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  • [달콤한 사이언스]‘터미네이터 T-1000’ 기술 현실화되나

    [달콤한 사이언스]‘터미네이터 T-1000’ 기술 현실화되나

    1991년 개봉된 영화 ‘터미네이터2-심판의 날’에는 구형 터미네이터 T-800(아놀드 슈워제네거)을 제거하기 위해 미래에서 온 신형 터미네이터 T-1000(로버트 패트릭)이 등장한다. T-1000은 액체금속으로 만들어져 어떤 공격을 받아도 다시 원상복원되고 다양한 형태로 변할 수 있어 영화 마지막 장면까지 긴장감을 늦추지 않게 한다. 그런데 국내 연구진이 영화 속 T-1000처럼 외부에서 힘이 가해져 본래 모습이 변형되더라도 성능을 그대로 유지할 뿐만 아니라 자가 치유(self-healing) 특성까지 지닌 신소재를 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단과 생체재료연구단, 서울대, 고려대, 미국 스탠포드대 화학공학과 공동연구팀은 큰 변형이 있더라도 전기 전도도를 그대로 유지하고 손상 이전과 똑같은 모습으로 원상 복구될 수 있는 자가치유 특성을 가진 신소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 신축성이 높은 자가 치유 특성을 가진 고분자의 내부에 은 마이크로 입자와 나노입자를 분산시켜 신축성이 우수하면서도 변형을 극복할 수 있는 전도성 고분자 복합 신소재를 개발했다. 이번에 개발된 신소재는 전자소자와 인체 사이에 안정적으로 전력과 데이터를 전송할 수 있는 ‘인터커넥트’로 활용될 수 있다. 연구팀은 이번에 개발된 소재를 인터커넥트로 활용해 실제로 몸에 부착해 근전도(EMG)라는 생체신호를 측정하는데 성공했다. 또 이 신호를 로봇팔로 전송해 실제 팔의 움직임을 그대로 따라할 수 있도록 하는데 성공했다.기존 소재들은 변형이 발생하면 전기전도도가 약해져 성능이 떨어지는데 이번에 개발된 신소재는 처음 상태의 35배까지 변형이 되더라도 성능이 저하되지 않는다. 처음 모습과 완전히 다르게 비틀리거나 구겨지더라도 성능이 문제가 없다는 설명이다. 게다가 외력에 의해 변형이 일어나면 내부 마이크로, 나노입자들이 재배열되면서 전기적 특성이 자발적으로 향상되는 ‘셀프 부스팅’ 현상이 나타난다는 것이 주사전자현미경, 마이크로 컴퓨터 단층촬영으로 확인됐다. 또 변형이 발생하면 오히려 전기전도도가 60배 이상 좋아지는 현상이 나타났다. 손상되거나 완전히 절단되더라도 스스로 회복되고 접합되는 자가 치유 능력을 보였다. 손동희 KIST 바이오닉스연구단 박사는 “이번에 개발한 신소재는 강한 외력과 변형에도 안정적으로 구동할 수 있어 차세대 웨어러블 전자기긱 개발과 상용화에 도움이 될 것”이라며 “의공학, 전자공학, 로봇 공학 분야 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 강사 강의 없애고 교수에 몰아준 대학, 정부 지원받기 어려워진다

    강사를 줄이려 강의를 없애고 교수에게 강의를 몰아준 대학은 앞으로 정부의 재정지원을 받기 어려워진다. 대학들이 BK21 사업을 따내기 위해서는 갓 박사학위를 취득한 신진연구자들도 일정 정도 강사로 임용해야 한다. 교육부는 이같은 내용을 담은 강사법(개정 고등교육법·8월 시행 예정) 시행령을 4일 국무회의에서 심의·의결했다고 밝혔다. 교육부는 또 전국의 각 대학에 ‘대학 강사제도 운영매뉴얼’을 이날 배포했다. 강사법 시행령과 운영매뉴얼에 따르면 교육부는 대학들을 평가할 때 강사들의 고용 안정성을 ‘현미경 지표’로 들여다볼 계획이다. 지난 1학기 대학들이 강사법 시행을 앞두고 강의를 줄이거나 전임교원에게 강의를 몰아주는 등의 방식으로 강사를 구조조정하는 부작용이 발생하자 이를 재정지원사업을 통해 최대한 차단하겠다는 것이다. 교육부는 대학·전문대학 혁신지원사업의 핵심 성과지표에 ‘총 강좌 수’를, 세부지표에 ‘강사 담당학� ?� 반영할 계획이다. 정부가 각 대학에 지급하는 강사들의 방학 중 임금(2학기 2주분 288억원)은 대학들의 강사 고용 변동 현황과 비전임교원 중 강사의 비중 등을 반영해 대학별로 차등 배부된다. 또 대학 기본역량 진단에 ‘강의 규모의 적절성’ 지표를 강화하는 방안도 연내 추진된다. 특히 지난 1학기에 강사들을 대거 줄인 대학들은 재정지원사업에서 불이익을 받을 전망이다. 교육부는 대학들이 2학기 강사 임용계획을 수립하는 이달 초부터 강사 고용현황 조사에 착수할 계획으로, 2학기 강사 고용 현황을 1학기가 아닌 지난해 2학기 또는 그 이전 학기와 비교할 계획이다. 강사법이 시행되면서 강의 및 논문 경력이 부족한 신진연구자들이 강사로 진입할 기회가 차단된다는 우려에 따라 이들을 위한 지원사업도 강화된다. 교육부는 내년 8월 종료되는 BK21(두뇌한국21) 플러스사업의 후속 사업을 설계하고 있는데, 후속사업 선정평가 시 강사와 박사 후 연구원 등에 대해 강의 기회를 제공했는지 여부를 반영할 예정이다. 교육부 관계자는 “대학이 배출한 박사 인원 대비 강사로 임용한 인원을 파악해 미진하다고 판단될 경우 사업단 평가에서 좋은 점수를 받지 못한다는 의미”라고 설명했다. 대학원생 노동조합이 요구했던 ‘학문후속세대 강사 임용 할당제’를 의무 도입이 아닌 각 대학의 자율에 맡기도록 한 것에 대한 보완 조치다. 또 올해 추가경정 예산으로 280억원을 편성해 ‘시간강사연구지원사업’을 실시하기로 했다. 대학에서 자리를 잃은 강사들이 경력 단절 없이 연구를 이어갈 수 있도록 총 2000명에게 1인당 1400만원의 연구비를 지원한다. 그동안 학과별로 임의 채용했던 강사를 대학 차원에서 공개채용하게 되면서 늘어나는 대학의 행정적 부담을 줄일 방안도 마련된다. 강사 등 비전임교원의 공개임용 절차는 전임교원에 비해 간소화된다. 신원조회 절차가 생략되며 공고기간은 5일 이상으로 단축되고, 면접심사도 생략할 수 있다. 학기가 시작되기 전 30일 이후 임용 예정자가 임용을 포기할 경우 차순위 강사를 임용할 수 있도록 했다. 또 교육부는 강사 고용에 따른 대학들의 재정 부담을 완화하기 위해 이미 편성된 혁신지원사업 등의 예산을 강사 운영에 활용할 수 있도록 했다. 국립대 육성사업(1504억원) 예산은 강사들의 역량 강화와 연구지원에, 대학·전문대학 혁신지원사업(8596억원)은 강사 근무환경 개선과 강사 인건비, 강사 공채 비용 등에 활용할 수 있다. 그러나 당초 강사법 논의에서 추진됐던 강사에 대한 건강보험 적용은 불발됐다. 현행법상 대학 강사는 건강보험 적용 대상이 아닌 탓에, 교육부는 복지부와 법 개정을 협의하기로 했다. 퇴직금 역시 강사의 근로시간을 어느 정도까지 인정할지에 대한 법리 검토가 남아있다. 퇴직금은 주당 근로시간이 15시간 이상인 경우 지급되는데, 강사들의 강의시간 외에 강의준비와 채점 등의 시간까지 근로시간으로 인정할지 여부가 관건이다. 총 근로시간을 강의시간의 2배로 설정할 경우 전체 강사의 절반 가까이가 퇴직금 지급 대상이 돼 연간 236억원이 소요된다는 게 교육부의 추산이다. 교육부 관계자는 “퇴직금에 소요될 예산 확보를 추진하는 과정에서 강사들의 근로시간을 어느 정도까지 인정할지 기준을 마련할 방침”이라고 밝혔다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr
  • 안정이냐 파격이냐… 막오른 文정부 檢총장 인선

    안정이냐 파격이냐… 막오른 文정부 檢총장 인선

    연수원 19~21기… 봉욱·이금로 등 하마평 검찰 개혁 완수 위해 윤석열 카드도 거론문재인 정부의 두 번째 검찰총장 후보자에 대한 본격적인 검증이 시작됐다. 검찰 개혁에 강력한 드라이브를 걸고 있는 청와대가 안정과 파격 인사 사이에서 어떤 결정을 내릴지 주목된다. 20일 법무부에 따르면 지난 13일부터 진행된 법조 경력 15년 이상의 검찰총장 제청 대상자 천거 작업이 이날 오후 6시 마감됐다. 차기 검찰총장 인선을 위한 1단계 절차가 마무리된 셈이다. 법무부는 앞으로 피천거인을 대상으로 공직 임용을 위한 검증 동의 절차를 거친 뒤 검찰총장후보추천위원회에 심사 대상자 명단을 제출할 예정이다. 그러면 후보추천위는 심사 대상자들을 대상으로 능력과 인품, 도덕성, 리더십, 정치적 중립성 항목 등에 따라 적격성 여부를 따진 뒤 3명 이상을 추려 법무부 장관에게 추천하게 된다. 2년 전 문무일 총장(42대) 인선 때는 천거 마감일부터 후보자 추천까지 13일 걸렸다. 2013년 김진태 전 총장(40대), 2015년 김수남 전 총장(41대) 때는 각각 9일 만에 후보자 명단이 공개됐다. 이번에는 검증 기간이 다소 길어지면서 다음달 중순에야 후보자 윤곽이 드러날 것으로 보인다. 잇따른 인사 검증 실패로 부담을 가진 청와대가 국회 인사청문회 등을 염두에 두고 ‘현미경 검증’을 할 것으로 예상되기 때문이다. 검찰 내 기수 문화를 감안하면 고검장급 기수인 사법연수원 19~21기에서 검찰총장이 배출될 가능성이 높다. 현재 거론되는 인물로는 19기 봉욱 대검찰청 차장, 황철규 부산고검장, 조은석 법무연수원장, 20기 김오수 법무부 차관, 이금로 수원고검장 등이 있다. 차기 총장 후보자로 검찰 내외부로부터 천거를 받지 못했더라도 법무부 장관이 적합하다고 생각되는 인물을 후보추천위에 제시할 수 있다는 것도 변수가 될 전망이다. 검찰 개혁을 마무리하기 위해 기수 파괴, 검찰 출신 변호사 등 충격 요법을 쓸 수도 있기 때문이다. 검찰 출신의 한 변호사는 “윤석열(23기) 서울중앙지검장의 검찰총장설도 흘러 나오고 있지만 조직 안정성 측면을 고려하면 쉽게 꺼내 들 카드는 아닌 것 같다”고 말했다. 김헌주 기자 dream@seoul.co.kr
  • 순천향대 부천병원 수부센터·특수클리닉 개소

    순천향대 부천병원 수부센터·특수클리닉 개소

    순천향대학교 경기 부천병원이 손과 팔 질환을 전문적으로 치료하는 ‘수부센터·특수클리닉’ 개소식을 가졌다고 17일 밝혔다. 순천향대 부천병원은 기존 수부센터를 개편하고, 보다 전문화되고 차별화된 특수클리닉을 중심으로 새롭게 운영한다. 특수클리닉은 ▲절단된 손가락이나 손의 신경·혈관·인대를 수술 현미경과 미세수술로 재건하는 ‘미세접합술’ ▲사고나 기형으로 인해 손가락이 없을 때 이식과 재건을 통해 복구하는 ‘손가락 재건술’ ▲손가락에 발생하는 결절종, 거대세포종 등 ‘수부 종양’ ▲손가락이 휘어져 있는 ‘측만지’ ▲추위나 스트레스 등으로 손끝이 하얗게 변하는 ‘레이노 증후군’ ▲합지증·다지증 등 ‘선천 기형’ ▲‘수부 화상’과 이로 인한 ‘반흔 구축’ 등 손과 팔에 발생하는 포괄적인 질환에 대해 세부 진료를 시행한다. 순천향대 부천병원 수부센터·특수클리닉은 외래 진료실을 비롯해 검사실과 석고실·재활치료실이 한 공간에 배치돼 있다. 전문의 책임아래 진단과 처치, 치료, 수술 등 모든 치료과정을 원스톱으로 제공한다. 또 휴일에 발생한 사고로 긴급히 치료할 응급 환자는 응급실에서 진료할 수 있는 체계를 갖췄다. 성형외과와 정형외과 통합 진료로 운영될 수부센터·특수클리닉 의료진은 김병성 수부센터장(정형외과)을 필두로 박은수·최창용·남승민 성형외과 교수, 김영환 정형외과 교수 등 수부 전문의 교수진으로 꾸려졌다. 신응진 부천병원장은 “성형외과와 정형외과 의료진이 신속하고 유기적인 협력 체계를 통해 수부 질환 환자를 위한 최선의 치료 방법을 제공할 것”이라고 말했다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr
  • B형 간염바이러스 감염 전 과정 관찰 가능한 기술 나왔다

    B형 간염바이러스 감염 전 과정 관찰 가능한 기술 나왔다

    전 세계 3억명 이상, 국내 200만명 이상이 B형 간염바이러스에 감염된 것으로 알려져 있다. B형 간염바이러스는 만성간염, 간경화, 간암 등 간질환의 원인이 돼 매년 80만명의 사망자를 유발시키기도 하지만 여전히 완치는 불가능한 것으로 알려져 있다. 한국 파스퇴르연구소 마크 윈디쉬 박사팀은 소량의 혈액만으로도 B형 간염바이러스의 감염 시작부터 끝까지 전 과정을 재현해 관찰할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다. 특히 실제 환자의 간에서 바이러스가 어떻게 활동하고 움직이는지 이해할 수 있어 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’ 최신호(5월 9일자)에 실렸다. B형 간염을 완치할 수 있는 약물이나 치료법을 새로 개발하기 위해서는 실제 환자의 간에 있는 바이러스의 감염에서 확산까지 생활사 전체를 파악할 수 있어야 한다. 그렇지만 현재까지는 바이러스 생활사의 일부분만 관찰할 수 있다는 문제가 있다. 연구팀은 만성 B형 간염을 앓고 있는 환자에게서 혈액을 뽑아 바이러스의 진입, 유전체 복제, 방출, 확산까지 실제 간에서 일어나는 특성들을 정확히 재현할 수 있는 B형 간염바이러스 세포배양 플랫폼을 개발했다. 기존 기술에서는 바이러스의 생활사 중 1~3주 정도만 확인할 수 있었지만 이번 기술로는 8주 이상의 전체 생활사를 관찰할 수 있게 됐다. 초저온 전자현미경 분석법을 활용해 초기 세포내 바이러스 감염률 10%에서 8주 후 70%까지 확산된다는 것을 검증했으며 항바이러스제를 투여했을 때 바이러스 확산이 억제되는 모습까지 확인가능했다. 마크 윈디쉬 박사는 “이번 연구는 그동안 B형 간염바이러스 연구에 제한적이었던 바이러스 생활사 전체를 관찰할 수 있도록 해 만성 B형 간염환자의 개인 맞춤형 치료시스템을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 1㎜도 안되는 피부만 남긴 나치 희생자들, 오늘 베를린시 안장

    1㎜도 안되는 피부만 남긴 나치 희생자들, 오늘 베를린시 안장

    나치 독일이 패망한 지 70년이 훌쩍 넘었는데 아직도 이런 참혹한 소식이 전해진다. 독일 베를린시가 나치에 의해 처형된 죄수들의 몸에서 떼낸 아주 작은 피부 조직 300여점을 13일(이하 현지시간) 시내 도로테엔슈타트 묘지에 안장할 예정이라고 영국 BBC가 전했다. 차리테 대학병원에서 부검의로 일했던 헤르만 스타이베가 현미경으로 분석하려고 유리 슬라이드에 붙여놓은 것들이었다. 길이가 1㎜도 안되는 아주 작은 피부 조각들이 작은 검정색 상자 안에 보관돼 있었으며 몇몇 슬라이드의 라벨에는 희생자의 이름이 적혀 있었다. 스타이베는 1952년 세상을 떠났는데 상속인이 2016년 고인의 자택 안을 돌아보다 발견했다. 역사 연구자들은 스타이베가 나치와 체계적으로 협력해 정치적으로 저항한다는 명목으로 체포한 여자 죄수 184명의 몸에서 이들 피부 조직을 떼낸 것으로 보고 있다. 죄수 중에는 공산주의 레지스탕스 그룹이었던 레드 오케스트라의 13명 여성 단원들을 비롯해 지식인이나 상류층 여성들이 많았다. 상속인은 즉시 차리테 대학병원에 샘플들을 넘겼고 이들은 다시 독일 레지스탕스 추모센터 직원들에게 샘플들을 넘겼다. 추모센터 연구진을 이끄는 요하네스 투첼 교수는 베를린 플로첸제 교도소에서 처형된 뒤 몇분 만에 한 운전기사가 주검들을 모두 모아 스타이베에게 넘겼다는 사실을 밝혀냈다. 스타이베는 연구 목적으로 이들 피부 샘플을 떼낸 뒤 정중하게 화장하고 무연고 시신으로 처리했다. 히틀러 시대에 이 교도소에서 참수되거나 교수형으로 처형된 이들은 3000명 가량 된다.투첼 교수는 일간 빌트와의 인터뷰를 통해 “범죄 행동의 원인을 추적한다는 명분으로 (스타이베가) 제3제국 법무부를 체계적으로 도운 사실을 확인했다”고 말했다. 스타이베는 1935년부터 베를린 해부학 연구소 국장으로 일하기 시작해 심장마비로 운명할 때까지 일했다. 그는 죄수들의 시신을 이용해 부검했다는 사실을 꼼꼼하게 기록하고 시신들을 대놓고 버젓이 보관했다. 그는 특히 부검을 통해 인체조직을 재생하는 데 관심을 가졌으며 사형을 언도받은 여자 죄수가 스트레스 때문에 월경 주기가 바뀌는지 등을 연구했다. 추모센터 연구진 중 한 명이며 브란덴부르크 의과대학 해부학연구소 소장인 안드레아스 윙켈만은 AFP통신과의 인터뷰를 통해 이렇게 작은 인간의 몸이 안장되는 것은 극히 드문 일이라고 털어놓으면서 “묘지조차 부정당한 이들의 몸에서 나온 것들이고, 친척들도 그들이 어디에 묻혔는지 알 수 없었기 때문에 특별한 얘기”라고 말했다.독일 태생의 부검의학자인 사비네 힐데브란트 박사는 나치시대 부검 의학의 윤리적 문제에 대해 책을 쓰기도 했다. 2013년 그녀는 BBC 인터뷰를 통해 나치가 걸핏하면 정적들을 제거할 목적으로 사형 선고를 남발했고, 스타이베는 그런 정책을 철저히 이용해 자신의 연구 욕심을 채웠다고 말했다. 힐데브란트는 “1933년 이전에 스타이베는 처형된 남자 시신만 연구할 수 있었다. 독일이 여성들을 처형하지 않았기 때문이었다. 하지만 제3제국 시대에 들어 갑자기 여성들을 처형하기 시작했다”고 덧붙였다. 스타이베는 나치 당원이 아니었기 때문에 2차 세계대전이 막을 내린 뒤에도 기소되지 않았다고 방송은 전했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 우리 몸 지켜라…면역 시스템, 세균을 구멍 뚫어 죽이다

    [핵잼 사이언스] 우리 몸 지켜라…면역 시스템, 세균을 구멍 뚫어 죽이다

    우리는 항상 수많은 세균, 바이러스, 기생충 감염의 위험에 노출되어 있다. 하지만 복잡한 면역 시스템이 우리를 항상 안전하게 지켜준다. 이 면역 시스템에서 중요한 역할을 담당하는 것이 보체 시스템(complement system)이다. 보체는 여러 개의 단백질로 구성된 면역 시스템으로 세균 표면에 표시를 남겨 백혈구가 쉽게 잡아먹게 만들거나 여러 가지 면역 관련 물질 생성과 분비를 돕는다. 그리고 보체가 세균 표면에 구멍을 뚫어 직접 세균을 죽일 수도 있다. 보체가 세균 표면에 구멍을 뚫는 과정에는 여러 보체 단백질이 관여하는데, 최종적으로는 세균 표면에 형성되는 막공격복합체(MAC, membrane attack complex)가 도넛 모양의 원통형 구조를 만들어 세균 표면에 구멍을 뚫는다. 몸에 여러 개의 구멍이 뚫린 세균은 당연히 죽게 된다. 이 과정은 많은 연구를 통해 잘 알려졌지만, 구멍이 뚫리는 순간을 직접 영상으로 촬영하기는 어려웠다. 구멍의 지름 자체가 10나노미터에 불과한 데다, 상당히 짧은 시간에 형성되기 때문이다. 영국 임페리얼 칼리지 런던의 에드워드 파슨스 박사가 이끄는 연구팀은 원자력 현미경(atomic force microscopy)를 이용해 이 과정을 촬영하는 데 성공했다.(사진) 최신 원자력 현미경 기술을 통해 과학자들은 세균 표면에서 막공격복합체가 형성되는 과정을 더 잘 파악할 수 있다. 이를 통해 세균이 어떻게 면역 시스템에 의해 파괴되거나 혹은 면역 시스템을 회피하는지 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다. 많은 연구에도 불구하고 우리 몸의 복잡한 면역 시스템은 아직도 모르는 부분이 많다. 과학자들은 순수 학문적 연구는 물론 효과적인 치료법 개발을 위해 연구를 계속하고 있다. 세균이나 바이러스, 암세포가 어떻게 면역 시스템을 피해 생존하고 증식하는지 이해할 수 있다면 면역 시스템을 돕는 방법을 개발할 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 괴짜지만… 인간적인 과학자, 다윈

    괴짜지만… 인간적인 과학자, 다윈

    의학·신학보다 자연·생명에만 관심 집 뒷마당서 비둘기 사육 등 ‘바보 실험’ 7명 자녀·주변인들과 소통하며 연구 ‘종의 기원’은 새로운 시각에서 시작신이 자연을 설계했다는 자연신학에 맞선 진화론으로 근대 과학계를 뒤흔든 영국 생물학자 찰스 다윈(1809~1882). 사람들은 그를 ‘위대한 과학자’라 부른다. 심지어 미국 철학자 대니얼 데닛은 다윈을 뉴턴, 아인슈타인보다 더 위대한 사상가로 치켜세운다. 에든버러대에서 의학공부를 한 지 2년도 못 돼 낙향하는가 하면 케임브리지대에서 신학 공부를 하면서도 생명에만 관심을 가졌던 다윈. 그는 어찌 보면 시대에 적응하지 못한 문제아이자 이단아였다. 미국 웨스턴캐롤라이나대 생물학 교수인 저자는 지금까지 알려진 다윈보다 더 솔직한 다윈을 추적했다. 오랜 천착의 결실인 이 책을 통해 다윈은 이렇게 정의된다. ‘끊임없이 관찰, 실험하고 주변사람들과 소통한 인간적인 과학자’.비글호에 몸을 싣고 5년여에 걸쳐 진행했던 남아메리카 탐방은 다윈의 인생 행로를 결정지은 단초임에 틀림없다. 다윈은 좁은 선실에서 우상인 찰스 라이멜의 저서 ‘지질학 원리’를 탐독했고 정박지마다 열대림과 해안의 온갖 동식물을 관찰, 채집했다. 19세기 과학계를 뒤집어놓은 진화론의 결정체인 ‘종의 기원’은 바로 갈라파고스를 포함한 그 탐험에서 연원을 찾을 수 있다. 하지만 정작 ‘종의 기원’을 비롯한 큰 업적이 어디서 발현했는지는 잘 알려지지 않았다. 책은 다윈이 40년간 살며 위대한 발견을 도출해 낸 다운하우스의 시골집 뒷마당에 현미경을 들이댄다. 그 뒷마당 실험실에서 어떤 일이 일어났는지, 어떤 이들과 교류하고 고민했는지를 세밀하게 소개한다. 다윈은 아버지로부터 외면당한 과학자다. 줄창 생명과 자연에만 관심을 쏟는 다윈을 향해 아버지는 ‘가족과 네 자신에게 부끄러운 존재가 될 것이다’는 폭언을 했다고 한다. 대신 다윈은 할아버지의 기질을 더 많이 받았다. 영국의 유명 시인 콜리지가 ‘다윈화하기’(darwinizing)라는 단어를 만들만큼 대담한 창의력을 지닌 의사 겸 시인이었던 할아버지 이래즈머스 다윈. 저자는 할아버지의 기질을 물려받아 평범한 것을 새로운 시각으로 바라보며 숨겨진 의미를 발견하려 한 것이 위대한 ‘종의 기원’의 시작이라고 잘라 말한다. ‘발견을 위한 진정한 항해는 새로운 풍경을 찾는 데 있는 게 아니라 새로운 시각을 갖는 데 있다.’ 프랑스 소설가 마르셀 프루스트의 일갈처럼 다윈은 당대의 주류인 자연신학에 의심을 품고 자연의 진리를 밝히기 위해 실험을 멈추지 않았다. 바로 그 의심과 실험의 역사적 장소가 집 뒷마당 실험실이다. 종의 이동 실험을 위해 오리발로 만든 달팽이 사육장과 갖가지 농도의 소금물 항아리들, 실험용 씨앗을 얻기 위한 잡초 정원, 변이 실험을 위해 만든 따개비밭과 비둘기 사육장….그곳에서 다윈이 진행한 온갖 관찰과 실험 과정을 읽는 재미가 쏠쏠하다. 전 세계에서 수집한 비둘기를 키우고 온실에서 덩굴식물을 키우며 아이들과 함께 벌들을 쫓아다닌다. 파리지옥에 손톱과 머리카락을 먹이로 주는가 하면 지렁이에게 합주곡을 들려주는 등 기상천외한 방법으로 진화론이라는 획기적인 아이디어를 실험했다. 저자는 특히 그 기발하고 독특한 실험이 세상과 동떨어져 혼자만의 연구로 이루어진 게 아님을 강조한다. 7명의 자녀가 다윈 곁에서 언제나 기꺼이 조수 역을 맡았다고 한다. 사촌과 조카는 물론 집사와 가정교사까지 자신의 연구에 끌어들이는 데 능숙했으며 친구와 지인들을 동원해 표본을 구하거나 실험에 필요한 도움을 구했고 동료들에게도 수시로 조언을 받았다. 다윈 자신도 그 실험들을 가리켜 ‘바보실험’이라 부르곤 했다고 밝힌 저자는 이렇게 쓰고 있다. “다윈은 한때 새로운 풍경을 찾아 세계를 여행했지만 나머지 시간은 자신의 주변을 새로운 시각으로 살펴보는 법을 터득하면서 보냈다. 우리도 실험가 다윈을 알아 가다 보면 친숙함 속에서도 친숙하지 않은 것을 발견하는 법을 배울 수 있다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 미세 플라스틱 재앙…하와이 사는 새끼 물고기도 삼켰다

    [안녕? 자연] 미세 플라스틱 재앙…하와이 사는 새끼 물고기도 삼켰다

    청정 바다로 알려진 미국 하와이 제도의 앞바다도 인류가 만들어낸 미세 플라스틱의 재앙을 피할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 7일(현지시간) 미 NBC 지역방송 KSNB 등 현지언론에 따르면, 미국 해양대기청(NOAA) 연구진이 하와이 앞바다에서 채집한 대부분의 치어(알에서 깬 지 얼마 안 되는 어린 물고기) 배 속에서 플라스틱을 발견했다고 밝혔다. 이런 발견은 3년째 하와이 앞바다에서 성육장이 되는 해수면의 기름층을 연구하는 NOAA의 대규모 프로젝트 중에 이뤄졌다. 성육장은 먹이가 풍부하고 환경이 안정돼 산란장에서 표류해온 자어 및 치어가 자랄 수 있는 해역을 말한다. 원래 연구진은 성육장에서 어떤 종의 물고기가 사는지, 그리고 이들 어류는 무엇을 먹는지 조사하려 했다. 그런데 이들 어류 대부분이 미세 플라스틱을 먹고 있으며 이 때문에 폐사할 우려까지 있다는 것이다. 연구진에 따르면, 성육장 어디에나 미세 플라스틱이 존재하는 것으로 조사됐다. 대부분 플라스틱이 매우 작으며 조각상으로는 1인치도 안 되며 일부는 너무 작아 현미경으로만 볼 수 있다. 특히 조사에 참여한 어류생물학자 조너선 휘트니 박사는 “오랫동안 조사하면서 우리는 물고기보다 더 많은 플라스틱을 발견했다”고 말했다.실제로 연구진은 이번 조사 중에 9종의 치어 중 8종의 배 속에서 미세 플라스틱을 발견했다. 조사를 주도한 해양학자 제이미슨 고브 박사는 열대 생태계의 치어들이 플라스틱을 섭취하고 있다는 사실을 과학자들이 확인한 사례는 이번이 처음이라고 말했다. 특히 이번 발견이 문제가 되는 이유는 이들 치어가 매우 취약한 단계에 있기 때문이다. 플라스틱이 미치는 피해는 아직 과학적으로 확인되지 않았지만, 연구진은 실험에서 몇 가지 단서를 발견했다. 예를 들어 플라스틱을 섭취한 물고기에서는 식욕 저하나 발육 부전을 볼 수 있었다는 것이다. 이런 사태는 물고기의 번식에 영향을 미쳐 결국 개체 수 감소를 유발할 우려가 있다. 즉 치어가 미세 플라스틱에 의해 빠른 속도로 폐사하면 하와이 어업에도 큰 피해를 미칠 수 있다고 연구진은 지적했다. 또한 이번 조사에서는 특히 날치가 높은 빈도로 플라스틱을 먹고 있는 것으로 나타났다. 이 어류는 상어 등 대형 어류의 먹이가 될 뿐만 아니라 하와이 제도에서 사는 바닷새들의 주된 먹이가 되기도 한다. 고브 박사는 “그렇다면 바닷새는 날치와 함께 플라스틱까지 먹고 있는 것일까? 이 때문에 어떤 영향을 받고 있는가? 하나의 의문이 규명될 때마다 새로운 의문 10가지가 생긴다”고 말했다. 또한 연구진이 플라스틱을 발견한 자어 및 치어 중 가장 작은 개체의 몸길이는 6㎜ 정도밖에 안 된다. 즉 이런 물고기가 먹은 플라스틱은 훨씬 더 작다는 것이다. 이에 대해 휘트니 박사는 “플라스틱 조각 하나가 1㎜도 되지 않아 맨눈으로 간신히 보이거나 보이지 않을 때도 있다”면서 “눈에 보이지도 않게 작은 조각이 문제를 일으키니 그야말로 끔찍한 일”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 강간죄로 30년 억울한 옥살이, 석방 3년 뒤 다시 강간 혐의 기소

    강간죄로 30년 억울한 옥살이, 석방 3년 뒤 다시 강간 혐의 기소

    30년 동안 강간죄로 수감됐으나 잘못 기소된 사실이 확인돼 억울한 옥살이를 끝내고 풀려난 남자가 3년 만에 다시 강간 혐의로 기소됐다. 미국 매사추세츠주에 사는 조지 페롯(50)은 열일곱 살이던 1985년 78세 할머니를 같은 주 스프링필드의 할머니 집에서 강간한 혐의로 기소돼 1987년 종신형을 선고 받고 복역했다. 그는 끈질기게 무죄를 주장했다. 무려 10여년을 끈 소송 끝에 연방수사국(FBI)이 범행 현장에서 발견된 머리카락 한 올의 현미경 분석을 했는데 이 증거가 잘못 수거된 사실이 드러났다. 2016년 대법원은 오염된 증거에 근거해 원심이 선고됐다며 그를 석방했다. 그런데 페롯이 지난 1월 4일 같은 주 로렌스에서 한 여성을 강간한 혐의로 보석 없는 구금 조치를 당해 6일 법정에 출두할 예정이라고 영국 BBC가 현지 지역신문 ‘스프링필드 리퍼블리칸’을 인용해 5일 보도했다. 그에게 주어진 새 혐의는 강간, 공공장소 외설, 체포에 (과도한) 저항, 경관 폭행 등인데 그는 범행 사실 일체를 부인하는 것으로 전해졌다. 경찰이 출동했을 때 그는 부분적으로 나체인 채로 의식을 잃은 여성의 다리 아래 의식을 잃은 채로 누워 있는 채로 발견됐다. 피해 여성은 성관계에 동의하지 않았으며 페롯이 건넨 파우더 냄새를 맡은 뒤 정신을 잃은 것이 마지막 기억이라고 경찰에 털어놓았다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
  • 국정과제 8개 분야 173개로 나눠 4단계로 이행 여부 평가

    서울신문과 참여연대가 문재인 정부 출범 2년(5월 10일)을 앞두고 공동 평가한 국정과제의 주요 세부항목은 8개 분야 173개다. 2017년 7월 발표된 100대 국정과제 중 국민의 관심이 큰 세부 과제를 중심으로 검증했다. 분야별로는 ▲경제·민생 39개 ▲조세 6개 ▲교육 23개 ▲복지 17개 ▲정치·권력기관 개혁 21개 ▲외교·국방·남북 관계 42개 ▲노동 19개 ▲환경 6개 등이다. 참여연대와 서울신문이 추천한 교수, 변호사, 회계사, 의사, 노무사, 세무사, 시민단체 대표 등 62명이 참여해 현미경처럼 검증했다. 국정과제의 주요 세부 항목을 2년간 얼마나 이행했는지에 따라 ▲이행 완료 ▲이행 중 ▲축소·변질 이행 ▲진행사항 없음 또는 폐기 등 네 가지 척도로 나눴다. 평가위원들의 견해가 엇갈렸을 때는 다수 의견을 대표 의견으로 삼았다. 박정은 참여연대 사무처장은 “제1 야당의 반대가 참담할 정도로 필사적이지만, 개혁 부진의 원인을 야당의 발목 잡기에만 두는 것은 편의적”이라면서 “정부와 여당이 2년 동안 그만큼 필사적으로 개혁을 추동해 왔는지를 돌아보는 데 평가의 의미가 있다”고 강조했다. 유대근 기자 dynamic@seoul.co.kr 서울신문·참여연대 평가단 명단 ■경제·민생 김경율 (회계사) 김남근(변호사) 백주선 (변호사) 이상훈 (변호사) 전성인 (홍익대 경제학부 교수) 양창영 (변호사) 이강훈 (변호사) 이명헌 (변호사) 이정희 (중앙대 경제학부 교수) 조형수 (변호사) 하준경 (한양대 경제학부 교수) 한범석 (변호사) ■노동 이병훈 (중앙대 사회학과 교수) 이승은 (노무사) 이종수 (노무사) 임상훈 (한양대 경영학부 교수) ■복지 윤홍식 (인하대 사회복지학과 교수) 최영 (중앙대 사회복지학과 교수) 정형준 (원진녹색병원 재활의학과 의사) 박영아 (변호사) 이미진 (건국대 사회복지학과 교수) 이은주 (중앙대 사회복지학 박사) ■조세 박용대 (변호사) 정세은 (충남대 경제학과 교수) 조수진 (변호사) 조영철 (고려대 경제학과 초빙교수) 이창식 (세무사) ■교육 강태중 (중앙대 교육학과 교수) 배상훈 (성균관대 교육학과 교수) 송인수 (사교육걱정없는세상 대표) 정성식 (실천교육교사모임 회장) ■환경 김기태 (가습기넷 공동운영위원장) 백명수 (시민환경연구소 소장) 이헌석 (에너지정의행동 대표) 이영희 (카톨릭대 사회학과 교수) ■외교·국방·남북관계 김동엽 (경남대 극동문제연구소 연구실장) 김열수 (한국군사문제연구원 안보전략실장) 김정 (북한대학원대 교수) 김형종 (연세대 국제관계학과 교수) 송영훈 (강원대 정치외교학과 교수) 이경주 (인하대 법학전문대학원 교수) 이남주 (성공회대 중어중국학과 교수) 이재현 (아산정책연구원 선임연구위원) 임재성 (변호사) ■정치·권력기관 개혁 강우진 (경북대 정치외교학과 교수) 강태리 (변호사) 경건 (서울시립대 법학전문대학원 교수) 김수영 (변호사) 김형철 (성공회대 민주주의연구소 연구교수) 박흥식 (중앙대 공공인재학부 교수) 서복경 (서강대 현대정치연구소 연구교수) 서보학 (경희대 법학전문대학원 교수) 양홍석 (변호사) 오병두 (홍익대 법과대학 교수) 유성진 (이화여대 스크랜튼학부 교수) 이광수 (변호사) 이상희 (변호사) 이종희 (변호사) 임지봉 (서강대 법학전문대학원 교수) 조성대 (한신대 국제관계학부 교수) 한상희 (건국대 법학전문대학원 교수) 하태훈 (고려대 법학전문대학원 교수) 총 62명·가나다순.
  • [핵잼 사이언스] “화성에서 날아온 운석에서 ‘화석화한 세균’ 발견”

    [핵잼 사이언스] “화성에서 날아온 운석에서 ‘화석화한 세균’ 발견”

    헝가리 과학자들이 또 다른 화성운석에서 미생물의 ‘징후’를 발견했다고 밝혔다. 이는 화성 생명체가 존재했음을 시사하는 것이다. 헝가리과학원(HAS) 산하 천문·지구과학연구센터 등 연구진은 ‘앨런힐스 77005’(ALH-77005·Allan Hills A77005)로 명명된 한 화성운석에서 유기체가 남긴 것으로 추정되는 질감과 특성, 즉 생물학적 징후(biosignatures)를 발견했다고 밝혔다.헝가리 연구진은 일본국립극지연구소(NIPR)가 1977년 남극의 앨런힐스에서 발견해낸 이 운석의 질감 등을 살피기 위해 그 단면 표본을 광학현미경과 적외선 기술 등 다양한 첨단 영상 기술로 분석했다. 또 이들 연구자는 운석에 포함된 광물과 다른 물질을 조사하고 생명체에 필수적인 성분을 확인하기 위해 동위원소 실험을 진행했다. 이를 통해 운석 표본 내부에서 화석화한 화성 미생물에 의해 형성된 것으로 보이는 세포질의 미세섬유를 발견했다고 연구진은 밝혔다. 거기에는 미세한 필라멘트(실) 가닥들이 존재하는 데 이는 철의 녹을 먹어 생존하는 세균 즉 ‘철산화세균’의 존재를 가리킬 수 있다고 연구진은 결론지었다. 사실 이런 주장은 이번이 처음은 아니다. 지난 1996년 미국항공우주국(NASA)의 과학자들 역시 이번 운석보다 뒤늦은 1984년, 같은 장소인 앨런힐스에서 미국 연구자들이 발견한 화성운석 ‘앨런힐스 84001’(ALH-84001·Allan Hills 84001)에서 비슷한 생명체 징후를 발견했다고 사이언스(Science) 학술지에 발표한 바 있다. 당시 연구진은 그 증거로 운석은 생물학적 과정으로 발생하는 방향족 탄화수소(PAHs)를 함유하고 있고 탄소 내에서 자철광이 발견됐는데 이는 주자성 세균에 의해 형성될 수 있다. 그리고 지렁이처럼 생긴 크기 20~100㎚ 정도 되는 나노화석이 발견됐다는 점을 제시했다. 하지만 이런 주장은 대부분 반론됐다. 먼저 방향족 탄화수소는 이미 소행성이나 혜성, 운석, 그리고 우주공간에서도 풍부하게 존재하는 물질로 생물학적 과정이 아니어도 생성될 수 있다. 탄소의 결정구조와 자철광의 결정구조가 일치하는 점은 탄소가 결정을 이룬 뒤 만들어진 것으로, 생물에 의해 만들어지지 않았을 수도 있다. 또한 나노화석의 경우 유기체를 구성할 수 있는 최소 크기는 150㎚로 여겨지는데, 그보다 작으므로 생물이 아닌 것으로 여겨진다. 끝으로 나노화석에 대해서는 사망 후 세포가 줄어들었거나, 생물체 파편의 화석일 확률이 있다는 등 논란이 계속되고 있다. 한편 이번 연구 결과는 독일의 대표적인 학술 출판사 발터 데 그루이터가 출간하는 오픈엑세스(OA) 학술지 오픈 아스트로노미(Open Astronomy) 최신호에 실렸다. 사진=Open Astronomy 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [생태 돋보기] ‘예쁜꼬마선충’에 대한 찬양/정길상 국립생태원 생태기반연구실장

    [생태 돋보기] ‘예쁜꼬마선충’에 대한 찬양/정길상 국립생태원 생태기반연구실장

    시드니 브레너는 1927년 남아프리카공화국에서 태어나 지난 4월 5일 92세로 싱가포르에서 영원히 잠들었다. DNA의 이중나선 구조를 밝힌 프랜시스 크릭 등과 함께 현대 생물학의 핵심인 ‘중심 원리’를 확립하는 데 큰 역할을 했다. 과학사적 공헌은 1960년대 ‘예쁜꼬마선충’이라는 1㎜밖에 되지 않는 작은 토양 선충류를 생물학 연구에 도입한 것이다. 작은 생물체를 이용해 유전 정보와 세포의 발달, 세포의 죽음이 어떻게 연관되었는지를 밝혀내 2002년 노벨 생리의학상을 수상했다. 브레너는 다음과 같은 기준에서 이 선충을 골랐다. 번식이 빨라 돌연변이를 많이 만들 수 있을 것, 유전체와 번식 체계가 간단할 것, 크기가 작아 전자현미경에서 한 마리를 통째로 관찰 가능할 것이었다. 그는 이 선충의 수많은 돌연변이를 만들었다. 돌연변이를 통해 유전자가 어떻게 조절하고 있는지를 그려냈다. 8000장의 전자현미경 사진을 분석해 작은 생물의 신경망이 몸 전체에 어떻게 구성돼 있는지를 알아냈다. 한 생명체의 유전자와 신경의 발생 과정과 구조가 최초로 밝혀졌다. 이후 다세포 생물로는 최초로 1998년 전유전체가 밝혀졌고, 이 정보를 이용해 유전자의 기능을 검사하는 수준으로 진화했다. 이 생물의 유전자는 인간의 유전자 수와 기능이 유사해 인간 유전자 연구에 도입하기가 수월했다. 생명의 비밀도 간직하고 있었다. 암컷이 없고 수컷과 자웅동체만이 존재하는 번식 체계를 통해 식물에서 가능했던 생태적 유전적 연구가 가능했다. 얼려도 죽지 않고, 우주왕복선 컬럼비아호가 폭발했을 때도 살아남아 그 자손들이 연구에 쓰이고 있다. 우리의 손가락은 발생 초기 오리발처럼 서로 붙어 있다가 그 사이의 세포가 죽으며 모양이 완성된다. 세포사 현상은 선충의 신경세포에서 처음 발견돼 노화와 관련된 여러 현상과 질병에 대한 해답을 얻고 있다. 생명과학에서 각광받는 ‘RNA 간섭’도 이 생물에서 원리가 최초로 밝혀졌다. 예쁜꼬마선충은 세계 약 300개 연구실에서 연구되고, 지금까지 6명의 노벨상 수상자를 만들어 냈다. 브레너가 결정적 공헌을 했지만 많은 이들의 지식 위에 또 다른 지식이 쌓이며 이뤄낸 것이다. ‘제대로 된 연구만큼 중요한 것이 제대로 된 대상 생물의 선택’이라는 브레너의 말을 되뇌며 우리도 세계에 내놓을 모델 생물을 만들어 내기를 기대해 본다.
  • ‘마왕’ 신해철 사망원인 패혈증으로 인한 폐손상 알고보니...

    ‘마왕’ 신해철 사망원인 패혈증으로 인한 폐손상 알고보니...

    ‘마왕’ 신해철은 장협착수술 이후 패혈증 때문에 2014년 10월 우리 곁을 떠났다. 패혈증은 미생물 감염 때문에 전신에 염증반응이 나타나 발열, 빠른 맥박, 호흡수 증가, 급격한 백혈구숫자 변화 등 증상을 보이며 심할 경우 사망에 이르는 질환이다. 카이스트 의과학대학원, 분당서울대병원 응급의학과 공동연구진이 3차원 생체현미경 기술을 이용해 패혈증 환자의 폐에서 모세혈관과 혈액 내 순환세포를 고해상도로 촬영해 폐손상 원인을 찾아내는데 성공했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘유럽 호흡기학’ 28일자에 실렸다. 폐는 호흡을 통해 폐포에서 산소와 이산화탄소 교환을 해 생명 유지를 돕는 중요한 신체기관이다. 이 때문에 과학자들은 폐포의 미세순환 관찰을 시도했지만 쉽지 않았다. 연구팀은 자체 개발한 초고속 레이저 스캐닝 공초점 현미경과 폐의 호흡상태를 보존하면서 움직임을 최소화할 수 있는 영상 챔버를 새롭게 제작해 패혈증을 유발시킨 동물의 폐에서 모세혈관 내부의 적혈구 순환 모습을 촬영했다.이를 통해 패혈증에 걸린 동물의 폐에서는 백혈구의 일종인 호중구들이 서로 응집해 혈액 미세순환을 저해시킨다는 사실을 확인했다. 또 적혈구가 순환하지 않는 공간인 사강이 늘어나면서 저산소증이 유발된다는 사실도 발견했다. 결국 갇힌 호중구들이 미세순환을 막고 활성산소를 다량으로 생산해내면서 폐 조직을 손상시킨다는 설명이다. 연구팀은 세포 간 부착에 관여하는 수용체 단백질을 차단하면 폐혈관 내부에 응집된 호중구를 제거할 수 있어 미세순환을 개선하고 저산소증을 호전시키고 폐부종을 감소시킨다는 사실도 증명해 냈다. 김필한 카이스트 의과학대학원 교수는 “이번 연구는 패혈증으로 인한 급성 폐손상 모델에서 폐 미세순환 저해가 호중구로 인해 발생하며 이를 제어하면 미세순환을 개선해 저산소증과 폐부종을 해소해 패혈증 환자를 치료하는 새로운 전략을 마련하는데 도움이 될 것”이라며 “이번에 활용한 폐 미세순환 영상촬영 및 정밀분석 기법은 미세순환과 연관된 다양한 질환 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 개미, 뇌에 ‘계급장’ 달고 태어난다

    개미, 뇌에 ‘계급장’ 달고 태어난다

    거북개미 계급별 뇌 크기·모양 분석 여왕개미, 다른 계급 비해 뇌 용적 커 신경망 구조 복잡하고 시각처리 발달 평생 일만 하도록 ‘이타성’ 가진 일개미 뇌 크기 작지만 처리력 관련 부위 발달# 무더운 여름, 추운 겨울을 대비해 열심히 음식을 모으는 개미를 보면서 베짱이는 그늘에 앉아 악기를 연주하며 ‘인생을 즐길 줄 모르는 한심한 녀석들’이라고 비웃는다. 이윽고 겨울이 찾아오자 베짱이는 배고픔에 시달리다 결국 개미에게 음식을 구걸하는 신세가 되고 개미는 먹이를 나눠주면서 베짱이의 게으름을 질타한다.어린 시절 누구나 한 번쯤 듣고 읽은 이솝우화 ‘개미와 베짱이’의 내용이다. 부지런함과 노동의 가치를 설파하는 이 우화는 물론 많은 이야기에서 개미는 근면의 상징으로 묘사된다. 그렇지만 실상 개미 사회를 자세히 들여다보면 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 여왕개미, 수개미, 일개미, 병정개미로 엄격한 계급으로 나눠져 있기 때문에 이솝우화에서처럼 부지런히 일하는 개미는 일개미뿐이다. 생식 능력이 없는 일개미들은 오로지 여왕개미의 번식에 도움을 주기 위해 존재할 뿐이다. 자연선택과 성(性)선택을 통한 진화론을 주장한 찰스 다윈은 이렇듯 ‘의도하지 않은’ 이타성을 보이는 개미의 진화를 설명하는 데 어려움을 겪었다.미국 보스턴대 생물학과와 신경과학대학원, 스페인 바스크과학재단, 바스크대 인공지능(AI)·컴퓨터과학과, 도노스티아 국제물리센터, 레이후안카를로스대 생물·지리학과 공동연구팀은 개미들의 계급이 나뉘는 것은 뇌의 크기와 그에 따른 뇌신경 조직의 밀도, 시냅스 구성 패턴들이 다르기 때문이라는 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 28일자에 발표했다. 개미의 계급 분화가 인슐린과 영양 상태 때문에 나타난다는 분자적 차원에서 수행된 연구들은 더러 있었지만 신경생물학적 차원에서 계급 분화를 분석한 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 미국 플로리다 키스제도의 맹글로브숲에서 서식하는 거북개미를 대상으로 몸과 머리의 크기를 측정하고 뇌를 해부해 형광물질로 염색한 뒤 현미경으로 촬영해 뇌신경 구조를 관찰했다. 방패를 붙이고 있는 것처럼 머리가 납작한 거북개미는 다른 개미종(種)들처럼 여왕개미, 수개미, 일개미, 병정개미로 나뉜다. 이 중 병정개미는 납작한 머리를 이용해 평생 개미집 입구를 막는 ‘살아 있는 문’ 역할만 한다는 특징을 갖고 있다. 분석 결과 여왕개미는 다른 계급의 개미들보다 뇌 용적이 클 뿐만 아니라 인지능력과 관련한 신경망이 복잡하고 시각 처리 부분도 잘 발달해 있는 것으로 나타났다. 특히 짝짓기나 개미 집단을 구성하는 과정에서 뇌의 크기는 더 커지고 신경망 구조는 복잡해지는 것으로 조사됐다. 반면 일개미는 뇌의 크기가 가장 작고 신경망 구성도 단순하지만 일정 시간 내에 일을 수행할 수 있도록 하는 처리 능력과 관련된 부위는 다른 계급들보다 큰 것으로 밝혀졌다. 일개미의 이런 뇌구조는 여왕개미의 번식과 개미 군집의 유지를 위한 일만 할 수 있도록 진화한 것으로 연구진은 해석했다. 병정개미는 여왕개미와 일개미 중간 크기의 뇌와 뇌신경망을 갖고 있어 여왕개미와 일개미의 특징을 모두 공유하고 있는 것으로 조사됐다. 달시 고든 보스턴대 생물학과 교수는 “개미 사회에서 여왕개미만 번식에 나서고 나머지 개미들은 철저히 분업화하는 이유를 찾는 것은 생물학계의 오랜 숙제이기도 했다”며 “이번 연구는 크기와 모양이라는 형태학적 차이, 그리고 뇌신경망의 구조적 차이가 분업화와 계급화를 가져온다는 사실을 밝혀냄으로써 개미 이외 사회적 동물들의 뇌 진화에 대한 이해를 높일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 초미세먼지 저감에 효과있는 식물 5종은?

    초미세먼지 저감에 효과있는 식물 5종은?

    식물이 실내 미세먼지를 줄이는 데 효과가 있다는 연구 결과가 26일 나왔다. 파키라, 백량금 등은 초미세먼지 저감에 효과가 있었다. 농촌진흥청은 4년 동안 여러 종의 실내 식물을 대상으로 연구한 결과 이 같은 결과가 나타났다고 밝혔다. 실험은 미세먼지를 공기 중으로 날려 3시간 둔 다음 가라앉은 큰 입자는 빼고 초미세먼지(PM 2.5)를 300㎍/㎥ 농도로 식물이 있는 밀폐된 방과 없는 방에 각각 넣고 4시간 동안 조사하는 방식으로 진행됐다. 미세먼지를 맨눈으로 볼 수 있는 ‘가시화 기기’를 이용한 결과 식물이 있는 방에서 초미세먼지가 실제로 줄어들었다. 농진청은 초미세먼지 저감에 효과가 있는 식물도 선발했다. 4시간 동안 줄어든 초미세먼지 양을 보면 파키라(155.8㎍/㎥), 백량금(142.0㎍/㎥), 멕시코소철(140.4㎍/㎥), 박쥐란(133.6㎍/㎥), 율마(111.5㎍/㎥) 등이 효과가 우수했다. 농진청은 “초미세먼지 ‘나쁨’(55㎍/㎥) 기준 20㎡ 면적의 거실에 잎 면적 1㎡ 크기의 화분 3∼5개를 두면 4시간 동안 초미세먼지를 20%가량 줄일 수 있다”고 설명했다. 전자현미경으로 식물을 잎을 관찰한 결과 미세먼지를 줄이는 데 효율적인 식물의 잎 뒷면에는 주름이 많은 것으로 나타났다. 한편 농진청은 앞서 식물의 공기 정화 효과를 높이기 위해 공기를 잎과 뿌리로 순환하는 ‘식물 공기청정기’인 ‘바이오월’을 개발했다. 바이오월은 시간당 미세먼지 저감량이 232㎍/㎥에 달해 화분 식물 33㎍/㎥보다 7배나 많았다. 장진복 기자 viviana49@seoul.co.kr
  • [세종로의 아침] 두 얼굴의 감사원/최광숙 정책뉴스부 선임기자

    [세종로의 아침] 두 얼굴의 감사원/최광숙 정책뉴스부 선임기자

    빅뱅의 전 멤버 승리가 카카오톡 대화방에서 “XX 같은 한국법, 그래서 사랑한다”고 했다. 모든 이에게 평등해야 할 법이 ‘돈’과 ‘빽’ 앞에 힘을 못 쓰는 현실을 조롱한 것이다. 권력 앞에서 법이 조롱받는 모습은 엄격한 법 집행으로 공직 기강을 세워야 할 감사원에서도 발견된다. 감사원은 최근 청와대 업무추진비 감사 결과 ‘문제없다’고 했다. 심재철 자유한국당 의원이 현 정부 출범 이후 지난해 9월까지 사용 제한 시간인 심야·휴일에 사용하거나 주점, 백화점 등에서 부당하게 사용한 청와대 업무추진비가 3억원에 가깝다고 의혹을 제기한 데 대한 결론이다. 하지만 감사원은 심 의원이 주장한 업무추진비 액수가 맞는지 틀린지 조차 밝히지 않았다. 감사의 기본이랄 수 있는 업무추진비 사용 총액은 빠뜨린 것이다. 2461번 썼다는 것만 있고 상세 내역도 없는 엉성한 감사 결과를 내놓은 것이다. 더구나 무혐의 근거로 ‘보안’, ‘청와대 업무의 특수성’, ‘집행 목적에 부합’ 등과 같은 주관적 견해만 나열했다. 반면 감사원이 같은 날 발표한 법무부 한 직원의 업무추진비 관련 감사 결과 보고서는 딴판이었다. 그 직원이 업무추진비를 사적으로 사용한 내역을 날짜별로 상세히 정리해 별첨 자료로 내놓았다. ‘고추장 등 1만 8550원, 풋고추 1960원, 봉지라면 7030원….’ 2016년 9월부터 2년 동안 업무추진비를 엉뚱하게 사용한 증거(24회, 91만 8820원)라며 이 잡듯이 열거했다. 청와대는 설렁설렁하게 감사한 반면 각 행정기관에는 현미경을 들이댄 것이다. 감사원은 청와대 직원들이 고급 일식집에서 1인당 9만원 이상의 밥을 먹은 사실을 확인하고도 1인당 식사비로 3만원을 넘지 못하도록 한 ‘김영란법’(청탁금지법) 저촉 여부도 문제 삼지 않았다. 국민 입장에서 보면 법무부 직원의 풋고추값 1960원은 문제가 되고, 청와대 직원의 한 끼 9만원의 식사는 증빙서류를 제출하면 ‘무혐의’라는 감사원 발표를 선뜻 수긍하기 어렵다. 업무추진비를 흥청망청 썼다면 누구든 ‘세금 도둑’이긴 마찬가지다. 공직자가 공사를 구별하지 못하고 사적으로 세금을 사용한 것은 죄질이 나쁘다. 사적으로 사용하다 적발된 업무추진비(1079만원)는 전액 환수해야 한다. 하지만 청와대가 휴일·심야에 쓴 3억원에 가까운 업무추진비에 비하면 ‘새 발의 피’다. 그런데도 청와대 3억원은 면죄부를 받았지만 풋고추값 등 1079만원은 ‘국가의 회계질서를 문란하게 한 행위’라는 이유로 단죄가 내려졌다. 감사원은 1인당 9만원짜리 밥에 대해 “예산집행지침에 건당 상한액을 정하지 않아 문제 없다”고 했다. 법률 아래 하위 법령(대통령령, 총리령), 지침 등이 있다. 법은 지침보다 상위 개념인데, 관련 지침이 상위의 김영란법을 위반해도 괜찮다는 것인가. 강자에겐 한없이 너그럽고 약자에겐 밑바닥까지 탈탈 터는 감사원의 태도를 보면 씁쓸해진다. ‘작은 도둑’을 잡는 데 혈안이 된 감사원이 정작 ‘큰 도둑’을 놓아준 게 아니냐는 비판의 목소리가 나온다. 가장 엄정하게 법을 집행해야 할 감사원마저 자의적으로 법 해석을 하는 것을 보면 젊은 연예인들이 법을 우습게 아는 태도를 나무랄 수도 없게 됐다. bori@seoul.co.kr
  • ‘수로왕 건국신화’ 입증 치열한 논쟁 예고

    표면의 6개 그림, 가야 신화 투영 첫 유물 “거북 등껍데기 외엔 단서 부족” 시각도 대동문화재연구원이 경북 고령 지산동 고분군의 소형 무덤에서 발견한 토제방울은 소형 토기, 쇠낫, 화살촉, 옥구슬, 어린 아이의 치아, 두개골 조각과 함께 출토됐다. 홍대우 대동문화재연구원 조사연구과장은 아이의 무덤에서 건국신화가 새겨진 방울이 발견된 것에 대해 “방울은 아이가 가지고 놀던 놀잇감일 수도 있지만 방울이 통상적으로 ‘신과 인간 사이의 연결’을 의미한다는 점에서 현재로서는 그 관계성을 확정하기는 어렵다”고 말했다. 토제방울에서 가장 흥미로운 점은 표면에 선으로 새긴 그림이다. 연구원은 현미경 조사를 통해 남성의 성기 혹은 산봉우리, 거북의 등껍데기, 관을 쓴 남자, 춤을 추는 여자, 하늘을 우러러보는 사람, 하늘에서 줄을 타고 내려오는 금합을 담은 자루 등을 형상화한 것으로 해석했다. 연구원 측이 가락국 건국신화와 연결짓게 된 건 거북의 등껍데기 때문이다. 고려 문종 때 편찬된 가락국 역사서인 가락국기에 따르면 어느 날 구지봉에서 이상한 소리가 들려왔고 9명의 족장(구간·九干)이 ‘구지가’를 부르며 춤을 추자 하늘에서 자줏빛 줄이 내려와 땅에 닿았다. 줄이 내려온 곳을 따라가 황금알 여섯 개가 들어 있는 금빛 상자를 발견했는데, 알에서 제일 먼저 깨어난 동자가 수로왕이 되었고 나머지 다섯 동자 역시 각각 다섯 가야를 세워 임금이 되었다는 내용이다. 배성혁 대동문화재연구원 조사연구실장은 “남성의 성기 혹은 산봉우리로도 보이는 그림은 대가야 시조의 탄생지인 가야산(상아덤)을 상징하는 것으로 본다”고 설명했다. 연구원은 “토제방울이 당시 대가야인들의 건국신화에 대한 인식을 보여주는 가치있는 유물”이라고 내세우면서도 한편으로 “최근 열흘 정도 분석한 결과이기 때문에 향후 학계의 충분한 논의와 연구를 거쳐야 한다”며 다른 해석의 여지를 남겨뒀다. 전문가들 역시 신중하게 해석해야 한다는 반응이다. 이희준 경북대 명예교수는 “거북의 등껍데기에서 가야 건국신화라는 점을 착안했지만 (6개 개별 그림 중) 춤을 추는 여인, 하늘을 우러러 보는 사람이라고 판단한 부분에 대해서는 다양한 해석이 나올 수 있다”고 지적했다. 고령 조희선 기자 hsncho@seoul.co.kr
  • [장수철의 생물학을 위하여] 몸 속의 경호원, 세포막

    [장수철의 생물학을 위하여] 몸 속의 경호원, 세포막

    예전에 생물학 실험시간이 다가오면 은근히 기대되기도 했지만 두려워서 피하고 싶은 때도 있었다. 동물 세포 관찰 실험이 대표적이다. 여기서 동물은 학생이고 세포는 적혈구나 백혈구였다. 자기 피를 뽑아 현미경으로 세포를 관찰하는 것이다. 적혈구는 약 120년 전부터 세포막의 구조와 성분을 밝히기 위한 여러 실험에서 자주 사용됐다. 그 결과 적혈구 세포막을 자유롭게 출입하는 물질은 지용성이고 적혈구 세포막에서 추출한 성분이 인지질과 단백질이라는 것이 밝혀졌다. 세포막의 상당 부분을 차지하는 인지질은 비누처럼 물과 결합하는 부위와 물과 결합하지 않는 부분을 모두 갖고 있는데 기름과 쉽게 결합하는 부위가 훨씬 더 많다. 그래서 세포는 얇은 기름막으로 둘러싸인 공이라 할 수 있고 이 기름막을 통해 물과 결합하지 않은 분자가 통과할 수 있다. 산소와 이산화탄소 분자들은 세포막을 자유롭게 통과한다. 그 결과 우리가 흡수한 산소는 적혈구 안으로 들어가 헤모글로빈과 결합한 상태로 몸 곳곳으로 이동해 목적지에 도착하면 다시 세포 내로 들어간다. 세포에서 부산물로 생긴 이산화탄소도 세포막을 통과해 적혈구가 있는 혈액으로 움직인다.생물에게 물은 절대적으로 중요하다. 세포들은 일정 정도 물을 확보해야 하므로 필요할 때마다 물의 수송이 가능해야 한다. 다행히 물 분자는 인지질 분자보다 작아 세포막을 자유롭게 통과할 수 있다. 그렇다고 아무렇게나 세포막을 통과하는 것은 아니다. 세포막을 기준으로 양쪽 농도 차이를 이용해 이동한다. 맹물에 적혈구를 넣으면 물의 농도가 높은 맹물로부터 상대적으로 물의 농도가 낮은 세포 안으로 물 분자들이 이동한다. 삼투 현상이다. 식물의 세포벽과 같은 세포 보호 구조물이 없는 적혈구 같은 동물 세포에 삼투 현상으로 물이 계속 유입되면 결국 터져버린다. 마라톤 도중 땀을 많이 흘린 선수가 한꺼번에 물을 많이 마셨다가 목숨을 잃는 사건이 일어나기도 하는데 이는 삼투 현상에 의한 세포 손상 때문이다. 세포 안보다도 염분 농도가 높은 물에 세포를 넣으면 어떻게 될까. 바다에 살고 있는 물고기를 생각해보면 된다. 당연히 삼투 현상으로 세포 안의 물이 바깥으로 빠져나가 물고기는 살지 못하거나 살더라도 쭈글쭈글해질 것이다. 그렇지만 이런 일은 일어나지 않는다. 왜냐하면 물고기들은 아가미를 통해 염분을 몸 밖으로 내보내기 때문이다. 세포막을 통한 물의 이동은 일상에서도 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 바다를 막아 농지를 만들기 위해선 토양 속 염분을 충분히 제거해야 한다. 그렇지 않은 상태에서 벼나 보리 같은 농작물을 심게 되면 식물들은 물을 빼앗겨 고사하게 된다. 변비약의 원리도 마찬가지다. 대장 세포로부터 삼투 현상을 일으켜 대변이 물을 흡수하게 하는 것이다. 야채를 싱싱하게 보이고 싶다면 맹물에 넣으면 된다. 이처럼 물의 이동은 매우 중요해 생물들의 세포에는 물의 이동만 담당하는 물 통로 단백질이 많이 발견된다. 우리가 신장에서 소변의 양을 조절할 수 있는 이유도 바로 이 단백질 덕이다. 세포막은 생물의 생존을 위해 진화한 결과물로 물질들의 출입을 적절히 조절한다. 규율에 얽매어 너무 엄격하게 출입을 제한하는 경비원이나 있으나마나한 출입차단기를 볼 때마다 세포막이 떠오르는 이유는 뭘까.
  • ‘나혼자산다’ 김충재, 새 자취방 찾기 ‘깐깐한 조건’

    ‘나혼자산다’ 김충재, 새 자취방 찾기 ‘깐깐한 조건’

    ‘나혼자산다’ 김충재가 더 나은 새 집을 찾기 위해 나선다. 8일 방송되는 MBC ‘나혼자산다’에서는 김충재가 새 자취방을 찾기 위해 현미경을 방불케 하는 꼼꼼한 점검을 실시해 수 많은 시청자들의 공감지수를 수직상승 시킬 예정이다. 자그마치 5년 동안이나 함께 동고동락했던 자취방 대신 새로운 보금자리를 찾아나선 김충재는 시작부터 심상치 않은 기류를 풍긴다. 중개사와의 상담에서 미리 생각해 온 조건을 하나씩 차근차근 설명하며 남다른 철저함을 드러냈다고. 본격적으로 집을 보러 나선 김충재는 단열이 얼마나 잘 되는지 방 벽을 체크할 뿐 아니라 싱크대와 화장실 물을 일일이 틀고 변기 물을 내려보며 수압과 배수를 확인, 집 안의 콘센트 위치, 창문의 방향, 공간의 구조, 누수와 결로 등 사소한 것 하나도 놓치지 않는 깐깐한 점검을 펼친다. 또한 이를 모두 메모하는 것은 물론 사진을 찍어 증거(?)를 확보하는 그의 모습에서는 흡사 형사 노트를 작성하는 경찰의 포스가 엿보인다. 랩을 토해내듯 쏟아져 나오는 그만의 새집 체크리스트에 중개사까지 혀를 내둘렀다고. 한편, MBC ‘나혼자산다’는 8일 오후 11시 10분에 방송된다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr
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