컴퓨터 사용 시간이 늘어날수록 남성의 발기부전 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 21일 중국 상하이 해군 의대 왕린후이 박사 연구팀은 20만명을 대상으로 남녀의 유전적 요인과 좌식 행동, 호르몬 변화, 발기부전 간에 대한 인과적 연관성을 분석한 결과 의미 있는 결과를 확인했다고 밝혔다. 해당 논문은 유럽 남성과학회(EAA)와 미국 남성과학회(ASA) 학술지 남성학(Andrology)에 게재됐다. 연구팀은 TV 시청이나, 컴퓨터 사용, 차량 운전 같은 일상적인 좌식 행동 분석을 통해 여가에 컴퓨터를 사용한 시간이 1.2시간 증가할 때마다 발기부전 발생 확률은 3.57배 증가하는 것으로 나타났다고 주장했다. 기존 역학 조사나 관찰 연구에서는 앉아서 생활하는 행동과 발기부전이 관련이 있다는 주장은 여러 차례 나왔지만 둘 사이에 직접적인 메커니즘과 인과적 관계가 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 컴퓨터 사용은 우울증이나 불안, 혈관 건강 지표 등과는 관련이 없었지만 남성과 여성 모두에서 성 발달과 생식에 중요한 역할을 하는 난포 자극 호르몬(FSH) 수치가 낮아지는 것으로 확인됐다. 반면 TV를 보거나 운전을 하는 것이 발기부전 위험을 높인다는 증거는 발견되지 않았다. 연구팀은 컴퓨터를 사용하는 동안 적당한 신체 활동을 병행하면 발기부전을 교정하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 연구팀은 “컴퓨터 사용과 발기부전 위험 사이의 연관성에 대한 상당한 증거가 확인됐지만 아직 신체 내피 기능 장애나 심리적 장애 같은 요인도 과소평가해서는 안 된다”며 “나머지 요소들에 대한 확실한 인과관계는 추가 연구를 통해 밝혀져야 한다”고 덧붙였다. 출처 : Andrology, Linhui Wang et al. ‘A Mendelian randomization study on causal effects of leisure sedentary behavior on the risk of erectile dysfunction’

국내 연구진이 소금의 용해 현상을 원자 수준으로 관찰하고, 이온이 용해되는 원리를 밝힐 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)은 신소재공학과 신형준 교수팀이 하나의 물 분자를 제어해 소금에서 특정 이온을 추출할 수 있는 ‘단일 이온 제어기술’을 개발했다고 21일 밝혔다. 이온의 특성을 활용해 선택적으로 용해를 유도하는 것이다. 이온은 세포의 신호 전달이나 배터리, 반도체 등 다양한 응용 연구 분야에서 핵심적인 역할을 하는 입자다. 하지만 지금까지 간단한 소금의 용해 현상을 포함해 이온의 특성을 단일 이온 수준으로 연구하는 것은 실험적으로 불가능했다. 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있는 소금(NaCl)은 나트륨 양이온(Na+)과 염소 음이온(Cl-) 사이의 강한 이온 결합으로 이뤄진다. 물과 닿게 되면 극성분자인 물 분자에 의해 이온 결합이 끊어져 소금물이 된다. 신형준 교수는 “물에 녹은 이온은 수화된 상태로 존재하기 때문에 용액 속의 수많은 물 분자와 함께 끊임없이 움직여 이온을 개별적으로 제어하거나 그 특성을 연구하기 어려웠다”고 설명했다. 연구팀은 영하 268.8도의 극저온과 초고진공 상태의 환경에서 원자 2~3층 두께의 얇은 소금 막(필름) 위에 개별 물 분자를 증착했다. 원자 수준 이하의 해상도를 갖는 주사터널링현미경으로 소금 표면에 놓인 물의 움직임과 단일 이온 추출에 관한 연구를 성공적으로 수행했다. 연구팀은 주사터널링현미경의 미세 탐침을 정밀하게 제어해 소금 표면에 흡착한 물 단분자를 원하는 특정 방향으로 이동시켰다. 이동시키며 발생한 약 10피코미터(10조분의 1미터) 수준의 탐침 높이 변화를 분석해 염소 음이온과 물 분자가 강한 상호작용을 하고 있음을 밝혔다. 연구팀은 하나의 물 분자를 원자 한층 두께의 소금계면 계단층을 따라 이동시켰다. 이동한 경로에서 한 개의 이온이 사라지는 것을 관측했다. 이는 물 분자의 쌍극자 모멘트 전기적으로 분극된 물질을 의미하며, 전하량와 거리로 표현되는 물리량에 의해 소금의 이온 결합이 끊어져 단일 이온이 추출된 것이다. 물 분자를 제어해 단일 이온을 추출할 때 항상 염소 음이온(C1-)이 나트륨 양이온(Na+)보다 우선적으로 용해되는 현상 또한 발견했다. 이것은 나트륨 양이온과 염소 음이온의 분극률 외부 전기장에 의해 물질에 발생하는 쌍극자 모멘트 차이 때문이다. 높은 분극률을 가진 음이온이 양이온보다 물 분자의 영향을 크게 받는다. 특히 주변에 결합하고 있는 이온이나 원자가 부족한 계단층 표면에서 더 두드러지게 나타났다. 신 교수는 “이온은 우리 주변에 아주 흔하게 존재하지만, 배터리나 반도체 재료의 성능을 획기적으로 변화시킬 수 있는 흥미로운 입자”라며 “개발한 단일 이온 제어기술을 통해 앞으로 이온과 관련된 다양한 기초 기술 및 응용에 연구를 더욱 확장해 나아갈 계획”이라고 밝혔다. 중국과학원 선전기술연구원의 펑딩교수가 공동 연구에 참여했으며, 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’)에 지난 16일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 중견연구자지원사업과 기초과학연구원의 지원으로 이뤄졌다.

서울과학기술대학교 신소재공학과 박일규 교수(교신저자) 및 손상현 박사과정생(제1저자) 연구팀이 ‘층상형 이중수산화물 구조에서 수분에 의한 발전효과 방식과 반도체 기반 마찰전기 효과’에 대해 처음으로 보고하고, 두 가지 발전방식의 시너지 결합을 이뤄낸 소자를 개발했다고 21일 밝혔다. 기존의 유전체를 통한 마찰전기 기반 나노 발전기는 높은 전압 특성을 갖는 에너지 하베스팅 기술이지만, 낮은 전류 생성 특성과 직류 전기 에너지를 생성하기 위한 필수적인 정류 작용이 주요 문제점으로 대두됐다. 연구팀에 따르면 물 분자에 대한 자체적인 흡습 특성과 분해 특성을 가지는 이중수산화구조를 도입해 수분 분위기에서 발전 성능이 나타나는 소자를 개발했고, 마찰전기 나노 발전기로 응용했다. 개발된 소자는 80% 이상의 상대 습도 분위기에서 693.38mV와 65.48mAm-2의 마찰전기 발전 성능을 나타냈으며, 발생된 전기에너지를 저장하는 축전 특성을 나타내는 현상을 처음으로 규명했다. 박일규 서울과기대 교수는 “이중 수산화 구조에서의 마찰발전 특성과 수분에 의한 발전 특성이 최초로 규명되고 이 두 가지의 긍정적인 시너지 효과를 극적으로 활용한 것에 의미가 있다”며 “일상 환경이나 고습도 환경에서도 마찰발전과 수분에 의한 발전의 시너지 효과를 통해 바람과 같은 에너지를 통한 발전이 가능할 것”이라며 기대감을 나타냈다. 해당 연구는 2021년도 선정된 중견연구자지원사업 및 중점연구소지원사업의 지원을 통해 수행됐으며 ‘Synergistic Coupling of Tribovoltaic and Moisture-Enabled Electricity Generation in Layered-Double Hydroxides’라는 제목으로 소재·에너지 분야 학술지인 ‘Advanced Energy Materials (IF=27.8)’ 2024년 4월호 내부 커버로 선정돼 게재됐다.

바둑 인공지능(AI) ‘알파고’를 개발해 인공지능 개발 황금기를 연 구글 딥마인드가 지난 20일 인간 축구 코치를 대체할 수 있는 전략 인공지능 ‘택틱AI’를 공개했다. 얼마 전에는 AI의 발전 속도가 지나치게 빨라 인류에게 위협이 될 것이라는 보고서가 발표되기도 했지만 AI 관련 연구들은 다양한 분야에서 예상치 못한 성과들을 속속 내놓고 있다.구글 연구소 홍수 예측팀을 중심으로 한 영국 유럽 중기 기상예보센터, 독일 헬름홀츠 환경연구센터, 미국 랜드(RAND) 연구소 공동 연구팀이 홍수 예보의 정확성을 높일 수 있는 AI 모델을 개발했다고 밝혔다. AI 홍수 예측 시스템은 현재 예보 시스템보다 정확하고 대규모 홍수 발생에 대한 조기 경보 시기도 앞당길 수 있는 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 발표됐다. 지구 온난화로 인한 기후 변화 때문에 전 세계적으로 홍수 발생 빈도가 늘었다. 최근에는 국지성 호우로 인한 예측 불가능한 홍수 사태도 잦아지고 있다. 그렇지만 현재 홍수 예측 시스템은 하천에 설치된 감시 장비에 의존하기 때문에 측정 장치가 없는 곳에서 발생하는 홍수는 예측이 어렵다. 하천 정비가 돼 있지 않은 개발도상국이나 후진국에서는 홍수 피해가 더 심각해질 수 있다. 이에 연구팀은 전 세계 주요 하천 중 5680개의 홍수 감시 시스템을 바탕으로 측정 장비가 없는 하천의 수량과 흐름을 예측하는 AI 모델을 개발했다. 연구팀은 이 모델을 유럽 중기 기상예보센터에서 개발한 글로벌 홍수 경보 시스템(GloFAS)과 비교했다. 그 결과 GloFAS와 비슷하거나 더 정확한 결과를 제시한 것으로 나타났으며, AI 모델은 5일 전에 홍수 발생을 예측하는 것으로 나타났다. 중장기 예측 시뮬레이션에서는 AI 모델이 기존 홍수 예측 모델보다 월등히 뛰어난 것으로 확인됐다. 이번 연구를 이끈 구글 연구소 홍수 예측팀의 그레이 니어링 수석연구원은 “이번에 개발한 AI 모델은 모니터링 시스템이 설치되지 않은 하천 유역의 홍수 발생 가능성까지 사전에 정확히 예측한다”며 “적은 비용으로 개발도상국이나 후진국의 피해를 최소화할 수 있을 것”이라고 말했다.그런가 하면 독일 막스플랑크 인간 발달 연구소, 베를린 훔볼트대, 뮌헨 연방군대학, 샤를로테 프레세니우스대 공동 연구팀은 짧은 음성 데이터만으로도 말하는 사람의 심리 상태를 정확하게 파악할 수 있는 AI 모델을 개발했다. 이 연구 결과는 심리학 분야 국제 학술지 ‘최신 심리학’ 3월 20일자에 실렸다. 연구팀은 영어와 독일어로 된 1510개의 음성 데이터에서 무작위로 문장을 추출해 1.5초 단위로 잘라낸 뒤 AI로 문장 내 감정 상태를 파악하도록 했다. 사람의 말에서 감정 인식을 위해 필요한 시간은 1.5초 이상인 것으로 알려져 있다. 연구팀이 사용한 문장들에는 기쁨, 분노, 슬픔, 두려움, 혐오, 중립 등 6개 감정이 포함됐다. 실험 결과 음성 주파수, 음높이, 리듬 등 소리 성분을 빠르게 분석해 사람보다 정확히 감정 상태를 파악하는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 티모 폰 우르첸 연방군대학 교수(인지심리학)는 “이번 연구 결과를 활용하면 자폐 스펙트럼 증후군처럼 타인의 감정을 인식하지 못하는 이들의 치료는 물론 거짓말 탐지기의 정확도를 높이는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

처음 만났는데도 대화가 잘 통하고 마음이 맞는 사람이 있습니다. 그런 만남을 흔히 운명적이라고 표현하지만, 좀더 과학적인 무언가 있지 않을까요. 과학자들도 궁금했던 모양입니다. 미국 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬센터 연구팀은 수컷 금화조가 제 짝을 만나기 위해서는 암컷이 원하는 노래를 파악해 부르는 것이 중요하다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 발표했습니다. 명금(songbird)은 수컷이 암컷에게 노래로 구애하는 것으로 알려져 있습니다. 수컷은 모두 같은 노래를 부르는데 암컷이 어떤 기준으로 수컷을 선택하는지는 수수께끼로 남아 있었습니다. 연구팀은 명금 중 하나인 금화조 수컷의 노래를 수천 개 녹음했습니다. 그다음 인공지능으로 이들 소리를 분류해 약 50만개의 노래 음절을 구분해 냈습니다. 연구팀이 이 음절을 분석한 결과 암컷은 똑같은 노래라도 음절 사이 간격과 한 음절의 길이를 구분해 짝을 찾는다는 것을 밝혀냈습니다. 암컷들은 음절 사이의 길이가 긴 노래를 선호하는 것으로 나타났습니다. 음절 사이가 긴 다시 말해 호흡이 긴 음절의 노래를 수컷의 자질을 보여 주는 지표로 인식한다는 것입니다. 연구에 따르면 금화조가 구사하는 노래에는 다양한 음절이 있지만 짝이 되기 위해서는 수컷이 구사하는 음절과 암컷이 선호하는 음절이 일치해야 한다고 합니다. ‘짚신도 짝이 있다’는 속담을 동물 행동학적으로 규명한 것이라고 해야 할까요. ‘합이 잘 맞는다’거나 ‘단짝’이라는 말이 있는 것을 보면, 사람에게도 비슷한 원리가 작동할 것 같습니다. 아니나 다를까 이런 궁금증을 해결하기 위한 연구도 수행됐습니다. 중국 베이징사범대 인지 신경과학 연구실, 뇌 영상·커넥톰 연구실, 국립 뇌 연구소 공동 연구팀은 유대감이 형성된 사람들 사이에서는 신경 활동이 일치해 더 빠르고 빈번한 의사소통이 이뤄진다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 20일자에 실렸습니다. 연구팀은 이전에 한 번도 만난 적이 없는 176명의 성인 남녀를 3인 1조로 구성해 서로 대화하도록 했습니다. 연구팀은 의사소통 과정 중 뇌 활동을 측정하기 위해 기능성 근적외선 분광법(fNIRS) 전극이 부착된 모자를 착용하도록 했습니다. 일부 실험 조에는 같은 색상의 유니폼을 지급해 입도록 한 다음 대화를 하도록 했습니다. 그 결과 같은 유니폼을 입고 유대감이 형성된 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 더 자유롭게 대화하고 친근감을 느끼는 것으로 나타났습니다. 이들에게는 우측 배외측 전전두엽(rDLPFC)과 우측 측두두정 접합부(rTPj)의 활동이 활발하고 뇌파가 거의 일치하는 것으로 확인됐습니다. 이런 신경 동기화가 의사소통 과정을 원활하게 해 준다는 설명입니다. 학기 초 자녀가 아직 단짝 친구를 만들지 못했다고 걱정하는 부모들이 많습니다. 아이들도 아직 뇌파가 일치하는 친구를 만나지 못했을 뿐입니다. 부모가 억지로 친구를 만들어 주기보다는 아이들이 맘에 맞는 친구를 만날 수 있도록 기다려 주는 게 좋지 않을까요.

지구온난화가 가속화하면서 독특한 형태의 바다생물 개체 수가 급증했다는 연구결과가 나왔다. 시애틀타임스 등 현지 언론의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 오리건주립대학과 국립해양대기청 공동 연구진은 최근 지구온난화로 인해 해양 먹이사슬 모델이 어떻게 변화하는지 분석했다. 이 과정에서 열파(heat wave)가 태평양 바다의 영양분과 에너지 이동에 광범위한 영향을 미치며, 특히 이는 불우렁쉥이라는 바다생물에게 눈에 띄는 변화를 가져다 준다는 사실을 확인했다.피로솜(Pyrosome)이라고도 부르는 불우렁쉥이는 흰색의 심해 해양생물로, 주로 따뜻한 바다에서 원기둥이나 원뿔을 이루며 사는 작은 피낭 동물의 군체다. 마치 젤리처럼 불투명하고 말랑말랑한 몸체가 특징이다. 연구진은 “피로솜(불우렁쉥이)는 높은 수온의 바닷물에서 많은 에너지를 흡수한다는 사실을 확인했다”면서 “바다 온난화가 극심해질수록 피로솜은 더 많은 에너지를 가져가면서 개체수가 증가한 반면, 해파리와 정어리, 대구 등의 다른 종(種)은 개체수 손실을 입었다”고 설명했다. 연구진에 따르면 지난 10년 동안 캘리포니아 북부 해양 생태계는 비정상적으로 따뜻한 기온을 기록했다. 특히 2014년에는 강력한 해양 폭염으로 기온이 평소보다 크게 높아졌고, 이런 현상은 2016년 중반까지 이어졌다. 2019년부터는 북태평양에서 거의 매년 이상 고온 현상이 발생했고, 이 과정에서 연어 개체수가 감소하거나 바닷새가 멸종하는 등 해양 생태계는 큰 영향을 받았다.불우렁쉥이는 2014년 북태평양의 폭염이 시작되기 이전까지는 좀처럼 확인되지 않다가, 폭염이 시작된 이후부터 해변에 떠밀려온 채로 쉽게 발견되기 시작했다. 전문가들은 이 같은 현상이 불우렁쉥이의 급격한 개체 수 증가를 의미한다고 설명한다. 불우렁쉥이의 개체 수 증가는 먹이사슬 최상위에 있는 종에게는 잠재적으로 부정적인 영향을 줄 수 있다. 이번 연구를 이끈 오리건주립대학의 딜런 고메스 박사는 “먹이그물 모델을 통해 생태계 전체에 걸쳐 해양 폭염의 영향을 추정한 결과, 먹이사슬 가장 아래에 있는 피로솜(불우렁쉥이)가 자신처럼 먹이사슬 아래에 있는 플랑크톤 등을 소비하고 그 에너지를 몸 안에 가둬두는 것으로 나타났다”면서 “피로솜은 포식자가 필요로 하는 에너지를 빼앗고 있다”고 말했다. 실제로 태평양에서 불우렁쉥이가 확산한 이후 연어와 바닷새의 수가 감소한 것으로 나타났다. 이는 불우렁쉥이가 연어와 바닷새의 먹이까지 모두 먹어치웠기 때문으로 추정된다. 반대로 먹이사슬 상위에 있는 연어나 바닷새는 불우렁쉥이를 잡아먹어도 유의미한 영양분 섭취를 하지 못하는 것으로 알려져 있다.고메스 박사는 “현재까지는 먹이사슬이 이전과 유사한 형태를 유지하고 있지만, 따뜻한 바다 온도가 지속된다면 생태계가 장기적으로 어떻게 유지될지 알 수 없다”면서 불우렁쉥이 개체 수의 증가가 생태계에 미칠 영향을 우려했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호에 실렸다. 한편, 2018년 뉴질랜드 바다에서 길이 30m에 달하는 거대한 불우렁쉥이가 목격돼 국내에서도 화제를 모은 바 있다.

지난 2월 경질된 대한민국 대표팀 감독 위르겐 클린스만은 아시안컵 내내 ‘전략 없음’으로 일관하며 졸전을 펼쳐 국민의 공분을 불러일으켰다. ‘차라리 인공지능(AI)이 낫겠다’는 비판까지 나왔다. 그런데 실제로 인간 감독보다 나은 전술 인공지능이 개발돼 눈길을 끈다. 바둑 AI ‘알파고’, 단백질 분석 AI ‘알파폴드’ 등을 개발해 AI 분야를 선도하고 있는 구글 딥마인드 팀이 이번에는 인간보다 나은 축구 전술 AI를 내놓은 것이다. ●최적의 선수 구성·득점 극대화 구글 딥마인드와 현재 영국 프리미어리그 2위를 달리고 있는 리버풀 FC의 트레이닝 센터 공동 연구팀이 최적의 선수 구성을 결정하고, 득점 가능성을 극대화한 전술을 제시할 수 있는 인공지능 ‘택틱AI’(TacticAI·전술 인공지능)를 개발했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3월 20일자에 실렸다. 이번 연구 논문에는 딥마인드의 최고경영자(CEO) 데미스 허사비스도 이름을 올렸다. 축구에서 코너킥은 득점으로 연결할 기회를 높이고 감독의 전략이 개입할 수 있는 여지도 많아 중요하게 여겨진다. 코너킥 전략은 매 경기 전에 결정하기 때문에 득점 가능성을 최대한 높일 수 있는 시스템이 있다면 코치진에게 도움이 된다. 이에 연구팀은 기하학적 분석을 이용한 딥러닝으로 주요 전술 패턴을 식별해 코너킥의 성공 확률을 예측할 수 있는 AI를 설계했다. 이를 위해 연구팀은 지난 프리미어리그 시즌에서 나온 7167개의 코너킥 자료를 활용해 택틱AI를 훈련하고 테스트했다.●전문가들도 AI 전략 선호 택틱AI는 바둑AI 알파고처럼 상대의 모든 움직임을 계산해 최적의 전략을 계산하고, 코너킥 상황에서 공을 처음 받는 선수가 득점으로 연결할 수 있는 확률을 정확하게 예측한다. 또 선수 교체 시 가능한 결과를 평가하고 이에 따른 전술적 변형도 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 데이터 과학자 3명, 비디오 분석가 1명, 리버풀 FC 코치진 1명으로 구성된 전문가 그룹의 평가 결과, 택틱AI가 만들어 낸 전술이 실제 경기에서 사용하는 것과 구분하기 어려울 정도로 현실적인 것으로 확인됐다. 또 블라인드 테스트를 통해 사람이 짠 전술이나 기존 사용된 전술보다 택틱AI가 만든 전략의 선호도가 90% 이상인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 대니얼 헤네스 구글 딥마인드 연구원은 “택틱AI는 일단 축구 코너킥을 대상으로 전략을 제시하고 있지만 다른 세트피스 상황은 물론 다양한 팀 스포츠에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

지난 2월 경질된 대한민국 대표팀 감독 위르겐 클린스만은 아시안컵 내내 ‘전략 없음’으로 일관하며 졸전을 펼쳐 국민의 공분을 불러일으켰다. ‘차라리 인공지능이 낫겠다’는 비판까지 나왔다. 그런데, 실제로 인간 감독보다 나은 전술 인공지능이 개발돼 눈길을 끈다. 바둑 인공지능 ‘알파고’, 단백질 분석 인공지능 ‘알파폴드’ 등을 개발해 인공지능 분야를 선도하고 있는 구글 딥마인드 팀이 이번에는 인간보다 나은 축구 전술 AI를 내놓은 것이다. 구글 딥마인드와 현재 영국 프리미어리그 2위를 달리고 있는 리버풀 FC의 트레이닝 센터 공동 연구팀이 최적의 선수 구성을 결정하고, 득점 가능성을 극대화할 수 있는 전술을 제시할 수 있는 인공지능 ‘택틱AI’(TacticAI·전술 인공지능)을 개발했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 20일 자에 실렸다. 이번 연구 논문에는 딥마인드의 CEO 데미스 허사비스도 이름을 올렸다. 축구에서 코너킥은 득점으로 연결할 기회가 매우 크고, 감독의 전략이 개입할 수 있는 여지도 많아 중요하게 여겨진다. 코너킥 전략은 매 경기 전에 결정하기 때문에 득점 가능성을 최대한 높일 수 있는 시스템이 있다면 코치진에게 도움이 된다. 이에 연구팀은 기하학적 분석을 이용한 딥러닝으로 주요 전략 패턴을 식별해 코너킥의 성공 확률을 예측할 수 있는 AI를 설계했다. 이를 위해 연구팀은 지난 프리미어리그 시즌에서 나온 7167개의 코너킥 자료를 활용해 택틱AI를 훈련하고 테스트했다.택틱AI는 바둑AI 알파고처럼 상대의 모든 움직임을 계산해 최적의 전략을 계산하고, 코너킥 상황에서 공을 처음 받는 선수에 따라 득점으로 연결할 수 있는 확률을 정확하게 예측한다. 또 선수 교체 시 가능한 결과를 평가하고 이에 따른 전술적 변형도 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 데이터 과학자 3명, 비디오 분석가 1명, 리버풀 FC 코치진 1명으로 구성된 전문가 그룹의 평가 결과, 택틱AI가 만들어 낸 전술이 실제 경기에서 사용하는 것과 구분하기 어려울 정도로 현실적인 것으로 확인됐다. 또, 블라인드 테스트를 통해 사람이 짠 전술이나 기존 사용된 전술보다 택틱AI이 만든 전략의 선호도가 90% 이상인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 다니엘 헤네스 구글 딥마인드 연구원은 “택틱AI는 일단 축구 코너킥을 대상으로 전략을 제시하고 있지만 다른 세트피스 상황은 물론 다양한 팀 스포츠에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

단국대학교는 신소재공학과 주수현 교수 연구팀이 꿈의 신소재라 불리는 그래핀의 크랙 결함을 없앤 나노셀룰러(나노 크기의 3차원 연속연결) 구조 그래핀 개발에 성공했다고 18일 밝혔다. 그래핀은 전기 전달이 우수하고 화학적으로 안정돼 배터리 음극재 등 다양한 응용 분야에서 주목받고 있다. 그래핀 제작에는 흑연의 산화·환원 특성을 활용한 화학적박리법과 화학기상증착 합성법(CVD) 등이 주로 사용된다. 하지만 기존에 개발된 나노구조의 그래핀은 나노구조 사이의 연결성이 떨어지고 서로 간 결합력이 약해 크랙이 쉽게 발생하는 단점이 있다. 연구팀은 일본 도호쿠 대학의 가토 히데미(Hidemi Kato) 교수팀과 금속 용탕 탈성분법(원소 간 결합 선호도 차이를 활용한 새로운 공정)과 망간·탄소를 증착해 얻은 비정질합 금막을 활용해 크랙이 전혀 없는 나노셀룰러 구조 그래핀 제작에 성공했다. 연구팀이 제작한 나노셀룰러 구조 그래핀은 기존의 그래핀보다 전기전도도가 2배 이상 높고 인장강도도 10배 이상 높다. 플렉시블 나트륨 배터리의 음극재로 활용 시 매우 빠른 속도로 7000번의 충·방전 후에도 충전용량이 유지되는 획기적인 특성 향상을 이뤘다. 주수현 교수는 “배터리 음극재, 플렉시블 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 훨씬 높은 성능을 제공할 것으로 기대한”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업 우수신진연구 지원을 받아 수행됐다. 연구 논문(Mechanically Robust Self-Organized Crack-Free Nanocellular Graphene with Outstanding Electrochemical Properties in Sodium Ion Battery)은 세계적 권위의 국제 저명 학술지 ‘Advanced Materials (2022년 IF=29.4)’ 2024년 2월 온라인으로 게재됐다.

존엄한 노년을 방해하는 대표적인 질환이 치매다. 알츠하이머는 치매의 최대 80%를 차지하는 핵심 원인으로 꼽힌다. 알츠하이머 발생 원인에 관해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 국내 연구진이 갑상샘 호르몬과 알츠하이머의 상관관계에 대해 밝혀 눈길을 끈다. 서울대 의대 연구팀은 뇌 내 갑상샘 호르몬 결핍이 알츠하이머 악화와 밀접한 관계가 있다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 16일 자에 실렸다. 알츠하이머는 아밀로이드 베타와 타우 단백질이 과도하게 뇌에 축적되면서 신경세포가 손상되고 염증이 생기면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 갑상샘 호르몬은 뇌 발달과 기능에 중요한 역할을 해 갑상샘 호르몬 수치의 불균형이 뇌 건강과도 밀접한 관계가 있어 알츠하이머 발병과 진행에도 영향을 미칠 것으로 보는 연구자들이 많다. 실제로 갑상선 기능 저하증은 기억력을 비롯한 인지 능력 저하, 브레인 포그 같은 알츠하이머 증상과 유사하다. 여러 역학 연구를 통해 알츠하이머 환자의 혈액, 뇌척수액, 사후 뇌 조직에서 갑상샘 호르몬 수치 변화가 보고되기는 했으나 둘 간 명확한 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매를 일으킨 생쥐의 갑상샘 호르몬 수치 변화를 관찰했다. 그 결과, 기억에 관여하는 해마 영역에서 갑상샘 호르몬 수치가 알츠하이머 초기부터 감소하는 것이 확인됐다. 이는 혈중 갑상샘 호르몬 수치 감소보다 더 빠르게 일어났다.연구팀은 또 뇌 조직을 이용한 단일 세포 분석을 통해 갑상샘 호르몬 결핍이 뇌 면역세포인 미세아교세포의 기능에 영향을 미친다는 사실도 발견했다. 요오드 결핍 사료를 먹여 갑상샘 호르몬이 완전히 고갈된 치매 생쥐의 미세아교세포는 알츠하이머 원인 물질인 아밀로이드 베타 단백질 덩어리를 제거하지 못해 인지적 행동 장애가 더욱 악화되는 것이 관찰됐다. 연구팀은 뇌 내 갑상샘 호르몬이 부족한 알츠하이머 치매 생쥐에게 활성형 갑상샘 호르몬 T3를 투여한 결과, 치매 쥐의 기억과 인지기능이 회복된 것을 확인했다. 또 뇌 내 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 과도한 축적도 줄어들었다. 연구를 이끈 묵인희 서울대 의대 교수는 “이번 연구는 갑상샘 호르몬이 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질에 대한 미세아교세포의 면역 반응을 형성하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 묵 교수는 “갑상샘 호르몬 보충을 통해 알츠하이머 치매 치료 가능성도 크다”라고 덧붙였다.

지구 온난화는 지표면뿐만 아니라 해수 온도까지 높인다. 이 때문에 많은 동식물이 멸종될 가능성이 커지고 있는데, 의외의 동물은 지구 온난화로 인해 개체수가 증가하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 주인공은 바로 식인 상어다. 미국 미시시피주립대, 알래스카 페어뱅크스대, 앨라배마 자연 보호국, 루이지애나 주립대 공동 연구팀은 지난 20년 동안 해수면 온도가 꾸준히 상승하면서 식인 상어인 황소상어 개체 수가 5배나 증가했다고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3월 15일 자에 실렸다. 황소상어는 따뜻하고 얕은 해안이나 강에 서식하는 상어로 예측 불가능한 행동과 포악함으로 유명하다. 다른 바다 상어들과 달리 민물에서도 살 수 있는 황소상어는 먹이 개체수 조절로 연안 생태계 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 하지만, 뱀상어(또는 호랑이상어), 백상아리와 함께 인간을 공격하는 대표적인 식인 상어이기도 하다. 연구팀은 2003년부터 2020년까지 앨라배마주 하구 모바일 베이의 해수면 온도 변화와 황소상어 분포와 개체 수 변화를 비교 분석했다. 분석 결과, 모바일 베이의 평균 해수면 온도는 2001년 22.3도에서 2020년 23도로 상승했으며, 조사 기간 포획된 개체 수도 2001년에 비해 2020년에는 약 5배 증가한 것으로 나타났다. 연구팀이 컴퓨터 시뮬레이션을 실시한 결과, 해수면 온도가 22.5도 이상이면 황소상어의 생존 가능성이 오히려 더 커지는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 조사 기간 인근 지역의 도시화가 커지면서 황소상어를 포획할 가능성이 줄어들 것으로 예상됐지만, 오히려 모바일 베이 전역에서 증가했다. 연구를 이끈 마커스 드라이먼 미시시피주립대 교수는 “황소상어 개체 수가 증가하면서 어업에 미치는 영향이나 사람을 실제로 위협하는 문제들에 대해 심각하게 생각해야 할 상황”이라면서 “해수면 온도가 추가로 상승할 경우 황소상어들의 생태에 어떤 영향을 미치는지는 추가 연구를 할 계획”이라고 말했다.

갓 성인이 된 20대 초반 청년 가운데 절반가량이 이미 결혼과 출산을 포기하고 있다는 조사 결과가 나왔다. 16일 학계에 따르면 이화여대 이승진 일반대학원 사회복지학과 박사 수료생과 정익중 사회복지학과 교수 등은 최근 학술지 한국사회복지학에 ‘청년들은 무엇을 포기하고 있는가’라는 제목으로 게재한 논문에서 이러한 내용이 담긴 연구 결과를 밝혔다. 연구팀은 월드비전이 주관한 ‘2022년 한국 미래세대 꿈 실태조사’ 자료를 활용해 전국 6개 권역 소재 만 19∼23세 청년 500명을 대상으로 연애, 결혼, 출산, 내집마련, 자기계발 등 10가지 항목에 대한 미래 계획 여부를 물었다. 조사 결과 청년들은 ‘결혼·출산 포기형’, ‘미래계획형’, ‘N포형’ 등 세 유형으로 분류됐다. 먼저 다른 분야의 계획은 있지만 결혼과 출산은 거의 계획하지 않는 ‘결혼·출산 포기형’이 50.4％로 절반을 차지했다. 결혼·출산포기형 가운데 결혼과 출산 계획을 가진 청년은 각각 0％, 0.3％에 그쳤다. 연애 계획이 있는 경우는 35.8％였다. 다만 대인관계, 취미생활, 건강관리, 자기계발 등 항목에서 80％ 이상의 청년이 계획을 세우고 있다고 답했다. 내집마련에 대한 계획도 절반이 넘는 66.1％가 세우고 있었다. 모든 미래계획 문항에서 계획이 있다고 응답한 ‘미래계획형’은 31.2％였다. 이 경우 출산을 제외한 모든 항목에서 97％ 이상이 ‘계획이 있다’고 응답했다. 다만 출산 계획을 가진 청년은 76.2％ 수준이었다. 다수 항목의 계획을 포기한 ‘N포형’은 18.4％로 나타났다. 이들 가운데 결혼과 출산 계획이 있는 경우는 각각 13.2％, 11.5％로 가장 적었다. 또 각 문항에서 계획이 있다고 답한 경우가 최대 45.7％(취업·창업)에 불과해 절반 이상이 미래를 계획하지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 “한국의 ‘N포세대’는 결혼·출산포기형과 N포형으로 전체 68.8％의 매우 높은 비율을 차지하고 있다”며 “특히 결혼과 출산만을 포기하는 경우가 절반 이상이라는 점이 주목할 만하다”고 설명했다. 이어 “청년의 대다수가 N개의 미래 계획을 포기했고, 포기가 청년들의 우울·불안과 행복감에 영향을 미친 만큼 청년의 희망 고취를 위한 집중적 관심과 지원이 필요하다”고 제언했다. 또 20대 초·중반 청년들이 결혼하지 않으려는 이유로 ‘결혼비용’, ‘개인 삶·여가 중요’ 등을, 출산 계획이 없는 이유로 ‘육아 부담’, ‘개인 생활 부족’ 등을 꼽은 조사 결과를 제시하며 “청년들의 결혼, 출산과 관련한 심리적 부담을 줄이는 정책을 지속해 추진해야 한다”고 당부했다.

지난해 서울정원박람회에 정원해설사로 참여했던 장순임씨는 시민정원사, 시민참여 협동정원 조성 등 정원과 관련된 여러 활동을 했었다. 왜 이렇게 열심히 정원에 대한 활동을 하시냐 여쭤 보니, 어머니가 돌아가신 후 우울감이 심해졌었는데 다양한 정원 자원봉사 활동에 참여하며 지금은 우울증을 극복했다고 한다. 정원 활동에서 보람을 느낀다는 순임씨는 정말 행복해 보였다. 우리는 얼마나 행복할까? 행복의 수치보다 불행의 수치가 더 크게 와닿는다면 지금 당신에겐 정원이 필요하다. 정원이 주는 효과는 이미 잘 알려져 있다. 단순히 정원 경관을 감상하는 것만으로도 심리적으로 긍정적인 효과를 지니는데 불안감은 20%, 부정적인 기분은 11% 감소된다는 연구 결과도 있다. 또한 정형화되지 않은 기하학 형태의 정원은 다양한 감정을 조화롭게 느끼도록 하는 효과를, 자연스러운 풍경은 편안함과 즐거운 감정을 일으킨다. 특히 스코틀랜드의 2004년 연구 내용 중 정원을 소유한 사람의 스트레스가 그렇지 않은 사람보다 73.63% 낮다는 사실은 시사하는 바가 크다. 영국 워릭대 앤드루 오즈월드 연구팀에 따르면 유럽은 나이가 들수록 행복지수가 높다. 가정을 돌보고 일을 가장 많이 하는 40대 중반에 가장 불행하고 어린 시절과 노년기의 행복지수는 월등히 높은 U자형의 그래프를 보여 준다. 반면 한국 사회는 노인이 될수록 행복하지 않다. 국내 한 연구에 따르면 연령별로 행복을 느낀다고 답한 비율은 19∼44세 39.5%, 45∼64세 35.3%, 65∼74세 29.7%, 75세 이상 25.7% 등이다(2023년 질병관리청 학술지 ‘주간 건강과 질병’에 실린 ‘생애주기별 한국인 행복지수 영향요인’). 하지만 아이들이 풍부한 상상력을 이끌어 내는 정원을 마주하고 자랄 수 있다면, 출근해서도 회사 앞이나 옥상에서 정원을 만나 볼 수 있다면, 은퇴 후 적적한 일상에서 마을의 꽃과 텃밭을 가꿀 수 있다면 우리의 생애가 좀더 행복으로 채워지지 않을까. 특히 개인화와 저출생, 고령화가 사회문제로 부각되는 지금을 슬기롭게 살아가기 위한 솔루션으로 어느 때보다 정원의 효능감이 필요하다고 생각한다. 뉴욕 센트럴파크를 설계한 조경가 옴스테드는 “지금 이곳에 공원을 만들지 않는다면 100년 후에는 이만한 넓이의 정신병원이 필요할 것”이라고 말했다. 비용 없이 어디에서나 누구에게나 도시가 시민에게 선사할 수 있는 위안과 치유, 그것이 정원이다. 그것이 지금 당신에게 정원이 필요한 이유이고 서울에 정원이 많아져야 할 이유다. 얼마 전 ‘매력가든 동행가든 프로젝트’를 통해 올해만 1000여개의 정원을 선보이겠다고 발표했다. 단숨에 도시가 바뀌진 않겠지만 서울에 아름다운 정원을 채워 나가 사람들의 마음에 단단한 위안과 희망을 심어 가고자 한다. 더 많은 시민들이 계절마다 피어나는 ‘정원 혜택’을 통해 행복을 느낄 수 있도록. 이수연 서울시 푸른도시여가국장

유네스코(UNESCO)가 백두산을 중국의 유네스코 세계지질공원으로 인증하는 안건을 논의한다. 14일 정부 관계자 설명과 유네스코 자료를 종합하면 13~27일 진행되는 제219차 유네스코 집행이사회에서는 18개 신규 세계지질공원을 인증하는 안건이 논의될 예정이다. 이 후보지엔 중국의 창바이산(長白山)이 포함됐다. 창바이산은 중국에서 백두산을 지칭하는 이름이다. 18개 신규 세계지질공원 후보지들에 대해선 작년 9월 유네스코 세계지질공원 이사회에서 ‘등재 권고’ 결정이 내려졌다. 세계지질공원 이사회에서 등재가 권고되면 특별한 사정이 없는 한 집행이사회에서 그대로 인증되는 것이 관례다. 중국은 2020년 백두산 구역 중 자신들 영토에 속하는 지역을 세계지질공원으로 인증해달라고 유네스코에 신청했다. 현재 백두산은 4분의 1이 북한, 4분의 3이 중국 땅에 해당한다. 다만 천지는 1962년 10월 12일 저우언라이(周恩來) 전 중국 총리와 김일성 주석 사이에 체결된 백두산 일대 국경 조약인 ‘조중변계조약’에 따라 북한 54.5%, 중국 45.5%로 분할됐다. 천지 서북부는 중국에, 동남부는 북한에 귀속됐다. 세계지질공원 인증을 위한 설명자료에는 창바이산이 “지질학적으로 북중국강괴 북동쪽 경계와 유라시아대륙, 환태평양조산대가 만나는 지역에 위치해 강력한 화산 활동으로 수백만년간 독특한 지역이 형성된 곳”이라고 소개됐다. 또한 “창바이산에서는 1000년 전 ‘밀레니엄 분화’를 비롯해 다단계 분화가 있었고 이에 따라 다양한 암종과 복잡한 화산지형이 형성돼 시간에 따른 지구의 역동적인 변화를 연구할 수 있는 자연 실험실과 같다”고 설명됐다. 북한도 2019년 백두산을 세계지질공원으로 인증해달라고 신청했으나 이번 유네스코 집행이사회에서 인증될 후보지에는 오르지 않았다. 국내 학계에서는 중국의 창바이산 세계지질공원 인증 신청이 남북한이 모두 중시하는 백두산을 ‘중국만의 것’으로 만들려는 ‘백두산의 중국화’ 시도 중 하나라는 지적도 나온다. 문상명 동북아역사재단 한중연구소 연구위원은 2022년 학술지 ‘동북아역사논총’에 발표한 ‘중국의 백두산 공정과 대응’ 논문에서 “중국은 2006년부터 백두산을 유네스코 세계자연유산과 세계지질공원으로 등재시키려는 움직임을 보였는데 이는 남북한에서 모두 중시하는 백두산의 역사와 가치를 독점하려는 시도로 보일 수 있다”고 지적했다. 문 위원은 중국이 “백두산을 만주족 ‘성산(聖山)’으로 선전하고 중국 명칭인 창바이산만 내세워 자신들의 산으로 세계에 소개하고 있다”면서 “중국이 고구려 유적을 세계유산으로 올리며 고구려를 중국 지방정권으로 규정한 바 있는데 백두산은 발해를 (중국) 고대사로 편입하는 데 활용할 가능성이 높다”고 전했다. 한편 유네스코 세계지질공원은 국제적인 지질학적 가치를 지닌 명소와 경관을 보전과 교육, 지속가능한 발전을 위해 관리하는 곳이다. 지난해 12월 기준 전 세계적으로 48개국 195개소가 운영되고 있다. 한국과 중국에는 각각 5곳과 41곳이 있다.

정신없이 바쁜 삶을 사는 현대인은 각종 스트레스에 노출돼 있습니다. 과도한 스트레스가 신체적·정신적 질병의 원인이 된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 미국 피츠버그대, 인디애나대, 퍼듀대, 네덜란드 라드바우드대, 영국 보건 과학 아카데미 공동 연구팀은 만성적 스트레스가 심혈관 질환, 암 같은 질병을 일으키고 인지 기능에도 영향을 미친다고 13일 밝혔습니다. 더군다나 만성적으로 스트레스를 받는 사람들은 지역 사회와 인구 집단 전체, 생태 환경에까지 부정적 영향을 미친다는 사실을 수학적 모델링으로 확인했습니다. 이런 연구 결과는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘프런티어스 인 사이언스’ 3월 12일자에 실렸습니다. 염증이 만성화되거나 수치가 높으면 건강한 조직과 장기를 손상하고, 뇌에도 영향을 줘 인지, 감정, 행동에 문제를 일으킬 수 있습니다. 연구팀에 따르면 염증 자체는 전염되지 않지만 체내 염증의 근본 원인인 스트레스는 소셜미디어(SNS)를 비롯한 각종 매체를 통해 빠르게 확산합니다. 개인 차원의 분자, 세포, 생리학적 문제가 디지털 수단을 통해 대규모로 사회적·환경적 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미합니다. 연구팀은 이런 문제를 줄이기 위해서는 불안과 인지 과부하를 일으키는 디지털 매체 접촉을 줄이는 것이 필요하다고 조언했습니다. 이런 뻔한 조언 말고 스트레스를 감소시키는 데 좀 더 실질적이고 효과적인 방법은 없을까요. 한국 과학자들이 이에 대한 답을 내놨습니다. 건국대 연구팀은 반려견과 함께 지내는 것만으로도 스트레스가 줄고, 함께 하는 활동 유형에 따라 휴식, 이완, 집중력 향상과 관련된 뇌파가 증가된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 14일자에 실렸습니다. 병원이나 학교 등에서 불안을 줄이고 스트레스를 완화하며 신뢰감을 조성하는 데 반려견 같은 동물을 이용한 매개 치료법이 널리 사용되고 있기는 합니다. 하지만 구체적으로 반려동물들과의 어떤 상호작용이 사람의 건강에 영향을 미치는지는 확인되지 않았습니다. 이에 연구팀은 성인 남녀 30명에게 잘 훈련된 반려견과 함께 장난감 갖고 놀기, 사진 찍기, 간식 주기 등 8가지의 활동을 하게 했습니다. 실험 참가자들에게는 뇌전도(EEG) 측정 장치를 착용하도록 하고 반려견과 다양한 상호작용을 하는 동안 뇌의 움직임을 측정했습니다. 또 활동 직후 감정 상태에 대한 설문조사도 했습니다. 그 결과 개와 놀아주고 산책하는 동안은 긴장을 완화시키는 알파파가 증가했고, 털을 손질하거나 마사지 등을 할 때는 집중력 향상과 관련한 베타파가 상대적으로 증가한 것으로 나타났습니다. 또 활동이 끝난 뒤에는 참여자 모두 피로감, 우울감, 스트레스가 감소했다고 답했습니다. 많은 연구에 따르면 꼭 반려견이 아니더라도 집 안에 작은 화분 하나만 있어도 스트레스 완화에 도움이 된다고 합니다. 털 알레르기가 있다면 봄을 맞아 파릇한 반려 식물을 한번 키워 보는 것은 어떨까요.

독일 바이로이트대 생태·환경 연구 센터, 생물지리학과, 스위스 취리히대 고생물학 박물관 공동 연구팀은 21세기 말이 되면 기후 변화로 인해 스키를 탈 수 있는 장소는 물론 날짜도 줄어들 것이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 14일자에 실렸다. 연구팀은 유럽 알프스, 남미 안데스, 북미 애팔래치아, 로키산맥, 호주, 뉴질랜드, 일본 7곳의 주요 스키장 연간 자연 적설량에 기후 변화가 미치는 영향을 조사했다. 연구팀은 오픈 스트리트 맵으로 스키장 위치를 확인한 뒤 공공 기후 데이터베이스 ‘CHELSA’를 사용해 2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년의 각 스키장 연간 적설 일수를 탄소 배출 시나리오(저·중·고 탄소 배출)에 따라 예측했다. 현재 수준으로 탄소를 배출하면 2071~2100년에는 스키장의 13%가 스키를 탈 수 있는 자연 적설량을 충족하지 못할 것으로 예측됐다. 또 스키장의 20%는 연간 적설 일수가 지금의 절반 이하로 줄어드는 것으로 나타났다. 2071~2100년까지 연평균 적설 일수는 호주와 뉴질랜드가 각각 78%, 51% 줄어 가장 큰 폭으로 감소하는 것으로 나타났다. 그다음으로는 일본(50%), 안데스(43%), 유럽(42%) 순으로 나타났다. 로키산맥은 23%로 가장 적게 줄어드는 것으로 분석됐다. 연구를 이끈 마누엘 스타인바우어 바이로이트대 교수(스포츠 생태학)는 “이번 연구 결과는 미래에 기후 변화로 고지대 생태계가 위협받을 수 있음을 보여 준다”고 말했다.

2020년대에 들어서 우주 선진국을 중심으로 유인 우주 탐사에 관한 관심이 높아지고, 달과 화성에 인간을 보내기 위한 준비가 진행되고 있다. 과학적 호기심도 있겠지만 ‘제2의 지구’나 희귀 자원 채굴 같은 실질적 목표 때문이기도 하다. 사람이 우주 탐사나 거주를 위해서는 오랜 시간 지구와는 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제가 있다. 문제는 사람이 오랫동안 우주에 나가 있을 때 어떤 신체적·정신적 변화가 발생할 것인가다. 미국 캘리포니아 어바인대 의대 방사선종양학과 연구팀은 현재의 우주 탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주방사선에 노출되면 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포에 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지·뇌 기능 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과를 내놓은 바 있다. 지난해 미 플로리다대 응용생리학·운동학과, 미 항공우주국(NASA) 휴스턴 존슨우주센터 등의 과학자로 구성된 연구팀은 우주 여행시간이 길어질수록 뇌실이 확장되고 뇌 체액 순환에 문제가 생겨 중추신경계에 악영향을 미칠 수도 있다는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표했다. 과학 저널 ‘사이언스’도 인류가 안전한 우주여행을 위해서는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주 곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류라는 5가지 문제를 해결해야 한다는 분석을 내놓기도 했다. 이런 가운데 네덜란드 레이던대 메디컬 센터 연구팀은 장기간 미세중력 상태에 있게 되면 두통 병력이 없는 사람도 심각한 편두통과 긴장성 두통을 앓게 된다는 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 3월 14일자에 발표했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA), NASA, 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 소속 우주비행사 24명에 대한 우주 비행 중 건강 데이터와 설문조사 결과를 분석했다. 이들은 2011년 11월부터 2018년 6월 사이에 최장 26주 동안 국제우주정거장(ISS) 임무에 파견됐다. 실험에 참여한 우주비행사들은 우주 비행 이전에는 편두통이나 원발성 두통, 긴장성 두통 진단을 받은 적이 없었다. 분석 결과 우주비행사의 92%가 비행 중 두통을 경험했다. 전체 두통 중 가장 많이 발병한 것은 스트레스, 피로, 수면 부족, 환경 변화 등으로 인해 나타나는 긴장성 두통이었으며 편두통을 앓은 사람도 많은 것으로 조사됐다. 21명의 우주비행사는 한 가지 이상의 두통을 경험한 것으로 나타났다. 특히 10일 이상 우주에서 체류하는 장거리 우주 비행에서는 누구나 두통을 경험한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 두통은 우주 비행 첫 주에 나타나기 시작해 두통의 강도가 점점 심해진 것으로 확인됐다. 지구로 귀환한 다음 3개월까지는 두통이 지속됐다고 연구팀은 밝혔다. 대부분의 우주비행사에게 우주 두통을 비롯한 각종 뇌신경 질환이 쉽게 나타날 수 있는 만큼 이 문제를 해결하지 않고는 장기간 유인 우주 비행은 쉽지 않을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 W.P.J. 판 오스터하우트 박사는 “우주 비행으로 인한 중력 변화는 뇌를 비롯한 신체 여러 부위의 기능에 영향을 미친다”고 말했다.

한국인은 종자가 크고 수확량이 많은 팥을 선호하는 것으로 나타났다. 이같은 사실은 농촌진흥청이 한국과 중국, 일본에서 각기 선호하는 팥 유전자를 비교 분석하는 과정에서 밝혀졌다.농진청 연구진은 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 팥 자원 4108개 가운데 366개의 유전 정보를 비교해 국가별로 선호하는 품종의 차이를 밝혀냈다. 한국은 종자 크기가 큰 유전자원을 좋아하는데 비해 중국은 개체당 꼬투리(깍지) 수가 많은 것을 선호했다. 반면 일본은 꼬투리당 종자 수가 많은 품종을 선호하는 것으로 나타났다. 팥 품종은 국가별로 선호하는 유전자원 특성에 따라 개량이 이뤄졌다. 특히 한국 팥은 개량을 반복하면서 다른 나라의 팥보다 수확량이 많은 유전적 특성을 지니게 됐다. 팥은 중국 원산으로 동북아시아에서 재배 역사가 오래된 작물 이다. 현재 한국, 중국, 일본 등에서 전 세계 수확량의 90% 이상을 재배하고 있다. 이번 연구 논문은 국제학술지 ‘Plants’(IF=4.658)에 실렸다.

38년 전 원전 사고가 발생한 체르노빌에서 방사성 물질의 영향을 받지 않는 벌레가 발견됐다. 12일(한국시간) 영국 인디펜던트, 라이브사이언스 등 외신에 따르면 미국 뉴욕대 연구팀은 최근 체르노빌 지역에서 방사선에 지속적으로 노출됐는데도 DNA가 손상되지 않은 선충을 발견했다. 체르노빌 원전 방사능 누출사고는 1986년 4월 26일 체르노빌 북서쪽 원자력 발전소에서 원전 4호기가 폭발해 발생한 사고다. 원자로의 설계적 결함과 안전 규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용해 발생했다. 국제원자력사고등급(INES) 최고 등급인 7단계에 해당하는 최악의 방사능 누출 사고로 평가된다. 사고 이후 체르노빌 지역은 방사능에 오염돼 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 접근이 차단됐다. 피폭과 방사능 휴유증 등으로 수십만 명의 사상자가 발생했다. 하지만 많은 동식물은 이 지역에서 계속 살고 있다. 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에 사는 동식물이 다른 곳의 동식물과 유전적으로 어떻게 다른지 연구했다. 특히 유전체가 단순하고 번식이 빠른 벌레인 선충에 주목했다. 선충은 지구 곳곳에 살며 보통의 척추동물이 한 세대를 거치는 동안 수십 세대의 진화를 한다. 수집한 선충의 유전자를 분석한 결과 체르노빌에 사는 특정 선충의 유전자가 방사선으로부터 전혀 손상되지 않았다는 사실을 발견했다. 이에 이번 연구의 주요 저자인 매튜록맨 생물학 교수는 선충류의 저항성에 대해 “이 벌레는 어디에나 살며 수명이 짧기 때문에 일반적인 척추동물이 성숙하기 전에 이미 수십 세대의 진화를 거친 것”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구가 체르노빌 지역이 방사선에 안전하다는 것을 보여주는 것이 아니다”라면서 “일부 선충류의 경우 강한 회복력이 있고 극한의 조건을 견딜 수 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 한편 해당 연구는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 발표한 논문에 실렸다.

초등학교 때까지는 여학생들이 남학생들보다 키가 큰 경우가 많지만, 중학생이 되면서 역전하는 경우가 많다. 사람은 일반적으로 수컷이 암컷보다 덩치가 큰 경우가 많다. 그런데, 인간을 떠나 동물의 세계를 살펴보면 그렇지 않다는 재미있는 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕시립대 인류학과, 프린스턴대 생태·진화 생물학과 공동 연구팀은 포유류의 경우 수컷이 암컷보다 덩치가 크다는 기존 연구 결과는 실제와 다르다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 13일 자에 실렸다. 포유류에서 같은 종의 암수 간 신체적 크기 차이는 짝짓기를 위한 경쟁과 부모가 자식에게 투자하는 방식에 따라 달라진다. 수컷 사지와 개코원숭이는 짝을 얻기 위해 서로 신체적 경쟁을 벌이기 때문에 몸집이 커지고, 암컷 토끼는 짝짓기 시즌마다 새끼를 여러 마리를 낳아야 해서 수컷보다 덩치가 크다고 알려져 있다. 이전 연구들에 따르면 수컷과 암컷의 크기가 비슷한 경우도 있지만, 대부분 포유류는 수컷이 암컷보다 크다는 것이 일반적인 설명이었다. 이에 연구팀은 실제로 야생 포유류들도 수컷이 암컷보다 덩치가 큰가에 관한 연구에 나섰다. 연구팀은 야생에 서식하는 429종의 포유류 수컷과 암컷의 체질량을 비교 분석했다. 그 결과, 대부분 수컷이 암컷보다 크지 않고, 많은 종에서 암수 모두 같은 크기로 나타났다. 북방코끼리물범은 수컷이 암컷보다 3배 컸고, 반도뿔박쥐는 암컷이 수컷보다 1.4배 더 큰 것으로 확인됐다. 그렇지만 여우원숭이, 황금두더쥐, 말, 얼룩말, 마다가스카르고슴도치붙이 같은 대부분 포유류의 암컷과 수컷의 몸집은 비슷했다.연구팀은 ‘포유류의 수컷이 암컷보다 크다’는 편견은 수컷이 더 크고 카리스마가 있고 핵심적 역할을 하는 종을 연구하거나 영장류나 물개처럼 수컷의 짝짓기 경쟁에 관한 연구가 편향됐기 때문이라고 분석했다. 포유류 종에서 가장 높은 비율을 차지하는 설치류와 박쥐의 종에서는 암수 간 크기 차이가 별로 없으며, 박쥐의 경우는 종의 절반 이상에서 암컷이 더 크다. 연구를 이끈 카이아 톰백 뉴욕시티대 박사(진화 여성 생물학)는 “정확한 관찰 분석 없이 작성된 한 세기 전 과학 문헌들이 생태계에서 암컷이 수컷보다 작다는 편견과 오해를 계속 이어지게 했다”라면서 “포유류 신체 크기에 대한 더 많은 자료를 수집해 분석할 것”이라고 설명했다.