이명박 정부 시절 국가정보원의 온라인 여론 조작에 가담한 전직 국정원 조직원이 단 ‘보수 진영 논리’ 댓글이 다수 공개됐다.10일 연합뉴스 보도에 따르면 이 직원은 “김대중이 미국에 숨겨둔 재산을 아는가”, “행동하는 양심은 모두 도둑”, “박원순은 완전히 또라이” 등의 댓글을 달며 당시 여권에 위협이 되는 주요 정치인을 향한 의혹을 증폭시키는 ‘흑색선전의 첨병’ 역할을 한 것으로 드러났다. 제18대 대선 직전 국정원의 사이버 여론조작 활동이 수면 위로 드러나자 이를 비난하는 당시 야권으로 비난을 돌리며 ‘물타기’를 시도하기도 했다. 국정원 퇴직자 모임 ‘양지회’의 전 기획실장 노모씨의 아이디(ID) 게시글을 분석한 결과, 그는 포털사이트 다음 ‘아고라’와 사회관계망서비스(SNS) 등에 수천 건의 글을 올리며 여론조작을 감행했던 것으로 나타났다. 보수진영 논리를 확대하는 데 주력한 노씨의 활동 중에서 눈에 띄는 것은 2011년 10월 서울시장 보궐선거와 2012년 12월 제18대 대통령 선거를 앞두고 올린 글이다. 서울시장 선거를 앞둔 9∼10월 그는 박원순 당시 후보를 깎아내리는 글을 거듭 올렸다. 당시 안철수 후보와 박원순 후보가 단일화에 이른 직후 그는 “안철수는 결국 극좌(極左) 박원순의 바람잡이였다”, “대국민 사기극의 1막이 끝났다”는 등의 내용이 담긴 논객 조갑제씨의 글을 곳곳에 퍼다 날랐다. 또 당시 야권의 정치적 뿌리 중 하나인 고(故) 김대중 전 대통령에 대해 “미국에 숨겨놓은 재산을 아느냐”고 근거 없는 의혹을 제기하고는 이어 “박원순이 재벌들에게 빼앗은 돈은 얼마인지 모르느냐”고 연관 지어 유언비어를 유포했다. 그는 “행동하는 양심은 모두 도둑”이라는 등 정치적 냉소를 부추기는 표현도 사용했다. 박 후보의 공약 중 하나이던 공공주택 8만호 공급과 관련해서는 “나경원(당시 새누리당 후보)이 말한 5만채가 어렵다면, 8만채를 말한 박원순은 완전히 또라이라는 소리”라고 비난했다. 제18대 대선을 앞둔 9∼12월에는 문재인, 안철수 등 야권 주요 주자들을 겨눈 글을 집중적으로 게시했다. 안철수 후보가 출마를 선언하자 “단일화 김칫국을 마시던 ‘놈현폐족’들에게 ‘빅엿’을 날렸다는 점에서 통쾌하다”고 썼다가, 이후 문재인 후보와 단일화하는 방향으로 흐르자 “국민을 실험용 생쥐로 본 안철수”라고 비판했다. 국정원 예산을 받아 사실상 특정 정치 세력의 이익을 위한 불법 선거운동을 한 것이다. 아울러 노씨는 대선 막판 변수로 국정원 여직원이 대선 관련 댓글을 달던 것이 발각돼 이슈로 떠오르자 당시 여권 주장에 보조를 맞춰 ‘여직원 감금’을 부각했다. 그는 당시 상황이 담긴 영상자료를 공유하면서 문재인 후보를 향해 “겁박당한 저 목소리가 농성 중인 앙칼진 목소리냐”고 묻는 글을 올렸다. 노씨는 “박근혜 후보를 음해하던 민주당이 급기야 국정원 직원의 집을 ‘여론조작의 아지트’라 한다”며 “민주당의 고질병이 또 도졌다”고 주장하기도 했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

현대 과학의 특징을 나타내는 단어 중 하나가 거대과학이다. 연구주제, 연구비, 참여 인원수, 실험장비, 연구 결과의 파급력 같은 요소들이 이전에 비해 매우 커졌기 때문이다. 제2차 세계대전 중에 이루어진 원자폭탄 개발 프로젝트에는 가장 많았을 때는 연인원 13만명이나 참여했다고 한다. 물론 이들이 모두 과학자와 엔지니어는 아니었다. 폭탄 물질 생산 공장의 건설 노동자까지 포함된 수치다. 그러나 많은 사람들이 원자폭탄 개발과 생산이라는 하나의 목표를 가진 과제를 위해 일한 점은 분명하다.20세기 후반에는 민간의 과학연구 규모도 커졌다. 그에 따라 연구 활동에서 조직 관리와 역할 분담은 당연한 일이 됐다. 공동연구자들은 연구 기획, 실험 수행, 데이터 분석, 논문 작성과 수정 등 여러 방식으로 연구에 참여한다. 그러므로 한 편의 논문에 이름을 올린 공저자가 서너 명인 경우는 흔하고 연구 특성에 따라 많게는 수십 명인 경우도 있다. 기여한 정도에 따라 공저자 목록에서 연구자 이름의 위치가 정해진다. 누가, 어떤 기준으로 연구자들의 기여도를 평가하고 공저자 포함 여부를 결정할까. 연구에 얼마나 기여하면 공저자가 될 수 있는가. 이 질문은 중요하다. 공저자들이 연구 결과에 따른 보상을 어떻게 나눌 것인가, 연구 결과에 대한 책임을 공저자들이 어떻게 나눌 것인가와 밀접한 관련이 있기 때문이다. 40년도 더 전에 미국에서 일어난 한 사건은 이 문제가 복잡하고 미묘하다는 것을 보여 준다. 1974년 미네소타대학의 윌리엄 서머린은 생쥐를 대상으로 한 피부이식 실험 결과를 조작했다는 판정을 받았다. 서머린도 인정했으므로 조작 사실 자체는 분명했다. 그런데 서머린은 슬론 케터링 암 연구소의 유력 과학자 로버트 굿이 성과를 내라고 압박했기 때문에 그런 행동을 했다고 주장했다. 굿은 이전에 미네소타대학 교수로 있을 때부터 수년간 서머린의 연구비를 대고 서머린의 논문에 공저자로 이름을 올린 공동연구자이자 ‘보스’였다. 연구소의 조사위원회는 조작 사실을 몰랐고 압력을 준 적이 없다는 굿의 입장을 받아들였다. 통상적으로 공동연구자들은 상대에게 진실성과 신뢰성을 기대한다는 점을 판단 기준으로 삼았다. 또한 서머린이 조작된 연구 결과를 학술대회에서 발표했을 뿐 논문으로 출판하지는 않았기 때문에 굿은 데이터 조작에 대한 비난을 면할 수 있었다. 그러나 굿이 이전 서머린의 논문에 공저자로 올라가고 성과를 인정받은 것이 정당한지에 대한 논란이 있었다. 서머린이 굿의 지원 덕분에 연구가 가능했지만 실제 굿과 함께 연구한 적은 없기 때문이다. 서머린의 말만 들으면 공저자로서 굿이 한 일은 서머린의 연구 기획의 가치를 판단하고 연구비를 구해 준 것뿐이다. 굿의 역할을 현대 과학 연구에서 분업 체제의 한 부분으로 볼 것인지, 아니면 연구비만 대주고 연구 결과에 무임승차한 것으로 볼 것인지를 판단하는 것은 미묘한 문제다. 연구의 규모가 커지고 조직화되면서 연구를 데이터 생산과 분석이라는 좁은 영역에 국한할 수 없게 됐다. 적절한 연구 기획, 이를 위한 연구 자원 확보, 연구 자원의 적절한 배분과 연구 과정 관리까지 모두 좋은 연구 결과를 얻기 위해 꼭 필요한 과정이 됐기 때문이다. 그리고 굿은 그런 능력을 갖추었다. 그 결과 서머린 조작 사건이 있기 전 5년간 굿은 700여편의 좋은 평가를 받은 논문에 공동저자로 이름을 올렸다. 굿은 가장 많이 인용된 연구자 중 한 명이 됐다. 현대 과학 연구에서 흔히 볼 수 있는 현상이다. 중요한 것은 어떤 방식으로든 실제 연구에 기여한 사람이 공저자가 되는 것이다. 그리고 연구 결과와 관련해 공저자로서 기여한 만큼 보상받거나 책임지는 것이다. 과학자들에 대한 사회의 신뢰와 지지를 이어 나가려면 기여한 바가 없는 사람이 논문에 무임승차하거나 기여한 바가 있는 사람이 공저자에서 누락되는 일이 없어야 한다.

과학과 의학기술이 발달하고 있지만 여전히 암은 정복되지 않는 골칫거리 질병 중 하나다. 암에 걸리면 여러 가지 증상이 나타나는데, 식욕 부진으로 인한 급격한 체중 감소가 가장 눈에 띈다. 과학자들이 암 환자의 급속한 체중 감소에 착안, 강력한 비만치료제를 개발해 주목받고 있다. 다국적 제약사 일라이릴리, 얀센 바이오테라퓨틱스, 덴마크 제약사 노보 노디스크 연구진이 암 환자에게서 흔히 발견되는 식욕 부진 현상을 응용한 강력한 비만치료제 후보물질을 찾는 데 성공했다. 연구진은 전립선암에 걸린 생쥐와 사람에게 식욕 부진 현상이 나타나는 동안 체내에서 ‘GDF15’ 단백질 농도가 높아진다는 점에 착안했다. 연구팀은 GDF15 단백질이 뇌의 GFRAL 유전자를 활성화시킨다는 사실을 확인했다. GFRAL 유전자는 뇌의 맨 아래쪽에서만 발견되는 것으로 정확한 기능은 아직까지 규명되지 않았지만 식욕조절 뉴런이 모여 있다는 사실을 이번 연구에서 알게 됐다. 연구팀은 실험용 생쥐와 집쥐, 원숭이를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 고지방식과 함께 고용량의 GDF15를 동시에 섭취하도록 하고 나머지 한 그룹은 고지방식만 섭취하게 했다. 그 결과 고용량의 GDF15를 함께 섭취한 동물들은 하루 섭취량이 75%로 급감하는 동시에 체중과 체지방이 감소했다. 기존 비만치료제의 단점인 탈모나 잦은 배변 같은 부작용도 발견되지 않았다. 미국 코넬대 의대 캐서린 손더스 교수는 “미국 식품의약국(FDA)이 승인한 체중관리 약물은 5종류가 있지만 체중 감소 효과는 5~8%에 불과하다”며 “이번에 발견한 물질은 기존 체중관리 약품보다 효과는 좋고 부작용은 적은 것으로 확인되고 있는 만큼 기대감이 크다”고 설명했다. 연구 결과는 의약학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 8월 29일자에 각각 3편의 논문으로 발표됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 기초과학연구원 유전체교정연구단이 참여한 국제 공동연구팀이 돌연사의 주요 원인으로 꼽히는 비후성 심근증을 초래하는 유전자 변이를 인간 배아에서 교정해 정상 유전자로 복구시키는 연구 결과를 ‘네이처’에 발표했다. 이전에도 ‘크리스퍼 유전자 가위’로 인간 배아 유전자 교정을 시도한 사례가 있었으나 유전자 가위의 정확성에 문제가 있었고 교정된 세포와 교정되지 않은 세포가 섞이는 ‘모자이크 현상’이 나타나는 한계도 있었다. 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 구성하는 단백질과 가이드 RNA를 수정 후가 아니라 수정과 동시에 난자에 도입함으로써 이런 문제를 극복했다. 또 자체 개발한 절단 유전체 시퀀싱 방법을 통해 변이 유전자만 교정하고 다른 유전자에는 영향을 미치지 않는다는 사실을 입증했다. 이번 연구는 배아 단계에서 유전자 가위의 효율성과 안전성을 확인하기 위한 목적으로 허용됐으며, 관리 규정에 따라 실험 후 모든 배아는 폐기됐다. 그러나 유전자 가위가 도입된 배아와 도입되지 않은 배아 사이에 배반포 발달에 있어 차이가 없었기 때문에 만약 산모에 착상했다면 변이가 교정된 건강한 아이가 출산될 가능성이 매우 높았다.유전자 가위를 이용해 배아의 변이 유전자를 고치는 방식은 비후성 심근증에 국한되지 않고 대부분의 유전병에 보편적으로 활용될 수 있다. 유전자 가위를 구성하는 가이드 RNA만 맞춤형으로 새로 합성하면 되기 때문이다. 1만여개가 넘는 유전질환의 대물림을 원천 차단할 수 있는 길이 열린 것이다. 배아 유전자 교정은 전 세계 수천만명에 달하는 유전질환자들과 그 가족들에게 희망을 주는 성과임은 분명하나 생명윤리 차원에서 몇 가지 우려와 논란이 있는 것도 사실이다. 첫째, 인간 난자와 배아를 실험에 사용하는 것이 바람직하지 않다는 의견이다. 다른 적절한 대안이 있다면 인간 생식세포를 사용하지 않아야 한다는 데 전적으로 동의한다. 그러나 지난 수년 동안 생쥐와 원숭이 등 다양한 동물 배아 유전자를 교정한 사례가 학술지에 보고됐으나 이들 동물과 인간 유전자는 염기서열이 달라 인간 배아에서 유전자 가위의 안전성과 효율성을 확인할 수 없었다. 더욱이 인간 배아 연구를 통해 이번에 새롭게 알게 된 성과가 많아 네이처에 발표할 수 있었다. 이번 연구를 위해 귀중한 난자를 기증한 해외 여성들에게 진심으로 감사드린다. 둘째, 착상 전 유전자검사(PGD)란 방법이 있는데 굳이 배아 유전자 교정을 할 필요가 있는지에 대한 의문을 제기할 수 있다. 이번 논문에 분명히 밝혔지만 유전자 가위는 PGD의 대안이 아니라 PGD와 함께 사용돼 착상에 적합한 건강한 배아의 비율을 높일 수 있다. 인공수정이 항상 성공하는 것이 아니기 때문에 착상에 적합한 배아의 숫자를 늘리는 것은 큰 의미가 있다. 셋째, 국내 생명윤리법은 인간 배아 연구를 포괄적으로 금지하고 있는데 국내 연구진이 이를 피하기 위해 유전자 가위를 해외 연구진에 제공하고 배아 실험 후 DNA를 들여와 분석한 것이 편법이란 지적도 있다. 연구진은 이에 대해 변호사에게 자문을 한 결과 법적으로 문제 될 게 없다는 답변을 받았다. 2015년 말 미국 국립과학원과 영국 왕립과학원, 중국 과학원은 인간 배아 연구는 허용하되 임상에 적용하는 것은 시기상조라는 성명서를 발표했다. 이번 논문 발표 뒤 하루 만에 유전학 관련 국제학회 11개는 공동성명을 통해 각국 정부가 인간 배아 연구를 금지해서는 안 되고 연구비 지원도 필요하다고 밝혔다. 우리 사회도 이런 국제적 논의에 부합하도록 관련 법과 제도를 정비할 필요가 있다. 연구 활성화와 의료·생명공학산업 발전, 일자리 창출 등을 위해서도 필요하지만 무엇보다 수십만명에 달하는 국내 환자와 가족들이 매일 흘리는 눈물, 후손들이 받게 될 고통을 더이상 외면해서는 안 된다.

감귤이 피부 탄력을 높이고 주름을 개선하는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 농촌진흥청은 제주대와 공동 연구를 통해 감귤에 포함된 ‘노밀린’ 성분과 ‘6, 7-다이하이드록시 베르가모틴’ 성분에서 이 같은 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 연구팀은 사람의 섬유아세포를 이용해 콜라겐 합성과 콜라겐 분해 효소의 억제 정도를 관찰한 결과 노밀린 성분이 피부 주름의 원인이 되는 엘라스테이제의 활성을 억제하는 한편 피부 콜라겐 생성량은 33% 높였다. 이는 피부 주름 개선은 물론 예방에도 효과가 있다는 의미다. 또 6, 7-다이하이드록시 베르가모틴 성분은 피부 콜라겐을 29% 늘리는 한편 생쥐를 이용한 실험에서 아토피와 여드름을 일으키는 염증인자의 생성을 억제하는 것으로 확인됐다. ‘감귤 미인’이 과학적으로 증명된 것이다. 두 성분은 특히 감귤 껍질에 많이 포함돼 있다. 김상숙 농진청 농업연구사는 “앞으로 감귤을 식·의약 및 향장용 소재로 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다. 장세훈 기자 shjang@seoul.co.kr

●동물 단백질 이용한 질병진단센서 개발 카이스트(총장 신성철) 신소재공학과 김일두 교수팀이 동물 단백질을 촉매로 활용해 호흡으로 질병을 진단할 수 있는 센서를 개발했다. 이 내용은 미국 화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘어카운트 오브 케미컬 리서치’ 7월호 표지 논문으로 실렸다. 연구팀은 동물 조직에 존재하는 나노 크기의 단백질을 촉매로 활용해 단순히 내뱉는 날숨만으로도 각종 질병을 빠르게 모니터링할 수 있다고 밝혔다. ●터치스크린 도박 게임으로 게임중독 치료 연세대 의대 김정훈 교수팀이 터치스크린 방식을 이용한 도박성 게임을 개발해 게임 중독 발생 메커니즘을 발견했다. 연구팀은 세계 최초로 터치스크린 방식의 도박 게임을 만들어 생쥐에게 실험한 결과 게임중독도 기질이나 성향에 따라 정도가 달라진다는 사실을 확인했다. ●국립과천과학관 19일부터 ‘세밀화’ 특별전 국립과천과학관(단장 김선호)이 19일부터 다음달 27일까지 2층 중앙홀에서 국립생물자원관과 공동으로 생물의 형태적, 생태학적 특징을 정확하고 구체적으로 묘사한 ‘세밀화’ 특별전을 개최한다. 과학관 입장객 누구나 관람이 가능하며 자세한 내용은 홈페이지(www.sciencecenter.go.kr)에서 확인할 수 있다.

●카이스트 전국 대학생 AI 월드컵 개최 카이스트(총장 신성철)가 전국 대학생과 대학원생을 대상으로 ‘인공지능(AI)월드컵 2017’을 올 11월에 처음 개최한다고 11일 밝혔다. 경기는 온라인 시뮬레이션 환경에서 AI 기술로 스스로 학습한 5명의 선수가 한 팀을 이뤄 상대팀 골대에 골을 넣어 득점하는 AI 축구와 온라인 경기영상을 분석·해설하는 AI 경기해설, 온라인 경기 결과를 기사로 작성하는 AI 기자 3개 종목으로 이뤄진다. 참가자들은 10월 한 달간 온라인 연습 기간을 거친 뒤 11월 1~24일 예선을 치르고 상위팀들을 대상으로 12월 1일 대전 카이스트 본교에서 본선경기를 치르게 된다. ●“북극 온난화 북미 식물 생산성 저하” 포스텍(총장 김도연) 환경공학부 국종성 교수와 중국남방과기대 정수종 교수 공동연구팀은 북극의 온난화가 ‘나비효과’를 일으켜 미국과 캐나다 지역의 식물 광합성 같은 활동을 감소시켜 생산성을 저하시킨다는 연구 결과를 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’에 발표했다. 연구팀은 최근 30년간 북극 온도와 북미 지역 식물생산량 관계를 조사한 결과 북반구 온도 상승이 북미 지역 한파와 남쪽 지역의 가뭄을 불러왔다는 것을 확인했다. ●김명옥 교수, 외상성 치매 원인 첫 규명 김명옥 경상대 생명과학부 교수가 외부의 충격으로 인지기능과 기억력이 감소하는 외상성 치매로 인한 뇌기능 인지저하 원인을 세계 최초로 규명했다고 11일 밝혔다. 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘세레브랄 콜텍스’ 10일자에 실렸다. 외상성 치매 환자의 60%가 알츠하이머성 치매와 똑같은 증상을 보이며 만성적 퇴행성 뇌질환으로 이어진다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 외상성 치매가 ‘JNK’라는 단백질 효소의 활성화 때문에 알츠하이머성 치매와 비슷하게 진행된다는 사실을 밝혀냈다.

사람의 뇌에는 1000억개의 신경세포가 있다. 신경세포끼리 만나는 작은 부위를 ‘시냅스’라고 부르며 그 수는 100조개에 달한다. 시냅스에는 20~40㎚의 틈이 있는데 이 간극에 화학물질을 분비해 신호를 전달한다. 전체 신경전달물질은 60여종에 이르며 그중 ‘도파민’은 비교적 잘 알려진 물질이라고 할 수 있다. 도파민은 세로토닌, 옥시토신, 엔도르핀과 같이 기분을 좋게 하는 물질로 알려져 있다. 또 동기 유발과 집중력 유지에 중요한 역할을 한다. 도파민이 부족하면 의욕을 상실해 우울증이 생길 수 있다. 운동 조절과 관계된 ‘흑질-선조체 뇌회로’에 도파민이 부족해지면 행동이 느려지고 손발 떨림, 근육강직 등의 징후를 특징으로 하는 파킨슨병이 생길 수 있다. 이런 질환에는 도파민을 증가시키는 약물을 투여해 증상을 완화할 수 있다. ‘중뇌-변연계 뇌회로’ 상에 도파민이 지나치게 증가하면 환청, 망상, 현실감 상실 등과 같은 정신병 증상이 나타난다. 조현병이나 양극성 장애에서 이런 증상이 나타날 수 있다. 이때 도파민 수용체를 차단하는 약물을 투여하면 정신 증상을 비교적 잘 조절할 수 있다. 각종 중독도 도파민과 관련이 있는데 병의 기전은 좀더 복합적이다. 중독을 일으키는 마약, 술, 도박, 인터넷 등은 뇌 속의 도파민 용량을 극도로 높인다는 공통점이 있다. 이런 자극이 만성화하면 뇌 속 보상회로가 도파민 대량 분비에 적응해 도파민에 반응하는 수용체의 양이 점차 감소한다. 삶 속의 평범한 활동으로 유도되는 도파민 양으로는 삶의 동기를 부여하기에 턱없이 부족한 상태에 이르게 되고, 결국 중독 행위를 반복하게 되는 병적 상태에 이르게 된다. 이렇게 변화된 뇌를 정상화하기 위해서는 상당한 시간이 필요하고 정신건강의학과 전문의의 치료가 필수적이다. 최근 에이다 에번로스차일드 미국 미시간대 교수는 생쥐의 도파민 신경세포의 활성을 늘려 주면 잠자리를 준비하는 본능적 행동이 현저히 줄고 수면 시간도 감소하는 것을 확인해 학술지 네이처 뉴로사이언스에 보고했다. 우리가 피곤한 상태에서도 잠들지 않고 공부를 하거나 야근을 하고 놀 수 있는 것은 다 도파민 덕분일지도 모르겠다. 박소영 독일 뤼베크대 교수는 섭취하는 음식이 체내 도파민에 변화를 일으켜 의사결정에 영향을 줄 수 있다는 사실을 미국 국립과학원회보에 보고했다. 각각 탄수화물과 단백질 위주의 아침 식사를 한 사람들을 관찰한 결과 탄수화물 식사군의 혈액에는 세로토닌 생산에 필요한 ‘트립토판’ 수치가 높았고 단백질 식사군은 도파민 생산에 필요한 ‘타이로신’이 많았다. 두 종류의 피험자들은 ‘최후통첩게임’도 했다. 컴퓨터에 나타난 상대방이 10유로의 돈을 8대2 비율로 나눠 갖자고 제안하고 실험 참가자는 제안을 받아들이거나 거절할 수 있다. 단, 승낙하면 제안대로 돈을 갖고 거절하면 컴퓨터와 사람 모두 돈을 갖지 못하도록 했다. 그 결과 단백질 식사군은 부당한 제안도 쉽게 받아들이는 경향을 보였다. 도파민 수치가 높아지면 눈앞의 이익을 더 중요하게 여기는 경향을 보여 준다는 것이다. 도파민의 역할과 기능 이상을 보면 ‘과유불급’이라는 말이 새삼스럽게 느껴진다. 즐거움과 동기를 유발하고 의지를 불태울 수 있도록 하는 도파민도 과할 때는 우리의 마음과 정신을 무너뜨릴 수 있는 위협으로 작용할 수 있다. 어느 한쪽으로 치우치지 않고 중도를 지키는 것이 우리 뇌와 정신 건강을 유지하는 데에도 유익하다는 것을 다시 한 번 생각해 본다.

지난 5월 말 생명과학 분야의 권위 있는 학술지 ‘네이처 메서드’에 실린 한 편의 짧은 논문이 큰 화제를 불러일으켰다. 유전자를 수술해 암, 퇴행성질환, 감염성질환, 유전질환 등 다양한 질병 치료에 쓰일 것으로 기대되는 크리스퍼 유전자가위가 생쥐 유전체에 1000개 이상의 오프타깃 돌연변이를 일으킨다는 것이다. 돌연변이는 암의 원인이 될 수도 있다. 병을 치료하려다가 오히려 원치 않는 부작용이 생길 수도 있다. 이 논문은 지난 한 달 동안 트위터에 1100번 넘게 언급될 정도로 큰 주목을 끌었다. 학술 논문이 이렇게 많이 트윗되는 것 자체가 매우 이례적인 일이다. 주식시장에도 큰 영향을 미쳤다. 크리스퍼 유전자가위로 치료제를 개발하기 위해 설립된 미국 생명공학 회사들의 주가가 폭락해 투자자들이 하루 사이에 1000억원 이상의 막대한 손실을 입기도 했다. 논문의 저자들은 생쥐 배아에 크리스퍼 유전자가위를 도입해 실명을 유발하는 유전자 돌연변이를 원천 교정하는 데 성공하였다. 여기까지는 흥미롭고 의미 있는 결과이기는 하지만 이미 생쥐 유전자 수술에 성공한 사례가 많이 있었기 때문에 연구자와 투자자들 사이에서는 그리 놀라운 일은 아니었다. 저자들은 유전자가위의 정확성을 확인하기 위해 실명 유발 유전자가 교정된 생쥐 두 마리와 실명 유전자를 가지고 있는 비교 대상 생쥐 한 마리의 유전체 염기서열을 정밀 분석했다. 그 결과 유전자 교정된 생쥐 유전체에는 존재하지만 비교 대상 생쥐에게는 존재하지 않는 새로운 변이가 1000개 넘게 발견됐다고 보고했다. 그런데 새로운 변이가 발생한 유전체 장소의 DNA 염기서열은 크리스퍼 유전자가위가 인식할 것으로 예상되는 염기서열과는 전혀 달랐다. 그럼에도 불구하고 저자들은 이러한 변이가 크리스퍼 유전자가위에 의해 초래된, 원치 않는 오프타깃 돌연변이라고 주장했다.저자들의 주장은 학계의 기존 연구결과와 상반되는 것으로 많은 과학자들로부터 즉각적 비판을 받았다. 크리스퍼 유전자가위의 정확성은 여러 실험에서 거듭 입증되었기 때문에 저자들의 주장은 비판받을 만했다. 논문의 가장 큰 문제는 학계의 정설에 반하는 주장을 하면서 이를 입증하는 결정적인 증거는 제시하지 않았다는 데 있다. 유전체 염기서열 분석을 통해 유전자 교정된 생쥐에게만 존재하고 비교 대상 생쥐 유전체에서는 발견되지 않은 변이를 찾을 수 있었다면 이를 검증하는 반복실험을 하는 것이 당연한 순서다. 같은 크리스퍼 유전자가위를 생쥐 배아에 도입한 후 DNA를 분리해서 새롭게 찾은 변이 발생 장소에 실제로 크리스퍼에 의한 돌연변이가 유도되는지를 확인했어야 한다. 이런 확인 과정 없이 논문이 발표되었다는 것은 매우 이례적인 일이다. 특히 ‘네이처’ 자매지로 학계에 영향력이 큰 ‘네이처 메서드’에 출판되기에는 부족함이 많은 논문이었다. 또 다른 문제점은 저자들이 적절한 비교 대상 생쥐를 선택했는지 여부가 불분명하다는 점이다. 유전자 교정된 생쥐 두 마리와 비교 대상 생쥐의 유전적 배경이 다를 수 있다는 사실을 저자들이 간과했을 가능성이 있다. 이를 확인하는 것은 어렵지 않다. 비교 대상 생쥐에게는 존재하고 유전자 교정된 생쥐들에게는 존재하지 않는 새로운 변이의 유무를 확인하면 된다. 이런 변이가 수백개 이상 발견되면 비교 대상 생쥐와 유전자 교정된 생쥐들이 유전적으로 서로 다르다는 가설이 입증된다. 그렇다면 저자들이 발견한 새로운 변이들이 크리스퍼 유전자가위에 의한 것이라는 주장은 근거를 상실한다. 크리스퍼와 무관하게 원래부터 생쥐들 사이에 있던 유전적 차이를 오해한 것이라고 볼 수 있다. 과학자가 비범한 주장을 하기 위해서는 비범한 증거를 제시해야 한다. 유감스럽게도 이번 ‘네이처 메서드’ 논문은 놀라운 주장을 하면서 이를 뒷받침하는 결정적 증거를 제시하지 못했다. 실험적 검증과 합리적 논쟁을 통해 오해와 의혹이 해소되기를 기대한다.

지방간은 과도한 음주와 고지방 음식 섭취 등으로 간에 지방이 축적돼 발생한다. 간경변이나 간암 등으로 발전할 수 있는 이 질환은 국내 인구의 20~30% 정도가 갖고 있다. 또 혈중 중성지방은 동맥경화를 유발시켜 협심증, 심근경색, 뇌졸중을 일으킨다. ●레스베라트롤·제니스테인 효능 생활 습관이 야기하는 심각한 질환이 포도와 땅콩 속 천연물질로 완화되기도 한다. 한국식품연구원 대사질환연구단 최상윤 박사팀은 지질 생성을 막는 천연물질인 레스베라트롤과 제니스테인의 화학구조를 변형시켜 지방간과 혈중 중성지방을 억제하는 효과가 있는 물질로 만들었다고 19일 밝혔다. 레스베라트롤은 포도나 땅콩에 포함돼 있으며 제니스테인은 콩류에 함유돼 있는 물질 중 하나다. 연구팀은 고지방식을 먹도록 해 지방간과 고지혈증을 유발한 생쥐에게 이번에 개발한 물질을 12주 동안 투여했다. 정상 생쥐는 간의 무게가 1g 정도인데 지방간이 생긴 쥐의 간은 1.4g까지 증가했다. 이 물질을 먹은 쥐의 간 무게는 1.2g 정도로 줄어 약 86% 정도의 개선 효과가 확인됐다. 또 고지방식 때문에 혈중 중성지방 농도가 170㎎/㎗까지 올라간 생쥐도 새로 개발된 물질을 투여받은 뒤 50~100㎎/㎗로 떨어져 정상 수치를 회복한 것으로 분석됐다. 또 임상시험 전 세포독성실험 결과 유전독성이나 안전성 약리 시험 등에서도 독성이 없었다. ●“경제·안전성 좋아 신약 가능성” 최 박사는 “이번에 개발한 물질은 합성이 비교적 쉬워 경제성도 있고 화학적으로도 안정돼 신약으로 개발될 가능성이 높다”며 “국내 특허등록을 마쳤으며 지방간 치료물질로 상용화시키기 위한 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

19~23일 세계과학영재대회 카이스트 부설 한국과학영재학교(교장 정윤)는 오는 19~23일 부산 영재학교에서 ‘2017 세계과학영재대회’(2017 ISSF)를 개최한다. 올해로 13회를 맞는 ISSF는 세계 각국 과학영재교육기관 학생, 교사, 교장단이 참가하는 대규모 국제 학술·문화교류 행사다. 이번 행사에는 21개국 37개 기관 260여명이 참가해 역대 최대 규모로 진행된다. ‘과학과 미래사회’를 주제로 삼아 학생들의 연구프로젝트 발표, 과학경연활동, 특강, 국제과학영재교육포럼 등을 진행한다. 식품硏, 도토리 비만 예방 확인 한국식품연구원(원장 박용곤) 정민유 박사팀은 도토리의 비만예방 효과를 세포실험과 동물실험으로 확인하고 식품학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 메디컬 푸드’에 발표한다. 갈릭산과 탄닌산 등 생리활성물질이 풍부한 도토리는 묵이나 전으로 만들어 먹었던 전통식재료다. 연구팀은 기름진 음식을 먹도록 해 비만을 유발시킨 생쥐에게 일정 기간 도토리 추출물을 섭취시킨 결과 간과 신장조직의 지방이 줄고 혈중 중성지질과 총콜레스테롤 지수도 눈에 띄게 감소한 것을 확인했다고 밝혔다. ‘바이오인공장기’ 올 기술영향평가 미래창조과학부와 한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 올해 기술영향평가 대상기술로 ‘바이오 인공장기’를 선정했다고 13일 밝혔다. 바이오 인공장기 기술은 인간의 손상된 세포나 조직, 장기를 대체하는 기술로 최근 고령화와 건강한 삶에 대한 관심과 함께 주목받고 있다. 미래부는 매년 기술적·경제적·사회적 파급효과가 큰 미래 신기술을 선정해 사회 전반에 미치는 영향을 사전 평가하고 대응방안을 마련하기 위해 기술영향평가를 실시하고 있다.

신경세포가 뇌의 기본 단위라는 사실은 지금은 상식으로 여겨지지만, 스페인의 라몬 이 카할이 처음 신경세포를 염색해 존재를 세상에 알린 것은 불과 100여년 전이다. 신경세포는 우리 몸의 다른 세포와 달리 ‘활동전위’라는 특별한 방식으로 먼 거리까지 신호를 전달할 수 있다. 뇌과학자들은 뇌의 전기 활동을 측정해 뇌세포의 활성을 간접적으로 측정해 왔다. 하지만 이는 뇌과학자들만 이해할 수 있는 암호와 같았다. 자고로 ‘백문이 불여일견’이라 했는데 좀더 직관적으로 뇌의 구조와 기능을 보여 줄 수 있는 방법은 없을까. 최근 뇌과학은 직접적으로 뇌의 3차원 구조와 신경세포의 활성을 시각적으로 확인할 수 있는 방향으로 발전하고 있다. 먼저 ‘뇌 투명화기법’을 이용하는 ‘클래리티’라는 방법론이 있다. 정광훈 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수와 칼 다이서로스 스탠퍼드대 교수가 공동 개발한 이 기법은 ‘뇌는 왜 불투명한가’라는 엉뚱한 질문에서 출발했다. 두 전문가는 빛이 뇌를 통과하지 못하는 이유가 뇌의 지방성분 때문임을 알아냈다. 그리고 뇌 속에 존재하는 주요 단백질 성분을 미리 그물구조의 화학 성분으로 단단히 고정하고, 비누 성분의 화학물질을 첨가했다. 결과는 놀라웠다. 엄지손톱만 한 미색의 생쥐 뇌가 통째로 사라진 것이다. 물론 눈에 보이지만 않을 뿐 그 자리에 그대로 있었다. 이렇게 투명해진 뇌 신경세포에 형광단백질을 부착했다. 이어 형광현미경으로 층층이 촬영한 뒤 컴퓨터를 이용해 3차원으로 재구성했다. 그 결과 마치 우주공간을 자유롭게 날아다니듯 뇌 공간 속을 돌아다니면서 뇌세포 하나하나의 연결성을 살펴볼 수 있게 됐다. 뇌의 활성을 직접 눈으로 확인할 수 있는 방법으로 스탠퍼드대의 마크 슈니처 박사가 개발한 ‘미니스코프’라는 방법도 최근 각광받고 있다. 이 방법은 신경세포가 활동전위를 발생시키고 나면 세포 안으로 칼슘이 유입된다는 점을 활용했다. 그는 칼슘이 세포 안으로 들어오면 형광을 나타내도록 만들었다. 이렇게 준비된 실험동물에서 관찰하고자 하는 뇌 부외에 가느다란 원통 모양의 렌즈를 삽입한다. 이 렌즈를 통해 촬영한 영상은 자유롭게 움직이는 실험동물의 두뇌 속 신경세포 활동전위를 직접 눈으로 확인할 수 있게 한다는 점에서 획기적이다. 한편 신경세포의 소기관들은 크기가 너무 작아 일반 현미경으로는 관찰하기 어렵다. 이런 한계를 극복하기 위해 기발한 아이디어를 낸 과학자도 있다. 에드 보이든 MIT 교수팀은 현미경으로 관찰하기 어려울 정도로 작은 관찰 대상을 쉽게 볼 수 있는 방법을 고민하고 있었다. 그러던 중 ‘뇌를 부풀려서 보면 되지 않겠느냐’는 생각에 이르렀다. 어찌 보면 ‘콜럼버스’의 달걀처럼 알고 보면 간단한 아이디어일 수도 있다. 이를 실행에 옮기는 과정에는 훨씬 창의적인 아이디어가 동원됐다. 아기 기저귀에는 물을 흡수해 부피를 늘리는 가루 물질이 있다. 연구팀은 뇌 조직을 고정시켜 부피가 늘어나더라도 세포소기관 사이의 거리는 일정 비율을 유지하도록 한 뒤 기저귀에 사용하는 물질을 뇌 조직에 침투시켰다. 물만 부어 주면 뇌는 부풀어 오르고, 이제 일반 현미경으로도 전자 현미경만큼 높은 해상도로 관찰하는 것이 가능해졌다. 이런 방법론들은 더이상 뇌과학이 눈에 보이지 않는 대상을 연구하는 것이 아니라 눈에 보이는 실체를 탐구하는 것임을 새삼 깨닫게 해 준다. 뇌과학을 통해 뇌 기능의 신비를 밝히고 뇌 질환 극복 방법을 개발해 인류 행복에 기여할 수 있기를 기대한다.

국내 연구진이 실험용 생쥐 대신 1㎜ 크기 벌레로 약물의 독성을 확인하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 천연물연구소 시스템천연물연구센터 강경수 박사팀이 1㎜ 크기의 투명한 벌레인 ‘예쁜꼬마선충’을 이용해 항암제 독성을 평가하는 방법을 발견했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 약학 분야 국제학술지 ‘환경독성학’ 6월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 900여개 체세포와 300여개 신경세포, 약 2만개 유전자로 구성된 꼬마선충에 주목했다. 인간 유전자와 40% 정도가 일치돼 세포 사멸이나 노화 같은 생물학적 메커니즘이 인간과 유사하다고 알려져 있다. 연구팀은 꼬마선충에게 항암제 후보물질을 투여한 뒤 크기 변화, 알 개수, 부화 속도, 생식세포 형태 관찰로도 약물의 독성 여부를 판단할 수 있다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 신약이나 화장품 등을 개발하는데 주로 쓰이는 생쥐(mouse)나 쥐(rat) 또는 유전적 형질 및 인간 수명 연구에 흔히 활용되는 과실파리나 기생충 대신 새롭게 주목받을 것으로 예상되는 동물이 있다. 미국 스탠포드의과대학 연구진이 주목한 것은 쥐리머(mouse lemur)다. 영장목 난쟁이리머과의 이 동물은 마다가스카르에만 서식하며 몸집은 생쥐의 절반 정도다. 세계에서 가장 작은 영장류로도 알려져 있다. 눈이 크고 꼬리가 긴 것이 특징이고, 종마다 조금씩 차이가 있긴 하나 털에 붉은빛이나 갈색, 회색 등이 돈다. 고양이와 다람쥐, 쥐 등을 합친 듯한 귀여운 외모 덕분에 애니메이션 캐릭터로 활용되기도 했다. 쥐리머에도 여러 종(種)이 있는데, 비교적 몸집이 큰 리머는 현재 멸종위기에 처해 있다. 스탠포드대학 연구진은 향후 몇 년 안에 동물실험을 위한 실험용 생쥐나 쥐를 쥐리머로 대체할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 특히 이 동물은 각종 암이나 알츠하이머(치매), 뇌졸중 등과 같은 질병을 연구하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대를 모은다. 이유는 기존의 실험용 동물에 비해 쥐리머의 생물학적 구조가 인간과 훨씬 유사하기 때문이다. 특히 나이가 든 쥐리머에게서는 치매가 나타나는데, 치매의 증상이나 치매가 발병하는 시기 등이 인간과 매우 닮은 것으로 밝혀졌다. 쥐리머와 관련한 연구를 이끈 마크 크랜스나우 박사는 “지난 30~40년 간 생쥐나 쥐, 과실파리나 기생충 등은 인체 해부 및 임상실험을 대신해 실험실에서 자주 쓰였다. 하지만 쥐리머는 이들을 대체해 영장류의 생물학적 특징과 행동 등을 훨씬 잘 이해할 수 있는 특징을 가졌다”고 설명했다. 이어 “인간을 포함하는 영장류 연구에 있어서 가장 중요한 질문의 답을 쥐리머가 가지고 있을 것”이라고 덧붙였다. 크랜스나우 박사는 2009년부터 폐 질환을 연구할 때 흔히 사용되는 실험용 동물을 대체할 만한 다른 동물을 물색해 왔다. 그는 “쥐리머가 영장류인데다 나이가 들면 치매 증상을 보인다는 것을 알게 됐다. 치매 증상은 다른 동물 종에서는 비교적 드물게 관찰되기 때문에, 쥐리머는 실험용 동물로서 더욱 흥미롭다”고 설명했다. 다만 이미 리머과의 다른 종이 멸종위기에 처해 있는데다 윤리적 이유로 동물실험 반대를 주장하는 동물보호단체의 반발도 예상되는 만큼, 쥐리머를 실험용으로 활용하는 방안이 현실화될 지는 미지수다. 쥐리머와 관련한 연구 결과는 미국유전학협회가 발간하는 학술지인 ‘저널 제네틱스’(journal Genetics) 6월호에 실릴 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

환경오염이 심해지면서 요즘은 수돗물도 함부로 마시지 않는 분위기이지만 예전에는 동네마다 있는 약수터에서 맑고 시원한 지하수를 맘껏 마셨다. 약수를 받기 위해 물통을 길게 줄세워 놓는 풍경도 익숙했다. 무더운 여름 등산을 하다가 산 중턱에서 만나는 약수터에서 시원하게 물 한 바가지를 들이켜면 절로 “카~! 물맛 참 좋다”는 감탄이 터져나온다.‘물맛’이라는 것이 있을까. 이는 오랫동안 과학자들이 궁금증을 가졌던 부분이기도 하다. 수천 년 동안 자연철학자들과 과학자들은 물은 무미(無味)하다고 주장해 왔다. 기원전 330년경 그리스의 철학자 아리스토텔레스도 “천연 상태의 물은 그 자체로 무미(tasteless)하며 물맛은 우리가 맛을 느낄 수 있는 기본 조건이자 미각의 기준점일 뿐”이라고 말하기도 했다. 그 이후에도 많은 과학자들이 물맛을 두고 논쟁을 벌여 왔지만 우리 혀에는 물맛을 감지하는 세포가 없기 때문에 물맛이라는 것은 있을 수 없다는 견해가 지배적이었다. 그런데 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 생물학 및 생명공학부와 독일 뒤스부르크 에센대 의대 공동연구진이 포유류의 혀에도 물맛을 감지하는 미각수용체(TRCs)가 있다는 사실을 확인하고 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 발표했다. 곤충과 양서류가 물을 감지하는 신경세포를 갖고 있다는 것은 알려져 있었지만 포유류도 비슷한 세포를 갖고 있다는 증거가 발견된 것은 이번이 처음이다. 포유류 특히 사람의 혀는 최대 200가지의 복합적인 맛을 구별할 수 있지만 순수하게 혀가 인식하는 맛은 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛, 감칠맛이라고 불리는 우마미(umami) 등 5가지로 알려져 있다. 글루탐산의 맛을 표현하는 감칠맛이 기본 맛에 포함된 것도 2000년에 들어서였다. 매운맛이나 떫은맛은 촉감이나 통감이 섞인 미각이기 때문에 혀가 순수하게 느끼는 맛에 포함되지 않는다. 그런데 혀가 순수하게 느끼는 여섯 번째 맛으로 ‘물맛’이 추가될 가능성이 높아진 것이다. 연구팀은 생쥐를 이용해 물을 감지하는 미각수용체를 찾는 실험을 실시했다. 연구팀은 유전자 변형을 통해 기본 5가지 맛을 느끼는 미각수용체를 차례로 제거하면서 생쥐가 물을 마실 때 특정 뇌 부위와 혀 세포가 어떤 반응을 보이는지 확인했다. 그 결과 물을 마셨을 때 신맛을 감지하는 감각수용체가 격렬하게 반응한다는 사실을 발견했다. 신맛 TRCs가 제거된 생쥐는 물과 투명하고 무미한 실리콘 오일을 구별하지 못하고 마시는 것으로 확인됐다. 즉 물맛을 느끼는 TRCs가 신맛을 느끼는 부분과 상당 부분 겹친다고 연구팀은 설명했다. 실험을 주도한 오카 유키 칼텍 교수는 “물이 혀에 묻어 있는 침을 씻어내는 순간 미각수용체가 반응하는 것으로 봐서는 물이 맛을 느끼는 혀의 감각세포인 미뢰의 pH(산도)를 변화시킴으로써 물맛을 느끼게 하는 것으로 추정된다”며 “물맛이 어떻다고 표현하기는 쉽지 않은 상태”라고 설명했다. 이에 앞서 쥐의 뇌간 영역에서 물에만 반응하는 뉴런을 발견한 파트리시아 디 로렌조 뉴욕주립대 행동신경과학 교수는 “기본적인 맛은 5가지밖에 없다는 지배적 견해에 대한 명쾌한 반론이 제기된 만큼 맛의 정의를 내리는 작업이 다시 시작돼야 할 것”이라고 지적했다. 포유류의 혀에서 물맛을 느끼게 하는 ‘아쿠아포린’이라는 단백질이 만들어진다는 사실을 밝혀낸 듀크대 시드니 사이먼 교수도 “물은 인체의 75%, 지표면의 75% 이상을 이루고 있을 정도로 흔한 물질인데 인간이 물맛을 느끼도록 진화되지 않았다면 그게 더 이상하지 않나”라고 말했다. 그렇지만 여전히 물맛이 여섯 번째 맛이 될 수 있는가에 대해서는 논란이 계속되고 있다. 특히 물맛이 기본 맛이 될 수 없다고 주장하는 과학자들은 “물에서 무슨 맛이 느껴진다는 것은 다른 것을 먼저 맛본 뒤에 경험하는 사후효과(after-effect)일 뿐이지 고유의 맛이라고 볼 수는 없다”며 “신 음식을 먹고 물을 마시면 단맛이 느껴지고 짠 음식을 먹고 물을 마시면 쓴맛이 나는 것과 같은 원리”라고 비판하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘FABP7’ 유전자 없는 사람이 더 숙면 생체시계 유전자 ‘CRY1’ 돌연변이 땐 수면 장애 발생… 수면 패턴도 불규칙 “불면증, 유전자 치료로 고칠 날 올 것”햇살이 따뜻한 봄이면 시도 때도 없이 졸음이 쏟아지는 춘곤증에 시달리는 사람들이 많다. 춘곤증은 환경변화로 인한 신체 적응과정이다. 이 때문에 1~2주 정도 지나면 사라지는 경우가 많은데 간혹 한 달 이상 지속되는 이들도 있다. 다양한 요인의 스트레스 때문에 불면증과 수면 부족에 시달리는 이들이 늘고 있기도 하다. 실제로 한 통계에 따르면 국내 불면증 환자는 400만명에 이르며 이 가운데 80% 이상은 불면증이 1년 이상 지속돼 수면 치료가 필요한 상태라고 한다. 잠은 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적일 뿐만 아니라 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동을 할 수 있게 도와주기도 한다. 뇌과학의 발달은 잠이 우리 몸과 뇌에 미치는 영향에 대해 많이 알려줬지만 빙산의 일각일 뿐이다. 이 때문에 “만약 잠이 우리 몸에 정말로 중요한 기능을 하지 않는다면 진화가 만들어 낸 가장 큰 실수”라고 말하는 생물학자들도 있다. 이런 가운데 잠의 비밀을 풀어낼 단초를 제공하는 논문들이 잇따라 발표돼 주목받고 있다. 미국과 일본 공동연구진은 포유류의 뇌에 있는 ‘제7형 지방산 결합 단백질’(FABP7)이 수면의 질을 결정한다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5일자에 발표했다. 연구에는 미국 워싱턴주립대 의대, 펜실베이니아대 의대, 위스콘신 매디슨대, 일본 이화학연구소(리켄) 뇌과학연구소, 시가대 의대, 도호쿠대 의대 연구진이 참여했다. 연구팀은 FABP7 유전자를 제거한 생쥐와 일반 생쥐의 수면 패턴을 비교해 본 결과 FABP7 유전자가 없는 생쥐들이 훨씬 숙면을 취한다는 것을 발견했다. FABP7 유전자가 사람의 숙면에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 일본 오사카 지방의 한 무역회사에 근무하는 성인 남성 310명의 수면패턴과 DNA 분석을 실시했다. 그 결과 FABP7이 부족하거나 손상된 사람이 깊은 잠을 잔다는 사실을 알게 됐다. 이 현상은 초파리 실험에서도 확인됐다. 또 미국 록펠러대, 코넬대 의대, 터키 빌켄트대 공동연구진은 생체시계 유전자인 ‘CRY1’에 돌연변이가 생기면 수면 장애가 발생하거나 수면 패턴이 바뀐다는 연구 결과를 세계적 권위의 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 6일자에 발표했다. 새벽 늦게 자고 아침에 일어나기 힘들어하는 ‘올빼미형 인간’의 수면패턴과 DNA를 분석한 결과 이는 일종의 수면 지연장애로 판단했다. 연구팀이 터키인 6개 가구의 수면패턴을 분석한 결과 올빼미형 인간들은 CRY1 유전자에 돌연변이가 발생해 있어 늦은 시간에 잠자리에 들었고 수면패턴도 불규칙하다는 사실을 밝혀냈다. 제이슨 가트너 워싱턴주립대 의대 교수는 “잠은 진화 과정에서 동물의 유전자에 새겨진 일종의 문양으로, 이번 연구를 통해 모든 종들이 공통적으로 갖고 있는 수면 메커니즘이 있다는 것을 추정할 수 있다”며 “심한 불면증 환자를 유전자 치료로 고치는 날이 올 것”이라고 말했다. 마이클 영 록펠러대 유전학 교수는 “유전적 문제가 있다고 해서 수면 패턴을 바꿀 수 없는 것은 아니다”라며 “불규칙한 수면 패턴과 습관을 바꾸려는 노력과 잠자리 환경을 개선한다면 수면 문제를 일정 부분 해결할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　사람은 살아가는 동안 3분의1을 잠으로 보낸다고들 한다. 잠은 눈동자가 빠르게 움직이며 꿈을 꾸는 렘수면 상태와 비(非)렘수면으로 나뉜다. 선잠이라고도 불리는 렘수면은 전체 수면 시간 중 90~120분 정도에 불과하지만 깨어있을 때만큼 뇌가 활발하게 움직인다. 하지만 정확히 어떤 기능을 하는지에 대해 밝혀지지 않은 상태다. 국내 연구진이 이처럼 미지의 영역으로 남아있는 렘수면의 비밀을 한꺼풀 벗겨냈다.　한국과학기술연구원(KIST) 치매융합연구단 최지현 박사팀은 고해상도 뇌파맵 기술을 이용해 실험용 쥐의 렘수면이 신경세포의 회복과 기억 형성에 도움을 준다는 사실을 발견했다. 이는 미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 　연구팀은 생쥐의 뇌에 전극 38개를 삽입한 뒤 5일 동안 수면 부족 상태를 만들었다. 쥐가 선잠이 들면 특정 뇌파와 뇌의 어느 부위가 활성화되는지를 관찰할 수 있는 고해상도 뇌파 맵을 측정했다. 그 결과 감마 같은 짧고 빠른 뇌파가 렘수면 때 급격히 증가하는 것이 관찰됐다. 특히 전두엽과 기억에 관여하는 해마간 신경회로간 활동도 점진적으로 증가한다는 것을 확인했다. 　그렇지만 빠른 뇌파가 급격히 증가해 수면 중 신경활동이 비정상적으로 활발해질 경우 다음날 기억 형성과정에 혼선을 준다는 것도 알았다. 렘수면이 기억에 도움을 주기는 하지만 만성 수면장애가 생겨 렘수면 상태가 길어질 경우 기억과 관련한 뇌기능 장애가 올 수 있다는 것이다. 　최지현 박사는 “이번 연구는 약물 주입이나 유전자 변형 없이 고해상도 뇌파 맵 기술을 이용해 얻은 결과로 치매를 비롯한 각종 질병과 수면의 질의 상관관계를 연구하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 뇌는 약 860억개의 신경세포로 이뤄져 있다. 올해 세계 인구가 75억명이라고 하니 우리 뇌에는 세계 인구의 12배에 가까운 신경세포가 살고 있다는 의미다. 이렇게 많은 뉴런이 어떻게 조직화돼 감각, 운동, 사고, 감정을 통합해 기능하는지 불가사의한 일이다. 1920년대 독일 예나대의 정신과 의사인 한스 베르거는 세계 최초로 인간의 뇌에서 일어나는 전기적 작용을 실시간으로 기록하는 ‘뇌파 측정기’를 개발했다. 후두엽에서 생기는 ‘알파파’, 깊은 수면 중 발생하는 ‘델타파’와 렘수면에서 생기는 ‘세타파’, 각성 시기에 뚜렷한 ‘베타파’, 선택적 집중 과정에 나타나는 ‘감마파’에 이르기까지 다양한 뇌 활동의 리듬이 밝혀졌다. 여기서 감마파 영역의 뇌 활동은 인지기능뿐만 아니라 여러 가지 정신질환과도 관련돼 있어 주목할 만하다. 감마파는 대뇌피질의 ‘억제성 신경세포’와 ‘흥분성 신경세포’의 상호작용에서 발생하며, 특히 억제성 신경세포의 기능이 떨어질 때 생성 능력이 감소한다. 뇌 과학은 억제성 신경세포가 정상적으로 작동해야 뇌세포들이 일제히 억제되고 일제히 활성화되는 동기화가 가능하다는 사실을 밝혀냈다. 필자는 이런 관점에서 전두엽 아래쪽의 ‘기저전뇌’에서 특정 억제성 세포군이 대뇌피질의 감마파를 조절하는 데 결정적인 역할을 한다는 것을 밝혀낸 바 있다. 오케스트라처럼 대뇌피질의 신경세포가 리듬을 이뤄 작동하도록 돕는 ‘지휘자 신경세포’가 존재하는 것이다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 리후에이 차이 박사팀은 최근 ‘광유전학’을 이용해 치매 치료 가능성을 실험했다. 기억을 담당하는 ‘해마’ 부위의 억제성 신경세포에 빛에 반응하는 단백질 ‘채널로돕신’을 발현시킨 뒤 40㎐의 빛으로 자극을 준 것이다. 예상대로 뇌파에서 40㎐의 리듬이 증가하는 소견이 발견됐고, 치매 유발물질로 알려진 ‘아밀로이드 베타’ 단백질은 유의미하게 감소했다. 더 흥미로운 사실은 뇌 속에서 이물질을 제거하는 ‘미세아교세포’가 함께 활성화됐고 이 세포가 다량의 아밀로이드 베타 단백질을 포식하고 있는 것이 포착된 것이다. 연구팀은 여기서 멈추지 않고 외부 조명으로 40㎐의 뇌파 리듬을 주면 어떤 결과가 나오는지 실험해 보기로 했다. 실험 생쥐를 40㎐로 깜빡이는 조명을 설치한 상자 안에 두고 하루 1시간씩 일주일간 노출시키는 실험을 수행했다. 이 실험에서도 같은 결과가 나왔다. 아직 낙관하기에는 이르지만, 뇌 리듬을 활용해 치매를 비롯한 신경정신과 질환의 치료에 한 걸음 다가갈 수 있는 가능성을 엿본 것이다. 뇌파 리듬은 사람과 첨단 공학기술을 연결해 주는 매개체로 이용되기도 한다. 즉, 뇌파 리듬을 분석해 어떤 행동을 하려는지, 어떤 말을 하려는지 미리 알아낼 수도 있다. 이런 기술을 응용해 뇌와 기계 또는 뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 작동시키는 첨단 기술이 개발되고 있다. 드라마나 영화에서 심전도가 1자를 그리면서 ‘삐’ 소리를 내는 장면으로 죽음을 표현하는 것을 흔히 본다. 하지만 심전도가 정상이라도 뇌파가 리듬을 보이지 않고 일자를 그린다면 의학적으로는 뇌사의 증거로 판단한다. 어쩌면 우리는 삶과 죽음을 구별하는 중요한 단서를 리듬에서 찾고 있는지도 모른다. 리듬은 ‘시간’이라는 변수와 ‘반복성’을 주요 요소로 갖고 있다. 다시 말해 시간 축을 향한 반복적인 활동이 바로 건강의 지표일 수 있는 것이다. 우리의 심장과 뇌가 그러하듯 외부 조건의 변화에도 리듬을 잃지 않고 조화롭게 반응할 수 있을 때 비로소 건강하다 할 수 있음을 잊지 말아야 하겠다.

커피나 차(茶)를 마시면 혈액 내 화학물질을 줄여 장수에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 커피를 마시는 사람들이 그렇지 않은 이들보다 더 오래 사는 경향이 있다는 것은 기존 여러 연구를 통해 나타났고 과학자들은 오랫동안 이런 결과를 궁금해했다. 그런데 이제 미국 스탠퍼드대 연구진의 연구를 통해 커피나 차를 마시는 식습관이 왜 우리에게 유익한지에 대한 구체적 이유에 접근할 수 있었다고 영국 일간 데일리메일은 16일(현지시간) 보도했다. 커피나 차, 또는 일부 음료에 함유된 성분인 카페인은 염증을 촉진하는 혈액 내 화학물질들을 차단한다. 염증이 생긴 혈관은 더 뻣뻣해질 가능성이 큰데 이는 심장질환의 위험 인자 중 하나가 된다. 또 염증은 다른 여러 질병에서 핵심적인 역할을 한다고 이번 연구는 밝히고 있다. 연구진이 염증과 관련한 이런 화학물질이 적은 사람들의 혈액을 채취해 검사한 결과 이들의 혈류에는 카페인이 더 많이 들어있는 것으로 나타났다. 또한 추가 조사에서 예상대로 염증 관련 화학물질이 적은 사람들은 다른 참가자들보다 커피를 더 많이 마신 것으로 확인됐다. 이뿐만 아니라 초콜릿에서 발견되는 화학물질인 테오브로민도 항염증 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 물론 카페인만큼 두드러지지는 않았다. 연구를 이끈 스탠퍼드대 면역·이식·감염연구소 부교수 데이비드 퍼먼 박사는 “비전염성 질병의 90% 이상이 만성 염증과 관련이 있다”고 말한다. 그는 “카페인 섭취가 장수와 관련돼 있다는 것도 잘 알려졌다. 많은 연구는 이런 연관성을 보여줘 왔다”면서 “우리는 왜 이런 결과가 나올 수 있는지에 가능성 있는 이유를 발견했다”고 설명했다. 연구에 참여한 마크 데이비스 미생물·면역학 교수는 “우리 결과는 노화와 관련한 근원적인 염증 과정이 심혈관계 질환뿐만 아니라 우리가 표적으로 삼아 밝혀내야 하는 분자적인 사건들을 차례차례 일으킨다는 것을 보여준다”고 말했다. 연구진은 20~30세 참가자를 대상으로 한 이번 연구와 60세 이상 참가자를 대상으로 한 또 다른 연구 자료를 통해 카페인 함유 음료를 더 많이 마시는 경향이 있는 사람들은 혈액 내 염증 관련 화합물 수치가 낮다는 것을 발견했다. 인간 세포 배양 실험실에서 진행한 추가 검사에서도 카페인이 염증을 유발하는 화학물질을 퇴치하는데 적극적인 역할을 하는 것으로 나타났다. 카페인에 의해 퇴치되는 주요 화학물질은 인터류킨-1-베타(Interleukin-1-beta·이하 IL-1-베타)라고 불린다. IL-1-베타가 생쥐에 주입됐을 때 고혈압과 함께 대규모 전신 염증이 유발됐다. 감염과 싸우는 면역세포인 백혈구가 유발돼 실험용 쥐들의 신장을 막아버리는 현상도 나타났다. 또한 더 많은 혈소판이 생겼는데 혈액이 응고될 가능성을 키웠다. 데이비드 박사는 “많은 사람이 마시고 실제로 마시길 좋아하는 그 음료가 우리에게 놀라운 직접적인 혜택을 가져다 줄지도 모른다”고 말했다. 또한 “우리가 보여준 것은 카페인 섭취와 장수 간의 상관관계”라면서 “우리는 실험실 검사에서 왜 그렇게 되는지에 관한 매우 그럴듯한 메커니즘을 보여줬다”고 말했다. 이번 연구결과는 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ 포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2016년 세계 과학계는 연초부터 숨가쁘게 움직였다. 2월 말 아인슈타인이 상대성 이론을 발표하면서 예측했던 중력파의 존재가 발견됐다는 소식을 시작으로 3월에는 인공지능 알파고와 바둑천재 이세돌 9단의 대결, 하반기에는 지구와 가장 가까운 거리에 있는 골디락스 행성 ‘프록시마b’의 발견 등이 대표적이다. 국내 과학계는 한국과학기술연구원(KIST) 설립 50주년을 맞아 ‘대한민국 과학기술 50주년’이라는 모토로 다채로운 과학기술 관련 행사를 열었음에도 불구하고 하반기 복잡한 정국 상황 때문에 기억에 남는 행사는 없다. 그렇지만 ‘음지에서 양지를 지향한다’는 어느 기관처럼 항상 그렇듯이 연구자들은 사회의 스포트라이트와 상관없이 지금 이시간에도 묵묵히 연구현장을 지키고 있다. 올해 국내 과학계에서 선보일 새로운 연구성과는 무엇들이 있을까. ● “숨만 쉬어봐, 어떤 질병인지 알려줄께” 질병진단 정밀호흡센서 등장 현재 천식이나 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐암, 폐결핵 등을 진단하기 위해서는 혈액을 채취하거나 조직 검사, 컴퓨터 단층촬영(CT) 같은 영상 진단 등 을 거쳐야 하기 때문에 환자는 시간 및 비용 부담이 크다. 음주측정기처럼 간단하게 숨쉬는 것만으로도 각종 질환여부를 진단할 수 있다면 얼마나 편할까. 실제로 사람이 숨을 쉬면서 내뱉는 호흡 속에는 다양한 휘발성 유기화합물 가스들이 포함돼 있는데 이 중 일부는 질병과 밀접한 연관성이 있다. 예를 들어 아세톤은 당뇨, 톨루엔은 폐암, 황화수소는 구취 등과 연관돼 있다. 현재도 호흡 속 가스를 분석하는 장비가 있지만 크기가 커서 휴대가 불가능하기 때문에 의료기관에서만 사용할 수 있으며 혈액검사에 비해 정확도도 떨어진다는 단점이 있다. 올해 안에 국내 연구진이 호흡만으로도 각종 질병을 진단할 수 있는 초소형 센서가 등장할 예정이다. 이 센서는 음주측정기처럼 가벼울 뿐만 아니라 혈액 검사만큼 정확하다. 이 센서는 기체분자 1000만개 중 1개를 인식하는 ppb 수준의 유기 화합물 가스를 검출할 수 있다. 나노 촉매를 이용하기 때문에 휴대가 편리한 것은 물론 무선통신 시스템과 연결해 스마트폰과 연동돼 원격진료에도 활용할 수 있다. 원격진료와 관련해 멀리 떨어진 환자의 초음파 영상 진단과 검진이 가능한 이동식 소형 경량 의료용 로봇도 올해 등장한다. 의료기관이 멀리 떨어져 있는 산간이나 도서벽지에서 환자가 발생했을 경우 인터넷으로 연결해 초음파 영상을 촬영하고 기계 손으로 진료를 할 수 있는 일종의 의사 ’아바타 로봇’인 셈이다. 이 로봇에는 ‘햅틱 인터페이스 기술’이 적용돼 의사가 로봇과 인터넷으로 연결돼 로봇팔로 환자를 맥진했을 경우 환자를 누르거나 만지는 힘을 멀리서도 정밀하게 느껴질 수 있다. 이 때문에 오지에 있는 환자를 간단하게 진료하거나 만성질환자 관리에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최근 미용 목적으로 무분별하게 시행되고 있어서 문제가 되고 있지만 악안면 성형수술은 윗턱과 아래턱의 기형 때문에 치아가 맞지 않아 얼굴 모양의 변형에 문제가 있는 이들을 대상으로 수행되는 외과수술이다. 특히 턱 신경과 관련돼 있기 때문에 정밀하고 복잡한 수술로 알려져 있다. 치아 임플란트 수술도 최근 많이 시행되고 있지만 자칫 치아신경을 건드려 안면마비가 생기는 경우도 종종 생긴다. 이들 수술 뿐만 아니라 두개골 함몰 재건수술 같이 근육과 신경이 복잡하게 지나가는 수술은 사전 준비가 복잡하고 어렵다. 이 때문에 3차원(3D) 환자맞춤형 모델링 영상기술을 이용해 환자의 정밀한 입체영상을 만들어 수술부위를 사전에 정확하게 파악한 뒤 수술에서 필요한 사항과 수술시 발생할 수 있는 상황을 사전에 파악할 수 있는 수술계획 소프트웨어가 올해 등장해 복잡한 수술의 성공률이 한층 높아질 것으로 예상된다. ●더 정확한 내비게이션…백색소음으로 잡는 층간소음 우리나라 인구의 65%, 대도시 인구의 80% 이상이 아파트나 연립주택 같은 공동주택에 거주하고 있다. 이 때문에 최근 가장 큰 사회적 문제가 되고 있는 것은 다름 아닌 ’층간소음’. 특히 요즘처럼 실내 활동이 많은 겨울철에는 층간소음 피해가 급증하고 있다. 심할 경우 이웃간 살인사건까지 벌어질 정도로 심각하다. 층간 소음의 50~60%는 아이들이 뛰거나 어른들이 걷는 것처럼 일상생활에서 발생하는 어쩔 수 없는 소음이 대부분이다. 층간소음을 줄이기 위해서는 건물 설계단계부터 저감기술을 적용하고 거실에 카펫처럼 흡음제를 깔아주는 것이 방법이 될 수 있지만 층간소음을 완전히 줄일 수는 없는 것이 사실이다. 이 때문에 국내 연구진은 사물인터넷(IoT)와 빅데이터 기술을 활용해 층간소음 문제를 해결할 수 있는 방안을 연구하고 있다. 소음별 크기와 지속시간, 거주자의 연령과 연령에 따라 싫어하는 소리, 소리의 주파수를 분석해 특정 주파수를 이용해 윗층에서 발생하는 소음을 중화시키는 방식이다. 이렇게 될 경우 굳이 윗층과 아래층 사이에 소리를 막는 두꺼운 마감재를 넣을 필요가 없게 돼 공사 비용도 줄이고 손쉽게 층간소음을 없앨 수 있을 것으로 예상된다. 자동차 운전자에게 필수품이 된 내비게이션의 정확도를 높이는 기술도 올해 등장한다. 현재 내비게이션 GPS 오차범위는 10m 정도 되지만 이를 70㎝ 이내로 줄이는 초정밀 GPS 위성보정 시스템이 그것이다. 현재와 같은 오차범위를 가진 시스템에서는 교차로가 복잡하게 엉켜이는 도심이나 고속도로의 진출입로가 여러 개인 곳은 헷갈려 원하는 곳이 아닌 전혀 다른 장소로 빠져나가게 돼 난감할 때가 간혹 있다. 그러나 초정밀 GPS 보정시스템은 2만2000㎞ 상공에 있는 위성이 내려보내는 위치정보 신호를 국내 7개 기지국에서 받아 중앙처리국에 보낸 뒤 보정값을 계산해 다시 위성에 쏘아올리고 내려받는 방식이다. 7개 기지국에서 받은 정보를 보정해 다시 받기 때문에 GPS 정보의 정확도는 그만큼 더 높아지게 된다. 초정밀 GPS는 일반 차량이나 항공기의 내비게이션 뿐만 아니라 자율주행차, 드론 등 무인이동체를 활용하는데 있어서 반드시 필요한 시스템이다. 이 기술이 상용화되는 2020년경이 되면 내비게이션 때문에 잘못된 길을 들어설 일은 없을 것으로 보인다. ●김치유산균으로 아토피 잡고, 슈퍼컴으로 작황 예측 영유아와 어린이들에게서 주로 나타나는 심한 가려움증을 유발하는 만성적 염증성 피부질환인 아토피 피부염은 부모들의 고민꺼리다. 환경오염, 식품첨가물, 집먼지와 진드기 등이 원인으로 알려져 있지만 정확한 발병원인이 알려지지 않은 상태다. 김치가 아토피 피부염에 효과가 있다는 이야기는 이전에도 많이 있었지만 아토피를 앓는 연령대가 대부분 김치 먹기를 어려워하는 영유아들이다. 이 때문에 김치에서 유용한 유산균만 추출해 알약 형태로 만들거나 가루형태로 만들어 우유나 물에 타먹기 좋게 만들 필요가 있었다. 최근 개발이 완료된 김치 유산균 ‘와이셀라 시바리아 WIKIM28’이 바로 그것이다. 이번에 개발한 WIKIM28은 아토피 피부염을 유발시킨 동물을 이용한 실험에서 아토피 피부염과 관련한 가려움과 붓기 등 증상을 40% 정도 줄일 뿐만 아니라 아토피 피부염을 일으키는 것으로 알려진 혈중 면역글로불린E(IgE) 생성을 절반 가까이 억제하는 것으로 나타났다. 최근 연구진이 민간기업과 기술이전 협상을 벌이고 있는 만큼 조만간 제품으로 선보일 수 있을 것으로 예상된다. 전 세계 식량전쟁에 대비한 연구도 올해 가시적인 성과가 나올 것으로 보인다. 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 식량 작물의 미래 생산성을 세계에서 가장 높은 정확도로 예측하는 기술이다. 전국 농경지를 가로 세로 각각 30m 단위로 쪼개 여기서 생산되는 작물의 생산성과 작황을 예측하려는 것. 이를 위해 과학자들은 2000년부터 2080년까지 20년 간격으로 예측을 하는 것을 목표로 기후변화 시나리오, 연도별 변동성, 작물별 특성, 농지의 특성 등 수많은 변수를 계산하기 위해 서버 640대 분량, 중앙처리장치(CPU) 3840개로 구성된 슈퍼컴퓨터를 사용하고 있다. 일반 컴퓨터를 사용할 경우 총 830만 시간, 약 947년이 걸리는 대규모 계산에 해당한다. 이번 예측기술이 완성되면 기후변화 시나리오에 따른 농업 생태계 변화와 미래 주요 식량작물 생산성을 예측해 국내 작물 수급 정책에 반영할 수 있을 것이다. 이 뿐만 아니라 아프리카나 동남아시아 같이 식량안보 위기 국가를 대상으로 식량생산 예측정보를 제공해 식량원조 정책수립에도 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다. ●영상인식 AI “범인 꼼짝마” 지난해 초 이세돌 9단과 구글 딥마인드의 알파고 대국 이후 인공지능(AI)에 대한 관심이 높아지고 있다. 더군다나 AI와 빅데이터가 ‘4차 산업혁명’의 핵심으로 주목받으면서 기업들도 연구에 적극 나서고 있는 형세다. 국내에서는 사람의 말을 그대로 인식할 수 있는 AI ‘엑소브레인’이 대표적이다. 엑소브레인은 지난해 11월 국내 퀴즈왕들과 장학퀴즈 대결을 펼쳐 압도적 승리를 거두기도 했다. 여기에 최근에는 CCTV 동영상 속 대상을 분석해 추적할 수 있는 시각인식 AI ‘딥뷰’(DeepView)도 조만간 등장할 계획이다. 엑소브레인과 함께 토종 AI인 딥뷰는 CCTV 동영상 속 인물이나 차량을 파악한 뒤 다른 동영상 속에 나타나는 대상이 같은 사람이나 물체임을 인식하는 방식이다. 이전에는 CCTV를 이용해 건물 칩입자나 뺑소니 차량을 찾기 위해서는 동영상을 일일이 돌려보면서 사람이 직접 조사해야 하지만 딥뷰 기술을 활용하면 순식간에 원하는 정보를 찾을 수 있게 된다. 이 밖에도 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’에서 지난해 미국 대선을 앞두고 차기 대통령이 반드시 알아야할 과학 이슈 중 하나로 꼽힌 유전자 가위 기술 역시 올해 우리가 주목해야 할 연구 중 하나로 예상된다. 최신 유전자 가위기술로 주목받고 있는 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 이용해 유전 질환 뿐만 아니라 비유전성 질환 치료 가능성에 국내 연구진이 본격 나설 예정이다. 실제로 생쥐를 이용해 노인성 황반변성 질환을 유전자 가위를 이용해 치료하는 것에 성공하기도 했다. 과학자들은 VEGF라는 성장인자가 망막에 과도하게 증가하면서 노인성 황반변성이 나타난다는 것을 밝혀내고 유전자가위를 주입해 VEGF 유전자 일부를 제거해 치료하는데 성공한 것이다. 이번 연구가 성공할 경우 다양한 유전성 난치병 치료 뿐만 아니라 비유전성 난치병 치료도 가능해질 것으로 예상된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr