고래는 그저 몸집이 거대하게 진화한 동물만이 아니다. 왜냐하면 탄소를 바다에 가둬 기후 변화에 대처하는 데 큰 역할을 하기 때문이다. 따라서 고래가 인류에 기여하는 생태계 서비스의 가치는 마리당 200만달러(약 24억원)에 달한다고 국제통화기금(IMF)의 경제 전문가들이 최신 보고서를 통해 발표했다. 이에 대해 보고서의 책임저자로 IMF 산하 능력개발연구소의 부소장인 랠프 채미 박사는 내셔널지오그래픽과의 인터뷰에서 고래 보호가 단지 자연을 지키고 싶은 개개인이나 정부가 하는 자선 사업으로 간주하는 사람들이 있는데 이들의 의식에 변화를 주고자 고래가 주는 혜택을 금전적 가치로 환산하게 됐다고 밝혔다. 물론 보고서는 아직 동료평가 학술지에 실리지 않았고 고래가 가두는 탄소 양을 두고도 아직 연구자들 사이에서 의견이 분분하지만 지금까지 이뤄진 여러 연구를 통해 고래 보호가 지구에 큰 혜택을 준다는 점을 이들 학자의 시선으로도 확실한 모양이다. 이에 따라 동물 보호에 관심이 없는 정책 결정자들이 다시 고려하는 계기가 되길 바란다면서 고래는 국제적인 공익 자산임을 세계가 인식해야 한다고 채미 박사는 지적했다.대형 고래가 대기 중 탄소를 회수해 가두는 과정은 단 하나만이 아니다. 우선 지방과 단백질이 많은 체내에 몇 t의 탄소를 저장한다. 그야말로 물속에 커다란 나무가 떠다니는 셈인 것이다. 이뿐만 아니라 고래의 사체는 해저로 가라앉아 수백 년 이상 탄소를 격리한다. 2010년 연구에서 수염고래류 중 대왕고래와 밍크고래 그리고 혹등고래 등 8종의 고래가 죽은 뒤 해저로 가라앉았을 때 매해 3만t에 달하는 탄소를 심해에 저장하는 것으로 추산됐다. 만일 상업적 고래잡이의 이전 수준까지 고래 개체 수를 회복하면 이런 탄소 흡수량은 연간 16만t까지 증가할 수 있다.고래가 배출하는 배설물도 이산화탄소 흡수에 기여한다. 심해에서 먹이를 찾는 고래는 해수면 근처에서 배설물을 내보내는 데 이때 질소와 인 그리고 철을 포함한 다량의 영양분이 함께 배출된다. 이는 식물성 플랑크톤의 성장을 자극하며 나아가 이들 플랑크톤이 광합성으로 이산화탄소를 흡수하는 과정을 촉진하는 것이다. 플랑크톤이 죽으면 흡수됐던 탄소 대부분은 다시 해수면에서 활용되지만, 일부는 사체와 함께 해저로 가라앉는다. 같은해 시행된 다른 연구에서는 남극해의 향유고래 1만2000마리가 철분이 풍부한 배변 활동을 통해 식물성 플랑크톤의 생장을 자극해 매년 대기 중에서 20만t의 탄소를 바닷속으로 격리하는 것으로 나타났다. 하지만 고래 배설물로 전 세계에서 식물성 플랑크톤이 얼마나 증식하는지를 확인할 수는 없다고 오랜 기간 이 현상을 연구해온 미국의 보존생물학자 조 로먼 버몬트대 연구원은 말했다. 이에 따라 채미 박사와 그의 동료 학자들은 현재 세계에 살아있는 고래들이 바다에서 식물성 플랑크톤을 1% 더 증식하는 데 보탬이 된다는 가정 아래 탄소 양을 계산했다. 또한 고래가 죽었을 때 탄소 배출량은 기존 자료를 바탕으로 환산해 한 마리에 평균 33t에 달하는 것을 추정했다. 그러고나서 이들 경제학자는 이산화탄소의 현재 시장 가격을 이용해 이들 고래가 포획한 탄소의 금전적 가치의 합계를 내고 생태 관광 등을 통해 고래가 가져오는 기타 경제적 효과를 더했다.그 결과, 고래 한 마리의 경제적 가치는 약 200만달러에 달하는 것으로 나타난 것이다. 이를 전 세계 고래 개체 수로 다시 계산하면 1조달러(약 1200조원)에 달하는 것으로 나타났다. 현재 전 세계 바다에는 약 130만마리의 고래가 산다. 이를 상업적 고래잡이 이전 수준인 400만~500만마리까지 회복하게 하면 고래들이 연간 17억t의 이산화탄소를 포획하는 것으로, 브라질의 연간 이산화탄소 배출량보다 많은 것이다. 하지만 이는 인류가 매년 공기 중에 내뿜는 400억t의 이산화탄소 중 몇 %에 지나지 않으며, 세계가 지금까지 이상으로 엄격한 보호 활동에 나서더라도 상업적 고래잡이 이전의 개체수까지 회복하게 하려면 앞으로 몇십 년이 걸릴 것이다. 사람의 손으로 바다가 심하게 오염돼 버린 지금으로서는 그것이 현실적으로 실현 불가능할지도 모른다. 이에 대해 국제연합환경계획(UNEP)의 환경보호 프로그램에 협력하는 노르웨이 재단 ‘그리드-아렌달’에서 푸른탄소(해양과 연안생태계에 포획된 탄소) 프로그램을 책임지고 있는 스테번 루츠 박사는 “그다지 과장할 생각은 없다. 고래만 보호한다고 해서 기후 변화를 막을 수 있는 것도 아니기 때문”이라고 말했다. 루츠 박사가 이번 분석 결과가 제시한 수치보다 더 중요하게 보는 점은 야생 생물 보호로 초래되는 경제적 가치다. 이런 접근법은 다른 해양 생물에도 적용할 수 있다고 루츠 박사는 기대감을 드러냈다. 게다가 이는 육지의 동물에게도 확대할 수 있다. 예를 들어 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최근호(7월15일자)에 실린 연구논문에 따르면, 아프리카 콩고의 코끼리들은 서식지인 열대우림에 몇십억t의 탄소를 가두는 데 도움을 주고 있다.이 논문의 주저자인 프랑스 기후환경과학연구소의 파비오 베르자기 연구원은 이번 IMF의 분석에 대해 대형 동물에 관한 매우 중대한 점을 부각한다고 말했다. 즉 대형 동물이 가져오는 생태계 서비스는 모든 사람에게 혜택이 된다는 것이다. 자세한 연구 보고서는 IMF가 분기마다 발행하는 계간지 ‘금융과 발전’(Finance & Development) 최신호에 실렸다. 사진=Finance & Development/IMF 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

바다의 포식자로 알려진 거대한 물고기의 목에서 쓰레기로 버려진 비닐봉지 3장이 연이어 발견돼 낚시꾼들을 충격에 빠뜨렸다. 영국 일간지 데일리메일의 18일 보도에 따르면 미국 국적의 낚시꾼들은 최근 카리브해 바하마에서 그루퍼를 낚아 올렸다가 충격적인 모습을 목격했다. 이들이 직접 공개한 영상은 그루퍼 한 마리의 배와 목 부위에서 버려진 비닐봉지 3장이 연이어 꺼내지는 모습을 담고 있다. 낚시꾼들은 인간이 버린 비닐봉지를 삼킨 물고기의 모습을 촬영한 뒤 이를 다시 바다로 풀어준 것으로 알려졌다. 현장에 있던 한 남성은 “물고기의 입에 엄청나게 많은 플라스틱(비닐봉지)이 있었다. 이는 매우 나쁜 일이며 모두 인간이 만든 오염”이라고 지적했다. UN 환경총회에 따르면 매년 800만t의 플라스틱 쓰레기가 전 세계 해양을 뒤덮고 있으며, 대다수는 강을 통해 유입된다. 도시와 인접한 강이 각국 도시에서 바다까지 쓰레기를 운반하는 도관으로 이용되는 것. 전문가들은 이러한 추세가 계속된다면 2050년에는 물고기보다 쓰레기가 더 많은 바다를 마주하게 될 것이라고 예측한다. 한편 이번에 낚시꾼들이 발견한, 비닐봉지를 삼킨 물고기인 나소 그루퍼는 농어과(科) 참바리속(屬)의 물고기로, 낚시용 및 식용으로 주로 이용된다. 바하마 해변에서 잡히는 가장 일반적인 물고기였지만, 최근 지나친 남획으로 세계자연보전연맹(International Union for Conservation of Nature)에 의해 멸종 위험이 아주 높은 어종으로 등록될 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주에서 지금까지 발견된 중성자별들 중 가장 큰 별이 발견됐다. 국제 연구진이 미 웨스트버지니아에 있는 전파망원경인 그린뱅크 망원경(GBT)으로 지구에서 약 4600광년 거리에 있는 이같은 별을 확인했다고 밝혔다.‘J0740+6620’로 명명된 이 중성자별은 빠른 속도로 자전하면서 규칙적인 전파를 방출하는 전파 천체인 펄서(PULSAR, 맥동전파원)인데 자전 주기가 1000분의 1초로 엄청나게 빨라 밀리세컨드 펄서로 분류된다. 또 이런 펄서는 양극에서 전파 빔을 아주 먼 곳까지 방사해 지구에서 보면 마치 등대가 깜박이는 듯해 ‘우주의 등대’라고도 불린다. 특히 이번 중성자별은 그 지름이 30㎞에 달한다. 이는 기존 중성자별들의 지름이 10~19㎞ 정도인 점을 고려하면 상당히 큰 것이다. 또한 이번에 발견된 별의 질량은 태양의 약 2.17배로, 우리 지구보다는 7만 배 이상 무거운 것으로 전해졌다.연구진에 따르면, 일반적으로 중성자별의 질량은 태양의 질량과 거의 같다. 이는 중성자별에서 각설탕 크기의 물질 하나가 약 1억 t의 질량을 갖고 있는 것과 같다. 즉 중성자별은 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체라는 것. 중성자별은 블랙홀과 마찬가지로 별의 마지막 순간인 초신성 폭발이 일어나 생긴 결과물이다. 별이 초신성 폭발을 일으키면 그 잔해는 자체 중력에 의해 붕괴되는 데 만일 잔해가 충분히 크면 블랙홀이 될 가능성이 있지만, 그렇지 못하면 중성자별이 된다. 이에 대해 연구에 주저자로 참여한 미국 버지니아대학의 해나 크로마티 연구원은 “중성자별들은 매혹적일 만큼 신비롭다. 도시 크기의 이런 천체는 본질적으로 거대한 원자핵”이라면서 “이들은 매우 무거워서 그 내부가 이상한 성질을 갖고 있다”고 말했다. 이어 “중성자별의 최대 질량에 관한 물리학과 자연법칙을 발견하면 천체물리학에서 접근하기 어려운 이 영역에 대해 많은 것을 알 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호(16일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오스트리아의 한 축구장이 거대한 숲으로 변했다. 기후변화에 대한 경각심을 불러일으키기 위한 예술활동의 일환이다. 미국 폭스뉴스 등 해외 매체의 16일 보도에 따르면 오스트리아 케른텐의 주도인 클라겐푸르트에 있는 한 스타디움에는 현지 시간으로 지난 8일, 이전까진 볼 수 없었던 거대한 숲이 조성됐다. 축구장이 300여 그루의 나무가 모인 숲으로 변신한 배경에는 스위스 예술가 클라우스 리트만이 있다. 리트만은 ‘숲을 위해-자연의 끝없는 매력’(FOR FOREST-the Unending Attraction of Nature) 이라는 제목의 프로젝트를 통해 숲의 중용성과 기후변화의 심각성을 일깨워 주기 위해 축구장을 숲으로 변신시켰다. 그는 현지 언론과 한 인터뷰에서 “‘숲을 위해’ 프로젝트는 자연을 인지하고 미래에 대한 질문을 던지는 것을 목표로 한다”면서 “이 일이 자연에 대한 우리의 생각을 다시 한 번 일깨워주는 기념비적인 프로젝트가 되길 희망한다”고 밝혔다. 리트만이 축구장을 숲으로 개조하는데 사용한 나무 중 일부는 무게가 6t에 달할 만큼 거대하다. 대부분 유럽 대륙 본토에서 자라는 나무를 사용했으며, 이러한 나무가 모인 축구장은 이전의 모습을 상상하기 어려울 만큼 청량하고 푸르른 기운을 전한다. 이번 프로젝트는 오는 10월 27일까지 계속된다. 리트만 측은 프로젝트가 끝난 뒤 해당 나무들을 스타디움 인근 공원으로 조심스럽게 옮겨 새로운 숲을 조성하는데 쓸 예정이라고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 영국 케임브리지대학 연구팀과 공동으로 차세대 청정 에너지원인 수소를 대량 생산할 수 있는 촉매를 개발했다. 15일 UNIST에 따르면 정후영·신현석 울산과기원 교수팀이 매니시 초왈라 영국 케임브리지대 교수팀과 함께 촉매(금속성 이황화나이오븀)를 개발했다. 이 새로운 촉매는 값비싼 백금을 대신할 ‘전이금속 칼코젠화물’을 실험적으로 구현했다. 공동연구팀은 화학기상증착법을 이용해 새로운 구조의 금속성 전이금속 칼코젠화물, 이황화나이오븀(NbS)을 합성했다. 이 촉매 전류 밀도는 기존 이차원 전이금속 칼코젠화물에 비해 100배 이상 높았다. 전류 밀도가 높을수록 수소 발생 촉매로서 가능성을 보여준다. UNIST 연구팀은 “실제로 수소를 만드는 전해조의 음극에 이황산화나이오븀을 적용하자, 1㎠ 면적에 1시간당 30ℓ의 수소를 방출했다”며 “이 정도는 상용화된 백금 촉매와 비슷한 수준으로 대량으로 수소를 생산하면서 고가의 귀금속 촉매를 대체할 수 있다는 점에서 상용화 가능성이 아주 클 것”이라고 기대했다. 연구팀은 또 단면 주사투과전자현미경 기법을 통해 합성된 촉매의 결정 구조를 분석했다. 이번에 합성한 이황화나이오븀은 한 층이 아니라 여러 층이 쌓인 구조(적층형)다. 연구팀 관측 결과, 적층형 이황화나이오븀 층간에는 추가적인 나이오븀 원자가 존재했다. 특히 나이오븀이 촉매 표면에 자리할수록 촉매 성능이 우수해졌다. 정후영 교수는 “촉매의 금속성이 향상되면 수소 흡착 에너지가 작아진다”며 “흡착 에너지가 작을수록 수소 원자가 촉매 표면에 잘 달라붙어 수소 생성 반응이 활발해지므로 더 좋은 촉매가 된다”고 설명했다. 이번 연구는 재료 분야 학술지인 ‘네이처 머티리얼즈’(Nature Materials) 8월 27일 자에 실렸다. 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리사업 지원을 받았다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

생명체가 존재할 수 있는 영역에 속하는 외계행성의 대기에서 처음으로 수증기가 포착됐다. 약 4000개의 외계행성이 확인된 가운데 생명체가 살 수 있는 온도와 물을 가진 외계행성을 마침내 찾아낸 것이다. 그렇다고 전혀 흥분한 일이 아니다. 이 외계행성이 정말로 사람이 살 수 있다는 확실한 증거를 확인하려면 10년 이상, 어쩌면 훨씬 더 오랜 기간이 걸릴 것이기 때문이라고 영국 BBC는 지적했다. 그보다 더한 문제는 너무 멀다는 점이다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에 따르면 이 대학 ‘우주 외계화학 자료센터(CSED)’의 안젤로스 치아라스 박사가 이끄는 연구팀은 ‘K2-18b’ 행성의 대기에서 수증기를 찾아냈다고 과학저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 보고했다. 이 행성은 지구에서 약 111광년 떨어진 사자자리의 적색왜성 ‘K2-18’을 돌고 있으며, 별과 적당한 거리를 두고 있어 표면의 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 생명체 ‘서식가능 지역(habitable zone)’에 있다. K2-18b의 표면 온도는 섭씨 0~40도인 것으로 추정된다. 111광년이라면 도대체 어느 정도 떨어진 거리일까? ‘650 million million 마일’이라고 방송은 전했다. 수학을 못하는 기자는 계산 자체를 포기했다. 지구에서 명왕성까지 82억㎞ 떨어져 있는데 가는 데만 10년이 걸렸다. 크기는 지구의 두 배지만 질량은 8배에 달한다. 목성과 해왕성 만하다. 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성을 지칭하는 이른바 ‘슈퍼지구’에 속한다. 지난 2015년 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인됐다. 연구팀은 2016~17년에 허블 우주망원경으로 관측한 자료를 토대로 K2-18b 대기를 통과한 별빛을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발해 활용했다. 이를 통해 행성의 대기에서 수증기 분자를 찾았을 뿐만 아니라 수소와 헬륨의 존재도 확인했다. 연구팀은 질소와 메탄 등 다른 분자들도 대기 중에 있을 것으로 추정하지만 현재 관측기술의 한계로 이를 직접 확인하지는 못했다고 밝혔다. 적색왜성은 태양보다는 작지만 폭발 활동이 잦은 점을 고려할 때 이를 돌고있는 K2-18b는 지구보다 더 적대적 환경에 놓여있을 수 있으며 더 많은 방사선에 노출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다. 치아라스 박사는 “K2-18b는 지구보다 훨씬 무겁고 대기 구성성분도 달라 ‘지구 2.0’은 아니다”면서도 “‘지구가 (우주에서) 유일한 존재인가?’라는 근본적인 물음에 대한 답에 더 가까이 다가가게 해주는 것”이라고 의미를 부여했다. 논문 공동저자인 잉고 월드먼 박사는 “앞으로 수십년간 새로운 슈퍼지구가 많이 발견될텐데 K2-18b는 잠재적으로 서식 가능한 많은 행성 중 처음으로 발견된 행성일 가능성이 높다”고 했다. K2-18b와 같은 슈퍼지구는 우리 은하에 가장 일반적인 행성이고, 적색왜성 역시 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별이라는 것이 이런 예측의 근거로 제시됐다.연구팀은 NASA의 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’과 유럽우주국(ESA)의 우주탐사선 ‘아리엘(ARIEL)’이 배치되면 첨단 장비로 외계행성의 대기 상황에 관해 더 자세한 내용을 파악할 수 있을 것이라면서, K2-18b는 앞으로 연구에서 가장 흥미로운 관측 목표 중 하나가 될 것이라고 했다. 그런데 말이다. JWST가 배치되는 것은 2021년이고, 아리엘은 그 7년 뒤에야 작동하기 시작한다. 둘의 연구 결과가 축적되려면 10년 이상 걸린다고 보는 이유다. 더욱이 너무 멀어 현재의 과학기술로는 도저히 닿을 수 없는 곳이다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

악어도 기절시키는 힘을 가진 전기뱀장어의 신종이 처음으로 발견됐다. 최근 미국 스미소니언 국립자연사박물관 연구팀은 신종 전기뱀장어 2종을 새롭게 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 남미가 원산지인 전기뱀장어는 무려 600볼트 이상의 전압을 일으키는 능력을 가져 그간 많은 관심을 받아왔다. 흥미로운 점인 전기뱀장어가 '장어 가문'이 아닌 민물고기에 속한다는 사실로 지금까지 확인된 종은 단 한 종(학명· Electrophorus electricus)이었다. 그러나 이번에 연구팀이 아마존 유역에서 수집한 총 107개의 DNA 샘플을 분석한 결과 2개의 전기뱀장어 종이 새롭게 확인됐다. 각각의 학명은 E. volai(Electrophorus voltai)와 E. vari(Electrophorus varii)로 세 종 모두 서식지는 달랐다. 특히 이중 E. volai는 전기뱀장어의 전압 신기록을 새롭게 썼다. 측정된 능력이 860볼트 정도로 다른 종의 전기뱀장어보다 200볼트 이상 높았기 때문. 　 논문의 수석저자인 C. 데이비드 데 산타나 박사는 "전기뱀장어의 전기만큼이나 충격적인 발견"이라면서 "수백 만년 전 공유된 조상으로부터 지역적 환경에 맞게 각각 진화해온 것으로 풀이된다"고 설명했다. 이어 "E. volai의 경우 모든 동물의 생체전기 중에서 가장 강력한 기록"이라고 덧붙였다. 특히 연구팀은 아직 자연에 인류가 알지 못하는 많은 동식물이 살고있을 것이라는 것에 주목했다. 산타나 박사는 "지난 50여년 동안 아마존 열대우림에 대한 인간의 악영향이 있었지만 여전히 우리는 이곳에서 전기뱀장어 같은 신종을 발견하고 있다"면서 "이는 아마존과 같은 자연을 보호하는 것이 얼마나 중요한 지를 잘 보여준다"고 강조했다. 　 　 한편 전기뱀장어는 모양은 뱀장어와 비슷하며 길이는 2~2.5m 정도로, 유전자를 해독한 결과 골격근이라는 독특한 기관이 전기를 만들어내는 것으로 분석됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

달의 지각과 핵 사이에 있는 맨틀에 금과 같은 값나가는 귀금속이 매장돼 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 댈하우지대학교 제임스 브레넌 박사 연구진은 달의 화산석에 황화철 성분이 존재하는 것으로 보이며, 이를 토대로 달의 맨틀 부근에 금 또는 플래티넘(백금), 팔라듐 등의 귀금속이 있을 수 있다고 주장했다. 지구에서는 황화철 주변에 백금이나 금 등의 귀금속 광맥이 발견되며, 지구와 유사한 환경을 가진 달의 내부 깊은 곳에도 황화철 주변에 유사한 귀금속이 매장돼 있을 가능성이 높다는 것. 연구진은 달 내부의 압력과 온도를 실험실에서 재현한 뒤 황화철이 만들어지는 과정을 살펴봤다. 실험 결과에 따르면 극단적인 압력과 온도에서 발생한 용암이 표면으로 흘러나올 때, 황화철은 용암과 함께 달 표면으로 흘러나왔지만 귀금속은 용암에 섞이지 않고 달 깊은 곳에 남아있을 수 있다는 가능성을 확인했다. 이러한 사실은 지금까지 달의 화산암에서 귀금속 함유량이 지나치게 낮은 이유를 찾지 못했던 과학자들에게 미스터리를 풀 열쇠가 되어 줄 것으로 보인다. 연구진은 “달의 화산암에 든 황 성분은 암석으로 된 달의 내부에 황화철이 존재한다는 것을 나타내는 증거”라면서 “이곳에서 용암이 만들어질 때 내부 깊숙한 곳에 있던 귀금속은 포함되지 않았던 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “지금까지는 달 표면의 화산암에 귀금속 성분이 없다는 이유로 달 전체에 귀금속이 없는 것으로 여겨왔지만, 달의 깊숙한 지하에는 귀금속이 존재할 수 있다는 가능성을 찾았다”고 덧붙였다. 다만 연구진은 이러한 실험 결과를 더욱 정확히 확인하기 위해서는 용암이 만들어질 정도로 깊은 곳에 있는 암석 샘플을 확보할 필요가 있다고 강조했다. 연구진은 “남극의 슈뢰딩거 크레이터와 제만 크레이트 등지의 암석은 본래 달 내부의 깊숙한 곳에 있다가 운석 또는 지구와의 대형 충돌로 표면에 노출된 것일 수 있다”면서 “인류가 다시 달에 간다면 암석 샘플을 채취할 가장 적합한 장소는 남극이 될 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 지구과학‘(Nature Geoscience) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달에 추측보다 더 많은, 미래에 인류가 이주했을 때 생존할 수 있을 정도의 얼음이 존재한다는 이론이 연구를 통해 제기됐다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 연구진에 따르면 현재 달의 환경은 수성과 비슷하며, 수성처럼 지표면 아래에 거대한 양의 얼음을 품고 있다. 달과 수성 모두 태양과 비교적 근접하지만 태양빛이 거의 닿지 않는 양극에는 얼음이 존재하기 때문이다. 연구진은 심화 연구를 위해 달과 수성의 크레이터를 비교 분석했다. 달과 수성은 비슷한 시기에 형성돼 지형이 비슷한 것으로 알려져 있지만, 관측 결과 수성에는 달보다 크레이터가 더 적었다. 2009년 미국항공우주국(NASA)이 무인 달 탐사선인 ‘달 분화구 관찰 및 탐지위성’(LCROSS)를 달의 남극 분화구에 고의로 충돌시킨 결과, 충돌 당시 우주 공간으로 튀어 오른 파편들의 주성분이 물과 얼음이라는 사실이 확인된 바 있다. 연구진은 이 같은 이전 실험결과에 주목해 달 정찰 궤도위성(LRO)의 데이터를 이용, 1만 2000개에 달하는 달의 크레이터를 분석하고 이 결과를 얼음이 존재할 것으로 예상되는 수성의 크레이터 형태와 비교 분석했다. 그 결과 이 크레이터들이 수성에 존재하는 것으로 믿어지는 것과 유사하게, 두꺼운 얼음 퇴적물을 가지고 있을 가능성이 있다는 사실이 확인됐다. 이 크레이터 부근에는 짙은 그림자가 있고, 이것이 두께가 수 m인 얼음 퇴적물의 존재를 의미한다는 것. 연구진은 이 가설이 사실이라면, 이 크레이터 하나당 최대 1억 t에 달하는 얼음이 존재할 수 있다고 설명했다. 이는 2009년 달 분화구 관찰 및 탐지위성이 추측한 추정치의 2배에 달한다. 연구진은 "달에 묻혀있는 상당한 양의 얼음은 미래에 인류가 달로 이주했을 때 생존에 큰 도움이 될 것"이라면서 "미래의 달 탐사선에 크레이터의 그림자(음영)을 연구하고, 이를 통해 추측과 가설을 확인하는데 필요한 프로그램이 사용돼야 한다"고 제안했다. 자세한 연구결과는 저명한 학술지인 ‘네이처 지구과학‘(Nature Geoscience) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

기생(parasitism)은 한 생물이 다른 생물의 영양분을 빼앗으면서 함께 살아가는 관계를 의미한다. 기생이라고 하면 우리가 떠올리는 일반적인 이미지는 회충, 조충, 편충 등 사람 몸 속에 사는 징그러운 벌레다. 그래서 우리는 이들을 기생충이라고 부르며 반드시 박멸해야 할 대상으로 여긴다. 하지만 기생 자체는 박멸의 대상도 아니고 벌레 같은 생물에만 국한된 방식도 아니다. 예를 들어 기생은 식물계에서도 흔한 생존 방식이다. 현재까지 알려진 기생 식물만 4000여 종에 달한다. 새삼(dodder)은 대표적인 덩굴성 기생식물로 아예 발아할 때부터 떡잎이나 뿌리를 만들지 않고 줄기를 길게 내서 숙주 식물을 찾는다. 일단 숙주를 찾으면 이 식물에 기생근을 뿌리 내려 여기서 양분을 빨아먹으며 살아간다. 꽃도 피우는 엄연한 식물이지만, 광합성 대신 숙주에 의존해 살아가는 것이다. 과학자들은 광합성을 하던 평범한 식물에서 어떻게 이런 독특한 식물이 진화했는지 연구해왔다. 미국 펜실베이니아 주립대학과 버지니아 공대 연구팀은 새삼 속의 식물에서 100여 개의 숙주 유전자를 찾아내 이를 저널 '네이처 식물'(Nature Plants)에 발표했다. 연구팀에 의하면 새삼의 성공 비결은 숙주의 유전자를 빼앗는 능력에 있다. 사실 식물이라고 해서 얌전히 포식자나 기생 식물에 먹히는 것은 아니다. 비록 식물이 움직이거나 물리적으로 반격하지는 못하지만, 대신 다양한 방법으로 식물을 먹는 동물과 다른 식물을 공격할 수 있다. 새삼은 숙주에서 빼앗은 유전자를 바탕으로 숙주 식물의 방어를 무력화할 방법을 개발한 것은 물론 여러 가지 다양한 용도로 이 유전자를 활용하고 있다. 과학자들에 의하면 새삼의 유전자 훔치기는 매우 놀라운 능력이다. 연구를 이끈 펜실베이니아 주립대학의 클로드 드팜필리스 교수는 박테리아처럼 단순한 생물의 경우 다른 박테리아의 유전자를 받아들이는 수평적 유전자 이동(Horizontal gene transfer)이 흔하지만, 새삼처럼 복잡한 식물에서는 드문 일이라고 설명했다. 하지만 새삼은 몇 개가 아니라 적어도 108개의 유전자를 숙주 식물에서 가져왔다. 연구팀에 따르면 이 중 18개는 모든 새삼종에서 발견된다. 따라서 새삼 속의 공통 조상이 훔친 18개의 유전자가 이 기생 식물의 성공에 중요한 비결이었던 것으로 보인다. 사실 기생 생물 전체에서 새삼의 사례는 빙산의 일각일 수 있다. 연구팀은 더 다양한 기생 식물이 사례를 연구해 이들이 어떻게 숙주의 유전자를 활용해서 효과적인 기생 식물이 되었는지 밝히기 위해 연구를 계속하고 있다. 기생이 인간 사회에서 좋은 의미로 사용되지 않을 수도 있지만, 이 역시 생명의 경이로운 진화 가운데 하나이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

빠른 속도로 서로를 빙빙도는 죽은 두 별이 새롭게 발견됐다. 지난 24일(현지시간) 미국 캘리포니아 공과대학 연구팀은 팔로마 천문대의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)를 이용해 'ZTF J1539+5027'로 알려진 두 쌍의 백색왜성을 발견했다고 발표했다. 지구에서 약 8000광년 떨어진 ZTF J1539+5027은 매우 흥미로운 백색왜성이다. 다소 낯선 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 일반적으로 수명이 다한 별은 죽어가면서 물질을 우주로 방출하면서 부풀어 오르고 결국 차갑게 식으며 쪼그라드는데 이를 백색왜성이라고 한다. 우리의 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 행성모양의 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다.ZTF J1539+5027은 둘다 지구 정도 크기로 서로 간의 거리는 불과 7만 7000㎞ 정도다. 이 정도 거리면 지구와 달의 5분의 1로 그야말로 바짝 붙어있는 셈이다. 특히나 두 별이 회전하는 속도도 너무나 빨라 단 7분이면 한바퀴 돌 수 있다. 이 때문에 죽은 두 별이 서로를 저주하며 춤을 춘다는 문학적인 표현까지 나올 정도. 　 논문의 제1 저자이자 발견자인 캘리포니아 공대 대학원생 케빈 버지는 "매일밤 ZTF를 이용해 밤하늘을 살피며 보내는데 무엇인가 사라지고 다시 깜빡이는 이상한 패턴을 발견했다"면서 "두 별이 서로의 앞을 지나는 것을 관측한 것"이라고 소감을 밝혔다. 이어 "쌍성계를 이뤘던 두 별이 결국 합쳐질 지 아니면 큰 별이 나머지를 그대로 흡수할 지는 논쟁거리로 남아있다"고 덧붙였다. 논문에 따르면 두 별 중 약간 작은 별의 표면온도는 특이하게도 4만 9982℃에 달해 태양보다 9배는 뜨겁다. 이같은 극한의 온도가 별을 더 밝게해 발견이 가능했다는 것이 연구팀의 설명이다. 　 　 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 24일자에 발표했다　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 초절전·고성능·소형화 등 장점을 가진 ‘3진법 반도체’의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다. 김경록 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 ‘3진법 금속-산화막-반도체’를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 17일 밝혔다. 그동안 반도체 업계는 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들려고 반도체 소자 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다. 또 현재 2진법 기반 반도체에서 정보 처리에 드는 시간과 성능을 높일수록 증가하는 소비전력 등을 줄이는 문제도 고민해 왔다. 이에 따라 3진법 반도체가 주목받고 있다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고, 그에 따라 소비전력도 적다. 반도체 칩 소형화에도 강점이 있다. 가령 숫자 128을 표현하려면 2진법에서는 8개 비트(bit·2진법 단위)가 필요하지만, 3진법으로는 5개 트리트(trit·3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다. 현재 반도체 소자의 크기를 줄이고 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면, 소자의 소형화로 인해 누설전류가 커지면서 소비전력도 증가한다. 연구진은 반도체 소자에서 정보를 처리하는 상태를 구현하는 것에 누설전류를 활용하는 방법으로 이 문제를 해결했다. 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 고안한 것이다. 김 교수는 “이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 의미가 있다”며 “메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 밝혔다. 그는 “앞으로 4차 산업혁명 핵심인 AI, 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다”고 덧붙였다. 이 연구는 삼성전자가 추진하는 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 지난 15일 전자 소자 분야 학술지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 발표됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

네이처(NATURE) 새봄이 멤버 루에 이어 두 번째로 ‘정글의 법칙’에 출격했다. 지난 13일 오후 방송된 SBS ‘정글의 법칙’에서는 미얀마 편이 새롭게 공개됐다. 이날 네이처 새봄은 ‘핫바디 특집’에 전격 합류, 특집 타이틀만으로 시청자들의 눈길을 끌었다. 새봄은 최근 빨간 레깅스 착장으로 주목을 받은 바 있어 이번 정글에서도 빨간 레깅스를 입고 존재감을 드러냈다. 빨간 레깅스만큼이나 핫한 비주얼을 자랑한 새봄은 첫 정글 도전임에도 불구하고 족장팀 김병만과 노우진 사이에서 뭐든 배우고 체험하려는 의지를 보였다. 하지만 정글 새싹답게 김병만의 장난에 걸려드는 순수한 모습으로 시청자들에 웃음을 선사했다. 쓴 이파리를 먹기도 하고, 붉은 열매를 볼터치처럼 바르기도 하는 털털한 모습으로 호감도까지 높아졌다.특히 새봄은 예고편을 통해 홍수아와 ‘핫 자매’로 소개되어 다음 편 활약에 대한 궁금증을 더욱 배가시켰다. 지난 2월 네이처 멤버 루가 ‘정글의 법칙 in 북마리아나’에서 이연복 셰프와 부녀 케미를 선보였던 터라 새봄과 출연진들의 케미에도 관심이 쏠리고 있다. ‘정글의 법칙 in 미얀마’ 편에는 네이처 새봄을 비롯해 가수 션, 김동현, 배구선수 문성민, 홍수아, 개그맨 노우진, 카드 비엠, 펜타곤 홍석 등이 합류해 정글 이야기를 이어갈 예정이다. 한편 새봄이 소속된 네이처는 최근 첫 번째 미니앨범 ‘아임 소 프리티(I’m So Pretty)’를 발매하고 타이틀곡 ‘내가 좀 예뻐’로 컴백 활동을 시작했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

기후 변화와 열대우림 파괴의 동시 작용으로 야생 동식물의 멸종 위험이 커지고 있다는 안타까운 연구 결과가 나왔다. 세계적 학술지 네이처의 자매지 ‘네이처 기후변화’(Nature Climate Change) 최신호(8일자)에 실린 연구 논문에 따르면, 아시아와 중남미 그리고 아프리카 숲에 사는 야생 동식물들이 극심한 기온 상승의 영향에서 피할 수 있는 장소는 전체의 5분의 2 이하로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 영국 셰필드대학의 레베카 시니어 박사는 “2000년부터 2012년 사이 열대우림의 손실로 인도 국토보다 넓은 범위의 지역이 기후변화의 영향으로 종을 보호할 능력을 잃었다”면서 “숲의 손실은 서식지를 직접적으로 빼앗을 뿐 아니라 생물 종의 이동마저 어렵게 한다”고 지적했다. 이어 “기온이 더 낮은 서식 환경으로 벗어날 통로가 부족하므로, 지구 온난화에 취약한 생물 종의 전국적, 전지구적 멸종을 초래할 가능성이 있다”고 덧붙였다. 현재의 기후 변화 속도로 볼 때, 오늘날 고온의 영향이 가장 낮은 지역으로 이동하는 동식물은 2070년까지 20세기 후반보다 평균 2.7℃ 더 높은 환경에 노출될 것이라고 이 연구는 밝혔다. 인류가 지구 온난화를 2℃ 미만으로 억제하는 최상의 시나리오에서도 열대 지방의 생물 종은 2070년까지 기온 0.8℃의 상승을 겪게 된다. 하지만 최상의 시나리오가 실현될 가능성마저 점점 더 희박해지고 있는 상황이다. 야생 동식물은 기후변화에 직면하면 산악지대를 오르내려거나 수온이 낮거나 높은 해역으로 서식지를 옮기는 것을 늘 반복했다. 하지만, 기후 변화가 이렇게 급격히 진행된 사례는 거의 없을 뿐만 아니라 이렇게 이른바 서식지 단편화라는 현상과 동시에 일어난 적도 없었다. 서식지 단편화는 인위적 또는 자연적 요인에 의해 생물 1종의 서식지가 분단 또는 분할되는 현상을 말한다. 이에 대해 시니어 박사는 “특히 열대의 생물 종은 기온 변화에 민감하다. 이들 종 대부분은 지구상 다른 어느 곳에서도 찾아볼 수 없지만, 전 세계 생물 다양성의 큰 부분을 차지한다”고 설명했다. 세계자연보전연명(IUCN)의 적색 목록(Red List)에는 가뭄과 극단적인 기온차 등의 영향으로 이미 550여 종의 열대 종이 멸종 위기종으로 지정됐다. 여기에는 붉은손짖는원숭이와 재규어 그리고 자이언트수달 등 포유류도 포함돼 있다. 또한 이미 세계 각지에서 양서류들은 의문의 병원균 습격으로 멸종 위험성이 점점 커지고 있다. 양서류는 특정 서식지에 특화돼 있어 멀리 이동할 수 없으며 무더위와 건조에 매우 민감하다고 시니어 박사는 지적했다. 미국 메릴랜드대학의 연구시설 글로벌 포리스트 워치(Global Forest Watch)에 따르면 2014년 이후 파괴된 열대우림의 면적은 영국 잉글랜드 지방 면적의 5배인 약 60만 ㎢에 해당한다. 하지만 지난 10여 년간 전 세계적인 규모의 열대 서식지 감소와 기후 변화 사이의 상호작용을 조사한 연구는 이번이 처음이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

암세포의 치명적인 약점을 과학자들이 발견해냈다. 암세포가 과도한 스트레스를 받게 해 스스로 죽게 하는 방법이다. 미국 펜실베이니아 의대 연구진은 새로운 연구를 통해 암세포가 연료로 삼는 특정 단백질을 차단함으로써 종양 세포가 자멸하게 하는 데 성공했다고 밝혔다. 여기서 특정 단백질은 ‘ATF4’(활성전사인자4)로 유전자의 발현을 조절하는 인자를 말한다. 연구진에 따르면, 우리 몸에서는 매일 수백만 개의 세포가 자멸해 잠재적인 위험을 차단한다. 하지만 암세포는 우리 몸의 면역체계가 보내는 세포 사멸 신호를 무시한다. 이를 막아낼 방법을 찾는 것이 바로 암 연구의 본질적인 목표다. 특히 이 연구에서 알아낸 접근 방법은 실험실에서 배양한 사람의 대장암과 유방암 그리고 림프종 세포 및 유전자 공학으로 대장암이나 혈액암 또는 림프종 등에 걸리게 한 쥐에게도 작용하는 것으로 확인됐다. 사실 암 연구자들은 지난 수년 동안 MYC라는 암 유발 유전자를 제어하기 위해 애써 왔지만, 결국 실패로 끝나고 말았다. MYC는 평소 정상적인 세포 성장을 조절하는 유전자이지만, 변이하거나 과다 발현하면 종양이 걷잡을 수 없이 커지게 돕는 연쇄 반응을 일으킨다. 현재 이 발암 유전자를 표적으로 삼는 구체적인 방법은 없지만, 이전 연구에서는 종양 성장을 막기 위한 해결책으로 연쇄 반응 중 특정 단계를 차단하는 방법에 초점을 맞췄다. 이는 이번 연구에서도 마찬가지다. 연구진은 초기 연구에서 ATF4가 ‘PERK’(세포외 신호조절 인산화 효소)에 의해 제어된다는 사실을 알아냈다. 이는 PERK를 차단하면 종앙 성장을 막을 수 있는 것. 하지만 거듭된 연구에서 PERK를 차단하는 것이 항상 종양 성장을 멈추는 것이 아닌 것으로 나타났다. 왜냐하면 MYC는 실제로 두 가지 과정을 병행해서 일으키는 데 PERK 외에도 GCN2(General Control Non-derepressible 2)로 불리는 두 번째 효소에도 관여하는 것으로 나타났다. 이에 따라 연구진은 MYC의 연쇄 과정에서 그 하위 단계에 속하는 ATF4 자체를 표적으로 삼았다. 왜냐하면 ATF4는 MYC의 두 신호 경로가 모두 모이는 지점이기 때문이다. 즉 이 경로를 차단하면 암이 생존할 가능성을 줄일 수 있다는 것이다. 또 이번 연구에서는 ATF4가 MYC의 세포 성장을 위해 필요로 하는 유전자를 작동하고 4E-BP1(4E-binding protein 1)로 불리는 특정 단백질의 생성 속도를 조절하는 것으로 나타났다. 연구진은 세포나 쥐의 ATF4를 차단했을 때 종양이 계속해서 4E-BP1 양을 늘려 결국 스트레스로 스스로 죽는다는 것을 발견했다. 이는 림프종과 대장암에 걸린 쥐의 종양 성장을 막았다. 또 연구는 인간의 종양이 MYC에 의해 촉진할 때 ATF4와 단백질 파트너인 4E-BP도 과다 생성한다는 것을 밝혀냈는데 이는 이런 발견이 인간에게 효과가 있는 접근 방법임을 시사하는 추가적인 증거다. 이에 대해 연구진은 앞으로도 ATF4가 왜 이렇게 작용하는지 계속 조사하는 데 초점을 맞출 것이며 이는 연쇄 과정에서 암세포를 죽게 할 수 있는 다른 잠재적인 표적이 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 자세한 연구 결과는 영국의 과학전문지 ‘네이처 세포생물학’(Nature Cell Biology) 최신호(1일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구의 유일한 위성 달이 내부 수축작용으로 점차 오그라들어 표면에 주름이 생기고 그 결과 지진이 일어나고 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국과 캐나다 공동 연구팀이 달에 설치한 지진계를 통해 얻은 자료와 달정찰궤도선(LRO)을 통해 얻은 이미지를 결합 분석해 이런 결론에 이르렀다고 국제학술지 ‘네이처 지구과학’(Nature Geoscience) 최신호(13일자)에 발표했다. 달에 있는 지진계는 1969년부터 1972년까지 아폴로 11, 12, 14, 15, 16호가 각각 설치한 것으로, 1977년까지 모두 28차례에 걸쳐 규모 2~5의 진동을 탐지했다. 연구팀은 이런 지진 자료를 분석해 진앙을 정확히 파악한 뒤 LRO의 이미지 약 1만2000점과 결합 분석해 적어도 8건 이상의 충상단층을 따라 지각이 움직이면서 생긴 지진일 가능성이 크다는 것을 알아냈다. 달의 지각은 약해서 내부에서 수축 작용이 일어나면 그 힘으로 인해 표면이 바스러진다. 그러면 단층면을 경계로 상반이 하반 위로 밀려 올라가 충상단층이라는 일종의 역단층을 만드는 것이다. 그 결과 지난 수억 년 동안 달은 충상단층으로 인해 50m 정도 오그라들었다고 연구진은 설명했다. 즉 이번 결과는 소행성이나 운석 충돌 또는 지구의 중력으로 달 내부 깊은 곳에서 일어난 요동에 의한 진동이 아닌 실제 지진이 일어난다는 것을 보여주는 것. 이에 대해 연구팀은 이런 지진의 진앙이 충상단층에서 30㎞ 이내에 있어 단층이 지진을 유발한 것으로 결론 내리기에 충분하다고 설명했다. 또 연구팀은 1977년 이후의 지진 자료는 없지만 달에서 여전히 지각 이동에 따른 지진이 발생하고 있을 가능성이 크다고 분석했다. 이번 연구에서 연구팀은 달의 북극 근처에 있는 크레이터 ‘얼음의 바다’(Mare Frigoris)가 이동해 균열이 일어난 증거도 발견했다. 달 표면에 있는 수많은 크레이터 중 하나인 얼음 바다는 오랫동안 지질학적 관점에서 활동이 없는 것으로 여겨져 왔기에 이번 발견은 놀라운 것이다. 이에 대해 연구팀은 달에서는 지구와 달리 플레이트 운동이 없다. 대신 달은 약 45억 년 전 만들어진 뒤 서서히 냉각하면서 일어나는 지각 활동이 존재한다면서 이 때문에 마치 포도가 건포도가 되듯 달은 오그라들면서 그 표면에 주름이 생기고 있는 것이라고 설명했다. 또한 연구에 공동저자로 참여한 미국 메리랜드대 지질학과 조교수인 니컬러스 쉬머 박사는 “지구가 아닌 곳에서 지각 활동을 관측할 수 있는 사례는 좀처럼 없으므로 지금도 달에 있는 단층이 ‘월진’(달의 지진)을 일으키고 있을지도 모른다고 생각하면 매우 흥분된다”고 말했다. 사진=AFP 연합뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

북두칠성 안에 있는 별 중 하나는 외계 은하에서 온 별인 것으로 밝혀졌다. 별빛을 분광기로 분석하여 스펙트럼을 조사하면 각 별의 화학적 성분을 알려주는 특징적인 암선들이 나타나는 데, 이를 해당 별의 화학적 지문이라 한다. 새 연구는 이를 단서로 북두칠성 안의 한 별이 우리은하가 아닌 외부 은하에 속했던 별임을 밝혀냈다.　​ 이 별의 독특한 화학적 성분은 우리 은하계에 있는 여느 별들과는 다르며, 오히려 가까운 왜소은하에 있는 별들과 더 많은 공통점을 가지고 있다고 새 연구들이 밝히고 있다. 중국과학원 등 국제공동연구팀은 J1124 + 4535라는 이름의 이 괴짜 별은 오래 전 우리은하와 충돌한 왜소은하에서 온 것으로 새 연구에서 제안했다. 그 이론에 따르면, 충돌한 왜소은하가 떨어져 나갔을 때, 이 별이 홀로 좌초되었다는 것이다. 이런 일은 은하의 역사에서 그렇게 흔하진 않지만, 그래도 종종 다른 은하에서 이주한 별들이 유입되는 경우가 끊임없이 이어져오고 있다. 이 별은 2015년 세계 최대 규모의 천체 스펙트럼 분광망원경인 중국의 라모스트(LAMOST, Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)에 의해 큰곰자리에서 처음 발견되었다. 그후 2017년 일본의 스바루 망원경에 의해 고해상도 이미지가 포착됐다고 4월 29일 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy)지에 보고되었다. J1124의 스펙트럼을 판독해본 결과, 마그네슘 같은 금속 원소의 함량은 우리은하의 별들에 비해 상대적으로 낮은 반면, 희토류 원소인 유로퓸(europium)의 비율은 높은 것으로 나타났다. 이는 곧, 이 별이 우리은하에 비해 별의 생성 속도가 현저히 느린 왜소 은하 출신이라는 점을 뜻한다. 같은 은하에서 생성된 별은 대부분 비슷한 화학적 조성을 지니고 있다. 별의 화학적 조성은 별이 형성된 곳의 우주 먼지와 가스 구름의 성분을 반영한다. 가까운 이웃 별들은 일반적으로 동일한 재료로 만들어진 만큼 유사한 화학적 성분을 가지게 마련이다. 어떤 별이 한 그룹에서 전혀 다른 조성을 보이면 과학자들은 그 별이 어디서 태어난 것인지 찾게 된다. 이전의 연구들은 오래 전 우리은하가 왜소은하와 충돌하고 흡수함으로써 형성되었다는 사실을 발견했다. J1124 + 4535와 같은 금속 원소 비율이 낮은 별은 현재 우리은하를 돌고 있는 왜소은하에서 흔히 볼 수 있다고 과학자들은 보고했다.이 연구에 따르면, J1124 + 4535에 대한 화학적 분석은 수십억 년 전 우리은하를 형성한 은하 합병에 대한 ‘가장 명확한 화학적 증거’를 제공한다. 그러나 이것은 우리은하의 격동의 역사를 암시하는 유일한 우주적 증거는 아니다. 우리은하 중심의 팽대부는 약 100억년 전 소시지 모양의 왜소 은하와 충돌한 결과라고 과학자들은 보고 있다. 이 사건으로 인해 수십억 개의 별이 유입되어 우리은하의 중심을 부풀게 만들었다. 그 중 어떤 별들은 우주에서 가장 오래된 천체에 속한다. 우리은하의 미래에는 훨씬 격동적인 사건이 기다리고 있다. 우리은하는 현재 대마젤란 은하와 충돌하는 코스에 있다. 다행스럽게도 적어도 20억 년 안에는 충돌이 일어나지는 않을 것이다. 그리고 그 충돌 다음에는 20~30억년 후 안드로메다 은하와의 충돌이 또 기다리고 있다. 물론 그때까지 지구 행성에 인류가 생존해 있지는 않겠지만, 만약 인간이 있다면 지구 하늘전체를 가리며 두 은하가 충돌하는 장관을 볼 수 있을 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

단백질 보충제를 과하게 먹으면 체중이 늘고 기분이 나빠지며 심지어 기대수명이 줄일 수 있어 좋은 점보다 나쁜 점이 더 많을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 호주 시드니대 찰스퍼킨스센터(CPC) 연구진이 장기간의 고단백 섭취나 특정 유형의 아미노산 섭취로 인한 지속적이거나 잠재적인 부작용이 있는지를 조사해 이런 결론에 이르렀다고 국제학술지 ‘네이처 메터볼리즘’(Nature Metabolism) 최신호(1일자)에 발표했다. 시드니대 생명·환경과학대학원 교수이기도 한 스티븐 심프슨 센터장과 연구원인 서맨사 솔런비트 박사가 이끄는 연구팀은 이번 연구에서 ‘분지사슬아미노산’(이하 BCAA)으로 불리는 특정 유형의 아미노산이 근육 형성에 큰 혜택을 줄 수 있지만, 과다 섭취하면 체중을 늘리고 기분을 나쁘게 하며 수명을 줄일 수 있는 부작용을 발견했다. BCAA는 근육량(근매스)을 키우는 데 매우 효과가 있다고 알려졌다. 하지만 연구진은 이렇게 키운 근육량은 나중에 큰 대가를 치를 수 있다고 말한다. 솔런비트 박사는 이번 연구에서 (신진)대사적인 건강(metabolic health)과 생식(reproduction), 식욕 그리고 노화 등 다양한 측면에 영향을 주는 이 영양소의 복잡한 역할을 조사했다.이에 대해 솔런비트 박사는 “단백질이 풍부하고 탄수화물이 적은 식단은 생식 기능에 이로운 것으로 나타났으나 이는 중년 후기의 건강에 해로운 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 수명을 줄였다. 이번 연구는 아미노산의 균형이 중요하다는 것을 보여줬다”며 “아미노산 균형을 최상으로 유지할 수 있도록 단백질 공급원을 바꿔나가는 것이 가장 좋다”고 설명했다. 이 연구는 이 대학의 핵심연구시설인 시드니 이미징(Sydney Imaging)의 각종 장비를 사용해 실험쥐들에게 먹인 BCAA와 트립토판 등 필수 아미노산이 이들 쥐의 건강과 체지방, 체수분 등 신체조성비에 미치는 영향을 조사한 것이다. 스티븐 심프슨 교수는 “BCAA의 보충으로, 혈중 BCAA 수치가 높아지게 되는 데 이 성분은 뇌로 가는 트립토판과도 경쟁한다. 트립토판은 기분을 좋게하는 효과와 수면을 촉진하는 역할로 흔히 행복 화학물질로 불리는 세로토닌 호르몬의 유일한 전구물질이지만, 세로토닌은 그보다 더 많읂 역할을 하므로 거기에서 문제가 생기는 것”이라면서 “즉 BCAA는 뇌의 세로토닌 수치를 나췄고 이로 인해 BCAA는 식욕을 높이는 강력한 신호가 된다”고 말했다. 이어 “BCAA의 과다섭취로 인한 세로토닌의 감소는 우리 쥐들에게 엄청난 과식을 초래했고 엄청난 비만이 돼 수명이 단축됐다”고 덧붙였다. 연구팀은 이들 생쥐에게 평생 BCAA의 정상량(200%)과 표준량(100%), 그리고 절반(50%), 5분의 1(20%)를 먹였다. 그 결과 BCAA를 200% 먹은 쥐들은 음식섭취가 늘어 비만이 됐으며 수명이 단축됐다. 이에 대해 시드니대 생명환경과학대학원의 공인영양사이자 공중보건영양사인 로슬린 리베이로 박사는 다음과 같이 말하며 다양한 단백질을 섭취할 것을 권장했다. 첫째, 섬유질과 비타민, 미네랄이 풍부한 건강하고 균형잡힌 식단을 통해 다양한 필수 아미노산을 얻기 위해서는 단백질 공급원을 바꾸는 것이 중요하다. 둘째, BCAA는 단백질이 함유된 식품에 존재하는 필수 아미노산이며 붉은고기와 유제품이 가장 풍부한 공급원이 된다. 닭과 생선 그리고 달걀 역시 BCAA의 영양 공급원이다. 셋째, 채식주의자들은 콩과 렌즈콩, 견과류 그리고 콩 단백질로부터 BCAA를 얻을 수 있다. 트립토판이 풍부한 음식에는 씨앗과 견과류, 콩, 치즈, 닭, 칠면조 그리고 악어고기가 있다. 한편 BCAA는 류신과 이소류신 그리고 발린이라는 세 가지 필수 아미노산으로 이뤄져 있으며 붉은고기와 유제품에서 가장 흔히 발견된다. 가장 인기 있는 단백질 보충제 성분 중 하나인 유청단백질 역시 유제품 부산물로 만들어지므로, 높은 수준의 BCAA를 함유한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들이 마침내 우주의 시발점인 대폭발 즉 빅뱅 당시 형성된 분자를 발견해냈다고 미국 CNN 등 주요외신이 17일(현지시간) 일제히 보도했다. 지금으로부터 약 138억 년 전, 빅뱅이 일어나며 초기 우주가 만들어질 때 그 여파에 의한 화학 반응으로 최초의 분자가 만들어졌다. 이런 분자는 현재 우리가 아는 모든 물질을 만드는 데 결정적인 역할을 했다.　‘수소 이온화 헬륨’(HeH＋·Helium hydride ion)이라는 이 분자는 지난 몇 년간 우주 최초의 분자로 추정돼 왔다. 하지만 지금까지 과학자들은 그 존재에 관한 어떤 증거도 발견하지 못했었다.빅뱅 이후 형성된 ‘HeH+’은 수소 이온과 헬륨으로 이뤄진 화합물로 가장 강력한 산 중 하나다. 이 산성 물질이 나중에 수소 분자와 헬륨 원자로 분해됐다는 것이다. 수소와 헬륨은 현재 우주에서 가장 많은 원소로 각각 1, 2위를 차지한다. 과학자들은 1925년 한 실험실에서 HeH+ 분자를 만들어냈고 덕분에 지난 몇십 년 동안 우주에서 이를 찾는 연구가 진행돼 왔다. 연구에 참여한 독일 막스플랑크 전파천문학연구소의 천문학자 롤프 귀스턴 박사는 성명에서 “우주의 화학물질은 HeH+에서 시작됐다. 성간 우주 공간에서 이 물질의 존재에 관한 결정적 증거가 없다는 점은 오랫동안 천문학계의 딜레마였다”고 말했다. 1970년대 말 우주화학 모델을 통해 HeH+ 분자의 발견 가능성이 제기됐다. 이는 과학자들에게 HeH+ 분자가 태양과 같은 별이 초신성 폭발 전 마지막 단계에서 방출한 혼돈 상태의 ‘행성상 성운’에 존재할 수 있다는 생각을 하게 했다. HeH+ 분자는 온도 10만 ℃ 이상인 별의 방사선이 행성상 성운을 이온화할 때 형성된다. 하지만 가장 강력한 파장으로도 HeH+ 분자의 징후를 감지하는 것은 어려웠다. 지구 대기가 불투명한 탓에 지상의 망원경들로 어려웠기 때문이다.이에 따라 연구진은 보잉 747SP를 개조해 2.5m 구경의 적외선 망원경을 탑재한 미국항공우주국(NASA)의 성층권 관측 망원경인 소피아(SOFIA·Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)를 사용했다. 소피아에 탑재된 그레이트(GREAT·German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)라는 이름의 고해상도 원적외선 분광기가 행성상 성운 NGC 7027에서 HeH+ 분자를 검출하는 데 성공한 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미국 존스홉킨스대학의 데이비드 뉴펠드 물리천문학부 교수는 “HeH+ 분자의 발견은 분자를 형성하려고 하는 자연의 성향을 극적이고 아름답게 보여주는 것”이라고 말했다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr