일반적으로 3대 암 치료법이라고 하면 수술과 항암제, 방사선치료를 꼽습니다. 수많은 연구와 검증을 통해 가장 표준화된 치료법이기도 합니다. 이 중에서 방사선치료는 파장이 짧고 높은 에너지를 가진 방사선을 이용해 암세포를 제거하는 기술입니다. 그런데 치료 기전이 제대로 알려져 있지 않아 수술이나 항암제와 마찬가지로 거부감을 갖는 환자가 의외로 많습니다. ‘방사선을 쬐면 살이 타는 것 아니냐’, ‘원자폭탄과 같은 기술을 왜 내 몸에 사용해야 하느냐’고 두려움을 호소하는 환자도 있습니다. 21일 이런 궁금증을 풀기 위해 전문가들에게 조언을 구했습니다. 많은 분이 ‘방사선치료를 하면 아픈 것 아니냐’는 의문을 제기합니다. 암세포를 태워 죽인다고 여겨 생긴 오해입니다. 김대용 국립암센터 양성자치료센터장은 “방사선치료 자체에 따른 직접적인 뜨거움이나 통증은 없다”고 지적했습니다. 방사선치료는 암세포의 유전물질인 디옥시리보오스핵산(DNA)과 세포막을 손상시키는 것일 뿐 세포 전체를 태워 없애진 않습니다. 김 센터장은 “방사선을 쬔 세포는 대부분 치료 후 세포분열을 할 때 죽는다”며 “일정 방사선을 장기간 분할해 계속 쬐면 종양 조직은 충분히 회복하지 못해 파괴 효과가 높아지게 된다”고 덧붙였습니다. 방사선치료를 하면 체내에 방사선이 남아 가족이나 지인에게 좋지 않은 영향을 미칠 것이라고 생각하는 분도 있습니다. 그러나 연세암병원 암지식정보센터장인 금웅섭 방사선종양학과 교수는 “방사선이 몸속에 남는다는 것은 오해”라며 “일반적인 체외 방사선치료는 방사선이 몸을 투과하기 때문에 체내에 남지 않는다”고 했습니다. 다만 갑상선암 환자에게 적용하는 ‘방사성 요오드 치료’는 방사선이 일부 방출될 수 있지만 크게 걱정할 필요는 없습니다. 금 교수는 “방사성 요오드 치료는 방사선을 방출하는 캡슐을 섭취해 암세포를 죽이는 방식이어서 체내에서 방사선이 방출될 수 있다”면서도 “방사선이 방출되지 않을 때까지 격리실에 있다가 퇴원하기 때문에 다른 사람에게 영향을 줄 가능성은 거의 없다”고 강조했습니다. 방사선치료를 받는 동안 식욕·체력 저하를 호소하는 환자도 많습니다. 이것은 방사선으로 인해 손상을 입은 세포들이 회복하는 데 많은 에너지가 소모되기 때문입니다. 또 항암제 투약으로 인한 부작용이 동반돼 생기기도 합니다. 김 센터장은 “복부 쪽에 방사선을 조사하면 위나 소장, 대장에 영향을 줘 식욕 감소나 설사로 인한 탈수로 체력 저하가 일부 생길 수 있다”고 설명했습니다. ●세포 증식 막을 뿐… 태우는 기능 아냐 과거 방사선치료 기술이 발달하지 않았을 때는 얼굴 부위에 치료를 받으면 영원히 침이 나오지 않는 부작용이 있었습니다. 하지만 최근에는 부작용을 최소화할 수 있게 됐다고 합니다. 금 교수는 “최근에는 기술 발전으로 침샘과 같은 주요 정상조직을 피해서 방사선 치료를 할 수 있게 됐다”며 “가급적 침샘이 기능을 유지할 수 있도록 치료 설계를 한다”고 했습니다. 방사선치료로 인한 피부 변화도 환자들의 큰 걱정거리입니다. 1970년대까지 사용했던 ‘코발트 치료기’는 치료 부위에 심한 피부 손상을 일으키기도 했습니다. 그러나 최근에 개발된 기기들은 심한 피부 반응이 나타나진 않는다고 합니다. 방사선에 민감한 피부의 상피세포가 건조해지거나 붉어지고 가려움, 착색 등의 증상이 나타날 수는 있습니다. 장기간 치료하면 건조증이나 가려운 증상이 많이 나타납니다. 그렇지만 치명적인 위험은 없고 대부분 2~4주 이내에 회복된다고 합니다. 김 센터장은 “피부가 벗겨진다고 해도 2~4주면 회복된다”며 “다만 색소침착은 더 오래갈 수도 있는데 이것은 햇볕에 탄 피부 색깔이 쉽게 회복되지 않는 것과 같은 이치”라고 말했습니다. 환자는 치료 부위가 옷에 쓸리지 않도록 하고 햇볕에 직접 노출되지 않도록 하는 것이 좋습니다. 피부가 접히는 부분은 더욱 주의해야 합니다. 온찜질이나 냉찜질, 사우나는 피부 자극이 심해질 수 있어 피하는 것이 좋다고 합니다. 각질은 직접 제거하지 말고 저절로 떨어지도록 놔둬야 합니다. 방사선치료는 수술이 불가능하거나 진행성 암에 활용할 때가 많지만 의외로 치료 뒤 완치할 수 있는 암 종류가 많다고 전문가들은 입을 모았습니다. 항암제 투약과 병행해 적극적인 치료가 필요한 이유입니다. 두 전문가는 “자궁경부암과 전립선암, 두경부암, 폐암, 항문암, 피부암, 소아의 배아세포종 등은 방사선치료만으로도 완치할 수 있다”고 말했습니다. 방사선치료 기간은 5~7주 정도입니다. 다소 길다고 느끼는 분이 있는데 여기엔 이유가 있다고 합니다. 김 센터장은 “180~200cGy(센티그레이·방사선 세기 단위)씩 장기간 분할 치료를 하면 정상 조직의 장애는 최소화하고 종양 조직의 파괴 효율은 극대화할 수 있다”며 “암세포가 덩어리를 이룬 고형암은 대부분 25~35회 치료하는 것을 원칙으로 하고 있어 주 5회씩 약 5~7주가 소요된다”고 설명했습니다. 현재 200cGy가 넘는 고용량 방사선을 쬐어 치료 기간을 1~3주로 단축하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 효과를 입증하기도 했습니다. ●기술 발달로 암세포만 선택적 공격 최근에는 정상 조직의 손상을 최소화하면서 암세포에만 선택적으로 방사선치료를 해 효과를 높이는 기술이 많이 개발됐습니다. 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상촬영(MRI), 양전자단층촬영(PET) 같은 첨단 검진장비와 결합한 영상유도 방사선치료(IGRT)가 그것입니다. 종양의 모양을 3차원 이미지로 관찰해 비정상 정도나 장기 기능에 따라 최적의 치료선량을 결정할 수 있습니다. 그중 CT와 고에너지 방사선 치료기를 결합한 ‘토모세러피’가 최근 활발하게 사용되고 있습니다. CT와 같은 모양이어서 치료 전 종양의 정확한 위치와 크기를 확인할 수 있고 5만개 이상의 작은 방사선 조각을 360도 회전해 조사하면서 강도를 조절할 수 있습니다. 암세포 뒤쪽 정상 조직은 통과하지 않고 표적 부위에만 방사선을 도달시키는 ‘양성자치료기’도 국립암센터, 삼성서울병원 등 대형 병원에 잇따라 도입돼 환자들의 관심이 높아졌습니다. 치료비가 1000만~2000만원의 고가였지만 지난해 9월 건강보험이 적용돼 500만~600만원 선으로 낮아졌습니다. 머리와 눈, 골반, 뇌신경계, 복부 등 거의 대부분의 종양에 사용할 수 있습니다. 방사선치료를 할 때 특별히 주의해야 할 식품은 없습니다. 체력을 유지하기 위해 균형 잡힌 식단을 짜서 거르지 않고 먹으면 됩니다. 김 센터장은 “과도한 운동보다는 힘들지 않을 정도의 운동이 적절하다”며 “치료가 종료된 뒤 균형 잡힌 식단을 유지하고 하루 30분 이상의 운동을 하면 된다”고 조언했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

　방사성동위원소로 필요에 따라 암 진단물질이나 치료제로 변환해 사용할 수 있는 ‘컨버전스 방사성의약품’이 세계 최초로 개발됐다. 　한국원자력의학원 이태섭 박사팀은 식도암 치료와 진단을 함께 할 수 있는 의약품인 ‘세툭시맙’을 만드는데 성공했다고 19일 밝혔다. 식도 편평상피세포암을 증식시키는 유전자인 표피성장인자수용체에만 반응하는 진단용 방사성동위원소 ‘구리-64’와 치료용 방사성동위원소 ‘루테튬-177’을 결합시켰다. 연구성과는 방사성 의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 누클레어 메디신’ 7월호에 실렸다. 식도암은 국내암 발생률 중 전체 7위, 남성 암 중에서는 5위를 차지하고 있다. 매년 발생률이 증가하는 추세로 일단 발병하면 진행속도가 빠른 대표적인 난치성 암으로 꼽히고 있다. 식도암은 암세포 형태에 따라 편평상피세포암과 선암으로 나뉘는데 한국인이 주로 걸리는 식도암은 편평상피세포암으로 전체 식도암의 95%를 차지하고 있다. 연구진은 생쥐에게 식도암을 유발시킨 뒤 진단용 방사성동위원소인 구리-64를 붙인 세툭시맙을 주사한 뒤 면역 양전자방출단층촬영(면역PET) 기법으로 발병 위치와 크기 등을 정밀하게 진단하는 데 성공했다. 그 다음 치료용 방사성동위원소인 루테튬-177을 붙인 세툭시맙을 주사해 동위원소가 방출하는 베타 방사선으로 암세포만을 정밀하게 치료하도록 했다. 그 결과 현재 널리 쓰이고 있는 표적치료방법 중 하나인 항체면역치료에 비해 치료효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 세툭시맙으로 치료한 결과 한 번 치료로 종양 크기가 61.5%나 줄었고 종양 증식을 억제할 뿐만 아니라 암세포도 파괴해 암 전이까지 막는 것으로 나타났다. 　이 박사는 “이번 성과를 바탕으로 실제 사람을 대상으로 한 임상적용과 함께 진단과 치료가 동시에 가능한 새로운 개념의 컨버전스 방사성의약품 개발을 추진할 예정”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암은 조기에 발견할수록 치료 효과가 높다. 이 때문에 다양한 영상진단법이 등장하고 있는데 문제는 이런 진단기술들도 체내 염증과 종양을 정확히 구분해 내지 못한다는 것이다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 박지애 박사팀은 자체 운용 중인 의료용 사이클로트론인 ‘원형입자가속기’를 이용해 진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)를 생산하고 이를 이용해 인체 내 염증세포만을 정확히 찾아낼 수 있는 방사성의약품인 ‘지르코늄 옥살레이트’를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 의료용 사이클로트론은 양성자와 중수소, 헬륨 같은 입자들을 가속해 충돌시켜 치료나 진단에 사용할 수 있는 방사성동위원소를 생산해 내는 장치다. 이번 연구 결과는 분자제약학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 파마슈티컬스’ 최신호에 실렸으며 국내 특허도 출원된 상태다. 영상진단을 할 때는 몸속을 좀 더 잘 볼 수 있도록 해 주는 조영제라는 물질을 넣는다. 현재 조영제로 가장 많이 쓰이는 것은 포도당과 비슷한 ‘불소 방사성동위원소’(F-18)로 문제는 종양과 염증을 구분하기 쉽지 않다는 것이다. 그렇지만 이번에 개발한 지르코늄 옥살레이트는 종양세포보다는 염증세포에 더 많이 흡수된다는 것을 밝혀냈다. 실제로 연구진은 실험용 쥐에게 지르코늄 옥살레이트를 주입해 양전자방출단층촬영(PET)을 한 결과 염증세포만을 골라 볼 수 있다는 것을 확인했다. 이 때문에 기존에 나와 있는 F-18과 지르코늄 옥살레이트를 함께 사용할 경우 암과 염증세포를 명확하게 구분해 파악할 수 있어 정확한 암 진단은 물론 염증질환의 조기 진단이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다. 박 박사는 “이번에 개발한 Zr-89를 PET에 활용하면 종양과 염증에 대한 감별 진단은 물론 류머티스 관절염을 비롯한 다양한 염증성 질환 진단에도 활용이 가능하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

슈퍼 히어로가 등장하는 ‘어벤저스’ 열풍이 올해도 뜨겁다. 세계 영화팬들의 눈을 사로잡은 영화 ‘캡틴 아메리카: 시빌 워’에는 우리에게 익숙한 어벤저스인 아이언맨을 비롯해 개미처럼 작아질 수 있는 앤트맨, 염력을 사용하는 스칼릿 위치, 물체의 밀도를 자유자재로 조절하는 비전 등 다양한 영웅이 등장한다. 수많은 대내외 위협 속에서도 인류를 보호하는 어벤저스의 놀라운 능력은 관객을 사로잡고 열광케 한다. 사실 어벤저스가 아니더라도 우리는 방사선을 이용해 투시와 같은 초능력을 사용하고 있다. 방사선은 에너지가 강하기 때문에 빛이 통과하지 못하는 곳까지 뚫고 들어갈 수 있다. 이 성질을 의료 분야에 접목한 것이 엑스선 검사와 CT 검사로 우리 몸 내부의 상태를 촬영해 정확한 진단 및 치료를 가능케 한다. 또 몸속에 방사성의약품을 주사해 방출되는 방사선을 확인함으로써 질병을 검사하는 양전자방출단층촬영(PET-CT)은 암의 영상 진단 방법 중 가장 정확한 첨단 검사 방법이다. 산업 분야에서는 방사선 비파괴 검사를 이용해 비행기 엔진이나 선박 부품 내부의 균열과 결함을 파악한다. 이를 통해 장비 고장으로 인한 사고의 위험성은 낮추고 승객의 안전은 더욱 확보할 수 있는 것이다. 또한 항만에서 마약과 총기류 등의 밀수품을 탐지하는 컨테이너 검색기도 방사선 비파괴 검사 기술을 활용한 것으로 수출입 물품을 효율적으로 감시·관리하는 데 필수적인 장비다. 방사선 기술이 의료, 산업, 보안 등 다양한 분야에서 우리 삶의 질을 높이는 데 기여하고 있음에도 국내 방사선기기 산업은 미국 등 해외 선진국에 비해 열악한 상황이다. 세계 방사선기기 시장 규모가 70조원에 육박하고 있으며, 우리나라도 1조원을 넘어 빠르게 성장하고 있지만 원천기술과 산업체 역량 부족 등의 이유로 국내에서는 대부분의 기기를 수입에 의존하고 있다. 주요 방사선기기의 국산화에 성공하면 전량 수입하고 있는 대당 수십억원의 방사선치료기, 핵의학의료영상기기, 보안 검색 장치의 수입 대체와 무역역조 해소가 가능해지고, 핵심 부품의 국산화에 따른 의료비 경감 및 산업 경쟁력 강화에 기여할 것이다. 방사선기기는 소량 다품종의 산업 구조로 숙련도에 따라 성능과 특성 차이가 큰 만큼 전문 인력의 확대로 이어져 일자리 창출과 중소·중견 기업 성장을 촉진하고 지역경제 활성화에 크게 이바지할 것으로 전망된다. 이를 위해 한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 올해 하반기에 방사선 발생 및 계측 시험시설, 성능 평가시설 등을 갖춘 ‘방사선기기 팹센터’를 준공한다. 팹센터는 원천기술 개발뿐 아니라 산업체 기술 지원 및 산학연이 참여하는 이용자 협의체를 활성화함으로써 방사선 원천 기술부터 실용화까지 통합, 연계할 수 있을 것이다. 미래에는 초고령 사회 진입이 가속화되는 등 지속적인 사회 변화가 예상된다. 의료·복지 분야의 방사선 진단 및 치료 기기를 비롯해 광범위한 분야에서 방사선기기 수요의 증가는 필연적이다. 정부는 2013년 말 국내 방사선 기술 등 비발전 분야 강화를 위한 ‘원자력 창조경제 실천계획’을 수립한 바 있다. 이를 통해 방사선융합기술을 통한 신산업 창출과 한국형 강소 방사선기기 기업 육성 등을 중점적으로 추진하고 있다. 앞으로도 정부의 장기적인 투자는 지속돼야 한다. 우리나라는 수준 높은 과학기술과 경쟁력 있는 기업, 그리고 다양한 인재를 보유하고 있다. 방사선기기 산업 분야의 강국으로 거듭날 수 있는 조건을 갖추고 있는 것이다. 어벤저스가 슈퍼 히어로가 한데 모여 협력할 때 진정한 힘을 발휘하듯 방사선기기 분야에서도 서로 다른 주인공이 한뜻으로 뭉쳤을 때 놀라운 성과를 발휘할 것이다. 이를 위해서는 방사선기기에 대한 정부의 지원과 국민의 관심, 산학연 간 협력이 더욱 확대될 필요가 있다. 그렇게 된다면 우리나라는 방사선기기 산업 분야의 어벤저스로 탄생하게 될 것이다.

　약물 치료에도 불구하고 반복적으로 재발하는 강박증은 세로토닌 수용체의 이상이 결정적인 문제라는 임상연구 결과가 나왔다. 약물 치료로 강박 상태가 일정 부분 호전되더라도 상당 기간 지속적으로 약물을 복용해야 한다는 뇌의학적 근거가 마련됐을 뿐 아니라 우울증, 불안장애 같은 다양한 뇌 관련 질환에 활용될 수 있는 새로운 연구 방법이 제시됐다는 점에서 주목되고 있다.　강박증이란, 무언가를 반복적으로 확인하거나 정해진 규칙에 따라 행동해야만 하는 심리적 압박감이 지나치게 강해 일상생활에 지장을 초래하는 질환을 말한다. 이를 흔히 ‘노이로제’라고도 한다.　예컨대, 금방 손을 씻었는데도 그 사이에 다시 손이 더러워졌다고 여겨 피부가 짓무르도록 몇 번씩 손을 다시 씻는다거나, 문을 닫은 뒤에도 반복적으로 다시 확인하는 행동을 되풀이하는 식이다. 국내의 경우 인구100명 중 3명이 앓고 있을 정도로 유병률이 높다.　이런 강박증은 심리적 요인이 원인일 것으로 추정해 왔으나 최근 들어 분자영상학이 발전해 뇌의 신경학적 변화를 확인할 수 있게 되면서 비로소 뇌의 기능적 이상, 특히 신경계통 호르몬인 ‘세로토닌 시스템의 이상’이 강박증의 중요 발병 원인인 것으로 파악됐다.　세로토닌은 사람의 뇌 속에서 수용체와 결합하여 불안감을 조절하는 대표적인 신경 호르몬으로, 분비량이 적거나 붙어있어야 할 수용체에서 빨리 소실될 경우 수용체의 밀도가 낮아지면서 강박장애를 일으킬 수 있다.　따라서 강박증을 치료하기 위해서는 약물 치료가 핵심인데, 문제는 약물 치료를 할 경우 환자의 경과를 확인하는 뇌 양전자단층촬영(PET)으로 세로토닌과 약물을 구분할 수 없어 환자의 ‘세로토닌 수용체 밀도’를 측정할 수 없다는 점이었다. 이 때문에 약물 치료로 환자의 상태가 호전되더라도 이후 언제까지 약물 치료를 시행해야 하는지, 또 어느 시점에서 완치 판정을 내려야 하는지 판단할 수 없다는 한계가 있었다.　 분당서울대병원 정신건강의학과 김의태(사진) 교수팀은 이런 문제를 해결하기 위해 영국 런던 킹스칼리지 정신건강연구소 몰리버 하워스 박사팀과의 협업을 통해 건강한 일반인 12명과 약물 치료를 시행하고 있는 강박증 환자 12명의 뇌 PET를 촬영, 비교하는 수학적, 약리학적 시뮬레이션을 통해 약물 효과가 배제된 세로토닌 수용체의 밀도를 계산해 내는데 성공했다. 　시간에 따른 개인별 PET 자료와 약물의 농도 변화를 동시에 분석하는 새로운 방식을 적용함으로써 이전에 항상 세로토닌과 동일하게 나타났던 약물의 효과를 제거하고 세로토닌 수용체만의 밀도를 계산해낸 것이다. 　이 방식을 적용해 약물 치료중인 강박증 환자 12명의 세로토닌 수용체 밀도를 측정한 결과, 약물치료로 증상이 호전된 환자라도 세로토닌 수용체의 밀도는 여전히 낮다는 사실이 확인됐다. 약물 치료로 증상은 다소 호전됐지만 강박증의 실질적 원인인 세로토닌 시스템의 이상까지는 교정되지 않았던 것이다. 이 연구 결과는 정신의학 분야의 저명 국제학술지인 ‘정신의학저널 (Psychological Medicine)’ 최근호에 게재됐다.　김의태 교수는 “이로써 강박증 환자가 약물 치료로 증상이 호전되더라도 세로토닌 시스템의 이상이 정상으로 복구될 때까지는 일정 기간 약물 치료를 지속해야 한다는 뇌의학적 근거가 마련된 것”이라고 설명했다. 　김의태 교수는 이어 “이 연구는 이전까지 불가능했던 강박증 약물 치료의 한계점을 풀어낸 세계 최초의 보고”라면서 “강박증은 물론 우울증, 불안장애와 같은 다양한 정신건강학적 질환에서도 심도있는 뇌 연구를 가능하게 했다는 점도 이번 연구의 큰 성과”라고 의미를 부여했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

컴퓨터단층촬영(CT), 양전자방출단층촬영(PET) 등 건강검진에서 일반적으로 사용하는 의료기기를 통해 우리 국민의 연평균 방사선 노출량의 최대 11배까지 노출될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 김무영 서울의료원 가정의학과 과장 연구팀은 전국 건강검진 기관 296곳의 검진 항목별 방사선 노출량을 조사한 결과 각 기관의 기본 검진 항목만으로도 평균 2.49m㏜(밀리시버트)의 방사선에 노출될 수 있는 것으로 나타났다고 20일 밝혔다. 원자력안전법 시행령에서 일반인에게 허용하는 연간 인공방사선 노출량 1m㏜를 넘는 수치다. 조사 결과 CT 등 선택 검진 항목을 더하면 방사선 노출량은 평균 14.82m㏜까지 높아지는 것으로 나타났다. 일반인은 자연에서 연간 2.4m㏜ 정도의 방사선에 노출된다. 우리 국민의 연평균 방사선 노출량은 3.6m㏜다. 개인종합검진을 받으면 연간 방사선 노출량의 4배까지 노출될 수 있는 것이다. 노출량이 30m㏜ 이상인 검진 기관은 31곳(10.5%)이었고, 최대 노출량이 40.1m㏜인 곳도 있었다. 이는 연간 방사선 노출량의 11배에 이르는 수치다. 검진 기관별 방사선 노출량에는 다소 차이가 있었다. 대학병원 소속 검진센터의 방사선 노출량 평균이 21.63m㏜로 가장 높았고 검진 전문 기관(19.75m㏜), 종합병원(100병상 이상) 소속 기관(16.61m㏜), 병원(30∼99병상) 소속 기관(7.84m㏜) 등의 순이었다. 대학병원과 검진 전문 기관의 CT, PET 검사 항목이 많아 전체 방사선 노출량이 높아진 것으로 분석됐다. 방사선 노출량이 가장 많은 검사는 CT로, 총방사선량의 72%를 차지했다. 그다음이 조영술(16%), PET(9%), 엑스레이(3%) 등의 순이었다. 연구팀에 따르면 미국 국가연구위원회의 한 보고서에서는 100m㏜의 방사선에 1회 노출된 사람 100명 중 1명은 암에 걸릴 수 있다고 분석했다. 그렇지만 100m㏜ 미만의 저선량 방사선이 인체에 미치는 영향에 대해서는 학계 내부에서도 논란이 분분하다. 연구팀은 “인터넷 홈페이지로 검사 항목을 조사했기 때문에 실제 검사 항목과 차이가 있을 수 있다”면서도 “앞으로 방사선 노출에 대한 고려를 포함해 근거에 기반한 검진 프로그램 확립이 필요하다”고 설명했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

맑은 가을 밤하늘은 별을 관찰하는 데 최적의 조건을 제공한다. 밤하늘을 수놓는 별들은 태양처럼 뜨겁게 타고 있는 항성이다. 몇 백 광년 떨어져 있는 아름다운 별들의 내부에서는 수소 같은 가벼운 원자들이 결합해 무거운 헬륨 원자핵을 만들어 내는 ‘핵융합 반응’이 끊임없이 일어나고 있다. 두 개의 원자가 하나의 원자로 만들어지는 과정에서 질량이 줄어드는 만큼 에너지가 외부로 방출되는데, 이것이 바로 ‘핵융합 에너지’다. 태양도 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 발산하고 있다. 현재 태양빛의 세기는 초당 약 6억t의 수소가 핵융합 반응을 일으키며 타고 있는 것으로 추정되는데 이런 강도의 빛을 계속 낼 수 있다고 가정할 경우 태양은 앞으로 100억년 이상 우리 곁에 있을 것으로 보인다. ●같은 듯 다른 핵융합과 원자력 우리가 알고 있는 원자력 에너지는 핵분열 반응으로 발생하는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다. 물을 끓이기 위한 에너지원 공급 방식이 화력 발전에서는 보일러 내 화석연료의 연소 반응이지만, 원자력 발전에서는 원자로 내에서 방사성 동위원소의 핵분열 반응이다. 핵융합 에너지는 두 종류의 수소 동위원소를 합쳐 새로운 물질을 만들어 낼 때 나오는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고 발전기를 돌린다는 점에서만 다를 뿐이다. 사실 화력 발전, 원자력 발전, 핵융합 발전 모두 쓰이는 연료만 다를 뿐 전기를 얻는 방식은 같은 ‘이란성 삼둥이’인 셈이다. 지구는 태양처럼 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있는 초고온·초고압 상태가 아니다. 현재 지구 상에서 핵융합 반응을 일으키기에 적합한 물질은 수소 동위원소인 ‘중수소’와 ‘삼중수소’다. 중수소는 바닷물 1㎥당 30g 정도 추출할 수 있으며, 삼중수소는 자연적으로는 존재하지 않지만 리튬에서 뽑아낼 수 있다. 중수소와 삼중수소 원자를 단지 같은 공간에 넣어 둔다고 해서 저절로 융합 반응이 일어나지는 않는다. 같은 양전기를 띠고 있는 두 물체는 서로 밀어내는 힘이 있는데 외부에서 이 힘을 뛰어넘는 힘을 가해 강제로 융합 반응을 일으켜야 한다. 서로 밀어내는 힘을 넘어서 핵융합을 일으키기 위해서는 1만eV(전자볼트)의 에너지, 온도로 환산하면 1억도 이상이 필요하다. 고온의 상태에서 핵융합 반응이 발생하면 고체나 액체, 기체 상태가 아닌 원자핵 이온(양전자)과 전자(음전자)가 분리된 제4의 물질상태인 플라스마 상태가 된다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인 등의 내부가 바로 플라스마 상태다. ●자기장으로 플라스마를 가둔다 번개를 보더라도 자연 상태에서는 플라스마가 오래 지속될 수 없다. 주위의 다른 물질과 반응해 중성의 기체 상태로 돌아가버리기 때문이다. 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻기 위해서는 진공 상태의 용기인 핵융합 장치에 핵융합 연료를 넣고 1억도 이상의 초고온 상태로 만들어야 한다. 이렇게 만들어진 플라스마가 오래 지속될 수 있도록 하는 기술이 핵융합 발전의 핵심이다. 또 높은 온도의 플라스마가 핵융합장치 벽에 닿으면 순식간에 녹아내릴 수 있기 때문에 플라스마가 벽에 닿지 않도록 하는 것도 필요하다. 플라스마 상태에서 원자핵 이온과 전자의 전기적 성질을 이용해 진공용기 속에 촘촘히 자석을 배열해 벽에 닿지 않고 핵융합 반응이 일어나도록 하는 방법이 있다. 이런 방식을 ‘자기 핵융합’이라고 부른다. 또 핵융합 연료인 중수소와 삼중수소를 작은 구슬 속에 압축해 넣은 다음 사방에서 고출력 레이저 빔으로 가열하면 순간적으로 초고온·초고압 상태가 만들어지면서 핵융합 반응이 발생하며 폭발한다. 이 때 나오는 에너지를 얻는 방식이 ‘관성 핵융합’인데, 이는 수소폭탄에서 주로 사용되는 방법으로 발전소처럼 연속적으로 일정한 에너지가 나오도록 조절하기 힘들다는 문제가 있다. ●가장 주목받고 있는 장치는 토카막 현재 지구상에서 인공태양을 만들기 위한 방법 중 가장 실용화에 근접한 방식은 초고온의 플라스마를 자기장을 이용해 가두는 ‘토카막’이란 장치를 이용하는 것이다. 토카막은 ‘토로이드 자기장 구멍’이란 뜻의 러시아어 합성어로 1950년대 초반 당시 소련의 물리학자들이 제안한 방식이다. D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라스마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정된 상태를 유지하도록 만들어 주는 장치다. 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로 대부분이 토카막 방식일 정도로 핵융합 분야에서는 일찍이 우수성을 인정받아 온 기술이다. 대전 국가핵융합연구소가 2007년 9월 완공해 2008년 7월부터 가동하고 있는 차세대 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’도 토카막 방식으로 운용되고 있다. 핵융합 발전을 위한 연구가 계속 진행되고 있지만 상용화를 위해 풀어야 할 숙제도 많다. 대표적인 것이 ▲핵융합 발전 출력을 높이기 위한 고성능 플라스마의 장시간 유지 기술 ▲초고온 플라스마 상태에도 견딜 수 있는 핵융합로 재료 기술 ▲핵융합 반응을 전기에너지로 전환하는 동력 변환 기술 ▲플라스마 제어기술 등 네 가지 정도다. 국제핵융합실험로 공동개발사업을 주관하는 국제기구인 ITER의 이경수 기술총괄 사무차장은 “핵융합 상용화를 위해서는 플라스마 상태를 장시간 유지하도록 만드는 것과 플라스마를 제어하는 기술이 핵심”이라며 “2019년 완공을 목표로 하는 ITER이 본격 가동되기 시작하면 핵융합 발전 상용화를 가로막고 있는 다양한 어려운 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정신질환의 일종인 불안장애가 유전적 특성을 띤다는 연구결과가 나왔다. 미국 위스콘신의과대학 연구진은 여러 대(代)에 걸친 붉은털원숭이 600마리를 대상으로 다양한 유전적 질환을 분석했다. 그 결과 부모에게서 불안장애가 있는 경우 자녀에게서도 불안장애가 발현될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 일반적으로 불안장애는 뇌가 지나치게 활성화 됐을 때 나타나는 것으로 알려져 있다. 연구진은 여러 세대의 붉은털원숭이 약 600마리의 뇌를 양전자 방사 단층 촬영했다. 이를 통해 신진대사가 증가하는 뇌의 영역을 확인하고 이를 통해 각각의 원숭이의 불안장애 정도를 확인한 결과 이중 35%가 가족력으로 인한 불안장애 성향을 띠는 것으로 나타났다. 특히 중뇌와 전전두엽, 대뇌변연계 등 세 개의 부위가 특징이 유전적으로 대물림되고 이것이 후에 자녀 원숭이의 불안장애 및 우울증을 유발할 확률을 높이는 것으로 밝혀졌다. 유전적인 연관성이 강한 이들 뇌 회로는 주로 뇌간과 대뇌 변연계의 편도핵, 전전두피질 등에 위치하며 주로 인간과 인간의 조상인 영장류 등에서만 발달하는 것으로 알려져 있다. 연구를 이끈 위스콘신의과대학의 네드 칼린 박사는 “불안장애와 관련한 뇌의 활동은 진화적으로 봤을 때 우위를 차지하는 것이 사실이다. 왜냐하면 이러한 활동들은 추론 및 인지 능력을 높이고 두려운 것을 미리 피하는 데에 도움이 되기 때문”이라면서 “하지만 이 영역들이 과도하게 활동할 경우 불안장애 등과 같은 질환이 발생하는 것”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구는 특정 유전자가 뇌의 기능 및 자녀 세대의 정신적 질환에 어떤 영향을 미치는지 이해하는데 도움을 준다”면서 “이를 통해 불안장애와 우울증을 더욱 효과적으로 치료할 수 있을 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실릴 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

●오세형(예비역 공군 대령)씨 별세 남정자(전 대전여고 교사)씨 남편상 승석(신도비전 대표)창석(법무법인 광장 파트너 변호사)씨 부친상 김옥현(신태양전자 부사장)씨 장인상 한영화(대전 구봉중 교사)양명희(중앙대 국문과 교수)씨 시부상 22일 대전성모병원, 발인 25일 오전 8시 (042)220-9870 ●노경은(프로야구 두산베어스 투수)씨 모친상 23일 서울의료원 강남분원, 발인 25일 오전 (02)3430-0298 ●이철환(대한주택건설협회 경영지원본부장)성환(사업)광환(사업)씨 부친상 김상환(사업)씨 장인상 23일 춘천 효장례문화원, 발인 25일 오전 9시 (033)261-4441

에이즈(AIDS, 후천성 면역결핍 증후군)를 일으키는 에이치아이브이(HIV, 인간 면역결핍 바이러스)가 약으로 억제된 뒤 몸을 숨기는 은신처가 되는 장소를 실시간으로 보여주는 기술을 미국 연구팀이 개발했다. 미국 에모리대 프랑수아 빌링어 박사팀은 이번 성과가 “AIDS 치료를 위한 탐구에 큰 열쇠가 될 것”이라며 기대하고 있다. 항레트로바이러스제 투여로 혈액 속 HIV 농도는 기존 방법으로는 발견할 수 없는 수준으로 낮출 수 있다. 하지만 HIV는 잠복성이 높고, 이때 특정 조직에 있는 몇몇 세포에 몸을 숨겨 치료를 중단하게 만들고 재발한다. 연구팀은 “원숭이에 감염되는 HIV 유사 바이러스에 감염된 붉은털 원숭이에서 이런 ‘병원소’를 특정하는 획기적인 방법을 개발했다”고 밝혔다. 연구팀은 바이러스 표면 단백질에 부착하는 항체를 사용해 HIV에 ‘표지’(트레이서)를 붙였다. 이 항체 자체는 의료검사 기술에서 널리 사용하는 구리로 된 짧은 수명의 방사성 동위원소 트레이서가 붙는다. 이어 양전자방사단층촬영(PET) 검사 장비를 이용해 방사성 트레이서의 위치를 실시간으로 파악했다. 그 결과, 바이러스가 대장·림프절·소장·생식기·비강 내 해면 뼈 등에 존재하는 것으로 나타났다. 빌링어 박사는 “HIV 감염세포에 있는 병원소를 목표로 하려면 그 전에 먼저 바이러스의 은신처가 될 수 있는 조직 부위를 특정할 필요가 있다”고 지적했다. 또 그는 “이번 성과로 동물 모델에서 이를 더 효율적으로 할 수 있게 됐다고 여겨진다”며 “이 비침습성 기술이 HIV 감염을 막고 체내 바이러스 병원소를 표적하고 없애는 치료를 가능하게 할 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처 메소즈’(Nature Methods) 최신호(3월2일자)에 게재됐다. 사진=네이처 메소즈(http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3320.html) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

에이즈(AIDS, 후천성 면역결핍 증후군)를 일으키는 에이치아이브이(HIV, 인간 면역결핍 바이러스)가 약으로 억제된 뒤 몸을 숨기는 은신처가 되는 장소를 실시간으로 보여주는 기술을 미국 연구팀이 개발했다. 미국 에모리대 프랑수아 빌링어 박사팀은 이번 성과가 “AIDS 치료를 위한 탐구에 큰 열쇠가 될 것”이라며 기대하고 있다. 항레트로바이러스제 투여로 혈액 속 HIV 농도는 기존 방법으로는 발견할 수 없는 수준으로 낮출 수 있다. 하지만 HIV는 잠복성이 높고, 이때 특정 조직에 있는 몇몇 세포에 몸을 숨겨 치료를 중단하게 만들고 재발한다. 연구팀은 “원숭이에 감염되는 HIV 유사 바이러스에 감염된 붉은털 원숭이에서 이런 ‘병원소’를 특정하는 획기적인 방법을 개발했다”고 밝혔다. 연구팀은 바이러스 표면 단백질에 부착하는 항체를 사용해 HIV에 ‘표지’(트레이서)를 붙였다. 이 항체 자체는 의료검사 기술에서 널리 사용하는 구리로 된 짧은 수명의 방사성 동위원소 트레이서가 붙는다. 이어 양전자방사단층촬영(PET) 검사 장비를 이용해 방사성 트레이서의 위치를 실시간으로 파악했다. 그 결과, 바이러스가 대장·림프절·소장·생식기·비강 내 해면 뼈 등에 존재하는 것으로 나타났다. 빌링어 박사는 “HIV 감염세포에 있는 병원소를 목표로 하려면 그 전에 먼저 바이러스의 은신처가 될 수 있는 조직 부위를 특정할 필요가 있다”고 지적했다. 또 그는 “이번 성과로 동물 모델에서 이를 더 효율적으로 할 수 있게 됐다고 여겨진다”며 “이 비침습성 기술이 HIV 감염을 막고 체내 바이러스 병원소를 표적하고 없애는 치료를 가능하게 할 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처 메소즈’(Nature Methods) 최신호(3월2일자)에 게재됐다. 사진=네이처 메소즈(http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3320.html) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　유방암은 조기에 발견하면 완치율이 높지만, 재발의 위험도가 높다는 것이 의료진과 환자들에게 큰 부담으로 작용하고 있다. 따라서 사전에 재발 가능성을 파악한다면 암 관리에 중요한 전환점이 될 것으로 기대돼 왔다. 이런 가운데 국내 의료진이 PET(양전자 단층촬영)를 이용해 유방암으로 수술받은 환자의 재발 가능성을 예측할 수 있다는 연구 결과를 제시했다. 　연세대 강남세브란스병원 유방외과 정준·안성귀·박종태 교수팀은 2004년 4월부터 2009년 5월까지 이 병원에서 유방암 수술을 받기 전에 ‘FDG-PET ’검사를 받은 496명의 환자를 대상으로 표준섭취계수(SUV)에 따른 생존분석을 시행한 결과, 종양이 섭취하는 포도당 표준섭취계수가 증가할수록 악성종양의 재발 확률이 높아진다는 사실을 확인했다고 24일 밝혔다. 보통 금식한 환자에게 포도당이 포함된 방사성 조영제를 투여하면, 종양이 포도당을 섭취하는데, 얼마만큼의 포도당을 종양이 섭취하는지를 표준화계수로 평가한 것이 SUV이다. 　연구팀에 따르면, 표준섭취계수는 종양의 크기, 림프절 전이, 그리고 질환 진행상태(병기)와는 별도로 종양의 재발에 관여하는 인자였으며, 종양의 크기나 림프절 전이 등의 조건들과 연계시키면 더욱 정확하게 재발 가능성을 예측할 수 있었다. 　연구팀은 이에 따라 496명의 환자를 SUV 4를 기준으로 분류(4이상=197명, 4미만=299명)한 뒤 6년 동안 재발 여부를 관찰한 결과, SUV가 4 미만인 환자군은 95.6%가 재발되지 않은데 비해 4 이상인 환자군은 86.8%가 재발해 SUV가 재발 확률 예측에 의미 있는 자료임을 입증했다. 　또 SUV는 환자의 나이, 종양 크기, 림프절 전이, 에스트로겐 수용 여부, HER2 같은 다른 예후인자와 함께 다변량 생존분석을 시행했을 경우에도 독립적으로 작용하는 것으로 확인됐다 　이런 SUV가 유방암 재발과 관련이 있다는 사실은 호르몬 수용체 양성 유방암 환자군에서 더욱 뚜렷하게 나타났다. 연구팀이 328명의 호르몬 수용체 양성 유방암 환자를 SUV 4를 기준으로 나누어 분석한 결과, SUV가 높을 경우 재발 확률 역시 높게 나타나 SUV가 종양의 크기나 병기보다 더욱 중요한 임자라는 점을 확인했다. 이 연구 결과는 유방암 관련 국제 학술지 ‘유방암 연구(Breast Cancer Research)’ 1월호에 게재됐다. 　정준 유방외과 교수는 “수술 시행 전에 일괄적으로 시행하는 FDG-PET 검사가 유방암의 특성과 재발 가능성을 손쉽게 예측할 수 있는 유용한 생물학적 정보를 제시해 준다는 사실을 확인할 수 있었다”면서 “지금까지 질환 진행 단계를 살피는데만 사용했던 FDG-PET 검사가 유방암의 다양한 분자생물학적 특징을 가늠케 해주는 기반(플랫폼) 검사로써 유방암의 포도당 대사증가 현상을 이해하고, 관련 치료제를 개발하는 연구에 커다란 기여를 할 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

●조상형(부성텍스텍 대표)씨 부친상 이종화(기획재정부 농림해양예산과장)씨 장인상 3일 대구 영남대병원, 발인 5일 오전 10시 (053)620-4246 ●박태석(농협 전북본부장)씨 부친상 3일 부안 호남장례식장, 발인 5일 오전 10시 (063)581-8396 ●권혁재(한국출판협동조합 이사장)씨 모친상 3일 평촌 한림대병원, 발인 5일 오전 7시 (031)382-5004 ●김중화(삼성물산 상무)씨 부친상 박달홍(대양전자 전무)정판돌(자영업)윤주현(브로드컴 이사)씨 장인상 2일 삼성서울병원, 발인 5일 오전 7시 30분 (02)3410-3151 ●허성혁(한국타이어 싱가포르법인장)성규(한국IBM 차장)성호(현대증권 과장)씨 부친상 3일 연세대 세브란스병원, 발인 5일 (02)2227-7580 ●전진수(BBS불교방송 편성제작국 라디오편성부 PD)씨 별세 남궁미영(인천 안남고 교사)씨 남편상 3일 여의도성모병원, 발인 5일 오전 8시 (02)3779-2182 ●김세용(MBC 미래방송연구소 부국장)씨 부친상 3일 서울성모병원, 발인 5일 오전 오전 6시 (02)2258-5940

흡연에 따른 남녀 뇌의 반응이 확연히 다르다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 예일대 연구팀은 니코틴 의존 흡연자 16명(남녀 각각 8명)을 대상으로, 흡연 시 남녀 뇌의 반응을 분석했다. 그 결과, 남성은 여성보다 흡연에 의한 도파민 의존도가 훨씬 높은 것으로 드러났다. 반면 여성은 부정적인 기분을 완화하기 위한 경향이 강한 것으로 나타났다. 이는 담배 등 약물 중독에 관한 새로운 치료법으로 이어질 수 있다고 연구팀은 말했다. 연구를 이끈 에반 모리스 박사는 “중독을 나타내는 패턴과 이를 효과적으로 치료하는 패턴을 찾길 희망한다”고 말했다. 연구팀은 흡연에 의한 도파민이 활성화하는 뇌 영역과 니코틴 의존도에 따른 남녀 차이를 처음으로 입증하기 위해 PET(양전자단층촬영) 스캔 방식으로 분석했다. 남성은 여성보다 니코틴 의존도가 더 강했는데 이는 니코틴과 같은 약물의 부분강화 효과로 우측 배쪽줄무늬체에서 도파민이 활성화했다. 반면, 여성은 부정적 기분과 스트레스를 완화하는 것과 연관된 등쪽무늬체에서 도파민 활성화가 확인됐다. 또한 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 심전도검사(EKG)를 함께 해 조사결과의 신뢰도를 높였다. 이런 검사로 정상보다 빠른 빈맥을 확인할 수는 없지만, 도파민 활성화 패턴을 분석하는 데 도움이 됐다고 한다. 이에 대해 연구팀은 니코틴 패치가 여성보다는 남성에게 더 효과적일 것이라면서 이번 결과는 새로운 금연 치료법 개발에 도움이 될 것이라고 말했다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 저널인 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience) 최근호에 실렸다. 사진=예일대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

흡연에 따른 남녀 뇌의 반응이 확연히 다르다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 예일대 연구팀은 니코틴 의존 흡연자 16명(남녀 각각 8명)을 대상으로, 흡연 시 남녀 뇌의 반응을 분석했다. 그 결과, 남성은 여성보다 흡연에 의한 도파민 의존도가 훨씬 높은 것으로 드러났다. 반면 여성은 부정적인 기분을 완화하기 위한 경향이 강한 것으로 나타났다. 이는 담배 등 약물 중독에 관한 새로운 치료법으로 이어질 수 있다고 연구팀은 말했다. 연구를 이끈 에반 모리스 박사는 “중독을 나타내는 패턴과 이를 효과적으로 치료하는 패턴을 찾길 희망한다”고 말했다. 연구팀은 흡연에 의한 도파민이 활성화하는 뇌 영역과 니코틴 의존도에 따른 남녀 차이를 처음으로 입증하기 위해 PET(양전자단층촬영) 스캔 방식으로 분석했다. 남성은 여성보다 니코틴 의존도가 더 강했는데 이는 니코틴과 같은 약물의 부분강화 효과로 우측 배쪽줄무늬체에서 도파민이 활성화했다. 반면, 여성은 부정적 기분과 스트레스를 완화하는 것과 연관된 등쪽무늬체에서 도파민 활성화가 확인됐다. 또한 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 심전도검사(EKG)를 함께 해 조사결과의 신뢰도를 높였다. 이런 검사로 정상보다 빠른 빈맥을 확인할 수는 없지만, 도파민 활성화 패턴을 분석하는 데 도움이 됐다고 한다. 이에 대해 연구팀은 니코틴 패치가 여성보다는 남성에게 더 효과적일 것이라면서 이번 결과는 새로운 금연 치료법 개발에 도움이 될 것이라고 말했다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 저널인 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience) 최근호에 실렸다. 사진=예일대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

물리학자들이 지구상에서 가장 차가운 공간을 만들어냈다고 미국 인터넷매체 허핑턴포스트가 27일(현지시간) 보도했다. 이 공간은 약 399kg짜리 구리 소재 구조물로 내부 온도는 6밀리캘빈(mK)까지 떨어뜨릴 수 있다. 이는 화씨 영하 459.659도(섭씨 영하 273.14도)로 절대영도(0K, 섭씨 영하 273.15도) 수준이다. 이 프로젝트를 주관한 카스텐 히거 미국 예일대 물리학과 교수는 “이는 중대한 기술적 성취”라고 성명을 통해 밝혔다. 카스텐 히거 박사는 극저온 연구를 위한 이탈리아 중성미자 검출기인 ‘쿠오레’(CUORE, 극저온 지하 드문현상 관측소)를 운용하는 그란사소 국립실험실과 협력 관계에 있는 대학 내 아서 라이트 실험실 소장이다. 따라서 이 프로젝트에는 이탈리아는 물론 미국, 중국, 스페인, 프랑스 등 여러 국가의 과학자 130여 명이 참여하고 있다. 세계 기록을 세운 이 공간은 ‘크라이오스탯’이라는 저온유지 장치로 미지의 아원자 입자인 중성미자 검출에 쓰인다. 연구팀은 “이 공간에서의 실험으로 ‘중성미자 미방출 이중 베타(β)붕괴’(neutrinoless double-beta decay)로 불리는 희귀 과정을 관찰할 수 있을 것”이라고 기대하고 있다. 중성미자가 없는 이중 베타붕괴란 2개의 중성미자나 반중성미자를 방출하지 않는 과정에서 이중 베타붕괴(핵물리학의 방사성 감쇠 중 하나로 전자나 양전자인 베타입자가 방출되는 방사성 감쇠를 뜻함)가 가능하다는 것으로, 이 과정에서 방출되는 중성미자가 그 즉시 원자핵 내부의 다른 핵자(핵알, 원자핵을 구성하고 있는 양성자와 중성자 등을 총칭)에 의해 반중성미자로서 흡수돼 두 전자의 전체 운동 에너지는 정확히 처음과 나중 상태의 원자핵 결합 에너지의 차이가 된다. 즉 중성미자가 반중성미자와 실제로는 같은 입자라는 ‘마요라나 입자’인 것을 입증해 이로써 우주에는 반물질보다 물질이 풍부한 이유를 설명하게 된다고 연구팀은 밝히고 있다. 사진=INFN 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘카레에 뇌 손상 치유 성분’ 카레에 뇌 손상 치유 성분이 들어있다는 연구 결과가 발표됐다. 26일(한국시간) 영국 BBC뉴스 인터넷판 등은 독일 신경과학·의학연구소의 아델레 뤼거 박사가 “카레의 원료인 강황에 들어있는 방향성 정유가 내인성 신경줄기세포의 증식과 분화를 촉진한다”는 연구결과를 발표했다고 전했다. 방향성 정유는 황색 색소인 쿠르쿠민과 함께 카레에 들어있는 두 가지 중요한 생물활성 성분 중 하나다. 이어 내인성 신경줄기세포란 뇌 조직 자체에 존재하는 줄기세포로 뇌세포가 파괴되거나 손상되었을 때 스스로 증식·분화해 새로운 신경세포를 만들어 보충하는 뇌의 자가 수리 시스템 중 일부를 뜻한다. 보도에 따르면 뤼거 박사 연구팀은 먼저 쥐 태아의 뇌에서 채취한 신경줄기세포를 시험관에서 배양해 방향성 정유에 노출시킨 결과 신경줄기세포가 증가했다. 실험 결과 방향성 정유 노출량이 많을 수록 신경줄기세포 증식 효과가 더욱 큰 것으로 알려졌다. 연구팀은 이 신경줄기세포에 방향성 정유를 첨가한 뒤 쥐의 뇌에 주입하고 5일에 걸쳐 증식하는 신경줄기세포와 결합할 수 있도록 추적자인 브로모디옥시우리딘을 투여했다. 일주일 후 양전자방출단층촬영(PET)으로 쥐의 뇌를 관찰한 결과, 뇌실하 영역이 넓어지고 기억중추인 해마가 확대된 것으로 전해졌다. 또한 연구팀이 이 쥐들의 뇌를 직접 해부해 살펴본 결과 방향성 정유가 신경줄기세포의 증식과 여러 뇌세포로의 분화를 촉진한 것을 확인할 수 있었다. 카레에 뇌 손상 치유 성분 소식을 접한 네티즌은 “카레에 뇌 손상 치유 성분..오늘 저녁은 카레”, “카레에 뇌 손상 치유 성분..좋은 음식이구나”, “카레에 뇌 손상 치유 성분..카레 맛있는데” “카레에 뇌 손상 치유 성분, 인도 커리 먹으러 가야겠다”, “카레에 뇌 손상 치유 성분..자주 먹어야지”등의 반응을 보였다. 사진 = 방송 캡처 (카레에 뇌 손상 치유 성분) 뉴스팀 chkim@seoul.co.kr

환자들이 병원을 옮길 때 마다 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 양전자단층촬영(PET)을 불필요하게 다시 찍는 일이 해마다 늘고 있다. 검사비가 배로 들뿐더러 의료방사선 노출량도 많아져 의료기관 간 영상검사 정보공유 시스템을 하루빨리 구축해야 한다는 지적이 제기된다. 건강보험심사평가원이 17일 새누리당 김재원 의원에게 제출한 자료에 따르면 재진료를 위해 한 달 이내 두 번 이상 특수의료장비 촬영을 한 환자는 2010년 9만 6238명에서 2012년 12만 9405명으로 최근 3년간 34.5%나 늘었다. 재촬영으로 인한 급여청구액은 2012년 189억 8900만원에 달했다. 병원 간 영상 정보를 공유하지 않다 보니 환자는 금전적 피해와 건강상 위험을 감수하고 중복 촬영을 할 수밖에 없다. 복부·골반 CT의 경우 한 번 검사에 10mSv(밀리시버트)의 방사선에 노출되는데 이는 한국인의 연간 자연방사선 총피폭량 3mSv의 3.3배에 달하는 고선량이다. 복지부 관계자는 “11월 중 공청회를 열어 정보공유 시스템 구축 방안을 공개하고 올해 입법예고할 예정”이라고 밝혔다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

1905년 아인슈타인이 특수상대성이론에 도입한 광속불변의 원리는 진공 상태에서 빛의 속도는 항상 초속 29만 9792km라고 정의한다. 이 이론은 지난 1세기에 걸쳐 널리 인정돼 왔지만, 미국 메릴랜드대학 볼티모어 캠퍼스의 물리학자 제임스 프랜슨 박사의 최근 연구에서는 이런 이론에 의문을 제기하고 있다. 그 의문은 빛의 속도가 지금까지 생각했던 것보다 느릴 가능성이 있다는 것으로 그는 연구를 통해 이를 설명하고 있다. 프랜슨 박사의 연구는 초신성 SN 1987A의 폭발로 발생한 빛이 예측보다 4.7시간 늦게 지구에 도달한 이유를 검토한 것이다. 1987년에 관측된 이 초신성 폭발은 별의 붕괴 과정에서 빛의 양자인 광자와 함께 전하를 띠지 않은 미세한 입자인 중성미자를 방출했다. 이론에 따르면 중성미자가 도달한지 약 3시간 뒤에 광자가 관측되야 했다. 하지만 실제 빛이 도달한 시간은 중성미자가 도달한지 약 7.7시간이 지난 뒤였다. 즉 빛이 예상 시간보다 약 4.7시간 늦게 도착한 것이다. 프랜슨 박사는 빛의 도달이 늦은 이유가 빛의 이동에 있어서 ‘진공분극’(vacuum polarization)이라고 불리는 현상 때문에 실제로 빛의 속도가 늦어졌을 수 있다고 추정하고 있다. 진공분극 현상은 광자가 일단 전자·양전자쌍을 생성하고, 그 후에 전자·양전자쌍이 재소멸해 광자로 돌아온다. 전자·양전자쌍의 생성 과정에서는 양자 역학 작용으로 가상 입자인 전자·양전자쌍 사이에서 중력포텐셜이 생긴다. 이 과정이 광자의 이동 속도가 느려지도록 영향을 줬을 수 있다고 프랜슨 박사는 주장하고 있다. 이 영향으로 빛이 16만 8000광년의 거리를 이동하는 동안 5시간 가까이 지연이 생긴 것이라고 한다. 만약 이 이론이 옳다고 하면 지구~태양 간 거리와 다른 은하계에서 관측된 가장 먼 천체까지의 거리 등 모든 것을 다시 계산해야하는 것이다. 한편 프랜슨 박사팀의 이 논문은 물리학계 권위지인 ‘뉴 저널 오브 피직스’(New Journal of Physics)에 제출돼 현재 심사 중이며 영국 일간 데일리메일 등 외신을 통해 소개됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

간단한 호흡검사로 폐암 징후를 미리 발견해 치료효과를 높여줄 수 있다는 연구결과가 발표돼 관심이 집중되고 있다. 미국 타임지는 켄터키주(州) 루이빌 대학 메디컬 센터 연구진이 환자의 호흡샘플을 분석해 폐암 유발 가능성을 미리 예측할 수 있는 획기적인 검사법을 개발했다고 29일(현지시간) 보도했다. 이 검사법은 특정 질환으로 체내 해부학적 형태 변화가 생기기 전, 생화학적 변화를 먼저 추적해 진단해내는 양전자방출 단층촬영법(Positron Emission Tomography)에서 한층 발전돼 실리콘 마이크로 칩으로 수집된 환자 호흡샘플을 분석하는 방식이다. 연구진은 해당 방식으로 수집한 정상인 88명의 호흡샘플과 폐암 환자 107명의 호흡샘플을 비교분석했고 40개의 폐암 초기 징후와 7가지 폐암 전이 징조를 포착할 수 있었다. 연구진은 해당 검사법으로 ‘카보닐 화합물’ 같은 4가지 폐암 유발 물질을 미리 발견할 수 있었다. 참고로 해당 물질이 3~4가지 이상 폐에서 미리 발견되면 암으로 발전될 가능성이 95%에 달한다. 특히 해당 호흡법과 양전자방출 단층촬영법의 민감도를 분석해본 결과는 각각 75%와 38.7%로 호흡법 측정의 민감도 약 2배 높았다. 이는 해당 호흡측정법이 복잡하고 많은 비용이 드는 양전자방출 단층촬영법과 컴퓨터 단층 촬영보다 저렴하고 효과도 훨씬 높다는 것을 나타낸다. 루이빌 대학 심혈관·흉부외과 교수 마이클 보삼라 2세는 “과정도 복잡하고 비싼 기존 진단법보다 훨씬 저렴하면서도 효과는 높기에 폐암 조기발견과 의료비용 감소에 많은 도움이 될 것”이라고 설명했다. 한편 이 검사법은 미국흉부외과학회(American Association for Thoracic Surgery) 2014 컨퍼런스에서 소개됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr