[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. 대전 선도지구 발표… 둔산 신청 구역들 '희비교차'
  2. 대전 위장전입해 아파트청약… 부정청약 분양권 몰수
  3. "연구관리 전문기관 통폐합 졸속 추진 중단" 촉구
  4. 유성선병원, 천성교회 성금 1천만원 취약계층 진료에 사용
  5. 건강관리협회 대전충남지부, 한부모·조손가족 등 무료검진 지원
  1. 입영 앞둔 청년, 병역검사로 백혈병 발견… 숨은 질환 찾아
  2. 대덕특구 입구에 복합과학체험랜드 이달 착공… 과학 정체성과 차별성 '관건'
  3. 대전 노후계획도시 선도지구 둔산 2곳·송촌 1곳 '낙점'
  4. 앵커 시행 한 달 앞… 지역혁신 전략 시험대
  5. 농산업 혁신 이끄는 '영농 히어로' 5팀 선정

헤드라인 뉴스


통합 국군사관학교 대전 자운대에 창설… 당정 공식 결정

통합 국군사관학교 대전 자운대에 창설… 당정 공식 결정

육·해·공군 사관학교를 통합한 4년제 국군사관학교가 대전 자운대에 들어선다. 정부와 더불어민주당은 16일 국회에서 당정협의회를 열고 국군사관학교를 대전 유성구 자운대에 창설하기로 결정했다. 전날까지 유력하게 검토되던 자운대 설립안이 당정 협의를 거쳐 공식화된 것이다. 새로 출범하는 국군사관학교는 육·해·공군 사관생도를 통합 선발해 4년간 교육하는 방식으로 운영될 전망이다. 생도들의 잠재력을 살릴 수 있는 자율적인 학사 운영을 도입하고, 각 군의 전문성을 확보하기 위한 군별 훈련과 전공교육도 함께 진행할 계획이다. 안규백 국방부 장관..

한은, 기준금리 0.25%포인트 올린 2.75%로 인상
한은, 기준금리 0.25%포인트 올린 2.75%로 인상

한국은행 금융통화위원회는 16일 통화정책방향 회의에서 기준금리를 0.25%포인트 올린 2.75%로 인상했다. 3년 6개월 만에 이뤄진 기준금리 인상이다. 이번 인상은 최근 소비자물가 상승률이 물가안정목표 2%를 넘어서고, 가계부채 증가세가 불어난 데 따른 것으로 풀이된다. 방원기 기자

대덕특구 입구에 복합과학체험랜드 이달 착공… 과학 정체성과 차별성 `관건`
대덕특구 입구에 복합과학체험랜드 이달 착공… 과학 정체성과 차별성 '관건'

연간 100만 명이 찾은 대전 국립중앙과학관에 교육·놀이·공연을 아우르는 '복합과학체험랜드' 조성사업이 이달 착공한다. 시민이 과학 융합기술을 체험할 수 있는 공간이 될 예정으로 유사한 성격의 대전컨벤션센터(DCC), 한국전자통신연구원(ETRI) 마중물프라자와 차별성을 어떻게 확보할 것인지 주목된다. 국립중앙과학관은 국비와 시비 590억 원을 들여 주차장 부지에 '복합과학체험랜드(가칭)'를 조성하는 공사를 이달부터 시작한다. 첨단 과학기술을 국민이 쉽고 흥미롭게 경험하는 체험 공간이 필요하다는 의견이 제시되면서 지난해 102만 명이..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘제헌절에 대해 공부해요’ ‘제헌절에 대해 공부해요’

  • 나에게 맞는 대학은? 나에게 맞는 대학은?

  • 초복 앞두고 북적이는 삼계탕집 초복 앞두고 북적이는 삼계탕집

  • ‘집 밖이 더 낫다’…쪽방촌의 힘겨운 여름 나기 ‘집 밖이 더 낫다’…쪽방촌의 힘겨운 여름 나기