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  • 48억㎞ 항해… 태양계 생성 비밀 품은 명왕성과 ‘키스’할까

    48억㎞ 항해… 태양계 생성 비밀 품은 명왕성과 ‘키스’할까

    ‘올해 최고의 우주쇼’가 보름 앞으로 다가왔다. 태양계 경계 탐사선 ‘뉴허라이즌스’의 명왕성 근접 통과가 임박하면서 인류 역사상 가장 가까운 거리에서 태양계 최외곽 왜소(矮小)행성을 직접 지켜볼 수 있게 됐기 때문이다. 미국항공우주국(NASA)과 존스홉킨스대 응용물리학연구소는 뉴허라이즌스가 48억㎞의 10년 항해 끝에 다음달 14일 오전 7시 49분 57초(미 동부시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과할 것이라고 28일 밝혔다. 2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사된 뉴허라이즌스는 2007년 2월 28일 목성을 지난 후 에너지 사용을 최소화하기 위해 동면에 들어갔다가 지난해 12월 깨어나 명왕성 탐사를 위한 준비를 하고 있다. 1930년 3월 미국 천문학자 클라이드 톰보에 의해 발견된 명왕성은 태양계 막내 행성으로 이름을 올렸지만 2006년 국제천문연맹(IAU)에서 행성분류법이 변경돼 태양계 행성의 지위를 잃고 왜소행성으로 분류됐다. 그러나 과학계에서는 태양계 생성과 관련된 많은 정보를 갖고 있을 것으로 보고 명왕성 탐사에 대한 기대감이 크다. 피아노 크기에 무게 478㎏의 뉴허라이즌스는 입자 탐지기, 고해상도 광학망원경, 자외선 분광기 등 7가지 장비를 싣고 명왕성에 대한 전체적인 지도를 그리는 작업을 수행할 예정이다. 그러나 명왕성 근접 통과일이 가까워오면서 성공 가능성에 대한 우려의 목소리도 커지고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 25일자 기사에서 뉴허라이즌스호가 명왕성 근접 통과에 성공하기 위해서는 가로 100㎞, 세로 150㎞의 가상의 직사각형 공간을 정확히 지나야 한다고 설명했다. 문제는 명왕성의 정확한 위치를 알 수 없다는 것이다. 1930년 천문학자들이 명왕성을 발견했을 때도 천왕성의 궤도 운동을 관측하다가 우연히 발견했을 정도로 육안으로는 명왕성을 발견하기가 쉽지 않다. 또 명왕성의 5개 위성 중 핵심 위성인 카론은 명왕성 크기와 비슷해 서로의 중력에 영향을 미치기 때문에 명왕성의 위치가 예상과 다른 곳에 있을 수 있다는 설명이다. 그렇기 때문에 명왕성을 근접통과하기 위해 현재 궤도를 바꿔야 한다면 7월 4일 이전에 결정을 내려야 한다. 또 초당 14㎞의 속도로 비행하고 있는 만큼 궤도 계산이 잘못될 경우는 명왕성에서 멀리 떨어져 지나칠 수 있다는 것이다. 명왕성 근접 통과 프로젝트를 지휘하고 있는 바비 윌리엄스 박사는 “우주선이 지구에서 너무 멀리 떨어져 있어 신호를 보내더라도 수신하는 데까지 9시간이 걸리는 만큼 실시간으로 명령을 내릴 수 없는 상황”이라며 “올해 최대 우주 이벤트가 될 것이라고 기대는 하지만 성공 여부에 대해 확신할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 이성주 美 INFOCOM 프로그램위원장

    이성주 美 INFOCOM 프로그램위원장

    카이스트 전산학부 이성주(41) 교수가 내년에 미국 샌프란시스코에서 열리는 미국전기전자공학회(IEEE) 컴퓨터통신학술대회(INFOCOM)의 프로그램위원장으로 선임됐다. 무선이동 네트워크 시스템 설계 분야의 권위자인 이 교수는 네트워크 통신 분야에 기여한 공로를 인정받아 한국인 최초로 프로그램위원장을 맡게 됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 임용택·박영민 교수 공동연구팀 ‘암 면역력 증강 나노복합체’ 개발

    암은 국내 사망원인 1위의 질환이다. 암 치료에는 외과수술, 약물 치료, 방사선 요법 등이 이용된다. 이 중 항암제나 방사선 치료는 탈모 등 다양한 부작용을 유발한다. 성균관대 화학공학과 임용택 교수와 건국대 의학전문대학원 박영민 교수 공동연구팀은 기존 항암치료에서 나타날 수 있는 부작용을 줄이고 체내 면역력을 높여 암을 근본적으로 치료할 수 있는 ‘나노복합체’ 물질을 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다. 이번 성과는 화학 분야의 세계적인 권위지 ‘앙게반테 케미’ 온라인 최신호에 실렸다. 이전에도 환자의 면역력을 높여 부작용 없이 치료 효과를 높이는 면역치료법은 있었지만 면역세포까지 도달하는 과정에서 분해돼 효과가 낮다는 단점이 있었다. 연구진은 이에 착안해 세포의 면역치료 능력을 높이는 것으로 알려진 물질 ‘CpG ODN’에 ‘히알루론산’과 ‘폴리엘라이신’이라는 고분자 물질을 결합시켰다. 이렇게 만들어진 물질은 면역세포까지 분해되지 않고 전달돼 환자의 면역능력을 높이고 부작용도 적은 것으로 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 경기욱 박사 IEEE ‘젊은 과학자상’

    경기욱 박사 IEEE ‘젊은 과학자상’

    한국전자통신연구원(ETRI) 창의미래연구소 경기욱(38) 박사가 미국전기전자공학회(IEEE)에서 수여하는 ‘젊은 과학자상’을 수상했다고 연구원이 25일 밝혔다. 젊은 과학자상은 인간의 오감 중 촉각과 관련된 사용자 인터페이스 연구에 뛰어난 연구실적을 발표한 과학자 중에서 선정한다. 경 박사는 점자용 초소형 촉각 디스플레이, 촉각펜, 촉각피드백 터치스크린, 투명유연촉각센서 등 새로운 기술 개발에 힘쓴 공로를 인정받아 수상하게 됐다. 경 박사는 관련 분야 저명 학술지에 20여편의 과학기술논문인용색인(SCI) 논문을 발표했고 국내외에 관련 특허를 30여건 등록했다. 특히 지난해에는 휘거나 물에 넣어도 작동하는 얇고 투명한 촉각센서에 대한 연구성과를 발표해 재료분야 권위지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 표지논문에 선정되기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “달거나 기름진 음식 기억력엔 毒입니다”

    피곤에 지쳐 있을 때 달콤한 음식의 유혹은 좀체 뿌리치기 어렵다. 육즙이 살짝 배어나도록 구워진 특급 마블링의 꽃등심을 생각하면 침이 꼴깍 넘어간다. 그러나 단 음식이나 고지방 음식을 즐겨 먹으면 기억력 감퇴 등 머리가 나빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 오리건주립대 수의학과·화학과 공동 연구진은 단 음식이나 고지방 음식을 즐겨 먹을 경우 장내 미생물이 급격하게 변화돼 인지 장애까지 생긴다는 연구 결과를 신경과학 분야 권위지인 ‘뉴로사이언스’ 6월호에 발표했다. 연구진은 생쥐들에게 4주 동안 고지방 음식과 단 음식을 섭취하도록 한 뒤 정신적·육체적 변화를 측정했다. 그 결과 달고 기름진 음식을 많이 먹은 생쥐들은 일반적인 식사를 한 생쥐들에 비해 장내 미생물의 종류가 줄어들고 군집형태, 모양도 변한 것이 발견됐다. 이와 동시에 새로운 상황이나 변화에 적응하는 ‘인지적 유연성’과 ‘공간 기억력’이 현저하게 떨어진다는 사실도 알아냈다. 연구팀은 장내 미생물이 소화뿐만 아니라 신경전달 물질과 감각신경 등 전체 생물학적 기능에 영향을 미치기 때문이라고 설명했다. 케시 마그누슨 수의학과 교수는 “장내 미생물의 변화가 뇌에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 규명했다는 데 의미가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [현장 블로그] 의무 다한 우주인 이소연 ‘유승준 낙인’ 찍어야 하나

    병역 기피로 국내 입국이 거부됐던 유승준(39)씨가 최근 인터넷TV방송으로 “입국을 포기하지 않겠다”고 했지만 대중의 반응은 싸늘했습니다. 어지간해서는 그에게 찍혀 있는 ‘낙인’이 지워지기 힘들겠다는 생각을 했습니다. 과학계에도 유씨처럼 국민적 미움을 받는 사람이 있습니다. 바로 한국 최초의 우주인 이소연(37)씨입니다. 이씨는 최근 한 언론 보도로 비난을 받고 있습니다. 그가 지난 13일 국제우주대학(ISU)이 미국 오하이오대학에서 개최한 ‘여름우주학교 2015’(SSP 2015)에 참가해 우주인으로서의 경험을 전수하고 있다는 내용의 보도입니다. 2004년 ‘한국 최초 우주인 배출 프로젝트’ 시작부터 2008년 4월 국제우주정거장에 도착해 각종 실험을 진행하는 것까지 일련의 과정을 지켜본 과학기자로 이씨를 위한 변명 아닌 변명을 해볼까 합니다. 프랑스에 있는 ISU는 국제우주연맹(IAF)에서 운영하는 정식 대학입니다. 이씨가 참가했다는 SSP는 1988년부터 매년 여름 전 세계 우주항공 선진도시를 순회하면서 9주간 우주 전문가나 대학원생, 교수 등을 대상으로 우주항공 관련 주제를 가르치는 과정입니다. 이씨는 이전에도 초빙강사나 프로그램 패널로 여러 번 참가했습니다. 이씨가 욕을 먹는 이유는 우주인 배출 사업에 투입된 260억원 때문입니다. 그렇게 많은 돈을 들였는데 미국으로 이른바 ‘먹튀’를 했다는 정서적 반감입니다. 이씨가 우주인으로서 한국항공우주연구원 연구원으로 의무복무해야 하는 기간은 2년이었습니다. 계약상으로는 2010년까지만 근무하면 되는 거였습니다. 하지만 그는 2012년까지 근무했습니다. 항우연은 우주개발을 위한 엔지니어들이 주를 이루고 있는 정부출연 연구기관입니다. 엔지니어보다는 우주 홍보대사 역할이 더 많이 요구되는 이씨가 항우연에서 할 수 있는 일은 제한적이었을 겁니다. 이씨가 2년 의무복무 기간을 끝내고 하고 싶은 일을 하는 것은 사실 문제될 것이 없습니다. 한국은 그에게 260억원을 투자했고 일정 수준 이익을 얻은 측면도 있습니다. 어쨌거나 그는 지금 한국계 미국인과 결혼해 미국으로 갔습니다. 주식투자의 원칙 중 ‘손절매’란 게 있습니다. 이제 우리도 관점을 달리할 때가 된 것은 아닐까요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [알면 알수록 재미있는 연구 결과] 세 살짜리는 고집쟁이라고?

    아기들은 고집이 세고, 자기 중심적이어서 다른 사람의 감정을 이해하지 못한다는 것이 일반적인 생각이다. 그런데 3살짜리 유아들도 ‘정의가 무엇인지’를 인식하고 실천하는 동시에 불공정 행위자를 처벌하는 행동을 취한다는 연구 결과가 나와 주목된다. ●7살 이전에도 정의감 실행 기존 연구에서도 3살 유아가 공정함에 대한 개념은 알고 있다는 사실을 밝혀냈지만 실제 상황에서 행동으로 옮기는 수준은 7살이 돼야 한다는 결론을 내린 바 있다. 독일 막스플랑크연구회 소속 라이프치히 진화인류학연구소와 영국 맨체스터대, 세인트앤드루스대 공동연구진은 7살 이하 어린아이들도 정의를 인식해 실행한다는 연구 결과를 ‘커런트 바이올로지’ 18일자에 발표했다. 연구진은 3세 유아 48명과 5세 유아 72명을 무작위로 선정해 꼭두각시 인형끼리 서로 물건을 훔치거나 차별하고 모습, 그리고 물건을 잃어버리는 상황 등을 관람하도록 했다. 그 후 아이들이 인형을 어떻게 대하는 지 관찰하는 방식으로 연구했다. 아이들은 물건을 잃어버렸거나 도둑맞은 꼭두각시 인형을 위로했고, 물건을 찾아주거나 자신이 가진 것을 나눠줬다. 이어 물건을 훔치거나 불공정한 행위를 한 인형은 보이지 않는 곳에 넣어버리는 등 처벌하는 모습을 보였다. ●도둑맞은 인형 찾아주거나 위로 키이스 젠슨 맨체스터대 심리과학대 교수는 “이번 연구는 피해자의 아픔을 공감하고, 가해자를 처벌해야 한다는 ‘회복적 정의’에 대한 감각이 태어나면서부터 저절로 갖게 된다는 사실을 증명하는 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [알면 알수록 재미있는 연구 결과] 만취해도 집 잘 찾는 까닭은?

    문서를 멀리까지 전달하도록 훈련된 비둘기(전서구)들은 후각 감지시스템이 뛰어나다. 냄새로 위치를 파악해 정확한 목적지를 찾는 셈이다. 최근 연구에서 사람도 개나 비둘기처럼 냄새로 길을 찾는 능력을 갖고 있는 것으로 나타났다. 정신을 못 차릴 정도로 만취한 사람들이 길을 잃지 않고 정확히 집을 찾아 들어가는 데는 후각을 이용해 낯 익은 장소를 찾는 능력이 작용한다는 설명이다. ●인간 뇌, 냄새를 공간 정보로 바꿔 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 진화 및 인지심리학과 루시아 제이콥스 교수팀은 사람의 뇌에도 냄새를 공간 정보로 바꿔 인식하는 부위가 있다는 연구 결과를 발표했다. 그 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 17일자에 실렸다. 연구팀은 초기 인류들은 사냥이나 배우자를 선택할 때 후각을 이용했고, 뱃사람들이 냄새로 항로를 파악했다는 사실에 착안했다. 연구진은 24명의 대학생을 무작위로 뽑아 북미자작나무와 정향, 아니스 등 세 종류의 천연 에센셜오일 냄새를 맡도록 했다. 그리고 가로 8.3m, 세로 6.4m의 방바닥을 32개의 칸으로 나눠 7개 칸에 에센셜 오일을 옅게 발랐다. 연구자들은 실험 참가자들의 눈을 가리고, 귀마개를 해 후각만 쓸 수 있도록 한 후 오일이 묻어 있는 공간을 찾도록 했다. 12명의 참가자들은 한 번의 시도로 정확한 위치를 찾았고, 나머지 참가자들도 2~3번의 시도 끝에 성공했다. ●‘후각은 가장 둔감한 감각’ 정설 깨 제이콥스 교수는 “모든 종에 있어서 정확하게 길을 찾는다는 것은 생존의 핵심 요소”라며 “이번 연구는 지금까지 후각은 사람의 감각 중 가장 둔감한 부분이라는 정설을 뒤집는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 워킹맘 여성 과학자들의 롤모델

    워킹맘 여성 과학자들의 롤모델

    “남성 과학자가 육아에 관심을 가지면 가정적이라고 칭찬하면서 여성 과학자들이 육아 때문에 휴가를 내거나 하면 일과 가정도 구분을 못 한다고 핀잔을 줍니다. 많이 좋아지기는 했지만 과학계에도 여전히 남성 중심적 사고방식이 남아 있습니다.” 23일 ‘2015 한국로레알·유네스코 여성생명과학상’ 학술진흥상 수상자로 선정된 문애리(부총장·56) 덕성여대 약학대 교수는 “여성 과학자들의 활약을 기대한다면 그들이 마음껏 활동할 수 있는 여건 마련이 우선돼야 한다”고 지적했다. 유방암세포의 전이 과정과 이 과정에 어떤 신호가 작용하는지에 대한 연구 업적으로 수상자로 선정된 문 교수는 2004년에도 로레알·유네스코 여성생명과학상 약진상을 받은 바 있다. 문 교수는 생명과학 분야는 섬세함과 치밀함이 필요하기 때문에 여성 과학자들이 활약하기 좋은 분야라고 설명했다. 그렇지만 과학자로 가장 열심히 뛰어야 할 시기에 여성들은 결혼과 임신, 출산 시기가 겹쳐 성과를 내기도 전에 포기하는 경우가 많다고 지적했다. 문 교수는 “숙련된 연구 인력이 성과를 내기도 전에 그만두면 사회적 손실이 커질 수밖에 없다”며 “여성 과학자들이 경력 단절을 겪지 않고 지속적으로 연구할 수 있도록 하는 법적, 제도적 장치 마련이 시급하다”고 말했다. “예전 학생들과 비교했을 때 요즘 학생들은 헝그리 정신이 좀 부족한 게 아닌가 하는 생각이 듭니다. 너무 쉽고 안전한 길만 찾으려는 것 같아 안타깝죠. 근성을 갖고 연구한다면 분명 좋은 성과를 낼 수 있을 겁니다.” 한편 젊은 여성 과학자들에게 주어지는 로레알·유네스코 여성생명과학상 펠로십 수상자로는 ▲문재희 서울아산병원 연구원 ▲유승아 가톨릭대 연구교수 ▲이혜미 충남대 연구교수 등 3명이 선정됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 더 세진 엘니뇨 ‘변이’ 가능성… 전염병 비상

    더 세진 엘니뇨 ‘변이’ 가능성… 전염병 비상

    #1. 1912년 1월 18일 영국의 탐험가 로버트 스콧이 이끄는 남극 탐험대는 간발의 차로 ‘남극점 최초 도달’이라는 기록을 노르웨이의 로얄드 아문센에게 빼앗겼다. 설상가상으로 스콧 탐험대는 귀국길에 악천후와 혹한을 만나 전원이 사망했다. #2. 1912년 4월 10일 영국 사우샘프턴을 떠나 미국 뉴욕으로 첫 항해에 나선 타이태닉호는 출항 나흘 째 빙산과 충돌해 차가운 바닷속으로 가라앉았다. 타이태닉 침몰로 사망한 사람은 1514명이었다. 아무 상관없어 보이는 두 사건에는 하나의 공통점이 있다. 바로 ‘엘니뇨’다. 1911년 시작된 엘니뇨 때문에 남극은 평년보다 20도가량 기온이 낮았고, 북극해에서 떨어져 나온 빙산들도 녹지 않고 배들이 오가는 항로까지 떠내려왔던 것이다. 전 세계 기상 관련 기관들은 지난해 여름 발생한 엘니뇨가 역대 가장 강했던 1997~98년과 비슷한 수준이거나 더 강한 ‘슈퍼 엘니뇨’가 될 것이라고 예측하고 있다. 미국 국립해양대기관리청(NOAA)은 “지난해 6월부터 시작된 엘니뇨는 올여름까지 계속될 것”이라고 밝혔다. 우리나라 기상청도 최근 “적도 부근 태평양의 수온이 평년보다 1.3도 높은 상태로 중간 강도의 엘니뇨를 보이고 있다”며 “현재 해수면 온도 상태나 전 세계 엘니뇨 예측 결과에 따르면 엘니뇨 감시구역의 해수면 온도는 앞으로 더욱 높아질 것”이라고 밝혔다. 엘니뇨는 열대 태평양 적도 부근에서 시작해 동태평양과 중태평양까지 넓은 범위에 걸쳐 해수면 온도가 비정상적으로 높아지는 현상이다. 매년 12월쯤 남미 페루와 에콰도르 국경에 있는 과야킬만에는 북쪽에서 난류가 유입돼 연안 해수면 온도가 상승한다. 바닷물이 따뜻해지면서 평소 볼 수 없었던 물고기들이 많아지자 페루 어민들은 난류 유입 시기가 크리스마스와 가깝다는 데 착안, 하늘의 은혜에 감사한다는 뜻으로 이 현상을 스페인어로 ‘아기 예수’, ‘남자아이’를 뜻하는 ‘엘니뇨’라고 부르기 시작했다. 페루 어민들의 생각과 달리 해수면 온도가 평년보다 2~5도 높아지는 엘니뇨는 1년 이상 지속되기 때문에 영양염 감소로 물고기 먹이가 되는 플랑크톤이 줄어 연안어업에 큰 타격을 준다. 태평양에서는 서태평양 지역의 기압이 낮고 동태평양 지역의 기압이 높기 때문에 동쪽에서 서쪽으로 무역풍이 분다. 무역풍은 뜨거워진 적도 태평양 지역의 바닷물을 서쪽으로 몰고 가는데, 어느 순간 무역풍이 약해져 뜨거운 바닷물이 서쪽으로 이동하지 못하게 된다. 대류와 해류 순환 시스템이 오작동하는 것이다. 적도 태평양 해수면의 온도 상승은 열대 지상기압 패턴에도 영향을 미쳐 지구 전체의 날씨에도 영향을 미친다. 일반적으로 바닷물이 차가워 비구름이 생성되지 않기 때문에 필리핀, 인도네시아, 호주 북부 지역에서는 강수량이 평년보다 줄고 열대성 대류 활동이 국지적으로 활발해지는 적도 중앙태평양, 멕시코 북부, 미국 남부, 남아메리카 중부 지역에서는 홍수가 잦아지는 등 평년보다 많은 강수량을 보인다. 또 알래스카와 미국·캐나다 서부 지역은 고온 현상을 보이고 미국 남동부는 저온 현상을 보이기도 한다. 실제로 지난 5월 말 인도에서는 50도를 넘는 살인적인 폭염 때문에 1100명 가까운 사람이 열사병과 탈수 현상으로 사망했다. 태국·필리핀 등 동남아시아에서는 강우량이 평년에 비해 40%가량 감소했다. 미국 텍사스주와 오클라호마주에서는 집중 호우가 발생했고 캘리포니아주는 120년래 최악의 가뭄이 4년째 계속되고 있다. 우리나라는 엘니뇨 현상이 나타나는 열대 태평양과 떨어져 있는 중위도에 위치해 있기 때문에 열대나 아열대 지방처럼 엘니뇨 영향이 뚜렷하게 나타나지는 않는 편이다. 그렇지만 올해는 중북부 지역을 중심으로 댐 수위가 낮아지고 바닥이 갈라지는 등 극심한 가뭄이 이어지고 있다. 북한도 100년 만의 극심한 가뭄으로 모내기한 논의 30%가량이 피해를 보고 있다. 기상학자들은 지구의 온도가 높아질수록 엘니뇨 현상이 빈번해지고 강도도 세지면서 홍수와 가뭄이 극심해질 것으로 보고 있다. 1977년을 기준으로 이전에는 바닷물의 온도가 평년보다 낮아지는 ‘라니냐 현상’과 엘니뇨 현상이 주기적으로 나타났다. 이후에는 라니냐 발생이 줄어들고 엘니뇨 발생이 잦아지면서 강도도 더 세지고 있어 지구 온난화 때문에 엘니뇨 유전자가 변했을 것으로 보는 학자들이 늘고 있다. 연세대 대기과학과 안순일 교수는 “최근 잇따라 발생하는 전 지구적 기상이변은 엘니뇨와 지구 온난화가 맞물리면서 나타나는 현상”이라며 “올해 발생한 엘니뇨를 ‘슈퍼 엘니뇨’라고 말하기는 다소 이르지만 슈퍼 엘니뇨로 성장할 수 있는 가능성이 있어 향후 추이에 따라 이상기후는 더 심해질 수 있다”고 우려했다. 엘니뇨는 이상 기후의 한 요인으로 전염병 발생에도 직간접적으로 영향을 미친다. 20세기 최악의 엘니뇨 발생 시기인 1997~98년에는 가뭄과 홍수 등 이상 기상 현상이 빈발했고 이에 따른 환경 오염으로 전염병이 기승을 부렸다. 우리나라의 경우 전국에 볼거리가 유행했고 세균성 이질과 A형 간염이 유행했다. 말라리아 환자도 늘었다. 수확기인 10월에 태풍 ‘예니’가 발생해 재산 피해는 물론 홍수의 영향으로 인한 렙토스피라증이 유행하기도 했다. 기상청 관계자는 “엘니뇨가 발생하면 전 세계적 이상 기상 현상뿐만 아니라 국지적으로 다양한 형태의 기상재해가 발생할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 톡톡] ‘뇌 과학’

    안녕? 나는 비행기 조종사였고, 의사였고, 변호사였던 프랭크 애버그네일 주니어야. 아 참, 깜박했네, 난 대학교수도 잠깐 했었지. 어떻게 그런 직업들을 가질 수 있었냐고? 내겐 아주 간단한 일이었어. 다 사기였기 때문이지. 16세 때 처음으로 위조수표를 만들어 봤는데 다들 속아 넘어가더라구. 그래서 17세부터 본격적으로 사람들을 속이는 일에 뛰어들었지. 재수가 없어 미국 연방수사국(FBI) 요원들에게 잡히기 직전 5년 동안은 26개국을 돌아다녔어. FBI에 체포된 뒤에는 그들을 도와 사기꾼과 위조범들을 잡아 내는 일을 했어. 지금은 ‘애버그네일 & 어소시에이션’이란 보안 관련 회사를 운영하고 있지. 이건 거짓말 아니니까 믿어도 돼. 이런 내 이야기에 미국 할리우드에서도 관심을 갖더군. 그래서 나온 영화가 리어나도 디캐프리오 주연의 ‘캐치 미 이프 유 캔’(2002)이야. 어쨌든 내가 지금부터 하려는 이야기는 ‘행운’과 ‘의사결정’에 관한 거야. 동양 속담에 ‘전화위복’, ‘새옹지마’란 게 있다더군. 안 좋은 일 뒤에는 좋은 일이 오고, 좋은 일 뒤에는 나쁜 일이 따라온다는 말이라던데. 최근 영국 과학자들이 그 속담을 증명하는 연구결과를 냈지. 지난 10일 ‘영국 왕립학회보’에서 읽은 건데 영국 케임브리지대 신경과학과 마틴 베스터가드 교수와 볼프램 슐츠 교수가 ‘해피 엔딩’ 다음에 나쁜 의사결정을 내리기 쉽다는 내용의 연구결과를 발표했더군. 연구자들은 19~36세의 건강한 성인 남자 61명을 무작위로 뽑아 41회에 걸쳐 카드게임을 하게 한 뒤 그들이 어떤 식으로 판돈을 거는지 관찰했다지. 그 결과, 앞선 게임의 결과가 다음 의사 결정을 좌우한다는 것을 발견한 거야. 바로 직전에 크든 작든 돈을 딴 사람, 특히 몇 번 연속으로 돈을 딴 사람은 다음 판돈을 엄청나게 크게 건다는 거야. 바로 직전의 행운이 다음에도 계속 이어질 것이라는 기대감 때문이지. 그러나 실제로 그런 행운이 이어지는 것은 무척 드물다는 결론도 얻었다는군. 도박에서 행운은 확률인데, 돈을 딸 수 있는 확률은 그리 크지 않거든. 그런 작은 확률이 자신에게 계속 나타날 거라고는 기대하지 않는 게 좋다는 말이지. 로또에 당첨된 사람들 중 상당수가 얼마 안 돼서 당첨 전과 비슷하거나 외려 더 비참한 생활을 하게 됐다는 얘기 들어본 적 있을 거야. 이 사람들은 엄청나게 낮은 확률을 뚫고 로또에 당첨이 됐으니 자기는 엄청난 ‘행운아’이고, 그런 행운이 계속될 것이라고 오판하고 돈을 써대거나 무모하게 투자를 했기 때문이지. 미국 서던캘리포니아대 뇌과학연구소장인 안토니오 다마지오 교수도 “인간의 판단과 의사 결정은 정서적 기억과 상태 같은 감성에 많은 영향을 받는다”고 했지. 서양 속담에 ‘항상 좋은 패가 나올 수 없다’는 말이 있어. 만약 지금 어떤 의사결정을 내려야 하는 순간에 처해 있다면 케임브리지대의 연구성과를 한번 떠올려 봐. 정말 냉정하게 상황을 판단하고 내린 결정인지를 다시 한 번 생각해 보란 말이야. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 쓰기 속도 1000배·크기 절반… 반도체 소자의 혁신

    쓰기 속도 1000배·크기 절반… 반도체 소자의 혁신

    USB 메모리와 같은 초소형 저장장치에 쓰이는 낸드플래시보다 우수한 성능의 반도체 소자를 국내 연구진이 개발했다. 특허 출원까지 완료된 이 기술이 상용화되면 현재 27조원 규모인 낸드플래시 시장을 그대로 이어받아 전 세계 플래시 메모리 시장의 50% 이상을 차지하는 우리나라 반도체의 경쟁력과 기술 우위가 계속될 것으로 전망된다. 서울대 재료공학부 황철성 교수팀은 낸드플래시보다 용량은 1.5배 크고 쓰기 속도는 1000배 빠르지만 크기는 절반에 불과한 차세대 ‘저항 변화 메모리’(R램) 반도체 소자를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료 분야 권위지 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 온라인판 최신호에 실렸다. 플래시메모리 중 하나인 낸드플래시는 전원이 꺼지면 정보가 사라지는 D램과 달리 전원이 없는 상태에서도 데이터를 계속 저장할 수 있고 자유롭게 정보를 저장, 삭제할 수 있다. 디지털카메라, 휴대전화, 컴퓨터 등에 사용된다. 그렇지만 제작 공정이 복잡하고 주어진 칩의 면적에 메모리 소자를 넣어 용량을 늘리는 집적화가 기술적으로 한계에 도달한 상태다. 이 때문에 전기가 통하지 않는 물질에도 일정 수준 이상의 전압을 가하면 미약한 전류가 흐르는 현상을 이용해 재료의 저항 변화에 따라 정보를 저장하는 R램이 주목받아 왔다. 삼성전자 등의 국내 기업은 물론이고 일본 도시바, 미국 IBM 등도 관심을 갖고 개발해 왔다. 그러나 R램은 용량을 늘리면 안정적인 저항 상태를 유지하기 어려워 정보 저장이 쉽지 않고 제작 과정이 까다롭다는 문제가 있다. 연구팀은 ‘전극-다이오드-메모리-전극’의 형태로 차곡차곡 쌓는 간단한 방식으로 R램을 제작해 저항 변화를 안정적으로 만드는 데 성공했다. 구조가 간단해 기존 낸드플래시와 비교했을 때도 성능은 우수하고 제작 비용은 적게 든다는 장점이 있다. 황 교수는 “이번 연구 성과는 차세대 메모리로 주목받는 R램 분야에서 새로운 소자 구조를 제안함으로써 상용화에 한 걸음 더 다가섰다는 데 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 미리 만나본 도심 속 물놀이 ‘시티슬라이드’

    미리 만나본 도심 속 물놀이 ‘시티슬라이드’

    오는 7월 18일 서울 신촌 연세로 거리에 초대형 워터 물놀이장 ‘시티슬라이드’가 설치된다. 이에 앞서 21일 ‘시티슬라이드’를 주관한 비스타 엔터테인먼트 측은 안전점검을 겸한 시연행사를 가졌다. 모델 겸 트레이너 예정화의 사회로 진행된 이날 행사는 걸그룹 하이디의 축하무대와 함께 판타스틱 공연팀이 신명나는 난타공연을 펼쳤다. 또한 이날 행사에서는 예정화를 비롯해 레이싱 모델 이효영, 채시아, 황리아, 서윤아, 문세림 등이 참석해 ‘시티슬라이드’ 시연을 선보였다. 도심 한복판에 350m 길이의 워터 슬라이드를 설치해 색다른 물놀이를 즐기는 ‘시티슬라이드’는 지난해 여름부터 세계 여러 대도시를 중심으로 빠르게 퍼지고 있다. 영국 런던을 비롯해 미국 라스베이거스, 호주 시드니, 프랑스 파리, 네덜란드 암스테르담 등 세계 주요 도시에 열리며 큰 인기를 얻고있다. ‘시티슬라이드는’ 오는 7월 18일과 19일 이틀간 서울 신촌에서 개최되며 이를 시작으로 대전, 부산 등 여러 대도시에서 2개월 간 이어질 예정이다. 특히 국내 최초로 열리는 행사인 만큼 다양한 부대행사가 준비돼 눈길을 끈다. 먼저 워터 슬라이드를 타는 재미와 더불어 신촌 연세로에서 일렉트로닉 댄스 음악(EDM) 무대가 펼쳐질 예정이다. 구준엽, 박재범, 김소리 등 화려한 출연진들이 무대에 오른다. 또 참가자들이 직접 만든 이색 수영복들을 선보이는 수영복 패션쇼와 시티슬라이드 동영상 공모전은 놓치지 말아야 할 이벤트다. 가족·친구들과 함께 시티슬라이드를 즐기며 촬영한 동영상을 홈페이지를 통해 올리면 네티즌 심사를 통해 상금 등 푸짐한 경품을 증정한다. 시티슬라이드의 한 관계자는 “국내 최초로 시행될 워터페스티벌 ‘시티슬라이드’에 만전을 기하고 있다”며 “해외 대형 축제와 이벤트의 안전 설비, 운영시스템에 대한 오랜 경험이 있는 만큼 온 국민이 함께 안심하며 즐기는 안전한 행사, 선진적인 축제를 만들고자 한다”고 밝혔다. 한편 행사 일정과 참여 방법은 ‘시티슬라이드’의 공식 웹사이트(http://cityslide.co.kr)를 통해 확인할 수 있다. 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr
  • 365일 다이어트? 매달 5일 동안만!

    한 달에 5일만 날을 정해 연속으로 다이어트를 해도 체지방을 줄이고 각종 성인병 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대, 영국 유니버시티칼리지런던(UCL), 이탈리아 토리노대·제노바대 등 국제 연구진은 한 달에 5일 정도의 다이어트만으로도 체중 감량은 물론 당뇨·심혈관 질환 가능성을 낮출 수 있다는 실험 결과를 발표했다. 이번 연구 성과는 의학 분야 권위지인 ‘셀 메타볼리즘’ 18일자에 실렸다. 연구진은 12개월 된 젊은 생쥐와 24개월 된 나이 든 생쥐를 골랐다. 이 중 24개월짜리 생쥐 집단을 다시 두 그룹으로 나눠 한쪽은 한 달에 연속으로 4일씩 3개월 동안 저단백·저칼로리 다이어트를 시키고, 다른 한쪽은 전혀 다이어트를 시키지 않았다. 다이어트를 한 쥐들은 나흘을 제외한 나머지 날에는 원하는 대로 식사를 할 수 있도록 했다. 그 결과 다이어트를 한 24개월 생쥐 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 체지방이 감소하고 암 발생 위험률도 45%나 낮아졌으며 혈당도 40%나 떨어졌다. 면역 체계가 강화돼 각종 염증성 질환 발생 비율도 낮아졌다. 뇌 기능도 활성화돼 두 종류의 미로에서 이뤄진 길 찾기 실험에서 다이어트를 하지 않은 생쥐보다 빨리 길을 찾았다. 다이어트를 한 생쥐는 간세포와 일반 세포의 재생이 더 빠르다는 사실도 확인됐다. 연구팀은 주기적인 다이어트가 사람에게도 영향을 미치는지 알아보기 위해 연구진이 직접 에너지바, 수프, 차, 크래커 등 하루 725~1090kcal 수준의 음식만 섭취하는 실험을 했다. 그 결과 생쥐 실험 때와 유사한 결과가 나타났다. 2013년 기준 한국인 하루 영양 섭취량은 3036kcal에 이른다. 서던캘리포니아대 발터 롱고 교수는 “이번 연구는 오랜 시간 칼로리 섭취를 제한하지 않고 간헐적인 다이어트만으로도 건강과 활기를 되찾을 수 있다는 사실을 알려준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 간질 원인 유전자 발견… 치료의 문 열렸다

    간질 원인 유전자 발견… 치료의 문 열렸다

    뇌전증(간질)과 지적장애의 원인이 되는 유전자를 국내 연구진이 해외 연구팀과 공동으로 발견했다. 간질 등의 발병 메커니즘을 최초로 규명함에 따라 치료제 개발에 청신호가 켜졌다. 충남대 생물과학과 김철희 교수와 미국 그린우드 유전학 연구소·미주리대 의대·플로리다대 의대 등 국제 공동 연구팀은 뇌 중추신경계에서 신경 흥분을 조정하는 ‘감마아미노뷰티르산’(GABA)과 관련된 유전자 ‘ZC4H2’가 제대로 작동하지 못하면 발작이나 경직, 떨림 등 운동장애 증상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다고 18일 밝혔다. 연구팀은 ‘유전자 가위’ 기술을 이용해 ZC4H2 유전자를 조작, 제브러피시와 생쥐에게 뇌전증을 유발시키는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 유전학 분야 권위지 ‘인간 분자 유전학’ 온라인판 최신호에 실렸다. 우리나라의 뇌전증 환자는 13만명에 이르지만 근본적인 치료가 불가능해 항경련제, 근육이완제 등으로 증상을 완화시키는 정도의 치료만 하고 있다. 연구진은 X염색체 이상으로 뇌전증 및 지적장애 증상을 보이는 희귀 유전질환 ‘마일스 카펜터 증후군’ 환자들의 유전자를 분석한 결과 GABA 연합신경 조절에 관여하는 ZC4H2 유전자가 변형됐다는 사실을 밝혀냈다. 이 유전자에 이상이 있으면 GABA가 제대로 작동하지 않아 중추신경계가 지나친 신경 흥분 상태가 돼 운동장애 증상이 나타난다. 운동신경 전체에 영향을 미치는 GABA의 이상은 근력 약화로 이어져 관절·척추가 휘어지는 증상, 눈동자가 비정상적으로 흔들리는 안구운동실행증, 입과 턱관절이 비정상적으로 움직여 침을 흘리는 증상 등을 유발한다는 것이다. 연구진은 “신경 조절과 중추신경계 이상은 최종적으로 지적장애를 가져온다”며 “이번 연구를 바탕으로 간질 치료제 후보물질을 찾는 작업이 조만간 시작될 예정”이라고 설명했다. 김 교수는 “이번 연구는 간질의 근본 원인이 GABA 신경 전달에 있다는 사실을 유전자 수준으로 규명함으로써 뇌전증 치료제 개발뿐만 아니라 유사한 운동장애인 근위축증, 파킨슨병 치료에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘복면가왕’, ‘불후의 명곡’…‘음악 예능’ 불패 신화, 왜?

    ‘복면가왕’, ‘불후의 명곡’…‘음악 예능’ 불패 신화, 왜?

    “‘화생방실 클레오파트라’는 가수 김연우가 틀림없어” “‘어머니는 자외선이 싫다고 하셨어’는 에이핑크의 정은지 아니야?” 월요일 아침이면 인터넷에는 전날 MBC ‘일밤-복면가왕’에 출연한 복면 가수에 대한 추리가 넘쳐난다. 이들의 음색과 손모양, 노래하는 포즈로 추측한 글들이 대부분이다. 덕분에 ‘복면가왕’은 요즘 드라마도 넘기 어렵다는 시청률 10%대를 넘었다. ‘슈퍼스타K’, ‘나는 가수다’, ‘불후의 명곡’에 이어 ‘복면가왕’까지 인기를 얻으며 방송가에는 ‘음악 예능’은 웬만해서는 불패한다는 속설이 정설로 굳어지고 있다. 국내 서바이벌 음악 경연의 물꼬를 튼 ‘슈퍼스타K’는 올해로 시즌7을 맞고 SBS ‘K팝스타’, MBC ‘나는 가수다’도 시즌제로 자리 잡았다. 쇼와 경연의 방식을 합친 KBS ‘불후의 명곡’도 200회를 넘기며 토요일 밤 시간대를 꽉 잡았다. 최근 음악 예능은 서바이벌 방식을 넘어 추리와 코미디 등 예능적인 요소를 접목하며 진화하고 있다. 엠넷 ‘너의 목소리가 보여’와 JTBC ‘히든 싱어’는 립싱크 가수나 모창 실력자들 사이에서 진짜 가수를 추리하는 콘셉트를 내세웠다. ‘복면가왕’은 여기에 코미디적인 요소를 추가했다. 기존 서바이벌의 무겁고 엄숙한 분위기를 뒤튼 것이 핵심이다. ‘파송송 계란탁’, ‘모기향 필 무렵’, ´뚜껑 열린 압력 밥솥’ 등 기발한 이름도 재밌지만 프라이팬과 생수통 등 소품을 직접 들고나오는 모습도 웃음을 자아낸다. 제작진은 패션 디자이너가 제작해오는 가면을 보고 직관적으로 이름을 정한다. 연출을 맡은 민철기 PD는 “노래와 경연을 뺀 나머지는 모두 B급 코미디처럼 꾸몄다”면서 “승자 독식의 형식이 아니고 예능의 틀거리를 갖추고 있기 때문에 가수들도 큰 부담을 느끼지 않고 무대를 즐긴다”고 말했다. 백청강처럼 아예 성별을 속이는 등 반전과 의외성도 인기 요인이다. 민 PD는 “약간의 에코 효과를 빼고는 마이크나 음향 변조 장치는 없으며 가수들이 스스로 추리가 어렵도록 목소리를 바꾼다”고 말했다. 음악 예능의 불패 신화 뒤에는 ‘세대 공감’이란 키워드가 있다. 이창태 SBS 예능국장은 “길거리의 노래방 수만 봐도 알 수 있듯 한국인은 흥이 많은 민족인데다 1980~90년대 인기 가요를 편곡해서 부르는 음악은 다양한 세대의 주목을 끌 수 있다”고 말했다. ‘불후의 명곡’ 도 젊은 가수들이 트로트로 편곡해서 부를때 시청률이 더욱 치솟는다. ‘복면가왕’의 경우 들국화의 ‘제발’, 임재범의 ‘이 밤이 지나면’ 등 8090세대 히트곡들이 대거 등장한다. 대중문화 평론가 정덕현씨는 “음악 예능에 리메이크 곡이 자주 등장하는데 이는 대중문화 주 소비층으로 떠오른 중장년층의 복고 감성을 자극한다. 멜로디가 주는 감성이나 정서는 메시지보다 강하기 때문에 지속적으로 인기를 얻는 것”이라고 말했다. 인적 자원이 풍부하다는 것도 ‘음악 예능’의 장점이다. 현재 방송 3사의 가요 프로그램 가운데 KBS ‘유희열의 스케치북’을 제외하고는 음악 전문 프로그램은 사라졌다. 때문에 중고 신인이나 공백이 있는 실력파 가수는 노래를 부를 기회가 거의 없는 것이 사실이다. 권경일 KBS 예능국 CP는 “아이돌은 순위 프로그램이 있고 연배가 있는 가수들은 ‘가요무대’가 있지만 이에 속하지 않는 대다수 가수들은 설 무대가 부족하기 때문에 음악 예능에 출연자가 몰리고 있다”고 말했다. 민 PD는 “처음에는 복면 때문에 출연을 꺼리는 가수가 많았지만 9월까지 출연자가 모두 확정된 상태다. 시청자의 기대가 높아져 출연을 재검토하는 경우도 생겼다“고 말했다. 최근 음악 예능은 포맷뿐만 아니라 장르적으로도 다양해지고 있다. 힙합 오디션 엠넷 ‘쇼미더 머니’ 시즌4가 26일에 첫 방송하고 여성 래퍼들의 서바이벌 경연 프로그램 ‘언프리티 랩스타’도 오는 9월 시즌2가 방송된다. 엠넷 신형관 상무는 “지난해 트로트를 시도했고 앞으로 전자음악(EDM) 등 다양한 장르의 음악 예능을 준비하고 있다. 음악 예능은 같은 소재라도 공감과 차별화가 핵심이며 이런 유행은 앞으로 당분간 계속될 것”이라고 전망했다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr
  • ‘우주 로봇킹’으로 진화 꿈꾸며… 또 월화수목금금금

    ‘우주 로봇킹’으로 진화 꿈꾸며… 또 월화수목금금금

    “천재들을 모아 놓는다고 해서 천재적인 작품이 만들어지는 게 아닙니다. 전체 목표를 위해 개개인이 조화를 이뤄야 명작이 나옵니다. 우리 ‘휴보’의 우승은 멋진 숲을 만들기 위해 아름드리 나무들을 조화롭게 가꿔 이뤄낸 성과입니다.” 지난 5~6일 미국 캘리포니아주 퍼모나시에서 미국 방위고등연구계획국(DARPA) 주최로 열린 ‘로봇 공학 챌린지’(DRC)에서 한국팀을 우승으로 이끈 오준호(61) 카이스트(KAIST) 기계공학과 교수가 놀라운 성과의 비결에 대해 이렇게 말했다. 오 교수는 2004년 일본에 이어 세계에서 두 번째이자 우리나라 최초인 두 발로 걷는 인간형 로봇(휴머노이드) ‘휴보’를 개발했다. 16일 대전 카이스트에서 열린 기자간담회에서 오 교수는 “천재들은 고집스럽기 마련인데 이 고집스러운 천재들을 데리고 하나의 미션을 성공적으로 마치는 것은 결코 쉽지 않은 일이었다”고 술회했다. 오 교수는 연구실 운영뿐만 아니라 로봇 개발에서도 ‘조화’와 ‘안정성’에 무게중심을 뒀다. “로봇은 어느 하나만 잘해서는 좋은 성적을 내기 어렵습니다. 로봇 기술은 여러 기능이 모자라지도 넘치지도 않게 조화를 이루도록 하는 종합 예술이죠.” 걷는 능력은 좋지만 사물 인식 능력이 떨어지는 휴보에게 밝은 눈을 달아 주기 위해 이미지 전문가인 권인소 카이스트 전기·전자공학부 교수를 팀으로 끌어들인 것도 이런 차원이었다. 권 교수의 합류로 휴보는 걸음걸이뿐 아니라 임무 수행 능력이 대폭 개선됐다. 2013년 열린 예선에서 9위를 차지한 휴보팀은 지난 2년간 그야말로 와신상담했다. 오 교수 이후 모든 연구자가 ‘월화수목금금금’ 생활을 하며 점심시간도 제대로 내지 못할 만큼 로봇에만 매달렸다. “이번에 우승을 하고 나니 많은 사람들이 이제 우리나라 로봇 수준이 세계 최고가 된 것 아니냐고 말씀들을 하십니다. 하지만 김연아 선수가 피겨스케이팅에서 1등을 했다고 우리가 빙상 강국이 된 건 아니지 않나요. 로봇 선진국들인 미국이나 일본, 유럽이 우리를 경쟁 대상으로 보기 시작했다는 데 큰 의미가 있습니다.” 카이스트 휴보팀의 다음 목표는 ‘우주’다. 권 교수는 “미국항공우주국(NASA)에서 구상하고 있는 ‘스페이스 로봇 챌린지’(SRC) 대회에 참가할 계획”이라며 “화성과 비슷한 환경에서 로봇들의 실력을 겨루기 때문에 인공지능, 자세 제어 기술 등의 로봇 기술이 지금보다 업그레이드돼야 한다”고 말했다. 오 교수는 정부의 로봇 기술 육성 정책에 대해서도 한마디 했다. “정부를 포함해 많은 사람들이 로봇공학을 산업화와 직접 연계돼 있는 기술로 생각합니다. 그렇지만 로봇은 인공지능, 제어 기술, 시스템화 기술, 센서 기술 등 다양한 원천 기술이 들어가는 기초분야에 더 가깝지요. 그렇기 때문에 반짝 투자로는 꾸준한 성과를 내기가 어렵습니다. 지속적인 투자가 절실한 이유입니다.” 대전 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 강의 불청객 ‘녹조 현상’ 기후변화·4대강 사업의 역습

    강의 불청객 ‘녹조 현상’ 기후변화·4대강 사업의 역습

    남부 지방의 강들이 이른바 ‘녹차라테’ 현상 때문에 몸살을 앓고 있다. 지난 정부의 ‘4대강 사업’ 이후 해마다 나타나는 불청객 ‘녹조’는 올해의 경우 5월 말 시작된 때 이른 더위로 한층 빨리 등장했다. 특히 낙동강 유역은 4대강 보(洑·저수시설) 설치 이후 강물의 흐름이 이전보다 5.4배 느려져 녹조가 더 심각하다는 것이 전문가들의 분석이다. 녹조는 단순히 물 색깔만 바꾸는 것이 아니라 수(水)생태계와 사람들의 건강에 영향을 미치는 심각한 환경문제라는 연구 결과들이 나오면서 인식도 바뀌고 있다. 부영양화로 인해 발생하는 현상에는 녹조뿐 아니라 ‘적조’도 있다. 녹조의 독성물질 실체가 알려지기 전까지 사람들은 적조가 더 위험하다고 생각했다. 물빛이 붉게 변하는 적조 현상은 혈액을 연상케 하는 색깔 때문에 역사서에도 자주 등장했다. 구약성서의 출애굽기 7장 20절 ‘강물이 모두 붉게 변해 고기가 죽고 물에서 썩는 냄새가 나서 이집트인들이 나일강 물을 마실 수 없었다’는 대목을 과학자들은 적조 현상을 묘사한 것으로 보고 있다. 일반적으로 녹조의 발생 원인은 크게 3가지로 볼 수 있다. 1차적으로 질산염이나 인산염 같은 무기영양염류가 물속에 과다 유입될 때 녹조가 발생한다. 미국 생태학자 데이비스 신들러 박사는 1974년 ‘사이언스’에 인(燐·원소기호 P)이 다른 영양소들보다 녹조 발생에 핵심적 역할을 한다는 연구 결과를 발표했다. 또 일조량이 많고 기온이 높아 수온이 높을수록 광합성이 활발해져 녹조류나 규조류, 남조류가 폭발적으로 증가해 녹조를 유발시킨다. 물의 흐름도 녹조 발생의 주요 원인으로 꼽힌다. 물의 흐름이 느려지면 유입된 영양염류가 빠져나가지 못하고 축적될 뿐 아니라 수면 온도도 빠르게 올라가 조류의 증식을 가속화시킨다. 녹조가 발생한 지역의 물에서는 독특한 냄새와 맛이 나는데, ‘지오스민’이나 ‘2-메틸이소보르네올’ 같은 물질 때문이다. 이 물질들은 낮은 농도에서도 냄새가 강하게 나고, 정수 과정에서도 잔류해 수돗물에 영향을 미치기 때문에 상수도에 대한 불신을 갖게 만든다. 실제로 2012년 수도권 주민의 상수원인 팔당 지역에 녹조가 발생해 지오스민의 농도가 590ppt(1ppt=1조분의1)까지 상승한 적이 있다. 녹조의 원인인 남조류에서 내뿜는 독성물질은 인체에 과다하게 유입될 경우 사망까지 이를 수 있다. 대표적인 독성물질은 ‘마이크로시스틴’과 ‘삭시토신’이다. 마이크로시스틴은 간(肝) 독성물질로 발진이나 구토, 설사, 두통, 고열, 간 종양을 발생시키고 삭시토신은 신경계에 작용하는 독으로 인체에 유입되면 감각을 둔화시키고 언어능력을 잃게 만든다. 이 때문에 과학자들은 다양한 방법으로 녹조를 없애기 위해 노력하고 있다. 국내에서 가장 많이 사용하는 방법은 황토(黃土) 살포다. 황토 입자 내에 존재하는 틈인 공극(孔隙)에 녹조를 유발시키는 영양물질과 미세조류 등을 흡착시켜 제거하는 원리다. 최근 연구 결과에 따르면 황토 입자가 작고, 물속에 녹조 유발 조류의 밀도가 높을수록 제거 효율도 높아진다. 환경부에서도 상수원 보호를 위해 친환경 황토를 개발, 4대강 주요 녹조 발생 지역에 살포하고 있다. 그러나 가장 주목받고 있는 것은 수중 생태계의 먹이사슬을 이용한 친환경 처리 기술이다. 녹조의 원인 생물을 먹어 치우는 녹조 포식성 생물의 숫자를 인위적으로 늘려 녹조를 제거하는 방식이다. 녹조 발생을 사전에 차단할 수 있다는 장점 때문에 장기적인 관점에서 가장 우수한 녹조 제거 및 예방 기술로 꼽히고 있다. 그렇지만 천적생물을 인위적으로 늘리는 것이기 때문에 녹조 포식 생물이 늘어났을 경우 발생할 수 있는 문제점 등을 사전에 파악해야 한다. 이를 위해 기술 적용 이전에 장기간 주변 생태조사를 수행해야 하는 등 많은 시간을 필요로 한다. 또 전기분해로 물 분자(H2O)를 초미립자(플라스마) 상태로 분해해 녹조를 없애는 방법도 있다. 물을 전기분해하면 ‘수소’(H)와 ‘하이드록시기’(OH)로 분해되는데, 이때 발생한 하이드록시기는 조류의 세포막에 있는 수소와 반응해 녹조류나 남조류를 제거한다. 플라스마 융합 수중방전 설비를 이용하면 조류뿐만 아니라 난분해성 오염물질까지도 전기적으로 분해할 수 있다는 것이 장점이다. 그렇지만 설비 비용은 물론 많은 에너지를 투입해야 한다는 단점이 있다. 하수처리장에서 사용하는 화학적 응집제를 이용해 녹조를 없애는 방법도 있다. 알루미늄 계열의 응집제를 뿌리면 물속 인산염과 결합해 인산알루미늄을 만들어 녹조물질을 바닥에 가라앉힐 뿐만 아니라 인 농도를 낮춰 녹조를 제거하는 방식이다. 하지만 생태계에 미치는 독성 문제와 내성 발생에 대한 연구가 추가로 진행돼야 한다. 이 밖에 1974년 일본 수산청에서 개발한 ‘초음파를 이용한 조류 제거’ 기술도 꾸준히 발전해 나가고 있다. 초음파 기술은 강력한 초음파를 쏴 조류의 세포를 파괴함으로써 녹조를 제거하는 방법이다. 친환경적이라는 장점은 있지만 물속에서는 음파가 잘 전달되지 않기 때문에 녹조가 넓은 지역에 대규모로 발생했을 경우엔 활용도가 다소 떨어진다는 단점이 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 최재우 박사는 “녹조는 광범위한 지역에서 다양한 요인이 결합돼 발생하는 자연현상이기 때문에 완벽하게 예방하는 것은 어렵다”며 “다양한 기술을 확보해 그때그때 맞춰 적용하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 톡톡] 바이러스는 생존 위해 진화… 사람도 유전적 다양성 지녀

    저는 북아프리카 알제리의 해안도시 오랑에 사는 베르나르 리외라고 합니다. 제 이름이 익숙하신 분들도 계실 겁니다. 이곳에서 있었던 일을 알베르 카뮈 선생께서 잘 써 주신 덕분이지요. 그렇습니다. 저는 그의 소설 ‘페스트’에서 주인공으로 나온 의사입니다. 여기서 비행기로 열서너 시간 걸리는 한국이 메르스 때문에 어수선하다고 들었습니다. 중동이나 북아프리카처럼 낙타와 가깝게 지내는 나라도 아닌 곳에서 메르스가 발생해 빠르게 전염되고 있다는 소식에 좀 놀랐습니다. 말이 나왔으니 말인데, 19세기 말부터 20세기 후반까지 인류에게는 큰 전염병이 없었습니다. 그래서 1969년 미국 공중위생국장 윌리엄 스튜어트가 “전염병의 시대는 이제 막을 내렸다”는 선언까지 했던 것이죠. 그런데 20세기 말부터 신종플루, 조류독감, 사스(중증급성호흡기증후군), 에볼라 등 새로운 전염병이 늘고 있는 것 같습니다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 ▲인구 및 생태계의 급속한 변화 ▲병원체 전파를 가속화하는 국가 간 여행 및 교역의 증가 ▲기존 전염병 감소에 따른 공중보건 체계의 기능 상실 ▲항생제 남용 등을 신종 전염병이 증가한 원인으로 보더군요. 이 이야기를 들은 신문기자 랑베르는 “과학이 발달하면 바이러스 따위는 다 없애 버릴 수 있지 않느냐”고 하더군요. 하지만 바이러스도 생존을 위해 끊임없이 진화(돌연변이)하기 때문에 아무리 과학이 발달해도 그건 어려울 겁니다. 또 우리가 모르는 바이러스들이 아직 수도 없이 많기 때문에 기존에 알려진 바이러스를 다 죽인다고 해도 다른 바이러스가 빈 공간을 채우고 들어올 겁니다. 그러면 더 심각한 전염병이 발생하는 거죠. 인류와 전염병의 역사는 전쟁의 역사와 비슷합니다. 새로운 바이러스가 날카로운 창을 갖고 나타나면 인류는 무적 방패를 찾아내거나 만들어 냅니다. 광우병이 대표적입니다. 바이러스가 아닌 변형 단백질로 인한 전염성 질환이기 때문에 치료나 예방법이 없다고 알려져 왔습니다. 그런데 영국 유니버시티칼리지 존 콜린지 박사가 지난 10일 ‘네이처’에 광우병을 예방하는 돌연변이 유전자를 발견했다는 연구 결과를 발표했더군요. 광우병은 프라이온 단백질 때문에 생깁니다. 콜린지 박사는 프라이온 단백질의 코돈129와 코돈127이라는 부분의 염기서열이 바뀌면 광우병에 대한 저항성이 강해진다는 것을 발견했습니다. 이 연구가 좀 더 진행되면 광우병도 정복할 수 있을 겁니다. 새로운 전염병이 발생하면 사람들은 겁을 먹습니다. 오랑 주민들도 그랬습니다. 그렇지만 사람은 생물학적으로 바이러스의 위협에 대처할 수 있을 정도로 충분한 유전적 다양성을 갖고 있습니다. 그렇기 때문에 알지 못하는 질병이 나타났다고 해서 마냥 공포에 빠져 있을 필요는 없다는 말을 마지막으로 드리고 싶군요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 암 원인 ‘쓰레기 단백질’ 생성 원리 세계 첫 규명

    암 원인 ‘쓰레기 단백질’ 생성 원리 세계 첫 규명

    국내 연구진이 퇴행성 뇌 질환과 암 등을 유발하는 ‘쓰레기 단백질’(단백질 응고체)의 생성 원리와 변이 과정을 세계 최초로 규명했다. 이에 따라 관련 치료제 개발에 청신호가 켜졌다. 한국생명공학연구원 난치질환치료제연구센터 김보연(왼쪽) 박사와 서울대 권용태(오른쪽) 교수 공동 연구팀은 인체 내 세포가 스트레스를 받을 때 만들어지는 유해 단백질의 생성 및 분해 원리와 변화 과정을 규명하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 생물학 분야의 국제적 권위지인 ‘네이처 셀 바이올로지’ 15일자 온라인판에 실렸다. 세포 내 단백질이 수명을 다하거나 손상되면 인체는 이를 분해해 폐기하는 ‘유비퀴틴-프로테아좀 시스템’과 불필요한 부분만 제거해 재활용하는 ‘자가 포식 시스템’을 자동으로 작동시킨다. 이런 세포 처리 시스템은 면역계를 활성화하고 체내에 침입하는 바이러스나 박테리아 같은 이물질을 막아내는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 노화나 유전적 변이, 바이러스 침입 같은 세포 스트레스로 두 시스템이 제대로 작동하지 않으면 폐기 처리돼 밖으로 배출돼야 할 단백질이 체내에 쓰레기처럼 쌓이게 된다. 이렇게 누적된 쓰레기 단백질은 세포 손상을 일으켜 광우병, 헌팅턴병, 파킨슨병, 루게릭병 등의 신경계 질환은 물론 알코올성 간염 및 간암, 심근경색까지 유발하는 것으로 알려져 있다. 마치 청소차가 고장 나 쓰레기가 넘쳐나면서 주변 환경이 오염되고 각종 질병의 원인이 되는 것과 같은 원리다. 김 박사 등 연구팀은 단백질이 ‘p62’라는 물질과 결합하면 리소좀으로 이동한다는 사실에 착안했다. 리소좀은 단백질 분해 효소를 갖고 있는 세포 내 작은 주머니로, 못 쓰게 된 세포 소기관을 파괴하거나 외부에서 들어온 이물질을 파괴하는 긍정적인 역할을 한다. 연구팀은 세포에 스트레스를 줘 단백질을 응고시킨 뒤 p62를 인위적으로 결합시킨 결과 단백질 응고체가 제거되는 것을 발견했다. 연구팀은 “연구 결과를 바탕으로 헌팅턴병의 원인 물질인 헌팅턴 단백질 응고체를 제거할 수 있는 p62 저분자 화합물을 최근 개발했으며 이를 이용해 쓰레기 단백질을 제거하는 실험에도 성공했다”고 밝혔다. 연구진은 추가로 이 물질이 다른 퇴행성 신경 질환, 암, 염증 질환, 심혈관 질환을 치료하는 데도 적용될 수 있는지 실험을 진행 중이다. 김 박사는 “이번 연구는 퇴행성 신경 질환이나 암, 면역계 질환을 치료하기 위해서는 축적된 쓰레기 단백질을 제거하는 것이 중요하다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “변성 단백질의 비정상적 축적으로 인해 생기는 각종 질환의 치료제를 개발하는 데 크게 기여할 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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