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이정아|記者 購讀|東亞日報
이정아

이정아 記者

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누구나 알고 싶고, 요近來 핫한 '科學的인 팩트'를 가장 쉬운 말로 傳達하겠습니다.

zzunga@donga.com

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2024-03-20~2024-04-19
科學一般 37%
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IT 2%
  • 오미크론 變異를 季節毒感처럼 管理? 專門家 “致命率 單純比較 안될 말”

    新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 오미크론 變異가 擴散하면서 國內 累積 確診者 數가 1000萬 名을 넘어섰지만 防疫當局은 코로나19의 感染病 等級을 1級에서 2級으로 내리는 方案을 檢討하고 있다. 오미크론 變異의 致命率이 0.1% 以下로 0.01∼0.05%인 季節毒感 致命率과 類似해 季節毒感처럼 管理할 수 있다는 것이다. 하지만 코로나19를 季節毒感과 比較하는 것은 原因 바이러스가 다르기 때문에 맞지 않다는 게 專門家 大多數의 意見이다. 2009年 流行하던 新種 플루와 比較해도 오미크론 變異의 被害 規模가 훨씬 크다는 說明이다. 決定的으로 季節毒感의 致命率이 正確하지 않다. 코로나19는 發生 初期부터 2年 넘게 하루 新規 確診者 數와 重患者, 死亡者 數를 集計하지만 毒感은 全數調査를 하지 않는다. 疾病管理廳은 病醫院 200곳을 指定해 毒感 患者를 申告하도록 하는 모니터링 體系를 運營하고 있다. 正確한 確診者 數를 모르니 正確한 致命率도 알 수가 없다. 學界에서는 每年 人口의 5∼10%가 毒感에 걸리고 이 中 2000∼3000名이 死亡해 致命率을 大略 0.01∼0.05%로 推定한다. 防疫當局이 밝힌 오미크론의 致命率은 約 0.1%다. 얼핏 비슷해 보이지만 實際 被害 規模는 크게 差異 난다. 오미크론의 傳播力이 强해 新規 確診者가 暴增하면서 死亡者 數도 急增하고 있기 때문이다. 이달 17日부터 23日까지 最近 一週日間 國內에서 코로나19로 숨진 사람은 2380名이었다. 毒感으로 每年 숨지는 사람 數와 맞먹는 數値다. 김봉영 한양대病院 感染內科 敎授는 “致命率은 100名 中 몇 名이 死亡하느냐를 따지는 羞恥이기 때문에 致命率이 비슷하더라도 確診者 規模 自體가 크면 死亡者는 많이 發生한다”고 指摘했다. 최재욱 高麗大 醫大 豫防醫學科 敎授는 “毒感 患者라도 症狀이 가벼운 사람은 病院에 가지 않으니 毒感의 致命率은 實際보다 높게 集計될 可能性이 있다”며 “反面 오미크론 變異의 致命率은 훨씬 더 낮게 評價돼 있다고 봐야 한다”고 말했다. 毒感의 致命率은 過大評價, 코로나19 致命率은 過小評價돼 있다는 뜻이다. 專門家들은 季節毒感의 原因인 인플루엔자바이러스가 大流行했을 때와 比較해도 오미크론 變異로 因한 被害 規模가 越等히 크다고 指摘했다. 特히 2009年 國內 新種 플루 大流行 期間 동안 發生한 確診者 數가 最近 1∼2日間 發生한 코로나19 確診者 數와 비슷한 水準이다. 김우주 고려대구로병원 感染內科 敎授는 “2009年 新種 플루 大流行 때 國內에서 遺傳子增幅(PCR) 檢事로 確診된 新種 플루 患者는 75萬9678名이었고 그中 約 270名이 숨져 致命率이 0.035%로 낮은 便이었다”며 “大流行이었음에도 只今처럼 醫療體系가 崩壞하고 火葬場이 飽和 狀態일 만큼은 아니었다”고 말했다. 그는 “季節毒感의 原因인 인플루엔자바이러스의 感染再生産指數는 1.3∼1.4 程度에 그친 反面 오미크론 變異는 10∼14 程度로 紅疫(12∼18)과 비슷하다”며 “致命率도 낮지 않은 데다 傳播力이 强한 탓에 被害 規模가 커지고 있다”고 說明했다. 專門家들은 코로나19 大流行이 끝난 뒤 科學的 根據를 土臺로 코로나와 毒感의 正確한 比較가 可能하다고 보고 있다. 이 때문에 現在의 正確하지 않은 單純比較 結果를 防疫政策의 根據로 삼는 것은 不適切하다는 指摘이 提起된다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-03-25
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  • 沙漠 한가운데서도 물淸掃 必要 없는 太陽光 패널

    太陽光發電은 效率을 極大化하기 위해 主로 沙漠이나 山地, 海上, 建物 지붕이나 外壁 等 햇빛이 剛한 곳에 太陽光 패널을 設置해 電力을 生産한다. 그런데 太陽光 패널이 모래 粒子나 微細먼지, 새똥 等에 汚染되면 發展 效率이 最大 30%까지 떨어질 수 있다. 週期的으로 패널 淸掃를 할 수 있지만 維持費用이 드는 短點이 있다. 科學者들은 太陽光 發展 效率을 떨어뜨리는 太陽光 패널 汚染 問題를 보다 쉽게 解決하기 위한 다양한 技術을 내놓고 있다. 크리派 바라나시 美國 매사추세츠工科大(MIT) 機械工學科 敎授팀은 靜電氣 反撥力을 利用해 週期的으로 물淸掃를 하지 않아도 太陽光 패널을 깨끗하게 維持하는 技術을 11日(現地 時間) 國際學術誌 ‘사이언스 어드밴시스’에 公開했다. 硏究팀은 太陽光 패널 위에 微細電流가 흐르는 透明 層을 덧대 電氣場을 만드는 方案을 提示했다. 電氣場이 생기면 太陽光 패널을 汚染시키는 먼지나 다양한 物質 粒子에 電荷가 생긴다. 이때 發生한 傳하는 磁石이 같은 極끼리 밀어내는 것처럼 太陽光 패널과 먼지 사이에 서로 밀어내는 힘을 만들어내고 이 힘으로 汚染 粒子가 저절로 떨어져 나가는 方式이다. 硏究팀이 實際로 太陽光 패널 汚染으로 發展 效率이 떨어진 太陽光 패널에 이 方式을 適用한 結果 發展 效率을 95%까지 復舊하는 데 成功했다. 다양한 크기의 먼지 粒子를 利用한 實驗 結果에서는 濕度가 30% 以上일 境遇 거의 모든 汚染 粒子가 저절로 떨어졌다. 硏究팀은 “아무리 乾燥한 沙漠이라고 해도 이른 아침에는 濕度가 適當히 높아져 適用하는 데 어려움이 없을 것”이라며 “簡單한 電極과 모터 裝置를 設置해 太陽光 패널 表面에 電氣場을 만드는 것만으로 年間 379億 L의 물과 이 물을 沙漠까지 끌어오는 에너지를 아낄 수 있을 것”이라고 밝혔다. 임현의 韓國機械硏究院 나노融合裝備硏究部長 硏究팀은 나노粒子를 活用해 스스로 表面을 洗淨할 수 있는 者가 稅政 琉璃를 開發해 太陽光 패널에 適用하는 方式의 代案을 내놨다. 硏究팀이 開發한 自家 稅政 유리는 蓮잎 表面의 나노 構造가 동그란 물방울을 맺히게 하고 떨어뜨려 물에 젖지 않는 것처럼 琉璃 表面의 微細한 나노 粒子로 인해 먼지가 들러붙지 않고 떨어지는 原理다. 이 硏究팀은 에너지를 들이지 않고 太陽光 패널의 먼지를 없애는 方法을 苦心하던 中 三겹살을 굽는 돌板을 보고 실리카 나노粒子에 對한 아이디어를 얻었다고 한다. 이 方法을 使用하면 別途의 電氣 消耗 없이도 汚染을 막을 수 있다는 說明이다. 硏究팀은 金屬 나노 粒子를 실리카로 싸 太陽光 패널 前面에 코팅했다. 이 太陽光 패널을 建物 外壁에 設置해 1年間 評價한 結果 旣存 太陽光發電 效率의 80% 以上을 維持한다는 事實을 確認했다. 이 밖에 겨울철 눈이나 얼음이 太陽光 패널에 들러붙는 것을 막기 위해 나노 구멍에 기름을 넣거나 나노 構造 위에 固體 기름을 바르는 方式도 擧論되고 있다. 林 部長은 “아직은 太陽光 發展 規模가 크지 않은 탓에 太陽光 패널 汚染 解決 技術이 必要하다는 認識이 不足하지만 앞으로 太陽光 發電이 늘어나면서 이 問題가 반드시 提起될 것”이라며 “海外에 앞서 技術을 商用化하려면 政府의 支援과 規制 制定이 必要하다”고 말했다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-03-21
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  • 紅蛤 接着力 본떠 海水電池 性能 4倍 높여

    蔚山科學技術院(UNIST) 에너지化學工學科 이동욱 이현욱 곽상규 敎授 硏究팀은 紅蛤의 水中 接着力을 模倣한 海水電池用 바인더 物質을 開發해 電池 電極 性能을 크게 改善했다고 13日 밝혔다. 紅蛤이 바위 等에 들러붙을 때 내뿜는 主成分은 接着 蛋白質이다. 硏究팀은 이 成分을 模倣해 물속에서도 接着力이 뛰어난 海水電池의 兩極 바인더를 이番에 開發했다. 海水電池는 一般 배터리와 달리 有機溶媒가 아닌 바닷물을 電解質로 使用하는 親環境 에너지貯藏裝置다. 海水電池의 陽極은 炭素纖維가 엮인 集電體와 그 表面에 발라진 觸媒로 이뤄져 있다. 바인더는 이 觸媒와 집全體를 단단히 붙이는 物質로, 旣存의 플로라이드 系列 바인더는 물속에서 接着力이 크게 떨어졌다. 硏究팀이 이番에 開發한 바인더를 쓴 海水電池를 旣存의 海水全紙와 比較한 實驗 結果, 過電壓이 最大 60% 줄었으며 充電·放電 時 過電壓 差異로 알 수 있는 電極 性能도 4倍나 向上됐다. 電子顯微鏡 觀察 結果 集電體가 腐蝕되는 現象도 크게 줄었다. 또 바인더 內部에서 觸媒 粒子가 檢出됐는데, 이는 바인더가 觸媒 脫着을 막는 保護 效果까지 있음을 보여주는 結果다. 이 硏究 結果는 7日 國際學術誌 ‘材料化學 저널 A’에 실렸다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-03-14
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  • 코 쑤시지 않고 ‘가글’로 코로나 早期 診斷한다

    國內 硏究陣이 簡單히 입안을 헹구는 가글 方式으로 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 檢體를 採取할 수 있는 方法을 開發해 關聯 商品을 出市했다. 迅速抗原檢査에 椄木하면 빠른 時間 內에 多數를 檢査할 수 있을 뿐 아니라 콧속 깊이 綿棒을 찔러 넣지 않아도 檢査를 進行할 수 있다. 韓國基礎科學支援硏究院(KBSI)은 權요셉 바이오化學分析팀 責任硏究員 팀이 KBSI의 硏究所企業인 바이오쓰리에스, 김달식 全北大病院 診斷檢査醫學科 敎授 팀과 共同으로 코로나19 바이러스를 早期 診斷할 수 있는 가글을 開發했다고 17日 밝혔다. 現在 코로나19 檢體를 採取하려면 콧속 깊이 綿棒을 집어넣어야 한다. 苦痛스럽고 不快한 데다 非醫療人이 할 境遇 醫療人보다 正確度가 크게 떨어질 수도 있다. 遺傳子增幅(PCR) 檢査는 코로나19 急增 狀況에서 醫療 人力 不足을 誘發하기도 한다. 硏究팀은 작두콩의 特定 成分이 皮膚 表面에 强하게 붙어 있는 코로나19 바이러스 等을 잘 떼어낸다는 點에 注目했다. 이 點을 利用해 입안의 바이러스를 高濃度로 採取하는 가글을 開發하고 關聯 商品 ‘빈 가드 가글’을 出市해 市販에 들어갔다. 硏究팀은 빈 가드 가글을 迅速抗原檢査에 椄木하면 쉽게 檢體를 採取해 높은 正確度로 確診 與否를 알아낼 수 있다고 說明했다. 金 敎授팀이 臨床試驗한 結果 코로나19에 感染된 지 6日 以內 感染者의 症狀 有無와 關係없이 迅速抗原檢査의 正確度가 97.8%에 達했다. 硏究팀은 “PCR 檢査를 代替할 수 있을 만큼 效果的”이라고 밝혔다. 硏究結果는 10日 國際 學術誌 ‘微生物스펙트럼’ 온라인版에 실렸다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com金玟秀 동아사이언스 記者 reborn@donga.com}

    • 2022-02-18
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  • “地球 內部가 식어가고 있다… 豫想보다 훨씬 빠르게”

    太陽系에서 唯一하게 板構造 運動을 해서 ‘뜨거운 行星’으로 불리던 地球가 守城이나 金星처럼 차가운 行星으로 變하는 速度가 豫想보다 빠를 수 있다는 分析이 나왔다. 스위스 취리히工大와 美國 카네기科學硏究所 硏究팀은 核에서 맨틀로 빠져나가는 熱이 豫想보다 많다는 事實을 새롭게 確認했다고 國際學術誌 ‘地球行星科學會步’에 15日 發表했다. 硏究팀은 다이아몬드와 레이저로 地球 內部의 맨틀과 核의 境界面에 類似한 2200度의 高溫과 80GPa(기가파스칼)의 高壓 環境을 造成하고 여기에 맨틀 속 鑛物과 類似한 人工 鑛物을 넣어 熱傳導率을 測定했다. 實際 이 境界面에서 鑛物을 直接 採取하는 것은 不可能하기 때문에 가장 類似한 成分으로 合成한 브리지마나이트를 넣었다. 그 結果 브리지마나이트의 輻射熱 傳導率은 約 15.2W/mK로 그間 推定하던 8.4∼11W/mK보다 1.5倍나 큰 것으로 나타났다. 鑛物의 輻射熱 傳導率이 크다는 것은 熱이 많이 傳達된다는 뜻이다. 硏究팀은 맨틀을 통해 地球 밖으로 빠져나가는 熱이 많아져 地球가 빠르게 식고 있다고 解釋했다. 이番 硏究結果는 學界에서 推定하던 맨틀의 放射性 同位元素 含量, 核의 初期 溫度까지 再正立할 수 있을 程度로 意味가 크다. 이창열 연세대 地球시스템科學科 敎授는 “地球의 核은 45億 年 前 地球가 처음 生成될 때부터 맨틀에 熱을 꾸준히 傳達하고 있다”며 “生成 初期 核의 溫度가 推定値보다 훨씬 높았을 것으로 보인다”고 說明했다. 地球가 豫想보다 빠르게 식고 있다고 해서 걱정할 必要는 없다. 學界에서는 地球가 守城이나 金星만큼 식는 데 最少 數十億 年 以上 걸릴 것으로 보고 있다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-01-24
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  • 통가 火山 暴發하자 日本에 海溢… 豫想 뒤엎은 쓰나미 正體는?

    15日 午後 1時 10分(韓國 時間) 南太平洋 통가 隣近 海底에서 歷代級 火山 爆發이 일어났다. 통가 火山이 噴出할 當時 爆發音은 美國 알래스카까지 傳達됐다. 火山재와 火山가스가 만든 구름 기둥은 19.2km에 達했다. 유엔의 衛星寫眞 分析機構人 유엔活動衛星프로그램(UNOSAT)에서 公開한 데이터에 따르면 서울 汝矣島 面積(藥 285萬 m²)李 痕跡도 없이 사라졌다. 美國航空宇宙局(NASA)은 이番 火山 爆發의 威力을 TNT 爆藥 基準으로 約 1萬 kt이라고 分析했다. 히로시마 原爆(15∼16kt)의 600倍 以上이다. 專門家들은 남다른 規模만큼이나 旣存의 海底火山 爆發과는 다른 異例的인 特性이 많아 硏究할 만한 價値가 크다고 보고 있다. ○爆發 規模는 크지 않지만 破壞力 엄청나 이番 火山 爆發은 火山噴出指數(VEI) 4∼5 또는 5∼6으로 史上 最大 規模까지는 아니라는 評價가 優勢하다. VEI가 6 以上이면 大氣圈까지 火山재와 가스를 뿜어내 一時的으로 氣候變化를 일으킨다. 1991年에 暴發한 필리핀 피나투보 火山의 VEI는 6으로, 當時 二酸化黃 가스를 2000萬 t이나 뿜어내 全 世界 平均 氣溫을 3年間 0.5度 떨어뜨렸다. VEI 6이었던 1883年 인도네시아 크라카타우 火山 爆發은 元來 섬의 3分의 2를 없앴고, 全 世界 平均 氣溫을 5年間 1.2度나 떨어뜨렸다. 이에 비해 통가 火山은 噴出 時間이 10分 內外로 짧았고 二酸化黃 噴出量度 約 40萬 t 程度로 氣候에는 影響을 미치지 않을 것으로 展望된다. 통가 火山은 마그마에 가스 含有量이 많고 海底火山 꼭대기가 海水面과 가까워 爆發 規模가 커진 것으로 推定된다. 김승섭 忠南大 脂質環境科學科 敎授는 “火山 噴出의 樣相을 決定하는 것은 마그마 屬性”이라며 “마그마 構成 成分은 勿論이고 가스를 얼마나 含有하고 있는지가 關鍵”이라고 말했다. 이 海底火山이 왜 噴出했는지 正確한 原因과 過程을 알려면 追後 現地 調査가 必要하다.○기압변화 共鳴 現象이 만들어낸 海溢 火山 爆發 地點으로부터 約 7900km 떨어진 日本은 爆發 當日 저녁에는 地震海溢(쓰나미) 可能性이 없다고 發表했다가 16日 0時 쓰나미 警報를 發令했다. 이미 15日 午後 10時 52分 오가사와라諸島 至治지마에 쓰나미가 觀測된 뒤였다. 日本 氣象廳은 쓰나미 높이를 最高 3m로 豫想했지만 實際로는 아마美軍도 古米나토에서 最高 높이 1.2m의 海溢이 觀測됐다. 쓰나미 發生 時間과 높이 豫測이 모두 빗나갔다. 日本의 專門家들은 이番 쓰나미가 여느 쓰나미와는 全혀 다른 樣相이라고 보고 있다. 쓰나미의 80%는 地殼 運動으로 바닷물 全體가 上下로 출렁이면서 發生한다. 火山 爆發로 山沙汰가 나면서 連鎖的으로 海溢이 일어나는 事例가 10%를 차지한다. 하지만 이番 쓰나미는 火山 爆發 當時 颱風처럼 急激한 氣壓 變化가 나타나 發生한 氣象海溢이라는 것이다. 氣象海溢은 氣壓 變化가 移動하는 速度, 卽 颱風의 氣壓골이 移動하는 速度가 波濤 速度와 같을 때 共鳴이 생겨 에너지가 增幅하면서 일어난다. 大氣 中에 傳播되기 때문에 바다를 매질로 傳達되는 地震 쓰나미보다 훨씬 빠르고 먼 곳까지 影響을 미칠 수 있다. 하지만 氣象海溢은 海水 上層에서 나타나는 現象이다 보니 全體 쓰나미의 3∼4%에 不過할 程度로 드문 現象이다. ○氣象海溢과 火山 山沙汰 쓰나미 同時 發生 可能性 折衷된 解釋도 나왔다. 金 敎授는 “火山 噴出 以後 섬의 一部分이 사라진 點을 보면 爆發 當時 山沙汰가 나면서 쓰나미가 일어났을 수 있다”며 “山沙汰 쓰나미와 氣象海溢이 複合的으로 나타났을 可能性도 있다”고 말했다. 一般的으로 氣象海溢은 共鳴 現象이 原因이기 때문에 쓰나미는 한 方向을 向해 일어난다. 하지만 이番 쓰나미는 火山을 中心으로 全 方向에서 發生한 것으로 分析됐다. 金 敎授는 “日本 氣象廳이 豫測하지 못할 程度로 일찍 到達한 첫 쓰나미는 氣象海溢, 그 뒤 쓰나미는 山沙汰가 原因일 수 있다”며 “正確한 原因은 現地에서 直接 地形調査를 해 봐야 안다”고 말했다. 통가 現地에서는 火山 爆發에 對한 具體的인 調査가 아직 이뤄지지 않고 있다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-01-21
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  • 나이 들어도 말 잘하고 싶으세요? 꾸준히 읽고, 듣고, 글을 쓰세요!

    누구나 나이가 들면 젊을 때보다 言語能力이 減退한 것을 느낀다. 하려던 말을 잊거나 事物과 사람의 이름을 잊어버린다. 이야기를 張皇하게 늘어놓다가 主題를 벗어나기도 한다. 그런데 여러 硏究에 따르면 老化는 言語能力 自體에는 影響을 미치지 않는다. 腦의 다른 機能이 弱化돼 言語能力이 떨어진 것처럼 보인다는 것이다. 專門家들은 나이를 먹을수록 言語能力을 꾸준히 鍛鍊해야 한다고 强調한다. 條理 있는 말솜씨를 維持하기 위한 努力이 老化를 늦추는 데 效果가 있기 때문이다. 로저 크루즈 美國 멤피스臺 心理學科 敎授는 2019年 ‘체인징 마인드’라는 冊에서 言語와 老化의 相關關係를 傳했다. 最近 최원일 光州科學技術院(GIST) 基礎敎育學部 敎授가 이 冊을 韓國語로 飜譯한 ‘老化와 言語는 서로 어떻게 影響을 미칠까?’를 펴냈다. ○“老化가 言語能力에 미치는 直接 影響은 없어” 冊의 要旨는 “나이 들수록 言語能力이 떨어지는 理由는 言語能力 自體보다는 市廳力, 情報處理, 作業 記憶 等 腦의 다른 機能이 減退하기 때문”이라는 것이다. 崔 敎授는 “言語能力에서 特히 重要한 것이 作業 記憶과 執行統制能力“이라고 말했다. 執行統制能力은 하나의 課題를 끝낼 때까지의 集中力과 한 課題를 끝내고 다른 課題로 쉽게 轉換하는 能力을 뜻한다. 나이 든 사람이 젊은이보다 條理 있게 말하지 못하거나 한 番 뱉은 말을 다시 되풀이하는 것은 이 能力이 減退한 結果라는 것이다. 老化가 言語能力에 ‘直接的으로’ 影響을 미치지는 않는다는 硏究結果는 많다. 一部 硏究에서는 美國과 유럽의 60代 後半 어르신이 20代보다 語彙力이 뛰어난 것으로 나타났다. 티머시 솔트하우스 美國 버지니아大 心理學科 敎授가 2019年 2月 認知老化 關聯 學術誌 ‘心理學 및 老化’에 發表한 硏究結果에 따르면 腦의 機能 中 記憶이나 知覺 速度, 推論은 20代부터 漸次 줄다가 60代 以後 急減한다. 反面 語彙力은 20代 以後 增加하다가 70代 以後 最高 水準을 維持한다. 語彙力이 다른 腦 機能에 비해 老化에 큰 影響을 받지 않는다는 얘기다. 學界에서는 一生 동안 新聞과 冊을 꾸준히 읽은 結果 語彙力이 持續的으로 發達한 結果라고 推定한다. 作家의 이름이나 作品名 等을 基盤으로 讀書量을 評價하는 著者認識檢査 結果에서 뚜렷하게 나타난다. 崔 敎授팀이 美國 데이비스 캘리포니아對 硏究팀과 共同으로 進行한 硏究(2017年 3月 ‘心理學 및 老化’에 揭載) 結果 67∼80歲의 著者認識檢査 點數는 42.1로 12.8點이 나온 19∼25歲보다 훨씬 높다. ○身體 鍛鍊하듯 ‘글쓰기’로 言語能力 鍛鍊해야 하지만 이런 現象은 國內에서는 잘 드러나지 않는다. 梨花女大 心理學科 硏究팀이 2012年 韓國心理學會지에 發表한 硏究結果에 따르면 韓國人은 나이가 들면서 認知能力이 急減하지만 語彙力과 言語能力은 若干 減退하는 것으로 나타났다. 專門家들은 韓國社會가 新造語나 流行語가 많이 생겨나고 言語文化가 急激하게 바뀌는 탓도 있지만 言語能力을 維持하기 위한 努力이 西歐 社會보다 不足한 것도 한 要因이라고 指目한다. 崔 敎授는 “韓國人은 學校를 卒業한 뒤 讀書量과 讀書 時間이 急激히 줄어드는 傾向이 있다”며 “最近에는 映像媒體에 對한 依存性이 늘면서 더욱 줄고 있다”고 憂慮했다. 讀書뿐 아니라 남의 말을 귀 기울여 듣거나 글을 쓰고, 對話를 하는 것도 言語能力을 維持하는 데 큰 도움이 된다. 크루즈 敎授는 “體力鍛鍊을 위해 꾸준히 運動하듯 持續的으로 말하고 듣고 읽고 쓰면서 言語能力을 繼續 갈고 닦아야 한다”고 主張했다. 崔 敎授가 特히 强調하는 것은 글쓰기다. 그는 “메신저 對話처럼 아주 짧은 글이라도 다른 사람과 疏通하고 自身이 살아온 이야기를 回顧하면서 글을 쓰는 일은 情緖的으로 肯定的인 影響을 준다”고 말했다. 美國 유타州立大 心理學科 硏究팀이 平均 73.5歲 成人 215名을 對象으로 分析한 結果 日記처럼 긴 글을 꾸준히 써온 사람은 알츠하이머 癡呆를 비롯한 모든 類型의 癡呆 發生 危險이 53% 낮았다. 特히 여섯 글字 以上의 긴 單語를 자주 使用하는 것이 效果를 높였다. 이 硏究結果는 2017年 10月 國際學術誌 ‘老年學 저널’에 發表됐다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-01-14
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  • 食中毒 일으키던 菌의 華麗한 變身… ‘먹는 코로나19 백신’이 온다

    人體의 所長과 大腸에 사는 腸內 微生物을 活用해 ‘먹는 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 백신’을 開發하는 硏究가 國內에서도 推進된다. 腸內 微生物이 코로나19 바이러스의 蛋白質을 分泌하도록 만든 백신이다. 專門家들은 美國의 화이자가 먹는 코로나19 治療劑를 開發해 게임 체인저가 된 것처럼 腸內 微生物로 만든 백신이 開發되면 더 손쉽게 全 世界에 백신 供給이 可能해질 것으로 期待하고 있다. ○ 72時間 以內 바이러스 蛋白質 分泌해 中和抗體 8000倍 增加윤원석 高麗大 醫大 알레르기免疫硏究所 敎授와 방일수 朝鮮大 齒大 敎授 硏究팀은 最近 살모넬라菌이 코로나19 바이러스 表面의 스파이크 蛋白質 一部를 生産하도록 遺傳子를 재조합한 백신 候補物質을 開發했다. 李 候補物質은 人體에 들어가면 消火器를 따라 移動해 訴狀에서 바이러스 蛋白質(抗原)을 生産한다. 이 過程에서 特定 抗原에 反應하도록 免疫界가 作動하면서 抗原에 對抗하는 抗體가 생긴다. 硏究팀은 4000∼1萬 種에 이르는 腸內 微生物 中 살모넬라菌을 選擇했다. 사람 몸에 害가 적고 입으로 삼켜도 위와 場 環境을 견뎌내 免疫反應을 誘導할 수 있기 때문이다. 尹 敎授는 “살모넬라菌은 細菌이지만 바이러스처럼 粘膜 細胞를 感染시켜 免疫細胞에 抗原을 提示하는 方法으로 免疫反應을 일으킨다”며 “菌株를 먹는 것 自體도 免疫界를 活性化하는 效果가 있다”고 말했다. 硏究팀은 이 백신 候補物質을 쥐에게 2週 間隔으로 3回 投與했다. 實驗 結果 血液 內 코로나19 바이러스에 對抗하는 抗體가 백신을 먹지 않은 쥐보다 8000倍 以上 많이 생긴다는 事實을 確認했다. 바이러스에 感染된 細胞를 直接 없애는 免疫細胞인 T細胞의 活性 數値도 높은 것으로 나왔다. 硏究팀은 이달 1日 이 結果를 國際學術誌 ‘백신’에 紹介했다. 硏究팀은 또 國內에 ‘再組合 살모넬라 菌株를 利用한 COVID-19 백신菌株’라는 名稱으로 特許도 出願했다.○ 다른 백신보다 安全하고 不平等 問題 解決 可能學界에서는 이미 오래前부터 먹는 백신의 必要性에 共感해왔다. 하지만 注射型 백신만으로도 感染病 制御가 充分했기 때문에 實際 商用化한 것은 없었다. 그런데 最近 코로나19 大流行이 2年 넘게 이어지면서 狀況이 달라졌다. 全 世界 백신 需要가 늘어나고 國家別 백신 供給 不平等 問題와 메신저리보핵산(mRNA) 백신 接種 後 異常反應에 對한 憂慮가 커지면서 經口用 백신 開發 必要性이 높아졌다. 尹 敎授는 “經口用 백신은 生産 費用이 比較的 低廉하고 常溫 保管이 可能해 mRNA 백신의 限界와 憂慮를 解決할 수 있을 것”이라며 “注射劑가 아닌 알藥 形態로 專門家 없이 스스로 服用 可能한 것도 長點”이라고 說明했다. 다른 方式의 백신보다 安全性을 確保하는 것도 可能하다. 백신 設計 過程에서부터 人體에 害가 없는 菌株를 고를 수 있다. 尹 敎授는 “살모넬라菌은 食中毒 菌이지만 백신 製造 過程에서 毒性을 弱化시켜 泄瀉 症狀을 일으키지 않는다”며 “菌이 半(半)歌詞 狀態로 體內에 들어가므로 約 72時間 동안 바이러스 蛋白質을 分泌한 다음에 사라진다”고 說明했다. 海外는 우리보다 經口用 백신 開發이 앞서 있다. 지난해 美國과 이스라엘에 本社를 둔 오라메드制約과 引渡의 經句藥物傳達 시스템 開發業體인 프레마스바이오테크의 合作投資死因 오라백스가 코로나19 經口用 백신을 開發했다고 밝혔다. 오라백스는 코로나19 經口用 백신으로는 開發 段階가 가장 앞서 있는 業體다. 酵母를 利用하며 코로나19 스파이크 蛋白質을 비롯한 바이러스 蛋白質 3種을 標的으로 삼아 感染을 豫防한다. 年末부터 남아프리카공화국에서 臨床 1像을 始作한 오라백스 側은 “여러 蛋白質 部位를 認識하는 만큼 豫防 效果가 뛰어나고, 突然變異가 거의 일어나지 않는 部位이므로 델타 變異 等에도 優秀할 것”이라고 期待했다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2022-01-10
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  • 열려라, Moon의 門 …2022年 注目받을 科學 이슈들

    韓國이 開發한 첫 달 軌道船(KPLO)李 來年 8月 스페이스X의 發射體 ‘팰컨9’에 실려 달로 向한다. 이 軌道船은 4個月餘의 旅行 끝에 來年 12月쯤 달에 到着해 約 100km 商工 軌道를 1年間 돌며 달 表面을 調査할 豫定이다. 韓國의 달 軌道船에는 달 表面을 調査할 6個 搭載體가 실리는데 여기에는 美國 航空宇宙局(NASA·나사)이 開發한 섀도캠도 包含된다. 달의 極地方에 永久 陰影地域을 撮影할 수 있는 카메라로 向後 美國이 推進하는 誘引 달 着陸 候補地를 찾는 데 活用될 豫定이다. 國際學術誌 네이처는 2022年에 注目되는 7가지 科學 이슈를 紹介했다. 美國이 推進하는 誘引 달 探査 計劃 아르테미스 計劃을 紹介하면서 來年 韓國의 달 軌道船 發射를 注目되는 消息으로 함께 言及했다.○ 人類는 다시 달로 向한다네이처는 2022年 注目할 이슈 中 하나로 各國 政府와 民間 企業이 協力하는 달 探査를 꼽았다. 나사는 來年 2月 誘引 달 探査劃引 아르테미스 計劃의 첫 番째 探査船인 ‘아르테미스 1號’를 쏘아 올릴 豫定이다. 이 計劃은 2025年까지 달에 사람을 보내는 巨大 프로젝트다. 美國이 달에 宇宙人을 보내는 건 1972年 아폴로 17號 宇宙人을 보낸 以後 53年 만이다. 韓國 外에도 日本과 英國, 유럽聯合, 캐나다 等 13個國 政府와 民間 企業이 이 計劃에 參與하고 있다. 네이처는 來年 日本의 民間 企業 아이스페이스가 아랍에미리트(UAE)의 달 探査로버 라시드를 달까지 보내는 下쿠토-R 달 探査 프로그램을 準備하고 있다고 紹介했다. 美國 民間 企業인 애스트로步틱테크놀로지와 人튜이티브머신즈는 螺絲 裝備를 달까지 運搬할 探査船을 準備하고 있다. 日本의 無人 달 探査機 ‘슬림(SLIM)’도 달 紙面에 사뿐히 내려앉는 軟着陸에 처음 挑戰한다. 引渡의 달 着陸船 ‘찬드라얀 3號’도 달 着陸에 나선다. ○ 오미크론 變異 正體 糾明·백신 업그레이드新種 코로나바이러스 感染症(코로나19)도 來年에 繼續해서 注目할 主要 이슈로 꼽았다. 11月 末 以後 오미크론 變異가 全 世界로 急激히 퍼지며 5次 大流行이 現實化되고 있다. 科學界는 새해 初 오미크론 變異의 傳染性과 危險度에 對한 正確한 分析 結果가 나올 것으로 期待하고 있다. 科學者들은 이를 土臺로 오미크론 變異에 效果가 있는 백신을 開發할 수 있을 것으로 보고 있다. 特히 오미크론 變異와 以後 나타나는 새로운 變異에 對應하는 汎用 메신저리보핵산(mRNA) 백신에 對한 期待感이 크다. 네이처는 mRNA 백신 效能 向上과 함께 蛋白質 基盤이나 DNA 基盤 코로나 백신도 登場할 것으로 期待했다. 바이러스가 몸에서 抗原으로 作用하는 部分만 精製해 만든 蛋白質 백신은 이미 肝炎 백신, 帶狀疱疹 백신에서 數十 年間 使用해 온 만큼 相對的으로 安全性을 確保할 수 있고 大量生産도 可能하다. 美國 製藥社 노바백스가 最近 蛋白質 基盤 코로나19 백신을 開發해 18歲 以上 成人을 對象으로 한 臨床試驗에서 感染 豫防 效果가 90%에 이르는 것을 確認했다. 유럽醫藥品廳(EMA)이 20日(現地 時間) 條件附 承認한 데 이어 22日 世界保健機構(WHO)도 緊急使用을 承認했다. 네이처는 “巨大 製藥企業이 特許權을 抛棄할지, 低所得 國家에 백신을 低廉하게 供給할지 注目된다”며 “次世代 백신 候補인 DNA 백신이 開發된다면 mRNA 백신보다 低廉하게 生産해 常溫 保管할 수 있어 供給 問題를 解決할 수 있을 것”이라고 展望했다. 이와 함께 來年에는 WHO 調査팀이 進行한 코로나19 바이러스 起源에 對해 調査한 結果와 함께 完治된 感染者들이 長期的으로 어떤 影響을 받았는지 追跡한 硏究 結果도 나올 豫定이다.○ 世界 最大 實驗裝置 再稼動物理學 分野에서는 긴 休息期를 마치고 돌아오는 世界 最大 實驗裝置 巨大江粒子加速器(LHC)에 耳目이 集中되고 있다. 스위스 제네바 隣近 유럽粒子物理硏究所(CERN)에 設置된 LHC는 粒子를 빛에 가까운 速度로 올린 뒤 衝突시켜 빅뱅 直後에 宇宙에 있던 粒子를 生成해 觀測하는 裝置다. 2012年 힉스 粒子를 發見해 標準 模型을 完成하는 데 一助했으며 現代 物理學의 다양한 劃期的 發見을 이끌고 있다. LHC는 2018年 12月까지 2次 稼動을 끝내고 檢出器 構成 裝置 追加를 비롯한 改善 作業에 突入했다. 애初 올해 3次 稼動을 始作할 計劃이었으나 코로나19로 作業 日程이 미뤄지며 2022年 6月 稼動이 再開될 豫定이다. 이番 稼動에서는 暗黑物質과 標準 模型에도 없는 粒子를 觀測할 수 있을지가 焦眉의 關心事로 떠오르고 있다. 네이처는 이 밖에도 美國과 日本 等 國際硏究陣의 重力波 硏究 協力, 유럽과 러시아의 火星探査計劃 ‘엑소마스’, 中國 宇宙停車場 ‘톈허’ 完成, 第27次 유엔氣候變化協約 當事國總會(COP27)와 第15次 유엔 生物多樣性協約 當事國總會(COP15)를 來年에 注目할 만한 科學界 이슈로 꼽았다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-12-27
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  • 文魚-게, 산 채로 料理하지 마세요

    英國 政府가 文魚와 게, 바닷가재를 苦痛을 느끼는 動物로 認定하고 앞으로 動物福祉法을 適用하기로 했다. 이에 따라 食堂에서 산 채로 끓는 물에 넣거나 生殖을 하는 行爲가 禁止될 것으로 豫想된다. 英國 政府는 이달 19日(現地 時間) 런던政經大 硏究팀이 낸 報告書를 土臺로 오징어와 文魚가 屬한 ‘두族類’와 게, 바닷가재, 가재가 屬한 ‘十各類’를 動物福祉法에 包含시키겠다고 밝혔다. 5月 소와 돼지 等 脊椎動物에 한해 만들어졌던 動物福祉法을 擴大하겠다는 것이다. 헤더 브라우닝 英國 런던政經大 自然및社會科學哲學센터 博士後硏究員과 조너선 버치 哲學및科學的方法論과 敎授 硏究팀은 英國 政府 依賴로 學界에 報告된 300個 以上의 論文을 分析했다. 이들 動物은 勿論 플라나리아, 醋파리, 魚類 等 다른 動物의 統覺이나 學習能力에 關한 硏究까지 廣範圍한 文獻 調査를 進行했다. 이스라엘 히브리대 硏究팀이 2010年 國際學術誌 ‘神經科學저널’에 發表한 硏究結果에 따르면 두族類가 學習하거나 報償을 바라는 行動을 할 때도 人間처럼 神經傳達物質인 세로토닌 活性化가 일어난다. 美國 텍사스대 醫大 硏究팀은 2013年 같은 學術誌에 오징어가 다쳤을 때 哺乳類처럼 持續的인 痛症을 느낀다는 內容을 公開했다. 가재가 屬한 節肢動物度 脊椎動物처럼 化學的 또는 電氣的 神經시냅스를 통해 神經細胞 間 信號를 주고받는다는 獨逸 科學者들의 硏究結果도 있다. 硏究팀은 이런 文獻 調査 結果를 바탕으로 頭足類와 十各類의 知覺能力이 各各 어떤 水準인지 測定했다. 統覺 受容體의 有無와 統覺 受容體와 特定 腦 領域 間의 連結, 痲醉劑나 鎭痛劑를 投與했을 때의 反應, 補償과 威脅 사이의 均衡, 負傷과 威脅으로부터 自己를 保護하려는 行動 等 8가지 基準을 適用했다. 그 結果 文魚의 知覺이 가장 뛰어나고 게가 그 뒤를 잇는다는 事實을 알아냈다. 오징어와 갑오징어, 바닷가재度 文魚와 게만큼은 아니지만 苦痛을 느끼는 것으로 確認됐다. 硏究팀은 이들 動物과 關聯해 이뤄지는 다양한 商業的 行爲에 對한 改善이 必要하다고 指摘했다. 頭足類와 十各類가 다른 無脊椎動物과 달리 中樞神經系가 잘 發達했으며 苦痛을 느낄 만큼 知覺 能力이 뛰어나기 때문에 苦痛을 最少化하는 努力이 必要하다는 指摘이다. 英國 政府의 措置로 當場 英國에서 漁業이나 食用이 禁止되는 것은 아니다. 다만 가재를 料理하기 위해 只今까지는 산 채로 끓는 물에 넣었다면, 앞으로는 電氣衝擊이나 冷凍으로 氣絶시키거나 苦痛 없이 죽이는 方案을 찾아야 한다. 스위스와 노르웨이, 뉴질랜드 等 一部 國家들은 이미 바닷가재를 包含한 甲殼類를 산 채로 삶는 行爲를 禁止하고 있다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-11-26
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  • 15分이면 陰壓病室 하나 뚝딱! 日常回復 앞당기는 工學의 힘

    남택진 KAIST 産業디자인學科 敎授팀은 언제 어디서나 쉽고 빠르게 設置하고 構造를 自由自在로 變形할 수 있는 移動 擴張型 陰壓病棟(MCM)을 지난해 世界 最初로 開發했다. 感染者의 飛沫을 통해 바이러스가 다른 사람에게 퍼지지 않도록 室內 空氣를 繼續 換氣하는 施設이다. 恰似 映畫 트랜스포머에 登場하는 로봇처럼 빠르게 設置하고 撤去하도록 設計됐다. 現在 景氣 수원시 京畿道人材開發院 特別生活治療센터와 건양대病院 應急室 等에서 運營 中인 이 施設은 에어텐트나 컨테이너 水準이던 旣存 音壓施設에 비해 훨씬 進步했다는 評價를 받았다. 이 陰壓病棟은 올해 韓國工學翰林院과 大韓民國醫學翰林院이 共同으로 構成한 ‘新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 對應 特別委員會’가 뽑은 코로나19 時代 注目할 6가지 工學 革新 事例 中 하나로 選定됐다.○ 瞬息間에 짓고 撤去하는 트랜스포머 病東南 敎授팀이 開發한 陰壓病棟은 建物 壁 役割을 하는 ‘機能 패널’과 空氣 흐름을 만드는 ‘陰壓프레임’, 病室 空間인 ‘에어텐트’ 等 세 가지 모듈을 組立해 設置한다. 病室 하나 組立하는 데 15分이면 充分하다. 病室 여러 個와 診療室 等을 이으면 큰 病棟을 造成할 수도 있다. 무엇보다 感染病 事態가 發生했을 때 空터만 確保되면 금세 設置하고 깔끔하게 撤去할 수 있어 施設 維持 負擔을 줄인다. 南 敎授는 “旣存 應急室이나 重患者 病棟 안에 設置해 그 部分만 音壓施設로 만드는 것도 可能하다”며 “快適한 臨時住居施設이나 地震 發生 時 緊急 待避所로도 活用할 수 있다”고 말했다. 防疫 過程에서 一部 個人情報 露出에 敏感해진 市民社會 不滿을 解決하기 위해 情報技術(IT)을 利用해 個人情報를 保護한 事例도 代表的인 革新 事例로 꼽혔다. 한동수 KAIST 電算學科 敎授팀은 航空機 블랙박스에서 靈感을 받아 스마트폰 블랙박스 技術을 開發했다. 앱스토어에서 내려받으면 衛星位置確認시스템(GPS)과 와이파이, 블루투스가 週期的으로 活性化되면서 訪問地와 移動 經路, 確診者와 密接 接觸한 場所와 時間 等이 記錄된다. 記錄은 스마트폰 밖으로 流出되지 않고 14日 後 廢棄된다. 韓 敎授는 “只今까지 移動通信社가 모바일 移動經路 데이터를 蒐集했다면 스마트폰 블랙박스는 내 情報를 내가 갖고 있다가 코로나19 疫學調査 時 提供하는 原理”라고 說明했다. 구글과 애플에서도 비슷한 技術을 開發 支援해 商用化했지만 블루투스만 使用하는 탓에 疫學調査에는 效率이 떨어진다는 評價를 받았다. 韓 敎授는 “시뮬레이션 結果 人口의 40∼50%만 이 앱을 다운로드해도 力學調査가 可能하다”며 “特히 感染病 流行 初期에 90%가 使用하면 擴散을 막을 수 있는 것으로 나타났다”고 說明했다. 人工知能(AI)과 빅데이터도 코로나19 克服에 革新的 成果를 낸 것으로 나타났다. 國內 바이오 企業 신테카바이오는 AI와 遺傳體 빅데이터를 活用해 코로나19 治療物質을 찾고 있다. 코로나19 바이러스 增殖에 核心 役割을 하는 蛋白歌手分解酵素의 構造가 처음 公開되자 美國 食品醫藥局(FDA)李 承認한 藥物 3000種 가운데 再創出 候補 30種을 AI와 슈퍼컴퓨터로 2週 만에 추려냈다. 以後 韓國生命工學硏究院과 細胞實驗 檢證을 통해 不過 4週 만에 現在 코로나19 治療 時 使用하는 렘데시비르와 類似한 水準의 藥物 3種을 選別했다.○ 危機 앞에 뭉친 技術 融合코로나19 事態 以後 國內에서는 主로 防疫이나 백신, 治療劑 等 生命科學 分野만 注目받아 왔다. 하지만 特別위는 非對面 診療와 手術用 ‘遠隔 로봇’, ‘電子式 마스크’ 等도 코로나19 終熄에 寄與할 革新 事例로 評價했다. 권동수 KAIST 機械工學科 敎授는 “코로나19街 長期化하면서 사람 間 接觸을 줄이고 醫療體系 負擔을 덜기 위해 防疫과 消毒이 可能한 防疫로봇, 診斷부터 處置 手術 評價 모니터링까지 可能한 遠隔 醫療로봇 等의 需要가 增加할 것”이라고 展望했다. 國內에서는 SK텔레콤 等 通信社와 休林로봇 等 스타트業 企業이 5世代(5G) 通信과 自律走行 技術 等을 活用해 防疫用 또는 醫療用 遠隔 로봇을 開發하고 있다. 如前히 技術 革新을 制度가 따라오지 못한다는 指摘도 있다. 特別위가 뽑은 革新 事例인 ‘電子式 마스크’는 代表的인 事例다. 이 마스크는 電子式 팬으로 汚染物質을 99.95% 以上 遮斷하며 나이와 呼吸量에 따라 調節한다. 박형호 LG電子 空氣科學硏究所 副所長은 報告書에서 “一般 保健用 마스크에 비해 훨씬 效率的임에도 性能과 安全性 檢證 規格이 國內에 마련돼 있지 않아 工産品 取扱을 받고 있다”며 “FDA가 이番 코로나19 事態 동안 緊急使用承認 制度로 다양한 新技術을 迅速하게 導入하고 있는 것을 注目해야 한다”고 指摘했다. 特別위의 최윤희 委員長(産業硏究院 先任硏究員)은 “코로나19로 莫大한 社會·經濟的 損失을 입었지만 工學에서는 컴퓨터와 自動化, AI 發展이 加速化되고 바이오 技術까지 融合하는 革命이 進行되고 있다”며 “앞으로 全혀 새로운 槪念의 技術들이 登場할 것”이라고 말했다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-11-22
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  • “氣候 危機 막으려면 琉璃부터 再活用하라”

    氣候 危機를 막기 위해 炭素中立 目標를 達成하려면 플라스틱 使用率을 낮추고 代身 廢琉璃로 새 琉璃를 만드는 比率을 높여야 한다는 分析이 나왔다. 國際學術誌 ‘네이처’는 이달 3日 琉璃를 再活用해도 品質이 떨어지지 않으며, 再活用 工程에서 二酸化炭素가 排出되지 않게 할 수 있는데도 大部分의 國家들이 廢琉璃를 埋立하고 있는 狀況이라고 指摘했다.○ 製造 工程에 廢琉璃·電氣 使用하면 二酸化炭素 減縮다른 工産品처럼 琉璃를 製造하는 公正에서도 二酸化炭素가 排出된다. 네이처에 따르면 琉璃 製造 過程에서 全 世界에서 每年 最小 8600萬 t의 二酸化炭素가 發生한다. 이 中 75∼85%가 琉璃의 原材料인 모래와 소다회, 石灰石을 녹일 때 使用하는 天然가스에서 나온다. 原材料 사이의 化學反應을 통해서도 發生한다. 科學者들은 이런 材料 一部를 廢琉璃 再活用 材料(컬里)로 代替하고 天然가스 代身에 電氣를 使用하면 原材料를 녹일 때만큼 오래 加熱할 必要가 없어 二酸化炭素 排出量을 낮출 수 있다고 보고 있다. 유럽琉璃容器協會(FEVE)에 따르면 琉璃 材料 中 10%를 컬里으로 바꾸고 電氣를 使用했더니 旣存 材料와 工程으로 生産할 때보다 二酸化炭素 排出量이 5% 줄어들었다. 協會는 이 方式으로 컬里을 녹여 琉璃를 만드는 프로젝트를 運營하고 있다. 하지만 네이처는 相當數 琉璃가 再活用되지 못하고 다른 쓰레기와 함께 埋立되고 있다고 指摘했다. 땅에 묻은 琉璃가 흙으로 分解될 때까지는 100萬 年이 걸린다. 그나마 廢琉璃를 가장 많이 再活用하는 곳은 유럽이다. 現在 琉璃 生産에 쓰이는 材料의 約 52%가 廢琉璃다. 유럽聯合(EU)은 2030年까지 이 比率을 90%까지 높일 豫定이다. 美國에서는 琉璃甁의 約 31%만이 再活用되는 것으로 알려졌다. 美國琉璃容器協會는 2030年까지 이 比率을 50%까지 늘리도록 推進하고 있다. 남아프리카공화국에서도 廢琉璃를 再活用하는 比率을 높이고 있다. 요하네스버그 有利 再活用 業體가 推進하는 프로젝트 아래 琉璃 再活用 比率은 2005∼2006年 18%에서 2018∼2019年 42%까지 增加했다. 以外 國家들은 廢琉璃가 얼마나 再活用되는지 統計조차 없는 곳이 많다. 네이처는 中國이나 印度, 브라질 等 몇몇 國家에서는 政府가 沈默하거나 앞으로의 計劃이나 野望을 發表하지 않는 等 廢琉璃를 再活用하겠다는 意志가 없다고 指摘했다. ○ 國內 廢琉璃病 再活用率 76.8%國內에선 肺琉璃甁을 收去하고 破碎해 컬里을 만들어 再活用하는 比率이 每年 集計된다. 韓國環境公團에 따르면 2020年 基準 肺琉璃甁을 再活用한 比率은 76.8%로 나타났다. 하지만 最近 3年間 統計를 보면 2018年 79.6%, 2019年 79.1%에 이어 줄고 있다. 韓國循環資源流通支援센터에 따르면 2020年 基準 國內 廢琉璃 自願 87.1%는 琉璃甁을 製造하는 데 쓰인다. 8.8%는 海外에 輸出되고 4.1%는 特需 블록이나 시멘트 甓돌 等을 만드는 데 쓰인다. 國內에서 再活用 用途로 收去하는 廢琉璃는 大部分 琉璃甁이며 이것을 다시 琉璃甁으로 만든다는 이야기다. 컬里度 國內에서 生産되는 主要 琉璃甁 色깔인 白色과 綠色, 褐色 等 세 가지 色깔로 分類해서 製作되고 있다. 化粧品 容器나 술甁처럼 色깔이 特異한 琉璃甁은 다른 컬里과 함께 섞어 쓸 수 없어 再活用이 어렵다. 窓門처럼 透明한 琉璃에는 不純物이 들어가면 안 되기 때문에 잼이나 꿀이 들었던 甁을 再活用하지 않는다. 琉璃甁이었던 廢琉璃로 琉璃甁을 만들 듯이 琉璃窓이었던 廢琉璃로 琉璃窓을 만드는 것이 훨씬 效率的이다. 네이처는 各 政府가 나서서 廢琉璃 資源을 蒐集, 分類해 適切한 用途로 再活用할 수 있도록 支援해야 한다고 指摘했다. 于先 國家마다 廢琉璃 再活用 比率을 늘리도록 法案을 制定해야 한다고 提案했다. 琉璃 製造業體들이 廢琉璃 再活用을 하는 만큼 인센티브를 주거나, 琉璃甁 製造 外에 建設社 等이 아스팔트, 建築資材 等에 廢琉璃를 一定 水準 再活用하도록 規定해야 한다는 것이다. 이를테면 유럽은 이미 建築 廢棄物이나 建設資材의 70%를 再活用하도록 規定하고 있다. 네이처는 또한 플라스틱을 琉璃로 代替할 때 增加할 수 있는 運送費用度 따져 現實的으로 企業들이 琉璃 使用率을 높일 수 있도록 支援해야 한다고 强調했다. 또 各國의 廢琉璃 再活用 데이터를 蒐集하고 그 比率을 監視하는 國際機構가 必要하다고 强調했다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-11-15
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  • 첫 發射 成功率 27%… 美-中-日도 失敗

    自力으로 開發한 첫 宇宙發射體의 發射를 성공시키는 일은 쉽지 않다. 只今까지 11個國 中 옛 蘇聯과 프랑스, 이스라엘 等 3곳만이 첫 發射에 成功했다. 約 27.2%의 成功率이다. 美國이 1957年 12月 6日 쏴 올린 ‘뱅가드’는 發射 2秒 만에 1.5m도 솟구치지 못하고 暴發하는 場面이 全 世界에 生中繼됐다. 日本은 1966年부터 첫 宇宙發射體 ‘람다 4S’를 發射했는데 1969年까지 네 番 失敗하고 1970年 다섯 番째에 成功을 이뤄냈다. 中國은 宇宙發射體 ‘창정 1號’를 1969年 쏴 올렸으나 2段 分離가 되지 않고 發射 後 69秒 만에 墜落했다. 中國은 창정 1號를 總 네 次例 쐈는데 그中 두 番을 失敗했다. 安定的인 成功率을 얻기까지 約 10年이 걸렸다. 1950年代 發射體 發射 失敗率은 美國 66.1%, 러시아 36.9%였으나 1970年代부터 10% 以下로 낮아졌고 2000年代 以後 5% 안팎이다. 유럽도 1960年代 40%였지만 2000年代 以後 3%에 머물고 있다. 방효충 KAIST 航空宇宙工學科 敎授는 “向後 몇 年間 다른 國家의 施行錯誤 克服을 參考하며 性能을 向上시킬 수 있을 것으로 期待한다”고 말했다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-10-22
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  • 고양이 落法서 배웠다… 3m높이서 가볍게 着地

    어른 키를 훨씬 뛰어넘는 3m 높이에서 떨어져도 고양이처럼 사뿐히 내려앉는 로봇 技術이 開發됐다. 美國 노터데임大의 電氣工學科 린 하이 敎授 硏究팀과 航空宇宙 및 機械工學科 패트릭 웬싱 敎授 팀은 四足步行 로봇 ‘미니치타’의 발에 衝擊을 緩衝할 500g 무게의 신발을 신기고 人工知能(AI)을 活用해 높은 곳에서 떨어졌을 때에도 安全하게 着地하게 하는 方法을 알아냈다고 論文 事前 公開 사이트인 ‘아카이브(arXiv)’에 公開했다. 미니치타 로봇은 美國에서 活動하는 韓國 科學者인 김상배 매사추세츠工大(MIT) 機械工學科 敎授(네이버랩스 技術顧問) 팀이 開發한 四足步行 로봇이다. 키 30cm, 무게 9kg이며 最高 秒速 3.7m로 달린다. 只今까지 開發된 四足步行 로봇 中 가장 빠른 速度를 자랑하지만 높은 데서 떨어질 때는 제대로 着地하지 못한다는 限界가 있었다. 노터데임大 硏究팀은 로봇이 安全하게 着地하려면 다리를 휘둘러 고양이처럼 空中에서 回轉해야 하고, 그러려면 발이 어느 程度 무거워야 유리하다는 點에 着眼했다. 로봇의 各 발에 3次元 프린터로 찍어낸 신발을 신기고 신발마다 5센트 銅錢을 20個씩 넣어 무게를 더했다. 硏究팀은 뜨거운 物體를 만지면 卽刻 손을 떼는 ‘反射 反應’에서 答을 찾았다. 硏究에 參與한 빈스 커츠 博士課程硏究員은 “로봇이 떨어지는 시뮬레이션을 여러 番 거치면서 AI가 가장 安定的인 軌跡을 찾도록 학습시켰다”고 說明했다. 하지만 아직 고양이를 따라잡는 데는 限界가 있다. 고양이는 墜落하는 동안 몸을 180度 回轉하면서 均衡을 잡는데, 미니치타는 最大 90度까지밖에 몸을 돌리지 못한다. 더 큰 角度로 回轉하면 로봇의 몸과 다리가 서로 부딪치는 現象이 나타난다. 硏究팀은 現在 2次元 시뮬레이션을 3次元으로 具現하면 이 問題도 解決할 수 있을 것으로 期待하고 있다. 미니치타 로봇이 고양이처럼 完璧한 着地 技術을 익히면 災難構造 現場은 勿論이고 달 같은 微細重力 環境에서 有用하게 쓰일 것으로 期待된다. 이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-10-22
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  • 인슐린 發見 100周年… 糖尿病을 ‘管理하는 病’으로 바꾸다

    代表的인 慢性疾患人 糖尿病은 只今으로부터 100年 前만 해도 ‘죽음의 病’으로 불렸다. 診斷 後 不過 한 달 만에 死亡하는 境遇가 許多했다. 人類가 이 不治病의 恐怖에서 벗어나 ‘健康하게 管理할 수 있는 病’으로 만든 一等功臣이 바로 인슐린의 發見이다. 하지만 偉大한 發見에도 不拘하고 인슐린 治療는 아직 제대로 된 待接을 받지 못하고 있다. 注射에 對한 否定的 認識과 社會的 偏見 때문에 患者의 折半 以上이 인슐린 治療를 拒否하고 있다. 專門家들은 인슐린 治療에 對한 偏見과 誤解를 깨고 認識 改善이 時急하다고 强調한다.○ 小兒 患者 期待壽命 1.3個月→45年 인슐린은 1921年 캐나다 醫學者 프레더릭 밴팅이 個의 膵臟에서 처음 發見했다. 이듬해 14歲 糖尿病 患者에게 인슐린을 注射하면서 첫 治療가 始作됐다. 1923年에는 글로벌 製藥社 일라이릴리가 인슐린을 大量 生産하기 始作하면서 本格的으로 普及되기 始作했다. 인슐린은 膵臟의 랑게르한스섬에서 分泌돼 食事 後 올라간 血糖을 낮추는 役割을 한다. 인슐린이 어느 程度 나오는 2型 糖尿病은 食事 調節과 運動, 經口用 血糖降下劑 服用으로도 大部分 充分한 血糖 管理가 可能하다. 하지만 몸속에서 인슐린을 全혀 生産하지 못하는 1型 糖尿病은 인슐린 治療가 반드시 必要하다. 김성래 大韓糖尿病學會 總務理事(가톨릭대 富川聖母病院 內分泌內科 敎授)는 “1920年代 初만 해도 1型 糖尿病을 診斷받은 10代 患者의 期待壽命은 1.3個月에 不過했지만 인슐린 發見 後 45年까지 길어졌고 10代 未滿 患者 死亡率도 6分의 1로 줄었다”며 “인슐린 治療가 血糖을 正常 數値로 빠르게 調節하고 高血糖에 따른 合倂症을 豫防한 結果”라고 說明했다. 첫 發見 以後 100年間 인슐린은 全 世界 糖尿病 患者 數百萬 名의 生命을 求했다. 삶의 質도 끌어올렸다. 인슐린 生産도 훨씬 效率的이고 安全한 方向으로 進化했다. 1955年 소 인슐린의 아미노산 配列이 밝혀진 뒤 遺傳子再組合 技術이 開發된 德分에 1978年에는 人間 인슐린의 合成과 大量 生産이 可能해졌다. 動物 인슐린 治療에서 생기는 副作用 問題도 解決됐다. 最近에는 인슐린의 蛋白質 構造를 조금씩 바꿔 몸속에서 分泌되는 인슐린만큼 血糖 調節 效率도 뛰어나고 作用 時間도 긴 인슐린도 開發됐다. 인슐린을 體內에 注入하는 方式도 改善됐다. 오랫동안 患者들은 注射器로 甁에 든 인슐린을 適正量 빼서 맞아야 했지만 이제는 인슐린이 一定量 들어 있고 바늘도 매우 가늘어 痛症이 거의 없는 펜型 注射器가 쓰인다. 金 總務理事는 “最近 山學界에서는 週 1回, 月 1回만 注射할 수 있도록 半減期를 늘린 인슐린이나 經口用 인슐린, 또는 센서로 血糖 變化를 感知해 인슐린을 適正量 分泌하는 人工膵臟度 開發되고 있다”고 說明했다.○ 社會的 偏見 탓 患者 折半 以上 治療 拒否… 敎育과 認識 改善 必要 하지만 인슐린 治療에 對한 社會의 視線은 如前히 차갑다. 國民健康保險公團과 大韓糖尿病學會에 따르면 2015年부터 2020年까지 國內 糖尿病 患者는 27.7%나 늘었지만 같은 期間 糖尿病 患者 中 인슐린 治療를 받는 比率은 8.9%에서 6.4%로 오히려 줄었다. 大韓糖尿病學會는 인슐린 治療가 必要한 患者의 折半 以上이 제대로 治療받고 있지 않다고 보고 있다. 인슐린 治療에 對한 代表的 誤解는 ‘糖尿病 末期의 마지막 治療法’이라는 것이다. 이에 對해 金 總務理事는 “糖尿病 治療는 인슐린 分泌量이나 高血糖에 따른 多尿와 體重 減少 程度에 따라 治療方法이 달라진다”며 “인슐린 治療는 糖尿病의 다양한 治療方法 中 하나일 뿐”이라고 말했다. 인슐린 治療를 받으면 中毒되거나 平凡한 日常生活이 不可能해진다는 것도 事實과 다르다고 專門家들은 强調한다. 오히려 注射바늘에 對한 漠然한 恐怖感으로 인슐린 治療를 하지 않을 境遇 高血糖 狀態에서 糖尿발, 腦中風(腦卒中), 심腦血管疾患 같은 深刻한 合倂症으로 이어질 危險이 커진다. 金 總務理事는 “適切한 治療로 血糖을 잘 管理하면 健康한 사람처럼 活動할 수 있다”며 “糖尿病 患者에게 인슐린 治療에 對해 꾸준히 敎育하고 社會的으로도 인슐린 治療에 對한 認識 改善이 必要하다”고 말했다. 大韓糖尿病學會는 인슐린 發見 100周年을 맞아 糖尿病과 인슐린 治療에 對해 올바른 情報를 알리기 위한 ‘인슐린 100周年 뮤지엄’(insulinmuseum.co.kr)을 열었다. 윤건호 大韓糖尿病學會 理事長(서울聖母病院 內分泌內科 敎授)은 “糖尿病 治療에서 인슐린 主事는 決코 最後의 治療 方法이 아닌 治療 過程의 一部”라며 “인슐린을 活用한 積極的이고 빠른 治療는 糖尿病을 管理하는 데 도움이 된다”고 强調했다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-10-18
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  • 올해 노벨賞의 選擇은 ‘五感’ ‘氣候危機’ ‘移民者 出身’

    6日 化學賞을 끝으로 올해 노벨賞 科學 分野 3個 部門 受賞者가 모두 發表됐다. 短期間에 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 백신 開發의 革新을 이룬 mRNA(메신저리보핵산) 技術의 開拓者들이 受賞할지가 最大 關心事였다. 비록 코로나19 事態 解決의 실마리를 提供한 이들의 受賞은 不發에 그쳤지만 올해 노벨賞도 豐盛한 뒷이야기가 쏟아졌다.○박해 避한 移民者 出身 科學者들 受賞 榮譽 올해 生理醫學賞은 人間이 世上과 疏通하는 通路인 觸覺과 痛症의 祕密을 밝혀낸 데이비드 줄리어스 美國 샌프란시스코 캘리포니아대(UC샌프란시스코) 生理學科 敎授와 아뎀 파타푸티언 美國 스크립스硏究所 神經科學과 敎授에게 돌아갔다. 두 사람은 사람 몸의 觸角 受容體 分子를 糾明한 功勞를 認定받았다. 核心 業績은 캡社이신 分子가 特定 受容體(TRPV1)에 붙으면 電氣信號가 神經系를 타고 腦까지 傳해지면서 42度 以上의 뜨거움과 아픔을 느끼게 한다는 것이다. 고추의 매운맛이 ‘뜨거운 아픔’이라는 事實이 처음 밝혀진 셈이다. 好奇心과 創意性을 바탕으로 日常의 궁금症에서 놀라운 科學的 發見을 이뤘다는 點에서 높은 評價를 받았다. 이들이 더 注目받는 건 戰爭과 逼迫을 被害 機會의 땅을 찾은 移民者 出身이란 點이다. 파타푸티언 敎授는 1967年 레바논 베이루트에 살던 아르메니아 家庭에서 태어났다. 內戰으로 混亂하던 레바논에서 醫大 在學 中 武裝勢力에 잡혔다가 벗어난 뒤 1986年 美國 로스앤젤레스로 移住했다. 줄리어스 敎授는 美國 뉴욕의 러시아系 유대人 家庭에서 태어났다. 그의 祖父母는 1900年代 初 帝政 러시아의 유대人 迫害를 避해 러시아를 떠나 美國에 定着했다. 두 사람의 硏究로 人間 오감에 對한 認識은 한層 더 完成에 가까워졌다. 황선욱 高麗大 醫大 生理學敎室 敎授는 “빛의 受容體(로돕신)를 發見해 時刻 原理를 밝힌 成果가 1967年 노벨賞을 가장 먼저 받았고, 2004年에는 냄새를 感知하는 嗅覺 受容體를 發見한 成果가, 이番엔 觸角 硏究가 노벨賞을 受賞했다”며 “이제 五感 中 聽覺과 味覺만 남았다”고 說明했다.○지구과학도 노벨 物理學賞 進入 올해 노벨 物理學賞은 物理, 化學이라는 基礎科學을 追求하는 노벨賞의 단단한 壁을 깨뜨렸다는 評價를 받고 있다. 조르조 파리시 이탈리아 사피엔차대 敎授와 함께 올해 노벨 物理學賞을 受賞한 마나베 슈쿠로 美國 프린스턴대 大氣및海洋과학프로그램 敎授와 클라우스 하셀만 前 獨逸 막스플랑크 氣象硏究所長은 物理學 理論을 基盤으로 氣候變化 解釋의 실마리를 提供한 地球科學 分野의 先驅者들이다. 두 사람은 地球溫暖化 槪念이 없었던 1960∼1970年 當時 氣候變化 推移와 原因, 特히 人間 活動이 어떤 影響을 미치는지 알아냈다. 마나베 敎授와 同僚들은 1969年 구름이 發生할 때 에너지 變化, 地表에서 成層圈까지 氣溫 變化 等 物理的 特性을 活用해 氣候를 豫測하는 修理모델을 最初로 開發했다. 이 氣候모델을 基盤으로 多樣한 後續 모델이 開發되면서 全 地球的 氣候變化 對應에 寄與했다는 評價를 받고 있다. 노벨 物理學賞 歷史에서 地球科學 分野가 殊常한 事例는 없다. 科學界는 노벨賞委員會가 그만큼 氣候變化 問題를 重要하게 보고 解法을 찾는 硏究를 높이 評價하는 것이라고 보고 있다. 손석우 서울대 地球環境시스템學部 敎授는 “全 世界 大氣科學과 海洋學, 地球科學 硏究者들에게 動機附與가 많이 될 것”이라고 말했다.○화학상 受賞者들은 ‘知韓派’ 올해 노벨 化學賞을 받은 베냐민 리스트 獨逸 막스플랑크硏究所 敎授와 데이비드 맥밀런 프린스턴大 化學科 敎授는 分子를 合成할 때 쓰는 有機觸媒를 開發해 다양한 醫藥品 開發이 可能하도록 이끈 功勞를 認定받았다. 이들의 硏究로 製藥社들과 硏究者들은 더 安全하고 親環境的인 醫藥品 設計가 可能해졌다는 評價를 받는다. 이덕환 서강대 化學科 敎授는 “最近 10餘 年 사이에 正統 化學 分野에서 노벨賞이 나오지 않았다는 點에서 두 사람의 受賞은 意味가 있다”고 했다. 두 受賞者의 또 다른 共通點은 韓國과 因緣이 깊다는 點이다. 맥밀런 敎授는 過去 프린스턴대에서 同僚 敎授로 지낸 이철범 서울대 化學部 敎授의 招請으로 2016∼2017年 서울大 夕座敎授를 맡아 大學院生을 가르쳤다. 두 사람은 2018年에는 光觸媒에 對해 硏究한 成果를 國際學術誌 ‘앙게반테 케미’에 發表했다. 리스트 敎授도 2008年 성균관대 自然科學部 招請으로 訪問敎授를 했다. 當時 學部生이던 배한용 成均館大 化學科 敎授는 特講을 듣고 感銘받아 ‘後날 반드시 함께 일하고 싶다’는 便紙를 보냈고 實際 以後 리스트 敎授 硏究室에서 博士後硏究員으로 일했다. 두 사람은 2月 香水 原料인 베티베르 오일에서 香이 나는 原理를 有機合成으로 밝힌 共同 硏究 結果를 앙게반테 케미에 發表하는 等 共同 硏究를 이어가고 있다. 한便 mRNA 技術을 開發한 커리코 커털린 獨逸 바이오엔테크 首席副社長과 드루 와이스먼 美國 펜실베이니아對 醫大 敎授는 化學上 또는 生理醫學賞 受賞 可能性이 높게 점쳐졌지만 아쉽게 受賞에 失敗했다. 專門家들은 이들이 充分한 資格이 있지만 아직은 이르다고 보고 있다. 코로나19 大流行이 끝나지 않은 데다 變異 바이러스의 登場으로 백신 效果가 多少 떨어지면서 좀 더 綿密한 評價를 받아야 한다는 分析이 나온다. 노벨賞 受賞 業績들은 大部分 20年 以上 인정받은 境遇가 많아 mRNA 백신 硏究 亦是 效果와 安全性에 對한 立證 期間이 必要할 것으로 보인다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com서동준 동아사이언스 記者 bios@donga.com}

    • 2021-10-08
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  • 코로나 백신으로 人類를 救한 科學者들, 올해 노벨賞 받을 수 있을까?

    올해 노벨賞 受賞者가 來달 4日 生理醫學賞을 始作으로 5日 物理學賞, 6日 化學賞, 7日 文學賞, 8日 平和賞, 11日 經濟學賞 等의 順序로 發表된다. 每年 노벨賞 受賞者 發表에 앞서 首相 候補나 分野에 對한 豫測이 이어지지만 的中率은 높지 않다. 海外에서는 노벨賞 候補를 놓고 確率 게임을 벌이기도 한다. 하지만 올해는 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 事態에 對抗해 人類를 救援한 백신을 前例 없는 速度로 開發할 수 있도록 이바지한 科學者들의 受賞 可能性이 어느 때보다 높게 점쳐지고 있다. 코로나19 바이러스 遺傳體를 재빨리 分析하고 變異를 實時間 모니터링하게 한 次世代鹽基序列分析(NGS) 技術 開發者들과 코로나19 感染 豫防 效果가 約 94%에 이르는 메신저리보핵산(mRNA) 백신을 迅速하게 開發한 科學者들이 有力 候補로 꼽힌다.○ 1年 안 돼 mRNA 백신 開發韓 科學者들 注目 커털린 커리코 獨逸 바이오엔테크 首席副社長과 드루 와이스먼 美國 펜실베이니아對 醫大 敎授는 mRNA 백신의 基礎 技術을 開發했다. 바이오엔테크가 美國 製藥社 화이자와 共同 開發한 이 백신은 mRNA에 담긴 바이러스 遺傳子를 脂質나노粒子에 실어 사람 細胞 안에 넣어 免疫反應을 끌어내는 原理다. 헝가리 移民者 出身인 커리코 副社長은 過去 40年 가까이 mRNA를 細胞로 넣어 免疫界가 認識하게 하는 硏究에만 邁進한 것으로 有名하다. 2005年에야 와이스먼 敎授와 共同으로 國際學術誌 ‘免疫’에 실은 論文으로 學界에서 처음 關心을 받았다. DNA와 RNA로 어떻게 哺乳類의 先天免疫系를 刺戟해 免疫反應을 誘導하는지에 對한 內容으로 mRNA 백신의 가장 重要한 核心이다. 또 커리코 副社長은 mRNA 基盤 백신과 治療劑를 만들기 위해 몸속에서 副作用을 일으키지 않도록 뉴클레오사이드를 修正하는 技術에 對한 特許를 出願했다. 이 特許는 그가 2014年부터 合流한 바이오엔테크와 共同 開發한 화이자, 그리고 競爭社인 모더나가 재빨리 코로나19 백신을 만드는 데 主要 役割을 했다. 커리코 副社長과 와이스먼 敎授는 2月 로젠스틸上, 8月 好위츠상에 이어 이달 9日 실리콘 밸리의 노벨賞으로 불리는 ‘2022 브레이크스루賞’까지 거머쥐었다. 이들 賞은 歷代 노벨賞 受賞者 中 大多數가 받았다는 點에서 두 사람의 受賞 可能性이 더욱 높다는 分析이 나온다.○ 코로나바이러스 게놈 高速 스캔 技術도 候補群 英國 케임브리지大 化學과 所屬 샹카르 발라수브라마니안 敎授와 데이비드 클레너먼 敎授도 誘電體의 鹽基序列을 低廉한 費用으로 迅速하게 解讀할 수 있는 NGS 技術을 開發해 有力한 候補로 擧論된다. 2000年代 初 사람 한 名의 誘電體를 解讀하려면 30億 달러(約 3兆 5520億 원)가 들었고 時間도 15年이 걸렸다. 하지만 NGS가 開發되면서 이제는 600달러(藥 71萬 원)로 單 1時間 만에 한 사람의 遺傳 情報를 모두 解釋할 수 있는 時代가 됐다. 이 技術 德分에 코로나19 바이러스 誘電體가 不過 한 달餘 만에 迅速하게 分析됐고 이를 基盤으로 백신 開發이 早期에 着手됐다. 現在는 時時刻刻 登場하는 새로운 變異를 實時間으로 모니터링하는 데 寄與하고 있다. 勿論 科學界 一角에서는 이들이 노벨賞을 받기엔 아직 이르다는 意見도 있다. 코로나19 大流行이 아직 끝나지 않은 데다 變異 바이러스의 登場으로 백신 效果가 多少 떨어졌고, 免疫力 持續 期間과 接種 後 副作用에 對해 아직 좀 더 科學的 分析이 必要하다는 指摘이다. 2002年부터 노벨賞 受賞者를 豫測해 온 클래리베이트 애널리틱스 傘下 ISI의 被引用 硏究專門家 데이비드 펜들버리는 英國의 글로벌 大學評價機關인 ‘타임스高等敎育’과의 인터뷰에서 “노벨賞은 大槪 成果를 認定하기까지 20年 以上 걸릴 만큼 保守的”이라며 “코로나19 백신의 效果와 安全性도 長期間 立證돼야 한다”고 말했다. 實際로 이들 外에도 아직 노벨賞을 받을 만한 業績을 쌓은 科學者들이 많은 것도 事實이다. 클래리베이트 애널리틱스는 23日 노벨賞을 受賞할 만한 全 世界 上位 0.01% 被引用 優秀 硏究者 16名의 名單을 公開했는데 이 가운데 生理醫學 分野는 5名이다. 只今까지 이 名單에 오른 硏究者 中 59名이 實際로 노벨賞을 받았다. 올해 生理醫學 分野에 이름을 올린 主人公은 國內 한타바이러스 最高 硏究者인 李鎬汪 高麗大 名譽敎授를 비롯해 칼 존슨 美國 뉴멕시코代 名譽客員敎授, 장피에르 샹罪 프랑스 파스퇴르硏究所 名譽敎授, 히라노 도시오 日本 오사카對 名譽敎授, 기시모토 다다미쓰 日本 오사카對 免疫制御硏究室 敎授다. 被引用 指數를 基盤으로 豫測한 結果이므로 mRNA 백신 開發者들의 이름은 없다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-09-27
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  • 화이자 백신 核心 ‘나노 傳達體’ 新素材 開發 競爭 ‘후끈’

    美國 화이자와 獨逸 바이오엔테크가 開發한 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 백신이 23日(現地 時間) 美國食品醫藥局(FDA)의 正式 承認을 받았다. 코로나19 백신이 FDA 正式 承認을 받은 건 화이자 백신이 처음이다. mRNA(메신저 리보핵산) 方式의 이 백신은 豫防 效果가 91%에 이르고 다른 感染病에 適用하기 容易하다는 評價를 받고 있다. 祕訣은 抗體를 形成하는 遺傳物質(核酸)을 細胞 안까지 安全하게 配達하는 地質 나노粒子에 있다. 나노 傳達體는 次期 백신이나 遺傳子 治療劑 開發에도 核心 技術로 評價받고 있어 效果를 改善하기 위한 關聯 硏究가 한창이다. DNA나 mRNA 같은 核酸은 細胞 안에서 蛋白質의 合成 過程을 통해 遺傳子를 發現시킨다. 하지만 核酸만 몸에 注射할 境遇 血流에서 異物質로 認識한 分解酵素의 攻擊을 받아 없어지거나 設令 細胞까지 到達하더라도 몸집이 커서 細胞 內部로 浸透할 수 없는 問題가 생긴다. 이에 製藥會社들은 藥물 成分을 細胞 안으로 安全하게 配達할 方案으로 나노 크기의 傳達體를 開發해왔다. 머리카락 數萬分의 1 水準에 不過한 救助에 抗癌劑를 넣으면 癌細胞만 選擇的으로 攻擊하는 抗癌 治療劑가 되고 癡呆 治療劑를 넣으면 腦에 非正常的으로 쌓인 베타 아밀로이드와 같은 癡呆 誘發 蛋白質을 없앨 수 있다. 오유경 서울대 藥學大學腸은 “나노 傳達體는 微細한 血管 구멍을 지나 藥물을 傳達하고 製造 工程上 細菌이 쉽게 걸러지도록 50∼200nm(나노미터·1nm는 10億分의 1m) 크기로 만든다”며 “藥물을 잘 保護하고 生體에 잘 맞고 몸속에서 잘 分解되는 成分으로 構成된다”고 말했다. 現在까지 가장 많이 使用되는 나노 傳達體는 脂質나노粒子다. 藥品의 境遇 1995年 美國에서 抗癌劑(독소루비신)를 넣은 製品이 最初로 나왔다. 脂質나노粒子는 여러 種類의 物質을 混合하여 만든다. 最近 화이자와 모더나가 開發한 코로나 백신은 mRNA를 傳達하는 燐脂質과 콜레스테롤의 ‘이온化 可能한 地質’에 自然 免疫反應을 誘發하는 mRNA를 붙이고 表面에는 血流에서 다른 物質에 달라붙지 않도록 폴리에틸렌글리콜(PEG)이란 物質로 코팅해 體內에 오래 머무를 수 있게 開發됐다. 이렇게 만들어진 脂質나노粒子는 細胞로 들어갈 때 細胞膜에 褓자기처럼 둘렸다가(엔도솜) 弱酸性 條件에서 터지면서 mRNA를 내보낸다. 오 學長은 “燐脂質은 毒性이 적고 生分解되는 長點이 있고, 製造 工程이 짧고 大量生産이 可能해 向後 바이러스 變異가 일어나도 後續 mRNA 백신을 빨리 開發할 수 있다”며 “하지만 地質이 쉽게 酸敗해 室溫에서 保管·流通이 어렵고, PEG가 過敏反應을 일으킬 수 있다”고 했다. 이에 따라 問題點을 改善할 수 있는 合成 高分子 나노 傳達體 硏究가 活潑하게 進行되고 있다. 작은 單位體를 反復的으로 結合해 만든 것이다. 강태규 서울大 IBS 나노粒子 硏究團 博士後硏究員은 “合成 高分子 나노 傳達體는 構造와 크기, 이온化 特性, 刺戟 反應性 藥物 放出 等을 자유롭게 設計할 수 있다”고 說明했다. mRNA 百信用으로는 陰電荷를 띠는 mRNA가 잘 붙도록 陽電荷를 띠는 高分子인 폴리아르기닌과 폴리라이신으로 많이 硏究된다. 하지만 이 材料들은 核酸을 감쌀 만큼 粒子가 커지면 細胞 毒性이 커진다는 問題가 있다. 오 學長은 “追後 遺傳子 編輯이 可能한 遺傳子 治療劑도 나노 傳達體에 싣게 될 것”이라며 “이들을 安全하면서도 效果的으로 願하는 곳까지 正確하게 傳達할 精巧한 核心 素材와 製造 技法을 開發하는 것이 重要하다”고 말했다. 그러면서 “韓國이 이 分野에서 競爭力을 가지려면 나노 傳達體 新素材 開發에 對한 政府 支援이 切實하다”고 덧붙였다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com}

    • 2021-08-30
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  • KAIST, 保健醫療 AI 活用 가이드라인 첫 開發

    國內外 人工知能(AI) 專門家들이 保健醫療 分野에서 AI의 信賴性을 確保하기 위해 世界 最初로 技術 가이드라인을 내놨다. KAIST 韓國4次産業革命政策센터(KPC4IR)는 싱가포르國立大 리스크公共理解硏究所, 英國 科學技術 非營利機關인 센스 어바웃 사이언스와 함께 ‘社會를 위한 保健醫療 分野 AI 活用 가이드’를 開發했다고 15日 밝혔다. 이 가이드에는 醫療 映像 分析과 빅데이터로 疾病 豫測, 新藥 開發 時間 短縮 等 醫療 分野의 AI 活用 事例가 담겼다. 學習 데이터를 一部 漏落, 除外하면 AI가 偏向될 수 있고 元來와 다른 用途로 使用하면 判斷이 틀릴 수 있음도 强調했다. AI의 信賴性을 確保하는 5가지 基準도 담았다. 于先 데이터의 出處가 正確해야 하며, 使用 目的에 맞아야 한다고 했다. 또 制限 事項과 家庭을 正確하게 言及해야 하며, 데이터의 偏向性을 明示하고, 實際 環境에서 適切한 테스트 等을 履行했는지 點檢해야 한다. 김소영 KPC4IR 센터長은 “AI가 가진 限界와 改善 事項을 認識하는 데 이 가이드가 重要한 役割을 할 것”으로 期待했다.이정아 동아사이언스 記者 zzunga@donga.com조승한 동아사이언스記者 shinjsh@donga.com}

    • 2021-08-16
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  • 에볼라-에이즈 治療劑, 코로나로 標的 바꿔 ‘지름길 開發 戰略’

    1萬 名의 志願者가 雲集한 競演大會가 열렸다. 競演은 길게는 15年이 넘게 걸리고, 費用은 平均 1兆 원이 넘게 든다. 오랜 時間과 돈을 들여 補償을 받을 수 있는 優勝者는 單 1名이다. 甚至於 優勝者가 없을 수도 있다. 收支가 맞지 않는 競演이다. 參與할 理由가 없어 보인다. 하지만 값비싼 代價를 支拂하면서도 반드시 試圖해야 할 競演이 地球上에는 있다. 바로 新藥 開發이다. 重要한 疾病을 治療할 單 하나의 藥을 開發하기 위해 製藥社는 10∼15年 동안 組 單位의 豫算을 쏟아부으며 功을 들인다. 그래도 最終的으로 安全하고 效果的인 藥을 開發할 수 있을지는 아무도 壯談하지 못한다. 最近 食品醫藥品安全處가 國內 新種 코로나바이러스 感染症(코로나19) 患者를 對象으로 臨床試驗을 許可한 美國 길리어드사이언스辭意 抗바이러스劑 ‘렘데시비르’가 이런 競演에 오른 代表的 事例다. 사람으로 치면 ‘塞翁之馬’의 主人公이다. 가장 致命的인 感染病 中 하나인 에볼라를 종식시킬 수 있는 强力한 治療劑 候補 物質로 屬望받으며 2018年 新藥 開發 마지막 段階인 臨床 3賞까지 갔지만, 結局 效果가 떨어진다는 理由로 廢棄됐다. 莫大한 開發費는 모두 休紙桶에 들어갔다. 하지만 2年 뒤 코로나19 流行과 함께 ‘敗者復活戰’에서 復活했다. 이미 安全性이 檢證된 데다 코로나바이러스 種類에도 效果가 있다는 硏究가 있어 美國에서 2月, 韓國에서 3月 코로나19 患者를 對象으로 한 臨床 3床에 突入하게 됐다. 中國은 이미 후베이省에서 臨床試驗 中이고 첫 結果는 4月쯤 나올 것으로 期待된다. 專門家들은 렘데시비르가 臨床試驗에서 治療 效果가 立證되면 迅速하게 新藥 許可를 받고 널리 쓰일 것으로 期待하고 있다. 順調롭게 進行된다면 最初의 코로나19 治療劑가 4月에 나올 可能性도 있는 것이다.○ 旣存 治療劑 活用한 ‘지름길 戰略’ 렘데시비르의 事例는 새로운 感染病이 發生했을 때 이에 對抗할 수 있는 治療劑를 開發하는 새로운 傾向을 보여준다. 이른바 ‘지름길’ 戰略이다. 開發됐거나 또는 開發 中인 藥을 다른 用途로 바꾸는 方法으로 ‘藥物再創出’이라고도 한다. 10∼15年씩 걸리는 긴 新藥 開發 期間 大部分을 건너뛰고, 最終 段階에 該當하는 臨床試驗만 하면 돼 開發 期間을 크게 短縮할 수 있다. 藥物再創出은 感染病 勃發 等 時急한 狀況에서 緊急하게 治療劑 開發을 期待할 수 있는 거의 唯一한 手段이다. 이番 코로나19 事態에서도 中國을 비롯한 各國은 全體 5%에 該當하는 危篤한 肺炎 및 呼吸 困難 患者에게 다른 治療劑를 臨床으로 投入해 코로나19 治療劑로 使用할 可能性을 打診하고 있다. 大韓感染學會에서도 에이즈 治療劑인 칼레트라와 말라리아 治療劑인 클로로퀸, 에이즈 治療劑와 다른 抗바이러스劑(인터페론)를 竝行하는 療法, C型 肝炎 治療劑인 리바비린 等을 使用할 것을 勸告하고 있다. 新種플루 治療劑인 아비간이나 毒感 治療劑인 아르非돌, 에이즈 治療劑인 多루나비르, 에볼라바이러스와 지카바이러스龍 抗바이러스劑人 갈리데시비르 等도 코로나19에 活用할 수 있는지 臨床試驗에 突入한 狀態다. 美國 製藥社 리제네론이 開發한 메르스(MERS·中東呼吸器症候群) 治療 藥물도 臨床試驗을 推進 中이다. 國內 企業과 硏究機關도 마찬가지 戰略을 試圖 中이다. 一部 製藥社는 自體 開發한 新藥 候補物質 가운데 코로나19 治療에 效果가 있을 것으로 보이는 것을 추려 臨床試驗을 計劃하고 있다. 코미팜은 自社 新藥 候補物質인 罷拿픽스를 活用해 緊急 臨床試驗(2, 3床)을 進行하겠다고 지난달 27日 밝혔다. 파나픽스는 코로나19 患者의 狀態를 急激히 나빠지게 하는 免疫 過多 發現 反應인 ‘사이토카인 暴風’을 抑制해 生命을 救하는 原理의 新藥 候補物質이다. 셀리버리 亦是 사이토카인 暴風을 抑制하는 新藥 候補物質을 臨床試驗하기 위해 上級綜合病院 2곳과 契約했다. 이뮨메드는 서울대병원과 함께 自體 開發한 抗바이러스 治療物質을 코로나19 治療用으로 臨床試驗에 着手했다. 現在 1像을 끝내고 2像을 準備하고 있다. 셀트리온과 한미약품도 코로나19를 抑制하기 위한 治療物質을 開發하고 있다. 韓國파스퇴르硏究所와 한국화학硏究院은 지난달 28日, 各各 藥物 5000種과 1500種의 藥效를 分析하는 方式으로 코로나19 治療劑 候補物質을 찾아내 이달 末∼4月 秒 一線 醫師들에게 提供하겠다고 밝혔다. 中國 科學者들은 이미 코로나19에 感染됐다가 完治한 患者의 血液 속 液體 成分인 ‘血漿’에 注目하고 있다. 完治 患者의 血漿에는 코로나19에 對抗할 수 있는 抗體가 많이 들어 있다. 抗體는 病을 일으키는 細菌이나 바이러스 等의 特定 蛋白質 構造에 反應하는 體內 免疫 蛋白質이다. 마치 犯人의 얼굴을 記憶한 警察처럼 몸 안을 돌아다니다 犯人(바이러스)이 들어오면 바로 攻擊해 막아낸다. 中國國立生命工學硏究所와 眞人彈病院은 完治 患者의 血漿에서 分離한 抗體를 利用한 治療가 이미 效果를 봤다며 本格的인 臨床試驗을 計劃하고 있다.○ 백신 開發 總力… 全 世界 20餘 種 硏究 感染病과 싸우기 위한 人類의 武器는 治療劑 外에도 백신이 있다. 백신은 豫防을 目的으로 하며, 크게 네 가지 方法으로 만든다. 살아 있는 바이러스를 毒性만 弱化시켜 넣는 方法이 있다. 犯人을 直接 몸 안에 넣어 警察(抗體)李 얼굴을 確認하게 하는 方法이다. 安全을 위해 毒性을 아예 없앤 바이러스를 넣기도 한다. 毒感 백신이 代表的이다. 바이러스 代身 바이러스 蛋白質 조각만 넣어 인식시키는 方法도 널리 쓰인다. 아예 바이러스 蛋白質을 만드는 遺傳子를 다른 安全한 바이러스 遺傳子에 끼워 넣어 體內에 注入하는 方法도 있다. 백신은 治療劑보다 開發이 相對的으로 더디다. 3日 世界保健機構(WHO)에 따르면 現在 各國에서 20餘 種의 백신이 開發되고 있다. 2月 末 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 美國의 製藥會社 모더나가 첫 臨床試驗龍 코로나19 백신을 美國 國立保健院(NIH) 傘下 國立알레르기傳染病硏究所(NIAID)로 보냈다. 모더나는 20∼25名의 自願者를 對象으로 이 백신의 臨床試驗을 4月 末부터 始作할 豫定이다. 美國의 製藥社로 메르스 백신을 保有한 노바백스 亦是 5, 6月 첫 臨床試驗을 進行할 豫定이다. 臨床試驗은 백신을 2番 投藥해 코로나19에 對한 免疫 反應을 確認한다. 이 結果는 7, 8月쯤 나온다. 以後 成功하면 다시 數百∼數千 名을 對象으로 臨床을 進行한다. 이 過程에 다시 6∼8個月이 걸린다. 中國은 1月부터 中國 疾病統制豫防센터를 中心으로 바이러스를 抽出해 백신을 開發하고 있다. 1月 톈진臺, 2月 상하이代 等이 백신을 開發했다고 主張했지만, 臨床試驗을 거치지 않은 狀態로 效果가 立證되지 않았다. 홍콩대 亦是 1月 末 인플루엔자 백신을 바탕으로 코로나19 백신을 開發했으며 1年 안에 臨床까지 마칠 수 있다고 發表했다. 英國 製藥社 글락소스미스클라인(GSK)은 蛋白質 基盤의 코로나바이러스 백신 候補物質 ‘S-트라이머’의 開發에 着手하겠다고 지난달 28日 發表했다. GSK는 中國 生命工學企業 클로버 바이오파머슈티컬스와 硏究 協力을 締結해 中國과의 共同 開發도 始作했다.윤신영 ashilla@donga.com·이정아·조승한 동아사이언스 記者}

    • 2020-03-07
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