◎발병 원인 A베타단백질 농도측정 항체 첫 개발 【뉴욕〓이건영 특파원】 치매의 일종인 알츠하이머(Alzheimer)병이 우리 귀에 익기 시작한 것은 최근의 일이다.로널드 레이건 전 미국대통령이이 병으로 고통을 받고 있다는 사실이 일반인들의 관심을 높여준 탓도 있다.아직 인간이 정복하지 못한 질병중 하나다. 알츠하이머병 퇴치를 위해 정열을 쏟는 재미 한국인 연구원,김광수 박사(64).미 뉴욕시 스테이튼 아일랜드에 있는 뉴욕주립 기능발달기초연구소의 단일항체(단일세포항체) 연구실장이다. 넓은 이마에서 이웃집 아저씨같은 후덕한 인상을 풍기는 노 연구원이지만 집념만은 젊은이 못지 않다.자신을 ‘이야기거리가 없는 과학자’라고 소개한 그는 연구소에서 생물의 세포와 생활하는 사람답지 않게 세상 돌아가는 일에도 관심이 많은 듯했다. “말 재주가 없어 어릴 적부터 과학자가 될 생각을 했다”는 김박사는 요즘 한국의 금융사정이 퍽 걱정스러워 보인다고 했다.“아무쪼록 온 국민이 위기상황을 지혜롭게 극복,한국인의 저력을 세계에 보여줬으면 한다”고 기원했다. 연구생활을 한 지는 올해로 꼭 34년째.한국전쟁이 끝난 이듬해인 54년 플로리다 서던 대학의 장학생으로 도미한뒤 64년 노드 캐롤라이나대에서 미생물학 박사학위를 받았다.노드 캐롤라이나대에서 조교수로 재직하며 연구과학자의 길을 걷기 시작한 그는 69년에 연구의 터전을 뉴욕으로 옮겼다.처음에는 바이러스 쪽을 연구했지만 성과가 별로 없었던 평범한 연구원이었다.80년부터 알츠하이머병 연구로 방향을 전환한 것이 연구자로서의 보람을 평생 간직시켜 준 계기가 됐다. 88년 봄,8년의 각고 끝에 뇌신경세포에서 알츠하이머병의 원인이 되는 특정 아미노산(A 베타)단백질을 확인,농도를 측정하는 4G8이라는 단일항체를 세계 최초로 개발하는 쾌거를 일구어 낸다. 1년 뒤에는 또 하나의 단일항체를 개발한다.6E10이었다. 그의 첫 단일항체 개발에 신경병리학계는 기념비적인 연구라고 엄청난 평가를 내렸다.단일항체를 사용함으로써 A 베타 단백질이 뇌신경세포에 쌓여 응고된 뉴리틱 플라크(Neuritic Plaque:신경염 반점)의 형태 및화학구조를 쉽게 파악할 수 있었기 때문이었다. 뉴리틱 플라크는 알츠하이머병에서 나타나는 둥근 모양의 반점이었지만 그때까지만 해도 염색하지 않고서는 모습을 볼 수가 없었다.염색방법을 사용해도 희미하게 보일 뿐이어서 복잡한 화학구조 파악은 꿈도 꾸지 못했다.학자들마다 ‘장님 코끼리다리 만지기식’이었다. 그의 ‘제2의 연구인생’이 가져다 준 성과는 알츠하이머병의 진단방법과 면역체 등 연구시약 개발,치료에 대한 연구를 가속화시키는 일대 전기를 마련해 줬다.그가 개발한 두 종류의 단일항체는 아직도 신경병리학계의 ‘기본소프트웨어’로 돼 있다.

◎알츠하이머 발병원인 규명 새전기/항체­암세포 결합,살아있는 새 세포 생성 발견/뇌신경세포 죽은 ‘뉴리티 플라크’ 정체도 밝혀 【뉴욕〓이건영 특파원】 뉴욕 맨해튼 중심부에서 1시간 남짓 거리의 스테이튼아일랜드 북서지역.뉴욕시의 한 보로(우리의 구에 해당되는 행정구역)인 이섬은 뉴저지주에 더 가까운 곳이다.겨울비가 내려 안개가 자욱하던날 아침김광(삼수변에 빛 광)수박사의 뉴욕주립 기능발달 기초연구소를 찾았다.뉴욕시립대(CUNY)의 깔끔하게 다져진 스테이트 아일랜드 캠퍼스가 연구소 건물과 머리를 맞대고 다가왔다. 김박사는 이 곳에서 알츠하이머병을 일으키는 A베타 단백질의 존재를 확인하고 그 농도를 측정할 수 있게 해 줄 뿐 아니라 뇌신경세포가 죽은 뉴리틱 플라크의 형태 및 화학구조를 파악하는 데 결정적 역할을 하는 4G8과 6E10라는 두개의 단일항체를 만들어 냈다.88년 봄과 89년 봄이었다. ○동료연구원 번번이 실패 미생물학과 면역학 연구를 해왔던 김박사는 원래 알츠하이머병과는 다소거리가 있었다.그러던 그가 연구의전환점을 맞은 것은 80년부터였다.알츠하이머병 환자가 증가추세에 있으나 원인이 제대로 규명되지 않고 있던 것이그의 ‘도전정신’을 자극했던 것. 그때까지 잘 알려져 있지 않았던 뉴리틱 플라크의 정체를 밝히고 싶었다.뉴리틱 플라크 주위의 세포와 결합할 단일항체의 개발이 급선무였다.미생물학자로서의 바이러스에 관한 연구경력이 단일항체를 만드는 데 도움이 될 것으로 확신했다. 단일항체를 만드는 기본원리는 노벨상 수상자인 켈리와 밀스타인이 75년이미 학계에 내놓은 상태였으나 개발은 되지 못하고 있었다.같은 연구소의 동료연구원들도 번번이 실패했다.잡힐 듯 하면서도 잡히지 않았던 것이 단일항체 개발이었다.A베타 단백질로 만든 항체를 암세포에 결합해 생산할 수있다는 것은 알려진 사실이었다.그는 단일항체 개발에 연구생활의 모든 것을 걸었다. 인근 CUNY의 도서관 관련서적을 뒤지며 원점에서 시작했다.시간이 지날수록 결코 쉽지 않은 작업임을 깨달았지만 포기는 있을 수 없었다.한국인과학자라는 이름 때문에 더했다.8년의 세월이별 성과없이 흘렀다.초조함 속에서도 연구에 대한 집념은 더욱 강해졌다. 연구에 사용된 실험용 쥐만도 헤아릴 수가 없었다.실험용 쥐의 백혈구에서 항체가 만들어지면 백혈구를 쥐의 암세포에 갖다 붙이는 똑같은 작업을 되풀이하는 고난이었다.원리는 간단했지만 기대하던 새로운 항체는 생겨나지않았다.A베타 단백질이 원래 다루기 힘든데다 눈에 보이지 않아 제어할 수없는 실험요인들이 너무 많아 인간의 한계를 넘는 실험이 아닌가하는 생각도 들었다고 한다. 실패를 거듭하던 88년 봄 어느 날,실험실 냉장고에 보관되어 있던 어느 한 세포에서 이상한 현상이 발견됐다.항체와 암세포가 1:1로 결합된 살아있는새 세포가 생겨난 것이었다.단일항체 4G8을 탄생시킨 세포였다.나이 54세때 이룬 개가였다. ○신경병리학자들 시샘 김박사는 “정말 하늘이 도왔다”고 말했으나 연구에 함께 참여했던 연구소 소장인 헨리 M.비스니스키 박사(66)와 동료 연구원들은 “김박사의 연구집념이 결실을 보게 된 것”이라고 평가했다. 생성된 단일항체를 알츠하이머병을앓았던 환자의 뇌신경세포에 주입시켜효용테스트를 해봤다.단일항체가 뉴리틱 플라크의 주위에 몰려들면서 뉴리틱 플라크의 모습이 선명하게 현미경에 잡혔다.김박사는 그때의 심정을 “감격 그 자체”였다고 회상했다.1년뒤에는 6E10라는 두번째의 단일항체도 만들어 냈다. 학계에 단일항체 세계 최초 개발사실을 알려 공인받았다.88년 4월초 신경병리학계의 대표적 논문지 ‘뉴로사이언스 리처스 커뮤니케이션’에 통보했다. 그해 여름 논문지가 발간되면서 병리학계는 들끓기 시작했다.논문이 나오던 시점에서 미국신경병리학회 세미나에서도 이를 공표했다. ○8년연구 집념의 결실 너무도 상세한 뉴리틱 플라크를 처음 본 신경병리학자들은 말문을 닫아 버렸다.그는 한동안 유명한 신경병리학자들한테 시샘과 견제를 받아야 했다. 그의 연구는 이때쯤 정점을 향해 달린다.그가 연구원 34년 생활을 하며 발표한 150여편의 논문중 80편 정도가 단일항체를 개발한 이후에 발표된 것이었다.관련학계 뿐 아니라 제약회사에서도 제휴 제의가 그치지 않아 한국 과학자의 위상을 한껏 높였다. 미국·독일·일본등 알츠하이머병에 관심이 많은 나라의 연구원들이 그의단일항체를 기본으로 해 특수한 단일항체를 만들어 냈으나 그의 초기 연구결과를 크게 뛰어넘지 못했다. ◎알츠하이머병이란/퇴행성 뇌질환… 미서 매년 10만명 이상 숨져/초기엔 기억력 상실… 건망증과 구별 힘들어 알츠하이머 병은 퇴행성 뇌질환으로서 미국에서만 매년 십만명 이상의 목숨을 앗아가고 있다.미국내 65세 이상 인구중 적어도 5%가 이 병에 걸려 있는 것으로 추정되고 있다. 환자들의 대부분은 여성들이 차지하고 있는데 남성들보다 일반적으로 수명이 길기 때문이다.암,에이즈와 더불어 이 병의 예방과 치료는 현대의학의 커다란 과제다. 질병 초기에는 기억력 상실(치매) 증상이 나타나는데 이 증상은 자연적인노화현상에 따른 가벼운 건망증과 구별하기 힘들 때가 많다.병이 악화하면 치매증세가 심해지고 복합 지적 능력의 결여,정서적 불안과 동요,혹은 정신병적인 특징 등이 나타나게 된다.병세가 심해지면서 환자는 일상적인 활동을 남의 도움없이는 할 수 없게 된다. 알츠하이머 병의 원인은 아직 알려져 있지 않다.환경적 요인과 유전적 요인이 함께 작용할 것으로 추측되고 있을 뿐이다.가족에 전해 내려오는 알츠하이머 병은 상대적으로 이르다고 볼 수 있는 65세 이전에 발병한다. ◎단일 항체 생성 원리/쥐에 백신주사 백혈구에 항체 생겨/항체 백혈구­암백혈구 1대1로 결합/단일 항체 생성하는 모세포로 살아 【뉴욕=이건영 특파원】 알츠하이머병 증상가운데 대표적인 것이 뇌신경세포에 뉴리틱 플라크라 불리는 신경염 반점이 나타나는 것이다. 김광(삼수변에 빛 광)수박사가 개발한 단일항체는 바로 이 뉴리틱 플라크의 존재여부를 확인시켜 줄 수 있다.뉴리틱 플라크는 변형된 아미노산인 A베타라는 단백질이 뇌세포에 쌓여 응고된 것이다.증세가 심할수록 A베타 단백질이 더 많이 생기면서 굳어진다. 김박사는 단일항체 개발에 백혈구의 경우 실험실에서 오래 살지 못하나 암 백혈구와 결합하면 무한정 수명을 유지하며 항체를 계속 만들어 내는 통상의 실험원리를 이용했다. A베타 단백질을 실험용 쥐에다 백신처럼 주사(항원주사)하면 쥐의 백혈구에서 항체가 생긴다.항체를 생산하는 백혈구를 쥐의 비장에서 분리한 뒤 쥐의 암 백혈구와 결합시킨다.2주일쯤 지나면 A 베타 단백질의 항체생산 백혈구와 암 백혈구가 1:1의 정상비율로 결합한 상태로 영원히 사는 세포(Hybridoma:잡종세포)가 만들어 지는데 이것이 단일항체를 생성하는 모세포다. 주어진 환경적 실험요인이 너무 다양해 수백만개의 결합된 세포중에서도 1:1로 결합한 세포는 거의 찾아 볼 수 없을 정도로 성공률이 매우 낮다. 이렇게 생성된 단일항체가 뉴리틱 플라크의 모양에 따라 주위에 몰리게 되며 그 결과 뉴리틱 플라크의 모습이 나타나는 것이다.A베타 단백질 농도의측정도 가능케 해 준다.응고된 단백질은 아미노산을 42개를 가진 A베타42단백질이 주종을 이루는 것으로 파악됐다.김박사의 알츠하이머병 진단원리는 ‘Kim et al 4G8 and 6E10 Monoclonal antibody(단일항체)’로 학계에서 공식통용되고 있다. ◎김광수 박사 약력 △34년 만주 출생 △59년 플로리다 서던대 졸업 △64년 노드캐롤라이나대 미생물학박사(전공:미생물학·면역학,부전공:생화학) △64~69년 노드캐롤라이나 의과대 생물물리학연구소 연구원,이 대학 미생물학·면역학 조교수 △69~81년 뉴욕주립기능발달기초연구소 연구원 △80년 서울대 교환교수 △81년 기초연구소 단일항체연구실장(현) ◇연구분야=동물 바이러스,잡

◎‘단백질 p21 세초 신호전달 차단’ 첫 규명/과학적위지 ‘네이처’에 논물 실려 세게가 주목/치매·뇌졸중 등 치료제 개발 획기적 전기 마련/생명체 생성·성장·죽음 관여하는 ‘세포사멸’ 연구에 새 장 서울 성북구 안암동 고려대학교 이공대 캠퍼스 생명공학관211호. 쓰레기 소각장옆의 허름한 가건물이지만 이곳이 세계적인 젊은 과학자 최의주 교수(41)의 꿈이 영글고 있는 보금자리다. 10평 남짓한 연구실 사방벽에는 20여장의 종이쪽지가 여기저기 붙어 있는게 먼저 눈에 들어온다. 쪽지에는 제자들,다른 동료 교수들의 전화번호,호출기번호등 연락처가 적혀 있다. 방안에는 또 논문,잡지등이 어지럽게 널려있다. “정리를 잘 안하니까 급하게 연락을 하려면 찾기가 힘들어서요. 워낙 지저분하게 살다보니까 동료들이 ‘도둑이 든 것 같다’고 놀리기까지 합니다” 연구에만 몰두하다 보니 딴 일은 거의 신경을 쓰지 않는 듯 했다. 40대라는 나이가 믿기지 않게 동안인 최교수는 수줍어하다가도 얘기가 연구과제에 이르자 갑자기 목소리가 커진다. 그가 요즘 하고 있는 연구는 ‘세포의사멸’에 관한 것. ○‘세포사멸’ 과정 최대발견 80년대 중반부터 세계적으로 본격적인 연구가 시작된 것으로 생물학 분야에서 세포설 이후 금세기 최대의 발견으로 꼽히는 분야이다. 암,에이즈,치매가 세포의 사멸때문에 생긴다는 사실이 밝혀지면서 세포가 사멸하는 원인을 알아내고 이를 조절해 이들 난치병을 고치려는 것이다. 세포의 죽음은 크게 ‘사멸’과 ‘괴사’로 나눌수 있다. 모든 동물세포는 효율적 생존을 위한 전략으로 자살프로그램을 갖고 있다. 다른 세포가 분비하는 신호물질로 이 자살프로그램이 작동돼 세포가 죽는 것을 사멸이라고 한다. 사고나 화상으로 세포가 괴사하는 것과는 전혀 다르다. 세포자살이란 세포가 유전자의 지시대로 정해진 수명만큼 생존한 뒤 스스로 죽음을 선택하는 현상. 세포자살이 너무 자주 일어나도 또 반대로 너무 안일어나도 문제가 생긴다. 예를 들어 세포자살이 이뤄지지 않아 생기는 대표적 질환이 바로 암이다. 암세포는 무한정 증식한다. ○암세포 무한정 증식 인간의 몸에 있는 대표적인 세포자살지령유전자가 p53인데 이 유전자가 손상되면 죽지 않는 암세포가 생기는 것이다. 반대로 노인성 치매나 뇌졸중,심장병은 세포자살이 너무 자주 일어나 필요이상 뇌신경세포나 혈관세포가 파괴돼 나타난다. 이처럼 암,뇌졸중,심장병,노인성치매 등 현재 인류가 앓고 있는 각종 난치병의 극복은 세포자살의 규명 여부에 달려 있다는 것이 세계 의학계의 공통된 견해다. 생명체의 발생,성장,죽음 등 모든 단계에서 세포의 사멸은 중요한역할을 하고 있다. △세포자살 규명땐 암정복 최교수가 주목받기 시작한 것은 96년 6월 세계적인 권위를 인정받고 있는 영국의 과학학술지 ‘네이처’에 논문을 발표하면서부터다. 국내 학자가 독자적인 연구로 네이처에 논문을 올린 것은 극히 이례적인 일이다. 그는 논문에서 p21이란 단백질이 독특한 방법으로 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 사실을 밝혀 세포사멸연구에 새로운 장을 열었다는 평가를 받았다. 즉 지금까지 세포의 성장을 억제하는 것으로만 알려진 p21이 세포안의 샙카이네이즈란 단백질과 결합하면,샙카이네이즈의 활성화를 방해해 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 새로운 사실을 세계 최초로 밝혀낸 것이다. 94년 초 미국에서 발표된 세포에 자외선,엑스선 같은 스트레스를 가하면 세포안의 샙카이네이즈가 순차적으로 인산화하면서 높은 활성을 띠게 돼 세포안으로 스트레스 신호가 전달된다는 사실이 연구의 단초가 됐다. “세포사멸 연구를 이용한 신약개발은 90년대 중반부터 활발하게 진행되고 있습니다. 미국은 이 기술을 이용한 벤처기업이 지난 95년 기준으로 70여개가 넘는데 우리는 연구는 활발하지만 신약개발로 이어질수 있는 능력을 갖추고 있는 곳은 두어 곳에 불과합니다” ○신약개발 수년내 이뤄질듯 최교수는 “앞으로 우리나라에서도 세포사멸 연구 결과를 토대로 개발된 신약이 등장할 날이 몇 년 남지 않았다”면서 “과기처의 지원을 받아 지금하고 있는 연구가 암,뇌졸중 등 난치병을 치료하는 이론적 바탕이 되기를 바란다”고 말했다. □최 교수 약력 △경기고 △서울대 약대 제약학과학사 △한국과학기술원(KAIST) 생물과학과 석사 △미국 하버드대학,생화학 및 분자약리학 박사 △미국 워싱턴대학 메디칼스쿨 포스트닥 연구원 △한효과학기술원 세포생물학연구실장 △고려대 생명공학원 조교수(현) △한국과학기술단체총연합회 제7회 과학기술우수논문상(97년)

◎TV·컴퓨터 모니터 초저주파로 손상된 뇌·신경조직 되살린다/TV·모니터 옆면 부착땐 전자파 감지/뇌의 일파파와 일치하는 파장 만들어 컴퓨터모니터와 TV에서 나오는 초저주파를 이용해 손상된 사람의 뇌와 신경조직을 회복시켜 주는 기술이 나왔다. ‘전자파 스트레스 생체방어 안테나’로 이름 붙은 이 안테나는 프랑스에서 개발한 것으로 컴퓨터모니터나 TV에서 나오는 전자파를 감지해 뇌의 알파파와 일치하는 파장을 만들어 낸 뒤,전자파로 손상된 뇌와 신경세포를 복원해주는 기술. 유해 전자파로 알려진 3㎑ 이하의 전자파인 초저주파는 TV나 모니터의 옆·뒷면에서 나오는 것으로 지난 1월 독일정부가 처음으로 50∼60㎐의 전자파에 아동이 노출되는 것을 금지하는 법안을 제정,시행하고 있다. 전자파를 차단하는 제품 가운데 컴퓨터보안경,전자파 차단 에이프런 따위의 제품은 100㎒ 이상의 고주파 방사에는 효과가 있지만 초저주파를 차단하지 못한다.따라서 초저주파장이 일으키는 것으로 알려진 면역기능저하나 호르몬 이상분비,심박수 및 뇌파의변화에 대해서는 거의 효과를 내지 못한다. ‘전자파 스트레스 생체방어안테나’는 길이 17㎝,무게 25g의 소형 안테나 한 쌍으로 이뤄졌으며 안테나 내부에는 리튬·나트륨·칼륨 등이 들어 있다.컴퍼모니터 옆면에 이 안테나를 부착해 두면 모니터를 켬과 동시에 나오는 전자파가 초저주파 자기유도 원리에 따라 안테나를 발진시켜 안테나 주변에 8∼25㎐의 파장을 내놓는다. 이 파장은 스트레스가 없는 상태에 있는 뇌파의 알파파와 일치한다.따라서 이것이 뇌파를 안정시켜 손상된 뇌의 기능을 회복시켜 주는 것으로 알려지고 있다.이 안테나는 국내에 수입돼 판매되고 있다.(02)565-4407.

◎인류문명의 수수께끼들 인류 문명의 수수께끼를 과학으로 풀어낸 인문교양서 ‘중세의 갈릴레오의 재판’(에이드리언 베리 지음,김용주 옮김)이 도서출판 하늘연못에서 나왔다.지은이는 ‘철의 태양’등의 저서로 널리 알려진 영국 태생의 과학저술가.‘중세의 갈릴레오 재판’에서부터 액체금속으로 만들어진 하이테크 인조인간이 등장하는 SF영화 ‘터미네이터2’에 이르기까지 과학과 연관된 의문들을 폭넓게 다룬다.지은이는 이탈리아의 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 종교재판에 회부된 것은 돌고래 때문이었다고 말한다.당시 종교 재판관들은 갈릴레오의 저서 ‘세계를 지배하는 두 체계의 대화’의 표지에 그려진 돌고래 그림을 근거로 갈릴레오를 신교도의 주재관이라고 확신했다.‘돌핀’은 1349~1830년 프랑스 왕조시대의 황태자를 일컫는‘도핀(dauphin)’을 뜻하기도 했다.신구교도들간에 30년 전쟁이 한창이던 1632년,당시 프랑스는 신교의 교의를 지지했다.이런 상황에서 편협한 스콜라 철학에 사로잡혀 신경과민 증상까지 보이던 구교도 관리들의 눈에 돌고래 그림은 반역적인 것으로 비쳐질 수 밖에 없었다는 것이다. 창조적인 천재들의 업적은 대부분 젊었을때 이뤄졌다.아이작 뉴턴은 중력의 3법칙을 발견했을때 겨우 스물세 살이었다. 영국의 왕 에드워드 3세의 왕자인 흑태자는 열여섯살때 크레시 전투에서 승리를 거뒀다.영국의 역사가 에드워드 기본은 다섯살때 그리스어를 마스터했다.또 모차르트는 여덟살때 첫번째 교향곡을 작곡했다.뇌의 조직은 약 100억개의 신경세포에 의해 서로 연결돼 있다.그러나 늙으면 신경세포가 죽음에 따라 뇌의 기능도 점차 떨어진다.지은이는 나이가 들수록 정신이 퇴화하는 현상을 칩이 계속 오류를 일으킴에도 불구하고 교체되지 않는 컴퓨터에 비유한다.

◎신경전달 물질 아연 방출과정 추적/과제성공땐 치매 간질 치료 큰발전 뇌신경세포가 죽어가는 과정에서 신경전달물질인 아연(Zn)이어떤 역할을 할까.국내 의학자가 처음 시도하는 이 연구가 성공하면 뇌신경세포 사망을 예방하고,노인성 치매와 중풍,간질을 치료할 수 있는 중요한 실마리를 붙들 것으로 보여 국내외의 비상한 관심을 모으고 있다. 연구를 맡은 이는 서울 중앙병원 신경과 고재영 교수.고교수는 의사로서는 유일하게 과학기술처가 최근 발표한 ‘97 창의적 연구 진흥사업’ 지원대상자로 최종 선정돼 2000년까지 3년동안 15억원의 연구비를 받는다. 고교수의 연구테마는 시냅스 아연(Zn)이라는 신경전달물질이 뇌신경세포의 죽음에 관여하는 과정을 밝혀내는 것. 시냅스(Synapse)란 신경과 신경 사이에 있는,신경전달물질을 저장하는 장소를 말한다.여기에 있는 여러 가지 신경전달물질 가운데 아연도 고농도로축적되어 있는데 이 아연이 정상상태에서는 생리적으로 신경전달에 필수적인 역할을 하지만 시냅스에서 지나치게 방출되어 다른 신경세포로 많이 들어가면 뇌신경세포의 죽음에 관계되는 것으로 밝혀져 있다. 고교수는 85년부터 95년까지 10년동안 미국 스탠포드의대,캘리포니아대학,워싱턴대학 등에서 공부하면서 이 사실을 밝혀냈으며 이것은 전 세계 신경과 석학들이 인정하는 학설이 되었다. 고교수는 앞으로 신경전달물질인 아연이 어떠한 생리적 진행과정으로 뇌신경세포를 죽이는가를 밝히는 연구한다. 즉 시냅스안에 고농도로 저장돼 있는 아연의 방출이 뇌신경세포의 사망에 어떻게 관여하는지를 정확하게 밝혀 아연이 지나치게 방출되는 것을 막고 궁극적으로 뇌신경세포 사망을 예방하는 것이다. 고교수의 연구과제가 성공하면 뇌신경세포 사망원인 외에도 뇌의 발달과 기억력 형성의 분자적 기전 등도 정확히 알 수 있다. 이렇게 되면 뇌신경세포가 죽어 일어나는 노인성 치매나 간질,허혈성 뇌졸중 등 난치병의 예방과 치료에 획기적인 전기가 될 것으로 보인다.

◎체내 침투하면 단백질 구조 변형 ‘독성물질’/신경계 등 각종 조직파괴… 삶아도 죽지않아/미 캘리포니아 프루시너 교수 첫 발견… 올 노벨의학상 수상 미국 캘리포니아대(샌프란시스코 소재) 스탠리 B.프루시너 교수가 질병유발물질 ‘프리온’(PRION) 발견으로 올해 노벨의학상을 받으면서 이 물질과 그 관련 질환에 대한 관심이 크게 높아졌다.국내에서는,프리온 관련 연구로 미국 뉴욕주립대에서 박사 학위를 받은 한림대 환경생명공학연구소 김용선 소장(0361­240­1951)이 이 분야의 유일한 연구자다. 프리온은 광우병,크로이츠펠트 야콥병(사람에게 나타나는 광우병과 같은 질환)의 원인임이 밝혀졌고,알츠하이머,파킨슨씨병 등 퇴행성질환의 치료에도 중요한 단서를 제공할 것으로 보인다.김소장의 도움말로 프리온은 무엇이며,이것이 유발하는 질환,현재의 연구상황과 앞으로 남은 과제를 알아본다.김소장은 24일 대한내과학회주최로 서울 워커힐호텔에서 열리는 감염질환 심포지엄에서 이 내용을 발표한다. ▷프리온의 특성◁ DNA(디옥시리보핵산)나RNA(리보핵산)구조가 없는 단백질로,세균이나 바이러스와는 전혀 다른 새로운 종류의 질병유발물질이다.프리온은 일단 체내로 들어오면 주변에 있는 단백질의 구조를 변형시켜 신경계나 각종 조직을 파괴하는 독성물질로 바뀌면서 ‘자가증식’한다. 다른 종 사이에서도 얼마든지 전염될 수 있으며,생명체가 아니므로 삶거나 효소처리 등을 하더라도 파괴되지 않는다.프루시너는 다른 종 사이에 전염을 일으킬 수 있는 이런 특성때문에 광우병,스크래피(양에 생기는 바이러스성 중추신경질환),크로이츠펠트 야콥병)의 공통원인물질이 프리온이라고 줄기차게 주장해왔고 이번에 노벨상을 수상함으로써 그의 가설은 공식적으로 인정을 받았다. ▷사람·동물의 프리온 질환◁ 【쿠루(kuru)】 파푸아 뉴기니아 고원지대의 원주민 집단에서 발병하는 질환.소뇌성 운동실조,진전(tremor),언어장애를 일으키며 발병후 1년 이내에 사망한다.병소는 중추신경계에 한정되며 특이한 외형적 변화없이 비대해진 성상세포가 뇌 전반에 걸쳐 나타난다.뇌의 회백질에서 해면화가 나타나며 신경세포의 손상은 주로 소뇌에 집중된다.환자의 약 70%에서 프리온 단백으로 이루어진 아밀로이드 플라크가 나타난다. 【크로이츠펠트 야콥병(CJD)】 쿠루와 더불어 인간에게 발생하는 대표적인 뇌질환.뇌가 쪼그라들면서 스펀지처럼 구멍이 뚫려 결국 사망한다.96년 영국에서 광우병에 걸린 소를 먹거나 접촉한 사람 10여명이 숨짐으로써 널리 알려졌다.평균 발병연령은 55∼65세인데 최근 영국에서는 20대이하에서 CJD환자가 발생하기도 했다. 쿠루와 달리,전세계에서 산발적으로 발생하며 스펀지 현상이 대뇌피질에 집중적으로 나타나는 것이 특징이다.증상도 소뇌성 운동실조보다는 주로 치매 증세를 나타낸다.미국에서 매년 100∼200명,일본은 50∼100명 정도의 환자가 발생하는 것으로 알려져 있다.우리나라는 정확한 통계는 나와있지 않지만,1년에 적어도 20∼50명 정도가 발병하는 것으로 추측된다.국내에서 그동안 임상 특징으로 CJD로 의심되는 사례는 17건이 있었으며 지난해 CJD로 확진된 경우는 3건이었다. 【스크래피(Scrapie)】 주로 유럽과미국에서 사육되는 양에서 발생하며 떨림,운동실조,가려움 증세를 나타낸다.뇌에는 비대해진 성상세포,공포,아밀로이드 플라크가 나타난다.오염된 사료나 목초를 통해 입으로 감염되어 수개월의 잠복기를 거친다.발병후 수개월내에 죽는다. 【광우병(mad cow disease)】 3년이상 성장된 소에서 주로 나타는 퇴행성 신경질환.증상은 스크래피나 CJD와 거의 비슷하다.95년까지 영국에서만 15만 마리 이상의 광우병 사례가 보고되었고 유럽에서 점차 확산되다가 최근 발생빈도가 줄고 있다. 아직 정확히 밝혀지지는 않았지만 병원체가 일반 바이러스와는 달리 열에 강한 저항성을 나타낼 뿐만 아니라 심지어는 포르말린 같은 화학약품에서도 사멸되지 않는다. 【치명적 가족성 불면증·FFI】 CJD환자의 프리온 유전자중 129번째 코돈이 돌연변이되어 나타난다. CJD환자와 같은 임상증상 외에 심한 불면증에 시달리게 되고,증상이 나타난 뒤 1∼3년 이내에 사망한다.신경세포 소실,성상세포의 비대,해면상 퇴화 등이 증상이다. 【저스만 스트라우슬러 신드롬·GSS】 CJD환자와 같은 증상을 나타내나 가족성을 지닌다.CJD보다 진행속도가 느리고 소뇌성 운동실조가 나타난다.증상이 6∼10년간 지속되다가 사망한다. ▷연구 상황◁ 알츠하이머등 퇴행성 질환의 원인을 밝히기 위해 현재 국내에서도 프리온을 이용한 동물실험을 하고 있다.프리온을 동물에 주입하면 질병이 생기는데,이때 병변을 추출해 이를 막는(신경세포등의 노화를 지연시키는)약물을 개발하는 방법등이다. 김소장은 적어도 21세기에는 아직까지 원인불명인 알츠하이머병,파킨스씨병 등 퇴행성,신경성 질환등의 치료에 획기적인 계기가 마련될 것으로 보고 있다.이웃 일본에서는 이미 보건성 주도로 2005년까지 프리온의 실체를 규명하고 관련 질환을 밝히는 작업을 진행중이다. ▷남은 연구과제◁ 프리온은 단백질로만 증식하는데 DNA,RNA 등 핵산없이 어떻게 증식하느냐는 것이 의문이었다.(Virino학설).여기에 대해 프루시너는 단백질과 단백질의 접촉에 의한 연쇄반응으로 증식이 가능하다고 설명한다.마치 원자폭탄의 원리와 같다.그러나 더 명확한 발병 메커니즘을 밝혀야 하는 과제가 남아 있다.또 같은 프리온 단백질이 유발하면서도 쿠루,CJD,FFI 등 질병에 따라 증상과 발병 부위가 다른 것을 어떻게 설명해야 하는가도 앞으로 해결해야할 부분이다.

◎2007년까지 시청각·음성·추론기능 집중개발/뇌과학에 9,260억원 투자… 2000년 미·일 수준 회사원 K씨는 아침 7시쯤 진한 커피향내를 맡고 잠에서 깨어났다.아내는 이미 출근한 뒤다.어제 저녁의 과음을 고려한 ‘가정부 로봇’이 끓여준 콩나물국으로 아침식사를 하고 승용차에 오른다.승용차에 달려 있는 ‘인공 운전사 겸 비서’가 오늘 일정을 말로 보고하며 첫 방문지인 공장으로 데려다 준다.퇴근후에는 아내와 함께 ‘인공 가정교사 겸 보모’로 부터 아이들의 하루 일과를 듣는다…. 현재 선진국들이 야심차게 추진중인 뇌 연구가 결실을 거둘 것으로 보이는 2010년 전후의 생활상을 그려본 것이다. 과학기술처도 오는 2007년까지 시청각·음성·추론기능을 지닌 인공뇌와 치매·뇌졸중 등의 뇌질환 치료제를 개발한다는 목표아래 내년부터 10년간 무려 9천2백60억원을 투자하는 내용의 ’뇌연구개발 기본계획’(브레인텍 21·Braintech 21)을 최근 확정했다.인류과학의 마지막 남은 영역인 뇌에 본격적으로 도전,그 신비를 벗겨냄으로써 산업혁명과컴퓨터혁명에 이은 ‘제3의 혁명’을 이뤄 보자는 것이다. ’브레인텍 21’은 우선 뇌과학 분야에서 △음성대화컴퓨터 △컴퓨터비서 △컴퓨터가정교사 및 보모 △컴퓨터 자동운전시스템 등의 초기형 인공뇌를 개발할 계획이다.뇌의약학 영역에서는 △뇌질환 유전자 치료법 △뇌질활치료제 및 예방약 △신경손상 억제기술 △시청각 장애 보조기기를 개발하게 된다.앞으로 10년동안 뇌과학연구와 뇌의약학연구에 4천7백63억원,4천4백97억원씩이 들어간다.또한 뇌연구를 체계적으로 할 수 있도록 올 안 한국과학기술연구원(KAIST)에 ‘뇌과학연구센터’,국립보건원에는 ‘뇌의약연구센터’를 문 열 계획이다. 인간의 두뇌에는 대략 1천억개의 신경세포(뉴런)가 1천개 정도씩 서로 연결된 1백조개 가량의 신경연결고리(시냅스)가 있다.인간의 뇌는 1초에 100차례의 곱셈을 병렬로 처리하는 것으로 알려져 있는데 이는 세계 최고속 수퍼컴퓨터의 1백만배의 계산 능력에 해당하는 것이다. 뇌연구는 이처럼 복잡한 뇌의 기능 및 정보처리 과정을 이해하고 이를 바탕으로 뇌질환 예방·치료기술을 개발하며 인간의 사고과정과 유사한 지능적 정보처리기술을 만드는 작업. 미국은 지난 89년 7월 상·하원의 합동 의결을 거쳐 부시대통령이 90년대를 ‘뇌의 10년’(Decade of the Brain)으로 선포한 뒤 연평균 8천5억원을 들여 활발한 연구작업을 펴오고 있다.국립보건원(NIH) 과 국립과학재단(NSF) 주도로 ‘인간 잠재력을 위한 뇌연구 10년’이란 보고서를 발간했으며 올해부터는 신경망회로와 같은 공학적 응용기술 개발에 주력하고 있다. 일본은 21세기를 ’뇌의 세기’(Century of the Brain)로 정해 97년부터 20년간 ‘뇌의 이해’‘뇌의 보호’‘뇌의 창조’에 대한 장기적인 연구를 할 계획이다.이화학연구소안의 ‘뇌과학총합연구센터’가 중심이 돼 인간기능시스템 개발과 뇌질환 극복을 목표로 삼고 있다.앞으로 20년간의 연구에 들어갈 예산은 16조원. 과기처 송옥환 연구개발조정실장은 “뇌연구 분야는 세계적으로 태동기에 있으며 국내외 격차도 비교적 적다”면서 “적절한 지원만 따라준다면 2000년 초에 미국·일본 수준을 따라 잡을수 있을 것”이라고 말했다.

◎대구 효성가톨릭대 이순재­일 동경대 신야교수 발표/전자파 노출시 조직손상 방어작용/알츠하이머병 원인물질 생성억제 녹차가 전자파로 인한 조직손상을 줄이고,치매를 방지하는 효과가 있다는 새로운 연구결과가 발표됐다. 녹차에 항암성분이 있다는 사실은 이미 알려져 있지만,위와 같은 주장이 나온 것은 처음이다. 대구 효성가톨릭대 식품영양학과 이순재 교수는 ‘녹차의 전자파 방어 효과’라는 논문에서 동물이 전자파에 노출될 때 생기는 생체조직의 상해와 이에 대한 녹차의 방어작용에 관해 밝혔다. 이교수는 우선 체중 200g인 흰쥐를 정상군과 실험군으로 나누어 실험했다. 실험군은 다시 증류수군과 녹차군으로 나누어 2주간 사육한 뒤 가정용 전자레인지를 개조한 초고주파 발생장치로 각각 전자파를 쏜뒤 16일동안 기간별로 약물해독대사계,항산화 방어계,조직의 과산화적 손상과 유전자 발현 변화양상을 관찰했다. 실험결과,증류수군은 전자파를 쏘았을때 간조직에서 약물해독대사계가 활성화하고 항산화계가 악화해 지질과산화물이 축적된것으로 나타났다.반면 녹차군의 약물해독대사계의 활성은 정상군과 차이가 없었고 항산화계도 정상과 거의 비슷한 수준을 보였다. 조직손상도 녹차군이 훨씬 가벼운 것으로 나타났다. 한편 일본 동경대 분자 세포 생물학과 신야 가즈오(신가일남) 교수는 ‘알츠하이머병에 대한 카테킨의 효과’라는 연구에서 녹차가 치매를 예방하고 치료할 수 있는 가능성을 제시했다고 밝혔다. 치매는 크게 뇌혈관성 치매와 알츠하이머형 치매로 나눈다.이 가운데 뇌혈관성 치매는 동맥경화에 의한 경색이 원인으로 혈전 용해제등 치료법이 나와 있다.하지만 알츠하이머병은 아직까지 명확하게 발병원인이 밝혀지지 않고 뚜렷한 치료법 역시 없는 실정이다. 신야 교수에 따르면 녹차의 주성분인 ‘카테킨(catechin)’이 알츠하이머 병의 원인물질로 추정되는 베타 아밀로이드 펩티드라는 단백질을 억제하는 효과가 있다는 것이다. 베타 아밀로이드 펩티드는 알츠하이머 환자의 뇌에 축적되어 있는 노인반을 구성하는 주성분인데 이 물질의 신경세포에 대한 독성이 알츠하이머병의 주요 원인일 것으로 추정되고 있다. 따라서 베타 아밀로이드 펩티드가 축적되는 단계에서 신경독성을 억제하는 것이 가능하다면 치매로 이행하는 것을 멈추게 할 수 있다는 설명이다. 연구팀은 이 물질을 미생물 대사 산물과 생약 추출물 등에서 찾던 중 독성을 강하게 억제하는 물질을 발견했는데 이것이 바로 녹차에 많이 함유되어 있는 카테킨이라는 것이다. 카테킨은 항산화작용외에도 항균활성,발암억제 등 여러 생리작용이 있는 것으로 알려져 있다. 이교수와 신야 교수의 연구결과는 9월 3일 서울 중구 소공동 롯데 호텔에서 열리는 ‘제4회 국제 녹차 심포지엄’에서 발표된다.

◎여성들 목 아랫부분 두툼하게 부으면 일단 의심/갑상선에 잘 발생… 류마티스관절염 등 나타나 45세 가정주부가 목이 커지는 느낌이 있다고 병원을 찾아왔다.진찰을 해보니,갑상선이 약간 커져 있었다. 검사 결과를 보니,갑상선 기능은 정상범위에 있으나,갑상선에 대한 자가항체가 강하게 나타났다.병명은 ‘자가면역성 만성갑상선염’이라고 진단했다.아직 갑상선기능은 정상범위에 있으니,약물투여를 하지 말고 경과를 관찰하자고 하였다. 갑상선은 기도 앞에 얹혀 있는 내분비선이다.좌우 타원형의 조직이 띠로 연결되어 있고,전체 무게는 약 20g이다.에너지를 생산하여 신체의 기초대사를 유지하고,유아기와 성장기에는 두뇌 발육과 성장의 기능을 하는 것이 갑상선호르몬이다.따라서 갑상선호르몬이 부족하면 두뇌 발육과 성장에 장애가 오며,성인은 신체와 두뇌기능에 무기력증에 빠진다.이렇게 중요한 기능을 하고 있지만 목밑에 파묻혀 있어서,일반인에게는 잘 인식되지 않고 있다.그러나 여성들의 목을 유심히 살펴보면 목의 아랫부분이 두툼하게 부풀어 있는 여성을 어렵지 않게 찾아낼 수 있다. 갑상선이 커지는 원인은 여러 가지가 있지만 ‘자가면역성 만성갑상선염’이 제일 흔한 원인이다.여기서 자가면역이라는 의미를 이해하고 가는 것이 중요하다. 우리 몸은 외부에서 세균과 같은 이물질이 신체내로 침입하면,이물질을 제거하기 위해서 이물질에 대한 항체를 만든다.이물질을 항원이라 한다.항원­항체는 서로가 단단하게 결합하는 화학적 성질이 있어서 엉기게 된다. 그러나 때로는 자기 신체내에 있는 일부 성분이 항원으로 작용하여 항체를 만들고,항원­항체반응이 일어나는 과정에서 면역­염증 반응이 일어난다. 갑상선은 특히 자가면역이 잘 생기는 곳이다.이외에 자가면역에 의하여 생기는 질환으로 류마티스 관절염,소아형 당뇨병,신경세포에 생기는 다발성 경화증,결체조직과 핵에 생기는 전신성 홍반성 낭창 등이 있다.

인체에 해로운 납성분이 함유된 구이용 불판 등 조리기구를 10만여개나 만들어 팔아온 무허가제조업체와 판매상이 경찰에 적발됐다.시중 고물상에서 수거한 차량 라지에이터·전선 등 황동성분의 공업용 폐철을 사용해 불고기판·전골냄비 등을 만들었다는 것이다.이만한 양이면 언젠가 한번은 납불고기를 먹어보았을 것 같아 불안하고 불쾌하다. 납은 산업화학물질에서 인체에 가장 치명적 영향을 주는 독성물질이다.납은 직접적으로 신경세포를 손상시킨다.일단 인체내로 들어가면 몸밖으로 나가지도 않고 축적된다.근육을 약화,마비시키고 기억상실 등 각종 중독증세를 일으킨다.납성분은 명백해서 인체에 영향을 주는 독성물질 중 가장 많이 과학적 검증이 이루어진 것이다. 이 납불판이 10만개나 떠돌고 있다면 불법생산업자를 구속했다고 문제를 종결할 수는 없다.경찰은 또 현재 발견한 것이 4개 주물공장이고 이보다 더 있을 것이라고 보고 있다.그렇다면 이들 업체를 더 찾아내야 할 것이고 확인된 10만개 물량은 당연히 전량회수하는 방법을 강구해야 할것이다. 업무영역상 이를 적발한 경찰청 특수수사과는 보건복지부에 유해성 식품용기제작 및 사용업체에 대한 지도단속강화를 요청했다고 한다.행정절차는 이렇게 하는 것이 순리일 터이나 소비자입장에서 보면 지도단속으로 사태가 개선되거나 전환될 것 같지는 않다.따라서 경찰 역시 더 단속에 나서야 한다. 납성분은 대기오염이나 수질오염을 통해서도 인체에 들어오고 있다.지난해 11월 서울시 보건환경연구원 보고는 한강과 중랑천에 서식하고 있는 붕어와 잉어의 납오염도가 기준치 ㎏당 2㎎을 훨씬 넘어 3.7㎎에 이르렀으므로 식용으로 부적합하다는 판정을 내리기도 했다.국민건강을 관리하는 보건복지부는 이제 환경요인에 연관된 건강문제에도 폭넓게 책임을 져야 한다.이점에서 납불판의 적발은 중요한 경종이다.

◎돼자 태아서 채취… 파킨슨씨병 환자 뇌에/12명 시술… 7개월째 거부반응 없어 【워싱턴 UPI 연합】 돼지의 신경세포를 파킨슨씨병 환자의 뇌에 이식하는데 성공했다고 미국 하버드대학 연구팀이 발표했다. 이 연구팀을 이끈 올 아이삭슨 박사는 의학전문지 네이처 메디신 최신호에 발표한 연구보고서에서 돼지의 태아에서 채취한 신경세포를 파킨슨씨병 환자의 뇌에 이식했으며 이 신경세포는 이식후 7개월이 지나도록 생명을 유지하고 있다고 밝혔다. 이식된 신경세포는 파킨슨씨병 환자의 뇌속에 자리를 잡고 아무런 거부반응없이 자라고 있다고 아이삭슨 박사는 말했다. 아이삭슨 박사는 돼지태아의 신경세포를 이식받은 환자 12명중 한명이 이와는 관계가 없는 폐혈전으로 사망해 이식된 신경세포의 상태를 실제로 점검할 수 있는 뜻하지 않은 기회가 생겼다고 말했다. 이 12명의 환자는 미국식품의약국(FDA)이 돼지의 신경세포를 사람의 뇌에 이식하는 것이 안전한지를 확인할 수 있도록 임상실험을 승인한 첫번째 그룹에 소속된 환자들이라고 아이삭슨박사는 밝혔다.

◎공해·질병서 해방… 삶이 즐겁다/인체게놈 연구 암세포 봉쇄·대머리 없애/플라스마 소각로 1만℃ 고온서 폐기물 분해/세포크기 로봇 인체투입 무혈수술 가능 현대는 정보와 기술혁명의 시대.첨단기술 개발은 개인의 삶은 물론 나라의 명운까지 뒤바꿀수 있는 경쟁력 결정의 요체가 되었다.불과 3년 후로 다가온 21세기에 주목받을 첨단기술은 어떤 것일까.국내 주요 민간기업 연구소를 이끌고 있는 소장급 인사들에게 설문을 보내 21세기 생활을 바꿀 10대 주요 기술을 선정해 보았다.선정된 기술과 그의 파급효과를 정리해 본다. ▷환경기술◁ 오존층 파괴와 지구온난화 문제에 대처하기 위한 프레온 가스 대체품이 실용화 될 것이다.발전소와 공장의 굴뚝등에서 뿜어져 나와 온실효과의 주범이 되고 있는 탄산가스(CO2)처리를 위해서는 촉매를 이용해 이를 연료나 유용화학품으로 전환하는 「CO2촉매 고정화기술」,식물의 광합성 작용을 이용해 탄산가스를 고정하는 「CO22식물 고정화기술」,탄산가스의 회수와 액화 저장 문제를 처리할 「CO2 처분기술」이 주목된다. 유독폐기물 처리를 위해서는 플라즈마 소각로가 실용화 될 것이다.플라즈마소각로는 한때 유독폐기물을 우주선에 실어 태양으로 날려버리자는 아이디어가 경제성과 안전성문제로 폐기되자 지상에서 「태양 소각장」을 실현해보자는 발상으로 시작됐다. 플라즈마 소각로는 희박가스에 강력한 전류를 흘려 1만도C 이상의 고온하에서 원자핵에서 전자를 분리함으로써 PCB등 유해폐기물을 분해해버리는 기술이다.회수된 찌꺼기는 유리화해 도로포장재로 쓸수도 있고 처리중 배출된 가스(기존 소각로의 5분의 1)는 연료로 재활용 된다.경제성 문제가 남아있지만 5∼10년안에 실용화가 예측된다. ▷신소재◁ 상당기간 철의 시대가 계속되겠지만 금속 및 고분자 복합소재의 사용으로 기능이 대폭 증강된 거의 무한 수명의 제품이 출현한다.알루미늄 엔진대신 훨씬 가볍고 내열성이 강한 세라믹 엔진이 개발돼 고효율의 무공해 자동차가 나온다.플라스틱 배터리가 개발돼 공해 걱정이 없어지고 상온 초전도체의 개발로 전기에너지 손실이 전혀 없는 초전도 송전시스템이 실용화된다. 가장 새로운 형태로는 생체 소재의 비밀을 풀어 인간이 꿈꾸지 못했던 신소재를 개발하는 것이 있다.강철보다 5배 이상 강도가 강한 거미줄과 단단한 전복 껍질이 주목을 받고 있고 꽃게 껍질의 키틴질은 생분해성 랩과 반창고,의류소재 개발에 활용될 것이다. ▷차세대 휴대전화◁ 광대역 코드다중분할(CDMA)방식을 이용,세계 각국에서 동화상과 데이터등 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 차세대 PCS(개인휴대통신)기술이 실용화 된다.지구촌 어디에서나 누구하고나 대화가 가능한 초고속 통신망 시대는 여가생활 등 문화와 사회에도 영향을 끼칠 것이다. ▷수소자동차◁ 전기자동차 보다 파워있고 값싼 무공해 자동차로서 수소연료전지자동차가 주목된다.연료전지는 수소와 산소가 결합하면서 발생하는 폭발력으로 움직이는 로켓 엔진과 유사하다.다만 에너지를 폭발시키는 것이 아니라 반투과성 분리막에 모아놓고 반응을 서서히 일어나게 함으로써 전기와 열,증기를 발생시키는 것이 다른 점이다.수소 생산 방법으로는 전기를 사용해 물에서 수소를 분리해내는 방법,열을 사용해 천연가스나 쓰레기에서 제조해 내는 방법 등이 있다. 하지만 수소생산의 가장 이상적인 방법은 햇빛으로 직접 생산하는 것이다.「광전기분해」로 불리는 이 방법은 전극이 햇빛을 받는 즉시 전기를 발생시켜 물에서 수소와 산소를 분리해 내는 것이다.이 기술이 실현되면 수소자동차 연료는 물론 태양에너지 저장,에너지 전송,환경 문제가 해결된다. ▷유전공학◁ 슈퍼감자,유전자백신 생산등은 유전공학의 시작일 뿐이다.현재 인체의 모든 유전정보와 주요 동·식물의 유전자를 대상으로 하고 있는 인체게놈 연구가 완료되면 질병 원인 유전자나 치유법을 알아낼 수 있다.암세포는 성장을 정지시키고 발모유전자를 활성화시켜 대머리를 없앨수도 있다.신경세포를 재가동시켜 알츠하이머병 같은 뇌질환도 치료대상이 된다. ▷마이크로프로세서◁ 휴대용컴퓨터,팩시밀리,첨단자동차,손목시계에 이르기까지 제품의 소형화 경량화 고속화를 선도하면서 지난 25년간 2만5천배의 성능향상을 이룩했다.이같은 경향은 더욱 가속돼 500㎒ 이상의 속도를 낼수 있는 칩기술이 주목된다.차세대 멀티미디어 컴퓨터의 운영체제는 물론 자동제어분야,생체 가공기술,초미세 가공기술 등에 활용이 기대된다. ▷가상현실◁ 사용자를 실제 현장에 있는 것처럼 느끼게 하는 컴퓨터소프트웨어 기술.현재는 가상여행 등 오락수단,조종사의 모의비행 훈련 등 특수분야에서만 활용되나 앞으로 일상 생활에까지 확대가 예상된다.의사가 인체내를 「항해」하면서 종양부위를 찾아내거나 전세계의 도서관 책을 마음대로 뒤져볼 수 있는 가상 도서관,건축물을 착공전에 미리 보여주는 등 가상제품을 통한 제조업 경쟁력 강화,금융의 선물제도,가상 모의 전쟁 등이 그것이다.3차원 컴퓨터 그래픽,신경망 전자회로 등이 핵심기술. ▷인공지능◁ 추론 연상학습 등 인간의 뇌에 가까운 기능을 가진 컴퓨터.현재의 컴퓨터는 미리 정해진 순서에 따라 정보를 처리하지만 인공지능은 입력된 데이터를 어떻게 처리할 것인지를 판단해 실행한다.접근방법은 인간 두뇌의 구조를 본뜬 생리학적 수법,인간 마음의 움직임을 본뜬 심리학적 수법,기계의 메커니즘을 활용하는 수법 등이 있다.인공지능 기술이 발달하면 컴퓨터의 장점인 신속한 계산,대용량 기억,정확한 처리 외에 인간처럼 사고할수 있는 기능이 추가돼 창조적인 예술,문화및 특수 기획등을 제외한 비교적 고난도의 사무기능까지 컴퓨터가 처리해 여가시간이 많아진다. ▷우주항공◁ 인공위성 제작및 발사 기술이 전성기를 이룬다.「광역 차등 위성 항법망」이 구성돼 GPS 항법의 정확도를 8m 이내로 보완,민간항공·지리정보·자동차항법·지능교통·고속 통신·국방 등에 활용될 것이다.수직이착륙기가 개발돼 안전하고 경제성 높은 항공기 여행이 대중화 된다.우주분야에서는 태양열­전기 추진장치가 장착된 초소형 우주선이 개발돼 과학탐사와 상업용,군사용으로 쓰인다.

◎삼성의료원 혈관센터,국제 심포지엄서 밝혀/경동맥 협착증환자 내막절제술로 발생 억제/갑자기 토하는 증상 보이면 즉시 병원 찾도록/고혈압·심장질환자 등은 과로·새벽조깅 피해야 삼성의료원 혈관센터(이병붕 소장)는 최근 열린 경동맥 국제심포지엄에서 2년간 뇌졸중의 주요원인인 경동맥 협착증환자 45명을 대상으로 경동맥 내막절제술을 실시,뇌졸중 발생을 효과적으로 억제했다고 밝혔다. 뇌졸중은 뇌속 혈관이 터지거나 막혀서 일어나는 질환.흔히 「중풍」이라고 알려져 있다. 이 가운데 뇌속 혈관이 막혀서 일어나는 「허혈성 뇌졸중」은 뇌에 혈액을 공급하는 역할을 하는 경동맥의 뇌막에 동맥경화성 병변이 생긴 뒤 혈관이 좁아져 뇌로 가는 혈액공급이 줄어들거나 혈전이 뇌혈관을 막아 일으킨다. 국내에서도 지금까지는 뇌혈관이 터져 생기는 출혈성 뇌졸중이 많았으나 최근에는 식생활의 서구화로 뇌혈관이 막혀 발생하는 허혈성 뇌졸중이 크게 늘고 있다. 삼성의료원측은 허혈성 뇌졸중 발생의 주요 원인이 되는 경동맥 협착증을 사전에 수술로 치료함으로써 뇌졸중을 막을수 있다고 밝혔다. 뇌졸중의 특징은 갑작스럽게 발병한다는 것.갑자기 의식을 잃고 손발이 마비되며 언어장애를 일으킨다. 조기치료가 중요하므로 일단 뇌졸중 증상을 보이면 가능한 빨리 병원으로 옮겨야 한다. 뇌혈관이 막히더라도 6시간이내에 치료를 시작하면 손상된 뇌의 신경세포를 살릴 수 있기 때문이다. 이때 갑자기 토하는 증상을 보이면 머리를 옆으로 돌려 기도가 막히는 것을 막고 머리를 높여 뇌압이 상승하는 것을 막아야 한다. 출혈성 뇌졸중의 경우에도 초기에 혈압과 뇌압을 조절하면 생명을 구하고 후유증을 줄일수 있다. 고혈압,동맥경화증,심장질환,뇌졸중으로 반신마비가 있는 사람,잠시라도 의식소실의 경험이 있는 사람,감각이나 운동이상 경험자,얼굴마비나 발음이 평소보다 잘 안되는 경험이 있던 사람등이 「뇌졸중」에 걸릴수 있는 고위험자군이다. 흥분이나 정신적 긴장,과로도 원인이 되지만 요즘처럼 추운 날씨에 따뜻한 실내에 있다가 갑자기 바깥 찬 공기를 쐬게 되면 급작스럽게 발병하므로 노인들의 경우,새벽조깅 등 무리한 운동은 피해야 한다. 최근에는 뇌출혈 환자의 경우,머리에 바늘만 집어넣어서 고인 피를 뽑아내는 수술기법이 주로 쓰인다. 한양대 병원 신경외과 오석전 교수는 『뇌출혈환자는 치료보다 예방이 무엇보다 중요하다』면서 『고혈압 환자는 겨울철에는 자주 혈압을 재보면서 건강상태를 미리 체크해봐야 한다』고 충고했다.

◎영 래드클리프병원 생화학연구팀 처음 주장/IQ와의 상관관계 놓고 학자들 “갑론을박” 지능지수가 뇌속 ph(페하·수소이온농도)의 영향을 받는다는 새로운 주장이 나와 관심을 모으고 있다. 영국 과학잡지 뉴 사이언티스트 최신호에 따르면 영국 옥스퍼드 존 래드클리프병원의 생화학·임상학 자기공명분광학연구팀 캐롤라인 리와 연구원들은 지능지수(IQ)와 대뇌피질내의 ph 사이에 상관관계가 있다고 밝혔다. 뇌속의 ph수치가 높을수록(알카리성이 높을수록) 지능지수가 높다는 것. 이처럼 지능지수와 생화학적 지표인 ph를 연계시킨 것은 처음 있는 일이다. 연구팀은 자기공명분광학(MRS)을 이용,6∼13세의 소년 42명의 뇌속 ph수치를 비침투적 방법으로 조사한 결과 화학적인 환경의 ph가 자장 안의 에너지를 흡수하는 원자핵의 능력에 영향을 끼치는 것을 발견했다. 그 결과 IQ와 뇌속의 ph 사이에는 0.5이상의 상관관계가 있음이 밝혀졌다(1은 완전히 상관이 있음을 0은 무관함을 나타낸다). 특히 ph수치가 6.99∼7.09에서는 지능지수가 63∼1백38으로두 배까지 차이가 나는 것으로 나타났다. 그러나 지난 8월 런던 왕립학회 학술논문에도 실렸지만 이번 발견이 뇌세포의 산성이나 알카리성 수치가 직접적으로 지능지수를 결정짓는 것을 의미하지는 않는다. 다만 연구팀은 뇌속의 ph수치를 상승시킴으로써 지능지수를 높일 수 있을 것이라는 가능성을 제시했을 뿐이다. 이 발표에 대한 학자들의 의견도 다양하다. 북아일랜드 얼스터대학의 전 심리학교수 리처드 린은 『몇몇 학자는 신경세포의 전송속도가 지능지수와 관계가 있다고 주장해왔다.ph수치가 전송속도에도 영향을 준다면 아마도 지능에 영향을 끼칠 것』이라고 말했다. 그는 음식물을 보충함으로써 지능지수가 높아진다는 증거가 있는데 어쩌면 이 방법으로 뇌속의 ph를 변화시킨다면 이 주장이 가능할 것이라고 덧붙였다. 그러나 또 다른 학자들은 사람의 뇌속의 ph수치는 하룻동안에도 오르락내리락한다고 말한다.예를 들어 호흡이 지나쳐도 ph수치는 오를 수 있다는 것. 이 연구가 의미가 있으려면 같은 대상을 지나친 호흡이 있을 때와 아닐 때로 나눠 여러번 조사해야 한다고 말한다.

◎연구소 과감히 개방… 연구원 25%가 외국인/임기제 「계약고용」 도입… 조직의 효율성 등 확보/“개량기술론 한계” 2천년 목표 「프런티어 프로그램」 시행/광역학 등 첨단 5개분야 장기적 안목 집중투자 일본 토쿄에서 동북쪽으로 1백㎞,와코(화광)시에 있는 이화학연구소의 한 연구동.연구실 안에서 연구원간에 토론이 한창 벌어지고 있다.재료공학의 세계적 권위자인 히로유키 사사베박사가 이끄는 초정밀광전소자학(나노포토닉스)연구팀에 속한 이들은 청바지에 티셔츠,혹은 턱수염을 텁수룩이 기르고 있어 연구원이라기보다는 대학생처럼 보인다.4명중 3명은 푸른 눈의 외국인.나이도 20대 후반이거나 30대 초반이다.한켠에는 테이블 위에 먹다 남은 케이크와 찻잔이 흐트러져 있다. 75년의 오랜 역사를 지닌 일본 최고의 기초과학연구소 정경 치고는 뜻밖의 모습이다.노벨상 수상자를 2명이나 내고 기술대국 일본을 일으키는 버팀목이 돼왔다는 전통 깊은 연구소라면 엄격한 권위나 세월의 냄새가 풍겨나야 하지 않을까. 『독일에서 온 연구원이 계약기간이 만료돼 송별파티를 막 끝낸 참입니다.우리는 파이버를 깎아낸 다음 화학파트에서 개발한 물질을 집어넣어 새로운 스위칭소자를 만들어내는 연구를 하고 있는 중이고요』 연구팀의 중간책임자 하라 마사히코(원정언) 박사는 태연하게 설명한다. 외국인 연구원의 과감한 채용,계약제 고용제도,물리와 화학·생물등 다양한 전공자가 한팀을 이뤄 프로젝트를 수행하는 학제적(Interdisciplinary)연구,젊은 연구원의 대거기용…. ○노벨상수상 2명 배출 하나 만으로도 엄청난 개혁이라 할 수 있는 이같은 일이 전통 깊은 연구소에서 동시에 일어나고 있다는 것은 결코 예사로운 일이 아니다. 『80년대초에 국가과학기술개발의 방향을 놓고 대토론이 벌어졌습니다.지금까지의 개량적인 기술개발만으로는 더이상 경제발전을 뒷받침할 수 없다는 결론이 나왔지요.서방국가들이 이룩해놓은 기초과학에 무임승차해서 경제적 이익만 챙기고 있어서는 안된다는 반성도 나왔습니다.그 결과 미래를 향한 여러 지침이 제시됐는데 창조적 기초과학연구강화,국제화,연구조직의 유연성 등이 그것이었어요』 이화학연구소 미야카와 카즈오(궁천수부) 이사는 『이와 같은 지침을 구체적으로 실천에 옮기기 위해 만든 것이 이화학연구소의 「프런티어 리서치 프로그램」』이라면서 『사사베박사의 연구팀은 이 프로그램의 재료연구실 연구팀중 하나』라고 설명했다. 프런티어 리서치 프로그램은 「선단적 기초연구」를 내걸고 1986년 시작됐다. 오는 2000년까지 15년동안의 장기계획으로 발진된 프로그램인 만큼 연구주제부터 대단히 거시적이다.연구소가 전문가들과 오랜 토론 끝에 선정한 연구주제는 바이오 호메오스타시스(생체항상성),프런티어 재료,뇌·신경과학,광역학,생체모방기술등 5개 분야.연구소는 전혀 생소한 이 분야를 집중공략하기 위해 주제별로 연구실을 만들고 연구실마다 4∼5개의 연구팀(총 26팀)을 구성,7∼8년단위 연구를 시작했다. ○7∼8년 단위로 연구 「국제화」를 위해서 연구소를 과감히 개방한 것도 눈에 띈다.각 연구실은 네이처지 등 세계적인 과학저널에 모집광고를 내 세계 일류과학자를 끌어모았다.그 결과 프런티어 프로그램의 연구원은 총 2백48명중 25%인 62명이 미국·독일·한국·프랑스·인도등에서 온 외국인이다.연구책임자자리에도 과감히 외국인을 앉혔다.또 신선한 아이디어를 찾아 젊은 층을 대거채용,연구실은 생기가 넘친다.연구원의 평균 연령은 33.7세. 하지만 무엇보다 파격적인 것은 임기제 계약고용제도의 도입이다.사람을 한번 채용하면 정년까지 일자리를 보장하던 「종신고용」은 세계가 찬사를 아끼지 않던 일본적 경영전통이다.하지만 연구소는 종신고용제가 조직의 유동성과 창의를 떨어뜨리고 비능률·비경제적이라는 일부 비판을 수용,모든 연구원을 1년 계약제로 채용했다. 미야카와 이사는 『처음엔 아주 걱정했지만 결과는 성공적이었다』고 말한다.국내외에서 우수한 과학자가 대거응모해온 것.반도체 연구실 이시바시 코지(석교항치)박사는 『젊은 과학도에게는 안정된 직장도 좋지만 좋은 연구성과를 낼 수 있는 여건 자체가 더욱 중요하다』면서 『일단 좋은 연구성과를 올리면 좋은 직장에 좋은 조건이 마련되는 것 아니냐』고 연구원의입장을 설명했다. 프런티어 연구원은 일단 팀의 일원이 되면 생활걱정이나 연구비걱정은 하지 않아도 된다.연구원 채용등 모든 권한은 과제책임자에게 부여돼 외부간섭 없이 연구에 전념할 수 있다.평가방식도 독특해 매년 의무적으로 보고서 제출 따위는 하지 않는다.대신 전체연구기간이 절반정도 경과했을 때,그러니까 3∼4년정도에 한번 중간평가를 받는다.그러나 이 평가도 전원 외부인에 의한 전문가평가로 수행돼 비판보다는 바람직한 방향제시에 주력한다는 설명이다. ○논문만 1천6백여건 프런티어 프로그램은 이제 10년에 접어들면서 구체적인 성과물을 하나씩 내놓고 있다.그동안 발표된 논문만도 1천6백여건.지난해에는 원자층 제어성장을 용이하게 하는 새로운 양자 나노구조 제작기술을 개발,양자 나노구조의 물성 규명에 획기적인 전기를 만들었고 신경세포의 분화를 일으키는 유전자를 발견,노인성 치매 치료에 새로운 전망을 던져주기도 했다. 이들 연구성과는 당장 어떤 응용을 기대할 수 있는 것은 아니다.하지만 남이 하지 않은 창의적 첨단연구는 미래 일본기술의 저력으로 재생산될 것이 분명하다.일본은 불확실한 것에 대한 과감한 투자라는 새로운 전략으로 미래를 개척하는 모습을 보여주고 있다.〈일 와코시=신연숙·최해국 특파원〉 ◎전문가 인터뷰/창조성연구 대가 일 교육학자 온다 아키라 박사/“창의력 향상은 곧 잠재력 계발”/소질 발휘할수 있는 환경조성이 중요 「창의력은 과연 키워질 수 있는 것일까」 창조성 연구의 대가인 일본의 교육학자 온다 아키라(은전창·61·도요대학 명예교수)박사는 『그렇지 않다』고 말한다.스스로 창의력 부족을 느끼고 있는 사람에게는 절망을 주는 답변이다.하지만 너무 실망할 일은 못된다.『소질이 있어도 환경이 주어지지 않아 창의력 발휘를 못하는 경우가 많다』는 것이 그 다음 답변이기 때문이다.온다박사를 만나 창조성에 대해 물어보았다. ­창조성이란 무엇인가. ▲창조성은 새로운 가치 있는 것,또는 아이디어를 창출하는 능력으로 정의될 수 있다.종교나 예술에서는 상상력과 직관력,과학분야에서는 논리적 사고가 창조력의 원천이 될 것이다. ­창조성은 증진시킬 수 있는가. ▲양면성이 있다.창조성은 특별한 재능의 창조성과 자기실현의 창조성으로 나눠볼 수 있는데 후자의 입장을 강조하고 싶다.인간은 자기가 가지고 있는 잠재능력을 일생동안 10%이상을 발휘하지 못한다는 연구도 있다.여기에서 교육이나 연구관리가 개입할 여지가 생긴다. ­창조력 향상을 위해서 중요한 것은. ▲어릴 때부터의 교육,특히 국가가 관심을 갖고 나가야 한다.교육은 첫째로 창조적 사고를 위해 발산적 사고를 유도해야 한다.발산적 사고란 지금까지 동양의 교육이 행해온 수렴적 사고와 대칭되는 말로 어떤 표준을 설정해놓고 여러가지 방법을 사고해보는 것을 말한다.둘째로는 직감적 사고력을 키워나가야 한다.섬광 같은 지혜의 번뜩임은 가르침을 통해서가 아니라 체험을 통해 느낌으로써 오는 것이다.호기심과 탐구심을 갖고 스스로 파고들어 실패해보는 게 필수적인 과정이다.최근의 정보사회화는 경험부족·비인간화를 초래할까봐 염려스럽다. ­일본 기술을 창조성 측면에서 평가한다면. ▲일본인의 창조력이 가미됐다고 본다.일본은 메이지시대부터 서양문화를 유입,모방하고 개선해 좋은 물건을 냈다.그중에는 아무도 가르쳐주지 않은 것도 많다.이제는 개량 아닌 첨단개발이 남았는데 이를 위해서는 독립기술을 독창적으로 해나가야 한다고 본다.이런 측면에서 일본은 교육부터 바꿔야 한다.

◎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〉

우리의 환경문제 인식은 아직 얼마쯤 소박한 데가 있다.깨끗한 물에는 예민해졌다.어느샌가 물은 사먹는 것이라는 생각을 굳혔다.매연에는 개운치 않다는 느낌을 갖고는 있으나 긴박한 반응은 없다.우선 나자신이 차를 타고 다녀야 하니까 차량규제가 어떻게 될것인가 정도에만 관심이 있다. 그러나 보다 직접적 환경오염문제는 자연자원의 축소나 파괴같은 가시적 상태에만 있는 것이 아니다.이보다는 비가시적이고 즉시 확인되지 않으며 장기적 잠행성을 가진 화학물질들에서의 오염이 더 큰 심각성을 갖고 있다.페인트·니스·왁스에 사용되는 폴리염화비페닐(PCB)은 19 30년대 미국에서 개발되어 70년대말 미국과 캐나다에서 사용금지되었으나,현재도 지구의 전혀 다른 지역 생물체 신체조직에서 발견되고 있다.심지어 북극 곰의 지방질에서도 어렵지않게 추출된다. ○물·매연만 환경문제 아니다 의심할바없이 기술발전은 인류의 생활수준을 향상시켜 왔다.맬더스의 우려를 무위로 만든 녹색혁명기술이 그 대표적 예이다.녹색혁명을 가능케한 것은 관개사업과농업용화학물질이다.그러나 고수확품종은 수자원을 고갈시켰고 야생동물과 사람을 중독시켰다. 이점에서 기술은 많은 면에서 양날을 가진 칼이다.20세기 산업이 암석과 토양에서 찾아낸 첨단기술의 성과라는 것은 결국 천연독성물질을 추출하여 새로운 위험물질로 만들어낸 어두운 면을 갖고 있는 것이다.그 결과 현재 대기중에는 자연상태의 3백배에 달하는 납,20배의 카드뮴,4배의 비소가 축적되었다는 평가가 나와 있다. ○화학물질은 양날의 칼 20세기후반 화학회사들은 「화학제품을 통한 더 나은 생활을 위한 더 좋은 제품」이라는 기고만장한 캐치프레이즈를 사용해왔다.화학제품 없이는 생활자체가 불가능하다고 생각할만큼 사람의 삶을 변화시켰다.그러나 이 새로운 창조물들은 혜택과 건강위협이라는 양날을 갖고있다.그리고 이 위험은 이제 그 윤곽을 드러내고 있다. 화학물질과 건강에 대한 연구는 그동안 일부 과학자들의 힘없는 과제였다.하지만 1991년 여름 미국 위스콘신의 윙스프레드 컨퍼런스센터에 모였던 21명의 과학자들 연구결과종합토론은세계를 상당히 각성하게 만들었다.이들은 실험실 및 야생서식지에서의 연구를 통해 광범위한 종류의 오염물질들이 동물의 생물학적 기능을 저해함으로써 전체적인 생존능력을 해칠수 있다는 증거들을 제시했다.이들이 조사한 많은 화학물질들은 신경계통,호르몬조절기능의 내분비계통,전염병 및 암으로부터 몸을 지켜주는 면역계통등 생명유지와 관련된 중요한 생리계통들을 파괴함으로써 광범위하지만 포착하기는 어려운 피해를 유발하고 있다는 것을 확신시켜주었다. 중추신경계통의 민감성은 더욱 중요하다.신체의 다른 세포들과 달리 신경세포는 죽으면 보충되지 않는다.그리고 어떤 독물에 노출되면 신경세포는 잃는 속도가 빨라진다.신경세포를 해마다 0.1%씩 추가로 더 잃는 사람은 60대가 되면 건강하게 산 90대 노인과 비슷한 신경세포를 갖게 된다.이 신경세포에 구체적으로 영향을 준다고 판단된 유독화학물질에는 현재 우리 주변에 일상적으로 있는 것들도 있다.살균제·방부제·합성섬유에 들어 있는 포름알데히드,드라이클리닝에 쓰이는 퍼클로로에틸렌이 그것이다. 화학물질은 산업의 경쟁적 개발대상이고 현재 개발된 것만 7만종이다.그러나 기술쪽에서는 어느 물질이 어떤 위험을 갖고있는지 확인해주지 않는다.객관적으로 환경보호차원에서 위험도의 연구와 안전관리에 나설수밖에 없는 것이다. ○환경차원서 연구·관리를 환경처가 최근 이 화학물질의 위해성 평가제도를 개선하려하고 있다.현재 우리에게서 유해물질로 지정돼 있는 것은 4백70종.이를 20 05년까지 1천종으로 늘리면서 단순한 유해물질지정이 아니라 「감시물질」제도를 만들겠다고 한다.환경문제인식의 차원을 한단계 높이고 있는 것이다. 화학물질 감시체제는 과학적으로 철저하게 만들어야 한다.당연히 물질별 평가와 경고체계를 수립해야하고 품목별로는 수입규제에도 나서야 한다.이렇게 하기위해 화학물질 정보관리조직도 있어야한다.국민을 계몽하는 역할도 필요하다.화학물질사회에서의 질병들은 상당수가 화학물질때문에 인간이 자연치유력을 잃고 면역체계가 와해됐기 때문이라는 해석이 점점더 정설화돼가고 있는 것이다.

◎남성호르몬 주입하면 새 신경조직 형성/치매·파킨슨씨병 등 치료에 “획기적 전기” 성인의 뇌조직은 고정돼 있어 새로운 신경세포를 형성할 수 없다는 통설을 뒤엎는 연구결과가 나와 손상된 뇌치료에 새로운 전망을 던져주고 있다. 뉴욕 타임스 최신호는 뉴욕에 있는 커넬의과대학 스티븐 골드만 박사팀과 캐나다 캘거리 패컬티 의과대학 새뮤얼 와이스 박사팀등의 관련연구결과를 상세히 보도했다. 이에 따르면 골드만 박사팀은 수컷 카나리아새의 노래기능연구에서 남성호르몬인 테스토스테론이 노래를 할수 있게 하는 뇌영역을 확장시킨다는 연구결과로부터 뇌는 신경세포의 전구체를 보유하고 있다는 사실을 밝혀냈다.그 전구체는 조직배양 결과 배아형성 초기과정에서와 똑같이 새로운 신경세포를 발생시키는 것이 확인됐다. 당시까지 태아의 뇌조직에서 신경세포를 배양한 일은 있으나 성인의 뇌에 새로운 신경세포를 발생시키고 실험실에서 이를 배양한 일은 골드만 박사가 최초였다.그의 연구는 기존의 학설과는 달리 그러한 전구세포들이 일생을 통해 뇌속에 존재한다는 사실을 증명하는 것이다. 이후 유사한 전구세포들이 고등 척수동물에서도 확인됨으로써 뇌는 피부나 혈액세포처럼 재생될수 없다는 신화는 깨지고 있다.예를 들면 골수는 일생을 통해 원시세포를 보유,어떤 자극을 받을 경우 손상된 세포를 대체 할 수 있는 새로운 세포를 형성 할 수 있다는 것이다. 이같은 연구의 궁극적인 목표는 사고 혹은 발작,알츠하이머병·파킨슨씨병·헌팅톤씨병과 같은 퇴화적 질병과 여러 경화증으로 손상됐거나 파괴된 뇌세포또는 척수세포를 대체하는데 사용할 뇌세포를 기르는 것이다.또 이번 기술은 낙태에서 얻은 태아의 뇌세포를 뇌연구에 이용해온데 따라 제기된 윤리논쟁을 잠재울수 있을 것으로 기대된다. 골드만 박사는 70년대 록펠러대학원시절부터 수카나리아새의 노래기능에 대한 호르몬의 영향을 연구해 왔다.그는 스승 노트봄 박사와 함께 76년 카나리아가 노래할 때 사용하는 뇌부위가 암컷보다 훨씬 크다는 사실을 발견하고 남성호르몬 테스토스테론을 주입했을 때 어떤 세포가 커지는지를 알아보기로 했다. 그 결과 놀랍게도 새로운 신경세포가 형성되는 것을 발견했다.성장한 카나리아의 뇌에 잠재해 있던 전구세포들이 세포를 형성하기 시작했다는 사실은 당시의 통설을 뒤엎는 것이었다. 전구세포그룹들이 출생 이후 줄곧 존재해온 것이라면 성장이 된 후에는 왜 불활성이 되는지 등에 대해 곧 의문이 제기되었고 후속 연구가 뒤따랐다. 1992년 와이스 박사는 전구세포들이 배아 발달초기에 신경세포를 발생시키는 뇌속 깊은 곳,즉 뇌심실층에 존재하며 새와 쥐의 경우 똑같이 배아성장의 흔적으로서 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 마지막 의문은 사람에 대한 것이었다.골드만 박사는 무려 2년간을 기다린 끝에 간질환자로부터 얻어낸 11명의 뇌세포에 대해 같은 연구를 시행,사람의 뇌실에서 얻은 뇌세포도 배양할수 있으며 새로운 신경조직을 발생시킬수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 아울러 골드만 박사팀은 세포배양접시에서 사람의 뇌세포를 완전성숙시키는데 성공했으며 실제 신경세포와 똑같이 생리적인 활동을 하는 것도 확인할수 있었다. 하지만 합성된 신경세포가 실제 질병치료에 사용되기까지에는 넘어야 할 산들이 많다.우선 뇌에서 신경 전구세포의 정확한 존재위치가 규명돼야 하고 치료효과를 거둘수 있을 만큼 충분한 양의 뇌세포 확보도 문제이다. 또 뇌세포가 이식됐을 경우 손상부위에 어떻게 정착하는가도 중요한 연구대상이다.뇌세포이식은 새 세포가 기존세포와 똑같은 의미구조를 갖는 패턴으로 연결돼야 하기 때문에 간장이나 심장보다 훨씬 어려운 과제로 인식되고 있다.

◎엔고·경제·경수로대처 시급한 과젠데…/선거 둘러싼 정치권 호들갑에 불쾌감 무엇이 난국인가.우리 정치권이 매끄럽게 굴러가지 못하는 것은 어제 오늘의 일이 아니다.그런데 왜 최근의 정치권,특히 민자당의 내부사정을 놓고 일각에선 정국 전체가 「총체적 난국」인 것처럼 호들갑을 떠는가. 이것은 요즘 청와대 몇몇 수석비서관등 핵심관계자들이 던지는 의문이다.이들 핵심의 「신경세포」가 김영삼대통령과 닿아 있다고 볼 때 이같은 의구심은 김대통령의 심중을 적잖이 반영하는 것으로 받아들여진다. 청와대 핵심들이 전하는 김대통령의 현시국과 관련한 최대관심사는 두가지로 정리된다. 첫째는 「엔고현상」을 어떻게 슬기롭게 이용,우리 경제에 도움이 되게 할 것이냐 하는 「고차원」적 문제에 골몰하고 있는 것으로 전해진다.또 북한 경수로문제 등 남북한관계도 숙고에 숙고를 거듭하는 대상이다.사회 각 부분의 잘못된 관행을 고쳐나가는 개혁작업도 중요한 관심사라는 설명이다. 국내 정치문제는 경제·외교문제등 국정운영현안에 비해 한참뒤로 밀리는 사안이다.미국과 일본에서 가공할 테러사건이 잇따르고 있는 것도 신경이 크게 쓰이는 대목이라는 설명이다.우리 사회는 상당히 안정되어 있지만 이를 지속시키는 일이 주요과제로 떠올랐다. 정치권의 일부소란이 나라전체의 불안정으로 투영되는 것은 너무 정권 혹은 대권차원에서 상황을 보기 때문이라는 게 김대통령의 시각을 반영한 이들 핵심의 인식이다. 지방선거 뒤에는 야당 당적으로 당선된 단체장이라 할지라도 중앙정부와 협조하지 않으면 자치단체의 살림을 훌륭하게 수행하기 힘들 것이로 보고 있다.「대권신기루」에 의해 그것을 무시하는 「정치꾼」이 뽑힌다면 지방행정은 엉망이 되리라는 주장이다. 같은 맥락에서 김 대통령의 두번째 관심사는 6월 지방선거를 문자 그대로 「지방적」으로 치르는 문제인 것으로 측근들은 전한다.주민자치·생활자치를 실현하자는 취지의 지방선거를 대통령선거·국회의원총선처럼 정권의 앞날과 연결시켜 몰아가는 것은 뭔가를 착각하고 있는 정치권만의 기류라는 것이다. 김 대통령의 상황인식이이렇다면 급박한 새로운 해법이 나와야 할 이유가 없다.일부의 이탈에 따른 후유증을 최소화하고 선거태세를 다져나가는 일은 이춘구 대표­김덕룡 총장체제의 몫이다.다소 어려움이 있더라도 당이 1차적으로 책임져야 한다는 것이다.지방선거결과에 대해서도 마찬가지다. 물론 김대통령은 민자당의 총재다.「나몰라라」 한다는 것은 있을 수 없다.당직자를 중심으로 하는 중진들을 면담하고 후보인선에 관심을 표시할 수 있다.하지만 그것이 정국운영의 기조를 바꾸는 것은 아니라고 청와대 핵심들은 설명한다.