[이석훈]같지만 다른, 투시 능력자의 의미 있는 동거

  • 오피니언
  • 사외칼럼

[이석훈]같지만 다른, 투시 능력자의 의미 있는 동거

[사이언스 칼럼]이석훈 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부장

  • 승인 2012-08-20 14:17
  • 신문게재 2012-08-21 21면
  • 이석훈 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부장이석훈 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부장
▲ 이석훈 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부장
▲ 이석훈 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부장
TV 다큐멘터리에서 하반신 장애인이 시각장애인의 등에 업혀 목적지까지 함께 동행하는 모습을 본적이 있다. 많은 사람들에게 감동을 주었던 모습으로 앞을 볼 수 없는 시각장애인은 건강한 다리를 제공하는 대신 상대를 통해 원하는 것을 볼 수 있었고, 걷지 못하는 하반신 장애인은 건강한 시력을 제공하는 대신 상대를 통해 원하는 곳으로 갈 수 있게 된 것이다. 각자의 단점을 서로의 장점으로 극복해 인생을 항해하는 모습에서 시너지효과란 단어를 떠올린다면 너무 상투적일까?

투시 능력이 없는 사람의 눈을 대신해 불투명한 물체를 넘어 사물의 내부조직을 관찰하는 장비로 MRI(Magnetic Resonance Imaging:자기공명영상장치)와 TEM(Transmission Electron Microscope:투과전자현미경)이 있다.

MRI는 물()성분의 하나인 수소원자(H)의 핵에 강한 자기장을 걸어 핵 진동을 일으키고 여기에서 방출되는 신호를 처리해 영상으로 보여주는 장비로 개체단위에서 관찰이 가능하다. 따라서 뇌, 혈관, 연골조직 등 수소가 많은 연조직 촬영에 적합해 뇌혈관질환이나 심근경색 등의 질병진단에 이용된다. 자기장을 이용해 수소환경 변화를 영상화하는 MRI는 살아있는 생명체를 대상으로 관찰할 수 있지만, 영상의 해상도는 수 ㎛ 수준이다. 따라서 세포단위 이상 개체에서 질병유무나 치료효과 등의 판독에는 유용하지만 세포간 또는 세포내 소기관들간의 물질이동 및 변화 메커니즘을 밝히기에는 한계가 있다.

같은 원리의 분광장비인 NMR(Neutron Magnetic Resonance:핵자기공명장치)은 수용체 속에 있는 단백질을 대상으로 분석하기 때문에 분자량이 적은 단백질의 구조분석에는 매우 유용한데 비해 분자량이 큰 단백질의 경우 측정시간이 길고 측정과정에서 단백질의 움직임이 커서 구조분석이 용이하지 않다.

TEM은 가속전자를 시편에 조사해 시편구성 원자와의 상호작용을 거쳐 빠져나온 전자를 처리해 영상으로 보여주는 장비로 시편의 내부구조를 원자단위까지 관찰이 가능하다. 따라서 세포 내 여러 소기관들 각각의 구조분석 또는 상호관계 규명 등 분자수준에서의 연구에 이용된다. 전자와 구성원자간의 상호반응 결과를 영상화하는 TEM은 원자 및 분자수준 해상도의 영상을 얻을 수 있지만, 전자의 진행경로 상에서 다른 원소들에 의한 산란을 최소화하기 위해 고진공상태로 유지된다. 따라서 분석 대상을 건조 또는 동결시켜 주입해야하므로 살아있는 생명체를 관찰할 수 없다. 또한 인체조직 등 유기체의 경우 수소, 탄소 등 경원소로 구성돼 있어 전자와의 상호반응 신호가 미약해 분자량이 적은 단백질의 경우 대조도가 낮아 주변 물질과의 구별이 어려워 분석이 곤란하지만, 분자량이 큰 단백질의 경우는 두께가 두꺼워 상대적으로 대조도가 높아져 구조분석이 용이해진다.

MRI와 TEM은 인체조직을 대상으로, 불투명한 물질의 내부를 확대해 관찰할 수 있게 해주는 공통점이 있는 반면에 관찰대상이 살아 있는지, 작은지, 큰지 등의 차별성도 동시에 존재한다. 그러나 이러한 차별성은 각각의 단점이 상대방의 장점이 되는 상호보완적인 관계임에 주목할 필요가 있다.

한편 전자를 광원으로 사용하는 TEM은 유리렌즈 대신 자기장렌즈를 사용해 전자빔의 초점을 조절한다. 따라서 외부에서 유입되는 자기장은 자기장렌즈의 역할을 방해하기 때문에 주변에 자기장 발생요인이 있으면 고해상도의 영상을 얻을 수 없게 된다. 이러한 이유로 고자기장을 사용하는 MRI와는 인접해서 설치할 수 없다. 따라서 당분간은 기술적인 문제로 두 장비가 한 지붕 아래에서의 동거는 힘들겠지만 서로의 단점을 극복하는 기술적인 접근을 시도할 수는 있다. 특히 기초(연)에서는 이미 MR과 EM을 융합이미징장비운영본부에 소속시켜 놓았고, 세계 최고성능의 장비인 3T 및 7T 휴먼 MRI가 2013년에, 바이오 전용 HVEM이 2015년에 설치 예정으로 있어 하드웨어는 구축돼 있다. 이제는 같은 목적지를 향해 항해할 소프트웨어를 구축해 진정한 융합연구의 시너지를 발휘해야 할 때다.

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. [건강]설명절 허리·다리 통증의 숨은 원인은?
  2. 줄지은 대전·충남 행정통합 반대 근조화환
  3. 대전 공유재산 임대료 경감, 올해도 이뤄지나... 60% 한도 2000만원서 3000만원 상향 검토
  4. 대전·충남통합 주민투표 놓고 여야 갈등 심화
  5. 이주 작업 한창 장대B구역 '빛이 머무는 순간' 헤리티지 북 발간
  1. 대전·충남 통합 변수...충청광역연합 미래는
  2. 충청권 상장기업, 시총 211조 원 돌파 쾌거
  3. 규모만 25조 원…대전·충남 통합 지자체 금고 경쟁구도 주목
  4. '왼손엔 준설 오른손에 보전' 갑천·미호강, 정비와 환경 균형은?
  5. 전남 나주서 ASF 발생, 방역 당국 긴급 대응

헤드라인 뉴스


대전시, 행정통합 주민투표 행안부에 요청

대전시, 행정통합 주민투표 행안부에 요청

대전시가 11일 대전·충남 행정통합 추진에 대한 '주민투표'를 정부에 요구하고 나섰다. 정부와 더불어민주당이 만든 행정통합 특별법안에서 기존 대전시와 충남도가 논의해 국민의힘이 발의한 법안에 담긴 정부 권한·재정 이양이 대폭 사라지면서 행정통합의 실효성에 의구심이 든다며 시민의 의견을 묻겠다는 입장이다. 이장우 대전시장은 이날 오전 기자회견을 통해 "지방분권의 본질이 사라지고 정치 도구와 선거 전략으로 변질해 행정통합이 충분한 숙의 과정 없이 추진되고 있다"며 "번갯불에 콩 볶듯 진행하는 입법을 즉각 중단하고, (행정안전부는) 주민..

대전 재건축 바람 부나…  곳곳에서 사업 추진 본격화
대전 재건축 바람 부나… 곳곳에서 사업 추진 본격화

대전 노후 아파트 단지를 중심으로 재건축 바람이 불고 있다. 사업시행계획 인가를 받으며 본격적인 추진 단계에 들어선 단지가 있는가 하면, 조합설립을 준비하는 대단지 아파트도 잇따르면서 분위기가 달아오르고 있다. 11일 정비업계에 따르면 법동2구역 재건축정비사업조합은 6일 재건축사업 사업시행계획 인가를 받았다. 해당 사업은 대전 대덕구 법동 281번지 일원, 면적 2만 7325.5㎡ 규모에 공동주택과 부대복리시설을 조성한다. 이 사업은 기존 삼정하이츠타운 아파트 총 13동 468세대를 허물고, 총 6개 동 615세대를 짓는다. 사업장..

걷고 뛰는 명품 `동서 트레일`, 2026년 512km 완성
걷고 뛰는 명품 '동서 트레일', 2026년 512km 완성

걷고 뛸 수 있는 트레일(자연 탐방로)이 2026년 동서 구간으로 512km까지 확대·제공된다. 산림청(청장 김인호)과 한국등산·트레킹지원센터(이사장 서경덕)는 동서 트레일의 성공적인 안착과 체계적인 운영 관리를 위한 2026년 시범사업을 본격적으로 가동한다. 올해 사업 대상은 지난해 17개 구간(244km)에서 약 2배 이상 확대된 32개 구간에 걸친 총 512km. 신규 코스에는 충남 태안(2구간)과 서산(5구간), 홍성(10구간), 경북 봉화(47구간) 및 분천(51구간) 등이 포함됐다. 각 구간에 거점 안내소도 설치한다. 단..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전·충남 행정통합에 대한 주민투표 시행 촉구 결의안 전달 대전·충남 행정통합에 대한 주민투표 시행 촉구 결의안 전달

  • ‘어려운 이웃을 위한 떡국 떡 나눠요’ ‘어려운 이웃을 위한 떡국 떡 나눠요’

  • 줄지은 대전·충남 행정통합 반대 근조화환 줄지은 대전·충남 행정통합 반대 근조화환

  • 대전·충남통합 주민투표 놓고 여야 갈등 심화 대전·충남통합 주민투표 놓고 여야 갈등 심화