[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. 한화 허인서, 생애 첫 풀타임에 20홈런… 신인왕 정조준
  2. 김경문 감독, 한화와 작별… “최강한화 함성 영원히 못 잊어”
  3. 가을 정취 물든 '국립수목원 3종 세트'… 어디로 가볼까
  4. 충남대 상용직 노사갈등 160여일 만에 마침표…학내 신뢰 회복 과제
  5. [사진] 가을 수놓은 '세종 한글축제' 현장 속으로
  1. 대전 갑천 엑스포다리 불꽃쇼 취소… 인파 밀집·안전사고 우려
  2. 세종시 선수단 716명 라인업, 제주 전국체전서 매운맛 예고
  3. 대전 미분양 아파트 늘었는데…내년 주택시장 괜찮을까
  4. 사람 몰리는 오월드, 적자는 눈덩이… 도시공사 새 사장, 해법 나올까
  5. 세종문화원, 한국전래놀이협회 고갑준 대표 특강 개최

헤드라인 뉴스


허태정 슈퍼위크…정부지원 촉구 시도지사 연대강화

허태정 슈퍼위크…정부지원 촉구 시도지사 연대강화

취임 100일을 전후로 민생 경제 드라이브를 걸고 있는 허태정 대전시장이 이번 주 슈퍼위크를 맞는다. 지역에서 잇따라 열리는 국무총리실 행사에서 정부 차원의 대전시 지원 방안을 촉구하고 전국 시도지사들과 만나 균형발전과 지방분권 의제를 논의한다. 민선 9기 대표 축제로 육성키로 한 '2026 빵축제' 개막식에서 이에 대한 외연 확대나 지역 관광 활성화 메시지를 내놓을지도 관심이다. 허 시장은 15일 오후 2시 옛 충남도청에서 열리는 '대한민국 대전환, 2차 국민토론회-충청' 행사에 참석한다. 이번 행사는 총리실 소속 사회대개혁위원회..

대전 사회복무요원 3년 연속 감소… 소집 대기만 2년 6개월 최장
대전 사회복무요원 3년 연속 감소… 소집 대기만 2년 6개월 최장

지방정부가 사회복무요원 인건비를 부담하면서 재정 부담을 이유로 요원을 제때 받지 않아 소집 대기 기간이 최장 2년 6개월까지 늘어난 것으로 나타났다. 국회 국방위원회 더불어민주당 황명선 의원(충남 논산·계룡·금산)이 병무청의 사회복무요원 현황을 분석해 12일 제공한 자료에 따르면, 연간 배정 인원은 2021년 3만 5475명에서 2022년 3만 212명, 2023년 2만 9581명, 2024년 2만 8521명, 20205년 2만 5522명, 2026년 2만 2235명으로 37.3% 감소했다. 배정 인원 감소는 지방정부의 재정 부담이..

AI·빅데이터 인재 양성 지원금과 훈련 실적까지 수도권 집중
AI·빅데이터 인재 양성 지원금과 훈련 실적까지 수도권 집중

인공지능(AI)과 빅데이터를 비롯한 첨단산업에 필요한 인재 양성을 위한 사업 지원금이 수도권에 집중된 것으로 나타났다. 훈련 기관 프로그램에 참여한 인원 역시 수도권이 압도적이었다. 국회 기후환경에너지노동위원회 더불어민주당 어기구 의원(충남 당진시)이 고용노동부의 2025년 K-디지털 트레이닝(KDT) 사업을 분석 후 12일 제공한 자료에 따르면, KDT 지원금 4759억 8400만원 중 수도권 소재 기관에 지급한 금액은 4467억 4800만원(93.9%)으로 집계됐다. KDT는 민간 훈련기관과 기업, 대학 등이 참여해 디지털·첨단..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 주말 축제 ‘북적북적’ 대전 주말 축제 ‘북적북적’

  • 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부

  • 수확 앞둔 황금 들녘 수확 앞둔 황금 들녘

  • ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호 ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호