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2024-11-24 (일)

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[먹을까? 말까?(9)] 비타민D, 장내 세균 증가로 암 면역에 도움

비타민 D가 장내 세균을 증가시켜 암 면역에 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 최근 생쥐를 대상으로 이루어진 연구에 따르면 비타민 D는 암 면역 반응을 강화시키는 데 도움이 될 수 있다는 가능성을 제시했다고 폭스뉴스와 신경과학 뉴스 등이 보도했다. 이 연구는 지난 25일 과학 저널 '사이언스(Science)'에 게재되었으며 영국 프랜시스 크릭 연구소, 미국 국립암연구소(NCI), 덴마크 올보르그 대학교의 연구팀이 공동으로 진행했다. 연구팀은 비타민 D가 풍부한 식단을 제공한 쥐가 실험적으로 이식된 암에 대해 더 나은 면역 저항성을 갖고 면역요법 치료에 대한 반응이 개선됐다고 밝혔다. 연구 결과에 따르면 비타민 D가 풍부한 식단을 섭취한 생쥐는 장내 미생물총(gut microbiome) 조성이 변화해 암에 대한 면역 반응이 더욱 강력해졌다. 특히 비타민 D는 암 면역 반응을 개선하는 것으로 알려진 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)균의 수치를 증가시켰다. 연구팀은 비타민 D를 섭취한 생쥐에서 암 면역 치료에 대한 반응이 더욱 향상되었으며 새로운 종양 발생에 대한 면역력도 더 강력해졌다고 보고했다. 이 효과는 유전자 편집을 사용해 혈액 내 비타민D와 결합하여 조직에서 멀리 떨어져 있는 단백질을 제거할 때도 나타났다. 다만, 연구팀은 이전 연구에서 비타민 D 수준과 암 위험 사이의 잠재적 연관성이 제시되었기 때문에 이것이 인간에게 적용되는지 확인하려면 추가 연구가 필요하다고 지적했다. 연구 팀은 쥐 실험에서 박테리아만으로 더 나은 암 면역력을 제공할 수 있는지 테스트하기 위해 정상적인 식단을 제공하는 쥐에게 박테로이데스 프라길리스를 투여했다. 이 쥐들은 종양 성장에 더 잘 저항할 수 있었지만 비타민 D가 부족한 식단을 제공한 쥐는 그렇지 않았다. 이전 연구에서는 비타민 D 결핍과 인간의 암 위험 사이의 연관성을 제안했지만 증거가 결정적이지는 않았다. 이를 조사하기 위해 연구팀은 덴마크에서 150만 명의 데이터를 분석했는데, 이는 낮은 비타민 D 수치와 높은 암 발병 위험 사이의 연관성이 있음이 나타났다. 연구의 선임저자인 카에타누 레이스 이 소자(Caetano Reis e Sousa) 박사는 "이번 연구 결과는 놀랍다. 비타민 D는 장내 미생물총을 조절하여 특정 박테리아의 증식을 촉진할 수 있으며 이 박테리아는 생쥐의 암에 대한 면역력을 강화시켜준다"며 "이 연구 결과는 향후 인간의 암 치료에 중요한 역할을 할 수 있다"고 말했다. 한편, 연구팀은 아직 비타민 D가 왜 "양호한" 미생물총을 촉진하는지 정확히 규명하지 못했다. 논문의 공동저자인 에반겔로스 기암파조리아스(Evangelos Giampazolias) 박사는 "이 질문에 답을 얻을 수 있다면 미생물총이 면역 체계에 미치는 영향에 대한 새로운 지견을 얻을 수 있으며 암 예방이나 치료에 있어 흥미로운 가능성을 열어줄 수 있다"고 말했다. 연구팀은 또한 비타민 D가 암 면역에 미치는 영향에 대한 정확한 기전을 밝히기 위한 추가 연구가 필요하다고 강조했다. 소자 박사는 "비타민 D가 장내 미생총을 어떻게 조절하여 암 면역을 향상시키는지 이해하면 암 치료에 새로운 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다"라고 말했다. 이 연구는 비타민 D가 암 치료에 중요한 역할을 할 수 있는 가능성을 제시하지만, 더 많은 연구가 필요하다는 점을 명심해야 한다. 암 환자는 비타민 D 수치를 확인하고 의사와 상담하여 자신에게 적합한 치료 계획을 세워야 한다. 영국 암 연구(Cancer Research UK)의 연구 정보 관리자인 Nisharnthi Duggan 박사는 “우리는 비타민 D 결핍이 건강 문제를 일으킬 수 있다는 것을 알고 있다. 그러나 비타민 D 수치와 암 위험을 연관시킬 수 있는 증거는 충분하지 않다"고 말했다. 한편, 영국에서는 지난 3월 비타민 D를 과다 섭취한 남성이 사망한 사례에 대해 집중 보도되면서 전문가들은 비타민D 독성에 대해 경고하기도 했다. 89세 남성 데이비드 미치너가 지난해 비타민D 과다 섭취로 인해 체내에 칼슘이 축적되는 고칼슘혈증으로 사망한 후, 서리 검시관은 규제 기관에 비타민 D의 과다 섭취의 위험성에 대해 소비자에게 경고를 촉구하는 보고서를 발표한 것. 비타민 D는 뼈 건강 유지 및 다양한 신체 기능 지원에 필수적이지만 과도한 섭취는 여러 가지 부작용을 유발할 수 있다. 비타민 D 중독 증상으로는 갈증과 메스꺼움, 과도한 배뇨 등이 있다. 한국의 경우 식약처에서 권장하는 성인의 비타민D 일일 섭취량은 400IU이다.
- 생활경제
2024-04-30
[먹을까? 말까?(6)] 달걀 섭취 중단하면 혈압에 어떤 변화가 일어날까?

달걀은 영양이 풍부하고 양질의 동물성 단백질이 풍부하며, 노른자에는 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 인, 칼슘 등이 포함되어 있다. 달걀의 구조는 노른자위(난황), 흰자위(난백), 껍데기(난각)로 이루어져 있다. 알 껍질은 주로 탄산칼슘으로 이루어져 있으며 바깥으로부터 산소를 받아들여 안에서 호흡한 뒤 바깥으로 이산화탄소를 내보낼 수 있게 되어 있다. 또한 달걀은 무게에 따라 왕란(68g 이상), 특란(60g 이상~68g 미만), 대란(52g 이상~60g 미만), 중란(44g 이상~52g 미만), 소란(44g 미만)으로 분류하기도 한다. 그런데 달걀과 고혈압의 관계가 종종 논란이 되기도 한다. 중년이 되면 고혈압을 멈추기 위한 식이요법인 대시(DASH) 다이어트를 주목하게 된다. DASH 다이어트는 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립심장폐혈액연구소( National Heart, Lung, and Blood Institute )가 추진하는 고혈압 조절 다이어트다. DASH 다이어트는 혈압에 미치는 영향과 더불어 일반 대중을 위한 균형 잡힌 식사 접근 방식으로 설계됐다. DASH 다이어트에는 과일, 야채, 통곡물, 저지방 유제품이 풍부하게 포함된다. 여기에는 고기, 생선, 가금류, 견과류, 콩을 추천하며 설탕이 첨가된 식품 및 음료, 붉은 고기, 첨가된 지방 등은 제한된다. 헬스 다이제스트에 따르면 고혈압은 미국에서 가장 큰 사망 원인인 심장병의 원인이다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 미국 인구의 거의 절반이 혈압이 130/80mmHg 이상이지만 고혈압 환자 중 4분의 1만이 이를 치료하기 위한 조치를 취하고 있다. 증상이 나타나지 않기 때문에 많은 사람들은 자신이 고혈압이 있다는 사실조차 모르는 경우가 많다. 그렇기 때문에 40세가 넘었거나 다른 건강 질환이 있는 경우 매년 혈압을 검사해야 한다. 혈압을 효과적으로 관리할 수 있는 방법 중 하나는 다이어트다. 앞서 설명했듯이 DASH 다이어트에는 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 섬유질, 단백질이 풍부한 음식에 중점을 두고 설탕, 나트륨, 포화 지방이 함유된 음식은 제한한다. 그렇다면 달걀 섭취를 중단하면 우리 몸에 어떤 일이 일어날까? 2020년 '현대 고혈압 보고서(Current Hypertension Reports)'에 따르면 15개의 무작위 대조 시험을 분석한 결과, 달걀 섭취와 혈압 사이의 연관성을 발견하지 못했지만 시간이 지남에 따라 너무 많은 달걀을 섭취하면 혈압이 상승할 수 있다는 점이 발견됐다. 왕란이나 특란 등 큰 달걀 1개에는 일일 섭취량의 62%에 해당하는 186mg의 콜레스테롤이 들어 있다. 2020년 영양학 학술지 '뉴트리언트(Nutrients)'에 발표된 연구에서는 고령 여성의 달걀, 콜레스테롤, 고혈압의 관계를 심층적으로 분석했다. 연구진은 연구 시작 시점에 여성들이 얼마나 많은 달걀과 총 콜레스테롤을 섭취했는지 조사했다. 몇 년 후, 전체 식단에서 콜레스테롤이 더 많은 여성은 고혈압에 걸릴 확률이 22% 더 높았다. 일주일에 달걀을 7개까지 먹은 여성은 고혈압 발병 가능성이 14% 더 높았다. 그러나 연구진이 총 콜레스테롤을 통계적으로 조정했을 때 달걀은 혈압 위험을 높이지 않았다. 즉, 음식에 함유된 콜레스테롤이 고혈압을 유발했을 가능성이 높았다. 2021년 '유럽 영양 저널(European Journal of Nutrition)'에 발표된 연구에 따르면 달걀의 위험성에서 완전히 벗어난 것은 아니다. 일주일에 달걀을 4개 이상 섭취하면 일주일에 1개 미만을 섭취할 때보다 전체 사망 위험이 50%, 심혈관 질환 사망 위험이 75%, 암으로 인한 사망 위험이 52% 높아지는 것으로 나타났다. 일주일에 달걀을 2~4개만 먹어도 모든 원인으로 인한 사망 위험이 22%, 심혈관 질환으로 인한 사망 위험이 43% 증가한다. 연구진은 달걀의 식이 콜레스테롤이 사람들의 혈중 콜레스테롤 수치보다 사망률과의 연관성을 더 많이 설명한다고 말했다. 달걀에는 영양이 풍부하기 때문에 식단에서 완전히 배제하고 싶지 않을 수도 있다. 큰 달걀 1개에는 72칼로리, 약 5g의 지방, 6g의 단백질이 들어 있다. 달걀에는 칼륨이나 칼슘이 일일 필요량의 2% 미만으로 많지 않지만 셀레늄과 충분한 양의 인을 섭취할 수 있다. 또한 달걀에는 비타민 A, 리보플라빈(B2), B5, B6, 엽산(B9), B12, D, E가 들어 있다. 시력에 도움이 되는 루테인과 제아잔틴이 함유되어 있다. 달걀은 또한 뇌와 신경계 기능을 유지하는 데 필요한 콜린이 일일 권장량의 27%가 함유되어 있다. 미국 국립보건원(NIH)에 따르면 콜린은 혈압을 낮추는 데도 도움이 될 수 있다. 전문가들은 달걀 섭취를 중단한다고 해서 혈압이 떨어지지는 않지만 대신 어떤 음식을 먹을지 고려해야 한다고 조언했다. 좋은 약은 입에는 쓰다는 말이 있다. DASH 다이어트의 일부인 과일, 야채, 콩류, 저지방 유제품, 통곡물을 먹을까. 아니면 짭쪼롬한 베이컨에 달달한 고당 에너지 음료, 그리고 버터를 얹은 풍미 가득한 커다란 블루베리 머핀을 먹을까. 가공육, 단 음료, 설탕과 나트륨 함량이 높은 음식은 혈압을 낮추는 가장 현명한 선택이 아니다. 달걀 1개나 달걀 흰자를 사용하는 것이 오히려 건강에 더 나을 수도 있다.
- 생활경제
2024-04-22
[먹을까? 말까?(1)] 뇌 건강에 도움 되는 '나쁜' 탄수화물

흰 쌀밥. 파스타 등 백색 탄수화물은 일반적으로 건강에 좋지 않다고 알려져 있다. 그러나 일부 탄수화물은 뇌 건강에 도움이 되는 것으로 밝혀졌다. 두뇌 건강을 유지하는 것은 신체 건강을 유지하는 것 만큼이나 중요할 수 있다. 뇌가 제대로 기능하지 못하면 기억력 감퇴 등의 위험이 있다. 반면, 뇌를 잘 관리하면 특정 신경 퇴행성 질환의 발병 위험을 줄일 수 있다. 생선, 호두, 아마씨에 풍부하게 함유된 오메가-3 지방산은 두뇌 발달과 기능에 중요한 역할을 하며 알츠하이머병의 위험을 낮출 수 있다. 비타민 C와 E와 같은 항산화제는 뇌세포를 손상시킬 수 있는 산화 스트레스와 싸우는 데 도움이 된다. 특히 비타민 B6, B12, 엽산은 신경전달물질 생성을 지원하고 뇌 노화와 기분 장애의 위험을 완화할 수 있다. 이팅웰이 전한 다이어트를 하는 사람들에게 나쁜 탄수화물로 알려졌지만 실제로는 뇌 건강에 좋은 건강 전문가가 추천하는 탄수화물 6가지를 정리했다. 탄수화물, 뇌 건강에 나쁜가? 키토제닉 다이어트(ketogenic Diet, 일명 키토 다이어트)와 같은 저탄수화물 다이어트의 인기로 인해 탄수화물은 건강에 좋지 않다는 오해를 받기도 한다. 키토 다이어트는 '저탄수화물 고지방 다이어트(저탄고지, Low carb-high fat diet, LCHF)'를 말한다. 열량의 총 섭취량은 유지하면서 섭취 비중 가운데 탄수화물이 들어간 음식을 줄이고 지방이 들어간 음식을 늘려 체내 인슐린 저항성을 추는 것을 목표로 한다. 뇌 건강 영양 전문가이자 베스트셀러인 「마인드 다이어트(The MIND Diet)」의 저자인 매기 문(Maggie Moon) 영양학 석사이자 공인 영양사는 "기본적으로 탄수화물은 뇌가 선호하는 에너지원인 포도당으로 분해되기 때문에 뇌는 탄수화물을 필요로 한다"라고 설명했다. 그녀는 뇌는 신진대사가 활발하고 영양분을 빨리 소모한다고 덧붙였다. 매기는 "뇌는 체중의 약 2%에 불과하지만 일일 칼로리의 최대 20%를 소비한다. 뇌에 포도당(당질)이 충분하지 않으면 뉴런 간의 통신이 중단되고 사고, 학습 및 기억을 포함한 인지 기능이 저하될 수 있다"고 말했다. 반드시 섭취해야 하는 '나쁜' 탄수화물 하지만 모든 탄수화물이 뇌 건강에 도움이 되는 것은 아니다. 설탕이 다량 첨가된 식품(구운 식품, 쿠키, 사탕, 일반 탄산음료 등)은 만성 염증과 산화 스트레스의 위험을 증가시켜 뇌세포를 손상시키고 정기적으로 섭취할 경우 인지 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. "'흰 색 탄수화물'은 피하라" 혹은 "천연 설탕이 함유된 탄수화물은 식탁에서 멀리해야 한다"는 말을 들어본 적이 있을 것이다. 이런 말들로 인해 탄수화물은 '해로운 것'으로 분류되는 경향이 있다. 그러나 실제로는 일부 탄수화물이 우리 식단에서 픽요핝 중요한 영양소를 제공하는 데 도움이 될 수 있다. 1. 흰 쌀(백미) 흰 쌀밥은 전세계 많은 문화권에서 주식으로 먹는 음식이며, 결코 '유해한' 탄수화물은 아니다. 가공 과정에서 섬유질이 대부분 제거되기는 하지만, 백미에는 몇 가지 주목할만한 영양 성분이 있다. 우선 백미는 지방 함량이 낮고 설탕과 나트륨이 첨가되지 않았다. 또한 칼슘, 철분, 마그네슘 등 다양한 미량의 영양소가 풍부하게 함유되어 있다. 미국 농무부의 푸드데이터 센트럴에 따르면 백미, 현미, 생쌀, 비정제 쌀 등은 엽산을 포함해 다양한 미량 영양소를 풍부하게 함유하고 있어 영양소 요구량을 충족하는 데 도움이 된다. 쌀은 자연적으로 글루텐이 없으므로 셀리악병 환자(celiac disease)에게 안전한 식품이다. 백미를 많이 섭취하는 것이 모든 사람의 식단에 적합하지는 않지만, 일반적으로 건강한 사람들에게는 영양학적으로 균형잡힌 식단의 일부가 될 수 있다. 2. 빵 빵은 샌드위치 등 다양한 용도로 사용되는 포만감을 주는 식품이다. 유행하는 다이어트 방식에서 종종 '금지 식품'으로 분류될 수도 있지만, 통곡물 빵 등 영양이 풍부한 빵을 섭취한다면 균형 잡힌 식단이 될 수 있다. 빵의 종류에 따라 영양 성분에 차이가 있을 수 있다. 예를 들어 통곡물 빵은 정제된 흰 빵에 비해 식이섬유가 더 풍부하고, 강화된 빵은 비강화된 식빵보다 비타민 B가 더 많이 함유되어 있다. 사워도우 빵(Sourdough bread, 천연발효빵)은 만드는 과정 덕분에 몇 가지 독특한 건강상의 이점을 제공할 수 있다. 일부 데이터에 따르면 사워도우 빵을 매일 섭취하면 대장 미생물의 대사를 촉진할 수 있으며, 혈당 조절과 포만감 증진에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 3. 파스타 파스타는 독특한 단백질 구조를 가진 정제 탄수화물로, 흰 빵과 같은 식품보다 소화 속도가 더 느리다. 이 느린 소화 과정으로 인해 흰 빵과 비교할 때 파스타를 섭취했을 때보다 혈당 반응이 더 낮을 수 있다. 대부분의 파스타는 혈당 지수가 낮거나 중간 정도로 간주된다. 혈당 지수는 음식이 혈당을 얼마나 신속하게 올리는 지 측정하는 지표다. 따라서 혈당 지수가 높은 식품에 비해 낮은 식품은 혈당 상승 속도를 더디게 한다. 폐경기 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 매주 파스타를 3인분 이상 먹는 사람은 뇌졸중과 죽상 경화성 심혈관 질환의 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 다른 연구 데이터에 따르면 파스타를 섭취하는 사람은 파스타를 먹지 않는 사람에 비해 식단의 질이 더 좋은 경향이 있는 것으로 나타났다. 특히 파스타를 섭취하는 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 엽산, 섬유질, 철분, 마그네슘을 더 많이 섭취하는 경향이 있다. 4. 옥수수 옥수수는 수분이 풍부해 건강에 도움이 되지만 조리시 사용하는 버터의 양은 주의가 필요하다. 노란색 옥수수는 눈 건강에 도움이 되는 두 가지 카로티노이드인 루테인과 제아잔틴의 천연 공급원으로 황반변성 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 옥수수에는 섬유질, 단백질 및 아연, 구리, 마그네슘 등 다양한 영양소도 함유되어 있다. 자색 옥수수는 안토시아닌이 풍부하게 함유되어 있다. 5. 바나나 바나나는 섬유질 함량 때문에 인터넷과 소셜 미디어에서 '나쁜' 과일로 평가되기도 한다. 하지만 이러한 주장은 과학적 근거가 부족하다. 오히려 바나나는 필수 영양소를 제공해 건강한 식단의 일부가 될 수 있다. 바나나는 설탕이 전혀 첨가되지 않았으며, 영양가가 매우 높은 식품이다. 중간 크기의 바나나 한 개는 칼로리가 100kal에 불과하며 식이섬유가 3g, 칼륨, 마그네슘, 비타민 C와 같은 미량 영양소가 풍부하다. 바나나는 심장 건강을 지원하는 필수 영양소인 칼륨의 좋은 공급원이다. 실제로 건강한 혈압을 유지하는 데 가장 좋은 식단 중 하나로 꼽히는 '대시 식단(DASH Diet)'에서는 칼륨 섭취를 강조한다. 고혈압을 관리하는 대표적인 식사법인 대시 식단의 기본은 저염, 저당, 저지방이다. 완전히 익기 전에 먹으면 바나나가 제공하는 프리바이오틱 식이섬유를 추가로 섭취할 수 있다. 덜 익은 바나나에는 건강한 장내 미생물을 지원하는 데 도움이 될 수 있는 저항성 전분이 더 많이 함유되어 있다. 6. 감자 감자는 단순히 탄수화물을 공급하는 것을 넘어 섬유질, 비타민 C, 칼륨의 천연 공급원이기도 하다. 연구 데이터에 따르면 감자는 당뇨병 환자에게도 건강한 식단의 일부로 포함될 수 있는 안전한 선택이 될 수 있다. 특히, 한 연구에서는 껍질을 벗긴 감자를 저녁 식사로 섭취한 성인 제2형 당뇨병 환자가 저혈당성 바스마티 쌀(low-glycemic basmati rice)을 포함한 식사를 한 사람보다 야간 혈당 반응이 더 낮았다. 물론, 개인마다 필요한 영양소가 다르고, 모든 음식이 균형 잡힌 영양 섭취의 일환으로 교려될 수 있기 때문에 식품을 단순히 '좋은 식품' 혹은 '나쁜 식품'으로 분류하는 것은 적절하지 않다. "나쁘다"고 지속적으로 언급되는 탄수화물도 특별한 건강 문제가 없는 한 유익한 식단이 될 수 있다. 특히 전반적으로 건강한 사람들에게는 균형 잡힌 식단에 포함될 수 있다. 단백질과 채소를 곁들인 구운 감자나 신선한 바나나를 올린 시리얼과 같은 탄수화물을 포함한 식사는, 기저 질환이 없는 경우, 맛과 영양을 향상시킬 수 있는 훌륭한 식단 선택이 될 수 있다.
- 생활경제
2024-04-08
비타민D 과다 섭취 사망 사례로 본 독성 위험성은?

영국에서 비타민D를 과다 섭취한 남성이 사망했다는 보도가 잇따르는 가운데 전문가들은 비타민D 독성 위험에 대해 경고하고 나섰다. 최근 영국에서 발생한 사례는 과도한 비타민D 섭취의 잠재적 위험성을 보여준다. 89세 남성 데이비드 미치너가 지난해 비타민D 과다 섭취로 인해 체내에 칼슘이 축적되는 고칼슘혈증으로 사망한 후, 서리 검시관은 규제 기관에 과다 섭취의 위험성에 대해 소비자에게 경고를 촉구하는 보고서를 발표했다. 고칼슘혈증은 체내 칼슘 수치가 비정상적으로 증가하는 질환이다. 사망 원인에는 기존 질병들과 더불어 비타민D 독성이 포함되어 있었다. 미치너는 2023년 5월 10일 이스트 서리 병원에 입원했고 열흘 후 사망했다. 검시관 조나단 스티븐스의 보고서에 따르면 그의 비타민D 수치는 기록 가능한 최대 수준이었다고 한다. 6일 폭스뉴스에 따르면 비타민D 독성은 울혈성 심부전, 허혈성 심장 질환, 만성 신부전 및 고칼슘혈증과 함께 미치너의 사망 요인 중 하나로 꼽혔다. 보고서는 "데이비드 미치너는 적어도 지난 9개월 동안 비타민 보충제를 복용하고 있었다"고 밝혔다. 특히 보고서에 따르면 그가 복용한 보충제에는 포장에 구체적인 위험이나 부작용에 대해 자세히 설명하는 경고 문구가 없었다. 스티븐슨은 "비타민 보충제는 과다 복용 시 잠재적으로 매우 심각한 위험과 부작용을 초래할 수 있다"고 지적했다. 그러면서 그는 "현재 식품 라벨링 요건은 이러한 위험과 부작용을 포장에 표기할 것을 요구하지 않는다"라고 우려했다. 이 사건은 특히 보충제를 통해 비타민D를 섭취하는 경우 권장 일일 섭취량을 반드시 지켜야 한다는 점을 각인시켰다. 비타민D는 뼈 건강 유지 및 다양한 신체 기능 지원에 필수적이지만 과도한 섭취는 여러 가지 부작용을 유발할 수 있다. 성인 1일 비타민D 권장량은? 매사추세츠주 캠브리지 건강 연합의 의학 부교수인 피터 코헨은 "건강한 성인의 경우 하루에 600국제단위(IU)(15mcg)의 비타민D를 섭취하면 충분하다"고 말했다. 그는 "보통은 강화 식품과 햇빛을 통해 (비타민D를) 얻을 수 있다"고 말했다. WebMD에 따르면 오렌지 주스, 무지개 송어, 연어, 포르타벨라 버섯, 요구르트, 참치, 우유 등 비타민D 함량이 높은 식품이 있다. 코헨은 건강한 사람은 하루에 4000IU(100mcg) 이상 섭취하지 말아야 한다고 조언했다. 그는 "비타민D는 체내에서 호르몬으로 작용하기 때문에 그 이상을 섭취하면 여러 가지 문제를 일으킬 수 있다"고 경고했다. 조지타운 대학교 응급의학과 교수이자 워싱턴 DC의 국립 수도 독극물 센터 공동 의료 책임자인 메리안 아미르샤히 박사는 식단에 필요한 비타민D의 양은 연령에 따라 달라질 수 있다고 말했다. 그는 "생후 첫해에는 더 적은 양(400 IU)을 권장한다"며 "1세 이상의 어린이, 청소년 및 대부분의 성인에게는 하루 600IU가 권장된다. 임신 중이거나 수유 중인 사람의 복용량도 동일하다"고 말했다. 70세 이상의 노인의 경우 하루 800IU를 섭취하는 것이 좋다. 아미르샤히 박사는 "비타민D 결핍이 있는 사람에게는 더 많은 용량을 권장하며, 결핍이 심한 경우에는 더 많은 용량이 필요하다"고 덧붙였다. 그러나, 의사는 일부 비타민D 처방은 일주일에 한 번 복용하지만 사람들이 실수로 매일 복용하여 독성을 유발할 수 있다고 경고했다. 한국의 경우 식약처에서 권장하는 성인의 비타민D 일일 섭취량은 400IU이다. 비타민D 중독 증상 비타민D를 과다 섭취하면 다른 질환과 구별하기 어려운 여러 가지 증상이 나타날 수 있다. 비타민D 중독 증상으로 코헨은 갈증, 과도한 배뇨 및 메스꺼움이 포함될 수 있지만 "혼란스러움과 매우 약해지는 것 등이 있다"고 말했다. 아미르샤히에 따르면 체내 비타민D는 칼슘 농도를 증가시킨다는 것이다. 그녀는 "비타민D 중독의 징후와 증상은 다른 이유로 칼슘 농도가 높은 사람들과 유사하다"며 "혈중 칼슘 농도 상승의 증상으로는 혼란, 메스꺼움, 구토, 복통, 잦은 배뇨와 탈수 등이 있다"고 설명했다. 미국 국립보건원(NIH)은 "혈중 비타민D 수치가 매우 높으면(375nmol/L 또는 150ng/mL 이상) 메스꺼움, 구토, 근육 약화, 혼란, 통증, 식욕 부진, 탈수, 과도한 배뇨 및 갈증, 신장 결석이 발생할 수 있다"고 경고했다. 또한 "매우 높은 수준의 비타민D 과다 섭취는 신부전, 불규칙한 심장 박동, 심지어 사망까지 초래할 수 있다"고 부연했다. 아미르샤히는 비타민D 복용량의 독성은 신장 질환과 같은 기저 질환 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다고 지적했다. 그녀는 "또 다른 중요한 요소는 개인이 얼마나 오랫동안 다량의 비타민D를 복용하는가"라면서 "대개 한 번의 고용량(개인에 따라 5만~15만IU)은 내약성이 좋지만 만성적인 과다 복용은 훨씬 더 위험할 수 있다"고 말했다. NIH는 웹 사이트에서 위험할 정도로 높은 수준의 비타민D는 거의 항상 식이 보충제를 통해 과도한 양을 섭취하기 때문에 발생한다고 밝혔다. FDA는 성명에서 "비타민 D 독성은 제조상의 오류로 인해 과도한 양의 비타민D가 함유된 식이 보충제를 부적절하게 또는 과다하게 섭취하거나 의사가 잘못 처방한 경우 발생했다"며 "피부가 생성하는 비타민 D의 양이 제한되어 있기 때문에, 인체가 햇빛을 통해 비타민D를 지나치게 섭취할 수는 없다"고 설명했다. 비타민D 과다 복용시 응급 처치 메이요 클리닉에 따르면 과다 복용한 경우 즉각적인 치료는 비타민 복용을 중단하고 식이 칼슘을 제한하는 것이다. 일부 의사는 코르티코스테로이드나 비스포스포네이트를 포함한 정맥 주사 요법과 약물을 처방할 수도 있다. 아미르샤히는 "장에서 흡수되기 전에 비타민D를 결합하는 데 도움이 되도록 응급실에서 활성탄을 다량으로 복용한 경우 활성탄을 투여할 수 있다"라고 말했다. 하지만 이는 환자가 한 번에 많은 양을 섭취한 경우, 일찍 내원했을 때에만 도움이 된다. 그녀는 "비타민D가 흡수된 후에는 높은 칼슘 수치를 해결하는 것이 주된 치료법"이라고 말했다. 이어 "여기에는 정맥 수액을 투여하거나 칼슘 농도를 낮추는 약물을 투여하는 것이 포함될 수 있다"고 부연했다. 다른 방법으로도 효과가 없는 심한 경우에는 투석을 통해 칼슘을 제거할 수 있다. 한편, 비타민D는 미국에서 건강 보조 식품으로 판매되기 때문에 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받지 않는다. 미국과 같은 일부 국가의 현재 규제에서는 제조업체가 포장재에 고용량과 관련된 잠재적 위험 및 부작용을 공개할 것을 요구하지 않는다. 이러한 투명성 부족은 공중 보건에 상당한 위협이 될 수 있으며 소비자는 권장 섭취량을 초과할 때 발생할 수 있는 잠재적 위험을 인지하지 못할 수 있다. 이에 코헨 박사는 "보충제는 제조업체가 결정한 거의 모든 용량으로 판매될 수 있으며, 제조업체는 아무리 높은 용량의 비타민D라도 과다 복용하면 위험하다는 경고를 표시할 의무가 없다"고 말했다. 그는 "보충제는 종종 제대로 제조되지 않는 경우가 많으며 라벨의 복용량이 정확하지 않을 수 있다"며 "미국에서 비타민D 보충제를 연구한 결과 알약에 비타민D가 너무 적거나 너무 많을 수 있다는 사실이 밝혀졌다"고 전했다. 코헨은 각 알약에 적절한 양의 비타민D가 들어 있는지 확인하기 위해 미국 약전(USP) 또는 NSF 인터내셔널(NSF International)의 인증을 받은 비타민 D 보충제만 구매할 것을 권장했다. 전문가들은 비타민D 과다 섭취는 독성이 있으며 특히 어린이에게 독성이 강하다고 우려했다. 또한 영아들은 비타민D에 매우 민감하고 과다하게 섭취할 경우 정신발달 장애, 혈관 수축 등과 같은 독성 증상이 나타난다며 특히 주의해야 한다고 당부했다.
- 생활경제
2024-03-06
수돗물 끓이면 미세플라스틱 해결 가능⋯생수 1리터에 24만개 플라스틱 입자 함유

수돗물을 끓여 마시는 것이 미세 플라스틱을 제거할 수 있는 해결책이 될 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 지난 2월 28일(현지시간) 미국 매체 더 힐에 따르면 뉴욕주 컬럼비아 대학 연구원들이 수돗물을 끓이면 물에 존재하는 가장 일반적인 세 가지 플라스틱 화합물(폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌)의 최소 80% 이상을 분해할 수 있음을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 이미 동아시아 국가에서 흔히 사용하는 끓인 수돗물을 마시는 것이 플라스틱 병에 든 물을 마시는 것보다 더 안전할 수 있음을 시사한다. 컬럼비아 대학의 연구팀은 지난 달 연구에서 플라스틱 병에 든 물 1 리터당 최대 25만 개의 나노 플라스틱 조각이 포함될 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 지난 1월 생수 내 나노입자의 화학 구조를 관찰, 계산, 분석할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 이 기술에 대한 연구 결과는 '미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)' 저널에 1월 8일 발표됐다. 당시 연구에 따르면, 표준 크기의 생수 1리터의 물에는 평균 24만 개의 플라스틱 입자가 포함되어 있으며, 이 중 90%가 나노플라스틱으로 구성되고 나머지 10%는 마이크로플라스틱으로 확인됐다. 나노입자는 그 크기가 매우 작아 현미경으로는 볼 수 없는 것으로 알려져 있다. 전문가들은 인간 머리카락의 평균 너비보다 1000배 더 작은 나노플라스틱이 소화기관이나 폐 조직을 통해 혈류로 이동, 전신과 세포에 잠재적으로 유해한 화학 물질을 퍼뜨릴 수 있다고 경고했다. 미세 플라스틱은 0.2인치(약 5mm) 미만에서 2만 5000분의 1인치(약 1마이크로미터)에 달하는 다양한 크기의 폴리머 조각을 말한다. 이보다 훨씬 작은 나노플라스틱은 10억분의 1미터(나노미터) 단위로 측정된다. 이 연구를 이끈 팀은 미국에서 판매되는 인기 있는 생수 브랜드 세 개에서 리터당 300개가 아닌 11만 개에서 37만 개 사이의 실제 플라스틱 조각이 포함되어 있다는 것을 발견했다. 그러나 연구자들은 어떤 브랜드의 생수를 분석했는지 구체적으로 밝히지 않았다. 공동 저자이자 환경 화학자인 컬럼비아 대학교 라몬트-도허티 지구 천문대의 부교수인 베이잔 얀(Beizhan Yan)은 지난 1월CNN에 "이 새로운 기술을 통해 실제로 물속에서 수백만 개의 나노 입자를 볼 수 있었으며, 이는 무기 나노 입자, 유기 입자 및 우리가 조사한 7가지 주요 플라스틱 유형 외에도 다른 플라스틱 입자일 수 있다고 말했다. 끓인 물, 플라스틱 제거 효과 컬럼비아 대학교 연구팀은 이번에는 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 물에서 발견되는 세 가지 화합물에 대한 끓인 물의 영향을 조사했다. 이 화합물들은 완전히 분해되지 않기 때문에 바이러스 크기와 비슷한 나노 플라스틱으로 분해되어 인체 세포 기관과 장벽을 통과하며 위해를 끼칠 수 있다. 테스트된 화합물 중 가장 우려되는 것은 장에 염증을 일으키고 적혈구를 죽일 수 있는 폴리스티렌이다. 나머지 두 가지 화합물은 대체로 안전하다고 여겨지지만, 내분비학자들은 플라스틱의 안전성 여부를 판단하는 방법론에 심각한 문제가 있다고 주장했다. 연구에서 과학자들은 이 세 가지 플라스틱 화합물을 탄산 칼슘과 마그네슘 함량이 높은 미국 일반적인 담수 유형인 "경수"에 넣었다. 이러한 화합물은 주로 탄산 칼슘으로 구성된 지하 석회암 퇴적층의 공동에서 뽑아낸 지하수의 특징이다. 플라스틱이 포함된 물을 끓이면 이 탄산칼슘이 대부분의 미세 플라스틱 주위에 작은 덩어리를 형성하여 플라스틱을 캡슐화하고 무해하게 만든다. 연구 보고서는 "이 간단한 끓인 물 전략은 가정 수돗물에서 나노 및 미세 플라스틱(NMP)을 '제염'할 수 있으며 수돗물 섭취를 통한 인체 섭취를 무해하게 완화시킬 수 있는 잠재력이 있다"고 기술했다. 모든 플라스틱 폴리머 제거가 과제 하지만 이 연구에는 상당한 한계가 있다. 과학자들은 세 가지 가장 일반적인(폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 경우 가장 안전한) 플라스틱 폴리머만 조사했다. 지난달 연구에서 병에 든 물에서 발견된 심각한 우려 대상인 염화비닐은 연구에 포함되지 않았다. 또한 물을 끓여도 모든 폴리머를 제거하지 못했다. 내분비학회는 지난 26일 보고서에서 플라스틱 입자는 많은 중요한 생물학적 시스템을 실행하는 화학 메신저와 매우 유사하고 이러한 시스템은 매우 민감하기 때문에 안전한 노출 수준이 없을 수 있다고 밝혔다. 게다가 내분비학회와 같은 과학자들은 플라스틱 화합물 자체를 넘어서는 위험 외의 사항에 주목하고 있다. 이러한 폴리머는 종종 내분비, 순환 및 생식 시스템에 피해를 입힐 수 있는 BPA, PFAS 및 프탈레이트와 같은 '가소제'와 혼합된다는 사실에 점점 더 초점을 맞추고 있는 것. 끓는 물로 이러한 물질이 분해되는지는 확실하지 않다. 이 연구는 플라스틱 폴리머만 조사했을 뿐 이러한 잠재적 첨가제는 조사하지 않았다. 또한 물을 끓여서 미세플라스틱을 제거하는 방법을 사용하려면 경수 또는 탄산칼슘을 첨가해야 하는데, 이는 보편적이지 않은 방법이다. 그럼에도 불구하고 지난달 생수 속 미세 플라스틱에 대한 연구 결과를 종합하면, 이본 연구는 적어도 일부 형태의 플라스틱 오염으로부터 보호하는 방법에 대한 잠재적인 해답을 제시했다. 이번 연구는 2월 28일 '환경 연구 편지(Environmental Research Letters)'에 게재됐다.
- 생활경제
2024-03-01
캐나다 화산호수, 생명의 기원 새로운 가능성 제시

캐나다 브리티시 컬럼비아 대학교의 연구팀이 화산암반 위에 위치한 '라스트 찬스 호수(Last Chance Lake)'에서 주목할 만한 발견을 했다. 이 호수에서는 지구상의 자연 수역 중에서 가장 높은 농도의 인산염이 검출되었으며, 이는 지구상의 생명 기원과 연관될 수 있다는 가능성을 제시했다. 18일(현지시간) 인도 매체 인디아 타임즈에 따르면 연구팀은 2021년부터 2022년까지의 연구에서 캐나다 브리티시 컬럼비아 주에 있는 이 호수의 물과 퇴적물 샘플 분석을 통해, 인산염과 인을 축적하는 데 유리한 탄산염 광물인 돌로마이트가 풍부하다는 사실이 밝혀졌다. 인산염은 생명체 분자의 핵심 구성 요소로, 리보핵산(RNA), 디옥시리보핵산(DNA), 아데노신 삼인산(ATP) 등에 필수적인 역할을 한다. 돌로마이트(Dolomite)는 탄산칼슘(CaCO₃)과 탄산마그네슘(MgCO₃)으로 이루어진 퇴적암으로, 약 40억 년 전의 원시 지구 환경에서 흔히 발견되던 광물이다. 이러한 발견은 라스트 찬스 호수가 초기 지구 환경과 유사한 특성을 가지고 있음을 시사하며, 생명의 기원에 대한 연구에 중요한 단서를 제공할 수 있다. 18일 CNN은 연구의 공동 저자인 워싱턴 대학교 지구과학 데이비드 캐틀링 교수는 화산암 위에 위치한 얕고 짠 수역인 라스트 찬스 호수는 고대 지구의 탄산염이 풍부한 호수가 '생명의 요람'이었을 수 있다는 단서를 담고 있다고 전했다. 캐틀링은 "우리는 사람들이 자연에서 생명의 구성 요소를 합성하는 데 사용하는 특정 조건을 찾을 수 있었다"고 말했다. 그는 "우리는 생명의 기원에 대한 매우 유망한 장소를 가지고 있다고 생각한다"고 덧붙였다. 캐틀링과 그의 동료들은 문헌 검토를 통해 1990년대 미발표 석사 논문에서 비정상적으로 높은 수준의 인산염이 기록된 것을 발견한 후 이 호수를 연구 대상으로 처음 알게 되었다. 하지만 연구자들은 직접 눈으로 확인해야만 했다. 라스트 찬스 호수는 수심이 1피트(30.48cm)를 넘지 않다. 해발 1000미터(3280피트)가 넘는 브리티시 컬럼비아의 화산 고원에 위치한 이 호수에는 지구상의 자연 수역 중 가장 높은 수준의 농축 인산염이 함유되어 있다. 세바스찬 하스(Sebastian Haas) 박사가 이끄는 브리티시 컬럼비아 대학교 연구팀은 이 연구 결과를 바탕으로 지난 1월 9일 '화산 호수가 생명의 기원을 위한 가능한 환경을 제공했을 수 있다'라는 제목의 논문을 네이쳐(Nature) 저널에 게재했다. 이 발견은 생명체가 어떻게 시작되었는지에 대한 과학적 이해를 발전시킬 수 있다. 라스트 찬스 호수와 같은 독특한 환경을 연구함으로써 과학자들은 고대 역사의 수수께끼를 해결해 나갈 수 있다. 그러나 라스트 찬스 호수가 생명의 기원과 실제로 연관되어 있는지, 그리고 그 환경이 40억 년 전의 지구 환경과 얼마나 유사했는지를 확인하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다. 이 연구는 생명의 기원에 대해 새로운 시각을 제공하며, 앞으로 화산 호수와 같은 독특한 환경에 대한 연구가 활발히 이루어질 것으로 전망된다. 과학자들은 라스트 찬스 호수와 생명의 기원 사이의 실제 연관성을 밝히기 위해 지속적으로 연구를 수행할 계획이다.
- 산업
2024-02-19
심장 건강 지키려면 꼭 챙겨야 하는 5가지!

날씨가 추워지면 심장 건강에 더욱 주의를 기울여야 한다. 심장 질환은 남성과 여성 모두에게 주된 사망 원인 중 하나이며, 예방을 위해서는 적극적인 조치가 필요하다. 15일(현지시간) 미국 매체 케이에스엘닷컴(KSL.com)에 따르면 심장병은 미국 내 남녀 모두에게 주요한 사망 원인으로 꼽히며, 36초마다 한 명이 심혈관 질환으로 사망하는 것으로 나타났다. 매년 약 65만9000명이 심장 질환으로 인해 사망하며, 이는 사망자 네 명 중 한 명에 해당하는 비율이다. 미국 비영리 의료 시스템 인터마운틴 헬스(Intermountain Health)의 심장 전문가들은 사람들이 자신의 건강과 웰빙을 위해 적극적으로 관심을 가지고 참여하는 것의 중요성을 강조하고 있다. 인터마운틴 헬스의 심장 전문의인 켄트 메러디스(Kent Meredith)박사는 심장 건강을 개선하고 심장 문제의 위험을 줄이기 위해 다음과 같은 5가지 방법을 권장한다. 1. 매일 운동하기 하루 최소 30분 이상 운동하는 것이 좋다. 걷기, 자전거 타기, 수영, 조정, 러닝머신 사용 등 큰 근육 그룹을 활용하는 활동이 바람직하다. 초기에는 어려움을 느낄 수 있으나, 장기적으로 보았을 때 10년, 20년 후의 건강한 은퇴 생활을 상상한다면 운동을 시작하기가 더욱 용이해질 것이다. 2. 건강한 체중 유지하기 현실적인 목표를 설정하고 건강한 체중을 유지하는 것이 중요하다. 과체중은 심장 질환 위험을 증가시키고 당뇨병과 같은 다른 심각한 질병과도 관련이 있다. 건강한 체중을 유지하면 전반적인 건강을 향상시키고 심장병 위험도 낮출 수 있다. 3. 관상동맥 CT 스캔 40세 이상의 경우, 심혈관계 질환의 위험을 평가하고 관상동맥 칼슘 점수를 확인하기 위해 관상동맥 CT 스캔을 고려하는 것이 좋다. 이 검사는 증상이 나타나기 전에 조기에 '무증상' 심장 질환을 발견할 수 있는 기회를 제공한다. 4. 정기적인 건강검진 받기 매년 혈압, 콜레스테롤, 혈당을 측정하는 건강검진을 받는 것이 중요하다. 혈압을 허용 범위 내로 유지하고, 콜레스테롤과 혈당을 관리하면 심장 건강을 오랫동안 유지할 수 있다. 5. 담배 끊기 담배와 전자담배는 피하는 것이 최선이며, 만약 흡연 중이라면 반드시 금연해야 한다. 흡연은 심장 질환으로 인한 사망의 주된 원인 중 하나다. 건강한 생활을 위해서는 담배를 끊는 노력이 필수적이다. 심장 건강은 우리 삶에 있어 필수적인 요소다. 위에 소개된 5가지 방법을 지속적으로 실천해 건강한 심장을 유지하는 것이 중요하다. 가족력이 있거나 만성 질환을 가진 경우에는 정기적인 건강검진을 받는 것이 바람직하며, 전문가들은 조기 발견과 치료가 심장 질환으로 인한 사망 위험을 크게 감소시킬 수 있다고 강조했다. 고위험 HPV 감염 여성, 심혈관 질환 사망 위험 높아 한편, 자궁경부암을 일으키는 고위험 인유두종바이러스(HPV)에 감염된 여성이 심장병과 뇌졸중을 포함한 심혈관 질환으로 사망할 위험이 비감염 여성보다 4배 더 높다는 연구 결과가 발표됐다. 성균관대학교 의과대학의 유승호, 장유수, 정혜숙 교수팀은 지난 2월 8일 유럽심장학회의 학술지인 '유럽 심장 저널(European Heart Journal)'에 발표된 연구를 통해, 심혈관 질환이 없는 한국 여성 16만3250명(평균 연령 40.2세)을 대상으로 한 HPV 검사 결과와 심혈관 질환으로 인한 사망 데이터를 결합하여 분석함으로써 이러한 연관성을 확인했다고 밝혔다. 유럽심장학회는 고위험 HPV가 동맥 내 플라크 축적에 기여할 수 있다는 이전 연구들이 존재했음에도 불구하고, 이번 연구가 고위험 HPV 감염과 심혈관 질환으로 인한 사망 위험 간의 관련성을 처음으로 명확하게 드러낸 것으로 평가했다. HPV는 일반 여성인구에서 2~44%의 감염률을 보이는, 매우 흔한 성병 바이러스이며, 특히 고위험 HPV 감염은 자궁경부암을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있다. 유승호 교수는 이번 연구 배경에 대해 "심장병의 약 20%는 흡연, 고콜레스테롤, 고혈압, 당뇨병과 같은 전통적인 위험 요인이 없는 사람들에게서도 나타난다"며, "이번 연구는 HPV가 심장병 발생에 미칠 수 있는 잠재적인 영향을 탐구하는 데 집중했다"고 말했다.
- 생활경제
2024-02-16
우주비행사, 달의 물 마실 수 있을까

최근 달에 가장 먼저 착륙한 미국뿐만 아니라 러시아, 중국, 인도, 일본 등 강대국이 달 탐사 경쟁을 벌이고 있다. 지난해 8월 인도는 달 탐사선 찬드라얀 3호를 달에 착륙시켜 남극으로 보내는데 성공했다. 반면, 일본은 소형 달 탐사선 '슬림'은 지난 1월 20일 착륙 도중 전복되어 임무를 수행하지 못했다. 1969년 미국 우주비행사 닐 암스트롱(Neil Armstrong)이 달 표면을 처음 밟은 이후로, 달은 지속적으로 우주 탐사 분야에서 중요한 연구 대상으로 자리잡고 있다. 강대국들의 달 탐사 목적은 주로 광물 자원과 달의 남극에 존재하는 물 자원을 개발하는 것으로 알려져 있다. 물은 인류 생존에 필요한 중요한 요소다. 스페인 과학 매체 엔세데시엔시아(ensedeciencia)는 달은 탐사에 적합하며 필수 자원의 잠재적 원천이지만, 과학자들은 우주비행사들이 달의 물을 섭취할 수 있는지에 대한 의문을 제기하고 있다고 전했다. 과학자들은 달의 남극에서 상당량의 물을 발견했으며, 이는 미래의 우주 임무에서 이 자원을 활용하는 데 큰 관심을 불러일으키고 있다. 달의 물, 수은 등 유해 물질 함유 여기서 가장 중요한 질문은 우주 비행사들이 달의 물을 안전하게 섭취할 수 있는지 여부다. 지구에서 경험하는 물과 유사하다고 가정할 수 있지만, 달의 물은 구성이 매우 다르다. 2009년 나사의 LCROSS 탐사선이 달의 분화구를 관찰하면서 발견한 바에 따르면, 달의 물은 수소, 마그네슘, 칼슘뿐만 아니라 일산화탄소 및 수은 같은 위험한 성분도 포함하고 있다. 이러한 유해 원소의 존재는 우주비행사들이 달에서 물을 마시는 것이 안전한지에 대한 의문을 제기한다. 이제 과학자들은 달의 물을 여과하고 정화하여 위험한 성분을 제거하는 방법을 개발해야 한다. 그러나 이것은 현재 지구상의 여과 기술로 직접 해결할 수 있는 문제가 아니다. 혁신이 필요하며 달의 독특한 조건에 맞는 해법을 찾아야 하는 과제가 남았다. 이제 필요한 것은 달의 물을 여과하고 정화하여 위험한 성분을 제거하는 방법을 찾는 것이다. 그러나 이는 현재 지구상의 여과 기술만으로는 해결될 수 없는 문제다. 혁신적인 접근이 필요하며, 달의 독특한 환경에 적합한 해결책을 모색해야 한다. 달의 물 정화, 독성 원소 제거 이상의 기술 필요 달의 물을 정화하는 과정은 단순히 유해 원소를 제거하는 것을 넘어선다. 이 과정은 지구에서 사용하는 기본적인 정화 방식과는 다르다. 연구팀은 암모니아, 에틸렌, 일산화탄소, 메탄올, 황화수소, 이산화황, 메탄, 심지어 달 토양 파편 등 다양한 오염 물질을 처리할 수 있는 솔루션을 개발해야 한다. 달의 낮은 중력과 토양의 부식성은 이러한 문제를 해결하기 위한 포괄적인 접근 방식을 찾는 데 큰 도전을 제시한다. 특히, 지구의 6분의 1밖에 되지 않는 달의 중력은 우주비행사들이 정화 작업을 수행하는 데 있어 복잡한 문제를 제기한다. 또한, 달의 물을 정화하기 위해 개발되는 기계나 장비는 우주선의 제한된 공간을 고려하여 작고 효율적이어야 한다. 비록 달의 물을 정화하는 것이 기술적인 도전으로 보일 수 있지만, 이 문제의 해결은 미래 우주 임무의 성공 및 달에서의 지속 가능한 존재 구축에 필수적이다. 이러한 성공은 과학적인 이정표를 설정하는 것뿐만 아니라, 달의 물을 지구로 되돌려 보낼 수 있는 가능성을 열어줄 것으로 예상된다. 한국 달 탐사선 '다누리호' 한편, 2023년 8월, 인도의 찬드라얀3호가 세계 최초로 달 남극에 착륙하는 데 성공한 후, 이를 달까지 운송한 우주선 추진 모듈이 지구 궤도로 재배치되었다고 보고됐다. 이 추진 모듈은 남은 연료를 사용하여 운영되며, 앞으로 달의 시료를 지구로 운반하는 데 기여할 것으로 기대된다. 미국은 첫 번째 민간 달 착륙선의 발사를 준비하고 있다. 아스트로보틱이 개발한 '페레그린'은 오는 2월 23일 지구를 출발하여 달 표면에 착륙할 예정이다. 이 프로젝트가 성공할 경우, 아스트로보틱은 1969년 인류의 첫 달 탐사 이후 달에 착륙한 첫 번째 민간 기업이 될 것이다. 한국의 첫 달 탐사선 '다누리호'는 달 궤도 상공 100km 지점에서 임무를 수행하고 있다. '다누리(KPLO, Korea Pathfinder Lunar Orbiter)'는 한국항공우주연구원(KARI)이 개발했으며, 스페이스X의 팰컨 9 로켓을 사용하여 미국 플로리다주 케이프 커내버럴의 케네디 우주센터에서 2022년 8월 5일 발사됐다. 이 임무는 한국이 독자적으로 수행한 최초의 달 탐사 임무로, 달 궤도에서 과학적 탐사를 수행하고 있다.
- 산업
2024-01-30
견과류, 체중 감량에 효과 있을까

견과류는 영양가가 높고 맛있는 간식으로, 다이어트 중인 사람들에게 특히 추천되는 식품이다. 하지만 그 효과를 극대화하기 위해선 적절한 양을 섭취하는 것이 중요하다. 남성 잡지 멘즈헬스(menshealth)는 프리랜서 영양 전문가 로렌 매너커(Lauren Manaker)와의 인터뷰를 통해 체중 감량에 도움이 되는 6가지 견과류를 소개했다. 매너커는 견과류가 미량 영양소와 항산화 물질을 풍부하게 함유하고 있으며, 식물성 단백질, 섬유질, 건강한 지방을 제공하는 뛰어난 영양소 공급원이라고 강조했다. 견과류 섭취는 심장 건강 증진부터 인지 능력 향상까지 다양한 건강 이점을 제공한다. 특히, 체중 관리가 목표인 사람들에게 견과류는 이상적인 간식이 될 수 있다. 단 견과류는 영양소가 풍부하긴 하지만, 칼로리도 상당히 높다. 과도한 섭취는 칼로리 초과로 이어져 체중 증가의 원인이 될 수 있다. 즉, 체중 감량을 목표로 한다면 섭취하는 칼로리보다 소모하는 칼로리가 많아야 한다. 견과류를 적절한 양으로 섭취할 경우(예: 전체 팩 대신 한 봉지), 그 영양성분이 체중 감량 목표를 지원할 수 있다. 균형 잡힌 식단 내에서 견과류를 적당량 포함시키는 것은 체중 관리에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. 실제로 2021년에 실시된 메타 분석 연구 결과, 견과류를 꾸준히 섭취하는 사람들이 체지방 비율이 더 낮게 나타났다. 에버플렉스 피트니스의 에이버리 젠커(Avery Zenker)는 견과류의 영양적 이점에 대해 "견과류는 섬유질, 불포화 지방, 단백질, 항산화제, 비타민 및 미네랄을 제공하므로 매일 식단의 건강한 부분이 될 수 있다"고 강조했다. 이들 영양소에는 마그네슘, 아연, 칼슘, 철, 셀레늄, 비타민 E, 비타민 B 등이 포함되어 있으며, 견과류는 포화 지방, 탄수화물, 설탕이 낮고, 트랜스 지방과 콜레스테롤이 없어 건강에 이로운 선택이 된다. 그는 또한 "미국인 대다수가 섬유질, 마그네슘, 비타민 E, 철분, 비타민 B의 권장 섭취량에 미치지 못한다"고 지적하며, "견과류가 이러한 영양소 부족 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다"고 덧붙였다. 젠커는 견과류가 지중해식 식단, 케토 식단, 채식 식단, 식물 기반 식단 등 체중 감량에 유리한 다양한 식단 유형에 잘 맞으며, 시간이 많이 소요되지 않는 신속하고 편리한 간식으로 가공 스낵을 대체할 수 있는 이상적인 선택임을 강조했다. 체중 감량에 가장 좋은 견과류 6가지에는 통아몬드, 피스타치오, 땅콩, 호두, 브라질너트, 마지막으로 견과류 전체가 포함된다. 우선, 통아몬드 1온스(약 28g, 아몬드 약 23개)에는 섬유질 3.5g, 단백질 6g, 탄수화물 6g, 지방 14g, 설탕 1g, 그리고 164칼로리가 포함돼 있다. 젠커는 "1회 제공량인 통아몬드 1온스에는 칼슘 75mg, 칼륨 208mg, 비타민 E 7mg를 섭취할 수 있다"며 "아몬드의 단백질, 섬유질, 건강한 지방 함량은 포만감을 제공하며 과일이나 기타 자연식품과 함께 먹으면 훌륭한 간식이 될 수 있다"고 설명했다. 또한 피스타치오는 식물성 단백질의을 풍부하게 제공한다. 1온스(피스타치오 약 49개)당 160칼로리에 불과해 칼로리가 가장 낮은 견과류 중 하나다. 땅콩은 매우 인기가 많고 다양하게 활용되는 견과류 중 하나다. 1온스 분량에서 아몬드(7g)보다 조금 더 많은 단백질을 제공하며, 섬유질은 2.5g으로 아몬드보다 소량 적고, 총 162칼로리를 함유하고 있다. 땅콩버터를 선택할 때는 땅콩과 소량의 소금만을 포함한 천연 땅콩버터가 바람직하다. 호두는 오메가-3 지방산을 함유하여 뇌 건강을 지원하고 항염 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 작은 크기임에도 불구하고 풍부한 맛을 자랑하기 때문에 소량만으로도 충분한 만족감을 제공한다. 브라질너트는 셀레늄의 탁월한 공급원으로, 이 미네랄은 갑상선 기능 유지에 필수적인 역할을 포함해 신체에서 다양한 중요한 기능을 수행한다. 중간 크기의 브라질너트 한 개만으로도 성인의 일일 권장 셀레늄 섭취량(55mcg)을 충족할 수 있다. 하지만 셀레늄의 일일 섭취 상한선이 400mcg인 점을 고려하여 브라질너트의 섭취량을 조절하는 것이 좋다. 마지막으로 체중 감량을 지향할 때, 가공된 견과류 스낵이나 견과류 버터보다는 '견과류 전체'를 선택하는 것이 더 바람직하다. 견과류는 당뇨병을 비롯해 인슐린 저항성 문제를 겪는 사람들의 체중 관리에도 유익할 수 있다. 낮은 탄수화물 함량과 높은 섬유질 함량 덕분에, 견과류는 혈당 조절에 도움을 줄 수 있는 우수한 옵션이 될 수 있다.
- 생활경제
2024-01-29
종합비타민, 매일 섭취 시 인지 저하 지연

미국 매사추세스 제너럴 브리검 연구팀은 종합비타민을 매일 섭취하면 인지 저하를 지연시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 종합 비타민은 여러 형태로 구성되며, 다양한 비타민과 미네랄을 조합하여 만들어진다. 이러한 비타민제들은 대체로 비타민 A, C, D, E, K와 B군, 그리고 칼슘, 철, 아연 등의 미네랄을 포함하고 있다. 온라인 뉴스 플랫폼인 굿뉴스네트워크는 미국 매스 제너럴 브리검(Mass General Brigham) 연구팀의 연구 결과를 인용해, 매일 종합 비타민을 복용하는 사람들이 기억력이 개선되고 인지 노화를 최대 2년까지 지연시킬 수 있다고 전했다. 비영리 의료기관 네트워크인 매스 제너럴 브리검의 연구팀은 일상적으로 복용하는 종합 비타민제가 기억력과 인지 능력 향상에 통계적으로 유의미한 이점을 제공한다는 것을 확인했다고 밝혔다. 이 연구의 제1저자이자 학회 창립 멤버인 치라그 비야스(Chirag Vyas)는 "세 가지 독립적인 인지 연구의 메타 분석 결과는 20가지 이상의 필수 미량 영양소가 포함된 종합 비타민제를 매일 섭취함으로써 기억력 감퇴 방지 및 인지 노화 지연에 상당한 효과가 있다는 강력하고 일관된 증거를 보여준다"고 말했다. 연구팀은 COSMOS(COcoa Supplement and Multivitamin Outcomes Study)라는 연구를 통해 5000명의 참가자를 대상으로 한 메타 분석 데이터를 검토했으며, 573명의 참가자를 대상으로 2년간의 상세한 직접 인지 평가를 실시했다. 연구 참가자들 중 일부는 실험 기간 동안 매일 종합 비타민 보충제를 섭취했으며, 다른 일부는 플라시보(위약) 알약을 복용했다. 연구팀은 종합 비타민을 복용한 그룹이 플라시보 그룹에 비해 전반적인 인지 능력과 기억력 면에서 우수한 성과를 보였다는 것을 확인했다. 특히, 종합 비타민제가 인지 노화 과정을 약 2년 지연시키는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 비타민의 섭취가 집행 기능이나 집중력 향상에 미치는 영향은 발견되지 않았다. 비야스는 "인지 기능 저하는 많은 노인들에게 주요한 건강 문제 중 하나다. 매일 종합 비타민제를 복용하는 것은 이러한 인지 노화를 늦추는데 효과적이며 접근하기 쉬운 방법으로 여겨질 수 있는 잠재력을 지니고 있다"고 말했다. 노인 정신의학 책임자이자 이번 연구의 수석 저자인 올리비아 오케레케(Olivia Okereke)는 "이번 발견은 종합 비타민제가 뇌 건강 유지에 기여할 수 있다는 증거를 제시한다. 이는 뇌 건강에 큰 관심을 갖고 있는 많은 노인들에게 주목받을만한 소식이다"라고 평가했다. 이 연구는 최근 미국 임상 영양학 저널(American Journal of Clinical Nutrition)에 게재됐다. 이번 연구는 종합 비타민의 이점을 강조하는 세 번째 COSMOS 실험으로, 연구 결과의 신뢰성을 높였다. COSMOS 연구를 이끈 조앤 맨슨 박사는 "이 세 가지 독립적인 위약 대조 연구의 결과가 매우 주목할 만하다"고 말했다. 한편, 알츠하이머 협회는 인지 기능 저하와 알츠하이머병의 위험이 증가하고 있음을 지적하며, 적절한 시기에 개입이 이루어지지 않으면, 많은 노인들이 이러한 상태로 진행될 가능성이 있다고 경고했다. 낙관주의도 효과가 있다. 삶의 밝은 면을 바라보는 긍정적인 태도는 치매 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 이는 노인의 인지 건강을 보호하기 위한 안전하고 접근 가능하며 저렴한 접근 방식으로서 종합 비타민제의 기능성을 더욱 뒷받침한다. 그러나 종합 비타민제는 대체로 안전하긴 하지만, 일부 사람들에게는 메스꺼움, 구토, 설사, 위경련 등의 부작용을 유발할 수 있으며, 드물게는 알레르기 반응, 간 손상, 신장 결석과 같은 심각한 부작용이 발생할 수도 있다. 따라서 개인의 건강 상태와 필요성에 맞는지, 약물 상호작용의 가능성, 일일 권장 섭취량 등을 고려하여 종합 비타민제를 복용하기 전에 의료 전문가와 상의하는 것이 매우 중요하다.
- 생활경제
2024-01-27
건강을 지키는 필수 영양소 4가지는 무엇?

미국 성인의 절반 이상이 건강한 식습관을 최우선으로 여기고 있음에도 불구하고, 평균적인 식단에서 식이섬유와 칼슘, 칼륨, 비타민 D 등 중요한 영양소가 부족한 것으로 드러났다. 이에 대해, 미국의 매체 msn은 최근 미국인들의 영양소 요구 사항을 충족시키고, 건강을 증진하며, 질병을 예방하기 위한 연방 정부의 지침인 '미국인을 위한 영양 가이드라인(Dietary Guideline for Americans)'을 소개했다. 해당 지침에 따르면, 미국인들이 공중 보건의 위험을 초래할 수 있는 낮은 수준으로 섭취하는 4가지 주요 영양소를 식별했다. 이 4가지 영양소의 낮은 섭취는 제2형 당뇨병, 심혈관 질환을 포함한 만성 질환과 관련이 있는 것으로 나타났다. 이는 미국인들이 건강한 식습관을 지향하고 있음에도 불구하고, 실제로 필요한 영양소를 충분히 섭취하지 못하고 있음을 시사하는 결과로 해석될 수 있다. 임상영양학 석사 학위를 취득한 공인영양사 로렌 트위지(Lauren Twigge)는 "각 영양소의 필요 권장량은 개인의 칼로리 요구 사항, 연령 및 성별에 따라 다르다"고 설명했다. 점점 서구식 식단을 따르고 있는 한국인에게도 4가지 영양소를 식단에 포함시키는 것은 건강 유지에 매우 중요한 요소라고 할 수 있다. 식이섬유 4가지 주요 영양소 중에서 먼저 식이섬유는 소화 건강의 핵심 요소이지만 대사 건강에도 중요한 역할을 한다. 식이섬유는 콜레스테롤 수치를 낮추고 혈당을 안정시키는 데 도움을 준다. 여성은 하루에 25g, 남성은 38g의 식이섬유를 섭취하는 것이 권장된다. 권장량은 1000칼로리 당 14g의 식이섬유를 섭취하는 것이 적당하다. 콩, 베리, 배 같은 과일, 치아씨드, 퀴노아 같은 씨앗, 통곡물, 야채 등은 식이섬유의 주요 공급원이다. 칼슘 칼슘은 강한 뼈를 만드는 데 중요하며 신경 전달과 근육 수축을 지원하는 전해질 역할을 한다. 일일 칼슘 권장량은 여성과 남성 모두 1000mg이다. 우유, 요구르트, 치즈 등의 유제품, 통조림 연어와 정어리, 시금치, 케일 같은 짙은 잎채소 등은 칼슘을 풍부하게 함유하고 있다. 칼륨 필수 미네랄인 칼륨은 혈압을 관리하여 심장 건강을 향상시킨다. 칼륨은 여성은 하루 2600mg, 남성은 하루 3400mg을 섭취해야 한다. 칼륨은 주로 과일(건포도, 자두, 살구와 같은 말린 과일이 좋다), 야채(감자, 토마토, 브로콜리), 렌즈콩, 강낭콩, 우유, 요구르트, 닭고기, 연어와 같은 동물성 제품에서 발견된다. 비타민 D 비타민D는 칼슘, 인과 함께 뼈를 유지하고 형성한다. 또한 면역 건강, 염증 및 포도당 대사에 다양한 역할을 한다. 여성과 남성 모두 일일 비타민 D 권장량은 600IU(국제 단위)다. 자연적으로 비타민D를 함유하는 음식은 거의 없지만 달걀노른자, 버섯, 정어리와 연어와 같은 지방이 많은 생선에는 들어 있다. 우유, 요구르트를 포함한 유제품, 바로 먹을 수 있는 시리얼 등 많은 식품에는 비타민 D가 강화되어 있다. 트위지는 "새롭고 건강한 식단으로 전환하는 것은 어려울 수 있으므로 큰 변화를 만드는 작은 변화가 필요하다"며 "관심 있는 영양소를 대부분 포함하는 영양이 풍부한 식품과 음료에 우선순위를 두어 식이 권장 사항을 보다 효율적으로 지켜야 한다"고 말했다. 3가지 이상 영양소를 포함한 식품 4가지 중요한 영양소를 최소 3가지 포함하는 식품 및 음료의 예는 다음과 같다. 먼저 어두운 잎이 많은 녹색 채소, 예를 들어 시금치, 케일, 콜라드 등은 섬유질, 칼륨, 칼슘을 함유하고 있다. 이러한 채소를 계란 스크램블에 추가하면, 네 가지 주요 영양소를 모두 포함하는 건강한 식사를 만들 수 있다. 말린 살구와 자두는 섬유질, 칼슘, 칼륨을 제공한다. 이 과일들을 견과류(역시 섬유질, 칼슘, 칼륨을 함유)와 함께 섭취하면, 이동 중에도 건강한 간식을 즐길 수 있다. 우유와 요거트는 칼륨, 칼슘, 비타민D를 제공한다. 요거트나 우유에 섬유질이 풍부한 즉석 시리얼이나 그래놀라를 추가하면, 4가지 주요 영양소를 모두 섭취할 수 있는 영양가 높은 식사가 된다. 정어리나 연어와 같은 지방이 많은 생선 통조림은 칼슘, 비타민 D, 칼륨의 공급원이다. 이러한 생선 통조림을 섬유질이 풍부한 통곡물 크래커와 함께 섭취하면 4가지 주요 영양소를 모두 섭취할 수 있는 건강한 식사나 간식이 된다. 특히, 이 조합은 다양한 영양소를 균형 있게 공급하며, 동시에 맛과 포만감을 제공하는 좋은 선택이 될 수 있다. 이와 같은 식단은 영양가 있는 식사의 중요한 구성 요소로, 건강한 식생활을 위한 다양한 방법 중 하나로 고려될 수 있다.
- 생활경제
2024-01-26
KAIST, 뼈 손상 치료에 혁신적 '뼈 반창고' 신소재 개발

국내 과학자들이 금이 간 뼈 조직의 성장을 촉진하는 '뼈 반창고' 역할을 할 수 있는 신소재를 개발했다. 뼈 재생은 복잡하고 기존의 골 이식 및 성장 인자 전달 등과 같은 재생을 할 경우, 높은 단가 발생 등의 한계가 있었다. 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수 연구팀과 협업을 통해 하이드록시아파타이트(HAp)의 고유한 골 형성 능력을 활용해 압력을 가했을 때 전기적 신호가 발생하는 압전 생체 모방 지지체를 개발했다다고 25일 발표했다. 하이드록시아파타이트는 뼈나 치아에서 발견되는 염기성 인산칼슘으로 생체 친화적인 특징이 있으며, 충치를 예방하는 특성이 있어 치약에도 쓰이는 미네랄 물질이다. 이전의 압전 지지체 관련 연구들은 압전성이 뼈 재생을 촉진하고 골 융합을 향상하는 효과를 다양한 고분자 기반 소재에서 확인했지만, 최적의 골조직 재생에 필요한 복잡한 세포 환경을 모사하는 데 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 하이드록시아파타이트 고유의 골 형성 능력을 활용해 생체의 골조직 환경을 모방하는 소재를 개발해 새로운 방법을 제시했다. 홍승범 교수 연구팀 소속 주소연 박사과정 학생과 김소연 석사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 2024년 1월 4일 국제학술지 '응용재료와 표면(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 게재됐다. 연구팀은 하이드록시아파타이트를 고분자 필름과 융합하는 제조 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작된 유연하고 독립적인 지지체는 실험 쥐를 대상으로 한 체외 및 체내 실험에서 뼈 재생을 가속하는 놀라운 잠재력을 입증했다는 것이 연구팀의 설명이다. 또한, 연구팀은 동 지지체의 골 재생 효과의 원인을 다각도로 밝혀냈다. 원자간력 현미경(AFM) 분석을 통해 지지체의 전기적 특성을 조사했으며, 세포 모양과 세포 골격 단백질 형성에 대한 상세한 표면 특성 평가를 진행했다. 또한, 압전과 표면적 요소가 성장 인자 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 홍승범 신소재공학과 교수는 "뼈의 재생 속도를 가속화시키는 효과를 통해 '뼈 반창고' 같은 역할을 하는 하이드록시아파타이트 융합 압전성 복합소재를 개발했다"며, "이번 연구는 생체 재료 설계에 새로운 방향성을 제시하는 데에 그치지 않고, 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구한 데에 의의가 있다"고 강조했다. 압전성이란 물질에 변형이나 응력을 가하면 전기적인 분극이 발생하거나, 반대로 물질을 전자장에 두면 변형이나 응력이 발생하는 현상이다. 한편, 지난해 11월 카톨릭대 은평성모병원 정형외과 박형열 교수와 서울성모병원 정형외과 김영훈 교수 연구팀은 척추 골절을 입은 환자에게 수술로 '골형성 단백질'을 주입하면 빠르게 뼈를 재생 시킬 수 있다는 사실을 입증했다. 골형성 단백질은 척추와 치아 등 손상 부위의 뼈 재생 속도를 높이는 성장인자인데, 다양한 임상 분야에서 활용 범위가 확대되고 있다. 최근 연구에서는 퇴행성 척추 질환에 척추 유합술을 할 때 골형성 단백질을 사용하면 유합률이 100%에 가까운 것으로 나타났다. 척추 유합술은 골절이나 퇴행성 질환 등 척추에 발생하는 여러 종류의 병변을 치료하기 위해 시행되는 수술이다. 그동안 척추 골절 치료 분야에서 골형성 단백질을 활용해 뼈 재생을 촉진하는 결과를 확인한 연구는 없었는데 이번 연구를 통해 학계 최초로 같은 효과가 있다는 것을 증명했다.
- IT/바이오
2024-01-26
식물도 소통한다? 일본 과학자, 영상으로 증명

일본 과학자들이 식물들이 서로간에 위험 상황을 경고하는 장면을 촬영하는데 성공했다. 사진=영화 아바타 1 스틸 컷 일본 과학자들은 식물이 잠재적인 위험에 대해 실시간으로 다른 식물에게 알리고 경고하는 현상을 성공적으로 촬영했다. 이는 1980년대 초에 처음 기록된 현상에 대한 중요한 발전이다. 지난 17일 야후에 따르면, 일본 사이타마 대학의 분자생물학자 도요타 마사츠구가 이끄는 연구팀은 식물이 기계적 손상이나 곤충 공격에 반응하여 생성되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 감지하고 근처의 다른 식물에 방어 반응을 보내는 것을 포착했다. 이 연구 결과는 지난해 10월 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 저널에 게재됐다. 사이타마 대학의 박사과정 학생인 유리 아라타니(Yuri Aratani)와 박사 후 연구원 타쿠야 우에무라(Takuya Uemura)로 구성된 연구팀은 애기장대(Arabidopsis thaliana) 식물의 의사소통 과정을 성공적으로 연구했다. 이들은 나뭇잎과 애벌레가 들어있는 용기와 겨자과의 흔한 잡초인 애기장대를 담은 다른 방에 공기 펌프를 설치했다. 애기장대는 스트레스 전달자 역할을 하는 칼슘 이온을 감지한 후 세포가 형광 녹색을 띠도록 유전자 변형됐다. 이후 연구팀은 형광 현미경을 사용해 손상되지 않은 식물이 손상된 잎에서 방출된 VOCs에 반응하는 과정을 관찰했다. 이 연구는 식물들이 위협을 감지하고 의사소통하는 방법에 대해 새로운 이해를 제공했다. 식물의 의사소통은 1983년 한 연구에서 처음으로 관찰되었고, 그 이후로 과학계에서 논의에 불을 붙였다. 도요타 마사츠쿠는 최신 연구에 대해 "우리는 마침내 식물이 언제, 어디서, 어떻게 위협을 받는 이웃 식물의 공기 중 '경고 메시지'에 반응하는지에 대한 복잡한 이야기를 밝혀냈다"며 "우리 눈에 보이지 않는 이 미묘한 통신 네트워크는 임박한 위협으로부터 이웃 식물을 적시에 보호하는 데 중추적인 역할을 한다"라고 말했다. 이는 식물 의사소통에 관한 연구에서 중요한 발전을 의미하며, 식물이 위험을 감지하고 정보를 공유하는 방식에 대한 새로운 이해를 제공한다.
- 생활경제
2024-01-25
달걀보다 단백질이 더 많은 식물성 식품 9가지

단백질이 풍부한 식품 하면 대개 달걀을 떠올리지만, 식물성 단백질을 섭취하고자 하는 사람들에게는 달걀보다 더 많은 단백질을 함유한 대체 식품들이 많이 있다. 미국 농무부(USDA)의 데이터에 따르면, 한 개의 달걀에는 대략 6g의 단백질이 들어있다. 이는 닭가슴살 두 조각에 해당하는 양이다. 미국의 건강 및 식생활 전문 매체 이팅웰(EatingWell)은 달걀보다 단백질 함량이 더 높은 식물성 식품 9가지를 소개했다. - 세이탄 세이탄은 밀가루 반죽을 수차례 씻어 전분을 제거한 후 남은 식물성 단백질 덩어리로, 주로 밀의 글루텐이 주성분이다. 이는 포만감을 주고 쫄깃한 식감을 지녀, 다양한 요리에 사용되며 특히 채식주의자나 비건들에게 인기가 높다. 세이탄은 직접 만들 때 글루텐 가루, 허브, 향신료, 조미료, 육수 등을 활용해 취향에 맞게 조절할 수 있다. 미 농무부에 따르면 세이탄은 2온스(약 57g)당 17g의 단백질을 함유하고 있다. 이는 달걀 1개(약 6g)에 함유된 단백질 양보다 약 3배 더 많은 수치이다. 세이탄을 활용한 대표적인 요리로는 크리스피 세이탄 볶음, 타코, 카레, 샐러드, 스테이크, 너겟 등이 있다. 이처럼 세이탄은 채식주의자나 비건 식단을 따르는 사람들에게 우수한 단백질 공급원으로 자리잡고 있다. - 템페 템페는 두부와 마찬가지로 콩을 기반으로 하는 식물성 단백질이지만, 발효 과정을 거쳐 만들어져 두부와 다른 특성을 지닌다. 이 발효 과정을 통해 템페는 두부보다 더 단단한 질감과 견과류를 연상시키는 독특한 풍미를 갖는다. 또한, 단백질 함량도 두부보다 높다. 미 농무부에 따르면, 두부 100g당 약 8g의 단백질이 함유되어 있는 반면, 템페 100g에는 약 17g의 단백질이 들어 있다. 템페는 두부와 같이 다양한 요리에 활용할 수 있다. 샐러드, 볶음요리, 타코 등에 넣어 단백질 섭취를 높일 수 있으며, 템페 조각을 꼬치에 꿰어 꼬치구이로 만들 수도 있다. 이러한 다양한 요리 방법은 템페를 풍미가 풍부하고 영양적으로도 우수한 식품으로 만들어준다. 템페는 특히 채식주의자나 비건 식단을 따르는 사람들에게 인기 있는 단백질 공급원이다. - 렌틸콩 렌틸콩은 작고 둥근 형태의 콩과 식물로, 다양한 색상으로 알려져 있다. 이는 빨간색, 노란색, 검은색, 갈색, 녹색 등으로 다양하며, 그 작은 크기에 비해 영양가가 매우 풍부한 건강 식품이다. 미 농무부의 데이터에 따르면, 조리된 렌틸콩 1컵에는 약 18g의 단백질이 함유되어 있다. 이는 계란 2개나 닭 가슴살 100g과 비슷한 단백질 함량을 지닌다. 더욱이, 렌틸콩은 완전한 단백질 원으로, 신체가 스스로 생성할 수 없는 필수 아미노산을 모두 포함하고 있다. 렌틸콩은 또한 섬유질이 풍부하여 건강에 매우 유익하다. 렌틸콩 1컵에는 대략 15g의 섬유질이 들어 있는데, 이는 하루 권장 섬유질 섭취량의 약 60%를 차지한다. 섬유질은 포만감을 주고, 혈당 조절에 도움을 주며, 소화기 건강을 개선하는 데 기여한다. 렌틸콩은 수프, 스튜, 샐러드, 볶음 요리 등 다양한 요리에 활용할 수 있으며, 조리 시간이 짧아 간편한 요리 재료로도 잘 알려져 있다. 렌틸콩은 건강에 좋은 영양소를 제공함과 동시에 맛과 다양성을 더해주는 식재료로 인식되고 있다. -대마 하트 대마 하트, 즉 껍질을 벗긴 대마 씨앗은 비약용 대마 식물의 씨앗이다. 이 대마 식물은 향정신성 화합물인 THC를 0.3% 미만 함유하고 있어, 마약으로 분류되지 않는다. 미국 농무부 데이터에 따르면, 대마 하트는 3테이블스푼당 약 9g의 단백질을 함유하고 있는데, 이는 대략 달걀 1개에 해당하는 양이다. 또한, 대마 하트는 마그네슘과 아연이 풍부해 이 두 영양소의 중요한 공급원으로 꼽힌다. 마그네슘은 면역 체계, 근육, 신경 건강에 필수적이며, 아연은 상처 치유와 혈액 응고에 중요하다. 대마 하트는 그 고소한 맛과 질감 덕분에 다양한 요리에 활용될 수 있다. 샐러드, 스무디, 요거트, 오트밀 등에 추가하여 고소한 맛을 더할 수 있으며, 땅콩 버터와 함께 샌드위치나 토스트에 넣어 먹어도 매우 좋다. -완두콩 완두콩은 식료품점의 얼어붙은 통로에서 볼 수 있는 녹색 아기 콩이다. 꼬투리 또는 껍질을 벗긴 상태로 판매되는 완두콩은 USDA에 따르면 반 컵 제공량당 약 10g의 단백질을 제공하는 훌륭한 식물성 단백질 옵션이다. 완두콩은 마트의 냉동 식품 코너에서 쉽게 찾아볼 수 있는 녹색 작은 콩이다. 대부분 꼬투리나 껍질을 벗겨 판매된다. 미국 농무부에 따르면 반 컵 분량의 완두콩에는 약 10g의 단백질이 들어 있어 우수한 식물성 단백질 공급원으로 알려져 있다. 2019년 영양학 저널(The Journal of Nutrition)에 발표된 콩 단백질에 대한 46건의 대조 시험에 대한 메타 분석에 따르면, 여러 식물성 단백질 옵션 중 완두콩이 LDL 콜레스테롤, 즉 '나쁜' 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 도움을 줄 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 완두콩은 다양한 요리에 활용될 수 있는 매우 다재다능한 식재료다. 예를 들어, 이집트식 완두콩 스튜, 국수 요리, 볶음 요리, 체리와 피칸이 들어간 슬로우 쿠커 완두콩 밥 그릇 등 다양한 레시피에 추가할 수 있다. 또한, 완두콩으로 만든 후무스나 쪄서 소금을 약간 뿌려 간식으로 먹는 것도 좋다. 완두콩은 단백질 함량이 높을 뿐만 아니라, 콜레스테롤 관리와 다이어트에도 도움이 되는 건강에 좋은 식재료다. -녹두 녹두는 식물성 단백질과 섬유질이 풍부한 건강식으로 잘 알려져 있다. USDA의 자료에 따르면, 녹두 1컵에는 단백질 8g과 섬유질 9g이 포함되어 있다. 단백질이 풍부한 녹두는 근육 성장과 유지, 포만감 유지, 면역력 강화에 도움을 주는 식품이다. 더불어 섬유질이 많이 함유되어 있어 소화기 건강을 개선하고, 콜레스테롤 수치를 낮추는 데에도 유익하다. 녹두는 다양한 요리에 활용하기 좋은 다재다능한 식재료다. 수프, 캐서롤, 파스타, 샐러드, 튀김 요리 등에 넣어 사용할 수 있어, 맛과 영양 모두를 충족시키는 식재료로 많은 사람들에게 사랑받고 있다. -해바라기 씨 해바라기 씨는 단백질, 건강한 단일 불포화 지방, 섬유질이 풍부한 영양 간식으로 알려져 있다. USDA에 따르면 껍질을 벗긴 해바라기씨 알맹이 1/4컵에는 단백질 7g, 불포화 지방 12g, 섬유질 3g이 함유되어 있다. 해바라기 씨에는 단백질이 풍부해 근육 성장과 유지, 포만감 유지, 면역력 강화에 도움이 된다. 또한, 건강에 좋은 단일 불포화 지방은 심장 건강을 증진시키고, 섬유질은 포만감을 유지하며 소화기 건강을 개선하는 데 기여한다. 해바라기씨 알맹이는 간식으로 먹어도 좋고, 샐러드, 요거트, 오트밀 등에 뿌려 먹어도 좋다. 또한, 빵, 쿠키, 스무디 등 다양한 요리에 활용할 수 있다. 껍질을 벗긴 해바라기 씨는 간식으로 먹거나, 샐러드, 요거트, 오트밀 등에 뿌려 먹어도 좋다. 또한 빵, 쿠키, 스무디 등 다양한 요리에 활용할 수 있어, 요리의 풍미와 영양 가치를 높이는 데 효과적이다. -리마 콩 리마 콩은 단백질이 풍부한 식품으로, 익힌 콩 반 컵당 7g의 단백질이 들어 있으며, 이는 달걀 1개와 비슷한 양이다. 또한, 섬유질이 풍부해 포만감을 충족시키고 혈당 수치 조절에도 도움이 된다. 하지만 주의할 점은 리마 콩은 생으로 섭취하면 건강에 해로울 수 있어 반드시 익혀서 먹어야 한다. 리마 생콩에는 리파아제라는 효소가 들어 있는데, 이 효소는 콩을 10분 이상 가열하면 파괴된다. 리마 콩은 다양한 요리에 활용할 수 있다. 삶은 리마 콩을 반찬으로 먹거나, 토스트 위에 양배추와 함께 찜한 리마 콩을 얹은 토스트, 오렌지 민트 프리케와 함께 먹는 샐러드 등에 추가할 수 있다. 또한, 파스타, 스튜, 카레, 딥, 스프레드 등 다양한 요리에 넣어 풍미와 질감을 더하는 데 활용할 수 있다. -치아씨드 치아씨드는 단백질, 섬유질, 칼슘, 철분, 식물성 오메가-3 지방산인 알파-리놀렌산(ALA)이 풍부한 식품으로 잘 알려져 있다. USDA에 따르면 2테이블스푼의 치아씨드에는 단백질 5g, 섬유질 5g, 칼슘 100mg, 철분 2mg, ALA 1.7g이 들어있다. 특히, 알파-리놀렌산은 심장 건강에 유익할 수 있다고 알려져 있다. 2021년 영양 및 건강(Nutrition and Health)에 발표된 연구에 따르면, 당뇨병 환자가 12주 동안 매일 약 1.5온스(3테이블스푼)의 치아씨드를 섭취한 경우 대조군에 비해 수축기 혈압이 감소하는 효과가 나타났다. 치아씨드는 요리에 활용도가 높아 샐러드, 요거트, 오트밀, 스무디 등에 뿌려 먹거나, 빵이나 쿠키와 같은 제과류에 첨가할 수 있다. 식물성 식품을 통해 완전한 단백질을 섭취하는 것은 건강 증진에 기여할 뿐만 아니라 환경 보호에도 도움을 줄 수 있다. 다양한 식물성 단백질 식품을 함께 섭취함으로써 필요한 모든 아미노산을 얻고, 완전한 단백질 섭취를 도모할 수 있다.
- 생활경제
2024-01-17
신장을 튼튼하게 해주는 음식은?

바나나와 부추 등이 신장 건강에 도움을 준다는 연구 결과가 나왔다. 신장은 인체 내에서 체액, 전해질, 산-염기 균형을 조절하고 혈액 속 노폐물을 제거하는 중요한 역할을 한다. 따라서 신장 건강을 유지하는 것은 매우 중요하다. 프랑스의 유명 여성 저널 '여성신문(Le Journal des Femmes)'에서 최근 신장 건강에 도움이 되는 6가지 음식을 소개했다. 그 중 하나인 바나나는 칼륨이 풍부하여 신장 질환 예방에 도움이 된다. '메디칼 사이언스 모니터' 저널에 실린 연구에 따르면, 바나나에 함유된 식이 칼륨은 만성 신장 질환의 발병 위험을 줄일 수 있다. 100g당 360mg의 칼륨을 함유한 바나나는 하루 권장 섭취량의 약 1/5에 해당하며, 바나나 한 개의 평균 무게는 대략 120g이다. 2005년에 수행된 또 다른 연구에 따르면, 일주일에 바나나를 2~3개 섭취하는 여성들은 다양한 신장 질환(예: 다낭성 신장 질환, 결석, 신장 결석 등)의 발병 위험이 33% 감소하는 것으로 나타났다. 부추는 신장을 정화하고 신장 및 비뇨기 기능을 강화하는 데 도움이 되는 정화 기능을 가지고 있다. 한의학에서 부추는 특히 건강에 유익한 식품으로 인식되고 있다. 로버트 마로체시(Roberto Marrocchesi)는 그의 저서 「신장을 정화하고 치유하다」에서 부추가 정화 작용에 탁월하고 부종성 침전물을 건조시키며 신장의 기(한의학적 에너지)를 강화한다고 밝혔다. 이뇨제 역할을 하는 블랙커런트는 신장에서 독소를 제거하는 데 도움을 준다. 칼륨, 칼슘, 비타민 C, 플라보노이드(항염증 및 면역 자극 효과가 있는 항산화제)가 풍부한 블랙커런트는 독소 제거를 촉진하고 신장 기능을 향상시킬 수 있다. 하루에 블랙커런트 주스 한 잔 또는 블랙커런트 베리 차 2컵을 섭취하는 것이 좋다. 그러나 신부전 환자의 경우, 블랙커런트 잎은 이뇨제와 배액 작용이 강해 피하는 것이 좋다. 초원 치커리로도 불리는 민들레는 비타민 A, B, C와 미량 원소(칼슘, 칼륨, 마그네슘, 실리카 등)가 함유되어 있어 신장에 매우 유익한 영양소를 제공한다. 민들레의 잎과 뿌리는 주로 비네그레트와 함께 샐러드에 사용되며, 이들 부위는 신장을 정화하는데 도움이 된다. 민들레 꽃잎도 샐러드에 추가하여 먹을 수 있다. 민들레는 담즙 생성을 촉진하고 담즙 배출을 돕는데, 이는 간과 신장에 유익하며 이들 기관에 영향을 미치는 질환을 완화하는 데 도움이 된다. 또한, 민들레는 에너지가 낮아 신장 결석 예방에도 효과적이다. 신장 건강을 유지하기 위해서는 적절한 양의 단백질을 섭취해야 한다. 모글리 르 퀸트렉 도네티(Moglie le Quintrec-Donnette) 교수에 따르면 음식 속 단백질의 일부는 소화 과정에서 신장을 통해 여과되어 요소로 변환되고, 이후 소변을 통해 배출된다. 따라서 섭취하는 단백질의 양이 많을수록 요로 요소의 양도 증가하며, 신장 기능이 손상된 경우 이러한 요소의 제거가 줄어들고 체내에 축적될 수 있고 설명했다. 이러한 이유로, 신장 기능의 부담을 줄이기 위해 단백질 섭취량을 조절하는 것이 권장된다. 식단에서는 신장에서 더 효율적으로 제거되는 식물성 단백질을 다양하게 포함시키는 것이 좋다. 예를 들어, 콩류(렌틸콩, 완두콩, 말린 콩 등)는 식물성 단백질이 풍부한 식품으로, 특히 콩은 100g당 약 26g의 단백질을 함유하고 있다. 호로파는 이뇨제를 포함한 다양한 효능을 지닌 방향성 식물이다. 하루에 1~3g의 호로파 분말을 음식에 뿌리면 신장의 기능을 개선하는 데 도움이 된다. 특히 싹이 난 호로파는 간과 신장 정화에 효과적이다. 또한, 과도한 소금 섭취는 신장 건강에 해로울 수 있으므로, 소금 함량이 적은 신선하고 가공되지 않은 음식을 많이 섭취하는 것이 좋다. 맛을 내기 위해 마늘, 양파, 샬롯, 백리향, 바질, 딜, 카레, 육두구, 레몬 등의 향신료를 사용하는 것이 좋다. 하루에 1리터에서 1.5리터의 물을 마시는 것이 적당하며, 과도한 물 섭취는 신장에 도움이 되지 않는다. 탄산수를 마실 때는 염분 함량이 높을 수 있으니 주의해야 하며, 나트륨 함량이 리터당 50mg 미만인 탄산수를 선택하는 것이 바람직하다.
- 생활경제
2024-01-08
겨울철, 비타민 D 부족 주의보…충분히 섭취하는 방법은?

겨울철이 되면 기온이 낮아지고 실내에서 보내는 시간이 늘어나게 된다. 이로 인해 태양 노출이 줄어들면서 피부에서 합성되는 비타민 D의 부족 현상이 자주 발생하곤 한다. 비타민 D는 주로 햇빛에 노출될 때 피부에서 생성되는 영양소이기 때문에, 태양 노출이 감소하는 겨울철에는 특히 주의가 필요하다. 의학 전문지 '헬스(Health)'는 비타민 D가 뼈 건강을 유지하고, 면역 체계를 강화하는 데 중요한 역할을 하며 전반적인 건강을 유지하는 데도 필수적이기 때문에, 겨울철에는 비타민 D 관리에 특별한 주의를 기울여야 한다고 보도했다. 겨울철에는 실내 활동이 늘어나더라도 비타민 D를 적절히 섭취하고, 필요한 경우 보충제 등을 통해 충분한 양을 유지하는 것이 중요하다. 비타민 D 결핍 증상 비타민 D는 뼈 건강, 면역력 강화, 근육 기능 향상 등에 중요한 역할을 한다. 뼈 건강에 있어서는 칼슘의 흡수를 돕고, 면역력 강화에 있어서는 바이러스와 박테리아로부터 신체를 보호하는 데 영향을 미치며 근육 기능 향상에 있어서는 근육의 수축과 이완을 돕는다. 비타민 D 결핍은 골다공증, 면역력 저하, 근육통, 피로감 등의 증상을 유발할 수 있다. 이 외에도 심혈관 질환, 당뇨병, 암 등의 위험을 증가시킬 수 있다는 연구 결과도 있다. 비타민 D 보충 방법 비타민 D를 충분히 섭취하기 위해서는 다음과 같은 방법이 있다. 먼저 햇볕을 쬔다. 날씨가 맑은 날, 하루 15분 이상 햇볕을 쬐는 것이 비타민 D 합성에 도움이 된다. 그러나 햇볕이 강한 시간대에는 피부 보호를 위해 자외선 차단제를 바르는 것이 좋다. 비타민 D가 풍부한 음식을 섭취한다. 비타민 D를 많이 함유하고 있는 식품으로는 지방이 많은 생선(예: 연어, 정어리), 달걀 노른자, 치즈, 일부 버섯 종류 등이 있다. 특히 겨울철과 같이 햇볕을 충분히 쬐기 어려운 경우, 의사와 상담 후 비타민 D 보충제를 섭취하는 것도 효과적인 방법이다. 보충제는 비타민 D의 일일 권장 섭취량을 쉽게 충족시킬 수 있도록 도와준다. 비타민D 과다 섭취 시 부작용 비타민D는 과다 섭취하면 부작용이 발생할 수 있다. 따라서 하루 권장량을 초과하지 않도록 주의해야 한다. 특히 임산부, 수유부, 어린이, 간 질환이나 신장 질환을 가진 사람은 의사와 상담하여 안전하게 복용해야 한다. 비타민 D 보충제를 선택할 때는 다음과 같은 사항을 고려하는 것이 좋다. 보충제에 함유된 비타민 D의 양을 확인해야 한다. 성인의 경우, 일반적으로 하루 권장량은 약 15~20마이크로그램(㎍)이다. 비타민 D 보충제는 캡슐, 액체, 정제 등 다양한 형태로 제공된다. 본인의 취향과 섭취 용이성을 고려하여 적합한 형태를 선택하는 것이 좋다. 또한, 제품의 품질과 안전성을 보장할 수 있는 신뢰할 수 있는 제조사의 제품을 선택하는 것이 중요하다. 겨울철 비타민 D 관리 비타민 D 수치를 정기적으로 검사한다. 비타민 D 수치가 부족한 경우 의사의 지시에 따라 보충제를 섭취하는 것이 좋다. 비타민 D의 흡수를 방해하는 음식을 피한다. 칼슘, 철, 마그네슘, 칼륨과 같이 비타민 D 흡수를 방해하는 영양소가 많이 함유된 음식을 섭취한 후에는 비타민 D 섭취까지 2시간 정도 간격을 두는 것이 좋다. 겨울철에는 비타민 D가 부족해질 위험이 높기 때문에, 위의 지침을 참고하여 적절한 관리를 하는 것이 중요하다. 이를 통해 건강을 유지하고 비타민 D 부족으로 인한 건강 문제를 예방할 수 있다.
- 생활경제
2023-12-26
전기화학 기술, 가축 분뇨에서 친환경 자원 생산

환경 오염을 주범으로 여겨지는 가축 분뇨에서 친환경적으로 전기를 생산하는 기술이 개발됐다. 매년 전 세계 축산농가에서 30억톤 이상의 동물 배설물이 발생하고 있다. 이는 미국 엠파이어 스테이트 빌딩 9000개 이상에 해당하는 양이다. 모든 분뇨는 수질을 악화시키며 유독한 연기와 온실가스를 방출한다. 그러나 저렴한 전기를 이용해 동물 배설물을 재활용하고 귀중한 화학물질을 회수할 수 있는 기술이 개발돼 환경 오염을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 학술지 '사이언스 어드밴스(Science Advances)'에서는 '네이처 서스테이너빌리티(Nature Sustainability)'에 발표된 연구를 소개했다. 이 연구는 전기를 이용하여 동물 배설물에서 유기 영양소를 분해하고, 동시에 가치 있는 화학물질을 회수하는 새로운 방법을 제시한다. 초기 예측에 따르면, 이 방법으로 얻어지는 화학물질의 경제적 가치가 기술 구현 비용을 상회할 것으로 예상된다. 이는 농부들에게 수익성이 높은 선택지가 될 수 있음을 시사한다. 클락슨 대학의 김태영 화학자는 이번 연구에는 참여하지 않았지만 "풍력, 태양열 발전소에서 발생하는 값싸고 재생가능한 전기를 결합하면 거름이 풍부한 시골 농업 지역에서도 찬환경 전기가 생산될 수 있다"고 말했다. 많은 축산업자들은 이미 동물 배설물을 재활용하기 위해 노력하고 있다. 이들은 배설물을 분뇨 라군(연못)에 저장하여, 바닥에 침전된 암모니아가 풍부한 고형물을 준설하여 비료로 재사용한다. 또한, 남은 유기 화합물을 미생물이 메탄으로 분해하게 하여 이를 수집, 태워 전기를 생산할 수 있다. 이러한 방식은 지속 가능한 에너지와 농업 사이의 상호 작용을 보여주는 예이다. 그럼에도 불구하고, 엄청난 양의 암모니아와 기타 화합물이 자연환경으로 방출되어 해조류가 번성하고 물고기가 죽게 되는 환경오염이 발생한다. 이에 최근 몇 년 동안 몇몇 연구팀에서는 분뇨 라군에서 암모니아와 기타 귀중한 화학물질을 포착하기 위한 전기화학적 방법을 탐색하기 시작했다. 예를 들어, 2021년 실험실 연구에서 김태영 교수와 그의 동료들은 전류를 사용해 막을 통해 양으로 하전된 암모늄 이온을 유도하여 비료 전구체를 농축하고 쉽게 복구할 수 있는 배터리 유형 설정을 보고했다. 그러나 멤브레인(두께가 얇은 막) 설정은 운영하기 어렵고 확장하는 데 비용이 많이 들 수 있다. 위스콘신 매디슨 대학교 환경 엔지니어인 모한 킨(Mohan Qin)과 동료 송진이 이끄는 연구팀은 2단계 접근 방식을 채택해 멤브레인을 없앨 수 있는 가능성을 확인했다. 두 단계 모두 KNiHCF(칼륨·니켈·헥사시아노철산염)라는 배터리 전극 재료를 사용한다. KNiHCF는 이온이 들어오고 나갈 수 있는 간격이 있는 층 구조를 가지고 있다. 연구원들은 KNiHCF의 층 간격이 나트륨이나 칼슘과 같이 분뇨에서 일반적이지만 가치는 떨어지는 이온 대신 암모늄 및 칼륨 이온을 끌어들이는 데 이상적이라는 것을 발견했다. 연구진은 이후 이온으로 채워진 KNiHCF 전극을 폐수 용액에서 제거하고, 이를 이온 전도성 전해질을 첨가한 깨끗한 물이 담긴 두 번째 용기에 두 번째 전극과 함께 배치했다. 전압을 가하면 전자가 두 번째 전극으로 흘러 들어갔고, 이로 인해 KNiHCF 전극에서 양전하를 띤 암모늄 및 칼륨 이온을 용액으로 끌어당겨 농축하고 쉽게 복구할 수 있는 음전하가 생성됐다. 이 설정에는 보너스가 있다. 두 번째 전극의 음전하는 용액의 물과 산소를 유발하여 수소 가스나 과산화수소로 반응했는데, 두 가지 모두 회수된 암모니아 및 칼륨과 함께 판매될 수 있는 귀중한 화학물질이다. 연구팀은 KNiHCF 전극은 반복적으로 사용하면 성능이 저하되는데, 이 문제는 이미 해결 방안을 찾았다고 밝혔다. 연구원들은 또한 1000마리의 젖소가 있는 낙농장의 폐기물을 확장하고 관리하기 위한 설정의 잠재력을 평가하기 위한 분석을 수행했다. 그들은 전기 가격이 미국 평균인 킬로와트시(kWh)당 약 0.08달러(약 100원)로 책정될 경우 해당 운영에서 연간 최대 20만달러(약 2억6320만원)의 이익을 창출할 수 있을 만큼 귀중한 화학 물질을 생성할 수 있다는 사실을 발견했다. 송진 연구원은 재생 가능 전력이 일부 농촌 지역의 전기 비용을 2030년까지 kWh당 약 0.03달러(약 39원)로 낮출 수 있을 것으로 예상했다. 풍력이나 태양열 발전소는 종종 전력망이 처리할 수 있는 것보다 더 많은 전기를 생산하므로 엔지니어는 전력을 버리거나 터빈을 꺼야 했다. 이에 송진은 "풍력, 태양광과 결합할 수 있다면, 가격이 저렴할 때만 전기를 사용하도록 설계할 수 있다"고 말했다. 모한 킨은 "전체 공정이 얼마나 효율적인지 고려할 때, 전기화학적 처리는 거름에 있는 암모니아의 거의 70%를 포착하고 비슷한 양만큼 농장에서 배출되는 암모니아를 줄일 수 있다"며 "이것은 오래된 (가축 분뇨)문제를 처리하는 매우 간단하고 효율적인 방법"이라고 주장했다.
- 산업
2023-12-14
완전 채식, 단 몇 주 만에 심장 건강 개선

고기 섭취를 줄이는 것이 심혈관 건강에 유익하다는 연구 결과가 최근 많이 나오고 있다. 이는 채식이 건강에 좋을 수 있다는 것을 시사하지만, 극단적인 채식은 영양 불균형을 초래할 수 있으므로 균형 잡힌 식단 구성이 중요하다. 프랑스 매체 푸어꾸아뚜쿠뚜(pourquoidocteur)는 쌍둥이를 대상으로 실시한 한 연구에서는 완전 채식과 잡식성 식단이 심혈관 건강에 미치는 영향을 비교한 결과, 채식이 심장 건강에 좋은 영향을 미친다는 연구 결과에 대해 소개했다. 미국 스탠포드 대학의 연구팀은 쌍둥이를 활용하여 심혈관 건강에 대한 완전 채식과 잡식 식단의 효과를 비교한 것. 쌍둥이는 같은 환경에서 성장하고 유사한 생활 방식을 유지했기 때문에, 유전학적 요인을 통제하고 다른 변수를 최소화할 수 있었다. 최근 '자마 네트워크 오픈'(JAMA Network Open) 저널에 게재된 연구에서 과학자들은 심혈관 건강에 미치는 영향을 조사하기 위해 특별한 식단 실험을 실시했다. 이 연구를 위해 심혈관 건강이 양호한 22쌍의 쌍둥이, 총 44명이 선정됐다. 연구 기간 동안인 8주간, 쌍둥이 한 명은 완전 채식 식단을, 다른 한 명은 잡식성 식단을 따르도록 분리 배정됐다. 여기서 완전 채식 식단은 모든 동물성 제품을 배제한 식단을 의미하며, 잡식성 식단에는 닭고기, 생선, 계란, 치즈, 유제품 및 다른 동물성 식품이 포함됐다. 이 연구의 중요한 부분은 모든 참가자가 야채, 콩류, 과일, 통곡물과 같은 건강에 좋은 식품을 섭취하고 정제된 설탕과 전분이 없는 음식을 먹는 것이었다. 이러한 방식으로 연구팀은 완전 채식과 잡식성 식단이 심혈관 건강에 미치는 영향을 보다 정확하게 비교, 평가할 수 있었다. 연구팀은 "임상시험 처음 4주 동안은 쌍둥이에게 식단별 맞춤 식사를 배달 서비스로 제공했으며, 5주차부터 8주차까지는 참가자들이 각 식단에 맞는 식사와 간식을 직접 준비했다"고 밝혔다. 또한, 영양사가 연구 기간 내내 참가자들에게 다이어트에 관한 조언을 제공하고 그들의 질문에 답변했다. 참가자들은 자신의 식습관에 대해 정기적으로 질문을 받았으며, 자신이 섭취한 음식을 노트에 기록하는 것이 요구됐다. 완전 채식, 콜레스테롤 및 인슐린 수치 개선 연구 결과에 따르면, 완전 채식 식단을 따른 성인들에서 몇 가지 긍정적인 건강 변화가 관찰됐다. 식단 변경 후 첫 4주 동안, 완전 채식을 한 참가자들은 잡식성 참가자들에 비해 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C), 인슐린 수치 및 체중이 현저히 낮아진 것으로 나타났다. 이러한 개선은 심혈관 건강 증진과 연관이 있으며, 채식주의자들은 잡식성 성인에 비해 평균적으로 4.2kg의 체중 감량과 함께 공복 인슐린 수치가 약 20% 감소한 것으로 나타났다. 임상시험 시작 시점의 평균 LDL-C 수치는 채식 그룹이 110.7㎎/dL, 잡식성 그룹이 118.5㎎/dL으로 나타났지만 시험 종료 시점에는 채식 그룹이 95.5㎎/dL, 잡식성 그룹이 116.1㎎/dL로 채식 그룹 수치가 크게 개선됐다. LDL-C는 건강을 위해 100㎎/dL 미만을 유지하는 것이 권장된다. 채식 그룹은 또 당뇨병 발병 위험 요소인 공복 인슐린 수치도 약 20% 감소했다. 체중 또한 채식 그룹이 잡식성 그룹보다 평균 1.9kg 줄어들었다. 이 연구의 공동 저자인 크리스토퍼 가드너(Christopher Gardner)는 "이러한 결과가 장수와 관련이 있을 수 있음을 지적하며, 완전 채식이 장내 세균 증가 및 텔로미어 손실 감소를 통해 신체 노화를 늦출 수 있는 추가적인 이점을 제공할 수 있다"고 말했다. 가드너 교수는 이 연구에 대해 "쌍둥이를 대상으로 한 이 연구는 기존 잡식 식단과 비겨했을 때 완전 채식 식단이 건강에 더 유리할 수 있다는 것을 보여주는 중요한 방법론을 제공하고 있다"고 덧붙였다. 그러나 연구팀은 엄격한 완전 채식보다는 식단에 더 많은 식물성 식품을 포함시키는 것이 더 중요하다고 강조했다. 이는 식단의 다양성을 유지하고 균형 잡힌 영양 섭취를 촉진하는 방법으로, 건강한 생활 방식을 추구하는 데 있어 중요한 점이다. 한편, 헬스조선에 따르면, 채식은 심혈관질환과 대장암 위험을 낮춰주는 등 장점이 많은 반면, 영양 불균형을 고려하지 않으면 탈모, 근육량 감소, 면역력 불균형, 골밀도 감소, 피로감 등의 부작용이 생긴다. 특히, 극단적인 채식은 특히 뼈 건강에 나쁜 영향을 주는 것으로 알려졌다. 한 연구에서 실제 채식만 하는 남녀 대학생 67명과 일반적인 식사를 하는 남녀 대학생 143명의 골밀도를 조사했다. 연구 결과 채식을 하는 남자 대학생의 평균 골밀도는 101.73, 여자 대학생은 84.15였다. 이는 채식을 하지 않는 남자(107.43), 여자(89.64) 대학생보다 낮은 수치다. 다른 음식은 먹지 않고 채소, 과일, 곡류만 섭취하는 극단적인 채식을 하면 비타민, 무기질, 칼슘, 단백질 등이 부족해져 뼈 건강에 악영향을 줄 수 있다. 채식을 할 때는 뼈를 건강하게 하는 영양소가 많이 든 해조류, 견과류, 콩류 등을 다양하게 먹는 것을 권장한다.
- 생활경제
2023-12-13
도쿄대, 저렴하고 안정적인 나트륨 이온 배터리 음극 재료 개발

도쿄 이과대학 연구팀이 현재 주류인 리튬 이온 배터리보다 저렴하고 안정적인 고성능 나트륨 이온 배터리 음극 재료를 개발해 상용화에 한 걸음 다가섰다고 피씨 워치(PC WATCH)가 최근 보도했다. 이번에 개발된 새로운 음극 재료는 아연산화물(ZnO) 주형 하드 카본(HC-Zn)으로, 리튬이나 코발트와 같은 고가의 원소를 사용하지 않아 리튬 이온 배터리의 대안으로 기대된다. 리튬 이온 배터리는 휴대폰, 노트북, 전기차 등에 사용되는 가장 일반적인 배터리다. 리튬 이온을 저장하는 음극과 리튬 이온을 이동시키는 전해질로 구성된다. 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 수명으로 인해 널리 사용되고 있지만, 리튬이나 코발트와 같은 고가의 원소를 사용한다는 단점이 있다. 나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리의 대안으로 개발되고 있는 배터리다. 나트륨 이온을 저장하는 음극과 나트륨 이온을 이동시키는 전해질로 구성된다. 나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 유사한 성능을 가지고 있지만, 리튬이나 코발트와 같은 고가의 원소를 사용하지 않아 저렴한 비용으로 생산할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 마그네슘, 아연, 칼슘의 글루코니움 염산을 출발 원료로 하여 기존과 동일한 주형법으로 각 하드 카본을 합성했다. 다양한 평가를 실시한 결과, HC-Zn이 가장 우수한 전극 성능을 나타냈다고 한다. 또한 글루코늄산 아연과 아세트산 아연의 비율이 75:25인 것을 음극 재료로 사용한 나트륨 이온 배터리를 제작하고 배터리 성능을 평가한 결과, 에너지 밀도는 312Wh/kg에 이르렀다. 이는 현재 널리 사용되고 있는 리튬 이온 배터리와 비교하여 동등한 수준이다. 이번 연구로 개발된 HC-Zn 음극 재료는 기존의 그래핀 음극 재료보다 저렴하고 안정적이며, 에너지 밀도도 동등한 수준으로 나타났다. 이는 휴대폰, 노트북, 전기차 등 다양한 전자기기의 배터리 대용량화를 가능하게 할 것으로 기대된다. 또한, 리튬이나 코발트와 같은 고가의 원소를 사용하지 않아 환경 친화적인 배터리의 개발에도 기여할 것으로 전망된다.
- 생활경제
2023-11-20
99.6% 반사율 '초백색 세라믹' 개발⋯건물 냉각 혁신

99.6%라는 최고의 반사율로 건물을 시원하게 하는 혁신적인 '초(超)백색 세라믹'이 개발됐다. 홍콩의 과학자들이 햇빛과 열을 99.6% 반사해 건물을 획기적으로 냉각시킬 수 있는 새로운 초백색 세라믹 소재를 시연했다고 과학전문 매체 뉴아틀라스가 지난 12일(현지시간) 보도했다. 딱정벌레의 특성에서 영감을 받은 이 소재는 나노 구조 기술을 활용해 그 효과를 발휘하며, 외부 환경 조건에 견딜 수 있는 강한 내구력을 지녔다. 또한, 이 소재의 생산 과정은 상대적으로 간단하여 대량 생산으로 확장이 용이하다는 장점이 있다. 사람들은 집이 너무 더워지면 종종 에어컨을 먼저 켜곤 한다. 이는 즉각적인 냉방 효과를 가져올 수 있지만, 건물의 냉난방 비용이 전체 에너지 비용의 큰 부분을 차지하기 때문에 에너지 효율성은 낮은 편이다. 과학자들은 에너지 소모가 적으면서도 실내 온도를 수동적으로 조절하는 대체 방법을 찾고 있다. 그이러한 방법 중 하나는 건물과 옥상을 밝은 색으로 칠하는 것이다. 기본 물리학 원리에 따르면, 밝은 색상은 어두운 색상보다 빛을 덜 흡수하기 때문에 실내를 더 시원하게 유지할 수 있다. 이러한 원리를 바탕으로 최근에는 태양광을 95% 이상 반사하는 '초백색 페인트'가 개발됐다. 앞서 미국 퍼듀대학교의 연구팀은 2020년 10월, 햇빛의 95.5%를 반사하고 열을 거의 흡수하지 않는 초백색 페인트를 개발했다. 연구에 따르면, 이 페인트를 적용한 표면은 밤에는 주변보다 약 10도(°C) 낮은 온도를 기록했고, 낮 시간에는 태양이 가장 높은 위치에 있을 때도 온도가 최소 1.7°C 낮았다. 이 페인트는 자외선 흡수를 최소화하기 위해 시중 페인트에 주로 사용되는 이산화티타늄 대신 탄산칼슘을 충전제로 사용했다. 그 결과, 이 초백색 페인트는 햇빛을 80~90% 반사하는 기존의 열 차단 페인트들보다 훨씬 높은 빛 반사율을 달성했다 그러나 이러한 페인트는 건물의 냉각 효과를 상당히 개선할 수 있지만, 코팅 솔루션은 건물의 내구성과 관련된 문제들이 발생할 가능성이 있다. 최근 홍콩 시티대학교(CityU)의 과학자들은 다른 페인트보다 성능이 뛰어난 새로운 냉각 세라믹 소재를 개발했다. 이 소재는 단순한 흰색 페인트가 아니라 나노 구조에서 높은 반사율을 달성하는 것이 특징이다. 사이포칠러스 딱정벌레에서 영감을 얻은 이 소재는 거의 모든 스펙트럼의 햇빛을 효율적으로 산란시킨다. 이 연구의 결과로, 개발된 소재의 태양 반사율은 99.6%로 사상 최고치를 기록했으며, 적외선 열 방출량도 96.5%에 달하는 것으로 나타났다. 이 연구는 '사이언스' 저널에 게재됐다. 홍콩 시티 대학교 연구팀은 알루미나 소재가 태양열 흡수를 줄일 뿐만 아니라 날씨에 따라 냉각 세라믹의 내구성을 높여준다고 말했다. 다른 패시브 쿨링 소재와 코팅의 약점인 자외선 노출로 인한 성능 저하를 방지하고 표면에서 수분 증발 속도를 높여 증발 냉각의 보너스 효과를 더한다. 게다가 1000°C(1832°F) 이상의 온도에서도 견딜 수 있는 내화성까지 자랑한다. 이 연구의 공동 교신저자인 에드윈 초치얀 교수는 "이 냉각 세라믹의 장점은 고성능 PRC와 실제 환경에서의 애플리케이션에 대한 요구 사항을 모두 충족한다는 점"이라고 말했다. 초치얀 교수는 "우리의 실험에 따르면 냉각 세라믹을 주택 지붕에 적용하면 공간 냉각을 위해 20% 이상의 전기 절감을 달성할 수 있으며, 이는 기존의 능동 냉각 전략에 대한 사람들의 의존도를 줄이는 데 있어 냉각 세라믹의 큰 잠재력을 확인하고 전력망 과부하, 온실가스 배출과 도시 열섬을 피할 수 있는 지속 가능한 솔루션을 제공한다"고 설명했다. 연구팀은 또 알루미나와 같은 일반적인 재료와 상 반전 및 소결의 2단계 공정을 사용해 이 소재를 대량으로 쉽게 생산할 수 있다고 설명했다. 그리고 흰색 세라믹 기반의 소재에 다른 재료를 추가하면 다양한 색상과 패턴의 제품을 만들수 있다고 덧붙였다.
- IT/바이오
2023-11-14