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[과학 이야기] 바코드 수천배 용량 '보코드' 등장

여러 개의 흑백 수직선으로 이루어진 바코드에 비해 수천배나 많은 정보를 담을 수 있는 `보코드'가 선을 보였다고 BBC 뉴스가 보도했다. 매사추세츠공대(MIT) 연구진이 개발한 지름 3㎜의 원형 보코드는 식품 포장에서 영양 정보를 제공할 수 있고 새로운 비디오 게임 장치를 만들어낼 수도 있다. 연구진은 오는 8월 초 뉴올리언스에서 열리는 시그라프(계산기 학회의 컴퓨터 그래픽스 분과) 회의에서 발표할 이 기술이 "장차 상품 내용 표시의 새로운 방식을 전개하게 될 것"이라고 말했다. 보코드는 발광다이오드(LED)와 이를 덮은 작은 덮개와 렌즈로 구성돼 있으며 일반 휴대전화 카메라로 판독할 수 있다. 보코드에 담긴 정보는 덮개를 통해 흘러나오는 빛으로 부호화할 수 있는데 이 빛의 세기는 보는 각도에 따라 매우 다양하며 입력자가 정보를 어떻게 부호화하려는지 의도에 따라 빛은 밝게 나타날 수도 있고 어둡게 나타날 수도 있다. 보코드는 기존 바코드에 비해 여러 면에서 이점을 갖고 있는데 우선 크기가 바코드보다 훨씬 작고 여러 각도에서 판독이 가능하며 30㎝ 이내 거리에서만 읽을 수 있는 바코드와 달리 4~6m 떨어진 곳에서도 표준형 휴대전화 카메라로 내용 검색이 가능하다. 연구진은 보코드를 "일종의 원격 바코드라고 볼 수 있다"라면서 우선 공장이나 산업 시설에서 물건의 위치를 파악하는데 사용될 수 있다고 밝혔다. 슈퍼마켓에서 소비자는 휴대전화로 상품의 내용을 자세히 검색해 영양 정보나 가격 따위를 다른 상품과 곧바로 비교할 수 있으며 도서관의 수많은 책 속에서도 휴대전화 카메라로 원하는 책을 금방 찾을 수 있다는 것이다.

2009-08-12

[과학 이야기] 시각장애인용 자동차 개발

버지니아 공대 학생들이 앞을 보지 못해도 운전할 수 있는 시각장애인용 자동차를 개발했다고 ABC 뉴스가 보도했다. 버지니아 공대 학생 9명은 저명한 한국인 로봇 공학자인 데니스 홍 교수의 지도로 모래밭 주행용 소형차를 개조해 레이저거리측정기와 음성지시 소프트웨어 등을 이용한 시각장애인용 자동차를 만드는 데 성공했다. 이들 학생 팀은 전국시각장애인연맹(NFB)이 지난 2004년 대학생들을 상대로 공모한 시각장애인용 자동차 개발 프로젝트에 2006년 단독 응모해 3천달러의 연구비를 지원받아 이 자동차를 만들었다. 첫 시 운전자인 NFB의 액세스 기술 전문가 웨슬리 마제러스(28)는 "태어날 때부터 앞을 보지 못해 시각장애인을 위한 각종 기술에 적응해 왔지만 자동차를 운전하는 일은 불안했는데 막상 작동 원리를 익히고 나니 해방감이 느껴진다"고 말했다. 이 차는 무인 자동차의 원리를 이용한 것으로 연구팀은 주변의 장애물들을 파악하는 다중감각 인터페이스를 개발했다. 예를 들어 운전자가 입은 조끼는 속도를 낮춰야 할 때는 한 쪽이 진동하고 멈춰야 할 때는 전체가 진동하는 식이다. 운전대와 연결된 레이저거리측정기는 레이저 빔을 이용해 길의 끝 부분이나 기타 물체들과 차의 거리를 판단한다. 운전자가 속도를 높이면 음성 장치가 '클릭'을 몇 번 해 운전대의 방향을 전환할 것인지를 말해 준다. 예를 들어 1번 클릭하면 방향을 5도 틀게 된다. 홍 교수는 이 자동차가 시각장애인을 도우려는 것이지만 훨씬 광범위하게 사용될 수 있다고 말했다.즉비시각적인 신호는 일반 자동차에도 주위에 사람이 있다는 사전 경고 장치로 사용될 수 있어 보다 안전한 운전을 하도록 만든다는 것

2009-08-11

[과학 이야기] 고대 사냥꾼 커플 '정밀 건강검진'

