환자 수가 매년 증가하는 추세에 있는 피부암. 자외선을 받은 피부가 손상되면 발병 위험이 높아지는 것으로 알려졌지만, 새로운 연구에서 자외선이 특정 유전자에 돌연변이를 일으켜 피부암을 일으키는 것으로 밝혀져 관심이 쏠리고 있다. 미국 스탠퍼드의대 연구진이 발표한 이번 연구논문에 따르면 세포 분열 시 DNA를 동등하게 나누도록 돕는 기능과 연관된 특정 유전자(KNSTRN)가 자외선을 받게 되면 변이를 일으켜 피부암을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 이미 그 존재가 알려진 ‘발암 유전자’(oncogene)와 달리, KNSTRN 유전자는 원래 암을 유발하지 않지만 자외선을 받아 활성화되면 결과적으로 피부 편평세포암을 일으킬 수 있다고 연구진은 설명하고 있다. 피부 편평세포암은 인체에서 두 번째로 가장 흔한 암이라고 한다. 세계적으로는 매년 1만 건 이상이 진단되고 있다. 연구에 참여한 폴 카바리 피부과 교수에 따르면 이 특정 유전자가 변이를 일으키면 세포 분열이 정상적으로 이뤄지지 않아 비정상적인 DNA를 지닌 세포가 발생한다. 이런 세포가 피부암으로 이어질 수 있다는 것이다. 또한 이 유전자의 특정 부분은 피부 편평세포암에서 약 20%, 흑색종에서 약 5%의 변이를 일으키고 있는 것으로 확인됐다. 피부암의 ‘원인’이 되는 유전자 변이를 규명한 이번 연구는 앞으로 피부암의 예방과 치료법의 개발로 이어질 수 있다고 연구진은 기대하고 있다. 아울러 이번 연구는 피부암 발병률을 낮추려면 자외선으로부터 피부를 보호해야 한다는 기존 이론도 뒷받침하는 결과라고 한다. 이번 연구결과는 유전자 연구 분야 권위지인 ‘네이처 지네틱스’(Nature Genetics) 온라인판 9월 7일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구의 새 주소는 ‘라니아케아 은하수 태양계’ 흔히 은하수로 불리는 우리 은하가 어느 위치에 있는지 보여주는 새로운 우주 지도가 공개됐다. 이 지도는 우리 은하의 위치는 물론 주변에 있는 수많은 은하와의 관계를 보여준다. 연구팀은 이런 관계를 보여주는 더 큰 은하 집단을 ‘라니아케아’라고 명명했다. 이는 하와이어로 ‘끝없는 하늘’을 뜻하는 말이다. 이로써 우리 지구는 ‘라니아케아 은하수 태양계’라는 새 주소를 갖게 된 셈이다. 우주에서 은하는 서로 모여 거대한 구조를 형성하는 경향이 있다. 천문학자들은 이를 초은하단이라고 부르고 있다. 새롭게 공개된 우주 지도에 따르면 지구가 속한 은하는 지름 5억 광년인 라니아케아 초은하단의 가장자리 근처에 위치한다. 라니아케아 내부에는 무려 10만 개의 은하가 존재한다. 하지만 이런 대규모의 초은하단도 우주의 일부분에 불과하다. 우주는 관측할 수 있는 범위만 해도 900억 광년 이상으로 확대된다고 천문학자들은 설명하고 있다. 라니아케아라는 초은하단의 형성을 밝혀낸 연구팀을 이끄는 미국 하와이대학 천문학자 브렌트 툴리 박사는 “지도를 보면 위치감각을 얻을 수 있다”면서 “자신을 위해 위치감각을 얻고 그런 관계를 보는 것은 그 위치를 이해하는 데 매우 중요한 것”이라고 설명한다. 우리 은하 주변의 지도가 나온 것은 이번이 처음은 아니지만, 지금까지의 지도는 어떻게 은하들이 우리 은하가 속한 초은하단에서 나오는 중력에 의해 묶여 있는지를 확인할 수는 없었다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 각 은하가 우주 공간에서 어떻게 운동하고 있는지를 관찰하고, 라니아케아의 경계와 그에 속하는 은하를 확정했다. 이를 위해 연구팀은 ‘특이 운동’이라는 측정 값을 사용했다. 이는 은하의 총 운동에서 우주 팽창에 의한 운동 성분을 뺀 값이라고 한다. 은하가 어떻게 움직이는지 나타내는 이 궤적에서 은하를 끌어 당기는 중력의 중심 이른바 ‘인력체’(Attractor)의 위치를 알 수 있다. 이런 인력체는 초은하단의 핵을 형성하고 거기에 속한 은하의 움직임을 지배하지만, 핵에 끌려 당기는 특이 운동을 밝히기는 쉽지 않다고 한다. “은하마다 그런 움직임을 관찰하는 것은 매우 어려운 것”이라고 미국 로렌스버클리 국립연구소의 물리학자 데이비드 슐레겔 박사는 말한다. 슐레겔 박사 역시 현재 2500만 개의 은하를 지도에 담아내는 프로젝트를 진행 중에 있지만, 자신이 대학원생이었던 시절 이번 연구와 비슷한 지도 제작에 상당한 시간을 보냈던 경험이 있다고 한다. 그는 “실제로 이런 종류의 지도 작성에 많은 연구자들이 노력해왔지만, 매우 성가신 연구이기에 결국 모두가 포기했다”면서 “그런데 이 연구팀, 특히 툴리 박사는 열심히 노력을 계속해왔다”고 말했다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 8000개나 되는 은하의 특이 운동을 조사한 뒤 우리 은하와 주변 은하가 어떤 인력체에 의해 주도되고 있는지를 밝혀낼 수 있었다. 이들은 그런 정보를 사용해 라니아케아 초은하단의 범위를 확정할 수 있었다. 간단히 말하면, (센타우루스자리 방향에 있는) 라니아케아의 ‘거대 인력체’(Great Attractor)에 의해 움직이는 은하들은 라니아케아 초은하단에 속해 있다는 것이다. 또한 이런 은하는 라니아케아 초은하단 옆에 있는 물고기자리-페르세우스 초은하단에 있는 또 다른 인력체에 의해서도 영향을 받고 있다. 툴리 박사는 “우리는 (라니아케아의) 경계를 찾으려고 했다”면서 “이는 지구의 분수령(분수계)과 비슷한 데 이런 분수령의 윤곽은 록키 산맥과 달리 평지에서는 그다지 명확하지 않지만, 물이 어디로 흐를지 정해져 있는 것과 같다”고 말했다. 초은하단에 속하는 은하는 우주의 실에 꿴 구술처럼 이어져 있다. 각각의 실은 거대 인력체로 이어져 있다. 우리 은하는 이런 실 중 하나의 가장자리에 있는데 ‘로컬 보이드’(Local Void)라는 곳의 가장자리에 있다고 한다. 보이드(Void, 공동)는 이름 그대로 거의 아무것도 없는 공간이다. 이런 대규모의 우주 실과 보이드는 우주 전체에 흔히 존재한다. 하지만 툴리 박사는 라니아케아의 지도를 제작하는 과정에서 알게 된 정보에 크게 놀랐다고 말했다. 이는 라니아케아 초은하단이 ‘섀플리 밀집지역’(Shapley Concentration)으로 불리는 더 큰 은하 집단에 의해 끌려가고 있다는 것. 툴리 박사는 “이는 정말 큰 것으로, 우리는 그것에 끌려가고 있다”면서 “하지만, 우리는 아직 섀플리 밀집지역의 윤곽을 찾기 위한 충분한 정보를 갖고 있지 않다”고 말했다. 이어 “우리는 아마 훨씬 큰 무언가(섀플리 밀집지역)의 일부일지도 모른다”고 덧붙였다. 이번 연구논문은 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 온라인판에 9월 3일자로 게재됐다. 사진=네이처(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 11일(현지시간) 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 11일 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구상에 포유류가 첫 등장한 시기를 한참 앞당길 중요한 분기점이 될 골격 화석이 훌륭한 보존 상태로 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 내셔널 지오그래픽 뉴스는 뉴욕자연사박물관, 펜실베이니아 인디애나대학교, 베이징자연사박물관, 중국 선양대학, 중국과학원 고생물학 공동 연구진이 지구상에 포유류가 등장한 첫 시기를 적어도 4000만년 앞당겨줄 생명체 화석을 발견했다고 10일(현지시간) 보도했다. 연구진은 중국 북동부 랴오닝성 고대 지층에서 진행된 3년간의 발굴 작업을 통해 최초 포유류로 추정되는 하라미이드(haramiyids)의 골격 화석을 거의 완전한 형태로 발견하는데 성공했다. 출토된 골격화석은 총 6가지인데 이는 각각 3종류의 하라미이드(haramiyids)에서 유래한 것으로 추측된다. 해당 포유류의 무게는 최저 28g에서 최대 283g사이로 여겨지는데 그 형태는 오늘날의 다람쥐와 거의 빼다 박은 듯 유사하다. 연구진에 따르면, 이 포유류는 어금니 교두(咬頭) 즉, 치아도드리(앞니를 제외한 치아의 씹는 면에 솟아오른 돌기 부분)가 나있는 등 설치류에서 유래된 특이한 구강구조를 가지고 있었으며 이를 이용해 주로 곤충, 견과류, 과일을 주식으로 삼았다. 이와 같은 구강구조는 약 1억 6400만년 전 쥐라기 중기에 번성했던 포유류인 다구치목(multituberculates)과 매우 유사한 것으로 학계에서는 하라미이드(haramiyids)와 다구치목이 같은 뿌리일 것이라는 의견을 제시한 바 있다. 다만 하라미이드(haramiyids)는 다구치목과 달리 두개골, 고막 형태, 턱뼈, 발목 등에서 포유류만의 고유한 특징이 존재한다. 또한 등장시기가 적어도 2억 2000~2억년 전 사이인 중생대 트라이아스기로 추정되는데 기존 학계에서 짐작해온 최초 포유류 출현 시기인 1억 7400~1억 6400만년 전 쥐라기 중기에서 적어도 4000만년 이상 앞당겨내는 중요한 진화론적 의미를 가진다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 11일자에 발표됐다. 사진=Nature 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구상에 포유류가 첫 등장한 시기를 한참 앞당길 중요한 분기점이 될 골격 화석이 훌륭한 보존 상태로 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 내셔널 지오그래픽 뉴스는 뉴욕자연사박물관, 펜실베이니아 인디애나대학교, 베이징자연사박물관, 중국 선양대학, 중국과학원 고생물학 공동 연구진이 지구상에 포유류가 등장한 첫 시기를 적어도 4000만년 앞당겨줄 생명체 화석을 발견했다고 10일(현지시간) 보도했다. 연구진은 중국 북동부 랴오닝성 고대 지층에서 진행된 3년간의 발굴 작업을 통해 최초 포유류로 추정되는 하라미이드(haramiyids)의 골격 화석을 거의 완전한 형태로 발견하는데 성공했다. 출토된 골격화석은 총 6가지인데 이는 각각 3종류의 하라미이드(haramiyids)에서 유래한 것으로 추측된다. 해당 포유류의 무게는 최저 28g에서 최대 283g사이로 여겨지는데 그 형태는 오늘날의 다람쥐와 거의 빼다 박은 듯 유사하다. 연구진에 따르면, 이 포유류는 어금니 교두(咬頭) 즉, 치아도드리(앞니를 제외한 치아의 씹는 면에 솟아오른 돌기 부분)가 나있는 등 설치류에서 유래된 특이한 구강구조를 가지고 있었으며 이를 이용해 주로 곤충, 견과류, 과일을 주식으로 삼았다. 이와 같은 구강구조는 약 1억 6400만년 전 쥐라기 중기에 번성했던 포유류인 다구치목(multituberculates)과 매우 유사한 것으로 학계에서는 하라미이드(haramiyids)와 다구치목이 같은 뿌리일 것이라는 의견을 제시한 바 있다. 다만 하라미이드(haramiyids)는 다구치목과 달리 두개골, 고막 형태, 턱뼈, 발목 등에서 포유류만의 고유한 특징이 존재한다. 또한 등장시기가 적어도 2억 2000~2억년 전 사이인 중생대 트라이아스기로 추정되는데 기존 학계에서 짐작해온 최초 포유류 출현 시기인 1억 7400~1억 6400만년 전 쥐라기 중기에서 적어도 4000만년 이상 앞당겨내는 중요한 진화론적 의미를 가진다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’ 11일자에 발표됐다. 사진=Nature 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

겉에서는 전혀 내부를 볼 수 없는 불투명한 상자 속 물건을 꺼내지 않고 촬영해낼 수 있을까? 먼저 이것이 가능하려면 두 개의 물체가 공간적으로 아무리 떨어져 있어도 연결고리가 존재한다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 물체를 투과하는 광양자 빛만으로 사진을 찍어낼 수 있음을 증명해야만 한다. 그런데 최근 이것이 가능할 수도 있다는 실험결과가 나왔다. 세계적 과학 전문 주간지 네이처(Nature)는 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 카메라 렌즈와는 상관없이 광양자 빛만으로 고양이 이미지를 촬영해내는데 성공했다고 27일(현지시간) 보도했다. 먼저 해당실험을 정확히 이해하기 위해서는 양자역학의 기본 원리와 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 이론을 알아야한다. 이를 간략히 소개하자면 다음과 같다. 먼저 양자역학(quantum mechanics)은 원자, 분자, 소립자와 같은 미시적 대상에 대한 역학으로 거시적 현상에 집중하는 고전역학과는 많은 부분이 차이가 난다. 특히 다른 부분은 고전역학이 미래를 예측할 수 있다는 결정론적(deterministic) 입장을 취하는 반면, 양자역학은 현재는 정확히 알아도 미래 일을 예측하는 것은 불가능하다는 확률론적(probabilistic) 입장을 가지고 있다. 즉, 양자역학은 인과율 법칙보다는 우연성에 더 많은 무게를 두고 있는 것이다. 양자역학의 토대는 지난 1905년, 아인슈타인이 뉴턴으로 대표되는 고전역학의 한계를 지적한 상대성역학(relative mechanics)에서부터 시작된다. 양자역학의 핵심은 미시적 세계에서 발생하는 사건은 사건이 직접 목격되기 전까지는 확률적으로만 계산되며 서로 다른 상태가 지속적으로 공존한다. 이것이 앞서 설명한 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 연결된다. 이에 대해 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학이 불완전하다는 점을 지속적으로 의심해왔고 1935년 이를 증명할 한 가지 가상실험을 고안하게 된다. 먼저 고양이 한 마리와 알파입자(헬륨 원자핵)를 외부와 차단된 불투명 상자 속에 집어놓고, 다시 해당 상자를 독가스가 들어있는 통과 연결시킨다. 독가스는 방사능 검출 기계와 연결된 밸브에 의해 아직 상자 속으로 주입되지 않은 상황이다. 하지만 상자 속 알파입자가 감지되면 밸브는 자연히 열리게 되고 고양이는 사망하게 된다. 단, 이 알파입자는 시간 당 50%의 확률로 붕괴되도록 설정된 상황이기에 고양이 죽거나 살 확률 역시 50%다. 실질적으로 한 시간 후 상자를 열었을 때 나타날 결과는 첫째, 독가스에 죽은 고양이와 붕괴된 알파입자, 둘째 살아있는 고양이와 붕괴되지 않은 알파입자 두 가지 뿐이다. 하지만 양자역학 이론적으로만 보면 고양이와 알파입자는 죽지도 살지도 못한 50% 상태로 존재할 수 있다. 즉, 삶과 죽음 모두 한 공간에 공존할 수 있다는 것이다. 문제는 상자를 여는 순간, 결과는 고양이가 죽거나 살거나 한 가지 형태로밖에 고정될 수 없다. 삶과 죽음의 공존을 목격하려면 상자를 열지 않은 상황에서 내부모습을 볼 수 있어야만 한다. 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 행한 실험은 바로 이 ‘슈뢰딩거의 고양이’를 상자 안에 둔 채로 촬영할 수 있는지 여부를 알아본 것이다. 연구진은 노란색과 빨간색 두 가지 광양자 빛을 이용해 고양이를 촬영하는 시도를 했다. 본래 카메라라는 매개체를 이용해 사물이 찍힌다는 즉, 상태에 관한 정보는 항상 관련 주위를 통해서만 매개될 수 있다는 국소성의 원리를 넘어 전달통로만 형성되면 별다른 매개체를 통하지 않고도 정보를 전달할 수 있다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 원리를 이용한 것이다. 연구진은 노란색 광양자 빛이 빨간색 광양자 빛에 얽히는 방식으로 일정한 고양이 이미지를 만들어내는데 성공했다. 이는 불투명한 상자 안의 물체를 별도의 과정 없이 그 자체로 투과해 찍어낼 수 있는 가능성을 제시하는 것이기에 의미가 크다. 연구진은 해당 실험결과가 향후 광양자를 이용한 화상 카메라 기술 개발로도 이어질 수 있다고 설명했다. 사진=Nature　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

보잉737 여객기보다 무거운, 지구 역사상 가장 거대했던 것으로 추정되는 공룡 화석이 발견돼 고생물학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 사이언스월드리포트(Science World Report)는 드렉셀 대학교 고생물·지질학 연구진이 지구에서 가장 큰 몸집을 가졌던 것으로 추정되는 공룡 드레드노투스 슈라니(Dreadnoughtus schrani)의 화석을 발견했다고 4일(현지시간) 보도했다. 연구진은 지난 2005년 2월, 아르헨티나 남부 파타고니아 고원지대에서 1.8m에 이르는 넙다리 뼈 화석을 발견하며 드레드노투스의 존재를 감지했다. 이후 정강뼈, 종아리뼈를 비롯한 10개의 주요 화석이 추가 발견됐고 최근에는 5㎝ 크기의 이빨을 비롯한 145개의 뼈 화석이 모여져 드레드노투스의 실물모습을 짐작할 수 있게 됐다. 연구진에 의해 추정된 드레드노투스의 크기는 상상을 초월한다. 목 길이 11m, 꼬리길이 9m에 총 몸길이는 26m 정도며 몸무게는 무려 65톤에 달한다. 이는 49톤인 보잉737 여객기보다 무겁고 대형 아프리카 코끼리 12마리를 합친 것 만큼에 육박하는 무게로 역대 지구상에 존재했던 공룡 중 가장 무겁고 거대했던 종이었음을 짐작하게 한다. 드레드노투스의 생존연대는 약 7700만년 전 백악기 후기로 현재 화석이 발견된 남아메리카 초원지대에 서식했을 것으로 추정된다. 드레드노투스는 긴 목의 초식공룡으로 주식은 식물이었다. 드레드노투스 슈라니(Dreadnoughtus schrani)라는 학명에서 드레드노투스(Dreadnoughtus)는 20세기 초 활약한 동명의 영국 전함에서 따왔는데 해당 연구를 주도중인 드렉셀 대학교 고생물학과 켄 라코바라 교수는 “이 이름은 과거 영국전함처럼 그 무엇도 두려워하지 않았던 ‘무시무시함’이라는 의미에서 붙여졌다. 실제로 드레드노투스는 거대한 몸집 때문에 큰 두려움이 없이 살았을 것”이라고 설명했다. 참고로 드레드노투스는 백악기 때 함께 생존했던 악명 높은 육식공룡 티라노사우루스의 7배에 달하는 몸집을 지니고 있다. 한편, 이 연구결과는 국제과학저널 네이처(Nature)의 자매지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports)에 4일 발표됐다. 사진=Ken Lacovara 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

한번 죽은 별인 백색왜성이 재점화해 초신성 폭발을 일으키는 특이한 현상이 사상 최초로 증명됐다. 최근 독일과 러시아 공동 천문학 연구팀은 “초신성 폭발 시 생성된 방사성 물질에서 분출한 감마선 광선을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다”고 밝혔다. 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지다. 곧 별이 죽으면 백색왜성이 되는 것인데 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 일으킨다. 학계에서는 이를 ‘Ia형 초신성’이라 부르는데 백색왜성이 주위 별의 도움을 받아 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 독일과 러시아 공동 연구팀의 성과는 바로 이 과정에서 분출하는 방사성 물질을 실제 탐지하는데 성공한 것이다.　 이번에 연구대상이 된 초신성은 SN2014J로 지구에서 큰곰자리 방향으로 1,150만 광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 지난 1월 처음 발견된 SN2014J는 다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓이다가 일정한 질량이 돼 폭발했다. 논문의 선임저자 막스플랑크 천체물리학 연구소 유진 츄르초프 박사는 “지금까지 Ia형 초신성 폭발은 너무 먼 곳에서 폭발해 감마선을 탐지할 수 없었다” 면서 “이에반해 SN 2014J는 지난 40년 동안 지구와 가장 가까운 곳에서 일어난 초신성 폭발”이라고 밝혔다. 이어 “이번 논문은 기존 이론에 대한 명백한 증거가 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 28일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 본성의 선한 천사/스티븐 핑커 지음 김명남 옮김/사이언스북스/1408쪽/6만원 두 번의 세계대전과 홀로코스트를 경험한 20세기와 종교 갈등과 지역 분쟁, 테러가 빈번한 21세기는 과거 농경사회에 비할 수 없이 폭력적이다. 현재의 인류는 최악의 시대를 살고 있는가. 세계적 심리학자이자 인지과학자인 미국 하버드대 스티븐 핑커 교수는 “그렇지 않다”고 말한다. 최근 번역 출간된 ‘우리 본성의 선한 천사’(The Better Angels of Our Nature)에서 핑커 교수는 “기나긴 세월이 흐르는 동안 폭력이 감소해 왔고, 어쩌면 현대 우리는 종의 역사상 가장 평화로운 시대를 살고 있을지 모른다”고 밝혔다. 기원전 8000년부터 20세기에 이르기까지 긴 시간 동안 공간을 넘나들며 인간 사회의 폭력 현상을 분석해 내놓은 결론이다. 그는 고고학과 인류학, 문학작품 등 방대한 자료를 기반으로 한 심도 있는 분석, 도표와 통계를 제시하면서 오늘날은 과거 어느 때보다 덜 잔인하고 덜 폭력적이며 더 평화로운 시대라고 주장한다. 그의 분석에 따르면 폭력의 세계적 추세는 거의 모든 차원에서 현재로 올수록 하강했다. 심지어 서구에서는 1970년대 중반 동물복지운동의 결과 동물에 대한 폭력도 용인하지 않는다. 폭력 현상에 관심을 집중하는 현대 미디어의 특성 때문에 사람들이 폭력의 감소를 체감하지 못할 뿐이다. 저자는 인간의 심리 체계가 어떻게 환경적 변화에 적응해 폭력의 행사보다 협동과 평화를 선택하게 됐는지 규명하는 데 관심을 쏟는다. 인지과학, 감정신경과학, 사회심리학, 진화심리학 등을 동원해 폭력과 비폭력의 심리를 살펴본다. 그는 농업 문명으로의 전이, 문명화 과정, 17~18세기의 인문주의 혁명, 1·2차 세계대전 이후의 장기 평화, 냉전 이후 폭력 감소, 1948년 세계인권선언 이후 인권 개념의 전파 등 폭력의 감소를 촉발한 6가지 경향성을 추려 냈다. 물론 인간에게는 포식적 목적의 폭력, 경쟁, 복수심, 가학성, 이데올로기 등 폭력 유발의 성향이 존재한다. 그러나 동시에 감정이입과 자기통제, 도덕감각, 이성의 능력으로 맞서는 본성을 지니고 있으며 우리 내면에 존재하는 악의 근원에 맞선 선함의 우세를 이끈 역사적 동인들이 존재했다고 저자는 확신한다. 핑커 교수는 “인간은 선천적으로 폭력으로부터 멀어져 협동과 이타성을 추구하도록 이끄는 동기를 갖고 태어난다”며 환경의 변화와 함께 감정이입, 자기통제, 도덕감각, 이성도 진화했다는 주장을 편다. 책의 제목은 에이브러햄 링컨의 1861년 3월 대통령 취임 연설에서 따온 구절로, 인간 사회의 진보에 대한 신념을 보여 준다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

겉에서는 전혀 내부를 볼 수 없는 불투명한 상자 속 물건을 꺼내지 않고 촬영해낼 수 있을까? 먼저 이것이 가능하려면 두 개의 물체가 공간적으로 아무리 떨어져 있어도 연결고리가 존재한다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 물체를 투과하는 광양자 빛만으로 사진을 찍어낼 수 있음을 증명해야만 한다. 그런데 최근 이것이 가능할 수도 있다는 실험결과가 나왔다. 세계적 과학 전문 주간지 네이처(Nature)는 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 카메라 렌즈와는 상관없이 광양자 빛만으로 고양이 이미지를 촬영해내는데 성공했다고 27일(현지시간) 보도했다. 먼저 해당실험을 정확히 이해하기 위해서는 양자역학의 기본 원리와 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 이론을 알아야한다. 이를 간략히 소개하자면 다음과 같다. 먼저 양자역학(quantum mechanics)은 원자, 분자, 소립자와 같은 미시적 대상에 대한 역학으로 거시적 현상에 집중하는 고전역학과는 많은 부분이 차이가 난다. 특히 다른 부분은 고전역학이 미래를 예측할 수 있다는 결정론적(deterministic) 입장을 취하는 반면, 양자역학은 현재는 정확히 알아도 미래 일을 예측하는 것은 불가능하다는 확률론적(probabilistic) 입장을 가지고 있다. 즉, 양자역학은 인과율 법칙보다는 우연성에 더 많은 무게를 두고 있는 것이다. 양자역학의 토대는 지난 1905년, 아인슈타인이 뉴턴으로 대표되는 고전역학의 한계를 지적한 상대성역학(relative mechanics)에서부터 시작된다. 양자역학의 핵심은 미시적 세계에서 발생하는 사건은 사건이 직접 목격되기 전까지는 확률적으로만 계산되며 서로 다른 상태가 지속적으로 공존한다. 이것이 앞서 설명한 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 이론과 연결된다. 이에 대해 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학이 불완전하다는 점을 지속적으로 의심해왔고 1935년 이를 증명할 한 가지 가상실험을 고안하게 된다. 먼저 고양이 한 마리와 알파입자(헬륨 원자핵)를 외부와 차단된 불투명 상자 속에 집어놓고, 다시 해당 상자를 독가스가 들어있는 통과 연결시킨다. 독가스는 방사능 검출 기계와 연결된 밸브에 의해 아직 상자 속으로 주입되지 않은 상황이다. 하지만 상자 속 알파입자가 감지되면 밸브는 자연히 열리게 되고 고양이는 사망하게 된다. 단, 이 알파입자는 시간 당 50%의 확률로 붕괴되도록 설정된 상황이기에 고양이 죽거나 살 확률 역시 50%다. 실질적으로 한 시간 후 상자를 열었을 때 나타날 결과는 첫째, 독가스에 죽은 고양이와 붕괴된 알파입자, 둘째 살아있는 고양이와 붕괴되지 않은 알파입자 두 가지 뿐이다. 하지만 양자역학 이론적으로만 보면 고양이와 알파입자는 죽지도 살지도 못한 50% 상태로 존재할 수 있다. 즉, 삶과 죽음 모두 한 공간에 공존할 수 있다는 것이다. 문제는 상자를 여는 순간, 결과는 고양이가 죽거나 살거나 한 가지 형태로밖에 고정될 수 없다. 삶과 죽음의 공존을 목격하려면 상자를 열지 않은 상황에서 내부모습을 볼 수 있어야만 한다. 오스트리아 과학 아카데미(Austrian Academy of Sciences) 연구진이 행한 실험은 바로 이 ‘슈뢰딩거의 고양이’를 상자 안에 둔 채로 촬영할 수 있는지 여부를 알아본 것이다. 연구진은 노란색과 빨간색 두 가지 광양자 빛을 이용해 고양이를 촬영하는 시도를 했다. 본래 카메라라는 매개체를 이용해 사물이 찍힌다는 즉, 상태에 관한 정보는 항상 관련 주위를 통해서만 매개될 수 있다는 국소성의 원리를 넘어 전달통로만 형성되면 별다른 매개체를 통하지 않고도 정보를 전달할 수 있다는 ‘양자 얽힘(quantum entanglement)’ 원리를 이용한 것이다. 연구진은 노란색 광양자 빛이 빨간색 광양자 빛에 얽히는 방식으로 일정한 고양이 이미지를 만들어내는데 성공했다. 이는 불투명한 상자 안의 물체를 별도의 과정 없이 그 자체로 투과해 찍어낼 수 있는 가능성을 제시하는 것이기에 의미가 크다. 연구진은 해당 실험결과가 향후 광양자를 이용한 화상 카메라 기술 개발로도 이어질 수 있다고 설명했다. 사진=Nature　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

한번 죽은 별인 백색왜성이 재점화해 초신성 폭발을 일으키는 특이한 현상이 사상 최초로 증명됐다. 최근 독일과 러시아 공동 천문학 연구팀은 “초신성 폭발 시 생성된 방사성 물질에서 분출한 감마선 광선을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다”고 밝혔다. 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지다. 곧 별이 죽으면 백색왜성이 되는 것인데 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 일으킨다. 학계에서는 이를 ‘Ia형 초신성’이라 부르는데 백색왜성이 주위 별의 도움을 받아 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 독일과 러시아 공동 연구팀의 성과는 바로 이 과정에서 분출하는 방사성 물질을 실제 탐지하는데 성공한 것이다.　이번에 연구대상이 된 초신성은 SN2014J로 지구에서 큰곰자리 방향으로 1,150만 광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 지난 1월 처음 발견된 SN2014J는 다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓이다가 일정한 질량이 돼 폭발했다. 논문의 선임저자 막스플랑크 천체물리학 연구소 유진 츄르초프 박사는 “지금까지 Ia형 초신성 폭발은 너무 먼 곳에서 폭발해 감마선을 탐지할 수 없었다” 면서 “이에반해 SN 2014J는 지난 40년 동안 지구와 가장 가까운 곳에서 일어난 초신성 폭발”이라고 밝혔다. 이어 “이번 논문은 기존 이론에 대한 명백한 증거가 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 28일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

후기 빙하기 때 사망한 것으로 추정되는 매머드의 골격이 90% 수준의 놀라운 보존 상태로 발견돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 NBC뉴스는 텍사스 지역의 한 농부가 본인 소유 자갈밭에서 사망한 지 약 6만년이 지난 것으로 추정되는 암컷 매머드의 골격을 발견했다고 26일(현지시간) 보도했다. 텍사스 북부에 위치한 본인 소유 자갈밭을 개간하던 농부 마티 맥퀸은 굴착기로 지하 1.8m가량 땅을 파내던 중 우연히 해당 매머드의 골격을 발견하게 됐다. 현장에 급파된 고생물학 연구진과 자원봉사자들이 골격이 손실되지 않도록 조심스럽게 발굴한 결과, 해당 매머드는 약 6만년 전 후기 빙하기 때 사망한 것으로 여겨지는 2.7m 몸집의 암컷으로 확인됐다. 놀랍게도 이 매머드는 두개골, 턱뼈, 갈비뼈, 다리뼈 등이 거의 손실되지 않은 보존상태가 90%에 육박하는 깨끗한 상태로 조사됐다. 텍사스 나바로 대학 고생물학자 톰 밴스 박사는 “텍사스 북부에서 매머드 골격이 이렇게 훌륭한 상태로 발견되는 경우는 결코 흔치 않다”고 전했다. 한편, 맥퀸은 해당 골격을 텍사스 댈러스 페롯 자연사 박물관(Perot Museum of Nature and Science)에 기증했다. 박물관 고생물학자 론 타이코스키는 “해당 골격이 기증됐다는 것은 전문 연구진들에 의해 빙하기 시대 자연 생태계 신비가 벗겨질 수 있는 계기가 마련됐다는 것을 의미 한다”며 “맥퀸의 발견이 자연과학 발전에 끼친 영향은 매우 크다”고 설명했다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

파도를 조정해 수면 위의 물체를 조작하는 기술을 호주 국립대(ANU)의 물리학자들이 개발했다. 이 기술은 유출된 기름을 모으거나 표류물을 제거하는 등에 응용될 수 있다고 한다. 영국 과학매체 와이어드에 따르면 호주 연구팀은 SF영화에 등장하는 물체를 끌어당기는 광선 ‘트랙터 빔’처럼 파도의 크기와 주파수를 조정해 수면에 뜬 물체를 끌어당기거나 밀어내고 정지시킬 수 있는 기술을 개발했다. ‘빛의 트랙터 빔’으로 입자를 움직이는 최근의 연구성과로부터 힌트를 얻어 구현하게 됐다는 이 기술은 파도를 발생시키는 장치를 사용해 물체를 조작하는 것이다. 연구팀은 수조에 띄운 탁구공으로 실험에 성공했다. 공동저자인 호르스트 펀즈만 박사는 “우리는 파도를 조작해 물 위에 뜬 물체를 오른 쪽으로 이동하고 파도와 같은 방향으로 움직이거나 흐름 속에서 정지시키는 데 성공했다”면서 “파도의 크기와 주파수를 조정함으로써 거의 어떤 형태의 표면 흐름도 만들어낼 수 있다”고 말했다. 현재는 물에 떠 있는 탁구공을 제어하는 수준이지만, 연구팀은 이 기술을 이용해 발생한 복잡한 3차원의 물결은 유출된 기름을 모으거나 선박을 움직이고 표류물을 제거하는 등의 용도로 응용할 수 있을 것으로 보고 있다. 조작 방법은 탁구공을 특정 방향으로 움직이는 데 필요한 파도의 크기와 주파수를 계산하는 것이라고 한다. 입자 추적 시스템(고속 동영상 카메라와 확산광 이미징)을 이용해 관측한 결과, 수면에 흐름이 생성돼 탁구공이 이동하는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 마이클 샤츠 교수는 “이런 복잡한 3차원의 파도는 일정한 높이를 초과하면 수면에서 특정 패턴의 흐름을 발생시키는 것으로 확인됐다”면서 “트랙터 빔은 이런 패턴 중 하나이며, 현재는 내향이나 외향, 나선형도 될 수 있다”고 말했다. 다양한 형태의 파도 발생장치가 다양한 흐름의 패턴을 생성한 이번 실험으로도 입자가 수면에서 어떤 움직임을 보이는지를 설명하는 수학적 이론은 아직 없다고 한다. 연구팀이 얻은 것은 다양한 주파수와 속도, 파도 발생장치의 형상이, 수면의 흐름과 수면의 물체 움직임을 어떻게 변화시키는가 하는 일련의 실험결과이다. “이는 아직도 해결되지 않은 흥미로운 문제 중 하나다. 누구나 욕조 속에서 쉽게 현상을 재현할 수 있음에도 말이다”고 펀즈만 박사는 밝혔다. 이번 연구성과는 미국 코넬대학이 운용하는 온라인논문 사이트 ‘아카이브’(Arxiv)와 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 최근호를 통해 발표됐다. 사진=유튜브 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

남극 빙하 깊은 곳에 사는 생명체가 새로 확인돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 최근 미국·영국 등 국제공동연구팀은 남극 빙하 아래 800m 지점에 사는 약 4000종의 새로운 미생물을 확인했다고 발표했다. 외계 생명체를 찾는 천문학자들에게도 큰 관심을 불러 일으킨 이번 논문은 남극의 빙저호인 훨런스호에서 채취된 물을 분석해 얻어졌다. 남극처럼 기온이 낮은 지역에서만 나타나는 빙저호(氷底湖)는 빙하 밑에 위치한 호수를 말한다. 빙저호에 대한 연구가 시작된 것은 지난 1977년. 남극 호수 중 가장 큰 보스토크호를 필두로 학계의 본격적인 연구가 진행됐으며 지난해 초 미국 대학 연구팀은 이곳 훨런스호에서 미생물을 찾아냈다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 했다. 이번 연구는 이보다 한발 더 나아가 이 미생물의 정체를 밝혀냈다. 연구팀은 훨런스호 800m 아래에서 최소 3,931종의 미생물을 확인했으며 이 미생물들은 바위와 침전물로 부터 에너지를 얻은 것으로 드러났다. 논문의 선임저자 미국 루이지애나 주립대학 브렌트 크리스트너 교수는 “우리가 모르는 세상이 빙하 밑에 있었다” 면서 “많은 미생물들이 살고있는 것은 물론 새로운 생태계가 존재하고 있다는 사실이 밝혀졌다”고 의미를 부여했다. 학계가 ‘빙하 밑 세상’에 관심을 기울이는 것은 이곳이 햇볕은 물론 대기도 미치지 못한 채 수천 만 년간 나홀로 존재해 왔기 때문이다. 크리스트너 교수는 “이번 논문은 빙저호 연구에 있어 하나의 이정표” 라면서 “원시 지구의 모습을 살펴보고 생명체 진화 과정을 연구할 수 있는 살아있는 자료가 될 것”라고 설명했다. 이어 “빙저호와 유사한 환경을 가진 것으로 추정되는 태양계 내의 유로파, 타이탄 등에 외계 생명체가 존재할 가능성을 더욱 높인다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명저널 네이처(Nature) 20일자에 발표됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

블랙홀도 ‘중간 사이즈’가 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀은 블랙홀 ‘M82 X-1’의 정확한 사이즈를 측정하는데 성공했다는 논문을 유명 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 천문학계에서는 그간 블랙홀의 크기를 작거나 매우 크거나(초질량 블랙홀) 2가지 사이즈로만 분류해 왔다. 옷 사이즈에 비유해보면 S와 XL 정도만 있었던 셈. 그러나 이번 연구결과 그 중간에 해당되는 M 사이즈의 블랙홀이 최초로 확인됐다. 이번에 연구대상이 된 블랙홀은 지구에서 1200만 광년 떨어진 M82 은하 속에 위치한 M82 X-1이다. 연구팀의 분석 결과 이 블랙홀의 크기는 우리 태양 질량의 428배로 확인됐다. 태양과 비교해 몇십 배 큰 작은 블랙홀과 최대 수십 억 배 큰 초질량 블랙홀의 중간 규모로 밝혀진 것. 그렇다면 빛도 빨아들여 눈으로 확인조차 힘든 블랙홀 M82 X-1의 크기를 연구팀은 어떻게 알아냈을까? 연구팀이 활용한 장비는 지난 1995년 발사된 미 항공우주국 나사(NASA)의 ‘로시 X-선 타이밍 탐사위성’(RXTE)이다. RXTE가 지난 2004년부터 2010년까지 관측한 데이터를 분석한 연구팀은 이 블랙홀이 방출하는 심장박동과 비슷한 특유의 X선 패턴을 측정해 그 규모를 계산했다. 연구를 이끈 리처드 머시홉스키 박사는 “블랙홀은 그 존재를 찾기 힘들 뿐 아니라 사이즈도 측정하기 매우 어렵다” 면서 “800차례의 관측 데이터를 통해 M82 X-1가 방출하는 독특한 X레이 입자를 기록하는데 성공했다”고 밝혔다. 이어 “중간 사이즈 블랙홀의 이해는 결과적으로 초질량 블랙홀을 연구하는데 있어 중요한 열쇠가 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

세계에서 가장 빠른 카메라가 일본에서 개발된 것으로 전해졌다. 니혼게이자신문 보도에 따르면 도교대와 게이오대 등이 공동으로 1초에 1조 번 이상의 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 고속 카메라는 화학반응의 순간이나 레이저 가공의 순간 등의 구조를 정밀히 관측해 기술 향상으로 연결될 수 있다고 한다. 기존의 고속 카메라는 전자회로의 제어로 셔터를 누르는 구조로, 초당 10억 번의 촬영이 한계였다. 연구팀의 교신저자인 고다 케스케 교수에 따르면 이 카메라는 빛으로 셔터를 누르는 ‘광(光) 스위칭’ 방식을 사용한 근적외선 카메라다. 현재 연구 단계에서 이 카메라는 200~300나노미터(㎚, 10억 분의 1m)의 크기까지 볼 수 있지만, 카메라 렌즈 부분을 교체하면 더 작은 것도 관찰할 수 있다고 한다. 실험에서는 물체에 전해지는 열의 모습을 촬영했다. 이번 결과를 바탕으로 레이저 가공 기술을 개선할 수 있으며, 의료 분야에서는 모체 진단과 뼈의 재생 등에 사용하는 초음파 기술의 매커니즘을 해명하고 의술의 향상으로 연결할 수 있는 것으로 전해졌다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’(Nature Photonics) 10일 자로 게재됐다. 사진=도쿄대(위), 네이처 포토닉스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계에서 가장 빠른 카메라가 일본에서 개발된 것으로 전해졌다. 니혼게이자신문 보도에 따르면 도교대와 게이오대 등이 공동으로 1초에 1조 번 이상의 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 고속 카메라는 화학반응의 순간이나 레이저 가공의 순간 등의 구조를 정밀히 관측해 기술 향상으로 연결될 수 있다고 한다. 기존의 고속 카메라는 전자회로의 제어로 셔터를 누르는 구조로, 초당 10억 번의 촬영이 한계였다. 연구팀의 교신저자인 고다 케스케 교수에 따르면 이 카메라는 빛으로 셔터를 누르는 ‘광(光) 스위칭’ 방식을 사용한 근적외선 카메라다. 현재 연구 단계에서 이 카메라는 200~300나노미터(㎚, 10억 분의 1m)의 크기까지 볼 수 있지만, 카메라 렌즈 부분을 교체하면 더 작은 것도 관찰할 수 있다고 한다. 실험에서는 물체에 전해지는 열의 모습을 촬영했다. 이번 결과를 바탕으로 레이저 가공 기술을 개선할 수 있으며, 의료 분야에서는 모체 진단과 뼈의 재생 등에 사용하는 초음파 기술의 매커니즘을 해명하고 의술의 향상으로 연결할 수 있는 것으로 전해졌다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’(Nature Photonics) 10일 자로 게재됐다. 사진=도쿄대(위), 네이처 포토닉스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀도 ‘중간 사이즈’가 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀은 블랙홀 ‘M82 X-1’의 정확한 사이즈를 측정하는데 성공했다는 논문을 유명 과학지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 천문학계에서는 그간 블랙홀의 크기를 작거나 매우 크거나(초질량 블랙홀) 2가지 사이즈로만 분류해 왔다. 옷 사이즈에 비유해보면 S와 XL 정도만 있었던 셈. 그러나 이번 연구결과 그 중간에 해당되는 M 사이즈의 블랙홀이 최초로 확인됐다. 이번에 연구대상이 된 블랙홀은 지구에서 1200만 광년 떨어진 M82 은하 속에 위치한 M82 X-1이다. 연구팀의 분석 결과 이 블랙홀의 크기는 우리 태양 질량의 428배로 확인됐다. 태양과 비교해 몇십 배 큰 작은 블랙홀과 최대 수십 억 배 큰 초질량 블랙홀의 중간 규모로 밝혀진 것. 그렇다면 빛도 빨아들여 눈으로 확인조차 힘든 블랙홀 M82 X-1의 크기를 연구팀은 어떻게 알아냈을까? 연구팀이 활용한 장비는 지난 1995년 발사된 미 항공우주국 나사(NASA)의 ‘로시 X-선 타이밍 탐사위성’(RXTE)이다. RXTE가 지난 2004년부터 2010년까지 관측한 데이터를 분석한 연구팀은 이 블랙홀이 방출하는 심장박동과 비슷한 특유의 X선 패턴을 측정해 그 규모를 계산했다. 연구를 이끈 리처드 머시홉스키 박사는 “블랙홀은 그 존재를 찾기 힘들 뿐 아니라 사이즈도 측정하기 매우 어렵다” 면서 “800차례의 관측 데이터를 통해 M82 X-1가 방출하는 독특한 X레이 입자를 기록하는데 성공했다”고 밝혔다. 이어 “중간 사이즈 블랙홀의 이해는 결과적으로 초질량 블랙홀을 연구하는데 있어 중요한 열쇠가 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

보통 탈모치료제라고 하면 현 상태에서 머리카락이 더 빠지는 것을 방지해주는 역할을 수행해주는 것이 대부분이다. 이와 관련해 최근 수개월 안에 머리카락이 빠진 두피에 다시 풍성한 모발이 자라도록 도와주는 발모제가 등장해 많은 탈모환자들의 관심이 집중되고 있다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학 연구진이 기존 골수 섬유증 치료제가 머리카락을 다시 자라나게 하는 발모효과가 뛰어나다는 것을 증명하는 임상실험 결과를 공개했다고 17일(현지시각) 보도했다. 연구진은 골수 섬유증(골수조직 섬유가 과잉 발육돼 혈액 세포 기능이 저하돼는 질환) 표적 치료제로 FDA(미국 식품의약국)의 정식 허가를 받은 약품 을 쥐와 원형탈모증 환자들을 대상으로 투여한 결과, 놀라운 발모효과가 입증됐다고 밝혔다. 실험은 총 2차례에 걸쳐 진행됐으며 방식은 각각 다음과 같다. 먼저 연구진은 치명적 질환으로 온 몸의 털이 빠져나간 실험용 쥐에게 일정량의 룩소리티닙(ruxolitinib)을 12주간 정기적으로 투여했다. 그 후, 수개월 내에 해당 쥐의 몸 털 대부분이 복원된 것은 물론 더 이상 털이 빠지지 않는 것으로 확인됐다. 실험은 다시 사람을 대상으로 한 임상테스트로 이어졌다. 연구진은 룩소리티닙(ruxolitinib)을 원형탈모증 환자 3명을 대상으로 하루에 4차례씩 5개월 간 정기적으로 투여한 결과, 머리카락이 거의 완벽하게 복원되는 것을 입증해낼 수 있었다. 연구진에 따르면, 원형탈모증은 일종의 자가 면역 질환으로 혈액 속 T세포(임파구)가 자신의 모발을 몸의 일부로 인식하지 않고 적으로 간주한 뒤 공격해 모낭이 파괴되면서 발생된다. 그런데 룩소리티닙(ruxolitinib)의 성분이 T세포의 모낭 파괴를 막아주는 역할을 수행하는 것 같다는 것이 연구진의 추측이다. 기존 원형탈모 치료는 모낭 주위 염증 억제를 목표로 탈모부위에 국소 스테로이드제를 주입하거나 미녹시딜을 바르는 방식을 취해왔다. 만일 탈모부위가 넓다면 부신피질 호르몬제, 사이클로스포린(cyclosporine), 자외선 요법 등을 사용하기도 했지만 대부분 탈모를 억제하는 측면이 강했지 빠진 모발을 복원시키는 효과는 미미했다. 이런 측면에서 해당 연구 결과는 정식 승인을 받은 약품이 탈모는 물론 발모제 역할까지 수행할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 측면에서 높은 관심을 받고 있다. 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학과 안젤라 크리스티아누 교수는 “이 연구결과는 원형 탈모증 치료법 발전에 있어서 매우 흥미로운 단계를 보여 준다”며 “골수 섬유증 치료제가 탈모치료에도 높은 효과를 보여준다는 점이 인상적이지만 해당 약품이 빈혈 등과 같은 부작용을 일으킬 수 있기에 조금 더 세부적인 연구가 추가적으로 필요할 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’ 17일자에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

남극이라는 극한의 환경에서 사는 곤충으로 알려진 남극 깔따구의 게놈(유전체)이 해독돼 학계는 물론 외신들이 주목하고 있다. 미국 스탠퍼드대학 조안나 켈리 박사가 이끄는 미(美) 연구진은 남극이라는 척박한 환경에서만 사는 작은 곤충에 주목했다. 파리목 깔따구과에 속하지만 날개가 없는 이 곤충의 이름은 남극 깔따구. 벨기카 안타르티카(Belgica antarctica)라는 학명을 갖고 있다. 남극 깔따구는 주로 남극대륙 서부 해안과 주변 섬에 산다. 이들은 척박한 환경에서 수분의 70%를 잃어도 끈질기게 살아남을 수 있는 곤충으로 유명하다. 더 놀라운 점은 이번 유전자 분석에서 이들 곤충이 가장 짧은 DNA를 가지고 있으며, 9900만 개의 염기쌍을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 참고로 인간은 30억 개에 달하는 유전자 염기서열을 갖고 있으며 게놈이 짧아 유전자 연구용으로 널리 쓰이는 초파리는 약 1억 6500만 개의 염기쌍을 지니고 있다. 남극 깔따구의 게놈은 모기와 파리 등 다른 곤충보다 유전자의 반복 배열의 수가 적고 인트론(게놈의 코드 영역을 분단하는 DNA 배열)이 짧으므로, 지금까지 분석된 곤충의 게놈 중 가장 작은 것으로 밝혀졌다. 또한 연구진은 이 곤충의 유전자는 혹독한 자연 환경에서 살아남기 위해 진화한 것임을 보여준다면서 이런 환경에서 견딜 수 있는 메커니즘을 상세하게 해명하면 인간의 이식용 장기를 장기간 저온에서 저장하는 기술 개발에 도움이 될 수 있다고 설명했다. 이 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 12일 자로 공개됐다. 사진=위키피디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr