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사이언스 잡지 ‘올해의 혁신’에 HIV 백신 ‘레나카파비르’ 올해의 과학 혁신으로 새로운 기전을 통해 인간면역결핍바이러스(HIV) 감염을 막아주는 신약 관련 연구가 선정됐다. 향후 전 세계에 출시되면 후천성면역결핍증(AIDS·에이즈) 감염을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.과학잡지 사이언스는 ‘2024년 올해의 혁신’으로 미국의 제약회사 길리어드사가 개발한 주사제 ‘레나카파비르’와 관련 연구를 선정했다고 13일 밝혔다. H. 홀든 소프 사이언스 편집장은 이날 사설에서 “HIV는 매년 100만 명 이상을 감염시키고 백신 개발은 요원했던 게 현실”이라며 “새로운 주사제 레나카파비르는 한 번 접종으로 6개월간 예방 효과가 있는 약물로 희망을 주고 있다”고 말했다.레나카파비르는 HIV 감염 치료에 사용되는 처방 약으로 경구 또는 피하 주사로 투여하며 1회 접종 시 6달간 감염을 예방할 수 있다. 임상 시험 결과 아프리카 청소년·여성은 100%, 여러 대륙의 다양한 성별에선 99.9%의 예방 효과를 보였다. 사이언스는 이런 효과의 비결이 바이러스 유전물질을 보호하는 HIV의 캡시드 단백질에 대한 획기적인 연구에서 비롯됐다고 봤다. 레나카파비르는 캡시드 단백질을 경화시켜 바이러스 복제의 주요 단계를 차단하는 기전으로 작용한다. 사이언스는 이런 캡시드 단백질 대상 기전이 한때는 비실용적으로 여겨졌으나 레나카파비르 성공으로 다른 바이러스 질환 치료에도 영감을 줄 것이라고 전망했다. 처음엔 다른 약에 내성이 생긴 환자를 위한 구제 요법으로 개발됐지만 지속형 주사제 형태로 개발되면서 HIV 예방에 새로운 기전을 제시했다는 것이다.2022년 미국·유럽에서 치료제로 승인받아 판매중인 레나카파비르는 내년까지 에이즈 예방 백신으로서도 미국 식품의약국(FDA) 등 규제 당국의 승인을 받을 것으로 예상된다. 전 세계 출시는 경제성·제조 계약·보건 인프라 상황 등에 따라 결정될 것으로 보인다. 사이언스는 “고위험군의 감염을 획기적으로 줄일 수 있는 레나카파비르의 잠재력은 매우 중요하다”며 “레나카파비르가 이전의 생물의학 발전과 함께 전 세계 보건 위기인 HIV와 에이즈를 줄이는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 밝혔다.구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2024-12-13 11:50
카이스트, 신개념 항암 치료제 개발...체내에서 직접 항암 면역세포 증식 국내 연구진이 항암 면역세포를 종양 조직 내에서 직접 늘리는 새로운 개념의 항암치료제를 개발했다. 기존의 복잡한 방식의 한계를 극복하면서도 강력한 치료 효능을 보일 것으로 기대된다.카이스트는 박지호 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 항암 세포치료제의 항암 치료 효과를 체내에서 구현할 수 있는 mRNA 치료제를 개발했다고 11일 밝혔다.백혈병 등 혈액암 치료를 위한 CAR-T 세포치료제 개발 이후 위암·폐암 등 각종 고형암 치료에 쓰이는 각종 항암 치료제들이 개발되고 있는 가운데, 특히 암세포 사멸에 효과적인 ‘종양 침윤 T세포’ 기반의 항암 세포치료제가 유망한 치료제로 꼽히고 있다.종양 침윤 T세포는 암세포 주위에 모여있는 림프구의 일종으로, 혈액 내에 순환하는 말초 혈액 림프구와는 달리 암세포가 있는 곳으로만 선택적으로 이동하는 특성이 있다. 다양한 종양 항원을 인식해 암세포를 사멸할 수 있는 능력이 있는 것으로 알려져 있다. 즉 환자 개인의 종양에 침투하는 개인 맞춤형 치료가 가능하다는 장점이 있다. 그러나 종양 조직에서 T세포를 분리하고 이를 다시 체외에서 증식시켜 주입하는 과정이 매우 복잡하고 오랜 시간이 소요된다는 한계가 있었다.연구팀은 T세포를 체외에서 증식시킬 때 사용되는 ‘항 CD3 항체’를 체내에서 발현될 수 있도록 설계하고, 이 항체가 세포에 전달될 수 있도록 암호화하는 mRNA를 이용했다. 이를 통해 암세포의 세포막에 항 CD3 항체를 발현하도록 함으로써 T세포가 효과적으로 늘어나도록 유도해 높은 항암효과를 유도하는 데 성공했다.연구팀은 개발한 mRNA 치료제를 종양에 투여했을 때 부작용 없이 암세포를 직접 사멸할 수 있음을 동물실험을 통해 확인했다. 나아가 피부암의 일종인 흑색종을 앓는 동물에게 PD-1 면역항암제와 mRNA 치료제를 함께 사용했을 때 항암효과가 더 커진다는 것을 확인했다.연구팀에 따르면 이번에 개발한 치료제는 기존 세포치료제보다 뛰어난 환자 접근성을 바탕으로 대장암·피부암과 같은 다양한 고형암 치료에 적용될 수 있을 것으로 보인다.박지호 교수는 "이번 연구에서 기존에 체외에서 고비용으로 긴 시간 준비돼서 환자에게 주입되는 항암 세포치료제를 종양 내 mRNA 주입만으로 체내에서 구현할 수 있는 새로운 개념의 항암 mRNA 치료제를 제시했다"며 "기존 항암치료제들로 치료하기 어려워 방법이 없던 고형암 환자들에게 새로운 치료법을 제시할 수 있다는 점에서 큰 의의를 가진다"고 강조했다.윤준용 카이스트 바이오및뇌공학과 박사와 에린 파간 석사과정생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 나노기술 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 지난달 11일 게재됐다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2024-12-11 15:47
- 문화일보
저궤도에 위성 촘촘히 깔아… 버퍼링 없이 지구와 ‘링크’ 지난 5일 정오에 가까운 시각, 현지시간으로는 오후 7시쯤 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서는 스타링크 위성 20기를 실은 팰컨9 로켓이 발사되고 있었다. 로켓은 위성 20기를 계획대로 궤도에 올린 뒤 복귀했다. 스타링크의 214번째 위성 배치였다.스페이스X는 지난 스타십 시험발사 때 그랬듯 이번 발사 역시 X(옛 트위터) 등을 통해 생중계했다. 페어링(분리형 격납고)이 분리되고 팰컨9 로켓이 다시 돌아와 착륙하는 전 과정을 영상으로 시청하는 일이 이제는 익숙하지만 여전히 대단한 기술이다. 우주로 올라간 우주선에서 실시간으로 고화질 영상을 중계하는 일은 어떻게 가능했나? 우리는 어떻게 시험발사된 스타십을 실시간으로 지켜볼 수 있었나? 스페이스X는 스타링크로 구축된 인터넷이 있기 때문에 가능했다고 설명한다. ◇지구 저궤도에 위성 4만2000대 발사=스타링크는 고도 530∼570㎞의 지구 저궤도에 촘촘한 위성망을 깔아 전 지구에 인터넷을 제공하는 서비스다. 한국의 경우 국토 면적이 넓지 않고 초고속 인터넷 구축이 상당히 양호해 수요가 크지 않으나 해외의 경우 상황이 다른 국가도 꽤 많다. 산간·도서 벽지에 인터넷을 제공할 수 있다는 것은 비상 상황 시 백업 통신망으로 활용할 수 있다는 뜻이다. 최근 전쟁을 겪은 우크라이나는 실제로 스타링크 서비스를 조기에 도입해 통신 음영을 해소하는 데 이용한 바 있다.지구 저궤도는 평균 해수면으로부터 고도 160∼2000㎞의 궤도를 의미한다. 일반적으로 로켓을 고고도에 올리기 위해선 발사체가 더 커져야 하고 위성의 고도가 높을수록 지상관측·통신 등 임무 장비의 성능 역시 고성능이 요구된다. 거리가 멀어지는 만큼 통신 지연도 길어진다. 따라서 낮은 궤도에 위성을 올리는 편이 더 간편하고 통신 속도면에서도 더 유리하다. 일반적으로 저궤도위성(250∼2000㎞)의 평균적인 통신 지연율이 10밀리초(㎳)인 데 비해 중궤도위성(2000∼3만6000㎞)은 100㎳, 정지궤도위성(3만6000㎞)은 240㎳의 평균 지연율을 보이는 것으로 알려져 있다. 그러나 궤도가 낮으면 통신 가능 범위는 줄어든다. 마치 손전등을 위에서 들고 비출 때 높이에 따라 빛의 밝기와 도달 범위가 달라지는 것과 같은 원리다. 스타링크는 최대한 많은 소형 위성을 촘촘히 쏘아 올리는 것으로 이런 한계를 만회했다. 스타링크 위성은 1세대와 2세대로 구분되는데, 1세대 1만2000기는 이미 승인이 완료됐고 2세대 목표는 약 3만기에 달한다. 현재까지 7500기 이상을 발사했고 이 중 6800여 기가 궤도상에서 기능을 수행 중인 것으로 추정된다.◇지상 중계 없이 위성 간 레이저 통신=기존 위성통신에 주로 사용되던 정지궤도 위성은 고도 약 3만6000㎞에 배치된다. 이는 정지궤도의 특성 때문으로 정지궤도에 위치한 위성은 지구의 자전주기와 동일한 주기로 궤도를 돈다. 따라서 적은 수의 위성으로 특정 지역 상공에 상주하며 해당 지역만을 관측하거나 안정적인 통신망을 제공하기 위해선 정지궤도 위성이 합리적이다. 그러나 스타링크는 다량의 소형 위성을 저궤도에 올려 운영한다. 지상에서 봤을 때도 위성이 한자리에 멈춰 있을 수 없고 수천 대의 위성이 머리 위를 지나가게 된다. 이 과정에서 위성이 통신 가능한 범위를 벗어나면 그 뒤 차례로 오는 위성에 신호를 ‘핸드오버’하는 방식으로 통신을 유지한다. 핸드오버란 서비스 중인 기지국 영역을 벗어나 인접 기지국으로 이동할 때 통화나 인터넷 연결을 계속 유지하기 위해 인접한 기지국으로 신호를 자동 동조하는 기술이다. 스타링크 위성들은 지상의 중계를 거치지 않고 위성 간 레이저 통신(ISL) 기술을 통해 핸드오버를 수행한다. 최신 버전의 스타링크 위성엔 3개의 통신용 레이저가 장착돼 있는 것으로 알려져 있다. 이를 통해 가령 두 지역 간 데이터를 전송할 때, 지상 중계를 거치지 않고 인접 위성을 통해 데이터를 전송함으로써 특정 중계국에서의 병목 없이 더 빠르게 전송할 수 있다.스타링크는 2019년 5월 저궤도 위성 발사를 시작해 100개국 이상에서 서비스 중으로 지난 9월 사용자 400만 명을 돌파했다. 더불어 올해 초부턴 일부 위성에 ‘다이렉트투셀(Direct to Cell)’ 기능을 탑재해 쏘아 올리는 등 사업을 준비 중인데, 이는 저궤도 위성과 스마트폰을 직접 연결해 통신서비스를 제공하는 사업이다. 기존 스타링크는 전용 안테나가 필요했으나 다이렉트투셀 서비스가 본격적으로 시작되면 별도 안테나와 무선인터넷 액세스포인트(AP) 없이도 통신할 수 있다. 지상 안테나가 불필요하기 때문에 비용도 절감된다.◇우주쓰레기 우려도=이런 장점들을 가진 스타링크도 천문학자의 입장에선 일종의 재앙으로 여겨지기도 한다. 지상에서 천체를 관측하며 특히 사진을 촬영할 때, 장노출 사진에 스타링크 위성이 지나가며 햇빛을 반사하는 현상이 모두 촬영되기 때문이다. 이렇게 찍힌 스타링크 위성의 궤적은 별자리 사진에 흰색 줄을 그어놓은 것처럼 보인다. 천문학계의 거센 반발에 일론 머스크(사진)는 스타링크 위성에 차양막을 달거나 색을 코팅하는 등 빛 반사를 줄이기 위한 조치를 취하기도 했다. 그러나 우주쓰레기 문제 등 여전히 미흡한 점이 많다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2024-12-09 09:00
내년 상반기엔 국내서도 스타링크 스타링크가 내년 상반기 중 국내에 도입될 것으로 보인다. 정부 관계자는 사실상 기술과 관련된 절차는 올해 내로 마무리될 것으로 전망했다.스타링크 도입 관련 주무부처인 과학기술정보통신부에 따르면 국내에서 스타링크 단말기를 사용할 수 있도록 하는 ‘간이 무선국·우주국·지구국의 무선설비 및 전파탐지용 무선설비 기술 기준’ 일부 개정안의 행정 예고가 이달 말 종료된다. 과기정통부 관계자는 “이달 말 행정 예고가 끝나면 규제심사에 한 두 달 정도 소요된다”며 “1개월 정도 절차상 심사를 거치면 기술과 관련한 준비는 거의 마치는 것”이라고 설명했다. 절차상 규제심사까지 종료되면 과기정통부는 스타링크 코리아와 미국 본사가 맺은 국경 간 공급 협정에 대해 승인 절차를 개시한다. 한편 지난 3일 밤 6시간 비상계엄 사태 이후 스타링크에 대한 국민적 관심은 더욱 높아지고 있는 상황이다. 특히 계엄 선포 이후 각종 포털사이트 이용량이 급증해, 몇 시간 동안 카페 서비스 접속이 원활하지 않고 뉴스 댓글이 작동하지 않는 등 문제가 발생하기도 했다. 이처럼 자연재해 등 예기치 못한 상황이 발생해 평소 사용하던 인터넷이 먹통이 될 경우 지상 기지국을 통하지 않고 저궤도 위성을 통해 통신하는 스타 링크가 대안이 될 수 있을 것으로 보인다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2024-12-09 08:56
‘뇌에 칩 이식’...뇌·컴퓨터 연결기기 5년 내 상용화되나 뇌와 컴퓨터를 연결하는 인터페이스에 대해 관심이 쏠리며 현재 시장 규모가 540조 원에 달하고 있다는 분석이 나왔다. 특히 일론 머스크의 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크가 포문을 연 스타트업간 기술 경쟁이 격화되고 있는 것으로 분석됐다.정보통신산업진흥원(NIPA)은 8일 ‘글로벌 정보통신기술(ICT) 주간 동향 리포트’에서 미국 내 뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 시장이 약 540조 원(약 4000억 달러) 규모로 전망된다고 밝혔다. 또 향후 5년 내로 임상 시험을 마친 기기들의 본격적인 상용화가 이뤄질 것이라고 내다봤다.BCI 기술은 인공지능(AI)에 밀리지 않도록 인간 지능을 증강시키기 위한 기술로 여겨진다. BCI 기술에 대한 관심은 뉴럴링크가 최근 캐나다 규제 당국으로부터 임상시험을 승인받아 토론토 웨스턴 병원에서 뇌 칩 이식을 시험한다는 계획을 발표하면서 관심이 증폭됐다. 뉴럴링크가 미국 외 국가에서 임상시험을 승인받은 건 캐나다가 처음이다.보고서는 디지털과 바이오 분야 외신을 인용해 "뇌-컴퓨터 인터페이스 기술과 스마트홈 장치, 전자기기의 통합은 사지마비 환자가 주변 환경을 제어할 수 있는 가능성을 통해 자율성과 삶의 질을 향상시키고 있다"고 전했다.최근 당선된 도널드 트럼프 미국 대통령은 BCI 규제의 변수로 작용할 수 있지만, 전문가들은 여전히 이 기술의 미래에 대해 낙관적인 태도를 유지하고 있다. 보고서에 따르면 미국 식품의약품청은 뉴럴링크의 뇌 이식 칩을 ‘혁신 장치’로 지정, 신경 과학 분야의 획기적인 진전으로 평가했다. 뉴럴링크 외에도 BCI 기술에 도전하는 스타트업이 속속 등장하며 경쟁이 심화하고 있다. 싱크론, 패러드로믹스 등 뇌에 칩을 심는 ‘침습적 방식’은 뉴럴링크와도 비슷한 방식이다. 이 중 싱크론은 빌 게이츠 등 유명 투자자의 지원을 받았다.아울러 뇌파 등 비침습적 방식을 쓰는 시장도 확대하며 오픈 BCI, 넥스트마인드 등 스타트업에서 뇌파 지원 헤드폰이나 가상현실(VR) 헤드셋, 스마트 안경과 같은 제품과 호환할 수 있는지 등 활발한 연구를 진행 중이다. 선두주자로 꼽히는 뉴럴링크는 지난 1월 말 처음으로 사지마비 환자 놀런드 아르보의 두뇌에 칩을 이식하는 수술을 한 데 이어 지난 8월에는 두 번째 환자에 대한 이식수술도 성공적으로 했다고 발표했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2024-12-08 16:45
“술 마시면 탈모 악화?”...“연관성 낮아” 음주가 탈모에 악영향을 준다는 통념과 달리 실제로는 그 연관성이 떨어진다는 연구 결과가 나와 화제다.8일 과학기술계에 따르면 김원규 한국과학기술연구원(KIST) 천연물유효성최적화연구센터 선임연구원 및 연세대 원주의대 겸임교수와 부산대 김기훈·김윤학 교수 공동연구팀은 메타연구(기존 연구를 분석하는 연구)에서 음주와 안드로겐성 탈모의 연관성이 크지 않은 것으로 나타났다는 연구 결과를 국제학술지 ‘알코올 및 알코올중독’에 발표했다.연구팀은 올해 4월까지 공개된 수천 편의 연구를 동일 집단 방식으로 분석한 결과, 일주일간 소주 3잔 수준의 알코올을 섭취하는 음주자와 비음주자 사이에서 안드로겐성 탈모 발병 정도에 큰 차이가 없음을 확인했다. 안드로겐성 탈모가 있는 이들은 없는 이들보다 음주 가능성이 1.4배 높았지만, 연구팀은 통계적으로 큰 의미가 없는 수준이라 설명했다.안드로겐성 탈모는 남녀 모두에게서 나타나며 세계적으로 가장 흔한 탈모 유형으로, 남성 호르몬인 안드로겐이 모발의 성장을 억제해 발생한다. 모발이 서서히 얇아지다가 빠진다는 특징이 있다.요인으로는 유전적 영향이 크고, 흡연·식단·스트레스와 같은 요인도 잠재적 원인으로 꼽혀왔다. 아울러 음주 역시 간이 알코올을 대사하는 과정에서 발생하는 아세트알데하이드가 두피 면역을 방해할 수 있어 안드로겐성 탈모를 악화할 수 있다는 이론이 존재해왔다.연구팀은 기존 연구들에서 특정 그룹을 대상으로 분석했을 때 탈모-음주의 연관성이 발견되는 것에 대해 "어느 정도 편향이 존재할 수 있지만, 대규모 연구를 분석하면 관련성이 명확해진다"고 설명했다. 즉 음주가 안드로겐성 탈모에 미치는 영향을 명확히 하려면 대규모 연구가 필요하다는 것이다.김 선임연구원은 "5만 명을 대상으로 비타민C 섭취와 수명 사이 상관관계를 분석했을 때 수명이 늘어나는 효과가 없었다는 연구결과가 있지만, 술을 많이 마시면서 비타민을 먹는 것과 안 먹는 것은 차이가 있다"며 "다양한 사람이 많으면 효과가 확인되지 않지만, 특정 그룹은 결과가 나올 수 있는 것"이라고 말했다. 이어 "다른 인자와 비교하기 위해서는 추가 분석이 필요하지만, 알코올보다는 스트레스 같은 것이 더 심한 영향성이 있는 것으로 판단하고 있다"고 말했다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2024-12-08 16:37
英여성, 모유 늘리겠다고 ‘태반 젤리‘ 먹었다가 뭇매 한 영국 여성이 산후우울증에 도움이 된다는 이유로 ‘태반’으로 만든 젤리를 먹었다가 뭇매를 맞았다. 최근 영국 매체 더 미러에 따르면, 웨스트요크셔에 거주하는 한나 브라운(34)은 지난해 둘째 아이를 가졌다. 전문가의 만류에도 가정 출산을 고집한 한나는 지난해 10월 자신의 집에서 2.8kg의 남자아이를 출산했다. 그런데 태반이 모유를 늘리고 산후우울증을 줄이는 데 도움이 된다는 정보를 접한 뒤 자신의 태반을 캡슐로 만들어 섭취하기로 했다. 한나는 자신의 태반으로 만든 젤리를 먹는 모습을 촬영해 SNS에 “하리보처럼 태반을 그냥 먹는 중”이라는 캡션과 함께 올렸다. 해당 영상은 곧 온라인상에 확산했고, 500만 회 이상의 조회수를 기록하는 등 화제를 모았다. 한나는 “처음에는 사람들이 관심을 보이다가 미국 전역에 영상이 퍼지기 시작하자 ‘식인 풍습과 같다’ ‘못생겼다’ ‘너와 네 아기는 죽어야 한다’ 등의 비난을 쏟아냈다. 제 여동생도 역겹다고 생각했고, 가족 중 일부는 제가 태반을 먹은 사실에 수치심을 느끼기도 했다”고 말했다. 그러면서 “악성 댓글에 화를 내지는 않았다. 비록 잘못된 일로 입소문이 났지만 저는 다시 한 번 더 할 것이고, 사람들이 다른 사람들로부터 (태반 젤리에 대한) 긍정적인 이야기를 듣게 되면 그때부터 그 이점을 알게 될 것”이라고 강조했다.태반을 알약이나 젤리로 만들어 먹는 사람은 한나 뿐만이 아니다. 앞서 할리우드 스타 킴 카다시안은 지난 2015년 출산 후 태반 알약을 복용하고 있다고 고백했다.현재 미국 식품의약청(FDA)은 태반 섭취의 약효를 정식으로 승인하지 않은 상태다. 2017년 미국 질병통제예방센터(CDC)는 산모가 태반을 복용한 뒤 아기가 B군 연쇄상구균에 걸린 사례를 인용하며 태반 캡슐 복용의 위험성을 경고한 바 있다.정세영 기자
- 정세영 기자
- 2024-12-07 12:38
새처럼 걷다가 ‘껑충’...다리로 걷고 나는 로봇 개발 실제 새처럼 다리로 걷고 뛰고 점프하고 날 수 있는 항공 로봇이 개발됐다. 연구팀은 이 디자인을 활용하면 복잡한 지형에서도 항공기를 이용할 수 있을 것으로 기대했다.스위스 로잔 연방 공대(EPFL) 신원동 박사팀은 5일 과학 저널 네이처를 통해 새처럼 육상에서 다리로 움직이다가 비행할 수 있는 항공 로봇 ‘레이븐’(RAVEN, Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments)을 개발했다고 밝혔다.새는 뒷다리를 통해 걷기·뛰기·도약·점프해 날아오르기 등 다양하게 움직여 항공 로봇에 도입하면 활용성이 뛰어날 것으로 기대돼왔다. 그러나 제대로 된 비행 성능을 유지하면서 이를 구현하기엔 기계적으로 너무 복잡하고 무겁다는 점이 발목을 잡아왔다.이에 연구팀은 항공 로봇에 새의 다리 기능을 구현, 다양한 환경에 적용하는 것을 목표로 연구했다. 비행을 위해 가벼운 무게를 유지하면서도 걷기, 점프 같은 이동성을 재현하기 위해서다.분석 결과 서로 다른 운동 전략에 적응한 새들은 다리와 몸 사이의 질량 분포가 균형을 이루고 있으며, 복합적인 보행이 필요한 육상 조류는 몸에 비해 다리의 질량이 큰 경향이 있는 것으로 나타났다.연구팀은 이를 반영해 뒷다리에는 새의 엉덩이와 발목, 발을 모방한 구조를 차용하고 앞머리엔 비행을 위한 프로펠러를 장착한 항공 로봇 레이븐을 개발했다. 레이븐의 다리는 평지에서 걷기와 틈새 건너뛰기, 장애물 위로 점프하기 등 새들이 육상에서 보이는 다양한 이동 동작을 할 수 있게 설계됐다연구팀은 "레이븐은 이런 육상 동작은 물론 새처럼 껑충 뛰면서 날아오를 수도 있다"며 "점프는 초기 비행 이륙 속도에 크게 기여하고 점프하지 않고 날아오를 때보다 에너지 효율이 더 높은 것으로 나타났다"고 설명했다. 이어 "새에서 영감을 받아 레이븐에 적용한 다기능 로봇 다리는 자율 이륙과 다양한 방식의 보행 모드를 통해 기존 고정익 항공기를 복잡한 지형에서도 활용할 수 있게 해줄 것"이라고 덧붙였다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2024-12-05 15:28
생로병사 비밀 풀 ‘세포 구글맵’ 가시화… 골격발달 경로 찾았다[Who, What, Why] ‘인간 게놈 프로젝트’로 널리 알려진 인간 유전체 프로젝트가 마무리되고 약 23년이 지났다. 이제 인류는 인체를 이루는 약 37조 개 세포를 분석해 지도를 그려나가는 프로젝트를 진행 중이다. 각 세포의 역할을 규명하고 질병의 원인을 찾아내기 위한 ‘인간 세포 지도’ 프로젝트다. 지난달 20일 인간 세포 아틀라스(Human Cell Atlas, HCA) 컨소시엄은 국제 학술지 네이처와 자매지에 지금까지의 연구 성과를 종합한 40여 편의 논문을 공개했다. 인간 세포 지도의 초안이 발표된 것이다. 인간 세포 지도란 무엇이며 왜 연구하는가? 무엇을 알아냈으며 어떻게 알아냈는가? 유전체학과 인공지능(AI)까지 결합된 최신 연구 결과에 대해 알아본다. ◇‘인간 세포 지도’란 무엇인가=HCA 컨소시엄은 지난 2016년부터 사람의 모든 세포에 대한 지도를 구축하기 위해 연구해왔다. 102개국 823개 연구소의 3600여 연구자가 참여해 476개의 개별 연구를 진행해왔고, 현재까지 약 6270만 개의 인간 세포를 연구했다.HCA의 목적은 건강한 인체에 대한 포괄적인 참조 지도를 만드는 것이다. 우리 몸엔 3000종이 넘는 세포 유형이 존재하는데, 이를 파악해 일종의 기준점을 만드는 것이 목표다. ‘건강한 세포’의 기준이 되는 지도를 제작하면 이를 바탕으로 특정 질환을 앓고 있는 환자의 세포와 비교하고, 건강과 질병의 원인을 파악할 수 있다. 즉 세포 생물학을 위한 ‘구글지도’를 만들어 건강에 대한 이해를 높이는 것이다. 세라 테이크만 HCA 창립 공동의장은 “조직 내 유전자와 세포에 대한 이해를 통해 보다 정확한 진단, 혁신적 약물 발견 등의 토대를 마련하는 것”이라고 말했다.◇인간 골격 형성 과정, 장 염증 유발 세포 등 알아내=HCA는 9200여 명으로부터 세포를 수집해 신경계·눈·폐·심장·간·췌장·면역계 등 18개 기능으로 나누고 연구해 약 1억 개 세포의 정보를 담고 있는 세포 지도의 초안을 공개했다. 국제학술지 네이처는 HCA가 공개한 40여 편의 새로운 연구 성과 중 10개를 핵심 성과로 지목했다. 핵심 성과 중 가장 주목받는 연구로는 골격의 초기 발달 과정에 관여하는 모든 세포와 그 경로를 확인한 연구가 꼽힌다. 연구진이 작성한 인간 세포 지도에 따르면 초기 뼈 세포 발달과 연골 형성에 관여하는 특정 유전자는 성인의 관절염 발병에도 관여하는 것으로 나타났다. 마모된 연골을 복구하는 역할을 하는 유전자는 무릎 관절염 발병 위험 증가와도 관련이 있었다. 나아가 연구팀은 임신 초기 5∼11주에 걸쳐 태아의 두개골과 사지 관절이 발달하는 과정을 알아냈는데, 특정 세포에 문제가 생길 경우 신생아의 두개골이 너무 빠르게 닫혀 뇌가 발달하지 못하는 ‘두개골 조기 유합증’을 유발한다는 사실을 규명했다.다른 주요 연구성과로는 인간의 장 염증을 악화시키는 세포를 발견한 점이 꼽힌다. 연구진은 189명의 세포를 채취·분석해 약 160만 개에 달하는 장 세포의 위치와 기능을 모두 규명했다. 식도-위-장-항문으로 이어지는 소화기 세포 지도를 그려냄으로써 어떤 종류의 장내 세포가 어디에 위치하며 주변 조직과 어떻게 상호작용하는지를 보인 것이다. 이어 이를 바탕으로 ‘건강한 장 세포’와 위암·대장암·궤양성 대장염·크론병·셀리악병 환자의 표본과 비교한 결과, 점막 조직을 변질시키고 장 염증을 악화시키는 특정 장내 세포를 추려내는 데 성공했다. 가령 위장관 세포와 유사한 한 세포는 위벽을 치유하는 데 관여하면서도 동시에 장내 염증 반응의 원인이라는 사실이 밝혀졌다.◇발전한 신기술로 단일 세포 면밀히 관찰=세포 생물학 연구 방법이 보다 정교해지고 고도화되면서 인간 세포 지도 연구도 더 효과적으로 진행되고 있다. ‘단일 세포 리보핵산(RNA) 시퀀싱’ 기술은 세포 하나를 분석해 해당 세포와 관련해 어떤 유전자가 작동하고 있는지를 파악할 수 있는 기술이다. 이전까진 단일 세포만을 골라 분석하는 게 불가능했고, 각 세포의 기능이나 발현되는 유전자 양을 정확히 파악하기도 어려웠다. 단일 세포 RNA 시퀀싱 기술이 있었기 때문에 각 세포에서 활성화된 유전자를 확인하고, 어떤 유전자가 세포 변화와 질병을 유발하는지 알아낼 수 있었던 것이다.‘공간 전사체 기술’은 이렇게 분석한 단일 세포와 유전자 발현에 공간 개념을 결합해 분석하는 기술이다. 같은 세포라 해도 유전자 발현 양상은 세포의 위치와 상호작용에 따라 달라질 수 있다. 특정 세포를 조직에서 분리해 분석하면 조직 내 다른 세포와의 상호작용이 어떻게 일어나는지 알기 어렵다. 특정 세포가 가지는 유전자 양상은 공간적 맥락과 밀접한 연관이 있기 때문에 보다 정확히 이해하기 위해선 공간적 개념을 함께 살펴봐야 한다는 것이다. 공간 전사체 기술은 이런 측면에서 유전자 발현 양상을 입체적으로 분석함으로써 다양한 세포 유형을 실제 세포에 가깝게 효과적으로 볼 수 있도록 기여했다.아울러 이렇게 얻어진 복잡하고 방대한 데이터를 효과적으로 분석하고 분류하기 위해 AI 기술도 결합됐다. 머신러닝을 통해 유전자 발현 양상을 바탕으로 유사한 기능을 수행하는 세포를 찾아내는 분석 도구를 제시한 연구가 대표적이다. 알고리즘을 이용해 세포의 복잡한 패턴을 학습하고, 이를 바탕으로 수많은 세포를 빠르게 분류함으로써 비교분석을 용이하게 한 연구다. 이를 통해 향후 질병 연구에서 치료 대상을 빠르게 식별하거나 새로운 방법을 발견하는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2024-12-04 08:03
인간 유전자 60% 공유… ‘초파리 뇌 지도’도 주목[Who, What, Why] 초파리 성체 뇌 지도도 인간 뇌 작동 메커니즘의 비밀을 풀 열쇠로 주목받고 있다.말라 머시 미국 프린스턴대 신경과학연구소 교수가 이끄는 국제 공동연구팀 ‘플라이와이어 컨소시엄’은 성체 노랑초파리의 완전한 뇌 구조를 완성하고 초파리 뇌의 정보처리 과정을 연구한 결과를 지난 10월 네이처지에 공개했다. 초파리 뇌와 신경 구조를 정밀하게 분석해 ‘뇌 신경 배선도(커넥톰·connectome)’를 그려내는 데 성공한 것이다. 이번 공동연구에는 한국·영국·이스라엘·독일·대만·프랑스 등 12개국 53개 연구기관이 참여했다.성체 동물의 뇌 커넥톰 완성은 1982년 약 300개 뉴런으로 이뤄진 ‘예쁜꼬마선충’ 이후 처음이다. 지난해 뉴런 3000개가량인 초파리 유충 커넥톰이 사이언스에 공개된 적은 있다. 연구팀은 약 초파리 성체의 14만 개 신경세포(뉴런)와 5000만 개 이상의 뉴런 간 연결(시냅스) 구조를 밝혀냈다. 초파리 성체 뇌의 신경세포 수는 인간보다는 100만 배가량 적은 것으로 알려진다. 하지만 짝짓기·비행 등 다양하고 복잡한 행동을 할 뿐 아니라 학습·생체리듬 유전자 등 인간 유전자의 약 60%를 공유한 것으로 전해진다. 인간 유전 질환의 4분의 3이 초파리에서도 유사한 형태로 나타난다. 연구팀이 이번 초파리 성체 뇌 연구가 사람 뇌 작동의 비밀을 풀 실마리를 가져다줄 수 있을 것으로 기대하는 이유다.특히 이번 연구 성공 역시 인공지능(AI)기술 발달 덕분이라는 점에서 의미가 크다. 초파리 뇌 지도 완성을 위해 연구진은 초파리 뇌를 꺼낸 뒤 나노미터 두께로 잘라 전자 현미경으로 3차원 이미지를 만들어야 했다. 이후 단면 경계선을 하나씩 색칠해 세포를 구분했다. 전자 현미경으로 시냅스를 구분하고 AI로 연결고리, 구분점 등을 찾아 뇌 지도를 재구성한 뒤 여러 명이 동시에 플랫폼에 접속해 수정 작업을 거친 뒤 지도를 완성했다. 공동연구책임자인 서배스천 승 교수는 “AI 컴퓨팅 발전으로 뇌 신경 배선도를 만드는 것이 가능했다”고 설명했다. 머시 교수도 “이 연구의 전체 데이터베이스(codex.flywire.ai)를 공개해 모든 연구자가 자유롭게 이용할 수 있게 했다”며 “건강한 뇌가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하려는 신경과학자들에게 혁신적인 도움이 되고 미래에 뇌에 문제가 생겼을 때 어떤 일이 일어나는지 비교할 수 있게 되기를 바란다”고 말했다. 박수진 기자 sujininvan@munhwa.com
- 박수진 기자
- 2024-12-04 08:00
물 위 떠다니며 톱니로 미세 플라스틱 제거...국내 연구진이 개발 최근 수돗물이나 생수병은 물론 강, 바다 등에서 미세 플라스틱이 검출된 가운데, 국내 연구진이 물 위를 떠다니며 톱니바퀴 입으로 미세 플라스틱을 제거하는 드론을 개발했다.한국과학기술연구원(KIST)은 극한소재연구센터 김성진·문명운 박사 연구팀이 물의 표면장력을 활용한 친수성 톱니 구조를 통해 미세 플라스틱을 효율적으로 제거하는 수상 드론 기술을 구현했다고 1일 밝혔다.미세 플라스틱은 다양한 크기와 모양으로 인해 기존의 필터 기술로는 효과적으로 걸러내기 어렵고, 필터가 쉽게 막히는 한계가 있었다. 또 작은 입자를 회수하려면 필터가 지나치게 촘촘해져 효율이 낮아지는 문제도 있었다.연구팀은 물이 잘 달라붙는 친수성의 톱니 구조를 통해 미세 플라스틱을 걸러내는 기술을 개발했다. 물의 표면장력을 극대화 시켜 미세 플라스틱이 톱니 사이에 붙도록 해, 기존의 필터식 수처리 기술의 한계를 극복할 수 있는 것이다.연구팀은 이 기술을 통해 작게는 1마이크로미터(㎛)에서 최대 4㎜ 크기까지 다양한 크기와 밀도의 미세 플라스틱을 80% 이상의 효율로 걸러낼 수 있다고 설명했다. 또 기존의 필터 방식이 강이나 호수, 바다와 같은 열린 공간에서는 사용할 수 없었던 것과 달리 연구팀이 개발한 드론은 넓은 수역에서도 로봇 청소기처럼 자율적으로 이동하며 수질을 정화할 수 있다는 점 역시 장점이다.문 박사는 "이번 기술은 수상 드론뿐만 아니라 양식장 수처리 필터와 같은 고정형 시스템에도 적용 가능하다"며 "가정용 수처리 필터 장치로 확장해 개인이 일상에서 사용할 수 있는 형태로도 개발할 수 있다"고 말했다.과학기술정보통신부 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 게재됐다.구혁 기자
- 구혁 기자
- 2024-12-01 17:28
‘미허가 기기 원전 설치’ 한수원 과징금 319.5억→180억원 감경 원자력안전위원회가 한국수력원자력에 2022년 부과했던 319억5천만원 과징금이 행정심판을 거쳐 180억500만원으로 감경됐다.원안위는 28일 제204회 회의를 열어 이런 내용의 발전용원자로설치·운영자에 대한 과징금 재처분안을 상정해 의결했다.앞서 원안위는 2022년 3월 한수원이 허가받지 않은 기기를 원전에 설치하는 등 원전 16개 호기에서 원자력안전법을 위반했다는 이유로 319억5000만 원의 과징금 처분을 의결했다.원안위는 네 차례 회의를 거쳐 한수원 위반행위 27건에 대해 기본금액인 277억원을 부과하고, 반복적 위반행위 7건과 안전성에 영향을 줄 수 있는 4건에 대해 42억5000만 원을 가중하는 것으로 의결했다.원안위 사무처는 가중과 감경 사유가 모두 있다는 의견을 제시했었지만, 당시 원안위 위원들이 이를 받아들이지 않으며 가중사유만 반영된 채 과징금이 의결됐다.이에 한수원은 2022년 4월 중앙행정심판위원회에 과징금 부과 처분 취소 행정심판을 청구했고, 행심위는 올해 8월 원안위가 처분 시 감경 사유를 충분히 고려하지 않고 과징금 최고한도를 고려하지 않았다며 한수원 청구를 인용 재결했다.행심위는 절차 위반 23건에 대해 다른 발전소에서 허가받은 기기이거나 사후 변경허가에서 성능과 안전성이 적합한 것으로 확인된 점, 업무절차 누락이나 부주의에 기반한 점, 한수원이 원안위 요구에 응해 조사했고 개선방안을 마련한 점 등을 들어 감경 사유에 해당한다고 봤다.행정심판 결과는 행정청이 반드시 따라야 한다.이에 원안위는 가중 건은 그대로 두고, 기존 사무처에서 제시했던 것처럼 감경 사유가 인정된 23건에 대해 50% 감경해 최종 138억을 감경하기로 했다.여기에 과징금 한도액을 초과해 처분이 불가능한 1억4500만 원을 줄여 최종 180억500만원을 부과했다.이날 원안위는 월성 2호기 및 3·4호기 계속 운전에 필요한 주기적 안전성평가보고서(PSR) 심사 계획도 보고받았다.이번 보고를 통해 이번 정부에서 계속 운전을 위해 신청한 원전 10개 호기의 PSR 심사가 모두 개시됐다.이밖에도 원안위는 한국형 원전(APR1400) 사고관리계획서가 원자력안전법 허가기준을 만족했다는 내용의 ‘APR1400 원전 사고관리계획서 승인’ 안건도 심의했지만, 추가 논의가 필요하다고 보고 재논의하기로 했다.한편 내달 3일 임기가 마무리되는 유국희 원안위원장은 이번 원안위가 마지막이 됐다.유 위원장은 회의 말미 "원안위에서 많은 분이 안전에 관련된 좋은 말씀을 많이 주셨다"며 "그런 것들이 우리나라 원자력 이용 시설에 대한 안전을 향상하는 데 많은 역할을 해 고맙다는 말씀을 드리고 싶다"고 소회를 밝혔다.그는 "이 자리는 원자력 안전에 있어 최고 의사결정 자리고 모든 분이 그걸 알고 진지하게 고민하고 논의한다고 생각한다"며 "떠나더라도 전폭적으로 응원하겠다"고 말했다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2024-11-28 20:53
천왕성·해왕성에 8000km 두께 수분층 존재 태양계 행성 가운데 특이한 자기장 현상을 보이는 천왕성과 해왕성에 거대한 바다가 있을 가능성이 제기됐다고 미 뉴욕타임스(NYT)가 25일(현지시간) 보도했다.미 버클리대 천문학자 버크하드 밀리처 교수가 이날 국립과학아카데미 저널에 발표한 논문에 대해 영국 런던 임페리얼 칼리지의 천문학자 애덤 매스터스 교수는 "완전히 새로운 시각"이라고 밝혔다. 지구 자기장은 코어에서 형성된다. 마치 지구 안에 거대한 자석 막대기가 있는 것처럼 북극과 남극을 축으로 자기장이 형성돼 있다. 이 현상은 목성과 토론, 목성의 위성에서도 관측된다. 미 항공우주국(NASA)가 발사한 보이저2 우주선이 1986년 천왕성을 지나면서 천왕성 중심부에서 나오는 자기장의 축이 크게 기울어져 있는 것을 발견했다. 과학자들은 이를 두고 천왕성 형성 초기 측면에 받은 충격에 의해 자기장이 변형된 것으로 추정해왔다. 그러나 3년 뒤 우주선이 해왕성을 지나면서 자기장이 똑같이 변형돼 있는 것을 발견했다. 밀리처 교수의 논문은 이 문제에 대한 새로운 설명을 시도하고 있다. 500 가지 원자의 움직임을 시뮬레이션 한 뒤 두 행성 내부에 8000km 두께의 수분 층이 있는 것으로 추정했다. 자기장 형성에 큰 역할을 하는, 수소가 함유된 전도성 높은 대양이 존재한다는 것이다. 다만 두 행성의 수분은 지구의 물과 달리 지구보다 6만 배의 압력을 받으므로 가스와 액체가 섞인 초임계 유체(supercritical fluid)로 존재할 가능성이 크다. 이는 지구 핵 근처에 존재하는 탄소가 풍부한 액체와도, 지구의 물이나 석유와도 다른 것이다. 천왕성은 핵의 크기가 수성 정도이며 해왕성은 그보다 커 화성 정도다. 목성과 토성은 구성 성분이 대부분 수소인 기체 행성이다. 그러나 천왕성과 해왕성은 목성이나 토성보다 태양으로부터 멀리 떨어져 있어 수소가 적다. 이에 따라 천왕성과 해왕성은 목성, 토성과 달리 가스와 고체가 함께 있는 행성이다. 천왕성과 해왕성에 크게 존재하는 대양이 코어 대신 찌그러진 형태의 자기장을 만들어낸다고 밀리처 교수는 추정했다. NASA는 10년 뒤 천왕성 궤도에 우주선을 보내 내부구조와 자기장을 파악하고 대양의 존재를 확인하는 계획을 검토하고 있다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2024-11-28 06:11
“딥페이크 탐지기술 개발”… 국가 차원 ‘AI 안전’ 확보 나선다 오픈AI의 챗GPT(ChatGPT)가 불러일으킨 생성형 인공지능(AI) 열풍은 우리 사회의 모습을 크게 바꾸고 있다. 단순 번역·요약에 사용되던 생성형 AI는 이제 그림을 만들고 촬영한 적 없는 영상을 만들어내며, 급기야 작곡도, 녹음도 한 적 없는 음악을 만들어내는 수준에 도달했다. 이렇듯 AI가 급성장하다 보니, AI 기술이 가진 잠재적 위험에 대한 우려 역시 함께 커지고 있다. AI 기술을 악용하는 범죄나, 인간의 통제를 벗어난 AI가 스스로 진화하며 인류를 위협한다는 다소 공상과학영화 같은 우려도 이제는 설득력을 얻고 있다.AI 기술을 개발·개선해 다양한 문제를 해결하는 데 목적을 두는 AI 연구와 달리 AI 안전연구는 AI의 위험을 예측, 최소화하고 더 나아가 신뢰성과 안정성을 보장하는 데 목적이 있다. 27일 출범한 AI안전연구소는 이처럼 AI 안정성을 확보하기 위한 국가 차원의 연구를 맡는다. AI안전연구소는 AI의 기술적 한계, 인간의 AI 기술 오용, AI 통제력 상실 등으로 발생하는 다양한 AI 위험에 체계적·전문적으로 대응하기 위한 AI 안전연구 전담조직이다.◇빠르게 발전하는 AI, 인류 위협 우려도=산·학계 전문가들은 AI 기술이 빠르게 발전하고 확산함에 따라 AI시스템의 오작동이나 악의적 사용 등 각종 잠재 요인이 인류 사회를 위협할 것으로 보고 있다. 특히 인간보다 나은 수준의 지능을 갖춘 ‘범용인공지능’(AGI·Artificial General Intelligence)이 본격적으로 개발·확산할 경우, 스스로 진화·학습한 AGI가 인간의 통제를 우회해 예상조차 하기 힘든 일들이 벌어질 것이라는 우려다. 세계적인 AI 권위자인 요슈아 벤지오 캐나다 맥길대 교수는 최근 캐나다에서 열린 행사에서 “AGI가 인간 지능을 뛰어넘는 것을 목표로 하는 만큼 기계가 곧 인간 수준의 인지 능력을 가질 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “인간은 AI 시스템 위험을 완전히 제어하는 방법도 모른다”며 “특히 AI가 자율적으로 의사를 결정할 경우 인간 통제를 벗어날 가능성이 있다”고 강조했다. 벤지오 교수가 지난 5월 발표한 보고서에 따르면 AGI의 주요 위험 유형은 악의적 사용·오작동·시스템적 위험·교차위험 등 4가지다. 악의적 사용은 AI를 가짜 콘텐츠 생성이나 피싱 공격 등에 악용하는 경우다. 최근 사회적 화두인 동의 없는 딥페이크 생성 역시 AI를 악용한 사례로 볼 수 있다. 나아가 생성된 허위 정보가 여론 조작에 교묘히 쓰이면 피해는 더 커진다. 기능에 대해 충분히 이해하지 못하고 시스템을 부적절하게 활용해 예상 밖의 오작동이 발생하는 경우도 주요 위험이다. 잘못 학습한 AI가 편향성을 가지고 인종·나이·성별 등 차별적인 결과를 내놓는 경우가 있다. AGI가 광범위하게 도입되면서 발생할 사회·경제·문화 전 영역에서의 영향도 우려된다. 우선 산업계에 AI가 광범위하게 도입되면서 발생할 대규모 실업, AI 주도국과 추종국 간의 격차 확대 등 시스템적 위험이 거론된다. 또 AI에 금융·의료 등 사회 기간 시스템이 의존하면서 개인의 건강이나 금융 등 민감 정보가 유출될 우려도 존재한다. 나아가 앞서 언급한 여러 잠재 위험이 복합적·교차적으로 작용할 경우 위험성은 더 커진다. AI의 사고방식을 인간이 이해할 수 없는 ‘블랙박스’ 현상과 기술발전 대비 규제대응의 속도 차이에서 오는 간극은 인간이 AI를 완벽히 통제할 수 없을 것이라는 우려에 신빙성을 더한다.◇글로벌 어젠다 된 AI 윤리·신뢰·안전=상황이 이렇다 보니 AI의 발달과 위험은 이미 국제사회 의제로 자리 잡았다. 경제협력개발기구(OECD)가 지난 2019년 5월 AI 원칙 권고안을 채택한 이래, 주요 선진국들은 책임 있는 AI에 대한 글로벌 공조에 합의하는 추세다. 2020년 6월엔 우리나라를 포함해 미국·영국·독일·프랑스·일본 등 29개국이 참여한 ‘AI에 대한 글로벌 파트너십’(GPAI)이 출범했고, 지난해 5월 히로시마 주요 7개국(G7) 정상회의에선 포용적 방식으로 생성형 AI에 관한 논의를 지속하는 ‘히로시마 AI 프로세스’가 수립됐다. 지난해 11월 영국 블레츨리 파크에서 열린 ‘제1회 AI안전성 정상회의’엔 한국·미국·중국 등 28개국과 기업 관계자들이 참석해 “인간 중심적이고, 신뢰할 수 있으며, 책임 있는 AI 기술 보장을 위해 포용적인 방식으로 협력한다”는 내용이 담긴 블레츨리 공동선언에 합의했다. 1차 정상회의의 후속으로 지난 5월 개최된 ‘AI 서울 정상회의’에선 세계 10개국 정상 및 유럽연합(EU) 정상들이 안전하고 혁신적이며 포용적인 AI를 위한 ‘서울 선언’을 채택했다. 한국은 이 행사에서 이날 설립된 한국 AI안전연구소 계획을 발표했고, 국내외 14개 주요 기업이 책임 있는 AI 개발과 활용을 위해 ‘서울 AI 기업 서약’을 발표하기도 했다.◇해외 각국은 이미 연구소 개설 =영국 정부는 지난해 11월 세계 최초로 AI안전연구소를 설립해 올해 2월 AI 안전 테스트 연구 초기결과를 발표하는 등 본격적인 연구활동을 시작했다. 과학혁신기술부(DSIT) 산하 기관인 영국 AI안전연구소는 첨단 AI 시스템 위험성 평가, AI 안전 및 위험 연구 촉진 등을 목표로 연구를 진행 중이다. 미국 정부도 지난해 12월 ‘안전하고 신뢰할 수 있는 AI 개발 및 사용에 관한 행정명령’을 발표하고 상무부 산하 국립표준기술연구소(NIST) 내에 AI안전연구소를 설립했다. 미국의 경우 민간 컨소시엄 구축을 통한 안전한 AI 글로벌 표준 확립에 주력하고 있다. 일본은 지난 2월 경제산업성 산하 기관인 정보처리추진기구(IPA) 내에 AI안전연구소를 설립했고, AI 안전 평가·기준 연구를 수행하면서 영국·미국 AI안전연구소 등과의 협력도 맡고 있다. 캐나다 정부는 이달 13일 혁신과학산업부 산하 기관으로 AI안전연구소 설립을 발표했다.유엔 AI 고위급 자문기구는 다양한 형태의 AI 가이드라인이 다양한 국가·민간기업·컨소시엄 중심으로 형성돼 왔으나, 여전히 대표성 등 격차가 존재해 글로벌 거버넌스가 부재한 상황이라 평가한 바 있다. 특히 지금까지의 AI 거버넌스 대화는 미국·영국·독일·프랑스·캐나다·이탈리아·일본 등 7개국을 중심으로 진행돼왔다. 한국 AI안전연구소 출범은 국가적 대표성이 있는 AI 거버넌스 체제가 생긴다는 점에서 글로벌 AI 거버넌스 대화에 적극 참여할 수 있게 된다는 데 의의가 있다. 유상임 과학기술정보통신부 장관은 “우리도 AI안전연구소를 중심으로 글로벌 AI안전 연대의 주도적인 역할을 수행해 AI안전 연구허브로 발전해 나갈 수 있도록 적극 지원하겠다”고 강조했다. 구혁 기자 gugija@munhwa.com
- 구혁 기자
- 2024-11-27 09:33
“디지털 범죄 근절 위해 방통위 등과 협업… ‘한국 AI는 안전’ 인식 심을 것” “한국의 인공지능(AI)은 안전하다는 인식을 심어주는 것이 우선적인 목표입니다.”27일 김명주(사진) AI안전연구소 초대 소장은 문화일보와의 인터뷰에서 AI 안전에 관한 향후 연구 중점에 관해 “기술과 정책 분야 둘 다 중요하다”며 이같이 말했다. 김 소장은 연구소 연구 분야에 대해 “제일 우선적인 것이 (AI 안전에 관한) 정책이고, 그다음이 기술 연구·개발”이라며 “AI 안전에 관한 평가팀도 있다”고 설명했다. AI 안전 평가는 AI 활용 기술 안에서 리스크(위험성)를 찾아내고 평가하는 것을 말한다. 김 소장은 “리스크 평가 툴(도구)을 같이 개발해서 우리 기업들이 본격적으로 AI 안전 리스크를 찾아야 할 때 AI안전연구소를 통해서 프레임워크(업무구조)를 제공하고 같이 작업하는 방안을 생각 중”이라고 설명했다.사실 미국과 중국이 AI 분야에서는 전 세계 1·2위를 다투고 그 외 국가들은 ‘3위 그룹’으로 묶인다. 따라서 한국의 AI 기술도 미·중을 제외한 다른 국가들에 비해 크게 뒤지지 않는다. 그러나 AI를 안전하게 활용하고 범죄 등에 이용되는 부작용을 막기 위한 AI 안전 기술이나 정책은 AI 개발·활용 기술에 비해 아직 주목받지 못하는 실정이다. 김 교수는 한국의 AI 개발·활용 기술을 100점으로 봤을 때 “AI 안전 분야도 전부터 윤리·안전 정책을 몇 년 동안 연구해왔다”면서도 “AI 윤리는 아직 70∼80점”이라고 진단했다. 그는 “문제는 AI 관련 기술이 자꾸 새로 나온다”며 “예전 윤리로 대응이 안 되는 기술들”이라고 지적했다. 이어 “다른 나라에 비교할 때 국내 AI 윤리 및 안전 관련 기술 등은 뒤지지 않는다고 생각하지만, 앞으로는 ‘글로벌 스탠더드’로 가야 한다”며 “AI 안전을 연구하면 ‘한국은 안전한 AI를 하는 나라’라는 이미지를 줄 수 있겠다고 생각한다”고 말했다.최근 10대 청소년들까지도 AI 기술을 활용해 ‘딥페이크’ 같은 디지털 성범죄를 일으켜 문제가 되고 있다. 따라서 AI 안전 기술은 개인정보보호 정책과 궤를 같이하기도 한다. 따라서 김 소장은 “개인정보보호위원회 측과도 AI 안정 정책에 관해 이야기했고, 같이 협의하기로 했다”며 “방송통신위원회, 방송통신심의위원회, 한국저작권위원회 등이 다 같이 풀어야 할 문제”라고 말했다. 그는 “정부 내에는 산업진흥 부서도 있고 이용자보호도 부처도 있다”며 “(AI안전연구소는) 국민이 가질 수 있는 AI에 대한 걱정 등을 가장 빨리 파악해서 안심시켜주는 역할을 기술, 정책, 기업과의 협업을 통해 해나갈 것”이라고 강조했다. 김 소장은 서울대 컴퓨터공학과에서 학사 및 석·박사 학위를 받은 AI 윤리·신뢰성 분야 전문가다. 앞서 바른AI연구센터장, 국제AI윤리협회장, AI윤리정책포럼 위원장 등을 맡으며 안전하고 책임 있는 AI 개발·활용 확산을 위해 힘써 왔고, 지난 12일 AI안전연구소 초대 소장에 임명됐다. 임기는 이날부터 3년이다. 박준희 기자 vinkey@munhwa.com
- 박준희 기자
- 2024-11-27 09:29
‘위고비’ 인기폭발이지만…“살 빼는 약, 5명중 1명은 효과 없어” 비만치료제 ‘위고비’와 ‘오젬픽’ 등이 전세계적으로 인기몰이를 하고 있지만, 이런 약물도 5명 중 1명에게는 체중감량 효과가 없는 것으로 나타났다. 23일(현지시간) AP 통신은 전문가들의 견해를 인용해 이 같이 보도했다.최근 비만치료제 시장에서는 ‘GLP-1 수용체 작용제’(GLP-1 receptor agonist) 계열의 약물들이 그야말로 선풍적 인기를 끌고 있다.이 약물들은 인슐린 분비를 증가시키고 글루카곤 분비를 억제해 혈당을 낮추는 효과가 있다. 또 위장관의 운동을 느리게 만들어 포도당 흡수를 늦추는가 하면 뇌에 작용해 식욕도 억제한다.이런 효과 덕분에 이들 약물은 최근 당뇨병 치료와 체중 감량에 널리 쓰인다. 성분명으로는 ‘세마글루타이드’·‘리라글루타이드’·‘티르제파타이드’·‘둘라글루타이드’ 등이 있는데, ‘위고비’·‘오젬픽’·‘마운자로’·‘젭바운드’·‘삭센다’·‘트루리시티’·‘리벨서스’·‘빅토자’ 등 다양한 상품으로 출시됐다. 현대판 ‘만병 통치약’이라고까지 불리고 있지만, 모두에게 효과가 있는 건 아니라는 게 전문가들의 견해다. AP 통신에 따르면 임상시험에서는 위고비나 마운자로 투약으로 비만 치료를 받은 환자들 중 다수에서 15∼22%의 체중감량 효과가 있었다. 그러나 임상시험에서 체중 감량이 5% 미만 수준이어서 이런 약물에 ‘비반응자’(nonresponder)로 분류된 환자의 비율도 10∼15% 수준이었다.전문가들 사이에서는 이런 살빼는 약들이 본격적으로 시판돼 사용자가 수천만 명 수준에 이르면서 비반응자 비율을 이보다 더 높여 잡아야 할 것 같다는 얘기가 나온다.전문가들은 모든 환자들에게 GLP-1 수용체 작용체 약물의 효과가 있는 것은 아니라며 비반응자 비율이 아마도 약 20%일 것이라고 말하고 있다. 미국 매사추세츠 종합병원 당뇨병 전문가인 파티마 코디 스탠퍼드는 AP 통신에 "문제는 저마다 반응이 각각 다르다는 걸 설명해야 한다는 점"이라고 말했다.실제로 위고비 등 약물을 비만치료제로 투약했으나 체중에 별다른 변화가 없어 실망하는 이들도 적지 않은 것으로 전해진다.AP 통신은 이런 약물들이 환자에게 효과가 있는지 여부는 대개 몇 주 안에 판명된다고 전했다. 체중 감량 효과가 있을 경우 대개 조기에 나타나며, 투약 용량을 늘리면서 이런 효과가 지속된다는 것이다.다만, GLP-1 수용체 작용제 중에서도 어떤 약에는 반응하지 않던 환자가 다른 약에는 반응하는 경우도 있다고 전문가들은 설명했다.또 식단, 운동, 수면, 스트레스 등 생활습관이 체중감량 성공 여부에 큰 영향을 주기도 한다. 코넬대 와일 의대의 비만치료 전문가 캐서린 손더스는 "비만은 매우 복합적인 질병이며 매우 종합적으로 치료돼야 한다"며 "만약 처방한 약이 효과가 없다면, 항상 대안이 있다"고 말했다.한편, ‘위고비’는 지난 10월 15일 국내에도 출시돼 인기를 끌고 있다. 오·남용 우려까지 나올 정도다. 실제로 본래 목적인 비만 치료가 아닌 미용 또는 다이어트 목적으로 ‘위고비’를 처방받는 경우가 많고, 비대면 진료를 통한 ‘묻지마 처방’도 만연해 있는 것으로 전해졌다. 오남석 기자
- 오남석 기자
- 2024-11-25 13:33
플라스틱 분해하는 ‘벌레’ 찾았다…병든 지구 구할 해법 될까 플라스틱을 분해하는 친환경 벌레가 발견됐다.23일 미국 뉴욕포스트 등은 아프리카 케냐에서 주로 서식하는 ‘레서 밀웜(lesser mealworm)’이 플라스틱 오염 물질을 소화하는 능력을 갖고 있어 주목받고 있다고 밝혔다.케냐의 수도 나이로비에 위치한 곤충생리학·생태학국제센터(ICIPE) 연구팀은 레서 밀웜이 스티로폼의 주요 성분인 폴리스티렌을 분해하는 효소를 가지고 있다는 연구 결과를 발표했다.이 밀웜은 아프리카의 딱정벌레목 거저리과 곤충인 외미거저리(Alphitobius darkling beetle)의 유충이다.연구팀은 밀웜의 폴리스트렌 분해 과정을 관찰하기 위해 한달 간 실험을 진행했다. 세 밀웜 집단에게 폴리스트렌, 곡물껍질, 폴리스트렌과 곡물껍질 혼합물을 각각 제공했다.연구 결과, 혼합물을 먹은 밀웜은 폴리스트렌만 섭취한 밀웜보다 폴리스트렌을 더 효율적으로 분해하는 것으로 나타났다.이들은 한달 간 전체 폴리스티렌의 11.7%를 분해했다. 연구에 참여한 과학자 파티야 하미스는 "밀웜이 플라스틱을 효과적으로 분해하기 위해서는 균형 잡힌 식사를 하는 것이 중요하다"고 설명했다.폴리스트렌을 효과적으로 분해한 밀웜에게서는 특정 박테리아균이 풍부하게 발견됐다. 하미스는 "쓰레기 매립지에 밀웜을 대량 방출하는 방식은 실용적이지 않다"며 "해당 박테리아균이 생성하는 효소를 분리해 공장이나 매립지에서 효율적으로 사용하는 방법을 만들고 싶다"고 전했다.이어 "밀웜의 폴리스트렌 분해 능력이 다른 플라스틱 물질 분해에도 적용되는지 연구할 예정"이라고 말했다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2024-11-25 08:15
얼굴 잃었던 미국 남성의 반전…안면인식으로 새 삶 학업 스트레스에 스스로 목숨을 끊으려다 얼굴에 심각한 손상을 입은 미국 남성이 안면 인식 수술을 받고 새 삶을 찾았다.미국 CNN 등 현지 매체는 23일(현지시간) 기증자의 조직으로 얼굴 85%를 이식해 새 얼굴을 갖게 된 데릭 파프(30)의 사연을 보도했다.미시간주 하버 비치 출신의 데릭은 학업 성적도 뛰어나고 풋볼팀 주장까지 맡은 대학생이었다. 그러나 학업 스트레스를 받던 그는 2014년 3월 5일 밤 하지 말아야 할 끔찍한 선택을 했다. 자신의 머리에 산탄총을 겨누고 방아쇠를 당긴 것이다.집안 총기 보관함이 열린 것을 발견한 아버지 제리 파프는 집 주변을 살피다가 차고 옆 눈더미에서 의식을 잃고 쓰러져 있는 아들을 발견했다. 데릭은 병원으로 급히 이송돼 치료를 받았다.데릭은 "어떤 것도 생각나지 않는다"며 "총을 꺼내고 밖으로 나가 스스로에게 쏜 순간까지 어느 것도 기억에 남아있지 않다"고 당시를 떠올렸다.다행히 데릭은 살았지만 총상으로 얼굴이 심각하게 손상됐다. 코와 입술, 치아, 이마 일부를 잃었고 후각을 상실했다. 코로 숨을 쉬거나 미소를 짓고, 눈을 깜빡이는 일도 불가능했다. 음식을 씹고 삼키기도 힘들어 튜브를 통해 음식을 공급받아야 했다. 58차례에 걸친 안면 재건 수술도 한계가 있었다. 코와 턱, 치아, 눈꺼풀과 이마뼈 일부가 없었고 씹거나 말하는 것이 여전히 어려웠다.파프의 어머니 리사 파프는 "의료진은 ‘결국 남은 건 안면 이식 수술 뿐’이라며 더 할 수 있는 치료가 없다고 했다"고 회상했다. 결국 파프는 미네소타주 메이요 클리닉에서 안면 이식 수술을 받기로 했다. 안면 이식 수술은 얼굴의 일부 또는 전체를 잃은 사람에게 뇌사자의 코와 입술, 눈 주변 등의 피부를 기증받아 이식하는 것을 말한다. 기증자의 이마부터 턱까지 절개해 피부 아래 혈관, 신경, 근육 등을 함께 분리한 뒤 안면을 이식받을 환자의 혈관, 신경, 근육과 차례로 이어주는 고난도 수술이다.의료진은 3D 프린팅 기술과 디지털을 통해 가상 수술을 하며 뼈의 어느 부분을 어떤 각도로 절개할지까지 정확히 계획했다. 기증자와 데릭의 얼굴 신경을 정밀하게 연결해 데릭이 웃음 지을 때 신경이 자연스럽게 작동하도록 했다. 수술 계획을 세우고 연습하는 데만 무려 9개월 넘게 걸렸다.지난 2월 기증자가 나타나면서 데릭은 안면 이식 수술을 받을 수 있었다. 50시간 이상 이어진 수술에 80명 넘는 의료진이 투입됐다. 이식 부위는 이마 일부, 코, 광대뼈, 치아, 상·하악, 눈꺼풀, 입, 얼굴 근육, 얼굴과 목의 피부를 포함했다. 데릭 얼굴의 약 85%는 기증자의 조직으로 대체됐다. 수술은 성공적이었다. 덕분에 데릭은 10년 만에 코로 숨을 쉴 수 있게 됐고 기쁨, 웃음, 슬픔, 실망 등 얼굴로 감정 표현도 가능해졌다. 마침내 데릭은 지난 3월 5일 거울로 자신의 얼굴을 마주했다. 극단 선택을 시도했던 날로부터 정확히 10년이 되는 날이었다. 데릭은 "다시 사람이 된 느낌이며, 두 번째 기회를 얻은 기분"이라고 감격을 표했다.데릭은 이식 후 거부 반응을 줄이기 위해 평생 면역 억제제를 복용해야 한다. 그는 주 2회씩 운동하면서 언어 치료도 받고 있다. 수술은 데릭이 삶을 대하는 태도도 바꿔놨다. 데릭은 "내일이 되면 새로운 태양이 뜬다. 상황이 아무리 어렵더라도 이를 넘길 줄 알아야 하고, 긍정적인 태도를 유지해야 한다"며 자살 예방 캠페인에 적극 나서겠다는 뜻을 밝혔다. 오남석 기자
- 오남석 기자
- 2024-11-24 10:20
16만 광년 밖 외부 은하 내 적색 초거성 확대 촬영 성공 칠레 안드레스 벨로 대학 케이이지 오나카 교수팀은 과학 저널 천문학과 천체물리학(Astronomy and Astrophysics)에서 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경 간섭계(VLTI)를 이용해 16만 광년 밖 대마젤란운(Large Magellanic Cloud)에 있는 적색 초거성(WOH G64)을 확대 촬영했다고 밝혔다.오나카 교수는 "VLTI의 높은 선명도 덕분에 가스와 먼지 등이 타원형 고치처럼 별을 둘러싸고 있는 모습을 발견, 촬영할 수 있었다"며 "이 별이 초신성 폭발 전 물질을 급격히 방출하는 마지막 단계에 있는 것으로 보인다"고 말했다.연구팀은 지금까지 천문학자들이 우리은하 내에 있는 별은 24개를 확대 이미지로 촬영해 그 특성을 밝혀냈으나 다른 은하에 있는 별들은 너무 멀리 떨어져 있어 자세히 관찰하는 게 사실상 어려웠다고 지적했다.WOH G64는 우리은하를 공전하는 작은 은하 중 하나인 대마젤란운에 있는 태양 2000배 크기의 적색 초거성으로, 오나카 교수팀은 2005년과 2007년 VLTI로 이 별을 관측하는 등 관심을 기울였으나 실제 사진을 촬영하지는 못했다.연구팀은 이 연구에서 새로 개발된 VLTI의 2세대 관측 장비 중 하나인 ‘그라비티’(GRAVITY)로 WOH G64를 촬영하고 이를 이전 관측 결과들과 비교해 별이 10년 동안 더 희미해졌다는 사실을 밝혀냈다.공동저자인 게르트 바이겔트 독일 막스 플랑크 전파천문학 연구소(MPIRA) 교수는 "10년 동안 이 별이 중대한 변화를 겪고 있다는 사실을 발견했다"며 "이는 별의 일생을 실시간으로 관찰할 수 있는 드문 기회"라고 말했다.연구팀은 WOH G64 같은 적색 초거성은 마지막 단계에서 수천 년에 걸쳐 바깥쪽 가스와 먼지층을 날려버린다면서 이 별은 그런 별 가운데 가장 극단적인 예일 수 있으며 급격한 변화를 통해 폭발적인 종말을 맞이할 수도 있다고 설명했다.오나카 교수는 "별이 점점 희미해지고 있어 VLTI로도 확대 촬영하는 게 더 어려워지고 있다"며 "현재 계획 중인 ‘그래비티+’(GRAVITY+) 같은 개선된 장비로 계속 관측하는 것이 이 별의 미래를 이해하는 데 중요하다"고 말했다.박준우 기자
- 박준우 기자
- 2024-11-24 00:49

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