큐레이션_curation

영국 과학자들이 사상 최대 규모로 진행된 고대 때 개 유전자 해독 연구를 통해 늑대가 개로 길들여진 이후의 모습을 복원하였습니다. 예상과 달리 늑대가 개로 진화하자마자 바로 다섯 갈래로 분화하였고, 이들의 유전적 특징이 오늘날 전 세계의 개들에게 조금씩 남은 것으로 밝혀졌습니다.
빙하기 말기, 회색늑대 한 마리가 사냥꾼이 머물고 있는 야영지로 다가왔고, 잠시 주저하던 늑대는 사냥꾼이 던져준 고깃덩어리를 먹기 시작하였습니다. 과학자들은 1만 5000년 전 이렇게 늑대가 개로 길들여지기 시작했다고 추정합니다

1만 1000년 전  유전자 완전 해독

스코글룬트 박사는 “개가 그 당시 그렇게 다양하게 분화했다면 길들여진 시기는 그보다 훨씬 오래됐다는 의미”라고 밝혔습니다. 이는 고고학적 증거와 일치한다. 독일에서는 늑대와 확실하게 구분되는 1만 5000~1만 6000년 전의 개 화석이 발굴되었습니다. 당시는 아직 농업이 시작되기 전이라 다른 가축도 없었습니다. 동물로는 개가 인류의 가장 오래된 동반자가 된 것입니다. 영국 옥스퍼드대의 진화생물학자인 그레거 라르슨 교수와 프랜시스 크릭 연구소의 고유 전학자인 폰투스 스코글룬드 박사 연구진은 국제 학술지 ‘사이언스’에 “인류와 개가 함께 진화해온 과정을 고대 개 유전자 해독 결과를 토대로 새롭게 분석했다”라고 밝혔습니다.
유전자 분석 결과, 개는 사람 손에 길들여지자마자 바로 다양한 곳으로 분화한 것으로 드러났습니다. 연구진은 1만 1000년 전에 이미 개가 전 세계 다섯 군데에서 독자적인 계통을 형성했다고 밝혔습니다. 오늘날 팔레스타인과 시리아, 요르단, 레바논에 해당하는 근동과 북유럽, 시베리아, 뉴기니, 그리고 아메리카 대륙입니다.
연구진은 100년 전부터 1만1000년 전까지 거슬러 올라가는 개 유물 2000여 점을 토대로 개 27마리의 유전자를 정말 해독했습니다. 지금까지 해독된 개는 5마리에 불과하였습니다. 연구진은 이를 같은 지역과 시기에 살았던 고대인 17명의 유전자와 비교하였습니다.

인류와 개 진화 이주 경로 부분 일치

인류의 진화는 사람이 하나의 구분된 종으로 나타나게 되는 과정과 발전 또는 진화 과정입니다. 이러한 변화와 발전의 형성은 넓은 자연 과학적 방법론을 사용하여 기술하며 이해됩니다. 인류의 진화에 대한 연구는 수많은 학문을 포괄하는데 그중 핵심적인 것은 자연 인류학과 유전학입니다.
인류 진화에서 인간이라는 용어는 현생인류와 그 직계 조상을 포함하는 분류인 사람 속을 의미하나, 인류의 진화에 대한 연구는 일반적으로 진화 단계상 존재하였던 오스트랄로피테쿠스 등의 다른 사람과도 포함합니다. 사람 속은 오스트랄로피테쿠스로부터 230만 년 전에서 240만 년 전 사이에 아프리카에서 분리되었습니다. 그러나 주된 관심사는 대개 호모 에렉투스, 호모 에르 가스터와 같은 사람 속의 생물들의 진화에 대한 것입니다.
개의 진화는 인류의 이주 과정에도 영향을 받았습니다. 이를테면 스웨덴의 농부와 개는 유전자가 모두 5000년 전 근동에서 유래한 것으로 밝혀졌습니다. 근동에서 유럽으로 농업이 퍼지면서 사람과 개가 같이 이주한 것입니다.
하지만 사람과 개가 엇박자를 보인 경우도 있었습니다. 7000년 전 독일의 농부는 역시 근동에서 이주하였습니다. 하지만 이들의 개는 근동이 아니라 시베리아와 유럽에 살던 수렵 채집인들이 키우던 개와 더 비슷하였습니다. 스웨덴 왕립공대의 피터 사보라이넨 교수는 사이언스 인터뷰에서 “인류가 세계 각지로 이주하면서 기르던 개를 데려가기도 했지만, 일부 지역에서는 그곳 환경에 적응한 현지 개를 선택하기도 했다”라고 설명하였습니다.
개의 진화 경로나 가축화의 과정에 대해서는 여러 이견이 있으나 확실하지는 않습니다. 어떤 학자는 야생 늑대가 인간의 무리와 함께 살면서 개로 종분화가 되었다고 보기도 하고, 다른 경우엔 늑대에서 생물학적으로 갈라져 나온 개의 조상 개체군이 인간에 의해 길러지기 시작한 것으로 보기도 합니다.
개는 길들여진 후에도 늑대와 계속 짝짓기를 할 수 있었습니다. 서로 유전자를 교환할 기회가 많았던 것입니다. 하지만 북미의 늑대가 개와 교배를 통해 검은 털을 얻은 것처럼 개에서 늑대로 전해진 유전자는 발견됐지만, 반대로 늑대가 이미 길들여진 개에게 다시 유전자를 준 사례는 나오지 않았습니다.
어떻게 일방통행식 유전자 이동이 가능했을까. 연구진은 사람과 개의 밀접한 관계에서 답을 찾았습니다. 식용으로 키우는 돼지는 가축이 된 뒤에도 멧돼지와 계속 유전자를 주고받았습니다 다. 돼지에게 멧돼지 유전자가 옮겨와도 식용에는 아무 문제가 없었기 때문이다. 반면 사람과 가축을 지키고 동반자 역할을 한 개는 갑자기 늑대 유전자가 나타나면 도태될 수밖에 없었다는 것입니다.

진돗개 유전자는 전 세계 합작품

연구진은 이를 근거로 오늘날 개들의 유전적 고향을 보여주는 지도를 작성하였습니다. 여기서 우리나라 진돗개는 뉴기니 우는 개에서 가장 많은 영향을 받은 것으로 나타났습니다. 뉴기니 고산지대에 사는 우는 개는 늑대와 비슷한 울음소리를 내 이런 이름이 붙었습니다. 오래전 동남아시아를 거쳐 뉴기니에 자리를 잡고 독자 진화한 것으로 추정됩니다. 호주의 딩고와도 가깝습니다.

이 밖에 진돗개에는 청동기시대 중앙아시아 초원을 달렸던 개와 근대 유럽산 개의 유전자도 나왔습니다. 말하자면 진돗개에는 뉴기니 우는 개와 중앙아시아의 티베탄 마스티프, 그리고 유럽의 아이리시 테리어의 모습도 있는 셈입니다.

미국 텍사스대 의대 신경외과 브래들리 레가 교수팀이 사람의 뇌 속에서 기억을 시간 순서대로 떠올리는 이른바 '시간 세포(time cell)'를 발견했다는 내용의 연구 결과가 입니다. 시간 세포 덕분에 어떤 경험을 시간 순서대로 뚜렷하게 떠올릴 수 있다는 것입니다. 시간 세포는 2011년 쥐에게서 발견된 적은 있지만, 사람의 뇌에서 시간 세포가 발견된 건 이번이 처음입니다.

위치와 주변 환경 정보 저장

해마는 장기 기억과 공간 개념, 감정적인 행동을 조절. 고도의 사색기능, 판단 기능, 창조적 정신기능 등의 고등 정신 활동을 하는 곳이며, 운동과 감각을 주재하는 곳이다. 해마는 주변 환경과 자기 위치 정보를 저장하기도 합니다. 어떤 곳을 처음 찾아갈 때 주변을 보고 눈에 띄는 물체나 지형을 통해 길을 찾곤 합니다. 하지만 점차 익숙해지면 그런 지표가 없어도 길을 헤매지 않게 됩니다. 해마에 위치를 아는 '장소 세포'가 있기 때문입니다. 장소 세포는 사건이 어디에서 발생하는지 기록합니다. 여기가 어디인지, 나는 이 공간에서 어디에 있는지 등을 기억합니다.

시간 세포 기억 순서

우리가 과거 무슨 일을 했는지 떠올릴 때 어떻게 순서대로 기억할 수 있을까요? 2011년에 쥐 실험을 통해 시간 세포가 그 역할을 한다는 사실이 밝혀졌지만, 레가 교수는 사람의 뇌에도 시간 세포가 있는지 궁금하였습니다. 그래서 사람을 대상으로 조사하였습니다. 연구팀은 반복적인 발작을 일으키는 뇌 질환 중증 간질 환자 27명의 뇌 속 해마에 전극을 심었습니다. 이어 컴퓨터 화면을 통해 간질 환자들에게 30초 동안 12개 단어를 순서대로 보여주면서 되도록 많은 단어를 기억하게 하였습니다. 그리고 환자들이 기억한 단어를 떠올릴 때 해마에서 나오는 전기신호를 측정하였습니다. 이때 해마의 특정 세포들이 반응을 했습니다. 환자가 단어를 기억한 30초 안의 상황을 시간 세포가 그 기억 순서대로 분리해 저장하고 있었던 겁니다. 연구팀은 시간 세포가 환자들이 기억한 단어를 언제, 어떤 순서로 봤는지 기준에 따라 구별해 떠올리게 하도록 도움을 주고 있다고 설명했습니다. 특정 사건의 기억을 형성하는 데도 도움을 준다는 겁니다.

기억을 담당하는 '해마'

시간 세포는 뇌 안에서 기억을 담당하는 부분, 좌우 측두엽(側頭葉)에 있는 해마에 있습니다. 해마는 뇌에서 우리가 뭘 보거나 들었을 때 이걸 담당하는 중요한 장소입니다. 동물 해마(海馬)와 비슷하게 생겼다고 해서 이런 이름이 붙었다고 해요. 사람이 보고 듣고 느끼는 등 5가지 감각을 통해 전달된 외부 자극은 전기신호 형태로 해마에 저장됩니다. 이 전기신호가 해마에 저장되려면 신경계를 이루는 뉴런을 거쳐야 합니다. 뉴런은 신경계를 이루는 기본 단위로 정보를 전달하는 고속도로 같은 역할을 합니다. 사람의 뇌에는 수백억 개 뉴런이 모여 있는데 해마의 1개 세포가 대략 2만~3만개 뉴런과 연결돼 있습니다. 뉴런에는 수상돌기가 붙어 있는데 신경 자극을 전해주는 가느다란 세포질의 돌기입니다. 뉴런과 뉴런 사이 또는 뉴런과 신경세포 사이를 연결하는 부위는 시냅스라고 부릅니다. 시냅스는 톨게이트라고 생각하면 편합니다. 뉴런과 뉴런이 전기신호를 주고받을 때 시냅스를 거칩니다. 이때 신경전달 물질이 분비됩니다. 시냅스를 많이 지날수록 기억은 강화된다고 합니다. 이런 식으로 해마는 전기신호를 정리해 기억합니다. 해마가 학습과 기억 및 새로운 것을 인식하는 역할을 하는 것입니다.해마는 산소 부족에 약해서 산소가 부족해 지면 제일 먼저 해마 세포가 죽습니다. 해마의 쇠퇴를 막기 위해서는 동맥 강호나 고지혈증 예방에 힘쓰고, 혈관의 노화를 방지하는 것도 중요합니다. 특히 전신의 의 혈행, 그중에서도 뇌로 통하는 혈액의 출입구인 목의 혈행을 좋게 해야 합니다. 목 결림은 반드시 풀어줘야 합니다.

한국과학기술연구원 뇌과학연구소 세바스찬 로이여 연구팀은 2019년 실험을 통해 장소 세포가 위치 정보를 어떻게 습득하고 기억해내는지 알아 내었읍니다. 로이여 박사는 쥐를 대상으로 고안한 독특한 실험용 러닝머신을 이용했습니다. 연구팀은 생쥐의 머리에 8개의 탐침을 꽂고 나서 특수 제작된 1.8m 길이 러닝머신을 달리도록 했어요. 러닝머신 위에는 생쥐가 어디를 달리고 있는지 알기 위한 찍찍이와 중간중간 뾰족한 튜브 같은 장애물을 설치해 놓았습니다. 쥐가 러닝머신 위를 걷는 동안 장애물을 통해 특정 장소에 대한 학습이 이뤄지면서 공간 기억이 생성되게 설계한 것입니다.
이 과정을 반복한 연구팀은 쥐가 장애물을 통과할 때마다 장소 세포의 활동 지점이 달라지는 걸 발견했습니다. 부드러운 표면 위를 달릴 때는 쥐의 장소 세포 중 공간적 위치를 인식하는 'CM세포'가 활성화되는 반면 돌기가 솟은 오돌토돌한 부분을 달릴 땐 주요 지형지물을 감각적으로 인식하는 'LV세포'가 활성화됩니다. 이는 해마의 장소 세포가 움직이면서 공간과 감각 정보를 따로따로 저장한다는 것을 의미합니다. 

해마는 어떠한 사실 정보나 사건에 대한 기억을 떠올리는 데 밀접하게 연관돼 있습니다. 따라서 해마를 다친 사람은 기억력 장애를 겪을 가능성이 큽니다. 레가 교수팀과 로이여 연구팀의 이번 연구는 해마 손상으로 인한 간질이나 알츠하이머 같은 뇌 질환을 치료하는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다.

유전자의 특정 부위를 절단해 유전체 교정을 가능하게 하는 리보핵산(RNA) 기반 인공 제한효소. DNA를 자르는 절단 효소(단백질)와 크리스퍼 RNA(crRNA)를 붙여서 제작합니다. 길잡이 역할을 하는 RNA가 DNA 염기서열 중 목표한 위치에 달라붙으면 단백질이 DNA를 잘라냅니다.
크리스퍼는 '짧은 회문구조 반복 서열(clustered regularly interspaced short palindromic repeats·CRISPR)'이라는 전문용어의 줄임말로, '유전자 편집 기술'이란 뜻입니다. '크리스퍼 유전자 가위'는 이전부터 노벨상 수상이 예견되었을 정도로 현대 과학에 큰 영향을 주고 있습니다. 2020년 노벨 화학상은 유전자를 교정하는 '크리스퍼 유전자 가위' 기술을 개발한 공로로 제니퍼 다우드나 미국 UC버클리 교수와 에마뉘엘 샤르팡티에 독일 막스플랑크 연구소장이 공동 수상하였습니다. 두 사람은 지난 2012년 국제 학술지 '사이언스'에 DNA(유전체)에서 원하는 부위를 자유자재로 잘라낼 수 있는 '크리스퍼 캐스 유전자 가위' 기술을 발표도 하였습니다.

​유전자 자르는 가위 '캐스'

 '유전자 가위'는 무엇일까요? 일반적으로 가위는 무언가를 자르는 역할을 합니다. 유전자 가위도 특정 유전자를 자르는 역할을 해서 붙여진 이름입니다. 물론 실제 가위처럼 생기지는 않았고, 유전자를 구성하는 분자 간 결합을 끊는다는 뜻으로 가위라고 부르는 겁니다.
​유전자 가위 기술은 단세포 생물인 세균(박테리아)의 방어 체계에서 아이디어를 얻었습니다. 세균은 체내에 바이러스나 외부 DNA가 침입하면 자신을 방어하기 위한 특수한 단백질 효소(제한효소)를 만드는데요. 이때 이 효소는 DNA의 특정 염기서열을 인식해서 그 부분이나 주변을 절단하는 역할을 합니다. 1962년 스위스 생물학자 베르너 아르버가 밝혔는데, 베르너는 이 공로로 1978년 노벨 생리의학상을 수상하였습니다. 지금까지 200여 종류의 서로 다른 부위를 인식해서 절단하는 특수 효소가 발견됐다고 합니다.

고분자 화학물질인 DNA

현미경이 발달하면서 과학계에서는 세포 내부가 어떻게 이루어져 있는지 무슨 기능을 하는지 탐구가 끊임없이 이뤄졌습니다. 1833년 세포의 핵이 발견되면서 과학자들은 모든 생물은 세포 안에 고유한 유전정보를 가지고 있다는 걸 알게 됐습니다. 이 유전정보 전체를 유전체라고 부릅니다.
1953년 영국의 과학자 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 세포의 핵 속에 있는 유전체인 DNA의 구조를 밝혀 냈었읍니다. DNA가 염기, 당, 인산의 세 가지 요소로 구성된 '뉴클레오티드'가 두 가닥의 사슬 형태로 연결돼 있고 이것이 이중나선 구조로 꼬여있다는 겁니다. DNA 염기는 아데닌(A)과 구아닌(G), 사이토신(C)과 티민(T)이라는 네 종류가 있고 A는 항상 T와, C는 G와 결합하지요. 이때 염기가 배열된 순서인 염기서열에 따라 유전정보에 차이가 생겼습니다.
​이렇듯 DNA는 여러 화학적 결합으로 만들어진 고분자 화학물질이기 때문에 생물학자뿐 아니라 많은 화학자들도 연구에 매달리고 있답니다. 유전자 가위 기술이 노벨 생리의학상이 아니라 노벨 화학상을 받은 것도 이 때문입니다.

편집 기술 시대 열려

그런데 이런 유전자 가위 기술은 염기서열이 방대한 유전체 내에서는 적용이 상당히 어려웠습니다. 효소가 인식할 수 있는 염기서열의 범위가 작아서 절단을 원치 않는 유전자인데도 절단되어 버리는 경우들이 나타났기 때문이지요. 그래서 과학자들은 원하는 유전자 부위만 딱 집어서 자를 수 있는 획기적인 유전자 가위를 찾기 위해 노력하였읍니다. 그리고 여러 연구를 거쳐 오류 가능성을 4조 4000만 분의 1까지 낮춘, 정확하고 빠르고 저렴한 '크리스퍼' 기술이 등장하게 되었습니다.
크리스퍼 유전자 가위 역시 세균의 방어 체계를 기반으로 합니다. 외부 DNA가 체내에 침입하면 세균은 침입자의 DNA 일부를 잘라낸 뒤 그 조각의 일부를 자신의 염색체 안에 집어넣는데, 이 원리를 응용한 것입니다. 똑같은 적군이 다시 침입할 때를 대비해 그 서열을 기억해 두는 겁니다.
​크리스퍼 유전자 가위는 크게 크리스퍼 RNA(리보핵산)와 특수 효소인 캐스(Cas) 단백질로 구성되어 있고 크리스퍼 RNA는 특정한 DNA를 찾아가 붙잡아 두는 역할을 합니다. 그러면 캐스(Cas) 단백질이 원하는 부위의 화학적 결합을 절단하는 '공동 작전'을 펼친답니다. 이렇게 하면 질병을 유발하는 특정 DNA를 찾아서 손쉽게 절단할 수 있을 뿐 아니라 그 자리에 원하는 유전자를 넣을 수 있습니다. 자르는 것뿐만이 아니라 붙여넣기도 가능한, 말 그대로 유전자 편집 기술의 시대가 열린 것입니다.

실제 크리스퍼 유전자 가위는 유전 질병 치료에 새 지평을 열고 있다고 합니다. 그러나 논란도 끊이지 않고 있어요. 지난 2018년에는 중국 남방과기대 허젠쿠이 교수가 유전자 가위 기술을 인간 배아에 적용해서 논란이 일기도 하였습니다. 그래서 각국에서는 인간 배아를 활용한 유전자 조작 기술을 법으로 제한하고 있습니다.

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스마트 팜은 단순히 외부 날씨에 영향을 덜 받도록 실내 환경을 만드는 데 그치지 않고 사물 인터넷, 빅데이터, 인공 지능 등의 기술을 이용하여 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지·관리하고, PC와 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있어, 생산의 효율성뿐만 아니라 편리성도 높일 수 있습니다.
작물이 자랄 때 단계별로 정밀하게 관리하고 예측할 수도 있습니다. 또 농사에 필요한 각종 데이터 등을 쌓아 나중에 활용할 수 있고, 인위적으로 더 좋은 재배 환경을 만들어 농산물 품질을 높일 수 있습니다. 통신 기술이 잘 갖춰진다면 멀리 떨어져서도 농장을 관리할 수 있고, 자동화 기계가 있다면 농사일이 한결 더 편해집니다. 

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오지에 스마트 팜 구축

우리나라 농부들 평균 연령은 67세로 고령화가 심각합니다. 젊은 농부들은 찾아보기 어렵습니다. 이 때문에 스마트 팜은 점점 관심을 끌고 있습니다. 나이 든 농부들이 농업용 드론, 자율주행 트랙터 같은 기계들을 활용하고, 트랙터에 센서를 심어서 토양과 기후 데이터를 수집한다면 아무래도 힘이 덜 듭니다. 기술이 발전하면서 인공지능이 작물과 잡초를 구분해주는 잡초 제거 로봇까지 등장했습니다.
한국 생산기술연구원은 스마트폰을 기반으로 하는 스마트 팜 기술을 개발해 상용화했습니다. 온실 내부 기기를 제어하려면 인터넷이 필요합니다. 인터넷 망이 없는 오지에서 스마트폰을 활용해 스마트 팜을 구축합니다. 한국 과학기술연구원은 배양액 식물을 기르는 데 필요한 성분이 든 액체 배양액 성분과 농도를 조절해 질병 치료 등 특수 목적용 식물을 재배할 수 있는 스마트 팜 기술을 개발하기도 하였습니다.
스마트 팜이 더 많이 퍼지면 시골 풍경도 바뀔 겁니다. 드론이 바쁘게 날아다니고 로봇이 잡초를 뽑는 동안 집에서 음악을 즐기면서 모니터로 현장을 보는 '스마트 농부'들이 많아질 겁니다.

수직으로 농작물 재배

스마트 팜은 단지 농사에 필요한 각종 환경을 인간이 맘대로 통제한다는 것을 뛰어넘는 개념입니다. 전통적인 농업과는 완전히 다릅니다. 그냥 농지에서 재배하는 게 아니라 농작물을 수직으로 쌓아 올립니다. 같은 땅 크기에서 수확량을 수백 배 늘릴 수 있습니다.
미국 스타트기업 에어로 팜스는 분무형 재배 기술을 개발했습니다. 특수 제작한 천 위에 작물을 키우면서 천 아래로 뻗은 뿌리에 영양분이 섞인 물을 분무기로 뿌리는 방식입니다. 흙이 없어도 되니 일종의 수경(水耕) 재배 방식으로 볼 수 있는데, 이렇게 하면 일반 농사보다는 물을 95% 적게 사용하고, 다른 수경 재배보다도 40% 적은 물을 사용한다고 합니다. 작물 뿌리를 땅속이 아니라 공기 중에 노출하기 때문에 충분한 산소 공급이 가능해 작물이 빨리 잘 자랍니다. 기존 농업 방식보다 생산성이 390배 높다 합니다. 전 세계 최대 규모를 자랑하는 에어로 팜스의 스마트 농장 안에는 높이 11m에 달하는 수직 농장에 작물들이 층층이 내부를 가득 채우고 있습니다.
에어로 팜스는 또 햇빛 대신 발광다이오드(LED) 조명으로 식물에 필요한 빛을 공급합니다. 식물이 자라는 데 필요 없는 노란색 빛은 없앨 수 있어 수확량이 더 늘어난다고 하네요. 수확물을 통해 모은 수백만 건 데이터로 작물 성장 과정을 분석하고, 인공지능과 첨단 기술이 곳곳에서 활동합니다.

농업에 IT·과학 기술

ICT 기술을 활용한 스마트팜 기술을 통해 환경 정보(온도·상대습도·광량·이산화탄소·토양 등) 및 생육 정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상해 수익성을 높일 수 있습니다. 또한, 노동력과 에너지를 효율적으로 관리함으로써 생산비를 절감할 수 있습니다. 예를 들면, 기존에는 작물에 관수할 때 직접 밸브를 열고 모터를 작동해야 했다면, 스마트 팜에서는 전자밸브가 설정값에 맞춰 자동으로 관수를 한다. 또한, 스마트 팜은 농·림·축·수산물의 상세한 생산 정보 이력을 관리할 수 있어 소비자 신뢰도를 높일 수 있습니다.
스마트 팜이 처음 시도된 건 온실이었습니다. 유리온실이나 비닐하우스에서 온도, 습도, 이산화탄소의 양 등 각종 관련 수치를 센서(sensor)로 관찰한 다음, 이 수치 자료를 통해 식물이 자라는 데 가장 좋은 조건을 만듭니다. 창문을 열고 닫으면서 환기를 하고 햇빛을 쬐는 시간을 조절하며, 냉난방기 온도는 적당한 수준으로 맞춰줍니다. 식물에 뿌리는 물의 양도 적당하게 통제할 수 있습니다.
가축을 기르는 축산업에도 스마트 팜과 비슷한 시스템이 적용됐습니다. 축사의 환경을 영상과 센서로 측정하고 그 데이터를 바탕으로 사료나 물 등을 멀리서 제어해 공급하도록 하는 겁니다. 굳이 축사에 가지 않아도 영상을 통해 잘 자라고 있는지 볼 수 있고, 번식을 위한 조건이나 질병이 있는지 없는지도 빠르게 파악할 수 있습니다. 가축들은 보통 빽빽하게 모여있다 보니 전염병에 쉽게 감염되는데, 이런 스마트 팜은 가축 성장에 적합한 환경을 만들고 전염병을 예방하는 데 집중하고 있습니다. 
처음에 스마트 팜은 온실이나 축사처럼 닫힌 실내 공간에서 이뤄졌지만, 이제는 야외에서도 가능합니다. 온실처럼 아주 정밀하게 통제할 순 없지만 온도, 습도와 기상 상황을 관찰해 원격으로 물을 공급하기도 하고, 병해충을 관리하기도 합니다. 예전에는 스프링클러나 물 공급 모터 정도에만 의존했던 자동화 수준도 드론이 나타나면서 넓은 야외 농장까지 감당할 수 있게 됐습니다.
스마트 팜은 응용 분야에 따라 스마트 농장, 스마트 온실, 스마트 축사, 스마트 양식장 등의 이름으로 사용되고 있습니다.

우주발사체에서 떨어져 나온 물질, 혹은 인공위성의 파편이나 버려진 인공위성을 우주잔해물이라 합니다. 우주잔해물은 인류에게 새로운 위협이 되고 있습니다. 우주잔해물은 빠른 속도로 이동하기에 크기가 작아도 충격량이 큽니다. 10cm 지름의 우주잔해물 충돌로 인한 충격은 다이너마이트 25개를 터트리는 것과 비슷할 정도입니다. 2016년 9월 유럽 우주기구의 센티널 위성의 궤도가 변한 이유도 1mm의 작은 우주잔해물과 부딪혔기 때문입니다. 2020년 9월에도 국제 우주정거장이 우주잔해물을 피하고자 이례적으로 위치를 옮겨야 할 만큼 우주잔해물은 심각한 위험으로 인식되고 있습니다. 특히 지름이 10cm 이하인 파편은 현대의 기술로는 추적이 불가능해 더욱 위험합니다. 한편 지구 주위의 우주잔해물이 궤도 회전 에너지를 잃고 지구로 추락할 경우 피해는 커집니다. 대부분은 대기권으로 진입할 때 분해되지만 우주잔해물 크기가 클 경우 대기권을 거쳐도 지구에 큰 충격을 가할 수 있는 질량을 유지합니다. 실제로 1977년 소련의 정찰위성이었던 코스모스 954호가 캐나다에 추락해 방사능 물질이 살포되는 사고가 발생한 적도 있습니다.

 우주 잔해물 1억여 개는 0.1㎝ 이상

유럽우주국(ESA)에 따르면, 인류가 최초로 인공위성을 쏘아 올린 1957년부터 지금까지 성공한 우주 발사체는 6300여 개 입니다. 이를 통해 우주로 쏘아 올린 인공위성이 1만 4550여 개인데 현재 지구 궤도에 남아 있는 것은 9610여 개입니다. 이 가운데 약 30% 인 2810여 개는 통제 불능 상태로 사실상 우주에 방치돼 있습니다. 이들이 폭발 또는 충돌하거나 부서져 수많은 잔해물 쓰레기가 지구 궤도를 떠돌고 있습니다. ESA는 10㎝ 이상 우주 잔해물(debris)이 3만6500여 개인 것으로 추정합니다. 1~10㎝ 잔해는 100만 개, 0.1~1㎝ 잔해는 1억 3000만 개가 넘는 것으로 보고 있습니다. 언젠가 떨어질 수많은 우주 잔해물을 머리 위에 얹어 놓은 셈입니다

군집 위성 급증으로 추락 잦아질 것

추락하는 우주 물체가 대기권으로 재진입할 때 속도는 시속 2만㎞를 훌쩍 넘지만, 대기 마찰로 여러 조각으로 분해되며 지상에 떨어질 때 평균 속도는 시속 180㎞ 정도입니다. 잔해물 크기에 따라 시속 30~300㎞로 다양하지만, 인구 밀집 지역으로 추락할 경우 심각한 인명, 재산 피해를 입힐 수 있습니다. 1978년 당시 소련의 정찰위성 코스모스 954호 잔해물이 캐나다 북서부로 떨어졌을 땐 무려 60㎞에 이르는 구간에서 파편들이 발견됐고, 일대는 방사능 물질로 오염되는 큰 피해를 입었습니다.

고도가 낮아지는 이유

제대로 작동 중인 인공위성이 지구로 떨어지지 않는 이유는 궤도를 도는 원심력과 지구 중력이 평형을 이루기 때문입니다. 반면 수명이 다한 인공위성은 원심력을 유지할 만한 속도를 내지 못해 서서히 고도가 낮아집니다. 이 경우 중력뿐 아니라 태양폭풍 등 태양의 활동도 영향을 끼칩니다. 한국 천문연구원에 따르면, 우주 물체의 궤도 수명은 고도 500㎞보다 높이 있으면 10년 이상 머물 수 있지만 300㎞ 고도로 내려간 경우는 수개월 안에 지구로 추락합니다. 고도 120㎞ 지점의 우주 잔해는 90~135분 안에, 78㎞ 지점에선 대기 마찰로 분해된 잔해가 수많은 파편으로 6~30분 안에 지상으로 추락합니다. 이때 흩어진 잔해가 떨어지는 범위가 최대 2000㎞× 70㎞에 달합니다. 넓게는 남한 면적의 1.4배가 사정권이 되는 셈입니다. 이는 우주 잔해물의 추락 지점을 정확히 예측하는 것이 매우 어렵다는 의미다.

강제성 없는 유엔 가이드라인

우주잔해물에 관한 국제사회 규약으로는 유엔 산하인 '외기권 우주의 평화적 이용에 관한 위원회'가 만든 우주 쓰레기 경감 가이드라인, 우주활동의 장기 지속 가능성을 위한 가이드 라인이 있습니다. 이를 토대로 우리 정부도 2020년에 '우주 쓰레기 경감을 위한 우주비행체 개발 및 운용 권고'를 마련했다. 발사와 궤도 투입 단계는 물론이고, 우주비행체의 임무부터 폐기 단계까지 모든 과정에서 우주 쓰레기 생성을 최소화하기 위해 노력해야 한다는 내용 등을 담고 있습니다. 하지만 이런 가이드라인은 강제성이 없어 지키지 않는 나라를 규제하는 데 한계가 있다. 우주 잔해물 추락 사고의 책임 소재를 가리기 위한 국제적 합의 사항이 없어 실효성 있는 방안이 시급하다는 지적이 나오는 이유입니다.

지금까지 우주 잔해물의 대부분은 지구 표면적의 71%를 차지하는 바다로 떨어졌지만, 스타링크처럼 지구 저궤도의 군집(群集)위성이 급증하는 추세여서 앞으로 우주 잔해물 추락 빈도가 잦아지고 지상 추락 우려도 커질 전망입니다. 

그간 포유류나 조류처럼 비교적 뇌의 용량이 큰 동물 가운데 생존에 꼭 필요하지 않아도 그저 재미 삼아 노는 행동을 보이는 동물이 보고된 바 있습니다. 그런데 보상이나 생존과 무관한 데도 최근 곤충 중에서는 처음으로 뒤영벌이 노는 행동을 보이는 것으로 알려졌습니다. 이 연구 결과는 과학저널 동물행동에 지난달에 실렸습니다. 연구자들은 이를 두고 "곤충도 일종의 지각 능력을 지니고 있다는 또 하나의 증거"라고 하였습니다. 

수컷과 암컷의  놀이시간

영국 런던 퀸메리대 등의 연구자들은 뒤영벌의 둥지와 먹이 활동을 할 수 있는 장소 사이에 통로를 만들어 이곳으로만 벌이 다닐 수 있도록 만들고 통로 양옆으로는 나무로 깎은 아주 작은 공이 있는 놀이방을 두어 벌들은 놀이방을 무시하고 둥지에서 통로를 따라 곧바로 날아가기만 하면 먹이 터에 다다를 수 있었읍니다.

연구자들은 이런 뒤영벌의 행동을 놀이로 보았읍니다. 일부러 찾아와야 하는 놀이방을 간 데다가 또 먹이 터에서 먹이를 먹은 뒤 둥지로 바로 가지 않고 놀이방을 찾아와 공을 굴리고 갔기 때문입니다. 벌은 여왕이 낳은 알을 돌보고, 둥지를 치우고, 동료들이 가져온 꽃의 꿀을 말리기도 하는 등 생존을 위해 둥지에서 할 일이 아주 많고 바쁩니다. 그런데 놀이방에서 생존과는 아무 상관이 없는 공 굴리기 행동을 보인 겁니다.

그런데 벌들은 놀이방에 들러 공을 굴리는 모습을 보였읍니다.보였습니다. 공을 굴린다고 설탕물이나 꽃가루를 얻을 수 없는데 말입니다. 마치 놀이를 하는 것처럼 뒤영벌들은 날갯짓하며 공을 굴리기도 하고 때로는 공 위에 올라타는 등 다양한 행동을 보였습니다.

실험에서는 수컷이 암컷보다 놀이 시간이 긴 것으로 나타났습니다. 암컷은 둥지에서 해야 할 일이 많은 반면 수컷은 배고프지 않게 먹는 것 말고는 딱히 일을 하지 않기 때문이라고 연구진은 추측하였읍니다. 그래서 자유 시간이 더 많고 자연히 놀 시간이 많아졌다는 것이죠. 또 태어난 지 3~7일 정도 되는 어린 벌들이 가장 오래 공을 굴렸는데, 연구진은 이 시기에 벌의 '버섯체'(곤충의 뇌에 해당하는 기관)가 형성되기 때문이라고 밝혔습니다.

발효된 과일 먹는 원숭이

발효돼 알코올이 포함된 과일을 먹는 원숭이가 종종 포착되기도 합니다. 과거에는 이런 모습을 보고 원숭이도 인간처럼 술을 즐긴다고 생각하기도 하였읍니다. 하지만 원숭이가 발효된 과일을 먹는 이유는 과일에 알코올이 포함돼 있으면 단맛이 더 강하게 나기 때문이라는 연구 결과가 나왔습니다. 스웨덴 연구자들은 중앙아메리카 검은손 거미원숭이를 대상으로 연구하였습니다.

연구진은 알코올을 섞은 설탕물과 알코올을 섞지 않았지만 설탕의 농도가 두 배 높은 설탕물을 원숭이에게 주고 선택하도록 하였읍니다. 그랬더니 원숭이는 알코올이 없어도 두 배 더 단 설탕물을 선택하였습니다. 이 실험을 통해 연구자들은 원숭이가 취하는 것과 무관하게 단맛을 좋아해서 알코올이 포함된 과일을 먹는 것이라고 밝혔답니다.

침팬지는 비행기 태우기 놀이

덩치가 큰 침팬지가 땅에 등을 대고 누운 뒤 두 손과 두 발을 공중으로 들어서 이어 어린 침팬지를 발끝에 올리고 마치 비행기를 태우는 듯한 모습의 놀이를 시작하였읍니다. 이렇게 신나게 논 뒤 성체는 어린 침팬지를 땅에 내려놓고 꼭 안아주었답니다. 코트디부아르 타이 국립공원에 사는 침팬지들을 관찰하던 연구자들은 성체 침팬지가 어린 침팬지를 데리고 비행기 태우기 놀이를 하며 노는 것을 발견하였습니다.

돌고래와 복어 공놀이 행동

야생 동물 생태를 관찰하는 영국 BBC방송의 인기 다큐멘터리 '야생의 스파이' 팀은 돌고래들이 복어를 공 삼아 노는 장면을 촬영하였습니다. 실제 두 살쯤 되어 보이는 돌고래 무리가 몸을 동그랗게 부풀린 복어를 살짝 물고 서로 주고받으며 공놀이 비슷한 행동을 보였습니다. 두 살인 돌고래를 인간에게 비유하면 사춘기에 접어든 때로 알려져 있습니다.

그간 생존과 관계없이 놀이 행동을 보이는 포유류는 여럿 보고된 바 있읍니다. 돌고래가 대표적입니다. 예를 들어 돌고래 무리는 복어를 가지고 노는 듯한 행동을 보이기도 합니다.

돌고래들은 복어에게 상처를 입히지 않으려고 살짝 문 채 동료들로부터 도망을 치기도 하고, 때로는 수면 위로 복어를 던지기도 하였습니다. 복어 주고받기가 끝나자 돌고래들은 이 복어를 놓아주었습니다. 돌고래가 어떤 이유로 복어를 주고받았는지 정확하게 알 수는 없지만, 놀이와 유사한 행동을 보이는 겁니다. 이외에도 다큐멘터리에서는 미역을 몸에 걸치고 다니거나 암컷에게 예쁜 색의 산호 조각을 주며 구애하는 듯한 모습의 돌고래가 소개되기도 했답니다.

돌고래·범고래 등의 고래가 작은 물고기를 먹지 않고 물 위로 던졌다가 다시 쫓아가 무는 행동을 하는 모습은 전 세계에서 공통적으로 보고된 바 있읍니다. 우리나라 해양환경 단체인 핫핑크돌핀스는 2020년 제주도 서귀포시 대정읍 앞바다에서 광어를 물 밖으로 던졌다가 다시 무는 행동을 몇 차례 반복하는 돌고래의 모습을 보고하기도 하였습니다. 당시 10여 마리의 돌고래가 사냥하면서 아주 빠르게 이동하고 있었는데, 이 중 두어 마리가 이런 행동을 보였다고 합니다. 동물행동학 연구자들은 이를 놀이의 일종이라 추측하고 있습니다.

미국 항공우주국(NASA)의 로버(이동형 탐사로봇) 퍼서비어런스(Perseverance)는 화성 탐사 차로 화성 땅에 착륙해 생명의 흔적을 찾고 있습니다.  2020년 7월 30일 발사하여 2021년 2월 18일 화성에 착륙하여 화성의 생명체 거주 여부, 화성의 고대 환경 조사, 화성 지표의 역사 등을 밝히는 것이 이 탐사선의 목표입니다. 더불어 중요한 목표는 미래의 인류가 화성을 유인 탐사할 때 위험한 것이 없는지 탐색하고, 대기의 조성을 알려주어 미래의 기지를 건설하는 데 도움을 주는 것입니다. 6개월 반 동안 4억 7000만 km를 비행해 화성에 도착한 퍼서비어런스는 화성의 바람 소리, 고화질 화성 표면 사진 등을 지구로 보내왔습니다.

첨단 장비로 생명체 흔적 찾아요

퍼서비어런스의 주요 임무는 화성에서 물의 흔적을 찾는 것, 토양 채취, 산소 발생 실험, 기상 관측 등입니다. 물은 생명체의 생존에 매우 중요한 요소입니다. 지구의 모든 생물체는 기본적으로 물과 유기분자로 구성되어 있습니다. 유기분자란 화학반응이 잘 일어나는 탄소로 이루어진 화합물을 말합니다. 물과 유기분자의 흔적을 찾으면 과거 화성에 생명체가 존재했을 가능성이 큰 겁니다.또 인간이 어떤 조건으로 착륙해야 되는지 등을 탐색합니다.
'림 팩스'는 땅속을 탐사하는 레이더인데 지하에서 얼음과 소금물을 찾아냅니다. 산소가 필요한 지구인을 위해 '목사'라는 장치가 이산화탄소로 이뤄진 화성 대기에서 순수한 산소를 만들어내기 위한 실험도 수행하고 있습니다.
고대 생명체의 흔적이 남아있을 법한 토양과 암석을 발견하면 로봇 팔 끝에 장착된 드릴로 이를 채취해서 시료 보관함 '캐시'에 보관합니다. 이 보관함은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 손잡고 2026년 발사할 우주선이 수거해 2031년 지구로 가져올 계획입니다.
퍼서비어런스에는 임무 수행을 위해 카메라 23대와 첨단 과학 장비 7대 등이 장착돼 있습니다. 사람의 눈처럼 좌우 양쪽 2개 카메라로 구성된 '마스트 캠-제트'는 로버 본체의 주변 지형을 파악합니다. 강력한 줌 기능이 있어서 100m 밖에서 4cm 크기의 물체까지 포착할 수 있어요. 로버에서 2~3m 떨어져 있다면 3~5mm 크기의 아주 작은 물체까지 식별할 수 있습니다.
로버의 로봇 팔에는 '셜록'이라는 특별한 장비가 달려 있습니다. 자외선 레이저를 쏴 생명체의 증거가 될 유기물, 미네랄, 화합물 등을 찾아냅니다. 이런 물질이 발견되면 '왓슨'이라는 두 대의 카메라가 사진을 촬영합니다. 영국의 유명 추리소설에 나오는 탐정 셜록과 그의 동료 왓슨이 협력하는 것처럼요. 왓슨은 10.1㎛(마이크로미터)까지 구별할 수 있는데요. 1㎛는 100만 분의 1m와 같아요. 눈에 보이지 않을 만큼 작은 물질까지 촬영할 수 있답니다.

안정적인 옛날 컴퓨터를 써요

만일 화성에서 컴퓨터가 고장 나면 교체가 불가능합니다. 우주인이 머무는 국제우주정거장 같은 곳에서는 수리가 가능하지만, 화성처럼 먼 우주에 띄워 놓은 탐사선은 장비가 고장 나면 쉽게 고칠 수 없습니다. 그래서 인공위성이나 탐사선은 유지 보수를 하지 않아도 되는 단순한 구조로 디자인하고, 주요 부품이 고장 나면 대신 작동하는 예비 장비를 만들어둡니다.
그런데 첨단 장비로 무장한 로버에 있는 컴퓨터의 성능은 1990년대 말 수준이랍니다. 로버의 컴퓨터는 저장 공간이 2GB 정도입니다.
퍼서비어런스가 옛날 컴퓨터를 쓰는 이유는 안정성 때문입니다. 우주에서는 방사선에 직접 노출되고, 화성의 평균 온도는 영하 53도에 달합니다. 컴퓨터는 회로가 복잡할수록 온도, 압력 등 주변 환경 변화에 취약해 오류가 발생할 가능성이 커집니다. 1990년대 말부터 보낸 화성 탐사 로버들에 설치된 컴퓨터가 탈 없이 운용됐기 때문에 이번 퍼서비어런스에도 비슷한 성능의 컴퓨터를 설치했다고 합니다. 더 뛰어난 능력을 갖춘 최근 컴퓨터를 장착할 수도 있지만 만에 하나 사고 가능성을 막는 게 더 중요하다고 본 것입니다.
만일 화성에서 컴퓨터가 고장 나면 교체가 불가능합니다. 우주인이 머무는 국제우주정거장 같은 곳에서는 수리가 가능하지만, 화성처럼 먼 우주에 띄워 놓은 탐사선은 장비가 고장 나면 쉽게 고칠 수 없습니다. 그래서 인공위성이나 탐사선은 유지 보수를 하지 않아도 되는 단순한 구조로 디자인하고, 주요 부품이 고장 나면 대신 작동하는 예비 장비를 만들어둡니다.

지구 1400바퀴 거리 날아온 정보

퍼서비어런스는 2021년 2월 18일 20:55 UTC에 스카이 크레인의 도움으로 화성 표면에 성공적으로 착륙하여 연구를 진행함과 동시에 지구로 이미지를 전송하기 시작하였습니다. 인제뉴어티는 다음날 퍼서비어런스의 통신 시스템을 통해 NASA에 상태를 보고하였습니다.
화성에서 보낸 정보가 지구에 도착하는 데는 약 11분 걸립니다. 화성은 태양계를 타원형으로 돌기 때문에 지구와 화성까지 거리는 계속 달라지는 겁니다. 가장 가까울 때도 약 5460만 km나 됩니다. 지구를 약 1400바퀴 도는 거리와 비슷합니다. 이렇게 멀리 떨어져 있기 때문에 퍼서비어런스가 수집한 자료는 화성 궤도를 도는 유럽우주국의 궤도선이나 NASA의 정찰위성 등을 거쳐 지구로 전송됩니다.
NASA는 또한 퍼서비어런스에 탑재된 마이크가 다른 고급 시각 기록 장치와 함께 EDL 진입, 하강 및 착륙 과정을 견뎌 냈음을 확인했으며 착륙 직후 역사상 최초로 녹음한 화성의 표면의 소리를 발표하였습니다. 

미·소 우주 경쟁

1957년 소련이 인류 최초로 인공위성 스푸트니크 1호 발사에 성공하였습니다. 소련보다 과학기술이 앞선다고 생각했던 미국은 큰 충격을 받아  '스푸트니크 충격'이라는 말이 나올 정도였습니다. 스푸트니크 1호는 하루에 7번씩 미국 상공을 지나갔고, 이는 소련의 미사일이 미국 본토를 폭격할 수 있다는 것을 의미였습니다.

미국은 소련을 따라잡기 위해 1958년 우주 탐사를 이끌어나갈 기관인 NASA를 만들었습니다. 이후 1969년 미국은 인류 역사상 처음으로 지구인의 달 착륙에 성공하였습니다. 스푸트니크 발사는 두 나라의 우주 경쟁을 부추겼고 결과적으로 과학기술의 발전을 이룩 하였습니다.

가장 오래된 매머드 화석은 아프리카에서 발견된 것으로 약 400만 년 전에 살았던 것이다. 매머드는 아프리카에서 다른 대륙으로 널리 퍼져 나갔고, 구석기시대 사람들은 매머드를 사냥하여 식량으로 이용했다. 약 만 년 전에 멸종했다.
매머드 mammoth는 포유류 장비 목에 속하는 멸종한 동물로, 크게 휜 엄니와 긴 털이 특징이다. 플라이스토세인 약 480만 년 전부터 약 4천 년 전까지 존재했다.

매머드 DNA 추출 해독

과학자들이 100만 년도 더 된 매머드 화석에서 유전물질인 DNA를 추출하고 해독까지 성공했다. 지구에서 가장 오래된 동물의 DNA를 찾아낸 것이다. 지금까지 가장 오래된 화석 DNA는 2013년 덴마크 코펜하겐대 연구진이 78만~56만 년 전 말에서 발견했다. 스웨덴 고유전학연구소의 러브 달렌 박사 연구진은 국제 학술지 ‘네이처’에 “시베리아에서 발굴한 매머드 화석에서 100만 년도 더 지난 DNA를 찾아내 해독했다”라고 밝혔다. DNA 해독 결과는 매머드의 종(種) 분화와 추위에 적응한 진화 과정을 밝히는 데 중요한 자료가 될 것으로 기대한다.

연구진은 시베리아 영구동토층에서 발굴한 매머드의 엄니 화석에서 DNA를 추출했다. 세포핵이나 미토콘드리아에 있는 DNA는 시간에 따라 일정하게 돌연변이가 생긴다. 연구진은 이를 근거로 연대를 추산했다. 그중 발굴지의 이름을 따 크레스 토브 카 매머드로 불린 한 화석의 DNA는 연대가 무려 165만 년 전으로 나왔다. 아디 차 매머드와 추코츠야 매머드는 DNA 연대가 각각 134만 년, 68만 년 전으로 나왔다. 달렌 박사 연구진은 DNA 연대를 근거로 플레이스 토세(약 258만 년 전부터 1만 년 전까지의 지질시대) 초기에 시베리아 동쪽에서 매머드가 두 갈래로 진화했다고 밝혔다. 아디 차와 추코츠야 매머드는 이후 아시아의 털매머드로 이어졌고, 크레스 토브 카 매머드는 나중에 북미 대륙에 살았던 컬럼비아 매머드와 연결된다는 것이다. 지금까지는 100만 년 전에 시베리아에서 스텝 매머드 한 종만 있었다고 생각했다.

매머드 크기

매머드는 몸집이 매우 크고 육중한데, 어떤 것은 어깨 높이가 4.5m에 이르렀다. 코와 엄니가 길었는데, 엄니의 길이는 4m쯤 되었다. 엄니는 위턱에서 아래로 나와 위로 둥글게 말려 있었다. 온몸에 긴 털이 나 있어 빙하기의 혹심한 추위에도 견딜 수 있었다. 매머드의 화석은 자주 발견되었으며, 러시아 혁명이 임박한 20세기 러시아에서 온전한 매머드 유해가 시베리아의 얼음 속에서 발견되기도 했다. 이러한 화석 발견과 연구로 과학자들은 매머드가 솔잎이나 나무의 새로 난 가지 등을 먹고살았음을 밝혀 냈다.

매머드는 마지막 빙하기가 끝나면서 멸종했지만, 브란 겔 섬의 난쟁이 매머드(Dwarf Mammoth)는 기원전 1700~1500년경까지 살아 있었다. 난쟁이 매머드가 살아남은 것은 섬이 멀리 떨어져 있었고, 플라이스토세가 끝난 뒤에도 사람이 살지 않았기 때문이다. 이 섬은 1820년대 미국 포경선이 발견했다. 매머드의 멸종이 빙하기가 끝난 기후의 변화 때문인지, 인류의 사냥 때문인지에 대해서는 아직 논란의 여지가 있다. 전염병 때문이라는 설도 있다.

매머드 발굴

북동 러시아와 북아메리카, 동아시아에서는 매머드의 시체, 어금니와 상아가 발굴된다. 우크라이나에서 출토된 후기 구석기시대(기원전 1만 년 전) 화로의 양쪽에는 매머드의 엄니가 아래를 향해 박혀 있다. 이것은 고기를 꼬치에 꿰어서 구워 먹었음을 보여주는 확실한 증거가 된다. 이번 연구는 마지막 빙하기에 북미 대륙에 살았던 컬럼비아 매머드가 크레스 토브 카와 다른 털매머드의 교잡종이라는 사실도 밝혔다. 양쪽에서 절반씩 유전자를 물려받은 것이다. 연구진은 “북미 대륙에서 빙하기의 아이콘 중 하나인 매머드가 42만 년 전쯤 두 종의 교잡을 통해 진화했다”라고 밝혔다.

대한민국의 경우 원래 매머드 화석이 발견되지 않았는데 1996년에 전라북도 부안군에서 어금니와 골격 화석이 발굴되었다. 조선민주주의 인민공화국에서는 함경북도 길주군에서 화석이 발굴되었으며, 일부는 천연기념물로 지정되어 있다. 털코끼리는 조선민주주의 인민공화국에서 매머드를 부르는 이름이다. 두꺼운 털이 있는 매머드가 한반도 북부에 살았다는 것은 해당 지역이 빙하기에 추웠다는 것을 암시한다.

시베리아 생존설

2012년 2월 10일, 한 동영상이 나와 인터넷을 뜨겁게 달구고 있다. 시베리아에서 찍은 한 괴생명체가 강을 건너는 동영상인데 매머드나 큰 물고기를 물고 가는 곰으로 추정되고 있다. 전문가들은 “매머드가 여전히 시베리아 벌판에 돌아다닌다는 소문은 수십 년간 이어져 왔고 가끔 지역 주민에 의한 목격담이 전해진다.”면서 “시베리아는 거대한 영토고 여전히 많은 곳이 인간의 손길이 닿지 않은 채 그대로 남겨져 있다.”라고 말했다. 만약 이 정체불명의 괴생명체가 실제 살아있는 매머드일 경우 실러캔스와 더불어 살아있는 화석이 된다.

과학자들은 털매머드가 시베리아의 혹독한 추위를 견디기 위해 긴 털과 지방층, 열 조절 능력 등을 진화시켰다고 추정했다. 하지만 이번 DNA 분석 결과 추위에 견딜 수 있는 특징은 100만 년 전의 매머드부터 진화한 것으로 밝혀졌다. 매머드가 기후변화에 적응한 과정이 생각보다 천천히 점진적으로 이뤄졌음을 의미한다.