한 살, 두 살 나이를 먹어갈 때마다 기억력이 예전 같지 않다고 이야기하는 사람들이 많다. 나이들어서 뭔가를 새로 배우기가 쉽지 않다는 이야기가 나오는 것도 기억력 때문인 경우가 많다. 중년이 되면 휴대전화를 어디에 뒀는지, 인터넷 검색창을 열고 무엇을 하려고 했는지 기억이 나지 않아 머리를 쥐어 뜯는 경우도 적지 않다. 이 때문에 기억에 도움이 되는 방법이나 음식, 건강영양식품도 유행이다. 그런데, 뇌신경과학자들이 기억력을 회복시키는 새로운 방법을 개발해 주목받고 있다. 미국 보스턴대 심리·뇌과학과, 생체의학공학과, 시스템신경과학연구센터, 인지 신경이미징센터, 최신신경기술연구소 공동 연구팀은 뇌에 저주파 전기자극을 주면 기억력이 회복될 수 있다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 8월 23일자에 실렸다. 기억에는 두 가지 종류가 있다. 기차를 탈 때 승강장 번호를 기억하는 것처럼 짧은 시간 동안 기억하는 작업기억(단기기억)과 휴가 후 공항 주차장에 차를 어디에 놔뒀는지 기억하는 것은 장기기억이 대표적이다. 단기기억은 수초에서 수분 사이의 일시적 정보를 기억해 내는 것이고, 장기기억은 단기기억이 뇌에서 고정화

헌팅턴병은 헌팅턴 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 것으로 전 세계적으로 10만명당 5~10명이 앓는 퇴행성 뇌질환이다. 헌팅턴병에 걸리면 안면경련과 함께 손, 어깨, 다리 등 여러 신체부위가 환자의 의도와 상관없이 움직여서 다른 사람이 보기에는 마치 춤추는 것처럼 보인다고 해서 ‘무도병’이라고도 불린다. 40세 전후에 발병해 행동학적 이상과 함께 성격 변화, 치매가 동반되고 결국 사망에 이른다. 헌팅턴병은 신경세포의 연결 부위인 시냅스에 문제가 생기고 뇌의 선조체 부위 뇌세포가 파괴돼 질병을 일으키는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 이 때문에 명확한 치료법도 없다. 이 같은 상황에서 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 경희대, 미국 보스턴대, 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 공동 연구팀은 헌팅턴병 환자 뇌 조직에서 정상적 시냅스 형성에 중요한 역할을 하는 FAK라는 단백질의 활성이 눈에 띄게 줄어드는 것을 확인했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘악타 뉴로패솔로지카’에 실렸다. 일반인의 뇌에서는 FAK 단백질이 활성화돼 신경돌기 운동성 및 정상적 시냅스 형성을 한다. 이에 연구팀은 헌팅

국내 연구진이 침수, 화재, 실종, 치안 등 일상 속에서 접할 수 있는 각종 위험 정보를 한 눈에 볼 수 있는 어플리케이션(앱)을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능화융합연구소, LH 토지주택연구원은 생활안전 위험 예방 서비스를 제공하는 앱 ‘K-가드’를 개발하고 대구시에서 기술 실증을 진행 중이라고 25일 밝혔다. K-가드는 일상안전, 침수위험, 실종사고, 유행병 확산, 다중이용시설 안전, 대기질 안전, 유해물질 누출, 공공치안, 화재위험, 경사지 위험, 독거인 안전 11가지 생활안전 관련 서비스를 제공한다. 특히 이용자 위치, 나이, 장애 여부에 따라 맞춤형 알림 서비스를 제공한다. 똑같은 위험이라도 안전 취약도가 높은 시각장애인, 목발이나 휠체어 사용자, 임산부, 노약자에게는 위험 수준이 더 높다는 알림을 제공하는 식이다. K-가드는 사용자가 싱크홀, 맨홀파손, 전기선, 유리파편 노출 등 위험 요소를 제보하면 GPS 기반으로 장소가 자동으로 인식돼 해당 지역 주변에 있는 보행자에게 실시간으로 알림을 제공한다. 또 앱을 일일이 실행하지 않더라도 음성, 진동, 문자 등 사용자 선택에 따라 위험 지점 근처에서 자동으로 알림을 제공하게 된다. K-가

홍합탕은 애주가들의 술안주이기도 하지만 해장을 위해서도 많이 찾는 음식이다. 그런데 홍합을 비롯한 어패류들을 통해 인체 내 미세플라스틱이 쉽게 축적될 수 있다는 경고가 나왔다. 안전성평가연구소 환경독성영향연구센터 연구팀은 페트(PET) 미세플라스틱이 해양 수산물의 생식기능과 신경계에 부정적 영향을 미칠 뿐만 아니라 사람의 몸 속에 미세플라스틱을 쉽게 농축시킨다는 것을 확인했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경화학 및 독성학 분야 국제학술지 ‘케모스피어’에 실렸다. PET는 페트병도 만들지만, 화학섬유인 폴리에스테르 원료이기 때문에 옷이나 섬유 생산에도 사용된다. 페트에 포함된 프탈레이트, 비스페놀A 등 첨가제는 흔히 환경호르몬이라고 부르는 대표적 내분비계 교란물질로 다양한 독성을 유발시키는 것으로 알려졌다. 연구팀은 페트 플라스틱을 100㎛(마이크로미터) 크기로 잘게 쪼개 미세플라스틱을 만들었다. 물 1ℓ당 0.0005, 0.1, 1, 10, 100㎎ 농도로 미세플라스틱을 섞은 뒤, 지중해담치를 32일 동안 노출시켜 독성 영향을 연구했다. 지중해담치는 홍합과 조개류로 우리나라 전 해역에 분포하는데, 모양이 비슷해 홍합과 헷갈리기도 하고, 홍합탕 재료

국내 연구진이 버려지는 폐플라스틱에서 수소와 유용한 화학원료를 뽑아낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국에너지기술연구원 청정연료연구실 연구팀은 폐플라스틱을 무산소 상태에서 가열·분해해 얻은 열분해유를 가스화하는 공정을 개발했다고 24일 밝혔다. 현재 폐플라스틱 처리 방법으로는 매립과 소각이 주로 활용되고 있다. 문제는 면적 제한, 지표 및 지하수 오염, 소각시 불완전 연소로 인한 환경오염을 심화시킨다는 것이다.이에 발전연료나 기초화학물질로 변환시킬 수 있는 가스화 기술이 주목받고 있다. 연구팀은 폐플라스틱 열분해유를 고온·고압 상태로 가스화시킨 다음 산소 기체와 불완전 연소 반응시켜 수소와 일산화탄소가 주성분인 합성가스를 생산했다. 이렇게 만들어진 합성가스를 정제, 전환, 분리 공정을 거치면 수소 생산이 가능하게 된다. 연구팀이 이번에 폐플라스틱으로 만든 합성가스는 수소와 일산화탄소 생성비가 90%를 넘었다. 기존에는 폐플라스틱 열분해유의 사용처가 한정적이었지만 연구팀이 가스화 공정을 적용함으로써 기초 및 특수 화학물질은 물론 발전연료, 전력생산까지 광범위한 고부가 파생상품 생산이 가능해졌다. 또 가스화 공정으로 인해 재와 같은 부산물의 양도 획기

교대근무나 야근이 잦은 직장인들은 생체리듬이 깨져 두통과 불면증 같은 각종 질병에 시달리는 경우가 많다. 국내 연구진이 교대근무나 야근이 잦은 경우는 반드시 비타민D를 챙겨 먹는 것이 좋다는 연구 결과를 내놨다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과, 분당서울대병원 공동 연구팀은 비타민D가 수면장애를 개선할 뿐만 아니라 치매 예방에도 도움이 된다는 사실을 확인했다고 24일 밝혔다. 수면장애 개선 관련 연구 결과는 영양학 분야 국제학술지 ‘뉴트리언츠’, 치매 예방에 도움이 된다는 연구 결과는 의생명과학분야 국제학술지 ‘바이오메디신즈’에 실렸다. 연구팀은 우선 대학병원 내 교대(150명)-비교대(203명) 근무자를 대상으로 비타민D와 체내 칼슘 농도를 측정하고 손목시계 형태의 액티그래피라는 장치로 수면 패턴을 조사했다. 일주기 리듬은 흔히 생체리듬이라고 불리는 데 수면-각성리듬과 체온, 호르몬 등 생리 주기를 조절한다. 불규칙한 생활습관으로 일주기 리듬이 깨져 늦게 잠들고 늦게 일어나는 식으로 맞춰지면 피로감을 호소하는 수면위상지연증후군이 나타나기도 한다. 실제로 2교대 또는 3교대식으로 교대 근무를 하거나 야근이 잦은 사람은 비교대 근무자에 비해 불규칙한 생

국내 연구진이 친환경 바이오 물질을 이용해 홍수에도 쓸려나가지 않는 제방을 만드는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국건설기술연구원 수자원하천연구본부 연구팀은 식물에서 추출한 접착성이 있는 친환경 바이오폴리머(BP)를 이용해 제방표면을 강화해 제방 붕괴를 막을 수 있는 새로운 제방 보강기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 한국수자원학회가 지난해 실시한 수해조사에 따르면 최근 몇 년 동안 전국을 휩쓴 폭우로 호남과 중부내륙에서 많은 피해가 발생했다. 특히 대부분이 하천 제방 붕괴로 인한 것이었으며, 제방 붕괴 원인의 40%가 홍수로 인한 하천의 범람으로 조사됐다. 제방 붕괴와 이로 인한 홍수는 인명과 재산 피해는 물론 하천환경과 수생태계에도 복합적으로 영향을 미친다. 기존 제방 보강기술은 물이 흐르는 하천 구간에서 강한 물 흐름에 대한 보강만 되고 있을 뿐 제방 범람시 붕괴 상황에 대해서는 고려되지 않고 있다. 최근 기상이변으로 인한 100~200년 빈도의 홍수가 발생했을 때에 대한 고려가 돼 있지 않다. 이에 연구팀은 바이오폴리머와 골재를 섞은 혼합재를 제방 표면에 코팅해 보강하는 방식으로 제방 붕괴를 방지하고 붕괴 시간을 지연시켜 위험 지역 주민을 대피시킬 수

최근 인기를 끌었던 ‘이상한 변호사 우영우’의 에피소드 중 하나에는 주인공 우영우가 시계 초침이 움직이는 소리 때문에 잠을 못 이루는 장면이 나온다. 보통 시계초침 뿐만 아니라 조용히 울리는 저주파 진동은 쉽게 느끼지 못하지만 소리에 민감한 사람이나 일단 한 번 듣고 온통 그 쪽에 집중하면 계속 소리가 신경을 거슬려 힘들게 만들기도 한다. 이는 층간소음도 마찬가지이다. 국내 연구진이 거울상 대칭이라고 불리는 카이랄 구조를 이용해 저주파 진동을 없애는 방법을 개발했다. 포스텍 기계공학과, 화학공학과 공동 연구팀은 왼손과 오른손처럼 거울로 보면 대칭구조를 이루고 있지만 겹치지 않는 독특한 특성을 가진 카이랄 구조를 이용해 저주파 진동을 줄이는 방법을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 응용물리학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 피직스’에 실렸다. 구조물에서 저주파 소음을 만들어 내는 탄성파는 다양한 파동으로 나타나기 때문에 이 때 생기는 모든 진동을 억제하는 연구는 거의 없었다. 자연에 존재하지 않는 특성을 가진 메타물질로 진동을 줄이려는 시도도 있었지만 이는 한 종류의 진동에만 대응할 수 있었다. 메타물질로 진동 억제하는 시스템은 초기에 의도하지 않

알츠하이머는 기억상실, 인지장애를 동반하는 대표적인 퇴행성 질환이다. 알츠하이머 발생 원인은 다양하지만 가장 보편적으로 받아들여지고 있는 것은 베타 아밀로이드 단백질이나 타우 단백질이 축적되면서 독성을 만들어 내기 때문이다. 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 제거하는 방식의 치료제 개발이 고려되고 있지만 약물 사용 중에 부작용이 발생해 상용화로 이어지지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 베타 아밀로이드 응집체를 제거하는 동시에 부작용까지 차단할 수 있는 치료 후보물질을 개발했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 알츠하이머 치매에 대한 새로운 형태의 단백질 치료물질을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의과학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’에 실렸다. 지금까지 알츠하이머를 치료하는 물질은 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 항체 기반 치료제들이다. 항체 기반 알츠하이머 치료제들은 뇌 부종이나 뇌 미세혈관 출현 같은 부작용 발생이 보고되고 있다. 항체 기반 치료제들은 면역세포가 항체에 의한 포식작용으로 베타 아밀로이드 응집체를 제거하는데 이 과정에서 뇌에 염증을 유발시키게 된다는 것이다. 이에 따라 연구팀은 세포 포식작용에 관여하는 단백질을 응용한 ‘Gas6 융

약 45억년 전 지구가 만들어진 이후 소행성 충돌, 대규모 화산 폭발, 급격한 기후변화 등의 이유로 다섯 차례의 대멸종이 있었다. 2억 5000만년 전 고생대 페름기 말에 발생한 3차 대멸종에서는 전체 생물종 95%, 2억년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생한 4차 대멸종 때는 생물종 80%가 사라졌다. 이 같은 최악의 대멸종 원인은 기후변화 때문으로 추정된다. 미국 하버드대, 하버드 비교동물학박물관, 노스캐롤라이나 자연사박물관, 노스캐롤라이나주립대, 캐나다 앨버타대 공동 연구팀은 3·4차 대멸종을 가져온 급격한 기후변화가 중생대 쥐라기, 백악기 시대 파충류의 폭발적 증가와 진화를 가져왔다고 21일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 20일자에 실렸다. 연구팀은 3·4차 대멸종기 전후에 발생하고 사라진 125종의 동물의 화석 약 1000개와 당시 기후 상황을 시뮬레이션해 분석했다. 특히 새로 나타난 종(種)과 등장 시기, 진화 속도에 주목했다. 그 결과 3·4차 대멸종기에는 이전이나 이후와 달리 파충류 종의 수와 형태적 다양성이 폭발적으로 증가하면서 조류, 포유류를 압도했다. 중생대에 다양한 종류의

국내 쌀 소비량이 20~30년 전에 비해 줄었다고는 하지만 여전히 한국인의 주식이다. 그렇지만 전 세계적으로 가장 많이 재배되고 소비되는 작물은 밀이다. 실제로 밀은 전 세계 인구의 절반에 가까운 34억명에게 주요 영양 공급원이 되고 있다. 그런데 기후변화가 밀 수확량의 변동성을 크게 하고, 미래 세계 식량 안보를 좌우하게 될 것이라는 예측이 나왔다. 중국, 네덜란드, 노르웨이, 영국, 호주, 미국 등 6개국 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 세계 각국이 기후 완화 목표를 달성해 지구 평균 기온 상승을 산업화 이전과 비교해 2도 이하로 막더라도 밀 수확량과 가격을 크게 변화시킬 것이라고 21일 밝혔다. 이번 연구에는 중국 대기물리학연구소, 난징정보과학기술대, 과학·개발연구소, 중국과학원대, 네덜란드 왕립기상학연구소, 흐로닝언대, 노르웨이 국제기후환경연구센터, 영국 엑서터대, 호주 연방산업연구기구(CSIRO) 식물공학연구소, 미국 국제기후사회연구소 연구진이 참여했다. 이번 연구 결과는 환경학 분야 국제학술지 ‘원 어스’ 8월 20일자에 실렸다. 연구팀은 기후·곡물(밀)·경제 앙상블 모델을 만들어 극단적 기상 현상이 잦아지는 경우 밀 생산량과 가격, 국제

한국이 집중호우로 극심한 물난리를 겪을 때 스페인과 프랑스 등 유럽 전역에선 40도를 훌쩍 넘는 폭염과 가뭄으로 대규모 산불이 발생했다. 중국에서는 폭염, 가뭄, 홍수가 동시에 발생하기도 했다. 원인은 지구온난화다. 미국 기상 컨설팅 기업 웨더타이커, 콜로라도주립대, 플로리다주립대, 미시시피주립대, 엠브리리들 항공대, 노스캐롤라이나주립대, 해양대기청(NOAA) 국립허리케인센터 공동 연구팀은 지구온난화로 인해 태풍 발생 시기가 점점 빨라지고 있다고 분석했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8월 17일자에 실렸다. 열대성 저기압은 적도 부근의 열대 해상에서 발생하는 기상 현상으로, 동아시아에서는 태풍, 인도양에서는 사이클론, 북대서양에서는 허리케인으로 불린다. 허리케인이 6~11월 사이에 발생한다는 계절적 정의는 1965년에 만들어졌다. 한국에 영향을 미치는 태풍은 7~10월에 발생한다. 최근에는 기존에 알려진 것보다 빠르게 형성되는 경우도 잦다. 연구팀은 1979~2020년 대서양 지역의 허리케인 활동 시작과 1900~2020년 허리케인 미국 상륙 시기를 비교 분석했다. 연구 결과 1979년 이후 허리케인 첫 발

모든 학부모는 아이들이 학교에서 좋은 성적을 거두고 원만한 학교생활을 하길 원한다. 다른 아이들보다 좋은 성적을 거둬야 한다는 생각 때문에 초등학교 입학 전부터 조기교육을 시키기도 한다. 그런데 뇌과학자와 심리학자로 구성된 연구진은 학교 생활을 잘하고 좋은 성적을 내기 위해서는 조기교육보다 어휘력, 주의력이 더 중요하다는 분석이 나왔다. 미국 오하이오주립대 연구진은 어휘력이 뛰어나고 주의력이 높은 아이들이 학교에서 좋은 성적을 거둘 수 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 교육심리학 분야 국제학술지 ‘초기 교육과 발달’(Early Education and Development) 8월 18일자에 실렸다. 연구팀은 미국 내 8개 주에서 유치원에 다니는 4세 남녀아동 895명을 대상으로 교사와 또래 아이들과의 관계, 학업성적에 미치는 요인을 장기 추적 조사했다. 연구팀은 우선 아이들에게 다양한 그림과 사진을 보여주고 단어를 말하도록 하고, 4시간 동안 아이들의 행동과 교사, 또래 아이들과의 행동을 관찰했다. 또 부모에 대해 아이들의 평소 행동과 사교성, 의사소통 등에 대한 설문조사도 동시에 실시했다. 그 결과, 어휘력이 풍부하고 주의집중력과 자기 통제 능력이

최근 인기를 끈 드라마 ‘이상한 변호사 우영우’의 주인공 우영우는 자폐스펙트럼 증후군을 앓고 있지만 보고, 듣고, 느낀 것을 정확히 기억해내는 ‘포토그래픽 기억력’을 가지고 있다. 학생이나 시험을 앞둔 수험생들은 우영우 같은 포토그래픽 기억력을 가졌으면 하는 생각을 한 번쯤 하게 된다. 기억력을 타고나지 못한 일반인이라도 기억을 높이기 위한 다양한 기억술들이 있다. 그런데 뇌신경과학자들이 열심히 공부한 것들을 까먹지 않기 위해서 가장 중요한 것은 ‘잠’과 ‘학습 환경’이라는 연구 결과를 내놨다. 독일 튀빙겐대 의료심리학 및 행동신경생물학 연구소, 통합신경과학연구센터, 국제 막스플랑크 연구스쿨, 헬름홀츠 당뇨 및 대사질환연구소 공동 연구팀은 깨어있는 동안 만들어진 기억을 장기 기억으로 이동시키는 핵심은 ‘충분한 잠’과 ‘일정한 학습환경’이라고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 16일자에 실렸다. 깨어 있는 동안 학습한 것들이 장기 기억으로 전환되기 위해서는 수면이 중요하다는 연구 결과들은 이전에도 있었다. 연구팀은 잠자고 있을 때 이외에 깨어있을 때도 기억력을 높이는 방법을 연구했다. 연구팀은 생쥐 2

국내 연구진이 개인정보 보호 기술이 적용된 반도체 하드웨어를 개발했다. 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 세계 최초로 개인정보 보호 기술이 적용된 인공지능(AI) 반도체를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 오는 10월에 열리는 컴퓨터 구조 분야 국제학술대회인 ‘MICRO 2022’에서 발표될 예정이다. 구글, 애플, 마이크로소프트 등 클라우드 서비스를 제공하는 기업들은 AI 기술을 기반으로 여러 서비스를 제공한다. 이를 위해서는 사용자 정보를 대량으로 수집해 AI 알고리즘 정확도와 성능을 개선해야 한다. 이 과정에서 많은 양의 사용자 정보가 서비스 제공 기업의 데이터 센터로 전송되고 민감한 개인정보나 파일들이 저장되고 사용되는 과정에서 정보가 유출되기도 한다. 대형 인공지능 모델에서 정보유출은 더 쉽게 발생하는 경향이 있기 때문에 빅테크 기업들은 차등 프라이버시 기술에 주목하고 있다. 차등 프라이버시 기술은 학습에 사용되는 정보에 잡음을 섞음으로써 AI 모델에서 사용자의 개인정보를 유출하는 모든 종류의 공격을 방어할 수 있다. 그럼에도 불구하고 차등 프라이버시 기술을 적용하면 기존 어플리케이션(앱) 속도와 성능이 크게 하락하기 때문에 적용되지 못