[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. 세종시 '조치원·연서·연기면 공동주택' 1.2만 호 공급 무산
  2. 대전 샘머리초 인근서 승용차 가로수 충돌… 19세 운전자 사망
  3. 대통령 집무실·국회 의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"
  4. 홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진
  5. 충남대-국립공주대 통합 '동상이몽'… 리더십 시험대 오른 대학본부
  1. 허태정 "정부 초과세수, 지방교부세로 확대" 전격 건의
  2. '문화재 때문에'… 세종 軍비행장 이전사업 또 늦어진다
  3. 한국에너지기술연구원 수소 누출 사고··· 인명 피해 없어
  4. [사설] 청소년 미래 위협하는 사이버도박
  5. 대통령 세종 집무실, 건축설계 본격화 "2029년 입주 문제 없다"

헤드라인 뉴스


충남도-15개 시군, 발전 5사 통합 본사 유치 위해 총 결집

충남도-15개 시군, 발전 5사 통합 본사 유치 위해 총 결집

충남도와 도내 15개 시군이 발전 5사 통합 본사 유치 공동 대응, 서산공항 건설 추진 등 정부 차원의 협조가 필요한 지역 현안 해결을 위해 행정력을 총 결집하기로 했다. 도는 23일 도청 대회의실에서 박수현 지사와 15개 시군 시장·군수 등 50여 명이 참석한 가운데 민선 9기 첫 지방정부회의를 개최했다. 이번 지방정부회의는 민선 9기 도와 시군 비전을 공유하고, 상생 발전 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 회의를 통해 진행된 시장·군수와의 대화에서는 발전 5사 통합 본사를 충남 지역에 유치해야 한다는 것에 공감대가 모였다. 엄승용..

세종 장군면에 첫 산업단지, 조성 절차 본격화…"35만여 평 계획"
세종 장군면에 첫 산업단지, 조성 절차 본격화…"35만여 평 계획"

산업 기반이 상대적으로 열악한 세종 서남부권에 첫 산업단지 조성이 본격화되고 있다. 민간 주도로 장군면 은용리 일원에 산단 조성을 추진 중인데, 최근 공급 물량 배정을 위한 사전 행정절차가 마무리되면서 본격적인 개발계획 수립 단계에 들어섰다. 23일 세종시에 따르면 최근 장군면 은용리 산 15-4 일원의 일반산업단지 조성과 관련해 지정계획 고시가 이뤄졌다. 이 사업은 시행자인 ㈜그린랩을 통해 민간 주도로 추진 중이다. 관할기관에 투자의향서가 제출된 기준으로는 관내 첫 민간 주도 산단 조성사업이며, 장군면 첫 산단으로도 부각된다. 지..

이 대통령 "부동산정책은 최대 과제… 사회적 합의과정  중요"
이 대통령 "부동산정책은 최대 과제… 사회적 합의과정 중요"

이재명 대통령은 23일 부동산정책과 관련, "대한민국의 최대 과제 중 하나"라며 해법을 마련하기 위한 사회적 합의 과정의 중요성을 강조했다. 수도권과 비교해 투기 수요가 낮은 비수도권 대출 규제 완화를 비롯해 재개발·재건축사업의 과도한 공사비, 보유세 강화, 청년이나 신혼부부에 불리한 대출·청약 제도 등에 대한 의견에 대해서도 공감했다. 이 대통령은 이날 오전 서울 KBS 별관에서 학계와 언론계를 비롯해 건설과 금융계, 공인중개사와 시민·청년단체, 유튜버와 부동산 관련 카페 등 140여 명이 참석한 가운데 열린 부동산정책 국민 대토..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 도심 속 공원에서 즐기는 물놀이 도심 속 공원에서 즐기는 물놀이

  • 개인형 이동장치 수거차량 ‘무법 질주’ 개인형 이동장치 수거차량 ‘무법 질주’

  • 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력

  • ‘문제 풀고 교통안전 배워요’ ‘문제 풀고 교통안전 배워요’