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2024-11-29 (금)

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해당화·지충이 등 해양생물 추출물, 국제 화장품 원료로 인정

해당화와 지충이 같은 해양생물 추출물이 국제적인 화장품 원료로 인정받았다. 국립해양생물자원관은 22일 바닷가 모래땅이나 갯벌 주변 염분이 많은 곳에서 자라는 해당화와 갯메꽃, 그리고 갈조류인 지충이 추출물이 미국화장품협회가 발간하는 국제화장품원료집(ICID)에 정식으로 등재됐다고 밝혔다. 해양생물자원관 소재개발연구실은 해당화가 콜라겐과 엘라스틴 분해효소 활성 억제를 통한 주름 개선 효능, 갯메꽃은 항염증 효능, 지충이는 피부미백 효능을 지녔음을 확인했다. 해양생물자원관의 소재개발연구실에서 실시한 연구에 따르면, 해당화는 콜라겐과 엘라스틴 분해 효소의 활성을 억제해 주름 개선에 효과적임이 입증됐다. 갯메꽃은 항염증 효능을, 지충이는 피부 미백에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 지충이는 갈조식물 모자반과의 바닷말로 국내 전 연안의 조간대 암반 및 조수웅덩이, 조하대에 서식한다. 지충이는 수많은 비늘잎으로 둘러싸인 가지가 특징으로 서식 환경에 따라 형태 차이가 크게 나타난다. 최완현 관장은 "해양생명자원에서 유래한 유용한 소재를 발굴하고 그 기능성에 대한 연구를 통해, 이러한 해양소재가 화장품 산업을 비롯하여 다양한 해양바이오 산업에서 광범위하게 활용될 수 있도록 지속적인 노력을 기울이겠다"고 강조했다. 한편, 해양소재를 화장품 원료로 사용하는 것은 지속가능하고 혁신적인 코스메틱 산업의 추세 중 하나다. 갈조류 등 해양 소재들이 그들의 독특한 특성과 효능으로 인해 화장품 원료로 인기를 얻고 있다. 해조류, 특히 갈조류와 녹조류의 추출물은 피부의 수분 보유 능력을 향상시키고, 항염증 및 항산화 효과를 가지고 있다. 이들은 피부 탄력과 수분 공급에 도움을 준다. 진주 분말은 피부에 미네랄을 공급하고, 미백 효과를 제공한다. 또한, 피부 재생과 노화 방지에도 효과적이다. 물고기 비늘 또는 피부에서 추출한 해양 콜라겐은 인간의 피부와 구조가 유사하여 피부 보습과 탄력 향상에 도움을 준다. 바닷물에 포함된 미네랄은 피부의 수분 밸런스를 조절하고, 피부 진정 및 청정 효과를 제공한다. 해양 심층수는 미네랄이 풍부하고 순수한 특성을 가지고 있어 피부 보습과 진정에 도움을 준다. 해양 머드(잠토)는 피부 독소를 제거하고, 모공을 정화하며 피부 진정과 영양 공급에도 효과적이다. 비건 화장품 플랫폼 케이-코스랜드(K-COSland)를 운영하는 김성범 대표는 "해당화, 겟메꽃, 지충이 등의 해양생물 추출물이 국제화장품원료집(ICID)에 정식으로 등재되었다는 사실은 여러 면에서 중요한 의의를 가지고 있다"면서 "ICID에 등재되면 해당 원료에 대한 국제적 인정과 신뢰성이 확보된다. 이는 해당 원료를 사용하는 화장품 제품의 품질과 안전성에 대한 글로벌 인식을 높이는 데 기여할 수 있다"고 말했다. 김 회장은 또 "한국 원료가 국제 시장에서 화장품 원료로서 인정받음으로써 해외수출과 글로벌 시장 진출에 있어서의 접근성이 강화된다"며 "이는 해당 원료를 기반으로 하는 화장품 제품의 수출 증가로 이어질 수 있다"고 기대했다.
- 생활경제
2024-01-22
중국 관영지 "한국, 미국 간섭 줄이고 대중 반도체 수출 늘려야"

중국 관영매체가 한국 반도체 기업이 중국 시장을 대체할 곳을 찾는 것은 불가능하다며, 한국은 정치적으로 미국이 아닌 중국 쪽으로 기울 필요가 있다는 주장을 폈다. 중국 인민일보 계열의 영문매체 글로벌타임스는 21일(현지시간) 최근 한국이 추진 중인 반도체 메가 클러스터 구축을 거론하며 "한국 경제가 반도체 산업에 크게 의존한다는 점에서 한국이 미국의 반도체 전쟁이 격화하는 가운데도 야심에 찬 반도체 산업 확장을 발표한 것은 이해할만하다"고 언급했다. 글로벌타임스는 "생산이 확대되면 한국은 중국 시장에 수출을 더 할지도 모른다"며 "그러나 그러기 위해선 한국이 미국의 정치적 간섭이 주는 영향을 계속해서 완화해야 한다"고 강조했다. 이어 "중한 반도체 산업 간의 호혜적 협력이 한국 기업들에 실질적 혜택을 가져다줬고, 산업 발전에 중요한 기회를 창출해온 점은 분명하다"며 "반대로 중국 반도체 옥죄기에 한국을 참여시키려는 미국의 강압은 한국 반도체 기업들에 상당한 손실을 입히고 있다"고 말했다. 그러면서 이 매체는 한국이 작년 31년 만에 처음으로 대(對)중국 무역 적자를 기록한 상황과 반도체 수출 급감을 연관 지었다. 글로벌타임스는 "한국이 반도체 산업 투자를 늘린다면 중국으로의 수출도 늘릴 필요가 있다"며 "(최태원) SK하이닉스 회장이 이야기했듯 한국 반도체 제조사가 중국 시장을 대체할 곳을 찾는 것은 불가능하고, (중국으로의) 한국 반도체 수출을 제한하려는 미국 정부의 노력은 결국 한국이 중국 시장 점유율의 상당 부분을 잃는 결과로 이어질 뿐"이라는 주장도 폈다. 이 매체는 "글로벌 반도체 산업이 어쩌면 반등을 눈앞에 두고 있지만, 한국 반도체 산업의 추가적인 회복 열쇠는 미국의 반도체 무역 통제와 아시아 공급망 분열의 영향을 제거하고 감소시키는 데 있다"고 덧붙였다.
- 산업
2024-01-21
치주염, 치매 위험 높인다?

치주염과 같은 만성 구강 질환을 앓는 사람들이 치매에 걸릴 위험이 더 높다는 연구 결과가 발표됐다. 치매와 구강 건강의 관계에 대한 연구 결과가 잇따라 발표되면서, 구강 건강을 유지하는 것이 치매 예방에 도움이 될 수 있다는 주장에 힘이 실리고 있다. 미국 뉴욕포스트에 따르면, 대만 국립 양밍 치아오퉁 대학교의 치의학 교수인 치아슈 린 박사 연구팀은 최근 구강 건강과 인지 기능 장애 사이의 연관성에 대한 28개의 체계적인 검토를 분석한 결과, 치주염을 비롯한 만성 구강 질환을 앓는 사람이 치매에 걸릴 위험이 더 높다는 사실을 발견했다. 린 박사는 치매 환자의 경우 자기 돌봄 능력이 저하되어 구강 관리에 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 치매 증상을 더욱 악화시킬 수 있는 악순환을 초래할 수 있다고 설명했다. 그는 "예를 들어, 알츠하이머병 환자는 양치질에 어려움을 느낄 수 있으며, 이는 구강 건강을 더욱 악화시켜 치매를 악화시키는 악순환을 초래할 수 있다"고 말했다. 하지만, 린 박사는 단순히 양치질을 하는 것만으로 치매를 예방할 수 있는 것은 아니라고 경고했다. 그는 "구강 건강과 치매 사이의 인과 관계를 명확히 파악하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다"고 강조했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 약 580만 명의 미국인이 알츠하이머병 및 관련 치매를 앓고 있으며, 65세 이상 성인의 약 68%가 잇몸 질환을 앓고 있는 것으로 나타났다. 잇몸 질환, 흔히 치주염으로 알려진 이 질환은 치아에 플라그라는 끈적끈적한 박테리아가 쌓이면서 발생한다. 이 플라그는 정기적인 칫솔질과 치실 사용을 통해 제거할 수 있다. 치주염은 구강 건강뿐만 아니라 전반적인 건강에도 영향을 미칠 수 있으며, 특히 알츠하이머병과의 연관성이 주목받고 있다. 2019년의 한 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌에서 치주염의 주요 원인균인 포르피로모나스 치기발리스(Porphyromonas gingivalis) 박테리아가 발견되었다는 중요한 사실이 밝혀졌다. 이는 치주염과 알츠하이머병 간의 가능한 연결고리를 시사하며, 구강 건강이 전반적인 건강에 미치는 영향에 대한 인식을 증가시키고 있다. 연구팀은 알츠하이머병 환자의 뇌 조직을 검사한 결과, 치주염 환자의 뇌에서 이 박테리아가 더 많이 발견된다는 사실을 확인했다. 또한, 이 박테리아는 뇌의 신경세포를 손상시키고 염증을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 2022년에 진행된 또 다른 연구에서는 네덜란드 흐로닝언 대학교의 노인 치의학 교수인 아니타 비서(Anita Visser)가 이끄는 연구팀이 쥐를 대상으로 한 실험을 통해 전신 염증이 뇌에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 확인했다. 이 연구는 전신 염증이 치주염과 같은 구강 질환에서 흔히 나타나는 주요 증상 중 하나임을 강조한다. 이러한 발견들은 구강 건강과 전반적인 신체 건강, 특히 신경계 건강 사이의 중요한 연관성을 드러내고 있다. 이는 치주염과 같은 구강 질환의 관리가 전신 건강, 특히 뇌 건강에 미치는 영향에 대해 새로운 인식을 제공한다. 아니타 비서 교수는 최근의 연구 결과에 대해 "치주염이 알츠하이머병을 직접적으로 유발한다고 단언할 수는 없지만, 중증의 치주염을 앓고 있는 사람들이 알츠하이머병에 걸릴 가능성이 더 높다는 사실은 분명하다"고 밝혔다. 이러한 연구 결과는 구강 건강을 유지하는 것이 전반적인 건강 증진에 도움이 될 뿐만 아니라, 치매 예방에도 도움이 될 수 있다는 점을 시사한다. 따라서 평소에 양치질과 치실 사용, 정기적인 치과 검진 등을 통해 구강 건강을 관리하는 것이 중요하다.
- 생활경제
2024-01-21
장기 코로나 환자, 면역 체계 혼란으로 만성 증상 지속

장기 코로나 환자는 면역 체계의 혼란으로 인해 만성 증상이 지속되는 것으로 나타났다. 장기 코로나(COVID) 환자의 혈액 샘플을 분석한 결과, 장기 코로나 환자는 세포독성 T 세포의 감소, 항체의 증가, 염증 조직으로 이동하는 CD4 T 세포의 증가 등 면역 조절 장애와 전신 염증의 증거를 보였다. 이러한 이상 증상은 장기 코로나 환자의 특징적인 증상인 피로, 근육통, 호흡곤란 등을 악화시킬 수 있다. 미국 의학 전문지 뉴스 메디컬(NEWS MEDICAL)의 보도에 따르면, 미국 하버드 의대 연구팀은 네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)에 발표한 논문에서 장기 코로나 환자의 혈액 샘플을 사용하여 SARS-CoV-2에 대한 면역을 조사한 결과, 장기 코로나 환자는 완전히 회복된 코로나19 환자와 비교하여 면역 조절 장애와 전신 염증의 증거를 보였다. 연구팀은 혈청학적 분석과 '오믹스' 접근법을 사용하여 장기 코로나의 임상 증상이 있거나 없는 환자의 혈액 샘플을 분석했다. 혈청학적 분석은 혈액에서 항체의 양을 측정하는 방법으로, 장기 코로나 환자는 SARS-CoV-2에 대한 항체가 증가한 것으로 나타났다. 이는 장기 코로나 환자가 SARS-CoV-2에 대한 면역 반응을 보이지만, 이 반응이 제대로 조절되지 못하고 있다는 것을 의미한다. '오믹스' 접근법은 유전체, 단백질체, 대사체 등 다양한 생물학적 데이터를 분석하는 방법으로, 연구팀은 이 방법을 사용하여 장기 코로나 환자의 면역 세포의 표현형을 분석했다. 그 결과, 장기 코로나 환자는 다음과 같은 면역 이상을 보였다. 세포독성 T 세포의 수가 현저히 낮았다. 세포독성 T 세포는 바이러스에 감염된 세포를 찾아서 파괴하는 역할을 하는데, 장기 코로나 환자는 이 세포의 수가 부족하여 바이러스 감염 세포를 제대로 제거하지 못하는 것으로 보인다. B 세포 및 T 세포의 반응이 잘못 조정되었다. B 세포는 항체를 생성하는 역할을 하는데, 장기 코로나 환자의 B 세포는 과도하게 활성화되어 오히려 염증을 악화시킬 수 있다. T 세포도 마찬가지로 과도하게 활성화되어 면역 조절 장애를 일으킬 수 있다 또한 남성 장기 코로나 환자와 여성 장기 코로나 환자 사이에 다음과 같은 차이가 발견되었다. 남성 장기 코로나 환자는 여성 장기 코로나 환자보다 세포독성 T 세포의 수가 더 많았다. 세포독성 T 세포는 바이러스에 감염된 세포를 찾아서 파괴하는 역할을 하는데, 남성 장기 코로나 환자는 이 세포의 수가 더 많아서 바이러스 감염 세포를 더 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 보인다. 남성 장기 코로나 환자는 여성 장기 코로나 환자보다 염증 조직에 대한 세포 용해 마커 및 귀환 수용체를 발현하는 말단 분화 효과기 기억 도우미 및 세포독성 T 세포의 빈도가 더 높았다. 이러한 세포는 염증을 일으키는 역할을 하는데, 남성 장기 코로나 환자는 이 세포의 수가 더 많아서 염증이 더 심한 것으로 보인다. 연구팀은 이러한 결과가 여성 장기 코로나 환자의 면역 체계가 남성 장기 코로나 환자의 면역 체계보다 과도한 염증을 일으키는 경향이 있음을 나타낸다고 설명했다. 과도한 염증은 장기 코로나의 특징적인 증상인 피로, 근육통, 호흡곤란 등을 악화시킬 수 있다. 연구팀은 "이번 연구 결과는 장기 코로나 환자가 T 세포 및 기타 면역 세포에서 상당한 면역 관련 변화와 표현형 변화를 보이며, 이는 장기 코로나와 관련된 지속적이고 광범위한 증상의 기계적 기반이 될 수 있음을 강조했다"고 말했다. 이어 "B 세포와 T 세포를 포함하는 체액성 면역과 세포 적응 면역 사이의 혼선에 대한 잘못된 의사 소통 또는 오류는 염증, 면역 조절 장애 및 장기 코로나의 특징적인 임상 증상에 기여할 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 향후 장기 코로나 환자의 면역 체계를 조절하는 방법을 개발하기 위한 연구를 진행할 계획이다. 이 연구 결과는 장기 코로나의 원인과 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2024-01-20
나노봇, 남성 방광암 종양 90% 제거⋯기존 치료법의 혁신

나노로봇을 이용해 방광암을 90% 이상 줄일 수 있는 치료 방법이 개발됐다. 방광암은 주로 60~70대에서 발병하며, 방광 내에 악성 세포가 형성되는 질환으로 알려져 있다. 이 질환은 남성에게서 여성보다 34배 더 높은 발병 위험을 보이며, 비뇨기계 암 중 가장 흔한 형태로 알려져 있다. 또한 방광암은 대부분 5년 이내에 재발한다. 현재는 절제 수술이나 전신 혹은 국소적인 항암제 투여를 통한 치료가 진행되고 있으나, 높은 재발률로 인해 지속적인 관리가 요구되는 상태이다. 그러나 최근 나노로봇 기술의 발달로 방광암 종양을 현저히 줄일 수 있는 새로운 치료방법이 개발됐다. 영국 매체 데일리메일은 스페인 바르셀로나의 과학자들이 개발한 450나노미터 크기의 작은 로봇이 혈류를 통해 이동하면서 치료제를 전달하는 방식으로 방광암의 종양을 줄일 수 있다고 보도했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서는 이 작은 나노로봇이 단 한 번의 시도로 종양의 크기를 줄임으로써, 여러 번의 치료 절차 없이도 종양을 제거할 수 있는 가능성을 보여줬다. 현재 방광암 치료법은 수술과 화학 요법을 포함하며, 종양의 크기를 줄이기 위해 약 4~6번의 병원 방문이 필요하다. 이 과정은 환자에게 약 6만5000달러(한화 약 8690만원) 이상의 치료 비용을 발생시킬 수 있다. 그러나 최근의 연구에 따르면, 나노로봇을 사용한 새로운 치료법은 단 한 번의 병원 방문만으로도 종양의 크기를 줄일 수 있다. 이번 혁신적인 연구는 카탈로니아 생명공학연구소(IBEC)와 스페인 생체재료연구센터(CIC biomaGUNE)의 과학자들이 생물의학연구소(IRB 바르셀로나), 바르셀로나 자치대학(UAB)과 함께 공동으로 수행했다. 나노로봇의 직경은 450나노미터이며, 배율을 2000만 배로 높여야 볼 수 있는 크기다. 개발된 나노로봇의 직경은 불과 450나노미터로, 이는 2000만 배 확대해야만 볼 수 있는 극히 작은 크기다. 이 로봇은 표면이 금 나노 입자(AuNP)로 덮여 있어, 연구원들이 로봇이 혈류를 통해 어떻게 이동하고 종양을 공격하는지 관찰할 수 있었다. 연구팀은 방광암을 앓고 있는 쥐의 혈류에 나노로봇을 주입한 후, 이 금색 기계가 작동하여 종양에 도달하고 몸 전체로 퍼지는 과정을 관찰했다. 이 나노로봇은 실리카 구체로 설계되었으며, 효소 우레아제와 방사성 요오드를 포함하는 다양한 구성 요소를 가지고 있다. 우레아제는 소변의 요소와 반응해 나노로봇의 움직임을 촉진시키며, 방사성 요오드는 암 세포를 치료하는 데 사용된다. 연구팀은 나노로봇이 종양 주변의 세포외 기질을 분해하고 pH 균형을 변화시켜 조직의 기계적 특성을 변화시킨다는 사실을 발견했다. 나노로봇이 요로 조직에 도달하면, 이는 마치 벽에 부딪히는 것처럼 행동한다. 그러나 종양의 해면 같은 구조로 인해, 나노로봇은 종양 내부로 흡수되어 방사성 요오드를 전달했다. 이 방사성 요오드는 국소 종양 및 갑상선암 치료에 일반적으로 사용되는 방사성 동위원소로, 암 세포를 효과적으로 치료하는 데 사용된다. 연구팀은 나노로봇이 종양 내부로 어떻게 진입할 수 있는지에 대해 초기에는 명확하지 않았다며 나노로봇이 종양의 성장을 감지하는 특정 항체가 부족하고, 일반적으로 건강한 조직보다 더 단단한 종양 조직의 특성 때문에 진입이 어려울 수 있다고 지적했다. 이 연구의 공동 제1저자이자 IBEC의 연구원인 메리트셀 세라 카사블랑카(Meritxell Serra Casablancas) 박사는 "그러나 우리는 나노로봇이 자체 추진 화학 반응을 통해 pH를 국부적으로 증가시킴으로써 종양의 세포외 기질을 분해할 수 있다는 사실을 관찰했다"고 말했다. 그는 "이 과정은 종양 내부로의 침투를 촉진했으며, 나노로봇이 종양 내에 우선적으로 축적되는 데 도움을 주었다"고 덧붙였다. 방광암 치료의 초기 회복률은 대체로 성공적이지만, 환자의 약 30~70%에서 종양이 재발해 추가 치료와 비용이 필요한 경우가 있다. 또한 약 10~30%의 환자에서는 종양이 더 진행될 수 있다. IRB 바르셀로나 어드밴스드 디지털 현미경 플랫폼의 리더인 줄리엔 콜롬벨리(Julien Colombelli) 박사는 "우리 팀이 개발한 혁신적인 광학 시스템은 종양 자체에 의해 반사된 빛을 제거함으로써, 전례 없는 해상도로 사전 표지 없이도 기관 전체에서 나노입자를 식별하고 위치를 정확하게 찾을 수 있도록 도와주었다"고 설명했다. 미국 국립암연구소(National Cancer Institute)의 자료에 따르면, 방광암 치료 비용은 2015년의 84억 달러(약 11조 2434억 원)에서 2020년 현재 약 94억 달러(약 12조 5819억 원)로 증가했다. 나노로봇 연구를 진행한 과학자들은 아직 나노로봇 치료가 종양의 재발을 방지할 수 있는지 확신할 수 없지만, 나노로봇의 성공 여부에 따라 장기적인 효과를 평가하기 위한 추가 연구를 이미 진행하고 있다. 이 연구의 공동 저자인 크리스티나 시모(Cristina Simó) 박사는 "이 연구 결과는 치료 효과를 증대시킬 수 있는 다른 방사성 동위원소의 사용 가능성을 탐구하는 새로운 길을 열었다"고 말했다. 한편, 한국은 약 20여 년 전인 2013년, 세계 최초로 암 치료를 위한 나노로봇을 개발했다. 이 나노로봇은 진단과 치료를 동시에 수행할 수 있는 능동형 박테리아를 활용한 것으로, 그 당시 세계 최초의 능동형 나노로봇으로 인정받았다. 이 나노로봇, 일명 '박테리오봇'은 박테리아의 특성인 인식 능력과 운동성을 활용하여 암을 타겟팅하고, 약물 전달체와 결합된 치료 성능을 가진 새로운 개념의 의료 나노로봇이다. 이러한 통합적인 접근 방식은 박테리오봇이 암 세포를 정확하게 인식하고, 적극적으로 치료제를 전달할 수 있게 함으로써, 당시 의학 분야에서 중요한 혁신으로 평가됐다.
- IT/바이오
2024-01-19
애플워치 '수입금지 불복소송' 패소로 미국 수입 다시 금지

애플이 애플워치의 특허권 침해와 관련한 당국의 수입 금지 명령에 반발해 제기한 소송에서 패소해 해당 제품의 미국 수입이 다시 불가능해졌다. 17일(현지시간) 로이터 통신 등 외신들에 따르면 미 연방순회항소법원은 애플워치 일부 기종 수입을 금지한 당국의 결정에 이의를 제기하는 애플의 주장을 기각하고 앞서 항소심 심리가 진행되는 동안 효력을 일시적으로 막았던 수입 금지 명령을 되살렸다. 이에 따라 해당 기종인 애플워치 시리즈9과 울트라2는 오는 18일 오후 5시부터 수입이 금지된다. 앞서 미 국제무역위원회(ITC)는 지난해 10월 애플이 의료기술 업체 마시모의 혈중 산소 측정 기술 특허를 침해했다고 판단해 해당 기술이 들어간 애플워치의 미국 수입 금지를 결정했다. 조 바이든 대통령은 이에 대해 거부권을 행사하지 않고 지난달 26일 법원의 결정을 확정했다. 애플은 곧바로 법원에 항소했고, 항소심이 진행되는 동안 수입 금지 명령을 일시적으로 막아달라고 요청했다. 법원이 이 긴급 요청을 받아들이면서 애플워치 해당 기종은 다음날인 12월 27일부터 판매가 재개됐다. 하지만 법원이 이날 다시 수입 금지 명령을 발효시키면서 애플은 해당 제품을 미국에서 다시 판매할 수 없게 됐다. 다만 법원 문서에 따르면 지난 12일 미국 세관국경보호국(CBP)은 애플이 제출한 해당 기종들의 변경 설계안이 ITC의 규제를 위반하지 않는다며 이들 제품의 새로운 버전은 수입할 수 있다고 결정했다. 애플 측은 아직 이 애플워치 변경안에 관해 공개적으로 밝히지 않았지만 업계에서는 '맥박 산소 측정법'(pulse oximetry)으로 알려진 문제의 기술을 제거한 것으로 추정했다. 시장에서는 애플이 이런 변경된 제품으로 판매를 재개할 것으로 보고 있다. 이날 뉴욕증시에서 애플 주가는 이날 하락세를 지속했으며 올해 들어 이날까지 5.13% 하락했다.
- IT/바이오
2024-01-18
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
커피 마시면 콜레스테롤 수치 높아질까?

