지난 1월 미국의 일론 머스크가 만든 뇌신경과학 기업 뉴럴링크가 뇌와 컴퓨터를 연결할 수 있는 BCI 칩을 인간에게 이식하는 데 성공했다고 발표했다. 이처럼 뇌에 칩을 심어 뇌신경질환을 치료하려는 다양한 시도들이 많다. 문제는 칩을 심을 때나 칩을 이용한 뒤 다시 제거하기 위한 수술을 해야하기 때문에 감염 위험이 있다는 것이다. 이에 연세대 전기전자공학과, 고려대 의대, 부산대 전기전자공학부 공동 연구팀은 뇌 질환 치료와 모니터링을 동시에 수행하고 사용 후에는 체내에서 완전히 분해되는 다기능성 완전 생분해성 뇌신경 광전자 임플란트 시스템을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 6일 자에 실렸다. 기존에 뇌파를 측정하거나 뇌 상태를 모니터링하기 위한 뇌신경 임플란트 장치는 무기 물질로 만들어지기 때문에 아무리 조심한다고 하더라도 뇌 조직 손상과 염증 반응을 피할 수 없다. 게다가 뇌에 이식된 장치 수명이 끝나면 제거를 위한 추가 수술이 필요해 환자에게 2차 감염으로 인한 합병증을 일으킬 수도 있다. 이 때문에 최근에는 환자에게 덜 영향을 미치는 생분해성 뇌신경 임플란트 장치가 개발되고 있

문화는 한 사회의 개체가 습득하는 모든 능력과 습관을 포함하는 복합적 총체로 사회적으로 학습돼 시간이 지나도 지속된다. 지금까지 문화는 인간 고유의 것으로 알려졌다. 그런데 대표적인 사회적 동물인 꿀벌, 인간과 가장 가까운 유인원인 침팬지도 사람과 마찬가지로 문화 전파가 가능하다는 새로운 사실이 밝혀졌다. 영국 퀸메리대 생명과학·행동과학부, 셰필드대 생명과학부, 신경과학연구소, 미국 예일대 심리학과 공동 연구팀은 꿀벌도 사람과 마찬가지로 자기가 배운 새로운 행동을 다른 꿀벌에게 전파한다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 7일자에 발표했다. 꿀벌은 사회적 학습을 통해 끈 당기기, 공 굴리기 같은 평소 하지 않는 행동을 습득할 수 있는 것으로 알려진 대표적인 곤충이다. 연구팀은 꿀벌이 군집 내 다른 꿀벌로부터 복잡한 행동을 배울 수 있는지 조사하기 위한 실험을 설계했다. 실험 상자는 꿀벌이 장애물을 피한 뒤 뚜껑을 밀어 열어야 달콤한 꿀물을 얻을 수 있는 2단계 퍼즐로 구성됐다. 훈련받지 않은 꿀벌들은 여러 번 시도했지만 상자를 완벽하게 벗어나지 못했다. 이에 연구팀은 꿀벌 몇 마리를 골라 훈련해 과제를 완수하도록 했다. 훈련 성공까지는 약 이틀이 걸렸

프랑스 몽펠리에대, 고등사범학교 공동 연구팀은 설탕, 흰 밀가루 같은 정제 탄수화물을 많이 먹는 사람은 이성에게 매력이 떨어져 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 7일자에 실렸다. 탄수화물은 인체에 에너지를 공급하는 핵심 영양소다. 그렇지만 설탕, 흰 밀가루처럼 섬유질을 제거한 정제 탄수화물은 체내에서 빠르게 소화되고 흡수되기 때문에 비만, 제2형 당뇨, 심혈관 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 빵, 과자, 면은 정제 탄수화물로 만들어진 경우가 많다. 연구팀은 정제 탄수화물을 많이 섭취하면 외모 같은 비의학적 특성에도 영향을 미칠 수 있다는 이전 연구를 확인하기 위해 프랑스 성인 남녀 104명을 두 집단으로 나눠 실험했다. 연구팀은 한 집단에는 정제 탄수화물로 구성된 고혈당 아침 식사를 주고, 다른 집단에는 통곡물 같은 비정제 탄수화물이 포함된 저혈당 아침 식사를 제공했다. 아침 식사를 하고 2시간이 지난 뒤 사진을 찍어 또 다른 이성 실험 대상자들에게 사진을 보여 주면서 매력도를 평가하도록 했다. 그 결과 고혈당 아침 식사를 한 남성과 여성 모두 저혈당 아침 식사를 한 사람들보다 얼굴 매력도

지난 5일은 개구리가 겨울잠에서 깰 정도로 봄기운이 완연하다는 경칩이었습니다. 그래도 앞으로 몇 차례 더 꽃샘추위가 찾아오겠지요. 아침, 저녁과 달리 낮에는 비교적 포근해 운동하는 사람들이 점점 늘어나는 것이 눈에 보입니다. 호주 시드니대, 브라질 상파울루연방대 의대, 칠레 자치대, 산티아고대, 스페인 카디스대, 덴마크 남덴마크대, 미국 하버드대 의대, 브리검 여성병원 공동 연구팀은 좌식 생활을 오래 하더라도 하루 9000~1만 보만 걸으면 심혈관 질환(CVD)과 사망 위험을 확 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘영국 스포츠 의학’ 3월 6일자에 실렸습니다. 연구팀은 전 세계 최대 의생명과학 빅데이터인 영국 바이오뱅크에 등록된 7만 2174명을 대상으로 약 7년 동안 하루 걸음 수와 앉아서 보내는 시간, 사망 원인, CVD 발병률을 추적 분석했습니다. 연구팀에 따르면 하루 10.5시간 넘게 앉아서 보내는 사람의 경우 각종 사망 위험과 CVD 발병률을 낮추기 위해 필요한 걸음 수는 하루 9000~1만보입니다. 이는 사망 위험을 39%, CVD 발병을 21% 낮추는 것으로 조사됐습니다. 하루 1만보를 못 채우더

피부는 외부 유해 물질로부터 인체를 보호하는 장벽 역할을 한다. 그런 피부가 손상되면 중증 환자들에게는 패혈증 같은 심각한 질환으로 연결될 수 있다. 특히 당뇨 환자는 혈액 순환과 상처 치유 과정에 일반인과 달라 만성상처가 쉽게 생긴다. 국내 연구진이 상처 발생과 치료 과정을 실시간으로 모니터링해 다른 중증 질환으로 이어지는 것을 사전에 막을 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부, 중앙대 공동 연구팀은 당뇨 환자의 만성상처 부위 치유 과정을 실시간으로 추적해 치료 시기를 효과적으로 모니터링할 수 있는 무선 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈’에 실렸다. 만성상처로 인한 피부 재생을 위해 미국의 경우 매년 수백억 달러의 의료비가 지출되고 있다. 또 상처 치유를 촉진하기 여러 방법이 있지만, 환자별 상처 상태에 따라 맞춤 관리도 필요하다. 이에 연구팀은 상처 부위와 건강한 주변 피부 사이의 온도 차를 이용해 상처 내 발열 반응을 추적할 수 있도록 했다. 열 전송 특성을 측정해 피부 표면 근처 수분 변화를 관찰하면 흉터 조직의 형성 과정을 파악할 수 있다는 것이다

국가 중요 과학기술 11대 분야에서 우리나라의 기술 수준이 중국에 처음으로 추월당한 것으로 평가됐다. 과학기술정보통신부는 29일 국가과학기술자문회의 제57회 운영위원회를 열어 이런 내용이 담긴 ‘2022년도 기술 수준 평가 결과안’을 보고했다. 결과안을 보면 최고 수준을 자랑하는 미국을 100%로 봤을 때 유럽연합(EU)이 94.7%, 일본이 86.4%, 중국이 82.6%, 한국이 81.5% 순이었다. 2020년 평가에서 미국 대비 한국이 80.1%, 중국이 80.0%를 기록해 근소한 차이로 우위를 점했는데 2년 만에 순위가 뒤집힌 것이다. 기술 격차도 2020년 한국과 중국은 미국보다 3.3년 뒤처진 것으로 분석됐는데 이번 평가에서는 중국(3년)이 한국(3.2년)보다 격차를 더 좁혔다. 분야별로 보면 한국의 기술 수준은 2년 전과 비교해 우주·항공·해양 분야와 정보통신기술(ICT)·소프트웨어(SW)가 하락했다. 나머지 분야는 상승한 것으로 나타났다. 이에 대해 과기정통부는 “우주 분야에서는 대형 다단 연소 사이클 엔진·우주 관측 센싱 등의 기술이 국가전략 기술로 변경됐고, ICT와 SW에서는 양자컴퓨팅·양자 센싱, 인공지능(AI) 인프라 고도화, 전력반도

개인, 분배 공정해야 공동체 협조 동기부여할 새로운 이론 만들어 사람마다 가용 자원·능력 달라 안정성 초점 맞추면 균등 분배 효율성 따지면 숙련자 더 줘야 “모든 것은 숫자로 돼 있습니다.” 2000년대 초 방영했던 미드 ‘넘버스’가 시작할 때 나오는 문구처럼 수학자들은 우리 주변의 많은 것들이 숫자로 이뤄져 있으며 수로 해석될 수 있다고 생각한다. 아무리 복잡한 상황이나 자연 현상도 수식으로 비교적 간단하게 표현할 수 있다는 말이다. 수와 양에 관해 다루는 수학은 철학, 천문학과 함께 인류 역사상 가장 오래된 학문이다. 수학자들은 수학이 자연과 우주의 숨겨진 법칙을 찾는 것뿐만 아니라 인간관계나 사회, 정치 등에서 나타나는 다양한 문제에 대한 해법을 알려 주는 실질적 학문이라고 강조한다. 게임 이론이 대표적이다. 게임 이론은 군사학에서 시작해 경제학, 경영학, 정치학, 심리학까지 다양한 분야에서 사용되는 수학 이론이다. 한 사람의 행위가 다른 사람의 행위에 미치는 상호의존적·전략적 상황에서 의사 결정이 어떻게 이뤄지는가를 주로 연구한다. 오스트리아 과학기술연구원(ISTA), 호주 퀸즐랜드대 경제학부, 독일 막스 플랑크 진화생물학 연구소, 프랑스 툴루즈

미국 위치토 주립대와 조지아대 인류학과 연구팀은 온난화로 인한 해수면 상승과 허리케인 같은 열대 저기압의 잦은 발생으로 고고학 유적지들이 위협받는다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 29일자에 실렸다. 연구팀은 미국 기상청에서 개발한 허리케인 범람·침수(SLOSH) 모델로 조지아주 저지대 평야에 있는 유적지에 미칠 위험성을 평가했다. 분석 결과 현재 해수면 높이를 기준으로 허리케인 카테고리 5 수준의 폭풍 해일이 발생할 경우 4200개 이상 유적지가 침수 위험에 처할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이는 단순 해수면 상승만을 고려한 이전 모델의 추정치보다 10배를 훌쩍 넘는 수치다. 연구를 이끈 매슈 하우랜드 위치토 주립대 교수(디지털 고고학)는 “이번 연구는 잦아지는 기상 이변 때문에 해안과 가까운 고고학적 유적들이 손상될 위험이 크다는 것을 보여 준다”고 말했다. 하우랜드 교수는 “지금까지 고고학계에서는 유적지 손상이 해수면 상승 때문에 생길 것으로 생각했지만, 앞으로는 기후 변화로 인한 급작스러운 기상 이변까지도 신경 써야 할 것”이라고 덧붙였다.

인간 행동이 유전자의 영향을 받는지, 환경에 더 좌우되는지는 철학, 심리학, 생물학 등 다양한 분야에서 중요한 연구 주제였습니다. 공부를 잘하는 데 지능지수처럼 유전적 영향이 큰지, 노력과 환경의 영향을 더 많이 받는지에 대한 논쟁과 결을 같이합니다. 유전 결정론은 인간 행동이 유전자와 유전적 요소에 의해 결정된다는 관점입니다. DNA에 내장된 정보가 성격, 지능, 성향, 질병에 대한 취약성까지 결정한다는 것이지요. 반면 환경 결정론은 한 개인이 자라면서 겪는 사회적, 문화적, 경제적 요건이 인간 행동에 더 큰 영향을 미친다는 것입니다. 과거와 달리 요즘은 행동을 유발하는 데 유전적 요인과 환경적 영향이 복잡하게 상호작용한다는 연구 결과들이 속속 발표되고 있습니다. 최근에는 뇌에서 행동을 조절하는 유전자 또한 상황에 따라 반응하는 조절 네트워크 내에서 작동한다는 사실이 밝혀지기도 했습니다. 미국 일리노이대 어바나샴페인 캠퍼스의 게놈 생물학 연구소, 곤충학과, 작물과학과, 럿거스대 사회학과 공동 연구팀도 인간 행동의 원인을 좀더 정확히 알기 위해서는 환경적 영향 분석을 유전자 연구에 통합하는 방법 개발이 필요하다는 진단을 내놨습니다. 이 연구 결과는 미국 공

‘찬밥’을 먹으면 살도 빠지고 당뇨도 잡을 수 있다고? 중국과 독일 공동 연구팀은 찬밥처럼 노화 녹말이나 덜 익은 바나나, 고구마, 감자 같은 저항성 전분을 식단에 보충하면 체중 감량과 당뇨 관리에 도움이 된다고 밝혔다. 이번 연구에는 중국 상하이교통대 의대, 홍콩대, 홍콩 시티대, 홍콩 폴리테크닉대, 상하이 해양대, 독일 라이프니츠 감염생물학 및 천연물 연구소, 프리드리히 쉴러대, 뷔르츠부르크대 생물학자, 컴퓨터 공학자, 의학자 등이 참여했다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 27일 자에 실렸다. 저항성 전분(resistant starch)은 소장에서 잘 소화되지 않고 저항하는 프리바이오틱 탄수화물이다. 대부분의 녹말은 소장에서 대부분 소화되지만 저항성 전분은 소장에서 소화되지 않고 대장으로 옮겨가 장내 미생물에 영양을 공급해 유익한 대사산물을 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 저항성 전분은 통곡물, 렌틸콩, 강낭콩, 고구마, 감자, 녹색 바나나, 카사바 등과 차게 식은 밥처럼 노화 녹말에 많이 포함돼 있다. 연구팀은 과체중이나 비만으로 분류된 37명의 남녀 참가자를 대상으로 20주 동안 실험했다. 참가자들은 과체중

국내 연구진이 석유 대신 포도당과 미생물을 이용해 꽃향기를 만드는 데 성공했다. 카이스트 생명화학공학과, 생물공정연구센터 연구팀은 방향성 성분인 벤질 아세테이트를 포도당 같은 재생 가능 탄소원과 미생물로 생산하는 공정을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’에 실렸다. 재스민 향과 일랑일랑 향은 화장품, 식품, 음료 제조에 널리 이용되고 있다. 꽃에서 직접 추출해 생산하는 향료의 양은 수요를 충족시키지 못한다. 이 때문에 산업계에서는 석유에서 화학적으로 합성해 벤질 아세테이트를 생산하고 첨가해 제품을 생산한다. 연구팀은 각종 산업에서 널리 이용되는 방향성 화합물인 벤질 아세테이트를 친환경적이고 지속 가능한 방식으로 생산하기 위해 시스템 대사공학 기술을 활용했다. 연구팀은 대장균을 이용해 포도당으로부터 벤질 아세테이트를 생산하는 발효 공정을 개발했다. 연구팀은 포도당에서 벤조산을 거쳐 벤질 아세테이트를 생합성 하는 대사 경로를 개발해 2종류 이상의 미생물을 혼합해 동시에 배양하는 공생배양을 통해 벤질 아세테이트를 생산하는 데 성공했다. 공생배양 전략을 활용할 경우, 벤조산을 벤질 아세테이트로 전환하는 데에

많은 직장인은 피곤한 일주일을 보내고 주말에는 녹다운이 되는 경우가 많다. 잠자리에 들어도 서너 번씩 깨고, 피곤함을 날리기 위해 커피를 연거푸 마셔대지만 피곤함이 쉽게 떨어져 나가지 않는다. 게다가 목과 허리, 어깨에서 이유 없이 통증을 느끼기도 한다. 번아웃 증후군이다. 세계보건기구(WHO)는 2019년 번아웃을 ‘제대로 관리되지 않은 만성 직장스트레스’로 규정하기도 했다. 이런 상황에서 영국 노팅엄대 심리학과, 컴퓨터과학부, 노팅엄의대, 노팅엄 의과학 연구 센터 연구팀은 디지털 업무환경에서 마음 챙김(Mindfulness)을 잘하는 사람이 스트레스, 불안, 번아웃, 각종 중독에 덜 시달린다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 24일 자에 실렸다. 마음 챙김은 원래 명상이나 참선 같은 것을 의미했지만, 1979년 미국 하버드의대 부속병원에서 암 환자를 대상으로 ‘마음 챙김 프로그램’을 시행해 통증 완화에 효과를 본 뒤부터, 현재는 모든 심리 치료에 활용되고 있다. 마음 챙김은 과거에 집착하거나 막연한 미래에 불안해하는 마음을 의식적으로 현재에 집중하는 의식 상태다. 연구팀은 다양한 종류의 사

한국과학기자협회와 한국화학공학회는 과학언론의 진흥과 화학공학 연구개발 성과에 대한 대국민 인식 제고를 위한 업무협약(MOU)을 22일 체결했다. 두 기관은 이번 협약으로 △학술대회를 포함한 과학언론인의 연구 발표 현장 취재 프로그램 추진 △화학공학 분야 연구개발 성과에 대한 확산과 홍보 △언론계와 화학공학 분야 과학자와의 상호교류 및 소통 활성화 △전문가 추천 등 행사 개최와 참가 지원 △화학공학 전문가의 연구개발 정보의 제공 및 취재 자문 등에서 협력하기로 했다. 유용하 과학기자협회장은 “두 기관은 업무 협약을 통해 과학 기자들이 화학공학 분야 주요 연구발표 현장을 발 빠르게 취재하고, 분야별 전문 연구자들과도 긴밀하게 교류, 소통할 수 있도록 적극 지원할 계획”이라고 밝혔다. 이진원 한국화학공학회 회장(서강대 화공생명공학과 교수)은 “이번 협약으로 화학공학과 화학산업 분야에 대한 국민의 인식을 높이는 계기가 될 것”이라며 “언론과 함께 협업해 국내 화학산업 발전에 이바지하도록 하겠다”고 말했다.

치매는 건강하고 행복한 노년을 방해하는 대표적인 질환이다. 그중 알츠하이머는 치매의 50~70%를 차지하는 원인이다. 대기 오염에 많이 노출될 경우도 알츠하이머가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 에모리대 연구팀은 교통 관련 대기 오염에 많이 노출된 사람들이 알츠하이머와 관련된 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 발생할 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 2월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 치매 연구를 위해 사망 후 뇌를 기증하기로 동의한 224명의 뇌 조직을 분석했다. 연구팀은 연구 대상자들의 사망 당시 집 주소를 기준으로 교통 관련 대기 오염 노출 정도를 조사했다. 연구팀은 도시 지역 대기 오염 주원인 중 하나인 초미세먼지(PM2.5) 농도에 주목했다. PM2.5는 공기 중에 떠다니는 지름 2.5㎛(마이크로미터) 미만의 오염물질 입자다. 연구 대상자들의 사망 시 평균 나이는 76세로 사망 전 1년 동안 평균 노출 수준은 1.32㎛/㎥이었고 사망 전 3년 평균은 1.35㎛/㎥였다. 연구팀은 대기 오염 정도와 아밀로이드 베타와 타우 단백질 응집을 비교했다. 그 결과, 사망 1년 전과 3년 전 대기 오염에 더 많

지난 19일은 24절기 중 ‘우수’(雨水)였습니다. 눈이 녹아서 비가 된다는 뜻으로 추운 겨울이 가고 봄이 한층 가까워졌다는 의미입니다. ‘우수 경칩에 대동강 물도 풀린다’는 속담처럼 우수를 지나 경칩 즈음이 되면 아무리 춥던 날씨도 누그러져 봄기운이 돕니다. 봄이 가까워지고 옷차림이 가벼워지면 몸매를 위해 운동을 시작하는 이들이 많아집니다. 운동으로 생긴 적당한 근육은 옷맵시뿐만 아니라 신체적·정신적 건강에 도움이 됩니다. 면역력도 높이고 치매를 막는 데도 효과적입니다. 중국 베이징 연합 의과대, 국립 심혈관질환센터, 푸와이병원 공동 연구팀은 운동은 일정한 시간 규칙적으로 하든, 일주일에 1~2회 몰아서 하든 모두 체중 감량에 도움이 된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘비만’ 2월 20일자에 실렸습니다. 세계보건기구(WHO)는 성인의 경우 주당 최소 150분 이상 중간 강도의 신체활동, 주당 75분 이상 격렬한 신체활동, 두 가지 강도를 적절히 조합한 운동을 권장합니다. 하지만 현대인들이 이런 신체활동 권장 시간을 충족시키기는 쉽지 않습니다. 연구팀은 2011~2018년 중국 국민건강영양조사에 참여한 20~59세 남녀 약 9600