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[글로벌 밀리터리] 인도도 눈독 들였던 '비운의 걸작'⋯라팔의 탄생을 이끈 '미라주 4000'
- 프랑스 다소(Dassault) 항공의 '라팔(Rafale)'은 현재 세계 방산 시장에서 가장 성공적인 4.5세대 다목적 전투기 중 하나로 꼽힌다. 2015년 이전까지만 해도 수출 실적이 전무해 '내수용'이라는 오명을 썼지만, 이후 인도, 이집트, 카타르, 그리스, UAE, 인도네시아 등 8개국에서 연이어 러브콜을 받으며 화려하게 부활했다. 특히 인도는 최근 114대의 라팔 추가 도입을 위한 정부 간 계약을 준비 중인 것으로 알려졌다. 하지만 21세기 라팔이 누리고 있는 눈부신 성공의 이면에는 1980년대 상업적으로 처참히 실패했던 또 다른 프랑스 전투기의 그림자가 짙게 깔려 있다. 바로 라팔의 '잃어버린 고리(Missing Link)'이자, 시대를 너무 앞서갔던 비운의 걸작 '미라주 4000(Mirage 4000)'이다. 초대형 쌍발 전투기의 등장: F-15와 견주다 항공 역사에는 엄청난 잠재력을 가지고도 프로토타입 단계를 넘지 못한 프로젝트들이 즐비하다. 1976년, 다소는 단발 엔진 경전투기인 '미라주 2000' 개발과 동시에 쌍발 엔진을 장착한 대형 전투기 개발을 병행하기로 결정했다. 단발기인 미라주 2000이 미국의 F-16 팰컨과 경쟁하는 포지션이었다면, 쌍발기인 미라주 4000은 미국의 F-15 이글이나 옛 소련의 Su-30과 같은 체급으로 제공권 장악 및 장거리 타격 임무를 위해 설계된 중(重)전투기였다. 특히 미라주 4000은 당대 최고의 혁신적인 신소재와 압도적인 비행 성능을 자랑했다. 세계 최초로 탄소 코팅 복합재를 수직 꼬리날개에 적용해 획기적인 무게 절감과 피로 저항성을 확보한 것은 물론, 10톤의 추력을 내는 스넥마(Snecma) M53 엔진 2기를 탑재해 추력 대 중량비(Thrust-to-weight ratio)가 1을 초과하는 괴력을 발휘했다. 이러한 쌍발 엔진의 힘을 바탕으로 탁월한 상승력도 과시했다. 첫 비행 1년 만인 1979년 마하 2의 속도를 거뜬히 돌파했으며, 단 3분 50초 만에 5만 피트 상공에 도달하는 경이로운 비행 능력을 입증했다. 또한 연료 탑재량 역시 미라주 2000의 3배에 달해 장거리 작전 수행에 완벽하게 최적화되어 있었다. 인도와 중동의 관심, 그러나 끝내 닫힌 양산의 문 미라주 4000의 압도적인 스펙은 첫 비행 전부터 사우디아라비아 국왕과 이란 샤(Shah)의 관심을 끌었다. 특히 가장 적극적이었던 국가는 인도였다. 인도는 이미 미라주 2000을 성공적으로 운용하고 있었기 때문에, 이를 기반으로 제작된 미라주 4000을 고성능 하이급(High-tier) 전투기로 도입하는 것이 최적의 선택이라고 판단했다. 그러나 긍정적인 검토에도 불구하고 단 1대의 실제 주문은 이루어지지 않았다. 가장 큰 원인은 프랑스 정부와 군의 철저한 외면이었다. 다소는 자비로 미라주 4000의 개발비를 충당해야 했고, 자국 공군의 도입이라는 '보증수표'가 없는 무기를 덥석 구매할 해외 국가는 없었다. 결국 단 5대의 생산 계획마저 취소되며 프로젝트는 조용히 폐기 수순을 밟았다. 미라주 4000을 버린 프랑스의 진짜 이유: '항공모함'과 '독립' 프랑스 정부가 자국 방위산업의 결정체였던 미라주 4000을 포기한 결정적인 이유는 '항공모함 탑재 능력'과 '예산의 한계'에 있었다. 당시 프랑스는 영국, 서독, 이탈리아 등과 함께 유로파이터 타이푼(Eurofighter Typhoon) 공동 개발 프로그램에 참여하고 있었다. 그러나 프랑스는 자국의 항공모함에서 운용할 수 있는 '함재기' 버전의 전투기를 강력히 요구한 반면, 타 유럽 국가들은 이에 관심이 없었다. 독자적인 안보 노선, 즉 '전략적 자율성'을 중시하는 프랑스는 결국 유로파이터 프로젝트에서 탈퇴한다. 프랑스 해군은 미국의 F/A-18 호넷에 의존하는 것을 거부했고, 독자적인 함재기가 절실했다. 하지만 몸집이 너무 크고 무거운 미라주 4000은 항공모함에서 운용하기에 부적합했다. 게다가 제한된 국방 예산으로 공군용 대형 전투기(미라주 4000)와 해군용 함재기를 따로 개발할 여력도 없었다. 이에 프랑스 정부는 다소 측에 공군과 해군의 요구 조건을 모두 충족하는 완전히 새로운 다목적 전투기(Omnirole)를 설계하라고 지시했다. 이 결정이 미라주 4000의 관에 명백한 못을 박았고, 동시에 오늘날 전 세계를 누비는 라팔(Rafale)을 잉태하는 결정적 계기가 되었다. 비록 미라주 4000은 역사의 뒤안길로 사라졌지만, 그 과정에서 축적된 쌍발 엔진 제어와 복합재 사용 기술은 라팔에 고스란히 이식되어 프랑스 항공 우주 기술의 든든한 밑거름이 되었다.
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[글로벌 밀리터리] 인도도 눈독 들였던 '비운의 걸작'⋯라팔의 탄생을 이끈 '미라주 4000'
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[글로벌 핫이슈] 트럼프의 100억 달러 베팅과 '가자 평화위'⋯유엔 우회하는 新 중동 질서의 신호탄
- 도널드 트럼프 미국 대통령이 가자지구 재건과 전후(戰後) 중동 질서 재편을 위해 거침없는 독자 행보에 나섰다. 천문학적인 자금 지원과 다국적 평화군 파견을 골자로 한 이른바 ‘가자 평화위원회(Peace Board)’를 출범시키며, 기존 유엔(UN) 중심의 국제 질서를 우회해 트럼프식(式) ‘힘을 통한 평화’를 중동에 이식하겠다는 야심을 노골화하고 있다. 19일(현지 시각) 로이터통신 등에 따르면 트럼프 대통령은 워싱턴DC 미국평화연구소에서 40여 개국 대표가 참석한 가운데 가자 평화위원회 첫 이사회를 개최했다. 이번 회의의 핵심은 철저히 ‘돈’과 ‘힘’으로 요약된다. 트럼프 대통령은 미국이 평화위원회에 100억 달러(약 14조 원)를 직접 지원하겠다고 전격 발표했다. 아울러 사우디아라비아, 아랍에미리트(UAE), 카타르 등 중동 부국은 물론 카자흐스탄 등 중앙아시아 국가들까지 동원해 70억 달러 이상의 구제 패키지 동참을 끌어냈다. 트럼프 대통령은 “가자지구 영토 재건에 필요한 약 700억 달러 중 일부”라며 향후 막대한 자금이 투입될 거대한 인프라 재건 시장이 열릴 것임을 시사했다. 파괴된 가자지구를 통치할 새로운 안보 청사진도 구체화했다. 재스퍼 제퍼스 국제안정화군(ISF) 사령관은 인도네시아, 모로코, 카자흐스탄, 코소보, 알바니아 등 5개국이 평화군 병력을 파견한다고 밝혔다. 특히 부사령관직을 맡은 인도네시아는 최대 8000명을 파견하기로 했다. 이집트와 요르단은 경찰 훈련을 맡는다. ISF는 하마스의 최후 보루였던 가자지구 남부 라파(Rafah) 지역에 우선 배치되어 치안을 확보한 뒤 점진적으로 지역을 확대할 계획이다. 장기적으로는 2만 명의 ISF 전투 병력을 투입하고, 1만 2000명의 현지 경찰을 양성해 하마스의 공백을 완전히 메우겠다는 구상이다. 주목할 점은 이 위원회의 성격이다. 외신들은 이번 평화위 출범이 사실상 유엔을 대체하기 위한 ‘트럼프표 대안 기구’라고 분석한다. 마코 루비오 국무장관, 사위 재러드 쿠슈너 등 측근이 총출동한 가운데, 회의에는 미국의 제재를 받는 벨라루스까지 참석했다. 반면 유럽의 일부 핵심 동맹국들은 회원 가입을 꺼리며 거리를 두고 있다. 유엔의 무능을 비판해 온 트럼프 행정부가 가자 사태 해결을 지렛대 삼아 글로벌 안보·경제의 주도권을 자신들 중심으로 완전히 재편하려는 의도가 엿보인다. 트럼프 대통령은 이날 개막 연설에서 “우리가 하는 일은 아주 단순하다. 평화”라며, 이란을 향해 “핵무기 개발을 중단하는 의미 있는 합의를 하지 않으면 나쁜 일이 벌어질 것”이라고 강력히 경고했다. 평화위를 지렛대 삼아 하마스와 레바논 문제를 넘어 이란까지 압박하는 광폭 행보가 중동의 지정학적 리스크와 국제 유가, 그리고 재건 경제에 어떤 나비효과를 불러올지 전 세계의 이목이 쏠리고 있다. [Key Insights] 트럼프 주도의 가자지구 재건 사업은 중동의 지정학적 지형을 흔드는 동시에 거대한 경제적 기회를 창출한다. 총 700억 달러 규모로 추산되는 인프라 복구 프로젝트가 본격화되면 한국의 건설, 인프라 기업들에게 새로운 중동 특수가 열릴 수 있다. 다만, 기존 유엔 체제를 우회하는 트럼프식 독자 노선이 심화할 경우, 동맹국인 한국 역시 전통적 다자주의와 트럼프발 신(新)질서 사이에서 외교·경제적 줄타기를 강요받을 위험이 상존하므로 정교한 전략이 필요하다. [Summary] 트럼프 미국 대통령이 가자지구 재건과 치안 유지를 위한 '평화위원회' 첫 회의를 개최하고 100억 달러 지원을 약속했다. 아랍 및 중앙아시아 국가들도 70억 달러를 보탰다. 인도네시아 등 5개국이 국제안정화군(ISF) 병력을 파견해 라파 지역부터 치안 확보에 나서며, 장기적으로 2만 명의 병력이 투입된다. 이번 위원회 출범은 가자지구 사태 해결을 명분으로 내세웠지만, 실질적으로는 기존 유엔 체제를 견제하고 트럼프 중심의 새로운 중동 질서를 구축하려는 포석으로 분석된다.
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[글로벌 핫이슈] 트럼프의 100억 달러 베팅과 '가자 평화위'⋯유엔 우회하는 新 중동 질서의 신호탄
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[퓨처 Eyes(122)] 암세포만 골라 죽이는 '거울' 찾았다⋯정상 세포는 통과, 종양엔 '독'이 되는 반전 분자
- 암 정복의 역사는 '부작용과의 전쟁'이었다. 기존의 방사선이나 항암제는 암세포뿐만 아니라 정상 세포까지 무차별 폭격해 탈모, 구토, 면역 저하 같은 고통을 수반했다. 과학계가 오랫동안 암세포만 정밀 타격하는 '마법의 탄환'을 찾아 헤맨 이유다. 최근 스위스 제네바대학교(UNIGE)와 독일 마르부르크대학교 공동 연구진이 생명의 기본 블록인 아미노산의 '거울상(Mirror image)' 구조를 이용해 이 난제를 풀 실마리를 찾았다. 연구진은 특정 아미노산의 '쌍둥이 분자'가 정상 세포는 건드리지 않고, 오직 암세포의 숨통만 조인다는 사실을 밝혀내 국제학술지 '네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)'에 발표했다. 왼손 장갑을 오른손에 낄 수 없는 이치 아미노산의 '거울상(Mirror image)' 구조 발견을 이해하려면 먼저 생명의 기묘한 특성인 '카이랄성(Chirality·손대칭성)'을 알아야 한다. 자연계의 분자들은 화학식은 똑같지만, 구조가 거울에 비친 것처럼 정반대인 두 가지 형태가 존재한다. 마치 왼손과 오른손이 겹쳐지지 않는 것과 같다. 이를 'L형(좌선성)'과 'D형(우선성)'이라 부른다. 흥미로운 점은 우리 몸을 포함한 지구상의 모든 생명체가 단백질을 만들 때 오직 'L형' 아미노산만 사용한다는 것이다. 'D형'은 자연계에 존재하지만, 생체 활동에는 거의 쓰이지 않는, 일종의 '그림자 분자' 취급을 받아왔다. 연구진은 바로 이 지점에 주목했다. "생명체가 외면해 온 D형 아미노산이 암세포에는 어떤 영향을 미칠까?" 암세포만 열어주는 '지옥의 문' 연구진은 아미노산의 일종인 시스테인(Cysteine)의 거울상 분자, 'D-시스테인(D-cysteine)'을 실험에 투입했다. 결과는 놀라웠다. 정상 세포는 D-시스테인을 거들떠보지도 않았지만, 특정 암세포들은 이를 걸신들린 듯 빨아들였다. 비결은 '수송체(Transporter)'에 있었다. 세포막에는 영양분을 받아들이는 전용 출입문(수송체)이 있는데, 연구진이 발견한 특정 수송체는 오직 암세포 표면에만 존재했다. 이것은 마치 '트로이 목마'와 같다. 암세포는 D-시스테인을 영양분인 줄 알고 전용 문을 열어 받아들인다. 하지만 일단 세포 안으로 들어온 D-시스테인은 영양분이 아니라 치명적인 독으로 돌변한다. 반면, 이 전용 문이 없는 정상 세포는 D-시스테인이 곁에 있어도 흡수하지 않아 아무런 피해를 입지 않는다. 연구를 주도한 장클로드 마르티누 교수는 "정상 세포와 암세포의 대사적 차이를 완벽하게 파고든 전략"이라고 설명했다. 세포의 배터리, 미토콘드리아를 셧다운 시키다 세포 내부로 침투한 D-시스테인은 암세포의 심장부인 미토콘드리아를 정조준한다. 구체적으로는 미토콘드리아 내부에 있는 'NFS1'이라는 효소를 마비시킨다. NFS1은 세포의 호흡과 에너지 생산, DNA 합성에 필수적인 '철-황 클러스터(Iron-sulfur clusters)'를 만드는 핵심 효소다. D-시스테인에 의해 NFS1이 차단되면, 암세포는 에너지를 만들지 못하고(호흡 곤란), 유전 정보(DNA)를 복제할 수도 없게 된다. 결국 배터리가 방전된 기계처럼 암세포의 성장과 증식이 멈춰버리는 것이다. 마르부르크대 롤란드 릴 교수는 "D-시스테인은 암세포 내부에서 연쇄적인 붕괴를 일으킨다"며 "에너지 생산 중단, DNA 손상, 세포 주기 정지라는 삼중고를 겪게 만든다"고 분석했다. 부작용 없이 암 성장 억제…전이 막을 가능성도 연구진은 공격성이 매우 강한 유방암을 이식한 쥐 모델에 D-시스테인을 투여했다. 결과는 고무적이었다. 암세포의 성장은 눈에 띄게 느려졌고, 쥐에게서 체중 감소나 장기 손상 같은 중대한 부작용은 발견되지 않았다. '선택적 독성'이 생체 내에서도 작동함을 입증한 셈이다. 물론 상용화까지는 넘어야 할 산이 있다. 인간에게 투여했을 때의 적정 용량과 장기적인 안전성을 확보해야 한다. 하지만 연구진은 D-시스테인이 암의 성장뿐만 아니라, 암세포가 다른 장기로 퍼지는 '전이(Metastasis)'를 억제하는 데도 효과가 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구는 '더 강한 독'을 쓰는 것이 능사가 아님을 보여준다. 대신 암세포가 가진 생물학적 허점, 즉 '거울 분자'를 구별하지 못하고 받아들이는 탐욕을 역이용하는 '정밀한 덫'이 미래 항암 치료의 핵심이 될 것임을 시사한다. 자연이 선택하지 않은 '오른손(D형)' 분자가, 인류를 괴롭히는 암을 잡는 '신의 한 수'가 될지 학계가 주목하고 있다.
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[퓨처 Eyes(122)] 암세포만 골라 죽이는 '거울' 찾았다⋯정상 세포는 통과, 종양엔 '독'이 되는 반전 분자
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[글로벌 밀리터리] "머리 위 '자폭 드론' 막아라"⋯韓 K2 흑표, 우크라이나 전훈 삼아 '철장 갑옷' 두른다
- 세계 최정상급 성능을 자랑하는 대한민국 육군의 주력 전차 K2 '흑표'가 우크라이나 전쟁이 던진 충격적인 교훈을 흡수해 외형적인 진화를 거듭하고 있다. 전차의 가장 취약한 부위인 상부를 노리고 날아드는 자폭 드론(FPV)을 막기 위해, 포탑 위에 이른바 '철장 갑옷'으로 불리는 슬랫 아머(Slat Armor)와 그물망을 두르기 시작한 것이다. 이는 첨단 능동파괴장치(APS)만으로는 막아낼 수 없는 '벌떼 드론'의 위협에 대응하기 위한 한국군의 기민한 움직임으로 풀이된다. 폴란드의 국방 전문지 디펜스24(Defence24)는 2일(현지 시각) "대한민국 육군이 우크라이나 전장의 교훈을 반영해 K2 전차와 K21 보병전투장갑차의 생존성을 높이기 위한 새로운 방호 솔루션을 테스트하고 있다"고 보도했다. 전차 잡는 50만 원짜리 드론…'지붕'이 뚫리면 끝이다 우크라이나 전쟁은 '전차 무용론'이 나올 정도로 기갑 장비에 가혹한 환경이었다. 특히 50~100만 원에 불과한 FPV(1인칭 시점) 드론이 수십억 원짜리 전차의 얇은 상부 장갑이나 엔진룸을 타격해 무력화시키는 장면은 전 세계 군 관계자들을 경악게 했다. 매체는 "한국군은 이러한 위협을 면밀히 분석해 왔으며, 고가의 첨단 기술뿐만 아니라 즉각적으로 적용 가능한 '로우 테크(Low-tech)' 솔루션에도 주목했다"고 전했다. 공개된 사진과 보도에 따르면, 한국군은 K2 전차의 포탑 상부와 후면에 강철 구조물인 슬랫 아머(Slat Armor)와 특수 메쉬 넷(Mesh Net·그물망)을 설치해 테스트 중이다. 이는 적 드론의 탄두가 전차 장갑에 닿기 전에 그물에 걸려 먼저 폭발하게 하거나, 프로펠러를 엉키게 해 무력화시키는 원리다. 단순한 '닭장'이 아니다…한국형 '접이식 방호망'의 디테일 주목할 점은 한국군의 접근 방식이다. 초기 러시아군이 급조해서 달았던 투박한 '닭장(Cope Cage)'과 달리, 한국군은 운용성을 고려한 '접이식(Collapsible) 설계'를 도입했다. 데미안 라트카(Damian Ratka) 디펜스24 기자는 "한국군은 우크라이나군의 사례에서 영감을 받아, 평소에는 접어두어 승조원의 승하차를 방해하지 않고, 작전 시에는 펼쳐서 방호 면적을 넓히는 스마트한 방식을 테스트하고 있다"고 분석했다. 이는 능동파괴장치(APS)인 'KAPS'나 이스라엘의 '트로피(Trophy)' 시스템이 요격 미사일로 드론을 직접 파괴하는 것과는 다른 개념이다. APS는 확실하지만 비싸고 재장전 시간이 필요하다. 반면, 물리적인 그물망은 저렴하고 설치가 쉬우며, APS가 놓친 드론이나 APS 레이더 사각지대로 파고드는 위협을 막아내는 최후의 보루 역할을 한다. K2PL 수출형에도 적용되나…진화하는 'K-방산' 이번 테스트는 방산 기업 주도가 아닌, 한국 육군 차원에서 자체적으로 진행 중인 것으로 알려졌다. 이는 전장의 변화 속도가 그만큼 빠르다는 방증이다. 디펜스24는 "아직 최종적인 표준 형상은 정해지지 않았지만, 한국군은 전시에 병사들이 현장에서 즉시 적용할 수 있는 보급형 솔루션을 찾고 있다"며 "향후 폴란드에 수출될 K2PL(폴란드형) 모델이나 K21 장갑차에도 이러한 '한국형 안티 드론 케이지'가 기본 사양으로 채택될 가능성이 높다"고 내다봤다. 최근 제기된 K2 전차의 일부 파워팩 이슈와는 별개로, 한국군은 실전의 교훈을 하드웨어에 즉각 반영하며 '창과 방패'의 대결에서 우위를 점하기 위한 끊임없는 진화를 시도하고 있다.
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[글로벌 밀리터리] "머리 위 '자폭 드론' 막아라"⋯韓 K2 흑표, 우크라이나 전훈 삼아 '철장 갑옷' 두른다
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[퓨처 Eyes(117)] AI, 모니터 찢고 '몸'을 얻다⋯'피지컬 AI' 시대 개막
- 컴퓨터 화면 속에서 텍스트와 이미지를 쏟아내던 인공지능(AI)이 마침내 모니터를 찢고 현실 세계로 걸어 나왔다. 2026년은 AI가 가상 공간의 '생성(Generation)' 단계를 넘어, 물리적 실체를 갖고 현실을 '작동(Action)'시키는 '피지컬 AI(Physical AI·실물 AI)'의 원년으로 기록될 전망이다. 생성형 AI가 지식 노동의 혁명을 가져왔다면, 피지컬 AI는 도로를 달리고 공장을 가동하며 실물 경제의 핏줄을 바꾸는 거대한 전환점이다. 그 변화의 최전선인 'CES 2026' 현장에서 확인된 기술 패권의 이동을 심층 분석한다. 상상이 현실로…'생성' 넘어 '작동'의 시대로 피지컬 AI는 말 그대로 현실 세계의 물리 법칙 안에서 움직이고 판단하는 AI다. 챗GPT가 시를 쓰고 코드를 짰다면, 피지컬 AI는 자율주행차로 도로를 누비고 휴머노이드 로봇이 되어 공장(스마트공장) 라인을 돌린다. 이 변화가 갖는 함의는 엄중하다. AI 경쟁의 무게중심이 '누가 더 그럴듯한 답을 내놓느냐(알고리즘)'에서 '누가 더 현실에서 사고 없이 완벽하게 움직이느냐(시스템)'로 이동했기 때문이다. 오류가 나면 다시 쓰면 되는 텍스트와 달리, 현실에서의 오류는 곧 사고이자 비용이다. 따라서 피지컬 AI 시대의 핵심 경쟁력은 화려함이 아닌 '안정성'과 '신뢰'에 있다. 엔비디아 '베라 루빈', 로봇에 눈을 달다 지난 5일(현지 시간) 미국 라스베이거스 CES 2026 기조연설 무대에 오른 젠슨 황 엔비디아 CEO는 이 흐름을 정확히 꿰뚫었다. 그가 전격 공개한 '베라 루빈 NVL72'는 단순한 칩셋이 아니다. 중앙처리장치(CPU) '베라' 36개와 그래픽처리장치(GPU) '루빈' 72개를 결합한 이 괴물 같은 시스템은 피지컬 AI를 위한 강력한 심장이다. 황 CEO는 "AI의 다음 단계는 로봇"이라고 단언했다. 자율주행차와 로봇은 단순한 패턴 인식을 넘어, 돌발 변수가 난무하는 현실 세계를 이해하고 0.1초 뒤를 예측하는 고차원적 추론 능력이 필수적이다. 엔비디아는 메르세데스-벤츠와 협업한 자율주행 플랫폼 '알파마요(Alpamayo)'와 로봇 시뮬레이션 플랫폼 '아이작 심(Isaac Sim)'을 통해, 가상의 뇌를 현실의 몸체에 이식하는 과정을 시연해 보였다. 이는 "로봇 공학의 챗GPT 시대"를 선언한 것과 다름없다. 같은날 미국 자율주행 배송 로봇 스타트업 누로(Nuro)와 전기차 제조 기업 루시드(Lucid), 우버(Uber)도 CES 2026 엔비디아 라이브 행사에서 3개사가 합작으로 제작한 로보택시를 공개해 이에 화답했다. 현대차 '아틀라스', 제조 현장의 새 작업자 소프트웨어에 엔비디아가 있다면, 하드웨어의 주도권은 제조 강자들이 쥐고 있다. 현대차그룹은 같은 날 CES에서 휴머노이드 로봇을 축으로 한 피지컬 AI 산업화 로드맵을 발표하며 승부수를 띄웠다. 핵심은 보스턴 다이내믹스의 차세대 휴머노이드 '아틀라스(Atlas)'다. 현대차는 2028년부터 연간 3만 대 규모로 아틀라스를 양산하겠다고 밝혔다. 이는 테슬라의 '옵티머스'에 맞불을 놓는 전략이자, 자동차 제조 공정을 로봇의 테스트베드로 삼겠다는 영리한 포석이다. 이미 현대차와 모셔널이 개발한 '아이오닉 5 로보택시'는 특정 구간 무인 주행이 가능한 '레벨 4' 단계에 진입했다. 구글 웨이모와 우버 등 글로벌 기업들이 레벨 4 상용화에 박차를 가하는 상황에서, 현대차는 '자동차를 만드는 로봇'과 '물류를 나르는 로봇'까지 직접 설계·운영하는 '토털 로보틱스 생태계'를 구축하겠다는 것이다. 정의선 회장이 신년사에서 강조한 "축적된 제조 데이터의 가치"는 바로 피지컬 AI를 학습시킬 가장 강력한 무기다. 韓 제조업의 기회…'가능성' 아닌 '책임' 물어야 왜 지금 피지컬 AI인가. 기술이 무르익어서가 아니다. 현실 적용의 임계점에 도달했기 때문이다. 생성형 AI가 비용 절감의 도구였다면, 피지컬 AI는 노동, 안전, 책임 구조를 재설계하는 사회적 인프라다. 레벨 4 자율주행과 휴머노이드의 공장 투입은 AI가 처음으로 '실패 비용'을 감당해야 하는 존재가 됐음을 의미한다. "무엇을 만들 수 있는가"라는 질문은 이제 "무엇을 해도 되는가"라는 윤리적·법적 질문으로 치환된다. 이 지점에서 한국은 독보적인 기회를 잡았다. 자동차, 조선, 반도체, 물류 등 실물 산업 전반에 축적된 방대한 데이터는 글로벌 빅테크도 쉽게 모방할 수 없는 자산이다. 우리가 가진 공장과 물류 현장은 피지컬 AI를 가장 혹독하게 검증하고 훈련시킬 최적의 학교다. 하지만 과제는 기술 밖에 있다. 자율주행 사고의 책임 소재, 로봇의 오작동에 대한 법적 기준 등 제도적 정비가 시급하다. 기술은 이미 도로 위를 달릴 준비를 마쳤다. 이제 필요한 것은 이 낯선 지능을 우리 사회의 일원으로 받아들일 법과 제도의 '가드레일'을 세우는 일이다. 2026년, 피지컬AI의 등장과 함께 우리는 AI와 함께 살아가는 첫 번째 챕터를 열고 있다.
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[퓨처 Eyes(117)] AI, 모니터 찢고 '몸'을 얻다⋯'피지컬 AI' 시대 개막
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[신소재 신기술(194)] AI 로봇개, 인간과 배드민턴 랠리 성공⋯로보틱스 기술 진화 가속
- 인공지능(AI)을 탑재한 4족 보행 로봇 개가 인간과 실제 배드민턴 랠리를 이어가는 데 성공했다고 라이브 사이언스가 3일(현지시간) 보도했다. 단순한 반복 동작이 아니라 역동적이고 예측 불가능한 스포츠 상황에 대응할 수 있는 능력을 확보했다는 점에서 로봇공학 발전의 새로운 이정표로 평가된다. 연구진이 활용한 로봇은 스위스 취리히 연방공과대학(ETH) 연구진이 개발한 '애니멀(ANYmal)'이다. 체중 50kg, 높이 50cm 안팍의 개 모양 4족 보행 로봇인 애니멀은 원래는 험지를 이동하거나 물건을 운반하도록 설계됐다. 4족 보행 로봇 '애니멀'의 진화 이번 연구에서는 라켓을 장착한 로봇 팔을 부착해 키 1.6m, 4개 다리에 각각 3개씩, 팔에 6개인 총 18개 관절을 가진 '배드민턴 선수 로봇'으로 변신시켰다. 애니멀은 머신러닝을 통해 전신 동작과 시각적 인식을 결합해 배드민턴 채에 셔틀콕이 닿아 그물 위로 성공적으로 되돌려 보내는 방식을 적응시키는 법을 배웠다. 앞부분에는 스테레오 카메라가 설치돼 셔틀콕의 궤적을 실시간으로 추적하고, 이를 토대로 로봇의 전신 움직임과 라켓 스윙을 제어할 수 있도록 했다. 즉, 로봇 본체 정면 중앙에서 오른쪽에 두 개의 렌즈가 겹친 스테레오 카메라를 추가한 것. 두 개의 렌즈 덕분에 로봇은 자신을 향해 날아오는 셔틀콕의 시각 정보를 실시간으로 처리하고 셔틀 콕의 방향을 파악할 수 있었다. 연구진은 "시각 인식과 전신 운동을 결합한 사례"라며 "스포츠라는 복잡한 환경에서 로봇의 잠재력을 실험하기 적합하다"고 설명했다. 5천만 번의 시뮬레이션 학습 애니멀은 단기간에 경기력을 갖춘 것이 아니다. 연구진은 먼저 가상 배드민턴 코트를 구현한 뒤, 가상 셔틀콕을 무작위로 발사해 로봇이 이를 쫒고 타격하도록 훈련시켰다. 보상 기반 강화학습 방식이 적용돼, 라켓의 각도·스윙 속도·타이밍·코트 내 이동 효율 등이 일정 기준에 부합할 때마다 '보상'을 받도록 설계됐다. 이 과정에서 무려 5천만 번의 시뮬레이션이 이뤄졌고, 그 결과 모든 관절의 움직임을 통합적으로 제어하는 신경망 모델이 완성됐다. 이후 실제 환경에 이 신경망을 이식한 결과, 로봇은 인간이 쳐낸 셔틀콕을 10회 이상 정확히 주고받는 수준에 도달했다. 실제 경기장에서의 성과 현실에서 로봇은 주황색 셔틀콕을 추적하며 초당 최대 12m 속도로 라켓을 휘둘렀다. 이는 아마추어 배드민턴 선수 스윙 속도의 절반 수준이지만, 정교한 타이밍 조절 덕분에 네트를 넘기는 데 무리가 없었다. 또한 로봇은 셔틀콕의 낙하 지점에 따라 움직임을 달리했다. 가까운 거리는 발을 거의 움직이지 않고 타격했고, 1.5m 이상 떨어지면 네 발을 빠르게 움직여 셔틀콕에 접근했다. 2m 이상 떨어질 경우에는 전속력으로 뛰어 올라 팔의 도달 범위를 확장하는 등 인간 선수와 흡사한 전략적 움직임을 보였다. 타격 후에는 자연스럽게 코트 중앙으로 복귀해 다음 샷에 대비하는 습관까지 형성됐다. 남은 한계와 과제 다만 한계도 분명하다. 현재 로봇은 상대 선수의 움직임을 고려하지 못하고 단순히 셔틀콕의 위치만 추적한다. 연구진은 "인간 선수들은 상대의 몸짓을 보고 셔틀콕 궤적을 예측한다"며 "향후 인간 자세 인식 기능을 추가하면 더 자연스럽고 효과적인 경기 운영이 가능할 것"이라고 설명했다. 또한 로봇의 시야 확보 문제도 남아 있다. 연구진은 "셔틀콕을 보면서 움직이면 속도가 느려지고, 속도를 높이면 셔틀콕을 놓친다"며 "이 균형을 맞추는 것이 AI의 핵심 과제"라고 밝혔다. 향후 목관절을 추가해 시야를 넓히는 방안도 검토 중이다. 스포츠를 넘어선 응용 가능성 연구진은 이번 성과가 단순히 '로봇 스포츠 쇼케이스'에 머물지 않는다고 강조한다. 재난 현장에서 잔해를 치우거나 위험 지역에서 신속히 움직이며 임무를 수행하는 데 활용할 수 있기 때문이다. 로봇이 동적 시각 인식과 기민한 움직임을 동시에 수행할 수 있다면, 구조 활동이나 군사·산업 현장 등 응용 범위는 더욱 넓어진다. 공동 저자인 마 윤타오(Ma Yuntao) 박사는 "스포츠는 연구 난이도를 점차 높여가기에 적합한 훈련장"이라며 "이번 배드민턴 실험을 통해 로봇이 복잡한 환경에서도 학습을 통해 동작을 최적화할 수 있음을 입증했다"고 말했다. 로봇공학의 새로운 전환점 로봇공학계는 이번 연구를 4족 보행 로봇의 진화 단계를 한층 끌어올린 사건으로 평가한다. 기존에는 문을 열거나 물건을 집는 등 정적인 작업 중심이었다면, 이제는 인간과 실시간으로 상호작용하는 수준으로 발전했기 때문이다. 학계에서는 "애니멀의 성과는 AI와 로보틱스 융합이 가져올 미래의 가능성을 보여준다"며 "스포츠뿐 아니라 물류, 국방, 구조 현장 등 다양한 영역에서 인간을 보조할 수 있는 길을 열었다"고 분석했다. 이번 연구 결과는 지난 5월 28일자 학술지 사이언스 로보틱스(Science Robotics)에 게재됐다. 로봇이 스포츠라는 역동적 무대에서 인간과 호흡을 맞춘 사례는 향후 로보틱스 연구가 지향해야 할 새로운 방향성을 제시하고 있다.
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[신소재 신기술(194)] AI 로봇개, 인간과 배드민턴 랠리 성공⋯로보틱스 기술 진화 가속
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[글로벌 핫이슈] 화웨이, 2세대 트리폴드폰 공개 임박⋯삼성, 첫 모델도 '안갯속'
- 화웨이가 세계 두 번째 3단 접이식(트리폴드) 스마트폰 공개를 앞두고 폴더블폰 시장 선두 굳히기에 나섰다. 지난해 세계 최초로 트리폴드폰을 선보인 데 이어 후속 제품으로 기술 격차를 벌리는 동안, 경쟁사 삼성은 아직 첫 제품 출시 소식조차 없어 대조된다. 30일(현지시간) 화웨이 센트럴에 따르면 화웨이는 신제품 '메이트 XTs 얼티밋 디자인'을 조만간 시장에 선보인다. 이 제품은 2024년 9월 세계 최초로 나와 시장 판도를 바꾼 '메이트 XT'의 뒤를 잇는 모델이다. 당시 화웨이의 새로운 시도는 삼성, 아너, 샤오미, 오포 등 여러 경쟁사의 트리폴드폰 개발 경쟁을 촉발했다. '최초' 놓친 삼성, '최고'로 반격 폴더블폰 시장의 원조 강자인 삼성은 지난 1월 트리폴드 스마트폰 개발을 공식 인정하며 대응책을 찾아왔다. 안으로 두 번 접는 G자 형태의 '플렉스-G', Z자 형태로 펼쳐지는 '플렉스 S' 같은 구상을 공개했으며, 화면 주름을 줄이고 내구성을 높인 '플렉스 힌지'와 '울트라 폴더블 글래스(UFG)' 등 신기술을 적용하고 있다. 업계에서는 삼성이 올해 10월 첫 트리폴드폰을 내놓을 것으로 보지만, 화웨이가 두 번째 제품을 먼저 출시하면서 '최초' 경쟁에서는 또다시 뒤처졌다. 폴더블폰 시장 판도는 2024년 화웨이가 자체 개발한 '기린 5G' 칩을 앞세워 세계 시장에 복귀하면서 급변했다. 한때 뛰어난 기능과 소프트웨어 기술로 시장을 이끌던 삼성은 화웨이의 거센 도전에 직면했다. 특히 화웨이가 해외 시장에 내놓은 첫 트리폴드폰은 점유율을 크게 늘리는 발판이 됐다. 이에 삼성은 '최초'라는 이름 대신 '최고'의 완성도로 승부하겠다는 전략이다. 이와는 별도로 올 하반기 '갤럭시 Z 플립·폴드 7' 등 새 모델에 인공지능(AI) 최적화 기능을 앞세워 반격에 나서고, 중저가 모델을 늘려 시장 점유율 지키기에도 힘쓸 계획이다. 화웨이 독주 속 애플도 참전…경쟁 구도 재편 하지만 시장의 기대는 이미 화웨이의 신제품으로 쏠리고 있다. '메이트 XTs'는 카메라, 칩 성능, 디자인 등 모든 면에서 전작을 뛰어넘는 성능 향상을 이룰 전망이다. 여기에 2026년 하반기에는 애플까지 폴더블폰 시장 진출을 예고해, 기술 우위를 앞세워 달려 나가는 화웨이를 상대로 삼성이 어떤 카드로 주도권 경쟁을 펼칠지 업계 관심이 집중되고 있다.
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[글로벌 핫이슈] 화웨이, 2세대 트리폴드폰 공개 임박⋯삼성, 첫 모델도 '안갯속'
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[글로벌 핫이슈] CB 인사이트 "샤오미·테슬라, AI로 자동차 산업 재편⋯도요타는 특허로 방어"
- 자동차 업계에 거대한 지각 변동이 일고 있다. 전통 제조사를 넘어 'AI 기업'으로 거듭나려는 거인들의 생존 경쟁이 본격화했다. 스마트폰 기업 샤오미가 AI를 앞세워 거세게 도전하고, 테슬라가 자율주행과 로봇 기술로 산업 판도를 바꾸는 가운데, 특허 강자 토요타는 제휴로 왕좌를 지키려 한다. 이제 자동차의 경쟁력은 엔진과 디자인이 아닌, 사업 전반을 꿰뚫는 AI 역량이 판가름한다. 미국의 시장분석기관 CB 인사이트가 18일(현지시각) 닛케이 신문과 함께 시가총액 기준 세계 주요 자동차 제조사 20곳의 AI 대응 수준을 분석한 보고서를 발표했다. 이 보고서는 '실행력'(AI의 사업 전반 적용 수준)과 '혁신력'(AI 특허 출원, 전략적 인수·투자)을 기준으로 각 기업의 AI 전략을 평가했다. AI를 사업 전반에 통합하는 선도 그룹, 제휴 생태계로 격차를 좁히는 추격 그룹, 그리고 분산형 AI 네트워크라는 다음 격전지에서 미래가 결정된다고 분석했다. AI 선도 기업 3인방, 각기 다른 생존 공식 보고서에 따르면 AI 경쟁의 최상위권 기업들은 AI를 특정 기능에 한정하지 않고 연구개발, 제조, 물류, 고객 경험 같은 사업 모든 분야에 적용하고 있다. 보고서는 중국의 샤오미, 미국의 테슬라, 일본의 토요타를 이 흐름을 주도하는 대표 기업으로 꼽았다. 이들은 제조용 인간형 로봇, '완전 자율주행(5단계)', 차세대 AI 반도체 설계라는 공통 목표를 향해 나아간다. 특히 자동차 산업의 '신참'인 샤오미의 행보는 파격적이다. 2024년 연구개발비의 25%를 AI에 쏟아부으며 AI 기업으로의 완전한 변신을 선언했다. 스마트폰 같은 가전제품 분야에서 쌓은 빠른 개발 역량을 무기로 테슬라와 정면 승부를 벌이는 모양새다. 실제로 자율주행차, 인간형 로봇 '사이버원', 독자 AI 반도체 개발(앞으로 10년 70억 달러 투자) 등 샤오미의 AI 전략은 테슬라의 '옵티머스' 로봇과 FSD(완전 자율 주행) 반도체 개발 계획과 놀랍도록 닮았다. 테슬라 역시 독자 AI 반도체 설계뿐 아니라 자체 'AI 슈퍼컴퓨터'를 운영하며 기술 수준을 높이고, 일론 머스크의 xAI와 협력해 대화형 AI '그록'을 차량에 싣는 등 자동차를 단순한 이동 수단이 아닌 'AI 플랫폼'으로 진화시키고 있다. 반면 토요타는 다른 길을 걷고 있다. 3000건을 웃도는 압도적인 AI 관련 특허를 바탕으로, 외부의 검증된 기술을 적극 받아들이는 전략을 쓴다. 보스턴 다이내믹스의 인간형 로봇을 제조 현장에 도입하고, 엔비디아의 플랫폼 'DRIVE AGX'로 차세대 자율주행차를 개발하는 것이 대표 사례다. 흥미로운 점은 특허 보유량이 시장 지배력을 보장하지는 않는다는 점이다. 현대자동차와 포드 모터는 1500건을 웃도는 특허로 토요타의 뒤를 잇지만, AI 대응 수준 평가에서는 뒤처졌다. 반면 샤오미와 테슬라의 특허는 100건 미만이고, BMW는 AI 관련 특허가 단 한 건뿐이지만 높은 경쟁력을 유지하고 있다. 특허 보유량이 절대적 경쟁력이 아니라는 의미다. 영업 비밀, 빠른 혁신, 전략적 제휴 역시 AI 시대의 핵심 성공 요인으로 떠올랐다. 추격자들의 반격 카드 '제휴 생태계' AI 경쟁에서 뒤처진 기업들에게 제휴는 격차를 단숨에 따라잡을 가장 효과적인 카드다. 보고서는 선두 그룹을 따라잡으려고 자체 역량을 구축하는 일은 지난한 과정이라고 지적했다. 외부와 협력해 AI 기능을 신속히 이식하는 일이 중요하다고 강조한 것이다. 제너럴 모터스(GM)는 엔비디아와 손잡고 공장 운영, 차량 설계, 자율주행 AI 개발까지 포괄 역량을 키우고 있다. 스텔란티스는 프랑스 AI 스타트업 '미스트랄 AI'와 협력해 차량 내 고객 경험과 제조 공정 최적화를 동시에 노리고 있다. 특정 분야에 집중한 맞춤형 제휴도 활발하다. 혼다는 중국 '모멘타'와 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을, IBM과는 소프트웨어 정의 차량(SDV)을 개발하고 있다. 기아는 '사운드하운드 AI'의 음성 AI 기술과 '삼성 스마트싱스' 사물인터넷(IoT) 플랫폼을 결합해 스마트카 기능을 구현하고 있다. 폭스바겐은 미국 세렌스, 구글과 협력해 차량용 AI 비서와 대화형 AI '챗GPT'를 싣고 있다. 특히 자동차 산업의 경계를 넘나드는 이종(異種) 산업 간의 협력도 눈길을 끈다. 인도의 마힌드라는 미국 국방 스타트업 '안두릴 인더스트리스'와 손잡고 무인 자율 잠수함과 농업용 드론을 개발하고 있다. 토요타는 건설기계 기업 코마츠와 자동운전 광산 차량을 개발하고 있다. 중국의 BYD는 유비테크, 포워드X 로보틱스, 화웨이와 협력해 인간형·자율이동 로봇과 공장 자동화 시스템을 시험하고 있다. 자동차 기업들이 이동 수단을 넘어 국방, 농업 같은 새로운 영역으로 확장하며 미래 성장 동력을 찾는 흐름이다. 최종 승부처, 개별 AI 아닌 '네트워크' 역량 자동차 AI 경쟁의 최종 승부처는 개별 AI 도구의 성능이 아닌, 이를 유기적으로 연결하는 '분산형 AI 네트워크' 구축 역량이 될 것으로 보인다. 로봇, 센서처럼 현실 세계와 소통하는 '피지컬 AI' 시스템들을 마치 하나의 두뇌처럼 통합해 스스로 학습하고 개선하는 체계를 만드는 기업이 시장을 지배한다는 분석이다. 테슬라는 자율주행 시스템과 인간형 로봇 옵티머스를 동시에 훈련시키는 AI 슈퍼컴퓨터로 이 분야를 개척하고 있다. BMW 역시 피규어 AI의 인간형 로봇을 도입하고 엔비디아와 가상 공장을 구축하며 비슷한 길을 걷고 있다. 인간형 로봇은 이 네트워크의 핵심 요소로 떠오르고 있다. 중국의 BYD는 유비테크 로보틱스의 '워커'를, 메르세데스-벤츠는 앱트로닉의 '아폴로'를, 보스턴 다이내믹스를 인수한 현대자동차는 '아틀라스'를 각각 제조 공정에 시범 도입하며 가능성을 살피고 있다. 하지만 많은 기업이 여전히 음성 비서, 공장 최의적화 같은 개별 AI 시스템에만 집중하며 더 큰 그림을 놓치고 있다. 분산형 네트워크 구축에는 막대한 투자와 고도의 통합 기술이 필요해 후발 주자에게는 높은 진입 장벽이 된다. 미래 자동차 선도 기업은 개별 AI 성능이 아닌 '통합 능력'이 결정할 것이다. 자동차 산업의 AI 경쟁은 승자와 전략이 뚜렷해지는 단계로 접어들었다. 자동차 제조사들은 이제 아마존, 구글 같은 정보기술 대기업과 이동 수단 시장을 두고 직접 경쟁해야 하는 처지가 됐다. AI 투자와 특허의 양극화가 심해지는 가운데, 빠른 혁신과 전략적 협업이 기업의 생존을 위한 필수 조건이 됐다. AI의 필요성을 여전히 의심하는 기업은 AI로 산업의 규칙을 다시 쓰는 기업들에 뒤처질 가능성이 크다.
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[글로벌 핫이슈] CB 인사이트 "샤오미·테슬라, AI로 자동차 산업 재편⋯도요타는 특허로 방어"
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샘 올트먼, 뇌신경과학서 머스크와 정면 승부⋯머지 랩스에 2억5천만달러 투자
- 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)가 인공지능(AI) 챗봇 경쟁에 이어 이번엔 뇌신경과학 분야에서 일론 머스크 테슬라 CEO와 맞붙을 전망이다. 12일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 올트먼은 머스크의 뇌신경과학 스타트업 '뉴럴링크'와 경쟁할 벤처기업 '머지 랩스'에 투자할 준비를 하고 있다. 머지 랩스는 기업가치 8억5000만 달러(약 1조1770억원)로 평가되며, 이번에 2억5000만 달러를 조달할 계획인데 이 중 대부분을 오픈AI 벤처팀이 부담한다. 해당 회사는 최신 AI 기술을 활용한 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스 구축을 목표로 하며, 머스크가 2016년 설립한 뉴럴링크와 직접 경쟁하게 될 전망이다. [미니해설] AI·BCI 융합 기술, 글로벌 패권 경쟁의 새 전장 열다 샘 올트먼과 일론 머스크는 한때 오픈AI를 함께 세운 공동 창업자였지만, 2018년 경영 방향 차이로 결별한 뒤 AI·기술 산업 전반에서 경쟁 구도를 이어왔다. 이번에 올트먼이 지원하는 머지 랩스는 '인간-기계 융합'이라는 개념을 전면에 내세우며 고도화된 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 개발 중이다. 머지 랩스의 목표는 단순한 신호 해독을 넘어, AI를 결합해 뇌와 컴퓨터 간 데이터를 고속·양방향으로 주고받는 ‘고대역폭 BCI’를 구현하는 것이다. 이를 통해 언어·동작·감각 정보를 실시간 전송하고, 인공지능이 이를 해석·보완해 사용자의 의도를 정밀하게 반영하는 시스템을 구축하겠다는 전략이다. 머지 랩스의 기업가치는 약 8억5000만 달러로 평가되며, 이번 투자 유치 목표액은 2억5000만 달러다. 오픈AI의 벤처팀이 상당 부분을 부담하는 가운데, 올트먼은 공동 설립자로 이름을 올리지만 경영에는 직접 관여하지 않는다. 그는 이미 '월드'라는 디지털 신원인증 스타트업을 지원하는 등 AI·바이오 접목 분야에 관심을 보여 왔다. 머스크의 뉴럴링크는 2016년 설립 이후 인간 뇌에 칩을 이식해 신경 신호를 디지털 데이터로 변환하는 기술을 개발해 왔다. 올해 초 첫 인간 대상 임상시험에서 칩 이식 후 신경 신호 해독에 성공했다는 소식을 전하며 상용화에 한 걸음 다가섰다. 그러나 동물 실험 윤리 논란, 장기 안전성 검증 등 넘어야 할 과제도 많다. 이번 머지 랩스 투자는 기술 산업의 상징적인 '억만장자 라이벌전'이라는 점에서 주목된다. 머스크는 현재 오픈AI의 영리법인 전환을 막기 위한 소송을 진행하며 올트먼을 공개적으로 비판해 왔고, 2023년에는 AI 스타트업 xAI를 설립해 챗GPT와 경쟁하는 챗봇 '그록'을 출시했다. 뇌-컴퓨터 인터페이스 시장에는 프리시전 뉴로사이언스, 싱크론 등 다른 스타트업도 가세해 뉴럴링크를 추격하고 있다. FT는 머지 랩스의 AI 융합형 BCI가 상용화에 성공하면, 의료·산업·국방 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다고 전망했다. 전문가들은 이번 경쟁이 단순한 스타트업 간 기술 경쟁을 넘어, AI와 신경과학 융합 기술의 상용화 속도를 앞당길 가능성이 있다고 본다. 다만 뇌 데이터의 윤리적 활용, 정보 보안, 의료 규제 등 해결해야 할 난제도 많아, 양측 모두 기술력과 사회적 신뢰 확보가 관건이 될 것으로 보인다.
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샘 올트먼, 뇌신경과학서 머스크와 정면 승부⋯머지 랩스에 2억5천만달러 투자
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화웨이, AI GPU 생태계 개방⋯CANN 오픈소스 전환
- 화웨이가 자사의 인공지능(AI) 연산용 GPU 소프트웨어 툴킷인 'CANN(Compute Architecture for Neural Networks, 신경망 컴퓨팅 아키텍처)'을 오픈소스로 전환한다고 밝혔다고 미국 IT전문매체 톰스가이드가 5일(현지시간) 보도했다. 이 같은 조치는 엔비디아(Nvidia)의 폐쇄형 CUDA 생태계에 대응하고, 자사 Ascend AI GPU의 소프트웨어 채택률을 높이기 위한 전략으로 풀이된다. CANN은 화웨이의 어센드(Ascend) 시리즈 AI GPU에 최적화된 이기종 컴퓨팅 아키텍처로, 다층 프로그래밍 인터페이스를 제공해 AI 응용 프로그램의 구축을 지원한다. 구조상 엔비디아의 CUDA와 유사한 방식으로 작동하지만, 오픈소스 전환을 통해 더 많은 개발자 접근성과 생태계 확장이 가능할 것으로 기대된다. 중국 현지 매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면, 화웨이는 이번 결정을 앞두고 주요 AI 기업, 산업 파트너, 대학, 연구기관 등과 Ascend 생태계 구축을 위한 협의를 진행해왔다. CANN의 오픈소스화는 개발자 혁신을 가속화하는 동시에, 중국 내 반도체 독립을 위한 기술 자립의 일환으로도 해석된다. Ascend GPU의 성능은 일부 환경에서 엔비디아의 최신 AI 칩 블랙웰 B(Blackwell B) 시리즈에 근접하고 있는 것으로 전해진다. 반면, CUDA는 엔비디아 하드웨어에만 최적화된 폐쇄적 구조로, 개발자들 사이에서 오랜 기간 제약 요인으로 지적돼 왔다. 특히 2024년부터는 CUDA 11.6 버전부터 타사 GPU에 기능을 이식하려는 변환 계층(translation layer) 사용까지 금지됐다. 화웨이는 이번 오픈소스화를 통해 CANN의 채택률을 높이고 개발자 커뮤니티와의 접점을 강화하겠다는 입장이다. 다만 엔비디아의 CUDA가 20년 이상 축적된 기술과 생태계를 바탕으로 한 만큼, CANN이 유사한 수준의 성숙도를 갖추기까지는 시간이 필요할 것으로 전망된다.
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화웨이, AI GPU 생태계 개방⋯CANN 오픈소스 전환
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[퓨처 Eyes(94)] 운명을 바꾼 0.1%의 DNA⋯영국 '세 부모 아기' 8명, 유전병 대물림 끊었다
- 영국에서 유전병을 끊기 위해 획기적인 기술을 통해 세 명의 부모로부터 태어난 아기 8명이 건강하게 자라고 있어 학계의 주목을 받고 있다. 영국 뉴캐슬 대학에서 개발한 세 명의 유전 물질을 이용한 획기적인 생식 기술 덕분에, 치명적인 유전병의 대물림을 끊고 태어난 아기 8명이 건강하게 자라고 있다. 이 기술로 태어난 아이들 모두 심각한 유전 질환 없이 정상적인 발달 단계를 밟고 있어, 유전병으로 고통받던 가족들에게 새로운 희망을 안겨주고 있다. 대물림되는 고통…'세포 발전소'가 멈추는 병 우리 몸의 거의 모든 세포 안에는 생명 활동에 필요한 에너지를 만드는 '세포의 발전소', 미토콘드리아가 있다. 하지만 이 발전소에 유전 결함이 생기면 몸은 충분한 에너지를 얻지 못해 심장 박동 이상, 뇌 손상, 발작, 실명, 근육 약화 등 심각한 복합 장애를 겪는다. 약 5000명 가운데 1명꼴로 나타나는 이 질환은 오직 어머니를 통해서만 유전되는데, 어떤 아이들은 태어난 지 며칠 만에 사망하기도 한다. 영국의 키토 가족은 이 병의 고통을 생생히 증언한다. 어머니 캣의 막내딸인 14세 포피는 미토콘드리아 질환으로 휠체어에 의지하며, 튜브를 통해 음식을 섭취하고 말을 하지 못한다. 캣은 "딸은 있는 그대로 사랑스럽지만, 이 병이 얼마나 파괴적인지 깨닫는 순간들이 있다"고 말한다. 언니인 16세 릴리 역시 미래에 자신의 자녀에게 병을 물려줄 수 있다는 불안감을 안고 살았다. 릴리는 "나와 내 아이들 같은 미래 세대가 평범한 삶을 살 수 있다는 희망이 생긴 것"이라며 이 기술의 뜻을 강조했다. 부모의 설계도에 건강한 에너지를…'0.1%의 재구성' 이러한 비극의 대물림을 끊기 위해 영국 뉴캐슬 대학교 연구진이 개발한 기술이 바로 '수핵 이식'이라고도 부르는 '전핵 치환술(pronuclear transfer)'이다. 이 기술은 비유하자면, 설계도(부모의 핵 DNA)는 훌륭하지만 발전소(미토콘드리아)가 고장 난 집에, 발전소가 튼튼한 새 집의 동력 시스템을 옮겨오는 것과 같다. 연구진은 먼저 예비 엄마의 난자와 기증자의 난자를 각각 아버지의 정자로 체외수정시킨다. 수정 후 약 10시간이 지나면, 두 수정란에는 머리카락 색과 키 등 아이의 모든 유전 정보가 담긴 '전핵'이라는 설계도가 만들어진다. 연구진은 이 두 수정란에서 전핵을 조심스럽게 꺼내고, 건강한 미토콘드리아, 즉 '튼튼한 발전소'를 가진 기증자의 수정란에 예비 부모의 전핵을 옮겨 심는다. 이렇게 탄생한 아이는 외모와 성격을 결정하는 핵심 유전 정보(99.9%)는 생물학적 부모에게서 물려받고, 세포 에너지 공급을 담당하는 미토콘드리아 DNA(약 0.1%)만 기증자에게서 받는다. 세계 첫 도전, 윤리 논쟁 넘어 마침내 '성공' 영국은 이 기술의 과학 토대를 마련했을 뿐만 아니라, 2015년 의회 투표를 통해 세계 최초로 임상 적용을 허용했다. 물론 과정이 순탄하지는 않았다. 미토콘드리아의 0.1% DNA 역시 다음 세대로 유전되기 때문에, 인류의 유전 정보에 영구 변화를 가한다는 점에서 윤리를 둘러싼 논란이 뜨거웠다. 유전자를 마음대로 바꾸는 '맞춤형 아기'의 등장을 우려하는 목소리도 높았다. 하지만 이 기술이 특정 유전병으로 고통받는 가족에게 유일한 희망이 될 수 있다는 공감대가 커지면서 마침내 문이 열렸다. 뉴캐슬 대학교의 더그 턴불 교수는 "세계 최고의 과학, 이를 뒷받침한 입법, 그리고 국민보건서비스(NHS)의 지원이 있었기에 영국만이 이 일을 해낼 수 있었다. 질병 없는 8명의 아이가 태어난 것은 정말 멋진 결과"라고 평가했다. 뉴잉글랜드 의학 저널에 발표된 보고서를 보면, 지금까지 모두 22가족이 뉴캐슬 불임 센터에서 이 시술을 받았고, 그 결과 쌍둥이 한 쌍을 포함해 남자아이 4명, 여자아이 4명이 태어났다. 현재 한 명은 임신 중이다. NHS에서 희귀 미토콘드리아 질환 서비스를 책임지는 보비 맥팔런드 교수는 BBC와의 인터뷰에서 "오랜 기다림과 두려움 끝에 아기를 품에 안은 부모들의 안도와 기쁨을 보는 것은 정말 멋진 일"이라며 "아기들이 살아있고, 잘 자라며, 정상으로 발달하는 모습을 볼 수 있어 기쁘다"고 말했다. 시술을 받은 한 어머니는 익명으로 "수년간의 불확실성 끝에 이 치료법이 우리에게 희망을, 그리고 마침내 아기를 선물했다"며 "생명력과 가능성으로 가득 찬 아이를 보며 감사함에 벅차오른다"는 소감을 전했다. '세 부모 아기' 남은 과제와 새로운 희망 시술 안전성 또한 입증됐다. 태어난 8명의 아기 가운데 5명에게서는 결함 미토콘드리아 DNA가 전혀 나타나지 않았다. 나머지 3명에게서 5~20% 수준의 결함 DNA가 나타났으나, 이는 질병을 유발하는 것으로 알려진 임계치인 80%를 크게 밑돈다. 일부 아이에게서 고지혈증, 부정맥, 간질 같은 합병증이 나타났지만 모두 치료됐고 자연적으로 사라졌으며, 시술과의 연관성은 아직 밝혀지지 않았다. 모나쉬 대학교의 메리 허버트 교수는 "이번 결과는 낙관할 근거를 제시하지만, 치료 결과를 더욱 개선하려면 미토콘드리아 기증 기술의 한계를 더 잘 이해하기 위한 연구가 꼭 필요하다"고 강조했다. 미토콘드리아 질환 환자 지원 단체인 '릴리 재단'의 리즈 커티스 설립자는 "수년간의 기다림 끝에, 이제 우리는 8명의 아기가 모두 미토콘드리아 질환 징후 없이 태어났다는 것을 안다"며 "고통받는 많은 가족에게 유전의 고리를 끊을 수 있는 첫 번째 진정한 희망"이라고 말했다. 연구팀은 이 시술이 장기적으로 미치는 영향을 면밀히 파악하기 위해 아이들의 건강 상태를 꾸준히 추적 관찰할 계획이다.
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[퓨처 Eyes(94)] 운명을 바꾼 0.1%의 DNA⋯영국 '세 부모 아기' 8명, 유전병 대물림 끊었다
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애플, 뇌파로 아이폰 제어하는 기술 개발 박차⋯BCI 시장 본격 진출
- 애플은 '손쉬운 사용 인식의 날(Global Accessibility Awareness Day, GAAD)'을 기념해 하반기 출시될 새로운 손쉬운 사용 기능들을 13일(현지시간) 공개했다. 아울러 사람의 뇌파를 이용해 아이폰 등 자사 기기를 제어하는 기술 상용화에 본격적으로 나선다. 인공지능(AI)과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 결합이 가속화되는 가운데, 애플이 접근성 강화와 신시장 개척을 동시에 꾀하고 있다는 분석이 나오고 있다. 이날 씨넷은 애플이 5월 15일 세계 손쉬운 사용 인식의 날을 앞두고 텍스트 읽기부터 실시간 자막 보기, 멀미 완화까지 모든 기능을 지원하도록 설계된 다양한 제품군에 대한 접근성 업데이트를 발표했다고 전했다. 애플의 접근성 업데이트는 아이폰(iPhone), 아이패드(iPad), 맥(Mac), 애플워치(Apple Watch), 애플 비전 프로(Apple Vision Pro)에 적용되며, 해당 기능은 올해말 출시될 예정이다. '손쉬운 사용 인식의 날'은 장애인이 디지털 기술에 더 쉽게 접근할 수 있도록 인식을 높이고 개선을 촉구하기 위해 2012년에 처음 지정해, 매년 5월 셋째 주 목요일을 이날로 기념하고 있다. 애플은 우선 아이폰 등 자사 기기에서 이용할 수 있는 음성 명령과 실시간 자막인 라이브 캡션(Live Captions)에서 한국어를 지원한다고 밝혔다. 음성 명령과 실시간 자막 기능은 2019년과 2022년 각각 처음 도입됐지만, 그동안 북미 지역에서 영어만 지원됐다. 올 하반기부터 라이브 캡션(Live Captions)에서는 한국어를 포함해 영어(인도, 호주, 영국, 싱가포르), 중국어(중국 본토), 광둥어(중국 본토, 홍콩), 스페인어(라틴 아메리카, 스페인), 프랑스어(프랑스, 캐나다), 일본어, 독일어(독일) 등이 지원된다. 또한 미국 월스트리트저널(WSJ)은 13일 "애플이 뇌파로 기기를 제어할 수 있는 기술의 초기 개발 단계에 돌입했다"며 "BCI 스타트업 싱크론(Synchron)과의 협력을 통해 손을 쓰지 못하는 장애인도 기기를 사용할 수 있도록 돕는 솔루션 개발에 착수했다”고 보도했다. 애플은 싱크론이 개발한 뇌 임플란트 장치인 '스텐트로드(Stentrode)'를 자사 기기와 연동시키기 위한 전용 기술 표준을 올해 말까지 마련할 계획이다. 스텐트로드는 뇌 운동 피질 인접 정맥에 삽입되는 스텐트형 장치로, 내부에 전극이 탑재돼 뇌파를 감지하고 이를 디지털 신호로 변환한다. 사용자는 물리적인 움직임 없이도 화면의 아이콘을 선택하는 등의 간단한 조작이 가능하다. 애플이 추진하는 이 신기술은 기존 스마트폰이 터치와 제스처를 입력으로 삼는 것과 달리, 뇌파를 직접 입력 수단으로 삼는 비접촉식 인간-기계 인터페이스라는 점에서 혁신적이라는 평가를 받는다. 다만, 현재 단계에서는 마우스처럼 커서를 자유롭게 이동시키는 수준에는 미치지 못하고, 단순한 화면 탐색 및 아이콘 선택 수준에 그치는 것으로 전해졌다. WSJ는 "애플이 올해 공개할 예정인 BCI 전용 인터페이스 표준은 이러한 제약을 극복할 수 있는 기반이 될 것"이라고 전망했다. 애플은 이미 2014년에도 블루투스 기반 보청기 연결 표준을 선도적으로 개발한 바 있다. 이번 뇌파 인터페이스 개발도 접근성(Accessibility) 확대 전략의 연장선상에서 이뤄지는 행보로 풀이된다. 시장에서는 이번 애플의 BCI 기술 진입이 일론 머스크가 이끄는 뇌과학 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)와의 본격적인 기술 경쟁을 예고하는 신호탄으로 보고 있다. 뉴럴링크는 최근 사지마비 환자에게 뇌 칩을 이식해 화면 커서를 제어하고 의사소통까지 가능하게 한 사례를 공개했다. 애플은 이번 발표와 함께 청각, 시각, 인지 등 다양한 장애인을 위한 접근성 기능도 대거 강화했다. 대표적으로 '라이브 캡션(Live Captions)' 기능이 아이폰뿐만 아니라 애플워치까지 확대 적용된다. 주변 음성을 실시간으로 텍스트로 변환해 보여주는 기능으로, 청각장애인의 커뮤니케이션을 지원한다. 또한, 시각 장애인이나 시력이 약한 사람들을 위한 '돋보기(Magnifier)' 기능이 맥(Mac)에서도 사용 가능해진다. 돋보기는 아이폰이나 아이패드에서 화면을 확대하고, 텍스트를 읽고, 주변 사물을 감지할 수 있도록 해주는 도구로 이제 맥에서도 이 기능이 적용된다. '접근성 리더(Accessibility Reader)' 기능은 난독증이나 저시력을 가진 사용자를 위해 텍스트 크기와 색상, 간격 등을 자유롭게 조절할 수 있게 개선됐다. 이 외에도 AI 기반 개인 음성 복제 기능인 '퍼스널 보이스(Personal Voice)', 점자 사용자 지원 기능 '브라유 액세스(Braille Access)', 멀미를 줄이기 위한 '차량 모션 큐(Vehicle Motion Cues)' 등 다양한 기능이 공개됐다. 퍼스널 보이스는 언어 상실 위험이 있는 사람들이 AI와 기기내 머신 러닝을 활용해 자신과 비슷한 목소리를 만들 수 있도록 지원한다. 애플 팀 쿡 CEO는 "접근성은 애플 DNA의 일부”라며 “모든 사람을 위한 기술을 만들기 위해 지속적으로 혁신을 이어갈 것"이라고 강조했다. 이번 기술은 오는 6월 9일 열리는 세계 개발자 회의(WWDC)에서 애플이 발표할 iOS 19과 ‘애플 인텔리전스(Apple Intelligence)’ 기반 AI 전략의 핵심 축으로도 소개될 전망이다. 삼성전자, 구글 등 경쟁사가 AI 기능을 강화한 스마트폰을 속속 선보이는 가운데, 애플이 BCI 기반 접근성과 AI 융합 기술로 시장의 판을 다시 짤 수 있을지 주목된다.
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애플, 뇌파로 아이폰 제어하는 기술 개발 박차⋯BCI 시장 본격 진출
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[신소재 신기술(151)] 척수 전기 자극 치료, 척수근위축증 환자 신경 기능 회복시켜
- 유전성 신경근육 질환인 척수근위축증(SMA)으로 인한 신경 기능 점진적 상실의 근본원인을 표적화하는 새로운 비약물, 최소 침습 치료법이 개발됐다. 미국 피츠버그 의과대학 연구팀이 개발한 감각 척수 신경에 전기 자극을 가하는 이 치료법은 척수 내 기능적으로 감자고 있든 운동 뉴런 신경을 점진적으로 재활성화시켜 SMA 성인 환자의 다리 근력과 보행 능력을 향상시킬 수 있다고 메디컬익스프레스가 전했다. 이번 연구 결과는 학술지 '네이처 메디신(Nature Medicine)'에 발표됐다. SMA 환자 3명을 대상으로 한 파일럿 임상 실험의 초기 결과에 따르면 한 달간의 규칙적인 신경 자극 세션 후 모든 참가자의 운동 뉴런 기능이 개선됐고, 피로가 감소했으며, 근력과 보행 능력이 향상된 것으로 나타났다. 중증의 심각도와 관계 없이 모든 참가자에게서 개선이 관찰됐다. 이 연구는 신경 기술을 사용해 신경 회로의 퇴화를 역전시키고 인간 신경퇴행성 질환에서 세포 기능을 회복시킬 수 있음을 보여주는 최초의 사례다. 피츠버그 대학 신경외과 부교수이자 공동 교신저자인 마르코 카포그로소(Marco Capogrosso) 박사는 "신경퇴행에 대응하려면 두 가지가 필요하다. 뉴런의 파괴를 막고 생존한 뉴런의 기능을 회복하는 것이다. 이번 연구에서 우리는 신경 세포 기능 장애의 근본 원인을 치료하는 접근법을 제시했으며, 기존 신경 보호 치료법을 신경 세포 기능 장애를 역전시키는 새로운 접근법으로 보완했다"고 말했다. SMA는 뇌와 척수에서 근육으로 신호를 전달하여 움직임을 조절하는 신경 세포인 운동 뉴런의 점진적으로 파괴와 기능 저하로 나타나는 유전적 신경퇴행성 질환이다. 이로인해 근육이 쇠퇴하게 되는 데 특히 다리, 엉덩이, 어깨, 때로는 호흡과 삼키기에 관련된 근육이 쇠퇴한다. 치료법은 아직 없다. 시간이 지남에 따라 운동 뉴런의 손실은 점진적인 근력 약화를 유발하며 걷기, 계단 오르기, 의자에서 일어서기 어려움 등 다양한 운동 장애를 초래한다. SMA에 대한 치료법은 없지만, 지난 10년 동안 여러 가지 유망한 신경 보호 치료법이 개발됐다. 여기에는 유전자 대체 요법과 약물이 포함되며, 둘 다 뉴런 세포 사멸을 예방하고 질병 진행을 늦추지만 역전시키지 않는 운동 뉴런 지원 단백질의 생성을 자극한다. 연구에 따르면 SMA의 운동 장애는 광범위한 운동 뉴런 파괴 이전에 나타나며, 척수 신경 회로의 기저 기능 장애가 질병 발병 및 증상 발달에 기여할 수 있음을 시사한다. 공동 저자인 컬럼비아 대학교의 조지 멘티스(George Mentis) 박사의 SMA 동물 모델에 대한 이전 연구에 따르면, 생존한 운동 뉴런은 피부와 근육에서 중추 신경계로 정보를 되돌려 보내는 섬유인 감각 신경으로부터 더 적은 자극 입력을 받는다. 따라서 신경 피드백의 이러한 결손을 보상하는 것은 신경계와 근육 간의 소통을 개선하고 근육 운동을 돕고 근육 소모와 싸울 수 있다. 피츠버그 연구진은 표적화된 경막외 전기 자극 치료법을 사용하여 운동 뉴런에 대한 감각 입력을 증폭시키고 퇴화된 신경 회로를 활성화함으로써 손실된 신경 세포 기능을 회복할 수 있다는 가설을 세웠다. 이러한 세포 변화는 결과적으로 운동 능력의 기능적 개선으로 이어질 수 있다. 피츠버그 연구는 SMA(3형 또는 4형 SMA)의 경미한 형태를 가진 성인 3명을 등록한 파일럿 임상 실험의 일환으로 수행됐다. 29일간의 연구 기간 동안 참가자들은 촉수 양쪽에 있는 허리 부위에 삽입된 두 개의 척수 자극(SCS) 전극을 이식 받았으며, 자극은 전적으로 감각 신경근으로 향하게 했다. 테스트 세션은 각각 4시간 동안 진행됐으며, 자극 장치가 제거될 때까지 총 19세션 동안 주 5회 실시됐다. 연구진은 자극이 의도한 대로 작동하고 척수 운동 뉴런을 활성화하는 지 확인한 후 근력 및 피로도, 보행 변화, 운동 범위 및 보행 거리, 운동 뉴런 기능 등을 측정하기 위한 다양한 검사를 수행했다. 공동 교신 저자인 엘비라 피론디니(Elvira Pirondini) 박사는 "SMA는 진행성 질환이기 때문에 환자들은 시간이 지남에 따라 상태가 좋아질 것이라고 기대하지 않는다. 그러나 우리 연구에서는 그렇지 않았다. 4주간의 치료 기간 동안 연구 참가자들은 여러 임상 실험 결과에서 개선을 보였으며 일상 생활 활동이 향상됐다. 예를 들어, 연구가 끝날 무렵 한 환자는 피로를 느끼지 않고 집에서 실험실까지 걸어갈 수 있었다고 보고했다"고 말했다. 모든 참가자는 '6분 걷기 검사' 점수(근육 지구력과 피로도를 측정하는 척도)가 최소 20m 이상 증가했는데, 이는 SCS의 도움 없이 유사한 운동 요법 3개월 동안 평균 1.4m 개선된 것과 SMA 특이적 신경 보호 약물 요법 15개월 후 중간값 20m 증가한 것과 비교된다. 이러한 기능적 이득은 전기적 충격을 생성하여 근육으로 전달하는 운동 뉴런의 능력을 향상시키는 등 개선된 신경 기능에 반영다. 공동 교신 저자인 로버트 프리드랜더(Robert Friedlander) 박사는 "이번 연구 결과는 적절한 세포 표적이 향후 연구 과정에서 확인되는 한, 이 신경 자극 접근법이 SMA 외에 ALS나 헌팅턴병과 같은 다른 신경퇴행성 질환을 치료하는 데 광범위하게 적용될 수 있음을 시사한다"고 말했다. 연구진은 "우리는 SMA 환자와 계속 협력하여 척수 전기 자극의 장기적인 효능과 안전성을 테스트하기 위한 또 다른 임상 시험을 시작하기를 희망한다"고 밝혔다. ◇참고 도서: 척수근위축증 환자의 경막외 척수 자극에 대한 최초의 인간 연구, 네이처 메디신 (2025). DOI: 10.1038/s41591-024-03484-8.
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[신소재 신기술(151)] 척수 전기 자극 치료, 척수근위축증 환자 신경 기능 회복시켜
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[퓨처 Eyes(70)] 두 아빠 쥐의 탄생⋯생명 과학의 새 지평 열다
- 2025년 새해 벽두 과학계는 '두 아빠 사이에서 태어난 쥐'라는 놀라운 소식을 접하며 경탄을 금치 못했다. 한때 공상 과학 소설 속 장면으로 여겨졌던 일이 현실로 성큼 다가온 것이다. 이 획기적인 연구는 베이징에 있는 중국과학원의 리 지쿤(Zhi-Kun Li) 박사와 그의 연구팀에 의해 주도됐으며 과학전문 매체 사이언스얼럿과 MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology) 등에 의해 상세히 보도됐다. 두 매체의 보도에 따르면 이 연구는 정밀한 줄기세포 공학 기술과 크리스퍼(CRISPER) 유전자 편집 기술을 통해 생물학적 엄마 없이 두 아빠를 가진 쥐를 탄생시키고, 성체로 성장시키는데 성공했다. 크리스퍼 유전자 편집 기술은 DNA를 자르고 붙이는 기술로, 특정 유전자를 수정하는 데 사용된다. 과거 유사한 시도들이 번번이 실패로 끝난 것을 감안하면, 이번 성과는 그 의미가 남다르다. 이전 연구자들은 수컷 줄기세포로부터 난자를 생성하는 데 어려움을 겪었고, 설령 성공하더라도 모성 유전 물질의 부재로 인해 새끼들이 심각한 발달 장애를 겪거나 끝내 생존하지 못했다. 하지만 리 지쿤 박사 팀은 '각인'된 유전자를 표적화하는 새로운 접근 방식을 통해 이러한 문제들을 말끔히 해결했다. 각인(Imprinting)이란 특정 유전자가 어느 부모에게서 왔는지에 따라 다르게 발현되는 현상을 말한다. 리 박사 팀은 배아 발달에 핵심적인 것으로 알려진 20개의 각인 유전자를 CRISPR 기술로 정교하게 편집하여 두 아빠를 둔 쥐의 탄생을 현실로 만들었다. 각인 유전자는 부모 중 누구에게서 왔는지에 따라 발현 여부가 결정되는 유전자를 말한다. 사이언스 얼럿은 이 연구가 "줄기세포 및 재생 의학 연구의 여러 가지 제한점을 해결하는 데 도움이 될 것"이라는 중국과학원 웨이 리(Wei Li) 연구원의 말을 인용하며, 이 연구의 중요성을 재차 강조했다. 난관 극복, 새로운 가능성 제시 두 아빠 쥐의 탄생 과정이 순탄하지만은 않았다. 이번 연구는 아빠가 둘인 생쥐를 만들려는 이전 연구를 바탕으로 했다. 1980년대 영국 과학자들은 정자 세포의 DNA가 포함된 핵을 수정란 세포에 주입하려는 시도를 했다. 그 결과 배아는 난자의 세포질에 두 수컷의 DNA와 암컷의 소량의 DNA를 가지고 있었다. 그러나 이 배아를 대리모 쥐의 자궁으로 이식했을 때 어느 배아도 건강하게 태어나지 않았다. MIT 테크놀로지 리뷰는 이는 부계와 모계 유전체에서 모두 각인된 유전자가 발달에 필요하기 때문인 것으로 보인다고 짚었다. 리 박사 팀은 유전자 편집을 이용해 각인된 유전자를 완전히 제거하는 다른 접근 방식을 취했다. 약 200개의 쥐 유전자가 각인되어 있지만 연구팀은 배아 발달에 중요한 것으로 알려진 20개의 유전자에 초점을 맞춘 것. 팀은 실험실에서 줄기 세포를 수집하기 위해 정자 DNA로 세포를 배양했다. 그런 다음 CRISPR를 사용하여 표적으로 삼은 20개의 각인된 유전자를 파괴했다. 유전자 편집된 세포는 다른 정자 세포와 함께 핵이 제거된 난자 세포에 주입됐다. 그 결과 두 마리 수컷 쥐의 DNA가 있는 배아 세포가 탄생했다. 이 세포는 태반을 만드는 데 필요한 세포를 제공하는 연구에 사용되는 일종의 '배아 껍질'에 주입됐다. 그 결과 생성된 배아는 암컷 쥐의 자궁으로 이식됐다. 일부 배아는 살아 있는 새끼로 발달했고, 심지어 성체가 될 때까지 살아 남았다. 연구팀은 더 나아가 두 아빠 쥐를 만드는 두 번째 접근 방식을 발견했다. 이는 일본 오사카 대학의 카츠히코 하야시(Katsujiko Hayashi) 팀의 연구를 바탕으로 했다. 이 팀은 몇년 전 수컷 쥐의 꼬리에서 세포를 채취해 미성숙 난자로 만드는 방법을 발견했다. 이 난자는 정자와 수정돼 양부계 배아를 만들 수 있었다. 하야시는 그 배아는 번식 능력을 가져, 성체가 자신의 자손을 가질 수 있다고 말했다. MIT 테크놀로지 리뷰에 따르면, 중국과학원 연구팀은 164개의 유전자 편집된 배아를 이식했지만, 살아있는 새끼는 고작 7마리밖에 태어나지 않았다. 게다가 태어난 새끼들도 정상적인 쥐보다 크게 자라거나 장기가 비대해지는 등 몇 가지 문제점을 드러냈다. 수명도 일반 쥐보다 짧았고, 불임이라는 문제도 안고 있었다. 이러한 결과는 여전히 해결해야 할 과제가 산적해 있음을 보여준다. 리 지쿤 박사 역시 "각인 유전자에 대한 추가적인 수정은 생존 가능한 배우자를 생산할 수 있는 건강한 두 아빠 쥐의 생성을 촉진하고 각인 관련 질병에 대한 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있다"고 말하며, 앞으로 연구가 더 필요함을 시사했다. 그럼에도 불구하고 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구에 지대한 의미를 갖는다. 펜실베이니아 대학의 발달 생물학자 코타로 사사키(Kotaro Sasaki)는 "흥미로운 연구"라며, 리 박사 팀이 "일련의 각인 결함을 피할 수 있었을 뿐만 아니라, 두 수컷의 DNA를 사용하여 쥐를 만드는 두 번째 방법을 발견했다"는 점을 높이 평가했다. 이 연구 결과는 학술지 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)'에 게재됐다. 각인 현상에 대한 새로운 통찰력 두 아빠 쥐 연구는 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있다는 점에서 더욱 주목받고 있다. 이전 연구에서는 두 엄마 쥐가 더 작고 오래 사는 것으로 밝혀진 반면, 이번 연구에서는 두 아빠 쥐가 과도하게 성장하고 더 빨리 죽는다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 코타로 사사키는 "아마도 부계 각인된 유전자는 성장을 지원하고 모계 유전자는 성장을 제한하며, 동물이 건강한 크기에 도달하려면 둘 다 필요할 것"이라고 추측했다. 물론, 이 연구 결과를 인간에게 적용하기까지에는 넘어야 할 산이 많다. 리 지쿤 박사는 "인간의 20개 각인된 유전자를 편집하는 것은 용납할 수 없으며, 건강하거나 생존 가능하지 않은 개체를 생산하는 것은 단순히 선택 사항이 아니다"라고 분명히 선을 그었다. 코타로 사사키 역시 "연구팀이 사용한 많은 실험실 기술 절차가 인간 세포에는 확립되지 않았고, 인간 유전자를 제거하면 예측할 수 없는 건강상의 결과를 초래할 수 있다"며 인간에게 적용하는 데에는 많은 어려움이 있을 것이라고 지적했다. 생명 과학의 새로운 지평 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구의 새로운 장을 열었으며, 앞으로 각인 현상과 유전 질환에 대한 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 비록 인간에게 직접 적용하기에는 아직 많은 과제가 남아 있지만, 이 연구가 제시하는 가능성은 무궁무진하며, 미래 생명 과학 발전에 중요한 토대가 될 것이다. 두 아빠 쥐의 탄생은 분명 획기적인 사건이지만, 아직 넘어야 할 산이 많다. 특히 인간에게 적용하기 위해서는 윤리적인 문제와 기술적인 난관을 극복해야 한다. 하지만 이 연구가 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공하고, 유전 질환 치료에 새로운 가능성을 제시했다는 점은 높이 평가할 만하다. 전문가들은 앞으로 두 아빠 사이에서 태어난 쥐 연구가 생명 과학 발전에 어떤 영향을 미칠지 주목할 필요가 있다고 지적한다.
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[퓨처 Eyes(70)] 두 아빠 쥐의 탄생⋯생명 과학의 새 지평 열다
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[신소재 신기술(148)] "뇌 자극으로 촉각 되살린다"⋯의수 혁명 이끌 신기술
- 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 통해 촉각을 되살리는 기술이 개발됐다. 미국 시카고대학은 홈페이지를 통해 피츠버그 대학교를 포함한 공동 연구팀이 뇌에 직접 전기 자극을 주어 의수에 촉각을 느끼게 하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 뇌에 작은 전극을 이식해 로봇 팔을 움직이고, 로봇 팔의 센서가 감지한 촉각 정보를 다시 뇌로 전달하는 방식이다. 이 연구는 시카고 대학, 피츠버그 대학, 노스웨스턴 대학, 케이스 웨스턴 리저브 대학, 블랙록 뉴로테크의 과학자와 엔지니어들의 협력으로 수행됐다. 연구팀은 사지 기능을 상실한 사람들의 운동 제어 및 감각 회복을 목표로 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)와 로봇 의수를 설계, 제작, 구현 및 개선하고 있다. 시카고 대학의 신경과학자 찰스 그린스폰 박사는 "사람들은 타이핑, 걷기, 컵 잡기 등 시각 대신 촉각에 의존하는 경우가 얼마나 많은지 인지하지 못한다"며 "촉각을 느낄 수 없다면 어떤 일을 할 때도 손을 계속 봐야 하고, 물건을 쏟거나 깨뜨리거나 떨어뜨릴 위험이 있다"고 말했다. 그린스폰 박사 연구팀은 최근 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'과 '사이언스'에 해당 기술에 대한 논문을 게재했다. 인공 촉각 구현, 어디까지 왔나 연구팀은 손을 움직이고 느끼는 뇌 부위에 작은 전극 배열을 이식하는 방법을 사용했다. 참가자는 움직임을 생각하는 것만으로 로봇 팔을 움직일 수 있고, 로봇 팔의 센서는 촉각 담당 뇌 부위에 '피질 내 미세 자극(ICMS)'이라는 전기 활동 펄스를 유발한다. 약 10년 동안 이러한 촉각 중추 자극은 손의 여러 부위에서 단순한 접촉 감각만 제공할 수 있었다. 그린스폰 박사는 "무언가를 만지고 있다는 느낌을 불러일으킬 수는 있었지만, 대부분 단순한 온/오프 신호였고, 종종 매우 약하고 손의 어느 부분에서 접촉이 발생했는지 알기 어려웠다"고 설명했다. 정확하고 안정적인 촉각, 그리고 움직임까지 네이처 바이오메디컬 엔지니어링에 발표된 첫 번째 연구에서 연구팀은 전기적으로 유발된 촉각이 안정적이고 정확하게 위치하며 일상적인 작업에 유용할 만큼 강력한지 확인하는 데 중점을 두었다. 테스트 참가자들의 촉각 중추에 있는 개별 전극에 짧은 펄스를 전달하고 각 감각을 어디에서 얼마나 강하게 느끼는지 보고하게 함으로써 연구원들은 손의 특정 부분에 해당하는 뇌 영역의 상세한 '지도'를 만들었다. 테스트 결과 두 개의 가까운 전극을 함께 자극하면 참가자는 더 강하고 명확한 촉각을 느껴 손의 정확한 부분에 대한 압력을 더 잘 파악할 수 있었다. 또한 연구팀은 동일한 전극이 지속적으로 특정 위치에 해당하는 감각을 생성하는지 확인하기 위해 철저한 테스트를 수행했다. 그린스폰 박사는 "첫날 전극을 자극했을 때 참가자가 엄지손가락에서 느꼈다면, 100일, 1,000일, 심지어 몇 년 후에도 동일한 전극을 테스트했을 때 여전히 거의 같은 지점에서 느낀다"고 말했다. 사이언스에 발표된 두 번째 연구에서는 인공 촉각을 더욱 몰입적이고 직관적으로 만들기 위해 노력했다. 연구팀은 촉각 영역이 겹치는 전극 쌍이나 클러스터를 식별한 후, 감각 지도에서 감각이 진행되도록 신중하게 조정된 패턴으로 활성화했다. 참가자들은 자극이 작고 불연속적인 단계로 전달되었음에도 불구하고 손가락 위로 부드럽게 미끄러지는 듯한 촉각을 느꼈다고 보고했다. 연구팀은 이 결과를 뇌가 감각 입력을 연결하고 '지각의 틈을 채워' 일관된 움직임으로 해석하는 놀라운 능력 덕분이라고 설명했다. 전극을 순차적으로 활성화하는 방식은 참가자가 복잡한 촉각 모양을 구별하고 만지는 물체의 변화에 반응하는 능력을 크게 향상시켰다. 참가자들은 손가락 끝에 전기적으로 '그려진' 알파벳을 식별할 수 있었고, 바이오닉 팔을 사용하여 손에서 미끄러지기 시작하는 스티어링 휠을 안정시킬 수 있었다. 더욱 실감나는 신경 보철 기술 기대 연구팀은 전극 설계와 수술 방법이 계속 개선됨에 따라 손 전체에 대한 범위가 더욱 정밀해져 더욱 실감 나는 피드백을 제공할 수 있기를 기대한다. 피츠버그 대학의 재활의학과 부교수이자 자극 연구 책임자인 로버트 건트 박사는 "이 두 연구 결과를 로봇 시스템에 통합하여 단순한 자극 전략으로도 사람들이 뇌로 로봇 팔을 제어하는 능력을 향상시킬 수 있음을 보여주었다"고 말했다. 그린스폰 박사는 이 연구의 동기가 사지 절단이나 마비로 고통받는 사람들의 독립성과 삶의 질을 향상시키는 것이라고 강조했다. 그는 "우리 모두는 부상을 입고 사지를 사용할 수 없게 된 사람들을 돕고 싶어한다"며 "이 연구는 그들을 위한 것이다. 이것이 우리가 사람들에게 촉각을 되돌려주는 방법이다. 복원 신경 기술의 최전선이며 뇌의 다른 영역으로 접근 방식을 확장하기 위해 노력하고 있다"고 말했다. 연구팀은 "촉각을 느끼는 뇌 부위를 정확히 파악하고, 전기 자극을 미세하게 조절하는 게 관건"이라며 "앞으로 전극 설계와 수술 방법을 개선해 더욱 실감나는 촉각을 구현할 수 있도록 노력할 것"이라고 밝혔다. 이 접근 방식은 다른 유형의 감각 상실이 있는 사람들에게도 희망을 준다. 연구팀은 유방 절제술 후 촉각을 회복할 수 있는 이식형 장치를 개발하는 '바이오닉 유방 프로젝트'를 위해 시카고 대학의 외과 의사 및 산부인과 의사와 협력하고 있다. 아직 많은 과제가 남아 있지만, 이러한 최신 연구는 촉각을 회복하는 길이 점점 더 명확해지고 있음을 보여준다.
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- IT/바이오
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[신소재 신기술(148)] "뇌 자극으로 촉각 되살린다"⋯의수 혁명 이끌 신기술
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[퓨처 Eyes(66)] '투시의 마법' X선, 120년 만에 혁명⋯'안전'과 '정확성' 두 마리 토끼 잡다
- 고감도 접이식 X선 검출기가 개발돼 인체의 방사선 노출 우려가 대폭 줄어들 것으로 보인다. 우리 몸속을 꿰뚫어보는 '마법의 빛' X선. 뼈가 부러졌는지, 인대가 늘어났는지, 폐렴에 걸렸는지, 심지어 공항에서 가방 속에 뭐가 들었는지까지… X선은 우리 생활 곳곳에서 '투시'의 마법을 부리고 있다. 하지만 이 편리한 기술에는 치명적인 약점이 숨어 있다. 바로 '방사선 피폭'의 위험이다. 하지만 이제, 과학계가 X선 촬영의 안전성을 획기적으로 높일 새로운 기술을 개발했다. 더 적은 방사선으로 더 선명한 이미지를 얻을 수 있는 미래가 눈앞에 다가온 것이다. X선 기술의 놀라운 진화는 우리 삶을 어떻게 바꿀까? 사우디아라비아의 킹 압둘라 과학기술대학교(KAUST) 오마르 모하메드 교수 연구팀이 개발한 새로운 X선 검출기는 기존 검출기보다 감도가 훨씬 뛰어나다. 특수 페로브스카이트 결정을 '캐스케이드'라는 독특한 전기적 구성으로 연결해 암전류를 절반으로 줄이고 X선 검출 한계를 5배 향상시켰다. 모하메드 교수는 "이러한 발전은 검출 한계를 낮추고 더 안전하고 에너지 효율적인 의료 영상 및 산업 모니터링의 길을 열어준다"고 강조했다. 또한 "캐스케이드 엔지니어링 장치가 X선 검출에서 단결정의 기능을 향상시킨다는 것을 보여준다"고 덧붙였다. 이 새로운 검출기는 더 적은 X선량으로도 고품질의 이미지를 생성할 수 있다. 연구팀은 "라즈베리를 뚫는 금속 바늘과 USB 케이블의 내부 구성 요소와 같은 미세한 세부 사항을 보여주는" 고품질 방사선 사진을 얻는 데 성공했다. X선 노출량↓, 화질↑⋯진단 정확성·안전성 'UP' X선 촬영은 의료 진단에 필수적인 도구이지만, 전리 방사선 노출에 대한 우려는 늘 존재했다. 특히 어린이나 임산부, 또는 만성 질환으로 인해 X선 촬영이 잦은 환자들의 경우 누적된 방사선량이 건강에 악영향을 미칠 수 있다는 점은 심각한 문제였다. 하지만 이번 연구 결과는 이러한 우려를 불식시키는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다. 모하메드 교수는 "단일 스캔 중 환자가 노출되는 방사선량은 위험하지 않으며, 악영향을 느끼려면 수천 번의 스캔을 받아야 한다"고 설명했다. 하지만 "고에너지 X선에 반복적으로 노출되면 전자 장비가 손상되거나 X선 기사와 같은 사람에게 위험을 초래할 수 있다"고 경고하며 "스캔 중에 사용되는 X선이 적을수록 좋다"고 강조했다. 새로운 X선 검출기 기술은 의료 현장에서 더욱 안전한 X선 촬영을 가능하게 할 뿐만 아니라 환자들에게 심리적인 안정감까지 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 의료 진단 분야의 큰 진전이며, 더 나아가 X선 기술이 인류의 건강 증진에 더욱 기여할 수 있도록 하는 발판이 될 것이다. 접이식 X선 검출기, 의료·산업 현장 누빈다 이번 연구에서 개발된 X선 검출기는 '접이식'이라는 또 다른 장점을 가지고 있다. 이는 X선 장비의 휴대성과 활용도를 획기적으로 높일 수 있는 혁신적인 특징이다. 기존의 X선 장비는 크고 무거워 이동과 설치가 어려웠다. 하지만 접이식 X선 검출기를 사용하면 X선 장비를 소형화하고 유연하게 만들 수 있다. 이는 응급 상황, 재난 현장, 또는 의료 시설이 부족한 오지에서 X선 촬영을 가능하게 하여 의료 접근성을 향상시키는 데 크게 기여할 것이다. 이번에 개발된 X선 검출기는 기존 검출기보다 5배 향상된 X선 검출 한계를 보여준다. 즉, 훨씬 적은 X선량으로도 동일한 품질의 이미지를 얻을 수 있다는 의미다. 이는 환자의 방사선 피폭량을 줄이는 동시에 더욱 선명하고 정확한 진단 이미지를 얻을 수 있게 해준다. 모하메드 교수는 "새로운 검출기로 촬영한 X선 사진은 라즈베리를 관통하는 금속 바늘이나 USB 케이블의 내부 구성 요소와 같은 미세한 부분까지 선명하게 보여주었다"고 밝혔다. X선 기술의 미래, 그리고 숙제 X선 기술은 120여 년 동안 끊임없이 발전해 왔다. 초기의 단순한 X선 촬영에서부터 CT, MRI 등 다양한 영상 진단 기술이 개발되었으며, 최근에는 인공지능 기술과의 결합을 통해 더욱 정확하고 빠른 진단이 가능해졌다. 하지만 X선 기술은 여전히 '방사선 피폭'이라는 딜레마를 안고 있다. 이번 연구는 X선의 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 가능성을 제시했지만, 상용화까지는 넘어야 할 산이 많다. 첫째, 새로운 검출기의 생산 비용을 낮춰야 한다. 혁신적인 기술이라 하더라도, 높은 비용은 상용화의 걸림돌이 될 수 있다. 둘째, 다양한 의료 장비 및 산업 현장에 적용 가능하도록 기술을 고도화해야 한다. 이를 위해서는 크기, 모양, 성능 등 다양한 측면에서 개선이 필요하다. 셋째, 장기간 사용에 대한 안전성을 철저하게 검증해야 한다. 새로운 기술의 안전성은 무엇보다 중요하다. 이러한 과제들을 해결한다면, 이번 연구는 X선 기술의 새로운 전환점을 마련할 수 있을 것이다. 더 안전하고 정확하며, 휴대하기 간편한 X선 장비는 의료 및 산업 현장에 혁신을 가져올 것이다. 특히 의료 접근성이 낮은 저개발 국가나 재난 현장에서 X선 기술의 혜택을 더 많은 사람들에게 제공할 수 있을 것으로 기대된다. X선 기술은 인공지능, 빅데이터 등 다른 첨단 기술과의 융합을 통해 더욱 발전할 것으로 기대된다. 예를 들어, AI 기반 X선 영상 분석 기술은 의료 진단의 정확성과 효율성을 더욱 높일 수 있다. 또한, X선 영상 데이터를 빅데이터 기술과 결합하면 질병 예측 및 예방에도 활용할 수 있을 것이다. X선 기술의 미래는 밝다. 끊임없는 혁신과 발전을 통해 X선 기술은 인류의 삶을 더욱 풍요롭고 건강하게 만드는 데 기여할 것이다. 그리고 그 선두에는 더 안전하고 선명한 미래를 향한 과학자들의 끊임없는 도전이 있을 것이다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(66)] '투시의 마법' X선, 120년 만에 혁명⋯'안전'과 '정확성' 두 마리 토끼 잡다
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하버드대 "뼈 노화, 장내 미생물과 무관"⋯기존 학설 뒤집는 연구 결과
- 골다공증과 같은 뼈의 노화 증상이 장내 미생물 군집과 무관하게 발생한다는 사실이 발견됐다. 이는 기존의 학설을 뒤집는 연구 결과라고 과학 전문 매체 사이테크데일리가 전했다. 이로 인해 미래의 골다공증 치료법은 미생물 솔루션에서 벗어날 수 있을 것이라는 전망이다. 하버드 의과대학의 연구에 따르면 생물 쥐의 노화에 따른 뼈 악화는 미생물과 관계없이 일관적으로 나타났으며, 이는 다른 유전적이나 호르몬 또는 환경적 요인이 뼈 건강을 관리하는 데 더 중요할 수 있음을 시사하고 있다. 뼈 건강과 미생물 뼈 노화가 장내 미생물과 무관하게 발생한다는 연구 결과는 기존의 학설을 뒤집는 놀라운 발견이라는 평가다. 연구진은 무균 쥐와 체내에 미생물이 있는 쥐의 뼈 건강 상태를 비교 분석한 결과, 장내 박테리아가 뼈의 노화에 거의 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견했다. 이 획기적인 발견은 골다공증 치료의 새로운 방향의 길을 열 수 있다. 골다공증 치료의 현재 과제 골다공증은 특히 노인들에게 중요한 전 세계적인 건강 문제다. 약물 치료가 가능하지만 부작용이나 높은 비용, 접근성 문제가 있어 많은 환자가 사용을 중단하고 있다. 지금까지는 장내 미생물은 뼈 대사에서 중요한 역할을 할 수 있다는 사실이 주목을 받았다. 그러나 세월이 진행됨에 따라 나타나는 노화는 미생물의 안정성과 건강에 미치는 영향을 복잡하게 만들어 뼈 노화와 약화를 유발하는 다른 요인은 없는가를 탐구할 필요성을 제기했다. 이를 해결하기 위해 연구진은 노화와 관련된 뼈 악화에 기여하는 비미생물 요인을 발견하는 데 초점을 맞추었다. 본 리서치(Bone Research)에 최근 게재된 하버드 의대의 연구는 이 문제를 본격적으로 다룬 결과 보고서다. 연구진은 첨단 유전자 염기서열 분석 및 대사체 도구를 사용해 무균 및 미생물 군집이 체내에 있는 두 가지 조건에서 CB6F1 쥐의 뼈 건강을 조사해 노화 중 미생물 군집이 뼈 손실에 미치는 영향을 평가했다. 미생물 및 뼈 건강에 대한 주요 결과 이 연구에서 무균 쥐의 뼈 손실이 미생물 군집이 있는 쥐의 뼈 손실과 유사하다는 사실을 밝혀냈으며, 장내 미생물이 노화 관련 뼈 악화에 상당한 영향을 미친다는 종래의 믿음을 뒤집었다. 21개월 동안 관찰한 결과, 두 그룹 모두 해면골 부피와 피질 두께에서 비슷한 감소를 보였던 것. 이는 뼈 손실이 장내 미생물군과 무관하게 발생한다는 것을 가리킨다. 아미노산 및 단백질 생합성 증가와 같은 미생물 구성 및 기능의 노화 관련 변화가 관찰되었지만, 이러한 변화는 뼈 건강에 영향을 미치지 않았다. 젊거나 나이가 든 노령 기증자의 미생물군을 무균 마우스로 이식한 경우에도, 기증자의 연령이나 미생물군 이식 기간에 관계없이 눈에 띄는 영향이 없었다. 이 결과는 골다공증의 가능한 원인으로서 다른 경로로 주의를 돌린다. 향후 골다공증 치료에 대한 의미 연구진은 "이 연구는 노화 관련 뼈 손실에서 장내 미생물군의 역할에 대한 오랜 믿음을 뒤집는다. 다른 메커니즘으로 초점을 전환함으로써 효과적인 골다공증 치료를 위한 새로운 경로를 추적해야 할 것"이라고 말했다. 연구진은 미생물군이 일반적인 신체 건강에 미치는 영향은 크다고 강조하면서도 뼈의 노화에서는 역할이 제한적이라고 지적했다. 이러한 결과는 골다공증이 유전적, 호르몬 또는 환경적 요인이 더 크고 중요할 수 있음을 시사한다. 향후 연구에서는 이 결과를 활용해 혁신적인 골다공증 치료법을 개발하고 궁극적으로 노령층의 치료를 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
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하버드대 "뼈 노화, 장내 미생물과 무관"⋯기존 학설 뒤집는 연구 결과
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[국제 경제 흐름 읽기] 트럼프 관세, 소비재 폭탄 예고⋯미국 가정 지갑에 직격탄
- 도널드 트럼프 대통령 당선인이 중국산 제품에 추가 관세를 부과할 경우, 미국 소비자들이 일상적으로 사용하는 다양한 소비재 가격이 급등할 전망이다. 닛케이아시아에 따르면, 미국으로 수입되는 접이식 우산의 약 98%, 토스터와 전기 담요의 거의 전량이 중국산이다. 트럼프 당선인은 취임 후 멕시코와 캐나다에는 25%, 중국에는 10%의 추가 관세를 부과하겠다고 공언했다. 이러한 조치는 소비재 전반의 가격 상승을 야기할 가능성이 크다. 피터슨 국제경제연구소(PIIE)는 "트럼프의 관세 정책이 시행되면 인플레이션이 2%포인트 상승하고, 가구당 연간 2600달러의 추가 비용이 발생할 것"이라고 분석했다. 업계는 이미 경고의 목소리를 내고 있다. 오토존의 필립 다니엘레 CEO는 "관세가 부과되면 그 비용은 소비자에게 전가될 수밖에 없다"고 밝혔고, 스탠리 블랙앤데커의 도널드 앨런 CEO는 "관세가 현실화되면 조정된 가격을 합리적인 시점 내에 반영할 것"이라고 전했다. 전문가들은 트럼프의 관세 정책이 미 경제에 미치는 장단기적 파장을 주시하고 있다. 탄 알바이라크 무역 변호사는 "트럼프 행정부는 초기 단계에서 특정 품목에 대해 표적화된 관세를 부과할 가능성이 높다"며, "전면적인 관세는 인플레이션을 가중시켜 소비자 부담을 높일 수 있다"고 경고했다. [미니해설] 트럼프 관세, 미국 소비자들에게 미치는 영향은? 닛케이아시아의 분석에 따르면, 중국은 미국 소비재 시장에서 압도적인 점유율을 차지하고 있다. 접이식 우산(98%), 토스터(99.8%), 전기 담요(99.9%) 등 일상적으로 사용되는 제품의 대부분이 중국산이다. 이에 따라 트럼프의 추가 관세가 시행될 경우, 미국 소비자들은 이러한 필수품의 가격 상승을 피할 수 없게 된다. 트럼프 취임 후 25% 관세가 현실화될 경우, 미국 가정 경제에 미치는 영향은 상당할 것으로 예상된다. 이는 트럼프가 무역적자 해소와 미국 제조업 보호를 목표로 내세운 핵심 공약 중 하나다. 트럼프는 관세를 "가장 아름다운 단어"라고 표현하며 강한 의지를 드러냈다. 하지만 피터슨 국제경제연구소는 관세 정책이 시행될 경우 인플레이션이 2%포인트 상승하고, 가구당 연간 2600달러의 추가 비용이 발생할 것으로 전망했다. 업계는 트럼프의 관세 정책에 민감하게 반응하고 있다. 기업들은 관세 부과 시 소비자에게 비용이 전가될 가능성을 명확히 인식하고 있으며, 대응책 마련에 나서고 있다. 트럼프, 관세로 펜타닐 문제 해결할 수 있을까? 트럼프는 중국이 펜타닐 유입을 막지 않을 경우 10%의 추가 관세를 부과하겠다고 밝혔다. 그러나 이러한 조치는 미국 소비자들에게 이중 부담을 안길 수 있다. 펜타닐 문제를 해결하기 위한 관세 부과는 명확한 원인과 결과의 인과관계가 불분명하며, 펜타닐 밀수는 비공식 경로를 통해 이루어지는 경우가 많아 직접적인 효과를 기대하기 어렵다. 반면, 관세 부과는 소비재 가격 상승을 유발해 미국 내 가계 부담을 증가시킬 가능성이 크다. 전문가들은 관세 정책이 마약 유입 차단이라는 목표보다 협상 압박 수단으로 사용될 가능성에 무게를 두고 있다. 이는 단기적으로 중국과의 긴장감을 조성해 유리한 협상 환경을 만들기 위한 전략으로 풀이된다. 한편, 트럼프의 관세 정책이 협상 전략의 일환이라는 분석도 나온다. 탄 알바이라크 무역 변호사는 "트럼프 행정부는 초기에는 표적화된 관세를 우선 부과할 가능성이 크다"며, "전면적인 관세는 경제 불확실성을 증대시킬 수 있다"고 지적했다. 일부 전문가들은 트럼프의 강경 발언이 중국과의 무역 협상에서 유리한 조건을 확보하기 위한 전략적 발언일 수 있다고 해석하고 있다. 트럼프의 관세 정책이 현실화될 경우, 미국 소비자들은 단순한 가격 인상에 그치지 않고 경제 전반에 걸쳐 광범위한 영향을 체감하게 될 것이다. 이에 따라 업계와 소비자들은 트럼프 행정부의 향후 정책을 면밀히 주시하며, 구체적인 관세 부과 내용에 맞춰 대응 전략을 마련할 필요가 있다.
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- 경제
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[국제 경제 흐름 읽기] 트럼프 관세, 소비재 폭탄 예고⋯미국 가정 지갑에 직격탄
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[퓨처 Eyes(61)] 10억 년 전 고대 유전자, 생쥐 탄생 혁명 주도
- 10억 년 전 지구를 지배했던 단세포 생물의 고대 유전자가 오늘날 생쥐 탄생을 가능하게 했다. 과학계를 놀라게 한 이번 연구는 줄기세포와 진화의 관계를 새롭게 조명하며 재생의학의 미래를 열 획기적인 발견으로 평가받고 있다. 홍콩 대학교와 독일 막스 플랑크 육상 미생물학 연구소의 공동 연구진은 단세포 생물에서 유래한 유전자를 생쥐 세포에 도입해 줄기세포를 생성했으며, 이를 통해 살아있는 생쥐를 탄생시키는 데 성공했다고 사이언스 얼럿(Science Alert)과 IFL사이언스 등 다수 외신이 전했다. 연구팀은 편모조류에서 발견되는 유전자를 쥐의 유전자와 교환함으로써 두 편모조류가 기능적으로 얼마나 유사한지 확인할 수 있었다. 홍콩 대학의 야 가오 박사와 데이지린 세나 탄, 독일 막스 플랑크 육상 미생물학 연구소의 마티아스 기르빅 박사가 이끄는 연구팀은 복제된 쥐의 줄기세포를 배양하고 게놈을 재프로그래밍하여 포유류의 Sox2 유전자를 동물과 가까운 단세포 생물인 동정편모충류[choanoflagellate, 후생동물의 가장 가까운 친척으로 여겨지는 생물로, 긴 편모(flagellum)를 가지고 있으며, 이 편모 주변을 둘러싼 깃(collar) 모양의 구조를 가지고 있는 게 특징] Sox 유전자로 대체해, 연구를 진행했다. 이 세포를 배아 쥐(마우스) 배반포에 주입한 다음, 임신한 쥐 대리모에 이식하는 임신, 출산, 양육 환경에서 배양했다. 영국 퀸 메리 대학의 유전학자 알렉스 드 멘도사는 사이언스얼럿에 "단세포 친척인 쥐에서 얻은 분자 도구를 사용해 성공적으로 쥐를 만들어냄으로써 우리는 거의 10억 년 전의 진화 과정에서 놀라운 기능의 연속성을 목격하고 있다"고 말했다. 멘도사는 "이 연구는 줄기세포 형성에 관여하는 핵심 유전자가 줄기세포 자체보다 훨씬 일찍 생겨났을 수 있음을 시사하는데, 아마도 우리가 보는 다세포 생명체의 길을 닦는 데 도움이 되었을 것"이라고 설명했다. 고대 유전자가 오늘날 동물 발달에 핵심적인 역할을 한다는 점을 실증한 이번 연구는 줄기세포의 기원과 재활용 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공한다. 고대 유전자, 다세포 생물 진화의 토대가 되다 약 10억 년 전, 지구에는 동물이나 식물 같은 다세포 생물이 존재하지 않았다. 당시 지구를 지배하던 단세포 생물 가운데 동정편모충류(choanoflagellates)는 오늘날 동물의 가장 가까운 친척으로 여겨진다. 동정편모충은 현미경으로 관찰할 정도로 작은 단세포 생물이지만, 이들의 유전체에는 포유류 줄기세포 형성을 돕는 것으로 알려진 Sox와 POU라는 유전자의 초기 버전이 포함되어 있다. 기존에는 줄기세포가 다세포 생물에서만 진화했을 것이라 여겨졌지만, 이번 연구는 단세포 생물에도 줄기세포 형성에 중요한 유전자가 존재했음을 보여준다. 연구진은 이 유전자들이 다세포 생물로 진화하는 과정에서 재활용되고 확장되었을 가능성을 제시하며, 고대 유전자의 가치를 새롭게 조명하고 있다. 생쥐 탄생의 비밀, 동정편모충류 유전자 연구진은 동정편모충류의 Sox 유전자를 생쥐 세포에 도입해 생쥐의 Sox2 유전자를 대체했다. Sox2는 포유류 줄기세포의 다능성(모든 세포로 분화할 수 있는 능력)을 유지하는 데 중요한 유전자다. 놀랍게도 동정편모충의 Sox 유전자 역시 생쥐 세포에서 동일한 기능을 수행할 수 있었다. 동물은 '다능성'이라고 알려진 특징을 가지고 있다. 다능성은 배아 줄기세포가 분화하여 완전히 발달된 유기체를 구성하는 다양한 조직으로 발달할 수 있는 능력을 말한다. 동물에 인접한 미생물에 대한 이전 연구에 따르면 다능성의 기원은 다세포성보다 앞선 것으로 나타났다. 이것이 사실이라면, 이는 동물의 진화 결과가 아니라 동물 진화의 원동력 중 하나일 수 있다. 생쥐 세포는 동정편모충 유전자의 도움으로 유도만능줄기세포(iPSC) 상태로 전환되었으며, 이를 발달 중인 생쥐 배아에 주입한 결과 키메라 생쥐(마우스)가 탄생했다. 키메라 생쥐는 서로 다른 유전자를 가진 두 세포 집단이 공존하는 동물로, 이번 실험에서는 줄기세포의 영향을 받아 맨 위의 사진에서 보이는 것처럼 검은 털 반점과 어두운 눈 등의 특징을 가진 생쥐가 만들어졌다. 이 발견은 단세포 생물의 간단한 유전자가 다세포 생물의 복잡한 발달에 얼마나 중요한 역할을 할 수 있는지 명확히 보여준다. 고대 유전자, 재생의학의 미래를 열다 줄기세포는 손상된 조직을 복원하거나 질병 치료에 사용될 수 있는 '만능 세포'로, 재생의학의 핵심이다. 일본의 야마나카 신야(山中 伸弥) 박사가 2012년 노벨 생리학·의학상을 수상한 연구를 통해, 일반 세포를 줄기세포로 변환하는 기술이 세상에 알려졌다. 그는 Sox와 POU 유전자를 포함한 4가지 인자를 활용해 줄기세포를 유도했다. 이번 연구는 야마나카 박사의 연구를 기반으로 더 나아가, 고대 단세포 생물의 유전자를 활용해 줄기세포를 생성했다. 이는 줄기세포 형성 메커니즘이 생명 진화 초기 단계부터 존재했음을 강력히 뒷받침한다. 진화에서 재활용된 유전자, 재생의학의 열쇠 연구진은 동정편모충 유전자들이 초기 생명체의 기본적인 세포 기능을 조절하는 역할을 했으며, 이후 다세포 생물이 출현하면서 더 복잡한 기능으로 진화했을 가능성을 제시한다. 이를 "10억 년에 걸친 기능적 연속성"이라 설명하며, 진화생물학과 재생의학이 맞닿은 접점임을 강조한다. 홍콩대 랄프 야우흐(Ralf Jauch) 박사는 "고대 유전자 연구는 다능성 메커니즘을 더욱 정밀하게 조정하고 최적화할 방법을 제시할 것"이라며, 동정편모충 유전자의 합성 버전을 개발해 기존 유전자보다 효율적으로 작동할 가능성도 시사했다. 이번 연구는 고대 단세포 생물이 현대 생명공학에 얼마나 큰 영감을 줄 수 있는지 보여준다. 단세포 생물의 유전자가 다세포 생물의 기원과 발전에 중요한 역할을 했다는 사실은 줄기세포 연구와 재생의학의 새로운 가능성을 열고 있다. 줄기세포와 진화라는 두 축이 만들어갈 생명과학의 미래가 더욱 기대된다. 한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다.
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