2016년 이세돌 9단과 구글 딥마인드가 개발한 바둑 인공지능(AI) 알파고의 대국 이후 AI에 대한 대중의 관심과 전문가의 연구가 폭발적으로 늘어났습니다. 실제로 다양한 분야에서 뛰어난 능력을 보이는 AI 기술이 속속 등장하고 있습니다. 이런 상황에서 중국 칭화대 연구팀은 도시계획 수립에 있어서 인간 전문가보다 뛰어난 AI를 개발하는 데 성공했다고 13일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 정보통신 분야 국제학술지 ‘네이처 계산 과학’ 9월 12일자에 실렸습니다. 신도시를 개발하거나 구도심지를 재구성할 때 효과적인 공간 계획은 도시의 지속 가능한 발전을 좌우합니다. 토지 이용이나 도로 배치는 가능한 솔루션의 수가 많아 인간 설계자는 여러 차례의 분석과 토론, 재구성을 반복하게 됩니다. 이 때문에 전문가가 보다 개념적이고 창의적 단계에 집중할 시간이 줄어 효율적 공간 계획 수립에 오랜 시간이 걸린다는 지적이 있습니다. 연구팀은 기계학습 기술로 강화돼 토지 사용 및 도로 배치를 생성할 수 있는 AI를 개발했습니다. 이 AI로 주민들이 도보나 자전거로 15분 이내에 필수 서비스 시설에 도달할 수 있는 ‘15분 도시’를 설계하도록 했습니다. 그 결과 인간 전문가가 도

인간과 돼지의 세포를 조합해 사람에게 이식할 수 있는 신장을 만드는 첫 단계에 성공했다. 중국과 영국 과학자들은 인간과 돼지의 세포를 조합한 키메라 배아를 만들어 돼지 대리모에게 이식해 신장으로 키우는 데 성공했다. 돼지에게 이식한 지 28일 후 ‘인간화된 신장’(humanized kidney)은 사람의 신장과 비슷한 정상 구조와 세뇨관 형성한 것이 관찰됐다. 혈액이나 골격근 같은 조직을 만들기 위해 이번과 비슷한 방법으로 돼지를 이용한 적은 있었지만 이식해 단단한 인간화된 기관으로 성장시킨 것은 이번이 처음이다. 이번 연구에는 중국 광저우 의과학 및 보건 연구소, 중국 과학원 대학(UCAS), 하이난성 동물실험센터, 우이대 의과학 거대 동물 실험실, 지린대 수의대, 중국 과학원 줄기세포 및 재생 연구소, 영국 케임브리지대 임상의학부 소속 연구자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’ 8일자에 발표됐다. 유전자 가위, 줄기세포 기술 활용 이종 세포 결합한 ‘키메라’ 제작 돼지는 사람과 장기 크기가 가장 비슷한 동물이다. 이 때문에 과학자들은 사람에게 장기 이식이 가능한 동물 후보로 돼지를 최우선으로 꼽았다. 문제는 종

계절이 바뀌는 환절기에는 몸에 이상을 호소하는 사람들이 많습니다. 계절이 바뀌면서 기온의 변화도 커지고 체내 호르몬뿐만 아니라 생체리듬이라고 부르는 생체시계의 변화 때문이기도 합니다. ●외부 환경 따라 생체시계도 변화 생체시계 변화로 인한 후유증은 긴 휴가를 보내고 일상에 복귀할 때도 나타납니다. 장시간 비행을 해 시차가 크게 나는 나라를 여행할 때 가장 크게 느낄 수 있습니다. 사람들은 태어날 때부터 누가 가르쳐 주지 않아도 날이 밝으면 잠에서 깨고 어두워지면 잠듭니다. 시간이 되면 배가 고파지는 것도 생체시계의 일종인 ‘배꼽시계’가 작동해 소화효소를 배출하기 때문이지요. 미국 노스웨스턴대 분자 생명과학과, 정량 생물학 연구센터, 응용수학과, 물리·천문학과, 복잡계 연구소, 샌타페이연구소 공동 연구팀은 시차 적응 장애는 몸속 여러 종류의 생체시계가 동기화되지 않아 나타나는 현상이며 나이 들수록 더 심해진다는 것을 수학적으로 증명했습니다. 이번 연구 결과는 복잡계 과학 분야 국제 학술지 ‘비선형 과학 카오스 통합연구 저널’ 9월 6일자에 실렸습니다. ●시차 부적응, 두통·수면장애 등 유발 먼 나라로 떠나는 여행은 쳇바퀴 같은 일상을 벗어나 새로운 경험을

1990년대 초부터 2000년대 중반까지 ‘모차르트 효과’나 ‘바로크 효과’가 유행했습니다. 모차르트 음악이나 바로크 음악을 들으면 뇌 활동이 활발해져 학습능률과 성적을 향상시킬 수 있다는 주장이었습니다. 이 때문에 학부모들 사이에서는 클래식 음악 열풍이 불기도 했지요. 클래식 음악이 마음을 안정시키고 집중력을 높이는 데 도움을 주지만 모차르트 효과나 바로크 효과처럼 지능이나 성적 향상에 정말 도움을 주는지 여전히 논란이 있습니다. 그런데 정신의학자와 심리학자들이 다른 차원에서 ‘모차르트 효과’를 찾아내 주목받고 있습니다. 이 연구에는 미국 뉴욕 링컨 의학·정신보건 연구센터, 토머스 제퍼슨대 의대, 서던캘리포니아대 의대, UCLA 아동병원, 이스트캐롤라이나대 의대, 아이컨 의대, 플로리다 사우스웨스트 가족보건연구센터 소속 연구자들이 참여했습니다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘소아학 연구’ 8월 29일자에 실렸습니다. 연구의 결론부터 말하자면 모차르트의 자장가가 통증을 줄이는 데 도움이 된다는 것입니다. 연구팀은 2019년 4월부터 2020년 2월까지 뉴욕에서 황달, 페닐케톤뇨증(PKU) 같은 질환을 갖고 태어나 정기 검진을 받아야 하는 영아 1

최근 직장을 구하거나 일을 할 때 중요하게 고려하는 요소는 일과 생활의 균형을 의미하는 ‘워라밸’이라고 합니다. 주 5일 근무, 주 52시간 근무 등도 일과 생활의 균형을 맞추기 위해 도입된 제도지요. 그렇다면 현재 한국에서 워라밸은 얼마나 보장되고 있을까요. 한국보건사회연구원에서 발행하는 학술지 ‘보건사회연구’에 지난달 실린 논문을 보면 경제협력개발기구(OECD) 31개 회원국 가운데 한국의 워라밸 수준은 최하위권에 속합니다. 연간 근로 시간은 1915시간으로 가장 길었고 휴가 사용률 지표는 뒤에서 네 번째, 하루 평균 여가 시간은 뒤에서 세 번째로 나타났습니다. 이처럼 근무 시간이 길거나 야간·교대 근무가 잦고 업무 스트레스가 클 경우 건강에 심각한 문제가 발생할 수 있다는 사실을 재확인한 연구 결과가 나왔습니다. ●기억력 저하·뇌 실행 기능 손상 캐나다 요크대 보건과학부 연구팀은 잦은 야근이나 교대 근무가 기억력을 포함한 인지 기능을 떨어뜨린다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 8월 24일자에 실렸습니다. 잦은 야간 근무가 신체 건강을 위협한다는 연구는 계속 나오고 있습니다. 2018년에는 야근

과학기술과 의학의 발달로 ‘100세 시대’를 넘어 ‘120세 시대’를 바라보고 있습니다. 기대 수명이 점점 늘어나면서 세계 각국은 고령화 사회로 빠르게 진입하고 있습니다. 고령화 사회 진입으로 사람들은 암보다 치매를 더 두려워하게 됐습니다. 실제로 많은 국가에서 치매가 심혈관 질환이나 암 같은 질병만큼 주요 사망 원인으로 꼽히고 있습니다. 치매는 기억력뿐만 아니라 언어 능력, 시공간 인지 능력이 감퇴하고 인격 변화를 일으키는 등 사람의 정신 능력 전반에 장애를 발생시키는 질환입니다. 이 때문에 과학자들은 치매 발병 소지와 발생 시기를 정확하게 예측하고 예방·치료할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 영국 킹스 칼리지 런던대 의대, 브리스톨대 의대, 임페리얼 칼리지 런던대 보건정보·생물통계학과 공동연구팀은 대기 오염이 인지 기능을 낮추고 치매 위험을 높일 수 있다고 16일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 의학 분야 국제학술지 ‘BMJ 정신건강’ 지난 8월 8일자에 실렸습니다. 연구팀은 영국 런던에서 특히 교통량이 많은 남부 4개 자치구에 거주하는 65세 이상 남녀 5024명을 대상으로 2008~2012년 지역사회 정신건강 서비스 이용현

지난 6월 25~26일 시작된 올해 장마는 지난달 26일 끝났습니다. 이번 장마 기간 전국 평균 강수량은 648.7㎜로 1973년 이후 통계 중 역대 세 번째로 많았다고 합니다. 장마철 강수량 1위는 2006년(704.0㎜), 2위는 2020년(701.4㎜)이었습니다. 장마철 강수량 1~3위가 모두 기후 변화 영향이 커진 2000년대 이후라는 점은 의미심장합니다. ●북반구 해수 순환 시스템 붕괴 시작 이런 가운데 덴마크 코펜하겐대 닐스 보어 연구소, 수리과학연구소 공동 연구팀은 전 지구 기후를 좌우하는 심층 해수 순환 시스템 중 하나인 ‘대서양 자오선 역전 순환’(AMOC)이 2년 뒤인 2025년부터 붕괴할 것이라고 2일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 26일자에 실렸습니다. 바다에는 극지의 찬물과 적도의 따뜻한 물이 교환되는 심층 해수 순환이 있습니다. 해수 순환은 열 교환뿐만 아니라 탄소·산소·영양분 등의 교환, 해수면 높이와 전 지구 기후 시스템을 좌우합니다. 남반구에는 ‘남극 역전 순환’(AOC)이 있고 북반구에는 AMOC가 있습니다. 해수 순환이 멈출 경우 영화 ‘투모로우’ 같은 최악의

기대수명이 늘면서 전 세계는 급격히 ‘고령화 사회’로 접어들고 있습니다. 고령화 사회의 가장 큰 적은 다름 아닌 ‘치매’입니다. 치매는 인지 능력이 전반적으로 퇴화하면서 일상생활을 제대로 할 수 없게 만드는 질환입니다. 이 때문에 과학자들은 치매 발병의 메커니즘을 밝혀내기 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다. 영국 맨체스터대 공중보건학부, 맨체스터 메트로폴리탄대 간호학과 공동 연구팀은 체내 염증과 치매 발병 사이 연관성을 발견했습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 20일자에 발표됐습니다. ●염증성 수치 높으면 발병 위험 커 신체의 선천적 면역 체계가 활성화되면서 나타나는 염증 반응이 치매 원인이 될 수 있다는 이전 연구들도 있었지만 명확한 메커니즘이 밝혀진 바는 없습니다. 연구팀은 보건의료 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 참여한 약 50만명의 자료를 분석했습니다. 연구팀은 특정 생물학적 지표인 바이오마커와 다양한 인지 측정 결과를 비교했습니다. 치매 유발 바이오마커의 수치 변화와 치매 진단을 받은 시점에 특히 주목했습니다. 그 결과 염증성 바이오마커 수치가 높을수록 3~11년 후 치매 발병 위험이 커진

발레 음악 ‘호두까기 인형’의 작곡가인 러시아 표트르 차이콥스키(1840~1893)는 “수학에 아름다움이 없었다면 이 학문 자체가 탄생하지 않았을 것이다. 인류 최대의 천재들을 이 난해한 학문으로 모으는 데 필요한 힘이 아름다움 외에 무엇이 있겠는가”라고 찬사를 보냈습니다. ●게임 통해 규칙·상황 이해 능력 향상 이처럼 수학의 명료함과 결과의 명확성은 많은 과학자와 철학자, 심지어 예술가들까지 매혹했습니다. 수와 양에 관해 다루는 수학은 철학, 천문학과 함께 인류 역사상 가장 오래된 학문입니다. 전문가들은 수학이 자연과 우주의 숨겨진 법칙을 찾는 것뿐만 아니라 인간관계나 사회, 정치 등에서 나타나는 다양한 문제에 대한 해법을 알려 주는 실질적 학문이라고 강조하고 있습니다. 입시 위주 교육 때문에 수학으로 골머리를 앓고 있는 학생들이나 학창 시절 ‘수포자’(수학을 포기한 사람)였던 일반인들은 그런 얘기가 귀에 잘 들어오지도 않을뿐더러 ‘과연 이렇게 재미없고 어려운 수학을 배워서 어디에 써먹을 수 있을까’라는 생각을 하는 경우가 많습니다. 수학은 정말 재미없고 어려운 것일까요. 수학을 재미있게 공부할 수 있는 방법은 없을까요. 이런 질문에 대한 답을 칠레 교황

지난해 말 통계청이 발표한 ‘2022 생명표’에 따르면 2021년에 태어난 아이들의 평균 기대수명은 83.6년으로 남자아이는 80.6년, 여자아이는 86.6년으로 나타났습니다. 1970년에 태어난 남녀 기대수명은 각각 58.7년, 65.8년으로 반세기 만에 남녀 모두 80세를 넘었습니다. 지금 같은 추세와 과학기술 발달을 고려한다면 백세시대가 되는 것은 시간문제일 뿐입니다. 그렇지만 기대수명 증가만큼 건강수명은 이를 따라가지 못하고 있는 듯싶습니다. ●장수 단백질 클로토, 인지 기능 개선 미국 예일대 의대, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 웨이크 포리스트대 의대 공동연구팀은 장수 단백질이라고 불리는 ‘클로토’를 한 번 투여하기만 해도 늙은 원숭이의 인지 기능이 개선되는 것을 확인했습니다. 이번 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 노화’ 7월 4일자에 실렸습니다. 클로토는 그리스신화 속 제우스의 딸이자 생명의 실을 관리하는 책임을 맡은 운명의 세 여신 중 첫째입니다. 생명과학 분야에서 클로토는 장수 단백질로 알려져 있습니다. 실제로 앞선 많은 연구에 따르면 클로토는 생쥐의 수명을 연장하는 것이 확인됐습니다. 연구팀은 평균 22세의

지난 25일부터 올여름 장마가 시작됐습니다. 특히 장마 시작 전부터 인터넷을 중심으로 7월은 3~4일을 제외하고 내내 비가 올 것이라는 이야기가 돌기도 했습니다. 기상청은 인터넷에서 떠도는 이야기가 사실은 아니지만 올해는 엘니뇨 현상이 더해져 많은 양의 비가 내릴 가능성이 크다고 밝히면서 역대급 장마가 예상됩니다. 엘니뇨 현상은 적도 부근 해수면 온도가 평균 0.5도 이상 높아진 상태가 6개월 이상 지속될 때를 말합니다. 현재 엘니뇨 감시구역인 열대 태평양 해수면 온도가 평년보다 0.9도 높은 상태라고 합니다. 엘니뇨가 발생하는 해에 한반도에는 비가 평년보다 많이 내리는 경향이 있습니다. 기후 변화로 인해 한국 여름의 대표적인 특징이라고 할 수 있는 장마의 시작과 끝은 물론 장마 기간도 점점 예측이 어려워지고 있습니다. 또 장마가 끝난 이후에도 국지성 집중호우가 잦아지는 이른바 ‘2차 장마’ 또는 ‘가을 장마’도 최근 들어 자주 나타나고 있습니다. 원인은 다름 아닌 ‘지구 온난화’입니다. 이상 기상만 나타나면 지구 온난화 핑계를 대는 것 같지만 실제로 날씨 또는 기후와 관련해 발생하는 이상 현상 대부분은 온난화와 그로 인한 기후변화 때문이라는 것은 명백한 과

요즘 반려동물이나 동물권에 대한 사회 인식이 달라지면서 길고양이나 유기견을 돌보는 이들도 늘고 있습니다. 그런데 안타깝게도 길고양이가 인수 공통 감염병을 확산시키는 주요 매개체라는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 의대, 네브래스카 링컨대 수의학부 공동연구팀은 인구 밀도가 높은 지역에 사는 길고양이들이 톡소플라스마증을 유발하는 기생충을 더 많이 배출한다고 밝혔습니다. 또 연구팀은 거주 환경의 온도가 기생충 배출량에 영향을 미친다는 사실도 확인했습니다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 22일자에 실렸습니다. 톡소플라스마는 톡소포자충이라는 기생충에 감염되는 질병입니다. 톡소플라스마 감염증은 광견병, 조류인플루엔자, 브루셀라 등과 함께 대표적인 인수 공통 질병 중 하나입니다. 톡소포자충은 고양이와 고양잇과 동물이 유일한 종숙주입니다. 종숙주는 기생충이 단순 생존해 거쳐가는 중간 숙주가 아닌 번식까지 가능한 숙주를 말합니다. 톡소플라스마증은 항생제로 치료가 가능합니다. 그렇지만 항체가 없는 임산부가 톡소플라스마증에 걸리면 아이에게 수직 감염이 됩니다. 제때 치료하지 못할 경우 영유아에

생텍쥐페리의 ‘어린 왕자’는 지금까지 500여개 언어로 번역 출간됐습니다. 단순하고 쉬운 문장으로 쓰였지만 많은 것을 생각하게 해 줍니다. 생전에 법정 스님은 한평생 잊을 수 없는 가장 고마운 벗은 ‘어린 왕자’를 소개해 준 사람이라며 지인들에게 책을 서른 권도 넘게 사서 나눠 줬다고 어린 왕자에 대한 팬심을 밝힌 바 있습니다. 심지어 1971년 3월에 쓴 ‘미리 쓰는 유서’라는 수필에서는 “육신을 버린 뒤 훨훨 날아서 가고 싶은 유일한 곳이 어린 왕자가 사는 별나라”라고 말하기도 했습니다. 많은 사람이 어린 왕자에서 좋아하는 부분 중 하나가 사막에서 여우를 만나 ‘길들인다는 것’에 대해 이야기하는 장면이라고 합니다. 그런데 극지방만큼이나 생명체가 존재하기 힘든 사막에서 여우는 어떻게 살아남을 수 있는 것일까요. 물론 전갈, 뿔살모사, 턱수염도마뱀 같은 파충류 몇 종이 살기도 하지만 사막을 거주지로 삼는 생명체는 거의 없습니다. 낙타도 사막을 지나갈 뿐이지 사막에서 살고 있는 것은 아닙니다. 과학자들도 사막에서 사는 여우들의 생존 비결이 궁금했던 모양입니다. 포르투갈 포르투대, 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), 모로코 무함마드 5세 대학, 남아프리카

1966년 미국 스탠퍼드대 심리학자 월터 미셸 박사팀은 네 살 아이들을 대상으로 미래의 더 큰 보상을 위해 당장의 유혹을 참을 수 있는지 실험했습니다. 바로 ‘마시멜로 실험’입니다. 이 실험은 어려서 인내심이 성장 후 성공과 연관돼 있다는 결론으로 유명해졌지만, 이후 많은 연구를 통해 초기 연구 설계에 문제가 있는 것으로 밝혀지기도 했습니다. 그렇지만 아직도 많은 학자가 다양한 형태로 변주해 마시멜로 실험과 유사한 연구를 하고 있습니다. 미국 텍사스 오스틴대, 컬럼비아대, 로드아일랜드대, 미시간대, 캘리포니아 어바인대(UC 어바인), 노스웨스턴 평가협회(NWEA) 공동연구팀은 주의력과 행동 문제에 어려움을 겪는 아이는 그렇지 않은 아이에 비해 성인기에 정신적, 신체적 건강 문제를 겪을 수 있으며 경제적 상태도 좋지 않은 것으로 나타났다는 연구 결과를 행동과학분야 국제학술지 ‘발달 심리’ 6월 6일자에 발표했습니다. 연구팀은 1970년대 초 뉴질랜드 더니든에서 태어난 아이 1037명을 30년 동안 추적 연구해 발표한 2011년 논문에 대한 ‘개념적 복제’ 연구를 설계했습니다. 더니든 연구는 어린 시절 자제력이 성인기 건강과 경제적 능력에 영향을 미친다는 연구입

코골이가 심한 사람은 잠을 오래 자더라도 개운한 느낌이 없다고 말합니다. 코골이는 수면 중 여러 원인으로 좁아진 기도로 공기가 지나가면서 코, 연구개, 목젖 등 주변 부드러운 구조물을 진동시키면서 소리가 나는 현상입니다. 문제는 코골이가 심해지면 수면 중 일시적으로 호흡을 멈추는 수면무호흡증이 동반된다는 점입니다. 수면무호흡증이 있으면 잠자는 시간이 길더라도 뇌에 산소가 충분히 전달되지 않아 만성 피로와 주간 졸음증, 고혈압, 뇌졸중 등을 유발할 수 있다고 합니다. 미국 신시내티 아동병원, 신시내티대 의대, 켄터키대, 포르투갈 코임브라대 공동 연구팀은 ‘수면무호흡증은 혈중 산소 농도를 낮춰 유전자 변형까지 일으킨다’고 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 31일자에 실렸습니다. 수면무호흡증은 폐쇄성 수면무호흡증, 중추형 수면무호흡증, 혼합형 수면무호흡증이 있습니다. 폐쇄성 수면무호흡증은 상부 기도가 막혀 잠자는 동안 숨이 반복적으로 정지되는 증상입니다. 가장 흔하게 볼 수 있는 형태로 심혈관, 호흡기, 신경계 합병증 위험을 높이는 것으로 알려져 있습니다. 전 세계 10억명 이상이 폐쇄성