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2024-11-24 (일)

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숨겨진 청각 신경 손상, 이명 원인으로 주목

최근, 정상적인 청력을 가진 사람들 사이에서도 숨겨진 청각 신경 손상이 발견되고 있는데, 이것이 이명의 원인일 가능성이 제기되고 있다. 현대 생활에서 무선 이어폰과 같은 기기를 사용하여 음악이나 영상을 자주 듣는 것이 청력 문제를 야기할 수 있다는 우려가 있으며, 이러한 청력 손상이 늘고 있는 추세이다. 미국 매사추세츠 아이엔이어(Mass Eye and Ear) 병원의 연구에 따르면 이러한 숨겨진 청각 신경 손상이 이명의 원인일 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 사이테크데일리(SciTech Daily)가 보도했다. 전 세계적으로 약 2억 명의 사람들이 이명을 겪고 있으며, 이 중 약 10%는 일상 생활에 큰 지장을 받고 있는 것으로 알려져 있다. 이명의 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 청력 손실, 소음 노출, 스트레스, 약물 부작용, 두개골 손상 등이 영향을 줄 수 있다고 여겨진다. 연구팀은 정상 청력을 가진 이명 환자 40명을 대상으로 청각 신경과 뇌간의 반응을 측정했다. 그 결과, 이명 환자들은 청각 신경의 손실과 함께 뇌간에서 과잉 활동을 보이는 것으로 나타났다. 연구팀의 선임 저자인 스테판 메종(Stéphane F. Maison) 박사는 "이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 발생한다는 가설을 뒷받침하는 것이다"라고 말했다. 또한, 연구팀은 이명 환자들의 달팽이관에서 청각 신경과 달팽이관의 세포 사이의 연결이 손상된 것을 발견했다. 이 질환을 달팽이관 시냅토병증이라고 한다. 달팽이관 시냅토병증은 청력 손실, 이명, 어지럼증 등의 증상을 유발할 수 있다. 이 질환은 정상 청력 검사를 받은 환자에게서도 나타날 수 있는데, 이는 청력 검사가 청각 신경의 모든 손상을 감지하지 못하기 때문이다. 이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실과 달팽이관 시냅토병증과 관련이 있다는 것을 시사한다. 즉, 청각 신경의 손실로 인해 달팽이관 시냅토병증이 발생하고, 이로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 이명이 발생할 수 있다는 것이다. 연구팀은 향후 청각 신경 재생 연구를 통해 이명 치료 가능성을 타진할 계획이다. 메종(Maison) 박사는 "소실된 청력을 복원하고 뇌의 과잉 활동을 감소시키는 방법을 발견하면, 이것이 이명 치료에 대한 희망을 현실적으로 만들 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 이명의 원인을 이해하고, 효과적인 치료법을 개발하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-12-15
성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?

두뇌 건강을 유지하고 치매를 예방하기 위해, 많은 사람들이 구구단을 외우기, 숫자 세기, 책 읽기 등 다양한 방법으로 두뇌를 계속 활동시키고 있다. 실제로, 연령이 증가함에 따라 두뇌 활동을 유지하는 것이 알츠하이머병이나 다른 형태의 치매 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 있다. 또한 특정 성격 특성이 알츠하이머 발명 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과도 나왔다. 예루살렘 포스트는 캘리포니아 대학과 일리노이 노스웨스턴 대학교 연구팀의 연구 결과를 소개했다. 연구팀은 대규모 메타 분석을 통해 특정 성격이 치매 위험을 낮출 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구에 따르면 성실성, 외향성, 긍정적인 태도를 가진 사람들이 신경질적이고 부정적인 태도를 가진 사람들보다 치매 진단을 받을 가능성이 낮은 것으로 나타났다. 이 연구에서는 치매 환자의 뇌 조직에 나타나는 물리적 손상과는 다른 측면을 조명했다. 특정 성격 특징이 치매 관련 장애를 극복하는 데 어떻게 도움이 되는지에 대한 연결성을 밝혀내고 있다. 해당 연구는 '치매 진단 및 신경병리학적 부담의 성격 예측자: 개별 참가자 데이터 메타 분석'이라는 제목으로 알츠하이머 협회 저널에 게재됐다. 논문의 제1 저자인 캘리포니아대학교 소속 유씨 데이비스(UC Davis·UCD)의 에모리 벡(Emorie Beck) 심리학 교수는 "이전 연구들은 성격 특성과 치매와의 연관성을 확립하려 했지만, 대부분 규모가 작고 특정 인구에 초점을 맞춘 것이었다"라고 말했다. 벡 교수는 "우리는 이 연구를 종합하고 이러한 연관성의 강도와 일관성을 테스트하기 위해 새로운 기술을 활용하고자 했다"며 "이 연관성이 확인된다면, 인생 초기에 성격 특성에 개입하여 변화를 유도하는 것이 장기적으로 치매 위험을 줄이는 방법이 될 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 4만4000명 이상의 참가자를 포함한 8개의 연구에서 나온 데이터를 분석했으며, 그 중 1703명은 치매 진단을 받았다. 연구팀은 '5대' 성격 특성(성실성, 외향성, 경험에 대한 개방성, 신경증, 친화성)과 주관적 웰빙(긍정적 및 부정적 영향, 삶의 만족도)에 대한 측정을 조사했다. 이어서 이 결과들을 치매의 임상 증상(인지 테스트 성능) 및 부검 시 나타나는 뇌 병리와 비교 분석했다. 성격이 일반적으로 행동을 통해 치매 위험과 관련 있다고 여겨진다. 예를 들어, 성실성이 높은 사람들은 좋은 식습관을 유지하고 건강 관리에 더 주의를 기울일 가능성이 높으며, 이는 장기적으로 건강한 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 연구자들은 신경증과 같은 부정적인 성격 특성에 높은 점수나 긍정적인 전망에 대한 낮은 점수가 치매 진단 위험과 관련이 있음을 발견했다. 반면, 경험에 대한 개방성, 우호성, 삶의 만족도에 대한 높은 점수는 일부 소규모 연구에서 보호 효과를 보였다. 그러나 놀랍게도 이러한 성격 특성과 사후 사람들의 뇌에서 실제 신경병리 사이에는 어떤 연관성도 발견되지 않았다. 벡 교수는 "인격 특성이 인지 테스트 성과를 예측하지만 신경병리와는 관련이 없는 것이 놀라운 발견이었다"고 말했다. 이는 일부 성격 특성이 알츠하이머병과 같은 질병으로 인한 손상에 대해 더욱 탄력적으로 대처하는 데 도움을 줄 수 있음을 시사한다. 특정 성격 특성이 높은 사람들은 장애에 대해 더 잘 대처하고 해결하는 방법을 찾을 수 있다고 보인다. 연구팀의 다른 연구에 따르면, 상당한 신경병리를 가진 사람들 중 일부는 인지 테스트에서 거의 손상이 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 이 연구는 신경증, 성실성 및 부정적인 전망이 치매 진단과 강력하게 연관되어 있음을 보여주는 증거를 제공한다. 연구자들은 성격과 치매 위험, 신경병리 사이의 관계에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들, 예를 들어 연령, 성별, 교육 수준 등을 고려해 조사했다. 그러나 성실성의 보호 효과가 나이가 들수록 증가한다는 점 외에는 이러한 요인들의 영향에 대한 명확한 증거를 거의 찾지 못했다. 한편, 글로벌 제약사 에자이와 바이오젠이 개발한 알츠하이머 치매 신약 '레켐비'(LEQEMBI)를 오는 2023년 12월 20일 일본에서 출시된다. 이로써 일본은 미국에 이어 두 번째로 레켐비를 시판하는 국가가 될 것이다. 레켐비는 알츠하이머 치매 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드(βA)에 선택적으로 결합하는 기전으로 질병의 진행 속도를 감소시킨다. 초기 알츠하이머 환자의 인지 기능 저하를 늦추는 게 입증된 유일한 치료제로 알려졌다. 임상 3상 연구에 따르면 레켐비 투약군은 18개월 후 위약군과 비교해 뇌의 인지 기능 저하가 27% 느렸다. 치매의 진행 속도를 27% 늦춘 셈이다. 알츠하이머는 기억장애, 인지장애, 성격·행동장애가 포함돼 종합적인 치매 증상을 보이는 퇴행성·비가역성 질환이다. 한국에서는 약 89만명의 환자가 있는 것으로 알려졌다.
- IT/바이오
2023-12-15
커피·차, 노년기 신체 기능 저하 예방에 도움

싱가포르 국립대학교 연구팀이 커피, 차, 카페인 섭취와 노인 쇠약 사이의 관련성을 조사한 연구 결과에 따르면, 적당량의 커피, 차, 카페인 섭취가 노인 쇠약 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 나타났다. 이 연구팀은 1993년부터 2017년까지 싱가포르에 거주하는 70세 이상 성인 1만2000여 명을 대상으로 20년간의 장기 추적 조사를 진행했다. 과학 전문 매체 '싸이테크데일리(scitechdaily)'의 보도에 따르면, 싱가포르 국립대학교의 연구 결과 커피를 하루에 3~5잔 마신 사람들은 마시지 않은 사람들에 비해 노인 쇠약 위험이 12% 낮았으며, 같은 양의 차를 마신 사람들은 13% 낮은 위험을 보였다. 또한, 하루에 400mg의 카페인을 섭취한 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 노인 쇠약 위험이 16% 낮았다고 밝혔다. 연구팀은 중년기에 커피, 홍차, 녹차를 꾸준히 섭취하는 것이 노년기의 신체적 노쇠 발생 가능성을 현저히 감소시키는 것과 관련이 있다고 밝혔다. 연구에 따르면, 하루에 4잔 이상의 커피를 마시는 참가자들은 커피를 전혀 마시지 않는 참가자들에 비해 노년기에 신체적 노쇠가 발생할 확률이 더 낮았다. 또한, 매일 홍차와 녹차를 섭취한 참가자들은 차를 마시지 않는 사람들에 비해 신체적 쇠약 발생 확률이 현저히 낮았다. '카페인과 노년 쇠약' 연관성 밝혀 연구팀은 또한 카페인 섭취와 노년기 신체적 쇠약 사이의 관계를 추가로 평가했다. 그 결과, 카페인 섭취량이 많을수록, 카페인의 공급원에 관계없이 신체적으로 쇠약해질 확률이 낮아지는 것으로 나타났다. 연구에서는 신체적 노쇠의 네 가지 구성 요소 중 체중 감소와 탈진에 대한 자가 보고보다는 악력과 TUG(타임드 업-앤드-고) 테스트에 대한 측정에서 이러한 연관성이 더 강하게 나타났다. 이번 연구는 커피, 차, 카페인과 노인 쇠약의 연관성을 밝힌 첫 번째 연구로, 그 의의가 크다. 노인 쇠약은 노화에 따른 신체 기능의 저하로, 독립적인 생활이 어려워지고 사망률이 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 노인 쇠약을 예방하는 것은 노년기 삶의 질 향상과 건강 수명 연장에 중요한 의미를 갖는다. 이는 커피와 차의 건강상의 이점에 대한 연구에 새로운 단서를 제공하는 것으로, 향후 추가 연구를 통해 그 효과를 보다 명확히 규명할 필요가 있다. '싱가포르인'만 대상 한계 그러나 이번 연구 대상은 싱가포르인으로만 이루어졌기 때문에 다른 문화권의 사람들에게도 동일한 결과가 적용될지는 불확실하다. 또 연구 기간은 20년으로 비교적 길지만 커피, 차, 카페인의 장기적인 영향에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 실정이다. 이 연구 결과는 커피와 차가 노년기 신체 기능 저하를 예방하는 데 도움이 될 수 있다는 가능성을 제시한다. 따라서 중년 이후에도 커피와 차를 적당량 섭취하는 것은 노년기 건강을 유지하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
- 생활경제
2023-12-14
천연 곰팡이 '수목균근균', 옥수수 수확량 40% 증가시켜

천연 곰팡이의 일종인 수목균근균(AMF)이 농작물 수확량을 40%나 향상시킨다는 연구 결과가 나왔다. 현재 세계는 인구 증가와 기후 변화로 인해 식량 부족에 대한 위협에 직면해 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 나라들이 농업 생산성 향상에 노력하고 있다. 과학기술 전문 매체 뉴 아틀라스(NEW ATLAS)에 따르면 스위스 연구팀이 옥수수 농지 토양에 수목균근균(AMF)을 처리하면 추가 비료나 살충제 사용 없이도 옥수수 수확량을 40%까지 향상시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 수목균근균은 식물의 뿌리와 공생하는 곰팡이로, 식물에 영양분을 공급하고 병원균으로부터 보호하는 역할을 한다. 이 연구에서 연구팀은 스위스의 54개 옥수수 농장의 800개 시험 재배지에서 파종 전에 수목균근균(AMF)을 토양에 혼합했다. 이 균류는 건강한 토양에서 자연적으로 발생하며 식물의 뿌리에 침투해 나무와 같은 '구조물(arbuscules, 아부스큘레)'을 형성한다. 이 구조물이 가지를 뻗으면 식물의 뿌리 표면적을 넓혀 영양분 흡수를 높인다. 이 연구의 공동 책임자이자 취리히 대학교의 토양 생태학자이자 농업 연구 센터인 아그로스코프의 마르셀 반 데어 헤이덴 박사는 "4분의 1의 농지에서 균근균이 최대 40%의 수확량 향상을 가져왔다"며 "엄청난 일이죠"라고 말했다. 연구 결과, 수목균근균을 처리한 시험 구획 농지 약 25%에서 옥수수 수확량이 40%까지 증가했다. 나머지 농지의 3분의 1에서는 수확량이 거의 증가하지 않거나 심지어 감소하기도 했다. 스위스 연방정부의 농업연구기관인 아그로스코프(Agroscope)의 공동 제1저자인 스테파니 루츠는 "토양에 많은 곰팡이 병원균이 존재할 때 (수목균근균) 접종이 가장 효과적이라는 사실을 발견했다"라고 말했다. 곰팡이(균근균)는 토양에 대한 1차 방어선을 제공해 작물 수확량을 감소시킬 수 있는 식물을 공격하는 병원균을 막는 것으로 알려져 있다. 다시 말하면, 병원균이 많은 토양에서는 수목균근균이 식물을 보호함으로써 수확량을 동일하게 유지하거나 오히려 수확량 증대 효과가 나타났다. 연구팀은 토양 마이크로바이옴 지표를 사용하여 파종 전에 주어진 구획에 대해 86%의 정확도로 식물 성장의 변화를 성공적으로 측정했다. 이를 통해 10개의 밭 중 9개 밭에서 접종 성공을 예측할 수 있었고, 따라서 수확량을 예측할 수도 있었다. 이번 연구 결과는 균근균이 식량 생산성을 높이는 데 효과적인 수단이 될 수 있음을 보여준다. 특히, 병원균에 감염된 토양에서 균근균의 효과가 두드러지게 나타났다. 이는 균근균이 식물을 병원균으로부터 보호하는 역할을 한다는 것을 시사한다. 수목균근균은 비료나 살충제 사용 없이도 식량 생산성을 높일 수 있는 친환경적인 방법이다. 따라서 이번 연구 결과는 지속 가능한 농업을 실현하는 데 기여할 것으로 기대된다. 균근균은 토양을 건강하게 유지하고 식물의 영양소 흡수를 촉진하는 효과가 입증되면서 농업 분야에서 주목받고 있다. 특히, 전 세계적으로 토양 황폐화가 심화되고 있는 상황에서 균근균은 지속 가능한 농업을 실현하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
- 산업
2023-12-14
[퓨처 Eyes(15)] 20m 미만 소형 입자 가속기, 의료·반도체 혁신 예고

미국 텍사스대학교(UT) 오스틴 캠퍼스 연구원들이 전자 에너지가 높고 공간도 적게 차지하는 소형 입자 가속기를 개발했다. '입자 가속기'는 우주를 구성하는 기본 입자들의 속성과 상호작용을 연구하는 데 필수적인 장치다. 현대 물리학의 중심에 서 있는 이 기술은 반도체 응용 분야, 의료 영상 및 치료, 재료, 에너지 및 의학 연구에 큰 잠재력을 가지고 있다는 평가다. 특히 기존 가속기는 수 킬로미터에 달하는 넓은 공간을 차지해 가격이 비싸고 소수의 국립연구소와 대학에서만 사용할 수 있었다. 미국 과학 기술 매체 사이테크데일리에 따르면, UT 연구팀이 개발한 소형 입자 가속기는 길이 20m 미만으로, 기존 가속기보다 훨씬 콤팩트하다. 또한, 100억 전자볼트(10 GeV)의 에너지를 가진 전자빔을 생성할 수 있어, 기존 가속기와 동일한 수준의 성능을 갖는다. 현재 미국 내에서 이와 같은 높은 전자 에너지 수준에 도달할 수 있는 가속기는 단 두 대에 불과하며, 둘 다 길이가 약 3km에 달한다. 이 연구의 공동 저자인 비요른 마누엘 헤겔리히(Bjorn "Manuel" Hegelich) UT 물리학 부교수는 "우리는 이제 이러한 에너지 수준에 매우 가까운 거리, 약 10cm 내에서 전자 빔에 도달할 수 있다"고 말했다. 이번 연구는 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 의미하며, 향후 다양한 과학적, 의료적 응용에 사용될 수 있다. 헤겔리히 교수는 저널 '극한에서의 물질과 방사선(Matter and Radiation at Extremes)'에서 "우리의 가속기는 우주 장치의 방사선 내성 테스트, 새로운 반도체 칩의 3D 내부 구조 이미지화, 심지어 혁신적인 암 치료법과 고급 의료 영상 기술 개발에 활용될 수 있다"고 말했다. 또한, 이 가속기는 X선 자유 전자 레이저 구동에도 사용될 수 있다. 이 레이저는 원자나 분자 수준에서 일어나는 프로세스를 슬로우 모션으로 촬영하는 데 이용 가능하다. 가속기 기술의 혁신 '소형 입자 가속기' 입자 가속기는 원자와 같은 작은 입자들을 매우 높은 속도로 가속시켜, 이들을 서로 충돌시키거나 특정 표적에 충돌시킴으로써 그 속성을 탐구한다. 이러한 과정을 통해 과학자들은 입자들과 이를 구성하는 힘에 대해 깊이 있게 연구할 수 있다. 입자 가속기는 주로 하전 입자의 속도를 증가시키는 데 사용된다. 양성자, 원자핵, 전자와 같은 양전하나 음전하를 지닌 입자들이 이에 해당한다. 이 입자들은 때때로 빛의 속도에 근접한 속도로 가속된다. 입자가 표적 물질이나 다른 입자와 충돌할 때, 다양한 현상이 발생한다. 충돌로 인해 에너지가 방출되고, 핵 반응이 일어나며, 입자가 산란되고 새로운 입자가 생성된다. 예를 들어, 중성자와 같은 다른 입자들이 이러한 충돌에서 생겨날 수 있다. 이 과정을 통해 과학자들은 원자, 원자핵, 핵자를 결합하는 힘과 '하이그스 보손(Higgs boson)'과 같은 특별한 입자들의 성질을 연구할 수 있다. 하이그스 보손, 우주 기본 입자의 질량 부여하는 '신의 입자' '하이그스 보손'은 기본 입자 물리학의 중요한 개념 중 하나로, 입자들이 질량을 갖게 되는 메커니즘을 설명하는 데 핵심적인 역할을 한다. 이 입자는 1964년 물리학자 피터 하이그스와 다른 몇몇 이론 물리학자들에 의해 처음으로 제안됐다. 2012년 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형 강입자 충돌기(LHC)에서 처음 발견됐다. 하이그스 보손은 매우 무거운 입자로, 질량은 약 125GeV이다. 이는 약 125억 전자볼트와 같다. 하이그스 보손은 또한 매우 불안정한 입자로, 평균 수명은 약 1.56x10¯²²초로 추정된다. 이는 하이그스 보손이 생성된 직후 거의 즉시 다른 입자들로 붕괴한다는 것을 의미한다. 하이그스 보손의 발견은 물리학 연구에 새로운 동력을 불어넣었다. 이로 인해 피터 하이그스와 프랑수아 앵글레르는 2013년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 발견은 우주의 근본적인 성질에 대한 이해를 크게 향상시켰으며, 여전히 많은 연구가 진행 중이다. 입자 가속기 활용 분야 입자 가속기는 우주의 기원과 구조, 물질의 기본 구성 요소, 자연법칙 등을 연구하는 데 사용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 입자를 발견하거나, 기존 입자의 성질을 연구할 수 있다. 또한 입자 가속기는 생물학, 의학, 재료과학, 나노기술 등 다양한 분야의 응용과학 연구에 활용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 약물이나 치료법을 개발하거나, 새로운 재료나 소재를 개발할 수 있다. 예를 들어, 암 치료를 위한 정밀 방사선 요법이나 새로운 재료의 연구에 활용될 수 있다. 종양을 제거하거나 염증을 치료하는 방사선 치료를 수행할 수 있다. 입자 가속기를 사용하여 의료용 동위원소를 생산할 수도 있다. 의료용 동위원소는 암 진단, 치료, 방사선 치료 등 다양한 의학 분야에서 사용된다. 입자 가속기는 반도체 제조, 금속 재료 연구, 환경 오염 측정 등 산업 분야에도 다양한 용도로 활용되고 있다. 입자 가속기를 이용하여 반도체의 미세 회로를 제조할 수 있다. 또 식품이나 의약품을 살균하거나, 디스플레이 등을 제조할 수 있다. 아울러 새로운 물리학 이론을 탐구할 수 있다. 표준 모델 이외의 이론, 예를 들어 초대칭성, 여분의 차원, 양자 중력 이론 등을 실험적으로 탐구하는 것이 다음 세대 가속기의 중요한 목표 중 하나가 될 것이다. 또한 대규모 입자 가속기 프로젝트는 국제적 협력을 필요로 한다. 이러한 협력은 물리학뿐만 아니라 정치적, 경제적, 교육적 측면에서도 광범위한 영향을 미칠 것으로 보인다. 웨이크필드 레이저 가속기 웨이크필드 레이저 가속기는 1979년에 처음으로 개념이 제시된 이후 괄목할 만한 발전을 거듭해왔다. 이 기술은 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 지난 수십 년간 여러 연구 그룹이 이 기술을 발전시켜 더욱 강력한 버전을 개발했다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 이 과정은 보트가 호수를 가로질러 나아가며 남기는 항적과 유사하며, 전자는 서퍼가 파도를 타는 것처럼 이 플라즈마 파동을 타고 이동한다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 웨이크필드 레이저 가속기 기술의 효율성과 성능을 높이는 데 크게 기여하고 있다. 앞으로도 이 분야의 연구와 개발에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 헤겔리히 교수는 웨이크필드 가속기의 원리를 비유를 통해 설명했다. 그는 "웨이크 서핑을 하려면 큰 파도에 들어가기 어렵기 때문에 서퍼들은 제트 스키에 끌려들어간다"고 비유했다. 이어서 "우리 가속기에서는 제트 스키와 유사한 역할을 하는 것이 적절한 시간과 위치에서 전자를 방출하는 나노입자이다. 이를 통해 파도 위에 더 많은 전자를 끌어들여 가속하는 것이 우리의 '비밀 소스'"라고 부연했다. 이 실험을 위해 연구팀은 세계에서 가장 강력한 펄스 레이저 중 하나인 '텍사스 페타와트 레이저(Texas Petawatt Laser)'를 사용했다. 이 레이저는 UT에 설치되어 있으며, 매시간 한 번씩 초강력 빛 펄스를 발사한다. 단일 페타와트 레이저 펄스의 전력은 미국 전력의 약 1000배에 달하지만, 지속 시간은 150펨토초에 불과하다. 이는 번개 방전의 10억분의 1도 안 되는 짧은 시간이다. 웨이크필드 레이저 가속기는 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 전자는 이 플라즈마 파동을 타고 이동하면서 에너지를 얻게 된다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 소형 입자 가속기 연구의 의미와 전망 UT 연구팀의 이번 연구는 소형 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 이루었다는 점에서 의미가 있다. 소형 입자 가속기는 기존 가속기의 단점인 비용과 공간 제약을 극복할 수 있어 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높다. 연구팀은 향후 현재 개발중인 소형 입자 가속기를 테이블 위에 올려 놓고 초당 수천 번 반복적으로 발사할 수 있는 레이저로 시스템을 구동하여 기존 가속기보다 훨씬 더 콤팩트하고 훨씬 더 넓은 환경에서 사용할 수 있는 가속기를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 한편 현재 세계 각국은 입자 가속기의 성능을 향상시키기 위한 연구에 박차를 가하고 있다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 현재 운영 중인 대형 강입자 충돌기(LHC)의 성능을 개선하기 위한 작업을 진행하고 있다. 또한, 미국, 중국, 일본 등에서도 새로운 입자 가속기의 건설을 추진하고 있다. 이러한 노력을 통해 입자 가속기는 우주와 물질의 기본 법칙을 이해하고 새로운 기술을 개발하는 데 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
- 포커스온
2023-12-14
美 솔튼 해,리튬 매장 재조명⋯3억7천만대 EV 배터리 제조 가능

캘리포니아의 죽어가는 호수 솔튼 해(Solten Sea)가 리튬 매장지로 재조명되고 있다. 1905년 콜로라도 강의 홍수로 형성된 솔튼 해는 현재 세계에서 가장 큰 리튬 염수 매장지 중 하나로 손꼽힌다. 캘리포니아의 남부 사막에 위치한 이 호수는 환경과 경제에 새로운 기회를 제공할 수 있는 가능성을 안고 있다고 미국 매체 체인징 아메리카(Changing America)가 최근 보도했다. 미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 연구에 따르면, 리튬이 풍부하게 매장된 솔튼 해가 캘리포니아의 다음 '골드 러시' 지역으로 부상할 수 있다. 캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스(University of California, Berkeley)의 분석가들은 이 호수에서 3억 7500만 대의 전기 자동차용 배터리를 만들 수 있는 리튬이 풍부하게 존재한다고 밝혔다. 리튬, 3400킬로톤 이상 생산 가능 연구팀은 솔튼 해의 암석에서 리튬 농도를 측정하고 향후 30년 동안의 리튬 생산량을 추정하는 컴퓨터 모델을 개발했다. 이 연구에 따르면, 이 지역은 기술 발전으로 인해 3400킬로톤 이상의 리튬을 생산할 수 있다. 미국 인구 조사국에 따르면 솔튼 해 인근 지역은 인구의 21%가 빈곤에 처해 있는데 리튬 채굴은 새로운 일자리 창출과 지역 경제 활성화를 가져올 수 있는 만큼, 빈곤 지역의 경제 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 미국 정부는 바다에 존재하는 리튬의 양을 정확히 알 수 없었지만, 이번 연구를 통해 솔튼 해가 미국에 새로운 리튬 공급원으로 부상할 수 있음을 확인했다. 에너지 효율 및 재생 에너지 담당 제프 마루티안(Jeff Marootian) 수석 부차관은 "이 보고서는 국내 리튬 산업을 구축하면서 깨끗하고 유연한 전력 생산을 확대할 수 있는 기회를 제공한다"고 말했다. 솔튼 해의 리튬 개발은 미국의 전기 자동차 산업에 중요한 기회가 될 것으로 기대된다. 미국은 현재 전기 자동차 배터리에 필요한 리튬의 대부분을 중국에 의존하고 있다. 솔튼 해의 리튬 개발을 통해 미국은 리튬 수입 의존도를 줄이고 전기 자동차 산업의 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 전망된다. 환경문제 해결 선결 과제 그러나 솔튼 해는 현재 죽어가고 있다. 오랜 기간 동안 호수의 1/3이 물을 잃어왔고 앞으로도 계속 물이 줄어들 것으로 예상된다. 마른 호수 바닥은 짠 독성 물질로 덮여 있어, 인근 주민들에게 호흡기 문제를 일으키는 먼지로 변해가고 있다. 솔튼 해의 리튬을 본격적으로 개발하기 위해서는 먼저 환경적 문제를 해결해야 할 필요가 있다. 이 지역의 환경 문제 해결에는 정부와 기업, 지역 주민들이 협력이 필요하다. 정부는 환경 규제를 강화하고, 기업은 친환경 기술을 개발해야 한다. 지역 주민들도 환경 보호에 적극적으로 참여해야 한다. 리튬은 전기 자동차 산업의 발전에 필수적인 자원이다. 전기 자동차는 내연기관 자동차에 비해 배기가스를 배출하지 않기 때문에, 기후 변화 대응에 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서 솔튼 해의 리튬을 지속 가능한 방식으로 개발하는 것은 전 세계적인 기후 변화 대응에도 기여할 수 있는 중요한 의미를 갖는다.
- IT/바이오
2023-12-12
NASA 프시케, 8주간 성공적 임무 수행

미국항공우주국(NASA)의 프시케(Psyche) 탐사선이 순항 중이다. 지난 2023년 10월 13일 지구를 떠난 후 8주 동안 과학 장비의 전원을 켜고 데이터를 지구로 전송하고 전기 추진기로 심우주 기록을 세우는 등 성공적인 작업을 차례로 수행했다. 프시케는 이미 지구에서 2,600만km 떨어져 있으며 2029년에 화성과 목성 사이에 있는 주 소행성대에 있는 소행성 프시케(Psyche)에 도착할 예정이라고 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)가 보도했다. 이미지 장비, 정상 작동 확인 프시케의 이미지 장비는 물고기자리 별자리의 별장 내에서 총 68개의 이미지를 캡처했다. 이미지 팀은 데이터를 사용해 적절한 명령, 원격 측정 분석 및 이미지 보정을 확인했다. 애리조나 주립대학교의 프시케 이미지 장비 책임자인 짐 벨(Jim Bell) 교수는 "이 초기 이미지는 단지 시작을 알리는 것일 뿐"이라며 "이 정교한 장비를 설계하고 운영하는 팀에게 첫 번째 빛은 스릴이다"라고 밝혔다. 이어 "우리는 이와 같은 별 이미지가 포함된 카메라를 확인하기 시작해 2026년에 탐사선이 비행하는 동안 화성의 테스트 이미지를 촬영할 것"이라며 "마지막으로 2029년에 우리는 목표 소행성 프시케(Psyche)의 가장 흥미로운 이미지를 얻게 될 것이며, 이 모든 영상을 대중과 공유하기를 기대한다"고 말했다. 이미지는 여러 색상 필터를 통해 사진을 찍으며, 이 필터는 모두 초기 관찰에서 테스트됐다. 필터를 통해 팀은 인간의 눈에 보이는 빛과 보이지 않는 빛의 파장의 사진을 사용해 금속이 풍부한 소행성 프시케의 구성을 결정하는 데 도움을 줄 것으로 보인다. 자력계, 소행성 형성 과정 규명에 기여할 듯 프시케는 임무 초기인 10월 말에 자력계의 전원을 켰다. 자력계는 소행성이 어떻게 형성되었는지 결정하는 데 도움이 되는 중요한 데이터를 제공할 것으로 기대된다. 프시케는 태양 폭발을 감지하는 등 예상치 못한 선물도 안겼다. 팀은 탐사선이 소행성으로 이동하는 동안 우주 날씨를 계속 모니터링할 예정이다. 자력계 데이터를 통해 팀은 소행성의 자기장이 매우 작지만 정확하게 감지할 수 있음을 확인했다. 또한 탐사선이 자기적으로 ‘조용함’을 확인했다. 전기 추진기, 심우주 기록 세우다 프시케는 11월 8일 과학 장비를 사용한 모든 작업 중에 4개의 전기 추진기 중 2개를 발사해 깊은 우주에서 홀 효과 추진기를 최초로 사용하는 기록을 세웠다. 또한 일주일도 채 지나지 않은 11월 14일에는 심우주 광학 통신(DSOC)이라는 실험인 탐사선에 내장된 기술 시연을 자체적으로 하는 기록도 세웠다. DSOC는 달 너머 멀리서 광학 데이터를 주고받아 최초의 빛을 얻었다. 이 장비는 거의 1,600만km 떨어진 곳에서 테스트 데이터로 인코딩된 근적외선 레이저를 발사했는데, 이는 광통신의 가장 먼 시연이기도 했다. 중성자 감지센서, 소행성 표면 물질 구성 규명에 기여 프시케 팀은 또한 세 번째 과학 장비인 감마선 및 중성자 분광계의 감마선 감지 구성 요소를 성공적으로 가동했다. 다음으로, 장비의 중성자 감지 센서는 12월 11일 주에 켜질 것으로 예상된다. 이 기능은 팀이 소행성 표면 물질을 구성하는 화학 원소를 결정하는 데 도움이 될 전망이다. 프시케 팀은 "모든 과학 장비가 예상대로 작동하고 있다는 사실에 매우 기쁘다"라며 "이러한 성공은 프시케가 소행성 프시케에 대한 중요한 발견을 할 수 있는 잠재력을 보여준다"고 말했다.
- 산업
2023-12-10
AI 탑재 신발 '문워커', 3배 빠른 걸음 가능

전통적인 동양의 축지법이 현대 기술과 만나 현실화될 날이 머지않았다. 축지법은 전설적인 능력으로, 먼 거리를 순식간에 이동하는 것을 의미한다. 이제 상상 속의 이야기가 아닌 실제로 구현될 수 있는 기술이 등장했다. 미국 텍사스주 오스틴의 지역 신문 케이엑스앤(kxan)은 최근 타임지에서 '2023년 최고의 발명품'으로 선정된 문워커(Moonwalkers)에 대해 보도했다. 오스틴에 본사를 둔 시프트 로보틱스(Shift Robotics)가 개발한 이 신발은 마치 롤러 스케이트를 연상시키지만, 내장된 모터와 인공지능(AI) 기술을 통해 사용자가 평소보다 3배 빠른 속도로 걸을 수 있게 해준다. 이 혁신적인 신발은 단순히 빠르게 이동할 수 있게 하는 것을 넘어, 일상 생활에서의 이동 효율성을 대폭 향상시킬 것으로 기대된다. 이는 기존의 이동 수단에 대한 새로운 패러다임을 제시하며, 일상의 속도와 리듬에 변화를 가져올 것으로 전망된다. 시프트 로보틱스의 쉰지에 장(Xunjie Zhang) 최고경영자(CEO)는 오랫동안 개인 이동성에 대한 관심을 가지고 있었다. 장 CEO는 카네기멜론대학교(Carnegie Mellon University)에서 로봇 공학과 이족 운동을 전공하며, 이 분야에 대한 전문 지식을 쌓았다. 그는 스쿠터와 관련된 교통사고 이후, 보행자가 스쿠터나 자전거보다 훨씬 안전하다는 사실을 인지하게 되었다. 장 CEO는 "걷는 것이 도시를 돌아다니는 가장 안전한 방법임에도 불구하고 왜 한 번도 걷지 않았는지 고민하기 시작했다"고 말했다. 이러한 생각이 문워커 개발의 초석이 되었다. kxan은 시프트 로보틱스의 문워커를 직접 테스트하며 작동 원리를 탐구했다. 이 신발은 외관상 롤러스케이트와 비슷하지만, 내장된 전동 바퀴가 사용자의 걸음마다 앞으로 나아가도록 도와준다. 사용자는 원하는 방향으로의 이동을 제어할 수 있으며, 이는 마치 공항의 무빙워크를 걷는 듯한 느낌을 준다는 설명이다. 장 CEO는 문워커의 독특한 가속 메커니즘에 대해 설명했다. 그는 "바닥에 큰 압력이 가해질 때, 신발은 동시에 가속되지만, '릴리스'와 '컨트롤 폴'이라고 불리는 단계로 전환하는 순간, 가속을 지속하기 위한 추가적인 동력 공급을 중단한다"고 말했다. 신발에 내장된 AI는 사용자의 움직임을 실시간으로 감지하여 속도를 조절한다. 사용자가 속도를 늦추면 신발도 느려지며, 반대로 속도를 높이면 신발의 속도도 증가한다. 급격한 정지나 회전과 같은 상황에서도 신발은 이 모든 것을 계산하여 최적의 반응을 제공한다. 사람의 걸음걸이는 '보행 주기'라고 부르며, 이 주기를 AI가 지속적으로 분석하고 조정한다. AI는 매초 수천 번의 계산을 수행하며, 신발의 데이터를 실시간으로 분석하고 조정한다. 장 CEO는 "우리는 매우 다양한 보행 패턴을 가진 사람들이 어떻게 함께 걷고, 각기 다른 방식으로 걷는지를 연구하며, 이를 통해 제품을 지속적으로 개선하고 있다"고 덧붙였다. 문워커 신발은 다양한 종류의 표면에서도 효과적으로 걸을 수 있도록 설계됐다. 특히, 신발의 바퀴는 균열이나 거친 지형에서도 문제가 발생하지 않도록 배치되어, 사용자가 어떤 환경에서도 안정적으로 이동할 수 있도록 한다. 이 혁신적인 신발은 해당 회사의 공식 홈페이지를 통해 구매할 수 있다. 문워커는 평균적으로 1399달러(약 184만 원)에 판매되며, 휴일에는 할인 행사가 진행될 때도 있다. 신발의 배터리는 최대 1시간 동안 사용할 수 있으며, 완전히 재충전하는 데에는 약 90분이 소요된다. 다만 몇 가지 주의 사항이 있다. 남성의 경우 270mm~300mm(미국 남성 9~12 사이즈), 여성의 경우 275mm~300mm(미국 여성 10.5~13.5 사이즈)가 돼야 하며. 최대 권장 몸무게는 99.8kg(220파운드)이다. 이 기준을 벗어나면 신발의 효율성이 떨어진다.
- IT/바이오
2023-12-08
겨울철 인슐린 수치 잡는 5가지

인슐린은 이자에서 분비되는 호르몬 단백질로, 탄수화물 대사를 조절하는 중요한 역할을 한다. 이 호르몬은 혈중의 당 수치를 낮추는 기능을 하며, 이러한 특성으로 인해 당뇨병 환자들에게 필수적인 대증 치료약으로 사용된다. 하지만, 계절의 변화에 따라 우리 몸의 인슐린 수치 역시 변화가 발생할 수 있다. 특히 겨울철에는 혈당 수치가 급격히 상승할 가능성이 있으므로, 당뇨병 환자들은 이 시기에 특히 주의를 기울여 인슐린 수치를 잘 관리해야 한다. 인도 매체 인디아에 따르면, 당뇨병은 이미 1백만 명이 넘는 사람들이 가지고 있는 대사질환으로 전 세계를 휩쓴 전염병과 같다. 겨울철에 당뇨병 수치가 급증하는 현상은 여러 요인에 기인한다. 기온이 낮아지면서 사람들이 활동량을 줄이고, 운동량도 감소하는 경향이 있다. 또한 겨울에는 따뜻하고 편안한 음식을 선호하는 경향이 있어, 고칼로리 음식 섭취가 증가할 수 있다. 극심한 추위는 혈당 수치에 영향을 미치며, 때로는 잘못된 혈당 수치 판독을 초래할 수도 있다. 추운 환경은 혈관을 수축시키고 산소 공급을 감소시킬 수 있어, 당뇨병 관리에 어려움을 겪을 수 있다. 겨울의 추위와 짧은 낮 시간은 사람들을 더 무기력하게 만들 수 있으며, 특히 겨울철 위안 식품은 고칼로리일 가능성이 높아 혈당 수치를 높일 위험이 있다. 따라서 당뇨병 관리는 계절 변화와 생활 방식의 변화에 따라 달라질 수 있으며, 겨울철에는 이러한 요소들을 고려하여 철저한 관리가 필요하다. 운동을 건너뛰고, 식습관 변화와 칼로리 섭취 증가는 신체의 혈당 수치를 상승시킬 수 있는 주요 원인 중 하나이다. 따라서 겨울에도 활동적인 생활을 유지해야 하는 것이 중요하며 절대로 운동을 건너뛰면 안 된다. 겨울이 되면 사람들은 스트레스를 받고 고칼로리 식사를 하게 되기 때문에 매일 최소 20분 이상 운동이나 요가를 하는 것이 필요하다. 또한, 혈당 수치를 정기적으로 체크하는 것이 중요하다. 추운 날씨로 인해 산소 공급 부족 등으로 혈당 측정값에 영향을 줄 수 있으므로, 매일 체온을 확인하고 정상 범위인지 확인하는 것도 필요하다. 이와 함께, 신체가 적절하게 활동할 수 있도록 신체적 활동을 유지하고, 정기적인 건강 검진을 받는 것도 중요하다. 연휴 기간 동안 간식에 대한 유혹이 클 수 있지만, 때때로 간식을 자제하는 것이 인슐린 수치를 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 겨울철에는 잎이 많은 채소, 비트 뿌리, 당근 등 건강한 겨울 요리를 식단에 추가하는 것이 좋다. 또한, 몸을 따뜻하게 유지해야 한다. 추운 날씨에 노출되면 신체에 스트레스를 줄 수 있기 때문에, 밖으로 나갈 때는 옷을 충분히 입고, 집 안의 난방 상태를 점검해야 한다. 명상, 심호흡 운동 등의 활동에 참여하거나 사랑하는 사람과 좋은 시간을 보내 스트레스를 줄여보는 것도 좋다. 명상이나 심호흡 운동 등의 활동에 참여하거나, 사랑하는 사람들과 함께 시간을 보내며 스트레스를 줄이는 것도 건강한 겨울을 보내는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 활동은 몸과 마음의 건강을 유지하고, 추운 계절에 발생할 수 있는 건강 문제를 예방하는 데 중요한 역할을 할 것이다.
- 생활경제
2023-12-06
불포화 지방산 섭취로 콜레스테롤 감소

우리 몸은 중요한 기능을 유지하기 위해 콜레스테롤이 필요하지만, 높은 콜레스테롤 수치는 건강에 위협이 될 수 있다. 이를 예방하기 위해, 선진 의료 수준을 갖춘 한국은 콜레스테롤 수치를 낮추기 위해 국가 차원에서 다양한 건강 검진을 실시하고 있다. 독일 매체 메르커(Merkur)는 뮌헨 공과대학의 마틴 할레(Martin Halle) 박사가 포커스와의 인터뷰에서 콜레스테롤을 효과적으로 낮추는 방법을 제안했다고 보도했다. 마틴 할레 박사는 뮌헨 공과대학 의학부 예방 및 재활 스포츠 의학 의장이자 폴리클리닉의 의료 책임자로 "콜레스테롤은 우리 호르몬 균형에 큰 영향을 미치며, 신체의 모든 세포에는 천연으로 생산되는 물질이 포함되어 있다. 우리는 콜레스테롤 없이는 살 수 없다"고 말했다. 심혈관 질환 전문가인 할레 박사는 운동 부족과 건강에 해로운 지방이 많이 포함된 식단과 같은 현대 생활 방식을 비판하며, 이러한 생활 습관이 콜레스테롤 수치 상승을 촉진할 수 있다고 지적했다. 콜레스테롤을 낮추는 지방 할레 박사에 따르면, 지방은 체내에서 콜레스테롤(혈중 지질) 형성에 사용되지만, 혈관에 콜레스테롤이 과도하게 존재할 경우 혈관이 좁아지는 위험이 증가한다. 이는 혈관이 영향을 받는 부위에 따라 심장 마비나 뇌졸중과 같은 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 그러나 모든 지방이 혈관 협착을 유발하는 것은 아니다. 좋은 지방과 나쁜 지방을 구분해야 한다. 올리브유나 유채씨유(카놀라유)와 같이 실온에서 액체 상태인 지방과 견과류, 콩류, 시리얼, 통곡물의 오일에 포함된 불포화 지방산은 혈관 벽을 탄력적으로 유지하는 데 도움을 준다. 이런 '좋은 지방'은 건강에 유리하며 혈관 건강을 개선하는 데 기여할 수 있다. 반면, 포화 지방산은 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 식단에서 조절하는 것이 중요하다. 건강하고 활동적인 신체를 유지하기 위해서는 지방의 종류를 신중하게 선택하고 균형 잡힌 식단을 유지하는 것이 필수적이다. 할레 박사는 포화 지방산을 건강에 해로운 지방으로 지목하며, 버터와 코코넛 오일을 대표적인 예로 들었다. 이와 함께, 실온에서 고체 형태를 이루는 다른 지방 역시 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 도움이 되는 불포화 지방산으로 대체하는 것이 중요하다고 강조했다. LDL과 HDL의 차이 LDL과 HDL은 각각 '저밀도 지단백(low-density lipoprotein)'과 '고밀도 지단백(high-density lipoprotein)'을 의미한다. LDL은 저밀도 지단백(low-density lipoprotein)의 약자로, 이는 지질 대사 장애 및 합병증 DGFF(Lipid League) e.V.에 대한 독일 협회에서 보고한 바와 같이 혈중 지질의 '나쁜 성분'으로 간주된다. LDL 콜레스테롤은 간에서 장기로 지방을 운반한다. 신체 세포가 더 이상 LDL 콜레스테롤을 흡수할 수 없을 때, 이는 혈액에 남아 혈관 벽에 플라크 형태로 축적되어 혈류를 방해하고 혈관을 좁힐 수 있다. 이러한 이유로 LDL 콜레스테롤은 심혈관 질환, 심장 마비, 뇌졸중 및 죽상 동맥 경화증의 주요 원인으로 여겨진다. 반면, HDL 콜레스테롤은 체내의 과도한 콜레스테롤을 간으로 운반하여 분해하는 역할을 한다. HDL 콜레스테롤은 나쁜 LDL 콜레스테롤을 제거하여 혈관을 보호하는 데 중요한 역할을 하며, 이를 '좋은' 콜레스테롤로 간주한다. 전문가들은 총 콜레스테롤 수치를 관리할 때 HDL 콜레스테롤 수치가 남성의 경우 40mg/dl 이상, 여성의 경우 45mg/dl 이상이며, LDL 콜레스테롤 수치는 115mg/dl 미만이 되는 것이 바람직하다고 권장한다. 콜레스테롤 진단과 치료 콜레스테롤로 인해 발생할 수 있는 질병들에 대한 진단과 치료법은 다음과 같다. 대한진단검사의학회의 지침에 따르면, 고지혈증은 혈중 콜레스테롤, 인지질, 중성지방 중 하나 이상의 수치가 증가한 상태를 의미한다. 모든 성인은 20세 이상부터 5년마다 한 번씩 공복 시 혈액 검사를 받는 것이 권장된다. 이 검사는 총콜레스테롤, LDL(저밀도지단백)-콜레스테롤, HDL(고밀도지단백)-콜레스테롤, TG(중성지방)의 네 가지 항목을 포함한다. 만약 공복 상태가 아닐 경우, 총콜레스테롤과 HDL-콜레스테롤만 우선적으로 검사하고, 이상이 발견될 경우 나머지 항목은 추가로 공복 상태에서 검사를 받는 것이 좋다. 고콜레스테롤혈증(Hypercholesterolemia)의 치료와 관리에 있어서 'LDL-콜레스테롤' 수치는 중요한 기준이 된다. 혈액 검사 결과 LDL-콜레스테롤 수치가 높게 나타날 경우 치료를 시작하며, 치료의 효과 역시 LDL-콜레스테롤 수치를 기준으로 평가한다. 약물요법을 시작한 경우, 처음에는 4-6주에 한 번, 이후에는 3개월마다 LDL-콜레스테롤을 측정한다. 목표 LDL-콜레스테롤 농도에 도달하면 4개월 간격으로 측정하여 약물요법의 효과와 부작용을 평가한다. 장기적으로는 연 1회 LDL-콜레스테롤 수치를 검사한다. 한편, 고중성지방혈증은 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤 수치가 정상 범위에 있으나 TG(중성지방) 수치만 높은 상태를 말한다. 최근 연구에 따르면, 중성지방 수치가 높은 경우에도 관상동맥 질환의 위험이 증가한다고 알려져 있다.
- 생활경제
2023-12-04
구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다

최근 구리 화학의 발견이 값싼 약품 개발의 새로운 가능성을 열었다. 이제 단 3달러의 비용으로 항암제에 사용될 수 있는 화학 물질을 제조할 수 있게 됐다. 구리는 이미 의학 분야에서 감염과 싸우는 나노 입자 및 임플란트의 형태로 사용되고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스는 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)의 과학자들이 개발한 새로운 방법으로 간단하고 저렴한 약품 생산이 가능하다고 보도했다. 이 방법은 산소의 한 형태인 오존을 시약으로 사용하고 금속을 촉매로 활용한다. 과학자들은 이를 통해 유기 분자의 탄소-탄소 결합을 끊는데 성공했다. 오존은 이 결합을 알켄, 즉 탄화수소로 분해하고, 구리 촉매는 깨진 결합을 질소와 결합시켜 탄소-질소 결합을 형성한다. 이 결합은 아민이라고 알려진 분자를 형성하게 되는데, 이것이 바로 항암제와 같은 값싼 약품 생산에 필수적인 요소다. 아미노탈알케닐화로 알려진 이 공정은 전통적으로 아민을 생성하는 데 사용되는 다른 유사한 촉매와는 달리 풍부하고 저렴한 금속을 잘 활용하면 된다. 아미노탈알케닐화라고 알려진 이 새로운 공정은 기존의 아민 생성 방법과는 다르다. 이 공정은 전통적으로 사용되는 비싼 금속 촉매 대신에 저렴하고 풍부한 금속을 효과적으로 활용한다. 권오현 유기화학 교수는 이 공정에 대해 설명하면서 "이전에는 이런 방법이 없었다"고 강조했다. 그는 "전통적인 금속 촉매 반응에서는 백금, 은, 금, 팔라듐과 같은 고가의 금속이나 로듐, 루테늄, 이리듐과 같은 귀금속을 사용했지만, 우리는 세계에서 가장 풍부한 비금속 중 하나인 산소와 구리를 사용하고 있다"고 밝혔다. 이러한 접근 방식은 아민을 생성하는 데 필요한 자원과 비용을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준다. 아민은 의약품과 비료, 농약 생산에 널리 사용되는 중요한 화학물질이다. 이는 식물과 동물에서 발견되는 분자와 강력한 상호 작용을 하며, 암페타민과 도파민과 같은 약물에서도 발견되는 구성 요소다. 이번 연구를 통해 연구팀은 호르몬, 제약 시약, 펩타이드, 뉴클레오시드 등을 아민으로 변형하는 데 성공했다. 이것은 이 새로운 방법이 다양한 분야에 활용될 수 있음을 보여준다. 하지만 권 교수에게 있어서 가장 큰 장점은 훨씬 저렴한 의약품 생산 가능성일 것이다. 일부 항암제에 사용되는 화학물질은 제조 비용이 그램당 약 3200달러(약 412만원)에 달하지만, 연구팀은 그램당 약 3달러(약 3860원)의 비용으로 동일한 약물 분자를 생산할 수 있었다. 기존 12단계 공정 대신 3단계만 사용 연구팀은 항암 c-Jun N-말단 키나제 억제제를 생산하기 위해 기존의 12단계 공정 대신 단 3단계의 화학 과정만을 사용했다. 또한, 이들은 또 다른 실험에서 아데노신이라는 신경 전달 물질과 DNA 구성 요소를 N6-메틸아데노신 아민으로 전환하는 과정을 한 단계만 거쳐서 수행했다. 이 아민은 세포의 유전자 발현, 질병 과정 및 발달에 중요한 역할을 하며, 현재 생산 비용은 그램당 약 103달러(약 13만2,600원)다. 구리는 현재 파운드당 4달러(약 5150원) 미만으로 풍부하게 구할 수 있기 때문에, 과학자들은 은 이 새로운 방법이 아민 기반 의약품과 다른 유기 물질의 생산 비용을 대폭 절감할 수 있기를 기대한다. 한편, 한국원자력연구원(원장 주한규)의 양성자과학연구단은 지난 7월 치료용 방사성동위원소 구리-67(Cu-67)을 고품질로 대량생산할 수 있는 분석법을 개발해 주목을 받았다. 방사성의약품은 방사성동위원소를 포함하여 질병의 진단과 치료에 사용된다. 구리-67은 진단용 감마선과 암세포를 사멸시키는 치료용 베타선을 방출하는 동위원소로, 동시에 진단과 치료가 가능하며, 기존 동위원소보다 반감기가 짧아(2.5일) 체내 피폭 위험도 적다. 이러한 특성으로 인해 구리-67은 높은 활용 가능성을 가지고 있다고 평가된다. 방사성의약품은 암세포에서 발현하는 특정한 단백질을 표적으로 하여 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 이로 인해 강력한 치료 효과와 함께 높은 안전성을 제공한다. 다만, 구리-67은 다른 핵종과 달리 방출하는 감마선 스펙트럼이 불순물인 갈륨-67(이하 Ga-67)과 정확히 겹쳐 물리적인 측정법으로는 이 두 핵종을 구분할 수 없었다. 이에 양성자과학연구단 입자빔이용연구부 박준규 박사 연구팀은 두 핵종의 감마선 방출강도 뿐만 아니라 반감기 차이(Cu-67은 2.5일, Ga-67은 3.2일)까지 고려한 새로운 해석적 분리방법을 제시했다. 연구팀은 구리-67과 Ga-67 각각의 감마선 세기 합이 전체 감마선 세기와 같다는 점과 감마선 방출 강도 비율, 반감기 차이를 이용했다. 이를 통해 화학적 분리 과정 없이도 구리-67의 정확한 핵자료를 얻을 수 있었다. 한국원자력의학원의 김희진, 김정영 연구원은 "구리-67은 방사능 강도가 낮고 담체가 없는(carrier-free) 방사성동위원소로, 이로 인해 효과적인 암 치료가 가능하다"고 말했다. 이 연구팀은 2025년 경주 양성자가속기를 활용해 고품질 구리-67을 본격적으로 대량 생산할 예정이다.
- IT/바이오
2023-12-01
[퓨처 Eyes(13)] 일론 머스크의 뇌 임플란트, 혁신일까?…안전성과 윤리성 논란

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 운영하는 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)의 뇌 임플란트와 관련해 안전성과 윤리성 문제가 또다시 불거졌다. 뉴럴링크는 두개골에 작은 구멍을 뚫고 뇌에 가는 실에 연결된 전극을 삽입하는 방식으로 소형 칩을 이식하는 기술을 개발하고 있다. 2016년에 설립된 이 회사는 뇌 임플란트 제조를 전문으로 하며, 환자의 뇌에 칩을 이식해 뇌파를 읽고 분석하여 다양한 기기를 제어할 수 있는 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 현재 뉴럴링크는 첫 번째 임상 시험 단계에서 사지마비 환자들이 생각만으로 컴퓨터를 조작할 수 있도록 하는 기술에 중점을 두고 있다. 이 기술은 환자의 운동 피질에서 발생하는 신호를 측정해 컴퓨터로 전송함으로써, 환자가 마우스나 키보드를 사용하는 대신 단순히 생각하는 것으로도 컴퓨터를 조작할 수 있게 한다. 프랑스 매체 프레스사이트론((Press-citron)은 뉴럴링크에 대해 "뇌의 중심부에 임플란트를 심어 인위적으로 증강된 인간을 창조하는 것이 트랜스휴머니즘 운동의 궁극적인 목표 중 하나"라고 소개하며, 이 운동이 철학적·윤리적 논쟁을 불러일으키는 논란의 여지가 있다고 제기했다. 이 매체는 뉴럴링크의 초기 목표가 인간의 인지 기능을 개선하는 것이었으나, 이미 이 기술이 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점을 지적했다. 일론 머스크는 트랜스휴머니즘 사상과 관련이 있다고 종종 주장되지만, 자신을 트랜스휴머니스트라고 명시적으로 밝힌 적은 없다. 특히 뉴럴링크 설립 이후 머스크는 트랜스휴머니즘을 지지하는 발언을 자주 하며, 트랜스휴머니즘의 목표에 부합하는 기술을 개발하고 있다. 트랜스휴머니즘은 인간의 본질적 한계를 과학과 기술을 통해 극복하고자 하는 사상 혹은 운동이다. 이 이념은 인간의 수명 연장, 지능 향상, 건강 개선과 같은 목표를 추구하며, 이를 위해 유전 공학, 나노기술, 뇌-컴퓨터 인터페이스 등과 같은 첨단 기술을 활용한다. 뇌 임플란트에 대한 우려 지난해 뇌 임플란트 실험을 위해 동물을 학대했다는 비난을 받았던 뉴럴링크는 지난 9월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 인간을 대상으로 한 임상 시험을 시작할 수 있도록 승인을 받았다. 이에 따라 이 스타트업은 뇌 영역에 매우 가늘고 유연한 실(N1)을 삽입하는 뇌 임플란트 시술에 참가할 최초의 지원자를 모집하는 캠페인을 진행 중이다. 이번 임상 시험 대상은 경추 척수 부상이나 근위축성측삭경화증(ALS·루게릭병) 등으로 인한 사지마비 환자라고 회사 측은 밝혔다. 아울러 완전히 이식 가능한 무선 뇌-컴퓨터 인터스페이스(BCI)의 초기 목표는 사람들에게 자신의 생각만으로 컴퓨터 커서나 키보드를 제어할 수 있는 능력을 부여하는 것이라고 설명했다. 뉴럴링크는 2018년부터 뇌 임플란트 실험을 위해 동물을 이용해 왔다. 연합뉴스가 인용한 로이터통신이 지난해 12월 뉴럴링크 전·현직 직원 20여명의 인터뷰 내용과 내부 문서를 인용해 뉴럴링크의 실험으로 죽은 양과 돼지, 원숭이 등 동물이 총 1500마리로 추정된다고 보도했다. 보도에 따르면, 뉴럴링크의 실험 과정에서 동물들이 극도의 고통을 겪었고, 그 결과 15마리의 원숭이가 폐사한 것으로 알려졌다. 이에 따라 뉴럴링크는 동물복지법 위반 혐의로 미국 농무부로부터 조사를 받았다. 뉴럴링크의 동물 학대 논란은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 윤리적 논쟁을 불러일으켰다. 일부 전문가들은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 인간의 정신적 능력을 향상시키고 장애를 극복하는 데 도움이 될 수 있지만, 동물 실험의 윤리적 문제에 대한 심각한 고려가 필요하다고 지적했다. 또 의사들의 단체인 '책임 있는 의학을 위한 의사위원회'도 지난 9월 뉴럴링크 실험 대상 원숭이들의 건강 이상과 안락사 문제를 고발하며 SEC에 조사를 촉구하는 서한을 보냈다. 하지만 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)로 알려진 이러한 유형의 임플란트를 사용하는 회사는 뉴럴링크만이 아니다. 건강 생명공학 분야의 다른 기업들도 이미 파킨슨병과 같은 질환을 퇴치하기 위해 이러한 유형의 장치를 사용하고 있다. 미국 매체 인사이더(Insider)는 이미 이러한 유형의 임플란트로 인한 우려스러운 주변 영향에 대해 보도한 바 있다. 펜실베니아 대학교의 철학 교수인 안나 웩슬러는 이러한 임플란트를 받은 파킨슨병 환자들과 접촉해 왔다. 그녀는 그들과 이야기를 나눌 수 있었고 "많은 사람들이 질병으로 인해 자신을 잃어버린 느낌을 받았다"는 관찰 결과를 공유했다. 뇌 임플란트로 인한 개인 정체성의 변화는 단순한 허구가 아니라는 주장이다. 태즈매니아 대학교의 신경윤리 전문가이자 철학 강사인 프레데릭 길버트는 한 걸음 더 나아갔다. 그는 특정 환자에 대한 BCI의 부작용을 보고하는 연구를 발표했다. 길버트 박사는 "인격, 정체성, 주체성, 진정성, 자율성, 자아에 대한 개념"과 관련된 심각한 장애라며 이는 단순한 두통이나 손에 바늘이 꽂힌 것과는 거리가 멀기 때문에 전문가들의 이러한 피드백은 주의를 기울여야 한다고 촉구했다. 정체성과 행동에 미치는 영향 프레데릭 길버트는 이러한 임플란트가 환자에게 다소 심각한 정신적 부조화를 일으킬 수 있다고 지적했다. 이러한 부조화는 일종의 비인격화 또는 비현실화로 비유될 수 있는 현상이다. 그는 "이 사람들은 자신이 자신이라는 것을 알고 있지만 임플란트 전과는 완전히 다른 존재가 되었다"고 설명했다. 그는 또한 자살 시도와 같은 심각한 사례도 다루었다고 언급했다. 인사이더는 50대 여성 환자의 사례를 전했다. 이 여성은 뉴럴링크 임플란트를 이식한 후 자신의 체력이 실제 능력에 비해 불균형하다고 느꼈다. 어느 날, 이 여성은 너무 무거운 짐을 들어 올리려다 실패했다. 다행히 이 여성은 다치지는 않았지만, 강한 실패감에 직면해야 했다. 뉴럴링크의 목표 중 하나는 BCI 임플란트를 통해 마비된 환자의 뇌를 재활성화하여 제2의 삶을 살 수 있도록 하는 것이다. 이 프로젝트는 많은 전문가들이 우려와 기대를 동시에 품고 있는 이니셔티브다. 현재로서는 이러한 임플란트의 위험성을 완전히 배제할 수 없으며, 현재의 지식으로는 너무 앞서가는 기술일 수도 있다는 의견이 있다. 한편, 뉴럴링크 임플란트는 장애를 극복하고 인간의 잠재력을 향상시킬 수 있는 잠재력이 있지만, 그만큼 위험성도 내포하고 있다. 따라서 임상 시험을 통해 임플란트의 안전성과 효과를 철저히 검증하고, 윤리적·사회적 논의도 충분히 이루어져야 할 것이다.
- 포커스온
2023-11-30
로봇 굴삭기, 거대한 돌담 자율 건설 주목

모양이 일정하지 않은 무정형의 바위를 정밀하게 쌓아 벽을 쌓는 작업은 육체적, 정신적으로 매우 힘든 일로 간주된다. 최근에 이러한 작업을 로봇이 수행했다는 사실이 많은 이들에게 놀라움을 주고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스(newatlas)는 스위스의 ETH 취리히 연구소 팀이 개조한 12톤짜리 보행형 로봇 굴삭기에 대해 보도했다. 이 로봇의 이름은 HEAP(자율 목적을 위한 유압식 굴삭기)으로, ‘Menzi Muck M545’ 모델의 보행형 굴삭기다. 이 로봇에는 GNSS GPS(글로벌 위치 결정 시스템), 새시(sash)에 장착된 IMU(관성 측정 장치), 제어 모듈, 그리고 객실 및 굴착 암에 설치된 LiDAR 센서 등이 추가됐다. 이 최신 프로젝트에서 HEAP는 건설 현장을 스캔하고 3D 지도를 작성한 다음, 현장에 버려진 여러 톤의 무게를 가진 바위들의 위치를 파악하는 작업부터 시작했다. 그런 다음 로봇은 각각의 바위를 땅에서 들어올려 머신 비전 기술을 사용하여 각 바위의 무게와 무게 중심을 추정하고 3차원 모양을 기록했다. HEAP의 제어 모듈에서 실행되는 알고리즘은 6미터(20피트) 높이와 65미터(213피트) 길이의 안정적인 건식 석벽을 구축하기 위해 각 바위의 최적 위치를 결정한다. '건식' 석벽이란 모르타르나 접착제 없이 오로지 돌만을 사용하여 쌓은 벽을 의미한다. HEAP는 건물 세션당 약 20~30개의 바위를 배치하여 이러한 벽을 건설했다. 연구원들은 이러한 작업량이 외부에서 공급되는 암석이 사용될 경우, 한 번에 얼마나 많은 양을 처리할 수 있는지를 보여주는 예시라고 말했다. 실험 시스템의 주요 특징 중 하나는 현장에서 조달한 바위나 기타 건축 자재를 사용할 수 있다는 점이다. 이는 다른 위치에서 자재를 가져오는 데 드는 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 연구팀은 대규모 건식 석벽을 건설하는 데 최초로 로봇 굴착기를 사용했다. 이들은 인공지능을 탑재한 로봇이 건설업의 생산성을 높이고 지속 가능한 성장을 이끌 것으로 기대하고 있다. 로봇 굴착기는 돌 하나를 쌓는 데 평균 12분 정도 소요된다. 이는 사람이 조종하는 경우보다 약 10% 느린 속도이지만, 로봇이 혼자 모든 작업을 수행할 수 있어 노동력 부족 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다. 특히, 현지에서 구할 수 있는 천연 자재나 재활용 재료를 사용할 수 있기 때문에 환경 부담도 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이 굴착기를 개발한 취리히 대학교의 후터 교수는 로봇 굴착기로 담을 쌓으면 비슷한 성능의 철근 콘크리트로 담을 쌓는 것 보다 탄소배출을 41% 줄일 수 있다고 설명했다. 한편, 한국생산기술연구원은 지난 2021년 한양대학교, 한국전자기술연구원, 한국기계산업진흥회 등과 함께 재난 현장에서 소방관들의 안전을 보호하면서 어렵고 복잡한 구조 작업을 신속하게 수행할 수 있는 특수 굴삭기를 개발했다. 이 굴삭기는 자체적으로 움직이지는 못하지만, 웨어러블 장치를 통해 조종사가 마치 자신의 팔처럼 작업기를 자유롭게 움직일 수 있도록 설계됐다. 이 장치는 최대 200kg의 대형 장애물을 옮기거나 22mm 두께의 철근을 절단하고, 시멘트 덩어리를 부수거나 샌드위치 패널을 뚫는 등 다양한 작업을 쉽게 수행할 수 있어, 매몰된 인명을 굴삭기보다 빠르게 구조할 수 있다. 이러한 기능은 숙련되지 않은 사람도 직관적으로 조종할 수 있게 해, 재난 상황에서 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
- 산업
2023-11-29
앉아 있는 자세, 심장 건강에 최악

평소 앉아서 일을 많이 하는 사람들에게 경종을 울릴만한 소식이 전해졌다. 미국 매체 유에스뉴스(usnews)는 앉아 있는 자세보다 심장 건강에 더 나쁜 것은 없다는 새로운 연구 결과가 발표됐다고 최근 보도했다. 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 스포츠, 운동 및 건강 연구소의 연구원인 조 블로젯((Jo Blodgett)) 박사는 "우리 연구의 가장 큰 시사점은 움직이는 방법에 대한 작은 변화가 심장 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있지만 운동 강도가 중요하다"라고 말했다. 블로젯 박사는 대학 보도자료에서 "우리가 관찰한 가장 유익한 변화는 앉아 있는 자세를 달리기, 빠르게 걷기 또는 계단 오르기 등 심박수를 높이고 1~2분이라도 호흡을 빠르게 하는 활동으로 대체하는 것"이라고 덧붙였다. 그러나 심장 건강에 관해서는 서 있거나 잠을 자는 것조차도 앉아 있는 자세보다 낫다는 연구 결과가 나왔다. 심장 질환은 전 세계 사망률의 주요 원인이다. 연구팀은 2021년에는 사망자 3명 중 1명이 심장병으로 사망했으며, 1997년 이후 전 세계적으로 심장병을 앓고 있는 사람의 수가 두 배로 증가했다고 말했다. 이번 연구를 지원한 영국심장재단(British Heart)의 의료 부책임자인 제임스 라이퍼(James Leiper)는 “우리는 이미 운동이 심혈관 건강에 실질적인 이점을 줄 수 있다는 것을 알고 있으며, 이 고무적인 연구는 일상생활을 조금만 조정하면 심장마비나 뇌졸중의 위험을 낮출 수 있다는 것을 보여준다”고 말했다. 이 재단은 "이번 연구는 단 몇 분이라도 앉아 있는 시간을 적당한 활동으로 대체하면 BMI, 콜레스테롤, 허리 사이즈가 향상되고 더 많은 신체적 이점을 얻을 수 있음을 보여준다"고 설명했다. 보고서에서 UCL 연구팀은 5개국에서 1만5000명이 넘는 사람들이 참여한 6개의 연구에서 데이터를 수집했다. 연구팀은 6가지 공통 지표로 측정한 하루 24시간 동안의 움직임이 심장 건강과 어떻게 연관되어 있는지 확인했다. 각 참가자는 허벅지에 웨어러블 장치를 착용하여 하루 동안의 활동량을 측정하고 심장 건강을 평가했다. 연구팀은 일상적인 행동의 계층 구조를 만들었는데, 중간 정도의 격렬한 활동을 하는 시간이 심장 건강에 가장 큰 도움이 되고, 그다음으로 서 있거나 수면 등 가벼운 활동이 그 뒤를 이었다. 앉아 있는 시간은 심장 건강에는 최하위다. 앉아 있는 시간을 대체할 때 5분의 중간 강도의 격렬한 활동만으로도 심장 건강에 눈에 띄는 효과가 나타났다. 활동량이 가장 적었던 사람들은 앉아서 생활하는 습관을 보다 활동적인 습관으로 바꾸었을 때 가장 큰 혜택을 보았다. 이번 연구 결과는 '유럽 심장 저널(European Heart Journal)'에 게재됐다. 라이퍼는 "활동적으로 행동하는 것이 항상 쉬운 것은 아니며 장기적으로 지속할 수 있고 즐길 수 있는 변화를 만드는 것이 중요하다“며 ”심박수를 높이는 모든 것이 도움이 될 수 있다“고 말했다. 라이퍼는 "활동적인 생활이 항상 쉬운 것은 아니며, 장기적으로 지속할 수 있고 즐길 수 있는 변화를 만드는 것이 중요하다"라며 "심박수를 높이는 것이라면 무엇이든 도움이 될 수 있다"고 말했다. 그는 "전화를 받으면서 걷기, 매 시간마다 일어나서 별 모양 점프를 하도록 알람을 설정하는 등의 '활동 간식'을 통합하는 것은 하루 일과에 활동을 추가하여 건강하고 활동적인 생활 습관을 들일 수 있는 좋은 방법"이라고 강조했다.
- 생활경제
2023-11-23
10월 생산자물가지수 0.1% 하락…농축산물 수요 감소

10월 생산자물가가 농축산물 가격 하락 등으로 넉 달 만에 떨어졌다. 21일 한국은행에 따르면 2023년 10월 생산자물가지수는 121.59(2015년=100)로 9월(121.72)보다 0.1％ 내렸다. 공산품(0.1%), 서비스(0.1%) 등이 올랐으나 농림수산품(-5.5%)이 내려 지난해 10월보다는 0.8％ 높은 수준을 기록했다. 품목별로 전월 대비 등락률을 보면 농림수산품이 5.5％ 하락했다. 수산물(1.3％)은 올랐으며, 농산물(-5.9％)과 축산물(-6.0％)이 급락했다. 공산품은 반도체 가격 상승 등으로 0.1％ 상승했다. 세부 항목을 보면 국제유가 하락으로 석탄 및 석유제품이 1.4％ 내렸지만, 반도체 가격 상승으로 컴퓨터·전자 및 광학기기가 0.8％, 화학제품이 0.3％ 각각 올랐다. 전력·가스·수도 및 폐기물은 원료비 연동제에 따라 산업용 도시가스(3.7％) 등이 오르면서 전월 대비 0.4％ 상승했다. 서비스는 서울과 부산의 대중교통 요금 인상에 운송 서비스가 0.5％, 임시공휴일 지정 등으로 음식점 및 숙박 서비스가 0.3％ 각각 상승해 0.1％ 올랐다. 특수 분류별로 식료품이 9월보다 2.7％, 신선식품이 9.8％ 각각 떨어졌다. 에너지(-0.2％)는 지난 5월 이후 처음으로 전월 대비 하락세를 나타냈다. 세부 품목중에서 특히 시금치가 -73.3%, 배추 -23.5%, 돼지고기 -13.6%, 쇠고기 -6.6% 등이 내렸다. 반면 물오징어 10.7%, 맥주가 8.5% 각각 올랐다. 수입품까지 포함해 가격 변동을 측정한 국내 공급물가지수는 전월보다 0.7％ 상승했다. 원재료와 중간재 물가가 각각 3.6％, 0.6％ 올랐고 최종재는 보합세를 나타냈다. 국내 출하에 수출품까지 더한 10월 총산출물가지수는 9월보다 0.2％ 올랐다. 농림수산품은 전월 대비 5.4％ 하락하고 공산품은 0.6％, 서비스는 0.1% 각각 상승했다. 조사 대상 품목은 2023년 기준 894개 품목으로 크게 2개 부문으로 상품 789개, 서비스 105개 품목이 포함됐다. 단 선박이나 무기류, 항공기, 예술품 등 동일한 품질 가격의 유지가 어려운 품목은 생산자물가지수 모집단에서 제외됐다. 유성욱 한은 물가통계팀장은 브리핑에서 "10월 중순 발병한 럼피스킨 영향으로 쇠고기 수요가 줄어들었다. 돼지고기도 명절 수요 감소로 가격이 떨어졌다"고 설명했다.
- 경제
2023-11-21
네이처, '상온 초전도물질 개발' 논문 철회…LK-99 제외

세계적인 과학 저널인 '네이처(Nature)'가 지난 7일 실온에서 초전도 현상을 보이는 물질에 관한 미국 연구팀의 논문을 신뢰성 문제로 철회하기로 결정했다. 해당 논문은 섭씨 20.5도의 실내온도에서 초전도 현상을 관찰했다고 주장했다. 이 연구는 미국 로체스터대의 기계공학 및 물리학 조교수인 란가 디아스(Ranga Dias) 박사가 이끄는 팀에 의해 수행되었으며, '질소 주입 루테튬 수소화물'(NDLH)이라는 이름의 초전도 물질 개발에 관한 내용을 담고 있었다. 이 논문은 지난 3월 네이처에 게재됐다. 디아스 박사팀은 NDLH에 고압을 가하면 실온에서도 초전도체의 성질을 띠게 된다고 주장했다. 그러나 이 논문에 대한 과학계의 의구심이 제기되었다. 주장된 초전도 현상이 다른 연구실에서 재현되지 않았기 때문이다. 이러한 신빙성 문제로 네이처는 결국 논문의 철회를 결정했다. "초전도체 연구계에서 LK-99는 올해의 부끄러움의 표식으로 여겨질 수 있으나, 실제 상황은 더 복잡하다. 물질과학 분야에서 최근 발견된 특정한 결함이 2023년의 주요 사건으로 보기는 어렵다는 것이 전문가들의 의견이다." 과학기술 전문 매체인 톰스하드웨어(tom’s HARDWARE)는 국제 학술지 '네이처'에 게재되었던 란가 디아스와 그의 공동 저자들의 상온 초전도체 관련 논문 철회 사건을 다루며 이러한 주장을 제기했다. 이번 철회는 뉴욕 로체스터 대학교에서 수행된 디아스의 연구와 네바다 라스베가스 대학교(UNLV)의 물리학자 애쉬칸 살라맛(Ashkan Salamat)의 연구에 대한 과학적 의심의 세 번째 사례로 보인다. 전문가들은 이러한 문제들로 인해 해당 분야의 명성에 타격이 갈 것을 우려하고 있다. 디아스의 논문에는 여러 명의 공동 저자들이 참여했기 때문에, 책임 소재, 신뢰성 문제, 논문 내 오류의 발생 시점과 그 성격을 정확히 파악하는 것이 어렵다는 점이 지적되고 있다. 수소화물 초전도체 논문 철회 사태 수소화물 초전도체 연구에 관한 원래의 논문(현재 철회된)에는 11명의 저자가 있었으며, 이 중 8명이 철회 공지를 제출했다. 톰스하드웨어에 따르면, 이 논문의 결과를 둘러싼 논란이 출판에서 얻을 수 있는 이점보다 더 큰 부정적인 영향을 끼쳤다고 한다. 철회 공지에 따르면, 이 8명의 공동 저자들은 연구에 기여한 연구원으로서, 출판된 논문이 연구에 사용된 재료의 출처, 수행된 실험 측정 및 적용된 데이터 처리 방법을 정확히 반영하지 않는다는 의견을 표명했다. 원래의 논문은 상온, 상압에서 초전도성을 보이는 수소화물에 대해 다뤘다. 수소화물은 추가 전자(기술적으로 음이온을 만드는)를 특징으로 하는 수소 기반 재료이며 재료과학 및 초전도체 연구의 대표적인 소재 중 하나다. 2015년부터 수소화물에서 발견된 여러 초전도체 대부분은 초전도성을 얻기 위해 대기압보다 수백만 배 더 높은 압력이 필요하다는 것이 밝혀졌다. 이는 해당 소재의 실용적인 응용 가능성을 크게 제한하는 요인으로 지적되어 왔다. 초전도체 연구 분야에서의 신뢰 위기 초전도체 및 응집물질 물리학 분야에서 2023년은 특히 일부 전문가들 사이에서 '신뢰의 위기'라고 불리는 해였다. 이러한 위기의 근본 원인은 잘못된 과학적 접근 방식이다. 문제의 핵심은 과학적 연구가 계획대로 진행되더라도 복제가 어렵다는 것이다. 과학적 연구의 요건은 이론적으로 단순하다고 볼 수 있다. 즉, 동일한 조건과 과정에서 검증 가능하고, 독립적으로 복제할 수 있는 원본 연구를 제공해야 한다는 것이다. 톰스하드웨어는 "그러나 네이처의 논문 철회 사례는 과학적 사기로 결론을 내리기까지 어려움을 보여준다"고 전했다. 이 매체는 논문이 철회되었다고 해서 이것이 자동적으로 사기를 의미하는 것은 아니라며 철회 사유는 다양하며, 각 경우에 따라 신중한 검토와 판단이 필요하다는 것이다. 과학계의 신뢰 위기와 악의적인 연구 조작 동일한 이론적 간소함이 악의적인 연구자에 의한 피해를 증가시키고 있다. 매년 수백 개의 연구 그룹이 잘못 기술되거나 때로는 조작된 연구 결과의 복제를 시도하며, 이 과정에서 상당한 시간과 자금을 낭비하게 된다. 과학계 내에서 신뢰의 위기에 대한 논의가 이루어지고 있지만, 최근 10년 동안 철회된 논문 수가 10배 증가한 것은 사실상 더 엄격해진 편집 통제와 강화된 동료 평가 과정의 결과로 볼 수 있다. 이러한 변화는 과학 분야에서의 신뢰성과 정확성을 강화하는 긍정적인 방향으로 해석될 수 있으며, 과학의 배타적인 영역에 국한되지 않는 현상이다. 초전도체의 다양한 분류와 특성 초전도체는 전기 저항이 완전히 0이 되는 물질이다. 이는 전자가 격자 구조의 빈 공간을 자유롭게 이동할 수 있기 때문이다. 초전도체는 고온 초전도체, 저온 초전도체, 상온 초전도체로 나눌 수 있다. 고온 초전도체는 상온(약 300K) 근처에서 초전도성을 나타내는 물질로, YBCO(YBa2Cu3O7-x), LSCO(La2CuO4-x), BSCCO(Bi2Sr2CaCu2O8+x) 등이 대표적인 예이다. 반면, 저온 초전도체는 상온보다 훨씬 낮은 온도에서 초전도 현상을 보이며, Nb3Sn, NbTi, Pb, Hg 등이 이에 속한다. 상온 초전도체는 실온에서 초전도성을 나타낼 수 있는 물질로, 만약 실제로 존재한다면 획기적인 기술 혁신을 가져올 것으로 기대되고 있다. 이 분야는 최근 여러 논란에 휩싸여 주목받고 있다. 현재 많은 연구팀들이 실온 초전도체 개발을 목표로 활발한 연구를 진행하고 있다. 주요 연구 방향은 다음과 같다. △기존 재료에 새로운 물질을 결합하거나 새로운 구조를 도입해 실온에서 초전도성을 갖는 재료를 개발하는 연구, △압력 조절을 통해 실온에서 초전도성을 발휘하는 재료를 개발하는 연구, △자기장 조절을 통해 실온 초전도성을 갖는 재료를 개발하는 연구 등이다. 만약 실온에서 작동하는 초전도체가 발견된다면, 이는 전기 에너지의 효율적 전송, 자기 부상 열차, 의료 장비, 컴퓨터 등 다양한 분야에서 혁명적인 변화를 가져올 것으로 기대된다. 이러한 발견은 기존 기술의 한계를 넘어서는 새로운 가능성을 열어줄 것이다.
- 산업
2023-11-17
나사, 최신 우주 망원경으로 4억5천만 개 은하 조사...우주지도 작성 목표

미국 항공우주국(NASA)의 새로운 우주 탐사 프로젝트인 SPHEREx 망원경이 우주 지도 작성을 위한 중요 단계에 진입했다고 과학 전문 매체 사이테크데일리가 15일(현지시간) 보도했다. 사이테크데일리에 따르면, SPHEREx는 지금까지 볼 수 없었던 방식으로 우주의 지도를 작성할 계획이며, 현재 지구 궤도에 도착해 전체 하늘의 지도를 그릴 준비를 하고 있다. '우주의 역사, 재이온화 시대 및 빙결체 탐사를 위한 분광-광도계(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)'로 알려진 SPHEREx는 약 2.6미터(8.5피트) 높이와 3.2미터(10.5피트) 너비의 독특한 형태를 가진 망원경이다. 이 우주 망원경의 특이한 외형은 원뿔 모양의 광자 차폐막으로 만들어졌으며, 남부 캘리포니아에 위치한 NASA 제트 추진 연구소(Jet Propulsion Laboratory, JPL)의 클린룸에서 조립 중이다. 차폐막의 구조와 기능 나사의 SPHEREx 망원경은 태양과 지구로부터 오는 빛과 열을 차단하기 위해 세 개의 중첩된 원뿔 모양의 차폐막으로 둘러싸여 있다. 이 차폐막들은 각각 다른 크기의 원뿔 안에 위치새 망원경을 효과적으로 보호한다. SPHEREx는 하늘의 모든 영역을 스캔하여 매년 두 장의 상세한 천체 지도를 완성할 예정이다. JPL의 사라 수스카 뷔페이로드 관리자 겸 시스템 엔지니어는 "SPHEREx는 매우 빠른 속도로 하늘을 스캔해야 하기 때문에 높은 기동성이 요구된다"고 밝혔다. 그는 "차폐막은 보기에는 무겁게 보일 수 있지만 실제로는 매우 가볍고 여러 층의 재료로 구성되어 있다. 외부는 알루미늄 시트로, 내부는 알루미늄 벌집 구조로 되어 있어 가볍지만 견고하다"고 설명했다. 세부적인 미션 목표 2025년 4월까지 발사 예정인 SPHEREx는 과학자들이 생명에 필요한 주요 성분, 특히 물의 기원에 대한 더 깊은 이해를 제공할 것으로 기대된다. 이를 위해 SPHEREx 미션은 새로운 별이 탄생하고 행성이 형성되는 곳인 성간 가스와 먼지 구름 속의 물 얼음의 분포를 측정할 예정이다. 또한 우주 은하들이 내뿜는 빛의 양을 분석하여 은하의 역사를 연구할 계획이다. 이러한 관측을 통해 은하들이 언제 형성되기 시작했으며, 시간이 지남에 따라 그 형성 과정이 어떻게 변화했는지를 밝혀낼 수 있을 것이다. 또한, 수백만 은하의 위치를 서로에 대해 매핑함으로써, SPHEREx는 빅뱅 직후의 우주의 급격한 팽창, 또는 인플레이션이 어떻게 일어났는지에 대한 새로운 단서를 찾아 낼수 잇을 것으로 보인다. 냉각과 안정성 확보 SPHEREx는 적외선 광을 감지하여 다양한 임무를 수행할 예정이다. 적외선은 가시광선보다 긴 파장을 가지며 열 복사의 한 형태로도 알려져 있다. 모든 따뜻한 물체는 적외선을 방출하므로, 망원경 자체도 적외선을 생성할 수 있다. 이 적외선이 탐지기와 상호작용하면 문제가 될 수 있기 때문에, 망원경은 극도로 추운 상태인 섭씨 약 -210도(화씨 -350도) 이하로 유지되어야 한다. 망원경을 보호하는 외부 광자 차폐막은 태양과 지구로부터의 빛과 열을 차단하며, 각 뿔 사이의 공간은 열이 망원경 내부로 침투하는 것을 방지한다. 그러나 SPHEREx가 적절한 온도에 도달하도록 보장하기 위해서는 V-그루브 라디에이터라는 특별한 장치가 필요하다. 이 장치는 우산을 거꾸로 뒤집은 것처럼 생긴 세 개의 원뿔형 거울로 구성되어 있으며, 광자 차폐막 아래에 위치한다. 각 거울은 적외선 광을 우주로 튕겨내는 일련의 쐐기 모양으로 되어 있어, 실온의 우주선 버스에 위치한 컴퓨터와 전자 장치에서 발생하는 열을 제거하는 데 도움이 된다. JPL의 콘스탄틴 페나넨 페이로드 매니저 "우리는 SPHEREx가 얼마나 차가운지뿐만 아니라 온도가 일정하게 유지되는지도 중요하게 생각한다"라고 말했다. 그는 "온도가 변하면 감지기의 감도가 달라져 잘못된 신호로 해석될 수 있다"고 설명했다. 하늘을 관측하는 창 SPHEREx의 주요 구성요소인 망원경은 3개의 거울과 6개의 감지기를 통해 멀리 떨어진 광원으로부터 적외선을 수집한다. 이 망원경은 광자 차폐막이 제공하는 보호 범위 내에서 가능한 한 넓은 하늘 영역을 관측할 수 있도록 설계된 기울기 조절 받침대에 장착되어 있다. 콜로라도주 볼더의 볼 에어로스페이스에서 제작된 이 망원경은 지난 5월 캘리포니아주 패서디나의 칼텍(Caltech, 캘리포니아 공과대학교)에 도착해, 검출기 및 V-그루브 라디에이터와 통합됐다. JPL의 엔지니어들은 로켓 발사 시 견뎌야 할 진동 모사 테스트를 위해 진동 테이블에 망원경을 부착했다. 진동 테스트 후, 망원경은 다시 칼텍으로 이송되어 과학자들이 거울의 초점이 여전히 정확하게 맞춰져 있는지 확인할 수 있었다. SPHEREx의 적외선 '탐색 능력' SPHEREx 망원경 내부의 거울은 멀리 떨어진 물체로부터 빛을 모으는 역할을 하지만, 실제로 적외선 파장을 감지하는 것은 '검출기'다. 태양과 같은 별들은 전체 가시광선 범위의 빛을 방출한다. 이 빛은 프리즘을 통해 구성 파장, 즉 무지개 색상으로 분리될 수 있는데, 이를 분광학이라고 한다. SPHEREx는 검출기에 장착된 필터를 이용해 분광학적 분석을 수행한다. 각 필터는 무지개 색상처럼 보이는 여러 개의 세그먼트로 구성되어 있어 특정 적외선 파장을 제외한 모든 파장을 차단한다. SPHEREx가 관측하는 모든 물체는 이 세그먼트별로 이미지화되며, 과학자들은 별이든 은하든 해당 물체가 방출하는 특정 적외선 파장을 확인할 수 있다. 이 망원경은 100개 이상의 다양한 고유 파장을 관측할 수 있다. 이러한 기능을 통해 SPHEREx는 이전에 없던 우주 지도를 작성할 계획이다.
- IT/바이오
2023-11-17
정부, 미국·EU 등과메탄 배출량 측정 표준화 위한 협의체 창설나서

정부는 미국, 유럽연합(EU), 일본 등 주요국과 함께 메탄 배출량을 정확하게 측정하기 위한 협의체를 마련키로 했다. 산업통상자원부는 16일 '국제 메탄 측정 표준화 협의체(MMRV Framework)'에 창립멤버로 참여한다고 밝혔다. 협의체에는 호주, 브라질, 캐나다, 콜롬비아, 동지중해가스포럼(옵저버), 유럽연합(EU), 프랑스, 독일, 이탈리아, 일본, 노르웨이, 영국, 미국 등 14개국이 참여한다. 천연가스의 주성분인 메탄은 천연가스·석유의 채굴, 생산, 수송 등 다양한 단계에서 누출되고 있다. 하지만 국제적으로 합의된 공통의 측정 기준이 없어 메탄 배출량을 측정하기 어려운 문제점이 있었다. 협의체는 각 나라·기업이 활용할 수 있는 객관적인 측정 기준을 마련하고, 다양한 메탄 측정 기술을 중립적으로 살펴볼 방침이다. 또 공공 분야와 민간의 협력체계 마련 등이 논의된다. 우리나라도 천연가스 소비국으로서 민간과 소통하며 온실가스 측정·점검·보고·검증 규범 마련 과정에 적극 참여할 계획이다. 협의체는 앞으로 기술적인 논의를 이어가고, 마련될 절차·방법론에 대해서는 천연가스 시장에서 자율적으로 활용하도록 권고할 계획이다. 산업부 관계자는 "국제사회의 책임 있는 일원으로서 앞으로도 기후변화 대응을 위한 국제 메탄 감축 관련 논의에 적극적으로 참여할 것"이라며 "특히 논의 결과를 국내 관련 업계와 공유하고, 액화천연가스(LNG) 배관망 등에서 불필요하게 누출되는 메탄 감축을 위해 관리 노력을 지속 강화해 나갈 계획"이라고 말했다.
- 경제
2023-11-16
현대차 싼타페‧기아 쏘렌토, 2025년부터 가솔린 엔진 생산 중단

현대자동차 싼타페와 기아 쏘렌토가 2025년부터 가솔린 엔진 생산을 중단한다 베트남 매체 BHT는 11일(현지시간) 현대차그룹은 차세대 싼타페 페이스리프트 모델과 기아 쏘렌토 페이스리프트 모델을 출시할 예정으로 글로벌 SUV 시장 공략에 박차를 가하고 있다며 이같이 보도했다. 이 매체는 한국 자동차 제조업체는 유럽연합(EU)의 '유로 7(Euro 7)' 배기가스 규제를 충족하기 위해 유럽에서 향후 라인업에서 하이브리드 또는 플러그인 하이브리드 파워트레인(PHEV)옵션만 제공할 것이라고 밝혔다고 전했다. 현대자동차는 유럽에서 최초로 하이브리드 플러그인 하이브리드 차량의 배출가스 인증을 획득했다. 이미 한국에서 판매 중인 차세대 싼타페는 가솔린, 터보차저, 가솔린, 하이브리드 등 다양한 파워트레인이 탑재됐으며, 최근 출시된 업그레이드형 쏘렌토에는 싼타페와 디젤 등 엔진 옵션도 탑재됐다. 현재 일부 해외 시장에서는 두 모델 모두 플러그인 하이브리드 파워트레인과 함께 제공된다. 현대차그룹은 세단보다 배기가스가 많은 SUV를 시작으로 전동화에 박차를 가할 것으로 예상된다. 싼타페와 쏘렌토를 시작으로 하이브리드가 기본으로 제공될 것으로 예상된다. 엘란트라(Elantra)와 그랜저(Grandeur)를 포함한 세단은 전기화될 다음 모델이 될 것이다. 현대차그룹이 전동화를 서두르는 이유는 EU 집행위원회가 2025년 7월까지 유로7 규제를 시행하겠다고 기한을 정해 자동차 배기가스 기준을 대폭 강화했기 때문이다. 앞서 유럽연합(EU)은 2021년 11월 새로운 자동차 배기가스 규제인 유로 7을 발표했다. 유로 7은 2025년 7월부터 신차에 적용될 예정이다. 유로 7은 이전 규제인 유로 6에 비해 배출 기준을 크게 강화했다. 유로 7은 내연기관차의 배출가스를 크게 줄여 대기오염을 개선하고, 전기차로의 전환을 촉진하기 위한 목적으로 마련됐다. 그러나 유로 7의 강화된 기준은 자동차 제조업체들에게 기술적 부담을 가중시켜 비용 상승으로 이어질 수 있다는 우려가 있다. 유로 7은 승용차 및 승합차의 질소산화물(NOx) 배출량을 35%, 입자상 물질(PM) 배출량을 13% 줄였다. 또한, 브레이크 및 타이어에서 나오는 입자상 물질 배출량을 27% 줄였다. 유로 7의 주요 내용은 △ 승용차 및 승합차의 NOx 배출량을 1g/km 이하로 제한, △ 승용차 및 승합차의 PM 배출량을 0.005g/km 이하로 제한, △ 브레이크 및 타이어에서 나오는 PM 배출량을 0.01g/km 이하로 제한, △ 배출가스 측정 시의 가혹조건을 적용, △ 차량 배터리 내구성을 강화한다 등이다. 유로 7은 2025년부터 시행될 예정이지만, 현재 유럽 내 일부 국가에서는 규제의 현실성 부족을 이유로 완화 또는 폐지를 요구하고 있다. EU 집행위원회는 이러한 요구를 수렴하여 규제의 일부 내용을 완화하는 방안을 검토하고 있다.
- 산업
2023-11-12
암 조기 진단 위한 새로운 혈액 검사 개발

암을 조기 발견할 수 있는 저렴하고도 새로운 혈액 검사 방법 개발됐다. 대부분의 암은 증상이 나타나기 전까지 진단되지 않고, 증상이 나타난 시점에는 이미 질병이 널리 퍼져 치료가 어려운 경우가 많다. 바이오마커(biomarker)는 암을 감지하는 데 사용되지만, 일부는 증상이 나타난 후 혹은 특정 암 유형에만 감지가 가능하다. 그러나 이제 빠르고 저렴한 새로운 혈액 검사가 개발되어 증상이 나타나기 전에 암을 발견하는 것이 가능해졌다. 이로 인해 암 진단 방법에 혁신이 일어날 것으로 기대된다. 미국 매체 뉴아틀라스에 따르면, 뉴욕시 록펠러대학교의 연구팀은 다양한 암의 조기 발견 가능성을 보여주는 암세포에서 생산되는 주요 단백질을 검출하는 매우 정밀한 혈액 검사를 개발했다. 검사 비용은 약 3달러로 저렴한 비용으로 눈길을 끌었다. 'LINE-1 ORF1p'는 과학계에서 주목받고 있는 비교적 새로운 바이오마커 단백질이다. 바이오마커는 단백질이나 DNA, RNA, 대사 물질 등을 활용해 몸 안의 변화를 알아낼 수 있는 지표로 사용된다. 'LINE-1(Long interspersed element-1)'은 모든 인간 세포에서 발견되는 레트로트랜스포존(retrotransposon)으로 바이러스와 유사한 특성을 가지며, 게놈의 새로운 위치에 자신을 복사해 붙여넣는 메커니즘을 통해 복제된다. 레트로트랜스포존은 DNA의 일부분이 유전체 내의 한 곳에서 다른 곳으로 이동할 수 있는 전이인자(transposable element) 중 하나다. '오픈 리딩 프레임 1 프로틴(ORF1p)'은 식도암, 결장암, 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 자궁암, 췌장암, 두부암, 머리와 목 등의 가장 흔하고 치명적인 암 중 많은 암에서 높은 수준으로 생산되는 단백질이다. 이번 연구의 공동 저자인 존 라카바(John LaCava) 박사는 "트랜스포존은 주로 정자와 난자, 배아 형성 과정에서 활성화되므로 트랜스포존이 비병리학적으로 활성화될 수도 있다. 하지만 그렇지 않은 경우, 이러한 '점핑 유전자'는 게놈 내에서 침묵 상태를 유지하며, 그 활동이 세포에 스트레스와 손상을 유발하기 때문이다"라고 말했다. 대부분의 경우 신체는 LINE-1을 통제한다. 하지만 LINE-1이 ORF1p를 생성하고 표출할 때, 이는 뭔가 잘못되었을 수 있는 신호일 수 있다. 라카바는 "LINE-1이 표출되지 않도록 하고 ORF1p를 생성하는 것을 방지하는 메커니즘이 있으므로 전사체를 제어할 수 없는 건강하지 못한 세포에 대한 대용으로 이 단백질을 사용할 수 있다"며 "건강한 사람의 혈액에서 ORF1p가 검출되어서는 안 된다"고 지적했다. 암세포는 질병 초기부터 ORF1p를 생산하는 것으로 알려져 있으므로 이를 정확하게 탐지하는 방법을 개발하는 것은 암을 초기 단계에서 발견할 수 있음을 의미한다. 연구팀은 혈장 내에서 ORF1p를 검출하기 위한 빠르고 저렴한 검사를 개발했다. ORF1p는 기존 임상 실험실 방법의 검출 한계보다 훨씬 낮은 농도에서 발견되기 때문에 연구팀은 소량의 혈청, 혈장 또는 뇌척수액에서 바이오마커를 측정하기 위한 미세분자 기반 검출 기술인 시모아(Simoa)를 사용했다. 이들은 라마에서 파생되고, 조작된 맞춤형 나노바디 시약을 사용하여 ORF1p 단백질을 검출하고 포획했다. 라카바는 "우리는 대장암에서 ORF1p와 다른 단백질의 분자적 연관성을 포착하고 설명하려는 임무의 일환으로 이러한 시약을 개발했다"고 말했다. 연구팀은 대부분의 대장암에 LINE-1 단백질이 풍부하게 발견된다는 것을 인지하고 있었으며, 이 단백질이 형성하는 상호 작용이 암의 성장에 도움을 주면서 정상 세포 기능의 조절을 방해할 수 있다고 추측했다. LINE-1 입자를 분리함으로써 이러한 상호 작용을 자세히 관찰할 수 있었다는 것이 라카바의 설명이다. 연구팀은 새롭게 개발된 분석 방법을 이용하여 다양한 암 유형을 가진 환자들과 암이 없는 것으로 알려진 400명 이상의 '건강한 대조군' 개인들을 조사했다. 대조군의 약 99%에서는 혈장 ORF1p가 검출되지 않았다. 하지만 ORF1p가 검출된 5명 중 가장 높은 수치를 보인 한 환자는 6개월 후에 진행성 전립선암이 발견됐다. 연구에 포함된 초기 단계의 8명의 난소암 환자 중 4명에서 ORF1p에 대해 양성 반응이 나타났는데, 이는 바이오마커가 초기 질병을 나타내는 지표가 될 수 있음을 시사한다. 전반적으로 연구팀은 이 검사가 난소암, 위식도암, 대장암 환자의 혈액 샘플에서 매우 정확하게 ORF1p를 검출한다는 사실을 발견했다. 검사 비용은 3달러(약 3940원) 미만이며, 결과는 2시간 이내에 나온다. 이 검사는 암 진단뿐만 아니라 암 치료의 효과성을 평가하는 데에도 유용하게 사용될 수 있다. 치료가 성공적일 경우, 환자의 ORF1p 수준이 감소해야 한다. 연구팀은 위식도암 치료를 받는 19명의 환자를 연구한 결과, 치료에 반응한 13명의 환자에서 ORF1p 수준이 검출 한계 아래로 떨어지는 것을 관찰했다. 연구팀은 이 검사가 조기 경보 시스템으로 일상적인 건강 관리에 통합될 것으로 기대하고 있다. 라카바는 "건강한 시기에는 ORF1p 수준을 측정하여 기준점을 설정할 수 있을 것"이라고 말했다. 그는 "이후 의사는 ORF1p 수준의 변화를 관찰할 것이며, 이는 건강 상태에 변화가 있음을 나타낼 수 있다. ORF1p 수준의 약간의 변동은 정상일 수 있지만, 지속적인 상승은 심층적인 조사가 필요한 이유가 될 있다"고 말했다. 더욱 광범위한 연구 대상 집단을 사용한 추가 연구는 이 검사의 효과를 더욱 확실하게 검증하고, 세포암 이외의 다른 암 유형을 감지할 수 있는지 확인하기 위해 필요하다. 또한 순환 중인 ORF1p의 정상 기준 수준이 무엇인지와 이 수준에 영향을 주는 요인들을 이해하기 위한 추가 연구가 요구된다. 한편, 한국의 아이엠비디엑스는 최첨단 유전자 분석 기술을 바탕으로 한 알파리퀴드 플랫폼을 개발해 활용 중이다. 이는 인공지능(AI) 초정밀 유전자 검사법을 활용해 암 조기진단부터 진행성 암의 재발 예측과 치료 프로파일링 서비스를 제공한다. 암세포에서 혈액으로 방출된 DNA 조각인 '순환 종양 DNA(ctDNA, circulating-tumor DNA)'를 검출하고 차세대 염기서열 분석(NGS)을 통해 DNA 정보를 스캔해 유전자변이를 분석한다. 이 간편한 혈액검사는 비침습적 검사법으로 출혈이나 감염 등의 부작용이나 방사선 노출 위험이 없다. 기존 검사로는 발견하기 어려운 1cm 미만의 작은 종양도 검출할 수 있는 것으로 알려졌다.
- 생활경제
2023-11-09

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