SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF 작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해 봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’, ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸속에서 자유자재로 움직이며 상처 난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’을 만드는 데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에든버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는 데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입혀 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것뿐만 아니라 이동경로를 추적하는 데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물 실험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용해 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균 수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’ ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌 출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸 속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의 1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸 속에서 자유자재로 움직이며 상처난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’이 만드는데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에딘버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입힌 뒤 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것 뿐만 아니라 이동경로를 추적하는데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물시험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용한 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

“환자를 치료하는 것도 중요하지만, 환자를 양산하는 사회 구조를 개선하는 것도 의사의 의무입니다.”강대희(55) 서울대 의과대학 학장은 27일 서울신문과의 인터뷰에서 한국 보건의료 정책과 의료 교육의 현주소를 진단하고 청사진을 제시한 저서 ‘건강한 대한민국을 위하여’를 펴낸 배경을 이렇게 설명했다. 강 학장은 2011년 서울신문 ‘열린세상’과 2015년 조선일보 ‘의학의 창’에 기고한 원고들을 바탕으로 이 책을 집필했다. 그는 “한국 사회의 보건의료 정책이 개선됐으면 하는 마음에 칼럼을 연재하기 시작했다”고 말했다. 책은 ‘제1부: 건강 백세와 예방의학(건강백세, 올바른 건강정보, 예방의학)’, ‘제2부: 대한민국 보건의료의 현주소(메르스가 남긴 교훈, 통일 의학과 보건의료정책)’, ‘제3부: 미래 한국의 보건의료(글로벌 보건의료)’ 순으로 구성됐다. 책에서 강 학장은 “건강 불평등을 해소하고 미래지향적 건강산업을 육성해 ‘건강 민주화’를 이뤄 내는 것이 시급하고 중요한 과제”라고 주장했다. 강 학장은 서울대 의대 재학 시절 은사인 윤덕로 예방의학 교수의 ‘사회를 고치는 의사가 되라’는 뜻을 좇아 예방의학 전문가가 됐다고 했다. 미국 존스홉킨스대학에서 예방의학 박사 학위를 받고 미국질병관리본부(CDC)에서 역학조사 업무를 담당했다. 이런 그의 전문성은 ‘메르스 사태’ 때 빛이 났다. 강 학장은 칼럼을 통해 의료진, 방역당국, 정부 등의 문제점을 날카롭게 꼬집으며 한국 사회 보건의료 시스템의 변화를 이끌었다. 강 학장은 또 통일 후 남북한 의료 격차를 줄이기 위한 ‘통일의학센터’, 국민들에게 올바른 건강 정보를 제공하는 ‘국민건강지식센터’, 개발도상국에 의료기술과 지식을 전파하기 위한 ‘이종욱글로벌의학센터’ 등을 출범시키며 소신을 실천해 왔다. 최연소, 세 차례 연임 학장으로 서울대 의대의 발전을 이끌어 온 강 학장은 올해로 임기를 마친다. 그는 향후 계획에 대해 “한국에서 유방암, 난소암 환자가 급격히 증가하고 있다. 해외와는 발병 나이, 패턴 등이 다른데도 해외 진단 체계를 그대로 가져다 쓰고 있다”면서 “퇴임 후 ‘한국형 질병 관리 지형’을 만드는 데 집중할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “조금 더 도전적이고 에너지가 넘치는 미래 인재 양성 방안에 대해서도 계속 고민할 것”이라고 덧붙였다. 강 학장은 1996년부터 서울대 의과대학 교수로 재직하며 분자 역학, 유방암 분야에서 총 270여편의 논문을 발표했다. 또 과학기술논문 인용색인(SCI) 국제학술지인 ‘유방암 연구와 치료’(Breast Cancer Research and Treatment) 등 다수의 SCI 등재 저널의 편집위원을 맡고 있다. 이혜리 기자 hyerily@seoul.co.kr

지난해 3월 알파고와 이세돌 9단의 대결 이후 많은 사람들이 인공지능(AI)과 그 발전 속도에 놀라고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 인공지능을 활용해 가상의 비행체가 스스로 움직이는 방법을 학습할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.서울대 공대 컴퓨터공학부 이제희 교수팀이 인공지능(AI)을 이용한 가상비행생명체 자동제어기술을 개발하고 컴퓨터 그래픽 분야 국제학술지 ‘ACS 트랜젝션스 온 그래픽스’ 최신호에 게재했다고 27일 밝혔다. 익룡이나 신화 속에 나오는 용처럼 현재 존재하지 않는 가상의 비행생명체가 어떤 식으로 날았는지에 대해 동물학자와 고생물학자는 물론 애니메이션 아티스트들도 오랫 동안 관심을 갖고 있었다. 그러나 비행생명체들은 복잡한 생물학적 신체 구조를 갖고 있어 자연스럽게 움직이는 동작을 예측하고 재현하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 물리 시뮬레이션과 딥러닝 기반의 강화학습하는 인공지능 기술을 이용해 가상의 비행생명체가 스스로 움직이는 방법을 재현할 수 있는 컴퓨터 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 가상의 비행생명체를 부력과 저항력이 단순화시켜 공기역학 시뮬레이션으로 만들었다. 그 다음 딥러닝 기반 강화학습 방법을 이용해 비행생명체가 동작을 스스로 배우는 방법을 찾아냈다.비행생명체가 장애물에 부딪치지 않고 목표지점에 도달하면 보상을 받을 수 있도록 시스템을 설계하고 끊임없이 스스로 새로운 방식을 찾아낼 수 있도록 하는 탐색방법을 적용했다. 연구팀은 알고리즘을 확인하기 위해 다양한 비행생명체를 이용해 실험했다. 또 만들어진 움직임에 특수 그래픽 효과를 넣어 영화나 게임의 콘텐츠 생성에도 도움을 줄 수 있다는 것을 검증했다. 이 기술을 활용하면 실제 존재하지 않거나 멸종한 생명체의 움직임을 재현하거나 예측해 볼 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션이나 영화에 등장하는 가상캐릭터의 사실적 움직임을 만들 수 있다. 또 드론이나 비행로봇에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 이제희 교수는 “알파고가 바둑의 수를 대입해 보면서 어떤 수가 좋은 것인지 스스로 학습했던 것처럼 가상 비행생명체가 주어진 환경에서 에너지를 적게 소모하면서 안정적으로 원하는 방향으로 스스로 움직일 수 있는 방법을 만들어 낸다는 것을 확인했다”며 “이를 통해 멸종된 비행생명체들의 사실적인 움직임도 재현할 수 있을 것으로 보여 고생물학 연구에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

4차 산업혁명 시대에 주목받는 기술 중 하나가 자율주행차와 전기차다.전기자동차가 주목받고 있는 기술이지만 아직까지는 고속충전 기술을 사용해도 1시간 가까이 걸려 대중화의 걸림돌이 되고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬이온 전지보다 충전용량은 45% 높이고 충전 속도를 5배 이상 빠르게 만들 수 있는 ‘그래핀 볼’ 기술을 개발하는데 성공했다. 서울대 화공생물공학부 최장욱 교수와 삼성전자 종합기술원 손인혁, 두석광 연구원 공동연구팀은 충전속도를 높이고 용량도 향상시킨 배터리 소재를 개발하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다고 27일 밝혔다. 이 기술을 활용하면 기존 전기차 배터리 충전시간의 5분의 1인 12분이면 완전 충전이 가능하다. 또 전기자동차용 배터리에 요구되는 온도 기준인 60도까지 안정성을 유지할 수 있다. 그래핀은 탄소의 얇은 한 겹으로 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 실리콘보다 140배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있어 ‘꿈의 소재’로 주목받고 있는 물질이다. 연구팀은 2차원의 얇은 막 형태의 그래핀을 팝콘처럼 3차원 입체 형태로 대량합성하는 기술을 개발했다. 이렇게 만든 그래핀 볼을 리튬이온 전지의 양극 보호막과 음극 소재로 활용한 결과 충전 용량은 늘고 충전시간이 단축되는 한편 고온 안전성까지 확보할 수 있게 됐다. 연구팀은 그래핀 볼 기술과 관련해 국내 특허는 물론 미국에도 특허를 출원했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 골다공증과 류머티스 관절염 같은 뼈질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.건국대 의학전문대학원 김혁순, 최완수 교수 공동연구팀이 뼈의 파괴를 억제하는 단백질을 발견하고 신호전달 경로를 밝혀내 새로운 류머티스 관절염 치료 방법을 찾아냈다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표되는 한편 ‘네이처 리뷰 류마톨로지’에 ‘주목할만한 연구성과’로 소개됐다. 뼈의 강도가 약해져 나타나는 골다공증은 골절의 가능성을 높이고 류머티스 관절염은 관절 활막에 염증이 발생해 연골과 뼈 조직에 염증을 확산시켜 골관절의 파괴와 변형을 유발시키는 만성질환이다. 뼈는 골세포를 만드는 조골세포와 뼈의 흡수, 파괴를 담당하는 파골세포의 균형으로 유지되는데 골다공증이나 류머티스 관절염은 파골세포가 비정상적으로 활성화되면서 나타나는 질환이다. 문제는 파골세포의 기능 조절에 관한 연구는 계속되고 있지만 눈에 띄는 성과가 없어서 현재는 골관절 질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법은 없이 염증 완화에 그치고 있다. 연구팀은 파골세포 분화를 조절해 뼈의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 단백질 ‘DJ-1’을 발견하고 작용 메커니즘을 밝혀냈다. 연구팀은 DJ-1이 활성산소를 제거해 신호전달인자의 활성화를 억제하고 궁극적으로 파골세포가 과도하게 활성화되는 것을 막는다는 사실을 확인했다. 실제로 DJ-1을 제거한 생쥐는 일반 생쥐보다 골밀도가 낮고 파골세포의 분화가 활발해진다는 것을 규명했다. 또 류머티스 관절염을 일으킨 생쥐도 DJ-1 단백질이 결핍돼 파골세포 분화와 뼈 파괴가 증가한다는 사실도 검증했다. 김혁순 교수는 “이번 연구는 DJ-1 단백질이 활성산소를 조절하여 파골세포 분화를 억제한다는 사실을 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “DJ-1을 표적으로 비정상적인 파골세포 활성을 예방하거나 골관절 질환을 치료할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전자 분석기법을 통해 생후 6개월 안팎의 영유아들에게 나타나는 희귀질병인 ‘영아 눈떨림증후군’ 원인을 밝혀냈다.연세대 의대 한진우 안과학 교수, 이승태 진단검사의학 교수, 임정훈 연구원은 영아 눈떨림증후군을 앓고 있는 환자의 혈액을 유전자 분석해 원인을 규명해 미국의학협회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 안과학’ 최근호에 발표했다고 27일 밝혔다. 영아 눈떨림증후군은 생후 6개월 이전의 영아에게서 눈동자가 좌우, 상하 등 복합적으로 계속 떨리는 증상으로 인구 2000명 당 1명꼴로 나타나는 희귀 안과질환으로 특별한 원인을 찾을 수 없는 경우도 많고 뇌나 신경계 이상, 눈백색증, 망막변성 등이 원인이 되는 경우도 있다. 지금까지는 정확한 발병원인을 찾기 위해서는 자기공명영상(MRI) 촬영이나 특수 혈액검사, 염색체 검사 등 복잡한 검사를 해야 하는 불편이 있었다. 연구팀은 2015년 6월부터 2017년 1월까지 세브란스병원 안과에서 진료받은 영아 눈떨림증후군 환자 48명의 혈액을 차세대 염기서열분석법(NGS)으로 유전자 분석했다. 그 결과 28명의 환자에게서 돌연변이 유전자를 발견했다. 돌연변이 유전자가 발견된 28명의 환자 중에는 ‘레베르 선천성 흑암시’ 환자 14명, 무홍채증 4명, 전색명 3명, 로켄시니어증후군 등 기타 희귀 유전성 안질환자도 있었다. 특히 로켄시니어증후군을 진단받은 8세 여자아이의 경우 급격한 신부전 발병으로 제때 신장이식을 받지 못하면 사망에 이를 수 있다는 진단도 나왔다. 이번 기술은 혈액 채취만으로 유전성 안질환을 진단할 수 있게 돼 치료시기를 놓치지 않고 예방적 치료를 준비할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한진우 교수는 “이번 연구는 NGS기법을 영아 눈떨림증후군 환자에 적용해 비교적 높은 원인질환 진단율을 확보할 수 있게 됐다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

대기오염 中보다 심각‘가스실’ 악명 높은데다 年 수만명 사망 주장에도 “초미세먼지가 원인 맞나” 대책은커녕 오리발 내미는 정부 중국의 나쁜 공기는 설명이 따로 필요 없을 만큼 그 ‘명성’이 자자하다. 본격적인 난방철로 접어들면서 중국의 미세먼지 농도는 다시 솟구치기 시작했고, 한국도 그 영향을 직접적으로 받고 있다. 지난 3월 국제학술지 ‘네이처’에 발표된 연구 결과에 따르면 2007년 한 해 동안 228개국에서 초미세먼지로 인한 조기 사망자는 총 345만명에 이르렀고, 한국과 일본에서는 중국발 초미세먼지로 3만 900명이 사망한 것으로 계산됐다.●“초미세먼지로 한 해 345만명 사망” 그런데 중국뿐만 아니라 이웃 나라인 한국과 일본에까지 영향을 미칠 만큼 심각한 대기오염에 시달리는 중국을 부러워하는 나라가 있다. 중국에 이어 세계 2위의 인구 규모를 자랑하는 인도다. 인도 수도 뉴델리는 최근 들어 가스실을 방불케 하는 대기오염에 몸살을 앓고 있다. 지난 8일(현지시간) 뉴델리의 초미세먼지는 883을 기록했다. 일반적으로 초미세먼지 농도가 50을 넘을 경우 인체에 유해한 것으로, 300이 넘으면 건강에 치명적이라고 판단한다. 이에 뉴델리 정부는 대기오염 비상사태를 선포했다. 휴교령이 내려졌고 화물차의 시내 진입도 막아 봤지만 번갯불에 콩 구워 먹듯 내놓은 대책은 실효가 없었다. 반면 같은 날 중국의 초미세먼지 농도는 76이었다. 인도의 공기가 ‘가스실’이라는 오명을 쓰게 된 원인 중 하나로 펀자브주 등 뉴델리를 둘러싼 농촌 지역이 꼽힌다. 이들 농촌 지역에서는 추수가 끝난 뒤 다음해 농사를 위해 논밭을 태우는 화전(火田)을 일구는데, 이때 발생하는 재가 뉴델리 대기를 심각하게 오염시킨다는 것이다. 무엇보다도 정부의 미흡한 대처가 가장 중대한 원인으로 지적된다. 심각성을 가장 먼저 빠르게 인지하고 있어야 할 환경부 장관마저 최근 현지 방송 인터뷰에서 대기오염으로 인해 연간 수만명이 사망한다는 지적에 대해 “어떤 사망증명서에도 오염이 사인이라고 적혀 있지는 않다”면서 “지금 뉴델리 상황이 과거 유독가스가 유출돼 수십만명이 병원에 실려 간 것과 같은 비상상황은 아니다”라고 주장해 비난을 받았다. ●“中 대기질 개선은 정부의 강력한 통제 덕” 이와 관련해 영국 파이낸셜타임스는 지난 11일 보도에서 “뉴델리 시민들은 스모그와 싸우는 데 인도의 민주주의보다 중국의 일당독재가 더 효과적이라고 생각하고 있다”면서 “인도는 민주주의를 실시하고 있기 때문에 효과적인 반스모그 정책이 실현되기 어렵지만, 중국은 공산당 일당이 독재를 하고 있어 스모그와의 전쟁에서 더욱 강경한 조치를 취할 수 있다고 믿는 것”이라고 전했다. 실제로 중국은 대기오염의 대명사로 꼽히던 과거와 달리 공기오염도가 소폭 개선된 것은 사실이다. 베이징대학의 연구에 따르면 2013~2016년 베이징의 초미세먼지는 27% 하락했다. 반면 파이낸셜타임스에 따르면 같은 기간 뉴델리의 초미세먼지는 12% 이상 상승했다. 또 사이언티픽리포트에 실린 연구에 따르면 대기오염에 영향을 미치는 이산화황 배출량은 2007년 이후 중국에서 75% 감소한 반면 인도는 50% 증가했다. 중국이 조금이나마 개선된 공기를 누릴 수 있었던 비결이 정부의 강력한 통제인 것도 인정해야 한다. 2014년 11월 열린 APEC 기간 동안 중국 정부가 베이징 인근 공장을 일시 폐쇄하고 무서우리만치 철저한 자동차 2부제 시행으로 파란 하늘을 ‘만드는데’ 성공하면서 전 세계에 선보인 ‘APEC 란(?)’이 대표적인 예다. 이달 초에는 도널드 트럼프 미국 대통령의 최초 방중을 앞두고 베이징시와 허베이성의 건설 공사 중단 및 트럭 등의 오염 배출 차량의 운행을 금지하는가 하면 바비큐 금지령까지 내렸다. 결과는 역시 대성공이었다. 트럼프가 도착하기 하루 전인 7일 오후가 되자 미세먼지는 거짓말처럼 사라졌고, 중국은 트럼프에게 맑은 공기를 선사하는 데 성공했다. 인도가 일당 독재의 중국을 부러워할 수밖에 없는 이유다. ●차량 홀짝제 권장… 인도정부 뾰족수 없어 인도도 중국과 마찬가지로 차량 홀짝제를 시행하거나 화전을 자제하도록 권장하고 있지만, 이로 인한 시민들의 피해 보상금은 턱없이 낮다는 지적이 쏟아진다. 중국과 달리 철저한 감시 및 처벌도 이뤄지지 않고 있다. 뉴델리 연구센터의 폴라시 무케르지는 “실질적으로 정부는 어떤 대안도 제시하지 않고 있다”고 목소리를 높였다. 세계보건기구에 따르면 ‘사인(死因)은 대기오염’이라고 적어야 하는 사망증명서는 이미 매년 62만장에 달한다. 정부가 눈 가리고 아웅 하는 지금 이 순간에도 인도인들의 폐는 병들어 가고 있다. 성숙한 시민의식과 더불어 정부의 강력한 제재가 필요하다. huimin0217@seoul.co.kr

가끔 일하거나 공부를 하다보면 자신도 모르게 음악(또는 음정)을 흥얼거릴 때가 있습니다. 자신도 모르게 깜짝 놀랄 때가 많은데 실제 음악을 듣고 따라서 흥얼거리는 것이 아니라 음악이 없는 상황에서 자신도 모르게 흥얼거릴 때 뇌 속에서는 어떤 일이 일어날까요.최근에 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL), 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), UC 샌프란시스코, 메릴랜드대, 독일 베를린자유대, 베른대 병원, 프랑스 고등사범대 연구팀이 음악을 들을 때 우리 뇌에서 일어나는 일을 시각화하는데 성공해 뇌과학 분야 국제학술지 ‘세레브럴 코르텍스’(대뇌피질) 최신호에 발표했습니다. 아무렇지도 않아보이는 이 기술은 언어능력을 상실한 사람들이 의사소통하는 것에 도움을 줄 것으로 기대되고 있습니다. 우리가 음악을 들을 때 뇌에서는 고주파와 저주파 같은 정보를 각기 달리 처리해 청각인식과 일치시킨다고 합니다. 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 분석할 수 있기 때문에 노래를 듣는 사람의 뇌 활동을 쉽게 분석할 수 있지만 청각적 자극이 없이 머릿 속으로 음악을 생각하고 연주할 때, 즉 음악을 상상할 때 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 음악이 머릿 속에서만 연주될 때 소리가 실제로 존재하지 않기 때문에 분석이 사실상 불가능하다는 말로도 해석될 수 있습니다. EPFL의 휴먼-머신 인터페이스 데피테크 재단(CNBI) 연구팀은 새로운 방식으로 머릿 속에서 음악을 연주하고 있을 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 분석하고 측정하는데 성공했습니다. 연구팀은 뇌전증(간질)을 앓고 있는 경험이 많은 피아니스트를 대상으로 연구를 수행했습니다. 연구팀은 피아니스트에게 소리가 켜진 상태에서 전자 피아노로 음악을 연주하라고 요청한 뒤 음악이 연주되는 동안 해당 뇌 활동을 기록했다. 그 다음에는 피아노 소리가 나지 않도록 묵음으로 해놓고 음악을 듣는다고 상상을 하며 피아니스트에게 같은 곡을 연주하도록 요청했다. 이 때도 다시 뇌활동을 기록했습니다. 특히 두 번째 실험은 음이 들리지 않는 상태에서 환자가 만든 정신적 표현에서 나온 음악을 측정했는데 연구팀은 이 두 가지 다른 방법으로 정보를 수집해 차이점을 비교할 수 있었다고 합니다. 더군다나 일반인들이 보기에 실험이 매우 단순해 보이기는 하지만 환자의 뇌에 전극을 이식하는 ‘침습적’ 방법을 활용했다는 점에 주목할 만합니다. 연구의 1저자인 스테파니 마르틴 연구원은 “뇌에 전극을 이식하는 것은 약물을 사용하기 어려운 뇌전증 환자를 치료하는데 많이 활용된다”며 “이번 연구에 이 환자가 대상이 된 것도 치료목적으로 심어진 전극을 이용해 뇌활동을 측정할 수 있기 때문”이라고 밝혔지요. 이번 연구는 사람들이 머릿 속으로 음악을 상상할 때 뇌의 청각 부분을 다루는 피질과 고음과 저음 같은 청각 정보를 실제 소리에 자극받을 때와 같은 방식으로 처리한다는 작동한다는 것을 보여준 첫 번째 사례입니다.연구자들은 이번 연구를 통해 말하기 능력을 상실한 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것이라고 예상하고 있습니다. 뇌의 특정 부위를 자극함으로써 머릿 속 상상을 언어로 표현해 줄 수 있는 시스템을 개발하겠다는 것이지요. 마르틴 연구원은 “언어는 음악보다 훨씬 복잡한 시스템이고 언어 정보는 뇌의 여러 부위에서 작동하고 여러 단계를 거치는 것으로 알려져 있다”며 “이번 연구를 실어증 환자를 대상으로 기계나 컴퓨터와 연결해 언어를 구현할 수 있는지 확인하는 것이 다음 연구단계”라고 말했습니다. 뇌과학이 발달하면서 우리도 모르는 일을 컴퓨터가 알아차리는 일이 생길 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

50년 전에 이미 과학자들이 당분의 과다섭취에 대한 유해성을 밝혀냈지만 외부의 연구지원이 중단돼 발표돼지 못했다는 폭로가 나왔다.크리스틴 컨즈 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 교수를 비롯한 국제공동연구팀은 설탕 섭취와 심장병 위험성 증가간 상관관계가 있는지에 대한 논쟁이 한창이던 1950~60년대에 과학자들이 국제설탕연구재단(ISRF)의 지원을 받아 1967년 실험을 시작해 결과를 도출했다고 21일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 미국국립과학원에서 발간하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 이들에 따르면 당시 학자들은 설탕이 많이 포함된 생쥐의 혈중 지방성분 수치가 녹말 성분을 먹인 쥐보다 높다는 사실을 밝혀냈지만 ISRF는 실험이 끝날 무렵 돌연 연구지원을 중단해 결과가 발표되지 못했다는 것이다. 또 ISRF는 설탕 섭취가 쥐의 장에 미치는 영향을 조사하는 프로젝트도 지원했지만 설탕섭취와 방광암 발병 위험성 사이에 연관성이 높다는 가능성이 알려지면서 실험 종료를 3개월 남겨두고 지원을 중단했다. 컨즈 교수는 “ISRF의 연구는 원래 혈중 지방성분이 높아질 경우 심장병이 일어날 가능성이 높다는 주장을 반박하기 위했던 것”이라면서 “당시 연구결과가 발표됐다면 학계가 설탕과 심장병 발병의 상관관계에 대해 좀 더 빨리 이해할 수 있었을 것이다”라고 지적했다. 이 같은 차원에서 현재 학계의 설탕 유해성 유무를 둘러싼 논란은 지난 60여년 동안 설탕업계가 연구비 지원을 이유로 과학적 증거를 조작한데서 그 원인을 찾을 수도 있을 것이라는 주장을 펼쳤다. 그러나 이 같은 주장에 대해 ISRF의 후신인 국제설탕협회는 “이번에 발표된 논문은 실제 연구가 아닌 50여년 전 설탕업계에 비판적인 개인과 단체의 후원을 받은 연구자들이 내놓은 추측과 가설을 모아놓은 일종의 논평에 불과하다”고 일축했다. 협회 관계자는 “그동안 연구자료를 검토한 결과 협회에서 해당 연구들에 지원을 중단한 것은 연구 기간이 지나치게 길어지면서 예산 범위를 넘어섰고 그에 따른 지원조직의 개편이 겹쳤기 때문”이라며 연구결과가 지원 중단에 영향을 미칠 수 없다고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

조울증(양극성 장애)는 기분이 상승한 상태인 조증과 기분이 가라앚은 상태인 울증이 번갈아 나타나는 정신신경질환이다. 두 질환은 비슷한 부분도 있지만 다른 병이기 때문에 처방도 달라진다.문제는 조울증 환자가 울증 상태에 있을 때는 정신과 의사마저도 조울증과 우울증을 구분해내기 어렵다. 미국 연구팀이 부정맥 같은 심장질환을 진단하는데 주로 사용하는 심전도 검사만으로도 우울증과 조울증을 간단히 구분할 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 로욜라대 의대 성인정신의학과 앙헬로스 알라리스 박사는 심전도 검사 자료만 분석하더라도 우울증과 조울증을 쉽게 구분할 수 있다는 연구결과를 정신의학 분야 국제학술지 ‘생물정신의학 국제저널’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 우울증을 앓고 있는 성인 64명과 조울증을 앓는 37명 성인을 대상으로 심전도 검사를 실시했다. 연구팀은 심전도 검사에서 나타난 자료를 자체 개발한 소프트웨어를 이용해 심박수의 박동간 변동을 나타내는 심박변이도를 측정하고 이를 바탕으로 호흡동성부정맥을 분석했다. 호흡동성부정맥이란 숨을 들이마실 때 교감신경이 항진돼 심박수가 증가하고 숨을 내쉴 때는 미주신경이 항진돼 심박수가 감소하는 현상을 말한다. 분석결과 연구팀은 우울증 환자가 호흡동성부정맥이 훨씬 심하고 조울증 환자는 혈중 염증 수치가 높다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 혈중 염증표지수치는 조울증 처럼 기분의 심한 변동으로 인한 스트레스 때문에 면역체계가 활성되면서 높아지는 것이라고 설명헀다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

중국의 나쁜 공기는 설명이 따로 필요없을 만큼 그 ‘명성’이 자자하다. 본격적인 난방철로 접어들면서 중국의 미세먼지 농도는 다시 솟구치기 시작했고, 한국도 그 영향을 직접적으로 받고 있다. 지난 3월 국제학술지 ‘네이처’에 발표된 연구결과에 따르면, 2007년 한 해 동안 228개국에서 초미세먼지로 인한 조기 사망자는 총 345만 명에 이르렀고, 한국과 일본에서는 중국발 초미세먼지로 3만 900명이 사망한 것으로 계산됐다. 그런데 중국뿐만 아니라 이웃나라인 한국과 일본에까지 영향을 미칠 만큼 심각한 대기오염에 시달리는 중국을 부러워하는 나라가 있다. 중국에 이어 세계 2위의 인구 규모를 자랑하는 인도다. 인도 수도 뉴델리는 최근 들어 가스실을 방불케 하는 대기오염에 몸살을 앓고 있다. 지난 8일(현지시간) 뉴델리의 초미세먼지는 883ppm을 기록했다. 일반적으로 초미세먼지 농도가 50ppm을 넘을 경우 인체에 유해한 것으로, 300ppm이 넘으면 건강에 치명적이라고 판단한다. 이에 뉴델리 정부는 대기오염 비상사태를 선포했다. 휴교령이 내려졌고 화물차의 시내 진입도 막아봤지만 번갯불에 콩 구워먹듯 내놓은 대책은 실효가 없었다. 반면 같은 날 중국의 초미세먼지 농도는 76ppm이었다. 인도의 공기가 ‘가스실’이라는 오명을 쓰게 된 원인 중 하나로 펀자브 주 등 뉴델리를 둘러싼 농촌 지역이 꼽힌다. 이들 농촌지역에서는 추수가 끝난 뒤 다음 해 농사를 위해 논밭을 태우는 화전(火田)을 일구는데, 이때 발생하는 재가 뉴델리 대기를 심각하게 오염시킨다는 것이다. 무엇보다도 정부의 미흡한 대처가 가장 중대한 원인으로 지적된다. 심각성을 가장 먼저, 빠르게 인지하고 있어야 할 환경부 장관마저 최근 현지 방송 인터뷰에서 대기오염으로 인해 연간 수만 명이 사망한다는 지적에 대해 “어떤 사망증명서에도 오염이 사인이라고 적혀있지는 않다”면서 “지금 뉴델리 상황이 과거 유독가스가 유출돼 수십 만 명이 병원에 실려간 것과 같은 비상상황은 아니다”라고 주장해 비난을 받았다. 이와 관련해 영국 파이낸셜타임스는 11일 보도에서 “뉴델리 시민들은 스모그와 싸우는 것에 있어서, 인도의 민주주의보다 중국의 일당독재가 더 효과적이라고 생각하고 있다”면서 “인도는 민주주의를 실시하고 있기 때문에 효과적인 반스모그 정책이 실현되기 어렵지만, 중국은 공산당 일당이 독재를 하고 있어 스모그와의 전쟁에서 보다 강경한 조치를 취할 수 있다고 믿는 것”이라고 전했다. 실제로 중국은 대기오염의 대명사로 꼽히던 과거와 달리 공기오염도가 소폭 개선된 것은 사실이다. 베이징대학의 연구에 따르면 2013~2016년 베이징의 초미세먼지는 27% 하락했다. 반면 파이낸셜타임스에 따르면 같은 기간 뉴델리의 초미세먼지는 12% 이상 상승했다. 또 사이언티픽리포트에 실린 연구에 따르면 대기오염에 영향을 미치는 이산화황 배출량은 2007년 이후 중국에서 75% 감소한 반면, 인도는 50% 증가했다. 중국이 조금이나마 개선된 공기를 누릴 수 있었던 비결이 정부의 강력한 통제인 것도 인정해야 한다. 2014년 11월 열린 APEC 기간 동안 중국 정부가 베이징 인근 공장을 일시 폐쇄하고 무서우리만치 철저한 자동차 2부제 시행으로 파란 하늘을 ‘만드는데’ 성공하면서 전 세계에 선보인 ‘APEC 란(蓝)’이 대표적인 예다. 이달 초에는 도널드 트럼프 미국 대통령의 최초 방중을 앞두고 베이징시와 허베이성의 건설 공사 중단 및 트럭 등의 오염 배출 차량의 운행을 금지하는가 하면, 바비큐 금지령까지 내렸다. 결과는 역시 대성공이었다. 트럼프가 도착하기 하루 전인 7일 오후가 되자, 미세먼지는 거짓말처럼 사라졌고, 중국은 트럼프에게 맑은 공기를 선사하는데 성공했다. 인도가 일당독재의 중국을 부러워할 수밖에 없는 이유다. 인도도 중국과 마찬가지로 차량 홀짝제를 시행하거나 화전을 자제하도록 권장하고 있지만, 이로 인한 시민들의 피해 보상금은 턱없이 낮다는 지적이 쏟아진다. 중국과 달리 철저한 감시 및 처벌도 이뤄지지 않고 있다. 뉴델리 연구센터의 폴라시 무케르지는 “실질적으로 정부는 어떤 대안도 제시하지 않고 있다”고 목소리를 높였다. 세계보건기구에 따르면 ‘사인(死因)은 대기오염’이라고 적어야 하는 사망증명서는 이미 매년 62만 장에 달한다. 정부가 눈 가리고 아웅하는 지금 이 순간에도 인도인들의 폐는 병들어가고 있다. 성숙한 시민의식과 더불어 정부의 강력한 제재가 필요하다. 사진=지난 8일, 극심한 스모그에 휩쌓인 인도 수도 뉴델리 인근 지역의 도로 모습. (AP/연합뉴스) 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일본 연구진이 유도만능줄기세포(iPSc)와 파킨슨, 천식, 간질약을 함께 사용하면 치매 발병률을 획기적으로 낮출 수 있다는 연구결과를 발표했다.일본 교토대 iPS세포연구소 이노우에 하루히사 교수팀이 유도만능줄기세포 치료와 함께 파킨슨, 천식, 간질 치료제를 함께 복용할 경우 알츠하이머 치매를 치료할 수 있을 것이라는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 22일자에 발표했다. 치매의 50%를 차지하는 알츠하이머 치매는 뇌에 베타 아밀로이드라는 단백질이 침착되면서 발병하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 피부, 혈액세포를 역분화시켜 알츠하이머 환자의 대뇌피질 신경세포를 만들었다. 여기에 현재 사용되고 있는 각종 의약품 1258종을 반응시켜 알츠하이머를 유발시키는 베타 아밀로이드 단백질이 줄어드는지를 관찰했다. 그 결과 파킨슨병, 천식, 간질약을 한 번에 반응시킬 경우 베타아밀로이드 단백질이 30~40%나 줄어드는 것을 확인한 것이다. 이노우에 교수는 “이번 연구는 세포실험을 한 것일 뿐 기본적인 동물실험도 거치지 않았기 때문에 3개 약물의 병용이 실제 환자에게 효과가 있을지는 아직 알 수 없다”며 “더군다나 3개 약을 함께 먹었을 때 나올 수 있는 부작용에 대한 조사 역시 거쳐야 하기 때문에 바로 치료약으로 활용할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성적 접촉이나 수혈, 혈액을 원료로 해서 만든 각종 약물로 인해 감염되는 ‘후천성 면역결핍 증후군’, 일명 에이즈는 감염되면 인체 면역력이 저하돼 각종 감염증과 종양으로 인해 사망하는 질병이다.최근에는 에이즈의 원인인 HIV바이러스를 강하게 억제할 수 있는 치료제가 개발돼 만성질환이라는 개념으로 바뀌고 있지만 완치는 불가능하고 현재 나와있는 치료제들을 장기복용할 경우 부작용도 상당하다. 카이스트 생명화학공학과 박현규 교수팀이 RNA분해효소 활성을 찾아내는 새로운 기술을 개발해 신개념의 에이즈치료제 개발의 단초를 마련하는 연구결과를 냈다. 연구팀의 이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 나노분야 국제학술지 ‘나노스케일’ 14일자 표지논문에 실렸다. HIV바이러스는 역전사 반응의 특성을 갖는 레트로 바이러스로 RNA가 DNA로 변하는 특성을 갖고 있다. 이 과정에서 RNA 분해효소가 개입되는데 이를 막는 것이 관건이다. RNA 분해효소의 활성을 막는다면 HIV바이러스의 발현을 막을 수 있다는 말이다. 이에 RNA 분해효소의 활성정도를 빠르게 검출해 내야 하는데 현재 나와있는 기술들은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 시간도 오래걸리고 검출효율이 낮다는 단점이 있다.연구팀은 ‘헤어핀 자기조립 반응’이라는 신호증폭 반응을 이용해 RNA 분해효소의 활성을 효과적으로 분석하는 기술을 개발했다. 헤어핀 자기조립 반응 기술은 검출신호를 증폭시켜 RNA 분해효소가 미량만 있더라도 쉽게 검출할 수 있도록 돕는다. 실제로 연구팀은 이 기술을 활용해 최근 에이즈 치료제 후보물질로 주목받고 있는 ‘RNase H 활성저해제’를 손쉽게 찾아내는데 성공했다. 　또한, 본 기술을 통해 에이즈 치료제로서 잠재성을 갖는 RNase H 활성 저해제를 효과적으로 선별할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 기술은 향후 다른 효소 활성 검출 기술 개발로 확장될 수 있으며, 효소 관련 질병 치료 연구에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양에서 방출된 대전입자, 즉 플라즈마 일부가 지구 자기장에 이끌려 공기 분자와 반응해 영롱한 빛을 보이는 극지의 오로라는 한 번 보면 그 아름다움에 빠져들게 된다고 한다.오로라 중 어둡게 보이는 부분을 블랙 오로라라고 하는데 이 부분은 강한 전기장을 띄고 있어 통신위성에 기능장애를 일으키기도 하지만 정확한 발생원리나 메커니즘이 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 오로라 현상이 태양의 플라즈마 때문이라는 점에 착안해 핵융합장치에서 발생하는 플라즈마 현상을 분석하는 방법으로 비밀을 풀어내 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 부설 국가핵융합연구소의 이관철 KSTAR연구센터 책임연구원이 오로라 같이 지구 이온층에서 발생하는 전기장 원리를 규명하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘플라즈마 물리학’ 15일자에 실렸다.이 박사는 오로라에서 발생하는 강한 전기장 원리가 핵융합장치에서 만들어진 초고온 플라즈마에서 나타나는 전기장 발생현상과 동일하다는 것을 알게됐다. 이 박사는 핵융합 플라즈마에서 이온의 움직임을 계산하는 ‘자이로중심이동분석법’을 이용해 블랙오로라 분석했다. 그 결과 블랙오로라에서 발생하는 강한 자기장도 핵융합 플라즈마가 만들어질 때처럼 이온과 중성입자의 상호작용에 의한 현상이라는 것을 처음으로 밝혀냈다.특히 물리학계에서는 이번 연구결과가 플라즈마 물리학의 기본 원리인 ‘준중성’ 이론에도 새로운 시각을 제시해준다는데 주목하고 있다. 준중성은 이온과 전자로 이뤄진 플라즈마는 내부에 전기장이 발생해도 아주 작은 영역에서만 영향을 미칠 뿐 플라즈마 전체로는 평형을 이루고 있다는 원리다. 그러나 이번 블랙오로라의 전기장 현상은 이 원리가 일치하지 않는 결과를 보여 준중성 원리에 대한 새로운 연구가 필요하다는 것을 보여주고 있기 때문이다. 이관철 박사는 “인공태양으로 불리는 핵융합 장치에서 만드는 초고온 플라즈마도 우주에서 나타나는 플라즈마아 유사한 형태로 움직이기 때문에 핵융합플라즈마 연구과정에서 나온 결과를 오로라 같은 자연현상에서 발생하는 물리현상에도 적용할 수 있을 것이라 생각했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

건강하고 인간다운 삶은 고령화 사회가 될수록 중요해질 수밖에 없습니다. 특히 건강은 한번 잃게 되면 회복이 쉽지 않기 때문에 더욱 중요합니다. 예전에는 나이가 들면서 가장 두려운 질환으로 ‘암’이 꼽혔습니다. 과학기술과 의학의 발달로 암도 관리할 수 있는 질병의 하나가 되면서 노년층이 가장 걱정하는 질병은 ‘치매’입니다. 뇌세포의 파괴 탓에 점점 기억을 잃어 가면서 인간으로서의 자존감과 존엄성을 잃게 되기 때문이지요. 이 때문에 많은 과학자가 치매 정복을 위한 연구에 나서고 있습니다.치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머는 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 침착되면서 생긴다는 사실을 밝혀내기는 했지만, 실제 치료방법이나 해결책은 찾아내지 못하고 있습니다. 이 때문에 연구자들은 치매 치료법을 찾기 이전에 치매의 진행속도를 늦추거나 예방하기 위한 다양한 방법들도 찾고 있습니다. 최근에는 컴퓨터게임으로 치매 예방 효과를 찾는 연구들이 많이 소개되고 있습니다. 미국 사우스플로리다대, 인디애나대 보건대와 의대, 펜실베이니아주립대 공동연구진 역시 ‘포짓 사이언스’라는 곳에서 개발한 온라인 두뇌 훈련 프로그램 ‘더블 디시전’이 치매 예방에 상당히 도움이 된다는 연구 결과를 미국 알츠하이머 학회에서 발간하는 국제학술지 ‘알츠하이머와 치매: 중개연구 및 임상시험’ 최신호에 발표했습니다. 더블 디시전 게임은 제한 시간 내에 화면 속에 비슷한 모양의 그림을 찾아내는 것으로 게임이 진행될수록 화면은 복잡해지고 제한시간은 짧아진다고 합니다. 연구팀은 평균 연령이 74세인 남녀 노인 2802명을 대상으로 4개 그룹으로 나눈 뒤 세 그룹에는 각각 더블 디시전 게임, 전통적인 기억력 훈련, 추론훈련을 시키고 나머지 한 그룹에는 아무런 뇌 훈련을 시키지 않고 10년 동안 장기추적 관찰을 했습니다. 10년 뒤 치매 발생률이 가장 높은 그룹은 아무런 뇌 훈련을 받지 않은 그룹이었고 치매 발병률이 가장 낮은 이들은 더블 디시전 게임을 했던 그룹이었다고 합니다. 그렇지만 이번 연구 결과에 대해 의구심을 갖는 연구자들이 많은 것 같습니다. 치매 예방을 위해 고안된 게임이라고는 하지만 특정 게임을 대상으로 하고 있기도 하고 컴퓨터게임이 노인들의 치매 발병률을 낮춰 준다는 기존의 연구 결과들과도 큰 차이를 보이지 못하고 있다는 것이지요. 더군다나 치매의 발병이나 진행 속도가 나이, 유전자 구성, 성별, 인종 등 다양한 변수에 영향을 받는다는 점을 고려하지 않는다는 것도 문제로 지적됐습니다. 영국 알츠하이머학회 클레어 월턴 박사는 “노년이 될수록 적당한 신체활동이 뇌에 자극을 줄 수 있는 만큼 적절한 신체활동과 두뇌 운동을 병행하는 것이 중요하다”고 조언하고 있습니다. 많은 연구자가 치매 발병률을 줄이기 위해 가장 좋은 방법은 술과 담배를 줄이고 고혈압을 관리하는 등의 건강한 생활방식을 유지하는 것이라고 합니다. 실제로 알츠하이머 연구자들도 심장에 좋은 것이 뇌에도 좋다는 말을 하곤 합니다. 치매와 기억력 감퇴를 막으려고 그저 앉아서 뇌운동만 하는 것보다 활발히 신체운동을 함께 하는 것이 좋다는 말이지요. 연구자들은 또 하나 중요한 제언을 하고 있습니다. 자기 생각과 다른 의견도 마음을 열고 들어보고 평소 해보지 않았던 일들에 대해서도 시도할 수 있는 열린 자세가 뇌를 말랑말랑하게 만들어 준다고 합니다. 우리 사회의 수많은 ‘꼰대’들이 건강한 노년을 위해 새겨들어야 할 말이 아닌가 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 머리카락 생성을 조절하는 단백질을 찾아낸 뒤 이를 제어하는 약물을 개발했다. 머리카락 성장을 빠르게 하는 차원을 넘어 모낭 자체를 재생시키는 탈모치료제 개발이 기대된다. 최강열 연세대 교수팀은 윈트신호전달계를 조절해 모발 생성을 억제하는 단백질 ‘CXXC5’를 발굴하고 이를 표적으로 한 재생성 발모제를 개발 중이라고 20일 밝혔다. 연구 결과는 피부과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 인베스티게이티브 더마톨로지’에 실렸다. 최 교수는 “대머리 치료는 물론 피부조직 손상까지 재생시키는 치료제 개발에 기여할 것”이라고 말했다. 장세훈 기자 shjang@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리나라 곳곳에 분포하고 있는 천마(天麻) 추출 천연 성분 ‘4-하이드록시벤지알데하이드’(이하 4-HBA)의 피부 재생 효과를 확인하는 동물실험에 성공했다. 이은직 연세대 세브란스병원 내분비내과 교수팀은 실험용 쥐에 4-HBA를 투여한 결과 기존 상처 치유 물질(PDGF-BB)보다 더 빠르게 표피 조직이 재생됐다고 20일 밝혔다. 연구팀은 가짜 약 투여군, 4-HBA 투여군, PDGF-BB 투여군, 4-HBA·PDGF-BB 혼합 투여군 등 4가지 그룹으로 나눠 실험을 진행했다. 그룹별 3마리의 실험쥐에는 동그란 모양의 10㎜ 상처를 냈다. 또 3~9일이 지난 뒤 상처 부위의 회복 정도를 측정했다. 그 결과, 가짜 약 투여군의 상처 부위는 82.9%(3일 뒤), 60.2%(6일 뒤), 23.9%(9일 뒤)가 회복됐지만, 4-HBA 투여군은 이보다 더 우수한 66%(3일 뒤), 49.1%(6일 뒤), 11.9%(9일 뒤)의 회복력을 보였다. 4-HBA 투여군은 PDGF-BB 투여군보다도 우수한 회복력을 보였다. PDGF-BB 투여군의 상처 부위는 70.6%(3일 뒤), 55.9%(6일 뒤), 15.8%(9일 뒤)가 회복됐다. 또 연구팀은 4-HBA·PDGF-BB 혼합 투여군에서 가장 우수한 회복력을 보였다고 전했다. 4-HBA·PDGF-BB 혼합 투여군의 상처 부위는 63%(3일 뒤), 38.8%(6일 뒤), 8.1%(9일 뒤)가 회복됐다. 이 교수는 “상처 부위 치유를 촉진하는 다른 신약 후보 물질은 추출 가격이 매우 비싸지만, 4-HBA는 천마에서 저렴한 가격으로 추출할 수 있다”며 “특히 식물성 천연물 유래 단일물질이기 때문에 독성도 매우 낮아 상용화 가능성이 크다”고 내다봤다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 최근호에 게재됐다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

중년 남성들의 가장 큰 고민 중 하나는 노안(老眼)이 오는 것과 날이 갈수록 모발이 가늘어지면서 머리가 빠지는 것이다. 집 안에 대머리라도 있을라치면 걱정은 한층 더 커진다.이 때문에 머리가 다른 사람보다 많이 빠지거나 할라치면 다양한 방법으로 탈모 진행을 막으려 한다. 최근에는 탈모를 억제하는 경구 치료제도 나오고 있지만 모발의 성장속도를 촉진시키는 것이어서 이미 탈모가 진행되고 있는 경우는 거의 효과가 없고 복용을 끊으면 다시 탈모가 진행된다. 또 남성호르몬을 억제하는 성분이 포함돼 있기 때문에 성욕감퇴, 발기부전은 물론 간기능 악화 등의 부작용도 발생한다. 국내 연구진이 기존 치료제와는 달리 모발을 자라게 하는 모낭 자체를 재생하는 탈모 치료제 후보물질을 개발해 동물실험에 성공해 대머리 환자들에게 희망을 주고 있다. 최강열 연세대 생명공학과 교수팀은 모발 생성을 억제하는 원인 단백질을 발견하고 이 단백질이 작동하는 것을 차단해 머리카락이 다시 날 수 있도록 하는 탈모 치료제 후보물질을 개발해 피부과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 인베스티게이티브 더마톨로지’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 탈모 진행 환자의 머리피부에 ‘CXXC5’라는 단백질의 양이 정상인보다 많다는 것에 주목했다. 이 단백질은 모발 형성은 물론 상처 치유에 관여하는 세포내 신호전달계인 ‘윈트신호전달계’의 기능을 차단하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 CXXXC5 단백질과 윈트신호전달계가 결합되는 것을 막기 위한 생화학물질 ‘PTD-DBM’을 합성한 뒤 탈모를 유발시킨 쥐에게 주입했다. 28일 동안 꾸준히 PTD-DBM을 꾸준히 발라주자 모낭이 재생되고 털이 다시 자라는 것을 확인했다. 연구팀은 윈트신호전달계를 활성화시키는 화학물질인 ‘발프로산’을 함께 바르면 발모 효과가 더 높아졌다고도 밝혔다. 이번 탈모치료제는 기존 탈모치료제의 부작용은 나타나지 않은 것으로 확인돼 연구팀은 동물을 대상으로 다른 독성이 있는지를 시험 중에 있다. 최강열 교수는 “이번 연구는 모발형성 조절에 관련된 단백질을 찾고 이 단백질 기능을 제어해 모발 재생을 촉진할 수 있는 신물질을 개발했다는데 의미가 있다”며 “이번 성과를 바탕으로 손상된 피부조직 상처나 아토피 치료 등 적용범위를 넓힐 수 있는 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 한반도 동쪽 끝 울릉도에서 암은 물론 슈퍼박테리아를 잡을 수 있는 물질을 찾아냈다.한국생명공학연구원 항암물질연구단은 울릉도 토양에서 분리한 토종방선균에서 새로운 형태의 항암 및 항균활성을 가진 생리활성물질을 발굴했다고 20일 밝혔다. 연구팀은 이번에 발견한 물질들에 울릉가마이드 A, B, 울릉마이신 A, B, 울릉고사이드로 이름을 붙이고 화학분야 국제학술지 ‘저널 오브 네추럴 프로덕츠’에 발표했다. 방선균은 토양이나 해양 등 다양한 자연환경에 서식하는 미생물로 곰팡이의 균사처럼 실모양으로 성장한다. 특히 항생물질을 포함한 여러 생리활성 물질을 생산하는 능력을 갖고 있기 때문에 신약개발하는데 많이 활용된다. 최근에는 화학생물학 기법을 적용한 신약후보물질을 발굴하고 메커니즘을 분석하는 연구가 활발히 이뤄지고 있기 때문에 연구자들 역시 미생물에 포함된 생리활성물질을 탐색하는데 열을 올리고 있다. 연구팀은 지금까지 알려지지 않은 울릉도 토양샘플에서 200여 종의 방선균을 분리해 냈다. 그 다음 배양조건을 다양하게 하면서 게놈서열을 분석하는 등 다양한 분석기법으로 두 종류의 스트렙토마이세스 방선균에서 새로운 생리활성물질을 분리했다. 그것들이 울릉가마이드, 울릉마이신, 울릉고사이드다. 분리된 화학물들에 대한 생리활성을 분석한 결과 울릉가마이드는 세포독성이 없었고, 울릉마이신은 암세포 이동과 침착을 막아 전이암을 막는데 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 또 항생제 내성 세균의 증식도 억제하는 기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 또 울릉고사이드는 암세포의 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌다.특히 울릉가마이드는 지금까지 알려지지 않은 화학구조를 갖는 화합물로 밝혀져 화학계에서도 주목받고 있다. 이번 연구의 주저자인 손상근 박사는 “항생제 내성균인 슈퍼박테리아의 감염에 대한 경각심이 높아지고 암전이로 인한 사망률이 높아지는만큼 이번에 발견한 물질들이 항생제 내성은 물론 암전이를 막아줄 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr