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2019년 2월 28일 목요일

USB 3.2 제품 올해 등장?




(출처: USB - IF)



 USB 규격을 만드는 USB-IF가 MWC 2019에서 올해 USB 3.2 규격 제품이 등장할 것이라고 밝혔습니다. USB 3.2는 5/10Gbps 듀얼 라인을 이용해 최대 20Gbps의 속도를 지원합니다. 2017년 중반 처음 규격이 발표된 이후 이제 실제 제품이 등장할 준비를 하는 것입니다. 이미 중급 이상 메인보드에 USB 3.1 단자 하나 정도는 기본으로 탑재돼 나오는 것처럼 내년 정도에는 USB 3.2 지원 메인보드를 쉽게 볼 수 있을지 모릅니다. 


 현재는 USB 3.1의 대역폭도 다 쓰는 스토리지가 많지 않지만 외장 SSD가 점차 대중화될 경우 고속 인터페이스의 필요성은 점점 커질 수밖에 없습니다. 아마도 수년 후에는 컴퓨터와 스마트폰에서 USB 2.0은 거의 보기 힘들어지고 USB 3.0 이상이 기본이 되지 않을까 예상해봅니다.  


 참고로 USB 3.2 규격은 싱글/듀얼 레인인지 여부와 레인 당 5/10Gbps 여부에 따라 다음의 네 가지 조합이 가능합니다. 


USB 3.2 Gen 1×1 - SuperSpeed, 5 Gbit/s (0.625 GB/s) data signaling rate over 1 lane using 8b/10b encoding, the same as USB 3.1 Gen 1 and USB 3.0.

USB 3.2 Gen 1×2 - SuperSpeed+, new 10 Gbit/s (1.25 GB/s) data rate over 2 lanes using 8b/10b encoding.

USB 3.2 Gen 2×1 - SuperSpeed+, 10 Gbit/s (1.25 GB/s) data rate over 1 lane using 128b/132b encoding, the same as USB 3.1 Gen 2.

USB 3.2 Gen 2×2 - SuperSpeed+, new 20 Gbit/s (2.5 GB/s) data rate over 2 lanes using 128b/132b encoding.


 이 점은 USB 3.1 규격도 동일해서 본래 아래와 같이 표기합니다. 


USB 3.1 Gen 1 - SuperSpeed, 5 Gbit/s (0.625 GB/s) data signaling rate over 1 lane using 8b/10b encoding; the same as USB 3.0.

USB 3.1 Gen 2 - SuperSpeed+, new 10 Gbit/s (1.25 GB/s) data rate over 1 lane using 128b/132b encoding.


 하지만 이렇게 표기하면 복잡한데다 소비자에게 혼동을 줄 우려가 있어 대개 시중에 나온 USB 3.1 포트는 모두 10Gbps 급입니다. USB 3.2도 본래 5-20Gbps 규격이지만, 마찬가지가 되지 않을까 생각합니다. 


 아무튼 앞으로 USB 인터페이스가 얼마나 빨라질지 역시 궁금합니다. 적어도 20Gbps를 넘어 40Gbps 이상은 규격이 나올 것으로 생각하지만 현재까지 USB 3.3 혹은 USB 4.0 규격에 대한 표준은 마련되어 있지는 않습니다. 


 참고 




구글 X의 에너지 연 - 풍력 발전의 미래 될까?




(Photo: Makani)


 알파벳의 X프로젝트의 일부인 풍력발전용 에너지 연(energy kite)이 이제 독립된 사업부로 분리되 실제 상업 발전을 위한 준비에 들어갔습니다. 마카니 (Makani)는 과거 미 에너지부 등에서 지원을 받아 프로토타입 시스템을 연구해왔으며 구글 X 프로젝트에 참여하면서 이들의 20kW 프로토타입을 600kW급 장치로 개발했습니다.  


 하늘에 글라이더 같은 연을 띄워 발전을 한다는 아이디어는 사실 오래전부터 있어 왔습니다. 바람은 높은 고도에서 더 빠르고 일정하게 불기 때문에 발전에 더 유리하기 때문입니다. 토지를 사용할 필요가 없는데다 바람이 강하게 부는 바닷가에도 설치가 가능하다는 점이 큰 장점이지만, 장시간 안정적으로 비행하면서 발전할 수 있는 글라이더 혹은 풍선 형태의 공중 풍력발전 시스템 개발이 쉽지 않았습니다. 


 오랜 연구 끝에 개발된 마카니의 프로토타입 풍력발전기는 여러 개의 프로펠러를 장착한 비행기 같은 형태로 폭 26미터 크기입니다. 매우 가벼운 소재로 만들어져 쉽게 바람에 날려 300미터 정도 고도로 날아오른 후 여기서 프로펠러를 돌려 발전을 합니다. 글라이더가 아니라 연이라고 하는 이유는 연처럼 줄로 고정되어 있기 때문인데, 발전기를 고정하는 역할 외에 전기를 보내는 역할도 같이 합니다. 이들은 노르웨이의 해안가에서 이 시스템을 테스트 했습니다.




(동영상)


 마카니는 바람은 강하지만 풍력 발전기를 세우기에는 지형이 좋지 않거나 햇빛이 약한 북위도 지역에서 적합한 발전 방식이라고 보고 있습니다. 사실 바람이 강한 해안가 지역 가운데 수심이 너무 깊어 풍력발전기를 세우기 어렵거나 주민 반대나 야생 조류 보호 등 여러 이유로 설치가 어려운 지역이 있습니다. 



 공중 풍력 발전기는 해안가에서 멀리 떨어진 수심이 깊은 바다나 산악 지형처럼 풍력발전기 설치가 까다로운 지역에서도 문제 없이 설치가 가능하며 필요하면 이동도 가능합니다. 야생 조류의 경우에도 빠르게 움직이는 풍력 발전기 블레이드보다 훨씬 피하기 쉬울 것입니다.



 마카니는 글로벌 석유 화학 기업인 로열 더치 셀과 파트너 쉽을 맺고 에너지 연의 상업 발전 프로젝트를 진행할 계획입니다. 셀의 경우 최근 신재생에너지 분야에 적극적인 투자를 하고 있는데 점점 강해지는 환경 규제 및 신재생에너지 시장 확대에 대응하기 위한 것입니다. 과연 에너지 연이 새로운 풍력발전 방식으로 자리 잡을 수 있을지 미래가 궁금합니다. 


 참고 



2019년 2월 27일 수요일

R을 이용해 간단한 신경망 만들기 (12)



 앞서 사용한 neuralnet과 nnet 패키지 이외에도 R에는 다양한 머신 러닝 관련 패키지와 인공 신경망/딥러닝 패키지가 존재합니다. 모두 다 사용법을 익힐 수는 없고 RSNNS 패키지 하나 더 소개한 후 좀 더 전문적인 딥러닝 도구를 소개해볼까 합니다. 


 RSNNS 패키지는 Stuttgart Neural Network Simulator (SNNS)을 R에서 사용할 수 있게 한 것으로 이름처럼 슈트트가르트 대학에서 개발했으며 다층 퍼셉트론(multi-layer perceptrons, MLP) 기능을 포함해 여러 가지 다양한 신경망 및 시각화 기능을 제공합니다. 본래는 C++로 작성된 패키지로 R은 물론 파이선에서도 사용이 가능합니다. 


 우선 R에 RSNNS 패키지를 설치하고 보스턴 집값 예제를 같이 불러옵니다. 


library(RSNNS)
library(MASS)
library(Metrics)

data("Boston", package = "MASS")
data<-boston span="">
data<-scale data="" span="">

set.seed(1234)
n = nrow(data)
train <- 400="" n="" sample="" span="">
test <- data="" span="" train="">
train <- data="" span="" train="">


 여기까지는 앞서 했던 예제로 데이터를 400개의 학습 데이터와 106개의 테스트 데이터로 나눈 것입니다. 정규화를 위해 데이터를 scale 함수로 처리했습니다. RSNNS의 mlp 함수에 넣기 위해 다시 train 데이터와 test 데이터를 input과 output 데이터로 나눕니다. 이는 앞서 봤던 뉴럴넷 및 nnet 패키지의 함수 기능과 동일합니다. 

input_train=train[,c("lstat","rm","ptratio","dis","nox","chas","black","zn","crim","tax")]
output_train=train[,c("medv")]

input_test=test[,c("lstat","rm","ptratio","dis","nox","chas","black","zn","crim","tax")]
output_test=test[,c("medv")]


 이제 mlp 함수에 값을 넣고 학습을 시킵니다. 참고로 디폴트 상태에서는 학습 횟수인 maxit가 100회로 정해져 있어 이를 1000회로 늘렸습니다. 


mod<-mlp input_train="" maxit="1000)</span" output_train="" size="c(10,10,10),">
summary(mod)
mod

predictions <- input_test="" mod="" predict="" span="">
predictions


 여러 가지 파라미터들이 나오지만 핵심은 예측을 하는 predict 함수입니다. 이 결과값을 앞서 했던 것과 같은 방식으로 비교해 보겠습니다. 


data("Boston", package = "MASS")
data<-boston span="">

set.seed(1234)
n = nrow(data)
train <- 400="" n="" sample="" span="">
test <- data="" span="" train="">
train <- data="" span="" train="">

test$medv2=predictions*sd(train$medv)+mean(train$medv)
test

test$medv3=test$medv-test$medv2  
mean(test$medv3);sd(test$medv3)

result<-data .frame="" span="" test="">

round(cor(result[,15], result$medv)^2,6)
mse(result[,15], result$medv)
rmse(result[,15], result$medv)


> test$medv3=test$medv-test$medv2  
> mean(test$medv3);sd(test$medv3)
[1] -1.880373
[1] 7.232846
> result<-data .frame="" span="" test="">
> round(cor(result[,15], result$medv)^2,6)
        [,1]
[1,] 0.61133
> mse(result[,15], result$medv)
[1] 55.35634
> rmse(result[,15], result$medv)
[1] 7.440184


 예측 결과는 사실 아주 좋다고 보기는 어려울 것 같습니다. 데이터의 특성과 패키지의 알고리즘에 따라 서로 다른 결과가 나올 수 있어 몇 가지의 패키지를 비교해 분석하는 것이 가장 좋은 결과를 얻을 수 있는 방법일 것입니다. 참고로 RSNNS 역시 시각화 툴이 있습니다. 


#import the function from Github - https://beckmw.wordpress.com/tag/rsnns/
library(devtools)

plot.nnet(mod)


 참고로 링크는 이 플롯 기능을 설명한 페이지 입니다. 




  다음에 좀 더 이야기를 해보겠습니다. 


 참고로 번역기를 돌린 듯 하지만, 이 패키지를 설명한 Journal of Statistical Software에 실린 Neural Networks in R Using the Stuttgart Neural Network Simulator: RSNNS에 대한 설명






 물론 구글 검색을 돌리면 원본 PDF 파일도 쉽게 구할 수 있습니다. 

엑스페리아 시리즈를 리부트 한 소니



(Credit: Sony)


소니가 자사의 엑스페리아 시리즈를 리부트하는 엑스페리아 1을 내놓았습니다. 엑스페리아 1은 21:9 4K HDR OLED 디스플레이 ( 3,840 x 1,644 픽셀 6.5인치)를 탑재해 옆으로 긴 동영상 감상에 최적화 했습니다. 돌비 아트모스 지원까지 더해지면서 나름 동영상 감상 전문 스마트폰을 노리고 나온 것으로 보입니다. 


 소니 스마트폰은 과거 소니의 명성을 생각하면 별로 좋지 못한 성과를 거두고 있습니다. 이점은 LG와 유사한데 스마트폰 이미지 센서 제조는 물론 음향 기기 관련 기술에서 상당한 노하우를 지녔음에도 불구하고 막상 소니가 내놓은 스마트폰은 완성도가 높다고 말하기는 어려웠습니다.


 아이폰이나 갤럭시 S 처럼 프리미엄 이미지를 구축하는데도 실패하고 가성비에서도 중국 업체에 밀리면서 소니 스마트폰 부분은 LG 처럼 매각 혹은 철수설이 나왔지만, 소니는 아직 더 기회를 잡기 위해 노력하고 있습니다. 소니의 주 사업 영역인 게임이나 영상 엔터테인먼트 부분을 생각하면 쉽게 포기하기 어려운 것이 사실입니다. 


 엑스페리아 1은 스냅드래곤 855와 6GB 메모리, 128GB 스토리지 (microSD 슬롯 포함) 및 1200만 화소 트리플 카메라 (광각, 일반각, 2배 줌)의 스펙을 지니고 있습니다. 기본 스펙은 나쁘지 않지만 가격과 마감, 그리고 실사용 성능이 중요한 관건이 될 것입니다. 항상 말이 많지만 막상 써보면 몇 년 써도 문제 없는게 아이폰이나 갤럭시이기 때문에 충성 고객이 많다는 점을 생각하면 뻔한 이야기지만 품질로 승부를 걸어야 합니다. 




(Sony Xperia 1 hands-on review)


 소니는 염가형 모델인 6인치 엑스페리아 10과 6.5인치 엑스페리아 10 플러스를 같이 출시할 예정입니다. 동일한 21:9 디스플레이에 1,080 x 2,520 해상도 그리고 스냅드래곤 630/636을 사용해 가격을 낮췄습니다. 카메라도 듀얼로 줄인 모델입니다. 엑스페리아 1은 봄에 엑스페리아 10/10 + 는 이번달 출시됩니다. 가격은 아직 공개하지 않았습니다. 과연 이번에는 달라진 모습을 보일 수 있을지 궁금하지만 현재 스마트폰 시장 자체가 하향 추세라 어려움이 예상됩니다. 


 참고 


1 TB Extreme UHS-1 microSDXC 카드를 선보인 샌디스크



(The SanDisk 1 TB Extreme UHS-1 microSDXC card is available for pre-order from today(Credit: Western Digital))


샌디스크가 1TB 및 512GB 고용량 microSD 카드인 Extreme microSDXC를 공개했습니다. 가격은 1TB 제품이 449.99달러, 512GB 제품이 199.99달러로 비싼 편이지만 용량면에서 TB을 돌파했다는 점에 의의를 둘 수 있을 것 같습니다. 


 UHS-1 규격 카드로 속도는 순차 읽기 160MB/s, 순차 쓰기 90MB/s 정도로 용량 대비 빠르다고 할 순 없지만 4K 영상을 넉넉하게 담는데는 부족하지 않을 것입니다. 고해상도 사진을 여러장 찍는 경우 역시 마찬가지입니다. 


 이런 고용량 microSD 카드가 등장할 수 있었던 것은 역시 3D 낸드 플래시 메모리 기술의 발전 없이는 어려웠을 것입니다. 하지만 이미 3D 낸드 역시 100층에 가까워진 상태이고 반도체 미세 공정도 낸드 플래시 메모리에서는 거의 한계에 다다른 상태라 TB 급 microSD 카드의 대중화는 약간 더디게 진행될지도 모릅니다. 


 그러나 고용량 저장 장치에 대한 끊임없는 수요와 기술 발전이 언젠가 TB 급 microSD 카드의 시대를 만들 것으로 기대합니다. 



 참고 




2019년 2월 26일 화요일

5억년의 미스터리를 간직한 괴생물체 Amiskwia



(The fossil, Amiskwia sagittiformis from the Burgess Shale (508 million years old), preserving bilateral jaw elements inside its head. These jaw elements resemble those seen in rotifers and gnathostomulids, while the body resemble arrow worms. Credit: Luke Alexander Parry/University of Bristol--Yale University)



 지금으로부터 100년전쯤 20세기의 가장 뛰어난 고생물학자인 찰스 두리틀 왈콧 (Charles Doolittle Walcott)은 로키 산맥의 버제스 혈암군에서 이제까지 본 적이 없는 이상한 생물들이 잔뜩 있는 지층을 발견했습니다. 이 화석들은 훗날 캄브리아기 대폭발로 불리는 시기의 생물군으로 현생 동물문이 조상이 바로 이 시기에 등장했습니다. 과학자들은 이 화석들을 면밀히 검토해 현생 동물과의 연관성을 조사하고 초기 동물문이 어떻게 등장하고 진화했는지에 대한 단서를 찾았습니다. 이 이야기는 제 책인 포식자에서도 다룬 바 있습니다. 




 하지만 모든 화석이 진화계통도에서 자신의 위치를 찾은 것은 아닙니다. 왈콧이 찾은 화석 가운데 희안하게 생긴 벌레인 아미스크위아 (Amiskwia)는 아직도 그 위치를 찾지 못했습니다. 왈콧은 이 생물이 현재의 모악 벌레 (Chaetognatha) 혹은 화샬 벌레와 비슷하다고 생각했습니다. 화살 벌레는 이름처럼 화살처럼 뾰족한 침을 이용해서 먹이를 잡는 생물체로 우리에게 그다지 친숙하지 않은 작은 동물문입니다. 그러나 또 다른 저명한 생물학자인 스티븐 J 굴드는 아미스크위아가 아마도 현생 동물문과 관계가 없는 멸종 동물이라는 의견을 제시했습니다. 


브리스톨 대학의 제이콥 빈터 박사와 그 동료들은 아미스크위아의 화석을 면밀히 조사해 이들의 턱이 유악동물 (Gnathifera)과 유사하다는 사실을 발견했습니다. 역시 우리에게는 그다지 친숙하지 않은 동물문이지만, 과학자들은 유악동물과 모악동물문이 사실 진화적으로 연관된 그룹이 아닌지 의심하고 있습니다. 


 아마도 5억년 전에는 동물문이 지금처럼 분명하게 구분되지 않았을 것입니다. 가까운 그룹끼리는 비슷한 특징을 공유했을 것이고 이 가운데는 후손을 남기지 못하고 사라졌지만, 가까운 동물문의 특징을 포함한 미상의 동물문도 있었을 것입니다. 과학자들은 5억년 전 지층에 남은 기록과 현생 동물문의 DNA 분석을 통해 그 미스터리를 하나씩 풀어가고 있습니다. 비록 우리 같은 비전문가들이 보기에는 다 벌레처럼 생겼지만 이들에게는 지구 동물 진화의 미스터리가 숨어 있습니다.


 참고 


'Bilateral jaw elements in Amiskwia sagittiformis bridge the morphological gap between gnathiferans and chaetognaths' L. Parry and J. Vinther, Current Biology, 2019. 

세상에서 가장 큰 벌



(Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt))


(Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)



 월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다. 


 메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다. 


 메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다. 




(동영상) 


 솔직히 길 가다 만나면 숨이 멎을 정도로 놀랄 크기지만, 그래도 잘 보호되어 우리의 후손들도 이 놀라운 벌을 볼 수 있기를 희망합니다. 

뱀처럼 생긴 무인 잠수정 EELY500






(Credit: Eelume)

 앞으로 수년 내에 뱀처럼 생긴 로봇이 해저에 있는 석유 및 가스 시추 시설을 관리하는 모습을 보게 될지도 모릅니다. SINTEF 리서치 그룹 (research group) 및 노르웨이 공대 (Norwegian University of Science and Technology (NTNU))의 스핀오프 기업인 Eelume에서 바다뱀 같은 독특한 형태의 로봇인 엘리 500 (EELY500)을 테스트할 계획입니다. 


 이 로봇은 노르웨이 해안에 위치한 아스가르드 석유 및 가스정 (Åsgard oil and gas field)에 투입할 계획입니다. 바다뱀이나 뱀장어처럼 길쭉한 체형은 좁은 공간도 쉽게 통과할 수 있으며 물속을 헤엄쳐 움직이는데도 유리합니다. 물론 엘리 500은 모터의 힘으로 움직이지만 개발팀은 뱀 같이 생긴 구조가 해저 구조물 사이를 통과하거나 로봇 팔처럼 움직이는데 유리할 것으로 기대하고 있습니다. 구체적인 내용은 영상을 참조하면 이해가 빠를 것입니다. 



(동영상) 


 엘리500은 자율적으로 물속에서 장시간 작업을 시행할 수 있으며 시설물을 감시하고 수리 임무까지 수행할 수 있습니다. 한쪽을 고정하면 그 자리에서 로봇 팔처럼 작업할 수 있다는 아이디어인데 괜찮은 아이디어처럼 보이지만, 과연 잘 작동할지는 역시 실제 바다에서 테스트를 해봐야 확인할 수 있을 것입니다. 과연 자율적으로 저렇게 복잡한 작업을 알아서 할 수 있을지 약간 의구심이 들기는 하네요. 


 무인 잠수정을 이용해서 케이블이나 시추 장비 같은 각종 해저 시설물을 감시하는 일은 이제 더 이상 낯설지 않은 모습입니다. 과연 어디까지 진화할지 궁금합니다. 


 참고 




2019년 2월 25일 월요일

어딘지 아쉬운 플래그쉽 안드로이드 LG G8/V50 ThinQ






(출처: LG)


 LG가 2019년 플래그쉽 스마트폰 시장을 겨냥한 LG G8/V50 ThinQ을 선보였습니다. G라인과 V라인의 차별점이 별로 없어진 상황이라 그냥 하나로 브랜드를 통일하는 게 더 나을 듯 하지만, 일단 LG는 두 브랜드를 다 살리기로 한 것 같습니다. 그것까지는 회사 마음이겠지만, 폴더블 디스플레이 스마트폰을 염두에 둔 듀얼 스크린은 아무리봐도 무리수를 둔 것 같습니다. 




 후면 트리플 카메라나 5G 지원 모델, 스냅드래곤 855 등은 2019년 스마트폰에 적합한 수준이지만, LG는 아직 폴더블 스마트폰에 대한 준비는 부족했던 것 같습니다. 하지만 그렇다고 지금 듀얼 스크린 폰을 들고 나오는 것은 그다지 현명한 아이디어가 아닌 것 같습니다. 몇 년 전 내놓았다면 그러저럭 평가가 나쁘지 않았을수도 있지만, 삼성이 갤럭시 폴더를 들고나온 직후에 보여준 것은 평가가 좋을 수 없기 때문입니다. 


 지난 몇 년간 듀얼 스크린 폰이 등장하기는 했지만, 결국 시장에서 외면받았던 이유가 뭔지를 생각하면 당연한 결과라고 할 수 있습니다. 넓은 베젤 때문에 태블릿처럼 쓰는 건 무리가 있고 무겁고 커지면서 휴대성이 떨어졌기 때문입니다. 그러면서 가격은 훨씬 비쌀 수밖에 없기 때문에 소비자의 외면을 받을 수밖에 없었습니다. 중국 업체들도 이런 점을 인식하고 부족한 점이 있어도 폴더블 스마트폰을 내놓거나 공개한 것인데, LG 전자의 모습은 다소 아쉽습니다. 


 다만 그렇다고 해서 LG G8/V50 ThinQ 자체가 문제라고 말하긴 어려울 것입니다. 가격만 적당한 수준으로 나온다면 나쁘지는 않을 것 같은데, 과연 얼마에 풀릴지가 관건 같습니다. (아래는 공식 소개 영상인데, 여러 가지 소소한 기능들을 새로 넣었다는 것을 알 수 있습니다. )




(동영상) 


 참고 





고단백 식이가 수명을 줄이는 기전



 뭐든지 지나친 건 좋지 않습니다. 영양소 역시 마찬가지입니다. 3대 영양소인 탄수화물, 지방, 단백질은 적당한 수준으로 섭취해야 건강을 유지할 수 있습니다. 특정 영양소를 과다 섭취할 경우 필수 영양소 결핍과 영양 불균형으로 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 단백질 역시 마찬가지입니다. 단백질이 결핍되도 생명이 위험하지만, 너무 많이 먹어도 건강에 좋지 않습니다. 다만 단백질 결핍이 어떻게 질병을 일으키는지는 잘 알려진 반면 과다 섭취할 경우 문제를 일으키는 기전에 대해서는 아직 잘 모르는 부분이 많습니다. 



 사우스 오스트레일리아 건강 및 의학 연구소(South Australian Health & Medical Research Institute (SAHMRI))의 과학자들은 초파리를 이용한 동물 모델을 통해 그 기전에 대해 연구했습니다. 이전 동물 실험을 통해 과학자들은 고단백 식이가 짧은 수명과 연관이 있다는 사실을 알아냈지만 그기전은 잘 몰랐습니다. 연구팀은 target of rapamycin complex 1 (TORC1) pathway라는 단백질 합성 과정에서 재료인 아미노산이 지나치게 많으면 생성 속도가 빨라지면서 단백질 생성에 에러가 잘 발생한다는 사실을 발견해 저널 current biology에 발표했습니다. TORC1은 짧은 수명과 연관이 있다고 알려져 있습니다. 


 물론 고단백 식이가 수명을 짧게 만드는 기전은 한 가지가 아닐 것입니다. 그리고 모든 동물이 고단백 식이를 한다고 수명이 짧아지는 것도 아닐 것입니다. 그린란드 상어처럼 육식 동물이지만 극도로 수명이 긴 동물도 있기 때문이죠. 수명에 영향을 주는 인자는 매우 다양합니다. 하지만 이런 연구가 지나친 육식이나 고단백 식이를 하는 경우 건강에 미치는 영향을 밝히는데 도움을 줄 것입니다. 


 제 책인 과학으로 먹는 3대 영양소에서 언급한 것처럼 일반적인 한국인의 경우 단백질 보다 탄수화물 섭취가 많으며 가공육을 포함한 육류 섭취가 적어서 이런 연구 때문에 육류나 단백질 섭취를 줄일 필요는 없습니다. 밥처럼 먹거나 다이어트 목적으로 고기만 먹는 게 아니라면 문제될 부분은 없을 것 같습니다. 


 참고 



Jianling Xie et al. Regulation of the Elongation Phase of Protein Synthesis Enhances Translation Accuracy and Modulates Lifespan, Current Biology (2019). DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.029

태양계 이야기 736 - 해왕성의 작은 위성은 사실 충돌 파편


(This is the earliest image of Hippocamp, obtained by HST in 2004. Hippocamp is shown inside the red box and an enlarged version is inset at upper right. Credit: Mark R. Showalter, SETI Institute.)

(The seven inner moons of Neptune are shown at a consistent set of sizes, along with the planet’s bluish limb at right. Credit: Mark R. Showalter, SETI Institute)


 2013년 허블 우주 망원경에 의해 발견된 해왕성의 13번째 위성인 히포캄프 (Hippocamp)가 더 큰 위성에서 나온 파편이라는 사실이 밝혀졌습니다. 지름 34km의 작은 위성인 히포캄프는 SETI의 마크 쇼왈터 (Mark R. Showalter)가 2003-2009년 사이 허블 망원경 이미지를 분석해서 찾아낸 위성으로 보이저 2호에 의해 상세히 관측된 바가 없기 때문에 크기, 궤도, 질량 등 기본적인 정보만 알려져 있습니다. 


 쇼왈터의 연구팀은 히포캄프의 궤도를 분석한 결과 12,000km 떨어진 위성 프로테우스 (Proteus)와 혜성이 충돌하면서 나온 파편일 가능성이 크다는 사실을 발견했습니다. 두 위성의 궤도는 이전에는 지금보다 가까웠을 것으며 보이저 2호가 촬영한 프로테우스 표면에는 거대한 충돌 크레이터가 존재합니다. 참고로 프로테우스는 지름 400km로 해왕성의 위성 가운데는 트리톤 다음으로 큰 것입니다. 


 해왕성은 카이퍼 벨트 안쪽에 존재하며 수많은 혜성이 이 행성을 지나쳤을 것입니다. 따라서 위성으로 포획되거나 위성에 충돌하는 경우가 드물지 않았을 것입니다. 목성과 토성에 그랬던 것처럼 앞으로 해왕성과 천왕성에도 궤도에 진입할 탐사선을 보내 수년 간 연구한다면 흥미로운 사실들이 많이 밝혀질 것으로 기대합니다. 


 참고 


M. R. Showalter et al. The seventh inner moon of Neptune, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-0909-9 




티라노사우루스 렉스의 작은 조상을 만나다



(Moros intrepidus. Credit: Jorge Gonzalez)


고생물학자들이 북미에서 가장 오래된 티라노사우루스 수각류를 발견했습니다. 노스 캐롤라이나 주립대의 린제이 자노 (Lindsay Zanno, paleontologist at North Carolina State University)가 이끄는 고생물학자 팀은 9600만년 전 유타주에서 살았던 소형 티라노사우루스 수각류인 Moros intrepidus를 발견했습니다. 이 수각류는 머리는 크고 앞다리는 작은 티라노사우루스 수각류의 특징을 지니고 있지만 키는 0.9-1.2미터 정도로 사람보다 작았습니다. 


 제 책인 포식자에서 설명했듯이 티라노사우루스 수각류는 대부분의 시간을 중소형 수각류로 살았고 사실 거대화 된 것은 백악기 후기인 8100만년 전 이후의 일입니다. 우리에게 가장 친숙한 티라노사우루스 렉스는 사실 백악기의 가장 마지막 시기에 등장한 공룡입니다. 티라노사우루스과 공룡은 사실 이보다 3000만년 전 아시아 대륙에서 북미 대륙으로 이주했으며 초기에는 소형 수각류였습니다. 그러나 화석이 발견되지 않아 중간에 무슨 일이 있었는지 연구가 어려웠습니다. 





 모로스는 티라노사우루스가 거대화 되기 전 어떻게 북미 대륙에서 진화했는지를 보여주는 귀중한 화석입니다. 모로스는 매우 민첩하고 빠른 수각류로 의심의 여지 없이 매우 뛰어난 사냥꾼 이었습니다. 이들은 북미 대륙의 생태계에 성공적으로 적응해 주요 육식 동물의 하나로 자리잡았을 것입니다. 


  

(동영상)


 티라노사우루스과 공룡이 어떻게 거대한 최상위 포식자가 됐는지는 아직 풀지 못한 수수께끼입니다. 이번 발견을 통해 과학자들은 그 실마리를 찾을 수 있기를 기대하고 있습니다. 


 참고 


"Diminutive, fleet-footed tyrannosauroid narrows the 70-million-year gap in the North American fossil record" Communications Biology, DOI: 10.1038/s42003-019-0308-7 

2019년 2월 24일 일요일

네안데르탈인은 육식주의자?


(Tooth of an adult Neandertal from Les Cottés in France. Her diet consisted mainly of the meat of large herbivore mammals. Credit: MPI f. Evolutionary Anthropology/ A. Le Cabec


 네안데르탈인은 현생 인류와 달리 거의 고기만 먹고 살았다는 연구 결과가 나왔습니다. 프랑스의 Grotte du Renne와 Les Cottés의 두 화석 발굴지에서 나온 네안데르탈인의 화석 속 콜라겐 아미노산의 동위원소를 분석한 국제 과학자 팀은 네안데르탈인의 식이 패턴이 현재의 늑대와 유사하다는 사실을 확인했습니다. 


 과거 과학자들은 네안데르탈인이 현생 인류보다 지능이 낮고 몸집은 크기 때문에 현재의 대형 유인원인 고릴라처럼 채식 위주의 식단을 지녔다고 생각했습니다. 하지만 최근 연구 결과는 네안데르탈인이 뛰어난 사냥꾼이었으며 적극적으로 고기를 먹었다는 증거를 보여주고 있습니다. 


 이번 연구에서는 질소 14/15동위 원소 비율을 통해 네안데르탈인이 현재 어떤 동물과 가장 유사한 식이 패턴을 지녔는지 분석했습니다. 그 결과 의외로 네안데르탈인은 늑대처럼 신선한 고기를 주로 먹는 것으로 나타났습니다. 인간과 가깝기 때문에 역시 잡식성이라는 일반적인 생각이나 채식주의자라는 오래된 가정은 빗나간 셈입니다. 


 사실 네안데르탈인은 매머드 같은 큰 포유류를 사냥한 증거가 있습니다. 네안데르탈인은 창을 이용해서 대형 초식 동물을 효과적으로 사냥했던 것으로 보입니다. 그러나 고기에만 의존한 생존 방식은 무엇이든 다 먹는 현생 인류에 비해 환경변화에 취약할수도 있습니다. 이런 식이 패턴이 네안데르탈인의 미스터리한 멸종에 원인 중 하나였을지도 모릅니다. 



 참고 


Exceptionally high δ15N values in collagen single amino acids confirm Neandertals as high-trophic level carnivores, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1814087116