광유전학으로 난치병 극복 마련행동·감정 등 형성 원리 역추적 2026년 노벨 생리의학상은 파킨슨병과 알츠하이머병(치매), 우울증, 조울증, 불안장애 등 뇌질환 치료에 새로운 가능성을 연 과학자 3명에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 노벨 생리의학상 수상자로 빛으로 뇌 신경세포를 조절하는 ‘광유전학(optogenetics) 및 광개폐성 이온 채널(light-gated ion channels) 연구’를 수행한 미국의 칼 다이서로스(55) 스탠퍼드대 교수, 독일의 페터 헤게만(72) 베를린 훔볼트대 교수와 게오르크 나겔(73) 뷔르츠부르크대 교수를 선정했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이른 새벽 논문 작업을 하다 잠시 눈을 붙이려던 순간 노벨위원회로부터 전화로 수상 소식을 전해 들은 다이서로스 교수는 AP통신에 “앞으로 몇 시간 동안 해야 할 단 하나의 일은 아이들 샌드위치를 만들어주는 것”이라고 말했다. 이들은 인류가 뇌를 이해하고 난치병을 극복하는 방식을 바꾼 공로를 인정받았다. 통상 광개폐성 이온 채널은 ‘빛으로 작동하는 스위치’로, 광유전학은 이를 이용해 ‘신경세포를 조종하는 리모컨’에 비유된다. 신경세포는 전기 신호로 소통하는데, 이온(전기를 띤 알갱이)이 세포 안팎으로 드나들며 신호를 만든다. 광개폐성 이온 채널은 전기 신호 대신 특정 색깔의 빛을 비추면 열리는 ‘문 단백질’이다. 빛이 닿으면 문이 열리고 이온이 이동해 신경세포의 전기적 상태가 바뀐다. 광유전학은 이런 빛에 반응하는 단백질을 특정 신경세포에 넣고, 빛을 이용해 원하는 신경세포의 활동을 켜거나 끄는 기술이다. 이들은 뇌과학을 ‘관찰하는 과학’에서 ‘정밀하게 치료하고 조절하는 과학’으로 도약시켰다. 뇌는 수많은 신경세포가 복잡하게 얽혀 있는 ‘블랙박스’였다. 전통적인 약물이나 전기 자극 방식은 뇌의 넓은 부위를 무차별적으로 건드려 특정 행동이나 감정, 질병이 어떤 신경 회로에서 비롯되는지 알기 어려웠다. 광유전학은 과학자들이 뇌의 특정 신경 회로를 켜고 끄며 그 기능을 역추적할 수 있게 만들었다. 파킨슨병 등의 질환은 특정 신경세포의 오작동이나 사멸로 발생하는데, 광유전학은 정상 부위에 피해를 주지 않고 증상을 개선하는 치료법의 연구에 단초를 마련했다. 우울증, 조울증, 불안장애, 약물 중독 등 마음의 병으로 불리던 질환들도 ‘뇌 회로의 물리적 오작동’ 때문임을 밝혀냈고, 직접 교정할 치료의 길을 열었다. 시각을 잃은 환자가 빛을 다시 느끼거나 형체를 알아보게 하는 인공 시각 기술의 핵심 기반이기도 하다.

“긁어 부스럼 만든다”는 옛말은 비유가 아닌 철저한 과학적 사실이었다. 환절기 피부 가려움에 손을 대는 순간, 우리 뇌에서는 가려움을 폭증시키는 신경전달물질이 분비되며 ‘가려움의 악순환’이 시작된다. 멈추지 않는 환절기 가려움증 뒤에 숨겨진 뇌의 메커니즘을 짚어봤다. 건조한 공기가 무너뜨린 피부 장벽, 히스타민을 부른다환절기에는 습도와 기온이 급격히 떨어지면서 피부 장벽이 약해진다. 수분을 지켜주던 피부 보호막이 약해지면 외부 자극에 무방비로 노출되는데, 이때 우리 몸은 방어 작용의 하나로 신호 전달 물질인 ‘히스타민’을 분비한다. 뇌가 히스타민의 이동 자극을 ‘가려움’으로 인식하면서 자신도 모르게 손이 피부로 향하게 되는 것이다. 긁을수록 자극되는 뇌… 세로토닌이 만든 ‘가려움 폭주’문제는 가렵다고 해서 피부를 긁기 시작할 때 발생한다. 긁을 때 느껴지는 통증과 자극을 줄이기 위해 뇌는 신경전달물질인 ‘세로토닌’을 분비한다. 하지만 이 세로토닌이 역설적으로 가려움을 전달하는 신경회로를 다시 자극하는 불씨가 된다. 결국 ‘피부 자극→히스타민 분비→긁기→세로토닌 분비→가려움증 증폭’이라는 ‘가려움 폭주’의 악순환이 완성되는 셈이다. ‘긁어 부스럼’이라는 옛말이 단순한 비유가 아니라 과학적 증명인 셈이다. ‘가려움 폭주’를 멈추는 3가지 생활 수칙악순환의 고리를 끊으려면 뇌와 피부에 전달되는 자극을 물리적으로 차단해야 한다. 우선 샤워 시 뜨거운 물을 사용하거나 때를 밀면 피부 유분과 장벽이 손상된다. 미지근한 물로 짧게 샤워하는 것이 좋다. 샤워 후 물기가 완전히 마르기 전, 3분이내에 크림이나 연고 형태의 보습제를 충분히 발라 수분 손실을 막아야 한다. 가려운 부위를 긁는 대신 차가운 찜질로 피부를 진정시켜 뇌로 향하는 가려움 신호를 교란해 주는 것이 효과적이다. 피부에 눈에 띄는 발진이 없더라도 전신 가려움이 계속되거나 생활에 불편을 느낄 정도라면, 단순 건조증이 아닐 수 있으므로 피부과를 찾아 전문적인 진료를 받는 것이 좋다.

가수 손담비가 출산 후 21㎏을 감량하고 꾸준히 건강한 몸매를 유지하는 근황을 공개해 화제를 모으고 있다. 손담비는 최근 인스타그램에 “운동은 하고 싶을 때보다 하기 싫을 때 하는 게 진짜”라는 글과 함께 운동 중인 사진을 게재했다. 사진 속 그가 열중하고 있는 운동은 다름 아닌 ‘자이로토닉’(Gyrotonic)이다. 임신 당시 체중이 67㎏까지 증가했던 손담비는 출산 후 철저한 식단 관리와 꾸준한 운동을 병행하며 21㎏ 감량에 성공했다고 밝힌 바 있다. 그렇다면 그가 체중 유지의 핵심으로 꼽은 운동 방식과 마음가짐에는 어떤 과학적 비결이 숨어있을까? “의욕 없어도 일단 움직여라”… 뇌 과학이 밝힌 습관의 힘손담비가 강조한 “하기 싫을 때 하는 운동”은 실제로 운동 습관을 단단하게 고착시키는 데 결정적인 역할을 한다. 많은 이들이 ‘의욕’이 생겨야 운동을 시작하려고 하지만, 일단 몸을 움직여 뇌를 자극하는 것이 우선이다. 몸을 움직이기 시작하면 근육과 감각 자극이 뇌로 전달되면서 동기 부여와 관련된 신경 회로가 활성화된다. 이 과정에서 도파민과 세로토닌 같은 신경전달물질이 분비돼 기분이 개선되고 지속할 힘이 생긴다. 실제 미국 테네시대 연구팀에 따르면 초기 운동 참여 빈도가 높을수록 장기적인 운동 습관 형성 확률이 급격히 증가했다. 연구 결과, 첫 달에 헬스장을 16회 이상 방문한 집단은 이후에도 주 1회 이상 운동을 지속할 확률이 16.5%에 달한 반면, 8회 이하로 방문한 집단은 0.6% 미만에 불과했다. 손담비가 반한 ‘자이로토닉’… 척추 교정부터 코어 강화까지체중 감량 후 요요 현상 없이 몸매를 유지하려면 유산소 운동뿐만 아니라 근력 운동을 꾸준히 병행해야 한다. 손담비가 선택한 자이로토닉은 무용, 요가, 수영, 체조, 태극권의 원리를 결합한 입체적인 운동이다. 이 운동은 특수 제작된 케이블, 도르래, 회전 손잡이를 활용해 몸을 길게 늘이면서 호흡에 맞춰 회전·굴곡 등의 동작을 반복한다. 특히 척추와 골반 주변의 미세한 움직임을 유도해 불균형을 바로잡고 어깨 및 고관절의 가동 범위를 넓혀준다. 이는 평소 잘 쓰지 않는 깊은 속근육(코어)을 사용하기 때문에 신체 균형 감각을 잡고 재활 운동으로 활용하기에도 적합하다. 부상 없이 안전하게 즐기려면?자이로토닉은 관절 부담이 적은 편이지만, 개인의 신체 상태에 맞지 않게 무리할 경우 부상 위험이 있다. 기구의 스프링 반동을 이용해 지나치게 강하게 반동을 주면 허리나 무릎 관절에 무리가 갈 수 있으므로 낮은 저항 강도부터 시작해야 한다. 몸을 반동에 맡기기보다 복부와 골반을 안정적으로 고정한 상태에서 제어하며 동작을 수행해야 한다. 평소 무릎이나 고관절에 통증이 있다면 가동 범위를 과도하게 늘리지 말고 초보자는 반드시 전문 강사의 지도하에 강도를 조절해야 한다.

방송인 유재석이 수차례 금연에 실패한 경험을 솔직하게 고백하며 ‘금연 20년 차’ 근황을 공개했다. 9일 방송된 tvN 예능 프로그램 ‘유 퀴즈 온 더 블럭’(유퀴즈)에는 알코올 중독을 극복하기 위해 9년간 노력해 온 간담췌외과 의사 이준서가 출연했다. 이날 이준서는 애주가와 알코올 의존을 구분하는 기준에 대해 “아름다운 꽃이 있다가 없어졌다고 해서 막 다시 찾으면서 괴로워하지는 않는다”면서 “술이 없을 때 괴롭고 계속 찾게 된다면 이미 의존성이 생긴 것”이라고 말했다. 이에 유재석은 “술 외에도 그런 것 같다. 없으면 못 견디는 건 중독”이라며 자신의 금연 경험을 꺼냈다. 유재석은 “저도 예전에 흡연했다가 끊은 지 20년이 됐다”며 “담배 끊을 때 무지하게 (이것저것) 시도해봤다. ‘하루에 5개 피우자’고 했는데 이게 잘 안 된다. 어렵다”고 고백했다. 결국 유재석은 “담배를 ‘끊자’ 하고 끊었다”며 “술과 정도의 차이가 있겠지만 조금씩 줄여가는 게 확률적으로 쉽지 않다”고 자신의 경험을 전했다. 금연 초기 유혹에 많이 흔들렸다고도 고백했다. 유재석은 “담배 끊은 지 얼마 안 됐을 때는 피우는 사람들을 보면 ‘저때가 좋지’라고 생각했다”면서도 “5년, 10년이 넘으니까 아무 생각도 안 들고 이젠 오히려 냄새도 싫어졌다”고 말했다. 건강 해치는 흡연…각종 암 유발해질병관리청에 따르면 우리나라 사망 원인 1위는 암이다. 2위는 심장질환, 3위는 폐렴, 4위는 뇌혈관질환인데, 담배는 사망원인 1·2·3·4위의 공통되는 주요 위험인자다. 흡연에 따른 사망과 연관된 질환은 셀 수 없이 많다. 폐암뿐 아니라, 췌장암, 구강암, 후두암, 식도암, 신장암, 방광암, 자궁경부암, 그리고 백혈병까지도 일으킬 수 있다. 또 고혈압, 고지혈증, 당뇨, 비만 등이 있는 흡연자라면 혈관질환은 더 빠르게 진행된다. 폐가 망가져 만성폐쇄성폐질환(COPD)에 걸리게 되면 호흡에 지장을 주고, 감기나 인플루엔자에 걸렸을 때 폐렴과 같은 합병증으로 사망할 수 있다. 우리나라 직접 흡연으로 인한 사망자 수는 2023년 기준 총 6만 8536명으로 추산됐다. 남자가 6만 216명으로 대부분을 차지했고, 여자는 8320명이었다. 흡연으로 인한 사회·경제적 비용은 15조원에 달했다. 니코틴 부족으로 ‘금단 증상’…‘금연’ 개인 노력만으론 어려워보건복지부에 따르면 금연 후 1년이 지나면 심장질환으로 인한 급사의 위험이 절반 수준으로 떨어진다. 금연 10년 후에는 심혈관질환으로 인한 사망 위험이 비흡연자 수준으로 감소하며, 폐암으로 인한 위험도 흡연자의 3분의 1 미만으로 감소한다. 이처럼 건강을 챙기기 위해 많은 흡연자들이 금연을 시도하지만 실제 성공까지 이어지는 경우는 많지 않다. 국민건강보험공단에 따르면 흡연자 중 개인 노력으로 금연에 성공할 확률은 4% 미만에 불과하다. 금연을 어렵게 만드는 가장 큰 요인 중 하나는 니코틴이다. 니코틴은 흡입 후 약 10초 만에 뇌에 도달해 보상 회로의 도파민 분비를 자극하고, 이 과정이 되풀이되면서 강한 의존을 만든다. 담배를 끊으면 혈액 속에 니코틴 농도가 낮아지면서 불안, 초조, 짜증, 정신집중 장애와 같은 금단증상이 높아져서 흡연 욕구를 느끼게 된다. 또한 단순히 니코틴 농도만이 아니라 스트레스를 받을 때, 술을 마실 때, 식사를 마친 뒤에, 큰일을 마무리 지었을 때, 무료할 때와 같은 특정한 상황이 되면 흡연 욕구를 강하게 느낀다. 질병청과 대한폐암학회는 금연을 위한 실행 방법으로 다음과 같은 생활 습관을 가질 것을 조언한다. 먼저 금연 계획을 주변 사람들에게 알리는 것이다. 가족과 친구, 직장 동료에게 금연 계획을 미리 알려 응원과 지지를 받고, 금연이 잘 되고 있는지 살펴봐 달라고 요청하는 것도 도움이 된다. 또 흡연 욕구를 느낄 때 심호흡을 한다든지, 찬물을 천천히 마신다든지, 껌이나 사탕을 먹는다든지 등 주위를 다른 곳으로 돌릴 수 있는 방법을 찾아야 한다. 특히 금연 중 한 개비를 피웠다고 금연에 실패했다고 생각하고 다시 흡연으로 돌아가는 행동은 삼가야 한다. 또 걷기 등 가벼운 운동과 충분한 수면 등은 스트레스를 줄여줘 금단 증상을 완화하는 데 도움이 된다. 마지막으로 혼자 금연하는 것이 어렵다면 각 보건소 금연클리닉이나 금연 상담전화, 지역금연지원센터 등을 적극적으로 이용하는 것이 좋다. 니코틴 대체제나 바레니클린, 부프로피온 같은 금연 치료제는 전문가와 상담 후 사용하면 금연 성공률을 약 2~3배 정도 높일 수 있다.

사춘기와 임신, 폐경은 여성의 생애에 걸쳐 나타나는 세 번의 주요 호르몬 전환기로 뇌에 상당한 영향을 미친다. 그러나 이 세 단계가 공통된 메커니즘을 따르는지 아니면 각기 다른 방식으로 뇌를 바꾸는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 사춘기와 임신기의 뇌 변화를 다룬 연구는 축적돼 왔지만 폐경기, 갱년기와 관련된 종단 연구는 지금까지 세계적으로 한 편에 그쳤고 그마저 해마 한 부위에 국한돼 있었다. 네덜란드 암스테르담대 의료센터(UMC) 정신의학과, 라이덴대 뇌·인지 연구소와 심리학 연구소, 로테르담 에라스무스대 사회·행동과학부 공동 연구팀은 구조적 자기공명영상(sMRI)으로 세 전환기의 뇌를 동일한 방법으로 분석한 결과, 폐경기 여성의 뇌 변화가 사춘기·임신기와 극명한 대조를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 전 분야를 다루는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 서로 다른 세 집단, 모두 1095명의 뇌를 각각 두 차례씩 촬영해 비교했다. 한 여성을 사춘기부터 폐경까지 따라간 것이 아니라, 각 시기에 해당하는 별개의 집단을 같은 잣대로 나란히 잰 방식이다. 사춘기와 임신 집단은 네덜란드 라이덴대에서, 폐경 집단은 영국 UK 바이오뱅크에서 자료를 얻었다. 이번 연구의 핵심은 대조군 설계에 있다. 여기에 같은 기간 아무 일도 겪지 않은 대조군 108명, 40명, 723명을 붙였다. 나이가 같은 대조군을 통해 뇌 변화가 그 사건 때문인지 아니면 그저 나이를 먹었기 때문인지 갈라낼 수 있게 한 것이다. 그 결과 초경과 임신을 겪은 여성은 같은 기간 그 일을 겪지 않은 또래보다 대뇌 회백질이 뚜렷하게 줄었다. 대조군은 같은 기간 유의미한 변화가 없었다. 첫 아이든 둘째든 감소 폭에는 차이가 없었다. 주목할 부분은 사춘기와 임신이 닮은 곳과 갈리는 곳이 함께 나타났다는 점이다. 전전두엽·두정엽·측두 연합피질 등 고차 인지를 담당하는 영역에서는 두 시기의 감소 폭이 서로 다르지 않았다. 반면 감각운동 영역과 대상피질에서는 사춘기가 임신보다, 임신이 폐경보다 크게 줄어드는 뚜렷한 위계가 나타났다. 섬엽 일부에서는 사춘기에서만 나타나는 독자적인 변화 궤적이 확인됐다. 대뇌피질 74개 영역 가운데 절반 이상에서 사춘기와 임신은 서로 다른 양상을 보였다. 폐경은 정반대였다. 두 차례 촬영에서 모두 폐경 전이었던 여성과 모두 폐경 후였던 여성은 회백질이 꾸준히 줄어든 반면 그 사이에 폐경을 지난 여성은 감소가 멈춘 것처럼 나타났다. 연구팀은 이를 두고 세 전환기가 호르몬 변화에 대한 단일하고 획일적인 반응이 아니라 각기 다른 패턴의 뇌 구조 변화와 연관돼 있다고 해석했다. 호르몬이 급증하는 사춘기·임신에서는 회백질 감소가 가속되고, 호르몬이 급감하는 폐경에서는 노화에 따른 감소가 오히려 둔화되는 방향이라는 것이다. 회백질이 줄었다는 것이 뇌가 손상됐다는 뜻은 아니다. 신경과학계에서는 사춘기의 회백질 감소를 쓰지 않는 신경 연결을 정리해 회로를 효율화하는 ‘시냅스 가지치기’ 과정으로 이해해 왔다. 이번 연구에서 임신기 변화가 집중된 곳도 설전부와 상측두구 등 사회적 인지를 담당하는 영역이었다. 연구팀은 이런 변화가 모성 양육 행동과 아이와 애착을 뒷받침하는 적응적 리모델링일 수 있다고 밝혔다. 폐경기 여성이 흔히 ‘브레인 포그’와 인지 저하를 호소하고 알츠하이머병 환자의 3분의 2가 여성이라는 점 때문에 폐경은 오랫동안 뇌가 나빠지는 시기로 인식돼 왔다. 연구팀은 이번 연구에서 적어도 대뇌피질 부피라는 지표에서는 폐경 전환기가 위축이 가속되는 시기로 보이지 않는다는 결과를 제시했다. 다만 연구팀은 구조 영상만으로는 이것이 가소성이 높아진 것인지 단순히 노화가 늦춰진 것인지 판단할 수 없으며, 그것이 기회인지 취약성인지도 알 수 없다고 선을 그었다. 연구를 이끈 소피 반트호프 네덜란드 UMC 박사는 “여성은 전 세계 인구의 절반을 차지하지만 신경과학 연구에서 여전히 크게 과소대표돼 있다”며 “여성만을 대상으로 한 연구는 전체의 2~6%에 불과하고 성별을 분석 변수로 다룬 연구는 5%에 못 미치는 만큼 세 전환기의 뇌 변화를 하나의 동일한 분석 틀에 놓고 비교했다는 점에서 이번 연구 의미가 크다”고 설명했다.

서울 노원구는 파킨슨병 질환자를 대상으로 운영한 통합재활프로그램 ‘뇌크레이션’에서 유의미한 성과를 얻었다고 1일 밝혔다. 보호자의 도움이 필요했던 참여자 24명 중 20명이 자립 가능한 수준으로 기능이 향상됐다. 균형감각 개선으로 낙상 위험을 낮추는 효과도 확인됐다. 구는 2023년 9월 마들보건지소에서 전국 지방자치단체 최초로 뇌크레이션 운영을 시작했다. 신체활동에 뇌기능 자극과 정서 지원을 결합해 파킨슨병 질환자의 신체기능 회복과 일상생활 자립을 돕는 프로그램이다. 참여자들의 높은 호응과 꾸준한 참여에 힘입어 2024년 상계보건지소까지 확대했다. 현재 주 2회 운영하고 있으며 누적 연인원 참여자는 6940명에 달한다. 초기 진단이 어려운 병의 특성을 고려해 규칙적인 떨림 증상을 겪는 주민도 참여할 수 있도록 했다. 신체기능 개선 효과도 확인됐다. 민첩성과 보행 능력 평가 결과 3m 보행시간은 평균 14.27초에서 9.46초로 단축됐다. 하체 근력 평가인 ‘30초 앉았다 일어서기’ 기록은 평균 12.56회에서 17.04회로 4.48회 증가했다. 균형감각 개선으로 낙상 위험을 낮추는 효과도 확인됐다. 비결은 신체기능과 뇌기능을 함께 자극하는 프로그램 구성에 있다. 스모비(작고 가벼운 손기구), 밸런스 쿠션 등 다양한 소도구를 활용한 중강도 운동으로 근력과 균형능력을 높이고 뇌 활성화를 유도한다. 여기에 생활습관 개선과 심리지원도 병행했다. 운동은 보건지소 소속 물리치료사의 지도 아래 안전한 중강도 운동을 중심으로 진행한다. 참여자의 신체기능과 심리 상태를 정기적으로 평가하고, 필요에 따라 맞춤형 운동치료를 추가해 개인별 재활 효과도 높이고 있다. 전문성도 지속적으로 강화하고 있다. 프로그램 운영 과정에서 질병관리청의 자문을 받고 을지대학교병원, 상계백병원 등 지역 의료기관과 네트워크를 구축했다. 서준오 구청장은 “노원은 보건소와 권역별 4개 보건지소를 갖춘 촘촘한 지역 보건 체계를 기반으로 고령화 시대 건강복지 대응 역량을 강화하고 있다”며 “앞으로도 ‘뇌크레이션’처럼 지역의 보건 인프라를 활용한 특화 프로그램을 통해 구민의 일상 회복과 자립을 지원하고 건강한 삶을 지켜나가겠다”고 말했다.

나의 엄마는 도시의 청소부입니다(장샤오만 지음/허유영 옮김/웅진지식하우스) 일자리를 찾아 중국의 실리콘밸리로 불리는 선전으로 올라온 엄마. 10년 만에 다시 한집에 살게 된 딸은 가족을 위해 자신을 희생하는 엄마와 끊임없이 부딪힌다. 엄마를 바꿔 보려 노력했지만 허사였다. 결국 엄마의 세계를 제대로 들여다보기로 하고, 미화원으로 일한 뒤 돌아온 엄마의 하루를 휴대전화에 받아 적었다. 이렇게 쓴 900일간의 기록은 노동자들의 희생으로 성장한 중국 사회의 이면을 적나라하게 들춘다. 2023년 다오펑도서상 ‘올해의 논픽션 작가상’ 수상작. 424쪽. 1만 9500원. 도파민 과잉 시대, 당신의 뇌가 무너진다(리처드 사이토윅 지음/김광국 옮김/알레) 아침에 눈을 뜨고 밤에 잠들기 직전까지 우리는 각종 스마트 기기와 디지털 스크린에서 벗어나지 못한다. 저자는 이런 디지털 중독은 개인의 도덕적 결함이나 의지력 부족 때문이 아니라고 단언한다. 스마트폰 푸시 알림을 무시하지 못하는 이유부터 집중력과 주의력 상실, 숏폼 중독, 과도한 디지털 스크린 노출에 따른 유사 자폐증 등 신경학적 문제들을 설명한다. 거대 기업들이 우리 뇌의 감정 조절과 충동 조절 회로를 어떻게 마비시키는지도 밝힌다. 500쪽. 2만 6000원. 그 사람은 대체 왜 그러는 걸까(차승민 지음/아몬드) 사교적이고 자신감 있으며 윗사람에게는 싹싹하고 유능하다. 그러나 자신보다 약한 후배에게 폭언과 모욕을 일삼고, 자신의 목적을 위해 상대를 거리낌 없이 이용한다. 웹툰 ‘미생’의 성 대리 같은 인물이 주변에도 있을 터다. 정신과 의사인 저자가 성 대리를 비롯해 ‘슬램덩크’ 강백호, ‘눈물의 여왕’ 홍해인처럼 익숙한 대중문화 속 인물로 자기애성·경계성·의존성 성격장애, 우울증, 중독, 애착 유형까지 우리를 힘들게 하는 13가지 관계에 대해 풀어준다. 224쪽. 1만 7000원. 영화 속 조직 이야기(이창길 지음/문우사) 영화를 통해 조직 이론을 가르쳐 온 저자가 26편의 영화로 조직 원리를 알기 쉽게 설명한다. 영화 ‘대부’와 ‘내부자들’로 조직 내 권력이 어떻게 형성되고 유지되는지, 위기는 어떻게 다가오는지 살펴본다. ‘링컨’과 ‘죽은 시인의 사회’에서는 리더십이란 무엇인지 묻는다. 권력과 복종은 무엇인지 되돌아본 ‘폴란드 1943’, 다수가 합의에 도달하는 모습을 그린 ‘12명의 성난 사람들’ 등도 소개한다. 다양한 작품들 속 조직의 진짜 모습과 그 이면을 읽을 수 있다. 312쪽. 2만 2000원.

아동·청소년기의 뇌와 달리 성인의 뇌는 한 번 파괴된 신경세포를 스스로 고치거나 새로 만들어 내는 능력이 극히 제한적이다. 알츠하이머병으로 대표되는 치매에서 신경세포 손상이 치명적인 이유도 여기에 있다. 현재 나와 있는 치료제들은 인지 기능 퇴화 속도를 늦추는 수준일 뿐 이미 악화된 인지 기능을 되돌리지는 못한다. 그런데 미국 사우스캐롤라이나대, 럿거스대, 루이지애나 주립대 공동 연구팀은 정밀하게 설계한 나노입자가 사람의 뇌 오가노이드(미니 장기)에서 신경세포를 재생시킬 뿐만 아니라 생쥐 실험에서는 신경 회로까지 복원해 인지 기능을 개선하는 것을 관찰했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의생명공학 분야 국제 학술지 ‘셀 바이오머티리얼스’ 27일 자에 실렸다. 연구팀은 항체를 세포 안까지 실어 날라 목표 단백질만 골라 분해하는 ‘나노 이레이저’라는 물질을 합성했다. 연구팀은 사람의 별아교세포 배양액과 알츠하이머병에 걸린 뇌를 본떠 만든 사람 뇌 오가노이드에 나노 이레이저를 주입했다. 혈액-뇌 장벽을 손쉽게 통과한 나노 이레이저는 별아교세포에 침투해 PTBP1이라는 단백질을 분해하면서 별아교세포를 신경세포로 전환하는 것이 확인됐다. 연구팀은 알츠하이머병에 걸린 생쥐에게 나노 이레이저를 두 번 주사한 뒤 뇌와 행동의 변화를 관찰했다. 그 결과, 생쥐들은 수중 미로 과제를 주입 전에 비해 훨씬 쉽게 통과했고 집 찾기 실험에서도 임무 수행 시간이 짧아졌다. 또 뇌에서는 신경세포 밀도가 증가하고 신경 염증이 줄었으며 뇌 속 아밀로이드 베타 단백질 축적도 감소한 것이 관찰됐다.

“다정도 병인 양하여 잠 못 들어 하노라.” 고려 후기 문신 이조년이 지은 시조 ‘다정가’의 마지막 문장이다. 애상적이고 외로운 감정을 병에 비유한 작품이다. 시조에 등장하는 ‘다정’은 정이 많다는 뜻이 아니라 고요하고 아름다운 밤 풍경 속에서 느끼는 주체할 수 없는 외로움, 우수, 쓸쓸함 등 복잡한 감정을 말한다. 과학적으로 살펴보면 인간이 극심한 외로움이나 상실감을 느낄 때 활성화되는 뇌의 전대상피질은 신체적 통증을 느낄 때 활성화되는 부위이기 때문에 정서적 극한 감정이 신체적 병처럼 느껴질 수 있다. 넘치는 감정은 교감신경계를 흥분시켜 과각성 상태를 유발해 잠 못 들게 한다. 사회적 고립은 전 세계적으로 증가 추세를 보이고 있어 세계보건기구(WHO)에서도 중대한 공중보건 위험 요인으로 주목하고 있다. 사회적 고립은 약물 오남용에도 직접 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 많다. 그렇지만 고립됐다는 느낌이 뇌를 어떻게 바꾸는지 충분히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 미국 노스웨스턴대 의대, 소크 생물학 연구소 공동 연구팀은 외로움은 뇌를 ‘술을 더 마시게 만드는 방향’으로 재구성할 수 있다는 사실을 확인하고 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스‘ 8월 25일 자에 발표했다. 재미있는 부분은 사회적 고립이 남성의 음주는 늘리고 여성에 대해서는 오히려 음주를 억제하는 방향으로 뇌를 바꿀 수 있다는 점이다. 연구팀은 성체 암수 생쥐를 여러 마리가 함께 지내는 사회적 사육 환경에서 키운 다음 일부를 한 마리씩 따로 지내는 단독 사육 방식으로 바꿨다. 성인기의 사회적 고립 상황을 실험적으로 재현한 것이다. 이후 생쥐들에게 매일 한 시간씩 물이 든 병과 15% 알코올 용액이 든 병 중 하나를 골라 마시도록 했다. 사회적 환경에서 생활한 생쥐와 고립된 생쥐를 대상으로 2주 동안 어떤 음료를 선택하는지 얼마나 마시는지를 추적했다. 그 결과, 고립된 환경에서 생활한 수컷 생쥐는 그렇지 않은 수컷 생쥐보다 알코올을 더 많이 선택하고 섭취량도 점점 늘려가는 것이 확인됐다. 반면 고독한 환경의 암컷 생쥐는 알코올 섭취를 점점 줄여가는 것으로 나타났다. 연구팀은 초소형 현미경으로 쥐가 우리 안을 자유롭게 돌아다니며 음주 여부를 선택하는 동안 특정 뇌세포 활동을 기록했다. 특히 감정과 스트레스 신호를 처리하는 기저와측 편도체(BLA)와 내측 전전두피질(mPFC)을 연결하는 회로에 주목했다. 연구팀에 따르면 고립 상태에서는 해당 회로가 과활성화되고 이것이 직접 음주 행위에 관여하는 데 암컷과 수컷이 다른 전략을 사용한다는 것이다. 연구팀은 추가로 이 뇌 경로가 단순히 음주 행동을 반영하는 것인지 음주를 일으키는 것인지 확인하기 위해 광유전학 실험을 했다. 고립되지 않은 수컷 생쥐에게 짧은 빛으로 해당 뇌 회로를 인위적으로 활성화하자 이들의 뇌는 마치 사회적으로 고립됐던 것처럼 알코올에 반응했다. 반대로 고립됐던 수컷 생쥐에게 해당 회로 활동을 중지시키면 알코올 섭취량이 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 리샤 파텔 노스웨스턴대 의대 교수는 “이번 연구는 사회적 고립이 수컷에서 음주 증가로 이어지는 과정을 설명할 수 있는 특정 뇌 회로를 짚어냈다는 점에서 의미가 크다”라며 “고립에서 비롯되는 알코올 오남용을 이해하고 치료하기 위한 훨씬 더 명확한 생물학적 표적을 찾는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

‘잘 되면 내 탓, 못 되면 조상 탓’이라는 속담이 있다. 일이 잘 풀리면 내 실력 덕으로 생각하고 일이 잘 안 풀리면 남이나 조상 등 외부 탓으로 돌리는 태도를 꼬집는 내용으로 책임을 회피하고 합리화하려는 심리를 의미하기도 한다. 영국 옥스퍼드대 실험심리학과, 옥스퍼드대 부속 존 래드클리프 병원 공동 연구팀은 속담에서 말하는 것처럼 우리가 경험하는 결과가 우리 자신의 행동 때문인지 아니면 통제할 수 없는 외부 상황 때문인지 파악하는 데 영향을 미치는 뇌 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 8월 21일 자에 실렸다. 연구팀은 성인 남녀 22명을 대상으로 화면에 파란색 점과 주황색 점 중 어느 것이 더 많은지 판단하고 각 선택에 대해 얼마나 확신하는지 답하도록 했다. 여기서 중요한 점은 연구팀이 세상일이 내 노력대로 되는 상황과 완전히 운에 좌우되는 상황을 인위적으로 만들어 뇌가 어떻게 반응하는지를 살피기 위해서 참가자들의 게임 채점 방식을 몰래 조작했다는 것이다. 실력이 통하는 정직한 게임인 ‘통제 가능한 상황’은 참가자들이 정답을 고르면 90%의 확률로 정답으로 제대로 채점해주고 운에 좌우되는 ‘통제 불가능한 상황’에서는 90% 이상 참가자가 정답을 맞히든 틀리든 상관없이 무작위로 정답이나 오답 판정을 내리는 것이다. 연구팀은 참가자에게 실력 게임인지 운 게임인지 미리 알려주지 않고 문제를 풀고 채점 결과를 받으면서 스스로 판단하도록 했다. 즉 “내 실력대로 점수가 나오네”라고 안심하거나 “정답으로 확신했는데 왜 틀렸다고 나오는 것이지” 하며 상황의 패턴을 스스로 눈치채고 학습하도록 했다. 그 결과, 연구팀은 결과의 원인을 파악할 때 자기 확신을 사용한다는 사실을 확인했다. 참가자들은 강한 확신을 갖고 있었음에도 예상치 못한 부정적 결과를 통보받으면 그것이 무작위로 생성됐다고 생각할 가능성이 높았다. 반면 확신이 낮았을 때는 부정적 피드백을 자기 능력 탓으로 돌릴 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이와 동시에 이런 경험을 바탕으로 외부 상황에 대해 자기들이 어느 정도의 통제력을 갖고 있는지에 대해 예측하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 참가자들이 게임을 하는 동안 초고해상도 기능성 자기공명영상(fMRI)과 비침습적 뇌 자극 기법으로 뇌를 관찰했다. 그 결과, 실험 참가자들이 확신을 갖고 결과를 분석할 때 배내측 전전두피질(dmPFC)과 뇌 깊은 곳의 작은 구조인 배측 솔기핵을 연결하는 회로가 활발하게 신호를 주고받는다는 점을 확인했다. 연구팀은 추가로 뇌의 dmPFC 부위가 내 탓과 환경 탓을 구별할 때 관여하는지 명확히 알아보기 위해 20명의 새로운 남녀 참가자를 대상으로 ‘비침습적 자기 뇌 자극’(TMS) 기술로 실험했다. TMS로 dmPFC 부위 활동을 일시적으로 교란시켜 내 탓과 환경 탓을 구별하지 못하도록 한 뒤 똑같은 의사결정 게임을 수행했다. 그 결과, 자기가 받는 점수가 ‘자기 수행 능력’을 반영하는 것인지 아니면 ‘무작위로 나오는 엉터리 점수’인지 파악하는 데 평소보다 훨씬 오랜 시간이 걸리는 것으로 나타났다. 연구팀은 사람들이 어떤 문제를 맞닥뜨렸을 때 자신의 결정에 확신이 있지만 예상치 못한 부정적인 결과를 얻었을 때 외부 상황 탓으로 돌릴 가능성이 더 높지만 자신의 결정에 대한 확신이 부족할 때는 자기 수행 능력을 원인으로 여길 가능성이 더 크다고 설명했다. 연구를 이끈 옌허 리우 옥스퍼드대 박사(실험 심리학)는 “결과가 우리 자신으로 인해 발생했는지, 통제할 수 없는 외부 요인에 의해 발생했는지 아는 것은 학습에서 중요한 역할을 한다”며 “원인을 잘못 판단하면 잘못된 교훈을 얻고 엉뚱한 방향으로 움직일 수 있게 된다”라고 말했다. 리우 박사는 “이번 연구 결과는 사람들의 통제력에 대한 인식이 때로 왜곡되는 이유를 이해하는 데 도움을 준다”고 덧붙였다. 매튜 러시워스 교수(실험 생물학)는 “통제감은 우리가 행동하는 방식에 지대한 영향을 미친다”며 “만약 결과가 우리 자신의 행동으로 인해 발생했다고 믿는다면 다음번에는 그 행동을 바꾸는 것이 합리적이지만 통제할 수 없는 무언가에 의해 발생했다고 믿는다면 대응 방식은 완전히 달라지기 때문”이라고 지적했다. 러시워스 교수는 “이번 연구는 우리가 그러한 구별을 할 수 있게 해주는 뇌 회로를 밝혀내기 시작했다는 데 의미가 크다”며 “우울증, 불안증, 조현병 등 정신신경질환과 관련된 임상적 개입 방법을 설계하는 데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

전 세계 어린이 절반 이상이 학대나 폭력, 그 밖의 충격적 경험으로 극심한 스트레스에 노출돼 있다. 어린 시절 이렇게 극심한 스트레스를 겪은 사람은 어른이 된 뒤 불안장애, 우울증 같은 기분장애에 더 취약한 경우가 많다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 프린스턴대 공동 연구팀은 생애 초기 스트레스로 인한 트라우마가 어떻게 뇌 속에 흔적을 남겨 성인기까지 영향을 미치는지 메커니즘을 찾았다고 12일 밝혔다. 연구팀에 따르면 어린 시절 스트레스는 뇌세포가 DNA를 포장하는 방식을 변화시켜 뇌의 스트레스 반응 장치가 쉽게 켜지는 상태로 만들어 스트레스에 취약하게 한다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 8월 8일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌의 복측피개영역(VTA)에 주목했다. VTA 신경세포는 도파민을 생산하고 보상 회로 작동에 관여한다. 스트레스로 이 세포들이 비정상적으로 활성화되면 뇌의 보상 처리 방식에 문제가 생겨 불안과 우울에 취약하게 된다. 연구팀은 특히 도파민 생성 신경세포 중에서도 유전자 스위치라고 할 수 있는 ‘후성유전체’에 집중했다. 이를 위해 연구팀은 어린 생쥐에게 극심한 스트레스를 준 다음 일반적 환경에서 자란 생쥐들과 비교했다. 그 결과 스트레스를 받은 생쥐의 도파민 신경세포에서 ‘SETD7’이라는 효소가 더 많이 발견됐다. 이 생쥐들은 일반 생쥐보다 세포 내에 용수철처럼 감겨 있는 DNA 가닥이 늘어나 벌어져 있는 것이 확인됐다. 또 스트레스를 받지 않은 어린 생쥐에게 SETD7이 많이 만들어지도록 유전자를 조작하면 도파민 생산 뇌세포의 DNA 가닥이 늘어나는 것이 관찰됐다. 도파민 생산 뇌세포의 DNA 구조가 늘어나 벌어진 상태로 어른이 되면 스트레스에 반응하는 유전자가 더 쉽게 켜진다. 이런 생쥐들은 성체가 됐을 때 도파민 신경세포 반응성이 높아져 스트레스를 견디는 힘이 떨어지게 된다. 반대로 스트레스를 겪은 어린 생쥐에게서 SETD7 수치를 낮추면 유전자 용수철은 닫힌 상태로 유지됐고 성장 후에도 일반 생쥐처럼 사회적이고 탐색적인 행동을 유지했고 도파민 신경세포 활동도 정상 범위에 머무는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 캐서린 젠슨 페냐 프린스턴대 교수는 “생애 초기 스트레스가 장기적 정신질환 취약성으로 이어지는 명확한 분자 메커니즘을 찾았다”며 “트라우마의 영향에 관한 새로운 치료법과 개입 방법을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 차세대 인공지능(AI) 반도체 상용화의 최대 난제로 꼽혀온 ‘누설 전류’와 ‘정보 저장의 비선형성’ 문제를 동시에 해결하는 세계 최초의 핵심 소자 기술을 개발했다. 별도의 선택(Selector) 소자 없이도 스스로 전류를 제어하는 ‘자기정류(Self-Rectifying)’ 기능을 구현함으로써 고집적·초저전력 뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체 시대를 앞당길 핵심 원천기술로 평가받고 있다. 30일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 GIST 신소재공학과 이상한 교수 연구팀은 서울대 재료공학부 장호원 교수팀, 미국 서던캘리포니아대학교(USC) 조슈아 양(Joshua Yang) 교수팀과의 국제 공동연구를 통해 메모리 기능과 자기정류 기능을 하나의 소자에 동시에 구현하는 데 성공했다. 이번 연구는 차세대 AI 반도체 분야의 권위 있는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 에 게재되며 기술적 우수성을 국제적으로 인정받았다. 뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌 신경망을 모방해 정보를 처리하는 차세대 AI 반도체로, 초저전력과 초고속 연산이 가능해 미래 AI 산업의 핵심 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 소자는 미세한 누설 전류를 차단하기 위해 메모리 소자와 별도로 선택 소자를 추가해야 했고, 이로 인해 회로가 복잡해지고 집적도가 떨어지는 한계를 안고 있었다. 공동연구진은 강유전체 소재인 비스무트 철 산화물(BiFeO₃)에 바륨(Ba)을 정밀하게 첨가하는 공정을 개발해 이 같은 난제를 해결했다. 바륨 첨가를 통해 산소 공공(Oxygen Vacancy)의 이동을 정교하게 제어하면서 반복적인 전기 자극에도 정보가 일정하게 저장되는 선형적 저장 특성을 확보했다. 동시에 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 자기정류 특성을 구현해 정류비(Rectification Ratio)를 기존 대비 100만 배 이상 향상시키는 데 성공했다. 이에 따라 별도의 선택 소자 없이도 누설 전류를 사실상 차단할 수 있게 됐다. 성능 검증 결과도 뛰어났다. 연구팀이 개발한 소자는 1000만 회 이상의 반복적인 쓰기·지우기 동작에서도 안정적인 성능을 유지했다. 또한 11×11 크기의 크로스바(Crossbar) 메모리 어레이, 총 121개 메모리 셀 실험에서는 텍스트와 이미지 데이터를 오차 없이 안정적으로 저장·처리하며 실제 뉴로모픽 컴퓨팅 적용 가능성을 입증했다. 이상한 GIST 교수는 “이번 연구는 뉴로모픽 반도체의 대표적인 난제였던 비선형성과 누설 전류 문제를 단일 소자에서 동시에 해결해 회로를 획기적으로 단순화한 데 의미가 있다”며 “향후 인간의 뇌를 닮은 초고효율 AI 반도체 상용화를 앞당기는 핵심 기반 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

지친 하루를 보내고 귀가해서 아무 생각 없이 화면을 넘기며 새로운 자극을 탐색할 때 우리 뇌에서는 도파민 보상 회로가 강하게 작동한다. 행동심리학 관점에서 볼 때 현대 디지털 환경은 사용자를 빠져나올 수 없는 교묘한 보상 루프에 가두도록 설계돼 있다. 그렇기 때문에 플랫폼 중독에 빠지게 되는 것이다. 독일 두이스부르크-에센대 컴퓨터과학부, 에센대학병원 행동중독 연구센터, 에르빈 한 자기공명영상(MRI) 연구소 공동 연구팀은 ‘문제적 인터넷 사용자’로 분류된 사람들은 인터넷을 드물게 이용하는 사람들에 비해 스트레스 수준이 높고 기분 상태가 나쁘며 다른 활동을 방치하는 정도가 크다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 30일 자에 실렸다. 문제적 인터넷 사용(PUI)은 게임, 도박, 포르노그래피, 소셜미디어(SNS), 온라인 쇼핑 같은 온라인 플랫폼을 과도하게 사용해 기능 손상이나 고통에 이르는 병리적 상태를 말한다. 많은 연구자가 사람들이 스트레스나 나쁜 기분을 달래기 위해 인터넷을 찾고 이것이 습관으로 굳어져 순환 고리를 이룬다는 이론을 세워 왔다. 문제적 인터넷 사용의 심각도는 다양한데 극단적인 경우에는 삶의 다른 영역에 대한 방치와 파괴로 이어질 수 있다. 이에 연구팀은 하루 단위의 스트레스와 기분, 유혹이 매일 인터넷 사용량을 예측할 수 있는지와 이 요인들이 그날의 쾌락과 안도감, 다른 활동에 대한 방치에 어떤 영향을 주는지 실험했다. 연구팀은 최근 12개월 동안 게임, 포르노그래피, SNS, 온라인 쇼핑 중 하나 이상을 이용해본 적이 있는 18~65세 성인 남녀 900명을 대상으로 조사했다. 연구팀은 실험 전 진단 면접을 실시하고 14일 동안 매일 저녁 사용 평가를 했다. 실험 참가자들은 자기 기분과 스트레스 수준, 문제적 인터넷 사용에 대한 유혹, 총 인터넷 사용 시간을 보고했고 인터넷 사용에서 얼마나 큰 쾌락을 얻었는지 그 결과 다른 활동을 방치한 일이 있는지도 기록했다. 이를 바탕으로 실험 참가자를 병적, 위험, 비문제 상태로 분류했다. 분석 결과, 문제적 인터넷 사용이 심각할수록 기분이 나쁘고 스트레스가 크며 인터넷 사용 시간이 길고 삶의 다른 영역을 더 많이 방치하는 것으로 확인됐다. 기존 이론과 마찬가지로 ‘유혹’이 인터넷 사용을 지속시키는 주된 원인이었고 쾌락과 안도감이 이를 강화하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 실케 뮐러 박사는 “이번 연구는 유혹이라는 감각이 일상생활에서 정서 상태와 문제적 인터넷 사용을 가르는 핵심 요소라는 사실을 보여 준다”며 “실제 스트레스나 기분 그 자체보다도 온라인에 접속하고 싶다는 그 순간의 충동이 사람들이 온라인 활동에 관여할지 그리고 보상적 결과와 해로운 결과를 모두 경험할지를 결정한다”고 설명했다. 뮐러 박사는 “문제적 인터넷 사용 위험군이 왜 하필 특정한 순간에 온라인에 접속하는지를 이해하는 것은 더 나은 예방·치료 전략을 개발하는 데 필수적”이라며 “스트레스나 기분에만 초점을 맞추기보다 사람들이 유혹의 순간을 스스로 알아차리고 다루도록 돕는 편이 더 효과적일 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

두 차례 전신마비로 휠체어에 의지하게 된 중국의 30대 남성이 인공지능(AI)과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 독학, ‘생각으로 움직이는 휠체어’를 개발해 화제다. 지난 18일 국영방송인 중국중앙(CC)TV는 주인공 왕닝의 사연을 소개했다. 5년 전까지만 해도 왕닝의 삶은 순탄했다. 일도 잘 풀렸고 결혼도 앞두고 있었다. 그러나 척수에서 13㎝ 크기의 종양이 발견되면서 그의 삶은 하루아침에 뒤바뀌었다. 왕닝은 두 차례 큰 수술을 받았고, 두 번이나 전신마비를 겪었다. 그는 당시를 떠올리며 “움직일 수 없는 몸은 좁은 감옥과 같았다”며 “어떤 위로도 나를 휠체어에서 일으켜 세워 원래의 삶으로 돌려놓을 수는 없었다”고 말했다. 절망에 빠진 그를 붙잡아 준 사람은 연인이었다. 여자친구는 어느 날 비싼 러닝화를 사 와 그의 침대 위에 올려놓으며 “넌 반드시 이 신발을 신고 다시 일어설 수 있을 것”이라고 말했다. 왕닝에게 이 신발은 단순한 선물이 아니었다. 언젠가 다시 일어설 수 있다는 믿음이자 새로운 삶을 시작하게 만든 계기가 됐다. 퇴원 후 왕닝은 척수 손상과 관련한 전문 자료를 찾아 읽기 시작했다. 전국의 척수 손상 환자들과도 직접 연락하며 이들이 겪는 어려움을 하나씩 파악했다. 그러던 중 한 가지 목표가 생겼다. 척수 손상 환자들이 비교적 저렴한 가격에 사용할 수 있는 ‘생각으로 움직이는 휠체어’를 직접 만들어보겠다는 것이었다. 하지만 미술을 전공한 왕닝에게 프로그래밍과 하드웨어 개발은 전혀 다른 세계였다. 프로그램 오류를 잡는 방법부터 회로기판 납땜, 3D 프린터 사용법, 임베디드 개발 시스템 구축까지 모든 것을 처음부터 배워야 했다. 왕닝은 “게임에서 몬스터를 하나씩 잡으며 레벨을 올리듯 한 단계씩 배워나갔다”며 “선택지가 없으면 오히려 무한한 잠재력이 생기는 것 같다”고 말했다. 2022년부터 AI 기술을 공부하기 시작한 그는 2024년 AI 기술이 빠르게 발전하면서 본격적으로 자신의 아이디어를 현실로 옮기기 시작했다. 기회는 올해 4월 찾아왔다. 우연히 해커톤 참가 모집을 본 왕닝은 직접 대회에 도전했다. 목표는 뇌 신호를 이용해 움직이는 휠체어를 만드는 것이었다. 해커톤은 제한된 시간 안에 기술 아이디어를 실제 결과물로 구현하는 개발 경진대회다. 주변에서는 만류했다. 대회에 참가한 AI 전문가들조차 제한된 시간 안에 뇌파로 휠체어를 제어하는 시스템을 만드는 것은 어렵다며 다른 프로젝트를 선택하라고 조언했다. 왕닝도 한때 마음을 바꿨다. 상대적으로 간단한 ‘생각으로 전등 켜기’를 만들려고 했지만 회로기판이 타버리면서 이마저 실패했다. 결국 그는 처음 목표였던 뇌파 제어 휠체어에 다시 도전했다. 주어진 시간은 단 48시간. 왕닝은 시스템 구축부터 프로그램 조정과 테스트까지 직접 진행했고, 결국 생각으로 방향을 제어할 수 있는 휠체어를 완성했다. 이 작품으로 그는 해커톤 하드웨어 부문 1등을 차지했다. 왕닝은 “처음에는 48시간 동안 꿈이라도 한번 꿔보자는 마음으로 시작했다”며 “이후 투자자들이 먼저 찾아왔고 더 많은 기회로 이어졌다”고 말했다. 대회가 끝난 뒤에도 그의 도전은 멈추지 않았다. 선전으로 돌아온 왕닝은 알고리즘을 개선하며 뇌파 제어 휠체어의 성능을 계속 높이고 있다. 현재는 자신과 같은 척수 손상 환자들이 부담 없이 사용할 수 있는 재활 보조기기와 재활용 게임도 개발하고 있다. 5년 전 갑작스러운 병으로 휠체어에 갇혔던 왕닝. 아직 러닝화를 신고 직접 달릴 수는 없지만, 그는 자신만의 방식으로 다시 ‘일어서고’ 있다. 왕닝의 사연이 알려지자 중국 네티즌들은 “이것이야말로 인공지능이 존재하는 이유다”, “자신에게는 용감한 전사이고, 같은 아픔을 겪는 환자들에게는 영웅이다”, “운명이 문 하나를 닫았지만 스스로 또 다른 창을 열었다”며 박수를 보냈다.

헬스장에서 혼자 벤치프레스를 하던 회원이 바벨에 목이 눌려 숨진 사고와 관련해 재판에 넘겨진 헬스장 대표와 트레이너가 1심에서 무죄를 선고받았다. 20일 법조계에 따르면 부산지법 서부지원 형사3단독 김수홍 부장판사는 업무상과실치사 혐의로 기소된 부산의 한 헬스장 대표 A씨와 트레이너 B씨에게 지난 8일 무죄를 선고했다. A씨 등은 2024년 12월 20일 오후 1시쯤 40대 회원이 헬스장 3층에서 혼자 약 70㎏의 벤치프레스 운동을 하던 중 바벨에 목이 눌려 숨진 사고와 관련해 재판에 넘겨졌다. 사고 당시 이 회원은 바벨의 무게를 이기지 못해 목이 눌린 채 약 25분간 방치됐다. 이후 의식불명 상태에 빠졌으며 약 일주일 뒤 저산소성 뇌 손상으로 숨졌다. 체육시설법상 헬스장은 운동 전용면적이 300㎡ 이하일 경우 체육지도자를 최소 1명, 300㎡를 초과할 경우 2명 이상 배치해야 한다. 검찰은 헬스장 대표가 체육지도자 배치 의무를 지키지 않은 채 헬스장을 운영했다고 판단했다. 트레이너 역시 폐쇄회로(CC)TV 등을 통해 이용자의 운동 상황을 살피고 응급상황이 발생하면 적절한 조처를 해야 할 주의 의무를 다하지 않았다고 봤다. 그러나 재판부는 A씨 등이 체육지도자를 배치하지 않은 사실은 인정하면서도, 체육지도자가 현장에 있었더라도 사고를 방지할 수 있었다고 단정하기 어렵다고 판단했다. 체육지도자 미배치와 회원의 사망 사이에 형사책임을 물을 만큼 인과관계가 입증되지 않았다는 취지다. 김 부장판사는 “위험이 상존하는 수영장 등과 달리 위험성이 그다지 높다고 볼 수 없는 헬스장에서 CCTV를 통해 이용자의 사고 여부를 수시로 확인할 주의 의무가 트레이너 등에게 있다고 볼 근거가 없다”고 밝혔다. 이어 “질식 상태가 약 5분만 지속돼도 사망에 이를 가능성이 높다는 점을 고려하면 A씨 등이 상황을 인지했더라도 이용자가 사망하지 않았을 것이라고 단정할 수 없다”고 설명했다. 결국 체육지도자 배치 의무를 위반한 사실만으로 업무상과실치사 책임까지 인정하기는 어렵다는 것이 재판부의 판단이다. 검찰은 1심 판결에 불복해 지난 13일 항소했다.

스트레스를 이기려고 마신 술이 뇌 구조를 아예 바꿔놓을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 젊은 시절 스트레스 해소용으로 술을 마신 경험은 수십 년이 지나 술을 끊은 뒤에도 뇌에 흔적을 남기고 치매 초기 증상과 비슷한 인지 기능 저하로 이어질 수 있다는 것이다. 3일 과학 전문 매체 사이언스데일리는 최근 국제 학술지 ‘알코올 임상 및 실험 연구’에 실린 미국 매사추세츠대 애머스트 캠퍼스 연구진의 논문을 인용해 이같이 보도했다. 스트레스와 음주는 서로를 부추기는 관계로 알려져 있다. 술을 마시면 잠시 스트레스가 풀리는 듯하지만 이런 음주가 반복되면 뇌가 스스로 스트레스를 다스리는 능력이 약해진다. 결국 같은 정도의 안도감을 얻기 위해 점점 더 자주, 더 많은 양의 술을 찾게 되는 것이다. 과음은 잘못된 판단과 그로 인한 여러 문제를 낳아 오히려 스트레스를 키우기도 한다. 연구팀은 이런 악순환이 장기적으로 뇌에 어떤 흔적을 남기는지 알아보고자 했다. 인간과 뇌 회로 구조가 비슷한 쥐를 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과 스트레스와 음주가 동시에 작용할 때 뇌에 가해지는 영향이 둘 중 하나만 있을 때보다 훨씬 컸다. 청년기에 해당하는 젊은 생쥐에게 스트레스를 주며 술을 많이 먹였더니 이들이 중년이 되어 오랜 기간 술을 끊은 후에도 다시 스트레스를 받으면 술을 찾는 모습을 보였다. 특히 뇌의 ‘유연성’이 크게 떨어졌다. 흔히 나이가 들면 예상치 못한 상황이 펼쳐졌을 때 빠르게 대처하거나 새로운 결정을 내리기 어려워지는데, 젊을 때 스트레스를 술로 풀었던 생쥐들에게서 이러한 증상이 도드라졌다. 연구진은 이것이 초기 치매 환자들에게서 나타나는 전형적인 인지 기능 저하 모습과 일치한다고 설명했다. 이러한 현상이 일어나는 원인은 의사결정을 담당하는 뇌간의 작은 부위인 ‘청반’이 손상되기 때문이다. 건강한 뇌는 스트레스를 받을 때만 청반을 활성화하고 상황이 지나가면 다시 전원을 끈다. 반면 스트레스로 인해 술을 많이 마신 생쥐는 청반의 전원을 끄는 분자 장치가 고장 나 있었다. 이 때문에 뇌가 계속 혼란스러운 상태에 머물러 의사 결정 능력이 떨어지는 것이다. 게다가 청반 부위에서는 세포를 파괴하는 ‘산화 스트레스’가 높은 수준으로 발견됐다. 이는 알츠하이머 환자의 뇌에서 흔히 볼 수 있는 세포 손상 형태다. 오랜 시간 술을 끊어도 중년이 된 생쥐의 뇌는 이 손상을 복구하지 못했다. 연구를 이끈 엘레나 베이지 매사추세츠대 생물학과 부교수는 “젊은 시절 스트레스를 받았다고 술을 마시면 뇌 회복에 엄청난 어려움을 겪게 된다”며 “술을 끊지 못하고 올바른 선택을 내리지 못하는 것도 단순한 의지력 부족이 아니라 뇌의 신경망이 이미 손상됐기 때문”이라고 전했다.

헬스장에서 운동을 하다가 예상보다 조금 힘들게 느껴질 때가 있다. 특히 하체 운동은 쉽지 않다. 그런데 과학자들이 하체 운동의 고통을 덜어줄 손쉬운 방법을 찾아내 눈길을 끈다. 말레이시아 말라야대 스포츠·운동과학부 연구팀은 무게를 들기 전에 다크초콜릿 냄새를 30초 동안 맡은 것만으로도 힘든 느낌은 그대로지만 근력운동 반복 횟수가 평균 18번 더 늘어났다고 밝혔다. 심지어 실험 참가자들은 10시간 넘게 아무것도 섭취하지 않은 빈속이었다. 이 연구 결과는 생리학 분야 국제 학술지 ‘프론티어스 인 피지올로지’ 7월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 건강하고 적당히 운동을 한 20대 초중반의 남성 23명을 세 집단으로 나눴다. 세 집단은 각각 코코아 함량 90%의 다크초콜릿을 녹인 것, 코코아 함량 60%의 밀크초콜릿을 녹인 것, 물 냄새 시료를 제공받았다. 연구팀은 참가자들에게 레그 익스텐션을 수행하기 전 최소 10시간 동안 공복 상태를 유지하도록 했다. 레그 익스텐션은 앉은 자세에서 무릎 아래 다리를 뻗어 무게추를 위로 들어 올리는 저항운동이다. 수행 능력은 훈련 전과 도중에 각각 측정됐다. 배고픔, 포만감, 먹고 싶은 욕구, 가까운 시일 내에 식사할 계획이 있는지 여부를 하체 운동 전에 보고하도록 했다. 운동 세트를 진행하는 동안에는 배고픔과 먹고 싶은 욕구만 측정했다. 각 측정은 냄새 시료에 30초간 노출된 뒤에 이뤄졌다. 연구 결과, 두 종류의 초콜릿 시료는 식욕 관련 지표에 뚜렷하지만 서로 다른 영향을 미치는 것으로 나타났다. 물이나 밀크초콜릿 시료와 비교했을 때 다크초콜릿 냄새를 맡은 실험 참가자들은 일관되게 운동 전 배고픔이 덜하고 먹고 싶은 욕구와 식사하고 싶은 마음이 줄었고 포만감은 더 크다고 보고했다. 다크초콜릿 냄새는 배고픔을 줄이고 포만감을 높이는 방식으로 식욕을 억제한 것이다. 반면 밀크초콜릿 시료 냄새를 맡은 참가자들은 다크초콜릿이나 물 시료보다 냄새가 더 기분 좋게 느껴진다고 답했지만 배고픔이나 식욕에는 영향을 미치지 않았다. 또 초콜릿 시료 냄새는 식욕 관련 지표뿐 아니라 운동 수행 능력에도 영향을 줬다. 90% 다크초콜릿 냄새를 맡았을 때 참가자들의 레그 익스텐션 반복 횟수는 물 냄새를 맡았을 때보다 약 18회, 60% 밀크초콜릿 냄새를 맡았을 때는 약 9회가 더 늘었다. 참가자들이 아무 것도 먹지 않은 상태에서 이런 효과가 관찰됐다는 점에서 음식을 ‘먹으리라는 기대’만으로도 실제로 먹는 것과 비슷한 효과가 나타날 수 있음을 시사한다. 음식 냄새는 소화 과정을 미리 가동시키거나 식사를 앞두고 몸과 마음에서 일어나는 변화를 촉발할 수 있고 이는 음식을 먹었을 때 나타나는 심리적·생리적 변화 일부와 매우 흡사하다고 연구팀은 설명했다. 또 이런 식욕 인식의 변화가 어릴 때부터 냄새에 대해 학습해 온 내용과 관련이 있을 것으로 보인다. 예전에 먹어본 음식처럼 학습된 신호(cue)는 ‘먹고 난 뒤에 일어날 일’에 대한 기대를 만들어내고, 이 기대가 배고픔에서 ‘포만감을 느끼는 상태’로 감각을 옮겨 놓을 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 무함마드 나슈루딘 빈 나하루딘 말라야대 박사는 “후각은 뇌의 식욕·감정 회로와 강력하게 연결돼 있다”며 “이번 연구는 선수들이 더 힘들게 애쓴다는 느낌 없이도 반복 횟수가 크게 증가한 것을 확인한 것인데 이는 심리와 생리가 맞물려 나타난 대단히 흥미로운 결과”라고 설명했다.

사람들은 매일 오감을 통해 수많은 정보를 경험하고 받아들이지만 어떤 정보는 오랫동안 남는 반면 어떤 것은 돌아서면 잊어버리기도 한다. 오래 남는 기억은 학습과 경험 축적의 기반이 되고 노화로 인한 치매 같은 인지 저하와도 밀접한 연관이 있다. 기초과학연구원(IBS) 기억 및 교세포 연구단, 한국뇌연구원 공동 연구팀은 기억을 오래 유지하는 핵심은 뇌 속 ‘별세포’에 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 별세포 내 단백질 ‘Ank2’가 장기 기억 유지에 필수적인 역할을 하며 별세포 신호만 선택적으로 조절해 기억을 더 오래 유지할 수 있다는 것을 동물실험으로 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 7일 자에 실렸다. 뇌과학이 발전하면서 기억 연구도 활발하지만 대부분 정보를 전달하는 신경세포(뉴런)를 중심으로 진행됐고 뇌 속 다른 세포들의 역할은 충분히 규명되지 않아 기억의 장기 유지와 관련한 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 신경세포 주변 환경을 조절하고 항상성을 유지하는 별세포에 주목했다. 별세포는 뉴런 보조 세포로만 알려졌다가 최근 시냅스 기능 조절, 신경회로 유지에 적극 관여한다는 사실이 속속 밝혀지고 있다. 연구팀은 별세포에서만 Ank2를 제거한 생쥐로 기억 행동 실험을 했다. 그 결과, Ank2 제거 생쥐는 최근 기억은 정상 유지됐지만 2주 뒤 측정한 장기 기억은 눈에 띄게 감소한 것이 확인됐다. 또 Ank2가 없는 별세포는 구조가 단순해지고 기억을 저장하는 신경세포 집단인 엔그램 신경세포와의 물리적 접촉도 크게 줄어든 것으로 나타났다. 학습과 기억 형성에 핵심인 장기강화 유지 능력의 저하도 관찰됨으로써 별세포가 단순히 신경세포 보조 역할을 넘어 기억을 장기간 안정적으로 유지하는 데 직접 관여한다는 점을 파악할 수 있었다. 연구팀은 분자 단위로 기억 유지 과정을 분석했는데 Ank2가 별세포 내 칼슘 신호 전달에 중요한 역할을 하는 것을 확인했다. Ank2가 제거되면 세포 내 칼슘 신호가 약화되고 이에 따라 신경세포 간 연결을 강화하고 기억 형성을 돕는 핵심 단백질인 뇌유래신경영양인자(BDNF)에 반응성이 줄었다. 연구팀은 광유전학 기법으로 별세포 내 BDNF 관련 신호 경로를 자극하자 기억이 오래 유지되는 것을 관찰하기도 했다. 연구를 이끈 고우현 IBS 기억 및 교세포 연구단 박사는 “이번 연구 결과는 그동안 신경세포 중심으로 살펴본 기억 연구의 관점을 확장했다는 점에서 의미가 크다”며 “노화나 우울증으로 인한 인지 저하나 알츠하이머 같은 다양한 기억 관련 뇌 질환 연구와 치료의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

뇌·컴퓨터 인터페이스 난제 해결“정년제 개선해 원로도 연구기회를” “과학자의 길은 굉장히 길고 끊임없는 도전과 시행착오가 따르기 마련입니다. 이를 극복할 방법은 동료 과학자와 멘토를 통해 과학적 문제뿐 아니라 과학자로서 삶의 문제를 같이 공유하고 논의할 수 있는 ‘연대 의식’입니다.” ‘대한민국최고과학기술인상’ 수상자로 6일 선정된 천진우(62) 연세대 언더우드 특훈교수(화학과)는 이날 서울 종로구 정부서울청사에서 밝힌 수상소감에서 이렇게 말했다. 이는 과학기술인의 명예와 자긍심을 높이려 2003년부터 수여한 국내 최고 권위의 상으로 지난해까지 총 48명이 수상했다. 천 교수는 연세대 화학과를 졸업하고 미국 일리노이대 어바나-샴페인에서 무기화학으로 박사학위를 받았다. 2002년부터 연세대 화학과 교수로 재직하며 나노화학에 생명공학을 융합했고 이를 통해 질병 진단, 세포 치료, 뇌 회로 교정 등 기존 의학 분야의 한계를 뛰어넘었다. 나노의학 분야를 개척한 천 교수는 나노-자기 유전학 기술을 개발해 자기장으로 살아있는 동물의 뉴런 활성을 무선·원격 조절이 가능하다는 것을 증명했다. 이는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 분야의 오랜 난제를 해결한 것이었다. 또 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단을 설립했고 국제 막스 플랑크 연구센터를 유치했다. 이를 통해 국제 연구 협력과 국내 연구 기반을 강화하며 우리나라를 ‘세계 나노의학 연구 허브’로 이끌고 있다는 평가를 받는다. 천 교수는 이날 기초과학 분야에 젊은 인재를 끌어들이는 방안도 제언했다. 그는 “과학을 하고 싶은 인재들에게 중요한 것은 꿈을 펼칠 안정된 환경 제공”이라며 “과학자의 정년 제도를 개선해 원로 석학들이 걱정 없이 한국 과학 발전에 이바지하는 풍토를 바꾸는 등 장기적이고 충분한 보상제도를 갖춰야 한다”고 말했다. 이어 “무엇보다 기초과학에 대한 국가의 적극적인 제도적 지원이 필요하다”고 강조했다. 천 교수는 7일 서울 강남 과총회관에서 열리는 ‘2026 세계한인과학기술인대회’에서 대통령 상장과 함께 상금 3억원을 받는다.

IBM이 세계 최초의 ‘sub-1㎚’(1나노미터 미만) 공정인 0.7나노(7옹스트롬) 노드 기술을 공개했습니다. 현재 반도체 최첨단 기술은 2㎚ 혹은 18A 공정에 도달한 상태인데, 최근 점점 더 공정 미세화가 어려워지면서 1㎚ 혹은 10A 이하 공정 진입이 쉽지 않은 상태입니다. 실제로 TSMC의 최신 로드맵을 보더라도 2029년까지 12A, 13A 계획만 잡혀 있고 그 이후 공정은 없습니다. 따라서 IBM의 발표는 2030년대 반도체 업계가 서브 1㎚ 혹은 10A 이하 공정에 도달할 수 있다는 점을 보여줬다는 데서 주목됩니다. 물론 현재 반도체 업계에서 관행으로 사용하는 ㎚나 옹스트롬은 모두 실제 물리적 크기와 연관이 없습니다. 과거에는 반도체 노드(Node) 명칭이 트랜지스터의 실제 물리적 크기(게이트 길이 또는 하프 피치)에서 유래됐지만, 현재는 물리적 크기를 줄이기 힘들어지면서 실제 크기가 아닌 이전 세대 대비 성능 향상을 의미하는 마케팅 용어로 변했습니다. 예를 들어 ‘우리의 5㎚ 공정은 10㎚ 공정보다 회로폭이 절반인 건 아니지만, 성능을 두 배 높였다’라는 식입니다. IBM의 0.7㎚ 공정 공개에 대해 일론 머스크가 “이런 명명 방식은 전혀 의미가 없고 오해를 불러일으킨다. 원자 수로 노드를 명명해야 한다”라고 지적한 것도 이 때문입니다. 다만 원자 수로 명명하더라도 0.7㎚ 공정은 첨단 반도체 공정의 극한을 보여주고 있습니다. 실제 회로에서 0.7㎚인 부분은 존재하지만, 않지만, 5㎚에 불과한 나노시트의 실리콘 원자 두께는 15개에 불과합니다. IBM 0.7㎚ 공정의 핵심은 ‘나노스택’(Nanostack) 아키텍처에 있습니다. 이는 기존의 나노시트 GAA(Gate-All-Around) 구조를 한 단계 더 발전시킨 3D 트랜지스터 기술입니다. 트랜지스터를 단순히 평면적으로 배치하는 것이 아니라, 수직으로 쌓아 올리면서 서로 어긋나게 배치하는 방식으로, 초미세 구조에서도 실제 작동 가능한 트랜지스터를 구현했습니다. 제조 방식도 혁신인데, IBM은 서로 다른 웨이퍼에서 n형과 p형 트랜지스터를 각각 제작한 뒤, ‘초박막 유전체 본딩’(ultra-thin dielectric bonding) 기술을 통해 결합하는 3D 순차적 집적 방식을 사용했습니다. 이를 통해 수평적 축소로 인한 물리적 한계를 수직 방향의 밀도 향상으로 극복한 것입니다. 덕분에 손톱 크기의 칩 하나에 거의 1000억 개의 트랜지스터를 탑재할 수 있어, IBM이 2021년 발표된 2㎚ 공정 대비 트랜지스터 밀도가 거의 2배에 달합니다. 또 기존 2㎚ 공정과 비교해 성능은 최대 50% 높이면서도 에너지 효율은 70%까지 끌어올렸다는 게 IBM의 설명입니다. 그리고 고대역폭을 요구하는 AI 워크로드에 유리하도록 SRAM(정적 랜덤 액세스 메모리) 밀도를 40% 정도 더 높였습니다. 실제 회로에서 0.7㎚인 부분은 없어도 0.7㎚ 공정이 반도체 기술의 혁신인 이유입니다. 참고로 IBM은 2014년 15억 달러를 주고 글로벌 파운드리에 반도체 생산 시설을 매각한 상태입니다. 그럼에도 과거 반도체를 포함해 IT 산업 전반에 지대한 영향력을 끼친 기업으로 각종 특허가 많기 때문에 여기서 나오는 라이선스 수입이 적지 않습니다. 반도체 생산 시설을 매각한 후에도 IBM은 최첨단 반도체 공정 기술을 계속 개발하고 있으며 주요 반도체 생산 기업들에게 도움을 주고 있습니다. 다만 0.7㎚ 공정의 상용화까지는 넘어야 할 산이 많습니다. 현재 이 기술은 기능적 CMOS 인버터 등을 통해 실험적 검증을 마친 단계로, 실제 양산에 적용되기까지는 최소 5년 정도의 시간이 소요될 전망하고 있습니다. 단순히 샘플을 제작하는 것이 아니라 웨이퍼를 대량 생산하기 위해서는 적합한 신소재 발굴부터 새로운 리소그래피(노광) 장비 설계, 그리고 대규모 생산 라인 구축에 이르기까지 방대한 공정 최적화 과정이 필수적이기 때문입니다. 이번 연구 결과는 반도체 업계가 1㎚의 벽을 뚫을 수 있다는 점과 함께 이제 물리적 한계가 다가오고 있다는 점 역시 같이 보여주고 있습니다. 지금도 회로 선폭이 너무 좁아서 트랜지스터의 안정적인 작동을 보장하기 어려운데, 실리콘 원자 15개 이하에서는 더 힘들 것이고 나중에는 원자 몇 개 정도만 남을 수 있기 때문입니다. 따라서 양자 컴퓨터처럼 완전히 다른 형태의 컴퓨터나 혹은 실제 뇌를 모방한 뉴로모픽 칩 같이 새로운 시도가 이어지고 있습니다. 점점 원자의 물리적 한계에 도달하고 있는 시대에 미래 반도체와 IT 산업이 어떻게 변모할지 주목됩니다.