이재철 성균관대 교수팀은 미국 스탠퍼드대 연구진과 공동으로 '확장성 심근병증'(Dilated Cardiomyo pathy·DCM)의 발병 과정을 규명했다고 18일 밝혔다. 확장성 심근병증은 심장근육 이상으로 심실 확장과 수축에 장애가 생기는 병으로 국내에서는 10만 명 당 1~2명이 이 질환을 앓는 것으로 알려졌다. 이 연구로 발병 과정이 밝혀지며 질환 치료제 개발에도 새로운 가능성이 열렸다는 평가가 나온다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '네이처'(Nature)에 실렸다. 확장성 심근병증 환자에서는 LMNA 유전자의 돌연변이가 확인된다. LMNA 유전자는 세포 속 핵막의 구조를 유지하는 단백질을 만든다고 알려졌다. 그러나 이 유전자의 돌연변이가 심근세포 기능에 어떻게 영향을 미치는지는 알려지지 않았다. 연구진은 LMNA 유전자 변이와 심근세포 기능의 관계를 알아보고자 실제 이 병을 앓는 환자에서 얻은 피부세포로 연구를 진행했다. 또 환자와 유사한 유전정보를 가진 가족의 피부세포도 활용했다. 연구진은 이들에게 얻은 세포를 역분화줄기세포(iPS)로 만든 뒤 다시 심근세포로 분화시키며 유전자 변이의 영향을 분석했다. 유전자 가위로 LMNA 돌연변이를 교정하면 줄기세포는 정상 심근세포로 분화됐다. 정상 줄기세포에 LMNA 유전자 돌연변이를 유발하면 심근세포가 됐을 때 핵막 모양이 변했다. 정상 심근세포에서는 핵막이 매끈한 타원형으로 보이지만 돌연변이가 있을 땐 이런 모양을 유지하지 못하고 찌그러진 형태가 됐다. 연구진은 핵막 모양이 변하면 심근세포의 신호전달체계에도 변화가 생긴다는 것을 알아냈다. 정상세포에서는 PDGF(혈소판유래성장인자) 신호전달체계가 비활성화돼 있지만, 돌연변이가 있을 때는 이 신호체계가 활성화돼 심근세포의 기능 이상을 일으킨다. 이는 PDGF 신호체계를 인위적으로 작동하지 않게 만들면 심근병증 환자의 증상을 정상으로 되돌릴 수 있음을 시사한다. 시판 항암제 중 PDGF 신호체계를 억제하는 약물이 있어 이를 이용하면 임상시험을 더 빨리 진행할 수 있을 것으로 보인다. 이재철 교수는 "환자의 역분화 줄기세포를 이용해 특정 질환을 실험실 수준에서 모형화한 사례"라고 이번 연구를 소개하며 "정밀의학 시대에 역분화 줄기세포 및 유전자가위 기술을 통해 새로운 심장질환 치료제 개발 가능성을 보였다"고 의의를 밝혔다.

알츠하이머병은 가장 흔히 치매를 일으키는 신경 퇴행성 질환으로 65세 이상의 고령자에게 주로 생긴다. 이런 노년기 알츠하이머병은 보통 8~10년에 걸쳐 서서히 진행된다. 최근 일을 잘 기억하지 못하는 정도의 가벼운 증상에서 시작하지만, 점차 언어 구사, 판단 등 인지기능에 문제가 생기고 결국엔 일상생활 기능을 거의 모두 상실하게 된다. 40~50대에 발병하는 조발성 알츠하이머 환자도 없진 않다. 하지만 고령일수록 발병 위험이 훨씬 더 커지는 게 알츠하이머의 특징이다. 이처럼 고령자가 알츠하이머병에 더 쉽게 걸리는 이유를 독일과 미국의 과학자들이 밝혀냈다. 나이가 들면 원인 물질 중 하나로 추정되는 타우 단백질이 뇌 조직에 더 빨리 퍼지기 때문이라는 것이다. 이번 연구는 독일의 '퇴행성 신경질환 센터(DZNE)'와 미국의 하버드대 의대 과학자들이 공동으로 수행했다. 연구를 주도한 DZNE의 주자네 베크만 박사와 하버드대 의대의 브래들리 하이먼 신경학과 교수는 최근 저널 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 보고서를 발표했다. 8일(현지시간) 온라인(링크[http://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-07/d-gc-iwo070819.php])에 공개된 연구개요에 따르면 알츠하이머병의 원인과 발병 기전은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만, 과학자들은 베타 아밀로이드(beta-amyloid) 단백질과 타우 단백질(tau protein)이 발병에 영향을 미치는 것으로 보고 있다. 구체적으로 베타 아밀로이드 플라크(신경반)가 뇌세포에 과도히 침적하거나 타우 단백질의 과인산화로 신경섬유다발(neurofibrillary tangles)이 급격히 늘어나면 알츠하이머병이 생긴다고 한다. 이번에 연구팀은, 타우 단백질의 확산이 노화와 연관돼 있을 거라는 가설을 세웠다. 이 단백질은 기억에 관여하는 해마 부위에 나타나기 시작하지만, 병세가 악화되면 점차 뇌의 다른 부위로 퍼진다. 바이러스 입자를 유전자 매개체(gene vector)로 이용해, 인간의 타우 단백질 유전자를 생쥐의 뇌에 주입했더니 각 세포에서 타우 단백질을 만들기 시작했다. 12주가 지난 뒤 타우 단백질이 처음 생성된 위치로부터 얼마나 멀리 이동했는지 측정한 결과, 늙은 생쥐의 뇌에서 생성된 타우 단백질의 확산 속도가 어린 생쥐에서 생성된 것보다 두 배가량 빨랐다. 건강한 상태의 타우 단백질이 수액에 녹은 형태로 뇌의 모든 신경세포(뉴런)에 존재하지만, 알츠하이머병이 생기면 신경섬유 매듭으로 뭉쳐지기 쉬운 병적인 형태로 변한다는 것도 새로이 밝혀졌다. 베크만 교수는 "주로 병적인 형태의 타우 단백질이 뇌세포 사이를 이동한다는 게 오래된 학설인데, 건강한 형태의 타우 단백질도 뇌 안에서 퍼질 수 있고, 나이가 들면 이 과정이 더 빨라진다는 게 입증됐다"면서 "건강한 형태의 타우 단백질도 대량으로 침적하면 뇌세포를 손상할 수 있다"고 말했다.

심장 건강엔 에어로빅 같은 유산소 운동보다 아령이나 바벨 들기 같은 웨이트 트레이닝이 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 덴마크 코펜하겐 대학병원 염증·대사 연구센터의 레기트세 크리스텐센 교수 연구팀은 웨이트 트레이닝이 유산소 운동보다 심장 주위에 쌓인 내장지방을 제거하는 데 효과가 크다는 연구결과를 발표했다고 로이터 통신이 6일 보도했다. 운동은 하지 않지만, 심장병, 당뇨병, 심방세동이 없는 비만 성인 32명을 대상으로 3개월 동안 진행한 비교 운동 실험 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이들을 무작위로 3그룹으로 나누어 에어로빅 운동 또는 웨이트 트레이닝을 하고 나머지 한 그룹은 대조군으로 삼기 위해 운동을 시키지 않았다. 이와 함께 실험 전후에 MRI로 심장을 살펴봤다. 그 결과 에어로빅 운동과 웨이트 트레이닝 그룹 모두 심외막 지방조직(epicardial adipose tissue)이 감소했다. 운동을 하지 않은 대조군에 비해 에어로빅 그룹은 32%, 웨이트 트레이닝 그룹은 24% 줄어들었다. 그러나 심장 전체를 둘러싸고 있는 보호막인 심낭 지방조직(pericardial adipose tissue)은 오로지 웨이트 트레이닝 그룹만이 31% 줄었다. 크리스텐센 교수는 웨이트 트레이닝이 심낭 지방조직에만 유산소 운동과는 전혀 다른 영향을 미친다는 사실에 놀랐다고 말했다. 그 이유는 알 수 없으나 근육을 강화하는 무산소 운동인 저항운동(resistance training)이 유산소 운동 같은 지구력 운동(endurance training)보다 근육 강화와 기초대사 증진에 더 강한 자극을 가한다는 연구결과들이 있다고 그는 지적했다. 이에 대해 미국 디트로이트 메디컬센터 심장병원 중재시술 전문의 차디 알라에이스 박사는 보통 운동 효과라고 하면 복부지방이 얼마나 줄었는지에 초점이 맞추어지는데 이 연구는 심장 주위 지방에 대한 효과를 관찰했다는 것이 흥미롭다면서 그러나 효과 확인을 위해서는 보다 장기간의 연구가 필요하다고 논평했다. 이 연구결과는 미국 의사협회 저널 심장학(JAMA Cardiology) 최신호에 발표됐다.

생후 1년 미만의 아기는 모유나 우유를 먹고 나서 토하는 경우가 흔히 있다. 이러한 위-식도 역류를 억제하기 위해 제산제가 종종 사용된다. 영아기에 제산제를 사용하면 나중에 골절 위험이 높아진다는 연구결과가 나왔다. 성인은 제산제가 골절 위험을 높이는 것으로 알려져 있지만, 유아의 경우는 연구결과들이 엇갈리고 있다. 미국 군의관 의과대학(Uniformed Services University of the Health Sciences) 소아과 전문의 엘리자베스 히슬-고어만 교수 연구팀이 2001~2013년 사이에 태어난 85만1천631명의 최장 14세 때까지 조사자료를 분석한 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 뉴욕 타임스 인터넷판이 6일 보도했다. 이 중 9만7천286명은 생후 첫해에 제산제가 처방됐다. 7만1천578명은 구세대 제산제인 히스타민2(H2) 수용체 길항제(잔탁, 펩시드, 타가메트 등), 7천998명은 신세대 제산제인 프로톤 펌프 억제제(PPI: 필로섹, 프레바시드, 넥시움 등), 1만7천710명은 신세대, 구세대 제산제가 함께 처방됐다. 전체적으로 첫 골절 발생 평균연령은 제산제 그룹이 3.9세로 제산제가 처방되지 않은 그룹의 4.5세에 비해 빨랐다. 여기에 성별, 조산, 출산 시 저체중, 골절 병력, 항전간제(간질약) 처방, 과체중, 비만 등 다른 변수들을 감안한 결과 PPI 그룹은 제산제가 처방되지 않은 대조군에 비해 골절 위험이 21%, PPI와 H2 수용체 길항제가 함께 투여된 그룹은 30% 높은 것으로 나타났다. 처음 제산제가 투여된 시기가 빠를수록 그리고 제산제 투여 기간이 길수록 골절 위험은 더욱 높아지는 경향을 보였다. 그러나 H2 수용체 길항제만 투여된 그룹은 대조군보다 골절 위험이 높아지지 않았다. 이 연구결과는 미국 소아과학회 학술지 '소아과학'(Pediatrics) 최신호에 게재됐다.

방광암 종양 부위에 직접 투여된 감기 바이러스가 암 세포 사멸에 뛰어난 효과를 보였다는 연구결과가 나왔다. 이 연구는 영국 서리대(University of Surrey)의 하데브 판다 종양학 교수팀이 수행했고, 연구보고서는 저널 '클리니컬 캔서 리서치(Clinical Cancer Research)'에 실렸다. 4일(현지시간) 서리대 측이 온라인(www.eurekalert.org)에 올린 연구개요에 따르면 방광 내부 조직의 표면에 생기는 '비 근육 침습성 방광암(NMIBC)'은 영국 내에서 10번째로 많이 생기는 암으로, 매년 확진 환자만 약 1만 명에 이른다. 그런데 현지 많이 쓰이는 치료법은 여러 가지 문제를 안고 있다. 눈에 보이는 병소를 외과 수술로 잘라내는 '경요도적 절제술(Transurethral resection)'은, 수술 환자의 50~70%가 재발할 뿐 아니라, 10~20%는 2년 내지 5년에 걸쳐 진행 암으로 변할 수 있다. 다른 선택으론 칼메트-게랑(Bacille Calmette-Guerin) 균을 이용한 면역치료법이 있는데, 이것 또한 적용 환자의 3분의 1은 전혀 효과를 보지 못하고, 심각한 부작용을 겪는 환자도 3분의 1에 달한다. 그래서 판다 교수팀은 다른 방법을 시험했다. 종양 제거 수술을 앞둔 15명의 NMIBC 환자를 콕사키 바이러스(CVA21)에 노출하고 안전성과 면역 관용성 등을 확인했다. 이 바이러스는 코 감기 등을 일으키는 종이지만, '종양세포 붕괴성 바이러스(oncolytic virus)'로 분류되기도 한다. 종양세포 붕괴성 바이러스는, 유전자가 조작되거나 또는 자연적으로 발생한 상황에서, 정상 조직에 해를 끼지치 않은 채 암 세포를 선별적으로 죽이는 바이러스를 말한다. 연구팀은 수술을 1주일 앞둔 환자들의 방광 조직에 카테터로 CVA21을 투입했다. 수술 후 조직 샘플을 검사한 결과, 이 바이러스는 암세포에만 선별적으로 침투한 뒤 스스로 복제하면서 암세포의 파열과 사멸을 이끌었다. 소변 샘플 검사에서 나온 바이러스 잔류물(shedding)을 봐도, 일단 바이러스에 감염된 암세포는 죽었고, 암세포에 침투해 복제된 바이러스는 더 많은 암세포를 계속 공격한다는 걸 알 수 있었다. 일반적으로 방광에 생긴 종양에는 면역세포가 작용하지 않는다. 그런데 CVA21을 투여하면 바이러스 침입에 흥분한 종양세포가 면역세포를 자극해 주변의 암세포를 죽이게 하는 것으로 나타났다. 연구팀은 실제로 바이러스가 투여된 다수의 환자에서 암세포 사멸을 확인했다. 특히 한 환자는 불과 1주일 뒤에 받은 수술 과정에서 암세포의 흔적이 전혀 발견되지 않았다고 한다. 판다 교수는 "이런 유형의 암 환자 치료에서 콕사키 바이러스가 일대 혁신을 일으킬 수 있다"면서 "투여 1주일 만에 모든 환자에서 효과를 확인했지만 심각한 부작용은 전혀 없었다"고 말했다. 이 대학의 객원 연구원인 니콜라 아넬스 박사는 "이와 같은 종양세포 붕괴성 바이러스가 암 치료법의 대전환을 가져와, 기존의 화학치료 등에서 벗어난 새로운 치료법이 개발될 수도 있다"고 지적했다.

국내 연구진이 뇌 면역세포의 기능 회복을 통한 알츠하이머병의 예방 및 치료 가능성을 확인했다. 과학기술정보통신부는 서울대 묵인희 교수, 백성훈 박사, 강석조 박사 연구팀이 뇌 면역세포인 미세아교세포가 알츠하이머병에서 기능을 상실하는 원인을 규명하고, 면역 기능을 회복시켜 치료 효과를 거둘 수 있다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다. 연구결과는 세계적인 학술지 '셀(Cell)'의 자매지인 '셀 메타볼리즘'에 게재됐다. 알츠하이머병은 노인성 치매의 70%를 차지하는 질환이다. 뇌 실질에 비정상적으로 축적되는 베타 아밀로이드 단백질에 의해 신경세포가 손상되며, 기억력을 포함한 인지기능이 점진적으로 악화되는 만성 퇴행성 신경질환이다. 뇌 면역세포인 미세아교세포는 평상시 주변을 탐지·보수하는 신경교세포인데, 알츠하이머병의 주요 원인물질 중의 하나인 베타 아밀로이드 단백질을 감지하면 활성화돼 베타 아밀로이드 단백질을 포식·분해하는 청소부 역할을 한다. 현재 미세아교세포의 기능은 알려져 있지만 면역기능이 어떻게 활성화되고 알츠하이머병에서 어떻게 기능을 상실하게 되는 지에 대한 정확한 기전은 알려지지 않았다. 연구팀은 미세아교세포가 베타 아밀로이드를 제거하는데 필요한 에너지를 생성하는 대사과정을 실시간으로 확인해 알츠하이머병에서 미세아교세포의 역할을 규명했다. 실험 결과, 미세아교세포는 베타 아밀로이드에 노출되면 에너지 생성 속도를 높여 베타 아밀로이드를 포식·분해하는데 필요한 에너지를 얻는다는 것이 확인됐다. 베타 아밀로이드 처리 직후 미세아교세포의 해당과정이 빠르게 증가한 반면 미토콘드리아 산화적 인산화는 감소하는 대사 재편성이 발생했다. 이를 통해 미세아교세포의 염증사이토카인 분비, 대식작용 등으로 면역능력이 활성화되는 것을 확인했다. 반면 만성적으로 베타 아밀로이드에 노출된 알츠하이머병 뇌 조직의 미세아교세포는 산화적 인산화와 해당과정이 모두 손상돼 에너지 생산을 못하는 대사결손 상태에 이르고, 이로 인해 면역기능 장애가 발생한다는 것을 발견했다. 이에 연구진은 대사촉진기능이 알려진 감마인터페론을 유전자 변형 치매 마우스에 처리해 대사결손 상태였던 미세아교세포의 해당과정을 회복시키고 변화를 관찰했다. 그 결과, 베타 아밀로이드 단백질을 포획하는 면역기능이 다시 활성화되었고, 인지능력 또한 회복되는 것을 확인했다. 연구 결과는 알츠하이머병에서 뇌 면역세포인 미세아교세포가 어떤 대사과정을 통해 베타 아밀로이드를 제거하는지를 규명한 것으로 미세아교세포의 대사 촉진을 통해 알츠하이머병을 치료하는 새로운 접근법을 제시한 것으로 평가된다. 묵인희 교수는 "현재 임상적으로 알츠하이머병에 사용되는 약물은 근본적 치료제가 아닌 증상 완화제 뿐이고 그동안 신경세포의 사멸을 막고, 활성화시키는 연구가 진행됐지만 임상시험에서 실패했다"며 "신경세포가 아닌 뇌 면역세포의 조절을 통한 뇌 환경의 정상화 가능성을 보여줘 향후 알츠하이머 극복에 다가가는 계기가 될 것"이라고 밝혔다.

대기 오염이 여성들의 난소 활동을 저하시킨다는 연구 결과가 나왔다고 영국 가디언이 25일(현지시간) 보도했다. 전문가들은 이는 여성들의 생식 능력이 환경 요인에 영향을 받음을 보여주는 것이라고 말했다. 이들은 이러한 영향이 영구화할 경우 여성들이 아이를 낳을 수 있는 기간이 단축되고 조기 폐경을 가져올 수 있다고 덧붙였다. 연구를 이끈 이탈리아 모데나-레지오 에밀라 대학의 안토니오 라 마르차 교수는 "실외뿐만 아니라 실내 환경에 대해서도 신경을 써야 한다"고 말했다. 유럽생식의학회에서 발표된 이러한 연구 결과는 AMH라고 불리는 호르몬 수준에 대한 연구를 바탕으로 얻어졌다. AMH 호르몬은 난소에서 배출되는데 배출량에 따라 난소가 만들어낼 수 있는 난자의 개수가 달라질 수 있다. 난자 생산 개수는 사람에 따라 다르며 유전이나 흡연 여부 등 여러 요인들에 영향을 받는다. 그러나 난자 배출이 적다고 반드시 수정이 어렵다고 할 수는 없다. 라 마르차 교수는 과거의 연구 결과들은 대기 오염이 심할 수록 여성들의 출산이 낮아짐을 시사했는데 동물 실험을 통해 대기 오염이 AMH 수준을 떨어트린다는 것이 사실로 확인됐다고 말했다. 연구진은 2007년 초부터 2017년 가을까지 모데나에 거주하는 약 1300명의 여성들을 대상으로 AMH 호르몬 수준을 검사했다. 연구진은 또 여성들의 주소를 바탕으로 거주 지역 대기 중의 PM 2.5와 PM 10 등 미세먼지 및 이산화질소 농도도 조사했다. 그 결과 대기 오염 수준이 높은 지역에 거주하는 여성들의 AMH 호르몬 수준이 더 낮은 것으로 드러났다. 특히 대기오염 정도를 4단계로 분류했을 때 대기오염이 가장 심한 곳에 사는 여성들의 경우 AMH 수준이 비정상적으로 낮을 위험이 대기오염이 낮은 지역에 거주하는 여성보다 2∼3배 더 높은 것으로 나타났다. 라 마르차는 이런 연구 결과는 환경 요인이 여성들의 생식에 영향을 미칠 수 있음을 분명히 보여주는 것이라고 말했다. 그는 AMH 호르몬 수준이 높으면 더 오랜 동안 난자를 생산할 수 있어 임신 가능 기간도 더 길어진다고 덧붙였다. 연구팀은 그러나 빈곤이나 건강 등 AMH 호르몬 수준에 영향을 줄 수 있는 다른 요인들이 고려되지 않았기 때문에 이 연구는 제한적일 수밖에 없다고 시인했다. 한편 영국 에든버러 대학의 리처드 앤더슨 생식의학 교수는 환경 요인이 남성들의 정자 개수와 질에 미치는 영향에 대해서도 연구가 필요하다고 지적했다.

국내 연구진이 지구 공전궤도 근처를 지날 수 있는 궤도를 가진 소행성 2개를 발견했다. 이 중 하나는 지구충돌 확률 28억분의 1로, 국제천문연맹(IAU) 소행성센터가 '지구위협소행성'(PHA)으로 분류했다 한국천문연구원 문홍규 박사팀은 작년 8월 칠레, 호주, 남아프리카공화국 관측소에서 운영하는 지름 1.6m급 외계행성탐색시스템(KMTNet) 망원경 3기로 이런 소행성을 찾았다고 25일 밝혔다. 두 소행성은 국제천문연맹 소행성센터(MPC)에서 각각 '2018 PM28'(이하 PM28), '2018 PP29'(이하 PP29)라는 임 시번호를 받았다. PM28의 지름은 20~40m 사이로 추정된다. 44일간 궤도운동을 추적한 결과 이 천체는 궤도운동 중 태양까지의 최소거리(근일점 거리)가 1.3AU(약 1억9천500만㎞)보다 가까운 것으로 확인됐다. 국제천문연맹 소행성센터는 이런 소행성을 근지구소행성(NEA)으로 분류한다. 지구와 비슷한 궤도로 공전하는 게 이 소행성의 특이점이다. 근지구소행성의 궤도는 대부분 긴 타원형이며 궤도 평면은 지구 공전면에서 벗어나 있다. 천문연구원은 "PM28은 알려진 근지구소행성 가운데 원궤도에 가깝기로는 상위 1%, 지구 공전궤도 면과 가까운 상위 10% 안에 들고 궤도 장반경은 1.026AU로 지구 궤도장반경인 1AU에 가까운 상위 2% 내"라며 "이런 조건을 모두 만족하는 소행성은 현재까지 총 9개가 발견됐다"고 밝혔다. 이 소행성은 앞으로 100년간 지구와 충돌할 위협은 없는 것으로 계산됐다. PP29의 경우 28억분의 1에 불과한 확률이지만 2063년과 2069년 각각 지구와 충돌할 가능성이 있는 것으로 평가됐다. 이 소행성의 지름은 160m 정도로 추정되는데, 이보다 작은 지름 140m급 천체의 경우 지구에 충돌하면 충돌점에서 반경 수백㎞ 지역까지 재난을 초래할 수 있다. 국제 천문연맹 소행성센터는 이 소행성을 '지구위협소행성'(PHA)으로 분류했다. PP29의 궤도는 긴 타원 형태이며 공전 주기는 5.7년이다. 연구진은 2016년부터 KMTNet으로 태양계 행성들이 지나다니는 공전궤도면 부근인 황도대를 관측하는 '남천 황도대 집중탐사연구'(DEEP-South)를 진행하고 있다. 황도대는 소행성이 많이 발견되는 '길목'으로 알려졌다. KMTNet은 천문연이 2015년부터 운영하는 남반구 천문대 네트워크다. 보름달 16개가 들어가는 넓은 하늘을 한 번에 촬영하는 카메라를 탑재해 외계행성 탐색과 소행성 탐사 관측에 최적화돼 있다. 두 소행성을 발견한 정안영민 박사는 "지구위협소행성을 발견한 것은 우리나라에선 이번이 처음"이라며 "이런 발견은 외계행성탐색시스템의 광시야 망원경이 있었기에 가능했다"고 말했다.

한국과 일본 연구진이 디스플레이 분야 새 기술로 기대를 모으는 원편광 발광재료에 대해 신개념 설계 지침을 내놨다. 한국연구재단은 25일 최석원 경희대 교수와 일본 이화학연구소 아라오카 후미토 박사 공동연구팀이 이런 성과를 냈다고 밝혔다. 빛은 직진할 때 좌·우·상·하 모든 방향으로 진동하며 뻗어 나간다. 그중 동그라미를 그리며 나선형으로 나아가는 현상을 원편광이라고 한다. 업계에서는 원편광이 빛의 응용 범위를 획기적으로 확장할 수 있는 광원으로 기대한다. 해킹이나 도청을 시도하면 정보를 파괴할 수 있는 양자 암호통신이 그 좋은 사례다. 디스플레이 발광 효율도 개선할 수 있다. 외부 반사광 차단 필름을 더 쉽게 통과할 수 있어서다. 다만, 원편광 발광재료 제작이 복잡하고 어려워 연구에 제한이 있었다. 큰 에너지 손실과 투과광 강도 저하도 한계로 지적됐다. 한일 연구진은 자발적인 분자 응집으로 만들어지는 나선형의 짧은 섬유 가닥 사이에 발광체를 도입했다. 이를 통해 복잡한 원편광 발광재료 설계법을 대체할 새로운 방법을 제안했다. 지금까지는 시계·반 시계 방향 중 한쪽으로 회전하는 원편광을 발산하기 위해서는 재료도 반드시 복잡한 광학이성질체로 구성해야 한다는 고정관념이 있었다. 그러나 이번 성과에서는 입체 발생 중심(원자단 2개를 상호 교환했을 때 다른 분자가 되는 점) 없는 분자로만 구성하더라도 원편광 발광이 관측됐다. 최석원 교수는 "원편광 발광재료 설계에 대한 그간의 이론을 깬 것"이라며 "이번 연구 개념을 적용한 원편광 발광 색 변환 재료를 개발해 미래 디스플레이 산업에 이바지하고 싶다"고 말했다. 연구는 교육부·한국연구재단 기초연구사업(기본연구) 지원으로 수행했다. 성과를 담은 논문은 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스'(Advanced Functional Materials) 11일 자에 실렸다.

'붉은행성' 화성의 대기에서 미생물의 흔적으로 해석될 수 있는 이례적으로 높은 농도의 메탄(CH₄)이 검출됐다. 메탄은 지구에서 주로 미생물이 내뿜어 생명체의 존재를 나타내는 가스로 여겨진다. 그러나 대기 중에서 메탄이 포착될 수 있는 경우의 수는 여러 가지여서 과학자들은 아직 신중한 입장을 유지하고 있다. 미국항공우주국(NASA)과 뉴욕타임스를 비롯한 외신에 따르면 NASA의 화성 탐사 로버 '큐리오시티(Curiosity)'는 지난 19일 화성의 게일 크레이터 대기에서 레이저 분광기로 메탄 농도를 측정해 이튿날 지구로 전송했다. 메탄 수치는 21ppb. 1ppb는 10억개 중 1개를 의미하는 미량함유 물질 농도 단위로 흔히 사용되는 ppm의 1천분의 1 수준을 나타낸다. 이는 큐리오시티가 지난 2012년 화성에 도착해 아예 없거나 1ppb 미만으로만 검출되던 것이 2013년 7ppb로 치솟아 몇 달씩 지속한 이후 가장 높은 수치로 당시의 3배에 달한다. 지구에서는 대기 중 메탄 농도가 1천800ppb에 달하며 이중 90~95%가 생명체 활동이나 사체가 부패하면서 나온다. 메탄을 통해 생명체의 흔적을 찾으려는 노력이 진행되면서 큐리오시티의 측정치가 나오기 전에 이미 지상 망원경과 유럽우주국(ESA)의 화성 궤도선 '마즈 익스프레스(Mars Express)' 등을 통해 메탄이 확인됐지만 모두 한계점에 가까운 것이어서 신뢰를 얻지는 못했다. NASA는 이번에 큐리오시티의 메탄 측정치를 받고 내부 논의 끝에 큐리오시티에 다른 예정된 임무를 미루고 메탄 수치에 대한 추가 확인 작업을 하도록 지시했다. 이에 따른 결과는 이르면 24일 중에 지구에 도착할 것으로 전해졌다. NASA는 메탄 농도가 이례적으로 높게 측정된 것은 인정했으나 아직 생명체 흔적으로 단언하기에는 이르다는 신중한 입장을 보이고 있다. 메탄은 주로 메탄생성 미생물을 통해 형성되지만, 생명체 없이 지열 작용만으로도 생성될 수 있다. 또 대기 중 메탄은 태양 빛과의 화학작용으로 수백 년 만에 분해되기 때문에 비교적 최근의 생명체 흔적으로 해석할 수도 있지만, 수십억년 전 형성된 뒤 땅속에 갇혀있다가 간헐적으로 배출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다. 현재 게일 크레이터에서 탐사 중인 큐리오시티는 대기 중 메탄 농도는 측정할 수는 있어도 이 메탄이 어디에서 어떻게 형성됐는지를 확정적으로 밝힐 수 있는 자체장비는 갖고 있지 못하다. 다만 마즈 익스프레스와 '가스추적궤도선(TGO)' 등이 화성 상공에서 측정한 자료를 종합하면 메탄이 어디에서 흘러나와 대기 중에 얼마나 있었는지를 파악할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 마즈 익스프레스는 큐리오시티가 대기 중 메탄 농도를 측정한 날에 게일 크레이터 상공을 지나간 것으로 전해졌다. 그러나 지난 2016년에 발사돼 상대적으로 첨단장비를 갖추고 있는 TGO는 지난 1년여간 탐사활동에서 메탄 흔적을 전혀 찾지 못한 것으로 알려져 있다. NASA는 큐리오시티 과학팀이 큐리오시티의 메탄농도 측정치를 분석하고 다른 자료들을 종합적으로 고려해 결론을 내리는 데는 시간이 필요하다고 밝혔다.