키가 1.5m에 달하는 고대의 ‘거대 거위’ 화석 연구결과가 발표돼 학계의 관심을 사로잡았다. 600만~900만 년 전 지중해 부근에 서식했던 이 고대 거위(학명 Garganornis ballmanni)는 몸무게가 22㎏, 키가 1.5m이며, 지금과 마찬가지로 날개는 있으나 날지 못했던 것으로 밝혀졌다. 이탈리아 토리노대학 연구진은 이탈리아에서 발견됐으며 고대 거위의 것으로 추정되는 ‘팔목손바닥뼈’를 정밀 분석했다. 팔목손바닥뼈는 새에 있어서 팔목뼈와 손바닥뼈가 융합해 이뤄진 날개뼈의 부분을 일컫는다. 분석 결과 이 팔목손바닥뼈의 주인이었던 고대 거위는 현생 거위에 비해 훨씬 크고 무거웠으며, 몸 양 옆에 붙어있는 날개는 당시에도 비행에 쓰이지는 않았던 것으로 밝혀졌다. 대신 고대 거위는 이 날개를 포식자 혹은 먹이를 사이에 둔 경쟁자와 싸울 때 사용했으며, 이들의 ‘싸움 능력’은 다른 조류에 비해 더 강했던 것으로 보인다고 연구진은 밝혔다. 연구진은 영국 과학매거진 뉴사이언티스트와 한 인터뷰에서 “고대 거위의 팔목뼈 주위는 매우 딱딱하고 단단한 피부로 둘러싸여 있어 효과적인 무기로 사용될 수 있었다. 심지어 다른 거위의 뼈를 부러뜨릴 수 있을 만큼 강력한 힘이 있었을 것”이라고 밝혔다. 이어 “이 거위가 이러한 신체적 특성을 가질 수 있었던 것은 신선한 물고기 먹이를 두고 거위끼리 극심한 경쟁을 해야 했던 지중해 연안 섬에 서식했기 때문”이라면서 “날개가 있지만 날 수 없는 이유는 섬 내부에 포식자가 많지 않았기 때문”이라고 덧붙였다. 연구진은 이번 발견이 거위가 날지 못하는 이유 및 날개의 역할, 고대 조류의 생활방식 등을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 ‘영국왕립오픈사이언스’(Royal Society Open Science) 저널에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

키가 1.5m에 달하는 고대의 ‘거대 거위’ 화석 연구결과가 발표돼 학계의 관심을 사로잡았다. 600만~900만 년 전 지중해 부근에 서식했던 이 고대 거위(학명 Garganornis ballmanni)는 몸무게가 22㎏, 키가 1.5m이며, 지금과 마찬가지로 날개는 있으나 날지 못했던 것으로 밝혀졌다. 이탈리아 토리노대학 연구진은 이탈리아에서 발견됐으며 고대 거위의 것으로 추정되는 ‘팔목손바닥뼈’를 정밀 분석했다. 팔목손바닥뼈는 새에 있어서 팔목뼈와 손바닥뼈가 융합해 이뤄진 날개뼈의 부분을 일컫는다. 분석 결과 이 팔목손바닥뼈의 주인이었던 고대 거위는 현생 거위에 비해 훨씬 크고 무거웠으며, 몸 양 옆에 붙어있는 날개는 당시에도 비행에 쓰이지는 않았던 것으로 밝혀졌다. 대신 고대 거위는 이 날개를 포식자 혹은 먹이를 사이에 둔 경쟁자와 싸울 때 사용했으며, 이들의 ‘싸움 능력’은 다른 조류에 비해 더 강했던 것으로 보인다고 연구진은 밝혔다. 연구진은 영국 과학매거진 뉴사이언티스트와 한 인터뷰에서 “고대 거위의 팔목뼈 주위는 매우 딱딱하고 단단한 피부로 둘러싸여 있어 효과적인 무기로 사용될 수 있었다. 심지어 다른 거위의 뼈를 부러뜨릴 수 있을 만큼 강력한 힘이 있었을 것”이라고 밝혔다. 이어 “이 거위가 이러한 신체적 특성을 가질 수 있었던 것은 신선한 물고기 먹이를 두고 거위끼리 극심한 경쟁을 해야 했던 지중해 연안 섬에 서식했기 때문”이라면서 “날개가 있지만 날 수 없는 이유는 섬 내부에 포식자가 많지 않았기 때문”이라고 덧붙였다. 연구진은 이번 발견이 거위가 날지 못하는 이유 및 날개의 역할, 고대 조류의 생활방식 등을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 ‘영국왕립오픈사이언스’(Royal Society Open Science) 저널에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

취업시즌이 다가온다. 취업준비생은 말할 것도 없고, 이미 회사에 다니고 있는 직장인들 역시 가슴에 품은 ‘꿈의 직장’은 하나다. 바로 스트레스는 덜 받고 돈은 많이 받을 수 있는 회사다. 최근 미국의 한 매체가 일정 수준 이상의 수입을 거둬들이면서도 스트레스는 적게 받는 직업을 소개했다. 미국 경제전문지 비즈니스인사이더는 미 노동부의 직업정보네트워크인 오넷(O*NET)의 데이터를 이용해 전문직 900여 개의 직업별 ‘스트레스 내성’ 및 수입(2014년 기준)을 분석했다. 스트레스 내성이란 스트레스를 유인하는 자극을 받았을 때 어느 정도까지 견뎌낼 수 있는지를 나타내는 지표로, 0~100 중 낮은 수치일수록 스트레스를 덜 받음을 뜻한다. 비즈니스인사이더는 스트레스 내성이 70 이하이고 연간 수입이 7만 달러(약 8360만원)이상인 상위 20개의 직업을 소개했다. 스트레스는 적게 받고 돈은 많이 받는 직업 1위는 물질과학자(Materials scientist)다. 물리학, 화학, 지질학, 광물학 등을 연구하는 과학자를 통틀어 일컫는 물질과학자의 스트레스 내성 지수는 53, 연간 평균 수입은 9만 4940달러(약 1억 1340만원)으로 조사됐다. 수학자가 뒤를 이어 2위를 차지했다. 수학자의 스트레스내성 지수는 57, 연간 평균수입은 11만 2560달러(약 1억 3450만원)인 것으로 나타났다. 뒤를 이어 지리학자가 스트레스내성 지수 58, 연간 평균수입 7만 4920달러(약 9000만원)로 3위를, 경제학자가 스트레스내성 지수 59, 연간 평균수입 8만 9000달러(약 1억 630만원)로 4위를, 통계학자가 스트레스내성 지수 59, 연간 평균 수입 8만 4440달러(약 1억 83만원)로 5위를 차지했다. 20위권 내에서 수입이 가장 높은 직업은 치과교정전문의(orthodontics)로 조사됐다. 14위를 차지한 치과교정전문의의 스트레스 내성 지수는 67, 연간 평균수입은 22만 1390달러(약 2억 6500만원)인 것으로 알려졌다. 반대로 스트레스지수가 가장 높은 직종은 스트레스 내성 지수가 가장 높은 100, 연 평균수입이 18만 9760달러(약 2억 2700만원)인 비뇨기과 전문의로 조사됐다. 뒤를 이어 경찰, 소방관, 구급차 관리 내근직이 스트레스 지수 99, 연 평균 수입 3만 9410(약 4700만원)으로 하위권에 머물렀다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간은 복잡한 도구를 사용할 수 있는 손기술과 지능을 가졌다는 점에서 다른 동물과 구분된다. 비록 침팬지를 비롯한 동물들도 도구를 사용할 수 있지만, 인간처럼 복잡한 수준의 사용은 어렵기 때문이다. 이쑤시개의 사용처럼 간단한 일도 동물에게는 쉽지 않다. 그런데 과연 언제부터 그랬을까? 최근 새로운 연구에 의하면 인류의 오래된 조상 그룹이 120만년 전 이쑤시개를 사용한 증거가 있다고 한다. 카렌 하디 등 스페인 연구자들은 120만 년 전의 호미닌(Hominin·사람과에 속하는 인류와 그 조상 그룹)의 이빨 화석에서 이쑤시개를 이용해서 이빨 사이의 이물질을 제거한 증거를 발견해 이를 저널 '자연과학'(The Science of Nature)에 발표했다. 이전에 발견된 가장 오래된 이쑤시개의 증거는 네안데르탈인의 유골에서 발견된 것으로 4만9000년 전의 것이었다. 최초의 이쑤시개가 어떤 것인지는 알기 어렵지만, 아마도 작은 나뭇조각 혹은 뼛조각이었을 가능성이 크다. 문제는 이쑤시개가 화석으로 남기 어려울 뿐 아니라 설령 발견된다고 해도 이쑤시개 용도로 사용했는지 알 방법이 없다는 것이다. 따라서 초기 이쑤시개 사용의 역사는 이를 사용한 이빨 화석에 남겨져 있다. 다행히 이빨은 가장 단단한 부분으로 화석화가 쉬우며 표면에 치석과 흠집, 미세한 음식물 잔류물을 연구해 무엇을 먹고살았는지 분석하기 쉽다. 연구팀은 스페인 북부에서 발견된 호미닌의 이빨 화석을 면밀하게 연구하여 이들이 이쑤시개를 이용했던 흔적을 찾아냈다. 이들의 치석과 미세한 음식물 잔류물, 그리고 치아 표면의 미세 흔적은 비록 간접적인 증거긴 하지만 이쑤시개를 사용했던 증거를 제시하고 있다. 한 가지 흥미로운 사실은 이들이 식물성 음식을 많이 먹었지만, 요리했던 흔적이 없다는 것이다. 불을 이용해서 요리하는 것 역시 인간과 그 조상만이 가진 고유한 특징이다. 이번 연구 결과가 옳다면 인류의 조상 그룹은 불을 사용하기도 전부터 이쑤시개를 사용할 줄 알았던 것이 된다. 불과는 달리 이쑤시개의 발명은 대단치 않게 여겨질 수 있다. 하지만 우리가 인간이 된 것은 어느 한순간에 정해진 것이 아니라 오랜 진화의 결과였다. 이쑤시개의 사용 역시 그 긴 진화의 과정 중에 발견된 것이다. 비록 작은 것이지만, 이쑤시개는 점차 인간으로 진화되는 인류의 조상을 보여주는 증거 가운데 하나다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

펄펄 끓는 알루미늄에 아이폰을 넣으면 어떻게 될까? 다소 엉뚱한 과학 실험들로 230만이 넘는 구독자를 확보한 유튜버 ‘더백야드사이언티스트’는 ‘녹인 알루미늄 속에 아이폰’(iPhone in Molten Aluminum)이라는 제목의 실험 영상을 지난 24일(현지시간) 공개했다. 영상 속 유튜버들은 펄펄 끓인 주홍빛 녹은 알루미늄 속으로 아이폰을 빠뜨린다. 그 순간 불길이 솟아오르며 아이폰은 녹아들기 시작한다. 은박으로 뒤덮인 아이폰은 시간이 흐르자 형체를 알아볼 수 없을 정도로 녹아버린 모양새다. 알루미늄의 녹는 점은 약 660°C. 알루미늄이 담긴 팬을 식히고자 찬물을 붓는 순간 순식간에 물이 끓어오르는 모습은 뜨겁게 달궈진 팬 온도를 짐작게 한다. 해당 영상은 공개된 지 일주일 만에 150만 건이 넘는 조회 수를 기록하고 있다. 사진·영상=TheBackyardScientist/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

극심한 스트레스는 외모에 영향을 미치고 노화를 앞당긴다. 갑자기 머리가 하얗게 세는 현상이 대표적인 예인데, 이러한 현상은 비단 사람에게서만 볼 수 있는 것은 아니다. 최근 해외 연구진에 따르면 개 역시 극심한 스트레스나 불안에 시달릴 경우 몸 일부의 색깔이 달라지는 것으로 나타났다. 미국 노던일리노이대학교 연구진은 생후 1~4년 된 개 중 코와 주둥이 부분이 회색빛을 띠는 400마리를 대상으로 스트레스 반응 조사를 실시했다. 또한 견주에게 평소 반려견의 불안 정도나 충동적인 행동 정도에 관한 설문조사도 진행했다. 설문조사지에는 평소 반려견이 얼마나 자주 몸을 웅크리는 모습을 보이는지, 혹은 사람들이 보일 때 몸을 자주 숨기려 하는지, 평소 불안과 공포를 자주 느끼는지, 이에 대한 표현으로 심하게 짖는 습관 등이 있는지 등에 대한 내용이 포함돼 있었다. 연구진은 우선 개의 코와 주둥이 부분의 모습을 담은 사진을 이용해, 이 부위의 색깔이 전혀 회색빛을 띠지 않는 단계(0단계), 앞부분만 회색빛을 띠는 단계(1단계), 절반이 회색빛을 띠는 단계(2단계), 전체가 회색빛을 띠는 단계(3단계)까지 총 4단계로 구분했다. 그리고 견주들의 설문조사 결과와 비교‧분석한 결과, 불안과 충동, 두려움을 느끼는 정도가 심할수록, 코와 주둥이 부분이 회색빛을 띠는 정도도 강해지는 것으로 나타났다. 즉 불안감이 심해서 자주 짖거나 혹은 몸을 자주 웅크리고 두려움을 표출하는 개일수록 코와 주둥이 부분 전체가 회색빛을 띠는 3단계에 가까웠다는 것.또 연구진은 수컷보다 암컷에게서 이런 불안과 공포로 인한 스트레스로 인해 코와 주둥이 색깔이 변하는 현상이 더 쉽게 관찰된다는 것을 확인했다.연구를 이끈 카밀 킹 박사는 “생후 4년 이하 된 개에게서 코와 주둥이 색깔이 회색빛으로 변하는 증상이 나타난다면, 이는 불안 혹은 공포와 관련한 위험 신호로 인식할 수 있다”면서 “행동교정 혹은 치료를 통해 심리적으로 안정할 수 있도록 조치해야 한다”고 설명했다.이와 관련된 자세한 연구결과는 ‘응용동물행동과학’(Applied Animal Behaviour Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일부 동물원에서는 돌고래쇼와 함께 어린 아이들이 돌고래에게 직접 먹이를 주는 체험 프로그램을 운영한다. 또 해외에서는 임신부의 태교에 좋다는 명목으로 돌고래와 함께 수영할 수 있는 관광 상품이 팔리기도 한다. 돌고래와 직접 접촉하다가 도리어 돌고래가 위해를 가할지도 모른다고 우려하는 사람들도 있는데, 실상은 이와 정반대라는 주장이 나왔다. 호주의 머독대학교 연구진은 1993~2014년 미국 플로리다 새러소타 만에서 총 1142마리의 돌고래를 대상으로 추적‧관찰을 시작했다. 관찰기간 동안 전체의 9.6%에 해당하는 110마리가 세상을 떠났고, 관찰 시작 당시 인간의 ‘손’을 탄, 즉 인간으로부터 먹이를 받아먹는데 익숙하거나 직접적인 접촉이 있었던 돌고래는 25마리에 불과했다. 하지만 21년이 지난 2014년에는 이 숫자가 190마리로 증가한 것을 확인했다. 연구진은 돌고래가 주위를 심하게 경계하거나 먹이를 달라고 간청하는 움직임, 관광객이 탄 배를 빙빙도는 행동 등을 하는 돌고래를 일종의 ‘길들여진 돌고래’(Conditioned dolphin)로 간주했는데, 이 돌고래의 숫자가 21년 사이에 165마리 늘어난 것이다. 또 연구진은 이 길들여진 돌고래와 그렇지 않은 돌고래에 비해 몸에 큰 상처를 입거나 갑작스럽게 죽을 확률이 더 높다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 머독대학교의 페드리크 크리스티안센 박사는 “사람에게 길들여진 돌고래들은 사람이나 보트 혹은 낚시 도구 등에 지나치게 가까이 다가갔다가 상처를 입는 경우가 많았다”면서 “보트에 너무 다가갔다가 보트와 충돌하거나 낚시 바늘에 얽혀 꼼짝 못하게 되면서 생기는 상처들이 특히 많았다”고 설명했다. 이어 “이러한 결과는 바다에서 돌고래에게 먹이를 주는 관광 상품 때문에 길들여지는 돌고래들이 많을수록, 이 돌고래들의 야생 생존율이 떨어질 수 있다는 사실을 보여준다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘영국왕립오픈사이언스’(Royal Society Open Science)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올 한해에도 인간의 눈을 번쩍 뜨게 만든 신비로운 우주 사진들이 공개됐다. 아름다운 목성의 오로라와 보석처럼 빛나는 별, 푸른 거품 속에 찬란한 별, 광활한 은하 지도, 태양 앞을 지나가는 국제우주정거장(ISS)의 환상적인 모습까지... 최근 미 시사주간지 타임(TIME) 등 해외언론들은 2016년을 결산하는 '올해의 우주사진'(The Best Space Photos of 2016)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 촬영한 작품들이 망라된 사진들 중 일부와 국내에서 인기있었던 사진을 가감해 소개한다. - 보석처럼 빛나는 별들의 고향 마치 우주에 보석을 뿌려놓은듯 빛나는 이곳은 겨울철 남쪽 하늘에서 보이는 별자리인 용골자리(Carina)에 위치한 '트럼플러 14'(Trumpler 14)로 지구에서 약 8000광년 떨어져 있다. 사진에서처럼 트럼플러 14가 유독 보석처럼 반짝거리는 것은 약 50만 년 나이를 가진 젊은 별들이 빽빽히 밀집해 빛을 내기 때문이다. 청백색으로 빛나는 이 별들은 주요 성분인 수소를 불태우며 화려하게 빛나다가 결국 수백 만 년 안에 항성 진화의 마지막 단계인 초신성 폭발과 함께 사라진다. 1월 21일 허블우주망원경 촬영. 출처=J. Maíz Apellániz-Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain/ESA/NASA　　 - 푸른 거품 속에 찬란하게 빛나는 별 거품처럼 파랗게 부풀어 오른 우주 구름 중심에서 십(十)자 모양으로 찬란하게 빛나는 별 ‘WR 31a'. 지구에서 용골자리 방향으로 3만 광년 떨어진 곳에 위치한 WR 31a는 울프-레이에(Wolf-Rayet) 별이다. 프랑스 천문학자 샤를 울프의 이름을 딴 이 별은 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 수명이 수십 만년 밖에 되지 않아 우주의 시간에서는 그야말로 굵고 짧게 생을 마감하는 셈. 2월 22일 허블우주망원경 촬영. 출처=ESA/Hubble Space Telescope/NASA　 - 우리의 이웃 화성 지구와 묘하게 닮은듯 닮지 않은 화성. 11년 만에 지구와 화성이 가장 가까웠던 지난 5월 허블우주망원경으로 촬영했다. 화성의 얼음층과 구름의 변화가 엿보이는 역동적인 화성의 계절이 담겨 있다. 출처=NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/J. Bell (ASU)/M. Wolff (Space Science Institute) 　 - 목성의 오로라 올해 우주사진 중 대표적인 걸작으로 꼽히는 작품이다. 허블우주망원경이 촬영한 것이다. 강력한 자기장과 고에너지 입자가 충돌해 발생하는 목성의 오로라는 지구보다도 큰 규모. 6월 NASA 공개. 출처=NASA/ESA - 태양면 통과하는 수성 그리고 ISS 지난 6월 미국과 서유럽 등 일부 국가의 천문학자와 동호회원들은 망원경을 앞에 두고 10년 만에 일어난 태양과 수성의 ‘우주쇼’를 즐겼다. 바로 2006년 이후 처음 벌어진 수성의 태양면 통과(Transit of Mercury) 현상이다. 이 천문현상은 수성이 태양을 가리는 식(蝕)의 일종으로 100년에 단 13번 일어날 정도의 보기 드문 우주쇼다. 이는 태양과 수성, 지구가 일직선에 놓이면서 관측되는 것으로 수성의 경우 공전궤도면이 지구 궤도면과 정확히 일치하지 않기 때문에 이 같은 현상이 자주 일어나지는 않는다. 환상적인 이 사진은 수성이 태양 품에 안기던 이날, ISS가 태양 앞을 지나치는 순간이 담겨있다. 사진을 자세히 보면 태양을 대각으로 가로지르는 것은 ISS이며 중앙 하단에 작은 검은색 둥근 점이 바로 수성이다. 환상적인 이 사진은 프랑스 출신의 천체 사진작가 티에리 르고가 촬영한 것이다. 출처=Thierry Legault　　 - 달의 숨막히는 뒤태 지난 7월 NASA의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 촬영한 달의 숨막히는 뒤태. 달은 자전과 공전주기가 같아 지구에서는 달의 앞면 밖에 볼 수 없다. 그러나 지구와 달 너머에 위치한 DSCOVR 덕에 지구 앞으로 스윽 지나가는 '우주적 포토밤’(photobomb)을 포착할 수 있었다. 출처=NASA　 - 은하 3차원 지도 지난 9월 공개된 11억 개가 넘는 별이 담긴 인류역사상 가장 방대하고 정확한 은하 3차원(3D) 지도. ESA는 은하 관찰 위성 ‘가이아’를 이용해 은하에 있는 11억 5000만 개 별의 3D 지도를 만들었다. 무려 11억 개를 관찰했지만 우리 은하에 있는 전체 별의 1% 수준. 최종적으로 완성된 은하 지도는 내년 말 공개된다. 출처=ESA/Gaia/DPAC　 - 달에서 본 지구돋이와 지구넘이 일본의 탐사위성 카구야(Kaguya)가 달을 돌며 촬영한 이 자료들은 지난 2007년 10월부터 2009년 6월까지의 사진과 영상본이다. 과거에도 이 자료들은 일부 공개된 바 있으나 지난 10월 그간 일반에 공개되지 않았던 촬영본도 '창고 대방출' 됐다. 공개된 자료 중 가장 눈길을 끄는 것은 달에서 본 지구돋이(Earth-rise)와 지구넘이(Earth-set)다. 화질이 월등히 뛰어난 HDTV 카메라로 촬영한 덕에 푸른색 지구와 황량한 달표면이 아름다우면서도 신비로운 대조를 이룬다. 출처=JAXA/NHK 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　눈 건강에 좋은 영양소인 루테인이 기억력 증진 효과도 있다는 연구결과가 나왔다고 영국 데일리메일이 19일(현지시간) 보도했다. 　미국 일리노이대학의 아론 바비 심리학 교수 연구팀은 65~75세 노인 122명을 대상으로 진행한 실험의 결과를 ‘노화신경과학 최신연구’(Frontiers in Ageing Neuroscience) 최신호에 발표했다. 　연구팀은 실험 결과 혈중 루테인 수치가 높을수록 기억력 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 　연구팀은 실험 대상 노인에게 결정성 지능(crystallized intelligence) 표준 테스트를 실시한 뒤 혈액검사를 통해 혈중 루테인 수치를 측정하고 MRI로 결정성 지능을 관장하는 뇌 부위인 측두엽의 용량을 계산했다. 결정성 지능이란 경험, 교육, 문화 등으로부터 축적한 지식과 기술을 말한다. 　실험 결과 혈중 루테인 수치가 높은 사람일수록 측두엽에서 결정성 지능의 보존을 담당하는 해마주위피질(parahippocampal cortex)이 두껍고 결정성 지능 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다. 　이에 대해 바비 교수는 루테인이 뇌 구조에 어떻게 영향을 미치는지는 알 수 없지만, 뇌의 염증을 억제하거나 뇌 신경세포들 사이의 신호 전달을 돕는 것으로 생각된다고 설명했다. 　루테인은 브로콜리 같은 십자화과 채소와 계란 노른자에 많이 들어있다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

극심한 스트레스가 외모에 영향을 미친다는 것은 익히 알려진 사실이다. 사람의 경우 갑자기 머리가 하얗게 세는 현상이 대표적인 예인데, 이러한 현상은 비단 사람에게서만 볼 수 있는 것은 아니다. 최근 해외 연구진에 따르면 개 역시 극심한 스트레스나 불안에 시달릴 경우 몸 일부의 색깔이 달라지는 것으로 나타났다. 미국 노던일리노이대학교 연구진은 생후1~4년 된 개 중 코와 주둥이 부분이 회색빛을 띠는 400마리를 대상으로 조사를 실시했다. 견주에게 평소 반려견의 불안 정도나 충동적인 행동 정도에 관한 설문조사도 진행했다. 설문조사지에는 평소 반려견이 얼마나 자주 몸을 웅크리는 모습을 보이는지, 혹은 사람들이 보일 때 몸을 자주 숨기려 하는지, 평소 불안과 공포를 자주 느끼는지, 이에 대한 표현으로 심하게 짖는 습관 등이 있는지에 대한 내용이 포함돼 있었다. 연구진은 우선 개의 코와 주둥이 부분의 모습을 담은 사진을 이용해, 이 부위의 색깔이 전혀 회색빛을 띠지 않는 단계(0단계), 앞부분만 회색빛을 띠는 단계(1단계), 절반이 회색빛을 띠는 단계(2단계), 전체가 회색빛을 띠는 단계(3단계)까지 총 4단계로 구분했다. 그리고 견주들의 설문조사 결과와 비교‧분석한 결과, 불안과 충동, 두려움을 느끼는 정도가 심할수록, 코와 주둥이 부분이 회색빛을 띠는 정도도 강해지는 것으로 나타났다. 즉 불안감이 심해서 자주 짖거나 혹은 몸을 자주 웅크리고 두려움을 표출하는 개일수록 코와 주둥이 부분 전체가 회색빛을 띠는 3단계에 가까웠다는 것. 또 연구진은 수컷보다 암컷에게서 이런 불안과 공포로 인한 스트레스로 인해 코와 주둥이 색깔이 변하는 현상이 더 쉽게 관찰된다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 카밀 킹 박사는 “생후 4년 이하 된 개에게서 코와 주둥이 색깔이 회색빛으로 변하는 증상이 나타난다면, 이는 불안 혹은 공포와 관련한 위험 신호로 인식할 수 있다”면서 “행동교정 혹은 치료를 통해 심리적으로 안정할 수 있도록 조치해야 한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 ‘응용동물행동과학’(Applied Animal Behaviour Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

관절염과 양치질, 언뜻 들으면 연관이 전혀 없을 것 같은 질환과 생활습관이다. 하지만 이 둘 사이에 밀접한 관계가 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 존스홉킨스 의과대학 연구진은 류마티스 관절염을 앓고 있는 환자 196명의 잇몸에서 샘플을 채취한 뒤 이를 분석했다. 그 결과 류마티스 관절염 환자 중 약 절반에 달하는 92명에게서 병원체인 A. 액티노미세템코미탄스(A.actinomycetemcomitans)가 발견됐다. 이 병원체는 잇몸병 등 각종 치주질환을 유발하며, 면역시스템에 악영향을 미치는 단백질 변형에도 기여하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이렇게 변형된 단백질이 신체 면역반응에 오작동을 일으키고, 신체를 공격하는 자가 항체를 생산해 류마티스 관절염을 유발하는 것으로 보고 있다. 또 류마티스 관절염 환자 중 나머지 절반가량에게서는 비록 A. 액티노미세템코미탄스 병원균이 발견되지 않았지만, 폐나 소화기관 등 다른 기관에 A. 액티노미세템코미탄스 병원균처럼 면역파괴 및 관절 통증을 유발하는 박테리아가 있을 것으로 추정했다. 치주염과 연관이 있는 A. 액티노미세템코미탄스가 치주염이 아닌 다른 질환과 밀접한 관계가 있다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음은 아니다. 과거 연구에서는 A. 액티노미세템코미탄스가 검출된 사람은 이 병원균이 없는 사람에 비해 췌장암에 걸릴 위험이 119% 상승한다는 결과가 나오기도 했다. 연구를 이끈 페이페 안드레이드 교수는 “이번 발견은 여러 해 동안 연구돼왔던 치주염과 류마티스 관절염 사이의 조각 몇 개가 풀린 것과 같다”면서 “추가적인 연구를 통해 류마티스 관절염의 원인을 찾아낼 수 있을 것”이라고 기대했다. 한편 전 세계에서 류마티스 관절염을 앓는 사람은 150만 명에 달한다. 류마티스 관절염은 면역체계가 외부로부터 침투한 세균이 아닌 자신의 신체를 공격하는 자가면역질환이며, 정확한 원인은 밝혀지지 않았지만, 유전적, 환경적, 비정상적 면역체계로 인해 나타나는 것으로 알려져 있다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 사이언스(Science)의 자매지 ‘사이언스 과학 기반 의학’(Science Translational Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

생각만으로 움직이는 ‘로봇 팔’을 개발 중인 미국 미네소타대 연구진이 큰 성과를 거뒀다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 14일(현지시간) 전했다. 이 연구로 전 세계 수많은 마비 환자나 신경 퇴행성 질환 환자에게 도움이 되리라는 기대감이 모아지고 있다. 연구 책임자인 빈 히 미네소타대 교수(의공학과)는 “세계 최초로 뇌 임플란트 수술을 하지 않고도 생각 만으로 복잡한 3차원 환경에서도 사물에 손을 뻗어 쥘 수 있는 로봇 팔을 움직일 수 있었다”고 말했다. 연구진은 이 연구에 64개의 전극을 장착한 특수 모자를 착용하는 것으로 두뇌의 미세한 전기적 활동을 기록할 수 있는 비침습적 기술 ‘뇌파전위기록술’(EEG)을 사용했다. 여기에 뇌와 컴퓨터를 서로 연결하는 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI) 기술을 기반으로 한 고도 신호 처리와 기계 학습을 통해 피험자들의 생각을 행동으로 변환할 수 있었다. 연구진은 이번 기술을 확립하기 위해 건강한 성인남녀 8명을 대상으로 일련의 실험을 진행했다. 피험자들은 자기 팔을 움직이는 상상으로 실제 3차원 공간의 로봇 팔을 제어하는 훈련을 받았다. 이들은 컴퓨터 화면의 가상 커서를 제어하는 방법을 배우기 시작했고 이후 실제 테이블의 일정한 위치에 놓인 사물을 대상으로 로봇 팔을 제어해 집어드는 방법을 배웠다. 결국, 이들은 자기 생각만으로 로봇 팔을 움직여 테이블 위에 무작위로 놓인 사물을 집어 3층 선반 위에 옮기는 작업까지 성공할 수 있었다. 그 결과, 피험자 8명 모두 로봇 팔을 제어하는 데 성공했다. 성공률은 일정한 위치에 놓인 물체를 집어드는 것이 평균 80% 이상, 테이블 위에 무작위로 놓은 물체를 선반 위까지 옮기는 것은 평균 70% 이상을 기록했다. 이에 대해 빈 히 교수는 “모든 피험자가 완벽하게 비침습적 기술로 작업을 완수했다는 점에서 이번 연구는 흥미롭다”면서 “우리는 이 기술에 마비가 있거나 신경 퇴행성 질환을 가진 사람들이 외과적 임플란트 수술 없이 자립하는데 도움이 되는 커다란 잠재력이 있다고 생각한다”고 말했다. 연구진은 “뇌-컴퓨터 인터페이스를 기반으로 한 이번 기술은 운동 능력을 지배하는 대뇌 영역인 운동 피질의 지리적 특성으로 인해 작동한다”고 말했다. 인간이 움직이거나 움직임에 대해 생각할 때 운동 피질의 뉴런(신경 세포)은 미세 전류를 생성한다. 서로 다른 움직임에 대해 생각하면 새로운 묶음의 뉴런들이 활성화되는 데 이는 이전 연구에서 기능성 MRI를 사용한 교차 검증으로 확인된 현상이다. 고도 신호 처리를 사용해 이런 묶음을 분류하면 연구진 사용한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 기초가 된다고 빈 히 교수는 말했다. 이번 연구는 빈 히 교수가 3년 전 피험자들이 EEG 기술을 통해 소형 드론을 비행하는 데 성공한 기존 연구에 바탕을 두고 있다. 빈 히 교수는 “3년 전, 우리는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 기반으로 한 이 기술을 사용해 사물을 잡아 옮기는 더욱 복잡한 로봇 팔을 제어하는 것을 확신하지 못했다”면서 “우리는 이번 연구에서 높은 성공률로 이 기술을 활용할 수 있다는 것을 확인하고 깜짝 놀랄 정도로 기뻤다”고 말했다. 이제 그는 인간의 신체에 부착한 뇌 제어 방식의 로봇 팔다리를 실현하는 기술을 개발하거나 이번 기술이 뇌졸중이나 마비가 있는 사람의 경우 어떻게 작동하는지를 조사할 예정이다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호(12월 14일자)에 실렸다. 사진=미네소타대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

놓아 먹인 닭이 낳은 달걀이 밀폐 사육한 닭의 달걀보다 영양소가 더욱 풍부하다는 사실이 실험을 통해 입증됐다. 영국 레딩대학교 연구진은 영국 전역의 슈퍼마켓에서 판매되는 달걀 270개를 대상으로 조사를 실시했다. 연구진이 이들 달걀의 노른자가 함유한 영양소의 비율을 조사한 결과, 넓은 곳에 풀어두고 개방 사육한 닭이 낳은 달걀의 노른자에는 그렇지 않은 닭의 달걀보다 비타민 D가 30% 더 많이 들어있었다. 비타민D는 인체가 건강을 유지하는데 필수적이지만, 음식을 통해 섭취하기가 매우 까다로운 영양소 중 하나로 알려져 있다. 햇빛에 의해 합성이 되기 때문에 외부활동이 필수적인데, 현대인의 경우 실내에서 생활하는 시간이 많아 고질적인 비타민D 부족 증상을 겪고 있다. 달걀은 생선의 기름과 동물의 간 등과 함께 비타민D를 섭취하기에 유용한 식품으로 꼽히는데, 방목으로 키운 닭이 낳은 달걀은 25-히드록시비타민D(25-hydroxy vitamin D)의 함유량이 더욱 높았다. 25-히드록시비타민D는 비타민D가 체내에 들어가 간에서 생성되는 영양소로 ‘혈중 비타민D’라고 부르기도 한다. 비타민D의 영양 상태의 지표 및 골다공증 등을 진단하는데도 활용된다. 구체적으로 살펴보면 방목 닭의 달걀 한 개당 25-히드록시비타민D의 양은 2.2㎍(마이크로그램), 유기농으로 키운 닭의 달걀에는 2㎍, 밀폐 사육한 닭의 달걀에는 1.7㎍이 함유돼 있었다. 여기서 유기농 닭이란 공간이 비교적 넓은 헛간에서 실외로 자주 드나들 수 있는 환경에서 사육되는 닭을 의미한다. 연구진은 “조류의 비타민D 영양소는 인간의 비타민D와 매우 유사한 특징을 가지고 있다”면서 “방목해 키우는 닭의 경우 햇빛에 노출되는 시간이 더 길기 때문에 비타민D가 합성될 확률이 더욱 높다”고 설명했다. 일반적으로 비타민D의 하루 권장 섭취량은 성인의 경우 10㎍, 아이의 경우 7~8.5㎍으로 알려져 있다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지인 ‘식품과학저널’(Journal of Food Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간의 가장 친한 친구인 개가 뛰어난 후각을 갖고 있다는 것은 누구나 아는 사실이다. 이 때문에 개는 폭발물이나 마약 등을 탐지하는 것은 물론 무언가를 탐색하는 등 구조 활동에 필수적으로 동원되고 있다. 최근에는 암 진단 등의 분야에서도 활약하고 있다. 그런데 미국의 과학자들이 이런 개코에서 영감을 얻어 폭발물 탐지기의 성능을 대거 향상할 수 있는 인공 코를 개발했다고 1일(현지시간) 발표했다. 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호에 실린 연구논문에서 연구팀은 자신들이 개발한 인공 코를 검출기에 장착한 뒤 외부 공기를 장시간 동안 1회만 흡입하는 것이 아니라 몇 차례나 ‘날숨’을 반복하도록 프로그램을 바꾼 결과, 공기 중 분자를 검출하는 감도가 16배 향상했다고 밝혔다. 연구에 참여한 미국표준기술연구소(NIST)의 매튜 스테이메이츠 연구원은 “개가 냄새를 맡는 방법을 모방해 상용하면 미량의 기체를 발견하는 시스템의 성능을 향상할 수 있다”면서 “차세대 감지 시스템은 갯과 동물로부터 배운 지식에서 혜택을 누릴 수 있다는 것을 이번 결과는 시사한다”고 설명했다. 따라서 폭발물은 물론 마약이나 병원균, 심지어 암세포조차도 이들로부터 나오는 모든 것을 검출하는 시스템의 성능을 향상할 수 있는 것이다. 연구팀은 이번 연구를 위해 개가 냄새를 맡는 동안 코의 메커니즘(기전)을 문헌 등을 통해 상세히 조사했다. 개코는 냄새를 맡을 때 들숨과 날숨으로 구성된 한 호흡을 초당 5회 정도 시행함으로써 그 냄새를 약 3억 개의 수용체 세포로 분석한다. 이후 연구팀은 3D 프린터로 래브라도리트리버 견종의 개코 끝을 본떠 플라스틱 코의 외피를 만들어 상용 폭발물 탐지기에 설치했다. 또한 이 검출기의 프로그램을 수정해 공기를 계속해서 흡입만 하는 것이 아니라 개가 코를 킁킁거리며 냄새 맡는 것처럼 들숨과 날숨을 빠르게 반복하도록 했다. 이 같은 프로그램 수정 결과, 검출기로부터 4㎝ 떨어진 대상의 냄새를 감지하는 성능이 16배 향상한 것으로 분석됐다. 이는 얼핏 생각하면 이상할 수 있지만, 냄새를 맡는 동안 숨을 내쉬는 것이 냄새를 포함한 공기를 콧구멍 방향으로 몰리도록 하는 것이라고 연구팀은 설명했다. 사진=ⓒ Africa Studio / Fotolia(위), 사이언티픽 리포츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현재 재직 중인 회사 혹은 이직할 회사와 연봉협상이 계획돼 있다면 다음 연구기사를 눈여겨 볼 필요가 있겠다. 최근 미국 ‘심리과학협회저널‘(journal of the Association for Psychological Science)이 여러 학술지에 발표된 연구결과와 전문가의 분석 등을 인용해 자신이 원하는 조건으로 연봉협상에 성공하는 방법을 소개했다. 전문가들이 공통적으로 제시하는 효과적인 방법은 바로 ‘터무니없는 액수 부르기’다. 예컨대 원하는 연봉이 3000만원일 경우, 회사 입장에서는 터무니없을 정도로 높은 액수인 1억원을 요구하는 것이다. 미국 아이다호대학 연구진은 ‘응용 사회 심리학 저널’ (Journal of Applied Social Psychology)에 실린 논문에서 “만약 회사 측에 처음 제시한 금액이 ‘100만 달러’처럼 농담이 섞인 금액일 경우, 오히려 고용주로부터 부정적인 반응을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 입사지원자 입장에서 최대한 높은 금액에 협상할 수 있다”고 설명했다. 실제로 연구진은 대학생 200명을 두 그룹으로 나누고, 이전 직장의 월급이 2만 9000달러라고 가정한 뒤 가상의 연봉협상을 하게 했다. 이중 A그룹은 회사 측에 기존보다 7만 1000달러 높은 금액인 10만 달러를 농담하듯 제시하며 “나는 10만 달러의 연봉을 원하지만 조금 더 합리적인 수준을 찾고 있다”고 말했다. 반면 B그룹은 “나는 1달러만 받아도 괜찮다. 하지만 조금 더 합리적인 수준을 찾고 있다”고 밝혔다. 실험 결과 A그룹이 협상한 연봉 평균은 3만 5385달러, B그룹의 연봉 평균은 3만 2463달러로, 터무니없는 액수를 부른 그룹이 평균 약 3000달러의 더 높은 연봉에 계약하는데 성공했다. 연구를 이끈 아이다호대학의 심리학자 토드 J. 토르스테인슨 박사는 “면접시 가벼운 농담을 던지면 면접자와 면접관 사이의 서먹서먹한 분위기가 사라지면서 더욱 효과적인 협상이 가능해진다”면서 "특히 예상 외의 급여 수준을 제시하는 것과 같이, 연봉과 관련한 우스갯소리는 원하는 연봉을 받는데 긍정적인 영향을 미친다"고 설명했다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

토성의 거대 고리와 위성 하나가 근접한 보기 드문 순간을 미국항공우주국(NASA)이 29일(현지시간) 공개했다. 지난 7월 21일 토성 궤도 탐사선 카시니호가 광각 렌즈 카메라로 촬영한 이 사진에는 토성의 상징적인 고리와 위성 하나가 비교하기 좋게 담겼다. 당시 이 탐사선은 토성에서 약 90만7000㎞ 떨어져 있었다. 이미지 축척은 픽셀당 54㎞다. 이를 보면, 그 위성이 어디에 있는지 헷갈릴 만큼 작은데 사진의 왼쪽 밑 부분에 조그만 점처럼 찍혀 있는 것이 미마스(Mimas)라고 불리는 얼음 위성이다. 그리스 신화에 나오는 가이아의 아들 미마스에서 따온 이 위성은 지름이 396㎞로, 자체 중력으로 구형 외관을 유지하고 있는 천체 중 가장 크기가 작다. 특히 미마스는 그 위로 보이는 토성의 고리와 비교하면 왜소하기 그지없다. 하지만 실제 토성의 고리는 작은 얼음 입자가 매우 얇게 펼쳐져 있는 것으로, 그 높이는 1층 집 한 채보다 두껍지 않다. 따라서 토성의 고리는 거대해 보이지만, 거기에 포함된 물질은 놀라울 정도로 적은 양이다. 한편 카시니호는 지난 2005년 토성의 최대 위성 타이탄에 소형 탐사선 호이겐스호를 투하하고 지금까지 토성 궤도를 선회·관측하는 임무를 수행해 왔다. 이 임무에는 NASA는 물론 유럽우주국(ESA)과 이탈리아우주국(ISA) 등이 참여하고 있으며 카시니호는 임무가 종료되는 내년 4월까지 데이터 전송을 이어갈 예정이다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

콜라와 액체질소가 만나면 무슨 일이 벌어질까? 호주의 과학 교사 제이콥 스트리클링은 이같은 독특한 실험을 담은 영상 한 편을 지난 22일(현지시간) 자신이 운영하는 유튜브 채널 ‘메이크 사이언스 펀’(Make Science Fun)에 공개했다. 실험 방식은 간단했다. 플라스틱병에 담긴 콜라에 액체질소를 넣은 후 콜라병을 뒤집어 입구를 아래로 향하게 놓는 것. 잠시 후 콜라병에서는 새하얀 연기가 뿜어져 나오더니 순식간에 하늘로 솟구쳐 날아간다. 슬로모션으로 다시 본 화면은 로켓이 하늘로 발사되는 모습을 연상케 한다. 액체질소는 말 그대로 질소를 냉각해 액화한 것으로, 대기 압력하에서 -196℃에서 액체로 존재한다. 이러한 액체질소를 콜라에 넣게 되면 얼음의 응고된 핵들이 급속도로 만들어져 커지면서 이산화탄소는 얼음 입자 바깥쪽으로 밀려나가면서 가스 형태로 분출되게 된다. 사진·영상=Make Science Fun/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

우리 뇌의 독특한 메커니즘이 최신 연구로 밝혀졌다. 이에 따르면, 우리는 현재 의사결정으로 인한 결과를 ‘미래의 자신’ 입장에서 예상함으로써 자제력을 키운다는 것이다. 즉, 그 반대 경우인 현실에 매몰되고 자기자신을 중심에 놓고 의사결정을 한다면 자제력을 갖기 어렵다는 얘기다. 최근 세상을 어지럽히고 있는 '박근혜 최순실 게이트'도 결국 미래 가치 혹은 공공의 가치를 외면한 채 자기 중심적으로 세상을 바라보고 접근했기 때문에 자제력이 끼어들 여지가 없었던 것이다. 이러한 인지 과정에는 현시점에서 이기적인 욕구와 바람이라는 자기중심적 편향을 극복하기 위해 다른 사람의 마음 등을 추측하는 기능인 ‘마음이론’(theory of mind)이 쓰인다. ■ 측두정엽, 이기적 충동에 관여 최근 심리학 전문지 ‘사이콜로지 투데이’(Psychology Today)에 따르면, 스위스 취리히대와 독일 뒤셀도르프대의 공동 연구팀이 자제력과 관련한 뇌 영역을 알아내기 위한 연구를 진행했다. 이들은 참가자들에게 ‘곧 받을 수 있지만 적은 보상’과 ‘즉시 주지 않지만 많은 보상’ 중 하나를 선택하게 했다. 이때 비침습적 기술로 뇌 측두정엽(temporoparietal junction·TPJ)의 기능을 ‘온·오프’ 했다. 또 연구팀은 참가자들에게 자신만 이득을 보는 이기적인 결정을 하거나 이익은 감소하지만 자신 이외의 참가자도 이득을 보는 이타적인 결정 중의 하나를 선택하게 했다. 그 결과, 큰 기대를 하지 않고 즉시 보상을 받는 충동이나 독차지하려는 충동에 저항하는 과정에는 측두정엽(TPJ)이 관여하는 것이 제시됐다. 이 부위는 마음이론으로 다른 사람의 입장에 서서 사물을 생각하는 데 사용하는 영역이다. 그런데 다른 사람뿐만 아니라 미래의 자신 입장에서도 자제력을 요구하는 데 중요한 역할을 해 연구팀은 놀라지 않을 수 없었다. ■ 측두정엽, 마음이론과 친사회적 행동의 열쇠 자제력에 관한 신경생물학적 근간은 역사적으로 전두엽의 전전두피질(prefrontal cortex·PFC)에 있다고 생각됐다. 이 영역은 특히 감정조절과 충동조절, 장기목표 설정에 관여한다. 하지만 이번 연구에서는 미래지향적인 행동과 자제력의 핵심이 측두정엽(TPJ)이라는 영역으로, 이는 마음이론을 시행해 다른 사람에 공감하고 향후 친사회적 의사결정을 촉진하는 데 관여하는 것으로 밝혀졌다. 지금까지, 자제력의 신경생물학적 기반에 관한 대부분 가설은 집행 기능(executive function)과 인지 조절을 이용해 상위 목표를 인코딩(입력)하는 전전두피질(PFC)의 기능에 초점을 맞추고 있었다. 하지만 최근 과학자들은 전전두피질(PFC)과 다른 영역과의 상호작용이 충동적 행동과 자제력에 미치는 영향에 대해서도 분석하기 시작했다. 예를 들어, 최근 미국 다트머스대의 신경과학자들은 행동 억제에 관한 동물 실험을 통해 청소년기 아이들의 위험 행동은 전전두피질(PFC)의 특정 영역과 측위신경핵(nucleus accumbens·NAC) 사이의 불균형과 관련됐을 가능성이 있다고 보고했다. 측위신경핵(NAC)은 보상을 추구하는 행동과 중독에서 중심적인 역할을 한다. 또한 전전두피질(PFC)이 완전히 발달하려면 십대 후반부터 이십대 초반이 될 때까지 시간이 필요하므로, 많은 청소년이 성인보다 자제력이 부족하다는 이유를 설명할지도 모른다. 이들 다트머스대 연구팀은 사춘기 동안 전전두피질(PFC) 내 안와전두피질(Orbitofrontal Cortex·OFC)의 활동은 부족하지만 측위신경핵(NAC)의 활동은 활발하다는 점이 행동 억제가 발휘되지 않는 것과 관련해 있다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이번 발견에서는 측두정엽(TPJ) 또한 마음이론을 이용해 며칠 뒤, 몇 주 뒤, 혹은 몇 년 뒤 자신의 입장에 서서 보는 것으로 향후 요구에 주의를 돌리는 것으로, 자제력으로 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 ‘경두개 자기 자극법’(transcranial magnetic stimulation)이라는 비침습 기술로 참가자의 측두정엽(TPJ)의 활동을 일시적으로 억제했다. 그 결과, 측두정엽(TPJ)의 활동이 억제되면 참가자는 충동적인 결정(단기 이익을 위해 즉시 보수를 선택)을 내리고 더 이기적인 성향(보상을 독차지)을 보였다. 또 마음이론을 이용해 다른 사람의 입장이 돼 보고 다른 사람의 관점에서 사물을 생각하는 능력이 떨어졌다. 모든 점을 미뤄보면, 만족감이라는 욕망 충족을 지연하는 가장 효과적인 신경인지 과정은 전전두피질(PFC)과 측두정엽(TPJ) 모두를 활발하게 하는 방법일 가능성이 있다. 첫째, 현명한 장기적인 관점에서 결정을 돕는 자제력의 과정은 전전두피질(PFC)의 집행 기능을 활성화해 눈앞에 있는 보상에 대한 유혹을 의식적으로 차단해준다. 둘째, 측두정엽(TPJ)이 관여함으로써 미래의 자기 입장에 서서 자기중심적인 생각을 극복할 수 있다. 즉, 욕망 충족을 지연해 얻을 수 있는 이익과 자제력을 발휘하고 미래에 장기적으로 얻을 수 있는 보상의 가치를 구상할 수 있다. ■ 현재의 자기중심적 태도를 극복, 자제력을 키운다 자기중심적인 태도를 억제해 다른 사람에게 도움이 되는 행동을 취하는 능력은 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 흥미롭게도, 제삼자의 입장에서 미래 자신의 장기적 요구를 떠올림으로써 즉각적인 욕구와 바람에서 관심을 돌리는 것은 인식의 도약이다. 여기에는 또한 마음이론에서 다른 사람을 배려하는 데 사용되는 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 연구팀은 연구 개요에서 “우리 연구결과는 자제력과 친사회적 의사결정 영역 간의 근본적인 공통점을 입증하고 자제력에 관여하는 신경인지 과정의 새로운 측면을 강조하는 것을 입증했다”고 결론지었다. 이번 연구는 ‘미래의 자신’에 관한 웰빙에 관심을 둠으로써 자기중심적인 생각을 억제하는 측두정엽(TPJ)의 역할에 관한 것으로, 중독과 강박 장애 등 질환 치료에서 자제력을 높이고 충동적 행동을 최소화하는 광범위한 치료적 개입의 개발로 이어질 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 지난달 5일자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에 대한 경외감을 자아내는 토성은 신비로운 고리로만 유명한 것은 아니다. 토성의 북극 지역에는 '치명적인 아름다움'이라는 말이 딱 어울리는 육각형 구름이 존재한다. 30여 년 전 미항공우주국(NASA)의 보이저 1호가 처음 발견한 이 육각형 구름은 그동안 천문학자들의 많은 의문을 불러왔다. 15일(현지시간) NASA는 토성탐사선 카시니호가 촬영한 토성 북반구의 새 사진을 공개했다. 태양빛을 받아 환하게 빛나는 사진에서 눈에 띄는 것은 뚜렷하게 보이는 육각형 구름으로 그 정체는 바로 무시무시한 소용돌이다. NASA가 붓으로 수채화를 그린 것 같다고 묘사한 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다. 이 소용돌이의 길이는 약 3만 2000㎞로 지구 적도 반지름이 약 6378km인 것과 비교하면 그 크기가 상상을 초월한다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 보이저호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다. 또한 육각형 중심에 위치해 있는 점은 태풍의 눈과 비슷한 소용돌이의 눈(Eye)이다. 이 사진은 지난 9월 5일 토성과 약 140만 km 떨어진 곳에서 촬영됐으며 픽셀당 크기는 86km다. 　　 한편 12년 전인 지난 2004년 인류 최초로 토성궤도에 진입한 카시니호는 사진만큼이나 화려한 업적을 남겼다. 카시니호의 탐사 덕에 인류는 토성의 고리와 육각형의 정체, 메탄 바다가 있는 타이탄의 비밀을 밝혀냈다. 이처럼 큰 업적을 남긴 카시니호도 내년 9월 토성 내부의 생생한 탐사자료를 '목숨'과 맞바꾸며 역사 속으로 사라진다.　 　 사진= NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr