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  • 역사 속 빈틈 채우는 과학기술[유용하 기자의 사이언스 톡]

    역사 속 빈틈 채우는 과학기술[유용하 기자의 사이언스 톡]

    최근 고고학이나 역사학 관련 연구를 보면 새로운 기술로 이전에는 해독 불가능했던 문서나 유물을 분석해 ‘역사의 빠진 고리’를 찾아내는 경우가 적지 않습니다. ●‘7년 전쟁’ 프랑스군102통 편지 분석 영국 케임브리지대 연구팀은 18세기 중반 ‘7년 전쟁’ 당시 프랑스군에게서 압수해 문서보관소 깊은 곳에 처박아 놨던 102통의 편지를 265년 만에 개봉해 내용을 분석하는 데 성공했다고 8일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 역사학 분야 국제 학술지 ‘역사 및 사회과학 연보’ 11월 7일자에 실렸습니다. 7년 전쟁은 오스트리아 왕위 계승 전쟁에서 프로이센에 패해 비옥한 슐레지엔 지방을 빼앗긴 오스트리아가 영토 회복을 위해 프로이센과 벌인 전쟁입니다. 이 전쟁은 당시 유럽 거의 모든 열강이 참여한 18세기판 세계 대전입니다. 이번에 분석한 편지는 프랑스 전함 갈라테아호에 승선했던 선원과 군인들이 1757~1758년에 썼던 것들입니다. 갈라테아호가 전쟁 중 영국 해군에게 나포됨으로써 편지들은 해군성으로 옮겨졌다가 국립문서보관소에 보관됐습니다. 희한하게도 편지들은 압수된 이후 한번도 개봉되지 않았다고 합니다. 구두점이나 대문자 없이 쓰인 편지들을 해독한 결과 갈라테아호 승무원 181명의 신원이 확인됐으며 이 중 45명이 주로 편지를 주고받았다고 연구팀은 설명했습니다. 발신자가 다름에도 일부 편지들의 필체가 같다는 점에 주목해 조사한 결과 당시 군함에는 글을 읽고 쓸 줄 모르는 선원들을 위해 ‘필경사’ 역할을 한 사람이 있었다는 사실도 밝혀냈습니다. 연구를 이끈 르노 모리외 케임브리지대 교수는 “전쟁과 같은 통제 불능의 상황에 놓였을 때 사람이 어떻게 생각하고 행동하는지 보편적인 감정을 엿볼 수 있게 해 준다”고 말했습니다. ●유물은 과거 심리 밝히는 ‘인지 화석’ 그런가 하면 프랑스 파리고등사범학교(ENS), 파리과학인문대(PSL), 파리 정치대, 오스트리아 빈대학 공동 연구팀은 역사적 유물이 과거 사회의 심리를 밝혀내는 데 도움이 되는 ‘인지 화석’(cognitive fossils) 역할을 한다는 연구 결과를 뇌·인지과학 분야 국제 학술지 ‘인지과학 경향’ 11월 9일자에 발표했습니다. 연구팀은 텍스트 마이닝, 인공지능 얼굴 감지 알고리즘, 멜로디 추출 프로그램 같은 최신 컴퓨팅 방법으로 그림이나 소설, 의복 같은 문화 유물을 대규모로 분석하면 유물이 만들어졌던 당시 사회 분위기는 물론 제작자의 심리 상태까지 파악하는 데 도움이 된다고 밝혔습니다. 텍스트 마이닝은 역사 문헌의 성격을 정량화할 수 있으며 얼굴 감지 알고리즘은 그림이나 조각 같은 예술 작품 속 감정 표현을 파악하는 데 사용할 수 있고 멜로디 추출 프로그램은 음악의 감정적 영향을 측정하는 데 사용할 수 있다는 식입니다. 이번 연구 결과들을 보면 ‘역사란 무엇인가’라는 책 속 “역사는 과거와 현재의 대화”라는 말을 이제는 “역사는 과거와 현재 과학기술의 대화”라고 바꿔야 하는 것 아닌가 하는 생각이 듭니다.
  • 약물 전달 효과 8배 높이는 기술 개발

    약물 전달 효과 8배 높이는 기술 개발

    니클로사마이드라는 물질은 코로나19를 비롯해 다양한 바이러스성 감염병 치료에 효능이 탁월한 것으로 알려졌다. 문제는 생체이용률이 저조해 약물로 개발되지 못하고 있다. 한국과 미국 연구진이 신약 후보 물질의 약물 전달 효과, 생체이용률을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 광주센터, 전북대 의대, 미국 SNJ 파머슈티컬 공동연구팀이 모든 종류의 약물에 대한 생체이용률을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 특히 이번 기술은 먹는 약의 체내 흡수율도 높일 수 있어 치료 효과를 기대할 수 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구 결과는 제약학 분야 국제학술지 ‘인터내서널 저널 오브 안티마이크로벌 에이전트’에 실렸다. 생체이용률은 약물이 체내로 흡수되는 효율을 말한다. 생체이용률이 낮은 물질은 소화관을 통해 체내에 흡수되는 효율이 떨어져 먹는 약으로 개발하기 힘들다. 실제로 신약후보 물질 중 70% 정도가 약효는 좋지만, 생체이용률이 15% 미만으로 신약으로 개발되지 못하고 폐기되는 경우가 많다. 이 때문에 많은 과학자가 약물의 생체이용률을 높이는 다양한 방법을 연구하고 있다. 연구팀은 인체 콜레스테롤 항상성 유지를 담당하는 담즙산의 생성과 순환 과정에 착안해 약물 전달체를 개발했다. 담즙산은 체내 흡수가 어려운 소수성 물질을 나노 수준으로 분해해 흡수를 돕는다. 연구팀은 니클로마사이드에 이번 나노 전달체 기술을 적용해 경구용 약물로 만들어 코로나19 바이러스에 감염된 생쥐에게 투여하는 실험을 했다. 그 결과 경구 투여 후 혈액에 남아있는 약물 입자의 양을 관찰한 결과 생체이용률이 38.3%로 나타나 기존의 4.8%보다 8배 정도 높은 것으로 확인됐다. 또 이번 기술을 적용한 니클로마사이드를 투여한 생쥐는 7일 후에도 건강하게 살아있는 모습을 보였지만 니클로마사이드를 그냥 투여하거나 아무것도 투여하지 않은 생쥐는 4일 만에 모두 죽는 것이 관찰됐다. 연구팀 관계자는 “이번 기술은 소수성 저분자 약물은 물론 단백질, 펩타이드 기반의 신약후보 물질도 고효율로 체내에 전달할 수 있도록 해줄 것으로 기대한다”라면서 “항비만 펩타이드, 단백질 치료제 등 다양한 차세대 신약 개발에 대한 응용성이 높은 기술”이라고 설명했다.
  • 높은 곳에서 머리부터 떨어졌는데 멀쩡한 이유, 알고 보니 [달콤한 사이언스]

    높은 곳에서 머리부터 떨어졌는데 멀쩡한 이유, 알고 보니 [달콤한 사이언스]

    수영장에서 다이빙할 때 만약 배나 등부터 떨어져 본 적 있는 사람은 알 것이다. 마치 물이 아니라 아스팔트 바닥에 몸을 던진 것처럼 충격이 온다는 것을. 그런데 재미있는 것은 물총새의 경우는 물속에 있는 먹잇감을 사냥하기 위해 머리부터 다이빙한다. 태어나서 죽을 때까지 계속 그런 사냥 습성을 가지고 있음에도 머리나 얼굴 부위에 충격이 가해지지 않는 이유는 뭘까. 뾰족한 부리부터 다이빙한다고 하더라도 물 표면에서 받는 압력은 낮지 않을 것이다. 과학자들도 이런 사실에 궁금증을 품고 연구에 착수했다. 미국 시카고 필즈박물관 바이오인포매틱스 센터, 통합 생물연구센터, 예일대 생태 및 진화생물학과, 뉴멕시코대 생물학과, 시카고대 진화생물학연구소 공동 연구팀은 물속으로 수직 낙하해 먹잇감을 사냥하는 물총새가 다이빙 순간 머리를 다치지 않게 해주는 유전자를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’ 10월 25일자에 실렸다. 물총새가 물속으로 뛰어드는 다이빙 유형은 항공공학적으로 ‘플런지 다이빙’(plunge-diving)이라고 부르는 것으로, 공기 중에서 물속으로 고속으로 뛰어드는 행위다. 극소수의 동물(조류)만이 행하는 행동으로 생물학적으로 매우 위험한 행동이다. 플런지 다이빙을 위해서는 뇌가 손상되지 않도록 하는 다른 특성을 갖고 있어야 한다.우선 연구팀은 물총새들의 여러 종 중에 플런지 다이빙해 물고기를 잡는 종에 대해 분류학적 분석을 했다. 그 결과 플런지 다이빙하는 종은 다른 물총새 종들과 가계도 상 거리가 멀고 다이빙 능력은 진화를 통해 획득한 것으로 확인했다. 그다음 연구팀은 30종의 물총새의 전체 게놈을 서열 분석해 플런지 다이빙하는 물총새들이 공통으로 가진 유전적 변이를 조사했다. 그 결과 물고기를 섭취하는 물총새의 식습관과 뇌 손상 없이 잠수할 수 있는 능력을 설명하는 데 도움이 되는 유전자를 찾아냈다. 연구팀은 타우 단백질을 암호화하는 MART 유전자에서 돌연변이를 발견했다. 타우 단백질은 뇌 내부의 작은 조직을 안정화하는 데 도움을 주지만 타우 단백질이 많이 축적되면 문제가 될 수 있다. 사람의 경우 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌 질환은 물론 뇌진탕 같은 외상성 뇌손상도 타우 단백질이 관련돼있는 것으로 알려져 있다. 이번 연구를 이끈 셰넌 해켓 필즈 박물관 조류관 큐레이터는 “사람에게서 알츠하이머를 유발하는 타우 단백질이 새의 뇌를 보호하는 것으로 확인됐다”라면서 “타우 단백질이 새와 사람에게 다른 방식으로 적용되는 이유에 관해 추가 연구를 진행할 것”이라고 밝혔다.
  • 스파이더맨 슈트처럼 몸에 맞춰 장착되는 햅틱 장치 개발

    스파이더맨 슈트처럼 몸에 맞춰 장착되는 햅틱 장치 개발

    영화 ‘스파이더맨’을 보면 단추를 누르면 헐렁한 슈트가 몸에 딱 맞게 조정되는 장면이 나온다. 국내 연구진이 그런 스파이더맨 슈트처럼 신체 부위에 착 맞춰 장착되는 옷감 형태의 웨어러블 햅틱 기술을 개발해 눈길을 끈다. 카이스트 기계공학과 연구팀은 형상기억합금 와이어를 오그제틱 메타 구조라는 형태로 매듭지어 옷감 형태의 착용 가능한 햅틱 인터페이스를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 표지 논문으로 실렸다. 최근 가상, 증강, 혼합 현실 기술이 다양하게 적용되면서 이를 활용할 수 있는 착용형 햅틱 인터페이스에 관한 연구도 활발하다. 착용형 햅틱 기술은 옷을 입는 것처럼 햅틱 슈트를 착용하면 가상현실에 접속해 자유롭게 움직이면서 몰입할 수 있게 해준다. 문제는 기존 햅틱 슈트 장치는 피부에 부착하거나 별도의 고정장치가 필요하다는 점이다. 부착형은 장시간 사용 시 피부 문제를 유발할 수 있고, 고정방식은 사용자의 움직임에 제약이 가해진다. 또 기존 장치들은 무겁고 부피가 커 일상에서 사용하기 불편하다는 한계도 있다. 이에 연구팀은 상온에서 모양이 쉽게 변형되고 특정 온도에서 기억된 형태로 돌아가는 형상기억합금을 와이어 형태로 만든 소재를 이용했다. 연구팀은 오그제틱 구조라는 특이한 구조로 매듭지어 일반 구조에서는 볼 수 없는 3차원 입체 방향으로 구조 전체가 동시에 수축, 이완하는 특성을 만들었다. 이런 재료와 구조의 특성 덕분에 영화 속 스파이더맨 슈트처럼 굴곡진 신체 표면을 따라 사이즈가 자동 조절되는 옷감형 햅틱 인터페이스를 구현할 수 있었다. 이번 기술을 적용한 장치를 팔목에 장착하고 가상 현실 속 모빌리티 로봇 주변의 위치 정보를 파악하고 장애물을 피해 로봇을 안정적으로 주행시키는 실증 실험에도 성공했다. 연구를 이끈 오일권 교수는 “이번에 개발된 착용형 햅틱 인터페이스는 촉각 정보를 활용한 로봇, 무인기 제어, 메타버스가 접목된 의료나 교육 등 다양한 분야에서 활용이 가능할 것으로 기대한다”라고 설명했다.
  • 침팬지도 전쟁을 피하려고 하는데 사람들은 왜? [달콤한 사이언스]

    침팬지도 전쟁을 피하려고 하는데 사람들은 왜? [달콤한 사이언스]

    ‘손자병법’은 동서양을 막론하고 최고의 병법서로 알려져 많은 군사 전략가가 탐독하는 책이다. 손자병법의 제10편은 지형의 유불리를 설명하고 있다. 그래서 10편은 “손자가 말했다. 지형에는 통(通·통하는 곳), 괘(挂·걸린 곳), 지(支·유지되는 곳) 애(隘·좁은 곳), 험(險·험한 곳), 원(遠·먼 곳)이 있다”라고 시작한다. 이 가운데 ‘통’은 지형이 높고 양지바른 쪽에 자리 잡고 양곡 수송로를 확보하기 좋아 전투하면 이로운 곳이라고 설명한다. 그런데 이런 손자병법의 가르침을 유인원도 알고 있다고 하면 믿을 수 있을까. 코티디부아르, 독일, 영국, 미국, 프랑스 공동 연구팀은 침팬지들이 높은 지대를 이용해 경쟁 집단에 대한 정보를 수집하는 등 전술적 결정을 내린다고 5일 밝혔다. 이번 연구에는 코티디부아르 스위스 과학연구센터, 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소, 괴팅겐 영장류연구센터 협력진화연구실, 영국 케임브리지대 고고학과, 미국 하버드대 인간 진화생물학과, 프랑스 마크 제너로드 인지과학연구소 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 11월 3일자에 실렸다. 손자병법뿐만 아니라 많은 병법서에는 전쟁 중에는 높은 곳을 차지하는 것이 중요하다고 말한다. 고지대가 방어하기 쉽고 적군의 규모와 위치에 대한 정보를 수집할 수 있는 등 전술적 이점을 얻을 수 있기 때문이다. 동물들은 포식자를 감지하고 짝짓기하기 위해 언덕을 이용하는 경우는 관찰됐지만 경쟁자에 대한 정보를 얻기 위해 높은 지형을 이용하는지에 대해서는 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 2013~2016년 코티디부아르의 타이 국립공원에 서식하는 서부 침팬지 2개 집단을 관찰했다. 그 결과 침팬지들은 자신의 영역 중심으로 이동할 때보다 상대 집단의 영역 경계로 이동할 때 높은 지대를 이용하는 확률이 2배 이상 높다는 것을 확인했다. 경계 지역에서는 다른 집단의 소리를 들을 수 있도록 조용히 휴식을 취하는 시간이 더 긴 것으로 나타났다. 이렇게 언덕에 있다가 내려온 침팬지들은 적과 마주칠 위험을 최소화하려고 행동하는 경향이 컸다고도 연구팀은 보고했다. 연구팀에 따르면 침팬지들도 경쟁 집단의 존재에 대한 정보를 수집하고 잠재적으로 비용이 많이 드는 갈등을 피하기 위해 언덕을 오르는 것이라고 설명한다. 연구를 이끈 실바인 라모인 케임브리지대 박사는 “이번 연구는 비인간 동물이 이웃과 충돌을 피하기 위해 지형지물을 전술적으로 이용한다는 최초의 증거”라면서 “침팬지들도 수집된 정보를 바탕으로 비용이 많이 드는 전쟁 상황 대신 위험 부담이 적은 방식으로 집단 행동한다는 것을 알 수 있다”라고 설명했다.
  • 극우 성향 강한 지역 운동선수들 경기력 떨어진다 [사이언스 브런치]

    극우 성향 강한 지역 운동선수들 경기력 떨어진다 [사이언스 브런치]

    ‘정치’의 백과사전적 의미는 조화롭지 못한 것, 부정적인 것을 바로잡아 극복하는 일이며 가치의 권위적 배분이다. 그렇지만 정치인들에 의해 이뤄지는 정치에 대해 혐오감을 드러내는 사람들이 늘고 정치가 ‘내 삶과 무슨 상관이냐’는 말을 하는 사람들도 많다. 그런데 최근 연구자들이 정치적 성향이 운동선수들의 경기력을 좌우할 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나와 주목받고 있다. 독일 콘스탄츠대 연구팀은 극우 성향이 강한 지역의 프로 농구팀 소속 선수들의 경기력이 떨어진다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 11월 2일자에 실렸다. 앞선 많은 연구에서 극우적 시각이 강한 지역에 거주하는 이민자들은 선입견으로 인해 업무에서 주의력이 흐트러지고 더 많은 실수를 저지르게 될 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 연구팀은 이런 선행 연구들이 프로 운동선수들에게도 적용되는지 의문을 가졌다. 이에 연구팀은 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 재선이 실패한 2020년 이후 미국 프로농구(NBA) 소속 522명의 경기 데이터를 정밀 분석했다. 그 결과 트럼프의 대선 득표율이 높은 지역에 연고를 둔 팀의 이민자 선수들이 트럼프 지지율이 낮은 지역의 이민자 선수들보다 경기 중 실수를 범한 경우가 더 많은 것으로 확인됐다. 이런 결과는 나이, 포지션, 볼 점유 시간, 연봉, 경기 시간 등 경기력에 영향을 미칠 수 있는 다른 모든 요인을 고려한 뒤에도 똑같이 나타났다. 연구팀에 따르면 극우 정당에 대한 지지가 높은 지역에서는 이민자들이 더 많은 편견과 차별에 직면하게 된다. 특정 집단에 대한 부정적 고정관념이 외부로 자주 표출되면 해당 집단에 소속된 업무 수행 능력이 저하될 수밖에 없다는 것이다. 이번 연구 결과가 외부 정치 환경이 고도로 숙련된 이민자 직원의 업무 능력에 영향을 미칠 수 있음을 재확인해주는 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 플로리안 쿤체 교수는 “이번 연구는 프로농구 선수를 대상으로 했지만 조직 외부의 정치적 환경이 조직에 어떤 영향을 미치는지 보여주기 위한 것”이라면서 “이질적인 구성원들이 섞여 있는 상황에서 정치적 환경은 단합력이나 업무, 행정 효율에도 심각한 영향을 미친다는 것을 알 수 있다”라고 말했다.
  • ‘분노 폭발’이 목표 달성에 도움된다고? [달콤한 사이언스]

    ‘분노 폭발’이 목표 달성에 도움된다고? [달콤한 사이언스]

    갑자기 이유 없이 화를 내는 사람을 보면 ‘분노조절장애’인가라는 생각이 든다. 화, 분노는 이처럼 부정적인 감정으로 인식되지만 도전적인 목표를 달성하기 위한 수단이나 동기가 될 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 텍사스 A&M대 심리학 및 뇌과학과 연구팀은 업무나 학업 목표 달성을 위해서는 때로는 분노를 폭발시키는 것도 도움이 된다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 실험심리학 분야 국제학술지 ‘성격과 사회심리학 저널’ 10월 31일자에 실렸다. 많은 사람은 긍정적인 감정이 정신 건강과 웰빙에 도움이 된다고 생각한다. 그렇지만 기능주의적 감정 이론에 따르면 모든 감정은 개인이 접하는 환경에서 일어나는 사건에 대한 반응이며 행동이 필요한 중요한 상황을 알려주는 역할을 한다. 슬픔은 도움이나 정서적 지원이 필요하다는 것을 알려주고, 분노는 장애물을 극복해야 한다는 것을 암시한다는 식이다. 연구팀은 약 1400명의 성인 남녀를 대상으로 분노, 즐거움, 슬픔 등 다양한 감정 반응과 중립적 감정 상태를 유도한 다음 세 그룹으로 나눠 도전적 목표를 달성하는 실험을 했다. 한 그룹은 약간 어려운 수준의 단어 퍼즐을 풀게 했고, 다른 집단은 스키 비디오 게임에서 일정 점수를 달성하도록 했으며 한 집단은 게임 난도가 점점 높아지는 비디오 게임을 하도록 했다. 그 결과 모든 실험에서 분노 감정이 유도된 실험 참가자들이 중립적 상태나 다른 감정이 유도된 사람보다 목표 달성률이 높았다. 분노 감정이 유도된 사람들은 게임에 대한 반응 시간도 짧아지고 심지어 단어 퍼즐에서는 더 나은 결과를 얻기 위해 부정행위를 더 많이 사용하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 2016년, 2020년 미국 대선 기간 수집된 설문조사 데이터를 분석한 결과도 발표했다. 선거 전 자신이 지지하는 후보가 당선되지 않을 경우 얼마나 화가 날지 설문조사하고 선거가 끝난 뒤 투표 참여 여부를 조사했다. 그 결과 자신이 지지하는 후보가 당선되지 않을 경우 화가 날 것이라고 답한 설문 참여자들이 투표에 참여한 경우가 더 많은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 분노가 원하는 목표를 달성하기 위한 노력을 증가시켜 종종 더 큰 성공을 가져온다는 것을 보여준다고 설명했다. 그렇지만 ‘분노=높은 목표 달성’과 직결시킬 수는 없다고 덧붙였다. 연구를 이끈 헤더 렌치 교수는 “화를 낸다는 것을 부정적인 시선으로 바라보는 경향이 크지만 이번 연구는 그런 것도 필요한 때도 있다는 것을 보여준다”라면서 “긍정적 감정과 부정적 감정을 적절히 조정하는 것이 웰빙을 촉진하고 일부 상황에서는 부정적 감정을 사용하는 것이 오히려 효과적일 수 있다”라고 설명했다.
  • ‘사실이면 대박’ 中 “엔비디아 A100보다 3000배 빠른 AI칩 개발”

    ‘사실이면 대박’ 中 “엔비디아 A100보다 3000배 빠른 AI칩 개발”

    조 바이든 미국 행정부의 대(對)중국 반도체 규제가 갈수록 강화되는 가운데 중국 연구진이 현존 최고 인공지능(AI) 반도체보다 처리 속도가 훨씬 빠르고 에너지도 대폭 절감하는 칩을 개발했다는 주장이 나왔다. 사실이라면 중국이 미국의 제재를 뚫고 첨단 AI칩을 자체 생산한 것이다. 미중 반도체 패권 경쟁의 판을 흔드는 대사건이 될 수 있다. 2일 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 칭화대 연구진은 지난달 말 국제 학술지 네이처에 “엔비디아의 AI반도체 A100보다 컴퓨팅 속도가 3000배 빠르고 에너지 소모는 400만배 적은 ACCEL칩을 개발했다”는 내용의 논문을 게재했다. 연구진은 실험실에서 ACCEL의 컴퓨팅 속도가 4.6페타플롭스(PFlops)를 기록했으며 이는 현존하는 최고의 AI칩으로 평가받는 A100보다 3000배 빠르다. 1페타플롭스(PF)는 1초에 1000조 번 연산이 가능한 수준이다. 연구진은 ACCEL이 빠른 속도의 컴퓨팅과 정보 전송을 위해 광자를 사용한다고 밝혔다. ACCEL이 당장 컴퓨터나 스마트폰 칩을 대체할 수는 없지만 머지않아 웨어러블 기기나 전기차, 스마트 공장 등에 사용될 수 있을 것”이라며 “중국의 AI 경쟁력 제고에 도움이 될 것”이라고 밝혔다. A100은 미국의 대중국 수출 통제 대상이다. A100을 비롯한 다른 첨단 반도체들도 대중국 수출 통제 대상인 EUV(극자외선) 노광장비로 생산된다. 반면 ACCEL은 중국 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 SMIC가 전통적인 트랜지스터 제조 공정을 활용해서 제작했다. 지난달 31일 칭화대는 홈페이지를 통해 “광자 컴퓨팅 시스템 채택은 복잡한 구조 설계와 소음과 시스템 오류 등으로 도전의 연속이었다”며 “우리 연구진이 광자와 아날로그 전자 컴퓨팅을 융합하는 혁신적인 컴퓨팅 체계를 도입했다”고 밝혔다. 이어 “빛 신호를 이용하는 것은 에너지 효율성을 크게 높인다”며 “기존 칩을 1시간 동안 가동하는 데 필요한 에너지면 ACCEL을 500년간 가동할 수 있다”고 주장했다. 다만 아직은 ACCEL이 수행할 수 있는 작업은 고해상도 이미지 인식과 저조도 컴퓨팅, 교통 식별 등에 제한된다고 덧붙였다.
  • 미세먼지, 대멸종의 시작이었다

    미세먼지, 대멸종의 시작이었다

    약 45억년 전 지구가 생겨난 다음 38억년 전 최초의 생명체가 등장한 이후 지금까지 5차례의 생명체 대멸종이 있었다. 대멸종은 몇 개나 몇십 개의 종이 아니라 전 지구적으로 대부분의 생물종이 한꺼번에 사라지는 현상을 말한다. 생물의 역사에서 보면 순식간에 생물체들이 증발해 버리는 순간을 말한다. 첫 번째 대멸종은 4억 4000만년 전 고생대 오르도비스기 말에 있었는데 전체 생물종의 85%가 사라졌다. 3억 7000만년 전 고생대 데본기 말 두 번째 대멸종이 있었고 2억 5000만년 전 고생대 페름기 말에 발생한 3차 대멸종은 가장 심각했다. 전체 생물종의 95%가 사라졌다. 100종의 생물 중 5종의 생물만 겨우 살아남고 나머지는 흔적도 없이 사라졌다는 말이다. 생물종의 80%가 사라진 4차 대멸종은 2억 년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생했다. 5차 대멸종은 약 6600만년 전 중생대 백악기 말에 발생해 공룡을 포함한 지구상 존재했던 전체 생물종 중 75%가 사라졌다. 5차례의 대멸종 사건 중 많은 사람이 관심을 갖는 것은 비교적 최근에 발생한 5차 대멸종이다. 육해공을 지배하고 있던 공룡이라는 거대 생물체가 순식간에 사라진 이유에 대해 궁금하기 때문이다. 타임머신을 타고 당시로 가볼 수 없기 때문에 화석과 지질 분석 등을 통해 멸종 원인을 추정할 수밖에 없다. 이런 방식으로 학자들이 찾아낸 대멸종의 규칙은 ▲5도 이상의 급격한 온도 변화 ▲산소농도의 급격한 하락 ▲대기 산성도 상승 ▲최고 포식자 멸종 등이다. 이런 상황에서 벨기에 왕립 관측소, 브뤼셀자유대, 루벤가톨릭대, 왕립 자연과학연구소, 영국 맨체스터대, 미국 플로리다 애틀랜틱대 공동 연구팀은 공룡 멸종의 핵심 원인은 ‘미세먼지’라고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 10월 31일자에 실렸다. 연구팀은 미국 노스다코타에 있는 ‘K-PG 경계면’에서 채취된 미세 입자를 분석해 고(古)기후 시뮬레이션을 했다. K-PG 경계면은 백악기-팔레오기 경계로 중생대와 신생대를 가르는 기준으로 다섯 번째 멸종의 원인이 소행성 충돌 때문이라는 점을 보여 주는 강력한 증거로 알려져 있다. 많은 과학자는 5차 대멸종은 거대한 운석의 충돌 때문으로 보고 있다. 현재 멕시코 유카탄반도에 있는 지름 180㎞, 깊이 20㎞의 칙술루브 충돌구가 그 증거다. 지름 10~15㎞ 크기의 운석이나 혜성이 충돌해 생겨난 것으로, 충돌 이후 연쇄반응으로 나타난 현상들 때문에 공룡을 비롯해 75%의 생물체가 멸종됐다는 것이다. 그렇지만 충돌 이후 어떤 메커니즘으로 지구에 변화를 일으켰는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 지금까지는 충돌 당시 방출된 유황과 충돌 후 산불로 인한 그을음이 지구를 뒤덮어 햇빛을 가려 지구 평균 온도를 급격히 낮췄기 때문으로 추정한다. 연구팀의 분석 결과 운석 충돌 직후 약 0.8~8㎛(마이크로미터) 크기의 규산염 먼지가 엄청나게 발생해 식물 표면에 쌓이고 지구 성층권으로 올라가 전 지구를 뒤덮었다. 연구팀의 기후모델에 따르면 규산염 미세먼지는 충돌 이후 15년 이상 대기 중에 남아 지표면 온도를 15도나 떨어뜨렸다. 이와 함께 식물들은 2년 이상 광합성이 차단돼 말라 죽은 것으로 분석됐다. 연구를 이끈 외즈구르 카라테킨 벨기에 왕립 관측소 수석연구원은 “이번 연구는 그동안 무시됐던 규산염 미세먼지가 공룡 멸종에 어떤 방식으로 영향을 미쳤는지 구체적으로 제시했다는 데 의미가 크다”고 말했다.
  • 늦가을 고독 씹는 대신 운동해 보세요[유용하 기자의 사이언스 톡]

    늦가을 고독 씹는 대신 운동해 보세요[유용하 기자의 사이언스 톡]

    2023년 달력도 겨우 두 장 남았습니다. 11월은 계절적으로 가을의 문을 닫고 초겨울로 들어가는 때입니다. 밤낮의 길이가 달라지면서 호르몬 불균형으로 인해 나타나는 계절성 기분장애 증상을 느끼는 이들도 많아집니다. 과학자들은 그럴 때는 산책 같은 가벼운 운동을 하는 것이 도움이 된다고 조언합니다. 노르웨이 극지대학, 트롬쇠대, 아그데르대, 국립스포츠과학대, 국립공중보건연구소, 우메아대, 미국 국립암연구소, 덴마크 오르후스대 공동 연구팀은 매일 20~25분씩 가벼운 운동만으로도 앉아서 생활하면서 나타날 수 있는 각종 질환을 예방하고 수명 연장에도 도움이 된다고 1일 밝혔습니다. 이 연구는 의학 분야 국제학술지 ‘영국 스포츠의학지’ 10월 25일자에 실렸습니다. 학생이나 사무 직종에 종사하는 성인은 매일 9~10시간을 앉아서 생활하게 됩니다. 문제는 앉아 있는 시간이 길어질수록 심혈관질환을 비롯한 각종 대사질환으로 건강을 해치고 기대 수명도 줄어든다는 점입니다. 연구팀은 노르웨이, 스웨덴, 미국에서 수행한 각종 보건 조사 데이터 중 50세 이상 남녀 약 1만 2000명을 골라 정밀 분석했습니다. 그 결과 하루 12시간 이상 앉아서 생활한 사람은 8시간 미만인 사람과 비교해 사망 위험이 38% 높은 것으로 나타났습니다. 그렇지만 12시간 이상 앉아서 생활하는 사람도 매일 22분 이상 산책이나 조깅 같은 신체 활동을 하면 사망 위험이 낮아지는 것으로 조사됐습니다. 뿐만 아닙니다. 체조나 요가 같은 신체활동은 신경정신 질환의 개선에 도움이 된다는 연구 결과도 있습니다. 지난 10월 23일 ‘임상 정신의학 저널’에는 미 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원(MGH), 브리검 종합병원(MGB) 공동 연구팀이 일주일에 1~2번씩 핫요가를 하는 것이 우울증 완화에 도움이 된다는 연구 결과를 발표했습니다. 또 중국 상하이 교통대 의대 연구팀은 맨손체조처럼 느리지만 일정한 동작을 포함한 가벼운 운동이 파킨슨병 증상과 합병증을 억제할 수 있다고 이날 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학, 신경외과학 및 정신의학’ 10월 25일자에 발표됐습니다. 연구팀은 147명의 파킨슨병 환자를 대상으로 신체활동이 파킨슨병 진행에 미치는 영향을 살펴봤습니다. 연구팀은 환자들을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 1회 한 시간씩 일주일에 두 번 이상 태극권을 수련하도록 했고 다른 집단은 운동 치료 없이 기본적인 치료만 받도록 한 뒤 5년 동안 관찰했습니다. 그 결과 태극권을 꾸준히 수련한 집단은 수련하지 않은 집단보다 파킨슨병의 진행과 인지기능 저하가 늦춰지는 것으로 확인됐습니다. 또 약물 투여량도 수련 집단이 그렇지 않은 집단보다 적은 것으로 나타났습니다. 연구자들은 태극권뿐 아니라 맨손체조 같은 신체활동을 규칙적으로 하는 것이 퇴행성 뇌 질환을 앓는 사람들에게 도움이 될 것이라고 설명했습니다. 늦가을의 찬 기운이 느껴지지만 아직 활동하기 나쁜 날씨는 아닙니다. 가벼운 운동도 신체적, 정신적 건강에 도움이 된다는데 미뤄야 할 이유가 있을까요.
  • 늦가을 고독 씹는 대신 운동해보세요 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    늦가을 고독 씹는 대신 운동해보세요 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    2023년 달력도 겨우 두 장 남았습니다. 11월은 계절적으로 가을의 문을 닫고 초겨울로 들어가는 때입니다. 밤낮의 길이가 달라지면서 호르몬 불균형으로 인해 나타나는 계절성 기분장애 증상을 느끼는 이들도 많아집니다. 과학자들은 그럴 때는 산책 같은 가벼운 운동을 하는 것이 도움이 된다고 조언합니다. 노르웨이 극지대학, 트롬쇠대, 아그데르대, 국립스포츠과학대, 국립공중보건연구소, 우메아대, 미국 국립암연구소, 덴마크 오르후스대 공동 연구팀은 매일 20~25분씩 가벼운 운동만으로도 앉아서 생활하면서 나타날 수 있는 각종 질환을 예방하고 수명 연장에도 도움이 된다고 1일 밝혔습니다. 이 연구는 의학 분야 국제학술지 ‘영국 스포츠의학지’ 10월 25일자에 실렸습니다. 학생이나 사무 직종에 종사하는 성인은 매일 9~10시간을 앉아서 생활하게 됩니다. 문제는 앉아 있는 시간이 길어질수록 심혈관질환을 비롯한 각종 대사질환으로 건강을 해치고 기대 수명도 줄어든다는 점입니다. 연구팀은 노르웨이, 스웨덴, 미국에서 수행한 각종 보건 조사 데이터 중 50세 이상 남녀 약 1만 2000명을 골라 정밀 분석했습니다. 그 결과 하루 12시간 이상 앉아서 생활한 사람은 8시간 미만인 사람과 비교해 사망 위험이 38% 높은 것으로 나타났습니다. 그렇지만 12시간 이상 앉아서 생활하는 사람도 매일 22분 이상 산책이나 조깅 같은 신체 활동을 하면 사망 위험이 낮아지는 것으로 조사됐습니다. 뿐만 아닙니다. 체조나 요가 같은 신체활동은 신경정신 질환의 개선에 도움이 된다는 연구 결과도 있습니다. 지난 10월 23일 ‘임상 정신의학 저널’에는 미 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원(MGH), 브리검 종합병원(MGB) 공동 연구팀이 일주일에 1~2번씩 핫요가를 하는 것이 우울증 완화에 도움이 된다는 연구 결과를 발표했습니다. 또 중국 상하이 교통대 의대 연구팀은 맨손체조처럼 느리지만 일정한 동작을 포함한 가벼운 운동이 파킨슨병 증상과 합병증을 억제할 수 있다고 이날 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학, 신경외과학 및 정신의학’ 10월 25일자에 발표됐습니다. 연구팀은 147명의 파킨슨병 환자를 대상으로 신체활동이 파킨슨병 진행에 미치는 영향을 살펴봤습니다. 연구팀은 환자들을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 1회 한 시간씩 일주일에 두 번 이상 태극권을 수련하도록 했고 다른 집단은 운동 치료 없이 기본적인 치료만 받도록 한 뒤 5년 동안 관찰했습니다. 그 결과 태극권을 꾸준히 수련한 집단은 수련하지 않은 집단보다 파킨슨병의 진행과 인지기능 저하가 늦춰지는 것으로 확인됐습니다. 또 약물 투여량도 수련 집단이 그렇지 않은 집단보다 적은 것으로 나타났습니다. 연구자들은 태극권뿐 아니라 맨손체조 같은 신체활동을 규칙적으로 하는 것이 퇴행성 뇌 질환을 앓는 사람들에게 도움이 될 것이라고 설명했습니다. 늦가을의 찬 기운이 느껴지지만 아직 활동하기 나쁜 날씨는 아닙니다. 가벼운 운동도 신체적, 정신적 건강에 도움이 된다는데 미뤄야 할 이유가 있을까요.
  • 갈수록 빨라지는 온난화…“2029년까지 1.5도 상승할 수도”

    갈수록 빨라지는 온난화…“2029년까지 1.5도 상승할 수도”

    코로나19 대유행 이후 3년간 화석연료로 인한 온실가스 배출량이 사상 최대치를 기록하면서 오는 2029년이면 산업화 이전 대비 온도 상승폭이 1.5℃를 넘어설 수 있다는 우울한 전망이 나왔다. 30일(현지시간) BBC방송에 따르면 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 등이 참여한 연구진은 지구 온도가 산업화 이전 대비 온도 상승폭이 1.5℃를 넘어서는 시기가 기존 2030년대 중반이 아니라 2029년이 될 수 있다고 밝혔다. 유엔 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)는 올해 초 지구 평균기온 상승 폭을 1.5도 이하로 제한하고자 ‘잔여 탄소 배출허용량’(탄소예산)을 5000억t으로 제시했다. 2030년대 중반쯤 상승폭이 1.5℃를 넘어설 것으로 예상했다. 그러나 연구진은 IPCC의 예상치가 지난 2020년까지 자료를 토대로 한 것이었다고 지적했다. 이에 따라 최대치를 기록한 2021년부터 이산화탄소 배출량을 토대로 다시 분석해 이같은 전망을 내놨다. 현재 남아있는 탄소예산이 2500억t에 불과하다고 분석했다. 따라서 국제사회가 1.5℃ 상승 억제 목표를 달성하려면 탄소중립을 2050년이 아니라 2034년까지 달성해야 한다고 연구진은 지적했다. ICL의 로빈 램볼 박사는 “현재와 같은 이산화탄소 배출이 이어지면 6년 뒤에는 지구 온도 상승폭이 1.5℃를 넘어설 것”이라며 “1.5℃ 상승 억제 목표 달성 가능성이 줄어들고 있다”고 개탄했다. 이번 연구 결과는 학술지 자연기후변화(NCC)에 게재됐다. 국제사회는 2015년 체결한 파리협정을 통해 산업화 이전 대비 지구 온도 상승 폭을 1.5도로 제한하는 데 노력을 다하기로 합의했다. 이 목표를 달성하려면 2019년 대비 2030년 탄소 배출량은 43%가량 줄여야 하지만 유엔이 지난해 9월 기준 각국의 탄소 정책을 살펴본 결과 실제 감축률은 3.6%에 그칠 것으로 보인다.
  • 음악, 진통제만큼 통증 완화에 도움 [달콤한 사이언스]

    음악, 진통제만큼 통증 완화에 도움 [달콤한 사이언스]

    인류 시작과 함께 음악은 함께한 것으로 알려져 있다. 그렇지만 음악이 왜, 어떻게 생겨났는지 관해서는 진화학자나 인류학자, 심리학자들도 막연하게 추측할 뿐 정확하게 설명하고 있진 못하다. 음악의 기원에 대해서는 명확한 설명은 없지만, 음악의 효과에 관해서는 여러 연구가 있다. 그런데 음악은 물리적 통증을 줄여주는 데도 도움이 된다는 재미있는 연구가 나왔다. 캐나다 맥길대 실험심리학과 통증 영상 실험실, 통증 연구센터 공동 연구팀은 좋아하는 음악을 듣는 것은 통증 강도와 불쾌감을 줄여준다고 30일 밝혔다. 특히 달콤 쌉싸름한 느낌을 주는 약간 슬픈 음악이 도움이 되는 것으로 확인됐다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘최신 통증 연구’(Frontiers in Pain Research) 10월 26일자에 실렸다. 연구팀은 63명의 남녀 대학생을 대상으로 팔뚝 안쪽에 화상을 입지 않을 정도로 적당히 통증 자극을 주는 실험을 했다. 실험에 활용된 열 자극은 뜨거운 찻잔을 피부에 대는 정도였다. 연구팀은 실험 참가자를 두 집단으로 나눠 한 집단은 열자극 전후로 좋아하는 음악을 듣도록 하고 나머지 한 그룹은 음악을 들려주지 않거나 낯선 음악을 들려줬다. 그다음 참가자들에게 통증을 10점 척도로 평가하도록 했다. 그 결과 음악을 듣는 것이 음악을 듣지 않을 때보다, 그리고 음악이 처음 듣는 음악보다 통증 완화에 도움이 되는 것으로 나타났다. 특히 슬프고 감정적인 선율을 가진 음악이 통증을 줄여주는 데 도움이 되는 것으로 확인됐다. 통증에 대한 민감도를 줄이기 위해서는 통증 자극이 입력되는 지점과 의식에 의해 통증으로 인식되는 지점 사이를 차단하는 것이 필요한데 진통제처럼 음악이 이런 역할을 한다고 연구팀은 설명했다. 슬프고 감정적인 음악이 통증 신호보다 강렬하게 뇌에 자극을 주기 때문에 아프다는 느낌을 줄여준다는 말이다. 연구를 이끈 마티유 로이 교수(인지 신경과학)는 “이번 연구는 음악은 약물을 사용하지 않고도 인간의 통증 지각을 낮출 수 있음을 보여준다”라면서 “우리가 선호하는 음악을 들으면 통증이 완화될 수 있음을 보여주는 것으로 음악 기반 통증 치료법에 적용할 수 있다”라고 설명했다.
  • ‘에취’ 하다가 ‘악’… 공포의 허리 디스크, 75%는 자연 치유됩니다

