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  • ‘목욕하던’ 30만년 전 고대 어린이의 발자국 발견 [핵잼 사이언스]

    ‘목욕하던’ 30만년 전 고대 어린이의 발자국 발견 [핵잼 사이언스]

    호모 사피엔스의 조상이자 신생대에 살았을 것으로 추정되는 호모 하이델베르겐시스의 발자국이 발견됐다고 라이브사이언스 등 과학 전문 매체가 16일(이하 현지시간) 보도했다.  독일 튀빙겐대학 연구진에 따르면, 독일 북서부의 구석기시대 화석 유적지에서 발견된 발자국 3개는 70만~20만 년 전 살았던 멸종된 인류인 호모 하이델베르겐시스의 것으로 확인됐다.  독일에서 호모 하이델베르겐시스의 발자국이 발견된 것은 이번이 처음이며, 전 세계적으로는 4번째 발견이다. 연구를 이끈 플라비오 알타무라 박사는 “당시 호모 하이델베르겐시스는 자작나무와 소나무가 우거진 유럽 중부의 숲에서 거주했다. 당시 그들은 얕은 호수나 강가에 모여 무리를 이뤄 생활했다”고 설명했다.  연구진에 따르면, 당시 호모 하이델베르겐시스 ‘가족’은 호수 기슭에서 고대 코끼리 등 다른 동물들과 함께 먹이를 찾거나 목욕을 하며 시간을 보낸 것으로 추정된다.  알타무라 박사는 라이브사이언스에 “이번에 발견한 3개의 발자국은 고대 인류가 이 지역에 존재했다는 것을 밝히는 ‘직접적 증거’”라면서 “하나는 분명 성인의 것이었지만 다른 발자국들은 훨씬 작았다. 발자국 두 개가 어린아이의 것으로 보이는 만큼, 당시 같은 공간에 아이도 존재했다는 증거이기도 하다”고 설명했다.  선사시대 유적지에서 아이의 흔적이 발견되는 일은 매우 드문 것으로 알려졌다. 연구진에 따르면, 초기 인류에 대한 증거 대부분은 도구나 사람의 유해, 동물 뼈 형태의 ‘음식물 쓰레기’에서 나오는데, 이러한 증거를 당시 아이의 활동과 연결하는 건 쉽지 않다. 이번에 독일에서 발견된 발자국은 30만 년전 어린이의 생활이 어땠는지에 대한 단서를 제공할 것으로 기대를 모은다.  알타무라 박사는 “발자국 3개는 아마도 소규모 가족이 나들이 중에 남겨진 것 같다”면서 “우리는 어린이를 포함한 고대 인류 그룹이 호수의 진흙투성이 물가에서 고대 코끼리 등 다른 종의 생물 사이를 걸으며 먹이를 찾거나 목욕, 놀이 등을 즐겼을 것으로 추측한다”고 말했다.  이어 “이는 아이들이 어른들을 돕고 당시 야생 환경에서 생존하는 방법을 어릴 때부터 배우고 있었음을 시사한다”고 덧붙였다.  이번 연구결과는 신생대 제4기 전문 학술지인 쿼터너리 사이언스 리뷰(Quaternary Science Reviews) 최신호에 실렸다.  한편 호모 하이델베르겐시스는 처음으로 집을 짓고 큰 동물을 사냥한 고대 인류지만 약 2만 8000년 전 지구에서 멸망했다. 멸망 원인은 기후변화로 알려져 있다.  빙하기가 시작된 시기인 약 68만 년 전, 호모 하이델베르겐시스는 아프리카와 유라시아 대륙으로 나뉘었다. 유라시아로 나뉜 호모 하이델베르겐시스는 이후 네안데르탈인이 됐고, 남아프리카로 나뉜 호모 하이델베르겐시스는 추후 약 30만 년 전에 호모 사피엔스로 진화했다. 
  • 러 극초음속 미사일 개발 과학자 또 ‘반역죄’로 체포…“3명 구금 상태”

    러 극초음속 미사일 개발 과학자 또 ‘반역죄’로 체포…“3명 구금 상태”

    러시아에서 극초음속 미사일 개발에 참여한 과학자 최소 3명이 반역 혐의로 구금돼 있다고 동료 과학자들이 밝혔다. 16일(현지시간) BBC 러시아판 등에 따르면, 러시아과학원 시베리아분원의 이론·응용역학연구소(ITAM) 전직원은 전날 공개서한에서 이같이 발표했다.서한에는 ITAM 소속 과학자 발레리 즈베킨체프가 최근 반역 혐의로 구금됐다는 소식이 처음 명시되기도 했다. 극초음속 미사일 기술을 다루는 한 실험실의 설립자이기도 한 즈베킨체프에 앞서 ITAM에서는 극초음속 미사일 관련 기술을 다루는 수석연구원인 아나톨리 마슬로프와 연구소장인 알렉산데르 시플류크가 지난해 여름 같은 반역 혐의로 체포된 바 있다. 반역 사건은 기밀 정보로 간주돼 정보 공개가 제한적이다. 유죄 판결을 받으면 최대 20년의 징역형에 처해질 수 있다. 이에 즈베긴체프의 체포 날짜나 정확한 혐의 등은 공개되지 않았으나, 그는 지난 4월7일 체포된 것으로 알려졌다. 타스 통신은 그가 가택연금 상태에 있다고 전하면서도 이란 학술지에 발표한 공기역학 관련 논문 탓에 구금됐다고 설명했다. 인테르팍스 통신은 러시아과학원 소식통을 인용, 상급 기관이 해당 논문에 기밀 정보가 있는지를 확인하기 위해 두 번의 전문가 검토를 거쳤다고 밝혔다. 서한에도 전문가 위원회가 러시아 수사당국이 제기한 모든 관련 자료를 여러차례 검토했으나, 기밀 정보는 발견되지 않았다고 적혀 있다. 서한을 통해 공개 지지를 표명한 소속 과학자들은 “우리는 어떤 논문이나 보고서도 국가 반역죄의 구실이 될 수 있다고 본다. 우리가 오늘 상이나 칭찬을 받은 연구는 내일 형사 고발의 근거가 될 수 있다”면서 “이런 상황에서 우리가 연구 활동을 계속하는 건 불가능하다”고 밝혔다. 이 과학자들은 러시아에서 과학자를 대상으로 이런 반역 혐의를 제기하는 건 젊은 과학자들에게도 나쁜 영향을 끼친다고 지적했다. 서한은 이밖에도 같은 시베리아분원 소속 레이저물리연구소 연구원인 드미트리 콜커에 대해서도 언급했다. 그는 지난해 체포 당시 췌장암 4기 환자였는데 구금 이틀 만에 숨졌다. 그까지 포함하면 러시아 당국에 체포된 극초음속 미사일 개발 관련 과학자는 모두 4명인 것으로 알려졌다.
  • 청소년 온라인 도박, 우울증·학업 중도 포기 부른다

    청소년 온라인 도박, 우울증·학업 중도 포기 부른다

    코로나19 확산 기간 대면 활동이 줄면서 스마트폰이나 인터넷 사용률이 급증했다. 그에 따라 온라인 게임 사용자도 늘어난 것으로 알려졌다. 최근에는 온라인 게임을 통한 청소년 도박 중독도 증가하는 추세이다. 이런 가운데 청소년의 온라인 도박 중독이 우울증 같은 정신건강 문제는 물론 학업 중도 포기의 직접적 원인이 되는 것으로 확인됐다. 삼성서울병원 정신건강의학과, 한림대 의대 성심병원 정신건강의학과 공동 연구팀은 2018년 기준 한국도박문제예방치유원에서 도박 경험이 있는 청소년 5619명을 대상으로 설문조사를 실시해 이 같은 결과를 얻었다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 대한신경정신의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘정신의학 연구’에 실렸다. 연구팀은 도박 행동과 심리에 관한 9가지 문항으로 문항별 중증도를 점수로 매겨 도박 문제 심각성 척도를 측정했다. 또 도박 노출 경로에 따라 온라인 그룹과 오프라인 그룹으로 나눈 뒤 도박 문제 심각성 척도 점수를 비교했다. 조사 결과, 돈을 훔치는 도벽은 청소년 도박의 주요 증상이라는 것이 확인됐다. 도벽과 함께 활동을 불참하거나 중도 포기하는 행위도 충동성을 기반으로 하는 증상으로 추후 자퇴를 비롯한 학업 중도 포기로 이행되는 원인으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 온라인 그룹이 오프라인 그룹보다 중증도가 더 높았던 만큼 증상 특징도 다르게 나타났다. 온라인 도박에서 중심 증상 중 하나는 도박으로 인해 기분이 나빠지는 것으로 조사됐다. 온라인 게임 중독의 연구들에 따르면 중독 성향이 강한 사람들은 우울증이 동반되는 것으로 나타났다. 온라인 도박은 오프라인보다 베팅 금액이 저렴하고 이용이 쉽고 빠르며 익명으로 이용이 가능하기 때문에 온라인 도박에 중독된 청소년들은 자기 조절이 어렵다는 죄책감이 우울감으로 이어지는 경우가 많기 때문이라고 설명했다. 이와 함께 온라인 도박에 빠진 학생들은 도박을 안 하는 친구들과 어울리지 않는 특징을 보였는데 이는 혼자 하는 온라인 도박 특성상 사회적 도태로 이어질 가능성이 큰 것으로 조사됐다. 백지현 삼성서울병원 정신건강의학과 교수는 “도박 중독은 청소년들이 절도, 학교 결석 같은 행동이 드러나기 전까지는 알아채기 힘들다”라며 “이번 연구로 청소년 도박에 대한 유입 경로와 심리적 특징을 함께 분석해 세부적 증상을 확인할 수 있으며 청소년 도박 중독자들을 대상으로 보다 효과적인 치료 방향을 설정하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
  • ‘K배터리’ 천문학적 투자·초격차 기술개발로 中추격 따돌린다

    ‘K배터리’ 천문학적 투자·초격차 기술개발로 中추격 따돌린다

    전기차의 대중화와 함께 배터리산업은 새 국면을 맞았다. 명실공히 반도체의 뒤를 이어 ‘산업의 쌀’로 부상했다는 평가다. 그리 주목받지 못하던 시기에도 꾸준한 투자를 이어 오며 일찌감치 세계적인 경쟁력을 확보한 국내 배터리 회사들은 경기침체 속에서도 기록적인 실적을 올리며 한국 경제와 산업을 지키는 든든한 버팀목이 됐다. 윤석열 대통령이 직접 “배터리는 한국 안보·전략의 핵심 자산으로 우리 기업이 기술 패권 경쟁에서 추월당하지 않도록 하겠다”고 밝힌 배경이다. 그러나 상황은 마냥 녹록지 않다. 가장 큰 위협은 압도적인 내수를 앞세워 세계 시장에서 끊임없이 싸움을 걸어오는 중국이다. 이들을 따돌릴 수 있을까. 경쟁력을 지키기 위한 ‘K배터리’의 전략을 두 가지 키워드로 나눴다. 천문학적인 생산 투자, 그리고 ‘초격차’를 지향하는 기술 개발이다.최근 3년간 상품성 높은 전기차 모델들이 속속 출시되면서 소비자의 관심도 덩달아 높아졌다. 시장이 전동화를 받아들이는 속도가 자동차 업계의 예상보다 훨씬 빨라진 이유다. 다급해진 완성차 업체들은 배터리를 안정적으로 공급해 줄 제조사를 찾았지만, 손을 내밀 만한 선택지는 그리 많지 않았다. 시장에서 압도적인 점유율을 차지한 국가는 셋. 한국과 중국 그리고 일본이다. 이 중에서 한국은 ‘점유율이 압도적인 중국과 품질이 뛰어난 일본의 장점만을 취했다’고 평가받으며 글로벌 무대에서 맹활약하고 있다. 가장 많은 ‘러브콜’이 쇄도하고 있는 곳은 LG에너지솔루션이다. 제너럴모터스(GM)를 비롯해 현대자동차·스텔란티스·혼다와 조인트벤처(JV)를 설립했으며, 폭스바겐·르노닛산미쓰비시·포드·BMW 등 글로벌 판매 상위 10곳 자동차 기업 가운데 8곳을 고객사로 두고 있다. 지난해 9월 LG에너지솔루션의 수주잔고는 370조원이었는데, 전년(260조원)에 비해 100조원이나 가파르게 성장했다. 전기차 보급이 본격화하면서 세계 대다수 자동차 회사들이 LG에너지솔루션에 손을 내밀었다는 얘기다. 세계 각지에 거점을 확보한 LG에너지솔루션이 최근 집중하고 있는 시장은 북미다. 업계에서는 북미 전기차시장이 2030년까지 연평균 33% 성장할 것으로 관측하는데, 이는 같은 기간 유럽(26%), 중국(17%)을 크게 상회하는 성장률이다. 아울러 최근 인플레이션감축법(IRA)을 도입한 뒤 친환경 에너지 사업이 탄력을 받기 시작했다. 전기차·배터리 시장은 더욱 가파르게 커질 것으로 예상된다. 미국에 생산기지를 갖춘 기업들에 제공되는 세액공제 혜택은 덤이다. LG에너지솔루션은 북미 지역에 미시간 단독공장과 GM과의 합작공장 ‘얼티엄셀스’ 조인트벤처 1공장을 운영하고 있다. 현재 짓고 있는 GM과의 2·3공장 및 스텔란티스, 혼다와의 합작공장도 있다. 여기에 최근 7조 2000억원 투자를 결정한 원통형·에너지저장장치(ESS)·리튬인산철(LFP) 배터리 단독 공장까지 완성되면 LG에너지솔루션은 미국 내 생산능력이 최대 260기가와트시(GWh)에 이른다. 단일 배터리 기업으로 북미에만 이 정도의 생산능력을 갖추게 되는 회사는 LG에너지솔루션이 유일하다. IRA의 의도는 미국 위주의 배터리 공급망을 갖추라는 것이다. LG에너지솔루션이 생산기지 외 핵심 원재료의 현지화도 신경쓰고 있는 이유다. 우선 배터리의 핵심 소재인 양극재·음극재·전해질은 주요 협력사들과 파트너십을 맺어 북미 현지 생산체계를 구축하기로 했다. 니켈·리튬·코발트 등 광물은 미국과 자유무역협정(FTA)을 체결한 지역 내에 있는 채굴 및 정·제련 업체를 활용해 역내 생산 요구에 대응하기로 했다. 광물 공급 업체 지분 투자와 장기 공급계약도 확대해 공급망 변동성도 최소화한다. LG에너지솔루션은 “북미 기준 양극재는 63%, 핵심 광물은 72% 등 5년 내로 현지화율을 대폭 높일 예정”이라고 밝혔다. 배터리 셀 제조사가 활약하면 당연히 소재 회사에도 엄청난 호재다. 올해 상반기 70조원을 포함해 지금껏 총 92조원의 막대한 수주 실적을 올린 포스코퓨처엠이 대표적이다. 증권가에서는 이 계약을 토대로 포스코퓨처엠이 올해 사상 최대 매출과 영업이익을 달성할 것으로 전망하고 있다. 국내 배터리 소재 회사 가운데 유일하게 양극재와 음극재를 동시에 다루고 있는 포스코퓨처엠은 LG에너지솔루션과 삼성SDI에는 양극재를, LG에너지솔루션과 GM의 북미 합작법인인 얼티엄셀스에는 양·음극재를 같이 공급한다. 이 가운데 지난 1월 삼성SDI와 맺은 40조원짜리 양극재(하이니켈 NCA) 계약은 회사 창사 이래 역대 최대 규모라고 한다.포스코퓨처엠은 요즘 이 물량들을 소화하기 위한 대규모 생산, 투자에 여념이 없다. 회사의 목표는 2030년까지 양극재는 61만t, 음극재는 32만t의 생산능력을 갖추는 것이다. 최근에는 이사회에서 중국 화유코발트와 손잡고 1조 2000억원을 투자해 양극재용 전구체·니켈 원료 생산라인을 짓겠다고 밝히기도 했다. 포항 영일만 일반산업단지에 건설 중인 연간 10만 6000t 규모의 양극재 생산기지와 연계해 니켈부터 전구체, 양극재에 이르는 밸류체인 클러스터를 완성하겠다는 큰 그림을 그리고 있다. 명칭이 생소한 전구체는 니켈과 코발트, 망간 등의 원료를 가공해 제조하는 양극재의 중간 소재다. 국내 생산 비중이 13%로 미미해 K배터리의 경쟁력이 부족한 분야로도 꼽힌다. 포스코퓨처엠은 국내 기업이 이 비중을 확대하고 나섰다는 점에서도 의의가 있다고 설명한다. 회사는 전구체 생산능력을 현재 연간 1만 5000t 수준에서 44만t까지 확대하는 등의 노력을 통해 자체 생산 비율을 14%에서 73%까지 대폭 끌어올릴 계획이다. 아울러 음극재에도 5000억원을 투자해 포항 블루밸리산단 부지에 2025년까지 공장을 신설할 방침이다. 끊임없는 연구개발(R&D) 투자는 K배터리가 세계 정상급 경쟁력을 갖출 수 있었던 원동력이다. 양적으로 세계 전기차용 배터리 시장 점유율 1위는 닝더스다이(CATL) 등을 앞세운 중국이다. 하지만 이는 폐쇄적인 내수 시장으로 기반을 다진 것인 만큼 실제 경쟁력을 완벽히 드러내는 데는 한계가 있다는 지적이 나온다. 시장조사업체 SNE리서치가 집계한 바에 따르면 올 1분기 중국 시장을 제외한 세계 전기차용 배터리 사용량 점유율은 LG에너지솔루션 28%(1위), SK온 10.9%(4위), 삼성SDI 10.1%(5위)다. 국내 3사 합산 49%로 세계 1위다.삼성SDI는 ‘질적 차별화’를 강조하고 있는 회사다. 최근 배터리 3사 중에서도 주로 기술과 R&D 투자와 관련된 언급을 자주 하는 곳이기도 하다. 최윤호 삼성SDI 대표이사는 취임 이후 3대 경영 방침으로 ‘초격차 기술경쟁력’과 ‘최고의 품질’, 그리고 이를 바탕으로 한 ‘수익성 우위의 질적 성장’을 강조한 바 있다. 양적인 확대도 중요하지만, 이에 앞서 품질 차별화를 통해 승부수를 띄우겠다는 전략으로 읽힌다. 지난해 미국과 유럽에 이어 지난달 중국 상하이에도 R&D 연구소를 설립하면서 역량 강화에 나섰다. 세계 전기차·배터리 핵심 시장인 북미와 유럽, 중국에서 연구 거점을 모두 확보했다는 데 특별한 의의가 있다. 배터리 중에서도 특히 소재 쪽에 강점이 있는 중국 등 지역마다 특화된 기술들이 있는데, 이를 흡수해 K배터리의 경쟁력으로 끌어오겠다는 심산이다. 제품에서도 삼성SDI의 프리미엄 전략이 잘 드러난다. 양극 소재의 니켈 함량을 88% 이상 높여 에너지 밀도를 극대화한 ‘P5’를 주력으로 판매하고 있다. 내년 양산을 목표로 개발하고 있는 차세대 ‘P6’는 니켈 비중을 무려 91%까지 끌어올렸다고 한다. 이를 통해 기존 P5 대비 에너지 밀도를 10% 이상 높였다. 음극재와 공법 개선 등을 통해 급속충전 성능도 좋아졌다고 한다. 궁극적으로는 차세대 ‘꿈의 배터리’인 전고체 전지 분야에서 치고 나가겠다는 게 삼성SDI의 생각이다. 삼성SDI는 2027년까지 전고체 전지 양산 체제를 갖추겠다고 선언한 바 있다. 삼성SDI는 “고체 전해질 설계와 합성에 성공해 전고체 배터리 시제품을 만드는 등 관련 기술을 선도해 왔다”면서 “특히 독자적으로 ‘리튬금속 무음극’ 구조를 개발해 업계 최고 수준의 에너지 밀도와 안전성을 확보했는데, 이 기술은 세계적인 학술지 네이처 에너지에 실리기도 했다”고 밝혔다. 배터리는 형태와 종류가 다양하며 특징도 천차만별이다. 어떤 배터리를 선택하는지에 따라 자동차 회사의 전략이 바뀔 정도다. 배터리 제조사 관점에서는 다양한 배터리를 만들 수 있는 역량을 갖추는 게 중요하다. 다양한 고객사를 확보할 수 있다는 의미라서다. 그동안 파우치형에 집중하던 SK온이 올해 들어 포트폴리오를 다각화하겠다고 선언한 배경이다.SK온은 최근 각형 배터리의 실물 모형을 처음으로 공개했다. 전기차용 배터리는 크게 각형과 파우치형, 원통형으로 나뉘는데 각형의 점유율이 70% 가까이 될 만큼 대세로 자리잡았다. SK온은 최근 개발한 이 각형 배터리가 빠른 충전 속도를 자랑한다고 강조했다. SK온은 18분 동안 80%까지 충전할 수 있는 급속충전배터리(SF) 기술로 올해 초 미국 라스베이거스에서 개최된 ‘CES 2023’에서 최고혁신상을 받았는데, 각형 배터리는 속도를 더 높였다고 한다. SK온은 “기존 파우치형에 각형을 더하면서 고객을 더 다양화할 수 있을 것으로 기대된다”고 했다. 마침 SK온이 각형 배터리의 실물을 공개했던 지난 3월 한국을 찾았던 볼보의 최고경영자(CEO) 짐 로완과 SK그룹 경영진이 만난 사실이 알려지기도 했다. 볼보가 각형 배터리를 채택하고 있는 대표적인 브랜드라는 점에서 양사 간 합작이 시작되는 것이라는 기대가 나오기도 했다. 이 밖에도 SK온은 분쟁 광물이자 가격이 매우 비싼 코발트를 완전히 배제한 ‘코발트 프리’ 배터리도 최근 선보였다. 삼원계 배터리는 코발트가 없으면 구조적 불안정성이 생겨 수명이 짧아지는데, 이런 단점을 극복했다는 설명이다. 아울러 하이니켈 기술로 코발트 프리 배터리의 에너지 밀도 문제도 개선하면서 주행 거리도 여유롭게 확보했다. 코발트 프리 배터리는 SK온이 당초 밝혔던 개발 목표 시점보다 1년 이상 앞당긴 것이라고 한다. 코발트 대신 니켈이나 망간을 사용하면 배터리의 가격 경쟁력도 높일 수 있을 것으로 회사는 기대하고 있다.
  • 커피맛 좌우하는 ‘이것’…유체역학으로 찾은 커피맛 [달콤한 사이언스]

    커피맛 좌우하는 ‘이것’…유체역학으로 찾은 커피맛 [달콤한 사이언스]

    “내가 좋아하는 것은 그 향기다. 집 근처에서 커피콩을 볶으면 나는 서둘러 창문을 열어 그 향기를 모두 받아들인다.” 프랑스 계몽주의 철학자인 장 자크 루소가 커피에 대해 남긴 말이다. 한국은 그야말로 ‘커피 공화국’이다. 커피 생산국이 아닌데도 인구 100만명당 커피전문점 수는 1834개로 2위인 일본의 두 배를 훌쩍 넘는 세계 1위이다. 1인당 평균 연간 커피 소비량도 프랑스에 이어 2위이다. 이렇다 보니 커피의 맛과 향을 음미하면서 마시는 애호가도 적지 않다. 한 집 건너 한 곳에서 커피를 판다고 하지만 맛있는 커피를 만나기는 쉽지 않다. 컴퓨터 과학자와 물리학자들이 커피의 향을 더욱 풍부하게 하고 맛도 좋게 만들면서 비용 절감하는 방법을 찾아냈다. 영국 허더스필드대 컴퓨터과학부 연구팀은 유체역학의 간단한 수학적 모델을 사용해 커피를 맛있게 추출하는 방법을 찾아냈다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘유체 물리학’ (Physics of Fluids) 5월 10일자에 실렸다. 커피의 진수는 다름 아닌 에스프레소이다. 아주 진한 이탈리아식 커피로 에스프레소 전용 기계로 커피를 추출한다. 볶은 커피 원두를 분쇄해 9기압의 압력, 온도는 90도 전후로 해서 뜨거운 물이 커피 알갱이 층을 통과하도록 해 커피 알갱이의 수용성 성분이 물에 녹도록 해 만드는 것이다. 핵심은 에스프레소 추출 시 커피 가루를 고르게 잘 눌러서 기계에 장착한다고 하더라도 맛은 조금씩 다를 때가 많다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 2020년 커피 원두를 곱게 갈수록 에스프레소의 풍미가 떨어진다는 사실을 발견했다. 커피가 덜 추출되거나 추출되지 않는 영역이 있다는 간접 증거로 연구팀은 이번 실험으로 그 원인을 분석했다. 커피 추출량이 너무 적으면 밍밍한 맛의 커피가 되고 추출량이 너무 많으면 쓰디쓴 커피가 된다.연구팀은 커피 가루의 굵기에 따라 커피의 맛과 향이 어떻게 달라지는지 컴퓨터 시뮬레이션을 했다. 유체역학에서 물이 다공성 물질을 투과할 때를 나타나는 현상을 계산하는 ‘코제니-카르만 방정식’을 활용해 모델링했다. 그 결과, 원두를 너무 곱게 갈아 커피를 추출할 경우 오히려 물이 입자들 사이를 빠르게 빠져나가 버린다는 사실을 확인했다. 커피의 맛을 맛있게 하기 위해서는 커피 원두를 중간 굵기로 간 뒤 커피 가루를 베드에 넣었을 때 지나치게 많이 넣지 말고 댐퍼로 눌러 편평하게 만드는 것이 필요하다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 앤 스미스 교수(수학적 모델링)는 “어떻게 추출하느냐에 따라 커피의 맛과 향은 결정된다”라며 “이번 연구 결과를 활용해 에스프레소 커피 추출 방식을 변경하면 더 맛있는 커피를 만들 수 있고 비용 절감에도 도움을 줄 것”이라고 설명했다.
  • 맹사성 고택서 열린 첫 ‘산업진흥연구 학술상 시상식’…특별한 ‘학술향연’이었다

    맹사성 고택서 열린 첫 ‘산업진흥연구 학술상 시상식’…특별한 ‘학술향연’이었다

    한국연구재단 학술지 ‘산업진흥연구’가 제1회 산업진흥연구 학술상 시상식을 개최했다. 12일 산업진흥연구에 따르면 지난 8일 충남 아산시 배방읍 고불 맹사성 고택 기념관 앞에서 시상식을 열고 유성용 순천향대 회계학과 교수와 장석인 공주대 경영학과 교수를 첫 수상자로 선정, 상장과 상금 200만원을 수여했다. 이 학술상은 산업진흥연구지에 실린 논문을 심사해 산·학 발전에 크게 이바지한 연구자를 후원하기 위해 제정한 것으로 ‘산업진흥학술상’과 ‘고산 강현규 학술상’으로 이름 지어 올해 첫 수상자를 배출했다.‘고산 강현규 학술상’을 받은 유성용 순천향대 교수의 논문은 ‘기업의 근로환경이 직무열의에 미치는 영향에 관한 연구’로 고용형태 등 근로자가 만족할 수 있는 근로환경을 만들어 주면 직무에 열의를 갖고 능력을 발휘한다는 걸 증명했다. ‘산업진흥학술상’을 수상한 장석인 공주대 교수의 논문은 ESG(환경·사회·지배구조) 경영이 환경 보호, 지역사회의 지속가능한 발전, 법과 윤리 및 사회적 가치를 반영할 수 있다는 점에서 향후 기업 경영활동에서 중요한 요소로 부각되고 있다는 것을 학술적으로 담아냈다. 유 교수는 “회계학 발전뿐 아니라 지역사회 연계 산업경제에도 가치 있는 연구를 하도록 힘을 쏟겠다”며 “한국의 과학 연구와 인재 육성에도 정진하겠다”고 수상소감을 밝혔다. 장 교수는 “경영학 관련 인재 육성뿐만 아니라 지역사회에 영향력 있는 연구도 힘써달라는 채찍으로 알고 노력하겠다”고 했다. 임상호 산업진흥연구 공동위원장은 인사말에서 “학술상이 탁월한 연구자를 발굴, 후원하는 첫 출발이자 4차산업혁명 발전의 디딤돌이 될 것으로 확신한다”며 “우수 연구자를 적극 발굴하겠다”고 말했다.이날 시상식은 전통예술 공연이 곁들여져 학술상·전통음악·역사적 인물이 융합된 특별한 ‘학술향연’이란 찬사를 받았다. 시상식이 끝난 뒤 임창규 판소리 명인과 백제가야금연주단이 ‘쑥대머리’와 주옥같은 크로스오버 연주곡을 선보여 맹사성 고택 마을 주민 등 100여명으로부터 아낌없는 박수를 받았다. 임상호 위원장은 “청백리의 표상인 고불 맹사성 고택에서 첫 시상식을 열어 매우 의미 있고, 마을 주민들과 흥겨운 공연 속에 함께 어우러져 대단히 기쁘다”고 했다. 고불 맹사성은 좌의정을 끝으로 1435년 관직에서 물러났지만 중요 정사 때마다 자문했고, 음악에도 조예가 깊은 청백리로 존경을 받고 있다. 이날 시상식은 스마트4차산업혁명협회, ㈜에이티이엔지, 진명석재가 후원했다.
  • 콧물 줄줄 비염으로 고생한다면…‘이 꽃’ 밟지 마세요

    콧물 줄줄 비염으로 고생한다면…‘이 꽃’ 밟지 마세요

    계절마다 반복되는 알레르기성 비염으로 고생하는 이들에게 희소식이 전해졌다. 국내 연구진이 비염 치료에 효과가 있는 약재를 찾아냈다. 국제 SCI 학술지 ‘바이오메디신 앤드 파마코테라피’ 최신호에 실린 연구 결과가 주목받고 있다. 한국한의학연구원 김태수 박사팀은 할미꽃의 뿌리로 만든 한약재 ‘백두옹’이 알레르기 비염을 개선하는 효과가 있다는 사실을 확인하고 이 연구 결과를 학술지에 실었다. 산이나 들판 등 건조한 양지에서 주로 자라는 할미꽃은 한국 전역에서 흔히 볼 수 있는 식물이다. 잔털이 많고 키가 작은 탓에 눈에 확 띄지 않아 무심결에 사람들이 밟고 지나가기도 하는데, 사실 예로부터 할미꽃은 귀한 약초로 통했다. 꽃의 뿌리 부분을 캐내 햇볕에 말린 걸 두고 백두옹이라 부르는데, 이 백두옹은 해독 효능이 있어 염증을 가라앉히거나 지혈, 지사제로 널리 쓰여왔다. 이런 효능을 지닌 백두옹이 몸속에서 어떤 작용을 일으키는지 파악하기 위해 이번 실험을 진행한 연구진은 백두옹 추출물을 경구투여한 실험용 쥐에서 비염 증세(코 문지르기·재채기 등)가 개선된 것을 확인했다. 연구 결과를 보면 백두옹 추출물을 투여한 실험군은 대조군과 비교했을 때 코를 문지르는 횟수는 최대 38%, 재채기는 35% 정도 줄었다. 코 점액을 생성하는 술잔세포 수는 최대 49%, 코 안(비강) 상피조직의 두께는 최대 24%나 감소했다. 현재 비염 치료엔 알레르기 증상을 유발하는 주 매개체인 히스타민을 억제하는 항히스타민제가 주로 쓰이는데, 졸음 등 일부 부작용이나 장기 복용 시 효과가 떨어지는 등 문제로 완전한 치료는 어렵다. 연구팀은 “동물 모델의 혈액을 분석해 보니 백두옹 추출물을 경구투여한 그룹에서 알레르기 반응을 유발하는 히스타민 등 발현이 의미 있게 줄어드는 것도 관찰했다”며 “추가 연구를 통해 새로운 치료제 개발에 힘쓰겠다”라고 말했다.
  • 캔테라피, 항암 치료 신약 연구개발 진행…“임상시험 성공 목표”

    캔테라피, 항암 치료 신약 연구개발 진행…“임상시험 성공 목표”

    “국내외 제약회사 ‘라이선스아웃’ 전략으로 지속적 연구 개발 진행” 바이오 신약기업 캔테라피(대표 신현석)는 항암치료를 위한 신약을 연구개발 및 임상시험 진행 중이라고 11일 밝혔다. 캔테라피는 연구 과제 수행 과정 중 종양 성장 억제에 확연한 효과를 보이는 약물을 발견하고 해당 메커니즘을 이용한 약물의 새로운 항종양 효과의 가능성을 확인했다. 이에 기존 약물들의 장점을 분석하고 조합해 새로운 신약을 개발 중이다. 캔테라피의 주요 타겟층은 암환자들이다. 폐암과 전립선암 2종에 대한 치료제가 전임상 및 임상시험까지 성공적으로 진행되는 것을 목표로 삼고 있으며, 타 암종치료제 및 기타 질환 세포치료제를 다음 목표로 연구개발 중이다. 신현석 캔테라피 대표는 “당장 생산해 소비자에게 직접 판매하는 B2C 전략이 아닌 연구개발을 추가해 국내외 제약회사에 ‘라이센스 아웃’하는 전략을 계획하고 있다”며 “국내외 관련 학회와 국제학술지에 연구 결과를 발표할 예정”이라고 밝혔다. 이어 “5년에서 늦어도 10년 내에 글로벌 제약회사에 기술이전이 성공적으로 이뤄졌으면 하는 소망이 있으며, 연구 자문 제안이 온 미국 보스턴에 있는 바이오 회사와 투자 문의가 온 영국 소재 벤처 캐피털 컴퍼니와의 협상 역시 원활히 진행되길 기대하고 있다”고 덧붙였다. 한편 캔테라피는 고려대의료원 시제품 제작지원사업 선정, 고려대 실험실 창업기업 VIP(Venture Investment Program) IR로드쇼 우수상 수상을 비롯해 GRaND-K(창업학교)1기 우수상(예비창업 1위) 수상, 한국바이오협회 창업경진대회 대상 수상, 대한민국 우수기업대상 암치료제개발부문 대상수상 등의 이력을 갖추고 있다. 또 한국연구재단 실험실특화형 창업지원사업 선정 및 실험실특화형 초기창업패키지 추가모집 사업 선정(고려대학교 크림슨창업지원단 지원 포함), 한국기술벤처재단 서울창업성장센터입주기업 선정, 홍릉바이오의료창업센터 입주기업 선정, 홍릉강소연구개발특구 H-Train 및 H-Bridge 사업 선정을 비롯해 창업 5개월만에 케이 그라운드 벤처스(K ground Ventures)를 통한 시드자금 투자 유치에 성공하는 등 사업성을 인정받아 적극적인 지원을 받고 있다.
  • 모기가 싫어하는 비누향이 있다? [유용하 기자의 사이언스 톡]

    모기가 싫어하는 비누향이 있다? [유용하 기자의 사이언스 톡]

    아직 더위는 시작도 안 됐는데 얼마 전 새벽녘에 ‘앵~’ 하는 모깃소리 때문에 잠을 깬 적이 있습니다. 여름이 되면 모기 때문에 밤잠을 설치는 경우가 적지 않습니다. 모기는 파리목 모깃과 곤충으로 극지방에서도 발견될 정도로 전 세계에 분포해 있습니다. 현재 지구상에는 약 3500종의 모기가 있고 한반도에는 56종이 서식하는 것으로 알려져 있습니다. 코로나19 확산으로 인류를 위협하는 치명적 바이러스를 보유하고 있는 동물로 박쥐가 주목받고 있지만 모기도 만만치 않습니다. 세계보건기구(WHO), 유엔식량농업기구(FAO) 등에 따르면 매년 개에게 물려 사망하는 사람은 2만 5000명, 뱀에게 물려 죽는 사람은 5만명, 전쟁·테러·범죄 등 사람에 의해 사망하는 사람은 47만 5000명 정도인데 모기에게 물려 죽는 사람은 72만 5000명에 이릅니다. 그런데 같은 장소에 있어도 유독 모기에 잘 물리는 사람이 있습니다. 호흡량이 커 내뱉는 이산화탄소량이 많거나 체온이 높고 땀을 많이 흘리는 사람, 그리고 건강한 사람보다 바이러스에 감염된 사람을 모기들이 더 선호한다고 알려져 있습니다. 빨간색도 모기를 유인하는 요인이라는 연구 결과도 있었습니다. 모기에 덜 물리기 위해서는 개인위생에 각별히 신경 쓰는 것이 좋습니다. 미국 버지니아공과대(버지니아텍) 생화학과, 생명과학연구소, 동물학과, 의생명과학과, 미시시피주립대 야생·수산·양식학과 공동 연구팀은 몸을 깨끗이 씻더라도 사용하는 비누나 세정제에 따라 모기에 더 쉽게 물릴 수 있다고 밝혔습니다. 이런 재미있는 연구 결과는 보건 과학 분야 국제학술지 ‘아이 사이언스’(iScience) 5월 11일자에 실렸습니다. 연구팀은 24~33세의 건강한 남녀 5명을 대상으로 몸을 씻지 않았을 경우와 비누를 사용해 몸을 씻고 1시간이 지난 뒤 모기가 얼마나 달라붙는지에 대해 실험했습니다. 또 연구팀은 비누 향이나 성분에 따라 모기 유인 여부가 달라지는지 파악하기 위해 시판되는 4종의 각기 다른 비누로 실험했습니다. 그리고 모기를 끌어들이는 주요 요인 중 하나인 이산화탄소 영향을 배제하기 위해 실험 참가자의 체취를 묻힌 천으로 실험했습니다. 실험에 참가한 5명 모두 고유한 체취를 가진 것으로 확인됐습니다. 체취는 생리적 상태, 생활방식, 식생활, 거주환경 등에 영향을 받는다고 합니다. 비누는 신체 오염물을 씻어내는 역할도 하지만 비누의 화학 성분을 몸에 남기며 체취의 방출에도 변화를 일으켜 모기의 후각에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 비누에는 일반적으로 모기들이 피하는 성분이 포함돼 있지만 달콤한 과일이나 꽃향기를 내는 성분을 가진 비누로 씻을 경우는 씻지 않았을 때와 비슷한 정도로 모기들이 덤벼드는 것으로 나타났습니다. 반면 위스키향이나 코코넛향을 내는 비누를 사용하면 모기들이 피하는 것으로 확인됐습니다. 클레망 비노거 버지니아텍 교수(곤충생리학)는 “사람마다 다른 고유한 체취가 세정 성분과 만났을 때 어떤 작용을 하는가에 따라 씻은 뒤에 오히려 더 모기에 잘 물릴 수 있다”며 “더 많은 종류의 비누와 실험 대상자 규모를 늘려 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했습니다.
  • 심한 코골이… 알츠하이머 걸릴 확률 높다 [과학계는 지금]

    심한 코골이… 알츠하이머 걸릴 확률 높다 [과학계는 지금]

    미국 미네소타 메이요클리닉 연구팀은 코골이가 심해 수면 무호흡증이 있고 깊이 잠들지 못하는 사람은 인지 기능이 떨어지고 뇌졸중, 알츠하이머 같은 뇌 질환에 걸리기 쉽다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 5월 11일자에 발표했다. 연구팀은 폐쇄성 수면무호흡증을 앓고 있는 60~70대 남녀 140명을 수면 실험실에서 하룻밤을 지내도록 하면서 자는 동안 뇌 영상을 촬영했다. 실험에 참여한 사람의 34%는 경증, 32%는 중등, 34%는 중증 수면 무호흡증을 앓고 있었다. 분석 결과 수면 무호흡증 환자들은 일반인보다 뇌 백질 과집적 또는 뇌 백질 변성(WMH)이 심한 것으로 조사됐다. WMH는 뇌경색 환자의 뇌에서 흔히 발견되는 이상 소견으로 뇌 용적이 줄고 대뇌피질 위축이 동반되기 때문에 뇌졸중, 치매는 물론 인지기능 감소의 원인으로 알려져 있다.
  • 완성된 게놈 지도, 생명의 기원 넘어 질병 해답 찾을까

    완성된 게놈 지도, 생명의 기원 넘어 질병 해답 찾을까

    美주도 인간 범게놈 분석 연구단세계 인류 47명 유전체 서열 분석기존 구조적 변이 정보 2배 늘어인류 질병 해방 큰 발걸음 내디뎌 70년 전인 1953년 4월 25일 과학저널 ‘네이처’에 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 발표한 이중 나선 모양의 DNA 구조에 관한 논문이 실리면서 세포를 넘어 유전자 단위의 생물학 연구는 필연적이었다. 이는 생물체가 지닌 유전정보의 집합체인 게놈(유전체)을 분석해 생명 현상을 파헤쳐 보자는 시도로 이어졌다. 1990년 미국 국립보건원(NIH)과 에너지부(DOE) 주도로 ‘인간 게놈 프로젝트’가 시작됐다. 인간 유전체를 구성하는 30억쌍의 DNA 염기서열 전체를 해독함으로써 인간의 생로병사를 결정짓는 유전자 지도를 작성하겠다는 거대 프로젝트였다. 인간게놈프로젝트는 2001년 2월 12일 초안이 발표되고 2년 뒤인 2003년에는 인간게놈 지도가 완성됐다. 첫 번째 게놈지도는 인간 유전자 92%만 해독됐다. 연구자들은 지금까지도 나머지 8%를 채워 가고 있기는 하지만 애초에 한 사람의 게놈을 분석한 ‘단일 게놈지도’이기 때문에 인간의 유전적 다양성을 대표하기 어렵다는 문제점이 꾸준히 제기돼 왔다.이런 상황에서 ‘인간 범(汎)게놈 분석 연구단’은 유전적으로 다양한 사람에게서 얻은 게놈을 분석해 보다 완전한 인간게놈 지도를 만들었다. 이들의 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’에 3편, 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’에 1편의 논문으로 실렸다. 4편의 논문은 모두 5월 11일자로 발표됐다. 4편의 논문 중 개괄적 내용을 담은 논문은 미국 예일대 의대 유전학과를 중심으로 미국, 독일, 이탈리아, 덴마크, 캐나다, 영국, 스페인, 아랍에미리트(UAE), 일본 9개국 59개 연구기관이 참여했다. 또 인간 게놈 중 돌연변이나 변이가 나타나는 원리에 관한 연구는 미국 시애틀 워싱턴대 의대를 중심으로 한 미국의 6개 연구기관이, 인간 말단 동원 유전체의 재조합 관련 연구는 미국 테네시대, 국립보건원(NIH) 산하 국립인간게놈연구소, 이탈리아 게놈연구센터 과학자들이 참여했다. 마지막으로 새로운 게놈 그래픽 작성은 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC) 게놈연구소, 하버드대 의대, 독일 하인리히 하이네대 연구진이 주도했다. 이번 연구팀은 전 세계적으로 조상과 인종이 다양한 47명의 게놈을 분석했다. 한 사람은 한 쌍의 염색체를 갖고 있기 때문에 94개의 서로 다른 게놈 서열을 분석한 것과 같다. 이번 연구로 2000년대 초반 완성한 인간게놈 지도에 1억 1900만개의 염기쌍과 1115개의 중복 유전자 정보가 추가됐다. 이번에 새로 발견된 부분이 포함된 인간게놈 지도에는 기존의 것보다 구조적 변이 관련 정보가 2배 넘게 증가해 인간 게놈 내 유전적 다양성에 대한 보다 완전한 그림을 만들 수 있게 됐다는 평가를 받고 있다. 연구팀은 2024년 중반까지는 게놈 분석 대상자 수를 350명까지 늘려 700개의 게놈 서열을 분석하는 것을 목표로 하고 있다. 연구에 참여한 토비아스 마샬 독일 하인리히 하이네대 의학부 교수는 “이번 연구는 생물정보학 기술의 발달로 가능했다”며 “이전에는 알 수 없었던 수천개의 복잡한 유전자 변이를 이해함으로써 인류를 질병으로부터 해방하기 위한 큰 발걸음을 내디뎠다”고 말했다. 베네딕트 페이튼 미국 UCSC 교수(생물공학)는 “기존 게놈 지도가 유전적 다양성을 반영하지 못해 임상에서 적용하기 힘들다는 지적에 따라 이번에는 좀더 다양한 인종과 유전적 배경을 가진 사람을 분석한 만큼 질병 치료에 더 효과적으로 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 中연구진 “고대 중국인, 아메리카 원주민의 선조” [핵잼 사이언스]

    中연구진 “고대 중국인, 아메리카 원주민의 선조” [핵잼 사이언스]

    수만년 전 아메리카 원주민의 조상이 중국에서 건너간 것으로 보인다는 중국 연구진의 연구결과가 나왔다고 사이언스데일리 등 과학전문매체가 9일(이하 현지시간) 보도했다.  중국과학원 분자구조 인류학 연구진은 아시아-아메리카 원주민의 역사를 밝히기 위해 동아시아 구석기 시대 인구와 칠레, 페루, 볼리비아, 브라질, 에콰도르, 멕시코 등과 견관된 조상의 혈통을 추적했다.  유라시아 전역에서 10만 개가 넘는 현대인의 DNA 샘플과 1만 5000개 이상의 고대인류 DNA 샘플을 조사했고, 이중 희귀 혈통에 속하는 것으로 보이는 현대인 216명, 고대인류 39명을 찾아냈다.  연구진은 특히 미토콘드리아 DNA를 분석해 각 개체가 살았던 지리적 위치와 DNA의 돌연변이, 탄소연대 측정 나이 등을 비교하고 혈통의 분기 경로를 추적했다. 미토콘드리아는 에너지를 만들어내는 세포 내 소기관이며, 미토콘드리아 DNA는 세포의 세포질 속 미트콘드리아에 존재하는 DNA를 의미한다.  분석 결과, 중국 북부 해안에서 아메리카 대륙으로 두 번의 이동이 있었으며, 두 경우 모두 당시에는 존재하지 않았던 내륙 대신 태평양 연안을 통해 아메리카 대륙으로 들어간 것으로 추정된다.  두 경우 중 첫 번째 이주는 1만 9500~2만 6000년 전에 발생했다. 이 시기는 빙상의 면적이 가장 넓고, 중국 북부가 인간이 거주하기 힘든 환경이었을 가능성이 높은 것으로 알려졌다.  두 번째 이주는 1만 9000~1만 1500년 전으로, 빙하가 녹았거나 녹기 시작한 시기에 일어났다. 이 시기는 기후가 개선되면서 인류의 수가 급격히 증가했고, 이러한 환경이 다른 지역으로의 이주를 촉진했을 가능성이 있다.  연구진은 또 아메리카 원주민과 일본인 사이의 유전적 연관성을 발견했다. 빙하가 녹는 시기에 또 다른 그룹이 중국 북부 해안에서 흩어져 일본으로 이동했다는 것. 이 가설이 사실이라면 아메리카 원주민과 일본인에게서 공통적인 혈통이 존재한다는 것을 의미한다.  아메리카 대륙의 원주민이 1만5000~5000년 전 여러 차례에 걸쳐 시베리아를 거쳐 베링해를 건넌 아시아인의 자손이라고 알려져 있다. 특히 시베리아 북동부의 경우 수만년 전 살았던 해당 지역의 고대인과 아메리카 원주민의 DNA가 매우 유사하다는 사실도 밝혀졌다. 다만 중국의 특정 지역에서부터 이동이 시작됐다는 주장을 입증하는 결과가 나온 사례는 거의 없다.  연구를 이끈 중국과학원의 리유춘 박사는 “아메리카 원주민의 아시아 조상은 이전에 알려진 것보다 더 복잡하다”면서 “이번 연구는 아메리카 원주민의 유전자 풀(생물의 한 집단에 존재하는 모든 개체가 가진 유전자의 집합)에 시베리아와 오스트레일리아-멜라네시아, 동남아시아뿐만 아니라 중국 북부 해안지역의 선조도 기여했음을 보여준다”고 설명했다.  이어 “아메리카 원주민 조상이라는 퍼즐의 또 다른 조각을 추가했지만 아직도 많은 요소가 불분명하다”면서 “앞으로 더 많은 유라시아 혈통을 수집하고 조사해 아메리카 원주민의 기원에 대한 보다 완전한 그림을 그릴 계획”이라고 덧붙였다.  자세한 연구결과는 국제학술지 셀 리포츠(Cell Reports) 최신호(5월 9일자)에 게재됐다. 한편, 중국의 선사인류와 아메리카 원주민의 오래된 조상과 밀접한 관련이 있다는 주장이 나온 것은 이번이 처음은 아니다.  지난해 7월 역시 중국과학원 연구진은 1989년 중국 윈난성 멍쯔의 선사동굴 ‘마루동’에서 발견한 유골 30여 점과 곰, 멧돼지 등의 동물 화석의 유전 물질을 추출해 게놈을 분석했다.  그 결과 마루동에서 발견된 한 유골의 주인인 ‘여성’은 아메리카 원주민으로 이어진 동아시아인들과 같은 모계 혈통에 속하는 것으로 밝혀졌다.  당시 연구를 이끈 중국과학원 수빙 박사는 “멍쯔에서 발견된 마루동 유골은 고대 아메리카 인디언과 아주 깊은 관계가 있는 것으로 나타났다”면서 “지금으로부터 수만 년 전 동아시아 남부에 살던 일부가 중국 동부 해안과 일본을 거쳐 시베리아에 도착한 뒤 베링해(海)를 건너 미주 대륙의 첫 원주민이 되었을 가능성이 있다”고 말했다.
  • [공직자의 창] 장애인의 치과 치료가 특별하지 않도록/박민수 보건복지부 제2차관

    [공직자의 창] 장애인의 치과 치료가 특별하지 않도록/박민수 보건복지부 제2차관

    발달 장애인인 송아람(가명·16)군에게 충치 치료를 받는 건 ‘특별한 일’이다. 장애인 치과 진료에는 장애 특성을 이해하는 의료진과 맞춤형 장비 등이 필요한데, 이를 갖춘 동네 치과의원을 찾기가 쉽지 않기 때문이다. 송군은 수소문 끝에 서울대치과병원에 위치한 중앙장애인구강진료센터를 찾았다. 치과용 진료 의자에 앉는 것조차 어려워하는 송 군에게 5명이 넘는 의료진과 지원 인력이 매달렸다. 전신마취 후 충치 치료와 잇몸 치료를 받은 송군과 가족은 “힘들었지만 센터가 있어 진료를 받을 수 있었다”고 말했다. 건강한 삶은 건강한 구강에서 나온다는 말이 있다. 구강질환이 심각해지면 치아 상실, 섭식 장애, 영양 섭취 부족, 소화기 장애로 이어질 수 있고, 치아의 세균이 혈액을 타고 이동하면서 전신질환의 위험을 높일 수 있다. 그러나 장애인들은 스스로 구강 관리를 하기가 쉽지 않고, 제때 적절한 진료를 받기 어렵다. 실제로 장애인의 구강 건강은 비장애인에 비해 좋지 않다. 2019년 이재영 단국대 교수 등이 국제학술지 플로스원에 발표한 논문에 따르면 장애인은 비장애인에 비해 충치를 경험한 비율이 1.3배, 치아 상실률은 22.1배 높았다. 정부가 2009년부터 장애인 치과 진료 접근성과 편의성을 개선하고자 치과병원과 종합병원에 중앙·권역 장애인구강진료센터를 설치·운영하고 있는 것도 이런 이유에서다. 모든 장애인이 치과 진료를 위해 센터를 이용할 수 있지만 특히 행동 조절 및 의사소통 곤란으로 치과 진료에 어려움을 겪는 치과 영역 중증 장애인이 주요 대상이다. 환자의 안전을 위해 필요한 경우 전신마취를 하고 치료하고 있다. 현재 서울대치과병원에 장애인 치과 진료의 거점 역할을 하는 중앙장애인구강진료센터가, 13개 시도에 14개 권역장애인구강진료센터가 설치·운영되고 있다. 올해 세종에, 내년에는 서울에 권역센터를 개소할 계획이다. 경북, 전남 등에도 센터를 확충하고자 한다. 경증 장애인 대상 지역 장애인구강진료센터도 지정·운영할 예정이다. 센터를 이용하는 장애인 환자가 매년 증가해 지난해에는 9만건 이상의 진료 실적을 기록했고, 누적 진료 실적은 44만건을 넘었다. 2022년 센터 이용 고객만족도 조사에서 종합만족도 91.3점을 받기도 했다. 하지만 아직 인프라가 충분하지 않아 장애인구강진료센터에서 초진 이후 전신마취를 하고 치료를 받기까지 3개월 넘게 기다려야 하는 게 현실이다. 정부는 국정과제인 장애인구강진료센터 사업을 적극 추진해 장애인들의 치과 의료 접근성을 강화하고, 센터 의료진이 안정적으로 진료할 수 있도록 재정 지원 확대를 위해 노력하겠다. “장애인이 치과에 가는 게 특별한 일이 아니었으면 좋겠다”는 송군의 바람이 이뤄질 수 있도록 치과 의료진과 국민의 많은 관심과 협조를 부탁드린다.
  • 파킨슨병 원인 잡아낼 게놈지도 만들었다

    파킨슨병 원인 잡아낼 게놈지도 만들었다

    파킨슨병은 치매와 함께 대표적인 퇴행성 뇌 질환이다. 60세 이상 인구의 1.2%에서 발생하는 질환으로 급격한 인구 고령화에 따라 발병률은 점점 높아지고 있다. 2040년에는 전 세계적으로 1420만명 정도의 환자가 생길 것으로 예측되기도 하고 있다. 문제는 파킨슨병의 발병 원인이 정확히 규명되지 않고 있어 치료도 어려운 상황이다. 이런 상황에서 카이스트 생명과학과, 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립노화연구소(NIA) 공동 연구팀은 파킨슨병 발병 뇌 조직의 단일세포 3차원 후성 유전체 지도를 처음으로 만들고 이를 바탕으로 656개의 파킨슨병 연관 신규 유전자들을 찾았다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 대규모 전장 유전체 연관성 분석(GWAS) 연구가 진행되면서 파킨슨병 연관 유전변이들이 밝혀지기도 했지만 현재까지 알려진 유전변이들은 전체 파킨슨병 환자의 22% 정도만 설명할 수 있다. 나머지는 게놈의 98%에 해당하는 비전사 지역에 존재하기 때문에 기능 해석에 어려움을 겪었다. 연구팀은 최신 생물학 분석 방법인 단일세포 유전체 기술과 3차원 후성 유전체 기술을 통해 일반인 13명과 파킨슨병 환자 9명의 사후 중뇌 흑색질에서 약 11만개의 세포를 추출해 전사체와 후성 유전체를 개별 세포 수준에서 분석했다. 이를 통해 20여개의 파킨슨병 연관 유전자들이 인간 흑색질의 8가지 세포군에서 보이는 질환 특이적 발현 패턴을 보인다는 사실과 함께 희소돌기아교세포, 미세아교세포 등 신경교세포의 후성 유전적 변화들이 파킨슨병 발병에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 정인경 카이스트 교수는 “이번 연구를 통해 파킨슨병을 유전자 조절 단계에서 재해석하고 분자 메커니즘 기반으로 환자를 재분류해 맞춤 의료에 적용할 가능성을 제시했다”라며 “추가 연구를 통해 다양한 복합유전질환 규명에도 중요하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 샴페인 거품 속에 숨겨진 비밀, 알고 보니 [사이언스 브런치]

    샴페인 거품 속에 숨겨진 비밀, 알고 보니 [사이언스 브런치]

    영화나 드라마에서 뭔가 축하하고 싶은 일이 생기면 으레 ‘샴페인’을 터뜨린다. 그래서 어떤 일이 끝나기도 전에 축하부터 했다가 낭패를 보는 일이 생겼을 때 ‘샴페인을 너무 일찍 터뜨렸다’라는 말을 하곤 한다. 샴페인은 터뜨리면 안의 내용물이 직선으로 솟구친다. 그렇지만 탄산이 포함된 맥주나 콜라 같은 음료는 그냥 넘쳐 쏟아질 뿐이다. 유체역학자들은 똑같이 탄산이 들어간 음료인데 밖으로 쏟아져 나올 때 형태가 다른 이유에 대해 궁금해했다. 이에 미국 브라운대 공대, 프랑스 툴루즈대 공동 연구팀은 유체역학적 분석을 한 결과 샴페인 속 포함된 계면활성 성분이 안정적이고 독특한 거품 상승을 가능하게 한다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 플루이드’(Physical Review Fluids) 5월 4일자에 실렸다. 샴페인이나 스파클링 와인은 병을 흔든 뒤 마개를 갑자기 열면 거품이 한 줄로 빠르게 위로 상승한 뒤에도 한동안 수직 분출이 이어진다. 유체역학적으로 이를 ‘안정적 거품 연쇄반응’(stable bubble chain)이라고 부른다. 그러나 맥주나 다른 탄산음료는 병을 흔든 뒤 마개를 열면 샴페인처럼 수직 분출이 아니라 그냥 부글거리며 터져 나와 옆으로 흘러넘칠 뿐이다. 이는 거품 연쇄반응이 안정적이지 못하다는 말이다. 연구팀은 샴페인, 맥주, 탄산음료, 탄산수 등 거품을 만드는 음료를 이용해 거품 연쇄반응을 안정적으로 만드는 요인을 찾기 위해 수치분석과 실험을 실시했다. 그 결과 샴페인과 스파클링 와인에는 비누와 같은 계면활성 화합물이 포함돼 거품을 안정적으로 만든다는 사실을 확인했다. 와인이 만들어지는 과정에서 풍미와 맛을 좌우하는 단백질 분자가 액체와 거품 사이의 장력을 줄여 거품이 수직으로 상승할 수 있게 해준다는 것이다. 또 거품 자체의 크기가 클수록 안정적 거품 연쇄 반응이 나타난다는 사실도 확인했다. 거품의 크기와 액체 내 계면활성 성분이 안정적 거품 연쇄 반응을 좌우한다는 말이다.실제로 맥주나 탄산음료, 탄산수의 거품은 샴페인의 거품보다 작고 계면활성 화합물도 없어 거품이 솟구치지 못하고 옆으로 퍼져버리는 것이다. 연구팀에 따르면 거품 크기가 작거나 계면활성 물질이 없으면 거품이 터지려는 순간 난류가 발생해 한 줄이 아니라 원뿔 모양으로 발생하게 된다. “유체역학의 일상 적용을 보여주는 사례”기포의 흐름을 이해해 하수처리에 적용 기대 연구팀은 거품 연쇄반응을 확인하기 위해 펠레그리노 탄산수, 데카테 맥주. 샤를르 드 까자노브 샴페인, 단맛이 없고 거품의 크기가 작은 스파클링 와인 스페인 브뤼를 이용해 추가 실험했다. 맥주나 탄산수에 거품 크기를 크게 만들거나 계면활성 성분을 첨가하면 샴페인처럼 안정적 거품 연쇄반응이 나타나 거품이 위로 솟구치는 것을 확인했다. 연구를 이끈 로베르토 제니트 브라운대 교수(유체역학)는 “이번 연구는 축하 건배에 어울리면서 유체역학이 일상생활에서 어떻게 적용되는지를 보여주는 과학적 발견”이라고 설명했다. 제니트 교수는 “이번 연구 결과는 샴페인의 기포 생성 원리를 설명할 뿐만 아니라 유체 역학에서 기포의 흐름을 이해하는 데 상당한 도움을 준다”라고 덧붙였다. 연구팀은 이번에 확인한 원리를 바탕으로 수처리 장치에 기포에 의한 혼합 장치를 효과적으로 설계하거나 온난화로 인해 메탄이나 이산화탄소가 해저에서 누출되는 것을 막을 수 있을 것으로 기대한다.
  • 과학자들 뇌에서 영혼의 흔적 발견했다[달콤한 사이언스]

    과학자들 뇌에서 영혼의 흔적 발견했다[달콤한 사이언스]

    의사의 사망선고가 들리면서 육체에서 빠져나와 천장에서 자신을 내려다보는 모습, 어두운 터널을 지나 갑자기 환한 빛이 있는 곳으로 나가는 모습, 멀리 떨어져 있는 가족이나 친지를 방문하는 것, 신의 목소리……. 판타지 영화나 드라마에서 자주 등장하고 서점가에서도 종교 분야에서 흔히 볼 수 있는 임사체험(Near-Death experience·臨死體驗)과 관련해 등장하는 흔한 이야기이다. 이런 이야기들에서 공통적 요소를 발견할 수 있다는 것 때문에 영혼이나 의식이라는 것이 있는지, 심장이 멈춘 후에도 완전히 사라지지 않는 의식이 있는지 궁금증을 불러일으킨다. 미국 미시건대 의대 분자·통합생리학과, 신경과, 심장내과학, 마취학과, 미시건 신경과학연구소, 의식과학 연구센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 마취과 공동 연구팀은 죽어가는 사람의 뇌에서 의식과 관련된 활동이 급증한다는 간접 증거를 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 2일자에 실렸다. 의식은 철학적 또는 사전적으로는 ‘깨어 있는 상태에서 자기 자신이나 사물에 대해 인식하는 작용’을 의미하며 종교적으로는 영혼이라고 부르기도 한다. 뇌신경과학이 발달하면서 의식도 뇌에서 발생하는 뇌파 때문에 만들어지는 것으로 추정하지만 아직 명확히 그 존재가 확인되거나 원인이 규명되지는 못하고 있다.이런 가운데 연구팀은 2014년부터 최근까지 미시건의대 부설 종합병원의 신경계 중환자실(NICU)에서 심정지로 사망한 환자 4명의 뇌파 기록과 활력 징후(바이탈 사인) 등을 분석했다. 4명의 환자는 모두 혼수상태였으며 신체적 반응은 없었고 가족의 허락을 받아 생명 유지 장치를 제거한 뒤 사망했다. 연구팀의 분석에 따르면 4명 중 2명은 인공호흡기를 제거하자 극도로 긴장하거나 흥분 상태에서 발생하는 진동이 빠른 뇌파로 알려진 감마파가 폭발적으로 증가하고 순간적으로 심박수가 증가했다. 감마파는 기억을 떠올리거나 꿈을 꿀 때도 활성화되는 뇌파로 알려져 있다. 이런 감마파 폭발은 뇌 측두엽, 두정엽, 후두엽 사이 교차하는 부분, 의식과 관련된 부분으로 추정되는 일명 핫존(hot zone)에서 감지됐다. 이 부분은 다른 뇌 연구에서 꿈, 간질환자의 시각적 환각, 마취 등을 할 때 의식 상태 변화와 관련 있는 부분이다. 그렇지만 나머지 2명의 환자에게서는 이런 감마파 폭발 현상이 나타나지 않고 심박수 증가도 관찰되지 않았다. 특히 이번에 관찰된 현상은 표본 수가 적고 환자가 사망했기 때문에 감마파 폭발 순간 어떤 경험을 했는지 알 수가 없기 때문에 확실히 의식 현상을 의미한다고 보기 어렵다고 연구팀은 밝혔다. 또 심장마비로 산소 부족 탓에 죽어가는 동물에게서도 유사한 감마파 폭발 현상이 나타나는 경우가 많아 확대 해석을 해서는 안 된다고 덧붙였다. 그러면서도 이번 연구는 그동안 밝혀지지 않았던 의식, 영혼에 대한 이해에 도움을 줄 것으로 기대한다. 연구를 이끈 지모 보르지긴 미시건대 의대 교수(신경학)는 “이번 연구 결과는 인간이 죽어가는 과정에서도 뇌에서 얼마나 생생한 이미지를 만들어 내는가를 간접적으로 보여주는 것”이라며 “죽기 직전 뇌에서 감마파가 폭발적으로 활동하는 것이 숨겨진 의식의 증거인지 아닌지는 추가 연구를 통해 분석해야 할 문제”라고 말했다.
  • 열받는 지구, 잦은 산불 막는 비법 알고 보니…[사이언스 브런치]

    열받는 지구, 잦은 산불 막는 비법 알고 보니…[사이언스 브런치]

    ‘계절의 여왕’ 5월이 시작돼 세상이 신록으로 뒤덮이고 있다. 그렇지만 조금만 지나면 푹푹 찌는 무더위가 본격적으로 시작될 것이다. 최근에는 지구온난화로 인해 여름철 폭염일수는 길어지고 열대야가 나타나는 날도 늘고 있다. 공기와 토양이 건조해지면서 산불이 자주 발생하고 사막화되는 땅들이 늘어나고 있다. 지구온난화를 당장 멈춰야 하는 이유이기도 하다. 이런 상황에서 전 세계 생태과학자들이 더워지는 지구, 사막화되는 토양을 막을 수 있는 방법을 찾았다. 호주 뉴사우스웨일즈대(UNSW) 생태과학 연구센터를 중심으로 스페인, 미국, 중국, 캐나다, 칠레, 나이지리아, 포르투갈, 아르헨티나, 독일, 슬로베니아, 남아공, 브라질, 멕시코, 이스라엘 15개국 45개 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 이끼가 있는 땅이 맨땅보다 이산화탄소를 훨씬 더 많이 저장하고 습도를 유지해 땅을 메마르지 않게 한다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 5월 2일자에 실렸다. 이끼는 사막에서 한대림, 심지어 북극 지역에 이르기까지 광범위하게 존재한다. 선태식물로 분류되는 이끼류는 지구 생성 초기에 육상에 나타난 최초의 식물군으로 전체 식물 중 5.5%에 불과하다. 전 세계 약 1만 6000종이 있는 것으로 알려진 이끼는 줄기, 잎, 뿌리의 분화가 원시적인 하등식물이지만 엽록체가 있어 광합성을 한다. 토양과 생물 다양성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 고등식물에 비해 이끼가 토양 화학적, 생태학적으로 어떤 이바지를 하는지에 대해서는 제대로 조사되지 않은 상태이다.이에 연구팀은 열대, 건조, 온대, 한대, 극지 같은 다양한 기후와 숲, 초원, 황야 등 식생 유형, 토지 관리에 인간 관여 정도를 포함해 모든 대륙과 123개의 생태계에서 수집한 표본을 이용해 표토의 이끼에 대한 조사를 실시했다. 조사 대상 환경에서만 이끼는 캐나다나 중국과 비슷한 면적인 940만㎢가 이끼로 뒤덮여 있는 것으로 확인됐다. 또 이끼류가 8가지 생태계, 24가지 토양에서 어떤 기능적 특성을 갖고 영향을 미치는지 조사한 결과 이끼가 없는 경우보다 영양분 순환, 유기물 분해, 식물 병원균 제어에 뛰어난 것으로 나타났다. 또 이끼가 있는 땅이 맨땅보다 표토층에서 6.43Gt(기가톤)의 탄소를 더 흡수할 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 연구를 이끈 데이비드 엘드리지 UNSW 교수(지구과학)는 “이번 연구는 이끼가 토양에 어떤 영향을 미치는지 전 세계적인 차원에서 처음으로 분석한 것”이라며 “건강한 토양, 더 나아가 건강한 지구를 유지하기 위해서 작지만 중요한 이 식물을 보존해야 할 필요성을 그대로 보여주고 있다”라고 설명했다.
  • 미세패턴 이음매 없이 붙이는 기술 세계최초 개발...창원대 연구팀

    미세패턴 이음매 없이 붙이는 기술 세계최초 개발...창원대 연구팀

    창원대학교 연구팀이 물결모양의 간섭무늬인 모아레 (Moiré) 패턴 분석을 이용해 이음매 없이 미세패턴을 손쉽게 이어 붙이는 공정 기술을 세계에서 처음으로 개발했다.창원대는 기계공학부 스마트제조융합전공 조영태, 김석 교수와 김우영 박사과정 연구팀이 한국기계연구원 연구진 등과 공동연구를 통해 이어 붙이는 과정에서 발생하는 이음매를 없앨 수 있는 ‘정렬마크없는 미세패턴 정렬법’을 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 창원대 등 공동연구진은 이음매 없는 미세패턴 정렬법을 통해 이음매를 최소화한 기능성 표면필름 대면적 대량생산 원천기술을 확보했다. 모아레는 간섭무늬, 물결무늬, 격자무늬라고도 하며, 규칙적으로 되풀이되는 모양이 여러 차례 거듭해 합쳐졌을 때, 주기 차이에 따라 시각적으로 만들어지는 줄무늬를 말한다. 단순한 주기적인 패턴을 서로 겹치는 것만으로 간섭에 따른 전혀 다른 기하학적 패턴이 나타난다. 연구팀은 디지털 사진이나 TV 화면 등에서 나타나는 모아레 패턴을 분석해 미세패턴을 고도로 정확하게 정렬하는 방법을 개발했다고 설명했다. 물에 젖지 않는 발수성을 지닌 표면이나 위조방지 필름과 같은 기능성 필름, 반도체 소자 등은 대부분 눈에 보이지 않는 미세패턴이 표면에 형성돼 있다. 이를 실제로 응용하기 위해서는 대량생산할 수 있어야 하고 대면적의 마스터 패턴이 필요하다. 지금까지는 옷감을 짜깁기하듯이 조그마한 조각을 이어 붙여 넓은 면적의 마스터 패턴으로 만들어 사용해왔다. 이어 붙이기 위해서는 기준이 되는 ‘정렬마크’가 필요했다. 이어 붙이는 과정에서 필연적으로 발생하는 이음매 때문에 기능적으로 불완전하거나 시각적으로 이른바 ‘칼자국’이 발생하는 단점이 있었다. 창원대 연구팀은 이번 기술 개발로 이어 붙일때 이음매가 생기는데 따른 단점이 혁신적으로 개선될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.조영태 교수는 “나노·마이크로 미세패턴을 저비용 고효율로 보다 넓은 면적에 빠르게 형성하는 나노생산 고도화에 진일보한 의미 있는 결과이다”며 “개발된 정렬마크 없는 정렬방법은 미세패턴 대량생산뿐만 아니라 기존 반도체 공정에서 포토 리소그래피(미세한 패턴을 만드는 가공기술) 공정이나 디지털 리소그래피 공정 등 정렬이 필요한 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 창원대학은 이번 기술개발 연구에는 창원대 연구팀를 비롯해 한국기계연구원, MIT, 홍콩대(HKU) 연구진이 함께 참여했다고 밝혔다. 한국연구재단의 우수신진연구, 중견연구, 지역혁신선도연구센터(RLRC)사업, BK21 지역혁신성장주도 스마트산업단지 선도인력 교육연구단사업, 한국기계연구원 기본사업 등의 지원으로 연구를 수행했다. 이번 연구결과는 국제 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 4월 18일자에 게재됐다.
  • 우울증·공황장애 잡는 새로운 물질 합성

    우울증·공황장애 잡는 새로운 물질 합성

    한·미 공동 연구진이 우울증과 공황장애 등을 효과적으로 치료할 수 있는 새로운 물질을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST), 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 공동 연구팀은 우울증을 효과적으로 치료할 수 있는 물질을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의학 화학’에 실렸다. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 우울증을 호소하는 사람들이 늘고 있다. 과거 우울증은 ‘마음의 감기’라고 해서 쉽게 생각한 경향이 있었다. 그렇지만 감기처럼 누구나 앓을 수 있지만 증상이나 후유증은 감기처럼 무시할 수 있는 수준은 아니다. 우울증은 정신 치료와 함께 약물치료 방법이 많이 쓰이고 있다. 현재 사용되는 약물은 ‘선택적 세로토닌 재흡수 억제제’로 항우울 작용을 하는 신경전달물질인 세로토닌 재흡수를 억제해 치료하는 것으로 공황장애, 불안장애 등 치료에도 사용된다. 문제는 약물 효과가 나타나는 데 시간이 걸리고 일부 환자에게서는 효과 자체가 나타나지 않는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 ‘카파 오피오이드 수용체’(KOR)을 활용한 새로운 우울증 치료 후보물질을 개발했다. KOR은 진통 작용과 우울증 등 다양한 신호전달 과정을 조절하는 오피오이드 수용체 중 하나이다. 스트레스나 불쾌한 자극에 장기간 노출되면 KOR 시스템이 과도하게 활성화돼 우울증 같은 정신질환을 유발할 수 있다. KOR이 활성화되면서 연쇄 반응을 통해 스트레스 자극에 반응하는 단백질 신호전달경로와 밀접하게 연관돼 있다. 연구팀은 선택적으로 KOR 활성도를 낮추는 물질을 합성하는 데 성공했다. 연구를 이끈 김용철 GIST 교수는 “이번 연구로 합성한 물질은 KOR 활성도를 낮추는 역할을 하는 것으로 현재 사용되는 우울증 치료제를 보완할 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대된다”라고 말했다.
  • 꿈을 해킹하는 ‘인셉션’처럼 ‘생각 읽는’ 인공지능 나왔다

    꿈을 해킹하는 ‘인셉션’처럼 ‘생각 읽는’ 인공지능 나왔다

    영화 ‘인셉션’에는 타인의 꿈을 해킹하는 기술과 사람들이 등장한다. 아직은 SF처럼 타인의 머릿속을 해킹하는 기술은 없지만 관련 기술들은 계속 연구되고 있다.이런 상황에서 미국 텍사스 오스틴대 컴퓨터과학과, 신경과학과 공동 연구팀은 어떤 문장을 머릿속에 떠올리면 바로 글로 옮겨 주는 인공지능 ‘시맨틱 디코더’라는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 5월 2일자에 실렸다.연구팀은 의식은 있지만 말을 하거나 글을 쓸 수 없는 사람들을 돕기 위해 이번 기술을 개발했다고 밝혔다. 사지 마비로 인해 말하거나 글을 쓸 수 없는 사람들의 의사소통을 도와주는 기술을 ‘신경 보정술’이라고 한다. 스티븐 호킹 박사가 생전에 사용했던 것처럼 눈동자 움직임으로 컴퓨터 화면에 표시된 가상 키보드나 마우스를 원하는 글자로 이동시켜 타이핑하는 ‘포인트 앤드 클릭 타이핑’ 기술도 신경 보정술의 하나이다. 문제는 이런 기술들 대부분이 사용자가 원하는 문장이나 단어를 표현하는 데 시간이 걸린다는 점이다. 그런데 시맨틱 디코더는 사용자가 이야기를 듣고 말을 하기 위해 생각하는 것을 곧바로 문장으로 바꿔 화면에 띄워 주는 기술이다. 게다가 생각하는 모든 것을 문장으로 변환시키는 것이 아니라 여러 생각 중 사용자가 상대에게 알리고 싶은 문장만 골라 화면에 띄울 수 있다는 장점까지 갖추고 있다.시맨틱 디코더는 오픈AI의 챗GPT, 구글의 바드(Bard)를 만드는 데 활용된 ‘트랜스포머 모델’을 활용했다. 트랜스포머 모델은 인공지능 언어 모델의 일종으로 문장 속 단어들의 관계를 추적해 맥락과 의미를 학습하는 신경망 기술이다. 셀프 어텐션이란 수학적 기법으로 서로 떨어져 있는 데이터들의 관계를 파악해 미묘한 뉘앙스까지 감지해 낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 또 이번 기술은 기존의 신경 보정술들과 달리 대상자의 뇌에 탐침이나 송수신용 칩을 이식하는 수술도 필요 없다. 연구팀은 20~30대 건강한 성인 남녀 7명을 대상으로 실험했다. 실험 대상자들에게 16시간 동안 라디오나 팟캐스트를 들려주면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 움직임을 측정했다. 특정 구절이나 단어의 의미와 관련한 뇌 움직임을 매핑하도록 인공지능을 훈련했다. 이를 통해 시맨틱 디코더가 새로운 이야기의 의미를 포착하는 순간 뇌의 움직임을 분석해 정확한 단어와 문장으로 만들어 내도록 한 것이다. 연구팀에 따르면 시맨틱 디코더가 언어 처리 뇌 영역과 해당 네트워크 활동으로부터 연속적인 언어를 추론할 수 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 실험 대상자들에게 4개의 짧은 무성 동영상을 시청하도록 하면서 시맨틱 디코더를 작동시켜 정확성을 측정했다. 그 결과 시맨틱 디코더는 실험 대상자들이 비디오를 보면서 떠올린 생각들을 그대로 문장으로 바꿀 뿐만 아니라 요약하기까지 했다. 문제는 사람의 생각을 읽을 수 있는 기술이 개발되면서 잠재적 오용 가능성에 대한 우려도 커지고 있다. 연구를 이끈 알렉산더 후스 교수(인공지능)는 이에 관해 “이번 기술이 나쁜 목적으로 사용될 수 있다는 우려를 매우 심각하게 받아들이고 있다”면서 “현재 기술이 초기 단계인 만큼 프라이버시를 보호하는 정책을 만들고 해당 장치의 용도를 규제하는 등 선제 대응도 병행돼야 할 것”이라고 말했다.
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