근 100년 전에 함께 묻힌 채 발견된 1만4000년 전의 사냥꾼 남녀 유해가 국제 연구진의 정밀한 `건강 검진'을 받을 예정이라고 독일 본 박물관에 모인 박물관장들이 23일 발표했다. 이들은 마지막 빙하기 말에 살았던 이 두 사람의 유골을 첨단 기술로 정밀 분석해 식습관과 질병 유전적 특징 더 나아가 당시의 `결혼 관계'까지도 알아낼 계획이라고 밝혔다. 지난 1914년 채석장에서 발견된 뚱뚱한 50세 남자와 가냘픈 25세 여성의 유골은 애완견 유골과 함께 본 박물관에 소장돼 있는데 학자들은 이들이 현대 유럽인의 직계 조상이라는데 의문의 여지가 없는 것으로 보고 있다. 학자들은 두 사람의 용모 차이로 미뤄 이들이 각기 다른 지방 출신일 것으로 추측하지만 치아의 스트론튬 동위원소 분석으로 이들이 어린 시절을 어디서 보냈는지도 알아낼 수 있다고 밝혔다. 또한 뼈 분석을 통해 부상이나 영양부족 또는 암에 의한 구조 변화가 있었는 지도 밝혀낼 계획이다. 연구진은 또 이들과 함께 묻힌 애완견이 지금까지 발견된 가장 오래 전의 길들여진 개라면서 이 개가 늑대와 매우 비슷할 것으로 추측하고 있다. 이들은 선사 시대 남녀의 얼굴을 재현할 기회가 온 것에 매우 흥분하면서 "두 사람의 모습은 우리와 전혀 다르지 않을 것"이라고 확신했다. 선사시대 인류의 건강 검진에는 컴퓨터 단층촬영과 동위원소 분석 유전자형 조사 및 뼈 단면 분석 기법 등이 사용된다.

2009-08-10

[과학 이야기] 꿀벌, 항균제로 집 소독

꿀벌들이 프로폴리스라고 불리는 항균 성분의 수지로 집을 소독한다는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 미네소타 주립대 연구진은 야생 꿀벌들이 이렇게 함으로써 각 개체가 모두 강한 면역 체계를 갖추지 않아도 되도록 군체 전체에 일종의 '사회적 면역성'을 형성한다고 '에볼루션'지 최신호에 발표했다. 꿀벌이 사용하는 항균 성분의 수지가 광범위한 병원균을 죽인다는 사실은 이미 알려진 것이지만 이들이 이런 물질을 자신들의 집 소독에 사용한다는 것은 처음 밝혀진 것이다. 나무 구멍에 집을 짓고 사는 꿀벌들은 새로운 군체를 형성할 때 집 내부 전체에 밀랍과 섞은 얇은 수지 막을 입히는데 이런 막은 '프로폴리스'로 알려져 있다. 꿀벌들은 또한 집 속의 거친 표면을 매끈하게 만들고 구멍이나 틈새를 메우며 포식자의 침입을 막으려고 입구를 좁히는 데도 프로폴리스를 사용하며 집안에 들어왔다가 죽임을 당했지만 너무 커서 옮길 수 없는 침입자의 시체를 방부처리하는 데도 이 물질을 사용한다. 연구진은 HIV(에이즈 바이러스)를 비롯한 각종 바이러스와 박테리아 심지어 암 세포 퇴치력까지 있는 것으로 알려진 프로폴리스의 효능을 시험하기 위해 프로폴리스를 바른 벌집과 그렇지 않은 벌집에 꿀벌 군체를 형성하도록 한 뒤 1주일 후 양쪽에서 태어난 생후 7일 된 꿀벌들의 면역 시스템을 조사했다. 그 결과 프로폴리스가 칠해진 집에서 태어난 꿀벌들의 면역체계는 그렇지 않은 집의 꿀벌들보다 면역체계가 더 약한 것으로 나타났다. 연구진은 이에 대해 "프로폴리스가 박테리아의 번식을 억제해 꿀벌들이 각자의 면역체계를 가동시킬 필요가 없게 된 것"이라고 설명했다. 이들은 "벌집 속의 프로폴리스가 이처럼 짧은 기간에 벌들의 면역체계 투자노력을 감소시킨다는 것은 놀라운 일"이라고 말했다.

2009-08-09

[과학 이야기] 왕부리새 부리에 체온 조절 기능

'왕부리새'로 불리는 투칸 새의 부리가 몸 길이의 3분의1이나 될만큼 큰 것은 체온을 조절하기 위한 것으로 보인다는 최신 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 보도했다. 캐나다 브로크 대학 연구진은 적외선 카메라를 이용 왕부리새가 몸의 열을 부리에 옮겨 발산하는 방법으로 체온을 조절한다는 사실을 발견했다고 사이언스지 최신호에 발표했다. 왕부리새는 몸 전체에서 차지하는 비율로 볼 때 지구상에서 가장 큰 부리를 갖고 있어 많은 학자들의 궁금증을 자아냈다. 찰스 다윈은 짝짓기 상대를 유혹하기 위한 것일지도 모른다고 생각했고 최근엔 과일 껍질을 벗기거나 다른 새 둥지를 공격하거나 시각적 경고 효과를 내기 위한 것이라는 쪽으로 많은 의견들이 쏠리고 있다. 연구진은 왕부리새 중에서도 가장 큰 부리를 가진 토코투칸의 부리 표면 온도가 기온 10~35℃ 사이의 환경에서 어떻게 변화하는 지를 적외선 카메라로 관찰했다. 그 결과 주위 온도가 높아지면 투칸의 부리 온도는 급속히 올라 열을 발산하고 체온을 낮게 유지하지만 반대로 기온이 내려가면 부리에서 열이 거의 발산되지 않아 체온을 따뜻하게 유지하는 것으로 나타났다. 이런 체온 조절 효과는 특히 밤에 뚜렷하게 나타나 해질 무렵이면 단 몇 분 새에 부리로 열을 발산 잠 자는 동안 체온을 낮추는 것으로 밝혀졌다. 왕부리새의 부리에는 혈류량을 조절할 수 있는 혈관들이 촘촘히 얽혀 있어 더울 땐 부리에 체열의 100%를 모을 수도 있고 추울 땐 5%만 모을 수도 있을만큼 극히 효율적인 체온 조절 기능을 갖고 있다. 또한 부리의 면적이 넓고 단열이 되지 않는 것도 부리가 열 방출 기관임을 의미한다고 연구진은 말했다. 이들은 코끼리나 토끼가 귀로 체열을 발산하는 것처럼 신체 부위를 이용해 체온 조절을 하는 동물들이 많지만 왕부리새는 아마도 동물계에서 가장 큰 '열창'(熱窓)을 갖고 있는 동물 가운데 하나일 것이라고 지적했다.

2009-08-06

[과학 이야기] 10년 안에 인공두뇌 나온다

앞으로 10년 안에 정교한 실용 인공두뇌가 제작될 수 있을 것이라고 BBC 뉴스가 이 방면에 선두적인 과학자의 말을 인용 보도했다. 세계 최초의 포괄적인 포유류 뇌 분해공학 사업인 블루 브레인 프로젝트(BBP) 단장인 스위스 로잔 공대의 헨리 마크람 교수는 영국 옥스퍼드시에서 열린 `TED(기술ㆍ오락ㆍ디자인) 글로벌' 회의에서 "인간의 뇌 구조를 역설계하는 것이 10년 안에 가능하다"고 말했다. 그는 전세계 20억 명이 뇌의 결함으로 고통받고 있다면서 정신 질환 치료법을 찾는 일에 인공 두뇌가 특별한 쓰임새가 있을 것이라고 말했다. 지난 2005년 시작된 BBP 프로젝트는 실험실 자료를 이용해 포유류의 뇌 구조를 분해하는 것인데 마크람 교수 팀은 포유류 뇌의 대뇌신피질에 연구를 집중하고 있으며 이미 생쥐의 뇌를 세포 단위 수준으로 복제하는 성과를 거뒀다. 마크람 교수는 "대뇌신피질은 새 뇌"라면서 "포유류는 부모 역할과 사회 활동 복잡한 인지 기능 등에 힘을 쏟아야 하기 때문에 새 뇌가 필요하다"고 지적했다. 그는 "생쥐에서 인간까지 뇌의 진화는 너무도 성공적이어서 놀라운 기관을 만들어내는 단위가 1천 배나 확대됐다"면서 "이런 진화는 엄청난 속도로 계속되고 있다"고 지적했다. 마크람 교수는 지난 15년간 계속해 온 신피질 구조 분해 작업에 대해 "큰 숲의 일부를 분석해 나무가 몇 그루나 있고 각기 어떤 모양이며 형태 별 나무들의 수는 얼마이고 어디에 위치하는가 등등을 알아내는 분류작업과 비슷하지만 한 걸음 더 나아가 각 개체간의 연결 규칙이 어떤 것인 지까지 밝혀내는 일"이라고 설명했다. BBP 프로젝트는 현재 각기 다른 뉴런 수만개의 소프트웨어 모델을 보유 인공 신피질을 디지털 방식으로 조합할 수 있는 수준까지 왔다. 연구진은 뉴런들이 각각 고유한 성격을 갖고 있지만 이들이 각기 다른 뇌에서 보이는 회로는 공통적이라는 사실을 발견했다. 마크람 교수는 그러나 "언제까지나 동물 실험만 하고 있을 수는 없다"면서 이 작업으로 사람의 뇌질환에 관한 새로운 직관을 얻어 새 치료법에 착안할 수도 있을 것이라고 강조했다.

2009-08-05

[과학 이야기] 빗방울 크기가 제각각인 이유는…

빗방울이 땅에 떨어질 때 크기가 각각 다른 까닭은 지면에 도착하기 전에 부서지기 때문이라는 새로운 연구가 나왔다. 프랑스 액스-마르세유 대학 연구진은 빗방울의 움직임을 초고속으로 촬영해 떨어지는 과정을 관찰한 결과 빗방울이 처음엔 공 모양으로 떨어지다가 점점 넓적해져 빈대떡처럼 퍼진다는 사실을 확인했다. 이 빈대떡은 점점 넓어지고 얇아지다가 공기의 강한 흐름과 마주쳐 마치 뒤집힌 자루 모양으로 속이 비어가며 이렇게 속이 빈 자루는 물의 장력 이상으로 부풀어 올랐다가 수많은 작은 방울로 흩어지는 것으로 나타났다. 이 모든 과정은 수천분의 1초 사이에 일어나며 흩어진 물방울이 땅에 부딪힐 때는 아주 작은 것이 대부분이고 큰 빗방울은 극소수에 불과하다. 연구진은 "빗방울은 구름 속에서 융합을 통해 처음 시작되지만 내려오는 동안에는 아주 다른 일이 생기며 빗방울의 크기가 각기 다른 것은 이 때문"이라고 말했다. 각각의 빗방울은 이웃 물방울과는 상관없이 독자적으로 부서진다는 것이다. 1904년 빗방울의 크기가 각각 다르다는 사실에 과학자들이 주목한 이래 학자들 사이에서는 큰 빗방울은 내려오면서 여러 물방울이 합쳐친 것이고 작은 것은 다른 물방울과 부딪히지 않은 것이라는 가설도 제기됐다. 그러나 이 연구를 통해 사실은 생각보다 훨씬 단순한 과정임이 밝혀진 것이다. 연구진은 농약을 살포할 때 바람이 조금만 불어도 옆의 밭으로 반은 날아간다는 사실을 예로 들면서 빗방울의 생리를 이해하면 강우 패턴을 이해하고 농약을 뿌리는데 실질적인 도움이 될 것이라고 말했다. 이 연구는 네이처 피직스 저널 최신호에 실렸다.

2009-08-04

[과학 이야기] 5만년 전 네안데르탈인 살해범은

7만5000~5만년 전에 살았던 네안데르탈인 중년 남자의 화석을 분석한 결과 그는 현생인류가 던진 창에 맞아 숨진 것으로 보인다는 최신 연구가 나왔다고 라이브 사이언스 닷컴이 보도했다. 듀크대학 과학자들은 인류진화 저널 최신호에 발표한 보고서에서 이런 연구 결과는 당시 네안데르탈인과 현생인류가 먹이를 두고 다퉜을 가능성과 함께 이것이 다른 요인들과 합쳐져 네안데르탈인의 멸종 원인이 됐을 가능성을 시사하는 것이라고 말했다. 연구진은 '샤니다르 3'으로 명명된 40~50세의 네안데르탈인 남성 유골에 관절염의 흔적과 함께 왼쪽 9번 갈비뼈에 깊게 찔린 자국이 나 있음을 발견했다면서 이런 상처를 설명할 수 있는 시나리오는 얼마든지 있다고 말했다. 연구진은 "당시 현생인류가 대대적으로 진격해 이들을 죽였다고 볼 수는 없지만 최상의 설명은 던지는 무기를 사용했다는 것이며 무기를 가진 자와 갖지 않은 자가 누구인지를 고려한다면 최소한 한 차례의 이종(異種) 간 공격이 있었던 것으로 추정된다"고 밝혔다. 지금까지의 연구들은 한때 유럽과 아시아 일부 지역에서 공존했던 네안데르탈인과 현생인류 사이에 교배가 있었는 지에 관해 상반된 결과들을 내놓고 있지만 이 연구는 이와 반대로 분쟁의 증거를 보여주는 것이다. 연구진은 과거 프랑스에서 발견된 3만6000년 전 네안데르탈인의 유골에서도 당시 현생인류가 던진 날카로운 물체에 의해 생긴 것으로 보이는 두피의 상처가 발견됐다는 점을 상기시켰다. 연구진은 "따라서 샤니다르 3의 경우 역시 이종간 폭력 사건이었고 이 시기가 현생인류 생존시기와 겹친다면 약간의 패턴이 나타나기 시작하는 셈"이라고 말했다.연구진은 또 미국 남북전쟁 당시의 부상자 기록과 비교함으로써 이 네안데르탈인이 부상 후 몇 주 안에 뚫린 상처로 인한 폐 손상으로 숨졌을 것으로 추정했다. 이들은 현생인류가 창투척기를 이용해 발사무기의 위력을 높이는 등 무기 기술을 발달시키는 동안에도 네안데르탈인들은 계속 긴 창을 사용해 사냥을 했던 것으로 보인다고 말했다.

2009-08-03

[과학 이야기] 위성으로 쓰나미 '무늬' 발견 가능

위성으로 쓰나미의 물머리를 찾을 수 있다는 미 과학자들의 연구가 나와 쓰나미를 조기 포착해 사람들을 대피시키는 계획에 진전을 가져올 수 있을 것으로 보인다. 미국립해양대기국(NOAA) 과학자들은 지난 2004년 말 태국과 스리랑카 등지의 해안을 강타해 막대한 인명 피해를 낸 인도양 쓰나미의 위성사진을 분석한 결과 물에 뚜렷한 무늬가 나타난다는 사실을 발견했다고 유럽지구과학연맹이 발행하는 오픈 액세스 저널 '자연재해와 지구시스템과학'에 발표했다. 연구진은 난바다를 건너는 쓰나미의 물머리 전체가 표층수를 휘저어 올리면서 물 색깔을 짙게 만드는 것을 발견했다면서 이는 난바다 전역에서 일어나는 쓰나미의 확산을 처음으로 목격한 사례라고 말했다. 쓰나미는 얕은 물에 진입할 때만 눈으로 볼 수 있을 뿐 깊은 바다에서는 거의 눈에 띄지 않지만 연구진은 많은 일반 위성들도 물에 나타나는 짙은 색깔의 무늬를 포착할 수 있다고 밝혔다. 이들은 "위성 사진에 나타나는 표층수의 거친 형태가 쓰나미의 물머리 전체에 걸쳐 얼마나 큰 힘을 갖는지 정확하게 측정하는 수단이 될 수 있음을 알게 됐다"고 밝혔다. 지난 2004년 말 약 23만명의 사망자를 낸 인도양 쓰나미 이후 각국 정부는 거친 파도를 탐지하는 부표 등으로 조기경보 시스템을 구축하고 있으나 이런 장치는 불완전한데다 모든 해역에 설치할 수 없어 많은 해역을 놓칠 수 밖에 없는 실정이다.

2009-08-02

[과학 이야기] 금성에 큰 바다 있었던 듯

먼 옛날 금성은 지금보다 훨씬 지구와 비슷해 화산 활동과 판운동이 일어나고 큰 바다도 있었던 것으로 보인다고 스페이스 닷컴이 지구물리학 저널 최신호에 실린 연구를 인용 보도했다. 금성 궤도탐사선 비너스 익스프레스(VE)호가 지난 2006년 5월부터 2007년 12월까지 촬영한 약 1000장의 사진을 바탕으로 유럽우주국 과학자들이 작성한 금성의 남반부 지도는 지구와 크기가 비슷한 금성이 어째서 지금처럼 지구와는 판이한 상태로 변했는지 이해하는 새로운 단서가 되고 있다. VE가 특수 적외선 파장의 VIRTIS 카메라를 사용해 구름을 투시해 촬영한 영상 자료는 화산 활동으로 형성된 금성의 고원 평야들이 한때 바다로 둘러싸인 대륙이었으며 이 바다는 훗날 우주로 증발해 버렸을 것이라는 추측과 일치하고 있다. VE의 사진들은 궤도 탐사선 사상 처음으로 금성 암석의 화학적 성분을 짐작할 수 있게 해 주는 것으로 포이베고원과 알파 레지오 고원의 암석들은 금성 대부분 지역의 암석들보다 색깔이 옅고 연대는 더 오래된 것으로 나타나고 있다. 지구에서 이렇게 색깔이 옅은 암석은 대개 대륙을 구성하는 화강암이다. 화강암은 현무암으로 이루어진 암석들이 대륙의 판이동에 따라 깊은 지하로 들어갈 때 형성되는데 물과 현무암이 섞인 물질은 화산 분출을 통해 화강암으로 새로 태어난다. 금성 지도 작성팀을 지휘하는 독일 뮌스터 대학의 닐스 뮐러 교수는 "금성에 화강암이 있다면 과거에 틀림없이 바다와 판구조가 있었을 것"이라고 강조하면서 금성의 고원 평야가 정말로 대륙인지를 알아보는 유일한 방법은 착륙선을 보내는 것 뿐이라고 말했다. 금성의 물은 오랜 세월에 걸쳐 증발해 버렸고 모든 영상들에 나타나는 온도 차이는 3~20℃에 불과해 용암의 분출을 기대할 수 없는 수준이지만 뮐러 교수는 금성에서 지금도 화산 활동이 일어나고 있을 가능성을 배제하지 않았다. 그는 금성이 내부의 방사능 원소로 가열되는 큰 행성이므로 지구 규모의 화산 활동이 있어야 할 것이라면서 일부 지역에서 짙은 암석의 징후가 나타나는 것은 비교적 근래에 용암이 흘렀음을 시사하는 것이라고 주장했다. 뮐러 교수는 "이는 가설을 입증하는 증거는 아니지만 가설과 일치한다. 현재로서 말할 수 있는 것은 고원의 바위들이 다른 지역의 바위들과는 다르게 보인다는 것뿐"이라고 말했다

2009-07-30

[과학 이야기] 공포의 냄새, 사람도 맡는다

사람들은 다른 사람이 공포 상태에 있는 지 땀냄새를 통해 무의식적으로 알아차린다는 독일 학자들의 연구가 나왔다. 지금까지 '공포의 냄새'를 맡는 능력은 물고기나 파리 설치류 등 동물에만 있는 것으로 알려져 왔다. 뒤셀도르프 대학의 심리학자 베티나 파우제 교수 등 연구진은 10년간의 연구를 통해 사람들이 다른 사람의 피부에서 나는 '공포' 분자의 냄새를 맡으며 이것이 뇌의 감정이입 및 타인의 감정 해석 영역을 자극한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구진은 낙제할까 두려워하며 시험을 치르는 학생 50명으로부터 겨드랑이의 '식은 땀'을 채취한 뒤 두뇌 스캐너 장치와 연결된 28명의 코에 스치게 한 뒤 반응을 조사했는데 절반 정도만 땀 냄새를 맡을 수 있었다고 대답했지만 피실험자들의 뇌는 반응을 보였다. 파우제 박사는 "이는 사람들은 냄새로 공포를 감지하며 동질감을 느끼고 이것이 감정이입을 일으킨다"고 설명했다. 그는 사람의 이런 능력은 주위의 모르는 사람이 불안해 하는 지를 앎으로써 위험을 감지하는 데 도움을 준다고 믿고 있다. 그러나 '공포의 냄새'가 정확히 어떤 성분인지 밝혀지지는 않았다. 파우제 박사는 "우리는 이것이 일정 거리를 쉽게 이동하는 휘발성 물질 분자일 것으로 생각한다"면서 땀 분비를 억제해 체취가 나지 않게 하는 탈취제는 공포의 냄새를 잠깐 동안만 막아줄 수 있을 뿐 계속 숨기지는 못한다고 지적했다.

2009-07-29

[과학 이야기] 낙뢰 잔해서 생명체 기원 단서 발견

벼락이 떨어진 자리의 흙에 생명체와 관련된 희귀한 화학물질이 풍부하게 들어있는 것으로 밝혀져 생명체의 기원에 관한 단서를 제공하고 있다고 디스커버리 채널이 보도했다. 투산 소재 애리조나 주립대학 연구진은 아프리카ㆍ호주의 사막과 미국 전역에서 풀구라이트(섬전암) 표본을 채취해 분석한 결과 다른 어디서도 찾아보기 힘든 화학물질인 아인산염(HPO3)과 차아인산염(H2PO2) 성분이 풍부하다는 사실을 발견했다고 네이처 지오사이언스 최신호에 발표했다. 지구 표면에는 초당 44번 꼴로 끊임없이 번개가 치고 있으며 그 결과 모래와 흙이 녹아 유리질의 관 모양 암석인 풀구라이트를 형성하게 된다. 연구진은 해마다 낙뢰로 생기는 이들 화합물의 양이 2~3t에 불과하지만 현대의 박테리아가 지금도 아인산염을 먹는 능력이 있는 것은 태초부터 물려받은 것으로 보인다고 지적했다. 이들은 "아인산염을 산화시켜 인산염으로 만드는 특정 유전자가 있는데 이것은 E.콜리 박테리아를 비롯한 많은 토양 박테리아에 들어있다. 이 박테리아의 역사가 얼마나 긴 지는 정확히 말하기 어렵지만 매우 오래 된 것"이라고 말했다. 수십억년 전 지구에는 아인산염과 차아인산염 성분을 함유한 수많은 운석들이 우박처럼 쏟아졌는데 이 두 종류의 화합물은 인산염보다 쉽게 물에 녹아 최초의 생명체가 먹기 좋은 상태였을 것이라고 이들은 추정했다. 연구진은 아인산염과 차아인산염은 초기 미생물에게는 필수적인 양분이었을 것이며 훗날 유기체들이 암석에 갇힌 풍부한 인산염과 접촉하면서 먹이를 바꾸긴 했지만 이런 물질을 먹는 능력은 여전히 갖고 있는 것으로 보고 있다. 오늘날의 생명체들은 박테리아에서 사람에 이르기까지 모두 옛날과 마찬가지로 인산염이 있어야만 살 수 있다. 우리의 뼈 구조와 대사 작용 DNA는 모두 인산염 이온(PO4)를 화학적 기초로 삼고 있다.

2009-07-28

[과학 이야기] 다쳤을 땐 '욕이 약'

다치거나 고통스러울 때는 욕설을 내뱉는 것이 현명한 처사라는 최신 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 보도했다. 영국 킬 대학 연구진은 기분 내키는 대로 욕설을 쓰는 사람들이 점잖은 언사만 골라 쓰는 사람들에 비해 고통스러운 시간을 50% 가까이 더 오래 참을 수 있음을 발견했다고 뉴로리포트지에 발표했다. 리처드 스티븐 박사는 자기 집에서 목공 일을 하다 망치로 엄지손가락을 찧고 욕을 내뱉은 뒤 이 문제에 착안해 연구에 착수했다. 연구진은 64명의 학생 자원 봉사자들을 모집 처음엔 얼음처럼 차가운 물속에 손을 집어넣고 하고 싶은 욕을 하면서 최대한 오래 버티도록 주문했다. 그다음엔 같은 실험을 반복하면서 식탁을 묘사하는 데 사용되는 보통 어휘들을 사용하도록 주문했다. 그러자 학생들은 욕을 하지 않을 때는 평균 1분15초 동안 찬물에 손을 담근 채 버틸 수 있었지만 욕설을 되풀이할 때는 2분 가까이 버틸 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 어째서 이런 현상이 나타나는지는 확실치 않지만 욕을 내뱉는 것이 자연적인 '투쟁 도주' 반응(갑작스런 자극에 반응하는 뇌의 기능)을 유발해 고통을 줄이는 효과를 내는 것으로 보인다고 지적했다. 즉 학생들이 욕을 내뱉을 때 심장 박동이 늘어나는 것은 마주친 상황에 대응하기 위해 자신의 약점이나 위협을 실제보다 낮게 평가하는 '투쟁 도주'의 반응을 보이면서 공격성이 증가함을 시사한다는 것이다. 스티븐 박사는 이런 연구 결과가 수백년에 걸쳐 욕이 발달하고 오늘날에도 건재하는 이유를 설명해 줄지도 모른다고 지적했다. 그는 그러나 고통을 줄이는 욕의 효과를 적절히 이용하기 위해서는 평소에 욕을 덜하는 습관을 가져야 할 것이라고 말했다.

2009-07-27

[과학 이야기] 모든 양서류 보름달밤에 짝짓기

지구 상의 모든 양서류가 보름달 아래서 일제히 짝짓기 활동을 한다는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 BBC 뉴스가 보도했다. 영국 과학자들은 개구리와 두꺼비 영원들이 모두 달빛을 받으며 짝짓기하기를 즐기지만 이처럼 전 세계적인 현상이 파악된 것은 처음이라고 동물행동 저널 최신호에서 밝혔다. 이들 동물은 달의 주기를 이용해 충분한 수의 암컷과 수컷이 동시에 한 곳에 모이도록 하며 이런 방법으로 번식의 성공을 극대화하고 포식자에게 잡아먹힐 위험을 줄인다는 것이다. 영국 오픈유니버시티의 생물학자 레이첼 그랜트는 지난 2005년 이탈리아 중부의 한 호수 부근에서 도롱뇽을 연구하던 중 보름달이 뜬 밤 도로 위에 두꺼비들이 쏟아져 나와 있는 것을 목격했다. 이어 한 달 뒤 저녁 때 우연히 같은 길을 가던 그는 달이 차오르면서 점점 더 많은 두꺼비들이 모여 완전한 보름달이 떴을 땐 그 수가 정점에 달했다가 달이 기울자 점점 줄어드는 것을 발견했다. 그랜트 등 연구진은 이후 2년간에 걸쳐 같은 장소에서 추가 관찰해 확인한 사실을 영국에서 이루어진 다른 학자들의 연구들과 비교했다. 10년에 걸쳐 옥스퍼드 부근 연못가의 개구리와 두꺼비의 짝짓기 습관을 분석한 연구와 웨일스 지방에서 수집된 두꺼비와 영원의 짝짓기에 관한 연구들은 이탈리아에서와 마찬가지로 보름달 빛이 똑같이 영향을 미친다는 사실을 보여주었다. 예를 들어 유럽두꺼비들은 보름달이 뜨는 밤 모두가 번식 장소에 모여 짝짓기를 하고 알을 낳으며 북방산개구리들 역시 보름달이 뜨는 시간에 맞춰 번식활동을 한다는 것이다. 또한 영원의 번식 활동 역시 보름달 주기에 맞춰지지만 이들은 초승달 때도 짝짓기를 해 그 결과는 개구리나 두꺼비보다는 덜 뚜렷한 것으로 나타났다. 그러나 영원들은 달의 3/4 주기 때는 번식장소에 가는 것을 피하는 데 이것은 이 때가 지구의 자장이 가장 강한 시기이기 때문일 가능성이 있다고 그랜트는 지적했다. 연구진은 인도네시아의 자바에서 수집된 자바두꺼비들에 관한 역사적 자료를 통해 이들 역시 보름 밤을 전후해 배란한다는 사실을 확인 이런 현상이 광범위하게 일어나고 있다는 결론을 내렸다. 그랜트는 "이는 아마도 전세계적인 현상으로 보이지만 양서류의 번식기에 관한 대부분의 연구에서 달의 주기라는 요인은 간과돼 왔다. 그러나 종마다 생태환경과 번식전략이 다르기 때문에 모든 양서류가 똑같은 방법으로 영향을 받지는 않을 가능성도 있으며 이는 추가 연구 대상"이라고 말했다. 연구진은 달의 주기 외에 기상 요인과 지자기 같은 다른 환경 변수들을 고려한 통계 모델을 만들 계획이다.

2009-07-23

[과학 이야기] 꽃은 어떻게 세상을 지배하게 됐나

찰스 다윈이 "지독한 미스터리"라고 머리를 흔들었던 백악기 개화식물의 대폭발 사건은 진화에 관한 최대의 수수께끼이지만 네덜란드 학자들이 마침내 해답을 찾은 것으로 생각하고 있다고 BBC 뉴스가 보도했다. 이들은 에콜로지 레터스 최신호에 실린 연구 보고서에서 꽃 식물이 지구를 지배하게 된 비결은 토양의 비옥도 변화를 이용해 일종의 '피드백 고리'를 형성함으로써 새 꽃이 죽은 꽃으로부터 양분을 취할 수 있었던 것이라고 주장했다. 네덜런드 바게닝겐 대학 연구진은 겉씨식물과 양치류가 지배했던 지구가 갑자기 성장속도가 빠른 속씨식물(개화식물)이 지배하는 세상으로 바뀌게 된 것은 지구 생물환경 역사상 가장 중요한 변화로 포유류들에게 엄청난 기회를 제공했다고 지적했다. 이들은 "이런 다양성 변화는 다윈 시대에 생각됐던 것보다는 훨씬 느리게 일어났지만 엄청나게 큰 변화가 매우 빠르게 일어났다"면서 그 과정을 이렇게 설명했다. 처음엔 겉씨식물이 척박한 토양에서 번성했는데 이런 식물들은 대지에서 더 많은 양분을 빨아들이는 두껍고 수명이 긴 잎을 갖고 있지만 이런 나무에서 떨어져 나오는 것들은 빨리 썩지 않는다. 따라서 겉씨식물은 척박한 토양으로부터 양분을 빨아들이면서도 토양의 질을 개선하는 데는 별 도움을 주지 않는다. 그러다가 속씨식물이 보다 비옥한 땅에서 서식하기 시작해 거점을 확보하면서 토양의 비옥도에 미묘한 변화가 일기 시작한다. 이들 초기 개화식물은 죽으면서 토양을 비옥하게 만드는 찌꺼기를 남겨 더 많은 개화식물이 자라게 돼 토양의 생태에 변화를 일으킨다. 이때부터 속씨식물의 지배력 강화가 토양의 비옥도를 높이고 이것이 다시 속씨식물의 팽창을 가속화하는 '양(陽)의 피드백 고리'가 형성된다는 것이다. 연구진은 이처럼 식생의 변화가 갑자기 일어났다는 가설은 오늘날 발견되는 증거로 뒷받침된다고 주장했다. 지난 30년간 히스가 무성한 유럽 서부의 황무지는 키 작은 관목 천지에서 다년생 풀 천지로 변한 것이 바로 그것이다. 관목들은 겉씨식물처럼 양분 손실을 최소화하는 수명이 긴 잎과 줄기를 갖고 있지만 이 때문에 성장 속도가 늦어지는 반면 풀이 한번 자리 잡으면 이들의 빠른 성장 속도는 피드백 고리를 형성해 땅에 양분을 보태주고 그 결과 더 많은 풀이 자라게 된다는 것이다. 이런 변화는 이탄지의 이끼류가 급속히 관다발식물로 대체되는 데서도 찾을 수 있다고 연구진은 지적했다.

2009-07-22

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