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커피·채소 성분 트리고넬린, 노화로 인한 인지 저하 예방
- 커피와 일부 채소의 천연 화합물인 트리고넬린(TG)이 늙은 쥐의 공간 학습과 기억력을 현저하게 향상시켰다는 연구 결과가 나왔다고 과학 전문매체 사이테크데일리(Scitechdaily)가 최근 보도했다. 일본 쓰쿠바 대학을 포함한 연구팀은 노화 가속 마우스 모델인 SAMP8을 사용하여 TG가 기억력과 공간 학습에 미치는 영향을 종합적으로 조사했다. 이 연구에 따르면, TG는 주요 세포 신호 경로를 조정하고 신경 염증을 줄여 노화에 따른 인지 기능 저하를 개선할 수 있음이 밝혀졌다. 연구 결과, 30일 동안 TG를 투여한 SAMP8 마우스는 동물의 공간 학습 및 기억력을 평가하는 데 사용되는 실험 방법인 모리스 워터 메이즈(Morris water maze) 테스트에서 TG를 투여받지 않은 마우스보다 공간 학습 및 기억력이 현저하게 향상된 것으로 나타났다. 또한, 연구진은 해마의 전체 게놈 전사체 분석을 통해 TG가 신경계 발달, 미토콘드리아 기능, ATP 합성, 염증, 자가포식 및 신경 전달 물질 방출과 관련된 신호 전달 경로를 조절하여 인지 능력을 향상시키는 것을 확인했다. 연구팀은 또한 트리고넬린(TG)이 전사 인자 NF-κB의 신호 전달 인자인 Traf6의 활성화를 억제함으로써 신경염증을 줄이는 역할을 한다는 것을 발견했다. NF-κB는 염증과 면역 반응을 조절하는 중요한 단백질이며, Traf6는 NF-κB의 활성화에 기여하는 핵심 단백질이다. 연구팀은 해마에서 정량적 단백질 분석을 통해 염증성 사이토카인인 TNF-α와 IL-6의 수치가 현저히 감소하고, 신경전달물질인 도파민, 노르아드레날린, 세로토닌의 수치가 유의미하게 증가한 것을 확인했다. 이러한 발견은 TG가 노화와 관련된 공간 학습 및 기억 장애를 예방하고 개선하는데 효과적일 수 있음을 시사한다. 향후 추가 연구를 통해 TG의 효과와 안전성을 더욱 명확히 밝힐 수 있다면, 이는 노화와 관련된 공간 학습 및 기억 장애를 예방하고 치료하는 새로운 방법으로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.
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- IT/바이오
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커피·채소 성분 트리고넬린, 노화로 인한 인지 저하 예방
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콜레스테롤 55%↓ 유전자 편집 치료제, 사망자 발생
- 유전자 편집 치료제가 콜레스테롤 수치를 55%나 낮췄으나 사망자가 발생해 안전성 문제가 제기됐다. 과학 전문 매체 네오스코프(NEOSCOPE)는 최근 과학 저널 '네이처'를 인용해 연구진이 실험적인 유전자 편집 치료법을 통해 인간 피험자의 나쁜 콜레스테롤 수치를 극적으로 낮추는 데 성공했다고 발표했으나 이 치료법을 시험한 피험자 중 한 명이 사망하면서 안전성에 대한 우려가 나타났다고 보도했다. 임상시험에서는 선천적으로 저밀도 지단백(LDL), 즉 나쁜 콜레스테롤 수치가 높은 10명의 피험자를 대상으로 염기 편집 기술을 활용한 유전자 편집 치료제인 VERVE-101을 투여했다. 이 치료법은 간에서 발견되며 LDL 콜레스테롤 수치를 조절하는 PCSK9 단백질의 유전자를 차단하는 방식으로 작동한다. LDL 수치가 높으면 관상동맥 심장 질환과 같은 심각한 건강 문제를 유발할 수 있는 위험 요소로 알려져 있다. 염기 편집 기술, 특히 '크리스퍼(CRISPR)'를 이용한 방식은 세균이 외부 유전자로부터 자신을 보호하기 위해 사용하는 자연적인 방어 시스템을 기반으로 한다. 이 시스템은 DNA 내에 특정 염기 서열과 일치하는 DNA 절단효소를 결합하여 DNA를 절단하는 방식으로 작동한다. 절단된 후, 세포의 DNA 복구 시스템이 활동하여 절단된 부분을 복구하면서, 연구자들이 원하는 새로운 염기 서열로 교체된다. 임상 실험 결과, 피험자들에게 VERVE-101 치료제를 투여한 후 28일이 지난 시점에서 LDL(나쁜 콜레스테롤) 수치가 평균 55% 감소하는 등의 놀라운 효과가 나타났다. 실험에 앞서 피험자들의 평균 LDL 수치는 193mg/dL로, 의학적으로 권장되는 100mg/dL을 크게 초과하는 매우 높은 수치였다. 치료제 주사 6개월 후에도, 고용량의 VERVE-101을 투여받은 참가자들의 LDL 수치는 지속적으로 낮은 상태를 유지했다. 이는 VERVE-101이 장기간 LDL 수치를 효과적으로 낮출 수 있는 가능성을 시사하는 결과로, 심혈관 질환의 예방과 관리에 중요한 영향을 미칠 수 있는 중대한 발견이다. 피츠버그 대학의 심장 전문가인 리투 탐만(Ritu Thamman) 박사는 VERVE 101의 유전자 편집 기술이 기존의 스타틴 치료법에 비해 더 효과적일 수 있다고 언급했다. 탐만 박사는 이번 임상시험에 직접 참여하지는 않았지만, 유전자 편집 기술이 기존의 치료법과 비교하여 혁신적인 가능성을 가질 수 있다고 강조했다. 이 연구는 유전자 편집 기술이 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 있어 새로운 효과적인 방법을 제공할 수 있음을 보여준다. 그러나, 임상 시험 참가자들 중 일부는 치료 후 독감과 유사한 증상으로 오한, 발열, 두통을 겪었으며, 간 효소 수치가 일시적으로 증가하는 부작용을 경험했다. 임상시험 결과, 10명의 참가자 중 1명은 투여 후 약 5주 만에, 또 다른 피험자는 투여 후 단 하루 만에 심장마비로 사망하는 사건이 발생했다. 이와 관련하여, '네이처(Nature)'는 제3자 전문가들로 구성된 안전성 패널이 이 두 건의 사망 사례가 VERVE-101 치료제 때문이 아니라, 피험자들이 이미 앓고 있던 진행성 심장병 상태 때문이라고 전했다. 이러한 사건은 임상시험의 복잡성을 보여주며, 피험자의 건강 상태와 같은 다양한 요인을 고려해야 할 필요성을 강조한다. 또한 새로운 치료법의 안전성과 효과성을 평가할 때 주의 깊은 접근이 필요함을 나타낸다. 한편, 네이처에 따르면 매사추세츠주 보스턴의 생명공학 기업 버브 테라퓨틱스(Verve Therapeutics)는 2025년 VERVE-101의 임상 2상을 시작할 예정이다.
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콜레스테롤 55%↓ 유전자 편집 치료제, 사망자 발생
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전기차 배터리 니켈 기반 음극, 충전 수명 연장 길 열렸다
- 전기자동차(EV) 배터리의 수명을 연장하고 안전한 배터리를 만들 수 있는 새로운 기준이 제시됐다. 현재 전기차 배터리 시장에서 리튬이온 배터리가 가장 널리 사용되고 있지만, 화재 위험과 비싼 비용 문제로 어려움을 겪고 있는 상황이다. 최근 이 분야의 연구가 진전을 보이고 있다. 야후 뉴스에 따르면, 텍사스 대학교(UT) 오스틴캠퍼스 연구팀은 전기자동차용 배터리에서 사용되는 니켈 기반 음극의 균열 원인을 확인했다고 보도했다. 이 발견은 배터리의 충전 수명을 연장하고 더 안전한 배터리를 제작하는 데 중요한 발전으로 평가된다. 니켈 기반 음극은 배터리의 주요 부품 중 하나로, 사이언스다이렉트(ScienceDirect)에 따르면, 사이클 수명에 대한 의문이 있지만 높은 용량과 밀도를 제공하는 것으로 알려져 있다. 전기자동차 배터리의 수명을 단축시키는 음극 균열 문제는 오랜 기간 사용으로 인한 마모로 인해 발생하는 것으로 여겨져 왔다. 이 문제는 대부분의 업계 전문가들에 의해 '필연적'인 현상으로 인식되어 왔다. 그러나 UT 연구팀은 이러한 균열이 전해질과 음극 사이의 반응과 더 밀접한 관련이 있다는 새로운 발견을 했다. 이 발견은 파워 팩의 유용성을 확장하고, 더 나은 화학적 구성을 가진 배터리를 개발하는 데 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀의 책임자 아루무감 만티람(Arumugam Manthiram)은 "이 분야의 전반적인 이해에 오류가 있었으며, 우리는 이러한 오해를 바로잡고 전해질에 더 많은 주목을 기울여야 함을 보여주고 싶다"고 말했다. 이러한 연구 결과는 배터리의 안전성을 향상시키고, 이미 성장하고 있는 전기자동차 부문의 확장에 기여할 수 있는 새로운 검사 방법과 업계 노력의 일부로서 중요한 의미를 가진다. 리튬 이온 배터리에서 충전 및 방전 과정 중에 리튬 이온은 양극과 음극 사이를 오가며 이동한다. 미국 에너지부에 따르면, 이 이온들은 전해질이라고 불리는 용액(액체 또는 고체 형태일 수 있음)을 통해 이동한다. UT 연구팀이 최근에 발견한 문제의 핵심은 바로 이 전해질과 관련된 것이다. 연구팀 책임자 아루무감 만티람은 실험실 보고서에서 "전해질이 음극 표면과 반응하여 균열 형성을 증가시킨다는 사실을 발견했다"고 밝혔다. UT 팀은 배터리 작동 중에 가역적인 균열이 발생한다고 보고했는데, 이 보고서에 따르면 전해질은 이러한 균열로 침투하여 음극에서 산소를 제거하고 균열을 고정시킨다. 배터리 전문가들은 리튬 이온 배터리에서 발생하는 문제를 이해하기 쉽게 설명하기 위해 이 과정을 강둑이 침식되는 강에 비유했다. 이들의 견해에 따르면, 전해질이 음극 표면에 미치는 영향이 배터리 열화의 주요 원인으로 지목되고 있다. 이번 발견을 통해, 연구팀은 이제 더 많은 배터리 전문가들이 균열 문제 해결을 위해 전해질과 음극 간의 상호작용에 초점을 맞추기를 기대하고 있다. 실제로, 새로운 양극재를 개발하는 것보다 기존 양극재의 문제를 해결하는 것이 더 효과적일 수 있다는 의견이 제시됐다. 또한, 전 세계의 연구소에서는 최적의 배터리 성능을 달성하기 위해 다양한 금속 혼합을 탐구하고 있다. 이러한 연구에는 철이나 공기와 같은 일반적인 요소들도 포함되어 있으며, 이는 전기자동차 배터리의 성능과 안정성 향상을 위한 중요한 연구 분야로 자리잡고 있다. UT 연구원인 스티븐 리(Steven Lee)는 전해질 사용의 개선이 배터리 수명 연장에 중요한 역할을 할 수 있다고 강조했다. 리는 "상업적인 측면에서 보면, 입증되지 않은 이국적인 구조 수정 방법에 의존하는 것보다 더 나은 전해질을 사용하는 것이 훨씬 더 확장성이 뛰어나다"고 밝혔다. 그는 이어 "우리의 접근법은 배터리 수명을 연장하기 위한 더 쉬운 해법을 제공할 수 있는 새로운 관점으로 배터리 커뮤니티를 교육하는 것"이라고 덧붙였다. 한편, 전문가들은 전기차 사용의 증가와 함께 배터리 안정성이 중요한 경쟁 요소가 될 것으로 전망하고 있다. 이에 따라, 한국은 2023년 9월 여의도 전경련회관 콘퍼런스센터에서 전기차 및 에너지저장시스템(ESS) 화재의 원인 분석과 예방, 진압에 관한 기술 세미나를 개최했다. 전기차 화재의 주요 원인으로는 노화에 따른 성능 저하, 주행 중 배터리의 충격 및 손상 등이 꼽힌다. 대부분의 전기차 화재는 충전 완료 후 2시간에서 5시간 사이에 발생하는데, 특히 셀 간 전압 차를 조정하는 셀밸런싱 과정에서 문제가 발생할 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전기차 충전 기술 기업 차지인의 최영석 대표는 "전기차를 장기간 사용할 경우 화재 발생 위험이 있으므로 노화되고 손상된 배터리를 식별하는 기술이 필요하다"고 강조했다.
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- 산업
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전기차 배터리 니켈 기반 음극, 충전 수명 연장 길 열렸다
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소금 줄이기, 반드시 옳다고 할 수 없는 이유는?
- 음식에서 소금을 줄이는 것이 항상 옳다고 할 수 없다는 연구 결과가 나왔다. 일본에서 체지방을 우리의 배에서 떨어뜨리는 손쉬운 방법을 소개했다. 특히, 엄격한 염분 제한식은 건강에 해로울 수 있다는 지적도 잊지 않았다. 일본 매체 다이아몬드가 보도한 올바른 다이어트 방법이 될 수도 있는 '내장 지방이 돌처럼 떨어지는 식사 방법' 일부를 발췌했다. 저자 에베 야스지 의사는 운동을 하지 않고 이 다이어트를 반년간 실천한 결과 10kg을 뺀 경험이 있다. 그는 현재 나이는 70대이지만, 20대와 같은 체중을 유지하고 있는 것으로 알려졌다. 야스지 박사에 따르면, 몇몇 사람들은 탄수화물을 제한하고 칼로리 섭취량을 줄이면서 머리 속이 덜컹거리거나 기억이 흐릿해지는 등 집중력 저하 증상을 경험할 수 있다. 이러한 경우, 염분 부족 가능성이 높다는 지적이다. 야스지 박사 또한 이전에 자신도 염분 제한 다이어트를 시도해 본 적이 있다. 그 당시에는 칼로리 섭취를 적절히 조절하고 엄격한 염분 제한식을 따랐는데, 결과적으로 머리가 흐릿해지고 집중력이 저하되는 것을 경험했다고 한다. 결론적으로, 야스지 박사는 염분을 정상적으로 섭취하는 것이 중요하다고 강조하고 있다. 염분은 우리 몸에 필요한 영양소 중 하나이며, 극단적인 염분 제한은 건강에 해로울 수 있다는 것을 감안해야 한다. 소금, 정상적으로 섭취해야 이 경험을 고찰하면, 탄수화물 제한을 하는 경우 과도한 염분제한은 필요 없다고 말할 수 있다. 특히, 모든 식사에서 탄수화물을 제한할 경우, 수분과 염분이 배설되기 쉬워져서 충분한 수분 공급과 일반적인 염분 섭취가 권장된다. 과도한 염분제한은 지양해야 한다. 유명한 의학 잡지인 '란셋'에 따르면 고혈압 환자는 하루에 10g 정도의 염분 섭취가 적절하며, 고혈압이 없는 사람은 하루에 15g 정도의 염분을 섭취해도 된다. 그러나 하루 염분 섭취량이 7.5g 미만인 경우, 동맥경화 위험이 오히려 증가할 수 있다고 한다. 따라서 염분을 과도하게 제한하는 것이 항상 옳다고 단언할 수는 없다. 한때 일본에서 하루 염분 섭취량이 20g을 초과하는 경우가 흔했으며, 이로 인해 고혈압으로 인한 뇌출혈로 사망하는 사례가 끊이지 않았다. 뇌출혈은 뇌 혈관이 파열하고 출혈하는 질병으로, 당시에는 고단백질 식품을 많이 먹을 수 없었기 때문에 혈관이 약해져 고혈압에 대항하지 못하고 뇌출혈이 발생하기 쉬웠던 것으로 알려져 있다. '고혈압', '심장병', '신장병' 등과 같은 만성 질환을 가진 사람들은 염분 섭취를 과도하게 늘리면 안 되지만, 이러한 질환을 가지지 않은 사람들이 염분 섭취를 지나치게 제한하는 것이 항상 건강에 이로운 것은 아니다. 요약하면, 이 글은 당뇨로 인한 탄수화물 제한을 실시할 때, 과도한 염분 제한은 필요하지 않으며 오히려 건강에 해로울 수 있다는 내용을 다루고 있다. 저자는 자신의 경험을 토대로 당뇨로 인해 염분이 더 많이 배설되므로 충분한 수분을 섭취하고 염분 섭취량을 평소처럼 유지하는 것이 바람직하다고 주장하고 있다. 소금, 인간 생존 위해 반드시 필요 염분이 부족하면 지구상의 많은 생물이 생존할 수 없기 때문에 소금은 인간의 생존을 지탱하는 중요한 역할을 한다. 그러나 염분을 지나치게 섭취하면 혼수 상태에 이르거나 심지어 사망할 수 있는 위험이 있다. 만약 만성적으로 염분이 부족하다면, 혈중 나트륨 농도를 일정 범위 내에서 유지하려고 몸이 조절되므로, 급속한 염분 배출에 따라 오랜 기간 동안 대량의 염분을 섭취해야 할 수도 있다. 이러한 이유로 염분 섭취는 적절한 수준에서 조절해야 한다. 더운 날씨에서 운동하거나 땀을 흘릴 때, 물뿐 아니라 염분도 체내에서 배출된다. 그와 관련 없이 수분을 보충하면 혈중 나트륨 이온 농도가 감소할 수 있다. 실제로 격한 운동을 한 후 갑작스럽게 과다한 물을 섭취해 기절하는 사례도 있다. 몸은 혈중 나트륨 이온 농도를 일정 범위로 유지하기 위해 땀이나 오줌으로 배출하게 되며, 이로 인해 오히려 수분이 부족하게 되어 열사병이나 경련을 일으킬 수도 있다. 높은 온도의 환경에서 일하는 곳에서는 직원에게 염분을 보급하기 위해 식염을 제공하는 것도 이러한 이유다.
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소금 줄이기, 반드시 옳다고 할 수 없는 이유는?
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혼다, 엔진 결함으로 미국서 25만대 리콜⋯올해 총 300만대 이상 리콜
- 혼다는 미국 도로교통안전국에 제출한 공식 공지에서, 아큐라와 혼다 차량의 일부 모델의 엔진 커넥팅 로드 베어링에 결함이 발견되어 "주행 중에 엔진이 부적절하게 작동하거나 정지하여 화재, 충돌 또는 부상의 위험을 증가시킬 수 있다"고 밝혔다. 리콜 대상에는 2015년부터 2020년까지 제조된 특정 아큐라 TLX(Acura TLX)와 2016년부터 2020년까지 제조된 아큐라 MDX SUV가 포함된다. 또한, 2018년과 2019년형 혼다 오딧세이(odyssey) 미니밴, 2016년과 2018년, 2019년형 파일럿(Pilot), 2017년부터 2019년까지 제조된 리지라인(Ridgeline) 픽업트럭도 잠재적으로 영향을 받을 수 있다. 혼다는 해당 차량 소유자들에게 2024년 1월 2일부 서면 통지를 보내고, 혼다 딜러에서 엔진을 무료로 검사하고 수리 또는 교체할 것이라고 밝혔다. 한편,
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- 산업
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혼다, 엔진 결함으로 미국서 25만대 리콜⋯올해 총 300만대 이상 리콜
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아르헨티나 대선 우파 '밀레이' 당선, 정권 교체
- 남미 2대 경제국 아르헨티나에서 극우 자유주의 성향의 하비에르 밀레이(53)가 새로운 대통령으로 당선되면서 정권 교체에 성공했다. 19일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 대선 결선 개표율 90% 가까이 진행된 가운데 밀레이는 득표율 56%를 기록해 중도좌파 경제장관인 세리히오 마사(51) 후보의 득표율 44%를 앞서 아르헨티나의 새로운 대통령으로 당선이 확정적이다. 최악의 인플레이션을 겪고 있는 아르헨티나는 이로써 정권 교체를 맞게 됐다. 지난 8월 예비선거에서 깜짝 1위에 오르며 아르헨티나의 변화를 예고했던 밀레이 당선인은 지난달 본선 투표에서는 마사 후보에 밀렸지만 이날 두 후보 간 결선 투표에서 역전 드라마를 연출했다. 마사 후보는 19일 밤 기자회견에서 패배를 인정했다. 마사는 밀레이에게 전화를 걸어 승리를 축하하고 일선 정치에서 은퇴하겠다고 밝히며 "아르헨티나 국민은 다른 길을 선택했다"고 말했다. 마사는 "분명히 우리가 기대했던 결과는 아니다"라며 "밀레이가 향후 4년간 아르헨티나 를 이끌 대통령으로 선택됐고 그에게 축하 인사를 전한다"고 덧붙였다. 밀레이는 53세 경제학자 출신으로 자칭 '무정부주의 자본주의자'로 통한다. 종종 도널드 트럼프 전 미국 대통령과 브라질의 자이르 보우소나루와 비교된다. 과격한 언행과 극단적 선거 공약 때문이다. 그는 기성 정치권에 대한 반감과 인플레이션을 근절하겠다는 의미로 그동안 유세현장에서 전동 전기톱을 휘둘렀다. 아르헨티나의 연간 인플레이션은 142.7%에 달한다. 또 밀레이는 페소가 "똥만도 못하다(not worth excrement)"며 "절대로 사용하지 말라"고 말하기도 했다. 그는 무분별한 정부 지출을 중단하고 페소화를 버리고 미국 달러화를 사용하며 중앙은행을 없애버리겠다고 공언했다. 또 낙태를 금지하며 무기 판매를 자유화하고 인체 장기 판매시장을 개방하겠다고도 밝힌 바 있다. 토르쿠아토 디 텔라 대학의 카를로스 게르바소니 교수는 AFP통신에 "아르헨티나는 50년 동안 거시경제적, 사회적 재앙을 겪어왔다"고 말했다. 아르헨티나 정치를 뒤흔들고 젊은이들을 열광시킨 틱톡에 정통한 외부인 밀레이의 등장은 수십 년간 이어진 아르헨티나의 쇠퇴와 침체의 결과라고 그는 설명했다. 하지만 20년 만에 최악의 아르헨티나 경제를 되살리기 위해서는 재정적 고통이 수반된 선택이 불가피하다. 재정 축소는 인플레이션을 더욱 부치길 가능성이 있기 때문에 사회불안이 더욱 심해질 수 있다. 아르헨티나의 공공부채는 4000억달러가 넘고 중앙은행 외환보유액은 바닥 밑 지하로 내려 갔고 신용라인은 사라졌다. 그동안 정부는 연료, 교통, 전기에 대한 막대한 보조금을 쏟아 붓고 수 백만명이 사회복지 혜택을 받고 있지만 아르헨티나 빈곤율은 40%가 넘는다. 또 암시장에서 거래되는 페소화 가치가 공식 환율보다 150%나 높은 상황에서 엄격하게 통제되는 페소화의 평가절하가 불가피하다고 애널리스트들은 입을 모은다. 평가절하는 인플레이션을 더욱 급등시켜 가난한 사람들에게 가장 큰 타격을 줄 수 있다. 아르헨티나에서는 이미 5명 중 2명이 빈곤선 아래에 있는 상황에서 이 수치가 훨씬 더 높아지면 거리에 시위대가 넘쳐나고 사회 불안이 폭발적으로 증가할 위험이 있다. UBS는 아르헨티나의 사회 불안이 "투자자들이 가장 염두에 두고 있는 리스크"라고 지적했다. 하비에르 밀레이 당선자는 오는 12월 10일 임기 4년의 대통령에 취임한다.
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아르헨티나 대선 우파 '밀레이' 당선, 정권 교체
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노화 속도 6년 늦추는 8가지 습관⋯"심혈관 건강 개선" 중요
- 나이가 들면 누구나 신체가 점차 노화되는 것을 경험하게 된다. 하지만 건강한 생활 방식을 유지하면 생물학적 노화 속도를 늦출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 심장 협회(American Heart Association)의 '2023 과학 세션'에서 발표된 연구에 따르면, 심혈관 건강이 좋은 사람들은 생물학적 노화 속도가 최대 6년까지 늦춰질 수 있는 것으로 나타났다고 영국매체 익스프레스(express)가 보도했다. 연구진은 성인 6500명의 생물학적 나이를 계산해 분석했다. 그 결과, 심혈관 건강이 좋은 참가자들의 평균 실제 나이는 41세였지만 그들의 생물학적 나이는 36세였다. 반면, 심혈관 건강이 낮은 사람들의 평균 실제 나이는 53세였지만, 그들의 생물학적 나이는 57세였다. 연구진은 이러한 결과에 대해 "심혈관 건강이 좋으면 신체의 염증 수치가 낮아지고, 혈관 기능이 향상되며, 세포 손상이 줄어드는 등 여러 가지 건강상의 이점이 있다"고 설명했다. 연구진은 미국 심장 협회의 '라이프스 에센셜 8(Life’s Essential 8)' 체크 리스트를 사용해 심장과 뇌 건강 사이의 연관성을 분석했다. 이 체크리스트는 체중 관리, 혈압 관리, 콜레스테롤 관리, 혈당 관리, 건강한 식단, 규칙적인 운동, 금연 등 8가지 건강 습관을 포함한다. 심혈관 건강을 개선하기 위해서는 위에서 언급한 8가지 습관을 실천하는 것이 중요한데 그 첫번째는 건강한 식단을 유지하는 것이다. 과일, 채소, 통곡물, 저지방 단백질을 충분히 섭취하고, 설탕이 든 음료, 가공식품, 포화 지방, 트랜스 지방의 섭취를 줄이는 것이 좋다. 두번째는 규칙적인 운동으로, 심혈관 건강을 개선하는 데 매우 효과적이다. 매주 150분의 적당한 운동 또는 75분의 격렬한 운동을 목표로 하는 것이 좋으며, 세번째는 충분한 수면 취하는것인데 성인은 매일 밤 약 7시간에서 9시간 수면이 적당하다. 네번째는 체중관리로 식사량을 조절하고 활동적으로 지내고 영양가 있는 식사를 함으로써 체중을 관리를 해아하며 다섯번쨰는 금연으로 흡연은 심장 질환의 주요 위험 요인으로 금연은 심혈관 건강을 개선하고 사망 위험을 낮추는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 여섯번째는 혈압을 관리로 혈압이 높으면 심장병, 뇌졸중, 심부전 등의 위험이 증가한다. 혈압을 120/80mmHg 미만으로 유지하는 것이 좋으며 일곱번쨰는 혈당 관리로 공복혈당 또는 포도당 수치가 100mg/dL 미만이면 건강한 범위다. 여덟번쨰는 콜레스테롤 관리로 콜레스테롤 수치가 높으면 심장병의 위험이 증가한다. 총 콜레스테롤 수치를 200mg/dL 미만, LDL 콜레스테롤 수치를 100mg/dL 미만으로 유지하는 것이 좋다. 생물학적 노화 속도를 늦추고 건강하게 오래 살기 위해서는 건강한 생활 방식을 실천하는 것이 중요하다. 특히, 심혈관 건강을 개선하는 데 집중하면 이러한 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있다.
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노화 속도 6년 늦추는 8가지 습관⋯"심혈관 건강 개선" 중요
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불면증 겪는 사람들이 피해야 할 행동들
- 수면이 우리의 신체와 정신을 재충전하는데 필수적임에도 불구하고 많은 사람들이 밤에 잠드는 데 어려움을 겪고 있다. 불면증 해결을 위해 멜라토닌 복용, 오후 2시 이후 카페인 섭취 중단, 잠자리 전 스크린 사용 금지 등 다양한 전략을 시도하는 경우가 많다. 야후 라이프에 따르면 수면 전문가들은 쉽게 잠들지 못하는 수면 문제의 원인이 종종 일상 생활 습관에 있다고 지적했다. 어떤 사람들은 빠르게 잠에 드는 반면, 다른 이들은 몇 시간 동안 침대에 누워 있어도 잠이 드는데 힘들어하기도 한다. 일반적인 수면 시간은? 웨스퍼의 수면 전문가이자 신경과학자인 첼시 로어샤이브(Chelsie Rohrcheib) 박사는 이상적으로 잠들기까지 5분에서 15분 정도 소요되는 것이 바람직하다고 말한다. 그는 "일주일에 적어도 3회 이상 잠들기까지 지속적으로 30분 이상 걸리는 경우, 이는 초기 불면증의 신호일 수 있다"고 언급했다. 덴버의 내셔널 주이시 헬스(National Jewish Health)의 수면 및 행동 과학 책임자이자 의학 부교수인 마크 알로이아(Mark S. Aloia) 박사는 잠들기까지 30분 이상 걸리는 이유가 다양하다고 설명했다. 그는 "일부 사람들은 잠들기 위해 침대에 눕지 않고, 책을 읽거나 TV를 보거나 일을 하는 등 다른 활동을 한다. 잠들기에 문제가 없다면 괜찮지만, 수면에 어려움이 있다면 이런 활동들은 수면에 방해가 될 수 있다"고 지적했다. 이 때문에 많은 수면 전문가들은 침대에서 TV를 시청하거나 이메일을 보내지 말고 오직 수면을 위한 공간으로 사용하라고 권장했다. 잠들기 전 스트레스 유발 금지 로어샤이브 박사에 따르면, 잠들기 어려운 또 다른 흔한 원인은 잠자리에 들기 2시간 이내에 스트레스를 유발하거나 자극적인 활동에 참여하는 것이다. 여기에는 업무 수행, 집안일, 너무 자극적인 TV 프로그램 시청 등이 포함된다. 또한 잠자리에 들기 전 1시간 동안 과도한 빛을 피하는 것과 낮 시간 동안 충분한 자연광을 쬐는 것이 중요하다고 강조했다. 그는 "뇌는 빛 자극을 활용해 우리가 언제 깨어 있고 언제 잠들어야 하는지를 결정하기 때문에, 이는 생물리듬을 조절하는 데 중요하다"고 설명했다. 생활 습관을 개선하면 불면증을 완화하는 데 도움이 될 수 있다. 불면증이 심각하거나 지속되는 경우에는 전문의의 진료를 받는 것이 바람직하다.
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- 생활경제
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불면증 겪는 사람들이 피해야 할 행동들
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美 스탠퍼드대 "불가사리는 머리가 다섯 개"
- 인기 애니메이션 '네모바지 스펀지밥' 주인공의 둘도 없는 친구는 뚱이다. 애니메이션에서 뚱이는 머리, 팔, 다리 등이 다 갖춰진 완벽한 인격체로 등장하지만 태생은 불가사리다. 그런데 불가사리 뚱이의 머리가 하나가 아닌 다섯 개라는 다소 충격적인 사실이 밝혀졌다. 일본 과학전문지 나졸로지(nazology)는 불가사리 몸의 대부분은 '머리'와 관련된 유전자로 이뤄졌다는 미국 스탠퍼드 대학(SU)의 최신 연구 결과를 보도했다. 이 연구 결과에 따르면, 불가사리는 머리가 다섯 개로 나눠진 존재로 '걷는 머리'라는 것이 증명됐다. 불가사리는 성게, 해삼, 갯나리 등과 함께 '극피동물' 그룹에 속한다. 불가사리 유생은 수컷과 암컷의 체외 수정으로 생성된 수정란에서 발생하여 1~2개월을 바다에서 부유하는 시기를 거친다. 발생 초기에는 불가사리의 몸 구조가 일반적인 동물과 같이 좌우 대칭을 이루지만, 해저에 정착하여 성장하면서 독특한 별 모양으로 변모한다. 이러한 5개의 동일한 부분이 중심에서 방사형으로 퍼져 나가는 구조를 '5방사상(pentaradial)' 형태라고 한다. 불가사리가 초기의 '좌우상칭' 구조에서 '5방사상' 구조로 변화하는 과정은 수세기에 걸쳐 생물학의 미해결 수수께끼로 남아 있다. 또한, 불가사리의 5개 기관을 '팔'로 봐야 하는지, 또는 '머리'가 어디에 위치하는지에 대해서도 정확한 이해는 아직 명확하지 않다. 스탠퍼드대 연구팀은 첨단 과학 기술을 활용하여 불가사리의 유전자 발현을 3D 맵으로 작성함으로써, 팔이나 머리와 같은 신체 부위의 발달에 관련된 유전자가 불가사리의 몸 어느 부분에 위치하는지 조사했다. 이 연구에는 신체 부위의 발달과 관련된 유전자 마커가 사용됐다. 유전자 마커는 특정 유전자가 어떤 신체 부위의 형성에 관여하는지를 나타내는 지표로, 예를 들어 '머리는 〇〇유전자에 의해', '팔은 △△유전자에 의해 형성된다'는 식으로 이해될 수 있다. 이 연구를 통해 포유류, 조류, 어류, 곤충, 그리고 선충에 이르는 다양한 생물군에서 발견되는 공통적인 유전자 마커가 무엇인지 파악할 수 있다. 즉, 다른 동물들의 유전자 마커를 분석하고 불가사리와 비교함으로써, 불가사리에서 머리와 팔의 정확한 위치를 확인하는 것이 가능하다. 이번 연구는 '파토리아 미니아타(Patiria Miniata)'라는 종류의 불가사리를 대상으로 진행했다. 연구팀은 먼저 불가사리의 다양한 부위에서 얇게 절삭한 조직 샘플을 채취하고, 이를 기반으로 불가사리의 몸을 3D 모델로 재구성했다. 이 3D 모델은 각각의 색상으로 골격(회색), 소화기관(황색), 신경계(파란색), 근육(적색), 수관계(보라색)를 나타낸다. 이후 연구팀은 불가사리의 신체 각 부위에서 어떤 유전자 마커가 발현되는지를 매핑했다. 그 결과, 이전까지 '팔'이라고 여겨졌던 5개의 부위가 실제로는 '머리'라는 사실이 밝혀졌다. 즉, 불가사리의 몸은 대부분 머리와 관련된 유전자를 발현하고 있으며, 머리가 다섯 부분으로 나뉘어 있는 형태다. 좌우상칭 동물에서 보이는 팔이나 몸통을 형성하는 유전자는 거의 발견되지 않았다. 이번 연구를 이끈 스탠퍼드대 홉킨스연구소의 로랑 포머리(Laurent Formery) 박사는 "마치 불가사리가 몸통을 완전히 잃어 버린 것처럼 보인다"며 "머리만 해저를 돌아다니고 있다고 표현하는 것이 가장 적절하다"라고 말했다. 이 연구 결과는 불가사리가 진화 과정에서 몸통을 형성하는 유전자를 잃었을 가능성을 시사한다. 연구팀의 일원이자 영국 사우샘프턴 대학(University of Southampton)의 제프 톰슨(Jeff Thompson)은 "우리의 연구는 극피동물의 신체 구조가 그동안 생각했던 것보다 훨씬 복잡하게 진화했다는 것을 보여준다. 이러한 매력적인 생물에 대해 아직 배워야 할 것이 많다"고 말했다.
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- IT/바이오
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美 스탠퍼드대 "불가사리는 머리가 다섯 개"
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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.
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- IT/바이오
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99.6% 반사율 '초백색 세라믹' 개발⋯건물 냉각 혁신
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엔저추세 더욱 가속화, 1년여만 최저치⋯151엔 후반
- 엔저추세가 더욱 가속화하고 있다. 13일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 엔화가치는 이날 도쿄외환시장 오후장에서 달러당 151.80엔 후반대에 기록했다. 이는 1년여만에 최저치를 경신했다. 또한 엔화가치는 달러뿐만 아니라 유로화, 파운드화 등 다른 통화에 대해서도 절하추세가 꺾이지 않고 있다. 엔화는 유로화에 대해서도 하락세를 지속했으며 이날 오전장에서 유로화는 162엔대에 거래돼 15년만의 최고치까지 상승했다. 파운드화도 185엔대중반으로 8년만의 최고치에 육박했으며 스위스프랑도 168엔초반을 기록해 사상최고치를 목전에 두고 있다. 시장에서는 미국 장기국채 수익률의 상승이 지속되면서 저금리의 엔을 팔고 고금리 통화를 사는 ‘앤캐리 거래’가 활발해지고 있는 상황이다. 이에 따라 엔화는 이날 지난 10월31일에 경신했던 최저치인 달러당 151.74엔을 밑돌았다. 지난해 최저치인 151.94엔이 시장참가자들이 의식하고 있다. 일본정부와 일본은행이 외환시장 개입에 나설 것이라는 경계감도 강해 엔화가치 하락을 제한하고 있다. 무디스 인베스터스 서비스가 10일 미국 국채의 신용등급 전망을 ‘부정적’으로 매겨 기존의 안정적에서 하향조정했다. 미국시장의 동향을 지켜보겠다는 분위기가 강해지면 엔화 매도 추세도 다소 약화됐다. 한편 이날 서울외환시장에서 엔화는 원화에 대해서도 하락해 100엔당 873원대에 거래됐다.
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- 경제
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엔저추세 더욱 가속화, 1년여만 최저치⋯151엔 후반
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美 육군, 고출력 마이크로파로 드론 떼 제압 성공
- 최근 전쟁 판도를 바꾼 중요한 무기 중 하나로 '드론'이 꼽히고 있다. 우크라이나와 러시아 전쟁, 이스라엘과 하마스의 전쟁에서도 드론이 얼마나 중요한 역할을 하고 있는지 알 수 있다. 이제는 거꾸로 드론의 공격을 방어할 수 있는 방어체계 구축에 전 세계의 시선이 옮겨지고 있다. 최근 미군은 드론 떼의 공격에 대응할 수 있는 새로운 방어체계를 구축하고 정부의 수용 테스트를 완료한 것으로 알려졌다. 미국의 군사 전문 매체 C4ISRNET은 에피루스(Epirus)가 개발한 고출력 마이크로파 기술을 이용한 드론 방어용 프로토타입이 정부의 승인 테스트를 통과했다고 보도했다. 보도에 따르면, 이 프로토타입 시스템은 미국 육군에 인도되었으며, 드론뿐만 아니라 로켓, 대포, 박격포, 순항 미사일 등 다양한 위협으로부터 보호하는 간접화재 방어능력(IFPC)을 갖추고 있다. 이 IFPC(Indirect Fire Protection Capability) 시스템은 물리적 요격 기능과 레이저, 고출력 마이크로파 기술을 결합한 것이다. 미군은 현재 미국의 항공우주 기업 다이네틱스(Dynetics)로부터 IFPC 발사대의 첫 12개 프로토타입을 받고 있으며, 이 시스템은 2024년에 운영 테스트를 시작할 예정이다. 에피루스 측은 IFPC-HPM(고출력 마이크로파)이 2022년 12월 미군의 신속 능력 및 핵심 기술 사무국과 체결한 계약에 따라 개발된 무인 항공기 시스템-군집 능력을 갖춘 것이라고 밝혔다. 벤처 캐피털의 지원을 받는 에피루스는 미군이 저가의 드론 위협을 고가의 미사일로 대응하는 문제를 해결하기 위해 비용 효율적인 레오니다스(Leonidas) 시스템을 개발했다. 이 시스템은 과열 없이 즉각적으로 반응하며, 한 번 배치되면 재장전이 필요 없다. 레오니다스의 운영자들은 HPM(고출력 마이크로파) 펄스를 정밀하게 조절하여, 단일 무인 항공 시스템(UAS)이나 드론 무리를 효과적으로 타격할 수 있다. 에피루스는 최근 네바다에서 이 레오니다스 기반 IFPC-HPM 시스템에 대한 정부의 승인 테스트를 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. 이 시스템은 다양한 상황에서의 스트레스 테스트를 거쳐, 드론 무리(떼)에 대응할 수 있는 능력과 신뢰성을 입증했다. 회사 측에 따르면, 이 시스템은 미군의 지속적인 평가 및 테스트를 거쳐, 작전 사용을 위한 전략, 기술 및 절차 개발에 기여할 것이다. RCCTO(신속 능력 및 핵심 기술 사무국)와의 계약의 일환으로, 추가적인 3대의 프로토타입이 미군에 인도될 예정이며, 이 시스템은 추가적인 개발 테스트를 진행한다. 에피루스는 2018년 창립 이후 2년 만에 8000만 달러(한화 약 1056억원)의 자본을 조달하며 빠르게 성장했다. 노스롭 그루먼(Northrop Grumman), 제너럴 다이내믹스(General Dynamics), 엘3해리스 테크놀로지스(L3Harris Technologies) 등 대형 계약사들도 이 회사의 기술에 투자했다. 한편, 한국전력기술은 국가 중요 시설물의 안전성 강화를 위해 원자력 발전소에 대한 드론 공격 방어 체계를 구축하기로 하고, 테라디펜스와 협약을 체결했다. 이 회사는 능동형 위상 배열 레이더 기술을 기반으로 10km 이상의 범위에서 무인기나 자살 드론을 탐지, 추적, 무력화하는 안티 드론 방호 체계 기술을 보유하고 있다.
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美 육군, 고출력 마이크로파로 드론 떼 제압 성공
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당뇨병 걱정되면 소금 섭취 줄여야
- 소금이 제2형 당뇨병 발병의 원인이 될 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. UPI통신은 미국 툴레인대학교 연구팀이 40만명을 대상으로 한 연구에서 이 같은 결과가 도출됐다고 보도했다. 이번 연구 결과는 '메이요 클리닉 회보(Mayo Clinic Proceedings)'에 게재됐다. 연구팀은 영국 바이오뱅크에 등록된 40만 명의 참가자들을 대상으로 소금 섭취량에 대한 조사를 실시했으며, 약 12년 동안 이들을 추적 관찰했다. 이 그룹 중 약 1만3000명이 제2형 당뇨병을 진단받았다. 제2형 당뇨병에 걸린 참가자들에 대한 깊은 분석을 통해, 연구팀은 보통 또는 항상 소금을 사용하는 사람들이 전혀 사용하지 않는 사람들에 비해 각각 20%, 39% 더 높은 당뇨병 발병 위험을 가지고 있음을 발견했다. 가끔 소금을 사용하는 사람들도 발병 위험이 13% 증가했다. 툴레인대학교 공중 보건 및 열대 의학 대학 루 치(Lu Qi) 교수는 "이미 알려진 것처럼, 소금 섭취를 제한하는 것이 심혈관 질환과 고혈압의 위험을 줄일 수 있다는 사실을 우리는 인지하고 있지만, 이 연구는 소금통을 식탁에서 치우는 것이 제2형 당뇨병 예방에도 도움이 될 수 있다는 새로운 사실을 처음으로 보여준다"고 말했다. 루 치 교수와 연구팀은 소금의 과다 섭취가 비만과 염증과 같은 건강 위험 요인을 증가시킬 수 있다고 본다. 이 연구는 또한 일상적인 소금 섭취가 높은 체질량지수(BMI) 및 허리-엉덩이 비율과 관련이 있음을 발견했다. 연구팀은 이 연구 결과를 더 확증하기 위해서는 참가자들의 소금 섭취량을 조절하고 그 효과를 관찰하는 임상 시험을 진행해야 한다고 언급했다. 그는 또한 대중이 자신들이 선호하는 음식에 대해 저염 대체 식품을 고려해야 한다고 조언했다. 그는 "저염 대체식품 교체는 어렵지 않은 변화지만, 건강에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다"고 강조했다. 한편, 생존에 필요한 일일 최소 소금 섭취량은 0.5~1g으로 아주 적다. 이를 초과하여 섭취하면 고혈압을 유발하고, 이는 뇌혈관 질환으로 이어질 수 있다. 한국에서는 평균적으로 하루에 약 4.9g의 나트륨을 섭취하는 것으로 보고되고 있으며, 이는 소금으로 환산하면 대략 12.5g에 해당한다. 이는 다른 선진국인 미국이나 영국의 평균 섭취량보다 높은 수치이다. 세계보건기구(WHO)와 미국 국립보건원(NIH)은 성인의 일일 소금 권장 섭취량을 각각 5g, 6g으로 제시하고 있다. 소금은 우리 몸에 필수적인 성분이지만, 그 섭취량은 부족하거나 과도하지 않도록 적절히 관리함으로써 건강을 유지하는 것이 중요하다.
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- 생활경제
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당뇨병 걱정되면 소금 섭취 줄여야
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제2형 당뇨병 치료제 메트포르민, 수명 연장 효과도?
- , 제2형 당뇨병에 널리 처방되는 약물인 메트포르민이 수명을 연장한다는 연구 결과가 나왔다. 메트포르민은 1920년대에 당뇨병 치료제로 개발됐다. 현존하는 당뇨약 중에서는 효과와 부작용을 고려할 때 여전히 최고 수준이라는 평가를 받고 있다. 과학기술 전문매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'에 따르면, 매사추세츠 종합병원(MGH)의 연구진은 메트포르민이 예쁜꼬마선충(C. elegans)의 수명을 늘린다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 '이라이프(eLife)'에 게재됐다. 예쁜꼬마선충(C. elegans)은 인간과 유사한 대사 시스템을 공유하고 종종 인간 질병을 모델링하는 데 사용되는 동물이다. 평균 수명 3일인 예쁜꼬마선충은 인간과 단백질의 80% 이상을 공유한다. 새로운 연구에 따르면, 메트포르민은 세포막의 핵심 구성 요소인 에테르 지질의 생성을 촉진하여 장수에 기여한다고 밝혀졌다. 이는 인간에서 에테르 지질(알킬글리세롤과 알케닐글리세롤을 포함한 글리세롤지질)의 생성을 증가시킴으로써 건강한 노화를 지원하고 노화 관련 질병의 위험을 감소시킬 수 있다는 가능성을 제시한다. 과학자들은 메트포르민과 관련 약물인 펜포르민(혈당 감소 효과가 있는 비구아나이드 계열의 약물)에 대한 반응으로 수명 연장에 필요한 유전자를 찾기 위해 예쁜꼬마선충의 개별 유전자를 차단하고 약물에 노출한 후 변형된 벌레의 반응을 관찰했다. 이 실험은 에테르지질 생산을 증가시키는 유전자가 펜포르민 반응에 의해 수명 연장에 중요하다는 것을 밝혀냈다. 이러한 효소를 생성하는 유전자의 비활성화는 펜포르민의 장수 촉진 효과를 완전히 억제했다. 중요한 것은 이 유전자의 비활성화가 식이 제한을 포함한 여러 수명 연장 방법들의 효과를 방해한다는 점이다. 이는 이 유전자가 수명 연장 과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 연구팀은 또한 'fard-1'이라는 주요 에테르 지질 생합성 효소의 과발현만으로도 예쁜꼬마선충의 수명을 늘릴 수 있음을 발견했다. 또한, 연구팀은 포유류에서 Nrf 단백질에 해당하는 벌레의 SKN-1 인자를 통해 대사 스트레스 방어 반응을 조절하고, 이를 통해 대사를 변화시켜 수명을 연장시켰다. 이 연구의 선임 저자인 알렉산더 A. 사우카스 박사는 "이 연구가 에테르지질 생합성을 촉진하는 것이 건강한 노화를 위한 새로운 치료 목표가 될 수 있음을 의미한다"고 말했다. 그는 "이러한 발견이 노화 및 노화 관련 질병을 치료하기 위한 식이 또는 약물 개입 전략으로 발전될 수 있음을 시사한다"고 덧붙였다. 사우카스 박사는 이어서, "우리의 연구는 현재까지 예쁜꼬마선충에 대한 연구에 국한되어 있기 때문에, 인간 세포나 쥐 등을 대상으로 한 추가적인 역학 연구 및 철저한 임상 실험이 필요하다"고 강조했다. 또한, 메트포르민은 당뇨병 치료에 효과적인 약물로 잘 알려져 있지만, 위장관계 문제(예: 설사, 구역질, 구토, 복부 팽만감, 식욕 부진), 간 기능 이상, 저혈당과 같은 부작용이 발생할 수 있으므로, 복용하기 전에 의사와 상의하는 것이 중요하다. 한편, 김광준 세브란스병원 노년내과 교수에 따르면, 수명 연장을 위한 전 세계적인 연구 방향은 세 가지 주요 분야로 나눌 수 있다. 첫째는 '웰 에이징(well-aging)', 즉 약물을 사용하여 건강하게 늙는 방법을 찾는 것이다. 둘째는 '항노화(anti-aging)' 연구이며, 셋째는 '웰 에이징이 조기에 이루어져야 한다'는 관점이다. 이 중에서 특히 웰 에이징을 위한 약물 개발에 주목하고 있다. 대표적인 약물로는 라파마이신과 앞서 언급한 메트포르민이 있다. 라파마이신은 원래 장기 이식 환자의 면역 거부 반응을 억제하는데 사용되는 면역억제제이다. 하지만 최근 이 약물이 수명 연장에도 효과가 있다는 것이 발견다. 하버드 대학교의 싱클레어 교수의 연구에 따르면, 효모에 라파마이신을 주입하면 통상 생존하는 효모의 수보다 훨씬 많은 수가 살아남는 것으로 나타났다. 예를 들어, 효모 2000마리 중에서 보통 6주 후에 살아남는 효모는 소수에 불과하지만, 라파마이신을 주입한 경우 절반이 생존했다. 초파리의 경우 라파마이신을 투여하면 수명이 5% 증가했고, 늙은 생쥐에서는 9~14% 수명 연장 효과가 관찰됐다. 이는 인간에게 적용하면 약 5~10년의 수명 연장에 해당하는 것으로 추정된다.
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제2형 당뇨병 치료제 메트포르민, 수명 연장 효과도?
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중국, 외국 투자자본 3분기 첫 순유출 기록…'디리스킹 영향'
- 중국에서 외국 투자자본이 2023년 3분기에 처음으로 순유출을 기록한 것으로 나타났다. 연합뉴스는 6일 로이터통신과 월스트리트저널(WSJ)을 인용, 이는 중국 외환 당국이 데이터 수집을 시작한 1998년 이후 약 25년 만에 처음 있는 일이라고 보도했다. 지난 3일 발표된 중국 국제수지 잠정치에 따르면, 중국의 외국인직접투자(FDI)의 척도인 직접투자부채가 3분기(7월~9월)에 118억 달러(약 15조 3000억 원) 적자를 기록했다. 이는 분기별 기준으로 외국 자본 유입이 유출을 초과한 첫 사례다. 로이터통신은 이러한 현상이 지학적 긴장이 고조되는 가운데 서방 정부들의 디리스킹(de-risking·위험 제거) 전략의 영향으로, 중국이 투자 유치에 어려움을 겪고 있는 것으로 분석했다. 또한 기초수지, 즉 경상수지와 직접투자 잔액을 합한 결과도 32억 달러(약 4조원) 적자를 기록했다. WSJ는 외국 기업들이 중국 경제의 성장과 함께 벌어들인 수익을 해외로 이전하고 있다고 진단했다. 분석에 따르면, 외국기업들은 지난 9월까지 6분기 연속, 약 1600억 달러(약 208조 원) 이상의 수익을 중국에서 빼내간 것으로 나타났다. 이러한 자금 유출은 높은 금리, 미국과의 긴장, 경제적 취약성 등으로 중국의 투자 매력이 약화되고 있음을 시사한다고 WSJ은 보도했다. 한편, 최신 데이터에 따르면, 중국 내 달러화 대비 위안화 거래량이 지난 10월 사상 최저치를 기록했다. 10월 역내 달러 대비 위안화 거래량은 지난 8월 대비 73% 감소한 1조 8500억 위안(약 330조 원)으로, 위안화 가치는 올해 미국 달러 대비 5.7% 평가절하되며 9월에는 10년 만에 최저치를 기록했다. 골드만삭스는 "중국 내 외국인직접투자의 약세 중 일부는 다국적 기업의 수익 송금 때문일 수 있다"며 선진국과의 금리 차이도 한몫했다고 밝혔다. 이어 "중국의 금리는 '장기적으로 낮아지고' 중국 외 지역의 금리는 '장기적으로 높아짐'으로 인해 자본 유출 압력이 지속될 가능성이 높다"고 덧붙였다. OCBC의 중화권 리서치 책임자 토미 시에(Tommy Xie)는 "위안화에 압력을 가할 수 있는 이러한 역학 관계를 고려할 때 중국 당국의 지속적인 전략적 대응이 예상된다"고 진단했다.
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- 경제
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중국, 외국 투자자본 3분기 첫 순유출 기록…'디리스킹 영향'
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아침 샤워 vs. 저녁 샤워, 건강에 더 좋은 것은?
- 아침에 샤워하는 것과 저녁에 샤워하는 것 중에서 어떤 방법이 건강에 더 좋은지 논쟁이 한창이다. 야후 뉴스에 따르면 피부과 전문의들은 아침 또는 저녁에 매일 샤워를 하는 것은 일반적으로 몸을 깨끗하고 건강하게 유지하는 데 충분하다고 한다. 하지만 일부 사람들은 아침 샤워와 저녁 샤워 중에서 각자 선호하는 시간이 있다. 클리블랜드 클리닉의 피부과 전문의인 알록 비즈(Alok Vij) 박사는 "백 명의 다른 의사에게 물어보면 백 가지의 다른 답변을 얻게 될 것이다. 많은 경우 개인적인 선호도에 따라 결정된다"라고 말했다. 비즈 박사는 아침 샤워와 저녁 샤워 사이의 일반적인 위생 측면에 대한 논쟁에 '확실한' 답이 있다고 믿지만 몇 가지 조건에 따라 달라질 수 있다고 했다. 그는 "만약 몸이 땀 등으로 더러워졌거나 모기 퇴치제, 선크림과 같이 향이 강하거나 화학 성분이 포함된 제품을 사용한 경우에는 잠자기 전에 샤워하는 것이 중요하다. 그러나 운동을 하지 않았고 땀을 많이 흘리지 않아 깨끗한 상태를 유지했다면 굳이 샤워할 필요는 없다"고 조언했다. 피부 민감하면 저녁 샤워 권장 메이요 클리닉 피부과의 던 마리 데이비스(Dawn Marie Davis) 박사는 "일반적으로 피부가 더럽거나, 자극을 받았거나, 땀을 흘린 후에 샤워를 해야 한다"는 데 동의한다고 말했다. 데이비스 박사는 "민감한 피부 환자, 특히 아토피 피부염(습진) 환자는 잠자기 전에 샤워하거나 목욕을 하는 것이 피부에서 자극물을 제거하고 수면 위생에 도움이 된다"고 말했다. 비즈 박사는 습진이나 건선 환자는 국소 약물을 바르기 전에 가려운 피부를 진정시키기 위해 저녁에 샤워하는 것이 도움이 될 수 있다고 덧붙였다. 한편, 피부과 전문의들에 따르면 샤워 시간에 관계없이 침대에는 피부의 죽은 세포와 땀이 쌓여 있는 것이 일반적이다. 침대 시트 최소 2주에 1회 세탁 권장 웹MD(WebMD)에 게재된 피부과 전문의 리뷰에 따르면, 피부는 끊임없이 죽은 세포를 벗겨내고 있으며 평균적으로 매일 약 5억 개의 세포를 잃고 있다. 비즈 박사는 죽은 세포는 하루 1g이상 해당하며 수면 중에 연간 약 98리터(26갤런)의 수분을 땀으로 배출한다고 말했다. 그는 땀 자체는 무균이지만 종종 표피 바깥층의 기름이나 단백질과 섞여 박테리아가 번식할 수 있는 환경을 조성한다고 설명했다. 비즈 박사는 "죽은 피부 세포와 박테리아는 침대 시트를 씻을 때까지 그대로 남아 있을 것"이라고 지적했다. 그는 침대 시트는 최소 2주에 한 번, 수면 중에 땀을 많이 흘리거나 피부가 쉽게 자극되는 사람은 일주일에 한 번씩 교체하는 것이 좋다고 권장했다. 또한 베개는 최소 6개월에 한 번씩 세탁해야 한다고 덧붙였다. 아침 샤워, 활기찬 하루 시작 아침 샤워를 지지하는 사람들은 아침 일찍 샤워를 하면 잠에서 깰 수 있다고 답했다. 수면 재단이 실시한 2022년 설문 조사에 참여한 아침 샤워 참가자는 81%가 하루를 활기차게 시작했다고 응답했다. 별도의 2023년 설문 조사에서는 아침 샤워 참가자 중에서 조금 더 많은 비율이 밤에 목욕을 한다고 응답한 사람들보다 직장에서 더 생산적이고 활력이 넘친다고 답했다. 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 연구자들은 12개 이상의 수면 데이터를 분석한 결과 잠자리에 들기 최소 1시간 전에 따뜻한 목욕이나 샤워를 하면 신체의 온도를 조절하고 더 빨리 잠들도록 돕는다는 결과를 도출했다. 이처럼 아침 샤워와 저녁 샤워 중 어느 것이 더 건강에 좋은지에 대한 정답은 없다. 개인의 선호도와 상황에 따라 선택하는 것이 가장 좋으나, 침대 시트는 청결한 상태를 유지하는 것이 중요하다
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- 생활경제
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아침 샤워 vs. 저녁 샤워, 건강에 더 좋은 것은?
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한국 10월 외환보유액 석달 연속 감소
- 우리나라 외환보유액이 석달 연속 줄어들었다. 이는 외환시장 변동성 완화조치와 기타통화 외화자산의 미 달러 환산액 감소 영향으로 분석된다. 한국은행이 3일 발표한 '2023년 10월 말 외환보유액'에 따르면 지난달 말 기준 외환보유액은 4128억7000만 달러로 전월말(4141억2000만 달러)보다 12억4000만 달러 줄었다. 3개월 연속 내림세다. 기타통화 외화자산의 미달러 환산액 감소기 영향을 미쳤다. 유로화는 0.4% 상승했지만, 엔화와 호주달러화는 각각 -0.1%, -0.4% 절하됐다. 위안화도 0.5% 가치가 떨어졌다. 외환 당국이 환율 방어를 위한 달러 사용도 반영된 것으로 풀이된다. 원·달러 안정을 위해 보유 달러 매도에 나섰다는 얘기다. 한은에 따르면 10월 평균 원·달러는 1351.11원으로 전달(1331.73원)보다 20원 가량 올랐다. 김상훈 한은 국제국 외환회계팀장은 "달러 강세에 기타자산의 달러 환산액이 줄었고, 높은 변동성에 따른 외환 시장 변동성 완화 조치도 영향을 미쳤다"고 말했다. 외환보유액 대부분을 차지하는 미국 국채 및 정부 기관채, 회사채 등 유가증권은 3699억8000만 달러로 전월에 비해 26억 달러 줄었고, 예치금은 14억7000만 달러 증가한 188억7000만 달러로 집계됐다. 국제통화기금(IMF) SDR(특별인출권)은 147억7000만 달러로 전월보다 3000만 달러 줄었고, IMF포지션은 44억5000만 달러로 8000만 달러 감소했다. 금은 47억9000만 달러로 전달과 같았다. 주요국과의 순위를 비교할 수 있는 우리나라의 외환보유액은 9월 말 기준 4141억 달러로 두달 연속 9위를 차지했다. 한국은 6월 홍콩을 누르고 10개월 만에 8위를 탈환했지만 2개월 만에 다시 홍콩에 밀렸다. 중국이 450억 달러 줄어든 3조1151억 달러로 1위를 유지했고, 일본(139억 달러)과 스위스(467억 달러), 인도(105억 달러), 러시아(126억 달러), 대만(15억 달러), 홍콩(27억 달러), 브라질(39억 달러)도 외환 보유액이 감소했다．
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- 경제
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한국 10월 외환보유액 석달 연속 감소
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콜레스테롤 억제제 스타틴, 당뇨병 발병 위험 상승 가능성
- 스타틴 계열의 콜레스테롤 억제제가 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 효과적이지만, 당뇨병 발병 위험을 높일 수 있다는 최근 연구 결과가 발표됐다. 미국 과학문화 포털 '스터디파인즈(StudyFinds)'에 따르면, 한국 연구팀이 스타틴이 심장마비나 뇌졸중 발생 위험을 줄이는 한편 당뇨병 발병 위험도 증가시킬 수 있다는 결과를 발표했다고 보도했다. 연구팀의 분석 결과, 로수바스타틴과 아토르바스타틴 같은 스타틴 계열의 약물은 심장마비와 뇌졸중을 예방하는 데 효과가 있음을 확인했으나, 로수바스타틴은 특히 제2형 당뇨병의 발병 위험을 높일 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 스타틴의 이중적 효과를 보여주며, 이를 통해 콜레스테롤 관리와 당뇨병 예방 사이에서 적절한 균형을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것이다. 그러나 크레스터(Crestor)와 같은 브랜드 이름으로 판매되는 로수바스타틴은 콜레스테롤을 감소시키는 데 효과적이지만, 아토르바스타틴에 비해 당뇨병 발병 위험이 더 높다고 알려져 있다. 스타틴은 일반적으로 '나쁜 콜레스테롤'이라고 불리는 LDL 콜레스테롤을 감소시키기 위해 사용되며, 이는 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막혀있는 관상동맥 질환 환자에게 특히 권장된다. 스타틴의 장기적 사용을 고려할 때, 약물의 안전성은 반드시 고려되어야 한다. 스타틴과 관련된 부작용으로는 근육 증상과 간 기능의 상승이 있으며, 이러한 부작용은 고효능 스타틴에서 더 자주 발생한다고 알려져 있다. 그러나 스타틴의 종류에 따라 이러한 부작용이 어떻게 달라지는지에 대한 구체적인 연구 결과는 아직 밝혀진 것이 없다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 미국에서는 약 3500만 명이 스타틴 약물을 복용하고 있을 것으로 추정된다. 연구팀은 2016년 9월부터 2019년 11월까지, 국내 12개 병원에서 심혈관 질환(안정형 협심증, 급성 관상동맥증후군 등) 환자 4400명을 대상으로 로드스타(LODESTAR) 연구를 수행했고, 이 과정에서 무작위로 참가자를 1대1로 두 번 배정했다. 연구 과정에서 연구진은 전체 사망률, 심장마비 발생 빈도, 뇌졸중 발생 빈도, 관상동맥 재개통술 성공률 등을 비교했다. 또한, 제2형 당뇨병 발병률, 심부전으로 인한 병원 입원률, 중증 혈전증 발생률, 백내장 수술 빈도 등의 다양한 건강 지표도 평가했다. 연구에 참가한 전체 환자 중 98.7%(4341명)이 연구를 완료고, 연구 결과 두 그룹 간에 전체 사망률, 심장마비(심근경색) 발생률, 뇌졸중 발생률, 혈관 재개통 절차의 성공률 등에서 뚜렷한 차이가 발견되지 않았다. 앞서 연구진은 1차로 LDL 콜레스테롤 치료 목표치(50~70mg/dL)에 따라 스타틴의 강도를 조절하는 그룹과 고강도 스타틴을 유지하는 그룹으로 참가자들을 무작위로 배정하여 분석했다. 그 결과는 2023년 3월에 미국의학협회저널에 게재됐다. 이번 연구는 2차 무작위 배정으로, 고효능 스타틴인 로수바스타틴군과 아토르바스타틴군으로 각각 1대 1 무작위 배정을 시행해 임상적 효과와 부작용 등을 분석한 결과, LDL 콜레스테롤 감소 효능과 당뇨병, 백내장 수술 등 스타틴 관련 부작용 발생에 있어 로수바스타틴과 아토르바스타틴 간 차이가 있음을 밝혀냈다. 추적 조사 기간 동안, 로수바스타틴 그룹의 LDL 콜레스테롤 수치는 평균 68mg/dL로, 아토르바스타틴 그룹의 평균 71mg/dL보다 낮게 유지되었다는 결과를 얻었다. 반면, 스타틴과 관련된 부작용은 아토르바스타틴 그룹에서 당뇨병이 5.3%로 발생했으며, 이는 로수바스타틴 그룹의 7.2%보다 낮았다. 또한, 백내장 수술의 경우도 아토르바스타틴 그룹이 1.5%로, 로수바스타틴 그룹의 2.5%에 비해 낮은 비율을 보였다. 3년 동안의 연구 기간 중에, 사망률, 심근경색, 뇌졸중 등 심혈관 질환의 발생은 로수바스타틴 그룹이 8.7%, 아토르바스타틴 그룹이 8.2%로, 두 그룹 사이에 큰 차이는 없었다. 아토르바스타틴 그룹에서는 상대적으로 고강도 스타틴의 사용이나 에제티미브와 같은 다른 약물과의 병용이 더 자주 관찰됐다. 연구팀은 이번 연구가 주로 아시아인 참가자들을 대상으로 했고, 3년이라는 연구 기간 동안 두 가지 스타틴 유형의 장기적 효과를 완전히 파악하기에는 한계가 있다고 밝혔다. 이에 연구팀은 자신들의 연구 결과가 신중한 해석이 필요하며, 확장된 모니터링을 통한 보다 심층적인 연구가 필요하다고 강조했다. 이번 연구의 저자인 연세대학교 홍명기 교수는 "동맥경화성 심혈관 질환에 대한 항콜레스테롤 치료에서 로수바스타틴과 아토르바스타틴이 중심적인 역할을 하고 있으며, 이들은 모든 원인에 의한 사망, 심근경색, 뇌졸중, 그리고 3년 이내의 모든 관상동맥 재개통에서 유사한 효과를 보였다"며 "이전에는 대규모 환자 대상으로 이 두 약물의 장기적 효능과 안전성을 비교한 연구가 없었기 때문에, 이번 연구 결과는 환자 개개인의 의학적 특성을 고려해 더 적합한 스타틴을 선택하는 데 도움이 될 것으로 보인다"고 설명했다.
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- IT/바이오
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콜레스테롤 억제제 스타틴, 당뇨병 발병 위험 상승 가능성
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MIT, 태양광 발전으로 수소 효율성 향상
- 수소를 공해 없이 보다 효율적으로 생산할 새로운 방법이 연구되고 있다. 매사추세츠 공과대학(MIT)의 엔지니어들은 태양열을 이용하여 물을 분해하고, 이 과정에서 온실가스를 배출하지 않는 수소를 효율적으로 생산하는 '태양열화학수소' 시스템을 개발했다고 산업 전문매체 '오일프라이스(Oil Price)'가 보도했다. 기존의 태양열 열화학 수소 생산 시스템은 효율성이 낮았지만, MIT의 설계는 수소 생산에 태양열을 최대 40%까지 활용할 수 있다. '솔라 에너지 저널(Solar Energy Journal)'에 게재된 이 신기술은 태양열을 활용해 물을 분해하고, 그 과정에서 나온 수소를 청정 연료로 사용할 수 있는 시스템이다. 이렇게 생산된 수소는 장거리 트럭, 선박, 항공기의 연료로 사용될 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않는다. 현재 대부분의 수소 생산 방법은 천연가스나 다른 화석 연료를 사용하는데, 이는 환경에 해를 끼치는 '회색' 에너지원에 가깝다. 그러나 태양열화학수소는 오로지 재생 가능한 태양 에너지만을 사용하여 수소를 생산하므로, 환경에 해롭지 않다. 기존의 태양열화학수소 시스템은 태양광의 약 7%만 수소 생산에 활용할 수 있었고, 이로 인해 효율이 낮고 비용이 높았다는 단점이 있었다. MIT 연구팀은 새로운 설계 방법을 도입하여 태양열의 최대 40%를 수소 생산에 활용할 수 있도록 개선시켰다. 이번 연구를 주도한 아흐메드 고니엠(Ahmed Ghoniem) 교수는 "미래의 주요 연료인 수소를 저렴하게 대량 생산할 방법을 찾아야 한다"고 말했다. 그는 "2030년까지 킬로그램당 1달러로 수소를 생산하는 것이 목표다. 경제성을 개선하려면 효율성을 높이고 수집한 태양 에너지의 대부분을 수소 생산에 활용해야 한다"고 덧붙였다. MIT의 새로운 시스템은 집중형 태양열 발전소(CSP) 방식을 사용하며, 여러 거울을 이용해 태양광을 한 곳에 모아 열을 생성한다. 이렇게 모아진 열은 수소를 생산하는데 사용된다. 이 시스템의 핵심은 2단계의 열화학 반응 과정이다. 첫번째 단계에서는 금속이 증기 형태의 물에 노출되며, 이 금속은 증기에서 산소를 제거하고 수소를 추출한다. 이 과정은 '산화'라고 하며, 물과 반응하여 금속이 산화되는 것과 유사하지만, 이 과정은 훨씬 빠르게 진행된다. 수소가 한 번 분리되고 나면, 산화된 금속은 진공 상태에서 재가열되어 원래 상태로 복원된다. 이 과정에서 금속은 산소를 잃게 되고, 다시 물 증기와 반응하여 추가적인 수소를 생산하게 된다. 이러한 과정을 수없이 반복해 수소를 생산하는 것이다. 이 시스템의 구조는 원형 트랙을 따라 달리는 상자 모양의 원자로 열차와 비슷하게 구성되어 있다. 이 원형 트랙은 태양열을 집중하는 CSP 타워 주변에 배치되어 있으며, 각 원자로는 높은 온도에서 산소를 제거하고, 증기와 반응하여 수소를 생산하는 산화환원 과정을 거친다. 원자로는 먼저 아주 뜨거운 스테이션을 통과하며, 금속은 최대 1500도의 태양열에 노출된다. 이 때 금속은 고온에서 산소를 빠르게 잃고, 이후 약 1000도 정도의 스테이션으로 이동해 증기와 반응하여 수소를 생산한다. 그러나, 이 시스템은 반응기가 냉각되는 과정에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 관리하고 재활용할 것인지에 대한 과제를 안고 있다. 열 재활용 없이는 시스템의 전체 효율성이 떨어져 실제로 사용하기 어렵게 된다. 또 다른 과제는 금속을 녹을 제거할 수 있도록 에너지 효율적인 진공 상태를 유지하는 것이다. 초기 프로토타입에서는 기계식 펌프를 이용하여 진공을 생성했으나, 이 방법은 대량의 수소를 생산할 때 에너지 소비가 많고 비용이 높았다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해, 시스템 내에서 발생하는 열을 대부분 회수하는 방안을 마련했다. 원형 트랙의 원자로는 열을 상호 교환할 수 있도록 설계되었으며, 이를 통해 뜨거운 반응기는 냉각되고, 차가운 반응기는 가열되어 시스템 내의 열을 보존한다. 또한, 연구팀은 에너지 소비를 줄이기 위해 첫번째 원자로 열차 주위를 돌면서 반대 방향으로 움직이는 두 번째 원자로 세트를 추가 설치했다. 이 새로운 궤도의 원자로는 보다 낮은 온도에서 작동하며, 기계식 펌프의 도움 없이도 내부 궤도의 높은 온도에서 발생하는 산소를 제거하는 데 사용된다. 외부 반응기는 에너지 집약적인 진공 펌프 없이도 내부 반응기에서 산소를 흡수하여 금속의 원래 상태로 복원하는 데 효과적이다. 두 세트의 반응기는 연속적으로 운영되어, 순수한 수소와 산소를 분리하여 생성한다. 연구팀은 이러한 개념 설계에 대해 상세한 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과 태양열을 이용한 열화학 수소 생산 효율이 이전의 7%에서 40%로 크게 향상될 수 있었다. 고니엠 교수는 "시스템의 에너지 효율을 극대화하고 비용을 최소화하기 위해 우리는 모든 에너지 소스와 그 활용 방법을 고려해야 한다"며, "이 새로운 설계를 통해 태양에서 발생하는 열의 대부분을 활용할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 태양열의 40%를 수소 생산에 활용할 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 내년에 에너지부 연구소의 집중형 태양광 발전 시설에서 테스트할 프로토타입 시스템을 구축할 계획이다. 한편, 한국의 DGIST(대구경북과학기술원)와 단국대학교 연구팀은 친환경적인 양자점을 활용하여 세계 최고 수준의 태양광 수소 생산 기술을 개발했다. 이 기술은 양자점의 물성을 조절하여 광전기화학 소자에 적용, 태양광을 효과적으로 수소 생산에 활용하는 방법을 제공한다. 연구팀은 합성된 친환경 양자점을 광전기화학 소자에 적용하여 태양광 에너지의 전 영역을 효율적으로 이용, 수소를 생산할 수 있었다. 이 연구 결과는 '카본 에너지'라는 학술지에 게재됐다.
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MIT, 태양광 발전으로 수소 효율성 향상
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美 스마트 관개 시스템, 잔디밭 물 50% 절수 혁신
- 미국의 한 스타트업이 스마트 관개 시스템을 개발해 절수 혁신을 가져왔다. 야후 파이낸스는 이 스마트 관개 시스템은 물을 마치 잉크젯 프린터처럼 '인쇄'하는 방식을 활용해 작동한다며 최대 50% 절수가 가능한 혁신 기술을 소개했다. 미국 전역에서 수도 요금이 상승하는 상황에서, 이 기술은 정원이 있는 주택 소유주들에게 매우 유용한 물 절약 기회를 제공하고 있다는 것. 미국 가정에서 물 사용량의 약 30%가 잔디밭과 정원 관리에 사용되는 것으로 알려져 있다. 미국 환경보호국(EPA)에 따르면 이는 전국적으로 하루 90억 갤런에 달하는 양이다. 평균적인 미국 가정은 물 사용량의 약 30%를 실외에서 사용하며 특히 따뜻한 남서부 지역에서는 최대 60%까지 물 사용량이 늘어나기도 한다. 증발하거나 유출되는 물은 환경 문제를 초래할 수 있고, 물 낭비로 가정용 물 공급 부족 현상이 나타날 수도 있다. 2018년 설립된 미국 샌프란시스코 기반 스타트업 이리그린(Irrigreen) 사는 이 문제를 해결하기 위해 잔디밭이 필요로 하는 정확한 물의 양을 산정하는 스마트 관개 시스템(스마트 스프링클러)을 개발했다. 특수 제작된 소프트웨어인 IoT 디지털 스프링클러는 노즐의 주변 표면적을 정확하게 계산해 노즐의 회전 속도와 밸브 개방을 조절하여 물을 균일하게 분포할 수 있다. 이리그린 사의 시스템은 14가지 다른 크기의 물줄기를 사용하여 물의 양을 세밀하게 조절할 수 있다. 이는 노즐 헤드에서 더 먼 거리를 커버할 수 있는 장점이 있다. 잔디에 물을 주는 양을 입력하면 소프트웨어는 과다 관개를 방지하기 위해 관개 일정을 계산한다. 또한 지역 날씨 데이터를 활용하여 물 주기 일정을 최적화할 수 있다. 이 회사는 물 절약 기술을 2014년 처음 소개했고, 같은 해 '건축술(Architectural Products)' 잡지로부터 '2014 제품 혁신상'을 수상했다. 올해 이리그린은 1500만 달러(약 200억 원)의 초기 자금을 조달해 제품 설치 후 물 절약을 추적할 수 있는 소프트웨어 개발 등에 사용할 계획이다. 미국 환경보호국(EPA)은 가정용 물 절약을 위한 다양한 관개 시스템을 활용하여 가정당 연간 9000갤런(약 1만1355리터)의 물을 절약할 수 있다고 추정했다. 이리그린 사의 기술은 최대 50%의 물을 절약할 수 있을 것으로 추정된다. 현재 미국은 기온 상승과 물 부족 현상을 겪고 있다. 특히 남서부 지역은 메가가뭄(5년 이상 수 십년 동안 가뭄이 이어지는 현상)에 직면하고 있다. 우리나라도 물 부족 국가 중 하나다. 기후 변화로 인한 가뭄과 홍수로 물 공급이 불안정해지고 있으며, 도시화 등으로 물 사용량이 증가하고 있기 때문이다. 환경부 발표에 따르면, 우리나라의 연평균 강수량은 1338mm로 세계 평균(1070mm)보다 많지만, 국토의 70%가 산지이고 인구의 90%가 도시에 거주하기 때문에 실제 활용 가능한 물의 양은 매우 적다. 특히, 여름철에는 가뭄으로 인해 수돗물 공급이 중단되는 사례가 발생하고 있으며, 농업용수 부족으로 농작물 피해가 발생하고 있다. 정확한 양의 물을 계산해 낭비 없이 사용할 수 있는 스마트 관개 시스템은 물 부족 문제를 해결하는 하나의 방안이 될 수 있을 것으로 보인다.
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美 스마트 관개 시스템, 잔디밭 물 50% 절수 혁신
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