코로나19로 인해 집에서 지내는 시간이 많아지면서 TV나 각종 온라인동영상서비스(OTT)의 이용률이 늘고 있다. 아동, 청소년의 경우 TV, 동영상 과다 시청이 시청이 자존감을 낮추고 우울증이 발생하기 쉽다는 연구결과들이 있다. 그런데 미국 의과학자들이 성인들도 TV, 동영상을 과다시청할 경우 인지기능을 떨어뜨리고 치매를 유발시킬 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 컬럼비아대 의대, 존스홉킨스대 의대, 노스캐롤라이나대 의대, 앨라바마대 의대 공동연구팀은 동영상 시청시간이 긴 중년은 동영상 시청을 않는 또래보다 인지기능이 낮고 노년에 치매가 발생하기 쉽다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회가 20~21일 온라인으로 개최하는 ‘2021 역학·예방·라이프스타일·심혈관대사 연례컨퍼런스’에서 3편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 미국 내 지역사회에서 의료서비스와 심혈관질환, 뇌인지기능 관련 질환 발병상태를 장기추적 조사한 ‘지역사회 죽상동맥경화위험 및 신경인지 코흐트 연구’(ARIC-NCS)에 참여했던 사람들 중 30~70대 남녀 약 1만 2900명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 이들을 대상으로 TV 및 동영상 시청습관, 식습관, 음주, 흡연 여부를 조사하고 인지기능 측정과 뇌 자기공명영상(MRI)을 정기적으로 촬영해 비교분석했다. 그 결과 TV나 동영상을 보지 않거나 1주일에 1회, 1시간 미만으로 시청하는 사람보다 매일 2시간 30분 이상 시청하는 사람은 인지기능이 7% 가량 더 낮은 것으로 조사됐다. 인지기능의 저하는 지속적으로 이어지면서 동영상 시청시간이 긴 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 치매발병률도 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 함께 주당 평균 동영상 시청시간이 1시간 늘어날 때마다 뇌의 회백질 부피가 0.5%씩 줄어드는 것으로 확인됐다. 회백질은 신경세포가 집중돼 있는 부분으로 뇌의 주요활동이 이뤄지는 곳이다. 연구팀에 따르면 동영상 시청은 한 자리에서 움직이지 않고 이뤄지는 수동적 행위이기 때문에 신체적, 정신적 운동이 줄어들면서 인지기능을 떨어뜨리는 것으로 볼 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 앨라바마대 보건대 켈리 피티 가브리엘 교수는 “TV, 동영상의 장시간 시청이 뇌와 신체 건강에 미치는 잠재적 영향에 대해서는 생각만큼 많이 알려져 있지 않다”라면서 “아동, 청소년 뿐만 아니라 중년기에도 한 자리에서 오랜 시간 화면을 쳐다보고 있는 것보다는 독서나 가벼운 운동 같은 건강한 행동을 하는 것이 나이들어서도 건강한 뇌를 유지할 수 있는 비결”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 사람들이 알고 있듯 암세포는 정상세포와는 달리 비정상적으로 무한증식한다는 특징이 있다. 외과수술, 화학적 항암요법, 방사선치료 등으로도 쉽게 죽지 않고 살아남아 환자를 괴롭히는 경우가 있다. 국내 연구진이 암세포가 외부 스트레스에도 끄떡없이 빠르게 증식하는 이유를 밝혀내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 공동연구팀은 세포 분열 중 발생하는 DNA 복제 스트레스를 해소시켜 암세포가 죽지 않고 살아남게 만드는 단백질을 발견했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’에 실렸다. 세포가 분열해 중식할 때는 세포 속 DNA가 함께 복제된다. DNA를 이루는 약 30억쌍의 염기물질이 복제되는 과정 중에는 다양한 원인 때문에 오류가 발생하는데 이 오류를 제때 교정되지 못하면 복제스트레스가 발생해 세포가 죽게 된다. 복제스트레스는 복제 과정에서 발생하는 오류 때문에 DNA 복제가 멈춰 세포 분열과 증식도 멈추게 만드는 역할을 한다. 연구팀은 살아있는 세포에서 실시간으로 단백질 위치를 확인할 수 있는 단초점 세포형광이미징 기술을 활용해 암 세포의 변화를 관찰했다. 그 결과 세포 핵 내부에서 DNA 복제 스트레스 때문에 DNA 복제가 멈춘 위치로 NSMF 단백질이 빠르게 이동하는 것이 관찰됐다. NSMF 단백질은 신경세포 이동을 촉진해 뇌의 발달과 형성에 관여하는 것으로 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 암세포의 생존과 확산에도 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다. NSMF 단백질은 PRP19, ATR 같은 DNA 복제스트레스를 해소하는 역할을 하는 단백질들을 복제 오류가 발생한 지역으로 이동시켜 복제오류를 수정해 DNA 복제가 다시 이뤄지도록 한다는 것이다. 실제로 정상세포와 비교해 암세포에서는 NSMF 단백질 발현량이 특히 높았는데 이는 NSMF 단백질이 암세포 성장과 분열, 전이를 촉진시키는 역할을 한다는 의미이다. 연구팀은 유전자가위 기술을 이용해 관련 유전자를 제거해 NSMF 단백질 발현을 억제시키면 DNA 복제오류가 누적돼 DNA 복제가 멈추면서 암세포가 성장하지 못하고 죽는 것을 관찰했다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 이 같은 사실을 입증하는데 성공하기도 했다. 채영찬 교수는 “지금까지 암세포의 복제스트레스 대응 과정은 미지의 상태로 남아있었다”라며 “이번 연구를 통해 뇌발달에 관여한다고 알려졌던 NSMF 단백질이 세포 복제스트레스 해소에도 참여한다는 새로운 사실이 밝혀져 암세포 복제 스트레스 대응방식을 교란시켜 암세포를 죽이는 방식의 4세대 표적항암제 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국의 많은 부모들은 동의하지 않겠지만 많은 교육전문가와 뇌과학자는 아동, 청소년기에는 공부만큼 독서, 운동, 악기연주 같은 과외활동이 중요하다고 조언합니다. 독서나 운동, 음악 등을 통해 얻은 지적 능력과 감성, 기초체력이 상급학교에 진학하거나 사회생활을 할 때 몸과 마음이 쉽게 지치지 않도록 해주기 때문이라는 것입니다. 실제로 지난해 캐나다 몬트리올대, 맥길대 의대 공동연구팀은 10세 이전에 규칙적으로 운동한 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 중학교 진학 후 집중력이 더 좋고 ‘주의력결핍 과다행동장애’(ADHD) 발생 확률도 낮다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘예방의학’에 발표했습니다. 영국 케임브리지대, 런던대 교육심리학자와 뇌과학자로 구성된 공동연구팀도 신체활동이 유·아동기는 물론 청소년기의 정서조절 능력과 밀접한 관계가 있고, 이를 통해 학업 성취도를 예측할 수 있다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 5월 20일자에 실렸습니다. 어린 시절 신체활동은 감정과 행동을 통제할 수 있는 자기조절 능력을 높여 준다는 연구 결과들은 많았지만 신체활동, 자기조절 능력, 학업성적 등 세 요소의 관계를 분석한 연구는 없었습니다. 이를 분석하기 위해 연구팀은 2000년 9월부터 2002년 1월에 영국에서 태어나 살고 있는 아이 1만 652명을 대상으로 건강, 생활지표를 장기추적 조사한 ‘밀레니엄 코호트 연구’를 활용했습니다. 연구팀은 밀레니엄 코호트 연구대상 중 4043명 남녀 아동을 무작위로 뽑은 뒤, 해당 아동들이 7, 11, 14세에 학부모와 교사가 평가한 생활습관, 운동 시간과 강도, 학교 외 활동, 우울증, ADHD와 같은 행동장애 여부와 학업성취도에 주목했습니다. 분석 결과, 규칙적으로 신체활동을 하는 7세 아동들은 그렇지 않은 아이보다 자기조절 능력과 초등학교 입학 후 학업성적이 더 우수한 것으로 나타났습니다. 11, 14세 아동의 경우도 자기조절 능력이 우수하면 학업성취도도 높다는 상관관계가 확인됐습니다. 이들 대부분은 규칙적으로 체육활동을 하는 것으로 조사됐습니다. 아동, 청소년기의 감정조절 능력은 규칙적인 신체활동에 기인하며 성인이 돼서도 영향을 미친다고 연구팀은 밝혔습니다. 미셸 엘레프슨 케임브리지대 교수(뇌인지과학)는 “이번 연구는 아동, 청소년기 신체활동이 정서조절 능력과 밀접한 관계가 있으며 학업성취도는 물론 성인이 된 뒤 행동조절에도 영향을 미친다는 것을 보여 주고 있다”고 말했습니다. 이어 “아동, 청소년의 균형 잡힌 성장을 돕기 위해서는 학교와 지역사회에서 신체활동을 위한 다양한 프로그램을 운영할 필요가 있다”고 조언했습니다. 세계보건기구(WHO)가 전 세계 146개국 11∼17세 남녀 청소년을 대상으로 조사해 2019년 발표한 ‘청소년 신체활동 보고서’에 따르면 한국 청소년의 신체활동 수준은 WHO 권고 수준에 못 미치고 여자 청소년들은 ‘꼴찌’ 수준이랍니다. 디지털 기기 사용 증가와 과도한 학업 스트레스 때문이겠지요. 코로나19로 인해 신체활동 시간은 더 줄었을 것입니다. 공부만큼이나 다양하고 규칙적인 운동과 과외활동이 성인이 된 뒤 필요한 사회적 능력과 경제적 성공의 기초체력이 된다는 것을 기억했으면 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 기후변화 평가, 신기술과 신약 개발부터 가짜뉴스 대응법에 이르기까지 다양한 문제들을 해결하는 데 집단지성이 활용되고 있다. 집단지성은 다수의 참여자가 적극적인 참여와 소통을 통해 얻어 내는 집합적 판단, 지식 또는 이를 만들어 내는 과정을 말한다. 그렇지만 단순히 많은 사람들이 모일 뿐 실제로 집단지성이 효과를 발휘하는 경우는 생각만큼 많지 않은 것으로 알려져 있다. 이렇듯 집단지성의 효과에 대한 의문이 제기되는 가운데 수학자, 컴퓨터과학자, 인지과학자, 사회학자 등이 인공지능(AI)을 활용해 집단지성의 수준을 평가하고 예측할 수 있는 방법을 만들었다. 또 다른 학자들은 연구 성과의 미래 영향력을 예측할 수 있는 AI를 만들어 내기도 했다. 미국 노스이스턴대 경영대학원, 컴퓨터과학부, 네트워크과학연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 슬론경영대학원, 집단지성연구센터, 캘리포니아 샌타바버라대(UCSB) 커뮤니케이션과학부, 카네기멜론대 테퍼경영대학원 공동연구팀은 메타분석기법을 바탕으로 집단지성 수준을 정량적으로 평가하고 예측할 수 있는 AI를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNSA’ 5월 18일자에 실렸다.이전에도 집단지성을 정량화하려는 시도는 있었지만 집단 속 개인 역량과 수준에 지나치게 초점을 맞춘 탓에 평가나 예측력이 활용할 수 없을 정도로 매우 낮았다. 연구팀은 총 1356개 집단, 5349명이 참여한 22개의 집단지성 연구에서 수집된 데이터를 정밀 분석했다. 분석 결과, 집단지성의 성과는 개인의 역량보다는 그룹의 협업 시스템, 의사소통 체계, 구성원의 성별·연령·인종 다양성과 강한 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 우수한 개인들이 모인 집단보다 평범하지만 협업이 잘되는 개인들이 모인 집단의 성과가 2배 이상 높다는 것이 확인됐다. 또 그룹 내 여성 비율이 높고 다양한 연령이 모여 있는 경우 집단지성 효과가 높은 것으로 조사됐다. 연구팀은 이 같은 연구 결과를 바탕으로 수학적 모델을 만들고, 다른 집단지성 연구를 분석한 결과 성과 예측률도 매우 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 크리스토프 리들 노스이스턴대 교수(네트워크과학)는 “최근 집단지성을 강조하는 연구나 프로젝트 집단들이 많이 나오고 있지만 실제 성과를 이끌어 내는 경우는 많지 않다”며 “집단지성의 효과를 제대로 보기 위해서는 개인보다는 집단의 협업 능력에 초점을 맞춰야 한다는 것을 이번 연구는 보여 주고 있다”고 설명했다. 그런가 하면 과학기술 분야의 연구성과가 미래에 미칠 영향까지 예측할 수 있는 AI도 만들어졌다. MIT 미디어랩, 계산·시스템생물학과, 비트·원자연구센터 공동연구팀은 과학기술 분야와 사회에 영향을 미칠 상위 5%의 논문과 이것들이 미래에 미칠 잠재적 영향을 예측할 수 있는 인공지능 기술을 개발해 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 18일자에 발표했다. 연구팀은 42개 생명과학 관련 국제학술지에 1980~2019년 실린 연구논문 168만 7850건 속에 포함된 780만개 이상의 단어, 2억 1000만개의 연관성, 약 38억개의 계산수치 등 빅데이터로 연구의 미래 영향력을 예측할 수 있는 AI를 개발했다. 연구팀은 이 AI로 1980~2014년 무작위로 선별된 20개의 생명과학 분야 논문 중 19개 논문에 대해서 연구수준과 과학계와 사회에 미치는 영향력을 정확하게 예측하고 식별하는 데 성공했다고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

독일 튀빙겐대 인간·컴퓨터 상호관계연구소, 스포츠과학연구소 공동연구팀은 축구 골키퍼의 눈동자 움직임을 관찰해 프로와 아마추어를 구분할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 20일자에 실렸다. 연구팀은 골키퍼를 맡은 독일축구협회(DFB) 소속 프로축구선수 12명, 지역리그 중급 수준의 선수 10명, 초보 축구선수 13명에게 가상현실(VR) 안경을 쓰게 한 뒤 프리킥을 막는 동안의 눈동자 운동을 녹화했다. 연구팀은 AI가 골키퍼의 눈동자 움직임을 바탕으로 선수의 수준을 분류할 수 있도록 기계학습시켰다. 학습된 AI는 학생 축구선수들의 골키퍼 능력과 수준을 78.2%의 정확도로 분류하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말 장마에 버금가는 많은 비가 내린데 이어 부처님오신날 휴일이 끝난 목요일에 다시 전국에 비가 내리겠다. 기상청은 “중국 상하이 부근에서 북동진하는 저기압의 영향으로 20일 목요일부터 21일 금요일까지 전국 대부분 지역에서 비가 내리겠다”고 19일 예보했다. 기상청에 따르면 20일 새벽 제주도와 전남해안에서 비가 시작돼 오전에 충청권 남부와 그 밖의 남부지방, 오후부터 밤 사이에는 그 밖의 전국으로 확대되겠다. 이 비는 21일 금요일 오전에 대부분의 지역에서 그치겠지만 충청권과 전북, 경상권은 밤까지 비가 내릴 것으로 전망됐다. 예상 강수량은 제주도 20~80㎜, 그 밖의 전국 지역은 5~30㎜이다. 19일 부처님오신날 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 30도 내외까지 오르면서 무더웠지만 20일은 비가 내리면서 전국의 예상 낮 최고기온이 전날보다 4~5도 낮은 20~25도 분포를 보이겠다. 20일 아침 최저기온은 13~18도, 낮 최고기온은 18~26도가 되겠으며 지역별 낮 최고기온은 서울 25도, 대전, 제주 22도, 대구 21도, 부산 20도, 광주 19도 등이다. 금요일인 21일은 기온이 더 떨어져 전국의 아침 최저기온은 13~16도, 낮 최고기온은 17~22도 분포를 보이겠다. 이번 주말은 전국이 맑고 쾌청한 날씨를 보이며 남부 내륙은 30도 안팎의 무더운 날씨를 보일 것으로 기상청은 전망했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이의 키가 얼마나 클지, 건강하게 오래 살 수 있을지 궁금하다면 엄마를 보면 알 수 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대 미토콘드리아 생물학연구부, 공중보건·1차의료학과, 임상신경과학과, 옥스포드 노보노디스크 연구센터, 스페인 국립연구회 생물학연구센터 공동연구팀은 미토콘드리아 속 유전자가 키, 수명과 같은 신체적 특징 뿐만 아니라 당뇨, 다발성 경화증 등 질병 유발에도 중요한 역할을 한다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 유전학’ 5월 18일자에 실렸다. 세포 소기관인 미토콘드리아는 세포들이 기능할 수 있도록 에너지를 공급하기 때문에 ‘세포 공장’이라고 불린다. 미토콘드리아는 세포핵 유전자(DNA)와 다른 독자적인 DNA를 갖고 있는데 모체에서만 유전된다는 특징이 있다. 연구팀은 생명유지에 중요한 역할을 하는 미토콘드리아가 단순히 미토콘드리아 DNA 이상으로 인한 질병 유전에만 영향을 미친다는 점에 의문을 품고 연구를 시작했다. 연구팀은 대규모 생물·의학데이터베이스 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 사람들 중 40~69세의 50만 2682명을 대상으로 미토콘드리아 DNA와 키, 몸무게, 체질량지수 같은 신체지수, 흡연, 음주, 수면시간, 식사패턴 등 생활습관, 각종 건강지표를 비교했다.분석 결과, 미토콘드리아 DNA는 키, 수명 같은 신체·건강 특징 뿐만 아니라 성인 당뇨로 알려진 제2형 당뇨병, 다발성 경화증, 간 및 신장기능, 안검하수, 철분 결핍으로 인한 빈혈, 혈액 지표 등 다양한 질병 발생 가능성에도 영향을 미친다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 미토콘드리아 DNA가 단순히 유전병 뿐만 아니라 다양한 신체적 특징과 건강에 영향을 미칠 수 있는 이유는 미토콘드리아가 세포 에너지를 생산하기 때문이라고 설명했다. 연구를 이끈 케임브리지대 미토콘드리아 생물학연구부 패트릭 치너리 교수는 “이번 연구는 인간 게놈의 0.1% 정도에 불과한 미토콘드리아 DNA가 유전병 이외 일반적인 질병과 각종 신체적 특징의 유전에 중요한 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 있다”라며 “유전병 이외의 질병에 대한 새로운 치료전략을 마련하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말부터 사흘 동안 내린 비가 그치고 18일 화요일부터 다시 무더위가 시작되겠다. 기상청은 “서해상으로 동진하는 고기압의 영향을 받아 18일은 낮부터 차차 맑은 날씨를 보이고, 전국 대부분 지역의 낮 기온이 25도 내외가 되겠다”고 17일 예보했다. 비가 그치면서 아침 기온도 전국 대부분 지역에서 10~15도 분포를 보이고 한낮은 무더운 날씨가 이달 말까지 이어지겠다고 기상청은 전망했다. 부처님오신날인 19일 낮 기온은 전날보다 2~4도 더 상승해 전국 대부분 지역이 25도 이상, 일부 내륙은 30도 내외까지 오르면서 무덥겠다. 다만 20일 오후부터 다시 한번 전국에 비가 오고, 중부지역과 경상권은 21일 오전까지 계속되겠다. 이 비가 그친 뒤 이달 말까지는 전국의 낮 최고기온이 평년보다 높은 20~31도 분포를 보이면서 무더운 날씨가 이어지겠다. 한편 다음주 수요일인 26일에는 달이 지구의 그림자에 완전히 가려지는 개기월식 현상이 있겠다. 이번 개기월식은 2018년 7월 28일 이후 약 3년 만이다. 2022년 11월 8일에 개기월식 현상을 다시 한번 볼 수 있겠다. 한국천문연구원에 따르면 이번 개기월식은 26일 오후 6시 44분 36초부터 시작된다. 이날 한반도에서 달 뜨는 시간은 오후 7시 36분이므로 이 시간 이후 관측이 가능하다. 달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 시간은 오후 8시 9분 30초~오후 8시 27분 54초이며, 월식은 오후 8시 51분 12초에 완전히 끝난다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

산림청이 2050년 탄소중립 실현을 위해 30년간 국내 산림에 26억 그루의 나무를 심겠다는 계획을 발표하면서 환경단체를 중심으로 산림청의 계획은 벌목 사업에 불과하다고 반박에 나서면서 ‘오래된 나무’를 둘러싸고 뜻밖의 논란이 벌어지고 있다. 산림청에서는 30년 이상의 산림이 전국 산림면적의 72%를 차지한 것은 불균형한 영급구조이기 때문에 이를 개선하겠다고 밝혔다. 영급은 10년 단위로 나무의 나이를 구분하는 용어이다. 그러나 과학계에서는 오래된 나무의 탄소 저장능력에 대해서는 확실한 결론을 내놓고 있지 못한 상태이다. 2008년 벨기에, 미국, 독일, 스위스, 프랑스, 영국 6개국 공동연구팀은 15~800년된 산림과 토양의 이산화탄소 능력을 분석한 결과를 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 연구팀에 따르면 800년 된 숲도 이산화탄소를 흡수할 수 있지만 젊은 나무들에 비해 흡수능력은 떨어진다고 분석했다. 2014년 미국 서부생태연구센터 연구팀이 중심이 된 공동연구팀은 6개 대륙에 분포한 나무 403종 67만 3046그루의 성장속도를 조사한 결과 나무들은 시간이 지날수록 더 빠르게 자라고 체적도 커진다는 연구결과를 ‘네이처’에 발표하기도 했다. 커다란 나무일수록 이산화탄소를 흡수하는 능력이 우수하다는 것이다. 연구팀은 크기가 큰 나무일수록 1년간 흡수하는 탄소의 양이 중간크기 나무 수백 그루가 이룬 숲과 비슷하다는 것이다. 그러나 연구팀은 나무의 크기와 이산화탄소 흡수능력을 설명한 것일 뿐 이산화탄소 흡수 가능한 수령에 대해서는 정확히 밝히지 않았다. 최근에는 이와는 정반대의 연구결과가 나오기도 하고 나무심기와 숲 조성이 이산화탄소 흡수에 중요하기는 하지만 절대적으로 의존해서는 안된다는 연구결과들도 많이 눈에 띄고 있다. 2013년 네덜란드 바헤닝언대을 중심으로 한 국제공동연구팀은 2005년 이후 유럽대륙의 숲이 흡수하는 탄소량이 줄어든다는 연구결과를 기후과학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’에 발표했다. 연구팀은 2005년 이후 유럽대륙의 숲들이 흡수하는 탄소량이 줄어들고 있는데 나무의 노화가 가장 큰 이유라고 밝히고 있다. 나무의 수령이 오래되면서 더 이상 성장을 하지 않거나 성장속도가 줄면서 탄소흡수량이 줄어든다는 것이다. 2016년 독일 막스플랑크연구소, 독일 기후서비스센터, 싱가포르 국립대, 네덜란드 암스테르담자유대 공동연구팀도 대지-대기 모델을 활용해 1750년대부터 250년 동안 유럽지역 숲을 분석한 결과 오래된 나무가 오히려 지구온난화를 부추겼다는 분석을 ‘사이언스’에 발표한 바 있다.또 2017년 ‘네이처’는 캐나다, 영국, 노르웨이, 오스트리아 등의 사례를 통한 목조건축 분석리포트를 발표했는데 나무가 성장과정에서 산소를 배출하고 이산화탄소를 흡수하지만 어느 정도 성장하면 광합성 효율과 탄소저장 능력이 저하된다고 지적했다. 오래된 나무를 그대로 둬서 썩거나 불에 탈 경우 나무가 저장한 탄소는 그대로 공기 중으로 빠져나가기 때문에 적당히 자란 나무를 건축재료로 쓰면 탄소를 공기 중에 배출하지 않을 수 있다고 주장했다. 환경시스템과학자인 미국 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 로버트 하일마이어 교수는 “최근 일련의 연구결과들은 지구온난화 차단을 위해 나무심기와 조림사업의 영향을 과대평가해서는 안 된다는 것을 보여주고 있다”라며 “수령이 오래된 나무들로만 조성된 숲을 유지한다거나 지나치게 어린나무들만 있다는 식의 산림정책의 불균형은 오히려 공기 중 탄소량을 더 늘리거나 생물다양성을 잃을 위험도 크다는 것을 인식해야 할 것”이라고 말했다. 한편에서는 산림녹화와 탄소포획에 대한 관계를 과대평가해서는 안된다는 연구논문들도 나오고 있는 상황이다. 지난해 5월에는 생태학 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’에 나무심기가 기후변화를 막는 만병통치약이 될 수 없다는 연구논문 2편이 실리기도 했다. 이들은 기후변화 차단에 산림녹화가 중요하지만 탄소포획 능력을 과대평가할 경우 이산화탄소 감축을 위한 다른 노력을 소홀하게 만들 수 있다고 지적한 것이 대표적이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자폐스펙트럼증후군은 자신의 세계에 갇혀 타인과 상호관계가 형성되지 않는 발달장애로 아동 1000명 중 1명에게서 나타나는 흔한 신경정신질환이다. 자폐증 아동은 행동, 심리치료와 함께 약물치료가 병행되는데 자폐치료제를 장기간 복용할 경우 소아비만이 발생하는 경우가 많다. 국내 과학자가 중심이 된 연구팀이 이같은 항정신성약물로 인한 비만의 원인을 밝혀냈다. 카이스트 생명과학과, 미국 텍사스주립대 사우스웨스턴메디컬센터 공동연구팀은 도파민 및 세로토닌 수용체에 결합해 뇌 신경전달물질 작용을 차단하는 비정형 항정신성 약물로 인해 발생하는 비만의 원인을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학분야 국제학술지 ‘실험의학저널’에 실렸다. 비정형 항정신성 약물은 자폐스펙트럼장애를 비롯해 조현병, 양극성장애 등 신경정신질환을 치료하기 위해 널리 사용되는 치료제이다. 비정형 항정신성 약물은 다른 정신성 약물에 비해 운동 부작용은 적지만 식욕을 과도하게 자극해 비만을 유발시키는 부작용이 발생한다. 과학자들은 이 같은 문제의 근본 원인을 찾아내기 위해 동물실험을 실시했지만 사람과 같은 비만증상이 유도되지 않는 경우가 많아 원인 규명이 어려웠다. 연구팀은 조현병을 유발시킨 생쥐에게 리스페리돈이라는 약물을 먹이에 섞어 먹이는 방식을 통해 비만을 유도하는데 성공했다. 이를 통해 비정형 항정신성 약물이 뇌의 시상하부에서 식욕을 억제하는 신경전달물질인 멜라노코르틴에 대한 반응성이 줄여 비만을 유발시킨다는 사실을 확인했다. 연구팀은 지난해 미국 식품의약국(FDA)에서 승인받은 식욕억제제를 비정형 항정신성 약물과 동시에 투약하면 비만과 신경정신과 치료효과를 동시에 얻을 수 있다는 것을 확인했다. 손종우 카이스트 교수는 “이번 연구는 비정형 항정신성 약물에 의한 식욕증가와 비만 원인을 신경세포와 분자수준에서 처음으로 규명했다는데 의미가 크다”라며 “비정형 항정신성 약물을 처방받는 환자들에게 발생하는 비만을 예방할 수 있게 해줘 질병치료에 집중하게 도와줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 주말부터 사흘 동안 내린 비가 그치고 화요일부터는 다시 무더위가 시작되겠다. 기상청은 “서해상으로 동진하는 고기압의 영향을 받아 18일 화요일은 낮부터 차차 맑은 날씨를 보이겠으며 햇볕의 영향으로 18일은 전국 대부분 지역의 낮 기온이 25도 내외가 되겠다”고 17일 예보했다. 비가 그치면서 아침 기온도 전국 대부분 지역에서 10~15도 분포를 보이겠으며 한 낮은 무더운 날씨가 이달 말까지 이어지겠다고 기상청은 전망했다. 부처님오신날인 19일 낮 기온은 전날보다 2~4도 더 상승해 전국 대부분 지역이 25도 이상, 일부 내륙은 30도 내외까지 오르면서 무덥겠다. 18일 전국의 예상 아침 최저기온은 10~16도, 낮 최고기온은 19~27도, 19일 아침 최저기온은 10~17도, 낮 최고기온은 23~30도 분포를 보이겠다. 이번주 목요일 20일 오후부터 다시 한 번 전국에 비가 오겠고 중부지방과 경상권은 21일 오전까지 계속되겠다. 이 비가 그친 뒤 이달 말까지는 전국의 낮 최고기온이 평년보다 높은 20~31도 분포를 보이면서 무더운 날씨가 이어지겠다.한편 다음주 수요일인 26일에는 달이 지구의 그림자에 완전히 가려지는 개기월식 현상이 있겠다. 이번 개기월식은 2018년 7월 28일 이후 약 3년만에 볼 수 있게 된 것으로 2022년 11월 8일에 개기월식 현상을 다시 한 번 볼 수 있겠다. 한국천문연구원에 따르면 이번 개기월식은 오는 26일 오후 6시 44분 36초부터 시작되는데 이날 한반도에서 달 뜨는 시간은 오후 7시 36분이므로 이 시간 이후 관측이 가능하다. 달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 시간은 오후 8시 9분 30초~오후 8시 27분 54초까지이며 월식은 오후 8시 51분 12초에 완전히 끝난다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

요즘 주식과 가상화폐의 인기가 워낙 높다보니 간혹 “그 때 왜 그 주식을 팔지 않았을까” “그 때 망설이지 말고 코인을 샀어야 했는데” “그 때 조금 더 투자하려고 했었는데” 등 과거의 선택을 후회하는 말을 하는 사람들을 볼 수 있다. 사람들이 하는 후회의 대부분은 잘못된 선택에 대한 것들이다. 잘못된 선택의 이유는 여러 가지가 있겠지만 신경과학자와 행동경제학자들은 불완전한 기억이 잘못된 선택의 주요 원인이 될 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 하스경영대학원, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학부 공동연구팀은 심리학과 행동경제학의 의사결정실험과 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 통해 사람들이 어떤 선택을 할 때 가장 좋아하는 것을 까먹고 우리가 어렴풋이 또는 잘못 기억하고 있는 것에 좌우된다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNSA’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 2811명의 성인 남녀를 대상으로 패스트푸드, 과일, 운동화, 샐러드 드레싱 등 6가지 종류의 소비재에 대한 선택을 조사했다. 우선 연구팀은 각각의 소비재 범주만 정해주고 좋아하는 브랜드나 종류를 선택하도록 한 ‘외부 메뉴 조건’(EMC) 조사와 소비재 범주 내에서 다양한 종류의 목록을 제시한 뒤 좋아하는 브랜드나 종류를 ‘내부 메뉴 조건’(IMC) 조사를 실시했다. 쉽게 이야기하면 EMC는 주관식, IMC는 객관식 평가라고 할 수 있다. 또 연구팀은 실험에 참가한 사람들 중 32명을 무작위로 선택해 EMC, IMC 조사를 실시하는 동안 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 알아보기 위해 fMRI 촬영을 했다. 그 결과 사람들은 자신이 가장 좋아하는 항목보다는 덜 선호하지만 더 쉽게 기억하는 것들을 고른다는 사실이 확인됐다. 패스트푸드 같은 경우 EMC 조건에서는 많은 사람들이 맥도날드를 자신이 좋아하는 브랜드라고 선택했지만 IMC 상황에서는 다른 브랜드보다 맥도날드를 좋아하지 않는 것으로 나타난 것이다. EMC 상황에서는 맥도날드를 좋아한다고 선택한 사람들이 30%였지만 IMC 상황에서는 맥도날드를 좋아한다는 사람은 15%에 불과했고 나머지는 인앤아웃이나 칙필레 등 다른 브랜드들을 좋아한다고 답한 것이다.연구팀 관계자는 “미국인들에게 ‘좋아하는 패스트푸드점 세 개를 빨리 대보라’라고 하면 인앤아웃이나 칙필레를 훨씬 좋아하더라도 많은 사람들이 맥도널드, 웬디스, 버거킹을 대는 경우가 많다”라며 “기억력이 의사결정에 미치는 영향을 조사하기 위해 연구를 시작했다”고 말했다. 이 같은 특성은 과일이나 신발 등 다른 소비재를 선택하는데서도 똑같이 나타났다. fMRI 촬영에서도 사람들은 EMC에서는 뇌의 기억검색 영역과 가치평가 영역이 활성화되고 두 영역간 소통이 강화되는 것으로 나타났지만 IMC에서는 가치평가 영역은 활성화됐지만 기억영역의 활동은 적은 것으로 나타났다. EMC에서는 기억이 상황판단에 직접적으로 관여하는 경향이 강하게 나타난다는 것이다. 연구를 이끈 밍 쉬 UC버클리대 교수는 “IMC 상황이 원하는 것을 정확하게 결정할 있도록 도와주는 것이 사실”이라면서 “인생에서 맞닥뜨리는 대부분의 문제들은 IMC와 같은 객관식 문제가 아니라는 점에 주목한다면 제한적인 사람의 기억력이 의사결정에 지대한 영향을 미칠 수 있다는 것이 이번 연구의 의미”라고 설명했다. 연구에 참여한 행동신경학자인 앤드류 카이저 UCSF 의대 교수도 “사람들이 불완전한 기억 때문에 자신이 정말 원하는 선택을 못하는 경우가 많다는 것을 이번 연구를 통해 확인할 수 있었다”라며 “전통적 경제학 모델에 따르면 사람들은 모든 가능한 옵션에서 여러 가지를 고려한 뒤 합리적 결정을 내린다고 보기 때문에 후회할 일은 거의 없다고 주장하지만 실제로는 미리 주어진 옵션들 중에서 선택하는 것이 아니라 기억을 근거로 선택을 한다는 것”이라고 말했다. 카이저 교수는 “알츠하이머 환자는 기억력이 떨어지면서 의사결정능력도 상실하게 되는데 이번 연구로 의사결정능력이 어떻게 변화할 수 있는지 예측할 수도 있다”라며 “이번 연구결과는 소비자 조사, 공공정책 수립부터 퇴행성 신경질환 관리에 이르기까지 다양한 영역에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주 금요일은 식물들이 자라고 녹음을 더하는 등 여름이라는 계절 속으로 들어가는 ‘소만’이다. 여름 한 낮에 외부에 잠깐만 주차하더라도 자동차 속은 찜통을 방불케 할 정도로 뜨겁다. 외부 온도가 30도라면 차 안은 80도를 넘는 때도 많아 종종 차 안에 놔둔 탄산음료가 터지거나 라이터가 폭발해 불이 났다는 소식을 심심찮게 들을 수 있다. 이처럼 여름 한 낮 자동차 내부 온도가 급격히 높아지는 것은 금속은 태양광을 흡수한 다음 공기 중으로 다시 열을 방출하지 못하기 때문이다. 이 때문에 차 안 온도를 높이지 않기 위해 소형 환풍기를 사용하거나 햇빛을 반사할 수 있는 플라스틱이나 천으로 만들어진 방열판을 사용하기도 한다. 국내 연구진이 외부 에너지를 사용하지 않고 금속도 스스로 열을 방출할 수 있는 방법을 찾아냈다. 경희대 응용물리학과 연구팀은 에너지 공급 없이 재료의 나노구조를 바꿔 금속표면의 열복사를 유도할 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노 과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 금속의 온도를 낮추기 위해서 쓰는 두꺼운 방열판은 열의 흡수를 줄이는 방식인데 이번에 개발한 기술은 열복사를 돕는 나노구조를 돕는 얇은 금속판으로 금속 자체가 냉각되도록 했다는데 차이가 있다. 이를 위해 연구팀은 널리 사용되는 금속인 구리판에 500나노미터(㎚) 두께의 황화아연을 코팅하고 그 위에 정사각형 모양의 구리타일을 붙이는 방식의 틈새 플라스몬 구조를 제작했다. 틈새 플라스몬은 금속판 위에 얇은 유전체를 코팅한 뒤 정사각형의 금속타일을 얹으면 틈새의 유전체 영역에 빛이 강하게 모이는 현상으로 금속이 열을 방출하는 ‘흑체’(black body)처럼 행동하도록 해 금속 표면에서 강한 열복사를 일으켜 스스로 냉각시키도록 하는 것이다.연구팀은 이번 기술을 이용해 평균대기온도 0도인 겨울철 야외 태양광 노출실험에서 나노구조가 적용되지 않은 구리판에 비해 4도 이상 냉각효과를 확인했으며 평균대기온도 25도인 여름철을 가정해 시뮬레이션했을 때 10도 이상 냉각효과가 예측됐다. 연구팀에 따르면 외부 온도가 뜨거울수록 열복사 에너지도 커지기 때문에 여름철 냉각효과가 더 커진다. 더군다나 기존 전도나 대류를 이용하는 냉각방식과는 달리 소형화할 수 있고 추가적인 외부에너지도 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 김선경 경희대 교수는 “복사냉각은 기존의 열전달 방식과 독립적으로 작용하고 외부의 전력공급이 필요없으며 초소형, 초경량 방열 시스템형태로 제작 가능하다”라며 “이번에 개발한 나노구조 복사냉각기술은 구리, 알루미늄, 은, 백금 등 산업체에서 쓰는 모든 금속에 적용이 가능하고 얇고 신축성이 있어 다양한 모양의 금속 발열체에 부착할 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주 후반 30도 전후의 무더웠던 날씨를 식혀줄 비가 내일부터 월요일까지 이어지겠다. 비가 내린 뒤에는 기온이 평년 수준으로 떨어져 쾌적한 5월의 날씨를 보이겠다. 오늘은 전국이 대체로 맑은 가운데 햇볕에 의해 기온이 오르면서 동해안, 남해안, 제주도를 제외한 전국 대부분 지역의 낮 기온이 30도 내외를 보이면서 평년(15~27도)보다 4~7도 높은 기온 분포를 보이겠다. 특히 내륙을 중심으로 30도 이상 오르는 곳이 많아 한여름을 방불케할 정도로 무더울 것으로 보인다. 기상청은 “서해상에서 동진하는 저기압의 영향으로 오늘 밤 제주도를 시작으로 내일 새벽에는 전라권과 경남권, 오전에는 그 밖의 전국 대부분 지역으로 비가 확대되겠다”고 14일 예보했다. 이번 비는 15일 밤에 잠시 그쳤다가 16일 새벽부터 다시 비가 내리기 시작해 월요일인 17일까지 계속 되겠다. 비가 내릴 때 일부 지역에서는 돌풍과 함께 천둥, 번개가 치는 곳이 있을 것으로 보인다. 예상 강수량은 제주도 20~60㎜, 남부지방 10~40㎜, 중부지방 5~20㎜가 되겠다. 주말은 비구름의 영향으로 전국 대부분 지역의 낮 기온이 오늘보다 5도 이상 낮을 것으로 기상청은 전망했다. 이에 따라 15일 아침 최저기온은 14~20도, 낮 최고기온은 19~27도, 16일 아침 최저기온은 15~20도, 낮 최고기온은 17~26도 분포를 보이겠다. 기상청 중기예보에 따르면 비가 그친 뒤에는 오는 24일까지는 아침 기온이 11~18도, 낮 기온은 18~28도 분포로 평년기온 수준을 회복해 쾌적한 5월이 될 것으로 전망됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

식물들이 녹음을 더하고 여름이 시작된다는 절기 ‘소만’을 일주일 앞둔 14일 금요일은 서울 낮 기온이 30도를 넘는 등 한여름을 방불케 하는 무더위가 찾아오겠다. 기상청은 “14일은 동해상에서 동진하는 고기압의 영향으로 전국이 대체로 맑은 가운데 햇볕에 의해 낮 기온이 25도 이상으로 오르면서 평년(15~27도)보다 4~7도 높을 것”이라고 13일 예보했다. 특히 서울과 경기를 비롯한 중부내륙과 전라권 내륙, 경북 서부내륙에서는 낮 기온이 30도 이상까지 올라 더운 곳이 많겠다. 반면 동해안과 남해안, 제주도는 25도 이하로 전망됐다. 14일 전국의 예상 아침최저기온은 13~18도, 낮 최고기온은 18~31도 분포를 보이겠다. 이른 무더위는 15일 토요일부터 전국에 내리는 비로 한풀 꺾이겠다. 15일은 서해상에서 동진하는 저기압의 영향으로 새벽에 제주도, 전라권, 경남권부터 비가 시작돼 낮에는 전국으로 확대되겠다. 밤 사이에 비는 잠시 소강 상태를 보였다가 월요일인 17일 오전까지 이어지겠다. 특히 비를 뿌리는 저기압과 가까운 제주도, 남부지방, 충청권은 천둥, 번개, 돌풍과 함께 다소 많은 비가 내릴 것으로 기상청은 내다봤다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 먹는 식품들 중 채소나 육류 같은 가공되지 않은 자연물을 제외한 가공식품들에는 다양한 식품첨가물이 들어있다. 식품첨가물은 가공식품 의 제조와 보존을 위해 사용하는 것들로 식용색소 같은 인공착색료, 합성감미료, 화학조미료, 합성보존료, 산화방지제, 방부제 등 다양한 종류가 있다. 특히 인공착색제는 식품의 빛깔을 좋게 만들이 위해 쓰이는 색소로 아이스크림부터 사탕, 과자, 청량음료, 소시지 등 가공식품 대부분에 들어가 있다. 인체에 무해하고 맛이 나지 않고 향기나기도 하는데 식품위생법에 근거해 사용되고 있다. 그런데 의과학자들이 외과수술 같은 질병치료를 받는 사람, 노약자처럼 면역기능이 약한 이들은 식용색소로 인해 알레르기 반응과 질병을 유발할 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 뉴욕 마운트시나이 아이칸의대 정밀면역연구소, 종양과학과, 게놈학·다중생물학연구소, 약물발견연구소, 약리과학과, 매사추세츠공과대(MIT) 비교의학연구분과, 뉴욕대 의대 생물분자의학연구소 공동연구팀은 가공식품 속에 들어가는 식용색소, 인공착색제가 면역기능이 약화된 사람에게는 대장염, 알레르기 같은 질병을 유발시킬 수 있다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 5월 14일자에 발표했다. 대장염은 대표적인 염증성 장질환으로 심할 경우 대장암으로 진행되기도 한다. 대장염은 정상적 면역기능을 억제하는 면역세포 인터루킨-23(IL-23)이 활성화되거나 면역기능이 약화돼 조절장애가 발생할 경우 유발된다. IL-23은 대장염 뿐만 아니라 각종 면역질환을 일으키는 것으로도 알려져 있다. 연구팀은 생쥐 20마리에게 적색 40호(알룰라 레드 AC), 적색 3호(에리트로신), 황색 6호(선셋 옐로우 FCF), 청색 1호(브릴리언트 블루 FCF) 식용색소 4종을 물 1ℓ에 0.25g 정도로 희석시켜 한 달 이상 섭취시켰다. 이 같은 식용색소들은 과자, 아이스크림, 음료, 약에 널리 쓰이고 있다. 식용색소 황색 6호는 현재 한국에서는 사용 금지돼 있다. 연구팀은 생쥐 절반은 유전자 변형을 통해 IL-23 조절기능을 포함한 면역기능을 제거했다. 연구팀은 인공색소의 염증질환 유발 여부를 확실히 실험하기 위해 면역기능이 약화된 생쥐들을 두 집단으로 나눈 뒤 한 집단은 인공색소가 포함된 물을 마시도록 했고, 다른 그룹은 인공색소가 없는 물을 마시도록 하고 관찰했다. 그 결과 면역기능이 약화된 생쥐들은 인공색소를 섭취한 뒤 대장염에 걸리는 것으로 나타났다. 특히 적색 40호, 황색 6호는 대장염을 쉽게 유발시키는 것으로 조사됐다. 면역기능이 약화된 생쥐들이라도 인공색소가 포함되지 않은 일반 물을 마시면 대장염이 생기지 않는 것으로 나타났다. 면역기능이 정상적인 생쥐들은 적색 40호, 황색 6호가 섞인 물을 한 달 넘게 섭취해도 대장염을 비롯해 염증질환이 발병하지 않는 것으로 조사됐다고 연구팀은 밝혔다. 마운트시나이 아이칸의대 세르지오 리라 교수(임상면역학)는 “과학자들은 지난 세기 대기·수질오염 증가와 식생활에서 식품첨가물이 포함된 가공식품 섭취가 급격히 늘었는데 이런 요인이 염증질환과 자가면역질환 발생률을 높인 것으로 보고 있다”라고 설명했다. 리라 교수는 “이번 연구는 가공식품 내 식품첨가물이 염증 및 자가면역질환을 일으킬 수 있음을 보여주고 있다”라며 “생쥐에게서 나타난 결과가 사람에게도 적용될 수 있는지는 추가 연구가 필요하다”라고 덧붙였다. 이번 연구에 앞서 아동, 청소년이 황색이나 적색 식용색소가 포함된 식품을 많이 섭취할 경우 행동장애를 유발시킬 수 있다는 기존 연구들도 있었지만 명확한 관계가 밝혀지지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

식물들이 녹음을 더하고 여름이 시작된다는 절기 ‘소만’을 일주일 앞둔 14일 금요일은 서울의 낮 기온이 30도를 넘는 등 한여름을 방불케 하는 무더위가 있겠다. 기상청은 “14일 금요일은 동해상에서 동진하는 고기압의 영향으로 전국이 대체로 맑은 가운데 햇볕에 의해 기온이 오르면서 낮 기온이 25도 이상으로 평년(15~27도)보다 4~7도 높을 것”이라고 13일 예보했다. 서울과 경기를 비롯한 중부내륙과 전라권 내륙, 경북 서부내륙에서는 낮 기온이 30도 이상까지 올라 더운 곳이 많겠다. 반면 동해안과 남해안, 제주도는 25도 이하로 전망됐다. 14일 전국의 예상 아침최저기온은 13~18도, 낮 최고기온은 18~31도 분포를 보이겠다. 이처럼 한여름을 방불케 하는 무더위는 토요일 전국에 내리는 비로 한풀 꺾일 것으로 기상청은 전망했다. 15일은 서해상에서 동진하는 저기압의 영향으로 새벽에 제주도, 전라권, 경남권부터 비가 시작돼 낮에는 전국으로 확대되겠다. 밤 사이에 비는 잠시 소강상태를 보였다가 월요일인 17일 오전까지 이어지겠다. 특히 비를 뿌리는 저기압과 가까운 제주도, 남부지방, 충청권은 천둥, 번개, 돌풍과 함께 다소 많은 비가 내릴 것으로 기상청은 내다봤다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2010년 개봉한 SF영화 ‘아바타’에는 부상으로 다리를 움직일 수 없는 군인이 가상현실(VR)과 뇌컴퓨터인터페이스(BCI) 기술을 이용해 자신의 뇌와 연결된 또 다른 자아를 움직이는 모습이 나온다. 또 다른 SF영화 ‘매트릭스’에서도 뇌와 컴퓨터가 연결돼 만들어진 가상현실이 등장한다. SF에서나 볼 수 있었던 것처럼 생각만으로 의사소통을 하고 사물을 움직이는 BCI 기술은 1970년대 초 처음 등장했다. 그렇지만 뇌과학과 전자공학, 인공지능(AI) 기술이 빠르게 발전하기 시작한 2000년 들어서야 가시적인 성과가 나타났다. 이 같은 상황에서 미국 스탠퍼드 하워드 휴즈 의학연구소, 스탠퍼드대 전기공학과, 신경생물학과, 스탠퍼드의대 신경과학연구소, 바이오X 연구소, 프로비던스 보훈병원 신경재활·신경공학 R&D센터, 브라운대 뇌과학연구소, 하버드대 의대 공동연구팀은 사지마비 환자가 생각만으로 글씨를 쓸 수 있게 하는 데 성공했다. BCI 기술을 다시 한번 도약하게 만들었다는 평가를 받는 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 13일자에 실렸다.연구팀은 2007년 척추 손상을 당해 목 아래로는 몸을 움직일 수 없는 65세의 남성 환자 ‘T5’를 대상으로 새로운 BCI 기술을 시험했다. 연구팀은 환자 ‘T5’의 좌뇌 운동피질에 마이크로 탐침 100개가 박혀 있는 전자칩 2개를 이식했다. 소아용 아스피린 크기의 이 전자칩들은 환자가 손과 손가락을 움직이려는 생각을 전기신호로 전환해 컴퓨터로 전달하는 역할을 한다. 컴퓨터로 전달된 전기신호는 신경망 인공지능을 거쳐 화면에 글자로 표시된다. 기존에도 생각만으로 글씨를 쓸 수 있도록 하는 BCI 기술이 개발된 바 있다. ‘포인트 앤드 클릭 타이핑’으로 이름 붙여진 기존 기술은 사지마비 환자가 생각이나 눈동자의 움직임으로 컴퓨터 화면에 표시된 가상 키보드나 마우스를 원하는 글자로 이동시켜 타이핑하는 방식이었다. 이 방식으로는 분당 최대 40자 정도밖에 쓸 수 없었고, 타이핑 정확도는 50% 이하인 것으로 알려져 있다. 이번 연구팀은 환자 T5에게 손발이 마비되기 전처럼 펜을 들고 종이에 글자를 쓰는 상상을 하도록 했다. 환자가 생각으로 쓴 필기체 형태의 글자는 신경망 인공지능이 빠르게 단어와 문장으로 변환시켰다. ‘마인드 라이팅’, ‘브레인 투 텍스트’로 이름 붙여진 이번 BCI 기술은 기존처럼 원하는 글자를 가상 키보드를 찾아서 클릭을 하는 것이 아니라 글자를 상상만 하면 인공지능이 즉시 변환시켜 준다. 글자를 쓰는 속도는 물론 타이핑 정확도도 2배 이상 향상됐다. 연구팀에 따르면 이번 기술을 이용하면 분당 평균 90자, 18개 단어를 타이핑할 수 있게 됐다. 정확도는 94.1%까지 높아졌다. 이는 T5와 비슷한 연령대의 일반적인 스마트폰 타이핑 속도인 분당 115자와 비슷한 수준이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 총괄한 하워드 휴즈 의학연구소 크리슈나 셰노이 교수는 “이번 연구는 신체 기능 일부가 손상되더라도 해당 부분을 관장하는 뇌 부위에서는 미세한 신호를 보낼 수 있다는 사실과 생각으로 쓴 글자를 AI로 신속하게 읽어 내는 기술을 결합시킨 것”이라며 “연구의 궁극적 목표는 사지마비나 말을 할 수 없는 환자에게 문자로 의사소통할 수 있는 능력을 회복시켜 주는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘보기 좋은 떡이 먹기도 좋다’는 속담이 있습니다. 국어사전에는 ‘내용이 좋으면 겉모양도 반반함을 비유적으로 이르는 말, 겉모양새를 잘 꾸미는 것도 필요함을 비유적으로 이르는 말’이라고 풀이돼 있습니다. 보기 좋은 떡이 맛있는 경우도 있지만 그렇지 않은 경우도 적지 않아 선택한 다음 후회하는 경우도 많습니다. 이성과 엄격한 방법론으로 무장한 과학자들은 그런 실수를 저지르지 않을 것 같다는 생각도 듭니다만 과연 그럴까요. 이탈리아 토리노대 생명과학·시스템생물학과, 나폴리 페데리코2세대학 생물학과, 수자원연구소 분자생태학연구그룹, 오스트리아 쿠르틴대 분자·생명과학부, 베를린 자연사박물관 자연인문학연구실, 핀란드 헬싱키대 국립자연사박물관 공동연구팀은 과학자들도 연구 가치보다는 쉽게 눈에 띄고 아름다운 식물을 연구하는 경향이 강하다고 12일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 식물학’ 5월 11일자에 실렸습니다. ●과학자도 화려한 식물 연구에 치중 연구팀은 프랑스 동남부와 이탈리아 서북부에 걸쳐 있는 ‘마리팀 알프스’ 지역에서 자라는 전체 식물종과 최근 45년 동안 이들 지역에 대한 연구 논문 280편에 등장하는 식물 113종을 비교했습니다. 분석 결과 연구자들은 생태학적 중요성보다는 색깔이 화려하거나 접근하기 쉬운 지역에서 자라는 식물처럼 지리적, 형태학적 특성에 주목하는 것으로 나타났습니다. 연구자들은 푸른색을 띠는 식물들을 가장 많이 연구했고, 그다음으로 흰색, 빨간색, 분홍색 꽃을 피우는 식물들을 주목한 것으로 조사됐습니다. 식물의 크기 역시 연구자들의 주목도를 높이는 중요한 요인이라는 사실이 확인됐습니다. 생물다양성 차원에서 중요하게 봐야 할 희귀성이란 특성은 연구자들의 관심을 끄는 동인이 되지 못했다고 합니다. 자연에서 흔히 볼 수 있는 녹색, 갈색을 띤 식물이나 키가 작은 식물보다는 화려하고 크기가 큰 식물들에 주목했다는 이야기입니다. ●미적 편향성 탓 생물다양성 보전 발목 이탈리아 토리노대 마르티노 아다모 박사는 “이번 연구는 생물학자들이 자연을 연구할 때 미적 편향성이 강하게 작용한다는 것을 보여 주고 있다”며 “미적 편향성은 전체 생태계에 크게 영향을 미치지 못하고 보존 노력이 필요 없는 식물에 대한 관심을 높여 생물다양성 보전 차원에서는 매우 부정적”이라고 했습니다. 처음 만나는 사람이나 사물에 대해서는 충분한 사전 정보가 없기 때문에 시각, 청각, 후각 같은 첫인상에 좌우될 수밖에 없습니다. 그렇다 보니 자연스레 보기 좋은 떡을 선택하게 되는 것 같습니다. 모든 경우에 해당되지는 않지만 대체로 보기 좋은 것들이 그렇지 않은 것들보다 피해를 덜 준다는 점을 오랜 진화의 역사 속에서 자연스럽게 체득했기 때문이기도 합니다. 나태주 시인은 대표작 ‘풀꽃’에서 “자세히 보아야 예쁘다/오래 보아야 사랑스럽다/너도 그렇다”라고 말합니다. 세상이 각박해지고 ‘빨리빨리’에 너무 익숙해지다 보니 모든 것에 지나치게 빨리 결론을 내리고, 다른 면을 발견하더라도 첫인상을 쉽게 바꾸지 않는 경우가 많지요. 사실 첫인상이 맘에 들지 않았던 사람이나 사물에서도 자세히 보면 좋은 점 하나쯤은 발견할 수 있습니다. 풀꽃이란 시처럼 좀더 시간을 갖고 기다려 주고 오랫동안 알아 간다면 좋은 점을 훨씬 더 많이 발견할 수 있지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr