수도권 광역급행철도(GTX)-A 수서~동탄 구간 개통 뒤 평일 열차 이용 승객은 하루 평균 8000명 수준으로 애초 국토교통부 예상치의 3분의 1 수준에 그친 것으로 나타났다. 아직 개통 초기여서 이용객들이 교통수단을 바꾸는 데 시간이 필요하다는 분석과 수요가 가장 많은 동탄역의 대중교통 접근성이 떨어져 당분간 수요를 끌어올리기 어려울 것이라는 전망도 나온다. 4일 국토부에 따르면 GTX-A 승객은 지난 1일 8028명, 지난 2일 7969명으로, 하루 평균 7999명이었다. 이는 국토부가 예상한 평일 기준 하루 수요 2만 1523명의 37.2% 수준이다. 국토부는 GTX-A의 초기 수요가 예상치에 미치지 못하는 것은 승객들이 새로운 교통수단으로 이용 패턴을 바꾸는 ‘램프업 기간’이 충분히 지나지 않았기 때문이라고 설명했다. GTX-A 주요 역사 중 한 곳인 용인 구성역은 오는 6월에 개통된다. 통상 1년가량인 수도권의 램프업 기간이 지나고 서울역과 삼성역까지 추가 개통하면 자연스럽게 GTX로 수요가 몰릴 것이라는 게 국토부의 예측이다. 아직 초기 이용객 수요를 파악하기는 이르지만 GTX 주요 역의 접근성이 떨어져 실제 이용률이 높지 않을 것이라는 예측은 곳곳에서 나왔다. 게다가 SRT와 노선이 겹치고 배차 시간도 길어서 당장 이용객들이 출퇴근 경로를 바꾸는 데는 한계가 있을 것이라는 지적도 있었다. 특히 이용객 수요가 가장 많을 것으로 예상된 동탄역은 동탄신도시 안에서도 접근성이 떨어져 오래전부터 시민들이 민원이 제기됐었다. 현재 동탄역 연계 교통수단으로 동탄도시철도 트램(노면전차)이 추진 중이지만 빨라도 오는 2027년 12월에야 개통된다. 동탄에서 강남으로 출근하는 직장인 김모(31)씨는 “일단 동탄역까지 가는 데만 30분은 걸리고, GTX 정거장까지 가는 데도 적지 않은 시간이 소요돼 차라리 집 앞에서 직장까지 한 번에 가는 광역버스를 타는 편이 시간과 비용 면에서 낫다”고 말했다. 전문가들은 GTX-A 초기 수요를 끌어올리려면 동탄역, 성남역, 수서역의 접근성부터 개선해야 한다고 지적했다. 한우진 교통평론가는 한국교통연구원 학술지 ‘교통’ 기고문에서 “성남역에서는 인접 역인 판교역과 이매역으로의 환승을 위한 왕복 열차를 추가로 투입하고 수서역에서는 삼성역까지 전용 셔틀을 운영할 필요가 있다”고 주장했다. 유정훈 아주대 교통시스템공학과 교수는 “선진국에서는 통근자가 집에서 가장 가까운 역까지 자동차로 운전하고, 철도로 갈아타는 ‘파크 앤드 라이드’ 시스템이 잘 갖춰져 있다”며 “동탄역 등에 관련 시설을 확충해 역세권을 넓히는 효과를 내야 한다”고 말했다.

한국광고학회는 최세정 고려대학교 미디어학부 교수가 제29대 학회장으로 취임한다고 3일 밝혔다. 최 신임 회장은 미국 미시건주립대에서 매스미디어(광고) 박사학위를 받았으며, 텍사스-오스틴 대학교 교수, 한국미디어경영학회 회장, 한국광고홍보학보 편집위원장 등을 역임했다. 취임식은 오는 6일 고려대 SK미래관에서 열리는 한국광고학회 춘계정기학술대회에서 진행된다. 최 신임 회장의 임기는 1년으로 내년 4월까지다. 1989년 창립된 한국광고학회는 1200여명의 학자와 전문가들로 구성된 광고계 최고 권위의 학회로, KCI 등재 학술지인 광고학연구를 발간하고 있다. 광고 분야 국내 최초이자 대표적인 학술단체로서 한국광고학회는 관련 연구와 현안 논의를 통해 광고학과 광고산업의 발전을 이끌고 전문지식을 보급하며 사회문제 해결에 나서는 등 공익에 기여하고 있다.

가전제품과 건축자재, 가구 등에 쓰이던 난연제가 암 발생 위험을 4배가량 높인다는 중국 연구진의 연구 결과가 나왔다. 중국 안후이성(省)에 있는 중국과학기술대학교 연구진은 잔류성유기오염물질인 폴리브롬화디페닐에테르(이하 PBDE)의 인체 노출 수준 위해성을 분석했다. 난연제에 속하는 PBDE는 불이 붙었을 때 타는 속도를 지연시키거나 불이 잘 붙지 않도록 하기 위해 사용되는 물질이다. 해당 물질은 1970년대부터 다양한 소비재에 사용돼 왔지만, 내분비교란 특성이 있는 오염물질로 분류돼 왔다. 2004년부터는 잔류성 유기오염물질의 제조와 사용을 금지하는 스톡홀름협약을 통해 사용이 금지됐다. 그러나 중국 연구진은 일부 지역에서 여전히 PBDE의 생산과 사용이 계속되고 있으며, PBDE 노출이 장기적으로 건강에 미치는 영향, 특히 사망률과의 연관성을 조사하는 코호트 연구(전향적 추적 조사)를 위해 미국 국민건강영양조사(NHANES)의 데이터를 활용했다. 연구진은 2003~2004년 미국 국민건강영양조사 데이터와 2019년 말까지의 사망률 정보에 PBDE 측정 및 사망 데이터가 있는 20세 이상 1100명(평균연령 42.9세)을 대상으로 PBDE와 모든 원인 및 특정 원인에 의한 사망률 간 관계를 분석했다. 총 1만 6162인년(1인년=1명을 1년간 관찰한 값)의 관찰 기간에 사망한 사람은 총 199명이었다. 이중 심혈관 질환(CVD)으로 인한 사망자는 64명, 암으로 인한 사망자는 52명 등이었다. 또 데이터를 분석한 결과 더 젊고, 남성이며, 식생활의 질이 낮은 사람일수록 혈중 PBDE 수치가 높았고, 이로 인한 사망 위험도 높아졌다. 이 밖에도 PBDE 혈중 농도에 따라 3개 그룹으로 나누어 사망률을 분석한 결과에서는 PBDE 수치가 높은 3분위 그룹은 암으로 사망할 위험이 PBDE 수치가 낮은 3분위 그룹보다 4.09배 높았다. 다만 PBDE 노출과 모든 원인에 의한 사망 위험 및 심혈관 질환 사망 위험 사이에는 유의미한 연관성이 관찰되지 않았다. 연구진은 “이번 연구는 미국에서 일반 성인의 사망 원인별 위험과 PBDE 노출의 연관성을 조사한 첫 번째 사례”라면서 “PBDE 노출과 성인 암 사망률 간 연관성은 인구통계, 사회경제적 지위, 식습관 및 생활 습관 요인, 체질량지수(BMI) 등 영향을 배제한 후에도 유의미하게 관찰됐다”고 전했다. PBDE, 어디에 사용돼 왔나 PBDE는 난연제로서 다양한 제품 제조에 활용돼 왔으며, 과거에는 특히 스마트폰 제조시에도 해당 물질을 사용했었다. 그러나 PBDE의 위험성이 강조된 후부터 이를 사용하는 업체가 줄어들기 시작했다. 삼성전자는 2012년 갤럭시S3를 출시할 당시 RoHS 인증을 받기도 했다. RoHS(Restriction of the use of Hazardous Substances in EEE)는 생태 환경 보존을 위해 유럽연합(EU)에서 최초로 도입한 사용제한 지침으로, 납, 수은, 카드뮴, 크롬 등 중금속 4종과 폴리브롬화바이페닐(PBB), PBDE 등 난연제 2종 등 총 6가지 유해물질을 전기‧전자 제품 내에 사용하지 못하도록 하는 내용을 담고 있다. 애플 비슷한 시기 자사 제품인 아이폰에 PBDE를 사용하지 않는다고 밝힌 바 있다.일부 국가에서는 PBDE의 사용을 전면 금지하는 등 우려가 크지만, 국제암연구소(IARC)와 미국환경보호청(EPA) 등은 인체 발암성에 대한 증거가 불충분하다며 발암물질로 분류하지 않고 있는 실정이다. 미국 내에서도 주(州)에 따라 각기 다른 PBDE 금지법을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 현재는 PBDE 사용을 금지하는 국가가 많지만, 이미 수십년 동안 이를 이용해 막대한 양의 제품이 생산돼 여전히 건강을 위협하고 있다. 특히 이 물질은 전자제품 안에서 온도가 높아질 경우 공기 중으로 쉽게 배출돼 인체에 흡수될 위험이 있다. 연구진은 “PBDE와 암 사망률의 연관성을 보여주는 이번 연구결과가 공중보건에 큰 영향을 미칠 수 있을 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 미국의학협회 학술지 JAMA 네트워크 오픈(JAMA Network Open) 최신호(2일자)에 실렸다.

소뇌는 과거의 경험을 바탕으로 행동을 조정하는 학습 방식에 핵심적 역할을 한다. 그렇지만, 과거를 통해 현재의 행동을 바꿀 수 있는 학습이 어떻게 가능한지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 세계적인 신경과학 및 의학 연구 기관 중 하나인 포르투갈 샴팔리마우드 연구재단 과학자를 중심으로 한 연구팀이 살아있기는 하지만 기능적으로 변형된 신경세포인 ‘좀비 뉴런’을 우연히 발견했다. 연구팀은 좀비 뉴런과 연관된 등반 섬유의 활동이 연상 학습에 절대적으로 필요하다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 4월 2일 자에 실렸다. 소뇌는 움직임과 균형 조정에 관여해 운동 학습에 중요한 역할을 하며, 행동을 개시하기 전 학습된 미세 움직임을 조절하는 기능을 하는 것으로 알려졌다. 소뇌는 복잡한 길을 걷거나 체육 활동을 하는 데 필수적이다. 또 감각 신호를 특정 행동과 연관시키는 학습 과정에서도 중요하다. 찰랑거리는 컵을 조심스럽게 드는 것처럼 시각 신호를 동작 반응과 연결하는 것도 소뇌의 역할이다. 어떤 행동을 수행하는 데 한 번 실수했다면, 그 실수에 대한 정보는 뇌의 연결 강도를 조정하는 데 사용돼 나중에 비슷한 상황에 놓이면 실수하지 않게 하는 식이다. 연구팀은 오류나 학습 신호가 뇌 내에서 어떻게 학습돼 행동 변화를 유도하는지에 주목했다. 연구팀은 등반 섬유와 운동 기능에 중요한 역할을 하는 소뇌의 푸르키네 세포의 관계를 분석하기 위해 생쥐 실험했다. 연구팀은 ‘눈 깜박임 조건화’ 실험했다. 연구팀은 건강검진에서 안압을 측정할 때처럼 눈에 가볍게 공기를 분사해(에어퍼프) 생쥐가 눈을 깜박이는 동시에, 광유전학 기술로 신경세포에 자극을 가했다. 광유전학은 빛으로 특정 세포를 켜거나 끄는 기술이다. 연구팀은 등반 섬유를 빛으로 직접 자극하자, 공기 펌프를 쐈을 때처럼 눈을 깜박이는 것을 확인했다. 연구팀은 소뇌에 있는 다른 유형의 뇌세포들도 똑같이 눈 깜박임 조건화 실험을 하며 자극했지만, 등반 세포처럼 학습 효과가 나타나지 않는 것을 확인했다. 연구팀은 등반 세포에서 ‘채널로돕신-2’(ChR2)라는 빛에 민감한 단백질이 발현되는 것을 발견했다. ChR2가 활성화된 생쥐에게 에어퍼프 방법으로 눈깜박임을 학습시키려고 했지만, 완전히 학습하지 못한다는 사실을 발견했다. 등반 섬유에 ChR2가 있으면 원래 특성을 잃고 표준 감각 자극에 반응하지 못한다. 결국 동물의 운동 학습 능력을 완전히 차단한다는 것이다. 연구팀에 따르면 이번 연구를 통해 특정 뉴런의 신호 전달을 완전히 차단하지 않고, 특정 뉴런의 활동 패턴을 조절할 수 있음을 확인했다. 이에 연구팀은 기능적으로는 살아있지만, 평소처럼 뇌 회로와 상호작용을 하지 않는다고 해서 ‘좀비 뉴런’이라고 이름을 붙였다. 연구를 이끈 타티아나 실바 박사는 “이번 연구 결과는 등반 섬유 신호가 소뇌 연관 학습에 필수적이라는 강력한 증거”라며 “ChR2 발현이 뉴런의 좀비화로 이어지는 것이 다른 형태의 소뇌 학습에도 적용되는지 추가 연구를 진행할 예정이다”라고 말했다.

과학자들에 의해 생식기 대신 다리가 6개 달린 쥐가 태어났다. 1일(한국시간) 국제 학술지 ‘네이처’는 포르투갈 굴벤키안 과학연구소 연구팀이 최근 배아 발달에 관여하는 신호 전달 경로에 있는 유전자 ‘Tgfbr1’이 생물의 생식기와 다리 개수를 결정짓는 메커니즘을 규명했다고 밝혔다. 연구진에 따르면 동물의 뒷다리와 외부생식기는 같은 세포 조직에서 발생한다. 오랜 시간에 걸친 진화 과정에서 각 동물이 효율적으로 이동하거나 교미할 수 있도록 뒷다리나 생식기로 발달했다. 연구팀은 배아 발달에 관여하는 것으로 알려진 ‘Tgfbr1’을 연구하던 중 Tgfbr1이 동물의 척수 발달에 어떤 영향을 주는지 확인하고자 실험 쥐에서 해당 유전자를 비활성화했다. 그러면서 연구팀은 “예상치 못한 결과가 나왔다”고 설명했다. Tgfbr1를 없앤 배아를 살펴봤더니 정상적인 쥐 배아와 달리 뒷다리가 2개 더 생겨있었다. 생식기로 발달되어야할 부분이 Tgfbr1 유전자에 변이가 생기면서 뒷다리와 비슷한 형태로 발달한 것이다. 또 Tgfbr1이 비활성화되자 생식기 또는 뒷다리 구조의 형성을 유도하는 유전자 조절 네트워크가 제어됐다. 그 결과 유전자의 활동이 바뀌면서 뒷다리의 개수가 늘어나고 외부 생식기는 사라지는 식으로 발달했다. 배아 발달에 관여하는 특정 유전자를 조절한 결과다. 연구팀은 “생식기로 발달하도록 결정된 부위도 유전자를 조절하면 뒷다리 등 다른 부위로 발달할 수 있다는 사실을 알아냈다”고 연구의 의의를 설명했다. 향후 다리가 없는 뱀 등 파충류의 생식기도 사지동물과 동일한 과정을 거쳐 발달하는지 확인할 예정이다.

글로벌 융복합 창업 페스티벌 ‘GSAT 2024’가 1일 개막했다. ‘경남(G)이 과학발전(S)과 문화예술(A) 융합으로 글로벌 기술(T) 창업 활성화를 이끈다’는 의미를 담은 GSAT은 오는 3일까지 이어진다. 행사는 창원컨벤션센터(CECO)와 창원문성대 특설 공간에 설치된 3개 무대를 중심으로 진행한다. ▲글로벌 컨퍼런스 ▲창업 경연대회 ▲투자설명회 등 국내외 창업생태계를 한눈에 볼 수 있는 장이다.핵심 프로그램인 글로벌 컨퍼런스는 매일 새로운 주제로 이어진다. 우주항공, 미디어·콘텐츠, 디지털 제조, 바이오 분야 세계적 석학 등이 참여한다. 기조연설은 미 항공우주학회(AIAA) 연구원, 미 항공우주국(NASA) 자문위원을 역임한 우주항공 로봇분야 전문가 데이비드 민델(David A. Mindell) MIT 항공우주학과 교수가 맡았다. 주제별 강연에는 미국 보잉사 한국기술연구소장 딜런 존스(Dylan Jones), 국제 학술지 네이처와 사이언스 편집장 출신 크리스 앤더슨(Chris Anderson), 세계에서 가장 영향력 있는 의사 CEO 50인 중 한 명인 미국 보건정책 권위자 리드 턱슨(Reed Tuckson) 등이 참석한다. 토크 콘서트에는 100만 구독자 유튜버 궤도, 자원재생 창업기업을 운영 중인 개그맨 장동민 등이 나선다. 기존 창업 축제와 다르게 지역 청년과 청소년들이 창업 거리감을 좁히고 함께 즐길 수 있는 시간도 있다. 지역 16개 대학 창업동아리, 지역 12개 초·중·고교 창업동아리는 ‘Youth 스타트업 캠프’에 참여해 창업문화를 경험한다.사전 심사를 통과한 20개 팀은 창업 경진대회 ‘G-스타트업 컨버전스 리그’를 벌인다. 행사 기간 본선 경연에서는 4개 팀을 최종 선정해 최대 2000만원 상금과 앙코르 현장 발표 기회를 준다. 대중견기업, 스타트업과 협업 기회도 제공한다. 개방형 혁신·전시에는 140여 개 기업과 참여한다. ‘세계 최초·최고 기술과의 만남’을 통해 대중견기업과 창업기업 간 상생 발전을 이끈다. 전국 유망 창업기업들은 자신들의 기술과 서비스를 전시하고 지역 내 다양한 창업 수요와 연결을 도모한다. 아울러 주력산업 대비 상대적으로 성장이 더딘 웹 기반 콘텐츠 산업 분야 창업을 활성화하고자 문화콘텐츠 특별관도 행사 기간 운영한다. 박완수 경남도지사는 “GSAT 2024 개막으로 창업거점이자 중심지가 되려는 경남의 발걸음도 본격적으로 시작됐다”며 “GSAT을 글로벌 창업 축제로 발전시키고 3대 창업거점 조성·창업 투자펀드 확대 등을 지속적으로 추진해 경남을 세계적인 창업 본산으로 만들겠다”고 강조했다.

힘들 때나 즐거울 때나 자기도 모르게 음악을 흥얼거릴 때가 많다. 들어서 알고 있는 음악뿐만 아니라 자기가 즉흥적으로 만든 음을 허밍 할 때도 있다. 영화나 드라마에서도 음악이 없다면 감동이나 재미, 흥분을 느끼지 못할 것이다. 24시간 우리 주변 언제 어디서나 듣는 음악이 인간의 자연스러운 본능이라는 연구는 많았다. 클래식 음악은 바로크, 고전주의, 낭만주의, 신고전주의, 인상주의 등 변화가 있었다. 그렇지만 대중음악의 변화와 진화에 관한 연구는 거의 없었다. 이런 상황에서 오스트리아 요하네스 케플러대 전산 인식 연구소, 린츠 기술연구소 인공지능(AI) 연구실, 인스부르크대 컴퓨터과학과, 오스트리아 인공지능 연구소, 그라츠 기술대, 독일 뉘른베르크 음악대 음악교육과 공동 연구팀은 1980년대 이후 지난 40년 동안 영어로 된 노래 가사들은 더 단순하고 반복된 구절이 잦아졌다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3월 29일 자에 실렸다. 많은 사람이 음악을 즐기지만, 가사의 복잡한 관계, 시간적 진화, 장르별 변이의 복잡한 관계는 명확히 이해되지 않았다. 이런 상황에서 연구팀은 1980년부터 2020년까지 발표된 영어로 된 랩, 컨트리, 팝, R&B, 록 등 장르별 2400곡, 총 1만 2000곡을 분석했다. 그 결과, 일반적으로 가사들이 시간이 지남에 따라 시적이거나 함축적인 내용은 줄고, 더 단순하고 직관적으로 이해하기 쉬워졌으며, 랩과 록에서는 노래에 사용되는 전체 단어의 수가 감소했다는 것이 발견됐다. 또, 랩에서 3음절 이상 긴 단어 사용은 증가했지만, 여러 장르에서 가사의 반복성이 전반적으로 증가하면서 가사도 단순해졌다. 연구팀은 가사가 단순해지는 것은 BGM처럼 배경 음악으로 재생되는 음악 소비가 늘어나고 있는 변화를 반영한 것이라고 설명했다. 이와 함께, 연구팀은 시간이 지남에 가사는 더 감정적이고, 개인에 집중하는 경향이 있다는 사실을 발견했다. 세부적으로 보면 랩에서는 감정적 긍정적 단어, 부정적 단어 모두 증가했지만, R&B, 팝, 컨트리 음악에서는 부정적 감정의 사용이 증가한 것으로 확인됐다. 온라인 가사 플랫폼인 ‘지니어스’에서 1만 2000곡의 노래 가사 조회수를 추가로 분석한 결과, 오래된 록의 가사가 최신 록 가사보다 더 많이 조회됐다. 반면 컨트리 음악은 최신 노래가 오래된 노래보다 더 많이 조회된 것으로 나타났다. 연구를 이끈 에바 잔젤레 인스부르크대 교수는 “이번 연구는 지난 40년 동안 음악의 진화를 한눈에 볼 수 있게 해준다”라면서 “서양 대중음악에서 가사의 역학, 장르별 서정적 복잡성, 구조, 감정, 대중성 등을 이해할 수 있는 계기가 됐다”라고 말했다.

흔히 머리 나쁘거나, 기억력이 좋지 못한 사람을 놀릴 때 ‘새 대가리’ 또는 ‘닭 대가리’라고 부른다. 그런데, 새들이 이런 사실을 알면 억울해할 것이라는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 컬럼비아대 마음·뇌·행동 연구소, 뉴욕 기초과학연구소 공동 연구팀은 박새가 먹이를 저장한 곳을 까먹지 않기 위해 뇌에 독특한 바코드 형식으로 정보를 부호화한다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 30일 자에 실렸다. 사람도 각종 인지 과정을 계획하고 순서를 정하고 작업을 수행하기 위해서는 단기 기억(작업 기억)이 중요하다. 이는 동물들에게도 마찬가지다. 과학자들은 오랫동안 기억에 관여하는 뇌 부위인 해마가 단기 기억에 핵심 역할을 한다는 것은 알고 있었지만, 기억들이 어떻게 저장되는지는 정확히 알지 못했다. 더군다나 동물의 경우는 특정 시점에 무엇을 기억하고, 어떻게 기억을 꺼내는지 알기 더 힘들었다. 연구팀은 먹이를 특정 장소에 저장했다가 다시 찾으러 가는 행동 방식을 가진 박새에 주목했다. 이는 정보를 짧은 시간 동안 기억했다가 다시 재생시켜야 한다는 것을 의미하기 때문이다. 연구팀은 박새에게 먹이를 저장하고 회수하는 행동을 자동 추적할 수 있는 장치를 부착하고, 이동하는 동안 뇌에서 발생하는 신경 정보를 기록하는 소형 장치를 부착하고 관찰했다. 조사 결과, 박새가 특정 장소에 먹이를 저장할 때마다 바코드와 유사한 독특한 신경 패턴을 활성화한다는 사실을 발견했다. 저장된 먹이를 찾으러 돌아갈 때는 정확한 바코드 패턴으로 신경이 재활성화되는 것이 관찰됐다.연구팀은 기억의 바코드는 해마 세포의 7%에 저장된다는 것을 확인했다. 동시에 해마의 장소 세포도 활성화되는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 단기 기억은 장소 세포와 함께 바코드로 저장된다는 것이다. 연구팀이 이번에 발견한 해마 바코드는 컴퓨터 해시 코드와 비슷하다. 해시 코드는 다양한 사건을 고유 식별자로 구분하는 것이다. 연구팀은 해마 바코드와 같은 패턴은 많은 기억을 서로 간섭하지 않으면서 빠르고 신속하게 저장할 수 있게 한다고 설명했다. 연구를 이끈 드미트리 아로노프 컬럼비아대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 모든 정보는 해마에 고유한 패턴으로 저장된다는 것을 발견했다”라고 말했다. 아로노프 교수는 “기억의 패턴을 바코드로 부르는 이유는 개별 기억마다 독특한 표식이기 때문”이라면서 “두 개의 서로 다른 바코드는 가까이 있어도 서로 관여하지 않고 혼선을 빚지 않는다”라고 덧붙였다.

콤부차는 차를 우린 물에 유익균을 넣어 발효시킨 음료다. 톡 쏘는 탄산과 새콤달콤한 맛이 있고, 혈압을 낮추고 암을 예방하며 대사성 질환과 간 보호 효과까지 있다고 알려지면서 최근 인기가 높아지고 있는 음료다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 분자생물학 및 유전학과, 생물학과, 세포생물학 및 생리학과, 통합 생명·게놈과학과 연구팀은 콤부차의 효과가 콤부차 내 미생물이 만드는 독특한 대사 과정 때문이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 유전학’ 3월 29일 자에 실렸다. 콤부차에 대한 다양한 효과가 알려지면서 인기를 끌고 있는데, 막연히 프로바이오틱 미생물 때문으로만 알려져 있을 뿐 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 콤부차 내에 있는 유익균을 실험 곤충인 ‘예쁜 꼬마선충’에게 섭취하도록 한 다음 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 콤부차에 포함된 효모와 박테리아가 예쁜 꼬마선충의 장에 서식하면서 단식 중에 발생하는 것과 유사한 대사 변화를 일으키는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 프로바이오틱 미생물은 지방 대사에 관여하는 유전자 발현을 변화시켜 지방을 분해하는 물질은 더 많이 만들어 내고, 중성지방 생성은 억제해 체내 지방 저장량을 감소시킨다. 이는 콤부차의 유익균들이 숙주의 몸에 충분한 영양분이 있을 때도 공복과 같은 상태를 유발한다는 것이다. 예쁜 꼬마선충에서 관찰된 이런 현상은 사람이 콤부차를 섭취했을 때 나타나는 건강상 이점과 일치한다는 것이다. 연구를 이끈 롭 도웬 교수는 “이번 연구에서 밝혀낸 콤부차에서 발견되는 프로바이오틱 미생물이 지방 축적을 억제하고 중성지방 수치를 낮추고 지질을 저장하는 소기관의 크기를 줄인다는 사실은 눈길을 끈다”라고 말했다. 도웬 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 보완적 건강 관리 접근 차원에서 콤부차 섭취를 권장할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

바쁜 현대인은 각종 스트레스에 야간 빛 공해까지 더해져 밤잠을 제대로 못 이루는 경우가 많다. 불면증에 시달리는 사람들은 여러 방법을 동원해도 백약이 무효인 경우가 적지 않다. 뻔한 얘기 같지만, 규칙적인 신체 활동이 불면증을 완화해줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아이슬란드를 비롯해 9개국 18개 연구 기관 과학자들은 일주일에 2~3회 꾸준히 운동한다면 불면증을 예방하고 권장 수면시간을 채울 수 있다고 29일 밝혔다. 이 연구에는 아이슬란드 레이캬비크대, 아이슬란드대 의대, 스웨덴 웁살라대, 우메아대, 예테보리대, 영국 임페리얼 칼리지 런던, 프랑스 몽펠리에대, 호주 멜버른대, 스페인 환경역학 연구센터, 폼페우 파브라대, 독일 뮌헨대, 미국 존스홉킨스대, 에스토니아 타투대 의학자와 생물학자, 보건학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ 오픈’ 3월 27일 자에 실렸다. 규칙적인 운동은 전반적인 건강 개선에 도움이 된다. 신체 활동이 수면의 질을 높이고 만성 불면증 증상을 개선할 수 있다는 연구도 있다. 그렇지만, 성별, 나이, 체질량(BMI), 체력, 건강 정도, 운동 유형 등과 연관성은 명확하지 않다. 이에 연구팀은 유럽 9개국 21개 메디컬센터에서 실시한 ‘유럽 지역사회 호흡기 건강 조사’에 참여한 성인남녀 4399명을 대상으로 주간 신체활동 빈도, 기간, 강도와 불면증 여부, 야간 수면 시간, 주간 졸음 증상을 조사하고 10년 동안 추적 분석했다. 분석 결과, 참여자 중 노르웨이 사람들이 가장 활동적이었고, 스페인과 에스토니아 사람들이 가장 비활동적으로 나타났다. 또, 일주일에 최소 2회 이상 운동을 하는 사람은 그렇지 않은 사람보다 밤에 잠들기 어렵다고 느끼는 비율이 42%, 불면 관련 증상이 2~3개 있을 비율은 40%나 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 나이, 성별, 체중, 흡연 여부 등을 보정한 뒤 신체활동과 불면증 관계를 살펴봤다. 그 결과, 활동적인 사람은 정상 수면을 취하는 경우가 대부분이었고, 비활동적인 사람은 불면 관련 증상이 나타나는 것으로 확인됐다. 일주일에 2~3회 이상 신체 활동을 하는 사람은 정상 수면을 취할 가능성이 55% 이상이었고, 수면 시간도 권장 수면 시간 6~9시간인 경우가 많은 것으로 조사됐다. 에를라 비욘스도티르 아이슬란드 레이캬비크대 박사는 “이번 연구 결과는 불면증 증상에 대한 신체 활동의 유익한 효과를 보여준다”라면서 “중요한 것은 꾸준히 신체 활동을 해야 한다는 점”이라고 강조했다. 비욘스도티르 박사는 “꾸준히 운동하지 않는다면 불면증 완화 효과는 보기 어렵다”고 덧붙였다.

백두산이 중국 이름인 ‘창바이산’(長白山)으로 유네스코 세계지질공원 목록에 올랐다. 중국 관영 신화통신은 28일 유네스코 집행위원회가 백두산을 중심으로 한 중국 내 6개 지역을 포함해 총 48개국 213곳을 세계지질공원에 등재했다고 보도했다. 중국은 2020년 자국 영토에 속하는 백두산 지역을 세계지질공원 인증 신청을 했고 지난해 9월 유네스코 세계지질공원 이사회에서 등재 권고를 한 터라 이번 인증은 예고된 상황이었다. 세계지질공원은 지질학적 가치를 지닌 명소와 경관을 보호하고 지속가능한발전을 도모하기 위해 지정된다. 중국이 등재 신청을 한 면적은 2723㎢, 최고봉인 백운봉은 해발 2691m이다. 이곳에 약 380개 이상의 화산 분화구가 퍼져있는데 동아시아에 가장 많은 화산이 밀집한 지역이기도 하다. 백두산은 4분의1이 북한, 4분의3이 중국 땅에 해당된다. 천지는 약 54.5%가 북한 지역이다. 이 때문에 북한도 2019년 천지 등을 세계지질공원으로 등재 신청했지만 이사회 권고 대상에는 오르지 못했다. 중국 매체 펑파이는 “세계지질공원 공식 지정은 창바이산의 천연자원과 생태 환경이 국제 사회의 관심과 보호를 받게 되었다는 의미”라며 “많은 관광객이 찾아 창바이산의 인기와 영향력이 더 높아질 것”이라고 평가했다. 중국은 백두산 일대를 개발·관리하는 창바이산여유공사를 설립해 2014년 상하이 증시에 상장했으며, 코로나19 이후 본격 관광수요가 회복되면서 지난 1월 주가는 사상 최고치를 기록했다. 창바이산관리위원회 측은 올들어 지난 2월 5일까지 지난해보다 155% 증가한 약 28만명이 관광객이 찾았으며 특히 설 연휴인 춘제 기간에는 32만여명이 방문했다고 밝혔다. 중국이 자국 영토를 유네스코 세계유산에 등재하는 것은 문제가 없지만, 이번 등재로 백두산이 창바이산이라는 이름으로 더 알려질 수 있다. 아울러 고구려, 발해 등 우리의 역사를 왜곡하는 중국 ‘동북공정’에 악용될 수 있다는 우려도 낳는다. 동북아역사재단은 2022년 학술지에 중국의 이런 움직임에 대해 “남북한에서 모두 중시하는 백두산의 역사와 가치를 독점하려는 시도로 보일 수 있다”고도 했다. 이날 등재 소식 직후 박상미 주유네스코대사는 “백두산은 한국인에게 매우 중요한 의미를 가지고 있는 산”이라면서 “등재되지 않은 (북한측) 나머지 부분의 세계지질공원 지정 추진도 기대한다”고 밝혔다. 외교부도 “관련 동향을 계속 주시해 나가겠다”고 했다.

크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수 처리 과정에서도 걸러지지 않아 그대로 강과 바다로 흘러 들어가고, 토양에 스며들어 환경 문제를 일으킨다. 또 직간접적으로 인간에게 흡수돼 각종 건강 문제를 일으키는 것으로 알려졌다. 그런 상황에서 국내 연구진이 미세플라스틱이 아이들의 비만의 원인이 될 수 있다는 연구 결과를 내놔 눈길을 끈다. 한국생명공학연구원 희귀난치질환연구센터 연구진이 초미세 플라스틱이 모유를 통해 다음 세대로 옮겨질 수 있으며, 이것이 자손의 비정상적 체중 증가를 유발할 수 있다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제 학술지 ‘국제 환경학’(Enviroment International)에 실렸다. 초미세 플라스틱은 미세플라스틱이 더 잘게 쪼개져 만들어지는 플라스틱 입자로 크기가 1㎛(마이크로미터) 이하여서 검출이 더욱 어렵다. 연구팀은 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해 임신한 생쥐에게 폴리스타이렌(PS)과 폴리프로필렌(PP) 초미세 플라스틱을 섭취토록 했다. 새끼 생쥐는 성장호르몬 분비량이나 섭취량 증가가 없음에도 몸무게와 체지방이 두드러지게 증가하는 것이 관찰됐다. 초미세 플라스틱에 노출된 어미 생쥐의 모유를 먹고 자란 생쥐의 장내 미생물을 분석한 결과, 비만 억제 효과가 있는 미생물 군집이 정상 모유를 먹고 자란 새끼 생쥐들보다 눈에 띄게 적은 것이 확인됐다. 이에 연구팀은 초미세 플라스틱을 흡수한 어미의 모유의 성분을 분석했다. 그 결과, 비만도와 관련이 높은 지질 성분인 LPC(리소포스파티딜콜린)이 증가하고, PC(포스파티딜콜린)은 줄었으며, 이는 모유를 섭취한 새끼 생쥐들의 혈액에서도 유사한 변화가 있는 것으로 나타났다. 효소 활성 조절을 통해 초미세 플라스틱에 의한 지질 성분 변화를 억제하면 새끼 생쥐들의 몸무게 증가가 정상적으로 회복되는 것도 관찰됐다. 연구를 이끈 이다용 박사는 “이번 연구는 미세플라스틱과 소아 비만과 연관 가능성을 대사적으로 규명한 것”이라며 “추가 연구를 통해 소아 비만 예방과 치료를 위한 새로운 차원의 접근 방안과 미세플라스틱 오염 문제해결을 위한 정책 및 제도 마련에 필요한 과학적 근거가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

전 세계에 단 7마리 밖에 없는 희귀종인 갈색 대왕판다(자이언트 판다)의 ‘비밀’이 밝혀졌다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 보도에 따르면 중국과학원 동물학연구소 연구진은 갈색 대왕판다의 유전자를 해독한 결과, 갈색 판다는 색소 침착과 관련된 유전자인 ‘Bace2’의 일부 염기서열이 빠져있다는 것을 확인했다. 연구진은 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다 29마리와 갈색 대왕판다 2마리의 유전자를 비교 분석했다. 여기에는 현재 시안에서 사육되고 있는 갈색 판다인 ‘치자이’와 치자이의 부모, 치자이가 낳은 새끼 판다 등의 유전자도 포함됐다. 또 약 4년 전 발견된 갈색 판다인 ‘단단’과 단단의 가족 유전자도 분석했다. 분석에 이용된 유전자 중 갈색 판다는 치자이와 단단 둘 뿐이다. 분석 결과 갈색 판다는 약 30만 년 전 쓰촨 대왕판다로부터 분리된 것으로 파악됐다. 부모로부터 돌연변이 유전자 사본을 물려받으면서 털 색깔이 달라졌다는 것이다. 다만 연구진은 유전잗 돌연변이의 원인은 찾아내지 못했다. 연구진은 “아마도 쓰촨성의 기후가 다른 친링상맥의 특정 환경과 연결되어 있기 때문인 것으로 추정된다”면서 “한때 근친교배가 유전적 돌연변이의 원인일 수 있다고 여겨졌지만, (갈색 판다는) 근친교배보다는 자연적인 변이의 결과일 가능성이 더 크다”고 설명했다.이 밖에도 갈색 판다의 털에서는 멜라닌 세포에서 생성되는 색소 과립인 멜라노솜의 크기가 일반 판다에 비해 더 작고 개수도 적은 것으로 확인됐다. 치자이와 단단의 털과 일반 판다의 털을 비교 분석한 결과, 갈색 판다의 멜라노솜은 보통 판다보다 평균 55% 작고, 멜라노솜의 개수는 22% 적은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 중국과학원 동물학연구소의 웨이푸웬 박사는 “유전자나 염기서열이 누락될 경우 털 색깔이 바뀔 수 있다는 사실을 확인했다. 이는 유전학적 관점에서 완전히 새로운 발견”이라고 밝혔다.앞서 미국 캘리포니아대학 연구진은 2017년 발표한 논문에서 판다의 털 색깔이 흰색과 검은색으로 이뤄진 이유에 대해 “판다의 얼굴 대부분과 목, 배와 엉덩이가 흰색을 띠는 것은 포식자를 피해 새하얀 눈에 파묻혀 몸을 숨기기 위한 것”이라면서 “반면 팔과 다리의 털이 검은색인 것은 열대우림처럼 곳곳이 어둡거나 그늘이 드리워진 장소에서 위장하기 편하도록 진화한 결과”라고 설명한 바 있다. 이어 “판다가 주로 먹는 대나무는 체내 저장이 잘 되지 않고 칼로리도 낮다. 때문에 동면을 취하는 다른 동물들과 달리 판다는 4계절 내내 끊임없이 먹이를 찾아 움직여야 했다. 이것이 판다가 눈(雪)에 숨기 위해 흰색을, 그늘이나 나무에 숨기 위해 검은색 털을 모두 가지게 된 이유”라고 덧붙였다. 갈색 판다, 전 세계 단 7마리…푸바오보다 높은 인기 자랑 갈색 판다의 비밀을 밝힌 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국립과학원회보’(PNAS) 최신호(5일)에 실렸다. 갈색 판다가 처음 세상에 공개된 것은 1985년이다. 지금까지 발견된 갈색 판다는 단 7마리 뿐이며, 모두 중국 산시성(省) 친링산맥에 서식한다. 이중 유일하게 사육 중인 치자이는 14살 수컷 대왕판다로, 갈색과 흰색이 섞인 털을 가졌다. 야생에서 처음 발견된 뒤 시안에 있는 루관타이 야생동물보호센터에서 보살핌을 받고 있다. 치자이는 중국인 사이에서 ‘황제’로 불릴 만큼 높은 인기를 자랑한다. 치자이에게는 새끼들이 있지만, 새끼들은 모두 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다다.

“줄기세포 관련 연구가 첨단재생의료법으로 허용된 만큼, 난치 질환 치료와 항노화(안티에이징) 연구에 힘써 재생의료 수준을 높이기 위해 힘쓰겠습니다.” 전남대병원 정형외과 윤택림 교수가 31년간의 교수직을 마치고 정년퇴임하면서 앞으로 각오에 대해 이렇게 말했다. 1992년부터 전남대병원에서 전문의로 근무한 윤 전 교수는 재임 기간 1만여 건의 수술을 집도했다. 2004년 호주에서 개최됐던 두부위 미니절개에 의한 인공관절 시범 수술을 시작으로 인도네시아, 말레이시아, 우즈베키스탄 등 국외 의료진 수백명에게 새로운 수술법을 교육하고 전수하기도 했다. 2020년에는 치료가 어려운 고관절 재 치환술 환자들에게 국내 최초로 맞춤형 3D프린팅 임플란트 이식수술에 성공했다. 윤 전 교수는 국내·외 유명 학술지에 271편의 논문을 게재했으며, 학술연구와 더불어 고관절 수술법, 수술기기를 포함한 의료기기 등에 관한 많은 55개의 특허를 출원하고 등록했다. 우리나라 정형외과 전문의 중 가장 많은 보건 연구 사업에 참여해, 차세대 정형외과용 융합 의료기기 산업지원센터 구축 사업으로 국내 3D프린팅 의료기기 제조기업들을 지원하고 있다. 그동안 중단됐던 줄기세포 관련 연구도 첨단 재생의료법 시행으로 다시 시작했다. 윤 교수는 퇴임 후에도 재생의료진흥재단 이사장과 전남대병원 명예 진료교수를 맡아 학술 연구와 환자 진료를 이어간다. 윤 전 교수는 “학교와 병원에서 교수로 재직한 것은 행운이었고, 건강이 허락할 때까지 새로운 역사를 좀 더 만들고 싶다”며 “줄기세포를 이용한 난치질환의 치료와 항노화 연구에 힘써 재생의료 수준을 일본·대만보다 발전시키겠다”고 말했다.

임산부들은 건강한 아이를 낳기 위해 먹는 것에 상당히 신경을 쓴다. 그런데, 먹는 것에 따라 아이의 얼굴도 달라질 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 엄마가 먹는 것에 따라 김수현 같은 아들, 김지원 같은 딸을 낳을 수도 있다는 말이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소를 중심으로 7개국 20개 대학 및 연구 기관 소속 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀이 임신한 어미 쥐의 단백질 섭취 함량에 따라 새끼의 얼굴 모양이 달라진다고 밝혔다. 이번 연구에는 스웨덴 카롤린스카 연구소, 예테보리대, 중국 베이징대, 체코 브루노 공과대, 오스트리아 빈대학, 러시아 카잔 연방대, 미래 기술 생애 개발 연구센터(LIFT), 세베르초프 생태 및 진화연구소, 콜초프 발달생물학 연구소, 일본 준텐도대, 벨기에 루벤 가톨릭대 소속 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 27일 자에 실렸다. 태아의 얼굴 형태는 모체의 자궁에서 일어나는 복잡한 과정에 따라 결정된다. 그 과정에 오류가 발생할 경우 구개열이나 두개골 뼈가 너무 일찍 결합하는 것 같은 선천적 결함이 나타나게 된다. 유전적 원인도 있겠지만, 환경적 요인도 이런 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 일란성 쌍둥이는 유전적 영향과 환경적 영향을 모두 공유하지만, 얼굴 특징에 약간의 차이를 보인다. 발달 과정에서 더 미묘한 얼굴 특징이 어떻게 형성되는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 연구팀은 인간 배아에서 얼굴이 발달하는 동안 유전자 발현을 조절하는 DNA 영역인 ‘인핸서’를 검색했다. 인핸서는 DNA 염기서열의 특정 부분으로, 유전자의 전사 효율을 높이는 염기배열이다. 그다음, 인간 얼굴 특징의 변이에 관여하는 유전자 목록과 인핸서를 비교 분석했다. 분석 결과, 인핸서 중 일부는 영양에 반응하는 세포 과정을 제어하는 mTORC1 경로와 관련된 유전자와 연결된 것이 확인됐다. 이를 바탕으로 연구팀은 생쥐와 제브라 피시로 실험했다. 그 결과, 초기 배아 발달 단계에서 이 경로가 활성화하면 얼굴이 커지고 코 연골이 두꺼워지는 것으로 나타났다. 그러나, 이 경로가 억제되면 제브라 피시의 얼굴이 길어지고 생쥐의 주둥이가 길어지는 것으로 나타났다. 또, 고단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아는 저단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아에 비해 mTORC1 신호가 변하고 비강 부분이 더 커지고 턱뼈가 작아진 것으로 나타났다. 연구를 이끈 안드레이 차긴 스웨덴 카롤린스카 연구소 교수(생리학·약리학)는 “이번 연구 결과는 모체 식단 변화가 복잡한 유전적 메커니즘과 상호 작용해 다양한 얼굴 특징을 만들어내는 데 영향을 미칠 수 있음을 보여준다”라고 설명했다. 차긴 교수는 “이 같은 경로가 인간의 얼굴 특징 형성에도 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 본다”라고 덧붙였다.

