항우울제의 역설적 작용

[화학으로 본 두뇌의 세계 ]
항우울제의 역설적 작용
일부 아동이나 청소년의 경우 항우울제로 인해 우울증이나 불안증세가 악화되는 원인

오늘날 전체 미국인 가운데 약 2천만명 정도는 우울증이나 불안증세 때문에 프로작이나 팍실, 졸로프트 같은 약품에 의존해본 경험을 가지고 있다. 총체적으로 SSRI 즉 ‘선별적 세로토닌 재흡수 억제제’로 알려진 이들 의약품은 이를 복용하는 대부분의 성인에 있어 광고내용과 같은 작용을 한다. 다시 말해 뇌의 화학적 세로토닌 분비량을 증가시킴으로써 기분이 호전되게 돕는 작용을 한다.

그런데 최근 이와 같은 SSRI에 부작용이 있을지 모른다는 오랜 의구심을 뒷받침해줄 만한 연구 결과가 속속 발표되고 있다. 일부 환자의 경우 우울증을 완화시켜주기는커녕 악화시킴으로써 심지어 자살 충동이나 폭력적인 행동을 유발할 수도 있다는 것이다.

지난 10월 콜럼비아 대학의 연구진은 태내에 있을 때나 유아기 시절에 프로작에 노출될 경우 영구적으로 뇌 회로가 변경되는 한편 신경 발달이 저해돼 그 결과 성장 이후에 심각한 정서적 문제를 겪게 될 수 있다는 연구 결과를 내놓음으로써 이러한 논란을 부추겼다.

학계에서는 ‘사이언스’지에 발표된 연구 결과가 현재 SSRI를 복용 중인 약 175만 명의 아동에 있어 이들 약제의 장기적 안전성에 대한 심각한 우려를 불러일으키고 있다고 주장한다. 문제의 실험에서 연구팀은 뇌가 발달 중인 어린 쥐 집단으로 하여금 프로작을 먹게 했다.

인간으로 치자면 태내에서의 마지막 3개월 기간에서부터 8세에 이르는 시기에 해당된다 하겠다. 그런 다음 연구진은 자신감과 스트레스 대처능력을 측정하기 위해 고안된 몇 가지 테스트를 실시했다. 정상적인 쥐와 비교해볼 때 어린 시기에 프로작을 복용한 성인 쥐는 보상을 얻기 위해 위험을 무릅쓰려는 의지가 약하고 불쾌한 자극을 피하는 데에 더 오래 걸렸으며 새로운 환경에 대한 두려움이 더 큰 것으로 드러났다. 동물에게 있어 이 모든 행동양상은 우울증 및 불안 증세와 연관된다.

이와 같은 역설적 기능의 근본적 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만 연구자들은 프로작이 뇌에서 자연 생성되는 세로토닌의 흐름을 막는 게 아닌가 의심하고 있다. 건강한 성인의 경우 세로토닌은 뇌세포 간의 신경 충격 전달 과정을 촉진함으로써 기분을 조절하는 화학적 메신저로서 기능한다.

하지만 유아나 어린 아동에게 있어서는 정서적 측면을 관할하는 대뇌 변연계와 피질 부분에 걸쳐 뇌 체계의 성숙을 촉진하기도 한다. 물론 쥐와 사람 사이에는 현격한 차이가 있다. 그러나 여타 연구들도 SSRI의 영향이 사람에게도 동일하게 나타날 수 있다는 소견을 내놓고 있다.

지난 2월 샬롯 시의 캐롤라이나스 메디컬 센터에서 진행된 한 연구를 통해 임신기간 내내 SSRI를 복용한 산모에게선 태어난 아기 17명과 SSRI를 복용하지 않은 산모에게서 태어난 아기 17명에 대한 비교실험이 이뤄졌다. 항우울제에 노출된 신생아는 경기를 더 자주 일으키고 더 쉽게 흥분하며 기이한 수면 패턴을 보여주는 것으로 드러났다. 이 모든 반응은 신경체계에 스트레스가 가해짐으로써 나타나는 징후이다.

미비한 경고문 작년 가을 FDA는 모든 항우울제에 가장 강력한 안전 경고문을 게재토록 요구하는 규정을 마련했다. 여러 차례의 테스트 결과 문제의 약물이 이를 복용하는 아동 및 청소년의 2~3%에 있어 자살 충동을 유발하는 것으로 밝혀졌기 때문이다.

[환경 ]
스모그를 일으키는 숲
최근 연구결과 수목이 대기오염을 가중시키는 것으로 드러났다. 여기에 인간도 일조를 하고 있다

1980년 로널드 레이건 대통령이 대부분의 대기오염은 식물 때문에 일어난다는 유명한 발언을 한 당시 사람들 대부분은 웃어넘기고 말았다. 그러나 여기에는 뭔가 숨은 뜻이 있었을지도 모른다. 그 이후 학계에서는 일부 식물이 스모그의 발생원인인 휘발성 유기화합물(VOC)을 배출한다는 사실이 입증됐으며 최근 한 연구에 따르면 광범위한 농지 관리와 육림 사업으로 인해 VOC를 배출하는 일부 수종이 번식하게 되면서 문제가 한층 악화되고 있다고 한다.

스모그를 일으키는 주범은 VOC의 일종인 이소프렌으로 성장 속도가 빠른 일부 어린 나무에서 마치 굴뚝 연기처럼 뿜어져 나오고 있다. 지난 몇 년간 미 동남부지역에서는 이소프렌 배출량이 증가했는데 남부의 소나무 조림지(造林地)에 풍향수(楓香樹)가 저절로 번식한 것이 주요원인으로 작용했다. 이 밖에도 동부지역에 널리 분포한 버려진 농지에서 저절로 생장하게 된 참나무 역시 이소프렌 증가에 한몫 거들었다.

나뭇잎에서 스며 나오는 이소프렌의 경우 존속기간이 짧으나 하부 공기층에 화학적 타격을 가한다. 이소프렌 성분이 차량이나 공장에서 주로 배출되는 아산화질소(NOx)와 반응하게 되면 그 결과 지표면 가까이에 오존 다시 말해 스모그가 생성된다 [그림 참조]. 학계에서는 화석연료를 사용하는 인간에게 가장 큰 책임이 있음을 지적하고 있다. 드루 퍼브즈 박사에 따르면 미 동부의 경우 NOx 성분이 주변에 충분히 상존하고 있는 탓에 VOC가 배출되는 순간 오존이 형성되고 있다.

▲ 오염원이 되는 수목들
다음 3개 수종이 자연 생성되는 VOC 대부분을 배출한다.

풍향수
성장속도가 빠른 수종으로 남부 깊숙이 위치한 소나무 조림지와 숲에 걸쳐 서식 범위를 넓히고 있다. 지리적으로 이곳은 고온다습하기 때문에 풍향수의 이소프렌 배출을 악화시킨다.

포플러
미 북부에는 바이오 연료의 조림지에 적격일 법한 갖가지 종류의 포플러가 빠른 속도로 자라나고 있다. 이 지역의 냉랭한 기후만이 포플러의 이소프렌 배출을 억제하고 있는 실정이다.

참나무
참나무 속(屬)의 다양한 수목이 여러 기후대에 걸쳐 각기 다른 속도로 생장하고 있다. 미주리 주의 경우 참나무가 밀집된 오자크(Ozar ks)에서는 이소프렌의 1일 방출량이 300톤에 육박할 수도 있다.

▲ 미 동부지역의 수목으로 인한 대기오염 현황
미시시피강 동쪽 지역 일대에서 나무로 인해 생성되는 VOC의 최근 증가폭을 계측하는 과정에서 연구팀은 미 농무부의 산림 조사 자료를 사용했다. 이 자료는 250,000개 지점에 걸쳐 2백7십만 그루의 수목을 대상으로 조사 집계한 내용을 담고 있다. 연구팀은 이 데이터와 더불어 각 수종이 방출하는 이소프렌 및 아산화질소 양의 실험 측정 수치를 토대로 이소프렌 배출량과 스모그의 상관관계를 모델화했다.

중서부 중서부에서 제기되고 있는 바이오 연료 시설 건립안으로 인해 산림이 희소한 지역을 중심으로 버드나무와 잡종 포플러 (에이커당 이소프렌을 가장 많이 배출하는 수종) 위주의 대규모 조림지가 들어서게 된다. 그 결과 대량 방출된 VOC가 중서부 산업단지에서 날아든 NOx와 반응작용을 일으켜 오존을 형성하게 될 것이다.

동북부 설탕단풍나무나 너도밤나무처럼 성장속도가 더디고 VOC를 적게 배출하는 수종이 VOC 배출을 많이 하는 참나무를 압도함으로써 새로 조성된 산림도 이미 성숙화 단계에 들어서고 있다. 이 지역은 NOx가 많이 생성되는 특징이 있기 때문에 생물 기원의 VOC성분이 아주 소량만 배출되더라도 금새 대량의 오존이 형성될 수밖에 없다.

남부 진화작업으로 인해 산림의 재성장 주기가 전복됐을 뿐 아니라 남부 전체에 걸쳐 VOC 생성이 가속화되고 있다. 이 지역의 경우 이소프렌 배출량이 많은 참나무와 풍향수가 정기적으로 전소돼 사라지는 대신 꾸준히 성장만 거듭하고 있다. 그러나 이곳의 NOx 배출량이 적은 관계로 VOC가 생성되더라도 오존이 증가하기는커녕 오히려 줄어들 가능성이 있다.

▲ VOC의 두 얼굴
생물 기원의 VOC는 공기 중에 어떤 성분이 있느냐에 따라 오존 오염도를 낮출 수도, 악화시킬 수도 있다. VOC는 밝고 향기로운 환경에서

가장 많이 생성되는데 나무의 경우 더위로 인한 스트레스에 대한 보호책으로 이와 같은 조건을 형성할 수 있다. 1만 그루의 포플러 나무로 조성된 숲은 95 의 날씨에 시간당 3kg 이상의 이소프렌을 방출할 수 있는데 이는 3갤런 상당의 휘발유가 쏟아졌을 때 증발되는 이소프렌 양과 맞먹는다 하겠다.

이소프렌이 공기 중에서 NOx와 섞이게 되면 오존을 생성한다. 하지만 NOx의 양이 적을 때는 오히려 오존을 파괴한다.

[바이오테크]
세포 기능의 차단
암 질환을 유발하는 유전자 작용을 차단하는 신종 요법이 탄생했다

RNA 간섭(RNA interference RNAi)이 발견된 지 7년 만에 이 기술은 암에서부터 심장의 관상동맥질환에 이르기까지 각종 질병의 치료책으로 각광을 받고 있다. RNAi란 세포의 방어 메커니즘을 방해함으로써 결함이 있는 유전자의 활동을 차단하는 기법이다. 현재 이 기술은 인체를 대상으로 한 임상실험 단계에 접어든 상태다.

지난 11월 필라델피아의 어큐어티 제약(Acuity Pharmaceuticals)은 노환성 황반퇴행성 질환을 앓고 있는 12명의 환자를 대상으로 RNAi 토대의 치료법에 대한 테스트에 착수했다.

인위적 조작을 가한 RNA 가닥을 환자의 안구에 주입하는 이 요법은 시술이 간단하면서도 통증을 유발하지 않는다 [그림 참조]. 이와 같은 RNA 가닥은 안구 세포 내부의 병든 유전자가 내보내는 잘못된 지시내용을 중간에서 가로챔으로써 황반부의 퇴행현상을 중단시킨다.

이 치료법에 어떤 부작용이 수반될지 아직 불분명하긴 하지만 그대로 방치할 경우 실명으로 발전할 가능성이 확실한 환자들로서는 기꺼이 감수할 만한 모험이라 하겠다.

▲ 메신저 RNA의 제거: 어큐어티 사의 RNAi 기술
1. 병든 세포의 핵은 단일 가닥으로 이루어진 메신저 RNA [푸른 색]를 내보냄으로써 질환을 유발하는 단백질에 관한 유전자 청사진을 전달한다.
2. 환자의 안구에 주입된 두 가닥의 RNA가 세포 속으로 이동한다.
3. 일단 세포 속에 도달한 RNA는 단백질 덩어리와 접합되는데 이 단백질은 RNA의 가닥을 풀어내는 작용을 한다.
4. 아직 단백질 군집체에 붙어있는 RNA 가닥이 병든 메신저 RNA를 찾아내어 이를 둘로 쪼갠다.
5. 양분된 메신저 RNA의 문제 요인을 효소가 제거함으로써 이 RNA로부터 질병을 유발하는 단백질이 생성되지 못하도록 유도한다.

[컴퓨터 사이언스]
생각으로 컴퓨터 커서 움직이는 장치개발
미국 과학자들이 심각하게 장애를 입은 사람들을 위해 생각만으로 컴퓨터 커서를 움직이는 장치인 ‘생각하는 모자’를 개발했다고 미 과학원 잡지 최신호에 발표했다

‘생각하는 모자’를 착용한 4명의 장애인 자원자들은 잇단 실험들에서 생각만으로 컴퓨터 상에서 커서를 이리 저리 움직일 수가 있었다고 과학자들은 밝혔다.

이번 발명은 생각만으로 로봇의 손과 발을 움직이는 새로운 방법들을 위한 길을 연 것이라고 연구를 진행한 뉴욕주 올버니 소재 뉴욕주립대학의 조너선 월포어와 데니스 맥파런드 교수가 밝혔다.

‘생각하는 모자’ 시스템에 따라 머리에 부착된 64개 전극들은 뇌파들을 기록하고 이 뇌파들이 커서를 움직이도록 한다.

이 시스템은 개인이 가장 잘 통제할 수 있는 특정한 뇌파 패턴들에 반응할 수 있도록 조정할 수 있다.

커서는 10초 내에 목표에 도달하면 목표가 성공을 알리기 위해 번쩍이고 10초가 지나면 커서가 사라져 다시 시도해야 한다.

작은 연습으로도 장애인 자원자들은 커서를 어떤 방향으로도 별로 어렵지 않게 움직일 수 있었다고 연구자들은 전했다.

자원자들 중 2명은 척수 장애가 있는 중증 장애인으로 동기 부여가 더 잘 돼 몸을 움직일 수 있는 나머지 2명의 장애인보다 커서를 더 잘 움직였다고 과학자들은 밝혔다.

[전자소재]
액정결함 구조원인 세계 첫 규명
국내 연구진이 액정 모니터의 바탕화면에 검은 점이 나타나면서 선명도가 떨어지는 액정결함의 원인을 세계 최초로 규명, LCD(액정화면)의 선명도를 높일 수 있는 가능성을 제시했다.

한국과학기술원(KAIST) 김만원 교수(고등과학원장.물리학과)팀은 미국 산타바버라 캘리포니아대학(UC), 중국 충칭(重慶)대학, 독일 울름대학과의 공동연구에서 액정 결함의 원인이 `마이크로 채널에 의해 나타난다는 사실을 밝혀냈다고 최근 밝혔다.

마이크로 채널은 마이크로미터(㎛:100만분의 1ｍ) 크기의 깊이와 폭을 가진 미세한 통로형태의 구조를 말하는 것으로, 김 교수팀의 연구에서 이 마이크로채널이 액정결함의 구조와 크기, 배열 등을 결정하는 것으로 드러났다.

김 교수는 “이 연구는 마이크로 채널을 통해 액정결함의 구조와 배열을 제어함으로써 LCD의 선명도를 향상시킬 수 있는 새로운 가능성을 제시했다”고 말했다. 또 액정결함과 약물 전달체의 구조는 유사하기 때문에 이번 연구에서 약물 전달체의 구조도 알 수 있어 약물이 환자의 건강한 세포를 죽이지 않고 병든 세포만 국부적으로 죽이는 효과적인 치료방법을 밝히는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

이번 김 교수팀의 연구논문은 `제한된 공간에서 액정결함 구조의 정렬된 ‘패턴에 대한 연구’라는 제목으로 미국 국립과학원회보(PNAS)에 실렸다.

[로봇]
보다 가볍게, 보다 높이
세계에서 가장 작고 가벼운 로봇 헬리콥터가 소형화를 거듭하고 있는 휴대용 기기의 미래를 예견해 준다

지진의 잔재더미를 뒤지거나 방사능폐기물의 누출 흔적을 조사하는 것처럼 위험하고 불결한 작업이 안드로이드의 몫이 되고 있다. 일본 전자업계의 거두인 세이코 엡슨 사는 세계에서 가장 작으면서도 가장 우수한 지능을 자랑하는 자율주행형 비행 마이크로봇을 선보였다.

무게 12.3g, 키 3.35인치에 불과한 무선 FR-II은 탄광의 갱도를 통과하거나 폭발물 수색을 위해 건물 실내를 날아다닐 수 있을 만큼 몸체가 작다.

미니어처 제작의 또 다른 쾌거 이상의 의미를 지니고 있는 이 비행 로봇은 크기에 비해 사상 유례 없이 강력한 힘을 자랑한다. 세계에서 가장 가는 초음파 모터 4개가 이 마이크로봇의 기저를 이루고 있다.

모터 중 2개는 역회전 날개에 동력을 공급함으로써 FR-II가 지상에서 이륙해 즉시 선회할 수 있게끔 한다. 반면 나머지 한 쌍은 비행, 조정 시 기체(機體)의 안정을 도모하는 한편 공중에서 선회할 수 있도록 돕는다.



기체의 두뇌 역할은 2개의 32비트 마이크로프로세서가 담당하고 있다. FR-II의 경우 원격 조정되는 대부분의 소형 비행 물체와는 달리 사전 입력된 비행경로를 따라 자율주행하는 데에 프로세싱 파워를 사용한다. 블루투스 기능이 탑재된 디지털 카메라가 달려있어 비행 도중에도 사진을 촬영, 전송할 수 있다.

이렇게 해서 촬영된 사진은 실제 정찰 임무에 사용하기에는 너무 흐릿하다는 단점이 있다. 그러나 세이코 엡슨의 대변인인 앨라스태어 번에 의하면 미래의 로봇에는 더 가볍고 발전된 카메라가 장착될 것이므로 “눈사태나 탄광의 폭발사고 발생 시 접근이 어려운 현장을 비행하면서 부상자의 모습을 담은 영상이나 위치 정보를 전송해줄 수 있을 것”이라고 한다.

밴텀 마이크로 로봇
▲ 동력
2개의 소형 압전 모터가 헬기의 이중 프로펠러의 고속 회전을 지원한다. 이 모터는 세이코 엡슨(Seiko Epson) 사의 차세대 디지털 카메라에도 사용될 것이 확실시된다.

▲ 밸런스
두께가 0.4mm에 불과한 선형 액추에이터 모터 2개가 피스톤처럼 움직임으로써 헬기에 있어 근육과 같은 기능을 담당한다. 모터는 헬기에 완벽한 자세 조절은 물론 공중에서의 균형 및 부양(浮揚) 능력을 부여한다.

▲ 영상
쌀알 한 톨보다 작은 세계 최소형의 자이로 센서(gyro-sensor)가 헬리콥터에 탑재된 디지털 카메라의 기능을 안정시킴으로써 보다 선명한 영상을 찍을 수 있게 한다. 이 자이로 센서 장치는 세이코 엡슨의 최신형 디지캠 모델에 이미 사용되고 있는데 올해 안에 카메라 폰에도 장착될 것으로 예상된다.

▲ 지능
무게를 줄이기 위해3.1g의 장착 브랙킷(mounting bracket)에는 32비트급 마이크로프로세서가 2개 설치돼있다. 이와 동일한 콤팩트 마운팅 기술로 인해 PDA나 휴대전화 같은 소형기기에 더 많은 전자부품을 집어넣을 수 있게 됐다.

[방정식]
더 밝은 전구를 위해
한때 기적에 가까웠던 에디슨의 발명이 이제는 비효율성의 표본이 되고 있다

전구는 1세기 전 에디슨이 발명한 이래 사실상 별다른 변화를 겪지 않았다. 하지만 오늘날 과학자들은 산화아연(ZnO)이 각 가정을 점거하고 있는 비효율적인 기존 조명을 획기적으로 대체할 수 있다고 자신한다.

산화아연은 기저귀 착용으로 인한 피부 발진을 방지하는 화학성분이다. 이와 같은 산화아연을 결정(結晶) 형태에서 발광 다이오드(light-emitting diode; LED)의 제작에 사용할 수 있다. 이렇게 해서 탄생한 LED의 경우 전기를 조명으로 변환시키는 과정에서의 효율성이 오늘날 백열등에 사용 중인 텅스텐 필라멘트보다 10배 정도 앞선다. 더불어 수명 또한 10배는 길다.

이 전구는 다른 LED와 비교해볼 때 밝기나 효율성 면에서 모두 앞서는 것으로 나타났다. 이유인즉슨 발산하는 빛의 대부분이 자외선이기 때문인데 자외선은 가시광선으로 쉽게 전환될 수 있다. 텅스텐을 산화아연 같은 소재로 대체함으로써 전 세계적으로 조명에 사용되는 전기 소모량을 50%이상 절감할 수 있다.

룩 교수는 장기적 관점에서의 재정적 인센티브도 간과할 수 없을 것이라 한다. 산화아연을 사용한 LED로 대체함으로써 미국은 연간 3백5십억 달러 이상을 절약할 수 있을 것이다.

[전자]
입고다니는 태양전지판 3년 내 시판
옷에 붙여 입고 다닐 수 있는 태양전지판이 3년 내로 시판돼 핸드폰, 음악감상기, 전지 등을 충전하는데 도움을 줄 것이라고 영국 뉴 사이언티스트가 보도했다.

이 새로운 태양전지판은 두루마리 형태로 대량으로 생산되어 필요한 만큼 끊어서 옷, 섬유, 가구, 지붕위에 붙일 수 있어 가격도 싸고 잘 접어진다고 뉴사이언티스트는 전했다. 이 혁신적 전지판은 유럽연합(EU)이 지원한, 3개국이 참여한 청정에너지 연구프로젝트의 결과로 나온 것이다.

새 태양전지판의 기초 기술은 현재 사용중인 전통적 태양전지판에 사용된 기술과 같지만, 투명 실리콘 대신 다형(多形) 실리콘을 사용해 현재의 전지판들보다 두께가 10분의1에 불과하다.

달 착륙에 유도 미사일 기술 제안
화성 등 먼 행성 탐사의 준비단계로 새로운 달 착륙 기술 개발에 참여한 미국의 한 미사일 회사가 적국의 미사일을 요격해 파괴하는 유도미사일 기술을 사용할 것을 제안해 관심을 끌고 있다고 BBC 뉴스 인터넷판이 최근 보도했다.

최근 열린 미국 지구물리학연맹 회의에서 레이시언사는 유도미사일 기술을 사용해 달 표면에 정밀한 자동 착륙을 할 수 있는 값싼 착륙선을 만들 수 있다면서 이는 장기적으로 부시 대통령이 구상하는 화성 탐사계획에도 이용될 수 있을 것이라고 설명했다.

레이시언사의 구상은 이미 ‘킬 비어킬’ 요격 미사일에 사용중인 추진장치를 연관부분만 바꿔 만든 착륙선을 달을 향한 비행 도중 항법장치 등을 갖춘 모선의 순항단(段)에 부착한다는 것.

달에 착륙하기 약2분 전에 로켓 부스터가 `킬 비어클의 속도를 초속 300-450m로 줄이면 착륙선은 착지 1분쯤 전에 스스로 가동하게 되는데 이는 지난 수십년간 미사일에 사용된 작전 시간조절 장치의 원리와 똑같은 것이다. 착륙선은 이어 킬 비어클의 고도계와 디지털지형대조장치(DSMAC)의 자료를 종합, 정밀한 착륙지점 좌표로 유도된다.

마이클 부언 레이시언사 부사장은 “NASA(미항공우주국)의 항법 요건, 특히 달착륙 지점에 관한 요건은 날로 정밀해지고 있다”면서 “우리는 정확한 좌표에 정밀장비를 착지시킬 매우 정교한 항법 능력을 갖고 있다”고 말했다.

[우주]
은하간의 아이디어 공장
공상과학에나 등장할 각종 기술이 실현될 날이 NIAC의 도움으로 앞당겨지고 있다

나사의 탐사 활동 대부분이 저 먼 우주의 별과 행성에 집중되고 있는 가운데 소규모 부서 한군데만은 바로 이곳 지구에서 환상을 쫓고 있다.

NIAC(NASA Institute for Advanced Concepts)은 향후 10 ~ 40년가량은 연구실을 떠날 수 없을 만큼 고도로 복잡한 아이디어들을 개발하는 데에 전념하고 있다. 이러한 아이디어는 새로운 밸브 디자인과 같은 차원이 아니다. 전면적으로 새로운 기술 설계와 시스템 수준의 아이디어인 것이다.

지난 10월 NIAC는 12개의 새로운 아이디어를 선정하여 보조금을 지급했다. 여기에는 달에 설치될 망원경과 화성처럼 척박한 기후에서도 살아남을 수 있는 유전자 조작 식물에 대한 구상안이 포함됐다.

이러한 보조금은 NIAC에서 ‘제1단계’ 연구로 분류한 대상에 지급된다. 6개월에 걸쳐 75,000달러가 지급됨으로써 해당 과학자로 하여금 심도 깊은 연구를 추진토록 돕는다. 가령 에이미 그룬덴과 웬디 보스가 이끄는 노스캐롤라이나 주립대의 연구진의 경우 화성 정원의 조성 방안을 제시해 지원금을 받게 됐다.

앞으로 이 팀은 소위 호극성(好極性) 유전자를 수용하기에 가장 적합한 식물을 찾아내는 작업을 진행할 예정이다.

[미래에서 날아온 소식]
2020년 텔레슬레이버리(teleslavery)의 시대
‘I, Robot’과 연이은 속편과 같은 할리우드의 SF 블록버스터에서 로봇 엑스트라의 비중이 점차 늘어나면서 제작비 절감은 물론 등장 로봇의 정교함도 점차 더해가고 있다.

이러한 추세는 대량생산형 로봇 노동자라는 신종 계층의 출현을 예고하고 있다. 단 한 가지 문제만 제외한다면 말이다. 바로 로봇의 자율주행능력을 위해 필요한 인공지능 수준이 정보처리능력의 발전 폭에 현저히 미치지 못하고 있다는 점이다. 그 결과 로봇을 움직이게 하기 위해서는 광대역 연결과 PC상의 그래픽 인터페이스를 통한 사람의 작업이 선행돼야 한다.

서구사회에서 공장 노동자와 농장 인부, 집안의 하인 역할을 수행하는 로봇을 작동시키기 위해 개도국의 인력이 동원되고 있다. 이들은 일당 10달러 정도의 저임금을 받으며 무료 광대역 연결 서비스를 통해 이 작업을 맡아 하고 있다.

[생명공학 ]
줄기세포로 인공피부 증식 성공
국내 연구진이 줄기세포를 이용해 인공피부를 만드는 데 성공했다고 밝혀 주목받고 있다.

분당 서울대병원 피부과 박경찬 교수와 서울대 인간생명과학연구단 김동석 교수팀은 피부에 존재하는 줄기세포가 콜라겐에 잘 붙는 성질을 이용해 피부줄기세포를 분리한 뒤 이 줄기세포로 인공피부를 만드는 데 성공했다고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술부 세포응용연구사업단의 연구비 지원으로 이뤄졌는데 논문은 생명과학 분야 전문학술지인 ‘세포 및 분자생명과학’(Cellular & Molecular Life Sciences) 최근호에 실렸다.

논문에 따르면 연구팀은 네 가지 형태의 콜라겐을 배양 접시에 코팅한 뒤 피부 세포를 배양했다. 이 결과 피부 줄기세포들은 10분 안에 콜라겐에 달라붙어 분리가 가능해졌는데 이들 줄기세포는 기존 피부줄기세포다 증식력와 생존율이 우수했다.

기존 방법의 경우 줄기세포를 분리하기 위해서는 고가의 장비가 필요한 데다 시간이 많이 걸리고 획득되는 세포 수가 적고 생존율이 낮은 단점이 있었다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 특히 이렇게 얻은 피부줄기세포를 증식시켜 피부의 4개 층이 제대로 구조화 된 인공피부를 만드는데도 성공했다고 덧붙였다.

연구팀은 이번 연구결과에 대해 국내 특허를 출원했으며 바이오벤처기업 웰스킨과 함께 인공피부 생산을 상업화 한다는 계획이다.

김동석 교수는 “최근 줄기세포 연구결과처럼 인간의 피부줄기세포도 화상과 같은 피부손상에 응용될 수 있는 가능성을 제시한 데 의미가 있다”고 말했다.

[테크놀로지]
음성으로 감정 인식하는 시스템 개발
올 여름 개봉했던 윌 스미스 주연의 공상과학영화 ‘아이,로봇’에서는 기계인간이 사람의 목소리로 분노를 인식하는 장면이 나온다.

옵서버 인터넷판에 따르면 스코틀랜드의 어펙티브 미디어사 연구진은 이처럼 인간이 말하는 방식으로 분위기를 인식할 수 있는 컴퓨터 시스템을 개발해 자동차 제조사와 컴퓨터 게임업체에 이 시스템을 판매하는 문제를 협상 중이다.

어펙티브 미디어의 사장인 크리스티안 존스 박사는 “우울하거나 슬플 때 목소리는 낮아지고 말이 느려지지만 화가 났을 때는 목소리가 올라가고 말을 많이 하게 된다”고 설명했다.

그는 “우리는 말할 때 여러 가지 미묘한 방법을 사용해 감정을 드러내는데 우리회사의 인식시스템은 40가지 방법을 사용한다”면서 “우리 시스템은 사람들이 사용하는 단어를 무시하고 오직 음질에만 집중한다”고 말했다.

이 기술 개발에는 에든버러대와 스탠퍼드대가 참여했으며 도로 상태에 관한 정보를 운전자에게 제공하는 자동차를 개발 중인 도요타도 참여했다.

세계 최고효율 고체 유기태양전지 개발
기존 실리콘 태양전지보다 5배 가량 저렴한 고체 유기 태양전지가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 촉진수송분리막연구단 강용수 박사팀은 빛 에너지를 전기에너지로 전환하는 효율이 기존 기술보다 3배나 높고 현재 널리 쓰이는 실리콘 태양전지보다 생산단가를 5배 가량 낮춘 고효율 고체 유기 태양전지를 개발했다고 밝혔다.

이번에 개발된 태양전지는 빛의 에너지 전환율이 8.1%에 달해 기존 기술의 2.6%보다 크게 앞서 세계에서 가장 높은 효율을 구현한 것이 특징이다.

고체 유기 태양전지는 빛 에너지를 받으면 전자를 방출하는 염료를 이용한 것으로 방출된 염료가 반도체속으로 들어가서 전기를 발생시키는 원리로 작동된다.

기존 액체 유기 태양전지의 경우 액체를 전지모듈에 주입하는 과정이 까다로워 연속공정이 어려웠으나 강 박사팀은 염료를 전해질에 섞어 분자량 1천정도의 꿀과 같은 상태의 액체로 만들어 전지모듈에 주입한 뒤 스스로 고체로 변하게 하는 `올리고머 접근법’을 사용함으로써 연속공정을 가능하게 했다.

이번 강 박사팀이 개발한 태양전지는 ▲ 투명성 ▲유리나 플라스틱 형태로 만들수 있는 유연성 ▲염료를 사용하기 때문에 다양한 색깔 구현 ▲저렴한 가격 등의 장점을 갖추고 있어 건물 유리창, 노트북PC, 미래의 병사 기본장비 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.