아마존의 울창한 삼림 속에 선사시대 인류가 그린 암벽화의 비밀을 밝힌 연구결과가 나왔다. 지난 18일(현지시간) 영국 인디펜던트 등 외신은 아마존의 거대한 암벽화에는 신화부터 식단, 동물, 생활 모습까지 아마존 초기 정착민의 비밀이 담겨있다고 보도했다. 아마존 열대우림 지역인 콜롬비아 세라니아 데 라 린도사의 울창한 삼림 속에는 약 1만년 전 그려진 많은 암벽화가 곳곳에 남아있다. 그러나 이 암벽화에 대한 연구는 거의 이루어지지 못했는데 이는 콜롬비아 내전으로 인해 수십 년 동안 고고학자와 과학자들이 갈 수 없는 금단의 땅이었기 때문이다. 이후 지난 2016년 평화 협정으로 이 지역에 대한 본격적인 조사에 이루어져 놀라울 정도의 많고 거대한 암벽화가 모습을 드러냈다. 이번에 영국 엑서터대학 등 공동 연구팀은 40m x 10m 크기의 거대한 암벽화를 비롯해 다양한 그림 속에 담긴 동물과 인근 유적지에서 발견된 동물의 유골을 비교해 분석했다. 또한 드론과 사진 촬영을 통해 바위에 그려진 총 3200개 이상의 이미지를 기록했다. 이를 분석한 결과 고대 아마존 인류는 물고기를 비롯해 포유류, 거북이, 뱀, 악어 등 파충류도 먹었다는 사실을 발견했다. 또한 그림의 절반 이상은 새, 사슴, 도마뱀, 거북이, 코끼리 등 최소 22종 이상의 동물로 확인됐다. 특히 이중 물고기의 경우 유적지에서 유골이 많이 발견됐지만 암벽화에는 거의 묘사되지 않았다. 반면 아마존의 최강 포식자로 군림했을 재규어와 같은 대형 고양잇과 동물은 암벽화에 그려지지 않았다. 이에대해 논문의 공동저자인 마크 로빈슨 박사는 “당시 아마존 예술가들이 재규어와 같은 강력한 동물을 묘사하는데 제한을 받았을 가능성이 있다”면서 “이는 당시 아마존 인류가 식량원으로서의 동물은 물론 존경받는 존재의 동물 사이의 복잡한 관계를 보여준다”고 설명했다. 이어 “암벽화 유적지에는 서부 아마존에서 인간이 살았던 가장 오래된 증거가 있으며 이는 1만 2500년 전으로 거슬러 올라간다”면서 “이 암벽화는 아마존 최초 정착민들이 동물과 어떻게 관계를 형성했는지에 대한 통찰력을 제공한다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘인류학적 고고학 저널’(Journal of Anthropological Archaeology) 최신호에 게재됐다.

전국 곳곳이 낮에는 가마솥더위, 밤에는 열대야로 몸살을 앓고 있다. 원인은 뻔한 답 같지만, 지구 온난화 때문이다. 지구 온난화는 지구를 열받게 하고, 곳곳에 기상 이변을 일으키고 있다. 극심한 가뭄에 시달리는 곳이 있는가 하면 홍수를 걱정하는 곳들도 있다. 최근에는 국지성 호우로 인해 홍수가 발생하는 사례도 잦아지고 있다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 어바인대(UC 어바인) 토목·환경공학부 연구팀은 물리학에서 사용하는 통계역학 방법론으로 도시 개발로 인한 홍수 위험을 쉽고 정확하게 평가할 수 있는 공식을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 공식에 따르면 도시의 거리 형태와 건물 밀도가 도심 홍수 강도에 영향을 미치는 핵심 요소로 확인됐다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 19일 자에 실렸다. 연구팀은 물리학자들이 무질서한 유체나 복잡계를 설명하기 위해 통계역학을 이용한다는 점에 착안해 도시를 구성하는 각 요소가 홍수 위험에 어떤 영향을 미칠 것인지 알 수 있는 분석법을 찾아 나섰다. 전 세계적으로 많은 인구가 도시로 몰려들고 있으며 그로 인해 무질서하게 도시가 확장되고 있는 만큼 홍수 발생 패턴을 정확히 예측해야 인명, 재산상 피해를 줄이고 도시 안전을 지킬 수 있기 때문이다. 연구팀은 전 세계 대도시의 홍수 데이터와 도시 형태를 바탕으로 홍수 위험 예측 모델을 만들었다. 연구팀이 이번에 개발한 모델은 물리적 운동 법칙에 기반한 것으로 수천 가지 형태의 홍수 모의실험이 가능하고, 도시별로 나타날 수 있는 홍수 형태를 예측할 수 있다. 연구팀에 따르면, 건물 간 거리와 밀도, 도로의 형태, 도시의 규모가 도심 홍수의 강도에 영향을 미친다. 연구를 이끈 UC 어바인 토목환경공학과 학장 브랫 샌더스 교수는 “이번에 개발한 방정식은 차세대 토목 공학자들이 토지 및 도시 개발이 홍수에 미칠 위험을 사전에 예측할 수 있게 도와줄 것”이라고 설명했다.

아마추어 과학자들이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경을 사용해 무려 시속 160만㎞로 움직이는 미스터리 천체를 발견했다. 지난 15일(현지시간) NASA는 우리은하를 벗어나 은하간 공간으로 빠르게 이동하는 천체를 분석한 연구결과가 국제학술지 천체물리학 저널 레터(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다고 밝혔다. ‘CWISE J124909.08+362116.0’(이하 CWISE J1249)로 명명된 이 천체는 놀랍게도 시속 160만㎞라는 어마어마한 속도로 폭주하며 우리은하의 중력에서 벗어나고 있다. 대부분의 별들이 은하 중심을 공전한다는 점을 감안하면 매우 이례적인 모습의 천체인 것. 아직 이 천체의 정확한 정체는 밝혀지지 않았으나 과학자들은 CWISE J1249가 저질량의 별이거나 갈색왜성일 것으로 보고있다. 갈색왜성(Brown dwarf)은 별(항성)이라고 하기에는 작지만, 행성이라고 하기에는 큰 애매한 천체다. 특히 일반적으로 갈색왜성은 태양질량의 8% 미만의 작은 질량 때문에 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하기 어려워 별이 되지 못한 운명을 갖고있다. 별이 되려다 실패한 갈색왜성이 은하계에 희귀한 존재는 아니지만 CWISE J1249는 우리은하를 탈출해 다른 세계로 움직이기 때문에 특이하다. 또한 여기에 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory)가 수집한 데이터에 따르면 CWISE J1249는 별과 갈색왜성에서 일반적으로 발견되는 철과 다른 금속이 훨씬 적어 우리은하에서 태어난 첫번째 세대일 것으로 추정된다. 특히 이번 연구결과는 아마추어 과학자 3명의 도움이 절대적이었다. 이들은 태양계 9번째 행성을 찾는 프로젝트인 ‘백야드 월드: 플래닛 9’(Backyard Worlds: Planet 9)의 민간인 참여자들이다. 자원봉사자이자 아마추어 과학자들은 이들은 NASA의 NEOWISE 관측 데이터를 분석하는 데 힘을 보태왔다. NEOWISE 데이터는 2009년 발사된 NASA의 적외선우주 망원경 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)가 촬영한 적외선 천체 사진 데이터를 말한다. 이 데이터베이스는 막대한 양의 흑백 사진으로 구성되어 있는데, 아마추어 과학자들이 하는 일은 서로 다른 시점에 찍은 사진을 비교해 배경이 되는 멀리 떨어진 별 사이에서 움직이는 점을 찾아내는 것이다. 전문 지식은 필요없지만, 상당한 시간과 노력이 필요한 작업이라 아마추어 과학자들의 도움은 절대적이다. 이번 논문의 공동저자로 이름을 올린 아마추어 과학자인 독일의 마틴 카바트닉은 “흥분 수준을 말로 표현하지 못할 정도”라면서 “처음에 이 천체가 얼마나 빨리 움직이는지 봤을 때, 이미 학계에 보고됐을 것이라고 생각했다”고 밝혔다. 그렇다면 CWISE J1249는 어떻게 시속 160만㎞라는 빠른 속도로 우리은하를 탈출하고 있는 것일까? 이에대해 전문가들은 CWISE J1249가 원래는 쌍성계의 일부였으나 다른 별이 초신성이 되면서 바깥쪽으로 튕겨나가면서 빠른 속도로 움직일 수 있다고 추정했다.

아마추어 과학자들이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경을 사용해 무려 시속 160만㎞로 움직이는 미스터리 천체를 발견했다. 지난 15일(현지시간) NASA는 우리은하를 벗어나 은하간 공간으로 빠르게 이동하는 천체를 분석한 연구결과가 국제학술지 천체물리학 저널 레터(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다고 밝혔다. ‘CWISE J124909.08+362116.0’(이하 CWISE J1249)로 명명된 이 천체는 놀랍게도 시속 160만㎞라는 어마어마한 속도로 폭주하며 우리은하의 중력에서 벗어나고 있다. 대부분의 별들이 은하 중심을 공전한다는 점을 감안하면 매우 이례적인 모습의 천체인 것. 아직 이 천체의 정확한 정체는 밝혀지지 않았으나 과학자들은 CWISE J1249가 저질량의 별이거나 갈색왜성일 것으로 보고있다. 갈색왜성(Brown dwarf)은 별(항성)이라고 하기에는 작지만, 행성이라고 하기에는 큰 애매한 천체다. 특히 일반적으로 갈색왜성은 태양질량의 8% 미만의 작은 질량 때문에 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하기 어려워 별이 되지 못한 운명을 갖고있다. 별이 되려다 실패한 갈색왜성이 은하계에 희귀한 존재는 아니지만 CWISE J1249는 우리은하를 탈출해 다른 세계로 움직이기 때문에 특이하다. 또한 여기에 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory)가 수집한 데이터에 따르면 CWISE J1249는 별과 갈색왜성에서 일반적으로 발견되는 철과 다른 금속이 훨씬 적어 우리은하에서 태어난 첫번째 세대일 것으로 추정된다. 특히 이번 연구결과는 아마추어 과학자 3명의 도움이 절대적이었다. 이들은 태양계 9번째 행성을 찾는 프로젝트인 ‘백야드 월드: 플래닛 9’(Backyard Worlds: Planet 9)의 민간인 참여자들이다. 자원봉사자이자 아마추어 과학자들은 이들은 NASA의 NEOWISE 관측 데이터를 분석하는 데 힘을 보태왔다. NEOWISE 데이터는 2009년 발사된 NASA의 적외선우주 망원경 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)가 촬영한 적외선 천체 사진 데이터를 말한다. 이 데이터베이스는 막대한 양의 흑백 사진으로 구성되어 있는데, 아마추어 과학자들이 하는 일은 서로 다른 시점에 찍은 사진을 비교해 배경이 되는 멀리 떨어진 별 사이에서 움직이는 점을 찾아내는 것이다. 전문 지식은 필요없지만, 상당한 시간과 노력이 필요한 작업이라 아마추어 과학자들의 도움은 절대적이다. 이번 논문의 공동저자로 이름을 올린 아마추어 과학자인 독일의 마틴 카바트닉은 “흥분 수준을 말로 표현하지 못할 정도”라면서 “처음에 이 천체가 얼마나 빨리 움직이는지 봤을 때, 이미 학계에 보고됐을 것이라고 생각했다”고 밝혔다. 그렇다면 CWISE J1249는 어떻게 시속 160만㎞라는 빠른 속도로 우리은하를 탈출하고 있는 것일까? 이에대해 전문가들은 CWISE J1249가 원래는 쌍성계의 일부였으나 다른 별이 초신성이 되면서 바깥쪽으로 튕겨나가면서 빠른 속도로 움직일 수 있다고 추정했다.

지하철을 비롯한 대중교통을 이용할 때 주위를 살펴보면 예전처럼 책을 읽는 사람은 거의 찾아볼 수 없다. 거의 모든 사람이 스마트폰에 집중하는 모습이다. 동영상이나 소셜미디어(SNS) 이용자도 있지만 게임에 빠져 있는 경우도 적지 않다. 일반적으로 비디오 게임은 정신 건강에 부정적 영향을 미친다고 알려져 있다. 세계보건기구(WHO) 역시 게임 중독을 건강 문제로 분류하고 있다. 사실 게임과 정신 건강과 관련된 많은 연구가 다양한 측면에서 진행됐지만 긍정적, 부정적 영향이 모두 나타나 명확한 연관성을 밝혀내지는 못하고 있다. 이런 상황에서 일본 니혼대 경제과학연구소, 리쓰메이칸대 리쓰메이칸 게임연구센터, 하마마쓰대 의대 아동 정신발달 연구센터, 오사카대, 가나자와대, 치바대, 후쿠이대, 국립 정책연구대학원대학교, 타카사키 경제대학 공동 연구팀은 비디오 게임을 하는 것이 정신 건강에 긍정적 영향을 미칠 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 행동 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 8월 20일 자에 실렸다. 연구팀은 일본 전역에 살고 있는 10~69세 남녀 9만 7602명을 대상으로 게임기 소유 여부, 게임 선호도, 게임 시간, 정신 건강 및 삶의 만족도, 사회 인구학적 특성을 조사해 분석했다. 연구팀은 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘을 포함한 다양한 방법으로 데이터를 분석한 결과, 게임기를 소유하고 게임을 하는 데 정신 건강을 개선하는 것을 확인했다. 놀랍게도 게임기 소유는 삶의 만족도를 높이고 심리적 고통을 줄이는 데 긍정적 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 그렇지만 하루 3시간 이상 게임을 하는 경우는 오히려 정신 건강에 좋지 못한 영향을 주는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 히로유키 에가미 니혼대 교수는 “이번 연구는 코로나19 팬데믹 기간 데이터를 수집한 것이기 때문에 연구 결과에 영향을 미칠 수 있었다”라면서 “또 비디오 게임 사용 시간이 정신 건강에 미치는 복잡한 영향을 강조하는 것이니만큼, 각기 다른 화면 시간 효과를 고려할 필요가 있다”라고 말했다.

‘크로마이트 계획’ 버전은 4가지100-A·B·C·D 예비·보조계획 마련성공한 인천상륙작전은 ‘100-B’군산, 강릉 상륙 등도 비밀리에 준비 최근 우크라이나군이 러시아 본토를 기습 공격해 전쟁이 새 국면을 맞았다는 분석이 나오고 있습니다. 우크라이나군은 주 전선인 동부 대신 북쪽으로 치우친 러시아 쿠르스크주를 기습공격해 러시아군의 허를 찔렀습니다. 러시아군은 황급히 병력을 이동시키고 방어진지를 보강하고 있지만, 이미 러시아 본토로 깊숙히 진격한 우크라이나군을 막을 방법이 마땅치 않다고 합니다. 해외에선 6·25 전쟁의 판도를 뒤집은 ‘인천상륙작전’에 비유하는 보도도 나옵니다. 1950년 9월 15일 시작된 인천상륙작전은 역사상 가장 성공한 기습작전 중 하나로 꼽힙니다. 국군과 유엔군은 보름도 지나지 않은 같은 달 28일 수도 서울을 수복했습니다. 보급로가 끊긴 북한군은 항아리에 갇힌 물고기처럼 허둥대다가 남북에서 닥친 공격으로 궤멸적 타격을 입었습니다. 낙동강 방어에 급급했던 우리 군은 드디어 반격의 실마리를 잡았습니다.인천상륙작전 직전의 전황은 ‘불리’라는 단어로는 표현하기 어려울 정도로 심각한 상황이었습니다. 낙동강까지 진군한 북한군에 맹폭을 가하면서 힘을 빼고 있었지만 이미 국토의 90%를 빼앗긴 상태라 전세를 뒤집는 것은 거의 불가능해 보였습니다. 이런 엄중한 상황에서 유엔군 사령관이었던 더글라스 맥아더 장군은 적진에 뛰어드는 모험을 해야 했습니다. 당시 맥아더 장군과 미 합참의 주장이 충돌하면서 격론이 이어졌습니다. 그래서 그들은 최종적으로 4개의 작전을 마련했습니다. 3개의 예비계획은 성공한 작전에 가려져 구체적인 내용이 제대로 알려지지 않았습니다. ●성공한 계획은 1개…숨겨진 ‘3개’의 계획18일 국방부 군사편찬위원회 학술지에 게재된 ‘인천상륙작전의 계획수립과정과 4가지 작전계획’ 논문을 바탕으로 당시 미 지휘부의 치열했던 고민을 살펴보겠습니다. 연구를 진행한 서치종 해병대사령부 군사연구소 연구위원은 인천상륙작전 전문가로 미국 국립문서기록관리청(NARA), 맥아더 기념관 등 곳곳에 흩어져 있는 사료를 장기간 수집했다고 합니다. 최초의 인천상륙작전 구상은 ‘블루하트 계획’이었습니다. 전쟁 발발 불과 닷새 만에 전선을 시찰한 맥아더 장군은 처음부터 인천을 최적의 상륙지로 꼽았습니다. 미 제1임시해병여단과 제1기병사단이 인천에 상륙하고 곧바로 미 제24·25사단이 북한군에 반격하는 것이 골자였습니다. 그러나 개괄적인 그림을 그린 다음날인 7월 5일 뜻밖의 일이 일어납니다. 대전 방어 특임대로 투입했던 24사단 스미스 대대가 10배 규모인 5000명의 북한군을 만나 불과 6시간 만에 패배한 겁니다. 이후 전차를 앞세운 북한군은 24사단 본진마저 밀어내고 대전을 점령했습니다. 맥아더 장군은 결국 블루하트 계획을 접고 새로운 ‘크로마이트 계획’을 구상하게 됩니다.급박하게 돌아가는 전황에도 맥아더 장군은 인천 상륙에 대한 의지를 굽히지 않았습니다. 그는 “유엔군의 유일한 희망은 적의 병참선을 차단하기 위해 후방에 상륙작전을 감행하는 것뿐”이라고 확신했습니다. 그는 특히 과달카날·오키나와 전투 등 태평양 전쟁에서 대활약한 제1해병사단을 투입하면 상륙작전을 완벽하게 성공시킬 수 있을 것이라고 믿었습니다. 제1해병사단은 이후 실제로 인천상륙작전에 투입돼 북상하다 중공군 포위를 뚫는 ‘장진호 전투’까지 치뤘습니다. 맥아더 장군은 7월 10일부터 무려 세 번의 요청 끝에 보름 만인 25일 대통령에게 이 용맹한 부대의 투입을 승인받았습니다. ●“해병사단 꼭 필요…후방 상륙이 유일한 희망” 그러나 난관은 또 있었습니다. 로튼 콜린스 미 합참의장과 포레스트 셔먼 미 해군참모총장은 낙동강의 유엔군과 인천의 거리가 너무 멀다며 ‘전북 군산’을 대체지로 정해야 한다고 주장했습니다. 반격작전이 시작돼도 상륙군과 남쪽의 유엔군의 협공이 어려워 더 가까운 지역을 상륙지로 정해야 한다는 주장이었습니다. 하지만 맥아더 장군은 인천 상륙 주장을 굽히지 않았고, 결국 미 합참의 의견이 부분 수용돼 ‘군산상륙작전’은 예비계획으로 남게 됩니다. 이것이 크로마이트 작전의 시행되지 않은 예비계획 ‘100-A’입니다. 실제로 실행된 인천상륙작전은 ‘100-B’라는 명칭이 붙었습니다.100-A 계획은 낙동강의 유엔군과 군산의 상륙군이 협공해 대전을 탈환하는 것이 목표였습니다. 예상치 못한 이유로 인천상륙작전이 지연되거나 실패할 때를 대비한 작전이었습니다. 그러나 군산은 부두가 좁은데다 겨울을 보내기엔 도시가 작고 서울과 멀리 떨어져 있어 한계가 있는 지역이었습니다. 결국 인천상륙작전이 대성공하면서 100-A는 빛을 보지 못했습니다. 물론 인천 또한 위험이 없는 것은 아니었습니다. 조수간만의 차가 큰데다 이미 서울에 대규모 북한군 병력이 주둔해 있어 큰 희생이 따를 것이라는 우려가 있었습니다. 뿐만 아니라 대전을 포함한 중부지역을 재빨리 회복하기 쉽지 않다는 우려도 있었습니다. 그래서 미 합참은 ‘100-C’, ‘100-D’라는 보조계획까지 마련했습니다. ●‘맥아더의 고집’에 인천상륙작전 대성공 100-C는 인천상륙과 동시에 군산에 1개 사단을 상륙시키는 계획이었습니다. 낙동강 전선의 미 8군이 재빨리 북진하기 어려울 경우 ‘군산 상륙군’이 대전을 급습해 적의 보급로를 차단하는 작전입니다. 100-D 작전은 인천상륙작전과 동시에 강원도 강릉~주문진 지역에 병력을 상륙시키는 보조계획이었습니다. 경기와 강원 지역을 연결해 적의 허리를 완전히 끊고 미 8군의 북상을 돕는 작전입니다. 문제는 상륙군을 미 8군에서 차출해야 했는데, 낙동강 전투가 치열한 상황에서 그만한 대규모 병력이 존재하는지 의문이었습니다.결국 크로마이트 작전 중 ‘100-B’가 단독으로 대성공하면서 예비계획인 100-A와 보조계획인 100-C·D는 실행되지 않았습니다. 제1해병사단 등 인천상륙군과 낙동강의 미 8군이 쾌속 전진하면서 북한군이 순식간에 궤멸됐기 때문입니다. 얼마나 속도가 빨랐는지 불과 1개월 뒤 유엔군과 국군은 평양까지 진격합니다. 맥아더 장군은 군산을 내세우는 미 지휘부와 ‘5000대1의 도박’이라는 주변의 우려에도 인천이 최적의 상륙지라는 주장을 굽히지 않았습니다. 무모한 도전이 아닌, 적의 보급이 집중된 수도권 철도와 김포공항, 수도 서울이라는 상징성을 감안한 탁월한 전략이었습니다. 그것이 6·25 전쟁의 판세를 뒤집은 인천상륙작전 성공으로 이어진 것입니다.

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 달리는 전기차에 무선으로 전력을 공급하는 기술을 개발했다. 16일 UNIST는 전기전자공학과 변영재 교수팀이 이동 중인 전기차에 끊김이 없이 전력을 공급하는 ‘무선 전력 공급 트랙’을 고안했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 일자 형태 전자파 발생기에 전류를 흐르게 하면 원형 자기장이 생긴다. 또 여러 개의 전선으로 전자파 발생기를 구성해 자기장 범위가 넓어지면서 전력 수신기가 전선 수평 방향과 수직 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 덕분에 전기차는 넓은 자기장이 형성한 전력 공급 트랙 위에서 앞뒤 좌우 유연하게 주행할 수 있다.연구팀은 전력 공급 트랙과 전력 수신기 구조를 최적화하는 알고리즘도 개발했다. 전기차 전력 전달 효율을 최대 90%까지 끌어올리는 데도 성공했다. 기존 기술은 고가 자석인 강자성체를 사용해 효율을 높이려고 했지만, 높은 가격과 약한 내구성 문제로 실제 적용이 어려웠다는 게 연구팀 설명이다. 연구팀은 기술이 실생활에 적용될 수 있도록 전기전자공학자협회(IEEE)와 국제비전리복사보호위원회(ICNIRP) 표준 인증 등 인체 안전성 검증을 마쳤다. 변영재 교수는 “전기차를 비롯한 운송 수단은 평행 방향뿐 아니라 수직 방향으로도 유연하게 주행해야 하는데, 기존 기술은 이를 실현하지 못했다”고 말했다. 제1저자 조현경 연구원은 “이 기술이 전기차에 적용되면 긴 충전 시간과 짧은 주행거리 문제를 해결할 수 있다”며 “배터리양을 줄이면 리튬 등 자원 채취로 인한 공해를 줄일 수 있어 천연자원의 지속 가능한 사용도 가능하다”고 덧붙였다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘어플라이드 에너지’(Applied Energy)에 12일 온라인으로 게재됐다. 연구는 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원과 한국연구재단의 지원을 받았다.

인간의 신체가 44세와 60세 등 두 차례에 걸쳐 급격히 노화한다는 연구 결과가 나왔다고 영국 일간 가디언이 14일(현지시간) 보도했다. 미국 스탠퍼드대 연구진은 25~75세 자원자 108명에게 1~7년 동안 혈액과 대변, 피부·구강·코에서 면봉으로 채취한 표본을 정기적으로 받아 노화 진행 경과를 분석했다. 연구진은 13만 5000개의 다양한 분자(RNA, 단백질, 대사 산물)와 미생물(자원자의 장과 피부에 서식하는 박테리아, 바이러스, 균류)을 추적했다. 그 결과 대부분의 분자와 미생물의 양은 점진적이거나 연대순으로 변화하지 않는 것으로 나타났다. 연구진은 다만 40대 중반과 60대 초반일 때 분자와 미생물이 크게 변화하는 경향이 있음을 발견했다. 연구진은 40대 중반의 신체 변화와 관련해 애초엔 여성의 폐경기 전후 변화 탓에 전체 그룹의 결과가 왜곡된 것으로 추정했다. 그러나 추적 결과 40대 중반의 남성에게도 비슷한 변화가 일어나는 것으로 나타났다. 40대 중반에 급격한 변화를 보인 것은 주로 심혈관 질환이나 카페인·알코올·지방질 대사 능력과 관련된 분자였다. 60대 초반에는 면역 조절, 탄수화물 대사, 신장 기능에 관련된 분자 변화가 관찰됐다. 피부와 근육 노화 관련 분자는 두 시기 모두에서 변화를 보였다. 앞서 78세 전후로 노화가 급격히 진행되는 것으로 보인다는 연구 결과가 있었지만 이번 연구 대상자는 75세가 최고령자여서 이 선행 연구의 결과는 확인하지 못했다고 연구진은 설명했다. 이번 연구의 수석 저자인 스탠퍼드대 유전학자 마이클 스나이더 교수는 “우리는 시간이 따라 점진적으로 변화하는 게 아니라 몇 번의 극적인 변화를 겪는다”며 “40대 중반은 60대 초반과 마찬가지로 극적인 변화의 시기”라고 설명했다. 연구진은 이런 분자 변화 중 일부는 생활 습관이나 행동 요인과 관련 있을 수 있다고 지적한다. 예를 들어 알코올 대사 기능의 변화는 스트레스가 많은 시기인 40대 중반에 음주량이 증가하면서 발생할 수 있다는 것이다. 스나이더 교수는 이번 연구 결과가 어느 시기에 운동량을 늘려야 하는지도 보여준다면서 “우리는 아직 건강할 때 생활 방식을 바꿔야 한다”라고 권고했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 노화’에 실렸다.

국지성 호우와 열대야가 반복되며 기후위기를 체감케 하는 여름을 살고 있는 여러분! 광복절이 되자 또 뜨거워진 이념 논쟁 지겹지 않으신가요? 조금 다른 시각으로 우리 역사를 보는 것은 어떨까요. 바로 ‘식물’을 통해서 말이죠. 일제강점기 우리 식물과 표본이 해외로 떠난 이야기, 아픈 역사입니다. 하지만 광복 이후 한반도에 남았던 식물과 고표본이 전쟁 속에서 소실 되었을 때 이 아픈 역사는 특별한 기회로 바뀌게 되었습니다. 한반도에서 소실된 생태 역사의 축이 해외에 남았기 때문입니다. 위기 속에서 탄생한 기회입니다. 기후위기 시대 종 다양성 위기를 지키는 활동 분야에서 한국의 역할은 결코 작지 않습니다. 몽골에서 아프리카 까지 많은 나라들이 한국과 미래 생태 보존을 위해 협력하자며 손을 내밀고 있습니다. 식물이 쓸 과학사는 이렇게 지금 다시 시작됩니다.2018년 말 일본 도쿄대 박물관의 표본관. 그 해 8월부터 한 학기 동안 도쿄대에 체류 중이던 임형탁 전남대 교수는 먼지 쌓인 상자들 사이에서 보물을 찾은 듯 기쁨을 감추지 못했다. 그의 눈 앞에 먼 옛날 한반도 식물 표본들이 120여년 전 신문에 돌돌 쌓인 채로 모습을 드러냈다. 어떤 식물인지 분류하고, 채집지와 채집자 등을 기록해 표본으로 만드는 동정 작업을 하지 않은 미동정 상태인 채였다. “식물분류학자로 평생을 살며 신종 식물이나 희귀식물 신분포지를 찾은 적도 있습니다. 하지만 이국에서 우리 한반도의 고표본을 찾을 때 짜릿함에 비길 수 있을까요. 식물분류학은 국가 인구센서스와 비슷합니다. 인구센서스를 알아야 종합적인 정책을 펼 수 있듯이 한반도 식물에 대한 지식이 늘수록 우리 자연을 잘 가꾸고 활용할 길도 넓어집니다.” 그의 기쁨에는 이유가 있었다. 제국주의 시대 침략대상지였던 한반도의 식물에 대한 연구는 우리 손으로 시작되지 않았다. 러시아, 영국, 프랑스, 미국, 일본 학자들이 식물 표본을 만들고 종자를 수집했다. 이들이 구한 종자와 표본들은 그들의 나라로 갔다. 한국에도 지금 국립수목원이 위치한 경기도 포천의 임업시험장과 서울대 구 농과대학이 있던 수원고등농림에 표본이 남았지만 한국전쟁을 겪으며 소실되었다. 한반도의 과거 식물상을 보여주는 증거인 고표본들이 대부분 외국에 있게 됐다.“저도 특정 식물 연구를 위해 조사를 갈 때 주변 식물들을 함께 채집하는 경우가 많습니다. 시간이 없어 이 식물들을 표본으로 만들지 못하고 둘 때가 있습니다. 그렇게 100여년 넘게 쌓여있는 우리 고표본들을 도쿄대 박물관에서 발견했으니 얼마나 기뻤겠습니까.” 한반도의 과거 식물상을 보여주는 소중한 기록을 본 임 명예교수는 미동정 고표본의 라벨링, 동정을 자처한 뒤 같은 시기, 같은 공간, 같은 식물이 3~4쌍씩 있는 중복표본을 확보할 수 있었다. 나카이(T.Nakai)와 우치야마(T.Uchiyama)의 표본이 주를 이뤘고, 북한 지역 표본도 상당수 있었다. 온전하지 않은 형태의 식물 표본도 있었고, 라벨링 되지 않은 채 표본을 감싼 신문지에 수기로 채집지 또는 채집일만 손글씨로 써둔 표본도 부지기수였다. 채집 장소나 날짜를 추적하는 데 며칠이 걸리기도 했다. 그래도 100여년 전 식물 표본이 들려주는 이야기를 듣다보면 피곤함을 잊었다. 어떻게 보면 나카이나 우치야마가 표본 작업을 하지 않고 작업을 뒤로 미뤄 둔 표본으로 치부할 수도 있겠으나, 오랜 시간을 지켜낸 것 만으로 고표본의 가치는 오르기 마련이다. 일제시대 당시 귀하게 취급되었던 식물이든, 그저 하찮게 여기던 풀꽃이든 ‘타입캡슐’로서 후대에 주는 가치는 크게 다르지 않다는 것이다. “고표본은 시간과 공간의 기록입니다. 예를 들어 과거 서울 어느 지역 논두렁 주변에 살던 식물 고표본을 찾게 되었다고 합시다. 표본이 없었더라도 지금은 아파트로 빼곡한 서울이 예전에는 논밭이었겠거니 생각할 수 있을 것입니다. 그러나 식물 표본이 있다면 보다 정확하고 확실한 정보를 갖게 됩니다.” 북한 지역에서 채집된 표본들의 가치는 더욱 컸다. 남한 연구자들이 북한 지역 식물을 직접 연구하기는 거의 불가능하기 때문이다. 최근에는 기후온난화로 한반도 식물 서식지의 북상이 이뤄지고 있기에 과거 기후에서 북한의 자연이 어땠는지를 아는 일은 더 중요해졌다. “표본들 중에는 지금 분포 지역이 크게 변한 식물들도 있어요. 이를 통해 우리는 한반도의 생태계가 장기간 어떻게 변화했는지 이해할 수 있게 됩니다. 기후위기 시대를 사는 우리에게 생물다양성 보존은 그 어느 때보다 중요합니다. 고표본들이 우리 생태계의 과거와 현재를 잇는 가교 역할을 합니다.” 세계 식물 표본 70%가 식민지배 국가에80년 뒤 지금도 개도국 식물 다양성 위협 과거 한반도에서 채집한 식물의 학명에 나카이나 우치야마와 같은 당대 일본인들의 이름이 붙은데 분개하는 정서가 형성된 적도 있다. 그러나 국가 간 식물을 둘러싼 불평등은 한일 간 문제의 수준을 넘어선다. 지난해 대니얼 박 미국 퍼듀대 생명과학과 교수팀은 국제학술지인 「네이처 인간행동학」에 발표한 논문에서 “2차 세계대전 당시 식민지배를 받은 국가의 식물 다양성이 80여년이 지난 지금에도 큰 차이가 나타난다”고 평가했다. 세계생물다양성정보기구(GBIF) 데이터베이스에 기록된 8500만종 이상의 표본과 39개국의 식물 표본 관 92곳을 조사한 결과 식민 지배를 했던 국가가 전 세계 식물 표본의 70%를 보관 중이었다. 반면 식민 지배를 받은 국가에서는 자생종의 50%가 채 되지 않는 표본을 지니고 있었다. 제국주의 시대 이후 식민지배를 한 국가는 선진국이 되었고, 식민지배를 받은 국가는 주로 개발도상국이 되었다. 식민지배를 한 국가가 아닌데도 식물 고표본을 많이 가진 국가는 뉴질랜드가 유일하다. 종 다양성 확보, 자연자원 경영, 정원 조성과 같은 정책을 펴기 위해 식물 연구를 할 수 있도록 개도국에서 선진국의 지위로 뛰어오른 국가는 중국과 싱가포르, 한국 정도에 그친다. 다른 여러 분야에서와 마찬가지로 식물연구에서도 한국이 중간자적 위치에 있는 셈이다.일본 도쿄대 박물관에서의 체류가 끝난 뒤 임 명예교수는 한국으로 돌아와 어렵게 분류했던 식물 고표본을 국립수목원, 국립생물자원관 등 국가에 기증했다. 국가에 기증된 표본은 그 자체로 우리 생태학의 잃어버린 고리(미싱링크)를 채워 주었다. 이 과정을 마친 뒤 임 명예교수는 과학자로서 역사를 바라보는 새로운 시각을 제시했다. “식민지배는 부인할 수 없는 비극의 역사이지요. 그렇지만 어떤 민족은 그런 경험 속에서도 세상을 더 넓게 보고 기회를 찾으려는 노력을 멈추지 않습니다. 후손인 우리가 어떤 기회를 찾아내느냐에 따라 아픈 과거도 미래를 위한 소중한 자산이 될 수 있다는 것, 먼 옛날 이 땅의 식물이 가르쳐준 교훈입니다.”

1930년대 베이브 루스와 함께 미국 프로야구 양키스의 전성기를 이끈 루 게릭. 그는 1938년 근위축성측색경화증(ALS) 진단을 받고 2년 만에 사망했다. 이때부터 ALS는 루게릭병으로 불리기 시작했다. 2018년 3월 14일 사망한 영국 출신 유명 물리학자 스티븐 호킹도 ALS를 앓은 것으로 잘 알려져 있다. 보통 진단 후 5년 내 사망하지만, 호킹 박사처럼 40년 넘게 생존하는 것은 예외적인 사례다. 문제는 ALS는 대뇌, 척수 등 중추신경계의 운동신경세포만 선택적으로 파괴되기 때문에 근육이 제 기능을 발휘하지 못하고 말을 할 수 있는 근육까지도 제어할 수 없게 돼 언어기능도 상실하게 된다. 이런 상황에서 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술로 ALS 환자에게 말을 찾아주는 기술이 개발됐다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스), 매사추세츠 종합병원, 브라운대 의대 공동 연구팀은 BCI를 이용해 최대 97%의 정확도로 뇌 신호를 음성으로 변환할 수 있고, 장치를 작동시키고 불과 몇 분 만에 ALS 환자가 말을 할 수 있게 하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 이런 놀라운 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 8월 15일 자에 실렸다. 과거 스티븐 호킹 박사도 컴퓨터를 이용해 말을 하는 장치를 사용했지만, 이는 눈동자의 움직임으로 원하는 문장을 만드는 방식이어서 생각을 말로 옮기고 음성으로 옮기는 데 시간이 걸렸다. 또, 기존 음성 BCI 시스템은 자주 단어 오류가 발생해 정상적 대화가 이뤄지기는 쉽지 않다. 이에 최근 과학자들은 ALS 같은 신경학적 문제로 말을 할 수 없는 사람들의 의사소통을 돕기 위해 뇌 신호를 텍스트로 바꾸고 음성으로 전환하는 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 ALS 환자인 45세 남성 케이시 해럴을 대상으로 ‘브레인게이트’로 이름 붙여진 BCI 임상시험을 했다. 해럴은 사지 마비와 함께 언어 장애까지 겪고 있는 ALS 환자다. 연구팀은 해럴에게 언어 관련 뇌 영역인 왼쪽 중심앞이랑(left precentral gyrus)에 네 개의 마이크로 전극을 삽입했다. 이 전극은 256개의 피질 전극에서 보내오는 뇌 신호를 기록하도록 설계됐다. 이를 통해 뇌 활동 패턴을 음절이나 음성 발화 단위인 음소로 바꾼 다음 단어로 변환하는 것이다. 연구팀은 ALS 진단을 받기 전 해럴의 음성 녹음 기록을 사용해 인공지능을 훈련해 컴퓨터에서 나오는 음성이 그의 목소리와 비슷하게 만들었다.그 결과, 첫 훈련 단계에서는 장치 활성화 30분 만에 99.6%의 정확도로 50단어 어휘를 음성으로 전환하는 데 성공했다. 1.4시간을 추가로 훈련한 다음에는 해럴이 구사할 수 있는 잠재적 어휘의 규모가 12만 5000단어로 늘어났고, 이를 90.2%의 정확도로 재생할 수 있었다. 지속적 업데이트를 통해 이번에 개발한 BCI는 97.5%의 정확도로 끌어올릴 수 있었다. 연구팀에 따르면 32주간 84회의 임상 시험을 통해 해럴은 248시간 동안 대면 대화와 영상 통화에서 음성 BCI를 이용해 정확하게 자기 목소리로 의사소통하는 데 성공했다. 연구를 이끈 데이비드 마이클 브랜드먼 교수(기능성 신경외과)는 “이번 BCI 기술은 지금까지 알려진 가장 정확한 언어 신경 장치로 ALS를 비롯해 마비 환자가 다른 사람과 의사소통할 수 있도록 돕는다”라며 “기존 장치들과 달리 반응 속도도 빠르고 가장 뛰어난 점은 기계음이 아니라 환자 자기의 목소리로 말을 할 수 있다는 것”이라고 말했다.

지난해 전남에서 유일하게 글로컬대학으로 선정된 국립순천대학교가 글로컬대학 체제 전환을 촉진할 맞춤형 인센티브·장학 제도를 마련해 눈길을 끌고 있다. 14일 순천대에 따르면 특화 분야 지산학캠퍼스 시범운영을 앞두고, 대학 교육 혁신과 우수 인재 양성을 촉진하는 대학 구성원 맞춤형 ‘참여 혁신 인센티브 및 장학금’ 제도를 운영한다. 지산학캠퍼스 1단계 시범운영은 다음달인 2024학년도 2학기부터 시작된다. 현장 실무형 인재 양성을 목표로 1단계 지산학캠퍼스는 실무실습 위주의 ‘협동수업’ 형태로 운영한다. 국립순천대는 구성원의 적극적인 참여를 유도하기 위해 다양한 지원 방안을 마련했다. 우선 캠퍼스별·수강 인원별로 협동수업 교과목 운영비를 최대 300만원까지 지원하고, 협동수업 참여 학생들에게는 교통비 등으로 활용할 수 있는 ‘생활보조비 장학금(학생 1인당 20만원)’을 지급한다. 특히 글로컬대학 사업이 본격 궤도에 오르는 2025년부터 참여 학생을 대상으로 혁신 인센티브를 연간 10억원 이상 확대할 계획이다. 세부적으로는 글로컬 특화분야 우수 인재 유치를 위해 입학성적 우수 신입생 30명에게 등록금 및 생활 보조비인 ‘글로컬 우수인재 양성 장학금’ 600만원을 지원한다. 지역 정주 청년인구를 늘리고자 입학 후 지산학캠퍼스 설치 지역(순천, 광양, 고흥)에 6개월 이상 거주한 재학생 100명에게 생활 보조비 장학금인 ‘글로컬 정주지원 장학금’을 각 100만원씩 지급한다. 국제 경쟁력을 갖춘 글로컬 미래 연구자를 육성하기 위한 지원책도 마련했다. 특화분야와 관련해 재학생 100명을 선발해 교류 대학 방문 등 ‘선진 해외 탐방’을 추진하고, 1인당 500만원을 지원한다. 대학원 활성화를 위해 SCOPUS 또는 SCI급 학술지에 저자(교신저자·주저자·공저자)로 논문을 게재한 학생에게는 1편당 최대 200만원의 ‘대학원생 연구 장학금’을 수여할 예정이다. 이병운 총장은 “글로컬대학사업 성공의 열쇠는 구성원들의 적극적인 참여 유도와 교육에 대한 적절한 정책적 지원이 중요하다”며 “글로컬 혁신을 통해 우리 대학이 ‘누구나 다니고 싶은 대학’으로 거듭날 수 있도록 최선을 다하겠다”고 강조했다.

많은 사람이 무더위를 피해 바다로, 계곡으로 떠난다. 울창한 숲이 있는 산 역시 피서지로 인기를 끈다. 요즘처럼 푹푹 찌는 더위에도 나무들이 터널을 이루고 있는 도심 공원이나 오래된 아파트 단지 입구에 들어서면 시원한 느낌이 드는 것만 봐도 숲이 피서지로 인기인 이유를 알 수 있다. 더군다나 요즘 같은 온난화 시대에 숲의 중요성은 날로 커지고 있다. 영국 버밍엄대, 스완지대, 뱅거대, 브리스톨대, 옥스퍼드대, 엑서터대, 랭커스터대와 미국 오크리지 국립연구소, 호주 웨스턴 시드니대, 파키스탄 아자드 자무 여자대 공동 연구팀은 베어 쓸 수 있을 만큼 충분히 성장한 나무들로 구성된 성림지(成林地)가 기후변화 대응에 중요한 역할을 한다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 기후과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 12일자에 실렸다. 연구팀은 수령 180년 이상, 평균 높이 26m인 참나무들이 모여 있는 영국 중부의 숲에서 실시한 ‘장기 자유 공기 이산화탄소 농도 증가’(FACE) 실험 데이터를 정밀 분석했다. 연구팀은 30m 단위의 격자로 6개 구역을 나눈 뒤 이산화탄소가 높은 환경에 노출시킨 세 곳과 나머지 다른 세 곳의 탄소 흡수 능력 및 목재 생산 능력을 비교했다. 그 결과 오래된 나무들도 대기 중 이산화탄소가 늘어남에 따라 목질 바이오매스 생산을 증가시키며 이산화탄소를 배출하는 잎이나 미세 뿌리 같은 부분은 발달하지 않는 것으로 확인됐다. 이는 기존 연구 결과들과는 달리 성림지가 대기 중 이산화탄소를 포집해 가두는 역할을 하는 동시에 목재 생산량 증가에도 도움이 된다는 의미다. 보통 숲 1㏊당 탄소 저장량은 런던에서 뉴욕까지(5569㎞) 편도 비행하는 여객기가 배출하는 이산화탄소 1% 정도로 알려졌다. 그런데 성림지는 ㏊당 연간 흡수 탄소량이 이보다 10배 크다고 연구팀은 설명했다. 그런가 하면 영국, 호주, 네덜란드, 인도, 미국, 벨기에 6개국 11개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 숲을 복원하는 것이 인간에게 이익을 줄 뿐만 아니라 생물 다양성을 증진하고 기후변화에도 대응할 수 있는 ‘1석3조’의 효과를 가진다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 13일자에 발표했다. 연구팀은 기후 위기에서 파생되는 극단적 기상 현상, 생물 다양성 변화가 인간 웰빙에 미치는 영향까지 고려하는 ‘인간에 대한 자연의 기여’(NCP)라는 종합 분석 틀로 숲 복원을 인간과 자연 모두에 도움을 주는 전체론적 측면에서 살펴봤다. 그 결과 통합 숲 복원 계획은 평균적으로 기후변화 완화도를 83.3%, 생물 다양성 가치를 89.9%, 사회경제적 이익을 93.9% 높이는 것으로 나타났다. 트리샤 고팔라크리슈나 영국 엑서터대 박사(지리학)는 “생태계 복원 계획을 세울 때 어느 하나의 목적에만 초점을 맞추지 말고 종합적으로 봐야 한다는 사실을 이번 연구가 알려 준다”고 말했다.

단국대병원(병원장 김재일)은 재활의학과 현정근 교수가 서울대학교 강승균 교수, 유니스트 김주영 교수 연구팀과 함께 개발한 ‘생분해성 전자 텐트 기술’이 국제 저명학술지인 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’ 최신호에 게재됐다고 13일 밝혔다. 이 기술은 주삿바늘을 통해 전자 텐트를 최소 침습적으로 삽입하여 뇌 질환을 진단할 수 있는 새로운 방법으로 소개됐다. 기존에 뇌전증을 진단하기 위해서는 두개골을 넓게 제거하고 전극을 삽입했다 이에 따라 뇌출혈·뇌감염·뇌척수액 누출 등 부작용이 발생하거나 수술 후 신경성 고혈압 등의 합병증이 우려되기도 했다. 이번 연구진이 개발한 ‘생분해성 전자 텐트’는 이러한 위험을 최소화하고 비침습적으로 뇌질환을 진단하는 방법을 제공한다. 이 기술은 뇌전증 외에도 뇌졸중, 뇌수두증과 같은 뇌질환의 진단에도 사용이 가능할 전망이다. 파킨슨병과 같은 운동기능 이상을 유발하는 뇌질환의 치료에도 활용될 수 있다. 현정근 교수는 “전자 텐트는 생분해성 형상기억 고분자와 초박막형 생분해 무기질 전자 소자를 사용해 두개골과 뇌 사이의 5㎜의 좁은 공간을 통과하고도 넓고 고르게 펼쳐질 수 있다”고 설명했다.

이론상으로 수소를 태우면 산소와 만나 물만 배출되는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 수소를 연료로 이용해 전기 에너지를 생성하는 수소연료전지 연구가 활발하다. 물을 전기 분해해 수소를 추출하는 것은 비용은 물론 수송도 쉽지 않기 때문에, 암모니아를 이용해 수소를 운반하고 추출하기 위한 다양한 시도가 이뤄지고 있다. 미국 라이스대 화학·생체분자 공학과, 재료과학·나노 공학과, 화학과 공동 연구팀은 질산염이 포함된 폐수를 암모니아와 정제된 물로 변환할 수 있는 방법을 개발했다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 촉매’ 8월 13일 자에 실렸다. 암모니아는 전 세계에서 가장 많이 생산되는 화학 물질 중 하나다. 비료 같은 물질 때문에 암모니아의 전 세계 연간 소비량은 1억 8000만t에 이른다. 암모니아 생산 과정은 매년 전 세계 이산화탄소 배출량의 1.4%를 차지한다. 이 과정에서 높은 온도와 압력이 사용되고 수소가 원료로 광범위하게 사용되기 때문에 연간 전 세계의 에너지 소비량 2%를 차지한다. 게다가 농업과 산업에 사용된 뒤 배출되는 폐 물질이 하천으로 흘러들면서 수자원은 질산염 유출로 오염될 수 있다. 기존 전기화학 장치는 암모니아가 혼합된 용액을 생성하고, 이 용액은 높은 농도의 전해질을 포함하고 있어야 하며, 다시 분리하는 과정이 있어야 하므로 복잡하다. 연구팀은 폐수를 암모니아와 정화된 물로 분리해 낼 수 있는 전기화학 장치를 만들었다. 질산염 폐수가 장치에 들어가면 다공성 고체 전해질 층을 지나면서 물과 암모니아 가스로 분리된다. 이 과정에서 질산염은 제거되고 추가 정화 단계 없이 암모니아 가스가 만들어지는 것이다. 특히 일반적인 산업 폐수에서 발견되는 질산염 농도서도 문제없이 정화된 물과 암모니아 가스로 분해하는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 왕하오텐 라이스대 교수(재료과학)는 “이번에 개발한 장치는 암모니아 생산은 물론 폐수 처리도 효과적으로 할 수 있다”라면서 “실험실 기반의 연구 결과인 만큼 실제 환경에서 적용 가능한지 추가 연구가 필요하다”라고 말했다.

많은 사람이 건강을 위해 운동과 함께 식단을 바꾸는 경우가 많다. 과일과 채소 중심의 식단이 건강에 도움이 된다는 것은 알지만, 평소 즐겨 먹지 않는 사람은 식단을 바꾸기란 쉽지 않다. 이런 상황에서 미국 대형 병원 체인인 베일러 스콧앤화이트 헬스, 텍사스A&M 의대, 터프츠대 의대, 텍사스 기술대 보건과학센터 외과학과, 텍사스 오스틴대 의대 공중보건학과 공동 연구팀은 과일과 채소가 풍부한 식단이 혈압을 낮추고 심혈관 질환의 위험을 줄이며 신장 건강을 개선할 수 있다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘미국 의학 저널’(The American Journal of Medicine) 8월 6일 자에 실렸다. 과일과 채소가 풍부한 식단은 혈압을 낮추고 심혈관 질환의 위험을 줄이며 신장 건강을 개선하는 데 이바지할 수 있다는 점이 여러 연구에서 밝혀졌다. 고혈압 치료에 대한 여러 노력에도 불구하고, 고혈압과 관련된 만성 신상 질환과 심혈관 질환으로 인한 사망률은 늘고 있다. 또 동물 연구 결과 산을 생성하는 식단이 신장에 특히 해롭다는 것은 알려진 만큼 과일과 채소가 풍부한 식단은 신장 건강에 긍정적 영향을 미친다는 것이 알려졌다. 이에 따라 과일과 채소가 풍부한 식단이 고혈압의 1차 치료로 권장되지만, 실제로는 적용되지 않는 경우가 많다. 이에 연구팀은 고혈압이 있지만 당뇨병이 없는 153명을 대상으로 세 그룹으로 나눠 분석했다. 첫 그룹은 과일과 채소를 추가로 섭취하고, 두 번째 그룹은 일반 식단에 탄산수소 나트륨(NaHCO3)을 복용하도록 하고, 세 번째 그룹은 표준 의학 치료를 했다. 그 결과, 과일과 채소는 신장 건강을 개선하고 혈압을 낮추는 데 효과적이었으며, 탄산수소 나트륨은 신장 건강에는 도움이 됐지만 혈압 감소에는 영향을 미치지 않았다. 특히 과일과 채소를 추가로 섭취하는 것은 혈압을 낮추고 심장병 위험을 낮추며, 신장 건강까지 개선해 약물 치료를 하는 것과 비슷한 효과를 나타내는 것으로 확인됐다. 도널드 웨슨 텍사스A&M 의대 교수는 “고혈압 치료의 기본은 과일과 채소를 중심으로 식단을 구성하는 것”이라며 “고혈압 초기 단계라면 과일과 채소를 통한 식이요법을 적용하고, 필요할 경우 약물을 추가하는 것이 훨씬 도움이 될 것으로 본다”라고 말했다.

전동킥보드로 대표되는 개인형 이동장치(PM) 교통사고의 34%는 무면허 운전자가 일으키며, 무면허 사고를 낸 운전자 중 67％가 20세 미만인 것으로 나타났다. 10일 도로교통공단 교통과학연구원이 발간한 학술지 ‘교통안전연구’에는 이러한 내용이 담긴 ‘개인형 이동장치 교통안전 확보를 위한 정책방향 연구’ 논문이 올라왔다. 연구팀은 공단 교통사고분석시스템(TAAS)을 활용해 지난 2017년부터 2022년까지 6년간 발생한 PM 사고 관련 5900여건의 데이터를 수집해 이 중 사고자 연령대가 확인된 5860건을 분석했다. 그 결과 사고를 일으킨 운전자는 20세 미만이 32.4％로 가장 많았으며 20대 32.1％, 30대 14.7％ 순이었다. 60대 이상은 5.5％에 그쳤다. PM은 원동기장치자전거(16세 이상 취득 가능) 이상의 면허가 있어야 운전할 수 있지만 사고의 34.6％(2027건)는 면허를 취득하지 않은 이들에 의해 발생한 것으로 나타났다. 무면허 사고를 일으킨 운전자는 20세 미만이 67.6％, 20대가 18.6％에 달했다. 이에 연구팀은 “20대 이하를 대상으로 운전면허 취득을 유도해 제도권 내에서 적극적으로 운전자 관리를 할 필요가 있다”고 제언했다. 아울러 연구팀이 최근 1년간 PM 이용 경험이 있는 20세 이상 운전자 100명을 대상으로 한 설문 결과 이용규칙에 대한 인지율과 준수율에는 상당한 차이가 있는 것으로 확인됐다. 이용규칙별 인지율을 살펴보면 PM 허용도로에 대해 알고 있는 경우가 63％, 안전모를 착용해야 하는 것과 승차 정원 제한에 대해 알고 있는 경우는 각각 97.0％, 92.0％였다. 음주운전 금지에 대해선 100.0％, 전조등 등 등화장치 의무화는 54.0％가 알고 있었다. 그러나 준수율은 대부분 인지율에 못 미쳤다. 허용도로를 지키고 안전모를 착용한 채 운전하는 경우는 각각 26.0％였고 승차 정원과 음주운전 금지 규칙을 준수하는 비율은 각각 77.0％, 82.0％였다. 연구팀은 “10대와 20대 PM 운전자를 중심으로 교통안전교육을 적극적으로 시행해야 한다”며 “단속 강화를 통해 음주운전, 동승자 탑승 등 PM 운전자의 법규 위반도 적극적으로 관리해야 한다”고 강조했다.

“친구 따라 강남 간다”는 옛말은 자기는 할 마음이 없었지만, 주변 사람의 모습을 보고 따라 한다는 의미다. 그런 차원에서 학창 시절 항상 부모님들은 “친구 잘 사귀어라”라고 충고하기도 한다. 속담이고, 부모님들의 잔소리로만 보이는 이런 말들이 실제로 과학적 근거가 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 럿거스대 의대, 버지니아 정신과학 연구소, 버지니아 커먼웰스대(VCU), 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 청소년 시절 또래의 ‘사회적 유전자 효과’(social genetic effects) 또는 ‘간접 유전자 효과’가 성인이 됐을 때까지 영향을 미친다고 11일 밝혔다. 청소년 또래 집단의 유전적 구성에 따라 개인의 약물, 음주 및 흡연 사용 장애, 우울증, 불안 등 장기적 위험에 영향을 미친다는 것이다. 이번 연구 결과는 ‘사회적 파트너의 유전형이 다른 사람의 관찰 가능한 특성에 미치는 영향’이라는 주제로 의학 분야 국제 학술지 ‘미국 정신과학 저널’ 8월 7일 자에 실렸다. 사회 유전체학(Socio-genomics)은 한 사람의 유전형이 다른 사람의 관찰 가능한 특성에 미치는 영향을 연구하는 분야로 유전체학계에서 주목받고 있는 분야다. 연구팀은 1980~1998년에 스웨덴에서 출생한 150만명 이상의 익명화된 데이터베이스를 바탕으로 또래의 유전적 구성이 신체적, 정신적 건강에 어떤 영향을 미치는지 분석을 시도했다. 연구팀은 이를 이용해 우선 거주지와 학교별로 분류하고, 성인이 된 뒤 약물 사용 경험과 정신 건강 장애 여부를 기록한 병원, 약국의 처방전 같은 법적 문서를 사용해 비교했다. 또래의 유전적 소인은 가족력을 기반으로 한 개인의 유전적 위험을 평가한 ‘가족 유전 위험 점수’로 평가했다. 그 결과, 개인의 유전적 소인과 가족의 사회 경제적 요인을 통제했음에도 불구하고 또래의 유전적 소인이 개인의 정신 건강에 뚜렷한 영향을 미친다는 사실을 발견했다. 이 같은 영향은 16~19세의 고등학교 동급생 친구들 사이에서 뚜렷하게 나타났다. 이들에게서는 우울증, 불안 장애보다 약물이나 알코올 사용 장애에서 특히 더 큰 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 이 같은 또래 효과는 학교 졸업 후에도 최소한 10년 이상 지속되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 제시카 살바토레 럿거스대 의대 교수(정신과학)는 “또래 친구의 신경 정신과적 문제나 약물 사용 장애와 관련한 유전적 요인은 같은 문제를 유발할 위험과 밀접한 관련이 있음을 이번 연구에서 알 수 있다”며 “사회적 유전자 효과의 영향력이 상당히 길게 간다는 것을 알 수 있다”라고 말했다. 살바토레 교수는 “청소년들의 정신건강 문제 해법은 개인적 측면에서 접근하는 것보다 네트워크 또는 사회적 차원에서 접근하는 것이 필요하다”고 조언했다.

1990년대 초~2000년대 중반에 ‘모차르트 효과’, ‘바로크 효과’가 학부모들 사이에서 유행했다. 모차르트 음악이나 바로크 음악을 들으면 뇌 활동이 활발해져 학습능률과 성적을 높일 수 있다는 주장 때문이었다. 사실 클래식 음악이 마음을 안정시키고 집중력을 높이는 데 도움을 주지만, 지능이나 성적 향상에 정말 도움을 주는지 여전히 논란이 있다. 이런 상황에서 중국 상하이 교통대 의대, 푸단대 신경·지능공학 연구센터, 영국 케임브리지대 부설 애든브룩스 병원 공동 연구팀은 클래식 음악이 개인의 기분에 영향을 미칠 수 있으며 뇌에 긍정적 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’ 8월 10일 자에 실렸다. 바흐, 베토벤, 모차르트 같은 작곡가들이 만든 음악이 개인의 기분에 영향을 미칠 수 있다는 것은 익히 알려져 있다. 연구팀은 심부 뇌 자극을 위한 전극 이식 수술을 받은 18~65세의 치료 저항성 우울증 환자 13명을 대상으로 음악을 들려주면서 뇌파를 측정하고 뇌신경 활동을 촬영했다. 뇌 전극은 전두엽의 영역인 분계선조침대핵(BNST)과 그 핵심 부위인 측좌핵(NAc)를 연결하는 부위에 이식됐다. 연구팀은 환자를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 일반 음악, 다른 쪽은 클래식 음악을 들려줬다. 연구팀은 친숙한 음악을 들었을 때 발생할 수 있는 간섭 효과를 막기 위해, 일반 음악이나 클래식 음악 모두 잘 알려지지 않은 곡들을 골랐다. 연구 결과, 클래식 음악을 들은 집단이 일반 음악을 들은 그룹보다 더 뚜렷한 신경 동기화를 보였으며, 항우울 효과도 더 큰 것으로 확인됐다. 음악이 감각 정보를 처리하는 청각 피질과 감정 정보를 처리하는 보상 회로 간 신경 진동을 동기화해 항우울 효과를 만든다고 연구팀은 설명했다. BNST-NAc 회로는 ‘확장된 편도체’ 일부로 감정 정보 처리의 중심 구조인 편도체 간의 밀접한 관계를 맺고 있다. 음악이 청각 동기화를 통해 피질-BNST-NAc 회로의 신경 진동을 일치시킨다는 것이다. 연구를 이끈 발레리 분 영국 케임브리지대 교수(신경정신과학)는 “이번 연구를 바탕으로 스마트폰 애플리케이션이나 웨어러블 장치를 이용한 음악 치료법을 개발할 수 있을 것”이라며 “이런 기술은 감정을 관리하고 일상생활에서 신경정신과적 증상을 개선하기 위한 편리하고 효과적인 도구가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

19세기 말 전구가 발명된 이후 전 세계 도시의 밤은 불야성을 이루고 있다. 인공조명이 만든 도시의 밤 풍경은 아름답고, 인간의 활동 시간을 획기적으로 늘렸지만, 인간은 물론 생태계에도 심각한 문제를 일으키고 있다. 그런데, 중국 생태환경과학 연구센터 도시·지역 생태학 연구실, 베이징 중국과학원대 공동 연구팀은 야간 인공조명이 가로수의 잎들을 두껍고 단단하게 만들어 곤충이 먹을 수 없게 한다고 9일 밝혔다. 곤충의 먹잇감이 줄면서 먹이 사슬을 붕괴시키고 도시 생물다양성에 해를 끼칠 가능성이 커진다는 것이다. 이 연구 결과는 생물학 분야 국제 학술지 ‘최신 식물 과학’(Frontiers in Plant Science) 8월 5일 자에 실렸다. 전 세계 대부분의 사람은 매일 밤 빛 공해에 시달리고 있다. 인공조명은 밤의 밝기를 거의 10% 이상 증가시킨 것으로 알려져 있다. 식물은 먹이 사슬의 최말단에 있으며, 다른 식물과 동물과의 상호작용에 영향을 미치기 때문에, 인공조명에 의해 발생하는 식물의 변화는 생태계 전체에 영향을 미칠 수 있다. 연구팀은 인공조명에 노출된 식물들이 성장보다는 방어에 집중하게 돼 잎을 단단하게 만들과 더 많은 화합물을 생성할 것이라고 예상하고, 일본 팽나무와 녹색 물푸레나무 두 종의 가로수의 변화를 관찰했다. 두 종의 가로수는 비슷하기는 하지만, 일본 팽나무의 잎은 더 작고 부드러워 초식동물이나 곤충들이 선호한다. 연구팀은 밤새 조명이 커진 주요 도로 30곳을 정해, 인공조명에 노출된 수준을 측정하기 위해 각 장소의 조도를 측정했다. 30곳에서 약 5500개의 잎을 수집하고, 곤충의 초식 피해와 크기, 잎의 단단함, 수분 함량, 영양소, 화학 방어 수준과 같은 특성을 분석했다. 일반적으로 잎이 크면 자원이 성장에 할당됐고, 잎 조직이 단단하고 두꺼우며 타닌 같은 물질이 많은 경우는 방어에 자원을 더 많이 할당했음을 보여주는 척도다. 또 수분과 영양분이 높을 경우는 초식동물이나 곤충을 유혹하기 좋다. 분석 결과, 인공조명이 오래, 강하게 비춰질 경우 잎은 더 단단했고, 잎이 단단할수록 곤충이 접근하지 않은 것으로 조사됐다. 빛이 강할수록 초식 피해의 흔적이 없는 경우가 많았다. 일본 팽나무의 경우 인공조명에 많이 노출될수록 인산 같은 영양소 수준이 낮았고, 잎에 영양소가 풍부할수록 초식 피해가 더 많이 발생했다. 녹색 물푸레나무는 일본 팽나무보다 인공조명의 영향을 덜 받았고, 질소 수준이 높고 잎이 작아 초식 피해가 더 컸다. 연구를 이끈 장 슈앙 중국 생태환경과학 연구센터 교수는 “곤충 피해가 없다는 것이 사람에게는 안도감을 줄 수 있지만, 곤충이나 생태계에는 그렇지 않다”라며 “초식 피해가 감소하면 생태계에서는 연쇄 반응이 발생해 초식 곤충 개체수가 줄고, 포식 곤충, 곤충을 먹는 조류 등의 개체수가 줄어 생태계를 붕괴시킬 수 있다”라고 말했다.

도시경제학 분야 스타 학자로 알려진 미국 하버드대 에드워드 글레이저 교수는 ‘도시의 승리’, ‘도시의 생존’이라는 책을 통해 도시의 발전은 가로막기 쉽지 않고, 지속 가능성의 잠재력이 있으며, 사람들과 부대끼며 인간적 연결성에 대한 애정을 가질 수 있는 행복의 장소라고 주장한다. 도시가 지속 발전 가능성을 갖고 있으며 행복의 장소라고 하더라도 모두 똑같은 방식으로 성장할 수는 없다. 지역에 맞춘 성장 프로그램을 만들기 위해서는 도시의 성장 방식을 정확히 파악할 필요가 있다. 이에 미국 뉴햄프셔대 지구·해양·우주 연구소, 예일대 환경학부, 독일 항공우주센터(DLR) 지구 관측센터, 슈투트가르트 응용 과학대 측량·컴퓨터과학·수학부 공동 연구팀은 1990년대 이후 30년에 걸친 전 세계의 위성 데이터를 기반으로 분석한 결과, 도시들이 수평적이 아니라 수직적으로 확장됐을 가능성이 있다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 건축·토목 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 도시학’ 8월 6일 자에 실렸다. 오늘날 대부분의 도시는 밀집한 건축 환경으로 특징지어진다. 도시는 외부로 확장하는 방식으로 토지를 늘려 횡으로 성장하거나, 위로 확장해 성장할 수 있다. 이런 변화 방식에 따라 주민들의 생활 방식, 이동 방식, 환경에 미치는 영향이 달라진다. 도시는 크고 다양하며 끊임없이 변화하기 때문에 도시 확장의 경향성을 파악하는 것은 무엇보다 중요하다. 연구팀은 최근 도시 성장의 변화를 특징짓기 위해 1990년대부터 2010년대까지 약 30년 동안 전 세계 1550개 이상의 도시에서 위성 데이터를 분석했다. 연구팀은 특히 두 가지 유형의 위성 데이터를 결합해 조사했다. 하나는 우주에서 도시의 발자국을 2차원으로 매핑하는 데이터이고, 다른 하나는 마이크로파 반사를 이용해 그 발자국을 3차원으로 특성화하는 자료다. 분석 결과, 지난 30년 동안 도시들은 경제 발전에 따라 뚜렷한 단계로 성장했으며, 건축 환경의 변화를 보였다. 1990년대 이후 빠르게 발전하는 지역에서는 도시가 횡 방향으로 성장하기보다는 위로 성장하는 방식을 보이는 것으로 나타났다. 그러나, 중국, 동남아와 아프리카 지역에서는 2010년대 이후 도시가 위쪽으로 고층화되는 한편 횡으로 동시에 확장된 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 스티브 프롤킹 뉴햄프셔대 명예교수는 “도시의 발전 양상과 변화는 지역에 따라 다르게 나타난다는 것을 알 수 있다”며 “이번 연구 결과는 도시화의 경향성을 이해하고, 새로운 도시 개발 프로젝트를 구성할 때 도움이 될 것”이라고 말했다.