최근 위고비, 마운자로 등 전 세계적인 비만치료제 열풍 속에서 적극적인 비만 치료에 대한 사회적 관심이 그 어느 때보다 뜨겁다. 이런 가운데 국내 의료진이 비만대사수술을 받은 환자들을 최대 2년간 추적 관찰한 결과, 체중 감량 효과와 함께 동반된 대사질환까지 크게 개선됐다는 연구 결과를 발표해 주목받고 있다. 강동경희대병원 비만대사수술센터 최성일 교수팀(소화기외과)은 국내 9개 의료기관과 함께 비만대사수술 후 체중 변화, 대사질환 개선, 안전성 및 삶의 질 변화를 종합적으로 분석해 국제학술지 ‘Obesity Surgery’에 게재했다고 3일 밝혔다. 비만대사수술은 고도비만 환자에게 장기적인 체중 감량과 비만 관련 대사질환을 동시에 개선할 수 있는 검증된 치료법이다. 하지만 비만 기준과 환자 특성은 인종 및 지역에 따라 차이가 있어 한국인 환자를 대상으로 한 맞춤형 치료 효과와 안전성을 검증하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 연구팀은 2020년 9월부터 2022년 12월까지 국내 9개 의료기관에서 비만대사수술을 받은 환자 116명을 대상으로 전향적 다기관 코호트 연구를 진행했다. 환자는 20세부터 65세 사이로, △체질량지수(BMI) 35kg/㎡ 이상 △BMI 30kg/㎡ 이상이면서 고혈압·이상지질혈증·제2형 당뇨병·수면무호흡증 등 비만 관련 질환이 있는 경우 △BMI 27.5kg/㎡ 이상이면서 제2형 당뇨병이 있는 경우 등 국내 비만대사수술 건강보험 적용 기준을 충족하는 이들이었다. 전체 환자의 평균 연령은 37.0세, 평균 BMI는 41.9kg/㎡였으며, 여성 비율이 71.6%로 높았다. 수술 방법은 위우회술 37명, 위소매절제술 79명으로 구성됐다. 모든 수술은 인증된 비만대사수술 전문의가 복강경으로 시행했으며 환자의 BMI, 동반질환 유무, 헬리코박터 파일로리 감염 여부, 위암 가족력 등을 종합적으로 고려해 최적의 수술 방식을 결정했다. 연구팀은 수술 후 최대 2년 동안 체중, BMI, 허리둘레 등의 신체 지표 변화를 비롯해 제2형 당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등 대사질환의 개선 여부, 영양 상태 및 합병증 발생률을 면밀히 살폈다. 아울러 EQ-5D, IWQOL-Lite, OP-scale, BAROS 등 4가지 공신력 있는 평가 도구를 활용해 수술 전후 삶의 질 변화까지 다각도로 평가했다. 분석 결과, 체중과 BMI는 수술 후 유의미하게 감소했다. 전체 체중감소율은 수술 1년 후 26.8%, 1년 6개월 후 27.5%를 기록했으며 추적 관찰이 가능했던 환자군에서는 수술 2년 후에도 24.7%의 높은 감소율을 유지했다. 특히 위우회술과 위소매절제술 두 수술 방법 사이에서 추적 기간 동안 체중 감소 효과의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 이는 한국인 비만 환자에게 비만대사수술이 장기적이고 강력한 체중 감량 수단임을 명백히 입증한 결과다. 체중 감량뿐만 아니라 비만에 동반되던 치명적인 대사질환들도 극적인 개선세를 보였다. 수술 1년 후 제2형 당뇨병 환자의 80.7%가 당뇨병 약물 치료를 완전히 중단하는 성과를 거뒀다. 이와 함께 고혈압 환자의 50.0%, 고지혈증 환자의 49.0% 역시 관련 약물을 끊었다. 이러한 대사질환 개선 효과는 2년 차 추적 관찰에서도 꾸준히 이어졌다. 미국당뇨병학회(ADA) 기준에 따른 당뇨병 완전관해 분석에서도 빠른 회복 양상을 보였다. 완전관해율은 수술 12주 후 56%, 24주와 48주 후에는 각각 69%로 뛰어올랐으며, 이후에도 70% 이상의 높은 수치를 안정적으로 유지했다. 다만, 연구팀은 이번 연구가 수술 방법을 무작위로 배정하지 않은 한계가 있어 두 수술법 간의 당뇨병 개선 효과를 직접 비교하는 데는 신중할 필요가 있다고 덧붙였다. 비만대사수술은 신체적 건강 회복에 그치지 않고 정신적·사회적 삶의 질까지 끌어올렸다. 수술 후 삶의 질은 수술 단 1개월 만에 개선되기 시작해 추적 기간 내내 지속됐다. 특히 비만 특화 삶의 질 평가에서는 신체 기능, 사회적 활동에서의 어려움 해소, 자존감 영역에서 두드러진 향상이 관찰됐다. 흥미롭게도 수술 1년 후 전체 체중의 20% 이상을 감량한 환자들은 20% 미만으로 감량한 환자들에 비해 자존감 점수가 통계적으로 유의하게 더 높았다. 가장 우려되는 안전성 측면에서도 우수한 성적을 거뒀다. 연구 기간 동안 사망 환자는 단 한 명도 발생하지 않았다. 수술 후 30일 이내 발생한 조기 합병증은 1명(0.9%), 후기 합병증은 11명(9.5%)에 그쳤으며, 재수술이나 시술 등 적극적인 치료가 필요한 클라비엔-딘도(Clavien-Dindo) 3등급 이상의 중증 합병증은 단 한 건도 보고되지 않아 안전성을 확고히 입증했다. 이번 연구는 국내 다수의 전문 의료기관이 참여해 환자를 전향적으로 추적하고, 체중 감량부터 대사질환, 안전성, 환자가 체감하는 삶의 질까지 종합적으로 평가했다는 점에서 학술적 의미가 크다. 다만 전체 연구 대상이 116명으로 비교적 적고, 장기 추적 과정에서 일부 탈락자가 발생했다는 한계가 있어 향후 더 큰 규모의 장기 추적 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 보인다. 최성일 교수는 “이번 연구를 통해 한국인 고도비만 환자에게 비만대사수술이 단순한 체중 감량을 넘어 대사질환 극복과 삶의 질 향상을 동시에 이뤄내는 강력한 치료법임을 확인했다”면서 “비만대사수술은 환자의 비만 정도, 동반질환, 개인별 건강 상태를 종합적으로 고려해 신중하게 결정해야 한다. 성공적인 치료를 위해서는 수술뿐만 아니라 수술 후 철저한 영양 관리와 올바른 생활습관 개선, 그리고 평생에 걸친 지속적인 추적 관찰이 필수적”이라고 밝혔다.

SCL사이언스는 원광대학교·서울대학교 연구진과 공동으로 수행한 ‘복강경 수술에서 국소 지혈을 위한 유연한 카테콜 결합 키토산·젤라틴 이중층 패치’ 연구가 국제학술지 ‘ACS Omega’에 게재 승인됐다고 3일 밝혔다. 이번 연구는 체내용 지혈제 ‘이노씰 플러스 DL’의 핵심 기술인 카테콜 결합 키토산·젤라틴 이중층 패치가 복강경 수술 환경에서도 유연성과 취급성을 확보할 수 있다는 결과를 확인한 것이다. 복강경 수술에서는 패치형 지혈제를 접거나 말아서 좁은 투관침을 통해 체내로 넣은 뒤 출혈 부위에서 다시 펼쳐야 한다. 연구진은 복강경 수술에 적합하도록 두께를 최적화한 이중층 패치를 대상으로 성능을 평가했다. 그 결과 패치는 좁은 투관침을 통과한 뒤에도 갈라지거나 부서지지 않고 구조를 유지했으며, 조직 접착과 밀폐, 지혈 성능도 유지하는 것으로 확인됐다고 한다. SCL사이언스는 이번 연구가 이노씰 플러스 DL의 복강경·로봇수술 등 최소침습 수술 분야 활용 가능성을 뒷받침하는 비임상 결과라고 설명했다. 이미 이노씰 플러스 DL의 복강 내 수술 범용 허가 이후 서울성모병원 코드 등재를 완료했으며, 신촌세브란스와 다수 상급종합병원에서도 코드 등재를 진행하고 있다. 국내 유통판매계약도 공시한 상태다. SCL사이언스 관계자는 “이번 연구를 통해 투관침 통과 후에도 제품의 구조와 성능이 유지될 수 있음을 확인했다”며 “복강경·로봇수술 시장에서 제품의 차별성을 알리고 의료기관 도입을 확대해 나가겠다”고 말했다.

국내 연구진이 반도체를 생산할 때 사용하는 물질 중 이산화탄소보다 6000배 이상 강력한 온실가스를 고효율로 제거할 수 있는 기술을 개발했다. 최민기 카이스트 생명화학공학과 교수팀은 삼성전자 연구진과 함께 반도체 미세회로 제작 공정에서 쓰는 온실가스인 사불화탄소를 높은 효율로 제거할 수 있으며 장기간 사용이 가능한 새로운 촉매를 개발했다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 및 화학공학 분야 국제 학술지 ‘앙게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다. 탄소(C) 하나에 안정적인 불활성 원소인 플루오린(F) 4개가 결합한 분자 구조를 가진 사불화탄소는 반도체 웨이퍼에서 필요 없는 부분만 깎아 미세한 회로를 만드는 건식 식각 공정에 사용된다. 문제는 사용 후 남은 미량의 사불화탄소가 대기 중으로 배출되면 쉽게 분해되지 않아 약 5만 년 동안 남아 영향을 미친다는 점이다. 지구온난화에 미치는 영향도 이산화탄소보다 6000배 이상 큰 것으로 알려졌다. 기존에도 사불화탄소를 배출되지 않도록 분해하는 촉매 기술이 있었지만 오래 사용할수록 성능이 떨어진다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 여러 종류의 원자를 고르게 섞어 촉매가 한쪽으로 뭉치거나 다른 구조로 변하는 것을 막는 ‘엔트로피 안정화’ 원리를 응용한 촉매를 개발했다. 연구팀은 알루미늄, 아연, 갈륨, 니켈, 코발트 등 여러 금속을 하나의 알루미네이트 결정구조 안에 고르게 섞었다. 이를 통해 고온다습하고 불소가 함께 존재하는 악조건에서도 쉽게 변형되지 않는 엔트로피 안정화 알루미네이트 촉매를 만들었다. 이번에 개발한 촉매는 기존 촉매보다 사불화탄소 분해 활성이 2.3배 정도 높았다. 또 800도에서 150시간 동안 사용했을 때도 기존 촉매의 사불화탄소 전환 효율은 93%에서 48%로 떨어졌지만 이번 촉매는 98%에서 92%로 높은 수준을 유지했다. 연구를 이끈 최민기 교수는 “이번 연구는 금속의 종류와 조합을 바꿔 다양한 반도체 공정가스 처리 촉매로 확장할 수 있는 새로운 소재 설계 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

인류의 오래된 꿈인 ‘불로장생(不老長生)’의 비밀을 풀 열쇠가 마침내 베일을 벗기 시작했다. 100세 이상의 초장수자들이 일반인에 비해 암이나 만성 질환에 잘 걸리지 않는 과학적 메커니즘이 일본 공동 연구진에 의해 새롭게 규명된 것이다. 오사카대 연구진을 중심으로 한 공동 연구팀은 최근 100세 및 110세 이상 초장수자 체내에서 암세포와 노화세포를 직접 공격하는 특수 면역세포가 폭발적으로 증가한다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 그동안 베일에 싸여 있던 초장수자들의 면역학적 특성을 연령대별로 구체적으로 추정해 냈다는 점에서 국제 학술계의 비상한 관심을 모으고 있다. 오사카대 하시모토 코우스케 교수 연구팀은 최근 게이오대, 이노우에 학술연구소 등과 함께 100세 이상 초장수자들의 생체 데이터와 인공지능(AI) 기반 분석 기술을 결합해 연령 증가에 따른 면역세포의 구성 변화를 정밀하게 추적한 결과, ‘CD4 양성 킬러 T세포(CD4+ Cytotoxic T Cell)’가 일부 특수한 환경에서 암세포나 노화된 세포, 바이러스에 감염된 세포를 직접 찾아내 사멸시키는 강력한 ‘킬러’ 기능으로 변모한다는 사실을 확인했다. 본래 CD4 양성 T세포는 다른 면역세포의 활성화를 돕는 ‘보조(Helper) T세포’ 역할을 하는 것이 일반적이다. 기존 연구에서도 110세 이상의 ‘슈퍼센티네리언(Supercentenarian)’에게서 이러한 CD4 양성 킬러 T세포가 대량 존재한다는 사실은 보고된 바 있다. 하지만 이 특수 세포가 정확히 삶의 어느 시점부터, 어떤 경로로 증가하기 시작하는지는 밝혀지지 않은 상태였다. 이번 연구결과는 국제적 권위의 학술지 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’에 게재됐다. 연구팀은 100세 선티네리언 10명과 110세 슈퍼센티네리언 10명을 포함한 총 28명의 혈액 샘플을 정밀 분석했다. 혈액 내 면역 기능을 담당하는 전체 T세포 중 CD4 양성 킬러 T세포가 차지하는 비율을 측정했다. 또한 분석의 신뢰도를 극대화하기 위해 약 1,500명 규모의 공공 데이터베이스(DB)와 실험 데이터를 통합한 뒤, 최첨단 인공지능(AI) 알고리즘을 적용해 연령대별 면역 체계 변화 추이를 통계적으로 모델링했다. 그 결과는 놀라웠다. 90대까지는 전체 T세포 중 CD4 양성 킬러 T세포가 차지하는 비율이 불과 수 퍼센트(%) 수준의 낮은 상태를 유지했다. 그러나 100대에 접어들면서 이 비율은 약 10% 수준으로 급격히 상승했으며, 110대 이상의 초장수자군에서는 전체 T세포의 약 20%에 육박할 정도로 비중이 폭등하는 경향이 확인됐다. 이 과정에서 아직 특정 병원체를 접하지 않은 미성숙 상태의 ‘나이브 T세포(Naive T Cell)’ 비중은 대폭 감소했다. 노화가 진행됨에 따라 신체의 면역 시스템이 단순 방어 모드에서, 위험 인자를 직접 타격하는 ‘정예 특수부대’ 중심으로 체질을 완전히 개선한다는 뜻이다. 그렇다면 왜 100세를 기점으로 이러한 면역계의 거대 변화가 일어나는 것일까? 연구를 이끈 하시모토 교수는 체내에 오랫동안 잔류하는 특정 요인을 원인으로 지목했다. 하시모토 교수는 “연령이 극도로 증가함에 따라 체내에서 정상적으로 제거되지 않는 이물질이나 지속적인 미세 염증 반응이 존재할 수 있다”며 “이러한 잔류 이물질에 지속적으로 노출되면서, 체내 면역계가 이에 대응하기 위해 CD4 양성 킬러 T세포를 대량으로 분화·증식시켰을 가능성이 크다”고 설명했다. 즉, 만성적인 자극 속에서 생존하기 위해 신체 스스로가 암이나 노화세포를 강력하게 제거할 수 있는 면역 방어막을 극대화한다는 해석이다. 초장수자들은 이처럼 특이적으로 변모한 면역계 덕분에 암 발병률을 현저히 낮추고 극단적인 고령까지 건강을 유지할 수 있었던 것으로 풀이된다. 이번 연구는 인류의 ‘건강 수명(Healthy Life Span)’을 연장하는 데 새로운 이정표를 제시했다는 평가를 받는다. 기존의 항암 치료나 면역 치료가 주로 외부 약물에 의존했다면, 100세 장수자들의 체내 메커니즘을 모방해 스스로 암세포를 제거하도록 유도하는 신개념 면역 치료법 개발로 이어질 수 있기 때문이다. 전문가들은 이번 연구 결과를 바탕으로 다음과 같은 분야에서 후속 연구가 가속화될 것으로 기대하고 있다. 이는 △신체 조직별 세포 기능의 차이 규명(혈액뿐만 아니라 실제 장기나 신체 조직 내에서 CD4 양성 킬러 T세포가 어떻게 작동하는지 분석) △젊은 층과의 비교 분석(일반 성인 및 젊은 층의 체내 면역 기능과 비교하여 T세포의 ‘킬러화’를 유도하는 핵심 분자 기전 탐색) △항암 및 항노화 치료제 개발(CD4 양성 킬러 T세포의 활성화를 인위적으로 촉진하는 차세대 면역항암제 및 노화세포 제거제(Senolytics) 연구) 등이다. 하시모토 교수는 “앞으로의 연구에서는 신체 각 조직별 세포의 세부 기능 차이는 물론, 젊은 사람들의 체내 기능과의 비교 분석을 통해 보다 정밀한 장수 메커니즘을 밝혀낼 것”이라며 “이 연구가 향후 고령화 사회에서 암과 만성 질환을 예방하고 건강 수명을 늘리는 데 기여하기를 바란다”고 밝혔다. 단순히 오래 사는 것을 넘어 ‘건강하게 늙어가는’ 방법에 대한 답을 찾으려는 인류의 노력이 이번 오사카대 연구팀의 성과를 통해 한 걸음 더 진전하게 됐다.

여성은 생리 주기 가운데 배란에 가까운 시기에 다른 사람의 눈에 잘 띄는 명품을 더 선호할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 남성들이 여성의 명품 브랜드를 잘 알아차리지 못한다는 정보를 접하자 이런 경향이 약해지는 뜻밖의 결과도 나타났다. 2일(현지시간) 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS One)에 따르면 김애경 전북대 교수와 미국 연구진은 여성의 가임 가능성이 명품 소비 성향과 어떤 관련이 있는지 알아보기 위해 세 차례 연구를 진행했다. 연구진은 명품 소비가 단순히 비싼 물건을 갖고 싶어 하는 욕구인지, 아니면 다른 사람에게 자신의 지위나 매력을 드러내려는 행동인지에 주목했다. 특히 배란에 가까워져 가임 가능성이 높아질 때 눈에 띄는 명품을 더 선호하는지를 살폈다. 첫 번째 실험에는 호르몬 피임약을 사용하지 않는 여성 대학생 70명이 참여했다. 연구진은 소변 검사를 통해 호르몬 수치를 확인하고 참가자들에게 구찌, 샤넬, 루이비통 등 명품 브랜드 로고를 직접 그리게 했다. 그 결과 배란에 가까운 시기의 여성들은 가임 가능성이 낮은 시기보다 명품 로고를 더 크게 그리는 경향을 보였다. 연구진은 로고를 크게 표시하는 행동이 다른 사람에게 브랜드를 더 쉽게 드러내려는 ‘과시적 소비’와 관련 있을 가능성이 있다고 분석했다. 배란 가까울수록 ‘남들이 보는 명품’ 더 원했다두 번째 연구에는 호르몬 피임약을 사용하지 않는 여성 1486명이 참여했다. 연구진이 명품과 비명품 제품의 구매 의향을 비교한 결과, 배란에 가까운 여성들은 다른 사람에게 보이는 장소에서 사용하는 명품을 더 사고 싶어 하는 경향을 나타냈다. 반면 혼자 사용하거나 다른 사람에게 잘 드러나지 않는 명품에서는 같은 효과가 뚜렷하게 나타나지 않았다. 비싼 제품 자체보다 다른 사람의 눈에 보이는 명품에 더 끌렸다는 의미다. 연구진은 이런 결과가 배란기에 단순히 고가 제품 전반에 대한 선호가 높아진 것이 아니라, 사회적으로 눈에 띄는 소비와 관련돼 있을 가능성을 보여 준다고 설명했다. “남성은 명품 잘 몰라요” 알려주자 나타난 반전가장 흥미로운 결과는 여성 966명을 대상으로 한 세 번째 연구에서 나왔다. 참가자들에게 100달러 상당의 상품권을 고르게 하자 배란에 가까운 여성들은 올드네이비 같은 일반 브랜드보다 폴로 랄프로렌 같은 명품 브랜드 상품권을 선택할 가능성이 높았다. 하지만 연구진이 일부 참가자에게 남성들은 여성의 디자이너 의류나 명품 브랜드를 잘 알아차리지 못한다는 내용을 보여주자 결과가 달라졌다. 해당 정보를 접한 여성들에게서는 배란기에 가까워도 명품 브랜드를 선택하려는 경향이 약해졌다. 연구진은 이를 근거로 명품 소비가 단순한 물질적 욕구가 아니라 다른 사람, 특히 이성의 시선을 의식한 사회적 행동과 관련될 가능성을 제시했다. 다만 연구진은 이번 결과를 모든 여성에게 일반화해서는 안 된다고 강조했다. 연구는 관찰과 실험을 통해 연관성을 살펴본 것으로, 배란이 명품 구매를 직접 유발한다고 단정할 수는 없다. 연구진은 “배란이 명품 욕구에 미치는 영향은 값비싼 제품을 전반적으로 더 좋아하게 되는 현상과는 달랐다”며 “명품이 눈에 띄고 개인적으로 의미가 있을 때 효과가 강해졌으며, 남성이 이런 신호에 관심을 두지 않는다고 믿게 되면 효과가 사라졌다”고 설명했다.

“맑은 물에는 고기가 살지 않는다”는 속담이 있습니다. 지나치게 엄격하면 주변에 사람이 따르지 않는다는 말이지요. 그런데 그런 속뜻이 아니라 실제로 물고기들은 맑은 물보다는 탁한 물속에서 더 잘 뭉친다는 연구 결과가 나왔습니다. 영국 브리스톨대 생명과학부 연구팀은 큰가시고기의 경우 물의 탁도에 따라 사회적 행동이 달라진다는 사실을 확인했습니다. 물이 흐려지면 먹이를 찾기 위해 동료들과 더 협력적인 모습을 보인다는 것입니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘영국 왕립학회보 B’(2일 자)에 실렸습니다. 강이나 바다는 유리처럼 투명하고 맑을 때도 있고 탁해질 때도 있습니다. 최근에는 기후변화와 다양한 오염원 탓에 세계 곳곳의 하천과 연안 해역에서 물의 탁도가 높아지고 있답니다. 물이 흐려지면 시야가 나빠지기 때문에 수생동물이 먹이나 동료, 천적을 알아보기가 쉽지 않게 됩니다. 연구팀은 큰가시고기 무리가 서식하는 물이 점점 흐려질 때 어떻게 반응하는지, 먹이가 갑자기 나타났을 때 어떤 행동을 보이는지 관찰했습니다. 큰가시고기는 북반구 전역의 연못, 개울, 강에서 물의 탁도와 상관없이 서식하는 물고기입니다. 연구 결과, 큰가시고기들은 맑은 물보다 탁한 물에서 먹이 쪽으로 이동하는 데 더 오랜 시간이 걸렸습니다. 무리 집단이 클수록 전체적인 반응 속도는 더 빨라지는 것으로 확인됐습니다. 물의 탁도가 큰가시고기들의 움직이는 방식이나 반응 속도에도 영향을 미치는 것으로 분석됐습니다. 탁한 물에 사는 작은 무리 집단은 개체들이 서로 바짝 붙어 같은 방향으로 헤엄칠 때 먹이에 더 빨리 도달했습니다. 맑은 물에 서식하는 큰 무리들은 오히려 전체 반응을 늦추는 것으로 나타났습니다. 먹이가 나타나기 직전의 반응에서도 차이를 보였습니다. 탁한 물에 있던 물고기들은 서로 더 가까이 붙어 헤엄치면서 먹잇감이 움직이는 방향을 더 정확히 맞췄으며 가까이 있는 동료의 행동에 더 민감하게 반응했습니다. 집단 크기가 작을수록 이런 경향성은 컸습니다. 연구를 이끈 크리스토스 이오아누 교수는 “조건이 나빠지면 무리는 더 잘 협응하고 훨씬 가까이 붙어 방향을 맞춰가며 움직이는데 그 덕분에 먹이를 더 빨리 찾는 것”이라며 “큰가시고기들도 환경을 극복하기 위해 무리 행동을 바꾼다는 점은 매우 인상적”이라고 말했습니다.

순천향대학교는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수와 순천향대학교 천안병원 외과 배상호 교수 공동 연구팀이 이식 후 혈관조직 재생을 촉진하는 차세대 소구경 인공혈관을 개발했다고 2일 밝혔다. 직경 3㎜ 미만의 소구경 합성 인공혈관은 혈전 형성과 불완전한 내피화, 내막 비후 등으로 장기간 개통 상태를 유지하기 어려워 임상 적용에 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 기계적 안정성을 제공하는 생분해성 고분자 PCL을 인공혈관 중심부에 배치하고, 세포 부착과 조직 재생을 돕는 심장 유래 세포외기질을 외부층에 적용했다. 자체 제작한 관류형 바이오리액터에서 골수 유래 중간엽줄기세포를 실제 혈류와 유사한 환경으로 2주간 배양한 결과, 인공혈관 내강의 약 97%가 세포로 피복됐다. 혈관내피 관련 지표와 혈관신생 유전자, 신호전달 경로도 활성화돼 혈관내피 특성을 갖는 세포층이 형성된 것으로 확인됐다. 사전 내피화한 인공혈관을 쥐의 복부대동맥에 이식한 실험에서는 1개월 동안 100%의 개통률을 유지했다. 인공혈관 내부에서는 97% 이상의 혈관내피 피복과 혈관 기능에 관여하는 eNOS의 발현이 확인됐으며, 혈관 벽에서는 평활근세포층이 연속적으로 형성됐다. 이병택 교수는 “장기 이식 시험과 대동물 연구를 통해 안전성과 유효성을 검증하고, 심장병 환아의 폰탄 수술이나 혈액투석용 혈관 접근로 등 계획된 수술에 적용할 수 있는 재생형 소구경 인공혈관으로 발전시키겠다”고 말했다. 연구 결과는 바이오 소재 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼스’(Bioactive Materials, IF 23.6) 9월호에 게재됐다. 이병택 교수와 배상호 교수가 교신저자로, 파하드 박사와 최민지 박사, 이현용 교수가 공동 제1저자로 참여했다.

국내 연구진이 얼굴 굴곡까지 고려해 착 달라붙는 LED 마스크를 개발해 밝고 탄력 있는 피부로 되돌려주는 기술을 개발했다. 카이스트 신소재공학과와 아모레퍼시픽 공동 연구팀은 발광다이오드(LED)를 촘촘히 배열해 점이 아닌 넓은 면에서 고르게 빛을 내는 유연한 면발광 마이크로 LED와 코나 볼, 턱처럼 높낮이가 다른 얼굴 굴곡에 맞춰 각 부분이 따로 움직이는 3차원 탄성 지지대를 결합한 얼굴밀착형 LED 마스크를 개발해 피부 미백과 탄력 개선 효과를 확인했다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘나노 에너지’ 10월호에 실린다. 최근 피부 미용에 관심을 갖는 사람이 늘면서 비싼 피부과 시술 대신 집에서 간편하게 피부를 관리하는 홈 뷰티 기기가 인기를 끌고 있다. 대표적인 제품이 LED 마스크다. 문제는 기존 LED 마스크는 얼굴의 굴곡 때문에 밀착되지 않아 피부에 전달하는 빛의 양(광량)이 줄고 열이 한 곳에 집중돼 저온화상 위험도 있다는 것이다. 이에 연구팀은 2024년에 얼굴에 밀착되는 면발광 LED 마스크를 개발해 기존 LED 마스크보다 피부 속 탄력 효과가 최대 340% 개선되는 것을 확인했다. 이번에는 미백 효과와 함께 피부과에서 쓰이는 피부 재생 주사와 함께 사용했을 때 탄력 개선과 시술 후 회복에 미치는 효과를 검증했다. 연구팀은 피부 세포 활동을 촉진하는 630㎚ 적색광을 밀착형 마스크를 통해 피부에 조사한 뒤 효과를 관찰했다. 그 결과 마스크를 사용한 부분은 그렇지 않은 부위에 비해 피부 밝기와 톤 균일도가 크게 개선됐고 각질량, 기미 갯수와 면적 같이 미백 관련 5개 지표에서도 개선 효과를 확인할 수 있었다. 피부 재생에 활용되는 폴리뉴클레오타이드(PN) 주사와 함께 사용하면 피부 탄력 개선 효과가 더 큰 것으로도 나타났다. 실제로 연구팀은 얼굴 한쪽에 피부 재생 주사만 적용했을 때 피부 속 탄력 개선율은 약 3%였지만 다른 쪽에 주사와 밀착형 LED 마스크를 함께 적용했을 때는 약 13%로 주사만 사용했을 때보다 약 4배 높은 개선율을 확인했다. 연구팀에 따르면 이는 밀착형 마스크를 통해 전달된 적색광이 진피 내 세포의 미토콘드리아를 활성화해 세포 에너지원인 ATP 생성을 늘리고 주사만으로는 충분히 유도되지 못했던 재생 반응을 크게 끌어올렸기 때문으로 분석했다. 이와 함께 미세 주사 바늘로 인한 피부 손상과 염증도 빠르게 완화됐다. 연구를 이끈 이건재 카이스트 교수는 “이번 연구는 가정용 LED 마스크가 피부 재생을 넘어 미백 효과까지 제공할 수 있음을 임상적으로 확인하고 피부에 밀착해 빛을 전달하는 것이 중요함을 보여준 것”이라며 “피부 재생 주사와 함께 사용할 경우 피부 탄력 개선과 시술 후 회복 효과를 높여 병원 시술의 효과를 일상으로 이어가는 클리닉-홈케어 연계 플랫폼으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

성기능 저하와 골반저 장애를 겪는 여성들이 8주간 정기적으로 진동 자극 기기를 사용하자 성기능과 만족도 등이 더 크게 개선됐다는 연구 결과가 나왔다. 지난달 31일(현지시간) 국제학술지 ‘산부인과학’(Obstetrics & Gynecology)에 발표된 연구에 따르면 미국 연구진은 성기능 장애와 골반저 질환 진단을 받은 성인 여성 84명을 대상으로 무작위 대조시험을 진행했다. 연구는 미국의 한 3차 의료기관에서 2024년 11월부터 지난해 4월까지 이뤄졌다. 연구진은 참가자들을 두 그룹으로 나눴다. 한쪽에는 성·골반 건강에 관한 교육자료만 제공했고, 다른 쪽에는 같은 자료와 함께 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 진동 자극 기기를 지급했다. 두 번째 그룹은 이를 8주 동안 일주일에 세 차례 정기적으로 사용했다. 최종적으로 교육자료 그룹 41명과 진동 자극 그룹 40명 등 81명이 연구를 마쳤다. 참가자의 평균 연령은 57.9세였다. 연구진은 여성성기능지수(FSFI)를 이용해 성적 욕구와 흥분, 윤활, 절정감, 만족도, 통증 등 여러 영역을 평가했다. 점수가 높을수록 전반적인 성기능이 양호하다는 의미다. 8주 뒤 22.2점 vs 16.3점…개선 폭도 차이8주 뒤 두 그룹 사이에는 뚜렷한 차이가 나타났다. 진동 자극을 병행한 그룹의 FSFI 평균 점수는 22.2점으로, 교육자료만 받은 그룹의 16.3점보다 높았다. 연구 시작 전과 비교한 점수 상승 폭도 각각 8.8점과 4.9점으로 차이를 보였다. 두 그룹 모두 상태가 좋아졌지만, 진동 자극을 병행한 여성들의 개선 폭이 더 컸다는 의미다. 특히 흥분과 윤활, 절정감, 만족도, 통증 등 여러 세부 항목에서도 진동 자극 그룹이 더 좋은 결과를 보였다. 정상 성기능 범위에 들어간 여성의 비율에서도 격차가 나타났다. 연구진은 FSFI 26.5점 초과를 정상 범위로 봤는데, 진동 자극 그룹에서는 35.0%가 이 기준을 넘었다. 교육자료 그룹에서는 12.2%에 그쳤다. 연구진 “골반 건강 치료 도구 가능성”연구진은 정기적인 진동 자극이 단순히 성적 즐거움을 위한 수단을 넘어 성기능 장애나 골반저 질환을 겪는 여성의 치료를 보조하는 방법이 될 가능성에 주목했다. 앞선 연구에서도 비슷한 가능성이 제기됐다. 2023년 발표된 체계적 문헌고찰은 관련 연구 17편을 분석한 뒤 진동 자극 기기가 여성의 성기능과 골반저 근육 기능 개선, 외음부 통증 치료 등에 활용될 가능성이 있다고 평가했다. 다만 당시 연구진도 관련 연구가 충분하지 않아 추가 검증이 필요하다고 강조했다. 이번 연구진 역시 교육자료와 함께 정기적으로 진동 자극을 사용했을 때 성기능 개선 효과가 더 컸다고 결론 내렸다. 다만 연구가 미국의 한 의료기관에서 특정 질환을 가진 여성들을 대상으로 진행된 만큼, 결과를 모든 여성에게 그대로 적용하기에는 한계가 있다.

주로 딱딱한 물건을 찍어내는 3D 프린터로 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 찾아냈다. 이 방법을 활용해 다양한 물건을 손쉽게 집을 수 있는 로봇 손도 개발됐다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 ‘소재 레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 ‘DLP 3D 프린팅’ 기술을 활용했다. 또 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 그 결과 AI는 최적의 소재 조합을 찾아냈고 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보였다. 연구팀은 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어 드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 기술은 로봇, 웨어러블 기기, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

긴장하고 있는 사람을 보면 깊이 숨을 들이마시고 복식 호흡을 해보라고 말하곤 한다. 복식 호흡은 횡격막의 깊은 수축과 이완을 유도함으로써 스트레스와 긴장 상태에서 나타나는 빠른 베타파를 억제하고 안정되고 편안한 알파파를 끌어내는 방법이다. 그런가 하면 미국 대표 특수부대인 네이비실에서는 전투처럼 극도의 스트레스 상황에서 교감신경계의 과각성을 막기 위해 들이마시고 멈추고 내쉬고 멈추기를 각각 동일한 시간 동안 유지하는 상자 호흡을 추천하기도 한다. 이렇듯 호흡으로 뇌파를 바꾸는 방법들이 많다. 실제 과학적 근거가 있는 것일까. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 인지과학과, 데이터 과학 연구소, 신경과학 대학원, 뇌·마음 연구소, 노스웨스턴대 의대 신경과, 신경외과, 워싱턴DC 국립아동병원 신경외과, 조지워싱턴대 의대 신경과, 아이오와대 신경외과 공동 연구팀은 호흡의 리듬과 인지, 감정, 기억에 관여하는 뇌 영역의 신경 활동 형태가 밀접하게 연관돼 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 9월 1일 자에 실렸다. 연구팀은 호흡과 뇌파가 같은 주기로 뛰는지를 넘어 개별 호흡의 미세한 형태가 뇌파의 형태와 일치하는지를 확인하기 위해 3개 병원에서 임상 모니터링을 받고 있는 난치성 뇌전증 환자 16명에게서 입체뇌파(sEEG) 데이터를 수집했다. 환자들은 머리뼈 안에 전극을 삽입하고 있었다. 호흡 신호는 코에 부착한 비강 캐뉼라를 통해 기류 측정과 흉부 및 복부에 두른 호흡 벨트를 통한 흉곽 변위 측정 등 두 가지 방식으로 기록됐다. 기존 주파수 평균화 방식을 벗어나 호흡과 국소장전위 신호 모두에서 흡기와 호기의 파동을 개별 주기 단위로 추출해 각 파동의 상승 시간, 하강 시간, 전체 주기 시간, 호흡 형태 등을 정량화했다. 그 결과 호흡은 비대칭적 형태를 띠며 사람별로 호흡 주기마다 흡기와 호기의 부피와 속도 등이 다르게 나타나는 것을 확인했다. 비강 기류와 호흡 벨트 신호 모두 안와전두피질, 하전두회, 측두엽, 편도체, 해마 등 대뇌피질 및 변연계의 광범위한 영역에서 유의미한 주파수 동기화가 확인됐다. 연구팀에 따르면 가장 핵심 결과는 단순한 주파수 일치를 넘어 매 호흡마다 호흡 파동의 구체적 형태가 뇌 신경 진동 형태와 밀접하게 결합돼 있다는 것이다. 또 코를 통한 비강 기류 신호가 뇌파에 강한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 비염이나 축농증 환자들이 코로 숨 쉬지 못해 항상 머리가 무겁게 느껴지는 이유도 이런 부분에서 찾을 수 있다. 호흡 타이밍이 주의력과 기억에 영향을 미칠 수 있다. 사람들은 숨을 내쉴 때보다 숨을 들이마실 때 정보를 접하면 기억력 과제에서 약간 더 나은 성과를 보인다. 호흡 조절은 외상후스트레스장애(PTSD) 증상을 겪는 사람들을 진정시키는 데 도움을 주는 도구로도 활용할 수 있다. 또 신체의 가장 근본적인 리듬 중 하나인 호흡을 통해 뇌전증 환자 돌연사(SUDEP), 영아 돌연사 증후군(SIDS) 등을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 호흡은 단순한 숫자가 아니라 고유한 형태를 지닌 정보로 뇌는 숨결 하나하나의 세밀한 모양새를 신경 활동에 그대로 투영하고 있음을 과학적으로 증명했다는 점에 의미가 크다. 연구를 이끈 브래들리 보이텍 UCSD 교수는 “이번 연구 결과는 호흡 형태와 신경활동에 따른 뇌파 형태 사이에 놀랍도록 긴밀하고 풍부한 결합이 있다는 것을 보여준다”라며 “호흡과 뇌파의 상관관계가 밝혀진 만큼 우리가 탐구할 수 있는 새로운 선택지가 늘어나게 됐다”고 설명했다.

이전까지는 3D 프린터로 주로 딱딱한 물건을 찍어냈지만 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 고무처럼 부드럽고 잘 늘어나는 제품까지 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 카이스트 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터, 서울과학기술대 생산시스템 및 설계공학전공 공동 연구팀은 AI로 3D 프린팅이 가능하면서 고무처럼 크게 늘어나는 소재 ‘레시피’를 찾아냈다고 1일 밝혔다. 이번 기술로 복잡한 형태로 출력하면서도 원래 크기보다 6배 이상 늘어날 수 있게 해 로봇 손부터 몸에 착 붙는 웨어러블, 맞춤형 의료기기까지 3D 프린팅 활용 범위를 넓히는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 최근 소프트 로봇과 웨어러블 기기, 환자 맞춤형 의료기기 등 개발이 활발해지면서 복잡한 모양을 가지면서도 부드럽고 잘 늘어나는 소재에 대한 필요성이 커지고 있다. 이런 가운데 연구팀은 액체 소재에 빛을 비춰 원하는 모양으로 굳히는 3D 프린팅 기술인 DLP를 활용했다. DLP는 복잡한 구조를 빠르게 제작할 수는 있지만 소재를 잘 늘어나고 튼튼하게 만들수록 프린팅 소재의 점도가 높아져 출력이 어려워지고, 반대로 잘 출력되도록 묽게 하면 신축성과 강도가 떨어진다는 단점이 있다. 연구팀은 AI로 프린터에서 잘 출력되는 소재, 점도가 높아 출력하기 어려운 소재 등에 관해 학습을 시킨 뒤 최적의 소재 레시피를 찾도록 했다. 연구팀은 이를 위해 다양한 배합의 액체 소재를 작은 틀에 넣어 굳힌 뒤 얼마나 잘 늘어나는지, 단단한지, 빛을 받으면 얼마나 빨리 굳는지, 얼마나 잘 흐르는지 등을 측정해 소재의 배합과 각각의 성능을 연결한 데이터를 구축하고 머신러닝으로 학습시켰다. 그 결과, AI는 최적의 소재조합을 찾아냈다. 이 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서 안정적으로 출력됐고 쉽게 끊어지지 않고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 보이기도 했다. 또 활용 가능성을 확인하기 위해 공기압을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만드는 장치인 ‘소프트 액추에이터’를 3D 프린팅해 작동시켰는데 공기를 넣자 풍선처럼 부풀면서 사람의 손가락처럼 자연스럽게 휘어지는 것이 관찰됐다. 또 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손은 1㎏ 물병을 들어 올리고 달걀, 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스, 종이 등 모양과 단단한 정도가 다른 물체들을 안정적으로 집어드는 데 성공했다. 이승철 카이스트 교수는 “이번 연구는 잘 늘어나는 소재 하나를 개발한 것을 넘어 AI를 활용해 원하는 성능의 소재를 보다 빠르게 찾아내는 방법을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “기존에는 연구자가 수많은 소재를 직접 배합하고 시험하면서 최적의 조합을 찾아야 했다면 앞으로는 AI가 실험 데이터를 바탕으로 유망한 소재 조합을 먼저 찾아내고 연구자가 이를 실험으로 검증하는 방식으로 시행착오와 소재 개발 시간을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD)를 가진 성인들은 성적 만족도와 파트너와의 유대감을 유지하는 데 어려움을 겪는 경우가 많다는 사실이 연구를 통해 입증됐다. 성(性)과 인간의 성행동을 전문적으로 다루는 국제 학술지인 ‘성행동 연구’에 실린 ‘ADHD 환자 표본의 성적 경험과 성적 만족도’ 논문에 따르면 ADHD를 가진 사람들은 뇌에서 도파민을 생성하고 반응하는 방식에 종종 차이를 나타낸다. ADHD는 흔히 주의 산만, 충동성, 그리고 새로운 경험을 추구하려는 강한 욕구로 나타나고 이는 사회생활이나 친밀한 관계에서 마찰을 일으킬 수 있다고 알려져 있다. 더불어 여러 연구에서는 ADHD를 가진 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 성적 만족도가 낮은 것으로 알려졌다. 호주 사회신경과학연구소의 애널릴 E. 데실과 디킨 대학교의 베아트리스 알바 연구원은 신경학적 차이가 성적 만족도와 성행위 후의 상호작용에 어떤 구체적인 영향을 미치는지 확인하기 위해 ADHD를 공식적으로 진단받은 성인 98명을 대상으로 연구했다. 참가자들의 연령은 18세에서 64세 사이였으며, 대부분 호주 또는 미국에 거주했다. 증상의 유무와 심각도를 확인하기 위해 모든 참가자는 표준 자가 보고식 선별 설문지를 작성했으며, 참가자들의 성별은 여성 72명, 남성 17명, 논바이너리 8명이었다. 연구진은 이들에게 합의에 의한 성관계 경험에 대한 설문지와 전반적인 만족도, 동기, 파트너와의 소통 방식을 답하도록 했다. 또 만족도에 영향을 미치는 구체적인 요인과 성관계 직후의 행동에 대해서도 자세히 질문했다. 연구진은 참가자들이 사회적 부담을 줄이고 민감한 질문에 솔직하게 답변할 수 있도록 서면 설문 형식을 선택했다. 그 결과 자신의 요구를 수용하거나 진단명을 공유하는 파트너가 안정감과 성적 만족감을 느끼는 데 도움이 되었다고 언급했다. 반면 일부 응답자들은 파트너에 대한 성적 흥미 상실로 인한 큰 불만을 토로했다. 이미 성적 흥미가 없어진 상황에서도 상대방의 감정을 고려해 자신의 욕구를 억누르는 습관이 있다고도 답했다. 특히 응답자 중 상당수는 성관계 순간에 집중하는 것에 대한 어려움을 털어놓았다. 주의 산만, 감각 과부하 등이 성관계에 대한 집중력을 방해하고 즐거움을 감소시킨다는 것이다. 연구에 참가한 한 ADHD 환자는 “어떻게든 눈앞의 일에 집중하고 딴생각을 하지 않으며, 감각 과부하를 극복하고 절정에 도달해야 한다”며 “이러한 인지적 어려움을 극복하는 데에는 엄청난 정신적 에너지가 필요했고, 이로 인해 때로는 성관계가 즐거움보다는 스트레스의 원인이 되기도 한다”고 말했다. 연구진은 “본 연구는 주관적인 자기 보고식 자료에 의존하므로 개인적인 경험에 대한 통찰력을 제공할 수는 있지만, 이러한 어려움이 더 넓은 인구 집단에서 얼마나 흔한지를 파악할 수는 없다”며 “연구 참여자 집단이 여성에게 편중되어 있다는 점 역시 고려해야 한다”고 지적했다. 더불어 이번 연구에서는 참가자들이 약물을 복용하고 있었는지 여부를 고려하지 않았다. 약물 치료는 해당 질환 관리에 흔히 사용되는 방법이며, 성관계 시 집중력과 감정 조절 능력에 영향을 미칠 수 있다.

학생들은 수업시간에 배운 것, 교과서에서 읽은 것을 모두 기억하길 원한다. 그렇지만 사람은 자신이 겪은 모든 경험을 기억하지 못한다. 뇌는 잠을 자는 동안 일부 경험만 골라 장기 기억으로 공고화하고 나머지는 흘려보낸다. 쉽게 이야기하면 학습이 이뤄지는 시점에 이미 특정 경험이 ‘나중에 기억으로 저장할 대상’으로 표시된다는 것이다. 이런 기억 태깅 가설은 여러 신경생물학 이론에서 오래전부터 제기돼 왔지만 실제 그런 작업이 벌어진다는 실험적 증거는 그동안 없었다. 그런 상황에서 영국 요크대 심리학과, 킹스 칼리지 런던 의생명공학 및 영상과학과, 미국 베일러대 심리·신경과학과, 독일 뮌헨 루트비히 막시밀리안대 심리학과 공동 연구팀은 사람의 뇌는 무언가를 배우는 순간에 이미 어떤 경험을 나중에 잠자는 동안 장기 기억으로 굳힐지 꼬리표를 붙여 표시할 가능성이 크다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 27일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌가 어떤 경험을 수면 중 장기기억으로 넘어갈 대상으로 선별하는지 알아보기 위해 성인 남녀 31명을 대상으로 뇌전도(EEG)를 이용해 뇌 활동 패턴을 측정했다. 연구팀은 참가자들에게 단어와 사물 이미지를 짝지은 세트를 학습하도록 한 다음 학습 직후와 2시간 휴식 뒤에 각각 기억 검사를 받았다. 연구팀은 실험을 두 번 했는데 한 번은 2시간 동안 낮잠을 자게 했고 다른 한 번은 같은 시간 동안 깨어 있게 하고 관찰했다. 연구팀은 참가자들이 학습하고 휴식하는 동안 뇌전도 기록을 분석해 학습 중 나타난 반복적 뇌파 진동 패턴과 수면 후 기억에 남은 항목을 대조했다. 분석 결과, 학습 도중 3~8㎐의 세타파를 동반한 단어·사물 쌍은 잠을 자고 난 뒤 더 잘 기억되는 것으로 확인됐다. 반면 깨어 있는 상태로 2시간을 보낸 경우에는 이런 효과가 나타나지 않았다. 학습 중 세타파 활동이 강할수록 이후 수면 중 느린 뇌 진동(서파)과 수면 방추 사이의 결합이 더 활발해지는 것으로 확인됐다. 서파-방추 결합은 다시 수면 후 더 좋은 기억 성적과 연결됐다. 우리가 경험한 모든 것을 다 기억한다면 뇌는 금세 과부하 상태에 빠지게 된다. 감정적으로 두드러지거나 앞으로 일에 중요한 사건을 선별적으로 우선 처리함으로써 과거 경험을 세상과 상호작용하는 데 길잡이로 쓸 수 있게 한다는 것이다. 연구팀에 따르면 세타 진동이 뇌가 수면 중에 기억으로 굳힐 경험을 골라내는 메커니즘을 보여주는 신호다. 특정 종류의 정보를 우선시하는 것은 대개 적응에 도움이 되지만, 그것이 오히려 해가 되는 경우도 있다. 예를 들어 우울증 환자는 부정적인 정보에 주의 자원을 과도하게 배분하는 반면 긍정적인 경험은 무시하거나 축소하는 경향이 있다. 이번 연구 결과는 무엇이 최종적으로 기억에 남을지를 좌우하는 뇌의 처리 과정 연구와 우울증처럼 흔한 정신 건강 문제를 이해하고 치료하는 새로운 길을 열어줄 수 있을 것으로 기대된다. 연구를 이끈 댄 데니스 영국 요크대 박사는 “뇌가 무엇을 기억할 만큼 중요하다고 판단하고 무엇을 잊어도 된다고 판단하는지는 여전히 수수께끼”라면서도 “이번 연구 결과는 수면 중에 어떤 경험을 처리해 장기 기억으로 만들지 뇌에 지시하는 신경 활동의 특징적 신호를 처음으로 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다.

최근 네팔에서 발생한 대규모 홍수의 원인이 기후변화에 따른 빙하 붕괴로 지목되는 가운데, 에베레스트 베이스캠프에서는 매년 봄 난방, 취사, 소변 배출 등으로 빙하와 눈 약 2500t이 녹아 사라진다는 연구 결과가 나왔다. 네팔 토지관리부 킴 랄 가우탐 수석측량관 등이 참여한 국제 연구팀은 에베레스트 네팔 쪽 등반로 베이스캠프가 자리 잡은 쿰푸 빙하를 대상으로 인간 활동이 빙하에 미치는 영향을 분석한 결과를 지난달 국제 학술지 ‘리저널 인바이런멘털 체인지’에 발표했다. 에베레스트산 정상을 등반하려는 산악인들의 핵심 거점인 에베레스트 베이스캠프는 지난 몇십년 동안 인간 활동이 크게 증가했다. 특히 등반객, 가이드, 지원 인력이 늘어나면서 쿰부 빙하에 미치는 환경적 영향이 더욱 심각해졌다. 연구진은 2023년 봄 시즌 동안 수집된 현장 데이터를 통해 취사, 난방, 전력 생산을 위해 사용된 액화석유가스(LPG), 등유, 휘발유의 사용으로 방출된 에너지 및 인간의 소변 방출로 발생한 열을 분석했다. 그 결과 50여일 동안 베이스캠프의 텐트 약 1600개를 운영하기 위해 LPG 824통, 등유 1만 8935L, 휘발유 5130L가 사용된 것으로 나타났다. 여기에 사람이 배출하는 소변에서 전달되는 열까지 더하면 총 84만 9174메가줄(MJ)의 열에너지가 발생한 것으로 계산됐다. 연구진에 따르면 이 정도 에너지는 빙하와 눈 약 2492t을 녹일 수 있는 수준이다. 오차 범위를 감안하면 적게는 1964t에서 최대 3020t 정도다. 뜻밖의 열원은 사람의 소변이다. 고산에서는 탈수를 막기 위해 물을 많이 마셔야 한다. 연구진이 체류 인원과 고산지대 수분 섭취 권장량을 기반으로 분석한 결과, 베이스캠프에서는 하루 6000L가 넘는 소변이 배출됐다. 대변은 화장실 저장조에 모아 산 아래로 옮기지만 소변 상당량은 빙하 위에 그대로 배출된다. 연구진은 소변 배출로 발생하는 열에너지만으로 한 시즌 동안 약 154t의 얼음을 녹일 수 있다고 추정했다. 위성 관측에서도 베이스캠프의 온난화를 확인할 수 있었다. 1991~2023년 랜드샛 위성 자료를 분석한 결과 베이스캠프 구역의 지표면 온도는 연평균 0.28도 상승하여 인접한 쿰부 빙하 표면의 상승률보다 약 2배 빠른 가열 속도를 보였다. 물론 에베레스트 빙하가 녹는 가장 큰 원인은 여전히 전 지구적인 기후변화다. 다만 연구진은 “현재처럼 빙하 위에 대규모 베이스캠프를 유지하는 것은 지속 불가능하다”며 “지형적으로 더 안정적이고 얼음이 없는 부근으로 베이스캠프를 이전해야 한다”고 권고했다. 한편 지난 26일 발생한 네팔 홍수의 직접적 원인은 네팔 수도 카트만두 북쪽, 랑탕리룽 일대에서 발생한 대규모 빙하·암반 붕괴로 촉발된 것으로 추정된다. 이 같은 붕괴가 기후변화로 인해 발생했는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 과학자들은 기후변화로 빙하와 영구동토가 녹으면서 히말라야 고산지대 사면이 불안정해져 빙하·암석 붕괴와 이에 따른 토석류·돌발홍수의 위험이 커질 수 있다고 지적한다.

- 액체 핸들링 로봇에서 자율실험실(Self-Driving Lab)로, AI 학습용 실험 데이터 생산 인프라 구축- 바이오 외 반도체, 화학, 화장품, 2차 전지 품질 분석 자동화 연속 수주 로보틱스 기반 실험실 자동화 전문기업 에이블랩스(대표 신상)가 121억 원 규모의 시리즈 A 투자 유치를 마무리했다고 31일 밝혔다. 이번 투자 라운드는 이노폴리스파트너스가 주도했으며, IBK기업은행, 캡스톤파트너스, 호라이즌인베스트먼트, 마그나인베스트먼트, 퓨처플레이, 나우아이비캐피탈 등 총 7개 기관이 참여했다. 2021년 설립된 에이블랩스는 바이오 실험실 내 액체 핸들링(Liquid Handling) 공정을 자동화하는 로봇 장비와 소프트웨어를 공급해 왔다. 연구진이 피펫으로 시약을 옮기는 수작업 방식을 로봇으로 대체하는 데서 나아가, 인공지능(AI)이 실험 조건을 능동적으로 설계하고 도출된 결과를 재학습하는 ‘자율실험실(Self-Driving Lab)’ 플랫폼으로 영역을 확장하고 있다. 이번 투자는 양질의 실험 데이터 확보 필요성이 부각된 점이 주효했다. AI 모델의 성능을 좌우하는 것은 고품질 학습 데이터지만, 데이터 생산 과정은 여전히 수작업 비중이 높다. 국제학술지 네이처(Nature)의 연구자 1,576명 대상 설문조사에 따르면 응답자의 70% 이상이 타 연구진의 실험 재현에 실패했으며, 과반수는 본인의 실험조차 재현하지 못한 경험이 있다고 답했다. 과학계에서는 재현성이 담보되지 않은 데이터를 신뢰할 수 없는 데이터로 평가한다. 이에 따라 실험실 자동화의 목적 역시 단순 인건비 절감이나 처리 속도 개선을 넘어 동일 조건에서 일관된 데이터를 생산하는 ‘데이터 인프라’ 관점으로 전환되고 있다. 에이블랩스는 2025년 매출 12.9억 원을 기록하며 전년 대비 113% 성장했고, 2026년 상반기 수주액은 이미 지난해 연간 매출의 2배를 넘어섰다. KAIST, 부산대학교, 한국화학연구원 등 주요 연구기관과 국내 바이오 기업들이 장비를 도입해 사용 중이며, 올해는 바이오 외 산업으로도 수주가 확대됐다. 액체 분주는 다루는 양이 적을수록 오차가 커진다. 국제 학술 연구에 따르면 숙련된 연구자가 10마이크로리터를 수동 분주할 때 변동계수는 작업자에 따라 5.7%에서 8.1%까지 벌어진다. 에이블랩스는 출하 전 모든 피펫을 자동 검사하고 보정하는 시스템을 제조 공정에 내재화해 8채널 20마이크로리터 기준 변동계수 1.5%를 보장한다. 임상 환경의 데이터 무결성 표준인 미국 FDA 21 CFR Part 11 대응 기능과 의료기기 품질 국제표준 ISO 13485도 갖췄다. 벤치톱 액체 핸들링 로봇 가운데 이 조건을 모두 충족하는 사례는 글로벌 시장에서도 드물다. 자율실험실 전략은 국가 연구개발 과제로 구체화되고 있다. 에이블랩스가 현재 수행 중인 국가 연구개발 과제는 8건이며, 5년간 확보한 정부 연구비는 100억 원을 넘는다. 산업통상자원부 ADC(항체약물접합체) 자율제조 과제와 바이오파운드리용 액체 핸들링 로봇 개발 과제를 주관하고 있으며, 미국 존스홉킨스대학교와 오가노이드 배양 및 약물 효능 평가 전자동화 플랫폼 개발 과제를 주관하여 공동 연구를 수행 중이다. 미국 FDA가 2025년 동물실험 의무 폐지 로드맵을 발표하면서 오가노이드 기반 검증 수요도 빠르게 늘고 있다. 실험실 자동화의 적용 범위는 바이오에 한정되지 않는다. 에이블랩스는 올해 바이오 외 영역인 반도체, 화학, 화장품, 2차 전지 등 4개 산업에서 품질 분석 자동화 프로젝트를 연이어 수주했다. 시료 전처리와 희석, 분주가 반복되는 이들 산업의 품질 관리 공정은 실험실과 구조가 같고, 측정값의 재현성이 품질 판정의 신뢰도를 결정한다는 점도 동일하다. 여기에 다루는 시료가 독성을 띠거나 인체에 유해한 경우가 많아 작업자를 위험에서 분리해야 한다는 요구가 더해진다. 재현성과 안전이라는 두 가지 이유로 자동화가 절실한 영역이다. 신상 에이블랩스 대표는 “AI가 급속도로 발달하면서 지금 가장 중요해진 것은 연구 데이터와 실험 결과의 품질인데, 정작 그 데이터는 여전히 사람 손으로 만들어지고 있다”며 “로보틱스를 기반으로 한 자율 제조와 품질 평가 자동화로 효율을 극대화하려는 수요가 산업 전반에서 빠르게 커지고 있다”고 말했다. 이어 “올해 바이오 외 산업에서 그 수요를 크게 확인하면서 사업이 확장되고 있다”며 “지금까지 축적해 온 하드웨어와 소프트웨어 인프라 기술을 기반으로 자율실험실 사업을 본격화하겠다”고 밝혔다. 이번 라운드를 리드한 이노폴리스파트너스는 “자율실험실은 네이처가 2025년 주목할 기술로 꼽은 분야로, 글로벌 시장이 이제 막 상용화 국면에 들어섰다”며 “에이블랩스는 그 초입에서 이미 국내 대기업 연구개발 현장에 도입 실적을 만들었고 글로벌 빅파마 대상 영업까지 확대하고 있어, 섹터의 글로벌 선도 기업으로 성장할 잠재력이 크다고 판단했다”고 밝혔다. 에이블랩스는 이번 투자금을 자율실험실 플랫폼 개발과 글로벌 시장 진출에 투입한다. 미국과 유럽 판매 채널을 구축하고 연구개발 인력을 확충할 계획이다. 현재 미국 대형 제약사와 개념검증(PoC)을 진행 중이며 싱가포르에는 첫 고객사 납품을 완료했다.

바위가 물과 공기에 노출돼 부서지고 녹는 암석 풍화는 지구의 천연 온도조절 장치다. 규산염 광물이 풍화되면 대기 중 이산화탄소가 물속에서 중탄산염 형태로 포집되고 이것이 바다로 흘러들어가 기온을 낮추는 식이다. 문제는 이런 순환이 수십만 년 단위로 움직인다는 점이다. 그래서 잘게 부순 규산염 암석을 농경지나 바다에 뿌리는 ‘강화 암석 풍화’(ERW)가 등장했지만 이것 역시 진행 속도가 생각만큼 빠르지 않아 경제성을 확보하지 못했다. 이런 가운데 미국 하버드대 의대 시스템생물학과, 하버드대 와이스 생명공학 연구소, 스탠퍼드대 지구시스템과학과 공동 연구팀은 미생물을 이용해 바위가 잘게 부서지고 녹는 암석 풍화 속도를 높여 대기 중 이산화탄소를 제거하는 방식을 개발했다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 8월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 세균이 철을 확보하려고 분비하는 작은 분자인 ‘시데로포어’에 주목했다. 감람석 같은 규산염 광물이 녹으면 마그네슘, 철, 규산이 나오는데 이때 방출된 철이 공기와 만나면 물에 녹지 않는 산화철이 돼 광물 표면을 코팅한다. 일종의 녹인데 이 녹층이 더 이상의 용해를 막아 풍화 속도를 떨어뜨린다. 시데로포어는 이 녹을 다시 녹이는 일종의 광물 표면의 녹을 벗겨내는 역할을 한다. 연구팀은 자체 제작한 생물반응기를 이용해 자연 상태의 세균이 언제 시데로포어를 만드는지 분석했다. 그 결과 철이 든 광물이 아주 조금만 있어도 시데로포어 생산이 완전히 멈춰버린다는 사실을 확인했다. 이에 연구팀은 해양세균 중 하나인 ‘알테로모나스 마클레오디’의 유전자를 조작해 주변 철 농도와 무관하게 시데로포어를 계속 만들도록 했다. 연구팀은 이렇게 유전자 조작된 시데로포어를 바닷물 환경에서 실험했다. 연구팀은 감람석 모래 수 ㎏을 보스턴 항에서 길어온 정제하지 않은 바닷물에 잠기게 한 뒤 소형 생물반응기 여러 대를 가동했다. 그 결과 풍화 속도가 2.6배 증가하고 반응기 기준으로 하루에 대기 중 이산화탄소 0.5g을 흡수했다. 하루 0.5g은 성인 한 명이 약 15분 동안 내쉬는 이산화탄소 수준이다. 연구를 이끈 파엘라 실버 하버드대 교수는 “이번 연구는 합성생물학을 이용해 지질학적 시간 규모의 과정을 앞당길 수 있다는 원리를 입증했다는 데 의미가 크다”며 “인류가 연간 배출하는 이산화탄소가 수백억t이라는 점을 감안할 경우 실용성을 확보하기 위해서는 경제성 있는 먹이, 광물 공급원 확보, 유전자변형 미생물을 실제 해양 환경에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점 등에 대해 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

자신의 성적 행동을 통제하기 어렵다고 느끼는 순간에는 공통적으로 ‘이 감정’이 있다는 연구 결과가 소개됐다. 권태와 과도한 성행위(강박적이거나 통제할 수 없는 성적 활동을 포함)와 관련한 19개의 연구를 재분석한 연구 결과에 따르면 이 중 15개 연구에서 유의미한 연관성이 발견됐다. 한 연구에서는 참가자의 71%가 ‘권태로움’을 해소하기 위해 온라인 성적 활동을 이용했다고 보고했다. 미국 인디애나대 소속 연구기관인 킨지연구소의 저스틴 에밀러 박사가 ‘심리학 투데이’ 학술지에 발표한 연구에 따르면, 반복적인 성생활은 다른 곳에서 성적 자극을 찾으려는 욕구를 부추길 수 있다. 즉 권태로움과 지루함이 또 다른 성욕의 원인으로 작용할 수 있다는 의미다. 성적 행동을 통제할 수 없는 증상은 세계보건기구(WHO) 국제질병분류 ICD-11에서는 ‘충동조절장애(impulse control disorder)’ 범주에 포함돼 있다. 정확한 명칭은 강박적 성행동 장애(CSBD, Compulsive Sexual Behavior Disorder)로, 성적 생각·충동·행동을 반복적으로 통제하기 어렵고, 그 결과 일상생활이나 관계, 직업·학업 등에 심각한 문제가 생기는 상태를 의미한다. 2024년 성 의학 리뷰에 실린 강박적 성행동 장애(CSBD)와 관련한 국제 연구진의 연구 결과에 따르면 지루함, 외로움, 불안, 우울증이 성행동을 통제할 수 없다고 느끼는 것과 가장 밀접하게 관련된 감정 상태로 드러났다. 예컨대 기분이 좋지 않은 오후를 보내거나 텅 빈 집에 앉아 있을 때, 또는 할 일 없이 3시간가량 시간을 보낼 때 성욕이 폭발하기도 한다. 이는 연인 관계에서도 나타난다. 2025년 미국 과학교육연구저널에 실린 225명을 대상으로 실시한 연구 결과에 따르면 성적 권태는 파트너에 대한 욕구 감소와 전반적인 만족도 저하를 예측하는 요인으로 밝혀졌다. 이를 연구한 독일과 오스트리아 공동 연구진은 강박적 성행동 장애 현상의 원인으로 일상적인 루틴과 소위 ‘성생활의 사소화’를 지적했다. 성관계가 계획된 일이나 해야 할 일 목록에서 체크해야 하는 항목처럼 느껴지기 시작하면, 사람들은 새로운 것을 갈망하게 된다는 것이다. 이는 권태·지루함 등의 감정과도 연결돼 있다. 연구진은 “지루함, 불안 또는 우울감에 시달릴 때 성행위를 찾는 사람은 불쾌한 정신 상태를 중단하려는 시도일 수 있다”고 지적했다. 이어 “지루함의 경우 트라우마처럼 임상적으로 심각한 무게감을 지니는 것도 아니고, 중독처럼 사람을 끌어당기는 힘이 있는 감정도 아니다. 그저 저녁 식사를 마친 뒤 딱히 하고 싶은 게 없거나 휴대폰을 들여다봐도 더 이상 재미있는 것을 찾을 수 없는 시간에 찾아오는 그런 상태”라고 설명했다. 또 “19개의 연구를 살펴보면 바로 이 ‘평범한 지루함’이 강박적 성행동과 함께 반복해서 나타난다”며 “이는 흔히 ‘성적인 문제’라고 분류되는 행동 중 상당수가 어쩌면 실제로는 할 일이 너무 없고 그 남는 시간을 달리 보낼 방법이 없기 때문에 나타나는 것일 수도 있음을 시사한다”고 덧붙였다.

남편도 집안일을 한다고 생각하지만, 실제로는 아내가 집안 운영에 필요한 ‘생각하는 일’을 더 많이 맡고 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 일정 관리와 장보기 계획처럼 눈에 잘 보이지 않는 인지적 가사노동에서 여성의 부담이 남성보다 약 25% 더 큰 것으로 나타났다. 27일(현지시간) 호주 퀸즐랜드대에 따르면 연구진은 함께 사는 이성애 커플 235쌍을 대상으로 가사노동 분담과 관계 만족도의 연관성을 분석했다. 해당 연구는 지난 7월 22일 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에 게재됐다. 연구진은 가사노동을 크게 세 가지로 나눴다. 청소·빨래·요리처럼 직접 몸을 움직이는 ‘신체적 노동’, 장보기 목록을 만들거나 병원·학교 일정을 챙기는 ‘인지적 노동’, 가족의 감정을 살피고 위로하거나 돌보는 ‘정서적 노동’이다. 분석 결과 여성은 집안 운영을 위해 생각하고 계획하고 일정을 맞추는 인지적 노동을 남성보다 거의 25% 더 많이 맡는다고 답했다. 단순히 일을 실행하는 것뿐 아니라 무엇을 해야 하는지 기억하고 미리 준비하는 부담까지 여성에게 더 많이 쏠렸다는 의미다. 청소만 집안일 아냐…‘생각하고 챙기는 일’도 부담연구진은 이런 인지적 가사노동이 겉으로 잘 드러나지 않는다는 점에 주목했다. 예를 들어 냉장고에 무엇이 떨어졌는지 기억하고 장보기 목록을 만들거나, 가족의 병원 예약과 각종 일정을 미리 확인하는 일은 눈에 보이는 결과가 적어 상대방이 부담을 알아차리기 어렵다. 문제는 부부가 서로 자신이 얼마나 많은 일을 하고 있다고 생각하는지도 달랐다는 점이다. 연구진은 가사노동 분담을 바라보는 두 사람의 인식 차이가 클수록 관계 만족도가 낮아지는 경향을 확인했다. 특히 신체적·정서적 노동에 대한 인식이 엇갈릴 경우 여성의 관계 만족도가 더 낮게 나타났다. 반면 인지적 가사노동 분담에 대한 인식 차이는 남성의 관계 만족도 저하와 연결됐다. 한국에서도 비슷한 양상이 확인된 바 있다. 한국여성정책연구원은 식단 정하기, 물품 구매 계획, 집수리 계획, 가계 재무관리, 자녀 교육계획처럼 집안일을 하기 전에 무엇을 해야 할지 생각하고 준비하는 일을 ‘기획노동’으로 분류해 조사했다. 40대 이하 맞벌이 남녀를 대상으로 분석한 결과 여성은 이런 계획·관리 성격의 집안일에 남성보다 훨씬 더 많은 시간을 쓰는 것으로 나타났다. 연구원은 기존 가사노동 통계가 청소나 요리처럼 눈에 보이는 집안일에 치우쳐 있어, 계획하고 기억하고 챙기는 노동까지 함께 살펴볼 필요가 있다고 지적했다. 한국도 ‘생각하고 챙기는 집안일’ 여성 부담 더 커호주 연구와 한국 조사는 대상과 측정 방식이 달라 수치를 직접 비교할 수는 없다. 그러나 두 연구 모두 청소나 요리처럼 눈에 보이는 집안일뿐 아니라 계획하고 기억하고 챙기는 노동에서도 여성의 부담이 더 크다는 점을 보여준다. 연구를 이끈 퀸즐랜드대 심리학과 세라 쿤두리스 박사는 집안일에는 신체적 노동뿐 아니라 생각하고 계획하고 일정을 조율하는 일, 가족의 감정을 살피는 일까지 포함된다고 설명했다. 이런 노동은 상대적으로 눈에 덜 보여 서로의 기여를 다르게 인식하기 쉽다는 것이다. 연구진은 실제 분담 비율뿐 아니라 서로의 기여를 얼마나 비슷하게 인식하는지도 중요하다고 봤다. 한쪽은 자신이 충분히 하고 있다고 생각하지만 상대방은 그렇지 않다고 느끼면 그 차이 자체가 관계 만족도를 낮출 수 있다는 설명이다. 다만 이번 연구는 함께 사는 이성애 커플만을 대상으로 했다는 한계가 있다. 연구진은 동성 커플이나 출산 직후 부부 등 다양한 가족 형태에서도 비슷한 양상이 나타나는지 추가 연구가 필요하다고 밝혔다.

공기주입식 구조물의 표면에서 나타나는 구겨짐을 제어해 하나의 구조물에서 여러 형태를 구현하는 연구가 국제 학술지 ‘Advanced Science’ 2026년 8월호 커버로 소개됐다. MIT Media Lab 박사과정에 재학 중인 윤혜준 연구원은 이번 논문에 공동 제1저자로 이름을 올렸다. 논문 제목은 ‘Reconfigurable Inflatables Through Controlled Surface Crumpling’으로, 공기주입식 구조물에서 발생하는 구겨짐(crumpling)을 의도적으로 제어해 형태 변화를 유도하는 설계 방법을 제안한다. 기존 공기주입식 구조물은 내부에 공기를 넣으면 사전에 설계된 형태로 팽창하고, 공기를 빼면 다시 이전 상태로 돌아가는 방식이 일반적이다. 연구팀은 여기서 한발 더 나아가 표면에 구겨짐이 만들어지는 위치와 방향을 조절함으로써 동일한 구조물이 서로 다른 형태를 구현할 수 있는 방법을 연구했다. 특히 구조적 결함으로 여겨질 수 있는 구겨짐 현상을 형태 변화를 만들어 내는 설계 요소로 활용한 것이 특징이다. 연구팀은 이를 통해 하나의 구조물이 복수의 안정적인 형태를 유지할 수 있는 ‘다중안정성(multistability)’을 구현했다. 이번 연구는 윤 연구원이 하버드대학교 디자인대학원(GSD) 석사과정에 재학할 당시 하버드 공학 및 응용과학대학원(SEAS) Bertoldi Group 연구진과 협업해 진행됐다. 연구진은 이러한 설계 원리가 향후 형태와 움직임을 변화시켜야 하는 소프트 로봇을 비롯해 가변형 건축 구조물, 의료 및 환경 관련 분야 등에 적용될 가능성이 있다고 설명했다. 윤 연구원은 디자인과 소재·공학 분야를 접목한 연구 활동을 이어 오고 있다. 25세에 Red Dot Design Award, iF Design Award, IDEA 등 국제 디자인상을 수상했으며, 2022년에는 미국 Forbes가 선정한 ‘Forbes 30 Under 30 Asia’에 이름을 올렸다. 당시 Forbes는 재료공학을 기반으로 인터랙티브 디자인과 사용자 경험을 연구하는 디자이너로 윤 연구원을 소개했다. 현재는 MIT Media Lab의 Tangible Media Group에서 Hiroshi Ishii 교수의 지도를 받으며 프로그래머블 소재와 형태 변형 인터페이스를 주제로 박사과정을 진행하고 있다. 윤 연구원은 이번 연구에 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과가 ‘Advanced Science’ 8월호 커버에 선정되면서 디자인과 공학을 융합한 연구 성과를 선보였다. 한편 이번 연구는 미국 Army Research Office의 연방 연구지원금 W911NF-22-1-0219의 지원을 받아 수행됐다.