광주과학기술원(GIST)은 AI(인공지능)대학원 이현주 교수 연구팀이 사람의 유전자 발현 정보와 약물 그래프 정보를 기반으로 암환자의 약물 반응을 예측하는 인공지능 모델을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구팀에 따르면 동일한 유형의 암 환자에 같은 약물을 사용하더라도 개인의 유전적 특성이나 암세포의 돌연변이에 따라 약물의 반응이 달라질 수 있다. 각 개인에게 맞는 약물을 찾기 위해서는 정확한 약물 반응 예측이 중요하기 때문에 최근에는 머신러닝이나 딥러닝 같은 인공지능 기법을 사용해 약물의 반응을 예측하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분의 약물 반응 예측 연구에서는 약물 반응 정보가 존재하는 환자 데이터의 수가 부족해 데이터가 충분히 많은 세포주 데이터로 모델을 학습시킨다. 그러나 세포주 데이터는 면역계, 혈관계 등이 존재하지 않다는 점에서 환자 데이터의 유전자 발현량 정보와는 큰 차이가 있다. 따라서 세포주 데이터로 학습시킨 모델을 환자 데이터에 적용했을 때 정확성이 낮아지는 한계가 있다. 연구팀은 적대적 생성 신경망(GAN)을 활용해 인공지능 모델에서 세포주 데이터와 환자 데이터 상호 간 표현의 차이를 줄임으로써 세포주 데이터로 학습하더라도 환자 데이터에서도 정확한 약물 반응을 예측할 수 있도록 한 …PANCDR‘ 모델을 개발했다. 연구팀이 개발한 ‘PANCDR’ 모델은 판별자와 약물 반응 예측 모델을 번갈아 가며 학습시키는데, 1단계에서는 가우시안 인코더(Gaussian encoder)가 인코딩한 잠재 벡터(latent vector)가 세포주의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 환자의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 구분하는 판별자를 학습시킨다. 2단계에서는 반대로 판별자가 어느 데이터에서 온 것인지 구분하지 못하도록 약물 반응 예측 모델을 학습시킨다. 이때 환자의 데이터는 유전자 발현 데이터만 있고 약물 반응성이 없는 대규모의 데이터를 활용하였다. ‘PANCDR’ 모델(AUC 0.7106)은 환자 데이터에서 기존의 약물 반응 예측 모델(AUC 0.5273)보다 34% 이상 뛰어난 예측 성능을 보였다. 연구팀은 ‘PANCDR’ 모델을 서울대병원 연구팀(박성혜 교수)의 소아 뇌종양 환자 데이터에 적용하여 반응성이 가장 높게 예측된 상위 5개의 약물을 선정했다. 그리고 이에 관한 기존 연구를 조사한 결과, 5개 약물 모두 뇌종양과 관련되어 있음을 확인해‘PANCDR’ 모델의 정확도와 신뢰도를 검증했다. 이현주 지스트 교수는 “이번 연구 성과를 통해 세포주 데이터로 약물 반응 모델을 학습하더라도 환자 데이터에서 높은 정확도로 예측하는 것이 가능하다”며 “향후 개인 맞춤 치료를 위한 정확한 약물 반응 예측을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다. 이현주 지스트 AI대학원 교수가 지도하고 김주연 연구원이 수행한 이번 연구는 서울대학교 의과대학 병리학교실 박성혜 교수와의 공동연구로, 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받았으며 생명정보학 분야 국제학술지 ‘Briefings in Bioinformatics’에 지난 14일 게재됐다.

갓난아기의 살냄새는 모성애나 부성애를 자극한다. 그렇지만 아이들이 커가면서 아기 때의 포근한 살냄새는 사라진다. 그래서인지 온라인에서는 청소년 정수리 냄새를 없애준다는 두피케어 제품들도 심심찮게 만날 수 있다. 단순히 호르몬의 변화 때문일까. 독일 프리드리히 알렉산더대 향·후각 연구소, 드레스덴 기술대 심신의학 및 심리치료학과, 예나 프리드리히 쉴러대 임상 심리학과, 프라운호퍼 공정설계 및 포장연구소 공동 연구팀은 영유아와 청소년 체취의 화학적 구성에는 차이가 있다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘커뮤니케이션 케미스트리’ 3월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 0~3세 유아 18명과 14~18세 남녀 청소년 18명을 대상으로 체취를 수집해 화학성분을 분석했다. 체취는 하룻밤 동안 착용한 면 티셔츠와 일상복 겨드랑이 부위에 면 패드를 부착해 얻었다. 연구팀은 실험에 참여한 아이들의 부모에게 실험 48시간 전부터 강한 향이 나는 음식과 향이 나는 제품이나 세제를 피하도록 요청했다. 분석 결과, 체취의 화학적 구성은 두 집단 모두 전반적으로 비슷했다. 그렇지만, 10대의 체취에서는 카복실산인 3-메틸부탄산, 2-메틸헵탄산, 옥탄산, 4-에틸옥탄산, 도데칸산, 미리스톨레산이 고농도로 포함돼 있었으며, 패출리 알코올과 알 수 없는 냄새 화합물이 포함돼 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 카복실산 성분들은 치즈 냄새, 과일과 말린 자두 냄새, 곰팡냄새, 고수 냄새, 산패한 기름 냄새, 염소 냄새, 왁스 냄새, 풀 냄새 등 복합적인 냄새를 만들었으며, 알 수 없는 냄새 화합물은 백단향과 미세한 향수 냄새를, 패출리 알코올 성분은 흙냄새를 풍기는 것으로 확인했다.연구팀은 10대 청소년들에게서는 땀, 소변, 사향, 백단향 냄새를 만드는 페로몬성 스테로이드 물질인 ‘5α-안드로스트-16-엔-3-원’(5α-androst-16-en-3-one)과 ‘5α-안드로스트-16-엔-3α-올’(5α-androst-16-en-3α-ol) 이라는 두 가지 화합물이 발견했다. 이 물질들은 영유아에게서는 발견되지 않았다. 반면 영유아에게서는 바이올렛 꽃 향이나 비누, 향수 같은 냄새를 만드는 ‘케톤 α-이소메틸오온’(ketone α-isomethylionone)이라는 물질이 10대 청소년보다 압도적으로 많이 검출됐다. 연구를 이끈 프리드리히 알렉산더대 화학·약학과 헬렌 루스 수석 연구원은 “10대 청소년과 유아의 피지선과 아포크린샘의 활동성 차이 때문에 체취가 달라질 수 있다”라면서 “영유아들에게서는 불쾌한 냄새를 유발하는 페로몬성 스테로이드가 전혀 없고 카복실산 수치가 낮기 때문에 청소년들의 체취보다 더 기분 좋은 냄새를 만든다”라고 설명했다. 루스 박사는 “청소년기에는 피지선의 활동이 활발하고 페로몬성 스테로이드가 많이 나오기 때문에 자주 씻는 것이 기분 나쁜 체취를 없애는 데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

중국에서 세계 최초로 돼지의 간을 인간에게 이식하는데 성공했다. 유전자를 교정한 돼지 심장이나 신장을 이식한 사례는 있었으나, 돼지 간을 이식한 사례는 최초라는 점에서 전 세계의 관심이 집중됐다. 더우커펑 중국 공군의대 서경병원 외과전문의 연구진은 지난 10일 유전자를 조작한 소형 돼지의 간을 임상적으로 사망 상태인 50대 뇌사자에게 이식했다. 일반적으로 뇌사자는 뇌 기능이 정지해 인공호흡기로 호흡을 유지하는 상태를 의미한다. 이식에 사용된 간은 중국 바이오기업인 ‘클론오르간 바이오테크놀로지’가 기른 소형 돼지의 간이다. 해당 돼지는 병원체가 없는 무균 시설에서 사육한 돼지이며, 돼지 거대세포바이러스 등 12종 병원균에 대해 음성 판정을 받은 뒤 수술에 동원됐다. 해당 돼지의 간세포 에서는 총 6개의 유전자 교정이 이뤄졌다. 간세포 표면에 있는 단백질 유전자 3개는 비활성화하는 대신, 인간 단백질에 있는 유전자 3개를 도입한 것이다. 이는 장기 이식 시 발생할 수 있는 거부반응을 막기 위한 조치다. 유전자를 조작한 돼지의 간을 이식받은 뇌사자에게서는 10일이 지난 시점까지도 장기 이식 거부반응이 나타나지 않는 것으로 알려졌다. 간에서 정상적으로 담즙이 생성되는 점도 확인됐다. 돼지의 간→인간 이식이 까다로운 이유 과거 사람에게 돼지의 심장이나 신장 등의 장기를 이식한 사례는 있었지만, 간이 이식된 것은 이번이 처음이나. 심장은 체내에서 펌프 역할을 주로 하지만, 간은 심장보다 조금 더 복잡한 작업을 수행하기 때문에 이식이 까다롭다. 이번에 유전자를 조작한 돼지의 간 이식이 비교적 성공적인 결과를 냈지만, 아직 많은 숙제가 남아있다.먼저 이번 사례의 주인공이 임상적으로 사망 상태인 뇌사자라는 점, 그리고 돼지의 간에서는 인간의 간에서 수행되는 단백질 생산까지 기대하기는 어렵다는 점 등이 걸림돌로 꼽힌다. 전문가들은 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체한다기보다는, 단기 치료제로서의 역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다. 환자에게 이식이 가능한 간을 찾을 때까지 시간을 버는 용도로서의 역할이다. 연구진은 “궁극적인 목표는 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체하는 것”이라면서 “이번 연구는 뇌사자의 간을 제거하지 않은 상태에서 돼지 간을 이식한 것이지만, 올해 말에는 사람의 간을 완전히 제거한 채로 돼지 간을 이식할 예정”이라고 전했다. 이어 “돼지 간이 불치병에 걸린 사람들의 장기 공급원으로서의 가능성이 있는지를 지속적으로 확인할 것”이라면서 이번 연구 결과가 상당히 고무적이었다고 자평했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지인 ‘네이처’ 최신호에 실렸다.

한국공학대학교는 안승언 나노반도체공학과 교수 연구팀이 차세대 지능형 반도체에 활용 가능한 로직 연산과 메모리 기능이 통합된 강유전체 기반의 ‘프로세스 인 메모리’(PIM) 소자 개발에 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘Exploring Multi-Bit Logic In-Memory with Memristive HfO2-Based Ferroelectric Tunnel Junctions’라는 제목으로 전자 소자 및 재료과학 분야 저명 학술지 ‘Advanced Electronic Materials’에 지난 8일자 표지논문으로 게재됐다. 연구에는 박사과정 고원우(제1저자), 황현주(공저자) 학생이 참여했다. 연구팀은 최근 학계와 산업계의 큰 관심을 받고 있는 ‘하프늄·지르코늄 산화물’을 기반으로 강유전체 터널 접합(FTJ) 형태의 멤리지스터(메모리+레지스터)를 구현해 멀티 레벨 스위칭 구현 및 신뢰성을 확보하고 중간 레벨(inter-state) 간 스위칭을 구동하는 데 처음으로 성공했다. 나아가 소자의 스위칭 특성을 조합해 NAND, NOR, OR 등 16가지의 논리 연산 기능을 카르노 맵을 통해 제시해 PIM 응용 가능성을 검증했다. 안승언 교수는 “최근 새로운 개념의 컴퓨팅 시스템 구현을 위해 다양한 PIM 소자의 연구 결과가 발표되고 있다”면서 “하지만 비휘발성 멀티레벨의 신뢰성 및 중간 레벨 간 스위칭 구동 연구가 여전히 초기 단계에 있는 상황에서 본 연구의 진일보한 결과는 차세대 지능형 반도체 분야의 기술적, 학문적 도약에 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업과 산업통상자원부가 지원하는 미래반도체개발사업의 지원으로 수행됐다.

숙명여자대학교 생명시스템학부 이병철 교수가 정밀 유전자 편집 세포치료제의 임상적 적용 가능성을 검증한 연구 결과를 발표했다. 이 기술을 다양한 연구에 적용하면 향후 차세대 유전자치료 기법을 검증하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 논문은 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 지난 20일 게재됐다. 논문명: Impact of CRISPR/HDR-editing versus lentiviral transduction on long-term engraftment and clonal dynamics of HSPCs in rhesus macaques 이병철 교수와 미국국립보건원(NIH) 신시아 던바(Cynthia Dunbar) 선임 연구자 공동 연구팀은 이 연구에서 유전자가위를 이용한 체외 조혈 줄기세포 정밀 유전자 치료의 장기간 생착 효능과 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증했다. 연구팀에 따르면 유전자가위(CRISPR/Cas9)를 이용한 세포유전자치료제는 해당 유전자를 녹아웃시켜 기능을 감소시킬 수 있지만, 다양한 변이를 통해 유발되는 유전질환에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 또한, 바이러스벡터를 통한 유전자 삽입 방식은 백혈병 등 부작용 우려가 있고, CRISPR-상동재접합(Homology-Directed Repair) 방식을 통한 유전자 삽입은 이식 후 생체 내 지속성에 대한 의문이 존재한다. 따라서 관련성 높은 전임상 모델에서 정밀 유전자 편집 조혈 줄기세포의 이식 후 생착과 지속성, 그리고 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증하는 것이 중요한 과제로 남이 있었다. 연구팀은 상동재접합(HDR) 방식을 통해 타겟 위치에 유전자 바코드를 삽입하는 기술을 개발해 체외로 분리한 조혈 줄기세포를 표지하고, 인간과 유사한 조혈계의 특징을 보이는 비인간 영장류 모델에 자가 이식했다. 그 결과 장기간 추적 연구를 통해 정밀유전자 편집된 세포는 정상세포에 비해 이식 후 생존 능력이 급격히 감소하고, 이식된 세포의 클론성도 감소한다는 사실을 확인했다. 기존 체외 세포배양실험과 마우스 이종 이식을 통한 단기 실험에서는 밝혀내지 못한 새로운 사실을 발견한 것이다. 또 연구팀은 이식 전 생체 외 높은 유전자 편집 효율에도, 생착 후에는 편집세포가 소실되는 것을 확인했다. 특히 이식 세포 추적 결과를 통해 이식 후 장기 조혈 과정에 참여하는 조혈 줄기세포 그룹이 정밀 유전자 편집 기구 적용에 더 취약한 성질을 보인다는 사실을 도출하는 성과도 냈다. 이번 연구는 현재 여러 건의 임상실험이 진행 중인 렌티바이러스 벡터를 통한 유전자 삽입 세포와 앞서 기술한 유전자가위로 정밀 편집된 세포를 동일 개체에 동시에 주입해 경쟁적 자가이식모델을 구축하고, 이식 세포 추적 연구를 통해 두 치료기술의 유효성을 세계 최초로 비교 분석했다는 의의가 있다. 이를 통해 렌티바이러스를 통해 유전자를 삽입한 세포의 체내 생존율이 월등히 높고 다클론성을 유지할 수 있다는 점을 증명했다. 연구를 총괄 수행한 이병철 교수는 “최근 유전자가위 기술을 활용한 카스게비Casgevy나 리프제니아(Lyfgenia) 같은 유전자 치료제가 치료용으로 승인된 반면, 동일 질환 치료제 개발을 위한 그래파이트 바이오(Graphite Bio)의 임상실험(nula-cel)은 이유를 알 수 없는 혈액세포 감소증이 발생해 중단된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 그 이유를 과학적으로 설명하며, 최신 유전자 치료 기술의 임상적 적용 가능성을 가늠할 수 있게 하는 주요한 연구 성과”라고 밝혔다. 이어 이 교수는 “향후 개발된 기술을 기초 및 전임상 연구에 확대 적용함으로써 유전자세포 치료기술을 고도화하고, 차세대 유전자 치료기법의 검증연구에도 도입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본) 및 선도연구센터(SRC) 지원으로 수행됐다. 이병철 교수는 서울대 수의과대학 학사, 석·박사통합, 박사후 연구원과 미국국립보건원(NIH) 박사후 연구원을 거쳐 2023년 숙명여대 생명시스템학부 교수로 부임했다. 줄기세포생물학, 유전자세포치료제 분야 전문가로 현재 과학기술정보통신부‧한국연구재단 개인연구자지원사업(기본)과 과학기술정보통신부‧한국연구재단 선도연구센터사업(SRC) 등을 수행하고 있다.