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  • 콧물 검사로 알츠하이머성 치매 조기 진단하는 신개념 기술 개발

    콧물 검사로 알츠하이머성 치매 조기 진단하는 신개념 기술 개발

    콧물 검사로 알츠하이머성 치매 환자를 조기 선별할 수 있는 새로운 기술을 국내 연구진이 개발했다. DGIST 뇌·인지과학전공 문제일 교수 연구팀이 치매 환자의 콧물에서 알츠하이머성 치매의 핵심 바이오마커인 아밀로이드-베타의 응집체 발현량이 증가하는 것을 규명했고, 간단한 콧물시료 검사로 치매환자를 조기 선별할 수 있는 기술 기반을 마련했다. 문 교수 연구팀은 알츠하이머성 치매 초기에 나타나는 후각기능의 이상에 주목하고 환자의 콧물 시료를 통해 알츠하이머성 치매의 핵심 바이오마커인 수용성 아밀로이드-베타 응집체 검출에 성공했다. 그리고 단백질 발현 여부를 확인하고자 면역블롯 분석을 이용해 경도(mild) 및 중등도(moderate) 정도의 인지저하를 가진 환자 그룹과 동 연령대 정상 대조군 그룹 사이의 유의한 차이를 확인했다. 이를 통해 환자들의 콧물에 아밀로이드-베타의 응집체 발현이 더 높다는 것을 확인했다. 연구팀은 이를 증명하고자 지난 3년 간 종단 코호트 연구 종단를 수행하며 콧물 속에 더 높은 응집체 발현을 보인 환자들은 그렇지 않은 환자들에 비해 3년 이내에 인지능력이 더욱 악화됨을 확인했다. 따라서 콧물에서 감지되는 아밀로이드-베타 응집체의 양에 따라 향후 알츠하이머성 치매 진행의 심각도를 미리 예측할 수 있다는 점도 추가로 규명했다. 문 교수는 “많은 분들이 치매 초기관리에 필요한 골든타임을 놓치는 경우가 많다”며, “이번 연구성과를 활용해 조기선별키트를 개발 중이며, 이를 통해 저렴한 비용으로 조기 검사를 받게 되어 환자와 보호자들에게 희망을 주고 국가적으로도 사회적 비용을 절감하길 기대한다”라고 소감을 밝혔다. 이번 연구는 가천대학교 이영배, 장근아 교수, 경희대학교 황교선 교수, 연세대학교 김영수 교수 연구팀과 공동연구로 진행됐으며, 세계적 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 지난 8일 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 하수구에 무심코 버린 약이 수돗물로 다시 돌아온다

    [달콤한 사이언스] 하수구에 무심코 버린 약이 수돗물로 다시 돌아온다

    집 안 정리를 하다보면 병원에서 처방받거나 약국에서 구입한 약이 유통기한이 지난 것을 발견하는 경우가 종종 있다. 이렇게 남은 약들을 무심코 개수대, 하수구에 버리거나 일반 쓰레기봉투에 넣어 버리는 경우가 있는데 이 경우 물이나 토양으로 약물이 스며들어 생태계 교란을 일으킬 가능성이 크다. 원칙적으로 유통기한이 지나거나 먹다 남은 약은 약국에 반납해 폐기해야 하지만 잘 지켜지지 않고 있다. 국내 연구진이 이렇게 버려진 약이 강으로 흘러들어 수돗물로 다시 돌아올 가능성이 있다는 연구결과를 내놨다. 광주과학기술원(GIST) 지구·환경공학부, 부산 수질연구소 공동연구팀은 뇌전증 치료약인 가바펜틴이라는 의약품이 먹는 물 원수에 존재하고 염소로 수처리하는 과정에서 독성을 지닌 부산물로 변환될 수 있다는 가능성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 및 수질과학 분야 국제학술지 ‘워터 리서치‘에 실렸다. 가바펜틴은 뇌전증 치료제로 널리 사용되는데 국내외 하수나 상수원에서 빈번하게 검출되는 약물로 알려져 있다. 이에 연구팀은 낙동강 유역 하수처리장과 강물, 먹는 물 처리장에서 시료를 채취해 미량의 오염물질을 모니터링 분석했다. 그 결과 연구팀은 낙동강 유역 하수 유출수와 낙동강 물에서 가바펜틴이 광범위하게 검출됐고 낙동강 하류에 위치한 정수장 원수에서도 발견했다. 동시에 정수장에서 염소 수처리 과정에서 가바펜틴이 다른 물질로 변환되는 것도 확인했다. 특히 가정에서 배출되는 생활하수가 가바펜틴의 주요 배출원이라는 것을 연구팀은 처음 확인했다. 또 가바펜틴의 분자가 염소와 빠르게 반응해 다른 물질로 변환된다는 것을 실험실에서 확인했고 가바펜틴-니트릴 부산물이 정수장 물에서도 만들어진다는 것을 확인했다. 그렇지만 가바펜틴-니트릴 부산물이 정수장의 후속공정에서 대부분 제거돼 무해한 수준으로 농도가 낮아진다고 연구팀은 밝혔다. 이윤호 GIST 교수는 “이번 연구는 우리 주변에서 흔히 사용되는 의약품과 인공합성화합물이 수처리공정에서 변환돼 먹는 물 수질에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인한 것에 의미가 있다”라며 “미량으로 존재하는 오염물질이라도 물 속에서 어떻게 이동하고 변환하는지에 대한 후속 연구를 통해 지속적 관리가 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “반영구 베타전지 개발 성공… 충전 없는 배터리 시대 온다”

    “반영구 베타전지 개발 성공… 충전 없는 배터리 시대 온다”

    세계 최초 ‘염료감응 베타전지’ 개발방사성 동위원소 이용 차세대 전지우주·바닷속·의료 분야서 적용 기대충전 없이 반영구적으로 사용 가능한 ‘염료감응 베타전지’가 세계 최초로 개발됐다. 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학전공 인수일 교수 연구팀은 15일 “베타선에 염료가 반응하는 원리를 응용해 값싸고 안전하면서 반영구적인 베타전지를 개발했다”고 밝혔다. 인 교수는 “베타전지를 연구하고 개발하는 나라는 많으나 값싼 염료를 이용한 개발은 처음”이라고 말했다. 미국과 러시아 등을 중심으로 베타전지 연구에 각축을 벌이지만 소재가 비싸고 복잡한 제작 공정으로 인해 대량생산에 어려움을 겪고 있다는 것이다. 인 교수는 “앞으로 베타전지가 우주나 깊은 바닷속과 같은 극한 환경이나 의료 분야에 차세대 전원으로 활용될 것으로 기대된다”고 전망했다. 그는 베타전지에 대해 하나씩 설명했다. 베타전지는 방사성 동위원소를 원료로 이용하는 차세대 전지 중 하나다. 방사성 동위원소에서 방출된 베타선이 방사선흡수체인 반도체에 충돌하면서 전기가 생산되는 원리다. 베타선은 인체 유해성과 투과도가 낮고 외부 동력원 없이 자체 전력 생산이 가능하다. 수명은 방사성 동위원소의 반감기와 비례하기 때문에 길다. 이번 연구 결과의 핵심은 기존의 베타전지에서 방사선흡수체로 사용된 값비싼 반도체 물질을 루테늄 계열의 ‘N719’ 염료로 대체한 것이다. 루테늄은 전이금속으로 백금족 금속의 하나다. 인 교수 팀은 또 베타선을 방출하는 동위원소인 ‘탄소-14’를 적용해 기존 베타전지가 가진 복잡한 구조를 단순화했다. 이와 함께 ‘탄소-14’를 나노입자로 만들어 에너지 밀도를 높였다. 인 교수 연구팀은 후속 연구로 베타전지 효율을 실용화 수준까지 끌어올릴 계획이다. 인 교수는 “이번 연구는 기존 방식과는 달리 값싼 염료를 적용해 새로운 베타전지 개발에 성공했다는 데 큰 의의가 있다”면서 “풀어야 할 숙제가 많지만 안전하고 저렴한 염료감응 베타전지 개발에 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 방사선기술개발사업으로 진행됐으며, 지난 4일 화학 분야의 저명한 국제학술지 ‘케미컬 커뮤니케이션스’ 표지 논문으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 성능과 안정성 동시에 잡은 신개념 페로브스카이트 양자점 태양전지 개발

    성능과 안정성 동시에 잡은 신개념 페로브스카이트 양자점 태양전지 개발

    DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사 연구팀이 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능과 안정성을 높인 기술을 개발했다. 빛에너지 전기발광 특성도 동시에 갖추고 있어 건물일체형 태양광 발전과 다기능성 광전소자, 라이파이 등 광기술 개발 및 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 최근 신재생에너지 기술을 비롯한 태양전지의 관심이 높아지면서 양자점(Quantum dot)을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 양자점은 빛 흡수 능력이 뛰어나고 넓은 영역의 빛을 흡수하는 차세대 태양전지의 핵심 소재다. 특히 양자점 태양전지 분야에서 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지는 빛을 전기에너지로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 특성을 동시에 갖기 때문에 다기능성 태양전지로 각광받고 있다. 우수한 페로브스카이트 양자점을 합성하기 위해서는 긴 탄화수소 체인을 가진 유기 리간드가 이용된다. 리간드는 10나노미터(nm)에 분산이 될 수 있게 한다. 이러한 양자점을 기판 위에 잘 배열시킴으로써 양자점 태양전지가 만들어진다. 이 때 양자점 표면에 흡착된 긴 체인의 리간드는 양자점 간의 전하이동을 어렵게 해 태양전지 성능을 저하시키기 때문에, 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시키는 과정을 거쳐야 한다. 이 때문에 기존에는 ‘포르마미디늄(Formamidinium, FA)’이라는 짧은 탄화수소 체인을 가진 리간드로 치환시켜 소자의 성능을 향상시킬 수 있었다. 하지만 포르마미디늄 리간드의 특성상 물과 잘 결합하고 습기를 잘 흡수하는 친수성때문에 공기 중 수분으로 인해 안정성이 현저히 감소하는 문제점들이 발생했다. DGIST 김영훈 박사 연구팀은 다양한 실험을 통해 벤젠 그룹 기반의 ‘페네실라모늄(Phenethylammonium, PEA)’리간드가 가진 물 분자와 잘 결합하지 않는 소수성에 주목했고, 이를 페로브스카이트 양자점 표면에 안정적으로 흡착시키는데 성공했다. 이를 통해 연구팀은 광전변환효율을 14.1%까지 향상시켰고, 약 15일 간 실제 외부환경과 같은 조건인 상대습도 20~25%에서 90%이상의 높은 광전변환효율을 유지하는 안정성도 추가로 확인했다. 김영훈 박사는 “짧은 탄화수소 체인을 가지면서 소수성을 갖는 리간드를 도입해 페로브스카이트 양자점 태양전지의 성능 및 안정성을 동시에 향상시킬 수 있음을 최초로 규명했다”며, “차세대 양자점 태양전지 개발 및 실용화를 위한 새로운 패러다임을 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다. □이번 연구는 한양대학교 화학공학과 고민재 교수 연구팀과 공동협력으로 진행했으며, DGIST 에너지융합연구부 김지건 위촉연구원 및 한양대학교 화학공학과 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했다. 에너지과학 분야의 세계적 학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 6월 15일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 원자층의 울림을 깨워 더 밝고 새로운 빛으로

    원자층의 울림을 깨워 더 밝고 새로운 빛으로

    DGIST는 신물질과학전공 이재동 교수 연구팀과 바이오융합연구부 김현민 박사 연구팀이 이차원 반도체 물질인 이셀레늄화텅스텐(WSe2)이 가지는 특정한 빛 파장 주파수를 조합해 다양한 빛과 밝기를 변환할 수 있는 ‘이중공명 합 주파수 생성’ 방법을 최초로 발견했다고 8일 밝혔다. 인류의 문명은 빛을 다루기 위한 노력을 통해 발전해 왔다. 다양한 빛의 생성과 변환기술은 근현대의 산업과학기술부터 광통신, 광의료, 광에너지 등 미래첨단분야에 이르기까지 활용되고 있다. 빛에너지는 진동을 하는 다양한 주파수를 가지고 있으며, 빛의 원리를 이용해 반도체 물질이 가진 주파수를 활용한 광연구가 다각도로 진행 중이다. 반도체는 전기전도율을 조절 가능한 물질로써, 전자가 존재할 수 없는 에너지 금지대를 사이에 두고, 전자가 존재하는 가전자대와 전도대가 연속적인 에너지밴드로 이뤄져 있다. 에너지밴드 내에 특정 주파수의 빛인 광펄스(light pulse)가 입사되면 에너지의 진동 폭이 급격하게 늘어나는 공명이 일어난다. 이 때 전자들이 에너지 금지대를 통과해 활발하게 이동하면서 새로운 전류나 빛이 생성된다. 이러한 에너지 밴드의 공명을 조절해 빛의 색 변환 효율을 높이기 위한 연구가 진행 중이나, 대체적으로 낮은 효율 때문에 어려움이 많은 실정이다. DGIST 연구팀은 차세대 반도체소재로 각광받는 이차원 물질인 이셀레늄화텅스텐(WSe2)이 가시광선에 반응하면서 빛 흡수율이 높아 여러 개의 공명 주파수를 가지는 특성에 주목했다. 연구팀은 이셀레늄화텅스텐에 입사되는 두 개의 광펄스를 같은 출력으로 조절해 더욱 강력한 두 개의 공명이 동시에 발생하는 것을 확인했다. 이를 통해 색의 변환과 더불어 극대화된 고출력의 광펄스가 방출됨을 확인할 수 있었다. 이번 성과는 단일공명을 활용한 기존 방식에 비해 2개의 공명을 이용해 빛의 파장이 20배 이상 손쉽게 증폭 가능했기 때문에 다양한 광학기술에 활용 가능한 무궁한 잠재성을 가지고 있다. DGIST 신물질과학전공 이재동 교수는 “빛의 출력 증폭과 고효율로 빛의 색 변환이 이차원 물질에서 손쉽게 가능함을 규명했다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학연구소의 김영재 박사가 제1저자로 참여했으며, 나노 과학·기술 분야 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 5월 18일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 말 어눌해지고 움직이기 힘들어지는 뇌졸중 후유증 원인 알고보니...

    말 어눌해지고 움직이기 힘들어지는 뇌졸중 후유증 원인 알고보니...

    50대 이후에 주로 발병하는 뇌졸중은 대표적인 심혈관질환이다. 뇌혈관이 막히거나 혈액을 공급받지 못해 뇌 부위가 손상되는 뇌졸중은 다양한 후유증을 남기는 질환으로 잘 알려져 있다. 국내 연구팀이 이런 뇌졸중 후유증이 발생하는 원인을 밝혀내 다양한 뇌 질환 치료 방법을 찾는데 도움을 받을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 뇌졸중이 발생하면 언어장애나 운동능력, 인지능력 저하 같은 후유증이 일어나는 메커니즘을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 8일자에 실렸다. 뇌졸중은 손상된 뇌 부위 뿐만 아니라 멀리 떨어져 있는 다른 부위에도 기능적 변화를 일으킨다. 기능해리라고 부르는 이 같은 변화는 뇌신경세포들의 활동성이 낮아지면서 뇌 대사와 기능을 떨어뜨리는 것으로 알려졌지만 정확한 발생 원인은 규명되지 않았다. 연구팀은 앞서 뇌 백질부분에서 뇌졸종우 발생하면 멀리 떨어져 있는 운동을 담당하는 뇌 부위인 운동피질 부분에 초미세 신경변성이 발생한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 연구팀은 신경변성 부위에서 별세포라고 부르는 뇌세포가 다른 신경세포의 활성과 대사를 억제해 기능해리를 일으킨다고 보고 백질부분에 뇌졸중을 유도한 생쥐의 뇌를 관찰했다. 별세포는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별모양의 비신경세포로 그 숫자와 크기가 증가하면 주변 신경세포에 여러 영향을 미쳐 파킨슨병, 알츠하이머, 중풍 등 다양한 뇌질환을 일으키는 것으로 알려져 있다.관찰 결과 연구팀은 뇌졸중이 발생한 생쥐의 뇌에는 멀리 떨어져 있는 운동피질에 신경세포의 활성과 대사를 억제시키는 가바라는 신경전달물질이 증가하면서 뇌 기능이 떨어진다는 것을 확인했다. 뇌졸중이 발생하면 별세포가 증가하면서 가바를 과다분비해 주변 신경세포 기능을 저하시키고 결국 기능해리를 일으킨다는 것이다. 또 연구팀은 별세포에서 가바를 생성하는 핵심효소인 마오비를 억제하는 약물을 자체 개발해 적용한 결과 기능해리 현상이 완화된다는 것을 관찰하기도 했다. 이창준 IBS 인지및사회성연구단 단장은 “이번 연구는 뇌졸중 뿐만 아니라 편두통, 뇌종양, 뇌염 같은 다양한 뇌질환에서 나타나는 기능해리 유발 원리를 규명했다는 점에 의미가 크다”라며 “별세포 조절로 다양한 신경학적 뇌질환 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 미세혈관 손상까지 잡아내는 고해상도 초음파 기술 나왔다

    미세혈관 손상까지 잡아내는 고해상도 초음파 기술 나왔다

    한국 과학자가 참여한 미국 연구진이 미세혈관 손상까지 찾아낼 수 있는 고해상도 초음파 영상 기술을 개발했다. 미국 피츠버그대 생체공학과, 피츠버그대 의대 초음파분자이미징 및 치료센터 연구팀은 기존 초음파 기술로는 불가능했던 질환의 진행과정을 관찰할 수 있는 초고해상도 초음파 영상기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘국제 신장학’(Kidney International)에 실렸다. 이번 연구에는 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 유재석 교수도 참여했다. 흔히 건강검진에서 복부와 목 부위 갑상선 검사를 위해 초음파 검사를 실시한다. 여기에 쓰는 초음파 영상 기기 해상도는 음향회절한계가 있었다. 음향회절한계란 특정 물체를 시각화하기 위해서는 물체 크기가 시각화하는데 필요한 주파수의 절반 이상이 되야 한다는 것이다. 충분히 크지 않으면 초음파 영상을 볼 수 없다는 것이다. 또 기존 방식은 데이터를 취합하는데도 시간이 걸리기 때문에 응급 상황에서는 사용이 쉽지 않았다. 연구팀은 초음파 조영제의 개별신호를 구분해 위치를 찾아내는 국지화 기술을 이용해 기존 기기보다 4~5배 이상 해상도를 높이는데 성공했다. 기존에는 150~200㎛(마이크로미터) 크기의 혈관까지만 찾아낼 수 있었지만 이번 기술을 활용하면 32㎛의 미세혈관도 관찰이 가능하다. 또 천문학에서 주로 사용되는 신호처리 기술을 활용해 데이터 수집시간을 기존 수 분에서 1초 이내로 줄여 응급상황에서도 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 연구팀은 이번에 개발한 기술을 이용해 기존 초음파 영상기기로는 관찰이 불가능했던 급성신장손상이 만성신장질환으로 진행되는 과정을 관찰하는데 성공했다. 연구에 참여한 유재석 교수는 “이번에 개발한 초음파 영상기술은 기존 초음파 기기로는 해상도의 한계 때문에 진단이 불가능했던 질병의 진행을 관찰함으로써 치료하는데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • DGIST, ‘제55회 발명의 날’ 대통령표창 수상

    DGIST, ‘제55회 발명의 날’ 대통령표창 수상

    DGIST(총장 국양)가 지식재산 창출·활용의 선순환 체계 구축을 통한 발명문화 진흥에 기여한 공로를 인정받아 ‘제55회 발명의 날’에서 발명장려유공 단체부문 대통령표창을 수상했다. DGIST는 지식재산관리시스템을 활용한 지적재산 창출 기반을 조성, 안정적인 특허출원을 위한 노력을 아끼지 않았다. 특히 DIPS는 특허출원 관련자들 간의 유기적인 소통을 가능케 하는 시스템을 구축, 특허처리업무를 진행하는데 있어 혁신적인 사례로 많은 주목을 받았다. 또 DGIST는 신기술을 사고 팔수 있는 ‘T-Market’을 구축·운영해 기술개발 활성화를 위한 다양한 지원을 아끼지 않았다. T-Market은 국내대학 최초 오픈마켓 방식의 기술거래 온라인 플랫폼으로, 기술 수요자 및 공급자들이 함께 유기적인 소통을 통해 좀 더 손쉽게 기술이전 및 거래를 진행할 수 있게 해, 사용자들에게 긍정적인 평가를 받았다. DGIST 한상철 산학협력단장은 “지식재산권 창출 및 활용을 위한 그 간의 공로를 인정받아 기쁘게 생각하며, 현재에 만족하지 않고 앞으로도 발명문화 확산 및 진흥을 위해 계속해서 노력해 나가겠다”며 수상소감을 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 이산화탄소로 유용한 물질 만드는 인공광합성 기술 나왔다

    이산화탄소로 유용한 물질 만드는 인공광합성 기술 나왔다

    국내 연구진이 지구온난화 주범으로 지목받고 있는 이산화탄소를 화학적으로 유용한 일산화탄소로 전환시킬 수 있는 인공광합성 촉매 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 광주과학기술원(GIST), 고려대, 독일 베를린공과대 화학과 공동연구팀은 식물의 잎처럼 이산화탄소를 흡수해 유용한 화학물질로 전환시킬 수 있는 인공광합성 전극을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 인공광합성 시스템은 이산화탄소를 이용해 일산화탄소 같은 고부가가치의 화학물질로 전환시킬 수 있는 기술이다. 환경오염 없이 이산화탄소를 제거할 수 있어서 주목받고 있는 기술이다. 기존의 이산화탄소 전환 기술은 주로 액체상태에서 진행됐다. 그렇지만 이산화탄소가 물에 잘 녹지 않아 투입된 에너지 대비 효율이 낮고 액체상태로 만들어야 하기 때문에 공정이 복잡해진다는 문제가 있었다. 연구팀은 촉매와 전극구조가 반응 중 어떻게 작동하는지 실시간 관찰할 수 있는 분석기법을 활용해 이산화탄소를 액상으로 만들지 않고 기체상태에서 일산화탄소로 전환시킬 수 있는 나노크기의 산호모양 은촉매 전극을 개발했다. 이번에 개발한 전극은 기존 은촉매 기술과 달리 반응표면적이 커져 투입 에너지는 적고 일산화탄소 전환 효율은 100배 이상 향상된 것으로 확인됐다. 또 전극의 크기도 상용화가 가능한 수준의 대면적으로 제작이 가능해졌다. 오형성 KIST 박사는 “이번 기술은 나노미터 크기의 산호형태 은촉매 전극을 만듦으로써 이산화탄소 전환시스템의 성능을 크게 향상시키고 앞으로 연구방향까지 제시했다는데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 영어의 가장 흔한 욕 F***의 유래 얼마나 알고 계세요

    영어의 가장 흔한 욕 F***의 유래 얼마나 알고 계세요

    유월의 마지막 휴일인데 아침부터 상소리를 늘어놓아 송구하다. 애들은 저리 가셨으면 한다. 영국 BBC의 동영상 사이트 릴은 가끔 뜨악한 소재를 늘어놓곤 하는데 이달 초 영어 가운데 가장 상스럽게 쓰이는 단어, 함부로 네 글자 모두를 쓰지도 못하는 ‘F***’의 유래와 용례를 상세히 소개해 눈길을 끌었다. 방송도 ‘근처에 자녀들이 있으면 다음에 시청해 달라’고 당부했다. 사전편찬자(Lexicographer)이며 어원 학자(etymologist) 겸 방송인인 수지 덴트가 동영상을 만들어 우리는 2분 50초로 요약된 시간 여행을 쫓아가면 된다. 언어학자들에게 영어 가운데 가장 다양한 용도로 쓰이는 단어를 꼽으라고 하면 단연 이 단어가 으뜸으로 꼽힌다. 문장 가운데 어느 위치에 들어가더라도 어색하지 않다. 명사로도, 형용사로도, 동사로도, 강조어로도, 일상의 이중 꾸밈 말로도(예를 들어 abso-****ing-lutely) 쓰인다. 심지어 현대 들어선 문법에 어긋나게 사용되는 일도 용인된다. 예를 들어 a **** off hat나 **** me shoes 같은 것들이다. 아무 데나, 아무렇게나 써도 다 말이 되고 이해가 된다. 우리네 전라도 말 ‘거시기’, ‘머시기’와 비슷하다는 얘기다. 부풀려 말하면 그렇다는 얘기다. 이 단어가 처음 등장한 것은 13세기 무렵이었다. 당시만 해도 경멸하거나 모욕적인 표현이라기보다 부적합한 단어로 인식됐다. 그랬는데 종교적 의미가 더해지면서 금기시됐다. 이 단어의 유래에 대해 널리 알려진 속설은 ‘Fornicaton Under Command of the King’의 머릿글자를 조합했다는 것이다. 국왕 명령 아래 저지르는 음행(淫行)이 된다. 전염병 창궐의 책임을 돌리기 위해 마녀사냥을 일삼던 국왕이 모든 이에게 자신의 악행을 앞으로 나서 고백하라고 강요하자 문에 이 머릿글자 조합을 새긴 판을 내걸어 집안에서 중요한 일을 하고 있으니 어떤 일이 있더라도 건드리지 말라고 알렸던 것에서 유래했다는 것이다. 그런데 이런 속설보다 라틴어로 싸우다를 의미하는 푸나레(Fugnare)가 여러 차례 변형됐다는 것이 더 설득력 있어 보인다. 또 처음에는 성적인 표현이 아니라 누군가를 친다는 뜻이 더 많았다. 그렇기에 아주 오랜 옛날에는 사람 성(姓)으로도 쓰였다. 예를 들어 Mr ****beggar라고 불리는 가문도 있었다. 13세기에는 그저 과격한 시민이란 뜻으로 쓰였다. 같은 시기 새 황조롱이가 wynd****er 로도 불렸는데 이때도 날갯짓으로 바람을 친다는 뜻이었다. 그랬던 것이 17세기 성적인 의미를 부여하는 식으로 확장됐다. 그러면서 검열 대상이 됐다. 해서 글자 대신 대시, 별 표, 샤프(우물 정) 등 약물기호 등으로 대신했다. 1960년대 DH 로렌스의 책 ‘채털리 부인의 연인(또는 사랑)’을 출간하려는 펭귄 북스를 저지하기 위해 검찰이 기소했으나 무죄가 선고되면서 600년 이상 된 이 단어는 세상의 온갖 경멸적이거나 상스러운 단어 가운데 가장 대표적인 단어가 됐다. 수지 덴트는 2011년 옥스퍼드 사전이 뽑은 올해의 단어 ‘쥐어짜인 중산층(squeezed middle)’, 이듬해 ‘도처에 난장판(omnishambles)’를 선정하는 데 주도적인 역할을 했다. 지난해 브렉시트 기념주화 50펜스 짜리를 발행했을 때 한 영어 문장 가운데 셋 이상의 항목을 열거할 때, 마지막 항목 앞에 붙는 ‘그리고’(and)나 ‘또는’(or) 앞에 쉼표(,)를 붙이는 옥스퍼드대학 출판부의 문법 형식을 좇아 주화를 다시 인쇄하지 않으면 사용하지 않아야 한다는 문법학자들의 주장에 동조했다. 주화에 적힌 문장의 ‘평화, 번영 그리고 모든 나라들과의 우정(Peace, Prosperity and Friendship with all nations)’ 가운데 ‘번영’(Prosperity)과 ‘그리고(and)’ 사이에 옥스퍼드 쉼표가 들어가야 한다는 주장이었는데 물론 받아들여지지 않았다. 동영상 보러 가기 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
  • [열린세상] 살생물제 규제정책, 대폭적 보완이 필요하다/박광국 가톨릭대 행정학과 교수

    [열린세상] 살생물제 규제정책, 대폭적 보완이 필요하다/박광국 가톨릭대 행정학과 교수

    세계를 강타한 코로나19로 살생물제 사용이 급증하고 있다. 우리나라는 세계에 유례가 없는 가습기 살균제 참사로 2013년 11월까지 총 541명의 인명피해가 발생했고 이 중 144명이 목숨을 잃었다. 여러 기업에서 만들어진 살생물제 제품에 폐에 심각한 손상을 주는 GMIT, PHMG, PGH라는 살균물질이 사용됐기 때문이다. 이들 성분은 흡입독성이 있어 가습기를 세정하거나 살균하는 용도로만 한정해 사용해야 하는데 기업들의 안전 불감증 때문에 분무액에 첨가하는 투입용으로 판매되면서 끔찍한 사고가 발생했던 것이다. 세계적으로 살생물제로 인한 피해 사례는 수없이 보고됐다. 대표적인 예가 살충제인 DDT 사용이다. 이 성분은 환경에서 잘 분해되지 않고 잔류하는 특성으로 인해 먹이사슬의 상위 동물에게까지 막대한 피해를 입혔다. 이로 인해 1970년대부터 많은 국가에서 DDT의 사용을 전면 금지시켰다. 이 외에도 실내 목재 방부제로 사용되던 PCP, 선박 및 해양구조물을 보호하기 위해 사용되던 방오제인 TBT 등이 내분비계 교란 및 발암물질, 신경독성 및 면역반응 교란을 일으킨 것으로 밝혀져 모두 사용이 금지됐다. 이처럼 해당 살생물제에 대한 정확한 평가와 검증이 이루어지지 않은 상태에서 무분별하게 사용됨으로써 사람에게 많은 피해를 발생시켰다. 그럼에도 살생물제는 현대인의 일상생활에 매우 광범위하게 침투하고 있다. 2011년을 기준으로 전 세계 살생물제의 수요는 약 68억 달러이며 연평균 4.3%의 성장을 할 것으로 기대되고 있다. 올해는 코로나19가 전 세계적인 팬데믹 현상을 보이고 있는 만큼 그 수요는 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 이러한 문제점을 인식하고 EU에서는 1998년 살생물제를 안전하게 관리하고자 살생물제 관리지침(Biocidal Products Directive: BPD)을 제정했고 2013년에는 이를 더욱 강화해 BPD를 살생물제 관리법(Biocidal Products Regulation: BPR)으로 대체해 잠재적인 위협으로부터 국민의 건강을 보호하기 위해 최대한의 노력을 기울이고 있다. EU REACH(Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals)의 시행 이후 일본은 화학물질의 심사 및 제조 등의 규정에 관한 법률(화심법)을 개정했고 중국도 신규화학물질관리제도를 개정하는 등 국제적으로 화학물질 평가 및 관리가 대폭 강화되고 있다. 우리나라에서도 사전 예방적 위해관리를 목표로 신규 화학물질 및 기존 화학물질에 대한 평가의무를 산업체에 부과하는 ‘화학물질의 등록 및 평가에 관한 법률’(화평법)이 2015년 10월부터 시행됨으로써 종래 유해성 위주의 평가에서 노출을 고려한 위해성 평가체계로 일대 전환기를 맞게 됐다. 현행 화평법이 갖고 있는 문제점이 학계나 언론을 통해서 제기되고 있다. 첫째, 유럽을 비롯한 대부분의 선진국에서는 살생물제에 대한 단일화된 법이 제정되는 추세에 있으나 미국, 일본, 한국에서만 분산적으로 기준을 달리해 관리되고 있어 관리책임 주체가 불분명한 문제가 발생하고 있다. 우리나라의 경우 살생물제 유형에 따라 보건복지부, 식품의약품안전처, 농림축산식품부, 해양수산부, 환경부, 국립산림과학원이 관여하고 있으며 중복관리되고 있는 살생물제 유형도 있어 난맥상이 드러나고 있다. 따라서 단일법 제정과 살생물제를 전담할 부서를 신설하는 방안도 시급히 검토해야 한다. 둘째, EU BPR에서는 우리나라 화평법과는 달리 톤수에 관계없이 모든 살생물제를 관리대상에 포함시키고 있으며 활성물질 승인 시에 효능에 관한 자료, 위해성 평가보고서, 제품의 복합사용으로 인한 누적효과 자료도 제출하도록 의무화하고 있다. 그런데 우리나라 현행 화평법에는 이러한 내용이 포함되지 않아 관리의 효과성이 의문시되고 있다. 이를 위해 법 개정 전에 살생물제의 안전성 관리를 위한 진일보한 효능 및 누적효과 평가기술이 시급히 개발돼야 한다. 우리나라는 가습기 참사라는 오명을 지니고 있는 만큼 지금이라도 살생물제 정책의 문제점을 재검토해 선진화된 법체계를 갖춤으로써 살생물제 정책의 모범국가로 거듭나야 한다.
  • 경찰청 ‘112긴급신고’와 소방청 ‘119신고’ 앱 내년부터 하나로

    내년부터 경찰의 ‘112긴급신고’와 소방의 ‘119신고’ 등 사건·사고와 재난 신고를 위한 모바일 애플리케이션(앱)이 하나로 통합된다. 행정안전부는 경찰, 소방 등에서 운영하는 긴급 신고용 앱을 통합하는 ‘긴급 신고 통합 서비스 고도화 사업’을 추진한다고 24일 밝혔다. 이번 사업은 긴급 신고 앱이 산발적으로 운영된다는 지적에 따라 신고자의 혼란을 줄이기 위해 마련됐다. 예를 들어 소방청이 운영하는 앱이 있고 강원소방본부에서 운영하는 앱이 별도로 있다. 국내 체류 외국인 증가로 언어 장벽을 없애야 한다는 지적도 반영했다. 행안부는 긴급신고 공동관리센터에서 ‘긴급 신고 통합 표준 앱’을 만들 계획이다. 앱에서는 안전 취약계층을 위한 신고 방법도 다양하게 제공된다. 특히 신고 내용 유형을 그림으로 선택하게 해 누구나 쉽게 신고할 수 있게 한다. 외국인이 문자로 신고하는 경우 13개 언어를 지원하며 신고자와 접수 상황실 간 실시간 번역 서비스도 도입한다. ‘지리정보시스템(GIS) 데이터 통합’ 사업도 함께 추진해 긴급 신고 접수 기관들이 정확한 지도 정보를 공동으로 이용할 수 있게 할 방침이다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr
  • 수소연료전지 성능 높인 신개념 전극 촉매 대량합성법 개발

    수소연료전지 성능 높인 신개념 전극 촉매 대량합성법 개발

    DGIST 에너지공학전공 유종성 교수 연구팀이 기존의 백금 연료전지 촉매보다 안정성이 더욱 향상된 신개념 전극 촉매 개발에 성공했다. 친환경 차세대 발전기술로 주목받고 있는 수소연료전지는 수소를 공기 중의 산소와 반응시켜 전기를 생산하는데 주로 백금이 전극 촉매로 사용된다. 하지만 연료전지가격의 40% 이상을 차지하는 백금의 비싼 가격과 낮은 안정성으로 대량생산이 쉽지 않은 실정이다. 이 때문에 백금 함량을 낮추면서 성능 좋은 촉매의 합금 소재를 찾기 위해 각국에서 다양한 연구를 진행 중이다. 그 중 전이금속인 니켈, 코발트는 백금과 합금화한 연료전지 촉매로 사용 시 활성이 높아 현재까지도 합금 소재로 많이 쓰인다. 하지만 전이금속의 특성 상 높은 전압과 산성 상태에 취약해서 쉽게 산화되는 탈 합금 현상이 발생해 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 유종성 교수 연구팀은 지각 내 존재량이 풍부한 알칼리 토금속인 마그네슘의 낮은 녹는점과 전자구조적 특성에 주목했고, 백금과 결합하면 높은 안정성을 가진 합금 촉매가 제작 가능할 것이라 판단했다. 이에 연구팀은 마그네슘의 쉽게 산화되는 특성 때문에 백금과의 합성이 어려운 점을 해결하고자 마그네슘 금속을 전구체 전구체로 사용하는 합성법을 고안했다. 이를 위해 백금염이 담지된 탄소 담지체 담지체 : 촉매의 반응성을 향상시키기 위해 촉매를 담아 고정해 주는 역할을 하는 물질와 마그네슘 금속 파우더를 섞은 후, 수소/아르곤 혼합가스에서 650도의 고온 열처리를 진행했다. 이 때 마그네슘 금속이 녹아 백금염과 혼합되면서 백금-마그네슘 합금 촉매가 완성되었다. 연구팀은 완성된 백금-마그네슘 합금 촉매를 연료전지 반응의 전기화학적 분석을 진행해 보았는데, 합금 촉매의 발전 성능을 나타내는 단위질량당 활성도가 0.43 A/mg으로, 기존의 백금 촉매 활성도인 0.16 A/mg보다 약 2.7배 향상된 것을 확인했다. 또한 미국 에너지부(Department of Energy) 기준의 연료전지 안정성 평가에서도 기존 백금 촉매보다 1.5배 더 안정적임을 확인했다. 유종성 교수는 “이번 연구는 값 비싼 백금 함량을 줄이면서 활성과 안정성을 개선한 값진 성과다.”며, “촉매의 합성법 또한 간단해 수소 연료전지 대량생산에 기여할 수 있을 것이며, 후속 연구를 통해 안정적인 친환경 에너지 생산 환경을 조성하는데 앞장서겠다”고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 에너지공학전공 임마뉴엘 밧차 테테 석사졸업생과 이하영 석박사통합과정생 등이 참여했고, 전기화학촉매 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)’에 4월 15일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 더 짧은 시간에 더 많이… 독해지는 한반도 장마

    더 짧은 시간에 더 많이… 독해지는 한반도 장마

    기후변화… 가뭄·홍수 극한강수 위험국내 연구진이 한반도에서 여름철 가뭄과 홍수 같은 극한강수 발생 위험성이 점점 높아지고 있다는 연구 결과를 내놨다. 광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부 윤진효 교수는 전남대, 경북대, 일본 도쿄대, 미국 유타주립대 공동연구팀과 함께 한국, 일본, 중국을 포함한 동아시아 지역에서 여름철 경제적 손실과 인명피해, 생태계 파괴 같은 문제를 일으킬 수 있는 극한강수 발생 위험이 높아진다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기상 분야 국제학술지 ‘환경연구회보’에 실렸다. 극한강수는 여름철 단기간 발생하는 집중호우와 비교적 장기간에 걸쳐 발생하는 가뭄을 말한다. 연구팀은 과거 30년 동안 동아시아 지역의 관측데이터와 최신 기후모델을 활용해 한국과 일본, 중국을 포함한 동아시아 지역의 여름철 기후를 분석했다. 분석 결과 동아시아 지역의 장마 기간 동안 단시간에 더 많은 비가 내리는 집중호우 경향과 이후 고온건조한 기간이 강하고 장기화되는 경향이 나타났다. 홍수·이상고온의 반복과 가뭄의 연속적 발생 가능성이 높아지고 있다는 설명이다. 이는 기후변화로 지구의 기온이 높아지면서 대기가 머금을 수 있는 수증기 양이 많아졌고 동시에 지표면은 대기 중으로 수분을 빼앗겨 더욱 건조해지고 있기 때문이다. 결과적으로 장마 기간 동안 같은 양의 비가 내리더라도 더 짧은 기간 동안 더 많은 비가 쏟아지고 이후 남은 기간은 심각한 이상고온과 건조한 날씨가 지속되면서 심각한 재난 상황이 될 수밖에 없다는 것이다. 윤 교수는 “이번 연구는 지구온난화가 동아시아 여름 장마철 생애주기를 강화시켰고 가뭄과 집중호우 또는 홍수라는 양극단의 기상이변이 잇따라 발생할 위험이 높아졌다는 것을 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 한반도 여름철 가뭄, 홍수 등 극한강수 증가한다

    한반도 여름철 가뭄, 홍수 등 극한강수 증가한다

    국내 연구진이 한반도에서 여름철 가뭄과 홍수 같은 극한강수 발생 위험성이 점점 높아지고 있다는 연구결과를 내놨다. 광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부 윤진효 교수는 전남대, 경북대, 일본 도쿄대, 미국 유타주립대 공동연구팀과 함께 한국, 일본, 중국을 포함한 동아시아 지역에서 여름철 경제적 손실과 인명피해, 생태계 파괴 같은 문제를 일으킬 수 있는 극한강수 발생 위험이 높아진다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기상분야 국제학술지 ‘환경연구회보’에 실렸다. 극한강수는 여름철 단기간 발생하는 집중호우와 비교적 장기간에 걸쳐 발생하는 가뭄을 말한다. 연구팀은 과거 30년 동안 동아시아 지역의 관측데이터와 최신 기후모델을 활용해 한국과 일본, 중국을 포함한 동아시아 지역의 여름철 기후를 분석했다. 분석 결과 동아시아 지역의 장마기간 동안 단시간에 더 많은 비가 내리는 집중호우 경향과 이후 고온건조한 기간이 강하고 장기화되는 경향이 나타났다. 홍수-이상고온의 반복과 가뭄의 연속적 발생가능성이 높아지고 있다는 설명이다. 이는 기후변화로 지구의 기온이 높아지면서 대기가 머금을 수 있는 수증기 양이 많아졌고 동시에 지표면은 대기 중으로 수분을 빼앗겨 더욱 건조해지고 있기 때문이다.결과적으로 장마기간 동안 같은 양의 비가 내리더라도 더 짧은 기간 동안 더 많은 비가 쏟아지고 이후 남은 기간은 심각한 이상고온과 건조한 날씨가 지속되면서 심각한 재난 상황이 될 수 밖에 없다는 것이다. 실제로 일본은 2018년 6월 28일부터 7월 8일까지 약 10일 동안 많게는 1000㎜의 비가 내려 홍수와 산사태를 일으킨 뒤 곧바로 고온건조 현상이 한 달 이상 지속되면서 막대한 피해를 입은 바 있다. 이 같은 현상이 더 잦아질 수 밖에 없다는 것이다. 윤진효 GIST 교수는 “이번 연구는 지구온난화가 동아시아 여름 장마철 생애주기를 강화시켰고 가뭄과 집중호우 또는 홍수라는 양극단의 기상이변이 잇따라 발생할 위험이 높아졌다는 것을 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 사람 눈보다 더 정교한 인공망막 개발 원리 밝혔다

    사람 눈보다 더 정교한 인공망막 개발 원리 밝혔다

    국내 연구진이 사람 눈보다 더 정교한 인공망막을 만들 수 있는 기술을 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 연구팀은 인공안구를 만들 때 반드시 필요한 고밀도의 불규칙한 반도체 나노선 다발의 광학적 현상을 규명했을 뿐만 아니라 나노선 다발 구조를 대면적으로 제작할 수 있는 방법을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 15일자에 실렸다. 나노선 다발은 머리카락의 1000분의 1 굵기인 나노선 여러 개를 묶어 놓은 것으로 반도체 소재 기반의 수직형 나노선 다발은 기계적, 전기적, 광학적 특성이 우수해 차세대 전자소자의 핵심 소재로 주목받고 있다. 특히 인공안구를 만드는데도 필수적인 장치로 알려져 있다. 문제는 나노선 다발은 수십~수백 ㎚(나노미터)라는 아주 작은 구조를 갖고 있으며 전자빔 리소그래피라는 특수공정을 거쳐야 하기 때문에 제작비용이 많이 들고 대면적 제작이 쉽지 않다는 단점이 있다. 연구팀은 밀도는 높고 불규칙적인 반도체 나노선 다발 안에서 일어나는 광학적 현상을 3차원 파동방정식을 이용해 규명해내고 실험적으로 관찰하는데 성공했다. 이를 바탕으로 리소그래피 공정 과정 없이 실리콘 웨이퍼에 고밀도의 갈륨비소 나노선 다발을 성장시키는데 성공했다. 이렇게 성장된 나노선 다발을 투명한 고분자물질인 PDMS로 코팅한 다음 면도칼로 긁어내는 방법을 이용해 고밀도 나노선 다발을 분리했다. 이를 통해 저렴한 실리콘 웨이퍼 위에 나노선 다발을 손쉽게 성장시킬 수 있고 나노선 다발을 분리한 다음에 웨이퍼를 재활용할 수 있기 때문에 제작비용을 낮출 수도 있다. 송영민 GIST 교수는 “이번 연구는 나노선 다발을 이용해 복제 불가능한 보안 하드웨어를 만들 수 있으며 사람 눈보다 훨씬 해상도가 높은 인공 망막소재로 사용할 수 있는 이론적, 실험적 바탕을 내놨다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 여러 마리 물고기의 뇌파를 동시에 측정하는 기술 개발

    여러 마리 물고기의 뇌파를 동시에 측정하는 기술 개발

    DGIST 로봇공학전공 김소희 교수 연구팀이 여러 마리 성체 제브라피쉬의 뇌파를 동시에 측정하는 기술 개발과 이를 활용한 뇌전증 치료약의 효과 검증에 성공했다. 한 마리의 뇌파만을 측정할 수 있던 기존 기술의 한계를 극복한 기술로, 향후 뇌신경계 질환 치료에 쓰이는 신약 후보물질 연구의 정확도와 효율성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 제브라피쉬는 척추동물로, 인간과 70% 유사한 유전정보와 생체기관을 갖고 있다. 따라서 신약 개발 단계 중 첫 단계로 세포를 대상으로 한 기초연구단계와 다음 단계인 설치류 대상 비임상시험 단계 사이에 사용될 동물로 주목받고 있다. 김 교수팀은 성체 제브라피쉬 여러 마리를 안정적으로 고정시켜 뇌파를 측정할 수 있는 고정유닛과 약물 주입·교환 유닛이 결합된 장치를 고안해 환경 변화 없이도 약물 교환과 연속적인 뇌파 측정이 가능하도록 했다. 이를 통해 여러 마리에서 장시간의 비침습적 뇌파 측정이 가능하다. 이는 한 번에 제브라피쉬 한 마리만의 뇌파 측정이 가능하던 기존 기술의 한계를 극복한 것이다. 또한 김 교수팀이 개발한 방식은 유닛을 손쉽게 확장 가능해, 동시 측정 가능 개체 수를 손쉽게 늘릴 수 있고, 뇌파 측정 후 제브라피쉬를 다시 수조로 돌려보내 장기간의 추적 관찰도 가능하다. 김 교수팀이 개발한 기술을 활용한다면 향후 제브라피쉬의 장점을 극대화한 신약 개발·연구가 가능할 것으로 기대된다. 특히 뇌신경계 질환 치료에 쓰일 수 있는 여러 후보약물들을 여러 마리의 제브라피쉬에 동시에 투입, 그에 따른 뇌파 반응을 연구하는데 있어 정확도와 효율성이 크게 개선될 것으로 기대된다. 또한 여러 약물을 시험하는데 소요되는 시간도 크게 단축할 수 있어, 그 중 효과가 나타나는 약물들을 선별하는 초기 스크리닝 과정에 소요되는 비용과 시간을 대폭 줄일 수 있을 것으로 보인다. 김소희 교수는 “이번에 개발한 기술은 뇌전증이나 수면 장애, 자폐증 등 다양한 뇌신경계 질환 치료를 위한 신약 후보물질의 초기 스크리닝 단계에 활용할 수 있다”며 “처리 속도가 느리다는 뇌파의 약점을 극복하고, 정확도가 높다는 뇌파의 장점을 바탕으로 약효 관련 연구를 진행할 수 있어 향후 후보물질 초기 스크리닝 단계의 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편 본 연구는 DGIST 학부 및 석사과정 졸업생인 로봇공학전공 이유현 연구원이 제1저자로, 김소희 교수가 교신저자로 참여했다. 이번 연구 결과는 바이오센서 분야 국제학술지인 ’바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’ 지에 온라인 게재됐으며, 과학기술정보통신부 뇌과학원천기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • DGIST, ‘2020년 이공분야 학문후속세대지원 사업’ 선정

    DGIST 대학원생들이 한국연구재단에서 지원하는 ‘2020 이공분야 학문후속세대지원사업’의 박사과정생 연구장려지원금 부문에 선정됐다. 선정된 학생들은 로봇공학전공 최정현, 뉴바이올로지전공 노현철, 뇌·인지과학전공 주빛나, 정민석 학생 등 모두 4명이다. 모두 박사과정에 재학 중으로, 자신만의 연구주제를 구상, 이에 관한 계획과 역량을 다방면에서 평가받아 선정됐다. 이들은 향후 2년간 자신만의 연구를 진행할 수 있는 전폭적인 지원을 받게 된다. 최정현 학생은 ‘소형 모빌리티의 주행거리 향상을 위한 모델예측 제어기반의 구동·조향 토크 최적분배 알고리즘’에 대한 연구를 진행하게 된다. 이 연구는 전기 자동차 및 다른 소형 모빌리티의 주행거리 향상에 관한 연구로써, 최정현 학생은 향후 주행에 대한 수학적 모델을 도출하고 모델예측 제어를 기반으로 하는 주행제어 관련 연구를 진행하게 된다. 노현철 학생은 다양한 대사질환들과 밀접한 관계가 있는 ‘미접힘 단백질 반응(UPR, Unfolded Protein Response)’을 매게하는 ‘XBP1s 단백질’에 대한 연구를 진행할 예정이다. 노현철 학생은 해당 단백질이 대사 활동 조절에 미치는 영향에 대한 연구와 이에 따라서 비만에 미치는 영향까지도 알아볼 계획이다. 주빛나 학생은 뇌의 여러 부위 중 현재까지 많은 연구가 진행된 적이 없던 ‘후두정피질’에 대한 연구를 진행하게 된다. 특히 후두정피질의 기능과 신경회로망 작동원리에 대한 연구를 다방면에서 진행해 사고로 인해 트라우마를 겪는 인간의 신경회로망 작동 방식 규명에 대한 연구를 진행 할 계획이다. 정민석 학생은 뇌의 ‘해마’ 신경회로에 대한 외상후 스트레스 증후군(PTSD, Post-Traumatic Stress Disorder) 환자들에게서 관찰되는 감정조절 및 인지능력 손상의 상관관계 및 발병기전에 대한 연구를 진행하게 된다. 특히 이러한 연구를 통해 잠재적인 치료기법 개발을 위한 단서를 찾는 연구까지도 함께 수행할 예정이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 전남도, 암·치매 등 ‘면역치료 국가 컨트롤타워’ 품어

    전남도가 암·치매 등 난치성 질환의 국가 컨트롤타워를 담당할 ‘국가 면역치료 플랫폼’ 유치에 성공했다. 김영록 전남지사는 1일 전남도청 기자실에서 과학기술정보통신부가 주관한 ‘국가 면역치료 플랫폼’ 공모사업에 전남도가 최종 선정됐다고 밝혔다. ‘블루바이오, 전남’을 실현하겠다는 민선 7기 김영록 전남지사의 구상이 한층 탄력을 받을 것으로 보인다. 김 지사는 “면역치료제 산업은 초고령화 등으로 난치성 질환이 급증하고 있는 상황에 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 165조원 규모의 거대 세계시장을 선점하기 위한 국가 간 경쟁이 치열한 상황이다”고 설명했다. 이어 “우리나라도 이번 사업을 통해 화순백신산업특구를 중심으로 면역치료제 개발과 제품화를 위한 글로벌 경쟁에 당당히 합류하게 됐다”고 밝혔다. 김 지사는 “이번 사업은 전남도가 2017년 전국 최초로 기획하고 그동안 정부 설득과 예산확보 노력을 통해 올해 정부예산에 반영되고, 국가사업으로 채택돼 큰 의미가 있다”고 말했다. ‘국가 면역치료 플랫폼’은 국비 230억원 등 총 460억원을 투자해 오는 2021년까지 화순전남대병원 내에 센터가 들어선다. 면역치료 전문가 70여명과 국내 유수의 대학교, 기업, 종합병원 등 17개 기관이 참여한다. 참여기관은 전남대와 GIST, 포스텍, 화순전남대병원, 삼성서울병원, (주)박셀바이오 등 국내 최고의 면역치료 전문 기관, 기업 등이다. 전문가간 협업(오픈이노베이션) 방식으로 추진된다. ‘국가 면역치료 플랫폼’은 지역경제에도 효자 역할을 할 것으로 기대된다. 도는 이번 사업으로 면역치료 연관 기업 30개사 유치와 1100여개의 일자리 창출을 비롯 항암면역치료제 국산화와 신약 개발에도 큰 기여를 할 것으로 예상하고 있다. 이와 함께 대형 국가 프로젝트인 ‘첨단의료복합단지’ 지정에도 청신호가 켜질 것으로 전망된다. 김 지사는 “2027년까지 스마트 임상지원시스템(250억, 복지부), 마이크로바이옴 기반 면역제어 시스템(250억, 과기부) 등 총 9개 사업에 2460억 원을 투자해 면역치료 3단계 종합계획을 차질 없이 추진, 국가 첨단의료복합단지도 전남에 유치하겠다”고 밝혔다. 도는 국가 면역치료 플랫폼이 들어설 부지 매입과 개념 설계를 이미 마쳤다. 센터 조기 완공과 성공적 운영을 위해 전문가TF를 구성, 내년 준공을 목표로 실시설계를 조기 마무리하고 연내 착공에 들어갈 방침이다. 무안 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr
  • 코로나19와 심리방역, 어떻게 해야 할까?

    코로나19와 심리방역, 어떻게 해야 할까?

    2020년 5월 현재, 지구상의 모든 나라가 코로나바이러스감염증-19(COVID-19; 이하 코로나19)로 인해 대혼란을 경험하고 있다. 급기야 세계보건기구(WHO)는 지난 3월 11일, 설립 이래 3번째로 감염병 최고 경고 등급인 ‘팬데믹(pandemic)’을 선포했다. 이제 바이러스 감염으로 인한 신체질환의 문제 뿐 아니라 이와 관련된 심리적 불안과 공포 등의 정신건강도 위험하고 취약한 상황이다. 즉, 감염 가능성에 따른 대인관계의 불신과 회피, 사람들의 사망이나 질환으로 인한 트라우마와 스트레스 반응 등은 다양한 정신건강의 문제를 야기하고 있다. 동시에 소비생활의 위축과 생산 활동의 저하 등을 초래해 사회적, 경제적으로도 엄청난 파장을 일으키고 있으며, 이는 또다시 생활 전반에 대한 불안을 유발하는 악순환으로 이어지고 있다. 이제 코로나19 사태는 우리에게 닥친 사회적 재난이며, 이러한 현상을 어떻게 받아들이고 대처해야 할 것인가가 우리에게는 중요한 과제인 것이다. 코로나19 사태가 언제 종식될지 모르고, 아직 치료제나 백신이 개발되지도 않은 상황에서 바이러스의 전파력이 높아 감염에 대한 불안이 증가하고 사람들이 심리적 불편감을 크게 느끼는 것은 자연스럽고 일반적인 반응이며, 따라서 이전에 경험한 신종플루나 메르스에 비해 ‘심리방역’이 더욱 필요하다고 볼 수 있다. 최근 ‘코로나 블루’라는 새로운 용어가 나올 정도로 코로나19 사태로 인한 우울, 불안, 초조, 걱정 등의 심리적 불편감을 호소하는 경우가 많다. 그렇다면 우리는 어떻게 심리방역을 해야 할까? 우선 코로나19에 대해 과학적인 근거에 의한 정확한 지식과 정보를 알고 있어야 하며, 자신의 신체 및 심리 상태를 정확하게 인식하고 모니터링 함으로써 본인의 상황에 맞는 스트레스 대처방안을 적용하는 것이 필요하다. 이를 위해 (사)한국심리학회 홈페이지(http://www.koreanpsychology.or.kr/)에 탑재된 “간편 심리건강 자가진단 검사(우울, 불안, 자살사고, 활력수준 검사)”를 활용해 자신의 심리상태를 체크하고, 필요할 경우 정신건강 및 심리전문가를 찾아 전문적인 도움을 받는 것이 중요하다. 코로나19 사태로 심리적인 어려움을 경험한 모든 사람이 우울증이나 외상 후 스트레스 장애를 겪는 것은 아니다. 이에 대해 일시적인 심리적 불편감은 누구나 경험하는 정상적인 반응임을 알고, 한편으로는 신체의 교감신경계의 과잉활성화에 의한 과각성에 대처하는 안정화 방법들을 적용하는 것도 도움이 될 수 있겠다. 구체적으로는, 믿을 수 있는 사람과 이야기하기, 적당한 정도의 운동하기, 명상하기, 복식호흡하기, 자신의 하루를 간단하게 적어보기, 좋은 영화보기, 영상이나 전화통화로 심리적 지지가 되고 의미 있는 타인과 연결을 유지하기 등 자신의 환경이나 성향에 맞는 다양한 방법을 통해 스트레스를 관리하면 심리방역에 많은 도움이 될 것이다. (사)한국심리학회는 2020년 3월9일부터 질병관리본부와 연계해 심리전문가들의 무료 심리 상담을 제공하고 있으며, 5월 16일 현재 678건의 심리 상담이 진행되고 있다. 주요 상담내용으로는 코로나19 감염에 대한 불안(26.8%), 일반적인 불안(16.8%), 우울(10.6%), 주변 사람들의 부정적인 시선(8.8%), 가족 갈등(5.6%), 경제적인 어려움(5%) 등의 심리적 어려움을 호소하는 것으로 나타났다. 현재, 한국은 코로나19의 방역 우수국가로 평가받고 있지만 코로나19가 신체적인 질병만이 아니라 심리적인 어려움을 야기할 수 있다는 점을 인식한 예방 활동이 적극적으로 이루어졌다면 보다 효과적인 심리방역을 할 수 있지 않았나 하는 아쉬움이 있다. 물론 사회적 재난 상황에 처했을 때 필요한 재난위기의 특성, 가짜뉴스나 오정보의 식별, 향후 초래될 구체적인 어려움, 자가진단 및 모니터링, 전문기관과의 의뢰체계구축 등이 조금은 이루어졌지만 전 국민이 도움을 받을 수 있을 정도로 충분하고도 인구 특성에 따라 정교하게 특화된 심리서비스가 전달될 필요가 있다. 심리방역과 관련해 우리나라도 OECD국가는 물론 많은 나라들이 시행하고 있는 국가전문자격심리사(Licensed Psychologist)제도를 도입함으로써 심각한 정신질환 뿐 아니라 대부분의 국민이 지닐 수 있는 경도에서 중등도 수준의 정신건강문제에 대해 심리서비스를 제공하는 것이 시급하다. 특히 사회적 재난 상황에서 국민의 심리건강을 위한 예방과 조기개입을 위해서는 전문적인 심리서비스의 실시가 필요하며, 이제는 국가위기 재난 부서에 심리방역을 위한 심리학자가 적극적으로 참여해야 한다. 마지막으로 재난 상황일수록 우리 사회는 저소득층, 장애인, 어린이, 외국인 등 사회적 약자에 대한 배려와 돌봄을 고려해야 할 것이다. 또한, 방역 현장에서 일하는 보건의료인과 관련 공무원을 포함한 서비스 제공 인력을 위한 소진(burn out) 관리에 대해서도 관심을 가져야 할 것이다. 이제는 사회적 재난 상황에서 국민 모두가 의료방역 뿐 아니라 심리방역을 각자의 위치에서 함께 실천할 때 우리나라는 국민의 안전과 행복증진에 한 걸음 더 나아갈 수 있을 것이다. 장은진 침례신학대학교 상담심리학과 교수
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