1980~1990년대 남자 중고등학교 화장실에는 소변 수거통이 따로 있었다. 오줌 속에 있는 요소를 이용해 비료를 추출하기 위해서였다. 옛날이야기 같지만, 최근 환경 보호를 위해 소변을 활용해 비료 원료를 추출하는 기술이 다시 주목받고 있다. 이런 가운데, 중국 헤이난대 물리·전자공학부, 칭다오대 물리학부, 미국 스탠퍼드대 기계공학과 공동 연구팀은 소변에서 농작물 비료뿐만 아니라 도시 폐수를 정화할 수 있는 물질을 추출할 수 있는 방법을 새로 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 촉매’ 1월 21일 자에 실렸다. 오줌에는 비료의 핵심 성분인 질소가 풍부한 요소라는 화합물이 포함돼 있다. 이 때문에 소변은 농업 분야에서 활용도가 높아 ‘액체 황금’이라고 불리기도 하지만, 실제로는 폐기물로 처리되는 경우가 훨씬 많다. 그래서, 폐수 처리 공학 분야에서는 방대한 양의 소변을 저장하고 요소를 유용한 화학 물질로 전환하는 메커니즘 개발이 주요 관심사로 떠오르고 있다. 연구팀은 전기화학 반응을 이용해 복잡한 처리 단계를 거치지 않고 폐수와 소변에서 거의 100% 순수한 요소의 고체 유도체 ‘퍼카바마이드’(percarbamide)로 변환시키는 데 성공했다. 연구팀은 탄소 기반 전극을 촉매로 사용하고 대기 중 산소를 사용해 기존 반응보다 낮은 온도와 압력에서 퍼카바마이드를 생성했다. 이렇게 추출해 수집된 퍼카바마이드는 수처리, 소독, 작물 성장 개선 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 이번에 개발된 메커니즘은 사람과 포유류 소변 모두에 적용할 수 있으며, 다른 방법보다 더 간단하고 저렴하며 순도가 높은 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 경제적 분석을 통해 하루 1t의 퍼카바마이드를 생산하기 위해서는 100㎡의 공간과 6382가구나 소 3800마리의 소변을 수집하면 되는 것으로 조사돼 비용 효율성도 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 시아오린 챙 미국 스탠퍼드대 교수는 “이번 연구 결과는 경제적이고 환경적 가치를 지닌 대규모 폐수 처리 기술 개발에 도움을 줄 것”이라며 “화학적 방법으로 합성하는 비료보다 토양에도 부담을 덜하고 추출 방법도 훨씬 저렴하다”라고 설명했다.

정량적 데이터 근거에 기반하여 여러 암 조기진단 가능… 췌장암은 95% 진단 정확도 보여 2024년 예비창업패키지 창업기업 바이엑스(대표: 이화여대 인공지능학과 최장환 교수)가 다중암을 조기에 진단하는 인공지능 모델 ‘딥스카웃’을 올해 하반기 출시할 예정이라고 밝혔다. 암은 늦게 발견할 경우 생존율이 급격히 낮아지며, 특히 전이암의 생존율은 2.6%에 불과하다. 기술의 발전으로 인공지능 암 진단 모델도 출시되고 있지만, 저품질 CT 영상의 노이즈 문제, 장기별 관계성 및 통합 진단 정보 부족 등의 한계가 존재한다. 이에 바이엑스는 그 한계를 보완할 수 있는 AI 영상 진단 솔루션 ‘딥스카웃’을 개발했다. 이는 다양한 장기의 병변과 암 전단계의 징후를 동시에 분석해 다중암을 한번에 조기 진단하고, 임상 정보와 CT상의 정량적 데이터를 근거로 전암 단계 증상을 빠르게 확인할 수 있다. 또한 AI 기반 CT 영상 분석은 품질 개선 기술을 적용해 보다 신뢰성 있는 진단 결과를 제공한다. 이러한 솔루션은 국내외 총 23건의 특허를 획득하고, 27편의 논문으로도 출판되며 우수성을 대외적으로 입증하고 있다. 특히 95%의 높은 정확도를 보유한 다중암(간, 담도, 췌장) 조기 진단 모델로 세계 최고 수준의 국제학술지 SCI 저널에도 논문이 게재되었다. 향후에는 구독 기반 B2B 비즈니스 모델 ‘DEEPSCOUT’을 통해 개인 및 기관에 대한 상세한 암 진단 보고서를 제공하고, 2028년까지 FDA 승인과 글로벌 파트너십을 통해 완전 상용화를 목표로 하고 있다. 이미 국내 여러 병원과 POC(Proof of Concept)를 진행 중이며, 태국 국립 병원과도 협약을 맺고 다국적 데이터 확보 및 병원 내 사업화 도입 방안도 논의 중이다. 바이엑스는 “간, 담도, 췌장뿐만 아니라 복부, 흉부 등 다양한 장기에서 발생하는 암까지 빠르고 정확하게 조기 진단할 수 있도록 솔루션을 계속 고도화해 시장을 확장해 나갈 것이다”라며 “나아가 의료비용을 절감하고 공중보건을 개선하는 사회적 가치 창출 기능도 담당하게 될 것이다”라고 밝혔다.

16~17세기 과학혁명으로 등장한 근대과학은 합리성과 완벽한 객관성이 핵심입니다. 과학의 그런 특성은 지금까지 이어져 현대사회에서는 ‘과학 만능’이란 말이 나올 정도로 절대적 신뢰를 얻고 있습니다. ●68개국 7만명 대상 신뢰 분석 이런 가운데 미국 하버드대 과학사학과, 스위스 취리히대 커뮤니케이션학과 등 전 세계 171개 대학과 연구기관 소속 241명의 연구자가 과학의 위기라고도 불렸던 코로나19 팬데믹 시기 이후 과학에 대한 대중 인식을 조사했습니다. 이 연구 결과는 행동과학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간 행동’ 1월 20일 자에 실렸습니다. 하버드대 ‘과학과 과학 관련 대중 신뢰’(TISP) 연구실이 중심이 된 연구팀은 전 세계 68개국 7만 1922명을 대상으로 과학과 과학자에 대한 신뢰를 분석했습니다. 연구팀은 과학과 과학자에 대한 신뢰도가 높은 지역과 인구 집단을 조사하고 연구자들이 대중과 어느 정도 소통해야 하는지, 과학자와 대중이 중요하게 생각하는 과학 이슈는 무엇인지 등을 물었습니다. ●78% 과학·과학자 신뢰도 높아 그 결과 68개국 대부분 과학자에 대한 신뢰도가 높은 것으로 나타났습니다. 과학과 과학자에 대한 신뢰가 가장 높은 국가는 이집트였으며 인도, 나이지리아, 케냐, 호주가 그 뒤를 이었습니다. 신뢰도가 가장 낮은 국가는 알바니아로 조사됐으며 카자흐스탄, 볼리비아, 러시아, 에티오피아가 최하위권을 형성했습니다. 응답자의 78%는 과학자들이 충분한 자격을 갖추고 있다고 여겼습니다. 57%는 정직하다고 생각하며, 56%는 사람들의 안녕을 염려한다고 인식하는 것으로 나타났습니다. 여성, 고령자, 고학력자들이 과학에 대해 더 높은 신뢰를 보냈습니다. 많은 나라에서 정치적 성향이 과학, 과학자에 대한 신뢰도에 영향을 미치지는 않았습니다. 그렇지만 북미와 유럽 일부 지역에서는 진보주의자가 보수주의자보다 과학에 대해 더 많은 신뢰를 보였습니다. ●‘과학자는 외골수’ 이미지는 우려 이번 조사에서 몇 가지 우려되는 부분도 드러났습니다. 과학자들이 다른 사람의 견해에 주의를 기울인다고 생각하는 사람은 42%에 불과했습니다. 대중은 과학자에 대해 자기주장이 강한 외골수라는 이미지를 갖고 있다는 말입니다. 또 시민들은 과학과 과학자가 공중보건 개선, 에너지 문제 해결, 빈곤 감소를 위한 연구에 우선순위를 둬야 함에도 이런 연구보다는 국방 기술에 더 큰 관심을 둔다고 생각하는 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 빅토리아 콜로냐 하버드대 박사는 “최근 일부에서 제기하는 과학에 대한 대중의 신뢰 하락 주장의 증거는 찾지 못했다”고 밝혔습니다. 콜로냐 박사는 “이번 연구에 따르면 사람들은 과학자들이 대중 및 사회와 더 활발히 소통하고 정책 결정 과정에 더 많이 참여해야 한다고 생각하는 것으로 나타났다”고 덧붙였습니다.

신경마비 환자에게 BCI 기술 이식AI, 특정 손가락 움직임 신호 식별 생각만으로 가상의 드론 제어 성공 1970~1980년대에 초등학생이었던 사람들은 추억의 애니메이션 ‘로보트 태권V’와 ‘마징가Z’를 기억할 것이다. 태권V와 마징가Z는 비슷해 보이지만 조종 방식이 전혀 다르다. 마징가Z는 주인공이 비행체를 타고 날아가 머리 부분에 합체한 뒤 스틱과 버튼으로 몸을 움직이는 방식이고, 태권V는 로봇과 주인공의 뇌파가 공조해 주인공이 움직이는 대로 따라 하는 시스템이다. 태권V의 조종 방식은 요즘 기술 용어로 바꾸면 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI) 또는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI)다. 그런데 최근 기계공학자와 신경과학자들이 태권V처럼 생각으로 가상의 드론을 조종하는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 미국 스탠퍼드대 신경외과를 중심으로 한 공동 연구팀은 신경마비 환자에게 BCI 기술을 이식해 손가락의 미세한 움직임으로 컴퓨터 속 가상의 비행체를 움직이도록 하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이 연구에는 스탠퍼드대, 미시간대, 하워드 휴스 연구소, 브라운대, 로드아일랜드 신경 재건·신경공학·재활 보훈 연구개발센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 의학’ 1월 21일 자에 실렸다. 운동장애는 자발적 운동을 제어하는 뇌 부위나 뇌와 척수의 연결에 손상이 생기면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 파킨슨병, 다발성경화증, 뇌졸중, 외상, 유전 등 발생 원인은 수십 가지에 이른다. 미국의 경우 약 500만명이 심각한 운동장애를 겪고 있다. 마비 환자의 기본적 욕구는 대부분 충족되고 있지만 각종 사회 활동이나 여가 활동에 대해서는 여전히 부족한 부분이 많다. 이에 BCI 또는 BMI가 잠재적 해결책으로 떠오르고 있지만 현재까지는 복잡한 움직임엔 어려움을 겪고 있다. 연구팀은 뇌에 있는 여러 뉴런의 전기 활동 패턴을 지속적으로 기록해 복잡한 움직임을 수행할 수 있는 BCI 기술을 개발했다. 연구팀은 새로 개발한 BCI 칩을 69세 남성 마비 환자의 왼쪽 중심전회(precentral gyrus)에 이식했다. 중심전회는 1차 운동피질로 손의 움직임 제어를 담당하는 뇌 영역이다. 연구팀은 장치 이식 후 컴퓨터와 연결해 생각을 통해 다양한 동작을 수행하는 가상의 손을 관찰하면서 신경 활동을 기록했다. 그 후 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘으로 특정 손가락의 움직임과 관련된 신호들을 식별했다. 이 과정을 통해 손가락 각각의 움직임을 정확하게 예측했으며 실험 참가자는 가상의 손에서 엄지, 검지, 중지 세 손가락을 원하는 방향으로 정확히 제어할 수 있었다. 연구팀은 BCI 손가락 제어 기술을 비디오게임으로 확장했다. 그 결과 실험 참가자는 생각만으로 원하는 손가락을 정확히 움직여 컴퓨터그래픽 속에 있는 회전익 4개의 드론(쿼드콥터) 속도와 방향을 정교하게 제어해 여러 장애물 코스를 통과하는 데 성공했다. 연구를 이끈 매슈 윌시 미시간대 교수(계산신경과학·신경외과학)는 “이번에 개발한 시스템은 마비 환자들의 여가 활동을 도울 수 있을 뿐만 아니라 생각으로 비행체를 조종하는 기술 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

중국 연구진이 암세포에 작용하는 바이러스를 이용한 획기적인 암 치료법을 개발 중이다. 광시성(省) 난닝에 있는 광시의과대학 소속 면역학자인 자오용샹 박사와 연구진은 종양용해성 바이러스 요법을 항암 치료법과 결합한 새로운 방식의 암 치료법을 연구해 왔다. 종양용해성바이러스 요법은 암세포를 표적으로 하는 바이러스를 환자 몸에 주사해 바이스러가 스스로 암세포를 감염시키고 사멸하도록 하는 기술이다. 연구진은 조류에게는 치명이나 인간에게는 경미한 질병 또는 질병을 전혀 일으키지 않는 뉴캐슬병바이러스(NDV)를 암 표적 바이러스로 선택하고, 임상적으로 도움이 될 만큼의 변역 반응을 유발하기 위해 바이러스를 변형시켰다. 기존의 뉴캐슬병바이러스를 조작해 α 1,3-갈락토트랜스퍼라제(galactotransferase) 효소를 생산하도록 했다. 이 효소는 암세포를 외부 조직처럼 보이게 만들어 인체의 면역체계가 이를 공격하도록 유도하는 역할을 한다. 앞서 연구를 이끈 자오 박사는 돼지의 장기를 이식받은 환자에게서 발생하는 면역반응에서 착안해 이 같은 바이러스 치료법 아이디어를 얻었다. 즉 돼지 장기를 이식할 때 나타나는 강력한 면역 거부 반응을 암 치료에 도입한 것이다. 조작된 바이러스의 효소에서 당 성분이 생산되고, 이 당이 면역체계의 항체와 결합하면 마치 면역 거부 반응처럼 백혈구가 암세포를 공격하고 파괴한다. 반면 건강한 세포는 공격받지 않고 유지된다. 연구진은 간암 세포를 가진 원숭이 10마리를 대상으로 실험을 진행했다. 위약을 받은 원숭이 5마리는 모두 4개월 이내에 죽었지만, 변형 바이러스 치료를 받은 원숭이는 6개월 이상 생존했다. 연구진은 또 간, 식도, 직장, 난소, 폐, 유방, 피부, 자궁경부 등 여러 암 진단을 받은 환자 23명을 대상으로 같은 변형 바이러스를 이용해 실험했다. 환자 중 1명을 제외한 모든 사람은 8~12주 동안 일주일에 한 번씩 변형 바이러스를 주사했다. 2년 후 피실험자 23명 중 2명의 암 세포는 줄어들었지만 완전히 사라지지는 않았다. 5명의 암세포는 성장을 멈췄고, 1명은 암세포가 성장을 멈췄다가 다시 커지는 결과를 보였다. 피실험자 중 어떤 긍정적인 효과도 보이지 못한 사람은 2명이었고, 또 다른 2명은 실험 시작 약 1년 만에 실험을 포기했다. 실험에 참여한 환자들은 모두 3~4기에 해당하는 암을 앓고 있었고, 유의미한 치료 결과를 얻지 못할 경우 대부분 몇 개월밖에 생존하지 못한다. 연구에 참여하지 않은 캐나다 맥마스터대학의 면역 종약학자인 브라이언 리치티 박사는 학술지 네이처에 “이 치료법은 아직 초기 단계지만 현재까지의 결과는 유의미하다고 판단된다. 또한 광범위한 암에서 효과를 보인 점이 특징이라고 볼 수 있다”면서 “추가적인 임상시험을 거쳐 효과가 검증되길 바란다”고 밝혔다. 연구진은 향후 임상시험 2상과 3상을 진행할 예정이다. 2상은 특정 질환이나 상태에 대해 약물의 유효성을 파악하는 실험으로 규모는 100~300명 수준이다. 3상은 다중 기관에서 진행되며 수백에서 최대 수천 명을 대상으로 진행된다. 자세한 연구결과는 세계 최고의 종합 생명과학 학술지인 셀(Cell) 최신호(17일자)에 실렸다.

문성제 총장, 네바다 주립대에 이어 네트워크 확대“바이오 의료기술개발사업 등 허브 구축” 선문대학교는 문성제 총장이 미국 하와이주립대, 선문대 위험사회 국가전략 인문 사회 인재 양성사업단(HUSS)과 3자 간 학술 및 교육 운영을 위한 협약을 체결했다고 20일 밝혔다. 이번 협약은 학생·교수 공유 활용 등 상호 제공과 양교 공동연구, 콘퍼런스, 정기적 학술지 발간 등 전반적 학술협약을 담고 있다. 협약은 전통적으로 선문대가 강세를 보이는 국제화 분야의 플랫폼을 연결하는 네트워크를 구축한 것으로 평가받고 있다. 선문대는 글로벌 허브 구축으로 베트남, 우즈베키스탄 등의 외국인 유학생을 지역사회와 유치해 왔다. 올해는 미국 네바다 주립대에 이어 하와이 주립대까지 행보를 확대하고 있다. 앞서 문 총장은 지난 11일 하와이대 총장 메넷 베함(Maenette Benham), 선문대 인재양성사업단 여영현 단장과 3자간 협약으로 학생들의 미국 현지 교육과 취업의 교두보를 만들었다. 양 대학은 실무진간 선문대 디지털 콘텐츠학과의 디지털 기반 사회문제해결형 콘텐츠 창작 프로그램을 논의해 학생 교류에 나설 계획이다. 간호학과, 응급구조학과, 소프트웨어 학과 등의 전공별 현지 실습과 자격증 취득, 취업방안도 함께 논의 중이다. 문 총장은 “상아탑의 영역에서 세계와 소통하는 글로벌 인재 양성을 위해 선진국과의 협력과 인재 양성에 집중하고 있다”며 “기후위기에 따른 글로벌 미래 식량문제 해결과 바이오 의료기술개발사업 등 국제화 문제해결의 허브 구축에 최선을 다하겠다”고 말했다.

중국 연구진이 암세포에 작용하는 바이러스를 이용한 획기적인 암 치료법을 개발 중이다. 광시성(省) 난닝에 있는 광시의과대학 소속 면역학자인 자오용샹 박사와 연구진은 종양용해성 바이러스 요법을 항암 치료법과 결합한 새로운 방식의 암 치료법을 연구해 왔다. 종양용해성바이러스 요법은 암세포를 표적으로 하는 바이러스를 환자 몸에 주사해 바이스러가 스스로 암세포를 감염시키고 사멸하도록 하는 기술이다. 연구진은 조류에게는 치명이나 인간에게는 경미한 질병 또는 질병을 전혀 일으키지 않는 뉴캐슬병바이러스(NDV)를 암 표적 바이러스로 선택하고, 임상적으로 도움이 될 만큼의 변역 반응을 유발하기 위해 바이러스를 변형시켰다. 기존의 뉴캐슬병바이러스를 조작해 α 1,3-갈락토트랜스퍼라제(galactotransferase) 효소를 생산하도록 했다. 이 효소는 암세포를 외부 조직처럼 보이게 만들어 인체의 면역체계가 이를 공격하도록 유도하는 역할을 한다. 앞서 연구를 이끈 자오 박사는 돼지의 장기를 이식받은 환자에게서 발생하는 면역반응에서 착안해 이 같은 바이러스 치료법 아이디어를 얻었다. 즉 돼지 장기를 이식할 때 나타나는 강력한 면역 거부 반응을 암 치료에 도입한 것이다. 조작된 바이러스의 효소에서 당 성분이 생산되고, 이 당이 면역체계의 항체와 결합하면 마치 면역 거부 반응처럼 백혈구가 암세포를 공격하고 파괴한다. 반면 건강한 세포는 공격받지 않고 유지된다. 연구진은 간암 세포를 가진 원숭이 10마리를 대상으로 실험을 진행했다. 위약을 받은 원숭이 5마리는 모두 4개월 이내에 죽었지만, 변형 바이러스 치료를 받은 원숭이는 6개월 이상 생존했다. 연구진은 또 간, 식도, 직장, 난소, 폐, 유방, 피부, 자궁경부 등 여러 암 진단을 받은 환자 23명을 대상으로 같은 변형 바이러스를 이용해 실험했다. 환자 중 1명을 제외한 모든 사람은 8~12주 동안 일주일에 한 번씩 변형 바이러스를 주사했다. 2년 후 피실험자 23명 중 2명의 암 세포는 줄어들었지만 완전히 사라지지는 않았다. 5명의 암세포는 성장을 멈췄고, 1명은 암세포가 성장을 멈췄다가 다시 커지는 결과를 보였다. 피실험자 중 어떤 긍정적인 효과도 보이지 못한 사람은 2명이었고, 또 다른 2명은 실험 시작 약 1년 만에 실험을 포기했다. 실험에 참여한 환자들은 모두 3~4기에 해당하는 암을 앓고 있었고, 유의미한 치료 결과를 얻지 못할 경우 대부분 몇 개월밖에 생존하지 못한다. 연구에 참여하지 않은 캐나다 맥마스터대학의 면역 종약학자인 브라이언 리치티 박사는 학술지 네이처에 “이 치료법은 아직 초기 단계지만 현재까지의 결과는 유의미하다고 판단된다. 또한 광범위한 암에서 효과를 보인 점이 특징이라고 볼 수 있다”면서 “추가적인 임상시험을 거쳐 효과가 검증되길 바란다”고 밝혔다. 연구진은 향후 임상시험 2상과 3상을 진행할 예정이다. 2상은 특정 질환이나 상태에 대해 약물의 유효성을 파악하는 실험으로 규모는 100~300명 수준이다. 3상은 다중 기관에서 진행되며 수백에서 최대 수천 명을 대상으로 진행된다. 자세한 연구결과는 세계 최고의 종합 생명과학 학술지인 셀(Cell) 최신호(17일자)에 실렸다.

겉으로는 말라 보이지만, 근육보다 체지방이 많은 경우 ‘마른 비만’이라고 한다. 그런데, 마른 비만처럼 겉보기는 말랐지만, 근육에 지방이 많이 축적된 ‘근지방증’이 있다면 심혈관 질환에 시달릴 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 독일 볼프스부르크 종합병원, 네덜란드 마스트리흐트대 의대 공동 연구팀은 근육 내 지방이 많은 사람은 체질량 지수(BMI)와 관계없이 심장마비나 심부전으로 사망하거나 입원할 위험이 크다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘유럽 심장학 저널’ 1월 19일 자에 실렸다. 소고기의 경우, 근육 내 지방이 박힌 마블링이 촘촘할수록 고급육으로 취급받는다. 사람도 근육 사이에 지방이 축적되는데, 신진대사가 활발한 젊은 시절에는 근육 내 지방이 빠르게 산화되지만 나이가 들수록 쉽게 제거되지 않는다. 이 때문에 나이가 들수록 살을 빼기 어려운 것이다. 이처럼 근육 내 지방이 쌓일 경우 건강에 미치는 영향에 관해서는 연구가 많이 돼 있지 않다. 연구팀은 폐쇄성 관상동맥 질환은 없지만, 흉통이나 호흡곤란을 겪은 적이 있는 남녀 669명을 관찰했다. 실험 대상자들은 모두 심장 양전자방출단층촬영(PET)/컴퓨터단층촬영(CT) 해 심장이 얼마나 잘 기능하고 있는지 평가하고, 체성분을 분석해 체지방량과 위치, 근육의 양과 위치도 측정했다. 연구팀은 근육 내 지방의 양을 정량화하기 위해 근육과 지방을 더한 총 근육에 대한 근육 사이 지방의 비율을 계산해 ‘지방 근육 분율’이라는 것을 정의했다. 연구팀은 실험에 참여한 사람들을 6년 동안 추적 관찰했다. 연구 결과, 근지방이 많은 사람은 심장으로 향하는 작은 혈관에 손상이 생겨 발생하는 관상동맥 미세혈관 기능장애(CMD) 발생 가능성이 크고, 심장 질환으로 입원하거나 사망할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 근지방이 1% 증가할 때마다 BMI나 다른 심혈관 질환 위험 요소와는 상관 없이 CMD 위험이 2%씩 늘어나고, 심각한 심장 질환에 걸릴 가능성은 7% 높아지는 것으로도 확인됐다. 반면 피하지방은 심혈관 질환 위험을 유의미하게 높이지는 않았다. 피하지방에 비해 근지방은 염증과 포도당 대사를 변화시켜 인슐린 저항성과 대사 증후군을 유발해, 심장에 혈액을 공급하는 혈관과 심장 근육 자체를 손상할 수 있기 때문으로 분석됐다. 연구팀에 따르면, 이번 연구는 체질량 지수나 허리둘레 같은 기존 비만도 측정법이 심장병 위험을 정확하게 평가하는데 적합하지 않다는 것을 보여준다. 연구를 이끈 비비아니 타케티 미국 하버드대 의대 교수(심혈관학)는 “이번 연구는 근육 내 지방이 심장질환에 미치는 영향을 종합적으로 조사한 첫 연구”라며 “근육 내 지방이 심장의 작은 혈관이나 미세 순환에 어떻게 영향을 미치는지 보여줌으로써 심부전, 심장마비 등 심혈관 질환으로 인한 위험을 사전에 예측하고 그에 따른 예방법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

재난이나 화재가 발생한 장소는 시야가 제한되고 사람이 직접 투입되기 어려운 상황이 많다. 이럴 때 로봇이나 드론이 투입되지만, 이들이 수집한 데이터를 3차원 입체 공간 데이터로 전환하기 쉽지 않다. 카이스트 기계공학과, 건설및환경공학과 공동 연구팀은 원격 제어하는 드론이 수집한 공간 데이터를 촉각 피드백을 통해 조종자가 직관적으로 이해할 수 있도록 돕는 웨어러블 햅틱 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 연구팀은 형상기억합금 와이어를 직교 중첩 구조의 메타 구조 패턴으로 매듭지은 독립적 직교 방향 거동이 가능한 ‘직교 방향 제어 웨어러블 햅틱’(WHOA) 기술을 개발한 것이다. 이 기술은 재료 과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 햅틱은 스마트폰 진동 알림처럼 촉각으로 정보를 제공하는 기술이다. 연구팀은 특정 온도에 이르면 변형된 상태에서 원래 형태로 돌아오는 특수 금속인 형상기억합금으로 가볍고 단순한 메타 구조로 3차원 공간정보를 촉각으로 재구성할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발된 기술은 시각 정보에 의존하지 않고도 주변 환경을 인식하고 느낄 수 있는 방식으로, 재난이나 화재, 극한 환경에서 각종 이동 수단(모빌리티) 제어를 가능하게 해준다. 이 기술은 시각 정보가 제한되는 상황에서도 공간 정보를 감지할 수 있어 시각, 청각에 의존하는 기존 방식보다 안정적이고 효과적으로 모빌리티 조작이 가능하게 한다. 사용자가 팔이나 발에 장치를 착용했을 때 좌우상하, 전진, 후진, 전방 장애물 감지에 따라 독특한 햅틱 패턴을 전달하도록 설계돼 재난 구조, 긴급 구호 작업에도 효과적으로 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 장치는 신발 내부의 작은 공간에서도 동작할 수 있도록 설계됐다. 연구팀은 화재 현장의 건물을 가정한 가상 실험(시뮬레이션)에서 WHOA를 적용한 드론 내비게이션 시스템을 실험했다. 실험 결과, 사용자는 연기와 잔해로 시야가 제한된 환경에서도 직관적으로 상황을 파악하고 드론을 조종하며, 위험 구역을 회피하고 구조 작업을 수행했다. 연구를 이끈 오일권 카이스트 기계공학과 교수는 “이번 기술은 시각 장애인이 촉감을 활용해 길을 안내받을 수 있는 새로운 형태의 내비게이션 기법”이라며 “착용형 햅틱 인터페이스는 입체적 공간정보를 촉감으로 전달해 재난, 화재 환경, 국방 분야에서 유·무인 협력 전투체계(MUM-T)에서 드론이나 로봇의 원격제어에도 활용할 수 있다”고 말했다.

지금은 호모 사피엔스가 유일한 사람으로 남아있지만, 인류가 지구상에 등장했을 때는 여러 종의 사람이 있었다. 많은 학자가 다른 인간종이 멸종한 것은 환경 변화에 대한 적응력이 부족했기 때문으로 본다. 그렇지만, 이런 기존 이론을 정면으로 반박하는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 인간보다 더 적응력이 뛰어난 인간종이 있었다는 말이다. 캐나다, 독일, 스페인, 케냐, 호주, 탄자니아, 미국, 포르투갈, 에티오피아 9개국 22개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 약 100만 년 전 초기 인류는 극한의 사막과 같은 환경에 적응하고 생존했다고 20일 밝혔다. 캐나다 캘거리대, 매니토바대, 맥매스터대, 연구기업인 라이시스 로직사, 독일 막스 플랑크 지구 인류학 연구소, 스페인 인류 고생태학·사회 진화 연구소(IPHES), 로비라 이 비르길리대, 국립 인간 진화 연구센터(CENIEH), 국립 자연과학 박물관(CSIC), 마드리드 고등연구원, 마드리드 자치대, 케냐 나이로비 국립박물관, 호주 퀸즈랜드대, 그리피스대 인간 진화 연구센터(ARCHE), 탄자니아 다르에스살람대, 도도마대, 탄자니아 국립박물관, 미국 스미스소니언 연구소, 포르투갈 알가베르대, 에티오피아 국립 박물관 소속 고인류학자, 생태학자, 생물학자 등이 참여했다. 이 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션 지구·환경’ 1월 17일 자에 실렸다. 호미닌은 진화 경로에 따른 분류에서 현생인류와 현생인류의 친척뻘에 해당하는 종을 집합해 부르는 용어다. 현재 호미닌은 현생인류를 제외하고는 모두 멸종했다. 그런데 초기 호미닌은 사막이나 열대우림 같은 극한 환경에서 생존할 수 있는 적응력을 언제 획득했는지에 대해서는 상당한 논쟁이 있다. 이에 연구팀은 탄자니아 올두바이 협곡의 초기 호미닌 유적지인 엔가지 난요리에서 수집한 고고학, 지질학, 고기후학적 데이터를 분석했다. 그 결과, 120만~100만년 전 엔가지 난요리에는 사막에서만 살 수 있는 식물들이 자생하는 등 극도로 건조한 반(半)사막 상태가 지속된 것으로 확인됐다. 당시 해당 지역에서 살고 있던 호모 에렉투스는 식수와 생활용수를 얻기 위해 강과 개울에 의해 만들어진 연못 같은 지역을 반복적으로 점유하고, 수자원을 활용하기 위한 특수 도구를 개발하는 등 기후에 적응한 것이 발견됐다. 이들은 또 고기를 얻기 위해 돌로 긁개와 톱니 형태의 도구(denticulates)를 개발한 것으로 연구팀은 추정하기도 했다. 연구팀에 따르면 생존 기간이 30만 년에 불과한 현생 인류와 비교할 때, 호모 에렉투스는 기후 변화에 적응하면서 150년 이상 생존했다. 연구를 이끈 훌리오 메르카데르 플로린 캐나다 캘거리대 교수는 “이번 연구 결과는 호모 에렉투스가 이전에 생각했던 것보다 극한 환경에서 생존할 수 있는 적응력이 훨씬 뛰어났음을 보여준다”라며 “이는 극한 생태계에 대한 적응력을 유일하게 가진 것이 현생인류라는 기존 연구 결과를 정면으로 반박한 것”이라고 말했다. 메르카데르 플로린 교수는 “호모 에렉투스는 아프리카와 유라시아의 다양한 지형에서 생존할 수 있는 일반 종”이라며 “호모 에렉투스가 지리적 확장을 할 수 있었던 것도 이런 적응력 덕분”이라고 덧붙였다.

한국전기연구원(KERI, 이하 전기연)은 ‘리튬황전지’ 상용화에 걸림돌이 되던 문제를 해결할 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 차세대전지연구센터 박준우 박사팀 연구 성과로, 도심항공교통(UAM) 시대를 이끌어갈 핵심 신기술을 제시한 셈이다. 양극(+)이 황, 음극(-)이 리튬금속으로 구성된 리튬황전지는 이론적인 에너지 밀도가 리튬이온전지의 8배 이상에 달할 정도로 잠재력이 높다. 또 고가의 희토류가 아닌, 매장량이 풍부한 황(S)을 사용하기 때문에 가격이 저렴하고 환경친화적이다. 이 덕분에 이차전지의 대표 주자로 꼽히고 있다. 다만 리튬황전지는 충·방전 과정에서 ‘리튬폴리설파이드’라는 중간 물질이 생성(용출·shuttle)된다. 이 물질은 양극과 음극 사이를 이동하며 불필요한 화학반응을 일으켜 전지 수명과 성능을 저하시키는데, 이는 리튬황전지의 상용화를 막는 가장 큰 원인으로 작용해왔다. 박준우 박사팀은 이에 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)와 산소 작용기(관능기·특정한 화학적 물리적 성질을 갖는 원자 또는 원자들의 모임)를 결합한 신기술을 제시했다. SWCNT는 강철보다도 센 강도 및 구리와 버금가는 전기 전도성을 지닌 미래 신소재다. 산소 작용기는 SWCNT가 전지 내부의 다른 물질에 잘 분산될 수 있게 해준다. 산소 작용기가 결합한 SWCNT는 충·방전 과정에서 팽창할 수 있는 전극을 안정적으로 감싸고, 리튬폴리설파이드의 용출 및 확산을 효과적으로 제어했다. 결과적으로 활물질인 황의 손실도 크게 줄일 수 있었다. 이뿐만 아니라 높은 유연성의 SWCNT와 친수성(친용매성)을 지닌 산소 작용기는 전극 제작 시 균일하고 매끄러운 표면을 구현할 수 있게 해줘 대면적·고용량 전지 설계도 가능하게 만들었다. 연구진은 이를 통해 50x60㎜ 크기의 유연한 후막 전극(thick electrode)을 만들 수 있었고, 이를 하나하나 잘 쌓아 1천mAh(1Ah)급 파우치형 리튬황전지 시제품도 제작하는 데 성공했다. 이 시제품은 100회 충·방전을 거쳐도 용량이 85% 이상 유지되는 성능을 보유하고 있다. 이번 연구 결과를 담은 논문은 재료과학 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science)에 실렸다. 전기연은 향후 도심항공교통 및 항공·우주, ESS(에너지저장장치), 전기차 산업 등 차세대 리튬황전지가 필요한 수요업체를 발굴해 기술이전을 추진할 계획이다. 박준우 박사는 “SWCNT와 산소 작용기와의 결합을 통해 리튬황전지의 난제를 극복할 수 있었다”며 “차세대 리튬황전지의 실질적인 상용화 가능성을 연 큰 성과”라고 밝혔다.

다양한 소셜미디어(SNS)가 있지만, 요즘은 페이스북, 트위터처럼 텍스트 위주 SNS보다는 이미지나 동영상을 게시하는 인스타그램을 더 많이 사용한다. 이미지나 동영상이 대중에게 그대로 노출되는 것이기 때문에 계정이 해킹돼 악용되는 경우도 적지 않다. 이런 가운데, 육아 관련 인스타그램에 대한 우려 섞인 분석 결과가 나와 눈길을 끈다. 영국 리버풀 호프대, 런던 사우스뱅크대 공동 연구팀은 인스타그램에서 활동하는 육아 관련 인플루언서들은 안전에 대한 고려 없이 아이들의 이미지를 공유하는 경우가 많다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 1월 16일 자에 실렸다. 여러 분야에서 인플루언서가 늘어나면서 SNS에 사진이나 동영상을 올려 자녀의 양육을 기록하는 ‘쉐어렌팅’ 하는 육아 관련 인플루언스들도 늘고 있다. 이런 행위가 아동의 프라이버시, 초상권을 침해하는 것이라는 우려도 큰 것이 사실이다. 쉐어렌팅은 아이들이 성장했을 때 따돌림이나 심리적 악영향을 미칠 수도 있으며, 소아성애자가 개인 정보에 접근하는 등 아이에게 잠재적 피해를 줄 수 있는 등 여러 문제와 연관돼 있다는 지적도 있다. 이에 연구팀은 엄마 인플루언서들의 쉐어렌팅 정도와 게시 습관에 대해 주목했다. 연구팀은 1만 명 이상의 인스타그램 팔로워를 보유한 영국 내 육아 관련 인플루언서 20명을 대상으로 2020년 8월부터 2021년 7월 사이에 작성된 5253개의 게시물을 분석했다. 조사 결과, 75% 이상의 게시물에 어린이가 등장했으며, 이 중 46.4%는 후원 및 제품 광고가 포함돼 있어, 아이들의 이미지가 금전적 이익을 위해 사용되는 경우가 절반 가까이 되는 것으로 확인됐다. 또, 게시물에 어린이가 등장했는지와 ‘좋아요’ 숫자와는 무관한 것으로 나타났다. 앞서 많은 연구에서 온라인 프라이버시에 대한 사람들의 우려와 게시 행동이 일치하지 않는 ‘프라이버시 역설’ 현상을 발견했다. 프라이버시 역설이란 인터넷 사용자가 자기 개인정보가 유출될까 걱정하지만 실제로는 작은 혜택에도 개인정보를 제공하거나, 자기 프라이버시가 중요하다고 생각하지만 실제로는 프라이버시 보호에는 소홀한 현상을 말한다. 그러나, 이번 분석에서 육아 인플루언서들은 인스타그램 게시물의 안전성에 대해 강한 신뢰를 보이는 경향이 있었으며, 다른 사람이 자녀의 이미지를 올린 게시물을 공유하는 것에 대해 무관심하거나 오히려 적극적으로 참여한다는 것이 확인돼 이들에게서는 ‘프라이버시 역설’이 적용되지 않는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바바라 차르네카 런던 사우스뱅크대 교수는 “이번 연구에 따르면 육아 관련 인플루언서들은 경제적 이유로 아이들에 대한 안전을 소홀히 하는 경향이 보였다”라며 “자기 결정권이 없는 아이들을 온라인에서 보호하기 위해서 게시자 스스로 한 번 더 고민할 필요가 있으며, 정부나 SNS 운영사에서도 아동 이미지 공유 금지나 자동 차단과 같은 정책도 필요할 것”이라고 말했다.

세계 2차대전 중 파괴된 공룡 화석이 뒤늦게 신종으로 이름을 올렸다. 지난 16일(현지시간) 과학전문매체 라이브사이언스 등 외신은 오래 전 파괴된 공룡 화석이 사진 분석을 통해 신종으로 확인됐다는 연구결과를 보도했다. 이제는 ‘타메리랍토르 마크그래피’(Tameryraptor markgrafi)라는 학명을 당당히 얻은 이 공룡에 얽힌 사연은 1914년으로 거슬러 올라간다. 당시 독일 뮌헨의 고생물학자 에른스트 스트로머 폰 라이헨바흐는 이집트의 바하리야 오아시스에서 대형 육식공룡의 화석을 발견했다. 그는 이 화석이 북아프리카 지역에서 주로 발견되는 대형 육식공룡인 ‘카르카로돈토사우루스’(Carcharodontosaurus)로 여겼다. ‘상어 이빨 도마뱀’이라는 뜻을 가진 카르카로돈토사우루스는 백악기 중기와 후기에 살았던 대형 수각류 공룡으로 공룡의 대명사 티라노사우루스 렉스와 견줄 만하다. 이후 이 화석은 독일 바이에른 주립 고생물학 지질학 컬렉션에 보관돼 오다 안타깝게도 1944년 연합군의 공습 과정에서 완전히 불타 사라졌다. 그마나 남은 유일한 흔적은 연구를 기록한 노트와 뼈 그림, 골격 사진 몇 장 뿐이었다. 이렇게 소중한 공룡 화석이 역사 속으로 사라졌으나 다행히도 추가 사진이 뒤늦게 발견되면서 연구가 시작됐다. 뮌헨대학 고생물학자 막시밀리안 켈러만이 튀빙겐 대학 자료실에서 1940년 대 촬영된 전시 사진을 찾아낸 것. 이후 연구에 착수한 켈러만은 사진 분석을 통해 카르카로돈토사우루스에는 없는 대칭적인 이빨과 눈에 띄는 코뿔, 큰 전두엽 등의 다른 특징들을 찾아냈다. 켈러만 연구원은 “사진을 찾았을 때 처음에는 혼란한 감정이 그 다음에는 정말로 흥분됐다”면서 “아마도 북아프리카의 공룡은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 다양했을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 플로스원(PLOS ONE) 최신호에 발표됐다.

세계 2차대전 중 파괴된 공룡 화석이 뒤늦게 신종으로 이름을 올렸다. 지난 16일(현지시간) 과학전문매체 라이브사이언스 등 외신은 오래 전 파괴된 공룡 화석이 사진 분석을 통해 신종으로 확인됐다는 연구결과를 보도했다. 이제는 ‘타메리랍토르 마크그래피’(Tameryraptor markgrafi)라는 학명을 당당히 얻은 이 공룡에 얽힌 사연은 1914년으로 거슬러 올라간다. 당시 독일 뮌헨의 고생물학자 에른스트 스트로머 폰 라이헨바흐는 이집트의 바하리야 오아시스에서 대형 육식공룡의 화석을 발견했다. 그는 이 화석이 북아프리카 지역에서 주로 발견되는 대형 육식공룡인 ‘카르카로돈토사우루스’(Carcharodontosaurus)로 여겼다. ‘상어 이빨 도마뱀’이라는 뜻을 가진 카르카로돈토사우루스는 백악기 중기와 후기에 살았던 대형 수각류 공룡으로 공룡의 대명사 티라노사우루스 렉스와 견줄 만하다. 이후 이 화석은 독일 바이에른 주립 고생물학 지질학 컬렉션에 보관돼 오다 안타깝게도 1944년 연합군의 공습 과정에서 완전히 불타 사라졌다. 그마나 남은 유일한 흔적은 연구를 기록한 노트와 뼈 그림, 골격 사진 몇 장 뿐이었다. 이렇게 소중한 공룡 화석이 역사 속으로 사라졌으나 다행히도 추가 사진이 뒤늦게 발견되면서 연구가 시작됐다. 뮌헨대학 고생물학자 막시밀리안 켈러만이 튀빙겐 대학 자료실에서 1940년 대 촬영된 전시 사진을 찾아낸 것. 이후 연구에 착수한 켈러만은 사진 분석을 통해 카르카로돈토사우루스에는 없는 대칭적인 이빨과 눈에 띄는 코뿔, 큰 전두엽 등의 다른 특징들을 찾아냈다. 켈러만 연구원은 “사진을 찾았을 때 처음에는 혼란한 감정이 그 다음에는 정말로 흥분됐다”면서 “아마도 북아프리카의 공룡은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 다양했을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 플로스원(PLOS ONE) 최신호에 발표됐다.

‘백해무익’ 흡연이 지방간 위험도 키운다는 사실이 연구에서 확인됐다. 강동경희대병원 소화기내과 이문형 교수가 국립암센터 가정의학과 명승권 교수와 함께 대규모 코호트연구를 종합한 메타분석 연구를 한 결과 흡연자는 비흡연자보다 지방간 위험이 14%나 높았다. 지방간 주요 위험인자로는 체질량지수, 포화지방 및 과당 섭취, 제2형 당뇨병, 음주 등이 있으나, 현재까지 흡연과 지방간 발생 위험의 연관성에 대해서는 명확하게 밝혀진 바가 없었다. 지역별로는 유럽 연구에서 흡연과 지방간과의 연관성이 유의미하게 확인됐으며, 아시아에서는 특히 남성에서 흡연이 지방간 발생 위험을 증가시키는 것으로 확인됐다. 연구진은 의학 데이터베이스인 펍메드와 엠베이스에서 문헌검색으로 최종 선정한 20편의 대규모 코호트 연구 결과를 종합해 메타분석을 시행했다. 지방간은 크게 알코올성 지방간과 비알코올성 지방간으로 구분되며, 적절한 치료를 받지 않으면 간병변, 간부전, 간암으로까지 악화할 수 있다. 흡연은 간세포에서 지방 축적을 촉진하는 물질을 활성화하고 인슐린 저항성을 유발해 비알코올성 지방간을 촉진한다. 니코틴이 지방 분해를 촉진해 지방산을 증가시키고, 지방산이 간으로 재순환하면 지방간이 생길 수 있다. 이 교수는 17일 이번 연구에 대해 “흡연이 지방간의 중요한 위험 요소임을 확인할 수 있는 의미 있는 연구 결과”라며 “지방간의 예방과 관리를 위해선 반드시 금연해야 한다”고 강조했다. 연구 결과는 소화기학 국제학술지인 개스트로엔데롤로지 인사이츠 1월호에 게재됐다.

실내 온도가 노인의 인지 기능에 미치는 영향에 대한 새로운 연구 결과가 나왔다. 미국노년학회가 발간하는 학술지 ‘노년학저널’에 최근 게재된 연구에 따르면, 지나치게 덥거나 추운 집안 온도는 65세 이상 성인들의 인지 기능을 저하시킬 수 있다. 히브루 시니어라이프의 연구 기관인 힌다&아서 마커스 노화 연구소에서 수행한 이 연구는 미국 보스턴에 거주하는 65세 이상 성인 47명을 대상으로 1년간 진행됐다. 연구진은 참가자들의 집 온도를 모니터링하고 주의력 유지 능력에 대한 자가 보고를 수집했다. 연구 결과 실내 온도가 20도에서 24도 사이일 때 노인들의 주의력 유지 능력이 가장 좋은 것으로 나타났다. 반면 이 범위에서 벗어나 온도가 4도 정도만 올라가거나 내려가도 주의력 유지에 어려움을 겪을 위험이 2배로 증가했다. 이 연구의 수석 저자인 아미르 바니아사디 박사는 “실내 온도와 같은 환경 요인이 고령 인구의 인지 건강에 영향을 준다는 사실을 이해하는 게 중요하다”고 말했다. 이번 연구는 온도와 인지 기능 간의 관계를 조사한 최초의 연구는 아니다. 2021년 수행된 연구에서는 더 따뜻한 환경에 있는 그룹이 더 차가운 환경의 그룹에 비해 기억력, 반응 시간, 실행 기능 등에서 평균 10% 낮은 성적을 받았다. 또한 2016년 연구에서는 에어컨이 없는 건물에 사는 대학생들이 더위 속에서 인지 테스트 성과가 상당히 저하되는 반면 온도 조절이 되는 기숙사에 사는 학생들은 그렇지 않았다.

새해 결심으로 커피를 끊고 차를 마시는 습관을 들이기로 한 사람이 있다면 주목해야 할 연구 결과가 나왔다. 지난 14일(현지시각) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 최근 바르셀로나 자치대학교와 이집트 소하그대학교, 독일 라이프치히 헬름홀츠 환경연구센터의 연구팀이 케모스피어(Chemosphere) 저널에 발표한 연구를 소개했다. 이에 따르면 찻잎이 담겨있는 티백을 우려낼 때 수백만개 이상의 나노 플라스틱과 미세 플라스틱이 방출될 수 있다. 연구팀은 실제 일상생활과 비슷한 상황을 연출할 수 있도록 일반 슈퍼마켓과 온라인 쇼핑몰에서 판매하는 유명 티백 3가지로 실험을 진행했다. 각각 주원료는 나일론, 폴리프로필렌, 셀룰로스였으며 종류별로 티백 300개를 온수 600㎖에 우려 미세 플라스틱의 양을 관찰했다. 실험 결과 방출된 미세 플라스틱의 양은 티백 재질에 따라 달랐다. 미세 플라스틱이 가장 많이 나온 티백은 폴리프로필렌 티백이었다. 1㎖당 미세 플라스틱 입자를 약 12억개 방출했으며, 평균 크기는 약 136㎚(나노미터)였다. 그다음으로 셀룰로스 티백에서는 약 1억 3500만개, 나일론 티백에서는 818만개가 발견됐다. 연구팀은 연구 결과 엄청난 수의 미세 플라스틱 입자가 장 세포에 흡수되고, 거기에서 혈류와 인체 전체로 이동한다는 것을 보여줬다고 밝혔다. 연구자들은 “생물학적 상호작용 실험 결과 점액을 생성하는 장 세포가 미세 플라스틱과 나노 플라스틱을 가장 많이 흡수했으며, 입자가 유전 물질을 보관하는 세포핵까지 들어갔다는 사실이 밝혀졌다”고 설명했다. 이는 장내 점액이 플라스틱을 인체의 더 깊은 곳으로 운반하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다. 이에 연구자들은 건강을 생각한다면 티백보다 잎차로 즐겨야 한다고 권고했다. “미세 플라스틱, 남성 정자 운동성 저해”앞서 중국 칭다오대학 연구팀이 국제 학술지 종합환경과학(Science of the Total Environment)에서 지난 5월 발표한 연구에 따르면 남성의 체내 미세 플라스틱은 정자 운동성을 저해해 불임의 원인이 될 수 있다. 연구팀은 플라스틱 생산업에 종사하지 않는 건강한 성인 남성 36명을 대상으로 정액 샘플을 채취했다. 현미경을 통해 정자 운동성과 형태를 관찰하고 정자 속 미세 플라스틱 함량 간의 상관관계를 분석했다. 그 결과 모든 남성의 정액에서 미세 플라스틱이 발견됐으며 종류는 8가지로 확인됐다. 가장 많이 검출된 플라스틱 종류는 일회용 식품 용기에 주로 사용되는 폴리스티렌이었다. 연구팀은 검출된 미세 플라스틱의 종류에 따라 정자 운동성이 달라진다는 점에도 주목했다. 샘플 중 정자 운동성이 가장 낮은 것은 배관, 인조가죽, 전선 등의 재료로 쓰이는 폴리염화비닐(PVC) 노출군이었다. 연구에 따르면 정액에 PVC 미세 플라스틱이 있는 사람은 폴리스티렌 미세 플라스틱만 있는 사람에 비해 정자 운동성이 현저히 감소한 것으로 나타났다. 이 발견은 미세 플라스틱 노출, 특히 PVC와 최근 몇 년간 관찰된 전 세계 출산율 감소 사이의 연관성을 시사한다고 연구팀은 강조했다.

과학과 의학 기술이 발전하고 있지만, 여전히 암은 정복되지 못하고 있다. 다양한 암 치료법이 나오고 있지만 외과 수술, 화학적 항암제, 방사선 치료가 여전히 널리 사용되고 있다. 항암제 치료를 받을 때 가장 큰 문제는 다름 아닌 ‘내성’이다. 항암제 내성은 암 치료를 방해하기도 하고, 암의 씨앗을 남겨 다른 부위로 전이될 수도 있다. 국내 연구진이 빛을 이용해 내성 없이 암 조직을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 개발해 눈길을 끈다. 울산과학기술원(UNIST), 포스텍 공동 연구팀은 항암제 내성 원인으로 알려진 암세포의 자가포식 현상을 억제할 수 있는 광(光)반응 화합물을 개발했다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 1월 13일 자에 실렸다. 항암제 내성의 주요 원인은 암세포의 변화무쌍한 적응력이다. 세포 안에 생긴 노폐물을 분해하는 자가포식 메커니즘도 암세포의 적응력을 높이는 원인 중 하나다. 즉, 암세포는 자가포식을 통해 항암제를 배출하고, 분해된 노폐물 성분으로 부족한 에너지원을 채우면서 면역 체계를 회피한다고 알려져 있다. 연구팀은 이런 자가포식을 억제하기 위해 모폴린과 이리듐으로 구성된 광 반응 화합물을 만들었다. 모폴린은 세포 리소좀만 표적으로 하고, 이리듐은 빛을 받아 산화 손상을 일으키는 역할을 한다. 연구팀은 약물내성을 가진 췌장암 세포를 이식한 생쥐에게 이번에 개발한 광 반응 화합물을 투여하고 체외에서 적외선을 쪼여줬다. 그 결과, 췌장암 치료에 쓰이는 항암제 젬시타빈에 내성이 생긴 췌장암 조직도 7일 만에 줄어들고 결국 완전히 사라지는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 모폴린-이리듐 광 반응 화합물은 빛을 받아 암세포의 리소좀 막을 파괴함과 동시에 리소좀이 자가포식소체와 융합되는 것을 방해한다. 자가포식소체는 세포 노폐물이 일시적으로 격리·저장되는 장소로, 자가포식소체와 리소좀 간 융합이 일어나야 자가포식이 시작된다. 연구를 이끈 권태혁 UNIST 화학과 교수는 “이번에 개발한 물질은 빛을 받으면 활성화해 자가포식이 일어나는 공간인 세포 리소좀만 선택해 공격하는 원리”라며 “자가포식으로 약물내성이 생긴 주요 난치암 치료에 도움이 될 것으로 기대되며, 현재는 기존 항암제들과 병용 치료했을 때 효능을 검증 중”이라고 말했다.