[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. 인공위성 기업 컨텍-AP위성, 루마니아에 지상국 시스템 전수
  2. 정부 국가철도망 계획에 대전시 역량 집중해야
  3. 대전시 2037년 전력자립도 108% 달성 관건은 '주민 수용성'
  4. [아침을 여는 명언 캘리] 2026년 8월7일 금요일
  5. 대전혁신센터, 대전창업허브 입주기업 7개사 모집
  1. [교단만필] 더 쉽게 만드는 시대, 더 깊게 배우는 교육
  2. '맥도날드·세종시립박물관' 차례로 오픈… 고운동 정주여건 좋아진다
  3. ‘폭염으로 단축 영업합니다’
  4. 극한 폭염 속 안전한 열차 운행을 위한 선로관리
  5. 한달째 '휴업' 대덕구의회…오는 10일 원구성 다시 돌입

헤드라인 뉴스


표준연, 국산 반도체 공정용 가스 `품질평가 체계` 구축

표준연, 국산 반도체 공정용 가스 '품질평가 체계' 구축

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 반도체 주요 공정에 쓰이는 고순도 가스 15종의 순도분석기술과 시험절차를 확립했다. 2019년 일본이 반도체 주요 소재의 수출 규제로 무역보복을 단행했을 때 불소 등의 공급처 확보가 어려웠던 경험에서 반도체 소재의 국산화와 공급망 다변화에 노력한 성과다. KRISS는 2020년 불화수소 품질평가 서비스를 시작한 이래, 단계적으로 대상을 늘려 최근 식각·세정·증착용 고순도 가스 15종에 대한 순도분석 기반을 구축했다고 7일 밝혔다. 이로써 가스별 표준 시험절차를 마련해 15종 전 품목에..

꿈의 무용단 천안, 전국 예술단과 `우리들의 하모니` 선보여
꿈의 무용단 천안, 전국 예술단과 '우리들의 하모니' 선보여

천안문화재단은 꿈의 무용단 천안이 5~7일까지 '2026 꿈의 예술단 합동캠프'에 참가해 전국 아동·청소년 예술단원들과 교류하며 공동 무대를 선보였다고 밝혔다. '우리들의 하모니'를 주제로 강원도 평창에서 열린 이번 캠프에서 꿈의 무용단 천안은 논산·공주 단원들과 함께 '아리랑을 위한 시퀀스'를 선보이며 화합의 의미를 담은 무대를 펼쳤다. 합동공연에서 전국 꿈의 예술단이 함께하는 다채로운 공연과 함께 '나의 내일을'을 주제로 피날레 무대를 선보이며 캠프를 마무리했다. 재단 관계자는 "이번 합동캠프는 단원들이 전국의 또래 친구들과 예..

"132억 농어민 희망자금 푼다", 서산시, 2만2천여 농어업인에 농어민수당 지급
"132억 농어민 희망자금 푼다", 서산시, 2만2천여 농어업인에 농어민수당 지급

충남 서산시가 농업과 어업의 공익적 가치를 인정하고 지역 농어업인의 안정적인 생계와 경영을 지원하기 위해 총 132억 원이 넘는 농어민수당을 지급한다. 시는 8월 10일부터 2026년 농어민수당 132억 7,000여만 원을 지급한다고 밝혔다. 이번 지급 대상은 모두 2만 2,002명으로, 분야별로는 농업인 2만 1,462명, 어업인 480명, 축산업 종사자 35명, 임업인 25명이다. 농어민수당은 농업과 어업이 식량안보와 환경보전, 농촌 공동체 유지 등 다양한 공익적 기능을 수행하는 점을 인정해 농어업인의 경영 안정을 지원하기 위해..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘안전모를 착용합시다’ ‘안전모를 착용합시다’

  • 극한 폭염 속 안전한 열차 운행을 위한 선로관리 극한 폭염 속 안전한 열차 운행을 위한 선로관리

  • ‘폭염으로 단축 영업합니다’ ‘폭염으로 단축 영업합니다’

  • ‘충청권 식수원을 보호하라’…대청호 녹조 제거하는 방제선 ‘충청권 식수원을 보호하라’…대청호 녹조 제거하는 방제선