우주공간으로의 첫 외출을 얼마 앞두지 않은 아기별의 ‘심장박동’이 다국적 천문학 연구진에 의해 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 과학전문저널 사이언스는 캐나다 브리티시컬럼비아 대학, 벨기에 루뱅 가톨릭 대학 공동 연구진이 탄생 직전 항성의 초음파 위성자료를 채집하는데 성공했다고 3일(현지시각) 소개했다. 보도에 따르면, 공동 연구진은 캐나다 우주국 모스트(MOST) 우주망원경과 프랑스 우주국 코롯(CoRoT mission) 행성 탐사 위성 자료를 통해 우주공간으로의 배출을 곧 앞둔 신생 항성의 음파 진동을 얻어냈다. 보통 항성은 은하단 성간 물질 중 특히 밀도가 높은 수소 가스분자구름 속에서 태어난다. 특히 인간이 임신하는 것과 유사한 방식으로 분자구름내부 중력이 급속도로 불안정해지면 특정 음파 진동이 우주공간으로 퍼져나간다. 이는 가스분자구름 속 핵융합이 가속화될수록 점점 빨라지는데 초음파 검사를 통해 출산 전 태아의 쿵쿵 뛰는 심장박동을 체크하는 것과 유사한 원리다. 연구진은 해당 음파진동 분석을 통해 항성이 탄생되는 전 과정을 지켜봄으로써 45억 년 전 초기 태양계 형성과정을 리모델링해보고자 하는 것이 목표다. 이는 지구형성 과정을 역추적 해본다는 의미를 함께 가지고 있다. 또한 지구로부터 2,500광년 떨어져있는 외뿔소자리너머 NGC 2264과 같은 비교적 최근 형성된 성운도 주의 깊은 관찰 대상이다. 한편 해당 연구는 우주지진학 연구를 통해 태양계 형성과정을 추적하고자 2003년 캐나다 우주국에 의해 시작된 MOST(Microvariability & Oscillations of STars) 프로젝트의 일환이다. 사진=University of British Columbia 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

우주공간으로의 첫 외출을 얼마 앞두지 않은 아기별의 ‘심장박동’이 다국적 천문학 연구진에 의해 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 과학전문저널 사이언스는 캐나다 브리티시컬럼비아 대학, 벨기에 루뱅 가톨릭 대학 공동 연구진이 탄생 직전 항성의 초음파 위성자료를 채집하는데 성공했다고 3일(현지시각) 소개했다. 보도에 따르면, 공동 연구진은 캐나다 우주국 모스트(MOST) 우주망원경과 프랑스 우주국 코롯(CoRoT mission) 행성 탐사 위성 자료를 통해 우주공간으로의 배출을 곧 앞둔 신생 항성의 음파 진동을 얻어냈다. 보통 항성은 은하단 성간 물질 중 특히 밀도가 높은 수소 가스분자구름 속에서 태어난다. 특히 인간이 임신하는 것과 유사한 방식으로 분자구름내부 중력이 급속도로 불안정해지면 특정 음파 진동이 우주공간으로 퍼져나간다. 이는 가스분자구름 속 핵융합이 가속화될수록 점점 빨라지는데 초음파 검사를 통해 출산 전 태아의 쿵쿵 뛰는 심장박동을 체크하는 것과 유사한 원리다. 연구진은 해당 음파진동 분석을 통해 항성이 탄생되는 전 과정을 지켜봄으로써 45억 년 전 초기 태양계 형성과정을 리모델링해보고자 하는 것이 목표다. 이는 지구형성 과정을 역추적 해본다는 의미를 함께 가지고 있다. 또한 지구로부터 2,500광년 떨어져있는 외뿔소자리너머 NGC 2264과 같은 비교적 최근 형성된 성운도 주의 깊은 관찰 대상이다. 한편 해당 연구는 우주지진학 연구를 통해 태양계 형성과정을 추적하고자 2003년 캐나다 우주국에 의해 시작된 MOST(Microvariability & Oscillations of STars) 프로젝트의 일환이다. 사진=University of British Columbia 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

각 동물들의 소변보는 시간을 측정한 다소 지저분(?)한 연구결과가 나왔다. 최근 미국 조지아공대 연구팀은 쥐부터 덩치가 큰 코끼리까지 소변보는 시간을 측정해 비교한 재미있는 논문을 발표했다. 다소 황당하면서도 기발한 이 연구는 이 대학 기계공학과 데이비드 휴 교수가 아기의 기저귀를 갈다 영감을 얻어 시작됐다. 연구방법은 간단하다. 먼저 유튜브에 게재된 28종 동물 영상과 애틀란타 동물원의 16종 동물의 소변보는 시간과 양을 측정해 비교 분석했다. 그 결과 쥐보다 덩치가 큰 포유동물 대부분은 평균적으로 21초 동안 소변을 본다는 결과를 얻어냈다. 예를들어 개와 코끼리의 경우 소변 양은 큰 차이가 있으나 시간은 서로 비슷하다는 것. 또한 몸무게 3kg 미만의 동물의 경우 소변이 흐르는 것이 아닌 방울 형태로 나온다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 휴 교수는 “코끼리와 개의 소변 보는 시간이 차이가 없는 것은 요도와 큰 관계가 있다” 면서 “소변 양에 따라 그에 걸맞는 길이와 크기의 요도를 각 동물들이 갖고있다”고 설명했다. 이어 “물탱크와 저수지의 물을 공급하고 비우는 공학적 연구에 이 논문이 큰 도움이 된다”고 덧붙였다. 이 연구결과는 미국국립과학원회보(the Proceedings of the National Academy of Sciences) 최신호에 게재됐다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영화 터미네이터에서 아놀드 슈워제네거가 열연했던 T-800 모델은 금속합금에 인간생체조직피부가 덧씌워져 육안으로는 로봇인지 인간인지 전혀 구분할 수 없다. 뿐만 아니라 이 생체조직은 근육역할도 함께 수행해 약간 딱딱한 감은 없지 않지만 사람과 거의 흡사한 자연스러운 몸놀림이 가능하게 해줬다. 하지만 곧 영화처럼 자연스러운 움직임이 가능한 로봇을 실제 만나볼 수 있을지도 모르겠다. 영국 과학기술전문매체 ‘Phys.org’는 미국 일리노이대학 어바나-샴페인캠퍼스 생명공학 연구진이 생체근육조직이 덮인 ‘바이오 봇’ 개발에 성공했다고 30일(현지시각) 보도했다. 직사각형 모양의 길이 6㎜인 바이오 봇은 기존 로봇처럼 전기모터가 아닌 생체골격근조직으로 움직이며 전기 자극에 따라 이동방향을 제어할 수 있다. 골격근조직은 고등척추동물의 골격에 부착돼 운동을 제어하는 기관으로 수백 개에 달하는 골격근이 상호작용하면서 다양한 움직임이 가능하도록 도와준다. 연구진은 친수성 고분자로 유동성이 뛰어난 히드로겔을 3D 프린팅한 뒤 이를 실험용 쥐의 심장조직세포와 합성해 골격근조직으로 움직이는 바이오 봇을 만들었다. 바이오 봇은 기존 로봇처럼 무겁고 둔한 모터방식이 아닌 역동적이고 유연한 생체조직으로 구동되기에 보다 자유롭고 신축성 있는 동작수행이 가능하다. 바이오 봇의 활용 가능성은 무궁무진하다. 바이오 봇을 해파리나 문어 같은 형태로 만들어 금속로봇이 수행하기 어려운 심해의 협곡이나 복잡한 지형 탐사를 수행하게 할 수 있고 그 외 구조 작업, 자연 재해 구호에 응용시킬 수도 있다. 로봇의 강인함과 인간의 유연함이 모두 공존하기에 가능한 발상이다. 또한 로봇과 생체 조직의 통합이라는 개념은 미래 의학 분야에서 인공사지(四肢) 개발로 이어질 수 있다. 보다 인간의 실제 팔·다리와 흡사한 인공 몸을 만들 수 있는 설득력있는 가능성을 제시해주는 것이다. 일리노이대학 어바나-샴페인캠퍼스 생명공학과 라시드 바쉬르 교수는 “현재 이 세포 구조를 자율신경으로 발전시키는 연구를 진행하는 중”이라며 “지금처럼 인공적인 전기신호가 필요없이 자율센서로 알아서 구동되는 바이오 봇을 의미한다. 예를 들어, 특성 독성 물질을 발견하면 센서가 자동으로 반응해 해당 장소로 이동할 수 있게 만든다는 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences) 온라인 판에 게재됐다. 동영상·사진=youtube/phys.org 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

영화 터미네이터에서 아놀드 슈워제네거가 열연했던 T-800 모델은 금속합금에 인간생체조직피부가 덧씌워져 육안으로는 로봇인지 인간인지 전혀 구분할 수 없다. 뿐만 아니라 이 생체조직은 근육역할도 함께 수행해 약간 딱딱한 감은 없지 않지만 사람과 거의 흡사한 자연스러운 몸놀림이 가능하게 해줬다. 하지만 곧 영화처럼 자연스러운 움직임이 가능한 로봇을 실제 만나볼 수 있을지도 모르겠다. 영국 과학기술전문매체 ‘Phys.org’는 미국 일리노이대학 어바나-샴페인캠퍼스 생명공학 연구진이 생체근육조직이 덮인 ‘바이오 봇’ 개발에 성공했다고 30일(현지시각) 보도했다. 직사각형 모양의 길이 6㎜인 바이오 봇은 기존 로봇처럼 전기모터가 아닌 생체골격근조직으로 움직이며 전기 자극에 따라 이동방향을 제어할 수 있다. 골격근조직은 고등척추동물의 골격에 부착돼 운동을 제어하는 기관으로 수백 개에 달하는 골격근이 상호작용하면서 다양한 움직임이 가능하도록 도와준다. 연구진은 친수성 고분자로 유동성이 뛰어난 히드로겔을 3D 프린팅한 뒤 이를 실험용 쥐의 심장조직세포와 합성해 골격근조직으로 움직이는 바이오 봇을 만들었다. 바이오 봇은 기존 로봇처럼 무겁고 둔한 모터방식이 아닌 역동적이고 유연한 생체조직으로 구동되기에 보다 자유롭고 신축성 있는 동작수행이 가능하다. 바이오 봇의 활용 가능성은 무궁무진하다. 바이오 봇을 해파리나 문어 같은 형태로 만들어 금속로봇이 수행하기 어려운 심해의 협곡이나 복잡한 지형 탐사를 수행하게 할 수 있고 그 외 구조 작업, 자연 재해 구호에 응용시킬 수도 있다. 로봇의 강인함과 인간의 유연함이 모두 공존하기에 가능한 발상이다. 또한 로봇과 생체 조직의 통합이라는 개념은 미래 의학 분야에서 인공사지(四肢) 개발로 이어질 수 있다. 보다 인간의 실제 팔·다리와 흡사한 인공 몸을 만들 수 있는 설득력있는 가능성을 제시해주는 것이다. 일리노이대학 어바나-샴페인캠퍼스 생명공학과 라시드 바쉬르 교수는 “현재 이 세포 구조를 자율신경으로 발전시키는 연구를 진행하는 중”이라며 “지금처럼 인공적인 전기신호가 필요없이 자율센서로 알아서 구동되는 바이오 봇을 의미한다. 예를 들어, 특성 독성 물질을 발견하면 센서가 자동으로 반응해 해당 장소로 이동할 수 있게 만든다는 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences) 온라인 판에 게재됐다. 사진=phys.org 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

NASA(미 항공우주국)는 2035년까지 인류가 화성에 발을 디딜 수 있도록 하는 ‘마스원(Mars-1) 프로젝트’를 진행 중이지만 가장 큰 문제는 5,600만㎞라는 장거리 여행을 무중력 공간에서 수행해야할 우주비행사들의 근육노쇠를 막는 방법을 찾아야한다는 점이다. 어쩌면 그 비밀은 우리 가까이에 있을지도 모른다. 과학정보전문매체 사이언스코덱스(sciencecodex.com)는 호주 퀸즐랜드 대학 연구진이 동면(冬眠) 중인 청개구리에서 근육퇴화를 막는 실마리를 찾아냈다고 30일(현지시각) 전했다. 최근 연구진은 퀸즐랜드북부에 널리 분포하는 개구리 종인 줄무늬굴개구리(Striped burrowing frog)에게서 놀라운 특성을 발견했다. 약 7㎝ 크기의 이 개구리는 3개월간의 동면시간 동안 아무런 움직임이 없었는데도 불구하고 깨어난 뒤 조금도 근육 손상이 발생하지 않았던 것이다. 연구진은 해당 개구리의 유전적 특징을 분석하는 과정에서 근육이 퇴화되지 않는 유력한 원인 2가지를 찾아냈는데 바로 서바이빈(survivin)과 키나제1(kinase1)이라는 유전자다. 서바이빈은 세포사멸억제단백질 중 한가지로 이름처럼 손상되거나 병든 세포를 제거해 근육이 생존하도록 도와주는 것으로 알려져 있다. 키나제1 역시 세포분해와 DNA 손상을 막아 근육이 비활성화 돼 망가지는 것을 방지해주는 것으로 추정된다. 이 두 유전자가 동면중인 개구리의 근육 손상을 막아주는 것이다. 퀸즐랜드 대학 박사과정 연구원 보우 레일리는 “자연의 극한상황에서 생존해야하는 양서류의 유전자에는 이를 가능하게 하는 요소가 숨겨져 있다”며 “해당 유전자를 통해 인간 근육 위축 연구를 진행하면 우주선 내 무중력 공간에서의 근육 손실 방지는 물론 일반적인 근육감퇴질환을 앓고 있는 환자들에게까지 유용한 치료법을 발견할 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지인 ‘실험생리의학협회저널(The Society For Experimental Biology and Medicine)’에 최근 발표됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

차의과학대 분당차병원 이비인후과 장철 교수는 동양인에게 콜라젠을 이용한 코 성형술의 안전성을 세계 최초로 입증했다고 30일 밝혔다. 코 성형술 중 특히 융비술은 선천적이거나 외상·염증·과도한 축비술과 비중격 점막하 절제술 등의 원인으로 편평해진 코의 콧등과 콧날을 돋워서 코 모양이 보기 좋도록 해주는 수술이다. 장철 교수는 2007년부터 2011년까지 선천적 또는 외상으로 코가 휘거나 낮아 코막힘이 심한 50명의 환자들을 대상으로 환자 개인의 코 모양에 맞춰 콜라젠시트를 디자인한 후 융비술에 적용했다. 콜라젠을 이용할 경우 다른 합성물질과 달리 자연스러운 코 모양을 만들 수 있었으며, 수 년 동안 추적 관찰한 결과 합병증이 거의 없다는 점도 확인했다. 세계적으로 콜라젠을 이용한 동양인의 코 성형술에 대한 안전성을 입증한 연구는 이번이 처음이다. 융비술은 일반적으로 자가조직 삽입물 또는 인공 삽입물을 사용한다. 자가조직 삽입물의 경우 시술 방법이 복잡할 뿐 아니라 공여 부위에 합병증이 발생할 수 있는 위험이 있으며, 인공 삽입물은 이물반응으로 인한 감염, 외상 등에 의한 돌출 위험이 따랐다. 하지만, 이번 연구에 사용된 콜라젠시트는 3차원 구조로 제작돼 이식 후 체내에서 분해되지 않기 때문에 인장력이 유지될 뿐 아니라 인공삽입물의 최대 단점인 이물감과 딱딱함, 감염의 위험이 없다고 장 교수는 설명했다. 국내에서 유일하게 콜라젠을 이용한 코 성형술을 시도하고 있는 장 교수는 “콜라젠의 경우 필러 형태로 안면성형에 사용하고 있지만 이는 대부분 시간이 지나면 흡수된다. 이번 연구는 콜라젠시트를 3차원형태로 개인의 코 모양에 맞추어 디자인함으로써 코의 기능뿐 아니라 미용적인 효과까지 고려한 시술임을 입증하였다는데 그 의미가 있다”고 말했다. 관련 연구 결과는 SCI 국제 학술지 ‘두개안면외과학 저널’에 게재됐다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

왜 인간은 유아시절의 기억을 거의 하지 못할까? 대부분의 사람들이 겪고있는 이같은 ‘미스터리’에 대한 비밀이 풀렸다. 최근 캐나다 토론토 대학 등 공동연구팀은 쥐의 신경세포를 분석해 얻은 연구결과를 과학저널 사이언스(Science) 최신호에 발표했다. 　　 일반적으로 인간은 3~4세 전의 기억은 대부분 하지 못한다. 유아 기억상실증(infantile amnesia)이라 부르는 이 현상에 대해 전문가들은 다양한 주장을 내놓고 있지만 뚜렷히 밝혀진 바는 없다. 이번에 캐나다 연구팀이 주장한 이론은 유아의 뇌는 급속히 성장하기 때문에 새 기억이 기존 기억을 효과적으로 지운다는 것. 이같은 가설을 증명하기 위해 연구팀은 새끼 쥐들을 통해 실험했다. 먼저 쥐들에게 약한 전기 쇼크방에 넣어 ‘공포’를 경험하게 한 후 이 쥐들을 쳇바퀴에서 뛰게했다. 이후 이 쥐를 다시 전기 쇼크방에 집어넣어 그 행동을 관찰했다. 그 결과 쳇바퀴를 열심히 뛴 쥐들은 대부분 전기 쇼크방에서의 기억을 잃어버린 것으로 드러났다. 반대로 전기 쇼크를 경험한 쥐 중 쳇바퀴를 뛰지 않은 쥐들은 여전히 그 공포를 기억하는 행동을 보였다. 연구팀을 이를 신경생성(neurogenesis)과 연결지으며 학습과 기억 능력을 담당하는 대뇌 측두엽의 해마(Hippocampi)를 중요한 열쇠로 평가했다. 해마는 출생 이후 몇 년 동안 가장 활발하게 활동하고, 이후 서서히 활동양이 줄어든다. 연구를 이끈 캐서린 에이커스 박사는 “새끼 쥐들이 쳇바퀴를 도는 과정에서 자연스럽게 신경세포가 잘 생성된다” 면서 “이 과정에서 새로운 기억이 기존 기억을 지워버린 것”이라고 설명했다. 이어 “약물로 신경세포 생성을 억제당한 쥐들은 일반 쥐보다 기존 기억을 더 잘 보유하고 있는 것으로 드러났다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

불확실한 결과에 돈을 거는 내기 행위인 도박에 빠지는 것은 인간만이 아닌 것 같다. 원숭이 역시 비슷하게 도박에 빠지며 확실치 않은 행운에 최선을 다하는 것으로 확인됐기 떼문이다. 미국 과학전문매체 레드오빗은 로체스터 대학 연구진이 원숭이 역시 인간처럼 도박을 하는 과정에서 ‘연속된 행운(Hot hands)’에 중독되는 것으로 나타났다고 28일(현지시각) 보도했다. 연구진은 과학실험에 자주 활용되는 붉은털원숭이 3마리를 대상으로 한 가지 실험을 진행했다. 컴퓨터로 만들어진 가상 도박 프로그램에 원숭이들을 참여시킨 뒤 각 게임마다 원숭이들이 취하는 행동패턴을 분석해본 것이다. 해당 게임은 일정한 질문에 ‘오른쪽’ 또는 ‘왼쪽’을 선택한 뒤, 답이 맞으면 일정한 보상이 나오는 형태로 구성됐다. 게임 속 시나리오는 총 3가지인데 2가지는 일정한 패턴이 반복되는 형태였고 나머지 1개는 전혀 예측이 불가능한 무작위 패턴으로 진행됐다. 이후 실험이 진행되자 원숭이들은 빠르게 게임에 적응하며 올바른 답을 찾기 위해 고군분투했다. 특히 일정한 패턴이 반복되는 처음 2가지 시나리오에서 원숭이들은 신속하고 정확하게 패턴을 발견하는 것으로 나타났다. 하지만 마지막 무작위 패턴 시나리오에서는 원숭이들 역시 문제풀이가 쉽지 않은 것으로 확인됐다. 다만 흥미로운 것은 우연히 오른쪽 혹은 왼쪽을 선택해서 문제를 맞혔을 경우, 대부분 원숭이들이 해당 방향으로만 계속 답을 고르는 것으로 나타났다는 점이다. 이들의 답안 반복횟수는 평균 1,244회에 당했다. 이 수치가 흥미로운 것은 붉은털원숭이들의 행동이 ‘연속된 행운(Hot hands)’ 측면에서 해석될 수 있기 때문이다. ‘연속된 행운(Hot hands)’은 운동경기에서 한 선수가 특정 행동으로 득점을 했을 때 해당 행동을 계속 반복하는 것을 뜻한다. 이는 도박에서도 비슷하게 적용되는데 한번 베팅으로 돈을 딴 경우, 이 베팅 방식을 계속 고수하며 도박을 이어나가는 행위를 의미한다. 즉, 심리적으로 한번 맛본 행운에서 벗어나기 힘들기에 흔히 도박중독을 야기하는 주요원인 중 하나로 알려져있다. 흥미롭게도 이 붉은털원숭이들 역시 한번 성공한 패턴을 그대로 유지하려는 습성이 관찰됐다. 이는 인간을 제외한 다른 영장류에서 첫 관찰된 사례다. 연구를 주도한 로체스터 대학 뇌인지 과학과 토미 블랑샤르 연구원은 “자연 생태계의 어느 지점에서 통통한 딱정벌레를 발견했을 때, 주위 비슷한 지형에도 또 다른 딱정벌레가 있을 것이라는 희망을 품는 것과 같은 원리”라며 “인류를 비롯한 영장류의 DNA에 행운을 바라는 습관이 내재되어 있을 수 있다는 점을 알려주고 있다”고 설명했다. 해당연구는 도박중독의 원인을 진화론적 관점에서 찾아볼 수 있는 새로운 가능성을 제시하며 획기적인 치료법이 등장할 수 있는 좋은 발판이 될 수 있기에 학계가 가지는 관심도 높다. 한편 이 연구는 미국국립과학재단(National Science Foundation)의 지원으로 이뤄졌다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

무엇이든 삼켜버리는 블랙홀에서 뭔가가 방출되는 이상한 현상이 관측돼 관심을 끌고 있다. 천문학자들이 허블 우주망원경을 사용해 지구로부터 약 200만광년 거리에 있는 세이퍼트 은하 NGC 5548의 중심에 있는 초대형 질량 블랙홀에서 엄청난 가스가 방출되는 것을 최근 발견했다. 세이퍼트 은하는 격렬한 활동은하핵을 가진 은하의 일종으로 중심에서 강력한 빛을 내뿜는 특징이 있다. 이 엄청난 가스 흐름이 블랙홀에서 일반적으로 방출되는 엑스선(X선)의 90%가량을 차단하고 있다고 한다. 이 현상을 설명하기 위해 천문학자들은 기존 우주 구조 이론에 대한 다른 견해를 내비치고 있다. 이들의 말로는 일반적으로 물체는 블랙홀을 향해 흡수될 때 붕괴한 별 주위에서 형성되는 평평한 강착원반(응축원반) 속에 쌓인다. 이 원반의 중심과 가까운 부분에서는 X선이 방출되며 바깥 쪽 가장자리에서는 자외선이 방출된다. 하지만 이 블랙홀에서는 블랙홀과 가까운 부분에서 방출되는 X선은 우주먼지에 의해 차단되고 이 때문에 자외선이 강력한 바람을 일으키고 있다. 이 바람은 매우 강력해 블랙홀에서 가스를 발산시킬 정도의 위력을 갖고 있다. NGC 5548는 시속 350만km를 넘는 강력한 바람을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 하지만 새로 발견된 가스 흐름은 최대 시속 1800만km라는 엄청나게 강력한 바람의 힘에 영향을 받고 있다는 것이다. 한편 이번 논문은 미국과학진흥회(AAAS)가 발행하는 세계적인 과학 학술지 ‘사이언스’(Science)의 주요 논문을 온라인 속보로 미리 소개하는 ‘사이언스 익스프레스’ 19일 자로 공개됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금껏 발견된 토성의 31개 위성 중 가장 거대한 타이탄의 바다에서 정체를 알 수 없는 기묘한 섬 모양이 포착돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 NASA 카시니 탐사선이 촬영한 타이탄의 미스터리 섬 모양 물질을 22일(현지시간) 소개했다. 해당 섬은 타이탄에서 가장 거대한 ‘크라켄 바다’(Kraken Mare)에 이어 두 번째로 큰 ‘리지아 바다’(Ligeia Mare)의 북쪽 부근에서 발견됐다. 반짝 반짝 빛나는 동화 속 마법의 섬 같은 사진 속 물질의 정체는 여전히 불분명하지만 전문가들은 몇 가지 설득력 있는 가설을 내놓고 있다. 해당 사진을 연구 중인 미국 코넬 대학 연구진에 따르면, 이 섬이 탄화수소로 이뤄진 리지아 바다에서 분해된 메탄 빙산의 일부분일 수 있다고 주장한다. 타이탄 바다의 꽁꽁 얼어붙은 메탄 덩어리가 여러 가지 환경적 요인으로 녹아 분해된 증거일 수 있다는 점이다. 타이탄은 태양과의 거리가 지구보다 10배나 멀어 표면온도가 영하 178℃로 매우 춥다. 특히 카시니 탐사선이 최초로 토성궤도에 도착한 2004년 7월 당시, 타이탄 바다는 어두침침한 얼음덩어리만 가득했었다. 그러나 최근 이렇게 섬 형태의 빙산 조각이 발견된 것은 타이탄의 기후가 온난화되고 있다는 유력한 증거로 여겨지고 있다. 원인은 점점 증가하고 있는 햇빛의 양 때문으로 추측되는데 2009년부터 촬영된 타이탄 북반구는 2004년에 비해 훨씬 밝고 지금은 더 밝아졌다. 또한 바다 표면에서 상승된 습기가 지구와 유사한 규모의 열대 저기압을 발생시켰을 가능성도 있다. 타이탄은 태양계에서 지구 외에 유일하게 대기, 호수, 강, 바다를 가진 곳이다. 또한 꽁꽁 얼어붙은 표면에 지구 생명체의 기원으로 추정되는 다량의 탄소 함유 유기물질들이 존재하는 것으로 조사된 바 있다. 한편 이 연구 결과는 국제 과학 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 22일자로 발표됐다. 사진=NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

김철중 세계과학기자연맹회장(한국과학기자협회 이사, 조선일보 의학전문기자)은 22일 덴마크 코펜하겐대학교 보건의학대학에서 열린 유럽과학기자대회(ECSJ)에 참석, 내년에 서울에서 열리는 세계과학기자대회의 준비상황을 소개하고 적극적인 참여를 독려했다. 김 회장은 유럽 권역의 과학기자 및 과학자 등 30여명이 모인 이 대회 개막식에서 “오늘날은 정보 수용자들이 소셜미디어를 적극적으로 활용하면서 신문·방송 등 전통매체의 입지가 줄어 과학저널리즘 역시 위기를 맞고 있다”면서 “이같은 위기를 극복하기 위해 우리는 전 지구적으로 지혜를 모아야 하며, 유럽과학기자대회와 내년 서울에서 열릴 세계과학기자대회(WCSJ)에서 발전적이고 의미있는 논의가 이뤄지기를 기대한다”고 말했다. 유럽과학기자대회는, 덴마크 코펜하겐에서 지난 21일부터 진행중인 ‘2014 유로사이언스오픈포럼(ESOF·EuroScience Open Forum)’ 행사의 일환으로 열린 유럽과학기자대회는 덴마크과학기자협회(DV)와 유럽과학기자협회연합이 공동 개최했다. 심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

한국인의 밥상에서 없어서는 안되는 중요한 재료는 바로 마늘이다. 마늘은 육류 요리 뿐만 아니라 나물 등 채소 요리에도 감칠맛을 내는 중요한 요소지만 문제는 다름 아닌 냄새. 외국인들 사이에서는 한국인들이 모인 곳에서는 어김없이 마늘냄새가 난다고 말한다는 이야기까지 있을 정도로, 한국인의 마늘 사랑과 냄새는 비례한다. 많은 사람들은 마늘의 독한 냄새를 없애려 커피를 마시거나 껌을 씹기도 하지만, 해외연구팀이 이보다 더 효과가 뛰어난 ‘마늘냄새제거제’가 있다고 주장해 눈길을 사로잡고 있다. 미국 오하이오대학 연구팀에 따르면 마늘에는 메틸 황화물(Allyl methyl sulphide)라는 물질을 포함하고 있다. 이 물질은 소화기관 내에서 파괴가 되지 않아 숨을 쉴 때마다 몸 밖으로 특유의 냄새를 뿜어낸다. 연구팀은 실험 지원자들에게 익히지 않은 마늘을 먹게 한 뒤 입에서 뿜어져 나오는 냄새를 측정했다. 이후 다양한 음식들을 추가로 먹게 한 뒤 고약한 냄새가 사라지거나 희석된 정도를 재측정했다. 그 결과 사과가 가장 뛰어난 ‘마늘냄새 제거’ 반응을 보였다. 연구를 이끈 셰릴 배링거 박사는 “사과가 가장 강력한 마늘효소의 탈취작용을 하는 것으로 확인됐다”면서 “다른 음식들에 들어있는 폴리페놀 성분이 마늘의 톡 쏘는 성분을 완화시키지만 이중 사과의 효능이 가장 높았다”고 설명했다. 이어 “요리할 때에 가능하면 마늘의 냄새를 중화시키는 사과, 레몬, 녹차 등을 함유하는 것이 효과가 가장 좋다”고 덧붙였다. 한편 베링거 박사 연구팀은 이전 연구에서 잘 없어지지 않는 마늘 냄새를 약화시키는데에 우유가 탁월한 효과가 있다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 실험 결과, 마늘 음식을 먹은 뒤 우유 200㎖를 마시면 숨을 쉴 때 입 밖으로 뿜어져 나오는 마늘 냄새가 50%까지 줄어들었다. 다만 저지방 우유 보다는 지방이 풍부한 일반 우유가 좋으며, 식사를 모두 마친 뒤 마시는 것 보다는 식사와 함께 마시는 것이 훨씬 효과적이다. 이번 연구결과는 미국 ‘식품과학 저널(Journal of Food Science)’에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

대한암학회와 광동제약은 20일 ‘제3회 광동암학술상’ 수상자로 강윤구(왼쪽) 울산대 교수, 김호근(가운데) 연세대 교수, 임석아(오른쪽) 서울대 교수를 선정했다. 이 상은 과학논문인용색인(SCI) 저널 또는 분야별 SCI급 논문의 비율이 높은 학회지에 대한암학회지를 인용한 논문을 발표한 연구자 등에게 수여하는 상이다. 수상자에게는 500만원의 상금과 상장이 수여된다.

엄마 자궁 속에서 특정 남성호르몬에 자주 노출된 남자태아는 후에 성장하면서 자폐증을 앓게 될 확률이 높다는 주장이 제기됐다. 이는 주로 여자아이보다 남자아이에게서 자폐증 발병빈도가 높은 이유의 주요 원인 중 한가지로도 추정돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 의학전문매체 바이오사이언스테크놀로지(biosciencetechnology.com)는 영국 캠브리지 대학·덴마크 국립혈청연구소 공동 연구진이 자궁 속에서 특정 남성호르몬에 자주 노출된 남자태아일수록 성장하면서 자폐성 범주 장애를 앓게 될 확률이 높다는 연구결과를 발표했다고 최근 보도했다. 연구진은 덴마크 인체자원은행(Bio bank)에 보관되어 있는 1993~1999년 출생 태아 19,500명의 자궁 양수 샘플(임신 15~16주 사이 태아의 유전자 이상을 진단하는 양수검사 시 채집)과 해당 태아 중 정상적으로 성장한 남자아이 217명 그리고 성장하면서 자폐성 범주 장애를 앓게 된 128명을 비교분석했다. 그 결과, 자폐성범주장애를 앓는 128명이 머무른 자궁 양수 샘플에서 확인된 남성 스테로이드 호르몬 ‘테스토스테론’ 수치가 나머지 217명과 비교해 현저히 높은 것으로 확인됐다. 과거에도 높은 테스토스테론 수치가 태아의 사회성, 언어능력개발 등에 영향을 준다는 연구결과가 있었다. 그러나 이번 분석은 남성 스테로이드 호르몬이 자폐성 범주 장애에 실질적인 영향을 미칠 수 있다는 임상 결과를 보여주기에 상당한 의미를 갖는다. 또한 테스토스테론은 여성보다 남성에게서 더 많이 분비되기에 자폐성 범주 장애가 남성에게서 더 많이 나타나는 이유를 설명하는 원인으로도 볼 수 있다. 자폐성범주장애의 원인은 크게 뇌 측두엽 이상과 연관이 있다는 신경해부학적 원인과 신경전달 물질과 연관된 생화화적 원인 두 가지로 추정되지만 확실히 밝혀진 것은 없다. 이런 측면에서 이번 연구결과는 남성호르몬이 뇌 유전정보에 영향을 줘 자폐성 범주 장애를 발현시킬 수 있다는 새로운 가능성을 제시한다. 연구를 주도한 캠브리지 대학 마이클 롬바르드 박사는 “이 연구 결과는 자폐성 범주 장애가 태아 두뇌발달 초기 생물학적 메커니즘에 큰 영향을 받을 수 있다는 점을 알려 준다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지 ‘분자 정신의학(Molecular Psychiatry)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

북반구 지표 밑에 뉴욕면적에 육박하는 초대형 얼음 층이 존재하는 것으로 확인돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 컬럼비아대학 라몽-도헤르티 지표 관측소(Lamont-Doherty Earth Observatory) 연구진이 그린란드 북반구 지표 밑에 뉴욕 맨해튼에 맞먹는 대규모 얼음 층이 존재하는 것을 확인했다고 16일(현지시각) 보도했다. 연구진은 최첨단 물리 탐사기법인 지표 투과 레이더(ground penetrating radar)를 이용해 그린란드 북부 지표 밑에 자리 잡고 있는 두꺼운 얼음 층을 영상화 할 수 있었다. 이 기술은 광대역 전자기파를 지표면에 입사시켜 매질 경계면에서 연속적으로 반사되는 파장을 수신해 다시 시각화함으로써 인간이 목격할 수 없는 지하 대상물의 위치, 크기, 경계를 찾아낸다. 그린란드 땅 밑 1~2.5㎞에 위치해있는 해당 얼음 층은 총 면적이 1,710,000㎢에 달하는데 이는 미국 뉴욕 맨해튼이나 그린란드 전 국토의 80%에 육박하는 엄청난 크기다. 연구진에 따르면, 해당 얼음 층의 형성연대는 120,000년 정도며 가장 높은 지역은 높이가 1,000m에 육박한다. 이는 남극에 이어 세계에서 2번째로 질량이 큰 얼음 층이다. 실제로 해당 얼음 층을 볼 수 있다고 가정하면 그 단면은 우리가 흔히 먹는 롤 케이크와 흡사할 것으로 여겨지는데 마치 전설로만 전해지는 땅 밑 ‘잃어버린 세계’를 연상 시킨다. 해당 연구는 지난 2009년부터 미 항공 우주국(NASA)에 의해 진행 중인 오퍼레이션 아이스브리지(Operation IceBridge) 프로젝트에서 활용되는 장비 중 일부를 이용해 이뤄졌다. 아이스브리지 계획은 지구환경탐사위성인 ‘ICESat’을 통해 북극 얼음 층의 변화를 지속적으로 확인하는 프로젝트다. 연구진은 북극 빙하에서 얼음이 녹으며 유입된 대량의 바닷물이 그린란드 지표 밑에 스며들어 다시 냉각되는 방식으로 얼음 층이 형성된 것으로 보는데 생각보다 해당 방식과 같은 얼음 층 생성이 오랫동안 광범위하게 이뤄졌을 가능성을 제시한다. 연구를 주도한 컬럼비아대학 지구 물리학자 로벤 벨 박사는 “이 얼음 층은 지구 온난화에 극지방 빙하가 어떻게 대처하는지 그 방법을 생생히 보여주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에 15일(현지시각) 발표됐다. 자료사진=Mike Wolovick/라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

우리에게 맛있는 ‘요리’가 돼주는 가재도 인간처럼 근심과 스트레스를 겪는다는 연구결과가 나왔다. 최근 프랑스 보르도 대학 연구팀은 무척추 생물로 하등한 종으로 여겨지는 가재(Cray Fish·크레이피시)를 대상으로 한 실험결과를 유명저널 사이언스(Science) 최신호에 발표했다. 일반적으로 근심과 같은 감정은 인간같은 고등동물이나 겪는 것으로 학계에서는 평가해 왔다. 따라서 이번 실험결과는 가재와 같은 하등생물도 인간과 유사한 감정을 가질 수 있는 것으로 추측되는 첫번째 연구결과다. 연구팀은 실험을 위해 가재를 두 그룹으로 나눠 그중 한 그룹에게만 미세한 전기충격을 줬다. 이후 두 그룹을 모두 밝고 어두운 터널이 있는 수족관에 넣어 가재의 행동을 관찰했다. 그 결과 두 그룹 모두 어두운 장소에 있는 것을 선호했으나 전기 충격을 받지 않은 가재들은 밝은 곳도 돌아다니는 행동을 보인 반면 전기 충격을 받은 가재는 좀처럼 어두운 곳에서 나오지 않았다. 특히 전기 충격을 받은 가재에게 정신 안정제 중 하나인 CDZ를 주입하자 놀랍게도 이 가재들은 전기충격을 받지않은 것처럼 여기저기 돌아다니는 것으로 나타났다. 연구팀은 이같은 이유를 뇌의 시상하부 중추에 존재하는 신경전달물질인 세로토닌의 영향으로 분석했다. 연구를 이끈 다니엘 게타트 박사는 “스트레스를 받은 생물이 빛을 피하는 행동은 세로토닌과 관계가 있으며 이는 인간도 마찬가지” 라면서 “인간처럼 가재도 정신 안정제가 효과가 있다는 것은 의미하는 바가 크다”고 설명했다. 이어 “포유동물처럼 가재도 스트레스를 받는다는 것은 결과적으로 우리의 음식 산업을 다시한번 생각해봐야 한다는 계기”라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

10개월의 임신 기간을 거쳐 소중한 새 생명이 탄생했을 때, 여성 역시 ‘어머니’라는 숭고한 존재로 재탄생된다. 그러나 변화하는 것은 여성뿐이 아니다. 이 세상에 나를 닮은 분신이 한 명 더 태어났을 때, 남성 역시 ‘아버지’라는 막대한 책임감을 짊어지고 신비한 생물학적 변화를 맞이하게 된다. 포유류 중 암컷이 임신 하고 출산 했을 때, 함께 영향을 받는 종은 생태계에서 6% 미만으로 극히 적다. 그중 인간은 6% 미만에 속하는 영장류다. 이와 관련해 미국과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 남자가 아버지가 됐을 때 겪는 ‘주요 신체 변화 5가지’를 14일(현지시각) 소개했다. 1. 뇌 활성도 변화 지난 달 27일, 미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)에 게재된 연구결과 중에는 자식을 얻은 남성의 뇌 형태가 여성의 것과 유사해진다는 주장이 있다. 당시 연구진은 이제 막 부모가 된 실험 참가자 89명의 뇌 활성 정도를 측정했는데, 남성들의 뇌가 여성들처럼 정서적 감성적으로 민감해지는 것으로 나타났다. 2. 호르몬 변화 미국 프린스턴 대학 연구에 따르면, 자식이 생기는 순간 남성의 체내 호르몬도 일정 변화를 일으킨다. 배우자의 임신·출산 때의 남성들은 체내에서 에스트로겐, 프로락틴, 글루코코르티코이드 호르몬 분비가 일정부분 증가하는 것으로 나타났는데 흥미로운 것은 에스트로겐, 프로락틴의 경우 여성성을 강하게 해주는 호르몬이라는 점이다. 특히 프로락틴은 여성의 모유 분비를 자극하는 호르몬이다. 반면, 남성성을 상징하는 호르몬인 테스토스테론은 일정 부분 감소하는 것으로 나타났다. 특히 동물실험 결과, 말의 경우 수컷이 새끼를 갖는 순간 테스토스테론 호르몬이 감소하는 것으로 확인됐는데 예외적으로 쥐 등 설치류는 이와 상관없이 테스토스테론이 증가하는 것으로 나타났다. 연구진은 그 이유를 태어난 새끼를 보호하기 위해 강인함을 되찾기 위한 본능 때문으로 추측했다. 3. 성격 변화 보통 자식을 키우는 아빠들은 전보다 유순해지고 강한 유대감을 표하는 경우가 많다. 연구결과에 따르면, 이 역시 호르몬 변화 때문이다. 육아에 참여하는 아빠들은 전보다 체내에 많은 옥시토신 호르몬이 분비된다. 옥시토신 호르몬은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 신경 전달 물질인데 정서적 유대감과 친밀감을 촉진하는 것으로 알려졌다. 특히 이 호르몬은 포옹 등의 신체 접촉이 많아지면 분비량이 증가하는데 아빠가 어린 자녀를 기르면서 자연스럽게 뇌 신경회로를 변화시키기 때문으로 추정된다. 4. 새 뇌신경 세포 발생 아이의 탄생이 아버지의 뇌에 새로운 신경 세포의 발달을 유도한다는 주장이 있다. 최근 한 의학연구에 따르면, 들쥐의 뇌를 분석한 결과 새끼가 생긴 시점에서 해마 영역의 세포량이 상당히 증가하는 것으로 확인됐다. 또한, 뇌 후각 담당 영역에도 새로운 신경세포가 나타나는 것으로 조사됐는데 전문가들은 “새로 태어난 자식의 존재를 빠르고 정확히 인지하기 위한 생체 변화의 모습”이라고 정의한다. 5. 청각 발달 멀리서 우는 자식의 목소리를 순식간에 파악하는 것은 비단 엄마의 영역만이 아니다. 아빠 역시 자식 목소리에 무척 민감해지는 청각 발달 경험을 한다. 최근 진행된 한 의학 실험은 이를 증명해준다. 연구진은 무작위로 선택된 유아 5명의 울음소리를 아빠 27명, 엄마 29명에게 들려주고 본인 자녀인지 아닌지 묻는 실험을 진행했고 아빠·엄마 모두 평균 90%가 넘는 확률로 본인 자녀의 울음소리를 구분해냈다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

약 4억 2300만 년 전에 살았던 물고기의 화석이 발견돼 당시 존재했던 고대 생물에 관한 새로운 단서를 얻을 수 있게 됐다. 이 물고기의 몸길이는 약 1m로 추정되며 현재 알려진 당시 척추동물들과 비교해도 훨씬 크다. 지금까지는 3억 80​​00만 년 전 이전의 암석에서 대형 물고기 화석이 발견되지 않았다. 따라서 당시에는 산소 농도가 낮아 성장이 억제된 것으로 여겨졌다. 이번 발견은 이런 가설에 대한 반증이 된다. 연구팀은 중국 윈난성의 실루리아기 후기 퇴적층에서 발굴된 화석을 바탕으로 새로운 물고기에 대해 설명하고 있다. 이 물고기는 턱의 길이가 17cm로 추정되며, 예리하지 않지만 강인한 이빨을 가지고 있으며 껍질이 딱딱한 먹이를 먹는 데 적합했다는 견해를 연구팀은 제시하고 있다. 이런 특징은 이 물고기에 붙여진 학명인 ‘Megamastax amblyodus’에 반영돼 있다. 이는 ‘큰 입으로 예리하지 않은 이빨’이라는 뜻의 그리스어에서 유래하고 있다. 데본기(약 3억 5800만 년~4억 1900만 년 전)는 유턱척추동물의 몸 크기와 다양성 측면에서 중요한 전환기로 생각되고 있다. 예를 들어, 대형 육식어류가 처음 등장한 것이 이 시기로 10m짜리 어류가 발견되기도 했다. 반면 데본기 이전 실루리아기에서는 최근까지 가장 큰 유턱동물의 몸길이는 약 35cm였다. 이번에 몸길이 1m짜리 실루리아기 육식어류가 발견된 것은 데본기 이전에도 비교적 큰 생물이 존재했다는 증거가 된다고 연구팀은 설명했다. 한편 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 12일 자로 공개됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr