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2024-11-23 (토)

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설탕 대체품 알룰로스, 대량 생산 기술 개발

설탕 대체품 알룰로스 대량 생산 기술이 개발됐다. 미국 매체 뉴아틀라스(newatlas)는 식품과학&기술분야 저명 학술지 '네이처스 npj 음식 과학(Nature's npj Science of Food)'에 게재된 설탕 대체품 알룰로스를 대량 생산할 수 있는 기술에 대해 소개했다. 설탕은 우리 몸에 필요한 에너지를 제공하는 주요 영양소이기도 하지만, 과다하게 섭취하면 체중이 늘거나, 제2형 당뇨병, 심장병 등의 만성질환을 일으킬 수 있다. 알룰로스는 자당보다 약 70% 정도의 당도를 가지고 있으면서도, 열량은 단지 10% 정도이며, 제2형 당뇨병 환자의 혈당 수치를 개선할 수 있다. 다만, 현재의 생산 방법으로는 알룰로스의 생산량이 낮고 품질도 높지 않아, 그 성장 가능성이 제한되고 있다. 그런데 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스(UC Davis)의 과학자들이 알룰로스 생산에 대한 중요한 돌파구를 제시했다. 알룰로스의 품질을 높이고 생산량을 증대할 수 있는 방법을 개발해 건강한 설탕 대체품의 가능성을 확대시켰다. 알룰로스는 1그램 당 약 0.4칼로리로, 일반 설탕의 4칼로리에 비해 칼로리가 상당히 낮다. 또한, 단당류로 신체 내에서 다른 신진대사 과정을 거친다. 대장에서 약 70%의 알룰로스가 흡수되며, 이는 24시간 이내에 소변으로 배출된다. 나머지 알룰로스는 대장을 통해 48시간 이내에 몸 밖으로 나온다. 그 결과, 알룰로스는 혈당이나 인슐린 수치에 별다른 영향을 주지 않는다. 현재, 알룰로스는 D-타가토스-3-에피머라아제(D-tagatose-3-epimerase,DTEase)와 D-프시코스-3-에피머라아제(D-psicose-3-epimerase, DPEase)라는 효소를 사용해 프루토스로부터 변환되는 과정을 통해 추출된다. 그러나 이 방법에는 일부 제한적인 요소가 있어, 생산량이 최대 50%에 그치며 순도도 낮게 유지되고 있다. 연구팀은 기존 효소를 개선하여 생산량을 늘리려는 시도를 넘어, 알룰로스를 새로운 방법으로 생산할 방안을 모색했다. 이 과정에서 일반적인 장내 세균인 대장균(E. coli)을 이용한 새로운 생산 방법을 찾아냈다. 이 미생물의 대사 과정을 수정해 포도당을 공급받으면 알룰로스로 변환하도록 했다. 이로 인해 62% 이상의 생산량 증가와 중요한 순도 수준도 달성할 수 있었다. 연구팀은 새로운 생산 방법이 현재 인프라와 생물화학 기술을 사용해 알룰로스 생산을 증대하는 것이 지속 가능하고 경제적이라고 설명했다. 연구자들은 논문에서 "전체 세포 촉매 기술과 인프라는 이미 산업적으로 확립되어 있고, 모델 생물인 대장균은 상업적 식품 생산과 경쟁하지 않는 원료를 사용할 수 있다"고 언급했다. 희귀 설탕인 알룰로스를 대량으로 생산할 수 있는 이 기술은 초가공 식품에 사용될 저칼로리 설탕 대체제를 제공함으로써, 전 세계적으로 증가하고 있는 비만 문제 해결에 기여할 것으로 예상된다. 더불어, 알룰로스의 생산 증가는 의학적으로 중요한 단당류 공급에도 도움을 줄 것으로 보인다. 수정된 대장균은 공급받는 모든 포도당을 소비하므로 현재의 생산 방법에서 필요한 순도 향상을 위한 추가적인 후속 작업이 줄어들 것이 예상된다. 한편, 설탕 대체제로 널리 알려진 감미료에는 스테비아가 있다. 단맛이 강한 대신 칼로리가 없고 체내 흡수가 안 되며 소변으로 그대로 배출되는 것으로 알려졌다. 그러나 스테비아가 장내 미생물 균형에 부정적인 영향을 미친다는 연구 결과도 있다. 에리스리톨 또한 저칼로리 감미료로 알려져 있다. 특정 과일에서 자연적으로 발견되는 설탕 알코올이다. 설탕과는 매우 비슷한 맛을 가졌는데 혈당이나 인슐린 수치를 급등시키지 않는다. 하지만 과도하게 섭취할 경우, 소화에 문제가 생기거나 가스 배출과 설사를 유발할 수 있다. 껌을 통해 잘 알려진 자일리톨도 단맛을 지닌 설탕 알코올이다. 산을 형성하지 않는 천연 감미료이지만 역시 섭취가 지나치면 소화계 부작용이 발생할 수 있다. 이 밖에 몽크푸르트, 사카린 등이 설탕을 대체할 감미료로 알려져 있다.
- 생활경제
2023-11-02
콜레스테롤 억제제 스타틴, 당뇨병 발병 위험 상승 가능성

스타틴 계열의 콜레스테롤 억제제가 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 효과적이지만, 당뇨병 발병 위험을 높일 수 있다는 최근 연구 결과가 발표됐다. 미국 과학문화 포털 '스터디파인즈(StudyFinds)'에 따르면, 한국 연구팀이 스타틴이 심장마비나 뇌졸중 발생 위험을 줄이는 한편 당뇨병 발병 위험도 증가시킬 수 있다는 결과를 발표했다고 보도했다. 연구팀의 분석 결과, 로수바스타틴과 아토르바스타틴 같은 스타틴 계열의 약물은 심장마비와 뇌졸중을 예방하는 데 효과가 있음을 확인했으나, 로수바스타틴은 특히 제2형 당뇨병의 발병 위험을 높일 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 스타틴의 이중적 효과를 보여주며, 이를 통해 콜레스테롤 관리와 당뇨병 예방 사이에서 적절한 균형을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것이다. 그러나 크레스터(Crestor)와 같은 브랜드 이름으로 판매되는 로수바스타틴은 콜레스테롤을 감소시키는 데 효과적이지만, 아토르바스타틴에 비해 당뇨병 발병 위험이 더 높다고 알려져 있다. 스타틴은 일반적으로 '나쁜 콜레스테롤'이라고 불리는 LDL 콜레스테롤을 감소시키기 위해 사용되며, 이는 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막혀있는 관상동맥 질환 환자에게 특히 권장된다. 스타틴의 장기적 사용을 고려할 때, 약물의 안전성은 반드시 고려되어야 한다. 스타틴과 관련된 부작용으로는 근육 증상과 간 기능의 상승이 있으며, 이러한 부작용은 고효능 스타틴에서 더 자주 발생한다고 알려져 있다. 그러나 스타틴의 종류에 따라 이러한 부작용이 어떻게 달라지는지에 대한 구체적인 연구 결과는 아직 밝혀진 것이 없다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 미국에서는 약 3500만 명이 스타틴 약물을 복용하고 있을 것으로 추정된다. 연구팀은 2016년 9월부터 2019년 11월까지, 국내 12개 병원에서 심혈관 질환(안정형 협심증, 급성 관상동맥증후군 등) 환자 4400명을 대상으로 로드스타(LODESTAR) 연구를 수행했고, 이 과정에서 무작위로 참가자를 1대1로 두 번 배정했다. 연구 과정에서 연구진은 전체 사망률, 심장마비 발생 빈도, 뇌졸중 발생 빈도, 관상동맥 재개통술 성공률 등을 비교했다. 또한, 제2형 당뇨병 발병률, 심부전으로 인한 병원 입원률, 중증 혈전증 발생률, 백내장 수술 빈도 등의 다양한 건강 지표도 평가했다. 연구에 참가한 전체 환자 중 98.7%(4341명)이 연구를 완료고, 연구 결과 두 그룹 간에 전체 사망률, 심장마비(심근경색) 발생률, 뇌졸중 발생률, 혈관 재개통 절차의 성공률 등에서 뚜렷한 차이가 발견되지 않았다. 앞서 연구진은 1차로 LDL 콜레스테롤 치료 목표치(50~70mg/dL)에 따라 스타틴의 강도를 조절하는 그룹과 고강도 스타틴을 유지하는 그룹으로 참가자들을 무작위로 배정하여 분석했다. 그 결과는 2023년 3월에 미국의학협회저널에 게재됐다. 이번 연구는 2차 무작위 배정으로, 고효능 스타틴인 로수바스타틴군과 아토르바스타틴군으로 각각 1대 1 무작위 배정을 시행해 임상적 효과와 부작용 등을 분석한 결과, LDL 콜레스테롤 감소 효능과 당뇨병, 백내장 수술 등 스타틴 관련 부작용 발생에 있어 로수바스타틴과 아토르바스타틴 간 차이가 있음을 밝혀냈다. 추적 조사 기간 동안, 로수바스타틴 그룹의 LDL 콜레스테롤 수치는 평균 68mg/dL로, 아토르바스타틴 그룹의 평균 71mg/dL보다 낮게 유지되었다는 결과를 얻었다. 반면, 스타틴과 관련된 부작용은 아토르바스타틴 그룹에서 당뇨병이 5.3%로 발생했으며, 이는 로수바스타틴 그룹의 7.2%보다 낮았다. 또한, 백내장 수술의 경우도 아토르바스타틴 그룹이 1.5%로, 로수바스타틴 그룹의 2.5%에 비해 낮은 비율을 보였다. 3년 동안의 연구 기간 중에, 사망률, 심근경색, 뇌졸중 등 심혈관 질환의 발생은 로수바스타틴 그룹이 8.7%, 아토르바스타틴 그룹이 8.2%로, 두 그룹 사이에 큰 차이는 없었다. 아토르바스타틴 그룹에서는 상대적으로 고강도 스타틴의 사용이나 에제티미브와 같은 다른 약물과의 병용이 더 자주 관찰됐다. 연구팀은 이번 연구가 주로 아시아인 참가자들을 대상으로 했고, 3년이라는 연구 기간 동안 두 가지 스타틴 유형의 장기적 효과를 완전히 파악하기에는 한계가 있다고 밝혔다. 이에 연구팀은 자신들의 연구 결과가 신중한 해석이 필요하며, 확장된 모니터링을 통한 보다 심층적인 연구가 필요하다고 강조했다. 이번 연구의 저자인 연세대학교 홍명기 교수는 "동맥경화성 심혈관 질환에 대한 항콜레스테롤 치료에서 로수바스타틴과 아토르바스타틴이 중심적인 역할을 하고 있으며, 이들은 모든 원인에 의한 사망, 심근경색, 뇌졸중, 그리고 3년 이내의 모든 관상동맥 재개통에서 유사한 효과를 보였다"며 "이전에는 대규모 환자 대상으로 이 두 약물의 장기적 효능과 안전성을 비교한 연구가 없었기 때문에, 이번 연구 결과는 환자 개개인의 의학적 특성을 고려해 더 적합한 스타틴을 선택하는 데 도움이 될 것으로 보인다"고 설명했다.
- IT/바이오
2023-10-30
슈퍼마켓서 구매 금지 식품 4가지는?

"슈퍼마켓이나 마트에서 쇼핑을 하고 있는데 즉석 조리 식품이나 햄 종류, 라면, 특급 요리 파스타에 유혹을 받습니까? 조심하세요, 이 음식은 건강에 좋지 않습니다!" 『잘 먹는 구매 가이드』의 저자이자 영양학자인 장-미셸 코헨(Jean-Michel Cohen) 박사의 주이다. 2004년 프랑스에서 영양 표시 시스템을 구현하는데 기여한 공로로 프랑스 국가공로훈장을 받은 장-미셸 코헨 박사는 이 책에서 일상 제품 700개를 해석하고 올바른 식품 선택에 대한 조언을 제공했다. 프랑스 매거진 '탑 상테(Top Santé, 최고의 건)'는 최근 코헨 박사와의 인터뷰에서 슈퍼마켓에서 결코 사서는 안 되는 4가지 음식을 소개했다. 슈퍼마켓의 즉석식품 즉석식품은 편리하고 저렴하지만 건강에는 해로운 것으로 알려져 있다. 코헨은 즉석식품은 "슈퍼마켓에서 가장 먼저 피해야 할 식품"이라고 말했다. 지방과 설탕, 소금, 첨가물이 많은 저품질 식품이기 때문이다. 그는 "이 가격을 매기려면 산업계는 저품질 식재료를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 업체는 이익을 실현할 수 없습니다. 일반적으로 슈퍼마켓에서는 일류 닭고기를 포함한 냉동 요리를 거의 볼 수 없습니다. 이런 종류의 제품은 절대로 슈퍼마켓에서 사면 안 됩니다"라고 설명했다. 소시지류와 릴레트 소시지류와 릴레트(돼지, 오리, 혹은 가슴살과 같은 고기를 사용하여 만드는 프랑스 요리), 테린(고기, 해산물, 채소 등을 층으로 쌓아 만든 요리)은 햄 애호가들이 즐기는 제품이지만 건강에도 매우 해로운 것으로 알려져 있다. 이 음식들은 고가의 재료를 사용해야 하지만 슈퍼마켓에서는 저렴하게 판매된다. 이것이 가능한 이유는 돼지 지방이나 소금, 첨가제가 주성분이기 때문이다. 코헨은 "오리의 지방이 주 성분인 오리 무스의 내용을 살펴봤는데, 이것은 매우 해로운 것입니다"라고 지적했다. 제품의 구성에서 지방이 가장 먼저 나타나면 그 제품들이 건강에 해로운 것이라는 의미라는 것. 특히 동물 지방인 경우 더욱 그렇다. 즉석라면 즉석라면은 조리가 쉽고 몇 분 만에 준비가 되기 때문에 슈퍼마켓에서 매우 인기가 있다. 그럼에도 불구하고 우리 건강에 해로운데, 일반적으로 인공 소고기 향, 향신료나 첨가제 등이 함유되어 있기 때문이다. 라면의 풍미를 더해주는 이들 성분은 우리 몸에는 두통, 소화 장애, 고혈압 또는 알레르기 등 여러 부작용을 일으킬 수 있다. 즉석 파스타 일부 브랜드에서는 몇 분 만에 요리가 되는 파스타를 제공한다. 이러한 파스타는 일반적으로 미리 요리되어 소비자가 조리 시간을 절약할 수 있다. 그러나 즉석 파스타에는 기름과 버터, 농축제나 염료 등이 함유되어 있다. 이는 건강에 해로우며 암을 유발할 수 있는 성분을 포함하고 있다. 또 이러한 파스타는 고혈당지수 식품(혈당 지수 70 이상) 가능성이 크기 때문에 혈당을 빠르게 높일 뿐만 아니라 지방 저장을 촉진할 수 있다. 일상 생활에서 건강을 유지하려면 슈퍼마켓에서 위에서 언급한 4가지 음식의 구매를 피하는 것이 좋다. 코헨 박사는 대신 계절에 맞는 신선하고 고품질 식품을 선택하여 음식을 만들면 컨디션이 좋아지며 건강에도 도움이 된다고 조언했다.
- 생활경제
2023-10-05
캐나다, 고카페인 미표기 등 에너지 음료 리콜 확대

최근 한국 청소년 사이에서 에너지 음료 섭취로 인한 부작용 보고가 빈번하게 이뤄지고 있는 가운데, 캐나다에서도 비슷한 사례가 연이어 발생하고 있다. 이에 따라, 캐나다는 몬스터(Monster)를 포함한 여러 에너지 음료의 전국적인 리콜을 결정했다. 캐나다 현지 매체 '밴쿠버이즈어썸(Vancouver Is Awesome)'에 따르면, 이번 리콜의 이유는 승인되지 않은 카페인 함량과 제품 라벨링 문제로, 이로 인해 몬스터를 비롯해 다수의 에너지 음료 브랜드가 리콜 대상 목록에 포함됐다. 에너지 음료는 고카페인 함량으로 인해 두근거림, 불면증, 급성 카페인 중독과 같은 다양한 건강 문제를 유발할 수 있다. 실제로 미국의 일부 주에서는 18세 미만 청소년에게 해당 음료 판매를 금지하는 등의 조치가 취해지고 있다. 전문가들은 에너지 음료의 남용이 초래하는 건강 위험에 대해 지속적인 주의를 당부하며, 특히 청소년과 어린이들에게는 섭취를 자제할 것을 권고하고 있다. 캐나다 보건부(Health Canada) 발표에 따르면, 에너지 음료 리콜 대상에는 '5 아우워(5 Hour)', '몬스터', '밥 로스(Bob Ross)', '3D 알파랜드(Alphaland)', '드래곤볼 Z(Dragonball Z)', '레이즈 에너지(Raze Energy)', '톡식 릭(Toxic Rick)', '소닉 디 헤지혹(Sonic the Hedgehog)', '사쿠라(Shakura)', '마운틴 듀 에너지(Mtn Dew Energy)' 등이 포함되어 있다. 연방 보건부는 카페인의 과도한 섭취가 불면증, 과민 반응, 두통, 신경 과민성 등의 부작용을 초래할 수 있다고 지적하며, 운동 중인 사람, 어린이, 임산부, 수유하는 여성, 카페인에 민감한 개체에게는 특히 주의가 필요하다고 강조했다. 캐나다 식품검사국(CFIA)의 기준에 따르면, 에너지 음료는 180mg 이상의 카페인을 함유해서는 안 되며, 해당 제품의 라벨에는 하루 권장 카페인 섭취량에 관한 주의사항이 명시되어야 한다. 그러나 이번에 리콜된 대다수의 제품들은 캐나다 내에서 생산되거나 판매를 위한 것이 아니었다. 보건부에 따르면, 이 제품들은 제3자에 의해 수입되어 캐나다 전역의 매장에서 판매됐다. 리콜은 캐나다 식품검사국의 조사로 밝혀졌으며, 리콜된 제품에 대한 소비자들의 피드백과는 무관하다. 에너지 음료를 구입한 소비자들은 자신이 구매한 제품이 리콜 대상인지 확인해야 하며, 해당 제품을 섭취하지 않고 버리거나 구입처에 반환하는 것이 좋다. 만약 리콜된 에너지 음료 섭취 후 건강에 문제가 발생했다고 판단되면 즉시 병원이나 주치의에 연락해야 한다. 캐나다의 식품 안전 규정에 따르면, 에너지 음료의 1회 최대 허용 카페인 함량은 180mg이다. 라벨이 단일 언어로 되어 있거나, 영어나 프랑스어 표기가 없을 경우 해당 제품은 캐나다 시장을 위해 제조된 것이 아닐 가능성이 높으므로 주의가 필요하다. 캐나다 식품검사국(CFIA)은 "리콜 대상 제품이 판매 중인 것을 발견하면 CFIA에 신고하는 것이 바람직하다"고 밝혔다. 한편, 한국 계명문화대 간호학과 오윤정 교수팀은 고등학생 245명에게 에너지 음료 섭취에 관한 설문을 진행했는데, 이 중 79.5%의 학생이 에너지 음료를 마셔 본 경험이 있으며, 50.6%의 학생이 부작용을 겪었다고 답했다. 연구팀은 특히 체구가 상대적으로 작은 여학생이 같은 양의 에너지 음료를 섭취할 경우, 남학생에 비해 부작용을 더 크게 느낄 수 있다고 분석했다. 청소년은 뇌 발달이 성인보다 미성숙한 상태이며, 체중이 적기 때문에 카페인에 더 민감하다. 이에 따라, 충분한 물 섭취나 과일, 채소 주스 등은 청소년에게 좋은 대체품이 될 수 있다고 제안했다. 전문가들은 규칙적인 운동과 풍부한 수면이 에너지 음료를 대체할 수 있는 가장 효과적인 방법이라고 강조했다.
- 생활경제
2023-09-24
나노기술 적용된 획기적 여드름 치료제 개발

사춘기 청소년들의 가장 큰 고민인 여드름. 연고를 발라보고, 약도 복용해보고, 깨끗이 세안도 해 보지만 크게 나아지지 않아 애를 먹인다. 사춘기 청소년의 85%에서 발견되고, 후유증으로 흉터가 남기도 하는 여드름은 한국 청소년들만의 문제가 아니다. 전 세계적으로 약 8억명, 미국에서만 4500만 명이 여드름과 전쟁을 벌이고 있다. 과학기술 매거진 '뉴 아틀라스(NEW ATLAS)'는 「나노스케일(Nanoscale)」저널에 게재된 남호주 대학(University of South Australia) 연구팀이 개발한 나노 기술을 사용한 여드름 치료제에 대해 소개했다. 여드름의 원인은 여드름 미생물(Cutibacterium acnes)이라고 불리는 피부 박테리아의 과도한 증식으로 발생한다. 일종의 만성 염증질환으로 면포, 구진, 고름물집, 결절, 거짓낭 등의 병변이 나타난다. 연구팀은 여드름을 유발하는 박테리아를 제거하기 위해 미세바늘과 초음파를 결합한 나노 기술을 통해 피부 병원균에 치명타를 줄 수 있었다. 사람의 머리카락 굵기보다 5만 배 더 작은 부드러운 나노입자를 사용해 일반적으로 나라신(Narasin)으로 알려진 항균 화합물(항생제)를 여드름의 주요 발병 지점인 탈피지샘단위(Pilosebaceous unit)에 전달했다. 모낭과 모간, 피지선은 여드름 미생물(Cutibacterium acnes)이 번식하는 곳이다. 또한 현재의 경구 및 국소 약물은 다양한 성분이 혼합되어 장기간 사용하면 세균 내성이 발생할 수 있어 치료하기가 매우 어려운 것으로 알려졌다. 이번에 개발된 치료법은 새로운 항생제를 표적에 직접 전달함으로써 다른 방법보다 목적지에 도달하는 데 100배 더 효과적인 것으로 입증됐다. 파티마 아비드(Fatima Abid) 연구원은 "여드름에 처방되는 경구용 약물은 다양하지만 부작용이 많고, 물에 잘 녹지 않아 대부분의 환자와 의사는 국소 치료를 선호한다"고 말했다. 아비드의 연구팀은 돼지 귀 피부를 모델로 사용해 나노 스케일 전달 수단을 NAR[농업 분야에서 기생충 질병 콕시디아증(coccidiosis) 예방을 포함한 다양한 용도의 폴리에테르 항생제]로 알려진 나라신을 적용했다. 나라신(NAR)은 지난 1986년 처음으로 닭에 대한 사용이 승인됐다. 이전에도 항원충제, 항진균제와 항바이러스제 효능이 있는 것으로 나타났다. 여드름 치료제로 나라신이 연구된 것은 이번이 처음이며, 표적에 집중된 전달 방법과 함께 여드름 미생물이 약물 내성을 발생시킬 위험을 줄인다. 남호주 대학 약학 연구자이자 교수인 산자이 가르그(Sanjay Garg)는 "미셀 제형은 나라신을 여드름 목표 지점에 전달하는 데 효과적이었으며, 화합물 용액은 피부층을 통과하지 못했다"고 말했다. 현재까지는 여드름을 치료하기 위해 피지분비의 조절, 털집과다각질화의 교정, 여드름 미생물 집락수 감소, 염증반응 억제 등의 방법을 사용해 왔다. 이번 연구는 나노기술을 사람을 위한 치료법으로 발전시킬 수 있는 문을 열었다는 평가를 받고 있다.
- IT/바이오
2023-09-23
코로나19 후 '자연 치유' 움직임 확산

"자연의 흐름을 따라 살면, 대부분의 질병으로부터 멀어질 수 있다." 이는 일본 도치기현 나스가라스야마시 소재 국민건강보험 7합 진료소에서 활약 중인 혼마 신지로 박사의 주장이다. 코로나19 팬데믹을 겪은 사람들에게 혼마 박사의 메시지는 많은 공감을 얻고 있다. 올해 혼마 박사는 '많은 이론보다 한 가지 실천'을 중요시하며, 봄부터는 다른 사람들에게 의존하지 않는 삶을 추구하기 시작했다. 자연 치유를 추구하는 그의 주장에는 음식, 물, 그리고 전기와 같은 기본적인 것들을 스스로 준비하는 자급자족의 삶을 지향한다는 메시지가 담겨있다. 일본의 유명 매체 '겐다이(Gendai, 現代)'는 혼마 박사와의 인터뷰를 통해 "우리의 생활이 자연에 얼마나 부합하는지는 장내 미생물의 상태로 판단 가능하다"며 "코로나19 이후 강조되는 마스크와 백신보다 중요한 것은 이러한 자연의 흐름을 따르는 것"이라는 그의 견해를 전했다. 바이러스에 효과적인 '약'은 없다 혼마 박사는 자연 치유에 대해 이해하기 쉽도록 감기에 대한 비유를 들었다. "소아과 감기 환자가 최근 늘었다"고 입을 뗀 혼마 박사는 "대부분의 감기는 바이러스에 의해 발생한다. 하지만 바이러스를 직접 치료하는 특별한 약은 존재하지 않는다"며, 의사들이 처방하는 약들은 대부분 증상을 완화시키기 위한 것이라고 강조했다. 그의 주장에 따르면 감기 등의 증상은 약으로 조절되고, 환자 자신의 자연 치유력이 결국 감기를 치료한다는 것. 여기서 '감기'라는 단어를 '인플루엔자' 또는 '신종 코로나'와 같은 다른 전염병으로 바꿔도 비슷한 치료 효과가 나타난다. 즉, 의사가 약을 주지 않더라도 사람들은 자신이 가진 치유력으로 대부분의 경우 질병에서 자연스럽게 회복된다. 질병을 멀리하는 간단한 예방법 많은 사람들이 건강을 지키기 위해 약을 복용하거나, 올바른 식사나 운동에 주력하곤 한다. 하지만, 진정한 건강의 기반이 되는 것은 무언가를 과하게 하는 것이 아닌, 오히려 '절제'에서 시작된다. 신체의 본래 기능을 극대화하려면 일상을 가능한 한 자연스럽게 유지하는 것이 핵심이다. 더욱이, 우리 몸의 건강은 크게 장내 미생물에 의해 좌우된다. 이 미생물을 건강하게 유지하는 것이 질병에서 멀어지는 생명의 원칙이다. 자연에 가까운 생활을 추구하는 것은 물론 중요하지만, 그와 동시에 포괄적이고 장기적인 시각을 갖고 자신의 건강을 과신하지 않는 접근법도 필요하다. '스스로 주도하는 건강' 최근 몇 년 동안 우리는 신종 코로나 바이러스의 확산, 디지털화 시대의 급속한 진전, 그리고 AI(인공 지능)의 등장과 같은 극적인 변화들을 목격했다. 혼마 박사는 "이 기간 동안 수많은 교훈을 얻었으며, 변화하는 세상 속에서 어떻게 적응할 것인가에 대한 도전을 받았다"며 "팬데믹과 그것이 초래한 사회적 변화들로 인해 무엇이 중요한지 더욱 명확하게 되었다"고 밝혔다. 그 핵심은 다른 사람들에게 너무 의존하기보다는 자신이 주도해야 한다는 것이다. 코로나 감염이나, 발병과 병이 악화되는 것뿐만 아니라 심지어는 사망 여부는 바이러스 등 외적 요인 결정하는 것이 아니라, 바로 자신의 면역력에 따라 달라진다. 그럼에도 불구하고 지난 2~3년 동안 우리는 '사람 간의 접촉 최소화', '손소독', '마스크 착용', '백신 접종' 등 외부적인 대응 방안에 크게 의존했다. 이러한 조치들이 감염 예방에 기여한 것은 사실이지만, 자기 주도적 건강관리의 중요성을 잊어서는 안된다. 아울러 이러한 조치들이 우리의 면역력과 저항력을 약화시킬 수 있는 부작용도 있다는 점도 간과해서는 안 된다. 일본은 한때 '세계 최고'의 마스크 착용률과 예방 접종률을 자랑했으나, 이후에 코로나19 감염률이 높아지는 것을 막지 못했다. 거듭 강조하지만, 단순히 외부적인 조치에 의존하기보다는 자신의 면역력을 강화하는 것, 즉 '자기 주도적인 대응'이 가장 효과적이라는 것이 혼마 박사의 주장이다. '자연을 따라가며 살아가자'는 메시지는 혼마 박사의 지금까지의 활동을 통해 꾸준히 확산돼 왔다. 그가 추구하는 자급자족의 삶은 "자신을 중심으로 살아가는 방식"을 의미한다. 이것은 스스로 생각하고, 스스로 결정하며, 직접 문제에 대처하고 그 결과를 스스로 책임지는 것이다. 최근 혼마 박사는 이상적인 환경을 찾아내어 그곳으로 이사를 결정했다. 사토야마 지역에 위치한 60년 된 주택을 구입한 것. 그는 숲과 같은 환경에서 새들의 노래를 들으며 다양한 생물들의 생명력을 바로 옆에서 느낄 수 있는 평온한 장소라고 설명했다. 자연 속에서 깨달은 삶의 원칙 혼마 박사는 "이 땅에서는 자연과 조화롭게 생활하고, 다른 이들과의 교류를 활발히 추구하면서 현재 건강한 몸을 가진 것에 감사하고, 그 힘을 최대한 발휘하고 싶다"며, "자연과의 조화로운 삶은 세상을 넓은 시각으로 바라보게 해주며, 자급자족의 실천은 다양한 문제를 해결하는 첫 걸음이 될 수 있다"고 강조했다. 그는 "모든 사람들이 자연의 방식을 따라 자신만의 풍요로운 삶을 디자인하고, 그것을 실천해서 행복과 건강을 찾기를 바란다"라고 말했다. 혼마 박사는 "여러분 한 사람 한 사람이 자연에 따라 자신의 방식으로 쾌적한 삶을 생각하고 실천하며 행복하고 건강하게 살기를 바란다"며 "인간뿐만 아니라 동물, 식물, 미생물, 심지어 지구 자체에도 좋은 것이 건강에도 좋다. 그것이 바로 자연과 조화를 이루는 삶의 본질이다"라고 강조했다.
- IT/바이오
2023-09-22
'역백신', 제1형 당뇨병·크론병 등 자가면역 질병 치료

제1형 당뇨병과 크론병 등 자가 면역질환을 역백신으로 치료하는 연구가 진행중이다. 중추신경계의 탈수초성 질환(demyelinating disease 신경세포의 축삭을 둘러싸고 있는 절연물질인 수초가 탈락되는 질병) 중 가장 흔한 유형인 다발성 경화증과 췌장에서 인슐린이 분비되지 않아 발생하는 제1형 당뇨병, 만성 염증성 장질환인 크론병을 정복할 수 있는 날이 코앞에 다가왔다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)’에 따르면, 시카고대학 프리츠커 분자공대(PME Pritzker Molecular Engineering) 연구팀이 '역백신(inverse vaccine)'을 개발해 자가면역 반응을 제거할 수 있음을 증명했다. 일반적인 백신은 인간의 면역 체계가 바이러스나 박테리아를 공격해야 할 적으로 인식하도록 만들지만, ‘역백신’은 한 분자에 대한 면역 체계 기억을 제거하는 정반대의 역할을 하도록 했다. 면역 체계 기억을 제거하는 것은 전염병의 경우 바람직하지 않지만 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 류머티즘성 관절염 또는 면역 체계가 사람의 건강한 조직을 공격하는 크론병에서 나타나는 자가면역 반응을 멈출 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 최근 국제학술지 네이처 생명의학공학(Nature Biomedical Engineering)에 발표된 논문을 살펴보면, 역백신은 자연 과정에 의해 죽는 세포에 대한 자가면역 반응을 예방하기 위해 간이 자연적으로 세포 분해 생성물을 '공격 금지'로 표시하는 방식을 활용한다. PME 연구팀은 우리 몸의 간이 면역 체계가 공격하는 항원(면역 체계가 공격하는 분자)을 친구로 인식하는 노화된 세포 조각과 유사한 분자와 결합해, 이 백신이 어떻게 다발성 경화증과 유사한 질병과 관련된 자가면역 반응을 성공적으로 막을 수 있는지 보여줬다. 이번 논문의 주 저자인 제프리 허벨(Jeffrey Hubbell) 교수는 "이 연구에서 가장 흥미로운 점은 이미 염증이 진행 중임에도 다발성 경화증과 같은 질병을 치료할 수 있다는 것이며, 이는 실제 상황에서 더 유용하다"고 강조했다. 역백신으로 면역력 억제 면역 체계의 T세포(세포성 면역을 담당하는 림프구의 일종) 역할은 바이러스, 박테리아, 암 등 원치 않는 세포와 분자를 신체의 이물질로 인식해 제거하는 것이다. 그러나 T세포는 건강한 세포를 이물질로 인식하는 실수를 할 수 있다. 예를 들어, 크론병 환자의 경우 면역 체계는 소장 세포를, 다발성 경화증 환자의 경우에는 신경 주변의 보호 코팅인 미엘린을 공격한다. 허벨 교수와 그의 동료들은 면역 반응이 몸 전체의 모든 손상된 세포에 대해 발생하지 않도록 하는 메커니즘을 가지고 있다는 것을 주목했다. 이러한 현상은 간에서 일어나는 말초 면역 관용(Peripheral Immune Tolerance)으로 알려져 있다. 그들은 최근 몇 년 동안 N-아세틸갈락토사민(pGal)으로 알려진 당으로 분자를 태깅하면 이 과정을 모방하여 분자를 간으로 보내서 분자에 대한 내성이 생길 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 면역계의 작동 원리를 이해하는 데 크게 기여했으며, 미래의 의학적 치료법 개발에 중요한 토대를 제공한다. 허벨은 "우리가 원하는 분자를 pGal에 부착할 수 있고 면역 체계가 이를 견딜 수 있도록 가르칠 것"이라며 "백신처럼 면역력을 높이는 대신 역백신을 사용하면 매우 구체적인 방식으로 면역력을 억제할 수 있다"고 주장했다. 연구팀은 미엘린 단백질을 pGal에 연결하고 새로운 역백신의 효과를 테스트한 결과, 면역 체계가 미엘린 공격을 중단하고 신경이 다시 올바르게 기능하도록 하며 동물의 질병 증상을 완화시킬 수 있음을 발견했다. 일련의 다른 실험을 통해 과학자들은 동일한 접근 방식이 지속적인 면역 반응을 최소화하는데 도움이 된다는 것을 보여줬다. 제1상 안전임상시험 수행 허벨은 "오늘날 자가면역 질환은 일반적으로 면역 체계를 광범위하게 억누르는 약물로 치료되는데, 이는 매우 효과적일 수 있지만 감염을 막기 위해 필요한 면역 반응도 차단하므로 많은 부작용이 발생할 수 있다":고 지적했다. 대신 역백신으로 환자를 치료할 수 있다면 훨씬 더 구체적이고 부작용도 줄어들 수 있다는 설명이다. 허벨의 pGal 화합물을 사람을 대상을 하기 위해선 더 많은 연구가 필요하지만, 밀, 보리, 호밀 섭취와 관련된 자가면역 질환인 복강병 환자를 대상으로 초기 제1상 안전임상시험이 이미 수행됐다. 현재 다발성 경화증에서 임상시험이 진행 중이다.
- IT/바이오
2023-09-20
美 3대자동차 노조, 사상 첫 동시 파업

미국 디트로이트의 빅3 자동차 업체인 포드와 제너럴모터스(GM), 스텔란티스가 임금협상이 결렬되면서 동시에 파업에 돌입했다. 전미자동차노조(UAW)는 포드와 스텔란티스, 제너럴모터스(GM)와의 단체협상이 시한을 넘김에 따라 미시간, 오하이오, 미주리주(州)에 위치한 3개 공장에서 동시 파업에 들어갔다. CBS는 15일(이하 현지시간) 디트로이트의 빅3 자동차 제조업체들이 14일 자정에 만료 예정이었던 전미자동차노조(UAW)와의 단체협상이 계약을 갱신하지 못하면서 약 4년 만에 미국 내 최대 규모의 파업이 시작됐다고 보도했다. UAW의 숀 페인 위원장은 14일 밤 페이스북 라이브 연설을 통해 포드, 제너럴 모터스, 스텔란티스의 3개 공장 직원들에게 즉시 작업을 중단하고 직장을 떠나도록 지시했다. 이 중 파업이 일어난 공장은 미주리주 웬츠빌의 GM 조립 공장, 미시간주 웨인의 포드 조립 공장, 그리고 오하이오주 톨레도의 스텔란티스 조립 공장이다. 이들 3개 공장의 직원 약 1만2700명이 파업에 참여할 예정이다. 외신에 따르면 파업에 동참한 직원들은 UAW의 파업 기금 8억 2500만 달러에서 파업 기간 동안 주당 약 500달러를 지급받게 된다. 페인은 "아직 파업에 참여하지 않은 지역 주민들은 만료된 계약에 따라 계속 일하게 될 것"이라고 말하면서 자동차 제조업체와의 추가 협상이 교착 상태에 빠지면 다른 공장의 근로자들도 파업에 참여할 수 있다고 경고했다. 이번 작업 중단은 2019년 GM에서 파업 이후 디트로이트에 본사를 둔 자동차 제조업체에서 발생한 첫 번째 파업이다. 페인은 "이번 파업의 첫날에 우리는 힘과 단결을 세계에 알릴 것"이라며 "협상의 가능성은 여전히 열려있다"고 강조했다. 하이트 시큐리티(Height Securities)의 벤자민 샐즈베리 자동차 분석가는 CBS에 "전략적으로 이들 3개 공장만 타깃으로 삼으면 노조가 자동차 제조업체와 협상을 재개할 때 다른 공장에서도 작업을 중단할 수 있는 유연성을 확보할 수 있다. 또 노동 단체의 파업 기금도 보존할 수 있을 것"이라고 말했다. 전미자동차노조(UAW) 요구 조건 UAW의 요구 사항에는 4년 계약에 걸쳐 36%의 임금 인상, 모든 직원에 대한 연금 혜택, 임시직 사용 제한, 주 4일 근무를 포함한 유급 휴가 확대, 공장 폐쇄에 대한 파업권을 포함한 더 많은 일자리 일자리 보호 등이 포함됐다. 14일 협상이 교착 상태에 빠진 가운데 포드, 제너럴 모터스, 스텔란티스(구 피아트 크라이슬러)의 경영진은 최근 몇 주 동안 UAW에 14만5000명의 근로자를 위한 새로운 계약을 체결하기 위해 여러 차례 제안을 했다고 밝혔다. 짐 팔리 포드 CEO는 "세 회사 모두와 역사적인 파업을 준비하고 있다고 생각한다"고 14일 아침 CBS 뉴스에서 밝혔다. 포드는 이후 성명에서 "오늘 저녁 8시 디트로이트의 솔리디티 하우스에서 전미자동차노조는 현재 4년 단체협약이 만료된 지 몇 시간 만에 포드에 첫 번째 실질적인 대응 제안을 제시했다"고 말했다. 자동차 제조업체 측 입장 스텔란티스는 파업에 대해 "직원과 그 가족, 고객에게 최선의 이익을 위해 공정한 합의에 도달하기 위해 책임감 있는 방식으로 참여하지 않는 UAW 지도부에 매우 실망했다"고 말했다. 이어 "우리는 즉시 회사를 비상 모드로 전환하고 북미 사업과 회사를 보호하기 위해 모든 적절한 구조적 결정을 내릴 것"이라고 전했다. 2021년 피아트 크라이슬러와 유럽 자동차 제조업체 그룹 PSA의 합병으로 설립된 스텔란티스는 크라이슬러, 닷지, 지프, 램과 함께 시트로엥, 푸조, 마세라티 등 주요 해외 자동차 브랜드를 소유하고 있다. GM의 메리 바라(Mary Barra) CEO는 15일 CBS 뉴스와의 인터뷰에서 파업을 피하기 위해 UAW와 선의로 협상을 진행했다고 말했다. 바라 CEO는 "우리는 7월 18일부터 협상 테이블에 앉아있었다"며 "GM은 처음에 노동 단체로부터 1000개 이상의 요구 사항을 받았다"고 말했다. 그는 "우리는 역사적인 제안을 테이블 위에 올려놓았고, 지금 테이블에 앉아 계속 진행할 준비가 되어 있다"고 전했다. 빅3 경영진은 모두 합리적인 반대 제안을 했으며 추가 협상에 응할 의향이 있다고 말했다. 자동차 제조업체들은 특히 빠르게 성장하는 전기차 시장에서 지분을 차지하기 위해 경쟁하는 테슬라와 외국 자동차 제조업체 등과 경쟁하기 위해 비용 절감과 자동차 가격을 낮게 유지해야 한다는 압박에 직면해 있다고 강조했다. 바라는 GM이 신제품, 특히 전기 자동차 개발에 공격적으로 투자해야 하기 때문에 UAW의 임금 요구를 모두 충족할 수는 없다고 말했다. 그는 "우리는 회사가 향후 115년 동안 성공할 수 있도록 해야 하며, 이는 우리가 투자해야 한다는 것을 의미한다"고 말했다. 이어 "우리가 투자하지 않고 고객이 구매하고 싶어 하는 신제품을 보유하지 못하면 우리가 만드는 차량의 수에 영향을 미치고, 이는 제조 팀에 속한 사람의 수에 직접적인 영향을 미친다"고 주장했다. 팔리는 "그들의 초기 제안은 시간당 약 30만 달러의 임금을 지급하고 4일 근무를 하자는 것이었다"라면서 "이는 기본적으로 우리 회사를 폐업하게 만들 것"이라고 우려했다. 페인은 자동차 제조업체들이 임금 인상을 제안했다는 사실을 인정했지만 제안이 여전히 부적절하다고 말했다. 포드는 4년 6개월에 걸쳐 20% 인상을 제안했고, GM과 스텔란티스는 4년에 걸쳐 각각 18%와 17.5%를 제안했다. '친노조' 조 바이든 재선 시험대 한편, 조 바이든 대통령은 15일 노조 자동차 노동자들의 파업 해결을 돕기 위해 두 명의 최고 보좌관을 디트로이트에 파견했다. 바이든은 빅 3 자동차 제조업체가 기록적인 이익을 보았지만 "그 기록적인 이익이 노동자들에게 공정하게 공유되지 않았다"고 제안함으로써 노조에 대한 동정심을 표명했다. 바이든은 백악관에서 짧은 연설을 통해 "아무도 파업을 원하지 않는다"라고 말했다. 이어 "그러나 저는 단체 교섭 시스템 하에서 근로자의 선택권을 존중하며 근로자의 좌절감을 이해한다"고 했다. 바이든은 줄리 수 노동부 장관 대행과 진 스펄링 선임 보좌관을 디트로이트에 보내 기업과 직원들을위한 "윈윈"계약을 체결하는 데 도움을 줄 것이라고 말했다. 협상 첫날 바이든은 전화를 걸어 양측이 가능한 한 오랫동안 테이블에 머물도록 격려했다고 말했다. 바이든은 "회사들이 몇가지 중요한 제안을 했다"며 "그러나 나는 그들이 기록적인 기업 이익이 UAW에 대한 기록적인 계약을 의미하도록 더 나아가야한다고 믿는다"고 말했다. 이번 전미자동차노조(UAW)의 동시 파업이 내년 재선 도전을 앞둔 조 바이든 대통령에게 시험대가 될 전망이다. 실제로 바이든 대통령은 지난 4일 필라델피아에서 열린 노동절 행사 연설에서 "나는 역대 대통령 중 가장 친노조적인 대통령"이라 자처하기도 했다. 뉴욕타임스(NYT)는 15일 '바이드노믹스'(바이든+이코노믹스)의 성과를 내세우는 바이든 대통령이 이날부터 시작된 UAW의 파업 탓에 어려운 상황에 처했다고 보도했다. 재계에서는 바이든 대통령 정책에 대해 비판이 즉각 제기됐다. 미국 최대 재계 이익 단체인 '미국 상공회의소'의 수잰 클라크 의장은 이날 UAW의 동시 파업과 관련하여 "이는 바이든 행정부의 친노조 정책의 부작용이며, 미국 경제에 부정적인 영향을 미칠 것"이라는 성명을 내놓았다. 25년만의 최대 파업 이번 파업은 2019년 자동차 노동자들이 GM에서 파업을 벌인 이후 최초의 UAW 파업이며, 25년 만에 현직 근로자들이 벌이는 미국 최대 규모의 파업이다. 분석가들은 이번 파업이 미국내 자동차 산업을 혼란에 빠뜨리고 자동차 가격을 상승시키며 임금과 수입에서 거의 60억 달러의 손실을 초래하는 동시에 미국 전체 경제 성장률을 0.3%까지 떨어뜨릴 수 있다고 경고했다. 옥스퍼드 이코노믹스의 마이클 피어스 수석 미국 경제학자는 빅3의 14만6000명 근로자가 모두 파업하면 미국내 자동차 생산의 거의 3분의 1이 중단될 수 있다고 추정했다. 옥스퍼드 이코노믹스에 따르면 이번 파업으로 인해 자동차 가격이 급등하고 자동차 제조업체에 56억 달러의 경제적 손실이 발생할 수 있으며, 미국의 국내총생산(GDP)이 0.3%까지 감소할 것이라는 예측이다. 마이클 피어스는 1998년 GM 노동자들이 54일간 파업을 벌인 후 자동차 재고가 회복되는 데 1년이 걸렸다고 보고서에서 지적했다.
- 산업
2023-09-16
[퓨처 Eyes(3)] 양자 컴퓨터, AI·챗GPT보다 더 큰 기술 혁신 온다

미래 기술에서 양자 컴퓨터를 빼고 이야기할 수 없다. 양자 컴퓨터는 독특한 도전과제를 제시하고 전례 없는 연산 능력을 약속하는 최첨단 기술이다. 양자 컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용하여 작동한다. 이진 논리(0과 1)와 순차적 계산으로 작동하는 기존 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 무한한 수의 가능한 결과를 나타낼 수 있는 양자 비트, 즉 '큐비트(qubit)'라는 정보 단위를 사용해 계산을 수행한다. 이를 통해 양자 컴퓨터는 양자역학의 확률적 특성을 활용하여 엄청난 수의 계산을 동시에 수행할 수 있다. 인공지능(AI) 챗 GPT보다 더 큰 기술혁신을 몰고 올 것으로 기대되는 양자 컴퓨터의 장점은 첫째, 기존 컴퓨터보다 어떤 작업도 더 빠르게 수행할 수 있다. 양자 컴퓨터에서는 원자가 기존 컴퓨터보다 더 빠르게 움직이기 때문이다. 둘째, 높은 수준의 정밀도로 국가 보안 및 메가데이터 처리에 적합하다. 셋째, 에너지 낭비가 적다. 양자 컴퓨터는 아직 초기 단계에 있지만 암호화부터 신약 개발에 이르기까지 다양한 분야에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있다. 양자 컴퓨터를 사용하면 부작용이 적고 더 효과적인 신약을 개발할 수 있다. 또한 IT 보안의 주요 도전 과제이기도 하다. 연구자와 기술 기업은 양자 컴퓨터의 성능을 견딜 수 있는 새로운 암호화 방법을 모색해야 한다. 여기에는 새로운 암호화 알고리즘을 개발하거나 양자역학의 원리를 사용하여 '양자 암호화'로 알려진 것을 만드는 게 포함될 수 있다. 프랑스 일간 경제지 라 트리뷘(LATRIBUNE)에 따르면 2030년까지 2000~5000대의 양자 컴퓨터가 작동할 것으로 보인다. 이 매체는 양자 컴퓨터 퍼즐에는 많은 조각이 있기 때문에 가장 복잡한 문제를 처리하는 데 필요한 하드웨어와 소프트웨어는 2035년 이후에나 존재할 수 있다고 전망했다. 또 대부분의 기업은 2035년까지 양자 컴퓨터를 통해 상당한 가치를 창출할 수 없겠지만, 일부 기업은 향후 5년 동안 이득을 볼 수 있을 것으로 내다봤다. 양자 컴퓨터 시장 규모는 2022년 약 10억 달러에서 2030년 80억 달러로 증가할 것으로 추정된다. 퓨처 아이즈에서는 양자 컴퓨터 작동 원리와 금융이나 생명공학, 공급망 등의 적용 분야, 향후 양자 컴퓨터 개발 과제 등을 점검해본다. 양자 컴퓨터의 작동 원리 1) 중첩 양자컴퓨터의 '중첩(Quantum superposition)'은 양자역학의 기본 원칙 중 하나로, 양자시스템이 두 개 이상의 상태를 동시에 가질 수 있다는 개념을 의미한다. 전통적인 컴퓨터에서 비트는 0 또는 1의 값을 갖는다. 그러나 양자컴퓨터에서 '큐비트'는 중첩의 원칙 덕분에 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있다. 이러한 특성은 양자컴퓨터가 복잡한 계산을 전통적인 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 수행할 수 있게 해준다. 2) 양자 얽힘 양자 얽힘은 큐비트가 서로 결합하여 한 큐비트의 상태가 다른 큐비트의 상태에 즉각적으로 영향을 미칠 수 있게 함으로써 큐비트 사이의 거리에 관계없이 큐비트를 연결할 수 있게 한다. 이 특성 덕분에 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 복잡한 문제를 더 효율적으로 해결할 수 있다. 3) 양자 게이트 양자 게이트는 큐비트 집합에서 수행할 수 있는 연산이다. 양자 게이트는 고전 컴퓨팅의 논리 게이트와 유사하지만, 중첩과 얽힘 덕분에 양자 게이트는 가능한 모든 입력을 동시에 처리할 수 있다. 양자 컴퓨터의 적용 잠재력 양자 컴퓨터의 잠재력은 방대한 양의 정보를 병렬로 처리할 수 있어 기존 컴퓨터에 비해 계산 능력이 기하급수적으로 증가한다는 데 있다. 기존 컴퓨터는 한 사람의 경주 결과를 계산할 수 있지만, 양자 컴퓨터는 서로 다른 경로를 가진 수백만 명의 참가자가 참여하는 경주를 동시에 분석하고 확률 기반 알고리즘을 사용하여 가장 가능성이 높은 우승자를 결정할 수 있다. 양자 컴퓨터는 특히 여러 가지 확률적 결과가 나오는 최적화 문제와 시뮬레이션을 해결하는 데 적합하며 물류, 의료, 금융, 사이버 보안, 날씨 추적, 농업 등의 분야에 혁신을 가져올 수 있다. 양자 컴퓨터의 영향력은 지정학까지 확장되어 전 세계적으로 힘의 역학 관계를 재편할 수 있다. 양자 컴퓨터는 금융과 생명공학, 공급망 등 많은 산업 분야에 혁신을 가져올 것이다. ◇ 금융 금융 및 투자 산업은 양자 AI(퀀텀 AI)의 혜택을 크게 받을 수 있는 분야 중 하나다. 대량의 데이터를 실시간으로 분석할 수 있는 양자 AI 알고리즘은 금융회사가 보다 정보에 입각한 투자 결정을 내리고 리스크를 보다 효과적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 양자 AI는 시장 동향을 분석하고 주식, 채권 및 기타 금융상품의 움직임을 예측하는 데 사용될 수 있다. 이는 투자자가 투자 시점에 대해 더 많은 정보를 바탕으로 구매, 판매 또는 보유 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있다. 또한 금융회사가 새로운 투자 기회를 파악하는 데도 도움이 될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 대량의 데이터를 분석하여 새로운 트렌드와 성장 가능성이 있는 산업을 파악할 수 있다. 이를 통해 투자자는 새로운 산업의 초기 단계에 진입하고 잠재적으로 상당한 투자 수익을 얻을 수 있다. ◇ 생명공학 양자 AI는 유전자 데이터와 기타 복잡한 의료 정보를 분석할 수 있는 능력을 통해 질병에 대한 새로운 치료법과 치료법을 찾아내는 데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 양자 AI는 대량의 유전자 데이터를 분석하여 암과 같은 질병의 근본적인 원인을 파악하는 데 사용될 수 있다. 이는 연구자들이 이러한 질병을 유발하는 특정 유전자 돌연변이를 표적으로 하는 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 의료진이 환자 개개인에게 맞춤화된 치료를 제공하는 데 도움이 될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 환자의 유전자 데이터를 분석하여 해당 환자의 특정 질환에 가장 효과적인 치료법을 찾아낼 수 있다. 이를 통해 의료진은 보다 효과적인 치료를 제공하고 환자 치료 결과를 개선할 수 있다. ◇ 공급망 및 물류 물류 및 공급망 관리는 양자 AI의 혜택을 크게 받을 수 있는 또 다른 분야다. 복잡한 물류 네트워크를 최적화함으로써 기업은 비용을 절감하고 효율성을 개선할 수 있다. 양자 AI는 배송 경로와 배송 시간을 분석하여 가장 효율적인 상품 운송 방법을 파악하는 데 사용될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 판매 데이터 및 기타 요인을 분석하여 제품 수요를 예측하고 기업이 재고 수준을 최적화할 수 있도록 도울 수 있다. 이를 통해 기업은 낭비를 줄이고 수익성을 개선할 수 있다. ◇ 기후 및 환경 모델링 양자 AI는 기후 및 환경 모델링에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 연구자들은 대량의 환경 데이터를 분석함으로써 기후 변화의 영향을 더 잘 이해하고 그 영향을 완화하기 위한 전략을 개발할 수 있다. 양자 AI는 위성 데이터를 분석하여 해수면 변화를 추적하고 해수면 상승이 해안 지역 사회에 미치는 영향을 예측하는 데 사용될 수 있다. 또 기상 조건을 분석하고 허리케인이나 토네이도와 같은 자연재해의 발생 가능성을 예측하는 데에도 사용될 수 있다. 양자 컴퓨터의 개선점 양자 컴퓨터는 큐비트 수정과 양자 오류 등의 수정, 양자 알고리즘 개발 등이 문제점으로 거론된다. 이를 개선하면 양자 컴퓨터는 상상할 수 없는 혁신적인 단계로 접어들 것으로 보인다. 1) 큐비트 개선 양자 컴퓨팅의 기본 단위인 큐비트는 고전적인 비트에 해당한다. 연구자들은 양자 정보를 보다 안정적으로 저장하고 조작할 수 있는 더 안정적이고 일관된 큐비트를 개발하기 위해 노력하고 있다. 초전도 큐비트, 갇힌 이온 기반 큐비트, 광자 기반 큐비트 등 다양한 기술이 연구되고 있다. 2) 큐비트 수 증가 양자 계산의 규모와 복잡성은 사용 가능한 큐비트 수에 따라 달라진다. 연구자들은 더 강력한 양자 알고리즘을 실행하기 위해 큐비트 수를 크게 늘리고자 한다. 큐비트 수가 많은 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 접근할 수 없는 계산을 수행할 수 있게 해준다. 3) 양자 오류 수정 양자 시스템은 노이즈, 간섭, 불안정성 등의 요인으로 인해 오류가 발생하기 쉽다. 양자 오류 수정은 양자 오류를 감지하고 수정하는 기술을 개발하여 실제 시스템에서 양자 계산의 신뢰성을 보장하는 것을 목표로 하는 활발한 연구 분야다. 4) 양자 알고리즘 연구원들은 양자 컴퓨터에서 실행되도록 설계된 특정 알고리즘을 개발하기 위해 노력하고 있다. 이러한 알고리즘은 양자 속성을 활용하여 기존 알고리즘보다 복잡한 문제를 더 빠르게 해결한다. 유망한 양자 알고리즘의 예로는 쇼 인수분해 알고리즘, 그로버 검색 알고리즘, 양자 시뮬레이션 알고리즘 등이 있다. 5) 양자 머신 러닝과 양자 인공 지능의 사용 연구자들은 양자 시스템의 고유한 특성을 활용할 수 있는 새로운 머신러닝 및 인공 지능 알고리즘을 개발하기 위해 양자 컴퓨팅의 활용을 모색하고 있다. 6) 양자 클라우드 서비스의 부상 큐비트 수와 일관성 시간이 증가함에 따라 많은 기업이 사용자에게 양자 클라우드 서비스를 제공하여 자체 양자 컴퓨터를 구축하지 않고도 양자 컴퓨팅의 성능을 이용할 수 있도록 하고 있다. 7) 양자 오류 수정의 발전 양자 컴퓨터를 실질적으로 유용하게 사용하려면 계산 중에 발생하는 오류를 최소화하는 양자 오류 수정 기술이 필요하다. 이 목표를 달성하기 위해 많은 새로운 기술이 개발되고 있다. 양자 컴퓨팅은 아직 개발 초기 단계에 있으며, 널리 사용 가능하고 상업적으로 실행 가능한 양자 시스템이 현실화되려면 많은 기술적 과제를 극복해야 한다. 하지만 이러한 혁신 분야의 지속적인 발전은 가까운 미래에 양자 컴퓨팅에 대한 흥미로운 전망을 열어줄 수 있다. 양자 컴퓨팅은 새로운 논리 패러다임으로 인해 프로그래밍에 완전히 다른 접근 방식이 필요하다. 이 기술의 잠재력을 효과적으로 활용하려면 불확실성과 반복적인 휴리스틱 접근 방식을 수용하는 것이 필수적이다. 그러나 양자 컴퓨팅의 한 가지 중요한 과제는 오류 확률을 높이지 않고 여러 큐비트를 연결해야 한다는 점이다. 이는 양자 컴퓨팅 기술의 상업적 성장을 가로막는 중요한 장애물로 남아 있다. 양자 상태를 저하시키는 디코히어런스를 피하기 위해 큐비트를 실제 환경으로부터 격리해야 한다는 현실적인 제약이 있다. 현재는 극도로 낮은 온도로 냉각하는 것이 격리에 사용된다. 현재 진행 중인 연구에서는 양자 프로세서의 확장성과 상업적 실용성을 높이기 위해 포토닉스 및 다양한 소재를 포함한 다양한 방법론을 모색하고 있다. 또한 양자 컴퓨터는 '1000큐비트'의 강력한 성능이 필요하다. 지난 10년 동안 양자 컴퓨팅은 괄목할 만한 발전을 이루었다. 예를 들어 IBM은 2017년에 50큐비트 칩을 출시했으며, 2019년에는 특정 계산에서 가장 빠른 기존 슈퍼컴퓨터를 능가하는 성능을 보였다고 주장했다. 1000큐비트 양자 컴퓨터 개발 경쟁이 이미 진행 중이며, 더 많은 발전이 기대된다. 양자 컴퓨터의 잠재력을 최대한 발휘하려면 오류 수정 큐비트의 개발이 필수적이다. 현재의 양자 프로세서는 하나의 오류 수정 큐비트를 구현하기 위해 상당한 수의 표준 큐비트가 필요한 경우가 많다. 그러나 이 문제는 향후 몇 년 내에 해결될 것이라는 낙관적인 전망이 나오고 있다. 현재 거론하는 양자 컴퓨터에 대한 단기적인 전망은 과장된 것일 수 있지만, 장기적인 결과는 판도를 바꿀 가능성이 높다. 다양한 분야에서 전 세계적으로 관심이 높아지면서 상당한 자본이 투입되고 있으며, 향후 몇 년 동안 놀라운 실용적 혁신이 이루어질 수 있는 기반을 마련하고 있다. 양자 컴퓨터는 전례 없는 연산 능력을 제공하고 다양한 산업과 분야에 혁명을 일으켜 세상을 변화시킬 수 있는 가능성을 지니고 있다. 아직 해결해야 할 과제가 남아 있지만, 양자 기술의 지속적인 발전은 언제든 획기적인 발전이 일어날 수 있음을 시사한다. 양자 컴퓨터의 잠재력을 활용하면 모든 첨단 기술 중에서 가장 영향력 있는 기술이 되어 우리 사회에 큰 발전을 가져올 것으로 기대된다.
- 포커스온
2023-09-14
손등에 전자 칩 이식…카드·차 키 필요 없는 세상온다?

우리 몸에 이식된 칩을 통해 문을 열거나 자동차의 시동을 걸고 결제까지 할 수 있는 시대가 성큼 다가오고 있다. 공상과학소설이나 같은 장르의 영화(SF)에서나 볼 법한 일이 현실에서 일어나고 있다. 프랑스 과학기술 매체 '프랑스인포(Franceinfo)'에 따르면, 여러 기업들이 피부 안에 이식할 수 있는 전자 칩을 개발 중이다. 이 전자칩은 매우 정교한 보안 프로토콜까지 관리할 수 있다는 게 전문가들의 분석이다. 피부 이식 칩이 상용화되면 주머니 속의 지갑이나 열쇠 없이도 생활이 가능해진다. 더욱 발전된 암호화 기술로 은행카드, 차 키, 생체인식 여권, 건강보험 카드까지 모두 대체할 수 있게 되는 것이다. 맨몸만으로도 여러 기능을 실행할 수 있는 시대가 열리고 있다. 생체 칩 전문 기업인 '비보키(Vivokey)'와 '월릿모어(Walletmor)'는 손바닥 피부 아래에 칩을 이식하는 서비스를 제공하고 있다. 실제로 2022년, 브랜든 댈러리(Brandon Dalaly)라는 청년은 자신의 오른손에 무선 통신이 가능한 칩 2개를 이식받았다. 그는 '비보키'의 마이크로칩 베타 테스터로 활동한 100명 중 한 명이었다. 이 칩에는 암호화폐 데이터부터 집 열쇠, 의료보험 카드 정보, 그리고 테슬라 모델3의 스마트 기능까지 모두 저장되어 있다. 생체 이식 칩을 이용하면 키의 분실이나 도난 문제에서 벗어날 수 있다. 물론 부정적인 시나리오를 상상할 수는 있지만, 우리는 이미 얼굴이나 지문으로 휴대전화의 잠금을 쉽게 해제하고 있으며, 누군가의 정보를 훔쳐보려는 극단적인 시도를 걱정할 필요도 없다. 왜냐하면 이런 칩은 외부에 드러나지 않으며, 따로 소지할 필요도 없기 때문이다. 이 작은 장치는 좁쌀만큼의 크기를 가지면서도 신뢰성 있고 안전하게 설계됐다. 사실, 몇 년 전부터 개들의 식별용으로 이미 활용되고 있었다. 그러나 모든 사람이 이 칩을 이식받을 준비가 되어 있는 것은 아니다. 첨단 기술이 사람의 몸에 적용될 때 항상 그 기술의 안전성, 장기적인 영향 등을 고려해야 하며, 기술이 실제로 도입되기 전에는 이런 부작용에 대한 연구와 테스트가 필요하다는 게 전문가들의 지적이다. 기술은 편리할 뿐만 아니라 사회적, 문화적으로수용되어야 하는 것을 보여준다. 불과 몇 년 전 만 해도 휴대전화로 결제하는 것이 불가능하게 여겼던 것처럼 조만간 손바닥을 통해 결제하는 날이 올 수도 있다.
- IT/바이오
2023-09-13
코로나19 백신 부작용, 결국 밝혀져…생리 주기 변화는 스트레스·나이·흡연 등 연관?

코로나19 백신 부작용에 대한 논란이 쉽사리 사그라들지 않는 가운데, 국내 여성 중 일부가 백신 접종 후 생리 주기의 변화를 경험한다는 사실이 주목받고 있다. 이에 대한 정확한 원인은 무엇일까? 49세 유 모씨는 아스트라제네카 백신 3차 접종 후 기존 4주 간격의 생리 주기가 3주로 단축됐다고 말했다. 백신 부작용이 원인으로 여겨졌지만 생리 주기가 짧아진 정확한 이유를 확인할 방법이 없었다. 30대 김 모씨는 코로나19 백신 1차 접종 후 몸에 이상을 느꼈지만, 대수롭지 않게 생각하다가 결국 숨졌다. 사인은 급성심근경색이었다. 평소 열심히 운동했고 나이도 젊기에 김씨의 배우자는 백신이 원인으로 의심했다. 하지만 당시 병원 측에서는 연관성이 없다며 정확한 사인을 밝히길 꺼려했다. 과학·기술 전문매체 사이테크데일리(SciTechDaily)에 따르면, 덴마크 오르후스 대학교(Aarhus University)는 덴마크 바이코백(BiCoVac) 집단에 기초해 두 가지 코로나19 백신의 급성 부작용을 조사한 연구 사례를 최근 발표했다. 이 연구에 따르면 코로나 19 백신 접종 후 부작용은 체온 상승, 피로 등 가벼운 증세에서부터, 흔하지 않지만 안면마비나 알레르기 등의 심각한 증상까지 나타났다. 아울러 생리 중인 여성 30%는 백신 접종 후 생리 주기 변화를 경험했다고 보고했다. 어깨에 코로나19 백신 1차 주사를 맞은 후 가장 많이 보고된 부작용은 주사 부위의 발적과 통증으로 이는 20%의 사람들이 경험했다. 2차와 3차 백신 접종 후에는 피로가 가장 많이 보고됐는데, 각각 22%와 14%에 해당됐다. 덴마크 오르후스 대학교의 연구팀은 덴마크 바이코백(BiCoVac) 집단을 대상으로 백신의 급성 부작용에 대한 연구를 진행했다. 연구 결과, 아스트라제네카 백신을 접종한 사람들은 다른 백신 접종자보다 1차 접종 후 부작용을 더 자주 경험했다. 특히, 모더나 백신을 접종한 사람들은 화이자 백신 접종자에 비해 2차 및 3차 접종 후 더 많은 부작용을 보고했다. 다만, 생리 주기 변화의 원인에 대해서는 여러 가지 요인이 작용하는 것으로 분석됐다. 연구진은 스트레스, 나이, 흡연 등이 백신 접종 후 생리 주기 변화와 관련이 있을 수 있다고 지적했다. 이와 관련, 연구의 제1 저자인 크리스토퍼 토르프 한센 교수는 "여성, 25~35세, 백신 접종 전 코로나19 확진자들은 남성이나 노인, 코로나19에 걸린 적이 없는 다른 집단보다 부작용을 더 자주 경험했다"고 설명했다. 또 어떤 백신을 접종하느냐에 따라 부작용도 달라지는 것으로 나타났다. 아스트라제네카(AstraZeneca) 백신을 접종받은 사람들은 다른 백신을 접종받은 사람들보다 1차 접종 후 부작용을 느낀 것으로 나타났다. 또 모더나(Moderna) 백신을 접종한 사람들은 화이자바이오앤테크(Pfizer-BioNTech)의 백신을 접종한 사람들에 비해 2차 및 3차 접종 후 더 많은 부작용이 발생한 것으로 조사됐다. 다만, 이 연구의 제1 저자인 크리스티나 비스가드 옌센(Christina Bisgaard Jensen)은 "자가 보고된 생리 주기 변화의 인과 관계와 임상적 중요성을 확립하기 위해서는 추가 연구가 필요하다"고 강조했다. 이번 연구를 통해 백신의 부작용과 생리 주기 변화 간의 관계가 조금 더 명확해진 가운데, 관련 부작용에 대한 정확한 원인 규명과 대응 방안 마련이 시급하다는 지적이 제기되고 있다. 한편, 미국 바이오기업 모더나는 올해 가을 유행할 것으로 예상되는 코로나19 변이에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 백신을 개발했다. 아스트라제네카 역시 코로나19 정복을 위해 mRNA(메신저 리보핵산) 연구에 적극 나서고 있는 상황이다.
- IT/바이오
2023-09-05