커피는 건강에 좋은 음식으로 알려져 있다. 체중 감량, 당뇨병 예방, 알츠하이머병 예방 등 다양한 효능이 보고되고 있다. 하지만 미국 식품 전문 매체 이팅웰(EatingWell)에 따르면 최근 일부 연구에서 커피가 콜레스테롤 수치를 높이는 데 영향을 미칠 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 콜레스테롤은 우리 몸에 필수적인 물질이다. 세포막을 형성하고, 호르몬을 생성하며, 비타민 D를 합성하는 데 사용된다. 하지만 콜레스테롤이 혈관에 쌓이면 동맥경화의 원인이 될 수 있다. 커피와 콜레스테롤의 관계 커피는 카페인 외에도 1000여 가지의 생체 활성 화합물을 함유하고 있는데, 이 중 일부는 콜레스테롤 수치를 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 특히 카페스톨과 카웰이라는 디테르펜 성분이 LDL 콜레스테롤 상승을 유발할 수 있다고 추정된다. 그러나 커피가 콜레스테롤 수치에 미치는 영향은 개인에 따라 다르며, 커피의 양, 원두 종류, 로스팅 정도, 추출 방법 등에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 하루 4잔 이하로 커피를 마시면 콜레스테롤 수치에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 여과된 커피는 카페스톨과 카웰이 필터를 통해 제거되기 때문에 콜레스테롤 수치에 더 안전할 수 있다. 따라서 콜레스테롤 수치를 주의해야 하는 사람은 여과된 커피를 적당량 마시는 것이 좋다. 커피 제조 방법과 원두 품종 커피의 제조 방법에 따라 콜레스테롤 수치에 미치는 영향이 달라질 수 있다. 예를 들어, 필터를 사용하지 않는 끓인 커피, 프렌치 프레스 커피, 콜드 브루 커피는 카페스톨과 카웰을 그대로 함유하고 있어 콜레스테롤 수치를 상승시킬 수 있다. 반면에, 드립 커피나 필터 커피, 인스턴트 커피와 같은 필터를 사용하는 커피는 이러한 화합물이 제거되어 콜레스테롤에 덜 영향을 미친다. 원두의 종류 역시 중요한 역할을 한다. 아라비카 원두는 로부스타 원두에 비해 카페스톨과 카웰 함량이 낮아 콜레스테롤 수치에 덜 영향을 미친다. 로스팅 정도에 따라서도 차이가 있는데, 라이트 로스트 커피는 다크 로스트 커피보다 이러한 성분이 적어 콜레스테롤 수치에 더 안전할 수 있다. 따라서 콜레스테롤 수치를 관리하려는 사람들에게는 여과된 커피를 선택하고, 아라비카 원두를 사용한 라이트 로스트 커피를 섭취하는 것이 권장된다. 콜레스테롤 수치에 안전한 커피의 양 커피를 마시는 양도 콜레스테롤 수치에 영향을 미친다. 하루에 3~4잔의 커피를 마시는 사람은 3잔 미만을 마시는 사람에 비해 LDL 콜레스테롤 수치가 약 1.5배 높았다. 특히 하루에 4잔 이상을 마시는 사람은 LDL 콜레스테롤 수치가 거의 6배 높았다. 커피 섭취가 콜레스테롤 수치에 미치는 영향에 대한 우려가 있지만, 콜레스테롤 수치를 걱정하지 않고 커피를 즐길 수 있는 몇 가지 방법이 있다. 첫째, 여과 커피를 선택한다. 앞에서 설명했듯이 끓인 커피나 프렌치 프레스, 콜드 브루 같은 필터를 사용하지 않는 커피는 콜레스테롤 수치를 높일 수 있는 화합물을 포함하고 있다. 반면에 드립 커피나 필터 커피, 인스턴트 커피 같은 필터를 사용하는 커피는 이런 화합물이 제거되어 콜레스테롤에 미치는 영향이 적다. 둘째, 커피에 첨가되는 설탕, 우유, 크림 등의 첨가물을 최소화하는 것이 좋다. 이러한 첨가물은 콜레스테롤 수치에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 셋째, 하루에 4잔 이하로 커피를 마시는 것이 좋다. 하루에 4잔 이상 마시는 경우 콜레스테롤 수치가 높아질 위험이 있기 때문이다. 넷째, 심장 질환을 앓고 있다면 의사와 상의하여 커피 섭취량을 조절하는 것이 좋다. 의사는 개인의 건강 상태에 맞춰 적절한 조언을 해줄 수 있다. 이러한 방법을 통해 콜레스테롤 수치에 부담을 느끼지 않고 커피를 즐길 수 있을 것이다.
- 생활경제
2024-01-15
구글, 고도화된 AI 도구 '바드 어드밴스트' 개발 중

인공지능(AI) 기술이 발전하면서 다양한 소프트웨어에 고도화된 AI 시스템이 탑재되고 있다. 미국 기술 전문매체 더버지(The Verge)에 따르면, 구글은 개발자 딜런 루셀(Dylan Roussel)이 X(이전 트위터)에서 공개한 바와 같이 유료 구독 기반의 '바드 어드밴스트'를 개발 중이다. 루셀에 따르면, 구글의 대규모 언어 모델(LLM)인 바드 어드밴스트는 구글이 새로 발표한 제미나이 울트라(Gemini Ultra)로 구동된다. 제미나이 울트라는 중급 제미나이 프로(Gemini Pro)를 실행하는 현재 바드 버전보다 한 단계 업그레이드된 모델이다. 루셀이 공개한 스크린샷에 따르면, 바드 어드밴스트는 고급 수학 및 추론 기술을 갖추고 있어 보다 복잡한 작업을 수행할 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어, 바드 어드밴스트는 수학 문제를 풀거나, 논리를 추론하거나, 창의적인 콘텐츠를 생성하는 데 사용할 수 있을 것이다. 또한, 개발자 베드로우즈 팸바우키언(Bedros Pamboukian)은 구글이 '고급' 계층에서 작업 중임을 시사하는 일련의 코드를 발견했다. 이 코드는 바드 어드밴스트가 사용자 지정 봇을 만들거나 에이아이 기반 파워 업 기능을 사용할 수 있는 등 다양한 기능을 추가할 것임을 암시한다. 구글은 아직 바드 어드밴스트의 출시 일정이나 구독 요금을 공개하지 않았다. 루셀은 또한 사용자가 사용자 지정 봇을 만들 수 있는 코드명 '모토코(Motoko)'를 포함하여 더 많은 업데이트를 발견했다. 그러나 사용자가 이러한 봇을 공유할 수 있는지, 아니면 이 기능에 액세스하기 위해 비용을 지불해야 하는지는 아직 알 수 없다. 구글이 사용자 지정 봇 기능을 도입하면, 사용자가 원하는 대로 봇을 만들 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어, 사용자가 원하는 대로 질문에 답변하거나, 일정을 관리하거나, 게임을 할 수 있는 봇을 만들 수 있을 것이며 오픈AI가 챗 플러스(GPT Plus) 가입자에게 맞춤형 봇을 만들고 공유할 수 있는 기능을 제공하는 것을 고려하고 있다는 점을 감안하면, 구글도 비슷한 접근 방식을 취할 가능성이 높다. 구글은 바드 어드밴스트에 새로운 '파워 업' 기능을 도입할 것으로 예상된다. 이 기능은 AI를 사용하여 사용자가 바드에 제공하는 프롬프트를 확장하고 개선하는 데 도움이 될 것이다. 예를 들어, 파워 업 기능을 사용하면 사용자가 바드가 더 창의적인 콘텐츠를 생성하거나, 더 복잡한 작업을 수행하거나, 보다 정확한 정보를 제공하도록 할 수 있다. 루셀은 또한 바드 어드밴스트에 '갤러리' 섹션이 포함될 것이라고 시사했다. 이 섹션을 통해 사용자는 바드가 할 수 있는 다양한 작업을 탐색할 수 있을 것으로 보인다. 구글이 바드 어드밴스트에 새로운 기능을 추가할 것이라는 소식이 전해졌지만, 구글은 아직 이러한 기능이 언제 공식화될지 밝히지 않았다. 구글은 지난 몇 달 동안 바드의 기능을 향상시키기 위해 노력해 왔다. 예를 들어, 바드는 이제 실시간으로 쿼리에 응답하고 유튜브 동영상에 대한 질문에 답변할 수 있다. 이러한 업그레이드는 구글이 챗GPT 및 마이크로소프트 코파일럿(Microsoft Copilot)과 같은 경쟁 제품을 따라잡기 위한 노력의 일환이다. 구글이 바드 어드밴스트를 출시한다면, 이는 인공지능 기술의 발전에 있어 중요한 이정표가 될 것이다. 바드 어드밴스트는 사용자에게 보다 강력하고 유연한 AI 도구를 제공함으로써 다양한 분야에 영향을 미칠 것으로 기대된다. 한편, 음성으로 이메일 보내기, 동영상 또는 오디오 메시지를 보내는 기능 등 '활용도가 낮은' 구글 어시스턴트(Google Assistant) 기능 일부가 삭제된다. 더 버지는 11일(현지시간) 검색 대기업 구글은 이들 기능을 더 쉽게 사용할 수 있도록 변경할 것이라고 밝혔다고 보도했다. 구글은 또 구글 앱과 픽셀 검색창에서 마이크가 작동하는 방식도 변경할 예정이다. 나인투파이브구글(9to5Google)에 따르면 오는 1월 26일부터 제거되는 17개 어시스턴트 기능 중 하나를 활성화한 사용자에게는 해당 기능이 중단된다는 알림이 표시되며, 대부분의 기능은 2월 26일에 완전히 삭제된다. 이 소식은 구글이 약 1000명의 직원을 해고한다고 발표한 지 하루도 지나지 않아 나온 것으로, 이들 중 일부는 구글 어시스턴트 관련 업무를 담당했다. 제거 예정인 어시스턴트 기능은 모바일, 스마트워치, 스마트 스피커/디스플레이 장치에 영향을 미치지만, 구글은 일부 손실된 기능을 복제할 수 있는 해결 방법을 제공할 것이라고 이 매체는 전했다. 그러나 캄(Calm) 명상 서비스 통합과 같은 일부 기능은 완전히 제거된다. 사용자에게 안내되는 대체 기능도 삭제된 기능 중 상당수와 직접적으로 동일하지는 않다. 구글이 발표한 서비스가 중단되는 목록은 △음성으로 구글 플레이 북스에서 오디오북을 재생하거나 제어하는 기능. △구글 어시스턴트 활성화 장치에서 미디어 알람, 음악 알람, 라디오 알람 설정 및 사용. △쿡북에 접근하거나 관리, 레시피를 장치 간 전송, 요리 레시피 비디오 재생, 단계별 레시피 표시. △스마트 디스플레이 및 스피커에서 스톱워치 관리. △ 캄(Calm) 앱으로 명상 요청 등이다. 변경 사항에 대한 자세한 내용은 구글 어시스턴트 도움말 페에지에서 확인할 수 있다.
- IT/바이오
2024-01-12
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
'숨겨진 설탕', 다이어트의 적⋯초가공 식품 섭취시 주의

식품에 첨가된 숨겨진 설탕의 위험성에 대한 우려가 제기되었다. 현재 미국인들이 점점 더 많은 초가공 식품을 섭취함에 따라, 첨가당이나 숨겨진 설탕을 피하는 것이 어려워지고 있다. 미국의 매체 살롱(SALON)에 따르면, 첨가당은 과일 등에서 자연적으로 발생하는 설탕에 추가로 첨가되는 설탕을 의미한다. 임상 영양사이자 영양실습소 소유주, 그리고 영양·영양학 아카데미의 국립 미디어 대변인인 제시카 실베스터(Jessica Sylvester)는 첨가당이 "무엇을 찾아야 할지 모르는 경우에만 '숨겨진' 것"이라고 말했다. 영양사이자 「채식 운동선수를 위한 영양 지침서(The Vegan Athlete's Nutrition Handbook)」의 저자인 니콜 단드리아 러설트(Nichole Dandrea-Russert)에 따르면 일반적으로 첨가된 설탕은 맛, 질감, 유통기한 또는 기타 특성을 강화하는 데 사용된다고 말했다. 러설트는 일부 제품이 '건강에 좋다'고 광고하지만 실제로는 그렇지 않을 수 있다고 경고하며, 이들은 전통적인 설탕 대신 다른 성분을 사용한다는 점을 강조할 뿐이라고 지적했다. 설탕의 다른 이름 62가지 공인 당뇨병 관리 및 교육 전문가인 데보라 말코프 코헨(Deborah Malkoff-Cohen)은 설탕에는 아가베와 맥아 시럽부터 포도당과 보리 맥아에 이르기까지 62가지 다른 이름이 있다고 밝혀, 소비자들이 인지하지 못하는 다양한 형태의 설탕이 존재함을 지적했다. 또한 과당(레블로스·levulose)이나 포도당(글루코스·glucose)처럼 영어 어미 ‘-ose’로 끝나는 성분뿐만 아니라, 시럽, 사탕수수 주스 또는 과일 주스 농축액 역시 첨가된 설탕으로 분류된다. 미국심장협회(American Heart Association)는 남성의 경우 하루 설탕 섭취량을 36g 이하로, 여성은 25g 이하로 제한할 것을 권장한다. 그러나 첨가되고 숨겨진 설탕이 많은 현대의 식품 환경에서는 이 기준을 쉽게 초과할 수 있다. 설탕 '표시 탐정'이 되자 많은 사람들이 '건강에 좋다'고 잘못 인식하는 특정 제품을 매일 섭취함으로써 실제로 설탕 소비량이 높아질 수 있다. 코헨은 그릭 요거트를 예로 들며, 일반적인 상자에는 첨가된 설탕 없이 총 3가지 종류의 설탕이 들어 있으며, 맛이 첨가된 요거트 상자에는 총 11가지 종류의 설탕과 7g의 설탕이 포함되어 있다고 설명한다. 이처럼 명확한 차이가 있으며, 이를 이해하는 열쇠는 제품의 영양 표시를 꼼꼼히 확인하는 것이다. 영양 표시를 회피하고 싶은 유혹이 클 수 있지만, 코헨은 특히 새해에 건강을 중요하게 여기는 사람들에게 은밀하게 달콤한 품목이나 제품을 피하기 위해 영양 표시를 꼼꼼히 확인하는 '표시 탐정'이 되어야 한다고 권장하고 있다. 러설트는 요구르트 샐러드 드레싱에서 숨겨진 설탕을 찾아내는 것이 중요하다고 지적했다. 말코프 코헨은 파스타 소스, 케첩, 바비큐 소스, 시리얼, 코울슬로, 말린 과일 등 다른 일반적인 제품들에서도 설탕이 숨겨져 있을 수 있다고 강조했다. 음료 속에 '숨은 설탕' 주의 청량음료와 알코올 음료를 포함한 많은 음료들에도 첨가된 설탕이 있을 수 있다. 더 나아가 러설트는 초콜릿 우유에 대해 언급하며, 한 컵에 최대 12g의 추가 설탕이 포함될 수 있어 총 24g의 설탕이 들어갈 수 있음을 지적했다. 이러한 정보들은 소비자가 설탕 섭취량을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 추가되거나 숨겨진 설탕을 줄이고자 하는 경우, 말코프 코헨은 몇 가지 간단한 팁을 제공했다. 첫째, 포장되지 않은 신선한 과일과 야채에 집중하는 것이 좋다. 이러한 식품들은 유통 기한 연장을 위해 첨가된 설탕이 없기 때문에 더 안전한 선택이 될 수 있다. 또한 꿀이나 메이플 시럽과 같은 천연 감미료 사용을 권장하면서도, 이들 역시 적은 양으로 제한해야 한다고 조언했다. 많은 경우, 인공 감미료가 실제 설탕보다 더 큰 건강 문제를 일으킬 수 있다고 경고한다. 아스파탐, 아세설팜 칼륨, 수크랄로스 등이 포함된 '더 나은' 대안이라고 여겨지는 식품들이 실제로는 관상동맥 질환의 위험을 높일 수 있다는 것이다. 이러한 정보는 식단에서 설탕을 줄이려는 이들에게 유용한 지침이 될 수 있다. 실베스터는 "우리의 미각은 우리가 자주 먹는 음식과 시간이 지나면서의 변화에 영향을 받는다"고 말하며, 모든 설탕과 인공 감미료를 완전히 제거한다면, 많은 음식들이 자연스럽게 달콤해질 수 있다고 설명했다. 그녀는 이러한 변화를 스스로 경험해 볼 것을 권했다. 2주 동안 모든 설탕과 인공 감미료를 제거하고, 그 기간 동안 자신의 취향, 행동 및 생리적 변화를 관찰해 보라는 것이다. 실베스터는 특정 다이어트 식품이나 음료, 사탕에 얼마나 많은 인공 감미료가 포함되어 있는지 소비자들이 놀랄 수 있다고 경고했다. 러설트 역시 식단에서 첨가된 설탕을 완전히 제거하는 것이 가능하다고 동의하며, 점진적으로 설탕을 줄여나가면 궁극적으로는 제거할 수 있다고 말했다. 그녀는 전체 과일, 대추 페이스트를 활용하거나 집에서 직접 샐러드 드레싱을 만들어보는 것을 제안하며, 이를 통해 미각이 점차 단맛이 덜한 것에 적응할 수 있다고 설명했다. 이러한 설탕 제거 작업은 번거로울 수 있지만, 건강을 위해 식사와 간식 선택 시 보다 주의 깊게 조사하는 것이 중요하다.
- 생활경제
2024-01-05
파킨슨병, 단백질 응집체 분해 메커니즘 규명...치료제 개발 기대

독일 과학자들이 α-시누클레인 단백질의 분해 과정에 숨겨진 메커니즘을 발견함으로써 파킨슨병 치료에 새로운 가능성을 제시하고 있다. 독일에서는 약 20만 명이 파킨슨병을 앓고 있다. 이 병은 치매와 같이 퇴행성 신경 질환으로 분류되며, 현재까지는 완치가 어려운 것으로 알려져 있다. 그러나 최근 이루어진 과학적 진전은 파킨슨병을 이해하고 치료하는 데 있어 중요한 단계를 나타낸다고 볼 수 있다. 독일의 매체 24vita는 보흠 루르 대학교(Ruhr University Bochum·RUB)의 연구원들은 α-시누클레인 단백질이 분해되는 과정에서 중요한 메커니즘을 발견했다고 최근 보도했다. 파킨슨병의 주요 특징 중 하나는 특정 뇌 영역에서 단백질 응집체(주로 α-시누클레인 단백질로 구성)가 형성되는 것이다. 막스플랑크학회의 정보에 따르면, 인체 세포 내 노폐물을 처리하는 시스템에 결함이 발생하거나 과부하가 걸리면 이러한 응집체가 축적되기 시작한다. 이는 결국 신경 세포의 기능 상실과 사멸로 이어지며, 궁극적으로 파킨슨병을 유발한다. 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실린 연구 보고서에 따르면, 콘스탄즈 윙클호퍼(Konstanze Winklhofer) 박사는 세포 내 단백질 분해 과정에 관여하는 유비퀴틴 분자 사슬의 존재를 밝혀냈다. 유비퀴틴이라는 작은 단백질이 특정 단백질에 부착되어 그것을 분해 대상으로 식별하는 데 중요한 역할을 한다는 것이다. 유비퀴틴은 76개 아미노산으로 구성된 단백질로, 세포 내에서 다양한 기능을 수행한다. 윙클호퍼 박사는 유비퀴틴 분자 사이의 연결 유형과 유비퀴틴 사슬의 길이 및 구조에 따라 세포의 폐기물 처리 시스템이 어떤 프로세스를 사용해야 할지 결정할 수 있다고 설명했다. 특히, 소위 선형 유비퀴틴 사슬은 신경세포 내 단백질 응집체에 풍부하게 존재하며, 이는 단백질 응집체의 독성을 줄이는 데 도움이 된다. 이러한 보호 메커니즘의 배경에는 과학자들이 밝혀낸 중요한 요소가 있다. 네모(NEMO) 단백질이 단백질 응집체에 존재하는 선형 유비퀴틴 사슬에 결합하여 α-시누클레인 단백질의 분해를 촉진하는 것으로 나타났다. 이러한 발견은 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 수 있다. 연구팀에 따르면, 네모(NEMO) 단백질의 보호 효과는 자가포식(autophagy)이라는 세포의 폐기물 처리 과정을 억제함으로써 제한될 수 있다. 자가포식은 세포 내 노폐물과 손상된 구성 요소를 제거하는 중요한 기능을 한다. 연구원들은 네모 단백질이 자가포식 과정에 관여하는 다른 단백질과 상호 작용하는 것을 발견했다. 윙클호퍼 박사는 이번 연구가 미국의 한 신경과 전문의가 치료한 환자의 사례에서 출발했다고 밝혔다. 해당 환자는 40대 초반에 진행성 파킨슨병을 진단받았다. 유전자 검사 결과, 이 환자의 네모 유전자에는 희귀한 돌연변이가 존재했으며, 이 변이된 네모는 선형 유비퀴틴 사슬과 결합할 수 없었다. 결과적으로, 이 돌연변이로 인해 환자의 뇌에서 α-시누클레인 단백질 응집체의 현저한 침착이 관찰됐다. 연구에 따르면, 네모(NEMO) 단백질은 알츠하이머병에서 발생하는 것과 유사한 다른 형태의 단백질 응집체도 감지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 윙클호퍼 박사는 "이 발견은 네모와 관련된 질병의 병리학적 과정을 설명하고, 단백질 응집체의 품질 관리에서 네모가 수행하는 일반적인 역할을 강화한다"고 말했다. 한편, α-시누클레인은 140개의 아미노산으로 구성된 작은 단백질로, 주로 뇌에서 발견되며 심장과 근육을 비롯한 다른 조직에서도 소량 발견된다. 특히 파킨슨병이나 치매 환자의 뇌에서는 루이 소체라고 불리는 특정 부위에 섬유소의 형태로 집중되어 나타난다. 이러한 특성 때문에 과학자들은 α-시누클레인과 퇴행성 신경 질환 간의 연관성에 대해 적극적으로 연구를 진행하고 있다. 이 연구는 파킨슨병, 알츠하이머병, 그리고 기타 신경퇴행성 질환의 이해와 치료법 개발에 중요한 기여를 할 수 있다.
- 생활경제
2024-01-05
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.
- 산업
2023-12-30
알츠하이머, 미세아교세포 염증 유발 메커니즘 규명

알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 원인으로, 뇌의 퇴행적인 질환 중 하나다. 이 질환은 독일의 정신과 의사 알로이스 알츠하이머(Alois Alzheimer) 박사에 의해 1907년에 처음으로 보고되었으며, 서서히 발병하여 기억력을 비롯한 인지 능력의 저하가 점진적으로 진행되는 특징을 갖고 있다. 아직까지 알츠하이머병에 대한 정확한 치료법은 없지만, 이 병에 대항할 수 있는 새로운 치료법이 곧 나타날 것으로 기대된다. 과학 전문매체 '사이언스얼럿(ScienceAlert)'은 워싱턴 대학교 연구팀이 인간 뇌 조직을 분석한 결과, 알츠하이머병 환자의 뇌에서 면역 세포의 행동이 건강한 뇌와 비교해 다른 방식으로 작용함을 발견했다고 최근 보도했다. 이러한 발견은 새로운 치료 대상을 제시하는 중요한 징조로 간주된다. 2023년 8월 발표된 워싱턴 대학교 주도의 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌 조직에서 소교세포가 염증 초기 단계에 더 빈번하게 나타나며 이로 인해 보호 기능이 감소하는 것으로 나타났다. 소교세포는 노폐물을 청소하고 정상적인 뇌 기능을 유지하는 데 도움을 주는 면역 세포다. 이 특별한 소교세포는 감염에 대응하거나 죽은 세포를 제거하기 위해 더 민첩하게 움직여 침입자와 불필요한 물질을 소멸시킨다. 또한 발달 과정에서는 시냅스를 '가지치기'하여 뇌가 원활한 회로를 형성하는 데 도움을 준다. 알츠하이머병과 소교세포의 관련성은 여전히 확실하지 않지만, 이 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 일부 개인들에서는 소교세포가 지나치게 활성화되어 뇌 세포의 염증과 죽음을 유발할 수 있다는 연구 결과가 있다. 안타깝게도, 알츠하이머병에 대한 항염증 치료에 대한 임상 시험에서는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 알츠하이머병에서 소교세포의 역할을 연구하기 위해 워싱턴 대학의 신경과학자 캐서린 프라터(Katherine Prater)와 케빈 그린(Kevin Green)은 여러 미국 기관의 협력 연구자들과 함께 연구 기증자(알츠하이머 환자 12명과 건강한 대조군 10명)의 뇌 부검 샘플을 분석했다. 연구팀은 새로운 단일핵 RNA 시퀀싱 기술을 활용하여, 세포에서 어떤 활동을 수행하는지에 대한 고유한 유전자 발현 패턴을 기반으로 뇌 조직에서 10개의 서로 다른 미세아교세포 클러스터를 깊게 식별할 수 있었다. 이 중 3개의 클러스터는 이전에 발견되지 않은 것이었으며, 그 중 하나는 알츠하이머병 환자에서 보다 더 빈번하게 나타났다. 이러한 유형의 소교세포는 염증 및 세포 사멸과 관련된 유전자가 활성화되어 있음이 확인됐다. 전체적으로, 연구자들은 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 미세아교세포 클러스터가 염증 초기 단계에 더 높다는 것으로 발견했다. 이는 뇌세포를 손상시키고 알츠하이머병의 진행에 기여할 수 있는 염증 분자를 생성할 가능성이 더 높다는 것을 시사한다. 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 소교세포 유형은 보호 기능이 더 적어 죽은 세포와 노폐물을 제거하며 건강한 뇌 노화를 촉진하는 역할을 손상시킬 수 있다. 과학자들은 또한 시간이 지남에 따라 소교세포의 형태가 변할 수 있다고 추정했다. 개별 개인의 뇌에서 어떤 종류의 소교세포가 존재하는지 정확히 알기 어렵다. 다만 미세아교세포의 변화를 추적함으로써, 알츠하이머병에 기여하는 방식을 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 아직 초기 단계이지만 알츠하이머병에서 이들 세포의 역할에 대한 이해를 높이고 특정 소교세포 클러스터가 새로운 치료법의 표적이 될 수 있는 가능성이 있음을 시사한다. 연구팀은 이러한 연구 결과가 알츠하이머병 환자의 삶을 개선할 수 있는 새로운 치료법의 개발로 이어질 것으로 기대하고 있다. 프라터 박사는 "이제 우리는 이러한 소교세포의 유전적 특성을 파악했기 때문에 그들의 정확한 기능과 알츠하이머병에 기여할 수 있는 행동을 식별하려고 노력할 수 있다"며 "이들의 작용 방식을 이해한다면 이 질병을 예방하거나 진행을 늦출 수 있는 치료법으로 그들의 작용을 조절하는 데 기여할 수 있을 것이다"라고 설명했다. 한편, 서울대학교병원 의학 정보에 따르면, 알츠하이머병의 근본적인 치료법은 아직 개발되지 않았다. 그러나 증상을 완화시키고 진행을 지연시킬 수 있는 약물이 임상 현장에서 사용되고 있다. 대표적인 약물 중 하나로 아세틸콜린 분해 효소 억제제가 있다. 이 약물 계열은 질병의 진행을 완전히 막을 수는 없지만, 약 6개월에서 2년 정도 진행을 늦추는 효과가 있다. 이러한 약물은 알츠하이머병 환자의 뇌에서 감소한 아세틸콜린이라는 신경전달물질의 양을 증가시킴으로써 작용하며, 뇌 손상이 심하지 않은 경도 및 중등도 환자에게 특히 효과적이다.
- IT/바이오
2023-12-29
무알코올 맥주, 알코올 함량 낮으면 식중독 위험 높다

