자유시간

거대한 별이 수명을 맞아 죽어 버릴 때 대량의 방사선을 폭발적으로 방출하는 현상이 '감마선 버스트'입니다. 최근 뉴욕대학의 연구자가 어떤 종류의 감마선 버스트는 별조차 두동강 내버리는 '플라스마 블레이드'의 방출로 설명할 수 있다는 가능성을 제시했습니다.

[2309.15347] Stars Bisected by Relativistic Blades
https://arxiv.org/abs/2309.15347

Ultra-powerful plasma 'blades' could slice entire stars in half, new paper suggests | Live Science
https://www.livescience.com/space/astronomy/ultra-powerful-plasma-blades-could-slice-entire-stars-in-half-new-paper-suggests

감마선 버스트는 천체가 감마선을 몇 초에서 몇 시간에 걸쳐 기세 좋게 방출하는 현상으로, 순간적으로 소멸하는 것도 있고 비교적 장시간 계속되는 것도 있습니다. 감마선 버스트가 어떤 메커니즘에서 발생하는지는 명확하지는 않지만 감마선 버스트를 일으키기 위해서는 많은 양의 에너지가 필요하기 때문에 초대질량 항성이 극초신성이 될 때 폭발을 일으켜 블랙홀을 형성할 때 일어나는 것으로 추정됩니다.

뉴욕대학 우주론·소립자 물리학센터의 연구팀은 arXiv에 게재한 논문에서 “비교적 장시간 지속되는 감마선 버스트는 중성자성 형성시 발생할 수 있다"고 보고했습니다.

거대한 항성이 중력붕괴에 의해 초신성 폭발을 일으키고 천체의 중심핵이 압축된 결과, 중성자성이라는 천체로 진화할 수 있습니다. 중성자성은 지름 수십km로 초고밀도·대질량을 가진 천체이지만 때로는 급속한 압축과 회전에 의해 매우 강한 자기장을 얻을 수 있습니다. 이 강한 자기장을 얻은 중성자성을 마그네타(Magnetar)라고 합니다.

지금까지는 이 마그네타의 자기장에 의해 주위에 있는 별의 남은 찌꺼기가 끌려갔고 강력한 방사선과 자기장에 의해 플라즈마 제트가 마그네타의 자전축을 따라 형성된다고 보았습니다. 그러나 연구팀은 마그네타의 자기원심력에 의해 적도를 따라 플라즈마가 버스트 조사될 가능성이 있다고 보았습니다.

이 버스트 조사는 별의 바깥을 향해 진행하는 플라즈마 블레이드가 되어서 초신성 폭발보다 큰 에너지를 방출한다는 것. 게다가 이 블레이드는 고밀도의 항성을 완전히 두동강 내버릴 정도의 위력을 가지고 있다고 합니다.

이 플라즈마 블레이드는 별 반경의 몇 배 이상의 거리를 이동한 후 마침내 기세를 잃고 소멸하는데, 이것이 비교적 장시간 계속되는 감마선 버스트의 정체일 것이라고 연구팀은 추측했습니다.

연구팀은 다음 과제로서 별을 찢어내면서 방출된 플라즈마 블레이드가 어떻게 소멸해 나가는지, 그리고 플라즈마 블레이드를 방출한 마그네타가 어떻게 바뀌어가는지에 대해 연구할 예정이라고 합니다.

호주, 캐나다, 뉴질랜드, 영국, 미국으로 구성된 기밀정보 공유 틀인 UKUSA 협정, 통칭 파이브 아이즈가 2023년 10월 17일에 지적재산의 절취와 각국에 대한 해킹이나 스파이 활동에 AI를 이용하고 있다며 중국을 비난하는 공동성명을 발표했습니다.

Five Eyes intelligence chiefs warn on China's 'theft' of intellectual property | Reuters
https://www.reuters.com/world/five-eyes-intelligence-chiefs-warn-chinas-theft-intellectual-property-2023-10-18/

Five Eyes spy chiefs warn Silicon Valley over Chinese threat
https://www.ft.com/content/0a37da0a-ad06-43d0-b069-bfafa0ff35a4

FBI의 크리스토퍼 레이 장관은 17일 파이브 아이즈의 정보기관 정상을 실리콘밸리에 초대해 양자컴퓨팅이나 AI, 합성생물학 등 다양한 하이테크 분야에서 중국이 유발하는 위험에 대한 위기의식을 공유했습니다.

회의 후 성명에서 레이 장관은 “5개의 정보기관의 정상이 모든 주제에 대해 회담하기 위해 한자리에 만난 것은 이번이 처음이며 전대미문의 위협에 맞서기 위한 전례 없는 사건입니다. 그리고  이노베이션 보호에 관한 거의 모든 대화에는 하나의 공통항이 있습니다. 그것은 중국 정부"라고 말했습니다.

레이 장관은 “중국은 수년간 기술망을 활용하여 기업을 표적으로 한 사이버 침입, 인적 첩보활동, 겉보기에 무해한 기업투자 및 거래를 해왔고 나날로 뻔뻔하고 위험해지고 있다"고 우려를 나타냈습니다.

FBI는 특히 인공지능이 중국에 의한 다양한 부정행위 강화에 활용되는 것을 경계했으며 레이 장관은 중국이 다른 유례없는 많은 개인정보와 기업의 데이터를 훔치고 있다고 비난했습니다.

회의에 참석한 호주보안정보기구(ASIO)의 마이크 버제스 장관은 “중국은 인류 사상 가장 대규모이고 지속적이며 영리하게 지적재산과 전문지식 절도에 관여하고 있다”고 지적했습니다. "이런 행위는 군사활동이나 타국에의 정치간섭을 향한 움직임의 첫 단계"라고 보았습니다.

버제스 장관에 따르면 ASIO는 2023년 9월 호주의 권위 있는 연구기관에 학자 스파이를 침입시켜 기밀정보를 훔치려는 중국의 음모를 저지했다고 합니다. 그리고 이런 수법은 전 세계에서 일상적으로 전개되고 있다고 전했습니다. 또한 영국 정보국 보안부(MI5)의 켄 맥칼럼 장관도 중국의 비밀활동에 대한 MI5 수사는 2018년부터 2023년까지 7배로 증가했다고 말했습니다.

한편 중국 당국은 파이브 아이즈의 공동성명에 대해 “근거가 없고 중상으로 가득하다"며 중국은 지적재산을 보호하기 위해 노력하고 있다고 반박했습니다. 중국 관계자는 영국의 경제지 Financial Times와의 인터뷰에서 “파이브 아이즈 동맹은 세계 최대의 정보조직이며 중국에 관한 잘못된 정보를 만들어 퍼뜨리는 행위에 익숙하고 미국은 동맹국조차 용서 없이 세계 규모로 정보를 도청하고 스파이 행위를 하고 있다”고 비난했습니다.

Google의 보안연구팀은 "러시아와 중국 정부의 지원을 받은 해커가 Windows용 파일압축&해제 소프트웨어 'WinRAR'의 취약성을 악용하여 공격을 하고 있다는 증거를 발견했다"고 보고했습니다.

Google links WinRAR exploitation to Russian, Chinese state hackers
https://www.bleepingcomputer.com/news/security/google-links-winrar-exploitation-to-russian-chinese-state-hackers/

Russia and China-backed hackers are exploiting WinRAR zero-day bug | TechCrunch
https://techcrunch.com/2023/10/18/russia-sandworm-fancy-bear-china-winrar-zero-day/

WinRAR은 1995년에 릴리스된 Windows용의 쉐어웨어로 RAR 형식이나 ZIP 형식의 압축&해제 외 LZH 형식이나 7-Zip 형식 등도 취급 가능한 아카이버입니다.

Google의 위협분석그룹(TAG)에 의하면 공격자는 'CVE-2023-38831'이라는 WinRAR의 제로데이 취약성을 악용해 공격을 실시하고 있다고 합니다. CVE-2023-38831을 처음 발견한 사이버보안 회사인 Group-IB는 CVE-2023-38831에 대해 “이 제로데이 취약점은 무해한 이미지와 텍스트 문서가 있는 아카이브 파일에 악성 스크립트를 숨길 수 있다”고 보고했습니다. WinRAR의 벤더인 Rarlab은 CVE-2023-38831에 대해 2023년 8월 2일에 패치를 적용하여 수정했습니다. 그러나 TAG는 “WinRAR 업데이트를 하지 않은 많은 사용자가 위험에 처해 있다”며 “러시아와 중국 정부의 지원을 받는 여러 해킹그룹이 CVE-2023-38831을 악용하여 해킹을 하고 있다”고 경고했습니다.

TAG의 보고에 따르면 WinRAR의 취약성을 악용해 해킹행위를 하는 그룹 중에는 2017년에 우크라이나의 중앙은행이나 국영통신, 전력인프라 등에 큰 피해를 준 랜섬웨어 'NotPetya'를 이용하여 공격을 하는 'Sandworm'이라는 러시아의 군사 스파이 부대가 포함되어 있습니다.

TAG는 “우크라이나의 드론전투 훈련학교로 위장한 이메일 캠페인의 일환으로 2023년 9월 초부터 Sandworm이 WinRAR의 제로데이 취약성을 악용하고 있는 것으로 확인되었습니다. Sandworm의 수법으로서는 CVE-2023-38831을 악용하는 아카이브 파일에의 링크가 전자메일 내에 포함되어 있어서 그 링크를 열어버리면 피해자의 PC에 정보를 훔치기 위한 멀웨어가 인스톨되어 브라우저에서 사용하는 비밀번호 등이 유출된다고 합니다.

해커집단의 수법을 살펴보면 사용자가 문제가 있는 zip 파일을 WinRAR로 압축을 풀고 그 안에 포함된 이미지 파일을 엽니다. 그러면 이미지 파일이 열리는 대신 맬웨어를 설치하는 스크립트가 시작되어 컴퓨터에 대한 무단 액세스를 방지하기 위한 SFX 파일시스템이 파괴됩니다.

또한 러시아 정부가 지원하는 해커집단 'APT28(팬시 베어)'가 우크라이나의 공공정책 싱크탱크로 위장한 전자메일 캠페인을 실시해 우크라이나의 인터넷 유저에 대해 공격을 하고 있고, 중국 정부가 지원하는 'APT40'도 비슷한 수법으로 파푸아뉴기니에 거점을 두는 사용자를 표적으로 한 피싱캠페인을 실시하고 있었다고 TAG는 보고했습니다. 이러한 해커집단이 실시한 캠페인에서는 피해자에게 CVE-2023-38831을 악용하는 아카이브 파일을 포함한 Dropbox에 대한 링크가 첨부되어 있었다는 것.

TAG는 수정패치가 배포되었음에도 불구하고 WinRAR의 제로데이 취약점이 계속 악용되고 있는 점에 대해 "알려진 취약점을 악용한 공격이 매우 효과적이므로 사용자는 즉시 WinRAR에 최신 패치를 적용하여 소프트웨어의 안전을 보장할 것"을 권고했습니다.

우주에는 수십억 개의 화학물질이 존재하고 지금까지 인간이 특정할 수 있었던 것은 그 중 불과 1%라고 추정되고 있습니다. 지금까지 발견되지 않은 새로운 화학물질이 온실가스 문제의 해결책이 되거나 페니실린과 같이 의학분야의 진보를 일으킬 가능성이 기대되고 있습니다.

Only 1% of chemical compounds have been discovered – here's how we search for others that could change the world
https://theconversation.com/only-1-of-chemical-compounds-have-been-discovered-heres-how-we-search-for-others-that-could-change-the-world-211302

1869년 러시아의 화학자 드미트리 멘델레예프가 원소주기율표를 발명한 이후 과학자들은 다양한 원자를 발견해 왔습니다. 현대에는 핵융합 등을 이용한 물질의 탐색이 이루어지고 있으며 2010년에는 원자번호 117의 합성원소인 테네신(Tennessine)이 발견되었습니다.

그러나 우주에 존재하는 것은 단일한 원자가 아니라 수소원자와 산소원자의 화합물인 물 등 여러 원자가 조합된 다양한 화학물질이 존재하고 있습니다. 노팅엄 토렌트 대학의 매튜 아디코트 씨에 따르면 화학자들은 새로운 화학물질을 만들기 위해 매일 연구를 하고 있다고 합니다.

질소(N2)나 산소(O2)와 같은 2개의 원자로 이루어진 화합물은 '이원자 분자'라고 불립니다. 아디코트 씨에 따르면 화학자팀이 하나의 화합물을 만드는데 필요한 시간은 약 1년으로 생각되고 있으며 이론상 6903종의 분자가 존재하는 2원자 분자를 모두 생성하기에는 엄청난 시간이 걸립니다.

또한 H₂0나 C0₂ 등 3개의 원자가 합쳐 형성되는 '3원자 분자'는 약 160만 종이 존재한다고 생각되고 있으며 4원자, 5원자처럼 원자의 수가 증가함에 따라 지수함수적으로 조합의 수가 증가합니다. 또한 화합물의 구조와 안정성에 따라 탐색 및 제조공정이 어려워질 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 일부 화학자들은 자연계의 규칙에서 존재할 수 없는 화합물을 생성하기 위해 노력하고 있으며, 지금까지 심우주 상태를 재현할 수 있는 특수한 실험시설로 일반적으로는 다른 원자와 결합하지 않는 희귀가스 원자의 화합물인 '아르곤불소수소화물(Argon fluoride hydride)'을 만들어내는 데 성공했습니다.

알려진 화합물로부터 알려지지 않은 새로운 화합물을 만드는 방법으로서 아디코트 씨는 기존 화합물에 포함된 원자에 변화를 가하는 것과 기존의 화학반응을 일으킬 때에 새로운 원료를 첨가하는 것을 제시했습니다. 전자는 알려진 화합물에 원자를 추가, 제거 또는 교체하여 화합물의 특성을 약간 변경시키는 방법이지만, 후자는 유사한 화학반응을 사용하지만 결국 생성되는 화합물이 완전히 다를 수 있다고 합니다.

그러나 이 두 가지 방법 모두 '바탕이 되는 화합물'이 필요합니다. 따라서 미지수의 화합물을 무에서 만들 수 없습니다. 거기서 화학자는 새로운 화합물 발견의 힌트로 자연관찰을 실시했습니다. 영국의 세균학자인 알렉산더 플레밍은 1928년에 배양접시에 부착된 푸른곰팡이가 박테리아의 증식을 막는 현상을 발견했고 그 후, 이 푸른곰팡이가 생산한 화학물질을 '페니실린'이라고 명명해 이후의 의학 발전에 큰 영향을 주었습니다.

1945년에는 영국의 화학자 도로시 호지킨이 페니실린의 화학구조를 특정했고 구조의 일부에는 지금까지 거의 예상되지 않았던 정방형상으로 원자가 배치되는 구조가 있는 것이 판명되었습니다. 그러나 페니실린을 인간이 처음부터 만들어내는 것은 어려워서 현대에도 곰팡이 등을 배양해 추출하는 것이 간단하고 저렴하다고 합니다.

자연계에는 지금까지 인간이 만들어낼 수 없었던 다양한 화합물이 존재할 가능성이 있으며 새로운 화합물을 탐구하는 화학자는 자연계로부터 영감을 받아 연구를 계속하고 있습니다.

'USB-C 케이블'이라는 카테고리에는 Apple의 Thunderbolt 4(USB-C) Pro 케이블과 같이 10만 원을 넘는 고가의 상품부터 단 몇 천 원으로 구입할 수 있는 저렴한 것까지 다양한 상품이 존재합니다. 가격대에 따라 내용이 어떻게 다른지에 대해 산업용 CT 스캐너를 다루는 기업 'Lumafield'가 분석결과를 공개했습니다.

USB-C head-to-head teardown
https://www.lumafield.com/article/usb-c-cable-charger-head-to-head-comparison-apple-thunderbolt-amazon-basics

◆Apple Thunderbolt 4(USB -C) Pro
Apple의 Thunderbolt 4(USB-C) Pro 케이블은 Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, USB 4의 데이터 전송을 지원하고 있으며 최대 40Gbps의 데이터를 전송 가능하고 DisplayPort의 출력과 최대 100W의 충전 등도 가능한 고성능 케이블입니다.

커넥터는 단단한 플라스틱으로 덮여 있으며 그 아래에 스테인레스 스틸 금속실드가 설치되어 있습니다. 또한 8방향에서 압착된 일체형의 Strain relief가 코드와 커넥터의 접속부분을 보호하고 있습니다.

Thunderbolt 커넥터의 24핀은 각각 독립적으로 10층 PCB(PCB)에 연결됩니다. Lumafield의 시각화툴 'Voyager'를 이용하여 PCB 기판을 투과하면 내부에 블라인드 비아와 매장 비아가 다수 존재하고 있는 것을 확인할 수 있습니다.

프린트 기판을 천천히 관찰하면 기판 상의 도전성 경로인 trace의 일부가 파상으로 되어 있는 것을 알 수 있습니다. 초고속 데이터 전송에서는 쌍의 trace끼리 길이를 일치시키는 것이 중요하기 때문에 경로를 파상으로 해 일부러 우회하고 하는 것입니다.

Thunderbolt 케이블에는 세 가지 유형의 와이어가 포함되어 있습니다. 케이블 내의 실드된 도체는 고속 데이터용의 와이어로, 실드되어 있지 않은 도체 중 2개가 종래의 USB 2.0용의 데이터 와이어, 나머지 와이어는 전력전송용이라고 합니다.

◆Amazon 베이직 USB Type C 케이블
Amazon 기본 USB-C 케이블은 Apple 케이블의 10분의 1 이하의 가격으로 최대 60W의 충전과 최대 480Mbps의 데이터 전송이 가능합니다. Thunderbolt 커넥터와 마찬가지로 플라스틱 상자 안에 실드로 금속판이 배치되어 Strain relief와 일체화되어 있습니다. 그러나 아마존 베이직의 Strain relief는 Thunderbolt 커넥터보다 훨씬 간단하고 2개의 암을 압착함으로써 실드를 케이블에 고정하고 있다는 것.

커넥터의 연결부에는 핀이 12개로 Thunderbolt의 절반이 되어 있습니다. 또 핀이 페어로 되어 있는 4개소에서는 각각의 핀이 페어마다 묶여 PCBA에 접속되고 있어 충전 및 저속의 데이터 전송이라고 하는 기본 기능을 확보하면서 코스트 다운을 실시하고 있는 모습이 보입니다.

◆NiceTQ USB-C케이블
5.59달러의 NiceTQ USB-C케이블은 Amazon 베이직과 비슷한 가격대에도 불구하고 10Gbps까지의 데이터 전송을 지원한다고 선전하고 있습니다.

그러나 내용물을 스캔해 보면 아래 그림과 같이, 금속실드는 존재하지 않고 쉘은 접지되어 있지 않으며 Strain relief는 단순한 고무로 이루어져 있습니다. 커넥터의 선단에는 8개의 핀이 존재하지만 케이블에 접속되어 있는 것은 그 중 4개만이고 PCBA가 존재하지 않고 핀과 와이어가 직접 접속되어 있습니다.

케이블은 4개의 선형 철사 도체로 구성되며 각 도체는 2개의 절연층에 개별적으로 내장되어 있습니다. 핀 와이어 모두 최대 480Mbps의 USB 2.0을 지원해 10Gbps의 전송속도를 낼 수 있을 것 같지 않습니다.

덧붙여 NiceTQ USB-C 케이블은 29건의 1 스타 리뷰를 획득하고 있어 Lumafield가 이 케이블을 구입한 다음날에는 판매중지가 되었다고 합니다.

◆ATYFUER USB-C 케이블
3.89달러라는 저렴한 ATYFUER USB-C케이블은 충전전용으로 판매되고 있습니다만, Lumafield가 스캔한 곳 밑그림과 같이 핀·와이어 모두 USB 2.0데이터 전송이 가능한 구성인 것으로 밝혀졌습니다.

팁에는 24개의 핀이 있으며 그 중 12개가 케이블에 연결되어 있습니다. 이러한 구성을 하고 있는 이유로서 제조공장이 Thunderbolt 케이블과 같고 재료비나 노동력이 다소 낭비되는 것을 근거로 해도 1개의 설계를 유지하는 것이 저렴했을 것이라고 Lumafield는 추측했습니다.

같은 USB-C 케이블에도 위와 같이 다양한 차이가 존재하고 있기 때문에 데이터 전송이나 충전 등의 용도나 케이블의 형상, 수명 등을 근거로 자신에게 맞는 케이블을 구입하는 것이 좋습니다.

미국의 사우스 캐롤라이나주에서 매운 고추의 개발을 하는 에드 칼리 씨가 생산한 매운 고추 'Pepper X'가 매운맛의 단위인 스코빌 지수에서 지금까지 세계 제일로서 인정되고 있던 캐롤라이나 리퍼를 대폭 뛰어넘어 세계 제일 매운 고추로서 기네스 세계기록에 인정되었습니다. 칼리 씨는 처음 Pepper X를 먹었을 때 3시간 이상 괴로움을 느낀 다음 경련까지 일으켰다고 합니다.

Pepper X named hottest pepper in the world by Guinness | AP News
https://apnews.com/article/pepper-x-carolina-reaper-guinness-ed-currie-9c28d8cace1db200e1f9339e783cfbf3

Hot stuff: Pepper X is named world’s spiciest by Guinness World Records | Guinness World Records | The Guardian
https://www.theguardian.com/world/2023/oct/17/pepper-x-spiciest-guinness-world-records

사우스 캐롤라이나주에서 매운 고추의 개발·재배를 하는 칼리 씨는 대학생 무렵부터 취미로서 고추의 재배를 시작했고 이윽고 풀타임으로 재배를 하게 되었습니다. 지금까지 기네스 세계기록에 세계 제일 매운 고추로 인정되었던 캐롤라이나 리퍼도 칼리 씨에 의해 개발된 것입니다.

새롭게 2023년 10월 9일 개발한 Pepper X라는 고추가 캐롤라이나 리퍼를 웃도는 세계 제일 매운 고추로서 기네스 세계기록에 인정되었습니다. 칼리 씨는 이전부터 캐롤라이나 리퍼를 웃도는 매운 고추를 개발했고 Pepper X라는 명칭도 알려져 있었지만 정식으로 기네스 세계기록에 인정된 것은 이번이 처음입니다.

고추의 매운맛은 스코빌 지수라는 수치로 나타내며 매운 성분의 캡사이신을 거의 포함하지 않는 피망의 스코빌 지수는 0, 할라피뇨는 5000, 청양고추는 최대 약 12000스코빌(보통 4000~7000스코빌), 하바네로는 약 30만 정도라고 합니다. 캐롤라이나 리퍼는 이것들을 크게 웃도는 164만인데, 윈스롭 대학에서 측정된 Pepper X의 스코빌 지수는 평균 269만으로 캐롤라이나 리퍼를 100만 이상 웃돕니다.

참고로 경찰관이 휴대하는 호신용 스프레이는 스코빌 지수가 약 160만입니다.

Pepper X: The World's Hottest Pepper - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=RDt7eRAiF5g

Pepper X의 외형은 캐롤라이나 리퍼와 비슷하지만 캐롤라이나 리퍼는 선명한 붉은 색인 반면 Pepper X는 갈색과 녹색이 섞인 것 같은 색조인 것이 특징적.

Pepper X는 미시간의 친구가 보내준 잔혹할 정도로 매운 고추와 캐롤라이나 리퍼를 조합한 것으로 생물학적으로 캐롤라이나 리퍼와는 다른 종인 것이 증명되었다고 것. 칼리 씨는 “우리는 유전학, 화학, 식물학을 다루었다”고 밝혔습니다.

덧붙여 캐롤라이나 리퍼는 마음대로 재배하는 것이 허가되고 있어서 1만 건 이상의 무허가 제품이 시장에 넘쳐나고 있습니다. 이 경험을 바탕으로 Pepper X는 지식재산권을 엄격하게 보호하여 직원과 가족이 충분한 이익을 얻기 위해 시장에 핫소스 형태로만 유통될 예정입니다.

칼리 씨는 “다른 사람들은 캐롤라이나 리퍼로부터 돈을 벌었습니다. Pepper X는 우리의 고추이며 이것으로 세상을 정복할 것”이라며 현재 재배하는 고추 중에는 Pepper X보다 한층 더 매운 것도 있는 모양입니다.

인간에게 가장 친숙한 액체는 '물'이다. 지구 표면의 3분의 2 정도를 덮고 있으며 그 안에서 생명은 탄생해 진화를 이루어 왔다. 물 없이 생명은 살 수 없다. 물은 우리 생물의 주위에 있다. 바다, 강, 구름, 비, 토양, 공기뿐만 아니라 체내에도 많은 물이 다양한 형태로 존재하고 있다. 그러나 어디에라도 존재하고 있다고 해서 주목할 만한 특징이 없는 흔한 물질이라는 것은 아니다. 물에는 실로 많은 특이성이 있다. 그리고 그 물의 특이성에 의해 우리 생물은 생존하고 있다.

첫째, 물은 일반적인 물질과 달리 액체에서 고체가 되면 밀도가 작아진다. 이것은 얼음이 물에 뜨는 것을 보면 알 수 있다. 얼음이 물에 뜨는 것은 당연하다고 생각하는 사람이 있을지도 모른다. 그러나 일반적으로 액체보다 고체의 밀도가 낮아지는 물질은 매우 드물다. 많은 물질은 고체가 되면 밀도는 커진다. 그리고 이 물의 특이성에 의해 생물은 탄생할 수 있었던 것이다. 왜냐하면 만약 물이 보통의 물질과 같이 고체가 되었을 때 밀도가 커진다면 겨울일 때 표면에서 생기는 얼음은 바닥에 가라앉고 표면에 남겨진 마지막 물이 얼 때에는 수중의 생물도 모두 동사해 버린다는 것을 의미한다. 수중에서의 생물의 진화가 매우 일어날 수 없었을 것이 틀림없다.

둘째, 물의 비열은 매우 크다. 물은 따뜻해지기 쉽고 식히기 어려운 액체라는 것이다. 물은 대기를 구성하는 분자 중 상온에서 액체가 되는 유일한 물질이다. 1그램의 물의 온도를 1번만 올리는데 필요한 열량(비열)은 1칼로리인데 모든 물질 중에서 가장 큰 것이다. 또한 얼음을 녹이기 위해서는 그램당 80칼로리라는 큰 열량(융해열)을 필요로 하고, 물을 발열시키기 위해서는 그램당 536칼로리라는 예외적으로 큰 열량(증발열)을 필요로 한다. 증발열이 크기 때문에 열을 가해도 좀처럼 증발하지 않는다. 실제로 물은 같은 정도의 분자량을 가진 액체 중에서는 뛰어나 높은 비등점을 가지고 있다. 물의 상태변화에 큰 열량을 필요로 한다는 것은 물이 큰 축열장치로서 작용하는 것을 의미한다. 물의 비열이 크다는 특이성은 지구 기후의 온난화와 안정화를 가져왔고 생명체의 기능을 유지하기 위해 필요한 미묘한 체온조절을 가능하게 했다.

셋째, 물의 용해능은 매우 높다. 물은 많은 물질을 녹일 수 있다. 소금과 같은 이온성 물질이나 유기물도 녹일 수 있다. 물만큼 많은 물질을 녹일 수 있는 액체(용매)는 그다지 없고, 특히 무기화합물을 이온으로 분해하여 녹이는 힘은 압도적이다. 물은 또한 결정수 또는 수산기의 형태로 다른 결정 및 미네랄과 결합할 수 있다. 이것은 상당히 안정적이어서 결정수는 200℃ 정도, 수산기가 된 것은 600℃ 정도 가열하지 않으면 분해하지 않는다. 이 특이성으로 바다에는 생물에 필요한 많은 영양소가 녹아 생물이 탄생할 수 있었다. 또한 체내에 흡수된 영양이 흡수되는 과정에서도 물의 용해능이 필요하다. 흡수된 영양소는 혈액이나 체액에 녹아 몸에 운반된다. 몸의 말단까지 영양소가 퍼지는 것도 물의 특이성 덕분이다.

물은 가장 흔한 물질 중 하나로 지구에 널리 분포되어 있다. 그러나 다른 물질과 비교할 때 물은 많은 특이성을 가지고 있다. 보편성과 특이성을 가진 물이 모든 생명의 존재를 지원하고 있으며, 현재의 지구 그 자체도 물에 의해 초래되었다고 해도 좋을 것이다. 너무 가까이 있기 때문에 평범하다고 ​​생각하는 물의 다양한 성질이 매우 특이하다는 것을 알고 있다는 것은 배운 사람일지도 모른다. 지금까지 물에 관한 수많은 연구가 이루어졌으며 그 성질과 액체구조도 점차 밝혀졌다. 그럼에도 불구하고 분자 수준의 물의 운동에 대해서는 여전히 많은 수수께끼가 남아 있다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 水の特異性
https://subsites.icu.ac.jp/people/yoshino/NSIIIfinalTakino_A07.html#:~:text=%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E3%81%AB%E3%80%81%E6%B0%B4%E3%81%AE,%E3%81%A7%E6%9C%80%E3%82%82%E5%A4%A7%E3%81%8D%E3%81%84%E3%82%82%E3%81%AE%E3%81%A0%E3%80%82

물을 엄청난 온도와 압력에 노출시킴으로써 생성되는 매우 높은 융점을 가진 '초이온 얼음'의 새로운 형태가 확인되었다는 논문이 발표되었습니다. 물이 풍부한 해왕성 등에 존재한다고 추정되는 초이온 얼음의 연구가 진행됨으로써 이러한 행성이 가지는 특성의 이해가 깊어질 것으로 기대되고 있습니다.

Dynamic compression of water to conditions in ice giant interiors | Scientific Reports
https://www.nature.com/articles/s41598-021-04687-6

Strange Form of Ice Found That Only Melts at Extremely Hot Temperatures : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/strange-form-of-ice-found-that-only-melts-at-extremely-hot-temperatures

1988년에 제창되어 2019년에 존재가 확인된 초이온 얼음은 산소원자가 강고한 입방격자에 갇혀 있고 이온화한 수소원자가 마치 금속 내를 흐르는 전자처럼 격자 내를 흐른다는 구조를 가진 물질입니다. 이 구조에 의해 초이온 얼음은 도전성을 가지고 있는 것 외에 융점이 높기 때문에 고온에서도 고체인 채로 유지된다는 특성을 가지고 있습니다.

초이온 얼음은 물이라는 익숙한 물질의 매우 특별한 형태이지만 우주에서 가장 흔한 물의 형태일 수 있으며 천왕성과 해왕성 또는 유사한 태양계외 행성의 내부에도 풍부하게 존재하고 있다고 생각되고 있기 때문에 이런 종류의 행성에 대한 이해를 깊게 하는데 중요시되고 있습니다.

스탠포드 대학의 물리학자인 알리안나 그리슨 씨는 2장의 다이아몬드층에 끼인 물의 조각에 매우 강력한 레이저를 조사하는 실험을 실시했습니다.

그 결과 연속적인 충격에 의해 압력은 200GPa(200만 기압), 온도는 5000K(약 4726℃)까지 상승했습니다. 또 X선 회절에 의해 고온에서 고밀도인 얼음의 결정구조도 밝혀졌습니다.

게다가 이 얼음의 결정은 2019년에 관측된 초이온 얼음과는 다른 새로운 상인 것이 확인되었다고 합니다. 이번에 발견된 얼음 XIX는 체심입방구조(BCC)를 가지고 있어서 2019년에 발견된 얼음 XVIII에 비해 도전성이 향상했습니다.

초이온 얼음의 전도성이 중요한 것은 움직이는 하전입자가 행성의 자기장을 발생시키기 때문입니다. 그리슨 씨는 해왕성의 핵에는 전도성이 다른 2개의 초이온 얼음의 상이 있다고 생각하고 있으며, 특히 이번에 발견된 얼음 XIX와 같은 높은 전도성의 초이온 얼음이 천왕성이나 해왕성에서 관측되고 있는 이상한 다극성 자기장의 발생으로 이어질 것이라고 보았습니다.

아래의 이미지는 그리슨 씨가 예상하고 있는 해왕성 내부의 모습으로, 초이온 고체인 BCC와 면심입방격자구조(FCC)라는 2개의 층을 가지고 있습니다.

그리슨 씨는 논문에서 “물이 풍부한 해왕성형 태양계외 행성의 발견에 의해 행성 내부와 관련된 압력이나 온도조건에서 물의 상도를 더 상세하게 이해할 필요가 드러났다"고 보았습니다.

주요 항공사의 가격설정을 조사한 연구에서 항공사의 특별한 가격설정 모델이 밝혀졌습니다. 비행 티켓을 구입하기 위해 VPN을 이용하는 등의 꼼수는 흔히 유행하고 있지만 시간의 낭비라고 합니다.

Why Scouring The Internet For Plane Ticket Deals Is Probably Pointless | IFLScience
https://www.iflscience.com/why-scouring-the-internet-for-plane-ticket-deals-is-probably-pointless-71093

New research shows why hunting for the cheapest plane ticket is a waste of your time
https://phys.org/news/2023-10-cheapest-plane-ticket.html

항공사의 가격설정은 특별하며 다른 일반 상품 및 서비스와 달리 경쟁 업체의 가격을 고려하지 않습니다.

예를 들어 식료품점의 잼의 경우 한 회사가 일단 딸기잼의 가격을 올리면 고객은 싼 다른 회사의 딸기잼을 사 버릴 가능성이 있습니다. 또는 딸기잼의 인기가 사라지고 라즈베리잼의 판매가 증가할 수도 있습니다. 이 때문에 회사는 가격설정에 매우 신중합니다.

시카고대학의 올리비아 나탄 씨가 조사한 바에 따르면, 항공사는 매우 특수한 가격설정을 갖추고 있으며, 다른 항공사가 가격을 인하했다고 추종하지는 않는다고 합니다.

게다가 항공사는 '편의성'과 '가격'이 연결되는 일반적인 가격결정 모델을 고려하지 않은 것으로 나타났습니다.

예를 들어 한 비행 티켓이 너무 높다고 생각하는 소비자는 더 불편하고 인기가 없는 것 같은 시간대라면 싸게 될 것이라고 생각하고 이른 아침에 출발하는 항공편 등을 굳이 선택할 가능성이 있습니다. 그러나 나탄 씨는 항공사는 시간대에 따른 가격설정 등은 하지 않은 것처럼 보이기 때문에 이러한 소비자의 행동은 의미가 없을 가능성이 있다고 보았습니다.

이 이례적인 행태는 좌석별 운임을 효율적으로 결정하는 'ESMRb( Expected Marginal Seat Revenue-b : 예측 한계 좌석 수입-b)'라는 모델에 근거해 항공사가 가격을 설정하고 있기 때문에 생기는 것 같습니다.

ESMRb는 높은 운임 좌석을 효율적으로 판매하고 낮은 운임 좌석을 최대한 만들지 않도록 하는 가격결정 모델입니다. 이러한 모델로 가격을 설정하는 탓에 같은 비행에서도 각 좌석의 가격에 큰 차이가 생깁니다.

또한 항공사 부문 간의 연계가 부족하다는 점도 문제라고 나탄 씨는 지적했습니다. 항공사의 직원이 취급하는 가격은 좌석이나 비행마다 달라서 의사결정 프로세스가 복잡해지고 수익을 극대화하기 위한 가격결정이 충분하지 않을 가능성이 있습니다. 나탄 씨는 “항공사의 매니저와 이야기를 했지만, 그들은 가격설정팀이 무엇을 하고 있는지 모르겠다고 말했다”고 덧붙였습니다.

나탄 씨가 제안하는 유일한 저렴한 항공권 획득 전략은 출발 예정일보다 오래전에 티켓을 사는 것이라고 합니다. 나탄 씨는 "확실한 것은 비행 21일 전, 14일 전, 7일 전에 가격이 크게 올라가니 그 전에 구입할 것"이라고 조언했습니다.

도시와 고속도로, 공항 근처에 살면 자동차와 항공기에서 발생하는 다양한 저주파 소음에 시달릴 수 있습니다. 그런 소음을 막는 흡음재로서 탁구에 이용되는 탁구공을 이용할 수 있다는 연구결과가 발표되었습니다.

Pingpong Balls Score Big as Sound Absorbers - AIP Publishing LLC
https://publishing.aip.org/publications/latest-content/pingpong-balls-score-big-as-sound-absorbers/

Scientists Find an Awesome Practical Use For Ping Pong Balls : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/scientists-find-an-awesome-practical-use-for-ping-pong-balls

소음은 단순히 두통, 현기증, 난청, 소리에 대한 과민증, 노이로제 등의 건강 피해로 이어질 우려가 있다고 지적되고 있습니다. 또한 비행기와 철도 소음이 심혈관계에 심각한 손상을 일으키는 것으로 알려져 있으며 소음을 방지하는 방법은 심신의 건강을 유지하는 데 중요합니다.

그러나 저주파의 소음은 다양한 요인으로 생기는 데다 고주파의 소음과 비교하면 벽이나 구조물에 의해 막히기 어렵기 때문에 소리를 막는 것이 더욱 어렵다고 합니다. 또한 효과적인 흡음재는 비싼 경우도 많고 일반인이 손에 넣기 어려운 경우도 있습니다.

그래서 프랑스의 릴대학과 그리스의 아테네 국립공과대학의 연구팀은 입수하기 쉬운 탁구공을 이용하여 저주파 소음을 효과적으로 막는 흡음재를 개발했습니다. 릴대학의 물리학자인 로빈 사바토 씨는 “탁구공은 잘 알려진 친밀한 물건이며 전 세계에 많이 존재하고 있어서 저주파 절연 패널 구조를 손쉽게 제작 가능하다”고 설명했습니다.

연구팀은 탁구공을 일종의 헬름홀츠 공명기로 사용했습니다. 헬름홀츠 공명기란 개구부를 가진 용기에 공기를 보내는 것으로, 내부의 공기가 공명(공진)해 소리가 울리는 장치입니다. 헬름홀츠 공명기가 울리는 소리(공진 주파수)는 물체의 용적과 개구부의 면적에 의해 결정됩니다. 헬름홀츠 공명기의 예로는 얇은 입에서 숨을 불어넣으면 소리가 울리는 병과 숨을 불어넣으면 소리가 울리는 휘슬이 있습니다.

헬름홀츠 공명기는 소리를 울릴 뿐만 아니라 공명하는 소리를 중심으로 소리의 운동에너지를 빨아들여 소리를 상쇄하는 특성이 있어서 이것을 이용하여 흡음재로서 이용하는 것도 가능하다는 것. 실제로 음악실 등에 붙여져 있는 유공보드나 흡음패널, 타이어의 홈 등에 헬름홀츠 공명기의 원리가 이용되고 있다고 합니다.

그래서 연구팀은 탁구공에 작은 구멍을 뚫어서 헬름홀츠 공명기처럼 기능하게 만들어 특별히 설계된 컨테이너에 배열한 흡음재를 만들었습니다. 탁구공에는 직경 2mm의 구멍이 5개 뚫어져 있는데 각각의 구멍이 인접하는 탁구공의 구멍과 접속하도록 배치되었습니다.

연구팀이 설계한 컨테이너는 이런 느낌. 연구팀은 탁구공을 배치한 흡음재를 'Acoustic metasurfaces'라고 불렀습니다.

연구팀은 여러 개의 탁구공을 연결하면 공진 주파수가 많아져 소리를 더 많이 흡수할 수 있었다고 보고했습니다. 또 탁구공의 수나 구멍의 수, 구멍의 크기 등을 조정함으로써 Acoustic metasurfaces의 음향 특성을 변경할 수 있다는 점도 확인했습니다.

사바트 씨는 “헬름홀츠 공명기는 주변의 음파를 그 공진 주파수에서 정확하게 파악할 수 있는 독특한 능력을 가지고 있으며, 얇은 목을 통해 환경에 연결된 공동으로 표현할 수 있습니다. 이 연구의 독창성은 두 공명기 사이의 결합효과를 고려하여 두 공진 주파수를 발생시킨 것입니다"라고 설명했습니다.

이번에 개발된 Acoustic metasurfaces는 흡음재뿐만 아니라 음향에 관한 다양한 용도에 응용할 수 있을 가능성이 있다고 합니다.

일론 머스크가 이끄는 SpaceX가 전개하는 위성통신 서비스 Starlink의 공식사이트에 기존의 스마트폰에서 직접 위성통신을 이용할 수 있는 서비스 "Direct to Cell" 페이지가 출현했습니다.

Home - Starlink - Direct to Cell
https://direct.starlink.com/

Direct to Cell을 사용하면 하늘이 보이는 곳이면 어디서나 기존 LTE 지원 스마트폰을 모바일 회선에 연결할 수 있습니다. 하드웨어 소프트웨어를 변경할 필요가 없으며 특정 앱을 사용할 필요가 없다는 것.

Starlink 위성이 우주에 있는 기지국으로서 기능합니다.

텍스트 데이터 통신은 2024년 내에 개시할 예정이며 음성·데이터 통신이나 IOT 통신에 대해서는 2025년 개시 예정이라고 합니다.

Direct to Cell은 미국, 캐나다, 호주, 뉴질랜드, 스위스, 일본의 통신회사와 파트너를 맺고 있어서 이 6개국 내라면 상호 이용 가능하다고 합니다.

空が見えれば、どこでもつながる｜au・スペースX
https://www.youtube.com/watch?v=lS3zaQmCebA

실용적인 '워프 드라이브(Warp drive)'를 만들기 위해서는 반물질의 존재와 반물질이 반중력을 가져야 한다는 대전제가 필요했습니다. 그런데 유럽원자핵연구기구(CERN)의 연구팀이 반물질을 이용한 실험을 실시한 결과에서 반물질이 중력에 따라 낙하하는 것이 관측되었기 때문에 물리학자 이단 시겔은 “워프 드라이브의 실현 가능성은 사라졌다”고 보았습니다.

Warp drive's best hope dies, as antimatter falls down - Big Think
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/warp-drives-best-hope-dies/

19세기 무렵부터 공간은 평탄한 것이 아니라 휘어져 있다는 관점이 수학자나 물리학자에 의해 제창되어 왔습니다. 시공이 휘어져 접히면 물리적으로 떨어진 2점이 '연결된다'는 가능성이 발견되어 2개의 지점 사이를 순식간에 이동하는 '워프 드라이브'의 실현이 기대되었습니다.

1935년 알베르트 아인슈타인과 그의 제자인 네이선 로젠은 두 점을 잇는 터널과 같은 구조인 '웜홀'이라는 개념을 제창했습니다. 이 웜홀은 불안정하고 영구적으로 열린 채로 통과하는 것은 불가능합니다. 순간적으로 붕괴해 버려서 물질을 통과시키려고 하면 공간의 격렬한 만곡으로부터 생기는 중력 조석력에 의해서 파괴되어 버린다고 하는 문제도 안고 있었지만 웜홀을 이용해 우주공간을 단축한다는 개념은 대중소설과 공상과학 작가를 포함한 많은 사람의 상상을 자극했습니다.

1960년대 워프 드라이브로 이어지는 구체적인 아이디어를 Miguel Alcubierre라는 물리학자가 제창합니다. Alcubierre의 이론에 의하면 우주에 어떠한 음의 에너지가 있고 그것을 이용하여 조작할 수 있으면 워프 드라이브를 실현할 수 있다는 것이었습니다. 유일한 문제는 이론적으로 존재하는 것으로 알려진 모든 입자와 장은 단 하나의 질량 또는 에너지를 가지고 있다는 것입니다. 실현을 위해서는 음의 질량 혹은 음의 에너지를 가지는 어떤 종류의 색다른 물질이 필요합니다.

음의 질량을 가진 물질은 중력에 반대하는 반중력을 가진다는 가설도 있지만, 일반적으로는 양의 질량을 가진 물질과 마찬가지로 중력을 따른다는 가설이 지지되어 왔습니다. 이 가설은 검증되지 않았고 이번에 처음으로 반물질과 관련된 음의 질량이 검증되었습니다.

검증 결과, 반물질이 중력을 따르는 움직임을 보였는데, 이 결과에 의해 반중력의 존재를 전제로 하는 워프 드라이브의 실현 가능성이 소멸했다고 시겔은 지적했습니다.

독일의 율리히 연구센터에서 가동할 예정인 슈퍼컴퓨터 'Jupiter'가 엑사스케일 컴퓨터로는 처음으로 x86이 아닌 Arm 아키텍처를 채용하고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

Europe's First Exascale Supercomputer Will Run on ARM Instead of x86 | Extremetech
https://www.extremetech.com/computing/europes-first-exascale-supercomputer-will-run-on-arm-instead-of-x86

EU Grabs ARM for First ExaFLOP Supercomputer, x86 Misses Out
https://www.hpcwire.com/2023/10/04/eu-grabs-arm-for-first-exaflop-supercomputer-x86-misses-out/

엑사스케일 컴퓨터는 초당 10^18 이상의 부동 소수점 연산, 즉 1EFLOPS(엑사플롭스)의 계산을 할 수 있는 슈퍼컴퓨터입니다. 엑사스케일 컴퓨터에 의해 일기예보나 개별화 의료 등의 컴퓨터공학 분야에서 추가적인 응용이나 예측의 개선이 가능하게 된다고 기대되는데, 세계 톱 500의 슈퍼컴퓨터에서도 1 엑서플롭스 이상으로 동작하는 시스템은 매우 적습니다.

유럽 고성능 컴퓨팅 공동사업(EuroHPC JU)이 주도로 진행하는 프로젝트 중 하나인 Jupiter는 유럽에서는 최초의 엑사스케일 컴퓨터가 되는 것으로 알려져 있으며, 독일 뮌헨의 율리히 연구센터에서 2024년 초부터 조립이 시작될 예정입니다.

EuroHPC JU는 Jupiter에게 Arm 아키텍처를 기반으로 하는 SiPearl의 Rhea 프로세서를 도입하는 것을 선택했습니다. 한편 세계 10대 슈퍼컴퓨터 중 Arm 아키텍처를 탑재한 컴퓨터는 단 1대이며 대부분 x86 칩을 탑재하고 있습니다.

Arm 기반의 칩은 당초 스마트폰 등의 모바일 단말기에 많이 탑재되어 왔습니다. 한편 Rhea 프로세서는 고성능 컴퓨팅(HPC)용 애플리케이션용으로 개발된 Arm의 Neoverse V1 CPU 설계에 따라 72코어를 탑재했습니다. 또 Rhea 프로세서는 HPC용 광대역폭 메모리 HBM2E나 DDR5를 서포트하고 있어서 캐시는 최대 160MB에 이른다고 합니다.

게다가 Jupiter에는 NVIDIA의 GPU와 Mellanox의 초광대역 인터커넥트를 통합한 부스터 모듈이 탑재될 예정입니다. NVIDIA는 Jupiter에 어떤 GPU가 탑재되는지를 밝히지 않았습니다.

해외미디어 Extreme Tech는 “슈퍼컴퓨터 성능에서 2023년 현재 최고는 미국 오크리지 국립연구소에 설치된 Frontier로 최고 성능은 1.5엑사플롭스 이상입니다. 최고 1.1엑사플롭스의 성능을 발휘할 수 있는 Jupiter가 완성되면 Frontier에 필적할 것"이라고 보았습니다.

자신이 경험한 것은 다른 누구나가 경험하고 있어서 자신이 이해할 수 있는 것은 다른 사람도 이해할 수 있다고 생각해 버리는 사람은 적지 않게 존재합니다. 이러한 인간의 인지왜곡에 대해서 인지 바이어스나 심리학에 초점을 맞춘 포럼 사이트 LessWrong에 칼럼이 실렸습니다.

Generalizing From One Example — LessWrong
https://www.lesswrong.com/posts/baTWMegR42PAsH9qJ/generalizing-from-one-example

1800년대 후반 상상력이라는 단어의 정의에 대한 논의가 있었습니다. 사람은 머리 속에서 실제로 선명하게 보이는 이미지를 만들어낼 수 있는지, 아니면 단순히 은유로서 머리 속에서 보았다고 하는지, 이러한 점에 대해서 활발하게 의견의 충돌이 일어났습니다.

물론 인간에게는 심상풍경이라는 것이 있어서 머리 속에서 이미지를 만들어낼 수 있는 사람은 많이 존재합니다. 그러나 당시에는 이러한 생각이 널리 인정되지 않았습니다.

이러한 논의가 일어난 원인은 심적 이미지를 가지고 있는 사람은 '모두가 가지고 있다'고 생각하고, 가지고 있지 않은 사람은 '아무도 가지고 있지 않다'고 생각하고 있었기 때문입니다. 논의에 참가한 사람들은 자신의 상식이 타인의 상식이기라고 생각하며, 왜 상대가 거짓말을 하고 있는지, 왜 자신이 말하는 것을 오해하는지 등의 의문을 일으키기까지 했다고 합니다.

이 논쟁을 끝낸 인물은 우생학이나 표준편차 등을 고안한 프랜시스 골턴이라는 인물입니다. 골튼은 매우 상세한 조사를 실시해서 심적 이미지를 가지는 사람과 가지고 있지 않은 사람이 있는 것을 발견했고 세상에 그 존재를 알렸습니다. 일설에 의하면 완전히 선명한 이미지를 보는 사람은 전체의 약 5%로, 심적 이미지를 형성하는 것을 전혀 할 수 없는 사람이 약 3% 있다고 합니다.

칼럼을 올린 스콧 알렉산더 씨는 자신의 스승이었던 데이비드 버먼 교수가 알려준 위의 에피소드를 좋아했다고 합니다. 버먼 교수는 상기와 같은 착각을 '전형적인 마음의 오류'라고 명명했습니다.

전형적인 마음의 오류는 정신구조에 관한 심각한 문제로, 마음이라기보다 정신에 가까운 것, 즉 인간의 성격이나 행동에 대해서도 같은 현상을 볼 수 있다고 합니다.

알렉산더 씨는 내향적인 인간이었고 어릴 적에 혼자 있으면 주위의 아이들에게 잘 이끌려 활동적인 놀이에 함께한 적이 있었습니다. 알렉산더 씨가 이에 항의했을 때 주위의 아이들 역시 항의하며 자신들의 동료에 참가하도록 설득하기 시작했습니다. 알렉산더 씨는 그 아이들이 자신을 곤란하게 하려는 개구쟁이라고 생각해 그들로부터 숨었고 떨쳐내는 방법을 몸에 익혔다고 합니다.

나중에 알렉산더 씨는 이것이야말로 잘못이라고 생각했다고 합니다. 주위의 아이들은 자신들의 즐거운 놀이에 참가시키려고 했고 알렉산더 씨는 독서 중의 사람을 방해하는 인간은 타인을 곤란하게 하고 싶은 인간이라고 오해했다는 것이 알렉산더 씨의 생각입니다.

알렉산더 씨가 성장하고 나서도 오류는 일어났습니다. 알렉산더 씨의 한 때의 동거인은 방이 어질러져 있는 것을 못 참는 인간이었습니다. 한편 알렉산더 씨는 소음이 싫어서 동거인의 잔소리조차 기분이 나쁘다고 느끼는 인간이었다는 것. 그러나 알렉산더 씨가 자제해 달라고 부탁할 때마다 동거인은 당신이 과민한 것이라고 반박해 왔다고 합니다.

이것을 나중에 되돌아 생각해 보면, 동거인에게는 방이 어질러져 있다는 사실은 알렉산더 씨가 소음이 싫다고 생각하는 기분만큼 참지 못하는 것이고 타협할 수 없는 것이었을 가능성이 있습니다. 이것은 서로가 자신과 똑같은 일을 하지 않는 인간에게 불만을 느끼고 있다는 사실에 다름없습니다.

인간은 의견이 부딪쳤을 때 서로의 정신을 경시하는 경향이 있어서 상대가 자신의 의견을 오해하고 있다고 생각해 버립니다.

오류는 좁은 커뮤니티에서 '일반론'이라고 믿는 현상에도 파급됩니다. 예를 들어 일부 커뮤니티에서는 '여성이 자신을 거칠게 다루는 남자를 선호한다'는 내용이 남성에게 믿어집니다. 이를 믿는 남성은 최우위 남성, 소위 보스 원숭이 타입의 남성이 여성에게 선호되기 때문에 평범한 인간인 자신들은 전망도 나쁘다고 생각할 수도 있습니다.

한편 여성에게 의견을 들어 보면 일반적이지 않은데 이러한 일반론이라고 믿어지고 있는 것도 어떤 의미에서는 오류이라고 말할 수 있습니다.

알렉산더 씨는 이러한 오류에 대한 대처법으로 '직감에 따르지 않고, 항상 합리적으로 행동하는 것'이라고 보았습니다.

어떤 물질과 질량이나 스핀이 같음에도 불구하고 전기적 성질이 쌍을 이루고 있는 반물질에 대해 과학자 중에는 중력과 반대방향으로 움직이는 반중력이 작용할 것이라고 생각하는 사람도 있었습니다. 그런데 유럽원자핵연구기구(CERN)의 연구팀이 실제로 반물질을 이용한 실험을 실시한 결과 반물질도 중력에 의해 떨어지는 것이 처음으로 직접 관측되어 반물질에 반중력은 작용하지 않을 가능성이 커졌습니다.

Antimatter embraces Earth, falling downward l | EurekAlert!
https://www.eurekalert.org/news-releases/1002671

Major CERN experiment proves antigravity doesn't exist — at least when it comes to antimatter | Live Science
https://www.livescience.com/physics-mathematics/gravity/major-cern-experiment-proves-antigravity-doesnt-exist-at-least-when-it-comes-to-antimatter

Mind-Blowing Experiment Reveals Antimatter Falls in Gravity : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/mind-blowing-experiment-reveals-antimatter-falls-in-gravity-just-like-matter

반물질이란 통상의 물질과 전기적으로 쌍을 이루는 성질을 가진 물질입니다. 통상의 물질을 구성하는 전자는 음의 전하를, 양성자는 양의 전하를 가지고 있는 반면 반물질을 구성하는 양전자는 양의 전하를, 반양자는 음의 전하를 가지고 있습니다.

1928년은 물리학자 폴 디랙이 반입자(양전자·반양자)의 존재를 예언했고 1932년에는 양전자가, 1955년에는 반양자가 발견되었습니다. 그리고 1995년 CERN 등의 연구팀이 양전자와 반양자를 조합하여 반물질의 일종인 반수소를 생성하는데 성공했으며 2002년에는 반수소 양산에도 성공했습니다.

반물질은 물질과 부딪히면 대소멸을 일으키며, 각각의 질량이 손실되는 대신 에너지가 방출됩니다. 그런데 우주의 시작인 빅뱅에서는 물질과 반물질이 같은 만큼 생성되었다고 생각되고 있으며, 그럼에도 불구하고 현대 우주는 반물질만이 일방적으로 소멸하고 물질이 우주의 대부분을 구성하는 비대칭성을 나타내고 있습니다.

이런 모순을 해결할 수 있는 이론으로서 일부 과학자들은 반물질에는 반중력이 작용하고 이로 인해 초기 우주에서 물질과 반물질이 분단되어 현재 우주의 비대칭성이 탄생했다는 가설을 제창했습니다. 많은 과학자는 이 가설에 회의적이었지만 지금까지 반물질에 대한 중력의 작용을 직접 관측하는 실험은 행해지지 않았기 때문에 확신을 가지기 어려웠다고 합니다.

그래서 CERN과 캘리포니아대학 등 국제연구팀은 반물질인 반수소를 원통형의 자기챔버에 가두어 중력의 영향을 받는지 여부를 조사하는 실험을 실시했습니다.

ALPHAg animation - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=zpQQ43nrCp4

반수소는 반양자가 양전자를 포착하여 생성되는 반물질입니다.

'Antihydrogen Laser Physics Apparatus(반수소 레이저 물리실험장치: ALPHA)' 콜라보레이션 국제연구팀은 생성한 약 100개의 반수소를 길이 약 25cm의 자기챔버에 가두었습니다. 자기챔버에 갇힌 반수소의 온도는 절대영도에 가까운 0.5켈빈으로, 이 상태에서도 반수소는 초당 약 100m의 속도로 이동해 챔버의 가장자리에 있는 자기장에서 초당 수백 번이나 튕겨 나온다는 것.

실험에서는 이 자기챔버의 자기장을 서서히 약하게 함으로써 반수소를 조금씩 챔버 밖으로 빠져나와 병의 위와 아래의 어느 쪽에 보다 많이 반수소가 날아갔는지를 검출했습니다. 병이 수직인 경우 안의 반수소가 통상의 물질과 같이 중력의 영향을 받고 있다면 상방향보다 많은 반수소가 하방향으로 도망치는 원리입니다. 논문의 공동저자인 캘리포니아대학 버클리교의 물리학자인 조엘 파얀스 교수는 이 실험은 거의 같은 무게의 물체를 저울에 걸치는 것과 같으며 반물질에 작용하는 약간의 중력을 관측할 수 있도록 하는 것이라고 설명합니다.

실험을 반복한 결과, 반수소의 약 80%가 하향으로 도망치는 것이 관측되었습니다. 이것은 반수소에 중력이 작용하고 반중력이 작동하지 않음을 보여주었습니다.

이번 실험결과는 어디까지나 반물질에는 중력이 작용한다는 주류의 가설을 확인한 것입니다. 논문의 공동저자로 캘리포니아대학 버클리교의 플라즈마 물리학자인 조나단 우르텔 교수는 "물리학부의 복도에서 물리학자에게 물으면 모두가 이 결과는 조금도 놀라지 않다고 대답할 것이나 확신이 없었기 때문에 실험이 이루어져야 한다고 말할 것"이라고 평가했습니다.

블로거인 제임스 본은 Wi-Fi가 제공되는 비행기내 Wi-Fi의 포털사이트에 연결하여 거기에서 얻은 정보를 시각화했습니다.

Wifi without internet on a Southwest flight - james vaughan
https://jamesbvaughan.com/southwest-wifi/

본은 미주리주에서 캘리포니아주로 향하는 비행기에 탑승하여 유료옵션인 기내 Wi-Fi를 이용하려고 했습니다. 그런데 기내에서 인터넷에 대한 액세스 권한을 구입하려고 해도 여러 번 실패했고 오류 메시지도 표시되지 않았다는 것. 그래서 본은 포털사이트에서 브라우저 개발자도구를 사용하여 무엇이 원인인지 조사했습니다.

본이 개발자도구의 네트워크탭을 들여다 본 결과 정기적으로 'current.json'이라는 요청이 있음을 알았습니다.

그래서 본은 브라우저의 'cURL로서 카피'기능을 사용해 요구를 취득했습니다.

이 요청에 포함된 데이터를 쉽게 가져올 수 있다는 사실을 알게 되었기 때문에 본은 current.json의 데이터를 로그파일에 수집했습니다.

본은 기내에서 코딩한 스크립트로 수집한 데이터를 정리해 시각화했습니다.

아래의 그래프는 시간의 경과에 따른 고도의 변화입니다.

강하시의 데이터만을 삭제해 보다 확대해 본 결과 비행기의 고도는 비행을 통해 20~30피트(약 6~9미터) 밖에 변동하지 않았고 본은 “생각했던 것 이상으로 안정적”이라고 평가했습니다.

다음은 시간이 지남에 따라 예상 도착시간의 변화입니다. 예상시간에 큰 지연은 보이지 않았고 전체적으로 안정된 비행이었던 것 같습니다.

다음은 시간이 지남에 따라 대지속도의 변화입니다. 본은 “비행 초기에 데이터 수집을 시작했으면 좋았다고 생각합니다. 순항속도에 가까워짐에 따라 이 곡선이 어떤 형태가 되는지 흥미가 있다”고 소감을 남겼습니다.

애플은 아이폰의 디스플레이를 커버하는 유리에 최소한의 바코드를 에칭함으로써 공급자로부터 폐기된 결함이 있는 디스플레이 유리의 수를 정확하게 추적할 수 있도록 했다고 The Information이 보도했습니다.

Apple hides barcodes in every iPhone screen
https://appleinsider.com/articles/23/09/29/every-iphone-screen-has-a-barcode-to-prevent-a-manufacturing-scam

Apple Uses Tiny QR Codes to Track Display Manufacturing Failures and Cut Costs - MacRumors
https://www.macrumors.com/2023/09/29/apple-displays-tiny-qr-codes/

All iPhone displays are barcoded to prevent manufacturing scams - MacDailyNews
https://macdailynews.com/2023/09/29/all-iphone-displays-are-barcoded-to-prevent-manufacturing-scams/

iPhone의 디스플레이 유리의 표면에 에칭 가공되어 있는 바코드는 모래입자 정도의 크기인 0.2mm 정도여서 특별한 기기를 사용하지 않으면 확인할 수 없다고 합니다. Apple은 아이폰의 커버유리 제조를 담당하는 2개의 공급업체인 Lens Technology와 Biel Crystal에 바코드의 에칭처리와 바코드를 체크하기 위한 레이저 스캔장치의 설치에 수십억 원의 투자를 했다고 The Information은 보도했습니다.

정보통에 따르면 커버유리에 에칭된 바코드는 레이저로 매립된 625개의 도트의 매트릭스로 모든 iPhone에서 같은 장소에 처리되는 것은 아니라고 합니다. 다만 이 바코드의 어느 부분으로부터 iPhone의 디스플레이가 깨지는 등의 부작용이 보고되었습니다. 애플은 특수한 현미경 렌즈를 사용하고 링라이트와 결합한 새로운 스캔기술을 이용하여 바코드가 유리에 너무 깊게 새겨지지 않도록 처리하여 이 문제를 해결했다고 합니다.

커버유리에는 앞면과 뒷면 2곳에 바코드가 존재하고 각각 결함이 있는 커버 유리를 추적하고 어느 기업이 공급한 것인지를 확인하기 위한 것으로 되어 있는 것으로 보입니다. 바코드의 존재는 커버유리의 성형공정의 어떤 과정이 결함에 영향을 미치는지를 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한 Apple은 Corning 유리를 사용하고 있지만 Corning 유리는 Lens Technology와 Biel Crystal에서 성형되기 때문에 이러한 공장에 에칭처리 설비와 스캔설비가 도입되었습니다.

이 시스템을 사용하면 Apple은 Lens Technology와 Biel Crystal이 제조한 커버유리의 정확한 수를 파악하고 결함으로 인해 재료가 얼마나 낭비되었는지 정확하게 인식할 수 있습니다.

The Information에 정보를 제공한 관계자에 따르면 바코드가 도입되기 전 이 커버유리 메이커의 폐기율은 30%였지만 바코드 도입으로 폐기율을 10%까지 저하시키는 데 성공했다고 합니다. 애플은 이러한 공급업체에 생산비용을 지불하고 있는데 바코드 도입으로 폐기율이 떨어지면서 수천억 원 규모의 비용절감에 성공했습니다.

덧붙여 애플이 디스플레이 유리에 바코드를 에칭처리하게 된 것은 2020년부터로, iPhone의 다른 구성요소 중 금속부품은 이전부터 바코드를 사용한 결함 추적시스템이 도입되었습니다.

천문학자를 오랫동안 고민해 온 '우리은하의 중심에서 과도한 반물질이 방출되고 있다'는 수수께끼 현상의 원인은 지금까지 다크마터가 소멸했을 때 생기는 양전자에 의해 일어나는 것이 아닐까 예측되었습니다. 그러나 최신 연구결과로 반물질의 발생원인은 펄서인 것이 밝혀졌습니다.

Pulsars, not dark matter, explain our galaxy's antimatter - Big Think
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/pulsars-dark-matter-milky-way-antimatter/

눈에 보이는 것은 우주에 존재하는 것 중 일부에 불과하고 이것만으로 우주를 조사하려고 하면 보이지 않는 빛의 파장에 존재하는 대량의 정보는 모두 놓치게 됩니다. 눈에 보이지 않는 빛의 파장에는 감마선이나 전파, 적외선, X선, 자외선, 마이크로파 등 천체 물리학적 정보가 많이 포함되어 있습니다.

이러한 빛을 관측하는 방법과는 별도의 우주를 측정하는 방법으로 입자와 반입자를 관측한다는 '우주선 천문학'이라는 수법이 있습니다. 10년 이상에 걸쳐 천문학자들은 전자의 반물질에 상당하는 우주선 양전자를 관측함으로써 우주에서 일어나고 있는 사건에 대해 이해를 깊게 하려고 시도해 왔습니다.

우주에는 전자의 반물질인 양전자를 생성하는 물질이 복수 존재합니다. 두 입자 사이에 충분히 높은 에너지 충돌이 발생하면 새로운 입자와 반입자 쌍을 생성할 수 있는 일정량의 에너지가 발생합니다. 이 에너지가 새로 생성되는 입자와 반입자의 쌍의 등가질량보다 큰 경우 충돌이 발생할 때마다 새로운 입자와 반입자의 쌍이 생성될 수 있습니다.

이러한 에너지는 블랙홀에 의해 가속된 입자, 고에너지의 양자가 은하 원반에 충돌, 중성자성의 근처에서 가속된 입자 등에 의해 발생한다고 합니다. 또 다크마터 등의 미지의 발생원으로부터 태어나는 케이스도 생각되고 있었습니다.

우주 셔틀 Endeavour의 최종임무로 국제우주정거장(ISS)에 설치된 알파자기분광기(AMS-02)는 우주공간에서 이러한 종류의 데이터를 수집합니다. AMS-02는 연간 100억 개 이상의 우주선 입자를 수집·측정하고 있으며 그 중 일부가 양전자였습니다.

AMS-02의 주목할 점은 실험에서 관측하는 자기입니다. 자기장은 하전입자를 왜곡시키는데 이동하는 하전입자에 가해지는 자력은 그 전하와 속도에만 의존합니다. 그리고 입자가 왜곡되는 정도는 검출기를 통과하는 입자의 양이나 들어오는 입자의 질량·운동량에 의존합니다. AMS-02는 이러한 우주선을 종류와 에너지 양쪽으로 분류할 수 있기 때문에 양전자가 다크마터에 의해 생성된 것인지 아닌지를 판단하기 위한 데이터를 제공해 줍니다.

이 데이터세트를 분석한 결과 저에너지에서는 우주선이 성간물질에 충돌한다는 기존의 예측과 일치했지만, 더 높은 에너지에서는 무언가 다른 사건이 영향을 주는 것으로 밝혀졌습니다.

AMS-02에서는 우주선과 성간물질의 충돌에 의해 발생하는 양전자가 예측 이상으로 많이 관측되었는데 이것이 반드시 다크마터 유래의 것은 아닙니다. 가속하는 펄서가 고에너지로 피크에 도달하여 과도한 양전자를 생성할 수 있습니다.

과잉 양전자가 다크마터 유래인지 펄서 유래인지 판별하는 방법은 고에너지를 관측하여 에너지 스펙트럼의 감쇠가 급격한지 여부를 확인합니다. 에너지 스펙트럼의 감쇠가 급격한 경우는 다크마터, 완만한 경우는 펄서 유래라고 구별할 수 있는 모양.

또한 관측된 양전자를 생성하는 것이 펄서인 경우 이러한 양전자의 대부분은 우주선에 도달하기 전의 타이밍에 성간물질 중의 전자와 충돌하게 됩니다. 양전자는 전자와 충돌하면 사라지고 각 반응에서 매우 특수한 에너지 특징을 가진 감마선을 생성합니다.

그러나 펄서는 이론적으로 전자와 양전자를 매우 높은 에너지로 가속시킵니다. 이것은 세계에서 가장 강력한 지상 입자가속기인 대형 하드론 충돌형 가속기조차 전혀 도달할 수 없는 수준입니다. 또한 광자가 이러한 초가속 입자와 상호작용하면 역콤프턴 산란으로 알려진 공정을 통해 비정상적인 에너지로 부스트될 수 있다고 합니다.

NASA의 페르미 감마선 우주망원경의 등장에 의해 종래의 감마선 관측소와 비교해 공간분해능이나 에너지분해능이 대폭 향상되었습니다. 페르미 감마선 우주망원경은 현시점에서 세계에서 가장 세련된 감마선 관측장치로 지금까지 관측할 수 없었던 펄서 등도 상세하게 관측 가능합니다. 우주선에서 발생하는 감마선을 제거해 성간가스 구름과 충돌했을 때 발생하는 전자나 양전자와 상호작용하는 별의 빛으로부터 발생하는 잔류 신호의 수수께끼를 밝힐 수 있을 가능성도 있습니다.

2019년에 공개된 논문에서는 페르미 감마선 우주망원경의 관측 데이터와 AMS-02의 수집한 데이터를 분석하고 있습니다. 이 논문의 공동저자 중 한 명인 피오렌자 도너트 씨는 “저에너지 입자는 별의 빛에 부딪치고 에너지의 일부를 펄서로 옮겨 빛을 감마선으로 높이기 전에 펄서로부터 더 멀리 이동하는데 이것이 감마선의 방출이 더 낮은 에너지로 더 넓은 영역을 커버하는 이유"라고 설명했습니다.

자신이 구입한 차량의 리뷰를 하던 유튜버 'Omi In A Hellcat'이 해적판 행위의 혐의로 체포되어 징역 5년 6개월의 판결을 받았습니다. 이에 따라 Omi In a Ahellcat이 보유하고 있던 57대의 차량 컬렉션이 연방정부에 의해 경매를 부쳐졌습니다.

Eastern District of Pennsylvania | Leader of Illegal Copyright Infringement Scheme Sentenced to 5 - Years’ Imprisonment | United States Department of Justice
https://www.justice.gov/usao-edpa/pr/leader-illegal-copyright-infringement-scheme-sentenced-5-12-years-imprisonment

Youtuber Jailed On Piracy Charges Has 57-Vehicle Collection Auctioned Off By Feds
https://jalopnik.com/youtuber-jailed-on-piracy-charges-has-57-vehicle-collec-1850892182

YouTuber 'Omi In A Hellcat'인 빌 오마르 카라스키로는 한때 81만 8000명 이상의 구독자를 보유하고 자신이 구입한 자동차를 운전하는 리뷰를 게시했습니다. 해당 채널에 이미 2년 이상 활동이 없습니다.

이 기간 동안 카라스키로는 케이블 TV에서 방송된 콘텐츠를 구입하고 재판매하는 대규모 해적판 범행계획으로 3000만 달러(약 450억 원)의 재산을 쌓은 것으로 밝혀졌습니다. 카라스키로는 저작권 침해, 액세스 기기 사기, 통신 사기, 돈세탁 등의 혐의로 불법으로 얻은 수익의 몰수와 1500만 달러의 배상금 지불을 명령받았으며 징역 5년 6개월의 판결을 받았습니다.

이에 따라 카라스키로가 소유하고 있던 57대의 자동차가 연방정부에 의해 경매에 부쳐졌고 그 중에는 꾸며진 람보르기니 Aventador도 포함되어 있습니다.

*U.S. Marshals Webcast Auction Baltimore, MD 10/13/2023 | Apple Towing Co
https://appletowing.hibid.com/catalog/483697/-u-s--marshals-webcast-auction-baltimore--md-10-13-2023

2019 Lamborghini Aventador LP740-4 S | Apple Towing Co
https://appletowing.hibid.com/lot/169265506/2019-lamborghini-aventador-lp740-4-s

파킨슨병은 손의 떨림이나 보행의 곤란 등 운동장애를 나타내는 신경퇴행성 질환이며, 증상이 진행되면 휠체어나 와병생활이 될 위험이 있습니다. 새롭게 덴마크 코펜하겐 대학의 연구팀이 세포소기관의 하나인 미토콘드리아의 DNA가 손상됨으로써 파킨슨병이 일어날 가능성이 있다는 논문을 발표했습니다.

Mitochondrial DNA damage triggers spread of Parkinson’s disease-like pathology | Molecular Psychiatry
https://www.nature.com/articles/s41380-023-02251-4

Researchers find a cause of Parkinson’s disea | EurekAlert!
https://www.eurekalert.org/news-releases/1003348

세계적으로 천만 명 가량에게 영향을 끼치고 있고 점점 늘어나는 파킨슨병의 근본적인 치료법은 아직 발견되지 않았습니다. 또 가족성의 증례에 대해서는 복수의 병인 유전자가 특정되고 있지만 대다수의 환자의 경우에는 발병의 원인은 잘 알고 있지 않다는 것.

새로운 연구에서 코펜하겐 대학교의 신경면역학자인 Shohreh Issazadeh-Navikas 교수가 이끄는 연구팀은 알츠하이머병 환자의 뇌를 분석했습니다. 그 결과 뇌세포의 미토콘드리아가 가지는 DNA(미토콘드리아 DNA)가 손상되어 단편화하는 것이 파킨슨병의 원인이 되고 있을 가능성이 있는 것으로 나타났습니다. 또한 건강한 마우스의 뇌에 손상된 미토콘드리아 DNA의 단편을 주입한 결과 운동장애, 신경정신장애, 인지장애 등 파킨슨병과 같은 증상이 유발되는 것으로 확인되었습니다. 또한 미토콘드리아 DNA의 단편을 주입한 부위로부터 멀리 떨어진 곳에서도 신경퇴행이 일어나 일종의 감염과 같이 파킨슨병의 특성이 퍼진 것으로 보았습니다.

Issazadeh-Navikas 교수는 “미토콘드리아에서 손상된 DNA 단편이 세포 내로 방출되면 세포에 독성으로 작용하고 신경세포는 이 독성 미토콘드리아 DNA를 배출하려고 합니다. 뇌세포는 서로 연결되어 있어서 이러한 유독한 DNA 단편은 통제 불가능한 산불처럼 인접한 먼 세포로까지 퍼져 나갈 것이라고 말했습니다.

이번 연구결과는 파킨슨병에 대한 이해를 깊게 하고 장래의 치료법의 개발을 향한 최초의 한 걸음이 될 것으로 기대되고 있습니다. 또 피험자의 체내로부터 손상된 미토콘드리아 DNA의 단편을 검출해 파킨슨병을 조기발견하는 바이오마커로서 이용할 가능성도 있다고 합니다.

Issazadeh-Navikas 교수는 “뇌세포에서 손상된 미토콘드리아 DNA의 단편이 혈액에 누출될 가능성이 있어서 환자의 혈액에서 소량의 샘플을 채취할 수 있다”고 보았습니다.

연구팀은 향후 미토콘드리아 DNA의 손상이 파킨슨병의 단계나 진행의 예측 마커로서 도움이 될 것인가를 조사하고 파킨슨병을 일으키는 미토콘드리아의 기능장애를 수복해 미토콘드리아의 기능을 회복시키는 잠재적인 치료법에 대해서도 탐구해 나갈 것이라고 합니다.

먼지돌풍은 지표 부근의 대기가 상승 기류에 의해 소용돌이 모양으로 일어나는 돌풍의 일종이며, 지구뿐만 아니라 화성 등의 행성에서도 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 최근 NASA의 화성 탐사기인 Perseverance가 화성에서 발생한 높이 2km에 달하는 먼지돌풍의 촬영에 성공했습니다.

NASA's Perseverance rover spots dust devil on Mars (video) | Space
https://www.space.com/mars-rover-perseverance-dust-devil-august-2023

Massive Martian 'dust devil' filmed by NASA's Perseverance rover is 5 times taller than the Empire State Building | Live Science
https://www.livescience.com/space/mars/massive-martian-dust-devil-filmed-by-nasas-perseverance-rover-is-5-times-taller-than-the-empire-state-building

Perseverance는 2023년 8월 30일 화성의 Jezero 운석공의 서쪽 가장자리를 따라 이동하는 먼지돌풍을 촬영했습니다. NASA의 제트추진연구소가 이 모습을 공개했습니다.

Perseverance rover captures Martian dust devil traveling at 12 mph! - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=YIuCEWQUJoM

이 동영상은 Perseverance에 탑재된 내비캠이 4초 간격으로 촬영한 화상을 결합해 20배속으로 편집한 것입니다.

먼지돌풍은 Perseverance에서 약 4km 떨어진 지점을 동쪽에서 서쪽으로 시속 약 19km로 이동했고 폭은 약 61m, 높이는 약 118m이었지만, 실제로는 찍히지 않는 부분까지 위쪽으로 뻗어 있기 때문에 더 높다고 보입니다.

콜로라도주 볼더에 있는 우주과학연구소(Space Science Institute)의 행성과학자이자 Perseverance의 과학 팀원인 마크 레몬(Mark Lemon) 씨는 "먼지돌풍의 정상은 보이지 않지만 그림자로 추측하는 높이는 약 2km에 달한다"고 추정했습니다.

먼지돌풍은 따뜻한 상승기류가 하강하는 차가운 공기와 부딪쳐 형성되어 지구상에서는 미국 애리조나주 등 건조한 장소에서 자주 볼 수 있습니다. 일반적으로 화성에서 발생하는 먼지돌풍은 지구의 것보다 작고 약한데 이번에 관측된 먼지돌풍은 드물게 지구의 것보다 컸다고 합니다.

미국 와이오밍주의 주유소에서 한 남자가 급유기를 해킹하여 대량의 가솔린을 무료로 급유할 수 있는 상태로 만든 사건이 발생했습니다. 피해액은 3000달러(약 450만 원) 가량이었고 점원은 “할 수 있는 조치가 거의 아무것도 없었다”고 전했습니다.

Detroit man steals 800 gallons using Bluetooth to hack gas pumps at station
https://www.fox2detroit.com/news/detroit-man-steals-800-gallons-using-bluetooth-to-hack-gas-pumps-at-station

주유소 점원에 따르면 도둑은 스마트폰과 블루투스를 이용해 급유기를 해킹했는데 어떤 방식으로 해킹에 성공했는지는 밝혀지지 않았습니다.

이 해킹에 의해 돈을 지불하지 않아도 휘발유가 나오게 되어서 주유소를 방문한 사람들이 잇달아 급유해 갔습니다. 피해 가솔린은 약 800갤런(약 3000리터)으로 피해액은 3000달러입니다.

주유소 측은 급유기의 정지버튼을 눌러도 멈추지 않아서 모든 펌프를 멈추는 긴급정지 장치를 누를 수밖에 없다고 전했습니다.

이 주유소는 경찰에 의한 특별경비 프로젝트 '프로젝트 그린라이트'의 대상 점포였습니다. 이미 경찰이 적극적인 수사에 나서고 있고 용의자가 찍힌 감시카메라의 영상도 살피고 있다고 합니다.

미시간에서도 비슷한 사건이 일어났습니다.

30세 전후의 남성 2인조가 주유소에 내점했고 그 중 1명이 캐쉬앱을 사용해 40달러 상당의 상품을 구입하려고 했는데 금전등록기에서 잔고 부족이라고 표시되었기 때문에 점원이 상품의 판매를 거부했습니다. 그동안 다른 한 명의 손님이 가게 밖으로 나왔다는 것.

몇 분 후에 남자는 점내로 돌아왔고 두 사람 아무것도 사지 않고 퇴점했다고 합니다. 그 후 금전등록기를 확인한 점원은 약 54달러 상당의 가솔린이 무정산으로 급유된 사실을 깨달았습니다.

여기서도 마찬가지로 스마트폰에 의한 해킹이 이루어졌고 인근의 점포에서도 같은 범행이 잇따르고 있다고 합니다.

태평양과 대서양 등의 바다의 용적은 137경(10의 18승) 입방미터로 추측되고 있으며 지구 위 수분의 97%를 차지한다고 합니다. 그러나 지구상의 해수에 뒤지지 않는 대량의 물이 지구의 내부에도 존재하고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond : Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/v507/n7491/full/nature13080.html

Massive 'ocean' discovered towards Earth's core - environment - 12 June 2014 - New Scientist
http://www.newscientist.com/article/dn25723-massive-ocean-discovered-towards-earths-core.html

지구의 내부에 물이 존재하는지에 대해서는 전부터 과학자 사이에서 논의가 있었고 의견이 대립하는 문제였습니다. 최근 그 해답이 보이기 시작했습니다.

1969년에 운석 중에 링우다이트(ringwoodite)라고 불리는 감람석이 고압으로 굳어진 광물이 발견되었습니다. 링우다이트는 1%를 초과하는 중량의 수분을 흡수·유지할 수 있다는 특징을 가지고 있으며, 지구 내부의 맨틀에도 포함되어 있다고 생각되어 왔지만, 지구에서의 존재는 확인되지 않았습니다.

2014년 3월 캐나다 앨버타대학의 그레이엄 피어슨 박사 연구그룹은 지구상에서 처음으로 링우다이트를 발견했다고 과학지 Nature에 발표하면서 지구에도 링우다이트가 존재하는 것이 밝혀졌습니다. 피어슨 박사는 브라질 유이나에서 채취된 다이아몬드 덩어리를 X선 회절로 수년에 걸쳐 분석한 결과 약간의 링우다이트 성분이 포함되어 있는 것을 검출하는 데 성공했다고 합니다.

지구상에서의 링우다이트의 존재가 확인됨으로써 맨틀에 존재하는 링우다이트가 수분을 보유하고 있을 가능성이 강하게 추정되었는데, 2014년 6월 13일 과학지 Science에서 노스웨스턴 대학의 스티브 야콥센 박사 연구팀이 지하 700킬로미터의 링우다이트층에서 수분의 존재를 확인했다는 성과를 발표했습니다.

야콥센 박사는 2000대의 지진계를 사용하여 500종류의 지진파를 측정했습니다. 지진파는 통과하는 암석으로 인해 파동의 속도가 다르기 때문에 이 속도를 계측하는 방식으로 지하에 존재하는 암석의 종류를 조사할 수 있는데, 암석을 통과해 전해지는 지진파는 수분에서 속도가 감속합니다. 야콥센 박사는 지진파의 속도를 계측한 결과 수분으로 인한 감속이 확인되었고 지하 700킬로미터의 맨틀층을 2층으로 나누는 경계 부근에서 수분을 포함한 링우다이트의 존재를 확인했다는 것.

야콥센 박사에 따르면 지하 700킬로미터의 온도·압력 하에서 물은 링우다이트에서 짜내지듯 입자간에 존재한다고 합니다. 이번 발견으로 지구 내부에는 지구 표면 해수의 3배에 달하는 수분이 포함되어 있다고 추정되고 있으며 “지구 표면의 해수는 지구 내부의 맨틀에서 왔다는 충분한 증거가 된다”고 야콥센 박사는 보았습니다.

다이아몬드는 지구 규모로 생각하면 비교적 흔한 광물이라고 연구자가 지적할 정도로 대량의 다이아몬드가 지구 내부에 잠들어 있는 것이 매사추세츠 공과대학(MIT)과 하버드대학 등의 공동연구에서 밝혀졌습니다.

Sound waves reveal diamond cache deep in Earth’s interior | MIT News
http://news.mit.edu/2018/sound-waves-reveal-diamond-cache-deep-earths-interior-0716

다이아몬드는 탄소가 지구 내부의 고온과 고압 조건에서 결정화된 것으로 지각의 채굴 가능한 깊이까지 부상해 오면 입수할 수 있습니다. 이러한 사정에 다이아몬드의 산출량은 1년에 20~30톤 정도로 적고 그 희소성과 높은 투명도에 매우 고가의 보석으로 취급되고 있습니다.

다이아몬드가 산출되는 장소는 북아메리카·동유럽·아프리카 등으로 한정되고 'Craton' 혹은 '안정육괴'는 지각 윗부분뿐입니다. Craton은 지구의 표면을 덮는 지각 중에서도 5억 년은 안정된 부분으로 맨틀에까지 박혀 있기 때문에 지각변동의 영향을 거의 받지 않습니다.

연구팀이 지각을 통하는 지진파의 속도를 연구하고 있었는데, Craton 심부의 '뿌리'라고 불리는 부분에서 지진파가 전해지는 속도가 빨라지는 것을 알았습니다. 왜 지진파가 빨라지는지를 지진파의 속도로부터 뿌리의 성분을 해석한 결과, 뿌리 부분은 다이아몬드, 맨틀 유래의 감람암, 에크로자이트로 구성되어 있는 것이 밝혀졌습니다. 연구팀에 따르면 다이아몬드의 부피비는 Craton 뿌리의 최대 2%이며 총량은 약 1000조 톤이 된다고 합니다. 다만 Craton의 뿌리는 깊이 약 100~200킬로미터로 지금의 기술로는 그 깊이까지 채굴을 진행하는 것은 불가능하다는 것.

MIT의 지구·대기·행성 과학연구자인 울리히 폴 씨는 “다이아몬드는 지구 규모로 생각하면 전혀 드문 것이 아니라 비교적 흔한 광물이라는 것을 알았습니다. 채굴하는 것은 현대 기술로는 불가능하지만 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 많은 다이아몬드가 지구에 존재하고 있습니다"라고 설명했습니다.

'무엇을 공격해야 할 것인가'를 면역시스템에 가르치는 백신과는 반대로 '무엇을 공격해서는 안 되는가'를 가르쳐 자가면역질환을 치료할 수 있는 가능성이 있는 기술이 과학지· Nature Biomedical Engineering에 발표되었습니다.

Synthetically glycosylated antigens for the antigen-specific suppression of established immune responses | Nature Biomedical Engineering
https://www.nature.com/articles/s41551-023-01086-2

“Inverse vaccine” shows potential to treat multiple sclerosis and other autoimmune diseases | Pritzker School of Molecular Engineering | The University of Chicago
https://pme.uchicago.edu/news/inverse-vaccine-shows-potential-treat-multiple-sclerosis-and-other-autoimmune-diseases

면역계가 정상인 체내에서는 바이러스 등의 침입자나 암으로부터 몸을 지키기 위해 T세포라는 면역세포가 병원체나 악성세포의 표면에 존재하는 항원을 식별해 공격합니다. 그러나 자가면역질환 환자의 체내에서는 T세포가 정상세포에 존재하는 분자인 '자가항원'을 표적으로 하여 건강한 세포가 면역에 의한 공격에 노출되어 버립니다.

그 일례가 다발성 경화증으로 T세포가 뉴런의 보호막인 Myelin을 공격해 버려 다양한 신경장애가 발생합니다. 이 밖에 인슐린을 만드는 세포가 면역계에 파괴되어 버리는 1형 당뇨병이나 관절의 조직이 공격대상이 되는 류마티스 관절 등 현재 많은 사람이 자가면역질환에 시달리고 있습니다.

한편 혈액을 여과하고 세균 등 위험한 외래성 항원과 음식과 체세포 유래의 자기항원을 구별해야 하는 간에는 무해한 항원을 T세포에 제시해 공격대상이 아니라고 가르치는 '말초성 면역관용'이라는 기능이 있습니다.

시카고대학 프리츠카 분자공학대학원의 제프리 A. 하벨 씨는 이전 연구에서 N-아세틸 갈락토사민(pGal)이라는 당의 일종으로 분자를 태그하면 그 분자가 간으로 보내져 안전하다고 인정된다는 사실을 발견했습니다.

게다가 하벨 씨는 이번 연구에서 다발성 경화증을 일으킨 마우스의 Myelin 단백질을 pGal과 결합시키는 실험을 실시했습니다. 그 결과 면역계에 의한 Myelin에 대한 공격을 정지시키는 데 성공했습니다. 하벨 씨에 의하면 염증이 이미 진행된 후에도 치료할 수 있다는 것이 실험에서 나타났다고 합니다.

현행 자가면역질환의 치료에는 면역을 억제하는 약제가 사용되지만 감염증에 대항하기 위해 필요한 면역반응도 차단되어 버리기 때문에 부작용의 위험이 수반됩니다. 한편 이번 연구에서 개발된 '역백신'은 특정 항원의 면역만을 억제하기 때문에 부작용이 적은 치료법이 될 것으로 기대되고 있습니다.

이 연구에 근거한 '당쇄 수식 항원 치료제'는 밀이나 보리 등에 포함되는 글루텐이 원인이 되는 셀리악병 환자의 임상시험에서 안전성이 나타나고 있고 다발성 경화증을 대상으로 한 제I상 안전성 시험도 진행되고 있습니다.

하벨 씨는 “임상적으로 승인된 역백신은 아직 없지만 우리는 이 기술을 전진시키는 데 매우 흥분하고 있다”고 소감을 밝혔습니다.

프리온병이 유명해진 계기는 아마 BSE(소해면상뇌증, 이른바 광우병)의 영향이 큰 것 같습니다. 프리온병이 치매를 일으키는데 전혀 다른 측면이 있기도 합니다. 프리온병은 인간(동물)에서 인간(동물)으로 감염되는 감염증입니다.

감염증이라고 하면 통상 세균이나 바이러스 등이 병원체로서 나옵니다. 오랫동안 우리를 괴롭힌 결핵과 이질은 박테리아가 원인이며 에이즈와 조류독감은 바이러스 때문입니다. 세균도 바이러스도 각각 고유의 유전정보를 가지고 있으며 핵산(DNA나 RNA 등)을 가지고 있습니다.
　
프리온병의 원인은 핵산이 아니라 비정상이 된 단백질로 여겨지고 있습니다. 단백질이 감염의 원인물질이라는 것은 완전히 새로운 개념의 질병이며, 이 개념을 세운 프루시너 박사는 1997년 노벨 의학생리학상을 수상했습니다.

세균이나 바이러스는 유전정보를 파괴하는 열처리나 자외선 처리로 간단하게 멸균·살균할 수 있습니다. 그러나 단백질이 원인인 프리온병은 열에 강하고 자외선 처리해도 감염성은 떨어지지 않습니다. 즉 멸균·살균방법이 다릅니다.
　
감염성이 있는 소를 굽거나 끓여 요리해도 안전하지 않은데, 단백질이기 때문에 열에 강하다는 의미는 아닙니다. 계란 단백질은 100℃에서 쉽게 변성되어 삶은 계란이 됩니다. 그러나 콜라겐 등 섬유성 단백질은 열에 강하고 100℃에서도 변성하지 않습니다. 근육에 대한 힘줄 등이 콜라겐으로 구성됩니다. 프리온 단백질이 이상형(異常型)이 되면 아밀로이드라는 섬유를 구성하게 되므로 열에 강해집니다.

송아지를 낳은 어미 소의 젖은 우유로 인간이 소비하기 때문에 송아지를 키우기 위해서는 단백질 제제가 필요했습니다. 이 단백질 제제로 사용된 것이 육골분이었습니다. 소, 양 등의 뇌·척수가 포함된 재료로부터 육골분이 만들어져 송아지에게 주어졌습니다.
　
영국에서는 양 속에는 'Scrapie'라는 프리온병이 잠재적으로 있었고, 가장 처음에는 이 Scrapie에서 유래한 BSE가 발병한 것이라고 생각되었습니다. 그러나 도중부터는 BSE로서 적합한 육골분이 생기기 때문에 폭발적으로 소에 퍼졌다고 생각되고 있습니다. BSE가 처음 보고된 것은 1986년이었고 그 후 불과 7년 후인 1993년에는 연간 3천 6백두의 소가 BSE에 걸렸습니다.

영국에서는 수년간 Scrapie의 존재 하에서도 인간 프리온병(CJD)의 증가는 인정되지 않았습니다. 이것은 양의 프리온병(Scrapie)에서 인간의 CJD 감염이 성립하지 않는다는 즉, 양과 인간 사이에 종의 벽이 존재한다는 것을 의미합니다. 이것에 의존한 것이 초기의 BSE 대책입니다. Scrapie는 인간에게는 감염되지 않기 때문에 Scrapie 유래인 BSE도 인간에게는 감염하지 않는다는 논리였습니다. 그러나 BSE 출현으로부터 정확히 10년이 지나 영국에서 이상한 CJD가 출현했습니다. vCJD(변종형 CJD)의 등장입니다. vCJD의 특징을 살펴보면 젊은층 발병의 CJD, 뇌파 이상이 보이지 않고 임상경과가 길며 우울증으로 발병하는 경우가 많았고 림프계 장기에 이상 프리온 단백질이 침착한다는 4가지 특징이 있습니다.

1990년 지금까지의 이상 프리온 단백질의 검출감도를 현저하게 올리는 방법을 개발해 CJD 감염 마우스의 비장에서 이상 프리온 단백질이 축적하는 세포를 동정했습니다. 여포수상세포(FDC: follicular dendritic cells)라는 세포였습니다.

모델동물에서의 검출에 성공한 후 FDC가 인간에서도 관련되어 있다고 생각해 CJD를 중심으로 검색했지만 음성이었습니다. 그 후 FDC는 양 Scrapie에서 보고되었고 더욱 놀랍게도 인간 vCJD에서 보고되었습니다. 곧 WHO에서 회의가 있었고 FDC에 대한 논의가 있었지만 다른 CJD에서는 음성이며 vCJD에 특징적인 것으로 확인되었습니다.

BSE의 발병은 영국에서 낮아지고 있습니다. 미국 등에 지리적으로는 퍼지고 있지만 영국만큼의 농후한 오염은 앞으로도 있을 수 없을 것입니다. 문제는 BSE가 아닌 인간 vCJD일 것입니다. 인간 vCJD는 영국에 머물고 있던 외국인에서 발병자가 나왔습니다. 아시아에서는 홍콩에서 발병 사례가 존재합니다. 왜 문제인가 하면 중추신경계 이외의 림프계의 장기에 이상 프리온 단백질이 존재하기 때문입니다. FDC에 이상 프리온 단백질이 있다는 것은 순환혈액 중에도 소량이라고 해도 감염인자가 존재할 가능성이 있습니다. 양에 BSE의 뇌를 섭취시키고 아직 발병하지 않은 잠복기간에 그 혈액을 다른 양으로 수혈한 결과 수혈을 받은 양이 BSE에 감염되었습니다. 또한 인간 vCJD를 발병하기 전에 수혈을 받은 환자가 vCJD를 발병했습니다. 즉, 인간 vCJD에는 적어도 혈액을 통한 2차 감염이 존재하는 것입니다.

프리온병을 분류하면 3가지로 나뉩니다. 백만 명 중 1명의 비율로 발병하는 원인불명의 호발성 프리온병, 유전자의 이상으로 일어나는 가족성 프리온병, 인간이나 동물로부터 감염에 의해 일어난 감염성 프리온병 등입니다.
　
이 중 당분간 근절할 것 같지 않은 것이 원인불명의 호발성 프리온병입니다. 이것은 전세계에 존재하고 원인불명이기 때문에 앞으로도 일정한 비율로 발병할 것입니다. 다음으로 가족성 프리온병은 현재의 의료에서 ​​근절 가능하지만 윤리적 문제점을 해결해야 합니다. 그리고 근절해야 하는 것이 감염성 프리온병입니다.
전염성 프리온병에는 경막이식 후 CJD가 있으며 vCJD는 전염성 프리온병에 포함됩니다. 이상 프리온 단백질 오염을 높은 감도로 검출하고 이 오염물을 우리의 라이프 스타일에서 제외할 수 있으면 감염성 프리온병은 근절 가능해집니다. 우리가 취할 수 있는 대책은 이 조치에 집중해야 합니다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- プリオン病ってどんなもの？
https://www.bureau.tohoku.ac.jp/manabi/manabi28/mm28-45.html#:~:text=%E3%83%97%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%B3%E7%97%85%E3%81%AE%E5%8E%9F%E5%9B%A0%E3%81%AF,%E3%81%A9%E3%82%93%E3%81%AA%E7%82%B9%E3%81%8C%E9%81%95%E3%81%86%E3%81%AE%EF%BC%9F

수중 사진작가인 미네미즈 료 씨에 의해 2018년 오키나와의 바다에서 촬영된 사진이 정체불명의 수생생물을 포착하고 있다며 많은 생물학자들의 관심을 끌었습니다. 분석 결과 이 생물은 '흡충'이라는 생물이 모여 형성된 콜로니인 것으로 판명되었습니다.

Polymorphic parasitic larvae cooperate to build swimming colonies luring hosts: Current Biology
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(23)01170-3

‘Mind-boggling’ sea creature spotted off Japan has finally been identified | Science | AAAS
https://www.science.org/content/article/mind-boggling-sea-creature-spotted-japan-has-finally-been-identified

일본의 수중사진가 미네미즈 씨는 2018년 오키나와의 바다에서 불과 몇 mm 정도의 작은 생물의 사진을 촬영했습니다.

이 수수께끼의 생물은 지렁이와 같은 웜이나 연체동물, 갑각류의 어느 것에도 속하지 않았기 때문에 많은 생물학자의 관심을 끌었습니다.

비엔나대학의 생물학자인 이고르 아다메이코 씨는 이 생물의 표본으로 분석을 시작했습니다. 연구팀에 의한 분석 결과 이 생물은 단일한 생물이 아니라 체장 수 mm의 생물이 많이 모인 콜로니인 것이 드러났습니다.

또한 연구팀은 이 생물을 다양한 항체로 염색하여 생물 내부의 해부학적 구조를 해석한 결과 이 생물의 신경계의 세포 패턴이 연체동물 등이 포함되는 '관륜동물'이라는 그룹에 속했습니다.

또한 연구팀은 이 생물의 DNA 해석을 실시해 흡충 중의 '이생흡충아강'으로 분류되는 것을 확인했습니다. 이생흡충아강을 비롯한 흡충은 유생 중에 물고기와 고양이, 인간 등의 척추동물에 먹히는 과정에서 기생하고 숙주의 체내에서 성장하여 알을 자연환경에 방출합니다.

추가 조사 결과 반구에서 뻗어있는 촉수와 같은 물체와 반구의 DNA가 일치하는 것으로 밝혀졌습니다. 연구팀에 의하면 물고기 등의 생물이 자신을 삼키게 하기 위해 촉수와 같은 물체로 수중에서 이동한다는 것.

연구팀의 로버트 풀랑 씨는 “척추동물을 숙주로 하는 흡충은 지금까지 2만 종 이상이 발견되었지만 이러한 유생형태에 대해 자세히 알고 있지 않습니다. 흡충에 관한 가장 매력적인 측면과 특징은 지금까지 발견되지 않았던 유생기에 나타날 수 있습니다”라고 설명했습니다. 또 아다메이코 씨는 "이번에 발견된 흡충이 어떻게 코로니의 움직임을 제어하고 있는지에 대해 향후 연구를 실시해 나갈 예정"이라고 전했습니다.

뇌는 여러 부위로 분류되고 자율신경활동에 관여하고 있는 대뇌변연계를 '오래된 뇌'라고 파악하고, 지각이나 지성에 관여하는 대뇌신피질을 '새로운 뇌'라고 파악하는 견해가 있습니다. 이 견해에는 새로운 뇌가 낡은 뇌구조 위에 추가되도록 진화해 왔다는 생각이 있는데 미시간 주립대학 심리학부의 조셉 세자리오 씨는 “오류”라고 지적하며 그 이유를 설명했습니다.

Your Brain Is Not an Onion With a Tiny Reptile Inside - Joseph Cesario, David J. Johnson, Heather L. Eisthen, 2020
https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0963721420917687

사고나 언어를 담당하는 대뇌신피질은 소위 '고등생물'일수록 큰 경향이 있으며 인간은 침팬지의 약 3배 크기입니다.

세자리오 씨에 따르면 심리학 분야에서는 '상어와 같은 원시적인 동물에서는 그다지 복잡하지 않은 뇌가 기본적인 생존기능을 제어하고 있고 설치류와 같은 하등포유류에서는 보다 복잡한 뇌가 감정과 기억의 제어를 가능하게 한다. 인간과 같은 고등포유류에서는 보다 많은 정보를 처리하는 뇌가 있다. 낡은 것 위에 새로운 뇌가 구축됨으로써 생긴다'라는 내용이 교과서에도 게재될 정도로 널리 알려져 있다고 합니다.

이러한 가설은 '삼위일체 뇌설'로도 알려져 있으며, 인간의 뇌에는 본능을 담는 '파충류적 뇌'와 감정을 담는 '포유류적 뇌', 인간 특유의 논리적·윤리적 사고를 잡는 '인간적 뇌'라는 3층으로 나뉘어 있다고 주장합니다.

삼위일체 뇌설의 제창자인 폴 맥클레인 씨는 1964년에 발표한 논문에서 파충류나 하등포유류로부터 계승되듯 뇌가 발달해 갔다고 주장했는데, 이 가설은 뇌과학기술이 충분히 발달하지 못한 시대에 제창된 것이며, 현대에서는 기본적으로 부정되고 있습니다.

That Is Not How Your Brain Works - Issue 98: Mind - Nautilus
https://nautil.us/issue/98/mind/that-is-not-how-your-brain-works

세자리오 씨는 아래의 이미지로 위의 가설의 문제점을 설명했습니다. 이미지에 표시된 a와 b는 인류의 진화에 대한 잘못된 견해입니다. 오래된 뇌구조 위에 새로운 뇌가 추가되었다고 들으면 조금 어렵게 느껴지지만, 이미지처럼 한 길을 따라 진화해 왔다고 표현하면 상상하기 쉬워집니다. 이러한 진화는 현대의 진화생물학에서는 완전히 부정되고 있으며, 생물은 나뭇가지처럼 넓게 분기하여 진화했다는 c나 d의 가설이 상식으로 여겨지고 있습니다.

세자리오 씨는 “심리학자는 a의 견해가 올바르지 않다는 것을 이해하지만, 신경구조를 보여준 b의 견해는 여전히 널리 지지되고 있다”며 잘못된 견해를 버려야 한다고 설명했습니다.

현존하는 지구상 생물의 게놈 정보 대부분은 DNA에 저장되고 유전자의 정보는 기능성 분자인 단백질에 의해 이루어진다. RNA는 센트럴 도그마(Central dogma)가 나타내는 것처럼 단순히 DNA와 단백질 사이의 메신저일 뿐일까?. 실은 생명의 기원까지 내려가면 DNA도 단백질도 존재하지 않는 RNA의 세계(RNA world)가 있고 RNA가 게놈의 역할과 기능성 분자의 역할을 모두 겸비하고 있었다는 견해가 유력해진다.

RNA가 게놈의 역할을 할 수 있는 것은 지금도 RNA 게놈을 가진 생물이 존재하는 것에서 알 수 있다. RNA가 기능적인 역할을 하는 것에 대해서는 전이 RNA나 리보솜 RNA 등 옛날부터 알려져 있었는데, 1981년에 Thomas R. Cech 등은 당시 단백질밖에 할 수 없다고 생각되었던 효소작용을 가진 RNA가 있다는 것을 발견했고 'ribozyme'이라고 명명했다. 또한 자연계에 존재하는 RNA뿐만 아니라 실험실 내에서 자연도태에 상당하는 분자진화를 일으켜 새로운 기능을 가진 RNA를 설계함으로써 RNA는 폭넓은 기능을 가질 수 있는 분자인 것이 분명해져 가고 있다.
　
생명은 자기복제계로서 RNA로부터 시작되었다면 RNA의 세계에서 센트럴 도그마는 그림과 같이 진화를 해온 것이다. RNA 게놈으로부터 유전자 부분을 잘라내어 기능성 RNA 분자를 만들어내기 위한 처리, 그 흔적이 RNA splicing이나 RNA 에디팅으로서 지금도 남아 있는 것은 아닐까. 생명의 기원과 진화의 수수께끼를 푸는 단서는 RNA에 있다고 해도 과언이 아니다. 그런데 유전자라고 하면 단백질을 떠올리는 경우가 많은데 전이 RNA의 유전자, 리보솜 RNA의 유전자 등도 있어, 게놈 중에서 기능성 분자의 만드는 방법을 규정하고 있는 부분, 즉 전사되는 부분이 유전자라고 정의하는 것이 좋을 것 같다. 그러면 번역도 포함한 전사 후처리에 의해 만들어지는 기능성 분자는 단백질이어도 RNA여도 된다. RNA splicing은 생물종에 따라 몇 가지 유형이 있으며, 또한 RNA에서 단백질로 번역할 때의 유전암호도 당초 생각했던 것처럼 유니버설이 아니고, 미토콘드리아나 엽록체의 일부에서 다양성이 있다. 이것들은 센트럴 도그마 자체가 개별 생물종과 함께 진화해 왔음을 시사하는 것으로 보인다.

RNA는 아데닌(A), 우라실(U), 구아닌(G), 시토신(C) 4종류의 뉴클레오티드가 1차원적으로 나란히 만들어진 사슬모양의 생체 고분자이다. RNA를 구성하는 뉴클레오티드(리보뉴클레오티드)는 DNA를 구성하는 뉴클레오티드(데옥시리보뉴클레오티드)와 당이 리보스인지 데옥시리보스인지 약간의 차이만 있고 화학적으로 유사한 분자이다. ATP, cyclic AMP, NAD, 보효소 A와 같이 생체 내에서 중요한 역할을 하는 뉴클레오티드가 데옥시리보뉴클레오티드가 아닌 리보뉴클레오티드인 것도 RNA의 세계의 흔적으로 여겨지고 있다. RNA의 1차 구조에 대해서는 DNA보다 훨씬 빨리 Robert W. Holley가 1965년에 알라닌의 전이 RNA로 결정했다. 입체구조에 대해서도 1973년에 X선 결정해석으로 페닐알라닌의 전이 RNA의 구조가 결정되었다. 그러나 단백질의 입체구조가 X선 결정해석이나 NMR에 의해 지금까지 다수 해명되고 있는 반면 입체구조가 해명된 RNA는 극히 적고, RNA의 구조와 기능의 관련에 대해서는 아직 미지의 부분이 많다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- ＲＮＡの世界
https://www.kanehisa.jp/Japanese/tutorial/01-05.html

우울증과 2형 당뇨병 사이에는 관련성이 있는 것으로 알려져 있었는데 우울증 환자의 활동량 저하가 생활습관병으로 이어지는지, 반대로 몸의 부진이 정신건강의 악화에 연결되는 것인지는 밝혀지지 않았습니다. 유전자에 착안한 새로운 연구에서 우울증이 2형 당뇨병의 위험인자가 된다는 인과관계가 밝혀졌습니다.

New study reveals depression is a risk factor for type 2 diabetes | University of Surrey
https://www.surrey.ac.uk/news/new-study-reveals-depression-risk-factor-type-2-diabetes

Depression can play direct role in developing type 2 diabetes, says study | Diabetes | The Guardian
https://www.theguardian.com/society/2023/sep/07/depression-can-play-direct-role-in-developing-type-2-diabetes-says-study

Depression a 'Direct Risk Factor' for Type 2 Diabetes
https://www.medscape.co.uk/viewarticle/depression-direct-risk-factor-type-2-diabetes-2023a1000l16

우울증과 2형 당뇨병은 피로감과 수면시간 이상, 집중력 저하 등 공통적인 증상을 갖기 때문에 우울증과 2형 당뇨병 사이에 인과관계가 있는지, 혹은 다른 요인이 2개의 질병의 공통의 원인이 되고 있는지는 지금까지 불분명했습니다.

영국의 샐리대학의 잉가 프로코펜코 교수 연구팀은 이미 기능을 알고 있는 유전자를 단서로 질병의 위험인자를 조사하는 멘델 무작위화라는 수법을 이용한 연구를 실시했습니다.

연구팀은 먼저 영국과 핀란드의 의료데이터베이스에서 2형 당뇨병 환자 1만 9344명, 우울증으로 진단받은 환자 5262명, 우울증이라고 자기신고한 사람 15만 3079명의 기록을 추출했습니다. 그리고 유전정보와 건강정보를 바탕으로 우울증이나 2형 당뇨병이 된 사람이 다른 증상을 일으킬 위험을 분석했습니다.

그 결과 우울증이 2형 당뇨병의 발병위험을 높이는 직접적인 원인인 것이 처음으로 판명되었고 2형 당뇨병과 우울증 모두에 기여하는 7개의 유전자 변이도 확인되었습니다. 이러한 변이는 뇌, 췌장, 지방조직에서 인슐린 분비 및 염증과 관련이 있기 때문에 이러한 생물학적 과정의 문제가 우울증으로 인한 2형 당뇨병 위험의 증가로 이어지는 것으로 연구팀은 보았습니다.

연구팀은 이 가설의 근거로 2형 당뇨병에 대한 우울증 영향의 37%는 BMI치로 설명할 수 있고 항우울제가 체중의 증가를 일으켜 2형 당뇨병을 일으키며 우울증에 의한 스트레스 호르몬의 분비량 증가가 인슐린 저항성을 악화시킨다는 점 등을 들었습니다.

우울증이 2형 당뇨병의 원인이 되는 것으로 밝혀졌지만, 반대로 2형 당뇨병이 우울증의 발병으로 이어진다는 직접적인 증거는 없었습니다. 그러나 두 질병 사이의 간접적인 관계까지는 부정되지 않는데, 예를 들어 2형 당뇨병과의 투병 부담이 우울증의 원인이 될 가능성이 있다고 생각됩니다.

프로코펜코 교수는 “이 발견은 우울증 환자가 2형 당뇨병을 일으키는 것을 예방하기 위한 추가 검사의 필요성을 보여주며, 우울증을 앓고 있는 환자와 의료제공자 모두에게 중요한 지식이 될 것"이라고 평가했습니다.