설 연휴를 앞둔 이번 주말은 전국이 대체로 맑은 날씨를 보이며 평년보다 포근한 날씨를 보이겠지만 중부지방은 미세먼지 때문에 공기가 탁하겠다. 기상청은 “18일 토요일은 중국 북부지방에서 남동진하는 고기압의 영향을 받아 전국이 대체로 맑은 날씨를 보이겠지만 19일 일요일은 중국 상해 부근에 위치한 고기압 가장자리에 들면서 흐릴 것”이라고 17일 예보했다. 강원 영동과 경상 동해안, 경북 북동산지에는 17일 오후부터 18일 오후까지 비나 눈이 내릴 것으로 기상청은 전망했다. 강원 산지와 경북 북동산지는 1~5㎝의 적설량을 보이겠으며 강원 영동, 경상 동해안, 경북 북동산지는 5~20㎜의 강수량을 보이겠다. 이들 지역에서는 눈이 쌓이고 밤 사이에 기온이 떨어지면서 얼어 도로가 미끄러운 곳이 많을 것으로 예상된다. 19일 일요일은 서울과 경기도, 강원 영서지역에 오후 한 때 비나 눈이 오는 곳이 있겠다. 18일 전국의 예상 아침 기온은 영하 8도~영상 3도(평년 영하 11도~0도), 낮 기온은 4~10도(평년 1~8도)으로 평년보다 포근하겠다. 지역별 아침 최저기온은 세종 영하 7도, 서울, 대전, 광주 영하 4도, 춘천 영하 3도, 대구 영하 2도, 부산 2도, 제주 5도 등이다. 한편 국립환경과학원에 따르면 서울, 경기, 강원 영서, 세종, 충북 등 중부지방은 대기 정체로 인해 국내 발생 미세먼지가 축적되면서 오전 한 때 미세먼지 농도가 ‘나쁨’ 수준으로 오르겠다고 예보했다. 그 밖의 지역은 좋음 또는 보통 수준이 될 것으로 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태풍 7개 강타… 평년 3개보다 2배 많아지구온난화가 가속화되면서 지구가 점점 뜨거워지고 있다. 지난해는 1973년 기상청이 기상관측망을 전국적으로 확대한 이래 두 번째로 더운 해였던 것으로 확인됐다. 기상청이 16일 발표한 ‘2019년 기상분석’에 따르면 지난해 연평균기온은 평년(1981~2010년)보다 1도 높은 13.5도를 기록해 2016년(13.6도)에 이어 두 번째로 더웠던 것으로 나타났다. 세계기상기구(WMO)도 지난달 “2019년은 역대 두 번째로 더운 해”라고 발표했다. 지난해 한반도는 북쪽 찬 공기의 영향을 자주 받은 4월과 6~7월을 제외한 모든 달 기온이 평년보다 1.1~1.6도 높아 연평균기온을 끌어올렸다. 5월에 때 이른 고온 현상이 발생해 더위가 일찍 시작되기는 했지만 2018년과 비교해 여름철 폭염 현상이 덜 나타나 상대적으로 시원하게 느꼈던 것으로 해석된다. 실제로 지난해 한여름 폭염일수는 13.3일로 전년의 31.4일과 비교했을 때 41% 수준이었으며 열대야 발생일수도 10.5일로 전년 대비 59%에 불과했다. 반면 늦더위가 이어지면서 가을도 더웠다. 9~11월 전국 평균기온이 15.4도까지 올라 역대 두 번째로 더운 가을로 기록됐다. 지난해는 태풍이 한반도를 자주 찾았던 해이기도 했다. 평년 기준으로 한반도에 영향을 미치는 태풍의 수는 3.1개이지만 지난해에는 7개의 태풍이 찾아왔다. 근대 기상업무가 시작된 1904년 이래 1950·1959년과 함께 역대 최다 기록을 세웠다. 태풍으로 인해 지난해 10월은 역대 가장 많은 비(169.0㎜)가 내린 10월로 기록됐지만 전국 연평균 누적강수량은 1171.8㎜로 평년(1207.6~1446.0㎜)보다 적었다. 또 겨울철에는 차가운 시베리아 고기압이 약화되면서 1월과 12월에 전국적으로 눈이 쌓이지 않은 곳이 많아 적설량이 가장 적은 한 해로도 기록됐다. 기상청 관계자는 “지구온난화의 영향 때문에 날씨 변동성이 커지면서 지난해엔 다양한 기상기록이 나왔다”며 “연평균기온이 가장 높았던 상위 10개 중 7개가 2000년대 이후 기록이었던 것에서 볼 수 있듯이 앞으로 극한 기상은 더 빈번하게, 불확실성은 더 크게 나타날 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

IBS 나노의학연구단, 사람 발걸음부터 미세세포 움직임 인식가능한 촉각장치 개발 국내 연구진이 사람의 발걸음부터 미세한 세포 움직임까지 인식할 수 있는 3차원(3D) 촉각인식장치를 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대, 한양대, 카이스트 공동연구팀은 큰 힘부터 초미세 압력까지 모두 감지해 낼 수 있는 고감도 촉각 인식장치와 압력을 감지할 수 있는 발광물질을 개발하는데 성공했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 15일자 표지논문으로 실렸다. 피부에 닿아 느껴지는 감각인 촉각은 압력, 온도, 통증 등을 느낄 수 있도록 돼 있다. 최근에는 온도, 소리, 빛 등을 피부로 감지할 수 있는 다양한 인식 장치개 개발되고 있다. 특히 3D 촉각인식 장치가 주목 받고 있는데 이 장치는 센서를 조밀하게 배열함으로써 정밀한 촉각을 감지할 수 있다. 문제는 센서간 거리가 가깝게 만들어야 하다보니 조밀하게 배열하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라 상호 간섭현상 때문에 오작동 되는 경우도 있다.연구팀은 압력에 따라 두께가 변하는 물질을 이용한 트랜지스터 센서를 개발해 센서간 간섭 없이 조밀한 배열이 가능토록 하고 세밀하게 감지할 수 있게 만들었다. 센서를 기판에 배열하는 식이 아니라 트랜지스터 자체를 압력센서로 작동하도록 한 것이다. 연구팀은 사람 머리카락 단면보다 작은 면적에 가로, 세로 각각 20줄씩 400개의 센서를 배열한 3D 촉각 인식장치를 개발하고 장치가 잘 작동하는지를 실험했다. 연구팀은 50㎏의 사람이 직경 2㎝ 크기의 굽을 가진 구두를 신고 인식장치를 밟았을 때 굽에 가해지는 압력의 면적과 세기가 실제 인식되는지와 사람 심장세포의 움직임을 측정한 결과 사람 심장세포 하나가 움직일 때 압력은 구두 굽이 가하는 압력보다 1만분의 1 수준이라는 것을 확인했다.여기에 연구팀은 촉각을 느끼면 스스로 빛을 내는 화학물질을 결합시켜 촉각을 시각화하는 일종의 공감각화하는 기술도 개발했다. 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 매우 작은 크기의 물체 압력을 실시간으로 측정하고 시각화시킬 수 있다는 장점이 있다”라며 “심장 박동, 혈압 등 인체신호를 모니터링하는 장치를 개발하고 신체정보를 빅데이터로 만들어 인공지능 진단 등에 활용할 수 있는 방법을 연구할 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학고 이외 재학 과학영재들 위한 대학과목 선이수 온라인 수강과정 개설 예정 　올해 대통령업무보고 첫 타자로 나선 과학기술정보통신부는 과학기술 강국으로 혁신과 변화를 이끌어나가겠다고 밝혔다. 이를 위해 바이오헬스, 우주, 에너지, 소재부품, 양자기술 5대 핵심분야를 중점 육성하고 인공지능 관련 인재 양성에 적극 나설 계획이다. 또 청소년들이 다시 과학자를 꿈꿀 수 있도록 하기 위한 다양한 프로그램을 제시했다. 　과학기술정보통신부는 16일 대전 대덕연구단지 한국전자통신연구원(ETRI)에서 열린 대통령 업무보고에서 이같이 밝혔다. 과기부는 방송통신위원회와 함께 23개 업무보고 대상기관 중 가장 먼저 업무보고에 나섰다. 　과기부는 ▲아무도 흔들 수 없는 기초가 튼튼한 과학기술 강국 ▲DNA를 기반으로 혁신을 선도하는 인공지능 1등 국가 ▲미래 성장을 견인하는 디지털 미디어 강국이라는 3대 전략을 올해 중점 추진하겠다고 보고했다. 　이를 위해 바이오헬스, 우주, 에너지, 소재부품, 양자기술 같이 경제적, 사회적 파급력이 큰 5대 핵심분야에 정부 연구개발을 집중 투자할 계획이다. 우주분야는 다음달 세계 최초 정지궤도에서 미세먼지를 관측할 수 있는 천리안2B호를 발사하고 내년에는 순수 우리기술로 만든 우주발사체 누리호를 발사할 계획이다. 소재부품 분야는 지난해 발표한 소재부품장비 R&D 종합대책을 차질 없이 진행할 계획이고 바이오헬스 분야에서는 신약수출 18조원 달성, 양자기술은 2025년까지 1140억원을 투자해 글로벌 핵심기술을 선도하고 신재생에너지 분야에서는 2030년 관련 기술 선도국으로 도약하겠다는 계획을 제시했다. 　이와 함께 과기부는 2021년까지 부처간 연구개발(R&D) 정보공유를 위해 연구지원시스템을 통합하고 연구개발혁신특별법 제정을 지원해 각 부처로 흩어져 있는 R&D규정을 체계화하는 등 규제를 혁파하고 부처간 칸막이를 걷어낼 계획이다. 또 연구자가 자유롭게 연구주제와 연구비, 연구기간을 제시하는 연구자 중심 기초연구를 확대해 도전적이고 창의적 연구환경 조성에 나설 계획이다. 특히 젊은 연구자들의 자율성과 연구 안정성을 돕기 위해 박사학위를 받은 뒤 연구자들이 연구기관을 자유롭게 선택하고 이동할 수 있도록 하는 ‘세종과학 펠로우십’을 운영할 예정이다. 　또 전국에 흩어져 있는 연구개발특구 5곳과 강소특구 6곳을 거점으로 대학과 정부출연연구기관, 기업이 유기적으로 연계된 R&D 밸리 지원을 강화하고 연구소기업도 누적 1000개 설립을 달성하겠다고 밝혔다. 　과학자를 꿈꾸는 청소년들을 늘리기 위해 학교 내에 수학과 과학 전문가들을 보조교사로 늘리고 학교 밖 체험, 캠프 프로그램을 확대하는 한편 과학고가 아닌 일반학교에 다니는 과학영재들을 위해 대학과목 선이수제 온라인과정도 개설하고 다양한 과학 영재 프로그램을 제공할 계획이다. 　4차 산업혁명 선도를 위해 인공지능, 소프트웨어 전문인력 1000명 양성과 전 국민에게 AI, 소프트웨어 교육기회를 제공한다는 방침이다. 이를 위해 과기부는 올해 12개 AI 대학원에 175억원을 지원하고 소프트웨어 중심대학 40곳에 800억원, 이노베이션 아카데미에 257억원을 투입해 본격적으로 운영하는 한편 교육부와 협력해 초중등 시범학교 150곳을 선정해 운영할 계획이다. 　한편 국내 미디어 플랫폼들도 넷플릭스나 유튜브 처럼 자유롭게 혁신할 수 있도록 최소규제 원칙을 적용하고 유료방송에 대한 규제도 완화할 것이라고 밝혔다. 　한편 문재인 대통령은 업무보고에 앞서 과학기술인들을 격려하기 위한 간담회와 축산농가의 가축질병 예방과 생산성 향상을 위한 인공지능 기술 ‘팜스플랜’ 시연회에 참석했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　많은 사람들이 2018년 여름과 비교해 지난해는 많이 더웠다는 기억을 갖고 있지 않다. 그렇지만 국내외적으로 지난해는 기상관측 이래 2번째로 더운 한 해였던 것으로 기록됐다. 　기상청은 지난해는 전 세계적으로 2016년에 이어 두 번째로 더운 한 해였으며 국내 연 평균기온도 13.5도를 기록해 2016년(13.6도)에 이어 1973년 전국에 기상관측망을 완비한 이후 두 번째로 더웠다고 16일 밝혔다. 　지난해 여름은 더위가 일찍 시작됐지만 2018년보다 한여름에는 덜 더웠다. 그러나 북쪽 찬 공기의 영향을 자주 받은 4월과 6~7월을 제외한 모든 달 기온이 평년보다 1.1~1.6도 높아 연 평균 기온이 높았다고 기상청은 밝혔다. 　전국 연평균 누적 강수량은 1171.8㎜로 평년(1207.6~1446㎜)보다 적었지만 10월은 169.0㎜의 비가 내려 역대 10월 중 가장 많이 내린 달로 기록됐다. 　지난해는 태풍도 한반도를 자주 찾은 해로 기록됐다. 평년에는 한반도에 영향을 미치는 태풍의 수가 3.1개에 불과했지만 지난해는 1950년과 1959년과 함께 근대 기상업무가 시작된 1904년 이래 가장 많은 태풍인 7개가 10월까지 영향을 미쳤다. 　또 12월은 강수현상이 잦았지만 기온이 높아 눈보다 비가 주로 내려 12월 적설이 하위 1위를 기록한 곳이 많이 나타났다. 이는 12월 중순부터 시베리아 부근 기온이 평년보다 높아 북쪽 찬 공기를 몰고 오는 시베리아 고기압 강도가 약했고 열대 서태평양 해수면 온도가 평년보다 1도 안팎으로 높아 북쪽 찬 공기가 내려오는 것을 막는 역할을 함으로써 눈보다 비가 주로 내린 것이라고 기상청은 설명했다. 　김종석 기상청장은 “지난해는 지구 온난화로 기상기록이 많이 나타나는 한편 변동이 컸었다”라며 “연평균기온이 가장 높았던 상위 10개 해 중 7개가 2000년대 이후 기록이었던 것처럼 앞으로 극한 기상은 더 빈번하게, 불확실성은 더 크게 나타날 것”이라고 말했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국공학한림원은 기술정책 진흥과 산학협력 증진에 공헌한 인물에게 수여하는 일진상 수상자로 백만기 변리사와 송성진 부총장을, 공학교육 혁신과 공학기술문화 확산에 기여한 이재용 교수와 김은기 교수를 해동상 수상자로 선정했다고 15일 발표했다. 송 부총장은 다양한 산학 연계 교육 프로그램을 개발해 산학협력 발전에 중추적인 역할을 담당한 것이 인정됐으며 백 변리사는 특허청 국제특허연수원 설립을 주도하고 다양한 지식재산정책을 수립해 특허 강국으로 발돋움하는 데 이바지한 공로를 인정받았다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 TV조선 ‘내일은 미스트롯’, MBC ‘놀면 뭐하니’의 유산슬이 달궈 놓은 트로트 열풍이 더 거세지고 있다. ‘미스트롯’의 시즌2 성격인 ‘미스터 트롯’은 지난 9일 2회 방송에서 시청률 17.9%를 기록하며 흥행을 예고했다. 훨씬 화려해진 무대와 커진 스케일에 초등학생, 수능강사, 외국인 유학생, 태권도 품새 세계 챔피언 등 다양한 참가자들을 앞세우며 온라인 화제성도 높였다. 다른 방송들도 서바이벌과 버스킹 등 다른 형식을 내세우며 가세하고 있다. SBS는 주현미, 김연자, 장윤정 등 정상급 가수들이 베트남 등 해외로 떠나 버스킹 공연을 펼치는 과정을 담은 프로그램을 편성할 예정이다. MBC에브리원은 ‘나는 트로트 가수다’를 2월 방송한다. 조항조, 김용임, 박서진 등 세대를 대표하는 가수 7명이 서바이벌 형식으로 대결하고 배우 이덕화가 30년 만에 음악쇼를 진행한다. MBC는 설 특집 방송으로 16일 송가인 단독 콘서트를 연다. 유재석에 이어 김영철, ‘유산균’ 정범균 등 개그맨들의 트로트 도전도 이어지고 있다.트로트가 대세로 자리한 배경으로는 우선 그동안 다져온 트로트 나름의 잠재력이 꼽힌다. 장윤정, 홍진영, 박현빈 등 젊은 트로트 가수들은 물론 설하윤, 노지훈 등 타 장르 출신 가수들도 꾸준히 유입되며 팬층도 20~30대로 확대됐다. 2박자, 4박자로 친숙한 기존 형식에 댄스나 EDM을 결합한 새로운 시도들이 스펙트럼을 넓혔다. 강태규 음악평론가는 “트로트는 기본적으로 누구나 따라 부를 수 있는 장르적 힘이 있다”면서 “젊은 가수가 많아지고 음악적으로도 다양해져 중장년의 전유물이라는 이미지가 깨졌고 ‘미스트롯’과 유산슬이 여기에 불을 붙였다”고 설명했다. 지역 축제나 행사, 성인 가요 프로그램을 중심으로 시장을 형성해 온 트로트의 잠재력이 오디션 프로그램을 만나 폭발했다. 예능적인 재미와 출연자에 대한 스토리텔링이 결합되면서 시청자의 공감 폭도 커졌다. ‘오디션은 10~20대의 전유물’이라는 편견도 사라졌다. ‘팬질’을 통해 체험하는 콘텐츠로 변화하며 새로운 재미를 준 점도 인기 요인이다. 강 평론가는 “과거에는 트로트가 듣는 음악 중심이었지만 이제는 군무, 안무도 하면서 ‘트로트는 아이돌을 흉내낼 수 없다’는 장벽이 깨졌다”고 말했다. 온라인에서 모여 오프라인까지 확장된 송가인, 홍자 등 트로트 팬덤은 이미 아이돌 팬덤 못지않다. 유산슬 역시 트로트 가수 데뷔에 도전하는 모습을 통해 드러나지 않았던 음악 제작 과정과 베테랑들의 노고를 자세히 보여 주면서, 음악을 즐기는 새로운 방식을 선보였다. 다만 음원·앨범 시장에서의 성과는 화제성을 따라가지 못하고 있다. 음원 시장 안에서 트로트의 주요 소비자인 중장년층의 비중이 작기 때문이다. ‘미스트롯’ 등 공연은 매진행렬이었지만, 가온차트가 집계한 지난해 음원차트 100위 안에 트로트 가수는 이름을 올리지 못했다. 서정민갑 평론가는 “트로트가 과거 시대의 향수를 넘어 현시대와 통할 수 있는 이야기를 해야 한다”며 “끊임없이 음악적으로 갱신해 나갈 때 시장에서의 한계점을 극복하고 장기적으로 인기를 얻을 것”이라고 전망했다. 김지예 기자 jiye@seoul.co.kr

수분·영양분 공급해 박테리아 증식 시멘트 주성분 탄산칼슘 만들어내 한달 지나면 콘크리트 강도와 같아 생물콘크리트 아메바처럼 절단 후햇빛·영양분 주면 두 개 벽돌로 성장 달·화성에 집 지을때 기술 응용 기대우리 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있으면서 물 다음으로 가장 많이 소비되는 것은 무엇일까. 정답은 ‘콘크리트’이다. 많은 사람이 콘크리트에서 떠올리는 이미지는 답답하고 삭막하고 인간미 없는 도시의 한 단면이다. 콘크리트의 시작은 고대 바빌로니아까지 거슬러 올라갈 정도로 역사가 길다. 현대적인 개념의 콘크리트는 19세기 중반에 등장해 1843년 영국 런던 템스강 터널공사에서 처음 쓰이면서 역사에 화려하게 등장했다. 사실 하늘을 찌를 듯 높이 솟아 있는 마천루들도 콘크리트가 없었다면 불가능했다고 할 정도로 토목, 건축 분야에서는 빼놓고 생각할 수 없는 재료이다.콘크리트는 흔히 골재라고 부르는 자갈, 모래 등 물리적, 화학적으로 견고한 재료에 시멘트와 물을 섞어 강도를 높인 것을 말한다. 여기에 철근이나 철골을 쓰면 강도는 더해져 더 높고 더 큰 구조물이 가능하도록 해준다. 문제는 콘크리트 제조과정에서 지구온난화 원인물질로 지목받는 이산화탄소를 엄청나게 배출한다는 점이다. 전 세계 이산화탄소 배출량의 5~7%를 차지할 정도이다. 이 때문에 많은 공학자들이 이산화탄소 배출을 최소화할 수 있는 콘크리트를 만드는 데 관심을 갖고 있다. 이런 가운데 미국 콜로라도 볼더대 토목환경건축공학과, 재생및지속가능에너지 연구소, 생화학과, 재료공학과, 몬태나주립대 기계산업공학과, 연방 신재생에너지연구소 공동연구팀이 모래와 박테리아만 이용해 시멘트 콘크리트만큼이나 하중강도가 우수하면서도 친환경적인 생물콘크리트를 만드는 데 성공했다. 이번 연구결과는 셀 출판그룹에서 발행하는 재료공학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 16일 자에 실렸다.연구팀은 ‘synechococcus sp. pcc 7002’라는 학명을 가진 시아노박테리아를 활용했다. ‘남(藍)세균’이라고 부르기도 하는 시아노박테리아는 엽록소를 갖고 광합성을 하는 박테리아로 특정 조건에서 이산화탄소를 흡수해 시멘트의 주성분인 탄산칼슘을 만드는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 만든 생물콘크리트는 하이드로겔로 만든 틀에 모래를 채워넣고 박테리아만 주입하면 되는 비교적 간단한 방법으로 만들어진다. 하이드로겔은 콘크리트 모양을 만드는 틀이 되는 한편 수분과 영양분을 공급해 박테리아가 증식할 수 있도록 만들어주는 역할을 한다. 박테리아는 서서히 탄산칼슘을 만들어 15일 정도가 지나면 녹색을 띤 단단한 콘크리트를 형성하기 시작하고 30일이 지나면 일반적으로 쓰이는 콘크리트와 똑같은 강도를 갖는 것으로 확인됐다. 또 하나의 특징은 아메바처럼 생물콘크리트를 반으로 쪼개놓은 뒤 햇빛과 충분한 영양분만 공급해주면 두 개의 벽돌로 성장한다는 것이다. 연구팀은 두 개의 콘크리트 벽돌을 8개까지 성장시키는 데 성공하기도 했다. 생물콘크리트를 성장시키는 과정에서는 박테리아가 충분히 살아남을 수 있도록 습도와 온도조건을 맞춰줘야 하지만 원하는 형태가 만들어진 다음 일반 벽돌이나 콘크리트처럼 건조과정을 거치면 단단하게 굳어 최대 강도를 갖게 된다. 윌 스루바 콜로라도 볼더대 교수(생물재료공학)는 “이번에 개발한 친환경 콘크리트는 극한 환경에서도 햇빛과 공기, 적당한 수분, 모래만 있으면 만들 수 있고 시멘트를 사용한 콘크리트에 못지않은 강도를 갖게 된다는 것이 장점”이라면서 “미래에 달이나 화성에 거주지를 만들 필요가 있을 때 이번 기술을 응용할 수도 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 말 미국 질병통제예방센터(CDC)는 2018년 미국 신생아 숫자가 32년 만에 최저를 기록했으며 4년 연속 하락 추세를 보이고 있다는 통계를 발표했습니다. 한국 역시 매년 신생아 숫자는 줄고 있습니다. 통계청의 발표에 따르면 2018년 기준으로 가임기 여성이 평생 낳을 수 있는 자녀의 숫자를 말하는 합계 출산율이 0.98명으로 1명에도 못 미치고 있습니다. 인구 절벽에 맞닥뜨린 중앙정부와 각 지방자치단체들은 출산율을 높이기 위해 다양한 정책들을 내놓고 있습니다. 대부분이 출산 후 경제적 지원에만 초점이 맞춰져 있습니다. ●산모에게 PTSD 촉발… 아기의 뇌에 영향 정작 임산부와 태아에 대한 관심은 뒷전입니다. 임신 중 스트레스는 아이의 뇌에도 영향을 미치며 임신 중 유산이나 자궁외임신 같은 문제는 외상후장애스트레스증후군(PTSD)을 촉발시킬 수 있을 뿐만 아니라 임신과 출산은 여성 혈관 건강에도 악영향을 미친다는 연구결과들이 나와 있는데도 말입니다. 우선 미국 국립어린이병원 산하 뇌발달센터, 아동건강연구소 등으로 구성된 연구팀은 임신 중 스트레스, 불안감, 우울감은 태아의 뇌 발달에 문제를 일으킬 수 있다는 연구결과를 미국 의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 14일 자에 발표했습니다. 특히 태아의 건강에 문제가 있는 경우 임산부의 스트레스는 일반 임산부보다 2배 이상 높다고 연구팀은 밝혔습니다. 엄마가 받는 스트레스는 태아의 해마와 소뇌에 영향을 미치는 것으로 확인됐습니다. 해마는 기억과 학습, 소뇌는 운동기능을 조절하고 감정, 주의력, 언어 능력에도 관여하는 뇌 부위로 알려졌습니다. 최근에는 결혼이 늦어 나이가 들어 임신하는 경우도 늘고 있습니다. 임신 나이가 늦은 고위험 임산부들에게서는 유산이나 자궁외임신 같은 문제가 나타날 확률도 높아집니다. 영국 임페리얼 칼리지 런던 의대, 벨기에 루벤대 공동연구팀은 유산이나 자궁외임신을 겪은 산모들은 전쟁, 충격적인 사고나 자연재해를 겪었을 때 나타나는 PTSD를 경험하게 되고 그 기간도 오래 지속될 가능성이 크다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국 산부인과학회지’ 15일 자에 실었습니다. 연구팀이 유산이나 자궁외임신을 경험한 573명의 여성을 대상으로 조사한 결과 29%가 PTSD, 24%는 심각한 불안증세, 11%는 우울증을 앓는 것으로 나타났습니다. ●여성의 임신·출산, 혈관 노화 속도 촉진 임신과 출산은 여성 건강 전반에 상당한 영향을 미친다는 연구결과도 나왔습니다. 미국 시더스-시나이병원 부설 심장연구소 연구팀은 5~98세의 여성 3만 2833명을 43년 동안 추적조사한 결과 여성은 남성보다 혈관 노화가 더 빠르게 진행된다는 사실을 밝혀내고 ‘JAMA 심장학’ 16일 자에 발표했습니다. 연구팀에 따르면 특히 임신과 출산을 경험한 30세 이상 여성들의 혈관 노화속도는 더 빨라 같은 나이의 남성보다 심혈관질환에 걸릴 확률이 더 높다고 설명했습니다. 임신과 출산은 여성의 몸과 삶에 상당한 영향을 미치는 일입니다. 출산율을 단순히 경제적 측면에서, 그리고 여성과 태아를 하나의 숫자로 접근하는 현재의 관점에서 벗어나지 않는다면 출산율 하락에 따른 인구절벽이라는 문제는 영원히 해결하기 어려울지도 모릅니다. edmondy@seoul.co.kr

광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부, 광운대 전자공학부 공동연구팀은 육안으로는 볼 수 없지만 특정 방향의 빛(편광)을 쬐어주면 보이는 초박막 편광 디스플레이를 개발하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 기존 편광 디스플레이는 나노기둥을 정렬하기 어려워 수 마이크로미터(㎛) 면적으로 만드는데 그쳤고 소재가 딱딱해 다양한 표면에 사용하기 어려웠다. 연구팀은 자기정렬형 나노기둥을 유연기판 위에 센티미터(㎝) 크기의 면적에 비스듬한 형태로 넓게 증착시키는 데 성공했다. 이번 기술은 광학보안 기술 활용 이외에도 표면에 물이 닿았을 때 감춰진 패턴을 드러내게 만들 수도 있어서 환경 오염 감지용 센서로도 사용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영화 ‘해리포터’와 ‘반지의 제왕’에서는 몸을 숨길 수 있는 망토가 등장한다. 현실에서도 레이더나 음파를 흡수해버리는 스텔스기나 스텔스함정, 스텔스 잠수함 등이 있다. 이렇게 스텔스 기능을 만들어 주는 것은 자연계에는 존재하지 않는 메타물질 때문이다. 국내 연구진이 음파 성질을 자유자재로 바꿔 투명망토나 스텔스 기능은 물론 소음까지 없애줄 수 있는 메타물질을 개발해 주목받고 있다. 서울대 전기전자공학부, 홍콩과학기술대 공동연구팀은 디지털 프로그램으로 폭넓은 영역에 스텔스 기능을 구현할 수 있는 가상 메타물질 기술 개발에 성공하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 특히 이번 기술은 음향 파동이라는 물질적 특성을 자유자재로 구현할 수 있어 다양한 분야로 활용할 수 있다는 특징이 있다. 메타물질은 자연계에는 존재하지 않는 특이한 물리적 특성을 가진 물질로 고해상도 이미징, 투명망토, 스텔스 기능, 무반사 태양전지 등 다양하게 활용이 가능하다. 문제는 메타물질을 만드는데 사용된 자연물질과 구조체의 특성에 따라 메타물질의 성질과 기능이 결정되기 때문에 메타물질을 사용하려는 목적에 맞춰 모든 영역에 적용하기는 쉽지 않다. 이 때문에 기존에 메타물질을 설계할 때는 메타물질 구조체를 설계한 다음 원하는 특성을 가질 때까지 조금씩 변형하는 설계기법이 쓰였다.연구팀은 거꾸로 원하는 특성을 얻을 수 있는 메타물질 구조를 계산해 만드는 방식을 선택했다. 이를 위해 디지털 회로와 신호처리 기술을 이용해 자연물질의 분극현상을 흉내내 실제 구조체 없이도 원하는 파동물성과 주파수 분산 특성을 자유자재로 구현하는 가상화 음향 메타물질 기술을 개발했다. 스텔스기를 만든다고 할 때 기존에는 스텔스기 표면에 물리적으로 메타물질을 붙이거나 도색을 해야 했지만 이번 기술을 활용하면 기존 항공기도 스텔스 기능을 갖출 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 이번에 개발한 가상의 메타물질을 이용해 빛, 소리 등 파장의 반사, 산란 같은 현상을 제어할 수 있게 됨에 따라 레이더나 소나로부터 탐지되지 않는 스텔스 기술이나 방음, 흡음설계도 가능하다고 설명하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

21세기 지구상에 살고 있는 인간을 포함한 모든 생물체에 가장 중요한 과학적 문제는 지구온난화로 인한 기후변화일 것이다. 기후변화로 인해 겨울철 혹한과 폭설, 여름철 폭염과 열대성 폭풍 등이 잦아지고 있다. 특히 태풍이나 허리케인, 사이클론 등 열대성 저기압은 적도 부근 바다온도에 영향을 받고 있다. 많은 과학자들이 열대지역의 해수온도가 높아지는 이유에 대해 찾고 있지만 아직까지 정확한 해석을 내놓고 있지 못하다. 이 같은 상황에서 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부, 미국 하와이대 대기과학과, 시애틀 워싱턴대 대기해양합동연구소 공동연구팀은 아열대 지역에서 발생한 온실기체가 열대지역 온도 상승을 부추긴다는 사실을 밝혀내고 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 14일자에 발표했다. 이산화탄소, 메탄 같은 대기 중 온실가스가 지구 평균기온을 상승시킨다는 것은 잘 알려져 있지만 그 정도는 지역마다 차이를 보이고 있다. 지난 50년 간 지구 전체 평균 해수면 온도는 0.55도 상승했지만 동태평양을 제외한 열대지역 해수면 온도는 0.71도 높아졌다. 열대 해수면 온도상승은 4~5년에 한 번씩 발생하는 엘니뇨 현상과 맞물려 날씨와 강우를 불안정하게 만들기 때문에 기후과학자들의 관심 대상이었다. 연구팀은 열대 지역은 해들리 순환이라는 대규모 대기순환을 통해 아열대 지역과 영향을 주고 받는다는 사실에 착안했다. 연구팀은 열대와 아열대에서 발생한 온실가스가 온도상승에 기여하는 정도를 분리해 접근했다. 기후모형으로 열대와 아열대 지역에 이산화탄소 농도가 증감을 시뮬레이션해 대기와 해양순환과정을 정밀분석했다. 기존 기후분석 모형들은 전 지구에 동일한 농도의 이산화탄소가 있다고 가정했기 때문에 지구온난화가 다른 지역에 어떤 영향을 미치는지에 대해 정확히 알지 못했었다.그 결과 아열대 지역 이산화탄소는 같은 양의 열대지역 이산화탄소보다 열대 해수면 온도를 40% 이상 상승시키는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 온실가스 증가로 아열대 지역의 온도가 상승할 경우 적도-아열대 간 온도차가 줄어들고 해들리 순환이 약화된다는 것이 관찰됐다. 이에 따라 무역풍과 해수용승 현상이 줄어 결국 열대 해수면 온도 증가로 이어진다는 설명이다. 이와 동시에 무역풍이 열대지역으로 수송하던 수증기량도 감소해 열대지역 구름양이 줄어들어 맑은 날이 계속되면서 일사량이 늘어나고 온도 증가를 촉진시킨다는 것도 확인됐다. 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단 단장(부산대 석학교수)은 “이번 연구는 아열대 지역인 중남부 아시아, 미국 남부 등에서 온실가스 감소가 열대지역의 온도 상승에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준 것”이라며 “온실가스 이외 대기 질이 미치는 영향을 추가로 연구해 이 같은 상관관계를 명확하게 밝힐 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 화학산업은 물론 제약산업에서 다방면으로 쓰이는 과산화수소를 저렴하면서도 친환경적이고 생산효율을 8배 가량 높일 수 있는 촉매기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단, 서울시립대 화학공학과, 포항가속기연구소 공동연구팀은 산소와 물만으로 화학산업의 ‘쌀’로 불리는 과산화수소를 저렴하게 생산해 낼 수 있는 방법을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 14일자에 실렸다. 이번에 개발된 기술은 기존에 사용되던 촉매보다 2000배 가량 저렴해 가격, 효율, 환경 문제를 모두 해결한 것으로 평가받고 있다. 과산화수소는 치약, 주방세제 같은 생활용품은 물론 폐수처리장, 멸균과 살균이 필요한 의료현장, 불순물 제거가 필수적인 반도체 공정 등 다양한 화학, 의료, 환경분야에서 활용되는 화학물질이다. 과산화수소 분자식을 보면 원자 2개, 산소 원자 2개가 결합된 형태이기 때문에 이론적으로는 수소기체, 산소기체, 물만으로도 합성이 가능하지만 실제 세 종류만으로는 활성이 낮아 거의 활용되지는 않는다. 현재는 과산화수소를 만들 때 안트라퀴논을 유기용매에 녹인 뒤 값비싼 귀금속인 팔라듐으로 만든 촉매를 이용해 산화, 환원반응을 거쳐 만들어 진다. 비싼 촉매를 이용해 다단계를 거치기 때문에 에너지 효율이 낮고 유기 용매를 사용하기 때문에 환경오염을 일으킨다는 단점이 있다. 연구팀은 철이나 코발트, 니켈 같은 저렴한 원자가 그래핀 위에 놓여있을 때 전기화학적 반응 효율이 높아진다는 점에 착안했다. 실제로 연구팀은 계산화학적 방법을 이용해 촉매 활성 조절이 가능하다는 것을 확인하고 꿈의 신소재라고 불리는 2차원 그래핀 위에 저렴한 코발트 원자를 올린 형태의 촉매를 만들었다. 팔라듐으로 촉매를 만들었을 때보다 가격이 2000분의 1 수준에 불과하다. 연구팀이 개발한 코발트-그래핀 촉매를 산소포화 수용액에 넣고 전기를 가하면 별도의 화합물이나 복잡한 공정없이 간단히 과산화수소를 생산할 수 있는 것이다.1㎏의 촉매를 사용했을 때 하루 341.2㎏의 과산화수소를 생산할 수 있어 현재 가장 효율이 높다는 귀금속계 촉매보다 8배 이상 생산효율이 높은 것으로 평가받고 있다. 이번에 개발한 촉매는 110시간 이상 연속 생산을 한 뒤에도 성능이 98% 이상 유지되는 것도 관찰됐다. 이와 함께 기존 촉매와는 달리 반응 후 회수해 재활용할 수 있다는 장점을 갖고 있기 때문에 폐촉매 발생 같은 환경문제도 일으키지 않는다. 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수)은 “최근 초정밀 반도체, 정밀 기계부품 기술이 발전하면서 과산화수소 수요도 증가하고 있는 만큼 저렴하고도 높은 효율로 생산할 수 있는 방법이 필요한 상황”이라며 “이번 연구는 과산화수소를 환경친화적이며 경제적으로 생산할 수 있게해줄 뿐만 아니라 화학산업 전반의 생산성 향상에도 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화요일인 14일은 전국에 구름이 많은 가운데 내륙지역을 중심으로 일교차가 큰 날씨를 보이겠다. 기상청은 “14일은 중국 북부지방에서 남동진하는 고기압 가장자리에 들어 전국이 가끔 구름이 많은 날씨를 보이겠다”라고 13일 예보했다. 14일 전국의 예상 아침 최저기온은 영하 11도~영상 1도, 낮 최고기온은 1~7도로 평년과 비슷한 분포를 보일 것으로 전망됐다. 그러나 내륙을 중심으로 낮과 밤의 기온차가 7~10도 가량 크게 나타날 것으로 기상청은 전망했다. 특히 경기 북동부, 강원 내륙과 산지는 아침 기온이 영햐 10도 이하까지 떨어질 것으로 예상되면서 강원 북부산지, 강원 중부산지, 양구, 평창, 화천, 철원과 경기도 양주, 포천, 연천 지역에는 13일 밤 10시를 기해 한파주의보가 발령될 예정이다. 이 같은 날씨는 15일 수요일까지 이어질 것으로 전망됐다. 15일 수요일 전국의 아침 기온은 영하 12도~영하 1도, 낮 기온은 1~8도 분포를 보일 것으로 기상청은 내다봤다. 또 전남과 경남남해안 제주도는 14일 새벽부터 낮 사이에 비나 눈이 내리겠으며 그 밖의 남부지방은 눈이 날리거나 빗방울이 떨어지는 곳이 있겠다. 경기 남부와 충청도 지역에는 새벽부터 아침 사이에 눈발이 날리는 곳이 있겠다. 예상 강수량은 제주도 5~20㎜, 전남과 경남남해안 5㎜ 미만이 되겠다. 제주도 산지에는 3~10㎝의 눈이 쌓이겠다. 한편 국립환경과학원은 원활한 대기확산으로 인해 14일은 전국의 미세먼지 농도가 좋음 또는 보통 수준을 보일 것이라고 예보했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 한국은 미국과 ‘세계 최초 5G 상용화’ 경쟁을 벌이다 간발의 차로 세계 최초라는 타이틀을 거머쥐었다. 하지만 여전히 품질에 대한 소비자의 불만은 높다. 실내에서 데이터 끊김 현상, 기지국이 많이 없는 지방에서의 부실한 서비스 등이 대표적이다. 통신사들은 5G 기지국을 늘리고는 있지만 소비자들의 불만을 잠재우기는 역부족이다. 이 같은 상황에서 한국전자통신연구원(ETRI) 연구진이 5G 스몰셀 칩셋 분야 최고기술을 보유한 퀄컴과 손잡고 밀리미터파 기반의 5G 스몰셀 기술 개발에 나선다고 13일 밝혔다. 스몰셀 기술은 철탑 기지국보다 작지만 동일한 기능을 제공하는 소형 이동통신 기지국이다. 소형 저출력 이동통신 기지국인 스몰셀은 저렴한 비용으로 설치해 반경 1㎞ 이내에서 5G 서비스를 제공할 수 있다. 특히 빌딩이나 사람들이 밀집하는 지역에 설치할 경우 전체 5G 용량을 키울 수 있으며 5G 서비스 영역을 확장할 수 있다는 장점이 있다.이번 공동개발 연구에는 퀄컴이 보유한 스몰셀 모뎀기술과 ETRI의 5G 통신 소프트웨어 기술을 결합해 상용화 수준까지 완성도를 올리는 것을 목표로 하고 있다. 특히 이번 협력연구에는 국내 중소, 중견기업들도 참여하도록 해 5G 스몰셀 솔류션을 상용화하는데 드는 시간과 비용도 줄일 계획이다. 김일규 ETRI 미리이동통신연구본부장은 “밀리미터파 기반 5G 스몰셀 기지국 소프트웨어는 5G 이동통신 기술의 집약체라고 할 수 있다”면서 “이번 5G 스몰셀 기지국 기술 공동연구는 스몰셀 장비의 조기 국산화로 이어져 관련 중소, 중견기업의 해외진출도 가능하게 해줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

예쁜꼬마선충 노화 경로 유전적 조작 기존 수명보다 5배 늘리는 효과 얻어 “병들지 않고 100세 시대 열 수 있을 것”과학과 의학이 발달하면서 많은 사람이 100세 시대가 열릴 것으로 기대한다. 중국과 미국 생물학자들이 이를 훨씬 뛰어넘는 400~500세 시대를 열 수도 있다는 가능성을 제시한 연구 결과를 발표해 주목받고 있다. 중국 난징대 뇌과학연구소, 미국 MDI생물학연구소, 캘리포니아 벅 노화연구소 공동연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용해 수명을 5배 늘릴 수 있는 세포 경로를 발견하고 실제 수명을 늘리는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 몸길이가 1㎜ 정도에 불과한 예쁜꼬마선충이라는 벌레는 세포 수가 950여개, 신경세포(뉴런)는 300여개를 갖고 있으며 약 2만개의 유전자로 구성돼 있다. 유전자의 40% 정도가 인간에게도 있기 때문에 세포생물학, 신경생물학, 노화 등의 연구에서 다양하게 사용되는 실험동물이다. 예쁜꼬마선충의 수명은 평균 3~4주에 불과하지만 연구팀은 ‘세포의 공장’이라고 불리는 미토콘드리아와 세포에서 노화를 관장하는 경로를 찾아 변형시켜 15~20주까지 수명을 늘리는 데 성공했다. 연구팀은 수명 증가에 영향을 미치는 것으로 알려진 인슐린신호전달체계(IIS)와 TOR이라는 영양신호전달경로를 모두 유전적으로 변형시킨 뒤 수명 증가 추이를 살펴봤다. 보통 IIS를 변화시키면 수명이 2배 정도 증가하고 TOR 경로를 변화시키면 30% 정도 수명 증가 효과가 있는 것으로 알려졌다. 이 때문에 연구팀은 두 경로를 모두 변화시킬 경우 130% 정도 수명이 증가할 것으로 예상했지만 수명 증가가 5배 이상인 것으로 나타난 것이다. 연구팀은 이 같은 결과를 인간 수명에 적용한다면 약 400~500세에 해당된다고 밝혔다. 디 첸 난징대 박사는 “연구 결과는 생물학 분야에서 수명에 관한 한 ‘1+1=2’가 아니라 ‘1+1=5’가 될 수 있다는 가능성을 보여 준 것”이라며 “수명 연장 경로를 파악함으로써 늙고 병들지 않고 100세 시대를 열 수 있게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

1920년 미국의 동화작가 휴 로프팅이 쓴 ‘닥터 둘리틀’ 시리즈를 원작으로 한 영화 ‘닥터 두리틀’이 얼마 전 개봉했다. 영화 초반에는 아내를 사고로 잃고 동물들과 집 안에 은둔하는 두리틀 박사가 등장한다. 특정 이유 때문에 바깥 출입을 하지 않고 가족 이외의 사람들과는 인간관계를 맺지 않는 일이 6개월 이상 지속되면 은둔형 외톨이로 분류된다. 이웃 일본에서는 히키코모리라고 부르는 이런 은둔형 외톨이 증상을 보이는 사람들이 늘어나고 있어서 심각한 사회문제가 되기도 했다. 이 같은 상황에서 정신의학자들은 은둔형 외톨이로 분류되는 극도의 사회적 고립상태를 겪는 사람들이 실제 알려진 것보다 많고 이들을 위한 의학적 도움을 주기 위해서는 명확하고 일관된 정의가 필요하다고 의견을 모았다. 일본 큐슈대 의대, 미국 오레곤보건과학대 정신과학과, 포틀랜드주립대 보건대 공동연구팀은 은둔형 외톨이 현상에 대한 새로운 진단기준을 정립했다고 12일 밝혔다. 연구팀은 이와 함께 디지털과 통신기술 발달로 대인접촉이 줄어드는 것도 은둔형 외톨이 증상을 강화시키는 하나의 원인이 된다고도 주장했다. 이 같은 연구결과는 실험심리학 및 정신의학 분야 국제학술지 ‘국제 정신과학’ 2월호에 실릴 예정이다. 연구팀은 은둔형 외톨이 증상을 규정할 수 있는 4가지 기준을 제시했다. 연구팀이 제시한 기준은 ▲집 안팎에서 지낸 시간의 비율 ▲대인관계 회피 정도 ▲정신적 고통 여부 ▲우울증, 양극성 성격장애와 같은 다른 정신과질환 여부로 이들에 따라 은둔형 외톨이 증상에 대한 대응법이 달라져야 한다는 것이다. 연구팀은 은둔형 외톨이 증상이 심한 사람들은 불안하기 때문에 은둔을 하는 것이 아니라 자신의 편안함을 위해 은둔하는 경우가 많고 사회적으로 스스로를 격리하는 것에 대해 만족감을 느낀다고 지적했다. 또 우울증 같은 정신과적 질환을 앓고 있다면 은둔형 외톨이로 분류해서는 안된다고도 덧붙였다. 이 같은 기준을 만든 것은 그동안 의료계에서는 사회적 고립, 은둔형 외톨이 증상에 대해서 심각한 정신적 문제로 생각하지 않았기 때문이라고 밝혔다. 연구팀은 이와 함께 현대 디지털, 통신기술 같은 의사소통 향상을 위한 도구들이 오히려 은둔형 외톨이 증상을 강화시킬 우려가 크다고 강조했다. 온라인을 통해 타인과 비대면 접촉이 늘어날수록 사람과의 만남을 불편해 하고 혼자 있는 것을 선호하게 되면서 사람들을 잠재적 은둔형 외톨이 환자로 만들 가능성이 크다는 것이다. 가토 다카히로 큐슈대 교수(정신과학)는 “디지털 기술과 통신 기술의 발전이 삶을 더 편리하게 만들어줄지는 모르겠지만 정신건강 측면에서 볼 때는 온라인으로 보내는 시간이 사람 대 사람으로 대면하는 시간보다 많아질 경우 은둔형 외톨이 증상을 강화시킬 뿐만 아니라 우울증 등의 원인이 될 수도 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학과 의학이 발달하면서 많은 사람들이 100세 시대가 열릴 것으로 기대하고 있다. 중국과 미국 생물학자들이 이를 훨씬 뛰어넘는 400~500세 시대를 열 수도 있다는 가능성을 제시한 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 중국 난징대 뇌과학연구소, 미국 MDI생물학연구소, 캘리포니아 벅 노화연구소 공동연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용해 수명을 5배 늘릴 수 있는 세포 경로를 발견하고 실제 수명을 늘리는데 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 몸길이가 1㎜ 정도에 불과한 예쁜꼬마선충이라는 벌레는 세포수가 950여개, 신경세포(뉴런)는 300여개를 갖고 있으며 약 2만개의 유전자로 구성돼 있다. 유전자의 40% 정도가 인간에게도 있기 때문에 세포생물학, 신경생물학, 노화 등의 연구에서 다양하게 사용되는 실험동물이다. 예쁜꼬마선충의 수명은 평균 3~4주에 불과하지만 연구팀은 ‘세포의 공장’이라고 불리는 미토콘드리아와 세포에서 노화를 관장하는 경로를 찾아 변형시킴으로써 15~20주까지 수명을 늘리는데 성공했다. 연구팀은 수명 증가에 영향을 미치는 것으로 알려진 인슐린신호전달체계(IIS)와 TOR영양신호전달경로를 모두 유전적으로 변형시킨 뒤 수명 증가추이를 살펴봤다. 보통 IIS를 변화시키면 수명이 2배 정도 증가하고 TOR경로를 변화시키면 30% 정도 수명 증가 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 연구팀은 두 경로를 모두 변화시킬 경우 130% 정도 수명이 증가할 것으로 예상했지만 수명 증가가 5배 이상인 것으로 나타난 것이다. 연구팀은 이 같은 결과를 인간 수명에 적용한다면 약 400~500세에 해당된다고 밝혔다. 디 첸 난징대 박사는 “이번 연구결과는 생물학 분야에서 수명에 관한 한 ‘1+1=2’가 아니라 ‘1+1=5’가 될 수 있다는 가능성을 보여준 것”이라며 “똑같은 효과를 사람이나 다른 동물들에 적용할 수는 없겠지만 수명 연장 경로를 파악함으로써 늙고 병들지 않고 100세 시대를 열 수 있게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포 깨우면 회복… 근본적 치료 기대영화 ‘백투더퓨처’의 배우 마이클 J 폭스, 유명 권투선수 무하마드 알리, 교황 요한 바오로 2세 등이 앓았던 파킨슨병은 도파민 신경세포의 활동이 줄어들어 잠들면 발생한다는 사실을 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹, 서울아산병원, 한국과학기술연구원(KIST), 충남대 의대, 한국뇌연구원, 분당서울대병원 공동연구팀은 뇌 속에 있는 별모양의 신경세포인 별세포가 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병이 유발된다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10일자에 발표했다. 파킨슨병은 손발이 심하게 떨리거나 운동 능력이 저하되는 퇴행성 뇌질환으로 나이가 들수록 발병 확률이 높아진다. 지금까지는 운동에 관여하는 도파민 신경세포가 죽으면서 파킨슨병이 발생한다는 것이 정설이었다. 그런데 이번에 국내 연구팀이 동물실험을 통해 별세포에서 ‘가바’라는 물질이 과다하게 분비돼 도파민 신경세포 활동을 둔화시켜 도파민 분비가 제대로 되지 않으면 파킨슨병이 생긴다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐로 별세포가 가바를 분비하지 못하도록 하는 실험을 한 결과 도파민이 정상적으로 분비되면서 운동 기능 이상 같은 파킨슨병 증상이 완화되는 것을 관찰했다. 또 연구팀은 정상적인 생쥐의 머리에 광섬유를 심어 도파민 신경세포를 빛으로 제어하는 광유전학 실험도 했다. 실험 결과 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병에 걸린 것처럼 몸이 떨리고 걸음이 불안정해지는 것이 관찰됐고 도파민 신경세포를 깨우면 다시 정상으로 돌아온다는 사실을 재확인했다. 연구팀은 이번 결과를 활용하면 파킨슨병을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람 피부와 똑같은 기능을 가진 온도조절 물질을 개발했다. 피부에 있는 땀샘처럼 온도 변화에 따라 변화함으로써 쉽게 온도조절을 할 수 있게 해주는 것으로 스마트폰 같은 전자기기 발열을 막아주는 방열소자나 에너지 발전소자, 미세제어시스템에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 소재부품원천연구본부 신소재연구실 연구팀은 외부 전원 없이 사람의 피부 표면온도와 비슷한 31도에서 온도가 낮으면 팽창해 구멍이 닫히고 높아지면 자동으로 열리는 방열소자를 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 온도에 따라 물 흡수량이 달라지는 ‘온도 반응성 하이드로겔’을 풍차모양으로 만들어 일정 온도보다 낮으면 물을 머금어 팽창해 닫히고 온도가 높아지면 물을 배출해 수축하는 밸브를 만들었다. 연구진이 개발한 박막 소자는 두 개의 층으로 이뤄져 있는데 윗층은 프레임으로 단우구조 셀을 지지해주는 역할을 하고 아래층은 밸브 구조로 제작돼 고분자간 결합을 통해 유연한 박막형태의 냉각소자로 만든 뒤 내부에는 물로 채웠다. 팽창-수축을 반복하는 밸브는 사람의 땀샘 크기와 유사하게 미세하게 만들었다.이번에 개발한 방열소자의 크기는 가로, 세로 각각 3㎝ 크기로 인공땀샘 2만 개가 들어가 있다. 소자 두께는 2층으로 돼 있지만 70㎛(마이크로미터)이고 인공땀샘 하나의 크기는 100㎛, 밸브는 20㎛ 크기이다. 연구팀은 온도에 따른 증발력을 측정한 결과 기존 방열 박막에 비해 저온에서 증발이 30% 가량 억제되는 것이 관찰됐고 반복 사용에서도 일정한 성능을 유지하는 것이 확인됐다. 연구팀에 따르면 인공 피부 박막을 더 크게 만들 수 있다고 설명했다. 문승언 ETRI 박사는 “이번에 개발한 재료는 인공피부로 활용할 수도 있으며 열전소자와 결합시키면 손목시계 같은 전자장치를 부착하고 있기만 해도 생체정보를 연속적으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 특정 부위에 약물을 투여하는 등 다양한 웨어러블 소자로 활용할 수 있을 것”이라며 “2년 이내에 상용화가 가능할 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr