과학
  • “휴대전화 어디 뒀지?” 가족이 눈치챘다면 이미 치매 고위험군 [사이언스 브런치]

    “휴대전화 어디 뒀지?” 가족이 눈치챘다면 이미 치매 고위험군 [사이언스 브런치]

    기억력에 문제가 없는 사람이라도 가끔 자동차 키나 휴대전화를 어디에 둔 지 깜박할 때가 있다. 그러나, 가족이나 가까운 지인이 기억력에 문제가 있는 것 아닐까 의심하는 단계가 된다면 치매 고위험군이라는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 브리검 여성병원 공동 연구팀은 가깝게 지내는 사람이 기억력을 의심하는 주관적 인지 기능 감퇴 상황이라면 일반인보다 알츠하이머와 관련된 바이오마커인 타우 단백질의 엉김 수치가 매우 높을 것이라고 밝혔다. 주관적 인지 기능 감퇴는 치매 표준검사에 나타날 정도로 인지 기능 저하는 아니지만 본인이나 주변 사람이 기억력이나 사고력에 이상을 느끼는 단계다. 이 같은 연구 결과는 미국신경학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘신경학’ 5월 30일 자에 실렸다. 연구팀은 치매 표준검사에서 인지 장애가 없는 것으로 나타난 평균 연령 72세의 성인 남녀 675명을 대상으로 뇌의 악성 단백질 침착 정도를 촬영했다. 그 결과, 실험 참가자 중 60%는 아밀로이드 베타 단백질 수치가 높은 것으로 나타났다. 이는 알츠하이머로 인한 인지 장애 발생 위험이 매우 크다는 것을 의미한다. 더군다나, 참가자들은 자기 아밀로이드 베타 단백질 수치를 제대로 알고
  • 비료에 박테리아 섞어 쓰면 온실가스 줄일 수 있어[과학계는 지금]

    비료에 박테리아 섞어 쓰면 온실가스 줄일 수 있어[과학계는 지금]

    노르웨이생명과학대, 오스트리아 국제응용시스템분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소(N2O)를 소비하는 박테리아가 포함된 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하며 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 각각 다르게 해서 세 곳의 밭에 시비했다. 그 결과 CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최대 95%
  • 현생인류와 네안데르탈인 결혼, 4만 7000년 전부터 시작되었다

    현생인류와 네안데르탈인 결혼, 4만 7000년 전부터 시작되었다

    인류와 근친이지만 이제는 세상에 존재하지 않는 네안데르탈인의 특성 중 일부는 현대인의 DNA에 여전히 남아 있다. 현대인의 알레르기, 우울증 관련 유전자는 물론 ‘아침형 인간’ 유전자도 네안데르탈인에게서 유래했다는 사실이 밝혀지기도 했다. 그렇다면 네안데르탈인은 언제, 어떻게 인류와 연결됐던 것일까. 독일 막스플랑크 진화인류학연구소, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리)와 로체스터대, 영국 프랜시스 크릭 연구소 공동 연구팀은 현생인류에게 네안데르탈인 유전자가 섞여 들어오기 시작한 것은 약 4만 7000년 전부터라고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 사전 논문 공개 사이트인 ‘바이오 아카이브’에 실렸다. 네안데르탈인과 현생인류는 약 50만년 전에 갈라져 네안데르탈인은 유라시아, 현생인류는 아프리카에 주로 살았다. 그러다가 현생인류는 약 7만년 전 아프리카를 떠나 유라시아 전역으로 퍼져 나갔다. 이 과정 중 오늘날의 중동이나 유럽에서 네안데르탈인과 만났을 가능성이 크다고 알려져 있다. 연구팀은 서유럽과 아시아에서 입수한 4만 5000~2200년 전 호모 사피엔스(현생인류) 59명의 화석과 현대인 275명의 유전체를 비교 분석해 네안데르탈인 DNA 영역을 조사했다
  • [포토] 쿠킹 로봇이 만든 라면 시식하는 오세훈 서울시장

    [포토] 쿠킹 로봇이 만든 라면 시식하는 오세훈 서울시장

    서울시는 인공지능(AI) 분야에서 기술창업 육성 전문기관인 ‘서울 AI 허브’의 핵심 앵커시설이 29일 개관했다고 밝혔다. 서초구 우면동에 조성된 앵커시설은 양재·우면동 일대에 흩어져있는 AI 산업 지원 시설의 컨트롤타워이자, 산·학·연 역량을 한데 모은 AI 생태계 중심 기능을 수행하게 된다. 이번 앵커시설 개관으로 2017년 문을 연 서울 AI 허브의 전체 규모는 5개 시설 2만8천233㎡로 확대됐다. 서울 AI 허브는 앵커시설을 비롯해 스타트업에 입주 공간을 제공하는 3개 민간 임차시설, AI 전문인재 양성 프로그램을 운영하는 AI교육센터 등으로 구성된다. 앵커시설에는 운영사무실과 협력기관이 입주해 서울 AI 산업 육성의 거점 역할을 하게 된다. 서울 AI 허브의 운영기관인 서울대 AI연구원 교수진 주도로 ‘AI 글로벌 연구 협력 센터’(가칭)도 조성한다. 국내외 연구자가 협업할 수 있는 공간을 제공하고, 하반기부터는 저명한 해외 연구기관의 연구인력을 초빙해 세미나 등을 열 계획이다. 성장기업 입주공간으로는 4개 공간을 마련했고, 공개모집을 통해 3개 기업이 입주를 마쳤다. 나머지 1개 기업도 공모로 뽑을 계획이다. 이날 열린 개관식에는 오세훈 서
  • 박테리아로 온실가스 잡는다 [과학계는 지금]

    박테리아로 온실가스 잡는다 [과학계는 지금]

    노르웨이 생명과학대, 오스트리아 국제 응용 시스템 분석연구소, 폴란드 지엘로나 구라대 공동 연구팀은 아산화질소를 소비하는 박테리아를 포함하는 비료를 사용하면 농업에서 발생하는 온실가스를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 30일 자에 실렸다. 농작물의 생장에는 질소가 필수적이어서 합성 비료 형태로 많이 사용된다. 문제는 질소 비료의 과다 사용은 온실가스인 아산화질소(N2O) 배출 증가로 이어질 수 있다는 점이다. 그런데 호흡할 때 아산화질소를 사용하는 박테리아를 비료에 섞어 쓸 수 있다면 대기 중 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 호흡할 때 산소 대신 아산화질소를 사용하고, 생존력이 강한 박테리아 ‘클로아시박테리움 CB-01’에 주목했다. 연구팀은 CB-01의 성장 속도가 빨라지도록 변형한 뒤 CB-01이 아산화질소 배출에 미치는 영향을 측정하기 위해 박테리아 용량을 다르게 해 밭 세 곳에 시비했다. 그 결과, CB-01을 시비하면 이전보다 밭에서 배출되는 아산화질소량이 눈에 띄게 줄었고, 효과도 100일 이상 지속되는 것으로 확인됐다. 또 토양 유형과 CB-01의 양에 따라 아산화질소 배출량이 적게는 50%에서 최
  • 우주항공청 출범한 날, 하늘 여는 해무리

    우주항공청 출범한 날, 하늘 여는 해무리

    국내 우주항공 정책과 연구개발을 담당하는 우주항공청이 첫발을 뗀 27일 경남 창원 의창구 경남도청 정문에 설치된 국산 우주발사체 ‘누리호’의 모형 위로 환한 해무리가 하늘에 떠 있다. 해무리는 대기 중 수증기가 굴절돼 태양 주변으로 둥근 원 모양이 나타나는 현상이다. 창원 뉴스1
  • 오래가고 안전한 고용량 리튬배터리 소재 개발

    오래가고 안전한 고용량 리튬배터리 소재 개발

    국내 연구진이 오래가고, 안전한 고용량 리튬이온전지 소재를 개발하는 데 성공했다. 성균관대 화학공학과 연구팀은 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재를 이용해 고용량, 장(長)수명 리튬이온전지 음극 소재를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘에너지 및 환경과학’에 실렸다. 배터리 소재는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 4가지로 구성된다. 음극재는 충전 과정에서 환원반응으로 리튬을 저장하고 방전 과정에서 산화반응으로 리튬을 방출하는 기능을 한다. 리튬이온전지는 이런 산화환원 반응을 통해 충·방전을 거듭할 수 있는 전지로 스마트폰, 노트북, 전기차 등에 사용된다. 전기차 시장이 확대되면서 핵심인 배터리 기술 경쟁도 치열해지고 있다. 현재 음극재로 쓰이고 있는 흑연은 용량 한계에 이르러, 이론상으로 흑연의 약 11배에 이르는 고용량 실리콘으로 대체하기 위한 연구가 활발하다. 문제는 실리콘 소재는 전기전도도가 낮고, 충·방전을 반복하면 부피가 팽창해 안정성이 떨어진다는 점이다. 이에 연구팀은 다양한 조성의 원소로 이뤄진 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재를 개발해, 한 가지 소재로는 구현하기 힘든 물성을 부여해 실리콘 성능 저하 문제
  • 과기부, 우주청으로 빠진 자리에 융합·원천 기술 강화

    과기부, 우주청으로 빠진 자리에 융합·원천 기술 강화

    과학기술정보통신부가 우주항공청 개청에 따라 우주 정책 관련 조직이 이관되면서 융합·원천 연구 지원을 강화하는 방향으로 조직 개편을 단행했다. 과기부는 우주청이 27일 개청함에 따라 우주 정책 및 사업 관련 조직도 이관되면서, 과학기술 담당 1차관 산하 연구개발정책실을 전면 개편한다고 26일 밝혔다. 우주청 개청으로 과기부에서 이관되는 인력은 우주 정책·산업·국제협력 관련 34명, 국립전파연구원 우주전파센터 18명이다. 이전 3정책관 14과 체계에서 3정책관 12과로 개편되기 때문에 큰 변화는 없어 보이지만, 자세히 뜯어보면 정책관실별 담당 임무가 좀 더 세부적이고 구체적으로 변했다. 기초원천연구정책관실은 첨단 바이오와 반도체, 이차전지, 미래 소재 등 전략 분야를 중심으로 세계 수준의 원천 기술 확보와 함께 다양성과 수월성이라는 기초연구와 연계도 강화하도록 했다. 가장 큰 변화를 겪는 곳인 거대공공연구정책관실은 공공융합연구정책관실로 변경하고 기술 분야 간 융합 연구와 이를 지원하는 임무 지향적 조직으로 개편됐다. 과학기술을 활용한 국방, 치안, 복지, 안전 등 사회문제 해결을 위한 전담 부서인 공공융합기술정책과를 신설하고, 핵융합, 청정 수소 등 미래 에너
  • 개미에게 커피를 먹여봤더니…[달콤한 사이언스]

    개미에게 커피를 먹여봤더니…[달콤한 사이언스]

    요즘 거리에서 가장 흔하게 볼 수 있는 매장은 다름 아닌 ‘커피’ 전문점들이다. 크고 작은 커피 매장들이 50m에 하나씩 눈에 띌 정도 다. 한국인의 커피 사랑은 세계적으로도 잘 알려져 있다. 커피를 마시지 않으면 하루를 시작하기 어렵다는 사람들도 많다. 이쯤에서 궁금한 점이 생긴다. 동물들도 커피 같은 카페인 포함된 음료를 마시면 사람과 비슷한 효과를 보일까. 독일 레겐스부르크대 동물학·진화 생물학과, 생화학 연구센터, 이탈리아 트렌토대 마음·뇌 과학 연구센터 공동 연구팀은 개미들이 카페인을 섭취하면 학습 능력이 향상된다는 것을 확인하고, 이를 통해 효과적인 해충 방제가 가능할 것이라고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 분야 국제 학술지 ‘아이사이언스’(iScience) 5월 24일 자에 실렸다. 아르헨티나 개미(Argentine ant)는 대표적인 해충으로 방제에도 비용이 많이 드는 것으로 알려졌다. 독성 미끼를 사용해 방제하려는 시도는 있지만 개미들이 미끼를 섭취하는 비율이 낮아 효과가 낮다. 이에 연구팀은 카페인이 꿀벌이나 땅벌의 학습 능력을 높인다는 점에 착안했다. 개미가 미끼 위치를 학습하고 동료들을 그쪽으로 더 많이 이끌고 올 수 있게
  • 디젤과 비슷한 성능의 청정에너지 생산 기술 개발

    디젤과 비슷한 성능의 청정에너지 생산 기술 개발

    국내 연구진이 재생 에너지를 이용한 청정에너지 ‘이퓨얼’(E-Fuel)을 생산하는 기술을 개발했다. 이퓨얼은 일종의 ‘인공 석유’로 재생 전력으로 물을 전기 분해해 얻은 청정수소와 공기 중에서 포집한 이산화탄소를 활용해 휘발유나 디젤 같은 화석 연료와 화학적으로 같거나 유사한 연료를 말한다. 한국기계연구원 탄소중립기계연구소 연구진은 이퓨얼 연료 생산에 드는 촉매 양을 3분의1로 줄이는 대신, 용량은 30배 늘린 고효율 마이크로채널 반응기를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번에 개발한 반응기는 고온고압 환경에서도 안전하고 발열을 쉽게 차단할 수 있다는 장점이 있는 것으로 알려졌다. 유럽연합(EU)은 오는 2035년부터 휘발유나 디젤을 사용하는 내연기관 차량 판매를 금지한다. 단 이퓨얼 연료를 사용하는 신차는 예외가 적용되는 만큼, 많은 자동차 제조사와 석유화학기업들은 관련 연구에 박차를 가하는 상황이다. 이퓨얼 연료 생산을 위해서는 그린수소와 이산화탄소를 합성하는 과정을 거치는데, 이 과정에서 심한 발열 현상이 나타난다. 이에 연구팀은 발열 현상을 제어할 수 있는 반응기를 만들었다. 이 반응기는 마이크로채널 구조의 판을 접착제가 아닌 고온 방식으로 접합해 발열
  • 공감 능력, 부모·자녀·손주 3대에 걸쳐 유전됩니다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    공감 능력, 부모·자녀·손주 3대에 걸쳐 유전됩니다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    국어사전에 ‘공감’은 ‘남의 감정, 의견, 주장 따위에 대해 자기도 그렇다고 느끼거나 그렇게 느끼는 기분’이라고 설명돼 있습니다. 사실 공감 능력은 거울 뉴런으로 타인의 행위를 관찰해 얻은 정보를 감정 처리 역할을 담당하는 변연계로 이동시켜 얻는 것으로 알려졌습니다. 공감 능력이 결핍되면 자폐 스펙트럼 장애, 조현병 등이 나타납니다. 그러나 공감 능력이 어떻게 형성되는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 미국 버지니아대 연구팀은 공감 능력이 부모에게서 자녀, 그리고 손주에게로 3대 유전되며 친구 관계를 통해 부족한 공감 능력을 보완할 수 있다는 사실을 확인했습니다. 장기 추적 연구로 공감 능력이 ‘전달’된다는 증거를 제시한 것은 이번이 처음입니다. 이 연구 결과는 심리과학 분야 국제 학술지 ‘아동 발달’ 5월 22일자에 실렸습니다. 연구팀은 ‘KLIFF VIDA 종단 연구’ 데이터를 활용했습니다. KLIFF VIDA 종단 연구는 아동·청소년기에 부모와의 관계, 자율성, 애착이 성인기에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위한 장기 프로젝트입니다. 1998년 13세 청소년 184명을 대상으로 신체적·정신적 건강지표를 포함해 다양한 측면에서 청소년 개인이 부모에게 어떤
  • 인류를 위협하는 전쟁, 동물에게도 잔인했다

    인류를 위협하는 전쟁, 동물에게도 잔인했다

    인류의 역사를 살펴보면 전쟁은 규모나 성격을 떠나 잔혹한 결과를 만들고 모든 분야에 장기적으로 영향을 미친다는 것은 부동의 사실이다. 그러나 인간이 만들어 내는 최악의 상황인 전쟁이 생태계에 미치는 영향은 명확하지 않았다. 영국 이스트앵글리아대, 영국 조류학협회(BTO), 에스토니아 생명과학대 공동 연구팀은 전쟁이 동물의 생존과 생태계에 심각한 영향을 미친다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 21일자에 발표됐다. 철새의 생존을 위협하는 요인은 폭염·가뭄 같은 이상기후와 중간 기착지나 최종 서식지의 파괴, 토지 이용 변화 등으로 알려졌다. 이에 연구팀은 2017년부터 벨라루스와 폴란드에서 번식 중인 항라머리검독수리 암수 19마리에 GPS(위치추적장치) 태그를 부착해 이동 경로와 생태 등을 연구했다. 항라머리검독수리는 국제자연보전연맹(IUCN)에서 멸종 취약종으로 분류하는 대형 맹금류로 이들의 이동 경로를 추적하고 주요 서식지를 파악해 보존 노력을 기울이기 위한 목적이었다. 그러던 중 2022년 2월 러시아가 우크라이나를 침공하면서 연구팀은 침공 전후 독수리의 움직임과 이동 거리를 비교해 행동 변화를 정량화하
  • 그리스 3500년 전 갑옷, 장식 아닌 실제 전투용 [과학계는 지금]

    그리스 3500년 전 갑옷, 장식 아닌 실제 전투용 [과학계는 지금]

    그리스 테살리아대 운동과학과, 포르투갈 포르투대, 영국 울버햄프턴대 스포츠·보건 연구소, 버밍엄대 고전·고대사·고고학과 공동 연구팀이 고대 그리스 미케네 시대의 화려한 갑옷은 장식용이 아니라 실제 전투에 쓰였다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 23일자에 실렸다. ●특수전 해병대 착용 실험서 확인 ‘아가멤논의 황금가면’으로 대표되는 미케네 문명은 청동기 말 그리스 남부 지역에서 번성했던 황금 문명이다. 유럽에서 발견된 가장 오래된 갑옷도 약 3500년 전 미케네 시대에 만들어진 것이다. 1960년 미케네 문명 유적지와 가까운 덴드라 지역에서 발견돼 ‘덴드라 갑옷’으로 알려졌다. 그렇지만 갑옷의 용도가 의장용인지, 전투용인지는 정확히 알려지지 않았다. 연구팀은 덴드라 갑옷과 청동기 시대 무기를 똑같이 만들었다. 연구팀은 복제품을 그리스 해병대 특수전 군인 지원자 13명에게 착용케 한 뒤 11시간 동안 청동기 시대 전투 상황을 재현하도록 했다. 연구팀은 호머의 ‘일리아드’를 비롯한 역사적 기록과 환경적 증거를 바탕으로 미케네 군대의 전형적 식단, 활동 등을 그대로 구현했다. ●전투 능력 높이고 각종 활
  • 피부 전기자극으로 사지 마비 환자 움직였다 [달콤한 사이언스]

    피부 전기자극으로 사지 마비 환자 움직였다 [달콤한 사이언스]

    1980년대 ‘슈퍼맨’으로 이름을 날렸던 ‘크리스토퍼 리브’ (1952~2004)는 1995년 승마를 즐기다가 낙마 사고를 당해 얼굴을 제외하고 전신마비가 됐다. 전신마비가 된 지 5년 만인 2000년에 자신의 의지로 손가락 하나를 움직이는 데 성공하면서 전 미국인을 흥분시키기도 했다. 전신마비는 리브처럼 낙상, 충돌사고 같은 외상이나 척수종양, 척수염 등 질병으로 인해 척수 손상이 생기면서 척수신경에 신호 전달이 끊기면서 생기는 증상이다. 미국, 네덜란드, 캐나다, 영국, 스위스 5개국 25개 연구기관이 참여한 국제 공동 연구팀은 비침습적 척수 자극 장치를 이용해 사지 마비 환자들의 기능을 개선했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 5월 21일 자에 실렸다. 신경세포는 뇌와 몸 각 부분을 연결해 감각을 받아들이고 운동을 조절한다. 특히 신경세포에는 나뭇가지 모양으로 길게 뻗은 축삭돌기가 있는데 뇌나 척수를 다치면 이 부분이 크게 손상되면서 전신마비나 상반신 또는 하반신 마비 같은 심각한 운동장애로 이어진다. 더군다나 한 번 손상된 신경세포는 다시 재생되기가 어렵다는 점이다. 척수 손상은 신경 기능을 조절하는 뇌와 척수 사
  • 폭식 부추기는 먹방·쿡방 차단해 다이어트 성공 돕는다

    폭식 부추기는 먹방·쿡방 차단해 다이어트 성공 돕는다

    유튜브, 인스타그램 등 소셜 미디어(SNS)를 보면 음식 관련 콘텐츠가 쏟아진다. ‘먹는다’는 것은 자연스러운 행위지만, 식이장애를 앓는 사람들에게 먹방이나 쿡방이 건강하지 않은 식습관을 유도할 수 있다. 이런 상황에서 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 거식증이나 폭식증 같은 식이장애 환자들이 모바일과 PC에서 유해한 디지털 음식 콘텐츠나 먹방 ASMR 등을 차단하는 시스템 ‘푸드센서’를 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 11~16일 미국 하와이서 열린 세계컴퓨터연합회(ACM) 컴퓨터 인간 상호작용 학술대회(CHI)에서 최우수 논문상을 받았다. 연구팀은 발달 인지 신경과학 분야의 ‘이중 체계 이론’(Dual Systems Theory)에 착안했다. 성숙 불균형 모델로 알려진 이 모델은 청소년기의 위험 감수 증가가 보상 민감도와 미성숙한 충동 조절의 조합 결과라고 가정한 것이다. 연구팀은 이를 바탕으로 SNS 사용자가 디지털 음식 콘텐츠를 소비할 때 더 의식적으로 평가한 뒤 시청에 관한 결정을 내릴 수 있도록 했다. 디지털 음식 콘텐츠에 대한 시각적·청각적 자극은 ‘체계 1’을 자극해 사용자가 반사적으로 콘텐츠 시청을 유발한다. 체계 1은 빠
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