[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. 당진시, 고추 병해충 방제 '골든타임'…예찰·방제 당부
  2. [기자수첩] 법원 앞에서 외치는 정치, 법정 안에서 판단할 사안
  3. 대전중수청 세종 개청에 지역 충격… 이전 계획은 아직 미정
  4. 천안시, 천흥2일반산단 승인·고시…북부권 첨단산업 클러스터 본격화
  5. '송영길 후보' 승부수, "행정수도특별법 당론 통과" 확약
  1. 아산시, 초사동회전교차로 설치공사 조기 완료 박차
  2. 경주 해파랑길, 걷기 장소로 인기
  3. 세종교육청 '교육문화원', 조치원 핫플레이스 가능성 확인
  4. 세종시 거점 '충청 정보보호 클러스터' 개소… "수도권 산업 분산"
  5. 하나은행 '대덕테크노밸리금융센터지점' 이전 개점식 열고 본격 출발

헤드라인 뉴스


‘서천갯벌 블루카본 생태복원’ 충남도-기아㈜-해수부 손잡아

‘서천갯벌 블루카본 생태복원’ 충남도-기아㈜-해수부 손잡아

충남도는 28일 서울 그랜트 인터컨티넨탈 파르나스에서 해양수산부, 서천군, 기아(주), 해양환경공단, 한국해양재단과 함께 '민관협력 서천갯벌 블루카본 생태복원사업' 추진을 위한 6자간 업무협약(MOU)을 체결했다. 협약식에는 박수현 지사를 비롯해 황종우 해수부 장관, 유승광 서천군수, 송호성 기아(주) 대표이사, 강용석 해양환경공단 이사장, 김양수 한국해양재단 이사장 등이 참석했다. 블루카본은 해양·연안 생태계가 대기 중 이산화탄소를 흡수해 해양 퇴적물·생물체 등에 저장하는 탄소다. 이번 사업은 기아(주) 사회공헌(ESG) 사업 일..

발전공기업 통합본사 충남 유치 총력전…박수현 지사, 기후부 장관에 지원 요청
발전공기업 통합본사 충남 유치 총력전…박수현 지사, 기후부 장관에 지원 요청

박수현 충남지사가 발전공기업 통합 본사와 함께 한국환경공단과 한국환경산업기술원 등 기후에너지환경부 소관 공공기관 충남 유치를 위한 대정부 행보에 속도를 내고 있다. 박 지사는 28일 한강홍수통제소에서 김성환 기후에너지환경부 장관을 만나 ▲발전공기업 통합 본사 충남 설치 ▲기후부 소관 공공기관 충남혁신도시 일괄 이전 ▲태안화력 2호기 폐지 일정 한시 연장 등을 건의했다. 이번 면담은 이달 20일 국회에서 김정호 기후에너지환경위원장과 이소영 여당 간사를 만나 발전공기업 통합본사 충남 유치 필요성을 설명한 데 이어 마련된 것으로, 도는..

코스피 장중 6000선도 내줬다... 10% 이상 폭락에 개미들 `패닉`
코스피 장중 6000선도 내줬다... 10% 이상 폭락에 개미들 '패닉'

코스피가 장중 6000선을 내주며 10% 이상 폭락하는 등 매도 사이드카에 이어 서킷브레이크까지 발동했다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 반도체 투톱과 여느 종목할 것 없이 내림세가 이어지며 코스피 '1만피'을 외치던 개인투자자들의 공포가 극에 달하며 곡소리가 터져 나오고 있다. 28일 한국거래소에 따르면 이날 코스피 지수는 전날보다 732.12(-10.84%) 하락한 6023.66으로 장을 마감했다. 지수는 6400.27로 개장했으나, 한때 5992.91로 -11.29%까지 밀리면서 6000선을 내주기도 했다. 코스닥 지수도 전날보다..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폭염에 달궈진 도로 식히는 살수차 폭염에 달궈진 도로 식히는 살수차

  • 더불어민주당 전당대회 권리당원 투표 시작 더불어민주당 전당대회 권리당원 투표 시작

  • 여름방학에 배우는 사자소학 여름방학에 배우는 사자소학

  • ‘덥다 더워’…쉴 새 없이 돌아가는 에어컨 실외기 ‘덥다 더워’…쉴 새 없이 돌아가는 에어컨 실외기