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2025-09-13 (토)

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대만, 국가별 반도체 시장 점유율 1위⋯한국 2위·일본 3위

대만이 올해 글로벌 반도체 시장에서 1위를 차지했다. 한국은 2위로 기록됐으며 그 뒤를 이어 일본이 3위, 미국과 중국이 각각 4위와 5위에 이름을 올렸다. 27일(현지시간) 인사이드몽키는 칩 산업에서의 시장 점유율을 기준으로 한 반도체 시장의 상위 국가 순위를 발표했다. 1위에 오른 대만은 전 세계 반도체 생산량의 60% 이상을 담당하고 있다. 물론, 모든 국가의 정확한 시장 점유율 수치는 공개되지 않았지만, 쉽허브(ShipHub)와 피터슨 국제시장연구소(Peterson Institute for International Markets) 등을 참고하여 작성된 이 목록은 세계적으로 최고의 반도체 제조 국가를 나타내는 중요한 정보다. 또한, 각 국가의 제조 공장 수도 함께 고려해 이 순위가 세워졌음을 밝히고 있다. 칩 산업 시장 점유율 상위 7개 국가를 소개한다. 1. 대만 (반도체 칩 제조 공장 수: 77개) 대만은 전 세계 반도체의 생산량 중 60% 이상을 공급하고 있다. 그 중에서도 90% 이상을 최고 수준의 반도체를 생산하고 있다. 가장 주목받는 기업은 대만반도체제조회사(TSMC, Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation)로, 시가총액 5349억 7000만 달러로 평가되어 전 세계에서 11번째로 가치 있는 기업 중 하나다. TSMC는 세계 반도체 시장에서 약 54%의 점유율을 보유하고 있다. 주요 고객으로는 애플, 퀄컴, 엔비디아 등 대규모 기업이 포함된다. 또한, TSMC는 팬데믹으로 인한 공급망 문제에 대응하기 위해 미국 애리조나주에 새로운 반도체 생산 공장을 설립함으로써 반도체 공급망의 탄력성을 향상시키는 전략적인 조치를 취하여 위기를 성공적으로 극복했다. 2. 한국(제조 공장 수: 15개) 2022년 한국은 총 반도체 수출액이 1292억 달러에 달해 세계 반도체 시장 점유율 2위 자리를 유지했다. 이 중 메모리반도체 수출액은 738억 달러다. 한국은 세계 D램 시장 점유율의 73%, NAND 플래시 시장의 51%를 점유하고 있는 업계 거대 기업인 삼성전자와 SK하이닉스를 중심으로 메모리 칩 제조 분야의 선두 주자로 두각을 나타내고 있다. 3. 일본(제조 공장 수: 102개) 스페리컬 인사이트(Spherical Insights)에 따르면 일본의 반도체 시장 규모는 2022년 428억 6000만 달러에 달했으며, 2022년부터 2032년까지 9.64%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상된다. 1980년대에 일본은 전 세계 반도체 생산량의 50% 이상을 차지하며 세계 제1의 반도체 생산국으로 우뚝 섰다. 현재 일본의 반도체 시장 점유율은 감소했지만 메모리, 센서, 전력 반도체와 같은 분야에서 상당한 시장 입지와 경쟁력을 유지하고 있다. 로이터 통신의 보도에 따르면 일본은 첨단 칩 제조 분야에서 선도적인 위치를 되찾기 위해 소니 그룹과 NEC와 같은 기술 대기업이 주도하는 반도체 벤처에 5억 달러를 투자하는 등 새로운 산업 전략을 적극적으로 추진하고 있다. 4. 미국(제조 공장 수: 76개) 2022년 전 세계 반도체 매출은 5740억 달러에 이르렀고, 미국 반도체 기업의 매출은 총 2750억 달러로 전 세계 시장 점유율의 약 48%에 달한다. 오랫동안 칩 제조는 동남아시아와 중국에 주로 집중되어 왔으며, 원활한 공급망 운영 기간 동안 기업들은 이 지역 외부에 새로운 공장을 설립하는 동기가 거의 없었다. 그러나 팬데믹 기간 동안 칩 생산 및 유통 문제로 인해 상황이 변하면서, 기업들은 미국 내에 새로운 생산 시설을 탐색하고 팹 위치를 재고하게 됐다. 또한, 반도체 칩 보조금의 가용성은 업계에서 잠재적인 새로운 공장 위치를 검토할 때 중요한 고려 사항으로 부각됐다. 실제로 인텔은 오하이오에 세계 최대의 칩 제조 단지를 구축하기 위해 최대 1000억 달러의 상당한 투자를 계획하고 있다. 이러한 노력은 스마트폰부터 자동차까지 다양한 산업에 영향을 미치는 세계적인 반도체 부족 현상에 대응하여 생산 능력을 강화하는 데 목표를 두고 있다. 미국 정부는 2022년 8월에 통과된 반도체 지원법(CHIPS Act)에 따라, 5년간 총 527억 달러를 반도체 산업에 지원할 계획이다. 이 중 390억 달러는 반도체 생산 설비 투자에 대한 보조금으로, 나머지 132억 달러는 연구개발(R&D)에 대한 지원금으로 사용될 예정이다. 보조금은 미국 내 반도체 생산 설비 투자를 하는 기업에 대해 최대 25%의 비용을 지원하는 방식으로 운영된다. 또한, 반도체 연구개발을 수행하는 기업에 대해서는 최대 50%의 비용을 지원한다. 5. 중국(제조 공장 수: 70개) 중국은 여전히 규모가 큰 반도체 시장 중 하나로, 2022년 매출은 전년 대비 6.2% 감소한 총 1804억 달러를 기록했다. 인공 지능과 양자 컴퓨팅 분야에서 글로벌 선두를 차지하기 위해 노력하고 있는 중국은 그 목표를 달성하기 위해 꾸준한 반도체 공급에 많은 자금을 지원하고 있다. 그러나 미국의 반도체 수출 제재로 인해 중국의 반도체 공급에 심각한 압박이 가해지고 있는 실정이다. 이런 어려움에도 불구하고, 중국 최고의 반도체 기업 중 하나인 SMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp.)은 2022년 전년 대비 34% 증가한 72억 달러의 기록적인 매출을 달성했다. 미국의 반도체 수출 제한은 중국의 반도체 계획에 대한 중요한 제동요인으로 작용했다. 그 목표는 중국의 AI 개발 계획을 제한하고 칩 제조 과정에 변화를 주는 것이었다. 이러한 제재는 미국 기업뿐만 아니라 네덜란드, 일본과 같은 동맹국에도 영향을 미쳐 중국에 기계, 도구 및 인력을 공급하지 못하도록 제한했다. 6. 독일(제조 공장 수 : 20개) 독일은 세계 반도체 시장 선두 국가 목록에서 6위를 차지했다. 독일은 유럽 반도체 산업에서 핵심적인 역할을 담당하며, 칩 생산 부문에서 전 세계 최고의 위치를 차지하고 있다. 독일에는 전체 가치 사슬에 걸쳐 재료, 부품 및 장비와 관련된 주요 장치 제조업체 및 공급업체가 놀라울 정도로 집중되어 있다. 이러한 매력으로 인텔 등 많은 주요 글로벌 기업이 독일에 진출하고 있다. GTAI(German Trade & Invest)에 따르면, 미국의 대표적인 반도체 기업 중 하나인 인텔은 2022년 3월에 마그데부르크를 새로운 유럽 반도체 생산 시설의 장소로 공식 발표했다. 인텔은 2023년 6월에 독일 정부와 수정된 계약을 체결하여 초기 투자를 170억 유로에서 300억 유로 이상으로 확대했다. 이 프로젝트는 독일뿐만 아니라 유럽 전체에서 사상 최대 규모의 외국 직접 기업 투자 사례로 기록됐다. 한편, 보쉬(Bosch)와 같은 다른 기업은 드레스덴의 생산 시설에 10억 유로를 투자할 예정이다. 이 공장은 2018년에 공개된 개념인 유럽 최초의 완전 디지털화된 반도체 생산 시설이라는 명칭을 사용한다. 7. 싱가포르 (제조 공장 수: 22개) 싱가포르는 세계 반도체 시장 점유율 약 11%를 차지하고 있다. 이 나라에는 300개 이상의 반도체 관련 회사가 위치하며, 세계 최대의 웨이퍼 파운드리 중 세 곳을 포함해 업계 거대 기업인 TSMC와 글로벌 파운드리(Globalfoundries, GF) 등이 존재한다. 2021년에는 글로벌파운드리가 생산 시설을 확장하기 위해 40억 달러를 투자한 바 있다. 더불어, 최근 9월 23일에는 글로벌파운드리스가 싱가포르에서 가장 현대적인 반도체 시설을 공식으로 개장하여 연간 웨이퍼 생산량을 45만 장(300mm)으로 증가시키고, GF 싱가포르의 전체 생산 능력을 연간 약 150만 웨이퍼(300mm)로 확대했다. 그밖에 영국(제조 공장 수 12개)이 8위를 차지했다. 영국은 2030년까지 전 세계 반도체 산업 규모가 1조 달러를 돌파할 것으로 예상하고 있다. 향후 20년 동안 핵심 강점을 활용하여 신흥 반도체 기술 분야에서 선도적인 위치를 확보하는 것을 목표로 하고 있다. 9위에 오른 말레이시아(제조 공장 수: 7)는 세계 시장의 7%를 점유하고 있으며 2022년 미국 반도체 무역의 23%에 크게 기여했다. 특히 말레이시아는 집적 회로 설계, 웨이퍼 제조, 반도체 기계 및 장비 제조를 포괄하는 업계의 프런트엔드 측면에 전략적으로 초점을 맞추고 있다. 네덜란드 10위⋯이스라엘 11위 10위를 기록한 네덜란드((제조 공장 수: 4)는 반도체 산업에서 급격하게 성장해 글로벌 리더로 자리매김하고 있다. 2017년 반도체 산업은 자국내 모든 상장 기업의 경제적 가치에 5%를 기여했다. 2022년까지 이 수치는 24%로 급증해 2760억 유로에 달했다. 네덜란드 반도체 업계의 주요 업체로는 ASML, NXP 세미컨덕터스, ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)가 있다. 대표 기업인 ASML은 반도체 생산에 필수적인 기계 제조 전문 기업으로, 첨단 반도체 생산 역량을 세계적으로 인정받는 독창적이고 앞선 기술이다. 이러한 반도체는 위성, 의료 기기, 특히 현대 군사 기술에 응용된다. 그 뒤를 이어 이스라엘(제조 공장 수: 4)이 11위를 차지했다. 이스라엘의 반도체 부문은 1960년대부터 풍부한 역사를 자랑하며, 반도체 혁신의 세계적인 진원지로 발전했다. 인텔, IBM, 브로드컴(Broadcom)과 같은 유명한 국제 거대 기업들이 미국 내에 연구 개발(R&D) 센터를 설립했다. 2020년 이스라엘 반도체 부문은 350억 달러의 인상적인 수익을 창출하여 경제적 중요성을 입증했으며, 국가 최고의 수출 부문 중 하나로 입지를 굳혔다. 타워 세미컨덕터(Tower Semiconductor), 멜라녹스(Mellanox), 모빌아이(Mobileye)와 같은 현지 기업도 중추적인 역할을 했다. 12위에 오른 오스트리아(제조 공장수 3)는 3개의 반도체 제조 공장을 보유하고 있다. 이러한 팹 시설은 잘츠부르크 근처에 위치한 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies), EV 그룹과 비엔나에 위치한 IMS 나노패브리케이션(IMS nanofabrication)이라는 두 주요 회사가 소유하고 있다.
- IT/바이오
2023-12-29 11:58:00
무알코올 맥주, 알코올 함량 낮으면 식중독 위험 높다

알코올 성분이 부족한 무알코올 맥주는 식중독 위험이 증가할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 의학 전문 사이트 뿌르꾸와독퇴르(pourquoidocteur)는 코넬 대학의 연구 결과를 인용해 무알코올 또는 저알코올 맥주에 알코올이 부족하면 음료 내에 병원균과 박테리아가 번성할 수 있는 환경이 조성될 가능성이 있다고 소개했다. 무알코올 맥주는 도수 1% 미만인 비알코올 음료와 알코올이 포함되지 않은 도수 0%의 무알코올 음료를 통칭해서 부르는 말이다. 이 연구 결과는 '식품 보호 저널(Journal of Food Protection) '에 발표됐다. 연구에 따르면, 무알코올 맥주는 알코올이 없음에도 불구하고 건강에 위험을 초래할 수 있는 것으로 나타났다. 연구자들은 제조 및 보관 과정 중에 알코올이 부재한 상태에서 식인성 박테리아와 병원균이 번식할 수 있는 환경이 조성될 수 있음을 발견했다. 박테리아에 더 취약한 무알코올 맥주 무알코올 맥주의 맛을 향상시키기 위해 양조업자는 종종 홉과 같은 풍미 재료를 음료에 첨가한다. 그러나 이러한 과정 또한 병원균의 증식 가능성이 있다. 그럼에도 불구하고, 코넬 대학의 연구원들은 알코올 및 전통적인 맥주와 관련된 다른 요소인 낮은 산소 공급 또는 낮은 pH 등이 발달을 촉진할 수 있다고 말했다. 무알코올 맥주와 관련된 위험을 이해하기 위해 과학자들은 E-박테리아를 도입하는 실험을 수행했다. 무알코올 맥주 샘플에는 대장균 O157 :H7, 살모넬라 엔테리카, 그리고 리스테리아 모노사이토제네스와 같은 병원균을 두 가지 다른 온도(3.8도와 13도)에서 두 달 동안 보관했다. 후속 분석 결과, 병원균은 무알코올 맥주에서 생존 및 번식이 가능함을 확인했다. 구체적으로, 대장균 O157:H7과 살모넬라 엔테리카를 13도에서 보관할 경우 번식이 두 배로 증가했다. 반면 리스테리아균은 어떠한 온도와 조건에서도 감지되지 않았다. 연구를 주도한 랜디 워로보 교수는 "알코올을 제거하면, 그것은 더 이상 전통적인 맥주가 아니다"라며 "우리는 알코올 부재 시에도 식인성 병원균이 발생할 수 있다고 예상했다. 이 시점에서, 무알코올 맥주를 식품으로 취급하고 제품의 안전성을 확인하기 위해 모든 매개변수를 검토해야 한다"라고 지적했다. 무알콜 맥주, 제조 및 보관 방법 주의 이러한 우려를 고려하여, 연구원들은 무알코올 맥주를 안전하게 제조하기 위해 특수 처리 과정을 권장하고 있다. 연구자들은 "저알코올 및 무알코올 맥주는 상업적인 무균 상태를 유지하기 위해 저온 살균 처리가 필요하며, 멸균 여과와 방부제 추가도 미생물 위험을 줄이는 추가 단계로 고려되어야 한다"라고 설명했다. 또한, 이러한 맥주를 제공하는 데 사용되는 장비를 정기적으로 청소하고 소독하여 가능한 식품 병원균을 제거하는 것 역시 중요하다. 워로보 교수는 "멕주에 알코올이 없으면 식인성 병원균에 대한 안전장치가 부족해진다"며, "알코올이 제공하는 이러한 방어 기능이 없으면 제조업체는 원재료에서 병원균이 통합될 가능성을 고려해야 한다"라고 강조했다.
- 생활경제
2023-12-22 16:46:00
미국 전기차 충전, 테슬라 방식으로 통일…현대차·기아도 합류

미국 자동차공학회(SAE International)가 테슬라의 북미 충전 커넥터를 새로운 표준으로 확정했다. GM·포드자동차뿐 아니라 현대자동차·기아의 전기차도 테슬라의 충전 커넥터 NACS를 도입할 전망이다. 미 자동차공학회(SAE International)는 19일(현지시간) 북미 전역의 전기차 운전자들의 충전 접근성을 획기적으로 높일 수 있는 커넥터 NACS 표준(SAE J3400TM)에 대한 기술정보보고서(TIR)를 발표했다고 밝혔다. NACS는 미 전기차업체 테슬라가 개발한 충전기 커넥터다. 기존의 미국 표준은 CCS(Combined Charging System) 방식이었지만, 지난 5월부터 포드가 테슬라의 NACS 방식을 채택하겠다고 밝힌 데 이어 다른 자동차업체들도 대거 합류하면서 NACS를 표준화하려는 움직임이 일었다. 미 자동차공학회는 지난 6월 NACS에 대한 기술 표준을 설정하겠다는 계획을 밝힌 뒤 6개월 만에 기술정보보고서를 완성했다. 이 단체는 북미 전역의 전기차·충전소 제조·공급업체가 NACS 표준 커넥터를 제조·배포할 수 있도록 보장하는 데 이번 보고서가 기여할 것이라고 설명했다. 이번 기술 보고서 태스크포스를 이끈 델라웨어대 교통전기화센터의 로드니 맥기 박사는 "이 표준은 AC와 DC 충전을 위한 통합된 소형 커넥터를 제공함으로써 EV 충전 방식의 광범위한 상호 운용성을 촉진한다"고 말했다. 자동차 업계에서는 자동차공학회의 이번 NACS 기술 표준화로 이 충전 커넥터를 제조·보급하는 과정에서 테슬라에 대한 의존도가 줄어들 것으로 보고 있다. 모든 자동차·충전기 제조업체가 NACS 커넥터·포트를 적용하기가 쉬워지기 때문이다. 이에 따라 전기차에 NACS 충전구를 적용하는 자동차 업체가 더 많아질 것으로 전망되고 있다. AP통신은 "테슬라의 충전 표준은 오랫동안 다른 자동차 업체들이 전기차에 적용한 CCS 커넥터와 충돌해 왔지만, 이번 미 자동차공학회의 발표는 올해 업계 전반에서 일어난 일을 공식화한 것"이라고 평가했다. 이 매체는 백악관도 이런 흐름을 지지하고 있다고 전했다. AP에 따르면 조 바이든 행정부 고위 관리들은 "당분간 많은 차가 도로(충전소)에서 두 커넥터(CCS·NACS)를 모두 사용할 것으로 예상한다"고 말했다. 앞서 미 연방도로청(FHA)은 CCS 커넥터를 필수로 갖추게 하는 연방 보조금 지원 충전소 요건을 확립하면서 NACS 커넥터도 추가로 탑재하는 것을 허용한 바 있다. 앞서 현대차그룹도 내년 4분기부터 미국에서 판매하는 모든 전기차에 NACS 충전구를 장착하겠다고 지난 10월 발표했다. 이에 따라 현대차그룹의 전기차도 미국과 캐나다, 멕시코에 있는 테슬라 충전소 1만2천기와 그밖에 NACS 커넥터를 사용하는 모든 충전소를 이용할 수 있게 된다.
- 산업
2023-12-20 07:24:00
배우자 고혈압, 나도 고혈압 위험 높아

부부는 함께 생활하며 서로에게 영향을 미치기 마련이다. 특히 건강과 관련해서는 배우자의 건강 상태가 자신의 건강 상태에 영향을 미칠 가능성이 높다. 최근 연구에 따르면 배우자가 고혈압을 앓고 있다면 다른 배우자도 걸릴 가능성이 상당히 높은 것으로 알려졌다. 특히 중국과 인도 등 가족 중심 사회의 커플은 그 위험성이 더 높다고 미국 뉴스 전문 채널 CNN이 건강코너를 통해 보도했다. 미국, 영국, 중국, 인도 등 4개국 조사 미국 심장 협회 저널(Journal of the American Heart Association)에 발표된 연구에 따르면 미국, 영국, 중국, 인도 등 4개국의 중년 및 노년층 부부 중 20~47%가 모두 고혈압을 앓고 있는 것으로 나타났다. 특히 이러한 경향은 영국과 미국에서 가장 널리 퍼져 있는 것으로 나타났다. 그러나 문화적 요인으로 인해 부부가 서로의 건강에 더 큰 영향을 미칠 수 있는 중국과 인도에서 더 강한 연관성을 보였다. 부부 간 고혈압 유병률, 4개국 모두에서 높아 연구에 따르면 4개국 모두에서 고혈압의 유병률이 높았다. 영국의 경우 부부 중 47.1%가 고혈압을 앓고 있었고, 미국에서는 37.9%, 중국에서는 20.8%, 인도에서는 19.8%였다. 연구진은 "이 결과는 인구가 많은 이 나라의 모든 고혈압 사례의 약 절반이 부부 내에서 일치한다는 것을 시사한다"고 밝혔다. 또한, 고혈압의 개별 유병률이 4개국 모두에 걸쳐 남편들 사이에서보다 아내들 사이에서 더 낮다는 것을 발견했다. 그러나, 중국이나 인도에 사는 누군가가 고혈압을 앓고 있다면, 미국과 영국에 사는 부부들에 비해 그들의 배우자도 고혈압을 앓을 가능성이 더 높았다. 문화적 차이로 인한 영향 가능성 연구진은 이러한 차이는 문화적 차이 때문일 수 있다고 추측했다. 아시아 문화권에서는 부부가 같은 식습관, 운동, 생활습관을 공유할 가능성이 더 높을 수 있기 때문이다. 중국과 인도의 집단주의 사회에서 부부는 감정적으로나 방편적으로 서로 의존하기 때문에 더욱 밀접하게 얽힐 수 있다. 이러한 환경에서는 배우자의 건강 상태가 자신의 건강 상태에 영향을 미칠 가능성이 더 높아진다. 부부 기반 건강 개입의 필요성 연구 결과는 부부 기반 건강 개입이 고혈압 관리에 효과적일 수 있음을 시사한다. 고혈압은 심장병, 뇌졸중, 신장병과 같은 심각한 건강 문제를 유발할 수 있는 위험한 질환이다. 따라서 조기 발견과 관리가 중요하다. 부부 기반 건강 개입은 배우자가 함께 건강 목표를 설정하고 달성하도록 돕는 데 효과적일 수 있다. 이러한 개입은 식단, 운동, 약물 복용 등과 같은 다양한 건강 관련 행동을 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 연구팀은 "이 연구는 중년 및 노인들 사이의 중요한 발견이다. 배우자가 고혈압을 앓고 있다면 다른 배우자도 고혈압을 앓을 가능성이 더 높다"고 말했다. 이어 "부부 기반의 공동 치료 프로그램은 고혈압 관리를 개선하고 심혈관 질환의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다"고 제안했다. 부부의 건강에 대한 관심과 노력 중요 이러한 연구 결과는 부부가 서로의 건강에 미치는 영향을 다시 한번 생각하게 해준다. 부부는 서로를 닮아가는 것은 물론, 건강에도 영향을 미칠 수 있다. 따라서 부부는 서로의 건강을 위해 관심을 가지고, 노력하는 것이 중요하다.
- 생활경제
2023-12-17 10:43:00
큰돌고래, '전기 감각'으로 사냥 성공률 높인다

우리 말로 '물돼지'라고도 알려진 돌고래, 특히 큰돌고래에 대한 흥미로운 연구 결과가 미국의 유명 매거진 스미스소니안(Smithsonian)을 통해 보도됐다. 큰돌고래는 지능이 높고 긴 주둥이를 가지고 있으며, 머리의 정수리 부분에 있는 '멜론'이라는 지방 기관을 통해 다양한 초음파를 생성하여 의사소통을 한다고 알려져 있다. 이 돌고래는 예리한 시력과 청각, 그리고 반향정위라는 고유한 음파 탐지 시스템으로 먹이를 사냥한다. 최근 익스페어리멘탈 바이올로지 저널(Journal of Experimental Biology)에 게재된 연구에 따르면, 큰돌고래는 전기펄스 감지라는 또 다른 감각을 활용하고 있는 것으로 밝혀졌다. 연구에 따르면, 큰돌고래의 주둥이에는 전기를 감지할 수 있는 '진동 구덩이'라는 보조개가 존재하며, 이는 물고기 사냥과 바다 주변 탐색에 큰 도움을 주고 있다. 더욱이, 갓 태어난 돌고래의 이 구덩이에는 수염이 있는데, 이는 기존 연구자들이 생각했던 것과 달리 중요한 기능을 할 수 있다는 새로운 관점을 제공한다. 이번 발견은 큰돌고래가 희귀한 전기 수용 능력을 가진 작은 포유류 그룹에 포함될 수 있음을 시사한다. 현재까지 이 특이한 감각을 지닌 것으로 알려진 포유류는 오리너구리와 바늘두더지 뿐이다. 반면, 상어와 같은 연골 어류 그룹은 전기장에 대한 민감성이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 특히 일부 상어 종은 ㎠당 50억분의 1볼트 정도의 매우 약한 전류도 감지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 해양 포유류의 이러한 능력을 테스트하기 위해, 연구자들은 조련사와 협력하여 돌리(Dolly)와 도나(Donna)라는 두 마리의 포획된 큰돌고래에게 금속 막대에 대한 전기 충격을 감지하는 방법을 가르쳤다. 이를 위해 연구원들은 맞춤형 전기장 발생기에 연결된 전극을 사용하여 다양한 강도의 전기장을 전달했다. 독일 뉘른베르크 동물원의 생물학자 팀 휘트너(Tim Hüttner)는 "이것은 인간이 청력 검사를 받는 것과 유사하며, 돌고래들은 실험에서 정확하게 반응했다"고 말했다. 도나는 더 높은 감도를 보여주었다. 도나는 ㎝당 2.4㎶ 만큼 낮은 직류(DC)를 감지할 수 있었다. 반면 돌리의 임계값은 ㎝당 5.5㎶에 그쳤다. 바이오로지스(The Company of Biologists)는 돌고래에 대한 직류(DC) 전기장 실험에 이어, 교류(AC) 전기장을 인지하는 능력도 테스트했다. 연구에 따르면, 모든 수중 유기체는 정적인 직류 장을 생성하지만, 물고기와 같은 일부 유기체는 아가미 움직임에 따라 펄스 형태의 교류 장을 생성한다고 한다. 연구 팀은 초당 1회, 5회, 그리고 25회의 펄스를 가진 다양한 주파수의 AC 전기장을 실험했다. 연구 결과, 두 돌고래 모두 DC 전기장에 대해 더 민감한 반응을 보였으나, 저주파 AC 전기장에도 잘 반응하는 것으로 나타났다. 독일 로스토크 대학의 해양 생물학자인 귀도 덴하르트(Guido Dehnhardt)는 "약한 전기장에 대한 돌고래의 민감성이 물고기를 사냥할 때, 특히 퇴적물에 숨어 있는 먹이를 찾는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다. 하지만, 큰돌고래가 이 능력을 실제로 야생에서 어떻게 활용하는지는 아직 명확히 알려지지 않았다. 이 전기 감각은 먹이 사냥뿐만 아니라, 지구 자기장의 변화를 감지해 탐색하는 데에도 유용할 수 있다. 연구팀은 앞으로 돌고래의 움직임과 이 감각 사이의 관계를 더 연구할 계획이다. 이전의 연구에서는 태양 폭풍이 일으키는 행성 자기장의 변화와 돌고래 및 고래의 대량 좌초 사이의 연관성을 제시했다. 새로운 연구는 이 현상에 대한 설명을 시작할 것으로 기대된다.
- 생활경제
2023-12-15 10:24:00
COP28 '탈화석연료 전환' 합의 후 폐막⋯화석연료 최초 명시

제28차 당사국총회(COP28)가 13일 정오(현지시간) 세계 각국이 에너지 시스템에서 화석연료 사용으로부터 '전환'해야 한다는 합의안을 채택하고 폐막했다. COP28에서 지구 온난화의 주범으로 지목되는 화석연료에서 벗어나는 이른바 '탈화석연료 전환'에 대한 합의가 이루어진 것이다. 술탄 아흐메드 알자베르 COP28 의장은 아랍에미리트(UAE) 두바이에서 열린 총회에서 2주간 마라톤협상을 통해 마련된 합의안이 최종 타결됐다고 선언했다. 합의문은 온실가스 감축에 매우 중요한 시기인 2030년까지 에너지 시스템에서 화석연료로부터 멀어지는 전환을 가속해야 한다고 요구하면서 그 방식이 질서 있고 공정해야 한다고 명시했다. 또 이 전환이 2050년까지 전 세계가 탄소중립(넷제로)에 도달할 수 있도록 하는 방법이 될 것이라고 기대했다. 약 200개 당사국이 예정일을 하루 넘겨 타결한 합의문에는 지구 온도 상승폭을 산업화 이전 대비 1.5도 이내로 유지하기 위한 8가지 방안이 들어 있다. 당사국들은 이번에 화석연료에서 '멀어지는 전환(transitioning away)'이라는 표현을 처음으로 합의문에 포함했다. 기후 총회 28년 만의 성과다. 알자베르 회장은 이날 최종 합의가 "과학이 주도된 계획"이라며 "강화되고 균형 잡혔으며 틀림없이 기후 행동을 가속하는 역사적 패키지"라고 평가했다. 그러면서 이를 'UAE 컨센서스(합의)'라고 칭했다. 알자베르 의장은 "진정한 성공은 (합의) 이행에 달렸다. 오늘 합의가 구체적인 행동으로 전환될 수 있도록 필요한 조처를 해야 한다"고 강조했다. 에스펜 바르트 에이데 노르웨이 기후환경장관은 "세계가 화석연료에서 멀어지는 전환 필요성에 대해 이처럼 명확한 문서로 하나가 된 건 처음 있는 일"이라고 말했다. 그러나 100여 개국의 요청으로 애초 합의문에 들어갔던 화석연료의 '단계적 퇴출(phase-out)문구는 결국 빠졌다. 또 총회는 2030년까지 재생에너지 생산량을 3배로 늘리고 배출가스 저감이 미비한(unabated) 석탄 화력발전의 '단계적 축소(Phase down)'를 가속하는 데도 합의했다. 총회 참가국의 만장일치로 합의가 이뤄지긴 했지만 최대 관심사였던 화석연료의 단계적 퇴출이 최종합의에서 빠진 데다 재생에너지 생산량 확충에 대한 명확한 목표도 제시되지 않은 점, 석탄화력발전에 대해 더 강력한 퇴출 의지를 담지 못했다는 점은 아쉬움으로 남았다. 이는 사우디아라비아를 비롯한 산유국과 여전히 석탄화력발전 비중이 큰 인도 등의 입김이 반영된 것이다. 석유수출국기구(OPEC)는 COP28에 참석한 회원국 대표에게 화석연료가 표적이 되는 문구가 담기는 합의는 적극 거부하라는 서한을 보내면서 공개적으로 '퇴출'에 반대했다. 실제로 합의문엔 '석유(oil)'가 등장하지 않고 '화석연료'로 통칭됐다. 또 합의문에는 대표적인 화석연료인 가스를 '과도기 연료(transitional fuel)'로 명시하고, 가스가 에너지 안보를 담보하는 과도기적 역할을 한다는 내용도 포함돼 기후 단체 등의 반발이 예상된다.
- 포커스온
2023-12-14 08:10:00
케타민 장기 사용 시 뇌 도파민 시스템 변화

현대 사회에서 다양한 스트레스로 인해 우울증을 겪는 사람들이 점차 증가하고 있다. 우울증은 기분, 흥미, 에너지, 집중력 등에 변화를 일으키는 정신 질환으로, 적절한 치료 없이 방치될 경우 자살로 이어질 위험이 있는 심각한 질병이다. 케타민은 우울증 치료에 효과적인 것으로 알려진 약물 중 하나이다. 원래 마취제로 사용되는 이 물질은 우울증 환자에게 단 한 번의 투여로도 증상을 빠르게 완화시킬 수 있다는 연구 결과가 있다. 그러나 케타민의 장기 사용에 따른 부작용이 우려되어 추가적인 연구가 필요한 상태이다. 신경 과학 전문지 싸이포스트(SyPost)에 따르면, 미국 컬럼비아대학교의 연구팀은 케타민이 뇌의 도파민 관련 뉴런에 다양한 변화를 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 도파민 뉴런은 기분, 인지, 운동, 학습, 기억, 보상 등의 기능에 중요한 역할을 하는 신경전달물질 도파민을 분비하는 뉴런을 말한다. 컬럼비아대학교의 연구팀은 쥐를 대상으로 케타민의 장기적인 영향을 연구했다. 연구 과정에서 쥐들은 10일 동안 다양한 용량의 케타민에 노출되었다. 사용된 케타민의 용량은 체중 30kg당 100mg 즉 체중 1kg당 1mg으로, 이는 치료적 사용과 고용량의 레크리에이션 사용을 모방한 것이다. 연구 결과에 따르면, 저용량의 케타민 노출은 기분, 식욕, 수면 등을 조절하는 시상하부의 도파민 관련 뉴런 수를 증가시켰으나, 고용량의 케타민 노출은 행동 상태를 조절하는 중뇌의 도파민 관련 뉴런 수를 감소시켰다. 더불어, 케타민 노출은 뉴런의 연결 구조에도 변화를 가져왔다. 고차원 인지 기능과 관련된 전전두엽 피질에서는 뉴런의 연결 밀도가 증가한 반면, 청각 및 공간 정보 처리와 관련된 영역에서는 뉴런 돌기의 감소가 관찰됐다. 이러한 결과를 바탕으로 연구팀은 케타민이 뇌의 도파민 시스템을 재구성하여 인지적 및 행동적 변화를 유발할 수 있다는 가설을 제시했다. 연구의 공동 저자인 말리카 다타(Malika Datta)는 "케타민을 반복적으로 사용한 후 볼 수 있는 뇌의 도파민 시스템 재구성은 시간이 경과함에 따라 인지적 및 행동적 변화와 관련이 있을 수 있다"라고 설명했다. 이번 연구에서 또 다른 발견은 케타민에 대한 뇌 반응에 번역되지 않은 메신저 RNA(mRNA)의 관여였다. 뉴런 내에서 번역되지 않은 mRNA는 단백질 생산에 즉시 사용되지 않는 유전 정보의 한 형태로, 연구팀은 이러한 번역되지 않은 mRNA가 만성적인 케타민 노출에 대한 뇌의 적응 과정에서 중요한 역할을 한다고 밝혔다. 즉, 케타민은 뇌의 도파민 시스템을 재구성함으로써 인지 행동 변화를 유발할 수 있다는 것이다. 이러한 변화는 우울증뿐만 아니라 다른 정신 질환과도 연관될 가능성이 있다. 또한, 케타민에 대한 뇌 반응에 번역되지 않은 mRNA가 관여한다는 사실은 케타민의 치료적 효과와 부작용을 이해하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 이 연구는 케타민이 뇌에 미치는 광범위한 영향을 이해하는 데 중요한 기여를 하며, 케타민의 치료적 사용에 있어서 적절한 복용량과 장기 사용에 대한 주의가 필요함을 시사한다. 향후 연구에서는 케타민이 뇌의 도파민 시스템을 재구성하는 구체적인 메커니즘과 번역되지 않은 mRNA가 케타민의 치료적 효과와 부작용에 미치는 영향을 더욱 깊이 탐구할 필요가 있다.
- IT/바이오
2023-12-13 11:32:00
폐막앞둔 COP28, 공동선언문 놓고 산유국 반발 직면

아랍에미리트(UAE)에서 열리고 있는 제28차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP28)에서 온실가스 감축 방안을 담은 공동선언문 내용을 둘러싸고 산유국들의 반발에 직면했다. 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신들에 따르면 COP28 의장인 술탄 알자베르 UAE 산업·첨단기술부 장관 겸 기후변화 특사는 이날 두바이에서 COP28 당사국 장관급 인사들을 모아 비공개회의를 진행했다. 폐막일인 12일 COP28 당사국들은 공동선언문을 채택하게 되는데, 그 내용을 절충하기 위한 자리다. 공동선언문에 담길 내용을 놓고 각국이 자국의 이해관계를 관철하려 하면서 합의가 진통을 겪고 있는 것으로 알려졌다. 온실가스 배출량이 큰 국가와 주요 산유국이 아직 화석연료 사용의 단계적 폐지 등에 명시적으로 동참하지 않으려 하는 탓이다. 미국과 유럽연합(EU), 저개발국을 비롯한 기후변화 취약국 등은 화석연료 퇴출 문제를 합의에 포함하는 데 찬성하고 있으나 중국과 인도 등 온실가스 주요 배출국은 지지 여부가 명확하지 않다. 사우디아라비아 등 산유국들은 화석연료의 단계적 퇴출·감축을 공식화해선 안된다며 공개적으로 반발하고 나섰다. 하이탐 알가이스 석유수출국기구(OPEC) 사무총장은 이날 공동선언문에 대해 배출량이 아니라 화석연료를 언급한 선언문를 거부하도록 OPEC회원국과 러시아 등 비 OPEC회원국가 협의체인 OPEC플러스(+)에 촉구했다. 로이터는 이같은 OPEC 입장을 담은 서한을 입수해 보도했다. 이에 따라 이번 COP28에서 화석연료의 대응에 관한 최종 합의문서의 문구가 최대 쟁점으로 떠올랐다. OPEC은 회원국과의 공식적인 대응에 대해 언급을 회피했지만 OPEC+ 회원국들에 조언을 계속하고 있다고 OPEC관계자들은 전했다. OPEC은 서한에서 지난 5일 발표된 공동선언문의 초안에 대해 "화석연료의 단계적 폐지안이 여전히 포함돼 있으며 화석연료에 대한 부당하고등 부적절한 압력이 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 전환점이 이를 가능성이 있다"고 지적했다. 8일에는 초안도 발표됐다. 새로운 초안에는 '이용가능한 최선의 과학에 입각한 화석연료의 단계적 폐지'와 '배출삭감대책을 포함하지 않은 화석연료'의 단계적 폐지에 합의한 안 뿐만 아니라 화석연료를 전혀 언급하지 않은 안 등 여러 옵션이 포함돼 있다.
- 포커스온
2023-12-11 09:07:00
EU, 세계 첫 '포괄적 AI규제법' 잠정 합의

유럽연합(EU)은 8일(현지시간) 인공지능(AI) 개발과 운영에 대한 포괄적 규정을 담은 ‘AI 규제법’에 잠정 합의했다. 정부 생체인식부터 챗GPT 등 민간 시스템까지 모든 AI를 포괄하는 세계 첫 AI 규제안이다. 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신들에 따르면 유럽연합 집행위원회(EC)와 유럽의회, 27개 EU 회원국 대표는 전날 24시간 협의에 이은 이날 15시간 마라톤 논의 끝에 AI 규제법에 잠정 합의했다. EU는 수일중에 구체적인 내용을 담은 규제안을 내놓을 예정이며 최종적인 법안은 수정될 가능성도 있다. 시민의 권리와 민주주의에 잠재적 위협이 될 수 있는 AI 활용 금지를 골자로 하는 이번 법안에는 AI 위험성을 분류하는 한편 기술 개발 과정의 투명성 강화와 규정 위반 기업에 대한 벌금 부과 등의 내용이 담겼다. 우선 정치·종교·인종 등 특성으로 사람들을 분류하는 데이터베이스 구축을 위한 AI 생체 정보 수집을 금지한다. 오픈AI의 ‘챗GPT’와 구글 ‘바드’ 등 대규모 언어 모델은 규제를 원칙으로 하지만 국가 안보 등에 활용하는 AI는 예외 조항을 두기로 했다. 또 EU에 진출한 기업은 자율주행이나 의료 장비 등 고위험 기술을 개발하는 과정의 데이터를 공개하고 테스트를 거쳐야 한다. 특히 법안은 소비자가 AI 기술과 관련한 문제를 제기해 의미 있는 설명을 들을 권리를 규정했다. 또 규제를 위반한 기업에 매출액의 1.5%에서 3500만 유로 또는 전 세계 매출액 7%에 해당하는 규모의 벌금을 부과한다는 제재 방식도 포함하고 있다. 티에리 브루톤 EU 집행위원(역내시장 담당)은 이날 자신의 X(옛 트위터) 계정에 “EU가 AI 사용에 대해 명확한 규칙을 정하는 최초의 대륙이 될 것”이라며 “역사적인 순간”이라고 글을 올렸다. 이어 그는 “AI 규제법은 단순한 규정집 이상의 의미로, EU의 스타트업과 연구자들이 글로벌 AI 경쟁을 주도할 수 있는 발판이 될 것”이라고 전했다. 유럽은 AI 악용을 막기 위한 규제 마련에 가장 발 빠르게 움직이고 있다. EU의 행정부 역할을 하는 EC가 2021년 4월 기업의 자율적 준수를 요구하는 세계 첫 AI 규제안의 초안을 발표했다. 이후 진화한 기술을 포괄하기 위해 챗GPT 등까지 포함한 수정안을 지난 6월 마련했고 유럽의회는 이를 세계 최초로 통과시킨 바 있다. EU의 AI 규제법 세부사항은 앞으로 추가 논의를 통해 최종 결정될 예정이어서 법안의 형태와 내용은 바뀔 가능성도 있다. 이후 유럽의회와 각국의 승인 절차를 밟아야 해 법안은 이르면 오는 2026년쯤 전면 적용될 것으로 보인다. 향후 AI 활용을 엄격하게 제안하기 위해 마련된 이번 법안은 논의 과정에서 얼굴 인증을 포함한 AI 생체 인증 기술에 대한 의견이 분분했던 것으로 전해진다. 유럽의회는 무분별한 감시를 우려해 전면 사용을 금지를 요구했으나 프랑스가 내년 하계 패럴림픽에 대한 테러 대책 등으로 필요성을 주장하며 일부 규정 완화 필요성을 늘고 나온 것이다. 또 법안이 최근 기술 변화를 충분히 반영하지 못해 3년 전 초안과 차이가 없다는 지적도 있어 합의가 쉽지 않았다.
- IT/바이오
2023-12-11 07:37:00
美 뇌 노화 단백질 발견…기억력 개선 기대

미국 마운트 시나이(Mount Sinai) 대학 연구팀이 뇌 노화 관련 단백질을 발견했다고 발표했다. 이 단백질은 TIMP2(조직 억제제 메탈로프로테아제 2)로 불리며, 해마 영역에서 기억력과 학습에 중요한 역할을 한다. 사이테크데일리에 따르면 마운트 시나이 대학 연구팀은 돌연변이 마우스 모델을 사용하여 뇌 노화 단백질(TIMP2) 수치가 감소하면 해마의 가소성(plasticity)과 기억 기능이 감소한다는 것을 발견했다. 가소성은 뇌가 새로운 정보를 받아들이고 학습할 수 있는 능력을 말한다. 노화와 신경퇴행성 질환 노화는 알츠하이머병을 포함한 많은 신경퇴행성 질환의 가장 큰 위험 요인으로 알려져 있다. 마운트 시나이 연구팀과 다른 연구자들의 이전 연구는 TIMP2를 포함하여 젊은 혈액에 풍부한 단백질이 해마의 가소성 또는 기억과 관련된 신경 과정의 유연성에 영향을 미쳐 늙은 동물의 뇌 기능을 젊어지게 하는 데 활용될 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 중요한 발견에도 불구하고 TIMP2가 분자 수준에서 해마의 가소성을 조절하는 방법에 대한 생물학에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다. TIMP2의 분자 메커니즘 연구팀은 나이가 들면서 발생하는 것으로 알려진 혈액과 해마의 TIMP2 수치 손실을 모방한 돌연변이 쥐 모델을 사용했다. 또한 연구자들이 해마의 뉴런에 의해 발현되는 TIMP2 풀을 구체적으로 표적으로 삼고 삭제할 수 있는 모델을 만들었다. 이러한 모델은 RNA 염기서열 분석, 공초점 이미징, 초고해상도 현미경 및 행동 연구와 결합하여 TIMP2의 가소성 조절에 대한 상세한 분자 검사를 가능하게 했다. 연구진은 TIMP2의 손실은 해마에 세포외 기질 성분의 축적을 초래하며, 이는 성인으로 태어난 뉴런의 생성, 시냅스 무결성 및 기억을 포함한 가소성 과정의 감소와 함께 발생한다는 것을 알게 되었다. 세포외 기질은 세포 주변과 세포 사이의 구조적 미세환경을 구성하는 많은 고분자 구성 요소의 네트워크이다. 연구팀은 세포외 기질에 영향을 미치는 해마에 전달된 효소로 이 표현형을 직접 표적으로 삼았고, 감소된 TIMP2 설정에서 일반적으로 손상된 가소성 과정이 복원되었음을 발견했다. 뇌 노화 단백질 발견의 의의 이 연구는 세포외 기질을 조절하는 표적 과정이 뇌의 가소성을 개선하는 접근법을 설계하는 데 중요한 방향이 될 수 있음을 시사한다. 뇌 노화의 특징을 역전시킬 수 있는 잠재력을 가진 요인을 특성화하는 데 주력하고 있는 연구팀은 세포외 기질을 조절하는 TIMP2 이상의 분자를 탐구할 계획이며, 이 연구가 노화와 관련된 다양한 장애를 완화하는 맥락에서 이 분야를 어디로 가져갈 수 있는지에 대해 낙관적이다. 연구팀의 공동 저자인 조셉 칼스테로노(Joseph Castellano) 박사는 "TIMP2는 세포외 기질의 구성 요소를 통해 미세환경의 유연성을 변화시킨다"라고 말했다. 그는 "세포외 기질을 조절하는 경로를 연구하는 것은 가소성이 영향을 받는 질병에 대한 새로운 치료법을 설계하는 데 중요할 수 있다"고 덧붙였다. 연구팀은 앞으로 TIMP2가 뇌의 다른 영역에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 TIMP2를 조절하는 방법으로 뇌 노화 관련 질환을 치료할 수 있는지 연구할 계획이다. 마운트 시나이 대학 연구팀의 이번 연구는 뇌 노화와 관련된 단백질이 뇌 가소성과 기억력에 미치는 영향을 밝힌 것으로 주목된다. 이 연구 결과는 알츠하이머병과 같은 노화 관련 질환의 치료법 개발에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-12-06 11:34:00
박테리아 게놈서 희귀 CRISPR 시스템 188종 발견

최근의 한 연구에서 과학자들은 박테리아 게놈에서 188종의 새롭고 희귀한 CRISPR(크리스퍼, 유전자 가위) 시스템을 발견했다. 새로 발견된 이 시스템들은 인간 세포의 DNA를 편집할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, RNA를 표적으로 하는 것은 물론 다양한 기능을 가진 여러 세포를 편집할 수 있다고 알려져 있다. 사이테크데일리에 따르면 188종의 CRISPR에는 수십억 개의 단백질 서열 중에서 발견된 새로운 7형 CRISPR-Cas 시스템이 포함된다. 이 접근법의 발견은 CRISPR 시스템을 활용하고 방대한 미생물 단백질의 다양성을 탐구할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다. 미국의 IT전문 매체 인터레스팅 엔지니어링(INTERESTING ENGINEERING)은 CRISPR는 유전자 가위와 같은 역할을 하는 유전자 편집 도구로, 과학자들이 원하는 위치의 DNA의 원하는 위치를 원하는 방식으로 변경할 수 있게 해준다고 보도했다. 이 기술에는 원하는 표적 유전자와 일치하는 가이드 RNA와 이중 가닥 DNA 절단을 유발하는 엔도뉴클레아제인 Cas9(크리스퍼 관련 단백질 9)의 두 가지 필수 구성 요소가 포함되어 있다. 하나는 원하는 표적 유전자와 일치하는 가이드 RNA이고, 다른 하나는 이중 가닥 DNA 절단을 유발하는 엔도뉴클레아제인 Cas9이다. CRISPR의 두 가지 구성 요소 중 가이드 RNA는 DNA 분자에서 표적 유전자를 인식한다. Cas9는 가이드 RNA를 따라 표적 유전자에 결합한 다음, DNA를 절단한다. 이 절단은 유전자의 활성이나 발현을 변화시킬 수 있다. CRISPR 시스템은 유전자 가위처럼 작용하여 DNA를 정밀하게 편집할 수 있는 혁신적인 유전자 편집 도구이다. CRISPR는 유전적 질병의 치료에 큰 잠재력을 가지고 있으며, 유전적 질병을 유발하는 유전자를 제거하거나 교체하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 혈우병이나 암과 같은 질병의 치료에 크리스퍼 기술을 활용할 수 있다. 그러나 크리스퍼의 사용은 윤리적인 문제를 야기하고 있다. 크리스퍼를 통해 인간의 유전자와 배아를 수정할 수 있다는 점은 유전적 우월주의를 조장하거나 개인의 신체적 자율성에 대한 침해 가능성을 제기한다. 이러한 윤리적 고려사항은 CRISPR 기술의 발전과 적용에 있어 중요한 고려사항으로 남아 있다. 새로운 알고리즘 '플래시클러스터' 이 연구는 MIT와 하버드 대학교의 브로드 연구소, MIT 맥거번 뇌 연구소, 그리고 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립 생명공학 정보 센터(NCBI)의 과학자들이 참여했다. 연구팀은 새로운 알고리즘인 '플래시클러스터(FLSHclust)'를 사용하여 이번 발견을 주도했다. 플래시클러스터는 대규모 게놈 데이터베이스를 신속하게 검색할 수 있는 기술로, 지역성 민감성 해시 기반으로 작동하여 유사한 개체를 클러스터링하는 방식으로 구성되어 있다. 이 기술을 활용함으로써 연구팀은 수십억 개의 단백질 및 DNA 염기서열을 훨씬 더 짧은 시간 안에 분석할 수 있게 됐다. 새로운 기능 발견 연구팀은 이 시스템 중 두 가지가 인간 세포의 DNA에 작은 변화를 일으킬 수 있다는 것을 확인했다. 또한 이러한 Type I 시스템은 CRISPR-Cas9과 크기가 유사하기 때문에 현재 CRISPR에 사용되는 것과 동일한 유전자 전달 방법을 사용하여 동물이나 인간의 세포에 전달될 수 있다. 또한, 또 다른 Type I 시스템은 셜록(SHERLOCK)과 같은 신속한 질병 진단에 사용되는 방법과 유사하게 표적화 후 광범위한 핵산 분해를 일으켰다. 이 연구는 또한 RNA 편집 및 유전자 발현 또는 세포 활동 감지에 유용한 Type IV 및 Type VII CRISPR 시스템의 새로운 기능을 발견했다. CRISPER의 잠재적 응용 이 연구는 CRISPR 시스템의 다양성과 게놈 편집, 진단 및 세포 활동 이해와 같은 다양한 분야에서의 잠재적 응용 분야를 탐구하는 것을 목표로 했다. 연구팀은 이 새로운 알고리즘을 통해 과학자들이 결과를 복구하고 생물학적 가설을 세울 수 있을 만큼 충분히 짧은 시간 프레임에 데이터를 분석할 수 있다고 설명했다. 연구소에 따르면 알고리즘은 분석 시간을 몇 달에서 몇 주로 단축했다. 이 연구는 박테리아 게놈에 존재하는 다양한 CRISPR 시스템의 잠재적 응용 분야를 탐구하는 데 중요한 단계이다. 새로운 알고리즘은 과학자들이 이러한 시스템을 더 빠르고 효율적으로 연구할 수 있도록 하여 새로운 치료법과 기술 개발에 도움이 될 수 있으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-12-05 17:34:00
빠르게 걷기, 당뇨병 위험 39% ↓

걷기가 건강에 좋은 운동이며 제2형 당뇨병의 위험을 감소시키는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다고 CNN이 최근 보도했다. 최근 영국 스포츠 의학 저널(British Journal of Sports Medicine)에 게재된 연구에 따르면, 걷기 속도가 빠를수록 제2형 당뇨병 발병 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 이 연구는 1999년부터 2022년 사이에 진행된 10개의 연구를 종합적으로 분석했다. 연구 참가자들은 미국, 영국, 일본 등 다양한 국가에서 온 성인들이었으며, 그들의 평균 연령은 50세였다. 연구팀은 걷기 속도를 '쉬운 걷기' 3.2km(시속 2마일 미만), '보통 걷기' 3.2-4.8km (2-3마일), '빠른 걷기' 4.8-6.4km(3-4마일), '활발한 걷기' 6.4km(4마일 이상)로 분류했다. 분석 결과, 보통 걷기 속도로 걷는 사람들은 쉽게 걷는 사람들에 비해 당뇨병 발병 위험이 15% 낮았고 빠른 걷기는 24%, 활발한 걷기는 39% 낮은 것으로 나타났다. 분석 결과에 따르면, '보통 걷기'를 하는 사람들은 '쉬운 걷기'를 하는 사람들에 비해 제2형 당뇨병 발병 위험이 15% 낮았다. '빠른 걷기'를 하는 경우에는 24%, '활발한 걷기'를 하는 경우에는 39%까지 위험이 낮아지는 것으로 나타났다. 또한, 걷는 속도가 1km 증가할 때마다 당뇨병 위험이 9% 감소하는 것으로 분석됐다. 연구팀은 "걷기 속도가 빠를수록 운동 강도가 높아지기 때문에 당뇨병 위험 감소에 더 효과적일 수 있다"고 설명했다. 빠르게 걷기의 이점 연구 결과를 토대로 전문가들은 제2형 당뇨병 위험 감소에 대한 빠른 걷기의 효과를 다음과 같이 설명했다. 빠르게 걷는 것은 더 많은 칼로리를 소모하며, 이는 체중 감량에 기여한다. 체중 감량은 인슐린 저항성을 개선하고 당뇨병 위험을 감소시키는 중요한 요소이다. 또한 빠르게 걷기는 근육을 강화하는 데에도 도움이 되며, 근육량 증가는 인슐린 저항성을 개선하고 당뇨병 발병 위험을 낮추는 데 기여한다. 혈당 수치 조절에도 빠르게 걷기가 효과적이다. 적절한 혈당 조절은 당뇨병 위험을 줄이는 데 핵심적인 요소다. 더불어, 빠르게 걷기는 심혈관 건강을 증진시키는 데에도 도움이 되며, 심혈관 건강의 향상은 당뇨병 발병 위험을 낮추는 데에도 중요한 역할을 한다. 빠르게 걷기 시작하기 빠르게 걷기를 시작하려면 우선 현재의 걷기 속도를 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해 피트니스 트래커를 사용하거나, 토크 테스트를 진행할 수 있다. 토크 테스트란 걸을 때 말하기는 가능하지만 노래 부르기는 어려운 정도의 속도면 걷기 속도가 증가하고 있음을 나타낸다. 속도가 파악 되었다면 1km당 속도를 0.5km씩 늘려가며 일주일에 150분 이상 걷는 것을 목표로 한다. 걷기 속도가 파악되면, 목표는 1km당 걷는 속도를 점차적으로 0.5km씩 늘리는 것이다. 일주일에 총 150분 이상 걷는 것을 목표로 설정한다. 이 연구 결과는 걷기가 제2형 당뇨병 예방에 효과적인 방법임을 다시 한번 강조한다. 특히, 빠르게 걷기가 당뇨병 위험을 크게 낮출 수 있다는 점은 걷기 운동을 시작하려는 사람들에게 중요한 동기부여가 될 수 있다.
- 생활경제
2023-12-04 17:27:00
아열대 채소 오크라, 콜레스테롤 수치 감소 효과

과일을 먹으면 혈중 지방과 설탕 수치가 모두 낮아진다는 연구 결과가 있다. 콜레스테롤은 혈액에서 발견되는 천연 지방 물질로, 신체에는 일정량의 콜레스테롤이 필요하다. 과도하게 높은 콜레스테롤 수치는 심장마비나 뇌졸중 등 합병증의 위험을 증가시킨다. 영국 매체 익스프레스(express)에 따르면, 콜레스테롤이 혈관에 축적되어 혈류를 방해하면 심장마비나 뇌졸중의 위험이 증가한다고 한다. 콜레스테롤 수치가 높아지는 원인은 다양하며, 이에는 유전적 요인뿐만 아니라 부적절한 식습관, 운동 부족, 흡연, 음주와 같은 생활 습관이 포함된다. 다행히 식단 변화를 통해 높은 콜레스테롤 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 이는 가공육, 치즈, 버터, 케이크 등 지방 함량이 높은 음식, 특히 포화 지방의 섭취를 줄이는 것을 포함한다. 영국국민보건서비스(NHS)는 콜레스테롤을 낮추는 데 과일과 채소 섭취를 늘리는 것이 도움이 된다고 권장한다. 케미스트 클릭 온라인 파머시(Chemist Click Online Pharmacy)의 약사 아바스 카나니(Abbas Kanani)는 오크라(okra)가 콜레스테롤 수치가 높은 사람들에게 유익할 수 있다고 말했다. 아프리카가 원산지로 알려져 있는 오크라는 조리해서 먹는 아열대 채소다. 아바스는 "일부 연구에 따르면 레이디스 핑거라고도 알려진 오크라는 콜레스테롤 수치를 낮출 수 있는 역할을 할 수 있다"고 말했다. 그는 "오크라는 주로 수프와 스튜에 사용되며, 여기에 함유된 점액성 물질은 소화 과정에서 콜레스테롤과 결합하여 체외로 배출될 수 있다"고 설명했다. 쥐를 대상으로 한 연구에서는 고지방 식단에 오크라 분말을 첨가한 결과 혈중 콜레스테롤 수치가 감소한 것으로 나타났다. 아바스는 이 내용을 2014년에 저널 오브 뉴트리셔널 바이오케미스트리(Journal of Nutritional Biochemistry)에 게재된 연구를 참조하여 말했다. 이 연구에서는 비만 쥐에게 오크라를 섭취시킨 후 콜레스테롤 수치와 혈당 수치가 모두 감소한 것으로 관찰됐다. 아바스는 "이 결과는 오크라가 고혈당증(고혈당) 및 고중성지방혈증(혈중 지방 수치가 높은 상태)을 위한 식이요법으로 유용할 수 있음을 시사한다는 결론을 얻었다"고 말했다. 오크라는 다양한 중요한 비타민이 풍부하게 함유되어 있다. 아바스 카나니는 "오크라에는 비타민 A와 C가 풍부할 뿐 아니라, 당뇨병, 뇌졸중, 심장병 등 심각한 건강 질환의 위험을 줄이는 데 도움이 되는 항산화제가 풍부하다"고 말했다. 그러나 그는 "특히 당뇨병 환자들은 식단에 오크라를 추가할 때 주의해야 한다. 오크라가 제2형 당뇨병 치료에 자주 사용되는 약물인 메트포르민의 효과를 방해할 수도 있기 때문이다"라고 경고했다. 또한, 하버드 의과대학에서는 오크라를 저밀도 지질단백질, 즉 ‘나쁜’ 콜레스테롤을 낮출 수 있는 11가지 식품 중 하나로 추천했다. 이는 오크라가 저칼로리이면서 수용성 섬유질이 풍부하기 때문에, 콜레스테롤 수치 관리에 효과적일 수 있다는 것을 의미한다. 콜레스테롤 수치를 정확히 파악하는 유일한 방법은 테스트를 통해 수치를 확인하는 것이다. 콜레스테롤 수치에 대한 걱정이 있다면, 즉시 의사와 상담하는 것이 좋다. 올해 국제학술지 '영양학진보(Advances in Nutrition)'에 게재된 연구에 따르면, 음식을 통해 총 콜레스테롤 수치를 낮추는 가장 효과적인 방법 중 하나는 매일 15g의 '수용성' 식이섬유를 섭취하는 것이다. 수용성 식이섬유는 미역, 다시마와 같은 해초류나 푸룬(Prune·서양 건자두) 등에서 풍부하게 발견된다. 수용성 식이섬유는 콜레스테롤이 혈액에 침투하는 것을 방지하는 데 도움이 되는 반면, 불용성 식이섬유는 혈관 내 콜레스테롤을 '제거하는' 역할을 한다. 일반적으로 하루에 권장되는 식이섬유 섭취량은 약 25~30g이다. 미국 농무부(USDA)의 식품 데이터를 살펴보면, 식이섬유가 풍부한 대표 식품들의 100g당 함유량을 확인할 수 있다. 예를 들어, 치아씨드는 100g당 약 34g의 식이섬유를 함유하고 있어 '높은' 수준으로 평가된다. 과일 중에서는 푸룬이 대표적이며, 푸룬에는 6.1g의 식이섬유가 들어 있어 사과(2.4g)보다 더 많은 양을 포함하고 있다. 견과류 중에서는 아몬드가 12g의 식이섬유를 함유하고 있으며, 채소 중에서는 당근(100g당 2.8g)과 양배추(2.5g)가 상대적으로 높은 식이섬유 함량을 가지고 있다.
- 생활경제
2023-11-30 14:40:00
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 17:37:00
합성 DNA로 효모 염색체 16개 합성⋯"100% 합성 게놈" 근접

과학자들은 합성 DNA를 이용해 효모의 16개 염색체를 모두 합성하는 데 성공했다. 최근 기술 전문 매체 BGR와 GEN의 보도에 따르면, 국제 연구팀은 7개 이상의 합성된 염색체를 단일 효모 세포에 통합해, 인공 DNA의 비율이 50% 이상인 상태에서도 야생 효모처럼 생존하고 복제가 가능한 효모를 만드는 데 성공했다. 이는 100% 합성된 게놈을 가진 효모 개발에 한층 더 가까워진 것을 의미한다. 영국 맨체스터대 패트릭 카이 교수와 미국 뉴욕대(NYU) 랑곤헬스의 제프 보케 교수 등 '합성 효모 게놈 프로젝트(Sc2.0)' 연구팀은 16개 염색체를 모두 합성해 오류를 수정하고 있다고 전했다. 전체 유전체가 합성 염색체로 이루어진 효모를 만드는 게 목표인 Sc2.0은 미국, 영국 등 과학자 200여 명으로 구성된 국제 컨소시엄이다. 연구팀은 먼저 효모의 16개 염색체 중 15개를 인공 DNA로 합성했다. 그런 다음, 이들 염색체를 하나의 단일 세포에 옮기기 위해 기존 효모 균주와 교배하는 방식을 사용했다. 이번 연구 성과는 지난 9일 과학 저널 '셀(Cell)'과 '셀 노믹스(Cell Genomics)', '몰레큘러 셀'(Molecular Cell) 등에 논문 10여편으로 게재됐다. 이 논문은 합성 DNA를 이용한 세포 생성 분야에서 큰 진전을 이루었다는 평가를 받고 있다. 이전 연구에서는 효모의 염색체 일부를 합성 DNA로 합성하는 데 성공한 바 있지만, 이번 연구는 16개 염색체를 모두 합성하여 살아있는 세포를 만들어낸 최초의 사례다. 연구팀은 맥주 발효 또는 제빵에 사용되는 천연 효모인 '사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)'를 기반으로, 효모 염색체들을 합성하고 이를 실제 효모 세포에 점차 확대 적용했다. 연구자들은 또한 tRNA 신염색체라고 불리는 자연계 어디에서도 발견되지 않는 완전히 새로운 염색체를 생성함으로써 게놈의 안정성을 높이는 조치를 취했다. 과거에는 박테리아와 바이러스의 게놈이 합성된 예가 있었지만, 복잡하게 얽힌 여러 개의 염색체를 가진 진핵생물의 게놈을 합성하여 실제 세포에서 정상적으로 기능하는 것을 입증한 것은 이번이 처음이다. 카이 교수는 "이번 연구는 단순히 몇 개의 유전자를 수정하는 것이 아니라, 효모의 전체 게놈을 새롭게 설계하고 구축한 것으로, 엔지니어링 생물학의 새로운 장을 여는 것"이라며 이번 연구의 중요성을 강조했다. 논문의 교신저자이자 Sc2.0 프로젝트의 리더인 보케 교수는 "자연이 제공한 설계를 크게 변형하여 새롭게 창조하는 것이 중요하다"고 말하며, "이 프로젝트의 가장 중요한 목표는 우리에게 새로운 생물학적 지식을 제공할 수 있는 효모를 개발하는 것"이라고 말했다. 이번 연구를 통해 인공 DNA를 이용해 다양한 종류의 효모를 생성할 수 있을 것이다. 이로써 향후 식품, 바이오 연료, 의약품 등 다양한 분야에 활용될 것으로 전망된다.
- IT/바이오
2023-11-23 11:43:00
美 오크리지 연구소, 양자 생물학과 AI 결합으로 게놈 편집 향상

미국의 오크리지 국립연구소(ORNL)에서 양자 생물학과 인공지능(AI)을 결합한 새로운 크리스퍼(CRISPR, 유전자 '가위') 기술을 개발했다고 과학 전문매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'가 보도했다. 이 기술은 미생물의 유전체를 수정해 바이오연료의 생산 효율을 높이거나 새로운 바이오화학 물질을 만들 수 있게 해준다. 오크리지 국립연구소의 과학자들은 양자 생물학, 인공지능, 생물공학 분야의 전문 지식을 결합해 미생물의 유전자를 편집할 수 있는 크리스퍼 캐스9(CRISPR Cas9) 도구의 효율성을 크게 개선했다. '크리스퍼'는 유전자 코드를 변경하여 생물의 기능을 개선하거나 돌연변이를 바로잡는데 사용되는 강력한 생물공학 도구이다. 기존의 모델들은 특정 종에 대한 데이터에 기반을 두고 있어 미생물에 적용될 때 효율성과 일관성이 떨어지는 문제가 있었다. 크리스퍼 시스템은 대부분 크리스퍼 캐스9이라는 특정 유형과 연관되어 있으며, 이 시스템은 박테리아의 면역 체계에서 유래했다. 크리스퍼 캐스9는 가이드 RNA(gRNA)를 사용하여 DNA 내의 특정 위치를 찾고, 캐스9이라는 효소가 DNA를 절단한다. 이 절단은 세포의 자연적인 DNA 수리 메커니즘을 활용하여 유전자를 삭제하거나 수정하는 데 사용된다. 오크리지연구소의 합성 생물학 그룹 리더인 캐리 에커트는 이번 미생물 중심의 크리스퍼 연구에 대해서 "크리스퍼 도구의 많은 부분이 포유동물 세포, 과일파리 또는 다른 모델 종을 대상으로 개발됐다. 미생물과 같이 염색체 구조와 크기가 매우 다른 종에 사용되는 경우, 크리스퍼 캐스 9 기계를 설계하는 모델이 다르게 작동하는 것을 관찰했다. 이 연구는 크리스퍼가 예상대로 작동하는 지 확인하는 것이었다"라고 말했다. 이를 위해, 오크리지연구소의 과학자들은 양자 생물학을 활용하여, 세포 핵에서 유전자물질이 어떻게 동작하는지에 대해 더 깊이 연구했다. 이는 크리스퍼 캐스9 유전 편집 도구의 모델링과 가이드 RNA 설계를 개선하기 위한 노력의 일환이다. 양자 생물학은 DNA와 RNA의 구성 요소인 뉴클레오티드의 전자 구조가 화합물의 화학적 특성과 상호작용에 미치는 영향을 탐구하는 분야로서 분자 생물학과 양자화학을 연결하는 역할을 한다. 오크리지 국립 연구소의 계산 시스템 생물학자 에리카 프라테스에 따르면, 전자가 분자 내에서 어떻게 분포하는지는 캐스 9 효소와 가이드 RNA가 형성하는 복합체가 미생물의 DNA에 얼마나 효과적으로 결합하는지, 그리고 그 구조의 안정성과 반응성에 중요한 영향을 미친다. 과학자들은 여러 간단한 모델을 결합하여 '랜덤 포레스트'라는 강력한 인공지능 모델을 만들었다. 이 모델은 대략 5만 개의 대장균(E. coli) 유전체에 대한 가이드 RNA 데이터를 기반으로 구축되었으며, 양자 화학적 특성도 고려됐다. 이 방법은 '뉴클레익 에이시드 리서치(Nucleic Acids Research)' 저널에 소개됐다. 연구팀은 설명 가능한 인공 지능 모델을 확인하기 위해 E. coli에서 수많은 가이드를 선택한 후 크리스퍼 캐스 9 절단 실험을 수행한 결과 AI 모델이 기존 모델보다 훨씬 더 정확하게 가이드 RNA를 발견 할 수 있었다. ORNL의 연구자들은 인공지능 모델의 정확성을 검증하기 위해 대장균에서 다양한 가이드 RNA를 선택하고 크리스퍼 캐스 9를 사용한 절단 실험을 실시했습니다. 실험 결과, 이 AI 모델이 기존 모델보다 훨씬 더 정확하게 가이드 RNA를 예측할 수 있음을 확인했다. 이 연구의 제1저자인 오크리지 국립연구소의 계산시스템 생물학자인 자클린 노샤이는 "우리는 크리스퍼를 사용하여 특정 생물 영역을 대상으로 하는 의약품 개발 등에서 더 정확한 모델이 필요함을 알고 있었다. 또한, 다양한 미생물 종에 적용가능한 가이드 디자인 규칙을 개선하기 위해 노력했다"고 말했다. 이 연구에 사용된 인공지능 모델은 기능과 반복적 특성을 가지며, DOE 과학국의 오크리지 리더십 컴퓨터 시설(Oak Ridge Leadership Computer Facility/OLCF)에서 지원하는 '써미트(Summit)' 초고속 컴퓨터로 훈련됐다. 에리카 프라테스는 자신의 합성 생물학 팀이 새로운 미생물 크리스퍼 캐스9 모델로 얻은 지식을 가져와 실험실 실험 데이터나 다양한 미생물 종의 데이터를 사용하여 더 발전시키기 위해 오크리지의 계산 과학 동료들과 협력할 계획이라고 말했다. 이 크리스퍼 캐스9 모델의 개선은 유전형과 표현형, 즉 유전자와 생물학적 특성 사이의 연결을 위한 더 높은 처리량의 파이프라인을 제공한다. 이는 기능 유전체학이라고 하는 분야에 대한 함의를 가진다. 이 연구는 예를 들어 바이오에너지 원료 식물 및 바이오매스의 박테리아 발효를 개선하기 위한 ORNL 주도의 생물에너지 혁신 센터(CBI)의 작업과 관련이 있다. 캐리 에커트는 "이 연구의 주요 목표 중 하나는 크리스퍼 도구를 사용하여 더 많은 종의 DNA를 예측적으로 수정할 수 있는 능력을 향상시키는 것"이라고 말했다. 이 크리스퍼 연구는 미국 에너지부(DOE) 과학국이 지원하는 '시큐어 에코시스템 엔지니어링 앤 디자인 사이언스 포커스(SEED SFA)'와 CBI 프로젝트의 일부다. 이 프로젝트는 오크리지 국립 연구소의 안전 생태계 공학 및 설계과학 포커스 영역과 연관되어 있으며, DOE 유전체 과학 프로그램의 폴 아브라함 박사가 이끄는 연구비로 지원됐다. 이 연구는 크리스퍼 기술을 다양한 종에 적용할 수 있는 가능성을 크게 넓혀주었다는 점에서 의미가 있다. 이 기술은 재생 에너지 개발, 약물 개발, 농업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-11-22 16:49:00
조류·달팽이에서 유전자 편집 능력 발견⋯의료계 혁신 기대

조류와 달팽이가 유전자 편집 능력을 숨기고 있다는 사실이 밝혀졌다. 과학기술 전문매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'와 '뉴아틀라스' 등 다수 외신은 매사추세츠 공과대학(MIT) 내 맥거번(McGovern) 뇌연구소의 연구팀이 달팽이부터 조류, 아메바에 이르기까지 다양한 종들이 판저(Fanzor)로 알려진 프로그램 가능한 DNA 절단 효소를 만든다는 사실을 밝혀냈다고 보도했다. Fanzor는 CRISPR(크리스퍼, 일명 유전자를 자르는 '가위')로 널리 사용되는 유전자 편집 시스템을 구동하는 박테리아 효소와 마찬가지로 특정 부위에서 DNA를 절단하도록 프로그래밍할 수 있는 RNA 유도 효소다. CRISPR은 유전자의 특정 부위를 절단해 유전체 교정을 가능하게 하는 리보핵산 기반 인공 제한효소를 말한다. MIT의 맥거번 뇌연구소의 과학자들은 현재 3600개 이상의 Fanzor를 식별했다. 뉴 아틀라스는 이는 신약, 유전 치료 및 생명공학 개발에 막대한 기회를 제공할 것이라고 전했다. 최근 '사이언스 어드밴스(Science Advances)' 저널에 보고된 새로 인정된 천연 Fanzor 효소의 다양성은 연구나 의학을 위한 새로운 도구에 적용할 수 있는 광범위한 프로그래밍 가능한 효소 세트를 과학자들에게 제공할 것으로 기대된다. 맥거번 펠로우 오마르 아부다예(Omar Abudayyeh)는 "RNA 유도 생물학을 사용하면 정말 사용하기 쉬운 프로그래밍 가능한 도구를 만들 수 있기 때문에 더 많이 찾을수록 더욱 유리하다"고 말했다. 유전자 치료법 개발 가능 연그팀은 고대 박테리아 방어 시스템인 CRISPR는 RNA 유도 효소가 실험실에서 사용하도록 조정될 때 얼마나 유용할 수 있는지를 분명하게 보여줬다고 말했다. MIT 교수이자 맥거번 연구원인 펭 챵(Feng Zhang), 오마르 아부다예, 조나단 구텐베르그(Jonathan Gootenberg) 등이 개발한 CRISPR 기반 게놈 편집 도구는 과학자들이 DNA를 수정하는 방식을 변화시켜 연구를 가속화하고 많은 실험적 유전자 치료법의 개발을 가능하게 한다. 이후 연구자들은 박테리아 세계 전체에서 다른 RNA 가이드 효소를 발견했고, 그 중 상당수는 실험실에서 가치 있는 기능을 가지고 있음을 식별했다. 올해 초 챵의 팀에 의해 RNA 유도 방식으로 DNA를 절단하는 능력이 보고된 Fanzor의 발견은 RNA 유도 생물학의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다. Fanzor는 진핵생물에서 발견된 최초의 효소다. 진핵생물은 각 세포의 유전 물질을 보유하고 있는 막으로 둘러싸인 핵으로 정의되는 식물, 동물, 곰팡이를 포함한 광범위한 생명체 그룹이다. 아부다예와 구텐베르그는 진핵생물에서 자연적으로 진화한 효소가 인간을 포함한 다른 진핵생물의 세포에서 안전하고 효율적으로 기능하는 데 더 적합할 수 있다는 것이 기대된다고 말했다. 챵의 연구팀은 Fanzor 효소가 인간 세포의 특정 DNA 서열을 정확하게 절단하도록 조작될 수 있음을 보여줬다. 아울러 새로운 연구에서 일부 Fanzor가 최적화 없이도 인간 세포의 DNA 서열을 표적으로 삼을 수 있음을 발견했다. 진화적 통찰력과 응용 가능성 기존 연구에서는 진핵생물 중에서 수백 개의 Fanzor가 발견됐다. 실험실 구성원인 저스틴 림(Justin Lim)이 주도한 광범위한 유전자 데이터베이스 검색을 통해 연구팀은 이제 이효소들의 다양성을 크게 확장시켰다. 연구팀은 진핵생물과 이를 감염시키는 바이러스에서 발견한 3600개 이상의 Fanzor 중에서 5개의 서로 다른 효소 계열을 식별했다. 이들 효소의 정확한 구성을 비교 분석함으로써 연구팀은 그들의 긴 진화 역사를 밝혀냈다. Fanzor는 TnpB라고 불리는 RNA 유도 DNA 절단 박테리아 효소에서 진화했을 가능성이 높다. 실제로 챵의 연구팀과구텐베르그 및 아부다예 팀 모두 Fanzor와 이러한 박테리아 효소와의 유전적 유사성에 주목했다. 구텐베르그와 아부다예가 추적한 진화적 연관성은 Fanzor의 박테리아 전임자가 진핵 세포에 들어가서 두 번 이상 진화를 시작했음을 암시한다. 일부는 바이러스에 의해 전염되었을 가능성이 있는 반면, 다른 일부는 공생 박테리아에 의해 도입됐을 수 있다. 이 연구는 또한 효소가 진핵생물에 흡수된 후 DNA에 접근할 수 있는 세포핵으로 들어갈 수 있게 하는 신호와 같이 새로운 환경에 적합한 특징을 진화시켰다고 제안한다. 생물학 공학 대학원생 카이위 지앙(Kaiyi Jiang)이 이끄는 연구팀은 유전적 및 생화학적 실험을 통해 Fanzor가 이전 박테리아와는 다르게 DNA 절단 활성 부위를 진화시켰음을 밝혀냈다. 연구 결과, 이 효소는 시험관내 DNA 서열을 목표로 삼을 때 TnpB의 조상인 표적 서열을 더 정확하게 절단할 수 있게 하는 것으로 나타났다. 이는 Fanzor가 더 선택적인 DNA 절단 활동을 가지며 임의의 서열 절단을 피한다는 것을 의미한다. 또한 연구팀은 RNA 가이드를 사용하여 Fanzor가 인간 세포 게놈의 특정 부위를 대상으로 절단하도록 했을 때 특정 Fanzor가 약 10~20%의 효율성으로 이러한 표적 서열을 절단할 수 있음을 발견했다. 연구팀은 추가적인 연구를 통해 Fanzor에서 다양한 정교한 게놈 편집 도구를 개발할 수 있기를 기대한다. 구텐베르그는 이를 "다기능을 갖춘 새로운 플랫폼"이라고 말했다. 아부다예는 "이러한 유형의 RNA 유도 시스템을 진핵생물 세계 전체에 개방하는 것은 우리에게 많은 가능성을 제공할 것이다"라고 강조했다.
- IT/바이오
2023-11-22 11:43:00
일본, 세계 최대 핵융합로 'JT-60SA' 첫 플라즈마 발생 성공

일본이 최근 핵융합 연구의 새로운 이정표를 세웠다. 초전도 자석을 활용해 도넛 모양의 챔버 내에 고온의 플라즈마를 안정적으로 유지하는 새로운 핵융합로 'JT-60SA'가 성공적으로 가동 됐다. 일본의 새 핵융합로 'JT-60SA'는 세계 최대 규모의 융합로로, 프랑스에서 진행중인 국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트의 연구를 지원하는 것을 목적으로 한다. 에너지 전문매체 인터레스팅 엔지니어링에 따르면 15년이 넘는 건설 기간과 테스트를 거친 JT-60SA가 지난 2023년 10월 26일, 첫 플라즈마 발생에 성공했다. 플라즈마는 기체가 초고온 상태로 가열되어 전자와 양전하를 가진 이온으로 분리된 상태를 말한다. JT-60SA는 일본의 국립 양자과학기술연구소(QST)가 개발한 핵융합로로, 섭씨 2억도까지 가열된 플라즈마를 약 100초 동안 유지할 수 있었다. 이는 이전의 핵융합로에 비해 상당한 개선으로, 핵융합 반응을 일으키기 위한 충분한 온도와 지속 시간을 달성할 수 있는 가능성을 보여준다. 에너지 핵융합 프로젝트 매니저 샘 데이비스는 "이 기계가 기본적인 기능을 성공적으로 수행했다는 것을 전 세계에 증명한 것"이라고 평가했다. 이 프로젝트는 유럽연합(EU) 기관과 일본 국립 양자과학기술연구소(QST) 간의 협력을 바탕으로 진행되었으며, JT-60SA 및 관련 프로그램을 통해 양 기관은 지속적인 연구 협력을 이어갈 예정이다. 핵융합 작동 방식 핵융합은 태양이 에너지를 만드는 원리와 유사한 방식으로 에너지를 생성한다. 이 과정에서 두 개의 수소 원자핵이 융합해 헬륨 원자핵을 형성하며, 이때 질량의 일부가 에너지로 전환된다. 이 방법은 화석 연료와 같은 전통적인 에너지원에 비해 훨씬 더 청정하고 지속 가능한 대안으로 여겨진다. 핵융합 반응에서는 두 원자핵이 결합하여 더 큰 원자핵을 만들며, 이 과정에서 발생하는 질량 손실이 상당한 에너지를 방출한다. 태양의 중심에서는 핵융합을 통해 수소 원자핵이 헬륨 원자핵으로 변환되며, 이때 방출되는 에너지가 태양의 빛과 열의 원천이 된다. 지구에서도 핵융합을 통해 에너지를 생산할 수 있다. 핵융합로에서는 수소와 중수소를 주입해 융합 반응을 일으키고, 이 과정에서 방출되는 에너지를 전기로 변환해 사용한다. 이를 통해 얻어진 에너지는 청정하고 지속 가능한 에너지원으로, 환경에 미치는 영향이 적은 특징을 가지고 있다. 희귀 동위원소 중수소 사용 연기 JT-60SA는 토카막(Tokamak)이라는 형태의 핵융합로다. 토카막은 핵융합 연구에서 일반적으로 사용되는 디자인으로 도넛 모양의 초전도 자석을 사용하여 플라즈마를 가두는 방식이다. JT-60SA의 첫 번째 플라즈마 실험에서는 희귀 동위원소인 중수소 대신 수소를 사용했다. 중수소는 핵융합 반응을 일으키는 데 더 효율적이지만, 희귀하고 비용이 많이 들기 때문에 충분한 양을 확보하기가 어렵다. QST는 2024년 말부터 중수소를 사용한 플라즈마 실험을 시작할 계획이다. 중수소 사용 실험을 통해 핵융합 반응의 효율성을 높이고, 핵융합로의 안정성을 평가할 예정이다. 중수소 사용의 기대 효과 중수소 사용 실험에서 예상되는 주요 효과는 다음과 같다. 첫째, 중수소는 일반 수소에 비해 핵융합 반응을 더 효율적으로 일으키기 때문에, 중수소를 사용할 경우 핵융합로에서 생성되는 에너지의 양이 증가할 수 있다. 이는 핵융합 반응의 전반적인 효율성을 향상시킬 것이다. 둘째, 중수소는 안정적인 핵 구조를 가지고 있어 핵융합로의 안정성 평가에 기여할 수 있다. 셋째, 중수소를 사용하면 일반 수소에 비해 적은 양으로도 핵융합 반응을 유도할 수 있으므로, 핵융합로의 크기와 운영 비용을 줄일 수 있다. /이러한 특성 덕분에 중수소 사용은 핵융합 기술 발전에 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다./킬 일본 QST의 향후 계획 QST는 2024년 말부터 중수소를 사용한 플라즈마 실험을 시작할 계획으로 중수소 사용 실험을 통해 핵융합 반응의 효율성을 높이고, 핵융합로의 안정성을 평가할 예정이다. 일본의 국립 양자과학기술연구소(QST)는 2024년 말부터 중수소를 활용한 플라즈마 실험을 시작할 계획이다. 이 실험을 통해 QST는 핵융합 반응의 효율성을 향상시키고 핵융합로의 안정성을 평가하려고 한다. 더 나아가, QST는 중수소 사용 실험을 통해 2030년까지 핵융합로에서 전력 생산에 필요한 핵심 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 연구와 개발 작업은 핵융합 에너지의 상용화를 향한 중요한 단계로, 장기적으로는 지속 가능하고 청정한 에너지원의 확보에 기여할 것으로 기대된다. 일본은 2050년까지 핵융합 에너지 상용화를 목표로 하고 있다. JT-60SA의 성공적인 가동은 이러한 목표 달성에 중요한 기여를 할 것으로 보인다. JT-60SA 성공의 의의 JT-60SA의 성공은 핵융합 에너지의 실현에 한 걸음 더 가까워졌다는 것을 의미한다. JT-60SA는 프랑스에서 건설중인 국제핵융합실험로(ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) 프로젝트를 지원하기 위해 개발됐다. ITER는 핵융합 에너지의 상용화를 목표로 하는 국제 협력 프로젝트다. 주요 참여 국가로는 유럽연합, 미국, 러시아, 중국, 일본, 대한민국, 인도 등이 있으며, 이들 국가들이 자원, 기술, 재정을 공동으로 제공한다. JT-60SA의 데이터는 ITER의 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. ITER의 성공적인 가동은 지구에서 핵융합 에너지를 실용적인 에너지원으로 만드는 데 기여할 것으로 전망된다.
- 산업
2023-11-13 14:15:00
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 15:46:00
새로운 AI 기술, 음성 듣고 몇 초 만에 당뇨병 판단

AI 기술이 단순한 음성 인식을 넘어, 이제는 수초 내에 당뇨병 여부를 판별하는 혁신적인 단계에 도달했다. 생성형 인공지능(AI)의 활용 범위가 마케팅, 엔터테인먼트, 산업, 교육, 금융 등 다양한 산업 분야를 아우르며 점차 확장되고 있는 가운데, 이제 의료 분야에서도 그 영향력을 발휘하고 있다. 최근에는 환자의 음성만으로 병을 진단해내는 기술이 등장했다. 영국의 인디펜던트 신문에 따르면, 캐나다의 의료 스타트업인 클릭 연구소(Klick Labs)가 개발한 AI는 6~10초 분량의 음성을 분석하여 제2형 당뇨병 환자의 여부를 구분해낼 수 있는 능력을 갖추고 있다고 한다. 이 기술은 여성에서 89%, 남성에서 86%의 높은 정확도로 테스트 결과를 보여주었다. 이 획기적인 연구 결과는 '메이요 클리닉 회보: 디지털 건강'(Mayo Clinic Proceedings: Digital Health) 의학 저널에도 게재되었다. 클릭 연구소의 연구원 제이시 코프먼은 “저희의 연구는 당뇨병 환자와 비당뇨병 환자를 간편하게 구분해내는 시스템을 통해, 당뇨병 진단 방식에 혁명을 가져올 잠재력이 있다”고 밝혔다. 이와 같은 AI의 진보는 향후 의료 진단 방식의 혁신적 변화를 예고하는 것으로 보인다. 제2형 당뇨병의 진단은 통상 많은 시간과 이동, 그리고 비용을 요구하지만, 이제 음성 인식 기술이 이러한 불편함을 해소할 가능성을 제시하고 있다. 연구팀은 이번 연구를 통해 건강한 성인 192명과 제2형 당뇨병 환자 75명의 나이와 성별, 키, 체중 등 기본적인 건강 정보를 포함한 체질량지수(BMI)를 조사했다. 참가자들은 2주 동안 매일 6회, 6~10초간 스마트폰에 제시된 문장을 녹음했다. 또 당뇨병 환자와 비당뇨병 환자를 구별하는 음향 특징을 식별하기 위해 1만8,000개의 녹음을 분석해 14가지 음향적 특징을 도출했다. AI는 인간의 귀로 감지할 수 없는 음조와 강도의 미묘한 변화를 감지해냈다. 국제당뇨병연맹(International Diabetes Federation)의 보고에 따르면, 전 세계 성인 당뇨병 환자 중 절반이 자신의 질환을 인지하지 못하고 있는 상황이며, 대다수 당뇨병 환자가 제2형 당뇨병을 앓고 있다. 이 기술은 특히 인슐린의 비효율적인 사용으로 인해 발생하는 제2형 당뇨병 환자들에게 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 최근 연구에 따르면, 머신 러닝과 데이터 과학을 융합한 새로운 접근법이 의료 분야에서 환자 치료 개선과 의학적 발견 지원에 기여하며, 인공지능(AI)의 역할이 점차 확대되고 있음을 시사한다. 연구진은 당뇨병 여부를 판단하기 위해 피험자의 기본 건강 데이터가 필요한 인공 지능 모델이 다른 건강 상태를 진단하도록 확장될 수 있다고 강조했다. 연구팀은 인공지능 모델이 기본 건강 데이터를 통해 당뇨병 판별뿐 아니라 다양한 건강 상태의 진단으로 그 범위를 넓혀갈 수 있음을 강조했다. 클릭연구소의 부사장이자 연구를 주도한 얀 포삿(Yan Fossat)은 "이 연구는 음성 인식 기술이 제2형 당뇨병뿐만 아니라 다양한 건강 상태를 식별할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있음을 드러냈다"며 "음성 인식 기술은 저렴하고 접근성이 뛰어난 디지털 진단 도구로서 의료 서비스에 혁신을 가져올 수 있는 가능성을 제시한다"고 밝혔다. 한편, 한국 중앙보훈병원은 최근 '초거대 AI 시대에 중소 공공병원의 현실과 미래'를 주제로 한 보훈병원 공공보건의료 콘퍼런스를 주최했다. 이는 의료 분야에서 디지털 변환이 가속화됨에 따라 AI 및 챗봇 기술을 효과적으로 활용하고, 이를 공공병원 시스템에 통합하는 방안에 대한 필요성이 제기됨에 따른 것이다. 또 '딥카스'는 AI를 기반으로 한 심정지 발생 위험 예측 솔루션이다. 전 세계적으로 고령화가 심화되어 급성 심정지 환자 수가 증가하는 가운데, 충분한 의료 인력 확보가 어려운 현실을 개선하기 위해 개발된 시스템이다.
- IT/바이오
2023-11-04 09:14:00

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