임진왜란 당시 활약한 거북선이 기존에 알려진 것과 달리 격군(노 젓는 군사)들이 앉아서 노를 젓는 '좌식 방식'으로 운용됐을 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. 국가유산청 국립해양유산연구소가 30일 발간한 '거북선 학술복원 보고서'에 따르면, 연구진은 1795년 간행된 '이충무공전서'를 토대로 조선공학적 검증과 모형 제작을 거쳐 거북선의 구조와 기능을 재검토한 결과 이 같은 결론을 도출했다. 연구진은 거북선이 거대한 크기에 비해 내부가 사방으로 막힌 폐쇄적인 구조인 만큼, 흔들리는 선체 안에서 서서 노를 젓는 입식 방식은 구조적으로 적합하지 않았다고 판단했다. 이에 조선통신사선을 그린 옛 회화인 '조선통신사정사관선도'와 '신행도해선', 20세기 초 앞뒤로 앉아 노를 젓는 착좌식 방식이 확인된 대동강 환목선 사례 등을 종합적으로 분석했다. 그 결과 격군의 안전을 확보하고 전투 효율을 극대화하기 위해 거북선이 '앉아서 노를 젓는 좌식 방식'으로 운용됐을 가능성이 높다는 결론을 내렸다. 삼도수군통제영이 1895년 폐지되면서 실물이 사라진 이후 거북선은 여러 차례 복원됐지만, 세부 구조와 운용 방식에는 논란이 이어져 왔다. 그동안 제작된 많은 복원 모형은 격군이 서서 노를 젓는 입식 방식을 채택해 왔다. 이번 연구는 그동안 기록과 추정에 의존해 온 거북선의 실체를 과학적으로 규명하기 위해 추진됐다. 보고서는 통제영 거북선과 전라좌수영 거북선의 구조와 운용 방식의 차이도 구체적으로 밝혔다. 두 거북선은 자체 무게 약 140.4t, 총길이 35.27ｍ로 규모는 비슷했지만, 용도에 따라 설계 방식이 달랐다. 통제영 거북선은 의장과 전투를 겸용할 수 있도록 돛대를 자유롭게 세우거나 눕힐 수 있는 구조였다. 반면 전라좌수영 거북선은 돛대를 두지 않고 노를 중심으로 운용하는 전투 전용 선박이었다. 특히 전라좌수영 거북선은 선저가 앞뒤로 완만하게 들린 만곡형 구조를 적용해 수심이 얕고 물살이 빠른 남해안 연안과 좁은 수로에서 기동성을 높인 것으로 분석됐다. 기존 연구에서 거북선 지붕(개판) 양옆에 돌출된 반육각형 구조물은 출입구로 추정됐지만, 이번 연구에서는 외부를 관찰하고 전투를 지휘하는 '관측장'이었음이 확인됐다. 배의 꼬리(선미) 부분에서는 기존 연구에서 확인되지 않았던 1~2개의 '방패판' 구조도 새롭게 밝혀졌다. 연구진은 이 구조 덕분에 화포 구멍을 줄이면서도 선체 내부 공간을 확보해 격군들의 노 젓기와 화포 운용 효율을 높일 수 있었던 것으로 분석했다. 거북선 내부는 총 2층 구조로 정립됐다. 1층은 무기 보관과 군사들의 휴식 공간, 2층은 노를 젓고 화포를 발사하는 본격적인 전투 공간으로 활용됐다. 2층 다락 형태의 '상포판'은 통제영 거북선에서는 돛을 운용하는 공간으로, 전라좌수영 거북선에서는 외부를 관찰하는 공간으로 각각 활용된 것으로 조사됐다. 국립해양유산연구소는 이번 연구 성과를 바탕으로 제작한 **30분의 1 축소모형** 거북선 2척을 오는 7월 20일부터 29일까지 부산 벡스코에서 열리는 제48차 유네스코 세계유산위원회 대한민국관에서 처음 공개할 예정이다. 연구소 관계자는 "이번 보고서는 향후 거북선 실물 재현 사업의 핵심 기초자료가 될 것"이라며 "우리 전통 조선기술의 우수성을 널리 알리고 단계적인 학술 복원을 지속적으로 추진하겠다"고 말했다. 이 보고서는 연구소 웹사이트에서 누구나 내려받아 열람할 수 있다.

국립부경대학교가 국내에서 서식하는 신종 미세조류를 이용해 양식 어류 기생충병인 스쿠티카충증을 친환경적으로 제어할 수 있는 가능성을 제시했다. 부경대는 신현호 수산생명과학부 교수(양식응용생명과학전공)와 김민재 한국해양과학기술원(KIOST) 스쿨 교수 연구팀이 저서성 와편모조류인 ‘후쿠요아 코리엔시스’가 넙치 양식장에 큰 피해를 유발하는 기생성 섬모충 ‘미아미엔시스 아비두스’의 증식을 효과적으로 억제한다는 사실을 규명했다고 16일 밝혔다. 후쿠요아 코리엔시스는 신현호 교수 연구팀이 국내 연안에서 세계 최초로 보고한 한국 신종 미세조류로, 종명인 ‘코리엔시스’는 한국을 의미한다. 이번 연구는 국내에서 발견된 해양생물자원을 활용해 수산양식 분야 질병 제어 기술로 발전시켰다는 점에서 학술적·산업적 가치가 크다고 부경대는 설명했다.. 스쿠티카충증은 기생성 섬모충 미아미엔시스 아비두스에 의해 발생하는 질병으로, 넙치 양식장에서 대량 폐사를 일으키는 대표적인 질병이다. 현재 양식 현장에서는 화학약품 처리와 사육환경 관리 등을 통해 질병을 억제하고 있으며, 세균성 2차 감염 예방을 위한 항생제가 사용되기도 한다. 그러나 약제 내성과 환경 잔류에 대한 우려가 제기되면서 친환경적이고 지속가능한 방제 기술 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다. 연구팀은 국내 연안에서 분리된 13종의 미세조류를 대상으로 기생충 억제 효과를 비교한 결과, 후쿠요아 코리엔시스가 가장 강력한 억제 활성을 나타내는 사실을 확인했다. 특히 배양액에서 얻은 여과액만으로 기생충의 성장을 효과적으로 억제하고, 희석된 조건에서도 억제 효과가 유지되는 것으로 나타났다. 또 넙치 치어를 대상으로 실시한 안전성 평가에서 뚜렷한 이상 행동이나 급성 독성이 관찰되지 않았다. 일부 스트레스 관련 유전자의 발현 증가가 확인됐지만, 전반적으로 높은 안전성을 보여 실제 양식 현장 적용 가능성을 확인했다. 연구진은 후쿠요아 코리엔시스가 분비하는 생리활성 물질 또는 독성 유사 물질이 기생충 억제 효과를 나타내는 것으로 추정하고 있다. 향후 활성 물질 규명 및 작용 기작 연구와 함께 대량 배양 기술과 산업화 연구를 통해 지속가능한 친환경 양식 기술로 발전시킬 예정이다. 신 교수는 “이번 연구는 우리나라에서 발견된 미세조류 자원이 수산질병 제어에 활용될 수 있음을 보여준 사례”라며 “친환경 양식 기술 개발과 해양생물자원의 산업적 활용 확대에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 한편 이번 연구 결과는 수산양식 분야 국제학술지 ‘양식 보고서’ 6월 15일자에 ‘기생 섬모세포인 마이애미엔시스 아비두스에 대한 착생편모충 후쿠요아 코레엔시스의 세포 및 배양 여과물 억제 효과’라는 제목으로 게재됐다.

설탕 섭취를 완전히 끊는 것이 장 건강과 대사 기능에 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 13일(현지 시간) 뉴욕포스트에 따르면 쿠웨이트 다스만 당뇨병 연구소(Dasman Diabetes Institute) 면역학·미생물학부 책임연구원 라시드 아마드 박사 연구팀은 저지방 식단에서 설탕(자당)을 완전히 제거할 경우 장내 미생물 균형이 무너지고 염증 및 대사 이상이 발생할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구 결과는 미국 시카고에서 열린 미국내분비학회(Endocrine Society) 연례 학술대회에서 공개됐다. 연구팀은 설탕이 포함된 저지방 식단을 먹인 쥐 집단과 설탕이 전혀 포함되지 않은 저지방 식단을 먹인 쥐 집단을 16주 동안 비교 관찰하며 포도당 내성, 인슐린 민감도, 대사 호르몬 수치, 장내 세균 분포, 염증 징후 등을 분석했다. 실험 종료 후 두 집단의 체중은 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 설탕이 제거된 식단을 섭취한 쥐들은 혈당 조절 능력 저하, 인슐린 저항성 증가, 장내 미생물 불균형, 장 염증, 지방간과 관련된 변화 등을 보인 것으로 나타났다. 아마드 박사는 "저지방 식단에서 자당을 완전히 제거할 경우 장내 미생물 환경과 대사 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다"며 "향후 영양 권고안은 단순한 설탕 제한보다 건강한 장내 미생물 환경 유지에 더 큰 비중을 둘 필요가 있다"고 말했다. 다만 연구진은 이번 결과가 설탕 과다 섭취를 정당화하는 것은 아니라고 강조했다. 가공식품이나 음료에 첨가되는 당류를 과도하게 섭취할 경우 혈압 상승, 만성 염증, 충치, 체중 증가 등을 유발할 수 있다. 장기적으로는 제2형 당뇨병과 심혈관 질환 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 미국심장협회(AHA)는 남성의 경우 하루 첨가당 섭취량을 9티스푼 이하, 여성은 6티스푼 이하로 제한할 것을 권고하고 있다.

개의 앞발 선호도를 측정할 수 있는 새로운 검사법이 개발됐다. 연구진은 해당 검사를 통해 개가 왼발잡이인지 오른발잡이인지뿐 아니라 선호 정도까지 확인할 수 있다고 설명했다. 10일 영국 데일리메일 등 외신들에 따르면 이탈리아 연구진은 개의 앞발 선호도를 측정할 수 있는 새로운 검사법인 '도긴버러 검사'(Doginburgh Inventory)를 개발했다. 이는 인간의 손잡이 성향을 측정하는 '에든버러 손잡이 검사'(Edinburgh Handedness Inventory)에서 착안됐다. 검사는 총 네 가지 과제로 구성된다. 첫 번째와 두 번째 검사는 개가 간식을 꺼낼 때 어느 앞발을 사용하는지를 관찰하고, 세 번째와 네 번째 검사는 계단이나 턱을 내려갈 때 어느 앞발을 먼저 내딛는지를 측정한다. 연구진이 47마리의 개를 대상으로 실험한 결과, 수컷 개들은 암컷보다 왼발을 선호하는 경향이 더 강한 것으로 나타났다. 공동 연구자인 마르첼로 시니스칼키 바리대 교수는 "인간은 약 90％가 오른손잡이인 반면 개에서는 이처럼 뚜렷한 집단적 편향이 확인되지 않았다"면서도 "개체별로는 특정 앞발을 일관되게 사용하는 경향이 나타난다"고 말했다. 연구진은 "실험 과정에서 보호자의 위치나 행동이 개의 선택에 영향을 줄 수 있는 만큼 최대한 중립적인 환경을 유지해야 한다"고 조언했다. 연구에 참여한 세빔 이스파르타 바리대 박사는 "모든 개가 앞발을 사용하는 과제를 좋아하는 것은 아니며 적응하는 데 시간이 걸릴 수 있다. 이는 정상적인 현상"이라며 "개가 처음 사용하는 앞발만 관찰해도 전반적인 선호도를 상당히 정확하게 파악할 수 있다"고 설명했다.

국내 의료진이 내성을 보이는 전이암을 치료할 신물질을 발견하는 데 성공했다. 항암제는 암세포를 사멸시키려다 정상세포도 같이 사멸되는 부작용이 발생하는데, 이 신물질은 정상세포는 공격하지 않아 부작용도 줄일 수 있다. 기존 항암제에 내성을 가진 전이암에도 효과를 보였다. 5일 세브란스병원에 따르면 박기청 연세대학교 의과대학 외과학교실 교수, 임진홍 강남세브란스병원 간담췌외과 교수, 최경화 분당차병원 교수, 테라퓨틱스엔엠씨(Therapeutics NMC) 공동 연구팀은 기존 항암제에 저항성을 보이는 전이암에 치료 효과를 보일뿐만 아니라 정상세포는 공격하지 않아 부작용도 줄인 신물질 'PPS03'을 발견했다. 항암제에 내성을 가지는 암세포는 타 장기로 전이될 수 있다. 정상세포와 암세포는 모두 대사 과정에서 활성산소종(ROS)을 발생시킨다. 암세포를 비롯해 세포가 성장하고 있다는 신호로 볼 수 있는 활성산소종은 일정 기준치를 초과해 과도하게 쌓이면 세포를 사멸시키게 된다. 이 때문에 국내외 연구진들은 암환자에서 활성산소종을 증가시켜 암세포 사멸을 시도해왔다. 문제는 정상세포도 활성산소종을 만들어내기에 암세포를 사멸시키려다 정상세포도 같이 사멸되는 부작용이 발생한다는 것이다. 박기청 교수 연구팀은 정상세포와는 달리 전이암세포에서 '거대음작용'(macropinocytosis)이 흔하게 발생한다는 점에 주목했다. 거대음작용이란 세포가 영양분 획득을 위해 주변 액체를 흡수하는 현상을 말한다. 이때 연구팀은 전이암세포가 거대음작용을 하며 신물질 'PPS03'을 흡수했지만, 정상세포는 이 물질을 흡수하지 않는 것을 발견했다. 전이암세포가 거대음작용을 하는 순간 흡수하는 PPS03의 철 이온과 셀레노메티오닌 이온이 활성산소종을 증가시켜 암세포를 사멸하는 것도 확인했다. 연구팀은 기존 항암제(cisplatin)에 내성을 보이는 간암 환자의 암세포 조직에서 획득한 암세포를 대상으로 이러한 현상을 증명했다. 임진홍 교수는 "PPS03은 기존 항암제에 내성을 가진 전이암에 효과를 보였을 뿐만 아니라 정상세포는 공격하지 않아 부작용도 줄일 수 있다"고 말했다. 박기청 교수는 "이번 연구에서 전이암 특이적 항암효과를 확인한 신물질은 현재 임상연구를 준비 중이며 상용화를 통해 글로벌 항암제 시장에서 게임 체인저로 작용할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '생체재료학'(Biomaterials) 최신호에 실렸다.

유독 고기가 먹고 싶은 날이 있다. 이는 단순 입맛 탓만은 아니다. 장이 뇌를 설득해 식단을 짜는 과학적 원리 때문이다. 몸속에 단백질이 부족해지면 장이 뇌의 신경회로를 바꿔 단백질을 찾아 먹게 한다. 단순히 음식을 더 많이 먹게 하는 것이 아니라, 부족한 필수아미노산은 더 찾고 탄수화물 섭취는 줄이도록 만든다. 과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 서성배 단장 연구팀은 서울대, 이화여대 공동 연구진과 함께 이 원리를 밝혔다. 연구 성과는 세계 최고 권위의 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 장은 단순히 음식을 소화하는 기관만은 아니다. 몸속 영양 상태와 음식 성분, 장내 미생물, 병원균 같은 다양한 정보를 감지한다. 나아가 장 분비 호르몬을 통 혈당과 식욕, 면역 등 전신 대사에도 영향을 준다. 이 때문에 장은 ‘제2의 뇌’로도 불린다. 다만 장에서 만들어진 신호가 어떤 신경·호르몬 경로를 거쳐 뇌에 전달되고, 실제로 ‘무엇을 먹을지’라는 행동 선택으로 이어지는지는 구체적으로 밝혀지지 않았다. ◆ 장 신호, 빠른 신경·느린 호르몬 타고 뇌로 연구진은 영양 결핍에 대응하는 장-뇌 축이 단일 경로가 아니라 이중 시스템으로 작동한다는 사실을 밝혔다. '빠른 신경망'과 '느린 호르몬'이 동시에 협력하는 정밀한 구조다. 장-뇌 축은 장과 뇌가 신경, 호르몬, 면역 신호 등을 통해 서로 정보를 주고받는 생리적 연결 체계다. 단백질이 부족해지면 장 상피세포가 이를 먼저 감지한다. 이후 아세틸콜린을 활용해 장에서 뇌로 직접 연결되는 빠른 콜린성 기반 신경 경로로 뇌에 신호를 보낸다. 이 신호는 동물이 결핍 초기 단계에 즉각적으로 필수 아미노산을 섭취하도록 유도한다. 뒤이어 장에서 CNMa 호르몬이 분비된다. 이 호르몬은 순환계를 타고 느리게 뇌에 도달해 단백질 선호 행동이 장시간 유지되도록 돕는다. CNMa는 초파리 장에서 분비되는 펩타이드 호르몬이다. 연구진은 앞서 2021년 네이처 논문에서 초파리가 단백질 결핍 상태가 되면 장에서 CNMa가 분비되고, 단백질 음식을 더 선호하게 된다는 사실을 밝힌 바 있다. 장이 보내는 신호가 실제로 어떤 경로를 거쳐 뇌에 전달되고 행동 변화로 이어지는지를 구체적으로 규명된 것이다. ◆ 뇌 속 뉴런 제어해 필요한 식단으로 재조정 이번 연구는 장이 단순히 식사량만 늘리는 것이 아니라 필요한 영양소 쪽으로 섭식 행동을 조정한다는 사실을 확인했다는 점에서도 의미가 있다. 단백질이 결핍되면 장 유래 CNMa 신호는 필수 아미노산 섭취를 촉진하는 'EB R3m 뉴런'을 활성화한다. 반면 탄수화물(포도당) 섭취를 촉진하는 뉴런(DH44)의 활성을 억제한다. 해당 뉴런의 기능을 억제할 경우, 필수아미노산 선호 행동은 사라졌다. 몸의 균형을 맞추기 위해 장과 뇌가 스스로 식단을 재조정하는 셈이다. ◆ 초파리 아닌 생쥐도 단백질 부족하면 같은 반응 연구진은 이 같은 장-뇌 축 시스템이 초파리뿐 아니라 생쥐에서도 작동하는 것을 확인했다. 특히 기존에 단백질 결핍 반응의 핵심 호르몬으로 알려진 간 유래 호르몬(FGF21)이 없는 상태에서도 같은 행동 반응이 유지됐다. 이는 단백질 부족에 대응하는 섭식 행동이 기존 FGF21 경로와 별도로 작동하는 장-뇌 조절 시스템일 가능성을 보여준다. 장에서 만들어진 신호가 혈액을 타고 뇌에 직접 도달하는 방식만이 아니라, 신경 경로를 통해서도 뇌에 영향을 줄 수 있다는 점을 보여준 것이다. 현재까지 다양한 장 호르몬이 뇌에 영향을 미치는 구체적인 방식은 명확히 밝혀지지 않았다. 식욕과 혈당을 조절하는 호르몬인 GLP-1은 장에서 생성되지만 수 분 내에 빠르게 분해된다. 여기에 혈액 속 물질이 뇌로 이동하는 것을 선택적으로 제한하는 '혈액-뇌 장벽'도 통과해야 한다. 이에 자연 상태의 GLP-1이 혈액을 타고 뇌에 직접 작용하기는 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 이번 연구는 자연 GLP-1가 피를 타고 뇌까지 직접 가야만 식욕을 조절하는 게 아닌, 장-뇌축 신경 경로를 통해 신호를 전달한다는 가능성을 뒷받침 한다. 위고비나 삭센다 같은 GLP-1 작용제는 체내에서 더 오래 유지되도록 만든 약물이다. 연구진은 향후 비만, 대사질환, 영양 불균형, 식이 행동 장애 연구에 중요한 단서가 될 것으로 전망했다. ◆ 포유류 장-뇌 신호 체계 추가 규명 과제 연구진은 앞으로 초파리에서 확인한 CNMa 기반 장-뇌 신호 체계가 포유류에서도 보존돼 있는지 확인할 계획이다. 이번 연구에서는 생쥐가 단백질 결핍 상황에서 필수아미노산을 선택한다는 행동 반응을 확인한 정도다. 초파리의 CNMa와 같은 역할을 하는 신호 물질이 무엇인지, 장에서 뇌로 이어지는 빠른 신경 경로와 느린 호르몬 경로가 포유류에서 어떤 세포·분자 기전으로 작동하는지는 추가로 규명이 필요하다. 연구진은 이를 통해 종을 넘어 공통으로 작동하는 영양 감지 원리를 더 정밀하게 밝힌다는 계획이다. 아울러 단백질 결핍이 식습관 외에 다른 행동에 미치는 변화까지 연구 범위를 넓힌다는 구상이다. 서성배 IBS 연구단장은 "비만·식욕 조절 약물 대부분은 장 호르몬 신호를 활용하지만, 그동안 자연 분비 장 호르몬이 뇌와 행동에 미치는 영향과 경로는 충분히 연구되지 못했다"며 "이번 연구는 장-뇌의 영양소 선택 원리를 밝힌 것으로, 향후 비만, 대사 질환, 식이 행동 장애 치료 연구에 중요한 기반이 될 것"이라고 말했다.

한국뇌연구원(KBRI)이 알츠하이머병 진행 과정에서 뇌 속 분자 변화가 어떻게 연결되는지를 보여주는 '분자 신호 회로도'를 규명했다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환 연구그룹 윤종혁 박사 연구팀은 단백체와 신경전달물질 정보를 통합 분석하는 '멀티오믹스 분석 전략'을 통해 알츠하이머 초기 진행에 따른 뇌 부위별 분자 신호 회로도를 규명했다고 18일 밝혔다. 알츠하이머병은 타우 단백질 이상 축적과 함께 도파민, 세로토닌 등 다양한 신경전달물질 시스템의 이상이 복합적으로 얽혀 발생하는 질환이다. 하지만 기존 연구는 특정 단백질이나 개별 신경전달물질 변화 분석에 집중돼 질환 진행 과정의 연결 구조를 파악하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 알츠하이머 타우 병증 모델인 PS19 마우스를 활용해 해마와 대뇌피질, 소뇌 등 뇌 7개 주요 영역의 단백질과 신경전달물질 변화를 동시에 분석했다. 이후 데이터 분석을 통해 질환 진행과 연관된 새로운 '신호 모듈'을 도출했다. 분석 결과 알츠하이머가 진행될수록 도파민과 세로토닌 관련 신호 체계가 뇌 영역별로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 특히 해마와 소뇌에서는 신경전달물질의 농도 변화가 특정 단백질 신호전달 네트워크와 밀접하게 연결돼 질환 진행에 관여하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이번 성과가 단순한 분자 나열이 아니라 특정 신경전달물질이 어떤 수용체와 효소를 거쳐 질환에 영향을 미치는지를 연결 구조 형태로 규명했다는 데 의미가 있다고 설명했다. 이번에 구축한 통합 멀티오믹스 분석 플랫폼은 파킨슨병과 루게릭병 등 다른 퇴행성 뇌질환 연구에도 활용될 것으로 기대했다. 윤 박사는 "알츠하이머병의 병태생리를 뇌 부위별 회로 수준에서 이해할 수 있는 새로운 시각을 제시했다"며 “통합 멀티오믹스 기술 기반 연구를 통해 새로운 진단·치료 전략 개발에 기여하겠다"고 말했다.

수술 후 인지기능이 떨어지는 원인을 밝히는 연구가 한림대 춘천성심병원에서 진행된다. 약물 투여가 아닌 신경 기반 접근을 통해 부작용을 줄이면서 인지기능 회복을 유도할 수 있는 새로운 치료전략을 제시할 수 있을지 관심이 쏠린다. 한림대 춘천성심병원은 마취통증의학과 김종호 교수가 과학기술정보통신부가 주관하고 한국연구재단이 지원하는 ‘2026년도 개인기초연구사업 신진연구 유형A’ 과제에 선정됐다고 8일 밝혔다. 신진연구 사업은 초기 단계 연구자의 창의적이고 도전적인 기초연구를 지원해 우수한 차세대 연구자로 성장할 수 있도록 지원하는 국가 기초연구사업이다. 김종호 교수의 연구 과제는 ‘40헤르츠(㎐) 감마 동조화 자극을 이용한 수술 후 인지기능 저하 제어 기전 규명’이 주제다. 연구 기간은 올해 3월부터 2029년 2월까지 3년이다. 연구비는 약 3억원 규모다. 수술 후 인지기능 저하는 수술과 마취 이후 기억력이나 집중력, 사고 능력 등이 일시적 또는 지속적으로 저하되는 증상을 의미한다. 특히 고령 환자에게서 비교적 흔하게 나타난다. 회복 지연과 삶의 질 저하로 이어질 수 있어 임상 현장에서 중요한 문제로 꼽힌다. 그러나 최근까지도 정확한 발생 기전이 충분히 밝혀지지 않았고 효과적인 예방 및 치료 방법도 제한적인 상황이다. 이번 연구는 뇌 기능과 밀접한 관련이 있는 ‘40㎐ 감마파’ 자극을 활용해 수술 후 인지기능 저하가 발생하는 원인을 규명하고 이를 조절할 수 있는 새로운 비약물 치료 가능성을 확인하는 데 초점을 맞춘다. 감마파는 기억과 학습, 인지 기능에 관여하는 뇌파로 알려져 있다. 최근 치매와 신경퇴행성 질환 분야에서도 활발히 연구되고 있다. 특히 약물 투여가 아닌 신경자극 기반 접근을 통해 부작용 부담을 줄이면서도 인지기능 회복을 유도할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시할 것으로 기대된다. 또 향후 고령 환자의 수술 후 회복 관리와 삶의 질 향상에도 기여할 전망이다. 김종호 교수는 “비약물적 신경자극 기반 접근을 통해 수술 후 인지기능 저하의 제어 기전을 규명하고 환자 삶의 질 향상에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

국내 연구진이 탄소 배출 없이 태양광과 물만으로 수소를 생산하는 '태양광 수소 생산'의 상용화를 앞당길 핵심 원천기술 개발에 성공했다. 무엇보다 물에 취약했던 나노 소재인 페로브스카이트 양자점의 안정성을 크게 높이면서 수소 생산 효율까지 개선해 차세대 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다. 7일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 기술원 고등광기술연구원 이창열 수석연구원과 성균관대 화학공학부 김정규 교수, 전남대 신소재공학부 김태훈 교수 공동 연구팀은 물속에서도 안정적으로 작동하는 고효율 양자점 기반 복합 광전극(PQD@SiO₂/WO₃)을 개발했다. 태양광을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하기 위해서는 빛을 받아 전기를 생성하고 물 분해 반응을 유도하는 광양극(photoanode)이 필수적이다. 대표적인 광양극 소재인 산화텅스텐(WO₃)은 물속에서도 안정성이 뛰어나지만 빛을 전하로 변환하는 효율이 낮은 점이 한계였다. 반면 빛 흡수 성능이 우수한 페로브스카이트 양자점(CsPbBr₃)은 물과 빛에 노출되면 쉽게 분해돼 실제 활용이 어려웠다. 연구팀은 두 소재의 장점을 결합하기 위해 양자점을 매우 얇은 실리카(SiO₂) 보호층으로 감싼 핵-껍질(core-shell) 구조를 설계했다. 페로브스카이트 양자점 표면에 약 0.7나노미터(㎚)두께의 초박막 실리카 보호층을 형성해 수분과 전해질 침투를 막으면서도 전하는 통과할 수 있도록 구현한 것이다. 이를 산화텅스텐 전극 위에 배열해 복합 광전극으로 활용했다. 연구팀은 이 보호층이 단순 방수 기능을 넘어 양자점과 산화텅스텐 사이 전자 이동을 유도하는 내부 전기장을 강화하는 역할을 한다고 설명했다. 이 과정에서 빛으로 생성된 전하의 재결합은 줄고 양전하와 음전하 분리가 빨라지면서 물 분해 반응 효율이 크게 향상됐다고 부연했다. 실제 성능 평가에서도 개선 효과가 확인됐다. 연구팀이 개발한 복합 광전극은 동일한 산성 조건과 표준 태양광 환경에서 기존 산화텅스텐 전극 대비 약 2.2배 높은 광전류를 기록했다. 또 12시간 연속 작동 이후에도 전류 감소가 거의 나타나지 않아 수중 환경에서 장기 안정성도 확보했다. 연구팀은 "이번 기술이 그동안 물속에서 불안정해 실제 광전기화학 물 분해 시스템에 적용하기 어려웠던 페로브스카이트 양자점을 활용한 사례라는 점에 의미가 크다"고 평가했다. 특히 양자점이 직접 반응에 참여하는 것이 아니라 빛 흡수와 전하 이동을 돕는 촉진자 역할을 한다는 점도 규명했다고 덧붙였다. 이창열 수석연구원은 "수중 환경에서 불안정했던 페로브스카이트 양자점을 실제 물 분해 광전극에 적용하고 전하 이동과 계면 구조를 동시에 개선한 최초 사례"라며 "양자점 기반 광전극 설계를 통해 고성능 태양광 수소 생산 소재 개발 방향을 제시했다"고 말했다. 김정규 교수는 "기존 태양전지·발광소자 중심이던 양자점 활용 범위를 수소 생산 등 에너지 변환 분야로 확장한 연구"라고 설명했다. 김태훈 교수는 "나노소재 계면 구조를 정밀하게 제어해 수중 안정성과 광전기화학 성능을 동시에 확보했다는 데 의미가 있다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 지속 가능 소재 분야 국제학술지 '서스매트(SusMat)' 온라인에 지난달 5일 실렸다.

고대 한반도에 개가 유전적으로 독자적 개통이 존재했을 가능성이 확인됐다. 또 고대 한국 개는 늑대와도 일부 유전적 교류가 있었던 것으로 나타났다. 국가유산청 국립문화유산연구원 국립가야문화유산연구소는 한반도 고대 개의 전장 유전체(Whole Genome)를 국내 최초로 해독했다고 7일 밝혔다. 결과는 국제학술지 '플러스 원(PLOS One)'에 게재됐다. 국립문화유산연구원, 동아대학교 석당박물관, 일본 종합연구대학원대학(SOKENDAI)이 참여한 공동연구팀은 이번 연구를 위해 기원전 3세기~기원전후 조성된 사천 늑도 유적과 4~6세기 조성된 김해 봉황동 유적지에서 출토된 고대 개 4마리의 유전체를 분석했다. 연구팀은 '차세대 염기서열분석법(NGS)'을 활용해 이들의 전체 유전 정보 복원에 성공했다. 분석 결과, 한반도 고대 개는 호주에 서식하는 야생화된 개 딩고(Dingo)나 뉴기니섬 고산지대에 서식하는 싱잉독과 유전적으로 비슷하지만, 완전히 일치하지 않는 독자적 계통임이 확인됐다. 연구소 관계자는 "이는 지금까지 하나로 여겨졌던 동아시아 개 집단이 실제로는 여러 계통으로 분화되어 있었음을 시사하는 중요한 결과"라고 강조했다. 고대 한국 개의 DNA에서는 동부 유라시아뿐만 아니라 서부 유라시아(유럽·아프리카 등) 개에서 유래한 유전자도 발견됐다. 특히 서부 유라시아 유전자 비중이 고대 개체(15~21%)보다 현대 개체(약 50~70%)로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 연구소 관계자는 "이를 통해 오래전부터 동서 지역의 개들이 서로 섞이며 유전자를 주고받아왔다는 것을 알 수 있었다"며 "한국 토종견인 진돗개, 동경이, 삽살개 등의 현대 모습은 오랜 기간 다양한 지역의 개들이 섞이면서 형성된 결과"라고 설명했다. 고대 한국 개가 가축화된 후에도 늑대와 계속 유전자를 주고받았다는 사실도 확인됐다. 특히 일본늑대와 유전적으로 가장 밀접한 연관성을 보였으며, 고대 한국 개는 약 7~9%의 일본늑대 관련 DNA를 보유한 것으로 나타났다. 아울러 한국과 중국 늑대 집단과의 유전적 교류 흐름도 포착됐다. 연구소 관계자는 "이는 개가 가축화된 이후에도 늑대와 완전히 분리되지 않고 서로 지속적인 영향을 주고받아 왔음을 보여주는 결과"라고 덧붙였다. 연구소는 이번 성과를 바탕으로 신석기시대 개 유전체 자료를 추가 확보하여 한반도 개의 진화 과정을 더욱 정밀하게 규명할 계획이다.