중국 연구진이 야간에도 미군의 F-35 스텔스 전투기를 수십 ㎞ 밖에서 포착·추적할 수 있는 미사일 탑재용 레이저 센서 모델을 개발했다고 주장했다. 전파를 흡수하거나 반사해 레이더망을 피하는 스텔스 기술에 대응해 빛을 이용한 탐지 역량을 대폭 끌어올렸다는 설명이다. 다만 군사 전문가들 사이에서는 좁은 레이저 빔의 특성상 실제 광활한 공중전 환경에서 스텔스기를 찾아내기엔 한계가 크다는 회의론도 함께 제기된다. 주간 27.7㎞·야간 61.5㎞ 탐지… “단일광자 라이다” 적용 지난달 30일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국공수도탄연구원 연구진은 최근 중국 학술지 항공병기에 발표한 논문을 통해 미사일 탑재용 ‘단일광자 라이다’(Single-Photon Lidar)의 스텔스기 탐지 가능성을 수치화한 모의실험 결과를 공개했다. 해당 연구원은 중국 인민해방군의 주요 공대공 미사일 연구·개발 및 생산을 담당하는 핵심 기관이다. 라이다(Lidar)는 표적에 레이저를 쏜 뒤 반사돼 돌아오는 빛을 감지해 거리와 형상을 측정하는 기술이다. 이번 연구에 적용된 단일광자 라이다는 극소량의 광자(빛 입자)만 반사돼 돌아와도 이를 포착할 수 있도록 초고감도로 설계됐다. 연구진은 “스텔스기가 레이더 전파를 흡수·산란시키더라도 레이저 빛의 반사까지 완전히 없앨 수는 없다”며 “미사일 규격에 맞춘 지름 100㎜ 렌즈 조건의 시뮬레이션 결과, F-35C 스텔스기를 주간 최대 27.7㎞, 야간 최대 61.5㎞ 거리에서 탐지·추적할 수 있는 것으로 계산됐다”고 밝혔다. 이런 수치는 미군의 단거리 공대공 미사일인 AIM-9X 사이드와인더의 사거리(약 16~32㎞)를 웃돌거나 맞먹는 수준이다. 만약 이 기술이 실제 미사일 요격 체계에 실전 통합된다면, 기존 레이더 사각지대에 있던 스텔스 표적에 대한 치명성을 대폭 높일 수 있게 된다. “넓은 하늘서 바늘 찾기”… 전문가들은 회의론 제기 그러나 이번 발표를 두고 기술적 한계와 실전 적용성에 대한 의문도 만만치 않다. 익명의 한 군사 분석가는 SCMP를 통해 “라이다는 직진성이 강한 얇은 레이저 빔을 사용하기 때문에 광활한 공중에서 고속으로 이동하는 스텔스 표적을 초기에 검색·포착하기 어렵다”며 “초기 단계에서는 단순 거리 측정기 수준에 불과할 수 있다”고 했다. 또한 이번 연구가 수학적·컴퓨터 모의실험에 기반한 모델링 결과일 뿐, 실제 비행 시험이나 미사일 체계에의 통합 시연이 이뤄지지 않았다는 점도 한계로 꼽힌다. 대기 중의 안개, 구름, 연막 등 기상 조건에 따라 레이저 출력이 급격히 저하되는 라이다 특유의 약점 역시 실전 배치의 걸림돌이다. 미·중 스텔스-반(反)스텔스 기술 경쟁 격화 일각에서는 이번 중국의 발표를 미·중 간 격화하는 ‘스텔스 대 반(反)스텔스’(Counter-Stealth) 기술 경쟁의 연장선으로 해석한다. 미국이 F-35와 F-22 등 스텔스 전력을 인도·태평양 지역에 전진 배치하며 압박을 강화하자 중국 역시 양자 레이더, 단일광자 라이다, 적외선 탐색 추적 장비(IRST) 등 비(非)전파 기반 탐지 기술 개발에 박차를 가하고 있다는 것이다. 중국 연구진의 주장이 실제 무기체계 완성으로 이어질지, 혹은 대외적 기술 과시용 시뮬레이션에 그칠지는 향후 실전 검증 여부에 따라 갈릴 전망이다.

생분해되는 친환경 플라스틱이 숨을 통해 체내에 들어갔을 때가 입으로 들어갔을 때보다 건강에 더 해로울 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국원자력의학원 방사성의약품개발팀은 방사성동위원소 기반 분자영상 기술을 이용해 생분해성 플라스틱 폴리락트산(PLA) 미세플라스틱이 입을 통해 섭취될 때보다 호흡기를 통해 유입될 때 폐에 더 오래 남고 전신 노출도 증가한다는 것을 규명했다고 29일 밝혔다. 이 연구 결과는 독성학 분야 국제 학술지 ‘위해 물질 저널’에 실렸다. PLA는 옥수수, 밀 등 재생 가능한 원료로 제조할 수 있는 생분해성 플라스틱으로 식품 포장재, 의료기기, 3D 프린팅 등에 활용된다. 친환경 생분해성이라고는 하지만 온도, 습도, 미생물 활동 등 특정 조건이 갖춰져야 분해되기 때문에 체내에서는 분해가 쉽지 않을 수 있는 것으로 알려졌다. PLA는 식품과 포장재를 통한 경구 노출뿐 아니라 3D 프린팅이나 플라스틱 가공 공정에서 발생하는 공기 중 입자를 통한 호흡기 노출 가능성도 있다. 같은 입자가 서로 다른 경로로 체내에 들어왔을 때 분포와 잔류가 어떻게 달라지는지를 하나의 실험 체계에서 비교한 연구는 이번이 처음이다. 연구팀은 평균 지름 145㎚(나노미터)의 구형 PLA 입자에 추적하기 편하게 방사성동위원소 요오드-125(I-125)를 입히고 생쥐에게 동일한 양을 경구, 기관 내 경로로 각각 투여했다. 그 다음 단일광자방출컴퓨터 단층 촬영(SPECT/CT) 영상과 장기별 방사능 분석으로 72시간 동안 체내 분포를 추적했다. 그 결과, 직접 섭취하도록 한 경구 투여군에서는 추적 신호가 위장관을 따라 이동하며 빠르게 감소한 반면 기관 내 투여군에서는 폐의 신호가 72시간 후에도 지속됐다. 또 폐에서 PLA가 절반으로 줄어드는 데 걸리는 생물학적 반감기가 기관 내 투여군은 약 218시간으로 경구 투여군의 약 10.7시간보다 20배 이상 긴 것으로 나타났다. 폐에서 오래 머문 입자는 전신 노출로도 이어졌는데 혈중 누적 노출량은 기관 내 투여군이 경구 투여군보다 약 2.25배 높았고 간, 신장, 비장 등 주요 장기에서도 같은 경향이 관찰됐다. 이와 함께 6주 동안 매일 기관에 PLA를 투여한 실험에서는 폐 혈관 주변에 염증세포가 몰려 있었고 염증 관련 지표들도 증가한 것으로 나타났다. 반면 경구 투여한 쥐의 위와 장에서는 뚜렷한 변화가 관찰되지 않았다. 연구팀은 이번 실험에서 장기에 쌓인 입자의 양과 세포가 실제로 받는 손상을 함께 따져보기 위해 새로운 분석 방법도 개발했다. 연구팀은 동물실험 자료를 사람에게 적용해 추정한 결과 흡입이 반복되면 폐 잔류량이 서서히 늘다가 일정 수준에서 멈췄고 플라스틱 가공 작업장 수준의 노출에서는 그 양이 7~10배 더 많은 것으로 추정됐다. 연구를 이끈 김진수(사진) 박사는 “생분해성이라고 하면 흔히 체내에 들어왔을 때도 곧바로 분해돼 안전하다고 생각하지만 그렇지 않다”며 “이번 연구는 섭취보다 호흡기로 들어왔을 때 폐에 더 오래 머문다는 점을 확인한 만큼 생분해성 플라스틱의 안전성 평가에서는 흡입 경로를 별도로 살필 필요가 있다”고 말했다.

미국의 유명 모델 겸 사업가 킴 카다시안이 뇌 검사에서 ‘구멍’이 발견됐다고 밝혀 관심을 모으고 있다. 전문가들은 이것이 실제 뇌 조직이 손상된 게 아니라, 혈류가 줄어 활동성이 낮아진 부위일 뿐이라면서 40대 초반부터 누구에게나 나타날 수 있는 자연스러운 노화 과정이라고 진단했다. 9일(현지시간) 인디펜던트 보도에 따르면, 카다시안은 자신의 리얼리티 프로그램 ‘더 카다시안’에서 뇌 스캔 결과를 공개했다. 의사는 단일광자 방출 전산화단층촬영(SPECT) 스캔 영상을 보며 ‘낮은 활동성’을 보이는 부위들을 ‘구멍’이라고 표현했다. 이 스캔은 소량의 방사성 추적물질과 특수 카메라를 사용해 뇌의 각 부위가 얼마나 잘 기능하는지 보여주는 검사다. 그러나 이 검사에서 나타난 ‘구멍’은 실제로 조직이 없다는 뜻이 아니다. 해당 부위가 혈액과 산소를 덜 공급받아 낮은 수준으로 작동하고 있다는 신호다. 카다시안이 같은 시기 자기공명영상(MRI) 스캔에서 뇌동맥류 진단을 받긴 했지만, 뇌동맥류는 혈관의 구조적 약점으로 SPECT 스캔에서 보인 낮은 활동성 부위와는 관련이 없다. 40대부터 나타나는 정상적인 변화전문가들은 이런 ‘구멍’이나 ‘움푹 들어간 부분’이 사실 뇌 노화의 정상적인 일부라고 설명한다. 40대 초반부터 나타날 수 있으며, 모든 사람에게 생기는 것은 아니지만 중년기 뇌 스캔에서 흔히 볼 수 있는 특징이다. 정상적인 노화 과정에서 뇌는 질병이 없어도 10년마다 약 5%의 부피를 잃는다. 만성 스트레스는 신경세포 간 연결 변화를 포함해 뇌에 큰 규모의 변화를 일으킬 수 있다. 카다시안의 경우와는 관련이 없지만, 약물 사용도 뇌 기능에 영향을 줄 수 있다. 코카인 의존은 정상 노화의 거의 두 배 속도로 조직 손실을 가속화하는 것으로 나타났다. 아편류, 마리화나, 메스암페타민, 헤로인, 케타민도 각각 측정 가능한 구조적 변화와 관련이 있다. 진짜 뇌 구멍은 심각한 질환 신호진짜 뇌 구멍은 실제로 조직이 사라진 것을 뜻하며, 그 원인 역시 훨씬 심각하다. 다행히 대부분 매우 드물게 발생한다. 일부 감염은 뇌 조직 일부를 파괴한다. 크로이츠펠트-야코프병의 경우 잘못 접힌 단백질이 뇌세포를 광범위하게 죽여 스펀지처럼 구멍 뚫린 형태를 만든다. 포도상구균이나 연쇄상구균 같은 세균은 뇌에 농양을 만들어 실제 빈 공간을 남기기도 한다. 이런 세균은 주로 귀나 치아, 부비동에서 뇌로 번지며 즉각적인 치료가 필요한 응급 상황이다. 드물지만 돼지 촌충인 테니아 솔리움도 원인이 될 수 있다. 이 기생충 유충이 뇌에 들어가 자리 잡으면 주변 조직으로 가는 영양 공급을 막아버린다. 더 흔한 원인은 뇌졸중이다. 혈관이 막히는 허혈성 뇌졸중이든 혈관이 터지는 출혈성 뇌졸중이든, 혈액 공급이 끊기면 뇌 조직이 죽어 스캔 영상에서 구멍이나 쪼그라든 부위로 확인된다. 뇌종양, 머리 충격도 조직 손상시켜체액 균형이 깨지는 질환도 뇌 조직을 손상시킨다. 수두증은 뇌척수액이 뇌 안에 계속 쌓여 주변 조직을 압박하고, 방치하면 조직을 죽일 수도 있다. 교모세포종 같은 악성 뇌종양은 건강한 조직을 밀어내고 혈액 공급마저 종양 쪽으로 빼앗아 빈 공간을 만든다. 방사선 치료 역시 뇌세포에 독성을 일으켜 건강한 신경세포까지 손상시킬 수 있다. 이런 질환들은 부종을 자주 동반하는데, 혈관에서 새어 나온 체액이 주변 조직을 압박하는 식이다. 반복적인 머리 충격으로 생기는 외상성 뇌 손상도 조직을 서서히 잃게 만드는 원인이다. 미식축구, 럭비, 복싱, 종합격투기 선수 일부는 이 때문에 만성 외상성 뇌병증을 앓기도 한다. 최근 연구에 따르면 미식축구 선수 3명 중 1명이 이와 관련된 증상을 경험한다고 답했다.

나노 크기의 플라스틱 입자가 피부를 통과해 온몸으로 확산될 수 있다는 동물실험 결과가 국내 연구진에 의해 처음 확인됐다. 한국원자력의학원은 2일 김진수 박사 연구팀이 방사성동위원소 표지 기술을 이용해 나노플라스틱의 피부 투과 및 전신 확산 경로를 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 지난달 21일 국제학술지 유해물질 저널에 게재됐다. 20㎚ 나노플라스틱, 피부→림프절→폐→간 순으로 확산연구팀은 크기 20나노미터(㎚, 10억분의 1m)의 나노플라스틱에 방사성 아이오딘(I-205)을 결합한 뒤 쥐 피부에 도포했다. 이후 단일광자 방출 전산화단층촬영(SPECT)으로 이동 경로를 추적했다. 아이오딘만 투여했을 때는 림프절에서 관찰되지 않아 실제 나노플라스틱 입자가 이동한 것임을 확인했다. 장기 노출 실험에서는 확산 단계가 더 뚜렷했다. 첫 주 림프절, 3주차 폐, 4주차 간 순으로 주요 장기로 이동하는 전신 확산 경로가 확인됐다. 4주 말에는 혈류에서도 검출돼 피부 국소 노출이 전신 순환으로 이어지는 것도 확인했다고 연구팀은 설명했다. 염증·노화 유전자 2배 증가…피부층 얇아지는 변화도나노플라스틱을 3개월간 반복해 노출한 결과 294개 유전자 발현을 증가시키고 144개는 감소시키는 등 유전자 발현에도 변화를 주는 것으로 나타났다. 특히 염증·노화 관련 유전자 발현은 2배 이상 증가했다. 조직 분석에서는 피부층 두께 감소가 확인돼 피부 노화 및 만성 염증 유발 가능성도 포착됐다. 반면 피부 장벽 기능을 나타내는 지표는 정상 범위로 나타났다. 연구팀은 ”피부 장벽이 정상이어도, 나노플라스틱은 모공을 통해 체내로 침투할 수 있다는 의미“라고 설명했다. 이번 연구는 나노플라스틱이 피부를 직접 투과해 전신으로 이동하는 경로를 규명한 최초 사례이며, 플라스틱 노출이 유전자·조직 수준에서 생체 영향을 미칠 수 있음을 보여준다는 점에서 주목된다. 김진수 박사는 “나노플라스틱의 체내 이동과 생체 영향을 이해할 수 있는 중요한 단서가 됐다”며 “플라스틱이 인체·환경에 미치는 잠재적 위험을 줄이는 데 기여하길 바란다”고 말했다.

진화인류학에 따르면 인간은 뚱뚱해질 수밖에 없도록 진화했다. 일단 뇌가 엄청난 에너지를 소모하고, 식량을 항상 구할 수 없기 때문에 몸은 지방을 축적하기 쉽게 진화했고, 고열량 음식 특히 단 것을 좋아할 수밖에 없다는 것이다. 그런데 실제로 의과학자들이 이런 진화인류학의 설명을 증명해냈다. 포르투갈 리스본대 의학연구센터, 의학 전문 연구 기관인 샴팔리마우드 재단, 신(新) 리스본대 의대, 웨스턴 리스본 메디컬센터, 미국 컬럼비아대 주커만 마음·뇌·행동 연구소, 시애틀 앨런 연구소 공동 연구팀은 뚱뚱한 사람이든 마른 사람이든 비슷한 맛과 식감을 가진 음식 중에서 열량이 더 높은 것을 선호하는 경향이 있다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 12월 18일 자에 실렸다. 사람은 음식을 먹으면 뇌에 음식의 에너지 함량에 대한 정보가 담긴 신호를 보내는 데, 이는 맛과 상관없이 음식 선호도에 영향을 미칠 수 있다. 비만한 사람은 음식을 먹거나 기분이 좋을 때 작용하는 호르몬인 도파민이 분비되는 뇌 영역에 손상이 있는 경우가 많다. 이에 따라 만족감을 느끼기 위해 더 많은 음식과 지방, 당분이 풍부한 에너지 밀도가 높은 음식을 선호하는 것으로 알려졌다. 그렇지만 고도비만으로 인해 비만 수술을 한 사람이나 정상 체중인 사람들의 뇌에서는 고열량 음식들에 대해 어떻게 반응하는지 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않았다. 연구팀은 다른 대사질환은 갖고 있지 않은 20~30대 비만인 11명, 비만 수술을 한 사람 23명, 정상 체중을 가진 27명 세 집단으로 나눠 음식 선호도를 비교했다. 연구팀은 실험 참가자들에게 맛이나 식감에는 영향을 주지 않으면서 칼로리를 더하는 말토덱스트린을 첨가한 저지방 요거트와 첨가하지 않은 저지방 요거트를 제공한 뒤 어떤 것을 더 선호하는지 조사했다. 그 결과, 세 집단 모두 말토덱스트린이 첨가된 요거트와 그렇지 않은 요거트 모두 맛과 식감은 똑같다고 평가했지만, 비만이든 비만이 아니든 모두 말토덱스트린을 첨가한 요거트를 더 선호하고 많이 찾았던 것으로 나타났다. 이에 연구팀은 방사성 요오드 표지자를 이용한 ‘단일광자 컴퓨터단층촬영’ (SPECT) 기술로 뇌의 도파민 수용체를 촬영했다. 촬영 결과, 비만인은 비만이 아닌 사람보다 도파민 수용체 가용성이 낮은 것으로 조사됐다. 또, 비만 수술을 한 사람과 일반인과 도파민 수용체 가용성은 비슷한 것으로 나타났다. 도파민 수용체 가용성은 절제된 식사와 관련이 있는 것으로 확인됐으며, 이는 비만 수술로도 비만 관련 뇌 변화를 정상으로 되돌릴 수 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구에서 주목되는 부분은 도파민 수용체 가용성은 섭취하는 음식의 양에는 영향을 미칠 수 있지만, 선호하는 음식의 유형에는 영향을 미치지 않는다는 점이다. 그렇기 때문에 비만이든 비만이 아니든 간에 고칼로리 음식을 선호하게 된다. 연구를 이끈 알비노 올리비에라 마이아 신리스본대 의대 교수(신경학)는 “비만인과 체중 감량 수술을 받아 정상 체중이 된 사람, 일반인은 뇌의 도파민 시스템에 중요한 차이가 있음에도 모두 에너지 함량이 높은 음식을 선호한다는 점은 이번 연구에서 주목해야 할 부분”이라고 설명했다.

학술, 예술, 사회봉사 등의 분야에서 업적을 세운 이들에게 시상하는 삼성호암상의 올해 수상자로 소설가 한강(54) 등 6명이 선정됐다고 호암재단이 3일 밝혔다. 올해 수상자 6명 중 4명이 여성인데 공학상도 호암학술상 최초로 여성이 받는다. 이날 호암재단에 따르면 올해 수상자는 혜란 다윈(55·한국명 홍혜란) 미국 뉴욕대 교수(과학상 화학·생명과학부문), 고 남세우 미국 국립표준기술연구소 연구원(과학상 물리·수학부문), 이수인(44) 미국 워싱턴대 교수(공학상), 피터 박(53·한국명 박정수) 미국 하버드대 의대 교수(의학상), 소설가 한강(예술상), 제라딘 라이언(76) 수녀(사회봉사상)다. 다윈 교수는 미국에서 출생한 한인 이민자의 자녀로 결핵의 발생과 인체 감염 기전을 밝혀 온 세계적인 미생물학자다. 지난 1월 작고한 남 연구원은 세계 최고 효율의 단일광자 검출기를 개발하는 등 양자역학과 양자정보과학 분야의 발전에 이바지했다는 평가를 받았다. 호암학술상 최초 공학상 여성 수상자로 선정된 이 교수는 인공지능(AI)의 판단 및 예측 과정을 이해하고 결과를 설명하는 방법론을 개발해 AI의 신뢰성을 높였다. 의학상 수상자로 선정된 박 교수는 세포의 방대한 DNA 유전 정보에 대한 컴퓨터 분석법을 개발해 암 치료 분야 발전에 기여한 생물정보학 분야 권위자로서 수상자에 선정됐다. 소설 ‘채식주의자’로 영국 부커상 외국문학 부문을 한국인 최초로 수상한 소설가 한강은 ‘작별하지 않는다’로 프랑스 메디치상 외국문학 부문에서도 한국인 최초로 수상한 점을 높이 평가받았다. 라이언 수녀는 1975년 한국 입국 후 의료봉사를 시작해 전남 목포 최초의 장애인 복지시설 ‘생명의공동체’를 설립하는 등 50여년간 목포 지역 장애인과 가족을 돌보며 인류애를 보여 줬다고 재단은 밝혔다. 수상자들에게는 상장과 메달, 상금 3억원이 수여되며 시상식은 오는 5월 31일 개최된다.

코로나19 팬데믹 3년 동안 배달 음식에 의존하는 사람들이 많아 그 이전에 비해 ‘확찐자’들이 늘었다. 노출의 계절 여름이 되면서 몸매를 뽐내고 싶지만 확 찐 살은 여간해서 빠지지 않는다. 열심히 다이어트를 하지만 살 빠지는 것이 눈에 보이지 않아 다시 운동을 게을리하고 넘치는 식탐 때문에 야식과 배달 음식에 의존하다 보면 몸무게는 다시 제자리걸음이다. 많은 사람이 체중 조절은 의지의 문제라고 이야기하지만 사실은 뇌에 문제가 생겼기 때문일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 암스테르담대 메디컬센터(UMC) 영상의학과, 핵의학과, 내분비과, 내분비연구실 임상화학과, 미국 예일대 의대 영상의학과, 정신의학과, 알버트 아인슈타인 의대 당뇨·대사연구소 공동 연구팀은 비만한 사람은 특정 영양소에 대한 뇌 반응이 둔감해 폭식할 수밖에 없다는 사실을 밝혀냈다. 또 이런 뇌 반응은 체중 감량 후에도 개선되지 않는 것으로 나타났다. 이런 연구 결과는 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 6월 13일자에 실렸다. ‘먹는다’라는 행위는 배고픔과 포만감 사이에서 음식을 찾으려는 동기를 유발하기 위해 장과 순환계에서 발생하는 신호가 뇌로 이동하는 복잡한 신경 네트워크 과정의 결과이다. 연구팀은 정상 체중(BMI 25㎏/㎡ 이하)을 가진 남녀 30명과 비만인(BMI 30 이상) 30명을 대상으로 위장에 지방, 탄수화물, 단백질 같은 특정 영양소를 직접 주입하는 동시에 기능성 자기공명영상(fMRI)과 단일광자단층촬영(SPECT)으로 뇌 활동을 측정했다. 그 결과 정상 체중을 가진 사람들은 위에 영양분이 주입되면서 특정 패턴의 뇌 활동과 만족도를 나타내는 도파민 방출이 즉시 이뤄졌지만 비만인 실험 참가자의 경우는 이런 반응이 늦거나 나타나지 않는 것으로 확인됐다. 비만한 사람들은 식사를 통한 도파민 방출이 나오기까지 시간이 걸리기 때문에 폭식이나 과식을 할 수밖에 없다는 설명이다. 이후 연구팀은 비만한 사람을 대상으로 12주 동안 다이어트를 실시해 체중 감량을 한 다음 뇌 반응을 관찰했다. 그런데 이전보다 10%가량 체중 감량을 하더라도 뇌 반응이 곧바로 정상으로 돌아오지 않는 것으로 나타났다. 체중을 감량하더라도 비정상적 뇌 활동이 회복되기까지는 시간이 걸린다는 것으로 긴장의 끈을 놓을 경우 요요현상이 쉽게 올 수 있다는 말이기도 하다.연구를 이끈 미레일 셰리 UMC 교수(내분비학)는 “이번 연구는 장-뇌 신호가 체중 감량을 유지할 수 있게 하고 건강한 식습관을 갖게 만드는 핵심이라는 사실을 확인시켜주고 있다”라면서 “체중 감량 후에도 뇌의 반응이 정상화되는 데 시간이 걸린다는 것은 대부분의 사람이 처음 체중 감량에 성공하지만 곧바로 요요현상이 나타나는 이유”라고 설명했다.

과학자들이 처음으로 지속적이고 신뢰도가 매우 높은 ‘양자 전송’ 실험에 성공했다. 이는 양자계의 정보 단위인 큐비트의 순간 이동을 실현했다는 것. 미국항공우주국 제트추진연구소(NASA JPL)와 캘리포니아공대(캘텍) 그리고 페르미국립가속기연구소(페르미랩) 등 공동연구진은 큐비트 정보를 첨단 단일광자 감지기와 기존 장비를 사용한 광섬유 네트워크를 통해 약 44㎞ 떨어진 곳까지 빛의 속도보다 빨리 90% 이상의 신뢰도로 전송했다고 밝혔다. 이는 언젠가 양자 인터넷 서비스가 상용화하는 등 컴퓨터와 통신 기술에 혁명을 일으킬 수 있다는 말이다. 이런 양자 전송 기술을 사용한 통신 시스템은 해킹될 수 있는 컴퓨터 코드 대신 광자를 사용하므로 일반적인 네트워크보다 빠르고 안전하다.양자 인터넷에서 큐비트 상태로 저장된 정보는 양자 얽힘이라는 현상 덕분에 먼 거리까지 즉시 전송될 수 있다. 이는 얽힘 상태에 있는 두 입자가 하나의 정보를 실시간으로 공유하는 현상 때문인데 각 입자의 양자 상태는 아무리 멀리 떨어져 있어도 서로 즉각적으로 영향을 준다. 따라서 양자 전송은 한 위치에서 다른 위치로 양자의 ‘상태’를 전송한다. 다만 양자 얽힘은 양자 전송의 품질인 신뢰도를 쉽게 떨어뜨릴 수 있는 환경 간섭에 매우 민감하므로 실제 이론을 증명하는 것은 기술적으로 어려운 일이었다.그렇지만 이번 실험에서 연구진은 무려 44㎞ 정도 떨어진 두 실험실에 각각 양자 전송 시스템을 구축했다. 캘텍 양자 네트워크(CQNET)와 페르미랩 양자 네트워크(FQNET)으로 각각 불리는 두 시스템은 서로 상호 작용해 일련의 큐비트를 주고 받을 수 있었다. 즉 큐비트는 한 곳에서 다른 곳으로 신호를 즉시 전달한다. 실험 결과, 큐비트 신호는 빛의 속도보다 빠르게 90% 이상의 신뢰도로 전송됐다. 신뢰도는 결과로 나온 큐비트 신호가 원래 전송한 메시지와 얼마나 가까운지를 측정하는 데 쓰인다. 이에 대해 연구에 참여한 마리아 스피로풀루 캘텍 교수는 “이런 높은 신뢰도는 특히 양자 감지기를 포함한 첨단 양자 장치를 연결하도록 설계한 양자 네트워크 구축 사례에서 중요하다”고 말했다. 이번 결과는 과학자들이 양자 영역에 관한 지식의 경계를 넓히고 미래의 양자 인터넷 상용화의 가능성에 희망을 주는 것이다. 이 기술이 나오려면 아직 멀었지만, 미국에서는 이미 양자 네트워크를 적용할 계획을 세워놓고 있는 것으로 전해졌다. 한 예로 미 에너지부는 미 전역에 있는 연구소들 사이에 양자 네트워크 구축을 고려하고 있다. 양자 인터넷상에서 구현되는 양자 컴퓨터의 능력은 현재 전 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터의 속도를 약 100조 배 능가할 것으로 예상된다. 이에 대해 스피로풀루 교수는 “SNS 사용자들은 물론 농담이겠지만 양자 인터넷 업체에 가입해야 하느냐고 묻는다”면서 “우리는 더 많은 연구개발(R&D) 작업이 필요하다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가천대학교는 한의과대학 송호섭교수팀이 과학기술정보통신부가 지원하는 ‘융합의학 기반구축 연구지원사업’에 선정됐다고 31일 밝혔다. 연구팀은 올해부터 2024년까지 총 43억 3000만원의 연구비를 지원받아 융합적 접근을 통한 뇌졸중 한의치료기술의 도출, 기전규명과 표준화, 뇌영상 기반 뇌졸중 한의치료기술의 의학적 검증, 뇌졸중의 한의치료기술에 대한 생체 신호 기반 예후 모니터링 기술 개발 연구 등을 추진한다. 이번 사업은 한의학의 과학화와 표준화를 위한 융합연구에 앞장서온 송교수와 본초학 전공자인 이동헌 교수 등 가천대 한의대 연구진이 침, 한약 등 한의치료기술 연구를 기획하였으며 의과대학 장근아 교수, 전자공학과 김영준 교수 등 타 학과 교수들과 함께 융합연구팀을 구성해 착수했다. 한의대 송호섭, 강기성, 김창업, 김송이, 황지혜, 신명숙, 이동헌 교수, 의대 장근아, 이영배, 백현만교수, 약대 최지웅 교수, IT융합대학 전자공학과 김영준, 조성보, 유호천교수 등이 참여한다. 뇌졸중은 오랫동안 한방의존도가 높은 질환으로 메타분석 논문 등에서 한의치료기술이 효과가 있다고 보고되고 있다. 연구팀은 EEG(뇌파도검사), EMG(근전도검사) 등의 생체신호와 MRI(자기공명영상촬영), SPECT(단일광자방사형컴퓨터단층촬영)등의 뉴런 이미지 모니터링을 통한 한의치료기술 선정, 진단 및 치료라는 융합적 접근방법을 이용하여 기존 한의치료의 한계를 보완할 수 있을 것으로 기대된다. 송호섭 교수는 “본 연구는 융합의학 기반 플랫폼 구축, 뇌졸중 치료기술 개발과 웨어러블 모니터링을 통한 언택트 의료기술 향상에 크게 기여할 것”이라며 “연구 단계에서 그치지 않고 개발된 한의치료기술이 의료기관에서 환자를 치료하고, 한·양방 협력을 통한 환자 본위의 융합의학 기반을 구축할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

손전등에서 출발한 빛은 스위치를 끄면 어떻게 될까. 이미 날아간 빛은 계속해서 날아갈까, 아니면 광원의 소실과 함께 사라질까. 최근 스위스 로잔연방공대(EPFL) 연구진은 자체 개발한 초고속 카메라를 이용해 거울들 사이에서 반사돼 날아가는 빛의 궤적을 실시간으로 촬영하는 데 성공해 그 의문에 답을 찾아냈다. 현실 세계에서 날아가는 빛은 SF영화에 종종 등장하는 광선총에서 나온 레이저 빛의 궤적처럼 출발점과 도착점이 존재하는 것이었다. 즉 빛은 계속해서 날아간다는 것이다. 단 어떤 물질에 부딪히면서 산란(반사)과 흡수를 반복해 사라진다. 빛은 보통 날아갈 때 보이지 않지만, 레이저 펄스의 일부 빛 입자는 공기 중의 입자들과 부딪치는 과정에서 산란광을 일으키는데 이를 촬영하면 빛의 궤적으로 카메라에 기록할 수 있다. 하지만 이전까지 나온 어떤 초고속 카메라도 빛의 궤적을 실시간으로 촬영할 수 없었다. 특정 순간의 빛을 포착할 수는 있어도 연속적인 영상으로 포착해내는 것이 어렵기 때문이다. 그렇게 해서 최근 개발된 카메라가 이른바 ‘메가X’로 불리는 단일광자 애벌란시다이오드(SPAD) 기반의 이미지 센서다. 메가X는 초당 최대 2만4000장까지 촬영할 수 있어 빛 궤적의 전체 모습을 알아낼 수 있었다.이들 연구자는 산란광이 카메라에 도착하는 시간(t축)과 촬영하는 2차원 평면 이미지(x축, y축)에서 빛이 어느 깊이(z축)에 있는지를 정확히 측정했다. 그리고 기계학습으로 프레임(장)당 빛의 이미지를 정렬하는 것으로 빛 궤적의 전체 모습을 재구성할 수 있었다. 이처럼 이미지를 재구성하는 데는 우주물리학의 초광속운동을 설명하는 수식이 쓰였다. 초광속운동은 깊이에 대해 대각선으로 이동하는 전자파가 빛의 속도를 넘어선 속도인 초광속으로 운동하는 것처럼 보이는 현상을 말한다. 3차원 공간을 입체적으로 이동하는 빛의 궤적을 파악하려면 항상 이 현상을 고려해야 한다. 게다가 이들은 빛을 포착하는 이미지 센서를 한계까지 소형화해 정보를 기록하는 시간을 훨씬 더 빠르게 했다.그 결과, 지금까지 볼 수 없었던 고해상도로 레이저 빛의 초광속운동을 프레임에 담을 수 있었던 것이다. 이에 대해 연구진은 “이번 연구는 장애물 뒤에 있는 물체를 촬영할 수 있는 비시선(Non Line Of Sight) 이미징기술이나 시간분해 광학단층촬영과 같은 고속 이미징 응용 기술에 새로운 기능을 더할 수 있다”면서 “물리학자뿐만 아니라 증강현실이나 가상현실, 심지어 자율주행차 소프트웨에에도 적용할 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국 코넬대가 운영하는 출판 전 논문 투고 사이트 ‘아카이브’(Arxiv) 7월 21일자에 실렸다. 사진=EPFL 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국의 과학자들이 약 45㎞ 떨어져 있는 사람 크기의 피사체를 알아볼 수 있는 새로운 카메라 촬영 기술을 만들어냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 11일 전했다. 보도에 따르면, 중국과학기술대(USTC) 판지안웨이 교수(양자물리·양자정보연구부)가 이끄는 연구진은 레이저 이미지 기술과 첨단 인공지능(AI) 소프트웨어를 결합한 카메라 촬영 신기술을 개발해 장거리 촬영 시 나타나는 노이즈 문제를 현저하게 줄일 수 있었다고 미 코넬대 운영 온라인 논문공개 사이트 아카이브(arXiv) 4월22일자에 게재했다. 지구상에서 몇 ㎞ 이상 떨어져 있는 피사체를 촬영하는 기술은 꽤 까다롭다. 먼 거리에 있는 피사체로부터 반사돼 나온 빛을 충분히 포착하기가 쉽지 않고 대기 중 습기와 먼지 탓에 이미지에 왜곡이 생기고 심지어 도시의 경우 스모그와 미세먼지 등 대기오염 물질이 노이즈를 발생시켜 이미지의 해상도를 떨어뜨리기 때문이다. 하지만 판 교수와 동료 교수들 그리고 연구원들은 ‘단일광자 라이다’(LiDAR·Light Detection And Ranging)라는 최신 기술에 자체 개발한 AI 소프트웨어를 결합함으로써 장거리 촬영 시 발생하는 노이즈 문제를 최소화할 수 있었다. 여기서 단일광자 라이다는 레이저를 조사해 피사체로부터 반사된 단일광자가 검출기까지 돌아오는 데 걸리는 시간과 강도 그리고 주파수 변화를 계산해 피사체와의 거리와 속도 그리고 형상 등을 측정할 수 있어 자율주행차의 핵심 기술로 주목받고 있다. 연구진은 단일광자 라이다에 ‘게이팅’(gating)이라는 신기술을 사용한 AI 소프트웨어를 결합해 카메라의 시계(물체가 보이는 범위)에 피사체가 아닌 물질들로부터 반사돼 발생하는 노이즈를 제거할 수 있다. 즉 중국 연구진이 개발한 카메라 기술은 단일광자 라이다 기술로 피사체까지의 거리를 파악함과 동시에 AI 소프트웨어를 통해 그 순간의 시그니처(물체의 한 특성 또는 일련의 특성)가 아닌 다른 모은 특성을 무시해 노이즈를 최소화할 수 있다는 것이다. 또한 이런 기능 덕분에 카메라는 특정 거리를 설정해 촬영할 수도 있다. 또한 단일광자 라이다는 1550㎚ 파장의 적외선 레이저를 사용한다는 점에서 검출기에 손상을 가할 수 있는 태양 광자를 걸러낼 수 있다.이에 따라 연구진은 상하이 충밍섬에 있는 20층 건물에 카메라를 설치하고 약 45㎞ 떨어진 강 건너 푸둥 항공관리국 검물을 촬영하는 실험을 시행했다. 그 결과 망원경을 통해 얻은 광학 이미지는 노이즈만 보일뿐 아무것도 찍히지 않지만 라이다 기술을 이용한 촬영기법으로는 60㎝ 해상도에 해당하는 건물 창문이 나타난 이미지를 촬영할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구논문 주저자인 리정핑 연구원은 “우리 결과는 초고해상도, 고속, 저전력 3D 광학 이미징을 위한 새로운 장을 열었다”고 말했다. 특히 연구진이 만들어낸 카메라는 크기가 신발상자 정도로 작은 편이어서 소형 항공기 등에 부착할 수 있다. 또한 이를 통해 공중 감시와 원격 신원 파악 등 정찰·감시 분야에 활용할 수 있는 것으로 알려졌다. 이제 연구진은 이 카메라의 해상도를 수백㎞ 떨어진 피사체도 파악할 수 있는 수준으로 높이기 위해 연구를 계속하고 있는 것으로 전해졌다. 사진=USTC 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

SKT, 연예기획사 SM과 부스 차리고 박정호 사장 “공동 사업 추진하기로” 삼성전자도 찾아 “5G폰 폴더블 기대”미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 정보기술(IT) 전시회 ‘CES 2019’가 개막한 8일(현지시간) 최태원 SK 회장 동생인 최재원 SK 수석부회장은 4개 계열사(SK텔레콤·SK이노베이션·SK하이닉스·SKC) 공동부스를 찾았다. 전기차 배터리와 함께 ‘단일광자 라이다(LiDAR)’를 전시했는데, 라이다는 자율주행차의 ‘눈’ 역할을 하는 핵심 센서다. 박정호 SK텔레콤 사장은 기자간담회에서 “SK텔레콤이 가진 양자 기술인 양자 센싱이 개발돼 단일광자 라이다로 기술을 획기적으로 개선했다”면서 “우리 기술은 이스라엘 회사의 라이다보다 5배 정도 탐지 거리가 길고, 눈이 와도 물체를 구별할 수 있다”고 설명했다. 통신사인 SK텔레콤의 자취는 계열사 부스를 벗어나 전시장 곳곳에서 찾을 수 있었다. 연예기획사인 SM과의 공동 부스엔 사용자의 아바타가 아이돌과 함께 춤과 노래를 즐길 수 있는 ‘에브리싱 VR’, 인공지능(AI) 기반의 화질·음성 개선 기술인 ‘AI 미디어 업스케일링’ 등이 주목받았다. SM 이수만 총괄프로듀서와 환담 뒤 박 사장은 “빨리 공동사업을 추진하기로 했다”고 전했다. 삼성전자 부스에서 일반에 공개되지 않은 폴더블을 확인한 박 사장은 “잘 나왔다”고 총평한 뒤 “미디어 스트리밍을 하기에 적합한 구조여서 5G폰을 폴더블 형태로 가자고 했는데 게임과 미디어에서 큰 차이를 느낄 수 있을 것”이라고 자신했다. 박 사장은 “4G LTE 시대에 스마트폰 속으로 PC가 들어왔다면, 5G 시대엔 TV가 스마트폰으로 들어올 차례”라면서 “5G 통신 시대 변화는 미디어에서 시작되고, 한국은 5G 테스트베드가 될 것”이라고 전망했다. 라스베이거스 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

SK텔레콤은 8일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 개막하는 ‘CES 2019’에서 5G 시대의 미디어·모빌리티 기술을 선보인다고 6일 밝혔다. SK텔레콤은 SM엔터테인먼트와 공동으로 ‘5세대(5G) 이동통신과 콘텐츠가 만들 차세대 엔터테인먼트’를 주제로 전시 부스를 차린다. 협업 작품으로 공개하는 ‘소셜 VR x 에브리싱’은 기기를 쓰고 가상현실(VR)로 들어가 다른 참여자와 함께 노래 부르기 등을 즐기는 서비스다. 차세대 미디어 기술인 홀로그램에 자사 인공지능(AI) 플랫폼 ‘누구’를 결합한 ‘홀로박스’ 서비스는 관람객이 말을 걸면 홀로그램으로 뜨는 사람 전신의 아바타가 몸짓, 표정을 바꿔 가며 실시간 대화를 한다. SM엔터테인먼트의 음원을 활용한 로봇·사람 공동 DJ 공연도 연출된다. 이와 별도로 SK이노베이션, SK하이닉스 등과 함께 ‘혁신 모빌리티’로 꾸며지는 공동 전시 부스에서는 자율주행 핵심 기술이 소개된다. 자율주행의 눈 역할을 할 ‘단일광자라이다’(LiDAR)는 단일 광자 수준의 미약한 빛도 감지하는 센서를 라이다에 적용해 300m 이상까지 차량의 탐지 거리를 늘렸다. 회사가 지난해 2월 인수한 스위스 기업 ‘IDQ’의 양자 감지 기술을 적용한 첫 결과물이다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

이노베이션, 국내 에너지·화학업계 처음 SKT, 국내 통신사 중 CES에 부스 유일 SK그룹 “미래 모빌리티 시장 선점 전략” SK그룹의 주력 3사인 SK이노베이션과 SK텔레콤, SK하이닉스가 내년 1월 8일부터 11일까지 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 정보기술(IT)가전 전시회 ‘CES 2019’에 동반 참가한다. ‘SK의 혁신적인 모빌리티’라는 테마로 전기차 배터리와 커넥티드카, 자율주행 등 미래 모빌리티 기술을 선보이며 글로벌 모빌리티 시장에 본격적으로 출사표를 던진다. 국내 에너지 및 화학업계 최초로 CES에 참가하는 SK이노베이션은 전기차 배터리와 에너지저장장치(ESS) 배터리를 비롯해 배터리의 핵심 구성 요소인 리튬이온배터리분리막(LiBS) 기술을 소개한다. 특히 글로벌 시장점유율 2위인 LiBS를 선보여 글로벌 경쟁력을 부각할 예정이다. SK텔레콤은 국내 통신사 중 유일하게 CES에 부스를 마련해 ‘단일광자 라이다(LiDAR)’와 ‘HD맵 업데이트’ 등 자율주행 기술을 소개한다. 단일광자 라이다는 지난 2월 인수한 스위스 기업 IDQ의 양자센싱 기술을 적용한 것으로, 단일광자 수준의 미약한 빛을 감지하는 센서를 라이다에 적용해 300m 이상의 장거리 목표물을 탐지할 수 있다. HD맵 업데이트는 차량이 수집한 최신 도로 정보를 기존 고화질(HD)맵에 업데이트하는 기술이다. 또 SM엔터테인먼트와 손잡고 공동 전시 부스를 꾸려 홀로박스와 옥수수 소셜 VR 등 5세대(5G) 이동통신 기반의 실감형 미디어 서비스를 선보인다. SK하이닉스는 자율주행과 첨단운전자보조시스템(ADAS), 인포테인먼트, 텔레매틱스에 적용된 차량용 D램과 낸드플래시를 전시하고 차량과 데이터센터 간 통신과 데이터 분석에 활용되는 D램, 고대역폭메모리(HBM), 엔터프라이즈 SSD도 소개한다. SK그룹은 “계열사들의 최첨단 기술을 결집해 미래 모빌리티 시장을 선점한다는 전략”이라고 밝혔다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

공상과학소설이나 영화의 단골 소재로 등장하는 ‘시간여행’이 과학적으로 불가능하다는 주장이 제기됐다. 24일(현지시간) 미국 디스커버리 채널은 홍콩과학기술대 연구팀의 발표를 인용해 단일광자가 빛의 속도를 능가하는 것은 과학적으로 불가능하기 때문에 영화 속에 등장하는 타임머신은 허구의 장치라고 결론을 내렸다. 이 연구팀은 “단일광자가 아인슈타인의 상대성이론(빛의 속도보다 빠르게 이동하는 것은 없다)을 재확인했다.”라고 주장했다. 빛의 최소단위인 단일광자가 빛의 속도를 능가할 수 없다는 기존의 ‘우주의 교통법규’를 따른다는 이론을 증명했다는 것. 또한 연구팀은 “이번 연구는 단일광자 역시 단지 기존의 전자기(EM)파처럼 그 이론을 따르는 것을 입증한다.”고 밝혔다. 물리학계는 10여년 전부터 시간여행에 대한 가능성을 두고 의견이 분분했다. 일부 과학자들은 특수한 매질에서 빛보다 더 빠른 현상인 이른바 ‘초광속’이 일어날 수 있다고 주장하면서 타임머신의 가능성을 긍정적으로 점쳤다. 이번 연구는 단일광자의 최고속도를 측정해 결과적으로 시간여행에 대한 논쟁을 끝내게 됐다고 학계는 평가하고 있다. 연구팀을 이끈 두 성왕 조교수는 “상대속도 한계 C를 따르는 단일광자를 보여준 이번 연구가 ‘결과는 원인 전에 발생할 수 없다’는 진리를 확인한 것”이라고 주장한 뒤 “이번 결과가 과학자들에 양자 정보의 전송에 더 나은 방향을 제시함으로써 잠재적으로 활용될 가능성이 높다.”라고 기대감을 표하기도 했다. 한편 이번 연구 결과는 물리분야 세계적 권위지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 최신호를 통해 발표됐다. 사진=디스커버리 뉴스 서울신문 나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

치매처럼 한 인간의 삶을 황폐하게 만드는 질환도 없다. 그것은 대개 기억의 망실과 관련이 있지만 결과는 간단하지 않다. 그 기억이 흔히 말하는 추억으로서의 기억뿐 아니라 삶을 영위하는 데 필요한 모든 생활방식과 그동안 자기 것으로 축적해 놓은 인간다움의 증표를 모두 포함하기 때문이다. 따라서 일단 치매에 걸리면 서서히, 그리고 철저하게 정신적·신체적 인간다움이 무너져 내려 종국에는 몸이라는 껍질 외에 아무것도 남지 않게 된다. 이 때문에 암보다도 더 두려워한다는 치매에 대해 분당서울대병원 신경정신과 김기웅 교수를 통해 알아본다. ●치매란 어떤 질환인가? 영어로 치매를 뜻하는 ‘dementia’는 ‘정신이 없음’을 뜻하는 라틴어에서 유래했다. 선천적 정신지체와는 달리 치매는 정상적인 지적 능력을 갖고 있던 사람이 여러 가지 후천적 요인으로 인해 이를 상실하게 되는 모든 경우를 통칭한다. 치매를 일으키는 원인 질환은 70가지도 넘어 모두 열거하기도 어렵다. 또 원인질환에 따라 증상과 경과도 제각각이다. 즉 치매는 단일질환이 아니라 일련의 증상들을 통칭하는 증후군으로 보면 된다. ●치매가 갖는 문제는 무엇인가? 가장 심각한 문제는 치매가 가족은 물론 자신이 누구인지조차 알 수 없는 상태로 진행돼 인간의 존엄성을 황폐화시킨다는 점이다. 또 독립적인 생활능력을 상실해 간단한 자기관리조차 주변의 도움이 없으면 못 한다. 이로 인한 가족의 정신적·신체적 부담과 사회적 비용도 심각하다. 2008년 전국치매역학조사 결과 치매 환자를 돌보는 조호자 4명 중 3명이 심각한 정신적·경제적·신체적 부담을 호소했으며, 이 해의 조호비용이 2조 4000억원에 달했다. 이런 치매 환자가 급증하고 있다. 향후 40년간 전 세계 치매 환자의 3분의2가 아시아와 남미 지역에서 발생할 것으로 추정되는데, 특히 세계적으로 유례가 없을 만큼 빠르게 고령화가 진행 중인 우리나라는 심각성이 더하다. 역학조사 결과 2008년도에 국내 65세 이상 노인 중 치매 환자가 42만명(8.4%)을 넘었고, 향후 20년마다 2배로 증가, 2050년에는 210만명을 넘을 것으로 추산된다. 이는 가족단위를 4인으로 볼 때, 국민 1000만명이 직·간접적으로 치매 환자를 부양해야 한다는 뜻이다. 현실적으로 치매는 완치가 불가능하다. 따라서 최대한 조기에 치료해야 치매로 인한 고통과 부담을 줄일 수 있으나 아직도 치매에 대한 인식 수준이 크게 낮아 관리에 심각한 장애가 되고 있다. ●원인은 무엇인가? 뇌를 포함한 중추신경계에 구조적·기능적 이상을 초래하는 모든 질환이 치매를 유발할 수 있다. 가장 흔한 알츠하이머병 외에도 뇌졸중으로 인한 혈관성 치매, 갑상선 기능저하로 인한 대사성 치매, 교통사고 등 두부 좌상으로 인한 외상성 치매, 만성적인 알코올 의존으로 생기는 중독성 치매 등 다양한 원인 질환이 있다. 이 중에 원인질환을 치료하면 증세가 호전되는 가역성 치매는 전체의 10%에 불과하다. ●병기별로 증상을 설명해 달라. 전반적인 치매의 경과는 먼저 기억력을 중심으로 한 인지기능의 장애가 발생하고, 이어 직장 및 가정생활에 장애가 오며, 초기 후반에서 중기로 접어들면서 의심·환각 등 다양한 정신행동 증상이 나타나다가 후기가 되면 보행장애·연하장애·실금 등의 신경학적 증상이 나타난다(미니박스 참조). ●특정 연령대나 성별 등 호발 계층이 따로 있으며, 그 이유는 무엇인가. 연령이 가장 중요한 위험인자다. 65세 이후 매 5살이 늘 때마다 치매 유병률은 2배씩 증가한다. 또 가장 흔한 치매의 원인질환인 알츠하이머병의 경우 여성이 남성에 비해 2배나 많고, 학력이 낮을수록 발병 위험이 더 높다. 그런가 하면 당뇨병·고혈압·고지혈증 등 만성질환자는 정상인에 비해 치매 발병 위험이 약 1.5배, 우울증 환자는 2배가량 높다. ●치매 진단방법을 설명해 달라. 치매의 유일한 확진법은 뇌 조직검사이지만 통상 진단을 위해 뇌 조직검사를 시행하는 경우는 없다. 대신 병력 청취와 이학적·신경학적 검사와 정신상태·신경심리학적 검사, 혈액·뇨·심전도검사와 뇌 단층촬영(CT) 및 뇌 자기공명촬영(MRI) 등을 근거로 진단한다. 특히 최근에는 뇌 영상검사의 중요성이 확대돼 뇌의 구조적 이상을 살피는 CT와 MRI, 뇌 혈류량이나 뇌의 대사상태를 살피는 단일광자방출 단층촬영(SPECT)과 양전자방출 단층촬영(PET) 등이 유용하게 이용되고 있다. ●자신이나 가족들이 치매를 간단히 자가진단할 수는 없는가? 가능하다. 건망증에 대한 자가 테스트인 ‘주관적 기억감퇴 설문(SMCQ)’이 그것이다. 다음 문항 중 4가지 이상이 해당되면 검진을 받아보는 것이 좋으며, 지난해와 비교해 두드러지게 해당 항목이 늘어난 경우에도 검진을 받아볼 것을 권한다. ▲최근에 일어난 일을 기억하는 것이 어렵다. ▲며칠 전에 나눈 대화 내용을 기억하기가 어렵다. ▲며칠 전에 한 약속을 기억하는 것이 어렵다. ▲친한 사람의 이름을 기억하기 어렵다. ▲물건 둔 곳을 기억하기 어렵다. ▲이전에 비해 물건을 자주 잃어버린다. ▲집 근처에서 길을 잃은 적이 있다. ●치료는 어떻게 하나? 흔히 치매치료제라고 하는 인지기능 항진제가 치매를 완치하지는 못하지만 효과적으로 증상을 경감시키고 진행을 지연시킨다. 현재 알츠하이머 치료제로 국내에서 처방되고 있는 약물은 ‘타크린’ ‘도네페질’ ‘리바스티그민’ ‘갈란타민’ 등의 성분을 가진 콜린분해효소 억제제와 ‘메만틴’ 등의 성분을 가진 NMDA 수용체 길항제가 있다. ●완치가 어렵다면 치료의 목표는 어디에 두는가. 첫째는 증상 경감이다. 비록 뇌의 퇴행을 정지시킬 수는 없지만 뇌 손상으로 인해 유발되는 증상 중 상당 부분은 약물이나 인지재활 요법을 통해 치료할 수 있다. 다음은 병증의 진행 억제다. 약물 치료를 받는 환자는 그렇지 않은 사람에 비해 5년 후 독립적으로 생활능력을 상실할 위험이 4분의1 수준으로 낮아진다는 보고도 있다. 심재억기자 jeshim@seoul.co.kr

아직도 뇌는 신(神)의 영역이 넓다.그만큼 뇌 질환은 치명적이다.특히 ‘중풍’으로 불리는 뇌졸중은 죽음에 가장 근접한 질환이거니와 다행히 죽음의 터널을 벗어나더라도 남은 삶이 오로지 힘겨워서 더욱 무서운 질환이다.오죽했으면 다른 병처럼 ‘걸린다.’는 말 대신 ‘중풍을 맞았다.’거나 ‘중풍이 왔다.’고 할까. 뇌졸중에 관해 국내 최고의 임상 사례와 치료이론을 축적한 서울 상계백병원 원장인 신경외과 박상근(56) 박사는 “뇌졸중이야말로 개인과 사회가 함께 병을 부르는 대표적 질환”이라고 말한다.‘먹는 게 남는 것’이라는 식의 무차별 육식과 운동기피 등 분별없는 생활습관,병원더러 환자의 장기입원을 꺼리게 하는 보험 수가,중환자 요양시설 하나 없는 복지정책이 어우러져 ‘뇌졸중의 시대’를 열었다는 뜻이다. 뇌졸중의 의학적 정의는 무엇인가. -뇌졸중은 뇌 혈류장애에 의한 의식소실,반신마비,언어장애 등 신경장애를 유발한 상태를 뜻한다.운좋게 회복되어도 대부분 행동·언어장애 등 치명적인 후유증을 겪는다.크게 뇌혈관이 막히는 허혈성(뇌경색)과 뇌혈관이 터지는 출혈성(뇌출혈)으로 나누는데,허혈성은 동맥경화증으로 인한 뇌동맥 및 경동맥의 혈전 및 색전과 심인성 색전류,출혈성은 고혈압에 의한 뇌출혈과 혈관 기형,뇌동맥류 파열 등 혈관 질환이 주요 원인이다. ●98년 이후 국내 사망원인 1위 우리나라의 발병 추세는 어떤가. -최근들어 국내에서 허혈성 뇌졸중이 급증,서구 패턴을 보이고 있다.서구형 식생활과 고령화가 원인이다.국내 유병률은 인구 1000명당 5명으로 해마다 6만명 이상의 환자가 발생하고 있으며,현재 20만명이 넘는 환자가 영구적인 뇌손상으로 고통받고 있다.98년 이후 국내 사망원인 1위다.무서운 질병이다. 원인은 어디에 있는가. -역시 생활습관이 중요하다.육류 및 가공식품의 무절제한 섭취와 이에 따른 비만,음주와 흡연,과로와 운동부족 등이 복합적으로 작용한다. 원인질환도 짚어 달라. -고혈압과 심장병이 가장 중요한 위험인자다.뇌경색 환자의 50% 이상,뇌출혈 환자의 60∼90%는 고혈압이 동반된다.또 뇌졸중 환자의 75%는 심장병을 갖고 있다.당뇨병과 고지혈증,비만도 간과할 수 없다. ●전조증상 무시… 더 큰 위험 초래 증상은 주로 어떻게 나타나나. -사실,증상을 체감할 정도면 늦다고 할 수 있다.그러나 불행히도 이런 증상마저 없는 경우가 허다하다.고혈압,동맥경화 등 원인질환이 있지만 이것도 환자 자신이 모르는 경우가 많다.또 증상이 있더라도 평소에는 ‘이게 무슨 문제가 될까?’하고 여기기 십상이다.그러다 문제가 불거지기 시작하면 걷잡을 수 없다.더 구체적으로 보면,뇌출혈은 갑자기 두통,현기,구토 등으로 시작해 뇌의 병변 위치에 따라 시력 및 시야장애,반신 혹은 신체 일부의 마비나 언어장애,안면신경장애,운동장애와 경련,의식장애 등을 보인다.뇌경색은 뇌의 일과성 허혈 발작을 빼면 뇌출혈과 비슷한데,이걸 방치하면 40% 정도가 뇌졸중으로 진행한다. 진단은 어떻게 하나. -크게 문진과 이학 및 신경학적검사,특수검사법이 있다.최근에는 CT(컴퓨터 단층촬영),MRI(자기공명영상장치),SPECT(단일광자방출 전산촬영),PET(양전자 단층촬영) 등 첨단 진단장비가 많이 보급돼 병증의 위치와 상태를 정확하게 확인할 수 있다. 자가진단도 가능한가. -뇌졸중은 뇌혈관 장애가 원인이기 때문에 미처 감지하지 못하더라도 발병 전에 신체 특정부위의 부자연스러움이나 시력장애,두통과 언어장애 등 다양한 조짐이 나타난다.문제는 대부분의 사람들이 이런 전조 증상을 가볍게 생각한다는 점이다. 치료 방법도 함께 소개해 달라. -발병 원인이나 병기,증상에 따라 약물치료냐,수술치료냐를 결정하는데,판단 기준이 다양해 일률적인 설명이 어렵다.중요한 것은 약물이든,수술이든 적기를 놓치지 않아야 한다는 것이다.최근 효과가 좋고 부작용을 줄인 약제가 많으나,근본적인 치료는 수술이다.간혹 뇌수술이 위험하다며 그릇된 치료나 민간요법에 의존해 병을 키우기도 하는데,그건 불행을 자초하는 일이다. ●국가차원 중증환자 관리대책 절실 여기에 덧붙여 그는 뇌졸중 환자를 관리하는 국가 차원의 복지시책 부재를 꼬집었다.“위험도에 비해 의료수가가 턱없이 낮아 전공의도 많지 않습니다.게다가 질환 특성상 장기입원 환자가 많아 병원 고충도 말할 수 없는 지경입니다.이 정도면 이제 국가에서 중증환자 관리대책을 마련해야 하는 것 아닙니까?” 아직도 일반의 뇌졸중에 대한 이해가 부족한데,예방책을 소개해 달라. -위험인자의 조절이 중요하다.비만관리와 함께 고혈압,심장병,당뇨병,고지혈증 등의 착실한 치료가 필요하다.금연은 필수고,폭음도 경계해야 한다.필요하다면 약물 사용을 주저할 필요는 없다.적절하게 항응고제 등을 사용하되 규칙적인 운동과 싱거운 섭생 등 생활요법을 곁들이면 좋을 것이다. ●“평가는 신의 몫 아니겠습니까” 박 박사는 인터뷰 도중 스스로 오래 살 것이라고는 믿지 않는다고 푸념했다.“뇌혈관 질환을 다루는 의사들은 평생 긴장의 덫에서 헤어나지 못합니다.응급상황이 많아서죠.혼신을 다해 수술을 마치고 나면 마치 혼이 빠져나간 듯 탈진하곤 하는데,평생 이 일을 하면서 어떻게 오래 살기를 바라겠습니까?” 그렇게 말하는 그의 얼굴에 얼핏 우수가 어렸다.항상 병증과 그 병이 주는 고통을 열린 가슴으로 품어 온 그였지만,어느덧 초로에 접어든 지금 어찌 일말의 소회가 없을까.“누군가 해야 될 일이라면 내가 하자고 다그치며 열심히 살아왔고,평가는 신의 몫 아니겠습니까?” ■ 박상근 박사 ▲연대의대 및 대학원,고대의대 대학원(박사) ▲연대의대 및 인제의대 교수 ▲미국미네소타의대 신경외과 연구강사 ▲대한뇌종양학회 회장,대한뇌종양연구회 회장,대한의학레이저학회 학술이사 및 이사장,대한 신경외과학회 상임이사 등 역임 ▲대한신경외과 학회,대한뇌혈관질환연구회,대한 뇌종양연구회,미국신경외과학회 및 미국뇌종양·뇌혈관질환 분과학회 정회원 ▲현,상계백병원장 글 심재억기자 jeshim@seoul.co.kr 사진 오정식기자 oosing@seoul.co.kr ˝

◎뇌신경세포 절반 파괴돼야 증상 드러나는 질환/특수시약 주사2시간만에 이상부위 판별/발현과정·진핸정도 파악… 치료에 큰도움 극심한 운동장애를 특징으로 하는 파킨슨씨병의 조기진단이 쉬워졌다.신경계 퇴행성질환중 비교적 흔한 것으로 알려져 있는 파킨슨씨병을 방사성 동위원소를 표지한 방사성 의약품인 IPT(IODO PROPHYL TROPANE)와 핵의학 검사장비인 단일광자방출전산화 단층촬영기기(SPECT)를 이용해 조기진단하는데 성공,조기치료에 큰 도움을 주고 있다. 이 방법은 특히 파킨슨씨병과 증상이 비슷하게 나타나는 다른 원인에 의한 속발성 파킨슨증과의 감별진단에도 도움을 줄 수 있어 질환에 따른 정확한 치료방침을 설정하는데도 유용한 것으로 알려지고 있다. 또 앞으로 이 방법을 통해 아직까지 분명하게 밝혀지지 않고 있는 파킨슨씨병 증상의 발현과정과 병의 진행정도 등을 파악하는데 도움이 될 것으로 보인다. 서울중앙병원 핵의학과팀(김희중·이희경)과 신경과팀(임주혁·이명종)이 공동으로 지난해 7월부터 올 3월까지 파킨슨씨병의초기증상이 의심되는 환자 13명에게 방사성 의약품인 IPT에 방사성 동위원소인 요오드 1백23번을 입혀 정맥주사한 뒤 SPECT를 통해 뇌의 영상화된 부분을 검사한 결과 13명 모두 파킨슨씨병으로 확진할 수 있었다. 뿐만 아니라 이를 중기이상 진행된 파킨슨씨병 환자들에서의 결과와 비교했을때 증상의 진행정도를 그대로 반영하는 결과를 얻었다. IPT는 SPECT에 사용하는 파킨슨씨병 검사시약으로 체내에서 파킨슨씨병의 병소를 찾아 영상화하는 추적자역할을 하며 보통 체내 주입후 2시간이면 검사결과가 양성화돼 파킨슨씨병의 유무를 확인할 수 있는데 이는 결과를 얻기 위해 24∼48시간까지 촬영을 필요로 하는 기존의 다른 시약에 비해 월등한 효과를 나타내고 있다. 파킨슨씨병은 뇌에서 도파민이라는 신경전달물질이 부족하여 생기는 만성 퇴행성 질환으로 운동기능장애를 주요증상으로 하며 서서히 발병하기 때문에 대부분의 환자가 증상이 언제부터 시작됐는지 정확하게 모르는 경우가 많다. 파킨슨씨병에서 도파민이라는 신경전달물질이 부족한 것은 도파민을 생성하는 흑색질이라는 뇌의 특정부위의 신경세포가 파괴됨으로써 생기는 현상이다.지금까지의 연구결과에 의하면 흑색질 신경세포의 약 50∼60% 이상이 파괴되었을때부터 병의 증상이 나타나기 시작하는 것으로 알려져 있다. 즉 다른 질환과는 달리 파킨슨씨병은 증상이 초기라고 해도 이미 신경세포의 파괴가 상당히 진행된 상태여서 조기진단과 조기발견이 특히 중요하다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다. 연구팀은 이같은 결과를 지난 3월말 미국 샌프란시스코에서 열린 미국 신경과학회에서 발표한 바 있으며 오는 6월 오스트리아 비엔나에서 열리는 제4차 국제운동장애학회에서 발표할 예정이다.〈고현석 기자〉