[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. 세종시장 후보, 날선 공약 검증… 실현 가능성 놓고 '설전'
  2. AI 시대 인간의 마음과 영혼 다시 묻다… 한목협 봄학술대회
  3. 박수현 충남도지사 후보 선대위, AI 기반 노인 건강·돌봄 통합지원체계 구축 제안
  4. 대전정보문화산업진흥원 지원사업 성과…㈜유토비즈 녹색기술인증 획득
  5. 예산 ‘돌봄 방학’ 해소 모델 최우수… 논산·진천도 우수
  1. 이장우 “헛공약” 허태정 “부채로 남을 것”… 보문산 개발 정면충돌
  2. 국힘 세종시당, '노무현 공원'서 자전거 타고 행정수도 완성 약속
  3. 세종교육감 후보 4인의 '학력 저하·격차' 해법은
  4. 토론회서 불붙은 ‘전과 공방’… 대전 서구청장 선거 진흙탕
  5. 당 대표의 치명적 실수? 미안해 좋아요 두 번 외친 정청래

헤드라인 뉴스


고즈넉한 사찰 답사부터 도심 야경까지… 석가탄신일 맞이 식장산 나들이

고즈넉한 사찰 답사부터 도심 야경까지… 석가탄신일 맞이 식장산 나들이

대전의 동쪽을 든든하게 받치고 있는 식장산 서쪽 기슭, 도심의 소음이 거짓말처럼 잦아드는 곳에 천년 고찰 고산사(高山寺)가 자리하고 있다. 신라 정강왕 1년(886년) 도선국사가 창건한 것으로 전해지는 고산사는 오랜 세월 지역의 영욕을 함께해 온 대전의 대표적인 천년 고찰이다. 고산사의 중심인 대웅전(대전시 유형문화재)은 조선 후기의 소박하면서도 균형 잡힌 건축 양식을 고스란히 간직하고 있다. 단아한 법당 내부로 들어서면 섬세한 필선이 돋보이는 아미타불화와 자애로운 미소의 목조석가여래좌상이 참배객을 맞이한다. 화려한 대형 사찰처럼..

공식선거운동 첫 주말 여야 지도부 충청 공략 "정부지원" vs "정권심판"
공식선거운동 첫 주말 여야 지도부 충청 공략 "정부지원" vs "정권심판"

6·3 지방선거 최대 격전지 금강벨트에서 승기를 잡으려는 여야 지도부의 총력전이 더욱 뜨거워 지고 있다. 공식선거운동 돌입 후 첫 주말 양당 대표가 충청권을 찾아 각각 정부 지원론과 정권 심판론 프레임을 들고 지역 표심을 파고들었다. 국민의힘 송언석 원내대표는 24일 대전 대덕구 신탄진시장을 찾아 이장우 대전시장 후보와 최충규 대덕구청장 후보를 지원 사격에 나섰다. 송 원내대표는 이 자리에서 "이번 지방선거는 성공한 지방정부를 이어갈지, 다시 무능과 혼란으로 돌아갈지를 결정하는 선거"라며 "국민의힘 후보들에게 힘을 모아달라"고 호소..

천안법원, 술에 취해 장례식 방해한 혐의 `벌금 100만원`
천안법원, 술에 취해 장례식 방해한 혐의 '벌금 100만원'

대전지법 천안지원 형사4단독은 술에 취해 장례식장에서 소란을 피워 장례식방해 혐의로 기소된 A씨에게 벌금 100만원을 선고했다. 24일 법조계에 따르면 A씨는 2025년 5월 9일 장례식이 진행 중인 천안시 서북구 모 장례식장에서 술에 취해 빈소에서 의자를 바닥에 집어 던지며 30여분간 욕설과 소리를 지르고 다른 조문객을 밀쳐 장례식을 방해한 혐의로 재판에 넘겨졌다. 이영곤 부장판사는 "피고인은 업무방해 등으로 수차례 형사처벌을 받은 전력이 있고, 특히 이 사건 범행 당시에는 누범기간 중이었음에도 또다시 술에 취해 장례식장에서 소란..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 부처님 오신 날 분위기 고조시키는 봉축탑 부처님 오신 날 분위기 고조시키는 봉축탑

  • 13일간의 지방선거 유세전 시작…‘우리 후보 뽑아주세요’ 13일간의 지방선거 유세전 시작…‘우리 후보 뽑아주세요’

  • ‘중원을 잡아라’…여·야대표 충청 총출동 ‘중원을 잡아라’…여·야대표 충청 총출동

  • 공식 선거운동 D-1, 선거벽보 점검 공식 선거운동 D-1, 선거벽보 점검