    ‘에취’ 하다가 ‘악’… 공포의 허리 디스크, 75%는 자연 치유됩니다

    인구의 80%가 생활에 지장을 받을 정도로 허리 통증을 경험한 적이 있다고 한다. 그중 30%는 입원 치료를 받는다. 국민건강보험공단이 2021년 실시된 주요 수술 33개의 통계를 보면 척추 수술이 진료비 청구 1위에 올랐을 정도다. 이쯤 되면 ‘아프니까 허리다’라고 말해도 이상하지 않을 정도지만 허리 디스크의 상태까지 가는 것은 또 다른 문제다. 자주, 오랫동안 아프다 결국 수술받아야 하는 경우도 생기기 때문이다.허리 통증, 즉 요통의 발생 기전은 다양하다. 흔히 삐끗하면서 통증이 시작되는데 앉았다가 일어서거나 재채기를 하다가도 갑자기 삐끗할 수 있는 게 허리다. 그리고 찬바람이 불기 시작하면 이런 일이 더 흔해진다. 전형준 한양대병원 신경외과 교수는 25일 “허리가 삐끗하는 것은 인대와 근육의 급격한 움직임이나 복압 상승에 따른 것으로 알려져 있다”면서 “특히 환절기인 가을부터 시작해 겨울이 되면 잦은 요통으로 병원을 찾는 분들이 증가한다”고 말했다. 허리 통증을 부르는 추간판 퇴행성 변화는 언제부터 시작할까. 보통 중년에 접어들면서부터 만성적인 허리 통증을 느끼기 쉽지만, 퇴행성 변화 자체는 10대 후반부터 시작한다고 전 교수는 설명했다. 그는 “퇴행성 변화라는 것은 추간판을 구성하는 수핵에서 수분이 빠져 나가면서 젤리 같은 형태가 푸석해지게 되고, 상대적으로 작은 압력에도 손상이 발생하게 되는 것”이라며 “20대의 경우에도 발생 빈도가 높아지는 추세이긴 하지만, 아직은 수핵의 변성이 심하게 발생하지 않은 상태여서 압력에 저항할 능력이 있는 것”이라고 말했다. 그러나 30~40대가 되면 수핵의 변성이 계속 진행돼 온 데다 활동량도 많은 시기여서 허리 질환 발생 가능성이 높아진다는 것이다. 허리 통증 치료를 위해 한방에 관심을 갖는 이들도 많다. 수술을 피하는 방법으로 여겨져서다. 홍순성 자생한방병원 원장은 “허리 디스크 증상의 90% 이상은 수술 없이 치료 가능하다”고 단언하며 대표적 비수술 치료법인 추나요법, 침·약침 치료, 한약 처방 등을 소개했다. 통증을 완화하고 척추의 기능 회복에 집중하는 치료법이다. 추나요법은 틀어진 근육과 뼈를 한의사가 직접 밀고 당겨 전반적인 균형을 바로잡는 한의 수기요법이다. 비정상적으로 틀어진 뼈와 근육을 교정해 통증을 완화하고 척추에 가해지는 부담을 줄여 척추와 주변 조직의 기능을 원활하게 만들어 준다. 침 치료는 주변 근육의 긴장을 완화하고 혈액순환을 돕는다. 약침 치료는 한약재 성분을 정제해 환부에 직접 주입하는 방식으로 염증과 통증을 빠르게 가라앉히고 뼈와 연골 등 손상된 조직의 재생을 꾀하는 치료법이다. 홍 원장은 “한의 통합치료 효과를 규명한 자생한방병원 척추관절연구소 논문이 SCI(E)급 국제학술지인 ‘통합의학연구’에 게재된 바 있다”면서 “연구팀이 한의 통합치료를 받은 허리 디스크 환자 65명을 10년 동안 추적 관찰한 결과 치료 후 통증이 개선되고 기능이 회복된 상태가 장기적으로 유지된 것으로 나타났다”고 소개했다. 급성으로 걷기 힘들 정도의 통증이 발생했을 때는 응급 침법인 ‘동작 침법’(MSAT)이 활용된다. 동작 침법은 환자의 통증과 관련된 혈자리에 침을 놓은 상태로 한의사가 환자의 능동적·수동적 움직임을 유도하는 치료법이다. 동작 침법의 효과 역시 통증 분야 국제학술지인 ‘통증’(PAIN)에 게재된 논문을 통해 객관적으로 밝혀진 바 있다. 연구팀이 급성 허리 디스크 환자에게 동작 침법을 적용했더니 치료 30분 만에 환자들의 통증 정도가 평균 46% 감소한 것으로 나타났다. 대조군으로 진통제를 처방받은 환자들의 통증 감소폭은 8%로 연구됐다. 허리가 한번 아프면 그 통증에 대한 기억이 워낙 생생하기 때문에 환자들은 요통을 중한 병으로 여기기 마련이지만 허리 디스크에서 급성이 흔한 경우는 아니다. 조재환 서울아산병원 정형외과 교수는 “대다수의 허리 디스크는 응급 상황이 아니고, 전체 환자의 약 75%가 결국 자연 치유되는 것으로 밝혀졌다”고 했다. 그는 “자연 치유되는지 알려면 최소한 한 달 이상 기다려 보는 것이 좋다”면서 허리가 아픈 증상이 나타난 지 채 며칠도 안 된 환자가 수술을 고려할 필요는 없다고 조언했다. 조 교수는 “다만 발가락 또는 발목의 힘이 약해지거나 대소변에 장애가 오는 마미 증후군이 나타난다면 수술적 치료가 필요하다”고 설명했다. 양방에서도 다양한 비수술적 치료법이 활용된다. 장현준 강남세브란스병원 신경외과 교수는 “흉터도 거의 남지 않는 데다 직장이나 생업으로 빠르게 복귀하고 싶어 하는 환자들은 대부분 비수술적 치료법이나 간단한 수술법을 원한다”고 귀띔했다. 이어 “피부 절개 없이 고주파나 약물 주사를 활용한 신경 성형술, 디스크 성형술 등 다양한 비수술 치료법이 있는데 이러한 치료법은 초기 디스크 환자 중에서도 통증 완화 등의 목적으로 제한적으로 적용돼야 한다”면서 “최신 수술 기법으로 소개되는 이들 치료법은 고가 진료비에도 불구하고 그 치료의 적절성이 널리 입증되지 못한 경우가 많다”며 주의를 당부했다. 장 교수는 “지난 20여년간 허리 디스크의 최신 치료법이라며 널리 소개되다가 1~2년 이내 사라지는 치료법이 많았다”고 덧붙였다. 역으로 가장 보편적으로 사용되는 수술법은 내시경을 통해 튀어나온 디스크를 잘라 내는 ‘내시경 디스크 절제술’과 현미경으로 보면서 디스크를 제거하는 ‘미세현미경 수술’이다. 장 교수는 “이 수술의 경우 흉터가 2~3㎝에 불과하고 2~3일 정도의 짧은 입원 기간만 필요해 환자 만족도가 높다”고 말했다. 무엇보다 중요한 것은 예방이다. 바른 자세만큼 허리 디스크 예방에 도움이 되는 일은 없지만 서거나 앉아 있는 동안 내내 바른 자세를 유지하는 건 쉽지 않다. 그래서 틈틈이 시간을 내 허리 근육 강화에 좋은 습관을 실천하는 게 좋다. 장 교수는 ▲설거지를 하거나 장시간 서서 일할 때 양발을 15㎝ 높이의 보조 발받침대에 번갈아 올리기 ▲적당한 쿠션을 지닌 잠자리 매트를 사용하고 높은 베개 사용을 피하기 ▲앉을 때 엉덩이를 의자 등받이에 바짝 대고 허리를 등받이에 붙이기 ▲틈틈이 스트레칭하고 휴식 취하기 등을 허리에 좋은 습관으로 제시했다.
  • 국립창원대 총장 직무대행 체제로...후임 선출 언제쯤?

    국립창원대 총장 직무대행 체제로...후임 선출 언제쯤?

    국립창원대학교가 총장 직무대행 체제에 들어갔다. 4년 임기를 마친 이호영 총장이 지난 24일 이임식을 열였지만 후임 선출은 지연돼서다. 차기 총장을 선출하지 못하면서 어윤 교학부총장이 총장 직무대행을 맡게 됐다. 애초 창원대는 지난 8월 30일 치른 총장 임용후보자 선거 결과를 바탕으로 박민원(53) 전기전자제어공학부 교수와 송신근(58) 회계학과 교수 등 2명을 교육부에 추전할 예정이었다. 국립대인 창원대 총장은 대학이 총장 후보를 교육부에 추천하면 교육부 장관 제청으로 대통령이 임용한다.하지만 1순위 후보자인 박 교수 검증에서 제동이 걸렸다. 2016년 국제전문학술지 게재 논문 표절 검사 결과 표절률 55%가 나왔고 이중 게재 의혹도 불거져서다. 박 교수는 “선거 전에 내용을 소명했고, 이중 게재 건은 단순 오류였다”고 해명했지만 학내 연구윤리진실성위원회 검증이 지연되면서 현재까지도 교육부 추천은 이뤄지지 않고 있다. 논란이 마무리돼 교육부에 추천을 하더라도 교육부 검증과 대통령 임용이 남아 있다. 이 과정도 일정 기간 소요돼 창원대는 당분간 총장 직무대행 체제로 운영하게 됐다. 특히 창원대는 총장 선출 규정에 따라 교육부 검증에서 1순위가 부적격 판단을 받을 때 재선거를 시행한다. 이 경우 총장 공백 사태는 길어질 수 있다. 반대로 총장 추천 절차가 이제라도 원활히 진행되면 최종 임용까지는 2~3개월가량 걸릴 전망이다. 창원대 대학본부 관계자는 “9대 총장 임용후보자 학내 추천절차를 조속히 마무리하고 교육부에 신속히 추천하도록 노력하겠다”며 “향후 총장 임용 때까지 대학 운영의 공백이 없도록 최선의 노력을 다 할 것이다”고 말했다. 창원대는 8대 총장 취임 전에도 총장 공백 사태를 맞은 바 있다. 당시 교수회와 직원단체 등이 후임 총장 선출 규정을 정하지 못하면서 추천이 지연됐고, 총장 공백은 5개월가량 이어졌다.
  • “한국서 가장 많은 급성 바이러스 간염은 A형· E형”…분당서울대병원 연구팀 조사

    “한국서 가장 많은 급성 바이러스 간염은 A형· E형”…분당서울대병원 연구팀 조사

    국내에서 가장 흔한 급성 바이러스 간염은 ‘급성 A형 간염’인 것으로 나타났다. 일반인에게 다소 낯선 ‘급성 E형 간염’이 그 뒤를 이었다. 급성 바이러스 간염은 바이러스가 원인이 되어 간 조직에 염증을 일으키는 질환이다. 감염되면 잠복기를 거쳐 발열, 구토, 복통, 황달 등의 증상이 나타나며, 대부분의 환자는 치료를 통해 회복되지만 만성 간 질환이 있거나 면역력이 약할 경우 드물게 간 기능이 상실되는 간부전이 나타나거나 사망에 이를 수도 있다. 분당서울대병원 소화기내과 최광현, 정숙향 교수 연구팀은 국내에서 발생하는 급성 바이러스 간염의 병인 및 임상적 특징을 파악하기 위해 2020년부터 2021년까지 국내 12개 대학병원에서 급성 바이러스성 간염 환자 데이터를 수집했다. 연구기간 동안 등록된 총 428명의 급성 간염 환자 중 37.4%인 160명이 “급성 바이러스 간염”으로 진단됐다. 연구팀이 바이러스 간염의 원인을 분석한 결과, 급성 A형 간염이 78.8%로 가장 높은 비율을 차지했으며, 뒤이어 급성 E형 간염(7.5%), 엡스테인-바 바이러스 간염(3.1%), 급성 B형 간염(3.1%), 급성 C형 간염(1.9%), 거대세포바이러스 간염(1.2%), 헤르페스-심플렉스 바이러스 간염(0.6%) 순으로 나타났다. 이 중 입원 치료한 환자 비율은 86.7%, 투석치료를 받은 환자 비율은 3.2%, 중환자실에 입원한 환자 비율은 0.6%로 나타났으며 1.3%의 환자는 간부전을 보였지만 간이식을 받거나 사망한 환자는 없었다. 또한 A형 간염 환자의 40.5%는 익히지 않은 조개와 굴을, E형 간염 환자의 27.8%는 말린 과일을, 11.1%는 맷돼지의 혈액 및 담즙을 섭취한 것으로 보고됐다. A형 및 E형 간염은 오염된 음식물을 통해 감염될 수 있어 예방하기 위해서는 음식을 높은 온도에 가열해 충분히 익혀 먹어야 하며 생고기, 육가공식품, 조개류 등의 섭취에 각별한 주의가 필요하다.A형 간염에는 예방 백신이 있어 만성 간 질환자의 경우 접종이 필수적이며, 항체가 없는 20대~40대에게도 접종이 권장된다. 다만 E형 간염에 대해서는 아직 백신이 없으므로 평소 손 씻기, 음식 익혀먹기, 물 끓여마시기 등 개인위생 관리를 통해 예방해야 한다. 최 교수는 “급성 바이러스 간염 중 국내에서 가장 빈번하게 나타나는 급성 A형 간염에 대해서는 항체 형성률이 낮은 20대에서 40대가 가장 취약한 것으로 알려져 있어 주의가 필요하다”며 “그 뒤를 잇는 급성 E형 간염에 대해서는 일반인은 물론이고 의료인 사이에서도 인지도가 낮아 조금 더 경각심을 가져야 한다”고 전했다. 정 교수는 “사회·경제적 요인이 빠르게 변화하는 시대이므로 급성 간염의 발생률에도 언제든 변화가 나타날 수 있어 지속적으로 모니터링하는 것이 중요하다”고 강조했다. 한편 이번 연구는 질병관리청 국립보건연구원의 지원을 받아 진행됐으며, 국제학술지 Scientific Reports에 게재됐다.
  • 전북대 교수들 광대역 빛 제어하는 광셔터 개발

    전북대 교수들 광대역 빛 제어하는 광셔터 개발

    전북대 교수들이 잉크의 주요 원료인 카본블랙 입자와 전기영동을 접목해 광대역 빛의 제어가 가능한 광셔터를 개발했다. 전북대는 24일 공대 대학원 JBNU-KIST 산학연융합학과·고분자나노공학과의 임영진, 김민수 교수가 광대역 빛의 제어가 가능한 광셔터를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 나노기술 분야의 국제학술지인 ‘스몰’(Small, IF=15.153) 최신호에 게재됐다.연구진은 빛을 광대역으로 흡수할 수 있는 카본블랙 입자를 유전체 오일에 분산시키고 입자의 위치를 전기적으로 제어해 빛의 효율적인 차단과 투과를 구현해 냈다. 이번에 개발된 광셔터는 카본 입자를 사용하기 때문에 태양광 자외선에 의한 변색의 우려도 해소했다. 광범위한 온도 범위에서 낮은 전압으로도 구동할 수 있어 극한 외부 환경에도 적용할 수 있다. 이번 연구로 건축물의 효율적인 에너지 절감 효과를 기대할 수 있게 됐다. 자동차 유리와 선루프 등에 적용할 경우 개방감은 향상되고 열 차단 효과는 뛰어나 미래 지능형 자동차 시장의 핵심부품으로 주목받을 것으로 전망된다. 기존 스마트 윈도는 전압을 이용해 빛의 산란과 투과를 가역적으로 전환하는 것이 가능했지만 빛이 새어 나오는 문제가 있었다. 또 동작 온도의 제한성 때문에 주로 실내에서만 적용되고 소비전력이 높은 문제가 있었다.
  • 달의 나이 알고 보니 4000만살이나 더 많네 [달콤한 사이언스]

    달의 나이 알고 보니 4000만살이나 더 많네 [달콤한 사이언스]

    태양계 세 번째 행성 지구의 유일한 위성 ‘달’은 인류의 탄생과 함께 신비의 대상이었다. 1969년 인류가 처음 달에 발을 내디딘 이후 달은 신화와 전설의 영역에서 과학의 대상이 됐지만 여전히 비밀에 싸여 있다. 달은 화성 크기의 원시행성이 지구와 부딪치며 파괴되면서 튀어나온 파편들이 뭉쳐져 형성된 것으로 알려졌다. 이 때문에 달의 정확한 나이는 여전히 파악되지 않고 있다. 과학자들이 다양한 방법으로 달의 나이를 추정하고 있지만 들쭉날쭉하다. 이런 상황에서 최근 인류가 달에서 가져온 운석 결정을 정밀 분석한 결과 달이 그동안 생각했던 것보다 4000만 년 더 오래됐다는 연구 결과가 나왔다. 영국 글래스고대, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 노스웨스턴대, 시카고 필즈박물관, 시카고대 공동 연구팀은 달의 마그마 바다가 식은 후 생긴 결정을 분석한 결과 달은 최소한 44억 6000만 년 전에 형성됐다고 밝혔다. 이는 지금까지 알려진 달 생성 시점보다 약 4000만년 더 오래된 것이다. 이번 연구 결과는 지질학 분야 국제학술지 ‘지오케미컬 퍼스펙티브 레터스’(Geochemical Perspectives Letters) 10월 23일자에 실렸다. 연구팀은 1972년 미국 아폴로 17호가 마지막 달 탐사 임무에서 가져온 달 운석과 먼지 시료를 정밀 분석했다. 마그마 바다가 식은 뒤 형성된 지르콘 결정에 주목했다. 지르콘 결정 내 우라늄과 납의 동위원소 비율을 살펴보기 위해서다.이를 위해 연구팀은 집속 이온 빔 현미경을 이용해 결정의 원자를 미세하게 증발시킨 뒤 질량 분석기로 성분과 연대를 측정하는 원자 탐사 단층 촬영법을 활용했다. 이전에도 달의 연대 측정이 있었지만 원자 탐사 단층 촬영법으로 연대측정은 이번 연구가 처음이다. 지르콘 결정 내 동위원소들의 비율을 분석한 결과 결정 형성 시기는 약 44억 6000만년 전으로 나타났다. 연구를 이끈 필립 헥 시카고대 교수는 “이번 연구로 달의 연대측정이 더 정확해질 것으로 기대한다”라면서 “달은 지구에서 아직 풀리지 않은 문제들의 답을 제시해줄 수 있는 힌트인 만큼 이번 연구로 지구의 역사를 더 정확히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다.
  • ‘난 모르는 일이야’라고 말하는 이유 알고 보니 [달콤한 사이언스]

    ‘난 모르는 일이야’라고 말하는 이유 알고 보니 [달콤한 사이언스]

    곤란한 일에 맞닥뜨렸을 때 간혹 ‘나는 모르는 게 좋겠어’ 또는 ‘나는 모르는 걸로 할게’라는 말을 하는 경우가 있다. 사회적 파급력이 큰 사건에서 고위직에 있는 사람들이 ‘나는 모르는 걸로 하는 게 좋겠어’라는 말을 하며 하급자에게 책임을 떠넘겼다는 사실이 드러나 공분을 사는 경우도 적지 않다. 바로 심리학에서 ‘고의적 무지’라고 부르는 행위다. 고의적 무지를 선택하는 이유가 단순히 책임을 전가하기 위해서일까. 네덜란드 암스테르담대 실험경제학 및 정치적결정 연구센터, 틸뷔히르대 사회심리학과, 독일 막스플랑크 인간 발달 연구소 인간·기계 연구센터 공동 연구팀은 사람들은 자기 행동이 다른 사람에게 어떤 영향을 미칠지 알 수 있는 상황에서는 이기적으로 행동하기 위해 ‘고의적 무지’를 선택한다고 22일 밝혔다. 이런 연구 결과는 심리과학 분야 국제학술지 ‘심리학 회보’ 10월 20일자에 실렸다. 고의적 무지는 경제 행위에서도 나타난다. 열악한 노동환경에서 노동력을 착취해 만들어지거나 환경을 파괴하는 식으로 제조과정에서 문제가 있는 제품을 구매하는 소비자들은 그와 관련한 정보를 무시하는 것이 대표적이다. 연구팀은 고의적 무지와 관련한 22개의 기존 연구를 메타 분석했다. 22개 연구에 참여한 실험 대상자는 6531명이다. 연구팀이 분석한 실험 중 하나는 참가자들이 5달러를 받을지, 6달러를 받을지 선택하는 것이었다. 참가자들이 5달러를 선택하면 익명의 동료나 자선단체도 5달러를 받게 되고, 6달러를 선택하면 다른 사람이나 자선단체는 1달러만 받게 된다. 연구팀은 실험 대상자를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 선택에 따라 달라지는 결과를 배울 수 있는 선택권을 제공받았고 다른 집단은 자동으로 결과를 알 수 있도록 했다. 그 결과 선택권이 주어졌을 때 40% 사람은 자기 행동 결과를 배우지 않겠다고 결정한 것으로 확인됐다. 자신의 선택이 어떤 결과를 가져오는지 굳이 알고 싶지 않다는 것이다. 그럼으로써 이기적으로 행동할 구실을 얻고 이타적 행위를 선택하지 못한 것에 대해 핑곗거리를 찾을 수 있다. 실제로 자기 행동이 가져오는 결과에 대해 배우기로 선택했던 사람들은 타인에 대해 관대하게 행동할 가능성이 7% 더 높은 것으로 나타났다. 이타적인 사람들은 자기 행동의 결과를 배우려는 태도를 가진다는 말이다. 연구를 이끈 샤울 샬비 암스테르담대 교수(행동 윤리학)는 “이번 연구는 이타적 행동의 많은 부분이 다른 사람들이 기대하는 것처럼 행동하고자 하는 욕망에 따라 이끌어진다는 것을 암시한다”라고 말했다. 샬비 교수는 “사람들이 이타적으로 행동하는 또 다른 이유는 스스로 자신을 좋게 보고자 하는 욕구와 사회적 압력 때문”이라면서 “정의로운 행동은 시간과 돈을 포기하고 자기희생을 요구하기 때문에 고의적 무지는 이를 쉽게 빠져나오도록 한다”라고 덧붙였다.
  • 일주일에 두 번 이상 육식하다간 당뇨 걸린다 [사이언스 브런치]

    일주일에 두 번 이상 육식하다간 당뇨 걸린다 [사이언스 브런치]

    ‘저기압일 땐 고기 앞으로’라는 농담이 있을 정도로 한국 사람들은 고기에 진심이다. 한 나라의 경제 수준이 높아지면 육류 소비는 함께 증가한다는 통계도 있다. 그렇지만 최근 동물복지에 관한 관심이 높아지고 지구 온난화 대응의 필요성이 제기되면서 육식을 줄여야 한다는 목소리도 있다. 이런 상황에서 붉은색 육류를 주 2회 이상 섭취하면 당뇨에 걸릴 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 공중보건대 연구팀은 붉은색 고기(적색육)를 일주일에 2회 이상 섭취하는 사람은 그보다 적게 먹거나 채식을 하는 사람에 비해 제2형 당뇨(성인 당뇨) 발병 위험이 크다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 식품영양학 분야 국제학술지 ‘미국 임상영양학회지’ 10월 19일자에 실렸다. 흔히 성인 당뇨라고 불리는 제2형 당뇨는 심혈관 질환, 신장질환, 암, 치매의 주요 위험 요소로 꼽히고 있으며 전 세계적으로 환자들은 꾸준히 증가하고 있다. 앞선 많은 연구도 적색육 섭취와 제2형 당뇨 위험 사이 연관성을 분석하기는 했지만 장기간 추적한 연구 결과는 없었다. 이에 연구팀은 간호사 건강 연구(NHS), NHS Ⅱ, 건강전문가 추적 연구(HPFS)에 참여한 21만 6695명의 건강 데이터를 분석했다. 연구팀이 분석한 자료에는 최장 36년 동안 2~4년 간격으로 건강 상태와 식단을 평가한 내용도 포함돼 있다. 조사 기간에 약 2만 2000명의 당뇨 환자가 발생했는데 가공육, 비가공육을 막론하고 적색육 섭취가 제2형 당뇨 위험 증가와 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다. 적색육을 가장 많이 섭취한 사람은 가장 적게 섭취한 사람과 비교했을 때 당뇨 발병 위험이 62%나 높은 것으로 조사됐다. 소시지 같은 가공 적색육을 매일 섭취할 경우는 당뇨 발병 위험이 46%, 비가공 적색육을 매일 섭취할 경우 발병 위험은 24% 높아지는 것으로 나타났다. 붉은 육류를 견과류나 콩류와 같은 식물성 단백질 공급원으로 대체하면 제2형 당뇨병의 위험을 줄일 수 있습니다. 연구팀에 따르면 소비 횟수보다 소비량이 많을수록 당뇨 위험은 커진다. 연구팀은 적색육 대신 다른 단백질 공급원으로 대체할 경우 효과도 측정했다. 견과류나 콩류와 같은 식물성 단백질로 대체할 경우 제2형 당뇨 발병 위험은 30%, 유제품으로 대체하면 22% 낮아진다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 샤오 구 하버드대 영양학과 박사는 “이번 연구 결과는 적색육 섭취가 심혈관 질환뿐만 아니라 당뇨 발병 위험도 높이는 만큼 제한할 필요가 있음을 보여준다”라면서 “적색육을 식물성 단백질 공급원으로 대체할 경우 건강상 이점 외에 온실가스 배출도 줄이는 환경적 이점도 얻을 수 있다”라고 설명했다.
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