[과학향기]더워졌기 때문에 추워졌다고? 올 겨울 추운 이유

더워졌기 때문에 추워졌다고? 올 겨울 추운 이유  

제 1739 호/2012-11-19

지난 9월, 기상청은 올해 12월부터 기온이 큰 폭으로 떨어지는 등 올겨울이 예년보다 추울 것이라는 전망을 내놨다. 그런데 그 이유로 지목된 것이 바로 지구가 점점 더워지고 있기 때문이란다. 지구가 더워지는데 왜 더 추워진다는 걸까?

이상한 말처럼 들리겠지만, 올겨울 한파의 주요 원인 중 하나로 지구온난화가로 지목되고 있다. 지구온난화는 기후변화의 한 부분으로 냉각화(glaciation)에 반대되는 개념으로, 엄밀히 말하면 빙하기에서 벗어나면서 온도가 상승하는 것도 온난화의 범주에 들어간다. 원래는 원인에 관계없이 ‘지구의 평균기온이 올라가는 현상’을 뜻하는 말이었지만 현재는 ‘산업혁명 이후 화석연료 사용 증가로 인한 기온의 증가’라는 좁은 의미로 사용되고 있다. 그만큼 최근의 기온상승이 심상치 않다는 뜻이다.

분명히 지구는 더워지고 있다. 그런데도 지역적으로 한파가 나타나는 이유는 무엇일까? 많은 과학자들은 그 이유를 ‘급격한 온난화에 대한 지구의 반작용’이라고 해석한다. 수십억 년의 세월 동안 지구의 평균기온은 끊임없이 오르락내리락했지만 일정 범위를 벗어나지는 않았다. 추워지면 기온을 높이는 방향으로, 더워지면 낮추는 방향으로 지구는 나름의 노력으로 안정을 유지하려 한다. 같은 맥락에서 지난겨울 한반도에 닥친 국지적 한파는 급격하게 상승하는 기온을 진정시키려는 지구의 노력이었다고 볼 수 있다. 국지적 한파의 요인으로 북극진동 세기, 북유럽의 기단변화, 적도의 대류현상 등으로 구분할 수 있는데, 지난 2년간 한반도에 닥친 한파는 북극진동의 세기 변화에 의한 것으로 여겨진다.

일반적으로 북극은 일조량이 적어 대기가 냉각돼 수축하는 반면 중위도의 대기는 상대적으로 따뜻해 팽창한다. 때문에 중위도의 대기가 극지방의 대기를 밀어내 북극을 중심으로 고리 모양의 편서풍 제트기류가 발달한다. 평상시에는 중위도 대기의 세력이 강해 제트기류가 극지방에 가깝게 형성돼 차가운 공기가 남하하지 못하도록 막아주는 ‘에어커튼’ 역할을 한다.

그런데 기온이 항상 일정하게 유지되지는 않으므로 북극과 중위도 지방의 세력 크기는 주기적으로 변화한다. 이 과정에서 제트기류도 중위도 지역의 세력이 강해지면 북상하고 극지방의 세력이 강해지면 남하하는 식으로 위치가 바뀐다. 이러한 현상을 북극진동이라고 한다.

북극진동은 보통 ‘극진동지수’라는 수치로 그 정도를 표시한다. 극진동지수는 중위도 기압이 북극보다 높으면 양의 값으로, 북극 기압이 중위도보다 높으면 음의 값으로 표시한다. 따라서 극진동지수가 양의 값이면 제트기류가 북극에 가깝게 형성되고 팽팽해진다. 이때는 시베리아, 알래스카, 캐나다 등의 지역이 중위도 공기의 세력권에 들어 평소보다 더 따뜻해진다. 반대로 극진동 지수가 음의 값이면 제트기류가 남하해 중위도 지역까지 내려오며 동아시아, 북미 중동부 등에서는 더욱 남쪽으로 쏠려 돌출부를 형성한다. 이렇게 생긴 제트기류의 돌출부에 속한 지역에는 극지방의 찬 공기가 밀려들어 평소보다 훨씬 추워진다.

2000년대 초반까지는 북극진동의 지수가 계속 증가했으나 2000년 이후 극진동지수가 지속적으로 감소했다. 2009년 겨울에는 11월 말부터 무려 3주 동안 100년에 한 번 있을 정도로 매우 강한 음의 극진동 상태를 보였으며 그 결과 매서운 한파가 몰아닥쳤다.

극진동지수가 강한 음의 지수를 기록하고 제트기류 고리가 남하하는 주요 원인은 가을철 시베리아의 폭설이라 추측된다. 스키장에서 살이 타는 현상을 보면 알 수 있듯, 눈은 지표면보다 태양 에너지를 훨씬 잘 반사시킨다. 따라서 눈이 쌓이면 태양열을 반사하여 기온이 낮아진다. 때문에 시베리아에 평년보다 눈이 많이 내리면 공기가 평소보다 더욱 차가워져서 시베리아 고기압이 강해진다. 시베리아의 공기가 차가워지면 수직 파동 활동이 활발해져 북극 대기 상층은 오히려 따뜻해진다. 결국 따뜻해진 북극의 공기 압력이 중위도보다 높아지므로 음의 북극진동 상태를 만든다. 이 과정은 보통 1~2개월 정도에 걸쳐 일어나기 때문에 가을철 시베리아의 눈의 양을 보면 이듬해 겨울의 한파를 대략 예측해 볼 수 있다.

실제로 최근 시베리아 지역의 눈이 증가하는 경향을 보이는데, 이는 북극 주변 온난화에 따른 해빙 감소와 연관이 있다고 추정된다. 북극해빙은 9월에 가장 작은 면적을 나타내는데, 최근 북극의 여름철 해빙 면적이 계속 줄어들고 있으며 겨울에조차 그 양이 감소하고 있다.

실제로 2012년 9월 지구의 평균 온도는 1880년 이래 가장 높았던 것으로 분석됐다. 때문에 북극 해빙(海氷)이 역대 가장 많이 녹아내렸다고 한다. 북극해빙의 면적이 줄면 북극해의 수분 증발이 심해져서 시베리아의 적설량이 증가할 수 있다. 결국 극지방의 온난화가 시베리아의 강설을 유도하고, 시베리아에 쌓인 눈이 극지방 공기의 세력을 강화시켜 제트기류를 남하시키면, 중위도 지역에 한파가 찾아오는 것이다.

최근의 기상이변을 잘 관찰해보면 지역과 계절에 따른 온도차가 극심해지고 있음을 확인할 수 있다. 앞서도 말했듯 이는 급속한 온난화가 중요한 요인이며, 최근의 한반도 기후변화 추세로 볼 때 앞으로 당분간 한반도는 여름은 더욱 더워지고 겨울은 더욱 추워지는 양극성기후를 유지할 가능성이 크다. 결국 겨울의 혹한을 예방하고 기후의 양극화 현상을 줄이기 위해서는 지구온난화 속도를 늦추기 위한 노력이 필수적이라는 뜻이겠다.

글 : 김성중 극지기후연구부 책임연구원

출처 : 과학향기 

[과학향기]교활한 난자와 2등 정자의 만남, 임신

교활한 난자와 2등 정자의 만남, 임신  

제 1738 호/2012-11-14

밤 10시. 태연과 엄마, 아빠 온 가족이 스스슥~ 빠른 동작으로 쿠션을 하나씩 안고 소파에 자리를 잡는다. 다들 신령스러운 무언가를 앞둔 듯 무척 경건한 태도로 TV를 뚫어지게 쳐다본다. 드디어 드라마 시작! 모든 드라마가 그렇듯, 무척이나 잘난 여러 명의 남자들이 가난하고 별로 예쁘지도 않으면서 성격만 활발한 어벙한 여자가 좋다고 경쟁을 벌인다.

“여보, 도대체 저런 여자가 뭐가 좋다고 저 훤칠하고 돈 많은 남자애들이 죽자 살자 매달리는지 몰라. 나보다 훨씬 못났구만.”

“당신은 매번 흉보면서도 왜 그렇게 열심히 드라마를 보나 몰라.”

“엄마 아빠는 진짜 모르는구나. 난 다 아는데. 원래 처음에 사람이 만들어질 때도 정자들이 난자를 만나려고 미친 듯이 달려가잖아요. 그런데 수 억 마리가 달려가도 1등으로 도착하는 정자만 난자를 얻을 수 있죠? 수많은 정자가 난자에게 달려가듯, 수많은 남자들이 한 여자를 차지하려고 싸우는 게 바로 인생인거죠.”

엄마, 아빠는 멍해져서 태연을 바라본다. 드라마와 태아 수정의 과정이 도대체 무슨 상관인지 알 수 없는 표정이다.

“그런데 태연아, 네가 뭔가 좀 잘못 아는 게 있구나. 실은 1등이 아니라 2등으로 도착한 정자가 난자와 만나게 된단다. 보통 정자는 한 번에 1~2억 개 정도가 방출되고, 자궁에 들어간 정자들은 나팔관까지 15~20cm의 힘든 여행을 하게 되지. 다행히 자궁이 정자를 끌어들이는 운동을 하기 때문에 난자까지 가는데 그리 많은 시간이 걸리진 않지만, 질 내에서 분비되는 산성 물질에 죽기도 하고, 자궁경부에 사는 대식세포에 잡아먹히기도 하고, 때로는 방향을 잃어버리기도 한단다.”

“아니, 그렇게 어려운 과정을 뚫었으면 1등으로 도착한 정자가 난자를 만나는 게 맞잖아요. 그게 제일 힘이 쌔고 똑똑한 놈이니까요.”

“그러나!! 1등 그룹 수백 마리들은 장렬히 살신성인 하는 것을 선택한단다. 정자와 난자가 만나려면 먼저 난자를 싸고 있는 난구세포를 없애야 하는데, 그 일에 온 힘을 쏟고는 그만 지쳐서 쓰러져 버리지. 진정 멋진 싸나이들 아니냐!!! 그러고 나면 2등 그룹들이 도착하고, 그 가운데서 가장 운동성이 좋은 놈이 난구 안쪽의 투명대를 통과해 난자의 세포막과 결합한단다. 그렇게 정자를 받아들이면 난자는 투명대를 두껍게 만들어서 다른 정자가 들어오지 못하게 막아버리지.”

“헐~ 대박!! 그럼 내가 1등이 아니라, 1등의 희생을 밟고 얍삽하게 기회를 노린 2등 정자로부터 태어났단 말이에요? 완전 실망이에요!!”

“얍삽한 걸로 따지자면 난자도 뒤지지 않아요. 보통 정자만 경쟁을 하고 난자는 그냥 가만히 있을 거라고 생각하지만 전혀 그렇지 않단다. 오히려 더 치열하지. 배란이 되려면 난포가 성숙돼야 하는데, 보통 월경 85일 전부터 여러 개의 난포가 같은 출발선 위에 서서 경쟁을 시작한단다. 아, 여기서 난포란 난소조직에 있는 주머니 모양의 세포집합체로 난자를 포함하고 있어. 아무튼 경쟁을 시작한 난포는 가장 성장이 빠른 우성난포가 경쟁자를 제거하기 위해 교활한 꼼수를 쓰게 되는데, 다량의 여성호르몬을 만들어 자신의 성장은 촉진시키고 난포자극호르몬(FSH) 분비를 억제해서 다른 난포들은 퇴화하도록 만들어버리는 거지. 그렇기 때문에 같이 출발했다 해도 가장 뛰어난 난자 하나만 경쟁자들을 물리치고 배란이 된단다.”

“와~ 완전 드라마에요. 형의 희생을 딛고 얍삽하게 여자를 차지하는 동생과, 여러 자매들이 가진 것을 쪽쪽 빨아서 결국 자신이 모든 걸 차지해 버리는 교활한 여자. 드라마 속 인간의 본성이 정자와 난자 시절부터 생겨난 것이 아닌가 싶어요.”

“대단한데? 드라마 박사가 따로 없구나!”

“제가 공부는 꼴찌지만 드라마 분석은 일등이라고요. 그런데 아빠, 그렇게 힘들게 정자와 난자가 만났으니까 그 다음부터는 고난 없이 아기가 만들어지는 거죠?”

“그게 그렇지 않아요. 수정란에서 배아가 형성된 이후에도 70% 정도는 자궁 안에서 살아남지 못한다고 해. 이 가운데 절반 정도는 임신이 됐다는 사실도 느끼지 못하지. 유전적으로 결함이 있는 태아는 자연적으로 유산이 되고, 자궁이나 엄마의 건강상태에 따라서도 유산이 되고 말이다. 다시 말해서, 우리 태연이는 수억 대 일의 경쟁을 뚫은 데다 유전적으로도 아주 훌륭했기 때문에 이렇게 태어날 수 있었던 거란다. 그런데 우리 태연이, 이런 일에 관심 많은걸 보니 사춘기가 된 건가?”

태연은 가소롭다는 듯이 엄마 아빠를 보며 썩은 미소를 날린다.

“흥! 제가 아직 아이로 보이세요? 벌써 알만한 건 다 안다고요. 제 출생의 비밀을, 엄마 아빠가 도대체 무슨 짓을 해서 제가 태어났는지, 이미 다 알고 있었다고요!”

엄마와 아빠, 얼굴이 벌개져서 서로를 바라본다.

“두 분이 사랑을 하셨겠죠. 그런데 친할머니가 죽어라 반대를 하셨을 거예요. 그건 엄마가 친할머니 첫사랑의 딸이었기 때문이었죠. 할머니는 엄마와 아빠가 배다른 오누이라고 생각하셨던 거예요. 그런데 사실은 그게 아니었어요. 할머니와 첫사랑 사이를 찢어버린 집안의 원수가 있었고, 아빠는 마침내 그 원수를 찾아내 인생을 망가뜨려 버렸어요. 복수를 하신 거죠. 그리고 끝내 어머니와 결혼을 쟁취해내셨고, 저같이 완벽한 딸을 얻게 되셨어요. 어때요, 제 말이 정확히 맞죠?”

엄마, 아빠 넋이 나간다. 아빠, 당장 TV를 꺼 버린다.

“태연, 오늘부터 드라마 한 달간 금지! 드라마 중독 부작용이 심해도 너~무 심해~!”

글 : 김희정 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기 

[과학향기]눈물, 우리가 몰랐던 불편한 진실

눈물, 우리가 몰랐던 불편한 진실  

제 1728 호/2012-10-31

우리는 살면서 많은 진실과 마주하게 됩니다. 하지만 우리가 알고 있었던 그 진실이 모두 거짓으로 밝혀진다면 여러분은 어떠시겠습니까. 오늘은 특별히 눈물에 대한 불편한 진실을 모아 봤습니다. 함께 보시죠.

#1
동물다큐멘터리를 보고 있는 한 가족. 화면에 바다 수달이 보이자 모두 환호합니다. 그때 포식자가 다가와 바다 수달의 새끼를 낚아채갑니다. 어미 바다 수달이 눈물을 흘립니다. 그러자 중학생인 딸이 말합니다.
“눈물도 컴퓨터그래픽(CG)으로 처리하고, 요즘 기술이 많이 좋아졌다~.”
CG라니요! 눈물은 보통 사람만 흘리는 것으로 알지만 미국 하버드대학 동물학자들의 관찰결과, 바다수달 등의 일부 동물들도 감정의 눈물을 흘리는 것으로 확인됐습니다.

눈물에 대한 불편한 진실은 TV드라마에서도 자주 마주하게 되는데요. 저기 ‘캔디’ 캐릭터의 여주인공이 있습니다. 늘 그렇듯 그녀는 오늘도 여주인공의 천부적인 재능을 질투하는 ‘마녀’캐릭터의 상사에게 혼이 난 뒤 옥상으로 올라갑니다. 그 때 젊고 잘생긴 회장의 아들이 나타나죠. 그리고 여주인공은 매번 같은 행동을 합니다. 어떤 행동일까요. 여주인공의 행동을 집중해서 감상해보시죠.

#2
“바보같이…, 난 도대체 왜 매번 이럴까….”
눈물이 나려는 찰나, 회장의 아들(이사)이 나타난다.

“어? 이사님…!”
“눈동자가 왜 그렇게 반짝거려요? 설마 우는 거예요?!”
여주인공은 급히 뒤돌아 눈물을 참고는 억지웃음을 지어 보인다.

도대체 왜 이러는 걸까요? 참은 눈물은 몸에서 독이 된다는 걸 모르는 걸까요? 우리 몸은 슬프거나 화가 나는 등 감정의 변화가 생기면 스트레스를 받아 호르몬을 과다하게 분비합니다. 필요 이상으로 나온 호르몬은 우리 몸에 독이 되죠. 눈물은 이를 밖으로 배출하는 역할을 합니다. 즉, 여주인공들은 드라마 내내 눈물을 꾹꾹 참으며 독을 차곡차곡 쌓아가고 있는 겁니다. 모든 ‘캔디’ 캐릭터 여주인공들은 드라마 내내 독을 품고 살아야 하는 불편한 진실. 여주인공같이 예쁜 여자들을 질투하는 여자 방송작가들의 질투심 때문인가요?
불편한 진실은 여기서 끝나지 않습니다.

자신도 모르는 사이에 까칠한 남자주인공을 좋아하고 있었음을 깨달은 여주인공. 애써 그 사실을 부정하는 상황에서도 불편한 진실을 계속됩니다. 여주인공의 행동을 집중해서 감상해보시죠.

#3
“왜 이렇게 심장이 빨리 뛰지? 설마…, 말도 안 돼! 내가 그 자식을?! 그럴 리 없어. 안되겠다, 정신 차려야지!”

여주인공이 물을 가득 채운 세면대에 얼굴을 담그고 눈을 깜박이며 머리를 흔든다.

도대체 왜 이러는 걸까요? 여주인공은 왜 자해를 하는 걸까요? 눈알 표면에는 평소 6~7ml의 눈물이 흐르고 있다는 사실을 모르는 걸까요. 그리고 그 눈물이 눈동자의 세포를 살리고 눈알을 보호해준다는 사실을 모르는 걸까요. 보통 우리는 2~3초 간격으로 눈을 깜박입니다. 이때마다 흰자위에 있는 60여 개의 덧눈물샘에서 1분에 약 1.2㎕씩 눈물을 내보냅니다. 눈동자는 핏줄이 연결돼 있지 않습니다. 눈물을 통해 산소와 영양분을 공급받죠. 따라서 눈물이 없으면 눈동자의 세포가 말라죽게 됩니다.

이 뿐이 아닙니다. 눈물에는 눈을 보호하는 온갖 면역물질이 들어있습니다. 최근 과학자들은 눈물의 성분 가운데 락토페린을 암 치료제로, 리소자임과 리보뉴클레아제를 에이즈 치료제로 개발하고 있습니다. 그런데 얼굴을 물속에 넣고 눈을 깜빡인다? 여주인공은 예상치 못한 상대를 좋아하게 됐다는 이유로 눈동자 세포를 죽이고 눈알을 보호하는 면역성분을 모두 씻어내고 있다는 불편한 진실.

여기서 불편한 진실은 또 있습니다. 눈물은 눈꺼풀이 덮여있는 눈알 위쪽 가장자리에 있는 주눈물샘에서 나옵니다. 이 눈물은 눈 밖으로 그대로 흘러나오기도 하지만 눈물의 하수도인 눈물소관, 눈물주머니, 코눈물관을 통해 코로 빠져나가기도 합니다. 그래서 눈물이 날 땐 자연스럽게 콧물도 나오기 마련이죠. 하지만 여주인공이 울 때는 콧물이 전~혀 나오지 않는다, 고로 진심으로 울고 있지 않다는 불편한 진실.

불편한 진실은 여기서 끝나지 않습니다. 대개 눈이 건조하면 가을 탓을 하는데요. 눈마름증(안구건조증)은 노화나 류머티스관절염, 얼굴신경마비 때문에 생길 수도 있다고 합니다. 또 시도 때도 없이 눈물이 줄줄 흐르는 유류증은 아이러니하게도 눈물이 적은 눈마름증 때문이란 걸 아시는지. 덧눈물샘에서 눈물이 적게 나오다 보니 주눈물샘에서 눈물이 쏟아져 나오는 것이죠.

한편 나이가 들면 눈물이 많아진다고 하지만 사실은 나이를 먹을수록 눈물의 양은 줄어듭니다. 다만 노화로 인해 눈물이 나오는 눈물관이 좁아지면서 눈물이 넘쳐흐르기 때문에 눈물이 많아진다고 느낀다는 불편한 진실.

눈물은 건강의 필수요소입니다. 눈물 시스템에 이상이 생기면 심할 경우 수술까지 받아야 합니다. 그렇다면 눈물 관리는 어떻게 해야 할까요. 평소 눈물을 잘 나오게 하기 위해서는 눈을 자주 깜빡여야 합니다. 또 잠깐이라도 눈을 감고 쉬면 눈물이 눈 안으로 골고루 퍼지지요. 무엇보다 잠을 푹 자야 눈물 생성 시스템이 원활해져 눈물이 잘 난다는 사실! 인공눈물은 임시방편에 불과하다는 불편한 진실도 잊지 마시고요. 지금까지 눈물의 불편한 진실이었습니다.

글 : 이화영 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기 

[과학향기]수다쟁이 입 막는 법? 2012 이그노벨상이 알려주마

수다쟁이 입 막는 법? 2012 이그노벨상이 알려주마  

제 1718 호/2012-10-17

2012년 올해도 어김없이 하버드대학 샌더스 강당에서는 이그노벨상 시상식이 열렸다. 올해의 수상 목록은 그 어느 때보다 화려하다. 권위를 자랑하는 노벨상이 평화상 선정 논란에 시달리는 것과는 대조적으로 이그노벨상의 수상목록은 여전히 사람들에게 웃음을 선사한다.

일상생활에서 누구나 한번쯤 호기심을 가졌을 문제들에 대해 과학자들은 어떤 생각을 할까? 올해 이그노벨상 수상자들의 면면을 보면 그 답을 찾을 수 있다. 일본산업기술종합연구소 가즈타카 구리하라 연구팀은 쉴 새 없이 떠드는 수다쟁이의 입을 막을 방법을 연구해 음향상을 수상했다. ‘스피치 재머(Speech Jammer)’라는 이 장치는 누군가 말을 하면 수십 분의 1초 간격을 두고 자기 말을 다시 듣게 해서, 자기가 얼마나 말을 많이 하고 있는지 깨닫게 만드는 장치다.

자신이 말을 한 이후 약간의 시간차를 두고 자신의 목소리를 듣게 하면 말을 제대로 할 수 없게 되는 현상에서 착안했다. 이 장치는 마이크에 잡힌 소리를 약 0.2초 후에 지향성 스피커로 최대 약 30m 떨어진 발화자에게 되돌려 준다. 연구자는 시상식에 참여해 이 발명품을 직접 시연해 보였다. 이로써 일본은 6년 연속 이그노벨상 수상자를 배출하는 영광을 누렸다.

‘테이크아웃’으로 커피를 즐기는 사람들의 귀가 솔깃해질 연구도 있다. 캘리포니아 대학 기계공학과의 H.C 매이어와 R. 크레체트니코프는 ‘커피를 들고 걸으면 왜 쏟아질까?’라는 연구로 이그노벨상 유체역학상을 수상했다. 많은 사람들이 커피를 들고 다니고, 또 종종 엎지르게 된다. 연구진은 이 흔한 현상을 체계적으로 연구했다. 걷는 속도와 컵에 담긴 액체의 양 등 조건의 변화에 따라 어떤 결과가 벌어지는지 분석한 것이다. 애석하게도 연구진은 일반적인 커피 컵의 크기와 커피라는 물질적 특성, 걷는 행위에는 엎지르는 현상이 따라올 수밖에 없다고 결론을 내렸다. 그러니 꽉 찬 커피잔을 들고 있다면 천천히 걷거나 아예 다 마시고 걷는 것이 안전하겠다.

긴 머리를 하나로 즐겨 묶는 사람이라면 이 연구를 주목하자. 이그노벨상 물리학상은 포니테일, 즉 말총 모양이 되도록 머리카락을 뒤로 모아 하나로 묶는 머리 모양에 대한 연구가 차지했다. 긴 머리를 상큼하게 묶고 공원을 시원하게 달리는 사람을 떠올려보라. 달리는 사람은 앞으로 나아가며 상체를 움직이지 않더라도, 뒤통수에 묶인 머리만은 좌우로 흔들린다. 조셉 켈러, 레이먼드 골드스테인 등 영국 케임브리지 대학과 유니레버 사의 연구자들은 이 문제에 호기심을 품었고 말총머리의 모양과 움직일 때 힘의 균형 문제를 조사하고 나섰다. 시계추 같이 단단한 것부터 줄처럼 유연한 것까지 다양한 모양의 말총을 대상으로 각각의 진동 양태를 선방정식으로 풀어냈다.

건강검진을 앞둔 사람에게 솔깃할 연구도 있다. 신경과학상은 기능성자기공명장치(fMRI)와 관련된 것이다. 캘리포니아 대학의 크레이그 베닛 연구팀은 뇌 속 혈류를 실시간으로 측정하는 fMRI를 죽은 연어를 대상으로 실시했다. 그 결과 놀랍게도 죽은 연어의 촬영 결과에서도 뇌가 활성화됐을 때 나타나는 데이터들이 발견됐다. 물론 이것은 거짓 양성 반응이다. 이 연구는 MRI 등 뇌 촬영 결과를 무조건 믿는 경향에 경종을 울리는 결과다.

이 밖에도 2012년 이그노벨상은 흥미로운 연구를 다수 소개한다. 해부학상은 침팬지의 인식 기능을 연구한 네덜란드 연구자 프란스 드 바알과 제니퍼 포로르니가 수상했다. 이 연구에 의하면 침팬지는 엉덩이가 나온 뒷모습 사진을 보고 다른 침팬지를 구별해낼 수 있다고 한다. 영장류 학자 프란스는 원래 침팬지가 처음 본 상대의 성별을 얼굴로 인식할 수 있는지에 대한 능력을 연구하려고 했다. 때문에 성별에 따라 모양이 다른 엉덩이 사진을 이용했다. 그런데 실험 과정에서 침팬지가 자신이 이미 알고 있는 동료일 경우 얼굴과 엉덩이를 완벽히 매치시킨다는 사실을 알아냈다. 참고로 침팬지는 얼굴만으로는 성별을 잘 구별하지 못했다.

심리학상은 왼쪽으로 자세를 기울였을 때 에펠탑이 더 작게 보인다는 사실을 입증한 애니타 얼랜드, 롤프 즈완, 튤리와 과달루페가 수상했다. 이 연구에는 닌텐도의 게임기인 ‘위 밸런스 보드(Wii Balance Board)’가 사용됐다. 연구진은 33명의 대학생을 이 위 밸런스 보드 위에 서게 한 뒤 왼쪽, 오른쪽으로 기울인 상태에서 에펠탑의 높이를 평가하게 했다.

평화상은 오래된 탄약을 이용해 사물을 코팅하는 기술을 개발한 러시아의 SKN회사가, 화학상은 스웨덴 앤더스뢰프 지역 주민의 머리카락이 녹색으로 변하는 이유를 밝힌 스웨덴 화학자가 수상했다.

2012년 노벨문학상은 한국 시인 고은이나 일본 소설가 무라카미 하루키 등 동아시아권 작가의 수상이 점쳐졌던 까닭에 더욱 기대를 모았다. 결국 중국 소설가 모옌이 수상했으니 아주 빗나간 예상은 아니게 됐다. 그렇다면 이그노벨상은 누구에게 문학상을 수여했을까? 수상자는 미국 회계감사원으로, 수상작은 2012년 5월 10일 발표한 보고서와 연구 작업에 드는 비용 추정에 관한 보고서였다. “보고서에 대한 보고서에 대한 보고서에 대한 보고서 준비를 위한 보고서 작성을 권고하는 보고서에 대한 보고서에 대한 보고서를 작성한 공로”였다. 먼저 웃고 그 다음 생각하게 만드는, 이그노벨상 다운 선정작이다.

글 : 이소영 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기 

[과학향기]제로칼로리 음료, 마시면 더 살찐다?

제로칼로리 음료, 마시면 더 살찐다?  

제 1713 호/2012-10-10

가을바람이 스산하게 불어오는 늦은 오후. 태연이는 어디서 찾았는지 엄마의 긴 스카프를 목에 두르고 청승맞게 베란다 테이블에 앉아 음료를 마시고 있다.

“태연아, 거기서 뭐하니?”

“가을을 만끽하며 살을 빼고 있답니다. 말도 아닌 제가 천고마비의 계절을 두려워할 이유는 없겠지만, 이상하게도 요즘 뭔가가 자꾸 더 먹고 싶고, 점점 뱃살이 늘어져요. 그런데 또 강남스타일 말춤에 탄력이 붙고, 가끔씩 당근도 땡기며, 머리를 흔들며 히잉히잉 울고 싶어지는 걸로 봐서는, 그러니까 제가 살이 찌는 이유가 저의 식탐 때문이 아니라 저에게 말의 혼령이 깃들었기 때문이라는 거죠. 그래서 지금 제로칼로리 음료를 마시며 다이어트를 하고 있어요.”

“살이 찌면 멘붕이 온다는 과학적인 이론을 들어본 적이 없건만, 왠지 너를 보니 그런 가설을 세울 법도 하겠다는 생각이 드는구나. 그런데 어떡하지? 제로칼로리의 그 음료가 너를 더욱 비만의 길로 이끌 수도 있거든.”

“예에에?? 아빠는 제가 무슨 바보인줄 아세요? 제로는 ‘0’이라는 뜻이에요. 빵, 없다!! 이 뜻이라고요. 아니 칼로리가 없는데 어떻게 살이 쪄요!”

“그게 사실, 제로가 아니거든. 식품의약품안전청의 ‘식품 등의 표시 기준’에 따르면 일정량 이하의 열량을 가진 식품은 임의로 무열량 혹은 저열량이라는 ‘영양강조표시’를 할 수 있단다. 식품 100g(100ml)당 4kcal 미만일 때 제로칼로리라는 표기를 할 수 있고, 100g(100ml)당 40kcal 미만일 경우 저칼로리라고 쓸 수 있지. 다시 말해서 제로칼로리라고 해서 정말 칼로리가 제로인 것은 아니고, 아주 적은 양의 칼로리가 들어있다는 거야.”

“그게 뭐 그리 중요해요? 어쨌든 병아리 눈물 혹은 지렁이 오줌만큼의 매~~우 적은 양의 열량만 들어있다는 거잖아요. 그러니까 살찌는 거랑은 상관이 없죠. 그런데 아빠, 제로칼로리 음료는 대체 어떻게 만드는 거예요? 단맛은 그대로잖아요.”

“생각보다 아주 쉬워. 설탕 대신 단맛을 내는 ‘수크랄로스’, ‘아스파탐’, ‘아세설팜 칼륨’, ‘사카린’ 같은 인공감미료를 써서 만든단다. 이 성분들은 설탕과 비슷한 칼로리를 갖고 있으면서 단맛은 200~300배 정도 강하지. 다시 말 해, 몇 백분의 1만 넣어도 설탕과 비슷한 단 맛을 내게 된다는 거야. 보통 콜라 한 캔에는 1g당 4kcal인 설탕이 30~40g 들어가기 때문에 총 열량이 120~160kcal지만, 역시 1g당 4kcal인 아스파탐은 0.1~0.2g만 넣어도 같은 수준의 단맛을 내기 때문에 총 열량이 0.4~0.8kcal밖에 나오지 않는 거지.”

“아, 그런 거였구나! 그러니까 더더욱 살이 찔 리가 없잖아요. 칼로리가 수백분의 1밖에 안 되는데 어떻게 살이 쪄요.”

“그런데 또 그게 그렇지가 않아요. 얼마 전 미국 퍼듀대학교 연구팀이 인간과 유사한 DNA 구조를 가진 실험용 쥐들을 두 그룹으로 나눠, 일정 기간 동안 한 그룹은 일반 설탕이 든 요구르트를 먹게 하고 다른 그룹은 설탕 대신 사카린을 넣어 저칼로리로 만든 요구르트를 먹게 했단다. 그랬더니 저칼로리 요구르트를 먹은 쥐 집단이 그렇지 않은 집단 보다 평균 체중이 5g 더 나갔고 체지방 역시 더 많아졌다는 놀라운 결과가 나왔다고 하는구나.”

“에이, 말도 안 돼! 칼로리가 적은데 어떻게 살이 더 쪄요!”

“상식적으로는 그렇지. 이렇게 상상 밖의 결과가 나온 이유는 참으로 오묘한 인체시스템 때문이란다. 인공감미료가 몸에 들어가면 인체는 혼란을 느끼지. 틀림없이 단맛은 나는데 그 단맛만큼의 칼로리는 들어오지 않으니까 말이야. 혼돈스러워진 인체는 자신도 모르게 부족한 당을 다른 곳에서 섭취하려고 애를 쓰고, 더 많은 음식을 먹으려 한단다. 또 소화대사율도 떨어져 체지방도 더욱 증가하지.”

“와, 진짜. 대박!! 그럼 살 안 찌려고 일부러 제로칼로리나 저칼로리 음료를 마시다가 더 돼지가 될 수 있단 말씀이세요?”

“그런데 또 완전히 그런 것도 아니에요. 섭취 칼로리의 총량을 정확히 통제하면서 저칼로리 식품을 섭취하면 다이어트에 도움이 되지 않는다고 보기도 어렵단 말이지.”

“아, 그럼 어떡하라고요!!! 아빠는 만날 이랬다~ 저랬다, 도대체 어쩌란 말이에욧!”

“아니, 아니, 그게 아니고요~ 임공감미료가 들어간 음료를 마시면 당연히 당이 더 땡기게 마련인데 아무리 땡겨도, 죽을 만큼 땡겨도, 미친 듯이 먹고 싶어도! 절대로 다른 음식을 더 먹지 않을 수 있다면 다이어트에 도움이 될 수 있다는 거야. 알겠니?”

“아빠, 지금 농담하세요? 제가 그 정도로 굳은 결의를 가진 여성이라면 여태 이 몸매겠어요? 벌써 손연재가 됐지!”

“에이, 그래도 손연재는 너무 나갔다~! 그리고 넌 먹어서 찌는 살이 아니잖아. 단지 말의 영혼이 깃들었을 뿐이지. 안 그래? 그럼 말의 영혼을 기념하는 뜻에서 말춤이나 한 번 춰볼까? 아빠는 충남 출신이니까 ‘아빤 충남스타일~!!’”

글 : 김희정 과학칼럼니스트

출처 : 과학향기