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몸 속에 ‘젊음 유전자’ 있었다…117년 산 스페인 할머니의 장수 비결 지난해 8월 스페인에서 117세의 나이로 별세한 마리아 브라냐스 모레라가 세포를 젊게 유지하는 유전자를 가지고 있었다는 연구 결과가 나왔다.영국 가디언에 따르면 브라냐스가 사망하기 전부터 그의 장수 비결을 연구해온 스페인 바르셀로나대 연구진은 이 같은 연구 결과를 공개했다.브라냐스는 2023년 1월 프랑스 수녀 루실 랑동(118세)이 사망한 뒤 세계 최고령자로 기네스북에 오른 인물이다.브라냐스는 당시 기네스북에 자신의 장수 비결을 "질서, 평온, 가족 및 친구와의 좋은 관계, 자연과의 접촉, 정서적 안정, 걱정 없음, 후회 없음, 긍정적 태도, 해로운 사람들과의 거리 두기"로 꼽았다. 특히 그는 "장수는 운"이라며 "행운과 좋은 유전자" 덕분에 자신이 장수할 수 있었다고 말했다.유전학을 연구하는 마넬 에스텔러 교수가 이끈 이 연구 결과 브라냐스의 ‘장수 비결’은 어느 정도 맞는 이야기로 밝혀졌다.연구에 따르면 브랴냐스는 특별한 유전자 덕분에 세포가 실제보다 17년 더 젊은 것처럼 느끼고 행동할 수 있었다. 또한 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 장내 세균이 유아의 장내 세균과 유사할 정도로 젊었다.연구진은 또 브라냐스가 거의 생의 마지막까지 정신적 명료성을 유지했다는 사실도 발견했다. 그가 생전 고생했던 질병은 주로 관절통과 청력 손실 정도였다.브라냐스가 자신의 독특한 유전적 구성을 활용하는 데 도움이 되는 여러 가지 건강한 생활 방식을 선택했다는 점에 주목했다.이번 연구에서는 브라냐스의 생활 방식에도 주목했다. 브라냐스는 매일 요거트 3개를 포함한 지중해식 식단을 지켰고, 음주와 흡연을 피했다. 또 산책을 즐기고 가족 및 사랑하는 친지와 끊임없이 어울렸는데, 이 모든 것이 브라냐스의 수명을 단축시킬 수 있는 신체적, 정신적 쇠퇴를 막는 데 도움이 된 것 같다고 연구진은 결론지었다.연구진은 브라냐스가 적어도 특정 조건에서는 노화와 질병이 반드시 함께 갈 필요는 없다는 것을 보여줬다고 강조했다.브라냐스는 1907년 3월 4일 미국 샌프란시스코에서 스페인과 멕시코 출신 부모 사이에서 태어났다. 1915년 1차 세계대전 발발 후 스페인 카탈루냐 지역으로 돌아와 살았다.스페인 독감, 세계대전 등 수많은 역사적 사건을 겪은 그는 2020년 코로나에 감염됐지만 증상 없이 비교적 쉽게 회복돼 국제적 관심 인물로 떠올랐다. 지난해 8월 19일 117세를 일기로 마지막 20년을 살았던 스페인 북동부 올롯 마을의 요양원에서 숨졌다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2025-03-27 23:19
‘3000명중 1명’ 보행장애 척추이분증… 한국인이 세계 첫 유전적 원인 찾았다 신생아 3000명 중 1명꼴로 발생하는 희귀질환인 ‘척추이분증’의 원인을 국내 연구팀이 밝혀냈다.27일 과학기술정보통신부에 따르면 김상우(사진) 연세대 의대 교수 연구팀이 세계 최초로 척추이분증의 원인을 유전적으로 규명한 연구결과가 국제학술지 ‘네이처’에 게재됐다. 척추이분증이란 임신 중 태아의 신경관이 완전히 닫히지 않아 생기는 선천성 희귀질환으로 증상이 심한 경우 태어날 때부터 신경조직이 밖으로 나오는 척수 수막류가 나타나 긴급 수술이 필요하다. 보행장애, 감각 이상 등 심각한 증상을 동반해 평생 돌봄을 받아야 하는 질환이기도 하다.연구팀은 이번에 특정 유전자가 아닌 여러 유전자가 관여해 기능적 이상을 일으킨다는 것을 확인했다. 연구팀이 밝혀낸 선천성 척추이분증의 유전적 원인은 부모에게는 없지만 환자 본인에게 새로 나타나는 ‘드노보(De novo) 유전변이’들이 공통적으로 세포골격을 형성하는 ‘액틴사이토스켈레톤’과 ‘마이크로튜블’ 기능에 이상을 일으키는 것이다. 다양한 유전자에서 각각 다른 드노보 변이가 발생하지만 이 변이들이 결국 세포의 뼈대 역할을 하는 핵심 기능에 영향을 미쳐 신경관이 제대로 닫히지 않는다는 것이다. 연구팀은 미 캘리포니아대 샌디에이고(UCSD) 연구진과 함께 전 세계 척추이분증 환자 851명과 가족 2451명의 유전자 분석을 실시했다. 그 결과, 환자들에게서 다양한 드노보 변이가 발견됐다. 주목할 만한 점은 개별 환자들의 유전자 변이는 서로 달랐지만 연구팀이 대규모 네트워크 분석 기법을 활용한 결과, 이 변이들이 공통적으로 세포골격을 형성하는 액틴사이토스켈레톤과 마이크로튜블 기능에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.김 교수는 “자폐증과 같이 유전적 돌연변이와 환경적 요인이 함께 작용하는 복합질환 연구에 활용될 것으로 기대한다”며 “이런 복합질환은 연구가 어렵지만 대규모 환자 확보, 네트워크 분석 등의 과정을 거치면 기존에 못 밝혀낸 것들을 찾아낼 것이라 기대된다”고 말했다.박준희 기자 vinkey@munhwa.com
- 박준희 기자
- 2025-03-27 11:38
머리 빠지는 이유 있었네…한국인 면역 체계, 원형탈모에 약해 국내 연구진이 세계 최초로 아시아인의 면역 다양성을 밝힌 지도를 완성했다. 한국을 비롯해 싱가포르, 일본, 태국, 인도 등 아시아인의 면역세포를 단일 세포 수준에서 분석한 결과다. 삼성서울병원은 박웅양 삼성유전체연구소장이 이끄는 ‘아시아 면역 다양성 아틀라스(AIDA, Asian Immune Diversity Atlas)’ 연구팀이 국제 학술지 ‘셀(Cell)’에 아시아인의 면역세포 특징을 발표했다고 24일 밝혔다.연구팀은 한국과 일본, 인도, 태국, 싱가포르 거주 중국인, 말레이시아인, 인도인 등 5개국 7개 집단에서 건강한 619명의 혈액 속 면역 세포 126만 여 개를 ‘최첨단 유전체 분석 기술(scRNA-seq)’을 이용해 단일세포 수준에서 분석했다. 연구에 따르면 같은 아시아 국가 내에서도 한국인은 면역세포 중 ‘조절 T세포’의 비율이 가장 낮았다. 조절 T세포는 외부에서 세균 등이 침입하면 우리 몸을 보호하려 생기는 면역반응을 관장하는 세포다. 이 세포가 부족하면 면역반응이 과도하게 발현돼 자가면역질환으로 이어진다. 원형탈모도 한 예다. 원형탈모는 모발세포를 적군으로 오인해 공격하려 할 때 제어하지 못해 생긴다. T세포도 상대적으로 비율이 낮았다. 면역세포인 T세포 자체가 적으면 면역항암제를 쓰더라도 치료 반응이 기대에 못 미칠 가능성이 크다는 뜻이다. 분석 대상이었던 B세포, NK세포 등 다른 주요 세포들은 큰 차이 없이 비슷한 경향을 보였다고 연구팀은 설명했다.다른 나라에서는 일본인과 싱가포르의 중국인에서 면역세포 구성이 전체 평균에 가까운 균형 상태였고, 싱가포르의 말레이인은 B세포가 많이 관찰됐다. 인도계는 NK세포가 상대적으로 낮았고, 태국인은 골수계 세포가 낮은 것으로 밝혀졌다. 나라와 인종에 따라 질환에 대한 접근법이 달라져야 한다는 것을 보여주는 대목이다.AIDA는 메타 창업자인 저커버그 부부가 설립한 챈 저커버그 재단(CZI, Chan Zuckerberg Initiative) 등을 포함해 여러 국가가 관심 갖고 지원한 사업이다. 단일세포 데이터베이스를 구축해 유전적 요인이 질병에 어떻게 영향을 미치는지 밝혀내면 궁극적으로 질환을 극복할 길도 열릴 것이라고 기대하고 있다.박웅양 소장은 "한국인을 포함한 아시아 인종의 유전적 특성에 관한 핵심 정보를 밝힘으로써 미국이나 유럽이 아닌 아시아만의 시각을 가질 기회를 얻었다"면서 "특히 미래의료의 바탕이 될 단일세포 분석 기술을 우리나라가 주도할 기반이 마련됐다"고 평가했다.김무연 기자
- 김무연 기자
- 2025-03-25 05:50
두꺼운 허리둘레, 높은 BMI보다 암 관련성 높다 비만이 관련 암을 비롯해 만병의 근원으로 지적되는 가운데, 남성의 경우 체질량지수(BMI)보다 허리둘레가 암 위험을 나타내는 더 강력한 지표라는 연구 결과가 나왔다. 복부 주변의 내장 지방이 건강에 악영향을 미치는 만큼 허리둘레가 더 직접적인 지표라는 것이다.유럽비만연구협회(EASO)는 24일 스웨덴 룬드대 요제프 프리츠 교수팀이 33만9000여 명을 대상으로 BMI 및 허리둘레와 비만 관련 암 위험 간 관계를 추적 조사한 결과 남성의 경우 허리둘레가 BMI보다 비만 관련 암의 더 강력한 위험 지표로 나타났다고 밝혔다.BMI는 키의 제곱(㎡)으로 체중(㎏)을 나눈 값으로, 비만·과체중과 관련해 대표적인 신체 지표로 꼽힌다. 최근 비만이 각종 암을 유발하는 인자로 지적된 가운데, 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)는 식도(선암)·위·결장·직장·간·간내담관·담낭·췌장·유방·자궁내막·난소·신세포암·수막종·갑상선·다발성 골수종 등을 비만 관련 암으로 인정한 바 있다.연구팀은 스웨덴 주민 33만9190명(평균 연령 51.5세)이 1981~2019년 측정한 BMI 및 허리둘레 데이터와 스웨덴 국립 암 등록부 기록을 통해 BMI 및 허리둘레와 남녀 비만 관련 암 위험 간 연관성을 평균 14년간 추적 조사했다. 연구팀은 주민들의 나이, 흡연 습관, 교육 수준, 소득, 출생 국가, 결혼 여부 등의 영향을 고려해 남녀 비만 관련 암에 대한 허리둘레 및 BMI의 상대적 위험도를 계산했다.또 BMI와 허리둘레가 1표준편차(1SD)만큼 증가할 때 남성과 여성의 비만 관련 암 발병 위험 차이를 비교했다. BMI의 경우 남성과 여성의 1SD는 각각 3.7㎏/㎡, 4.3㎏/㎡이었고, 허리둘레의 1SD는 남성 10.8㎝, 여성 11.8㎝였다.14년의 추적 관찰 기간에 발생한 비만 관련 암은 모두 1만8185건이었다.연구 결과 남성의 경우 허리둘레가 1SD(10.8㎝) 증가하면 비만 관련 암 위험이 25% 높아지는 것으로 나타났다. 이에 비해 BMI가 1SD(3.8 ㎏/㎡) 증가하면 암 발병 위험은 19% 커졌다. 반면 여성은 허리둘레와 BMI 모두 비만 암 위험과의 연관성이 남성보다 약했다. 여성은 BMI와 허리둘레가 각각 1SD(4.3㎏/㎡, 11.8㎝) 증가할 때 비만 관련 암 발생 위험이 13% 증가하는 것으로 분석됐다.연구팀은 "BMI는 지방 분포 정보는 제공하지 않지만 허리둘레는 복부 지방과 밀접한 관련이 있다"며 "복부 장기 주변의 내장 지방은 건강에 좋지 않은 결과를 초래할 수 있어 BMI가 비슷해도 지방 분포 차이로 인한 암 발병 위험이 다를 수 있다"고 설명했다. 남녀 차이에 대해서는 "남성은 내장 주변에 지방을 많이 저장하고 여성은 보통 피하 등에 지방을 많이 축적한다"며 "허리둘레는 여성보다 남성의 내장지방을 더 정확히 측정할 수 있기 때문에 더 강력한 암 위험 요인이 될 수 있다"고 말했다. 연구팀은 "이 연구는 남성의 경우 허리둘레가 비만 관련 암에 대해 BMI보다 더 많은 위험 정보를 제공한다는 것을 보여준다"며 "향후 연구에서 더 정확한 체지방 측정치와 잠재적 교란 요인을 통합해 체지방 분포와 암 위험 간 관계를 더 명확히 규명할 수 있을 것"이라 덧붙였다.미국 국림암연구소 저널(JNCI)에 게재될 이번 연구 결과는 5월 11~14일 스페인 말라가에서 열리는 EASO 유럽 비만학회(ECO 2025)에서 발표될 예정이다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-24 15:23
‘상자 안 고양이, 죽었지만 살아 있다’… 고전 물리학 뒤집은 양자역학[Science] 양자컴퓨터, 양자통신, 양자센서…과학계는 양자 열풍에 빠져 있다. 기존 컴퓨터의 한계를 아득히 뛰어넘는다는 양자컴퓨터와 해킹으로부터 안전하다는 양자통신 등 양자기술에 대한 관심은 산업화의 가능성에 그 어느 때보다도 뜨겁다. 유엔은 지난해 6월 1925년 독일의 물리학자 베르너 하이젠베르크가 양자역학의 근간을 다진 지 100주년을 맞아 올해를 세계 양자과학 기술의 해(IYQ)로 지정하기도 했다.양자역학은 무엇이며 어떤 원리를 갖고 있는 것인지 의문이 드는 것은 당연하지만 눈에 보이지 않는 미시세계의 운동 법칙을 머릿속에 떠올리는 일은 난해하다. 입자물리학, 양자역학의 권위자로서 1965년 노벨물리학상을 받은 미국의 이론 물리학자 리처드 파인먼은 “양자역학을 이해한 사람은 아무도 없을 것”이라며 “그렇다고 말하는 사람이 있다면 새빨간 거짓말이다”라고 말하기도 했다. 입자이자 파동이 중첩된 상태라는 말은 무슨 뜻이며, 슈뢰딩거의 고양이는 왜 상자에 있는가? 유명한 두 가지 실험을 통해 양자역학의 극히 일부분을 지극히 이해하기 쉬운 방법으로 알아본다.◇입자면서 파동이지만 관측하면 입자로=양자역학에서 가장 기묘하면서도 난해한 주제 중 하나는 입자-파동 이중성이다. 이는 어떤 입자가 입자인지 파동인지 확정되지 않은 상태라는, 즉 입자면서 파동이라는 의미다. 입자는 질량을 가지는 일종의 알갱이로, 우리가 볼 수 있는 거의 대부분의 물질은 입자다. 파동은 파도나 음파와 같이 알갱이가 아닌 연속적인 진동으로 위치를 확정할 수 없다. 가만히 멈춘 수면에 돌을 던졌을 때 물결이 이는 현상은 파동성을 볼 수 있는 좋은 예시다.고전역학에서 전자는 입자였다. 그런데 양자역학에선 전자가 입자면서 파동이다. 이를 보여주는 실험이 이중슬릿 실험이다. 어떤 상자 안에 전자를 하나씩 발사하는 전자총이 있고, 세로로 길쭉한 모양의 구멍(슬릿)이 두 개 뚫려 있는 벽을 향해 발사한다고 하자. 슬릿 너머엔 전자가 도착한 흔적이 남는다. 입자 상태의 전자는 실체가 있는 알갱이이므로, 슬릿은 통과할 수 있지만 슬릿이 없는 벽은 통과할 수 없다. 따라서 실험을 진행하면 슬릿 너머의 벽엔 슬릿 모양대로 두 줄의 흔적이 남는 것을 관찰할 수 있다.그런데 상자를 닫고 실험을 진행한다면 얘기는 달라진다. 상자를 닫고 관찰하지 않는 상태에서 원격으로 전자총을 발사했더니 슬릿 너머 벽에 여러 줄의 흔적이 남은 것이다. 이는 입자가 아닌 파동이 슬릿을 향했을 때, 파동이 두 개의 슬릿을 동시에 통과하고 서로 간섭을 일으키며 남는 흔적이다. 이를 간섭무늬라고 한다. 즉, 간섭무늬가 남았다는 것은 발사한 하나의 전자가 두 개의 슬릿을 동시에 통과했다는 뜻이다. 고전역학적 관점에선 불가능한 얘기다. 즉 같은 전자총을 쐈는데 입자일 수도 있고 파동일 수도 있는 것이다. 전자가 파동일 수도 있다는 이 사실은 1927년 데이비슨과 거머의 실험을 통해 입증됐다.◇‘관측’하는 순간 결정…상호작용으로 ‘붕괴’=과학자들은 이렇게 차이가 나는 이유를 ‘관측 여부’에 있다고 봤다. 전자는 관측될 땐 입자지만, 밀폐된 공간에서 관찰하지 않을 땐 파동성을 가진다는 얘기다. 이것이 닐스 보어가 주장한 입자-파동 이중성이다. 어떤 입자를 관찰하지 않을 땐 파동이지만 관측하는 순간 입자로 붕괴한다는, 입자이면서 파동이라는 얘기는 이런 의미다. 우리가 전자를 관측할 경우 위치가 확정된 입자로 존재하지만 관측하지 않으면 파동의 성질을 가지며 위치 역시 확률적으로 존재한다는 것이다. 이런 내용을 포함하는 양자역학의 해석이 바로 1920년대 보어와 하이젠베르크 등에 의해 제안된 코펜하겐 해석으로, ‘확률적으로 중첩된 상태’라는 기묘한 주장은 코펜하겐 해석에서 가장 유명한 부분이라 할 수 있다.보어의 상보성 원리에 따르면 어떤 존재는 주변에 상호 작용하는 대상이 많을수록 입자에 가까워지고, 상호 작용이 없을수록 파동에 가까워진다. 데이비슨과 거머의 이중슬릿 실험으로 돌아가서, 실험을 관측하자 전자가 입자의 특성을 보인 이유는 관측 자체가 일종의 상호 작용이기 때문이다. 무언가를 관측, 즉 우리 눈으로 보기 위해선 빛이 필요하다. 무엇인가를 본다는 행위는 필연적으로 상호 작용을 의미하고 있다. 흔히 사과를 보고 빨간색이라고 말할 때 사과로부터 빨간빛이 나와 눈으로 들어온다고 착각하기 쉽지만, 사실 햇빛이나 전등 빛이 사과에 부딪힌 후 빨간색 파장이 눈으로 반사돼 들어온다는 사실이 대표적이다.물론 우리가 사과를 보지 않는다고 해서 사과가 갑작스럽게 파장으로 변하거나 바라보는 행위가 사과의 모습을 바꾸진 않는다. 그런데 양자역학이 다루는 미시세계는 너무 작아서, 예컨대 전자의 경우 상자를 열고 빛에 닿는 행위만으로도 큰 상호작용이 된다. 다른 예시로, 과학자들은 이중슬릿 실험을 통해 양자역학이 어디까지 적용될 수 있는지 실험하고 있다. 풀러렌(C60)이 대표적으로, 풀러렌은 탄소 원자 60개가 모여 축구공 모양을 이루는 탄소 동소체다. 단연 전자와는 비교할 수 없을 정도로 크지만, 사과나 고양이보단 작다. 이 풀러렌을 이중슬릿을 향해 발사하면 입자처럼 두 개의 줄이 나타나지만, 실험을 진행하는 박스를 진공 상태에 가깝게 만들면 간섭무늬가 나온다. 즉 공기 분자와의 상호작용이 풀러렌을 입자로 만든다는 얘기다.◇고양이가 살아있으면서 죽어있다니=흔히 양자역학에 관한 이야기가 나올 때 제시되는 이야기가 바로 슈뢰딩거의 고양이 실험이다. 독일의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 제시한 이 실험의 요점은 ‘고양이가 살아있으면서 죽어있다’는 기묘한 말로 귀결된다. 실험 내용은 이렇다. 방사선이 차폐되는 한 상자 안에 고양이와 우라늄 입자, 가이거 계수기, 독극물이 든 병과 망치가 들어있다. 우라늄 입자는 1시간이 지나면 절반의 확률로 붕괴하며 방사선 입자를 내뿜는다. 가이거 계수기는 방사선을 계측하는 데 쓰이는 장비로, 우라늄 입자가 내뿜는 방사선을 감지하면 작동한다. 망치는 가이거 계수기에 연결돼 가이거 계수기가 방사선을 감지하면 바닥에 놓인 독극물 병을 내려치게 설계돼 있다. 병이 파손돼 독극물이 흘러나오면 고양이는 죽는다. 한 시간 후 이 고양이는 살아있는가? 고양이는 죽었을 수도 있지만 살아있을 수도 있다. 여기서 코펜하겐 해석을 따르는 과학자들은 고양이가 확률적으로 살아있으면서 죽은, 중첩된 상태라고 말한다. 그러다 상자를 열고 관측하는 순간 하나의 상태로 확정되고, 이를 다른 말로 파동함수가 붕괴된다고 표현한다. 이는 경험적·직관적으로 말이 안 되는 얘기다. 생명체가 살아있으면서 죽은 상태로 존재한다는 건 비현실적이기 때문이다. 그러나 이 비현실적인 사고 실험은 양자역학의 기묘한 특성을 설명하는 대표적인 예시로 남아있다.구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-24 09:01
양자역학 확률론 의심한 아인슈타인 “보는 사람 없으면 달은 존재하지 않나”[Science] 양자역학을 설명하는 가장 유명한 실험 ‘슈뢰딩거의 고양이’는 사실 양자역학의 모순을 비판하기 위해 제시됐다. 이 사고실험을 제시한 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학의 대가 닐스 보어와 학문적으로 충돌한 양자역학 반대파였다. 슈뢰딩거는 입자와 파동이 ‘중첩’된 상태가 존재한다는 게 현실적으로 잘못된 주장임을 비판하기 위해 고양이가 살아있으면서 죽어있는 게 가능하냐는 극단적인 실험을 제시한 것이다.과학계의 초신성인 아인슈타인 역시 양자역학 반대파였다. 아인슈타인은 양자역학 특유의 확률론에 대해 “신은 주사위 게임을 하지 않는다”는 유명한 말을 남기기도 했고 관측 여부가 존재에 영향을 미친다는 주장에 대해서도 “보는 사람이 없으면 달은 존재하지 않는 것인가?”라는 말을 남기기도 했다. 그는 1927년 5차 솔베이회의에서 양자역학을 논파하고자 했으나 보어에게 반박당했고, 1930년 6차 솔베이회의에선 보다 정교하게 접근했으나 보어가 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 가져와 아인슈타인을 논파했다. 이어 1935년엔 양자역학을 비판하기 위해 그의 제자 포돌스키 및 로젠과 함께 ‘물리적 실재에 대한 양자역학적 기술이 완전하다고 여길 수 있는가?’라는 이름의 논문을 발표하기도 했다. 이 논문이 담고 있는 역설은 흔히 세 저자의 이름 앞글자를 따서 ‘EPR 역설’이라고 불리는데, 논문에서 제안하는 실재성의 기준과 특수 상대성 이론을 가정하는 한 양자역학이 설명할 수 없는 실재적 요소가 반드시 있을 수밖에 없다는 것을 골자로 한다. 이어 1964년 존 스튜어트 벨은 EPR 논문을 뒷받침하는 ‘벨의 부등식’을 발표했으나, 1970년대부터 이어진 여러 실험 끝에 벨의 부등식이 틀렸으며 양자역학이 맞는다는 결론이 대세로 자리 잡았다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-24 09:01
80대 노인, 밤잠 줄고 낮잠 늘어나면 치매도 늘어난다 80대 노인이 밤잠이 줄고 낮잠이 늘어날 경우 밤에 안정적으로 자는 경우보다 치매 위험이 두 배로 높아진다는 연구 결과가 나왔다.미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 웨 렁 박사팀은 20일 미국신경학회(AAN) 학술지 신경학에 이같은 연구 결과를 발표했다.렁 박사 팀은 80대 여성 700여 명을 대상으로 5년 동안 야간 수면과 낮잠, 인지장애·치매 위험 등을 추적 조사했다. 연구팀은 연구 시작 시점에 경도 인지 장애나 치매가 없는 80대 여성 733명(평균 연령 83세)을 대상으로 야간 수면과 주간 낮잠, 일주기 리듬 등의 변화와 인지 장애 및 치매 위험 간 관계를 5년간 추적 관찰했다.참가자들은 연구 시작과 종료 시 3일 동안 야간 수면 시간 및 수면의 질, 주간 낮잠, 일주기 리듬 패턴을 측정할 수 있는 손목 장치를 착용했다.추적 관찰 결과 5년간 참가자 절반 이상(56%)에서 커다란 수면 패턴 변화가 관찰됐고, 참가자 중 164명(22%)이 경도 인지 장애, 93명(13%)이 치매 진단을 받았다. 참가자 중 44%는 안정된 수면 그룹으로 분류됐고, 35%는 야간 수면의 질과 시간이 떨어진 야간 수면 감소 그룹, 21%는 밤잠과 낮잠 시간과 질이 모두 증가하고 일주기 리듬이 악화한 주간 졸음 증가 그룹으로 분류됐다.안정된 수면 그룹에서는 25명(8%)이 치매에 걸렸고, 야간 수면 감소 그룹에서는 39명(15%), 주간 졸음 증가 그룹에서는 29명(19%)이 각각 치매 진단을 받았다. 연구팀은 나이와 교육 수준, 인종, 당뇨병·고혈압 등 건강 요인 등을 고려할 때 주간 졸음 증가 그룹의 치매 발병 위험은 안정적인 수면 그룹에 비해 두 배 높은 것이라고 밝혔다. 야간 수면 감소 그룹에서는 이런 연관성이 발견되지 않았다. 렁 박사는 "수면 문제가 인지 노화와 관련이 있을 수 있고 80대 여성의 치매 초기 지표 또는 위험 요인으로 작용할 수 있음을 발견했다"며 "주간 졸음의 치매 유발을 입증하는 것은 아니지만, 그 연관성을 보여주는 것"이라고 말했다. 연구팀은 "수면은 인지 건강에 필수적이지만 수면과 인지 변화가 시간이 지남에 따라 어떻게 연결되고, 이런 변화가 인생 후반기 치매 위험과 어떤 관련이 있는지는 알려진 게 거의 없다"고 연구 배경을 설명했다.다만 연구팀은 주로 백인 여성을 대상으로 연구한 만큼 이 결과를 더 다양한 인구 집단에 일반화하기는 어려운 점을 한계로 짚었다.렁 박사는 "이 연구에서 80대 여성의 수면, 낮잠, 일주기 리듬이 5년 만에 크게 변화할 수 있고 이런 변화가 치매 위험에 영향을 미칠 수 있음을 확인했다"며 "수면 변화와 치매 위험 연관성을 더 잘 이해하려면 일상적 수면 패턴의 모든 측면을 살펴보는 추가 연구가 필요하다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-20 16:32
정부, ‘민감국가’ 논란에 “과학기술 협력 문제 없다” 최근 미국 에너지부가 우리나라를 ‘민감국가’로 지정한 사실이 알려지며 과학기술계의 우려가 불거진 가운데, 정부가 한미 과학기술 협력에 전혀 지장이 없다는 입장을 밝혔다.과학기술정보통신부는 19일 주요 정부출연연구기관들과 한미 과학기술 협력 강화를 위한 간담회를 열고 이같은 내용을 설명했다. 과기정통부는 과학계 우려에 대해 알고 있다면서 "미국 에너지부를 통해 수차례 확인한바, 한국과의 과학기술 협력에 문제가 없고 에너지부는 향후 협력 의지가 높다"고 밝혔다.과기정통부는 "외교부, 산업통상자원부, 기획재정부와 수시로 소통하면서 미국 백악관, 에너지부, 국무부 등 관련 기관들과 적극 협의 중"이라며 "특히 과기정통부는 미국 에너지부와 긴밀히 소통하고 있다"고 설명했다. 이어 이번 안덕근 산업부 장관의 방미와 관련해 "미국 에너지부 장관을 만나 직접 협의하는 기회에 관계부처 의견을 전달할 수 있을 것으로 생각한다"고도 밝혔다.한편 과학기술계의 불안과 관련해 과기정통부는 "과학기술 협력에 문제가 없다는 점을 분명히 했음에도 곳곳에서 우려가 많다"며 "과학기술계의 불안이 높아지고 사기가 저하될까 걱정스럽다"며 우려했다. 이어 "한미 과학기술 동맹은 더욱 가속화돼야 한다"며 "우리나라 과학계에서 미국 우수 연구기관들과의 실체적인 협력 의제를 발굴해 제시해준다면 적극 지원할 것"이라고 덧붙였다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-19 15:33
돌아온 우주비행사… “긍정적 생각, 장기체류 문제 없었다” 우주선 결함으로 발이 묶여 우주 정거장에서 9개월간 뜻밖의 ‘초과근무’를 하게 됐던 우주 비행사 2명이 드디어 지구로 돌아오는 데 성공했다. 미 해군 출신인 이들은 장기 체류에 익숙해 긍정적인 태도로 체류 생활을 견뎠다는 후문이다.19일 나사(미 항공우주국)에 따르면 부치 윌모어(사진 왼쪽)와 수니 윌리엄스(오른쪽) 등 4명을 태운 스페이스X의 우주캡슐 드래건이 미국 플로리다주 탤러해시 인근 바다에 착수했다. 이후 나사와 스페이스X는 멕시코만 위에 떠 있는 캡슐을 회수하는 데 성공했다.8일짜리 임무가 286일로 늘어났지만 긍정적인 성격의 이들은 돌발상황을 의연하게 받아들이고 우주 생활에 임한 것으로 알려졌다. 윌모어와 윌리엄스는 모두 퇴역한 해군 대령으로 군 복무 시절의 장기 배치를 연상케 하는 이번 임무에 대해 “우주에서 더 긴 시간을 보내는 데 개의치 않았다”고 말했다. 이들은 가족들과 인터넷 전화로 소통할 수 있었다. 윌리엄스의 친척인 팰거니 판디아는 “(윌리엄스의) 상태가 좋아 보여 크게 걱정하진 않았다”며 “그는 집에 돌아올 준비가 돼 있었다”고 말했다. 텍사스 휴스턴의 한 교회 장로인 윌모어는 교인들에게 격려 전화를 돌리기도 한 것으로 전해졌다. 그러나 가족과 이별이 길어지면서 윌모어는 딸의 고등학교 마지막 학년을 전부 놓치기도 했다.윌모어와 윌리엄스는 보잉 스타라이너 캡슐을 타고 우주로 떠난 최초의 우주 비행사다. 각각 전투기 조종사와 헬리콥터 조종사 출신인 윌모어와 윌리엄스는 지난해 6월 스타라이너 캡슐을 타고 국제우주정거장(ISS)에 도착한 뒤 8일 후 복귀할 예정이었으나 스타라이너 캡슐에서 헬륨 누출 등 여러 결함이 드러나 귀환 일정이 미뤄졌고 결함이 있는 캡슐만 지구로 귀환하면서 이들의 장기 우주 체류가 시작됐다. 두 사람은 ISS에 장기간 머물며 함께 우주를 유영하기도 한 것으로 전해졌다. 특히, 윌리엄스의 경우 9번의 우주 유영을 진행해 여성 우주인으로서는 가장 긴 우주 유영 기록을 세우기도 했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-19 11:33
제임스웹 망원경으로 외계행성의 이산화탄소 확인했다 美 연구팀 130광년 밖 외계행성 직접 촬영해 이산화탄소 확인제임스 웹 우주망원경(JWST)이 처음으로 외계 행성의 이산화탄소를 직접 포착했다. JWST로 외계 행성의 특성을 직접 분석할 수 있다는 점에서 앞으로 외계 행성의 유형을 더 쉽게 구별할 수 있을 전망이다.미국 존스홉킨스대 윌리엄 발머 연구원(박사과정) 연구팀은 18일 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’에서 JWST 근적외선카메라(NIRCAM)로 130광년 거리에 있는 별을 돌고 있는 4개의 외계 행성으로 이루어진 행성계(HR 8799)를 촬영, 이산화탄소 등 원소가 이전에 생각했던 것보다 더 많이 포함돼 있음을 확인했다며 이같이 밝혔다.연구팀은 이는 HR 8799 주변 외계 행성 4개가 태양계의 목성·토성처럼 단단한 핵 주변에 가스가 뭉쳐 형성됐다는 강력한 증거이며, JWST로 외계 행성 대기 성분 등 화학적 특성을 직접 분석하는 게 가능하다는 것을 보여준다고 말했다.HR 8799는 태양의 1.5배 질량과 4.9배 밝기를 가진 별로 130광년 밖 페가수스자리에 있다. 주변에 최소 4개의 거대 외계 행성(HR 8799b·c·d·e)가 있으며, 2008년 이후 천문학계에서 주요 외계 행성 연구 대상이 돼 왔다. HR 8799 다중 행성계는 3000만 년밖에 안 된 젊은 행성계로 외계 행성들은 여전히 적외선을 다량 방출하고 있으며, 과학자들은 이를 통해 외계 행성계 형성 과정을 별이나 갈색 왜성(brown dwarf)과 비교할 수 있는 데이터를 얻고 있다.연구팀은 "거대 외계 행성은 목성이나 토성처럼 고체 핵이 가스를 천천히 끌어당기거나 젊은 별의 냉각 원반에서 거대 천체로 빠르게 붕괴하는 두 가지 방식으로 만들어질 수 있다"며 "어떤 모델이 더 일반적인지 알면 외계 행성 유형을 구별할 수 있는 단서를 얻을 수 있다"고 말했다.연구팀은 이 연구에서 JWST의 코로나그래프 장치로 중심별에서 나오는 밝은 빛을 차단하고, NIRCAM를 이용해 주변 외계 행성들을 3~5㎛ 파장대로 관측해 촬영했다. 코로나그래프는 별이 빛나는 중심부를 가리고 주변에 퍼지는 빛의 파장을 관측하는 데 사용된다. 연구팀은 촬영된 이미지를 분석해 이산화탄소와 다른 대기 성분을 나타내는 적외선을 포착했으며, 이들 외계 행성의 대기가 이전에 생각했던 것보다 더 많은 무거운 원소들을 포함하고 있다는 사실을 발견했다.지난 2022년 JWST는 700광년 밖의 가스 행성 ‘WASP-39 b’가 중심별 앞을 지날 때 대기가 별빛을 받아 빛나는 형태를 분석해 이산화탄소를 감지한 적이 있다. 그러나 이는 간접적인 방식으로, 이번에 HR8799를 촬영해 이산화탄소를 확인한 것은 직접 관측을 통해 처음으로 이산화탄소를 확인한 것이다.발머 연구원은 "이렇게 강한 이산화탄소 특징이 포착된 것은 이들 외계 행성의 대기에 탄소, 철 같은 더 무거운 원소가 상당량 있음을 보여준다"며 "이는 이들 외계 행성이 목성·토성과 같은 방식으로 형성됐음을 시사한다"고 말했다. 이어 "이런 연구를 통해 태양계와 생명, 우리 자신을 외계 행성계와 비교함으로써 우리 존재의 맥락을 이해할 수 있기를 바란다"며 "외계 행성계를 촬영해 비교하면 태양계가 우주에서 얼마나 특이한 존재인지 또는 일반적인 존재인지 알 수 있을 것"이라고 덧붙였다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-18 16:05
우주청, 인류 역사상 최대 규모 전파망원경 건설 참여 추진 인류 역사상 가장 거대한 전파망원경인 ‘국제거대전파망원경(SKA)’ 건설 프로젝트에 우주항공청이 참여 의사를 밝히기로 했다.우주청은 오는 18일 스위스 취리히에서 열리는 국제 거대전파망원경 관측소(Square Kilometre Array Observatory) 이사회에 참여해 프로젝트 공식 참여 의사를 표명할 예정이라고 17일 밝혔다.SKA는 호주와 남아프리카공화국에 건설 중으로, 2029년까지 약 2조9000억 원을 투입해 인류 역사상 가장 거대한 규모로 만들어지는 전파망원경이다. 기존의 전파망원경보다 해상도, 관측 속도, 감도 등이 뛰어나 우주 초기의 희미한 전파신호까지 관측할 수 있는 성능을 갖고 있다. 이에 학계와 연구계에선 우주 기원, 외계 생명체 탐색 등에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있다.우주청은 국내 산업체의 프로젝트 참여와 SKA 데이터 우선 확보 등을 위해 정회원 자격 획득을 목표로 하고 있으며, 이번 표명을 계기로 국내외 절차를 진행하기로 했다. 정회원으로 참여하는 국가는 현재 영국, 이탈리아, 독일, 중국, 캐나다 등 14개국으로, 한국과 일본은 참여 예정국인 상태다.강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 "우주항공청은 이번 참여를 통해 국내 천문학 연구자들이 세계적인 연구 성과를 창출하고, 우주 강국으로 도약하는 데 이바지할 수 있도록 적극적으로 지원할 것"이라며 "SKA 데이터를 활용한 연구를 통해 우주의 기원, 외계 생명체 탐색 등 현대 천문학 핵심 난제를 해결하는 데 이바지할 수 있기를 기대한다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-17 22:45
유연하고 전도성 높은 꿈의 신소재 ‘맥신’… 꿈 같던 대량생산 현실화[Science] 세라믹 물질임에도 불구하고 연성이 있어서 기계적인 가공이 가능하고 열과 전기전도성이 우수해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 맥신(MXene)이 다양한 분야로 활용될 수 있는 길이 열리고 있다. 특히 최근에는 맥신을 활용해 고해상도 3차원(D) 미세 구조물을 인쇄하는 기술이 세계 최초로 개발돼 관심을 끌고 있다.◇꿈의 신소재 맥신이란 맥신은 미국 드렉셀대의 유리 고고치 교수 연구팀이 2011년 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 게재한 논문을 통해 처음 보고한 원자 두께 수준의 2차원 나노 물질이다. 맥신은 맥스(MAX)라는 결정성 물질로부터 만들어지는데, 맥스에서 M은 전이금속을, A는 13족(붕소·알루미늄) 또는 14족(탄소·규소·게르마늄) 원소를, X는 탄소와 질소를 가리킨다.맥스 결정은 층상 구조를 가지는데 세라믹 물질임에도 불구하고 연성이 있어 기계적인 가공이 가능하고, 열과 전기전도성이 우수하다. 또 가공을 위해 형태를 변형하면 층상 구조가 서로 미끄러지며 박리가 일어나는 특성을 나타낸다.그 뒤 계속된 연구를 통해 맥신은 2차원 물질 고유의 우수한 특성에 더해 전이금속과 탄소, 질소의 다양한 조합을 통해 수많은 종류의 맥신으로 존재할 수 있다는 사실이 확인됐다. 나아가 뛰어난 전자파 차단과 에너지 저장 능력, 다른 소재와 접촉할 때 전자를 흡수하는 능력, 물리적 변형에도 유지되는 전기전도성, 지금까지 알려진 물질 중 기체에 대해 가장 민감한 전기화학적 반응, 물을 정화하고 박테리아 통과를 막는 등의 다양한 성질이 속속 발견되면서 전 세계 연구 현장에서 가장 중요하게 다뤄지는 소재 가운데 하나로 급부상했다.◇3D 프린팅용 나노잉크 개발최근에는 한국전기연구원(KERI) 스마트3D프린팅연구팀의 설승권 박사팀이 맥신을 활용해 고해상도의 3D 미세 구조물을 인쇄하는 기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.그동안 맥신이 다양한 분야에서 주목받아 왔지만, 3D 프린팅 분야에 맥신을 적용하려면 별도의 첨가제(바인더)가 필요하며, 인쇄에 맞게 최적의 잉크 점도(농도)로 조절해야 하는 어려움이 있었다. 맥신의 공급량이 너무 많으면 고농도의 잉크가 피펫(정확한 부피의 용액을 옮길 때 사용되는 기구) 노즐을 막는 문제가 발생했고, 반대로 양을 크게 줄이면 원하는 구조물을 충분히 인쇄하는 데 한계가 발생했던 것이다.설 박사팀은 이를 해결하기 위해 독자적으로 보유한 ‘메니스커스(Meniscus)’ 방식을 활용했다. 메니스커스는 물방울 등을 일정 압력으로 지그시 누르거나 당기면 모세관 현상에 의해 물방울이 터지지 않으면서 외벽에 곡면이 형성되는 현상이다.KERI 연구진은 높은 친수성(親水性)을 보유한 맥신을 바인더 없이 물에 분산시켜 낮은 점도로도 고해상도 미세 구조물을 인쇄할 수 있는 3D 프린팅용 나노 잉크를 제조하는 데 성공했다.인쇄 원리는 단순하다. 먼저, 3D 프린터 노즐에서 잉크를 분사하면 맥신 등 나노 물질이 메니스커스를 통로로 삼아 뿜어져 나온다. 이때 잉크의 메니스커스 표면에서 물(용매)이 빠르게 증발하고, 내부에 강한 인력이 작용해 나노 물질들이 서로 결합하게 된다. 이렇게 노즐을 이동하며 해당 과정을 연속해서 진행하면 전기가 통하는 3D 마이크로 구조물이 탄생하는 원리다.이번 성과는 첨가제 없이 맥신의 특성을 최대한 활용한 방법으로, 결과물도 뛰어났다. 인쇄 해상도는 기존 기술 대비 무려 270배나 높은 1.3㎛(마이크로미터)로, 머리카락 굵기의 약 100분의 1 수준이다.이번 연구 결과는 높은 평가를 받아 독일 와일리(Wiley) 출판사의 재료 분야 세계적 학술지인 ‘스몰(Small)’ 표지 논문으로 최근 선정됐다. KERI는 개발 기술의 사업화를 위해 수요 업체를 발굴할 계획이다.◇대량생산 가능성맥신은 다양한 산업에서 활용할 수 있는 소재이지만, 제대로 활용하기 위해서는 표면에 덮인 분자의 종류와 양을 아는 것이 중요하다. 표면에 덮인 분자가 불소일 경우 맥신의 전기전도성이 낮아져 전자파 차폐 효율이 떨어지기 때문이다. 하지만 맥신은 두께가 1㎚(나노미터·10억 분의 1m)에 불과해 표면에 붙은 분자를 분석하기 위해서는 고성능 전자현미경으로도 여러 날이 소요돼 지금까지는 대량생산이 불가능했다.그러나 한국과학기술연구원(KIST) 한·인도협력센터 이승철 박사 연구팀은 맥신의 ‘자기수송’(Magnetoresistance·자기장의 변화에 따라 물질의 전기 저항이 변하는 현상) 특성을 이용해 표면의 분자 분포를 예측하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 방법을 활용하면 간단한 측정만으로도 맥신의 분자 분포를 분석할 수 있게 돼 생산 과정에서 품질 관리가 가능해지고, 이를 통해 지금까지 불가능했던 대량생산의 길이 열릴 것으로 기대되고 있다.연구팀은 표면에 붙은 분자에 따라 전기전도도 또는 자기적 특성이 달라질 것이라는 점에 착안해 2차원 소재의 물성 예측 프로그램을 개발했다. 개발된 물성예측 프로그램을 통해 맥신의 표면을 분석한 결과, 자기수송에 영향을 미치는 홀산란인자(Hall Scattering Factor)가 표면 분자의 종류에 따라 극적으로 변한다는 점을 발견했다. 홀산란인자는 반도체 물질의 전하 운반 특성을 나타내는 물리적인 상수로, 동일한 맥신을 제조하더라도 홀산란인자는 불소인 경우 가장 높은 2.49, 산소의 경우 0.5, 수산화물의 경우 1의 값을 각각 보인다는 것을 확인했으며, 이를 통해 분자의 분포를 분석할 수 있었다.이승철 KIST 한·인도협력센터 센터장은 “순수한 맥신의 제조 및 특성에 집중된 기존 연구와 달리 제조된 맥신을 쉽게 분류할 수 있도록 표면 분자 분석에 새로운 방법을 개발한 것에 의의가 있다”며 “이번 성과를 바탕으로 균일한 품질을 가진 맥신의 대량생산이 가능해질 것으로 기대한다”고 말했다. 조해동 기자 haedong@munhwa.com
- 조해동 기자
- 2025-03-17 09:07
강철보다 200배 강한 그래핀, 재미로 즐기던 ‘금요일밤 실험’의 결과물[Science] 올해로 발견된 지 21년 된 ‘그래핀’(graphene)도 ‘꿈의 신소재’ ‘신의 물질’로 불린다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집 모양으로 연결된 0.35㎚의 얇은 막 구조다. 강철보다 200배 강한 강도, 구리보다 100배 이상 뛰어난 전기전도성, 구부리거나 늘려도 전류가 흐르는 유연성, 빛의 97.7%를 투과시키는 투명성, 다이아몬드보다 뛰어난 열전도성으로 일찌감치 혁신적 소재로 각광받았다. 2004년 국제학술지 ‘사이언스’에 실리며 그래핀을 발견했던 안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프 영국 맨체스터대 연구팀은 일약 과학계 스타로 떠올랐고 2010년 노벨 물리학상을 거머쥐었다. 이들이 그래핀을 발견한 것은 ‘금요일 밤의 실험’을 통해서다. 가임과 노보셀로프 교수 등은 개구리를 공중부양시키거나 게코도마뱀 발바닥을 흉내 낸 테이프를 만드는 등 호기심을 충족하기 위한 실험을 하며 금요일 밤을 즐기곤 했다. 그래핀 발견도 재미 삼아 가장 얇은 막 만들기에 도전하다 우연히 이뤄졌다. 흑연에 스카치테이프를 붙였다 뗐다를 반복하는 간단한 방법으로 그래핀 분리에 성공한 것이다. 그래핀과 스카치테이프 간 접착력이 그래핀끼리의 결합력보다 세다 보니 스카치테이프 접착면에 얇은 그래핀이 붙어 떨어져 나오게 된 것이다. 사실 그래핀이라는 개념 자체는 이미 1947년 캐나다 물리학자 필립 월러스가 이론적으로 예측하면서 등장했다. 흑연의 전자 구조를 연구하면서 흑연이 매우 얇은 한 층으로 존재하면 특이한 전자적 성질을 지녔을 거라는 예상이었다. 이후 많은 과학자가 추출을 시도했지만 2004년 이전엔 모두 실패했다. 그래핀의 실체가 드러난 이후 두루마리처럼 돌돌 말아 쓰는 디스플레이부터 투명 망토까지 만들어낼 수 있을 거란 장밋빛 전망이 쏟아졌다. 하지만 부푼 기대는 곧 실망으로 바뀌었다. 대량생산하기 어려워 상용화가 쉽지 않았던 탓이다. 금속을 촉매로 한 ‘화학적 증기 증착법’으로 그래핀 합성에 성공하긴 했지만 고르지 못한 그래핀 품질이 또 다른 걸림돌이 됐다. 그래핀을 여러 겹으로 쌓은 그래핀 나노플레이트 등을 개발해 선박 코팅이나 강화 콘크리트 등 일부 산업에 쓰는 정도로, 여전히 상용화 초기란 평가를 받는다. 넘어야 할 과제가 산적하긴 했지만 그래핀 상용화를 위한 여정은 이어지고 있다. 지난해 영국에서 뇌종양 수술 시 그래핀을 이용해 암세포를 찾기 위한 임상시험이 시작된 게 대표적 예다. 전자를 빠르게 이동시키는 그래핀 특성을 활용해 미세한 전기신호로 제거할 암세포를 찾아내는 방식이다. 우리나라도 그래핀 산업 육성에 속도를 내고 있다. 경북 포항시의 경우 양자컴퓨터·전기차 배터리 등 다양한 응용산업 분야에 적용 가능성이 크다고 보고 그래핀을 국가첨단전략기술로 지정하기 위한 지원 방안 마련에 나섰다. 박수진 기자 sujininvan@munhwa.com
- 박수진 기자
- 2025-03-17 09:04
‘해를 품은 지구’…美민간탐사선, 달에서 지구 일식 포착 태앙과 지구, 달이 나란히 서게 돼 지구에서 개기월식을 관측한 순간, 반대로 달에서 봤을 때 지구가 태양 속으로 완전히 들어가 개기일식이 나타난 희귀한 장면을 미국의 민간 달 탐사선이 포착했다.15일(현지시간) 미 우주기업 파이어플라이 에어로스페이스(이하 파이어플라이)에 따르면 이 회사가 지난 2일 달 표면에 성공적으로 착륙시킨 탐사선 ‘블루 고스트’가 전날(14일) 자정(미 중부시간)쯤 부터 약 5시간 동안 개기월식이 진행될 당시 달에서 촬영한 사진들을 전송했다.블루 고스트는 특히 지구가 태양을 완전히 가리면서 주위에 동그란 빛의 고리가 나타나 다이아몬드 반지(Diamond Ring) 모양이 연출되는 장관을 포착했다.파이어플라이 측은 역사상 민간 탐사선이 달에서 이렇게 지구가 만든 개기일식을 촬영한 것은 처음이라고 강조했다.회사 측은 개기일식이 진행되는 동안 블루 고스트가 계속해서 포착한 여러 장의 사진을 연결한 영상을 자사의 유튜브 채널에 게시했다.미 CNN 방송에 따르면 이전까지 달 표면에 있는 우주선이 일식을 포착한 것은 단 한 번뿐이다. 1967년 아폴로 임무를 준비하며 데이터를 수집하기 위해 달에 착륙한 미 항공우주국(NASA)의 ‘서베이어(Surveyor) 3’ 우주선이 처음으로 지구가 만든 일식을 촬영했다.블루 고스트 담당 수석 엔지니어인 윌 쿠건은 "블루 고스트는 처음으로 고화질의 개기 일식 이미지를 포착할 드문 기회를 가졌다"고 CNN에 말했다.그는 이 우주선이 태양이 가려진 뒤 완전한 어둠 속에서 극도의 추위에 노출됐는데도 자체 예열을 통해 사진을 찍고 전송할 수 있었다면서 달성하기 매우 어려운 성과를 이뤄낸 것이라고 강조했다.그는 "개기일식 때 거의 5시간 동안 어둠 속에서 작동하는 것은 달의 밤에 작동하는 것만큼이나 어렵다"며 "달의 온도는 섭씨 영하 100도 아래로 빠르게 떨어질 수 있고 전력을 공급할 햇빛이 없기 때문에 착륙선은 전적으로 배터리 전원으로만 작동한다"고 설명했다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2025-03-16 21:30
“자연풍경 영상 많이 보면 통증 줄어든다” 자연 풍경 영상을 바라보는 것만으로도 통증을 완화하는 데 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 약물과 비교하면 효과는 절반 수준이지만 아플 때 뇌에 전달되는 신호가 실제로 줄어드는 것이다.영국 엑서터대와 오스트리아 빈 대학 연구팀은 14일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 이 같은 내용을 담은 논문을 발표했다. 연구팀은 오스트리아 성인 49명을 대상으로 도시 또는 실내 사무실 장면과 자연 장면이 담긴 비디오를 보여주고 전기 충격으로 통증을 전달하면서 기능적자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 조사했다. 그 결과, 참가자들은 도시나 실내 사무실보다 자연을 촬영한 영상을 볼 때 통증을 덜 느꼈으며 통증 처리와 관련이 있는 특정 뇌 반응에서 변화가 포착됐다. 연구팀이 통증 처리와 관련된 뇌 네트워크를 분석한 결과, 자연 장면을 시청하면 아플 때 뇌에 전달되는 원시 감각 신호가 감소하는 것으로 나타났다.이 연구는 미국의 로저 울리히 박사가 40년 전 발표한 논문에서 비롯됐다. 울리히 박사는 병원 환자들이 창문으로 벽돌 벽이 아닌 녹지가 보일 때 진통제를 적게 쓰고 더 빨리 회복된다고 보고했다. 연구팀은 “이번 연구 결과가 울리히 박사 연구에서 녹지를 보는 환자들이 왜 통증을 덜 느꼈는지에 대한 강력한 설명을 제공하는 것이며 가상 자연도 실제 자연처럼 통증 완화 효과를 줄 수 있음을 보여준다”고 설명했다. 논문 제1 저자인 막스 슈타이닝거(사진) 빈 대학 연구원은 “실험에서 확인된 것은 약물 효과의 절반 정도지만 자연의 통증 완화 효과가 진짜임을 보여준다”고 말했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-14 11:42
“수면 부족 하면 음모론 더 쉽게 믿는다” 수면 부족이나 불면증 등 수면의 질이 좋지 않은 사람은 음모론을 더 잘 믿게 된다는 연구 결과가 나왔다. 연구팀은 이런 믿음이 백신 접종 반대, 기후 변화 회의론 등 사회에 심각한 결과를 초래할 수 있다고 지적했다.13일 대니얼 졸리(사진) 영국 노팅엄대 교수팀이 국제 학술지 ‘건강심리학 저널’에 발표한 연구 결과에 따르면 1000여 명이 참가한 두 가지 실험에서 과거 한 달간 수면의 질이 나쁜 사람은 음모론적 콘텐츠에 노출된 후 이를 지지할 가능성이 큰 것으로 나타났다.연구팀은 우선 참가자 540명의 수면의 질을 평가한 다음, 이들에게 2019년 프랑스 파리 노트르담 대성당 화재에 관한 음모론적 내용이 담긴 기사와 화재 사고를 사실적으로 설명한 기사 등 두 건의 기사를 읽게 했다. 각 기사에 대한 신뢰 등을 조사한 결과, 수면의 질이 나쁜 사람은 그렇지 않은 쪽보다 노트르담 대성당 화재에 고의적인 은폐가 있었음을 암시하는 음모론을 믿을 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 두 번째 연구에서 575명을 대상으로 수면의 질 저하에 따른 음모론적 신념 증가와 불면증의 관계를 조사했다. 그 결과, 수면의 질 저하와 불면증은 모두 음모론적 사고방식, 특정 음모론에 대한 믿음 등과 유의미한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 분노와 편집증도 음모론적 신념에 영향을 미쳤지만 일관성은 떨어졌다.연구팀은 “수면의 질을 개선하면 정보를 비판적으로 평가하고 오해 소지가 있는 이야기에 저항할 능력을 더 잘 갖출 수 있을 것”이라며 “음모론 확산 방지를 위해 수면에 초점을 맞춘 개입이 필요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2025-03-13 11:38
8수 끝에 우주로…한미 합작 우주망원경 ‘스피어엑스’ 발사 한국과 미국의 두 우주항공기관이 함께 개발한 차세대 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’가 수차례 발사 연기 끝에 우주로 향했다. 발사를 주관하는 미 항공우주국(NASA)은 현재 임무궤도로 향하고 있는 스피어엑스와의 교신을 시도하고 있다.스피어엑스는 12일 낮 12시 10분(한국 시간)쯤 미국 캘리포니아주 밴덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 발사체에 실려 발사됐다. 발사 직후 스피어엑스는 약 2분 만에 팰컨9 1단 엔진과 분리됐다. 이후 1단 엔진은 로켓 재활용을 위해 곧바로 지상으로 역추진에 나섰고 무사히 회수됐다.발사 약 3분이 지난 뒤 스피어엑스는 로켓 페어링까지 분리해 본격적으로 우주로 나아갔다. 발사 약 42분이 지난 시점에서는 2단 엔진까지 완전히 분리되며 스피어엑스는 홀로 임무궤도인 상공 650㎞ 지점으로 향했다.NASA는 발사 후 약 45분이 지났을 때 스피어엑스와 첫 번째 교신을 시도했으나 불발됐다. 다만, 스피어엑스가 무사히 분리를 마치고 임무궤도로 향한 만큼 지속적으로 교신을 시도할 방침이다. 천문학계에서는 첫 교신 시도가 실패하긴 했으나 현재까지 전반적인 스피어엑스의 발사 프로세스는 큰 이상 없이 성공적으로 진행됐다고 보고 있다. 지속적으로 교신을 시도하면 신호가 연결될 수 있을 것이라는 전망이다.스피어엑스는 당초 지난달 28일 발사될 예정이었으나 스페이스X 발사체 준비 시간 소요, 발사장 발사 순서 조정 등으로 인해 발사 일정이 8차례나 연기됐다. 안정성 확보를 위해 수 차례 일정을 미룬 결과 이날 성공적으로 우주로 향하게 됐다. 스피어엑스와 함께 팰컨9에 실린 태양풍 관측 위성 ‘펀치’(PUNCH) 2기도 우주로 향했다.스피어엑스는 지상에서 관측이 어려운 적외선을 볼 수 있는 우주망원경이다. 미국 캘리포니아공대(캘텍) 주관 하에 한국천문연구원과 NASA 등이 참여해 공동 개발했다. 천문연은 스피어엑스 임무에 참여한 유일한 해외 기관이다.스피어엑스가 임무 궤도에 무사히 진입하는 데 성공하면 전체 하늘을 102가지 색으로 관측하는 임무를 수행하게 된다. 이를 통해 약 10억개 천체에 대한 물리적인 정보를 얻고 적외선 3차원 우주지도를 제작할 계획이다.스피어엑스는 발사 이후 정해진 임무기간 2년 동안 4번의 전체 하늘 관측을 진행할 예정이다. 첫 임무 기간은 2년이지만 스피어엑스의 기체 자체는 10여년 이상 사용할 수 있을 것으로 기대되는 만큼 향후에도 추가적인 임무를 수행할 것으로 보인다.김무연 기자
- 김무연 기자
- 2025-03-13 05:57
올해 12대 국가전략기술 R&D에 6.8조 투자 정부가 올해 12대 전략기술 분야에 6조8000억 원을 투입한다. 3700억 원을 투입해 전략기술 분야 스타트업 육성도 추진한다.과학기술정보통신부는 12일 국가전략기술 특별위원회 10차 회의를 열고 이 같은 내용을 담은 ‘제1차 국가전략기술 육성 기본계획 2025년 시행계획’을 의결했다고 밝혔다.기본계획은 ‘국가전략기술 육성에 관한 특별법’에 근거한 중장기 정책으로서 연간 시행계획이 마련된 것은 올해가 최초다. 정부는 (인공지능)AI 전환 가속화 및 융복합 강화, 미국의 과학기술 정책 방향 전환과 중국의 과학기술 추격 등 최신 동향을 반영해 정책과제를 설정했다고 설명했다.정부는 국가전략기술 육성에 범부처 역량을 집중하기 위한 주요 목표로 ▲사업화·기업연계 촉진 ▲국가전략기술 대응체계 고도화 ▲임무중심적 투자 강화 등을 제시했다.이에 따라 12대 국가전략기술 및 50개 세부 중점기술 연구·개발(R&D)에 전년 대비 30% 증가한 6조4000억 원을 투자하고, 내년에도 투자 규모를 확대해 나갈 방침이라 밝혔다. 국가전략기술 분야 스타트업 육성 등을 위해 3700억 원 규모의 관련 사업도 추진한다.AI·첨단바이오·양자 등 전략기술 분야 10대 플래그십 프로젝트에는 3735억 원을 투입하며 대표 프로젝트가 없는 수소와 첨단기술 등 분야에서도 프로젝트 발굴을 추진한다. 전략기술 기반 우수기업 발굴을 위해 과학기술혁신펀드를 비롯해 연구성과 스케일업 펀드를 새로 조성해 기업 지원을 확대하고, 국가전략기술을 보유·관리하거나 연구하고 있음을 확인받은 기업의 경우 병역지정업체 선정, 정책금융 등 혜택을 강화한다. 특히 국가전략기술에 AI 분야를 추가하고 반도체 투자세액공제율을 5%포인트 상향하는 내용도 담겼다.인재양성은 AI와 데이터 기반으로 혁신하며 기업 내 사내대학원을 통한 석·박사 학위 취득, 첨단산업 아카데미 지정 등 기업 연계 수요 맞춤형 양성 프로그램도 강화한다.한편 정부는 과학기술 동향과 미국 신정부 출범 등 외교·안보 환경 변화를 고려해 12대 국가전략기술 체계와 임무중심 전략 로드맵을 민·관 합동으로 개편 및 재정비할 계획이다. R&D 분야 예비타당성 조사 폐지를 이행하고 전략기술 특허 집중지원 체계도 마련한다.대형 프로젝트나 차세대 원천기술 등 국가전략기술 육성 핵심사업에 대한 ‘전략연구사업’(MVP)도 본격 추진하기로 했다. MVP 사업의 경우 과제 수행 기업의 현금·현물 매칭비율을 절반 수준으로 대폭 완화하는 등 혜택을 부여한다. 출연연들이 12대 전략기술 육성을 중심으로 협력해 추진하는 ‘글로벌 TOP 전략연구단’의 신규 지정 규모도 기존 1000억 원에서 1250억 원으로 확대한다.이외에도 정부는 국내외 정책연구기관 및 주요 기업과 함께하는 ‘국가전략기술 혁신포럼’을 정례화하고 실무 추진위원회도 구축하는 등 정책 대안도 모색하기로 했다.전략기술 특위 위원장인 류광준 과기정통부 과학기술혁신본부장은 "AI 전환 및 가속화되는 기술경쟁의 흐름에서, 이제는 전략기술 확보만이 경제·안보를 아우르는 국가생존을 담보할 수 있는 시대가 됐다"며 "기술패권 경쟁의 파고를 뛰어넘는 한 해가 되도록 국가 과학기술 정책 총괄기관으로서 12대 국가전략기술에 대한 선도형 R&D 투자는 물론, 범부처 정책역량을 집중하겠다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 23:38
8번 연기 끝에…우주망원경 ‘스피어엑스’ 발사 성공 미국 항공우주국(나사)과 한국천문연구원이 공동 개발한 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’가 8번의 연기 끝에 성공적으로 발사됐다.우주항공청은 12일 낮 12시 10분쯤(현지시간 11일 오후 8시 10분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다고 밝혔다.우주청에 따르면 스피어엑스는 발사 42분쯤 후 로켓에서 분리돼 고도 약 650㎞의 태양동기궤도에 도달했으며, 1시 30분 나사의 근우주 네트워크인 노르웨이 사발바르 제도 지상국 센터와 교신에 성공했다.스피어엑스는 적외선을 통해 우주를 관측하는 망원경으로, 전체 하늘을 102개 색으로 관측해 세계 최초로 적외선 3차원 우주지도 제작 임무를 수행한다. 오늘 이후 약 37일간 초기 운영 단계에 돌입해 시험 가동을 수행한다. 우주망원경의 자세를 정밀하게 제어하고, 자체 냉각시스템을 통해 망원경을 운영하기 위한 영하 210도 이하의 온도를 확보한다. 이후 망원경의 광학 및 분광 성능을 시험하는 작업과 함께 첫 시험 관측도 수행할 예정이라고 우주청은 설명했다.초기 운영 단계를 마친 후엔 약 25개월간의 관측 임무를 수행할 예정이다. 지구 극궤도를 98분 주기로 하루 14.5바퀴 돌며 우주를 600회 이상 촬영한다. 스피어엑스의 임무 운영 및 관제는 나사의 고다드 우주비행센터와 제트추진연구소에서 총괄하며, 남극 트롤, 알래스카 페어뱅크스, 칠레 푼타 아레나스, 노르웨이 스발바르 제도 지상국과 통신한다.한국 측 연구책임자인 정웅섭 천문연 책임연구원은 "스피어엑스가 성공적으로 임무를 수행하면 적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공하고, 우리나라뿐만이 아니라 전 세계 천문학자들이 이를 활용해 다양한 천체들에 대한 연구를 수행할 수 있을 것"이라고 기대했다.윤영빈 우주항공청장은 "스피어엑스 우주망원경의 성공적인 발사는 인류가 함께 풀어나가야 할 중요한 과제인 우주 초기의 빛 탐색과 은하의 형성 과정에 있어 중대한 진전을 의미한다"며 "이는 한국의 우주과학 분야 위상이 한층 높아졌음을 보여준다"고 말했다.한편 이번 발사는 나사가 한 번의 발사를 통해 중·소형 임무 두 가지를 동시에 진행하는 첫 ‘승차 공유’ 임무다. 이번에 발사된 팰컨9 로켓에는 스피어엑스 외에도 나사의 태양풍 관측 위성 ‘펀치’ 2기가 함께 탑재됐다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 15:13
연구계 “기초연구 지원, 과제 수 중심에서 묶음 예산 방식으로” 현재 복잡하고 경직된 기초연구 지원체계를 유연화하고 기초 연구의 특성을 반영해야 한다는 지적이 나왔다. 정부는 향후 기초연구 지원체계를 개편해 실효성을 높이는 방안을 구체화할 계획이다.과학기술정보통신부는 ‘제2차 기초연구 전략대화’를 열고 정부와 연구계가 참여해 이같은 내용을 논의했다고 12일 밝혔다. 이번 논의는 지난달 19일 열린 제1차 대화에 이어 최적의 개인기초연구 지원체계에 대해 집중적으로 논의해 기초연구의 질적 고도화 전략을 도출하기 위해 열렸다.과기정통부에 따르면 이날 논의에서 참석자들은 현재 기초연구 지원체계가 복잡해 연구자들이 이해하기 어렵고, 신진·중견 등 연구자 단계에 초점이 맞춰져 있어 연구 특성을 반영하기엔 어렵다는 데 공감했다. 또 최근 과제 신청자 수가 크게 늘면서 유연성이 떨어지는 과제 수 중심 관리체계로는 대응이 어렵다는 의견도 제시했다.이와 관련해 참석자들은 예산을 묶음 형태로 유연하게 운용하는 방안을 논의했다. 기존의 예산 구조는 편성·관리엔 유리하지만 실제 연구 수요에 대응하긴 어려운 만큼, 예산을 묶음 형태로 편성해 범위 내에서 유연하게 조정할 수 있도록 하자는 것이다. 실제로 이를 통해 주요 사업별 선정률은 안정적으로 유지하는 일본의 사례를 참고할 필요가 있다는 의견도 제시됐다.또, 참석자들은 앞으로는 연구의 특성을 반영해 지원할 필요가 있다고 보고, 생애주기 방식 대신 지식을 탐색하고 축적해 확장하는 사업 구조 개편을 추진하는 방안도 논의됐다. 다만 연구 기회의 확보와 연구 환경의 확충이 중요한 신진연구자에 대한 지원 체계는 지속할 필요가 있다고 공감했다. 연구 분야별 특성을 반영하기 위해 자연과학·공학·의약학·생명과학·정보통신기술(ICT)·융합 등 한국연구재단의 5개 지원체계를 기본으로 하되, 다양한 연구비 단가를 제시해 연구자들이 선택하게 하는 방안도 논의했다.과기정통부는 이날 논의된 내용을 바탕으로 기초연구 지원체계 개편 방안을 구체화하기로 했다. 이창윤 과기정통부 1차관은 "앞으로도 기초연구의 질적 고도화를 위해 더욱 진정성 있게 연구 현장과 소통하며, 도출된 제안을 정부 정책에 적극 반영해 나갈 것"이라고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2025-03-12 11:50

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