잃었던 촉감까지 재현하는 첨단 ‘생체공학 의수'(義手)가 개발돼 화제를 모으고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)는 미국 케이스 웨스턴 리저브 대학 의공학(biomedical engineering)과, 루이스 스트록 클리블랜드 재향군인의료원 공동 연구진이 단순한 손의 기능을 넘어 잃었던 감각까지 재현시키는 ‘첨단 의수(義手)’ 개발에 성공했다고 8일(현지시간) 보도했다. 연구진은 절단면 뼈에 전극을 부착, 행동을 제어하는 뇌신경과 의수를 직접 연결하는 골융합(osseointegration) 방식의 의수를 제작했다. 본래 이는 과거 스웨덴 살그렌스카 대학 병원 연구진이 처음 도입한 개념으로 뼈에 직접 전극을 부착해 보다 직감적인 의수 운용이 가능하다는 장점이 있다. 케이스 웨스턴 리저브 대학 연구진은 해당 개념을 뛰어넘어 실생활에 적용 가능한 수준으로 발전시켰다. 7㎜ 길이 전극 2~3개를 절단면 뼈 부분에 직접 부착시키는 형태의 해당 의수는 뇌신경과 바로 연결된 상태에서 컴퓨터 신호 제어에 따라 ‘생각’으로 조종 가능한데, 잃었던 촉감까지 비슷하게 재현해낸다는 점에서 큰 주목을 받고 있다. 이는 사용자의 뇌신경에 과거에 알고 있던 촉감과 유사한 전기 신호를 컴퓨터로 알고리즘 화에 생성한 뒤 인지시키는 원리다. 해당 의수는 각각 4년 전, 9년 전 손을 잃은 두 명의 환자에 의해 테스트됐다. 먼저 산업사고로 오른 손을 잃은 첫번째 환자는 눈을 가린 상태에서, 연구진이 의수에 문지르는 솜뭉치를 감지해냈다. 이어서 두번째 환자를 대상으로 한 테스트에서도 해당 의수는 보다 감각적으로 직접적인 운용이 가능하다는 것을 입증해냈다. 공통적으로 두 환자는 사고 이후 잃었던 감각을 미약하게나마 환상지통(phantom limb pain, 이미 절단돼 상실된 팔·다리가 아직 존재하는 것처럼 통증을 느끼는 것) 형식으로 되찾았다. 케이스 웨스턴 리저브 대학 의공학과 더스틴 타일러 교수는 “이는 단순히 감각만 재현시킨 것이 아닌 오랫동안 단절됐던 환자와 현실 세계를 연결시켰다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “의수뿐 아니라 의족까지 해당 기술을 적용해볼 예정”이라고 설명했다. 특히 연구진은 이 의수 기술이 신체 떨림 제어, 뇌심부자극술 등 다양한 의료분야에 활용될 것으로 전망했다. 한편 해당 연구결과는 사이언스의 자매지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 8일자에 게재됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

파충류인 도마뱀도 사람처럼 다른 이들의 움직임을 관찰해 이를 따라하며 배우는 ‘모방 학습’을 한다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 사이언스월드리포트(Science World Report)는 영국 링컨대학, 헝가리 에트베슈 대학, 헝가리 국립 과학원, 오스트리아 빈 수의과 대학 공동 연구진이 도마뱀 또한 인간, 침팬지 등의 고급 영장류처럼 모방을 통해 사회적 학습능력을 높인다는 강력한 증거를 발견했다고 30일(현지시간) 보도했다. 먼저 연구진은 턱수염도마뱀(Bearded Dragon) 1마리를 대상으로 머리와 발을 이용해 회전문을 통과하는 방법을 일정기간 동안 훈련시켰다. 이후 다른 턱수염도마뱀(Bearded Dragon) 12마리를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 ‘실험 군’, 나머지 한 그룹은 ‘대조 군’으로 지정한 뒤 ‘실험 군’에게는 앞서 훈련된 도마뱀의 모습을 학습시키고 ‘대조 군’에게는 별 다른 조치를 취하지 않았다. 이후 두 그룹을 대상으로 회전문 통과 과제를 실시한 결과, 흥미롭게도 미리 훈련된 도마뱀의 행동을 학습했던 ‘실험 군’ 그룹은 회전문을 잘 통과한 반면 ‘대조 군’은 이와 같은 행동을 보이지 않았다. 모방 학습은 다른 이의 행동을 관찰함으로써 새로운 행동을 학습하는 것으로 유기체의 내적·능동적인 인지과정을 중시하는 인지학습의 한 형태다. 주로 인간과 침팬지 등의 고급 영장류에게 특화된 인지능력으로 알려져 있지만 이 실험은 도마뱀을 비롯한 파충류 역시 모방 학습을 할 수 있다는 증거를 제시한다. 링컨 대학교 안나 윌킨슨 박사는 “이 실험결과는 인간을 비롯한 고급 영장류만이 모방 학습을 할 수 있다는 기존 인식을 반박하는 설득력 있는 증거를 보여주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘동물적 인식 저널(Animal cognition)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

임신 중 레드 와인을 자주 마시게 되면 태아의 소화기관 형성에 악영향을 줄 수 있다는 주장이 제기돼 논란이 일고 있다. 최근 미국 오리건 보건과학대학(Oregon Health and Science University) 연구진은 임신 중 레드와인을 자주 마실 경우, 태아 췌장이 기형적으로 변할 위험이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 레드 와인 속에는 폴리페놀의 일종인 레스베라트롤(resveratrol)이 풍부한 것으로 알려져 있다. 레드와인 뿐 아니라 다크 초콜릿, 땅콩, 포도를 비롯한 베리류에서도 발견되는 해당 성분은 강력한 항산화 작용과 혈청 콜레스테롤을 낮춰 주는 역할 때문에 건강에 유익한 것으로 유명하다. 심지어 암 예방에도 도움이 된다는 연구결과도 있다. 그러나 오리건 보건과학대학 연구진에 따르면, 레스베라트롤이 임신 중 태아에게는 매우 좋지 않은 영향을 줄 수도 있다. 연구진은 임신 후 비만이 된 짧은 꼬리 원숭이(macaque monkey)들과 마른 몸매의 짧은 꼬리 원숭이를 대상으로 임신 원숭이 그룹에게는 식단 외에 레스베라트롤 성분을 추가로 보충하고 마른 원숭이 그룹에게는 일반 건강 식단을 제공한 뒤 이후 나타나는 경과를 관찰했다. 연구진은 초음파 관찰로 태반을 통해 원숭이 태아에게로 전해지는 혈액흐름과 건강상태를 집중 모니터링 했고, 결과적으로 소화기관 중 췌장에 기형적 이상을 초래한다는 점을 알아냈다. 연구진은 “우리는 지금까지 레스베라트롤 의학적 효력에 집중해왔지만 항상 좋은 면만 있는 것은 아니며 이렇게 부작용도 함께 존재한다는 것을 알아야 한다”며 “동물 실험 결과이긴 하지만 결국 과한 음주는 산모와 태아 모두에게 좋지 않은 영향을 줄 가능성이 높다. 특히 레스베라트롤을 비롯해 다른 건강에 좋다고 알려진 보조식품 속 성분들에 과연 다른 부작용은 없는지 면밀히 조사할 필요가 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 ‘미국 실험생물학연합회 저널(Federation of American Societies for Experimental Biology Journal)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

식물의 광합성 작용이 아닌 태양 자외선 빛으로도 산소를 만들 수 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진이 자외선으로 이산화탄소에서 산소를 얻어내는 방법을 발견했다고 최근 보도했다. 연구진은 지구에 식물 등의 광합성 생태계군이 형성되기 이전부터 대기 중에 산소가 존재했을 가능성을 지속적으로 가져왔다. 그렇다면, 과거 지구 대기에 풍부했던 이산화탄소(CO₂)에서 해답을 찾을 수 있을 것이라고 연구진은 생각했다. 이에 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진은 최근 한 가지 기계장치를 완성했다. 진공 상태의 고출력 자외선 에너지를 이용, 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)와 산소 원자(O)로 분리시켜내는 원리의 해당 장치는 총 2가지 레이저로 구성되어있는데 하나는 이산화탄소 분리용, 하나는 추출된 산소분자를 관찰하는 용도다. 실험 결과, 연구진은 실험에 사용된 이산화탄소 총량의 5%를 산소원자로 바꿔내는데 성공했다. 비록 적은 양이지만 광합성 식물이 없던 과거 지구 대기에 이미 산소가 존재했을 가능성을 입증하는 데이터로는 충분하다고 연구진들은 설명한다. 본래 해당 이론은 이전부터 꾸준히 제기되어왔지만 진공 상태의 강력한 자외선을 생성해내야 하는 기술적 한계에 부딪혀 번번이 좌절됐었다. 그러나 캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 물리화학과 연구진은 원운동을 이용해 자외선 입자의 세기를 최대 100만 배까지 증폭시킬 수 있는 입자 가속기(synchrotron)의 도움으로 해당 결과를 얻을 수 있었다. 연구진은 해당 실험결과가 고대 지구 대기 뿐 아니라, 우주공간을 비롯해 머나먼 외계행성의 대기에도 산소가 존재할 가능성을 제시해준다고 강조했다. 뿐만 아니라, 지구가 아닌 다른 우주공간 혹은 타 행성에 인공적인 방법으로 산소를 생성해낼 수 있는 방법론을 내포할 수 있다고 덧붙였다. 한편 이 연구결과는 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)에 발표됐다. 사진=NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

개들이 배출한 배설물들이 강을 비롯한 자연 생태계를 심각하게 파괴, 인류에게 악영향을 줄 수 있다는 주장이 제기돼 논란이 일고 있다. 미국 환경보호청(U.S. Environmental Protection Agency)은 “반려견을 비롯한 수많은 개들이 무분별하게 배출하는 배설물 속 대장균, 기생충들이 하수구를 통해 강으로 스며들면서 자연 생태계를 심각하게 파괴시킬 수 있다”는 내용의 연구결과를 국제학술지 ‘환경학&기술 저널(Journal Environmental Science & Technology)’을 통해 최근 발표했다. 환경보호청 연구진은 인간이 아닌 개의 배설물에서만 발견되는 특정 유전자 표지 탐지 기술을 개발, 이를 이용해 미국 오하이오 주 각 지역의 빗물, 수로, 하수구 등을 조사했다. 결과를 살펴보면, 인간에게서는 찾아볼 수 없고 오직 개 배설물에게서만 나타나는 12가지 특정 유전자 표지가 해당 구역 대부분에서 발견됐다. 특히 DG3, DG37, DG72가 대표적으로 발견된 유전자 표지 3가지다. 이는 최근 들어 반려견을 많이 키우는 풍토와 무관하지 않다. 산책을 하며 자연 배출된 개의 배설물이 빗물 등에 섞여 하수구로 스며들고 다시 강으로 이어지는 경우가 많은 것이다. 문제는 개 배설물에 포함되어있는 E. coli 대장균(개의 설사를 유발하는 박테리아)과 같은 유해 세균이 무분별하게 강으로 유입되면 자연 생태계에 치명적 손상을 줄 수 있다는 것이다. 연구진에 따르면, 특히 미시건 지역 호수 물 샘플에서 E. coli 대장균이 많이 검출됐는데 해당 구간은 순찰대가 보더콜리(Border Collie, 영국 스코틀랜드 원산 목양견)를 데리고 매일 매일 점검을 하고 있다. 보더콜리에게서 나온 배설물이 호수를 오염시켰을 가능성이 높은 것이다. 개 배설물만 문제가 되는 것은 아니다. 미시건 지역 호수 샘플 분석에 따르면, 갈매기들에게서 나온 배설물 역시 심각한 대장균 박테리아를 포함하고 있는 것으로 확인됐다. E. coli 대장균은 에세리키아 족 통성혐기성세균으로 O157:H7 대장균 같은 경우는 인간에게 심부전, 유혈 설사 같은 치명적인 질환을 야기할 수 있다. 대개 대장균에 오염된 물이나 음식을 통해 감염되는 경우가 많다. 이는 미국에만 국한된 문제가 아니다. 영국의 경우, 매일 1000톤에 육박하는 개 배설물이 발생해 공원, 포장도로 위생문제가 심각히 대두되고 있다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

파충류인 도마뱀도 사람처럼 다른 이들의 움직임을 관찰해 이를 따라하며 배우는 ‘모방 학습’을 한다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 사이언스월드리포트(Science World Report)는 영국 링컨대학, 헝가리 에트베슈 대학, 헝가리 국립 과학원, 오스트리아 빈 수의과 대학 공동 연구진이 도마뱀 또한 인간, 침팬지 등의 고급 영장류처럼 모방을 통해 사회적 학습능력을 높인다는 강력한 증거를 발견했다고 30일(현지시간) 보도했다. 먼저 연구진은 턱수염도마뱀(Bearded Dragon) 1마리를 대상으로 머리와 발을 이용해 회전문을 통과하는 방법을 일정기간 동안 훈련시켰다. 이후 다른 턱수염도마뱀(Bearded Dragon) 12마리를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 ‘실험 군’, 나머지 한 그룹은 ‘대조 군’으로 지정한 뒤 ‘실험 군’에게는 앞서 훈련된 도마뱀의 모습을 학습시키고 ‘대조 군’에게는 별 다른 조치를 취하지 않았다. 이후 두 그룹을 대상으로 회전문 통과 과제를 실시한 결과, 흥미롭게도 미리 훈련된 도마뱀의 행동을 학습했던 ‘실험 군’ 그룹은 회전문을 잘 통과한 반면 ‘대조 군’은 이와 같은 행동을 보이지 않았다. 모방 학습은 다른 이의 행동을 관찰함으로써 새로운 행동을 학습하는 것으로 유기체의 내적·능동적인 인지과정을 중시하는 인지학습의 한 형태다. 주로 인간과 침팬지 등의 고급 영장류에게 특화된 인지능력으로 알려져 있지만 이 실험은 도마뱀을 비롯한 파충류 역시 모방 학습을 할 수 있다는 증거를 제시한다. 링컨 대학교 안나 윌킨슨 박사는 “이 실험결과는 인간을 비롯한 고급 영장류만이 모방 학습을 할 수 있다는 기존 인식을 반박하는 설득력 있는 증거를 보여주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘동물적 인식 저널(Animal cognition)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

우리 태양보다 약 5만 배 이상 거대한 질량을 가진 우주 최초 항성의 죽음 순간이 재현됐다. 미국 캘리포니아 대학 산타크루즈 캠퍼스는 해당 교 천체물리학과, 미네소타 대학 공동연구진이 1세대 초기 항성은 다른 항성과 달리 소멸 후 블랙홀화 되지 않았으며, 해당 과정에서 방출된 많은 화학 분자들이 오늘 날의 우주 전반 체계의 기초가 됐다는 점을 컴퓨터 시뮬레이션 재현을 통해 알아냈다고 29일(현지시간) 밝혔다. 연구진이 1세대 항성에 주목한 이유는 이들에게 우주 형성과정의 비밀이 숨겨져 있을 것으로 추측했기 때문이다. 특히 현재 우주 공간을 구성하고 있는 수소, 헬륨 등의 원소보다 더욱 무겁고 강력했던 최초 우주 원소의 등장이 이 1세대 항성의 소멸과 함께 나타났을 것으로 연구진은 추정했다. 연구진은 1세대 항성의 죽음 순간을 다시 모델링하기 위해 다차원 특수 천체 물리학 코드 카스트로(CASTRO—a multidimensional compressible astrophysics code)를 활용했으며 항성의 수명을 추측하는 과정에서는 1차원 진화 천체 물리학 코드인 케플러(KEPLER)를 사용했다. 이후, 미 국립 에너지 연구 과학 컴퓨팅 센터(NERSC, National Energy Research Scientific Computing Center)와 미네소타 대학 슈퍼컴퓨팅 연구센터(Minnesota Supercomputing Institute at the University of Minnesota)의 슈퍼컴퓨터로 시뮬레이션 된 1세대 항성의 죽음은 엄청난 계산수식을 거치며 놀라운 광경으로 재현됐다. 시뮬레이션에 따르면, 1세대 원시 항성은 우리 태양의 55000~56000 배에 달하는 막대한 질량이 합쳐진 거대 덩어리였고 일반 상대론적 효과에 따라 서서히 붕괴되기 시작했다. 그러다 슈퍼노바(초신성)화 되면서 해당 항성은 빠른 속도로 헬륨, 산소, 마그네슘, 실리콘 등의 무거운 원소를 합성하기 시작했다. 이는 어느 순간, 붕괴를 중단하고 현 시점의 다른 슈퍼노바와는 비교되지 않는 대규모 폭발을 1세대 항성이 일으키게 된 주원인이 됐다. 해당 항성이 폭발 하면서 흩어진 무수한 화학원소들은 주변 은하의 내용을 풍부하게 구성시켰으나 특이하게도 다른 별의 죽음과 달리 해당 항성의 죽음에서는 블랙홀 생성 흔적이 발견되지 않았다. 때문에 이것이 오늘 날의 우주 공간을 구성시킨 시발점이라는 가정을 연구진은 내리게 됐다. 이 모든 놀라운 순간은 슈퍼컴퓨터에 의한 철저한 계산 수식 결과로 이뤄진 것이며 마치 아름다운 추상화를 연상시키는 별의 죽음 순간은 미국 버클리 연구소가 개발한 시각화 모델링 툴인 ‘VisIt’로 형상화됐다.연구진은 “이는 기존 항성 죽음과 초신성 발생과정 연구에 새로운 물리적 프로세스를 제공한다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널(Astrophysical Journal)’에 게재됐다. 사진=UCSC, Astrophysical Journal 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

적어도 현재 지구상에 존재하는 바닷물의 반은 태양계 형성 시점보다 오래됐다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)는 미국 미시건 대학 앤아버 캠퍼스·영국 엑서터 대학 연구진이 “지구상의 바닷물 중 적어도 50%는 태양계 형성 전, 다른 외계 행성에서 옮겨왔을 가능성이 있다”는 견해를 밝혔다고 25일(현지시간) 보도했다. 연구진은 지구상에 존재하는 다양한 운석 샘플 속에서 지구 태양계가 형성된 시점인 45억년 전 보다 오래된 것으로 추정되는 얼음결정을 추출, 이를 현 지구 바닷물 샘플과 비교·분석했다. 결과적으로, 연구진은 바닷물 일부에서 듀테륨(deuterium) 성분이 존재한다는 것을 확인했다. 듀테륨은 양성자 1개, 중성자 1개로 이뤄진 수소의 동위원소로 해당 성분이 물에 존재한다는 점은 바닷물 일부의 기원이 지구가 아닌 먼 우주공간이라고 가정해야만 성립할 수 있는 사실이라고 연구진은 주장한다. 이는 지구 바닷물 일부가 물이 가득한 외계 지구형 행성 어딘가에서 유래했을 수 있다는 화학적 지문으로 볼 수 있다. 지구와 유사한 환경을 가진 외부행성을 찾기 위해 우주로 발사된 케플러 우주 망원경은 오늘날까지 1000개에 달하는 태양계 밖 행성을 찾아냈으며 최근에는 메릴랜드 대학 연구진이 지구에서 약 124광년 떨어져있는 해왕성 크기 외계행성 HAT-P-11에 수증기가 존재한다는 사실을 확인하기도 했다. 이 모든 사실은 지구 바닷물이 태양계가 형성된 45억년 이전 또 다른 외계행성에 이미 존재하다가 해당 행성에서 떨어져 나간 소행성, 운석 파편에 담겨져 지구에 도착했다는 가설을 가능하게 만든다. 연구를 주도한 미시건 대학 앤아버 캠퍼스 천문학자 이시도르 클리브스 박사는 “이 시뮬레이션 결과는 지구 바닷물 모두가 자연생성된 것이 아닌 타 행성으로부터 ‘상속’ 됐을 수도 있다는 가능성을 품고 있다”고 설명했다. 사진=Bill Saxton/NSF/AUI/NRAO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

아무 조건 없이 자신의 신체장기를 불쑥 기증하는 등 남을 배려하는 마음이 유독 강한 이타적인 사람은 이기적인 사람과 뇌 형태 자체가 다르다는 주장이 제기됐다. 최근 미국 조지타운대학 연구진이 이타적인 사람은 보통 또는 이기적인 사람과 뇌 활성화 패턴부터 크기까지 폭 넓은 차이점이 존재한다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 장기기증 경험이 있는 실험참가자 19명과 해당 경험이 전혀 없는 일반 실험참가자 20명을 대상으로 각자 분노, 공포, 무표정한 사람 이미지를 관찰하게 했다. 참고로 실험이 진행 동한 연구진은 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치를 통해서 실험참가자들의 뇌가 어떻게 변하고 차이가 나타나는지 비교·분석했다. 결과는 놀라웠다. 장기기증 경험이 있는 참가자들은 그렇지 못한 참가자들보다 감정, 학습 등을 담당하는 뇌 오른쪽 편도체(amygdala)이 더욱 활성화되는 것으로 나타났다. 특히 이들은 공포에 질린 사람 표정 이미지를 볼 때 유독 큰 감정 변화를 나타냈는데 MRI 상에서 이들의 오른쪽 편도체 부분은 다른 사람보다 용량, 크기 자체가 더욱 큰 것으로 확인됐다. 특히 이 실험결과는 흔히 사이코패스라 불리는 반사회적 인격 장애(antisocial personality disorder)자들의 뇌가 평균보다 공포심, 동정심 등에서 큰 반응을 나타내지 못했다는 과거의 연구결과와 뚜렷이 대비된다는 측면에서 상당한 주목을 받고 있다. 조지타운 대학 아비가일 마쉬 교수는 “이는 이타적인 사람들의 뇌가 구조적·기능적으로 타인의 감정을 잘 이해할 수 있을 수 있도록 특화되어 있다는 것을 알려준다”며 “이타성이 강한 사람과 반사회적 인격 장애를 가진 사람의 뇌는 모든 부분에서 반대라고 결론 내릴 수 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 한편 이 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

적어도 현재 지구상에 존재하는 바닷물의 반은 태양계 형성 시점보다 오래됐다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)는 미국 미시건 대학 앤아버 캠퍼스·영국 엑서터 대학 연구진이 “지구상의 바닷물 중 적어도 50%는 태양계 형성 전, 다른 외계 행성에서 옮겨왔을 가능성이 있다”는 견해를 밝혔다고 25일(현지시간) 보도했다. 연구진은 지구상에 존재하는 다양한 운석 샘플 속에서 지구 태양계가 형성된 시점인 45억년 전 보다 오래된 것으로 추정되는 얼음결정을 추출, 이를 현 지구 바닷물 샘플과 비교·분석했다. 결과적으로, 연구진은 바닷물 일부에서 듀테륨(deuterium) 성분이 존재한다는 것을 확인했다. 듀테륨은 양성자 1개, 중성자 1개로 이뤄진 수소의 동위원소로 해당 성분이 물에 존재한다는 점은 바닷물 일부의 기원이 지구가 아닌 먼 우주공간이라고 가정해야만 성립할 수 있는 사실이라고 연구진은 주장한다. 이는 지구 바닷물 일부가 물이 가득한 외계 지구형 행성 어딘가에서 유래했을 수 있다는 화학적 지문으로 볼 수 있다. 지구와 유사한 환경을 가진 외부행성을 찾기 위해 우주로 발사된 케플러 우주 망원경은 오늘날까지 1000개에 달하는 태양계 밖 행성을 찾아냈으며 최근에는 메릴랜드 대학 연구진이 지구에서 약 124광년 떨어져있는 해왕성 크기 외계행성 HAT-P-11에 수증기가 존재한다는 사실을 확인하기도 했다. 이 모든 사실은 지구 바닷물이 태양계가 형성된 45억년 이전 또 다른 외계행성에 이미 존재하다가 해당 행성에서 떨어져 나간 소행성, 운석 파편에 담겨져 지구에 도착했다는 가설을 가능하게 만든다. 연구를 주도한 미시건 대학 앤아버 캠퍼스 천문학자 이시도르 클리브스 박사는 “이 시뮬레이션 결과는 지구 바닷물 모두가 자연생성된 것이 아닌 타 행성으로부터 ‘상속’ 됐을 수도 있다는 가능성을 품고 있다”고 설명했다. 사진=Bill Saxton/NSF/AUI/NRAO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

운동을 오래 하면 할수록 치아가 상할 확률이 높아진다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 뉴욕타임스는 독일 하이델베르크 대학병원 치의학 전문 연구진이 “운동시간이 길어지면 침의 알칼리화가 가속화되고 이는 박테리아 번식으로 이어져 구강건강이 나빠질 수 있다”는 연구결과를 발표했다고 24일(현지시간) 보도했다. 연구진은 평소 격한 운동량을 소화하는 트라이애슬론(triathlon, 철인3종 경기) 선수 35명과 일반인 35명의 치아 상태를 비교·분석한 결과, 트라이애슬론 선수들의 치아상태가 일반인에 비해 더욱 부실하다는 점을 발견했다. 연구진에 따르면, 장시간의 운동이 입 속 침을 알칼리성으로 변하게 해 박테리아가 번식하기 좋은 환경으로 만들어줘 치석이 발생하는 등 치아상태가 안 좋아지는 것이라고 설명했다. 이전에는 운동 후 자주 마시는 스포츠 드링크 속 당분이 치아 상태를 악화시킨다는 이론이 있었지만 하이델베르크 대학 연구진은 스포츠 드링크와 치아 상태 악화는 관련성이 미약하다고 밝혔다. 장시간 운동으로 인한 구강구조의 알칼리화가 주원인이라는 것이 연구진의 입장이다. 과거 국제학술지 영국 스포츠의학 저널(British Journal of Sports Medicine)에 게재된 연구결과를 보면, 2012 런던 올림픽에 참가한 운동선수 278명 중 4분의 3이 잇몸병, 치아 부식 등을 앓고 있다고 나와 있다. 이와 관련해 이번 하이델베르크 대학 연구진의 연구결과는 운동선수들의 치아상태가 유독 부실했던 까닭에 대한 설득력 있는 원인분석을 제시하고 있다. 연구를 주도한 하이델베르크 대학병원 치과 전문의 코르넬리아 프레제 박사는 “평소 운동을 많이 하는 사람들은 구강건강에 더욱 신경써야할 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘스칸디나비아 의학&스포츠 저널(Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

해마다 전 세계에서 5만 명이 넘는 사람이 불의의 사고로 입게 되는 척추손상(SCI). 손상 부위를 기점으로 하반신부터 심하면 목 밑까지 마비될 수도 있다. 그런 안타까운 상황에 처한 사람들을 위해 스위스 로잔공대(EPFL) 그레그와르 쿠르틴 박사팀은 지난 십여 년간 치료 기술을 모색해왔고 최근 쥐 실험을 통해 새로운 돌파구를 찾아내 큰 관심을 끌고 있다. 이들의 연구성과는 최근 테드(TED) 강연회를 통해서도 소개됐다. 이들 연구팀은 전기 자극을 이용해 하반신이 완전히 마비된 쥐를 곧바로 다시 걸을 수 있게 하는 메커니즘을 발견했다. 인간을 대상으로 한 임상 시험은 내년 여름쯤 로잔대학병원(CHUV)에서 이뤄질 전망이다. 우리 인체는 움직이기 위해 약간의 전력을 필요로 한다. 예를 들어 인간 두뇌의 전기 출력은 약 30와트(W)다. 신경회로가 손상을 입으면 전기적 신호의 전달이 제 기능을 하지 못해 종종 마비와 같은 심각한 신경 질환을 유발한다. 이는 신경계의 전기 자극으로 이런 질환을 완화하는 데 도움을 주는 것으로 알려졌다. 그 예로 파킨슨병과 관련한 진전(떨림)을 치료하는 뇌심부자극술(DBS)과 같은 치료법이 존재한다. 연구를 주관한 쿠르틴 박사는 “쥐의 뒷다리를 완벽하게 조종했다”면서 “쥐가 스스로 조절하는 것은 아니었지만 끊어진 척수가 재활성화하고 자연스럽게 걷기 위한 자극을 줬다”고 말했다. 우선 연구팀은 척수손상이라는 모델을 설정하기 위해 쥐의 척수를 절단해 뇌 신호가 척수 하부에 도달할 수 없도록 했다. 그 손상 부위에는 유연성이 있는 전극을 외과적인 수술로 심었다. 이후 전극을 통해 극소량의 전류를 흘려보내는 것으로 척수에 자극을 준 것이다. 또한 연구팀은 운동 기능을 실시간으로 확인하고 제어하기 위한 기술을 확립했다. 그 결과 쥐는 보폭과 높이에 대응할 수 있게 됐다. 지금까지 실험 쥐는 1000단계까지 실패하지 않고 계단이나 장애물을 돌파하고 걷기에 성공하고 있는 것으로 전해졌다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언스 트랜스레이셔널 메디슨’(Science Translational Medicine)의 24일 자로 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

내조의 여왕이나 외조의 왕이라는 말이 괜히 나온 것이 아닌 듯하다. 직업적으로 성공한 사람들의 배우자는 그렇지 못한 이들보다 성실하다는 연구결과가 나왔다. 미국 세인트루이스 워싱턴대학(WUSTL) 심리학과 연구팀이 19~89세 기혼자(맞벌이 75%) 약 5000명을 대상으로, 5년간 추적조사한 결과, 위와 같은 결론을 도출했다. 이런 영향은 남녀 불문 똑같이 적용된다고 한다. 연구팀은 이번 연구를 위해 조사 대상자들의 개방성(openness), 외향성(extraversion), 우호성(agreeableness), 신경증(neuroticism), 성실성(conscientiousness)을 측정하기 위한 다양한 심리 검사를 시행했다. 연구를 이끈 조교수인 조슈아 잭슨 박사는 “이번 결과는 더 큰 직업적 성공을 이끌기 위해서는 당신뿐만 아니라 배우자의 성격도 크게 영향을 미친다는 것을 보여준다”고 말했다. 또 그는 이런 영향으로 아내나 남편에게 자신이 출세하지 못하는 것을 탓하라는 의미가 아니라 “배우자의 사람됨이 상대에게 매일 다양한 영향을 미치며 이런 것이 쌓여 출세에 필요한 행동을 촉구하는 것”이라고 설명했다. 즉 자신은 물론 배우자가 성실하다면 일하는 데 별다른 걱정이 없는 것은 어찌 보면 당연한 일이라고 할 수 있다. 게다가 자신의 배우자가 성실하다면 직장에서의 정진과 신뢰를 형성하는 습관을 붙이기 쉽다고 연구팀은 지적한다. 또한 스트레스도 적어 일과 생활의 균형을 잡아 풍요롭게 생활할 수 있다는 것이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지 ‘심리과학저널’(journal Psychological Science) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

임신 중 레드 와인을 자주 마시게 되면 태아의 소화기관 형성에 악영향을 줄 수 있다는 주장이 제기돼 논란이 일고 있다. 최근 미국 오리건 보건과학대학(Oregon Health and Science University) 연구진은 임신 중 레드와인을 자주 마실 경우, 태아 췌장이 기형적으로 변할 위험이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 레드 와인 속에는 폴리페놀의 일종인 레스베라트롤(resveratrol)이 풍부한 것으로 알려져 있다. 레드와인 뿐 아니라 다크 초콜릿, 땅콩, 포도를 비롯한 베리류에서도 발견되는 해당 성분은 강력한 항산화 작용과 혈청 콜레스테롤을 낮춰 주는 역할 때문에 건강에 유익한 것으로 유명하다. 심지어 암 예방에도 도움이 된다는 연구결과도 있다. 그러나 오리건 보건과학대학 연구진에 따르면, 레스베라트롤이 임신 중 태아에게는 매우 좋지 않은 영향을 줄 수도 있다. 연구진은 임신 후 비만이 된 짧은 꼬리 원숭이(macaque monkey)들과 마른 몸매의 짧은 꼬리 원숭이를 대상으로 임신 원숭이 그룹에게는 식단 외에 레스베라트롤 성분을 추가로 보충하고 마른 원숭이 그룹에게는 일반 건강 식단을 제공한 뒤 이후 나타나는 경과를 관찰했다. 연구진은 초음파 관찰로 태반을 통해 원숭이 태아에게로 전해지는 혈액흐름과 건강상태를 집중 모니터링 했고, 결과적으로 소화기관 중 췌장에 기형적 이상을 초래한다는 점을 알아냈다. 연구진은 “우리는 지금까지 레스베라트롤 의학적 효력에 집중해왔지만 항상 좋은 면만 있는 것은 아니며 이렇게 부작용도 함께 존재한다는 것을 알아야 한다”며 “동물 실험 결과이긴 하지만 결국 과한 음주는 산모와 태아 모두에게 좋지 않은 영향을 줄 가능성이 높다. 특히 레스베라트롤을 비롯해 다른 건강에 좋다고 알려진 보조식품 속 성분들에 과연 다른 부작용은 없는지 면밀히 조사할 필요가 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 ‘미국 실험생물학연합회 저널(Federation of American Societies for Experimental Biology Journal)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

아무 조건 없이 자신의 신체장기를 불쑥 기증하는 등 남을 배려하는 마음이 유독 강한 이타적인 사람은 이기적인 사람과 뇌 형태 자체가 다르다는 주장이 제기됐다. 최근 미국 조지타운대학 연구진이 이타적인 사람은 보통 또는 이기적인 사람과 뇌 활성화 패턴부터 크기까지 폭 넓은 차이점이 존재한다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 장기기증 경험이 있는 실험참가자 19명과 해당 경험이 전혀 없는 일반 실험참가자 20명을 대상으로 각자 분노, 공포, 무표정한 사람 이미지를 관찰하게 했다. 참고로 실험이 진행 동한 연구진은 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치를 통해서 실험참가자들의 뇌가 어떻게 변하고 차이가 나타나는지 비교·분석했다. 결과는 놀라웠다. 장기기증 경험이 있는 참가자들은 그렇지 못한 참가자들보다 감정, 학습 등을 담당하는 뇌 오른쪽 편도체(amygdala)이 더욱 활성화되는 것으로 나타났다. 특히 이들은 공포에 질린 사람 표정 이미지를 볼 때 유독 큰 감정 변화를 나타냈는데 MRI 상에서 이들의 오른쪽 편도체 부분은 다른 사람보다 용량, 크기 자체가 더욱 큰 것으로 확인됐다. 특히 이 실험결과는 흔히 사이코패스라 불리는 반사회적 인격 장애(antisocial personality disorder)자들의 뇌가 평균보다 공포심, 동정심 등에서 큰 반응을 나타내지 못했다는 과거의 연구결과와 뚜렷이 대비된다는 측면에서 상당한 주목을 받고 있다. 조지타운 대학 아비가일 마쉬 교수는 “이는 이타적인 사람들의 뇌가 구조적·기능적으로 타인의 감정을 잘 이해할 수 있을 수 있도록 특화되어 있다는 것을 알려준다”며 “이타성이 강한 사람과 반사회적 인격 장애를 가진 사람의 뇌는 모든 부분에서 반대라고 결론 내릴 수 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 한편 이 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

본인이 가지고 있는 정치적 가치관에 따라 몸에서 나는 냄새도 상이하다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 펜실베이니아 주립 대학 정치학과 연구진이 “본인이 가지고 있는 정치적 신념에 따라 몸에서 나는 냄새도 달라진다”는 연구결과를 발표했다고 22일(현지시간) 보도했다. 연구진은 각각 보수적, 진보적, 중립적 정치관을 가지고 있는 18세~40세미만 실험참가자 146명을 대상으로 각각 그들이 강하게 지지하는 정치적 신념이 무엇인지 물어보는 설문조사를 실시했다. 이후 연구진은 보수적, 진보적 정치관이 가장 뚜렷한 21명을 선정, 이들에게 붕대 패드를 24시간동안 겨드랑이 사이에 끼고 지낼 것을 주문했다. 단, 이들은 해당 시간동안 씻거나 향수를 사용하거나 잠자리를 공유해서는 안 된다는 주문을 연구진에게 받았다. 24시간이 지난 후 연구진은 붕대 패드를 모두 수거한 뒤, 이를 다시 남아있던 125명에게 제공한 후 냄새를 맡게 한 뒤 느끼는 불쾌감을 조사했다. 참고로 이들은 해당 붕대 패드의 주인이 어떤 정치적 가치관을 지녔는지 전혀 알지 못하는 상황이었다. 이후 나타난 결과는 흥미로웠는데, 진보주의자 대부분은 보수주의자의 체취에서 강한 불쾌감을 나타냈으며 같은 진보주의자끼리는 긍정적인 성향을 드러냈다. 또한 보수주의자 역시 같은 보수주의의 체취를 긍정적으로 여긴 반면, 진보주의자의 체취에 대해서는 중립적인 반응을 보였다. 이는 사람의 정치적 성향에 따라 몸 냄새에 차이가 나고, 사람들도 자신과 같은 가치관의 냄새에는 호의적이지만 반대일 경우는 불쾌감을 느끼게 된다는 점을 알려준다는 점에서 주목된다. 이와 관련해 펜실베이니아 주립 대학 정치학과 피터 하테미 교수는 “몸 냄새와 정치관 사이에 분명한 연결고리가 있다고 단언할 수는 없지만 이 연구결과는 아주 약간의 관련성을 찾을 수 있다는 측면에서 이채롭다”며 “특히 민주주의 사회에서 구성원들이 유사한 정치적 환경을 가진 파트너를 선택할 때 외형적 부분뿐 아니라 체내 면역체계, 체취 같은 생물 환경적 요소까지 무의식적으로 고려할 수 있다는 점을 알려준다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 미국 정치학 저널(American Journal of Political Science)에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

자유자재로 형태를 변화해내는 영화 터미네이터2 속 액체로봇 T-1000을 보고 놀란 것은 주인공 존 코너(에드워드 펄롱 분)뿐 아니라 1991년 당시 일반 관객들도 마찬가지였다. T-1000이 등장하는 영화 속 모든 장면은 컴퓨터그래픽 영상기술을 한 차원 높인 업적으로 전문가들에게 평가받고 있는데 이 놀라운 액체로봇의 구성 물질은 ‘유동금속합금’이라는 가상 소재였다. 그런데 최근 영화에서만 존재했던 ‘유동금속합금’과 매우 흡사한 ‘변형액체금속’이 실제로 개발돼 화제다. 미국 과학전문 온라인매체 Io9.com은 노스캐롤라이나 주립 대학 화학·생체분자학과 연구진이 영화 터미네이터2 속 액체금속과 매우 유사한 ‘변형액체금속(shape-shifting liquid metal)’ 개발에 성공했다고 23일(현지시간) 보도했다. 연구진은 금속원소 갈륨(gallium)과 인듐(indium)을 합성해 온도제어에 따라 고체-액체를 넘나드는 액체유동금속을 만들어내는데 성공했다. 갈륨은 알루미늄과 흡사한 화학적 성질을 지녔지만 녹는점이 낮고(29°C) 물에 침식되지 않으며 공기 중에서 안정성을 유지하며 인듐은 상온에서 안정을 유지하는 고체금속 중 가장 연해(칼로 자를 수 있을 정도)를 자유자재로 형태를 변형할 수 있다는 특징이 있는데, 연구진은 이런 두 가지 금속의 각기 다른 성질을 규합해 영화 속에나 볼법한 특수합금을 제작해냈다. 이 변형금속은 평상 시 온도에서는 단단한 구 형태를 유지하나 1볼트 미만의 낮은 전압을 가해주면 즉시 액체처럼 변화하는데 이는 해당 합금이 전압에 따라 변화하는 표면장력을 지녔기 때문이다. 연구진이 공개한 영상을 보면 이런 특징이 더욱 뚜렷한데 영화처럼 다양한 공간형태에 무리 없이 침투해내는 액체금속의 모습을 확인할 수 있다. 액체에서 다시 고체로 변화할 수 있음은 물론이다. 지난 7월, 매사추세츠공과대학교(MIT) 기계공학·응용수학 연구진이 폴리우레탄 발포 고무를 이용한 유동소재를 개발한 바 있지만 이번 노스캐롤라이나 주립 대학 연구진의 ‘액체금속’은 실제 영화 속 T-1000에게 사용된 소재와 매우 유사하다는 측면에서 남다른 의미를 갖는다. 노스캐롤라이나 주립 대학 화학·생체분자학과 마이클 디키 교수는 “1볼트 미만의 낮은 전압으로 형태 변화를 자유자재로 이끌어낼 수 있는 유동금속의 개발은 무척 놀라운 일”이라고 설명했다. 또한 연구진은 이 유동금속이 지금보다 혁신적인 전자회로, 생체의료기기 개발은 물론 실제 T-1000과 같은 액체로봇 개발로도 이어질 수 있다고 덧붙였다. 한편 이 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)’에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

당신이 긍정적인 사람인지 부정적인 사람인지 쉽게 구별하기 위한 방법이 있다. 컵에 절반 정도의 물이 차 있을 때 이를 보고 ‘아직 반이나 남았다’고 떠올리면 긍정적, ‘절반밖에 안 남았다’고 하면 부정적으로 생각하는 사람이라고 판단할 수 있다고 한다. 이와 비슷하게 어떤 특정한 일로 실망감을 맛봤을 때에도 뭔가 밝은 면을 발견하고 긍정적으로 생각하는 사람이 있는 반면, 그렇게 하지 못하고 그저 우울감에 빠져드는 사람도 있다고 한다. 이는 인간이 실망감을 느꼈다는 감정에 관한 정보를 처리하는 뇌 부위와 이를 제어하는 메커니즘에 개인적인 차이가 있기 때문이라고 미국 캘리포니아대학 샌디에이고캠퍼스(UC샌디에이고) 연구팀이 밝혔다. 즉 쉽게 우울감에 빠져드는 사람은 뇌에서 분비되는 신경전달물질이 불균형해서라는 것. 이런 실망감으로 우울감을 갖게 하는 주 요인은 바로 외측고삐핵(lateral habenula)에 있다. 뇌의 시상상부에 있는 외측고삐핵은 대뇌기저핵과 시상하부, 대뇌피질에서의 입력 정보를 처리하고 반응을 부호화해 뇌간으로 출력하는 역할을 담당하고 있다. 원숭이를 이용한 기존 연구에서는 실망감을 느끼면 외측고삐핵이 활성화되는 것으로 알려졌지만, 실망을 억제하는 시스템에서는 뚜렷한 점을 발견하지 못하고 있었다. 이번 쥐를 이용한 실험에서는 이 외측고삐핵에서 흥분성 신경전달물질인 글루타민산과 억제성 신경전달물질인 가바(GABA, 감마아미노닉산)라는 두 물질 모두가 분비되고 있으며 이 부위에서 실망감을 처리(억제)하는 기능이 이뤄지고 있는 것을 확인했다. 또 우울증에 걸린 쥐의 뇌에서는 글루타민산이 증가하고 가바가 감소하고 있는 것으로 나타났는데 그 상태에서 항우울제를 투여하면 가바의 농도가 상승하는 것으로 나타났다. 즉 사물을 비관적으로 파악하는 사람은 분비되는 가바의 생성량이 적어 실망 등에 대해서 보통 사람보다 감수성이 높다. 따라서 ‘앞으로 더 나쁜 일이 생긴다’고 생각하는 경향이 있다는 것이다. 이번 연구를 통해 실망감에 대처하려면 가바의 충분한 생성이 중요하다고 연구팀은 제안하고 있다. 연구를 이끈 로베르토 말리노 박사는 “이번 실험으로 부정적인 사건에 대해 감수성이 약화하는 과정을 발견했다”면서 “이는 우울증의 새로운 치료법을 찾는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스’(Science) 최근호에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아무 조건 없이 자신의 신체장기를 불쑥 기증하는 등 남을 배려하는 마음이 유독 강한 이타적인 사람은 이기적인 사람과 뇌 형태 자체가 다르다는 주장이 제기됐다. 최근 미국 조지타운대학 연구진이 이타적인 사람은 보통 또는 이기적인 사람과 뇌 활성화 패턴부터 크기까지 폭 넓은 차이점이 존재한다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 장기기증 경험이 있는 실험참가자 19명과 해당 경험이 전혀 없는 일반 실험참가자 20명을 대상으로 각자 분노, 공포, 무표정한 사람 이미지를 관찰하게 했다. 참고로 실험이 진행 동한 연구진은 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 장치를 통해서 실험참가자들의 뇌가 어떻게 변하고 차이가 나타나는지 비교·분석했다. 결과는 놀라웠다. 장기기증 경험이 있는 참가자들은 그렇지 못한 참가자들보다 감정, 학습 등을 담당하는 뇌 오른쪽 편도체(amygdala)이 더욱 활성화되는 것으로 나타났다. 특히 이들은 공포에 질린 사람 표정 이미지를 볼 때 유독 큰 감정 변화를 나타냈는데 MRI 상에서 이들의 오른쪽 편도체 부분은 다른 사람보다 용량, 크기 자체가 더욱 큰 것으로 확인됐다. 특히 이 실험결과는 흔히 사이코패스라 불리는 반사회적 인격 장애(antisocial personality disorder)자들의 뇌가 평균보다 공포심, 동정심 등에서 큰 반응을 나타내지 못했다는 과거의 연구결과와 뚜렷이 대비된다는 측면에서 상당한 주목을 받고 있다. 조지타운 대학 아비가일 마쉬 교수는 “이는 이타적인 사람들의 뇌가 구조적·기능적으로 타인의 감정을 잘 이해할 수 있을 수 있도록 특화되어 있다는 것을 알려준다”며 “이타성이 강한 사람과 반사회적 인격 장애를 가진 사람의 뇌는 모든 부분에서 반대라고 결론 내릴 수 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 한편 이 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

의자에서 오랜 시간을 보내고 스마트폰과 컴퓨터를 많이 접하는 현대인의 생활습관 때문에 허리디스크와 목디스크 등 척추질환 환자가 늘어나고 있다. 수술에 대한 두려움이 있는 환자들은 좀 더 안전하면서도 효과가 확실한 척추질환 치료법을 찾기 시작했다. 10여 년 전만 해도 허리디스크는 대 수술을 받아야 하는 심각한 질병이라는 것이 상식이었다. 지금도 서양의학자들 사이에서는 허리디스크에 대해 수술치료법과 비수술치료법의 효과에 대해 다양한 연구와 찬반논란이 이루어 지고 있다. 세계적인 의학자 닥터 웨버박사가 1983년, SPINE지에 “좌골신경통에 대한 비수술치료와 수술치료방법은 4년이 지나면 큰 차이가 없다”는 연구논문을 발표하면서 수술치료를 지지하는 학자들과 비수술치료를 선호하는 학자들 사이에 논란이 가속화 되었다. 최근 네덜란드에서 이루어진 대규모 무작위 대조군 임상연구(헤이그 스터디)에 의하면 허리디스크의 경우 조기에 수술을 받는 것이 비수술치료를 받는 것보다 빠른 통증경감을 보이기 때문에 경제적인 효과가 크다는 연구가 발표되어 수술치료에 대한 긍정적인 의견이 힘을 얻기도 했다. 건강보험심사평가원의 2011대비 2013년 질병?행위 통계를 살펴보면 허리디스크 환자(상병코드 M51 : 기타 추간판 장애)의 전체 환자수는 약 9% 증가(약170만명->약185만명)했으며, 전체 치료비용은 약 13% 증가(약4744억원->약5357억원)했다. 그 중 입원환자는 약 27%가 증가(약18만명->약23만명)한 것으로 나타나 입원이 필요한 중증 허리통증 환자가 급격히 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 특히 전체 치료비용 중 입원치료비가 차지 하는 비율이 48%로 나타나 입원치료로 인한 사회경제적 비용이 상당히 크게 지출 되고 있다는 것을 확인 할 수 있다. 이러한 환자들의 마음을 이해한 듯이 시중의 대부분의 척추전문병원들과 일반 척추병원은 각기 저마다의 방법으로 수술을 하지 않는 치료법, 즉 ‘비수술’ 척추치료를 내세워 환자들에게 어필하고 있다. 그 중에서도 양방 비수술치료법과 한방 비수술치료법은 이름만 같을 뿐 치료방법과 내용에 큰 차이가 있다. 한방 비수술 허리디스크 치료법은 침 치료법과 추나수기치료법, 뼈와 인대를 강화하는 한약 등 한의학 고유의 치료법을 사용하는 반면 양방 비수술 치료법의 경우 물리치료와 운동치료, 통증을 경감시키는 주사치료 등 통증을 줄이는데 1차 목적을 두는 경우가 많다. 또한 비수술 이라는 명칭만 사용할 뿐 제자리를 이탈한 디스크 수핵을 레이저로 태워버리는 일종의 수술법을 사용하는 경우도 많아 환자들은 혼란스럽기 그지 없다. - 허리디스크 질환의 수술과 비수술 치료법을 비교한 세계적인 연구논문 ‘헤이그 스터디’ 양방 비수술 치료법에 대해서 매우 흥미로운 연구결과가 나와 있다. 2007년에 발표된 일명 헤이그 스터디가 바로 그것. 헤이그 스터디는 국제적으로 가장 신뢰받고 있는 SCI급 학술지 잉글랜드 저널 오브 매디슨(The new England journal of medicine ; impact factor 54.42)에 발표되어 세계의 인정을 받았다. 헤이그 스터디 연구자들은 좌골신경통 증상을 보이는 허리디스크 환자 283명을 무작위 단순추출방법으로 구분하여 조기수술치료 그룹(141명)과 비수술치료 그룹(142명)으로 구분했다. 이 중 수술 치료 그룹의 환자 141명 중 16명은 중간에 상태가 호전되어 수술을 받지 않았고, 125명(89%)은 평균 1.9주 안에 예정대로 수술치료를 받았다. 비수술 그룹으로 배정된 142명의 환자는 물리치료, 진통제처방, 교정교육 등의 일반적인 방법을 통해 비수술 치료를 받았는데 이중 55명(39%)은 평균 14.6주 후에 통증을 참지 못하고 다시 수술 치료법을 선택했다. 이뿐 아니라 비수술 그룹의 환자를 5년간 추적 조사한 결과, 11명이 추가되어 총 66명(46%)의 환자가 수술치료를 받은 것으로 나타났다. - 기존 비수술 치료법의 한계를 극복한 한방 비수술 허리디스크 치료법, 3년 후에도 치료효과 유지 한편 이러한 헤이그 스터디와는 대비 되는 연구결과가 국내의 척추전문병원에서 나와 주목을 받고 있다. 자생한방병원의 자생척추관절연구소(JSR)는 한방 비수술 치료를 받은 허리디스크 환자를 대상으로 3년 간 추적 조사한 연구결과를 SCI급 국제 학술지 BMJ Open에 발표했다. 이 논문은 지난 2010년 SCI급 국제학술지 Complementary Therapies in Medicine에 발표된 요통질환 환자의 한방 비수술 허리디스크 치료의 임상연구결과 의 환자들을 3년 간 추적 관찰한 연구 논문이다. 자생한방병원에서는 과거 임상실험에 참가한 150명의 대상자 중 24주간의 한방 비수술 허리디스크 치료를 완료한 128명의 환자를 대상으로 매년 추적조사를 실시했다. 하지만 MRI촬영 불가, 휴대전화 교체로 인한 연락두절, 환자 개인사정으로 인한 병원방문 거부 등으로 128명 중 3년 간 지속적인 추적관찰이 가능했던 환자는 73명이었다. 자생한방병원은 3년간 추적관찰이 가능했던 73명의 환자들을 대상으로 요통기능장애지수(ODI), 허리통증시각척도(요통VAS) 하지통증시각척도(방사통VAS) 등을 확인 하고 MRI촬영을 통해 허리디스크의 상태변화를 확인 했다. 환자들은 치료 후 24주까지 통증이 대부분 사라졌으며 치료 후 1년까지는 지속적으로 통증이 감소하고 기능장애가 개선되는 모습을 보였다. 또한 대부분의 환자가 3년까지 이 상태를 유지하였다. 3년 추적기간 동안 허리통증이 거의 없는 사람은 65명(89%)이었고, 방사통의 경우는 통증이 거의 없는 사람들이 66명(90%)이었다.(표-3) 요통기능장애지수(ODI)의 경우 거의 일상적인 생활에 문제가 없다고 판단되는 환자가 58명(79%)이었고, 자생의료재단이 입원환자 분류기준으로 삼고 있는 ODI 30점 이상의 기능장애를 호소하는 사람은 없었다. 연구에 참여한 128명의 환자 중 전화통화와 병원방문을 통해 수술여부를 알 수 있는 환자는 98명이었고 이 중 24주간의 치료 후 수술을 받은 환자는 2명뿐이었다는 것은 비수술 그룹의 46%의 환자가 수술을 받은 헤이그 스터디의 연구결과와는 사뭇 대비되는 점이다. 또한 이번 연구에서 또 하나 주목할 점은 환자들의 만족도 부분이다. 임상연구에 참여한 환자 중 27명은 3년 동안 몇 번의 요통이 발생했고 이중 85%(23명)가 다른 치료법이 아닌 한방 비수술 치료법을 또 다시 선택했다는 점이다. 이것은 한방 비수술 치료에 대한 환자의 만족도가 매우 높았다는 점을 시사하고 있다. 이번 자생한방병원의 연구를 진행한 자생척추관절연구소의 하인혁 원장은 “이번 연구는 한방 비수술 허리디스크 치료법이 허리디스크 치료에 매우 뛰어난 효과를 보일 수 있다는 점을 입증한 것뿐 아니라 허리디스크로 인해 수술치료를 할 가능성도 매우 낮은 점을 확인 할 수 있었다”며, “이후 한방치료를 받은 환자들의 5년 추적관찰 연구논문을 통해 ‘헤이그 스터디’와 같은 대표적인 국제 학술연구를 반증해 나갈 것”이라고 말했다.