸다. 연구팀이 다른 행성에 인류 탐험의 흔적을 보존해야 한다는 주장은 달의 지형을 인간이 지배하는 ‘달 인류세’가 됐다는 주장을 근거로 하고 있다. 인류가 지구 이외의 천체에 영향을 미친다면 이를 고고학적, 인류학적 측면에서 주목해야 할 필요가 있다고 연구팀은 주장했다. 그중 한 예로 인간이 화성의 지형을 변경한 첫 사례는 1971년 소련의 화성 2호 탐사선이 화성 표면에 불시착한 것이다. 화성 2호 탐사선이 추락한 것은 인류가 달이 아닌 다른 천체에 최초로 접촉한 사건 중 하나다. 지구 인류학자들은 기후와 지질이 유물 훼손에 어떤 영향을 주는지 파악하고 있지만, 화성이나 달처럼 지구 환경과 전혀 다른 천체에서 우주 에너지, 바람, 물, 토양에 의해 유물들이 얼마나 빨리, 그리고 심각하게 손상되는지는 정확히 알지 못한다. 이 때문에 행성 고고학은 다른 천체에서 인간의 거주 가능성도 파악할 수 있게 도와준다는 설명이다. 연구팀은 쓰레기에 대한 해결책은 제거이지만 유산에 대한 해결책은 보존인 만큼 우주 탐사 잔해물도 인류의 문화유산으로 인식할 필요가 있다고 강조했다. 연구를 이끈 저스틴 홀콤 캔자스대 교수는 “호모 사피엔스는 아프리카에서 시작돼 다른 대륙으로 확산하고, 이제는 지구를 벗어나고 있다”라며 “지구의 유물과 지형을 이용해 인류의 진화와 역사를 추적하는 것처럼 우주에서도 탐사선, 인공위성, 착륙선을 비롯해 다양한 우주 탐사 시설물은 상당수가 고고학적, 인류학적 가치가 크다”라고 말했다.

아마존 열대 우림은 ‘지구의 허파’라고 불릴 정도로 지구 환경에 중요한 역할을 하고 있다. 그렇지만 최근 무분별한 벌목과 개발로 파괴되는 지역이 점점 늘고 있다. 이로 인한 생물다양성 감소는 생태계의 균형을 깨뜨리고 결국 인간에게까지 영향을 미칠 것이라는 경고가 나오고 있다. 이런 상황에서 생태학자들이 현재 열대 우림 중 생물다양성 보존이 가능한 지역은 4분의1 정도에 불과하다는 분석을 내놨다. 캐나다 노던 브리티시 컬럼비아대, 호주 퀸즈랜드대, 미국 몬태나주립대, 노던 애리조나대, UN 발전 프로그램, 콜롬비아 국립대, 포르투갈 에보라대 공동 연구팀은 멸종 위기에 처한 수천 종의 생물을 보호할 수 있는 전 세계 열대 우림이 4분의1 정도에 불과하다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 12월 9일 자에 실렸다. 아마존이나 아프리카와 같은 열대우림이 생물 다양성 보존에 필수적이라는 사실은 잘 알려졌지만, 멸종 위험을 줄이는 데 얼마나 도움이 되는지 정량화되지 않았다. 이에 연구팀은 1만 6000여 종의 포유류, 조류, 파충류, 양서류가 보호받을 수 있는 열대 우림이 전 세계적으로 얼마나 남아있는지 원격 감지 기술과 산림 무결성 지표를 사용해 평가했다. 분석 결과, 전 세계 열대 우림 중 25% 미만이 고품질 상태인 것으로 확인됐다. 또 다양한 종의 보존 상태에 따라 서식지의 질 차이가 있다는 점도 나타났다. 연구팀에 따르면 멸종 위기에 처했거나 개체 수가 감소하고 있는 종들이 살고 있는 열대 우림 중에는 8% 정도만이 온전히 보존되고 있다. 예를 들면 호주 퀸즈랜드 지역의 열대 우림에 서식하는 황금 바우어새는 개체수가 급격히 줄어들고 있는 멸종 위기종이다. 황금 바우어새는 열대 우림의 84% 정도의 지역에서 살고 있지만, 황금 바우어새가 생존할 수 있도록 제대로 보존되고 있는 지역은 전체 36%에 불과한 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 오스카 벤터 캐나다 노던 브리티시 컬럼비아대 교수(경관 보전 관리학)는 “이번 연구 결과에 따르면 숲에 의존하는 많은 생물종에 필수적인 구조적으로 온전한 열대우림이 의외로 많지 않은 것으로 나타났다”라며 “벌목이나 인프라 개발 같은 인간의 손길이 미치는 곳과 가까운 열대 우림일수록 질이 낮은 것으로 확인됐다”라고 말했다. 벤터 교수는 “생물 다양성 유지를 위해서는 열대 우림의 보존이 무엇보다 필요하다는 점을 이번 연구는 보여주고 있다”라고 덧붙였다.

거리를 다니다 보면 많은 사람이 이어폰이나 헤드폰을 사용하고 있음을 알 수 있다. 그렇지만 음량을 지나치게 높이거나 사용 시간이 길어질 경우 청력이 손상되기 십상이다. 문제는 청력이 한 번 손상되면 원래대로 회복하기가 쉽지 않다는 점이다. 이런 상황에서 미국 서던 캘리포니아대(USC) 의대 줄기세포 연구팀은 물고기와 도마뱀 등 일부 동물들이 청각이 손상됐을 때 자연적으로 청력을 재생할 수 있는 핵심 유전자 조절 인자를 발견했다고 14일 밝혔다. 청력 손실과 청력 이상으로 인한 균형 장애가 있는 환자의 청각 세포 재생에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 12월 9일 자에 실렸다. 내이(內耳)에는 소리를 감지하는 감각 세포와 감각 세포가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 지원 세포, 두 종류의 세포가 있다. 물고기나 도마뱀과 같이 재생 능력이 뛰어난 종은 감각 세포가 손상되면 지원 세포가 대체 감각 세포로 변하는 데, 이는 사람을 비롯한 포유류는 갖지 못한 능력이다. 연구팀은 물고기와 도마뱀의 청각 재생 능력의 비결을 파악하기 위해 제브라 피시와 녹색 아놀 도마뱀의 내이 감각 세포와 지원 세포의 게놈을 정밀 분석해 재생 능력이 없는 생쥐의 유전자와 비교했다. 그 결과, 실험을 통해 손상 후 내이 감각 세포 만드는 데 필요한 유전자를 유도하는 ‘ATOH1’이라는 단백질 생산을 증폭시키는 인헨서라는 DNA 제어 단백질을 발견했다. 연구팀은 유전자 편집 도구인 크리스퍼 유전자 가위를 사용해 제브라피시에서 이런 인헨서 5개를 조절해 감각 청각 세포 손상 후 재생에도 성공했다. 그리고, 생쥐 내이의 감각 및 지원 세포를 생성하는 전구 세포에서 배아 발달 중에 활성화되는 같은 강화 인자를 갖고 있기는 하지만 성체가 된 뒤에는 그런 강화 인자가 드러나지 않는다는 점을 확인했다. 게이지 그럼프 USC 의대 교수는 “이번 연구는 두 종류의 재생 척추동물과 생쥐 같은 비재생 척추동물을 비교함으로써 청력 회복을 위한 감각 세포를 대체할 수 있는 근본적 방법을 발견했다”라고 “사람의 내이에서 이런 인핸서를 활성화하는 표적 전략을 사용해 자연 재생 능력을 높이고 난청을 되돌릴 수 있을 것”이라고 말했다.

하루 중 일정 시간 동안만 식사하고 나머지 시간은 금식하는 방식으로 칼로리 섭취를 줄여 체내 염증 수준도 낮춰 살을 빼는 ‘간헐적 단식’이 유행이다. 다이어트에는 효과적이지만, 자칫 탈모에 시달릴 수 있다는 분석이 나왔다. 중국 저장대, 항저우 서호대(Westlake University), 항저우 미래 산업 연구센터, 서호대 부설 항저우 제1 인민병원 공동 연구팀은 간헐적 단식이 신진대사 건강에 도움이 되는 것으로 입증됐지만, 모발 성장과 재생을 늦출 수 있다고 밝혔다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 12월 14일 자에 실렸다. 이전 많은 연구에 따르면 간헐적 단식은 신진대사는 물론 혈액, 장, 근육 조직과 관련된 줄기세포의 스트레스 저항성을 높인다. 그렇지만 피부, 모발 등 말초 조직에 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 털을 완전히 깎은 생쥐들을 대상으로 다양한 형태의 간헐적 단식을 시키고 쥐의 모발 성장에 미치는 영향을 관찰했다. 연구팀은 한 그룹은 매일 8시간 동안에는 먹이를 먹을 수 있게 하고 16시간을 금식하는 시간 제한적 금식, 다른 집단에는 격일제 금식을 실시했다. 이들과 비교하기 위해 또 다른 집단에는 일반적 식사를 시키고 비교했다. 그 결과, 일반식을 한 생쥐들은 30일 뒤 몸 전체에서 털이 다시 자랐지만, 간헐적 단식을 한 쥐는 60일이나 늦은 96일 뒤 부분적으로만 털이 자라는 것이 관찰됐다. 이는 모낭 줄기세포(HFSC)가 간헐적 단식으로 인해 포도당에서 지방을 사용하는 과정에서 나타나는 산화 스트레스에 대처할 수 없기 때문으로 해석됐다. 모낭 줄기세포는 활동과 휴면 단계를 거치는데, 모발 재성장은 이런 세포가 활성화되는지에 따라 달라진다. 일반식을 한 생쥐의 HFSC는 면도 후 20일째부터 활성화되기 시작해 모발이 다시 자랄 때까지 활성 상태를 보였지만, 간헐적 단식 식단을 한 생쥐의 HFSC는 단식 동안 세포 사멸을 겪은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 공복 중에 지방 조직은 유리 지방산을 방출하기 시작하고, 이런 지방산은 활성화된 HFSC에 들어가지만, 모낭 줄기세포가 이를 활용하지 못하면서 모발 성장과 재생에 어려움을 겪는다. 생쥐를 대상으로 한 실험 결과가 사람에게도 적용되는지 살펴보기 위해 연구팀은 건강한 성인 남녀 49명을 대상으로 같은 실험을 했다. 그 결과, 하루 18시간씩 금식을 하는 시간제한 식단을 한 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 평균 모발 성장 속도가 18% 정도 늦어지는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이런 부 효과가 실제로 나타나는지확인하기 위해 대규모 임상 시험을 준비 중이라고 밝혔다. 연구를 이끈 빙 장 서호대 교수(재생 생물학)는 “이번 연구는 간헐적 단식은 건강에 도움을 주는 다양한 효과를 가진 것은 분명하지만 의도하지 않은 부 효과가 나타날 수도 있다는 점을 보여준다”라며 “사람은 생쥐에 비해 신진대사 속도가 훨씬 느리고 모발 성장 패턴이 다르기 때문에 생쥐에게서 나타나는 것만큼 심하지는 않을 것”이라고 말했다.

미세먼지 같은 대기 오염에 자주, 장기간 노출될 경우 심장 또는 폐 질환이 발생한다. 단기적으로는 천식 발작, 급성 기관지염, 부정맥 같은 증상을 악화시키고 오래 노출될 경우 사망의 직간접적 원인이 될 수 있다. 그런데, 대기오염과 심혈관 질환이 관련된 것은 대기 오염물질이 정맥에 혈전을 발생시킬 수 있기 때문으로 나타났다. 미국 미네소타대 공중보건학부, 시애틀 워싱턴대 환경·직업보건 과학과, 오클라호마 보건과학대, 버몬트대 의대 공동 연구팀은 대기 오염에 장기간 노출되면 심장을 지나는 혈관, 특히 심장 정맥에 혈전이 생길 위험이 증가하고, 제대로 치료하지 않으면 혈관이 막혀 심각한 합병증, 심지어 사망에 이를 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘혈액학’ 12월 13일 자에 실렸다. 대기 오염은 체내 염증 유발과 혈액 응고를 유발해 심혈관 질환을 일으킬 가능성이 크다는 연구가 많았다. 정맥혈전색전증(VTE) 발병과도 연관이 있는 것으로 알려졌지만 명확한 관계가 규명되지는 않았다. VTE는 심부정맥 혈전증이라고도 부르는데 다리, 팔, 내부 장기의 심부정맥에 혈전이 발생할 때 생기는 심부정맥 혈전증과 심부정맥에서 혈전이 떨어져 나와 폐를 막는 폐색전증으로 나뉜다. 미국의 경우, 연간 90만명이 VTE를 앓는데 외과수술 이후, 장기간 비활동, 심장 질환, 임신, 유전 등 다양한 요인으로 발생한다. 국내에서도 최근 들어 VTE 환자들이 늘어나는 추세를 보인다. 연구팀은 2000~2018년 추적 관찰된 6651명의 성인 남녀를 대상으로 한 국립보건원(NIH)의 종단 연구 데이터를 활용해 정밀 분석했다. 연구 대상자들은 뉴욕, 볼티모어, 시카고, 로스앤젤레스, 미니애폴리스, 노스캐롤라이나 윈스턴세일럼 6개 주요 대도시에 거주했다. 석탄 발전소 연기, 자동차 배기가스, 산불 연기 등 다양한 원인으로 발생하는 2.5㎛(마이크로미터) 이하의 초미세먼지 입자에 장기간 노출될 경우, 그렇지 않은 사람에 비해 VTE 발병 소지가 2배 이상 높은 것으로 연구팀은 확인했다. 특히 자동차 배기가스에서 많이 발견되는 오염물질인 질소, 이산화질소 산화물에 노출이 많은 사람은 일반인보다 발병 위험이 각각 121%에서 174%까지 높았다. 연구를 이끈 파멜라 러세이 미네소타대 교수(역학 및 지역 보건학)는 “이번 연구는 대기오염 물질과 심혈관 및 호흡기 질환과 연관성을 추적한 가장 크고 포괄적 연구”라며 “대기 오염은 심혈관 질환과 확실한 연관성이 있으며, 다양한 질환 발생에 직간접적으로 영향을 미치는 것으로 확인됐다”고 말했다.

혹등고래 한 마리가 1만 3000㎞ 넘게 이동했다는 연구 결과가 나왔다. 한국에서 미국 로스앤젤레스(LA)를 거쳐 뉴욕까지 갈 수 있는 거리로, 이 고래에 대한 관찰 기록 중 가장 긴 이동이라는 평가가 나온다. 11일(현지시간) 영국 BBC방송, 가디언 등은 한 연구에서 수컷 혹등고래가 태평양과 대서양, 인도양 등 3개 바다를 가로지른 것으로 확인됐다고 보도했다. 이 고래는 2013년과 2017년 여름 남미 콜롬비아 태평양 연안의 고래 번식지에서 발견됐으며, 5년 뒤 아프리카 잔지바르 인도양 연안에서 다시 목격됐다. 먹이가 풍부한 대서양에서 짝짓기를 위해 태평양으로 오가더니 몇 년 뒤에는 또 다른 번식지에서 나타난 것이다. 연구팀은 이 개체의 이동 거리가 최소 1만 3046㎞라고 논문에 썼다. 이는 혹등고래가 이동한 기록상 가장 긴 거리일 가능성이 크다고 연구 주저자인 에카테리나 칼라시니코바(탄자니아 고래 프로그램) 박사가 BBC에 밝혔다. 또 다른 연구 저자인 테드 치즈먼 호주 서던크로스대 연구원은 가디언에 일반적인 혹등고래가 이동하는 거리의 거의 두 배라고 설명했다. 이 연구는 시민 과학 웹사이트인 해피웨일닷컴(happywhale.com)에 연구자와 고래 관찰가, 일반인들이 제출한 혹등고래 사진 수십만 장을 인공지능(AI) 기술을 이용해 분석한 데이터베이스를 바탕으로 수행됐다. 고래는 보통 꼬리로 개체를 구분하는 데 모양과 무늬, 색깔, 상흔 등이 조금씩 다르다. 전 세계 모든 바다에 서식하는 혹등고래는 매년 먼 거리를 이동한다. 이 종은 새끼를 낳기 위해 따뜻한 바다에 머물다 먹이가 풍부한 시원한 바다로 가는 고래 종 중에서도 가장 멀리 오가는 것으로 유명하다. 그러나 새로운 연구에서 드러난 수컷 고래의 여정은 서로 거리가 먼 두 개의 번식지를 거쳤다는 점에서 훨씬 더 놀랍다. 연구팀은 이 장대한 여정이 기후 변화로 먹이가 고갈되는 데 따른 현상일 수 있고, 아니면 짝을 찾기 위한 목적일 수 있다고 말한다. 기후 변화로 인해 혹등고래가 먹는 작은 새우처럼 생긴 크릴의 양이 줄어, 먹이를 찾아 더 멀리 이동할 수밖에 없다는 게 첫 번째 생각이다. 이게 아니면 혹등고래 개체 수가 세계적인 보존 노력을 통해 회복하면서 일부 고래들이 새로운 번식지를 찾고 있을 가능성이 있다는 것이다. 칼라시니코바 박사는 “실제 이유는 확인되지 않았지만 원인으로는 전 세계적인 기후 변화, (요즘 더 빈번하게 발생하는) 극한의 환경 현상, 그리고 이 종의 진화 메커니즘을 들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 영국 왕립학회가 발행하는 국제 학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 12월 11일 자에 실렸다.

인체 필수 영양소로 알려진 콜라겐이 암 전이 단백질의 악성화와 전이를 촉진한다는 연구 결과가 나왔다. 콜라겐은 피부, 뼈, 머리카락 등을 구성하는 우리 몸의 주요 성분이다. 피부 노화를 방지하는 성분으로 잘 알려져 있어 피부 관리 제품에도 많이 쓰인다. 광주과학기술원(지스트·GIST)은 최근 생명과학부 남정석 교수 연구팀이 이 같은 내용의 암 전이 단백질인 ‘디스에드헤린’(Dysadherin)과 콜라겐 상관관계를 규명했다고 밝혔다. ‘디스에드헤린’은 암에서만 발현하는 단백질로, 미국 국립 인간유전체연구소(NHGRI)의 질병유전체 데이터베이스에서 암 전이 단백질로 분류되고 있다. 특히 침윤성과 전이성이 강한 암일수록 디스에드헤린의 발현 정도가 높은 것으로 알려졌다. 연구팀은 지난 2022년 선행연구에서 디스에드헤린이 암의 악성화와 전이를 유도한다는 사실을 밝히고 이를 억제하는 펩타이드 항암제를 발굴한 바 있다. 이를 바탕으로 종양의 대표적 구성성분인 콜라겐의 분해와 재배치가 암의 악성화와 전이를 유도한다는 사실을 밝혔다. 암으로 인한 사망 대다수의 원인은 특정 장기에서 처음 발생하는 ‘원발성 암’이 아니라 ‘전이’로 인한 필수 장기 기능 손상이다. 암 전이 메커니즘을 규명해 암 전이를 막는 치료 전략을 수립하는 것이 중요한 이유다. 연구팀은 쥐에 이식한 인간의 면역시스템을 활용해 디스에드헤린 매개의 콜라겐 분해와 재배치가 면역억제와 혈관신생을 촉진해 암세포 친화적 종양 미세환경을 형성하는 데 기여한다는 사실도 확인했다. 남정석 교수는 “디스에드헤린에 의한 종양 미세환경 변화를 통해 암의 악성화와 전이를 촉진하는 메커니즘을 규명했다는 데 의의가 있다”며 “종양 악성화와 전이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 기반을 마련하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 남 교수가 지도하고 국립암센터 이충재 박사후연구원이 수행한 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 바이오의료기술개발사업, IRC 선도연구센터지원사업, 지스트 등의 지원을 받았으며 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 지난달 30일 게재됐다.

혹등고래 한 마리가 1만 3000㎞ 넘게 이동했다는 연구 결과가 나왔다. 한국에서 미국 로스앤젤레스(LA)를 거쳐 뉴욕까지 갈 수 있는 거리로, 이 고래에 대한 관찰 기록 중 가장 긴 이동이라는 평가가 나온다. 11일(현지시간) 영국 BBC방송, 가디언 등은 한 연구에서 수컷 혹등고래가 태평양과 대서양, 인도양 등 3개 바다를 가로지른 것으로 확인됐다고 보도했다. 이 고래는 2013년과 2017년 여름 남미 콜롬비아 태평양 연안의 고래 번식지에서 발견됐으며, 5년 뒤 아프리카 잔지바르 인도양 연안에서 다시 목격됐다. 먹이가 풍부한 대서양에서 짝짓기를 위해 태평양으로 오가더니 몇 년 뒤에는 또 다른 번식지에서 나타난 것이다. 연구팀은 이 개체의 이동 거리가 최소 1만 3046㎞라고 논문에 썼다. 이는 혹등고래가 이동한 기록상 가장 긴 거리일 가능성이 크다고 연구 주저자인 에카테리나 칼라시니코바(탄자니아 고래 프로그램) 박사가 BBC에 밝혔다. 또 다른 연구 저자인 테드 치즈먼 호주 서던크로스대 연구원은 가디언에 일반적인 혹등고래가 이동하는 거리의 거의 두 배라고 설명했다. 이 연구는 시민 과학 웹사이트인 해피웨일닷컴(happywhale.com)에 연구자와 고래 관찰가, 일반인들이 제출한 혹등고래 사진 수십만 장을 인공지능(AI) 기술을 이용해 분석한 데이터베이스를 바탕으로 수행됐다. 고래는 보통 꼬리로 개체를 구분하는 데 모양과 무늬, 색깔, 상흔 등이 조금씩 다르다. 전 세계 모든 바다에 서식하는 혹등고래는 매년 먼 거리를 이동한다. 이 종은 새끼를 낳기 위해 따뜻한 바다에 머물다 먹이가 풍부한 시원한 바다로 가는 고래 종 중에서도 가장 멀리 오가는 것으로 유명하다. 그러나 새로운 연구에서 드러난 수컷 고래의 여정은 서로 거리가 먼 두 개의 번식지를 거쳤다는 점에서 훨씬 더 놀랍다. 연구팀은 이 장대한 여정이 기후 변화로 먹이가 고갈되는 데 따른 현상일 수 있고, 아니면 짝을 찾기 위한 목적일 수 있다고 말한다. 기후 변화로 인해 혹등고래가 먹는 작은 새우처럼 생긴 크릴의 양이 줄어, 먹이를 찾아 더 멀리 이동할 수밖에 없다는 게 첫 번째 생각이다. 이게 아니면 혹등고래 개체 수가 세계적인 보존 노력을 통해 회복하면서 일부 고래들이 새로운 번식지를 찾고 있을 가능성이 있다는 것이다. 칼라시니코바 박사는 “실제 이유는 확인되지 않았지만 원인으로는 전 세계적인 기후 변화, (요즘 더 빈번하게 발생하는) 극한의 환경 현상, 그리고 이 종의 진화 메커니즘을 들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 영국 왕립학회가 발행하는 국제 학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 12월 11일 자에 실렸다.

새로운 세상을 경험하기 위해 많은 사람이 여행한다. 일상생활에 지쳐 있을 때 가까운 교외로 여행을 다녀오는 것만으로도 기분 전환이 된다. 여행 관광산업은 최근 세계 각국이 전략적으로 육성하고 있다. 그런데 관광 수요가 늘어날수록 탄소 배출도 함께 증가한다는 분석이 나왔다. 호주 퀸즐랜드대, 시드니대, 그리피스대, 인도네시아 재무부, 독일 한자과학대, 노르웨이 서노르웨이 연구소, 스웨덴 린네대, 뉴질랜드 오타고대 공동 연구팀은 지난 10년 동안 전 세계 관광과 관련된 탄소 배출량이 급격히 증가했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 11일 자에 실렸다. 많은 연구에 따르면 관광 산업은 전 세계 탄소 배출의 주요 원인이다. 특히 교통수단과 관련된 탄소 집약적 특성과 더불어 이 부문의 급속한 성장은 전 세계 탄소 배출량 감축 노력에 악영향을 미치고 있다. 이에 연구팀은 175개국의 관광 및 교통 관련 데이터를 사용해 2009~2020년 전 세계 관광업의 탄소 발자국을 종합적으로 분석했다. 그 결과, 전 세계 관광산업의 탄소 배출량은 매년 3.5%씩 증가한 것으로 확인됐다. 이는 세계 경제 성장률인 연간 1.5%의 두 배 이상으로, 코로나19 팬데믹이 발생하기 직전인 2019년에는 이산화탄소 5.2GT(기가톤)을 배출한 것으로 조사됐다. 이는 전 세계 온실가스 총배출량의 8.8%에 해당하는 양이다. 특히 미국, 중국, 인도 등 탄소 배출량이 가장 많은 20개 국가가 전체 탄소 발자국의 4분의3을 차지하는 등 1인당 관광 배출량에서 다른 곳과 현저한 격차를 보이는 것으로 나타났다. 이런 결과는 관광 수요의 지속적인 고성장과 탄소 배출 억제를 위한 관광 분야의 노력이 부족해서 나타난 것으로 확인됐다. 제임스 히그엄 호주 그리피스대 교수는 “이번 연구 결과는 관광 산업에서 배출되는 탄소 배출을 글로벌 기후 목표에 맞추기 위한 효과적인 정책 조치가 시급히 필요하다는 점을 보여준다”며 “관광 산업이 환경에 미치는 영향을 완화하기 위한 전략을 개발하기 위해서는 관광 산업에서 발생하는 탄소 배출의 주요 요인을 이해하는 것이 중요하다”고 말했다.

 지엔티파마는 일본의 대형 화장품 유통업체 JDB NETWORK와 손잡고 코스메슈티컬(화장품과 의약품의 합성어) 브랜드 ‘라디페어’의 일본 시장 진출에 나선다고 12일 밝혔다. 라디페어는 지엔티파마의 뇌신경질환을 포함한 노화 관련 질환 치료 신약 개발 26년 노하우를 바탕으로 개발됐으며 항산화와 안티에이징에 특화된 제품이다. 지엔티파마는 지난 8월 일본 내 대형 유통망을 확보하고 있는 JDB NETWORK와 업무협약(MOU)을 체결, 파트너십을 구축했으며 내년 3월 일본 홈쇼핑에 런칭하기로 확정했다. 홈쇼핑 진행은 전 TBS 방송 아나운서이자 인플루언서인 안느 하루카 씨가 맡는다. 라디페어는 지난 9월 뷰티 전문 잡지 얼루어가 주관한 ‘K-뷰티 위너’로 선정되며 기술력과 품질을 인정받았다. 지엔티파마 관계자는 “해당 상은 일본 내 200명의 뷰티 전문가가 블라인드 테스트를 진행해 선정한 결과로 현지 시장에서 제품의 우수성을 인정받았다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 지엔티파마는 2022년 12월 라디페어를 런칭하고 국내외 판매를 진행하고 있으며 이번 일본 진출을 계기로 해외 시장 진출을 본격화하고 있다. 라디페어의 주요 성분 ‘TFM’은 지엔티파마가 치매 치료제로 개발 중인 ‘크리스데살라진’을 화장품 제형으로 만든 물질이다. 비타민E 대비 200배 이상 강력한 항산화 효과로 피부 노화를 방지하고 재생을 돕는다. TFM이 강력한 항산화 효과를 통해 피부 노화를 개선하고 주름 감소 및 피부 미백에 효과가 있다는 연구 결과는 최근 화장품 분야의 권위 있는 국제 학술지 ‘Cosmetics’에 게재됐다. 연구 결과에 따르면 TFM은 강력한 활성산소 제거 및 멜라닌 생성 억제 효과를 나타냈으며 UV 노출로 유발되는 기질금속단백질분해효소-1(MMP-1) 및 인터루킨-6(IL-6)의 생성을 억제함으로써 피부 섬유아세포의 손상을 줄이는 것으로 확인됐다. 특히 여성 참여자 24명을 대상으로 진행된 임상 연구에서는 TFM이 피부 주름을 유의미하게 감소하고 피부 밝기를 개선하는 것으로 밝혀졌다. 연구논문 교신저자로 참여한 고려대학교 생명과학부 최의주 교수는 “자외선에 의해 발생하는 산화스트레스는 피부 노화의 중요한 원인인데 TFM은 산화스트레스를 없애는 항산화 작용과 함께 유해 분자인 활성산소 제거, 멜라닌 생성 억제, 염증 억제 등 효과가 유의적으로 입증됐다”고 밝혔다. 최 교수는 2001년 한국과학상을 수상하고 2006년 국가석학으로 선정된 세포 사멸 연구 분야의 세계적인 권위자이다. 한편 미국 시장 조사 전문기관 더 인사이트 파트너스의 ‘코스메슈티컬 시장 전망 2028’ 보고서에 따르면 전 세계 코스메슈티컬 시장 규모는 2021년에 450억 달러였으며, 매년 8.6%씩 증가해 2028년에는 818억 달러까지 늘어날 전망이다.

美 연구팀 ‘전이학습’ 활용해 분석2040년 전 기온 상승폭 1.5도 넘어“가장 더웠던 여름 매년 경신될 것” 인공지능(AI)은 그야말로 정신을 못 차릴 정도로 빠르게 발전하고 있다. 올해 노벨과학상 중 물리학상과 화학상 모두 AI와 관련된 연구자들에게 돌아갔다는 사실만 봐도 알 수 있다. 이런 상황에서 AI가 지구온난화로 인한 기후변화의 암울한 미래를 내놨다. 미국 콜로라도주립대, 스탠퍼드대, 스위스 취리히 연방 공과대(ETH) 공동 연구팀은 기후 예측 모델 10개와 각종 관측 자료를 통합해 AI로 분석한 결과 파리협정에서 정한 지구온난화의 마지노선인 산업화 이전 대비 1.5도 상승은 이전 예측치보다 훨씬 빨리 도달하는 것으로 나타났다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경학 분야 국제 학술지 ‘환경 연구 회보’ 12월 10일 자에 발표됐다. 연구팀은 ‘전이 학습’(TL)이라는 AI 기술을 활용해 분석했다. 그 결과 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)가 정의한 34개 육지 지역 대부분에서 늦어도 2040년이 되면 평균 기온 상승이 1.5도를 넘어설 것으로 예측했다. TL은 한 분야에서 학습된 지식을 다른 분야에 적용함으로써 학습 데이터가 부족한 상황에서도 처리 속도를 높이는 기계학습의 한 종류다. 예를 들어 자동차를 인식하기 위해 학습하며 얻은 지식을 건설 중장비나 다른 종류의 차량 인식에 적용하는 식이다. 연구팀은 2040년이 되면 전 세계가 1.5도 기온 상승을 겪게 되며 34개 중 31개 지역은 2040년에 2도 이상 기온 상승이 있을 것으로 예측했다. 특히 남아시아와 지중해 일대, 중부 유럽, 사하라 사막 이남 아프리카 등 26개 지역은 2060년 이전에 3도까지 상승할 것이라는 우울한 전망도 나왔다. 2050년까지 탄소 배출이 0에 도달하는 ‘넷 제로’ 상황이 되더라도 전 세계적으로 산업화 이전 대비 최소 1.8도 상승할 확률은 90%, 최소 2.1도 상승할 확률은 66%에 이르는 것으로 나타났다. 그런가 하면 스탠퍼드대 연구팀은 산업화 이전과 비교해 지구 평균 온도 상승을 1.5도 이하로 제한하는 목표를 이제는 사실상 달성하기 어렵다는 AI 분석 결과를 지구과학 분야 국제 학술지 ‘지구물리학 연구 회보’ 12월 11일 자에 발표했다. 연구팀에 따르면 역대 가장 더운 여름과 연평균 기온은 매년 경신될 것이라고도 밝혔다. 연구팀은 다양한 기후 모델과 지금까지 관측 자료, 온실가스 배출 시나리오를 종합해 AI로 분석했다. 그 결과 2050년까지 넷 제로를 달성한다고 하더라도 지금까지 배출된 탄소들 때문에 평균 온도 상승 1.5도 이하 유지가 어려운 것으로 나타났다. 역대 가장 더웠던 한 해로 기록된 2023년보다 올해는 더 더운 해로 기록될 것이며, 지구온난화 마지노선인 평균 기온 1.5도를 이미 넘었을 가능성도 크다고 연구팀은 분석했다. 연구를 이끈 노아 디펜바우 스탠퍼드대 교수는 “AI 분석에 따르면 인류는 이미 극단적인 기후 변화를 막을 수 있는 극적 전환점을 놓쳤을 가능성이 크다”며 “더 빠르게 탄소배출을 줄이고 기후 적응에 대해 투자하지 않을 경우 극단적인 기후 조건에 노출돼 공룡들처럼 인류도 사라지게 될지 모른다”고 말했다.

얼마 전 메일 하나를 받았습니다. 초가공 식품을 먹으면 지방 축적이 빨라져 근육이 줄어든다는 내용의 기사에 대한 문의였습니다. 햄버거, 감자튀김, 피자 등 패스트푸드나 통조림 햄 같은 초가공 식품의 위험성을 경고하는 내용의 연구였는데, 한두 번 먹는 것으로도 그런 결과가 나오느냐는 것이었습니다. 이런 연구들은 초가공 식품을 오랫동안 먹은 뒤 나타나는 결과를 살펴보는 경우가 많습니다. 그렇기 때문에 일상적으로 섭취하지만 않는다면 건강에 크게 영향을 미치지 않습니다. 물론 초가공 식품에 한번 맛을 들이면 끊기가 쉽지 않습니다. 스웨덴 룬드대, 덴마크 코펜하겐대 공동 연구팀은 설탕이 포함된 음식이 심혈관 질환 위험을 크게 높이는 것은 사실이지만, 가끔 먹는 것은 건강에 큰 문제가 없다고 11일 밝혔습니다. 이 재미있는 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘최신 공중보건학’ 12월 9일 자에 실렸습니다. 연구팀은 1997년과 2009년에 각각 실시한 스웨덴 유방암 코흐트와 남성 건강 코흐트 자료를 활용했습니다. 연구팀은 이 자료 중 6만 9705명을 추려 꿀이나 초콜릿, 잼 같은 설탕을 졸여 만든 식품, 페이스트리 같은 빵과 과자, 탄산음료를 포함한 가당 음료가 허혈성 뇌졸중, 출혈성 뇌졸중, 심장마비, 심부전, 대동맥류, 심방세동, 대동맥 협착증 등 심혈관 질환 7종에 미치는 영향을 장기 추적했습니다. 그 결과 설탕 섭취량이 증가할수록 허혈성 뇌졸중, 복부 대동맥류의 발병 위험이 커지는 것으로 나타났습니다. 체질량지수(BMI)가 정상이더라도 설탕 섭취가 많을 경우 심부전 위험이 커지는 것으로 확인됐습니다. 특히 가당 음료를 자주 마시면 허혈성 뇌졸중, 심부전, 심방세동, 복부 대동맥류 위험이 급격히 증가했습니다. 연구팀에 따르면 달콤한 간식을 가끔 섭취하는 것은 심혈관 질환 위험을 크게 높이지 않지만 탄산음료 같은 가당 음료는 가끔 마시는 것도 건강에 도움이 되지 않는다고 합니다. 가당 음료에 포함된 액체 설탕은 고체 형태보다 포만감을 덜 주기 때문에 과잉 섭취로 이어질 가능성이 크기 때문이라고 연구팀은 설명했습니다. 재미있는 점은 달콤한 간식을 아예 입에 대지 않는 사람보다 가끔 먹는 사람의 심혈관 건강이 더 좋았다는 점입니다. 물론 더 자세한 연구가 필요하겠지만, 뭐든 넘치거나 부족한 것은 건강에도 도움이 되지 않는다는 점은 확실합니다.

일본 왕위 계승 서열 2위인 히사히토(18) 왕자가 국립대인 쓰쿠바대에 합격했다. 히사히토 왕자는 나루히토 일왕 동생인 후미히토 왕세제 부부의 아들로, 일본 왕실의 유일한 남자 왕손이다. 아사히신문 등 현지 언론은 11일 쓰쿠바대 부속 고교에 재학 중인 히사히토 왕자가 쓰쿠바대 생명환경학군 추천 입시에 응시해 지난달 하순 면접과 소논문 시험을 봤고 이날 합격이 결정됐다고 보도했다. 히사히토 왕자는 내년 4월 도쿄 북쪽 이바라키현 쓰쿠바시에 있는 쓰쿠바대에 입학해 생물학을 공부할 예정이다. 궁내청에 따르면 히사히토 왕자는 곤충에 관한 관심이 높다. 지난 11월에는 도쿄 아카사카 궁전 뜰의 잠자리를 관찰한 조사 논문을 국립과학박물관이 발행하는 학술지에 게재하기도 했다. 이를 두고 한때 일본에서는 특혜 논란이 일기도 했다. 일부 주간지와 잡지는 곤충학 회의 조직위원장이 후미히토 황세제와 오랜 친분이 있다는 점을 지적하고, 히사히토 왕자가 도쿄대에 입학할 것이란 추측성 보도를 쏟아냈다. 일본 왕실 가문에서 도쿄대 출신은 아직 없다. 나루히토 일왕을 비롯해 대부분의 왕족은 옛 왕실 산하의 가쿠슈인대를 졸업했다. 현재 일왕은 아들이 없어 후미히토 왕세제와 히사히토 왕자가 각각 왕위 계승 서열 1, 2위다.

얼마 전 메일 하나를 받았습니다. 초가공 식품을 먹으면 지방 축적이 빨라져 근육이 줄어든다는 내용의 기사에 대한 문의였습니다. 햄버거, 감자튀김, 피자 등 패스트푸드나 통조림 햄 같은 초가공 식품의 위험성을 경고하는 내용의 연구였는데, 한두 번 먹는 것으로도 그런 결과가 나오느냐는 문의였습니다. 이런 연구들은 초가공 식품을 오랫동안 먹인 뒤 나타나는 결과를 살펴보는 경우가 많습니다. 그렇기 때문에 일상적으로 섭취하지만 않는다면 건강에 크게 영향을 미치지 않습니다. 물론 초가공 식품에 한 번 맛을 들이면 쉽게 끊기가 쉽지 않습니다. 스웨덴 룬드대, 덴마크 코펜하겐대 공동 연구팀은 설탕이 포함된 음식이 심혈관 질환 위험을 크게 높이는 것은 사실이지만, 가끔 먹는 것은 건강에 큰 문제가 없다고 11일 밝혔습니다. 이 재미있는 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘최신 공중보건학’ 12월 9일 자에 실렸습니다. 연구팀은 1997년과 2009년에 각각 실시한 스웨덴 유방암 코흐트와 남성 건강 코흐트 자료를 활용했습니다. 연구팀은 이 자료 중 6만 9705명을 추려 꿀이나 초콜릿, 잼 같은 설탕을 졸여 만든 식품, 페이스트리 같은 빵과 과자, 탄산음료를 포함한 가당 음료가 허혈성 뇌졸중, 출혈성 뇌졸중, 심장마비, 심부전, 대동맥류, 심방세동, 대동맥 협착증 등 심혈관 질환 7종에 미치는 영향을 장기 추적했습니다. 그 결과, 설탕 섭취량이 증가할수록 허혈성 뇌졸중, 복부 대동맥류의 발병 위험이 커지는 것으로 나타났습니다. 체질량지수(BMI)가 정상이더라도 설탕 섭취가 많을 경우 심부전 위험이 커지는 것으로 확인됐습니다. 특히, 가당 음료를 자주 마시면 허혈성 뇌졸중, 심부전, 심방세동, 복부 대동맥류 위험이 급격히 증가했습니다. 연구팀에 따르면 달콤한 간식을 가끔 섭취하는 것은 심혈관 질환 위험을 크게 높이지 않지만, 탄산음료 같은 가당 음료는 가끔 마시는 것도 건강에 도움이 되지 않는다고 합니다. 가당 음료에 포함된 액체 설탕은 고체 형태보다 포만감을 덜 주기 때문에 과잉 섭취로 이어질 가능성이 크기 때문이라고 연구팀은 설명했습니다. 재미있는 점은 달콤한 간식을 아예 입에 대지 않는 사람보다 가끔 먹는 사람의 심혈관 건강이 더 좋았다는 점입니다. 물론 더 자세한 연구가 필요하겠지만, 뭐든 넘치거나 부족한 것은 건강에도 도움이 되지 않는다는 점은 확실합니다.

몇 년 전만 해도 사람 얼굴은 물론 웬만한 것은 적어 놓지 않고도 잘 기억했는데, 요즘은 깜박깜박할 때가 많다고 말하는 중년들이 많다. 이런저런 이유로 나타나는 뇌의 노화 때문이다. 그런데 중국 과학자들이 뇌의 노화에 관여하는 핵심 단백질을 발견해 눈길을 끈다. 중국 푸단대 의대 국립 신경질환 연구센터, 뇌·지능 과학기술연구소, 정저우대 제1 부속 병원 공동 연구팀은 인간 뇌의 노화와 관련된 핵심 단백질은 13개로, 이들 단백질의 혈중 농도 변화가 뇌의 노화 과정에 중대한 역할을 한다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 노화’ 12월 10일 자에 실렸다. 2050년까지 전 세계적으로 65세 이상 인구는 약 15억 명을 초과할 것으로 예상된다. 고령 인구가 증가하면서 각종 질환을 앓는 인구도 증가할 것으로 보인다. 특히 치매와 같은 퇴행성 뇌신경 질환의 유병률은 노화와 함께 증가하는 것으로 알려졌지만, 효과적인 치료법은 여전히 없는 상황이다. 이 때문에 뇌의 노화를 조기에 식별하는 것은 매우 중요하다. 이에 연구팀은 대표적인 보건의료 빅데이터인 영국 바이오뱅크에 등록된 45~82세 1만 949명의 건강한 성인 남녀를 대상으로 수집한 다중 뇌 영상 데이터를 바탕으로 뇌 노화에 관여하는 지표를 조사했다. 연구팀은 연구 참여자의 혈장 속 3000여 개의 단백질 농도를 분석했다. 그 결과, 생물학적 뇌 노화와 강하게 연관된 단백질 13개를 찾았으며 중추신경계 단백질인 브레비칸(BCAN)과 관련 있는 것을 확인했다. BCAN과 스트레스에 연관된 것으로 알려진 GDF15는 치매, 뇌졸중, 운동 기능과 연관된 것을 발견했다. 연구팀에 따르면 13개의 단백질은 생물학적 뇌의 나이에 따라 뚜렷하게 변화했으며, 57세, 70세, 78세가 변곡점인 것을 관찰했다. 연구를 이끈 유진태 푸단대 의대 교수(신경학)는 “뇌의 생물학적 나이는 뇌의 부피와 표면적 같은 뇌 영상의 특징을 기반으로 한 예측 알고리즘을 사용해 추정할 수 있지만 혈액 내 단백질로 파악할 수도 있다”라며 “혈중 단백질 농도는 특정 나이에서 뇌 건강 변화를 더 정확하게 파악할 수 있다는 장점이 있다”고 말했다.

1996년 영화 ‘트위스터’는 토네이도를 연구하는 기상학자들의 모습을 그린 영화로 최근에는 속편이 제작되기도 했다. 영화 속에서는 토네이도의 한가운데 넣어 폭풍의 형태와 방향을 분석해 예측할 수 있는 ‘도로시’라는 이름의 측정 장치가 등장한다. 많은 과학자는 이처럼 엄청난 재해를 일으키는 자연현상을 예측하기 위해 다양한 연구를 수행한다. 스페인 카탈루냐 기상청, 바르셀로나대 지리학과 공동 연구팀은 컴퓨터 단층촬영(CT) 기술을 이용해 우박의 3차원(3D) 영상을 촬영해 우박을 형성하는 과정을 분석하고 다가올 폭풍을 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경학 분야 국제 학술지 ‘최신 환경과학’ 12월 6일 자에 실렸다. 우박은 하늘에서 눈 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅에 떨어지는 것으로, 강한 상승기류를 타고 웅대적운이나 적란운에서 발생하며 천둥·번개를 동반한 뇌우를 동반하기도 한다. 과학자들은 1960년대부터 우박의 성장 과정을 연구해 왔지만 이를 위해서는 우박을 부숴야 했다. 우박을 부수면 우박의 단면을 제대로 볼 수 없다는 단점이 있었다. 이에 연구팀은 2022년 여름 이베리아반도 북동부를 강타한 거대 우박들을 수집해 CT 촬영했다. 이때 떨어진 우박 중 일부는 지름이 12㎝에 이른 것도 있다. 연구팀은 우박들을 촬영해 512개의 슬라이스(단면) 이미지를 얻었고, 이를 통해 우박의 핵과 다양한 층위를 관찰할 수 있었다. 그 결과, 우박이 외부에서 보기에는 거의 완벽한 구체로 보였지만, 우박의 핵은 구형의 우박 중심에 위치하지 않은 예도 있었고, 핵으로부터 세 방향으로 불균형하게 성장하는 것이 관찰되기도 했다. 또 단면층마다 서로 다른 밀도를 갖고 있으며, 우박이 떨어질 때 아래쪽으로 향한 면이 더 두껍다는 것도 확인됐다. 폭풍이나 뇌우의 형태에 따라 우박의 구조가 달라진다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 자베에르 우베다 바르셀로나대 교수는 “거대한 우박의 3D 스캔을 사용해 우박의 구조에 대해 더 많은 정보를 얻었고, 우박 형성 예측이 가능해졌다”라며 “기후변화로 거대 우박이 점점 잦아지고 있는 만큼 이번 연구로 우박으로 인한 피해를 완화하고 대처하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

‘자연은 최고의 스승’이란 레오나르도 다빈치의 말처럼 현재 과학기술의 성과는 자연을 모사한 것들이 상당히 많다. 오랜 진화를 통해 최적화한 많은 동식물은 과학자들에게 다양한 아이디어를 제공할 수 있기 때문이다. 스위스 로잔 연방공과대(EPFL) 지능형 시스템 연구실, 생체로보틱스 연구실, 미국 캘리포니아 어바인대 신경공학 연구실 공동 연구팀은 새에서 영감을 받은 다리를 부착한 비행 로봇 ‘레이븐’(RAVEN)을 개발했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 5일 자에 실렸다. 새의 다리는 걷기, 뛰기, 점프, 비행을 위한 도움닫기 등 다양하게 기능한다. 비행 로봇에 새의 이런 기능을 적용하려는 시도는 많지만, 여러 이동 형태를 가진 시스템을 실제로 구현하는 것은 쉽지 않다. 게다가 새와 똑같은 다기능성 비행 로봇을 만들면 시스템이 복잡해지거나 무거워져 비행할 수 없다는 문제 때문에 성공한 경우는 거의 없었다. 이에 연구팀은 새의 다리처럼 움직일 수 있는 구조를 갖고 있으며 엉덩이, 발목, 발의 형태도 새를 그대로 흉내 낸 로봇을 개발하는 데 성공했다. ‘다중 환경을 위한 새에서 영감을 받은 로봇 차량’이라는 뜻의 약자로 이름 붙여진 비행 로봇은 새들처럼 이륙을 위해 도약하는 것은 물론 지면을 걷고 장애물을 뛰어넘을 수도 있다. 연구팀에 따르면 이륙을 위한 도약은 초기 이륙 속도에 크게 기여하고 점프 없이 이륙하는 것보다 에너지 효율이 더 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 다리오 플로리아노 EPFL 교수는 “이번 기술을 활용한다면 복잡한 지형에서 이륙할 수 있는 항공기를 만들 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 그런가 하면 미국 노스캐롤라이나 주립대 기계·항공공학부 연구팀은 쥐가오리에서 영감을 얻어 물속에서 로봇의 움직임을 제어하는 능력을 높이는 등 빠르게 수영하는 소프트 로봇을 개발하는 데 성공했다. 그 결과가 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12월 5일 자에 실렸다. 보통 로봇의 이동 속도를 측정하려면 1초당 움직인 몸의 길이를 의미하는 ‘BL/s’ 단위를 사용한다. 이 단위는 로봇은 물론 동물, 자동차 주행 능력을 파악할 때 주로 쓰인다. 연구팀은 2년 전 3.74BL/s를 낼 수 있는 수중 로봇을 개발했다. 당시는 수면 위에서만 헤엄칠 수 있었으나 이번에 개발한 로봇은 쥐가오리 모양의 지느러미를 갖고, 수중과 표면에서 모두 헤엄칠 수 있으며 초당 6.8BL/s를 낸다. 쥐가오리는 헤엄칠 때 환경에 따라 헤엄치는 동작을 변경해 빠르게 이동하는데, 이번에 개발한 로봇 역시 유체 역학을 이용해 쥐가오리와 비슷한 형태의 지느러미를 달고 수면을 따라 헤엄칠지, 잠수해 움직일지, 파도를 타면서 자세를 유지할 것인지 빠르게 판단해 움직인다고 연구팀은 설명했다. 지에 인 교수는 “진짜 쥐가오리처럼 최대한 단순한 움직임 속에서 복잡한 수중 환경을 탐색하고 이동할 수 있도록 만드는 것이 궁극적 목표”라고 말했다.