포스트 코로나 시대를 위한 축산업 대체 기술과 감염병 백신 및 치료제의 신속개발 기술 등이 가까운 미래에 선보일 유명 바이오기술로 선정됐다. 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 이 같은 내용이 포함된 ‘2021년 바이오 미래유망기술’을 발굴해 23일 발표했다. 연구센터는 기초·생명과학 및 공통기반기술(플랫폼 바이오), 보건의료(레드 바이오), 농림수축산·식품(그린 바이오), 산업공정 및 환경·해양(화이트 바이오) 4개 분야 10대 유망기술을 선정했다. 특히 올해 발표된 바이오 미래유망기술에는 포스트 팬데믹 관련 기술이 5개나 선정돼 과학기술 분야에서 코로나19가 미친 영향력이 크게 반영되고 있다는 것을 보여줬다. 실제로 평균 10~15년 이상 소요되던 백신 개발 기간이 코로나19 발생 이후 10~18개월로 단축되면서 백신 개발의 새역사가 쓰였다고 해도 과언이 아닐 정도라는 평가를 받고 있는 상황이다. 이번에 보여준 백신 개발 속도는 병원체 유전체의 빠른 서열 분석, 고해상도 이미징 기술을 통한 구조분석, mRNA, DNA, 바이러스벡터 등 다양한 백신 플랫폼 기술이 결합되면서 가능해진 것이다. 우선 플랫폼 바이오 기술로는 ‘생물 유래 화학다양성 확보 기술’, ‘개인 맞춤형 체외 면역시스템’, ‘인공지능 기반 단백질 모델링’이 선정됐는데 이 가운데 인공지능 기반 단백질 모델링기술은 10대 기술 중에서도 가장 파급효과가 클 것으로 전망됐다. 분자물리학적 접근방법과 인공지능 심층학습(딥러닝) 기술을 활용해 아미노산 서열에서 3차원 단백질 구조와 세포 내 단백질 작용을 예측하는 기술이다. 구글에서 개발한 ‘알파폴드’라는 AI기술도 단백질 구조 예측을 하는 것으로 실제로 코로나19 바이러스 일부 단백질 구조 예측을 통해 백신과 치료제 개발에 단서를 제공한 것으로 유명하다. 이 같은 AI 기반 단백질 모델링 기술은 단백질 구조 예측을 넘어 생체 내 작용메커니즘, 질병과 연관성, 약물표적 규명으로 신약개발 시간과 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 전망되고 있다.레드 바이오에는 합성면역, 단일세포 교정기술, 나노백신 및 나노항체 기술이 꼽혔다. 나노백신·항체 기술은 나노구조체 표면에 다량, 다종의 항원을 노출시키거나 기존 항체보다 작고 효과적인 치료제를 만드는 것으로 기존 백신이나 항체치료제로 치료하기 어려운 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그린 바이오분야에서는 식물 마이크로바이옴 엔지니어링, 세포배양 축산 기술이 꼽혔다. 세포배양축산 기술은 감염병 대유행 등의 이유로 공급문제가 발생할 수 있는 축산업을 대체하기 위한 기술로 세포배양을 통해 실험실에서 육류나 우유를 만드는 것이다. 또 화이트 바이오분야에서는 친환경 고분자 생산 미생물, 빅데이터 기반 생태건강성 평가기술이 꼽혔다. 국가생명공학정책연구센터 김흥열 센터장은 “코로나19 백신 개발을 계기로 바이오 혁신기술을 얼마나 잘 준비하고 확보했느냐에 따라 국민 건강은 물론 경제적 가치 창출에 중요하다는 것을 재인식하게 됐다”라며 “포스트 코로나를 넘어 포스트 팬데믹을 대비할 수 있는 혁신기술은 바이오 미래유망기술의 집합체가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국지질자원연구원 석유해저연구본부 연구팀은 동해 울릉분지에서 자주 발생하는 해저사면사태의 원인 규명을 위해 2024년부터 본격적인 시추연구가 시작된다고 23일 밝혔다. 동해 울릉분지는 독도 남쪽에 위치한 수심 약 2000m의 해저분지로 최근 빈번하게 해저사면사태가 발생하고 있어 과학자들의 주목을 받고 있다. 해저사면사태는 해저산사태라고도 불리는데 바닷속 또는 수면 위로 드러난 경사가 가파른 지형에 불안정하게 쌓인 퇴적층이 무너지면서 발생하는 현상이다. 해저 지진이나 가스하이드레이트 등 부존자원의 해리작용 때문에 퇴적물 약화가 원인으로 추정되고 있다.지질자원연구원은 1997년부터 울릉분지 해저절벽 사면사태 원인 규명과 전지구적 기후변화, 자연재해 등 지구과학 현상들을 예측하고 대응하기 위해 ‘국제공동해양시추프로그램’(IODP)에 참여하고 있다. IODP는 미국과 유럽, 호주 등 26개국 과학자들이 해양 시추를 통해 지구에서 발생하는 각종 과학적 이슈들을 공동해결하기 위해 꾸려진 국제공동연구프로그램이다. IODP는 2013년 7월 국내에서 처음 실시된 ‘한국 대지 IODP 시추’를 통해 쓰시마분지로 불렸던 곳을 ‘울릉분지’로 공식화해 국제적으로 알리기도 했다. 2024년부터 시작되는 동해 울릉분지 IODP 시추는 울릉분지의 해저지질, 퇴적구조 확인, 기후변화 규명, 해저사태 원인 규명 같은 자연재해 원인 분석은 물론 심해 부존자원 탐사에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.한편 연구원은 2024년 건조되는 ‘3D/4D물리탐사연구선’(탐해3호)을 이용해 2050년까지 IODP에서 추진하는 다양한 국제공동연구를 수행할 계획이다. 김복철 지질자원연구원 원장은 “동해 울릉분지의 IODP 시추는 예측할 수 없는 동아시아 자연재해 이슈 대응에 도움이 될 것”이라며 “2024년 건조되는 탐해3호를 활용해 세계 해저자원탐사를 통한 다각적인 국제공동연구를 활성화할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“국산 코로나19 백신과 치료제 개발에 속도가 나지 않는 부분에 대해서는 아쉬운 부분이 있는 것도 사실이다. 그렇지만 감염병 발생 1년만에 백신을 개발한다는 것은 쉬운 일은 아니라는 점도 이해해주셨으면 한다.” 22일 온라인으로 열린 과학기술정보통신부 신년 기자간담회에서 김성수 과기부 과학기술혁신본부장은 국내 백신과 치료제 개발의 속도가 더디다는 지적에 대해 “현재 백신 허가를 받은 나라는 5개국 정도인데 제대로 인정받고 있는 것은 미국과 영국 밖에 없다”라고 설명했다. 김 본부장은 “감염병 발생 1년 내에 백신 개발을 한다는 것은 상당히 어려운 일”이라며 “제약산업 선진국인 독일, 스위스, 프랑스, 일본 등만 봐도 알 수 있다”라고 덧붙였다. 그는 “분명히 아쉬운 부분이 있는 것은 사실”이라면서도 “2015년 메르스 사태 이후 진단키트 학습효과가 있어 대응을 잘한 편으로 볼 수 있다”라고 말했다. 메르스 사태 이후 관련 백신 연구가 계속 이어졌어야 하는데 상황 종료 후 완결까지 가지 못했다는 것이다. 김 본부장은 당시 좀 더 집중해서 백신 연구에 집중했으면 이번에도 치고 나갈 수 있지 않았겠느냐는 아쉬움이 남는다고 밝혔다. 김 본부장은 “이번 코로나19 사태도 분명히 한국 백신연구의 학습 기회이고 발전 기회라고 생각한다”라며 “보건복지부, 식품의약품안전처 등 유관부처와 함께 총력대응해 연구역량 강화가 가장 중요하다”라고 말했다. 최기영 과기부 장관도 “코로나19 감염병 대응관련 예산이 많이 늘기도 했지만 선진국들에 비해 절대적으로는 적은 편이며 장기적 투자가 부족했던 것이 사실”이라며 “앞으로도 이 같은 문제가 발생할 경우를 대비해 백신 개발 플랫폼을 갖추는 것이 중요하다”고 설명했다. 한편 최근 미국과 아랍에미리트(UAE), 중국이 잇따라 화성탐사 시도에 성공하면서 국내에서도 우주개발 역량 강화를 위해 ‘우주청’ 설립이 필요하지 않냐는 질문에 대해 최기영 과기부 장관은 ‘지금 우주청 설립 이야기를 하는 것은 시기상조이자 적절치 않다’라고 선을 그었다. 우주개발과 같은 거대 과학프로젝트들은 뜻하지 않게 문제들이 발생하는 경우가 있다며 달탐사를 예로 들었다. 달탐사 같은 경우 박근혜 정부 당시 연구자들의 의견을 수렴하지 않고 정치적으로 프로젝트 완성시기를 지나치게 앞당기면서 문제가 생기기 시작해 이후 기술개발 과정에서도 문제들이 불거졌다. 최 장관은 “단순히 우주개발 연구가 거버넌스나 기술개발 어느 한쪽에 문제가 있기 때문이라고 볼 수는 없다”라며 “우주청 설립이 이런 문제들을 해결할 것으로 보지는 않으며 현재로서 그런 논의는 시기상조이자 언급하기 적절치 않다”라고 답했다. 정병선 과기부 제1차관도 “현재 한국에서는 거버넌스보다는 우주산업을 형성하는 것이 더 시급한 일로 우주개발에 정부가 아닌 민간기업들이 적극 참여할 수 있도록 하는 것이 중요”하다라며 “우주청 논의에 앞서 위원장이 장관으로 돼 있는 국가우주위원회 위원장을 총리나 대통령으로 격상 시키는 법안이 국회에 발의돼 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주말 내내 4월 초·중순의 포근함을 보였던 날씨가 오후부터 차가운 공기가 유입되면서 23일 아침 기온은 전날보다 10도 가량 큰 폭으로 떨어져 춥겠다. 기상청은 “오늘 오후부터 북서쪽에서 찬 공기가 남하하면서 23~24일 아침 기온이 오늘보다 10도 가량 큰 폭으로 떨어져 중부지방과 전북동부내륙, 경북북부내륙은 영하 10도~영하 5도 분포를 보이며 한파특보가 발령되는 곳이 많을 것”이라고 22일 예보했다. 23일 전국의 아침 최저기온은 영하 9도~영상 1도, 낮 최고기온은 3~13도가 되겠다. 지역별 아침 최저기온은 춘천 영하 6도, 서울, 대전 영하 5도, 광주 영하 3도, 대구 영하 2도, 부산 1도, 제주 3도 등이다. 낮 최고기온은 서울 5도, 강릉, 대전 7도, 광주 8도, 제주 9도, 대구 10도, 부산 12도 등이 되겠다. 24일 아침 최저기온은 영하 8도~영상 2도, 낮 최고기온은 5~13도 등이다. 밤낮의 기온차가 10도 이상 큰 날씨가 당분간 이어질 것으로 기상청은 전망했다. 한편 주말 내내 날씨는 포근했지만 대기상태는 좋지 않았다. 국립환경과학원에 따르면 23일은 원활한 대기 확산으로 전국의 미세먼지 농도는 ‘좋음’ 단계를 보이겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘화학’이라고 하면 많은 사람들이 흰 가운을 입은 연구자가 시험관이나 비이커를 이용해 실험하는 모습을 떠올리곤 한다. 그런데 앞으로는 이런 모습을 보기가 쉽지 않을 것 같다. 화학실험도 이제는 인공지능을 이용한 가상실험을 먼저 한 뒤 실험실에서 검증하게 될 것으로 보인다. 한국화학연구원 화학플랫폼연구본부, 화학공정연구본부 연구팀은 인공지능(AI) 기계학습과 알고리즘을 이용해 온실가스를 유용한 화학물질로 바꾸는 가상실험을 실시해 인공지능을 활용하기 이전보다 수율을 10% 이상 높이는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘반응 화학 및 공학’에 실렸다. 메탄은 이산화탄소와 함께 지구온난화를 일으키는 대표적인 온실가스이다. 많은 연구자들이 온실가스를 포집하거나 다른 유용한 물질로 전환시키려는 시도들을 많이 하고 있는데 특히 화학산업의 쌀로 불리는 ‘에틸렌’으로 바꾸려는 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 에틸렌은 플라스틱, 비닐, 합성고무, 각종 건축자재, 접착제, 페인트까지 다양한 분야에서 원료로 쓰이고 있다. 특히 메탄에 산소를 투입하지 않고 화학원료로 바꾸는 촉매공정은 기술수준이 높고 부산물이 많이 나와 상용화가 쉽지 않은 상황이다. 이에 연구팀은 1000도가 높는 고온, 가스 속도, 압력 등 다양한 조건에서 실시된 실험자료 250개를 수집해 다시 인공지능이 1만 번 이상 가상실험을 수행하도록 했다. 인공지능이 기계학습을 통해 온도, 속도, 압력, 반응기 구조를 미세하게 조절한 조건을 만들어 가상실험을 실시했다.연구팀은 이렇게 얻어진 가상실험 데이터를 인공지능의 ‘인공 꿀벌 군집(ABC) 알고리즘’에 적용했다. 자연에서 꿀벌들은 꿀이 있는 지역을 탐색하고 꿀이 어디에 얼마나 있는지 구체적인 정보를 수집하고 수집된 정보들에서 꿀이 많은 곳을 알아내 꿀을 찾고 모은다. ABC 알고리즘은 이처럼 여러 가상 실험조건을 탐색하고 어느 조건에서 어떤 실험결과가 나오는지 구체적 정보를 수집한 다음 그 정보들에서 더 좋은 실험결과가 나오는 조건으로 의사결정을 하는 3단계를 거치는 것이다. 이를 통해 기존보다 수율을 20% 이상 높이는데 성공했다. 장현주 화학연구원 박사는 “공정이 까다롭고 변수가 많은 연구분야에서 250번의 실험 데이터와 인공지능의 도움으로 짧은 시간에 높은 수율의 반응조건을 찾아내는데 성공했다”라며 “이번에 개발된 방법은 다양한 화학반응 조건을 가상 환경에서 찾을 수 있기 때문에 화학산업의 중요한 여러 반응에서 바로 응용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국의 다섯번째 화성탐사 로버 ‘퍼시비어런스’가 19일 오전 5시 55분(한국시간)에 화성 표면에 안착했다. 지난해 7월 아랍에미리트(UAE), 중국과 함께 화성 탐사에 나선 미국은 화성 궤도 진입 후 화성 표면 ‘예제로 크레이터’에 발을 내딛으면서 본격적인 탐사활동에 나서게 됐다. 퍼시비어런스는 이날 오전 5시 48분에 초속 5.5㎞로 화성 대기권에 진입한 뒤 속도를 줄이면서 화성 착륙을 시도했다. 화성에서 지구까지 신호전달에는 약 11분 20초가 걸리기 때문에 착륙에 있어서 원격조정은 사실상 어렵다. 이 때문에 퍼시비어런스는 대기권 진입 이후부터 하강, 착륙까지 스스로 제어해 움직여야 한다. 이 때문에 이 시간을 ‘마의 7분’이라고 불린다. 2016년 유럽우주국(ESA)이 화성 생명체 탐사를 위해 보낸 ‘스키아파렐리’는 마의 7분을 극복해 내지 못하고 화성 표면으로 곤두박질쳐 폭발한 바 있다. 오전 6시를 전후해 퍼시비어런스의 무사 착륙 소식이 전해진 미국 캘리포니아 패서디나에 있는 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)에서는 일제히 환호성이 터지기도 했다. 1997년 ‘소저너’를 시작으로 2004년 ‘스피릿’ ‘오퍼튜니티’, 2012년 ‘큐리오시티’의 뒤를 잇는 화성탐사 로버 퍼시비어런스가 본격적인 탐사에 나서게 됐음을 축하하는 의미이기도 하다.화성 표면 안착에 성공한 퍼시비어런스는 앞으로 687일 동안 화성에서 생명체의 흔적을 찾고 화성 표면의 토양과 암석 샘플을 채취한 뒤 지구로 보내는 임무를 수행하게 된다. 퍼시비어런스가 채취한 시료를 보관용기에 넣어두면 나중에 다른 탐사선이 화성에 도착해 지구로 보내는 방식이다. 나사는 2031년 퍼시비어런스가 채취한 토양과 암석 샘플을 지구로 가져온다는 계획이다. 퍼시비어런스가 착륙한 예제로 크레이터는 약 30억~40억년 전 물이 존재했던 곳으로 추정되는 지역이다. 이 때문에 유기 분자와 미생물 흔적을 발견할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또 퍼시비어런스는 대기가 희박한 화성에서 소형 드론 ‘인저누어티’의 비행도 시연하는 임무를 맡게 됐다. 인저누어티는 1.2m 길이의 날개가 분당 2400회 회전하면서 비행하게 된다. 인저누어티의 비행이 성공하게 되면 미국은 지상에서는 로버, 공중에서는 드론을 이용해 탐사가 가능해지게 된다.한편 이번 퍼서비어런스의 화성 안착 성공으로 현재 화성 궤도에 진입한 중국의 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’의 화성 착륙도 주목받고 있다. 톈원 1호는 오는 5~6월 화성 착륙을 목표로 하고 있는데 퍼서비어런스와 같은 착륙 성공과 스키아파렐리와 같은 실패를 맛보느냐의 기로에서 부담감이 더욱 커지게 됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈관과 신경까지 재생할 수 있는 환자 맞춤형 인공근육 기술이 개발돼 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 생명공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 전자공학연구실 공동연구팀은 근육손상을 치료할 수 있는 맞춤형 인공근육 제작 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 19일자에 실렸다. 사람의 인체에서 근육은 몸무게의 40%를 차지하는 기관으로 움직이는데 없어서는 안 되는 부분이다. 특히 뼈나 힘줄에 붙어 움직임을 만드는 골격근은 자가재생 능력이 있기는 하지만 재생능력을 넘는 외상이 생길 경우 영구적 조직손상이 발생해 치료가 어렵게 된다. 현재는 혈관과 신경을 포함한 근육(유리근)을 이식하는 것이 유일한 치료법이기는 하지만 구하기도 쉽지 않고 면역거부 반응이 일어날 가능성도 크다. 연구팀은 열을 가해 소재 내부 구조를 유지하면서 얇고 긴 형태로 가공할 수 있는 열인장기술로 의료용 생분해성 다공성 고분자물질인 ‘폴리카프로락톤(PCL)’으로 근섬유형태로 만들었다. 연구팀은 PCL 섬유의 다공성을 조절해 근육조직과 유사한 물리적 성질을 갖도록 해 환자 맞춤형 인공근육 제작 플랫폼을 개발했다.연구팀은 여기에 피부세포를 근육세포로 전환시키는 직접교차분화기술을 통해 근육세포를 배양했다. 환자 자신의 피부세포를 근육세포로 배양 분화시키기 때문에 면역거부반응 문제도 해결할 수 있게 된 것이다. 연구팀은 근육조직이 손상된 생쥐에게 이번에 개발한 인공근육 조직을 이식해 실험한 결과 손상된 근육조직 재생은 물론 혈관과 신경조직 재생도 함께 되는 것이 관찰됐다. 조승우 IBS 연구위원(연세대 생명공학과 교수)는 “이번 기술은 기존 근육질환 치료법을 대체할 수 있는 새로운 의공학 기술로 실제 임상에 적용하기 위해 몸집이 큰 동물을 대상으로 한 근육재생 효능과 안전성을 더 면밀하게 살펴볼 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2010년 개봉한 SF영화 ‘인셉션’은 타인의 꿈 속으로 들어가 생각을 빼내거나 주입할 수 있는 기술에 대한 내용을 다루고 있다. 사실 누구나 꾸는 꿈은 익숙한 현상이지만 SF의 소재 뿐만 아니라 심리학이나 정신분석학에서는 무의식을 읽을 수 있는 중요한 수단으로 여기고 있다. 그런데 뇌과학자들이 꿈을 꾸는 사람과 실시간으로 대화를 나눌 수 있는 놀라은 기술을 개발해 주목받고 있다. 미국 노스웨스턴대 심리학·인지과학과, 텍사스 오스틴대 심리학과, 정밀계측기업 넥스트센스사(社), 독일 오스나브뤽대 인지과학연구소, 함부르크 수면·꿈 기술연구소, 프랑스 소르본대 뇌인지과학 연구소, 피티에-살페트리에르병원 수면장애연구실, 네덜란드 라드바우드대 메디컬센터 뇌·인지·행동연구소, 이탈리아 볼로냐대 의대 외과학교실 공동연구팀은 꿈을 꾸는 사람에게 질문을 던지고 실시간으로 답을 들을 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 19일자에 실렸다. 꿈은 깨어있을 때 경험했던 일이나 기억들이 자는 동안 다양한 이미지로 보여주는 것이다. 정신분석학을 만든 지그문트 프로이트는 꿈은 억눌린 욕망을 투사하는 것이기 때문에 꿈을 ‘해석’해 각종 신경증이나 정신질환을 치료할 수 있는 창구라고 여겼다. 뇌신경과학이 발달하면서 꿈에 대한 연구도 활발히 이뤄지고 있지만 여전히 많은 부분이 수수께끼로 남아있다.연구팀은 미국, 독일, 프랑스, 네덜란드에서 각각 똑같은 실험을 실시했다. 미국 연구팀은 일주일에 최소한 1번 이상 꿈을 꾸는 18~33세의 건강한 성인남녀 22명, 독일에서는 21~40세의 건강한 성인남녀 10명, 네덜란드에서는 19~37세 성인남녀 37명을 대상으로 실험했다. 프랑스에서는 자각몽을 꾸는 성인남녀 8명을 대상으로 실험했다. 자각몽은 자고 있는 사람이 스스로 꿈이라는 것을 인식하면서 꾸는 꿈을 말한다. 실험 결과 많은 사람들이 꿈을 꾸면서 연구자들의 지시를 따르고 간단한 덧셈 뺄셈 같은 수학문제를 풀 수 있으며 질문에 답할 수 있는 것으로 확인됐다. 특히 낮에 갑자기 잠에 빠져드는 기면증이나 자각몽을 자주 꾸는 사람들이 꿈꾸는 중에 쌍방향 대화를 쉽게 하는 것으로 확인됐다. 또 실험대상자들은 꿈을 꾸면서 자신이 꾸는 꿈을 설명하기도 했다. 연구팀에 따르면 이번 연구가 악몽에 자주 시달리는 등 다양한 수면 장애를 겪는 사람들을 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 전망하고 있다. 또 잠자는 동안 기억력을 높여 학습효과를 높이는 방법을 개발할 수도 있을 것으로 기대했다.켄 팔러 노스웨스턴대 교수(인지신경과학)는 “이번 연구는 그동안 불가능한 것으로 보였던 렘수면 상태에 있는 사람과 실시간으로 상호작용하면서 의사소통할 수 있다는 사실을 보여준 것”이라며 “수면과 기억과의 관계는 물론 수면 장애나 악몽에 시달리는 사람들을 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전병 주요원인으로 알려진 미토콘드리아의 이상을 고칠 수 있는 효소를 이용해 동물에게 적용해 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 연구팀은 시토신 염기교정효소 ‘DdCBE’를 이용해 생쥐의 미토콘드리아 DNA 특정 염기를 바꾸는데 성공했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 지난해 미국 브로드연구소 데이비드 리우 교수팀이 처음 개발한 DdCBE를 동물에 적용한 세계 첫 사례이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 19일자에 실렸다. 미토콘드리아는 ‘세포 공장’이라고 불리는 세포내 소기관으로 에너지를 만들어 내는 곳이다. 미토콘드리아 DNA에 변이가 일어날 경우 시력, 청력 뿐만 아니라 에너지가 많이 필요한 중추신경계, 근육, 심장 등에 치명적 결함을 일으킬 수 있다. 특히 미토콘드리아 DNA는 어머니에게서 전달되는 모계유전 경향 때문에 모체의 미토콘드리아 DNA에 결함이 있을 경우 다음 세대로 전달되면서 유전병의 원인이 된다. 실제로 미토콘드리아 이상으로 인한 질환은 5000명 중 한 명 꼴로 발생하는 흔한 유전질환이다.문제는 아직 치료법이 없다는 점이다. 유전체 교정 기술로 널리 활용되고 있는 크리스퍼 유전자 가위로도 치료가 어렵다는 것이다. 세포 핵 속 DNA에는 적용이 가능하지만 미토콘드리아 막을 통과하지 못해 미토콘드리아 DNA 교정은 어려웠다. 이에 연구팀은 지난해 개발된 DdCBE에 주목했다. DdCBE에 대한 세포 수준 연구는 있었지만 질환 치료를 위한 동물 개체 수준의 실험은 없었다. 연구팀은 다양한 조합의 DdCBE를 생쥐의 세포주 수준에서 선별해 가장 효율이 높은 것을 선정했다. 이렇게 선택된 DdCBE를 생쥐 배아에 주입해 미토콘드리아 DNA 염기에서 시토신을 티민으로 바꾸는데 성공했다. 이렇게 교정된 미토콘드리아 DNA가 새끼 생쥐들에게도 그대로 전달된다는 것도 확인됐다. DdCBE를 이용한 DNA 교정이 동물 개체 수준에서 정상 작동한다는 것을 처음으로 확인함으로써 사람에게도 적용될 가능성을 높였다는 것이다. 나아가 어미 생쥐의 교정된 미토콘드리아 DNA 서열이 다음 세대에게도 온전히 전달됨을 확인했다. DdCBE가 동물 개체 수준에서 정상 작동함을 최초로 확인한 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

설 이후 기승을 부렸던 동장군이 오늘 오후부터 물러가기 시작해 주말에는 4월 초순에 해당하는 포근한 날씨를 보이겠다. 그렇지만 날씨가 풀리면서 수도권을 비롯한 중부지방은 다시 미세먼지가 몰려오겠다. 기상청은 “19일 낮부터 따뜻한 남서풍이 유입되면서 낮 기온은 전국 대부분 지역에서 10도 내외가 되겠으며 20일 토요일 아침 기온은 전날보다 5~10도 더 오르겠다”라고 19일 예보했다. 기온이 큰 폭으로 오르면서 20일 아침 기온은 내륙을 중심으로 0도 내외, 해안 지역은 5도 내외가 되겠고 낮 기온은 중부지방은 10도 내외, 남부지방과 강원 동해안은 15도 내외로 크게 오르겠으며 일요일은 3~4도 더 올라 4월 중~하순에 해당하는 포근한 날씨를 보일 것으로 전망됐다. 20일 토요일 전국의 아침 최저기온은 영하 1도~영상 9도, 낮 최고기온은 9~19도가 되겠으며, 21일 일요일 아침 최저기온은 0~11도, 낮 최고기온은 10~22도 분포를 보일 것으로 전망됐다. 21일 일요일 낮기온이 서울은 16도가 되겠으며 대전 18도, 광주 20도, 대구, 제주 21도, 포항 22도까지 치솟을 것으로 보인다. 이처럼 낮 기온이 급속도로 오르면서 중국을 포함한 국외 미세먼지 유입과 국내 대기 정체로 인해 20일 토요일에는 다시 중부지방을 중심으로 미세먼지 농도가 ‘나쁨’ 단계를 보이겠다. 국립환경과학원에 따르면 20일 수도권, 세종, 충북, 충남 지역은 미세먼지 ‘나쁨’ 단계를 보이겠다. 기상청 관계자는 “주말까지 낮 기온이 크게 오르면서 일교차가 10~20도로 크겠으니 급격한 기온 변화로 인한 건강관리에 각별히 유의해달라”면서 “일부 수도권과 강원영동, 일부 경상내륙, 경북북동산지, 경상권 해안은 대기가 건조하겠으니 산불을 비롯한 화재예방에도 경각심을 가져달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘미래학자’ 이광형(67) 카이스트 바이오및뇌공학과 명예교수가 카이스트 제17대 총장으로 선임됐다. 카이스트 이사회는 18일 오전 대전 카이스트 본원에서 제271회 임시이사회를 열고 이 교수를 카이스트 신임 총장으로 선임했다고 밝혔다. 이 신임 총장은 교육부 장관 동의와 과학기술정보통신부 장관의 승인을 거친 뒤 오는 23일부터 임기 4년의 총장직을 수행하게 된다. 이 신임 총장은 서울대와 카이스트를 거쳐 프랑스 응용과학원(INSA) 리옹에서 전산학 박사 학위를 취득했다. 이후 1985년 전산학과 교수로 임용된 뒤 현재는 바이오및뇌공학과 문술미래전략대학원 미래산업 초빙 석좌교수로 재직 중이다. 이 신임 총장이 1990년대 전산학과 교수로 재직하던 시절 넥슨 창업자 김정주 대표, 김영달 아이디스 대표, 신승우 네오위즈 공동창업자, 김준환 올라웍스 대표 등 1세대 벤처 창업가들이 수업을 듣기도 해 ‘카이스트 벤처 창업 대부’로도 불린다. 이 신임 총장은 프로필만 A4 용지 4장이 넘을 정도로 외부 활동을 활발히 한 교수로도 잘 알려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

건강검진을 받으러 가면 의사의 문진에서 빠지지 않는 것이 “최근 갑자기 살이 빠지지는 않았나”이다. 입맛이 없어지고 이유 없이 갑자기 살이 빠지는 것이 암 환자의 대표 증상이기 때문에 묻는 것이다. 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터, 바이오나노연구센터, 카이스트, 서울아산병원 공동연구팀은 암세포에서 특이적으로 분비되는 특정 단백질이 뇌신경세포의 특정 수용체를 통해 식욕조절 호르몬에 영향을 미쳐 암 환자의 섭식장애를 일으킨다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 셀 바이올로지’에 실렸다. 암세포와 악성 종양조직은 다양한 분비물과 염증유도인자를 분비해 정상조직의 기능을 낮춘다. 이 때문에 암 환자에게서는 각종 합병증이 발생하고 생존율이 낮아지는 것이다. 대표적인 합병증이 ‘암 악액질 증후군’으로 섭식장애와 지속적인 체중감소 현상을 동반해 암 치료효과과 생존율이 낮아진다는 것이다. 연구팀은 암 유전인자를 주입한 초파리를 이용해 실험한 결과 암 세포에서 나온 특정 단백질(Dilp8 펩타이드)이 눈에 띄게 증가되고 뇌신경세포 수용체를 통해 식욕조절 관여 신경펩타이드 호르몬 발현을 변화시켜 섭식장애를 일으키는 것이 관찰됐다. 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 관찰한 결과도 마찬가지로 특정 단백질이 증가해 섭식장애가 유발된다는 것이 확인됐다. 암세포에서 분비되는 단백질을 일반 생쥐 뇌에 직접 주입하면 먹이 섭취량과 체중이 줄어드는 것이 관찰됐다. 또 악액질 증후군이 가장 많이 발생하는 췌장암 환자를 대상으로 임상 연관성 연구를 실시한 결과 섭식장애가 나타난 환자에게서는 특정 단백질 농도가 높게 나타나는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 유권 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과를 바탕으로 특정 단백질에 의한 신호전달체계를 조절할 수 있는 치료제를 개발한다면 암 환자의 섭식장애를 개선해 암 치료효과를 더 높일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유 박사는 “일반인 대상으로 섭식조절을 통한 대사 불균형 문제를 해결할 수 있는 대사질환 치료제 개발에도 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘미래학자’인 이광형(67) 카이스트 바이오및뇌공학과 명예교수가 카이스트 제17대 총장으로 선임됐다. 카이스트 이사회는 18일 오전 대전 카이스트 본원 학술문화관에서 제271회 임시이사회를 열고 이 교수를 카이스트 신임 총장으로 선임했다고 밝혔다. 교육부 장관 동의와 과학기술정보통신부 장관의 승인을 거쳐 확정되면 이 신임총장은 오는 23일부터 임기 4년의 총장직을 수행하게 된다. 이 신임 총장은 서울대와 카이스트에서 산업공학 학사와 석사학위를 받고 프랑스 응용과학원(INSA) 리옹에서 전산학 석사와 박사학위를 취득했다. 이후 1985년부터 전산학과 교수로 임용된 뒤 현재는 바이오및뇌공학과 문술미래전략대학원 미래산업 초빙 석좌교수로 재직 중이다. 이 신임 총장이 1990년대 전산학과 교수 시절 넥슨 창업자 김정주 대표 , 김영달 아이디스 대표, 신승우 네오위즈 공동창업자, 김준환 올라웍스 대표 등 1세대 벤처 창업가들이 제자로 있었던 관계로 ‘카이스트 벤처 창업 대부’로도 불리기도 한다. 또 이 신임 총장은 프로필만 A4 용지 4장이 넘을 정도로 외부 활동을 특히 활발히 했던 교수로 잘 알려져 있다. 학내에서는 교무처장, 국제협력처장, 과학영재교육연구원장, 비전2031위원회 공동위원장, 교학부총장 등을 역임했고 대외적으로는 퍼지지능시스템학회장, 한국생물정보학회장, 국회사무처 과학기술정책연구회장, 국회 국가미래전략최고위과정 책임교수 등으로 활동했다. 평소 미래학에 관심이 많았던 이 신임 총장은 2016년 미래학회를 설립해 초대 회장을 맡기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

설 연휴가 끝난 뒤 겨울의 끝자락에 기승을 부렸던 동장군이 19일 낮부터 물러가겠다. 기온은 계속 올라 주말은 4월 초순의 포근한 날씨가 될 것으로 전망됐다. 기상청은 “북서쪽에서 유입된 차가운 공기의 영향으로 19일 금요일 아침까지 강원내륙과 산지는 영하 10도 내외, 그 밖의 내륙을 중심으로 영하 5도 내외의 기온을 보이며 바람까지 강하게 불어 춥겠지만 낮부터 기온이 회복될 것”이라고 18일 예보했다. 19일 낮부터 따뜻한 남서풍이 불면서 기온이 올라 전국 대부분 지역의 낮 기온이 10도 내외가 될 것으로 기상청은 전망했다. 이 같은 날씨는 주말에도 계속돼 20일 토요일 아침 기온은 전날보다 5~10도 가량 큰 폭으로 올라 내륙 지역에서는 0도 내외, 해안 지역에서는 5도 내외를 보이겠으며 낮기온은 중부지방에서는 10도 내외, 남부지방과 강원영동은 15도까지 크게 오르겠다. 19일 아침 최저기온은 영하 11도~0도, 낮 최고기온은 7~13도 분포를 보이겠다. 지역별 낮 최고기온은 서울 9도, 대전 10도, 광주, 부산 11도, 대구, 강릉, 제주 13도 등이다. 20일 토요일 아침 최저기온은 0~8도, 낮 최고기온은 10~18도가 되겠다. 한편 기상청 중기예보(10일 예보)에 따르면 오는 28일까지는 전국이 대체로 맑은 날씨가 이어지는 가운데 평년기온(아침 최저 영하 5도~영상 2도, 낮 최고 6~11도)보다 2~6도 가량 높은 포근한 날씨가 이어지겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국 의료탐지견협회, 미국 존스홉킨스대 의대, 전립선암재단, 텍사스 엘파소대, 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대, 매사추세츠종합병원, 연구개발 기업인 케임브리지 폴리머, 이매지네이션 엔진 공동연구팀은 전립선암 탐지견의 능력을 인공지능(AI)과 탐지센서에 적용할 수 있는 기술을 개발하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 18일자에 연구결과를 발표했다. 연구팀은 개의 후각기능을 흉내 낸 소형 탐지시스템을 만들고 AI 기계학습을 통해 일반 검진법보다 암을 빠르고 정확하게 진단하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 7월 아랍에미리트(UAE)와 중국, 미국은 화성 탐사선을 잇달아 쏘아 올렸다. 지난 9일 오후 7시 57분(현지시간) UAE의 화성 궤도선 ‘아말’(희망)이 세 나라 중 가장 먼저 화성 궤도에 진입했다. 이로써 UAE는 미국, 러시아, 유럽, 인도에 이어 세계 다섯 번째로 화성 궤도에 진입한 나라가 됐다. 아말은 지난 14일 화성 궤도 안착 후 처음으로 화성을 찍은 사진을 보냈다. 아말보다 사흘 늦게 발사된 중국 화성탐사선 ‘톈원1’호는 아말이 궤도에 진입한 하루 뒤인 10일 오후 7시 52분에 궤도 진입에 성공했다. 지난해 가장 늦게 발사된 미국 항공우주국(NASA)의 화성탐사선은 18일 오후 화성 100㎞ 상공에 도착한 후 시속 2만㎞로 대기권에 진입해 오후 3시 55분(현지시간)을 전후해 새로운 탐사로버 ‘퍼시비어런스’를 화성 표면에 착륙시킬 계획이다. 퍼시비어런스는 화성의 표토(레골리스)를 채취해 지구로 보내는 임무를 수행하게 된다. 천문학적 비용과 시간이 투입되는 화성탐사에 많은 나라가 뛰어드는 이유는 순수한 과학적 탐구 이외에 생명체 흔적을 발견하고 화성 환경을 분석해 인간의 거주 가능성을 판단하기 위한 목적도 있다. 실제로 테슬라 창업자 일론 머스크가 설립한 민간우주개발기업 스페이스X는 2024년 화성 식민지 개척을 위한 유인 탐사선을 보내겠다는 계획을 발표한 바 있다. 사람이 화성에 거주하거나 화성까지 가는 과정에서 가장 중요한 것은 우주인들을 위한 산소, 물, 음식을 비롯한 기타 생필품이다. 독일 브레멘대 응용우주기술·미소중력연구센터(ZARM) 연구팀은 화성처럼 저압과 이산화탄소, 질소만 있는 대기조건에서도 생명유지시스템을 쉽게 만들 수 있는 생명공학 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘첨단 미생물학-극한 미생물학’ 16일자에 실렸다.연구팀은 ‘남조류’로 불리며 광합성을 통해 산소를 만들어 내는 시아노박테리아에 주목했다. 세포핵이 없는 원핵세포로 이뤄진 원핵생물인 시아노박테리아는 원시 지구 대기에 산소를 뿜어내는 데 상당한 역할을 한 것으로 알려졌다. 화성처럼 낮은 기압과 탄소, 질소로 이뤄진 대기에서도 쉽게 살아남아 산소를 만들어 낼 수 있을 것으로 기대되면서 우주생물학에서도 주목받는 생물체이다. 연구팀은 화성과 비슷한 환경의 ‘애트모스’라는 생물반응기를 만들었다. 애트모스는 유리와 강철로 만들어진 1ℓ 용기 9개로 이뤄진 실험장치이다. 연구팀은 애트모스 안에 질소고정 시아노박테리아 중 하나인 ‘아나배나 sp. PCC 7938’을 넣고 지구의 대기압 10분의1 수준인 100h㎩(헥토파스칼), 96% 질소와 4% 이산화탄소로 이뤄진 대기환경을 만들었다. 화성과 비슷한 환경을 만들고자 화성 레골리스와 비슷하게 암석과 부서진 돌조각, 흙, 먼지 등으로 표면을 덮고 열흘 동안 관찰했다. 관찰 결과 시아노박테리아는 죽지 않고 지구에서처럼 산소를 만들어 내는 것이 확인됐다. 연구팀은 아나베나를 이용해 당과 아미노산을 비롯한 기타 영양소는 물론 식품과 의약품 생산에 필요한 다른 종류의 박테리아를 만들 수도 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구를 이끈 시프리앙 베르수스 박사(우주생물학)는 “이번 개념증명 연구를 통해 박테리아로 인간이 필요로 하는 것들을 쉽게 만들어 낼 수 있음을 확인했다”며 “최종 목표는 화성에서 사용할 수 있는 자원만으로 산소와 영양분은 물론 물까지 생산해 낼 수 있는 생물학적 시스템을 구축하는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고고학이라고 하면 페도라 모자를 쓰고 낡은 크로스백을 멘 채 유물을 찾아 헤매는 ‘인디아나 존스’를 떠올리는 이들이 많습니다. 20세기 초까지만 해도 고고학자들은 인디아나 존스처럼 먼지를 뒤집어쓰고 유물을 찾아나서는 현장 작업자 분위기가 물씬 풍겼던 것도 사실입니다. 현대 고고학자들은 현장 발굴에도 나서지만 발굴된 유물의 DNA를 분석해 혈연과 민족 간 연관관계, 집단이나 문화의 이동경로를 밝혀내는가 하면 인공위성, 항공기에 탑재된 레이저 관측장비로 땅속에 묻혀 있는 고대도시를 찾아냅니다. 수백만건의 고문서를 빅데이터로 바꿔 인공지능(AI)으로 과거의 모습을 사진처럼 복원하기도 합니다. 이렇듯 현대 고고학자들은 첨단 과학기술을 자유자재로 활용하는 과학자에 더 가깝다고 할 수 있습니다. 고고학자들이 이번에도 첨단 기술을 이용해 역사 속 수수께끼를 풀어냈습니다. 이집트 카이로의대 카스르 알 아이니 병원 연구팀은 이집트 정부의 유물부와 함께 컴퓨터 단층촬영(CT) 기술로 기원전 16세기 이집트 신왕국 시대를 여는 데 기여했던 파라오의 사망원인을 밝혀냈습니다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘첨단 의학-병리학’ 17일자에 실렸습니다. ●단층촬영 기술로 파라오 사망원인 밝혀 이집트 중왕국 시대의 제17왕조는 ‘힉소스’로 불리는 이민족이 세운 제15~16왕조와 함께 존재하면서 경쟁했는데 최종 승리해 이집트 신왕국 시대를 열었습니다. 특히 ‘용맹왕’으로 불린 제17왕조의 세케넨레 2세(재위 기원전 1560~1558년)는 이집트 통일의 기반을 마련한 것으로 평가받습니다. 세케넨레 2세의 미라는 1880년대 처음 발견된 뒤 고고학자와 과학자들 사이에서는 정확한 사망 원인을 찾으려는 연구들을 해 왔습니다. 그러다가 1960년대 처음 엑스선 분석을 통해 세케넨레 2세는 머리에 심한 부상을 입고 사망한 것으로 확인했습니다. 또 미라의 상태가 다른 파라오들에 비해 열악한 상태라는 점 때문에 세케넨레 2세는 힉소스와의 전쟁 중에 붙잡혀 처형된 것이라는 주장이 지배적이었습니다. 왕실 내 암투로 암살됐을 것이라는 분석도 있었습니다. ●‘세케넨레 2세’ 전장에서 공개 처형 확인 연구팀이 CT 촬영을 통해 미라의 방부처리로 그동안 보이지 않았던 부분까지 볼 수 있게 되면서 왕의 머리 부상에 대한 새로운 사실들이 밝혀졌습니다. 세케넨레 2세의 사망 당시 나이는 40세 전후였으며 손이 뒤로 묶인 상태에서 공개 처형된 것으로 확인됐습니다. 미라를 만들 때 정교한 방법으로 왕의 머리 상처를 감출 수는 있었지만, 전체적인 미라의 상태를 보면 신전같이 미라를 만드는 정식 장소가 아닌 곳에서 만들어졌을 것이라고 연구팀은 추정했습니다. 또 연구팀은 제17왕조 이후 이집트 신왕국의 많은 파라오 미라를 CT 분석했지만 세케넨레 2세처럼 전장의 최전선에서 붙잡혀 처형당한 왕은 없었다고 밝혔습니다. 이번 연구처럼 고고학이나 역사학 같은 전통 인문학 분야에서도 과학의 힘을 빌려 상상력의 빈자리를 채워 나가고 있습니다. 이런 사례만으로도 과학이 얼마나 다양한 분야에서 중요하게 활용되는지 알 수 있을 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

뇌종양은 두개골 안 뇌에서 생기는 모든 종양을 말하지만 일반인들이 이해하는 뇌종양은 악성 뇌종양이다. 악성 뇌종양은 암종 중에서 특히 예후가 좋지 않은 종양으로 뇌전이암이나 교모세포종 등은 발병 후 평균 생존기간이 1~2년으로 매우 짧고 치료 효과도 떨어지며 재발도 잦다. 국내 연구진이 악성 뇌종양 환자의 생존율이 짧은 이유를 밝혀내고 새로운 치료전략을 제시해 주목받고 있다. 카이스트 의과학대학원 연구팀은 악성 뇌종양 세포가 산소를 과도하게 소비를 하는 경향이 있으며 이 때문에 선천성 면역세포인 감마델타 T세포의 면역반응이 떨어지기 때문에 예후가 특히 나쁘다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 최신호(2월 11일자)에 실렸다. 연구팀은 뇌종양 악성도가 높을수록 저산소 환경이 심하고 감마델타 T세포가 종양에 미치는 영향이 적다는 사실을 확인했다. 또 감마델타 T세포가 많을수록 환자의 예후가 좋고 생존기간도 길어진다는 것도 확인했다. 감마델타 T세포는 피부나 장 같은 점막에 존재하는 선천성 면역세포로 세포 스트레스를 제거하거나 박테리아 감염을 차단하는 등 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 뇌종양 세포가 주변 산소를 무차별적으로 소모하면서 외부에서 주입된 면역세포나 치료물질은 물론 감마델타 T세포 같은 선천성 면역세포에도 감지되지 않는 ‘스텔스’ 경향을 보인다는 것도 밝혀냈다. 연구팀은 생쥐에게 뇌종양을 유발시킨 뒤 종양 세포의 과도한 산소대사를 차단할 수 있는 화학물질과 감마델타 T세포를 함께 투여해 본 결과 면역세포의 종양조직 내 침투가 늘어 종양세포를 줄이고 생존률도 높이는 것을 관찰했다. 연구를 이끈 이흥규 카이스트 교수는 “이번 연구는 증식 속도가 빠르고 주변 산소를 과다소비하는 뇌종양 세포에 대해 산소유입을 차단하는 방식이 면역항암치료제의 효과를 높이는데 도움이 된다는 것을 보여주고 있다”라며 “감마델타 T세포 공급과 종양세포 산소차단 기술이 뇌종양 치료의 새로운 방식이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

16일엔 북서쪽에서 찬 공기가 강하게 유입되면서 다시 추워지는 한편 아침부터 중부지방을 중심으로 눈이 내리겠다. 기상청은 “기온이 전날보다 10도 이상 큰 폭으로 떨어지고 바람도 강하게 불면서 체감온도는 더욱 낮아 춥겠다”고 15일 예보했다. 16일 아침 기온은 경기 북부와 강원 영서에서 영하 10도 내외, 그 밖의 지역은 영하 5도 내외로 떨어지겠다. 17일엔 기온이 3~5도 더 떨어지겠으며 이번 추위는 목요일까지 이어질 것으로 기상청은 전망했다. 16일 전국 아침 최저기온은 영하 10도~영하 1도, 낮 최고기온은 영하 4도~영상 8도의 분포를 보이겠다. 저기압의 영향으로 중부지방은 아침부터 오후 사이에, 전라권, 경북권, 경남 서부 내륙은 오후에 눈이 내리겠다. 예상 적설량은 서울과 인천, 경기 북부, 강원도, 전라권, 경북권, 경남 서부 내륙, 제주도는 1~3㎝다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6600만년 전 지구를 차지하고 있던 공룡들이 갑자기 한 순간 사라졌다. 우주물체가 지구로 날아와 충돌하면서 지구상 생물종 4분의 3을 사라지게 만든 ‘다섯번째 대멸종’ 사건이다. 천문학계에서는 중생대 말 공룡을 멸종시킨 원인을 제공한 우주물체가 소행성인지 혜성인지에 대한 논란이 이어지고 있다. 이런 가운데 미국 하버드대 천문학과 연구팀은 멕시코 유카탄 반도에 있는 칙술루브 충돌구를 분석한 결과 공룡을 순식간에 사라지게 만든 우주물체는 태양계 최외곽부를 형성하고 있는 오르트 구름대에서 날아온 장(長)주기 혜성이 정상 궤도에서 벗어나 지구와 부딪쳤기 때문이라고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 15일자에 발표했다. 멕시코 유카탄 반도에 있는 직경 180㎞, 깊이 20㎞의 칙술루브 충돌구는 지름 10~15㎞ 크기의 우주물체가 45도 각도로 떨어져 생긴 것이다. 이 충돌로 중생대 백악기 말 지구상 생물들이 절멸됐다고 받아들여지고 있다. 지금까지 칙술루브 충돌구를 만든 우주물체가 혜성인지 소행성인지 정확히 밝혀지지 않은 상태에서 화성과 목성 사이 소행성 벨트에서 벗어난 소행성이 충돌하면서 만들었다는 주장이 힘을 얻고 있었다. 연구팀은 통계분석과 중력 시뮬레이션을 통해 칙술루브 충돌구는 소행성이 아닌 태양계 바깥 오르트 구름대에서 유래한 태양 공전주기가 200년 이상인 장주기 혜성 일부가 궤도를 정상궤도를 벗어나면서 쪼개진 파편 일부가 지구로 날아온 것이라고 분석했다. 오르트 구름대는 최외곽부로 명왕성과 카이퍼 벨트 너머에 얼음과 먼지 등으로 구성돼 태양계를 둥근 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체부분이다. 오르트 구름대는 장주기혜성과 비주기혜성의 기원으로 알려져 있기도 하다. 연구팀에 따르면 장주기 혜성이 태양쪽으로 이동하는 과정에서 목성의 중력장에 의해 정상 궤도를 벗어나 태양과 더 가까운 궤도로 바뀌게 됐다. 태양에 가깝게 공전하는 궤도를 지나면서 ‘선글레이저 혜성’이 되고 혜성에서 태양에 가까운 부위와 먼 부위가 태양중력 차이를 보이면서 부서지는 조석분열 현상이 생긴다. 달 때문에 지구에서 조수간만의 차가 생기는 것처럼 조석분열은 위치에 따른 중력차이 때문에 물이 없는 혜성이나 소행성은 일부가 부서지게 되는 것이다. 이렇게 혜성의 조각난 일부가 지구와 충돌했다는 것이다.연구팀의 계산 결과 장주기 혜성의 20%가 선글레이저 혜성이 되고 선글레이저 혜성이 태양과 근접한 뒤 오르트 구름대로 돌아가는 과정에서 조석분열이 발생해 그 파편이 지구와 부딪칠 가능성은 10배 이상 높은 것으로 나타났다. 또 연구팀은 칙술루브 충돌구에서는 탄소질 콘드라이트 성분이 많은 것으로 나타났는데 화성과 목성 사이 소행성대에서는 탄소질 콘드라이트 성분을 가진 소행성은 10%에 불과하지만 오르트 구름대의 혜성은 대부분 탄소질 콘드라이트로 구성돼 있다고도 밝혔다. 애브러엄 로앱 하버드대 교수는 “목성은 오르트 구름대에서 유래된 장주기 혜성들을 태양에 근접한 궤도로 밀어넣고 조석파괴를 일으킬 수 있는 작용을 할 가능성이 큰 것으로 계산됐다”라면서 “이번 연구는 오르트 구름에서 온 장주기 혜성에 관한 더 많은 자료와 통계 등 증거를 확보하고 관측함으로써 비슷한 사건이 지구를 위협할 수 있는지를 파악하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr