올해 여름 수준의 더위가 4월부터 11월까지 이어질 것이라는 국내 기후학자의 전망이 나온 가운데, 극심한 더위가 분자 수준의 노화 속도를 가속한다는 연구 결과가 나와 관심이 쏠린다. 27일 미국 서던캘리포니아대(USC) 레너드 데이비스 노인학 대학 제니퍼 에일셔 교수와 최은영 박사팀은 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에서 2010~2016년 미국 전역의 더위 일수와 각 지역 고령층의 생물학적 나이 관계를 분석해 이러한 결과를 얻었다고 밝혔다. 연구팀은 극심한 더위에 많이 노출될수록 고령층의 생물학적 노화가 빨라질 수 있음을 보여주는 연구라며 이는 기후변화와 폭염이 분자 수준에서 장기적인 건강과 노화에 미치는 영향에 대한 새로운 우려를 제기한다고 말했다. 생물학적 나이는 출생일 기준의 나이와 달리 분자, 세포, 시스템 수준에서 신체가 얼마나 잘 기능하는지 측정하는 척도로, 생물학적 나이가 높을수록 질병·사망 위험이 커지지만 폭염과 생물학적 노화의 연관성을 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 2010~2016년 열지수(Heat Index)를 기준으로 미국 전역의 폭염 일수를 조사하고, 56세 이상 지역 주민 3600명을 대상으로 혈액 표본을 채취, 분석해 생물학적 나이가 어떻게 변화하는지 분석했다. 미국 기상청(NWS)은 기온과 습도 기반 열지수에 따라 더위가 건강에 미칠 수 있는 위험 수준을 26.7~32.2℃를 ‘주의’(Caution), 32.2~39.4℃를 ‘극심한 주의’(Extreme Caution), 39.4~51.1℃를 ‘위험’(Danger) 단계로 분류한다. 이 연구에서는 세 가지 단계에 해당하는 날을 모두 ‘폭염’에 포함했다. 생물학적 나이 변화를 거주지 폭염 일수와 비교한 결과 폭염 일수가 많은 지역 거주자의 생물학적 나이 증가 속도가 폭염 일수가 적은 지역 거주자보다 유의미하게 빠른 것으로 나타났다. 1년 및 6년 동안의 폭염 일수 증가 또는 장기간의 더위가 참가자의 생물학적 나이(PCPhenoAge)에 미치는 영향을 분석한 결과 폭염에 따라 생물학적 노화가 최대 2.48년 앞당겨진 것으로 나타났다. 최은영 박사는 “폭염 일수와 생물학적 노화 속도의 이런 상관관계는 사회경제적 및 기타 인구통계학적 차이와 신체활동, 음주, 흡연 같은 생활 습관 요인을 고려한 후에도 유지됐다”고 설명했다. 에일셔 교수는 “일 년 중 절반이 ‘극심한 주의’ 수준 이상 폭염이 발생하는 애리조나주 피닉스 거주자는 연간 폭염 발생일이 10일 미만인 지역 거주자보다 생물학적 노화가 최대 14개월 빨랐다”며 “이는 단순히 더운 날이 많은 지역에 사는 것만으로도 생물학적으로 노화가 빨라질 수 있다는 의미”라고 전했다. 이어 “노년층에서는 땀 증발을 통해 피부 냉각 효과가 사라지기 시작하고 습도가 높은 곳에서는 냉각 효과가 더 떨어진다”면서 “자신이 있는 지역의 온도와 습도를 살펴보고 어떤 위험이 있는지 파악해야 한다”고 조언했다. “올해 여름 수준 더위 4월부터 11월까지 이어질 것”한편 앞서 지난해 여름 40도의 폭염이 올 것을 예견했던 기후학자 김해동 계명대 환경공학과 교수가 올해 여름 수준의 더위가 4월부터 11월까지 이어질 것이라고 전망해 관심이 쏠리기도 했다. 김 교수는 “지난해 겨울은 굉장히 따뜻했고 3월 초까지 따뜻했다가 3월 중순 갑자기 확 추워지는 꽃샘추위가 기승을 부렸지만, 올봄에는 그런 꽃샘추위는 걱정 안 해도 될 것 같다”며 “2월 말, 3월 초부터 따뜻해지기 때문에 봄꽃 개화 시기도 예년보다 빨라질 것 같다”고 내다봤다. 진행자가 “올해는 4월에도 반팔을 입을 정도로 더울까?”라고 묻자, 김 교수는 “4월 초 최고 온도가 20도 넘어가면서 올해 봄은 ‘여름 같은 봄’이 되지 않을까 생각한다”며 “지난해에 내가 한국의 여름이 4월부터 11월까지 이어질 것으로 전망한 적이 있는데, 올해도 비슷할 것”이라고 답했다. 또한 “우리나라 기후가 점점 아열대화되고 있다”며 “평균 기온이 10도 이상인 달이 8개월 이상 지속되면 아열대 기후로 분류하는데, 사실상 우리나라가 점점 아열대에 가까워지고 있다”고 분석했다.

흡연, 음주, 신체활동 부족 등 잘못된 생활 습관을 오래 지속할수록 암 발생 위험이 커진다는 연구 결과가 국내에서 나왔다. 26일 을지대에 따르면 의과대학 본과 2학년 최희준 학생과 의정부 을지대병원 가정의학과 강서영 교수 연구팀은 65세 이상 한국인 남성 6만 4756명의 생활 습관을 8년간 추적 관찰한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 연구진은 국민건강보험공단 코호트(cohort·공통된 특성을 가진 사람들 집단) 자료를 활용해 2008~2009년 65세 이상 남성을 연구 대상으로 해 2년마다 국가 건강검진에서 응답한 생활 습관 관련 지표를 분석했다. ▲흡연 ▲음주 ▲신체활동 부족으로 나타날 때마다 1점을 더하는 식으로, 총 8년간 4번의 검진에서 한 번도 여기에 해당하지 않으면 0점, 모두 해당하면 12점을 매겼다. 4번의 건강검진 동안 암에 걸린 대상자는 총 6만 4756명 중 1만 3130명(20.3%)이었는데, 생활 습관이 나쁠수록 암에 걸리기 쉬웠다. 기저질환 등 다양한 요인을 보정해 분석한 결과, 가장 건강한 생활 습관을 보인 0~2점에 비해 3~5점 군에서 10%, 6~8점 군에서 54%, 9~12점 군에서는 72% 각각 암 발생 위험도가 증가하는 것으로 나타났다. 특히 검진을 거치는 동안 생활 습관으로 인한 누적 부담이 늘어나면서 암이 발생할 위험도 유의미하게 커졌다. 강서영 교수는 “한국의 고령화 속도를 보면 노인 암 발생률은 점점 더 높아질 것으로 예상된다”며 “연구 결과가 건강한 생활 습관을 지녀야 한다는 경각심을 줄 수 있을 것”이라고 강조했다. 한편 이러한 연구 결과는 종양학 분야 과학기술 논문 추가 인용 색인(SCIE) 급 국제 학술지 ‘암(Cancers)’ 최신호에 게재됐다.

지구 온난화로 인한 기후 변화 때문에 영향을 받는 것 중 하나가 바로 수자원이다. 2050년이 되면 전 세계 약 10억 명이 심각한 물 부족 현상에 시달리게 될 것이라는 예측도 나오고 있다. 이 때문에 물 절약과 함께 가용할 수 있는 담수 자원 확보가 무엇보다 시급하다. 이런 가운데 칠레 마요르대, 산티아고 교황 가톨릭대, 벨기에 브뤼셀 자유대 공동 연구팀은 안개 속 수분을 모아 저장하는 ‘안개 수확’(fog harvesting) 기술이 물 부족에 시달리는 지역에 사는 사람들에게 도움을 줄 수 있다고 23일 밝혀 눈길을 끈다. 이 연구 결과는 환경 분야 국제 학술지 ‘최신 환경과학’ (Frontiers in Environmental Science) 2월 20일 자에 실렸다. 칠레 아타카마 사막은 1년 중 300일 이상이 맑은 날이 지속돼 천체 관측하기 좋은 곳으로 알려져 있다. 맑은 날이 긴 만큼 연간 강수량이 1㎜ 미만으로 세계에서 가장 건조한 곳이기도 하다. 이 지역은 1만 7000년~1만 년 전에 채워진 지하 암반층을 주요 수원으로 삼고 있다. 연구팀은 안개 속 수분을 모아 저장하는 ‘안개 수확’ 기술의 상용화 가능성을 살펴보기 위해 아타카마 사막에 있는 알토 오스피시오라는 도시에서 1년 동안 현장 연구를 실시했다. 이 지역에는 약 1만 명의 주민 중 1.6%만이 상수도망에 연결돼 있고, 나머지 주민들은 트럭을 통해 물을 배급 받는 형태다. 연구팀은 ‘안개 수집기’라는 장치로 안개 속 수분을 포집했다. 안개 수집기는 두 개의 기둥 사이에 매달린 그물망으로 이뤄져 있다. 그물망은 안개 속 수분을 포집하기 위한 차단막 역할을 하며, 그물망에 잡힌 물방울은 물 저장 탱크로 이어지는 배수구로 떨어지는 형태다. 물 수집을 위해 별도의 외부 에너지가 필요 없는 수동 시스템이다. 연구팀의 조사에 따르면 하루 평균 1㎡ 당 0.2~5ℓ의 안개수를 채취할 수 있음을 확인했다. 많이 수집될 경우는 1㎡당 하루 최대 10ℓ가 수집되기도 했다. 연구팀의 계산에 따르면 1만 7000㎡의 그물망은 도시 빈민가의 주간 물 수요인 30만ℓ를 충족시킬 수 있다. 또 안개수를 수경 재배와 같은 무토양 농업에 사용하면 한 달에 15~20㎏의 녹색 잎채소를 수확할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 안개수 수확을 위해서는 안개 밀도, 적당한 바람 패턴, 고지대 등의 요건이 필요하며, 계절마다 안개의 밀도나 횟수가 달라지기 때문에 이런 변동성도 고려해 안개수 저장 방법도 추가로 연구할 필요가 있다. 그렇지만 연구팀은 안개가 물 부족에 시달리는 고지대 건조지역에서 보완적 물 공급원 역할을 충분히 할 수 있다고 연구팀은 강조했다. 연구를 이끈 버지니아 카터 칠레 마요르대 교수는 “이번 연구는 안개가 기후 변화로 인한 물 부족 현상을 보완할 수 있는 도시물 공급원이 될 수 있음을 보여준다”라며 “안개 수확은 물 부족에 대한 광범위한 도시물관리 전략의 일부로 채택되어야 할 것”이라고 말했다.

지난 2015년 일본 가고시마현 야쿠시마 국립공원에서 수컷 일본원숭이가 암컷 꽃사슴 등에 올라타 교미를 하는 것 같은 모습이 포착됐다. 우연히 카메라에 포착된 ‘단 한 번뿐인 사건’인 줄 알았던 이 장면은 2020년, 2021년, 2023년에도 잇따라 목격돼 관련 연구도 이어지고 있다. 최근 과학 매체 ‘내셔널지오그래픽’은 일본원숭이와 꽃사슴의 독특한 상호작용을 연구하고 있는 프랑스 스트라스부르대 영장류학자 세드릭 수에르 교수와 일본 교토대 연구진 등의 연구를 소개했다. 이 연구는 지난해 12월 24일 학술지 ‘Cultural Science’에 게재됐다. 연구진은 일본원숭이와 꽃사슴의 상호작용에 대해 여러 가지 가설을 내놨다. 이들은 우선 2015년 사슴과 교미를 하는 듯한 행동을 시작한 원숭이가 관련된 것으로 추정했다. 해당 원숭이와 같은 개체라면 무리 내 다른 원숭이들도 이 행동을 학습해 ‘사회적 전파’가 이뤄졌을 가능성이 있다는 것이다. 수에르 교수는 “처음엔 (무리 내에서 번식 기회를 얻지 못한) 원숭이가 성적 욕구 불만에 이런 행동을 했을 것으로 보인다”면서 “그러나 시간이 지나고 이 수컷의 무리 내 지위가 올라가면서 암컷도 그 행동을 하게 됐다. 그의 행동이 다양하게 퍼졌을 수 있다”고 분석했다. 다만 연구진은 이 원숭이들이 같은 개체라고 단언할 수는 없다고 판단했다. 또한 연구진은 성적인 접근 이전부터 일본원숭이와 꽃사슴이 같은 서식지와 먹이를 공유하며 일종의 ‘공생 관계’를 맺고 있는 것도 주목했다. 사슴은 원숭이를 따라다니며 원숭이가 나무에서 떨어뜨린 음식을 먹기도 하고, 원숭이의 배설물을 먹기도 한다. 원숭이는 사슴의 영양가 높은 진드기나 기생충을 잡아먹으며 단백질을 보충한다. 미국 애리조나대 진화·생태학자인 주디 브론스타인 교수는 “사슴은 원숭이가 기생충을 제거해주기 때문에 사회적으로 관대하게 대하게 됐을 것”이라며 “일단 사슴이 등에 타는 행동을 용인하는 법을 배운 뒤에는 다른 행동들도 허락하기 시작했을 가능성이 있다”고 내셔널지오그래픽에 말했다. 수에르 교수는 “현재까지 다른 곳에서는 사슴과 원숭이가 이러한 상호작용을 보이는 것을 관찰할 수 없다”며 “원숭이는 매우 영리하고, 영장류들은 서로의 행동을 보고 배우기 때문에 이런 행동이 사회적인 ‘문화’로 자리 잡게 된 것인지는 여전히 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

“난 디저트 배 따로 있어.” 배가 아무리 불러도 디저트가 나오면 또 먹게 되는 뇌의 메커니즘이 밝혀졌다. 설탕을 먹으면 포만감을 조절하는 뇌 신경세포가 마약성 호르몬을 분비해 식욕이 더 촉진되면서 디저트를 먹고 싶어진다는 것이다. 14일 과학 저널 사이언스(Science)에 게재된 연구에 따르면 독일 쾰른 막스 플랑크 신진대사 연구소(MPIMR) 헤닝 펜셀라우 박사팀은 “설탕에 대한 생쥐 뇌 반응을 조사한 결과, 포만감을 조절하는 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포가 설탕에 반응해 식욕을 촉진하는 것으로 나타났다”고 밝혔다. 열량 과잉이나 식사 후처럼 칼로리 부족이 해소될 때 나타나는 포만감은 안정적인 체중 유지를 위한 중요한 신경 생물학적 과정이다. 연구팀은 포만감을 느낀 후에도 달콤한 음식을 먹고 싶은 욕구가 증가하는 현상은 흔히 일어나는데, 설탕에 대한 이런 식욕 증가는 식사 후 가장 두드러지며 이는 광범위한 디저트 소비로 이어진다고 지적했다. 연구팀은 이 연구에서 배가 부른 상태에도 디저트를 찾게 만드는 일명 ‘디저트 배’(dessert stomach)의 원인을 찾기 위해 설탕에 대한 생쥐의 반응을 조사했다. 그 결과 완전히 포만감을 느낀 상태에서도 여전히 디저트를 먹는 생쥐가 있었으며, 포만감 조절 뇌 신경세포 중 하나인 시상하부(hippothalamus) POMC 신경세포가 이를 담당하는 것으로 밝혀졌다. 시상하부 POMC 뉴런은 포만감을 조절하는 주요 뉴런으로, 흥분성 멜라노코르틴 신경펩티드를 통해 배가 부를 때 음식 섭취를 줄이도록 한다. 그러나 POMC 뉴런은 생쥐가 포만감을 느낄 때 설탕을 먹으면 포만감 자극 물질뿐 아니라 체내 마약성 호르몬인 β-엔도르핀도 함께 분비하는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 β-엔도르핀은 다른 신경세포의 아편 수용체에 작용해 보상감을 유발, 포만감을 넘어서도 계속 설탕을 먹게 만든다고 설명했다. β-엔도르핀이 작용하는 뇌 오피오이드 경로(opioid pathway)는 설탕을 추가로 섭취할 때는 활성화되지만 다른 음식이나 지방을 섭취할 때는 활성화되지 않았다. 또 이 경로를 차단한 생쥐는 설탕을 줘도 더 먹지 않았고, β-엔도르핀 분비를 억제할 때 설탕을 먹지 않는 현상은 포만감을 느끼는 생쥐에게서는 나타났지만, 굶주린 생쥐에게서는 관찰되지 않았다. 이어 사람들에게 튜브로 설탕을 투여하면서 뇌를 스캔한 결과 생쥐와 동일한 뇌 영역이 설탕에 반응했으며, 포만감 신경세포와 가까운 영역에 β-엔도르핀이 작용하는 아편 수용체가 많은 것으로 나타났다. 펜셀라우 박사는 “진화론적 관점에서 보면 설탕은 자연에 흔치 않지만 먹으면 에너지 보상이 빠르다”며 “뇌는 설탕이 있으면 그때마다 먹도록 프로그램된 것 같다”고 분석했다. 이어 “이 연구 결과는 비만 치료에도 중요할 수 있다”며 “뇌의 아편 수용체 차단 약물은 식욕 억제 주사보다 체중 감소 효과가 작지만 이를 다른 치료법과 병용하면 매우 유용할 수 있다”고 전했다.

국내 연구진이 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 방법을 찾아냈다. 암세포를 사멸시키는 현행 치료 방식과는 근본적으로 다른 접근법이어서, 암 완전 정복의 첫 단계로 이어질지 주목된다. 카이스트는 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 정상세포에서 암세포로 변화하는 순간의 ‘임계전이’(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착·분석해 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 ‘분자스위치 발굴 기술’을 개발했다고 5일 밝혔다. 정상세포가 암세포로 변하는 과정에서는 특정 시점에 갑작스럽게 상태가 변하는 임계전이 현상이 나타난다. 마치 물이 100도에서 갑자기 기화되는 것처럼 급격한 상태 변화가 이뤄지는 것이다. 이때는 정상세포와 암세포가 불안정하게 공존하는데, 카이스트 연구팀은 이 임계전이 순간에 주목해 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 특정 분자를 찾아냈다. 연구팀은 임계전이를 유도하는 핵심 유전자를 찾아내 조절할 수 있다면, 암세포를 정상세포와 유사한 상태로 되돌려 부작용 없이 치료할 수 있다고 가정했다. 이를 증명하기 위해 시스템생물학 기법을 활용, 임계전이에 관여하는 유전자들의 상호작용을 분석하는 유전자 네트워크 컴퓨터 모델을 개발했고, 암 발생 순간을 관장하는 분자 스위치 유전자 USP7을 찾아냈다. 전등 스위치를 껐다 켜는 것처럼 이 분자의 작동을 통제해 암세포를 정상세포로 되돌릴 방법을 알아낸 것이다. 연구팀은 실제 대장암 환자의 체외 배양조직에 이 기술을 적용해 암세포가 정상세포로 회복된다는 것도 확인했다. 연구팀은 기존의 암세포를 죽이는 방식의 치료법이 아닌, 암세포의 운명을 정상으로 되돌리는 새로운 치료법이라는 데 연구의의가 있다고 설명했다. 조광현 카이스트 바이오및뇌공학과 교수는 “대장암 외 다른 암에도 이 기술을 적용할 수 있을 것으로 보인다”며 “기술을 고도화한 뒤 기술이전을 할 계획이다”라고 말했다. 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 1월 22일 자 온라인판에 게재됐다.

이제 전 세계 어디에도 미세플라스틱이 닿지 않는 곳은 없는 것 같다. 최근 영국 남극조사국(BAS)은 남극의 가장 외딴 곳에서도 처음으로 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘종합환경과학’(Science of the Total Environment) 최신호에 발표했다. 5㎜ 미만의 작은 플라스틱을 의미하는 미세플라스틱은 처음부터 작게 만들어지거나 플라스틱 쓰레기가 분해되면서 생기는데 지구촌 환경오염의 주범이다. 놀라운 점은 도시에서 뿐만 아니라 사람이 없는 천혜의 환경에서도 미세플라스틱이 발견된다는 사실이다. 실제로 지구상에서 가장 높은 에베레스트산과 가장 깊은 해저인 마리아나 해구에서도 미세플라스틱은 어김없이 발견됐다. 특히 남극의 해빙과 심해에 서식하는 상어의 위장에서도 미세플라스틱이 발견되기도 했다. 이번에 BAS는 남극의 두 외딴 지역인 유니언 빙하와 샨츠 빙하에 있는 세 곳의 현장 캠프에서 수집한 눈을 분석했다. 그 결과 눈 1ℓ랑 73~3099개의 미세플라스틱 입자가 검출됐으며 이중 95%는 50㎛(마이크로미터) 보다 작았다. 또한 세 곳에서 섬유에 사용되는 폴리아미드, 병과 포장에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 및 합성 고무와 같은 일반적인 플라스틱 유형도 확인됐다. 다만 과거 연구에서는 과학자들이 샘플에서 입자와 섬유를 직접 골라내는 방식이었다면 이번에는 필터지를 통해 눈을 녹인 후 높은 해상도로 스캔하는 새로운 기술이 적용됐다. 논문의 공동저자인 에밀리 로울런즈 박사는 “새로운 기술을 통해 과거보다 훨씬 더 작은 크기의 미세플라스틱을 분석할 수 있게 됐다”면서 “과거 연구에서는 이보다 덜 민감한 감지 방법으로 인해 미세플라스틱 오염 정도가 과소평가됐을 가능성이 있다”고 설명했다. 공동연구자인 클라라 마노 박사도 “미세플라스틱이 의류와 밧줄, 깃발 등 지역적 혹은 장거리 운반을 통해서도 나올 수 있다”면서 “오염원을 완전히 이해해야 지구상에서 가장 깨끗한 곳에서 플라스틱 오염을 줄일 수 있다”고 밝혔다. 한편 미세플라스틱은 생태계를 오염시키는 주범이지만 인체 건강에 미치는 영향도 크다. 인간이 공기와 물, 음식을 통해 미세플라스틱을 흡입하고 섭취하기 때문이다. 일반적으로 플라스틱에 함유된 화학물질은 비만이나 불임, 성 기능 장애와 당뇨병 등 여러 건강 문제의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다. 여기에 폐나 신장, 간 등 중요 기관에 미세플라스틱이 들어가면 석면처럼 주요 발암물질이 될 수도 있다.

이제 전 세계 어디에도 미세플라스틱이 닿지 않는 곳은 없는 것 같다. 최근 영국 남극조사국(BAS)은 남극의 가장 외딴 곳에서도 처음으로 미세플라스틱이 발견됐다는 연구결과를 국제학술지 ‘종합환경과학’(Science of the Total Environment) 최신호에 발표했다. 5㎜ 미만의 작은 플라스틱을 의미하는 미세플라스틱은 처음부터 작게 만들어지거나 플라스틱 쓰레기가 분해되면서 생기는데 지구촌 환경오염의 주범이다. 놀라운 점은 도시에서 뿐만 아니라 사람이 없는 천혜의 환경에서도 미세플라스틱이 발견된다는 사실이다. 실제로 지구상에서 가장 높은 에베레스트산과 가장 깊은 해저인 마리아나 해구에서도 미세플라스틱은 어김없이 발견됐다. 특히 남극의 해빙과 심해에 서식하는 상어의 위장에서도 미세플라스틱이 발견되기도 했다. 이번에 BAS는 남극의 두 외딴 지역인 유니언 빙하와 샨츠 빙하에 있는 세 곳의 현장 캠프에서 수집한 눈을 분석했다. 그 결과 눈 1ℓ랑 73~3099개의 미세플라스틱 입자가 검출됐으며 이중 95%는 50㎛(마이크로미터) 보다 작았다. 또한 세 곳에서 섬유에 사용되는 폴리아미드, 병과 포장에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 및 합성 고무와 같은 일반적인 플라스틱 유형도 확인됐다. 다만 과거 연구에서는 과학자들이 샘플에서 입자와 섬유를 직접 골라내는 방식이었다면 이번에는 필터지를 통해 눈을 녹인 후 높은 해상도로 스캔하는 새로운 기술이 적용됐다. 논문의 공동저자인 에밀리 로울런즈 박사는 “새로운 기술을 통해 과거보다 훨씬 더 작은 크기의 미세플라스틱을 분석할 수 있게 됐다”면서 “과거 연구에서는 이보다 덜 민감한 감지 방법으로 인해 미세플라스틱 오염 정도가 과소평가됐을 가능성이 있다”고 설명했다. 공동연구자인 클라라 마노 박사도 “미세플라스틱이 의류와 밧줄, 깃발 등 지역적 혹은 장거리 운반을 통해서도 나올 수 있다”면서 “오염원을 완전히 이해해야 지구상에서 가장 깨끗한 곳에서 플라스틱 오염을 줄일 수 있다”고 밝혔다. 한편 미세플라스틱은 생태계를 오염시키는 주범이지만 인체 건강에 미치는 영향도 크다. 인간이 공기와 물, 음식을 통해 미세플라스틱을 흡입하고 섭취하기 때문이다. 일반적으로 플라스틱에 함유된 화학물질은 비만이나 불임, 성 기능 장애와 당뇨병 등 여러 건강 문제의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다. 여기에 폐나 신장, 간 등 중요 기관에 미세플라스틱이 들어가면 석면처럼 주요 발암물질이 될 수도 있다.

수많은 위성을 앞다퉈 쏘아 올리면서 우주가 점점 혼잡해지고 있는 가운데, 지구 주변을 떠도는 ‘우주 쓰레기’로 인해 항공 운항이 점점 더 위험해지고 있다는 우려가 제기됐다. 7일(현지시간) 미국 ABC 뉴스에 따르면 항공기가 우주 잔해물과 충돌할 가능성이 지금 당장은 크지 않지만, 항공 산업과 우주비행 산업이 모두 성장세에 있어 충돌 가능성이 점점 커지고 있는 것으로 나타났다. 지난달 과학 저널 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재된 논문에서는 “우주 물체의 통제되지 않은 (대기권) 재진입은 비행 중인 항공기와 충돌할 위험을 야기한다”며 “충돌 확률을 낮지만 그 결과는 치명적일 수 있으며, (잔해물) 재진입과 비행이 모두 증가함에 따라 위험은 커지고 있다”고 진단했다. 우주 쓰레기는 수명을 다한 인공위성이나 기능이 끝난 로켓의 잔해다. 위성끼리 부딪치며 생긴 파편도 포함된다. 지름 10㎝ 이상만 추려도 약 4만개다. 지름 1~10㎝는 무려 약 110만개다. 지구 궤도를 도는 잔해물은 시간이 지나면 대기권으로 낙하하게 되는데, 이때 대부분 불에 타면서 미세입자로 변하게 된다. 하지만 우주선을 쏘아 올릴 때 사용하는 로켓의 잔해물은 크기가 크고 열에도 강해 대기권 재진입 시 지상과 해상, 공중에서 인명피해를 입힐 수 있다. 연구진이 2023년 데이터를 기반으로 하늘길 위험을 분석한 결과, 항공 교통량이 많은 전 세계 주요 공항 주변의 경우 로켓 잔해물 대기권 재진입의 영향을 받을 확률은 연간 0.8%였다. 캐나다 밴쿠버나 미국 시애틀 등 태평양 연안 도시나 미국 동부해안 등 더욱 복잡한 하늘에서는 로켓 잔해물로 항공 교통이 방해받을 확률은 연간 26%에 달했다. 논문 주저자인 아론 볼리 컬럼비아대 부교수는 ABC와의 인터뷰에서 “우주 잔해물에 따른 위험이 커짐에 따라 어떤 경우에 영공을 폐쇄할 것인지 기준을 신중히 검토해봐야 한다”고 지적했다. 앞서 2022년 스페인과 프랑스는 20t(톤) 규모의 로켓 본체가 대기권 진입을 앞두자 일부 영공을 폐쇄한 바 있다. 당시 645대의 항공기가 30분간 운항 지연을 겪었고, 비행 중이던 일부 항공기는 우회 운항을 했다. 볼리 교수는 “이런 혼란은 분명히 발생하고 있으며, 앞으로 더 많이 일어날 것”이라고 예상했다. 한편 우주 쓰레기 문제가 심각해지자 과학자들은 ‘케슬러 신드롬’을 우려하기도 한다. 케슬러 신드롬은 1978년 NASA(미 항공우주국) 과학자 도널드 케슬러가 주장한 우주 재난 시나리오로, 우주 파편이 위성 등 우주 물체에 부딪쳐 더 많은 파편을 만드는 연쇄 폭발을 뜻한다. 유럽우주국(ESA)에 따르면 1957년 우주비행이 시작된 이래 폭발과 충돌을 초래하는 비정상적인 사건이 650건 이상 발생했다. 실제 연쇄 충돌로 인공위성이 모두 파괴되는 상황이 벌어지면 GPS(위성 항법 시스템)나 통신, 인터넷 등 위성에 기반을 둔 인프라를 사용할 수 없게 된다. 심지어 우주 파편으로 인류가 지구에 갇히게 되면서 달을 비롯해 태양계 행성 탐사도 중단될 것이라는 우려도 나온다.

광주시교육청은 올해 노벨과학상 인재 육성을 위한 프로젝트 ‘야심찬 노벨+온’을 운영한다고 25일 밝혔다. 이 프로그램은 △학교 과학교육 활성화 △과학교육 일상화와 대중화 △글로벌 과학 리더 양성 등으로 나눠 진행된다. 우선 학교에서 과학교육 활성화를 위해 7개 학교를 선정해 학교당 6000만 원을 지원, 지능형 과학실을 구축한다. 30개 학교에는 2000만원을 지원해 첨단 과학 교구를 구비할 수 있게 하고, 학교에서 구입하기 어려운 교구는 과학교구 도서관과 과학영재학교 기초과학지원센터를 통해 대여한다. 전국 과학관을 둘러보는 ‘과학관은 살아있다’ 프로그램, 과학중점 학교 간 과학심화 프로그램, 연구 발표회, 과학영재학교 기초과학지원센터 과학연구활동 지원 등도 추진한다. 다양한 과학의 원리를 직접 체험하고 확인하며 과학에 대한 친밀성과 접근성을 강화하기 위한 사업도 마련했다. 초·중·고 거점학교를 대상으로 찾아가는 과학관을 운영하는 팝업 사이언스 랩을 비롯해 독서와 연계한 ‘노벨+과학의, 책으로’, 시민과 함께 천체를 관측하는 ‘별이 빛나는 밤’, 소외 계층 학생을 지원하기 위한 ‘노벨+사이브릿지’, ‘과학 경진대회’ 등을 운영한다. 글로벌 과학 리더 양성 프로그램도 마련했다. 학생 글로벌 리더 세계 한 바퀴와 연계한 ‘노벨+과학자의 길 세계로 미래로 과학 리더십 캠프’는 올해 노벨 과학상을 받은 독일·스위스의 연구시설, 대학 등을 탐방하며 노벨 꿈나무들의 꿈을 키운다. 과학 소통 능력을 키우고 창의적인 과학 아이디어를 발표하는 ‘나도 노벨+ S.C.(Science Communicator)’를 신규사업으로 추진하고, 과학 영재교육 ‘나도 노벨+ 과학자’ 등도 계속 운영한다.

한국전기연구원(KERI, 이하 전기연)은 ‘리튬황전지’ 상용화에 걸림돌이 되던 문제를 해결할 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 차세대전지연구센터 박준우 박사팀 연구 성과로, 도심항공교통(UAM) 시대를 이끌어갈 핵심 신기술을 제시한 셈이다. 양극(+)이 황, 음극(-)이 리튬금속으로 구성된 리튬황전지는 이론적인 에너지 밀도가 리튬이온전지의 8배 이상에 달할 정도로 잠재력이 높다. 또 고가의 희토류가 아닌, 매장량이 풍부한 황(S)을 사용하기 때문에 가격이 저렴하고 환경친화적이다. 이 덕분에 이차전지의 대표 주자로 꼽히고 있다. 다만 리튬황전지는 충·방전 과정에서 ‘리튬폴리설파이드’라는 중간 물질이 생성(용출·shuttle)된다. 이 물질은 양극과 음극 사이를 이동하며 불필요한 화학반응을 일으켜 전지 수명과 성능을 저하시키는데, 이는 리튬황전지의 상용화를 막는 가장 큰 원인으로 작용해왔다. 박준우 박사팀은 이에 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)와 산소 작용기(관능기·특정한 화학적 물리적 성질을 갖는 원자 또는 원자들의 모임)를 결합한 신기술을 제시했다. SWCNT는 강철보다도 센 강도 및 구리와 버금가는 전기 전도성을 지닌 미래 신소재다. 산소 작용기는 SWCNT가 전지 내부의 다른 물질에 잘 분산될 수 있게 해준다. 산소 작용기가 결합한 SWCNT는 충·방전 과정에서 팽창할 수 있는 전극을 안정적으로 감싸고, 리튬폴리설파이드의 용출 및 확산을 효과적으로 제어했다. 결과적으로 활물질인 황의 손실도 크게 줄일 수 있었다. 이뿐만 아니라 높은 유연성의 SWCNT와 친수성(친용매성)을 지닌 산소 작용기는 전극 제작 시 균일하고 매끄러운 표면을 구현할 수 있게 해줘 대면적·고용량 전지 설계도 가능하게 만들었다. 연구진은 이를 통해 50x60㎜ 크기의 유연한 후막 전극(thick electrode)을 만들 수 있었고, 이를 하나하나 잘 쌓아 1천mAh(1Ah)급 파우치형 리튬황전지 시제품도 제작하는 데 성공했다. 이 시제품은 100회 충·방전을 거쳐도 용량이 85% 이상 유지되는 성능을 보유하고 있다. 이번 연구 결과를 담은 논문은 재료과학 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science)에 실렸다. 전기연은 향후 도심항공교통 및 항공·우주, ESS(에너지저장장치), 전기차 산업 등 차세대 리튬황전지가 필요한 수요업체를 발굴해 기술이전을 추진할 계획이다. 박준우 박사는 “SWCNT와 산소 작용기와의 결합을 통해 리튬황전지의 난제를 극복할 수 있었다”며 “차세대 리튬황전지의 실질적인 상용화 가능성을 연 큰 성과”라고 밝혔다.

새해 결심으로 커피를 끊고 차를 마시는 습관을 들이기로 한 사람이 있다면 주목해야 할 연구 결과가 나왔다. 지난 14일(현지시각) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 최근 바르셀로나 자치대학교와 이집트 소하그대학교, 독일 라이프치히 헬름홀츠 환경연구센터의 연구팀이 케모스피어(Chemosphere) 저널에 발표한 연구를 소개했다. 이에 따르면 찻잎이 담겨있는 티백을 우려낼 때 수백만개 이상의 나노 플라스틱과 미세 플라스틱이 방출될 수 있다. 연구팀은 실제 일상생활과 비슷한 상황을 연출할 수 있도록 일반 슈퍼마켓과 온라인 쇼핑몰에서 판매하는 유명 티백 3가지로 실험을 진행했다. 각각 주원료는 나일론, 폴리프로필렌, 셀룰로스였으며 종류별로 티백 300개를 온수 600㎖에 우려 미세 플라스틱의 양을 관찰했다. 실험 결과 방출된 미세 플라스틱의 양은 티백 재질에 따라 달랐다. 미세 플라스틱이 가장 많이 나온 티백은 폴리프로필렌 티백이었다. 1㎖당 미세 플라스틱 입자를 약 12억개 방출했으며, 평균 크기는 약 136㎚(나노미터)였다. 그다음으로 셀룰로스 티백에서는 약 1억 3500만개, 나일론 티백에서는 818만개가 발견됐다. 연구팀은 연구 결과 엄청난 수의 미세 플라스틱 입자가 장 세포에 흡수되고, 거기에서 혈류와 인체 전체로 이동한다는 것을 보여줬다고 밝혔다. 연구자들은 “생물학적 상호작용 실험 결과 점액을 생성하는 장 세포가 미세 플라스틱과 나노 플라스틱을 가장 많이 흡수했으며, 입자가 유전 물질을 보관하는 세포핵까지 들어갔다는 사실이 밝혀졌다”고 설명했다. 이는 장내 점액이 플라스틱을 인체의 더 깊은 곳으로 운반하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다. 이에 연구자들은 건강을 생각한다면 티백보다 잎차로 즐겨야 한다고 권고했다. “미세 플라스틱, 남성 정자 운동성 저해”앞서 중국 칭다오대학 연구팀이 국제 학술지 종합환경과학(Science of the Total Environment)에서 지난 5월 발표한 연구에 따르면 남성의 체내 미세 플라스틱은 정자 운동성을 저해해 불임의 원인이 될 수 있다. 연구팀은 플라스틱 생산업에 종사하지 않는 건강한 성인 남성 36명을 대상으로 정액 샘플을 채취했다. 현미경을 통해 정자 운동성과 형태를 관찰하고 정자 속 미세 플라스틱 함량 간의 상관관계를 분석했다. 그 결과 모든 남성의 정액에서 미세 플라스틱이 발견됐으며 종류는 8가지로 확인됐다. 가장 많이 검출된 플라스틱 종류는 일회용 식품 용기에 주로 사용되는 폴리스티렌이었다. 연구팀은 검출된 미세 플라스틱의 종류에 따라 정자 운동성이 달라진다는 점에도 주목했다. 샘플 중 정자 운동성이 가장 낮은 것은 배관, 인조가죽, 전선 등의 재료로 쓰이는 폴리염화비닐(PVC) 노출군이었다. 연구에 따르면 정액에 PVC 미세 플라스틱이 있는 사람은 폴리스티렌 미세 플라스틱만 있는 사람에 비해 정자 운동성이 현저히 감소한 것으로 나타났다. 이 발견은 미세 플라스틱 노출, 특히 PVC와 최근 몇 년간 관찰된 전 세계 출산율 감소 사이의 연관성을 시사한다고 연구팀은 강조했다.

양파의 매운맛 성분인 ‘이소알리신’(isoallicin)이 생물학적 스트레스에 맞서는 양파 고유의 방어 시스템 때문이라는 것을 농촌진흥청이 세계 최초로 밝혀냈다. 양파는 전 세계적으로 소비되는 중요한 채소 작물이다. 양파 속 이소알리신은 특유의 매운맛과 향을 가지며, 강력한 항산화 작용으로 다양한 약리 효과가 있다. 그동안 양파의 이소알리신은 양파 세포가 손상될 때 액포에 저장된 알리네이즈(alliinase) 효소가 방출돼 세포질에 있던 이소알린(isoalliin)을 분해하면서 생성된다고 알려졌다. 16일 농진청에 따르면 농진청 연구진은 이번 연구로 세포질에 존재하는 알리네이즈 효소를 세계 최초로 발견했다. 그동안 알려진 것과 달리 양파의 손상 없이도 이소알리신이 생성될 수 있음을 확인한 것이다. 알리네이즈 효소가 세포질에 있으면 이소알린과 바로 반응할 수 있어 양파 세포 손상 없이도 매운맛 성분 이소알리신을 생성할 수 있다. 양파를 썰 때 눈물이 나게 하는 물질인 엘에프(LF, lachrymatory factor)도 이 과정에서 만들어진다. 즉 양파 세포가 손상되지 않아도 이소알리신과 엘에프가 만들어져 분비되고, 이들 물질이 양파가 자라는 동안 외부 침입자를 막는 데 이용된다. 실제 우리나라 등 아시아 지역에서는 오래전부터 채소 작물과 양파, 파, 마늘 등을 사이짓기나 섞어짓기했는데, 이와 같은 농법이 작물이 병원균과 해충으로부터 입는 피해를 줄인다는 연구 결과가 다수 보고되기도 했다. 이번 연구는 이에 대한 과학적 근거를 제시한 것이다. 이번 연구 결과는 ‘프론티어스 인 플랜트 사이언스’(Frontiers in Plant Science·IF 5.6)에 게재됐다. 농진청은 양파의 생화학적 방어시스템 관련 기초자료로 친환경 농업기술과 병 저항성 품종 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 권수진 농진청 유전체과장은 “이번 연구로 양파 속 이소알리신 생합성 작용뿐만 아니라 파, 마늘 등 부추속 작물의 방어시스템을 알 수 있게 됐다”며 “이를 바탕으로 이소알리신과 양파의 저장성 상관관계를 밝혀 저장 양패 부패율을 줄일 수도 있을 것”이라고 말했다.

대구대 식품공학과 연구진이 대파를 볶거나 삶고 굽는 간단한 조리 만으로도 잔류농약을 효과적으로 줄일 수 있다는 연구 결과를 발표해 눈길을 끌고 있다. 대구대는 최근 국제적으로 저명한 학술지 ‘Foods’에 임무혁 식품공학과 교수 연구팀의 연구 결과가 게재됐다고 13일 밝혔다. 연구진은 대파를 볶기(5분), 삶기(10분), 굽기(20분)와 같은 간단한 조리법을 통해 잔류농약인 헥사코나졸(hexaconazole)을 효과적으로 줄일 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이들은 실제 가정에서 사용하는 조리 방법으로 연구를 진행해 효용성을 높였다는 평가를 받았다. 시중에 유통되는 대파에는 극소량의 농약이 남아있을 수 있지만, 이번 연구는 과량의 농약을 투입한 샘플로 실험해 잔류농약 감소에 이같은 조리법이 효과적임을 과학적으로 증명했다. 특히, 이번 연구는 임 교수를 중심으로 박사과정 조미현, 김명헌 학생과 학부생 시절부터 연구에 참여한 석사과정 임재빈, 서창교, 박창현 학생이 공동 저자로 이름을 올렸다. 임 교수는 “대파는 그 자체로도 맛있지만, 간단한 조리 과정을 거치면 더 안전하게 섭취할 수 있다는 점을 과학적으로 증명한 것”이라며 “농산물의 안전성을 과학적 근거로 제시하여 소비자들에게 신뢰를 심어주고, 건강한 식문화를 조성하는데 큰 의의를 가진다”고 설명했다. 한편, 대구대 식품공학과 식품안전 및 규격 연구실은 국내 대학 중 식품 잔류농약 연구에서 선두를 달리고 있다. 최근 3년간 12편의 SCIE 및 SCOPUS급 논문을 발표하며 학계와 산업계에서 주목받고 있다. 올해부터는 식품가공외식학과로 학과명을 변경해 학문적 영역을 확장한다.

원주 한라대학교(총장 김응권)는 몽골 울란바토르시가 추진 중인 몽골 도시철도 건설 프로젝트의 전문인력 양성 프로그램에 한국의 협력 대학으로 최종 선정되는 쾌거를 이뤘다고 밝혔다. 울란바트르시는 도시철도 건설뿐만 아니라 차체 운영할 수 있는 전문인력을 함께 양성하기로 하고 몽골국립과학기술대학교 (MUST)*를 인력양성의 주관대학으로 결정했으며, 한국측의 협력대학으로 한라대학교를 최종 선정했다. *MUST: Mongolian University of Science & Technology 김응권 한라대 총장은 지난 25일 MUST에서 이번 프로젝트의 주관 기관인 울란바토르시의 환경·교통 아마르툽신(AMARTUVSHIN) 부시장과 MUST의 남난(NAMNAN) 총장 등 관계자가 참여한 가운데 ‘도시철도 전문인력 양성 프로그램’의 성공적인 수행을 위한 협약식을 가졌다. 협약식에서 아마르툽신 부시장은 “울란바토르시의 대기오염 문제와 교통문제는 울란바토르시의 향후 운명을 결정할 정도로 매우 심각한 사회 문제로 인식되고 있고, 지금 이 문제를 해결하지 않으면 우리 후세대들은 더 심각한 어려움에 당면하게 될 것이고, 몽골의 발전을 위해서도 반드시 해결해야 할 과제”라며, 특히 전문인력 양성이 도시철도 건설 프로젝트의 성패를 좌우할 요소라고 강조했다. 남난 MUST 총장도 도시철도 건설 사업의 성공을 위해서는 무엇보다 이를 운영할 수 있는 몽골의 인재를 양성하는 것이 핵심이라고 전제하며 “몽골 최초의 도시철도 사업이기 때문에 전문지식과 실무 경험을 갖춘 인력이 절대적으로 부족한 상황”에서 “한라대학교의 모빌리티 특성화 대학의 교육 체계를 통해 울란바토르시의 도시 철도 운영환경에 최적화된 인재를 배출하게 될 것”이라는 희망을 피력했다. 김 총장은 “울란바토르를 처음 방문할 때 교통문제 해결이 절실하다는 것을 체감했다. 울란바토르시의 도시철도 건설사업에 인력양성 협력대학으로 참여하면서 단순히 외국 유학생을 받아들이는 차원이 아니라 울란바토르 시민들이 일상으로 겪고 있는 어려움을 해결하는 역사적인 과업에 기여할 수 있는 대학이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 의지를 밝혔다. 한라대학교가 MUST의 도시철도 인력 양성 협력대학으로 선정된 것은 모빌리티 특성화 대학인 한라대학교의 교육 노하우를 철도 전문인재 양성에 적용하고 투자해 온 노력의 결과로 평가된다. 이번 협력 대학 선정으로 한라대학교는 향후 5년~10년 동안 연간 약 100명의 MUST 학생을 대상으로 도시철도 분야 운전·관제, 기계·차량, 신호·통신, 건설 등의 전공에서 ‘2+2’ 복수학위 프로그램을 운영한다. 또한 MUST에 ‘메트로시스템학부’ 개설을 위한 MUST 교수진들의 단기 연수 프로그램과 메트로 전공 교수 양성을 위한 대학원 교육 프로그램도 운영하며, MUST와 도시철도 공동연구소도 설립할 계획이다. MUST 교수진들의 연수 경비와 학생들의 등록금은 대부분 울란바토르시가 지원하며, 한라대학교는 학교 자체 규정에 따라 학생들에게 장학금을 지원할 예정이다. 울란바토르시는 최근 몇 년간 급격한 인구 증가와 차량으로 인해 시내 주요 도로에서 차량의 속도가 시속 5km에 불과할 정도로 만성적인 교통정체와 그로 인한 차량 매연 등으로 시민들의 삶의 질 하락은 물론 국가 경쟁력 저하로 이어지고 있다. 시는 이러한 문제를 해결하기 위해 대중교통 확충에 주목했고, 그 결과 도시철도 건설이라는 대형 인프라 프로젝트에 착수하게 된 것이다. 현재 이 도시철도 건설 프로젝트의 PMC(Project Management Consulting) 사업을 한국 컨소시움이 수주하여 진행 중이며, 제안 당시 ‘도시철도 전문인력 양성 프로그램’이 울란바토르시 관계자들에게 높은 평가를 받은 것으로 전해졌다. 울란바토르 도시철도는 총연장 17,7km의 14개 역사를 평균속도 39.2km/h로 건설되며, 2025년 착공해 2030년에 개통될 예정이다. 몽골의 내부 전문가들은 “도시철도는 단순한 교통수단의 확장에 그치지 않고, 도시 전반의 산업구조와 경제 패턴을 변화시킬 것”이라며 “울란바토르시가 새로운 도시 발전 모델을 제시할 수 있는 기회”라고 평가하며 큰 기대를 나타냈다.

노년기에 햇빛을 쐬며 가만히 앉아만 있어도 운동한 것과 유사하게 근감소증 예방 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 질병관리청 국립보건연구원은 동물 실험을 통해 비타민D의 노년기 근감소증 개선 효과를 확인한 연구결과를 국제 학술지 ‘라이프 사이언스’(Life Sciences) 최근호에 수록했다. 연구진이 3개월의 어린 쥐와 18개월 노령 쥐에 4개월간 비타민D를 투여한 결과 비타민D를 투여하지 않은 노령 쥐는 혈중 비타민D 수치가 현저히 낮고 근감소증이 나타난 반면, 비타민D 섭취 노령 쥐는 근육량과 근력이 정상으로 유지됐다. 근감소증은 나이가 들면서 근육의 양과 근력, 근기능이 비정상적으로 감소하는 질환으로 활동장애와 당뇨병, 대사질환 등 노인성 질환을 유발한다. 근감소증 예방과 치료를 위해선 꾸준한 운동이 효과적이다. 운동을 하면 근육호르몬 마이오카인이 분비돼 근기능 향상뿐 아니라 뇌, 간, 지방 등에서의 대사조절과 염증 완화에 영향을 준다. 비타민D와 근육 호르몬 상관관계 최초로 밝혀연구팀은 비타민D와 근감소증을 조절하는 마이오카인과의 상관성에 주목했다. 나이가 들수록 마이오카인 중 아펠린과 그 수용체의 양이 급격히 감소하는데, 연구팀은 비타민D가 아펠린의 혈중 농도와 수용체 발현을 증가시키는 것을 확인했다. 아펠린은 77개의 아미노산으로 이루어진 펩타이드로 단백질 결합 수용체와 결합해 근 기능 및 근육 재생을 향상한다. 이번 연구는 비타민D가 근육 호르몬 아펠린과 그 수용체의 발현을 직접적으로 조절하는 것을 처음 밝혀냈다. 이를 통해 근육조직의 세포 노화가 완화되고, 근단백질 합성은 증가해 근감소 예방 효과가 나타난 것이다. 질병청은 비타민D에 의한 근기능 개선은 운동할 때와 유사한 수준인 것으로 확인됐다고 설명했다. 노화로 인해 운동이 어려운 노인도 비타민D 섭취만으로 운동한 것과 유사한 효과를 얻을 수 있는 셈이다. 박현영 국립보건연구원장은 “노년기 비타민D 섭취를 통한 근감소증 예방과 그 기전을 직접적으로 밝힌 의미 있는 연구”라며 “충분한 비타민D 섭취로 근감소증을 예방해 건강수명을 향상시킬 수 있을 것”이라고 전했다. 비타민D는 체내에서 합성되지 않아 햇빛을 쬐거나 음식 섭취를 통해 얻을 수 있다. 비타민D는 고등어, 연어, 참치 등의 생선과 육류의 간, 달걀, 우유, 치즈, 햇볕에 말린 버섯 등에 많이 들어 있다. 필요시 영양제를 통해 보충하는 방법도 있다.

세계적인 불소화학 권위자, 산업통계학자, 백곰 개발자, 세포 생물학자, 과학기술 행정가, 정밀 화학자 등 6명이 과학기술유공자로 새로 선정됐다. 과학기술정보통신부가 한국 과학기술 발전에 큰 공헌을 한 고 박달조 한국과학원(카이스트의 전신) 2대 원장, 박성현 서울대 명예 교수, 고 심문택 국방과학연구소 전 소장, 이서구 이화여대 석좌교수, 채영복 원정연구원 이사장(전 과학기술부 장관), 고 최남석 LG화학기술연구원 전 원장을 올해 과학기술유공자로 지정했다고 12일 밝혔다. 과학기술유공자 제도는 과학기술 발전에 크게 이바지한 연구자를 유공자로 지정하고 예우, 지원하는 제도로 2017년부터 시행했다. 2017년 32명을 시작으로 올해까지 총 91명이 과기유공자로 지정됐다. 고 박달조 한국과학원 2대 원장은 불소화학 분야 세계적인 권위자로 냉매와 코팅제 등 다양한 불소 화합물을 개발해 국내 불소화학 산업 발전에 기여했다. 특히 “세계 일류의 공업 한국”을 목표로 카이스트의 전신인 한국과학원을 이끌며 응용과학 중심인 과학기술인 양성 기반을 마련한 공을 인정받았다. 박성현 서울대 명예교수는 통계학 분야의 세계적 석학으로 기초과학으로 현대 통계학을 국내에 도입하고, 공업 통계학을 활용해 품질관리, 생산성 향상에 기여했다. 회귀분석, 통계적 품질관리, 데이터 과학, 인공지능 등을 저술해 국내 통계학의 학문체계 확립에 이바지하기도 했다. 고 심문택 박사는 국방과학연구소 소장으로 재직하며 한국 국방과학기술의 기틀을 마련하고 국방 연구개발(R&D)을 이끌어 국방력 강화에 기여했다. 기본 병기 국산화 프로젝트인 번개사업, 장거리 지대지 미사일 ‘백곰’ 개발, 율곡사업 등을 성공적으로 수행했고, 한국과학기술연구원(KIST)에서 근무할 때는 국가산업 기초조사와 기계공업 육성방안 등 정책 연구에 참여해 국내 중화학공업 발전계획 수립에도 적극적으로 참여했다. 이서구 이화여대 서고자교수는 세포 신호전달 연구 선구자로, 세포 내 신호전달 기본물질인 인지질분해효소(PLC)를 처음 분리 정제하고, 유전자를 찾아내 세포신호전달 메커니즘을 규명했다. 이와 함께 과산화수소의 세포 내 역할 규명, 새로운 항산화효소 퍼옥시레독신을 발견하는 등 세포 신호전달 분야 연구를 선도했다. 과학기술부 4대 장관을 지낸 채영복 원정연구원 이사장은 생리활성 화합물의 새로운 합성법을 개발해 수입에 의존하던 정밀화학제품의 국산화에 이바지하고, 관련 산업 발전의 토대를 구축했다. 또, 과학기술 행정가로 활동하면서 과학기술인공제회 설립, 과학기술인 명예의 전당 조성, 최고과학기술인상 제정, 국가기술지도(NTRM) 작성 등을 통해 과학기술인 복지증진과 국가 과학기술 경쟁력 제고에 이바지했다. 고 최남석 LG화학기술연구원 전 원장은 오디오, 비디오테이프 기초 소재인 폴리에스터 필름을 국내 최초로 개발해 생산 국산화에 기여했다. 또 고분자 물질인 크로노머 최초 합성에 성공하여 약물 전달 분야 발전도 이끌었으며, 바이오 분야, 정보전자소재 분야, 정밀화학 분야 산업화의 초석을 마련하고, 혁신적인 연구풍토 조성을 통해 국내 민간연구소 활성화를 선도한 공로를 인정받았다. 과기부는 이휘소, 우장춘, 이호왕 등 대중에게도 잘 알려진 대표적 과기유공자 16인의 생애, 업적, 연구 과정을 알기 쉽게 소개한 교육만화 단행본 ‘대한민국 과학기술유공자: 과학으로 우리나라를 빛낸 사람들’을 최근 출간했다. 이 책은 과천, 광주, 대구, 대전, 부산 5곳의 국립 과학관을 통해 2025년부터 어린이 대상 전시, 교육·강연 등의 활동에 활용될 예정이며, 과학기술유공자 누리집(www.koreascientists.kr)에서도 13일부터 확인할 수 있다.

수년 전 아프리카 보츠와나에서 코끼리 수백 마리가 의문의 떼죽음을 당한 원인이 밝혀졌다. 지난달 29일(이하 현지시간) 영국 가디언은 “보츠와나에서 코끼리 350마리가 미스터리하게 목숨을 잃은 이유는 기후변화로 인한 독극물 중독일 가능성이 있다”고 전했다. 보츠와나 곳곳에서 코끼리 집단 폐사가 시작된 것은 2020년 5월이다. 보츠와나 오카방고 삼각지 인근에서 281구에 달하는 가장 많은 코끼리 사체가 발견됐다. 당국은 즉각 코기리 집단폐사 원인 조사를 시작했다. 일각에서는 밀렵 가능성을 제기했지만, 값비싸게 거래되는 상아가 사체에 그대로 있다는 점 등의 이유로 밀렵은 코끼리 떼죽음의 원인에서 배제됐다. 당시 전문가들은 지금까지 알려지지 않은 새로운 병원균에 의해 코끼리 집단폐사가 일어났을 가능성이 있다고 입을 모았다. 일부 전문가는 새로운 병원균의 ‘정체’가 확인되지 않은 만큼, 인간에게 전염될 가능성도 배제하지 못한다고 우려했다. 4년이 지난 최근, 영국 킹스칼리지런던과 퀸스대학교 벨파스트. 보츠와나대학 등 공동연구진은 코끼리 집단폐사의 정확한 원인을 알아보기 위해 위성 데이터를 이용해 코끼리 사체가 분포된 위치를 분석했다. 그 결과 당시 코끼리들은 자신의 서식지에서 약 100㎞ 떨어져 있는 물웅덩이로 다가가 물을 마신 뒤 평균 88시간 이내에 숨을 거둔 것으로 추정됐다. 연구진은 코끼리들이 물을 마신 물웅덩이를 포함 약 3000개를 조사한 결과, 2020년 당시 물웅덩이 상당수에서 ‘남조류’의 양이 증가했다는 기록을 찾아냈다. 남조류는 광합성을 통해 산소를 만드는 세균으로, 개체수가 급증하면 녹조현상의 주요 원인이 된다. 또 일부 남조류는 동물에게 간독 또는 신경독으로 작용하고, 사람에게는 피부독, 미생물에게는 세포독으로 작용하는 독소를 함유하기도 한다. 특히 유해 남조류의 일종인 마이크로시스티스는 마이크로시스틴이라는 간질환을 일으키는 독성 물질을 포함해 인체와 동물 모두에게 위험할 수 있다. 연구진은 “2020년 당시 코끼리들은 고농도의 남조류가 퍼진 물을 마시고 죽었을 가능성이 있다”면서 “항공조사에서 사체가 발견되지 않았더라도, 그 물을 마시고 죽은 또 작은 코끼리들은 이미 포식자에게 먹혀 흔적조차 남지 않았을 수 있다”고 설명했다. 이어 “이는 기후변화로 인한 갑작스러운 질병과 같다. 아프리카는 2019년 기록적인 건조기후에 시달렸고, 2020년에는 반대로 극도의 습한 기후가 찾아왔다. 이런 환경으로 웅덩이 속 물에는 더 많은 퇴적물과 전례없이 빠른 속도로 자라는 조류가 생기게 됐다”면서 “기후변화로 전 세계 대부분이 더 건조하고 더워질 것으로 예상되며, 이는 기후변화로 인한 질병이 전 세계로 퍼질 수 있다는 걸 암시한다”고 지적했다. 연구에 참여하지 않은 영국 동물보호 자선단체인 내셔널 파크 레스큐의 니올 맥켄 박사는 가디언에 “이번 연구는 2020년 전 세계를 충격에 빠뜨린 코끼리 집단폐사에 대해 설득력 있는 설명을 제공한다”면서 “기후변화가 가축과 사람, 야생동물에게 여러 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 입증하는 증거가 늘고 있다”고 말했다. 일부 전문가들은 이번 연구결과를 토대로 아프리카의 수질 감시의 필요성을 강조하기도 했다. 서리대학의 아누드 반 블리에트 박사는 “기후변화로 인해 아프리카 남부지역이 더 건조하고 더워질 것이라는 예측이 있는 만큼, 할 수 있는 예방 조치를 취하는 게 중요하다”고 말했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 종합환경과학(Science of the Total Environment) 최신호에 게재됐다.

수년 전 아프리카 보츠와나에서 코끼리 수백 마리가 의문의 떼죽음을 당한 원인이 밝혀졌다. 지난달 29일(이하 현지시간) 영국 가디언은 “보츠와나에서 코끼리 350마리가 미스터리하게 목숨을 잃은 이유는 기후변화로 인한 독극물 중독일 가능성이 있다”고 전했다. 보츠와나 곳곳에서 코끼리 집단 폐사가 시작된 것은 2020년 5월이다. 보츠와나 오카방고 삼각지 인근에서 281구에 달하는 가장 많은 코끼리 사체가 발견됐다. 당국은 즉각 코기리 집단폐사 원인 조사를 시작했다. 일각에서는 밀렵 가능성을 제기했지만, 값비싸게 거래되는 상아가 사체에 그대로 있다는 점 등의 이유로 밀렵은 코끼리 떼죽음의 원인에서 배제됐다. 당시 전문가들은 지금까지 알려지지 않은 새로운 병원균에 의해 코끼리 집단폐사가 일어났을 가능성이 있다고 입을 모았다. 일부 전문가는 새로운 병원균의 ‘정체’가 확인되지 않은 만큼, 인간에게 전염될 가능성도 배제하지 못한다고 우려했다. 4년이 지난 최근, 영국 킹스칼리지런던과 퀸스대학교 벨파스트. 보츠와나대학 등 공동연구진은 코끼리 집단폐사의 정확한 원인을 알아보기 위해 위성 데이터를 이용해 코끼리 사체가 분포된 위치를 분석했다. 그 결과 당시 코끼리들은 자신의 서식지에서 약 100㎞ 떨어져 있는 물웅덩이로 다가가 물을 마신 뒤 평균 88시간 이내에 숨을 거둔 것으로 추정됐다. 연구진은 코끼리들이 물을 마신 물웅덩이를 포함 약 3000개를 조사한 결과, 2020년 당시 물웅덩이 상당수에서 ‘남조류’의 양이 증가했다는 기록을 찾아냈다. 남조류는 광합성을 통해 산소를 만드는 세균으로, 개체수가 급증하면 녹조현상의 주요 원인이 된다. 또 일부 남조류는 동물에게 간독 또는 신경독으로 작용하고, 사람에게는 피부독, 미생물에게는 세포독으로 작용하는 독소를 함유하기도 한다. 특히 유해 남조류의 일종인 마이크로시스티스는 마이크로시스틴이라는 간질환을 일으키는 독성 물질을 포함해 인체와 동물 모두에게 위험할 수 있다. 연구진은 “2020년 당시 코끼리들은 고농도의 남조류가 퍼진 물을 마시고 죽었을 가능성이 있다”면서 “항공조사에서 사체가 발견되지 않았더라도, 그 물을 마시고 죽은 또 작은 코끼리들은 이미 포식자에게 먹혀 흔적조차 남지 않았을 수 있다”고 설명했다. 이어 “이는 기후변화로 인한 갑작스러운 질병과 같다. 아프리카는 2019년 기록적인 건조기후에 시달렸고, 2020년에는 반대로 극도의 습한 기후가 찾아왔다. 이런 환경으로 웅덩이 속 물에는 더 많은 퇴적물과 전례없이 빠른 속도로 자라는 조류가 생기게 됐다”면서 “기후변화로 전 세계 대부분이 더 건조하고 더워질 것으로 예상되며, 이는 기후변화로 인한 질병이 전 세계로 퍼질 수 있다는 걸 암시한다”고 지적했다. 연구에 참여하지 않은 영국 동물보호 자선단체인 내셔널 파크 레스큐의 니올 맥켄 박사는 가디언에 “이번 연구는 2020년 전 세계를 충격에 빠뜨린 코끼리 집단폐사에 대해 설득력 있는 설명을 제공한다”면서 “기후변화가 가축과 사람, 야생동물에게 여러 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 입증하는 증거가 늘고 있다”고 말했다. 일부 전문가들은 이번 연구결과를 토대로 아프리카의 수질 감시의 필요성을 강조하기도 했다. 서리대학의 아누드 반 블리에트 박사는 “기후변화로 인해 아프리카 남부지역이 더 건조하고 더워질 것이라는 예측이 있는 만큼, 할 수 있는 예방 조치를 취하는 게 중요하다”고 말했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 종합환경과학(Science of the Total Environment) 최신호에 게재됐다.

전세계 바다를 지배하는 최상위 포식자 범고래의 힘과 기술을 보여주는 사례가 공개됐다. 최근 멕시코 국립과학기술교육원 등 국제공동연구팀은 세계에서 가장 큰 어류인 고래상어를 사냥하기 위해 범고래들이 독특한 사냥기술을 개발했다는 연구결과를 과학저널 ‘해양과학 프런티어스’(Frontiers in Marine Science) 최신호에 발표했다. 범고래는 각종 어류, 거북이, 두족류, 해양 포유류도 잡아먹는데, 이중에는 최대 18m 몸길이를 가져 지구상 어류 중 가장 몸집이 큰 고래상어도 예외는 아니다. 고래상어는 세계자연보전연맹 멸종위기리스트에 취약(VU)종으로 분류되어 있으며 최대 40톤에 달하는 거대한 덩치와는 달리 성질이 아주 온순해 사람과도 잘 어울린다. 이에비해 범고래는 몸길이가 8~10m로 훨씬 작은 덩치인데, 그렇다면 어떻게 범고래는 고래상어를 사냥하는 것일까? 연구팀은 지난 2018년~2024년 사이 미국 캘리포니아만에서 촬영된 범고래 무리의 고래상어 사냥을 담은 4건의 영상을 분석했다. 그 결과 범고래는 고래상어를 고속으로 들이받아 기절시킨 후 거꾸로 뒤집는 것으로 사냥을 시작하는 것으로 드러났다. 이를통해 고래상어가 심해로 도망치는 것을 차단한 범고래는 노출된 골반 부위을 집중 공격해 간을 빼먹는다. 범고래가 상어의 간을 쏙 빼먹는 이유는 지방이 풍부하고 필요한 영양소가 풍부하기 때문이다. 다만 영상 속에서 먹잇감이 된 고래상어는 길이가 겨우 5~6m로 아직 성체는 아니다. 특히 연구팀은 총 4건의 고래상어 사냥 중 목테수마라는 이름의 수컷 범고래가 3건이나 참여했다는 사실을 알아냈다. 논문의 수석저자인 해양생물학자 에릭 히게라 리바스는 “대부분의 사냥 현장에 특정 수컷이 있었다는 것은 이를 주도했다고 볼 수 있다”면서 “범고래가 특정 먹이를 표적으로 삼는 고도로 특화된 전략을 개발하는데 매우 능숙하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “다른 지역의 범고래들도 이같은 사냥법을 배웠을 수 있지만 증거는 제한적”이라고 덧붙였다. 한편 범고래는 특유의 외모 때문에 인기가 높지만 사실 세계의 바다를 지배하는 최상위 포식자다. 사나운 백상아리를 두 동강 낼 정도의 힘을 가진 범고래는 물개나 펭귄은 물론 동족인 돌고래까지 잡아먹을 정도. 이 때문에 붙은 영어권 이름은 킬러 고래(Killer Whale)다. 특히 범고래는 지능도 매우 높아 무결점의 포식자로 통하며 사냥할 때는 무자비하지만 가족사랑만큼은 끔찍하다.