인지기능 저하가 보행 패턴과 연관이 있다는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 웨스턴대학 로슨 보건연구소의 마누엘 몬테로-오다소 박사 연구팀은 노화에 따른 인지기능 저하와 신체의 기동성(mobility) 사이에 연관이 있으며 이는 보행 패턴으로 나타난다는 연구 결과를 발표했다고 미국과학진흥협회(AAAS)의 과학뉴스 사이트 유레크 얼러트(EurekAlert)가 16일 보도했다. 임상시험 참가 노인 500명의 인지기능과 보행 패턴을 분석한 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이들의 인지기능과 보행 리듬, 보행 속도, 보행 변이성(gail variability), 자세조절(postural control)을 비교 분석했다. 그 결과 보행 변이성이 인지장애와 운동조절(motor control) 모두와 연관이 있는 뇌 부위에서 발생하는 중요한 표지라는 강력한 증거가 나타났다고 연구팀은 밝혔다. 보행 변이성이란 보행 시 걸음마다 보폭과 타이밍이 달라지는 것을 말한다. 특히 보행 변이성이 크면 알츠하이머 치매의 표지일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 보행 변이성 하나로만 정확도 70%로 알츠하이머 치매를 진단할 수 있었다고 연구팀은 밝혔다. 몬테로-오다소 박사는 주관적 인지장애(subjective cognitive impairment), 파킨슨병, 경도인지장애(mild cognitive impairment), 알츠하이머 치매, 루이소체 치매, 전측두엽 치매 환자의 인지장애 정도와 보행 장애를 비교 분석하는 연구를 오래전부터 해오고 있다. 주관적 인지장애란 자신은 기억력이 떨어졌다고 생각하지만 신경심리검사를 해보면 인지기능에 이상이 없는 상태를 말한다. 이 연구 결과는 미국 알츠하이머병 협회(Alzheimer's Association) 학술지 '알츠하이머병과 치매'(Alzheimer's and Dementia) 최신호에 실렸다.

유럽과 뉴질랜드에 자생하는 미역의 조상이 한국 미역이라는 사실이 표준 유전체 분석을 통해 확인됐다. 해양수산부는 성균관대 윤환수 교수 연구팀과 공동으로 세계 최초로 국내외 미역의 유전체를 분석한 결과 미역의 진화 과정을 규명했다고 17일 밝혔다. 연구팀은 우선 완도 양식 미역의 표준유전체를 만든 후 한국과 유럽, 뉴질랜드에서 양식하거나 자생하는 미역 총 41개체의 유전체를 해독했다. 이어 완도 양식 미역과 나머지 미역들의 유전체를 계통수(가계도) 분석 프로그램에 넣어 비교한 결과 완도 양식 미역과 유럽·뉴질랜드 미역의 유전적 특성이 매우 유사한 것으로 드러났다. 미역은 동북아시아 고유종으로, 유럽과 뉴질랜드에서는 1970년대 이후에야 발견된 것으로 알려졌기 때문에 연구팀은 가계도 분석 결과를 바탕으로 유럽과 뉴질랜드의 미역이 한국에서 기원한 것으로 결론지었다. 유럽과 뉴질랜드의 미역은 한국의 자연산이나 양식 미역보다 유전적 다양성이 작았는데 이는 소수 개체만이 유입돼 정착했기 때문이라고 연구팀은 분석했다. 유럽과 뉴질랜드의 미역이 동북아시아 지역에서 기원했다는 것은 과거에도 연구를 통해 규명된 적이 있지만, 이번처럼 표준유전체 제작과 대량의 유전체 해독을 통해 한국이 기원이라는 사실을 밝혀낸 것은 이번이 처음이다. 아울러 완도 양식 미역은 강원도 고성, 경남 통영의 자연산 미역보다도 유전적 다양성이 컸는데 이는 국내 미역 양식의 역사가 50년 가까이 되었음에도 육종 과정에서 유전적 다양성을 잘 보존해 온 덕분이라고 연구팀은 밝혔다. 유전적 다양성이 클수록 기후변화나 질병 등 외부 환경에 더욱 잘 적응할 수 있다. 연구팀은 이번 결과를 미역 신품종 개발이나 학계·산업계의 기초연구나 응용연구에 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 연구 결과는 국제 학술지 '자연생태와 진화'(Nature Ecology and Evolution)에 게재됐다.

극지연구소(소장 강성호)는 북극 바다얼음이 하천에서 유입된 탄소화화합물을 모아 바다 깊은 곳으로 보내는 역할을 확인했다고 16일 밝혔다. 탄소화합물이 바다에 실려서 움직이는 것은 지구의 탄소순환 과정 중 하나다. 순환이 비정상적으로 일어나면 기후변화에 영향을 미칠 수 있다. 과학계가 탄소의 이동에 주목하는 이유이다. 북극 해빙은 탄소를 심해로 옮기는 것 이외에도 지구로 들어오는 태양빛을 반사해 북극의 온도를 조절하는 역할을 하고, 플랑크톤의 생태활동이나 바다와 대기 간 탄소 교환 과정에도 영향을 준다. 북극해는 바다 전체의 약 1%에 불과하지만, 육지에서 배출되는 하천수의 10%가 이곳으로 모인다. 연구가 진행된 북극 축치해(Chukchi Sea)의 경우, 탄소화합물의 30~40%가 하천에서 유입되는 것으로 분석됐다. 극지연구소와 세종대학교 등 국내 공동연구팀은 지난 2017년 하천으로부터 유입된 축치해의 유기탄소 화합물이 수심 약 200m까지 내려가는 현상을 확인하고, 북극 바다얼음(해빙)의 형성과정을 원인으로 지목했다. 바닷물은 얼면서 염분을 내보내고, 염분은 얼지 않은 부분으로 모여 밀도를 높인다. 바다 표층에 녹아 있던 탄소화합물은 무거워진 물과 섞여서 가라앉게 된 것이다. 지구온난화로 여름에도 녹지 않는 다년빙은 줄고, 녹았다가 다시 어는 단년빙이 늘어나면서 이 같은 현상은 앞으로 가속화될 것으로 보인다. 이번 연구는 해양수산부 연구개발과제 '북극해 환경변화 통합관측 및 활용연구'의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제 저명학술지인 '종합환경과학'(Science of the Total Environment)에 게재됐다. 정진영 극지연구소 책임연구원은 "지구온난화로 영구동토층이 녹고 하천수의 유입량이 증가하면서, 북극 해빙이 깊은 바다로 보내는 탄소의 양도 더 늘어날 것으로 예상된다"며 "지구의 탄소순환에 미치는 영향을 이해하고 예측하기 위해 관련 연구를 이어가겠다"고 말했다.

'실러캔스'(Coelacanth)는 "살아있는 화석"으로 알려져 왔다. 1938년 남아프리카 연안에서 처음 건져 올린 물고기의 몸통이 약 6천500만년 전 공룡과 비슷한 시기에 멸종한 것으로 추정돼 온 화석 기록과 거의 똑같았기 때문이다. 하지만 진화가 거의 이뤄지지 않은 듯한 비슷한 외형과는 달리 아프리카에 서식하는 실러캔스(Latimeria chalumnae·L. 칼룸내)는 지난 1천만년 사이 다른 종과 접촉하며 62개의 새로운 유전자를 습득해 말 그대로 '살아있는 화석'과는 거리가 멀다는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 토론토대학과 과학 전문 매체 등에 따르면 이 대학 도넬리 세포·생체분자 연구센터 분자유전학 교수 팀 휴즈 박사가 이끄는 연구팀은 L.칼룸내 유전자를 분석한 결과를 과학 저널 '분자 생물학과 진화'(Molecular Biology and Evolution)에 발표했다. 연구팀은 포유류와 조류, 파충류의 공통 조상에서 '전이인자'(transposon) 형태로 만들어진 유전자 'CGGBP1'을 인간 이외에 다른 종(種)에서 찾는 과정에서 이런 성과를 얻었다. 전이인자는 '점핑(jumping) 유전자'로도 불리는데, 한 위치에 고정된 일반 DNA와 달리 '잘라 붙이기' 형태로 유전체 내에서 위치를 바꿀 수 있는 DNA 염기서열을 뜻한다. 연구팀은 지금까지 밝혀진 모든 유전체 정보를 검색해 칠성장어를 비롯한 일부 어류와 균류에서도 이를 발견했으며, 지난 2013년에 만들어진 L. 칼룸내의 유전체 정보에서 전이인자로 형성된 모두 62개에 달하는 새로운 유전자를 찾아냈다. 전이인자로 형성된 유전자 사레는 무수히 많지만 L. 칼룸내 만큼 많지는 않다고 한다. 연구팀은 다양한 시기에 여러 계통을 타고 '수평적 유전자 전이'로 알려진 종간 유전자 이동이 이뤄진 것으로 분석했다. 논문 제1저자인 박사과정 대학원생 아이작 옐란은 "수평적 유전자 전이는 (실러캔스의) 전이인자가 어디서 온 것인지에 대해 흐릿한 그림만 제시하지만 다른 종의 사례를 통해 기생으로 발생할 수 있다는 것을 알고있다"면서 "가장 확실히 설명할 수 있는 것은 진화 역사에서 여러 차례에 걸쳐 도입됐다는 점"이라고 했다. 연구팀은 전이인자를 통해 만들어진 유전자가 실러캔스의 몸에서 하는 역할은 규명되지 않았으나 유전자 조절의 정교한 역할을 한다는 여러가지 증거가 있다고 했다. 지난 1998년 인도네시아 수산시장에서 처음 확인된 실러캔스의 또다른 종인 L. 메나도엔시스(menadoensis)에서는 L. 칼룸내와 같은 새로운 유전자가 발견되지 않아 2천230만년 전 두 종이 분리된 이후에 새 유전자들이 형성된 것으로 나타났다. 휴즈 교수는 "이번 연구 결과는 숙주 유전체에 전이인자가 기여하는 상당히 충격적인 사례를 제공하는 것"이라면서 "62개 유전자가 하는 역할을 모르지만, 이중 상당수는 DNA 결합 단백질을 생성하고, 미묘한 변화만으로도 진화과정에서 중대한 영향을 미치지는 유전자 조절의 역할을 담당하고 있을 수 있다"고 했다.

녹차와 커피가 심근경색과 뇌졸중 생존자의 사망 위험을 낮추는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 일본 오사카(大阪)대학의 이소 히로야스 공중보건학 교수 연구팀이 남녀 4만6천여 명(40~79세)을 대상으로 약 20년 동안 진행한 추적 조사 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 헬스데이 뉴스(HealthDay News)가 6일 보도했다. 이 중 478명은 뇌졸중, 1천214명은 심근경색 생존자들이었다. 조사 기간에 모두 9천2천53명이 사망했다. 뇌졸중 생존자 중 녹차를 하루 최소 7잔 이상 마시는 사람은 마시지 않는 뇌졸중 생존자보다 모든 원인에 의한 사망 위험이 62%, 심근경색 생존자는 53% 낮은 것으로 나타났다고 연구팀은 밝혔다. 한편 하루 커피를 1잔 이상 마시는 심근경색 생존자는 모든 원인에 의한 사망 위험이 커피를 마시지 않는 심근경색 생존자보다 22% 낮은 것으로 나타났다. 일반 사람은 커피를 하루 1잔 이상 마시는 사람이 마시지 않는 사람보다 사망 위험이 14% 낮았다. 녹차와 커피 사이의 이러한 차이는 녹차는 일반적으로 설탕을 넣지 않고 마시는 데 비해 커피는 우유나 설탕을 타서 마시기 때문일 것이라고 연구팀은 설명했다. 운동, 식습관, 흡연, 고혈압 등 다른 변수들을 고려했지만, 녹차와 커피의 이러한 효과에는 변함이 없었다고 연구팀은 밝혔다. 이에 대해 미국 노스웨스턴대학의 린다 반 혼 예방의학 교수는 녹차를 마시는 사람은 건강에 좋은 생선과 채소를 섭취하는 성향이 있기 때문일 것이라고 논평했다. 그러나 이 결과를 식습관이 다른 나라들에까지 적용할 수 있을지는 알 수 없다고 그는 덧붙였다. 이 연구 결과는 미국 뇌졸중협회(American Stroke Association) 학술지 '뇌졸중'(Stroke) 최신호에 실렸다.

하부 직장암 환자 중 항문을 보존하는 괄약근 보존술을 받은 환자가 인공항문을 부착하는 복회음 절제술을 받은 환자보다 만족도가 높은 것으로 나타났다. 분당서울대병원 외과 강성범 교수 연구팀은 괄약근 보존술을 받은 환자와 복회음 절제술을 받은 환자의 삶의 질을 분석한 결과 괄약근 보존술이 배뇨 기능과 남성 성기능, 신체에 대한 만족도 측면에서 우월했다고 8일 밝혔다. 조기검진의 활성화와 의료기술의 발달에 따라 국내 직장암 5년 생존율은 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 최고 수준인 71.1%에 달한다. 이제는 단순히 생존율을 높이는 것 뿐만 아니라 환자가 수술 후 일상생활로 복귀할 수 있도록 삶의 질을 담보하는 치료방법에 관심이 모아지고 있다. 직장암 환자들이 수술을 앞두고 가장 많이 걱정하는 문제가 항문을 살릴 수 있는지 여부다. 환자 입장에서는 가급적 인공항문(장루)를 달지 않고 생활할 수 있도록 항문 보존술을 원하지만 암세포가 괄약근까지 침범한 경우라면 재발 방지를 위해 항문을 제거할 수 밖에 없다. 또 항문을 보존할 경우 수술 후에 괄약근을 조절하는 기능이 떨어지면서 변실금이 생길 확률이 높은데 이런 후유증을 피해 삶의 질을 높이려는 목적으로도 복회음 절제술을 널리 시행되어 왔다. 이에 강성범 교수 연구팀은 2011~2016년까지 국내 6개 병원에서 괄약근 보존술을 받은 268명의 환자와 복회음 절제술을 받은 74명의 환자를 3년 간 추적 관찰했다. 연구 결과 수술 3년 후 포괄적 삶의 질 지수는 괄약근 보존술 그룹에서 64.2점, 복회음 절제술 그룹은 57.7점으로 항문을 보존할 경우 삶의 질이 더 높은 것으로 나타났다. 구체적으로는 배뇨기능과 남성 성기능, 신체에 대한 만족감에 있어서 괄약근 보존술을 받은 그룹이 월등했다. 수술 3년 후 배뇨장애 점수는 괄약근 보존술을 받은 그룹이 14점인 반면, 복회음 절제술을 받은 그룹에서는 23.3점에 달해 항문을 절제한 환자가 겪는 배뇨장애가 더 심각했다. 아울러 남성 성기능 장애 점수도 괄약근 보존술 그룹에서는 46점에 그쳤지만 복회음 절제술 그룹에서는 72.9점으로 높게 나타났다. 장기 생존율의 경우 변수들을 보정하기 전에는 괄약근 보존술이 우월했지만 관련 인자들을 보정한 후에는 두 그룹간에 유의미한 차이는 없었다. 강성범 교수는 "기존에는 항문과 근접한 곳에 직장암이 발생한 경우 항문을 보존할 때 나타나는 변실금 등의 저위전방절제증후군이 삶의 질을 심각하게 떨어뜨린다는 판단하에 복회음 절제술을 주로 시행해왔다"고 설명했다. 이어 "최근 항암 방사선 치료 및 최소침습수술의 발달에 힘입어 직장암의 크기를 최소화 한 후 괄약근 보존술을 시행하는 비율이 지속적으로 높아지는 추세"라며 "이번 연구를 통해 하부 직장암이라 하더라도 환자들의 삶의 질 향상을 위해 항문 보존술을 더욱 적극적으로 시행할 수 있는 과학적 근거가 마련됐다"고 강조했다. 한편 이번 연구결과는 저명한 국제 의학저널 란셋의 자매지인 'Lancet Regional Health - Western Pacific' 최근호에 실렸다.

체중을 줄이는 데는 건강식으로 유명한 지중해 식단((Mediterranean diet)보다 완전 채식인 비건 다이어트(vegan diet)가 효과가 크다는 연구 결과가 나왔다. 비건 다이어트란 동물로부터 유래한 식재료는 전혀 먹지않는 완전 채식을 말한다. 미국의 의사단체인 '책임 있는 의학을 위한 의사 위원회'((PCRM: Physicians Committee for Responsible Medcine) 임상연구실장 하나 칼레오바 박사 연구팀은 완전 채식이 지중해 식단보다 체중, 체성분(body composition), 인슐린 민감성, 혈중 콜레스테롤 관리에 효과적이라는 연구 결과를 발표했다고 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 6일 보도했다. 체성분이란 인체의 수분량, 단백질, 무기질, 체지방과 같이 체중을 구성하고 있는 성분을 말한다. 과체중인 62명을 대상으로 각각 16주씩 두 차례에 걸쳐 진행한 실험 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이들을 절반씩 두 그룹으로 나누어 16주 동안 각각 비건 다이어트와 지중해 식단을 지키도록 했다. 그 후 4주 동안은 두 그룹 모두 실험 이전의 각자 식습관대로 식사를 하도록 했다. 이를 임상 연구에서 이른바 세정기간(washout period)이라고 하는데 이는 조건이 다른 다음번 실험 결과에 영향을 미치지 않도록 이전 실험 조건의 효과가 사라지게 하는 데 필요한 시간을 말한다. 4주의 세정기간을 거친 후 1차 실험에서 비건 다이어트를 했던 그룹은 지중해 식단으로, 지중해 식단을 했던 그룹은 비건 다이어트로 바꾸어 16주 동안 계속하게 했다. 다만 두 식단 모두 칼로리 제한은 두지 않았다. 비건 식단은 과일, 채소, 통곡물(whole grain), 콩류 중심으로 구성하고 동물성 식품은 완전히 배제했다. 지중해 식단은 과일, 채소, 콩, 생선, 저지방 유제품, 올리브유 중심으로 편성하고 적색육(red meat)과 포화지방은 피하거나 제한했다. 연구팀은 1차 실험과 2차 실이 끝난 후 체중, 혈중 콜레스테롤, 체성분, 인슐린 민감도(insulin sensitivity)를 측정했다. 각각의 16주 실험 후 다음과 같은 결과가 나타났다. ▲ 체중은 비건식을 했을 때 평균 6kg이 줄어든 데 비해 지중해식을 했을 땐 평균 체중에 변화가 없었다. ▲ 체지방량(fat mass)은 비건식 때 3.4kg, 내장지방(visceral fat)은 315cm³ 더 줄었다. ▲ 비건식 때는 혈중 총콜레스테롤과 나쁜 콜레스테롤인 지밀도 지단백(LDL) 콜레스테롤이 각각 18.7mg/dL, 15.3mg/dL 줄었다. 그러나 지중해식 때는 혈중 콜레스테롤 수치에 큰 변화가 없었다. ▲ 혈압은 비건식과 지중해식 때 모두 낮아졌으나 지중해식 때가 비건식 때보다 더 떨어졌다. 지중해식 때는 최고혈압(수축기 혈압)이 평균 9.3mmHg, 최저혈압(이완기 혈압)이 7.3mmHg 낮아졌다. 비건식 때는 최고혈압이 평균 3.4mmHg, 최저혈압이 4.1mmHg 낮아졌다. ▲ 비건식 때는 인슐린 저항(insulin resistance)이 줄어들고 인슐린 민감성은 증가했다. 그러나 지중해식 때는 별다른 변화가 없었다. 인슐린 저항이란 당뇨병의 전단계로 포도당을 에너지로 전환시키는 호르몬인 인슐린을 세포들이 제대로 활용하지 못하고 인슐린에 내성을 나타내는 상태를 말한다. 비건식 때만 체중이 줄어든 것은 전체적으로 칼로리 섭취량이 줄어든 데다 식이섬유 섭취량은 늘고 지방 섭취량이 줄어들기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 지중해식 때 체중에 변화가 없었던 이유는 기름 많은 생선, 유제품, 식용유가 식단에 포함됐기 때문이라고 연구팀은 지적했다. 이 연구 결과는 미국 영양학회 저널(Journal of the American College of Nutrition) 최신호에 실렸다.

고도로 정제된 곡물은 정제되지 않은 통곡물(whole grain)보다 심뇌혈관 질환과 사망 위험을 높인다는 사실을 확인하는 연구 결과가 나왔다. 통곡물은 곡물 낱알에 배젖(endosperm), 싹(germ), 겨(bran) 등 3대 성분이 모두 함유된 것을 말한다. 따라서 식이섬유, 비타민, 미네랄, 필수지방산 등이 정제된 곡물보다 많이 들어있다. 정제된 곡물은 정제 과정에서 이러한 영양소들이 제거된다. 캐나다 맥매스터(McMaster) 대학 인구보건 연구소(Population Health Research Institute)의 마시드 데간 교수 연구팀이 세계 5대륙의 21개 저-중-고소득 국가에서 총 13만7천130명(35~70세)을 대상으로 평균 9.4년 간 진행된 조사 자료를 분석한 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 4일 보도했다. 이들은 '도시-농촌 전향적 역학 연구'(Prospective Urban and Rural Epidemiological Study) 참가자들로 심뇌혈관 질환 병력이 없는 사람들이었다. 이들 중 60% 이상이 쌀이 주식인 아시아 지역에 살고 있었다. 정제된 곡물 섭취량이 가장 많은(하루 350g 이상) 사람은 가장 적은(하루 50g 이하) 사람보다 심근경색, 뇌졸중 등 심뇌혈관 질환 발생률이 33% 높은 것으로 분석됐다. 이들은 사망 위험도 27% 높았다. 정제된 곡물을 많이 섭취할수록 혈압도 높아지는 것으로 나타났다. 그러나 정제된 곡물로 간주되는 백미는 섭취량과 심뇌혈관 위험 증가 사이에 연관이 없는 것으로 나타났다. 이는 백미가 품종에 따라 다른 정제된 곡물보다 영양적인 이점이 있을 수 있음을 시사하는 것이라고 연구팀은 설명했다. 이를테면 탄수화물의 질을 개선하면 건강 식단을 유지하는 데 도움을 줄 수도 있다는 것이다. 정제된 곡물은 통곡물보다 섭취 후 혈당을 급속하게 상승시킨다. 이 때문에 인슐린 분비가 증가하면서 결국에는 심뇌혈관 질환의 위험요인인 대사기능 장애, 복부 비만을 가져오게 된다고 연구팀은 지적했다. 이 연구 결과는 영국 의학 저널(BMJ: British Medical Journal) 최신호에 실렸다.

한번 촬영으로 공간과 방향 등 4차원 정보를 동시에 얻을 수 있는 4D 카메라가 국내 기술로 개발됐다. 카이스트(KAIST) 바이오및 뇌공학과 정기훈 교수팀은 금속 나노 광 흡수층을 통해 고해상도 4D 영상 구현이 가능한 초박형 ‘라이트필드 카메라’를 개발했다고 4일 밝혔다. ‘라이트필드 카메라’는 곤충의 시각 구조에서 발견되는 형태에 착안해 미세렌즈와 대물렌즈를 결합한 진보된 형태의 카메라다. 기존 라이트필드 카메라는 미세렌즈 배열의 광학 크로스토크(Optical crosstalk.영상중첩 촬영)로 인한 해상도 저하와 대물렌즈의 위치로 인한 크기의 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 ‘4D 카메라’는 이에 나노 두께의 광 흡수 구조를 미세렌즈 배열 사이에 삽입해 대비도 및 해상도를 높였다. 기존의 카메라가 가지는 외부 광원, 추가 센서 부착의 한계를 극복할 수 있게 된 것이다. 이러한 특징을 이용해 의료영상, 생체인식, 모바일 카메라 또는 다양한 가상·증강현실 카메라 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다. 연구팀은 또 미세렌즈 배열의 광학 크로스토크를 제거하기 위해 200나노미터 (nm) 두께 수준의 금속·유전체·금속 박막으로 이루어진 광 흡수층을 렌즈 사이에 배치하고, 대물렌즈와 미세렌즈 사이의 간격을 일정 수준으로 줄여 초박형 라이트필드 카메라를 개발하는 데 성공했다. 높은 광학적 손실성과 낮은 분산성을 갖는 크로뮴(Cr) 금속과 높은 투과율을 갖는 유리층을 나노미터 두께로 적층한 구조(Cr–SiO2–Cr)는 가시광선 영역의 빛을 완전히 흡수할 수 있다. 나노 광 흡수층을 미세렌즈 배열 사이에 배치해 미세렌즈들 사이의 광학 크로스토크를 제거하고 고 대비 및 고해상도 3차원 영상을 획득하는 데 도움을 준다. 연구팀은 광 흡수 구조를 갖는 미세렌즈 배열을 포토리소그래피 (Photolithography), 리프트 오프(Lift-off), 열 재유동(Thermal reflow) 공정을 통해 양산 제작했다. 또한, 라이트필드 카메라의 전체 두께를 최소화하기 위해 미세렌즈의 방향을 이미지센서 방향의 역방향으로 배치하고 대물렌즈와 미세렌즈 사이 거리를 2.1mm 수준으로 줄여, 전체 5.1mm의 두께를 갖는다. 이는 현재까지 개발된 라이트필드 카메라 중 가장 얇은 두께다. 나노 광 흡수 구조를 갖는 미세렌즈에 의해 이미지센서에 기록되는 원시 영상은 기존 미세렌즈를 통한 영상에 비해 높은 대비도와 해상도를 가진다. 연구팀은 이를 영상처리 기법을 통해 시점 영상 및 3차원 영상으로 재구성했을 때 향상된 정확도를 가짐을 확인했다. 정 교수는 “초박형이면서 고해상도의 라이트필드 카메라를 제작하는 새로운 방법을 제시했다”며 “생체인식, 의료 내시경, 휴대폰 카메라와 같이 다시점(Multi-view), 재초점(Refocusing)을 요구하는 초소형 영상장치로 통합돼, 초소형 4D 카메라의 새로운 플랫폼으로 활용될 것”이라고 말했다. 카이스트 바이오및 뇌공학과 배상인 박사과정이 주도한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈(Advanced Optical Materials)’에 최근호에 게재됐다. 대전=임정재 기자 jjim61@segye.com

약물 독성으로 생기는 급성 난청에 줄기세포 치료가 효과적인 것으로 나타났다. 가톨릭대학교 서울성모병원 이비인후과 박경호 교수 연구팀은 골수 유래 중간엽 줄기세포를 이용해 이독성 난청 동물모델 실험을 한 결과 줄기세포 주입군에서 5주 후 청력이 정상 수준으로 회복됐다고 4일 밝혔다. 이독성 난청은 이독성 약물에 의해 내이(달팽이관이나 청신경)가 제 기능을 하지 못해 생긴다. 주요 증상은 어지럼증, 이명, 청력 손실 등이며 대부분 영구적인 청력 손실을 겪게 된다. 이독성 난청과 연관있는 약물은 시스플라틴과 같은 백금 화합물 항암제나 아미노글라이코사이드 항생제 등이다. 고령이고 여러가지 약제를 복용하거나 만성질환이 있는 경우 위험군에 해당해 이독성 난청과 연관된 약물 복용시 전문의와의 상담이 중요하다. 연구팀은 가톨릭세포치료사업단이 개발한 골수 유래 중간엽 줄기세포인 가톨릭 마스터세포를 활용해 줄기세포 주입군 및 대조군을 비교한 실험을 진행했다. 줄기세포를 주입한 뒤 1주, 3주, 5주 시점에 전극을 부착해 소리에 대한 뇌 반응을 평가하는 전기생리학검사와 내이의 달팽이관에 있는 코르티 기관에 대한 면역조직화학 분석법을 실시해 청력 및 세포 재생이 유의하게 호전됐음을 확인했다. 박경호 교수는 "가톨릭 마스터세포가 급성 난청의 청력 회복에 효과적일 수 있다는 것을 증명했다"며 "대표적인 난치성 질환인 난청 환자들에게 새로운 치료 기회가 열릴 것"이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 대한이비인후과학회지 '두경부외과학' 2020년 12월호에 실렸다.