◎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.

신경세포유착분자(N­CAM)란 단백질이 손상된 신경을 재생시키는 효능을 가진 것으로 발견돼 척수부상에 의한 마비 치료에 새로운 희망을 던져주고 있다. 미국 루이지애나주립대 신경해부학교수인 조안나 대닐로프 박사는 신경의학전문지인 리스터러티브 뉴럴러지 앤드 뉴로사이언스 최신호에 발표한 연구보고서에서 좌골신경의 상당부분이 제거된 실험실 쥐들에 N­CAM을 주사한 결과 10일이 되기 전에 모두가 네발로 일어섰고 30일후 손상된 좌골신경이 완전히 재생도 근육에 다시 접합됐다고 밝혔다.부작용은 없었다. 대닐로프 박사는 『N­CAM은 손상된 신경으로 하여금 현재 발육단계에 있다는 생각을 갖게 함으로써 이들이 다시 자라나 근육과 재결합하면서 원래기능을 회복하게 된다』면서 사람은 파충류 등 다른 척추동물들과 달리 성년기가 되면 자연적으로 N­CAM의 예비량이 고갈된다고 밝혔다. 대닐로프박사는 이 단백질 발견으로 뇌졸중에 의한 마비,시신경 손상에 의한 실명,사지마비 치료에 도움이 될 것이라면서 사람을 대상으로 한 임상실험까지는앞으로 여러해가 더 걸리지만 자신의 연구팀이 금년말까지는 N­CAM중에서 신경세포의 재생 담당 부분을 분리해내 유전공학적인 방법으로 N­CAM을 대량생산,원숭이를 대상으로 실험을 시작할 계획이라고 밝혔다.

◎전문의가 말하는 불면증 치료법/스트레스와 불균형 영양이 숙면 방해/녹황색 야채·두부·적당한 운동도 도움 동지섣달 긴긴 밤에 불면증 으로 고생하는 사람들이 의외로 많이 있다. 수면은 뇌의 수면중추가 신경과 호르몬을 미묘하게 조정함에 따라 생기는 현상이어서 스트레스를 받거나 영양이 편중될 경우 수면중추가 제 기능을 상실,잠을 이룰수 없게 되는 것이다. 인제대 의대 서홍관교수(가정의학과)는 우선 잠을 이룰수 없을 때는 위와 신경을 자극하지 않을 정도의 따끈한 우유를 마시도록 권했다. 수면기능은 세로트닌이라는 신경세포의 전달물질이 중추신경의 수면·각성사이클에서 작용하는 것에 따라 이뤄지는데 이 세로트닌은 트리프트안이라는 아미노산(단백질)에서 만들어지며 트리프트안은 우유와 치즈에 많이 들어 있기 때문이다. 공복 때문에 잘 수 없을 때에도 우유를 마시면 도움이 된다.취침하기 직전에는 음식을 먹지 말고 2∼3시간 전에 먹도록 한다. 잠은 비타민B군과도 관련이 있다. 고려대 의대 홍명호교수(가정의학)는 『비타민B₁이 부족하면 잠자리에서 쉽게 깨어나지를 못하며 B₃의 결핍은 불면증의 원인이 되기도 한다』면서 『비타민B군이 많이 들어 있는 녹황색야채와 두부를 평소 많이 섭취하는 것이 좋다』고 말했다. 한편으로 전문의들은 칼슘,비타민C,식물섬유도 잠과 관련이 있다고 밝히고 있다. 칼슘의 결핍은 정신을 불안정하게 하여 편안한 잠을 방해하며 비타민C가 부족하면 수면중추의 작용과 호르몬의 분비를 방해하여 잠에 악영향을 끼치게 된다는 것이다. 이밖에 매일 가벼운 운동을 할 경우 피로감이 적당히 생겨 숙면을 취할수가 있다.엘리베이터 대신에 계단을 이용하거나 가까운 곳은 걸어서 다니는등 손쉽게 실천할수 있는 방법부터 찾아보는 요령이 필요하다.

20세기후반 화학회사들은 극성스럽게 화학제품의 기적들을 과시해 왔다.듀폰사 광고문은 「화학제품을 통한 더 나은 생활」이고 몬산토사의 주장은 「화학제품 없이는 생활자체가 불가능할 것」이라는 데까지 이르렀다. 하긴 합성섬유·드라이크리닝·상하지 않는 식품·각종 농약·살충제·피임약등이 다 화학물질로 개발된 것들이다.이렇게 만들어진 화학물질이 현재 5만종을 넘는다. 그러나 천연이든 합성이든 모든 화학물질은 유독성 위험을 갖고 있다.아황산나트륨·일산화탄소·포름알데히드·퍼클로로에틸렌·톨루엔·크실렌등 그 어느 성분이든 인체 신경세포에 영향을 준다.특히 중추신경에 치명적이다.중추신경세포는 다른 세포와 달리 한번 죽으면 다시는 보충되지 않기 때문이다. 건강한 90세노인은 타고난 신경세포의 75%를 갖고 있다고 한다.인간이 어떤 화학독물에 노출되면 세포를 잃는 속도가 빨라진다.이 손실이 해마다 0.1%씩만 추가돼도 60대가 되면 90세 노인과 같은 신경세포를 갖게 된다는 이야기다. 그래서 이제 관심사는 화학물질의 위험성 확인이다.아직은 5만종중 7백종에만 노출한계치를 정하고 있다.미국은 2천만명이상의 노동자들에게 노출돼 있는 1백97종의 화학물질검사를 대규모로 한결과 65종이 신경계통에 손상을 주고 있다는 결론을 최근 내렸다. 그런데도 미국 수출레몬에는 표백제가 잔뜩 발려 있다.보르덴사 수입레몬주스에 이산화유황이 과다 사용됐음을 적발해 폐기토록 했다.하지만 표백제 정도는 마른 술안주에도 다량으로 쓰인다.90년4월 기준치의 9배를 쓴 마른 당근과 편강을 적발했던 일이 우리에게도 있었다. 저장 이동되는 모든 식품에는 일단 유독성 화학물질이 쓰였다고 봐야 한다.찾아내고 잡기도 해야겠으나 먹는 일에도 조심은 해야 한다.

◎치매·파킨슨씨병 발생 억제/인삼연초연/동물 실험은 사람과 큰차이/의학계 『흡연이 노망을 막아준다?』 치매나 파킨슨씨병등 이른바 신경성노인질환에 대한 흡연의 예방효과를 둘러싸고 논쟁이 일고 있다. 때아닌 이 「흡연 시비론」은 한국인삼연초연구원 화학부 이동욱박사팀이 최근 「흡연과 신경성노인질환과의 상관성 연구」라는 논문을 통해 『담배를 피우면 치매나 파킨슨씨병의 발생이 억제된다는 사실을 동물실험 결과 입증했다』고 발표하면서 비롯됐다. 이박사팀은 우선 생쥐에 치매를 일으키는 단백질 「스크라피 바이러스」를 주입하고 나서 매일 담배 15개비를 태워 얻은 연기에 10분씩 노출시킨 쥐(흡연군)와 그렇지 않은 쥐(비흡연군)를 8개월간 비교,분석했다. 연구팀에 따르면 우선 생리학적 변화면에서 흡연군의 경우 체중감소율및 자연치사율이 2배 남짓 줄었으며 치매를 촉발하는 신경세포 「글라이얼」역시 크게 감소한 것으로 나타났다.흡연군에서는 또 뇌 신경전달물질인 도파민과 세라토닌 함량의 감소현상이 효과적으로 억제된 것으로 확인됐다. 그는 『흡연이 어떤 작용을 통해 그같은 효과를 나타내는지에 대한 메커니즘이 밝혀지면 치매나 파킨슨씨병등의 진단법과 치료제 개발에 큰 도움이 될 것』으로 기대했다. 그러나 이 연구결과에 대한 의학계의 반응은 한마디로 냉담할 뿐이다. 노인성 치매연구 분야의 권위자인 서울대 의대 약리학교실 서유헌교수는 『흡연과 신경성노인질환과의 상관성에 관한 연구 결과는 천차만별로 나오고 있는 것이 현실』이라며 흡연이 노인성 치매등에 효과가 있다는 점만 부각될 경우 자칫 국민들의 건강의식이 오도될수 있음을 경고했다. 서교수는 특히 『이박사팀이 생쥐에 치매를 유발하기 위해 주입한 스크라피바이러스는 짐승 치매와 관련된 인자로서 사람에게 많이 생기는 알츠하이머나 혈관성치매와는 큰 연관이 없다』는 점을 들어 이번 연구의 방법론에 문제가 있음을 시사했다. 따라서 노령인구의 증가로 노인성치매가 큰 사회문제로 떠오른 가운데 나온 이번 한국인삼연구원측의 연구 결과는 「흡연 무익론」과 「흡연 무해론」사이에서 얼마나 설득력을 얻어 나갈지에 관심이 모아지고 있다.

◎유일한 감각기관… 양방향으로 감지 암컷위치 가늠 뱀의 갈라진 혀는 배우자를 찾기위해 쓰인다는 흥미로운 연구결과가 나왔다.미 과학월간지 「디스커버」최근호는 포크처럼 양쪽으로 갈라진 뱀의 혀가 이성이 있는 곳을 알아내 접근하는데 주로 쓰인다고 전한다. 미 코네티컷대학 생물학과 커트 슈웽크교수에 따르면 뱀의 혀는 일종의 「케모리셉터」로 작용을 한다.케모리셉터란 주변에 있는 화학물질들(여성호르몬 등)을 잡아들여 감지할 수 있게 해주는 신경세포의 일부분이다.뱀이 계속해서 혀를 낼름거리는 이유도 끊임없이 새로운 정보를 받아들여 「분석」하기 위한 것으로 생각되고 있다.다른 동물과는 달리 후각이나 청각 등이 별로 발달하지 못한 뱀들은 혀가 거의 유일한 감각기관이다. 뱀이 혀를 이용해 배우자를 찾아내는 방법은 일종의 「스테레오 시스템」이다.예를들어 양쪽으로 갈라진 혀의 오른쪽 부분에서 왼쪽보다 더 많은 화학물질이 감지되면 뇌는 오른쪽으로 움직이라는 명령을 내린다.이런 식으로 계속 반복하면 결국에는 교미상대가될 암컷의 정확한 위치를 찾아낼 수 있다는 것.게다가 뱀들은 워낙 넓은 지역에 퍼져 살기 때문에 이렇게라도 하지 않으면 멸종의 위기를 맞게 된다는 게 슈웽크교수의 설명이다.