국내 연구진이 장내미생물이 노화에 상당한 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 건강한 장내 미생물을 갖고 있는 것이 노화를 막고 동안(童顔)의 비결이라는 설명이다. 한국생명공학연구원 노화제어전문연구단은 예쁜꼬마선충과 대장균을 이용해 장내 미생물이 노화에 미치는 영향을 규명했다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 인체에 존재하는 미생물은 약 100조 개로 인간 세포보다 10배 이상 많다. 인체에 존재하는 대부분의 미생물은 장내미생물인데 이들은 나이나 건강상태, 식사습관에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 장내 미생물이 숙주 수명을 조절할 수 있다는 연구결과들도 나오고 있지만 정확한 메커니즘에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 대장균(장내미생물)과 예쁜꼬마선충(숙주)을 이용해 실험을 실시했다. 그 결과 예쁜꼬마선충의 수명 증가는 HNS 유전자 변이 대장균 때문이라는 사실을 확인했다. DNA 구조를 변형시키는 HNS 단백질이 제거된 변이 대장균에서 유해성 대사 물질(MG)의 양이 감소함을 발견했고 이 대장균을 섭취한 예쁜꼬마선충에서 새로운 노화조절 경로가 조절됨에 따라 수명이 10~20% 정도 연장됐다는 것을 발견했다. 유해성 대사물질은 활성산소처럼 생체 내 단백질이나 유전물질의 변형을 일으켜 파킨슨병, 당뇨병 등을 일으킨다고 알려져 있었다. 연구팀은 장내미생물에서 발생한 유해성 대사물질이 숙주의 세포신호전달 경로를 조절해 노화 속도에 영향을 미치는 새로운 메커니즘을 밝혀낸 것이다. 권은수 박사는 “이번 연구는 장내미생물에 의해 특이적으로 조절되는 새로운 노화조절 경로를 처음 발견한 것”이라며 “노화에서 장내미생물의 새로운 역할과 분자기전을 확인함으로써 유해성 대사물질을 낮추는 것이 당뇨와 퇴행성신경질환 같은 노인성 질병의 새로운 치료법이 될 수 있음을 제시했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

200년 전 메리 셸리가 쓴 소설 ‘프랑켄슈타인-근대의 프로테메우스’는 스위스 과학자 빅터 프랑켄슈타인 박사가 시체를 이용해 244㎝의 인조인간을 만들어 생명을 불어넣으면서 벌어지는 일을 다루고 있다. 셸리는 전기분해 기술, 자연발생실험 같은 당시 최첨단 과학기술을 소재로 활용했지만 사람과 똑같은 인조인간을 만든다는 생각은 공상에 불과했다. 그렇지만 최근 생물학과 생체공학 기술이 발달하면서 프랑켄슈타인까지는 아니지만 실험실에서 신경세포나 생식세포를 만들고 기능을 상실한 폐를 되살리는 수준에 이르고 있다. 미국 컬럼비아대 의생명공학과, 컬럼비아대 의대, 밴더빌트대 의대, 스티븐슨 기술연구소, 서던캘리포니아대 의대, 스탠퍼드대 의대 공동연구팀은 이식할 수 없을 정도로 손상된 폐를 돼지의 순환계에 연결해 회복시킬 수 있다는 연구 결과를 의생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 14일자에 발표했다. 폐 손상이 심각해 기능을 잃게 되면 폐 이식을 고려하게 되지만 이식용 장기를 구하기 쉽지 않다. 이식을 위해 기증된 폐는 쉽게 손상돼 70~80%는 폐기되는 것으로 알려졌다. 기계장치를 연결해 이식용 폐의 기능을 되살리는 방법이 있기는 하지만 소생 확률은 낮은 편이다. 이에 연구팀은 이식 불가 판정을 받은 사람의 폐 5개를 기증받아 마취한 돼지의 순환계와 24시간 연결한 뒤 관찰했다. 돼지의 피가 폐로 전달되도록 하고 인공호흡장치를 연결해 산소 공급을 하는 한편 면역거부반응을 막기 위한 면역억제제도 투여했다. 그 결과 적출 뒤 시간이 오래 지나 괴사가 시작돼 상당 부분이 하얗게 변한 폐가 건강한 핑크색을 띠고 정상적으로 산소를 전달하는 등 기능 회복이 관찰됐다. 연구팀은 면역거부반응에 대한 대책을 포함해 추가적인 연구가 필요하지만, 현재 수준만으로도 환자에게 이식하기 충분한 상태에 도달했다고 밝혔다. 또 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소(NINDS) 연구팀은 ‘정크 DNA’ 중 하나인 레트로바이러스가 신경 줄기세포의 분화를 좌우하고 신경세포 발달에도 영향을 미친다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. 레트로바이러스는 네안데르탈인 때 사람의 몸속으로 들어와 유전자처럼 자리 잡고 있는 것으로 알려져 있다. 전체 DNA의 약 8%를 차지하고 있지만 실제로는 바이러스 역할을 못 하는 비활성화된 상태여서 ‘정크 DNA’ 중 하나로 분류되고 있다. 연구팀은 실험실 연구를 통해 레트로바이러스 중 12번, 19번 염색체에 새겨진 HERV-K가 활성화될 경우 루게릭병으로 알려진 근위축측삭경화증이 유발될 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 건강한 성인남녀에게서 추출한 혈액세포로 인체의 다양한 세포로 분화될 수 있는 유도만능줄기세포를 만든 뒤 신경줄기세포로 분화시켰다. 연구팀은 신경줄기세포 표면에 HERV-K 유전자가 활성화되도록 한 뒤 관찰한 결과 신경세포(뉴런)로 분화되지 못하고 HERV-K 유전자를 억제시키면 줄기세포가 쉽게 뉴런으로 만들어지는 것을 확인했다. 한편 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 의대 산부인과·재생과학과·비뇨기과·유전체의학연구소, 피츠버그대 의대 여성연구소 공동연구팀은 사람의 정원줄기세포(SSC)를 시험관에서 배양하는 방법을 찾아내 국제학술지 ‘PNAS’ 7월 13일자에 발표했다. SSC는 남성의 고환 내에 존재하는 줄기세포로 일생 증식하면서 일정 수를 유지하면서 일부가 생식세포로 분화돼 정자를 만든다. 분화 기능에 이상이 있으면 남성 불임이나 무정자증이 발생하기 때문에 불임치료를 위해 SSC를 추출해 시험관에서 배양시켜 정자로 분화시키는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 문제는 정자로 분화하기 전 단계인 SSC조차 체외 배양이 쉽지 않다는 것이다. 연구팀은 ‘단일세포 유전자 발현 분석’이라는 첨단 기술로 인간 SSC의 특성을 파악해 세포분열과 생존에 관여하는 AKT 경로를 억제할 경우 실험실에서 가장 잘 성장시킬 수 있다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 고환에서 추출한 30개 이상의 세포 샘플로 실험한 결과 2~4주 동안 안정적으로 SSC를 유지하는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구를 바탕으로 질 좋은 정자로 분화시키는 기술을 개발해 불임 수술에 새로운 지평을 열겠다는 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 140만 년 전 한 솜씨 좋은 고인류 장인이 하마의 뼈를 이용해 정성들여 만든 주먹도끼 한 점이 아프리카의 한 지역에서 발견됐다. 에티오피아와 일본 그리도 홍콩의 고고학·고인류학자로 이뤄진 국제연구진은 에티오피아 남서부 콘소에 있는 콘소지층에서 발굴된 뼈 한 개가 전기 홍적세(플라이스토세)에 한 호모 에렉투스가 하마의 넙다리뼈를 가지고 만든 주먹도끼임을 밝혀냈다.길이 12.8㎝의 이 주먹도끼에서 연구진은 최소 44개의 2차 박리흔(도구 제작 시 타격으로 생긴 흔적)을 발견했다. 그 길이는 1~3㎝ 사이다. 이들 연구자는 연구논문에 “박리흔의 분포 패턴과 원추형 깨짐(cone fracture)의 높은 빈도는 모두 의도적인 박리의 강력한 지표”라고 명시했다. 이들은 또 “이 주먹도끼는 겉면에 작고 정교한 박리흔이 많이 남아 있다는 점이 증명하듯이 상당히 정교하게 만들어졌다”고 설명했다.발굴지의 이름을 따서 콘소 주먹도끼라고도 불리는 이 도구는 190만 년 전부터 10만8000년 전까지 살았던 호모 에렉투스가 만들어 사용했을 가능성이 크다. 이에 대해 연구진은 “이번 발견은 당시 콘소에 살았던 호모 에렉투스의 도구 제작자는 석기뿐만 아니라 뼈를 도구로 만드는 첨단 기술을 보유한 숙련자였다는 점을 보여준다”고 말했다. 이번에 나온 뼈 주먹도끼는 지금까지 발견된 뼈로 만든 도구 가운데 가장 오래된 것이다. 그리고 뼈 주먹도끼는 이번 발견 이전에 단 한 차례 만이 발견됐을 뿐이다. 기존에 발견된 유일한 뼈 주먹도끼는 탄자니아 북부 올두바이 협곡에서 발견된 것으로, 최소 130만 년 전 코끼리 뼈를 가지고 만든 것으로 알려졌다. 자세한 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신호(6월1일자)에 실렸다. 사진=에티오피아 고인류학자 베르하네 애스포 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19의 확산을 막기 위해 마스크를 쓰고 다른 사람과 2m 이상 거리를 두는 등 사회적 거리두기를 유지하라는 권고를 무시하는 사람을 서구 사회에서는 흔히 ‘코비디엇’(Covidiot)이라고 부른다. 이는 코로나(COVID)와 멍청이(Idiot)를 합성한 말로 문자 그대로 코로나 멍청이라는 뜻이다. 그런데 이들 ‘코비디엇’이 무엇 때문에 코로나19를 예방하기 위한 지침을 무시하고 있는지를 알아냈다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스(UCR) 연구진은 도널드 트럼프 미국 대통령이 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 사태에 대해 국가 비상사태를 선포한지 2주 뒤였던 지난 3월 13일부터 15일까지 3일간 미국인 850명을 대상으로 설문조사 등을 진행했다. 이들 참가자는 우선 자신이 사회적 거리두기를 준수하고 있는지를 비롯해 우울감과 불안감 등 개인별 차이를 알 수 있는 설문지를 포함한 인구통계학적 조사에 응했다. 이 조사는 또 성격 특성과 지적 능력 그리고 사회적 거리두기에 따른 비용 편익에 관한 이해도를 측정했다. 그 결과, 작업 기억의 용량이 더 큰 사람들은 그렇지 못한 이들보다 코로나19 확산 초기 단계에서 사회적 거리두기 지침을 준수했을 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 여기서 작업 기억은 단기 기억으로 인지적 과제를 수행할 때 정보가 일시적으로 저장되는 일종의 머릿속 작업판을 말한다. 즉 작업 기억 능력이 떨어지면 학습 등 무언가를 배울 때 집중하지 못해 그 내용을 금세 잊어버리거나 용용력이 떨어진다. 따라서 이때는 장기 기억으로도 남지 못한다. 이에 대해 연구를 이끈 웨이웨이 장 UCR 심리학과 부교수는 “작업 기억력이 높을수록 사회적 거리두기를 따를 가능성이 크다”면서 “흥미롭게도 이런 관계는 우울·불안감과 성격특성, 교육, 지능 그리고 소득과 같이 관계가 있는 심리적, 사회경제적 요소들을 통계적으로 통제한 뒤에도 지속됐다”고 설명했다. 이와 함께 장 교수는 “작업 기억력의 개인별 차이는 성격 특성 같은 일부 사회적 요인뿐만 아니라 사회적 거리두기 준수를 예측할 수 있었다”면서 “이는 정책 입안자들이 마스크 착용이나 2m 이상 거리 두기와 같은 사회적 거리두기 지침을 사람들에게 촉진할 때 개인의 일반적인 인지 능력을 고려할 필요가 있음을 시사한다”고 지적했다. 이들 연구자는 또 정보의 과부하를 피해 사회적 거리두기 행동 준수를 촉진하기 위해 미디어 자료를 추천했다. 장 교수는 “이런 자료 속 메시지는 간결하고 또 간결해야 한다”면서 “사람들이 결정을 쉽게 할 수 있도록 만들어야 한다”고 말했다. 앞으로 연구진은 미국 외에도 중국과 한국에서 수집한 자료를 분석해 사람들이 유행병에 대처하는 데 도움이 되는 사회적이고 정신적인 예방 요인을 확인할 계획이다. 자세한 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호(7월 10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

날개폭이 무려 3.2m, 몸무게가 최대 15㎏에 달하는 거대한 새 '안데스 콘도르'(Andean Condor)의 비행 비밀이 밝혀졌다. 최근 영국 스완지대학교 연구팀은 안데스 콘도르가 날갯짓을 하지 않고도 얼마나 효율적으로 기류를 타고 비행하는지 밝혀낸 연구결과를 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 13일 자에 발표했다. 안데스 콘도르는 매목 콘도르과의 조류로 깃털은 검은빛을, 목둘레에는 흰색 솜털이 가득한 외모를 갖고있다. 주로 남아메리카 안데스 산맥 부근에 서식해 이같은 이름이 붙었으며 세계적으로 희귀한 국제멸종위기종(CITES) 1급에 속한다. 특히 안데스 콘도르는 세계에서 가장 무거운 새로 꼽히는데 이렇게 덩치가 크면 상식적으로 날개를 펄럭이며 날아가는데 큰 에너지를 소모할 수 밖에 없다. 이번에 스완지 대학 연구팀은 8마리의 안데스 콘도르에게 날갯짓을 측정할 수 있는 장비를 장착해 총 250시간 이상의 비행시간을 기록해 분석했다. 그 결과 놀라운 사실이 드러났다. 안데스 콘도르는 하루 평균 3시간을 비행하는데 날기 위해 날개를 펄럭이는 시간은 채 2분도 되지 않았다. 전체 비행 시간의 1% 정도 날갯짓한 것으로 이것도 대부분 이륙하는데 쓰였다. 특히 이중 한마리는 날갯짓 한번 없이 5시간 동안 무려 160㎞ 이상을 날았다.논문의 공동저자인 에밀리 셰퍼드는 "콘도르는 그야말로 전문적인 조종사"라면서 "안데스 산맥에 있든 초원에 있든, 바람이 불든 불지 않던 안데스 콘도르의 날갯짓은 거의 변하지 않았다"고 밝혔다. 이어 "안데스 콘도르의 치솟는 비행 기술은 먹을 것을 찾기 위해 하루에도 몇 시간씩 높은 산을 돌아야하는 생활습관을 보면 필수적"이라고 덧붙였다. 그렇다면 어떻게 안데스 콘도르는 날갯짓도 없이 장거리 비행이 가능한 것일까? 조류 비행전문가인 미국 스탠퍼드 대학 데이비드 렌팅크 교수는 "새에게 있어 하늘은 빈 공간이 아니다"면서 "돌풍, 따뜻한 상승 공기의 기류, 산에 의해 위로 밀려 올라가는 공기의 흐름 등 보이지 않은 특징들로 이루어진 일종의 풍경"이라고 설명했다. 이어 "이같은 기류 타는 법을 배우면 어떤 새들은 날개를 펄럭거리는 힘을 최소화하면서 장거리 이동을 할 수 있다"고 덧붙였다. 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

초등학교 다니는 아들 녀석이 제 누나랑 놀면서 “라떼는 말이야”라고 말하는 것을 들었다. 달고나 커피를 만들어 보겠다고 난리를 피웠던 적이 있어서 이번에는 카페라떼 만들기에 도전하나 하는 생각을 했다. 그런데 뜬금없는 상황에 자꾸 쓰길래 도대체 무슨 말이냐고 물어봤더니 유튜브 게임방송에서 크리에이터가 하는 말을 따라한 것이란다. 너무 궁금해 인터넷을 찾아봤더니 ‘꼰대’ 같은 윗사람이 아랫사람한테 툭하면 ‘나 때는 말이야’라고 하는 것을 비꼬는 말이란 걸 알게 됐다. 요즘 청년 취업난에 비할 바는 아니겠지만 1990년대 말 외환위기 직격탄을 맞아 취업이 늦어지면서 이제야 근속 20년 된 친구들이 많아져 얼마 전 축하 모임을 가졌다. 중간 관리자 위치에 있는 친구들이다 보니 ‘꼰대’에 대한 토론이 이어졌다. 상사의 말과 행동을 무조건 고깝게 생각하는 태도가 문제라는 의견부터 듣는 사람의 기분을 이해하고 조심할 필요도 있다는 말까지 이야기는 넘쳐났지만 결론 없이 모임은 끝났다. 국립국어원 표준국어대사전에 ‘꼰대’는 ‘은어로 늙은이를 이르는 말, 학생들이 선생님을 이르는 말’로 설명돼 있다. 최근 ‘꼰대인턴’이란 제목의 드라마까지 나오는 등 다양한 매체에서 공공연히 사용되고 있는 것을 보면 이제 더이상 은어로만 받아들일 범위는 넘어선 듯싶다. 꼰대라는 단어에 행위라는 뜻의 접미사 ‘-질’이 붙은 꼰대질은 멘토링이라는 이름으로 포장되는 경우가 많다. 꼰대질은 ‘이 정도는 당연히 할 수 있는 말이거나 행동’이라는 생각에서 비롯되는 경우가 많다. 예전엔 꼰대라고 하면 나이 많은 사람이 대부분이었지만 요즘 ‘젊은 꼰대’들이 늘고 있는 것도 이런 차원일 것이다. 더군다나 ‘내가 해줘야 할 일’이라거나 ‘해도 될 일’이라는 생각은 요즘 사회적 문제가 되는 갑질로 이어지는 경우도 많다. 사실 진정한 멘토링은 자신의 과거를 무용담처럼 얘기하거나 본인의 시각과 생각으로 훈계하는 것이 아니라는 연구 결과가 있다. 지난달 미국 노스웨스턴대 켈로그 경영대와 복잡계연구소, 중국 남방과기대 통계정보과학부, 인도 우다이푸르 경영연구소 정보시스템과학부 공동연구팀은 멘토링이란 책이나 서류에 적혀 있는 내용을 알려 주거나 단순히 일의 방법을 가르쳐 주는 것이 아니라 특별한 상황에 대한 문제 해결 능력을 갖출 수 있는 암묵적 지식을 전수하는 것이라는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 발표했다. 이런 연구 결과를 구체적으로 보여 주는 예시도 있다. 로버트 드니로와 앤 해서웨이가 주연한 영화 ‘인턴’이다. 영화에서 오랜 직장생활과 나이를 무기로 풍부한 경험을 갖고 있는 70대 인턴으로 나오는 드니로는 ‘라떼는 말이야’라는 말을 꺼내지 않는다. 젊은 직원들이 어려움을 겪고 있을 때 ‘왼손이 모르게’ 나서서 도와주고 조언을 구해 오면 비로소 함께 고민해 스스로 해결할 수 있도록 해 준다. 18세기 문필가인 프랑스의 조제프 앙투안 투생 디누아르 신부가 쓴 ‘침묵의 기술’에서 한 이야기도 크게 다르지 않다. 연륜은 충분히 존경받을 만한 것이지만 그것이 다른 사람에게 충고할 자격의 당연한 징표는 아니라는 것이다. 최근 중요성이 강조되는 공감은 자신을 기준으로 다른 사람에 대한 충조평판(충고·조언·평가·판단)을 하라는 것이 아니다. 말을 해야 할 때와 침묵해야 할 때를 구분하는 것이 진정한 멘토링이고 공감능력, 소통능력이다. 흔히 지갑을 열고 입을 다물라는 얘기와 다르지 않다. 단 지갑을 열었다는 핑계로 입을 더 많이 열었다간 죽도 밥도 안 되는 상황이라는 것은 알아야겠다. edmondy@seoul.co.kr

중국이 자국에서 코로나19에 이어 신종 돼지독감 바이러스의 세계적 대유행(팬데믹)이 시작될 수 있다는 우려에 대해 일축했다. 4일 중국 글로벌타임스에 따르면 중국 질병예방통제센터(CDC)는 최신 연구에서 인간 호흡기 수용체와 결합할 수 있는 G4 유전자형 돼지독감 바이러스가 즉각적인 팬데믹 위협이 아니라고 결론 내렸다. 중국 CDC는 지난 3일 웹사이트에 올린 연구 결과에서 “G4 유전자형 바이러스를 포함한 ‘EA H1N1’ 돼지독감 바이러스는 인간을 감염시킬 수 있지만, 아직 사람간 전염 능력은 갖추고 있지 않다”면서 “일반 대중의 감염 가능성은 매우 낮다”고 밝혔다. 앞서 지난 1일 자오리젠 중국 외교부 대변인도 중국에서 잠재적 팬데믹 우려가 있는 돼지독감 바이러스가 퍼지고 있다는 최근 연구 결과에 대해 “전문가들 분석에 따르면 해당 논문에서 검사한 샘플은 양이 많지 않아 대표성이 없다”고 우려를 불식시킨 바 있다. 그는 “관련 부처인 농업부와 전문가들이 지속해서 모니터링과 경보 등 조치를 강화할 것”이라고 덧붙였다. 앞서 중국농업대학과 중국질병예방통제센터 등의 과학자들은 신종플루(H1N1) 바이러스 계열의 새 바이러스(G4 EA H1N1)가 돼지 사이에서 퍼졌으며 사람도 감염시켰다는 내용의 논문을 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 연구진은 2011년부터 2018년까지 중국 10개 성의 돼지에서 검체를 채취해 바이러스가 2016년부터 많이 퍼진 것을 발견했다. 특히 돼지 사육장 종사자의 10.4%가 이 바이러스에 항체 양성 반응을 보인 것으로 나타났다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

중국에서 세계적 대유행(팬데믹) 가능성이 있는 돼지독감 바이러스가 새로 발견됐다는 연구 결과가 나온 가운데, 중국 정부가 “필요한 모든 조치를 할 것”이라고 밝혔다. 중국농업대학과 중국질병예방통제센터 등의 과학자들은 신종플루(H1N1) 바이러스 계열의 새 바이러스가 돼지 사이에서 퍼졌으며 사람도 감염시켰다는 내용의 논문을 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 이 바이러스에는 ‘G4 EA H1N1’이라는 이름이 붙었다. 이에 대해 자오리젠 중국 외교부 대변인은 지난 30일 정례브리핑에서 “중국은 이 문제를 주시하고 있다”면서 “어떤 바이러스의 전파도 막기 위해 필요한 모든 조처를 할 것”이라고 말했다. 연구진은 2011년부터 2018년까지 중국 10개 성의 돼지에서 검체를 채취해 바이러스가 2016년부터 많이 퍼진 것을 발견했다. 더욱이 돼지 사육장에서 일하는 사람의 10.4%가 이 바이러스 항체 양성 반응을 보인 것으로 나타났다. 연구진은 이와 관련 “이런 전염성은 바이러스가 인간 내에서 적응할 기회를 크게 늘리며 팬데믹 가능성 우려를 높인다”고 설명했다. 아직 이 바이러스가 사람 사이에서 전염된다는 증거는 없지만, 변이를 거치면 사람 간 전염이 용이해지면서 팬데믹으로 이어질 수 있다는 것. 연구진은 논문에서 “G4 바이러스는 팬데믹 바이러스가 될 수도 있는 모든 핵심적 특징을 가지고 있다”고 경고했다. 이 바이러스는 인간의 기도 내에서 효과적으로 복제하는 것으로 나타났다. 연구진은 돼지에서 퍼진 신종 바이러스를 통제하고 사람 특히 양돈업계 종사자를 면밀히 관찰하는 것이 시급하다고 당부했다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

중국 돼지에게서 신종 플루 바이러스가 발견됐다. 현지 연구진은 해당 바이러스에 팬데믹(세계적 대유행) 가능성이 있다고 밝혀 우려가 높아지고 있다. 영국 BBC 등 해외 언론의 29일 보도에 따르면, 베이징에 있는 중국농업대학 연구진은 2011~2018년 중국 축산농가의 돼지에게서 3만여 개의 샘플을 채취한 뒤 이를 분석했다. 그 결과 기존에 알려진 신종 플루 바이러스와는 다른 특징을 가진 새로운 바이러스가 확인됐다. ‘G4 EA H1N1’으로 명명된 이 바이러스는 2009년 전 세계를 휩쓸었던 A형 인플루엔자 바이러스와 북미에서 발생한 ‘H1N1’ 바이러스의 성질을 공통으로 가진 것으로 알려졌다. 새로운 바이러스의 명확한 정체와 특징을 완벽하게 파악하지 않은 상황에서, 더욱 우려를 높이는 것은 해당 신종 바이러스가 인간에게 감염돼 코로나19에 이은 또 다른 팬데믹으로 번질 수 있다는 예측이다. 연구진은 신종 플루 바이러스인 ‘G4 EA H1N1’이 도살장 또는 축산농가에서 일하는 몇몇 사람들에게서 이미 감염 사례가 나왔으며, 중국 10개 지역에서 발견된 신종 인플루엔자 유전자 타입 대부분이 ‘G4’ 계열이라고 밝혔다. 연구진은 “현재로서 G4 계열의 바이러스가 인간에게서 인간에게로 전염을 일으킬 가능성은 낮은 편이지만, 2009년 신종 플루 대유행 이후 바이러스가 진화하는 과정에서 인간-인간 전염이 가능하도록 달라졌을 수 있다”고 설명했다.이어 “‘G4 EA H1N1’에 감염된 돼지가 늘어날수록 인간도 노출될 위험이 높아진다. 해당 바이러스는 이미 중국 축산농가의 큰 문제”라면서 “만약 감염 사례가 늘어난다면 바이러스가 새로운 환경에 완전히 적응하고 팬데믹으로 번질 수 있다”고 덧붙였다. 다만 일부 전문가들은 과거와 마찬가지로 신종 플루 바이러스의 팬데믹 가능성이 그다지 높지 않다고 반박했다. 미국 국립보건원 산하 포가티 국제센터의 진화생물학자인 마사 넬슨 박사는 미국 과학 매체인 ‘사이언스’와 한 인터뷰에서 “연구에 활용된 샘플이 매우 적기 때문에, G4 바이러스가 중국 축산농가에 얼마나 광범위하게 퍼졌는지는 알 수 없다”면서 팬데믹 가능성은 낮다고 주장했다. 다만 “인플루엔자는 우리를 놀라게 할 수 있다. 특히 (코로나19 바이러스로 인한 위험이 높은) 현재는 인플루엔자와 같은 위협이 간과될 위험이 있다”고 덧붙였다. 영국 케임브리지대학 수의학과장인 제임스 우드 교수는 BBC와 한 인터뷰에서 “이번 연구는 지속해서 발견되고 있는 병원균이 새 위험으로 떠오르고 있다는 것을 일깨워준다”면서 “특히 농가에서 길러지는 동물은 야생동물보다 인간과 더 많이 접촉하는 만큼, 대유행의 원인이 될 수도 있다”고 밝혔다. 한편 2009년 멕시코에서 처음 감염자가 발생한 뒤 전 세계로 퍼져 나간 신종 플루는 사람과 돼지, 조류 인플루엔자 바이러스의 유전물질이 혼합된 새로운 형태의 바이러스로, 일반적인 인플루엔자처럼 감염자의 기침이나 재채기 등을 통해 전파되는 것으로 알려져 있다. 미국의 경우 사망자는 100만 명에 1.7명꼴 정도로 비교적 낮다. 자세한 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(29일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중국에서 사람에게도 전염돼 세계적 대유행(팬데믹) 가능성이 있는 돼지독감 바이러스가 새로 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 중국 대학과 중국질병통제예방센터(CCDCP) 소속 과학자들은이러한 내용을 담은 논문을 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 AFP통신과 BBC방송이 29일(현지시간) 보도했다. ‘G4’로 명칭이 붙은 이 바이러스는 신종 인플루엔자(H1N1) 계통의 바이러스로, 주로 돼지를 통해 옮겨지지만 사람이 감염될 수도 있는 것으로 알려졌다. 연구진은 G4가 팬데믹을 일으킨 다른 바이러스와 마찬가지로 “인간 감염에 필요한 모든 필수적 특징들을 지니고 있다”고 밝혔다. 연구진은 2011년부터 2018년까지 중국 10개 지방의 도축장과 동물병원의 돼지들로부터 3만건의 검체를 채취해 179개의 돼지독감 바이러스를 분리해냈다. 그 결과, 새로 발견된 바이러스 가운데 대다수는 2016년부터 이미 돼지들 사이에 널리 퍼져있었던 것으로 드러났다. 연구진은 사람과 유사한 감염 증상을 보이는 페럿(Ferret·족제비의 일종)을 이용해 바이러스의 감염 양상을 실험한 결과, 신종 바이러스가 다른 바이러스보다 더 심각한 증상을 유발하며, 전염성이 강하고, 무엇보다 인간 세포에서 자가복제를 이뤄냈다고 밝혔다. 연구진은 바이러스가 변이 과정을 거치면서 사람 간 전염이 용이해지는 형태로 발전하면 팬데믹으로 이어질 수 있다고 우려했다. 특히 이 바이러스가 새롭게 발견된 것인 만큼 사람들이 이에 대한 면역력이 거의 없을 것으로 예상했으며, 계절성 독감으로는 G4에 대한 항체도 생기지 않는다는 점도 지적했다. 돼지 사육장에 근무하는 이들을 상대로 한 항체검사에서는 전체 노동자의 10.4%가 이미 바이러스에 감염됐던 것으로 나타났다. 연구진은 아직 G4의 사람과 사람 사이의 전염 증거는 없지만, 돼지 사육 관련 직종에서 일하는 이들에 대한 시급한 추적 관찰이 필요하다고 입을 모았다. 제임스 우드 케임브리지대 수의학부장은 “이번 연구는 인류가 끊임없이 인수공통 병원균의 출현 위험에 처해있으며, 야생동물보다 인간과 접촉이 잦은 사육 동물들이 중요한 전염성 바이러스의 원천이 될 수 있다는 점을 상기시킨다”고 설명했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

중국에서 사람에게도 전염돼 세계적 대유행(팬데믹) 가능성이 있는 돼지독감 바이러스가 새로 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 중국 대학과 중국질병통제예방센터(CCDCP) 소속 과학자들은이러한 내용을 담은 논문을 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 AFP통신과 BBC방송이 29일(현지시간) 보도했다. ‘G4’로 명칭이 붙은 이 바이러스는 신종 인플루엔자(H1N1) 계통의 바이러스로, 주로 돼지를 통해 옮겨지지만 사람이 감염될 수도 있는 것으로 알려졌다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국 역사학자 윌 듀런트는 “문명은 예고 없이 변하는 지질학적 영향을 받으며 그에 따라 존재한다”는 말을 남겼습니다. 그렇지만 많은 역사학자는 지질학적 변화가 역사에 영향을 미친다는 생각은 ‘환경결정론’이라고 하며 받아들이지 않고 있습니다. 그런데 최근 역사학자와 고고학자뿐만 아니라 다양한 분야의 과학자들이 참여해 환경결정론에 힘을 실어 주는 재미있는 연구결과를 내놨습니다. 미국 사막연구소, 영국 케임브리지대, 벨파스트 퀸스대, 세인트앤드루스대, 옥스퍼드대, 스위스 베른대, 미국 예일대, 알래스카 페어뱅크스대, 아일랜드 트리니티칼리지, 독일 헬름홀츠 알프레드베게너 빙하연구소, 괴팅겐대, 덴마크 코펜하겐대 공동연구팀은 기원전 45~43년 알래스카에 있는 옥목(Okmok) 화산의 연쇄적 폭발이 지구 반대편 지중해의 고대 로마에 극심한 추위를 일으켜 정치 체제를 바꾸게 된 원인으로 작용했다고 24일 밝혔습니다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 23일자에 실렸습니다. 이번 연구에는 기후물리학자와 역사학자는 물론 고고학자, 식물학자, 환경과학자, 토목공학자 등 다양한 분야의 학자들이 참여해 관심을 끌었습니다. 기록에 따르면 기원전 44년 율리우스 카이사르가 암살된 때를 전후해 로마와 이집트, 그리스 등 지중해 지역에 비정상적인 추위가 몰아닥쳐 흉작과 기근, 질병 등이 발생했습니다. 역사학자들은 이것이 공화국 로마와 이집트 프톨레마이오스 왕국을 붕괴시켰다고 보고 있습니다. 이상기후와 그로 인한 영향들이 화산폭발 때문이라고 추정되고 있지만 어떤 화산 때문인지를 파악하지 못하고 있었습니다. 연구팀은 그린란드와 러시아 북극지역의 얼음 핵(ice core)을 추출해 분석했습니다. 추출한 얼음 핵에는 화산분출물이라고도 불리는 ‘테프라’층이 잘 보존돼 있었다고 합니다. 화산이 분화하고 연기가 뿜어져 나올 때 연기 속에는 다양한 크기의 입자가 포함돼 있습니다. 크고 무거운 입자는 분화구 근처에 떨어지고 가볍고 작은 입자들은 멀리까지 이동하게 됩니다. 이렇게 다양한 화산분출물들을 모두 ‘테프라’라고 부르는데 화산폭발 역사를 분석할 때 주로 활용됩니다. 분석 결과 알래스카 옥목 화산은 기원전 45년에 1차 폭발을 일으킨 뒤 기원전 43년 초에는 훨씬 강력하고 긴 기간에 걸쳐 2차 폭발이 발생했다고 합니다. 두 차례에 걸친 옥목 화산폭발로 발생한 테프라는 2년 가까이 공기 중에 남아 햇빛을 가려 기온을 떨어뜨렸다는 설명입니다. 연구팀에 따르면 옥목 화산의 1차 폭발 이후 서서히 기온이 떨어지기 시작해 2차 폭발이 있었던 기원전 43년부터 2년 동안은 지난 2500년 동안 북반구에서 가장 추운 기간이었으며 여름과 가을의 평균기온도 평년보다 7도가량 낮았던 것으로 추정했습니다. 또 남유럽 전역의 여름철 강수량은 평년보다 1.2배, 가을 강수량은 4배나 많았던 것으로 봤습니다. 많은 비가 내리고 추운 날씨 때문에 농작물 수확량이 줄어든 것이 정치적 격변기에는 상당한 영향을 미쳤을 것이라고 연구팀은 분석했습니다. 최근 기후변화 패턴을 보면 인류의 생활양식은 물론 생존을 위협할 정도로 극단적입니다. 먼 훗날 인류의 후손이나 외계인들이 지질학적, 기후학적 증거를 보고 현재의 역사를 어떻게 해석할지 궁금합니다. edmondy@seoul.co.kr

오래 기억되는 정보, 습득 1~2초 전에 해마 ‘발화율’ 상승… 인코딩 준비상태 뇌 다른 부분에선 별다른 변화 없어 전문가 “결국 해당 정보에 흥미 갖고 반복·지속 노출이 기억 잘하는 방법”“따뜻한 차와 파삭거리는 빵가루가 입천장에 닿는 순간 갑자기 온몸에 소스라치는 전율이 일었고, 나는 그 자리에 얼어붙어 몸 안에서 일어나고 있는 이상한 현상을 찬찬히 살펴보았다.” 많은 독자들에게 좌절감에 빠지게 만든 마르셀 프루스트의 걸작 ‘잃어버린 시간을 찾아서’의 한 대목이다. 우연한 자극에 의해 의식 저편에 묻혀 있던 기억이 되살아날 수 있음을 보여 주는 대표적인 장면으로 꼽히며 심리학자들은 이런 현상을 ‘프루스트 효과’라고 이름 붙였다. 사실 오래된 기억은 되살리기도 쉽지 않지만 왜곡되는 경우도 많다. 영국 더럼대 심리학과 찰스 퍼니휴 교수는 ‘기억의 과학’이라는 책에서 “진짜 기억과 가짜 기억은 상당히 비슷한 신경적 특징을 나타내며 다양한 편향이 기억에 영향을 미친다”고 지적하기도 했다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억은 많은 부분이 여전히 미지의 영역으로 남아 있다. 이 때문에 기억은 시간여행과 함께 SF에서 가장 많이 다뤄지는 단골 메뉴이다.이런 가운데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 심리학과, 애리조나주립대 실험심리학과, 뉴멕시코주립대 심리과학과, 샌디에이고 보훈병원, 배로신경과학연구소, 뉴로텍스뇌연구소 공동연구팀은 특정 정보가 기억되거나 기억되려 하기 이전에 이미 해마에서 기억할지 여부를 결정한다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 뇌전증 환자 34명을 대상으로 새로운 단어를 학습하도록 하면서 해마, 편도체, 전측대상회, 전전두엽 등 기억에 관여하는 부위의 변화를 뇌파검사와 기능성자기공명영상(fMRI)으로 측정했다. 그 결과 실험대상자들이 쉽게 기억하거나 오랫동안 기억하게 되는 단어들은 보거나 듣기 1~2초 전에 해마의 신경세포(뉴런)의 발화율이 높다는 것이 확인됐다. 해마 이외의 부분에서는 별다른 변화가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 대뇌변연계에 위치한 해마는 장기기억과 학습, 감정적 행동을 조절하는 데 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이처럼 정보 노출 전에 해마 뉴런의 발화율이 높아지는 것을 ‘인코딩 준비상태’라고 이름 붙였다. 연구팀에 따르면 인코딩 준비상태는 새로운 기억을 형성하는 데 중요한 뇌 부위인 해마가 선택적으로 활동을 증가시키는 것이다. 정보에 따라 인코딩 준비상태가 달라지는 정확한 메커니즘을 밝혀내기 위해 추가 연구를 진행 중이지만 기억력을 높이기 위해서는 해마를 인코딩 준비상태로 만들어 두는 것이 중요하다고 설명했다. 한편 오스트리아 과학기술연구원 세포신경과학부 연구팀은 단기기억이 형성되는 것은 소뇌와 대뇌 피질의 가장 작은 신경단위인 과립세포가 해마의 피라미드 신경세포로 얼마나 활발하게 신호를 전달할 수 있는가 여부에 달려 있다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 6월 2일자에 발표했다. 지금까지 기억은 신경세포들 사이의 신호전달 강화를 설명하는 시냅스 가소성이나 외부 자극으로 인해 생기는 생화학적 변화인 엔그램 개념으로 설명해 왔었다. 시냅스 가소성은 세포 수준 이하의 차원에서, 엔그램은 기억의 전체 메커니즘 차원에서 설명하는 것이었는데 연구팀은 시냅스 가소성과 엔그램 사이의 구조적 상관관계를 설명한 것이다. 존 윅스테드 UC샌디에이고 교수는 “이번 연구들은 신경세포와 신호전달체계가 기억에 어떻게 영향을 미치는지 보여 주는 것”이라며 “결국 흥미를 갖고 해당 정보에 반복적이고 지속적으로 노출되는 것이 기억을 잘하는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환 치료에 단초를 마련할 것으로 기대되는 세포소기관 소통조절에 관여하는 단백질을 찾아냈다. 한국뇌연구원, 서울대, 포스텍 공동연구팀은 세포소기관인 미토콘드리와 소포체를 연결하는 막인 ‘MAM’을 만드는데 관여하는 단백질을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 세포 안에는 다양한 세포 소기관이 존재하면서 막으로 된 접촉부위를 통해 소통한다. 특히 세포내 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 단백질을 만들어 세포 곳곳에 전달하는 소포체를 연결하는 MAM에 위치한 단백질은 세포 내 지질대사와 자가포식 등 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아와 소포체가 만나면 MAM이 만들어져 칼슘 이동통로가 되는데 이 때 미토콘드리아로 칼슘이 과도하게 유입될 경우 미토콘드리아의 기능이 떨어지면서 각종 질병이 발생한다. 특히 퇴행성뇌신경질환 환자들의 유전자 변성이 해당 부위에서 많이 발견되고 있다. 연구팀은 MAM 단백질 구조를 분석하는데 필요한 새로운 방법을 고안해 인간 세포에서 MAM을 구성하는 115개의 단백질을 발견했다. 또 대면적 3차원 전자현미경으로 세포내 MAM 부위를 3차원으로 관찰한 결과 FKBP8 단백질이 MAM에서 칼슘수송에 필수 요소라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구로 퇴행성뇌신경질환 공통 원인으로 알려진 미토콘드리아의 칼슘 증가현상을 조절할 수 있는 단백질을 발견함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 평가받고 있다. 정민교 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구결과는 세포소기관 사이의 네트워크가 제대로 이뤄지지 않으면 질병이 발생하는데 이에 관여하는 단백질을 정확하게 밝혀냄으로써 미토콘드리아 손상을 지연하거나 막을 수 있는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

진드기는 작지만 징그러운 절지동물로 모기처럼 사람과 가축의 피를 빨아먹는 해충이다. 하지만 사람에게 끼치는 진짜 피해는 진드기가 빨아먹는 얼마 안 되는 양의 피보다 이 과정에서 옮기는 여러 가지 진드기 매개 전염병이다. 지난 몇 년간 살인 진드기라고 불린 중증 열성 혈소판 감소 증후군(SFTS)은 치사율이 높고 특별한 치료제나 백신도 없어 진드기에 물리지 않도록 주의하는 것 이외에 다른 방법이 없는 상태다. 이렇게 위험하고 혐오스러운 진드기지만, 전혀 다른 관점에서 바라보는 과학자들도 있다. 최근 호주 시드니 대학의 화학자인 리차드 페인 교수가 이끄는 연구팀은 진드기의 침에서 면역 억제 물질인 에바신(Evasin)을 분리하는 데 성공해 이를 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 연구팀은 이 물질이 코로나19로 인한 사이토카인 폭풍이나 조절되지 않은 면역 반응을 제어하는 약물로 개발될 수 있다고 보고 있다. 진드기는 작고 원시적인 절지동물 같지만, 사실 수백만 년에 걸쳐 다른 동물의 피를 효과적으로 빨아먹을 수 있도록 고도로 진화된 동물이다. 작은 진드기의 침 속에는 혈액 응고, 면역 반응, 통증을 억제하는 다양한 물질이 들어있다. 따라서 숙주의 면역 시스템과 응고 시스템을 극복하고 자기 몸무게보다 더 많은 피를 숙주가 눈치채지 못하게 빨아먹을 수 있다. 모두 과학자들이 탐낼 만한 신약 후보 물질들이다. 연구팀은 진드기 침 속에서 찾아낸 에바신에 황 화합물을 결합해 더 안정적이고 효과가 우수한 면역 억제제로 개발했다. 이 물질은 면역 시스템 가운데 특히 케모카인 (Chemokine) 같은 면역 전달 물질을 억제해 국소 염증 반응을 막는다. 연구팀은 변형된 에바신을 폐와 장의 동물 염증 모델에 투여해 효과적으로 조직 염증과 섬유화를 막는다는 사실을 확인했다. 연구팀은 코로나19에서 발생하는 사이토카인 폭풍처럼 심각한 과잉 면역 반응을 억제해 줄 것으로 기대하고 있다. 물론 실제 약물로 개발되기 위해서는 많은 과정을 거쳐야 하고 상당수 신약 후보 물질들은 연구 단계에서 부작용이 너무 크거나 효과가 기대에 미치지 못해 탈락한다. 하지만 이렇게 새로운 후보 물질을 많이 찾아낼수록 새로운 약물이 나올 수 있는 가능성도 커지는 만큼 앞으로 지속적인 연구가 필요하다. 신약 개발 가능성과는 관련 없이 진드기가 옮기는 질병은 사람에게 위험하다. 설령 진드기 침에서 사람을 살리는 약물이 나오더라도 진드기는 여전히 위험한 절지동물이며 가능하면 접촉을 피해야 한다. 이를 위해 질병 유행철에는 풀밭 위에 눕지 않고 풀숲에 들어갈 때는 긴 소매와 긴 바지, 발을 완전히 덮는 신발 등을 착용해 피부 노출을 최소화해야 한다. 풀숲에서 돌아온 후에는 즉각 손발을 씻거나 샤워를 하고 옷은 털거나 세탁하는 등 개인위생을 지키는 것이 중요하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

코로나19의 전 세계적 확산이 반년 가까이 계속되면서 사회적 거리두기를 실천하는 이들이 많습니다. 그런데 이 때문에 예상치 못했던 문제가 나오고 있습니다. 배달음식을 많이 시키고 위생 때문에 일회용품 사용이 많아지면서 재활용 쓰레기 배출이 크게 늘어난 것입니다. 코로나19 정복 이후 곧바로 닥쳐올 문제는 다름 아닌 늘어난 쓰레기 처리가 될 것입니다. 쓰레기 문제는 우주도 예외는 아닙니다. 1957년 인류 최초의 인공위성 스푸트니크1호가 발사된 뒤 많은 나라들이 경쟁적으로 우주개발에 나서면서 현재 지구 저궤도에는 낡고 버려진 인공위성과 각종 우주잔해들로 뒤덮여 있습니다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 지난해 기준 지구 저궤도를 돌고 있는 우주쓰레기는 1㎝ 이하의 작은 것까지 포함해 약 1억 2800만개에 이릅니다. 우주쓰레기가 늘어나면 새로운 인공위성을 발사하기는 점점 어려워지고 유인우주선을 운용하는 데도 차질을 빚게 됩니다. 이에 미국 미들베리칼리지 경제학과, 콜로라도 볼더대 환경과학융합연구소, 경제학과 공동 연구팀은 우주쓰레기 문제를 해결할 수 있는 가장 ‘효과적’인 방법을 제시해 주목받고 있습니다. 이들이 제시한 방법은 현재 지구 궤도를 돌고 있는 모든 인공위성에 대해 ‘궤도 사용료’를 부과하는 것입니다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 26일자에 실렸습니다. 우주쓰레기에 대해 지금까지 제안된 많은 해법들은 거대한 그물이나 작살, 레이저 등으로 제거하는 기술적 방법들이었습니다. 또 이런 해법들은 우주에 진출하려는 나라나 기업들에 직접적 이득을 주지 못하기 때문에 실현 가능한 해법은 나오기 어렵고 우주는 점점 쓰레기통처럼 되는 결과만 낳는다고 연구팀은 지적했습니다. 인공위성이나 로켓을 발사하는 모든 국가와 기업들이 참여한 국제 협약을 통해 궤도사용료를 받고 이것으로 실질적인 우주쓰레기 제거 기술을 공동 개발해 활용하자고 연구팀은 제안했습니다. 연구팀은 구체적인 궤도 사용료를 제시하기도 했습니다. 올해 기준으로 위성 1기당 연간 1만 4900달러(약 1839만원)로 시작해 매년 14%씩 인상해 2040년에는 위성 1기당 연간 23만 5000달러(약 2억 8999만원)의 사용료를 받자는 것입니다. 궤도 사용료는 우주개발의 잠재적 위험성인 우주쓰레기를 줄일 수 있게 해 2040년이 되면 우주 관련 산업의 가치가 지금보다 4배 이상 높아질 것이라고도 예측했습니다. 우주공간은 ‘영유 금지의 원칙’에 따라 개별 국가가 소유권을 주장할 수 없는 인류 공동의 자산입니다. 소유권은 없지만 누구나 자유롭게 이용할 수 있기 때문에 개별 국가들은 최대 이익을 추구하다 보면 결국 ‘공유지의 비극’이 발생하게 됩니다. 쓰레기는 쓰레기를 만든 사람이 치우는 것이 원칙이지만 공유지에서는 그런 원칙이 먹히지 않기 때문에 모두를 파멸로 이끌게 되는 것이지요. 그렇기 때문에 최선의 해법은 누구나 민감하게 반응할 수밖에 없는 돈과 연결시키자는 것입니다. 인간의 이기심을 억제하기 위해 동원되는 수단이 또 돈이라니요. 약간 씁쓸한 느낌을 지울 수 없습니다. edmondy@seoul.co.kr

‘지크문트 프로이트’라는 이름을 들으면 그의 업적을 자세히 알지는 못하더라도 ‘오이디푸스 콤플렉스’와 ‘정신분석학’ 정도는 쉽게 떠올립니다. 19세기 말~20세기 초 과학과 의학 분야는 놀라운 발전을 이루고 있었지만 인간의 마음을 이해하는 정신의학은 유독 발전이 더뎠습니다. 이때 프로이트는 무의식, 억압, 방어기제 등에 관한 이론과 대화를 통해 환자의 무의식을 들여다보는 치료법으로 무장한 정신분석학을 제시해 정신의학을 한 단계 끌어올렸습니다. 프로이트의 이론은 이후 많은 학자로부터 비판을 받고 새롭게 해석되는 과정을 거치면서 주류의 자리에서는 밀려났지만 무의식이 인간 행동에 어떤 영향을 미치는지, 어린 시절 경험이 어떻게 성인기까지 이어지는지와 같은 인간 발달 분야에서는 여전히 중요한 역할을 하고 있습니다. 미국 메릴랜드대 인간발달·양적연구학과, 아메리카 가톨릭대 심리학과, 국립보건원(NIH) 산하 국립정신건강연구소(NIMH) 공동연구팀은 성인기의 성격이나 삶의 방식에 영유아기 때 기질이 그대로 반영된다는 것을 재확인했습니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 21일자에 실렸습니다. 성인들이 특정 상황에서 일관된 특성이나 행동양식을 보이는 것을 ‘성격’이라고 합니다. 영아들도 외부 자극에 대해 주의 집중과 반응, 자기조절능력 같은 일관된 태도를 보입니다. 반응과 행동이 느린 아기가 있는가 하면 예민한 아기도 있습니다. 잘 웃고 호기심이 많은 아기가 있지만 쉽게 울고 보채며 외부 자극에 관심을 보이지 않는 아기도 있습니다. ‘기질’이라는 생물학적 차이 때문입니다. 어린 시절 기질이 어른이 됐을 때 성격에 영향을 미친다는 연구는 지금까지 많았습니다. 이번 연구팀은 이전 연구들보다 2년가량 더 어린 아기들을 20대 후반까지 추적함으로써 기질과 성격의 관계에 대해 분석했습니다. 이를 위해 연구팀은 1989~1993년 미국 워싱턴DC에서 태어난 아기 165명을 대상으로 생후 4개월 때부터 25년 동안 장기 추적했습니다. 연구팀은 생후 4개월에는 부모들을 대상으로 아기들의 행동 설문조사를 실시하고 14개월 때는 실험실에서 낯선 환경과 낯선 사람, 새로운 장난감과 접하도록 한 뒤 반응을 비디오로 촬영해 분석했습니다. 아이들이 15세가 됐을 때는 여러 자극 중 특정 자극에만 집중하도록 하는 수반자극과제를 수행하도록 한 다음 뇌파측정(EEG)을 실시했습니다. 26세가 됐을 때는 교육 정도, 직업, 결혼 여부와 성격, 평소 생활방식 등에 대해 설문조사를 했습니다. 분석 결과 낯선 사람이나 사물, 낯선 상황을 두려워하고 회피하는 행동을 특징으로 하는 행동억제(BI) 기질을 보였던 아이들은 주의 집중력이 높아 과제 성취도는 높지만 내성적인 어른으로 성장하는 경향이 강한 것으로 나타났습니다. 또 일반적인 수준보다 높은 우울감, 불안감을 보일 가능성이 있는 것으로도 조사됐습니다. 다소 뻔한 결론 같지만 연구진이 이야기하고 싶은 것은 아이마다 기질이 다르고 그에 맞게 성장한다는 것입니다. 기질에 따라 아이들 스스로 환경에 대응할 수 있는 능력을 갖추게 된다는 말입니다. 어른들의 생각과 잣대를 가지고 억지로 아이들을 짜 맞추려고 하다 보면 오히려 잘못될 수 있습니다. edmondy@seoul.co.kr

박쥐로부터 시작된 바이러스가 호주를 대표하는 동물인 코알라를 멸종으로 이끌 수 있다는 주장이 나왔다. 호주 버네트 연구소와 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 공동 연구진은 코로나바이러스와 마찬가지로 박쥐에게서 유래한 바이러스가 코알라에게 전염돼 개체수 급감에 영향을 미칠 수 있으며, 증상은 후천성면역결핍증(AIDS, 이하 에이즈)과 유사할 것으로 보인다고 밝혔다. 문제의 바이러스는 오랜 시간동안 코알라 개체수를 감소시키는데 큰 역할을 해 온 바이러스인 코알라 레트로바이러스(KoRV)와 유사한 성질을 가진 것으로 밝혀졌다. 연구진에 따르면 박쥐에게서 비롯된 바이러스는 면역시스템을 급격하게 파괴하고, 암과 같은 치명적인 질병의 위험을 높인다. 뿐만아니라 시각장애나 신장기능 장애, 불임 등을 유발할 수 있는 세균인 클라미디아의 감염률을 높일 수 있다. 전반적으로 HIV(인간면역결핍바이러스)에 감염돼 면역력을 잃어버리는 에이즈와 비슷한 증상과 결과를 보인다. 연구진은 HIV와 같은 레트로바이러스는 다른 종간에도 전염되는 것으로 알려져 있으며, 박쥐에게 전염성 코알라 레트로바이러스와 유사한 바이러스가 존재한다는 사실이 확인된다면 호주 전역의 다른 동물들도 위험에 처할 수 있다고 우려했다. 연구를 이끈 버네트연구소의 조슈아 헤이워드 박사는 “이번 연구는 코알라 레트로바이러스가 동남아시아에서 호주로 어떻게 유입됐는지를 설명할 수 있는 근거가 될 것”이라면서 “다른 동물 종에게 전염될 수 있는 바이러스의 중대한 저장고는 다름 아닌 박쥐로 추정된다”고 설명했다. 이어 “이러한 바이러스는 백혈병 및 면역 결핍과 같은 심각한 질병을 유발한다. 사람에게도 동일한 질병을 유발할 수 있는지 여부는 아직 밝혀지지 않았다”면서 “다만 실험실에서 진행된 세포 배양 실험에서는 이 신종 레트로바이러스가 사람 및 박쥐 세포에서 복제될 수 있는 것으로 확인됐다”고 덧붙였다. 지난해 호주는 이미 대규모 산불로 최소 5000마리 이상의 코알라를 잃었다. 멸종 위기종인 코알라 개체수를 보존하기 위한 노력은 계속되고 있지만, 바이러스로부터 코알라를 보호할 방법은 아직 뚜렷하지 않아 전문가들의 우려는 더욱 높아지고 있다. 연구진은 “박쥐 서식지에 더욱 깊숙이 침입할수록, 박쥐로부터 바이러스가 쏟아질 확률이 높아진다. 때문에 바이러스의 정체를 파악하고 특성화하는 것이 매우 중요하다”고 강조했다. 자세한 연구결과는 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

생명공학의 급속한 발전으로 손상하거나 사멸한 뇌세포를 외부에서 배양한 뇌세포와 바꿀 수 있게 됐다. 게다가 대체할 뇌세포는 반드시 환자와 같은 사람일 필요가 없어졌다. 최근 실험에서도 쥐의 뇌에 인간의 뇌세포를 이식해 장기간 생존시키는 데 성공했었다. 하지만 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌에서 역할을 얻어 양자 간에 신경 연결이 이뤄졌는지는 알려지지 않았다. 그렇지만 이번에 스웨덴 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 인간의 피부세포에서 이른바 유도만능줄기세포로 불리는 역분화줄기세포(iPS세포)를 생성하고 이를 뇌신경세포로 바꾼 것을 이식했는데 이런 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와 신경 연결이 이뤄진 것으로 확인됐다. 또 새롭게 확립된 이종 간의 신경 연결은 쥐의 뇌에 광범위하게 이뤄졌으며, 뇌졸중으로 인해 손실됐던 쥐의 운동능력과 감각기능을 회복시켰다는 사실도 밝혀졌다. 이는 서로 다른 뇌를 결합해 하나의 뇌로 기능하게 하는 데 성공한 최초의 사례가 된다. 이른바 ‘뇌세포 대체’로 불리는 이 기술에 의해 쥐의 두개골 내부에서 인간의 뇌세포 비율을 100%까지 늘릴 수 있을 것이다. 그리고 만일 윤리적인 문제를 극복한다면 인간의 두개골 속을 유전자를 개량한 다른 인공 세포로 채울 수도 있을지 모른다. 그렇지만 우리는 이런 생물을 지금까지와 마찬가지로 쥐 또는 인간이라고 불러도 되는 것일까? 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포를 대체하다국내 뇌졸중 환자는 연간 60만 명에 달하며 사망원인은 4위일 정도로 위험도가 높다. 살아남더라도 3명 중 1명은 반신마비나 언어장애 등 장애를 평생 갖고 살아야 한다. 현재 뇌졸중에 대해 기대되는 근본적인 치료법은 iPS세포에서 분화시킨 신경세포를 뇌에 이식함으로써 잃어버린 신경 연결을 회복하는 것이다. 하지만 임상시험은 장벽이 높고 이식한 인간의 신경세포가 어떻게 동작하는지는 대부분이 수수께끼에 싸여 있다. 따라서 이들 연구자는 인위적으로 뇌졸중이 유발된 쥐에 인간의 뇌세포를 더함으로써 이식된 뇌가 어떻게 작동하는지를 알아내려고 했다. 실험에 쓰인 쥐는 대뇌피질에 뇌졸중으로 인해 손상을 입은 상태이며 인간의 신경세포가 손상 부분을 덮게 했다. 그리고 이식 실험을 하고 6개월이 지났을 무렵, 쥐의 상황에 현저한 개선을 볼 수 있었다.연구진은 무슨 일이 일어났는지를 확인하기 위해서 쥐의 뇌를 전자현미경이나 그 외의 신경 연결을 시각화하는 기술에 의해 관찰을 시작했다. 그 결과, 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와의 신경 연결을 이루고 있는 것으로 확인됐다. 또 이식된 세포로부터의 신경 축삭은 뇌의 반대편 즉 세포를 이식하지 않은 반구에까지 침식해 광범위한 신경의 연결을 만들고 있었다. 인간의 뇌세포와 생쥐의 뇌세포 연결이 확인된 것은 이번 연구가 세계 최초이다. 하지만 쥐에 일어난 뇌졸중의 개선이 인간의 뇌세포와의 연결에 의한 것인지는 아직 단언할 수 없다. 따라서 이들 연구자는 인간의 뇌세포에 미리 설정해 놓은 활동 스위치를 끄기로 했다. 이식 뇌의 활동 스위치를 꺼 봤다쥐에 이식된 인간의 뇌세포에는 빛에 의한 자극에 의해 활동 스위치를 끄는 구조가 도입돼 있었다. 만일 쥐의 개선이 인간의 뇌세포에 의한 것이라면 인간의 뇌세포 스위치를 끔으로써 쥐는 다시 뇌졸중의 증상을 재발할 것이다. 인간의 뇌세포 활동을 끈 결과, 예상대로 쥐는 뇌졸중 증상을 다시 보였고 운동능력과 감각능력을 상실했다. 이 결과로부터 인간의 뇌세포는 뇌졸중을 일으킨 쥐의 뇌에서 새로운 기능을 획득해 쥐의 건강 상태 개선에 크게 기여하고 있던 것이 밝혀진 것이다. 오래된 뇌세포는 어떻게 처리해야 하나 이번 연구를 통해 이식된 인간의 뇌세포가 뇌졸중으로 인해 발생한 쥐의 뇌 손상을 복구하고 대체한 것으로 확인됐다. 앞으로 이식된 뇌세포가 기억과 지능, 사고, 정신 그리고 성격 등에 어떤 영향을 미치는지 동물실험이나 뇌의 회춘을 바라는 지원자들에 의한 임상시험을 통해 조사할 수 있을 것이다. 또 이번 성과는 죽은 신경세포를 새로운 건강한 신경세포로 대체하는 것이 가능하게 됐음을 의미한다. 인간의 뇌에 대해 항상 신선한 뇌세포를 사용한 대체가 이뤄지게 되면 이론상 뇌와 정신은 불멸이라고 할 수 있다. 단 한 가지, 주의해야 할 것이 있다. 그것은 뇌세포 대체를 진행하는 속도와 대체된 뇌세포의 처리 문제이다. 한 번에 모든 것을 대체하는 것은 단순한 자살이다. 정신의 통일성을 유지한 채 뇌세포 대체를 진행하기 위해서는 한 번의 대체 과정을 최대 몇 %씩 한정할 필요가 있을 것이다. 특히 최신 연구에 의해 밝혀진 뇌 속 의식의 발생원과 같이 3~4㎜ 미세한 조직에 대해서는 세심한 주의가 필요하다. 또 대체된 오래된 뇌세포를 살아있는 채로 보존할지, 의료폐기물로 처리할지도 철학적이고 윤리적인 문제로 발전한다. 오래된 뇌세포를 모아 재구성하면 오래된 당신이 부활하기 때문이다. 그렇게 되면 오래된 인격과 새로운 인격 중 어느 쪽이 더욱더 정당성이 있는 당신이 되는지도 생각할 필요가 있을 것이다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 4월 6일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초전도 합금의 흔적이 운석에서 처음으로 발견됐다. 이는 매우 낮은 온도에서 전기저항이 0에 가까워지는 초전도현상이 나타나는 도체인 초전도체가 우주에서 자연적으로 형성할 수 있음을 보여주는 최초의 증거인 셈이다. 미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스(이하 UC샌디에이고)와 브룩헤이븐 국립연구소 공동연구진은 지구상에 떨어진 크고 작은 운석 표본 15점을 조사·분석해 그중 두 표본에서 초전도성 입자들을 발견했다고 23일(현지시간) 발표했다. 이들 연구자가 자연적으로 형성된 초전도체 흔적을 찾아낸 두 표본은 109년 전인 1911년 호주 남부 지역의 작은 마을 문드라빌라(Mundrabilla)에 떨어진 같은 이름의 이 나라 최대 운석인 철운석과 25년 전 남극에 떨어진 GRA 95205로 명명된 유레일라이트 운석인 것으로 전해졌다. 이번 결과는 지구에 떨어진 시기는 물론 성분도 다른 두 운석에서 초전도 합금이 발견됐다는 것을 보여주므로, 앞으로 다른 운석에서도 이런 증거를 발견할 가능성이 높다고 이들 연구자는 생각한다.UC샌디에이고의 이반 슐러 박사(물리학과 교수)와 동료 박사들은 이번 연구에서 자기장 변조 극초단파 분광법(MFMMS·Magnetic Field Modulated Microwave Spectroscopy)으로 불리는 극히 민감한 측정 기법을 이용해 소행성이나 혜성의 파편인 운석 조각들을 분석했고, 그중 두 표본에서 초전도 성질을 띠는 이리듐과 납 그리고 주석으로 된 합금 알갱이를 찾아냈다. 이들 입자는 절대온도 5K나 영하 268℃ 정도로 냉각됐을 때 초전도성을 띠는 것으로 나타났다. 과학자들은 과거 주로 실험실에서 특정 합금이 초전도체임을 보여줬지만, 지금까지 누구도 이런 초전도체가 우주에서 형성될 수 있는지를 보여주지 못했다. 이에 대해 슐러 박사는 “이번 연구의 가장 큰 시사점은 우주에 자연적으로 발생한 초전도체가 존재한다는 것”이라고 설명했다. 하지만 슐러 박사와 같은 대학 동료 연구원들도 처음에 자신들의 조사 결과를 그리 신뢰하지 못했다. 따라서 이들은 나중에 연구에 참여한 브룩헤이븐 국립연구소 측에 검증을 의뢰해 확인하고 나서야 자신들이 중요한 발견을 했다는 것을 받아들일 수 있었다. 최근 몇 년간 초전도체의 발견은 자기부상 열차에서부터 양자컴퓨터에 이르기까지 여러 분야와 밀접하게 관계돼 왔다. 초전도체는 기본적으로 물리적 저항 없이 원자끼리 전기를 전달하므로, 열을 과하게 전달하거나 그로 인한 결과로 다른 에너지가 발생하지도 않는다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(23일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr