해수면 상승은 해안선의 단순한 후퇴보다 훨씬 더 복잡한 영향을 인간 사회에 끼칠 수 있다고 과학자들이 우려를 나타냈다. 이는 영국 남서부 연안 실리제도의 해안 변화를 아주 오래 전까지 과학적으로 예측한 한 연구에서 나온 결론이다. 엑서터대 연구진은 콘월 고고학부와 카디프대 등 14개 기관과 협력해 오늘날 실리제도를 이루는 140개의 섬이 아주 먼 옛날 해수면 상승이 시작되기 전까지 하나의 커다란 섬이었다는 사실을 알아냈다. 이는 실리제도의 해수면 상승을 1만2000년 전까지 재구성해 토지가 어떻게 밀물에 의해 급속도로 휩싸였는지를 추정한 것이다.연구진은 이번 연구를 위해 2009년부터 2013년까지 5년간 실리제도의 역사적 해안과 해양 환경에 관한 연구 프로젝트인 ‘리오네스’(Lyonesse)에 의해 수집한 정보를 활용했다. 뿐만 아니라 직접 꽃가루와 숯 등의 정보를 수집하고 고고학적 증거에 근거한 새로운 지리와 식생 그리고 인구의 재구성을 통해 해수면 변화를 1000년 간격으로 나타냈다.특히 이번 연구 결과는 실리제도의 육지 부분이 약 5000년 전부터 본격적으로 바다에 휩싸이기 시작했지만, 당시 현지 사람들은 주거 지역을 버리는 대신 환경에 적응했다는 점을 시사한다. 5000년 전에서 4000년 전까지만해도 오늘날 런던에 있는 웸블리 스타디움보다 넓은 면적인 1만㎡의 토지가 매년 유실되고 있었다. 이에 대해 고고학자들은 청동기 시대인 약 4400년 전 이 지역에서 사람들은 영구적으로 거주했다고 말했다. 실제로 이들 섬이 육지를 잃던 이 기간에는 중대한 인간 활동의 가속화가 일어나는데 이는 당시 사람들이 새로운 어획 기회를 얻었다는 것이다. 당시 육지의 절반가량은 해안 지역사회를 지탱할 수 있었을지도 모르는 조간대 생물 서식지가 됐다고 연구진은 주장했다. 이는 밀물 때의 해안선과 썰물 때의 해안선 사이의 부분에서 사람들이 해산물을 채집할 수 있었다는 것. 리오네스 프로젝트의 공동책임자로 콘월 고고학부의 찰리 존슨은 “이 연구는 4000년 전 바로 전의 기간 실리제도에서 오늘날 남은 지역의 3분의 2에 해당하는 육지를 잃은 것과 맞먹는 역사상 가장 중대한 손실을 본 것을 확인해준다”고 말했다. 4000년 전 이후로 실리제도는 해수면 상승이 얼마 안 되는 연간 1㎜일 때조차 해수면 상승에 의해 계속해서 물에 잠겼다. 이에 대해 엑서터대의 로버트 바넷 박사는 “상대적으로 작고 점진적인 해수면 상승 중에도 급격한 해안 변화가 일어날 수 있다는 점은 이번 연구로 분명해졌다. 현재 전 세계 평균 해수면 상승률인 연간 약 3.6㎜는 5000년 전부터 4000년 전 사이 광범위한 해안 재편을 일으킨 실리제도의 연간 1~2㎜의 국지적인 상승률보다 훨씬 더 높다”면서 “이런 물리적인 지리 변화에 관한 인간의 반응을 고려하는 것이 더욱더 중요한데 이는 예측할 수 없을지도 모른다”고 지적했다. 바넷 박사는 또 “앞으로 해안 재구성은 전체 지역사회를 지원할 수 있는 규모의 새로운 자원 이용으로 이어질 가능성은 거의 없을 것”이라면서도 “그렇지만 해안 인구의 사회적, 문화적 관점이 미래의 기후 변화에 성공적으로 대응하는 데 매우 중요하다는 점은 더욱더 확실해졌다”고 말했다. 이어 “우리는 미래의 해수면 상승을 고려할 때 물리적인 지리와 인간의 반응 양측 모두와 관련한 체계의 복잡성을 고려해야 한다. 땅이 사라지는 속도는 해수면 상승의 함수일 뿐만 아니라 특정 지역의 지리와 지형 그리고 지질학에 따라 달라진다”면서 “인간의 반응은 똑같이 국지화할 것인데 예를 들어 지역사회는 특정 장소를 포기하는 것을 강하게 거부하는 이유가 있을 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국립과천과학관은 오는 31일 밤 8시 19년 만에 핼러윈에 뜨는 블루문(blue moon)을 온라인으로 관측하며 해설 중계한다고 30일 밝혔다. 과천과학관 천체관측소의 망원경에 연결한 카메라로 보름달을 실시간 관측하고, 핼러윈 캐릭터 분장을 한 출연자들이 블루문과 핼러윈의 의미와 기원 등을 설명할 예정이다. 또 우리나라 달탐사 현황과 계획, 세계 각국의 달탐사 현황에 관한 달탐사 전문가 인터뷰 영상을 방송하고, 천문해설사가 고감도 카메라를 활용해 가을철 별자리도 해설한다. 보름달은 한 계절에 보통 세 번 뜨지만, 간혹 네 번 뜰 때가 있는데 이때 세 번째 뜨는 보름달이 블루문이다. 하지만 미국 천문잡지 ‘스카이 앤 텔레스코프’(Sky & Telescope)가 1946년 블루문을 ‘한 달에 두 번째 뜨는 보름달’이라고 잘못 보도한 것이 오히려 널리 퍼져있다. 블루문은 평균적으로 2년 8개월마다 발생하며, 핼러윈에 블루문이 관측되는 것은 19년마다 일어난다. 다음 핼러윈에 블루문이 뜨는 날은 2039년 10월 31일이다. 블루문의 어원은 한 달에 한 번 보름달이 떠야 하는데 추가로 떠서 ‘belewe moon’(배신자들)으로 불리던 것이 ‘blue moon’으로 바뀐 것이다. 여기에 보름달을 불길한 징조로 여긴 서양의 시각이 더해지면서 암울한 색인 파란색과 달이 조합돼 블루문으로 불리게 됐다. 블루문이란 말처럼 달 자체가 푸른색을 띠는 것은 아니다. 다만 산불이나 화산 폭발로 발생한 먼지에 의해 빛이 산란하면 푸르게 보이기도 한다. 블루문·핼러윈 온라인 방송의 자세한 내용은 과천과학관 누리집(www.sciencenter.go.kr)에서 확인할 수 있으며, 온라인 중계는 31일 오후 8~9시 유튜브 채널(www.youtube.com/user/gnsmscience/)에서 실시간 방송된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 이종수 교수 연구팀은 빛을 전류나 전압으로 변환하는 포토트랜지스터에서의 새로운 이종접합 구조를 개발하고, 이를 이용해 광전류 생성 위치와 노이즈 전류 생성의 원인을 규명했다. 이번 연구는 향후 태양전지 및 다양한 광전류 생성 소재 및 소자 연구에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. 이차원 물질은 물질을 구성하는 원자들이 마치 종이처럼 얇게 하나의 층으로만 구성돼 있는 물질을 뜻한다. 그 중에서도 ‘전이금속 디칼코게나이드(TMDC)’는 우수한 물리적 성질과 전기적 특성을 지닌 차세대 반도체 물질로, 포토트랜지스터 제작 응용과 관련해 많은 관심을 받고 있다. 하지만 광전류 생성 원리 및 전하 균형 최적화 등 다양한 조건을 만족해야 한다. 이에 이 교수 연구팀은 광전류 생성에 충분한 에너지 확보를 위해 서로 다른 세 종류의 TDMC를 붙여 새로운 구조의 포토트랜지스터를 개발했다. 개발된 포토트랜지스터는 양극의 텅스텐 디셀레나이드(p?WSe2), 음극의 이황화텅스텐(n?WS2)과, 이황화몰리브덴(n?MoS2) 세 종류의 TDMC를 접합된 이종접합 포토트랜지스터로, 이 교수 연구팀은 개발한 포토트랜지스터를 이용해 광전류가 생성되는 정확한 위치 분석과 전류량 측정 연구를 진행하는데 성공했다. 이 교수 연구팀은 실시간 광전류 매핑시스템을 자체 개발해 광전류 생성의 정확한 위치를 정확하게 분석할 수 있도록 했다. 또한, 전자와 정공 사이의 전하 균형에 따라 플리커 노이즈와 샷 노이즈의 원인 분석 연구도 함께 진행했는데, 이는 연구가 부진했던 노이즈 측정법 연구를 통해 새로운 측정방식을 제안해 그 의미가 깊다고 할 수 있다. 이처럼 이번 연구는 향후 2차원 소재 및 하이브리드 소재를 이용한 태양전지, 광센서, 전계발광소자 개발에 필요한 광전류 생성 원리와 위치 등을 정확히 규명·추적했다는데 그 의미가 깊다. 이를 통해 향후 고효율 광전소자 개발에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. DGIST 에너지공학전공 이종수 교수는 “이차원 TMDC 소재의 우수성을 잘 활용하면 새로운 물성 확보 및 소자특성을 개선한 전자 및 광전소자 개발이 가능할 것이라는 생각에 연구를 시작하게 됐다”며 “아직은 실용화를 위해 다양한 연구가 추가적으로 필요한 상황이라 계속해서 연구에 집중해나갈 예정”이라고 말했다. 이 연구는 DGIST 에너지공학전공 나현수, 정민혜 석박통합과정생이 공동 주저자로 참여했으며, 한국연구재단의 중견후속과제 및 DGIST Pre-CoE 연구과제 지원하에 수행됐다. 연구결과는 재료과학, 물리학 분야의 최고 분야지중의 하나인 Advanced Science에 지난 8월 18일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

역대 가장 ‘완벽한’ 흰색이 등장했다. 일명 ‘슈퍼 화이트’로 불리는 이것은 표면에 닿는 모든 광자의 95.5%를 반사해내며, 덕분에 똑같은 양의 태양빛을 받아도 주변부보다 낮은 온도를 유지할 수 있다. 이러한 효과는 건물 내부 또는 외부의 온도를 더욱 효율적으로 제어하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. 미국 퍼듀대학 연구진은 태양 스펙트럼의 모든 파장을 효율적으로 산란시킬 수 있는 입자 농도와 다양한 크기의 탄산칼슘 충전제를 이용해 지금까지 등장한 것 중 가장 완벽한 ‘슈퍼 화이트’를 개발해냈다. 실험 결과 ‘슈퍼 화이트’ 페인트를 이용할 경우 최대 95.5%의 빛을 반사시킬 수 있으며, 이러한 기능은 주변에 비해 온도를 최소 1.7℃에서 최대 10℃까지 낮출 수 있는 것으로 확인됐다.연구진은 “지금까지 활용된 열 차단 페인트는 태양빛을 80~90%만 반사했기 때문에 주변보다 낮은 온도를 유지하기가 어려웠다. 하지만 이번에 개발된 ‘슈퍼 화이트’ 는 빛 반사 효과를 최대 95.5%까지 높여 ‘복사냉각’과 관련한 기술을 개발하는데 효과적일 것”이라고 설명했다. 물체로부터 방사된 복사량이 흡수된 복사량보다 많을 때, 그 물체의 온도가 내려가는 상태를 의미하는 복사냉각과 이를 이용한 신소재는 지구온난화로 인한 과열현상을 해결할 수 있는 새로운 기술로 주목받고 있다. 실제로 수많은 현대식 건물은 여름 동안 건물 내부의 열을 외부로 배출하고 적절한 온도를 유지하기 위해 에어컨 장치에 의존해야 한다. 하지만 이 과정에서 더 많은 에너지를 사용하고, 건물에서 빠져나온 열기와 에어컨 실외기 등에서 뿜어져 나오는 뜨거운 바람은 도시의 ‘열섬 현상’ 및 지구온난화를 가속화 시킨다.그러나 이번에 등장한 ‘슈퍼 화이트’ 페인트를 이용할 경우 복사냉각을 더욱 광범위하게 적용하고 지구온난화 효과를 완화하는데 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대를 모았다. 연구진은 슈퍼 화이트 페인트가 일반 상업용 페인트의 제조 공정과 호환될 수 있을 만큼, 비용은 비슷하거나 더 낮을 수 있다고 설명했다. 이번 연구결과는 빛의 99.96%를 흡수할 수 있어 세상에서 가장 진한 검은색을 내는 신물질인 ‘밴타블랙’(Vantablack)의 반대 개념으로도 학계의 주목을 받고 있다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 셀(Cell) 자매지인 셀 리포트 피지컬 사이언스(Cell Report Physical Science)에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 플로리다 마이애미 해변이 마스크로 몸살을 앓고 있다. 15일(현지시간) 현지 환경단체 ‘클린마이애미비치’ 측은 개인보호장비(PPE) 폐기물로 인한 환경 문제가 심각하다며 우려를 표했다. 마이애미 해변에서 수거한 다량의 마스크 폐기물을 공개한 이들은 코로나19 사태 이후 마스크와 장갑 등 개인보호장비 폐기물이 늘었다고 설명했다. 그러면서 “매달 1940억 개의 마스크와 일회용 장갑이 쓰레기로 나온다. 모두 재활용 및 생분해가 불가능하기 때문에 올바른 폐기가 중요하다”고 강조했다.미국화학학회 학술지 ‘환경과학과기술’(Environmental Science and Technology)에 따르면 코로나19 사태 이후 매달 전 세계에서 나오는 개인보호장비 폐기물은 마스크 1290억 개, 일회용 장갑 650억 개에 달한다. 모두 플라스틱 용기와 같은 폴리프로필렌(PP) 소재지만, 플라스틱 용기와 달리 재활용이 불가능하다. 유엔무역개발회의(UNCTAD)는 사용한 마스크의 75%가 폐기물로 매립됐거나 바다를 떠도는 것으로 추정한다. 바다로 흘러 들어간 개인보호장비는 생태계 전반에 치명적이다. 벌써 장갑을 해파리로 착각하고 삼켰다가 죽은 바다거북 등 해양생물이 속출하고 있다. 미세 플라스틱이 몸에 쌓인 수산물을 먹는 사람 건강도 우려된다.벌써 홍콩과 프랑스, 터키 등 각국 환경단체가 개인보호장비로 인한 바다 오염을 호소했다. 터키 유명 다이버 샤히카 에르쿠멘(35)도 “팬데믹과 함께 코로나19 관련 쓰레기가 급증했다”고 혀를 내둘렀다. 보스포루스 해협에서 쓰레기 수거 작업을 펼친 에르쿠멘은 상당량의 마스크와 장갑, 소독용기 등을 수거했다. 그녀는 “우리 눈에 보이는 바다 쓰레기는 전체의 15%에 불과하다. 나머지는 저 깊은 바다에 있다. 쉽게 수거할 수 없다”고 하소연했다. 땅에 묻힌 마스크도 썩는 데 500년이 걸린다. 제대로 매립됐다면 그나마 다행이다. 아무렇게나 버려진 마스크는 동물에겐 족쇄나 다름없다. 지난 7월 영국에서는 마스크 끈에 다리가 묶여 제대로 날지 못하는 갈매기와 마스크를 먹이로 착각하고 낚아챈 송골매가 일주일 간격으로 포착돼 우려를 샀다. 전문가들은 마스크 폐기 시 끈을 잘라 버리라고 강조했다.마이애미 해변 정화 활동을 벌인 클린마이애미비치는 “개인보호장비를 올바르게 폐기하고, 가능하면 일회용 대신 재사용 가능 마스크를 사용하라”고 권고했다. 유니버시티칼리지런던 마크 마이도닉 교수도 재사용 가능 마스크를 사용하면 기후변화에 미칠 악영향을 10분의 1로 줄일 수 있을 것으로 추산했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다. DGIST는 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다. 뇌는 수많은 신경세포로 이루어져 있다. 한 개의 신경세포는 수천 개의 다른 신경세포들과 연결되어 다양한 신경회로를 형성한다. 이를 통해 정상적인 학습, 기억 등의 기능을 담당한다. 이러한 신경세포 간 연결부위 역할을 하는 시냅스는 전 시냅스(presynapse)와 후 시냅스(postsynapse)로 구성되어져 있는데, 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다. 이 때 시냅스 형성 과정을 매개하는 중요한 인자가 바로 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다. 이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 기전은 밝혀지지 않았다. 이에 고재원 교수 연구팀은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성함을 최초로 발견했다. 또한 이러한 상호작용은 동물세포 내 다당류인 ‘헤파란 설페이트(Heparan sulfate)’에 의해 정교하게 조절되고 있음을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었기에 더욱 의미가 큰 발견이다. 연구팀은 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질을 각각 하나씩 또는 동시에 삭제한 초파리 유충들을 개별 제작 후, 신경근접합부에서의 신경전달 및 전 시냅스 봉오리 숫자를 분석했다. 이를 통해 두 초파리의 비슷한 유전자 서열을 가진 유전자가 생체 내에서 상호작용하며 시냅스 구조 및 기능 조절의 메커니즘을 규명했다. DGIST 고재원 교수는 “이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것”라며, “지속적인 심화연구를 통해 시냅스 발달을 매개하는 보편적 분자원리를 확립하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구 성과는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 보건의료인재양성지원사업으로 수행됐으며, 뇌?인지과학전공 한경아 연구교수가 제1저자로 참여했다. 또 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)’’에 10월 9일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

친환경 열풍과 함께 최근 전 세계적으로 전기차 시장이 커지고 있다. 가솔린이나 디젤을 사용한 내연기관 자동차와 달리 전기차는 이차전지의 동력만으로 차를 움직인다. 문제는 내연기관차에 비해 연료 충전시간이 느리고 에너지 출력이 낮다는 것이다. 이 때문에 충전시간을 단축하려는 다양한 연구가 진행되고 있지만 완전 충전을 시키기 위해서는 아무리 출력이 높더라도 1시간 이상 걸리게 된다. 부족한 충전시설 때문에 완충 시키는 운전자들이 많지는 않지만 50% 충전까지도 30분 가량 걸린다. 국내 연구진이 전기차 배터리를 90% 충전시키는데 6분 밖에 걸리지 않는 기술을 내놨다. 포스텍 신소재공학과, 성균관대 에너지과학과 공동연구팀은 더 빨리 충전되고 오래가는 전기차 배터리 소재를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(Energy & Environmental Science)에 실렸다. 지금까지 많은 연구에서 2차전지 충방전 시간을 줄이기 위해 전극 물질의 입자 크기를 줄이는 방법이 활용됐다. 문제는 입자 크기가 작아지면 부피당 에너지 밀도가 줄어들어 출력이 낮아진다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 전극물질 입자 크기를 줄이지 않고도 충전과 방전 중 상변이 과정에 중간상(相)을 형성시키면 에너지 밀도의 손실 없이도 빠른 충방전과 고출력이 가능하다는 사실을 밝혀냈다. 보통 충전과 방전시에는 물질의 상태가 변화되는 과정에서 서로 다른 부피를 가진 상이 하나의 입자 내에 존재하게 되면서 구조적 결함이 많이 생기게 된다. 연구팀은 새로운 합성법을 통해 입자 안에 있는 두 상의 부피변화를 줄이는 완충역할의 중간상을 유도하는데 성공한 것이다. 완충작용을 하는 중간상 형성으로 인해 균일한 전기화학 반응을 일으켜 충방전 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 실제로 연구팀이 합성한 2차전지 전극은 6분 만에 90%까지 충전되는 것이 확인됐다. 강병우 포스텍 신소재공학과 교수는 “이번 연구성과는 기존의 입자 크기를 줄이는 접근방식에서 벗어나 빠른 충방전이 가능하고 높은 에너지 밀도를 유지하면서 성능 유지시간도 길게 하는데 성공했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스페인 바르셀로나 자치대 등의 최신 연구로 약 7150만 년 전 백악기 후기에 살았던 신종 악어 화석이 발견됐다. 이 악어에는 ‘오그레수쿠스 퓨라투스’(Ogresuchus furatus)라는 학명이 붙여졌다. 과학전문 매체 사이-뉴스 등 외신에 따르면, 신종 화석은 거대한 초식공룡 티타노사우루스의 둥지터에서 나와 이 종은 티타노사우루스의 알이나 새끼를 먹었던 것으로 추정된다. 신종 화석은 스페인 북동부 카탈루냐 자치지역 레리다주(州) 콜 데 나르고(Coll de Nargó)에 있는 엘 미라도르(El Mirador)라는 이름의 발굴지에서 발견됐다. 연구자들은 이곳에서 나온 치아와 두개골 일부, 등뼈 그리고 다리뼈를 분석해 이 종이 악어형류(Crocodyliforme) 세베코수키아(Sebecosuchia) 세베쿠스과(Sebecidae)에 속하는 신종임을 확인했다. 세베쿠스과 악어는 백악기에 그 종류가 다양했지만 약 2300만 년 전부터 약 500만 년 전 사이인 마이오세(중신세) 시기에 멸종한 것으로 알려졌다.이들 악어는 기존 화석으로 추정했을 때 중형 육식 공룡과 싸울 만큼 거대했지만, 이번에 나온 신종 개체는 몸길이 약 1.1m, 몸무게는 9㎏ 정도로 작다. 이는 세베코수키아 중에서 가장 작고 가벼운 몸집이라고 연구자들은 설명했다. 흥미로운 점은 신종 악어의 사지가 현생 악어와 달리 몸 아래쪽에 달려 있다는 것이다. 이에 대해 연구 주저자인 바르셀로나 자치대의 앨버트 셀레스 박사는 “이런 신체적 특징으로 추정하면 이들 악어는 네 발 달린 포유류처럼 빠르게 이동함으로써 오늘날 악어보다 훨씬 더 효율적으로 사냥했을 것”이라고 지적했다. 특히 신종 악어 화석이 발견된 지층은 티타노사우루스라고 불리는 목이 긴 용각류의 둥지터로, 이 악어는 이들 공룡의 둥지를 찾아서 그곳에 있는 알이나 갓 태어난 티타노사우루스의 새끼를 먹이로 삼았다고 이들 연구자는 추정하고 있다. 참고로 티타노사우루스는 암컷이 뒷발로 구멍을 파고 거기에 25개 안팎의 알을 낳아 풀과 모래를 덮어 숨기는 습성이 있다. 이 연구에서는 또 신종 악어가 세베쿠스과 중에서 초창기에 등장한 종일 가능성이 높다. 셀레스 박사는 “기존 세베쿠스과 악어보다 1000만 년은 앞서 과 전체의 진화 역사를 이해하는 데 귀한 자료가 될 것”이라고 말했다. 연구 논문에 첨부된 그림 중에는 세베코수키아과의 진화 흐름을 나타낸 도표가 있다.맨 왼쪽 상단에 ‘세베코수키아’(Sebecosuchia)가 있고 이 종은 약 1억5000만 년 전에 출현한 것으로 추정된다. 세베쿠스과의 파생은 약 1억년 전으로 추정되고 있으며, 이번에 발견된 신종 악어는 9000만년 전에 출현한 것으로 추정된다. 실루엣으로 나타낸 악어 중 아래에서 두 번째가 바로 신종 ‘오그레수쿠스 퓨라투스’이다. 신종 악어는 곤드와나 대륙의 분열 전에 출현했기에 어쩌면 그 뼈는 아프리카와 인도에도 잠들어 있을지도 모른다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 9월 17일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한국 청소년들의 공부 시간은 주의집중력 여부를 제외하고 전 세계 어느 나라 청소년들보다 길다. 경쟁 사회 영향이 다양한 경험을 해야 할 청소년 시절까지 공부로 잠식되고 있다. 이런 상황에서 초등학교 저학년이 아닌 고학년이나 중, 고등학생이 부모에게 악기나 운동을 새로 배우고 싶다고 한다면 많은 부모들은 ‘그 시간에 공부나 해라’라고 타박을 주는 경우가 많다. 그런데 신경과학자들이 악기 연주나 체육 활동은 아이들의 인지기능을 향상시켜줄 뿐만 아니라 집중력을 높여주고 스트레스 관리에도 도움이 된다는 연구결과를 내놨다. 미국 하버드대 의대, 칠레 폰티피시아 가톨릭대 의대, 데싸로요대 의학부, 복잡계 사회연구소, 신경영상연구실 공동연구팀은 어려서 악기 연주를 배우는 것이 주의력과 기억력 향상에 도움을 준다는 연구결과를 뇌과학 분야 국제학술지 ‘최신 신경과학’(Frontiers in Neuroscience) 8일자에 발표했다. 연구팀은 이 같은 효과는 어린 시절 악기를 배울 때보다는 덜하지만 성인이 된 뒤에도 나타난다고 밝혔다. 연구팀은 10~13세 남녀 어린이 40명을 대상으로 집중력과 작업기억력을 측정했다. 작업기억(working memory)은 정보를 일시적으로 보관해 각종 인지 과정을 계획하고 처리할 수 있도록 하는 공부하는데 있어서 중요한 단기기억이다. 작업기억에 문제가 있는 경우 장기기억도 형성되지 않게 된다. 실험에 참여한 40명 아동 중 절반은 2년 이상 악기 연주를 배웠고 주당 2시간 이상 연습하고 있으며 나머지 20명은 학교 교과과정 이외에는 별도로 음악을 배우지 못했으며 평소에도 음악이나 악기 연주에 관심이 없는 아이들로 구성했다. 연구팀은 이들에게 추상화와 인물화를 보여주면서 4초 가량의 짧은 멜로디를 동시에 듣도록 했다. 연구팀은 이후 그림을 보여주면서 멜로디를 연결하거나 멜로디를 들려주면서 같이 제시된 그림을 연결하도록 하면서 응답의 정확성과 반응시간을 측정했다. 이와 동시에 활성화되는 뇌 부위를 파악하기 위해서 기능성 자기공명영상(fMRI)도 촬영했다. 그 결과 두 집단 간에 반응시간은 큰 차이를 보이지 않았지만 기억력은 악기 연주를 배운 아이들의 점수가 2배 가까이 높게 나타났다. 악기를 배운 아이들은 기억을 할 때 모서리위이랑, 전두엽이 특히 활성화되는 것으로 확인됐다. 모서리위이랑은 시각정보와 다양한 감각정보를 받아들여 감각을 통합하는 역할을 하는 장소이다. 또 소리를 기억해 작업기억에서 중요한 역할을 하는 ‘음운 루프’도 활성화되는 것으로 나타났다. 전두엽-모서리위이랑-음운루프로 연결되는 대규모 뇌연결망은 목표지향적 작업과 인지요구 작업을 처리하는데 필요하다.연구팀은 추가적인 측정을 통해 악기 연주를 배운 아이들이 읽기 독해능력 뿐만 아니라 창의력이 우수하고 주의력 조절능력, 스트레스 조절 능력이 더 우수한 것으로도 조사됐다. 또 연구팀은 성인들도 악기를 배울 경우 이전보다 주의집중력, 기억력과 스트레스 조절능력도 높아지는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 레오니 카우젤 칠레 폰티피셜 가톨릭대 박사는 “이번 연구결과는 음악적 훈련이 뇌신경 회로의 연결성을 높이는데 매우 효과적이라는 것”이라며 “이번 연구에서는 음악 부문만을 다뤘지만 아동 청소년기에 예체능 활동을 하는 것은 인지기능 향상은 물론 스트레스 관리 같은 정신건강 차원에서도 상당한 도움을 준다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상대방을 바라볼 때 얼굴은 사람에게 중요한 부분이지만, 개에게는 그다지 중요하지 않다는 연구 결과가 나왔다. 연구를 주도한 헝가리 외트뵈시 로란드대의 어틸러 언딕스 박사는 “이 연구에서 시행한 뇌 검사에서는 얼굴이 사람을 비롯한 다른 영장류에게는 매우 중요할 수 있지만, 개에게는 그렇지 않을 수 있는 것으로 나타났다”고 설명했다. 이어 “사람과 개에게는 시각적인 의사소통에 차이가 있어 그 부분은 각각의 뇌에 반영돼 있다”고 덧붙였다. 이 연구에서 헝가리 연구진은 멕시코 공동 연구자들과 함께 개와 사람의 각 뇌가 시각적 정보를 처리하는 방식을 비교했다.이들 연구자는 사람 30명(여성 50%)과 개 20마리(암컷 45%)를 대상으로 한 기능성자기공명영상(fMRI) 검사에서 개와 사람의 얼굴이나 뒤통수를 촬영한 짧은 영상을 보여주고 각 반응을 살폈다. 그 결과, 사람 뇌에서는 뇌 신경망의 상당 부분이 얼굴이 나오지 않는 영상보다 얼굴이 나오는 영상에 더 강하게 반응하는 것으로 나타났다. 다만 뇌의 작은 부분에서는 개 영상보다 사람 영상에 좀 더 강한 반응을 보였다. 반면 개의 뇌에서는 얼굴 영상에 더 강하게 반응하는 부위가 없지만, 일부 부위는 사람 영상보다 개 영상에 더 강하게 반응했다.이에 대해 언딕스 박사는 “사람의 시각적 의사소통에 있어 얼굴은 매우 중요하다”면서 “사람은 누군가를 만났을 때 얼굴 처리에 특화된 대규모 신경망을 갖고 있다”고 말했다. 이전 연구에서는 개도 상대의 얼굴에 관심을 기울이고 눈을 마주치며 얼굴의 감정을 읽는 때 뛰어나지만, 다른 개의 꼬리나 몸의 자세 등의 신호에 의존해 의존한다는 것을 보여줬었다. 언딕스 박사는 또 “사람은 누군가를 만날 때 대부분 얼굴을 본다. 사람에게도 다른 신호(손 같은 부분)가 중요하지만 그 비율은 개와 다르다”면서 “개는 다른 개와 만나면 서로 다른 부분을 보느라 얼굴에 집중하지 못한다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 미국 신경과학회(SFN)에서 발간하는 공식 학술지 ‘신경과학저널’(Journal of Neuroscience) 최신호(10월 5일자)에 실렸다. 사진=에니코 쿠비니/외트뵈시 로란드대 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

단거리 달리기를 할 때 그 속도에는 대둔근 즉 엉덩이 근육의 양이 밀접하게 관여한다는 연구 결과가 나왔다. 영국 러프버러대 연구진이 육상 단거리 달리기 최상위권 선수들을 조사한 결과, 이들은 자신들보다 하위권에 속하는 선수들보다 명확하게 대둔근의 양이 많고 크기도 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 조너선 폴랜드 교수는 “이번 발견은 앞으로 운동선수들이 훈련하는 방식에 혁신적인 변화를 가져올 수도 있다”고 지적했다. 이들 연구자는 100m 달리기 개인 최고 기록이 평균 9.99초인 최상위권 선수들과 그 이하 선수들 그리고 훈련받지 않은 일반인 남성들을 대상으로 신체 근육에 어떤 차이가 있는지를 조사했다. 최상위권 선수 5명부터 그 이하 선수 26명 그리고 일반인 남성 11명까지 총 42명의 남성은 자기공명영상(MRI) 장비를 통해 하체 근육 23개소를 검사받았다. 그 결과, 일반인 남성을 제외하고 최상위권 선수들과 그 이하 선수들은 근육량과 크기 모두 비슷했지만, 대둔근 등 고관절 신근에서 현저한 차이가 있는 것으로 나타났다. 최상위권 선수들의 대둔근이 그 이하 선수들보다 평균 45%나 큰 것이었다. 또 두 그룹의 100m 달리기 최고 기록은 9.91초에서 11.25초로 크게 차이가 난다. 이에 대해 연구에 참여한 롭 밀러 연구원은 “시간 기록이 차이가 나는 원인의 44%는 대둔근 차이 탓”이라고 지적했다. 즉, 최상위권 이하의 선수들은 대둔근을 중점적으로 단련하면 자신의 최고 기록을 크게 경신할 가능성이 있다는 것이다. 폴랜드 교수는 “대둔근 양이 늘면 선수는 더 많은 추진력을 낼 수 있다”면서 “단거리 선수는 그동안 달리기 기술과 심리, 영양 등 많은 요인이 시간 차로 나타난다고 생각했지만 단 하나의 근육 부위가 그 원인의 절반 가까이 차지한 것은 놀라운 일”이라고 말했다. 따라서 선수가 아니더라도 엉덩이와 고관절 주위의 근육을 잘 단련한다면 달리기 속도가 급격히 빨라질지도 모른다. 하지만 이번 결과는 남성 주자들을 대상으로 수집한 자료이므로, 여성에게 해당하는지는 명확하지 않다. 이 때문에 연구진은 현재 여성을 대상으로 똑같은 조사 연구를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 자세한 연구 결과는 미국대학스포츠의학회(ACSM)가 발행하는 ‘스포츠 및 운동 의과학’(MSSE·Medicine & Science in Sports & Exercise) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀이 체외 환경에서 원하는 위치에 정밀하게 신경세포를 전달해 신경망을 연결하는 신경세포 전달용 마이크로로봇을 개발했다. 이번 연구 성과는 향후 중증 뇌질환인 치매나 뇌전증 등 다양한 신경계 질환 연구에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 인체 조직의 치료를 위해 약물 치료, 수술 등이 가능한 마이크로로봇 기술 연구가 각광받고 있다. 마이크로로봇은 외부 자기장을 통한 무선제어로 세포나 약물을 낭비 없이 정교하게 전달 가능하다. DGIST 최홍수 교수 연구팀은 이러한 마이크로로봇의 장점을 활용해 신경세포 전달 및 신경망 연결이 가능한 플랫폼 개발에 성공했다. 연구팀의 마이크로로봇은 3D 레이저 리소그라피 공정을 통해 300마이크로미터(1마이크로미터는 100만분의 1미터)의 길이로 제작됐고, 로봇몸체에 신경세포를 배양할 수 있도록 5마이크로미터 사이즈 패턴의 홈을 만들었다. 구조체는 자기장 구동 및 생체적합성을 위해 니켈과 산화 티타늄 박막의 금속 증착 공정을 거쳤다. 연구팀은 마이크로로봇의 신경망 연결 능력을 검증하기 위해 신경세포가 내는 전기신호 측정 시스템인 ‘다중 전극 어레이(Microelectrode array, MEA)’ 칩 위에 각각의 해마 신경세포들을 따로 분리시켜 배양했다. 그리고 마이크로로봇 몸체에 해마 신경세포를 배양 후, 칩 위의 해마 신경세포들을 연결하기 위해 마이크로로봇을 이동시켰다. 신경세포를 실은 마이크로로봇은 빠르게 움직여 분리된 신경세포들 사이를 연결했고, 두 신경세포에서 오가는 전기신호를 확인했다. 이를 통해 원하는 패턴으로 신경망의 연결이 가능함을 최초로 확인했으며, 다수의 신경세포를 연결해 생리학적 기능을 분석할 수 있음을 증명했다. DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수는 “이번 연구성과는 마이크로로봇이 체외 신경세포를 원하는 방식으로 연결할 수 있어, 다양한 신경계 질환 연구를 위한 기능적인 생체신호 분석이 가능하다. 신경세포의 전기생리학적 분석을 기반으로 하는 다양한 응용 연구에 활용 가능할 것으로 기대한다”면서, “후속 연구를 진행해 마이크로로봇을 다양한 의공학적 용도로 활용할 수 있도록 노력하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구는 최홍수 교수팀과 DGIST-ETH 마이크로로봇 연구센터 김진영 선임연구원 및 뇌·인지과학전공 유성운 교수팀이 한국뇌연구원(KBRI) 라종철 교수팀과 융복합공동연구로 진행됐다. 연구 결과는 세계적 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 지난 9월 25일자 온라인 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 DGIST의 지원으로 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

지난 5월 이란 당국에 의해 국가보안법 위반과 선전선동 등의 혐의로 6년형을 선고받고 복역 중이던 프랑스계 이란 연구원이 임시 석방됐다. 파리정치대학으로도 불리는 시앙스포(SciencesPo)의 인류학 연구자인 파리바 아델카흐(61)가 전자발찌를 찬 채 교도소를 나와 수도 테헤란에서 가족과 함께 지내고 있다고 변호인 사에이드 데간이 전했다고 영국 BBC가 3일(현지시간) 전했다. 데간은 AFP 통신과의 인터뷰를 통해 “우리는 아직 언제까지 교도소로 돌아오라는 날짜를 받지 못했다. 이번 임시 석방 조치가 최종적인 것이 되길 희망한다”고 밝혔다. 지난해부터 이란 사법당국은 수십명의 외국인과 이중국적 내국인을 보안법 위반 등의 혐의로 구금하거나 옥살이를 시키고 있는데 유명한 영국계 이란인 자선단체 활동가 나자닌 자가리래트클리프도 그 중 한 명이었는데 코로나19 감염증 확산으로 교도소 안이 더 위험하다는 지적에 따라 일시 석방했는데 아델카흐도 마찬가지 이유에서 풀려난 것으로 보인다. 이란 당국은 자국민 신분이 분명한 경우 이중 국적을 인정하지 않아 외국인으로 대하며 이에 따라 아델카흐가 프랑스 외교관이나 영사관에 접촉할 수 있는 권한도 빼앗았다. 그녀는 이란 혁명 이후 사회인류학과 정치인류학을 집중 연구해 ‘베일 아래서-이란의 이슬람 여성들’을 비롯해 여러 책을 내놓았다. 지난해 이란의 성지로 널리 인정 받는 곰 시에서 체포됐을 때 그녀는 아프가니스탄과 이란, 이라크의 시아파 성직자들이 어떤 식으로 활동하는지를 조사하고 있었다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

어둠 속에서도 광합성이 가능한 식물성 플랑크톤의 존재가 확인됐다. 캐나다 라발대 등 국제연구진은 겨울철 북극해 얼음 아래 갇힌 캄캄한 바닷속에서도 성장할 수 있는 식물성 플랑크톤을 발견했다고 밝혔다.겨울철 북극해는 빛의 반사성이 뛰어난 불투명한 얼음으로 뒤덮여 바닷속은 온통 암흑이 된다. 따라서 긴 겨울 동안 식물성 플랑크톤은 휴면 상태에서 얼음이 녹을 때까지 살아남을 수 있다고 여겨졌다. 하지만 식물성 플랑크톤의 휴면에 관한 연구는 거의 이뤄지지 않아 실제로 휴면을 하는지는 알 수 없었다. 이에 따라 이들 연구자는 빛의 양을 측정할 뿐만 아니라 식물성 플랑크톤의 수와 농도를 조사하는 기능까지 갖춘 고성능 관측 장비를 투입해 그 비밀을 파헤치고자 했던 것이다. 그 결과, 태양이 뜨지 않는 극야가 일어나거나 얼음이 가장 두꺼워지는 2월일 때조차 식물성 플랑크톤들은 계속해서 성장하는 것으로 나타났다. 또한 그 성장 요인을 분석한 결과, 어둠 속에서도 광합성이 이뤄지고 있는 것으로 확인됐다. 즉 북극의 식물성 플랑크톤들은 환경에 적응해 얼음을 빠져나오는 극미한 광자를 에너지원으로 삼을 수 있도록 진화하고 있었던 것이다. 게다가 이번 발견은 어둠 속 광합성에 머무르지 않았다. 흥미롭게도 북극의 식물성 플랑크톤들이 성장하고 증식하는 것이 가장 활발하게 이뤄지는 시기는 얼음이 소멸하는 여름이 아니라 아직 상당한 양의 얼음이 남아 있는 4, 5월 중이었다. 이들 식물성 플랑크톤은 사람에게 있어 캄캄한 환경에서의 광합성을 할 수 있을 뿐만 아니라 최고 성능을 발휘하기 위해 빛의 양도 크게 끌어내렸다. 필요한 빛의 양 범위를 적은 수준으로 바꿔 포식자가 번식하기 전에 증식할 수 있어 생존 경쟁에서 유리할 수 있다는 것이다. 이번 연구로 식물성 플랑크톤이 기존의 상식으로는 불가능하다고 여겨졌던 몇 안 되는 빛으로도 광합성이 가능한 것으로 밝혀졌다. 이 사실은 다른 행성이나 위성에 관한 생명 탐사에서도 중요하다.태양계 내부에서도 토성의 위성인 엔켈라두스나 목성의 위성인 유로파에는 얼음 표면 밑에 바다가 있으며 화성 극지방의 얼음 내부에는 광활한 소금 호수가 있다는 발표가 속속 나오고 있다. 만일 이런 행성이나 위성에 북극의 식물성 플랑크톤처럼 미미한 빛으로 광합성이 가능한 생명체가 있으면 얼음 밑에 풍요로운 생태계가 조성되고 있을지도 모르는 것이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(9월 25일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국은 10년 이내 인류를 다시 달로 보낼 계획을 추진하고 있는데 앞으로 이들 우주 비행사가 직면할 가장 큰 위험 중 하나에는 장기적으로 건강에 악영향을 미칠 수 있는 우주 방사선이 있다. 이는 백내장이나 암 또는 신경 퇴행성 질환 등 각종 질병을 일으킬 우려가 있는 것으로 지적되고 있기 때문이다.1960년대부터 1970년대까지 아폴로 계획의 임무에서는 며칠간이라면 인간이 달에 있어도 안전하다는 점이 입증됐지만, 우주 비행사가 얼마나 달에 머물 수 있는지를 계산하는 데 필요한 일일 방사선 허용량을 미국항공우주국(NASA)은 측정하지 않았었다. 하지만 이 수수께끼는 중국과 독일 공동연구진이 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호(25일자)에 게재한 중국 달 탐사선 ‘창어 4호’의 지난해 실험 결과를 통해 밝혀졌다. 연구논문의 공동저자로 독일 킬대학의 천체물리학자인 로버트 비머슈바인그루버 박사는 AFP통신에 “달 표면의 우주 방사선량은 국제우주정거장(ISS) 안에서보다 두세 배 더 높다”고 밝혔다. 달과의 왕복에는 2주 정도가 걸리므로, 그만큼의 피폭량을 고려하면 달에 머물 수 있는 기간은 약 2개월이 한계인 것으로 전해졌다. 방사선량은 인체 조직이 흡수하는 양을 수치화한 단위 ‘시버트’(㏜)로 나타낸다. 연구진에 따르면, 달 표면에서의 피폭량은 하루에 1369마이크로시버트(μ㏜)로, ISS 승무원의 일간 피폭량보다 약 2.6배 높다. 이런 차이는 부분적으로나마 ISS가 지구의 ‘자기 거품’으로 지켜지고 있기 때문이다. 이는 자기권이라고도 불리며 우주방사선의 대부분을 막아준다. 또 비머슈바인그루버 박사는 “달 표면에서 측정한 방사선량은 지구 표면보다 약 200배 높고 미국 뉴욕발·독일 프랑크푸르트행 여객기보다 5~10배 높다”고 밝혔다.다만 만일 2~3개월을 넘어 달에 머물고 싶을 때 대처법은 하나 있다. 주거가 가능한 달 기지를 건설해 그 표면을 두께 80㎝의 달 표면 토양으로 덮으면 방사선 피폭으로부터 몸을 보호할 수 있는 것으로 전해졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

소음으로 스트레스를 받는 물고기는 질병을 퇴치하는 능력이 저하되며, 이런 소음에 장기간 노출되면 일찍 죽게 된다는 연구 결과가 나왔다. 이는 인간이 만들어낸 소음이 자연환경에 악영향을 미친다는 증거를 강화하는 것. 영국 카디프대 연구진은 백색 소음을 무작위로 수조에 흘려 기생충에 감염된 거피(guppy)에 미치는 영향을 조사했다고 밝혔다. 여기서 기생충은 지로닥티루스 턴불리(Gyrodactylus turnbulli)라는 학명을 가진 단생목의 외부기생충이고, 거피는 수족관에서 흔히 기르는 작은 담수어를 말한다. 앞서 이들 연구자는 “소음 공해가 이런 물고기에 대해 스트레스와 청력 손실, 행동 변화 그리고 면역력에 영향을 주는 것은 이미 알려졌지만, 이런 소음이 질병 저항성에 영향을 주는 방식에 관한 연구는 아직 미흡하다”면서 “이에 따라 이 연구를 진행하게 됐다”고 말했다. 이번 연구에서 연구자들은 거피 그룹들 가운데 한 그룹에는 24시간 동안 소음을 들려주고, 다른 한 그룹에는 7일 동안 소음을 들려줬다. 이들 그룹의 물고기는 모두 마취돼 기생충에 감염됐지만, 그 시기는 각각 다르다. 24시간 소음에 노출된 그룹의 경우 소음에 노출된 뒤, 7일간 소음에 노출된 그룹은 소음 노출 중에 감염됐다. 나머지 세 번째 그룹의 물고기는 대조군으로, 기생충에 감염됐지만, 소음이 없는 수조에서 머물렀다. 그 결과, 17일 동안의 관찰 기간 중 24시간 소음에 노출된 물고기 그룹의 질병부담(disease burden)이 가장 높은 것으로 나타났다. 질병부담은 질병으로 인한 건강 손실을 수치화한 것이다. 또 7일간 만성적으로 소음에 노출된 물고기 그룹은 수명이 짧아지는 경향이 컸다. 이 그룹의 구피는 평균 12일 만에 죽었지만, 나머지 두 개 그룹의 구피는 평균 14일 만에 죽었다. 이에 대해 연구 공동저자인 누메어 마수드 박사과정 연구원은 “면역 반응에 관한 정확한 영향을 보여주기 위해서는 더 많은 실험이 필요하다”면서도 “이번 발견은 기생충에 매우 취약한 양어장뿐만 아니라 야생 어류를 보호하기 위한 노력에도 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 마수드 연구원은 또 “특히 담수어는 전례없는 수준의 종 손실에 적면해 있다. 궁극적으로 우리 연구는 질병에 대한 민감성과 폐사율 증가를 막기 위해 소음을 최소화할 필요성을 강조한다”고 지적했다. 자세한 연구 결과는 영국학사원이 발행하는 ‘로열 소사이어티 오픈 사이언스’(Royal Society Open Science) 최신호(9월 15일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

고양이를 키우는 사람은 ‘양심적인 관리자’나 ‘관대한 보호자’ 등 다섯 가지 유형 중 하나에 속할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 8일(현지시간) 미국 CNN 등에 따르면, 영국 엑서터대 연구진은 집고양이들과 이들 고양이가 야생동물에 미치는 영향에 대해 연구하는 과정에서 고양이 주인들을 위와 같이 분류했다. 이들 연구자는 집고양이들을 먹잇감을 잡거나 배회하는 습성에 따라 분류하고 주인들이 이들 고양이를 어느 정도 관리하느냐에 따라 이들 고양이와 이들이 주변 환경에 미치는 방식에 영향을 미치는 것이 달라진다는 것을 확인했다. 실제로 고양이 주인 중에는 고양이의 야생 습성을 존중해 방목하며 키우는 사람도 있고 실내 공간 중 눈에 잘 보이는 곳에서 기르는 것을 좋아하는 사람도 있다. 이번 연구에서는 고양이 주인 50여 명을 대상으로 시행한 조사를 바탕으로 이들 주인의 행동을 5가지로 분류할 수 있었다. 목적은 주인의 관점을 도입해 타협점을 찾고 고양이의 행동을 지속해서 관리하기 위한 최선의 행동을 파악하는 것이다.연구진에 따르면 고양이 주인들은 자신들이 지닌 생각에 따라 다음과 같이 5가지로 분류할 수 있었다. ·걱정 많은 보호자(concerned protectors): 고양이의 안전을 중시한다.·자유 옹호자(freedom defenders): 고양이의 독립성을 최우선으로 하고 행동제한은 반대한다.·관대한 보호자(tolerant guardians): 고양이를 외출시키는 것은 중요하다고 생각하지만 사냥감 잡는 것은 좋아하지 않는다.·양심적 보호자(conscientious caretakers): 고양이가 먹이를 잡는 행동을 관리하는 것에 대해 어느 정도 책임감을 느낀다.·자유방임주의 주인(Laissez-faire Landlords): 고양이가 서성거리고 먹이잡는 것에 대한 문제를 거의 인식하지 못한다. 이번 연구의 목적은 이런 집고양이에게 죽임을 당하는 야생동물을 줄이면서 주인들이 자신의 고양이를 제대로 관리하는 방법을 찾는 데 있다. 영국에서 기르는 고양이의 수는 추산으로 1000만 마리가 넘는다. 하지만 방목 상태에서 기르는 고양이는 고양이 자신은 물론 작은 야생동물들에 위협을 줄 수 있어 영국에서는 심각한 문제가 되고 있다.이에 대해 연구를 주도한 세라 크롤리 박사는 “방목한 고양이는 작은 새나 쥐 등을 위험에 빠뜨릴 뿐 아니라 교통사고를 당하거나 아플 위험도 있다”고 지적하면서도 “이런 문제는 일반적으로 고양이 주인을 포함한 고양이를 옹호하는 사람들과 특히 조류 보호를 호소하는 자연 보호론자들과의 논쟁으로 자리잡혔다”고 설명했다. 이어 “이번 조사를 계기로 자신이 어떤 유형인지 생각해보고 자신이나 야생동물에 대한 고양이 주인으로서의 책임에 대해 친구나 가족들과 대화해보길 바란다”고 조언했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지인 ‘생태학·환경 프런티어’(Frontiers in Ecology and the Environment) 최신호(9월 3일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영남대가 영국의 글로벌 대학평가기관인 ‘타임즈고등교육’이 발표한 2021 세계대학평가 순위에서 국내 17위에 올랐다. 최근 발표된 ‘2021 THE 세계 대학 순위는 전 세계 1527개 대학이 포함됐다. 영남대를 포함해 서울대, KAIST 등 국내 대학 35개 대학이 순위표에 이름을 올렸다. 지난해 31개 대학에서 4개 대학이 추가로 순위권에 포함됐다. 영남대와 함께 경북대, 부산대, 서강대, 전남대, 인하대가 국내 공동 17위(세계 801~1000위)에 올랐다. 1971년 설립된 THE는 영국 QS(Quacquarelli Symonds)와 더불어 세계에서 가장 권위 있는 글로벌 대학평가기관으로 2004년부터 매년 세계 대학 순위를 발표해오고 있다. 교육여건(30%), 연구실적(30%), 논문피인용도(30%), 국제화(7.5%), 산업계연구비(2.5%) 등 5개 지표를 활용해 순위를 매긴다. 특히, THE의 세계 대학 순위는 엄격한 기준을 적용함으로써 세계적으로 공신력이 높은 것으로 평가받고 있다. 영남대는 앞서 7월에 발표된 ‘2020 라이덴랭킹(Leiden Ranking)’ 수학·컴퓨터공학(Mathematics & Computer science) 분야에서 국내 1위(세계 78위)에 오른바 있다. 이 분야에서 6년 연속 1위에 오르며 세계수준의 연구력을 보여주고 있다. 영남대는 2020 라이덴랭킹 종합 순위에서도 13위에 올랐다. 이밖에도 생명과학·지구과학 분야 국내 9위, 자연과학/공학 분야 국내 24위 등에 오르며 다양한 학문 분야에 걸쳐 연구력의 우수성을 인정받았다. 라이덴랭킹은 논문의 질적 수준을 기반으로 세계대학순위를 평가하는 것으로 그만큼 연구력이 우수하다는 것을 의미한다. 서길수 영남대 총장은 “영남대가 그동안 쌓은 교육·연구 노하우가 세계적으로 공신력 있는 대학평가 기관으로부터 인정받고 있다”면서 “학문 전 분야에서 교육과 연구 수준을 세계적인 수준으로 끌어올릴 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

한국전기연구원(KERI)이 전기차 분야 차세대 전지로 꼽히는 ‘전고체전지용 고체전해질’을 지금보다 90% 낮은 비용으로 대량 생산할 수 있는 독자기술을 개발했다. KERI는 차세대전지연구센터 박준우 박사팀이 전고체전지 핵심 구성요소인 ‘고체 전해질’을 기존 가격 10분의 1 비용으로 제조할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 또 화학물질을 다른 물질에 스며들게 하는 함침을 통해 전고체전지를 대량생산할 수 있도록 하는 ‘고체전해질 최적 함침’ 기술도 함께 개발했다.KERI는정부출연금사업으로 ‘고에너지밀도 리튬전고체전지용 고체전해질 기반 원천소재기술 개발’ 연구과제를 2017년 부터 2019년까지 3년간 자체 진행해 독자기술 개발 성과를 거두었다고 설명했다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 기존 가연성 액체에서 고체로 대체한 전지다. KERI는 전고체전지는 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격을 막기 위한 안전장치와 분리막이 따로 필요하지 않아 전지 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 사용 목적에 따라 다양하게 활용할 수 있어 차세대 유망 기술로 꼽힌다고 밝혔다. 고체 전해질 제조 방법은 고에너지 볼밀링 공정을 통한 ‘건식합성법’과 화학반응을 활용하는 ‘습식합성법’이 있다. KERI는 이번에 개발한 고체전해질 합성법은 낮은 순도의 저렴한 원료로도 성능이 뛰어난 고체 전해질을 대량 생산할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술로 건식과 습식 장점을 모두 확보한 제조공정을 실현했다고 설명했다. KERI는 기존 고체 전해질 합성법은 건식, 습식 모두 비싼 고순도 원료를 활용해야만 했는데 KERI 연구팀이 개발한 특수 습식합성법은 기존 고순도 원료보다 10분의 1 가격인 저순도 원료로도 높은 이온 전도도를 가진 고 성능 고체 전해질을 대량으로 생산할 수 있다고 밝혔다. KERI는 또 전고체전지용 양극(+)의 대면적 생산과 생산비용 절감을 할 수 있는 ‘고체전해질 최적 함침 기술’도 개발했다. 양극은 전지의 용량을 결정하는 핵심 구성요소 가운데 하나다. 지금까지는 전고체전지를 만들기 위해 고체 전해질을 용매에 녹여 전극에 스며들게 하는 방법을 이용했지만 녹인 용액 점도가 높아 충분한 양의 고체 전해질 용액 함침이 어려웠다.KERI 연구팀은 최적화된 함침 공정 설계를 통해 고체 전해질을 양극에 균일하게 분산하는 기술을 개발했다. 이에 따라 낮은 비율의 고체 전해질만으로도 활물질(리튬이온을 흡수·방출하면서 전기를 저장하거나 생성하는 소재)을 많이 포함해 높은 에너지밀도를 가진 전고체전지용 양극을 제조할 수 있게 됐다. KERI의 이번 연구결과는 최근 세계최고 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재되는 등 우수성을 인정받았다. 박준우 박사는 “KERI 특수 습식합성법은 비싼 원료와 복잡한 고에너지 공정방식 없이 고체 전해질을 제조할 수 있는 획기적인 제조 기술이며 함침 기술도 기업에서 비싼 비용을 들일 필요 없이 기존 생산라인을 활용해 쉽고 간단하게 전고체전지를 대량생산할 수 있는 최적의 공정 기술이다”고 말했다. 이상민 차세대전지연구센터장은 “전고체전지의 가장 핵심인 저가형 고체 전해질 소재 합성기술 개발이 현재 산업부에서 수행하고 있는 리튬기반 차세대 이차전지 성능 고도화 및 제조 기술 개발 사업 성공에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다. KERI는 이번 개발 기술에 대한 원천특허 출원을 2019년 완료했다. 연구팀은 이번 성과가 전고체전지 대형화와 대량생산이 요구되는 전기차와 전력저장장치(ESS) 등 다양한 분야에 활용될 것으로 보고 기술사업화를 서두르고 있다. KERI는 관심 있는 수요업체를 발굴해 ‘꿈의 배터리’라 불리는 전고체전지 상용화를 주도하겠다고 밝혔다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

'바다의 무법자' 백상아리도 '간식거리' 밖에 되지 않는 전설적인 포식자가 있었다. 바로 지금으로부터 약 2300만 년 전에서 300만년 전까지 살았던 것으로 추정되는 이름부터 무시무시한 메갈로돈(megalodon)이다. 지금은 할리우드 영화로 더욱 '악명'을 떨치고 있는 메갈로돈은 이름 그대로 ‘커다란(Megal) 이빨(odon)’이란 의미를 지니고 있으며 연골어인 탓에 이빨과 턱뼈만 화석으로 남아 간혹 발견되고 있다. 그러나 현재까지 학계에서는 메갈로돈이 거대한 크기라는 것은 알고있지만 그 정확한 크기는 알지 못했다. 지난 3일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 영국 브리스톨 대학과 스완지 대학 연구팀이 메갈로돈의 실제 크기를 처음으로 밝혀냈다는 연구결과를 보도했다. 이번 연구는 과거 발견된 메갈로돈의 희귀한 이빨 화석을 바탕으로 실제 사이즈를 수학적 계산을 동원해 밝혀낸 것으로 그 크기는 예상을 뛰어넘는다. 연구팀에 따르면 메갈로돈의 실제 길이는 약 16m로 무게는 무려 48톤에 육박한다. 이 정도면 현재 바다를 주름잡는 거대한 백상아리의 2배 이상 크기다. 또한 메갈로돈의 머리는 약 4.65m, 꼬리는 3.85m, 등지느러미는 인간의 키와 비슷한 1.62m로 추정됐다. 특히 메갈로돈의 무는 힘(치악력) 또한 가공할 수준이다. 연구팀은 사람 손 만한 크기의 메갈로돈 이빨을 고려하면 10톤 이상의 무는 힘을 가졌을 것으로 분석했으며 이는 약 2톤의 힘을 가진 백상아리를 '애교' 수준으로 만든다.논문 저자인 잭 쿠퍼 연구원은 "메갈로돈 연구는 나의 꿈같은 프로젝트로 이빨 만을 가지고 전체를 보는 것은 매우 어렵다"면서 "과거 화석 연구는 백상아리만 비교 대상에 올려 비교했지만 이번 분석은 다섯 종의 상어로 확대해 연구를 진행했다"고 설명했다. 한편 오랜시간 선사시대 바다를 주름잡던 메갈로돈이 왜 갑자기 멸종했는지에 대한 의문도 아직 명확히 풀리지는 않았다. 이에대해 학계에서는 기후변화로 인한 먹잇감 감소와 고대 범고래와 같은 새로운 경쟁자 등장을 주요 이유로 보고있다. 이번 연구결과는 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr