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젊은 성인, 중년 고혈압 예방 위해 '주 5시간 이상' 운동 필수
- 젊은 성인은 중년 고혈압을 예방하기 위해 매주 5시간 이상 운동해야 한다는 연구 결과가 나왔다. 과학 전문매체 '사이언스얼랏(ScienceAlert)'은 젊은 성인들은 그동안 알려진 것과 달리 더 높은 수준으로 신체 활동을 유지하는 것이 고혈압 예방에 특히 중요할 수 있다는 연구결과에 대해 보도했다. 미국 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스 연구팀은 18세부터 45세까지의 성인 3만 7000여 명을 대상으로 30년간 추적 연구를 실시했다. 연구 결과에 따르면, 주당 5시간 이상 운동을 한 젊은 성인은 그렇지 않은 성인에 비해 중년 고혈압 발병 위험이 30% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 운동이 혈압을 낮추고, 심혈관 건강을 개선하는 데 도움이 된다고 설명했다. 또한, 운동은 젊은 성인에게도 중년 고혈압을 예방할 수 있는 효과적인 방법이라고 강조했다. 그러나 미국 4개 도시의 약 5000명을 대상으로 한 실험에서 사회적 요인으로 인해 일부 사람들은 다른 사람들보다 이를 수행하기가 더 어려워진다는 연구 결과가 나왔다. 이번 연구는 미국 예방의학저널(American Journal of Preventive Medicine)에 게재됐으며, 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 전염병학자인 키르스틴 비빈스 도밍고(Kirsten Bibbins-Domingo)가 연구를 주도했다. 고혈압은 전 세계적으로 수십억 명의 사람들에게 영향을 미치는 심각한 질환으로 심할 경우, 심장마비와 뇌졸중, 심지어 치매가 발생할 수 있는 위험 질환이다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 남성 4명 중 1명 이상, 여성 약 5명 중 1명이 고혈압을 앓고 있지만, 고혈압이 있는 대부분의 사람들은 자신이 고혈압을 앓고 있다는 사실조차 모르고 있기 때문에 종종 ‘침묵의 살인자’라고 불린다. 그러나 고혈압을 바꿀 수 있는 방법이 있으며, 바로 운동이 이 연구의 초점이다. 연구를 위해 5100명 이상의 성인이 모집됐으며, 운동 습관, 흡연 상태 및 알코올 섭취량에 대한 신체 평가와 설문지를 통해 30년 동안의 건강 상태를 추적했다. 각 임상 평가에서 혈압은 1분 간격으로 3회 측정되었으며, 데이터 분석을 위해 참가자는 인종, 성별에 따라 4가지 범주로 분류됐다. 전반적으로 남성, 여성 및 두 인종 그룹 모두에서 신체 활동 수준이 18세에서 40세 사이에 감소했으며, 이후 수십 년 동안 고혈압 비율이 증가하고 신체 활동이 감소했다. 이는 젊은 성인기가 운동을 촉진하도록 고안된 건강 증진 프로그램을 통해 중년 고혈압을 예방하기 위한 개입을 위한 중요한 창구임을 시사한다. UCSF 제이슨 나가타(Jason Nagata) 부교슈는 "청소년기 참가자 중 거의 절반이 최적이 아닌 수준의 신체 활동을 갖고 있었으며 이는 고혈압 발병과 상당한 관련이 있었고, 이는 신체 활동에 대한 최소 기준을 높일 필요가 있음을 나타낸다"고 지적했다. 연구진이 성인 초기에 현재 성인에게 권장되는 최소 운동량의 두 배인 적당한 운동을 일주일에 5시간씩 한 사람들을 조사한 결과, 이러한 활동 수준이 고혈압 위험을 상당히 낮추는 것으로 나타났다. 특히 60세까지 운동을 계속하는 경우에는 고혈압 위험이 더욱 낮았다. 연구진은 논문에서 "현재 최소 성인 ‘신체 활동’ 지침의 두 배 이상을 달성하는 것이 단순히 최소 지침을 충족하는 것보다 고혈압 예방에 더 유익할 수 있다"라고 기재했다. 그러나 인생을 바꾸는 결정과 늘어나는 책임감 속에서 매주 신체 활동을 늘리는 것은 쉽지 않다. 나가타 교수는 "젊은 성인이 대학, 직장, 부모 역할로 전환하고 여가 시간이 줄어들면서 신체 활동 기회가 감소하는 고등학교 이후에는 특히 그렇다"고 말했다. 또 다른 경각심을 불러일으키는 사실은, 이 연구는 흑인 남성과 흑인 여성이 백인 남성과 비교하여 어떻게 완전히 다른 건강 궤적을 경험하는지 보여준 것이다. 40세에 백인 남성과 여성의 신체 활동 수준은 정체된 반면 흑인 참가자의 활동 수준은 계속 감소했다. 45년이 되자 흑인 여성은 백인 남성보다 고혈압 발병률이 높았으며, 연구에 참여한 백인 여성은 중년까지 고혈압 발병률이 가장 낮았다. 그리고 60세가 되면 흑인 남성과 여성의 80~90%가 고혈압을 앓고 있는 반면, 백인 남성은 70% 미만, 백인 여성은 절반 가량이 고혈압을 앓고 있다. 연구팀은 이러한 인종적 격차를 다양한 사회적, 경제적 요인으로 분류했다. 비록 고등학교 교육이 언급되었지만, 이 연구에서 이러한 요인들이 구체적으로 평가된 것은 아니다. 나가타는 흑인 남성 청소년이 스포츠에 참여율이 높을 수 있으나, 사회 경제적 요인, 이웃 환경, 직장이나 가족의 책임이 성인이 되어서도 신체 활동을 지속하는 데 방해가 될 수 있다고 지적했다. 이는 개인의 선택을 넘어 지속적인 신체 활동에 영향을 미치는 다양한 요소의 복잡한 상호작용을 드러낸다.
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- 생활경제
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젊은 성인, 중년 고혈압 예방 위해 '주 5시간 이상' 운동 필수
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'로스 드롭렛' 기법, 커피의 맛과 추출량 극대화
- 미국 오레곤 대학의 연구에 따르면 '로스 드롭렛' 기법은 커피의 맛과 향을 더욱 높이는 것으로 나타났다. 사진=픽사베이 커피 맛과 추출량을 극대화하는 새로운 추출 기법이 주목받고 있다. 바로 '로스 드롭렛' 기법이다. 로스 드롭렛 기법은 물방울을 이용하여 커피를 추출하는 방식이다. 일반적인 추출 방식은 뜨거운 물을 한 번에 부어 커피를 추출하는 방식이지만, 로스 드롭렛 기법은 물방울을 조금씩 떨어뜨려 커피를 추출한다. 커피 애호가들은 원두를 갈기 전에 약간의 물을 첨가하면 더 맛있는 커피를 만들 수 있다고 오랫동안 믿어왔다. 미국 CNN 방송은 최근 미국 오레곤 대학의 연구원들이 발표한 연구 결과를 인용, 이러한 믿음을 뒷받침하는 것으로 나타났다고 보도했다. 연구팀은 그라인더에서 먼지가 뿜어져 나오는 등 종종 지저분한 커피 제조 과정을 해결하기 위한 시도로 시작된 이 기술이 커피 맛에도 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 오레곤 대학의 전산 재료 화학 부교수인 연구 공동 저자 크리스토퍼 헨던(Christopher Hendon)은 커피 원두를 갈 때 가루가 흩어져 주변에 묻는 것에 대해, 약간의 물을 넣으면 그라인더에서 나오는 먼지가 뭉치지 않고 원두에 달라붙어 흩어지는 것을 방지할 수 있다고 말했다. 연구팀은 커피 원두를 갈 때 먼지가 흩어지는 이유는 정전기 때문이라는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 커피 원두를 갈 때 콩이 서로 부딪힐 때 마찰에 의해 정전기가 발생한다고 설명했다. 이 정전기는 분쇄 커피 입자를 같은 극성의 자석처럼 서로 밀어내어 사방으로 흩어지게 한다. '로스 드롭렛' 기술로 정전기 방지 물은 절연체와 같은 역할을 하여 이 정전기를 약화시킨다. 따라서 커피 원두에 물을 첨가하면 먼지가 뭉치는 것을 방지할 수 있다. 연구팀은 물 한 방울에서 위쪽에 이르는 소량의 물을 첨가하면 정전기를 부동태화하여 먼지가 뭉치는 것을 방지할 수 있다고 하며, 이 과정을 '로스 드롭렛' 기법이라고 한다. 연구팀은 물을 넣기 전에, 마이크로그램 단위까지 정밀하게 피펫을 사용해 커피의 무게를 정확하게 측정한 후 전문 그라인더를 사용하여 분쇄했다. 헨던 교수는 “커피 원두에 물을 첨가하면 정전기가 약해져 커피 가루가 뭉치지 않고 그라인더를 빠져나간다”라고 말했다. 물이 정확히 어떻게 작용하는지는 아직 밝혀지지 않았지만, 전하를 흡수하거나 그라인더 내부의 온도를 변화시켜 마찰을 줄이는 것으로 추측된다. 그는 또 “커피 원두에 물을 많이 넣으면 뭉치지 않고 더 잘 추출된다. 또한, 폐기물이 적어질 수도 있다. 그 이유는 물이 커피 가루의 표면적을 넓혀주기 때문이다라고 설명했다. 커피의 맛에 미치는 영향 커피 원두의 로스팅 유형과 분쇄도의 거칠기 등 여러 가지 요인에 따라 물이 커피의 맛에 미치는 영향은 달라질 수 있다. 하지만 연구에 따르면 일반적으로 물을 추가하면 추출 수율이 약 10% 증가하는 것으로 나타났다. 헨던 교수는 이 결과가 '로스 드롭렛' 기술의 이점을 확인하는 것으로 볼 수 있지만, 반드시 맛의 차이로 이어지는 것은 아니라고 지적했다. 이번 연구 결과는 지난 12월 6일 학술지 '매터(Matter)'에 기록됐다. 이 연구는 아직 초기 단계이며, 더 많은 연구가 필요하다. 특히, 다양한 로스팅 유형과 분쇄도의 거칠기에 따른 로스 물방울 기술의 효과에 대한 연구가 필요하다. 또한, 로스 드롭렛 기술이 커피의 맛에 미치는 영향에 대한 보다 구체적인 연구도 필요하다. 전반적으로, 로스 드롭렛 기술은 커피 추출을 개선하고 더 나은 맛을 내는 데 도움이 될 수 있는 잠재력이 있다. 그러나 더 많은 연구를 통해 기술의 효과와 한계를 보다 명확히 밝혀야 할 것이다.
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'로스 드롭렛' 기법, 커피의 맛과 추출량 극대화
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NASA 재활용 우주선 '드림 체이서' 첫 비행
- 미국 항공우주국(NASA)와 시에라 스페이스(Sierra Space)가 협력해 드림 체이서(Dream Chaser) 우주선을 국제 우주정거장(ISS)으로의 첫 비행을 위한 준비를 진행 중이다. NASA에 따르면 이 무인 화물 우주선을 상업적 재공급 서비스 프로그램의 일환으로 활용할 계획이며, 2024년에 국제 우주정거장으로의 시범 임무를 시작할 예정이다. 콜로라도 주 루이빌에 위치한 시에라 스페이스에서 제작한 드림 체이서 화물 시스템은 드림 체이서 우주선과 '슈팅 스타(Shooting Star)' 화물 모듈, 이 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있다. 이 양력체 형태의 우주선인 드림 체이서는 최대 15회까지 재사용 가능하도록 설계되었으며, 버지니아주 햄프턴에 위치한 NASA의 랭글리 연구 센터에서 개발된 HL-20 우주선을 바탕으로 개조했다. 드림 체이서(Dream Chaser) 우주선의 파트너인 '슈팅 스타(Shooting Star)' 화물 모듈은 국제 우주정거장(ISS)에서 가압 및 비가압 화물의 운송과 처리를 지원하기 위해 특별히 설계됐다. 이 화물 모듈은 일회용으로 사용되며, 재진입을 위해 분리되기 전에 우주에서 폐기된다. 드림 체이서 시스템은 플로리다주 케이프커네버럴에 위치한 우주군 기지의 우주발사단지 41에서, ULA(United Launch Alliance)의 발칸 센타우르(Vulcan Centaur) 로켓을 이용해 발사된다. 발사 시, 드림 체이서는 5m 페어링 내부에 날개를 접은 상태로 위치한다. 발사 중 페어링 패널은 우주선을 보호하는 역할을 하지만, 궤도 진입 후에는 폐기된다. 드림 체이서의 화물 모듈과 날개에 장착된 태양 전지 어레이는 우주정거장과의 자율적인 접근 과정 중에 전개된다. 만약 발사 연기(스크럽)가 발생할 경우, 드림 체이서는 24시간 이내에 다시 발사 준비를 완료할 수 있도록 설계됐다. 첫 비행 중에, 시에라 스페이스는 드림 체이서 우주선의 향후 임무를 위한 인증 과정의 일환으로 궤도 내에서 여러 시연을 진행할 계획이다. 이 비행은 플로리다에 위치한 NASA의 케네디 우주 센터, 휴스턴의 NASA 존슨 우주 센터, 그리고 콜로라도 루이빌에 있는 드림 체이서 미션 컨트롤 센터에 있는 팀들에 의해 모니터링될 예정이다. 시에라 스페이스의 비행 관제사들은 우주선이 착륙하기 전까지 발사대에서 드림 체이서를 제어하며, 착륙 후에는 NASA 케네디의 시에라 스페이스 지상 작전 팀에 우주선을 이양한다. 원거리 시연은 우주선이 국제 우주정거장(ISS) 근처의 '접근 타원체'라 불리는 2.5 x 1.25 x 1.25 마일(약 4 x 2 x 2km) 크기의 가상 경계 안으로 진입하기 전에 수행된다. 이 타원체 밖에서 수행되는 이러한 시연은 드림 체이서가 휴스턴의 미션 컨트롤 센터와 NASA 팀과의 합동 작업을 시작하기 전에 필요하다. 이 과정에는 자세 제어, 병진 기동 및 중단 기능의 시연이 포함된다. 국제 우주정거장(ISS)에 더 가까이에서 수행되는 근거리 시연은 다양한 작업을 포함한다. 이에는 LIDAR(빛 감지 및 거리 측정) 센서의 활성화 및 사용, 우주정거장에서 보낸 명령에 대한 응답, 명령에 따른 정거장으로부터의 후퇴, 그리고 접근 지점의 유지 등이 포함된다. 이 시연 과정에서 드림 체이서는 우주정거장과의 거리를 점차 줄여간다. 처음에는 역에서 330미터(약 1083피트), 그 다음은 250미터(약 820피트), 마지막으로 30미터(약 98피트) 거리를 유지하게 된다. 이러한 시연을 성공적으로 마친 후, 드림 체이서는 국제 우주정거장으로 이동하게 된다. 드림 체이서가 우주정거장의 실험실 모듈에 접근하면, 우주선은 역에서 약 11.5미터(약 38피트) 떨어진 위치에서 최종 정지한다. 이때, 정거장의 승무원은 '캐나다 암 2(Canadarm2)' 로봇 팔을 사용하여 지상 팀보다 먼저 우주선의 화물 모듈을 잡는다. 이후 화물 모듈은 유니티(Unity) 또는 하모니(Harmony) 모듈의 지구 쪽 포트에 설치한다. 캐나다 암 2는 캐나다 우주국(CSA)이 개발한 우주 정거장 조작용 로봇 팔이다. 국제 우주정거장(ISS)으로의 첫 비행에서, 드림 체이서 우주선은 약 3.5톤(7800파운드) 이상의 화물을 운반할 계획이다. 향후 임무에서는 최대 75일 동안 우주정거장에 부착되어 있으면서 최대 약 5.2톤(약 1만1500파운드)의 화물을 운반할 수 있도록 설계됐다. 드림 체이서는 지구로 돌아오는 길에 약 1.5톤(3500파운드) 이상의 화물과 실험 샘플을 반환할 수 있으며, 또한 화물 모듈을 사용해 재진입 과정에서 약 3.9톤(8700파운드) 이상의 쓰레기를 처리할 수 있다. 또한 드림 체이서는 캐나다 암 2를 사용하여 우주정거장에서 제거되기 전까지 약 45일간 우주정거장에 머무를 예정이다. 우주선은 출발 후 11~15시간 이내에 빠르게 착륙할 수 있으며, 기상 조건이 허용하는 한 매일 착륙할 수 있는 기회가 있다. 드림 체이서의 착륙 기상 기준은 일반적으로 시속 17.2마일(15노트) 이하의 측풍, 23마일(20노트) 이하의 역풍, 11.5마일(10노트) 이하의 배풍을 요구한다. 또한, 활주로 반경 20마일 이내 또는 접근 경로를 따라 10마일 이내에서 발생하는 뇌우, 번개, 비는 착륙에 적합하지 않은 조건으로 간주된다. 드림 체이서의 26개 반응 제어 시스템 추진기는 우주선이 궤도를 이탈하도록 발사된다. 이 우주선은 지구 대기권으로 재진입한 후 NASA의 우주 왕복선과 유사한 방식으로 케네디 우주 센터의 활주로에 착륙할 예정이며, 2011년 마지막 우주 왕복선 비행 이후 이 시설에 착륙하는 최초의 우주선이 될 것이다. 착륙 후 전원이 꺼지면, 시에라 스페이스의 지상 운영팀이 드림 체이서를 우주 시스템 처리 시설로 이송하여 필요한 검사를 수행하고, 나머지 NASA 화물을 내리며, 다음 임무를 위한 준비 작업을 시작된다. 시에라 스페이스(이전 Sierra Nevada Corporation)는 2016년 국제 우주정거장(ISS)에 서비스를 제공할 NASA의 세 번째 상업용 화물 재공급 우주선으로 선정됐다.
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NASA 재활용 우주선 '드림 체이서' 첫 비행
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애플워치 美 판매 가능⋯미국 항소법원, 수입금지 일시 중단 명령
- 애플이 특허권 침해 분쟁과 관련해 미국 수입이 중단됐던 애플워치를 계속 판매할 수 있게 됐다 27일(현지시간) 로이터통신 등 다수 외신들에 따르면 이날 미국 연방순회항소법원은 소송이 진행되는 동안 국제무역위원회(ITC)의 애플워치 수입 금지 명령을 일시 중단하라고 명령했다. 연방항소법원은 판결문에서 애플의 ITC 수입금지 명령에 대한 항소 절차가 진행되는 동안 애플워치 수입금지 조치가 당분간 중단될 것이라고 밝혔다. 법원은 이날 ITC가 애플의 요청에 답변을 제출할 수 있는 시한을 2024년 1월 10일까지로 정했다. 시장에서는 애플이 법정 싸움에서 일단 큰 승리를 거둔 것으로 평가했다. 웨드부시증권 애널리스트 댄 아이브스는 "이번 특허권 분쟁과 관련된 법적 문제들을 고려할 때 많은 사람들이 예상하지 못했던 애플의 큰 승리"라며 "마시모는 이제 큰 싸움을 앞두고 있다"고 말했다. 문제가 된 제품은 혈중 산소 측정 기술이 포함된 애플워치 시리즈 9과 울트라 2였다. 더 저렴한 애플워치 SE는 해당 기능이 없어 영향받지 않았다. 이에 앞서 미국 정부는 특허권 침해 분쟁으로 일부 애플워치 기종의 수입을 금지한 ITC 결정을 지난 26일 수용했다. 애플은 이 결정에 곧바로 항소했다. ITC는 지난 10월 애플이 의료기술 업체 마시모사의 혈액 산소포화도 센서 관련 특허 등 2건의 특허를 침해했다며 애플워치 9와 애플워치 울트라 2 수입 금지 결정을 내렸다. 마시모사는 애플이 2020년부터 애플워치에 적용해온 맥박 산소포화도 측정 기능이 자사 특허를 침해했다며 2021년 소송을 냈다. 애플워치가 속해 있는 '애플 웨어러블' 부문은 지난 9월 끝난 2023 회계연도 기간 398억 달러(약 51조6200억원)의 매출을 기록했다. 한편 항소법원 결정 이후 마시모사의 주가는 이날 뉴욕증시에서 4% 넘게 떨어졌다. 애플은 1% 미만의 하락세를 보였다.
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애플워치 美 판매 가능⋯미국 항소법원, 수입금지 일시 중단 명령
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
- 폭음을 하면, 일주일간 술을 조금씩 마시는 것보다 간 질환 위험이 3배 높은 것으로 밝혀졌다. 사진=로이터/연합뉴스 술을 일주일 내내 조금씩 마시는 것보다 하룻밤에 폭음하는 것이 간 질환을 유발할 가능성이 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 특히, 폭음하는 사람들은 알코올 관련 간경변증에 걸릴 확률이 3배 더 높았다. 미국 폭스뉴스는 런던 스탠다드(London Standard)에 보고서를 인용해 이 같은 내용의 연구결과를 보도했다. 이 연구에 따르면 하룻밤 동안 폭음하는 것이 일주일 내내 몇 잔의 술을 마시는 것(과음)보다 간 질환을 유발할 가능성이 더 높았다. 영국 런던대학교(University College London)의 연구에 따르면, 알코올 관련 간경변증(ARC) 발병 위험을 예측하는 데 알코올 섭취량을 측정하는 것보다 알코올 섭취 패턴을 측정하는 것이 더 정확한 것으로 나타났다. 존스 홉킨스대 의대(Johns Hopkins Medicine)에 따르면, ARC는 간에 심각한 손상이 생겨 간 기능이 제대로 작동하지 않게 되는 간 질환의 단계이다. 과학자들은 음주 패턴, 유전적 요인, 그리고 제2형 당뇨병이 ARC 발병 가능성에 미치는 영향을 평가하기 위해 영국의 활성 음주자 31만2599명의 데이터를 분석했다. UCL 전염병학 및 공중 보건 연구의 제1저자인 린다 응 파트(Linda Ng Fat) 박사는 이번 연구의 접근 방식이 "규모만 고려한 것보다 간 질환 위험을 더 잘 예측할 수 있는 지표"라고 설명했다. 이어 "음주 패턴에 집중하고 다른 접근법을 시도한 결과, 음주량보다 간 질환 위험을 더 정확하게 평가할 수 있는 것을 발견했다"며 "또 다른 중요한 발견은 더 많은 위험 요소가 결합될수록 이러한 요소 간의 상호 작용으로 인한 '초과 위험'이 더 높다는 것"이라고 설명했다. 파트 박사는 이번 연구에서 하루에 12단위의 알코올을 섭취하는 것으로 정의되는 과도한 폭음을 한 사람들이 ARC 발병 가능성이 3배나 높다는 사실을 확인했다고 말했다. 유전적 소인이 높은 사람들의 경우 위험이 4배, 제2형 당뇨병 환자의 경우 위험이 2배 더 높았다. 또한, 유전적 소인을 갖고 있으면서 폭음을 하는 사람들은 ARC 발병 가능성이 6배 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 영국 간 트러스트(British Liver Trust)의 파멜라 힐리(Pamela Healy) 최고경영자(CEO)는 ”이번 연구를 통해 사람들이 술을 마시는 방식이 중요하며 과도한 음주는 중대한 결과를 초래할 수 있다는 사실이 밝혀졌다“라고 말했다. 힐리 CEO는 "이 연구는 전체 음주량뿐만 아니라 음주 방식 또한 중요하다는 점을 보여준다"며 "술을 많이, 빨리 마시거나 취하기 위해 술을 마시는 것은 간 건강에 심각한 결과를 초래할 수 있다"고 강조했다. 한편, 한국 성인 남성의 약 30%와 여성의 약 15%가 간에 지방이 5% 이상 축적된 지방간을 가지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 지방간은 간세포 내에 지방 덩어리가 쌓여 간세포의 기능 저하와 간 내 혈액 및 림프액 순환에 이상을 초래할 수 있으며, 이로 인해 간염, 간섬유화증, 간경변증, 간암 등과 같은 심각한 간 질환으로 이어질 수 있다. 서울아산병원 건강증진센터의 연구에 따르면, 비알코올 지방간은 간암 발병 위험을 16.7배, 대장암 위험을 2배, 유방암 위험을 1.9배 높일 수 있다고 한다. 특히, 지방간을 방치하면 심혈관 질환, 치매, 이상지질혈증, 당뇨병 등 다양한 질환의 발생 위험이 증가할 수 있다. 지방간은 뚜렷한 증상이 나타나지 않기 때문에 식습관을 개선하고 예방을 위해 노력하는 것이 중요하다.
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
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애플워치, 신제품 출시 3개월 만에 미국내 판매 금지
- 미국 정부가 26일(현지시간) 특허권 침해 분쟁으로 일부 애플워치 기종의 수입을 금지한 미국 국제무역위원회(ITC) 결정을 수용하기로 했다. 애플은 이번 결정에 곧바로 항소했다. 미국무역대표부(USTR)는 이날 "심사숙고 끝에 캐서린 타이 대표는 ITC 결정을 뒤집지 않기로 결정했고, ITC 결정은 26일 최종 확정됐다"고 밝혔다. 미국 행정부는 ITC 결정이 자국의 이익에 반한다고 판단할 경우 이 같은 결정을 거부할 수 있다. 거부권을 행사하지 않는 것이 관례지만 2013년 ITC가 애플이 삼성전자의 스마트폰 특허를 침해했다고 보고 아이폰과 아이패드 수입 금지 결정을 내리자 버락 오바마 당시 대통령이 거부한 전례가 있다. 다만 이번 결정과 관련해 백악관은 과거 삼성전자와 분쟁 사례와 비교하지 않겠다는 입장을 밝혔다. ITC는 지난 10월 마시모사의 의료 기술인 혈액 산소포화도 센서 관련 특허 등 2건의 특허를 침해했다며 애플워치 9와 애플워치 울트라 2 수입 금지 결정을 내렸다. 마시모사는 애플이 2020년부터 애플워치에 적용해온 맥박 산소포화도 측정 기능이 자사 특허를 침해했다며 2021년 소송을 제기했다. 미국 정부가 거부권을 행사하지 않으면서 ITC 결정은 확정됐으나, 애플이 항소하면서 법정 싸움이 펼쳐질 예정이다. 애플은 이날 연방 항소법원에 항소장을 제출했다. 성명을 통해서는 "ITC 결정에 강력히 반대한다"며 "미국 내에서 가능한 한 빨리 애플워치 9와 애플워치 울트라 2를 고객들에게 돌려주기 위해 필요한 모든 조치를 취할 것"이라고 밝혔다. 애플워치는 2014년 처음 공개한 애플의 주력 제품 중 하나다. 특히, 애플워치 시리즈9와 울트라 2는 지난 9월 출시된 신제품으로 3개월여 만에 판매가 중단되는 것이다. 애플은 2020년 애플워치 시리즈6부터 혈중 산소 측정 기능을 탑재해 왔다. 이 두 모델만 판매가 중단된 것은 매년 신제품이 출시되면서 이전 모델은 단종됐기 때문이다. 다만 애플워치 시리즈9와 울트라 2의 판매 중단에도 이들 제품보다 저렴한 애플워치 SE의 판매는 계속된다. 애플워치 SE에는 혈중 산소 측정 기능이 없다. 또 미국 내에서 판매는 되지 않아도 우리나라를 비롯해 미국 이외의 나라에서 이들 제품 판매는 지속된다. 아울러 미국으로의 수입 금지 결정으로 미국에서도 아마존이나 베스트바이 등에서는 재고가 없어질 때까지 판매가 된다고 미국 현지 매체는 전했다. 애플워치가 애플 전체 매출에서 차지하는 정확한 비율은 알려져 있지 않다. 다만 지난 3분기(7∼9월) 애플워치를 포함하는 웨어러블, 홈 및 액세서리 부문 매출은 93억 달러(약 12조574억원)를 기록했다.
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애플워치, 신제품 출시 3개월 만에 미국내 판매 금지
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나사, 지구 표면 광물 분포 지도 최초 공개…지하자원 개발·환경오염 예측에 활용
- 미국 항공우주국(NASA)이 최근 지구 표면 광물 분포 지도를 처음으로 공개했다. 이 지도는 지하자원 개발과 환경 오염 예측 등에 활용될 것으로 전망된다. 나사의 EMIT(Earth Surface Mineral Dust Source Investigation, 지표면 광물 분진 출처 조사) 임무는 2023년 11월 종료된 연도의 데이터를 활용하여 지구의 건조한 지역에 존재하는 적철광, 괴철광, 카올리나이트와 같은 광물들에 대한 최초의 세계 지도를 제작했다. EMIT는 나사가 진행하는 미션으로, 지표에서 대기를 향해 상승하는 미네랄 분진의 근원을 조사하는 것을 목표로 한다. 이 미션은 2022년 4월, 국제 우주 정거장(ISS)에 장착된 EMIT(Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) 분광기의 운영을 시작으로 본격적으로 진행되고 있다. EMIT은 나사의 제트추진연구소에서 개발한 이미징 분광계를 사용하며, 이 임무를 통해 지구 표면의 광물 구성에 대한 더 자세한 정보를 제공한다. 이 미션은 먼지가 공중에 떠 있는 때에 기후에 미치는 영향을 평가하기 위해 3가지 광물과 추가로 7가지 다른 광물에 대한 수십억 개의 측정값을 수집했다. 약 250마일(410km) 상공에서 지구 표면을 측량하는 EMIT은 지구의 지질학자나 항공기로는 측정하기 어려운 광범위한 지역을 스캔하면서 동시에 동등한 수준의 세부 정보를 효과적으로 수집한다. 현재까지, 이 임무는 지구 중심에서 약 6900마일(11,000km) 너비의 벨트 내 건조 지역을 포함한 연구 영역에서 55,000개 이상의 "장면" [50 x 50마일(80 x 80km) 표면 이미지]를 촬영했다. 이 임무는 또한 17개월 동안 궤도에서 매립지, 석유 시설, 그리고 기타 기반 시설에서 배출되는 메탄과 이산화탄소 기둥을 감지하는 등 다양한 추가 기능을 입증했다. 과학자들은 이 지도를 통해 기후 변화 및 다른 환경적 요인에서 미세 입자의 역할을 모델링하고 연구할 수 있게 됐다. EMIT 과학팀의 일원인 애리조나주 투산에 위치한 행성 과학 연구소의 로저 클라크(Roger Clark) 선임 과학자는 "표면의 화학적 특성을 이해하기 위해서는 이미징 분광학을 활용할 수 있다. 이미징 분광학은 빛의 반사와 흡수를 측정하여 표면의 구성을 파악하는 기술이다"라고 설명했다. 클라크 박사는 이어 "EMIT는 이미징 분광학을 통해 지구 표면의 광물 분포를 조사하는 임무다. EMIT의 데이터는 지구의 기후 변화와 생태계에 미치는 먼지의 영향을 보다 정확하게 이해하는 데 도움이 될 것이다"라고 덧붙였다. 기후 변화 연구 활용 먼지는 대기 중에서 태양 에너지를 흡수하거나 반사하여 지구의 기후에 영향을 미친다. 더 어둡고 산화철이 풍부한 먼지는 태양 에너지를 흡수하여 지구를 따뜻하게 만들 수 있다. 반면 철을 기반으로 하지 않는 더 밝은 먼지는 빛과 열을 반사하여 지구를 냉각시킨다. EMIT의 지도는 지구 표면에서 발생하는 먼지의 종류와 양을 보다 정확하게 파악할 수 있게 해줌으로써, 먼지가 기후에 미치는 영향을 보다 정확하게 예측하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 먼지가 생태계에 미치는 영향 먼지는 바다와 육지에 떨어져 생태계에 영향을 미친다. 바다에 떨어진 먼지는 식물성 플랑크톤의 번식을 촉진하여 수중 생태계를 풍요롭게 만든다. 또한, 육지에 떨어진 먼지는 토양을 비옥하게 하여 식물의 성장을 돕는다. EMIT의 지도는 먼지가 생태계에 미치는 영향을 더 정확하게 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 예를 들어, 먼지가 바다에 미치는 영향을 연구하기 위해 먼지 발생 지역과 바다 사이의 먼지 수송 경로를 추적할 수 있다. 또한, 먼지가 식물 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 먼지 발생 지역과 식물 성장 지역 사이의 먼지 확산 경로를 추적할 수 있다. 아울러 EMIT의 데이터는 광물 먼지 외에도 다양한 다른 연구 분야에 활용될 수 있다. 예를 들어, 희토류 원소와 리튬 함유 광물을 탐색하는 데 사용할 수 있다. 또한, 지구 표면의 식물 종류, 눈과 얼음의 분포, 인간 활동의 흔적 등을 연구하는 데 활용할 수 있다. EMIT의 연구팀은 "EMIT 데이터는 우리의 지구에 대한 이해를 크게 향상시킬 잠재력을 지니고 있음을 인식하고 있다"라고 강조했다.
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- IT/바이오
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나사, 지구 표면 광물 분포 지도 최초 공개…지하자원 개발·환경오염 예측에 활용
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입자물리학, 양자 우주 탐사 위한 10개년 계획 공개
- 입자 물리학 프로젝트 우선 순위 지정 패널(Particle Physics Projects Prioritization Panel·P5)은 최근 향후 5년에서 10년 간의 연구 자금 지원에 대한 권장 사항을 담은 상세한 보고서를 발표했다. 입자물리학은 기본입자의 특성과 상호작용을 탐구하는 물리학의 한 분야이다. 이 권고안은 뮤온, 중성미자, 암흑물질, 힉스 입자 등의 연구를 포함하고 있으며, 비록 구속력은 없지만 미국 입자 물리학 커뮤니티의 의견을 반영한다. 이는 물리학 연구 분야에서 가장 창의적인 아이디어 중 일부를 제시하는 것으로, 해당 분야의 발전 방향을 제안하고 있다. 인터넷 포럼 빅씽크(Big Think)는 최근 보도를 통해 미국 입자 물리학 커뮤니티가 다년간의 검토를 거쳐 향후 5년에서 10년간의 연구 비전을 발표했다고 전했다. 이들은 다양한 프로젝트들이 자금을 지원받을 경우, 연구자들이 자연의 법칙을 더 깊이 이해하는 데 크게 기여할 수 있을 것이라고 강조했다. 이번 권고안은 '양자 우주 탐사: 입자 물리학의 혁신과 발견을 위한 길'이라는 제목의 보고서에서 발표됐다. 이 보고서는 고에너지 물리학 자문 패널(HEPAP)의 하위 패널인 입자 물리학 프로젝트 우선순위 지정 패널(P5)에 의해 작성됐다. 이 권고안은 미국 에너지부 과학국과 국립과학재단 등 자금 지원 기관에 제출되어 향후 10년간의 자금 지원 결정을 안내하는 데 사용될 예정이다. 입자 물리학자들은 실험실에서 달성 가능한 최극단의 조건에서 물질의 거동을 연구한다. 이들은 양성자와 전자와 같은 아원자 입자를 거의 광속에 가까운 속도로 가속시키고, 크고 강력한 입자 가속기를 사용하여 이들을 충돌시킨다. 세계에서 가장 강력한 가속기를 사용하는 과학자들은 약 섭씨 7조도에 달하는, 상상하기 어려운 극도의 고온에 도달할 수 있다. 이는 태양의 핵심보다도 10만 배 더 뜨겁고, 초신성의 중심보다 약 100배 더 뜨겁다. 빅뱅 직후 1조분의 1초도 안 되는 시점부터 우주 전체에 걸쳐 온도가 균일하지 않았다. 미국 입자 물리학 커뮤니티는 약 5년마다 지난 5년 동안의 진전을 평가한다. 이 정보를 바탕으로, 단기적으로 진전을 이룰 가능성이 높은 연구에 우선 순위를 둔다. 커뮤니티는 예산, 필요한 기술의 존재 여부 및 개발 상황과 같은 실질적인 사항을 고려해야 한다. 과학적 영향력도 중요한 고려 대상이다. P5와 HEPAP는 모두 어떤 프로젝트를 추진해야 할지에 대한 권고를 제시하는 자문 및 정부 자금 지원 기관에 불과하다. P5 보고서는 다양한 규모와 영향력을 가진 프로젝트를 권장한다. 이 중 더 큰 프로젝트 중 하나는 우주의 우주 마이크로파 배경을 연구하기 위한 4세대 노력이다. 이 마이크로파는 빅뱅 이후 남은 가장 오래된 탐지 가능한 잔해로, 초기 우주의 모습을 직접 관찰할 수 있게 해 준다. 또 다른 주요 프로젝트는 세계적 수준의 중성미자 연구 프로그램을 강화하기 위해 페르미랩(Fermilab) 가속기 단지를 업그레이드하는 것이다. 페르미랩은 미국의 주요 입자물리학 연구소로, 지구 전체를 통과할 수 있는 드물게 상호작용하는 중성미자의 행동을 연구하기 위해 특별한 노력을 기울이고 있다. 중성미자 연구는 우주가 왜 물질로만 보이는지에 대한 해답을 찾는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 우리가 가진 최고의 이론은 반물질도 동등하게 존재해야 한다고 가정한다. P5 보고서는 또한 일반 물질보다 약 5배 더 널리 퍼져 있을 것으로 추정되는, 형태가 알려지지 않은 암흑물질을 찾기 위한 3세대 실험을 권장하고 있다. 만약 암흑물질이 실제로 존재한다면, 그것은 거의 상호작용 없이 지구를 통과할 것으로 예상된다. 이러한 이론적 형태의 물질을 탐지하기 위해서는 집중적인 연구 노력과 첨단 기술이 필요하다. 보고서는 또한 미국이 유럽이나 아시아에서 개발될 힉스 입자에 대한 심층 연구를 수행할 미래의 가속기 프로젝트에 참여하는 것을 권장한다. 이는 2012년에 발견된 힉스 입자가 다른 아원자 입자에 질량을 부여하는 역할을 한다는 것을 더 상세히 연구하는 데 중요하다. 또한, 고에너지 뮤온 충돌기의 개발 가능성을 탐구하는 것도 야심 찬 제안 중 하나다. 뮤온은 전자보다 무겁고, 빠르게 붕괴하는 특성을 가지고 있다. 뮤온 충돌기를 만들기 위해서는 연구자들이 뮤온을 생성하고 포획한 후, 매우 짧은 시간 내에 가속하고 충돌시켜야 한다. 이러한 시설의 구현 가능성은 아직 확실하지 않지만, 국가 가속기 과학 커뮤니티가 협력하여 이를 확인하는 것이 중요하다. 더 적당한 가격의 미래 시설에는 아이스큐브(IceCube) 감지기의 업그레이드가 포함된다. 아이스큐브는 남극 대륙의 입방 킬로미터 규모의 얼음을 활용하여, 현재까지 발견된 가장 강력한 에너지를 가진 우주 중성미자를 포함해 우주 중성미자를 연구한다. 이러한 연구는 초신성, 중성자별 충돌, 거대한 블랙홀 주변에서 가속되는 물질과 같은 격렬한 천문학적 현상에 대한 중요한 통찰력을 천문학자들에게 제공할 수 있다. 2세대 아이스큐브는 10배 더 많은 얼음을 사용하여 훨씬 더 정밀한 측정이 가능하다. P5 위원회의 권고안은 구속력은 없지만, 미국 입자물리학 커뮤니티의 판단을 반영하고 있다. P5 소집 전에는 수천 명의 물리학자들이 스노우매스 프로세스(Snowmass Process)를 통해 함께 작업했다. 여러 해에 걸쳐 이들은 최고의 아이디어를 제안하고, 이에 대한 토론을 위해 대규모 회의에 모였다. 토론, 비평 및 개선을 거쳐 스노우매스의 제안은 자연 법칙에 대한 우리의 이해를 향상시키는 가장 창의적인 아이디어 중 일부를 제시한다. P5 위원회는 스노우매스의 제안을 검토하여 일부는 개선하고, 나머지는 자금 지원 기관에 제출할 예정이다. 이 과정의 다음 단계는 미국 DOE(에너지부) 및 NSF(국립과학재단)와 같은 기관들이 국제적 차원의 협력을 고려하고 재정적 실제 상황을 반영하는 것이다. 2024년이 되면 미국 입자물리학 연구의 미래 방향이 더욱 명확해질 것으로 기대된다. 반면, 한국의 경우 연구 지원금이 끊기면서 연구진이 어려움을 겪고 있다. 한국의 연구팀은 우주에서 가장 높은 에너지를 가진 것으로 알려진 우주선(cosmic ray) 관측에 성공한 '텔레스코프 어레이(TA) 코퍼레이션' 국제 공동 연구에 참여 하고 있었다. 박일흥 성균관대 물리학과 교수가 이끄는 연구팀은 지난 연구 최종 평가에서 최우수 등급을 받았음에도 불구하고 한국연구재단의 우수연구자교류지원사업에서 탈락하여 연구 중단 위기에 직면했다. 이 연구팀이 관측하는 우주선은 우주공간에서 지구로 끊임없이 도달하는 다양한 입자와 방사선으로, 이를 통해 암흑물질을 비롯한 미지의 우주 구성물질을 규명하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 그러나 아쉽게도 2023년 1월, 연구비 확보의 불확실성으로 인해 박 교수 연구팀의 연구가 중단됐다. 결과적으로 한국 연구팀은 최소 1~2년 동안 TA 코퍼레이션 국제 공동 연구에 기여할 수 없게 됐다.
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입자물리학, 양자 우주 탐사 위한 10개년 계획 공개
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LG이노텍, 전기차 핵심 '무선 배터리 관리시스템' 개발 성공
- LG이노텍이 17일 배터리 성능을 대폭 개선한 무선 배터리 관리 시스템(BMS) 개발에 성공했다고 발표했다. BMS는 전기차에 필수적인 부품으로, 배터리의 전압, 전류, 온도 등을 실시간으로 모니터링하여 배터리의 성능과 수명을 최적화하는 제어 시스템이다. 특히 이번에 개발된 무선 BMS는 케이블과 커넥터가 없어 유선 BMS에 비해 차량의 무게를 3090kg 줄일 수 있으며, 배터리 팩의 여유 공간을 1015% 더 확보할 수 있어 배터리 용량을 증가시킬 수 있다. 이로 인해 전기차와 자율주행차의 핵심 부품으로 주목받고 있다. LG이노텍의 무선 BMS는 상용화된 제품 중에서 가장 높은 800볼트(V)의 전압으로 출시됐다. 높은 전압은 충전 시간을 단축시키는데 기여하기 때문에 많은 국내외 완성차 업체들이 전기차 전압 시스템을 800V로 전환하는 추세다. LG이노텍은 1980년대부터 무선주파수(RF) 모듈레이터 개발을 시작으로 40년간 축적한 무선통신 기술 역량을 바탕으로 이 무선 BMS를 선제적으로 개발했다고 밝혔다. LG이노텍 무선 BMS에 탑재된 RF 통신모듈은 현재 상용화된 모든 타입의 무선 BMS용 통신칩을 호환 적용할 수 있어 고객사의 모든 전기차종에 쉽게 적용이 가능하다. LG이노텍의 무선 BMS에 사용된 RF 통신모듈은 현재 시장에 나와 있는 모든 무선 BMS용 통신칩과 호환될 수 있어 다양한 전기차 모델에 손쉽게 적용될 수 있다. 이 덕분에 LG이노텍은 빠르게 성장하고 있는 글로벌 무선 BMS 시장에서 유리한 위치를 확보할 수 있었다고 설명했다. 또한, LG이노텍은 배터리 팩 개발 단계에서 무선통신의 품질을 가상으로 검증할 수 있는 시뮬레이션 기술을 업계 최초로 개발했다. 이 가상 검증 결과는 실제 측정치와 95% 이상 일치하는 것으로 나타나, 그 유효성이 입증됐다. 이러한 사전 기술 검증을 통해 완성차 및 차량 부품 제조사들이 별도의 기술성 테스트를 의뢰하는 번거로움을 줄일 수 있게 됐다. LG이노텍은 내년부터 무선 배터리 관리 시스템(BMS)의 본격적인 양산을 시작할 계획이다. 이를 위해, 회사는 국내외 주요 완성차 업체들을 대상으로 프로모션 활동을 강화하며 시장 선점에 박차를 가할 전략을 수립했다. 또한, LG이노텍은 다음 달인 2024년 1월 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대의 가전 및 IT 박람회인 'CES 2024'에 무선 BMS를 전시할 예정이다. 이를 통해 회사는 해당 제품에 대한 관심을 더욱 증대시키고 시장 진입을 강화하고자 한다. 이와 더불어, LG이노텍은 최근 확보한 기술을 바탕으로 무선 전기차 충전 컨트롤러(EVCC) 개발에도 착수할 계획이다. 이는 회사의 기술 범위를 확장하고 무선 기술 분야에서의 리더십을 강화하기 위한 전략적 움직임으로 보인다. 업계 전망에 따르면, 주요 글로벌 완성차 업체들이 내년부터 무선 배터리 관리 시스템(BMS)의 본격적인 도입을 계획하고 있다. 이에 따라 2022년 약 90억원 규모인 글로벌 무선 BMS 시장은 2028년까지 1조 3000억원으로 크게 성장할 것으로 예상된다. 문혁수 최고경영자(CEO)는 LG이노텍이 차별화된 고객 가치를 제공하는 전장부품의 종합 솔루션 공급업체로서의 입지를 계속 확장해 나갈 것임을 강조했다. 이는 회사가 지속적으로 혁신적인 기술과 제품을 개발하며 글로벌 시장에서의 리더십을 강화하려는 전략의 일환이라고 할 수 있다.
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LG이노텍, 전기차 핵심 '무선 배터리 관리시스템' 개발 성공
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숨겨진 청각 신경 손상, 이명 원인으로 주목
- 최근, 정상적인 청력을 가진 사람들 사이에서도 숨겨진 청각 신경 손상이 발견되고 있는데, 이것이 이명의 원인일 가능성이 제기되고 있다. 현대 생활에서 무선 이어폰과 같은 기기를 사용하여 음악이나 영상을 자주 듣는 것이 청력 문제를 야기할 수 있다는 우려가 있으며, 이러한 청력 손상이 늘고 있는 추세이다. 미국 매사추세츠 아이엔이어(Mass Eye and Ear) 병원의 연구에 따르면 이러한 숨겨진 청각 신경 손상이 이명의 원인일 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 사이테크데일리(SciTech Daily)가 보도했다. 전 세계적으로 약 2억 명의 사람들이 이명을 겪고 있으며, 이 중 약 10%는 일상 생활에 큰 지장을 받고 있는 것으로 알려져 있다. 이명의 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 청력 손실, 소음 노출, 스트레스, 약물 부작용, 두개골 손상 등이 영향을 줄 수 있다고 여겨진다. 연구팀은 정상 청력을 가진 이명 환자 40명을 대상으로 청각 신경과 뇌간의 반응을 측정했다. 그 결과, 이명 환자들은 청각 신경의 손실과 함께 뇌간에서 과잉 활동을 보이는 것으로 나타났다. 연구팀의 선임 저자인 스테판 메종(Stéphane F. Maison) 박사는 "이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 발생한다는 가설을 뒷받침하는 것이다"라고 말했다. 또한, 연구팀은 이명 환자들의 달팽이관에서 청각 신경과 달팽이관의 세포 사이의 연결이 손상된 것을 발견했다. 이 질환을 달팽이관 시냅토병증이라고 한다. 달팽이관 시냅토병증은 청력 손실, 이명, 어지럼증 등의 증상을 유발할 수 있다. 이 질환은 정상 청력 검사를 받은 환자에게서도 나타날 수 있는데, 이는 청력 검사가 청각 신경의 모든 손상을 감지하지 못하기 때문이다. 이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실과 달팽이관 시냅토병증과 관련이 있다는 것을 시사한다. 즉, 청각 신경의 손실로 인해 달팽이관 시냅토병증이 발생하고, 이로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 이명이 발생할 수 있다는 것이다. 연구팀은 향후 청각 신경 재생 연구를 통해 이명 치료 가능성을 타진할 계획이다. 메종(Maison) 박사는 "소실된 청력을 복원하고 뇌의 과잉 활동을 감소시키는 방법을 발견하면, 이것이 이명 치료에 대한 희망을 현실적으로 만들 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 이명의 원인을 이해하고, 효과적인 치료법을 개발하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
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숨겨진 청각 신경 손상, 이명 원인으로 주목
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성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?
- 두뇌 건강을 유지하고 치매를 예방하기 위해, 많은 사람들이 구구단을 외우기, 숫자 세기, 책 읽기 등 다양한 방법으로 두뇌를 계속 활동시키고 있다. 실제로, 연령이 증가함에 따라 두뇌 활동을 유지하는 것이 알츠하이머병이나 다른 형태의 치매 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 있다. 또한 특정 성격 특성이 알츠하이머 발명 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과도 나왔다. 예루살렘 포스트는 캘리포니아 대학과 일리노이 노스웨스턴 대학교 연구팀의 연구 결과를 소개했다. 연구팀은 대규모 메타 분석을 통해 특정 성격이 치매 위험을 낮출 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구에 따르면 성실성, 외향성, 긍정적인 태도를 가진 사람들이 신경질적이고 부정적인 태도를 가진 사람들보다 치매 진단을 받을 가능성이 낮은 것으로 나타났다. 이 연구에서는 치매 환자의 뇌 조직에 나타나는 물리적 손상과는 다른 측면을 조명했다. 특정 성격 특징이 치매 관련 장애를 극복하는 데 어떻게 도움이 되는지에 대한 연결성을 밝혀내고 있다. 해당 연구는 '치매 진단 및 신경병리학적 부담의 성격 예측자: 개별 참가자 데이터 메타 분석'이라는 제목으로 알츠하이머 협회 저널에 게재됐다. 논문의 제1 저자인 캘리포니아대학교 소속 유씨 데이비스(UC Davis·UCD)의 에모리 벡(Emorie Beck) 심리학 교수는 "이전 연구들은 성격 특성과 치매와의 연관성을 확립하려 했지만, 대부분 규모가 작고 특정 인구에 초점을 맞춘 것이었다"라고 말했다. 벡 교수는 "우리는 이 연구를 종합하고 이러한 연관성의 강도와 일관성을 테스트하기 위해 새로운 기술을 활용하고자 했다"며 "이 연관성이 확인된다면, 인생 초기에 성격 특성에 개입하여 변화를 유도하는 것이 장기적으로 치매 위험을 줄이는 방법이 될 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 4만4000명 이상의 참가자를 포함한 8개의 연구에서 나온 데이터를 분석했으며, 그 중 1703명은 치매 진단을 받았다. 연구팀은 '5대' 성격 특성(성실성, 외향성, 경험에 대한 개방성, 신경증, 친화성)과 주관적 웰빙(긍정적 및 부정적 영향, 삶의 만족도)에 대한 측정을 조사했다. 이어서 이 결과들을 치매의 임상 증상(인지 테스트 성능) 및 부검 시 나타나는 뇌 병리와 비교 분석했다. 성격이 일반적으로 행동을 통해 치매 위험과 관련 있다고 여겨진다. 예를 들어, 성실성이 높은 사람들은 좋은 식습관을 유지하고 건강 관리에 더 주의를 기울일 가능성이 높으며, 이는 장기적으로 건강한 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 연구자들은 신경증과 같은 부정적인 성격 특성에 높은 점수나 긍정적인 전망에 대한 낮은 점수가 치매 진단 위험과 관련이 있음을 발견했다. 반면, 경험에 대한 개방성, 우호성, 삶의 만족도에 대한 높은 점수는 일부 소규모 연구에서 보호 효과를 보였다. 그러나 놀랍게도 이러한 성격 특성과 사후 사람들의 뇌에서 실제 신경병리 사이에는 어떤 연관성도 발견되지 않았다. 벡 교수는 "인격 특성이 인지 테스트 성과를 예측하지만 신경병리와는 관련이 없는 것이 놀라운 발견이었다"고 말했다. 이는 일부 성격 특성이 알츠하이머병과 같은 질병으로 인한 손상에 대해 더욱 탄력적으로 대처하는 데 도움을 줄 수 있음을 시사한다. 특정 성격 특성이 높은 사람들은 장애에 대해 더 잘 대처하고 해결하는 방법을 찾을 수 있다고 보인다. 연구팀의 다른 연구에 따르면, 상당한 신경병리를 가진 사람들 중 일부는 인지 테스트에서 거의 손상이 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 이 연구는 신경증, 성실성 및 부정적인 전망이 치매 진단과 강력하게 연관되어 있음을 보여주는 증거를 제공한다. 연구자들은 성격과 치매 위험, 신경병리 사이의 관계에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들, 예를 들어 연령, 성별, 교육 수준 등을 고려해 조사했다. 그러나 성실성의 보호 효과가 나이가 들수록 증가한다는 점 외에는 이러한 요인들의 영향에 대한 명확한 증거를 거의 찾지 못했다. 한편, 글로벌 제약사 에자이와 바이오젠이 개발한 알츠하이머 치매 신약 '레켐비'(LEQEMBI)를 오는 2023년 12월 20일 일본에서 출시된다. 이로써 일본은 미국에 이어 두 번째로 레켐비를 시판하는 국가가 될 것이다. 레켐비는 알츠하이머 치매 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드(βA)에 선택적으로 결합하는 기전으로 질병의 진행 속도를 감소시킨다. 초기 알츠하이머 환자의 인지 기능 저하를 늦추는 게 입증된 유일한 치료제로 알려졌다. 임상 3상 연구에 따르면 레켐비 투약군은 18개월 후 위약군과 비교해 뇌의 인지 기능 저하가 27% 느렸다. 치매의 진행 속도를 27% 늦춘 셈이다. 알츠하이머는 기억장애, 인지장애, 성격·행동장애가 포함돼 종합적인 치매 증상을 보이는 퇴행성·비가역성 질환이다. 한국에서는 약 89만명의 환자가 있는 것으로 알려졌다.
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성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?
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커피·차, 노년기 신체 기능 저하 예방에 도움
- 싱가포르 국립대학교 연구팀이 커피, 차, 카페인 섭취와 노인 쇠약 사이의 관련성을 조사한 연구 결과에 따르면, 적당량의 커피, 차, 카페인 섭취가 노인 쇠약 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 나타났다. 이 연구팀은 1993년부터 2017년까지 싱가포르에 거주하는 70세 이상 성인 1만2000여 명을 대상으로 20년간의 장기 추적 조사를 진행했다. 과학 전문 매체 '싸이테크데일리(scitechdaily)'의 보도에 따르면, 싱가포르 국립대학교의 연구 결과 커피를 하루에 3~5잔 마신 사람들은 마시지 않은 사람들에 비해 노인 쇠약 위험이 12% 낮았으며, 같은 양의 차를 마신 사람들은 13% 낮은 위험을 보였다. 또한, 하루에 400mg의 카페인을 섭취한 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 노인 쇠약 위험이 16% 낮았다고 밝혔다. 연구팀은 중년기에 커피, 홍차, 녹차를 꾸준히 섭취하는 것이 노년기의 신체적 노쇠 발생 가능성을 현저히 감소시키는 것과 관련이 있다고 밝혔다. 연구에 따르면, 하루에 4잔 이상의 커피를 마시는 참가자들은 커피를 전혀 마시지 않는 참가자들에 비해 노년기에 신체적 노쇠가 발생할 확률이 더 낮았다. 또한, 매일 홍차와 녹차를 섭취한 참가자들은 차를 마시지 않는 사람들에 비해 신체적 쇠약 발생 확률이 현저히 낮았다. '카페인과 노년 쇠약' 연관성 밝혀 연구팀은 또한 카페인 섭취와 노년기 신체적 쇠약 사이의 관계를 추가로 평가했다. 그 결과, 카페인 섭취량이 많을수록, 카페인의 공급원에 관계없이 신체적으로 쇠약해질 확률이 낮아지는 것으로 나타났다. 연구에서는 신체적 노쇠의 네 가지 구성 요소 중 체중 감소와 탈진에 대한 자가 보고보다는 악력과 TUG(타임드 업-앤드-고) 테스트에 대한 측정에서 이러한 연관성이 더 강하게 나타났다. 이번 연구는 커피, 차, 카페인과 노인 쇠약의 연관성을 밝힌 첫 번째 연구로, 그 의의가 크다. 노인 쇠약은 노화에 따른 신체 기능의 저하로, 독립적인 생활이 어려워지고 사망률이 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 노인 쇠약을 예방하는 것은 노년기 삶의 질 향상과 건강 수명 연장에 중요한 의미를 갖는다. 이는 커피와 차의 건강상의 이점에 대한 연구에 새로운 단서를 제공하는 것으로, 향후 추가 연구를 통해 그 효과를 보다 명확히 규명할 필요가 있다. '싱가포르인'만 대상 한계 그러나 이번 연구 대상은 싱가포르인으로만 이루어졌기 때문에 다른 문화권의 사람들에게도 동일한 결과가 적용될지는 불확실하다. 또 연구 기간은 20년으로 비교적 길지만 커피, 차, 카페인의 장기적인 영향에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 실정이다. 이 연구 결과는 커피와 차가 노년기 신체 기능 저하를 예방하는 데 도움이 될 수 있다는 가능성을 제시한다. 따라서 중년 이후에도 커피와 차를 적당량 섭취하는 것은 노년기 건강을 유지하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
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- 생활경제
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커피·차, 노년기 신체 기능 저하 예방에 도움
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천연 곰팡이 '수목균근균', 옥수수 수확량 40% 증가시켜
- 천연 곰팡이의 일종인 수목균근균(AMF)이 농작물 수확량을 40%나 향상시킨다는 연구 결과가 나왔다. 현재 세계는 인구 증가와 기후 변화로 인해 식량 부족에 대한 위협에 직면해 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 나라들이 농업 생산성 향상에 노력하고 있다. 과학기술 전문 매체 뉴 아틀라스(NEW ATLAS)에 따르면 스위스 연구팀이 옥수수 농지 토양에 수목균근균(AMF)을 처리하면 추가 비료나 살충제 사용 없이도 옥수수 수확량을 40%까지 향상시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 수목균근균은 식물의 뿌리와 공생하는 곰팡이로, 식물에 영양분을 공급하고 병원균으로부터 보호하는 역할을 한다. 이 연구에서 연구팀은 스위스의 54개 옥수수 농장의 800개 시험 재배지에서 파종 전에 수목균근균(AMF)을 토양에 혼합했다. 이 균류는 건강한 토양에서 자연적으로 발생하며 식물의 뿌리에 침투해 나무와 같은 '구조물(arbuscules, 아부스큘레)'을 형성한다. 이 구조물이 가지를 뻗으면 식물의 뿌리 표면적을 넓혀 영양분 흡수를 높인다. 이 연구의 공동 책임자이자 취리히 대학교의 토양 생태학자이자 농업 연구 센터인 아그로스코프의 마르셀 반 데어 헤이덴 박사는 "4분의 1의 농지에서 균근균이 최대 40%의 수확량 향상을 가져왔다"며 "엄청난 일이죠"라고 말했다. 연구 결과, 수목균근균을 처리한 시험 구획 농지 약 25%에서 옥수수 수확량이 40%까지 증가했다. 나머지 농지의 3분의 1에서는 수확량이 거의 증가하지 않거나 심지어 감소하기도 했다. 스위스 연방정부의 농업연구기관인 아그로스코프(Agroscope)의 공동 제1저자인 스테파니 루츠는 "토양에 많은 곰팡이 병원균이 존재할 때 (수목균근균) 접종이 가장 효과적이라는 사실을 발견했다"라고 말했다. 곰팡이(균근균)는 토양에 대한 1차 방어선을 제공해 작물 수확량을 감소시킬 수 있는 식물을 공격하는 병원균을 막는 것으로 알려져 있다. 다시 말하면, 병원균이 많은 토양에서는 수목균근균이 식물을 보호함으로써 수확량을 동일하게 유지하거나 오히려 수확량 증대 효과가 나타났다. 연구팀은 토양 마이크로바이옴 지표를 사용하여 파종 전에 주어진 구획에 대해 86%의 정확도로 식물 성장의 변화를 성공적으로 측정했다. 이를 통해 10개의 밭 중 9개 밭에서 접종 성공을 예측할 수 있었고, 따라서 수확량을 예측할 수도 있었다. 이번 연구 결과는 균근균이 식량 생산성을 높이는 데 효과적인 수단이 될 수 있음을 보여준다. 특히, 병원균에 감염된 토양에서 균근균의 효과가 두드러지게 나타났다. 이는 균근균이 식물을 병원균으로부터 보호하는 역할을 한다는 것을 시사한다. 수목균근균은 비료나 살충제 사용 없이도 식량 생산성을 높일 수 있는 친환경적인 방법이다. 따라서 이번 연구 결과는 지속 가능한 농업을 실현하는 데 기여할 것으로 기대된다. 균근균은 토양을 건강하게 유지하고 식물의 영양소 흡수를 촉진하는 효과가 입증되면서 농업 분야에서 주목받고 있다. 특히, 전 세계적으로 토양 황폐화가 심화되고 있는 상황에서 균근균은 지속 가능한 농업을 실현하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
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- 산업
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천연 곰팡이 '수목균근균', 옥수수 수확량 40% 증가시켜
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[퓨처 Eyes(15)] 20m 미만 소형 입자 가속기, 의료·반도체 혁신 예고
- 미국 텍사스대학교(UT) 오스틴 캠퍼스 연구원들이 전자 에너지가 높고 공간도 적게 차지하는 소형 입자 가속기를 개발했다. '입자 가속기'는 우주를 구성하는 기본 입자들의 속성과 상호작용을 연구하는 데 필수적인 장치다. 현대 물리학의 중심에 서 있는 이 기술은 반도체 응용 분야, 의료 영상 및 치료, 재료, 에너지 및 의학 연구에 큰 잠재력을 가지고 있다는 평가다. 특히 기존 가속기는 수 킬로미터에 달하는 넓은 공간을 차지해 가격이 비싸고 소수의 국립연구소와 대학에서만 사용할 수 있었다. 미국 과학 기술 매체 사이테크데일리에 따르면, UT 연구팀이 개발한 소형 입자 가속기는 길이 20m 미만으로, 기존 가속기보다 훨씬 콤팩트하다. 또한, 100억 전자볼트(10 GeV)의 에너지를 가진 전자빔을 생성할 수 있어, 기존 가속기와 동일한 수준의 성능을 갖는다. 현재 미국 내에서 이와 같은 높은 전자 에너지 수준에 도달할 수 있는 가속기는 단 두 대에 불과하며, 둘 다 길이가 약 3km에 달한다. 이 연구의 공동 저자인 비요른 마누엘 헤겔리히(Bjorn "Manuel" Hegelich) UT 물리학 부교수는 "우리는 이제 이러한 에너지 수준에 매우 가까운 거리, 약 10cm 내에서 전자 빔에 도달할 수 있다"고 말했다. 이번 연구는 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 의미하며, 향후 다양한 과학적, 의료적 응용에 사용될 수 있다. 헤겔리히 교수는 저널 '극한에서의 물질과 방사선(Matter and Radiation at Extremes)'에서 "우리의 가속기는 우주 장치의 방사선 내성 테스트, 새로운 반도체 칩의 3D 내부 구조 이미지화, 심지어 혁신적인 암 치료법과 고급 의료 영상 기술 개발에 활용될 수 있다"고 말했다. 또한, 이 가속기는 X선 자유 전자 레이저 구동에도 사용될 수 있다. 이 레이저는 원자나 분자 수준에서 일어나는 프로세스를 슬로우 모션으로 촬영하는 데 이용 가능하다. 가속기 기술의 혁신 '소형 입자 가속기' 입자 가속기는 원자와 같은 작은 입자들을 매우 높은 속도로 가속시켜, 이들을 서로 충돌시키거나 특정 표적에 충돌시킴으로써 그 속성을 탐구한다. 이러한 과정을 통해 과학자들은 입자들과 이를 구성하는 힘에 대해 깊이 있게 연구할 수 있다. 입자 가속기는 주로 하전 입자의 속도를 증가시키는 데 사용된다. 양성자, 원자핵, 전자와 같은 양전하나 음전하를 지닌 입자들이 이에 해당한다. 이 입자들은 때때로 빛의 속도에 근접한 속도로 가속된다. 입자가 표적 물질이나 다른 입자와 충돌할 때, 다양한 현상이 발생한다. 충돌로 인해 에너지가 방출되고, 핵 반응이 일어나며, 입자가 산란되고 새로운 입자가 생성된다. 예를 들어, 중성자와 같은 다른 입자들이 이러한 충돌에서 생겨날 수 있다. 이 과정을 통해 과학자들은 원자, 원자핵, 핵자를 결합하는 힘과 '하이그스 보손(Higgs boson)'과 같은 특별한 입자들의 성질을 연구할 수 있다. 하이그스 보손, 우주 기본 입자의 질량 부여하는 '신의 입자' '하이그스 보손'은 기본 입자 물리학의 중요한 개념 중 하나로, 입자들이 질량을 갖게 되는 메커니즘을 설명하는 데 핵심적인 역할을 한다. 이 입자는 1964년 물리학자 피터 하이그스와 다른 몇몇 이론 물리학자들에 의해 처음으로 제안됐다. 2012년 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형 강입자 충돌기(LHC)에서 처음 발견됐다. 하이그스 보손은 매우 무거운 입자로, 질량은 약 125GeV이다. 이는 약 125억 전자볼트와 같다. 하이그스 보손은 또한 매우 불안정한 입자로, 평균 수명은 약 1.56x10¯²²초로 추정된다. 이는 하이그스 보손이 생성된 직후 거의 즉시 다른 입자들로 붕괴한다는 것을 의미한다. 하이그스 보손의 발견은 물리학 연구에 새로운 동력을 불어넣었다. 이로 인해 피터 하이그스와 프랑수아 앵글레르는 2013년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 발견은 우주의 근본적인 성질에 대한 이해를 크게 향상시켰으며, 여전히 많은 연구가 진행 중이다. 입자 가속기 활용 분야 입자 가속기는 우주의 기원과 구조, 물질의 기본 구성 요소, 자연법칙 등을 연구하는 데 사용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 입자를 발견하거나, 기존 입자의 성질을 연구할 수 있다. 또한 입자 가속기는 생물학, 의학, 재료과학, 나노기술 등 다양한 분야의 응용과학 연구에 활용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 약물이나 치료법을 개발하거나, 새로운 재료나 소재를 개발할 수 있다. 예를 들어, 암 치료를 위한 정밀 방사선 요법이나 새로운 재료의 연구에 활용될 수 있다. 종양을 제거하거나 염증을 치료하는 방사선 치료를 수행할 수 있다. 입자 가속기를 사용하여 의료용 동위원소를 생산할 수도 있다. 의료용 동위원소는 암 진단, 치료, 방사선 치료 등 다양한 의학 분야에서 사용된다. 입자 가속기는 반도체 제조, 금속 재료 연구, 환경 오염 측정 등 산업 분야에도 다양한 용도로 활용되고 있다. 입자 가속기를 이용하여 반도체의 미세 회로를 제조할 수 있다. 또 식품이나 의약품을 살균하거나, 디스플레이 등을 제조할 수 있다. 아울러 새로운 물리학 이론을 탐구할 수 있다. 표준 모델 이외의 이론, 예를 들어 초대칭성, 여분의 차원, 양자 중력 이론 등을 실험적으로 탐구하는 것이 다음 세대 가속기의 중요한 목표 중 하나가 될 것이다. 또한 대규모 입자 가속기 프로젝트는 국제적 협력을 필요로 한다. 이러한 협력은 물리학뿐만 아니라 정치적, 경제적, 교육적 측면에서도 광범위한 영향을 미칠 것으로 보인다. 웨이크필드 레이저 가속기 웨이크필드 레이저 가속기는 1979년에 처음으로 개념이 제시된 이후 괄목할 만한 발전을 거듭해왔다. 이 기술은 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 지난 수십 년간 여러 연구 그룹이 이 기술을 발전시켜 더욱 강력한 버전을 개발했다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 이 과정은 보트가 호수를 가로질러 나아가며 남기는 항적과 유사하며, 전자는 서퍼가 파도를 타는 것처럼 이 플라즈마 파동을 타고 이동한다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 웨이크필드 레이저 가속기 기술의 효율성과 성능을 높이는 데 크게 기여하고 있다. 앞으로도 이 분야의 연구와 개발에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 헤겔리히 교수는 웨이크필드 가속기의 원리를 비유를 통해 설명했다. 그는 "웨이크 서핑을 하려면 큰 파도에 들어가기 어렵기 때문에 서퍼들은 제트 스키에 끌려들어간다"고 비유했다. 이어서 "우리 가속기에서는 제트 스키와 유사한 역할을 하는 것이 적절한 시간과 위치에서 전자를 방출하는 나노입자이다. 이를 통해 파도 위에 더 많은 전자를 끌어들여 가속하는 것이 우리의 '비밀 소스'"라고 부연했다. 이 실험을 위해 연구팀은 세계에서 가장 강력한 펄스 레이저 중 하나인 '텍사스 페타와트 레이저(Texas Petawatt Laser)'를 사용했다. 이 레이저는 UT에 설치되어 있으며, 매시간 한 번씩 초강력 빛 펄스를 발사한다. 단일 페타와트 레이저 펄스의 전력은 미국 전력의 약 1000배에 달하지만, 지속 시간은 150펨토초에 불과하다. 이는 번개 방전의 10억분의 1도 안 되는 짧은 시간이다. 웨이크필드 레이저 가속기는 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 전자는 이 플라즈마 파동을 타고 이동하면서 에너지를 얻게 된다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 소형 입자 가속기 연구의 의미와 전망 UT 연구팀의 이번 연구는 소형 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 이루었다는 점에서 의미가 있다. 소형 입자 가속기는 기존 가속기의 단점인 비용과 공간 제약을 극복할 수 있어 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높다. 연구팀은 향후 현재 개발중인 소형 입자 가속기를 테이블 위에 올려 놓고 초당 수천 번 반복적으로 발사할 수 있는 레이저로 시스템을 구동하여 기존 가속기보다 훨씬 더 콤팩트하고 훨씬 더 넓은 환경에서 사용할 수 있는 가속기를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 한편 현재 세계 각국은 입자 가속기의 성능을 향상시키기 위한 연구에 박차를 가하고 있다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 현재 운영 중인 대형 강입자 충돌기(LHC)의 성능을 개선하기 위한 작업을 진행하고 있다. 또한, 미국, 중국, 일본 등에서도 새로운 입자 가속기의 건설을 추진하고 있다. 이러한 노력을 통해 입자 가속기는 우주와 물질의 기본 법칙을 이해하고 새로운 기술을 개발하는 데 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(15)] 20m 미만 소형 입자 가속기, 의료·반도체 혁신 예고
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美 솔튼 해,리튬 매장 재조명⋯3억7천만대 EV 배터리 제조 가능
- 캘리포니아의 죽어가는 호수 솔튼 해(Solten Sea)가 리튬 매장지로 재조명되고 있다. 1905년 콜로라도 강의 홍수로 형성된 솔튼 해는 현재 세계에서 가장 큰 리튬 염수 매장지 중 하나로 손꼽힌다. 캘리포니아의 남부 사막에 위치한 이 호수는 환경과 경제에 새로운 기회를 제공할 수 있는 가능성을 안고 있다고 미국 매체 체인징 아메리카(Changing America)가 최근 보도했다. 미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 연구에 따르면, 리튬이 풍부하게 매장된 솔튼 해가 캘리포니아의 다음 '골드 러시' 지역으로 부상할 수 있다. 캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스(University of California, Berkeley)의 분석가들은 이 호수에서 3억 7500만 대의 전기 자동차용 배터리를 만들 수 있는 리튬이 풍부하게 존재한다고 밝혔다. 리튬, 3400킬로톤 이상 생산 가능 연구팀은 솔튼 해의 암석에서 리튬 농도를 측정하고 향후 30년 동안의 리튬 생산량을 추정하는 컴퓨터 모델을 개발했다. 이 연구에 따르면, 이 지역은 기술 발전으로 인해 3400킬로톤 이상의 리튬을 생산할 수 있다. 미국 인구 조사국에 따르면 솔튼 해 인근 지역은 인구의 21%가 빈곤에 처해 있는데 리튬 채굴은 새로운 일자리 창출과 지역 경제 활성화를 가져올 수 있는 만큼, 빈곤 지역의 경제 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 미국 정부는 바다에 존재하는 리튬의 양을 정확히 알 수 없었지만, 이번 연구를 통해 솔튼 해가 미국에 새로운 리튬 공급원으로 부상할 수 있음을 확인했다. 에너지 효율 및 재생 에너지 담당 제프 마루티안(Jeff Marootian) 수석 부차관은 "이 보고서는 국내 리튬 산업을 구축하면서 깨끗하고 유연한 전력 생산을 확대할 수 있는 기회를 제공한다"고 말했다. 솔튼 해의 리튬 개발은 미국의 전기 자동차 산업에 중요한 기회가 될 것으로 기대된다. 미국은 현재 전기 자동차 배터리에 필요한 리튬의 대부분을 중국에 의존하고 있다. 솔튼 해의 리튬 개발을 통해 미국은 리튬 수입 의존도를 줄이고 전기 자동차 산업의 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 전망된다. 환경문제 해결 선결 과제 그러나 솔튼 해는 현재 죽어가고 있다. 오랜 기간 동안 호수의 1/3이 물을 잃어왔고 앞으로도 계속 물이 줄어들 것으로 예상된다. 마른 호수 바닥은 짠 독성 물질로 덮여 있어, 인근 주민들에게 호흡기 문제를 일으키는 먼지로 변해가고 있다. 솔튼 해의 리튬을 본격적으로 개발하기 위해서는 먼저 환경적 문제를 해결해야 할 필요가 있다. 이 지역의 환경 문제 해결에는 정부와 기업, 지역 주민들이 협력이 필요하다. 정부는 환경 규제를 강화하고, 기업은 친환경 기술을 개발해야 한다. 지역 주민들도 환경 보호에 적극적으로 참여해야 한다. 리튬은 전기 자동차 산업의 발전에 필수적인 자원이다. 전기 자동차는 내연기관 자동차에 비해 배기가스를 배출하지 않기 때문에, 기후 변화 대응에 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서 솔튼 해의 리튬을 지속 가능한 방식으로 개발하는 것은 전 세계적인 기후 변화 대응에도 기여할 수 있는 중요한 의미를 갖는다.
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- IT/바이오
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美 솔튼 해,리튬 매장 재조명⋯3억7천만대 EV 배터리 제조 가능
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NASA 프시케, 8주간 성공적 임무 수행
- 미국항공우주국(NASA)의 프시케(Psyche) 탐사선이 순항 중이다. 지난 2023년 10월 13일 지구를 떠난 후 8주 동안 과학 장비의 전원을 켜고 데이터를 지구로 전송하고 전기 추진기로 심우주 기록을 세우는 등 성공적인 작업을 차례로 수행했다. 프시케는 이미 지구에서 2,600만km 떨어져 있으며 2029년에 화성과 목성 사이에 있는 주 소행성대에 있는 소행성 프시케(Psyche)에 도착할 예정이라고 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)가 보도했다. 이미지 장비, 정상 작동 확인 프시케의 이미지 장비는 물고기자리 별자리의 별장 내에서 총 68개의 이미지를 캡처했다. 이미지 팀은 데이터를 사용해 적절한 명령, 원격 측정 분석 및 이미지 보정을 확인했다. 애리조나 주립대학교의 프시케 이미지 장비 책임자인 짐 벨(Jim Bell) 교수는 "이 초기 이미지는 단지 시작을 알리는 것일 뿐"이라며 "이 정교한 장비를 설계하고 운영하는 팀에게 첫 번째 빛은 스릴이다"라고 밝혔다. 이어 "우리는 이와 같은 별 이미지가 포함된 카메라를 확인하기 시작해 2026년에 탐사선이 비행하는 동안 화성의 테스트 이미지를 촬영할 것"이라며 "마지막으로 2029년에 우리는 목표 소행성 프시케(Psyche)의 가장 흥미로운 이미지를 얻게 될 것이며, 이 모든 영상을 대중과 공유하기를 기대한다"고 말했다. 이미지는 여러 색상 필터를 통해 사진을 찍으며, 이 필터는 모두 초기 관찰에서 테스트됐다. 필터를 통해 팀은 인간의 눈에 보이는 빛과 보이지 않는 빛의 파장의 사진을 사용해 금속이 풍부한 소행성 프시케의 구성을 결정하는 데 도움을 줄 것으로 보인다. 자력계, 소행성 형성 과정 규명에 기여할 듯 프시케는 임무 초기인 10월 말에 자력계의 전원을 켰다. 자력계는 소행성이 어떻게 형성되었는지 결정하는 데 도움이 되는 중요한 데이터를 제공할 것으로 기대된다. 프시케는 태양 폭발을 감지하는 등 예상치 못한 선물도 안겼다. 팀은 탐사선이 소행성으로 이동하는 동안 우주 날씨를 계속 모니터링할 예정이다. 자력계 데이터를 통해 팀은 소행성의 자기장이 매우 작지만 정확하게 감지할 수 있음을 확인했다. 또한 탐사선이 자기적으로 ‘조용함’을 확인했다. 전기 추진기, 심우주 기록 세우다 프시케는 11월 8일 과학 장비를 사용한 모든 작업 중에 4개의 전기 추진기 중 2개를 발사해 깊은 우주에서 홀 효과 추진기를 최초로 사용하는 기록을 세웠다. 또한 일주일도 채 지나지 않은 11월 14일에는 심우주 광학 통신(DSOC)이라는 실험인 탐사선에 내장된 기술 시연을 자체적으로 하는 기록도 세웠다. DSOC는 달 너머 멀리서 광학 데이터를 주고받아 최초의 빛을 얻었다. 이 장비는 거의 1,600만km 떨어진 곳에서 테스트 데이터로 인코딩된 근적외선 레이저를 발사했는데, 이는 광통신의 가장 먼 시연이기도 했다. 중성자 감지센서, 소행성 표면 물질 구성 규명에 기여 프시케 팀은 또한 세 번째 과학 장비인 감마선 및 중성자 분광계의 감마선 감지 구성 요소를 성공적으로 가동했다. 다음으로, 장비의 중성자 감지 센서는 12월 11일 주에 켜질 것으로 예상된다. 이 기능은 팀이 소행성 표면 물질을 구성하는 화학 원소를 결정하는 데 도움이 될 전망이다. 프시케 팀은 "모든 과학 장비가 예상대로 작동하고 있다는 사실에 매우 기쁘다"라며 "이러한 성공은 프시케가 소행성 프시케에 대한 중요한 발견을 할 수 있는 잠재력을 보여준다"고 말했다.
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- 산업
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NASA 프시케, 8주간 성공적 임무 수행
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AI 탑재 신발 '문워커', 3배 빠른 걸음 가능
- 전통적인 동양의 축지법이 현대 기술과 만나 현실화될 날이 머지않았다. 축지법은 전설적인 능력으로, 먼 거리를 순식간에 이동하는 것을 의미한다. 이제 상상 속의 이야기가 아닌 실제로 구현될 수 있는 기술이 등장했다. 미국 텍사스주 오스틴의 지역 신문 케이엑스앤(kxan)은 최근 타임지에서 '2023년 최고의 발명품'으로 선정된 문워커(Moonwalkers)에 대해 보도했다. 오스틴에 본사를 둔 시프트 로보틱스(Shift Robotics)가 개발한 이 신발은 마치 롤러 스케이트를 연상시키지만, 내장된 모터와 인공지능(AI) 기술을 통해 사용자가 평소보다 3배 빠른 속도로 걸을 수 있게 해준다. 이 혁신적인 신발은 단순히 빠르게 이동할 수 있게 하는 것을 넘어, 일상 생활에서의 이동 효율성을 대폭 향상시킬 것으로 기대된다. 이는 기존의 이동 수단에 대한 새로운 패러다임을 제시하며, 일상의 속도와 리듬에 변화를 가져올 것으로 전망된다. 시프트 로보틱스의 쉰지에 장(Xunjie Zhang) 최고경영자(CEO)는 오랫동안 개인 이동성에 대한 관심을 가지고 있었다. 장 CEO는 카네기멜론대학교(Carnegie Mellon University)에서 로봇 공학과 이족 운동을 전공하며, 이 분야에 대한 전문 지식을 쌓았다. 그는 스쿠터와 관련된 교통사고 이후, 보행자가 스쿠터나 자전거보다 훨씬 안전하다는 사실을 인지하게 되었다. 장 CEO는 "걷는 것이 도시를 돌아다니는 가장 안전한 방법임에도 불구하고 왜 한 번도 걷지 않았는지 고민하기 시작했다"고 말했다. 이러한 생각이 문워커 개발의 초석이 되었다. kxan은 시프트 로보틱스의 문워커를 직접 테스트하며 작동 원리를 탐구했다. 이 신발은 외관상 롤러스케이트와 비슷하지만, 내장된 전동 바퀴가 사용자의 걸음마다 앞으로 나아가도록 도와준다. 사용자는 원하는 방향으로의 이동을 제어할 수 있으며, 이는 마치 공항의 무빙워크를 걷는 듯한 느낌을 준다는 설명이다. 장 CEO는 문워커의 독특한 가속 메커니즘에 대해 설명했다. 그는 "바닥에 큰 압력이 가해질 때, 신발은 동시에 가속되지만, '릴리스'와 '컨트롤 폴'이라고 불리는 단계로 전환하는 순간, 가속을 지속하기 위한 추가적인 동력 공급을 중단한다"고 말했다. 신발에 내장된 AI는 사용자의 움직임을 실시간으로 감지하여 속도를 조절한다. 사용자가 속도를 늦추면 신발도 느려지며, 반대로 속도를 높이면 신발의 속도도 증가한다. 급격한 정지나 회전과 같은 상황에서도 신발은 이 모든 것을 계산하여 최적의 반응을 제공한다. 사람의 걸음걸이는 '보행 주기'라고 부르며, 이 주기를 AI가 지속적으로 분석하고 조정한다. AI는 매초 수천 번의 계산을 수행하며, 신발의 데이터를 실시간으로 분석하고 조정한다. 장 CEO는 "우리는 매우 다양한 보행 패턴을 가진 사람들이 어떻게 함께 걷고, 각기 다른 방식으로 걷는지를 연구하며, 이를 통해 제품을 지속적으로 개선하고 있다"고 덧붙였다. 문워커 신발은 다양한 종류의 표면에서도 효과적으로 걸을 수 있도록 설계됐다. 특히, 신발의 바퀴는 균열이나 거친 지형에서도 문제가 발생하지 않도록 배치되어, 사용자가 어떤 환경에서도 안정적으로 이동할 수 있도록 한다. 이 혁신적인 신발은 해당 회사의 공식 홈페이지를 통해 구매할 수 있다. 문워커는 평균적으로 1399달러(약 184만 원)에 판매되며, 휴일에는 할인 행사가 진행될 때도 있다. 신발의 배터리는 최대 1시간 동안 사용할 수 있으며, 완전히 재충전하는 데에는 약 90분이 소요된다. 다만 몇 가지 주의 사항이 있다. 남성의 경우 270mm~300mm(미국 남성 9~12 사이즈), 여성의 경우 275mm~300mm(미국 여성 10.5~13.5 사이즈)가 돼야 하며. 최대 권장 몸무게는 99.8kg(220파운드)이다. 이 기준을 벗어나면 신발의 효율성이 떨어진다.
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- IT/바이오
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AI 탑재 신발 '문워커', 3배 빠른 걸음 가능
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겨울철 인슐린 수치 잡는 5가지
- 인슐린은 이자에서 분비되는 호르몬 단백질로, 탄수화물 대사를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이 호르몬은 혈중의 당 수치를 낮추는 기능을 하며, 이러한 특성으로 인해 당뇨병 환자들에게 필수적인 대증 치료약으로 사용된다. 하지만, 계절의 변화에 따라 우리 몸의 인슐린 수치 역시 변화가 발생할 수 있다. 특히 겨울철에는 혈당 수치가 급격히 상승할 가능성이 있으므로, 당뇨병 환자들은 이 시기에 특히 주의를 기울여 인슐린 수치를 잘 관리해야 한다. 인도 매체 인디아에 따르면, 당뇨병은 이미 1백만 명이 넘는 사람들이 가지고 있는 대사질환으로 전 세계를 휩쓴 전염병과 같다. 겨울철에 당뇨병 수치가 급증하는 현상은 여러 요인에 기인한다. 기온이 낮아지면서 사람들이 활동량을 줄이고, 운동량도 감소하는 경향이 있다. 또한 겨울에는 따뜻하고 편안한 음식을 선호하는 경향이 있어, 고칼로리 음식 섭취가 증가할 수 있다. 극심한 추위는 혈당 수치에 영향을 미치며, 때로는 잘못된 혈당 수치 판독을 초래할 수도 있다. 추운 환경은 혈관을 수축시키고 산소 공급을 감소시킬 수 있어, 당뇨병 관리에 어려움을 겪을 수 있다. 겨울의 추위와 짧은 낮 시간은 사람들을 더 무기력하게 만들 수 있으며, 특히 겨울철 위안 식품은 고칼로리일 가능성이 높아 혈당 수치를 높일 위험이 있다. 따라서 당뇨병 관리는 계절 변화와 생활 방식의 변화에 따라 달라질 수 있으며, 겨울철에는 이러한 요소들을 고려하여 철저한 관리가 필요하다. 운동을 건너뛰고, 식습관 변화와 칼로리 섭취 증가는 신체의 혈당 수치를 상승시킬 수 있는 주요 원인 중 하나이다. 따라서 겨울에도 활동적인 생활을 유지해야 하는 것이 중요하며 절대로 운동을 건너뛰면 안 된다. 겨울이 되면 사람들은 스트레스를 받고 고칼로리 식사를 하게 되기 때문에 매일 최소 20분 이상 운동이나 요가를 하는 것이 필요하다. 또한, 혈당 수치를 정기적으로 체크하는 것이 중요하다. 추운 날씨로 인해 산소 공급 부족 등으로 혈당 측정값에 영향을 줄 수 있으므로, 매일 체온을 확인하고 정상 범위인지 확인하는 것도 필요하다. 이와 함께, 신체가 적절하게 활동할 수 있도록 신체적 활동을 유지하고, 정기적인 건강 검진을 받는 것도 중요하다. 연휴 기간 동안 간식에 대한 유혹이 클 수 있지만, 때때로 간식을 자제하는 것이 인슐린 수치를 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 겨울철에는 잎이 많은 채소, 비트 뿌리, 당근 등 건강한 겨울 요리를 식단에 추가하는 것이 좋다. 또한, 몸을 따뜻하게 유지해야 한다. 추운 날씨에 노출되면 신체에 스트레스를 줄 수 있기 때문에, 밖으로 나갈 때는 옷을 충분히 입고, 집 안의 난방 상태를 점검해야 한다. 명상, 심호흡 운동 등의 활동에 참여하거나 사랑하는 사람과 좋은 시간을 보내 스트레스를 줄여보는 것도 좋다. 명상이나 심호흡 운동 등의 활동에 참여하거나, 사랑하는 사람들과 함께 시간을 보내며 스트레스를 줄이는 것도 건강한 겨울을 보내는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 활동은 몸과 마음의 건강을 유지하고, 추운 계절에 발생할 수 있는 건강 문제를 예방하는 데 중요한 역할을 할 것이다.
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- 생활경제
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겨울철 인슐린 수치 잡는 5가지
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불포화 지방산 섭취로 콜레스테롤 감소
- 우리 몸은 중요한 기능을 유지하기 위해 콜레스테롤이 필요하지만, 높은 콜레스테롤 수치는 건강에 위협이 될 수 있다. 이를 예방하기 위해, 선진 의료 수준을 갖춘 한국은 콜레스테롤 수치를 낮추기 위해 국가 차원에서 다양한 건강 검진을 실시하고 있다. 독일 매체 메르커(Merkur)는 뮌헨 공과대학의 마틴 할레(Martin Halle) 박사가 포커스와의 인터뷰에서 콜레스테롤을 효과적으로 낮추는 방법을 제안했다고 보도했다. 마틴 할레 박사는 뮌헨 공과대학 의학부 예방 및 재활 스포츠 의학 의장이자 폴리클리닉의 의료 책임자로 "콜레스테롤은 우리 호르몬 균형에 큰 영향을 미치며, 신체의 모든 세포에는 천연으로 생산되는 물질이 포함되어 있다. 우리는 콜레스테롤 없이는 살 수 없다"고 말했다. 심혈관 질환 전문가인 할레 박사는 운동 부족과 건강에 해로운 지방이 많이 포함된 식단과 같은 현대 생활 방식을 비판하며, 이러한 생활 습관이 콜레스테롤 수치 상승을 촉진할 수 있다고 지적했다. 콜레스테롤을 낮추는 지방 할레 박사에 따르면, 지방은 체내에서 콜레스테롤(혈중 지질) 형성에 사용되지만, 혈관에 콜레스테롤이 과도하게 존재할 경우 혈관이 좁아지는 위험이 증가한다. 이는 혈관이 영향을 받는 부위에 따라 심장 마비나 뇌졸중과 같은 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 그러나 모든 지방이 혈관 협착을 유발하는 것은 아니다. 좋은 지방과 나쁜 지방을 구분해야 한다. 올리브유나 유채씨유(카놀라유)와 같이 실온에서 액체 상태인 지방과 견과류, 콩류, 시리얼, 통곡물의 오일에 포함된 불포화 지방산은 혈관 벽을 탄력적으로 유지하는 데 도움을 준다. 이런 '좋은 지방'은 건강에 유리하며 혈관 건강을 개선하는 데 기여할 수 있다. 반면, 포화 지방산은 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 식단에서 조절하는 것이 중요하다. 건강하고 활동적인 신체를 유지하기 위해서는 지방의 종류를 신중하게 선택하고 균형 잡힌 식단을 유지하는 것이 필수적이다. 할레 박사는 포화 지방산을 건강에 해로운 지방으로 지목하며, 버터와 코코넛 오일을 대표적인 예로 들었다. 이와 함께, 실온에서 고체 형태를 이루는 다른 지방 역시 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 도움이 되는 불포화 지방산으로 대체하는 것이 중요하다고 강조했다. LDL과 HDL의 차이 LDL과 HDL은 각각 '저밀도 지단백(low-density lipoprotein)'과 '고밀도 지단백(high-density lipoprotein)'을 의미한다. LDL은 저밀도 지단백(low-density lipoprotein)의 약자로, 이는 지질 대사 장애 및 합병증 DGFF(Lipid League) e.V.에 대한 독일 협회에서 보고한 바와 같이 혈중 지질의 '나쁜 성분'으로 간주된다. LDL 콜레스테롤은 간에서 장기로 지방을 운반한다. 신체 세포가 더 이상 LDL 콜레스테롤을 흡수할 수 없을 때, 이는 혈액에 남아 혈관 벽에 플라크 형태로 축적되어 혈류를 방해하고 혈관을 좁힐 수 있다. 이러한 이유로 LDL 콜레스테롤은 심혈관 질환, 심장 마비, 뇌졸중 및 죽상 동맥 경화증의 주요 원인으로 여겨진다. 반면, HDL 콜레스테롤은 체내의 과도한 콜레스테롤을 간으로 운반하여 분해하는 역할을 한다. HDL 콜레스테롤은 나쁜 LDL 콜레스테롤을 제거하여 혈관을 보호하는 데 중요한 역할을 하며, 이를 '좋은' 콜레스테롤로 간주한다. 전문가들은 총 콜레스테롤 수치를 관리할 때 HDL 콜레스테롤 수치가 남성의 경우 40mg/dl 이상, 여성의 경우 45mg/dl 이상이며, LDL 콜레스테롤 수치는 115mg/dl 미만이 되는 것이 바람직하다고 권장한다. 콜레스테롤 진단과 치료 콜레스테롤로 인해 발생할 수 있는 질병들에 대한 진단과 치료법은 다음과 같다. 대한진단검사의학회의 지침에 따르면, 고지혈증은 혈중 콜레스테롤, 인지질, 중성지방 중 하나 이상의 수치가 증가한 상태를 의미한다. 모든 성인은 20세 이상부터 5년마다 한 번씩 공복 시 혈액 검사를 받는 것이 권장된다. 이 검사는 총콜레스테롤, LDL(저밀도지단백)-콜레스테롤, HDL(고밀도지단백)-콜레스테롤, TG(중성지방)의 네 가지 항목을 포함한다. 만약 공복 상태가 아닐 경우, 총콜레스테롤과 HDL-콜레스테롤만 우선적으로 검사하고, 이상이 발견될 경우 나머지 항목은 추가로 공복 상태에서 검사를 받는 것이 좋다. 고콜레스테롤혈증(Hypercholesterolemia)의 치료와 관리에 있어서 'LDL-콜레스테롤' 수치는 중요한 기준이 된다. 혈액 검사 결과 LDL-콜레스테롤 수치가 높게 나타날 경우 치료를 시작하며, 치료의 효과 역시 LDL-콜레스테롤 수치를 기준으로 평가한다. 약물요법을 시작한 경우, 처음에는 4-6주에 한 번, 이후에는 3개월마다 LDL-콜레스테롤을 측정한다. 목표 LDL-콜레스테롤 농도에 도달하면 4개월 간격으로 측정하여 약물요법의 효과와 부작용을 평가한다. 장기적으로는 연 1회 LDL-콜레스테롤 수치를 검사한다. 한편, 고중성지방혈증은 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 수치가 정상 범위에 있으나 TG(중성지방) 수치만 높은 상태를 말한다. 최근 연구에 따르면, 중성지방 수치가 높은 경우에도 관상동맥 질환의 위험이 증가한다고 알려져 있다.
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- 생활경제
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불포화 지방산 섭취로 콜레스테롤 감소
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구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다
- 최근 구리 화학의 발견이 값싼 약품 개발의 새로운 가능성을 열었다. 이제 단 3달러의 비용으로 항암제에 사용될 수 있는 화학 물질을 제조할 수 있게 됐다. 구리는 이미 의학 분야에서 감염과 싸우는 나노 입자 및 임플란트의 형태로 사용되고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스는 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)의 과학자들이 개발한 새로운 방법으로 간단하고 저렴한 약품 생산이 가능하다고 보도했다. 이 방법은 산소의 한 형태인 오존을 시약으로 사용하고 금속을 촉매로 활용한다. 과학자들은 이를 통해 유기 분자의 탄소-탄소 결합을 끊는데 성공했다. 오존은 이 결합을 알켄, 즉 탄화수소로 분해하고, 구리 촉매는 깨진 결합을 질소와 결합시켜 탄소-질소 결합을 형성한다. 이 결합은 아민이라고 알려진 분자를 형성하게 되는데, 이것이 바로 항암제와 같은 값싼 약품 생산에 필수적인 요소다. 아미노탈알케닐화로 알려진 이 공정은 전통적으로 아민을 생성하는 데 사용되는 다른 유사한 촉매와는 달리 풍부하고 저렴한 금속을 잘 활용하면 된다. 아미노탈알케닐화라고 알려진 이 새로운 공정은 기존의 아민 생성 방법과는 다르다. 이 공정은 전통적으로 사용되는 비싼 금속 촉매 대신에 저렴하고 풍부한 금속을 효과적으로 활용한다. 권오현 유기화학 교수는 이 공정에 대해 설명하면서 "이전에는 이런 방법이 없었다"고 강조했다. 그는 "전통적인 금속 촉매 반응에서는 백금, 은, 금, 팔라듐과 같은 고가의 금속이나 로듐, 루테늄, 이리듐과 같은 귀금속을 사용했지만, 우리는 세계에서 가장 풍부한 비금속 중 하나인 산소와 구리를 사용하고 있다"고 밝혔다. 이러한 접근 방식은 아민을 생성하는 데 필요한 자원과 비용을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준다. 아민은 의약품과 비료, 농약 생산에 널리 사용되는 중요한 화학물질이다. 이는 식물과 동물에서 발견되는 분자와 강력한 상호 작용을 하며, 암페타민과 도파민과 같은 약물에서도 발견되는 구성 요소다. 이번 연구를 통해 연구팀은 호르몬, 제약 시약, 펩타이드, 뉴클레오시드 등을 아민으로 변형하는 데 성공했다. 이것은 이 새로운 방법이 다양한 분야에 활용될 수 있음을 보여준다. 하지만 권 교수에게 있어서 가장 큰 장점은 훨씬 저렴한 의약품 생산 가능성일 것이다. 일부 항암제에 사용되는 화학물질은 제조 비용이 그램당 약 3200달러(약 412만원)에 달하지만, 연구팀은 그램당 약 3달러(약 3860원)의 비용으로 동일한 약물 분자를 생산할 수 있었다. 기존 12단계 공정 대신 3단계만 사용 연구팀은 항암 c-Jun N-말단 키나제 억제제를 생산하기 위해 기존의 12단계 공정 대신 단 3단계의 화학 과정만을 사용했다. 또한, 이들은 또 다른 실험에서 아데노신이라는 신경 전달 물질과 DNA 구성 요소를 N6-메틸아데노신 아민으로 전환하는 과정을 한 단계만 거쳐서 수행했다. 이 아민은 세포의 유전자 발현, 질병 과정 및 발달에 중요한 역할을 하며, 현재 생산 비용은 그램당 약 103달러(약 13만2,600원)다. 구리는 현재 파운드당 4달러(약 5150원) 미만으로 풍부하게 구할 수 있기 때문에, 과학자들은 은 이 새로운 방법이 아민 기반 의약품과 다른 유기 물질의 생산 비용을 대폭 절감할 수 있기를 기대한다. 한편, 한국원자력연구원(원장 주한규)의 양성자과학연구단은 지난 7월 치료용 방사성동위원소 구리-67(Cu-67)을 고품질로 대량생산할 수 있는 분석법을 개발해 주목을 받았다. 방사성의약품은 방사성동위원소를 포함하여 질병의 진단과 치료에 사용된다. 구리-67은 진단용 감마선과 암세포를 사멸시키는 치료용 베타선을 방출하는 동위원소로, 동시에 진단과 치료가 가능하며, 기존 동위원소보다 반감기가 짧아(2.5일) 체내 피폭 위험도 적다. 이러한 특성으로 인해 구리-67은 높은 활용 가능성을 가지고 있다고 평가된다. 방사성의약품은 암세포에서 발현하는 특정한 단백질을 표적으로 하여 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 이로 인해 강력한 치료 효과와 함께 높은 안전성을 제공한다. 다만, 구리-67은 다른 핵종과 달리 방출하는 감마선 스펙트럼이 불순물인 갈륨-67(이하 Ga-67)과 정확히 겹쳐 물리적인 측정법으로는 이 두 핵종을 구분할 수 없었다. 이에 양성자과학연구단 입자빔이용연구부 박준규 박사 연구팀은 두 핵종의 감마선 방출강도 뿐만 아니라 반감기 차이(Cu-67은 2.5일, Ga-67은 3.2일)까지 고려한 새로운 해석적 분리방법을 제시했다. 연구팀은 구리-67과 Ga-67 각각의 감마선 세기 합이 전체 감마선 세기와 같다는 점과 감마선 방출 강도 비율, 반감기 차이를 이용했다. 이를 통해 화학적 분리 과정 없이도 구리-67의 정확한 핵자료를 얻을 수 있었다. 한국원자력의학원의 김희진, 김정영 연구원은 "구리-67은 방사능 강도가 낮고 담체가 없는(carrier-free) 방사성동위원소로, 이로 인해 효과적인 암 치료가 가능하다"고 말했다. 이 연구팀은 2025년 경주 양성자가속기를 활용해 고품질 구리-67을 본격적으로 대량 생산할 예정이다.
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구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다
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