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  • ‘만능백신’ 제작법 개발, 코로나 퇴치 희망 보인다

    ‘만능백신’ 제작법 개발, 코로나 퇴치 희망 보인다

    메르스 코로나바이러스 방어실험 성공국내 연구진이 면역증강제와 바이러스의 스파이크 단백질을 활용해 다양한 종류의 백신을 빠르게 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법을 이용해 메르스 백신을 개발하고 동물실험에서 효능을 확인했다. 남재환(왼쪽) 가톨릭대 생명공학과 교수와 금교창(오른쪽) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌의약연구단 단장 주도로 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 전북대, 이화여대, 국제백신연구소가 참여한 공동연구팀은 면역증강제와 세포 안에 효과적으로 침투할 수 있는 스파이크 단백질을 결합시켜 빠르게 백신을 개발할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’에 실렸다. 연구팀은 귀뚜라미에 마비증세를 일으켜 죽이는 ‘귀뚜라미 마비바이러스’의 RNA를 활용한 면역증강제와 아연금속으로 만든 RNA 안정제를 혼합한 뒤 코로나바이러스 스파이크 단백질과 결합시켰다. 연구팀은 이런 방식으로 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV) 백신을 만들어 생쥐와 히말라야 원숭이에게 접종했다. 그 결과 생쥐는 1회 접종만으로도 치사량의 바이러스 공격에도 100% 방어되는 것이 확인됐고 히말라야 원숭이도 바이러스와 독소의 활성을 차단할 수 있는 중화항체가 체내에서 만들어져 메르스 감염을 억제하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 백신 플랫폼을 활용해 코로나19 치료용 백신과 살인진드기병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군 예방백신을 개발하고 있다. 금 단장은 “메르스 바이러스에서 효과를 보인 이번 RNA 활용 단백질 기반 백신 플랫폼은 코로나19 백신의 개발 시간을 단축시킬 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 망막안저 사진 이용해 환자 성별·나이 추정 기술 개발

    망막안저 사진 이용해 환자 성별·나이 추정 기술 개발

    망막안저 사진을 이용해 환자의 성별과 나이를 추정하는 기술을 국내 연구팀이 개발했다. 박상준 분당서울대학교병원 안과 교수팀(김용대 임상강사, 노경진 연구원)이 망막안저사진을 보고 나이와 성별을 정확히 예측하는 딥러닝 알고리즘을 개발했다고 14일 밝혔다. 망막안저사진은 동공을 통해 안구 내의 구조물을 촬영한 사진으로, 안과 전문의가 육안으로 관찰하고 질환을 파악하는 목적으로 흔히 사용된다. 그러나 기존 활용 방식은 의사의 눈에 의존하는 만큼 병변의 유무, 크기 및 위치에 대한 정보를 얻는 것 외엔 용도가 제한적이라는 한계가 있다. 박 교수팀은 딥러닝 알고리즘으로 망막안저사진에 담긴 정보를 분석해 대표적 신체정보인 나이, 성별을 예측함으로써 새로운 활용 가능성을 제시했다. 연구팀은 분당서울대병원 건강검진센터에 축적된 41만2026장의 망막안저사진을 이용해 알고리즘이 사진만 보고도 연령과 성별을 분석할 수 있도록 학습시켰다. 표본에는 일반인뿐만 아니라 안구의 병증을 유발하는 대표인자인 당뇨 및 고혈압이 있는 환자, 흡연자도 포함해 기저질환에 상관없이 정확하게 예측할 수 있도록 설계했다. 그 결과 개발된 딥러닝 알고리즘은 정상인을 대상으로 성별에 상관없이 평균 3.1세의 오차로 실제 연령을 파악했을 뿐만 아니라, 당뇨나 고혈압이 있는 경우에도 평균오차가 3.6세를 넘지 않는 높은 예측성능을 보였다. 또한, 알고리즘은 연령증가에 따른 안구의 변화가 두드러지는 60세 이전에서 더욱 높은 정확도를 보여 모든 집단에서 평균오차가 2.9세를 넘지 않았으며, 성별은 기저질환에 상관없이 96% 이상의 확률로 정확히 구분했다. 연구결과에서 특히 주목할 만한 점은 기저질환이 있는 경우에도 나이 예측의 오차가 크게 증가하지 않았다는 사실이다. 박 교수는 “망막안저검사는 빠르고 비용이 저렴한데다 방사선 노출이 없는 간단한 검사”라며, “이번 연구에서 개발한 알고리즘을 더욱 발전시켜 망막안저사진을 통해 전신의 건강상태까지 진단할 수 있다면 환자들의 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구결과는 세계적인 종합 학술지이자 ‘Nature’의 자매지인 ‘Scientific Reports’ 온라인 판에 3월 12일 게재됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr
  • “코로나19 돌연변이 발견”…백신개발 어려워지나

    “코로나19 돌연변이 발견”…백신개발 어려워지나

    대만·호주 연구진 논문 사전발표 플랫폼 게재“인도서 돌연변이…백신 개발 위협할 수도”“기술 착오 가능성…추가검증 필요” 신중론도 인도에서 코로나19 돌연변이가 확인돼 백신 개발에 어려움이 예상된다는 우려가 제기됐다. 14일 홍콩매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 왕웨이룽 대만 창화사범대학 교수가 이끄는 대만과 호주 공동 연구진은 최근 이런 연구결과를 생명과학 논문 사전발표 플랫폼에 발표했다. 연구진은 “백신 개발 자체를 위협할 수 있는 주요 돌연변이에 관한 첫 번째 보고”라고 자평했다. 이 바이러스는 인도 국가바이러스연구소(NIV)가 지난 1월 인도 케랄라주의 한 환자에게서 확보한 것으로, 전체 게놈 서열은 지난달 국제사회에 공개됐다. 중국 후베이성 우한에서 인도로 돌아온 이 환자의 바이러스는 중국에서 관찰되는 바이러스들과 밀접히 관련된 것으로 보이지 않았고, 다른 국가에서 보고된 변이와도 달랐다고 연구진은 설명했다.연구진은 아직 피어리뷰를 거치지 않은 이 논문에서 해당 바이러스를 관찰한 결과 바이러스가 인체 내 수용체 단백질인 ACE2에 붙도록 해주는 스파이크 단백질의 수용체 결합 영역(RBD)에서 변이가 관찰됐다고 밝혔다. 코로나19는 중증급성호흡기증후군(사스)과 마찬가지로 바이러스가 체내의 ACE2와 결합하면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 백신 연구는 비교적 잘 알려진 ACE2와 관련한 항체를 만드는 식으로 진행되고 있는데, 돌연변이로 인해 이런 가정이 뒤집힐 수 있다는 것이다. 다만 한 익명의 학자는 SCMP 인터뷰에서 해당 연구에 대해 추가 검증이 필요하다면서 신중한 입장을 보였다. 이 학자는 게놈 서열을 밝히는 과정에서 기술적 착오가 있었을 가능성, 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 잘못 해석했을 가능성 등을 살펴볼 필요가 있다고 지적했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 북극에 나타난 초대형 오존 구멍… “매우 드문 현상”

    [안녕? 자연] 북극에 나타난 초대형 오존 구멍… “매우 드문 현상”

