김동호 연세대 특임교수팀, 단일항 분열 스핀 동역학 메커니즘 규명아시아투데이 김서윤 기자 = 김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀이 단일항 분열 스핀 동역학 메커니즘을 규명해 화제다. 22일 연세대에 따르면 연구팀은 이번 연구에서 TIPS-테트라센(TIPS-Tetracene) 다량체의 구조를 변화시킴으로써 다중 엑시톤의 동역학을 제어하고 외부 자기장을 동원하는 방식으로 스핀 상태와 다중 엑시톤 동역학 사이의 상관관계를 밝혀냈다. 연구팀은 자기장 세기에 따라 달라지는 시간 분해 형광 분광과 시간 분해 순간 흡수 분광의 특성을 분석해 수백 펨토초(1000조분의 1초)부터 수백 마이크로초(100만분의 1초)까지의 시간 동안 다중 엑시톤 동역학을 관측했다. 그 결과 연구팀은 구조의 경직도와 스핀 교환 상호작용이 다중 엑시톤의 최종 분열에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 확인한 것으로 파악됐다. 또 다중 엑시톤의 스핀 오중항 상태가 다중 엑시톤의 분열을, 스핀 삼중항 상태가 다중 엑시톤의 소멸을 유도한다는 사실도 알아냈다. 김 교수는 "분자 간 상호..
KAIST, 약물설계 '생성형 AI' 개발…혁신신약 가능성 높인다국내 연구진이 생성형 AI(인공지능)를 신약 설계에 활용할 가능성을 제시했다.KAIST(카이스트)는 김우연 화학과 교수 연구팀이 단백질·분자 간 상호작용을 고려해 활성 데이터 없이도 표적 단백질에 적합한 '약물 설계 생성형 AI'를 개발했다고 18일 밝혔다.신규 약물 발굴을 위해선 질병의 원인이 되는 표적 단백질에 결합하는 분자를 찾아내야 한다. 기존의 약물 설계 생성형 AI는 특정 단백질의 이미 알려진 활성 데이터를 학습에 활용하기 때문에, 기존 약물과 유사한 약물을 설계하려는 경향이 있다. 이는 신규성이 중요한 신약 개발 분야에...
김동호 연세대 교수팀, 비대칭 카바포피린 이합체 전자 구조 규명아시아투데이 김서윤 기자 = 김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀이 비대칭 카바포피린 이합체의 전자 구조를 규명했다. 17일 연세대에 따르면 연구팀은 양성자 핵자기공명 스펙트럼 연구 단일 결정 X-선 회절 분석 및 밀도 기능 이론 계산 등을 통해 비대칭 카바포피린 이합체의 야누스 구조에 의한 특성을 밝혀냈다. 카바포피린 이합체는 독특한 전자 구조와 뛰어난 광 물리적 특성으로 인해 연구 주제로서 주목받아 왔다. 특히 관련 전문가들은 두 개의 동일한 카바포피린 단위체로 구성된 시스템에 대해서 연구를 진행해왔다. 연구팀은 이번 연구를 통해 야누스 형태의 비대칭 카바포피린 의사-이합체에 주목해 새로운 구조체를 제시했다. 이번에 제시된 구조 속 전자 구조는 융합된 고리(Fused Ring)에서는 반방향족성(Antiaromatic)을 나타내며, 분리된 고리(Unfused Ring)에서 비방향족성(Nonaromatic)을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 김 교수는 "비대칭 카바포피린 이합체의..
하상준·홍진기 연세대 교수팀, 기존 한계 극복한 암 백신 개발아시아투데이 김서윤 기자 = 하상준 연세대학교 생화학과 교수팀과 홍진기 연세대 화공생명공학과 교수팀이 나노기술을 접목시킨 암 백신 기술을 개발했다. 16일 연세대에 따르면 이 기술은 다양한 암 항원을 탑재할 수 있고 지속적인 보관과 대량생산이 가능하다. 그런 특성 때문에 이 기술은 다양한 암종에 대한 면역치료법 개발에 활용될 가능성이 있다. 연구팀은 기존의 한계를 극복하기 위해 암 백신 기술에 나노기술을 접목시켰다. DC 세포막을 금나노입자에 부착해서 대량생산과 장기간 보관이 가능한 anDC 암 백신 플랫폼을 완성했다. 이와 함께 anDC 암 백신에 CTLA-4 항체를 접합시킴으로써 T세포 활성이 잘 일어날 수 있도록 했다. 하상준 연세대 교수는 "본 연구팀이 개발한 새로운 플랫폼의 암 백신은 기존 DC 암 백신의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 암항원 특이적 T세포를 표적화할 수 있어 최근 임상시험 중인 mRNA 암 백신의 단점도 동시에 극복할 수 있다"고 말했다. 홍진기 연세..
보[에듀플러스]연세대 서정목 교수팀, 방오코팅기술 개발서정목 연세대 전기전자공학과 교수 연구팀이 신축성과 유연성을 지닌 방오코팅 기술을 개발했다. 서 교수는 같은 대학 조승우 교수, 정지홍 서울대 교수 연구팀과 유기 단량체 V4D4와 플루오린(Fluorine) 기반 폴리머의 유기용매 환경에서의 연쇄반응을 통해 신축성과 유 서정목 연세대 전기전자공학과 교수 연구팀이 신축성과 유연성을 지닌 방오코팅 기술을 개발했다. 서 교수는 같은 대학 조승우 교수, 정지홍 서울대 교수 연구팀과 유기 단량체 V4D4와 플루오린(Fluorine) 기반 폴리머의 유기용매 환경에서의 연쇄반응을 통해 신축성과 유
“동전 던지기는 정말 공정할까?”… 35만번 던진 결과는?동전 던지기(Coin Flipping)가 ‘정확히 공정하지는 않다’는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 연구팀은 무려 35만757회의 동전을 던진 결과 던지는 조건에 따라 확률이 달라질 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 동전을 던질 때와 같은 면으로 떨어질 확률이 약 1% 우세 동전 던지기(Coin Flipping)가 ‘정확히 공정하지는 않다’는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 연구팀은 무려 35만757회의 동전을 던진 결과 던지는 조건에 따라 확률이 달라질 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 동전을 던질 때와 같은 면으로 떨어질 확률이 약 1% 우세
"생식기와 다리 바꿨다"…실험실서 태어난 기괴한 생명체의 정체포르투갈 굴벤키안 과학 연구소포르투갈 과학연구소 생물학자들이 배아의 유전자를 편집해 다리가 6개 달린 쥐를 만들었다. 배아 발달에 관여하는 특정 유전자를 조절하면 생명체의 생식기와 다리의 개수를 바꿀 수 있다는 연구 결과다.국제 학술지 '네이처'는 포르투갈 굴벤키안 과학연구소 연구팀이 지난 20일 배아 발달에 관여하는 신호 전달 경로에 있는 유전자 'Tgfbr1'이 생물의 생식기와 다리 개수를 결정짓는 메커니즘을 규명했다고 지난달 28일(현지시간) 전했다. 네 발 달린 동물의 뒷다리와 외부생식기는 같은 세포 조직에서 발생한다. 오랜...
퇴행성 뇌 질환 유발 장기 뉴런 변화 실시간 관찰 기술 개발KIST·포스텍 연구팀, 72시간 뉴런 표지 기술 '뉴엠' 개발 뉴런 표지 기술 '뉴엠'을 활용해 실시간으로 뉴런을 시각화하는 KIST 연구팀 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] (서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 신경세포인 뉴런의 구조를 최대 72시간 동안 세밀하게 관찰할 수 있는 기술이 개발됐다. 기존 기술보다 관찰 시간을 12배 늘려 이전엔 볼 수 없던 뉴런의 장기 퇴화 등을 관찰해 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환 분석을 도울 것을 기대된다. 한국과학기술연구원(KIST)은 뇌과학연구소 김윤경 책임연구원 연구팀이 장영태 포항공대 교수 연구팀과 공동으로 새로운 뉴런 표지 기술 '뉴엠(NeuM)'을 개발했다고 21일 밝혔다. 뉴엠은 신경세포막에 잘 결합하도록 개발된 형광 물질로 뉴런을 오랜 기간 추적해 관찰할 수 있고 높은 해상도로 보는 것도 가능하다. 살아있는 세포의 활성을 이용해 신경 세포막을 염색시켜 특정 파장의 빛을 방출하는 만큼 죽은 세포에는 반응하지 않는다. 신경세포 표지기술 뉴엠 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] 특히 연구팀은 물질 구조 개선을 통해 6시간에 불과했던 신경세포 관찰 기간을 72시간까지 늘리는 데 성공했다. 김 책임연구원은 "신경세포가 퇴행할 때 급성으로 진행되는 경우보다 서서히 진행되는 경우가 많다"며 "뉴엠은 오랫동안 안정되게 남아 있어 퇴행을 차곡차곡 관찰할 수 있다"고 말했다. 연구팀은 뉴엠이 독성 단백질이나 염증 물질 유입으로 신경세포가 손상되며 발생하는 퇴행성 뇌 질환을 연구하면서 신경세포의 변화를 더욱 정밀하게 관찰하고 치료 물질의 효능을 평가하는 등 용도로 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 김 책임연구원은 "뉴엠은 노화 및 질병으로 인해 퇴행하는 신경세포를 구분할 수 있어 퇴행성 뇌 질환의 발생기전을 규명하고 치료법 개발에 중요한 도구가 될 것"이라며 "더 정밀한 신경세포 분석을 위해 형광 파장을 녹색, 빨강 등 색깔을 구분할 수 있도록 고도화할 계획"이라고 말했다. 연구 결과는 지난해 12월 국제학술지 '앙게반테 케미'에 실렸다. KIST 김윤경 책임연구원 연구팀 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] shjo@yna.co.kr 배우 정은채, 방송인 김충재와 열애…"서로 알아가는 단계" "내 아내 알몸 화상채팅, 생활비 벌려고 시켰는데 뭐가 문제냐" 디올 "北 김여정 가방 우리 제품 같은데 진품 여부 확인 어려워" '바가지 논란' 소래포구 어시장, 광어회 1억원어치 무료로 쏜다 "190회 찔려 죽었는데 우발범행이라니…" 딸 잃은 모친의 절규 3개월차 남양주시청 공무원 숨져…전날 "업무 힘들어" 토로 尹 지지율 36%…총선 '與 지지' 44%, '野 지지' 49%[NBS조사] 자상한 아빠·친절한 이웃 50대, 뇌사장기기증으로 4명 생명살려 KBS "LG家 장녀 구연경 대표, 미공개정보 이용 주식 취득 의혹" "여가에 컴퓨터 사용 1.2시간 늘면 발기부전 위험 3.6배 증가"
[김길원의 헬스노트] "구강노쇠 막아야 '건강한 노년' 맞는다"20일 '세계 구강보건의 날'…"정확한 칫솔질과 검진으로 잇몸 건강 관리해야" 구강 건강 [게티이미지뱅크 제공] (서울=연합뉴스) 김길원 기자 = 매년 3월 20일은 세계치과의사연맹(World Dental Federation)이 구강 건강의 중요성을 널리 알리기 위해 제정한 '세계 구강보건의 날'(World Oral Health Day)이다. 또 매년 3월 24일은 대한치주과학회가 제정한 '잇몸의 날'이다. '삼(3)개월마다 잇(2)몸을 사(4)랑하자'라는 의미를 담고 있다. 이처럼 치아와 잇몸을 아우르는 구강의 건강이 강조되는 건 급격한 고령화 사회에서 노쇠를 늦추기 위한 필수 조건에 해당하기 때문이다. 나이가 들어 음식을 씹는 능력이 떨어지는 상태는 음식물을 통한 원활한 영양 공급에 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 어눌해지는 발음 등으로 정상적인 의사소통에 큰 영향을 미쳐 노쇠를 촉진칠 수 있다. 여기서 노쇠는 일반적인 노화와 달리 신체 기능이 급격히 허약해져 장애나 입원 가능성이 높아진 상태를 말한다. 국제학술지 '노년임상중재'(Clinical Interventions in Aging)에 실린 논문(2023년)을 보면, 서울아산병원 노년내과 정희원 교수 연구팀이 2016∼2018년 국민건강영양조사에 참여한 65세 이상 노인 3천18명을 대상으로 노쇠 정도와 저작 기능을 조사한 결과, 평소 음식을 씹는 데 어려움을 겪는 노인은 그렇지 않은 노인보다 노쇠 위험이 2.68배 높은 것으로 분석됐다. 이 연구에서는 노인의 치아가 1개 줄어들수록 음식을 씹는 기능이 3%씩 감소하는 것으로 평가됐다. 연구팀은 건강한 노년기를 맞으려면 평소 정기적인 구강 검진을 통해 치아를 건강하게 관리해야 한다고 조언했다. 만약 음식을 씹는 데 어려움이 있는 상황이라면 고령친화식품이나 보충제 등을 통해서라도 영양분을 골고루 섭취해 노쇠를 예방하려는 노력이 필요하다고 연구팀은 강조했다. 아주의대 치과병원 강정현 교수 연구팀이 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports)에 발표한 논문(2023년)에서는 노인의 잔존 치아 개수가 적을수록 골절 위험도가 높아지는 연관성이 관찰됐다. 국내 65세 이상 2천322명을 대상으로 한 이 연구에서 치아 잔존 개수가 16개 이상인 경우에는 10년 동안의 골절 위험도가 10% 미만에 머물렀지만, 11~12개인 경우에는 이런 위험도가 20% 이상으로 높아지는 것으로 평가됐다. 연구팀은 노인의 차이 상실이 음식 선택과 영양 섭취 등을 저해함으로써 골다공증성 골절 발생에도 큰 영향을 미치는 것으로 추정했다. [한국건강증진개발원 제공. 재판매 및 DB 금지] 전문가들은 구강 노쇠를 예방할 수 있는 가장 손쉬운 방법으로 평소 정확한 칫솔질을 통한 구강 위생 관리와 정기적인 잇몸 검진을 꼽는다. 이때 정확한 칫솔질은 입 안에 노출된 모든 치아 면을 닦는 것으로, 칫솔이 닿기 힘든 부위는 치간칫솔과 치실 등을 활용해 최대한 닦는 것이 중요하다. 대한구강보건협회가 마련한 '표준잇몸양치법'에서는 칫솔을 연필 쥐듯이 가볍게 잡아 칫솔모 끝을 치아와 잇몸의 경계부인 잇몸선을 향해 45도 각도로 밀착한 뒤, 잇몸에서 치아 방향으로 손목을 돌리면서 쓸어내듯이 양치하는 방식을 권장한다. 강동경희대학교병원 치주과 강경리 교수는 "고령 인구가 급속도로 증가하면서 치과를 찾는 환자 중에도 구강 노쇠를 진단받는 사례가 증가하고 있어 적극적 대비가 필요하다"고 말했다. 강 교수는 "구강의 기능 중 저작과 삼킴은 구강 본연의 핵심적인 기능으로, 영양 공급의 측면에서 온몸 건강과 밀접한 관련이 있다"면서 "만약 씹기가 어렵고, 음식물을 잘 흘리거나 말이 어눌해지는 등의 증상이 느껴진다면 치과 병원을 찾아 적극적인 치료로 구강 노쇠의 진행을 예방해야 한다"고 강조했다. bio@yna.co.kr '탁구게이트' 이강인, 환하게 웃으며 입국…팬들에 손들어 인사 여러 차례 구설에 오른 오재원, 마약 투약 혐의까지 '매국노' 파문 일으킨 안산 "상처 입은 모든 분께 사과" 50여년전 죽은 태아가 뱃속에…브라질 80대, 수술 후 사망 10가구 중 4가구 "자녀가 김치 안 먹어"…'매운 음식 못 먹어' '집단 성폭행 실형' 정준영, 만기 출소… 마스크로 얼굴 가려 엘리자베스 2세 생전 찍은 왕실 사진도 '미화' 논란 오메가엑스 前소속사 "멤버가 강 전 대표 강제추행"…CCTV 공개 구스범스, 노엘 폭행 사과…"흥분 못 참고 주먹 휘둘러" 에일리 측 "비연예인과 열애…내년 결혼 목표"
"녹조 유발 질산성 질소, 땅속에서는 지하수 자정작용 촉진"KIST 연구팀 "수자원 확보 위한 '인공함양' 수질 관리 활용 기대" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 부영양화로 녹조를 일으키는 오염 물질인 질산성 질소가 지하수에 섞여 있으면 수질 정화작용을 촉진한다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 이 연구 결과는 지표면 수자원을 지하 대수층에 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'(aquifer storage and recovery) 시스템의 수질 관리에 활용될 것으로 기대된다. 땅속에 물을 저장했다가 사용하는 인공함양 개념도 [한국과학기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] 한국과학기술연구원(KIST)은 19일 물자원순환연구단 이승학·정재식·김상현 박사 연구팀이 수질 오염물질인 질산성 질소(NO₃-)가 지하 대수층을 구성하는 철산화광물과 반응해 수질 자정 효과를 높이는 현상을 발견했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '물 연구'(Water Research. 2월호)에 게재됐다. 기후변화 등으로 전 세계가 홍수와 가뭄에 시달리면서 안정적인 수자원 확보의 중요성이 커지고 있는데, 물 부족 대책의 하나가 수자원이 여유 있을 때 땅속에 지하수 형태로 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'이다. 인공함양은 수자원 저장뿐 아니라 땅속에서 다양한 반응을 통해 유기 오염물질이 분해되면서 수질이 개선되는 효과도 기대할 수 있다. 대수층을 이루는 철산화광물이 유기 오염물질을 분해한다. 하지만 철산화광물은 반응이 진행되면서 유효 표면적이 줄어 자정작용이 중단되는 문제가 있다. 질산성 질소 공존 시 새로운 철산화광물 생성에 의한 유기오염물 제거효율 상승효과 [한국과학기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구에서 지하에 주입되는 함양수 속에 질산성 질소가 있을 경우, 질산성 질소가 철산화광물과 반응해 새로운 형태의 철산화광물이 생성되면서 유기 오염물질 제거율이 질산성 질소가 없을 때보다 훨씬 높아진다는 사실을 발견했다. 김상현 박사는 "유기물을 잘 분해하는 비결정질 철산화물이 유기물과 반응하면서 결정질로 바뀌어 분해 능력이 떨어지는데, 질산성 질소가 있으면 유기물과 반응하더라도 결정질로 넘어가지 않고 새로운 형태의 비결정질 철산화물이 돼 계속 유기물을 분해할 수 있다"고 설명했다. 이승학 박사는 "이 연구 결과는 수질 오염물질로만 알려진 질산성 질소의 긍정적인 역할을 처음으로 확인한 것"이라며 "이를 토대로 인공함양 주입수 전처리 과정에 질산성 질소의 잔류허용 기준을 도입하는 등 새로운 인공함양 수질 관리기법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다. scitech@yna.co.kr '집단 성폭행 실형' 정준영, 만기 출소… 마스크로 얼굴 가려 일본풍 주점에 '매국노' 안산, 명예훼손 혐의 고소 당해 푸바오가 살곳 아니라 '다행'?…中판다센터 사육사, 삽으로 구타 메시 '홍콩 노쇼' 경기 주최사, 티켓값 50% 환불 절차 착수 "전남친 청부살해 의뢰"…여친 속여 취소 수수료 등 5억원 뜯어 경비원 살해 시도 전날 전처 살해한 70대 "우발적 범행" 한밤 도심 150㎞ 질주에 정차 명령도 무시…20대 여성 입건 가구소득 높을수록 '행복하고 사회적 지위 높다' 생각 '찰스 3세 서거' 가짜뉴스 소동…英 해외공관들 "거짓" 유튜버 미스터비스트, 67억원 걸린 게임쇼 제작…아마존서 방영
[사이테크+] 곤충 분비물 분석해보니…"투명망토 제작 가능한 특수 구조"美 연구팀 "매미충 브로코솜 비밀 70여 년 만에 규명…다양한 응용 기대" 美 연구팀 "매미충 브로코솜 비밀 70여 년 만에 규명…다양한 응용 기대" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 주변에서 흔히 볼 수 있는 곤충인 매미충(leafhoppers)이 분비하는 '브로코솜'(brocosome)이라는 물질이 가시광선과 자외선을 모두 흡수, 투명망토 등 제작에 사용될 가능성이 있는 구조인 것으로 밝혀졌다. 매미충(A)과 날개(B), 매미충이 분비하는 '브로코솜'(C,D,E) [PNAS/Tak-Sing Wong et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] 미국 펜실베이니아주립대(Penn State) 탁싱 웡 교수팀은 19일 과학 저널 미 국립과학원회보(PNAS)에서 1950년대에 처음 알려졌지만 그 기능을 알 수 없었던 브로코솜이 열과 자외선 등 반사를 최대 94%까지 줄일 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 이 물질을 이용하면 물체가 보이지 않게 하는 은폐 장치부터 태양에너지를 더욱 효율적으로 수확하는 코팅에 이르기까지 다양하게 응용할 수 있는 광학 소재 개발이 가능할 것이라고 말했다. 매미충이 분비해 몸 표면에 바르는 브로코솜은 탄소가 축구공 모양으로 결합한 버키볼(buckyball) 같은 특이한 구조의 물질로, 1952년 처음 구조가 알려졌으나 정확한 기능은 수수께끼로 남아 있었다. 웡 교수팀은 앞서 2017년 브로코좀 기능을 밝히기 위해 처음으로 브로코솜 합성 버전을 만들었다. 이들은 후속 연구를 통해 3D 프린팅으로 마이크로미터 크기 합성 브로코솜을 만들고 이를 이용해 브로코솜의 광학적 특성과 기하학적 구조 사이의 관계를 조사했다. 3D 프린팅으로 만든 마이크로미터 크기 합성 브로코솜 매미충은 나노미터 크기의 속이 빈 축구공 구조의 브로코솜을 합성하고 분비해 몸 표면에 바른다. 3D 프린팅된 마이크로미터 크기 합성 브로코솜을 활용해 광학적 특성과 기하학적 구조 사이의 관계를 분석한 결과 브로코솜의 관통 구멍들이 빛의 반사를 줄이는 데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. [Lin Wang and Tak-Sing Wong/Penn State 제공. 재판매 및 DB 금지] 분석 결과 직경이 600㎚(나노미터=10억분의 1ｍ) 내외인 브로코솜은 외부 표면을 통해 광대역 빛을 산란시켜 반사율을 감소시키는 것으로 나타났다. 또 직경보다 훨씬 작은 200㎚ 크기의 관통 구멍들은 단파장 빛을 흡수해 반사율을 더욱 감소시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 브로코솜은 외부 표면의 산란 작용과 관통 구멍의 흡수 기능이 시너지 효과를 일으켜 광대역 파장 범위에서 빛의 반사율을 80~94% 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 브로코솜의 관통 구멍이 빛의 반사를 줄이는 데 중요한 역할을 한다며 이는 관통 구멍이 단파장 빛의 반사를 막는 역할을 하는 것을 보여주는 최초의 생물학적 사례라고 설명했다. 매미충이 분비하는 나노미터 크기 천연 브로코솜 매미충이 분비하는 브로코솜은 속이 비어 있는 나노미터 크기의 버키볼 구조로 되어 있다. 분석 결과 직경 600㎚ 내외의 브로코솜은 외부 표면을 통해 광대역 빛을 산란시켜 반사율을 감소시키고 직경보다 훨씬 작은 200㎚ 크기의 수많은 관통 구멍은 단파장 빛을 흡수해 반사율을 더욱 감소시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. [Lin Wang and Tak-Sing Wong/Penn State 제공. 재판매 및 DB 금지] 논문 제1 저자인 린 왕 박사는 "과학자들은 70여년 이상 브로코솜 입자에 대해 알고 있었지만 복잡한 구조 때문에 이를 실험실에서 만드는 것은 어려웠고, 매미충이 이런 복잡한 구조를 만드는 이유도 불분명했다"고 말했다. 이어 "브로코솜 표면의 빛 반사 조절 메커니즘을 사용하면 사람이나 기계의 열 신호를 숨길 수 있고, 언젠가는 이를 기반으로 열 투명 망토도 개발할 수도 있을 것"이라며 "이 결과는 자연에 대한 이해가 현대 기술 개발에 어떻게 기여할 수 있는지 모여준다"고 설명했다. 교신저자인 웡 교수는 "매미충이 브로코솜을 몸 표면에 바르는 이유에 대해서는 여러 가지 이론이 있지만 이 결과는 빛 반사를 줄여 포식자를 피하는 것이 브로코솜을 몸에 바르는 이유일 가능성이 높다는 것을 보여준다"고 말했다. 연구팀은 앞으로 합성 브로코솜을 천연 브로코솜 크기에 가깝게 만들 계획이라며 합성 브로코솜이 더 효율적인 태양 에너지 수확 시스템, 빛에 의한 손상을 막는 의약품 보호 코팅, 피부를 보호하는 고급 자외선 차단제, 어쩌면 투명 망토 같은 은폐 장치 등 다양한 응용 분야로 이어질 수 있을 것이라고 밝혔다. ◆ 출처 : PNAS, Tak-Sing Wong et al., 'Geometric design of antireflective leafhopper brochosomes' , http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2312700121 scitech@yna.co.kr 검찰, 'SG발 주가조작 연루' 가수 임창정 피의자 소환 혜리, 류준열·한소희 열애설에 '재밌네'는 "순간의 감정…죄송" '류준열 열애' 한소희 "악플에 굉장히 힘든 시간…강경 대응" '찰스 3세 서거' 가짜뉴스 소동…英 해외공관들 "거짓" 축구대표팀 '주장' 손흥민, 부은 손가락·굳은 표정으로 귀국 며느리 차량에 시어머니 참변…주민들 "효부 중 효부" 안타까움 양궁 안산, 일본풍 주점에 '매국노' 발언 논란 MBC 임현주, 5개월된 딸 안고 생방송…"아이가 배제되는 곳 많아" 신상공개 성범죄 전력자, 이웃 초등생에 "친구할래요?" 연락 중학생 불꽃놀이하다 튄 불씨, 진주 남강변 잔디밭 태워
[사이테크+] 폐경 일어나는 이유는…"이빨고래 폐경은 수명 연장 위한 진화"英연구팀 "폐경 후 수명 길어져…딸·손녀와 번식 경쟁 피하고 후세 생존 도와" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 폐경은 동물 세계에서 매우 드문 현상이며 폐경이 왜 어떻게 진화했는지 역시 오랜 의문으로 남아 있다. 영국 연구팀이 이빨 고래류 암컷의 폐경은 수명을 늘리기 위한 진화로 보인다는 연구 결과를 내놨다. 번식 후 어미 범고래와 아들 [David Ellifrit, Center for Whale Research. Reference Permit NMFS-27038 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 엑서터대 새뮤얼 엘리스 박사팀은 14일 과학 저널 네이처(Nature)에서 이빨고래류에서 암컷이 새끼를 낳을 수 있는 번식 기간은 늘리지 않으면서 총 수명을 연장하기 위한 방식으로 폐경이 진화했다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 이 결과는 이빨고래류에서 폐경이 암컷이 번식 기능을 계속 유지할 경우 불가피해지는 딸이나 손녀와의 짝짓기 경쟁을 피하면서 후손 세대의 생존을 돕기 위해 진화한 것임을 보여준다고 말했다. 진화 과정은 동물이 자기 유전자를 미래 세대에 많이 전달할 수 있는 형질과 행동을 선호한다. 암컷이 그렇게 할 수 있는 가장 확실한 방법은 평생 번식을 하는 것이며 그것이 거의 모든 동물 종에서 일어나는 현상이기도 하다. 이런 맥락에서 보면 수명이 수십 년 남아 있는 포유류 암컷에서 폐경은 보편적인 진화 원칙에서 명백히 벗어난 현상으로 보인다. 5천여 종의 포유류 중 폐경 후 연장된 수명을 사는 것은 육상에서는 인간이 유일하고, 바다에서는 들쇠고래, 흑범고래, 범고래, 일각돌고래, 벨루가고래 등 이빨고래류 5종뿐인 것으로 알려져 있다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구팀은 지난해 10월 아프리카 우간다 서부 키발레 국립공원 내 야생 침팬지 암컷들이 폐경을 겪은 후 공동체에서 계속 살아간다는 사실을 확인해 보고하기도 했다. 일부에서는 여성이 폐경 후 손자를 돌봄으로써 자녀 출산율과 손자 생존율을 높여 자기 유전자가 후손에게 더 많이 전달되게 적응 진화한 것이라는 '할머니 가설'로 폐경을 설명하기도 하지만 이것이 다른 동물에도 일반적으로 적용되는지는 불분명하다. 번식 후 어미 범고래(K14) 가족 번식 후 어미 범고래(K14)가 어린 아들(K42)과 성체 아들(K26)을 이끌고 있다. [David Ellifrit, Center for Whale Research. Reference Permit NMFS-27038. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구에서 이빨고래의 폐경 진화 가설들을 검증하기 폐경을 겪는 이빨고래류 5종에 대한 새로운 비교 데이터를 수집하고 분석했다. 그 결과 이빨고래 다섯 종의 암컷은 비슷한 크기의 다른 종 암컷보다 더 오래 살 뿐만 아니라 같은 종 수컷보다 수명이 훨씬 긴 것으로 나타났다. 범고래의 경우 수컷은 보통 40살 정도에 죽지만 암컷 범고래는 80대까지 살 수 있다. 연구팀은 이빨고래 암컷에서 폐경은 번식 기간은 늘리지 않으면서 수명을 연장하는 방식으로 진화했다며 폐경은 번식 기간이 딸이나 손녀와 겹치지 않게 하면서 자녀 및 손자·손녀와 함께 살며 도울 수 있는 기간을 늘려준다고 말했다. 이어 이 결과는 종에 이익이 될 때 폐경이 진화한다는 것을 시사한다며 9천만 년의 시간 차이 등 명백한 차이에도 불구하고 인간과 고래가 수렴적 생활사를 보이는 것은 폐경 진화를 이해하는데 새로운 통찰력을 제공한다고 덧붙였다. ◆ 출처 : Nature, Samuel Ellis et al., 'The evolution of menopause in toothed whales', https://www.nature.com/articles/s41586-024-07159-9 scitech@yna.co.kr "아파트 9층서 강아지 2마리 던져" 신고…40대 주민 수사 의협 홍보위원장 음주운전 사망사고 논란…"유족에 용서 구했다" 샤론 스톤 "30년전 영화 제작자가 케미 살리라며 성관계 요구" 떠돌이개에 화살 쏴 관통시킨 40대 징역 10개월…법정구속 포레스텔라 강형호, 4월 기상 캐스터와 결혼 김밥 팔아 모은 전재산 내놓고 하늘로 떠난 박춘자 할머니 이란서 4천년 전 붉은 립스틱 발견…"세계 최고(最古) 추정" 류승룡 "닭강정이 진짜 딸로 보여…'테이큰'처럼 몰입했죠" 전통미인 뽑던 춘향선발대회, 외국인에 문호 시범 개방 폴란스키 감독에 또 '미투' 폭로…美 미성년자 성범죄 민사소송
[사이테크+] "'포유류 수컷이 암컷보다 크다'는 믿음은 편견이 불러온 오해"美 연구팀 "포유류 종 55%, 크기 차이 없거나 암컷이 커…수컷이 큰 종 45%" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 포유류는 수컷이 암컷보다 크다는 일반적 믿음과 달리 실제로는 대부분 포유류가 암수 크기가 크게 다르지 않은 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 한 세기가 훨씬 넘도록 존재해온 과학 문헌의 편견과 기존 연구의 편향이 이런 오해를 불러일으킨 것으로 추정했다. 암수 몸 크기가 비슷한 솟과 동물 베이사 오릭스 케냐 평원의 베이사 오릭스. 솟과 동물은 대부분 수컷이 암컷보다 크지만 베이사 오릭스는 수컷과 암컷의 크기가 크게 다르지 않고 암수 모두 뿔이 있다. [Kaia Tombak 제공. 재판매 및 DB 금지] 미국 프린스턴대 및 뉴욕시립대 헌터칼리지 카이아 톰박 박사팀은 13일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에서 야생 서식 포유류 427종의 암수 몸무게 비교 결과 대부분 수컷이 암컷보다 크지 않았고 많은 종에서 암수 크기가 거의 같은 것으로 나타났다고 밝혔다. 포유류에서 암수 개체 간 크기 차이는 짝짓기 전략과 성 선택에 관한 많은 연구의 동기가 돼왔다. 특히 수컷이 암컷보다 크다는 믿음은 찰스 다윈의 저서 '인간의 유래와 성 선택'(the Descent of Man. 1871년) 이후 포유류에서 사실로 받아들여져 왔고 현재도 지배적 견해로 자리 잡고 있다. 다윈은 이 저서에서 공작새가 생존에 불리할 수 있는 화려한 꼬리를 갖게 된 것을 짝짓기를 위한 진화, 즉 성 선택 때문에 생긴 현상으로 설명했다. 포유류에서 같은 종의 암수 몸 크기 차이는 짝짓기 경쟁과 새끼를 기르는 방식 등에 따라 달라지는 것으로 알려져 있다. 수컷이 암컷보다 큰 사자나 개코원숭이는 짝짓기를 위한 수컷들의 신체적 경쟁이 치열하고, 수컷보다 암컷이 큰 토끼는 짝짓기 시즌마다 새끼를 많이 낳는 특징이 있다. 연구팀은 이 연구에서 야생에 서식하는 포유류 429종의 수컷과 암컷 몸무게를 비교했다. 이들은 각 종의 대표성 확보를 위해 분석 대상에 종별로 암수 개체를 9마리 이상씩 포함시켰다. 포유류 429종의 암수 몸 크기 비교 포유류 429종 중 38.7%는 암컷과 수컷 몸 크기에 유의미한 차이가 없었다. 반면 45.1%는 수컷의 몸집이 암컷보다 컸고 16.2%는 암컷이 수컷보다 몸이 큰 것으로 나타났다. [Nature Communications/Kaia Tombak et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] 분석 결과 포유류 종의 38.7%는 암컷과 수컷 몸 크기에 유의미한 차이가 없었다. 반면 45.1%는 수컷의 몸집이 암컷보다 컸고 16.2%는 암컷이 수컷보다 몸이 큰 것으로 나타났다. 포유류 전체 종 가운데 54.9%는 암수 사이에 몸 크기 차이가 없거나 암컷이 수컷보다 큰 셈이다. 암수 몸 크기의 차이는 수컷이 암컷보다 큰 경우 그 격차가 훨씬 큰 것으로 나타났다. 수컷과 암컷의 몸 크기 차이가 가장 큰 것은 북방코끼리물범으로 수컷 평균 몸무게가 암컷의 3.2배에 달했으나, 암컷이 수컷보다 큰 포유류 중에서는 반도 관코박쥐(peninsular tube-nosed bat) 암컷의 평균 몸무게가 수컷의 1.4배로 차이가 가장 컸다. 수컷(오른쪽)이 암컷보다 더 큰 그랜트가젤 [Kaia Tombak 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구는 모든 포유류 종을 표본으로 한 것은 아니고, 수컷이 암컷보다 큰 경향이 더 많기는 하지만 그것이 전체에 적용될 수 있는 보편적 사실은 아니라는 것을 보여준다는 점에서 의미가 있다고 말했다. 이어 이런 믿음이 자리 잡은 것은 그동안 연구가 수컷 몸집이 더 크고 카리스마적인 영장류나 물개 같은 동물의 짝짓기 등에 편향됐기 때문일 수 있다며 성 선택 연구의 기존 가정들을 재검토하고 여러 종의 여성 생물학에 대한 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였다. ◆ 출처 : Nature Communications, Kaia Tombak et al., 'New estimates indicate that males are not larger than females in most mammal species', https://www.nature.com/articles/s41467-024-45739-5 scitech@yna.co.kr "5분 보려고 5∼6시간 대기"…CNN도 놀란 '푸바오 이별식' 송지은, 박위와 올가을 결혼…"퍼즐 마지막 한 조각 같은 사람" 러 사업가 파벨조 키르기스스탄서 수배…독립운동가 조명희 손자 러 일류신-76 군수송기 또 추락…엔진 화재 추정 이천수 폭행·협박 피의자들 소환 조사…"반가워서 그랬다" "빈대는 이민자가 옮겨와"…프랑스 보수 방송사 경고 광양시의원, 본회의장서 공무원에게 공개 청혼…부적절 논란 최태원·노소영 6년만 법정 대면…이혼소송 항소심 내달 종결 오스카 수상 로다주·에마스톤, 아시아 시상자 '패싱' 논란 중학교 2학년이 총판…5천억대 도박사이트 운영조직 검거
"절단된 손가락 신경 1분만에 봉합"…신기한 이 패치의 정체는한국연구재단국내 연구팀이 사고로 신체 일부가 절단됐을 때 1분 안에 절단된 신경을 연결할 수 있는 '신경 봉합 패치'를 개발했다. 밴드처럼 절단 부위를 감아주기만 하면 돼 봉합 성공률도 높을 것으로 보인다. 한국연구재단은 손동희 성균관대 전자·전기공학부 교수 연구팀·신미경 성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수 연구팀·박종웅 고려대 의대 교수 연구팀이 공동으로 사람의 실제 피부 구조를 모사한 '강력 접착' 패치형 신소재를 개발했다고 11일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머리티얼즈'에 지난 1월 26일 온라인 게재됐다....
[사이테크+] '조명처럼 빛내는 화초'…유전자 조작 '자체 발광' 식물 개발국제연구팀 "곰팡이 발광 메커니즘 규명·활용…스스로 빛내는 꽃 상품화" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 빛을 내는 버섯 등 곰팡이류의 발광 메커니즘을 이용해 화초나 나무 등 식물은 물론 동물 세포가 스스로 빛을 내게 하는 기술이 개발됐다. 이 기술로 발광 식물을 만드는 것은 이미 미국 농무부(USDA)의 허가를 받아 상품화가 진행되고 있다. '반딧불이 피튜니아'의 낮(왼쪽)과 밤 모습 연구팀이 생물발광 버섯에서 분리한 히스피딘 합성효소 유전자를 주입해 만든 '반딧불이 피튜니아'(Firefly Petunia)가 밤에 빛이 없는 상태에 달빛과 비슷한 빛을 내고 있다. [Light Bio Inc 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 MRC 의과학연구소·미국 바이오벤처 라이트바이오의 캐런 사르키시안 박사가 이끄는 국제 연구팀은 9일 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에서 곰팡이 생물발광 메커니즘을 활용해 식물과 동물 세포에 자율발광 기능을 부여하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 많은 열대 버섯 종은 어둠 속에서 스스로 빛을 낸다. 이 발광 메커니즘은 건강한 식물의 신진대사와 유사한 것으로 밝혀졌으며, 이 연구 결과는 식물에 스스로 빛을 발산하는 고유 기능이 있을 가능성을 시사한다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이 연구에서 생물발광 경로에서 가장 복잡한 반응을 수행하는 식물 효소인 히스피딘 합성효소(hispidin synthases)를 발견하고, 이 효소와 버섯에서 발견되는 다른 필수 생물발광 효소를 결합하는 하이브리드 경로를 개발했다. 사르키시안 박사는 이 하이브리드 경로는 플러그 앤드 플레이(plug and play) 방식으로 동식물에 주입되면 분자 생리학적 작용을 빛의 변화로 시각화할 수 있다며 이를 이용해 식물 내부의 미묘한 변화를 빛으로 드러낼 수 있다고 말했다. 어둠 속에서 빛을 발하는 국화 연구팀은 식물의 히스피딘 합성 효소 경로를 활용해 어둠 속에서 빛을 발하는 국화를 만들었다. [Light Bio Inc 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 식물 고유 유전자 하나가 곰팡이 유전자 2개를 효과적으로 대체할 수 있으면서도 크기는 훨씬 작고 발광에 필요한 생물학적 요건이 더 간단한 것으로 나타났다며 유전자 크기가 작아지면 사용성과 유연성이 향상돼 더 폭넓게 활용할 수 있다고 설명했다. 사르키시안 박사는 "생체발광 경로는 효모 등 다른 종과 인간 세포에서도 빛을 내도록 기능이 제대로 구현됐다"며 "이 기술은 미학적 측면을 넘어 질병 진행을 관찰하고 약물 후보를 선별하는 데 활용하는 등 다양하게 활용될 수 있다"고 말했다. 연구팀은 이어 사르키시안 박사가 공동 설립한 미국 식물 합성생물학 벤처기업 라이트바이오(Light Bio)와 공동으로 이 연구 결과를 피튜니아에 적용, 어둠 속에서 스스로 빛을 내는 꽃을 만들었다. 판매용으로 개발된 이 꽃은 빛을 내는 꽃봉오리가 반딧불이를 닮았다는 의미에서 '반딧불이 피튜니아'(Firefly Petunia)라는 제품명이 붙여졌다. 라이트바이오 측은 미국 농무부가 지난해 9월 반딧불 피튜니아를 미국 전역에서 재배 및 사육하기에 안전하다는 결론을 내렸다며 4월부터 국내 48개 주에서 한 그루에 29달러에 판매할 예정이라고 밝혔다. ◆ 출처 : Science Advances, Karen Sarkisyan et al., 'A hybrid pathway for self-sustained luminescence', https://doi.org/10.1126/sciadv.adk1992 scitech@yna.co.kr 아르헨정부, 밀레이 열성지지 23살 대학생 '요직 꽂아넣기' 논란 학교 앞서 남자 동급생과 다투다 흉기 휘두른 여중생 검거 아르헨서 프로축구 선수 4명이 기자 성폭행 의혹…여론 '공분' '2년간 직원 임금체불' 방송인 홍록기 파산 허벅지 차고 드릴 위협도…CCTV에 이천수 피해 상황 담겨 근무지서 총기 반출한 30대 해경 차 안에서 숨진 채 발견 만지면 사랑이 이뤄진다고?…줄리엣 오른쪽 가슴에 구멍 실종됐다더니…남아공서 6세 딸 인신매매한 엄마 기소 '한국인 1호 미국 외과 전문의' 민병철 전 서울아산병원장 타계 여행가기로 한날 쓰러진 30대 엄마, 장기기증으로 5명 생명 살려
[이지 사이언스] 영화 '듄' 속 물 재활용, 우주인에게는 실제 상황땀·소변도 식수로 변환…ISS에서는 98% 수분 재활용 송우철 교수 등 지난해 사막 대기서 물 수확 연구 발표하기도 영화 '듄' 주인공을 맡은 티모테 샬라메 [워너브러더스코리아 제공. 재판매 및 DB 금지] (서울=연합뉴스) 나확진 기자 = 티모테 샬라메가 주연한 공상과학(SF) 영화 '듄: 파트2'가 국내에서도 100만 관객을 모으며 주목받고 있다. SF 장르 가운데에서도 '우주 활극'에 해당하는 스페이스 오페라 장르여서 엄밀한 과학적 법칙에 기반하기보다는 신화와 전설, 초월적인 힘과 관련된 내용이 근간을 이룬다고 할 수 있지만 과학 기술적 측면에서도 흥미를 끌 부분이 적지 않다. 특히 원작 소설이 미국 작가 프랭크 허버트가 1960년대부터 쓴 것이라는 점을 고려하면 60여년이 지난 오늘의 과학기술에 비춰봐도 놀라운 통찰력에 감탄하게 되는 부분이 있다. 대표적으로 지표면에 물이 없이 전체가 사막인 행성 아라키스(듄·모래언덕)에서 생활하는 원주민 프레멘의 물 재활용 기술을 들 수 있다. 설정상 한 방울의 물도 소중한 지역이기에 프레멘이 입는 사막복은 땀, 소변 등 신체에서 발생하는 모든 수분을 옷 자체에서 재처리해 식수 등으로 재활용한다. 실제 지구상에서는 사막지역이라도 외부의 물을 들고 갈 수 있기에 이 정도까지 극한의 물 재활용이 이뤄지는 것은 아니지만, 외부에서 물을 공급받기 어려운 우주정거장에서는 프레멘 수준의 물 재활용이 현재도 이뤄지고 있다. 9일 최기혁 한국항공우주연구원 책임연구원의 설명에 따르면, 지구 저궤도에 속하는 400km 상공에 떠 있는 국제우주정거장(ISS)에서는 우주인의 소변이나 땀을 포함해 정거장 내부에서 발생하거나 사용된 물이 현재 98% 정도 재처리돼 식수나 생활용수 등으로 재활용된다. 1998년 궤도에 진입한 ISS는 초기에는 필요한 물을 모두 가져갔지만, 10년쯤 지난 이후부터 물 재처리를 시작해 재처리 비율을 점점 높여갔다. 수개월에 한 번씩 보급선이 음용수 등을 공급하지만, 연간 6천ℓ 정도의 물이 사용되는 상황에서 보급선 도킹이 실패하는 상황 등을 고려할 때 물 재처리의 필요성이 커졌다고 한다. 물론 비상용으로 물 2천ℓ 정도는 항상 비치한다. 재처리 대상은 ISS 내부에서 사용된 물이나 발생한 수분 대부분으로, 우주인의 몸에서 배출된 땀, 소변, 샤워실이나 화장실에서 사용된 물 모두가 재처리돼 재사용된다. 실험용 동물이 배출한 소변 역시 마찬가지다. 우주인이 배출한 땀이 공기 중에 흡수돼 적정 습도를 넘으면 공기 순환 장치를 통해 수분을 모아 거른 뒤 정화한다. 소변으로 모인 수분도 마찬가지다. 소변을 재활용한 물을 ISS의 우주인들이 처음 마신 것은 2009년 5월이다. 당시 미국 우주인 마이클 배럿은 "맛이 훌륭하다. 마실 만하다"라고 말하기도 했다. 다만, 이런 방식으로 정화된 물을 미국 우주인은 모두 식수로도 사용하지만, 러시아 우주인은 소변으로 배출된 물은 식수로 사용하지 않는다고 한다. 일본도 2016년 ISS의 자국 실험동인 '키보'에서 소변을 음용수로 정수처리 하는 기술을 실험했다. 일본우주항공개발기구(JAXA)로부터 우주에서 소변을 음용수로 재생하는 수처리 장치 납품사업을 따낸 공업 용수처리 업체 구리타(栗田)공업은 약품이나 필터를 사용하지 않고 전기만으로 물을 정화하는 수처리 장치를 JAXA와 공동 개발했다. 구리타공업은 당시 ISS에서 사용하는 미국제와 러시아제 수처리 장치에 비해 소비전력이 절반이고 설치 면적과 무게도 4분의 1로 줄였다고 소개했다. 중국도 2021년 톈궁(天宮) 우주정거장 핵심 모듈인 톈허(天和)에서 우주인 3명이 약 3주간 66ℓ의 소변을 재활용해 식수와 생활용수 등으로 사용했다. 영화 '듄: 파트 2' 속 한 장면 [워너브러더스 코리아 제공. 재판매 및 DB 금지] 영화 듄에는 사막의 공기 중에서 수분을 채집하는 도구 '윈드 트랩'도 나온다. 소설에서는 일종의 특수 플라스틱을 밤사이 차갑게 유지했다가 새벽에 맺힌 이슬을 모으는 장치로 설명된다. 윈드트랩과 같이 사막의 대기 중 수분을 모으는 장치는 현재도 비슷한 형태의 연구가 활발하다. 특히 지난해 7월 포항공대(포스텍) 환경공학부 송우철 교수와 미국 캘리포니아주립대 버클리 캠퍼스(UC버클리) 화학과 오마르 음완네스 야기 교수 공동 연구팀은 태양에너지를 이용해 대기 중 수분에서 물을 확보하는 데 성공했다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처 워터'에 발표했다. 연구팀은 금속 이온과 유기 분자가 결합해 1∼2나노미터(㎚) 크기인 매우 작은 구멍을 포함한 다공성 물질 MOF(metal-organic framework)를 대기 중 수분을 모으는 흡착제로 사용, 밤에는 대기 중 수분을 흡수하고 낮에는 태양에너지를 이용해 흡수한 수분을 액체로 모으는 수확기를 개발했다. 연구진은 낮에는 섭씨 57도를 웃돌고 상대습도가 7% 이하로 건조한 미국 데스밸리 사막에서 실험한 결과 MOF 1㎏당 하루 최대 물 210ｇ을 생산했다며 이는 종래 개발된 수확기가 생산한 물의 양과 비교해 2배 이상 많은 수준이라고 전했다. 연구팀은 특히 다른 에너지원이나 외부 전력 공급원 없이 순수하게 태양에너지로 물을 생산할 수 있었다는 점에 의의를 뒀다. 송우철 교수는 당시 연구 결과에 대해 "환경문제와 맞물려 심화하는 물 부족 문제를 해결할 기술 잠재력을 확인했다"며 "전 세계 어디든 지형과 기후조건에 상관없이 수자원 확보가 가능해 지속 가능한 기술이 될 것"이라고 말했다. MOF 물 수확기의 작동원리(왼쪽)와 데스밸리 사막에서 진행한 실험 사진 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지] rao@yna.co.kr "멍키스패너로 폭행한 전 남친, 전자발찌도 없이 출소한다면…" 아르헨서 프로축구 선수 4명이 기자 성폭행 의혹…여론 '공분' 배우 내털리 포트먼, 안무가 밀피에와 11년 만에 이혼 새벽 강변북로서 스포츠카가 화물차 추돌…2명 중상 학교 앞서 남자 동급생과 다투다 흉기 휘두른 여중생 검거 '2년간 직원 임금체불' 방송인 홍록기 파산 "의사들 돈벌려고 정상적 고아들에게 정신질환 약 먹인다" 아르헨정부, 밀레이 열성지지 23살 대학생 '요직 꽂아넣기' 논란 허벅지 차고 드릴 위협도…CCTV에 이천수 피해 상황 담겨 근무지서 총기 반출한 30대 해경 차 안에서 숨진 채 발견
“죽은 새끼, 땅에 묻고 곡소리”…코끼리도 장례식 치른다아시아 코끼리 무리에서 새끼가 죽자 시체를 땅에 묻고 큰 소리로 울음소리를 내는 등 ‘장례’를 치르는 모습이 발견됐다. 5일(현지시간) 미국 과학 전문매체 라이브 사이언스에 따르면, 인도산림청 산하 서벵골 산림국은 지난해 인도 벵골 지역에서 새끼 코끼리가 묻힌 5개 사 아시아 코끼리 무리에서 새끼가 죽자 시체를 땅에 묻고 큰 소리로 울음소리를 내는 등 ‘장례’를 치르는 모습이 발견됐다. 5일(현지시간) 미국 과학 전문매체 라이브 사이언스에 따르면, 인도산림청 산하 서벵골 산림국은 지난해 인도 벵골 지역에서 새끼 코끼리가 묻힌 5개 사
[사이테크+] 침팬지·꿀벌도 동료 행동 보고 배운다…"문화 축적 가능 시사"네덜란드·영국 연구팀 "침팬지·꿀벌의 사회적 학습 능력, 실험 통해 확인" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 침팬지와 꿀벌도 동료 행동을 지켜보는 방식으로 독자적으로 생각해낼 수 없는 복잡한 임무 해결 방법을 배우는 것으로 밝혀졌다. 이는 유인원은 물론 무척추동물도 모방 학습을 통한 지식 축적으로 문화를 형성할 수 있음을 시사하는 것으로 풀이된다. 3단계 과제 수행 퍼즐상자를 이용한 침팬지 실험 침팬지들이 퍼즐 상자 속 먹이를 먹으려면 먼저 숲에서 나무 공을 가져오고, 상자 안 서랍을 당겨 튀어나오게 한 다음, 서랍에 공을 넣어야 한다. 이 퍼즐 상자를 침팬지 서식지에 설치하고 3개월간 관찰한 결과 두 집단 모두 상자를 여는 데 필요한 기술을 발달시키지 못했다. [Nature Human Behaviour/Edwin van Leeuwen et al.제공. 재판매 및 DB 금지] 네덜란드 위트레흐트대학 에드윈 판 레이우엔 교수팀과 영국 셰필드대학 앨리스 브리지스 교수팀은 7일 각각 과학 저널 네이처 인간행동(Nature Human Behaviour)과 네이처(Nature)에 침팬지와 꿀벌이 고난도 과제 수행 방법을 동료 관찰을 통해 배운다는 것을 보여주는 실험 결과를 공개했다. 연구팀은 두 실험 결과는 침팬지가 인간 고유 특성으로 간주돼온 누적적 문화 진화 능력을 갖추고 있을 수 있음을 시사하는 것이며 꿀벌도 이전에는 인간에게만 있다고 여겨졌던 복잡한 수준의 행동을 사회적으로 학습할 수 있다는 증거를 제공하는 것이라고 밝혔다. 사회적으로 학습돼 시간이 지나도 집단 내에서 지속되는 행동을 문화라고 한다. 동물의 문화도 인간 문화처럼 이전 행동을 기반으로 한 행동이 순차적으로 쌓여 누적될 수 있다는 증거가 많아지고 있지만, 상호 관찰을 통해 새 기술을 배우고 이것이 누적돼 문화를 형성하는 것은 인간 고유 특성으로 여겨져 왔다. 특히 이런 행동이 무척추동물 종에서 입증된 적은 없었다. 판 레이우엔 교수팀은 이 연구에서 잠비아 보호구역에 사는 침팬지 66마리를 두 그룹으로 나눠 침팬지들이 다른 개체의 행동을 보고 새로운 문제 해결 방식을 학습할 수 있는지 알아보기 위해 3단계 과제 해결 퍼즐 상자 실험을 했다. 침팬지들이 퍼즐 상자 속 먹이를 먹으려면 먼저 숲에서 나무 공을 가져오고, 상자 안 서랍을 당겨서 튀어나오게 한 다음, 서랍에 공을 넣는 세 가지 과제를 차례로 수행해야 한다. 이 퍼즐상자를 설치하고 3개월간 관찰한 결과 두 집단 모두 상자를 여는 데 필요한 기술을 발달시키지 못했다. 연구팀은 이어 각 집단에서 한 마리씩 선발해 퍼즐 상자를 여는 단계별 과제 수행 방법을 훈련한 다음 그룹에 합류시키고 3개월간 다른 침팬지들이 이들의 기술을 배워 익히는지 관찰했다. 그 결과 두 그룹에서 66마리의 침팬지 중 14마리가 상자를 여는 기술을 익힌 것으로 나타났다. 기술을 배운 침팬지들은 모두 다른 침팬지가 최대 1.5m 떨어진 곳에서 상자를 여는 것을 9번 이상 목격한 경험이 있었다. 이 결과는 침팬지 문화를 설명하는 가설인 잠재적 해결 영역(ZLS) 이론과 맞지 않는 것이다. ZLS 이론은 침팬지 문화는 한 집단의 여러 개체가 독립적으로 창조할 수 있는 '문화적' 행동 범위에서 이루어진다고 본다. 즉 사회적 학습을 통한 문화 발전은 불가능하다는 주장이다. 그 증거로는 사육되는 유인원들이 견과류 깨기 같은 문화적 행동을 독립적으로 발전시키는 사례가 제시돼왔다. 연구팀은 이 결과는 침팬지들이 집단에서 어떤 혁신이 일어나면 새롭고 복잡한 기술을 습득할 수 있는 충분한 사회적 학습 능력을 갖추고 있음을 보여준다며 다만 과제 완료에 필요한 기술이나 인지·모방 능력이 개체마다 다를 수 있어 다양한 기술을 이용한 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 2단계 과제 수행 퍼즐상자를 이용한 꿀벌 실험 2단계 퍼즐 상자에는 투명한 플라스틱 뚜껑 아래 노란색 원 위치에 설탕물이 들어 있다. 꿀벌이 이것을 먹으려면 투명한 뚜껑을 돌려서 빨간색 탭 뒤에 있는 초승달 모양 구멍이 노란색 목표물 위에 올 때까지 탭을 눌러야 한다. 단, 빨간색 탭은 파란색 탭을 먼저 밀어낸 후에만 움직일 수 있다. [Queen Mary University of London 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 셰필드대학 앨리스 브리지스 교수팀은 꿀벌들을 대상으로 한 2단계 퍼즐 상자 열기 실험을 통해 꿀벌들도 다른 개체의 행동을 보고 새롭고 복잡한 기술을 배울 수 있다는 것을 입증했다. 꿀벌은 설탕물 같은 보상을 얻기 위해 사회적 학습을 통해 끈 당기기나 공 굴리기 같은 행동을 습득할 수 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 이들이 복잡한 수준의 행동을 동료 관찰을 통해 배울 수 있는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 브리지스 교수팀은 이를 확인하기 위해 꿀벌들이 먼저 장애물(파란색 탭)을 움직인 다음 빨간색 탭을 눌러 투명 뚜껑을 움직여야 설탕물을 얻을 수 있는 2단계 퍼즐 상자를 만들어 실험했다. 이 퍼즐 상자를 꿀벌들에게 노출한 결과 훈련받지 않은 꿀벌들은 퍼즐을 풀지 못하는 것으로 나타났다. 이 퍼즐을 풀도록 꿀벌을 훈련하는 데도 이틀 정도가 걸렸으며, 각 단계에서 보상을 해줘야 학습이 이뤄지는 것으로 나타났다. 하지만 훈련된 꿀벌을 군집에 합류시키자 훈련받지 않은 다른 꿀벌들도 시범 꿀벌의 행동을 관찰한 뒤 단계별 보상이 없이도 2단계 상자를 여는 방법을 배우는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 결과는 꿀벌이 사회적 학습과 문화적 전파가 가능하다는 증거를 제공한다며 이는 꿀벌도 이전에는 인간에게만 있다고 여겨졌던 복잡한 수준의 행동을 사회적으로 학습할 수 있다는 것을 의미한다고 말했다. ◆ 출처 : Nature Human Behaviour, Edwin van Leeuwen et al., 'Chimpanzees use social information to acquire a skill they fail to innovate', https://www.nature.com/articles/s41562-024-01836-5 ◆ 출처 : Nature, Alice Bridges et al., 'Bumblebees socially learn behaviour too complex to innovate alone', https://www.nature.com/articles/s41586-024-07126-4 scitech@yna.co.kr 수원 도로변 배수로서 여성 시신 발견돼…경찰 수사 "졸업 전 의미있는 일 하고 싶어…" 고려대생 학교에 1억 기부 의료공백에 간호사가 의사 대신 사망선고…"과로에 우울감 느껴" 민원 시달리던 공무원 사망…김포시 "누리꾼 고발 방침" [OK!제보] 용변 모습 훤히 들여다 보이는 고속도 화장실 부산 복권방서 사라진 현금 10만원…용의자는 현역 의원 보좌관 '이선균 사건' 연루 의사, 대마초 피우고 액상대마도 거래 이강인 '탁구게이트' 뒤 첫 공격P…깊어지는 황선홍의 고민 '민주 영입인재' 김구 증손자, 음주운전 전과에 "깊이 반성" 불륜 의심해 배우자 살해한 남편 징역 15년 확정
김동호 연세대 특임교수팀, 단일항 분열 스핀 동역학 메커니즘 규명 아시아투데이 김서윤 기자 = 김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀이 단일항 분열 스핀 동역학 메커니즘을 규명해 화제다. 22일 연세대에 따르면 연구팀은 이번 연구에서 TIPS-테트라센(TIPS-Tetracene) 다량체의 구조를 변화시킴으로써 다중 엑시톤의 동역학을 제어하고 외부 자기장을 동원하는 방식으로 스핀 상태와 다중 엑시톤 동역학 사이의 상관관계를 밝혀냈다. 연구팀은 자기장 세기에 따라 달라지는 시간 분해 형광 분광과 시간 분해 순간 흡수 분광의 특성을 분석해 수백 펨토초(1000조분의 1초)부터 수백 마이크로초(100만분의 1초)까지의 시간 동안 다중 엑시톤 동역학을 관측했다. 그 결과 연구팀은 구조의 경직도와 스핀 교환 상호작용이 다중 엑시톤의 최종 분열에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 확인한 것으로 파악됐다. 또 다중 엑시톤의 스핀 오중항 상태가 다중 엑시톤의 분열을, 스핀 삼중항 상태가 다중 엑시톤의 소멸을 유도한다는 사실도 알아냈다. 김 교수는 "분자 간 상호..
KAIST, 약물설계 '생성형 AI' 개발…혁신신약 가능성 높인다 국내 연구진이 생성형 AI(인공지능)를 신약 설계에 활용할 가능성을 제시했다.KAIST(카이스트)는 김우연 화학과 교수 연구팀이 단백질·분자 간 상호작용을 고려해 활성 데이터 없이도 표적 단백질에 적합한 '약물 설계 생성형 AI'를 개발했다고 18일 밝혔다.신규 약물 발굴을 위해선 질병의 원인이 되는 표적 단백질에 결합하는 분자를 찾아내야 한다. 기존의 약물 설계 생성형 AI는 특정 단백질의 이미 알려진 활성 데이터를 학습에 활용하기 때문에, 기존 약물과 유사한 약물을 설계하려는 경향이 있다. 이는 신규성이 중요한 신약 개발 분야에...
김동호 연세대 교수팀, 비대칭 카바포피린 이합체 전자 구조 규명 아시아투데이 김서윤 기자 = 김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀이 비대칭 카바포피린 이합체의 전자 구조를 규명했다. 17일 연세대에 따르면 연구팀은 양성자 핵자기공명 스펙트럼 연구 단일 결정 X-선 회절 분석 및 밀도 기능 이론 계산 등을 통해 비대칭 카바포피린 이합체의 야누스 구조에 의한 특성을 밝혀냈다. 카바포피린 이합체는 독특한 전자 구조와 뛰어난 광 물리적 특성으로 인해 연구 주제로서 주목받아 왔다. 특히 관련 전문가들은 두 개의 동일한 카바포피린 단위체로 구성된 시스템에 대해서 연구를 진행해왔다. 연구팀은 이번 연구를 통해 야누스 형태의 비대칭 카바포피린 의사-이합체에 주목해 새로운 구조체를 제시했다. 이번에 제시된 구조 속 전자 구조는 융합된 고리(Fused Ring)에서는 반방향족성(Antiaromatic)을 나타내며, 분리된 고리(Unfused Ring)에서 비방향족성(Nonaromatic)을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 김 교수는 "비대칭 카바포피린 이합체의..
하상준·홍진기 연세대 교수팀, 기존 한계 극복한 암 백신 개발 아시아투데이 김서윤 기자 = 하상준 연세대학교 생화학과 교수팀과 홍진기 연세대 화공생명공학과 교수팀이 나노기술을 접목시킨 암 백신 기술을 개발했다. 16일 연세대에 따르면 이 기술은 다양한 암 항원을 탑재할 수 있고 지속적인 보관과 대량생산이 가능하다. 그런 특성 때문에 이 기술은 다양한 암종에 대한 면역치료법 개발에 활용될 가능성이 있다. 연구팀은 기존의 한계를 극복하기 위해 암 백신 기술에 나노기술을 접목시켰다. DC 세포막을 금나노입자에 부착해서 대량생산과 장기간 보관이 가능한 anDC 암 백신 플랫폼을 완성했다. 이와 함께 anDC 암 백신에 CTLA-4 항체를 접합시킴으로써 T세포 활성이 잘 일어날 수 있도록 했다. 하상준 연세대 교수는 "본 연구팀이 개발한 새로운 플랫폼의 암 백신은 기존 DC 암 백신의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 암항원 특이적 T세포를 표적화할 수 있어 최근 임상시험 중인 mRNA 암 백신의 단점도 동시에 극복할 수 있다"고 말했다. 홍진기 연세..
보[에듀플러스]연세대 서정목 교수팀, 방오코팅기술 개발 서정목 연세대 전기전자공학과 교수 연구팀이 신축성과 유연성을 지닌 방오코팅 기술을 개발했다. 서 교수는 같은 대학 조승우 교수, 정지홍 서울대 교수 연구팀과 유기 단량체 V4D4와 플루오린(Fluorine) 기반 폴리머의 유기용매 환경에서의 연쇄반응을 통해 신축성과 유 서정목 연세대 전기전자공학과 교수 연구팀이 신축성과 유연성을 지닌 방오코팅 기술을 개발했다. 서 교수는 같은 대학 조승우 교수, 정지홍 서울대 교수 연구팀과 유기 단량체 V4D4와 플루오린(Fluorine) 기반 폴리머의 유기용매 환경에서의 연쇄반응을 통해 신축성과 유
KAIST, 암세포만 골라 유전자 교정 치료하는 신약 개발 정현정 교수팀 “다양한 암종에 적용할 치료 플랫폼 기대” 한국과학기술원(KAIST)는 정현정 생명과학과 교수 연구팀이 크리스퍼 기반 표적 치료제로 항체를 이용한 크리스퍼 단백질을 생체 내 표적 조직에 특이적으로 전달하는 항암 신약을 개발해 암세포 선택적 유전자 교정과 항암 효능을 보였다고 8일 밝혔다. 유전자 치료에 사용하는 바이러스 기반 전달 방법은 인체 내 면역 부작용, 발암성 등 한계점을 가지고 있다. 이에 선호되는 비 바이러스성 전달 방법으로 단백질 기반의 크리스퍼 기술 전달은 본래의 표적과는 다른 분자를 저해 혹은 활성화하는 효과를 가져오는 오프타깃 효과가 최소화되며 보다 높은 안전성으로 치료제로서 개발이 적합하다. 하지만 크리스퍼 단백질은 분자량이 커서 전달체에 탑재가 어렵고 전달체의 세포 독성 문제 및 낮은 표적 세포로의 전달에 있어 어려움이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 연구팀은 크리스퍼 단백질에 특정 아미노산을 변경해 다양한 생체분자를 보다 많이 결합시키고 생체 내 본질적인 생화학 과정을 방해하지 않는 단백질을 개발했다. 연구팀은 기존 비 바이러스성 전달체의 문제 해결 및 표적 세포로의 전달을 위해 개량한 크리스퍼 단백질을 난소암을 표적할 수 있는 항체와 결합함으로써 표적 치료제를 위한 항체 결합 크리스퍼 나노복합체(⍺Her-CrNC, anti-Her2 conjugated CRISPR nanocomplex)를 개발했다. 암세포 표면은 종양 항원(tumor antigen)으로 알려진 항원이 존재한다. 몇몇 종양 항원은 표적이 돼 진단과 임상 시험에 이용되고 있다. 연구팀은 개발한 항체 결합 크리스퍼 나노복합체가 종양 항원을 표적해 난소암 세포와 동물 모델에서 암세포 특이적으로 세포 내 전달이 가능하고 세포 주기를 관장하는 PLK1 유전자 교정을 통해 높은 항암 효과가 나타남을 확인했다. 연구를 주도한 정현정 교수는 “이번 연구는 최초로 크리스퍼 단백질과 항체를 결합해 효과적으로 암세포 특이적 전달과 항암 효능을 보였다”며 “이번 연구 결과를 기반으로 향후 생체 내 전신 투여를 통한 유전자 교정 치료 및 다양한 암종에 적용할 수 있는 플랫폼 기술로 기대하고 있다”고 했다. KAIST 생명과학과 석박사통합과정 양승주 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난달 29일 온라인 게재됐다. 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 및 보건복지부의 지원을 통해 이뤄졌다. ©(주) 데일리안 무단전재 및 재배포 금지 "성관계 한번 거절 후 허락…하고 나선 울어라" 강사 발언 '충격' 한동훈 "우리는 일하는 척, 삼겹살 먹은 척, 위급환자인 척, 검사인 척 안한다" [속보] 정부 "의대 증원 1년 유예안 내부 검토는 하겠다" '총선 D-2'…막판 변수에 '승부처' 된 수원 "김준혁 리스크" vs "정권 심판론" 정부, 의대증원 1년 유예 제안 내부 검토…수용 어려울 듯
“동전 던지기는 정말 공정할까?”… 35만번 던진 결과는? 동전 던지기(Coin Flipping)가 ‘정확히 공정하지는 않다’는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 연구팀은 무려 35만757회의 동전을 던진 결과 던지는 조건에 따라 확률이 달라질 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 동전을 던질 때와 같은 면으로 떨어질 확률이 약 1% 우세 동전 던지기(Coin Flipping)가 ‘정확히 공정하지는 않다’는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 연구팀은 무려 35만757회의 동전을 던진 결과 던지는 조건에 따라 확률이 달라질 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 동전을 던질 때와 같은 면으로 떨어질 확률이 약 1% 우세
"생식기와 다리 바꿨다"…실험실서 태어난 기괴한 생명체의 정체 포르투갈 굴벤키안 과학 연구소포르투갈 과학연구소 생물학자들이 배아의 유전자를 편집해 다리가 6개 달린 쥐를 만들었다. 배아 발달에 관여하는 특정 유전자를 조절하면 생명체의 생식기와 다리의 개수를 바꿀 수 있다는 연구 결과다.국제 학술지 '네이처'는 포르투갈 굴벤키안 과학연구소 연구팀이 지난 20일 배아 발달에 관여하는 신호 전달 경로에 있는 유전자 'Tgfbr1'이 생물의 생식기와 다리 개수를 결정짓는 메커니즘을 규명했다고 지난달 28일(현지시간) 전했다. 네 발 달린 동물의 뒷다리와 외부생식기는 같은 세포 조직에서 발생한다. 오랜...
KAIST “화합물 생성 AI 기술로 신약 개발 앞당겨” 예종철 교수 연구팀 개발 다중 모달리티 학습 도입 양방향 생성 가능한 모델 개발 국내 연구진이 화학반응이나 독성 예측, 화합물 구조 설계 등 다양한 문제를 동시에 해결하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 카이스트(KAIST)는 김재철 AI대학원의 예종철 교수 연구팀이 분자 데이터에 다중 모달리티 학습(multi-modal learning) 기술을 도입, 다양한 화학적 과제에 광범위하게 활용할 수 있는 AI 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. AI 발전 후, 심층신경망 기술을 통한 분자와 특성값 관계를 파악하려는 시도는 꾸준히 이뤄져 왔다. 최근 비지도 학습(unsupervised training)을 통한 사전학습 기법이 떠오르면서 분자 구조 자체로부터 화합물의 성질을 예측하는 AI 연구들이 제시됐다. 이러한 시도에도 기존 화합물의 특성 예측이 동시에 가능한 기술은 개발되지 못했다. 연구팀은 화학 특성값의 집합 자체를, 분자를 표현하는 데이터 형식으로 간주해 분자 구조의 표현식과 함께 둘 사이의 상관 관계를 동시에 학습하는 AI 학습 모델을 제안했다. 연구팀이 제안한 모델은 유용한 분자 표현식 학습을 위해 컴퓨터 비전 분야에서 주로 연구된 다중 모달리티 학습 기법을 도입, 다른 형식의 데이터를 통합하는 방식이다. 연구팀이 제안한 모델은 50가지 이상 특성값 입력에 따라 분자 구조를 예측하는 등 분자의 구조와 특성을 이해하는 해결 능력을 보였다. 이러한 두 데이터 정보 공유를 통해 화학반응, 독성 예측과 같은 다양한 문제에도 기존 AI 기술을 뛰어넘는 성능을 보이는 것으로 확인됐다. KAIST는 “독성 예측, 후보 물질 탐색처럼 많은 산업계에서 중요하게 다뤄지는 과제를 포함해, 더 광범위하고 풍부한 분자 양식과 고분자, 단백질과 같은 다양한 생화학적 영역에 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 했다. 예종철 KAIST 교수는 “새로운 화합물의 생성과 화합물의 특성 예측 기술을 통합하는 화학분야의 새로운 생성 AI기술의 개척을 통해 생성 AI 기술의 저변을 넓힌 것에 자부심을 갖는다”고 말했다. 예종철 교수 연구팀의 장진호 석박통합과정이 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’의 지난 14일 자 온라인판에 게재됐다. 한편 이번 연구는 한국연구재단의 AI데이터바이오선도기술개발사업으로 지원됐다. ©(주) 데일리안 무단전재 및 재배포 금지 남의 식당 앞에서 오줌싼 女…CCTV에 더 충격적 장면이 "몸에 정액 좀 닿았다고 바로…" 고통받는 여자들 '쇼크'까지 걸그룹 24세 BJ "대표가 성폭행"…CCTV엔 '살랑살랑' 신나는 발걸음 “중국에 셰셰만 하자”라니... 이재명의 ‘저급한 외교관’ 배우 김형자, ‘호랑이’ 박선주에게 100점 받은 노래 [홍종선의 연예단상㊼]
퇴행성 뇌 질환 유발 장기 뉴런 변화 실시간 관찰 기술 개발 KIST·포스텍 연구팀, 72시간 뉴런 표지 기술 '뉴엠' 개발 뉴런 표지 기술 '뉴엠'을 활용해 실시간으로 뉴런을 시각화하는 KIST 연구팀 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] (서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 신경세포인 뉴런의 구조를 최대 72시간 동안 세밀하게 관찰할 수 있는 기술이 개발됐다. 기존 기술보다 관찰 시간을 12배 늘려 이전엔 볼 수 없던 뉴런의 장기 퇴화 등을 관찰해 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환 분석을 도울 것을 기대된다. 한국과학기술연구원(KIST)은 뇌과학연구소 김윤경 책임연구원 연구팀이 장영태 포항공대 교수 연구팀과 공동으로 새로운 뉴런 표지 기술 '뉴엠(NeuM)'을 개발했다고 21일 밝혔다. 뉴엠은 신경세포막에 잘 결합하도록 개발된 형광 물질로 뉴런을 오랜 기간 추적해 관찰할 수 있고 높은 해상도로 보는 것도 가능하다. 살아있는 세포의 활성을 이용해 신경 세포막을 염색시켜 특정 파장의 빛을 방출하는 만큼 죽은 세포에는 반응하지 않는다. 신경세포 표지기술 뉴엠 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] 특히 연구팀은 물질 구조 개선을 통해 6시간에 불과했던 신경세포 관찰 기간을 72시간까지 늘리는 데 성공했다. 김 책임연구원은 "신경세포가 퇴행할 때 급성으로 진행되는 경우보다 서서히 진행되는 경우가 많다"며 "뉴엠은 오랫동안 안정되게 남아 있어 퇴행을 차곡차곡 관찰할 수 있다"고 말했다. 연구팀은 뉴엠이 독성 단백질이나 염증 물질 유입으로 신경세포가 손상되며 발생하는 퇴행성 뇌 질환을 연구하면서 신경세포의 변화를 더욱 정밀하게 관찰하고 치료 물질의 효능을 평가하는 등 용도로 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 김 책임연구원은 "뉴엠은 노화 및 질병으로 인해 퇴행하는 신경세포를 구분할 수 있어 퇴행성 뇌 질환의 발생기전을 규명하고 치료법 개발에 중요한 도구가 될 것"이라며 "더 정밀한 신경세포 분석을 위해 형광 파장을 녹색, 빨강 등 색깔을 구분할 수 있도록 고도화할 계획"이라고 말했다. 연구 결과는 지난해 12월 국제학술지 '앙게반테 케미'에 실렸다. KIST 김윤경 책임연구원 연구팀 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지] shjo@yna.co.kr 배우 정은채, 방송인 김충재와 열애…"서로 알아가는 단계" "내 아내 알몸 화상채팅, 생활비 벌려고 시켰는데 뭐가 문제냐" 디올 "北 김여정 가방 우리 제품 같은데 진품 여부 확인 어려워" '바가지 논란' 소래포구 어시장, 광어회 1억원어치 무료로 쏜다 "190회 찔려 죽었는데 우발범행이라니…" 딸 잃은 모친의 절규 3개월차 남양주시청 공무원 숨져…전날 "업무 힘들어" 토로 尹 지지율 36%…총선 '與 지지' 44%, '野 지지' 49%[NBS조사] 자상한 아빠·친절한 이웃 50대, 뇌사장기기증으로 4명 생명살려 KBS "LG家 장녀 구연경 대표, 미공개정보 이용 주식 취득 의혹" "여가에 컴퓨터 사용 1.2시간 늘면 발기부전 위험 3.6배 증가"
[김길원의 헬스노트] "구강노쇠 막아야 '건강한 노년' 맞는다" 20일 '세계 구강보건의 날'…"정확한 칫솔질과 검진으로 잇몸 건강 관리해야" 구강 건강 [게티이미지뱅크 제공] (서울=연합뉴스) 김길원 기자 = 매년 3월 20일은 세계치과의사연맹(World Dental Federation)이 구강 건강의 중요성을 널리 알리기 위해 제정한 '세계 구강보건의 날'(World Oral Health Day)이다. 또 매년 3월 24일은 대한치주과학회가 제정한 '잇몸의 날'이다. '삼(3)개월마다 잇(2)몸을 사(4)랑하자'라는 의미를 담고 있다. 이처럼 치아와 잇몸을 아우르는 구강의 건강이 강조되는 건 급격한 고령화 사회에서 노쇠를 늦추기 위한 필수 조건에 해당하기 때문이다. 나이가 들어 음식을 씹는 능력이 떨어지는 상태는 음식물을 통한 원활한 영양 공급에 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 어눌해지는 발음 등으로 정상적인 의사소통에 큰 영향을 미쳐 노쇠를 촉진칠 수 있다. 여기서 노쇠는 일반적인 노화와 달리 신체 기능이 급격히 허약해져 장애나 입원 가능성이 높아진 상태를 말한다. 국제학술지 '노년임상중재'(Clinical Interventions in Aging)에 실린 논문(2023년)을 보면, 서울아산병원 노년내과 정희원 교수 연구팀이 2016∼2018년 국민건강영양조사에 참여한 65세 이상 노인 3천18명을 대상으로 노쇠 정도와 저작 기능을 조사한 결과, 평소 음식을 씹는 데 어려움을 겪는 노인은 그렇지 않은 노인보다 노쇠 위험이 2.68배 높은 것으로 분석됐다. 이 연구에서는 노인의 치아가 1개 줄어들수록 음식을 씹는 기능이 3%씩 감소하는 것으로 평가됐다. 연구팀은 건강한 노년기를 맞으려면 평소 정기적인 구강 검진을 통해 치아를 건강하게 관리해야 한다고 조언했다. 만약 음식을 씹는 데 어려움이 있는 상황이라면 고령친화식품이나 보충제 등을 통해서라도 영양분을 골고루 섭취해 노쇠를 예방하려는 노력이 필요하다고 연구팀은 강조했다. 아주의대 치과병원 강정현 교수 연구팀이 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports)에 발표한 논문(2023년)에서는 노인의 잔존 치아 개수가 적을수록 골절 위험도가 높아지는 연관성이 관찰됐다. 국내 65세 이상 2천322명을 대상으로 한 이 연구에서 치아 잔존 개수가 16개 이상인 경우에는 10년 동안의 골절 위험도가 10% 미만에 머물렀지만, 11~12개인 경우에는 이런 위험도가 20% 이상으로 높아지는 것으로 평가됐다. 연구팀은 노인의 차이 상실이 음식 선택과 영양 섭취 등을 저해함으로써 골다공증성 골절 발생에도 큰 영향을 미치는 것으로 추정했다. [한국건강증진개발원 제공. 재판매 및 DB 금지] 전문가들은 구강 노쇠를 예방할 수 있는 가장 손쉬운 방법으로 평소 정확한 칫솔질을 통한 구강 위생 관리와 정기적인 잇몸 검진을 꼽는다. 이때 정확한 칫솔질은 입 안에 노출된 모든 치아 면을 닦는 것으로, 칫솔이 닿기 힘든 부위는 치간칫솔과 치실 등을 활용해 최대한 닦는 것이 중요하다. 대한구강보건협회가 마련한 '표준잇몸양치법'에서는 칫솔을 연필 쥐듯이 가볍게 잡아 칫솔모 끝을 치아와 잇몸의 경계부인 잇몸선을 향해 45도 각도로 밀착한 뒤, 잇몸에서 치아 방향으로 손목을 돌리면서 쓸어내듯이 양치하는 방식을 권장한다. 강동경희대학교병원 치주과 강경리 교수는 "고령 인구가 급속도로 증가하면서 치과를 찾는 환자 중에도 구강 노쇠를 진단받는 사례가 증가하고 있어 적극적 대비가 필요하다"고 말했다. 강 교수는 "구강의 기능 중 저작과 삼킴은 구강 본연의 핵심적인 기능으로, 영양 공급의 측면에서 온몸 건강과 밀접한 관련이 있다"면서 "만약 씹기가 어렵고, 음식물을 잘 흘리거나 말이 어눌해지는 등의 증상이 느껴진다면 치과 병원을 찾아 적극적인 치료로 구강 노쇠의 진행을 예방해야 한다"고 강조했다. bio@yna.co.kr '탁구게이트' 이강인, 환하게 웃으며 입국…팬들에 손들어 인사 여러 차례 구설에 오른 오재원, 마약 투약 혐의까지 '매국노' 파문 일으킨 안산 "상처 입은 모든 분께 사과" 50여년전 죽은 태아가 뱃속에…브라질 80대, 수술 후 사망 10가구 중 4가구 "자녀가 김치 안 먹어"…'매운 음식 못 먹어' '집단 성폭행 실형' 정준영, 만기 출소… 마스크로 얼굴 가려 엘리자베스 2세 생전 찍은 왕실 사진도 '미화' 논란 오메가엑스 前소속사 "멤버가 강 전 대표 강제추행"…CCTV 공개 구스범스, 노엘 폭행 사과…"흥분 못 참고 주먹 휘둘러" 에일리 측 "비연예인과 열애…내년 결혼 목표"
"녹조 유발 질산성 질소, 땅속에서는 지하수 자정작용 촉진" KIST 연구팀 "수자원 확보 위한 '인공함양' 수질 관리 활용 기대" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 부영양화로 녹조를 일으키는 오염 물질인 질산성 질소가 지하수에 섞여 있으면 수질 정화작용을 촉진한다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 이 연구 결과는 지표면 수자원을 지하 대수층에 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'(aquifer storage and recovery) 시스템의 수질 관리에 활용될 것으로 기대된다. 땅속에 물을 저장했다가 사용하는 인공함양 개념도 [한국과학기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] 한국과학기술연구원(KIST)은 19일 물자원순환연구단 이승학·정재식·김상현 박사 연구팀이 수질 오염물질인 질산성 질소(NO₃-)가 지하 대수층을 구성하는 철산화광물과 반응해 수질 자정 효과를 높이는 현상을 발견했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '물 연구'(Water Research. 2월호)에 게재됐다. 기후변화 등으로 전 세계가 홍수와 가뭄에 시달리면서 안정적인 수자원 확보의 중요성이 커지고 있는데, 물 부족 대책의 하나가 수자원이 여유 있을 때 땅속에 지하수 형태로 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'이다. 인공함양은 수자원 저장뿐 아니라 땅속에서 다양한 반응을 통해 유기 오염물질이 분해되면서 수질이 개선되는 효과도 기대할 수 있다. 대수층을 이루는 철산화광물이 유기 오염물질을 분해한다. 하지만 철산화광물은 반응이 진행되면서 유효 표면적이 줄어 자정작용이 중단되는 문제가 있다. 질산성 질소 공존 시 새로운 철산화광물 생성에 의한 유기오염물 제거효율 상승효과 [한국과학기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구에서 지하에 주입되는 함양수 속에 질산성 질소가 있을 경우, 질산성 질소가 철산화광물과 반응해 새로운 형태의 철산화광물이 생성되면서 유기 오염물질 제거율이 질산성 질소가 없을 때보다 훨씬 높아진다는 사실을 발견했다. 김상현 박사는 "유기물을 잘 분해하는 비결정질 철산화물이 유기물과 반응하면서 결정질로 바뀌어 분해 능력이 떨어지는데, 질산성 질소가 있으면 유기물과 반응하더라도 결정질로 넘어가지 않고 새로운 형태의 비결정질 철산화물이 돼 계속 유기물을 분해할 수 있다"고 설명했다. 이승학 박사는 "이 연구 결과는 수질 오염물질로만 알려진 질산성 질소의 긍정적인 역할을 처음으로 확인한 것"이라며 "이를 토대로 인공함양 주입수 전처리 과정에 질산성 질소의 잔류허용 기준을 도입하는 등 새로운 인공함양 수질 관리기법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다. scitech@yna.co.kr '집단 성폭행 실형' 정준영, 만기 출소… 마스크로 얼굴 가려 일본풍 주점에 '매국노' 안산, 명예훼손 혐의 고소 당해 푸바오가 살곳 아니라 '다행'?…中판다센터 사육사, 삽으로 구타 메시 '홍콩 노쇼' 경기 주최사, 티켓값 50% 환불 절차 착수 "전남친 청부살해 의뢰"…여친 속여 취소 수수료 등 5억원 뜯어 경비원 살해 시도 전날 전처 살해한 70대 "우발적 범행" 한밤 도심 150㎞ 질주에 정차 명령도 무시…20대 여성 입건 가구소득 높을수록 '행복하고 사회적 지위 높다' 생각 '찰스 3세 서거' 가짜뉴스 소동…英 해외공관들 "거짓" 유튜버 미스터비스트, 67억원 걸린 게임쇼 제작…아마존서 방영
[사이테크+] 곤충 분비물 분석해보니…"투명망토 제작 가능한 특수 구조" 美 연구팀 "매미충 브로코솜 비밀 70여 년 만에 규명…다양한 응용 기대" 美 연구팀 "매미충 브로코솜 비밀 70여 년 만에 규명…다양한 응용 기대" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 주변에서 흔히 볼 수 있는 곤충인 매미충(leafhoppers)이 분비하는 '브로코솜'(brocosome)이라는 물질이 가시광선과 자외선을 모두 흡수, 투명망토 등 제작에 사용될 가능성이 있는 구조인 것으로 밝혀졌다. 매미충(A)과 날개(B), 매미충이 분비하는 '브로코솜'(C,D,E) [PNAS/Tak-Sing Wong et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] 미국 펜실베이니아주립대(Penn State) 탁싱 웡 교수팀은 19일 과학 저널 미 국립과학원회보(PNAS)에서 1950년대에 처음 알려졌지만 그 기능을 알 수 없었던 브로코솜이 열과 자외선 등 반사를 최대 94%까지 줄일 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 이 물질을 이용하면 물체가 보이지 않게 하는 은폐 장치부터 태양에너지를 더욱 효율적으로 수확하는 코팅에 이르기까지 다양하게 응용할 수 있는 광학 소재 개발이 가능할 것이라고 말했다. 매미충이 분비해 몸 표면에 바르는 브로코솜은 탄소가 축구공 모양으로 결합한 버키볼(buckyball) 같은 특이한 구조의 물질로, 1952년 처음 구조가 알려졌으나 정확한 기능은 수수께끼로 남아 있었다. 웡 교수팀은 앞서 2017년 브로코좀 기능을 밝히기 위해 처음으로 브로코솜 합성 버전을 만들었다. 이들은 후속 연구를 통해 3D 프린팅으로 마이크로미터 크기 합성 브로코솜을 만들고 이를 이용해 브로코솜의 광학적 특성과 기하학적 구조 사이의 관계를 조사했다. 3D 프린팅으로 만든 마이크로미터 크기 합성 브로코솜 매미충은 나노미터 크기의 속이 빈 축구공 구조의 브로코솜을 합성하고 분비해 몸 표면에 바른다. 3D 프린팅된 마이크로미터 크기 합성 브로코솜을 활용해 광학적 특성과 기하학적 구조 사이의 관계를 분석한 결과 브로코솜의 관통 구멍들이 빛의 반사를 줄이는 데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. [Lin Wang and Tak-Sing Wong/Penn State 제공. 재판매 및 DB 금지] 분석 결과 직경이 600㎚(나노미터=10억분의 1ｍ) 내외인 브로코솜은 외부 표면을 통해 광대역 빛을 산란시켜 반사율을 감소시키는 것으로 나타났다. 또 직경보다 훨씬 작은 200㎚ 크기의 관통 구멍들은 단파장 빛을 흡수해 반사율을 더욱 감소시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 브로코솜은 외부 표면의 산란 작용과 관통 구멍의 흡수 기능이 시너지 효과를 일으켜 광대역 파장 범위에서 빛의 반사율을 80~94% 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 브로코솜의 관통 구멍이 빛의 반사를 줄이는 데 중요한 역할을 한다며 이는 관통 구멍이 단파장 빛의 반사를 막는 역할을 하는 것을 보여주는 최초의 생물학적 사례라고 설명했다. 매미충이 분비하는 나노미터 크기 천연 브로코솜 매미충이 분비하는 브로코솜은 속이 비어 있는 나노미터 크기의 버키볼 구조로 되어 있다. 분석 결과 직경 600㎚ 내외의 브로코솜은 외부 표면을 통해 광대역 빛을 산란시켜 반사율을 감소시키고 직경보다 훨씬 작은 200㎚ 크기의 수많은 관통 구멍은 단파장 빛을 흡수해 반사율을 더욱 감소시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. [Lin Wang and Tak-Sing Wong/Penn State 제공. 재판매 및 DB 금지] 논문 제1 저자인 린 왕 박사는 "과학자들은 70여년 이상 브로코솜 입자에 대해 알고 있었지만 복잡한 구조 때문에 이를 실험실에서 만드는 것은 어려웠고, 매미충이 이런 복잡한 구조를 만드는 이유도 불분명했다"고 말했다. 이어 "브로코솜 표면의 빛 반사 조절 메커니즘을 사용하면 사람이나 기계의 열 신호를 숨길 수 있고, 언젠가는 이를 기반으로 열 투명 망토도 개발할 수도 있을 것"이라며 "이 결과는 자연에 대한 이해가 현대 기술 개발에 어떻게 기여할 수 있는지 모여준다"고 설명했다. 교신저자인 웡 교수는 "매미충이 브로코솜을 몸 표면에 바르는 이유에 대해서는 여러 가지 이론이 있지만 이 결과는 빛 반사를 줄여 포식자를 피하는 것이 브로코솜을 몸에 바르는 이유일 가능성이 높다는 것을 보여준다"고 말했다. 연구팀은 앞으로 합성 브로코솜을 천연 브로코솜 크기에 가깝게 만들 계획이라며 합성 브로코솜이 더 효율적인 태양 에너지 수확 시스템, 빛에 의한 손상을 막는 의약품 보호 코팅, 피부를 보호하는 고급 자외선 차단제, 어쩌면 투명 망토 같은 은폐 장치 등 다양한 응용 분야로 이어질 수 있을 것이라고 밝혔다. ◆ 출처 : PNAS, Tak-Sing Wong et al., 'Geometric design of antireflective leafhopper brochosomes' , http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2312700121 scitech@yna.co.kr 검찰, 'SG발 주가조작 연루' 가수 임창정 피의자 소환 혜리, 류준열·한소희 열애설에 '재밌네'는 "순간의 감정…죄송" '류준열 열애' 한소희 "악플에 굉장히 힘든 시간…강경 대응" '찰스 3세 서거' 가짜뉴스 소동…英 해외공관들 "거짓" 축구대표팀 '주장' 손흥민, 부은 손가락·굳은 표정으로 귀국 며느리 차량에 시어머니 참변…주민들 "효부 중 효부" 안타까움 양궁 안산, 일본풍 주점에 '매국노' 발언 논란 MBC 임현주, 5개월된 딸 안고 생방송…"아이가 배제되는 곳 많아" 신상공개 성범죄 전력자, 이웃 초등생에 "친구할래요?" 연락 중학생 불꽃놀이하다 튄 불씨, 진주 남강변 잔디밭 태워
[사이테크+] 폐경 일어나는 이유는…"이빨고래 폐경은 수명 연장 위한 진화" 英연구팀 "폐경 후 수명 길어져…딸·손녀와 번식 경쟁 피하고 후세 생존 도와" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 폐경은 동물 세계에서 매우 드문 현상이며 폐경이 왜 어떻게 진화했는지 역시 오랜 의문으로 남아 있다. 영국 연구팀이 이빨 고래류 암컷의 폐경은 수명을 늘리기 위한 진화로 보인다는 연구 결과를 내놨다. 번식 후 어미 범고래와 아들 [David Ellifrit, Center for Whale Research. Reference Permit NMFS-27038 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 엑서터대 새뮤얼 엘리스 박사팀은 14일 과학 저널 네이처(Nature)에서 이빨고래류에서 암컷이 새끼를 낳을 수 있는 번식 기간은 늘리지 않으면서 총 수명을 연장하기 위한 방식으로 폐경이 진화했다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 이 결과는 이빨고래류에서 폐경이 암컷이 번식 기능을 계속 유지할 경우 불가피해지는 딸이나 손녀와의 짝짓기 경쟁을 피하면서 후손 세대의 생존을 돕기 위해 진화한 것임을 보여준다고 말했다. 진화 과정은 동물이 자기 유전자를 미래 세대에 많이 전달할 수 있는 형질과 행동을 선호한다. 암컷이 그렇게 할 수 있는 가장 확실한 방법은 평생 번식을 하는 것이며 그것이 거의 모든 동물 종에서 일어나는 현상이기도 하다. 이런 맥락에서 보면 수명이 수십 년 남아 있는 포유류 암컷에서 폐경은 보편적인 진화 원칙에서 명백히 벗어난 현상으로 보인다. 5천여 종의 포유류 중 폐경 후 연장된 수명을 사는 것은 육상에서는 인간이 유일하고, 바다에서는 들쇠고래, 흑범고래, 범고래, 일각돌고래, 벨루가고래 등 이빨고래류 5종뿐인 것으로 알려져 있다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 연구팀은 지난해 10월 아프리카 우간다 서부 키발레 국립공원 내 야생 침팬지 암컷들이 폐경을 겪은 후 공동체에서 계속 살아간다는 사실을 확인해 보고하기도 했다. 일부에서는 여성이 폐경 후 손자를 돌봄으로써 자녀 출산율과 손자 생존율을 높여 자기 유전자가 후손에게 더 많이 전달되게 적응 진화한 것이라는 '할머니 가설'로 폐경을 설명하기도 하지만 이것이 다른 동물에도 일반적으로 적용되는지는 불분명하다. 번식 후 어미 범고래(K14) 가족 번식 후 어미 범고래(K14)가 어린 아들(K42)과 성체 아들(K26)을 이끌고 있다. [David Ellifrit, Center for Whale Research. Reference Permit NMFS-27038. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구에서 이빨고래의 폐경 진화 가설들을 검증하기 폐경을 겪는 이빨고래류 5종에 대한 새로운 비교 데이터를 수집하고 분석했다. 그 결과 이빨고래 다섯 종의 암컷은 비슷한 크기의 다른 종 암컷보다 더 오래 살 뿐만 아니라 같은 종 수컷보다 수명이 훨씬 긴 것으로 나타났다. 범고래의 경우 수컷은 보통 40살 정도에 죽지만 암컷 범고래는 80대까지 살 수 있다. 연구팀은 이빨고래 암컷에서 폐경은 번식 기간은 늘리지 않으면서 수명을 연장하는 방식으로 진화했다며 폐경은 번식 기간이 딸이나 손녀와 겹치지 않게 하면서 자녀 및 손자·손녀와 함께 살며 도울 수 있는 기간을 늘려준다고 말했다. 이어 이 결과는 종에 이익이 될 때 폐경이 진화한다는 것을 시사한다며 9천만 년의 시간 차이 등 명백한 차이에도 불구하고 인간과 고래가 수렴적 생활사를 보이는 것은 폐경 진화를 이해하는데 새로운 통찰력을 제공한다고 덧붙였다. ◆ 출처 : Nature, Samuel Ellis et al., 'The evolution of menopause in toothed whales', https://www.nature.com/articles/s41586-024-07159-9 scitech@yna.co.kr "아파트 9층서 강아지 2마리 던져" 신고…40대 주민 수사 의협 홍보위원장 음주운전 사망사고 논란…"유족에 용서 구했다" 샤론 스톤 "30년전 영화 제작자가 케미 살리라며 성관계 요구" 떠돌이개에 화살 쏴 관통시킨 40대 징역 10개월…법정구속 포레스텔라 강형호, 4월 기상 캐스터와 결혼 김밥 팔아 모은 전재산 내놓고 하늘로 떠난 박춘자 할머니 이란서 4천년 전 붉은 립스틱 발견…"세계 최고(最古) 추정" 류승룡 "닭강정이 진짜 딸로 보여…'테이큰'처럼 몰입했죠" 전통미인 뽑던 춘향선발대회, 외국인에 문호 시범 개방 폴란스키 감독에 또 '미투' 폭로…美 미성년자 성범죄 민사소송
[사이테크+] "'포유류 수컷이 암컷보다 크다'는 믿음은 편견이 불러온 오해" 美 연구팀 "포유류 종 55%, 크기 차이 없거나 암컷이 커…수컷이 큰 종 45%" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 포유류는 수컷이 암컷보다 크다는 일반적 믿음과 달리 실제로는 대부분 포유류가 암수 크기가 크게 다르지 않은 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 한 세기가 훨씬 넘도록 존재해온 과학 문헌의 편견과 기존 연구의 편향이 이런 오해를 불러일으킨 것으로 추정했다. 암수 몸 크기가 비슷한 솟과 동물 베이사 오릭스 케냐 평원의 베이사 오릭스. 솟과 동물은 대부분 수컷이 암컷보다 크지만 베이사 오릭스는 수컷과 암컷의 크기가 크게 다르지 않고 암수 모두 뿔이 있다. [Kaia Tombak 제공. 재판매 및 DB 금지] 미국 프린스턴대 및 뉴욕시립대 헌터칼리지 카이아 톰박 박사팀은 13일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에서 야생 서식 포유류 427종의 암수 몸무게 비교 결과 대부분 수컷이 암컷보다 크지 않았고 많은 종에서 암수 크기가 거의 같은 것으로 나타났다고 밝혔다. 포유류에서 암수 개체 간 크기 차이는 짝짓기 전략과 성 선택에 관한 많은 연구의 동기가 돼왔다. 특히 수컷이 암컷보다 크다는 믿음은 찰스 다윈의 저서 '인간의 유래와 성 선택'(the Descent of Man. 1871년) 이후 포유류에서 사실로 받아들여져 왔고 현재도 지배적 견해로 자리 잡고 있다. 다윈은 이 저서에서 공작새가 생존에 불리할 수 있는 화려한 꼬리를 갖게 된 것을 짝짓기를 위한 진화, 즉 성 선택 때문에 생긴 현상으로 설명했다. 포유류에서 같은 종의 암수 몸 크기 차이는 짝짓기 경쟁과 새끼를 기르는 방식 등에 따라 달라지는 것으로 알려져 있다. 수컷이 암컷보다 큰 사자나 개코원숭이는 짝짓기를 위한 수컷들의 신체적 경쟁이 치열하고, 수컷보다 암컷이 큰 토끼는 짝짓기 시즌마다 새끼를 많이 낳는 특징이 있다. 연구팀은 이 연구에서 야생에 서식하는 포유류 429종의 수컷과 암컷 몸무게를 비교했다. 이들은 각 종의 대표성 확보를 위해 분석 대상에 종별로 암수 개체를 9마리 이상씩 포함시켰다. 포유류 429종의 암수 몸 크기 비교 포유류 429종 중 38.7%는 암컷과 수컷 몸 크기에 유의미한 차이가 없었다. 반면 45.1%는 수컷의 몸집이 암컷보다 컸고 16.2%는 암컷이 수컷보다 몸이 큰 것으로 나타났다. [Nature Communications/Kaia Tombak et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] 분석 결과 포유류 종의 38.7%는 암컷과 수컷 몸 크기에 유의미한 차이가 없었다. 반면 45.1%는 수컷의 몸집이 암컷보다 컸고 16.2%는 암컷이 수컷보다 몸이 큰 것으로 나타났다. 포유류 전체 종 가운데 54.9%는 암수 사이에 몸 크기 차이가 없거나 암컷이 수컷보다 큰 셈이다. 암수 몸 크기의 차이는 수컷이 암컷보다 큰 경우 그 격차가 훨씬 큰 것으로 나타났다. 수컷과 암컷의 몸 크기 차이가 가장 큰 것은 북방코끼리물범으로 수컷 평균 몸무게가 암컷의 3.2배에 달했으나, 암컷이 수컷보다 큰 포유류 중에서는 반도 관코박쥐(peninsular tube-nosed bat) 암컷의 평균 몸무게가 수컷의 1.4배로 차이가 가장 컸다. 수컷(오른쪽)이 암컷보다 더 큰 그랜트가젤 [Kaia Tombak 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 이 연구는 모든 포유류 종을 표본으로 한 것은 아니고, 수컷이 암컷보다 큰 경향이 더 많기는 하지만 그것이 전체에 적용될 수 있는 보편적 사실은 아니라는 것을 보여준다는 점에서 의미가 있다고 말했다. 이어 이런 믿음이 자리 잡은 것은 그동안 연구가 수컷 몸집이 더 크고 카리스마적인 영장류나 물개 같은 동물의 짝짓기 등에 편향됐기 때문일 수 있다며 성 선택 연구의 기존 가정들을 재검토하고 여러 종의 여성 생물학에 대한 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였다. ◆ 출처 : Nature Communications, Kaia Tombak et al., 'New estimates indicate that males are not larger than females in most mammal species', https://www.nature.com/articles/s41467-024-45739-5 scitech@yna.co.kr "5분 보려고 5∼6시간 대기"…CNN도 놀란 '푸바오 이별식' 송지은, 박위와 올가을 결혼…"퍼즐 마지막 한 조각 같은 사람" 러 사업가 파벨조 키르기스스탄서 수배…독립운동가 조명희 손자 러 일류신-76 군수송기 또 추락…엔진 화재 추정 이천수 폭행·협박 피의자들 소환 조사…"반가워서 그랬다" "빈대는 이민자가 옮겨와"…프랑스 보수 방송사 경고 광양시의원, 본회의장서 공무원에게 공개 청혼…부적절 논란 최태원·노소영 6년만 법정 대면…이혼소송 항소심 내달 종결 오스카 수상 로다주·에마스톤, 아시아 시상자 '패싱' 논란 중학교 2학년이 총판…5천억대 도박사이트 운영조직 검거
"절단된 손가락 신경 1분만에 봉합"…신기한 이 패치의 정체는 한국연구재단국내 연구팀이 사고로 신체 일부가 절단됐을 때 1분 안에 절단된 신경을 연결할 수 있는 '신경 봉합 패치'를 개발했다. 밴드처럼 절단 부위를 감아주기만 하면 돼 봉합 성공률도 높을 것으로 보인다. 한국연구재단은 손동희 성균관대 전자·전기공학부 교수 연구팀·신미경 성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수 연구팀·박종웅 고려대 의대 교수 연구팀이 공동으로 사람의 실제 피부 구조를 모사한 '강력 접착' 패치형 신소재를 개발했다고 11일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머리티얼즈'에 지난 1월 26일 온라인 게재됐다....
[사이테크+] '조명처럼 빛내는 화초'…유전자 조작 '자체 발광' 식물 개발 국제연구팀 "곰팡이 발광 메커니즘 규명·활용…스스로 빛내는 꽃 상품화" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 빛을 내는 버섯 등 곰팡이류의 발광 메커니즘을 이용해 화초나 나무 등 식물은 물론 동물 세포가 스스로 빛을 내게 하는 기술이 개발됐다. 이 기술로 발광 식물을 만드는 것은 이미 미국 농무부(USDA)의 허가를 받아 상품화가 진행되고 있다. '반딧불이 피튜니아'의 낮(왼쪽)과 밤 모습 연구팀이 생물발광 버섯에서 분리한 히스피딘 합성효소 유전자를 주입해 만든 '반딧불이 피튜니아'(Firefly Petunia)가 밤에 빛이 없는 상태에 달빛과 비슷한 빛을 내고 있다. [Light Bio Inc 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 MRC 의과학연구소·미국 바이오벤처 라이트바이오의 캐런 사르키시안 박사가 이끄는 국제 연구팀은 9일 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에서 곰팡이 생물발광 메커니즘을 활용해 식물과 동물 세포에 자율발광 기능을 부여하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 많은 열대 버섯 종은 어둠 속에서 스스로 빛을 낸다. 이 발광 메커니즘은 건강한 식물의 신진대사와 유사한 것으로 밝혀졌으며, 이 연구 결과는 식물에 스스로 빛을 발산하는 고유 기능이 있을 가능성을 시사한다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이 연구에서 생물발광 경로에서 가장 복잡한 반응을 수행하는 식물 효소인 히스피딘 합성효소(hispidin synthases)를 발견하고, 이 효소와 버섯에서 발견되는 다른 필수 생물발광 효소를 결합하는 하이브리드 경로를 개발했다. 사르키시안 박사는 이 하이브리드 경로는 플러그 앤드 플레이(plug and play) 방식으로 동식물에 주입되면 분자 생리학적 작용을 빛의 변화로 시각화할 수 있다며 이를 이용해 식물 내부의 미묘한 변화를 빛으로 드러낼 수 있다고 말했다. 어둠 속에서 빛을 발하는 국화 연구팀은 식물의 히스피딘 합성 효소 경로를 활용해 어둠 속에서 빛을 발하는 국화를 만들었다. [Light Bio Inc 제공. 재판매 및 DB 금지] 연구팀은 식물 고유 유전자 하나가 곰팡이 유전자 2개를 효과적으로 대체할 수 있으면서도 크기는 훨씬 작고 발광에 필요한 생물학적 요건이 더 간단한 것으로 나타났다며 유전자 크기가 작아지면 사용성과 유연성이 향상돼 더 폭넓게 활용할 수 있다고 설명했다. 사르키시안 박사는 "생체발광 경로는 효모 등 다른 종과 인간 세포에서도 빛을 내도록 기능이 제대로 구현됐다"며 "이 기술은 미학적 측면을 넘어 질병 진행을 관찰하고 약물 후보를 선별하는 데 활용하는 등 다양하게 활용될 수 있다"고 말했다. 연구팀은 이어 사르키시안 박사가 공동 설립한 미국 식물 합성생물학 벤처기업 라이트바이오(Light Bio)와 공동으로 이 연구 결과를 피튜니아에 적용, 어둠 속에서 스스로 빛을 내는 꽃을 만들었다. 판매용으로 개발된 이 꽃은 빛을 내는 꽃봉오리가 반딧불이를 닮았다는 의미에서 '반딧불이 피튜니아'(Firefly Petunia)라는 제품명이 붙여졌다. 라이트바이오 측은 미국 농무부가 지난해 9월 반딧불 피튜니아를 미국 전역에서 재배 및 사육하기에 안전하다는 결론을 내렸다며 4월부터 국내 48개 주에서 한 그루에 29달러에 판매할 예정이라고 밝혔다. ◆ 출처 : Science Advances, Karen Sarkisyan et al., 'A hybrid pathway for self-sustained luminescence', https://doi.org/10.1126/sciadv.adk1992 scitech@yna.co.kr 아르헨정부, 밀레이 열성지지 23살 대학생 '요직 꽂아넣기' 논란 학교 앞서 남자 동급생과 다투다 흉기 휘두른 여중생 검거 아르헨서 프로축구 선수 4명이 기자 성폭행 의혹…여론 '공분' '2년간 직원 임금체불' 방송인 홍록기 파산 허벅지 차고 드릴 위협도…CCTV에 이천수 피해 상황 담겨 근무지서 총기 반출한 30대 해경 차 안에서 숨진 채 발견 만지면 사랑이 이뤄진다고?…줄리엣 오른쪽 가슴에 구멍 실종됐다더니…남아공서 6세 딸 인신매매한 엄마 기소 '한국인 1호 미국 외과 전문의' 민병철 전 서울아산병원장 타계 여행가기로 한날 쓰러진 30대 엄마, 장기기증으로 5명 생명 살려
[이지 사이언스] 영화 '듄' 속 물 재활용, 우주인에게는 실제 상황 땀·소변도 식수로 변환…ISS에서는 98% 수분 재활용 송우철 교수 등 지난해 사막 대기서 물 수확 연구 발표하기도 영화 '듄' 주인공을 맡은 티모테 샬라메 [워너브러더스코리아 제공. 재판매 및 DB 금지] (서울=연합뉴스) 나확진 기자 = 티모테 샬라메가 주연한 공상과학(SF) 영화 '듄: 파트2'가 국내에서도 100만 관객을 모으며 주목받고 있다. SF 장르 가운데에서도 '우주 활극'에 해당하는 스페이스 오페라 장르여서 엄밀한 과학적 법칙에 기반하기보다는 신화와 전설, 초월적인 힘과 관련된 내용이 근간을 이룬다고 할 수 있지만 과학 기술적 측면에서도 흥미를 끌 부분이 적지 않다. 특히 원작 소설이 미국 작가 프랭크 허버트가 1960년대부터 쓴 것이라는 점을 고려하면 60여년이 지난 오늘의 과학기술에 비춰봐도 놀라운 통찰력에 감탄하게 되는 부분이 있다. 대표적으로 지표면에 물이 없이 전체가 사막인 행성 아라키스(듄·모래언덕)에서 생활하는 원주민 프레멘의 물 재활용 기술을 들 수 있다. 설정상 한 방울의 물도 소중한 지역이기에 프레멘이 입는 사막복은 땀, 소변 등 신체에서 발생하는 모든 수분을 옷 자체에서 재처리해 식수 등으로 재활용한다. 실제 지구상에서는 사막지역이라도 외부의 물을 들고 갈 수 있기에 이 정도까지 극한의 물 재활용이 이뤄지는 것은 아니지만, 외부에서 물을 공급받기 어려운 우주정거장에서는 프레멘 수준의 물 재활용이 현재도 이뤄지고 있다. 9일 최기혁 한국항공우주연구원 책임연구원의 설명에 따르면, 지구 저궤도에 속하는 400km 상공에 떠 있는 국제우주정거장(ISS)에서는 우주인의 소변이나 땀을 포함해 정거장 내부에서 발생하거나 사용된 물이 현재 98% 정도 재처리돼 식수나 생활용수 등으로 재활용된다. 1998년 궤도에 진입한 ISS는 초기에는 필요한 물을 모두 가져갔지만, 10년쯤 지난 이후부터 물 재처리를 시작해 재처리 비율을 점점 높여갔다. 수개월에 한 번씩 보급선이 음용수 등을 공급하지만, 연간 6천ℓ 정도의 물이 사용되는 상황에서 보급선 도킹이 실패하는 상황 등을 고려할 때 물 재처리의 필요성이 커졌다고 한다. 물론 비상용으로 물 2천ℓ 정도는 항상 비치한다. 재처리 대상은 ISS 내부에서 사용된 물이나 발생한 수분 대부분으로, 우주인의 몸에서 배출된 땀, 소변, 샤워실이나 화장실에서 사용된 물 모두가 재처리돼 재사용된다. 실험용 동물이 배출한 소변 역시 마찬가지다. 우주인이 배출한 땀이 공기 중에 흡수돼 적정 습도를 넘으면 공기 순환 장치를 통해 수분을 모아 거른 뒤 정화한다. 소변으로 모인 수분도 마찬가지다. 소변을 재활용한 물을 ISS의 우주인들이 처음 마신 것은 2009년 5월이다. 당시 미국 우주인 마이클 배럿은 "맛이 훌륭하다. 마실 만하다"라고 말하기도 했다. 다만, 이런 방식으로 정화된 물을 미국 우주인은 모두 식수로도 사용하지만, 러시아 우주인은 소변으로 배출된 물은 식수로 사용하지 않는다고 한다. 일본도 2016년 ISS의 자국 실험동인 '키보'에서 소변을 음용수로 정수처리 하는 기술을 실험했다. 일본우주항공개발기구(JAXA)로부터 우주에서 소변을 음용수로 재생하는 수처리 장치 납품사업을 따낸 공업 용수처리 업체 구리타(栗田)공업은 약품이나 필터를 사용하지 않고 전기만으로 물을 정화하는 수처리 장치를 JAXA와 공동 개발했다. 구리타공업은 당시 ISS에서 사용하는 미국제와 러시아제 수처리 장치에 비해 소비전력이 절반이고 설치 면적과 무게도 4분의 1로 줄였다고 소개했다. 중국도 2021년 톈궁(天宮) 우주정거장 핵심 모듈인 톈허(天和)에서 우주인 3명이 약 3주간 66ℓ의 소변을 재활용해 식수와 생활용수 등으로 사용했다. 영화 '듄: 파트 2' 속 한 장면 [워너브러더스 코리아 제공. 재판매 및 DB 금지] 영화 듄에는 사막의 공기 중에서 수분을 채집하는 도구 '윈드 트랩'도 나온다. 소설에서는 일종의 특수 플라스틱을 밤사이 차갑게 유지했다가 새벽에 맺힌 이슬을 모으는 장치로 설명된다. 윈드트랩과 같이 사막의 대기 중 수분을 모으는 장치는 현재도 비슷한 형태의 연구가 활발하다. 특히 지난해 7월 포항공대(포스텍) 환경공학부 송우철 교수와 미국 캘리포니아주립대 버클리 캠퍼스(UC버클리) 화학과 오마르 음완네스 야기 교수 공동 연구팀은 태양에너지를 이용해 대기 중 수분에서 물을 확보하는 데 성공했다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처 워터'에 발표했다. 연구팀은 금속 이온과 유기 분자가 결합해 1∼2나노미터(㎚) 크기인 매우 작은 구멍을 포함한 다공성 물질 MOF(metal-organic framework)를 대기 중 수분을 모으는 흡착제로 사용, 밤에는 대기 중 수분을 흡수하고 낮에는 태양에너지를 이용해 흡수한 수분을 액체로 모으는 수확기를 개발했다. 연구진은 낮에는 섭씨 57도를 웃돌고 상대습도가 7% 이하로 건조한 미국 데스밸리 사막에서 실험한 결과 MOF 1㎏당 하루 최대 물 210ｇ을 생산했다며 이는 종래 개발된 수확기가 생산한 물의 양과 비교해 2배 이상 많은 수준이라고 전했다. 연구팀은 특히 다른 에너지원이나 외부 전력 공급원 없이 순수하게 태양에너지로 물을 생산할 수 있었다는 점에 의의를 뒀다. 송우철 교수는 당시 연구 결과에 대해 "환경문제와 맞물려 심화하는 물 부족 문제를 해결할 기술 잠재력을 확인했다"며 "전 세계 어디든 지형과 기후조건에 상관없이 수자원 확보가 가능해 지속 가능한 기술이 될 것"이라고 말했다. MOF 물 수확기의 작동원리(왼쪽)와 데스밸리 사막에서 진행한 실험 사진 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지] rao@yna.co.kr "멍키스패너로 폭행한 전 남친, 전자발찌도 없이 출소한다면…" 아르헨서 프로축구 선수 4명이 기자 성폭행 의혹…여론 '공분' 배우 내털리 포트먼, 안무가 밀피에와 11년 만에 이혼 새벽 강변북로서 스포츠카가 화물차 추돌…2명 중상 학교 앞서 남자 동급생과 다투다 흉기 휘두른 여중생 검거 '2년간 직원 임금체불' 방송인 홍록기 파산 "의사들 돈벌려고 정상적 고아들에게 정신질환 약 먹인다" 아르헨정부, 밀레이 열성지지 23살 대학생 '요직 꽂아넣기' 논란 허벅지 차고 드릴 위협도…CCTV에 이천수 피해 상황 담겨 근무지서 총기 반출한 30대 해경 차 안에서 숨진 채 발견
“죽은 새끼, 땅에 묻고 곡소리”…코끼리도 장례식 치른다 아시아 코끼리 무리에서 새끼가 죽자 시체를 땅에 묻고 큰 소리로 울음소리를 내는 등 ‘장례’를 치르는 모습이 발견됐다. 5일(현지시간) 미국 과학 전문매체 라이브 사이언스에 따르면, 인도산림청 산하 서벵골 산림국은 지난해 인도 벵골 지역에서 새끼 코끼리가 묻힌 5개 사 아시아 코끼리 무리에서 새끼가 죽자 시체를 땅에 묻고 큰 소리로 울음소리를 내는 등 ‘장례’를 치르는 모습이 발견됐다. 5일(현지시간) 미국 과학 전문매체 라이브 사이언스에 따르면, 인도산림청 산하 서벵골 산림국은 지난해 인도 벵골 지역에서 새끼 코끼리가 묻힌 5개 사
[사이테크+] 침팬지·꿀벌도 동료 행동 보고 배운다…"문화 축적 가능 시사" 네덜란드·영국 연구팀 "침팬지·꿀벌의 사회적 학습 능력, 실험 통해 확인" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 침팬지와 꿀벌도 동료 행동을 지켜보는 방식으로 독자적으로 생각해낼 수 없는 복잡한 임무 해결 방법을 배우는 것으로 밝혀졌다. 이는 유인원은 물론 무척추동물도 모방 학습을 통한 지식 축적으로 문화를 형성할 수 있음을 시사하는 것으로 풀이된다. 3단계 과제 수행 퍼즐상자를 이용한 침팬지 실험 침팬지들이 퍼즐 상자 속 먹이를 먹으려면 먼저 숲에서 나무 공을 가져오고, 상자 안 서랍을 당겨 튀어나오게 한 다음, 서랍에 공을 넣어야 한다. 이 퍼즐 상자를 침팬지 서식지에 설치하고 3개월간 관찰한 결과 두 집단 모두 상자를 여는 데 필요한 기술을 발달시키지 못했다. [Nature Human Behaviour/Edwin van Leeuwen et al.제공. 재판매 및 DB 금지] 네덜란드 위트레흐트대학 에드윈 판 레이우엔 교수팀과 영국 셰필드대학 앨리스 브리지스 교수팀은 7일 각각 과학 저널 네이처 인간행동(Nature Human Behaviour)과 네이처(Nature)에 침팬지와 꿀벌이 고난도 과제 수행 방법을 동료 관찰을 통해 배운다는 것을 보여주는 실험 결과를 공개했다. 연구팀은 두 실험 결과는 침팬지가 인간 고유 특성으로 간주돼온 누적적 문화 진화 능력을 갖추고 있을 수 있음을 시사하는 것이며 꿀벌도 이전에는 인간에게만 있다고 여겨졌던 복잡한 수준의 행동을 사회적으로 학습할 수 있다는 증거를 제공하는 것이라고 밝혔다. 사회적으로 학습돼 시간이 지나도 집단 내에서 지속되는 행동을 문화라고 한다. 동물의 문화도 인간 문화처럼 이전 행동을 기반으로 한 행동이 순차적으로 쌓여 누적될 수 있다는 증거가 많아지고 있지만, 상호 관찰을 통해 새 기술을 배우고 이것이 누적돼 문화를 형성하는 것은 인간 고유 특성으로 여겨져 왔다. 특히 이런 행동이 무척추동물 종에서 입증된 적은 없었다. 판 레이우엔 교수팀은 이 연구에서 잠비아 보호구역에 사는 침팬지 66마리를 두 그룹으로 나눠 침팬지들이 다른 개체의 행동을 보고 새로운 문제 해결 방식을 학습할 수 있는지 알아보기 위해 3단계 과제 해결 퍼즐 상자 실험을 했다. 침팬지들이 퍼즐 상자 속 먹이를 먹으려면 먼저 숲에서 나무 공을 가져오고, 상자 안 서랍을 당겨서 튀어나오게 한 다음, 서랍에 공을 넣는 세 가지 과제를 차례로 수행해야 한다. 이 퍼즐상자를 설치하고 3개월간 관찰한 결과 두 집단 모두 상자를 여는 데 필요한 기술을 발달시키지 못했다. 연구팀은 이어 각 집단에서 한 마리씩 선발해 퍼즐 상자를 여는 단계별 과제 수행 방법을 훈련한 다음 그룹에 합류시키고 3개월간 다른 침팬지들이 이들의 기술을 배워 익히는지 관찰했다. 그 결과 두 그룹에서 66마리의 침팬지 중 14마리가 상자를 여는 기술을 익힌 것으로 나타났다. 기술을 배운 침팬지들은 모두 다른 침팬지가 최대 1.5m 떨어진 곳에서 상자를 여는 것을 9번 이상 목격한 경험이 있었다. 이 결과는 침팬지 문화를 설명하는 가설인 잠재적 해결 영역(ZLS) 이론과 맞지 않는 것이다. ZLS 이론은 침팬지 문화는 한 집단의 여러 개체가 독립적으로 창조할 수 있는 '문화적' 행동 범위에서 이루어진다고 본다. 즉 사회적 학습을 통한 문화 발전은 불가능하다는 주장이다. 그 증거로는 사육되는 유인원들이 견과류 깨기 같은 문화적 행동을 독립적으로 발전시키는 사례가 제시돼왔다. 연구팀은 이 결과는 침팬지들이 집단에서 어떤 혁신이 일어나면 새롭고 복잡한 기술을 습득할 수 있는 충분한 사회적 학습 능력을 갖추고 있음을 보여준다며 다만 과제 완료에 필요한 기술이나 인지·모방 능력이 개체마다 다를 수 있어 다양한 기술을 이용한 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 2단계 과제 수행 퍼즐상자를 이용한 꿀벌 실험 2단계 퍼즐 상자에는 투명한 플라스틱 뚜껑 아래 노란색 원 위치에 설탕물이 들어 있다. 꿀벌이 이것을 먹으려면 투명한 뚜껑을 돌려서 빨간색 탭 뒤에 있는 초승달 모양 구멍이 노란색 목표물 위에 올 때까지 탭을 눌러야 한다. 단, 빨간색 탭은 파란색 탭을 먼저 밀어낸 후에만 움직일 수 있다. [Queen Mary University of London 제공. 재판매 및 DB 금지] 영국 셰필드대학 앨리스 브리지스 교수팀은 꿀벌들을 대상으로 한 2단계 퍼즐 상자 열기 실험을 통해 꿀벌들도 다른 개체의 행동을 보고 새롭고 복잡한 기술을 배울 수 있다는 것을 입증했다. 꿀벌은 설탕물 같은 보상을 얻기 위해 사회적 학습을 통해 끈 당기기나 공 굴리기 같은 행동을 습득할 수 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 이들이 복잡한 수준의 행동을 동료 관찰을 통해 배울 수 있는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 브리지스 교수팀은 이를 확인하기 위해 꿀벌들이 먼저 장애물(파란색 탭)을 움직인 다음 빨간색 탭을 눌러 투명 뚜껑을 움직여야 설탕물을 얻을 수 있는 2단계 퍼즐 상자를 만들어 실험했다. 이 퍼즐 상자를 꿀벌들에게 노출한 결과 훈련받지 않은 꿀벌들은 퍼즐을 풀지 못하는 것으로 나타났다. 이 퍼즐을 풀도록 꿀벌을 훈련하는 데도 이틀 정도가 걸렸으며, 각 단계에서 보상을 해줘야 학습이 이뤄지는 것으로 나타났다. 하지만 훈련된 꿀벌을 군집에 합류시키자 훈련받지 않은 다른 꿀벌들도 시범 꿀벌의 행동을 관찰한 뒤 단계별 보상이 없이도 2단계 상자를 여는 방법을 배우는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 결과는 꿀벌이 사회적 학습과 문화적 전파가 가능하다는 증거를 제공한다며 이는 꿀벌도 이전에는 인간에게만 있다고 여겨졌던 복잡한 수준의 행동을 사회적으로 학습할 수 있다는 것을 의미한다고 말했다. ◆ 출처 : Nature Human Behaviour, Edwin van Leeuwen et al., 'Chimpanzees use social information to acquire a skill they fail to innovate', https://www.nature.com/articles/s41562-024-01836-5 ◆ 출처 : Nature, Alice Bridges et al., 'Bumblebees socially learn behaviour too complex to innovate alone', https://www.nature.com/articles/s41586-024-07126-4 scitech@yna.co.kr 수원 도로변 배수로서 여성 시신 발견돼…경찰 수사 "졸업 전 의미있는 일 하고 싶어…" 고려대생 학교에 1억 기부 의료공백에 간호사가 의사 대신 사망선고…"과로에 우울감 느껴" 민원 시달리던 공무원 사망…김포시 "누리꾼 고발 방침" [OK!제보] 용변 모습 훤히 들여다 보이는 고속도 화장실 부산 복권방서 사라진 현금 10만원…용의자는 현역 의원 보좌관 '이선균 사건' 연루 의사, 대마초 피우고 액상대마도 거래 이강인 '탁구게이트' 뒤 첫 공격P…깊어지는 황선홍의 고민 '민주 영입인재' 김구 증손자, 음주운전 전과에 "깊이 반성" 불륜 의심해 배우자 살해한 남편 징역 15년 확정
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