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운동 병행한 지중해식 식단, 복부내장지방 감소 탁월
- 중년 남녀의 제일 큰 고민이라고 하면 단연 뱃살을 꼽을 수 있다. 나이가 들면서 근육량은 줄어들고 지방이 쌓이면서 뱃살 때문에 다이어트에 대한 고민이 깊어진다. 최근 CNN은 지중해식 식단과 일주일에 여섯 번의 단순한 운동만으로도 뱃살을 효과적으로 줄일 수 있는 방법을 소개했다. 이 방법은 특히 근육량이 감소하는 노년층에게 큰 도움이 될 것으로 보인다. CNN에 따르면, 지중해식 식단을 지키며 꾸준한 운동을 한 이들은 근육량이 증가하고, 체지방이 상당히 감소했으며, 무려 3년 동안 이러한 효과가 지속될 수 있었다고 한다. 의학 전문가 데이비드 카츠(David Katz) 박사는 "지중해식 다이어트와 운동이 단순히 체중 감소를 넘어, 신체 구성의 변화를 가져온다"고 밝혔다. 그의 설명에 따르면, 이 방법은 신체에서 체지방을 줄이는 동시에 근육으로의 재분배를 이루게 한다. 이 연구는 스페인에서 심혈관 질환 위험을 줄이기 위해 8년간 진행됐다. 연구는 55세에서 75세의 남녀 6874명을 대상으로 23개 연구 센터에서 이루어졌다. 참여자는 6874명으로 모두 비만 또는 과체중이었으며 대사 증후군(고혈압, 고혈당, 이상한 콜레스테롤 및 허리 주위 지방 과다)을 가지고 있었다. 이번 연구 결과는 '자마 네트워크 오픈(JAMA Network Open)' 저널에 게재되었으며, 특히 내장 복부 지방에 초점을 맞춰 1521명의 참여자를 대상으로 1년과 3년 동안의 변화를 살펴봤다. 그룹의 절반은 칼로리가 30% 감소된 지중해식을 따르도록 요청 받았고 설탕, 비스킷, 정제된 빵과 시리얼, 버터, 크림, 가공육, 그리고 설탕이 첨가된 음료의 섭취를 제한했다. 게다가, 개입 그룹은 첫 해 동안 자기 감시와 목표 설정 방법에 대한 훈련과 함께 훈련된 영양사들로부터 도움을 받았다. 같은 그룹은 또한 시간이 지남에 따라 유산소 운동을 하루에 45분 이상 걷기 운동과 함께 노화에 중요한 힘, 유연성, 균형을 개선하도록 요청받았다. 카츠 박사는 "칼로리 소비를 줄이고 운동을 추가하면 체중 감량에 큰 도움이 된다. 특히, 근육을 보호하고 강화하기 위해 저항 훈련을 포함하는 것이 바람직하다. 이상적인 목표는 지방을 줄이면서 근육을 유지하는 것"이라고 강조했다. 나머지 참가자들은 1년에 두 번 그룹 세션에서 일반적인 조언을 받고 연구를 위한 대조군 역할을 했다. 1년이 경과한 후, 저열량의 지중해식 다이어트와 운동 프로그램을 실시한 참가자 그룹은 체지방을 상당히 감소시켰다. 이와 대조적으로, 일반적인 건강 조언만을 받았던 대조군은 체지방 감소가 덜 했으나, 그 감소량은 3년 동안 일정하게 유지되었다. 한편, 지중해식 다이어트와 운동 프로그램을 받았던 참가자 그룹은 초기에 체지방 감소가 있었으나, 2년과 3년 사이에는 다시 약간 증가하는 경향을 보였다. 하지만 연구 결과 중재 그룹의 참가자들은 내장지방이 줄었으며, 대조 그룹은 변화가 없었다고 나타났다. 연구자들은 두 그룹의 참가자들 모두 근육량이 증가했지만, 중재 그룹은 근육량 증가에 더해 지방량도 크게 줄어 "더 바람직한 신체 구성"을 가졌다고 설명했다. 이 연구에서 눈여겨볼 만한 결과 중 하나는 참가자들의 전체 체지방외에도 복부내장지방이 줄어든 점이다. 이러한 변화는 단순히 외관상의 문제를 넘어, 당뇨병이나 심장병, 뇌졸중 같은 만성질환의 위험도를 감소시켜준다. 카츠 박사에 따르면, 내장복부지방은 복부 근육 뒤, 주요 장기 주위에 위치해 있다. 내장복부지방은 체지방의 약 10%를 차지하는 것이 건강에 이롭다. 그러나 이 비율이 높아질 경우, 다양한 만성 질환의 원인이 될 수 있다고 강조했다. 하버드 의과대학의 월터 윌렛(Walter Willett) 박사는 최근 스페인에서 진행된 건강 연구에 대해 "이 연구가 우리의 대사 상태를 근본적으로 변화시키는 데 중요한 역할을 할 것"이라고 평가했다. 캘리포니아 스탠포드 예방 연구 센터의 크리스토퍼 가드너 의학 연구 교수는 "3년 동안의 연구 결과, 통계적으로 의미 있는 차이가 나타나는 것이 인상적"이라고 평가했다. 또한 이번 연구를 통해, 수상 경력이 있는 지중해식 식단이 당뇨병, 높은 콜레스테롤, 치매, 기억력 손실, 우울증, 그리고 유방암 위험을 줄이는 데 효과적이라는 것이 확인됐다. 이 식단은 단순한 다이어트 방법이 아니라, 건강한 식사 습관을 들이는 라이프스타일로 여겨지며, 뼈 건강, 심장 건강 증진, 그리고 수명 연장에도 기여할 수 있다고 알려져 있다. 지중해식 식단 이 식단은 주로 식물 기반의 식품으로 구성되어 있으며, 대부분의 식사가 과일, 채소, 통곡물, 콩, 씨앗을 중심으로 이루어진다. 또한 견과류와 엑스트라 버진 올리브 오일도 중요한 역할을 한다. 버터와 같은 일부 지방은 거의 사용되지 않거나 전혀 사용되지 않으며, 설탕과 정제된 식품은 일부 특별한 상황에서만 사용된다. 적게 들어가는 붉은 고기는 주로 음식의 풍미를 내는 용도로 사용되며, 오메가-3이 풍부한 물고기의 섭취가 권장된다. 달걀과 유제품, 그리고 가능한 한 적은 양의 가금류를 섭취하는 것이 일반적이다, 이는 전통적인 서양식 식습관보다 훨씬 적은 양이다. 지중해식 식단은 식사와 함께 사회적 상호작용과 운동을 강조한다. 친구나 가족과 함께 식사하는 시간을 가지고, 식사 시간 동안 서로 대화를 나누며, 좋아하는 음식을 천천히 즐기는 것, 그리고 꾸준한 운동이 이 식단의 일부로 포함된다. 한편, 중년기에 체지방이 증가하는 주요 이유 중 하나는 대사 속도의 감소로 인해 기초 대사량이 줄어들기 때문이다. 또한, 탄수화물 중심의 식단 역시 문제가 될 수 있으며, 과다한 탄수화물 섭취는 지방의 증가로 이어질 수 있다. 충분한 운동이 이루어지지 않는 것도 체지방 증가의 원인 중 하나이며, 하루에 적어도 30분 이상의 유산소 운동을 권장한다. 호르몬 변화도 체지방의 증가에 영향을 미칠 수 있으며, 여성은 에스트로겐, 남성은 테스토스테론의 분비가 줄어들 수 있다. 마지막으로, 근육량의 감소 역시 체지방이 증가하는 요소 중 하나이다.
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- 생활경제
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운동 병행한 지중해식 식단, 복부내장지방 감소 탁월
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고혈압 방치하면 치매 위험 40% 이상 상승
- '소리 없는 죽음의 악마'라고 불리는 고혈압. 고혈압은 대부분 증상이 나타나지 않아 특별한 주의가 필요한 질병이다. 주로 중장년층에서 발견되는 경우가 많지만, 최근에는 젊은 층에서도 고혈압 환자가 늘고 있다. 고혈압을 제때 관리하지 못하면 치매 발병 위험을 증가시킨다는 연구 결과가 나왔다. 싱가포르 매체 '더 스트레이츠 타임스(The Straits Times)'는 '미국 의학 협회 저널(Journal of the American Medical Association)' 기고를 인용, 고혈압을 제대로 관리하지 못하는 사람들은 치매에 걸릴 위험이 42%나 더 높고 약물 치료를 받아 고혈압을 관리하는 사람들은 일반인과 비슷한 치매 발병률을 보였다고 전했다. 이 연구는 교텍푸아트(Khoo Teck Puat) 병원의 노인 내과 전문의 레이첼 청(Rachel Cheong) 박사가 주도했다. 이 연구는 싱가포르를 포함한 15개국, 60~110세의 3만4519명을 대상으로 17개의 연구 결과를 종합하여 진행됐다. 연구 참가자 중 초기에는 치매 환자가 없었다. 연구 결과 고혈압 약물을 복용하는 경우, 복용하지 않는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 감소한다는 결론이 도출됐다. 이는 나이와 관계없이 모든 고령자에게 적용된다. 이 저널은 "지속적인 고혈압 치료가 노년기 치매 예방에 중요한 역할을 한다"고 분석했다. 청 박사는 "이 연구는 고혈압 환자는 나이에 상관없이 치료를 받아야 하며, 치료를 받지 않을 경우 치매 발병 위험이 크게 증가함을 보여준다"고 설명했다. 심장·혈관 센터의 전문 의사인 임춘핀 박사는 이번 연구가 "치매 예방에 있어 혈압 관리의 중요성을 확인시켜주었다"고 말했다. 그는 이전의 많은 연구에서도 고혈압 치료가 혈관성 치매나 알츠하이머병의 발병 위험을 감소시킬 수 있다는 것이 확인됐다고 설명했다. 임 박사는 고혈압이 동맥경화나 혈관 차단과 같은 현상의 발생과 밀접한 연관이 있으며, 고혈압은 시간이 흐를수록 뇌의 작은 혈관들을 손상시키고, 사고와 기억을 담당하는 뇌 부분에 영향을 줄 수 있음을 밝혔다. 이는 결국 치매로 이어질 수 있다고. 또한, 임 박사는 "이번 연구는 고혈압 치료를 받는 환자들의 치매 발병 위험이 건강한 사람의 치매 발병 위험과 비슷하다는 것을 보여주었으며, 이는 혈압 관리의 중요성을 입증한다"고 강조했다. 보건부 지침에서는 모든 연령층의 정상 혈압을 130/85mmHg로 정의하고 있다. 임 박사는 "80세 미만인 경우, 혈압은 140/90mmHg 이하로 유지되어야 하며, 80세 이상인 경우에는 150/90mmHg 이하로 유지하는 것이 좋다"고 조언했다. 그는 또 "신장이나 심장 질환을 가진 사람들은 목표 혈압을 더 낮게 유지해야 한다"고 덧붙였다. 아울러 인터넷의 다양한 건강 보고서와 동영상에 대해서도 주의를 당부했다. 그는 "이들 자료는 충분한 과학적 근거나 임상 연구에 기반하지 않을 수 있으며, 추천 혈압 기준이 주요 국제 지침과 일치하지 않을 수 있다"고 경고했다. 임 박사는 고혈압이 치매뿐만 아니라 뇌졸중이나 심장마비를 포함한 심혈관 질환의 사망 위험도 높인다고 경고했다. 또한 혈압이 지나치게 낮아질 경우도 주의해야 한다. 너무 낮은 혈압은 주요 장기로의 혈액 공급을 감소시킬 수 있으며, 이 중에서도 '뇌'는 저혈압의 영향을 가장 먼저 받는 장기 중 하나다. 저혈압으로 인해 현기증이나 졸음 같은 증상을 경험할 수 있다는 것. 한편, 고혈압의 위험인자는 조절 가능한 것과 불가능한 것으로 구분할 수 있다. 고령과 가족력 등은 조절이 불가능한 위험인자에 속한다. 반면 스트레스, 운동 부족, 비만, 당뇨병 등은 관리와 조절이 가능한 위험인자로 분류된다. 혈압 조절을 위해선 소금을 적게 섭취하고, 탄수화물은 줄이며 단백질 섭취를 늘리는 식단 관리가 필요하다. 더불어 꾸준한 유산소 운동과 체중 관리도 중요하다. 특히 술과 담배는 최대한 소비를 줄이거나 완전히 끊어야 한다. 이런 방법들로도 혈압이 개선되지 않을 경우, 의사의 지시에 따라 적절한 약물 치료를 받아야 한다.
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- 생활경제
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고혈압 방치하면 치매 위험 40% 이상 상승
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생체공학 로봇 손, 절단 부위 재건 수술 혁신
- 약 20년 전 농사 중 사고로 오른팔을 잃은 스웨덴 여성 카린(Karin)은 의수 보조 장치를 사용해왔지만, 그 장치의 불편함으로 인해 큰 스트레스와 고통을 겪어야 했다. 그녀는 의수 보조 장치를 사용하면서도 팔의 통증으로 많은 어려움과 스트레스를 겪었고, 다양한 진통제를 복용해야만 했다. 하지만 최근 새로운 생체공학 수술 방법의 개발로 인해, 절단된 신체 부위를 가진 사람들에게 희망의 빛이 보이기 시작했다. 영국 야후 뉴스(yahoo news)에 따르면 이 새로운 수술 방법은 전극을 이용해 의수와 신경계를 연결하는 것으로, 절단된 신체 부위를 가진 사람들의 삶에 큰 변화를 가져올 것으로 보인다. 연구팀은 인간과 기계를 연결하는 새로운 인터페이스 기술을 개발했다. 이는 '골집합술'이라 불리는 기술로 스켈레톤(skeleton, 뼈대)에 영구적인 임플란트를 부착하는 수술과, 절단된 부위와 신경계를 직접 연결하는 재건 수술을 결합했다. 연구팀은 카린의 팔을 재건하기 위해 티타늄 임플란트를 이용하여 반두근과 요골 뼈에 수술했다. 그 후 절단된 신경을 수술로 자유 근육 이식을 통해 이식했고, 이를 전극과 연결해 자체 근육과 자유 근육 이식물, 그리고 요골 신경에도 이식했다. 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 저널에 게재된 논문에서 카린은 "일상생활에서 계속해서 보철물을 사용하고 있다"며 "나에게 이 연구는 더 나은 삶을 제공했기 때문에 많은 의미가 있다"고 말했다. 논문에서는 기존의 인공 의수나 의족이 사용하기 불편하고, 기능이 제한적이며 신뢰성이 떨어진다고 지적했다. 새로운 신경-근골격 인터페이스 기술은 이런 문제점들을 해결하며, 신경적 제어가 가능한 보철 장치의 일상적인 사용을 가능하게 하는 새로운 방법을 제시했다. 호주 생체공학 연구소의 신경 보철 연구 책임자이자 스웨덴 생체공학 및 통증 연구 센터(CBPR)의 설립자인 맥스 오리츠 카탈란(Max Ortiz Catalan) 교수는 " 카린은 팔꿈치 아래 부분이 절단된 환자 중 이 새로운 기술을 처음으로 받아들인 사람이다"라며 "이것은 일상에서 독립적이고 안정적으로 사용할 수 있는 고도로 통합된 첨단 생체공학적 손이다"라고 밝혔다. 또한 그는 "카린이 이 보철물을 수년 동안 일상 활동에서 편안하고 효과적으로 사용했다는 것은, 이 새로운 기술이 사지를 잃은 많은 사람들의 삶에 변화를 가져올 큰 잠재력을 가지고 있다는 확실한 증거"라고 덧붙였다. 이번 수술은 MIT 연구협력교수겸 예테보리대학교 부교수이자 인테그럼 최고경영자(CEO)인 리카드 브레네마크(Rickard Branemark) 교수가 주도했다. 브레네마크 교수는 "티타늄 임플란트를 뼈에 생물학적으로 통합함으로써, 절단된 부위의 치료와 재활을 혁신적으로 발전시킬 수 있는 새로운 기회를 열었다"며, "골집합술과 재건 수술, 임플란트 전극, 그리고 인공 지능을 결합함으로써 인간의 기능을 전례 없이 향상시킬 수 있는 방법을 제공한다"고 설명했다. 그는 "팔꿈치 아래 절단에 대한 치료는 특별한 도전과제를 가지고 있으며, 이러한 신기술의 성공적 적용은 상지 재건 분야에서의 중요한 발전을 의미한다"고 덧붙였다. 이에 앞서 약 10년 전인 지난 2013년 2월 미국 보스턴에서 개최된 미과학증진협회 연례총회에 참석한 스위스 로잔공대의 실베스트로 미체라 신경 엔지니어링 연구소장은 로마에 거주하는 20대 남성에게 '바이오닉 핸드' 이식을 계획하고 있음을 밝혔다. 외신 보도에 따르면, 이 바이오닉 핸드는 팔의 신경과 뇌가 연결되어 있어 환자가 손의 감촉을 느끼고, 더욱 정교한 동작을 수행할 수 있게 설계됐다. 그러나 당시의 임상 실험에서는 바이오닉 핸드가 절단된 환자의 신경과 완벽하게 연결되지 않아, 기본적인 움직임인 주먹 쥐기나 물병 잡기 등만 가능했다고 전해졌다. 지난 10년 동안 엄청난 기술 발전을 보인 카린이 이식한 이 로봇 손은 '미아 핸드(Mia Hand)'로 불리며, 프렌실리아(Prensilis)에서 개발됐다. 프란체스코 클레멘테(Francesco Clemente) 프렌실리아 전무이사는 "보철물을 성공적으로 사용하려면 사용자의 적극적인 수용이 중요하다"며 "기술적 성능을 넘어, 프렌실리아는 사용자의 미적 취향에 따라 완벽하게 맞춤 설정이 가능한 보철 손을 개발하는 데 주력했다"고 밝혔다. 그는 "사용자들이 자신의 보철물에 자부심을 가질 수 있도록 하고, 잃어버린 신체 부위에 대해 부끄러워하지 않도록 하는 것이 우리의 목표였다"라고 설명했다.
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생체공학 로봇 손, 절단 부위 재건 수술 혁신
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'뇌 청소'로 알츠하이머병 예방 가능할까?
- 일본 후생노동성이 지난 9월 하순, 알츠하이머병 진행을 완화시킨다는 신약의 제조 판매를 승인, 관련 연구가 활발히 진행 중이다. 프레지던트 일본어판에서 소개된 오차노미즈 대학의 마오우치 히로시 박사의 뇌신경과학 연구에 따르면, 젊은 사람들은 알츠하이머병에 걸릴 확률이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 이는 뇌의 '청소 시스템'과 관련이 있는 것으로 보인다. 뇌는 활동하면서 노폐물을 생성한다. 그 중 베타 아밀로이드나 타우와 같은 단백질은 뇌에서 노폐물로 분류되며, 이러한 단백질의 축적이 알츠하이머병과 관련이 있다. 이 단백질이 뇌에서 비정상적으로 축적되면 뇌의 손상을 일으키고, 기억력이나 공간 인지 능력에 문제를 일으킬 수 있다. 뇌를 '청소'하는 데 중요한 역할을 하는 것은 뇌척수액으로, 이 액체는 뇌 속을 순환하며 타우 등의 노폐물을 제거한다. 뇌 연구를 통해 뇌의 노폐물 제거가 알츠하이머병 예방에 중요한 역할을 할 수 있음이 제시되고 있다. '뇌 청소' 수면과 체내 시계가 관건 최근 연구에서 뇌의 '청소' 작업이 깊은 수면 중에 이루어지며, 체내 시계와 밀접한 연관이 있다는 사실이 밝혀졌다. 2016년 미국 MIT의 연구에 따르면, 초당 40회 점멸하는 빛을 노출시킴으로써 뇌의 노폐물 제거가 촉진되었고, 알츠하이머병 실험용 쥐에서 인지 기능의 개선이 확인됐다. 이후 연구에서도 빛 외에도 소리 자극이 뇌 '청소'에 효과적이라는 결과가 나왔다. 뇌파, 특히 감마파의 활용이 주목받고 있다. 감마파는 인지 기능과 관련이 있으며, 알츠하이머병 환자에서는 감마파가 감소하는 경향을 보이고 있다. 초당 40번의 빛이나 소리 자극을 통해 뇌파의 활동을 조절하면, 인지 기능의 개선이 이루어질 수 있을 것으로 보인다. 이러한 방법은 비교적 간단하게 적용될 수 있어 인간에 대한 치료법으로의 가능성이 열려 있으나, 분명한 효과를 확인하기에는 더 많은 연구가 필요하다. 2023년에 발표된 연구에서는 해당 방법이 알츠하이머병의 개선에 큰 효과를 보이지 않았다고도 하여, 이 주제는 뇌 과학 분야에서 활발히 논의되고 있는 이슈 중 하나다. 수면과 운동도 뇌 건강에 중요 미국 보스턴 대학의 연구에 따르면, 깜빡이는 빛 외에도 시각 자극만으로도 뇌의 노폐물을 제거할 수 있다고 한다. 연구에서는 체크무늬 패턴을 16초 동안 보여준 뒤 16초 동안은 어두워지는 패턴을 1시간 동안 반복했고, 이로 인해 뇌척수액의 유입이 증가했다. 이러한 결과는 반복적인 시각 자극이 뇌 혈류를 증가시켜, 뇌의 노폐물을 제거하는 데 도움이 된 것으로 보인다. 또한, 뇌의 건강과 노폐물 제거에는 수면 뿐만 아니라 운동도 큰 영향을 미친다. 운동을 통해 뇌 내의 혈류가 활발해지고, 뇌 속 물의 흐름이 개선되어 뇌의 기능이 향상될 수 있다. 최근 미국 샌디에이고 대학의 연구팀은 동공 팽창을 통해 알츠하이머병의 조기 진단이 가능하다는 연구 결과를 발표했다. 연구에 따르면, 증상 발현 이전에도 동공 움직임을 통해 알츠하이머 병의 유전적 위험성을 파악할 수 있다. 이는 알츠하이머 환자의 뇌 변화가 동공의 운동에 직접적인 영향을 주기 때문이다. 이런 연구를 바탕으로 알츠하이머병 예방과 뇌 건강 향상에 도움이 될 실질적인 방법들이 개발되기를 기대한다.
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美 스탠포드대, AI 두뇌 탑재 로봇 개 출시
- 스스로 인지해 장애물을 기어오르거나, 넘거나, 기어다닐 수 있는 인공지능(AI) 알고리즘을 활용한 새로운 종류의 로봇 개가 등장했다. 미국 기술전문매체 '인터레스팅엔지니어링(InterestingEngineering)'은 스탠포드 대학과 상하이 지제 연구소(Shanghai Qi Zhi Institute)가 구조물을 탐지하거나 군사용 등 다양한 용도로 사용할 수 있는 자율작동 로봇 개를 개발했다고 보도했다. 이 로봇 개는 새로운 비전 기반 알고리즘을 통해 높은 물체를 오를 수 있고, 낮은 구조물 아래로 기어가거나 틈새 사이를 비집고 들어갈 수 있다. 이는 로봇 개의 알고리즘이 뇌 역할을 하기 때문이다. 컴퓨터과학과 조교수이자 로봇 개 관련 논문 공동 저자인 첼시 핀(Chelsea Finn)은 "우리의 네 발 달린 로봇이 학습한 자율성과 복잡한 기술의 범위는 매우 인상적이다"라며 "우리는 저렴한 두 가지 다른 기성품 로봇을 사용해 이 로봇 개를 만들었다"고 설명했다. 이 로봇 개의 장점은 완전히 자율적으로 작동할 수 있다는 것이다. 이번 연구의 공동 저자인 지팡 후(Zipeng Fu)는 "우리가 하는 일은 로봇에 장착된 심층 카메라에서 얻은 이미지와 기계 학습을 통해 모든 입력을 처리해 로봇 개가 다리를 움직여 장애물을 넘고, 밑으로 통과하고 주변의 장애물을 피하도록 지각과 제어를 모두 결합하는 것"이라고 말했다. 이 새로운 개는 거친 지형을 탐색하고, 제한된 공간에 접근하고, 재난 지역에서 조난자를 찾아 구조하는 데 도움을 줄 수 있어 까다로운 환경에서 수색과 구조 임무에 이상적이다. 또한 정찰과 감시, 잠재적으로 위험한 상황에서 수행되는 군사용과 방위 분야에도 사용할 수 있다. 지팡 후는 "우리 로봇은 시각과 자율성을 모두 갖추고 있으며, 도전 과제를 파악하고 순간의 요구에 따라 파쿠르(장애물 통과 훈련) 기술을 스스로 선택하고 실행할 수 있는 운동 지능을 갖추고 있다"고 설명했다. 이 연구팀은 먼저 컴퓨터 모델을 사용해 알고리즘을 개발하고 완성한 다음 이를 실제 두 대의 로봇 개에 적용해 운동 능력이 뛰어난 지능형 로봇 개를 만드는 데 성공했다. 로봇은 자신이 선택한 방식으로 작동하고 강화 학습으로 알려진 프로세스를 통해 수행 작업에 따라 보상을 받았다. 이는 알고리즘이 새로운 난이도를 가장 효과적으로 해결하는 방법을 학습하는 매우 효율적인 방법 중 하나다. 그런 다음 연구원들은 현재 사용가능한 컴퓨터와 비전 센서, 전원 공급 장치만 활용하면서 특히 어려운 조건에서 민첩성을 입증하기 위해 실제 로봇 개를 사용하여 광범위한 테스트를 수행했다. 그 결과, 운동 지능이 뛰어난 로봇 개는 자기 키의 1.5배가 넘는 장애물을 오르고, 자기 길이의 1.5배가 넘는 틈새를 뛰어넘고, 자기 키의 3/4에 해당하는 장애물 아래로 몸을 집어넣고, 자기의 폭보다 작은 틈새를 통과할 수 있었다. 한편, 중국 로봇기업 유니트리가 개발한 로봇 개는 기능에 통합된 GPT(다양한 작업 수행이 가능토록 사전 학습한 트랜스포머 모델) 지원 시스템을 통해 사용자를 따르고 다양한 작업을 수행하고 통신도 가능하다. 이 로봇 개는 장애물을 피하면서 환경을 탐색하고 까다로운 지형을 쉽게 통과 할 수 있는 것으로 알려졌다.
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美 스탠포드대, AI 두뇌 탑재 로봇 개 출시
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자폐증·ADHD와 비스페놀 A 간의 연관성 발견
- 플라스틱 병 등에서 흔히 발견되는 환경호르몬 비스페놀 A(BPA)가 자폐증 등에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다고 영국 매체 데일리메일이 최근 보도했다. 미국의 뉴저지 로완(Rowan)대학교와 럿거스(Rutgers) 대학교의 연구자들은 자폐증과 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD)를 가진 어린이들의 몸에 비스페놀 A(BPA)라고 알려진 화학 물질이 더 많이 남아있음을 밝혀냈다. BPA는 호르몬이 성적 문제와 관련이 있어 '젠더-벤딩' 화학 물질로 분류되는 화학 화합물로 알려져 있다. BPA는 플라스틱 용기, 물병, 식품 캔 내부, 그리고 영수증과 같은 다양한 제품에서 발견된다. 이 화학 물질은 1960년대부터 특정 종류의 플라스틱 제조에 사용되어왔으며, 극소량의 BPA가 포장재를 통해 음식과 음료로 전달될 수 있다. BPA는 남성의 낮은 정자 수, 생식 문제, 유방암이나 전립선 암과 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 유럽에서는 BPA를 유아용 병과 플라스틱 영수증에서 사용 금지하고 있다. 프랑스는 이를 음식 포장재, 컨테이너와 식기 전체에서 사용을 금지했다. BPA는 '내분비 교란물질'로 분류되어 있어, 체내의 호르몬을 모방하고 에스트로겐과 같은 천연 호르몬의 생성과 반응에 방해를 일으킬 수 있다. 자폐증·ADHD, BPA 배출 저조해 연구 팀은 3세에서 16세 사이의 66명의 자폐증 어린이와 46명의 ADHD 어린이, 37명의 정상 어린이를 대상으로 BPA와 같은 화학 물질을 배출하는 속도, 즉 해독 효율을 측정했다. 연구 결과에 따르면 자폐증을 가진 어린이가 BPA를 몸에서 배출하는 능력이 10% 부족하고, ADHD를 가진 어린이는 이 화학 물질을 배출하는 능력이 17% 부족하다는 것이 확인됐다. 이번 연구는 이들 어린이가 BPA를 배출하는 데 어려움을 겪고 있음을 나타냈고, 자폐증과 ADHD와의 관련성을 제시했다. 이번 연구는 미국 과학·의학 저널 'PLOS One'에 발표됐다. 미국, 자폐증 발병률 52% 증가 미국 식품의약국(FDA)이 높은 수준의 BPA 허용량을 유지하고 있는데 비해, 유럽은 최대 허용량을 2만 배까지 대폭 감소시켰다. 미국에서는 여전히 높은 BPA 노출이 지속되고 있으며, 그로 인해 자폐증과 ADHD 발병률이 상당히 높아졌다. 특히 자폐증 발병률은 2017년 이후 52% 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 이러한 결과가 BPA 노출이 자폐증과 ADHD 발병 위험을 높일 수 있음을 시사하며, 향후 더 많은 연구가 필요하다고 강조했다. 자폐증과 ADHD의 정확한 원인은 알려져 있지 않지만, 유전적 및 환경적 요인의 조합으로 발생할 가능성이 있다. 자폐증은 초기 뇌 발달에 영향을 미치는 요인으로 여겨지며, 사회적 의사소통과 상호작용 능력, 반복적인 행동 등의 문제를 포함한다. ADHD는 주로 어린 시절에 진단되는 주의력 결핍과 과잉행동으로, 주의를 집중하지 못하고 과잉행동 혹은 충동적 행동 등의 증상을 포함한다. ADHD의 주요 치료법 중 하나는 각성제(스티뮬런트) 약물을 사용하는 것이다. 이러한 약물은 뇌에서 도파민 농도를 조절하여 주의력과 집중력을 향상시키는데 사용된다. 성인도 ADHD 진단 증가 추세 최근에는 성인들도 ADHD 진단과 치료가 증가하고 있다. 코로나바이러스 팬데믹 동안 여성과 남성의 처방전 발급이 크게 증가했다. 이로 인해 학부모와 의료진 간의 대안적 해결책을 모색하는 과정에서 어린이의 학습과 집중 능력에 대한 우려가 커지고 있다. 이번 연구 결과는 BPA 규제와 어린이의 건강에 대한 중요한 고려 요소가 될 것으로 예상된다. 향후 더 많은 연구가 필요하며, BPA와 자폐증, ADHD 사이의 상세한 관계에 대한 근본적인 이해가 높아질 것으로 기대된다.
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- 생활경제
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자폐증·ADHD와 비스페놀 A 간의 연관성 발견
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뇌, 수면 중에도 언어자극에 반응
- 잠자는 동안에도 사람의 뇌는 언어 자극에 반응한다는 연구 결과가 공개됐다. 프랑스 의학 전문매체 메디컬 익스프레스에 따르면, 파리 뇌 연구소(Paris Brain Institute)와 파리 피티에 살페트리에르 대학 병원(Pitié-Salpêtrière University Hospital)의 연구팀은 수면 중에도 단어를 듣고 이해할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 국제 학술지 '네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)'에 게재되었다. 연구자들은 수면 중인 사람의 뇌가 주변 환경의 언어 자극에 반응하며, 이는 수면의 정의와 구분에 대한 새로운 의문을 제기했다. 지금까지 수면은 신체와 정신이 완전히 휴식을 취하는 상태로 여겨졌다. 하지만 이번 연구로 인해 수면과 각성 상태 사이의 경계가 생각보다 모호하다는 것이 드러났다. 연구팀은 잠자는 동안 사람들이 언어 정보를 인식하고 이에 물리적 반응을 보이며, 이런 현상이 수면의 다양한 단계에서 일어난다고 밝혔다. 이러한 발견은 잠자는 동안에도 외부 세계와의 연결이 일시적으로 유지된다는 증거가 될 수 있으며, 수면 연구에 새로운 지평을 열어줄 것으로 전망된다. 수면과 각성 경계 모호 이번 연구에서의 새로운 발견은 잠자는 동안의 정신 활동 변화에 대한 이해를 깊게 하고, 잠자는 사람과의 표준화된 의사소통 프로토콜을 개발하는 데 기여할 수 있음을 보여준다. 이를 통해 정상 수면과 병리 수면의 기초를 이해하는 새로운 도구와 방법이 곧 나올 것으로 예상된다. "수면은 일상적으로 경험하는 것이지만, 실제로는 매우 복잡한 현상"이라며 피티에 살페트리에르 대학 병원의 라이오닐 나카체(Lionel Naccache) 박사는 "각성과 수면 사이에는 명확한 경계가 없으며, 다양한 의식 상태가 혼재해 있다."고 설명했다. 수면 연구에서는 각성 상태와 수면 사이의 다양한 뇌 활동을 파악하는 것이 중요하다. 연구 팀은 이러한 중간 상태의 뇌 메커니즘을 이해하려고 노력하고 있으며, 이것이 몽유병이나 수면 마비, 환각 등의 수면 장애와 관련이 있을 수 있음을 발견했다. 연구자들은 뇌파검사 등의 기존 방법으로는 잠자는 동안의 정신 활동을 완벽하게 이해할 수 없다고 지적하며, 수면 중인 사람의 실제 경험과 더 잘 맞는 새로운 연구 방법의 개발이 필요하다고 강조했다. 이런 방법은 수면과 각성의 다양한 단계를 더 정확하게 구분하고 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 무의식과 명쾌함 사이의 놀이 이번 연구에서 연구자들은 수면 장애가 없는 22명과 기면증을 가진 27명을 대상으로 연구를 진행했다. 기면증 환자들은 주로 낮에 통제할 수 없는 졸음을 겪으며, 자각몽을 자주 경험하는 것으로 알려져 있다. 이러한 환자들은 꿈 속에서 자신이 잠들어 있다는 것을 인식하며, 때로는 꿈의 내용을 스스로 조절할 수도 있다. 델핀 오디에뜨(Delphine Oudiette) 박사는 "기면증 환자들은 REM 수면 단계로 빠르게 들어갈 수 있기 때문에, 수면 중 의식의 변화를 연구하기에 적합한 대상이다"라고 설명했다. 연구 과정에서 참가자들은 낮잠을 취하게 했고, '어휘 결정' 테스트를 통해 언어 자극에 대한 반응을 관찰했다. 이 테스트에서 연구자들은 참가자들에게 실제 단어와 가상의 단어를 들려주었으며, 참가자들은 이에 반응하여 각 단어를 구분했다. 이와 같은 실험을 통해 연구자들은 참가자들의 수면 패턴, 뇌 활동, 심장 박동 등을 종합적으로 분석했다. 그 결과, 대부분의 참가자들, 기면증 여부와 상관없이 잠든 상태에서도 언어 자극에 적절하게 반응했으며, 특히 자각몽을 꾸는 경우 이러한 현상이 더 자주 발생했다고 이자벨 아눌프(Isabelle Arnulf) 박사는 밝혔다. 수면의 단절에 도전 연구자들은 생리학적 및 행동적 데이터와 참가자들의 주관적 보고를 종합적으로 분석함으로써 수면 중에 환경과의 상호작용이 언제 가능한지를 예측할 수 있었다. 이러한 상호작용의 가능성은 뇌 활동의 증가와 풍부한 인지 활동과 연관되어 있었다. 라이오넬 나카체 박사는 "자각몽을 경험하는 사람들은 말에 반응하고, 꿈에서 깨어났을 때 그 경험을 더 잘 기억하는 것으로 나타났다. 이러한 사람들은 내부 세계, 그리고 때로는 외부 세계에 대한 더 높은 인식을 가지고 있는 것으로 보인다"고 설명했다. 추가 연구를 통해 이러한 상호작용의 빈도가 수면의 질이나 학습 능력, 또는 특정 수면 장애와 어떤 관련이 있는지 알아볼 필요가 있다. 델핀 오디에뜨 박사는 "자기뇌파검사와 같은 첨단 신경 영상 기술을 사용하면, 수면 중의 뇌 활동과 행동을 더 정확하게 이해할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구에서 얻은 새로운 데이터는 우리의 수면에 대한 이해를 깊게 하며, 수면이 단순한 휴식 상태가 아니라 활발한 인지 활동이 이루어지는 중요한 시간임을 재조명할 수 있을 것으로 보인다.
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- 생활경제
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뇌, 수면 중에도 언어자극에 반응
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운동했는데 잘 먹지 않으면 어떻게 되나?
- 한국에서는 지난 9월 말부터 10월 9일까지 장장 6일 동안의 긴 추석 연휴와 한글날이 낀 3일간의 연휴가 모두 끝났다. 명절 연휴 기간 동안 참았던 식욕이 폭발한 사람들은 이제 유산소 운동으로 지방을 몽땅 태워버리겠다고 거듭 다짐하고 있다. 지방을 태우기 위해서는 운동을 더 오래 하거나 강도를 높이는 것보다 운동 후 어떤 음식을 섭취하는 게 내 몸에 도움이 되는 가를 고려해야 한다. 미국 CNN에서는 '올바른 영양을 섭취해야만 한다'는 건강·과학 전문 프리랜서 작가 조세린 솔리스-모레이라(Jocelyn Solis-Moreira)의 기고를 다뤘다. '마른 지방'의 위험 '마른 지방(Skinny fat)'은 날씬해 보이지만 체지방 비율이 높은 사람을 일컬을 때 사용되는 비공식 용어다. 노스캐롤라이나주 하이포인트 대학교의 운동 생리학자이자 건강과 인간 수행학과 부교수인 콜린 캐리커(Colin Carriker) 박사는 "내장 지방은 눈에 보이는 지방의 바깥층보다 위험하다"며 "설탕, 소금, 탄수화물이 많이 함유된 가공식품을 섭취해 내장 지방이 축적되면 비만인과 동일한 위험을 초래할 수 있다"고 경고했다. 예를 들어, 몸 전체에 순환하는 내장 지방의 양이 많으면 동맥이 경화되고 좁아지는 질병, 즉 죽상동맥경화증을 유발할 수 있다. 이렇게 되면 혈액이 신체의 나머지 조직으로 흐르는 것을 막고 심장마비와 뇌졸중의 위험을 증가시킨다. 또한, 건강한 식생활을 소홀히 하면 조기 사망 위험률도 높아진다. 나쁜 식단 극복이 어려운 이유 체중 감량을 원한다면, 섭취하는 칼로리보다 더 많은 칼로리를 소비해 칼로리 부족을 만드는 것이 핵심이다. 캐리커 박사는 "다만, 고칼로리 지방 식품을 정기적으로 먹는다는 것은 도전적인 과제가 될 수 있다"며 "칼로리를 과다 섭취하게 되면 훨씬 많은 양의 운동을 해야한다"고 말했다. 이를 해결하기 위해서는 운동에 더 많은 시간을 투자하거나 더 격렬한 운동을 해야 한다. 그러나 영양과 식영양학 아카데미의 그레이스 데로차(Grace Derocha) 대변인은 "이 계획은 연료가 부족한 상태에서는 제대로 작동할 수 없는데, 과자나 당도가 높은 음료에는 '빈 칼로리'가 가득하기 때문이다"고 지적했다. '빈 칼로리(empty calorie)'는 열량은 높지만 비타민과 무기질, 단백질 등 필수 영양소를 거의 함유하지 않은 것을 말한다. 설탕이나, 포화 지방, 즉석식품, 주류 등이 대표적인 빈 칼로리 식품이다. 탄산음료, 사탕 등 가공 식품에는 영양분이 거의 또는 전혀 없다. 포만감을 줄 비타민, 단백질, 섬유질이 부족하기 때문에 계속 배가 고프면 운동을 생각하기가 힘들다. 영양과 식영양학 아카데미의 캐롤라인 수지(Caroline Susie) 대변인은 "지방이 많은 음식이 처음에는 일시적으로 에너지를 공급할 수 있지만 장시간 또는 고강도 운동을 유지하기에는 충분하지 않아서 더 빨리 피로감을 느끼기 쉽다. 무엇보다도 소모되지 않은 빈 칼로리는 모두 지방으로 저장될 것"이라고 말했다. 근력 운동을 하는 사람들은 유산소 운동을 할 때보다 더 많은 칼로리를 소모하는 경향이 있다. 데로차는 "품질이 낮은 음식에서 영양분을 섭취하면 근육량을 늘리고 힘든 운동에서 완전히 회복하는 것이 더 어려워진다"며 "근육량을 늘리려면 닭고기, 연어 등 단백질 함량이 높은 음식을 식단에 포함시키는 것이 가장 좋다"고 설명했다. 특정 식품 금기보다 밸런스가 중요 건강하다는 것이 즐겨 먹던 모든 음식을 포기해야 한다는 의미는 아니다. 사람들은 특정 음식을 금기시하는 경향이 있으며 설탕이나 탄수화물을 섭취할 수 없다고 느끼는 것은 음식과 해로운 관계를 만들 수 있다. 수지는 "관점을 바꿔라"라고 조언했다. 그녀는 음식을 단순한 칼로리가 아니라 우리 몸에 제공할 수 있는 일종의 에너지로 생각하라고 말했다. 오늘 충분한 섬유질을 섭취했다면 단백질, 오메가-3 또는 건강한 탄수화물을 어디에 추가하는지 생각해야 한다는 것. 수지는 "음식은 좋은 것 또는 나쁜 것이 아닌, 단지 연료일 뿐"이라며 "특정 음식을 금지하는 시각 대신 자신을 더 건강하게 하는 에너지를 공급하는 게 더 건강한 방법"이라고 강조했다.
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운동했는데 잘 먹지 않으면 어떻게 되나?
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캐나다, 고카페인 미표기 등 에너지 음료 리콜 확대
- 최근 한국 청소년 사이에서 에너지 음료 섭취로 인한 부작용 보고가 빈번하게 이뤄지고 있는 가운데, 캐나다에서도 비슷한 사례가 연이어 발생하고 있다. 이에 따라, 캐나다는 몬스터(Monster)를 포함한 여러 에너지 음료의 전국적인 리콜을 결정했다. 캐나다 현지 매체 '밴쿠버이즈어썸(Vancouver Is Awesome)'에 따르면, 이번 리콜의 이유는 승인되지 않은 카페인 함량과 제품 라벨링 문제로, 이로 인해 몬스터를 비롯해 다수의 에너지 음료 브랜드가 리콜 대상 목록에 포함됐다. 에너지 음료는 고카페인 함량으로 인해 두근거림, 불면증, 급성 카페인 중독과 같은 다양한 건강 문제를 유발할 수 있다. 실제로 미국의 일부 주에서는 18세 미만 청소년에게 해당 음료 판매를 금지하는 등의 조치가 취해지고 있다. 전문가들은 에너지 음료의 남용이 초래하는 건강 위험에 대해 지속적인 주의를 당부하며, 특히 청소년과 어린이들에게는 섭취를 자제할 것을 권고하고 있다. 캐나다 보건부(Health Canada) 발표에 따르면, 에너지 음료 리콜 대상에는 '5 아우워(5 Hour)', '몬스터', '밥 로스(Bob Ross)', '3D 알파랜드(Alphaland)', '드래곤볼 Z(Dragonball Z)', '레이즈 에너지(Raze Energy)', '톡식 릭(Toxic Rick)', '소닉 디 헤지혹(Sonic the Hedgehog)', '사쿠라(Shakura)', '마운틴 듀 에너지(Mtn Dew Energy)' 등이 포함되어 있다. 연방 보건부는 카페인의 과도한 섭취가 불면증, 과민 반응, 두통, 신경 과민성 등의 부작용을 초래할 수 있다고 지적하며, 운동 중인 사람, 어린이, 임산부, 수유하는 여성, 카페인에 민감한 개체에게는 특히 주의가 필요하다고 강조했다. 캐나다 식품검사국(CFIA)의 기준에 따르면, 에너지 음료는 180mg 이상의 카페인을 함유해서는 안 되며, 해당 제품의 라벨에는 하루 권장 카페인 섭취량에 관한 주의사항이 명시되어야 한다. 그러나 이번에 리콜된 대다수의 제품들은 캐나다 내에서 생산되거나 판매를 위한 것이 아니었다. 보건부에 따르면, 이 제품들은 제3자에 의해 수입되어 캐나다 전역의 매장에서 판매됐다. 리콜은 캐나다 식품검사국의 조사로 밝혀졌으며, 리콜된 제품에 대한 소비자들의 피드백과는 무관하다. 에너지 음료를 구입한 소비자들은 자신이 구매한 제품이 리콜 대상인지 확인해야 하며, 해당 제품을 섭취하지 않고 버리거나 구입처에 반환하는 것이 좋다. 만약 리콜된 에너지 음료 섭취 후 건강에 문제가 발생했다고 판단되면 즉시 병원이나 주치의에 연락해야 한다. 캐나다의 식품 안전 규정에 따르면, 에너지 음료의 1회 최대 허용 카페인 함량은 180mg이다. 라벨이 단일 언어로 되어 있거나, 영어나 프랑스어 표기가 없을 경우 해당 제품은 캐나다 시장을 위해 제조된 것이 아닐 가능성이 높으므로 주의가 필요하다. 캐나다 식품검사국(CFIA)은 "리콜 대상 제품이 판매 중인 것을 발견하면 CFIA에 신고하는 것이 바람직하다"고 밝혔다. 한편, 한국 계명문화대 간호학과 오윤정 교수팀은 고등학생 245명에게 에너지 음료 섭취에 관한 설문을 진행했는데, 이 중 79.5%의 학생이 에너지 음료를 마셔 본 경험이 있으며, 50.6%의 학생이 부작용을 겪었다고 답했다. 연구팀은 특히 체구가 상대적으로 작은 여학생이 같은 양의 에너지 음료를 섭취할 경우, 남학생에 비해 부작용을 더 크게 느낄 수 있다고 분석했다. 청소년은 뇌 발달이 성인보다 미성숙한 상태이며, 체중이 적기 때문에 카페인에 더 민감하다. 이에 따라, 충분한 물 섭취나 과일, 채소 주스 등은 청소년에게 좋은 대체품이 될 수 있다고 제안했다. 전문가들은 규칙적인 운동과 풍부한 수면이 에너지 음료를 대체할 수 있는 가장 효과적인 방법이라고 강조했다.
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캐나다, 고카페인 미표기 등 에너지 음료 리콜 확대
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동공 팽창으로 알츠하이머병 조기 진단 성공
- 샌디에이고 대학의 연구팀이 동공 팽창을 통해 알츠하이머병의 조기진단이 가능하다는 연구 결과를 발표했다. 24VITA 매체에 따르면, 이 연구팀은 치매와 관련된 인지검사 중 동공의 팽창 정도를 측정하여 알츠하이머병의 진행 상태를 확인했다. 이러한 결과는 국제학술지 '노회 신경생물학'에 게재되어 전문가들의 주목을 받고 있다. 연구원들은 "동공의 팽창 정도는 뇌의 활동과 연관되어 있으며, 알츠하이머병과 같은 치매의 초기 증상을 감지하는 데 중요한 역할을 할 수 있다"고 설명했다. 뇌의 동공 반응은 청반(locus coeruleus)이라는 인지 기능과 관련된 뇌 부위에 의해 조절된다. 타우 단백질은 알츠하이머병 발병에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나로 알려져 있다. 타우 단백질 자체는 정상 상태에서 뇌에 해로운 영향을 주지 않는다. 그러나 이 단백질이 비정상적으로 접히면 '신경 섬유 다발(neurofibrillary tangle)'을 형성하게 되어 뇌의 기능에 영향을 끼친다. 뇌에서 문제가 발생하면, 청반(locus coeruleus)은 동공의 크기를 조절하는 역할을 한다. 최근의 연구에서는 응집된 타우 단백질과 경미한 인지 장애 증상을 보이는 환자들이 일반인에 비해 동공이 더 크게 확장되는 것을 확인했다. 연구에 따르면, 증상 발현 이전에도 동공 움직임을 통해 알츠하이머 병의 유전적 위험성을 파악할 수 있다. 이는 알츠하이머 환자의 뇌 변화가 동공의 운동에 직접적인 영향을 주기 때문이다. 동공의 움직임을 관찰하는 방법은 알츠하이머의 위험도를 조기에 파악하는 선별 수단으로 활용될 수 있으며, 이를 통한 조기 발견은 효과적인 치료를 가능하게 한다. 의료 관계자는 "건강한 생활 습관과 꾸준한 신체 활동, 기억력 강화 훈련과 약물 조기 투여는 알츠하이머병의 진행을 지연시키는 데 도움이 되므로, 조기 발견이 가장 중요성하다"고 강조했다. 이번 연구로 알츠하이머병 조기진단에 새로운 방법론이 제시되었으며, 앞으로 이를 기반으로 한 치료 전략 개발이 기대된다.
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동공 팽창으로 알츠하이머병 조기 진단 성공
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미로 자율 탐색하는 '뇌 없는 로봇' 탄생
- 미로를 탐색할 수 있는 뇌가 없는 소프트 로봇이 탄생했다. 과학 전문 매체 뉴로사이언스에 의하면, 노스캐롤라이나 주립대학(NCSU)의 연구원들은 물리적 지능을 사용해 미로와 같은 복잡한 환경을 자율적으로 탐색할 수 있는 '뇌 없는' 소프트 로봇을 설계했다. NCSU가 유튜브를 통해 공개한 '뇌 없는' 소프트 로봇의 모습은 팔이나 다리 머리가 없으며, 나선형 파스타 '로티니(Rotini)'를 연상시키는 정교하게 꼬인 생소한 이미지로 눈길을 사로잡았다. 이전 모델과는 달리 이 로봇은 장애물이 없어도 자체적으로 회전할 수 있다. 이러한 독특한 움직임은 한쪽 절반이 지면에 더 많은 힘을 가하도록 설계된 비대칭적인 디자인 덕분이다. 그로 인해 이 로봇은 둥글게 호를 그리며 움직이고 동적 미로를 횡단하며 평행한 물체 사이에 끼이지 않고 피해 갈 수 있다. 이 소프트 로봇은 '물리적 지능'을 통해 작동한다. 이는 구조적 설계와 재료에 따라 동작이 결정되므로 컴퓨터나 사람의 지시가 필요하지 않다. 이 로봇은 리본 모양의 '액정 엘라스토머'로 만들어져 있으며, 주변 공기보다 더 뜨거운 표면에 놓이면 움직이기 시작한다. 표면이 더 뜨거울수록 로봇은 더 빨리 움직인다. 역동적인 환경 탐색 가능 이 연구팀은 인간이나 컴퓨터의 지시 없이 간단한 미로를 탐색할 수 있는 소프트 로봇을 이미 제작했다. 이들은 이제 그 작업을 기반으로 더 복잡하고 역동적인 환경을 탐색할 수 있는 '두뇌가 없는' 소프트 로봇을 만들었다. '뇌 없는' 소프트 로봇에 관한「물리적으로 지능적인 자율 로봇 미로 탈출기」라는 논문은 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 지난 8일 게재됐다. 이 연구는 국립과학재단(National Science Foundation)이 지원했다. 이 논문의 공동 저자이자 노스캐롤라이나 주립대학교 기계 및 항공우주 공학부의 지에 인(Jie Yin) 교수는 "우리의 초기 연구에서 소프트 로봇이 매우 간단한 장애물 코스를 통해 비틀거나 돌릴 수 있다는 것을 보여주었다"며 "그러나 이전 모델은 장애물에 부딪히지 않으면 회전하지 못했다. 실용적인 측면에서 이는 로봇이 때때로 평행한 장애물 사이에 갇혀서 앞뒤로 튕길 수 있음을 의미한다"고 말했다. 그는 "이번에 우리는 스스로 회전할 수 있는 새로운 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 구불구불한 미로를 통과할 수 있으며, 움직이는 장애물을 우회할 수도 있다. 이런 모든 행동은 컴퓨터의 안내가 아닌 물리적 지능을 사용해서 이루어진다"고 설명했다. 여기서 물리적 지능은 소프트 로봇과 같은 역동적인 물체를 말하며, 그 동작은 컴퓨터나 인간의 개입으로 지시되지 않고 구조 설계와 구성 재료에 의해 제어되는 것을 의미한다. 온도에 반응하는 로봇 새로운 소프트 로봇은 이전 버전과 마찬가지로 리본 모양의 액정 엘라스토머로 제작됐다. 이 로봇을 주변 공기보다 뜨거운 섭씨 55도(화씨 131도) 이상의 표면에 놓아두면 움직이기 시작한다. 작동 원리는 표면에 닿는 리본 부분은 수축하지만 공기에 노출된 리본 부분은 수축하지 않는 것을 이용했다. 이것은 롤링 모션을 유도하며 표면이 따뜻할수록 로봇이 더 빨리 굴러간다. 이전 버전의 소프트 로봇은 대칭 디자인이지만 새 로봇에는 두 개의 별개의 반쪽이 있다. 다시 말하면, 로봇의 절반은 직선으로 뻗어 있는 꼬인 리본 모양이고 나머지 절반은 나선형 계단처럼 더 촘촘하게 꼬인 리본 모양이다. 이 비대칭적인 디자인 때문에 로봇의 한쪽 끝이 다른 쪽 끝보다 표면에 더 많은 힘을 가할 수 있다. 연구진은 바닥보다 입구가 넓은 플라스틱 컵을 예로 들었다. 이 컵은 테이블을 가로질러 굴리면 직선으로 구르지 않고 둥글게 호를 그리며 굴러가는 데, 컵이 비대칭적인 모양을 하고 있기 때문이다. 비대칭 디자인이 특징 논문의 제 1 저자이자 NCSU의 야오 자오(Yao Zhao) 연구원은 "우리의 새로운 로봇이 탄생한 배경에 있는 개념은 꽤 간단하다. 비대칭적인 디자인 덕분에 물체에 접촉하지 않고도 회전할 수 있다"고 말했다. 그는 "따라서 물체와 접촉할 때는 방향을 바꾸어 미로를 탐색할 수 있지만 평행한 물체 사이에 갇히지는 않는다. 대신, 호를 그리며 움직일 수 있는 능력은 본질적으로 자유롭게 움직일 수 있게 해준다"고 설명했다. 연구진은 비대칭 소프트 로봇 설계가 움직이는 벽이 있는 미로를 포함하여 더 복잡한 미로를 탐색하고 신체 크기보다 좁은 공간을 통과할 수 있는 능력 등을 테스트했다. 더 나아가 이들 연구원은 새로운 로봇 디자인을 서로 다른 환경인 금속 표면과 모래에서도 테스트했다. Yin은 "이 작업은 소프트 로봇 설계에 대한 혁신적인 접근법을 개발하는 데 도움이 되는 또 다른 진전이다. 특히 소프트 로봇이 환경에서 열에너지를 얻을 수 있는 응용 프로그램에 대한 것이다"라고 말했다. 로봇이 사람처럼 머리가 있고 팔과 다리가 있어야 한다는 선입견을 깬 이번 연구는 다양한 형태의 무궁무진한 로봇의 탄생을 예고했다.
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미로 자율 탐색하는 '뇌 없는 로봇' 탄생
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우산부터 프라이팬까지⋯일상 속 '암 유발' 독성 화학물질 6가지
- 한국의 장마철에는 많은 비가 쏟아진다. 6월 말부터 시작되는 장마철을 대비해 미리 튼튼한 우산을 준비하기도 한다. 그러나 대부분의 사람들이 몰랐던 충격적인 사실이 밝혀졌다. 그 바로 우산에 '암 유발' 위험을 가진 '잔류성 독성 화학물질(Perfluoroalkyl Sulfonate 과불화옥테인술폰산)'이 숨어있다는 것. 그게 끝이 아니다. 음식물이 타지 않도록 코팅 처리된 프라이팬과 심지어 화장품에도 독성 화학물질이 들어 있다. 잔류성 독성 화학물질은 우리 주변 곳곳에 있으나, PFAS와 PFOA(perfluorooctanoic acid 과불화옥탄산)와 같은 물질들은 자연환경이나 인체에서 쉽게 분해되지 않아, 영구적으로 남는 위험이 있다. 야후 뉴스는 최근 이 같은 위험한 화학물질이 함유되어 있을 가능성이 있는 제품 6가지를 소개했다. 다양한 용도를 자랑하는 PFAS와 PFOA는 많은 기업들이 애용하고 있다. 조리용 팬에 적용하면 매끄러운 표면이 형성되며, 셔츠의 얼룩 제거에도 탁월한 효과를 보인다. 일부 규제 기관들은 잔류성 독성 화학물질이 건강에 미치는 영향을 파악하기 위해 지속적인 모니터링을 진행하고 있다. 그러나 해당 물질의 사용을 제한하자, 다른 대체 분자를 개발해 새로운 화학물질이 등장하고 있는 현실이다. 코팅 팬에는 PFAS와 같은 화학물질의 잔류 가능성이 높다. 이들 물질은 고혈압, 심장마비, 뇌졸중, 간 기능 약화, 신장암 및 고환암의 위험성이 증가한다. 심할 경우 불임 문제까지 초래할 수 있다. 유해물질추방국제네트워크(IPEN, International Pollutants Elimination Network) 과학 고문 사라 브로쉐(Sara Brosché) 박사는 "이 물질은 생식력 및 내분비 장애 문제와 관련이 있다"며 "환경 오염으로 인해 부분적으로 발생하는 출산 위기와 관련돼 있다"고 주장했다. 편리함 때문에 자주 이용하는 전자레인지용 팝콘 봉지도 가급적 사용하지 않는 것이 좋다. IPEN이 2023년 3월 발표한 연구자료에 따르면, 전자 레인지용 팝콘 봉지에는 PFBA(perfluorobutanoic acid)와 PFHxA(perfluorohexanoic acid), FTOH(플루오로텔로머 알코올), 오르텔로머 알코올(FTOHs)이 종종 함유됐다. 또 국제적인 환경 분야 학술지 '종합환경과학(Science of the Total Environment)'의 2022년 연구 결과에 따르면, 테프론 코팅 팬에서 발생하는 단 하나의 표면 균열로 인해 최대 9100개의 플라스틱 입자가 인체 내로 들어갈 수 있다고 밝혀졌다. 물건을 구입할 때 받는 영수증도 안전하다고 볼 수 없다. 이런 영수증은 광택이 나며 미끄러운 느낌이 있는데, 그 이유는 내분비계를 교란시킬 수 있는 BPS(비스페놀S)라는 독성 화학물질이 포함되어 있기 때문이다. 패스트푸드의 포장지에도 PFAS가 함유되어 있다. 우산은 방수 효과를 높이기 위해 PFAS 같은 물질이 사용되고 있다. 또한, 로션, 면도크림, 파운데이션, 립스틱, 아이라이너, 아이샤도우, 마스카라와 같은 일부 화장품에도 PFAS가 포함되어 있다. 카펫과 가구에도 내구성을 향상시키기 위해 이 물질이 사용된다. 이처럼 우리가 일상 속에서 흔히 접하게 되는 다양한 제품에 잔류성 독성 화학 물질이 함유되어 있기 때문에 특별한 주의가 요구된다.
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우산부터 프라이팬까지⋯일상 속 '암 유발' 독성 화학물질 6가지
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SK하이닉스, 화웨이 스마트폰에 메모리칩 내장…주가 폭락
- 한국의 칩 제조업체인 SK하이닉스는 지난주 화웨이가 출시한 논란의 스마트폰인 '메이트 60 프로(Mate 60 Pro)'에 자사의 메모리 칩 두 개가 들어간 경위를 조사하고 있다고 CNN이 보도했다. 캐나다에 본사를 둔 반도체 전문 연구기관인 테크인사이트가 화웨이 휴대폰을 분해해 분석한 결과 12기가바이트(GB) LPDDR5 칩과 512GB 낸드 플래시 메모리 칩 두 개가 화웨이 휴대폰 내부에서 발견됐다는 사실이 알려지면서 하이닉스의 주가는 지난 9월 8일(현지 시간) 4% 이상 하락했다. 테크인사이트의 댄 허치슨 부회장은 CNN과의 인터뷰에서 "이번 개발의 의미는 SK하이닉스가 중국으로 출하할 수 있는 제품에 제한이 있다는 것"이라고 말했다. 그는 "이 칩의 출처는 어디일까요? 가장 큰 문제는 법을 위반했는지 여부"라고 지적했다. 하이닉스 대변인은 지난 8일 CNN에 자사 칩이 화웨이 휴대폰에 사용되었다는 사실을 알고 있으며 이 문제를 조사하기 시작했다고 밝혔다. 이 회사는 성명을 통해 "화웨이에 대한 미국의 제재가 도입 된 이후 더 이상 화웨이와 거래하지 않는다"고 말했다. 또한 "SK하이닉스는 미국 정부의 수출 제한 조치를 엄격히 준수하고 있다"고 강조했다. 업계 관계자들은 화웨이가 제조업체로부터 직접 구매하지 않고 중고 시장에서 메모리 칩을 구매했을 가능성이 있다고 말했다. 또 화웨이가 미국의 수출 규제가 본격화되기 전에 부품을 비축해 두었을 가능성도 제기됐다. 테크인사이트는 앞서 이 휴대폰의 '두뇌'가 중국 최고의 칩 제조업체인 SMIC로 더 잘 알려진 중국 반도체 제조 인터내셔널 코퍼레이션이 만든 5G 기린 9000 칩으로 구동된다고 밝혔다. 현재 메이트 60 프로를 조사 중이며 미국 무역 제재 대상 기업이 만든 부품을 더 찾을 가능성을 배제하지 않고 있다. 지금까지는 대부분의 휴대폰 부품이 중국 공급업체에서 제공된 것으로 밝혀졌다. 분석가들은 이 스마트 폰이 첨단 기술에 대한 접근을 놓고 미국과 충돌하는 중국에게 중요한 돌파구라고 말했다. 한편, 미국의 마이크 갤러거와 마이클 맥컬 하원 의원은 화웨이의 이 휴대폰에 대한 더 많은 정보를 찾고 있는 백악관에 중국 기업에 대한 기술 수출 판매를 더욱 제한할 것을 촉구했다.
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SK하이닉스, 화웨이 스마트폰에 메모리칩 내장…주가 폭락
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단백질바 포함 초가공식품, 재료 건강해도 가공 과정 '문제'
- 최근 건강 웰빙 열풍에 힘입어 초가공식품(Ultra-Processed Food) 선호도가 높아지고 있는 가운데, 해당 식품의 건강 위험성도 도마 위에 오르고 있다. 초가공식품은 복잡한 가공 과정을 거쳐 원래의 원재료 특성이 상실되고, 대신 추출물을 주재료로 사용하는 식품을 말한다. 현미빵, 건강 시리얼, 요거트 등이 대표적이다. 영국 언론매체 메일온라인에 따르면, 호주 시드니대학의 연구 결과 초가공식품을 주로 섭취하는 그룹은 이들 식품을 자주 섭취하지 않는 그룹에 비해 심장 발작이나 뇌졸중 위험이 25%나 높을 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 특히 고혈압 발병 확률은 최대 39%까지 증가했다. 요거트는 원래 장 건강에 이로운 음식으로 알려져 있으나, 많은 제품에는 아스파탐 같은 인공 감미료, 안정제, 방부제 등이 첨가돼 있다. 건강 과일 단백질 바, 건강에 안 좋을 수도 또한, 요즘 트렌드인 건강 과일 단백질 바는 편리한 대용 식사로 인기를 얻고 있지만, 이 제품도 초가공식품의 일종이다. 건강 바를 만들기 위해 사용되는 성분에는 농축제나 감미료, 유화제, 식품 착색제 등이 포함되어 있어 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 그렇다고 모든 초가공식품이 나쁜 것만은 아니다. 예를 들면 통밀빵 같은 경우는 섬유질이 풍부해 소화를 도와주며, 흰빵에 비해 비타민과 미네랄이 풍부하다. 소비자들이 초가공식품을 선별하고 건강을 위한 올바른 선택을 하기 위해서는, 기업들이 제품 정보를 투명하게 제공해야 한다. 이는 소비자가 자산의 건강을 고려해 식품 선택을 하는데 결정적인 역할을 한다. 건강과 식품의 균형을 맞추기 위해서는 기업의 더 큰 책임이 요구된다.
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'부동산 위기' 중국 "붕괴인가?…잃어버린 50년인가?"
- 최근 중국 부동산 위기가 또다시 수면 위로 떠오르면서 세계 경제에 새로운 뇌관으로 급부상했다. 이에 "중국 경제가 붕괴될 것인가? 아니면 '중국의 잃어버린 50년'이 될 것인가?"라고 우려하는 목소리가 높다. 어느 쪽이든 일본의 버블 붕괴보다 더 큰 재앙이 기다리고 있다는 게 전문가들의 진단이다. 중국 부동산 재벌 헝다그룹(恒大·에버그란데)은 지난 8월 18일 미국 뉴욕에서 연방파산법 15조 파산을 신청했다. 헝다그룹 부채 위기는 이미 2021년 9월 말부터 전 세계 경제를 위협했으며 결국 약 2년 만에 파산 신청으로 이어졌다. 일본 매체 겐다이(現代) 미디어는 부동산 개발 시 '공산주의적 강권 발동'으로 하룻밤 사이에 주민들을 쫓아내는 것으로 알려진 중국 정부도 '부동산 버블 붕괴'의 처리에 있어서는 '강권'으로는 극복할 수 없다는 것이 분명해졌다고 꼬집었다. 중국 부동산 문제는 '헝다의 경영 불안이 표면화 된 2년 전보다 더 심각하다'는 분석이다. 최근 중국 최대 부동산 개발업체 비구이위안(碧桂園·컨트리가든) 역시 상황이 2년 전보다 더 악화되고 있다고 전문가들은 지적한다. 비구이위안은 지난 9월 1일 채권단에게 사모 채권 상환 유예 승인을 받아 부도 위기를 겨우 모면했다. 외신은 2일 채권단이 전날 39억 위안(약 7094억 원) 상당의 비구이위안 사모 채권 상환 유예 결정을 내렸다고 전했다. 일본의 '잃어버린 10년' 중국의 부동산 위기는 종종 일본 버블 붕괴로 인한 '잃어버린 10년'을 연상시킨다. 일본의 버블경제 붕괴는 1980년대 후반부터 1990년대 초반까지 지속된 경제적 호황기 후에 일어났다. 이 기간 동안 일본 경제는 극도의 과열로 인해 건설 및 부동산 가격이 폭등했다. 일본은행은 경기과열을 우려해 금리를 인상하기 시작했다. 이로 인해 주식 및 부동산 시장에서 가격이 급락하기 시작했다. 버블 붕괴 후, 일본은 심각한 경제 침체와 함께 장기 불황에 직면하게 됐고, 이 불황은 1990년대를 통틀어 지속되며 일본의 '잃어버린 10년'으로 불리게 만들었다. 일본은 버블 붕괴 이후 정부나 금융·경제계의 대응이 많은 비난을 받았다. 과거 일본 정부의 대응은 기본적으로 '미루기'였다고 할 수 있다. 나름대로의 고통을 동반한 '부분적 해결'을 했지만 결국 아시아 경제위기인 1997년 11월 사태가 일어났다. 일본은 1997년 11월 당시 '도시은행'의 하나였던 홋카이도 다쿠쇼쿠(북해도탁식)와 '4대 증권' 중 하나였던 야마이치증권이 파산했다. 게다가 1998년에는 금융업계에서 큰 힘을 가지고 있던 일본장기신용은행과 일본채권신용은행까지 파산했다. 또한 2003년에는 자본잠식에 빠진 리소나 은행에 공적자금을 투입해 사실상 국유화한 '리소나 쇼크'가 발생했다. 지난 2년을 돌아보면 부동산 위기에 대한 중국 정부의 대응 또한 과거 일본보다 뛰어나다고 볼 수 없다. 중국의 '잃어버린 50년' 일본에서는 버블 붕괴에서 리소나 쇼크의 '대붕괴'까지 13년으로 인해 경제가 회생하지 못해 결국은 '잃어버린 30년'이 되었다. 중국의 경우, 1978년 개혁개방 이후 약 45년 동안 1997년 아시아 외환위기와 2008년 리먼 사태를 큰 피해 없이 극복하고 버블이 지속되어 왔다. 애초에 시진핑 정권의 부동산 규제는 결혼할 때 남성 측이 준비해야 하는 아파트 가격이나 육아 비용 부담을 가중시키는 학원 수강료 상승을 억제하기 위한 목적이 컸다. 요컨대 인구를 늘리기 위해 '결혼-육아 비용 절감'을 목표로 했다고 할 수 있다. 하지만 바로 그 정책으로 출산율은 나아지지 않았고, 오히려 부동산 버블 붕괴의 계기가 된 것이다. 중국이 오랫동안 유지했던 '한 자녀 정책'은 세월이 흘러 1명의 자녀가 부양가족이 6명(부모와 조부모, 외조부모)으로 늘어나는 역전 현상이 일어나 심각한 연금 문제를 야기했다. 따라서 중국의 '버블 후유증'은 일본보다 더 심각할 것으로 예상된다. 정치 상황에 따라서는 '중국 붕괴'로 이어질 수도 있다. 그렇지 않으면 일본의 '잃어버린 30년'을 넘어 중국의 '잃어버린 50년(반세기)'이 될 수도 있다는 게 전문가들의 진단이다. 중국이 아직 미숙한 경제발전 단계에서 약 45년 동안 지속된 거대한 거품이 붕괴되고 일본보다 더 심각한 저출산·고령화에 직면한다면 중국의 운명이 어떻게 될지 쉽게 예측할 수 있다.
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'부동산 위기' 중국 "붕괴인가?…잃어버린 50년인가?"
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