    북극에서 초대형 오존 구멍이 발견돼 학계의 우려가 커지고 있다. 오존층은 태양에서 쏟아지는 유해한 자외선을 막아줘 지구의 생명체를 보호하는 역할을 한다. 오존층이 파괴돼 생기는 ‘오존 구멍’(Ozone hole)은 주로 남극 대륙에서 관찰돼왔으며, 1987년에는 오존층 파괴의 주범으로 꼽히는 냉각제와 에어로졸 용기에 사용되는 화학물질 사용을 규제하는 몬트리올 의정서가 발표되기도 했다. 하지만 오존이 위협받는 지역은 남극 만이 아니었다. 유럽우주국(ESA)이 인공위성 ‘코페르니쿠스 센티넬-5P’가 관측한 사진을 분석한 결과, 올 3월 들어 북극의 오존층 두께가 급격히 얇아졌다는 사실을 확인했다. 지난해 3월, 미국의 인공위성이 촬영한 지구 오존층의 모습을 보면 붉은색(오존층이 두꺼운 곳)과 녹색(오존층 두께가 상대적으로 얇은 곳)이 주를 이루지만, 정확히 1년 뒤인 지난달 말에 촬영된 사진에는 전에 없던 파란색이 두드러지는 것을 확인할 수 있다. 사진 속 파란색은 오존층이 극단적으로 얇아져 구멍이 뚫렸다는 것을 의미하며, 이 면적은 남한의 10배에 이르는 100만㎢에 이른다. 일반적으로 남극에서는 계절의 변화에 따라 오존의 구멍이 형성됐다 사라지는 것을 반복해왔지만, 북극에서 초대형에 속하는 오존 구멍이 발견된 것은 매우 드물어 전문가들의 우려가 높아졌다. 원인을 분석 중인 ESA는 올해 북극에 불어닥친 비정상적인 추위와 인간이 만들어낸 오염물질인 염소 성분과 만나 거대한 오존 구멍이 만들어진 것으로 보고 있다. 염소는 오존층을 파괴하는 주요 물질로, 기온이 낮을 때 더욱 활발하게 오존층을 파괴한다. 전문가들은 올해 북극의 성층권에도 극강의 추위가 닥치면서 오존층이 파괴된 구역이 늘어난 것으로 추측하고 있다. 또 북극에 극강의 추위를 몰고 온 주범은 북극이나 남극 등 극지방의 대류권 상층부부터 성층권까지에 걸쳐 형성되는 강한 저기압 소용돌이인 ‘극소용돌이’(polar vortex)인 것으로 보인다고 밝혔다. 다만 ESA는 공식 홈페이지를 통해 “북극에서 발견된 거대한 오존 구멍이 이달 중순이 되면 닫힐 것으로 보인다”고 밝혔다. 태양의 고도가 높아지고 기온이 상승하면 자연스럽게 오존 구멍의 주범인 극소용돌이도 잦아들 것이라는 것. 이에 반해 일부 전문가들은 “오존을 파괴할 수 있는 염소 상당량이 대기에 축적돼 있기 때문에 오존 구멍이 쉽사리 사라지지 않을 수도 있다”고 경고하고 있다. 이번 연구결과는 지난달 27일 세계적인 과학저널 네이처에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 원하는 치료 부위에 정확히 고정되는 바늘형 마이크로로봇 개발

    원하는 치료 부위에 정확히 고정되는 바늘형 마이크로로봇 개발

    DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀이 인체 내 치료가 필요한 부위에 정확하고 안정적으로 약물 전달이 가능한 바늘형 마이크로로봇을 개발했다. DGIST는 이번 연구 성과는 기존의 마이크로로봇 약물전달기능 및 제어방식을 획기적으로 개선해 다양한 정밀의학기술에 적용 가능할 것으로 기대된다고 13일 밝혔다. 현재 인체 내 조직 치료 중 약물치료는 가장 일반적인 치료방법으로 쓰이는데, 약물은 신체의 순환기능에 의해서만 전달되기에 목표하는 부위에만 필요한 양의 약물을 정확히 전달이 어려워 상당한 부작용이 발생한다. 이러한 한계를 극복하고자 몸 속을 자유롭게 돌아다니며 목표하는 체내 조직의 정밀 치료가 가능한 마이크로 의료로봇 연구가 최근 각광받고 있다. 이에 최 교수 연구팀이 세계 최초로 바늘형 마이크로로봇은 3차원 레이저 리소그라피 3D 공정을 통한 나노-마이크로 스케일로 제작됐으며, 금속박막 증착기술을 이용해 자성물질(Nickel, Ni)과 생체적합물질(Titanium oxide, TiO2)을 증착했다. 더불어, 생체적합물질로 사용된 TiO2는 화학적인 방식으로 항암제(Paclitaxel, PTX) 탑재 능력을 향상시켰다. 연구팀은 체외 약물 테스트 플랫폼에서 실험을 통해 기존의 마이크로로봇의 제어 기능을 한 차원 개선시켰다. 특히 이번에 개발한 바늘형 마이크로로봇은 목표지점으로 정확한 이동이 가능하며, 제어 시간 또한 획기적으로 줄였다. 또한 특정 치료 부위에 로봇을 고정시키기 때문에 외부의 지속적인 자기장 에너지 공급이나 제어가 불필요하며, 실제 인체 내부와 같이 특정 유체 흐름이 있는 환경에서 기존보다 유체 저항을 최대 6배 더 견디면서 안정적으로 약물을 전달할 수 있는 것이 장점이다. 연구팀은 또한 바늘형 마이크로로봇을 체외에서 배양한 암 종양 조직에 적용해 보았는데 암 종양에 고정되기 전, 후의 성능 테스트에서 유의미한 결과를 확인했으며, 항암제 약물방출을 통한 치료적인 효능도 추가로 증명했다. 최홍수 교수는 “이번 연구결과를 통해 기존의 마이크로로봇의 기능을 더욱 개선시켜 약물전달 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”며 “앞으로도 더욱 향상된 마이크로로봇을 지속적으로 개발하여 장기적으로 동물실험과 관련 병원 및 기업과 후속 연구를 진행해 실제 의료 현장에서 활용될 수 있는 마이크로로봇 기반 정밀치료 시스템을 개발하는데 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수가 교신저자로, DGIST 이승민 박사가 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 세계적인 국제과학학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials’에 지난 8일 표지논문으로 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 DGIST의 지원으로 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 빛만 쬐어줬더니 ‘비만’ 안녕

    빛만 쬐어줬더니 ‘비만’ 안녕

    국내 연구진이 대사 장애로 인한 비만을 일으키는 장 호르몬을 빛으로 억제해 치료하는 기술을 개발했다. 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 연구팀은 대사성 질환인 제2형 당뇨로 인한 비만 환자에게서 지방축적을 유발시키는 장호르몬을 분비하는 세포를 제거할 수 있는 표적 광(光)응답제를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘바이오 머티리얼즈’에 실렸다. 지방 축적을 유발시키는 장 호르몬인 ‘GIP’는 십이지장 내 지방이나 탄수화물에 반응하는 호르몬으로 K세포에 의해 분비된다. 이 때문에 GIP가 비만 대사성질환 치료를 위한 가장 적절한 대상이지만 아직 GIP를 억제할 수 있는 약물은 개발되지 않은 상태이다. 연구팀은 K세포에만 반응하는 지방산과 광응답제를 접합시켜 K세포를 선택적으로 제거할 수 있는 표적 광응답제를 만들었다. 이번에 개발한 광응답제는 GIP 분비를 촉진하는 십이지장 표면의 K세포를 찾아가 활성산소를 만들어 내도록 설계됐다. 연구팀은 고지방식을 섭취하도록 해 비만과 당뇨를 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 광응답제를 투여한 다음 십이지장에 빛을 쬐는 실험을 실시했다. 지방산과 결합된 광응답제는 그렇지 않은 광응답제보다 K세포에 쉽게 결합된다는 것을 확인했다. 또 표적 광응답제에서 만들어진 활성산소가 K세포를 없애 GIP 농도를 낮춰 생쥐의 몸무게와 체지방량을 감소시킨 것도 관찰했다. 현재 십이지장 표면을 태워 K세포를 제거하는 ‘십이지장 점막 재표면술’이라는 방법이 있기는 하지만 표적 광응답제를 투여한 뒤 내시경을 통해 빛을 쬐는 것이 훨씬 안전한 방법이라는 점을 연구팀은 강조했다. 나건 가톨릭대 교수는 “이번 연구는 주로 암 치료에 사용되던 광역학치료를 비만 대사성질환에 접목하려는 시도로 내시경을 이용해 원하는 부위에만 국소적으로 빛을 쬐어 정상세포는 놔두고 암세포만 죽일 수 있게 될 것”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 암세포 속에서 몸집 키워 암제거하는 나노치료물질 나왔다

    암세포 속에서 몸집 키워 암제거하는 나노치료물질 나왔다

    국내 연구진이 산성환경에서만 커지는 나노물질을 개발해 암세포만 선택적으로 터트려 없애는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 공동연구팀은 표면에 전하를 띄는 리간드가 결합된 금속 나노입자를 이용해 암세포만 선택적으로 파괴할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 실렸다. 여러 형태의 암치료법이 있지만 여전히 많이 사용되는 것은 외과수술과 화학적 요법이다. 화학 항암요법은 암세포만이 아니라 정상세포도 동시에 공격하는 부작용이 있다. 연구팀은 암세포에서만 커지는 나노입자를 이용해 암세포만 공격하는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발한 나노입자는 세포 소기관인 리소좀 내부로 침투할 수 있도록 설계됐으며 암세포에서만 커지도록 해 세포를 죽이도록 했다.연구팀은 암세포 주변 환경이 산성이라는 점에 착안해 암세포 속 리소좀으로 흡수된 다음 리소좀을 파괴하고 세포 사멸까지 이어지도록 한 것이다. 암세포는 산성을 띠어 나노입자가 잘 뭉치는데다가 기능이 비정상이라 크게 자란 나노입자를 밖으로 배출하기 힘들어 사멸하게 된다. 연구팀은 금나노입자 표면에 각각 양전자와 음전하를 띠는 꼬리모양 물질인 리간드를 8대 2의 비율로 붙였다. 연구팀은 정상세포와 암세포를 대상으로 세포실험을 실시해 ‘암시야 현미경’으로 관찰한 결과 암세포만 선택적으로 사멸시키는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 바르토슈 그쥐보프스키 UNIST 교수는 “이번 연구는 암세포가 고장난 정상세포라는 특성을 역으로 활용해 암세포를 죽일 수 있었다는데 의미가 있다”라며 “동물실험을 진행해 항암치료제로 가능성을 추가로 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 개 vs 고양이 중 코로나19 더 잘 걸리는 동물은?

    개 vs 고양이 중 코로나19 더 잘 걸리는 동물은?

    몇몇 국가에서 드물게 반려동물의 코로나19 감염 사실이 확인되고 있는 가운데, 고양이의 감염 위험이 개보다 더 높다는 연구결과가 발표돼 우려가 높아지고 있다. 중국농업과학원(CAAS:Chinese Academy of Agricultural Sciences) 소속 연구진이 사람과 가깝게 지내는 동물인 개와 고양이, 페럿, 돼지, 닭, 오리 등을 대상으로 코로나19 바이러스 감수성(감염가능성) 및 동종 간 전파 가능성을 실험했다. 그 결과 대부분의 동물들은 코로나19에 감염됐더라도 바이러스가 체내에서 거의 증식하지 않았지만, 고양이와 페럿의 경우 바이러스의 체내 증식이 확인됐다. 특히 고양이의 경우 호흡기 비말을 통해 다른 고양이에게로 전염된다는 사실도 확인됐다. 연구진에 따르면 코로나19 바이러스에 감염된 고양이의 구강과 코, 소장 등의 장기에서 바이러스가 검출됐으며, 폐와 코, 호흡기에서는 대량의 병변이 확인됐다. 고양이와 함께 코로나19 바이러스 체내 증식이 확인된 페럿의 경우 상기도(기곤지와 후두, 인두가 있는 부위)에서 바이러스가 검출됐지만, 고양이처럼 폐 병변이 나타나거나 중증 증상을 보이지는 않았다. 연구진은 이번 실험을 통해 코로나19 바이러스가 고양이 체내에서 복제될 수 있으며, 이러한 현상은 새끼에게서 더욱 쉽게 관찰된다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 또 이를 통해 코로나19 바이러스가 호흡기 비말을 통해 고양이 사이에서 전염될 수 있다는 것을 나타낸다고 덧붙였다. 연구진은 현재로서는 반려동물이 사람에게 바이러스를 전염시킬 수 있다는 증거가 매우 제한적이라고 강조했지만, 세계보건기구(WHO) 등 전문가들은 “코로나19 팬데믹 상황에서 반려동물의 건강과 (바이러스 전염과 관련된) 역할에 대해 면밀하게 검토해야 한다”고 설명했다. WHO 소속 유행병학자인 마리아 반 케르코브는 지난 8일 발표한 공식 보도자료에서 “우리는 동물이 코로나19 바이러스 전파에 영향을 미치진 않지만, 코로나19 확진판정을 받은 사람으로부터는 감염될 수 있다고 보고 있다”고 밝혔다. 한편 고양이 또는 고양잇과 동물이 코로나19에 감염된 사례는 세계 곳곳에서 확인할 수 있다. 미국 뉴욕 브롱크스동물원에서는 고양잇과 포유류인 암컷 호랑이 한 마리가 세계 최초로 코로나19에 감염됐고, 벨기에에서는 반려 고양이가 주인으로부터 옮아 확진된 사례도 보고됐다. 또 코로나19 바이러스 발원지인 중국 우한에서도 코로나19에 걸린 고양이 사례가 나왔다. 이와 관련해 홍콩 당국은 “반려동물에게서 사람에게로 코로나19가 전파된다는 증거는 전혀 없으므로 반려동물을 버려서는 절대 안 된다”고 강조했다. 자세한 연구결과는 생물학과 의학 분야의 학술논문 사전 공개 사이트인 ‘바이오아카이브(biorxiv.org)에 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] ‘유레카’하는 순간 뇌 쾌감중추 폭발한다

    [사이언스 브런치] ‘유레카’하는 순간 뇌 쾌감중추 폭발한다

    그리스 과학자이자 철학자 아르키메데스는 임금으로부터 왕관의 진품여부를 알아내라는 문제를 부여받고 고민을 하다가 마침내 해결방법을 알아내고 ‘유레카’라고 외치며 벌거벗은 채로 목욕탕 밖으로 뛰쳐나갔다는 일화는 유명하다. 이처럼 이전에는 이해할 수 없던 문제나 개념을 갑자기 이해하게 되거나 창의적인 생각이 떠올랐을 때 사람들은 자신도 모르게 ‘아하’를 외치게 된다. 실제로 어떤 문제를 해결할 때 ‘아하’하는 순간이 없는 경우 정확한 답을 내놓지 못하는 경우가 많다. 뇌과학자들은 이 같은 순간을 ‘아하 효과’나 ‘유레카 효과’라고 부르지만 정확하게 뇌의 어느 부위에서 발생하는지에 대해 정확히 알지 못하고 어떤 순간에 ‘아하’하는 생각이 떠오르는지도 예측하기 어렵다. 미국 드렉셀대 실험심리학 연구팀은 창의적인 생각이 떠올라 ‘아하’하는 순간에는 뇌 속 쾌감중추영역이 폭발적으로 활동한다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’ 10일자에 실렸다. 이번 연구는 ‘유레카 효과’ 연구로 잘 알려진 존 코우니우스 드렉셀대 응용인지뇌과학과 교수팀이 주도했다. 연구팀은 드렉셀대 남녀대학생 44명을 대상으로 단어나 문장을 구성하는 문자 순서를 바꿔 다른 단어나 문장을 만들거나 해독하는 ‘애너그램 퍼즐’을 풀도록 했다. 연구팀은 문제 수준을 점점 높여가면서 실험 참가자들이 시간을 들여 생각하면서 풀도록 했다. 또 이 과정에서 활성화되는 뇌 부위를 찾아내기 위해 연구팀은 실험 참가자들에게 뇌파(EEG) 검사장치를 착용하도록 했다.그 결과 창의적 통찰력이 발생하는 ‘아하’하는 순간에는 뇌파 중 감마파가 증가했으며 대뇌 피질의 보상영역과 쾌감중추 영역이 폭발적인 활동을 보이는 것을 발견했다. 뇌의 이 부위는 맛있는 음식을 먹거나 담배나 술을 포함한 각종 중독성 물질이나 행위를 접했을 때, 오르가즘 같은 경험을 했을 때 활성화된다. 연구팀에 따르면 감파마와 대뇌 피질 보상영역의 활동은 아하 하는 순간 10분의 1초만에 나타나기 때문에 통찰력을 얻는 순간, 어떤 과정을 거쳐 사고가 진행됐는지 스스로 인식하기 어렵다. 뇌의 보상시스템은 단순히 물질적 보상에 반응하는 것이 아니라 특정 행위에 동기를 부여해 성취감을 느꼈을 때 활성화되는 부위다. 연구팀은 퍼즐 애호가, 추리미스터리 소설 팬, 생활수준이 낮은데도 불구하고 예술에 헌신하는 예술가 등도 이 같은 아하효과가 원인이라고 해석했다. 코우니우스 교수는 “아하 또는 유레카하는 순간 뇌는 마치 중독성 있는 자극에 강하게 노출된 것과 비슷한 상태가 된다”라며 “이번 연구를 통해 볼 때 자신의 수준보다 약간 어려운 문제에 끊임없이 도전하고 문제를 해결하는 과정을 반복하는 것이 창조성이나 창의성을 단련시키는데 어느 정도 도움이 될 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “코로나19, 인체 면역세포 파괴 가능…에이즈와 비슷”

    “코로나19, 인체 면역세포 파괴 가능…에이즈와 비슷”

    “인체 보호하는 T세포 기능 마비시켜” 코로나19가 인체 내 면역세포를 파괴할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 12일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 상하이와 미국 뉴욕의 과학자들로 이뤄진 공동 연구팀은 이런 연구 결과를 담은 논문을 의학 전문지 ‘세포분자 면역학’에 발표했다. 논문에 따르면 코로나19 바이러스와 실험실에서 배양된 T세포를 결합하는 실험을 한 결과 코로나19 바이러스가 T세포에 침투해 인체를 보호하는 T세포의 기능을 마비시키는 것으로 나타났다. T세포는 인체에 침투한 병원균과 바이러스를 제거하는 역할을 하는 면역 세포의 일종이다. 2003년 대유행한 사스(중증급성호흡기증후군)의 경우 T세포에 침투하는 능력은 없었다. 이런 연구 결과는 코로나19가 에이즈 바이러스(HIV)처럼 인체의 면역체계를 공격한다는 일선 의료진의 관찰 결과와 일치한다. 코로나19 환자들을 치료하는 베이징의 한 의사는 “코로나19가 때로는 직접 인체의 면역체계를 공격할 수 있다는 우려가 의료진 사이에서 점점 커지고 있다. 더 많은 사람이 코로나19를 HIV 등과 비교하고 있다”고 말했다.지난 2월에는 중국 인민해방군 면역학연구소 연구팀이 코로나19 환자 중 일부 고령자나 중환자의 T세포가 현저하게 줄어든다는 임상 보고서를 내기도 했다. T세포가 줄어들수록 사망 위험은 더 커진다. 이후 다른 연구 결과에 따르면 코로나19 사망자를 부검한 20여건의 사례에서 면역 체계가 철저하게 파괴된 것을 발견했다. 이들의 내부 장기 손상은 사스나 에이즈와 유사했다고 의사들은 전했다. 일부 코로나19 중환자는 면역 작용이 과다하게 이뤄져 정상세포까지 공격하는 ‘사이토킨 폭풍’ 증상이 발견되기도 했다. SCMP는 “다만 이번 연구는 왜 상당수 코로나19 감염자가 수 주일 동안 아무런 증상도 보이지 않는지 등에 관해서는 설명하지 못 한다. 코로나19와 T세포의 연관성에 대한 추가 연구는 그 치료법 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 전했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 개미는 멍청하지 않다…초소형 뇌로 기억력 발휘

    [핵잼 사이언스] 개미는 멍청하지 않다…초소형 뇌로 기억력 발휘

    일반적으로 개미는 페로몬의 흔적을 따라 둥지로 돌아가는 길을 찾을 줄 아는 것으로 알려져 있다. 하지만 최근 연구에 따르면 개미는 페로몬의 흔적뿐만 아니라 시각적 기억력도 사용할 줄 안다는 사실이 확인됐다. 프랑스 툴루즈대학 연구진은 실험실에 관찰용 케이지를 설치한 뒤, 호주에 서식하는 붉은꿀개미(Melophorus bagoti)와 사하라사막에 서식하는 사막개미(cataglyphis fortis) 두 종을 상대로 실험을 실시했다. 연구진은 두 종의 개미가 개미집으로 돌아가는 길 곳곳에 함정을 파 놓은 뒤 행동의 변화를 살폈다. 이 함정에서 유일한 출구는 나뭇가지 뒤에 숨겨진 작은 다리뿐이었다. 개미가 둥지로 돌아가던 중 처음 이 함정을 만났을 때, 개미들은 모두 연구진이 파놓은 함정에 빠져 구멍으로 떨어지고 말았다. 그러나 두 번째 시도에서 개미들은 구덩이를 모두 피해 무사히 둥지로 돌아가는 달라진 행동을 보였다. 연구진은 개미의 시각적 기억이 구덩이에 빠지기 몇 초 전으로 되돌아 간 것이 함정을 피할 수 있었던 비결이라고 추측했다. 즉 눈으로 보고 경험한 것을 점 크기에 불과한 작은 뇌에 기억했다가, 이후 이 기억을 바탕으로 위험을 피하거나 실수를 반복하지 않을 수 있었다는 것. 연구진은 “향후 우리의 목표는 곤충 신경계의 복잡성을 더 잘 이해하기 위한 매커니즘을 구현하는 것”이라고 설명했다. 이번 실험에 이용된 두 종의 개미 중 사막개미는 특히 정교한 방향감각을 지닌 것으로 알려져 있다. 페로몬을 활용하기 어려운 환경이나 바람에 의해 주변 지형이 바뀌어도 길을 잃지 않을 수 있는 비결은 지구 자기장을 감지하는 생체 나침반을 가졌을 뿐만 아니라 편광필터처럼 작용하는 여러 겹의 눈을 지녔기 때문이라는게 전문가들의 분석이다. 이와 더불어 뛰어난 기억력을 바탕으로 정교한 GPS 능력을 자랑하는 개미에 대한 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 바다에서 30일 만에 분해되는 플라스틱 개발

    [안녕? 자연] 바다에서 30일 만에 분해되는 플라스틱 개발

    일본 연구진이 바다에서 30일 만에 분해되는 신소재 플라스틱을 개발했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 아사이신문 등 현지 언론의 4일 보도에 따르면 오사카대학과 일본 최대 옥수수녹말 제조업체인 일본식품화공 공동 연구진은 열대지방에 주로 서식하는 카사바 나무에서 추출한 전분과 목재 펄프에서 추출한 셀룰로오스(섬유소)를 결합했다. 이후 이 혼합물을 수용액에 용해시킨 뒤 매우 얇은 투명시트 위에 펼치고 열을 가해 고체 형태의 플라스틱을 만들었다. 이렇게 탄생한 플라스틱은 비닐봉투 제조에 주로 사용되는 폴리에틸렌 등으로 만든 기존 플라스틱보다 내구성이 두 배에 달하는 것을 확인했다. 동시에 이 플라스틱의 친환경성을 확인하기 위해 여러 개의 용기에 각기 다른 농도의 미생물이 담긴 바닷물을 넣고 플라스틱을 담궜다. 그 결과 높은 농도의 미생물이 서식하는 해수에서는 30일 이내에 완전히 분해되는 것을 확인했다. 다만 미생물의 양이 적은 경우, 연구진이 개발한 신소재 플라스틱은 해수에서 분해되지 않고 그대로 남아있었다. 일반적으로 바다에 버려진 비닐봉투가 분해되는데 걸리는 시간은 약 20년, 플라스틱 병은 최대 450년이 걸리는 것으로 알려져 있다. 매년 약 800만t의 플라스틱 쓰레기가 바다에 버려지며, 세계경제포럼은 2050년까지 바다의 미세플라스틱이 전 세계의 모든 어류보다 많을 것으로 보고 있다. 해양을 뒤덮은 플라스틱 쓰레기가 모든 종류의 해양 생물과 인류를 위협하는 가운데, 연구진의 신소재 플라스틱이 해양 쓰레기 문제의 해결책이 될 수 있을 것으로 기대했다. 연구진은 “우리는 이 신소재 플라스틱을 많은 사람들이 사용하는 동시에 바다에 많이 버려지는 식품 포장재로 사용해보고 싶다”면서 “새로운 종류의 플라스틱은 제조단가가 저렴하고 공정이 단순해서 곧 실용화 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 이어 “우리가 만든 플라스틱이 해양 쓰레기 축적으로 생기는 문제를 해결하는데 도움이 되는 동시에 전 사회적으로 영향을 미칠 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 영국에서 발행하는 바이오 소재 관련 전문학술지 ‘카보하이드레이트 폴리머스’(Carbohydrate Polymers) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • “코로나19, 뇌 손상 등 신경계 증상 유발할 수 있다” (연구)

    “코로나19, 뇌 손상 등 신경계 증상 유발할 수 있다” (연구)

    코로나19 바이러스가 뇌 손상 등 신경학적 증상을 유발할 수 있다는 내용의 연구결과가 나와 우려가 높아지고 있다. 우한의 화중과학기술대학 연구진이 우한에서 코로나19 확진 판정을 받은 환자 214명의 데이터를 분석했다. 관찰 대상 214명은 모두 완치 판정을 받았으며, 이중 3분의 1은 중증 환자로 분류돼 특수 치료를 받았다. 연구진은 이들의 증상을 관찰한 결과, 코로나19 환자들에게서는 총 세 부류의 신경학적 징후가 나타나는 것을 확인했다. 이는 △골격과 근육 손상 △후각과 시각 손상, 신경 통증과 같은 말초신경계 징후 △현기증과 두통, 의식장애, 급성뇌혈관질환, 발작 증 중추신경계 징후 등이었으며, 이러한 신경계 징후를 보인 코로나19 환자는 36.4%로 확인됐다. 연구진에 따르면 코로나19 중증 환자는 비중증 환자에 비해 기저질환 특히 고혈압을 앓던 경우가 많고, 발열이나 기침 등의 대표적인 증상은 적게 보이는 대신 급성뇌혈관질환이나 의식장애 등 신경학적 증상은 더 많이 나타났다. 연구진은 “코로나19 바이러스가 유행하는 기간동안 전문가들은 신경학적 증상이 있는 환자를 볼 때 반드시 코로나19 바이러스 감염을 의심해야 한다. 그래야만 진단이 길어지거나 오진하는 사례를 피하는 동시에 환자가 치료할 기회를 잃거나 더 많은 사람에게 바이러스를 전파하는 일을 막을 수 있다”고 설명했다. 다만 이번 연구에 활용된 데이터에는 환자들이 코로나19 감염 이전 신경학적 기저질환이 있었는지 여부가 포함돼 있지 않기 때문에 추가적인 연구가 필요하다는 지적이 나왔다. 연구결과를 살핀 리딩대학의 바이러스학자인 이안 존스 박사는 “사스(중증급성호흡기증후군)의 경우 혈액 내에 존재하는 바이러스가 신경조직에 직접 접근해 신경학적 징후를 유발한 사례가 있었지만 이는 일시적인 현상이었다”고 설명했다. 한편 코로나19 바이러스가 일부 환자에게서 뇌 손상을 유발할 수 있다는 연구결과는 이번이 처음은 아니다. 지난 3일 헨리 포드 헬스 시스템 병원 방사선과 연구진에 따르면 코로나19 확진판정을 받은 50대 여성의 오른쪽 뇌에서 출혈성 뇌질환이 발견됐다. 연구진은 면역 세포가 과도하게 반응해 사이토카인을 과다 분비하면서 정상 조직까지 공격하는 ‘사이토카인 폭풍’이 이 환자의 뇌를 손상시킨 것으로 분석했다. 지난 3월에는 역시 미국에서 팔·다리 발작으로 응급실에 내원한 74세 남성이 코로나19 확진 판정을 받았고, 이탈리아 등 유럽에서는 코로나19에 감염된 뒤 발작 등 신경학적 증상을 나타내는 환자가 다수 보고되기도 했다. 이번 연구결과는 ‘미국의사협회지 신경학’(JAMA Neurology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 영국 BBC ‘스마트 도시 성남시 드론 활용 방역작업’ 방영

    영국 BBC ‘스마트 도시 성남시 드론 활용 방역작업’ 방영

    성남시의 드론을 활용한 코로나19 방역 작업이 영국 BBC의 테크뉴스 프로그램인 ‘Click’에 소개되었다. 경기 성남시는 “영국의 국영방송으로 전세계를 대상으로 라디오, 텔레비전, 인터넷방송을 하는 세계 최대 방송국인 BBC의 20년 이상 가까이 방영되고 있는 BBC대표 테크뉴스 프로그램의 최신 에피소드, ‘The Race To Save Lives’ (생명을 살리기 위한 레이스) 에서 코로나19에 맞서 드론을 활용한 선진 사례로 방영되었다”고 11일 밝혔다. 이 방송에서 스마트한 도시 ‘성남’의 드론을 활용한 방역에 대해 소개되었다. 방역 전 카메라와 스피커가 장착된 드론을 활용하고 신호수를 배치해 방역지역의 유동인구를 효율적으로 통제하고, 확진자 동선 등 방역이 필요한 지역에 한하여 사람과 자연에 피해를 최소화하는 범위 내에서 약재를 최대치로 희석하여 방역활동을 수행하고 있다. 코로나19 대응단계가 ‘심각’으로 격상되며 효과적으로 차단하기 위해 사람의 손이 많이 접촉되는 시설물, 출입구에 공중에서 드론을 활용하여 항공방역을 실시하고, 정밀한 소독을 위해 닦아주고 있다. 코로나19의 맹위가 지속되는 가운데 바이러스보다 무서운 게 경제적 침체라는 말이 나오고 있다. 지속적이고 철저한 방역활동은 경제활동의 수요와 공급을 안정화 및 활성화 시키는데 중요한 보조역할을 할 것이다. 드론을 활용한 항공방역은 차량, 사람이 접근하기 어려운 지역도 방역활동이 가능하며, 프로펠러의 하강풍으로 넓은 지역을 균등하게 방재할 수 있다. 또한 사람이 직접 뿌리는 작업과 달리, 안전거리를 확보한 드론 조종자가 운용하여 직접적인 약재 흡입과 접촉을 방지할 수 있다. 특히 사람이나 차량으로 방역하는 방식 대비 분사속도가 약 50배에 달해 시의성을 다투는 방역 작업에 최적화 돼 있다. 이렇게 접촉이 많은 시설물에 분사하고 중앙방역대책본부의 지침에 따라 표면을 닦아 소독하고 있다. 드론 방역은 사람이나 차량을 이용하는 방역과 달리 방역주체와 시민과의 접촉이 제한되는 방안으로 ‘사회적 거리두기’에도 부합하는 방역 활동이다. 코로나19 바이러스는 무생물 표면에서 최소 2시간 최대 9시간까지 전염성을 유지한다는 것은 독일 그라이프스발트대학병원, 보훔 루르대학교 연구팀 연구결과, 미국의 병원 감염저널에서 발표된바 있다. 이것은 감염자가 접촉되거나 이동하는 경로에는 바이러스가 붙어 있을 수 있다는 것이다. 그만큼 개인 손씻기 등 위생관리가 중요하고 정밀한 방역도 필요하다는 반증이된다. 시는 지난 3월 5일부터 지속적으로 확진자 이동 동선 중 지상방역을 진행하기 어려운 장소와 확진자 치료시설, 공공시설물을 중심으로 드론으로 항공방역을 하고있다. 항공방역의 작업의 안전을 위해 스피커와 카메라가 장착된 드론을 활용해 방역 전 시민에게 안내 및 이동을 요청하고 위험요인이 없는지 확인 후 방역액제를 살포하고있다. 시는 “드론이 해당 지역을 비행하면서 지상에서 수행하는 방역과 함께 코로나19 바이러스를 안전하고 효과적으로 차단하여 안전망을 구축한다.“고 밝혔다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr
  • “재택근무 후 ‘확찐자’ 됐어요”…건강에 부정적 영향 有 (연구)

    “재택근무 후 ‘확찐자’ 됐어요”…건강에 부정적 영향 有 (연구)

    코로나19가 전 세계에서 기승을 부리면서 전염을 막기 위해 재택근무를 실시하는 회사가 늘고 있는 가운데, 재택근무가 근로자들의 건강에 부정적 영향을 미친다는 연구결과가 공개됐다. 영국의 고용연구소(IES, Institute for employment studies)는 근로자 500명을 대상으로 재택근무를 시작한 이후 신체적 변화 및 달라진 습관 등을 묻는 설문조사를 진행했다. 그 결과 절반 이상이 재택근무를 시작한 뒤 사내근무 시에는 없었던 두통과 통증 등이 생겨났다고 답했다. 특히 어깨와 목, 등의 통증이 이전보다 늘었으며, 이는 평상시 일하던 환경의 책상이나 의자, 컴퓨터가 아닌 새로운 환경의 사무용품을 사용해야 하기 때문인 것으로 분석됐다. 또 재택근무로 전환한 절반 이상의 근로자가 운동과 다이어트를 소홀히 하기 시작했다고 답했다. 이들은 회사를 출퇴근하며 사내근무를 할 때보다 운동량이 줄었다고 말했으며, 응답자의 3분의 1은 재택근무를 시작한 뒤 건강에 이롭지 않은 음식을 더 먹게 됐다고 고백했다. 연구진은 “코로나19의 영향으로 임시 휴업한 피트니스 클럽이 늘었다. 이러한 변화는 사람들이 운동을 위해 외출하는 횟수가 줄어드는데 영향을 미쳤다”고 분석했다. 이밖에도 재택근무를 시작한 뒤 술을 마시는 횟수가 더 많아졌다고 답한 사람은 전체 응답자의 25%에 달했다. 또 3명 중 1명은 홀로 재택근무를 하며 자주 고립감을 느낀다고 답했고, 5명 중 1명은 고용 불안감에 시달린다고 답했다. 연구를 이끈 고용연구소의 스티븐 베번 박사는 “이번 조사 결과는 재택근무로 신체적·정신적 복지 문제에 직면한 근로자들을 위해 새로운 계획이 필요하다는 것을 알려준다”면서 “회사는 재택근무하는 직원의 복지에 대해서도 여전히 책임이 있다는 사실을 인식해야 한다”고 강조했다. 한편 전 세계에서 코로나19 확산을 막기 위해 재택근무를 시행하는 기업이 늘고 있지만 일부는 여전히 회의적이다. 애플의 창업주인 스티브 잡스는 생전 “창의석은 즉흥적인 회의와 무작위로 이뤄지는 토론에서 비롯된다”며 재택근무에 대해 ‘미친 짓’이라는 거부감을 드러낸 것으로 유명하다. 잡스가 세상을 떠난 뒤에도 애플은 기밀사항이 외부로 유출되는 것을 막기 위해 제품개발 등 핵심 프로세스는 사내에서만 진행하도록 의무화 했다. 코로나19 확산으로 현재는 재택근무를 허용한 상황이지만, 고성능 3D 프린터와 밀링머신을 이용한 모형 디자인 등을 할 수 없는 상태 등이 계속돼 신제품 개발에 공백이 생겼다는 지적이 잇따르고 있다. IBM 역시 “팀으로 일할 때 더 강력해지고 창의적이 된다”며 2017년 재택근무를 폐지했고, 세계 최대 온라인 신발 쇼핑몰 자포스도 “직원들간 한 마디라도 더 나누고 마주쳐야 혁신이 가능하다”며 2013년 재택근무를 철회한 바 있다. 대신 사무실을 집처럼 편안하고 즐거운 공간으로 꾸미는데 집중했다. 사진=123rf.com  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 코로나 비밀 풀었다… ‘고해상도 유전자 지도’ 완성

    코로나 비밀 풀었다… ‘고해상도 유전자 지도’ 완성

    진단 기술·치료제 개발에 기여할 듯국내 연구진이 코로나19 바이러스의 모든 것을 보여주는 고해상도 유전자지도를 완성하고 지금까지 알려지지 않은 RNA를 다수 발견했다. 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리(서울대 석좌교수) 단장은 질병관리본부와 함께 코로나19 원인 바이러스인 ‘사스 코로나바이러스 2’(SARS-CoV-2)를 자세히 파악할 수 있는 고해상도 유전자지도를 완성하고 권위 있는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 9일 자에 발표했다. 기존에도 코로나19 바이러스의 유전체 정보를 밝혀내는 연구들은 있었지만 유전체의 위치를 대략적으로 파악하는 수준에 머물렀다. 그러나 연구팀은 질병관리본부에서 불활성화된 코로나19 바이러스를 분양받아 ‘나노포어 직접RNA시퀀싱’, ‘나노볼 DNA시퀀싱’이라는 차세대 염기서열분석법을 활용해 숙주세포에 침투해 형성된 코로나바이러스 RNA전사체 전체를 분석했다. 분석 결과 연구팀은 지금까지는 알려지지 않은 수십 종의 RNA와 41곳의 RNA 변형을 발견하고 유전자들의 위치도 정확히 찾아냈다. 기존에는 하위유전체RNA가 10개가 있다고 알려져 있었지만 연구팀은 하위유전체RNA는 9개만 있다는 것을 확인하는 등 오류를 잡아내기도 했다. 동시에 세포 내에서 융합과 삭제 등 다양한 형태의 유전자 재조합이 발생하고 RNA 수준에서 화학적 변화가 많이 발생한다는 사실도 규명했다. 김 단장은 “이번 연구결과는 코로나바이러스에 대한 자세하고 세밀한 정보를 제시함으로써 코로나바이러스 증식 원리를 이해하고 진단용 유전자증폭기술(PCR) 개선을 포함해 새로운 치료전략 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 코로나 비밀 풀었다… ‘고해상도 유전자 지도’ 완성

    코로나 비밀 풀었다… ‘고해상도 유전자 지도’ 완성

     국내 연구진이 코로나19 바이러스의 모든 것을 보여주는 고해상도 유전자지도를 완성하고 지금까지 알려지지 않은 RNA를 다수 발견했다.  기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리(서울대 석좌교수) 단장은 질병관리본부와 함께 코로나19 원인 바이러스인 ‘사스 코로나바이러스 2’(SARS-CoV-2)를 자세히 파악할 수 있는 고해상도 유전자지도를 완성하고 권위 있는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 9일 자에 발표했다.  기존에도 코로나19 바이러스의 유전체 정보를 밝혀내는 연구들은 있었지만 유전체의 위치를 대략적으로 파악하는 수준에 머물렀다.  그러나 연구팀은 질병관리본부에서 불활성화된 코로나19 바이러스를 분양받아 ‘나노포어 직접RNA시퀀싱’, ‘나노볼 DNA시퀀싱’이라는 차세대 염기서열분석법을 활용해 숙주세포에 침투해 형성된 코로나바이러스 RNA전사체 전체를 분석했다.  분석 결과 연구팀은 지금까지는 알려지지 않은 수십 종의 RNA와 41곳의 RNA 변형을 발견하고 유전자들의 위치도 정확히 찾아냈다. 기존에는 하위유전체RNA가 10개가 있다고 알려져 있었지만 연구팀은 하위유전체RNA는 9개만 있다는 것을 확인하는 등 오류를 잡아내기도 했다. 동시에 세포 내에서 융합과 삭제 등 다양한 형태의 유전자 재조합이 발생하고 RNA 수준에서 화학적 변화가 많이 발생한다는 사실도 규명했다.  김 단장은 “이번 연구결과는 코로나바이러스에 대한 자세하고 세밀한 정보를 제시함으로써 코로나바이러스 증식 원리를 이해하고 진단용 유전자증폭기술(PCR) 개선을 포함해 새로운 치료전략 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.  유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 문 대통령 “민관 협력 강화해 코로나 치료제·백신 개발 도울 것”

    문재인 대통령은 9일 코로나19 치료제 및 백신 개발 관련해 “(코로나19 사태를) 감염병 방역 영역뿐 아니라 치료기술력까지 한층 끌어올리는 기회로 삼겠다”며 “정부는 민관 협력을 강화해 코로나19 치료제와 백신 개발을 확실히 돕겠다”고 밝혔다. 문 대통령은 이날 경기 성남시 한국파스퇴르연구소를 방문해 코로나19 치료졔·백신 개발 산·학·연 및 병원 합동회의 참석한 자리에서 ”지금 우리 뿐 아니라 전 세계가 절실하게 치료제와 백신을 기다리고 있다. 치료제와 백신은 코로나19의 완전한 극복을 위해 반드시 넘어야 할 산“이라며 이같이 말했다. 특히 문 대통령은 “정부의 연구개발(R&D) 투자와 승인 절차 단축 등이 뒷받침되어야 코로나19 치료제와 백신 개발에 더욱 속도를 낼 수 있을 것”이라며 “국민 안전을 최우선으로 두며 신속한 임상 승인 절차를 도입할 예정”이라고 밝혔다. 이날 회의는 기업과 학계, 연구소, 병원 관계자가 한자리에 모여 치료제·백신 개발에 힘 모으는 계기를 마련하고, 한국형 방역모델 구축의 계기를 만들기 위한 자리였다. 아울러 코로나19 백신 개발 관련 정부의 전폭적 의지를 강조하는 의미가 있다고 청와대는 전했다. 기업에서는 서정진 셀트리온 회장, 성영철 제넥신 대표이사 등이, 연구소 관계자로는 류왕식 한국파스퇴르연구소장, 권준욱 국립보건연구원장 등이 참석했다. 의학계에서는 정낙신 서울대 약학대학 교수, 성백린 연세대 생명공학과 교수 등이, 의료계에서는 송준영 고려대 구로병원 교수, 김성한 서울 아산병원 교수, 염준섭 신촌 세브란스병원 교수, 이재갑 강남성심병원 교수 등이 회의장을 찾았다. 정부에서도 최기영 과학기술정보통신부 장관, 박능후 보건복지부 장관, 이의경 식품의약품안전처장이 참석했다. 문 대통령은 “여러 바이오제약 기업들도 혈장치료제와 항체치료제 및 면역조절치료제 등 새로운 치료제 개발에 심혈을 기울이고 있고 상당한 진척이 있는 것으로 알고 있다”고 전했다. 이어 “세계적으로 상당히 우수한 수준이고 아주 많이 앞서가고 있다는 희망적인 얘기를 들었다”며 “글로벌 제약사나 선진국에 비해 자원이 부족하고 의약품 개발 경험이 적지만, 2015년 메르스 감염 사태를 겪으며 당시의 어려움을 거울삼아 기술 개발에 노력해 온 것”이라고 격려했다. 문 대통령은 “안전하고 효과적인 치료제와 백신을 빠르게 개발하기 위해서는 과학자, 연구기관, 기업, 병원, 정부의 협업이 필요하다”고 강조했다. 그러면서 “민간 차원의 노력만으로는 단기간에 성과를 내기 어렵다. 오랜 시간과 막대한 비용이 소요되기 때문”이라며 정부의 연구개발 투자, 승인절차 단축 등 지원을 강조했다. 특히 문 대통령은 “우리가 남보다 먼저 노력해 진단기술로 세계의 모범이 됐듯, 우리의 치료제와 백신으로 인류의 생명을 구할 수 있게 되기를 기대한다“고 말했다. 회의에 앞서 문 대통령은 연구소를 시찰하며 치료제 개발의 현실적 방안으로 기대를 모으고 있는 ‘약물재창출’ 연구결과를 보고받았다. 약물재창출은 신약 개발에 시간이 걸린다는 점을 고려해 이미 개발됐거나 개발 중인 의약품이 치료제로 쓰일 수 있는지 효능을 검증하는 작업을 말한다. 파스퇴르연구소는 지난 2월부터 과기부의 긴급연구자금을 지원받아 2500여종의 약물을 대상으로 세포실험을 실시해 코로나19 치료효능이 있는 후보 약물들을 발굴했다. 이 중 구충제 성분도 포함돼 있다는 연구원의 설명에 문 대통령은 “구충제는 항바이러스 쪽하고는 무관한 것 아닌가? 뭔가 좀 엉뚱한 느낌이 든다”며 관심을 표시했다. 이에 김승택 연구팀장은 “(구충제 성분이) 메르스, 사스에서도 항바이러스 효과를 본적이 있고, 다른 논문을 리뷰해보면 광범위한 항바이러스 효과가 알려져 있다”며 “몸에 흡수가 잘 안되는 부분을 폐에 전달할 수 있는 제형으로 바꾸는 논의를 진행 중”이라고 설명했다. 류왕식 연구소장도 “국내 제약사가 고혈압 치료제로 개발 중 저희 소식을 듣고 방향을 틀어서 코로나 치료제로 개발하고 있다”고 덧붙이자, 문 대통령은 고개를 끄덕이며 “전혀 엉뚱한 이야기가 아니군요”라고 답했다. 문 대통령은 이날 감염자 검체·완치자 혈액 등 필요자원 제공, 백신 개발에 2100억원 투자, 추가경정예산에 개발 지원금 반영 등 정부 지원계획을 소개했다. 문 대통령은 참석자들을 향해 “지금 이 순간 인류의 가장 큰 과제는 치료제와 백신의 개발”이라며 “여러분이 연구와 개발에 전념하도록 돕는 것이 국민과 인류의 생명을 구하는 길이라는 자세로 정부도 총력을 다하겠다”고 강조했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr
  • [건강을 부탁해] 재택근무, 근로자 건강에 마냥 좋기만 할까?

    [건강을 부탁해] 재택근무, 근로자 건강에 마냥 좋기만 할까?

    코로나19가 전 세계에서 기승을 부리면서 전염을 막기 위해 재택근무를 실시하는 회사가 늘고 있는 가운데, 재택근무가 근로자들의 건강에 부정적 영향을 미친다는 연구결과가 공개됐다. 영국의 고용연구소(IES, Institute for employment studies)는 근로자 500명을 대상으로 재택근무를 시작한 이후 신체적 변화 및 달라진 습관 등을 묻는 설문조사를 진행했다. 그 결과 절반 이상이 재택근무를 시작한 뒤 사내근무 시에는 없었던 두통과 통증 등이 생겨났다고 답했다. 특히 어깨와 목, 등의 통증이 이전보다 늘었으며, 이는 평상시 일하던 환경의 책상이나 의자, 컴퓨터가 아닌 새로운 환경의 사무용품을 사용해야 하기 때문인 것으로 분석됐다. 또 재택근무로 전환한 절반 이상의 근로자가 운동과 다이어트를 소홀히 하기 시작했다고 답했다. 이들은 회사를 출퇴근하며 사내근무를 할 때보다 운동량이 줄었다고 말했으며, 응답자의 3분의 1은 재택근무를 시작한 뒤 건강에 이롭지 않은 음식을 더 먹게 됐다고 고백했다. 연구진은 “코로나19의 영향으로 임시 휴업한 피트니스 클럽이 늘었다. 이러한 변화는 사람들이 운동을 위해 외출하는 횟수가 줄어드는데 영향을 미쳤다”고 분석했다. 이밖에도 재택근무를 시작한 뒤 술을 마시는 횟수가 더 많아졌다고 답한 사람은 전체 응답자의 25%에 달했다. 또 3명 중 1명은 홀로 재택근무를 하며 자주 고립감을 느낀다고 답했고, 5명 중 1명은 고용 불안감에 시달린다고 답했다. 연구를 이끈 고용연구소의 스티븐 베번 박사는 “이번 조사 결과는 재택근무로 신체적·정신적 복지 문제에 직면한 근로자들을 위해 새로운 계획이 필요하다는 것을 알려준다”면서 “회사는 재택근무하는 직원의 복지에 대해서도 여전히 책임이 있다는 사실을 인식해야 한다”고 강조했다. 한편 전 세계에서 코로나19 확산을 막기 위해 재택근무를 시행하는 기업이 늘고 있지만 일부는 여전히 회의적이다. 애플의 창업주인 스티브 잡스는 생전 “창의석은 즉흥적인 회의와 무작위로 이뤄지는 토론에서 비롯된다”며 재택근무에 대해 ‘미친 짓’이라는 거부감을 드러낸 것으로 유명하다. 잡스가 세상을 떠난 뒤에도 애플은 기밀사항이 외부로 유출되는 것을 막기 위해 제품개발 등 핵심 프로세스는 사내에서만 진행하도록 의무화 했다. 코로나19 확산으로 현재는 재택근무를 허용한 상황이지만, 고성능 3D 프린터와 밀링머신을 이용한 모형 디자인 등을 할 수 없는 상태 등이 계속돼 신제품 개발에 공백이 생겼다는 지적이 잇따르고 있다. IBM 역시 “팀으로 일할 때 더 강력해지고 창의적이 된다”며 2017년 재택근무를 폐지했고, 세계 최대 온라인 신발 쇼핑몰 자포스도 “직원들간 한 마디라도 더 나누고 마주쳐야 혁신이 가능하다”며 2013년 재택근무를 철회한 바 있다. 대신 사무실을 집처럼 편안하고 즐거운 공간으로 꾸미는데 집중했다. 사진=123rf.com  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 시원한 맥주 만들고 버려진 폐효모로 친환경 수소에너지 만든다

    시원한 맥주 만들고 버려진 폐효모로 친환경 수소에너지 만든다

    맛있는 빵과 맥주, 와인을 만들기 위해서는 빵을 풍선처럼 부풀리고 맥주와 와인을 발효시키는 과정이 필요하다. 이를 위해 반드시 필요한 것이 바로 미생물인 ‘효모’. 국내 연구진이 맥주나 빵, 포도주를 만들고 난 뒤 버려지는 효모를 이용해 미래 청정에너지 수소를 쉽게 만들어 내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 김광수(국가과학자) 교수팀은 버려진 폐효모에 나노물질을 씌워 물을 수소와 산소로 전기분해할 수 있는 저렴한 촉매물질을 합성하는데 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’ 최신호(7일자)에 실렸다. 현재 가장 깨끗한 에너지 공급원으로 주목받고 있는 수소는 물을 전기분해해 얻는다. 문제는 물 분자 속 수소와 산소는 아주 강하게 결합해 있기 때문에 이를 끊기 위해서는 플레티넘으로 더 잘 알려져 있는 백금(Pt)이나 이리듐 같은 촉매를 이용해야 한다. 문제는 이들 촉매 원료는 가격이 비싸고 반복적으로 사용하기 어렵다는 것이다.연구팀은 생명체인 효모는 빵이나 알콜 음료를 만든 뒤에도 전기 전도도를 높일 수 있는 탄소, 인, 황, 질소 같은 물질이 풍부하고 다른 물질을 붙잡을 수 있는 작용기가 여전히 남아있어 금속입자를 고정시키는 등 촉매의 역할을 할 수 있을 것이라는데 주목했다. 연구팀은 효모에 루테늄 금속 나노입자와 루테늄 단원자를 입혀 수소를 만드는 음극용 촉매를 만들었고 효모에 자철광을 입혀 산소를 만드는 양극용 촉매를 만들었다. 특히 수소를 만드는 음극 촉매는 기존 백금촉매보다 더 뛰어난 성능을 보였다. 연구팀은 효모 촉매를 이용해 물의 전기분해를 실시했는데 건전지 수준의 에너지만으로도 충분하다는 것을 확인했다. 더군다나 전기에너지 공급 없이 태양광을 비춰주는 것만으로도 물을 산소와 수소로 분해하는 것이 가능하다고 연구팀은 설명했다.김광수 교수는 “이번 연구는 친환경적이고 저렴한 폐효모를 이용해 바이오매스의 새로운 활용법을 제시했을 뿐만 아니라 이를 활용해 수소에너지를 손쉽게 얻을 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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