또래 중에도 유독 나이 들어 보이는 사람이 있는가 하면 어려 보이는 사람이 있다. 최근 국제 공동연구진이 나이에 비해 늙어 보이는 사람은 피부 노화뿐만 아니라 신체의 생물학적 노화도 빨리 진행되고 있다는 연구결과를 발표했다. “겉보기엔 노안이어도 몸은 팔팔하다”고 주장해 온 사람들은 다소간 충격을 받을 만한 얘기다. 연구진은 또 노화는 누구나 꽃다운 나이인 20대부터 시작된다고 결론 냈다. 미국 듀크대 의대, 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA), 영국 킹스칼리지, 이스라엘 헤브루대, 뉴질랜드 오타고대 등의 국제 공동연구진은 사람의 노화가 평균적으로 26세에 시작돼 38세까지는 빠르게 진행되다가 40세를 넘어서면서 속도가 완만해진다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보’(PNAS) 8일자에 실렸다. 연구팀은 뉴질랜드의 더니든 지방에서 1972년 4월~1973년 3월에 태어난 1037명을 대상으로, 이들이 세 살이 되던 해부터 38년간 추적조사를 벌였다. 연구팀은 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 21, 26, 32, 38세 때 18가지 생체지표 검사를 실시했다. 신장, 간, 폐, 대사 및 면역기능, 콜레스테롤 수치, 치아 상태, 염색체 끝 부분에서 세포분열을 조절해 노화를 결정하는 ‘텔로미어’의 길이, 눈 뒤쪽 모세혈관의 상태 등을 통해 생체 나이를 측정했다. 연구팀은 노화의 속도는 사람마다 다르지만 26세에 시작돼 38세 때까지는 이후 연령대에서보다 빠르게 진행된다는 것을 발견했다. 실험 참가자들이 38세가 됐을 때 측정한 생체 나이는 28세에서 61세까지 다양하게 나타난다는 것으로, 어떤 사람은 생체 나이가 실제보다 최대 10세 어린 반면 어떤 사람은 23세나 많다는 얘기다. 그러나 또래보다 노화 속도가 빠른 사람이나 느린 사람 모두 40세가 넘으면 생체 노화 속도는 크게 둔화하는 것으로 나타났다. 연구팀은 특히 실제 나이보다 생체 나이가 많아 노안인 사람은 또래에 비해 신체능력과 정신적 기능도 떨어지는 것을 발견했다. 빨리 늙는 사람은 몸의 평형기능과 운동기능이 좋지 않아 계단을 오르거나 물건을 나르는 데도 어려움을 겪는다는 말이다. 헤브루대 살로몬 이스라엘 교수는 “생물학적 노화에서 유전적 영향은 20%에 불과하고 나머지는 환경적 영향이 큰 만큼 생물학적 노화도 늦출 수 있다”며 “노화와 관련된 질병 연구가 노인층에 집중돼 있는데 관련 질환 예방을 위해서는 젊은 층의 노화 연구도 필요하다는 것을 보여 준 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양전지는 지구 온난화의 원인으로 지목받고 있는 화석연료를 대체할 수 있는 신재생 에너지다. 태양전지 대중화의 걸림돌 중 하나는 비싼 제작비용이다. 이런 단점을 극복하기 위해 값싼 무·유기물 결합소재인 페로브스카이트를 이용한 태양전지가 개발됐다. 페로브스카이트 태양전지는 제작 비용은 실리콘 기반 태양전지와 비교했을 때 3분의1수준에 불과하지만, 에너지 효율이 낮고 수명이 짧다. 울산과기대(UNIST) 에너지 및 화학공학부 김진영 교수와 한양대 화학과 최효성 교수, 미국 UC샌타바버라대 공동연구팀이 기존의 것보다 효율은 10% 더 높고, 수명은 3배 이상 긴 페로브스카이트 태양전지 개발에 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 성과는 자연과학분야 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인판 최신호에 실렸다. 기존 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기에너지로 전환시키는 효율을 높이기 위해 태양전지 표면을 ‘PEDOT:PSS’라는 물질로 처리했다. 그렇지만 이 물질은 산성이 강해 빛을 흡수하는 면을 부식시켜 태양전지의 수명을 단축시킨다. 연구진은 중성을 띤 ‘CPE-K’라는 물질을 개발해 태양전지 표면을 처리해 부식을 억제시킴으로써 태양전지의 수명을 3배 이상 늘리는데 성공했다. 스프레이나 잉크젯 프린팅 방식으로 종이에 인쇄하는 것처럼 표면처리를 할 수 있어 생산단가도 낮출 수 있게 됐다. 김 교수는 “이번에 개발된 기술은 차세대 태양전지로 각광받고 있는 페로브스카이트 태양전지 상용화에 한 발 더 가까이 간 것 뿐 아니라 발광다이오드, 트랜지스터 같은 다른 광(光)전자 소자 분야에 응용할 수 있는 장점이 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해에 이은 ‘마른 장마’로 서울·경기와 강원 영서 지방에서는 장마 기간인데도 가뭄이 기승을 부리고 있다. 이런 가운데 일요일인 12일부터 태풍의 간접 영향으로 중부지방에도 고대하던 ‘단비’가 내릴 것으로 보인다. 기상청은 “제9호 태풍 ‘찬홈’(라오스어·나무의 한 종류)이 10일 오전 9시 대만 타이베이 동쪽 330㎞ 인근 해상에 도달해 시속 24㎞의 속도로 서북서쪽으로 진행해 11일에는 중국 상하이로 진출할 것”이라며 “12일부터 우리나라에도 간접적인 영향을 미쳐 중부와 북한 지역에 많은 비를 내릴 것으로 예상된다”고 밝혔다. 찬홈이 지나고 있는 바다의 수온이 평년보다 높아 태풍의 강도는 갈수록 세질 것으로 예상된다. 중국 내륙으로 진출하는 11일까지 찬홈은 초속 47m의 중형 태풍으로서 위력을 유지할 것으로 보인다. 이후 소형 태풍으로 바뀌고, 열대성 저기압으로 약화돼 소멸될 것으로 예상된다. 찬홈은 중국 내륙으로 진출하면서 열대성 저기압으로 약해지지만, 12일에는 태풍의 반경이 320㎞에 이를 것으로 전망된다. 태풍 반경이 큰 만큼 우리나라 남쪽에 걸쳐 있는 장마전선을 중북부로 밀어올리는 역할을 할 것으로 보인다. 이에 따라 주말인 12일부터 14일까지 서울·경기를 포함한 중부지방을 비롯한 북한지역에 많은 비를 내려 중부지방 가뭄 해갈에 도움을 줄 것으로 보인다. 그렇지만 북한지역은 100㎜ 이상의 폭우가 예상돼 해갈 수준을 넘어서 홍수 피해도 우려되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

컴퓨터 내부의 칩끼리 빛으로 데이터를 주고받는 기술이 개발됐다. 기존의 전기로 신호를 주고받을 때보다 10배 이상 데이터 처리속도가 빨라질 뿐만 아니라 직사각형 형태의 획일적인 컴퓨터 디자인도 다양한 형태로 만들어낼 수 있을 것으로 기대된다. 한국전자통신연구원(ETRI) 나노인터페이스소자연구실 김경옥 박사팀은 미래형 컴퓨터를 만들 수 있는 ‘광(光) 송·수신 단일칩’을 개발했다고 8일 밝혔다. 현재 컴퓨터에 사용되는 칩들은 구리선으로 연결돼 있다. 이 선을 통해 전기 신호로 데이터를 주고받는다. 데이터 전송 속도를 높이고 전송량을 늘리는 데 한계가 있다. 이번에 개발한 광 송·수신 단일칩은 컴퓨터 내 칩과 칩 사이 또는 칩 내부에서 빛으로 정보를 주고받는 실리콘 포토닉스 기술을 이용한다. 특히 이번 기술은 컴퓨터 기판과 소자의 크기, 성능 같은 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 컴퓨터 내부 칩이나 기판을 작게 만들 수 있기 때문에 컴퓨터 외부 형태도 다양하게 만들 수 있게 된다. 일반 컴퓨터에서도 이 칩으로 교체해 사용할 경우 광통신 속도를 그대로 구현할 수 있게 된다고 김 박사는 설명했다. 기존의 수십배인 10~40Gbps의 속도를 낼 수 있게 된다. 4기가바이트 크기의 초고화질 영화 1편을 0.8초에 전송할 수 있는 속도다. 김 박사는 “이번에 개발한 기술은 광통신 부품, 모바일 기기, 센서, 디스플레이 부품의 실용화에도 도움이 될 것으로 기대되는 만큼 반도체 업체나 광부품 업체에 기술이전할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스마트폰은 오래 사용하면 동작이 느려진다. 상당 부분은 데이터를 저장하는 플래시메모리의 특성 때문이다. 플래시메모리는 새로운 내용을 기록하려면 기존에 저장해 둔 내용을 지워야 한다. 쓰고 지우기를 반복하면 종이가 해지듯이 플래시메모리도 오래 쓰면 성능이 저하된다. 원유집 한양대 컴퓨터공학부 교수팀은 “하드웨어 추가 없이 소프트웨어 개선만으로도 스마트폰 속도와 수명을 향상시킬 수 있는 기술을 개발해 이런 문제를 해결했다”고 8일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 안드로이드 스마트폰 작동 속도가 20배 빨라지고, 저장장치 수명도 40% 이상 늘어난다는 게 원 교수의 설명이다. 연구팀은 안드로이드 운영체제의 경우 애플리케이션을 실행하지 않더라도 데이터베이스와 각종 신호를 주고받으면서 엄청난 양의 불필요한 데이터를 기록한다는 데 착안했다. 원 교수는 “스마트폰은 사용하지 않더라도 매일 노래 1000곡 분량의 데이터가 자동으로 기록된다”며 “이는 비효율적으로 설계된 스마트폰 소프트웨어와 애플리케이션들 때문”이라고 설명했다. 연구진은 안드로이드 운영 체제와 데이터베이스 사이에서 발생하는 불필요한 메모리 저장을 생략하는 회피 소프트웨어를 개발했다. 스마트폰 이용자가 실제로 사용하는 정보 이외에는 플래시메모리에 기록되지 않도록 한 것이다. 연구팀이 개발한 회피 소프트웨어를 안드로이드 스마트폰에 적용하자 작동 속도가 14~20배 빨라졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

7~8일 전국에 비를 뿌린 장마전선이 남하하면서 9일 오후부터 전국 대부분 지역에서 비가 그칠 것으로 전망된다. 가뭄이 심한 서울·경기와 강원 영서지역에는 이번에도 5㎜ 이하의 비가 내려 가뭄 해갈에 거의 도움이 되지 않았다. 기상청 관계자는 8일 “가뭄 해갈을 위해서는 100㎜ 안팎의 비가 와야 할 것”이라며 “오는 12~13일에 다시 장마전선이 북상하면서 중부지방에 많은 비가 내릴 것으로 예상되는 만큼 완전히는 아니지만 해갈에 도움이 될 것으로 보인다”고 말했다. 현재 남해상에서 북상 중인 제9호 태풍 ‘찬홈’이 중국 내륙으로 들어가면서 열대성저기압으로 바뀌며 12~13일쯤 우리나라에 영향을 미칠 가능성이 크다는 설명이다. 한편 제10호 태풍 ‘린파’는 대만을 지나 중국 산터우 남동쪽 해상까지 진출한 뒤 열대성저기압으로 약화돼 소멸할 것으로 전망된다. 또 제11호 태풍 ‘낭카’도 일본 쪽으로 방향을 틀면서 우리나라에는 별다른 영향을 미치지 못할 것으로 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연결선이나 접촉패드 없이 무선으로 휴대전화, 노트북 등을 충전할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 카이스트 원자력 및 양자공학과 임춘택(52) 교수팀은 ‘와이파이존’(무선인터넷 가능 지역)처럼 특정 공간에만 있으면 스마트폰 등의 전자기기가 자동으로 충전되는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 현재 상용화돼 주로 쓰이고 있는 무선 충전 기술은 ‘접촉식’이다. 접촉식은 충전패드에 스마트폰을 얹어 놓거나 고정시켜 충전하기 때문에 전력 전달 효율은 높지만 충전하면서 기기를 사용하는 것은 불가능하다. ‘비접촉식’은 충전패드와 스마트폰에 설치된 코일의 송수신 진동수를 일치시켜 먼 거리까지 전기를 보내는 기술이다. 지금까지 나온 비접촉식 충전 기술은 최대 유효 거리가 10㎝에 불과했다. 임 교수팀은 ‘십자형 쌍극 코일 공진 방식’(DCRS)이라는 기술을 개발해 문제를 해결했다. 기존 비접촉식 충전 방식에서는 전력 송신기가 일자형 코일을 사용하기 때문에 특정 방향에서만 충전이 됐다. 연구팀은 일자(一) 형태를 십자(十) 형태로 배치해 송신기 반경 50㎝ 안에서는 위치에 상관없이 충전이 가능하도록 했다. 스마트폰 30대와 노트북 5대를 동시에 충전하는 데도 성공했다. 임 교수는 “1년 내에 제품을 출시할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이제 내 나이가 1만 1000살 정도 됐을까. 1500살이 지난 뒤부터는 따져보질 않아서 나이가 정확히 기억나지는 않는구먼. 내 고향은 아프가니스탄, 아르메니아, 트랜스코카서스 같은 중앙아시아 지역이야. 나는 ‘밀’일세. 영어로는 ‘Wheat’, 한자로는 ‘소맥’(小麥)이지. 쌀밥을 주식으로 하는 지역을 제외하곤 사람들의 식생활에서 나를 빼고 얘기할 수 없을 정도로 중요한 곡물이지. 18~19세기, 심지어 20세기 초까지만 해도 나를 빻아 만든 밀가루만을 원료로 구운 흰 빵과 버터는 서양사람들에게 부(富)의 상징이었지. 마치 예전 한국 사람들에게 ‘흰 쌀밥에 고깃국’ 같은 존재란 말일세. 그런데, 요즘은 좀 우울해. 몇 년 전부터 귀네스 펠트로나 미란다 커 같은 유명인들이 ‘글루텐 프리’ 음식을 먹는다는 것이 알려지면서 미국 사람들은 세 명 중 한 명꼴로 글루텐을 피하려고 한다는 통계가 나왔을 정도로 기피 대상이 되고 있으니 말이야. 글루텐은 글루테닌과 글리아딘이 결합한 식물성 단백질의 혼합물이야. 나나 내 친구인 보리(麥)에서 흔히 찾을 수 있는 물질인데, 반죽을 했을 때 차지고 쫄깃한 식감을 만들어 주는 역할을 한다네. 글루텐을 피하는 사람들은 “인간은 아프리카에서 수백만년에 걸쳐 진화하며 대부분의 시간을 수렵 채집을 하며 지냈기 때문에 밀로 만든 음식에 적응할 정도로 충분한 시간이 흐르지 않았다”고 주장하고 있지. 또 글루텐은 장내 흡수기능을 떨어뜨려 복통이나 설사 등을 유발시키는 알레르기성 질환인 ‘셀리악병’을 일으키는 등 밀을 먹는 건 건강에 마이너스란거야. 그런데 글루텐 반대론자들의 주장은 실증적 근거가 부족하고, ‘과민 반응하는 사람의 면역계’라는 본질적 문제를 간과하고 있다는 기사가 지난 4일자 미국 뉴욕타임스 선데이 리뷰에 실렸더군. 미국 펜실베이니아대 세라 티시코프 박사는 “글루텐 반대론자들의 이야기처럼 밀이 그렇게 몸에 해롭다면 인류가 1만년 넘게 밀을 먹어오면서 버텨낼 수 없었을 것”이라며 내가 하고 싶었던 말을 대신해줬어. ‘밀이 본질적으로 독성을 갖고 있다’거나 ‘현대 밀 품종들이 과거 품종보다 글루텐 함량이 많아 독성이 강하다’라는 주장에 대해서도 과학자들은 ‘유전학적으로 사람은 글루텐을 무해한 물질로 받아들이도록 설계돼 있다’고 일축했어. 미 농무성에서 지난 1세기 동안 수확된 밀의 단백질 성분을 검토해봤는데 아무런 변화가 없다는 사실도 제시하면서 말야. 그럼에도 불구하고, 최근 10년간 셀리악병을 앓는 사람들이 늘어난 이유에 대해 전문가들은 몇 가지 가설을 내놨더군. 셀리악병 뿐만 아니라 요즘 들어 알레르기성 비염, 염증성 장질환 등 다양한 자가면역 질환이 늘어나고 있는 점을 주목해야 한다는 거지. 음식에 과다하게 들어가는 당분이나 지방이 글루텐과 결합해 문제가 생겼을 수도 있고, 항생제 과용으로 장내 미생물에 변화가 생겼을 가능성도 있다고도 했어. 날 다시 찾아달라고 부탁하려고 이런 얘길하는 건 아냐. 그저 유명인의 행동을 그대로 따라하기보다는 좀 더 과학적이고 실증적 근거를 바탕으로 스스로 결정해 행동했으면 하는 것뿐이지. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구 온난화로 동식물에 돌연변이가 속출하고 개체 수가 줄어드는 등 생태계에 급격한 변화가 나타나고 있다. 이런 가운데 파충류의 암컷, 수컷 성별까지 지구 온난화가 바꿨다는 충격적인 연구결과가 나왔다. 호주 캔버라대 응용생태연구소 클레어 호렐레이 교수팀은 지구 온난화로 인한 호주 턱수염도마뱀의 성 전환 현상을 야생에서 처음 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 발견은 세계적인 과학저널 ‘네이처’의 이번 주 표지논문으로 발표됐다. 연구팀은 호주 동북부 퀸즐랜드주에서 야생 턱수염도마뱀 131마리를 채집해 조사한 결과 11마리가 외모상으로 암컷이고 알까지 낳음에도 불구하고 수컷 성염색체를 갖고 있는 것을 발견했다. 일반적으로 악어나 거북 같은 파충류의 성 결정은 성염색체뿐만 아니라 부화 당시 외부 온도에도 영향을 받지만, 턱수염도마뱀의 성별은 성염색체에 좌우되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 유전적으로는 수컷인 암컷 도마뱀은 유전적으로도 암컷인 도마뱀보다 알을 더 많이 낳는다는 것을 발견했다. 돌연변이 암컷들이 낳은 새끼들은 성염색체를 갖고 있지 않아, 외부 온도에 의해 성별이 결정된다는 사실도 알아냈다. 연구팀은 “지구 온난화가 진행될수록 턱수염도마뱀의 성별 결정 방식이 바뀌어 암컷 성염색체가 완전히 사라질 수도 있다”며 “이렇게 될 경우 유전적 다양성이 줄면서 결국 멸종에 이를 수도 있다”고 우려를 표했다. 호렐레이 교수는 “이번 연구는 기후 변화가 온도 변화에 민감한 파충류의 유전적 특징에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주는 것으로 기상이변이 동식물 생태계를 빠른 속도로 변화시키고 있음을 알 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

7일 오전 제주와 남부지방에서 비가 시작해 늦은 밤에는 전국 대부분 지역으로 확대된 뒤 목요일인 9일까지 계속될 전망이다. 기상청은 “태풍의 영향으로 그동안 주춤했던 장마전선이 북상해 전국에 비를 뿌리면서 중부지방을 괴롭혔던 가뭄 해갈에 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 장맛비의 예상 강수량은 전라남북도, 경상남도, 제주도는 30~80㎜, 충청남북도와 경상북도는 20~60㎜, 서울·경기와 강원도는 5~30㎜다. 한편 9일 이후 우리나라에 영향을 줄 것으로 예상됐던 제9호 태풍 ‘찬홈’(라오스의 나무 이름)은 괌과 일본 오키나와 남쪽 해상을 거쳐 중국 상하이 쪽으로 빠져나갈 것으로 보여 우리나라에 직접적인 영향을 미치지는 못할 것으로 전망된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화학 원소로서 성질을 잃지 않는 범위에서 더이상 쪼갤 수 없는 물질의 기본단위는 ‘원자’(原子)이다. 원자는 하나의 ‘원자핵’과 그것을 둘러싼 하나 이상의 ‘전자’로 구성돼 있다. 원자핵은 다시 ‘양성자’와 ‘중성자’로 이뤄지는데 두 개의 비율에 따라 안정적일 수도 있고 불안정적일 수도 있다. 불안정한 원자핵은 방사선을 내뿜은 뒤 안정된 원자핵으로 바뀐다. 방사선은 ‘이온화 방사선’과 ‘비이온화 방사선’으로 나뉜다. 이온화 방사선은 강력한 에너지를 갖고 있어서 물질을 통과하면서 이온화시킨다는 뜻에서 붙여진 이름이다. 알파입자, 감마선, 엑스선 등이 대표적이다. 비이온화 방사선은 레이저, 전파, 중파, 단파, 가시광선, 적외선 등이다. 우리가 흔히 ‘방사선’이라고 부르는 것들은 대부분 이온화 방사선을 말한다. 원자핵에서 나오는 방사선은 원자핵 주위를 도는 전자들이 내는 전자기파가 갖는 에너지보다 훨씬 큰 에너지를 갖고 있기 때문에 잘만 이용하면 효과적으로 질병을 진단하고 치료할 수 있다. 실제로 방사선은 다양한 방식과 형태로 질병의 진단과 치료에 이용돼 왔다. 그러나 원자폭탄 제조나 각종 원전 사고로 인해 방사선에 대한 대중의 불신은 점점 커져 왔다. 특히 2011년 3월 일본 대지진과 쓰나미에 따른 후쿠시마 원전 사고가 발생하면서 원전에서 나오는 방사선이 인체나 자연환경에 어떤 영향을 미칠지에 대한 관심이 더욱 커졌다. 후쿠시마 원전 사고가 발생한지 한 달 뒤 일본 정부는 후쿠시마 지역의 한계 방사선량을 연간 20밀리시버트(mSv)로 정하고, 이 기준치 이하는 안전하다고 선언하면서 시민단체들과 과학자, 일본 정부는 저선량 방사선이 인체에 어떤 영향을 미칠지에 대해 격렬한 논쟁을 벌였지만 결론 없이 끝났다. 지금까지 과학계에서도 저선량 방사선과 건강과의 연관관계에 대해서는 명확히 답변하지 못했다. 이런 상황에서 프랑스 방사선보호 및 핵안전연구소, 미국 노스캐롤라이나대, 미국 국립 직업안전위생연구소, 미국 드렉셀대, 스페인 폼페우파브라대, 영국 방사선 공중보건센터, 국제암연구기구(IARC) 등 다국적 연구진이 “극저선량의 방사선에도 장기적으로 노출되면 백혈병의 위험이 증가한다”는 연구 결과를 세계적인 의학분야 저널 ‘랜싯’ 7월호에 발표해 주목받고 있다. 전문가들은 이번 연구결과가 원자력산업이나 의료산업에 종사하는 근로자의 방사선 노출 기준을 바꿀 수 있는 것은 아니라고 입을 모으고 있다. 기존 정책들이 대부분 ‘저선량 방사선에 대한 추가적 노출이 발암 위험을 상승시킬 가능성이 있다’라는 사실을 전제로 하기 때문이다. 그렇지만 이번 연구결과는 원자력 분야 연구자들에게 상식처럼 받아들여져 온 ‘방사선량이 어느 수 준 이상일 때(역치)만 인체에 영향을 줄 수 있으니 그 이하의 수치는 걱정할 필요가 없다’는 통념을 깼다는 데 있다. 일반적으로 이온화 방사선은 원자나 분자에서 전자를 빼앗음으로써 생체 단백질이나 세포막을 파괴하고, DNA 결합을 끊어버려 발암위험을 높이는 것으로 알려져 왔다. 특히 신체의 70% 이상을 차지하는 물을 이온화시켜 과산화물이라는 치명적 독을 만들기 때문에 방사선량이 높을수록 인체 손상은 증가한다. 그렇지만 낮은 수준의 방사선량에서도 인체에 영향을 미치는지를 확인하기 위해서는 정확한 방사선 노출량을 알아야 하는 것 뿐만 아니라 수많은 연구대상자가 있어야 한다. 이번 국제 공동연구진은 방사선 노출도를 표시하는 선량계를 부착하고 근무하는 프랑스와 미국, 영국의 핵 관련 산업 근로자 30만명을 장기간 추적한 ‘코흐트’ 연구를 실시해 정확한 데이터를 얻게 됐다. 연구대상 근로자들은 연간 평균 1.1mSv의 방사선에 노출됐는데, 이 수치는 우주에서 날아오거나 자연 방사선의 1년 누적량인 2~3mSv보다 낮은 수준이다. 시버트(Sv)는 방사선으로 인한 생물학적 손상도를 나타내는 단위이다. 연구 결과, 방사선 노출량에 상관없이 노출 시간이 길면 길수록, 백혈병의 위험이 높아지는 것으로 나타났다. 이번 연구를 수행한 과학자들은 “연구대상 근로자들과 같은 수준의 방사선에 노출된다고 할 때, 평균 27년간 꾸준히 노출될 경우 1만명당 4.3명이 백혈병으로 사망할 수 있을 것”이라며 “노출량이 10mSv씩 증가할 때마다 백혈병 위험은 0.002%씩 늘어나는 것으로 밝혀졌다”고 말했다. 덴마크 암학회 이외르겐 올센 회장은 “이번 연구는 극저선량의 이온화 방사선에 노출된 수많은 사람들을 대상으로 실시된 실험인 만큼, 저선량 방사선의 인체 영향에 대한 사상 유례없는 확고한 증거”라고 평가했다. 또 연구자들은 “미국인들이 매년 노출되는 방사선량은 20년 동안 2배로 증가했는데, 이는 주로 병원에서 발생하고 있다”고 지적할 정도로 저선량 방사선은 주로 의료용 방사선 검사에서 나타난다. 가장 대표적인 것이 단층촬영(CT)이다. 엑스선 1회 촬영 시에는 0.1mSv의 방사선에 노출되지만, 흉부CT나 복부CT를 촬영하면 10mSv 이상의 방사선에 노출된다. 저선량 방사선에 주의를 기울여야 할 사람들은 검사를 받는 환자들보다는 매일 지속적으로 노출되는 의료진이라고 논문은 지적하고 있다. 역학연구자들은 방사선 노출이 암뿐만 아니라 심근경색, 뇌졸중, 고혈압 등에도 영향을 미친다고 보고 있다. 유럽 9개국 공동연구진은 이번 연구 결과를 바탕으로 관련 연구를 진행 중인 것으로 알려졌다. 독일 헬름홀츠 연구회 마이크 앳킨스 박사는 “저선량 방사선이 인체에 어떤 영향을 미치는지 좀 더 정확히 알아낸다면 원전 사고나 핵발전으로 인해 오염된 토양을 정화하는데 어떤 활동이 필요한지를 결정하는데도 도움이 될 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10년을 날아간 우주 탐사선 ‘뉴허라이즌스’가 태양계 가장 바깥 경계에 위치한 왜소행성인 명왕성을 최단거리에서 통과하는 ‘올해 최고의 우주쇼’가 무산될 뻔했다. 1시간 넘게 통신이 두절됐기 때문이다. 명왕성은 1930년 발견 이후 70년 넘게 태양계 아홉 번째 행성 대접을 받았지만 2006년 국제천문연맹 총회가 행성 기준을 새로 정하는 과정에서 왜소행성으로 격하됐다. 미 항공우주국(나사)은 6일 “뉴허라이즌스가 지난 4일 알 수 없는 이유로 약 1시간 21분 동안 통신이 두절됐으며, 자동으로 ‘안전모드’로 전환하고 자료를 백업하고 나서 통신을 재개했다”고 밝혔다. 나사는 조사 결과 뉴허라이즌스의 하드웨어나 소프트웨어에 고장이 발생하지는 않았으며, 통신 두절은 근접 비행을 준비하는 과정에서 발생한 타이밍 결함 때문이라고 설명했다. 나사는 평소 미국 캘리포니아 골드스톤, 스페인 마드리드, 호주 캔버라의 전파망원경을 묶어 뉴허라이즌스와 항상 연결 상태를 유지하고 있다. 그러나 통신망이 정상 작동 중일 때도 뉴허라이즌스는 지구와 49억㎞ 떨어져 있어 통신을 주고받는 데만 9시간이 걸린다. 뉴허라이즌스는 2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사돼 2007년 2월 28일 목성을 지난 후 에너지 사용을 최소화하기 위해 동면에 들어갔다가 지난해 12월 깨어나 명왕성 탐사에 나섰다. 계획대로라면 오는 14일 오전 7시 49분 57초(미 동부 시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근 접점을 통과한다. 뉴허라이즌스 사업을 위해 미국 정부는 7억 달러(약 7895억원)의 예산을 썼다. 영국 과학저널인 ‘네이처’는 지난달 25일에도 뉴허라이즌스가 명왕성을 근접 통과하는 데 성공하려면 가로 100㎞, 세로 150㎞인 가상의 직사각형 공간을 정확히 지나야 하는데, 명왕성의 정확한 위치를 알 수 없기 때문에 임무 수행이 쉽지 않을 것이라고 보도한 바 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

43세의 나이로 요절한 여성 과학자의 마지막 논문이 최근 세계적인 저널에 게재돼 그를 기억하는 가족과 동료들에게 안타까움을 더했다. 주인공은 지난 3월 난소암으로 세상을 뜬 도윤경 울산과기대(UNIST) 생명과학부 교수. 면역 반응에 중요한 세포의 분화 과정을 세계 최초로 규명한 그의 마지막 논문은 지난달 30일 세계 3대 학술지 중 하나인 ‘셀’의 자매지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 숨진 지 95일 만이었다. 그는 체내 면역시스템을 총괄하는 ‘수지상(樹枝狀) 세포’를 세계 최초로 발견해 2011년 노벨생리의학상을 수상한 랠프 스타인먼 미국 록펠러대 교수의 제자로, 국내 면역학 분야 최고 권위자 중 한 명이었다. 도 교수는 이 논문에서 인체에 침입한 병원체를 ‘수지상 세포’가 기억해 두었다가 나중에 같은 병원체가 또 침입했을 때 항체를 만들어 병원체를 제거하는 메커니즘을 처음으로 규명했다. 도 교수의 남편이자 이번 연구를 함께한 류성호 순천향대 의생명연구원 교수는 “이번 연구는 그동안 베일에 싸여 있던 면역 관련 세포 분화 과정의 비밀을 밝혀내 기존 백신 효능 향상은 물론 새로운 자가면역 치료제와 페스트, 에이즈, B형 간염 등 난치성 질병의 예방백신 개발의 기반을 마련했다는데 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 초파리에서 비만과 당뇨 같은 대사질환을 유발하는 원인물질을 찾아냈다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 유권 박사와 카이스트의 월턴 존스 교수 공동연구팀은 성장과 혈당 조절에 관여하는 인슐린 생성을 조절하는 새로운 마이크로RNA(miRNA)를 찾아내고, 자연과학 분야 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3일자에 발표했다. 인슐린은 비만과 당뇨 같은 대사질환, 세포 증식에서 핵심적인 역할을 하는 호르몬이다. 지금까지 인슐린 생산을 조절하는 miRNA의 존재와 기능, 작용 메커니즘은 알려지지 않았다. 연구팀은 초파리를 이용해 130여 종류의 miRNA를 탐색한 결과 인슐린 생산에 관여해 개체 성장과 혈당대사를 조절하는 ‘miRNA-9a’를 발견했다. 특히 이 물질은 초파리뿐만 아니라 사람에게서도 똑같은 방식으로 활성화된다는 것을 확인했다. 초파리는 인슐린 신호 전달과 생체 대사 전반에 걸친 생체 반응이 포유류와 유사하고, 유전자 조작 및 돌연변이 제작이 쉬워 유전학 연구에 많이 쓰이고 있다. 연구진은 miRNA-9a가 인슐린 분비세포에 있는 소형 신경펩타이드인 ‘F수용체’와 결합해 인슐린 발현과 개체 성장에 관여한다는 것을 밝혀냈다. 이 때문에 miRNA-9a가 많이 나타날 경우 인슐린 발현이 감소돼 개체 성장이 억제되고, 적게 나오면 개체 성장이 증가하는 것이다. 유 박사는 “이번에 발견한 miRNA를 통해 초파리와 인간에게서 공통적으로 인슐린 유전자 발현을 조절한다는 것이 밝혀짐에 따라 비만이나 당뇨 같은 대사질환 치료와 진단에 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 관절염, 천식 등 난치성 염증 질환을 치료할 수 있는 신물질을 천연 식물에서 발견했다. 동국대 약대 이경 교수와 한국생명공학연구원 천연물의약연구센터 안경섭·오세량 박사 연구팀은 우리나라에서 자생하는 식물인 때죽나무에서 분리한 ‘AKD’라는 치료용 후보 물질을 개발하고 아주약품에 기술 이전했다고 2일 밝혔다. 관절염, 천식, 만성폐쇄성호흡기증후군(COPD) 같은 난치성 염증 질환 치료제는 질환의 특성상 장기간 복용해야 하는데 이 경우 위장이나 심장에 장애를 일으키는 등 부작용이 생긴다. 또한 질병의 근본적인 치료가 아니라 증상 완화나 응급상황에만 쓰이는 한계도 있었다. 연구진은 동물 실험을 통해 AKD가 염증 질환을 유발하는 것으로 알려진 백혈구의 일종인 호중구(好中球)의 수를 감소시키고 염증세포 이동을 촉진하는 물질이 만들어지는 것도 억제해 천식이나 관절염 및 COPD 증상을 막는다는 것을 확인했다. 이 교수는 “AKD는 한의학에서 치매나 천식 등에 효과가 있는 것으로 알려진 때죽나무에서 추출한 천연 성분이기 때문에 기존의 화학적 합성약에 비해 부작용이 적고, 단순한 증상 개선이 아니라 근본적인 치료가 가능할 것으로 기대된다”면서 “아주약품과 함께 효능 평가, 독성 실험, 임상 시험 등 신규 치료제 개발을 위한 과정을 본격화 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 과학자가 주도한 한·중 공동 연구진이 ‘유전자 가위’ 기술을 이용해 비계는 적으면서 살코기는 많은 ‘슈퍼 돼지’를 만드는 데 성공했다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 “김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장(서울대 화학부 교수)과 윤희준 중국 옌볜대 교수팀이 공동으로 돼지의 근육 성장을 막는 유전자를 제거해 일반 돼지보다 몸집이 큰 슈퍼 돼지를 만들었다”고 지난달 30일 보도했다. 연구팀은 전통적인 유전자 변형 기술이 아닌 2세대 유전자 가위 기술 ‘탈렌’을 이용해 근육 성장을 억제하는 ‘마이오스타틴’(MSTN)이란 유전자만 제거하는 방법으로 슈퍼 돼지를 만드는 데 성공했다. 김 교수는 “MSTN이 사라진 돼지의 태아세포만 선별해 난세포에 이식함으로써 32마리의 새끼돼지를 복제하는 데 성공했다”고 밝혔다. 그는 “자연적인 육종(育種)을 통해서라면 수십년이 걸렸을 과정을 획기적으로 단축시킨 것으로, 식용이 불가능한 유전자변형 돼지와는 차원이 다르다”고 설명했다. 현재 세계 각국은 환경과 건강에 미치는 악영향을 우려해 사람이 먹을 수 있는 유전자변형 동물을 승인하지 않고 있는 상황이다. 그렇지만 유전자 일부만 고치는 유전자 교정기술은 새로운 DNA를 추가시키는 것이 아니기 때문에 거부감이 적은 편이다. 네이처도 “이번에 개발된 슈퍼 돼지는 유전자 변형 정도가 작아 식용으로 활용할 수 있는 가능성이 높다”고 전망했다. 그렇지만, 연구진은 슈퍼 돼지를 당장 식용으로 공급하기보다는 정자를 농부들에게 제공해 일반 암컷 돼지와 수정시켜 널리 보급시키겠다는 계획이다. 김 교수는 “여러 나라가 유전자변형 생물에 대해 경계하고 있지만 유전자 이식이 아닌 유전자 제거 기술에 대해서는 비교적 너그러운 편”이라며 “유전자 교정기술에 대해 관심을 갖고 투자하는 중국이 첫 번째 승인 국가가 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국전자통신연구원(ETRI)은 기존 무선인터넷(10Mbps)보다 데이터 전송 속도가 100배 빠른 기가급 속도의 ‘핫 스팟 네트워크’(MHN) 기술 시연에 성공했다고 1일 밝혔다. 연구팀은 “이번에 개발한 기술은 지하철이나 KTX처럼 많은 사용자가 많이 몰려 있으면서 시속 300㎞ 이상 빠른 속도로 움직이는 이동수단에서 유용하게 쓰일 것”이라고 설명했다. 현재 지하철과 KTX에서 제공되는 인터넷 서비스는 와이브로나 LTE망을 와이파이로 변환시키기 때문에 데이터 전송 속도가 떨어지고, 사용 가능한 주파수 대역도 좁아 많은 승객이 한꺼번에 접속하면 끊기거나 연결이 안 되는 경우가 많다. 이번에 개발한 기술은 세계 최초로 밀리미터(㎜) 고주파 통신대역인 30GHz(기가헤르츠) 대역을 변환 과정 없이 곧바로 와이파이로 접속해 이용할 수 있게 해 준다. 사용 가능한 주파수 대역폭도 넓어 수백 명이 동시에 접속해도 안정적인 인터넷 사용이 가능하다. ETRI는 올해 말 서울지하철 8호선 일부 구간에서 1Gbps 속도의 무선 인터넷을 시범 서비스할 계획이다. 고화질 영화 한 편을 단 8초 만에 내려받을 수 있는 속도다. 정현규 ETRI 통신인터넷연구소장은 “이번에 개발된 기술은 장소에 상관없이 이동통신 서비스를 이용할 수 있게 해줄 것”이라며 “미국전기전자공학회(IEEE) 국제표준화 그룹에서 이 기술을 국제표준으로 선정할 경우 세계시장 선점도 가능할 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS)은 혈관 생물학 분야 세계적 권위자인 고규영(58) 카이스트 의과학대학원 특훈교수를 단장으로 한 ‘혈관연구단’을 출범시켰다고 1일 밝혔다. 혈관연구단은 체내 장기나 질환별로 서로 다른 혈관의 생성과 분화, 유지, 조절 작용에 대한 기초연구를 수행할 예정이다. 또 병원균 등이 이동하는 통로인 림프관에 대한 연구도 수행하게 된다. 고 단장은 “심장근육 줄기세포를 이식할 때도 혈관 생성이 이식과 동시에 이뤄져야 하는 등 심장 관련 질환에서 혈관은 매우 중요하기 때문에 심장 관련 연구도 혈관연구단의 주요 과제”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가톨릭대 생명공학과 나건 교수팀이 암 치료 유전자를 환자의 암세포 속에 효율적으로 침투시킬 수 있는 고분자 물질을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다. 이번 성과는 나노 재료 분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호의 표지논문으로 실렸다. 유전자를 이용한 항암치료는 기존 화학물질 항암제 요법보다 부작용이 적어 차세대 치료법으로 각광받아 왔다. 그러나 치료 유전자가 암세포 안으로 침투하기가 어려워 치료 효과가 기대에 미치지 못했다. 이번에 나 교수팀이 개발한 ‘나노 유전자 전달체’는 빛을 받으면 활성산소를 만들어내는 스마트 고분자 물질을 유전자 치료제와 결합한 것이다. 암세포 주변의 혈관을 통해 이 복합물질을 암세포 주변 조직으로 이동시킨 뒤 특정 파장의 빛(레이저)을 쏘면 활성산소가 생성된다. 활성산소는 화학적 반응성이 높아 암 세포의 세포막과 DNA 등을 효율적으로 파괴하는 장점이 있지만, 이를 그대로 쓸 경우 유전자 치료제는 물론 정상세포까지도 망가뜨릴 위험이 있다. 이 때문에 활성산소가 암세포의 세포막만 파괴한 시점에서 소멸되도록 함으로써 유전자 치료제를 암세포 내부에 온전한 상태로 침투시키는 것이 연구의 관건이었다. 연구팀은 피부암이 발생한 생쥐에게 암 억제 유전자로 알려진 ‘p53 유전자’와 이번에 개발한 물질을 함께 투여했다. 그 결과 p53 유전자 치료제만 사용했을 때보다 암 치료 효과가 6배나 좋은 것으로 확인됐다. 나 교수는 “이번 연구 결과는 나노기술과 빛 치료기술을 결합시킨 것으로 유전자뿐만 아니라 다양한 의약품 전달에 적용할 수 있는 기반기술로서 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

[베이브 루스]이런 젠장. 또 삼진 아웃이네. 분명히 바깥쪽으로 꽉 찬 직구라고 생각했는데, 갑자기 눈앞에서 뚝 떨어지다니. 아직 타석이 한 번 더 남았으니 멋지게 복수해 주지. 야구 취재는 처음이신가? 반가워요, 에디. 조지 허먼 루스 주니어요, 흔히 나를 베이브 루스라고 부르지. 베이브라고 불러도 돼요. 뭐 보다시피 오늘은 경기가 잘 안 풀리네요. 알다시피 저는 홈런도 많이 치지만, 삼진 아웃도 많이 당하잖아요(베이브 루스는 선수 시절 무려 1390회의 삼진 아웃을 당했다). 오늘 루 게릭한테 정말 이상한 이야기를 들었어요. 컬럼비아대 출신이라서 그런가. 항상 심각한 얼굴로 이상한 얘기를 한다니까. 타자들이 변화구에 속는 이유가 뇌 때문이라나 뭐라나. 어이, 루. 아까 그 얘기 여기 기자 양반한테도 해 봐. 뇌가 착각을 한다고? 맙소사. 루, 네 머리가 어떻게 된 거 아냐.●고속 이동 물체, 기존 궤도 바탕 다음 위치 예측 [루 게릭]아냐, 베이브. 기자 양반도 잘 들어 봐요. 미국 로체스터대 연구팀하고 한국의 울산과학기술대(UNIST) 인간공학부 권오상 교수가 연구한 과학적 사실이라고. 이 사람들 말로는 우리 뇌가 야구공처럼 빠르게 움직이는 물체를 쫓을 때는 기존 궤도를 바탕으로 다음 위치를 예측한다는 거야. 좀 더 자세히 설명해 줄게. 사람들은 물체를 관찰할 때 중심시각과 주변시각이란 것을 활용한대. 느리게 움직이는 물체는 중심시각으로 보지만, 빠르게 움직이는 물체를 볼 때는 주변시각이 작동된다는 거야. 물체의 가장자리나 주변에 초점을 맞춰 움직임을 파악하는 거지. 주변시각은 우리 같은 운동선수들에게 아주 중요하다는군. 타자들은 빠르게 회전하는 커브볼을 볼 때 몸 쪽으로 다가올수록 주변시각에 의존한다는 거야. 그러면 뇌에서 날아오는 공의 궤적을 통계적으로 분석해 다음 위치를 예상한대. 그러니까 공이 타자 앞에서 살짝만 떨어져도 뇌가 예상한 위치와는 전혀 다르기 때문에 ‘낙차 큰 변화구’로 인식한다는 거지. 지난번 베이브 자네하고 날 변화구로 요리한 ‘채터누가 룩아웃’팀 여자 투수 재키 미첼 기억나나. 그때 자네가 더그아웃으로 들어오면서 ‘공이 폭포수처럼 떨어지더군’ 하며 혀를 내둘렀잖아. ●GPS 신호 없는 터널 길 안내도 기존 통계 활용 얼마 전에 SF소설을 하나 읽었는데, 이것과 비슷한 원리가 나오더라고. 70년 뒤 운전자들에게 길을 알려 주는 내비게이션이란 장치가 나온대. 이 장치는 하늘에 별처럼 떠 있는 인공위성이란 물체에서 보내는 위성항법장치(GPS) 신호를 받아 길을 알려 준다는 거야. 알아, 베이브. 황당한 소리라는 거. 여하튼 터널 같은 곳을 지날 때는 GPS 신호가 끊기는데, 내비게이션은 그동안 지나온 경로하고 가장 최근에 받은 GPS 신호를 통계적으로 조합해서 길을 알려 준다는 거야. 베이브, 우리나라에서 정말 뛰어난 과학자들이 회원으로 있는 ‘미국국립과학원’(NAS)에서 나오는 학술지 ‘국립과학원회보’(PNSA)에 실린 연구니까 믿어도 돼. 그리고 변화구에 속는 건 그만큼 우리 뇌가 똑똑하고 잘 작동하고 있다는 증거라니까 삼진 아웃당하더라도 기분 나빠하지 말라고. (미국 메이저리그의 전설적인 강타자 베이브 루스와 루 게릭이 만나 나눈 가상의 대화입니다.) 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr