과학
  • 중년 뱃살, 치매 부르는 급행 열차 [사이언스 브런치]

    중년 뱃살, 치매 부르는 급행 열차 [사이언스 브런치]

    노출의 계절 여름과 달리 날씨가 쌀쌀해지면 두꺼운 옷 속으로 몸매를 감출 수 있게 된다. 이 때문에 겨우내 살이 붙어 봄이 되면 스스로 놀라는 경우가 적지 않다. 과거 두툼한 뱃살은 ‘부’를 상징하는 것이었지만 이제는 각종 질병의 상징이 됐다. 뱃살은 각종 대사질환뿐만 아니라 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌 질환의 원인이라는 연구 결과도 나왔다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대 연구팀은 중년의 복부 내장지방은 알츠하이머 발병과 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다고 23일 밝혔다. 복부지방 정도를 통해 최대 15년 뒤 기억 손실 같은 알츠하이머 초기 증상을 예측할 수 있다고 연구팀은 밝히기도 했다. 이번 연구 결과는 다음 주 시카고에서 열리는 북미방사선학회 연례회의(RSNA 2023)에서 발표된다. 미국 알츠하이머 협회에 따르면 현재 알츠하이머병을 앓고 있는 미국인은 600만명이 훌쩍 넘는다. 2050년이 되면 이 숫자는 1300만명으로 급증할 것이라는 예측도 나왔다. 여성은 5명 중 1명, 남성은 10명 중 1명꼴로 알츠하이머병을 앓을 수 있다는 것이다. 연구팀은 알츠하이머 발병에 영향을 미치는 요인들을 찾기 위해 40~60세 성인 남녀 54명을 대상으로 정밀
  • 애니콜·경운기·학봉장군 미라…대한민국 국가과학유산 등록됐다

    애니콜·경운기·학봉장군 미라…대한민국 국가과학유산 등록됐다

    1988년 서울올림픽 당시 국내 최초로 개발된 휴대전화, 내장형 카메라폰, 세계 최초 TV폰, 경운기, 학봉장군 미라 등 16건이 올해 대한민국 국가과학 유산으로 등록됐다. 대전 국립중앙과학관은 이들 16건을 ‘2023년도 국가중요과학기술자료’로 등록 공고하고, 등록증 수여식을 23일 개최했다. 산업기술 분야에서는 이동무선전화기, 애니콜 카메라폰, 애니콜 TV폰, 고강도 아라미드 섬유 시작품, 코비카 카메라 등 12건, 과학기술사 분야에서는 수운잡방, 학봉장군 미라, 이재난고 3건, 자연사 분야에서는 고성 병산리·월평리 공룡알 둥지화석 1건이 등록됐다. 이동무선전화장치(SH-100 s형)는 1988년 서울올림픽 당시 IOC 위원들에게 제공했던 SH-100 모델을 똑같이 제작해 국민에게 보급한 국내 최초 자체 기술로 만든 휴대전화다. 애니콜 카메라폰(SCH-V200)은 세계 첫 내장형 카메라폰이며 애니콜 TV폰(SCH-M220)은 휴대폰 LCD 액정화면에 TV수신 튜너를 내장해 TV와 휴대폰 전파를 동시에 수신하게 만든 세계 최초 TV 휴대폰으로 과학기술적, 역사적 가치가 높아 이번에 등록됐다. 대한식소총은 국내 첫 독자개발 소총으로 미국 M-1917 엔필드
  • 자폐 징후 찾아내고 ‘이상파랑’ 예측, SF영화같은 삶… AI, 현실로 만들다

    자폐 징후 찾아내고 ‘이상파랑’ 예측, SF영화같은 삶… AI, 현실로 만들다

    2016년 봄, 구글 딥마인드의 바둑 인공지능(AI) 알파고가 이세돌 9단에게 완승을 했을 때도 AI의 발전이 지금처럼 빠를 것이라고 예상한 사람은 많지 않았다. 미국 스탠퍼드대 ‘AI 100’ 연구팀은 몇 년 전 ‘인공지능과 2030년의 삶’이라는 보고서를 통해 SF 작가들이 예측한 우주탐사 로봇, 범죄 예방 프로그램 등이 2030년부터는 가능해질 것이라는 예측을 내놨다. 현재 과학기술자들은 스탠퍼드대 연구팀이 예측했던 시기가 더 빨라질 것으로 전망한다. 미 보스턴대 의대, 매사추세츠 종합병원 공동 연구팀은 일반적인 흉부 엑스선 사진을 활용해 폐암 위험이 큰 비흡연자를 구분해 낼 수 있는 AI 도구를 개발했다. 이 연구 결과는 오는 26~30일 미 시카고에서 열리는 ‘북미 방사선학회 연례회의’(RSNA 2023)에서 발표될 예정이다. 흡연 인구는 줄고 있지만 비흡연 폐암 환자는 늘고 있다. 실제로 국내 여성 폐암 환자의 90% 이상이 비흡연자라는 보고도 있다. 연구팀은 비흡연자 4만 643명의 흉부 엑스선 사진 14만 7497장으로 AI를 학습시켜 폐암 발병 위험을 예측할 수 있는 ‘CXR-폐-위험’ AI를 개발했다. 그다음 2013~2014년 비흡연자
  • 신체·정신 건강 갉아먹는 ‘소음 공해’[유용하 기자의 사이언스 톡]

    신체·정신 건강 갉아먹는 ‘소음 공해’[유용하 기자의 사이언스 톡]

    하루의 시작을 어떤 소리와 시작하나요. 도시에서 사는 사람 대부분은 자명종이나 휴대전화 알람 소리가 눈을 떠서 가장 먼저 듣는 소리일 것입니다. 그렇지만 가끔 시골로 캠핑이나 여행을 가면 도시에서는 들을 수 없는 자연의 소리로 아침을 맞는 경험을 합니다. 아침에 처음 듣는 소리가 달라지면 하루 기분도 변합니다. 실제로 소리는 사람의 건강에 상당한 영향을 미칩니다. 유엔환경계획(UNEP)은 지난해 코로나19 이후 시대 환경위협 요소를 분석한 ‘프런티어 2022: 소음, 대형화재, 불일치’라는 제목의 보고서를 발표했습니다. 이 보고서에서는 도시의 소음 공해, 기후변화로 빈번해지는 대형화재, 동식물의 생체시계 교란에 대한 위험성을 경고했습니다. ●EU, 매년 1만여명 소음으로 사망 보고서에서 눈길을 끄는 것은 소음 공해를 가장 위협적인 환경오염 요소로 다뤘다는 점입니다. 실제로 유럽연합(EU)에서는 해마다 소음으로 인해 약 1만 2000명의 추가 사망자가 발생하고 있다는 통계도 있습니다. 보고서에 따르면 전 세계 많은 도시에서 기준치를 넘는 소음이 계속 발생하는 교통량이 많은 도로변, 녹지 공간이 거의 없는 산업단지 근처에 거주하거나 활동하는 노약자와 저소득층
  • 암 환자, 소고기·유제품 먹었더니 면역세포 강화[과학계는 지금]

    암 환자, 소고기·유제품 먹었더니 면역세포 강화[과학계는 지금]

    소와 양의 고기, 유제품에 포함돼 있는 자연 동물성 지방이자 긴사슬지방산인 ‘트랜스 바세닉산’(TVA)이 암세포를 죽이는 면역세포 능력을 강화한다고 미국 에모리대와 시카고대, 세인트주드 아동연구병원, 일리노이 시카고대, 미시간 앤아버대, 중국 남방과기대 의학원 공동연구팀이 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 11월 23일자에 실렸다. 연구팀은 음식에서 유래하는 약 700개의 대사산물, 235개의 생리활성 분자에 대한 데이터베이스를 구축한 뒤 항암 면역력에 영향을 미치는 후보물질 6개를 골라냈다. 연구팀은 대장암과 피부암을 일으킨 생쥐들에게 이들 6개 물질을 먹인 뒤 암세포 변화를 관찰했다. 그 결과 TVA가 풍부한 음식을 먹은 생쥐에게서 다른 음식을 먹은 생쥐보다 피부암과 대장암 세포의 성장 속도가 늦춰지고 암세포가 줄어드는 것이 관찰됐다.
  • 암 환자가 소고기, 우유 섭취해야 하는 이유 [과학계는 지금]

    암 환자가 소고기, 우유 섭취해야 하는 이유 [과학계는 지금]

    소와 양의 고기, 유제품에 포함돼 있는 자연 동물성 지방이자 긴사슬지방산인 ‘트랜스 바세닉산’(TVA)이 암세포를 죽이는 면역세포 능력을 강화한다고 미국 에모리대와 시카고대, 세인트주드 아동연구병원, 일리노이 시카고대, 미시간 앤아버대, 중국 남방과기대 의학원 공동연구팀이 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 11월 23일자에 실렸다. 연구팀은 음식에서 유래하는 약 700개의 대사산물, 235개의 생리활성 분자에 대한 데이터베이스를 구축한 뒤 항암 면역력에 영향을 미치는 후보물질 6개를 골라냈다. 연구팀은 대장암과 피부암을 일으킨 생쥐들에게 이들 6개 물질을 먹인 뒤 암세포 변화를 관찰했다. 그 결과 TVA가 풍부한 음식을 먹은 생쥐에게서 다른 음식을 먹은 생쥐보다 피부암과 대장암 세포의 성장 속도가 늦춰지고 암세포가 줄어드는 것이 관찰됐다.
  • 위성사진, 인공지능으로 북한 경제 사정 분석해보니…

    위성사진, 인공지능으로 북한 경제 사정 분석해보니…

    북한의 경제 발전은 대도시를 중심으로 이뤄지고 있어 도시와 농촌 간 격차가 더 커지고 있으며 새로 조성된 관광특구를 제외한 지역은 발전이 더딘 것으로 나타났다. 이는 한국, 홍콩, 싱가포르 공동 연구진이 개발한 새로운 인공지능 기술로 분석한 결과다. 카이스트 전산학부, 기술경영학부, 기초과학연구원(IBS) 데이터사이언스그룹, 서강대 경제학과, 홍콩과기대, 싱가포르국립대 국제 공동 연구팀은 주간 위성영상을 활용해 경제 상황을 분석하는 인공지능을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 하루 2달러 이하로 생활하는 절대빈곤 인구가 전 세계적으로 7억 명에 이르는 것으로 알려졌지만 현황 파악은 쉽지 않다. 이는 산업 분야 관련 현황 조사는 물론 인구주택 총조사 같은 기본적인 통계자료가 없기 때문이다. 연구팀은 통계자료를 기반으로 하는 것이 아닌, 누구나 인터넷에서 받아볼 수 있는 위성 영상만으로 기초 통계가 없는 최빈국까지 관찰할 수 있는 인공지능 기술을 개발한 것이다. 연구팀이 개발한 기술은 인간이 제시하는 정보를 인공지능의 예측에 반영하는 ‘인간-기계 협업 알고리즘’이다. 연구팀은 유럽
  • 알츠하이머 치매 가속하는 단백질 발견

    알츠하이머 치매 가속하는 단백질 발견

    과학기술의 발달로 기대수명이 점점 늘고 있는 현재 사람들을 가장 위협하는 질환은 다름 아닌 ‘존엄한 노년’을 방해하는 퇴행성 뇌신경질환이다. 가장 위협적인 질환은 알츠하이머 치매다. 치매의 50~70% 원인을 차지하는 알츠하이머는 정확한 발병 원인을 밝혀내지 못하고 있어 치료나 예방도 어렵다. 이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 치매를 가속하는 단백질을 발견했다. 카이스트 화학과, 의과학 대학원, 한국기초과학지원연구원 바이오 융합연구부, 한국생명공학연구원 희귀 난치질환 연구센터 공동 연구팀은 알츠하이머 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 새로 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 20일자에 실렸다. 알츠하이머 환자들의 뇌에서 가장 특징적으로 나타나는 현상은 아밀로이드 베타나 타우 단백질의 응집이다. 이들 응집체가 뇌세포 사멸을 가져온다고 알려져 있지만, 직접적인 상호 관계는 여전히 베일에 가려져 있다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 응집을 표적으로 삼는 치료제가 개발되고 있지만 기대만큼 효과는 거두지 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 알츠하이
  • 독성 단백질 없이도 알츠하이머 생긴다고? [달콤한 사이언스]

    독성 단백질 없이도 알츠하이머 생긴다고? [달콤한 사이언스]

    과학기술의 발달과 공중 보건의 질이 향상되면서 기대 수명이 급격히 증가하고 과학적으로는 120세 시대도 열릴 수 있다는 예측까지 나오고 있다. 문제는 건강 수명은 함께 늘어나고 있지는 못하다는 점이다. 즉 오래 살게는 됐지만 무병장수가 아닌 유병장수가 될 가능성이 크다는 말이다. 노년층이 가장 두려워하는 질환은 암보다 존엄한 노년을 파괴하는 퇴행성 신경질환, 특히 알츠하이머 치매다. 알츠하이머 치매를 유발하는 주요 원인은 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질로 지목됐다. 그런데 이런 독성 단백질의 응축 없이도 인지 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 보스턴 종합병원 신경과 공동 연구팀은 뇌에 아밀로이드 베타 단백질이 엉겨 붙지 않은 사람도 인지 기능 저하가 나타난다고 19일 밝혔다. 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질이 없어도 기억과 판단에 관여하는 뇌의 해마 부위가 축소되면서 심각한 인지 저하가 나타난다고 밝혀낸 것이다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 11월 15일자에 실렸다. 흔히 알츠하이머를 치매와 동의어로 알고 있다. 알츠하이머는 치매 발병의 여러 원인 중 주요 원인이다. 치매는 혈관성,
  • 모기, 빈대 잡으려다가 ‘고개 숙인 남자’ 된다 [달콤한 사이언스]

    모기, 빈대 잡으려다가 ‘고개 숙인 남자’ 된다 [달콤한 사이언스]

    바깥 날씨는 쌀쌀하지만, 집 안은 따뜻하다 보니 겨울에도 잠자리에 누우면 ‘앵’하는 모기에 잠을 깰 때가 간혹 있다. 이 때문에 계절에 어울리지 않게 모기용 살충제를 뿌리는 경우도 적지 않다. 게다가 최근에는 빈대까지 확산하면서 살충제 매출은 더 늘었다고 한다. 이런 상황에서 살충제를 자주 사용하는 경우 남성 건강에는 좋지 않다는 충격적인 조사 결과가 나왔다. 미국 조지메이슨대 공중보건대, 노스이스턴대 의대 공동 연구팀은 살충제에 자주 노출되는 남성은 정자 농도가 급격하게 저하될 위험이 매우 크다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘환경 보건 전망’(Environmental Health Perspectives) 11월 15일자에 ‘성인 유기인산염 및 카바메이트 살충제 노출과 정자 농도’라는 제목의 논문으로 실렸다. 살충제는 잘 알려져 있다시피 곤충이나 기생충을 제거하기 위해 사용되는 화학물질이다. 유기인산염 살충제는 유기인산염을 주성분으로 곤충의 신경계에 영향을 미쳐 곤충을 제거한다. 유기인산염은 원래 화학전에서 쓰이는 신경가스 원료로 신경의 신호전달을 차단하는 것으로 알려져 있다. 미국에서는 1990년대 걸프전에서까지도 신경가스
  • 미세플라스틱 구름 속에서도 발견됐다[사이언스 브런치]

    미세플라스틱 구름 속에서도 발견됐다[사이언스 브런치]

    플라스틱이 잘게 쪼개지거나 부서진 미세 플라스틱은 심해저부터 산 꼭대기, 심지어 도시 공기 속에서도 검출되고 있다. 특히 코로나19 팬데믹 기간 동안 플라스틱 사용이 증가하면서 플라스틱 쓰레기와 미세 플라스틱은 더 늘어났다. 이런 상황에서 중국 산둥대 환경과학부, 환경 연구소, 홍콩과기대 환경·지속가능학부, 푸단대 환경과학과 공동 연구팀은 구름에서도 미세 플라스틱이 발견됐으며, 이들이 구름 형성과 날씨에도 영향을 미칠 것이라고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경학 분야 국제 학술지 ‘환경과학 회보’(Environmental Science & Technology Letters) 11월 16일자에 실렸다. 의류, 각종 포장용기, 자동차 타이어 등 수많은 품목에서 미세 플라스틱은 끊임없이 나오고 있다. 미세 플라스틱은 5㎜ 이하의 플라스틱 조각이고 이보다 작은 1㎛(마이크로미터) 크기의 나노 플라스틱도 늘고 있다. 주로 육지와 바다에서만 검출되던 미세 플라스틱은 대기 중에서도 발견되고 있다. 실제로 일본 한 연구팀은 산 꼭대기의 구름에서 물을 흡수하는 플라스틱 입자를 발견했다. 연구팀은 중국 동부 태산 정상에서 구름의 액체 샘플 28개를 채취했다. 연
  • 뇌진탕보다 스트레스가 뇌에 더 나빠 [달콤한 사이언스]

    뇌진탕보다 스트레스가 뇌에 더 나빠 [달콤한 사이언스]

    흔히 ‘스트레스는 만병의 근원’이라고 한다. ‘스트레스받는다’라는 말을 입에 달고 사는 사람이 있는가 하면 ‘스트레스받아 죽겠다’라는 말을 쉽게 하는 이들도 많다. 그런데 실제로 아동, 청소년기 스트레스는 낙상이나 뇌진탕 같은 머리 외상보다 더 심각한 영향을 미친다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 미국 오하이오주립대 연구팀은 낙상, 외력으로 인한 충격 등으로 발생하는 외상성 뇌 손상보다 어린 시절 스트레스가 뇌에 악영향을 미치고 심할 경우 유전자에도 영향을 준다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 11~15일 미국 워싱턴DC에서 열린 미국 신경과학회 연례 콘퍼런스인 ‘신경과학 2023’에서 발표됐다. 낙상 같은 외부 충격으로 인한 머리 부상은 어린이들에게 흔히 발생하는데 심할 경우 성인이 돼서 기분 장애나 사회적 어려움과 연결될 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 그런데 심리적 충격이나 작은 스트레스라도 지속 기간이 길어질 때, 어떤 결과로 이어지는지는 명확히 밝혀진 바 없다. 연구팀은 갓 태어난 생쥐들을 세 집단으로 나눠 한 집단은 14일 동안 매일 어미와 일시적으로 분리해 극심한 스트레스 상황을 유발한 뒤 뇌진탕과 비슷한 정도의 부상을 가했다. 다른
  • 코도 귀처럼 스테레오로 냄새 맡는다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    코도 귀처럼 스테레오로 냄새 맡는다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    라디오 방송이나 스트리밍 음악을 들을 때 스테레오가 아닌 경우는 상상할 수 없습니다. 스테레오 방식은 소리를 재생하는 채널이 둘 이상으로, 각 채널에서 다른 소리가 나기 때문에 공간감과 입체감, 방향감을 느낄 수 있습니다. 반면 모노 타입은 양쪽 채널에서 같은 소리가 납니다. 스테레오 음은 실제 사람의 청각 원리를 적용한 것입니다. 그런데 귀뿐만 아니라 코도 스테레오 방식으로 냄새를 맡는다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 펜실베이니아대 의대, 배로신경학연구소, 오하이오주립대 공동 연구팀은 코도 각각의 콧구멍에서 입력된 냄새 정보가 두 가지 다른 신경 활동으로 이어진다고 15일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 3일자에 실렸습니다. 뇌에서 냄새에 관한 정보를 수신하고 처리하는 영역은 우뇌와 좌뇌에 있는 일차 후각 피질인 ‘조롱박 피질’(piriform cortex)이라는 부위입니다. 그렇지만 양쪽의 조롱박 피질이 각각 냄새에 반응한 다음 정보를 통합하는지, 동시에 냄새에 반응하는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 연구팀은 이런 궁금증을 해결하기 위해 뇌수술을 받을 예정인 뇌전증 환자를 대상으로 실험했
  • 팬데믹 견디면서 뇌 손상… 청소년 우울증 이유 있었네

    팬데믹 견디면서 뇌 손상… 청소년 우울증 이유 있었네

    만성 스트레스·기분장애 등 원인 대뇌 피질 비정상적으로 얇아져 전두엽·감정 영역 연결성 떨어져 뇌 덜 성장해 내외부 자극에 취약 인지 능력·주의력 저하까지 발생 ‘뇌’는 무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이들을 연결해 주는 시냅스 약 100조개가 모여 있는 신체 기관으로 ‘작은 우주’라고 불린다. 우주, 심해와 함께 뇌는 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 실제로 이들 세 영역에 관한 관심은 고대부터 지금까지 이어지고 있다. 최근에는 뇌의 비밀을 풀기 위해 의학과 생물학뿐만 아니라 수학, 물리학, 화학 등 다양한 영역이 협력하고 있어 수수께끼로 남아 있던 부분이 하나둘씩 풀리고 있다. 11~15일 미국 워싱턴DC에서 열린 미국 신경과학회 주관 ‘신경과학 2023 콘퍼런스’에서는 뇌와 관련한 새로운 연구 결과들이 쏟아져 나왔다. 뇌과학에 따르면 청소년기는 사회적, 생물학적, 정서적 변화에 더불어 뇌가 폭발적으로 발달하는 시기다. 특히 아동기를 거쳐 청소년기에는 뇌 시냅스 연결의 15% 이상이 형성되는 것으로 알려져 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 코로나19 팬데믹 이전부터 청소년 정신 건강이 악화되는 경향을 보이기 시작했는데 팬
  • 로봇 AI 화학자가 화성 운석으로 산소 만들어 [과학계는 지금]

    중국 중국과학기술대(USTC), 선전 고등기술연구원, 허베이 심(深)우주탐사 실험실, 베이징 기술연구원 공동 연구팀은 로봇 인공지능(AI) 화학자를 이용해 화성에서 채취한 운석으로 산소를 만드는 방법을 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 합성’ 11월 14일자에 실렸다. 화성 유인 탐사를 위해서는 발사체 추진체와 생명 유지 시스템에 사용할 수 있는 산소가 필수적이다. 연구팀은 화성에 있는 물질로 산소를 생산할 수 있는 로봇 AI 화학자를 개발했다. 연구팀은 로봇 AI 화학자로 화성에 존재하는 물질을 크게 다섯 종류로 나눴다. 그다음 화성 운석을 화합물과 촉매로 변환한 다음 산소를 만들 수 있다는 것을 시뮬레이션으로 확인했다.
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