국내 연구진이 불안애착 성향의 사람을 위한 감정 관리 디바이스(장치)를 개발했다. 22일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 김차중 디자인학과 교수팀이 불안애착 성향이 있는 사람이 질문에 답하고 글을 쓰도록 해 우울감을 덜어줄 수 있는 디바이스를 개발했다. 이 디바이스는 사용자가 부정적 감정을 느낄 때 이를 즉시 인식하고 긍정적인 사고로 전환하도록 돕는 역할을 한다. 연구팀은 불안애착 성향이 있는 이들이 어떤 상황에서 부정적 감정을 느끼는지 조사했다. 다이어리 작성과 그룹 인터뷰를 통해 부정적 감정을 유발하는 9가지 상황을 파악했다. 그중 성취 부족, 자기 비하, 미래 걱정 등 디자인으로 해결할 수 있는 세 가지를 선택해 워크숍을 열어 해결책을 모색했다. 여러 아이디어 중 질문이 인쇄되고 펜으로 답변하는 디바이스를 최종 선정했다. 이 디바이스는 부정적 감정을 인식해 긍정적 사고를 유도하고, 문제를 성찰하도록 돕는다. 사용자가 이 장치에서 ‘성취 부족’ 관련 감정을 느낀다고 선택하면 이 장치에서 관련 질문을 하고, 답을 글로 쓸 수 있도록 메모지를 출력해 제공한다. 사용자는 이 메모지에 글을 쓰는 과정에서 부정적 감정을 덜어내게 된다. 연구팀은 이 디바이스를 불안애착 성향을 가진 사람들 집에 설치해 실험을 진행했고, 그 결과 부정적 감정이 유의미하게 감소했다고 밝혔다. 부정적 감정의 원인을 이해하고, 긍정적인 생각을 채택하면서 감정을 관리할 수 있다. 연구팀 조사결과, 한 참가자는 “나쁜 하루였지만 좋은 순간을 떠올리며 기분이 나아졌다”고 말했다. 또 다른 참가자는 “약점이 아닌 강점에 집중하게 되었다”며 긍정적인 변화를 언급했다. 김차중 교수는 “불안애착 성향을 가진 사람들이 부정적 감정을 스스로 완화할 수 있는 새로운 방법을 제시했다”며 “전문가 심리상담을 대체할 가능성을 보여줬다”고 강조했다. 이 연구는 한국연구재단 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제 디자인 학술지 ‘International Journal of Design’에 지난 8월 31일 온라인 게재됐다.

주류 작가 외엔 1쇄 판매도 힘들어실험적·독창적 작가 생존 환경 필요젊은 작가 발굴·지방 상주 작가 지원외국 출판인 초청 등 번역사업 확대학문적 비평 활성화로 내실 다져야 한강 작가가 한국인으로, 그리고 아시아 여성 작가로는 처음 노벨문학상 수상자로 선정된 지 열흘이 지났다. 오는 12월 10일(현지시간) 스웨덴 스톡홀름에서 열리는 노벨상 시상식까지 축하는 이어져야겠지만 이제는 열광 대신 ‘포스트 한강’, ‘포스트 노벨문학상 수상자’를 위해 차분히 성찰해야 할 때다. 한강의 노벨문학상 수상에 대해 많은 전문가는 2000년대 이후 한류 열풍이 최근 영화, 드라마, 음악 등 다양한 방식의 K 콘텐츠로 확장되고 있는 상황을 극적으로 보여 주는 것이라고 입을 모은다. 최근 전 세계에 열풍을 일으키고 있는 K 콘텐츠의 이면에는 한국문학이 있는 만큼, K 콘텐츠의 확장성을 위해서라도 한국문학의 더 높은 도약이 필요하다는 지적이 나온다. ‘포스트 한강’이나 ‘포스트 노벨문학상 수상자’로 콕 집어 이야기하기는 어렵지만 최근 한국문학계에서는 30~50대 젊은 작가들의 활약이 눈에 띈다. 누구나 공감할 수 있는 보편 정서와 함께 특유의 역사성, 서정성이 돋보이는 작품들이 독자들의 시선을 사로잡는다. 요즘 한국문학은 여성, 역사, 디아스포라 등의 주제에 주목하는 세계 문학계의 흐름에 발맞춰 탁월한 작품성까지 선보이는 작품들이 많다는 점에서 고무적이다. 문학계에서는 ‘포스트 한강’을 위해 잘 팔리는 베스트셀러 소설 작가 외에도 실험적이고 독창적인 문학세계를 구축하는 다양한 소설가가 글을 써서 생존할 수 있는 환경이 만들어져야 한다는 데에 한목소리를 내고 있다. 문단의 한 고위관계자는 21일 “문학의 핵심은 다양성인데 이른바 ‘주류’로 불리는 작가 외에 이름이 잘 알려지지 않은 작가의 경우 1쇄(약 2000부)조차도 팔리기 어려운 게 현실”이라며 “이들이 자신감을 가지고 문학세계를 이어 갈 수 있도록 꾸준한 지면과 원고 청탁이 필요하다”고 말했다. 한국작가회의 사무처장인 안주철 시인은 “한국문학의 저변이 넓어지기 위해서는 한창 커나갈 가능성이 있는 젊은 작가들을 발굴하는 게 중요하다”며 “도서관·문학관 등에서 작가와 독자가 만날 수 있도록 지원하는 ‘상주작가 지원사업’이 더 확대돼 서울, 경기뿐만 아니라 지방에서도 문학을 누릴 수 있도록 예산을 더 확충해야 한다”고 강조했다. 노벨문학상 발표 후 한국문학을 외국에 집중적으로 알리는 번역 사업을 확대해야 한다는 지적도 제기된다. 이형진 숙명여대 영어영문학부 교수는 올해 초 학술지 ‘외국문학연구’ 제93호에 발표한 ‘영어권 번역문학상의 특징과 한국문학의 영어 번역’ 논문에서 “세계문학에서 한국문학의 존재감은 한강의 소설 ‘채식주의자’(2007)의 영어 번역 ‘The Vegetarian’(2015)의 2016년 맨부커 인터내셔널상 수상 전후로 나뉜다”고 선언했다. 그는 “한강과 영어 번역가 데버라 스미스(왼쪽)의 수상은 한국문학 영어 번역의 의의나 세계문학 시장에서 한국문학의 존재감과 위상에 큰 전환점을 마련한 것”이라고 강조했다. 이후 한강의 ‘소년이 온다’, ‘흰’, ‘작별하지 않는다’는 영어뿐 아니라 프랑스어 등으로 번역돼 세계 독자들과 만났다. 또 2020년 제이크 레빈(오른쪽), 서소은, 최혜지가 김이듬의 시집 ‘히스테리아’를 번역해 국내 작가 최초로 전미번역상을 받았고 2022년 안톤 허(가운데)가 정보라의 소설 ‘저주토끼’를 영어로 옮겨 부커상 인터내셔널 최종 후보에 올랐다. 이 교수는 이렇듯 세계 문학계에서 중요한 부커상, 전미번역상 등 도서상들과 노벨문학상은 반드시 영어로 번역돼야 수상 후보가 될 수 있다는 공통점을 갖는다고 했다. 이 교수는 특히 국내 독자들이 선호하는 주제나 스타일과 해외 독자들이 한국문학에 관심을 가지는 지점이 다를 수 있다며 앞서 언급된 바와 같이 한국문학계의 다양성 확보에 대해서도 지적했다. 그는 “지난 10여년간 영어권 문학상을 받은 한국문학 작품들의 작가 대부분이 국내 문학계에서 주변부적 위상의 작가군에 속하는 젊은 여성 작가들이라는 사실에 주목할 필요가 있다”며 “이는 세계 독자들과 소통하고자 하는 한국문학의 번역출판 방향성과 전략에 유의미한 참고가 될 수 있다”고 제언했다. 외국 출판인을 적극적으로 초청해 한국문학을 알리는 사업에 대한 지원이 필요하다는 목소리도 나온다. 지금은 1년에 한 번씩 열리는 서울국제도서전에서 외국 출판인들과 국내 출판사를 연결하는 것 외에 별다르게 연결고리가 될 만한 행사가 없다. 한강의 노벨상 수상을 계기로 한국문학에 관한 관심이 높아질 것으로 예상되는 만큼, 초청 사업을 늘려 저작권 판매 확대로 이어지도록 해야 한다는 의미다. 이런 문학계 분위기와 대중의 요구에 발맞춰 문화체육관광부는 지난 16일 한국문학번역원 등 관계기관 회의에서 문체부 소속 출판문화산업진흥원이 외국에서 번역을 원하는 국내 도서를 선별하고 재외한국문화원에 이를 보급해 우리 문학을 알리는 등의 지원책을 내놨다. 높아진 한국문학 작품에 대한 관심이 이어지도록 학문적인 비평의 장을 형성해야 한다는 지적도 제기된다. 한국문학의 기초체력을 높이기 위해서는 시, 소설뿐만 아니라 비평 담론도 활성화돼야 한다는 논리다. 오형엽 고려대 국어국문학과 교수는 “문학이 제대로 뿌리를 내리기 위해서는 제대로 된 비평이 필요한데 지금 비평 생태계는 자생력을 잃고 고사하기 직전”이라며 “‘문예지 지원사업’ 등 비평가들의 활동 반경이 넓어져야 한국문학의 내실을 단단히 다질 수 있을 것”이라고 말했다.

순천향대(총장 김승우)는 순천향의생명연구원 심재원 교수 연구팀이 자가포식(autophagy) 현상이 WNT 신호전달체계 제어로 사람 신경세포 분화 과정 조절을 통해 특정 뇌신경 발생 질환의 발병 과정을 규명했다고 21일 밝혔다. 자가포식조절 이상은 다양한 신경 질환과 관련이 있다. 비키 증후군(Vici syndrome)은 자가포식 기전과 관련된 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 희소 질환으로, 뇌 신경계에 소두증(microcephaly)을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 질환 양상을 통해 자가포식 기전의 변화가 뇌신경 발달에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있지만, 그 기전은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 심 교수 연구팀은 한양대 의과대학 이상훈 교수, 장미윤 교수 연구진과 공동으로 사람 전분화능 줄기세포로부터 신경세포를 분화시키는 과정을 사람 신경발생의 시험관 모델로 삼아, 자가포식이 신경발생 과정에서 수행하는 역할을 규명했다. WNT 신호체계는 세포 발생 과정에서 다양한 기능을 하며, 신경전구세포(neuronal progenitor)에서는 세포분열을 촉진하고 신경세포로의 분화를 억제하는 역할을 한다. WNT 신호체계의 매개체인 DVL2 단백질이 필요할 때 자가포식에 의해 조절되며, 신경세포 분화 시 자가포식에 의해 WNT 신호체계가 억제돼 신경분화가 정상적으로 진행된다는 사실을 규명한 것이다. 교신저자인 심재원 교수는 “이번 연구로 사람 전분화능 줄기세포를 이용한 질환 모델 연구를 자폐 스펙트럼 장애 등 뇌신경 발달 질환의 병리 기전 규명 및 치료법 개발로 확장하겠다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 지역혁신 선도연구센터사업, 중견연구자 지원사업 및 범부처재생의료기술개발사업의 지원을 통해 수행됐다. 연구성과는 “자가포식의 WNT 신호전달체계 제어에 의한 신경세포 분화 조절 (Autophagy controls neuronal differentiation by regulating the WNT-DVL signaling pathway)” 제목으로 국제학술지 Autophagy (IF 14.6, CELL BIOLOGY 분야 rank 93.9%, 2023 JCR 기준) 10월 온라인 판에 게재됐다.

찰스 다윈이 제시한 자연선택 이론 중 중요한 요소가 다름 아닌 성 선택이다. 성 선택은 동물들이 생존하는데 불필요해 보이는 특징들을 발달시킨 것은 생존이 아닌 번식을 위해서라는 이론으로 성 선택은 성간 선택, 성내 선택 두 가지 메커니즘을 갖는다. 성내 선택은 짝짓기를 위해 다른 경쟁자를 제거하기 위해 수컷들끼리 싸움을 벌이는 것이며, 성간 선택은 암컷에 구애하기 위해 수컷들이 신체적 특징을 발달시키는 현상이다. 최근 동물행동학자들이 파리 간 벌어지는 재미있는 성내 선택 현상을 발견해 눈길을 끈다. 미국 메릴랜드대, 뉴욕 주립대(SUNY) 공동 연구팀은 못생긴 파리가 암컷에게 매력적으로 보이기 위해 더 난폭하고 공격적인 태도를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘최신 동물행동학’ (Frontiers in Ethology) 10월 21일 자에 실렸다. 자루눈파리(stalk-eyed fly)는 눈이 길쭉한 눈자루 끝에 달려 있어 붙여진 이름으로, 눈이 긴 이유는 구애 행동을 위해서라고 알려져 있다. 눈자루는 머리 부분에 돌출해 끝 쪽에 겹눈을 달고 있는 막대 모양의 부분으로 시각 신경 다발이 들어있는 부분이다. 실제로 암컷 자루눈파리는 눈자루가 긴 수컷을 선호하는 경향이 있다. 그렇지만, 일부 수컷들은 짧은 눈자루를 갖게 하는 X염색체를 갖고 있다. 과학자들은 이런 변이가 성 선택에도 불구하고 왜 사라지지 않는지 의문을 갖고 있었다. 자루눈파리에는 두 가지 유형의 X 염색체가 있는데, 짧은 눈자루를 유발하는 X 염색체는 감수분열 조정자로 수컷 정자에서 과대 표현되는 대립 유전자를 갖고 있기 때문에 의외로 유전 가능성이 높다. 연구팀은 비슷한 길이의 눈자루를 가지고 있지만 유전적으로 다른 유형의 X 염색체를 가진 파리들을 대상으로 행동을 관찰했다. 그 결과, 눈자루의 길이가 눈에 띄게 차이가 날 경우는 싸움이 덜 발생하지만, 눈자루 크기가 비슷한 파리들끼리는 더 싸움이 자주 일어나는 것으로 확인됐다. 특히 짧은 눈자루를 유발하는 X 염색체를 가진 자루눈파리들이 평균적으로 몸집 크기는 더 작지만, 훨씬 공격적인 것으로 나타났다. 연구팀은 이를 통해 짧은 눈자루를 유발하는 X 염색체를 가진 수컷들이 성 선택 과정에서 멸종하지 않는 이유를 파악할 수 있었다. 긴 눈자루는 몸집이 더 크다는 것을 보이기 때문에 눈자루가 길수록 일반적으로는 수컷 경쟁에서 유리하다. 그렇지만 짧은 눈자루를 유발하는 X 염색체를 가진 수컷들은 다른 수컷의 위협을 정확히 평가하지 못하는 경향이 있어서 긴 눈자루를 가진 수컷과도 싸움을 쉽게 벌이는 것으로 추정했다. 물론 몸집 때문에 불리하지만 싸움에서 이기면 원하는 암컷과 짝짓기를 할 수 있게 되기 때문에 자연선택에서 사라지지 않고 남아있는 것으로 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 조세핀 라인하르트 SUNY 교수(집단 유전학)는 “이번 연구는 외모에서 뒤처지는 수컷이 다른 방식으로 매력을 발산함으로써 짝짓기에서 유리한 위치를 차지하려는 성향이 있음을 보여준다”라며 “일종의 이기적 유전자와 짝짓기 행동 사이의 연관성을 파악할 수 있게 해주는 연구 결과”라고 말했다.

과거 중국 기업의 백지수표 제안을 거절한 일화로 유명한 이기진 서강대 물리학과 교수가 피를 뽑지 않고 혈당을 측정할 수 있는 비채혈 혈당 측정 임상실험에 최초 성공했다. 이 교수는 걸그룹 2NE1 멤버 씨엘의 아버지이기도 하다. 20일 서강대학교에 따르면 이기진 교수와 지라이르(Zhirayr) 연구원이 ‘CCD 카메라’를 이용한 동물 실험에서 비채혈 혈당 측정에 성공했다. 현재 혈당 측정은 피를 뽑는 채혈을 거쳐야 한다. 채혈 측정법의 대안으로 레이저, 초음파, 삼투압, 마이크로파 등 다양한 방법이 제안됐지만, 정확도나 재현성에서 여러 한계가 있었다. 이 교수팀은 마이크로파를 이용한 CCD 카메라 센서로 채혈 없이 혈당 측정에 성공했다. CCD 카메라는 전하 결합 소자(CCD)를 이용해 영상을 전기 신호로 변환하는 카메라인데, 우리가 일상생활에서 흔히 사용하는 카메라와 같다. 기술 개발이 이어지면 스마트폰의 카메라로도 혈당 측정이 가능해질 수 있다. 이 교수팀은 쥐를 이용한 실험에서 정확도(MARD) 7.05%의 측정 신뢰도를 얻었다. MARD는 낮을수록 정확도가 높다는 의미인데, 보통 10% 이내인 경우 신뢰할 수 있다는 뜻이다. 서강대는 이번 실험을 통해 “디지털 CCD 카메라로 채혈하지 않고 이미지로 혈당 농도를 측정할 가능성을 열었다”고 설명했다. 다만 이 교수의 연구는 연구비가 부족해 중단 상태인 것으로 전해졌다. 서강대는 “연구팀은 인공지능(AI) 프로그램을 이용 후속 임상실험을 진행할 예정이었지만, 올해 과학기술정보통신부 중견 후속 과제에 지원했다가 탈락해 연구가 중단된 상태”라며 “이미 마이크로파 비채혈 혈당 측정 기술에 대한 원천기술 및 특허를 확보한 기술로 임상 후속연구가 필요한 연구지만 중단됐다”고 밝혔다. 연구 결과는 지난달 28일 세계적인 학술지 ‘IEEE Access’에 게재됐다. 이기진 교수는 중국의 화웨이 기업에서 기술이전을 위해 백지수표를 제시했지만, 국내 개발을 위해 거절한 일화로 화제가 된 바 있다. 그는 지난 2021년 5월 tvN ‘유 퀴즈 온 더 블럭’에 출연해 “약 20년 전에 알프스에서 열린 학회에 참석했는데, 어떤 나이 드신 분이 피를 뽑고 고통스러워하는 광경을 봤다”며 연구를 시작하게 된 계기를 밝혔다. 당뇨병 환자들은 하루 5~10회 피를 뽑고 혈당을 측정해야 하는 고통을 받고 있다. 방송에서 이 교수는 “지난해(2020년) 중국의 한 대기업에서 ‘이 연구를 해봐라, 돈은 마음대로 주겠다’고 연락이 왔다”며 “제안받을 땐 연구비가 다 떨어진 상태였다”고 화웨이에서 백지수표를 제시한 일화를 전했다. 다만 그는 “세상에는 해야 할 일이 있고 하지 말아야 할 일이 있다”며 이 제안을 거절했다. 이 교수는 “이 기술이 중국으로 가면 (그동안) 대한민국 정부로부터 연구비를 받고 연구한 결과가 쉽게 날아가 버리는 것”이라며 “과학자로서 양심”이라고 거절한 이유에 대해 말했다. 당시 딸 씨엘은 “정말 본인이 좋아야 하는 분이다. 그렇기 때문에 스트레스나 부담 이런 걸 잘 받으시지 않는다”며 “아빠가 부담을 느낀다는 건 정말 이 일에 대한 열정이 있다는 것”이라고 존경심을 드러내기도 했다.

여자들이 가장 싫어하는 이야기가 ‘군대’ 이야기와 ‘축구’ 이야기라는 농담이 있었다. 군대 이야기는 잘 모르겠지만, 요즘은 축구와 야구 등 과거 남성 관객이 주를 이뤘던 스포츠들에 여성 관객들도 늘어나는 추세이기 때문에 축구 이야기를 싫어하는 이들은 많이 줄어든 분위기다. 남성들이 일정 기간 모여 함께 숙식하며 공동생활을 하는 군대에서는 스트레스와 공격성이 높아질 가능성이 높다. 이를 해소하는 방편으로 축구 같은 스포츠를 하는 것이다. 스포츠는 집단 유대감과 협동성을 높이고 스트레스를 줄여주는 것으로 알려져 있다. 이런 상황에서 영국 옥스퍼드대 사회통합 연구센터, 그리니치대 생애주기 발달 연구소, 켄트대 사회정책·사회학·사회연구부 공동 연구팀은 축구가 집단 정체성을 촉진해 교도소 수감자들의 행동을 개선하고 석방 후 사회 재통합에 도움을 준다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 행동과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 10월 15일 자에 실렸다. 영국에서 시작돼 미국, 이탈리아, 호주, 남아프리카공화국에서 시행되고 있는 ‘트위닝 프로젝트’(Twinning Project)는 교도소 수감자들을 위한 축구 기반 재교육 프로그램으로, 정신적, 신체적 건강을 개선하기 위해 마련된 것이다. 영국의 경우 리버풀 FC, 맨체스터 유나이티드 FC, 첼시 FC 등 지역 전문 축구 클럽과 연결해 관계 구축과 자기 통제 기술을 습득하고 교도소 내 행동 개선과 석방 후 사회 통합 및 적응을 목표로 한 기준을 충족시키는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이 프로그램이 재소자들의 행동을 개선하고, 석방 후 범죄를 줄이며, 석방 후 고용 기회를 높이는지 명확히 과학적 방법으로 검증되지 않았다. 이에 연구팀은 영국 내 45개 교도소에 복역 중인 사람들의 행동을 분석했다. 연구팀은 트위닝 프로젝트에 참여한 676명과 참여하지 않은 1874명의 행동과 석방 후 행동을 장기 추적 조사했다. 분석 결과, 축구 프로젝트에 참여한 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 사회적 유대감이 높아지고 공격성이 줄어들며, 행동 개선 효과도 있어 교도소 내 범죄를 줄이는 데도 도움이 된다는 사실이 확인됐다. 또 재소자 출신을 채용한 경험이 있는 1797명을 대상으로 ‘교도소를 다녀온 사람 채용에 대해 어떻게 생각하는가’를 묻는 말에 대해 트위닝 프로그램처럼 사회화 교육 프로그램을 이수한 사람을 고용할 의향이 더 큰 것으로 나타났다. 이와 함께 트위닝 프로그램에 참여했던 사람들이 석방 후 일자리에서 더 성실하고 문제를 일으키지 않는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 마르타 뉴선 그리니치대 교수는 “축구가 사회적 연결을 촉진하고 재활을 도우며 수감된 개인의 사회 재통합을 지원하는 기회가 될 수 있다”며 “다른 스포츠들의 효과에 관해서도 추가 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

코미디나 시트콤을 보다 보면 남자들끼리 서로 시비가 붙었을 때, 좀 더 약해 보이는 남자가 쪼르르 여자 뒤로 숨는 모습이 등장해 웃음을 자아낸다. 그런데, 이런 전략이 실제로 동물들에게서는 갈등을 피하는 수단으로 쓰이는 것으로 나타나 눈길을 끈다. 미국 델라웨어대 정신·뇌 과학과, 통합 신경과학 연구부, 데이터 과학 연구소, 프린스턴대 신경과학 연구소, 에모리대 생물학과, 에모리 국립 영장류센터 사회 신경과학연구부 공동 연구팀은 수컷 생쥐는 다른 수컷 생쥐에게 공격받을 때 암컷 생쥐를 이용해 공격자의 주의를 분산시키고 갈등을 피한다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 수컷 생쥐 두 마리와 암컷 생쥐 2마리를 우리에 넣고 상호 작용하는 모습을 5시간 동안 관찰했다. ‘수컷 2-암컷 2’로 짝지은 여러 생쥐 집단을 관찰한 결과, 다른 많은 동물처럼 생쥐도 사회적 지위 또는 계층이 나뉘어져 있으며, 거의 모든 집단에서 수컷 한 마리는 다른 수컷에게 상당히 공격적인 것으로 나타났다. 연구팀은 단순한 관찰만으로는 생쥐 간 사회적 상호작용을 관찰하기 쉽지 않기 때문에 공격적 상호작용과 그에 따른 반응을 분석하기 위해 기계 학습 모델링도 사용했다. 연구팀은 3000건 이상의 수컷 생쥐 간 충돌을 관찰했고, 기계 학습 알고리즘은 공격받았을 때 가장 가능성 높은 반응과 이런 행동이 갈등을 해결했는지, 심화시켰는지 조사했다. 그 결과, 공격받은 수컷 생쥐는 암컷 생쥐 중 한 마리에게 달려가 공격을 피하는 것으로 나타났다. 이는 일종의 ‘미끼-전환 전술’의 일종이라고 연구팀은 설명했다. 공격적인 수컷 생쥐는 다른 생쥐를 쫓아가다가, 암컷 생쥐를 만나면 공격적인 상황을 멈춘다는 것이다. 다른 전술을 쓰는 수컷 생쥐도 있었지만 그럴 때는 잠시 공격을 피할 뿐, 결국에는 더 큰 싸움으로 확대되는 것으로 관찰됐다. 그렇지만 ‘미끼-전환 전술’을 사용하는 경우는 공격받은 수컷 생쥐는 공격자 생쥐가 암컷과 만나는 동안 멀리 떨어져 있을 수 있어 더 큰 싸움이 벌어지지 않는 것으로 나타났다. ‘미끼-전환 전술’이 갈등을 완화하는 효과적인 방법일 수 있지만, 공격받는 생쥐에게는 자기 암컷을 상대에게 넘겨준다는 단점이 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 조슈아 노이누벨 델라웨어대 교수(뇌과학)는 “인공지능을 활용해 수컷 생쥐가 근처 암컷에게 의지해 상대의 공격을 분산하고 갈등을 완화한다는 사실을 새로 알게 됐다”고 말했다. 노이누벨 교수는 “이번 연구는 인공지능 기계학습이 동물 행동을 연구하는 데도 도움이 된다는 사실을 보여준다”며 “비슷한 방법으로 사회적 계층이 나뉘어 있는 다른 동물 종들도 공격과 갈등을 어떻게 해결하는지 연구할 계획”이라고 덧붙였다.

SF 영화나 드라마에서는 자연에서 얻는 소리를 이리저리 합성하거나 컴퓨터를 이용해 만든 독특한 음향으로 지구와는 전혀 다른 분위기를 만들어 사람들을 몰입하게 만든다. 그런데, 최근 생물학자들이 자연에서 SF 시리즈 ‘스타트렉’의 음향효과를 듣는 것처럼 느끼게 하는 이상하고 높은음의 휘파람 같은 울음소리를 내는 동물을 발견해 눈길을 끈다. 독일 브라운슈바이크 공과대, 다름슈타트 헤센 주립박물관, 덴마크 코펜하겐대, 덴마크 자연사박물관, 마다가스카르 이타시대 공동 연구팀은 생물의 보고로 불리는 마다가스카르의 열대 우림에서 SF 영화에나 등장할 법한 울음소리를 내는 청개구리 7종을 새로 발견했다고 18일 밝혔다. 스타트렉에서는 휘파람과 같은 음향 효과가 많이 쓰이는데, 이번에 새로 발견한 청개구리 종들도 비슷한 소리를 내서 연구팀은 스타트렉 속 등장인물 7명의 이름을 따 학명을 지었다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘척추 동물학’ (Vertebrate Zoology) 10월 15일 자에 실렸다. 마다가스카르는 가까운 아프리카에서도 찾아볼 수 없는 동식물이 풍부한 생물 다양성의 보물창고로 잘 알려져 있다. 열대 우림에서 새로운 종들이 항상 발견되고 있으며, 특히 개구리의 천국으로 불린다. 실제로 마다가스카르에는 전 세계 개구리 종의 약 9%가 서식하고 있는 것으로 추정된다. 흔히 사람들은 개구리가 ‘개굴개굴’ 운다고 생각하지만, 이번에 발견된 7종의 개구리는 청개구리 속 부오피스 종으로 밝혀졌다. 부오피스 종은 흔히 해골 개구리로 불린다. 이들은 다른 해골 개구리와도 다르게 새처럼 휘파람 소리를 내면서 의사소통을 하는 것으로 확인됐다. 연구팀의 분석에 따르면 이런 울음소리는 일명 ‘광고 호(呼)’(advertisement calls)로, 수컷 개구리가 암컷을 유혹하기 위해 내는 소리다. 이렇게 우는 종들은 마다가스카르의 산악 지역 중에서도 빠르게 흐르는 하천 주변에서 사는 것으로 확인됐다. 일반 개구리들처럼 울게 되면 시끄럽게 흐르는 물소리 때문에 소리가 묻혀 짝짓기에 실패할 수 있다는 설명이다. 스타트렉 팬들은 이번에 발견된 해골 개구리의 소리가 마치 ‘보트스완 휘슬’(갑판장 호루라기)나 인체 분석기로 쓰이는 ‘트라이코더’라는 장치의 소리를 연상할 수 있다. 연구팀은 유전 분석을 통해 이번에 발견된 7종의 해골 개구리들이 다른 해골 개구리들과 차이를 보인다는 사실도 발견했다. 이에 연구팀은 이 해골 개구리들에 스타트렉의 핵심 인물인 커크, 피카드, 시스코, 제인웨이, 아처, 번햄, 파이크의 이름을 붙여줬다. 독일 다름슈타트 헤센 박물관의 척추 동물학 선임 큐레이터인 욀른 쾰러 박사는 “개구리들의 외형은 지금까지 발견된 종들과 비슷하지만, 각각의 종은 고유한 일련의 높은 울음소리를 내 서로를 쉽게 구분할 수 있다”라고 말했다. 연구를 이끈 마크 쉐르츠 덴마크 코펜하겐대 교수는 “이번 연구는 마다가스카르가 여전히 생물 다양성을 자랑하는 장소라는 것을 알 수 있게 해준다”며 “이번 연구를 통해 생물 다양성 보전에 대한 인식을 높이고, 독특한 종과 그들의 서식지를 보존할 필요성을 재차 확인하게 됐다”라고 강조했다.

19세기 중반 발명된 플라스틱은 현재 우리 주변에서 볼 수 있는 거의 모든 물건에 사용되고 있습니다. 플라스틱의 과다 사용은 이전부터 문제가 됐지만 코로나19 팬데믹 기간 전 세계적으로 사용이 급증하면서 더욱 심각한 상황이 되고 있습니다. 이런 가운데 미국 찰스턴대, 사우스캐롤라이나대, 시카고 동물학협회 새러소타 돌고래 연구부, 국립 해양 포유류 연구재단, 버지니아 공과대, 사우스캐롤라이나 사관학교, 스페인 해양학 연구재단, 스웨덴 린셰핑대 공동 연구팀은 바다 동물이 숨쉬는 공기 속에서 미세 플라스틱이 채취될 정도로 해양 생물의 몸속에는 이미 많은 미세 플라스틱이 들어 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 17일자에 실렸습니다. 크기 5㎜ 이하인 미세 플라스틱은 여과 시설로도 걸러지지 않아 그대로 땅과 강, 바다로 흘러들어 갑니다. 먹이 피라미드 가장 아래쪽에 있는 동식물이 흡수한 뒤 먹이사슬을 따라 최종 포식자인 사람에게 전달돼 축적될 가능성은 매우 높습니다. 미세 플라스틱이 동물 체내에 유입될 경우 산화 스트레스와 염증 등을 일으켜 건강에 악영향을 미칠 것이라는 연구들은 이미 많이 나왔습니다. 연구팀은 플로리다 새러소타 만과 루이지애나 바라타리아 만에서 큰돌고래 각각 5마리와 6마리를 잡아 호흡한 공기 표본을 수집해 분석했습니다. 표본은 돌고래 머리 쪽 숨구멍인 분수공 바로 위와 입 주변에서 채집됐습니다. 이 공기를 분석한 결과 돌고래 11마리 모두에서 최소한 하나 이상의 미세 플라스틱 입자가 발견됐습니다. 이들은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등 일반 플라스틱 제품과 섬유 등에서 유래한 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 비교를 위해 돌고래 주변 공기도 수집·분석했습니다. 그 결과 돌고래 주변 공기에서는 아직 미세 플라스틱이 검출되지 않았고 돌고래가 내뱉는 숨에서만 발견됐습니다. 2019년 세계자연보호기금(WWF)과 호주 연구팀은 전 세계 모든 사람이 매주 1인당 평균 5g의 미세 플라스틱을 자신도 모르게 섭취하고 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 기후변화에 미세 플라스틱까지 인간이 자연 생태계 복원을 위해 해결해야 할 일은 너무도 많은 것 같습니다. 지금이야말로 말이 아닌 행동에 나서야 할 때입니다.

선진국은 폭염·한파·산불 등 우려중진국은 식량 감소 따른 건강 걱정생물 다양성 보존 위한 구역도 급감 올여름은 역대 최악의 여름이라는 2018년보다 폭염 일수, 열대야 일수가 더 길어 그야말로 진짜 최악의 여름으로 등극했다. 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 폭염, 혹한, 홍수, 가뭄 등 극단적인 기상 현상이 더욱 잦아질 것이라는 경고음은 계속 커지고 있다. 기온 상승은 사람들의 건강에도 심각한 영향을 미친다. 스페인 마르케스 데 발데실라 메디컬센터를 중심으로 한 유럽응급의료학회(EUSEM) 연구팀은 기후변화가 전 세계 응급 서비스에 심각한 영향을 미칠 것이라고 16일 밝혔다. 기후변화가 의료 시스템에 영향을 미칠 것으로 예상됨에도 그 영향을 평가하고 대책을 세운 나라는 많지 않은 것으로 나타났다. 이런 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘유럽 응급의학 저널’ 10월 13일자에 실렸다. 연구팀은 응급의학, 1차 진료 기관, 재난의학 전문가, 정부 관계자 등으로 구성된 전 세계 36개국 42개 포커스 그룹을 대상으로 기후변화 인식 및 준비 상태에 대한 설문조사를 실시했다. 설문 결과 기후변화가 응급 의료 서비스에 미치는 영향은 매우 클 것이라는 답이 나왔다. 국가 소득별로 보면 선진국의 경우는 폭염, 한파, 산불 위험에 대해 가장 우려하고 있지만 중진국 이하 국가들은 기후변화로 인한 식량 생산 감소와 그에 따른 건강 악화를 가장 우려하는 것으로 나타났다. 기후변화의 직접적 영향을 받는 생태계 상태는 더 심각하다. 기후변화로 생물 다양성을 보전할 수 있는 공간이 점점 줄어들고 있기 때문이다. 영국 엑서터대, 맨체스터 메트로폴리탄대, 케임브리지대 공동 연구팀은 열대우림의 ‘핵심 생물 다양성 지역’(KBAs)의 3분의2가 현재 기후변화 추세로 이전에 겪어 보지 못했던 새로운 온도 조건에 놓여 있다고 16일 밝혔다. KBAs는 다양한 종의 생존과 보존에 있어 지구상에서 가장 중요한 곳으로 꼽히는 지역이다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘보전학 회보’ 10월 15일자에 실렸다. 연구팀은 지구 생물 다양성의 보고라고 불리는 전 세계 열대우림, 그 중에서도 30년 동안의 KBAs 온도 측정값, 위성 데이터, 미세 기후 모델을 분석했다. 그 결과 열대우림 KBAs 중 66% 지역이 최근 새로운 온도 체계에 들어간 것으로 확인됐다. 새로운 온도 체계란 일정 기간 온도 측정치의 40% 이상이 이전 측정 범위를 벗어난 상황을 말한다. 물론 아직 34%의 지역은 새로운 온도 체계로 변하지 않은 것으로 나타났다. 새로운 온도 체계에 들어간 KBAs 비율이 높은 지역은 아프리카와 남미 지역으로 각각 72%, 59%로 나타났고 아시아와 오세아니아 지역은 새로운 온도 체계로 변한 KBAs가 49%에 불과했다. 연구를 이끈 브리타니 트루 엑서터대 교수는 “기후변화는 생물 다양성의 가장 큰 위협”이라며 “이번 연구에서 확인한 것처럼 자연계의 다양한 생물을 위해 주요 피난처를 보호하는 기후 스마트 정책이 필요하다”고 말했다.

19세기 말부터 유럽 열강은 세계 곳곳에 식민지 확보에 열을 올렸다. 아프리카 역시 유럽의 제국주의적 침략의 대상이 됐다. 1937년 덴마크 작가 카렌 블릭센의 자서전을 원작으로 1985년 시드니 폴락 감독, 로버트 레드포드, 메릴 스트립 주연의 영화 ‘아웃 오브 아프리카’는 아프리카의 아름다운 풍광을 그려낸 대표적인 영화다. 그러나 19세기 말 아프리카는 아름다움도 있었지만, 여전히 맹수들의 위협이 남아 있는 공간이기도 했던 것으로 확인됐다. 미국 일리노이대 게놈 생물학 연구소, 시카고 필즈 자연사 박물관, 루스벨트대, 일리노이 어바나-샴페인대 생태·진화·행동학과, 동물과학과, 인류학과, 케냐 나이로비대 공중보건·약리학·독성학과, 케냐 자연사 박물관 골(骨) 연구과 공동 연구팀은 시카고 필즈 박물관 내 차바 사자 박물관 표본에서 수집된 사자들의 털 DNA를 분리해 염기서열을 분석한 결과, 사람을 많이 잡아먹은 식인 사자였다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10월 11일 자에 실렸다. 1898년 케냐 차바 강 주변에서 두 마리의 수컷 사자가 9개월 동안 케냐-우간다 철도 구간 중 차바 강 교량 건설자를 중심으로 최소 28명, 비공식적으로는 135명의 인간을 잡아먹었다. 사자가 사람을 공격하는 일은 간혹 있었지만 짧은 기간에 그렇게 많이 살육한 것은 처음이라 원주민들은 사자들을 ‘고스트’와 ‘다크니스’라고 부르며 지옥에서 온 악마의 소행으로 믿었다. 당시 교량 건설 프로젝트 토목 기사인 영국의 존 패터슨 대령이 사자들을 사살하면서 죽음의 행진은 멈췄다. 이 이야기는 1952년 ‘브와나 악마’라는 제목의 영화로 제작돼 흥행했고, 1996년 나온 발 킬머와 마이클 더글러스 주연의 영화 ‘고스트 앤 다크니스’로 만들어져 인기를 끌었다. 패터슨은 1925년 사자의 유해를 시카고 필드 자연사 박물관에 팔았다. 연구팀은 19세기 말 케냐를 공포에 몰아넣은 고스트와 다크니스의 먹잇감을 알아보기 위해 표본 치아에서 발견된 털들에서 미토콘드리아 DNA를 추출하고 염기서열을 분석했다. 과거 살았던 동물의 식단을 복원하기 위해 치아를 분석한 것은 사실은 처음이다. 분석 결과, 고스트와 다크니스는 부분적으로 부서진 송곳니가 있었고 시간이 지남에 따라 사냥한 먹이의 털들 일부가 쌓여 있는 구멍을 발견했다. 치아 구멍에서 털 조각들과 DNA를 추출했는데, 기린, 오릭스, 수달, 누, 얼룩말, 인간 6종을 잡아먹었다는 사실을 확인했다. 차바 사자들은 케냐와 탄자니아 등 다른 동부 아프리카 사자의 DNA와 일치했으며, 잡아먹은 기린은 케냐 동남부에 있던 마사이 기린 하위 종으로 확인됐다. 연구팀이 놀란 것은 누의 털을 발견한 것이었다. 차바 사자들이 사람을 잡아먹은 지역과 누의 방목지는 50마일(약 80㎞) 떨어져 있었기 때문이다. 역사적 기록에 따르면 고스트와 다크니스는 차바 지역을 떠나 약 6개월 동안 활동을 중단한 뒤 다시 교량 건설자들의 캠프를 공격했다. 그 6개월 동안 누의 서식지로 이동했던 것으로 분석된다. 연구를 이끈 리팬 말히 일리노이 어바나-샴페인대 교수는 “유전체학을 바탕으로 과거 사자의 생태와 식단, 아프리카 지역에서 식민지화가 삶과 토지에 미친 영향을 분석했다”라며 “이번에 활용된 방법론은 수백 년에서 수천 년 전 고대 육식동물의 부서진 치아에서 나온 털이나 피부 일부는 과거에 관한 새로운 탐구의 길을 열어준다”고 말했다.

성산일출봉이 해저 분화구 발견으로 단성화산체가 아니라 복합화산체인 것으로 드러났다. 또한 기존에는 5000년전 형성된 것으로 알려졌지만 5000년전보다 훨씬 이전인 5000년~6700년 사이에 형성된 것으로 추정됐다. 제주특별자치도 세계유산본부는 제주대학교 등 관련 연구기관과 함께 유네스코 세계자연유산인 성산일출봉의 형성과정을 새롭게 규명했다고 15일 밝혔다. 이 연구결과는 국제적으로 인정받는 지질분야 학술지인 ‘지질학회지’ 9월호에 게재됐다. 네덜란드의 엘스비어사가 만든 글로벌 학술논문 데이터베이스 플랫폼인 ‘스코퍼스’에 등재된 학술지인 것으로 알려졌다. 성산일출봉은 지하에서 상승한 마그마가 바닷물과 만나 폭발적으로 분출해 만들어진 수성화산체(응회구)다. 오랜 세월 파도의 침식 작용을 거쳐 현재의 모습을 갖추게 됐다. 그동안 성산일출봉은 일회성 분출로 형성된 단성화산체로 알려져왔다. 그러나 기진석, 윤우석, 고선영, 손영관, 윤석훈 연구팀은 성산일출봉 인근에서 과거 화산활동의 흔적을 찾고자 정밀 해저 지형탐사를 실시한 결과 일출봉 중심에서 동남쪽으로 약 600m 떨어진 해저에서 주목할 만한 지형을 발견했다. 이 지형은 지름이 600m에 달하는 원형의 평탄한 구조로 주변 해저보다 약 30~35m 높이 돌출돼 있어 분화구의 흔적으로 추정된다. 이어 해상 시추를 통해 분화구 흔적을 구성하는 암석들을 직접 확인했다. 응회암(화산재 등이 쌓여 생겨난 암석), 스코리아, 현무암 등 화산 기원의 암석으로 이뤄진 것으로 밝혀졌다. 해저 분화구의 형성 시기를 추정하기 위해 시추공에서 얻은 패각을 연대 분석한 결과 약 6700년 전으로 나타났다. 이는 성산일출봉이 침식돼 형성된 신양리층의 연대 약 5000년 전과 비교했을 때 현재의 성산일출봉과 해저 분화구가 약 5000년에서 6700년 사이에 형성됐음을 시사한다. 성산일출봉은 2007년 한라산, 거문오름용암동굴계와 함께 ‘제주 화산섬과 용암동굴’이라는 명칭으로 유네스코 세계자연유산에 등재됐다. 이는 성산일출봉의 뛰어난 경관미와 독보적인 지질학적 가치를 국제적으로 인정받은 결과다. 국가유산청의 지원으로 수행한 ‘세계자연유산 해저 지질조사 및 가치발굴 조사’와 연계해 진행한 연구에서 성산일출봉 주변 해저에서 새로운 분화구의 존재가능성이 제기됐다. 성산일출봉은 기존 한번의 화산폭발로 형성된 것으로 알려졌지만, 이번 연구 결과 총 3번의 화산폭발로 형성된 복합화산체인 것으로 파악됐다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 성산일출봉의 형성 과정은 처음엔 약 6700년 이후 현재 일출봉 중심에서 동남쪽으로 약 600m 떨어진 얕은바다에서 두차례의 수성화산활동으로 초기 화산체가 형성됐으며 이후 분출 양상이 수성화산활동에서 마그마성 분출로 전이되면서 분화구 내부에 분석구와 용암연이 형성됐다. 또한 약 5000년전 현재 성산일출봉 위치에서 마그마 상승으로 새로운 응회구가 형성돼 3개의 화산이 중첩된 복합화산체가 형성되고 오랜 기간 파도의 침식작용으로 화산체 상당부분이 깍여 현재의 형태로 변모한 것으로 확인됐다. 강석찬 세계유산본부장은 “이번 연구는 성산일출봉의 화산활동과 형성 과정을 복원했다는 점에서 큰 의미가 있다”면서 “연구 결과를 대중에게 널리 알리고, 앞으로도 다양한 학술조사를 추진하여 세계자연유산의 숨겨진 가치를 적극 발굴하겠다”고 말했다.

골다공증은 뼈의 양과 밀도가 감소하는 질적 변화로 뼈의 강도가 약해져 쉽게 골절이 일어날 수 있는 상태다. 남성보다는 50대 이후 여성에게서 주로 나타나는 이 증상은 조기 진단을 통해 예방이 가능한 것으로 알려졌다. 이런 상황에서 영국 버밍엄대 의·보건대, 셰필드대 의학·공중보건대, 옥스퍼드대 류머티즘 연구소, 캐나다 토론토대 의·생명 물리학과, 써니브룩 연구소 공동 연구팀은 뼈의 혈관 세포인 내피세포에서 발견된 ‘CLEC14A’라는 단백질이 뼈 형성 세포인 조골세포 기능을 차단한다는 사실을 확인했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션즈 생물학’ 10월 11일 자에 실렸다. 내피세포는 혈관을 형성해 뼈에 공급되는 산소와 영양소의 흐름을 조절할 뿐만 아니라 미성숙 조골세포를 새로운 뼈가 필요한 부위로 운반하는 역할을 한다. 그런데, 내피세포 외부에 CLEC14A 단백질이 존재하면, 조골세포는 뼈조직을 형성할 수 있을 정도로 성숙하지 못한다. 골다공증과 자가 면역 염증성 관절염에서 제대로 뼈 형성이 되지 않아 손상이 나타난다. 이는 장애, 통증, 극도의 피로감으로 이어져 환자들 삶의 질을 전반적으로 저하하는 것으로 알려졌다. 이에 혈관 세포가 정상적이고 건강한 조건에서 조골세포를 어떻게 조절하는지 이해하는 것은 뼈 형성이 부족한 환자들에게 새로운 치료제와 치료 방법을 개발하는 데 핵심이기 때문에 많은 의과학자가 연구 중이다. 연구팀은 CLEC14A 생성하도록 유전자 조작한 생쥐와 그렇지 않은 생쥐에게서 조골세포를 추출해 시험관 내에서 성숙 기간을 측정했다. CLEC14A 단백질이 없는 생쥐에서 채취한 조골세포는 4일 후에 성숙 단계에 도달하고, 18일 정도가 지나면 뼈조직을 형성하는 것으로 나타났다. 그렇지만, CLEC14A가 존재하는 세포는 8일이 지나서야 성숙 단계에 접어드는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 최근 10년 동안 뼈 내에서 ‘H형 혈관’이라는 새로운 형태의 혈관 세포가 발견됐는데, 이번 연구를 통해 CLEC14A 단백질이 H형 혈관 세포 표면에 존재할 수 있음을 밝혀냈다. 연구를 이끈 에이미 네일러 버밍엄대 의대 교수(면역학)는 “이번 연구를 통해 CLEC14A 단백질이 내피세포와 함께 이동하는 조골세포의 형성에 영향을 미친다는 사실을 확인했다”라며 “CLEC14A 단백질이 존재할 때 조골세포는 뼈를 덜 만들고, 제거되면 더 많은 뼈를 형성한다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 네일러 교수는 “이번 연구는 골다공증, 만성 염증 질환자들처럼 뼈 형성이 부족한 환자들에게 새로운 치료의 길을 열어줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

현대 천체물리학에 따르면 태초의 우주는 엄청나게 작지만, 밀도가 크고 뜨거운 상태였는데 어느 순간 ‘쾅’(bang)하고 폭발하면서 현재와 같은 엄청나게 큰 우주가 됐다는 것이 ‘빅뱅 우주론’이 정설이다. 영국, 미국, 독일, 스페인, 호주, 이탈리아, 프랑스 7개국 21개 대학과 연구기관 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀은 빅뱅 이후 7억 년 만에 원시 우주에서 은하계 안쪽에서 바깥으로(인사이드 아웃) 성장하는 은하를 제임스 웹 우주망원경(JWST)으로 관찰했다고 13일 밝혔다. 영국 케임브리지대 우주학 연구소, 캐번디시 연구소, 런던대(UCL), 옥스퍼드대, 하트퍼드셔대, 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학 연구센터, 콜로라도 볼더대, 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 스탠퍼드대 입자 천체물리학 및 우주학 연구소, 애리조나대, 텍사스 오스틴대, 존스홉킨스대, 우주 망원경 과학 연구소, 위스콘신 메디슨대, 국립 광적외선 천문학 연구소, 독일 유럽 남방 천문대(ESO), 막스 플랑크 천문학 연구소, 스페인 천체생물학 연구센터(CAB), 호주 멜버른대, 전(全)우주 3차원 천체물리 연구센터(ASTRO 3D), 이탈리아 피사 고등사범학교, 프랑스 소르본대 천문학자와 물리학자 등이 참여했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 10월 11일 자에 실렸다. 현재 관측되는 은하는 가스를 비롯한 우주 물질을 끌어들이거나, 더 작은 은하와 통합하면서 성장하는 2가지 메커니즘으로 성장하는 것으로 알려졌다. 그런데 초기 우주에서도 이런 방법으로 은하가 확장됐는지에 대해서는 명확한 설명을 내놓지 못하고 있다. JWST는 이런 초기 우주의 성장 과정을 밝혀내기 위한 임무도 수행하고 있다. 이번에 관측한 은하는 우리은하보다 100배나 작은 크기지만 초기 우주에서는 놀랍도록 성숙한 상태였다. 마치 큰 도시처럼 은하 중심에는 별(항성)이 밀집해 있지만 외부로 갈수록 밀도가 낮아지는 것이 확인됐다. 도시가 안에서 바깥으로 확장해 나가는 것처럼 이 은하 역시 안쪽에서 바깥쪽으로 뻗어나고 있음이 관찰됐다. 연구팀은 가스 방출, 우주먼지 흡수를 포함한 성장 모델링을 사용한 결과, 은하 중심에서 가장 오래된 별을 발견할 수 있었으며 주변 원반 구성 요소에서 매우 활발하게 별이 형성되고 있음을 확인했다. 이번 은하 주변에는 대략 1000만 년마다 별의 질량이 두 배씩 늘어나는 것으로 나타났다. 우리은하의 경우는 1000억 년마다 질량이 두 배로 증가하는 것과 비교한다면 매우 빠른 속도다. 연구팀에 따르면 이번에 관측된 은하는 안쪽에서 바깥쪽으로 확장, 성장하는 은하의 보기 드문 사례다. 이와 유사한 은하를 연구함으로써 가스 구름에서 오늘날 우리가 흔히 볼 수 있는 복잡한 구조의 은하로 어떻게 변화됐는지를 이해할 수 있을 것으로 기대한다. 연구를 이끈 샌드로 타첼라 영국 케임브리지대 교수(천체물리학)는 “은하가 우주적 시간 동안 어떻게 진화해왔는지는 천체물리학에서 매우 중요한 질문”이라며 “JWST 덕분에 우주 역사 초기 첫 10억 년을 탐구할 수 있게 됐다”고 말했다. 타첼라 교수는 “은하가 성장하고 별의 형성이 증가함에 따라 피겨 스케이팅 선수가 팔을 모으면서 회전속도를 높이는 것처럼 은하도 비슷한 방식으로 더 멀리서 가스를 끌어들이며 회전 속도가 증가해 나선형 또는 디스크 모양을 형성하는 것”이라고 덧붙였다.

지금으로부터 약 3억 년 전 지구상에는 상상을 초월하는 거대한 덩치를 가진 지네와 비슷한 외형을 가진 절지동물이 살았다. 고생대 후기인 3억 4600만 년에서 2억 9000만 년 전 지금의 유럽과 북미대륙에 살았던 이 절지동물의 이름은 ‘아르트로플레우라’(Arthropleura)라는 이름의 고대 노래기로 지금은 일부 화석으로 그 존재를 전하고 있다. 최근 프랑스 클로드베르나르 리옹1대학 연구팀은 아르트로플레우라의 머리를 재현했다는 내용의 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 발표했다. 아르트로플레우라는 지구상에 존재한 가장 큰 덩치가 큰 벌레로 꼽힌다. 몸길이가 무려 2.6m로 승용차만한 길이에 무게도 45㎏ 넘게 자랄수 있기 때문. 이는 지구 역사상 가장 큰 무척추동물로 기록돼 있는 바다전갈(약 2ｍ)을 압도한다. 여기에 지네와 같은 많은 쌍의 다리까지 가져 공포영화에나 나올 법한 외모다. 아르트로플레우라의 존재는 170년 넘게 알려져 왔으나 이에대한 연구는 지지부진했다. 그 이유는 몸과 다리와 달리 그 머리는 한번도 발견되지 않았기 때문이다. 이는 아르트로플레우라 화석이 성장 과정에서 벗은 껍질로, 몸집이 커지면서 머리 구멍을 통해 외골격이 빠져나온 탓이다. 이에 고생물학자들은 머리 없는 아르트로플레우라로 현재의 노래기류와 지네류와 어떤 관계가 있는지 알아낼 수 없었다. 노래기와 지네는 비슷한 외양을 가지고 있지만 실제로는 수억 년 전 갈라지며 진화했다. 이번에 리옹1대학 연구팀은 지난 1980년 대 프랑스 탄광의 바위에 박힌 온전한 상태의 새끼 아르트로플레우라 화석을 연구대상으로 삼았다. 약 6㎝에 불과한 이 화석을 CT스캔해 성체가 됐을 때의 그 머리를 재현한 것. 그 결과 아르트로플레우라는 2개의 부드럽게 휘어진 더듬이, 게처럼 뛰어나온 2개의 눈 그리고 잎과 나무껍질을 갈아먹는데 적합해 보이는 지네와 비슷한 작은 턱이 나타났다. 연구를 이끈 미카엘 레리티에 교수는 “아르트로플레우라의 몸은 노래기, 머리는 지네와 비슷했다”면서 “이같은 특징이 혼란스럽게 뒤섞여있다”고 설명했다. 이어 “이제는 완성된 머리로 아래턱과 눈을 볼 수 있으며 이러한 특징은 이 생물의 진화 과정을 이해하는데 도움이 될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

급성 골수성 백혈병은 성인에게서 나타나는 급성 백혈병 중 가장 흔한 형태로 약 65%를 차지한다. 조혈모세포가 악성 세포로 변해 골수에서 증식해 말초 혈액으로 퍼져 나와 전신에 퍼지면서 간, 비장, 림프샘 등을 침범하는 치명적 질병이다. 국내 연구진이 급성 골수성 백혈병을 효과적으로 치료할 수 있는 나노입자를 개발해 눈길을 끈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 백혈병 암세포만 골라서 사멸을 유도하는 단백질 나노입자를 개발했다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 나노 과학 분야 국제 학술지 ‘나노 투데이’에 실렸다. 급성 골수성 백혈병은 골수 기능 마비로 심각한 면역기능 저하와 출혈 경향이 나타나고 치료 받지 않는 경우 90%의 환자가 수개월 이내에 사망하는 치명적 혈액암이다. 문제는 기존 화학요법은 부작용이 크고, 고령자에게는 치료 과정에 무리가 있다. 연구팀은 백혈병 세포 표면에 있는 CD13이라는 단백질을 표적으로 삼았다. CD13에 강하게 결합하는 나노 바디와 암세포 사멸을 유도하는 단백질을 단백질 나노입자 표면에 부착해 백혈병 세포만 인지해 선택적으로 빠르게 사멸하도록 유도했다고 연구팀은 설명했다. 이렇게 만들어진 나노입자를 백혈병을 앓게 만든 생쥐에게 투입한 결과, 백혈병 암세포의 성장이 억제되고 선택적으로 제거함으로써 생존율도 두 배 이상 증가했다. 또 암 치료를 통해 나타날 수 있는 부작용도 줄어든 것을 관찰했다. 연구팀은 이번 나노 치료제가 급성 골수성 백혈병에 대한 안전한 표적 치료법 개발의 기초를 제공했으며, 사람에게 적용하기 위해서는 시간이 걸릴 것으로 예상했다. 연구를 이끈 강세병 UNIST 교수는 “이번 연구는 암세포만 선택적으로 제거할 수 있게 해 암 치료의 부작용을 줄일 수 있는 물질을 개발함으로써 백혈병 치료에 큰 진전을 가져올 것”이라고 말했다.

누구나 매일 매 순간 끊임없이 ‘의사결정’을 내립니다. 의사결정(decision making)이란 개인이 자기의 생각을 명확하게 하거나 조직이 활동 방침을 결정하는 것으로, 여러 대안 중 하나를 고르는 행위입니다. 심리학자나 뇌과학자들은 사람들이 어떤 생각으로 의사결정을 하는지 궁금해했습니다. 미국 존스홉킨스대, 스탠퍼드대, 오하이오주립대 공동 연구팀은 사람들이 의사결정을 내릴 때 충분한 정보를 가지고 있다고 가정하는 경향이 강하며 핵심 정보를 놓치고 있을 가능성은 고려하지 않는 일종의 ‘자기 편향성’을 보인다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 10일 자에 실렸습니다. 운전할 때 앞에서 갑자기 멈춘 차 때문에 깜짝 놀라 화를 내며 경적을 울렸는데 알고 보니 아이나 노인이 도로를 건너고 있다는 것을 뒤늦게 알아차릴 때가 있습니다. 이렇게 사람은 자기가 핵심 정보를 놓치고 있을 가능성을 고려하지 않는 ‘정보 적절성에 대한 환상’이 있다고 연구팀은 가정했습니다. 정보 적절성에 대한 환상을 입증하기 위해 연구팀은 신체적, 정신적으로 건강한 성인 남녀 1261명을 세 그룹으로 나누고 한 지역에 있는 두 개 대학을 통합해야 할지를 결정하는 실험을 했습니다. 한 그룹에는 통합의 장점에 대한 정보만, 다른 집단에는 분리된 상태의 장점에 대한 정보만 제시하고 나머지 집단에는 통합과 분리의 장점을 모두 제시했습니다. 그 결과 참가자들 대부분은 자신이 가진 정보에 따라 의사결정을 내렸으며 사전에 받은 정보가 의사결정을 내리는데 충분하다고 생각하는 경향이 컸습니다. 연구팀이 첫 번째 결정에서 통합을 찬성한 사람들에게는 분리의 장점을, 분리파에게는 통합의 장점에 관한 정보를 추가로 제공한 다음 다시 결정하도록 해도 의견은 크게 바뀌지 않았다고 합니다. 연구를 이끈 헌터 겔바흐 존스홉킨스대 교수(인지심리학)는 “의사결정을 할 때 사람들은 다른 사람을 자기 기준으로 생각하는 심리적 편향성을 보이는 경향이 크다”며 “자신의 주관적 관점이 객관적 진리라고 생각한다는 말”이라고 밝혔습니다. 일상에서 벌어지는 사소한 오해와 갈등이 어쩌면 이번 연구에서 말하는 ‘정보 적절성에 대한 환상’ 때문일지 모릅니다. 오해와 갈등을 피하기 위해서는 쉽지 않겠지만 타인의 생각과 관점을 수용하고 받아들이는 태도가 필요할 것입니다. 너무 뻔한 얘기인가요.

20세기 들어 공중보건이 개선되고 의학 기술이 발달하면서 기대 수명이 10년 단위로 약 3년씩 늘어나는 추세를 보였다. 이 때문에 과학기술과 의학의 발달을 고려한다면 백세시대가 되는 것은 시간문제라는 기대감이 커지기도 했다. 그런데 미국 시카고 일리노이대, 하와이대 부속 쿠아키니 메디컬 센터, 하버드대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 공동 연구팀은 인간의 기대 수명 증가 속도가 둔화하고 있다는 연구 결과를 노화 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 노화’ 10월 8일 자에 발표했다. 연구팀은 1990년부터 2019년까지 기대 수명이 가장 높은 홍콩, 일본, 한국, 호주, 프랑스, 이탈리아, 스위스, 스웨덴, 스페인 등 9개 지역과 미국을 비교했다. 그 결과 전 세계적으로 2010년 이후 기대 수명의 증가 속도는 둔화했고 최근 몇 년 동안 태어난 아이들은 100세에 도달할 확률이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 그나마 2019년에 태어난 아이들이 100세까지 살 수 있는 확률이 가장 높은 곳은 홍콩으로 조사됐다. 홍콩에서는 여아의 12.8%, 남아의 4.4%가 100세까지 살 수 있을 것으로 분석됐다. 반면 미국의 경우는 2019년생 중 100세까지 살 수 있는 예상 비율은 여아 3.1%, 남아 1.3%에 불과했다. 백 세 시대가 열릴 것이라는 기대를 좌절시키는 연구들이 속속 나오고 있지만 현재 전 세계적으로 기대 수명은 20세기 초반과 비교하면 20년 이상 증가했다. 문제는 기대 수명은 늘었지만 그에 따른 건강 수명은 따라가지 못하고 있다는 점이다. 이에 과학자들은 건강한 노년을 보내기 위한 방법을 찾고 있다. 미 생명공학 기업 캘리코 생명과학, 유전체 연구기관인 잭슨연구소(TJL), 펜실베이니아대 의대, 하버드대 의대, 베스 이스라엘 디코니스 메디컬센터 공동 연구팀은 열량 제한과 간헐적 단식을 포함한 식이 제한이 건강과 장수에 영향을 미친다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 유전적으로 다양한 암컷 생쥐 960마리를 다섯 그룹으로 나눈 뒤 식이 제한이 건강과 수명에 미치는 영향을 조사했다. 연구팀은 다섯 개 그룹의 생쥐들에게 음식에 대한 무제한 접근, 주 1일 단식, 주 2일 연속 단식, 기본 섭취량의 20%, 40% 열량 제한이라는 다섯 종의 식단을 각각 제공했다. 그 결과 무제한으로 음식을 섭취한 생쥐 집단을 제외하고는 모든 생쥐의 수명이 연장됐으며 노화 속도 감소는 칼로리 제한 식단을 제공받은 2개 집단에서만 나타났다. 연구팀에 따르면 식습관에 개입하는 것이 건강과 수명 연장에 도움이 되지만 유전자도 핵심적 역할을 하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 캘리코 생명과학의 안드레아 디 프란체스코 박사(분자생물학)는 “이번 연구에 따르면 수명과 건강에 유전자의 역할이 큰 것으로 나타났지만 식이 제한이라는 후천적 노력도 도움이 될 수 있음을 보여 준다”고 말했다.

기온이 높고 습도까지 높은 날이면 ‘더워서 미쳐버리겠다’는 말이 저절로 튀어나온다. 지구 온난화로 인한 기후변화는 사람뿐만 아니라 동식물들에게도 심각한 영향을 끼친다. 이 때문에 동식물들도 말을 할 수 있다면 ‘미치겠다’라고 내뱉을지 모른다. 실제로 기후 변화로 인해 바닷속 거대 어류인 고래상어와 인간이 맞닥뜨리는 상황이 자주 벌어질 수 있다는 분석 결과가 나왔다. 고래상어는 상어의 일종으로 최대 20m, 무게 23.5t에 이르는 것이 있을 정도로, 현재 살아있는 어류 중 가장 큰 것으로 알려져 있다. 영국, 호주, 카타르, 사우디아라비아, 콜롬비아, 미국, 멕시코, 뉴질랜드, 에콰도르, 파나마, 브라질, 필리핀, 포르투갈, 세이셸, 인도네시아 15개국 50개 대학과 연구 기관의 연구자들이 참여한 국제 공동 연구팀은 현재보다 탄소배출이 증가할 경우 2100년쯤이 되면 고래상어가 선박들과 충돌할 가능성이 지금보다 1만 5000배 늘어날 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기후학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후 변화’ 10월 8일 자에 실렸다. 해양 동물들은 기후 변화로 인한 온난화에 특히 민감해 더 시원한 고위도 지역으로 이주하는 경향이 크다. 이런 서식지 재분포 현상은 다양한 문제를 일으킬 수 있다. 고래상어는 해수면에 가깝게 움직이며, 해양 교통지와 서식지가 겹치는 경우가 많아 선박 충돌에 특히 취약한 것으로 알려져 있다. 실제로 최근 들어 고래상어와 대형 선박과 충돌해 다치거나 죽는 경우가 발생하고 있다. 이에 연구팀은 2005년부터 2019년까지 고래상어 348마리에게 태그를 부착한 뒤, 위성 추적을 해 전 세계 해양에서 고래상어의 현재 서식지를 파악하고, 글로벌 기후 모델을 결합한 시뮬레이션을 통해 미래 서식지 적합성을 평가했다. 연구팀은 이 데이터에 선박 교통 자료를 결합해 인간-상어의 충돌 위험도 분석했다. 그 결과, 2100년까지 현재보다 탄소 배출이 증가하는 고배출 시나리오에서는 현재 고래상어의 서식지 50% 이상이 손실될 것으로 예상됐다. 이 때문에 고래상어들은 현재보다 고위도 지역으로 1000㎞ 이상 이동을 할 것이라고 연구팀은 예측했다. 이 때문에 고배출 시나리오상에서 고래상어와 먼바다를 오가는 대형 선박의 충돌 가능성은 현재보다 1만 5000배 증가할 것으로 분석됐다. 북태평양의 미국 지역, 동중국해의 일본 지역, 북대서양의 시에라리온 지역, 멕시코만의 멕시코 일대 등에서 자주 발생할 것으로 예측됐다. 지금보다 탄소 배출이 줄어 지구 온도 상승을 2도 이하로 유지하는 저배출 지속 가능한 개발 시나리오에서도 현재보다 20배 정도 충돌 위험은 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 프레야 워머슬리 영국 해양생물학 협회 박사는 “고래상어는 온도 변화에 민감하기 때문에 해양 온도가 상승하면 더 시원한 환경으로 이동하게 될 텐데, 이런 장소는 인간의 해상 물류 이동지역과 거의 일치한다는 것이 이번 연구 결과”라고 말했다. 워머슬리 박사는 “기후변화로 인한 고래상어의 이동과 선박 경로와의 일치는 개체군 전체에 영향을 미칠 수 있는 만큼, 멸종 위기 동물 보호에 있어서 기후 변화 위험을 잘 고려할 필요가 있다”고 덧붙였다.

단국대학교는 화학과 강선우 교수 연구팀이 더 밝고 오래 지속되는 청색 인광 OLED(유기발광다이오드) 소자 개발에 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구는 홍익대(김태경 교수), 가천대(홍완표 교수), ㈜로오딘과 공동으로 진행됐다. OLED는 스마트폰·태블릿 등 모바일 기기에서 가장 많이 쓰이고 있는 디스플레이다. 적·녹·청색의 유기물질이 색을 구현한다. 현재 적색과 녹색 소자는 인광 OLED가 상용화됐지만, 청색 인광 OLED는 수명이 짧고 안정성이 낮아 형광 OLED에 의존하고 있다. 청색 인광 OLED는 짧은 수명으로 장시간 사용 시 디스플레이 잔상(열화)현상이 쉽게 발현돼 제품화가 어렵다. 긴 수명과 높은 효율을 보이는 청색 인광 OLED 개발은 ‘OLED의 마지막 퍼즐’이라고 불리고 있다. 연구팀은 기존 개발된 소자(BD-02)의 효율, 수명, 색 순도를 저해하는 분자의 떨림 현상을 효과적으로 억제하는 설계 방법을 개발했다. 연구팀이 개발한 소자는 기존 소자(BD-02)보다 113%의 발광 효율을 보였으며, 수명은 138% 늘어났다. 강 교수가 공동 교신 저자로 참여한 이번 연구는 최근 재료공학 분야의 국제 저명 학술지인 Advanced Materials (IF = 27.4)’ 에 게재됐다. 논문명은 진동 억제 효과를 가진 테트라덴테이트 Pt(II) 복합체를 이용한 고효율, 안정적인 울트라 퓨어 블루 인광 유기 발광 다이오드(Superbly Efficient and Stable Ultrapure Blue Phosphorescent Organic Light‐Emitting Diodes with Tetradentate Pt (II) Complex with Vibration Suppression Effect)다.