나무를 연소시켜 가동되는 냉장고

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-05-16

바이오매스(biomass)는 재생 가능한 동식물에서 발생하는 유기성 자원을 의미하고, 크게 젖은 쓰레기나 나무 등의 폐기물계와 사탕수수나 옥수수로 대표되는 재배 작물계로 분류된다. 바이오매스를 원료로 얻는 에너지를 바이오매스 에너지라고 지칭한다. 전 세계적으로 바이오매스가 에너지원으로서 주목 받고 있는 것은 이산화탄소 배출을 유발하지 않는 “카본 뉴트럴”이기 때문이다(GTB2006110665). 이러한 바이오매스의 가능성을 환경 개선 분야에 적용하려는 노력이 영국을 중심으로 일고 있다.

영국 대학들로 구성된 컨소시엄이 지역적인 바이오매스 연료로 동력을 공급하는 냉장고, 조리기, 전력기 등을 작동시킬 수 있는 종합적인 장치를 개발하여 그 장치를 개발도상국의 시골 지역에서 이용할 수 있도록 보급하는 프로젝트에 착수했다.

4백만 달러($, 1$=924.00원, 2백만 파운드)를 지원받은 영국 잉글랜드 노팅햄대학(University of Nottingham)이 주도하는 SCORE 프로젝트(SCORE project; Stove for Cooking, Refrigeration and Electricity project)는 열음파학(thermoacoustics)이라고 명명되는 기술을 적용했다.

열음파 기술은 기체가 불균일하게 가열될 때 발생하는 음파(sound wave)를 이용하는 방법이다. 열음파 엔진(thermoacoustic engine)에서 음파는 기계적인 운동을 발생시킨다. 또 이 과정은 반대로 운영될 수 있다. 즉 음파가 열을 끌어내기 위하여 이용될 수 있기 때문에 차가운 소스(cool source)로부터 뜨거운 싱크(hot sink)로 열을 끌어내어 냉각 효과를 낼 수 있다.

열음파 장치는 아주 단순하고 매우 저렴하게 이용할 수 있다고 LANL(Los Alamos National Laboratory) 소속이며 SCORE 팀을 지원하고 있는 열음파 전문가인 Scott Backhaus는 밝혔다.

프로젝트 책임자인 노팅햄대학의 Paul Riley는 “SCORE 장치에서 나무를 연소시켜 기체로 채워진 파이프를 가열시키면, 기체는 확장된 뜨거운 부분으로부터 수축된 차가운 부분으로 이동한다. 이후 파이프는 오르간 파이프처럼 다소 공명된다. 이 과정에서 음향적인 압력파(acoustic pressure wave)가 생성되어 역과정(reverse process)을 통해 전기를 발생시킬 수 있다”고 설명했다.

또 음파는 인근 냉동기로부터 열을 제거하기 위한 열펌프로 작동하기 위한 두 번째 엔진을 가동하는데 이용될 수 있으며, 연소된 나무로부터 발생하는 열은 전통적인 조리용 가스레인지에서 조리 과정에 이용될 수 있다고 Riley는 전했다. 냉장고와 가스레인지는 음파를 전달하기 위하여 파이프로 연결되지만, 가스레인지에서 발생하는 열이 냉각을 방해하지 않도록 분리할 수 있다고 Riley는 밝혔다.

개발도상국에서 전력송배전망(electric grid)은 주로 도시 지역에만 공급된다고 Backhaus는 설명했다. 그리고 많은 가구들이 조리를 위하여 나무 같은 연료원을 이용하고 있다고 Riley는 지적했다. SCORE 프로젝트는 5년 이내에 개발도상국에 최첨단 냉장/조리용 장비를 다수의 인구에 보급하는 것을 목표로 하고 있다.

Backhaus는 이 목표가 실현 가능하지만 난관이 있다고 인정했다. 그는 SCORE 팀이 저렴한 장치를 만드는데 주력한다면 개발도상국에서 주거 환경을 개선할 수 있다고 강조했다.

SCORE 가스레인지(SCORE stove) 시스템은 전기를 생산하여 냉장고를 냉각시키는 한편 가스레인지를 작동시킬 수 있다. 인근에서 이용할 수 있는 바이오매스를 이용하기 때문에 외부 전기 공급이 불필요하다는 장점이 있다.

이 프로젝트의 목적이 개발도상국의 주거 환경 개선에 있다는 점도 높게 평가할 만하다. 전 세계가 웰빙을 추구하는 형태로 생활양식을 바꾸고 있음에도 불구하고, 아시아와 아프리카를 포함한 개발도상국가들에게 웰빙이라는 목표는 실현 불가능한 꿈과도 같다. 이러한 상황 하에 개발도상국의 주거 환경을 개선할 수 있는 SCORE 가스레인지 시스템은 환경 불평등 문제를 해결하는 방안으로도 적용될 수 있다. 개발도상국에서 기후 변화로 초래되는 환경 영향을 선진국이 도와줘야 한다는 이론을 현실에 구현할 수 있는 기회를 제공하는 유사한 프로젝트가 지속적으로 개발되기를 희망한다.

http://www.nature.com/

꽃양산조개의 단백질을 이용한 고혈압 백신의 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-05-16

영국의 과학자들이 고혈압 환자들의 혈압을 조절하는 새로운 백신을 개발했다. 이 백신은 전세계의 수많은 고혈압 환자들에게 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 백신은 꽃양산조개(limpet)의 단백질을 주성분으로 만들었으며 3차례 맞은 다음 6개월에 한 번씩 추가접종을 통해 지속적으로 혈압상승을 막을 수 있다고 밝혔다. 영국의 프로테릭제약에서 개발한 이 백신은 충분한 시험을 거친 후에 5년 이내에 판매가 기대되고 있다. 백신은 간에서 생산되는 안지오텐신(angiotensin)이라는 호르몬을 공격하도록 만들어져 있다. 안지오텐신은 혈관을 좁혀서 혈압을 올리는 주요 성분이다.

연구팀에 따르면 이 백신은 호르몬에 대항하는 인체의 면역 시스템을 전환시킨다고 한다. 임상시험에서도 일부 환자에게 독감 유사 증상이 나타난 것을 제외하면 성공적이었다고 한다. 프로테릭제약은 현재 시험 중인 제품보다 면역 시스템을 10배나 더 촉진시킬 수 있는 제품을 연구 중이라고 한다. 영국혈압학회(BBPA)의 그레이엄 맥그리거 박사는 혈압약은 평생 먹어야 하고 많은 고혈압환자들이 이를 불편하게 여기고 있는데 부작용 없이 이를 해소할 수 있는 방법이 있다면 반가운 일이라고 논평했다.
스위스의 사이토스(Cytos)도 고혈압 백신을 개발 중이다. 사이토스의 백신인 CYT006- AngQb 는 2007년 1월 ‘Journal of Hypertension’에 발표된 임상 2a의 결과 논문에서 안전성과 유효성을 입증했다. 이 백신은 비워버린 바이러스의 껍질을 이용하며, 환자의 면역계를 자극하여, 특이적인 항-안지오텐신 II (anti-angiotensin II) 항체반응을 유발하게 한다. 체내의 작은 단백질인 안지오텐신 II는 중요한 혈압조절자로서, 레닌-안지오텐신계(Renin-angiotension system, RAS)의 일부분이다. 안지오텐신 II는 혈관을 수축시켜, 혈압을 증가시킨다. CYT006-AngQb의 백신접종은 안지오텐신 II 에 결합하는 항체를 유도하는 것으로 보여진다. 이러한 방법은 안지오텐신 II수용체 결합을 감소, 억제시켜서, 더이상 혈관이 수축되는 것을 억제한다.

고혈압은 침묵의 암살자라고 불리며 전세계의 성인의 3분의 1에 영향을 준다. 특히 심장질환이나 뇌졸중으로 인한 사망을 늘린다고 한다. 약 10억 명이 고혈압 환자이며 5억 명 정도가 2025년에 침묵의 암살자를 경험하게 될지도 모른다.

http://www.allheadlinenews.com/

지나친 비타민 섭취 전립선 암 유발시킬 수도…

지나친 비타민 섭취 전립선 암 유발시킬 수도…

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-05-16

전세계적으로 수많은 사람들이 복용하고 있는 종합비타민제. 많은 사람들이 비타민 섭취가 불균형적이기 쉬운 현대인의 식생활 패턴에서 불가피한 요소이며 장기적으로 건강에 도움을 줄 것으로 생각하고 있지만 실제로 비타민 섭취가 질병 치료 및 예방에 얼마나 직접적으로 효과가 있는지에 대한 과학적 증거는 부족한 실정이다. 실례로 지난 3월 미국 의학 협회가 발간하는 저명한 저널인 JAMA (Journal of American Medical Association)에 유해 산소를 제거해 세포를 보호하고 결과적으로 수명을 연장시키는데 도움을 준다고 알려져 있는 항산화제인 비타민 A, 비타민 E, 베타 카로틴이 오히려 수명을 단축시킨다는 보고가 나와 의학계에 충격을 주기도 했었다. 그 논란이 채 가시기도 전에 미국 국립 암 연구소에서 발간하는 JNCI (Journal of National Cancer Institution) 5월 16일자 논문은 종합비타민 섭취가 미국 남성에 가장 흔한 전립선 암을 촉진시킬 수도 있다는 보고로 또 다시 비타민제 복용에 관한 논란에 불을 지피고 있다.

로썬(Karla Lawson, PhD) 박사 주도로 미국 국립 보건원 산하 국립 암 연구소에서 실시된 이번 연구는 미국 은퇴자 협회 식생활과 건강에 관한 조사 (National Institutes of Health-AARP Diet and Health Study)에 등록된 29만 5344명을 상대로 종합비타민제 복용과 전립선 암 발생 사이에 연관 관계가 있는지 살펴 보기 위해 실시 되었다. 5년간의 추적 조사에서 8천 765명이 국지적(localized) 전립선 암으로, 1천 476명이 진행성(advanced) 전립선 암으로 진단을 받았다.

종합비타민제 복용과 전립선 암 발생 여부에 관한 상관 관계 추가 연구에서 연구진은 종합 비타민제를 일주일에 7번 이상 복용한 남성의 진행성 전립선 암 발생 위험이 비타민제를 복용하지 않은 남성들보다 유의미하게 증가함을 발견하였다. 특히 전립선 암의 가족력이 있을 경우, 또는 셀레니윰(selenium), 베타 카로틴, 아연이 들어있는 종합비타민제를 복용할 경우 그 위험이 가장 증가하는 것으로 분석되었다. 하지만 종합비타민제를 많이 복용하는 사람의 경우 다른 건강 보조 식품 또한 자주 섭취하는 것으로 알려져 있기에 어떠한 성분이 전립선 암 유발을 촉진시키는지는 쉽게 단정지을 수 없다고 연구진은 밝히고 있다.

이번 연구는 그 동안 만병통치약으로 통하던 비타민제 복용에 관해 좀더 엄밀한 연구가 필요함을 다시금 일깨워 주고 있다.

JNCI/Vol99/2007/754

UNEP, 나노기술의 환경에 대한 영향 분석

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-05-16

UN 환경 프로그램(UNEP)은 세계 환경 전망(GEO ; Global Environment Outlook) 연감 2007의 발간을 통해, 나노기술이 환경에 미치는 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 조명하면서 나노기술 유해성에 대한 면밀한 분석이 필요함을 주장하였고, 이에 대한 정책방향을 제시하였다(3장).

나노기술의 무궁무진한 잠재적인 혜택은 많이 연구되고 있으나, 상대적으로 나노기술의 유해성에 대한 연구는 거의 진행되지 않고 있는 상황이다. 나노기술의 지속 성장을 위해서는 나노기술의 유해성에 대한 균형적인 시각이 필요하다.

나노기술의 환경적인 혜택으로는 에너지 집중적이고 유해한 성분을 많이 배출하는 현 기술의 대체적인 기술이 될 수 있다는 점이다. 이를 통해 환경에 부정적인 화학제품의 사용을 줄일 수 있다. 또한, 나노기술을 통해 환경보호를 강화할 수 있는 좀 더 저렴하고 민감한 환경 탐지 및 치료 장치를 개발할 수 있다(예 : 단백질 기반 나노기술 센서). 많은 나노기술 기반 감시 장치는 현장에서 실시간으로 활용될 수 있으며 광범위한 오염원과 유독약품을 동시에 측정할 수 있다. 마지막으로, 나노 기반 솔루션은 오염을 막고 유독한 방출을 근본적으로 감소시킬 수 있으며, 에너지와 자원 사용을 절감시킬 수 있다. 예를 들어, 나노구조 형태의 촉매제를 통해 유해한 산업공해나 차량공해를 감소시킬 수 있다.

그러나 이러한 많은 무궁무진한 혜택을 가진 나노기술은 잘 알려지지 않은(연구되지 않은) 많은 유해성을 내포하고 있다. 유해성에 대한 연구가 많이 되지 않은 이유는 실제 상황에서 동시에 작용하는 복잡한 물리적, 화학적, 생물학적인 상호작용 때문에 연구가 쉽지 않기 때문이다.
나노기술의 유해성에 대한 연구는 (1) 나노분자가 환경에 노출된 후 시간에 따라 어떻게 변화하는가?, (2) 나노기술이 유기체에 미치는 영향은 어떠한가?, (3) 나노기술이 환경시스템에 미치는 영향은 어떠한가? 에 집중되고 있다. 그러나 현재까지 이러한 유해성에 대한 연구들 중 구체적인 성과를 거두고 있는 분야는 매우 드문 실정이다.

이러한 나노기술의 유해성을 통제하면서 나노기술의 혜택을 누리기 위해서는, (1) 실험결과의 비교 가능성을 최대화하고 결론의 일반화를 위해 시험 프로토콜과 나노관련 명칭을 표준화해야 하고, (2) 선진국과 개도국간, 공공부문과 민간부문간 공동연구를 강화해야 하고, (3) 정부 기관과 환경단체가 나노기술의 잠재적인 기회와 위험에 민감해야 하고, (4) 지속 성장에 기여하는 나노기술의 응용분야에 대한 연구개발을 지원해야 하고, (5) 나노기술의 잠재적인 환경적 효과와 인체에 대한 효과를 평가해야 하고(이미 대량생산되고 있는 나노기술관련 제품에 대한 평가를 우선시해야 한다), (6) 나노기술에 대한 위험관리방법과 선진사례를 이해관계자들간에 서로 공유해야 하고, (7) 나노 관련 지식을 체계화해야 하고, (8) 나노기술의 장단점에 대해 일반 국민들에게 교육 및 홍보를 해야 하고 (9) 나노기술 관련 정보와 효과에 대해 공유하고 알리기 위해 협력활동을 강화해야 한다.

참조 : 세계 환경 전망(GEO ; Global Environment Outlook) 연감 2007

대중매체의 지구온난화 보도형태에 대한 연구보고서

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-05-16

지구온난화는 이제 과학자들 사이의 연구논쟁의 대상이 아닌 전사회 및 시장경제가 적응해야 하는 사회, 경제 및 정치적인 문제로 자리잡고 있다. 이러한 주제의 성격 변화로 인하여 과학적인 논의와 함께 정치 경제, 그리고 사회적인 논의를 통해 적절한 대응책을 구상하는 것이 시급하게 제기되고 있다. 이러한 전사회적인 요구는 최근 이루어진 연구를 통해 구체적으로 다루어지고 있다.

이러한 연구 중 하나는 지구온난화의 문제를 대중들에게 어떻게 알릴 것인가에 대한 문제이다. 최근 지구온난화의 여파를 강조하면서 이에 대한 긴급한 정책변화를 요구하기 위해 많은 과학자들이나 정책결정자들이 주로 사용하는 방법은 소위 ‘위기의 강조’이다. 이러한 재난론의 강조는 대중들의 경각심을 높일 뿐 아니라 정책결정자들이 새로운 정책을 결정하는데 짧은 기간 안에 정책을 생산할 수 있는 방안으로 큰 효과를 나타내고 있다. 하지만 이러한 ‘재난론’의 강조는 오히려 대중들에게 지구온난화의 문제를 받아들이기 어렵게 하는 부작용을 가져올 수 있다고 영국의 저명한 연구기관의 연구소장이 주장했다.
영국에서 과학자들과 경제학자, 공학자 그리고 사회과학자들이 함께 모여 지구온난화의 문제를 연구하고 있는 틴덜 센터(Tyndall Centre)의 소장인 마이크 휼름(Mike Hulme)의 연구진이 수행한 매스 미디어에 그려지고 있는 지구온난화에 대한 대중들의 태도에 관한 연구에서 대중들의 태도를 변화시키기 위해 사용되는 지구온난화에 대한 강력한 메시지는 오히려 대중들의 무관심을 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과는 영국 고등과학협회(British Association for the Advancement of Science)가 주최하는 학회인 “과학 커뮤니케이션 학회 (Science Communication Conference)”에서 발표되었다(자세한 학회정보는 영국 고등과학협회 홈페이지, http://www.the-ba.net/NR/rdonlyres/1850EA72-960B-4995-AF49-19F97B0C8D78/0/ConferenceProgrammeFINAL.pdf 를 참조).

휼름 교수는 “지구온난화의 문제에 대해서 지구온난화의 문제를 과장하여 사용하거나 유명한 과학자들의 일상적으로 사용하는 언어를 인용하여 과장하는 현상이 많이 일어나고 있다”고 말했다.휼름 교수는 이러한 과장된 지구온난화 문제는 대중매체가 지구온난화에 대한 과학적인 연구결과를 보도할 때 공포, 테러 그리고 재난의 언어를 사용하여 왔으며 이러한 방법은 큰 우려를 자아내게 한다고 주장했다. 그는 이러한 과장되고 논리를 넘어선 주장은 대중들이 아무런 힘이 없다는 것을 인식하게 하여 그들을 무력하게 만든다고 말했다. 그는 “우리 연구를 통한 잠정적인 주장은 미래에 일어날 수 있는 현상에 관한 과학적인 주장이 ‘재난’이나 ‘종말론’ 그리고 ‘대재앙’과 같은 언어로 보도되고 있다는 사실”이라고 말했다.

이번 연구는 과학적인 연구결과를 대중 매체가 보도할 때 좀더 비관적인 정보로서 발표하는 선정적인 보도를 일군의 사람들에게 보여주고 그 반응을 비교한 결과이다. 잠정적으로 종말론적인 메시지가 담긴 보도를 접한 사람들은 미래에 일어날 수 있는 문제를 믿는 경향을 보인다. 또한 이 그룹의 사람들은 자신들이 이러한 지구의 암울한 미래에 대해 거의 아무 것도 할 것이 없다는 무력함을 보여준다. 휼름 교수는 “지구온난화의 문제를 보도하는데 있어서 이러한 방식은 큰 도움이 되지 않을 뿐 아니라 자기 반박적인 부작용을 가져오게 된다”고 말했다.
이러한 주장은 같은 연구소의 연구원인 토마스 로우(Thomas Lowe)의 연구논문인 “지구온난화 포르노: 어떻게 대중매체는 대중들의 지구온난화에 대한 태도를 변화시켰는가?(Is this climate porn?: how does climate change communication affect our perceptions and behaviour?)”의 주장과 그 궤를 같이 한다(원본자료 원문 참고). 또한 그의 이러한 신중론은 지난 3월 왕립 기상학회(Royal Meterological Society)의 연구자들인 폴 하다커(Paul Hadaker) 교수와 크리스 콜리어(Chris Collier) 교수가 발표한 연구보고서에서 주장한 신중론의 주장을 반복하고 있다. 당시 이들 연구자들은 지구온난화 문제의 할리우드화를 경계하면서 일부 연구자들은 미래의 일어날 수 있는 지구온난화의 문제를 과학적으로 정당화하기 보다는 과장되게 발표하여 모든 기상학 연구자들의 신뢰성에 손상을 입힐 수 있다고 주장한 바 있다. 특히 미국 과학진흥협회(AAAS)가 당시 발표한 성명에서 지구온난화는 미래 지구에 가뭄과 혹서, 홍수, 산불과 강력한 폭풍을 일으키게 되고 이러한 현상은 되돌릴 수 없다고 주장한 성명에 대해 과학적으로 검증되지 않은 사실을 마치 과학적인 사실인 것처럼 미국에서 가장 권위있는 과학자 집단이 발표하는 것은 연구자들 일반의 신뢰성을 손상시키는 일이라고 주장한 바 있다(하다커 교수와 콜리어 교수의 연구보고서 원문과 자세한 사항은GTB2007030611 기사참조).

http://www.tyndall.ac.uk/