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  • 일동제약, 아토피염 개선 등 프로바이오틱스 연구 선도

    일동제약, 아토피염 개선 등 프로바이오틱스 연구 선도

    창업 초기인 1940년대부터 유산균 연구에 매진해온 일동제약은 1959년 국내 최초의 유산균제 비오비타를 개발하는 등 유산균과 프로바이오틱스 연구 분야를 선도하고 있다. 프로바이오틱스 사업을 차세대 핵심 성장동력으로 보고 중앙연구소에 프로바이오틱스와 관련한 별도의 전문조직을 운영하고 있으며, 6000여 균주에 이르는 방대한 프로바이오틱스 종균은행을 설립해 운영하고 있다. 현재 연구가 진행되고 있는 프로바이오틱스 분야는 ▲아토피 ▲콜레스테롤 ▲과민성대장증후군(IBS) ▲지방간 ▲체지방 감소 ▲구강건강이오틱스 등이다. 특히 아토피 개선 프로바이오틱스(RHT-3201)의 경우 아토피피부염 개선과 관련한 임상에 성공, 지난해 ‘면역과민반응에 의한 피부상태 개선에 도움을 줄 수 있는 기능성 원료’로 식약처의 개별인정형원료 허가도 취득했다. 올해 이 원료를 활용한 기능성 제품을 출시할 예정이다. 일동제약은 고도의 코팅 기술도 보유하고 있다. 프로바이오틱스가 장까지 잘 도달하여 정착할 수 있게 하는 핵심 기술이다. 일동제약은 이미 4중 코팅 기술을 개발해 특허를 등록했다. 4중 코팅 기술이란 프로바이오틱스를 수용성폴리머, 히알루론산, 다공성입자, 단백질을 차례대로 코팅한 것이다. 이 기술을 활용하면 프로바이오틱스의 유통이나 보관 중 발생하는 균 손실을 방지하고 소화액 등의 다양한 균 손실 요인으로부터 프로바이오틱스를 보호해 효과를 높일 수 있다. 일동제약 관계자는 “오랜 기간 축적된 기술력을 바탕으로 프로바이오틱스 함유 건강기능식품인 지큐랩과 유산균 발효물을 활용한 화장품 퍼스트랩을 출시하며 시장 공략에 적극 나서고 있다”고 설명했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr
  • 염색체 복제 오류로 인한 암 발생 원리 밝혀냈다

    염색체 복제 오류로 인한 암 발생 원리 밝혀냈다

    국내 연구진이 생명체 유지와 유전정보 전달을 위한 필수 대사과정인 염색체 복제에 관여하는 단백질의 핵심 작동원리를 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단과 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 공동연구팀은 염색체 복제가 끝나면 DNA와 결합하는 PCNA라는 단백질이 결합되고 분리되는 메커니즘을 분자수준에서 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3일자에 발표했다. 염색체 복제는 DNA 생성에 관여하는 단백질들이 DNA와 결합하는 것으로 시작된다. 특히 고리형태의 PCNA 단백질은 바늘구멍에 실이 꿰어진 형태로 DNA와 결합해 염색체를 복제하고 손상된 염색체를 복구한다. 이 과정이 끝나면 PCNA와 DNA는 분리된다. 그러나 이 때 PCNA와 DNA가 분리되지 않고 계속 결합된 상태로 머물러 있게 되면 염색체에 돌연변이가 발생한다. 연구팀은 이런 염색체 돌연변이는 암이나 각종 유전질환을 일으킬 수 있다고 앞선 연구를 통해 밝혀냈다. 그렇지만 PCNA와 DNA가 분리되는 정확한 원리는 파악하지 못했다.그런데 연구팀은 PCNA와 DNA의 결합, 분리를 추적할 수 있는 실험방법과 실시간으로 결합과 분리를 관찰할 수 있는 ‘단분자 형광 이미징‘ 기술을 활용해 관찰했다. 그 결과 ATAD5-RLC라는 단백질이 PCNA 단백질의 고리를 열어 DNA를 분리시켜 염색체 복제 과정을 종료시킨다는 사실을 밝혀내고 ATAD5-RLC 단백질의 구조까지 확인했다. 이번 연구는 염색체 복제 과정, 손상복구 과정이 정상적으로 종료되지 않으면 유전정보의 변형이 일어난다는 사실을 분자적 수준에서 처음으로 밝혀낸 것이다. 명경재 IBS 유전체 항상성 연구단장은 “이번 연구는 생명체 필수 대사과정인 염색체 복제를 이해하기 위한 중요한 정보를 파악함으로써 생명의 근원을 이해하는데 한걸음 더 다가가게 해줬다”라며 “염색체 복제 오류는 암 같은 질환을 유발시키는 만큼 유전정보 이상으로 발생하는 병의 근본 원인을 규명하고 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 말했다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • SK이노, 해외 배터리·소재 사업…국내 중소협력사와 동반 진출

    SK이노베이션이 국내 중소협력사와 해외 배터리·소재 설비 건설시장에 동반 진출한다. SK이노베이션은 미국, 중국, 유럽 등으로 확장 중인 배터리·소재 사업 건설현장에 국내 중소 플랜트 전문 협력사들과 함께 나가는 협력사 상생 협력에 나선다고 22일 밝혔다. 그동안 배터리·소재 설비 건설은 성장해 온 기간이 짧고 설계 경험을 보유한 업체 수가 적어 주로 대형 건설사가 설계부터 시공까지 맡아 왔다. 이 때문에 SK이노베이션은 국내 배터리·소재 산업의 생태계를 확장하고 건전한 경쟁을 통해 밸류체인을 발전시키려면 관련 기술을 보유하거나 성장 가능성이 높은 중소협력사를 육성해야 한다고 판단했다. 이에 따라 전 세계로 크게 확대되고 있는 배터리 및 분리막 생산거점 확보 현장에 협력사와 함께 진출하기로 한 것이다. SK이노베이션은 미국 공장 건설을 위해 설계용역 전문업체인 MAP한터인종합건축사와 지난 4월 약 90억원 규모의 설계용역 계약을 체결했다. 지난달 분사한 SK아이이테크놀로지도 현재 중국 창저우에 건설 중인 리튬이온배터리분리막(LiBS) 공장 설계를 위해 중소협력사들과의 계약을 협의하고 있다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr
  • 종이처럼 돌돌 말 수 있는 디스플레이 원천기술 개발

    종이처럼 돌돌 말 수 있는 디스플레이 원천기술 개발

    가까운 미래사회를 그대로 보여주는 SF에 자주 등장하는 장면 중 하나는 신문처럼 둘둘 말거나 접을 수 있는 디스플레이로 책이나 뉴스를 읽는 것이다. 톰 크루즈가 주연으로 나온 영화 ‘마이너리티 리포트’에도 비슷한 장면이 등장한다. 더군다나 최근에는 스마트폰을 절반으로 접었다 펼쳤다 할 수 있는 폴더블폰이 등장해 SF 속 이야기가 현실로 다가오고 있음을 실감할 수 있다. 이 때문에 종이처럼 돌돌 말고 펼 수 있는 필름형태의 롤러블 디스플레이 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 중국 베이징대, 중국과학원 물리학연구소, 난징대, 칭화대, 푸단대, 남방과기대, 한국 기초과학연구원(IBS), 스위스 취리히연방공과대(ETH), 독일 막스플랑크 프리츠하버연구소 국제공동연구팀은 종이처럼 쉽게 말 수 있는 저전력, 고성능 롤러블 디스플레이 제작 원천기술을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 23일자에 발표했다. 롤러블 디스플레이가 가능하기 위해서는 원자 1~2개 층 두깨로 종잇장보다 수 백만배 얇은 2차원 소재가 필요하다. 원자 배열이 균일한 단결정 소재를 활용해 이를 구현한다면 작은 전력으로도 고성능을 낼 수 있는 전자기기가 가능하다.연구팀은 구리기판을 사용해 붕소(B)와 질소(N)가 삼각형 형태로 구성된 원자 1~2개 두께의 2차원 물질인 ‘화이트 그래핀’ 제조에 성공했다. 특히 지금까지는 가로, 세로 각각 수㎜ 크기로 밖에 만들지 못했지만 이번에는 세계 최초로 100㎠ 대면적으로 만든 것이다. 이는 반도체 제작공정에 바로 적용할 수 있는 크기로 평가받고 있다. 화이트 그래핀은 열과 방사선에도 강해 전자기기는 물론 항공기나 우주선처럼 가볍고 열적, 화학적 안정성이 요구되는 분야에 두루 활용 가능한 물질이다. IBS 다차원탄소재료연구단 펑 딩(울산과학기술원 특훈교수) 그룹리더는 “그래핀 등장 이후 물성이 우수하다고 알려진 2차원 소재들이 다양하게 등장했지만 제작기술 한계로 상용화가 아직 이뤄지지 못하고 있다”면서 “이번 연구는 2차원 단결정 소재의 대면적화를 위해 일반적으로 적용할 수 있는 일종의 제작공식을 고안해냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [밀리터리 인사이드] ‘군인’이 아름답다고 느낄 때

    [밀리터리 인사이드] ‘군인’이 아름답다고 느낄 때

    화려한 모습 뒤에 숨겨진 군인의 노고어린이날 맞아 군인의 노력과 땀 공개 최근 많은 언론이 소방관들의 헌신을 집중적으로 조명하고 있습니다. 수많은 국민이 우리 가까이에서 생명을 보호하기 위해 땀흘리는 그들에게 경의를 보냅니다. 또 한편으로 우리 주변에선 좀처럼 눈에 띄지 않지만 마찬가지로 묵묵히 땀흘리며 헌신하는 분들이 있습니다. 바로 육·해·공군 장병들입니다. 마침 5일 어린이날을 맞아 장병들의 노고에 보답하기 위해 화려한 화보가 아닌 그들의 진짜 모습을 공개하려 합니다. 군을 잘 모르는 어린이, 청소년뿐만 아니라 군 생활을 직접 해본 예비역들에게도 다소 생소한 장면일 수 있습니다. 이 사진을 보고 군인이 아름답다고 느껴진다면, 마음속으로나마 작은 경의를 보내주길 바랍니다.해병대 정예부대인 수색대의 특수수색교육 과정 중 이른바 ‘지옥주’로 불리는 5일 간의 ‘극기주 훈련’은 인간의 한계를 넘나드는 훈련량으로 유명합니다. 식사량을 50%로 줄이고 취침도 하루 1시간으로 제한합니다. 하루도 전투화를 벗을 수도 없어 발이 물에 불어 터지는 고통을 견뎌야 합니다. 훈련 중 대원들은 무게가 80㎏인 상륙용 고무보트(IBS)를 머리로 떠받친 상태로 식사하기도 합니다.특수전사령부(특전사) 대원도 ‘인간 병기’로 불릴 정도로 전투력이 높은 것으로 유명합니다. 유사시 적의 심장부를 강타하는 역할을 맡기 때문에 체력과 인내력은 필수입니다. 그들을 떠받치는 가장 큰 힘은 ‘천리행군’으로 성할 틈이 없는 ‘발’입니다. 7~10일간 400㎞를 걷는데 전술훈련을 포함하면 실제 거리는 600㎞에 이릅니다.추위가 가시지 않은 2월, 강원 평창 황병산 일대에서 특전사의 ‘설한지 극복훈련’이 열립니다. 6·25 전쟁 당시 미 해병대 1사단이 함경남도 장진호에서 2주간 중공군의 포위망을 뚫고 함흥으로 성공적으로 퇴각한 ‘장진호 전투’의 교훈을 되새기는 훈련입니다. 1963년부터 해마다 특전사 8개 대대가 영하 20도가 넘는 추위 속에서 9박 10일간 전술훈련을 진행해왔습니다. 여기에는 얼음물을 뚫고 가는 ‘수중침투훈련’도 포함돼 있습니다.‘탄약수’는 화려한 전차 사격에 가려진 숨은 공신입니다. 신형 K2 전차는 자동 탄약장전이 가능해 탄약수가 필요없지만 K1 전차 등은 탄약수가 직접 포탄을 장전해줘야 합니다. 무게가 29㎏에 이르는 포탄을 좁은 공간 안에서 수시로 들어올려 장전하는 것은 쉽지 않은 일입니다.‘저격수’가 단순히 사격만 잘 하면 되는 직무라고 생각한다면 오산입니다. 적진에서 30분 이내에 위장해야 하고 빠른 침투를 해야 하기 때문에 체력과 순발력이 필수입니다. 또 한여름에 수일을 잠복하며 소변과 대변을 참는 고통도 감내해야 합니다. 저격팀은 2인 1조로 구성되는데 거리와 바람을 관측하는 ‘관측수’와의 팀웍도 중요합니다.해군 잠수함 승조원들은 매년 한차례 비상시를 대비해 10m 깊이 수조에서 비상탈출 훈련을 실시합니다. 너무 빠른 속도로 수면으로 올라오면 강한 수압에 눌린 공기가 갑자기 팽창해 폐를 파열시킬 수 있기 때문에 고도의 주의력이 필요한 훈련입니다.2010년 천안함 피격사건 등의 영향으로 함정 손상으로 인한 침수 대비 훈련이 강화됐습니다. 때로는 자신의 몸으로 쏟아져 나오는 물을 막아야 할 정도로 긴박한 상황이 연출됩니다. 해군은 체계적으로 피해 부위를 복구해 승조원의 생존성을 높이도록 2020년까지 ‘한국형 함정 손상통제체계’를 마련할 계획입니다.전차 등의 기계화장비를 강 건너편으로 옮기는 도하작전은 ‘예술’이라고 표현할 정도로 높은 집중력이 필요한 훈련입니다. 수많은 공병의 수작업으로 작전이 이뤄지지만, 국민들은 전차가 강을 건너는 모습만 기억할 뿐입니다.완전 무장한 상태로 진행하는 ‘고공강하훈련’은 수백회를 진행한 베테랑도 긴장의 끈을 놓기 어려운 고난도 훈련 중 하나입니다. 육군 특전사, 해병대 수색대, 해군 특수전 전단 등 특수전 부대원들은 적지 침투를 위해 매년 정기적으로 강하훈련을 받습니다. 낙하산 포장 과정에 줄이 꼬였는지, 실밥이 터졌는지 살피는 것도 그들의 중요한 임무입니다.일몰을 뒤로 하고 경계근무를 서는 병사, 일출을 감상할 여유도 없이 경계에 전념하는 전투기 조종사를 볼 때 우리는 아름다움을 느낍니다. 그들이 흘렸을 땀의 의미와 깊이를 떠올리다면 더욱 큰 감동이 함께 할 겁니다.정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
  • 이제 그만! 과학팔이 연예인급 석학들의 ‘과학 할리우드 액션’

    이제 그만! 과학팔이 연예인급 석학들의 ‘과학 할리우드 액션’

    과학계와 관련된 뉴스는 언제부터인가 슬프고 우울해지기 시작했다. 2000년대 중후반의 혁신적 기술개발로 관심을 모았으나 사기로 밝혀진 나노이미지센서 사건과 ‘황우석 복제기술 사기 논란 사건´ 등 특정 연구 및 연구 중심 기관들의 사기 기술 이전 등 100억원대 이상 빅 사이즈 연구의 부실과 부정은 일일이 열거하기도 힘들 정도이다. 최순실 국정농단 특검으로 알려진 박영수 검사가 2005년경에 올린 빛나는 실적이 연구 비리 척결이었다. 이때 참여했던 실무 검사가 언론에 했다고 알려진 유명한 말이 “연구비 횡령에 연루된 서울대 교수 전원을 사법처리할 경우 학교가 살아남지 못할 정도로 비리가 관행이 돼 있다”는 한탄이었다. 우리나라 정부 예산 가운데 연구개발(R&D)에 지출되는 비중은 5% 내외 수준을 유지하고 있으며, 연간 지출 규모는 20조원에 육박하지만 양적 성장에만 치우쳤다는 비판이 끊이지 않고 있다. 우리의 과학기술, R&D는 왜 이렇게 되었을까?●과학기술 정책의 발전과 분화 우리나라 현대사에서 산업화가 차지하는 중요도는 아무리 강조해도 지나치지 않다. 성공적인 산업화 이면에는 국가가 주도하는 공공 분야 연구개발이 큰 역할을 했다. 1970년대 해외에서 유치한 기술자, 과학자, 공학자들과 함께 한 실용화 및 지원 연구와 더불어 국가 주도로 설립된 한국과학기술연구원 같은 국책 연구소들이 산업화 지원과 산업 역군 양성에 크게 기여했다. 이때 이후 우리는 과학 및 산업 분야의 태두급 인사들을 갖게 되었다. 1967년 설립된 과학기술처가 우리나라 과학기술 정책을 이끌어가던 때의 모습이었다. 1970년대 본격적인 산업화 이후 정부 연구개발 투자를 GDP(혹은 GDI) 혹은 정부 지출의 5%까지 끌어올리며 국가의 도약을 이끌어내겠다는 선언이 주로 언급됐던 때가 이태섭 과학기술처 장관 시절이던 1980년대 중반이었다. 이때부터 산업화 지원에 큰 역할을 한 공공 분야 연구개발의 역할은 사회적으로 인정을 받게 되었으며 다른 분야와 마찬가지로 과학계에도 ‘선진화’로 패러다임이 전환되기 시작했다. 이후의 ‘공공 분야 연구개발’은 1990년대 들어 기초기술, 공공기술, 그리고 산업기술로 세분화되었으며 적절한 지원과 집중을 통해 발전을 이룰 것으로 기대되었으나 생각대로 흘러가지만은 않았다. 우리나라 과학기술 정책은 기초기술, 산업기술, 공공기술로 구분되어 진행되었으며, 각각을 담당하는 연구회가 존재하였다. 이것이 점차 통합되면서(그림1 참조) 현 정부에서는 과학기술정통부의 직할기관으로 국가과학기술연구회가 전반적인 사항을 총괄하고 있다. 정부에 따라 명칭은 변화되어 왔지만 과학기술혁신 5개년 계획과 산업기술혁신 5개년 계획을 통해 ‘과학기술 연구개발’과 ‘산업기술 연구개발’ 기본 정책이 관계 부처 주도로 수립되어 왔는데 용어의 틀은 동일하나 함의는 달랐다. ●실용화에 흔들리는 기초과학연구 최근의 과학기술 연구개발은 ‘산업화할 수 있는 과학기술 연구개발’이라는 방향성을 갖고 있다. 그러나 국가과학기술연구회 기관 평가를 담당하는 입장에서 보면 ‘산업화할 수 있는 과학기술 연구개발’이란 주제가 현 국가과학기술연구회의 핵심과제가 되면서 과거의 기초기술 연구개발, 공공기술 연구개발, 산업기술 연구개발 등이 어수선하게 혼재된 상황이 지속되는 것으로 파악된다. 5개년 계획을 이야기할 때의 ‘과학기술 연구개발’과 ‘산업기술 연구개발’은 문재인 정부가 지향하는 바가 크게 다르지 않다. ‘공공 분야 기술 연구개발’이 ‘선진화’의 초석이 되어야 한다는 강박관념으로 국가 R&D로 이뤄진 ‘과학기술 연구개발’ 결과가 종국에 산업화가 되어야 한다는 게 정부 연구개발 모토가 되어버린 것이다. 문재인 정부에서 강조하는 ‘국민 체감형 과학기술 연구개발’이나 ‘난제해결형 과학기술 연구개발’은 그 도달하고자 하는 목표가 모호하기 짝이 없었다. 다행히 반복된 기관 평가를 통해 점차 체계적인 구조가 갖춰져 가고 있지만 갈 길이 아직 멀다. 현재의 국가과학기술연구회는 공공성을 강조하면서 공공기술 연구개발을 전면에 내세우고 있으나 아직도 정체성 혼란에 빠져 있다. 공공기술 연구개발은 이전 정부에서 기초기술과 산업기술 연구개발에 각기 흡수되어 사라졌던 연구 개념이다. 세계적 수준의 기초과학 연구를 수행하고 이를 통해 창조적 지식 확보와 우수 연구인력 양성에 기여하기 위해 2011년 설립된 기초과학연구원(IBS)은 대규모 연구비를 집행하는 21세기 우리나라 과학기술 정책을 상징하는 연구기관이다. 하지만 결과에 비해 논문당 연구비 단가는 너무 높으며, ‘조기 산업화’할 수 있는 ‘기초연구’라는 모순된 목표를 제시하고 있어 정체성이 모호하다. 심지어 몇몇 전·현직 단장은 연구비 횡령과 연구결과 빼돌리기 의혹에 시달리는 것이 현실이다.●민간에 넘겨야 할 산업기술연구 1990년대 중반까지 진행되었던 ‘산업화’ 시절의 산업기술 연구개발은 공기업 혹은 민간기업의 절실한 필요에 따라 학교와 연구기관이 인력 양성과 연구개발의 역할을 담당한 체제였다. 이후 정부주도형 과학기술 연구개발 정책은 전략적으로 확장되면서 참여정부 때 ‘10대 차세대 성장동력 사업’을 통한 차세대 기간산업화로 변화되었다. 이명박 정부 들어 ‘차세대’를 ‘신(新)’으로 대체한 ‘신성장동력사업’으로 전환되었으며, 박근혜 정부 들어서는 성장동력사업 부분도 떨어져나가면서 신산업(특히 에너지 신산업)에 초점을 맞추게 되었다. 이렇게 산업기술 연구개발은 시대에 따라 패러다임 자체가 변해오면서 이번에 제기된 산업기술혁신 5개년 계획에서는 그 패러다임 변화가 지나치다 못해 산업기술, 과학, 공학을 난제 해결을 위한 ‘21세기 연금술로 육성하자’는 수준에 이르게 되었다. 기초기술과 산업기술 간의 관계가 모호해지는 상황이 초래되고 있다. 산업기술 연구개발은 이제 정부의 손에서 떠날 준비를 해야 한다. 궁극적인 산업 체질 강화를 위해서는 결국 가야 할 길이다. 산업부는 이제 정부주도형 산업기술 연구개발 사업에서 손을 떼고, 민간이 하려는 사업들에 방해에 되지 않도록 앞길을 터줘야 한다. 이런 맥락으로 선진화 과학기술 연구개발 정책과 전략을 심각하게 생각해야 할 때다. ●비전문가에게 휘둘리는 과학기술 정책 누적된 문제 해결의 필요성이 어느 때보다 높아졌지만 현 정부의 정책과 대응은 실망스럽다. 문재인 정부 초기에는 ‘기초과학 육성’이 잠시 화제가 됐지만, ‘기초기술 연구개발’이란 방점은 용두사미가 된 지 오래다. 앞으로 기초과학의 뿌리를 책임져야 할 대덕연구단지의 박사후과정 인력 운용이 아무런 비전도 없이 무정책, 무전략으로 일관하고 있다. 학문 후속세대 붕괴가 임박했다는 현직 연구원들의 원성이 자자하다. 과학기술 정책의 뚜렷한 목표와 변화의 방향성이 제시되지 못하고 있다. 왜 그럴까? 여러 가지 원인이 있겠지만, 과학을 모르는 이들이 과학기술 정책을 주무르고 있다는 비판을 아프게 받아들여야 한다. 문재인 정부의 청와대에는 경제실장 아래 과학기술 보좌관은 있지만, 과학기술 수석은 없다. 과학기술정통부 장관은 정보통신쪽에 치우쳐 있고 과기부 혁신본부장은 존재감 자체가 빈약하다. 국가과학기술자문위원회도 과학을 언급하기에는 전문성이 부족하다. ●과학 대중화라는 환상과 얼치기들 과학의 대중화를 강조하지만, 그 대중화를 이야기하고, 대표하는 사람 가운데 해당 분야의 진정한 전문가는 찾아보기 어렵다. 진정한 과학과 공상 과학이 혼동된 지 오래다. 새로운 정책이 발표될 때마다 급조되어 쏟아지는 전문가, 무작정 연구 유행을 좇는 쭉정이 가짜 석학과 석학 행세하는 과학팔이 B급 연예인에게서 무엇을 기대할 수 있겠는가? 연구자와 연구기관이 논문이 아니라 보도자료를 쓰는 상황이 오늘의 우리나라 과학기술계의 현실인 것이다. 유행을 좇는 ‘빅 사이즈 연구’와 과학 홍보자 수준의 코디네이터가 노벨상에 근접한 ‘빅 가이’가 될 거란 안일한 기대도 버려야 한다.●무엇을 해야 하는가? 가장 필요한 것은 양적 성장이 아니라 질적 성장이다. 부정부패로 낭비되는 연구개발예산을 정리하고 꾸준하고 지속가능한 연구를 지원하도록 국가 R&D 생태계를 개선해야 한다. 연구비리가 만연해 있고 시간이 갈수록 더 심각해지고 있는 상황을 엄중하게 받아들여야 한다. 연구비리 척결을 위한 특별 외부감사 기관을 감사원이나 대통령 직속으로 설치해 비리를 뿌리 뽑아야 한다. 연구비를 횡령하고 타인의 연구결과를 표절하고도 버젓이 다시 연구자로 행세하는 좌절스러운 상황을 타파해야만 한다. 연구인력 확충과 능력 배양에 초점을 맞추어야 한다. 빨리 손을 쓰지 않으면 젊은 과학기술 인력 자체가 소멸할 위기에 놓여 있다. 소수의 스타 연구자에게 대규모 예산을 집중시킬 것이 아니라 중복을 감수하고라도 직접적인 연구활동이 가능한 30대의 핵심 연령대 과학자에게 많은 기회를 부여해야 한다. 실패에도 부담없이 지속될 수 있는 스몰 사이즈(small size) 연구 지원이 그것이다. 연구비 정산을 중심으로 100% 목표 달성을 강요하는 허황된 평가관리에서 벗어난 충실한 결과 보고 중심으로 꾸준하고도 장기적인 연구 지원 형태가 도입되어야 한다. 이유와 조건 없이 지원하되 연구 결과는 공개와 공유한다는 원칙을 분명히 해야 한다 연구실보다는 기자회견장에서, 국회나 정부의 위원회에서 듣기 좋은 이야기를 하는 전문가들을 믿지 말아야 한다. 그런 전문가들로 과학기술 정책의 기본 자체가 흔들렸다. ‘기본으로 돌아가자’(Back to the basic)는 원칙만이 기초과학을 살리는 길이다. 박철완 서정대 자동차학과 교수·산학협력 부단장 ●박철완 교수는 서울대를 졸업하고 서정대학교 자동차학과 교수로 산학협력단 부단장을 하고 있다. 참여정부 때 차세대전지 성장동력사업단을 책임졌고, 국가나노기술 정책 입안, 차세대전지 국가과학기술지도 등 과학기술 정책과 연구개발에 참여했다.
  • 지구온난화의 주범 ‘이산화탄소’로 ‘산업의 쌀’ 에틸렌 만든다

    지구온난화의 주범 ‘이산화탄소’로 ‘산업의 쌀’ 에틸렌 만든다

    ‘이산화탄소’는 지구온난화를 일으켜 기후변화를 가져오는 주범으로 꼽히는 대표적인 물질이다. 이 때문에 대기 중 이산화탄소를 줄이고 유용한 화합물로 변환시키는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 카이스트 화학과 송현준 교수, 기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응 연구단, 독일 베를린 기술대 화학공학과 공동연구팀은 이산화탄소를 화학산업 분야에서 기본물질로 쓰여 ‘산업의 쌀’이라고 불리는 에틸렌으로 70% 이상 변환시킬 수 있는 전기화학적 나노촉매를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’ 최신호(4월 18일자)에 실렸다. 에틸렌은 원유를 정제해 나프타를 분리시킨 다음 나프타를 다시 정제해 얻는 물질로 다양한 석유화합물로 가공될 수 있기 때문에 ‘산업의 쌀’이라고 불린다. 연구팀은 태양광이나 풍력으로 만들어지는 신재생 전기에너지를 활용해 이산화탄소 변환기술을 개발했다. 온실가스인 이산화탄소를 신재생 전기에너지를 이용해 산업에 유용한 물질로 전환시키기 때문에 에너지와 환경 문제를 함께 해결할 수 있다는 장점이 있다. 기존에도 이 같은 시도들은 있었지만 이산화탄소 변환을 위한 촉매의 효율이 떨어지고 중간에 혼합 생성물들이 만들어져 이들을 따로 분리시켜야 하는 공정이 필요하다는 단점이 있었다.연구팀은 구리(Ⅰ)산화물 육면체 나노입자를 합성한 다음 산화시켜 가지 형태의 구리(Ⅱ)산화물 나노입자로 만들었다. 이를 탄소 지지체 표면에 담아 구리산화물-탄소 전극물질로 만들었다. 이를 중성 탄산수 수용액 전해질에서 반응시킨 결과 이산화탄소를 70% 이상 에틸렌으로 전환시키는데 성공했다. 또 연구팀은 부산물이 만들어지는 것을 억제하기 위해 구리산화물이 전기에너지에 의해 환원될 때 작은 결정 크기를 갖도록 유도했다. 그 결과 현재까지 개발된 나노입자 촉매 중에서는 가장 높은 안정성과 효율성을 보였다. 카이스트 화학과 송현준 교수는 “이번 연구는 나노수준의 촉매디자인이 고효율 에너지 제조 촉매 개발에 필수적이라는 사실을 보여준 것”이라며 “이번 기술을 발전시키면 다양한 에너지 제조와 저장 반응에도 이용할 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 생체효소 흉내내 수소생산 효율 높이는 친환경 촉매 나왔다

    생체효소 흉내내 수소생산 효율 높이는 친환경 촉매 나왔다

    국내 연구진이 생체 속 효소와 비슷한 형태의 촉매를 만들어 수소생산 효율을 50% 이상 향상시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단, 서울대 재료공학부, 카이스트 화학과 공동연구팀은 몸 속 효소처럼 주변 환경변화에 따라 최적화되는 불균일 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 23일자에 실렸다. 에너지 산업 분야에서 다양한 촉매가 사용되고 있는데 현재는 대부분 균일촉매를 사용하고 있다. 균일촉매는 효율은 높지만 재활용이 어렵고 비용이 많이 들며 환경친화적이지 못하다는 단점이 있다. 반면 불균일촉매는 재활용이 가능하고 저렴하지만 효율이 낮다는 문제가 있다. 연구팀은 균일촉매와 불균일촉매의 장점을 결합한 새로운 촉매를 개발하기 위해 생체내 효소의 작동원리를 모방한 불균일촉매를 개발했다. 빛을 받으면 촉매작용을 하는 이산화티타늄 나노입자에 구리입자를 올려 효소처럼 단원자 구리-이산화티타늄 촉매를 만든 것이다. 이번에 개발한 촉매는 생체내 효소처럼 구리와 이산화티타늄이 전자를 주고 받는 상호작용을 통해 구조를 변화시켜 효소와 유사하게 촉매반응에 참여한다는 것을 밝혀냈다. 보통 효소는 주변 단백질과 수소를 주고받는 상호작용을 통해 주변환경과 반응하기 적합한 형태로 자신의 구조를 바꿔 촉매반응에 참여한다는 특징이 있다.연구팀은 이번에 개발한 촉매로 햇빛을 이용해 물을 수소로 생산하는 반응에 적용시킨 결과 전달받은 빛의 40% 이상을 수소전환반응에 사용하는 뛰어난 수소생산성능을 확인했다. 이는 현재 가장 성능이 우수하다는 평가를 받는 백금, 이산화티타늄 광촉매와 비슷한 성능을 보였다. 더군다나 촉매 사용후 다시 회수해 재활용할 수 있어 폐촉매로 인한 환경오염 문제도 해결해줄 수 있는 것으로 분석됐다. 연구책임자인 IBS 나노입자연구단 현택환 단장은 “이번 연구는 불균열촉매의 작동원리를 원자적 수준에서 규명하고 생체효소와 비슷한 형태로 만들어 냈다는데 의미가 있다“며 “이번에 개발한 촉매를 이용하면 상용화의 걸림돌인 낮은 효율 문제를 해결해 수소 같은 친환경 에너지를 값싸고 효율적으로 이용할 수 있는 길이 열릴 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 슈퍼컴퓨터로 지구온난화 추이 예측 가능해지나

    슈퍼컴퓨터로 지구온난화 추이 예측 가능해지나

    기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단이 국내 세 번째로 슈퍼컴퓨터를 도입해 과거 기후분석은 물론 중장기 기후변화 추이를 예측하는데 활용한다. IBS는 오는 25일 대전 본원 과학문화센터에서 슈퍼컴퓨터 개통식을 갖고 기후물리 분야는 물론 물리, 화학, 생명과학 등 기초과학 분야에서 각종 시뮬레이션 연구에 활용하게 된다고 22일 밝혔다. 이번에 개통하는 IBS 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’는 IBS 내 연구단들에서 만들어 내는 막대한 양의 데이터를 처리하고 분석하는 연구에 활용될 예정이다. 특히 대전과 떨어진 곳에 있는 연구단들도 국내 초고속 네트워크 인프라인 국가과학기술연구망(KREONET)으로 연결돼 데이터를 주고 받게 된다. 알레프는 국내 공공기관으로는 한국과학기술정보연구원(KISTI) ‘누리온’과 기상청에 이어 세번째로 구축됐으며 성능규모도 세 번째에 해당된다. 기상청의 슈퍼컴퓨터는 중단기 날씨 예측에 주로 활용되고 KISTI 누리온은 기업의 신제품 개발, 시장분석, 자연재해, 교통문제 등 국가사회 현안 문제에 주로 쓰이지만 알레프는 기초과학 분야에 특화돼 활용될 전망이다. 알레프는 데스크탑 1560대가 동시에 작동하는 것과 동일한 성능을 갖고 있으며 연산속도는 1.43페타플롭스(PF)에 달한다. 1페타플롭스는 초당 1000조번의 연산이 가능한 수준으로 76억명이 계산기로 초당 19만건의 계산을 하는 속도와 동일하다. 저장 용량은 8740테라바이트(TB)로 4GB 영화를 217만편 정도 저장할 수 있는 수준이다. 알레프는 IBS 내 연구단 중 기후물리연구단이 가장 활발하게 사용하게 된다. 기후물리 연구단은 전지구 시스템 모형인 ‘복합지구시스템모델’로 과거-현재-미래 기후변화 연구를 수행 중인데 방대한 데이터를 다루기 때문에 고성능 슈퍼컴퓨터 활용에 대한 요구가 많았다. 악셀 팀머만 기후물리연구단 단장은 “기후물리연구단에서는 대륙 빙하, 해수면 상승 등에 대한 다양한 기후변화 분석에 있어서 슈퍼컴퓨터를 적극 활용할 것”이라며 “해수면 상승과 지구 온난화에 대한 이해를 높여 기초과학 연구에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 포항 해병대 문화축제…27일부터 이틀간 포항서

    해병대가 창설 70주년을 맞아 100만 해병인의 고향인 경북 포항에서 기념 축제를 연다. 해병대제1사단은 27일부터 이틀간 포항 남구 오천읍 냉천 수변공원 일원에서 ‘2019 포항 해병대 문화축제’를 개최한다고 11일 밝혔다. 올해로 3회째다. 이번 축제는 첫날 해병대 창설 70주년을 축하하는 카페레이드와 상륙작전 시연행사로 시작된다. 특히 ‘민·관·군 화합의 행진’을 제목으로 한 퍼레이드 행렬이 해병대의 위용을 뽐낼 예정이다. 부대행사로는 상륙돌격장갑차(KAAV)와 침투용 IBS 보트 탑승 체험, 해병대 상징인 빨간 명찰 만들기, 군번줄 만들기, 전투식량 체험 등 다양한 즐길 거리가 마련된다. 둘째 날에는 해병대 의장대 공연과 해병대 종합전장 무술인 무적도의 시범이 펼쳐진다. 한편 해병대 사령부는 지난 1일 창설 70주년 기념 슬로건 ‘호국청성 해병대, 새로운 70년을 향하여’ 선포 및 상징 조형물 제막식을 열고 해병대 창설 의의를 되새겼다. 또 70주년 공식 엠블럼도 발표했다. 엠블럼은 공모전을 통해 선정, 숫자 70과 태양·독수리를 조합해 해병대의 기상과 정신이 표현돼 있다. 해병대 관계자는 “올해 축제는 포항시 승격 70주년 기념사업과 맞물려 더욱 풍성하고 다양한 행사가 기획됐다”고 말했다. 포항 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr
  • [명경재의 DNA세계] 4월은 생명의 비밀이 밝혀진 달

    [명경재의 DNA세계] 4월은 생명의 비밀이 밝혀진 달

    산과 들이 형형색색 단장을 하고 산들바람이 얼굴을 스치는 봄이 찾아왔다. 봄이 되면 겨우내 움츠렸던 몸을 펴고 기지개를 켜고 새로운 마음가짐을 갖게 된다. 4월은 이 모든 생명체의 핵심인 DNA에게도 특별한 달이다. 봄기운이 완연한 이달 25일은 ‘DNA의 날’로 많은 의생명 과학자들이 DNA에 대해 다시 생각해 보고 대중에게도 이를 알리는 날로 정해져 있다. DNA의 구조는 1953년 제임스 왓슨, 프랜시스 크릭, 모리스 윌킨스, 로절린드 프랭클린에 의해 밝혀졌고 이들의 발견은 4월 25일 과학저널 ‘네이처’에 실리게 됐다. 인간게놈 프로젝트를 주관한 미국 국립보건원(NIH) 인간유전체연구소는 2003년 인간게놈 프로젝트가 완성된 것과 DNA 발견을 축하하자는 취지로 4월 25일을 ‘DNA의 날’로 정했다. 2003년에만 기념하려고 기획했던 것이 이후 지속적인 행사 덕분에 전 세계적으로 ‘DNA의 날’로 인식됐다.필자는 2003년 인간유전체연구소에서 근무하면서 DNA의 날 행사를 직접 체험했다. 당시 인간유전체연구소에 근무하는 연구자들은 전화로 일반인들의 궁금증에 답해 주고 학생들을 연구소에 초청해 딸기에서 하얀 실타래 같은 DNA가 추출되는 것을 보여 주기도 했다. 행사가 진행되는 동안 많은 초등학생들은 생명과학, 특히 DNA에 대한 관심을 보였고 이런 경험은 미래의 과학자로 가는 밑거름이 되지 않았을까 싶다. 얼마 전 울산대공원을 산책하던 중 화학체험관이 설치된 것을 보았다. 슬쩍 들어가 보니 많은 초등학생들이 부모의 손을 잡고 와서 화학 반응의 경이로움을 지켜보고 있었다. 서울국립과학관을 찾았다가 한 화학 선생님이 마술과 같이 물 색깔을 변화시키는 것을 보며 신기해했던 필자의 초등학교 시절을 생각나게 했다. 주전자에 담겨 있던 무색의 물을 컵에 따르자마자 빨간색으로 변하던 것을 지켜보면서 ‘와’ 하는 탄성을 내던 순간이 떠올랐던 것이다. 아마 이때쯤부터 과학자가 되겠다는 생각을 하게 된 것 같다. 최근 대한민국 교육은 오직 안정된 직업군으로 가는 길만을 유도하고 있다는 생각이 든다. 최근 방영된 드라마 ‘스카이 캐슬’이 그랬고 많은 기사들이 그러한 경향을 보여 준다. 필자가 자라던 시절에는 많은 학생들이 즐겨 읽던 책들이 주로 과학자, 공학자들의 전기였던 것을 생각하면 너무나 많은 변화가 있었던 것 같다. 이런 풍토를 비판만 하고 있을 수는 없고 과학기술인들이 일반인들과 자라나는 학생들에게 과학이 얼마나 재미있고 흥미로운 것인가를 알려주어야 할 것 같다. 4월의 봄기운을 받아 생명현상의 경이로움을 체험하고 더불어 DNA의 날을 맞아 자라나는 새싹들에게 DNA를 연구해 미래를 바꾸는 과학자가 되려는 마음이 생기도록 과학 관련 연구소, 과학관들에서 많은 행사를 하고 선진국들처럼 뉴스로 자세히 알려주면 어떨까 하는 생각이 든다. 필자가 근무하는 기초과학연구원(IBS) 대전 본원에서는 일반 대중들을 위해 다양한 전시를 하고 있다. 50년 전 아폴로 우주선의 달 착륙으로 많은 미국 학생들이 과학을 자신의 미래직업으로 삼은 것처럼 우리도 과학과 기술의 발전을 널리 홍보해 이를 자라나는 학생들이 보고 들으며 자신의 미래상으로 그리는 그런 대한민국을 생각해 본다.
  • 지하 1100m서 우주 비밀 밝힌다

    지하 1100m서 우주 비밀 밝힌다

    만져지지 않고 보이지도 않지만 우주를 가득 채우고 있는 미지의 물질을 탐구하기 위해 지하 1100m에 연구시설이 만들어진다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단은 오는 12일 강원도 정선군 예미산에 있는 한덕철광 광산에서 우주의 형성과 진화를 탐구하기 위한 ‘우주입자연구시설’(ARF) 착공식을 갖는다고 8일 밝혔다. 지하 1100m 지점에 만들어지는 정선 ARF는 양양 지하실험실보다 400m 더 깊이 들어가 있고 면적은 10배나 큰 2000㎡ 규모이다. 양양 지하실험실은 한국수력원자력 양수발전소 내 지하 700m에 설치된 실험실이다. 현재 전 세계적으로 15개국에서 18개 지하연구시설을 운용하고 있다. 그중 가장 규모가 큰 것은 지하 1290m에 위치한 이탈리아 그랑사소연구소(LNGS)이고, 가장 깊은 곳에 있는 연구시설은 중국 쓰촨성에 있는 CJPL로 지하 2400m 깊이에 위치해 있다. 이들 지하시설은 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질 검출과 암흑물질의 유력 후보인 중성미자의 질량 측정을 위해 만들어진 것이다. 암흑물질 검출과 중성미자 질량 측정은 우주 생성과 구성을 이해하기 위한 핵심요소로 현대물리학의 최대 과제이자 노벨물리학상 0순위로 꼽히고 있다. 암흑물질과 중성미자가 내는 신호는 매우 약하기 때문에 지상에서는 우주선(線) 입자 같은 배경 잡음 때문에 관측이 쉽지 않다. 이 때문에 연구자들은 경쟁적으로 지하 깊은 곳에 검출 장치를 설치하는 것이다. IBS 지하실험연구단은 ARF 구축을 위해 2013년부터 구간별로 시추 분석과 미소진동 점검 등 최신 공법으로 사전 조사를 마쳤으며 이번에 본격 착공에 들어가게 됐다. 2020년 말 모든 시설이 구축되면 2021년부터 본격적으로 실험을 시작할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 미국 캘리포니아 산불, 가뭄 잦은 이유 알고보니…

    미국 캘리포니아 산불, 가뭄 잦은 이유 알고보니…

    지난해 11월 미국 캘리포니아 일대를 휩쓸고 지나간 산불로 86명이 숨지고 헐리웃 스타들이 살고 있는 부촌까지 화마가 휩쓸고 지나가는 등 가옥과 건물 1만 4000여채가 불에 타는 등 100년래 단일 산불사건으로 가장 많은 인명과 재산피해를 기록했다. 캘리포니아 일대가 유독 가뭄과 산불로 몸살을 앓고 있는데 이는 ‘워커순환’이라는 적도 태평양 일대의 대기 움직임 때문이라고 알려져 있다. 국내 연구진이 미국과 독일 연구자들과 함께 워커순환이 최근 강하게 나타나고 있는 이유를 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 부산대 대기환경과학과, 미국 마이애미대 해양대기과학부, 대기환경관리청(NOAA) 국립환경정보센터, 독일 유럽기상위성센터(EUMETSAT) 공동연구팀은 최근 ‘워커순환’이 강화되고 있는 것은 온실가스 증가에 따른 지구온난화 때문이 아닌 기후시스템 내에서 발생한 자연변동성 때문이라는 사실을 밝혀내고 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 2일자에 발표했다. 워커순환은 적도 태평양 일대에서 평균적으로 관측되는 시계 방향의 대규모 대기 순환현상으로 해수면 온도가 상대적으로 낮은 동태평양 지역에서는 하강기류가 나타나고 해수면 온도가 높은 인도네시아 부근 서태평양 지역에서는 강한 상승운동이 일어난다. 워커 순환 때문에 지표면에서는 동풍이 주로 관측되고 대기 상층에서는 서풍이 주로 나타난다. 그런데 이 워커순환이 1990년대 초부터 최근까지 강하게 나타나 동태평양 지역의 해수온도는 지구온난화와 반대되는 방향으로 감소하는 추세를 보였다. 그동안 많은 과학자들은 물리, 화학, 생물학적 과정들을 포괄하는 컴퓨터 수치모델을 사용해 워커순환 강화 경향의 원인을 밝혀내고자 했다. 수치모델 상으로는 온실가스 증가로 인해 지구 온도가 상승해 워커순환 강도도 감소할 것으로 예상됐지만 실제로는 반대현상을 보였다. 연구팀은 지구 전체 범위를 정기적으로 관측할 수 있는 위성자료를 포함해 다양한 지상관측가료를 이용해 워커순환 변화 패턴을 분석했다. 그 결과 기후모델을 이용한 실험에서는 평균적으로 워커순환 약화경향을 보였지만 위성관측상으로는 강화경향이 나타났다. 이를 통해 최근 워커순환 강화현상은 인간 활동에 기인하지 않거나 직접적인 관련성을 갖지 않고 자연적 과정으로 일어나는 기후시스템 내 자연변동성 때문인 것으로 밝혀졌다. 정의석 IBS 기후물리연구단 연구원은 “이번 연구는 온실가스 증가를 포함한 인간활동이 열대 지역 대규모 대기 순환에 미치는 영향의 크기를 파악할 수 있게 해줬다”라며 “전 지구적 영향을 미치는 기후시스템의 여러 과정을 보다 정확하게 이해하기 위해서는 지구 전체를 포괄하는 장기간의 변화를 관찰하는 것이 중요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 박재범, 음악만큼 쉬운 다이어트 “7일 만에 3kg”

    박재범, 음악만큼 쉬운 다이어트 “7일 만에 3kg”

    박재범이 다이어트에 성공했다. 11일 가수 박재범은 자신의 인스타그램에 “-7 Ibs in one week -3kg 일주일만의 #dadbod #아재몸”이라는 글과 함께 한 장의 사진을 게재했다. 공개된 사진에는 박재범이 상의 탈의를 한 채 찍은 거울 셀카가 담겼다. 해당 사진은 다이어트 전후 모습으로 왼쪽에 다소 통통한 몸과 달리 오른쪽 사진에서는 선명한 복근이 시선을 끌었다. 박재범 다이어트 전후 사진을 접한 네티즌은 “대단하다”, “음악만큼 쉬운 다이어트”, “어떻게 저렇게 쉽게 빼지?”, “풍선 바람 조금 뺀 듯 한..”등 반응을 보였다. 한편 박재범은 지난 2008년 JYP 그룹 ‘2PM’으로 데뷔했다. 2010년 그룹 탈퇴 후 힙합 레이블 AOMG의 수장을 맡고 있다. 사진 = 서울신문DB 연예부 seoulen@seoul.co.kr
  • 동맥경화 빠르고 정확하게 진단하는 기술 나왔다

    동맥경화 빠르고 정확하게 진단하는 기술 나왔다

    고지혈증, 당뇨, 흡연 등 다양한 이유로 발생하는 동맥경화는 심근경색, 뇌졸중 같은 각종 심장질환과 뇌혈관 질환의 원인이 된다. 동맥경화는 전형적인 노화질환으로 알려져 있지만 최근 생활습관 변화로 인해 젊은 나이에 발생하거나 평소 증상이 없어 자각하지 못하다가 갑자기 뇌혈관 동맥경화가 발생하는 경우도 많다. 이 때문에 정확하고 빠른 진단이 필요하다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계자기조립연구단 장영태(포스텍 화학과 교수) 부연구단장과 유전체교정연구단 김진수 수석연구위원, 싱가포르 과학기술처 국제공동연구팀은 체내 염증발생시 나타나는 활성화대식세포만을 선택적으로 염색할 수 있는 형광물질을 개발해 동맥경화 증상을 정확하게 진단할 수 있게 됐다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7일자에 실렸다. 체내 면역을 담당하는 대식세포는 외부에서 병원균이나 이상물질이 감지됐을 때 활성화대식세포로 분화하며 항원을 만들면서 염증반응을 유발시킨다. 이 때문에 알츠하이머나 간염, 암 같은 염증성 질환을 정확히 진단하고 치료하기 위해서는 활성화대식세포를 빠르고 정확하게 검출해 내는 것이 중요하다. 기존에도 활성화대식세포를 염색할 수 있는 물질이 있었지만 생체 내 활용이 어려워 활성화대식세포만을 선별해 내는데는 어려움이 있었다. 연구팀은 자체개발한 8200여 종류의 형광유기분자 라이브러리를 탐색해 활성화대식세포만을 선택적으로 염색하는 화합물을 찾아내는데 성공했다. 이번에 발견한 ‘CDg16’은 활성화대식세포 내 리소좀이라는 세포내소기관을 염색시키고 세포독성도 거의 없다는 사실을 확인했다. 특히 동맥경화를 유발시킨 생쥐에게 CDg16를 주입한 결과 동맥경화가 발생한 위치를 정확하게 찾아낸다는 것을 알아냈다. 장영태 부연구단장은 “활성화대식세포는 각종 질환을 유발하는 염증부위를 정확하게 파악하는데 가장 좋은 타겟”이라며 “이번에 개발한 활성화대식세포 선택적 염색형광물질은 다양한 염증성 질환의 진단 및 약물 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 역사상 최악의 의약품 사고 ‘탈리도마이드’ 사고 재발 막는 기술 나왔다

    역사상 최악의 의약품 사고 ‘탈리도마이드’ 사고 재발 막는 기술 나왔다

    1960년대 ‘탈리도마이드’라는 약품은 임신 중 입덧 완화에 효과가 좋다고 알려져 유럽의 많은 임산부들이 임신 기간 내내 복용하기도 했다. 그런데 문제는 탈리도마이드를 장기복용한 임산부들에게서는 팔, 다리가 이상이 있는 기형아들을 낳았던 것. 당시 탈리도마이드 복용으로 인해 태어난 기형아 숫자만도 1만여명에 달하는 것으로 알려져 있다. 연구결과 탈리도마이드에는 실제로 입덧을 완화시켜주는 R-탈리도마이드와 이성질체인 S-탈리도마이드가 있는데 기형아를 낳게 만든 부작용은 S-탈리도마이드에 의한 것이었다. 인공감미료로 알려진 아스파탐도 똑같이 생겼지만 한 쪽은 단맛을 내지만 다른 쪽은 쓴맛을 낸다. 이처럼 많은 생체분자들은 왼손과 오른손처럼 구성물질과 구조는 같지만 거울상 대칭을 이루는 광학이성질성을 갖고 있다. 한 쪽은 인체에 부작용이 없고 약리효과가 있지만 다른 쪽은 독이 되는 경우도 많다. 이 때문에 많은 제약기업들이 이성질체 중 쓸모없는 물질을 제거하거나 분리하는 방법을 연구 중인데 국내 연구진이 거울상 이성질체 중 한 쪽 분자만 합성할 수 있는 기술을 개발했다.기초과학연구원(IBS) 분자활성촉매반응 연구단 장석복(카이스트 화학과 교수) 단장과 박윤수 연구원은 ‘쌍둥이 분자’인 거울상 이성질체 둘 중 한 종류의 분자만을 선택적으로 합성할 수 있는 촉매를 개발하고 이를 활용해 의약품 필수재료인 카이랄 락탐을 만드는데도 성공했다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 촉매반응’ 19일자에 실렸다. 자연계에 많은 분자들이 거울상 이상질체로 구성돼 있는데 이 중 사람들에게 이로운 이성질체만 선택적으로 합성하는 ‘비대칭 반응’ 개발은 여전히 화학계의 난제로 남아있었다. 연구팀은 이리듐을 원료로 만든 수 십여개의 촉매 중에서 ‘카이랄 다이아민’ 골격을 가진 이리듐 촉매가 99% 이상의 정확도로 원하는 거울상 분자를 선택할 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 이렇게 개발된 촉매를 이용해 의약품 제조에 많이 활용되는 다양한 카이랄 락탐 화합물을 합성하는데도 성공했다. 카이랄 락탐은 독특한 입체적 특성 때문에 우리 신체를 구성하는 많은 아미노산 유도체를 만들 수 있어 이번에 개발된 촉매를 이용해 신체 생리활성을 높인 약물 개발이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다.장석복 단장은 “이번 연구는 약효를 갖는 의약품의 핵심 물질만 선택적으로 만들 수 있는 기술로 부작용은 줄이고 효과는 높일 수 있는 신약개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “자연계에 풍부한 탄화수소화합물로 고부가가치 원료를 만들 수도 있어 경제적 효과도 무궁무진하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 아이언맨 ‘불패 질주’

    아이언맨 ‘불패 질주’

    스켈레톤 황제 윤성빈, 6개 대회 연속 시상대 올라 새달 캐나다 세계선수권서 사상 첫 금메달 도전“올 시즌 목표는 매 대회 시상식에 오르는 것입니다.” 2018 평창동계올림픽 남자 스켈레톤에서 금메달을 따내며 ‘신흥 스켈레톤 황제’로 즉위한 윤성빈(25)은 올 시즌 황제치고는 다소 소박한 목표를 내걸었다. 올림픽 종료 후 사후 활용 진통으로 정상적 운영을 하지 못한 평창 알펜시아 슬라이딩센터로 인해 충분한 훈련을 하지 못했기 때문이다. 평창에 있는 스타트 훈련장도 제대로 운영이 안 돼 얼음 위 연습은 지난해 말 캐나다 휘슬러의 전지훈련에서만 가능했다. 녹록지 않은 상황에 따라 윤성빈도 안전한 목표를 설정한 것이다. 하지만 윤성빈은 17일(한국시간) 미국 레이크 플래시드에서 열린 2018~2019 국제봅슬레이·스켈레톤연맹(IBSF) 월드컵 7차 대회에서 동메달을 땄다. 악천후로 치르지 못했던 4차 대회를 제외하고 올 시즌 1~7차 월드컵에서 금메달 1개, 은메달 2개, 동메달 3개를 수확하며 단 한 차례도 3위 밖으로 밀려나지 않았다. 올 시즌에서 매 대회 3위 안에 이름을 올린 남자 스켈레톤 선수는 윤성빈이 유일하다. 이날 경기가 열린 레이크 플래시드의 반호벤버그 트랙은 전 세계 경기장 중 커브 구간이 20개로 가장 많다. 이 중 4~9번 커브 구간은 ‘악마의 고속도로’라 불릴 정도로 까다로운 편이다. 정밀한 기술력이 필요하다. 윤성빈도 아직 이 트랙에서는 월드컵 우승 기록이 없다.윤성빈은 1차 레이스 스타트가 4초 85(5위)로 다소 늦었지만 점점 가속력을 끌어 올려 3위의 기록(53초 71)으로 결승선을 통과했다. 2차 레이스에서는 4초 79(3위)의 스타트로 시작한 다음 53초 73(2위)으로 결승선을 통과했다. 결국 1·2차 시기 합계 1분 47초 44를 기록해 알렉산더 트레티아코프(러시아·1분 47초 19)와 마르틴스 두쿠르스(라트비아·1분 47초 33)에 이어 3위로 7차 월드컵을 마쳤다. 이번 대회 동메달로 랭킹포인트 200점을 더한 윤성빈은 총점 1245점으로 트레티아코프(1269점)에 이어 세계 2위에 랭크됐다. 윤성빈과 트레티아코프는 오는 23일부터 캐나다 캘거리에서 진행되는 올 시즌 마지막 월드컵에서 세계 랭킹 1위를 놓고 다시 한번 격돌한다. 지난 4차 월드컵에서 스켈레톤 경기를 못 치렀기 때문에 캘거리에서 두 차례 경기가 진행된다. 금메달이 총 2개나 걸려 있기에 세계 랭킹에도 직접적인 영향을 미칠 것으로 전망된다. 윤성빈은 다음달 캐나다 휘슬러에서 열리는 IBSF 세계선수권에도 출격해 사상 첫 금메달에 도전한다. 윤성빈의 세계선수권 최고 성적은 2016년 기록한 2위이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr
  • 그 기억, 콕 찍어 지워드립니다

    그 기억, 콕 찍어 지워드립니다

    미국영화연구소(AFI)가 선정한 100대 영화에 포함된 마틴 스코세이지 감독의 1976년 작품 ‘택시 드라이버’와 1978년 마이클 치미노 감독이 만든 ‘디어 헌터’의 공통점은 뭘까.우선 주인공이 로버트 드니로라는 점. 그리고 트라우마라고 부르는 ‘외상 후 스트레스 장애’(PTSD)로 인해 삶이 망가져 버린 베트남전 참전 군인들의 모습을 그렸다는 점을 꼽을 수 있다. 이처럼 차마 눈 뜨고 볼 수 없을 정도로 참혹한 전장이나 예상치 못한 지진해일(쓰나미), 지진, 화산 같은 자연재해와 대형 사건사고에 노출된 사람들은 단 한 번의 경험으로 새겨진 트라우마 때문에 남은 삶을 정상적으로 영위해 나가기 힘들어하는 경우가 많다. 광유전학이나 뇌과학이 발달하면서 삶 자체를 위협하는 고통스러운 기억만을 족집게처럼 콕 찍어 없애는 방법들이 활발히 연구되고 있다. 기초과힉연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 단장팀은 시각자극을 통해 PTSD를 치료하는 방법의 메커니즘을 밝혀내고 공포기억과 관련한 새로운 뇌 회로를 발견했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다. 현재 신경정신과에서는 트라우마를 치료할 때 환자가 공포기억을 떠올리도록 한 뒤 빛을 이용해 눈동자를 좌우로 움직이도록 시각자극을 주는 ‘안구운동 민감 소실 및 재처리요법’(EMDR)을 활용하고 있다. EMDR은 트라우마로 남은 공포기억을 회상하면서 눈동자를 좌우로 움직이도록 함으로써 뇌의 정보처리 기능을 활성화시켜 두려웠던 기억을 저 멀리 사라지게 만드는 기법이다. 실제로 2001년 미국 9·11테러, 2004년 발생한 태국 쓰나미 사태, 1995년 일본 고베지진 때 살아남은 사람들의 공포기억을 치유하는 데 EMDR이 활용된 바 있다. EMDR이 트라우마 치료에 효과적이라는 것은 알려져 있지만 어떤 방식으로 작동돼 공포기억을 제거하는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 특정 소리와 함께 전기충격을 줘 소리에 대한 공포기억을 심어 줬다. 공포기억이 생긴 생쥐는 소리만 들려도 몸이 얼어붙는 공포반응을 보이게 된다. 연구팀은 생쥐가 소리에 공포반응을 보일 때 좌우로 반복해서 깜박거리는 LED 빛을 보도록 하면 몸이 얼어붙는 공포반응이 빠르게 감소한다는 사실을 확인했다. 또 시간이 지난 뒤나 다른 장소에서 똑같은 상황에 맞닥뜨려도 공포반응이 나타나는 비율이 낮다는 것도 확인했다. 사람의 트라우마 치료에 사용되는 EMDR의 치료 효과가 생쥐에게서도 똑같이 나타난다는 것이다. 연구팀은 빛과 유전공학적 기법을 결합해 특정 세포를 조절하는 광유전학을 통해 뇌에서 안구 운동과 주의집중을 담당하는 상구와 중앙 내측 시상핵을 거쳐 기억이 저장되는 편도체에 이르는 신경회로가 공포기억을 관장하는 새로운 통로라는 사실도 밝혀냈다. 신희섭 단장은 “PTSD는 단 한 번의 충격적인 경험으로 형성되지만 기존의 약물과 심리치료 방식으로는 치유기간이 오래 걸린다”며 “이번에 발견한 공포기억 억제회로를 조절하는 약물이나 기술을 개발해 PTSD를 좀더 손쉽게 치료하는 방법을 찾을 것”이라고 말했다. IBS 신희섭 단장팀 연구 이전에 카이스트 생명과학과와 미국 존스홉킨스 의대, 컬럼비아 의대 공동연구팀은 뇌의 흥분성 신경세포에서 포도당과 유사한 물질을 대사할 수 있도록 만들어 주는 이노시톨 대사효소를 제거하면 공포기억이 빠르게 사라진다는 사실을 발견해 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 그 기억, 콕 찍어 지워드립니다

    그 기억, 콕 찍어 지워드립니다

    미국영화연구소(AFI)가 선정한 100대 영화에 포함된 마틴 스코세이지 감독의 1976년 작품 ‘택시 드라이버’와 1978년 마이클 치미노 감독이 만든 ‘디어 헌터’의 공통점은 뭘까. 우선 주인공이 로버트 드니로라는 점. 그리고 트라우마라고 부르는 ‘외상 후 스트레스 장애’(PTSD)로 인해 삶이 망가져 버린 베트남전 참전 군인들의 모습을 그렸다는 점을 꼽을 수 있다. 이처럼 차마 눈 뜨고 볼 수 없을 정도로 참혹한 전장이나 예상치 못한 지진해일(쓰나미), 지진, 화산 같은 자연재해와 대형 사건사고에 노출된 사람들은 단 한 번의 경험으로 새겨진 트라우마 때문에 남은 삶을 정상적으로 영위해 나가기 힘들어하는 경우가 많다. 광유전학이나 뇌과학이 발달하면서 삶 자체를 위협하는 고통스러운 기억만을 족집게처럼 콕 찍어 없애는 방법들이 활발히 연구되고 있다. 기초과힉연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 단장팀은 시각자극을 통해 PTSD를 치료하는 방법의 메커니즘을 밝혀내고 공포기억과 관련한 새로운 뇌 회로를 발견했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다. 현재 신경정신과에서는 트라우마를 치료할 때 환자가 공포기억을 떠올리도록 한 뒤 빛을 이용해 눈동자를 좌우로 움직이도록 시각자극을 주는 ‘안구운동 민감 소실 및 재처리요법’(EMDR)을 활용하고 있다. EMDR은 트라우마로 남은 공포기억을 회상하면서 눈동자를 좌우로 움직이도록 함으로써 뇌의 정보처리 기능을 활성화시켜 두려웠던 기억을 저 멀리 사라지게 만드는 기법이다. 실제로 2001년 미국 9·11테러, 2004년 발생한 태국 쓰나미 사태, 1995년 일본 고베지진 때 살아남은 사람들의 공포기억을 치유하는 데 EMDR이 활용된 바 있다.EMDR이 트라우마 치료에 효과적이라는 것은 알려져 있지만 어떤 방식으로 작동돼 공포기억을 제거하는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 특정 소리와 함께 전기충격을 줘 소리에 대한 공포기억을 심어 줬다. 공포기억이 생긴 생쥐는 소리만 들려도 몸이 얼어붙는 공포반응을 보이게 된다. 연구팀은 생쥐가 소리에 공포반응을 보일 때 좌우로 반복해서 깜박거리는 LED 빛을 보도록 하면 몸이 얼어붙는 공포반응이 빠르게 감소한다는 사실을 확인했다. 또 시간이 지난 뒤나 다른 장소에서 똑같은 상황에 맞닥뜨려도 공포반응이 나타나는 비율이 낮다는 것도 확인했다. 사람의 트라우마 치료에 사용되는 EMDR의 치료 효과가 생쥐에게서도 똑같이 나타난다는 것이다. 연구팀은 빛과 유전공학적 기법을 결합해 특정 세포를 조절하는 광유전학을 통해 뇌에서 안구 운동과 주의집중을 담당하는 상구와 중앙 내측 시상핵을 거쳐 기억이 저장되는 편도체에 이르는 신경회로가 공포기억을 관장하는 새로운 통로라는 사실도 밝혀냈다. 신희섭 단장은 “PTSD는 단 한 번의 충격적인 경험으로 형성되지만 기존의 약물과 심리치료 방식으로는 치유기간이 오래 걸린다”며 “이번에 발견한 공포기억 억제회로를 조절하는 약물이나 기술을 개발해 PTSD를 좀더 손쉽게 치료하는 방법을 찾을 것”이라고 말했다. IBS 신희섭 단장팀 연구 이전에 카이스트 생명과학과와 미국 존스홉킨스 의대, 컬럼비아 의대 공동연구팀은 뇌의 흥분성 신경세포에서 포도당과 유사한 물질을 대사할 수 있도록 만들어 주는 이노시톨 대사효소를 제거하면 공포기억이 빠르게 사라진다는 사실을 발견해 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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