SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’ ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌 출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸 속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의 1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸 속에서 자유자재로 움직이며 상처난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’이 만드는데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에딘버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입힌 뒤 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것 뿐만 아니라 이동경로를 추적하는데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물시험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용한 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

백두산 화산 폭발에 대한 관심이 높아지면서 남한 지역의 대표적인 화산인 한라산은 8100년 전 마지막 화산활동을 했다는 연구조사 결과가 발표됐다.한국지질자원연구원은 제주시 봉개동 물장오리 분화구 퇴적층 분석을 통해 아래쪽(7.5ｍ) 퇴적층은 약 8100년 전, 위쪽(0.43ｍ)은 약 300년 전에 쌓인 것을 확인했다고 28일 밝혔다. 전체적으로는 아래 쪽부터 고운 입자 형태를 띠다가 약 1.3ｍ 깊이를 경계로 모래 크기 광물이 급격히 증가했다. 1m 깊이 인근에서부터는 탄소동위원소 값도 커졌는데 그 시기는 900년 전후로 추정했다. 연구팀은 한라산 물장오리(해발 937m)는 8100년 전 마지막 분화를 하고 900년 전까지는 우기에만 만들어진 습지였다가 그 이후부터 현재까지는 산 꼭대기 호수가 됐다고 설명했다. 연구팀은 과거 8000년 동안 제주의 기후 변화를 추적해 360년, 190년, 140년 주기로 우기와 건기가 반복됐다는 사실을 확인했다. 임재수 지질연구원 지질환경연구본부 책임연구원은 “과거 제주도 환경을 들여다볼 수 있는 타임캡슐을 열었다고 생각한다”고 말했다. 이번 조사는 제주도 세계유산본부의 2016∼2019년 한라산 천연보호구역 기초학술조사 목적으로 수행했다. 제주도 세계유산본부는 지난해 한라산 백록담 퇴적층을 시추해 분화구 형성 시기가 최소 1만 9000년 이상 됐음을 확인하고 동아시아 내륙지역 고기후와 차별화한 제주도 만의 특징을 일부 발표했다. 이번 2차 조사를 통해 연구팀은 항공 라이다(레이저광을 활용한 측정장비) 측량을 바탕으로 한라산 북동부 지표고도 디지털 자료도 수집했다. 또 한라산 북동부 지역 식생 연구로 해당 지역에 93과 239속 375종의 식물이 있다는 것도 파악했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

다음달 4일 올 들어 가장 크고 둥근 달, 일명 ‘슈퍼문’을 볼 수 있게 된다.한국천문연구원은 “서울 기준으로 월요일인 4일 새벽 0시 47분에 올해 가장 크고 둥근달(望)을 볼 수 있다”고 29일 밝혔다. 서울 기준으로 3일 오후 5시 14분에 뜨는 이번 슈퍼문은 지난해 12월 13일 이후 1년여 만에 뜨는 것이다. 올들어 가장 작게 보인 보름달은 지난 6월 9일 저녁 10시 10분에 떴는데 4일에 뜨는 슈퍼문과 크기는 약 14%, 밝기는 30% 정도 차이를 보인다고 천문연은 설명했다. 슈퍼문은 1979년 미국 천문학자 리차드 노울이 처음 제안했으며 2011년 동일본 대지진이 슈퍼문 때문이라는 주장이 알려지면서 관심된 천문현상이다.슈퍼문 현상은 달이 지구 주위를 타원 궤도로 돌기 때문에 지구와 달 사이 거리가 가까울 경우 달이 커 보이고 멀면 작게 보이는 것이다. 12월 4일은 보름달이 뜨는 망이면서 달과 지구의 거리가 최소가 되는 날이다. 이날 지구와 달의 거리는 약 35만 7623km로 달과 지구의 평균 거리인 38만 4400km보다 3만 km 이상 가깝다. 가장 작게 보였던 지난 6월 9일은 평균 거리보다 2만km 이상 먼 40만 6399km였던 것으로 알려졌다. 또 슈퍼문이 보이는 시기가 매년 그리고 매번 달라지는 이유는 달이 지구주변을 타원궤도로 돌며 가까워지거나 멀어지는 주기인 ‘근접월’은 27.56일이고 보름달에서 다음 보름달로 변하는 삭망월 주기는 29.5일이다. 이 때문에 보름달이면서 근지점에 도달해 슈퍼문이 되는 경우는 매번 달라지는 것이다.천문연 관계자는 “달과 지구의 물리적 거리가 가까워져 슈퍼문이 뜨기는 하지만 달이 보이는데는 대기상태나 주관적 부분도 작용하기 때문에 육안으로 특별한 차이를 못 느끼는 경우도 있다”고 말했다. 한편 국립과천과학관도 다음달 3일을 ‘슈퍼문의 날’로 정하고 슈퍼문 관측 뿐만 아니라 달 관련 돔영상 상영, 월면구 만들기, 달시계 만들기, 이동식 투영기 체험 등으로 다양한 체험 및 관측행사를 연다. 자세한 내용은 과학관 홈페이지(www.sciencecenter.go.kr)를 참조하면 된다. 그러나 기상청 중기예보에 따르면 다음달 3일 오후에는 서울, 경기와 강원영서 지방은 구름이 많고 눈이나 비가 내리고 4일 새벽에도 구름이 많은 날씨를 보일 것으로 전망됐다. 이 때문에 슈퍼문을 보기 어려울 수도 있을 것이라는 전망도 나오고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정신을 똑바로 차리지 못하거나 줏대 없이 구는 사람에게 “쓸개 빠진 놈”이라고 말을 하곤 한다.쓸개는 간에서 분비되는 쓸개즙을 일시적으로 저장하고 농축하는 주머니로 소화를 돕는 역할을 하는 중요한 장기이다. 그런데 최근 ‘쓸개’가 아픈 환자들이 급증하고 있다. 쓸개나 쓸개관 안에 결정이 생기는 담석증 환자가 지난 10년 사이에 크게 증가했고 특히 20대 환자는 7배 가까이 증가한 것으로 조사됐다. 28일 가톨릭대 대전성모병원 박원석 소화기내과 교수팀은 지난해 담석증으로 병원을 찾은 외래 환자는 5885명으로 2007년 1908명보다 3.1배 늘었다고 밝혔다. 특히 20대는 2007명 11명에서 지난해 82명으로 7.5배 뛰었고, 80대와 70대 환자 증가율이 그 뒤를 이었다. 지난해의 경우 전체 환자수로 보면 60대가 1958명으로 전체 33%를 차지해 가장 많았고 그 다음이 70대(1458명, 24%), 50대(88명, 14.7%)로 나타났다. 연구팀은 구토와 구역질, 복통 증세를 보이는 담석증이 젊은층에서 빠르게 증가하는 것에 주목했다. 또 1980년대 이전 담석증 환자들은 대부분 색소성이었지만 최근 20대에서는 콜레스테롤 담석이 주로 관찰됐다. 색소성 담석은 맵고 짠 음식을 많이 먹거나 식습관이 불규칙할 경우에 주로 나타나고 콜레스테롤 담석은 콜레스테롤 섭취가 많고 배출이 원활하지 못할 때 나타나는 것이다. 박 교수는 “다이어트로 지방 섭취를 극도로 제한하면 담즙이 십이지장으로 배출되지 못한 채 농축되면서 담석을 유발할 수 있다“며 “여성의 경우 특히 고령임신 증가로 담낭 수축능력과 콜레스테롤 분해 능력이 떨어져 담석 발생이 늘었을 수도 있다”고 설명했다. 담석증을 피하기 위해서는 콜레스테롤이 많은 음식을 줄이고 규칙적인 식습관을 통해 적정 체중을 유지하는 것이 중요하다. 또 가족력이 있거나 간경변 등 질환이 있을 경우 정기적으로 혈액검사와 복부 초음파 검사를 하는 것이 필요하다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내에서 실제 우편물을 드론으로 배송하는데 처음으로 성공했다.우정사업본부는 28일 전라남도 고흥에서 득량도까지 실제 우편물을 드론으로 배송했다. 택배기업이 드론을 활용해 시험 운영한 적은 있으나 실제 우편물이 배송된 것은 처음이다. 우정본부는 우편물 8kg을 드론에 실어 고흥 선착장에서 날려 고도 50m를 유지하면서 4km를 10분 가량 날아 득량도 마을회관에 착륙했다고 밝혔다. 우편물을 받자 드론은 다시 이륙해 고흥 선착장에 도착했다. 이륙에서 귀환까지 과정은 입력된 프로그램에 따라 자동으로 이뤄졌다. 지금까지는 고흥에서 득량도까지 우편물을 배송하기 위해서는 득량도의 집배원이 아침에 여객선을 타고 고흥으로 나와 우편물을 갖고 다시 섬으로 돌아가야 하기 때문에 최소한 2시간이 걸렸다. 120분 이상 걸리던 우편물 배송 시간을 단 10분으로 줄이게 된 것이다. 우정본부는 한국전자통신연구원(ETRI)과 함께 우편물 배송용 드론을 만들어 지난 4~8월까지 4개월 동안 전남 고흥의 섬, 강원 영월 산지에서 모의 배송하며 안전성을 점검했다. 이번에 개발한 배송드론은 20km 이내 거리를 시속 30km로 날 수 있으며 한 번에 10kg 이내의 우편물을 나를 수 있다.이번 배송이 성공함에 따라 우정본부는 내년에 드론 관제시스템을 구축하고 정비, 운용요원을 교육하고 2019~2021년에는 도서 및 산간지역 10곳에서 드론배송 실증사업을 추진해 2022년부터는 본격적인 드론 활용 우편물 배송을 시작할 계획이다. 강성주 본부장은 “아마존이나 DHL 같은 세계적인 물류회사들도 드론 배송 상용화에 박차를 가하고 있다”며 “이번 운영결과를 바탕으로 도서, 산간지역에 우편물을 드론으로 배송해 우편 사각지대를 없앨 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지카바이러스나 뎅기열, 뇌염 등 치명적인 전염성 질병을 옮기는 모기를 잡는 ‘킬러모기’가 자연계에 방사된다.그렇지만 환경단체는 유전자 변형을 통해 만들어진 킬러모기가 장기적으로 자연계에 어떤 영향을 미칠지 모르는 상황에서 자연계에 방사하는 것은 문제가 될 수 있다고 지적했다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 따르면 미국 환경보호청(EPA)은 최근 지카바이러스 등 전염병을 옮기는 모기를 퇴치하기 위해 알을 낳지 못하도록 하는 세균에 감염시킨 모기를 자연에 방사할 수 있도록 승인했다. 볼바키아라는 세균에 감염된 모기는 교미를 하더라도 알이 부화하지 않기 때문에 번식하지 못하는데 이런 모기를 반복해서 자연계에 방사하면 모기를 줄일 수 있다는 원리다. 전염병을 주로 옮기는 줄무늬모기에 볼바키아를 감염시킨 뒤 사람을 물지 않는 수컷을 골라 자연에 방사하면 자연계의 암컷이 수컷과 교미해 알을 낳더라도 염색체 이상으로 부화하지 않기 때문에 계속 방사하면 모기 수가 줄어 최종적으로 모기를 완전히 퇴치할 수 있을 것이라는 주장이다. 미국 켄터키주에 위치한 바이오벤처 ‘모스키토 메이트’가 개발한 이 킬러 모기는 이번 EPA의 허가로 캘리포니아와 뉴욕 등 미국 20개 주와 워싱턴DC에서 5년간 판매가 가능해졌다. 모스키토 메이트는 내년 여름 이후 일반 가정과 골프장, 호텔 등에 판매가 될 예정이다. 업체는 실제로 켄터키주 등에서 세균 감염 모기를 시험적으로 방사해 효과와 안전성을 확인했다. 업체는 “볼바키아는 사람에게는 감염되지 않으며 벌과 나비 등 곤충도 함께 죽이는 살충제가 아니라 모기만을 골라 공격할 수 있는 일종의 생물농약으로 생태계에도 영향이 적은 새로운 해충 퇴치법”이라고 설명하고 있다. 환경단체는 “바이러스에 감염된 수컷과 교미한 암컷이 낳은 알이 모두 부화되지 않는 것이 아니기 때문에 일부 살아남은 모기들은 저항성을 갖고 있어 도리어 나중에는 더 처리하기 힘들게 될 수 있다”고 반대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초음파 영상진단은 간이나 담낭, 자궁, 복부 부위에 생긴 각종 질환을 진단할 수 있는 비교적 간단한 영상진단 기술이다. 그렇지만 중대형 의료기관의 수혜를 받을 수 없는 도서지역이나 산간지역에서는 초음파 진단이 쉽지 않았다.국내 연구팀이 대형 병원의 의사가 멀리 떨어진 곳의 환자를 초음파로 진단할 수 있는 ‘원격 로봇 시스템’을 개발하는데 성공했다. 한국기계연구원 대구융합기술연구센터 의료기계연구실 서준호 박사팀은 원격으로 초음파 진단이 가능한 로봇시스템 ‘래디어스’를 개발했다고 27일 밝혔다. 래디어스는 손에 들 수 있을 정도로 작은 크기에 의사의 자유로운 움직임을 그대로 구현했다. 연구팀이 개발한 래디어스 시스템은 대형 병원의 영상전문의가 사용하는 마스터 로봇과 원격지에서 환자가 사용하는 슬레이브 로봇으로 구성됐다. 의사가 마스터 로봇의 초음파 진단 기구를 움직이면 원격지에 있는 환자의 복부에 놓여있는 슬레이브 로봇이 똑같이 움직이면서 초음파 영상을 확보하고 실시간으로 영상을 전송하는 원리다. 또 초음파 진단기구를 360도 회전시킬 수 있도록 마스터 로봇에 관절 형태의 구동기를 추가해 의사의 움직임이 실시간으로 슬레이브 로봇에 전달되는 것도 연구진은 확인했다. 이와 비슷한 형태의 로봇이 프랑스에서도 개발됐지만 프랑스 제품의 경우 사람 몸 위에 올라가는 슬레이브 로봇의 중량이 3.5kg인데 비해 국내에서 개발한 로봇은 1.5kg에 불과하다. 연구팀은 울릉보건의료원, 삼성서울병원, 욱성미디어 등과 협력해 시스템 성능을 시험한 결과 인터넷망만 연결돼 있으면 실시간으로 초음파 영상을 얻고 로봇을 제어하는 것이 가능하다. 현재 국내에서는 원격진료가 사실상 금지돼 있기 때문에 이 시스템은 임상 허가를 받지 않은 상태이고 실용화까지도 2~3년 정도 걸릴 것으로 전망되고 있다. 서준호 박사는 “이번 기술은 다양한 질환을 사전에 진단할 수 있는 초음파 진단을 의료 소외지역에서도 보다 정확하게 받을 수 있도록 만든 기술”이라며 “마스터 로봇을 다루는 의사와 슬레이브 로봇을 사용하는 환자간 미세한 움직임까지 전달할 수 있는 햅틱 기술까지 접목하기 위한 연구를 진행하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

교과서에도 등장했던 소설 ‘표본실의 청개구리’와 ‘삼대’의 작가 횡보 염상섭(1897~1963) 탄생 120주년을 맞아 1924년 ‘해바라기’의 초판본이 공개됐다.국립중앙도서관은 28일부토 염상섭 선생의 문학세계를 살피는 기획전을 열고 횡보의 작품을 재해석하려는 학계의 시도에 시동을 걸기 시작했다. 이종호 성균관대 국어국문학과 겸임교수는 27일 열린 간담회에서 “횡보는 자연주의, 사실주의 작가로 알려졌으나 궁극적으로 추구한 이념은 민주주의”라고 강조하며 “제국주의, 자본주의, 사회주의 같은 근대의 주류적 권력과 끊임없는 불화와 긴장을 형성하면서 평생에 걸친 글쓰기를 통해 기존의 지배질서와는 다른 대안을 모색하고 비판적 시선으로 문제를 제기했다”고 설명했다. 특히 이번에 열리는 기획전에는 1924년 7월 박문서관에서 펴낸 ‘해바라기’, 1926년 간행된 소설집 ‘금반지’와 함께 오성식 전 보성고 교사고 소장하고 있는 아동문학책 ‘채석장의 소년’ 같은 횡보와 관련한 희귀 서적이 공개된다. 해바라기는 근대 여류 화가인 나혜석과 김우영의 결혼을 소재로 한 소설로 초판본이 일반에 선보이는 것은 이번이 처음이다. 횡보의 막내 딸인 염희영 여사가 보관하고 있던 육필 원고와 계약서, 원고지함, 지갑, 군번표 등 횡보의 유품들도 볼 수 있다. 전시는 7부로 구성돼 1919년 3.1운동부터 1960년 4.19 혁명까지 40년 간 현대사가 그대로 담긴 횡보의 작품을 시대순으로 펼쳤다. 일본에서 공부하던 주인공이 아내가 위중하다는 소식을 듣고 조선으로 돌아오는 여정을 묘사한 ‘만세전’을 시작으로 대표작인 ‘삼대’, 30대 과부의 외로운 생활을 다룬 ‘일대의 유업’, 한국전쟁 당시의 보편적 인간애에 집중한 ‘취우’까지 다양한 작품이 소개된다. 또 작가로 활동하면서도 일간지 기자로 근무했던 횡보의 폭넓은 삶의 궤적까지 그대로 볼 수 있게 될 것으로 기대되고 있다. 전시는 내년 2월 25일까지 이어지며 무료로 관람할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 3월 알파고와 이세돌 9단의 대결 이후 많은 사람들이 인공지능(AI)과 그 발전 속도에 놀라고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 인공지능을 활용해 가상의 비행체가 스스로 움직이는 방법을 학습할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.서울대 공대 컴퓨터공학부 이제희 교수팀이 인공지능(AI)을 이용한 가상비행생명체 자동제어기술을 개발하고 컴퓨터 그래픽 분야 국제학술지 ‘ACS 트랜젝션스 온 그래픽스’ 최신호에 게재했다고 27일 밝혔다. 익룡이나 신화 속에 나오는 용처럼 현재 존재하지 않는 가상의 비행생명체가 어떤 식으로 날았는지에 대해 동물학자와 고생물학자는 물론 애니메이션 아티스트들도 오랫 동안 관심을 갖고 있었다. 그러나 비행생명체들은 복잡한 생물학적 신체 구조를 갖고 있어 자연스럽게 움직이는 동작을 예측하고 재현하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 물리 시뮬레이션과 딥러닝 기반의 강화학습하는 인공지능 기술을 이용해 가상의 비행생명체가 스스로 움직이는 방법을 재현할 수 있는 컴퓨터 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 가상의 비행생명체를 부력과 저항력이 단순화시켜 공기역학 시뮬레이션으로 만들었다. 그 다음 딥러닝 기반 강화학습 방법을 이용해 비행생명체가 동작을 스스로 배우는 방법을 찾아냈다.비행생명체가 장애물에 부딪치지 않고 목표지점에 도달하면 보상을 받을 수 있도록 시스템을 설계하고 끊임없이 스스로 새로운 방식을 찾아낼 수 있도록 하는 탐색방법을 적용했다. 연구팀은 알고리즘을 확인하기 위해 다양한 비행생명체를 이용해 실험했다. 또 만들어진 움직임에 특수 그래픽 효과를 넣어 영화나 게임의 콘텐츠 생성에도 도움을 줄 수 있다는 것을 검증했다. 이 기술을 활용하면 실제 존재하지 않거나 멸종한 생명체의 움직임을 재현하거나 예측해 볼 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션이나 영화에 등장하는 가상캐릭터의 사실적 움직임을 만들 수 있다. 또 드론이나 비행로봇에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 이제희 교수는 “알파고가 바둑의 수를 대입해 보면서 어떤 수가 좋은 것인지 스스로 학습했던 것처럼 가상 비행생명체가 주어진 환경에서 에너지를 적게 소모하면서 안정적으로 원하는 방향으로 스스로 움직일 수 있는 방법을 만들어 낸다는 것을 확인했다”며 “이를 통해 멸종된 비행생명체들의 사실적인 움직임도 재현할 수 있을 것으로 보여 고생물학 연구에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

4차 산업혁명 시대에 주목받는 기술 중 하나가 자율주행차와 전기차다.전기자동차가 주목받고 있는 기술이지만 아직까지는 고속충전 기술을 사용해도 1시간 가까이 걸려 대중화의 걸림돌이 되고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬이온 전지보다 충전용량은 45% 높이고 충전 속도를 5배 이상 빠르게 만들 수 있는 ‘그래핀 볼’ 기술을 개발하는데 성공했다. 서울대 화공생물공학부 최장욱 교수와 삼성전자 종합기술원 손인혁, 두석광 연구원 공동연구팀은 충전속도를 높이고 용량도 향상시킨 배터리 소재를 개발하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다고 27일 밝혔다. 이 기술을 활용하면 기존 전기차 배터리 충전시간의 5분의 1인 12분이면 완전 충전이 가능하다. 또 전기자동차용 배터리에 요구되는 온도 기준인 60도까지 안정성을 유지할 수 있다. 그래핀은 탄소의 얇은 한 겹으로 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 실리콘보다 140배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있어 ‘꿈의 소재’로 주목받고 있는 물질이다. 연구팀은 2차원의 얇은 막 형태의 그래핀을 팝콘처럼 3차원 입체 형태로 대량합성하는 기술을 개발했다. 이렇게 만든 그래핀 볼을 리튬이온 전지의 양극 보호막과 음극 소재로 활용한 결과 충전 용량은 늘고 충전시간이 단축되는 한편 고온 안전성까지 확보할 수 있게 됐다. 연구팀은 그래핀 볼 기술과 관련해 국내 특허는 물론 미국에도 특허를 출원했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 골다공증과 류머티스 관절염 같은 뼈질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.건국대 의학전문대학원 김혁순, 최완수 교수 공동연구팀이 뼈의 파괴를 억제하는 단백질을 발견하고 신호전달 경로를 밝혀내 새로운 류머티스 관절염 치료 방법을 찾아냈다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표되는 한편 ‘네이처 리뷰 류마톨로지’에 ‘주목할만한 연구성과’로 소개됐다. 뼈의 강도가 약해져 나타나는 골다공증은 골절의 가능성을 높이고 류머티스 관절염은 관절 활막에 염증이 발생해 연골과 뼈 조직에 염증을 확산시켜 골관절의 파괴와 변형을 유발시키는 만성질환이다. 뼈는 골세포를 만드는 조골세포와 뼈의 흡수, 파괴를 담당하는 파골세포의 균형으로 유지되는데 골다공증이나 류머티스 관절염은 파골세포가 비정상적으로 활성화되면서 나타나는 질환이다. 문제는 파골세포의 기능 조절에 관한 연구는 계속되고 있지만 눈에 띄는 성과가 없어서 현재는 골관절 질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법은 없이 염증 완화에 그치고 있다. 연구팀은 파골세포 분화를 조절해 뼈의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 단백질 ‘DJ-1’을 발견하고 작용 메커니즘을 밝혀냈다. 연구팀은 DJ-1이 활성산소를 제거해 신호전달인자의 활성화를 억제하고 궁극적으로 파골세포가 과도하게 활성화되는 것을 막는다는 사실을 확인했다. 실제로 DJ-1을 제거한 생쥐는 일반 생쥐보다 골밀도가 낮고 파골세포의 분화가 활발해진다는 것을 규명했다. 또 류머티스 관절염을 일으킨 생쥐도 DJ-1 단백질이 결핍돼 파골세포 분화와 뼈 파괴가 증가한다는 사실도 검증했다. 김혁순 교수는 “이번 연구는 DJ-1 단백질이 활성산소를 조절하여 파골세포 분화를 억제한다는 사실을 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “DJ-1을 표적으로 비정상적인 파골세포 활성을 예방하거나 골관절 질환을 치료할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가끔 일하거나 공부를 하다보면 자신도 모르게 음악(또는 음정)을 흥얼거릴 때가 있습니다. 자신도 모르게 깜짝 놀랄 때가 많은데 실제 음악을 듣고 따라서 흥얼거리는 것이 아니라 음악이 없는 상황에서 자신도 모르게 흥얼거릴 때 뇌 속에서는 어떤 일이 일어날까요.최근에 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL), 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), UC 샌프란시스코, 메릴랜드대, 독일 베를린자유대, 베른대 병원, 프랑스 고등사범대 연구팀이 음악을 들을 때 우리 뇌에서 일어나는 일을 시각화하는데 성공해 뇌과학 분야 국제학술지 ‘세레브럴 코르텍스’(대뇌피질) 최신호에 발표했습니다. 아무렇지도 않아보이는 이 기술은 언어능력을 상실한 사람들이 의사소통하는 것에 도움을 줄 것으로 기대되고 있습니다. 우리가 음악을 들을 때 뇌에서는 고주파와 저주파 같은 정보를 각기 달리 처리해 청각인식과 일치시킨다고 합니다. 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 분석할 수 있기 때문에 노래를 듣는 사람의 뇌 활동을 쉽게 분석할 수 있지만 청각적 자극이 없이 머릿 속으로 음악을 생각하고 연주할 때, 즉 음악을 상상할 때 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 음악이 머릿 속에서만 연주될 때 소리가 실제로 존재하지 않기 때문에 분석이 사실상 불가능하다는 말로도 해석될 수 있습니다. EPFL의 휴먼-머신 인터페이스 데피테크 재단(CNBI) 연구팀은 새로운 방식으로 머릿 속에서 음악을 연주하고 있을 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 분석하고 측정하는데 성공했습니다. 연구팀은 뇌전증(간질)을 앓고 있는 경험이 많은 피아니스트를 대상으로 연구를 수행했습니다. 연구팀은 피아니스트에게 소리가 켜진 상태에서 전자 피아노로 음악을 연주하라고 요청한 뒤 음악이 연주되는 동안 해당 뇌 활동을 기록했다. 그 다음에는 피아노 소리가 나지 않도록 묵음으로 해놓고 음악을 듣는다고 상상을 하며 피아니스트에게 같은 곡을 연주하도록 요청했다. 이 때도 다시 뇌활동을 기록했습니다. 특히 두 번째 실험은 음이 들리지 않는 상태에서 환자가 만든 정신적 표현에서 나온 음악을 측정했는데 연구팀은 이 두 가지 다른 방법으로 정보를 수집해 차이점을 비교할 수 있었다고 합니다. 더군다나 일반인들이 보기에 실험이 매우 단순해 보이기는 하지만 환자의 뇌에 전극을 이식하는 ‘침습적’ 방법을 활용했다는 점에 주목할 만합니다. 연구의 1저자인 스테파니 마르틴 연구원은 “뇌에 전극을 이식하는 것은 약물을 사용하기 어려운 뇌전증 환자를 치료하는데 많이 활용된다”며 “이번 연구에 이 환자가 대상이 된 것도 치료목적으로 심어진 전극을 이용해 뇌활동을 측정할 수 있기 때문”이라고 밝혔지요. 이번 연구는 사람들이 머릿 속으로 음악을 상상할 때 뇌의 청각 부분을 다루는 피질과 고음과 저음 같은 청각 정보를 실제 소리에 자극받을 때와 같은 방식으로 처리한다는 작동한다는 것을 보여준 첫 번째 사례입니다.연구자들은 이번 연구를 통해 말하기 능력을 상실한 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것이라고 예상하고 있습니다. 뇌의 특정 부위를 자극함으로써 머릿 속 상상을 언어로 표현해 줄 수 있는 시스템을 개발하겠다는 것이지요. 마르틴 연구원은 “언어는 음악보다 훨씬 복잡한 시스템이고 언어 정보는 뇌의 여러 부위에서 작동하고 여러 단계를 거치는 것으로 알려져 있다”며 “이번 연구를 실어증 환자를 대상으로 기계나 컴퓨터와 연결해 언어를 구현할 수 있는지 확인하는 것이 다음 연구단계”라고 말했습니다. 뇌과학이 발달하면서 우리도 모르는 일을 컴퓨터가 알아차리는 일이 생길 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

“포항지진의 진앙지와 600m 가량 떨어져 있는 지열발전소가 지진의 원인으로 지목받고 있는데 정확한 원인을 찾는데는 오랜시간이 걸린다. 지열발전소가 지진의 트리거가 될 수는 있겠지만 알려진 것처럼 지진의 원인이라고 하기는 봐야할 것들이 많다.”“포항지진에서 처음 관찰됐다는 액상화 현상은 역사적 문헌을 살펴보면 한반도 동남부 지역에서 발생하는 지진에서 흔히 관찰할 수 있는 현상이다.” 24일 서울 중구 프레스센터에서 대한지질학회, 한국지구물리·물리탐사학회, 대한자원환경지질학회, 대한지질공학회 공동으로 연 긴급포럼에 참여한 전문가들은 최근 제기된 ‘포항 지열발전소가 지진의 원인’이라는 주장에 대해서 추가적인 연구가 필요하기 때문에 섣부른 결론을 내리기는 어렵겠지만 ‘잘못 알려진 부분이 있다’고 입을 모았다. 이번 긴급포럼은 지난 15일 규모 5.4의 포항지진 발생으로 열린 것으로 지진 관련한 학회들이 모두 모인 것은 처음으로 알려져 있다. 지난해 경주 지진에 이어 1년여 만에 큰 규모의 지진이 발생해 심각하게 받아들이고 있다는 방증이다. ‘포항지역 임시지진 관측망 운영과 미소지진’이라는 주제로 첫 번째 기조발제에 나선 김광희 부산대 교수는 “포항 지진은 지표에 노출되지 않은 북동 주향에 북서방향으로 경사하는 무명의 지하단층에서 발생한 것”이라며 “이번 포항지진의 지진 규모는 지난해 발생한 경주지진보다 약했지만 지진 에너지 노출량인 모멘트 규모(Mw)는 5.4로 비슷했고 지표면과 가까웠기 때문에 피해가 더 컸던 것으로 보인다”고 말했다. 김 교수는 “최근 포항지진의 원인으로 지목받고 있는 지열발전소와 관련해서는 아직 상관관계를 찾을 수는 없으나 물 주입으로 인한 미소지진(규모가 작은 지진)은 발생할 수 있다는 사실은 이미 여러 연구에서도 나와있는 상태”라며 “좀 더 조사가 필요하다”고 강조했다. 강태섭 부경대 교수는 ‘한반도 남동부 지진활동과 2017 포항지진’이라는 발표를 통해 포항지진의 또하나의 특징인 ‘액상화’는 한반도 남동부 모래기반의 토질에서는 일반적으로 나타나는 현상이라고 강조했다.강 교수는 “역사지진을 보면 조선 인조 21년 4월 23일 경상남도 진주에서 발생한 지진이나 6월 21일 울산 앞바다에서 지진이 발생했을 때도 액상화가 관찰됐다”며 “포항지진으로 한반도 지진에서 액상화 현상이 처음 나타났다고 하는 것은 잘못 된 것”이라고 강조했다. 그는 포항과 경주지진은 발생 지역이 가깝다 뿐이지 지반구조나 형태 등 지질학적 차이가 크고 지진 발생 메커니즘도 다르다고 지적했다. 강 교수도 ‘지열발전소 원인론’에 대해서 “포항지진처럼 규모 5.4의 지진이 발생하기 위해서는 수 백만톤의 물이 주입돼야 하는데 포항지열발전소에서 사용한 물 주입량은 5000~수 만톤 수준에 불과하기 때문에 지열발전소의 물주입이 원인이라고 보기는 어렵다”고 지적했다. 지열발전소가 포항지진의 원인이라고 처음 이야기한 것으로 알려진 이진한 고려대 교수는 “의도치 않게 뉴스의 중심에 서게 되서 무척 불편하다”며 “포항지진을 일으킨 여러 가지 원인 중 하나로 지열발전소로 인한 유발지진의 가능성을 이야기한 것인데 마치 그것이 최종 결론이나 유일한 원인처럼 받아들여져 있다”며 불편한 심기를 드러냈다. 이 교수는 “유발지진은 공학적 공사 때문에 발생하는 지진으로 판이 움직이거나 응력이 작용하는 상황에서 조금만 건드려준 일종의 트리거로 안정된 지층의 평형상태를 깨뜨리는 역할을 한다”고 설명했다. 그는 포항지진의 경우 물을 주입해 우리가 알지 못하는 단층에 영향을 주고 전체 단층의 마찰력을 약화시켜 지진을 일으켰을 수 있다는 가설을 제시하며 상당 규모의 실험이 필요하다고 말했다.홍태경 연세대 지구시스템과학과 교수는 ‘포항 지진의 원인, 효과 그리고 향후 전망’이라는 발표를 통해 동일본 대지진 이전까지만 해도 국내에서는 주목할만한 지진은 발생하지 않았다고 강조했다. 홍 교수는 “1978년 국내 계기 지진 관측 이후부터 2011년 동일본 대지진까지는 규모 5.0 이상의 지진이 5회 밖에 없었지만 동일본 대지진 이후 불과 6년 만에 5.0 이상의 지진이 5번이나 발생했다”며 “동일본 대지진이 한반도 지각 전체에 영향을 미쳐 지진발생 빈도도 늘어나고 강도도 강해지는 경향을 보여왔다”고 설명했다. 홍 교수는 “동일본 대지진의 응력이 경주지진을 유발시켰고 경주지진에서 발생한 에너지가 포항지진을 일으켰기 때문에 이번 포항지진으로 인해 발생한 에너지가 어디로 흘러갈지 주목해야 한다”고 말했다. 홍 교수의 연구에 따르면 다음 번 큰 규모의 지진은 경주와 포항 사이의 발생할 것으로 예상된다. 한편 과학자들은 지진이 발생한 지 일주일 남짓 지났을 뿐인데 명확한 원인을 요구하고 추측성 보도를 남발하는 언론에 대해서도 불만을 표시했다. 이들은 “지진은 언론에서 이야기하는 것처럼 하나의 원인으로 발생하는 것이 아니라 여러가지 요인들이 복합적으로 작용하면서 나타나는 것”이라며 “과학은 여러 가지 모델과 가설을 검증하면서 옳은 답을 찾고 그 답을 바탕으로 해법을 모색하는 것이지 당장 뚝딱 답을 내놓는 도깨비 방망이가 아니다”라고 말했다. 이기화 서울대 명예교수도 “포항지진으로 인해 지진에 대한 공포감이 커졌는데 무조건 두려워하는 것이 아니라 과학자들이 지진을 좀 더 깊이 연구하고 그 피해를 최소화할 수 있는 길을 발견할 수 있도록 해줘야 한다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지열발전이 포항지진의 직접적 원인은 아니라는 전문가들의 주장이 나왔다.24일 서울 중구 프레스센터에서 대한지질학회, 한국지구물리·물리탐사학회, 대한자원환경지질학회, 대한지질공학회 공동으로 연 긴급포럼에 참여한 전문가들은 포항지진이 지열발전의 원인이라는 일부 지적에 대해서 직접 원인은 아니라는 분석을 내놨다. 이번 긴급포럼은 지난 15일 규모 5.4의 포항지진 발생으로 열린 것으로 지진 관련한 학회들이 모두 모인 것은 처음으로 알려져 있다. 지난해 경주 지진에 이어 1년여 만에 큰 규모의 지진이 발생해 심각하게 받아들이고 있다는 방증이다. 지열발전이 포항지진의 원인이라고 주장한 것으로 알려진 이진한 고려대 교수도 “포항 지진의 원인이 지열발전 때문이라고 이야기한 적은 없다”며 “지열발전이 단층과 응력에 영향을 줘 지진 발생을 빠르게 한 트리거 역할은 했을 것”이라고 말했다. 다른 전문가들도 지열발전이 포항지진의 원인이라고 보기 위해서는 좀 더 많은 분석이 필요하다고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

50년 전에 이미 과학자들이 당분의 과다섭취에 대한 유해성을 밝혀냈지만 외부의 연구지원이 중단돼 발표돼지 못했다는 폭로가 나왔다.크리스틴 컨즈 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 교수를 비롯한 국제공동연구팀은 설탕 섭취와 심장병 위험성 증가간 상관관계가 있는지에 대한 논쟁이 한창이던 1950~60년대에 과학자들이 국제설탕연구재단(ISRF)의 지원을 받아 1967년 실험을 시작해 결과를 도출했다고 21일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 미국국립과학원에서 발간하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 이들에 따르면 당시 학자들은 설탕이 많이 포함된 생쥐의 혈중 지방성분 수치가 녹말 성분을 먹인 쥐보다 높다는 사실을 밝혀냈지만 ISRF는 실험이 끝날 무렵 돌연 연구지원을 중단해 결과가 발표되지 못했다는 것이다. 또 ISRF는 설탕 섭취가 쥐의 장에 미치는 영향을 조사하는 프로젝트도 지원했지만 설탕섭취와 방광암 발병 위험성 사이에 연관성이 높다는 가능성이 알려지면서 실험 종료를 3개월 남겨두고 지원을 중단했다. 컨즈 교수는 “ISRF의 연구는 원래 혈중 지방성분이 높아질 경우 심장병이 일어날 가능성이 높다는 주장을 반박하기 위했던 것”이라면서 “당시 연구결과가 발표됐다면 학계가 설탕과 심장병 발병의 상관관계에 대해 좀 더 빨리 이해할 수 있었을 것이다”라고 지적했다. 이 같은 차원에서 현재 학계의 설탕 유해성 유무를 둘러싼 논란은 지난 60여년 동안 설탕업계가 연구비 지원을 이유로 과학적 증거를 조작한데서 그 원인을 찾을 수도 있을 것이라는 주장을 펼쳤다. 그러나 이 같은 주장에 대해 ISRF의 후신인 국제설탕협회는 “이번에 발표된 논문은 실제 연구가 아닌 50여년 전 설탕업계에 비판적인 개인과 단체의 후원을 받은 연구자들이 내놓은 추측과 가설을 모아놓은 일종의 논평에 불과하다”고 일축했다. 협회 관계자는 “그동안 연구자료를 검토한 결과 협회에서 해당 연구들에 지원을 중단한 것은 연구 기간이 지나치게 길어지면서 예산 범위를 넘어섰고 그에 따른 지원조직의 개편이 겹쳤기 때문”이라며 연구결과가 지원 중단에 영향을 미칠 수 없다고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일본 연구진이 유도만능줄기세포(iPSc)와 파킨슨, 천식, 간질약을 함께 사용하면 치매 발병률을 획기적으로 낮출 수 있다는 연구결과를 발표했다.일본 교토대 iPS세포연구소 이노우에 하루히사 교수팀이 유도만능줄기세포 치료와 함께 파킨슨, 천식, 간질 치료제를 함께 복용할 경우 알츠하이머 치매를 치료할 수 있을 것이라는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 22일자에 발표했다. 치매의 50%를 차지하는 알츠하이머 치매는 뇌에 베타 아밀로이드라는 단백질이 침착되면서 발병하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 피부, 혈액세포를 역분화시켜 알츠하이머 환자의 대뇌피질 신경세포를 만들었다. 여기에 현재 사용되고 있는 각종 의약품 1258종을 반응시켜 알츠하이머를 유발시키는 베타 아밀로이드 단백질이 줄어드는지를 관찰했다. 그 결과 파킨슨병, 천식, 간질약을 한 번에 반응시킬 경우 베타아밀로이드 단백질이 30~40%나 줄어드는 것을 확인한 것이다. 이노우에 교수는 “이번 연구는 세포실험을 한 것일 뿐 기본적인 동물실험도 거치지 않았기 때문에 3개 약물의 병용이 실제 환자에게 효과가 있을지는 아직 알 수 없다”며 “더군다나 3개 약을 함께 먹었을 때 나올 수 있는 부작용에 대한 조사 역시 거쳐야 하기 때문에 바로 치료약으로 활용할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“사물인터넷(IoT), 원격모니터링, 인공지능(AI), 딥러닝, 빅데이터, 유전학에 주목하라.”정부를 비롯한 민간에서도 4차 산업혁명에 대한 대비를 해야한다는 목소리가 높아지고 있다. 그러나 대기업들과 달리 자금과 기술력이 상대적으로 부족한 국내 중소중견기업들도 4차 산업혁명에 대한 대비책을 제대로 못 세우고 있는 것이 사실이다. 이런 상황에서 국내 중소, 중견기업들이 주목하고 뛰어들 수 있는 유망 기술 분야를 선정해 알려주는 세미나가 열린다. 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 23일 서울 삼성동 코엑스에서 ‘4차 산업혁명과 미래유망기술’을 주제로 ‘2017 미래유망기술세미나’를 개최한다고 22일 밝혔다. 12년째 열리고 있는 이 세미나는 특히 올해는 4차 산업혁명에 대응하기 위한 중소중견기업의 전략과 유망 사업 아이템을 11개 분야 50건을 선정해 발표한다. 연구원에 따르면 중소, 중견기업들이 주목해야 할 10대 미래유망기술은 웹기반 빅데이터 수집․분석 패키지 스마트 의류(Smart Clothing) 자율주행 자동차 부품 3D 수리모델링 소프트웨어 바이오잉크 바이오프린팅으로 제작된 인공장기 및 조직 착용형 보조로봇(외골격로봇) 고령자 돌보미 로봇 휴먼 마이크로바이옴 분석 개인 유전자 분석 서비스다.특히 주목하고 사업 아이템이 풍부한 분야는 사물인터넷 및 원격모니터링으로 나타났다. 그다음으로 인공지능, 딥러닝, 빅데이터 분야가 꼽혔고, 의외로 휴먼마이크로바이옴 분석과 같은 유전학 분야도 중소기업의 사업아이템으로 적합하다는 결과가 나왔다. 유재영 KISTI 중소기업혁신본부장은 “이번 아이템 선정은 데이터 전문가와 4차산업혁명 전문가들이 핵심 키워드 네트워크 분석을 하고 벤처캐피털 투자데이터, 시장데이터, 기술트랜드를 분석한 뒤 50건을 선정해 심층 분석하는 방식으로 이뤄졌다”며 “특히 중소기업 적합성, 국내외 시장규모와 성장률, 기술접근성, 4차 산업혁명 대응 중요도를 주요 지표로 활용하여 중소기업이 접근하기에 적합한 중소기업 맞춤형 아이템들만 선정했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성적 접촉이나 수혈, 혈액을 원료로 해서 만든 각종 약물로 인해 감염되는 ‘후천성 면역결핍 증후군’, 일명 에이즈는 감염되면 인체 면역력이 저하돼 각종 감염증과 종양으로 인해 사망하는 질병이다.최근에는 에이즈의 원인인 HIV바이러스를 강하게 억제할 수 있는 치료제가 개발돼 만성질환이라는 개념으로 바뀌고 있지만 완치는 불가능하고 현재 나와있는 치료제들을 장기복용할 경우 부작용도 상당하다. 카이스트 생명화학공학과 박현규 교수팀이 RNA분해효소 활성을 찾아내는 새로운 기술을 개발해 신개념의 에이즈치료제 개발의 단초를 마련하는 연구결과를 냈다. 연구팀의 이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 나노분야 국제학술지 ‘나노스케일’ 14일자 표지논문에 실렸다. HIV바이러스는 역전사 반응의 특성을 갖는 레트로 바이러스로 RNA가 DNA로 변하는 특성을 갖고 있다. 이 과정에서 RNA 분해효소가 개입되는데 이를 막는 것이 관건이다. RNA 분해효소의 활성을 막는다면 HIV바이러스의 발현을 막을 수 있다는 말이다. 이에 RNA 분해효소의 활성정도를 빠르게 검출해 내야 하는데 현재 나와있는 기술들은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 시간도 오래걸리고 검출효율이 낮다는 단점이 있다.연구팀은 ‘헤어핀 자기조립 반응’이라는 신호증폭 반응을 이용해 RNA 분해효소의 활성을 효과적으로 분석하는 기술을 개발했다. 헤어핀 자기조립 반응 기술은 검출신호를 증폭시켜 RNA 분해효소가 미량만 있더라도 쉽게 검출할 수 있도록 돕는다. 실제로 연구팀은 이 기술을 활용해 최근 에이즈 치료제 후보물질로 주목받고 있는 ‘RNase H 활성저해제’를 손쉽게 찾아내는데 성공했다. 　또한, 본 기술을 통해 에이즈 치료제로서 잠재성을 갖는 RNase H 활성 저해제를 효과적으로 선별할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 기술은 향후 다른 효소 활성 검출 기술 개발로 확장될 수 있으며, 효소 관련 질병 치료 연구에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양에서 방출된 대전입자, 즉 플라즈마 일부가 지구 자기장에 이끌려 공기 분자와 반응해 영롱한 빛을 보이는 극지의 오로라는 한 번 보면 그 아름다움에 빠져들게 된다고 한다.오로라 중 어둡게 보이는 부분을 블랙 오로라라고 하는데 이 부분은 강한 전기장을 띄고 있어 통신위성에 기능장애를 일으키기도 하지만 정확한 발생원리나 메커니즘이 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 오로라 현상이 태양의 플라즈마 때문이라는 점에 착안해 핵융합장치에서 발생하는 플라즈마 현상을 분석하는 방법으로 비밀을 풀어내 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 부설 국가핵융합연구소의 이관철 KSTAR연구센터 책임연구원이 오로라 같이 지구 이온층에서 발생하는 전기장 원리를 규명하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘플라즈마 물리학’ 15일자에 실렸다.이 박사는 오로라에서 발생하는 강한 전기장 원리가 핵융합장치에서 만들어진 초고온 플라즈마에서 나타나는 전기장 발생현상과 동일하다는 것을 알게됐다. 이 박사는 핵융합 플라즈마에서 이온의 움직임을 계산하는 ‘자이로중심이동분석법’을 이용해 블랙오로라 분석했다. 그 결과 블랙오로라에서 발생하는 강한 자기장도 핵융합 플라즈마가 만들어질 때처럼 이온과 중성입자의 상호작용에 의한 현상이라는 것을 처음으로 밝혀냈다.특히 물리학계에서는 이번 연구결과가 플라즈마 물리학의 기본 원리인 ‘준중성’ 이론에도 새로운 시각을 제시해준다는데 주목하고 있다. 준중성은 이온과 전자로 이뤄진 플라즈마는 내부에 전기장이 발생해도 아주 작은 영역에서만 영향을 미칠 뿐 플라즈마 전체로는 평형을 이루고 있다는 원리다. 그러나 이번 블랙오로라의 전기장 현상은 이 원리가 일치하지 않는 결과를 보여 준중성 원리에 대한 새로운 연구가 필요하다는 것을 보여주고 있기 때문이다. 이관철 박사는 “인공태양으로 불리는 핵융합 장치에서 만드는 초고온 플라즈마도 우주에서 나타나는 플라즈마아 유사한 형태로 움직이기 때문에 핵융합플라즈마 연구과정에서 나온 결과를 오로라 같은 자연현상에서 발생하는 물리현상에도 적용할 수 있을 것이라 생각했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“과학은 예술이다.” 음악이나 미술, 문학가들은 사회나 인간에 대한 통찰이나 직관을 바탕으로 놀라운 작품 세계를 만들어 보인다. 과학자들은 냉철한 이성과 엄격하고 통제된 실험방법으로 자연현상을 찾아낸다는 점에서 예술과 차이점을 보이는 것처럼 느껴진다.그렇지만 최근 과학과 각종 예술분야의 융합작업이 활발해지면서 서로에 대한 이해도 높아지고 있다. 실제로 과학자들도 자연에 대한 직관적이고 감성적인 이해가 없이는 새로운 현상을 발견하기 어려운 것이 사실이다. 오는 29일부터 다음달 25일까지 한 달 동안 대전 국립중앙과학관에서는 과학이 지닌 예술적 측면을 보여 주는 ‘아트 인 사이언스’ 특별전이 열린다. 특별전에는 국내 최고의 기초과학연구기관인 기초과학연구원(IBS)과 한국천문연구원, 국립생물자원관이 참여한다. 특히 IBS 연구자들이 일반 광학현미경은 물론 형광염색법, 주사터널현미경 등 다양한 첨단 이미지 처리 기법을 이용해 분자와 원자 단위의 미시세계를, 천문연구원이 심우주, 태양계, 지구와 우주 분야로 나눠 공모한 천체사진 공모전 수상작에서는 먼 우주와 지구의 아름다운 거시세계를 볼 수 있어 과학이 구현하는 예술성을 느끼게 해 준다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr