과학기술의 발달로 기대수명이 점점 늘고 있는 현재 사람들을 가장 위협하는 질환은 다름 아닌 ‘존엄한 노년’을 방해하는 퇴행성 뇌신경질환이다. 가장 위협적인 질환은 알츠하이머 치매다. 치매의 50~70% 원인을 차지하는 알츠하이머는 정확한 발병 원인을 밝혀내지 못하고 있어 치료나 예방도 어렵다. 이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 치매를 가속하는 단백질을 발견했다. 카이스트 화학과, 의과학 대학원, 한국기초과학지원연구원 바이오 융합연구부, 한국생명공학연구원 희귀 난치질환 연구센터 공동 연구팀은 알츠하이머 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 새로 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 20일자에 실렸다. 알츠하이머 환자들의 뇌에서 가장 특징적으로 나타나는 현상은 아밀로이드 베타나 타우 단백질의 응집이다. 이들 응집체가 뇌세포 사멸을 가져온다고 알려져 있지만, 직접적인 상호 관계는 여전히 베일에 가려져 있다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 응집을 표적으로 삼는 치료제가 개발되고 있지만 기대만큼 효과는 거두지 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 알츠하이머에서 과발현되며 원인 미상의 신경세포 사멸을 유발하는 ‘아밀로이드 전구체 C 말단 절단체’라는 단백질이 아밀로이드 베타 단백질의 응집을 촉진한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체 자체는 물론 이들이 아밀로이드 베타 단백질과 결합한 복합체가 알츠하이머 증상을 심화시키는 것으로 해석한다. 특히 생쥐의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 신경세포 사멸을 유도하고 뉴런 손상, 염증 반응을 일으키는 것이 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체에 의해 더 증가하는 현상을 관찰했다. 연구를 이끈 임미희 카이스트 화학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머에서 기존에 알려지지 않은 생체 내 아밀로이드 베타 단백질 응집과 독성 촉진제를 발굴했다는 점에서 의미가 크다”라며 “알츠하이머 진단과 치료에 새로운 표적으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

과학기술의 발달과 공중 보건의 질이 향상되면서 기대 수명이 급격히 증가하고 과학적으로는 120세 시대도 열릴 수 있다는 예측까지 나오고 있다. 문제는 건강 수명은 함께 늘어나고 있지는 못하다는 점이다. 즉 오래 살게는 됐지만 무병장수가 아닌 유병장수가 될 가능성이 크다는 말이다. 노년층이 가장 두려워하는 질환은 암보다 존엄한 노년을 파괴하는 퇴행성 신경질환, 특히 알츠하이머 치매다. 알츠하이머 치매를 유발하는 주요 원인은 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질로 지목됐다. 그런데 이런 독성 단백질의 응축 없이도 인지 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 보스턴 종합병원 신경과 공동 연구팀은 뇌에 아밀로이드 베타 단백질이 엉겨 붙지 않은 사람도 인지 기능 저하가 나타난다고 19일 밝혔다. 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질이 없어도 기억과 판단에 관여하는 뇌의 해마 부위가 축소되면서 심각한 인지 저하가 나타난다고 밝혀낸 것이다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 11월 15일자에 실렸다. 흔히 알츠하이머를 치매와 동의어로 알고 있다. 알츠하이머는 치매 발병의 여러 원인 중 주요 원인이다. 치매는 혈관성, 알코올성 치매 등 다양한 원인으로 발생한다. 또 치매 발병의 50~70%를 차지하는 알츠하이머도 발생 원인이 다양하다. 연구팀은 평균 연령 72세, 사고력이나 기억력에 문제가 없는 남녀 128명을 7년 이상 추적 관찰했다. 실험 참가자들은 연구 기간에 정기적으로 뇌에 아밀로이드 베타, 타우 단백질의 응집 여부와 응집 양, 해마의 부피를 측정하고 인지 능력 평가를 받았다. 그 결과, 독성 단백질의 응집이 관찰되지 않았지만, 해마가 위축된 사람들은 인지 능력이 급격하게 떨어져 알츠하이머 치매 환자와 비슷한 상태가 되는 것으로 관찰됐다. 이처럼 독성 단백질과 무관하게 해마 위축만으로도 인지 기능이 저하되는 사람이 10% 이상으로 나타났다. 최근 뇌에 아밀로이드 베타 단백질 응집체를 표적으로 하는 알츠하이머 치료 신약이 나오기는 했지만, 이 신약이 모든 알츠하이머를 막을 수 있지는 않다는 것을 이번 연구 결과가 보여준다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀에 따르면 치매는 여러 원인이 복합적으로 작용하는 복잡한 질환이라고 설명했다. 연구를 이끈 버나드 한시우 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 노화로 인해 나타나는 인지기능 저하가 알츠하이머나 치매, 다른 퇴행성 신경질환 때문인지 확인하는 것이 필요하다는 점을 보여준다”라면서 “독성 단백질 응집과 함께 해마 부피 변화를 추적하면 인지기능 장애를 사전에 예측할 수 있을 것”이라고 말했다.

바깥 날씨는 쌀쌀하지만, 집 안은 따뜻하다 보니 겨울에도 잠자리에 누우면 ‘앵’하는 모기에 잠을 깰 때가 간혹 있다. 이 때문에 계절에 어울리지 않게 모기용 살충제를 뿌리는 경우도 적지 않다. 게다가 최근에는 빈대까지 확산하면서 살충제 매출은 더 늘었다고 한다. 이런 상황에서 살충제를 자주 사용하는 경우 남성 건강에는 좋지 않다는 충격적인 조사 결과가 나왔다. 미국 조지메이슨대 공중보건대, 노스이스턴대 의대 공동 연구팀은 살충제에 자주 노출되는 남성은 정자 농도가 급격하게 저하될 위험이 매우 크다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘환경 보건 전망’(Environmental Health Perspectives) 11월 15일자에 ‘성인 유기인산염 및 카바메이트 살충제 노출과 정자 농도’라는 제목의 논문으로 실렸다. 살충제는 잘 알려져 있다시피 곤충이나 기생충을 제거하기 위해 사용되는 화학물질이다.유기인산염 살충제는 유기인산염을 주성분으로 곤충의 신경계에 영향을 미쳐 곤충을 제거한다. 유기인산염은 원래 화학전에서 쓰이는 신경가스 원료로 신경의 신호전달을 차단하는 것으로 알려져 있다. 미국에서는 1990년대 걸프전에서까지도 신경가스로 사용했던 것으로 알려져 있다. 신경작용제로 쓰이던 유기인산염은 1960년대부터는 희석해 농도를 낮춰 농업용이나 가정용 살충제에도 사용되고 있다. 대표적인 유기인산염 살충제로는 클로르피리포스가 있다. 유기인산염 살충제에 지속해 노출되면 피로감, 두통, 관절통, 소화불량, 현기증, 호흡기질환, 기억 감퇴 등 문제를 일으키는 것으로 알려져 있다. 카바메이트계 살충제 역시 곤충의 신경 전달계 효소의 활성을 저해시켜 죽이는 기능을 갖고 있다. 같은 메커니즘으로 작용하지만, 유기인산염보다는 독성이 약한 것으로 알려져 있다. 연구팀은 지난 50년 동안 수행된 25건의 관련 연구를 메타 분석했다. 그 결과 살충제 사용이 잦거나 노출이 많은 남성의 경우는 정자의 질이 눈에 띄게 나쁜 것으로 분석됐다. 연구팀은 살충제 사용이 남성 성 기능에 미치는 영향은 매우 심각하게 우려할 정도라고 밝혔다. 이번 연구 결과를 근거로 살충제 사용을 줄이거나 사람의 건강에 영향이 적은 살충제를 개발하도록 유도할 필요가 있다고 연구팀은 조언했다. 연구를 이끈 멜리사 페리 조지메이슨대 공중보건대 학장(역학·미생물학)은 “살충제 사용이 여전히 많고 생식 기관에 대한 위험성이 입증된 만큼 실제 정자 농도에 어떤 영향을 미치는지 이번에 살펴봤다”라면서 “이번 연구를 통해 살충제 노출 정도와 정자의 질과 양의 사이에 강한 연관성이 있음을 확인했다”라고 말했다.

플라스틱이 잘게 쪼개지거나 부서진 미세 플라스틱은 심해저부터 산 꼭대기, 심지어 도시 공기 속에서도 검출되고 있다. 특히 코로나19 팬데믹 기간 동안 플라스틱 사용이 증가하면서 플라스틱 쓰레기와 미세 플라스틱은 더 늘어났다. 이런 상황에서 중국 산둥대 환경과학부, 환경 연구소, 홍콩과기대 환경·지속가능학부, 푸단대 환경과학과 공동 연구팀은 구름에서도 미세 플라스틱이 발견됐으며, 이들이 구름 형성과 날씨에도 영향을 미칠 것이라고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경학 분야 국제 학술지 ‘환경과학 회보’(Environmental Science & Technology Letters) 11월 16일자에 실렸다. 의류, 각종 포장용기, 자동차 타이어 등 수많은 품목에서 미세 플라스틱은 끊임없이 나오고 있다. 미세 플라스틱은 5㎜ 이하의 플라스틱 조각이고 이보다 작은 1㎛(마이크로미터) 크기의 나노 플라스틱도 늘고 있다. 주로 육지와 바다에서만 검출되던 미세 플라스틱은 대기 중에서도 발견되고 있다. 실제로 일본 한 연구팀은 산 꼭대기의 구름에서 물을 흡수하는 플라스틱 입자를 발견했다. 연구팀은 중국 동부 태산 정상에서 구름의 액체 샘플 28개를 채취했다. 연구팀은 여기에서 미세 플라스틱 입자를 추적했고 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 미세 플라스틱이 구름까지 이르게 된 경로를 추적했다. 분석 결과, 고도가 낮고 밀도가 높은 구름에는 더 많은 양의 미세 플라스틱을 포함하고 있었다. 구름 속에는 폴리에틸렌, 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리아마이드 등 일반적으로 많이 쓰이는 플라스틱들이 포함돼 있었다. 구름 속에서 검출된 미세 플라스틱은 크기가 100㎛ 미만이었다. 그렇지만 일부에서는 1500㎛ 크기의 미세 플라스틱도 발견됐다. 또 연구팀은 구름 속 미세 플라스틱의 기원을 추적한 결과, 바다나 근처 다른 산에서 오는 것이 아니라 사람이 많은 내륙 지역에서 오는 기류가 주요 공급원인 것으로 확인됏다. 연구를 이끈 얀 왕 산둥대 교수(환경화학)는 “컴퓨터 시뮬레이션과 실험실 실험을 통해 표면이 거친 미세 플라스틱은 표면에 납, 수은, 산소 등이 붙어 구름 발달을 촉진시키는 것으로 추정된다”라면서 “이렇게 형성된 구름들은 기상 이변의 원인이 될 가능성도 크다”라고 설명했다.

라디오 방송이나 스트리밍 음악을 들을 때 스테레오가 아닌 경우는 상상할 수 없습니다. 스테레오 방식은 소리를 재생하는 채널이 둘 이상으로, 각 채널에서 다른 소리가 나기 때문에 공간감과 입체감, 방향감을 느낄 수 있습니다. 반면 모노 타입은 양쪽 채널에서 같은 소리가 납니다. 스테레오 음은 실제 사람의 청각 원리를 적용한 것입니다. 그런데 귀뿐만 아니라 코도 스테레오 방식으로 냄새를 맡는다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 펜실베이니아대 의대, 배로신경학연구소, 오하이오주립대 공동 연구팀은 코도 각각의 콧구멍에서 입력된 냄새 정보가 두 가지 다른 신경 활동으로 이어진다고 15일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 3일자에 실렸습니다. 뇌에서 냄새에 관한 정보를 수신하고 처리하는 영역은 우뇌와 좌뇌에 있는 일차 후각 피질인 ‘조롱박 피질’(piriform cortex)이라는 부위입니다. 그렇지만 양쪽의 조롱박 피질이 각각 냄새에 반응한 다음 정보를 통합하는지, 동시에 냄새에 반응하는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 연구팀은 이런 궁금증을 해결하기 위해 뇌수술을 받을 예정인 뇌전증 환자를 대상으로 실험했습니다. 연구팀은 실험 대상자인 뇌전증 환자들에게 1㎝ 길이의 작은 튜브를 통해 한쪽 또는 양쪽 콧구멍에 향기를 전달했습니다. 또 발작 부위를 확인하기 위해 뇌에 삽입한 전극을 이용해 조롱박 피질의 활동을 측정했습니다. 연구 결과 한쪽 콧구멍에 냄새가 전달됐을 때 콧구멍과 가장 가까운 쪽의 뇌가 먼저 반응하고 뒤이어 반대쪽 후각 피질이 반응하는 것으로 나타났습니다. 이는 뇌가 냄새도 소리처럼 서로 다른 도착 시간을 활용한다는 것을 보여 준다고 설명했습니다. 또 연구팀은 양쪽 콧구멍에 향기를 동시에 제공한 뒤 뇌의 반응을 관찰했더니 한쪽 콧구멍으로만 향기가 전달됐을 때보다 냄새를 훨씬 빨리 인식하는 것으로 확인됐습니다. 물론 실제로는 향기가 한쪽 콧구멍에만 닿는 경우는 거의 없습니다. 그렇지만 한 콧구멍에 다른 콧구멍보다 약간 빨리 들어갈 가능성은 큽니다. 코감기에 걸려 한쪽 코가 꽉 막혔을 때 냄새를 인식하는 게 평소와 다르다는 것을 떠올려 보면 이해가 쉬울 것입니다. 뇌는 양쪽 귀로 들어오는 소리의 미세한 시차를 비교해 소리의 방향을 찾아내는 데 도움을 줍니다. 그렇지만 코는 그런 기능을 제공하지는 못하는 것 같다고 연구팀은 밝혔습니다. 사람들에게 오른쪽이나 왼쪽 콧구멍으로 향기를 전달한 뒤 실험 대상자들에게 어느 콧구멍에서 냄새를 인식했는지 물었을 때 대부분 틀렸다고 합니다. 코의 스테레오 시스템은 냄새의 방향을 정확히 식별할 수는 없지만 ‘냄새를 풍기는 물체’에 대한 정확한 증거를 수집하는 데 도움을 준다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 제이 고트프리드 펜실베이니아대 의대 교수는 “이번 연구는 사람의 후각 피질에서 직접 전기 신호를 볼 수 있었다는 것과 동물을 대상으로 연구한 결과와 일치한다는 점에 의미가 크다”고 말했습니다.

중국 중국과학기술대(USTC), 선전 고등기술연구원, 허베이 심(深)우주탐사 실험실, 베이징 기술연구원 공동 연구팀은 로봇 인공지능(AI) 화학자를 이용해 화성에서 채취한 운석으로 산소를 만드는 방법을 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 합성’ 11월 14일자에 실렸다. 화성 유인 탐사를 위해서는 발사체 추진체와 생명 유지 시스템에 사용할 수 있는 산소가 필수적이다. 연구팀은 화성에 있는 물질로 산소를 생산할 수 있는 로봇 AI 화학자를 개발했다. 연구팀은 로봇 AI 화학자로 화성에 존재하는 물질을 크게 다섯 종류로 나눴다. 그다음 화성 운석을 화합물과 촉매로 변환한 다음 산소를 만들 수 있다는 것을 시뮬레이션으로 확인했다.

중국 중국과학기술대(USTC), 선전 고등기술연구원, 허베이 심(深)우주탐사 실험실, 베이징 기술연구원 공동 연구팀은 로봇 인공지능(AI) 화학자를 이용해 화성에서 채취한 운석으로 산소를 만드는 방법을 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 합성’ 11월 14일자에 실렸다. 화성 유인 탐사를 위해서는 발사체 추진체와 생명 유지 시스템에 사용할 수 있는 산소가 필수적이다. 연구팀은 화성에 있는 물질로 산소를 생산할 수 있는 로봇 AI 화학자를 개발했다. 연구팀은 로봇 AI 화학자로 화성에 존재하는 물질을 크게 다섯 종류로 나눴다. 그다음 화성 운석을 화합물과 촉매로 변환한 다음 산소를 만들 수 있다는 것을 시뮬레이션으로 확인했다.

정부가 지난 6일 공매도를 전면 금지한 이후 공매도 제도를 둘러싼 잡음이 커지고 있다. 자금력과 신용도가 상대적으로 높은 외국인과 기관 투자자들이 공매도를 주로 이용하다 보니, 약세장에서 손실을 본 개미들은 “공매도는 외국인들의 개미 재산 탈취 수단”이라며 반(反)공매도 정서를 강하게 표출하고 있다. 그러나 공매도가 주가 하락을 촉발하지 않으며 공매도 금지 조치가 오히려 주식시장에 해롭다는 게 국내외 학계의 중론이다. 국내 학계 “공매도, 코스피 효율성 향상…‘비상 상황’에만 동원돼야” 한국금융공학회가 지난해 3월 발표한 ‘공매도와 주식시장의 효율성에 관한 연구’는 2008년 10월 1일부터 2021년 12월 24일까지 공매도 금지 시기를 전후해 코스피와 코스닥 흐름을 분석했다. 과거 전 종목 공매도가 금지된 시기는 2008년 글로벌 금융위기, 2011년 유럽 재정위기, 2020년 코로나19 확산 시기 등 3차례다. 이 논문은 “공매도 거래가 재개되었을 때 코스피와 코스닥 시장 모두 변동성이 감소했다”며 “주식시장 효율성은 공매도 거래가 재개된 이후 개선됐고 특히 코스피 시장이 상대적으로 크게 향상됐다”고 밝혔다. 공매도 금지만으로 주가가 오르는 것도 아니다. 만일 공매도 금지가 주가를 부양하는 효과가 있다면 오히려 이 조치가 장기화할 때 기업 가치와 주가 사이에 거품이 자리 잡는 것을 의미한다는 분석이다. 한국상사법학회의 2020년 11월 ‘공매도 금지 조치의 의의와 개선방안’ 논문이 “공매도 금지 조치는 공매도의 가격발견(거래 체결) 기능이나 유동성 공급기능을 차단하면서까지 시장 안정을 찾기 위해 비상한 상황에서 예외적으로 동원돼야하는 정책 수단”이라고 강조한 배경이다. 전 세계 공매도 반대론자 거의 없어…“공매도 막은 유럽, 가격하락 방지 실패” 전 세계 학계에서는 합리적이고 효율적인 가격 형성을 위해 공매도가 시장에 ‘필요한 제도’라는 평가가 우세하다. 국내외를 통틀어 공매도 반대론자는 거의 없다는 게 학계의 설명이다. 지난 2021년 10월 국제학술지 ‘금융연구레터’에는 코로나19 사태 이후 공매도를 금지한 유럽 6개국의 사례를 짚은 ‘2020년 유럽 공매도 금지 조치와 시장의 질에 미치는 영향’ 논문이 실렸다. 이 논문은 “공매도 금지 국가의 시장 유동성이 상대적으로 낮으며 거래량도 적었다. 가격 하락을 방지하고 변동성을 줄이려는 규제 당국의 목표는 실패했다”고 꼬집었다. 실물 경기가 급랭하고 투자 심리가 악화되는 와중에 공매도가 주가 추가 하락을 일으킨다는 유럽 규제 당국의 인식이 잘못됐다고 지적한 것이다. 앞서 재무경제 분야 세계적 학술지 ‘저널 오브 파이낸스’에 2012년 12월 실린 ‘전 세계 공매도 금지: 2007~2009년 위기의 증거’라는 제목의 논문도 “공매도 금지 조치는 시장의 유동성에 해로우며, 특히 자본금이 적은 종목일수록 약세장에서 가격 발견 속도가 느려지고 미국 금융주를 제외하고는 가격을 지지하지도 못했다”고 결론 내렸다.

2년 전 크리스마스에 발사돼 인류에게 우주의 눈이 돼 준 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 우주 생성 초기의 모습을 또 한 번 발견해 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아주립대 천문학·천체물리학과를 중심으로 호주, 이스라엘, 프랑스, 덴마크, 스위스, 네덜란드, 일본 8개국 20개 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 약 330억 광년 떨어져 있는 우주 생성 초기 은하의 모습을 관찰했다고 14일 밝혔다. 이번 발견은 천체물리학 분야 국제학술지 ‘애스트로피지컬 저널 레터스’ 11월 13일자에 실렸다. 연구팀은 판도라 성단이라는 별명을 가진 ‘아벨 2744’(Abell 2744)에서 오래된 은하단 2개를 발견했다. 이번에 관측한 성단은 지금까지 관측된 은하단 중 두 번째, 네 번째로 먼 거리에 있는 것이다. 연구팀은 전자기 스펙트럼에서 방출되는 빛을 관측하는 JWST의 새로운 분광 측정기를 이번 관측에 활용했다. 이번에 발견된 은하단들은 2022년에 촬영된 JWST 첫 심우주 이미지 중 하나에서 발견된 판도라 성단에서 빛나는 6만 개의 별빛 중 하나였다. 연구팀은 중력 렌즈 현상을 이용해 이번에 은하단을 관측했다. 중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 원리에서 유도된 현상으로 아주 먼 천체에서 나온 빛이 중간에 있는 거대한 천체에 의해 휘어져 보이는 것이다. 이를 통해 희미해서 관측하기 힘든 천체까지 관측이 가능하다. 연구팀은 6만 개 광원 중 700개를 일차적으로 걸러내고 다시 8개가 잠재적으로 우주 생성 초기에 만들어진 후보로 골라냈다. 그다음 이들 광원의 전자파 스펙트럼을 분석했다. 이번에 JWST가 검출한 빛은 우주의 나이가 약 3억 3000만 년이던 어린 우주 시절에 방출돼 JWST에 도달하기까지 134억 광년을 이동한 것으로 추정된다. 여기에 우주 팽창 속도를 고려하면 약 330억 광년 떨어져 있는 것으로 분석됐다. 특히 같은 거리에서 확인된 다른 은하들은 붉은 점으로 보이지만 이번에 발견된 새로운 은하들은 더 크고 땅콩 모양이나 말랑말랑한 공과 비슷한 모양으로 확인됐다. 이번 연구를 주도한 왕 빙지(王冰洁) 펜실베이니아대 천체물리학과 박사는 “지금까지는 이번에 발견된 정도로 먼 은하는 점처럼 보였는데 이번에 관측된 은하는 모양이 기다란 땅콩이나 푹신한 공처럼 보인다”라면서 “이런 형태의 차이가 별이 형성되는 방식에 따라 다른 것인지 다른 원인 때문인지 추가 연구가 필요하겠지만 초기 우주에 대한 비밀을 푸는데 한 걸음 더 다가선 것으로 평가된다”라고 말했다.

특정 이유로 바깥출입을 하지 않고 심한 경우 가족과도 접촉을 꺼리는 일이 6개월 이상 지속되면 ‘은둔형 외톨이’로 분류된다. 일본에서는 일찍부터 히키코모리라고 부르는 이런 은둔형 외톨이 증상을 보이는 사람이 늘고 있어 심각한 사회문제가 됐다. 최근에는 한국에서도 사회적 문제로 부각되고 있다. 몇 년 전에는 히키코모리 같은 사회적 고립 상태는 뇌의 형태까지 변형시킬 수 있다는 연구 결과가 나오기도 했다. 이런 상황에서 영국 글래스고대 의학·수의학·생명과학대, 수학통계학부 공동 연구팀은 타인과 만남이 적은 ‘고독’한 사람은 그렇지 않은 사람들보다 수명이 짧다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘BMC 의학’ 11월 10일자에 실렸다. 많은 연구에서 외로움이 모든 원인으로 인한 사망과 밀접한 연관성을 갖는다는 사실은 알려졌다. 그렇지만 구체적으로 어떤 식으로 영향을 미치는지는 불분명했다. 연구팀은 대표적인 의생명과학 분야 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 성인 남녀 45만 8146명을 대상으로 사망률과 5가지 유형의 사회적 상호 작용 사이의 연관성을 정밀 분석했다. 연구팀은 가까운 사람에게 속마음을 털어놓는 빈도, 외로움을 느끼는 빈도, 친구나 가족의 방문 빈도, 여러 형태의 집단 활동 참여 빈도, 독거 여부에 대한 조사를 정기적으로 실시하고 약 13년 동안 장기 추적 조사했다. 분석 결과, 친구나 가족의 만남이 6개월 동안 한 번도 없는 사람은 그렇지 않은 사람보다 사망 위험이 39% 높은 것으로 나타났다. 특히 개인적인 만남이 없는 사람은 매주 각종 모임에 참여하더라도 사망 위험이 낮아지지 않는 것으로도 확인됐다. 연구팀은 개인적 대인 접촉이 사망 확률을 낮추는 데 중요한 역할을 한다고 설명했다. 연구를 이끈 해미시 포스터 글래스고대 의대 임상 교수는 “디지털 및 통신 기술의 발달이 삶을 편리하게 만들어주지만 보건학적 측면에서는 은둔형 외톨이를 양산하거나 우울증 등 각종 정신신경 질환의 원인이 될 수 있다”라면서 “사회적 고립으로 인한 사망 위험 증가에 대처하기 위한 국가적, 사회적 대책이 필요하다”라고 설명했다.

99% 수입 의존 밀, 육종저온처리 기술로 품종 개발기간 46% 단축자급률 높이고 경제 효과 153억 생장 유전자 조절로 토마토 생산성 쑥희귀병 치료 인공유전자 합성기술 개발1만 3000여 발효미생물 보급기반 확보식품안전·생물자원 주권 두마리 다잡아 먹거리는 우리 삶의 매우 중요한 부분이지만 정작 농업에 대한 연구개발(R&D) 성과는 화려한 첨단 산업에 가려 저평가되는 경향이 있었다. 올해 ‘국가연구개발 우수성과 100선’에 농업과학기술 연구 성과 5건이 포함돼 눈길을 끌었다. 라면·빵 등 일상에서 정말 많은 소비가 이뤄지지만 한국이 99% 수입하는 밀의 품종 개발 기간을 획기적으로 줄여주는 밀 ‘스피드 육종’(speed breeding) 기술이 농촌진흥청의 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 농산물의 생산성을 향상시키고 희귀병 예방과 치료 등에 활용하는 고부가가치 인공유전자 합성 기술도 대학과 손잡고 개발에 성공했다. 미래 농산업 성장동력이자 한국의 식량 안보에 크게 기여할 올해 한국을 빛낸 농업 R&D 대표 5선을 소개한다. 세계 최초 밀 ‘스피드 육종’ 기술품종당 연구개발비 4.2억 절감 11일 농진청에 따르면 농진청이 단독 수행(2건)하거나 대학과 공동수행(3건) 연구로 ‘우수 R&D 성과 100선’에 뽑힌 것은 모두 5건이다. 생명·해양 분야 4건, 순수기초·인프라 분야 1건이다. 농진청 산하 국립식량과학원 차진경 연구사가 개발한 세계 최초 밀 ‘스피드 육종’ 기술은 품종개발 기간을 단축하기 위한 조기 육종 시스템이다. 육종에 저온처리 기술을 도입해 밀 품종 개발 기간을 기존 13년에서 7년으로 46% 단축했다. 이 성과는 식물학 세계 3대 학술지 ‘모레큘러 플랜트’(Molecular plant)에 논문이 실리기도 했다. 그동안 밀 품종 개발 기간은 2000년대 이전부터 지금까지 동일하게 13년으로 답보 상태에 있었다. 이 때문에 전 세계적으로 가을재배형 밀 재배에 시간적·경제적 비용이 많이 들었다. 특히 국내는 밀 자급률 제고를 위해 고품질 품종 개발이 시급한 상태였다.이번에 신속 육종 시스템이 개발되면서 연중 4회의 세대 촉진 기술이 확립돼 품종 개발의 효율성이 크게 높아졌다. 특히 밀 품종의 조기 개발과 농가 실증을 통해 수요자의 참여도 이끌어낼 수 있게 됐다. 육종 연한이 13년에서 7년으로 5년이나 단축되면서 품종개발에 투입되는 비용과 신품종 조기 개발에 따른 비용도 크게 절감될 것으로 예상된다. 농진청 관계자는 “품종 당 연구개발비 4억 2000만원의 절감되는 것은 물론 5년간 153억원(연간 25억 5000만원)의 경제적 파급효과로 창출될 것으로 전망된다”면서 “기후변화 대응을 위해 국산 밀 품종 조기개발을 통해 자급률을 높이고 식량 안보를 확보하는데도 기여하게 될 것”이라고 설명했다. 맞춤형 유전자 디자인 원천기술 개발농산물생산성·동물백신·희귀병치료제제약사·생명공학기업에 2억 기술이전 농진청과 성균관대 이동엽 교수팀은 농산물과 질병 등에 맞춤형 합성 유전자 디자인의 원천기술을 개발해 백신, 유전자 치료제, 식품 등 다양한 생명공학 기업과 바이오제약 기업에 2억원에 달하는 기술을 이전했다. 농생명체의 생산성 향상과 유전자 개량, 동물백신 개발, 희귀질환 유전자 치료제, 백신개발의 중요성은 이미 산업적 유용성을 인정받아 수요가 크게 늘었지만 인공 유전자 합성 기술은 표준화나 인증 기준이 없고 기술장벽도 높아 활용이 쉽지 않았다. 연구팀은 균주에 다양한 특성이 나타날 수 있는 환경 조건을 통합적으로 설계할 수 있는 합성 유전자 기술을 개발했다. 또 기업 등 사용자들이 자신의 연구 목적에 맞게 기능을 선택할 수 있도록 그래픽사용자인터페이스(UGI)를 통합 웹 기반 유전자합성 앱도 개발했다. 연구팀은 희귀질환 유전자 치료제 개발 선도기업인 글로벌제약사 다케다제약에 기술 이전을 한데 이어 차세대 백신 개발기업인 그리스톤과 국내 그린바이오 선두 기업인 CJ제일제당 등 국내외 다국적 기업에 1억 9828만원의 기술을 이전했다.토마토 육종으로 글로벌 경쟁력 업더 크고 더 달게…중량 60%·당도 25%↑ 토마토 등 농산물의 생산성 향상에 크게 기여해 글로벌 경쟁력을 키우는 기술 개발도 이뤄졌다. 농진청과 경희대 황일두 교수팀은 생장 유전자 조절을 통해 더 크고 달달한 토마토를 육종하는데 성공했다. 토마토에서 식물 에너지 분배 통로인 체관을 제어하는 유전자 단백질의 기능을 밝혀내 식물의 생육에는 영향을 미치지 않으면서 작물의 생산성은 크게 향상시키는 기술을 개발한 것이다. 그 결과 토마토 과육은 37%, 중량의 60%, 당도는 25%나 더 높아졌다. 이 기술은 토마토뿐만 아니라 콩, 벼, 옥수수 등 유용한 작물에도 활용 가능해 보편적인 작물 생산량 증진에 기여할 것으로 기대된다. 연구는 식물 과학 분야 인용지수 세계 4위 학술지인 플렌트바이오테크놀로지에 논문이 게재됐고 체관 조절 유전자 국내 특허도 출원했다.유전자교정으로 웅성불임벼 대량 생산저비용·고효율 3세대 잡종벼 생산 기여 균일하고 우수한 벼 생산에 꼭 필요한 ‘일대잡종벼’(F1 잡종벼) 생산의 필수인 웅성불임벼 대량 생산 기술을 확보한 정기홍 경희대 연구팀과의 공동연구도 주목받았다. 유전자 교정으로 잡종벼 생산 기술을 개발해 작물 생산량을 증대할 수 있는 기반을 마련했다는 평이다. 벼 꽃가루 발아와 꽃가루 신장을 위한 핵심 조절 인자를 규명한 것 등 총 4건의 특허 출원이 이뤄졌는데 신규 지식재산권 확보로 세계 경쟁에서도 주도권을 쥐게 됐다. 다양한 작물에서 생산비 절감 등 저비용·고효율 3세대 잡종벼 생산 시스템 개발에도 기여할 것으로 전망된다.수입의존율 높은 발효종균 조사2년간 1.3만 미생물자원 데이터 구축식의약·환경소재 전후방산업 지원생산 유발 효과 9.6조 이를 듯 식품의 안전을 확보하고 국내 생물자원의 주권을 확립하기 위해 발효미생물 원스텝 보급 기반 플랫폼을 구축한 국립농업과학원 김소영 연구사의 성과도 100선에 이름을 올렸다. 앞서 2010년 유엔 생물성다양성협약 총회는 다른 나라가 소유한 생명자원을 활용할 때 해당 자원 제공국의 사전 승인을 받거나 로열티를 지불하도록 하는 ‘나고야의정서’를 채택했는데 2018년 8월 본격 시행되면서 미생물 자원의 안보와 식량안보 차원에서 국유자산화가 시급한 문제로 떠올랐다. 세계 발효식품 시장은 2025년 1조 3000억 달러(1700조원)로 성장할 것이 예측되는데 한국은 종균업체 정보부재와 품질저하 등으로 발효종균 수입 의존율이 매우 높다. 제과·제빵 효모는 95%, 장류·주류용 곰방이는 80%, 초산균 90%, 유산균 35%를 수입에 의존하고 있다. 김 연구사는 이런 점에 착안해 미생물자원(190주)의 발효·기능성·안전성 등 보유 특성을 조사해 2년간 1만 3586건의 데이터를 구축하고, 토종 발효미생물 정보를 공개해 식품뿐 아니라 미생물 관련 식의약·축산·환경개선 소재 등 전후방 산업 활용을 확대할 수 있도록 보급을 지원했다.특히 수요자들이 쉽게 발효미생물을 찾아 활용할 수 있도록 발효미생물 종합특성에 기반한 원스텝 보급 플랫폼인 대국민 정보 서비스 시스템 ‘농식품올바로’를 구축해 균주 등 200건을 분양하기도 했다. 농진청 관계자는 “1만 3000여 농생명 자원의 유용한 발효 미생물 정보를 보유와 함께 보급 기반을 구축·운영함으로써 얻는 생산 유발 효과는 9조 6000억원에 이른다”고 설명했다. 100선 선정 연구자에 사업평가 가점농진청 113건 우수 국가R&D 선정 100선에 선정된 연구자에게는 과학기술정보통신부 장관의 인증서와 현판이 수여된다. 관련 규정에 따라 사업 평가에서 가점이 주어지고, 3년간 연구 개발 과제 선정 과정에서 가점 부여 혜택을 누릴 수 있다. 농진청은 지금까지 국가연구개발 우수성과에 총 113건이 선정되는 성과를 이루며 국가기관으로서 농업 연구 개발을 선도하고 있다. 조남준 농진청 연구정책국장은 “고령화와 인구 정체에 따른 인구소멸 우려와 기후변화, 식량안보 등 농업이 직면한 현안 해결을 위해 농업·농촌과 관련된 과학기술의 연구 개발 성과 창출과 보급에 주도적인 역할을 다하도록 최선을 다하겠다”고 말했다.

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 소속 학습 및 기억 연구그룹 강봉균 단장이 이끄는 연구팀은 특정 뇌 영역에 있는 신경 회로의 시냅스를 색깔별로 구분해 표시할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기억 저장 세포와 주변의 억제성 신경세포가 공포 기억을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 11월 9일자에 실렸다. 연구팀은 기저 외측 편도체의 억제성 신경세포 중 하나인 소마토스타틴 인터 뉴런 일부가 공포 기억을 형성할 때 특이하게 활성화되는 것을 확인했다. 강 단장은 “외상 후 스트레스 장애(PTSD) 같은 질환의 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

기후변화에 관한 이야기를 꺼내면 이제는 지겹다는 이들이 많지만 사람들의 생각과 달리 온난화는 지금도 심각한 상황으로 치닫고 있다. 특히 북극은 다른 어느 곳보다 온난화의 영향을 많이 받고 있다. 북극의 온난화가 문제가 되는 것은 해수면 상승과 북반구 전체 기후에 심각한 영향을 미친다는 점이다. 제트기류는 북극의 차가운 공기가 저위도 지역으로 내려오지 못하게 막아 준다. 그러나 북극이 따뜻해지면 제트기류는 뱀이 구불거리며 움직이는 것처럼 사행(蛇行)한다. 제트기류가 사행 구조를 보이면 날씨가 정체되는 블로킹 현상을 유발하며 겨울철 한반도는 이상 한파에 시달리게 된다. 기상청은 최근 ‘3개월(11~1월) 기상 전망’을 통해 올겨울 이상 한파는 없을 것이라고 예측했지만 북극 빙하 면적이 평년보다 작은 상태여서 북극의 찬 기운이 한반도에 유입돼 강추위가 발생할 가능성도 열어 놨다.실제로 해수면 상승과 북반구 기후에 영향을 미칠 북극 빙붕의 면적이 역대 가장 작은 상태이며 온난화로 인해 계속 줄어들고 있다는 경고가 끊이지 않고 있다. 프랑스 그르노블 알프스대, 미국 새너제이주립대, 덴마크 덴마크·그린란드 지질조사국(GEUS), 코펜하겐대 공동 연구팀은 그동안 안정적이라고 여겨졌던 북부 그린란드 빙붕이 빠르게 후퇴하고 있으며 1978년 이후 전체의 30% 이상이 사라졌다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 11월 8일자에 실렸다. 빙붕(ice shelf)은 빙하나 빙상 같은 얼음이 바다를 만나 평평하게 얼어붙은 거대 얼음덩어리로 1년 내내 두꺼운 얼음으로 덮여 있는 곳이다. 북부 그린란드 빙붕 8개 중 3개는 2000년대 이후 완전히 붕괴했고 남은 5개도 온난화로 인해 조금씩 붕괴하고 있다. 그린란드 빙붕의 붕괴는 2006년 이후 해수면 상승에 17.3% 정도 영향을 미친 것으로 과학자들은 보고 있다. 연구팀은 빙붕의 변화가 해수면 상승에 미치는 영향을 좀더 정확히 파악하고 예측하기 위해 북부 그린란드의 빙하·기후·해양 상호 관계를 볼 수 있는 기후 모델과 수천 장에 이르는 위성 사진을 결합해 정밀 분석했다. 그 결과 북부 그린란드의 빙붕 손실은 지금까지 예상했던 것보다 빠르고 광범위하게 진행되고 있음을 확인했다. 또 해양 열 강제력 분석을 통한 예측에 따르면 빙붕의 녹는 속도는 이번 세기 말까지 계속 증가하며 높은 수준으로 유지되는 것으로 나타났다. 결국 극단적 기상 상태와 해수면 상승은 피할 수 없다는 뜻이다. 연구를 이끈 빙하학자 로메인 밀란 프랑스 그르노블 알프스대 박사는 “북부 그린란드 빙붕의 대량 손실은 온난화로 인해 더욱 빠르게 진행되고 있는 상황”이라며 “빙붕 손실은 해수면 상승은 물론 북반구 기후에도 심각한 영향을 미칠 것으로 예상된다”고 설명했다. 한편 중국과학원 동물학연구소, 중국과학원 대학, 미국 노터데임대 공동 연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화는 토착종보다는 외래 침입 생물종에 유리한 환경을 조성할 수 있다고 8일 밝혔다. 이번 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 생태와 진화학’ 11월 7일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 육상, 해상, 민물 서식지에 사는 1852종의 자생 생물과 187종의 외래 침입종이 극한 기상 현상에 보이는 반응을 평가한 443개 연구에 대한 메타 분석을 했다. 그 결과 육상 생태계에 서식하는 토종 자생 생물은 폭염, 한파, 가뭄에 외래 침입종보다 저항력이 약하고 민물 생태계에 서식하는 토착 생물은 한파를 제외한 모든 이상기후에 취약하다는 사실을 확인했다.

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.

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.

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.

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.

‘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.

‘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.

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.