알코올 성분이 부족한 무알코올 맥주는 식중독 위험이 증가할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 의학 전문 사이트 뿌르꾸와독퇴르(pourquoidocteur)는 코넬 대학의 연구 결과를 인용해 무알코올 또는 저알코올 맥주에 알코올이 부족하면 음료 내에 병원균과 박테리아가 번성할 수 있는 환경이 조성될 가능성이 있다고 소개했다. 무알코올 맥주는 도수 1% 미만인 비알코올 음료와 알코올이 포함되지 않은 도수 0%의 무알코올 음료를 통칭해서 부르는 말이다. 이 연구 결과는 '식품 보호 저널(Journal of Food Protection) '에 발표됐다. 연구에 따르면, 무알코올 맥주는 알코올이 없음에도 불구하고 건강에 위험을 초래할 수 있는 것으로 나타났다. 연구자들은 제조 및 보관 과정 중에 알코올이 부재한 상태에서 식인성 박테리아와 병원균이 번식할 수 있는 환경이 조성될 수 있음을 발견했다. 박테리아에 더 취약한 무알코올 맥주 무알코올 맥주의 맛을 향상시키기 위해 양조업자는 종종 홉과 같은 풍미 재료를 음료에 첨가한다. 그러나 이러한 과정 또한 병원균의 증식 가능성이 있다. 그럼에도 불구하고, 코넬 대학의 연구원들은 알코올 및 전통적인 맥주와 관련된 다른 요소인 낮은 산소 공급 또는 낮은 pH 등이 발달을 촉진할 수 있다고 말했다. 무알코올 맥주와 관련된 위험을 이해하기 위해 과학자들은 E-박테리아를 도입하는 실험을 수행했다. 무알코올 맥주 샘플에는 대장균 O157 :H7, 살모넬라 엔테리카, 그리고 리스테리아 모노사이토제네스와 같은 병원균을 두 가지 다른 온도(3.8도와 13도)에서 두 달 동안 보관했다. 후속 분석 결과, 병원균은 무알코올 맥주에서 생존 및 번식이 가능함을 확인했다. 구체적으로, 대장균 O157:H7과 살모넬라 엔테리카를 13도에서 보관할 경우 번식이 두 배로 증가했다. 반면 리스테리아균은 어떠한 온도와 조건에서도 감지되지 않았다. 연구를 주도한 랜디 워로보 교수는 "알코올을 제거하면, 그것은 더 이상 전통적인 맥주가 아니다"라며 "우리는 알코올 부재 시에도 식인성 병원균이 발생할 수 있다고 예상했다. 이 시점에서, 무알코올 맥주를 식품으로 취급하고 제품의 안전성을 확인하기 위해 모든 매개변수를 검토해야 한다"라고 지적했다. 무알콜 맥주, 제조 및 보관 방법 주의 이러한 우려를 고려하여, 연구원들은 무알코올 맥주를 안전하게 제조하기 위해 특수 처리 과정을 권장하고 있다. 연구자들은 "저알코올 및 무알코올 맥주는 상업적인 무균 상태를 유지하기 위해 저온 살균 처리가 필요하며, 멸균 여과와 방부제 추가도 미생물 위험을 줄이는 추가 단계로 고려되어야 한다"라고 설명했다. 또한, 이러한 맥주를 제공하는 데 사용되는 장비를 정기적으로 청소하고 소독하여 가능한 식품 병원균을 제거하는 것 역시 중요하다. 워로보 교수는 "멕주에 알코올이 없으면 식인성 병원균에 대한 안전장치가 부족해진다"며, "알코올이 제공하는 이러한 방어 기능이 없으면 제조업체는 원재료에서 병원균이 통합될 가능성을 고려해야 한다"라고 강조했다.
- 생활경제
2023-12-22
맥주의 두 종류, 에일과 라거 차이점은?

연말이 다가오면서 송년회와 같은 모임에서 맥주를 즐기는 사람들이 늘고 있다. 맥주는 다양한 종류와 맛을 자랑하며, 취향에 맞게 선택할 수 있는 폭이 넓다는 점에서 인기를 얻고 있다. 또한, 맥주는 가격이 비교적 저렴해 부담 없이 즐길 수 있어 많은 이들에게 사랑받고 있다. 남성 전문지 더 메뉴얼(THE MANUAL)에 따르면, 맥주는 주로 발효 방식에 따라 에일(ale)과 라거(lager)로 구분된다. 이 발효 방식은 맥주의 맛과 풍미에 중요한 영향을 미친다. 상면발효맥주(上面醱酵麥酒)라고도 하는 에일은 상온에 가까운 15~25℃의 온도에서 상면 발효 효모를 사용하는 반면, 라거는 좀 더 낮은 7~15℃에서 하면 발효 효모를 사용한다. 이러한 차이는 에일과 라거 각각의 독특한 특성과 맛을 만들어낸다. 에일은 높은 온도에서 발효되기 때문에 라거에 비해 더 많은 에스테르를 생성한다. 에스테르는 과일과 같은 풍미를 내는 화합물로, 이로 인해 에일은 라거보다 일반적으로 더 밝고 과일 향이 나는 특징적인 풍미를 가진다. 반면, 라거는 에일에 비해 발효 시간이 더 오래 걸린다. 에일은 보통 2~3주 만에 발효가 완료되는 것에 비해 라거는 발효에 4~6주가 소요된다. 이처럼 발효 시간이 길어지면 맥주의 맛을 더 부드럽고 균형잡힌 풍미를 만들어 준다. 라거의 경우 상대적으로 에일보다 더 맑은 특성을 가지는데, 이는 종종 콜드 컨디셔닝 과정을 거치기 때문이다. 콜드 컨디셔닝은 발효가 완료된 맥주를 저온에서 숙성시키는 과정으로 맥주의 탁한 성분을 제거하는 과정으로, 라거의 맑고 깨끗한 외관을 만들어낸다. 이처럼 발효 방식과 과정의 차이는 에일과 라거 각각의 독특한 맛과 특성을 만들어내며, 맥주 애호가들에게 다양한 선택의 폭을 제공한다. 대표적인 에일과 라거 종류 에일은 다양한 스타일과 맛을 가진 맥주로, 대표적인 종류에는 IPA(인디아 페일 에일), 스타우트, 포터, 고스, 사워 에일, 밀 맥주 등이 있다. IPA는 홉의 강한 풍미와 쓴맛이 특징인 맥주이며, 스타우트는 짙은 색과 깊은 풍미로 잘 알려져 있다. 포터는 스타우트보다 색이 밝고 쓴맛이 덜하며, 고스는 말린 과일이나 허브를 첨가해 독특한 맛을 낸다. 사워 에일은 발효 과정에서 생성되는 젖산 덕분에 신맛이 나고, 밀 맥주는 밀을 사용하여 부드럽고 약간 달콤한 맛이 난다. 라거의 대표적인 종류로는 필스너, 헬레스(Helles) 라거, 멕시코 라거, 쾰쉬(Kölsch) 스타일 맥주, 비엔나 라거 등이 있다. 라거는 또 다른 인기 있는 맥주 종류로, 필스너, 헬레스(Helles) 라거, 멕시코 라거, 쾰쉬(Kölsch) 스타일 맥주, 비엔나 라거 등이 대표적이다. 이들 라거는 발효 과정과 숙성 기간의 차이로 인해 각기 다른 풍미와 특성을 지니고 있다. 필스너는 1842년 체코에서 처음 양조된 맥주로, 맑은 황금색과 깔끔한 맛이 특징이다. 헬레스 라거는 필스너보다 색이 더 밝고 풍미가 더 가볍다. 멕시코 라거는 옥수수가 함유된 맥주로, 상쾌한 맛과 톡 쏘는 탄산이 특징이다. 쾰쉬 스타일 맥주는 독일 코블렌츠 지역에서 유래한 맥주로, 맑은 황금색과 홉의 풍미가 특징이다. 비엔나 라거는 독일 비엔나 지역에서 유래한 맥주로, 붉은빛을 띠는 황금색과 홉의 풍미가 독특하다. 한국, 에일과 라거 양극화 한국의 맥주는 라거가 주류를 이루고 있다. 대표적인 라거 맥주로는 오비맥주의 카스, 하이트진로의 하이트, 롯데칠성음료의 클라우드 등이 있다. 이 맥주들은 모두 맑고 상쾌한 맛을 특징으로 한다. 반면, 에일은 아직까지 소수의 마니아층을 중심으로 사랑받고 있다. 대표적인 에일 맥주로는 제주맥주의 제주 위트, 칭따오, 카프리, 에델바이스 등이 있다. 연말 술자리에서 맥주를 즐길 때는 적당히 마시고, 물을 자주 마셔주는 것이 좋다. 과음은 건강을 해칠 수 있으므로, 주의해야 한다.
- 생활경제
2023-12-20
AI로 과자 씹는 소리 없애는 '앱' 도리토스 사일런트 출시

업무 통화 중에 몰래 간식을 먹고 싶지만 동료에게 들켜 조롱당하는 사람에게 희소식이 전해졌다. 씨넷재팬(cnet japan)은 스낵 '도리토스'의 제조사인 프리토레이(Frito-Lay)가 인공지능(AI) 기반 씹는 소리 제거 앱 '도리토스 사일런트(Doritos Silent)'를 출시했다고 보도했다. 프리토레이에 따르면, 약 500명의 사람들이 처음에 마이크에 대고 각각 10번씩 도리토스를 먹도록 요청받았다. 회사는 이 5000개의 씹는 소리를 식별하고 안정적으로 분리하도록 AI를 훈련시킨 후, 이를 사람의 음성과 혼합한 뒤 말하면서 음식을 먹으면 어떤 소리가 나는지 시뮬레이션했다. 이 앱은 헤드셋을 통해 몇 시간 동안 통신할 수 있는 게이머를 대상으로 하지만 줌(Zoom), 구글 보이스(Google Voice), 디스코드(Discord)를 포함해 마이크를 사용하는 모든 서비스와 함께 사용할 수 있다. 앱이 설치되면 기본적으로 기본 마이크를 대체한다. 이 기능을 활용하려면 사용 중인 프로그램의 설정에서 마이크를 '도리토스 사일런트(Doritos Silent)'로 전환해야 한다. 이 앱은 도리토스에만 국한되지 않고 감자 칩과 같은 스낵과도 작동한다. 앱 사용자는 "앱을 설치한 후 구글 보이스를 실행하고 통화를 시작했는데 씹는 소리는 정상적인 조건에서는 정말 즉시 짜증이 났지만 이 앱으로 전환하면 소리가 사라졌다"며 "간식을 몇 개 먹어 보았지만 통화 중에 씹는 소리가 들리지 않았다"고 후기를 설명했다. 안타깝게도 이 앱은 현재 윈도우 PC에서만 사용할 수 있다. 줌 화상 통화 중에 음식을 입에 넣는 방법을 숨길 수 있는 AI가 아직 없어 이 경우 카메라를 꺼야 한다. 한편, 한국의 SK텔레콤은 AI 실시간 통역 '에이닷 통역콜'을 출시했다. 소리를 없애는 것이 아닌, 서로 다른 언어를 바로 통역해 주는 것이다. 물론, '도리토스 사일런트'와 공통점이 있다면 인공지능(AI)을 이용한다는 점이다. 통역콜은 SKT 에이닷 이용자가 전화를 걸 때 다이얼 하단의 통역콜 아이콘을 누르면 한국어, 영어, 일본어, 중국어 중 원하는 언어를 선택해 통역 서비스를 받을 수 있다. 전화 상에서 실시간 통역이 되는 것은 국내 최초다. SKT 에이닷 아이폰 사용자면 누구나 통역콜 서비스 이용이 가능하다. 통화 상대방은 아이폰을 쓰지 않아도 혹은 에이닷 AI 전화 이용자가 아니어도 통신사나 OS와 무관하게 통역 전화를 이용할 수 있다.
- IT/바이오
2023-12-16
한화시스템, AI·빅데이터로 기뢰 탐지·제거 효율↑

한화시스템이 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 활용하여 기뢰 탐지체계 개발에 착수한다. 한화시스템은 15일 국방신속획득기술연구원과 약 280억원 규모의 '빅데이터를 이용한 AI 기반 자동 기뢰 탐지체계 신속 시범사업 협약'을 체결했다고 발표했다. 이번 협약에 따라 한화시스템은 2년간의 연구개발(R&D)과 2년간의 연구개발(R&D)과 약 6개월의 군 시범 운용을 거쳐 '함상 인식용 자동 기뢰 탐지체계'와 '육상 학습용 자동 기뢰 탐지체계'를 개발하여 해군에 공급할 예정이다. 바다 속에서 발견되는 기뢰는 복잡하고 다양한 해양 환경 때문에 육상 지뢰보다 탐지하기 어렵다. 이로 인해 함정과 상선에 큰 위협이 되고 있다. 한화시스템은 다양한 해저 환경과 기뢰에 관한 빅데이터를 최신 AI 딥러닝 기술을 통해 분석하여 신속하고 정확한 지뢰 탐지 및 대응 전략 체계를 개발할 예정이다. 이 체계는 해군에 제공되어 사용될 계획이다 장희선 국방신속획득기술연구원 신속시범사업부장은 "이번 사업을 통해 민간의 첨단기술이 해군에 빠르게 도입돼 무인수상정, 해양 드론, 수중 로봇 등 미래 해군의 핵심 전력 구축을 촉진할 수 있기를 기대한다"고 말했다. 박도현 한화시스템 지휘통제사업대표는 "해양 유·무인 복합 체계와 관련된 핵심 기술을 고도화하고, 가격 경쟁력을 갖추어 수출 시장 개척에도 주력하겠다"고 말했다. 한편, 기뢰(Mine)는 바닷속의 지뢰라고 할 수 있는 해상에서 사용되는 일종의 폭발물이다. 주로 해군 전쟁에서 사용되며, 선박이나 잠수함을 파괴하거나 적의 해상 활동을 제한하기 위해 설계됐다. 기뢰는 크게 두 가지로 나뉜다. 접촉 기뢰(Contact Mines)와 영향 기뢰(Influence Mines)다. 접촉 기뢰는 물속에 떠다니며, 선박이나 잠수함이 직접 접촉하면 폭발한다. 접촉 기뢰는 일반적으로 해안 근처나 적국의 항구 입구에 배치되어 적 선박의 접근을 방해하는 데 사용된다. 영향 기뢰는 접촉이 아닌, 선박이나 잠수함이 발생시키는 영향(예: 자기장, 음파, 수압 변화)을 감지하여 폭발한다. 영향 기뢰는 더 정교하며, 특정 종류의 선박이나 잠수함에 대응하여 폭발하도록 프로그래밍될 수 있다. 기뢰는 전쟁 중뿐만 아니라 전쟁 후에도 큰 위험을 가지고 있다. 전쟁이 끝난 후에도 해저에 남아 있는 기뢰는 해상 교통과 어업 활동에 심각한 위험을 초래할 수 있으며, 때로는 인명 피해를 유발하기도 한다. 따라서 전쟁이 끝난 후에는 해군과 전문 기관이 기뢰 제거 작업을 수행하여 해양 안전을 확보해야 한다.
- 산업
2023-12-15
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
[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.
- 포커스온
2023-12-14

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