단국대학교는 김민규(화학공학과) 교수가 미국 조지아텍 Vladimir V. Tsukruk 교수와 공동으로 자기장을 이용해 빛의 방향을 자유롭게 조절하는 친환경 카이랄성 셀룰로스 소재를 발견했다고 30일 밝혔다. ‘카이랄성(chirality)’은 물질 분자식은 같지만 구조가 다른 특성을 말한다. 주로 자연계에 존재하는 단백질 아미노산, 단당류 등이 카이랄성을 띠고 있다. 이 가운데 셀룰로스 나노결정(Cellulose Nanocrystals)은 친환경적이고 유연성과 강도가 뛰어나 재료 및 생채 공학에서 차세대 카이랄성 소재로 주목받고 있다. 셀룰로스 나노결정은 빛의 왼쪽으로 회전하는 성질을 가졌다. 기존 연구에서는 이를 반대로 조절하거나 자유롭게 조절하는 것은 불가능했다. 연구팀은 자성 나노입자를 셀룰로스 나노 결정 표면에 부착한 결과 원래 성질과는 달리 오른쪽으로 회전한다는 사실을 밝혔다. 즉 자기장을 이용해 친환경 카이랄성 소재의 빛 회전 방향을 자유자재로 조절할 수 있게 된 것이다. 최근 과학계는 카이랄성 분자의 빛 회전 방향을 이용해 고성능 공학 컴퓨터, 차세대 바이오센서, 초전도체 등 첨단 전자·전기소자 개발로 관심이 높다. 김 교수는 “친환경적이고 지속가능한 △미래 광통신 △고성능 광학 컴퓨터 △카이랄 비선형 포토닉스 △유도된 카이랄 발광 등 광학 신소재 개발에 중요 밑거름이 될 것”이라고 밝혔다. 연구논문은 재료과학 및 다학제 연구분야 상위 5.5% (JCR, 2023년 기준)인 국제 저명 학술지 ‘ACS Nano(2023년 IF=15.8’ 2024년 9월에 온라인 게재됐다. 이번 연구는 미 공군 연구소 및 미 공군 과학 연구실 사업 지원을 받아 진행됐다.

전 세계에서 가장 높은 산이라고 하면 단연 ‘에베레스트산’이다. 해발 8848.86m로 히말라야산맥의 최고봉으로 네팔과 중국 티베트 자치구 국경선을 지나고 있는 에베레스트산은 지금도 꾸준히 높아지고 있다. 과학자들이 에베레스트산이 매년 조금씩 높아지는 이유를 새로 밝혀냈다. 중국 지구과학대 지구과학·자원학부, 영국 런던대(UCL) 지구과학과, 자연과학부 공동 연구팀은 에베레스트산 근처의 강 협곡에서 발생하는 융기 현상이 에베레스트산의 높이를 매년 꾸준히 높이고 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지구과학’ 10월 1일 자에 실렸다. 인도판이 유라시아판 아래로 파고들면서 형성된 히말라야는 지구에서 가장 높은 산들이 포진해 있다. 네팔에서는 사가르마타(하늘의 이마), 티베트에서는 초모룽마(세상의 어머니), 중국어로는 주무랑마로 불리는 에베레스트산은 지구상 가장 높은 산이다. 히말라야에서 두 번째로 높은 봉우리인 K2(8611m)와 237m가량 차이가 난다. 이는 히말라야의 K2, 칸첸중가, 로체가 서로 120m 정도밖에 차이를 보이지 않은 것과 비교해 비정상적이라는 평가를 받는다. 앞서 GPS 데이터를 분석한 연구들에 따르면 에베레스트산의 최근 상승 속도는 연간 약 2㎜다. 이는 산맥의 예상 상승 속도를 초과하며 산의 성장에 영향을 미치는 다른 메커니즘이 있을 가능성을 의미한다. 연구팀은 수치 모델을 이용해 에베레스트산 인근 아룬강, 코시강을 비롯해 다른 강들의 변화를 시뮬레이션하고 기존 지형과 비교했다. 그 결과, 약 8만 9000년 전 코시강의 주요 지류인 아룬강이 다른 강들을 포획했음이 밝혀졌다. 현재 아룬강은 에베레스트 동쪽을 흐르며 하류에서 더 큰 코시강과 합류했다. 하천 포획이라고 불리는 ‘배수 해적’(drainage piracy)은 하천이나 하천 배수 시스템이 우회해 인근 하천으로 유입될 때 발생하는 지질학적 현상이다. 배수 해적 현상으로 더 많은 물이 코시강으로 흘러들면서 침식력이 커지고 토양과 퇴적물을 더 많이 깎여나가면서 융기율이 증가해 산의 꼭대기를 점점 높이 밀어 올리는 셈이다. 이에 대해 ‘지각 평형 반발’(isostatic rebound) 효과라고도 부르는데, 강물이 많은 양의 암석과 토양을 침식한 뒤 지구의 지각 아래에서 발생하는 압력으로 인한 융기력으로 산이 높아지는 것이다. 실제로 아룬강은 수천 년 동안 수십억t의 토양과 퇴적물을 깎아낸 것으로 분석됐다. 이런 과정으로 에베레스트산은 지난 8만 9000년 동안 15~50m 더 높아졌을 것이라고 연구팀은 추정했다. 이런 현상은 세계에서 네 번째, 다섯 번째로 높은 봉우리인 로체와 마칼루에도 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 매튜 폭스 UCL 교수(지구화학)는 “이번 연구로 에베레스트산 인근 강이 더 깊게 파고들수록 물질 손실이 커지고 산을 더 높게 만든다는 것을 알 수 있다”며 “에베레스트산의 높이가 변화하는 것은 지구 표면의 역동적인 본질을 보여주는 것”이라고 말했다.

여러 가지를 원조로 두고 싶어하는 중국이 이번에는 치즈가 중국이 원조라고 주장하고 나섰다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국과학원, 베이징대 제3병원 등 연구진은 지난 25일 국제 학술지 ‘셀’에 실린 논문에서 신장 남부 타림 분지의 샤오허 묘지에서 발견된 미라 목 주변에 흩어져있는 약 3500년 전 청동기 시대 유제품 샘플에서 염소와 발효 미생물의 디옥시리보핵산(DNA)을 발견했다고 밝혔다. 연구진은 “샤오허 사람들이 스텝(steppe·풀만 무성한 평원) 문화에서 축산업을 적극적으로 수용했고 관련 발효 유제품인 케피르 치즈가 샤오허 문화의 중요한 부분이 됐으며 이후 동아시아 내륙으로 퍼져나간 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 자신들이 분석한 유제품 샘플 3개에 반추동물 우유, 유산균, 효모균에서 나오는 단백질이 풍부하게 존재하기 때문에 이 물질이 케피르 치즈로 확인됐다고 주장했다. 케피르 치즈는 염소, 양, 소의 젖을 발효시켜 만든 유제품이다. 앞서 타림 분지에서는 약 3300년에서 3600년 전 청동기 시대 미라들이 발견됐다. 연구진은 케피르 치즈 생산 과정에서 유당 성분이 크게 줄어들어 유전적으로 유당불내증인 샤오허 사람들의 유제품 섭취를 도왔다고 분석했다. 그러면서 이번 발견은 “케피르 문화가 청동기 시대부터 신장 지역에 존재해왔다는 생각을 뒷받침해 발효 우유음료가 오로지 현재의 러시아인 북코카서스 지역에서만 기원했다는 오랜 믿음에 도전한다”고 설명했다. 연구진은 20년 전 고고학자들이 샤오허 미라 머리와 목 주변에 묻어있는 의문의 흰색 물질을 발견했을 때 일종의 발효 유제품일 수 있다고 추측했음에도 그것이 정확히 무엇인지는 찾아내지 못했다며 고대 DNA 분석의 발전 덕에 이번에 그 의문을 풀었다고 덧붙였다. 연구진은 “유제품을 조사함으로써 우리는 고대 인류의 생활과 그들의 세상과의 교류에 대한 더 명확한 그림을 얻었다”고 말했다.

희토류 원소는 원소 주기율표에서 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)과 란타넘(La)부터 루테튬(Lu)까지 란타넘족 15개를 포함한 17개 원소를 말한다. 지구의 지각에서는 상대적으로 풍부하게 분포하고 있지만, 광물 형태로는 희귀하기 때문에 희토류라고 부른다. 희토류는 가벼운 희토류와 무거운 희토류로 나누는데, 스마트폰, 배터리, 자석, 촉매, 조명, 기타 특수 응용 분야에서 사용된다. 전기차 개발, 풍력 터빈 같은 재생 에너지 기술과 미사일 등 군사 장비에 사용된다. 이 때문에 최근 많은 나라에서 희토류 확보에 열을 올리고 있다. 이런 상황에서 호주 국립대(ANU), 중국 국립과학원대 공동 연구팀은 사화산 속에는 희토류 원소로 가득 차 있을 가능성이 매우 높다고 29일 밝혔다. 이 때문에 사화산이 희토류 원소의 새로운 공급처가 될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘지구화학 관점 회보’ 9월 24일 자에 실렸다. 매장량을 기준으로 희토류 원소가 가장 많은 국가는 중국이며, 그다음으로 브라질, 러시아 등이다. 미국도 상당량이 매장돼 있는 것으로 알려져 있으며, 유럽에서는 스웨덴이 희토류 원소 주요 매장지로 알려져 있다. 많은 나라가 재생 에너지 기술과 첨단 전자기기에 막대한 투자를 하고 있기 때문에 희토류에 대한 수요는 급증하고 있다. 희토류에 대한 수요는 2030년까지 다섯 배 이상 증가할 것으로 예상된다. 연구팀은 사화산에서 구한 철이 풍부한 암석들을 압력 전기로에 넣고 고온으로 가열해 녹인 뒤 암석 내부 무기질을 분석했다. 그 결과, 수백만~수만 년 전에 활동을 멈춘 사화산에서 분출된 마그마가 굳어 암석처럼 된 것에는 철분이 풍부하고, 희토류 원소들이 많은 것으로 확인됐다. 연구팀은 활화산에서 분출되는 마그마보다 사화산 안에 있는 마그마들이 희토류 원소를 농축하는데 최대 100배 더 효율적이라고 설명했다. 칠레 엘 라코처럼 철광석이 풍부한 화산암 지대에서도 희토류 원소가 풍부할 것으로 추정된다고 연구팀은 전망했다. 연구를 이끈 마이클 아넨버그 ANU 박사(지구화학)는 “희토류는 납과 구리와 비슷한 정도로 풍부해 실제로는 그리 희귀하지 않다”라며 “희토류가 귀한 것은 사용하기 쉽게 광물 형태가 아니며, 광물에서 희토류 원소만 추출하기 쉽지 않기 때문”이라고 말했다. 아넨버그 박사는 “이번 연구를 통해 철이 풍부한 화산암에 희토류 원소들이 풍부하다는 것을 알 수 있다”고 덧붙였다.

불과 1주일 전까지만 해도 과연 언제까지 더위가 이어질 것인지 걱정을 했는데, 지난 주말 가을비가 내린 이후 급격히 기온이 떨어지면서 ‘느닷없이’ 가을이 찾아왔다. 가을만 되면 연배가 있는 사람들의 입가에는 “가을엔 편지를 하겠어요/누구라도 그대가 되어/받아주세요 낙엽이 쌓이는 날”(‘가을엔 편지를 하겠어요’ 중)이라든가 “지금도 기억하고 있어요/10월의 마지막 밤을/뜻 모를 이야기만 남긴 채/우리는 헤어졌지요”(‘잊혀진 계절’ 중)라는 가사가 맴돈다. 가을만 되면 남자들은 소위 센티멘탈해지면서 바바리코트 자락과 함께 낙엽을 휘날리고 싶어 한다. 정신의학 전문의들은 이를 일종의 계절성 기분 장애라고 본다. 미국 밴더빌트대 화학과, 약리학과, 화학·생명 분자공학과 공동 연구팀은 일조량과 함께 신체 활동이 줄어들면 기분 장애를 겪기 쉽다고 28일 밝혔다. 가을이 되면 여름과 비교해 일조량이 급격히 짧아지고, 선선해지지만 빨리 어두워지면서 활동량이 감소하게 되면서 많은 사람이 계절성 기분 장애를 겪게 된다는 설명이다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 정신건강’ 9월 26일 자에 실렸다. 기분 장애는 전 세계적으로 정신 건강과 관련한 장애의 주요 원인으로 꼽힌다. 우울증이나 양극성 장애를 앓고 있는 사람의 30% 정도가 계절적 증상 패턴을 보이는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 낮의 길이와 햇빛의 강도가 우울증과 양극성 장애의 계절적 패턴에 미치는 영향에 대해 정확히 알려진 바는 없다. 이에 연구팀은 광(光)주기와 광강도 측정치와 객관적으로 측정된 활동 패턴 간의 관계를 정량적으로 조사해 우울증과 양극성 장애의 계절성을 유발하는 환경적 요인을 분석했다. 이를 위해 다양한 형태의 우울증 환자 23명과 일반인 32명에게 손목시계 형태의 활동 센서(가속도계)를 착용시킨 뒤 2주일 동안 일상적 일조량과 활동 기록을 측정했다. 조사 결과, 낮 시간대의 신체 활동, 우울 상태, 광주기 및 광강도간의 관계가 명확하게 드러났다. 낮 시간대 활동이 줄어드는 것과 우울증의 정도는 밀접한 관련이 있었고, 낮 시간대의 활동은 광주기와 광강도가 증가함에 따라 늘어나는 것으로 조사됐다. 일반인도 낮의 길이와 햇빛의 강도가 기분에 영향을 받기는 하지만 우울증 환자와 비교했을 때는 그 정도가 크지 않았다. 또 실내에서 앉아서 생활하는 시간이 길어질수록 우울증 환자의 기분 장애는 더 심해지는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 샌드라 로젠탈 교수는 “계절성 기분 장애가 있는 개인은 자신의 질병 패턴을 인식하지 못하는 경우가 많다”라며 “이번 연구에서처럼 가속도계로 측정한 운동 활동 패턴 같은 디지털 바이오마커는 정신건강 관련 의료진이 치료 시기를 빠르게 인식할 수 있도록 도와주고, 계절적 영향을 많이 받는 사람들이 우울증을 비롯한 여러 정신건강 관련 질환에서 벗어날 수 있게 도와줄 것”이라고 말했다.

과거 1990년대까지 중고등학교 학창 시절을 보냈던 사람들은 체육 시간이 끝나고 학교 수돗가로 달려가 세수하고 수도꼭지에 입을 대고 수돗물을 벌컥벌컥 마셨던 기억이 있을 것이다. 그러나 요즘에는 많은 사람이 생수를 사서 마시거나 정수기를 설치해 물을 마신다. 그렇지만 한국의 수돗물은 세계보건기구(WHO)에서 정한 59개 기준에 따라 수돗물을 처리하고 있기 때문에 그냥 마셔도 문제없을 정도로 깨끗하다. 유엔에서 조사한 국가별 수질 지수에서 122개국 중 8위에 오를 정도로 수돗물 상태는 우수하다. 이런 상황에서 카타르 웨일 코넬의대-카타르 연합 공중보건 연구소, 미국 뉴욕의대 외과, 가정의학과 공동 연구팀은 생수가 수돗물보다 더 안전하고 건강하다는 믿음은 근거 없는 것이라고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 보건학 분야 국제 학술지 ‘BMJ 국제 보건학’ 9월 25일 자에 실렸다. 전 세계적으로 1분당 100만 병의 생수가 판매되고 있으며, 이 수치는 계속 증가할 것으로 예상된다. 실제로 전 세계 약 20억 명은 안전한 식수 공급이 제한적이거나 전혀 없기 때문에 생수에 의존할 수밖에 없다. 그렇지만 나머지 사람들도 생수는 마시기 쉽고, 수돗물보다 깨끗하고 안전하다는 마케팅에 의해 구축된 믿음을 갖고 있다. 연구팀은 보건학적 측면에서 생수와 수돗물을 비교, 분석했다. 이를 통해 연구팀은 생수는 수돗물 같은 엄격한 품질과 안전 기준을 적용받지 않는 경우가 많고, 장기간 보관되거나 햇빛과 고온에 노출될 경우 플라스틱병에서 유해 화학물질이 물속으로 녹아들 가능성이 크다고 설명했다. 추정치에 따르면 생수의 10~78%가 미세플라스틱을 포함한 오염물질을 포함하고 있으며, 플라스틱 내구성을 높이기 위해 사용되는 프탈레이트와 비스페놀A(BPA) 같은 물질도 있다. 미세플라스틱은 체내 세포 산화 스트레스, 면역 체계 교란, 혈중 지방 수치 변화와 관련 있으며, BPA는 고혈압, 심혈관 질환, 당뇨, 비만 같은 대사 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 생수를 담는 플라스틱병은 해양 오염의 대표적 물질이며, 전 세계 플라스틱 쓰레기의 12%를 차지한다. 플라스틱병의 재활용률은 9%에 불과하고, 대부분 매립지에 버려지거나 소각장에 태워지고, 일부는 저개발국에 수출되기도 한다. 더군다나 플라스틱병은 제조 과정에서도 상당히 많은 온실가스를 배출한다. 연구를 이끈 라빔데르 맘타니 코넬대 의대 교수(예방의학)는 “생수와 관련해서는 단기적 안전 기준이 존재하지만, 미세플라스틱과 다른 여러 물질이 인체에 미치는 장기적 영향은 여전히 명확하지 않다”라면서 “수돗물 처리가 잘 되는 나라에서 생수에 대한 의존은 건강과 재정, 환경적 비용 투입을 증가시킨다”라고 말했다. 맘타니 교수는 “수돗물 소비를 우선해 생수로 인해 발생하는 건강과 생태계 문제를 해결하는 것이 시급하며, 저개발 국가들의 수처리 시설 구축에 대한 국제적 대응도 필요하다”라고 덧붙였다.

대학과 캠퍼스 개념을 뛰어넘는 국내 첫 공유형 캠퍼스가 세종시에 문을 열었다. 시는 25일 집현동 공동캠퍼스 맞이광장에서 ‘세종 공동캠퍼스 개교기념 및 비전선포식’을 열었다. ‘세종 공동캠퍼스’는 소속 대학은 다르지만, 학생들이 같은 캠퍼스를 누비면서 강의실 건물과 학술지원센터·체육관·학생회관 등 지원시설을 공동으로 이용한다. 국내 첫 공유형 캠퍼스인 이곳에서는 학생들이 융합 교육과 연구를 수행하고, 상호 협력으로 혁신과 시너지 창출에 나선다. 공동캠퍼스 규모는 60만㎡로, 현재까지 7개 대학이 입주를 확정했다. 7개 대학은 행정·정책(서울대 행정대학원, KDI 국제정책대학원, 고려대 행정대학원), BT(충남대 의대, 충북대 수의대), AI·ICT(한밭대·고려대·공주대·충남대) 등 3개 전공 분야로 특화됐다. 서울대 행정대학원 등 4개 대학은 이달 개교했고, 2029년까지 7개 대학, 3000여 명이 입주 예정이다. 시는 통학 환경 조성을 위한 대중교통 정비 등 생활 여건 개선에 나서고 있다. 최민호 시장은 “공동캠퍼스가 교육 공간을 넘어 우리 지역 발전과 글로벌 혁신의 중심에 설 수 있도록 노력하겠다”라며 “미래를 위한 새 모델을 제시할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 말했다. 행정중심복합도시건설청 주관으로 열린 이날 기념식에는 한덕수 국무총리, 이승원 경제부시장 등 관계자 200여명이 참석해 공동캠퍼스 운영을 축하했다.

최근 물가 폭등 때문에 예전처럼 마음껏 먹기는 쉽지 않지만, 과일이 비타민, 무기질, 식이섬유가 풍부해 건강에 도움을 준다는 사실은 많이 알려져 있다. 체내 염증을 유발하는 활성산소를 제거하고, 몸속 노폐물을 배출하는 효과가 있으며 체내 면역기능을 증진할 뿐만 아니라 풍부한 식이섬유로 장 건강까지 도와준다. 이런 효과 때문에 세계보건기구(WHO)는 과일과 채소를 하루에 최소 400g 정도 섭취할 것을 권장하고 있다. 그런데 과일이 면역력 향상에도 도움이 된다는 조사 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 코넬대 공중보건 및 생태계 보건학과, 수의학부, 몬태나주립대 미생물·세포생물학과, 미주리대 의대, 수의대, 콜로라도 주립대 미생물·면역·병리학과 공동 연구팀은 박쥐 실험을 통해 과일을 많이 섭취하면 면역 반응이 향상된다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 9월 25일 자에 실렸다. 코로나19 팬데믹을 일으킨 바이러스는 박쥐에서 중간 매개체 동물을 거쳐 사람에게 옮겨진 것으로 과학자들은 분석했다. 이 때문에 박쥐는 팬데믹 가능성이 큰 바이러스들을 가진 ‘바이러스 저수지’로 불린다. 이 바이러스들은 박쥐에게 질병을 일으키지는 않지만, 인간에게는 치명적일 수 있다. 코로나19처럼 바이러스가 종(種)간 장벽을 넘어 다른 숙주로 옮겨가는 것을 스필오버(spillover)라고 한다. 스필오버 현상은 면역 반응에 영향을 미칠 수 있는 식량 부족 같은 환경 변화와 밀접한 관련을 갖는다. 앞선 연구에서 박쥐는 다른 포유류보다 바이러스에 대한 항체 반응이 약한 것으로 나타났다. 연구팀은 박쥐와 함께 공진화한 바이러스에 대한 항원-항체 반응을 통해 박쥐의 면역체계를 살펴봤다. 항원은 특정 유형의 면역 반응을 일으키도록 설계됐기 때문에 면역 반응 메커니즘을 알아볼 수 있다. 연구팀은 과일박쥐(fruit bat)로 불리는 큰 박쥐와 생쥐를 항원에 노출했다. 그 결과, 박쥐가 생쥐보다 더 약하고 다양한 항체 반응을 생성하는 것이 확인됐다. 그다음 연구팀은 식단 변화가 A형 인플루엔자와 니파 바이러스와 유사한 바이러스에 대한 항체 반응을 살펴봤다. 과일만 먹은 박쥐는 단백질 보충 식단을 섭취한 박쥐보다 더 높은 항체 반응을 보였고, 결합 항체도 더 확실히 나타났다. 연구를 이끈 레이나 플로라이트 코넬대 수의대 교수(팬데믹 예방학)는 “박쥐의 면역 체계를 이해하면 바이러스 확산과 스필오버 현상을 유발하는 상황을 더 잘 이해하고 향후 예방을 위한 노력을 알 수 있다”라고 말했다.

어떤 문어는 종종 물고기들과 함께 먹이 사냥에 나서며, 제역할을 충실하게 수행하지 않는 개체에게 물리력을 행사해 쫓아낸다는 연구 결과가 나왔다. 24일(현지시간) 미국 NBC 방송 등에 따르면, 독일 막스플랑크 동물행동연구소 등 국제 연구진은 ‘낮 문어’(학명 Octopus cyanea) 중 일부 개체가 해저에서 주변 물고기들과 함께 무리를 지어 사냥에 나서는 데, 때로는 여러 어종이 한꺼번에 포함되기도 한다고 국제 학술지 ‘네이처 생태 및 진화’에 이날 밝혔다. 연구 논문에 따르면 연구진은 낮 문어의 생태를 이해하고자 지난 2018년 홍해에 접한 이스라엘 남부 아일라트 해안의 암초 지대에서 한 달가량 스쿠버 다이빙을 하며 카메라 여러 대로 총 120시간 동안 문어 13마리를 추적 관찰했다. 그 결과, 총 13번의 사냥 활동에서 문어 한 마리당 최소 2마리에서 최대 10마리의 물고기들과 무리를 이뤄 행동하는 것으로 나타났다. 이 사냥 집단에는 일반적으로 그루퍼, 고트피시 등 여러 암초 서식 물고기가 참여했다. 문어가 이 집단을 이끄는 것처럼 보이지는 않았지만, 무리 안에서 제 역할을 하지 못하는 물고기의 안면을 타격해 일시적 또는 영구적으로 내쫓았는 데 주로 블랙팁 그루퍼(홍바리·학명 Epinephelus fasciatus)였다고 연구진은 설명했다. 연구 주저자인 에두아르도 삼파이오 박사(막스플랑크 동물행동연구소)는 문어에게 더 많이 가격당하는 물고기는 해당 집단의 주요 착취자라면서 이들은 매복 포식자로 움직이지 않고 먹이도 찾지 않는다고 지적했다. 이에 문어는 이 같은 물고기를 타격해 사냥 집단이 계속해서 움직이도록 했다는 것이다. 삼파이오 박사는 “사냥 집단이 제대로 움직이지 않고 모두 문어의 주변에 있으면 문어가 가격을 시작하지만, 이 집단이 서식지를 따라 이동하면 먹이를 찾고 있다는 의미이므로, 문어는 행복하다”면서 “문어는 그러면 누구에게도 타격을 가하지 않는다”고 설명했다. 연구진은 문어가 암초 틈새에 숨은 먹잇감에 촉수를 뻗어 꺼낼 수 있다는 점에서 물고기들이 이 같은 사냥 집단의 혜택을 받고 있다고 보고 있다. 문어는 이 연구자들이 ‘추측성 사냥’이라고 부르는 먹이 활동을 수행하는 대신 단순히 물고기들을 따라 다니며 먹이로 이동할 수 있다는 점에서 이득을 보고 있다고 이들은 추정한다. 삼파이오 박사는 “문어의 경우 먹이를 찾으러 돌아다닐 필요가 없다는 게 장점이다. 물고기들만 바라봐도 되기 때문”이라고 말했다. 연구진은 해저에서 촬영한 모든 사냥 장면을 3차원으로 구현해주는 소프트웨어에 적용한 다음 또 다른 프로그램을 사용해 각 문어를 추적하고 다른 물고기들과의 관계에서 위치를 기록했다. 이 연구자들은 이 같은 데이터를 통해 문어와 물고기들이 서로 얼마나 가까이 머물렀는지, 어떤 생물들이 한 방향으로 집단을 일시적으로 이끌거나 멈추게 하는지를 측정할 수 있었다. 이 데이터에 따르면 특정 어종인 블루 고트피시는 돌아다니며 사냥 집단을 먹잇감이 있는 방향으로 이끌지만, 문어가 즉시 따라가지 않을 경우 해당 집단은 계속 남아 있었다. 삼파이오 박사는 “고트피시는 환경을 탐험하고 먹이를 찾는 존재이지만, 문어는 집단의 의사 결정자”라고 말했다. 다만 연구진은 이 생물들이 먹이를 공유한다는 증거를 확인하지 못했다. 관련된 모든 종은 갑각류와 어류, 연체동물을 주로 먹는 일반적인 포식자이지만, 먹이를 잡을 수 있었던 생물들은 누구나 포식 활동을 할 수 있었다. 그러나 문어가 선호하는 특정 물고기를 알아볼 수 있는지, 아니면 협동 사냥을 선호하는지 등 의문은 여전히 남아 있다. 또 이런 사회적 사냥 행동이 문어가 후천적으로 배운 것인지, 아니면 타고난 것인지도 명확하지 않다. 삼파이오 박사는 “내 직감으로는 작은 문어는 커다란 문어보다 물고기들과 협동하는 데 어려움이 더 클 수 있다는 점에서 문어는 협동 사냥을 후천적으로 배운 것으로 보인다”고 말했다. 이 연구에 참여하지 않았지만 비슷한 연구를 수행하는 조너선 버치 영국 런던경제대학원 교수는 삼파이오 박사와 그의 동료 연구자들이 수집한 영상 증거와 문어·물고기의 관계를 정량화하기 위해 영상을 신중하게 3차우으로 분석했다는 점에서 깊은 인상을 받았다고 말했다. 그는 “이는 각 동물의 행동을 촬영한 자연 다큐멘터리에서 볼 수 있는 것 이상의 중요 단계”라면서 해당 연구의 관찰이 이 같은 동물 인지 연구에서 주로 수행하는 실험실 환경이 아니라 야생에서 직접 이뤄졌다는 점도 높이 평가했다.

어떤 문어는 종종 물고기들과 함께 먹이 사냥에 나서며, 제역할을 충실하게 수행하지 않는 개체에게 물리력을 행사해 쫓아낸다는 연구 결과가 나왔다. 24일(현지시간) 미국 NBC 방송 등에 따르면, 독일 막스플랑크 동물행동연구소 등 국제 연구진은 ‘낮 문어’(학명 Octopus cyanea) 중 일부 개체가 해저에서 주변 물고기들과 함께 무리를 지어 사냥에 나서는 데, 때로는 여러 어종이 한꺼번에 포함되기도 한다고 국제 학술지 ‘네이처 생태 및 진화’에 이날 밝혔다. 연구 논문에 따르면 연구진은 낮 문어의 생태를 이해하고자 지난 2018년 홍해에 접한 이스라엘 남부 아일라트 해안의 암초 지대에서 한 달가량 스쿠버 다이빙을 하며 카메라 여러 대로 총 120시간 동안 문어 13마리를 추적 관찰했다. 그 결과, 총 13번의 사냥 활동에서 문어 한 마리당 최소 2마리에서 최대 10마리의 물고기들과 무리를 이뤄 행동하는 것으로 나타났다. 이 사냥 집단에는 일반적으로 그루퍼, 고트피시 등 여러 암초 서식 물고기가 참여했다. 문어가 이 집단을 이끄는 것처럼 보이지는 않았지만, 무리 안에서 제 역할을 하지 못하는 물고기의 안면을 타격해 일시적 또는 영구적으로 내쫓았는 데 주로 블랙팁 그루퍼(홍바리·학명 Epinephelus fasciatus)였다고 연구진은 설명했다. 연구 주저자인 에두아르도 삼파이오 박사(막스플랑크 동물행동연구소)는 문어에게 더 많이 가격당하는 물고기는 해당 집단의 주요 착취자라면서 이들은 매복 포식자로 움직이지 않고 먹이도 찾지 않는다고 지적했다. 이에 문어는 이 같은 물고기를 타격해 사냥 집단이 계속해서 움직이도록 했다는 것이다. 삼파이오 박사는 “사냥 집단이 제대로 움직이지 않고 모두 문어의 주변에 있으면 문어가 가격을 시작하지만, 이 집단이 서식지를 따라 이동하면 먹이를 찾고 있다는 의미이므로, 문어는 행복하다”면서 “문어는 그러면 누구에게도 타격을 가하지 않는다”고 설명했다. 연구진은 문어가 암초 틈새에 숨은 먹잇감에 촉수를 뻗어 꺼낼 수 있다는 점에서 물고기들이 이 같은 사냥 집단의 혜택을 받고 있다고 보고 있다. 문어는 이 연구자들이 ‘추측성 사냥’이라고 부르는 먹이 활동을 수행하는 대신 단순히 물고기들을 따라 다니며 먹이로 이동할 수 있다는 점에서 이득을 보고 있다고 이들은 추정한다. 삼파이오 박사는 “문어의 경우 먹이를 찾으러 돌아다닐 필요가 없다는 게 장점이다. 물고기들만 바라봐도 되기 때문”이라고 말했다. 연구진은 해저에서 촬영한 모든 사냥 장면을 3차원으로 구현해주는 소프트웨어에 적용한 다음 또 다른 프로그램을 사용해 각 문어를 추적하고 다른 물고기들과의 관계에서 위치를 기록했다. 이 연구자들은 이 같은 데이터를 통해 문어와 물고기들이 서로 얼마나 가까이 머물렀는지, 어떤 생물들이 한 방향으로 집단을 일시적으로 이끌거나 멈추게 하는지를 측정할 수 있었다. 이 데이터에 따르면 특정 어종인 블루 고트피시는 돌아다니며 사냥 집단을 먹잇감이 있는 방향으로 이끌지만, 문어가 즉시 따라가지 않을 경우 해당 집단은 계속 남아 있었다. 삼파이오 박사는 “고트피시는 환경을 탐험하고 먹이를 찾는 존재이지만, 문어는 집단의 의사 결정자”라고 말했다. 다만 연구진은 이 생물들이 먹이를 공유한다는 증거를 확인하지 못했다. 관련된 모든 종은 갑각류와 어류, 연체동물을 주로 먹는 일반적인 포식자이지만, 먹이를 잡을 수 있었던 생물들은 누구나 포식 활동을 할 수 있었다. 그러나 문어가 선호하는 특정 물고기를 알아볼 수 있는지, 아니면 협동 사냥을 선호하는지 등 의문은 여전히 남아 있다. 또 이런 사회적 사냥 행동이 문어가 후천적으로 배운 것인지, 아니면 타고난 것인지도 명확하지 않다. 삼파이오 박사는 “내 직감으로는 작은 문어는 커다란 문어보다 물고기들과 협동하는 데 어려움이 더 클 수 있다는 점에서 문어는 협동 사냥을 후천적으로 배운 것으로 보인다”고 말했다. 이 연구에 참여하지 않았지만 비슷한 연구를 수행하는 조너선 버치 영국 런던경제대학원 교수는 삼파이오 박사와 그의 동료 연구자들이 수집한 영상 증거와 문어·물고기의 관계를 정량화하기 위해 영상을 신중하게 3차우으로 분석했다는 점에서 깊은 인상을 받았다고 말했다. 그는 “이는 각 동물의 행동을 촬영한 자연 다큐멘터리에서 볼 수 있는 것 이상의 중요 단계”라면서 해당 연구의 관찰이 이 같은 동물 인지 연구에서 주로 수행하는 실험실 환경이 아니라 야생에서 직접 이뤄졌다는 점도 높이 평가했다.

수많은 소행성이 꾸준히 지구를 위협하는 가운데, 핵폭발로 소행성 충돌로부터 지구를 구할 수 있는 방법이 제시됐다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 23일 보도에 따르면, 미국 샌디아 국립연구소 연구진은 우주선을 충돌시키는 것보다 더 빠르게 소행성 충돌에 대응할 방법으로 핵폭발에 주목했다. 연구진은 먼저 핵폭발에서 발생하는 X선의 위력이 소행성에게 어느 정도의 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험실에서 실험을 진행했다. 해당 실험에는 12㎜크기의 작은 소행성 모형 2개가 활용됐다. 소행성 모형은 각각 결정질인 석영과 비결정질인 용융 실리카 성분으로 이뤄졌으며, 이는 규소(Si)가 기반인 소행성을 가정한 것이다. 연구진이 소행성 모형 2개에 강력한 X선을 발사하고, 모형의 운동상태 변화를 관찰한 경과, 표면이 가열되며 증기 기둥이 형성됐다. 증기가 팽창하면서 모형을 밀어내기 시작했고, 이후 석영 모델은 초당 69.5m, 실리카 모형은 초당 70.3m의 속도로 움직였다. 연구진은 핵폭발 시 발생하는 X선 매커니즘을 이용한다면 직경 4㎞ 정도의 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 지킬 수 있을 것으로 내다봤다. NASA ‘다트 미션’과 다른 점은?앞서 미국항공우주국(NASA)는 2022년 9월 ‘다트’(DART, Double Asteroid Redirection Test) 미션에서 소행성 디모르포스에 우주선을 충돌시키며 소행성 궤도를 바꾸는 데 성공한 바 있다. 샌디아 국립연구소 연구진은 ““다트 미션의 성공은 매우 주목할 만한 일”이라면서도 “그러나 이러한 물리적 충돌 방식은 준비하는데 오랜 시간이 필요하고 비용도 많이 든다는 한계가 있다”고 지적했다. 이어 “물리적인 에너지(우주선)를 소행성과 충돌시키는 방식은 전 지구에 혼란을 줄 수 있는 거대 소행성을 방어하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 특히 소행성 충돌까지의 시간이 얼마 남지 않았을 경우 더욱 그렇다”면서 “핵폭발의 X선 매커니즘은 충돌까지의 경로가 짧아서 더욱 위험한 혜성과 소행성을 막는 임무에 사용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처에서 발행하는 국제학술지 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 최신호에 실렸다. 지구와 충돌 위험 있는 잠재적 소행성 얼마나 많을까?NASA에 따르면, 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다고 입을 모은다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다.

리더십은 어떤 공동의 목표를 달성하기 위해 가장 앞에 선 사람이 다른 사람들에게 지지와 도움을 얻는 사회 영향의 과정을 말한다. 조직 생활을 해본 많은 사람은 알고 있겠지만 리더십을 갖춘 사람을 만나기란 쉽지 않다. 자기 고집대로 다른 사람을 부리는 것을 리더십이나 카리스마로 착각하는 사람이 대부분인 경우가 많다. 그런데, 포유류가 아닌 어류, 심지어 낙지나 오징어, 문어 같은 무척추동물인 두족류도 리더십을 갖고 조직을 이끄는 것으로 확인됐다. 포르투갈 리스본대, 독일 막스 플랑크 동물 행동학 연구소, 콘스탄츠대 집합행동 고등 연구센터, 베를린 기술대, 미국 매사추세츠 보스턴대, 헝가리 과학 아카데미, 외트뵈시 로란드대 공동 연구팀은 문어를 비롯한 두족류와 일부 어류 종은 먹이 사냥할 때 리더십을 발휘한다고 밝혔다. 이번 발견은 지금까지 하등한 동물로 알려진 무척추동물들도 복잡한 사회 구조와 생활을 영위한다는 사실을 간접적으로 보여준다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태 및 진화’ 9월 24일 자에 실렸다. 단독으로 활동하는 동물로 알려진 문어는 연체동물이나 갑각류 같은 먹이를 공유하기 위해 여러 종의 노랑촉수물고기(goatfish), 바리류(groupers) 등 다양한 어종과 무리 지어 사냥하는 것으로 확인됐다. 이전 연구들에서는 문어가 사냥을 주도하고 다른 어류는 뒤따르는 것으로 알려졌다. 문어와 어류 간 더 복잡한 군집 상호작용이 있을 것이라는 주장도 나왔지만, 명확히 밝혀진 바는 없다. 이에 연구팀은 홍해 지역에서 문어-어류 사냥 패턴을 추적 관찰했다. 그 결과, 문어와 노랑촉수물고기, 검은 지느러미 바리류를 포함한 다양한 어류로 구성된 사냥 그룹을 관찰했으며, 총 13개 그룹이 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 해당 지역에서 120시간의 스쿠버 다이빙을 통해 얻은 데이터를 분석했다. 이를 통해 어류 간 리더십은 서로 다른 유형의 결정을 내리고 그룹 내에서 공유되는 것으로 나타났다. 예를 들어 노랑촉수물고기는 주변 환경 탐색을 전문으로 해 사냥 그룹이 이동할 장소를 결정하고, 문어는 이동을 언제 하고, 언제 사냥을 시작해야 할지를 정한다는 것이다. 이런 공동 사냥 방식은 문어나 어류 한 종이 단독으로 행동할 때보다 사냥 성공률이 높아지는 것으로 조사됐다. 연구팀은 먹잇감을 사냥할 때 사냥 집단 내 공격 통제 메커니즘도 발견했다. 물고기들이 사냥 대상인 어류를 향해 돌진함으로써 특정 장소를 벗어나게 만든 다음, 문어는 물고기 집단에 펀치를 날려 물고기 군집을 흐트러뜨려 쉽게 사냥을 할 수 있도록 한다는 설명이다. 연구를 이끈 에두아르도 삼파이오 포르투갈 리스본대 박사는 “다른 어류들끼리도 사냥 그룹을 이루는 경우가 있지만, 문어-어류 사냥 그룹에 비해 사회적 정보를 활용해 할 일을 나누고 전략을 빠르게 변경해 움직이는 것은 거의 없다”며 “이번 연구는 포유류보다 덜 진화한 것으로 알려진 동물들에도 복잡한 사회생활 구조가 있다는 것을 보여준다”라고 말했다.

수많은 소행성이 꾸준히 지구를 위협하는 가운데, 핵폭발로 소행성 충돌로부터 지구를 구할 수 있는 방법이 제시됐다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 23일 보도에 따르면, 미국 샌디아 국립연구소 연구진은 우주선을 충돌시키는 것보다 더 빠르게 소행성 충돌에 대응할 방법으로 핵폭발에 주목했다. 연구진은 먼저 핵폭발에서 발생하는 X선의 위력이 소행성에게 어느 정도의 영향을 미치는지 알아보기 위해 실험실에서 실험을 진행했다. 해당 실험에는 12㎜크기의 작은 소행성 모형 2개가 활용됐다. 소행성 모형은 각각 결정질인 석영과 비결정질인 용융 실리카 성분으로 이뤄졌으며, 이는 규소(Si)가 기반인 소행성을 가정한 것이다. 연구진이 소행성 모형 2개에 강력한 X선을 발사하고, 모형의 운동상태 변화를 관찰한 경과, 표면이 가열되며 증기 기둥이 형성됐다. 증기가 팽창하면서 모형을 밀어내기 시작했고, 이후 석영 모델은 초당 69.5m, 실리카 모형은 초당 70.3m의 속도로 움직였다. 연구진은 핵폭발 시 발생하는 X선 매커니즘을 이용한다면 직경 4㎞ 정도의 소행성의 궤도를 바꿔 지구를 지킬 수 있을 것으로 내다봤다. NASA ‘다트 미션’과 다른 점은?앞서 미국항공우주국(NASA)는 2022년 9월 ‘다트’(DART, Double Asteroid Redirection Test) 미션에서 소행성 디모르포스에 우주선을 충돌시키며 소행성 궤도를 바꾸는 데 성공한 바 있다. 샌디아 국립연구소 연구진은 ““다트 미션의 성공은 매우 주목할 만한 일”이라면서도 “그러나 이러한 물리적 충돌 방식은 준비하는데 오랜 시간이 필요하고 비용도 많이 든다는 한계가 있다”고 지적했다. 이어 “물리적인 에너지(우주선)를 소행성과 충돌시키는 방식은 전 지구에 혼란을 줄 수 있는 거대 소행성을 방어하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 특히 소행성 충돌까지의 시간이 얼마 남지 않았을 경우 더욱 그렇다”면서 “핵폭발의 X선 매커니즘은 충돌까지의 경로가 짧아서 더욱 위험한 혜성과 소행성을 막는 임무에 사용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처에서 발행하는 국제학술지 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 최신호에 실렸다. 지구와 충돌 위험 있는 잠재적 소행성 얼마나 많을까?NASA에 따르면, 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다고 입을 모은다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다.

아프리카 기니의 침팬지보호센터 인근 주민들이 센터를 약탈하는 사건이 발생했다. 로이터 통신 등 외신의 21일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 기니의 침팬지 연구센터 인근 주민들은 전날 연구센터를 찾아가 드론과 컴퓨터 등 장비를 파괴하고 연구 자료 등을 불태웠다. 현지 주민들은 최근 발생한 ‘유아 살인사건’에 크게 격분한 것으로 알려졌다. 앞서 유네스코 세계문화유산으로 등재된 님바 산맥 자연보호구역에서 3㎞가량 떨어진 곳에서 잔혹하게 훼손된 유아의 시신이 발견돼 충격을 안겼다. 희생된 아기의 어머니인 세니 조그바는 로이터 통신에 “아이를 옆에 두고 밭에서 일하던 중 갑자기 침팬지가 다가와 아기를 물고 숲으로 끌고 갔다”고 말했다. 아기는 침팬지에게 끌려간 뒤 얼마 지나지 않아 숲에서 처참한 모습으로 발견됐다. 현지 생태학자인 알리지우 실라는 “침팬지 보호구역에 식량 공급이 줄어들면서 동물들이 보호구역을 벗어나는 빈도가 늘어났다. 이에 따라 사람이 침팬지의 공격을 받을 가능성도 커졌다”고 말했다. 기니의 침팬지보호센터에 따르면, 올해 초부터 보호구역 안팎에서 침팬지가 인간을 공격한 사례는 6건에 달한다. 사건이 발생한 님바 산맥은 기니에서 가장 규모가 큰 철광석 매장지로 꼽히는데, 일부 환경보호단체와 전문가들은 철광석 채굴이 침팬지와 침팬지 서식지에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다고 우려해 왔다. 실제로 지난 4월 국제 학술지 사이언스 어드밴스에 발표된 보고서에 따르면, 라이베리아, 시에라리온, 말리, 기니 등 서아프리카 국가에서 유인원 서식지 파괴 문제가 가장 심각한 것으로 드러났다. 특히 기니에서는 유인원 2만 3000마리(기니 내 서식 개체의 83%) 이상이 채굴 활동에 직간접적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 광물 채굴 사업이 진행되고 있는 곳 중 20%는 생물다양성을 위해 반드시 보존해야 하는 서식지와 겹쳤다. 전문가들은 “현재 광물 채굴 사업은 서식지의 손실, 오염, 질병 발생 등 다양한 방식으로 유인원에게 해를 끼치고 있다”며 “이미 유인원 종의 3분의 2 이상이 위기에 처했다”고 분석한 바 있다. 한편, 기니를 포함한 서아프리카는 멸종 위기에 처한 서부 아프리카 침팬지가 가장 많이 서식한다. 국제자연보전연맹(IUCN)에 따르면 서부 아프리카 침팬지의 개체 수는 1990년에서 2014년 사이에 80%가 감소한 것으로 추정된다.

많은 사람은 세상의 이런저런 일들을 많이 겪은 노인들이 어떤 결정을 내릴 때 젊은 사람들보다 훨씬 신중할 것이라고 생각하는 경향이 크다. 과연 그럴까. 영국 실험 심리학자들이 다른 분야는 모르겠지만, 경제 분야에 있어서는 노인들이 청년들보다 훨씬 충동적이라는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 영국 버밍엄대, 옥스퍼드대 공동 연구팀은 젊은 사람들보다 노년층이 재정 관리나 소비에 있어서 충동적인 경향이 더 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션 심리학’ 9월 23일 자에 실렸다. 연구팀은 지연 보상과 자제력, 사회적 영향력이 나이에 따라 어떻게 변하는지 확인하기 위해 18~36세 남녀 76명과 60~80세 남녀 노인 78명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 나이의 영향만 관찰하기 위해 실험 참여자들의 성별, 지능, 교육 기간을 조정하고, 특히 노인들은 신체적 정신적으로 건강한 이들만을 대상으로 했다. 연구팀은 실험 참가자들이 더 적은 금액을 받는 충동적 선택과 조금만 참게 되면 더 많은 금액을 받을 수 있는 절제된 선택 둘 중 하나를 고르도록 한 일종의 성인 맞춤형 변형 마시멜로 실험을 했다. 연구팀은 하나의 결정을 내릴 때마다 곧바로 돈이 지급했다. 이를 통해 참가자들이 자기 선택이 실제 결과로 즉각 나타날 수 있음을 인식하고 진정한 재정적 선호를 드러낼 수 있도록 했다. 일단 첫 결정을 내린 뒤, 참가자들은 의사결정을 먼저 한 다른 사람들의 선택을 관찰하도록 했다. 실제로는 컴퓨터로 만든 결정이지만, 실험 참가자들은 알 수 없었다. 컴퓨터가 내린 결정 중 하나는 즉각적이고 충동적인 옵션이고, 다른 결정은 지연된 더 절제된 옵션이다. 이 중 하나를 무작위로 보여준 뒤, 참가자들에게 다시 한번 결정을 내릴 기회를 제공했다. 연구팀은 1차 결정과 2차 결정을 정밀하게 분석해 참가자들의 재정적 선호가 다른 사람들에게 어떤 영향을 받는지도 평가했다. 실험 결과, 노인들은 사회적 영향에 더 민감하고, 특히 충동적인 사람의 결정에 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 첫 번째 결정에서 절제된 선택을 한 노인들이라도 충동적 옵션을 보게 되면 2차 결정에서 자신의 결정을 번복하는 경우가 많은 것으로 조사됐다. 반면 젊은 사람들은 타인의 영향을 덜 받는 것으로 나타났다. 충동적 옵션을 선택하는 것을 본 다음에도 원래 선호를 유지하는 경향이 강하다는 말이다. 재미있는 부분은 다른 사람의 감정에 공감하는 능력이 큰 노인들일수록 다른 사람의 영향을 더 많이 받고, 충동적 결정을 따르는 경우가 많은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 패트리샤 록우드 버밍엄대 교수(인지 신경과학)는 “고령화 인구가 빠르게 증가하고 가짜 뉴스와 허위 정보가 넘쳐나는 시대에 이번 연구는 노화가 사람의 결정에 어떤 영향을 미치는지 보여준다 ”라며 “노인들이 젊은이들과 비교해 다른 사람들의 재정적 결정에 따라 영향을 쉽게 받을 수 있는 만큼 올바른 선택을 할 수 있도록 돕는 프로그램이 정부나 공공영역에서 시행될 필요가 있다”라고 말했다. 록우드 교수는 “소셜 미디어에서 높은 수준의 잘못된 정보가 난무하는 시대에 사회적 영향의 과학을 이해하는 것은 매우 중요하다”라고 덧붙였다.

한국에서 진보와 보수는 정치뿐만 아니라 사회, 경제, 문화 등 많은 면에서 대립하는 모습을 보인다. 이 때문에 이데올로기의 차이와 뇌 구조나 기능의 연관성에 관한 연구가 많았다. 이런 상황에서 그리스 아테네 아메리칸대 심리학과, 네덜란드 암스테르담대 정치과학과, 심리학과 공동 연구팀은 보수적인 사람은 진보적인 사람들보다 편도체가 약간 더 크다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 융합 과학 분야 국제 학술지 ‘아이 사이언스’(iScience) 9월 20일 자에 실렸다. 크기가 다른 것은 확실하지만 크기 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 진보 유권자와 보수 유권자가 뇌 편도체 크기와 정치적 견해 사이에 연관성이 있음을 확인했지만, 일관된 연관성이 확인되지 않았다. 편도체는 위험과 불확실성에 대한 인지와 이해를 조절하는 뇌 부위다. 편도체와 전대상피질(ACC)의 해부학적 차이는 개인의 경제적, 사회적 이념에 따라 다르다는 것이 일관되게 나타나지 않은 것은 둘 관계가 미묘하고 다차원적임을 보여준다. ACC는 전두엽에 있고, 의사 결정, 감정 조절에 관여하고 뇌 내부의 갈등을 모니터링하는 역할을 한다. 이번 연구는 2011년 영국 대학생 90명을 대상으로 한 연구를 재현한 것으로 표본 크기를 10배 더 늘렸다. 연구팀은 다양한 교육 수준과 정치적 성향을 가진 19~26세의 네덜란드 남녀 928명의 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영했다. 네덜란드는 다당제 정치 시스템을 갖고 있기 때문에 양당제인 영국이나 미국과 다르고, 좌파에서 우파까지 연속선상에서 뇌 구조를 비교할 수 있다. 또, 정치적 정체성과 사회경제적 이슈에 대한 입장을 포함해 다양한 각도에서 이념적 차이를 보여 진보-보수의 뇌 구조를 비교할 수 있다. 연구팀은 사회적·경제적 정체성을 10점 척도로 기록하고, 여성의 권리, 소득 불평등, 복지 확대를 비롯해 사회적·경제적 이슈에 대한 입장을 묻는 설문 조사했다. 그 결과, 기존 연구와 일치해 보수주의와 편도체 회색질 부피 간 연관성을 발견했다. 외부 위협과 불확실성에 민감한 사람들이 더 높은 안전 욕구를 갖고, 이런 사람들이 정치적, 경제적으로 더 보수적인 것으로 알려졌다. 이번 연구에서는 편도체 크기와 정치적 성향은 연속적인 것으로 확인됐다. 진보 성향이 강할수록 편도체에 더 많은 회색질을 갖고 크기는 좀 더 작은 것으로 조사됐다. 반면, 기존 연구 결과와 달리 보수주의와 ACC의 회색질 부피 간 연관성은 없는 것으로 나타났다. 이번 연구는 이념이 복잡하고 다차원적 산물이기 때문에 단순히 좌우로 나눌 수 있는 것이 아니라는 점을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 디아만티스 페트로풀로스 페탈라스 그리스 아메리칸대 박사는 “이번 연구는 표본 수를 늘려 기존 연구 결과를 재현했다는 데 의미가 있다”라며 “뇌 해부학적으로 정치 이념이 어떻게 달라지는지를 알 수 있다”라고 말했다.

고령화 사회로 빠르게 진입하면서 단순히 오래 사는 것을 떠나 건강하게 오래 사는 ‘무병장수’에 관한 관심이 높아지고 있다. 특히 나이 들어 나타나는 인지장애를 막기 위한 다양한 연구가 활발하다. 이런 가운데 채소, 과일, 생선 중심의 식사가 노인들의 인지장애 발생 위험을 낮춘다는 연구 결과가 나왔다. 미국 신시내티대 의대 연구팀은 MIND 식단이 인지 장애 위험을 낮춰준다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 9월 19일 자에 실렸다. MIND 식단은 낮은 당지수의 복합탄수화물 통곡물과 콩 등을 주요 열량과 단백질원으로 삼는 고혈압 예방 식단으로 알려진 DASH 식단과 치즈, 붉은 고기를 줄이고 채소와 달지 않은 과일, 생선을 많이 섭취하는 지중해식 식단을 결합한 것이다. 시금치, 케일 같은 녹색 잎채소를 비롯한 채소와 통곡물, 올리브유, 닭, 생선, 콩, 견과류, 그리고 여러 과일 중 베리류를 중요하게 생각하고, 주당 1회 이상 생선 섭취를 권장하는 것이 MIND 식단의 핵심이다. 연구팀은 평균 연령 64세의 남녀 1만 4145명을 대상으로 10년 동안 추적 관찰했다. 연구팀은 참가자들에게 1년 단위로 식단에 관한 설문지를 작성하도록 해, MIND 식단과 얼마나 일치하는지 분석했다. 하루에 통곡물 3회 이상, 주당 녹색 잎채소 6회 이상, 기타 채소 1일 1회 이상, 주당 베리류 2회 이상, 주당 생선 1회 이상, 주당 가금류 2회 이상, 주당 콩 3회, 하루에 견과류 5회, 주당 붉은 고기 4회 이하, 패스트푸드 및 튀긴 음식 1회 이하, 주당 올리브유 1회 이상, 하루 버터 및 마가린 1큰술 이하, 주당 단 음식과 빵 섭취 5회 이하, 하루 와인 1잔 등 항목당 1점을 부여해 12점 만점으로 했다. 연구팀은 식단 점수에 따라 9점 이상(상), 7점(중), 5점 이하(하) 세 그룹으로 나눴다. 연구팀은 연구 시작과 끝에서 사고력과 기억력을 비교했다. 참가자 중 인지 장애가 발생한 사람은 532명으로 식단 점수가 낮은 그룹에서 가장 많이 발생했다. 또, MIND 식단을 더 잘 따르는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 더 천천히 감소한 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 러셀 소여 신시내티 의대 교수(신경학·재활의학)는 “노인 인구 증가로 치매 환자가 늘어나고 있는 만큼, 인지 문제의 발달을 지연시키거나 늦출 수 있는 변화를 찾는 것이 중요하다”라며 “이번 연구는 식단에 변화를 줘 인지 문제 위험을 줄이거나 지연시킬 수 있다는 것을 보여준다”라고 말했다.

“커피 한 모금이 위 속으로 떨어지면 모든 것이 술렁거리기 시작한다. 생각은 전쟁터의 기병대처럼 빠르게 움직이고 기억은 기습하듯 살아난다. 작중 인물은 즉시 떠오르고 원고는 잉크로 덮인다.” ‘고리오 영감’, ‘골짜기의 백합’ 등 작품으로 사실주의를 이끈 19세기 프랑스 소설가 발자크가 커피에 남긴 말이다. 예나 지금이나 많은 사람이 일을 시작하기 전 멍한 두뇌를 깨우고, 점심 직후나 오후에 밀려드는 나른함을 쫓아내기 위해 커피를 찾는다. 또 커피를 즐겨 마시지 않는 사람들도 날씨가 쌀쌀해지면 통유리로 된 전망 좋은 카페에서 갓 내려 향기로운 커피 한 잔을 앞에 두고 낙엽을 바라보며 망중한을 즐기고 싶다는 생각이 든다고 한다. 이런 가운데, 적당량 커피와 카페인이 각종 심혈관 및 대사 질환을 예방하는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 중국 쑤저우대 의대, 쑤저우대, 쑤저우 질병통제예방센터, 광저우 남방 의과대, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 적당한 수준의 커피나 카페인 섭취가 제2형 당뇨병, 관상동맥 심장병, 뇌졸중 등 각종 심혈관 대사 다중 질환(CM)의 위험을 낮추는 것과 관련 있다고 20일 밝혔다. CM은 최소 두 가지 심혈관 대사 질환이 동시에 나타나는 것을 의미한다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘임상 내분비학 및 대사학’ 9월 17일 자에 실렸다. 전 세계적으로 고령화가 심화하면서 CM 환자들이 점점 늘고 있다. 이에 CM 발병을 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 커피나 차, 카페인 소비가 심혈관 대사 질환을 차단하는 데 도움을 준다는 사실이 밝혀졌지만, CM에는 어떤 영향을 미치는지는 규명되지 않았다. CM을 가진 사람은 그렇지 않은 사람보다 사망 위험이 4배에서 최대 7배 높은 것으로 알려졌다. 이에 연구팀은 세계 최대 규모 보건 빅데이터인 영국 바이오뱅크에 포함된 37~73세 남녀 약 36만명을 대상으로 CM 발병과 음식과 상관관계를 분석했다. 그 결과, 카페인을 하루 100㎎ 미만으로 섭취하는 사람과 비교했을 때, 하루 3잔 정도의 커피나 200~300㎎을 소비하는 사람들이 그렇지 않은 이들보다 CM 발병 위험이 각각 48.1%, 40.7% 줄어든 것으로 나타났다. 연구를 이끈 차오푸 케 쑤저우대 의대 박사는 “이번 연구는 건강한 사람들이 적당량의 커피 또는 카페인 섭취를 섭취하는 것이 CM 발병 위험을 줄이는 데 큰 도움이 된다는 것을 보여준다”라고 말했다.

포스텍(포항공대) 연구팀이 지구온난화의 주범인 대기 중 이산화탄소를 바다에 녹여 제거하는 기술을 개발했다. 20일 포스텍은 생명과학과 황인환·김민성 교수, 마두 쿠마리 박사 연구팀이 포스텍 창업보육센터 입주기업인 바이오컴 류봉열 대표와 이준호 박사팀과 공동 연구를 통해 대기 중 이산화탄소를 바다에 녹여 제거하는데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구는 환경 분야 국제 학술지인 ‘이산화탄소 활용 저널(Journal of CO2 Utilization)’ 온라인판에 최근 게재됐다. 탄산무수화효소(이하 CA)는 기체인 이산화탄소(CO2)를 물(H2O)에 녹여 탄산(H2CO3)으로 변환시키는 효소로 최근 효율적인 이산화탄소 제거 수단으로 주목을 받고 있다. 하지만 CA는 온도나 염분 변화에 쉽게 불안정해진다는 단점이 있다. 포스텍 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 컴퓨터 설계 기술을 기반으로 서로 다른 특성을 가진 효소를 결합해 새로운 효소를 만드는 기술을 개발했다. 이를 바탕으로 연구팀은 온도 변화와 염분에 대한 내성이 강한 CA를 만들었다. 대기 중 이산화탄소를 효율적으로 바닷물에 녹일 수 있고, 녹은 이산화탄소가 다시 대기 중으로 방출되지 않도록 해 효과적으로 제거할 수 있게 된 것이다. 황 교수는 “연구팀의 기술이 대기 중 이산화탄소 농도를 낮추는 데 실질적으로 기여하길 바란다”며 “앞으로도 지속 가능한 미래를 위해 더욱 혁신적인 방법을 모색해 나갈 것”이라고 했다.

2019년 연말 중국에서 시작된 코로나19는 지구촌 곳곳에 빠른 속도로 확산해 약 3년 동안 전 세계를 공포에 떨게 했다. 코로나19 바이러스의 기원에 대해 초기에는 실험실에서 인공적으로 만든 것이라는 추정도 있었지만, 많은 과학자는 실험실 유래설은 근거 없는 것으로 보고 있다. 그렇다면 코로나19라는 인류의 대재앙은 어디에서 시작됐을까. 7개국 연구자들로 구성된 연구팀에 따르면 코로나19는 중국 우한의 수산물 시장이 확실한 것으로 밝혀졌다. 프랑스, 미국, 캐나다, 영국, 호주, 네덜란드, 포르투갈 7개국 23개 대학과 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 2019년 말 코로나19 팬데믹 원인인 SARS-CoV-2가 발생했을 가능성이 높은 중국 우한 화난 수산물도매시장에서 발견된 야생 동물 목록을 제시했다. 이 연구에는 프랑스 소르본대 생태환경과학연구소, 미국 애리조나대, 스크립스연구소, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 툴레인대, 퍼브라이트대, 메릴랜드대, UC 샌디에이고, 유타대 의대, 캐나다 서스캐처원대, 영국 에든버러대, 임페리얼 칼리지 런던, 글래스고대, 호주 시드니대, 네덜란드 에라스뮈스 메디컬센터, 루벤 가톨릭대, 포르투갈 리스보아 노바대 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 9월 20일 자에 실렸다. 연구팀은 중국 질병예방통제센터(CDC)가 2020년 1월 1일 화난 수산물 도매시장의 바닥, 벽, 기타 표면에서 수집한 시료와 며칠 뒤 야생 동물을 판매하는 매장에서 동물 이동에 사용된 우리, 카트는 물론 하수구, 배수구에서 수집한 800개 이상의 표본, 초기 코로나19 환자에게서 채취한 표본 등에서 얻은 메타 전사체 데이터를 새로 분석했다. 메타 전사체 시퀀싱 기술은 표본에 존재하는 모든 유기체의 RNA 서열을 얻기 위한 기술이다. 중국 CDC 연구팀은 시퀀싱 데이터를 공개하고, 2023년에 과학 저널 ‘네이처’에 관련 데이터를 분석한 연구 결과를 발표했지만, 코로나19를 촉발한 동물 종을 정확히 밝혀내지는 못했다. 이에 이번 연구팀은 관련 데이터를 재분석한 결과, 코로나19 바이러스는 화난 수산물 도매시장 내 야생 동물이 판매되는 구역에서 발견됐으며, 특히 너구리(raccoon dogs)와 사향 고양이(civet cats)에서 발견됐다. 연구팀에 따르면 이 동물들은 2002년 사스를 유발한 코로나바이러스가 인간으로 전이시킬 때도 등장했다. 코로나19 바이러스의 다양한 변종들이 처음부터 화난 시장에 있었던 것으로 확신했다. 이 밖에도 시장에서 판매되던 회백색 대나무쥐(Hoary bamboo rat), 고슴도치류인 말레이호저(Malayan porcupines)에게서도 코로나19 바이러스 양성반응을 발견했다. 또, 연구팀은 팬데믹 초기에 보고된 원시 코로나19 바이러스 게놈의 진화 분석을 수행해 인간을 감염시켰을 가능성이 가장 높은 바이러스의 조상 유전자형을 추론했다. 그 결과, 화난 시장에서 등장하기 이전까지는 코로나19 바이러스에 감염된 인간이 매우 적거나 아예 없는 것으로 나타났다. 결국, 화난 시장의 동물에서 인간으로 전이가 됐으며, 그것이 코로나19의 시작이라는 말이다. 화난 시장에서 판매되던 야생동물은 중국 CDC팀이 표본을 수집하기 전에 모두 제거됐기 때문에 해당 동물들이 감염됐다는 직접적 증거는 없지만, 다양한 환경 샘플에서 동물들의 DNA와 RNA와 일치했으며 코로나19 바이러스도 함께 발견됐다고 연구팀은 설명했다. 이는 화난 시장에서 코로나19 감염된 동물이 있었다는 시나리오에 힘을 실어주는 것이라고 덧붙였다. 마이클 워로비 애리조나대 교수는 “중국 CDC에서 수집한 데이터를 새롭고 철저한 방식으로 분석함으로써 팬데믹 시작에 대한 방대한 다른 여러 증거와 일치하는 것을 확인했다”라며 “바이러스로 가득한 야생동물을 잡아 인간과 접촉하게 한다면 코로나19 팬데믹과 같은 상황이 다시 벌어질 수 있다”고 경고했다. 크리스티안 앤더슨 미국 스크립스 연구소 박사도 “이번 연구는 모든 증거가 같은 시나리오를 가리키고 있다”며 “코로나19 바이러스에 감염된 동물이 2019년 11월 중순에서 말 사이에 화난 시장으로 유입돼 팬데믹을 촉발했다”라고 말했다.