해수면에서 미세플라스틱을 회수하는 로봇 물고기가 공개됐다. 22일(현지시간) 영국 가디언 등에 따르면, 중국 쓰촨대 연구진은 바다를 오염시키는 미세플라스틱을 제거하고자 로봇 물고기를 고안했다고 국제학술지 ‘나노 레터스’(Nano Letters) 최신호에 발표했다. 미세플라스틱은 플라스틱이 분해하면서 발생하는 5㎜ 미만의 입자로, 지구의 환경을 오염시키는 주범이 된다.길이 약 1.5㎝의 로봇 물고기는 자체 동력은 없지만, 꼬리 부분에 근적외선 파장의 레이저를 쬐면 구부러지는 성질이 있어 이를 이용해 스스로 헤엄칠 수 있다. 이동 속도는 초당 30㎜로, 플랑크톤이 해수면에서 떠다니는 것과 비슷하다. 연구진은 견고성과 유연성을 겸비한 진주층에서 영감을 받아 로봇 물고기의 소재를 만들었다고 밝혔다. 자개라고도 불리는 진주층은 진주조개껍데기의 가장 내부 층을 일컫는데 탄산칼슘과 유기물이 교대로 겹겹이 쌓인 구조로 돼 있다. 로봇 물고기의 소재 역시 이런 층 구조를 이룬다. 로봇 물고기는 미세플라스틱에 포함된 유기 염료, 항생제, 중금속 등과 강한 화학적·정전기적 결합을 통해 미세플라스틱을 흡착한다. 헤엄치는 동안 근처에서 떠다니는 미세플라스틱을 끌어모으는 방식이다. 심지어 로봇 물고기는 자가수복 능력까지 갖춰 임무 수행 중 손상을 입더라도 원래 능력의 89%까지 기능을 회복할 수 있다. 연구진은 로봇 물고기를 상용화하면 바다에서 미세플라스틱을 없애는 데 도움이 될 수 있다고 보고 있다. 바다에는 매년 500만~1300만t의 플라스틱 쓰레기가 유입되고 있다. 커다란 부유 잔해부터 미세플라스틱까지 다양하다. 현재 바다에는 미세플라스틱 약 24조 개가 있는 것으로 추정되고 있다. 사진=나노 레터스

코로나19는 물론 최근 원숭이두창을 비롯한 신·변종 감염병이 일상을 위협하고 있다. 이 때문에 병원균으로부터 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 한국과 일본 공동 연구진이 피부 감각을 그대로 유지하면서 감염을 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 한국전자통신연구원(ETRI), 일본 도쿄대 전자공학과 공동 연구팀은 피부 일체형 항균 나노메시 패치를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 지금까지 병원균을 막기 위해서는 알코올류를 이용한 소독과 위생장갑 같은 보호 제품을 활용했다. 알코올 소독은 사용 후 감염원에 다시 노출될 경우 재오염될 수 있고 자주 사용하면 수분 증발로 인해 피부를 건조하게 만든다. 위생장갑은 오염원에서 보호받을 수는 있지만, 표면 오염으로 교차감염원이 되기도 한다. 또 오래 사용할 때 안쪽에 땀이 차고 피부 감각을 떨어뜨릴 수 있다. 연구팀은 항균 효과가 입증된 구리를 신축성 고분자 메시 나노섬유에 코팅할 수 있는 기술을 개발했다. 장갑처럼 만들어 피부에 밀착시킬 수 있으며 스프레이처럼 뿌려서 피부에 얇은 막을 만들어 사용할 수도 있다. 피부에 일체화된 상태에서도 구리 나노 메시의 다공성 구조로 인해 피부 고유의 습도와 열적 감각을 유지할 수 있는 것이 확인됐다. 항균성이 높아 구리 나노메시에 노출된 대장균 박테리아는 1분 뒤 99.999%가 소멸됐고, 인플루엔자A 바이러스는 10분 뒤 같은 수준으로 사라지는 것이 관찰됐다. 특히 반복된 사용에도 유사한 효과를 보였다. 연구팀은 이번에 개발한 항균 나노메시 패치 기술은 마스크나 장갑뿐만 아니라 의류 등 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대했다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 항균성이 뛰어난 구리 나노구조와 피부 일체화를 가능하게 만드는 나노메시 기술을 더한 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 피부를 감염성 병원균들로부터 장기간 보호할 수 있어 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

국내 연구진이 사람의 뇌처럼 학습하고 인지할 수 있는 메모리를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 100㎚(나노미터) 두께의 단일 소자에서 사람 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 뉴런은 뇌 신경계를 이루는 기본적 단위세포이며 시냅스는 뉴런들끼리 신호를 전달할 수 있도록 하는 다리 역할을 하는 접합 부위이다. 사람의 뇌는 뉴런 1000억 개, 시냅스 100조 개가 복잡한 네트워크로 이뤄져 있다. 사람의 뇌는 이들 둘의 상호관계를 통해 기능과 구조가 외부 환경에 따라 유연하게 변한다. 많은 컴퓨터 과학자나 인공지능 연구자들은 사람의 뇌를 흉내 내려고 하지만 아직 성공하지 못하고 있다. 뉴로모픽 소자는 기존 컴퓨터로는 구현할 수 없는 사람처럼 고도의 뇌 인지 기능을 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 CMOS 집적회로와 비휘발성 메모리를 이용하고 있지만 뉴런과 시냅스 기능을 분리해 모사하기 때문에 사람의 뇌처럼 작동하기 힘들다.이에 연구팀은 휘발성 소자로 뉴런을, 비휘발성 상변화 메모리 소자로 시냅스를 모사해 단기 및 장기기억이 공존하는 단일 뉴로모픽 소자를 만드는데 성공했다. 특히 이번에 개발한 소자는 외부 신호 변화에 따라 유연하게 적응하는 가소성도 구현할 수 있는 것으로 확인됐다. 이건재 카이스트 교수는 “사람은 뉴런과 시냅스 상호작용으로 기억, 학습, 인지 기능을 발현하는 만큼 인공지능 개발에서도 사람처럼 이 둘을 통합해 모사하는 것이 필요하다”며 “이번 연구는 인공지능뿐만 아니라 뇌를 역설계하는 연구에도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 뇌 속에 있는 별세포 내 물질 때문에 알츠하이머 치매의 주요 증상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 뇌 속 반응성 별세포의 요소회로가 활성화되면서 치매를 진행시키고 기억력 감퇴를 일으킨다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 6월 23일자에 실렸다. 별세포(astrocyte·성상교세포)는 뇌 세포 절반 이상을 구성하는 별 모양의 비신경세포이다. 아밀로이드 베타, 염증 같은 독성물질이 뇌에 생기면 이를 분해하는데 그 과정에서 별세포의 크기와 기능이 변한다. 이렇게 외부 자극으로 변하는 별세포를 ‘반응성 별세포’라고 한다. 반응성 별세포는 주변 정상 신경세포에 악영향을 미친다. 지금까지 알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에 쌓이기 때문으로 알려졌다. 그렇지만 많은 임상실험에서 아밀로이드 베타를 제거해도 중증 치매가 지속되는 것이 관찰됐다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 제거만으로는 치매를 치료할 수 없다고 밝혀졌다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매의 다른 원인을 찾아 나섰다. 연구팀은 반응성 별세포가 세포 내 미토콘드리아에 존재하는 특정 단백질을 발현시키고, 억제성 신경전달물질 가바를 만들어 기억력을 감퇴시킨다는 것을 알아냈다. 간에는 암모니아를 비롯해 신체에 유해한 물질을 걸러내고 찌꺼기를 만들어 내는 요소회로가 존재한다. 연구팀은 소변의 주성분인 요소를 만들어 내는 이 요소회로가 별세포에도 존재한다는 것을 밝혀냈다.연구팀은 뇌의 별세포가 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리하면서 요소 양이 늘어난다는 것을 확인했다. 실제 알츠하이머 환자에게서도 별세포의 요소회로가 활성화되는 것이 관찰됐다. 또 알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용한 실험을 통해 요소회로가 작동할 때 ODC1이라는 물질이 나타나는 것을 억제하면 생쥐의 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 이창준 IBS 인지 및 사회성연구단장은 “이번 연구는 반응성 별세포 요소회로와 알츠하이머 치매의 관계를 새로 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “반응성 별세포의 요소회로를 이루는 ODC1 효능과 독성에 대한 추가 연구를 거쳐 새로운 알츠하이머 치료제를 개발할 계획”이라고 말했다.

구글이나 애플 같은 IT 기업들은 스마트폰, 인공지능 스피커 등에 음성으로 음악 재생, 메시지 발송, 내비게이션 조작 명령을 내릴 수 있는 스마트 비서기능을 탑재하고 있다. 문제는 기기를 입 가까이 대고 명령하지 않으면 인식을 잘못하거나 작동을 하지 않는 경우가 많다. 국내 연구진이 반창고처럼 인체 어디나 붙인 다음 스마트 기기와 연결해 명령을 내릴 수 있는 미세 마이크로폰 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 포스텍 화학공학과, 기계공학과 공동 연구팀은 실리콘보다 유연한 고분자 재료에 미세전자기기계시스템(멤스·MEMS) 기술을 접목시킨 유연한 미세 마이크로폰을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 이번에 개발한 마이크로폰은 피부에 붙여 사용할 수 있으며 사람의 귀보다 넓은 범위의 소리를 들을 수 있는 것으로 알려졌다. 스마트폰, 블루투스 이어폰 같은 스마트 기기에 활용되는 마이크로폰은 얇고 작지만 정교한 진동판 구조로 돼 있다. 문제는 다소 딱딱한 실리콘으로 만들어져 소리 감지에 한계가 있고 자유롭게 구부리거나 휠 수 없다는 것이다. 이번에 만든 마이크로폰은 원하는 부위에 반창고처럼 붙일 수도 있다. 연구팀은 실리콘보다 유연해 원하는 모양대로 만들 수 있는 고분자 재료로 사람 손톱 크기 4분의1 크기, 두께는 머리카락 두께보다 얇은 수백 마이크로미터 수준의 멤스 마이크로폰을 만들었다. 이번에 개발한 마이크로폰은 사용자의 목소리를 주변 소음 속에서도 빠르고 정확하게 인식하고 사람이 들을 수 없는 저주파 음향까지도 감지할 수 있다. 실제로 마이크로폰을 피부에 붙이고 구글 어시스턴트 같은 상용 음성 비서 프로그램에 연결해 실험한 결과 검색, 번역, 기기조작을 정확하게 할 수 있었다. 조길원 포스텍 화공과 교수는 “피부부착형 압력 및 온도센서, 플렉시블 디스플레이, 웨어러블 기기 등과 결합해 소리를 들을 수 있는 음성인식 전자 피부를 구현할 수도 있을 것”이라고 말했다.

온난화로 인한 기후변화는 물과 식량 부족 현상을 일으킬 것이라는 예측이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 식물 체내 에너지 분배를 촉진시켜 작물 생산성을 높이는 방법을 개발했다. 포스텍 생명과학과 공동 연구팀은 식물 에너지 분배 통로인 체관의 수를 제어해 생산성을 높일 수 있다는 것을 증명했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플랜트 바이오테크놀로지 저널’에 실렸다. 지금까지 식물 생산성 증가를 위한 연구들 대부분은 식물 광합성 효율 향상, 스트레스 내성 증대, 과육 같은 저장 기관 발달 메커니즘 제어 등이었다. 문제는 식물이 쓸 수 있는 에너지는 한계가 있다는 점이다. 연구팀은 생산성 향상을 위해서 가장 중요한 것은 에너지 분배이며 이를 위해서는 식물 에너지 분배 통로인 체관을 제어하는 것이 필요하다고 판단했다. 연구팀은 애기장대라는 식물을 이용해 체관 발달 조절 및 억제 유전자 ‘JUL1’을 발견하고 토마토에도 똑같은 기능을 하는 유전자(SIJUL)가 있다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 SIJUL 조절로 토마토의 열매 수, 중량, 당도 등을 변화시킬 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 SIJUL 유전자를 조절하면 식물 생육에는 영향을 주지 않으면서 작물 모양, 속성, 항산화 물질, 병충해 저항성 같은 유용 형질을 변화시킬 수 있다. 연구를 이끈 황일두 포스텍 교수는 “SIJUL 유전자는 관다발 식물 대부분이 갖고 있는 것으로 이를 조절해 체관 수, 에너지 분배를 최적화한다면 토마토뿐만 아니라 벼, 콩, 감자 등의 작물 생산성을 높일 수 있을 것으로 기대한다”며 “유전자 교정기술과 조직 배양기술을 이용해 시장에서 활용 가능한 SIJUL 기반 육종 소재 및 품종을 개발하기 위한 연구를 확대할 것”이라고 말했다.

생명과학 분야에서 가장 활발히 연구되고 있는 크리스퍼 유전자 가위는 특정 염기서열을 인지해 해당 부위의 유전자를 절단하거나 삽입해 사람과 동식물 세포의 유전자를 교정하는 기술이다. 많은 과학자의 연구 덕분에 빠르게 발전하고 있지만, 여전히 기술적 한계가 있어 여전히 임상에서는 활용되지 못하고 있다. 카이스트 의과학대학원, 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 강원대 화학·생화학부 공동 연구팀은 정상 세포에는 작동하지 않고 질병 세포의 유전자만 교정하는 ‘크리스퍼-캐스9 유전자 가위’ 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’에 실렸다. 연구팀은 특정 염기서열을 인식해 절단한다는 유전자 가위의 특성에 주목했다. 질병 세포에서만 과하게 발생하는 ‘질병 세포 특이적 마이크로RNA’를 잘라내는 유전자 가위 시스템을 설계한 것이다. 연구팀은 유전자 가위가 스스로 작동 여부를 결정할 수 있도록 만든 이번 기술을 ‘유전자 가위 셀프 체크인 기술’이라고 이름 붙였다. 유전자 가위 셀프 체크인 기술은 질병 세포 특이적 마이크로RNA가 적은 정상 세포에서는 유전자 교정을 수행하지 않지만, 질병 세포나 문제의 마이크로RNA가 증가하면 유전자 가위가 세포핵으로 들어가 질병을 유발시킬 수 있는 유전자들을 잘라 제거한다. 실제로 사람과 생쥐의 세포로 실험한 결과 유전자 가위가 잘 작동한다는 것이 확인됐다. 또 연구팀은 다양한 폐암 세포에서 특정 마이크로RNA와 발암 단백질(Ezh2)이 함께 증가하는 것을 증명하고 유전자 가위로 폐암 세포 내 발암 유전자 교정에 성공했다. 일반적으로 화학 항암요법은 치료 기간이 길어질수록 약물 내성이 생겨 치료 효과가 떨어지는 경우가 많다. 이에 연구팀은 유전자 가위 셀프 체크인 기술과 항암제를 동시에 사용하면 약물 내성을 일으키지 않고 암을 더 효과적으로 치료할 수 있다고 밝혔다. 연구를 이끈 이지민 카이스트 교수는 “이번에 개발된 유전자 가위 셀프 체크인 기술은 기존 유전자 가위 시스템의 문제를 개선함으로써 다양한 질병 치료에 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

컴퓨터를 오래 사용하다 보면 이유 없이 목이 칼칼한 느낌을 받을 때가 있다. 미세먼지 ‘좋음’에 실내 공기청정기를 작동시켜도 사무실 공기는 유독 안 좋다고 느끼기도 한다. 이런 느낌은 실제로 컴퓨터가 내뿜는 공기오염물질 때문이라는 걸 국내 연구진이 입증했다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과 연구팀은 컴퓨터에서도 공장 굴뚝에서 배출되는 것과 비슷한 대기오염물질이 나와 실내 공기를 오염시킨다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 건축공학 분야 국제학술지 ‘건축과 환경’ 6월호에 실렸다. 새집증후군을 연구하던 연구팀은 전산실의 다환방향족탄화수소(PAHs) 농도가 다른 실내 공간보다 최대 4배나 높다는 사실을 발견하고 분석에 나섰다. PAHs는 두 개 이상 벤젠고리를 가진 대표적인 유해 대기오염물질로 석유, 석탄, 나무 등을 태울 때 발생한다. 특히 PAHs는 석유, 석유화학제품에도 다량으로 포함돼 있다. 연구팀은 실내 공기와 컴퓨터 내부 공기를 채취해 PAHs 농도를 분석한 결과 실내 공간이 작고 컴퓨터가 많을수록 PAHs 농도가 높다는 것을 확인했다. 또 모든 컴퓨터 부품에서도 PAHs가 검출됐다. 회로기판, 전선피복 같은 부품들을 밀폐용기에 담은 뒤 60도로 온도를 높인 실험으로 가열 시간이 길수록 PAHs 농도가 높아지는 것이 관찰됐다. 아파트 입주 초기, 실내에서 냄새가 많이 나는 새집증후군처럼 사용기간이 짧거나 새 것일수록 PAHs 배출 농도가 높은 것으로 밝혀졌다. 이에 연구팀은 컴퓨터가 많고 사용시간이 긴 사무 공간의 경우 환기를 자주 하고 적정 실내 온도를 유지하는 것이 좋다고 조언했다. 최성득 UNIST 교수는 “컴퓨터와 레이저 프린터 같은 주변기기는 물론 상당수 전자 제품에서 PAHs가 검출됐다는 해외 사례보고도 있다”며 “이번 연구는 기존 통념과 달리 실내에서도 전자제품으로 PAHs에 노출될 수 있다는 사실을 증명했다는 점에 의미가 크다”고 말했다.

미국에서는 올 들어 크고 작은 총기 난사 사고가 잇따라 발생하고 있습니다. 이 때문에 최소 256명이 사망하고 1010명이 부상당했다고 합니다. 전문가들에 따르면 많은 총기 난사 사건 대부분은 편견에 사로잡혀 벌이는 증오범죄라고 합니다. 총기가 아니더라도 많은 사람들이 한쪽으로 치우친 생각인 편견이나 어떤 대상에 대한 고정관념인 선입견 때문에 어처구니없는 결정을 내리는 경우가 적지 않습니다. 스웨덴 예테보리대 연구팀은 선입견 때문에 이민자들이 주택 시장에서 불평등한 대우를 받는 경우가 많다고 12일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 2017년 11월 8일부터 15일까지 부동산 애플리케이션(앱)에 올라온 스톡홀름 주변 아파트 임대 광고 620개에 대해 1240개의 임대 신청서를 보냈습니다. 가상의 신청서는 항목 하나를 제외하고는 교육 수준이 높고 예의 바르고 친절한 사람이라는 인상을 주도록 작성됐습니다. 차이를 둔 항목은 ‘이름’이었습니다. 스웨덴, 동유럽, 아시아, 아랍 사람이라는 느낌을 주도록 이름이 사용됐습니다. 요한 안데르손, 밀란 믈라데노비치, 왕융, 알리 하산 같은 식입니다. 연구팀은 아파트 한 곳에 스웨덴인 이름의 신청서와 이민자, 외국인이란 느낌을 주는 이름으로 작성된 신청서를 보내고 주인이나 부동산업체의 응답 비율을 확인했습니다. 그 결과 스웨덴인처럼 들리는 이름(요한)으로 작성된 신청서의 콜백 비율은 39%로 가장 높았고, 동유럽인(밀란)과 아시아인(융)의 콜백 비율은 31%로 똑같았습니다. 그렇지만 아랍인처럼 느껴지는 알리로 작성된 신청서는 콜백 비율이 23%에 불과했습니다. 연구팀은 2010년에도 비슷한 연구를 실시해 비슷한 결론을 얻었다고 합니다. 사회적으로 형성된 편견은 쉽게 변하기 어렵다는 설명입니다. 또 미국 위스콘신 메디슨대 연구팀은 언어가 주는 편견에 대한 분석을 실시했습니다. 언어 선택으로 생기는 성별에 대한 선입견을 재확인한 연구라고 할 수 있습니다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘최신 인지과학 경향’ 6월 11일자에 실렸습니다. ‘여성 정치인’, ‘여성 과학자’, ‘여성 사업가’ 같은 단어는 여성의 능력을 폄하하거나 보기 드문 사례라는 것을 암시할 수 있다고 해서 최근에는 성 중립적 단어를 많이 씁니다. 사업가, 외과의사 같은 단어는 성 중립적이지만 남성 이미지와 자연스럽게 연결되고 간호사라는 단어는 여성을 연상시키는 것처럼 성 중립적 단어가 만병통치약이 될 수 없다고 연구팀은 지적했습니다. 성 중립적 단어 사용이 중요하지만 남성이 지배적인 분야에서는 여성의 성공이나 진출을 강조하기 위해 오히려 성별을 알 수 있도록 하는 단어를 사용하는 것이 필요할 수도 있다는 것입니다. 각종 소셜네트워크서비스(SNS)에서 쏟아지는 많은 정보들이 편견이나 선입견을 조장하는 경우가 많습니다. 사실 뇌과학에 따르면 인간의 뇌는 객관적 감각보다 경험과 편견을 선호하고 비합리적 선택을 사후에 정당화하는 데 익숙합니다. 편견에 사로잡히지 않기 위해서는 엄청난 에너지가 필요하다는 말입니다. 잘못된 정보로 인한 편견에 뇌를 저당 잡히지 않기 위해서 많은 노력이 필요한 시대가 됐습니다.

코로나19에 감염된 고양이가 인간에게 바이러스를 전염시킬 수 있다는 가설에 힘을 싣는 연구가 처음 확인됐다. 10일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 태국 송클라대학교 연구진은 지난해 현지 수의사가 고양이로부터 코로나19 바이러스에 감염됐다는 연구 결과를 6일 발표했다. 논문에 따르면 지난해 8월 방콕에 사는 아버지와 아들이 코로나19 양성 반응이 나와 송클라에 있는 병원에 입원했다. 같이 데려온 반려묘는 검사를 위해 동물병원으로 보내졌다. 이후 수의사가 고양이한테서 검체 채취를 하는 과정에서 고양이가 안면 보호막이 없던 수의사 얼굴에 재채기를 했다. 32세 여성인 이 수의사는 당시 마스크와 장갑은 끼고 있었다. 검사 결과 고양이 검체에서는 코로나19 바이러스가 검출됐다. 이 수의사도 고양이를 접촉한 지 사흘 뒤 코로나19 증상이 나타나더니 확진됐다. 연구진들은 이 수의사가 밀접 접촉한 사람 중에 코로나19 감염자가 없었고, 고양이 주인들과도 만나지 않았다는 점에서 그가 고양이로부터 감염됐다는 가설에 힘을 실어준다고 분석했다. 또 게놈 시퀀싱(DNA 염기서열 분석) 결과 고양이와 고양이 주인들, 해당 수의사는 델타 변이 중 동일한 바이러스에 감염된 것으로 나타났다. 이는 당시 송클라 병원의 다른 환자한테서 나온 검체와는 다른 것이었다. 그간 고양이를 포함한 동물도 코로나19에 걸린다는 것은 여러 차례 보고됐지만 고양이가 인간에게 코로나19 바이러스를 전파한다는 걸 연구로 보여준 것은 이번이 처음이다. 다만 전문가들은 고양이가 사람을 감염시킬 위험은 전반적으로 낮다고 강조한다. 연구진은 고양이에서 인간으로 통하는 감염경로가 흔하지 않다고 전하면서도 코로나19에 확진된 반려동물 주인이나 감염의심 동물과 접촉할 수 있는 수의사 등은 주의를 기울여야 한다고 조언했다. 이번 연구는 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 발행하는 국제학술지 ‘신종 감염병(EID)’ 7월호에 실렸다.

태양전지는 에너지 생산하는 과정에서 오염물질을 배출하지 않는 대표적인 청정 에너지이다. 국내 연구진이 프린터로 인쇄해 건물 외벽이나 유리창에 붙여 전기를 만들 수 있는 도시 태양광 발전의 핵심 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 차세대태양전지연구센터 연구팀은 새로운 고분자 첨가물질을 개발해 유기태양전지 면적을 크게 만들고 발전 효율도 상용화 수준까지 높일 수 있는 방법을 확보했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 유기태양전지는 3세대 태양전지로 주목받고 있지만 빛을 전기로 만드는 활성 영역이 작아 전력 생산효율이 낮다. 유기태양전지의 상용화를 막고 있는 중요한 문제이다. 이에 연구팀은 유기태양전지를 크게 만들 수 있는 고분자 첨가제를 개발했다. 이를 통해 태양전지를 크게 만드는 것이 가능하고 오랫 동안 햇빛을 받으면 나타날 수 있는 물리적 변형까지 막아 전력 생산효율을 높일 수 있다.이 소재를 활용한 유기태양전지의 전력 생산 효율은 상용화가 가능한 14.7%를 달성했다고 연구팀은 밝혔다. 또 태양전지 표면 온도가 85도까지 올라가는 상황에서도 변형되지 않고 1000시간 동안 초기 효율의 84% 이상을 유지하는 것도 확인했다. 연구를 이끈 손해정 KIST 박사는 “기존 실리콘 태양전지와 비슷한 전력 생산효율을 보이는 고품질 대면적 유기태양전지 소재를 개발했다는 데 이번 연구 의미가 있다”며 “건물 외벽이나 자동차 등에 손쉽게 적용해 전기를 자급자족하는 친환경 발전이 가능하고 모바일 스마트 기기, 사물인터넷 기기의 전력 공급원으로도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

최근 로봇 과학이 비약적으로 발전해 다양한 기능을 갖춘 로봇들이 속속 등장하고 있다. 그렇지만 대부분 딱딱한 금속이나 플라스틱 소재의 외피를 갖고 있어 사람들이 로봇에 친근감을 갖지 못한다. 사람의 모습을 갖고 부드러운 소재의 인공 피부를 갖고 있는 로봇들도 있지만 형태나 기능 모두 사람 피부에는 못 미친다. 카이스트, 미국 매사추세츠공과대(MIT), 독일 슈투트가르트대 국제 공동 연구팀은 사람처럼 다양한 촉각 자극을 구분할 수 있고 베어지거나 찢어져도 스스로 복원할 수 있는 로봇 피부 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 로봇공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 6월 9일자에 실렸다. 피부는 내부 장기를 충격에서 보호하고 주변 환경이 보내는 물리적 자극을 전달하는 핵심 장기이다. 피부를 통한 인식되는 촉감은 물체 인식뿐만 아니라 다양한 비언어적 감정 표현까지 가능하게 해준다. 그러나 사람의 피부는 부드럽고 복잡한 3차원 형태를 갖고 섬세한 촉각 정보를 수용할 수 있는 신경까지 있어 구현해 내기가 쉽지 않았다. 연구팀은 생체모사 다층구조와 단층촬영법을 활용해 사람 피부 구조와 촉각수용기 특징, 구성 방식을 흉내 내 미세한 자극만으로도 반응할 수 있는 기술을 개발했다. 또 인공지능(AI) 신경망 기술로 측정된 촉감 신호를 처리해 누르기, 두드리기, 쓰다듬기 같은 다양한 자극을 모두 분류해 인식할 수 있도록 했다.또 하이드로젤, 실리콘 같은 부드러운 소재들로 로봇 피부를 만들어 사람 피부처럼 충격 흡수도 가능하고 날카로운 물체로 찢어지거나 베여도 재생이 가능하다. 연구팀은 이번에 개발된 로봇 피부를 의수나 의족에 사용해 실제 사람의 손과 다리와 똑같은 촉감과 모양을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 김정 카이스트 기계공학과 교수는 “이번 연구는 인간과 로봇이 공존하기 위한 필수 기술인 대면적 로봇 촉각 피부를 개발한 것”이라며 “특히 사람의 피부감각, 촉각 성능에 버금가는 기술을 구현했다는 점에 의미가 있다”고 설명했다.

국내 연구진이 사람의 간에서 기존에는 볼 수 없었던 새로운 형태의 면역세포를 발견했다. 카이스트 의과학대학원, 연세대 의대 공동 연구팀은 선천면역과 적응면역 특성을 모두 갖고 있는 ‘NK 유사 T세포’를 간에서 처음 발견하고 작용 특성을 규명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’에 실렸다. 인체에 병원균이 침투하면 선천면역이 우선 작동된다. 감염 후 4~5일이 지나면 적응면역 반응이 생긴다. 선천면역은 병원균 침입에 빠르게 반응하지만 기억면역을 형성하지 못한다. 반면 적응면역은 대응 속도는 느리지만 병원균을 구분하는 능력이 있고 회복 후에는 기억 면역세포를 만들어 재감염시 대응할 수 있게 해준다. 자연살해 세포로 알려진 NK세포는 선천면역, T세포는 적응면역 특성을 보인다. 연구팀은 단일세포 전사체 분석이라는 최신 기법으로 간의 면역학적 특성을 분석하던 중 선천면역과 적응면역 특성을 모두 갖고 있는 ‘NK 유사 T세포’를 발견했다. 연구팀에 따르면 NK 유사 T세포가 바이러스 감염을 비롯한 각종 질병에서 어떤 역할을 하는지 명확히 밝혀진 것은 없다. 이에 연구팀은 NK 유사 T세포가 체내에서 감염이나 각종 원인에 의해 비정상적으로 변한 세포들을 선택적으로 제거해 체내 항상성을 유지시켜 준다고 보고 추가 연구를 진행 중이다.연구를 이끈 신의철 카이스트 교수는 “그동안 면역학 영역에서 이분법적으로 나뉘어져 있던 선천면역과 적응면역 경계에서 작동하는 새로운 면역세포를 찾아냈다는 점에서 중요한 연구”라며 “NK 유사 T세포의 생리학적, 병리학적 기능에 대한 추가 연구로 감염에 어떻게 대응하고 활용할 수 있는지 밝혀내겠다”고 말했다.

영남대 의생명공학과 연구팀이 암 치료는 물론 암의 전이와 재발까지 예방 가능한 면역 암 치료법을 개발했다.. 면역 항암 치료란, 체내의 자체 면역을 활성화하여 암 세포만을 선택적으로 사멸 시키는 치료법이다. 연구팀은 “재조합 단백질 제조 방법을 활용해 면역 관문 단백질인 PD-1을 대량 합성하고, 이를 광열제인 인도시아닌 그린(Indocyanine Green)을 포함하는 하이브리드 나노 입자에 결합시켰다. 이 나노 입자를 적용하면 원발성 암의 광열치료가 가능하다. 이때 분비된 재조합 PD-1 단백질의 면역 관문 억제 효과로 암의 재발 및 전이까지 예방 가능하다”고 연구 성과를 밝혔다. 영남대 의생명공학과 진준오 교수는 “재조합 PD-1 단백질은 기존 항체에 비해 간단한 방법으로 대량 생산이 가능하다. 특히 추출 효율을 높이기 위해 사용한 히스티딘(Histidine)에 의해 구조체를 형성하는 응용 연구에도 사용 가능하다”면서 “재조합 PD-1 단백질을 적용한 하이브리드 나노입자는 원발성 암과 재발, 전이 암을 치료할 수 있는 새로운 암 치료제로 개발 될 수 있을 것으로 생각한다. 독성 및 염증과 같은 부작용으로 부터 자유롭기 때문에 응용 가능성도 무한하다”고 밝혔다. 이번 연구는 영남대 대학원 의생명공학과 황주영(박사 수료), 안은경(석박사통합과정 4기) 연구원이 공동 제1저자로, 진준오 교수가 교신저자로 참여했으며, 한국연구재단 중점연구소사업과 신진연구사업 지원으로 진행되었다. 연구 결과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼스’ 온라인판에 지난 5월 2일 게재됐다.

코로나19로 인해 지난 2년 동안 배달음식 주문량이 급격히 늘었다. 또 불규칙한 식사 습관 때문에 고혈압, 당뇨, 비만 같은 만성 질환에 시달리는 사람들도 증가 추세다. 잘못된 식습관은 영양 불균형 상태를 초래해 건강을 해치기 쉽다는 것은 이제 상식이 됐다. 의과학자들이 식단이 안구 건강과 생체 리듬은 물론 수명에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국의 대표적인 노화 관련 연구기관인 벅 연구소와 스탠포드대 신경생물학과, 베일러의대 신경학과, 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 세포·발달생물학과, 신경과학연구소 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 동물실험으로 식단과 일주기 리듬, 눈 건강, 수명이 밀접한 관계가 있다는 걸 확인했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 초파리를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 칼로리가 높은 음식을 섭취하도록 하고 나머지 집단에게는 평소 섭취 칼로리의 90% 수준으로 제한한 균형잡힌 식사를 제공했다. 초파리는 사람과 유전자를 60% 이상 공유하고 있으며 수명이 짧아 여러 세대를 관찰할 수 있기 때문에 생물학 실험에서 많이 사용된다. 실험 결과, 고칼로리를 섭취한 초파리들은 빛에 반응하는 눈의 광수용체에 염증이 생기면서 일주기 생체 리듬이 교란되는 것이 관찰됐다. 일주기 리듬은 사람을 비롯한 대부분의 동물들이 24시간을 주기로 낮에 활동하고 밤에 잠드는 생체 패턴을 말한다. 고칼로리 섭취 초파리들은 수명도 일반 초파리들보다 20~30% 가량 짧다는 것이 확인됐다. 반면 칼로리를 제한하고 균형잡힌 식단을 섭취한 초파리들은 시력이 이전보다 향상되고 일주기 리듬도 정확히 작동하면서 수명도 일반 초파리보다 10% 가량 늘어났다고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 생물정보학 분석을 통해 균형잡힌 식사와 칼로리 조절이 눈의 광수용체와 시각 유전자는 물론 수명 연장에도 영향을 미치는 것을 재확인했다. 연구팀에 따르면 고칼로리 식단은 눈의 면역 체계에 염증을 유발시키며 이런 상태가 오래 지속되면 체내 다른 부위에도 염증이 확산돼 다양한 만성질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 연구팀은 눈 건강이 생체 리듬에 관여하고 체내 염증 반응에도 영향을 미쳐 최종적으로 수명의 장단을 좌우한다고 강조했다. 이번 연구 결과를 사람에게 적용할 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 연구팀 관계자는 밤늦게까지 스마트 기기를 사용해 빛 공해에 노출되는 것은 생체 시계를 교란시켜 시력 저하뿐만 아니라 뇌와 신체 다른 부위 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 판카히 카파히 벅 연구소 교수(노화생물학)는 “이번 연구는 눈의 기능 장애가 신체 다른 조직의 문제를 유발할 수 있음을 보여주고 식단 조절을 통해 시력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 늘릴 수 있다는 가능성을 제시했다”고 말했다.

조기진단 기술과 치료법 발달로 암도 관리 가능한 질병이 되고 있다. 그렇지만 여전히 암은 인류가 정복하지 못한 질병 중 하나이기도 하다. 국내 연구진이 암세포가 만드는 에너지 분자를 이용해 암을 제거하는 ‘이이제이’(以夷制夷) 치료법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과, 에너지화학공학과 공동 연구팀은 암세포 미토콘드리아 안에서 암세포 에너지 분자인 ATP와 결합해 거대 분자를 만드는 물질을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘케미컬 사이언스’ 6월 2일자 표지논문으로 실렸다. 세포 소기관 중 하나인 미토콘드리아는 ‘세포 공장’이라고 불리는데 여기서 세포 에너지원으로 쓰이는 ATP를 만든다. ATP가 부족하거나 ATP를 생성하는 미토콘드리아가 망가지면 세포는 사멸한다. 모든 세포가 ATP를 만들지만 증식 속도가 빠른 암세포에서 ATP 농도는 훨씬 높다. 연구팀은 이 점을 주목해 고농도 ATP와 결합해 거대 분자 덩어리를 만드는 항암 유도물질을 제조했다. 정상세포가 만드는 ATP 농도에서는 거대 분자 덩어리가 형성되지 않도록 했다. 연구팀이 만든 물질은 암세포가 생성하는 ATP와 결합해 거대 분자 덩어리를 형성한다. 거대 분자 덩어리 크기는 수 백 나노미터(㎚) 수준으로 미토콘드리아 막을 파괴할 정도이다. 또 거대 분자 덩어리가 생성되면서 암세포의 ATP를 소진시켜 암세포가 더 커지지 않도록 만든다. 암세포의 성장 에너지를 소비하는 동시에 암세포를 커지게 만드는 미토콘드리아를 터트려 암세포가 더 이상 기능하지 못하도록 하는 것이다. 연구팀은 이번에 개발한 물질을 암세포에 주입해 관찰한 결과 암세포 성장 속도가 느려진 다음 파괴되는 것을 확인했다. 유자형 UNIST 교수는 “이번 연구는 세포 에너지원인 ATP를 제거하는 동시에 미토콘드리아 기능장애를 일으킬 수 있는 거대 분자가 암치료에 효과적이라는 것을 보여주고 있다”며 “미토콘드리아를 표적으로 하는 항암 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

긴 목이 상징인 동물 기린은 높은 나뭇가지의 잎을 따먹기 위해 목이 길어진 것으로 알려졌지만, 이와 다른 진화론을 주장하는 연구결과가 나왔다. 중국과학원 산하의 척추고생물학‧고인류학연구소(IVPP) 연구진은 중국 북서부 신장위구르자치구의 준가르 분지에서 발굴한 기린과(科)의 조상격 동물 화석을 분석했다. 화석의 주인인 ‘디스코케릭스 셰즈’(Discokeryx xiezhi)는 약 1700만년 전 마이오세(중신세) 초기에 살았던 것으로 추정되며, 해당 화석에는 두꺼운 두개골과 목뼈(경추) 등이 포함돼 있었다. 디스코케릭스 셰즈는 아프리카에 서식하는 기린 속(屬) 동물과는 달리 큰뿔야생양의 몸집 크기와 비슷했으며, 두개골 위로 원반형 뿔인 골축(骨軸)을 갖추고 있었다.연구진은 이러한 형태의 뿔은 수컷들이 짝짓기 경쟁을 하며 몸싸움을 벌일 때 무기로 사용했다고 분석했다. 또 두개골과 경추가 매우 단단하고, 두개골과 경추 및 경추와 경추 사이는 복잡한 관절로 연결돼 있는데, 이는 포유류가 짝짓기 쟁탈전 때 자주 보이는 ‘박치기 싸움’에 적응해 있다는 점을 보여준다고 설명했다. 뿐만아니라 기린과(科) 동물이 가진 뿔의 형태는 다른 반추동물과 달랐고, 이는 해당 동물의 수컷이 암컷의 구애 활동에 더욱 치열했다는 사실을 나타내는 것이라고 덧붙였다. 연구진은 “이 고대 동물은 현재까지 알려진 포유류 중 가장 복잡한 머리-목(두개골-경추) 관절을 가지고 있다”면서 “짝짓기 경쟁을 하는 과정에서 서로 뿔을 맞부딪히며 싸웠을 것이고, 목이 길수록 경쟁상대에 더 강한 충격을 가할 수 있기 때문에, 오랜 세월에 걸쳐 목이 길어지는 방향으로 진화했을 것”이라고 설명했다.이어 “1700만 년 전 이 동물이 서식했던 곳은 다른 곳보다 건조한 초원이었다. 이런 초원은 숲보다 덜 안정적이기 때문에 해당 동물들은 더 많은 생존 스트레스를 받았을 것”이라며 “이러한 환경이 치열한 짝짓기 싸움을 벌인 배경이 됐을 것”이라고 덧붙였다. 또 “고대 기린과 동물의 생태적 지위는 솟과 동물이나 사슴과 동물보다 취약했고, 이는 종(種) 내에서 치열한 구애 경쟁을 촉진했다. 이것이 약 200만 년에 걸쳐 (목이 매우 길어지는) 극단적인 형태의 진화를 가져왔을 가능성이 크다”고 전했다. 자세한 연구결과는 세계적인 국제학술지인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.

세포나 조직 같은 생체 물질의 모양과 딱딱한 정도는 질병과 밀접한 관련이 있다. 유방암의 경우 악성 종양은 양성 종양보다 더 딱딱하고 모양이 불규칙하다. 국내 연구진이 이런 특성을 이용해 조직검사 대신 초음파로도 손쉽게 조직 이상을 판별할 수 있는 방법을 찾았다. 한국과학기술연구원(KIST) 스핀융합연구단, 인공뇌융합연구단 공동 연구팀은 촉각 뉴런소자와 인공신경망 학습 방법을 접목시켜 간단하면서도 정확도가 높은 질병 진단기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 탄성 초음파 검사는 비수술적 방법으로 조직의 딱딱한 정도와 모양을 파악할 수 있고 검사 비용도 저렴해 유방암 진단에 특히 많이 사용되고 있다. 문제는 탄성 초음파 검사로 얻은 영상 정보를 해석하기 위해서는 경험이 많은 전문가가 필요하지만, 전문가들끼리도 판단하는 데에 차이를 보인다. 이에 연구팀은 인공지능 뉴로모픽과 인공 감각 뉴런 기술을 결합해 탄성 초음파 검사의 정확도를 높였다. 뉴로모픽은 인간의 뇌를 흉내내 에너지를 적게 소비하면서 고차원 기능을 수행하는 전자회로이다. 복잡하고 방대한 정보를 실시간 처리해야 하는 사물인터넷, 자율주행차에 적용하기 적합한 기술로 알려져 있다. 연구팀은 외부 자극을 전기 신호로 변환시킬 수 있는 인공 촉각뉴런 소자를 개발했다. 단순히 ‘만진다’는 촉감만 느끼도록 한 기존 인공 촉각뉴런 소자와 달리 이번에 개발한 촉각뉴런은 접촉하는 물체의 딱딱하고 부드러운 정도를 빠르고 민감하게 감지할 수 있다. 촉각뉴런 소자와 뉴로모픽 인공지능 기술을 결합시킨 결과 95.8%의 정확도로 유방 종양 조직의 악성 여부를 구분할 수 있었다. 이현정 KIST 박사는 “이번에 개발된 인공 촉각뉴런 기술은 간단한 구조와 방식으로 물성 감지와 학습이 가능하다”며 “저전력, 고정확도의 질병 진단 뿐만 아니라 로봇 수술 시에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

어깨를 다친 것도 아닌데 팔을 들어올리거나 돌리기 어려워하는 증상을 오십견이라고 부른다. 50대 이상 여성들에서 주로 나타난다. 그렇지만 어깨에 반복적인 충격이 가해져 오십견처럼 팔을 들어올리지 못하고 힘이 들어가지 않는 경우도 있다. 어깨를 들거나 돌릴 수 있도록 돕는 회전근개라는 근육이 파열되거나 손상되면서 나타나는 현상이다. 손상된 회전근개는 회복이 쉽지 않다는 문제가 있다. 포스텍 기계공학과와 IT융합공학과, 미국 하버드대 의대 공동 연구팀은 3D 프린팅 기술을 이용해 파열된 회전근개를 되살릴 수 있는 복합 조직 플랫폼을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 회전근개를 파열시킨 생쥐에게 이번에 개발한 플랫폼을 이식하고 회전근개 조직과 어깨 기능이 회복되는지 관찰했다. 이번에 개발한 플랫폼은 바이오잉크를 이용해 3D 프린팅해 만들었다. 이 때문에 회전근개를 구성하는 조직의 복잡한 구조를 그대로 모사할 수 있었다.그 결과 줄기세포가 포함된 플랫폼이 파열된 회전근개를 재생시키는 것으로 확인됐다. 또 근적외선 생체 이미징 기술을 이용해 플랫폼이 회전근개 조직을 재생하는 과정을 실시간으로 관찰하는데도 성공했다. 연구를 이끈 조동우 포스텍 기계공학과 교수는 “이번 기술은 실제 인체 조직과 유사한 구성성분과 미세환경을 조성하기 때문에 실제 환자에게 적용하면 치료효과도 높고 어깨 기능 회복도 기대할 수 있다”며 “회전근개 재건 치료시 자가 조직을 사용하기 어려웠던 환자들에게도 맞춤형 치료를 제공할 수 있다”고 말했다.