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[퓨처 Eyes(96)] 세계 최대 '뇌형 컴퓨터' 구축⋯저장대, 뉴런 20억 개 '다윈몽키' 공개
- 중국 저장대학교 연구진이 세계 최대 규모의 뇌형(뉴로모픽) 컴퓨터 '다윈몽키(Darwin Monkey)'를 공개했다. 중국명은 '우콩(悟空)'으로, 이 시스템은 20억 개 이상의 뉴런과 1000억 개 이상의 시냅스를 구현해 실제 마카크 원숭이 뇌의 뉴런 수에 근접한 수준의 기능을 모사할 수 있는 것으로 평가받는다. 뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)은 인간이나 동물의 뇌 구조와 작동 원리를 컴퓨터 시스템 설계에 적용해 뇌의 능력을 모방하는 시스템 구축에 초점을 맞춘 첨단 연구 분야이다. 다윈몽키는 전용 뉴로모픽 칩에 기반한 세계 최초의 대규모 뇌형 컴퓨팅 시스템이기도 하다. 기존 컴퓨터는 0과 1로 이루어진 이진 데이터를 처리하는 반면, 뉴로모픽 컴퓨터는 '스파이크 입력'이라는 일련의 불연속적인 전기 신호를 사용한다. 또한, 칩 자체에 메모리와 연산 능력을 통합하여 데이터 이동 거리를 줄이고 병렬 처리를 가능하게 함으로써 전력 소비를 획기적으로 감소시킨다. 다윈몽키는 저장대 산하 '뇌-기계 지능 국가중점실험실'과 저장성 소재의 연구기관 저장랩(Zhejiang Lab)이 공동으로 개발한 3세대 뉴로모픽 칩 '다윈3(Darwin 3)' 960개를 탑재했다. 총 15개의 블레이드형 서버로 구성되며, 인간 두뇌처럼 병렬 처리 능력이 뛰어난 구조를 갖췄다. 평균 전력 소비는 2000와트에 불과해 일반 슈퍼컴퓨터 대비 에너지 효율이 매우 높다. 생물학적 뇌에 가까운 구조와 성능 다윈3 칩은 하나당 약 235만 개의 '스파이킹 뉴런(spiking neuron)'과 수억 개의 시냅스를 지원한다. 스파이킹 뉴런은 생물학적 뉴런이 신호를 전기적 스파이크 형태로 전달하는 방식을 모사한 것으로, 더욱 생물학에 가까운 신호 전달 및 학습 방식을 구현해 실제 뇌에서 이뤄지는 정보 전달 메커니즘과 유사하다. 또한 해당 칩은 뇌 유사 연산에 특화된 명령어 체계와 온라인 학습 메커니즘까지 내장해, 스스로 학습하고 적응하는 기능도 구현할 수 있다. 이처럼 고밀도의 뉴런과 시냅스 배열을 기반으로, 다윈몽키는 시각, 청각, 언어, 학습 기능과 같은 고차원적 지능을 통합적으로 수행할 수 있다. 실제로 연구진은 중국 인공지능(AI) 스타트업 '딥시크(DeepSeek)' 대형 뇌형 인공지능 모델을 탑재해 논리 연산, 창의적 응답 생성, 수리 계산 등 다중 기능 실험을 진행 중이다. 전용 운영체제 탑재로 독립적 연산 플랫폼 구축 다윈몽키의 또 다른 특징은 새로운 형태의 '뇌 모사형 운영체제(Brain-Inspired Operating System)'가 병행 개발됐다는 점이다. 이 시스템은 신경망 시스템의 상호 연결 및 통합 기술 개선과 차세대 뇌 모사 운영체제 개발 등 여러 기술적 돌파구의 산물이다. 이 운영체제는 뉴로모픽 칩 간 연산 자원을 효율적으로 통합해 고속 학습과 추론을 가능케 하며, 기존 범용 컴퓨터의 직렬적 처리 방식과 달리 병렬적이고 인지 중심의 계산 방식을 구현한다. 저장대 연구진은 이 시스템을 통해 다양한 생물의 뇌 신경망을 정밀하게 모사할 수 있다고 밝혔다. 예컨대 전기뇌벌레(선충), 제브라피시, 생쥐, 마카크 등 다양한 생물의 신경 구조를 다윈몽키에서 재현할 수 있으며, 이를 통해 뇌의 작동 원리 이해, 신경질환 연구, 신약 후보군 탐색 등에 새로운 실험 도구를 제공하고 동물 실험의 윤리적 문제와 비용, 시간을 줄일 수 있는 기반을 마련하고 있다. 인간 두뇌 능력 초월하는 계산 기반 연구 책임자인 저장대 뇌-기계 지능 국가중점실험실 주임 판강(潘綱) 교수는 "인간의 추론 능력과 효율은 아직까지 기존 인공지능 기술보다 우수하다"며 "다윈몽키는 뇌의 작동 방식을 모방하면서도 계산 속도 면에서는 인간의 뇌를 능가하는 성능을 제공함으로써, 미래 뇌 기반 인공지능 연구에 강력한 기반을 제공할 것"이라고 말했다. 그는 이어 "이 시스템은 인공지능 개발을 위한 새로운 컴퓨팅 기반 역할을 하고, 뇌과학자들에게는 뇌 시뮬레이션 도구를 제공하며, 뇌 작동 메커니즘을 탐구하는 새로운 실험 방법을 제시해 생물학적 실험에 대한 의존도를 줄이는 데 기여할 것"이라고 덧붙였다. 중국 독자 기술로 개발…글로벌 경쟁 본격화 다윈몽키는 2024년 4월 인텔이 공개한 뉴로모픽 컴퓨터 '할라 포인트(Hala Point)'의 뉴런 수(11억 5000만 개)를 약 2배 가까이 뛰어넘어, 세계 최대 규모의 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템이 됐다. 특히 다윈3 칩은 저장대와 저장랩이 2023년 초에 독자 설계·개발하고 자체 생산까지 마친 중국산 칩으로, 중국이 뉴로모픽 기술에서 독립적 기술 주권을 확보했다는 점에서도 의미가 크다. 이러한 성과는 향후 미국, 유럽, 중국 간의 뉴로모픽 칩 및 브레인 컴퓨터 개발 경쟁을 더욱 심화시키고, 관련 기술 특허와 인재 확보 경쟁을 촉발할 것으로 예상된다. 국제적 파급력 커지는 차세대 AI 인프라 다윈몽키는 단순히 하나의 슈퍼컴퓨터가 아닌, 기존 반도체 기반 컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 새로운 컴퓨팅 패러다임을 제시하는 차세대 AI 인프라로 평가받는다. 현재의 인공지능이 가진 추론, 일반화 능력의 한계를 극복하고, 뇌의 원리를 모방해 더욱 자연스러운 적응과 학습이 가능한 AI 개발의 새로운 기반이 될 수 있다. 특히 데이터센터나 슈퍼컴퓨터 대비 월등히 낮은 전력으로 대규모 AI 모델 운용이 가능해져 탄소 배출 저감과 비용 절감에 기여할 것으로 기대된다. 궁극적으로 이 시스템은 인간 수준의 인공지능, 자율로봇, 브레인-컴퓨터 인터페이스(BCI)와 같은 미래 기술 발전의 핵심 인프라로 자리매김할 잠재력을 지녔다. AI 기술의 계산 기반 자체가 바뀌는 전환점에서, 다윈몽키는 '두뇌를 닮은 컴퓨터'의 가능성을 실증하며 AI의 미래, 인간 두뇌 연구, 첨단 컴퓨팅 등 광범위한 분야에 근본적 변화를 가져올 상징적 사례로 주목받고 있다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(96)] 세계 최대 '뇌형 컴퓨터' 구축⋯저장대, 뉴런 20억 개 '다윈몽키' 공개
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10세 이전 스마트폰 사용, 정신건강 악영향⋯국제 연구진 경고
- 어린 자녀에게 스마트폰을 일찍 쥐여주는 일이 일종의 성장 통과의례처럼 여겨지는 가운데, 조기 스마트폰 사용이 청소년기 정신건강에 장기적으로 부정적인 영향을 미친다는 대규모 국제 연구 결과가 발표됐다. 푸투라(Futura)에 따르면 국제 정신건강 데이터 조사기관 '글로벌 마인드 프로젝트(Global Mind Project)'가 지난 2일(현지시간) 발표한 최신 보고서에서, 175개국 10만여 명의 응답을 분석한 결과 13세 이전에 스마트폰을 접한 집단은 대학생 연령대에 이르러 정신건강 지표가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 조기 디지털 접속, 수면·공격성·사회적 단절 문제 야기 보고서에 따르면, 10세 전후로 스마트폰이나 태블릿에 노출된 아이들은 성인이 되어 불면, 공격성 증가, 사회적 고립감 등 다양한 정서적 문제를 호소하는 비율이 높았다. 특히 인공지능 알고리즘이 강화한 무한 피드와 실시간 알림이 뇌 발달에 미치는 영향이 아직 충분히 규명되지 않은 가운데, 조기 노출의 부작용이 우려된다는 것이 연구팀의 분석이다. 보고서를 이끈 타라 티아가라잔 박사(Dr. Tara Thiagarajan)는 "우리는 이제 겨우 스마트폰과 아이들의 두뇌 발달 사이의 상관관계를 이해하기 시작했을 뿐"이라며, "디지털 환경에 조기 노출될수록 정신적 회복력은 약해지고, 자기 인식과 정서 조절 능력도 떨어지는 경향이 있다"고 설명했다. 웰빙 저하 원인의 40%, '조기 SNS 노출' 연구팀은 특히 전체 웰빙 지표 하락의 약 40%가 소셜미디어 조기 노출에서 기인한 것으로 분석했다. 여기에 수면장애, 가족관계 단절, 사이버불링(온라인 괴롭힘)까지 더해질 경우, 정신건강에 복합적 위협이 된다고 경고했다. 성별에 따른 차이도 두드러졌다. 여학생의 경우 자기존중감과 회복탄력성 지표가 급격히 떨어졌고, 남학생은 짜증과 집중력 저하가 두드러지는 등 성향별 대응 양상에도 차이가 나타났다. 전문가들 "첫 스마트폰은 최소 13세 이후로 미뤄야" 연구팀은 단순한 경고를 넘어, 실질적인 대응 방안도 제시했다. 먼저 초등학교 단계부터 디지털 리터러시(디지털 문해력) 교육을 실시하고, 인기 앱에 엄격한 연령 제한을 둘 것, 13세 미만 아동에게 유해성이 높은 앱은 차단하는 법적 장치 마련이 시급하다고 제언했다. 무엇보다 첫 스마트폰 지급 시점을 13세 이후로 미룰 것을 강력히 권고했다. 이는 보호자 개인의 선택 차원을 넘어, 공공 정책 차원에서 사회적 합의가 필요하다는 취지다. 보고서는 "25세 이하 청년층 사이에서 불안장애와 우울증이 급증하는 상황에서, 디지털 첫 노출 시점을 늦추는 것은 우리가 실질적으로 취할 수 있는 가장 효과적인 예방책 중 하나"라며, "지금의 디지털 선택이 향후 한 세대의 정신건강을 좌우할 수 있다"고 강조했다.
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- IT/바이오
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10세 이전 스마트폰 사용, 정신건강 악영향⋯국제 연구진 경고
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세계 전기차 배터리 수요 37%↑⋯국내 3사 점유율 16.4%로 하락
- 올해 상반기 전 세계 전기차(EV), 플러그인하이브리드차(PHEV), 하이브리드차(HEV)에 탑재된 배터리 총사용량은 504.4GWh로, 지난해 같은 기간보다 37.3% 증가했다. 하지만 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 3사의 합산 점유율은 16.4%로 5.4%포인트 하락했다. LG에너지솔루션은 47.2GWh로 3위를 지켰고, SK온은 19.6GWh로 5위, 삼성SDI는 16.0GWh로 3.2% 점유율을 기록해 감소세를 보였다. 중국 CATL은 190.9GWh로 1위를 유지했으며, 비야디(BYD)는 89.9GWh로 2위에 올랐다. SNE리서치는 공급망 재편 속 배터리업체들이 독립성과 유연성을 확보해야 한다고 분석했다. [미니해설] 국내 배터리 3사 점유율 감소…"성장은 했지만 '속도' 부족" 올해 상반기 글로벌 전기차 배터리 시장은 양적 성장과 질적 전환이 동시에 진행됐다. 에너지 시장조사업체 SNE리서치에 따르면, 올해 1∼6월 세계에 등록된 EV, PHEV, HEV에 탑재된 배터리 사용량은 504.4GWh로 전년 대비 37.3% 증가했다. 하지만 한국 배터리 기업들의 점유율은 하락했다. LG에너지솔루션·SK온·삼성SDI 등 이른바 'K배터리 3사'의 합산 점유율은 16.4%로, 전년 동기보다 5.4%포인트 줄었다. 시장은 성장하고 있지만, 국내 기업들의 성장 속도가 글로벌 평균을 밑돌고 있는 셈이다. LG에너지솔루션·SK온은 순위 유지…삼성SDI만 역성장 LG에너지솔루션은 47.2GWh로 4.4% 증가하며 점유율 9.4%를 기록, CATL·BYD에 이어 3위를 지켰다. SK온은 19.6GWh로 10.7% 증가하면서 5위에 안착했다. 두 회사 모두 전년 대비 물량은 늘었지만, 시장 평균 성장률(37.3%)에 못 미쳐 상대적인 점유율 감소는 피하지 못했다. 반면 삼성SDI는 유일하게 사용량이 감소했다. 상반기 16.0GWh를 기록하며 전년보다 8.0% 줄었고, 점유율도 4.7%에서 3.2%로 하락했다. 유럽과 북미 주요 완성차업체(OEM)의 수요 둔화가 영향을 미친 것으로 보인다. 중국의 압도적 약진…CATL·BYD, 글로벌 1·2위 독식 중국 배터리 기업들은 강력한 가격 경쟁력과 내수 기반을 바탕으로 해외 시장에서도 점유율을 확대하고 있다. CATL은 190.9GWh를 기록해 전년 대비 37.9% 증가하며 점유율 37.9%로 압도적 1위를 유지했다. BYD는 58.4%나 급성장해 89.9GWh로 2위를 차지했다. CALB, 고션, EVE, SVOLT 등도 10위권에 이름을 올리며, 중국 기업만 6개가 톱10에 포함됐다. 이는 중국이 단순 제조를 넘어 전기차 배터리의 글로벌 공급 주도권을 쥐고 있음을 보여준다. 특히 미국과 유럽 OEM 기업들이 현지 조달을 강조하는 와중에도 중국 배터리 공급은 여전히 강세를 보이고 있다. 일본 파나소닉도 위협…테슬라 효과로 6위 유지 테슬라에 배터리를 공급하는 일본 파나소닉은 상반기 18.8GWh를 기록해 6위를 차지했다. CATL이나 BYD와의 격차는 크지만, 프리미엄 전기차 모델을 중심으로 꾸준한 수요를 확보한 점이 순위 유지에 영향을 줬다. 공급망 재편 본격화…기술력·독립성이 관건 SNE리서치는 "미국과 유럽을 중심으로 배터리 공급망 재편과 규제 강화 흐름이 본격화하고 있다"고 분석했다. IRA(인플레이션 감축법) 등 자국 중심의 보조금 정책이 강화되면서, 단순 가격 경쟁력만으로는 시장을 장악하기 어렵다는 의미다. 이제는 기술 경쟁력과 함께 공급 기반의 독립성, 공급망 다변화 전략이 요구되는 국면이다. 특히 LG에너지솔루션과 삼성SDI는 미국에 공장을 신설 중이며, SK온은 포드 등과의 합작사 확장을 통해 북미 생산 거점을 강화하고 있다. 이차전지 수요 2035년까지 급증…전해액 수요도 3배 전망 전기차 확산과 함께 글로벌 리튬이온이차전지(LIB) 시장 전체도 빠르게 성장하고 있다. 지난해 LIB 수요는 전년보다 31.9% 증가한 1,320GWh를 기록했으며, 이 중 전기차용 수요가 898GWh로 전체의 68%를 차지했다. ESS용은 307GWh, IT기기용은 115GWh였다. 이와 함께 배터리 핵심 소재인 전해액 용매 수요도 급증할 전망이다. 지난해 132만 톤이었던 수요는 2035년에는 418만 톤까지 증가할 것으로 보인다. 이는 소재 업체들에게도 새로운 도전과 기회를 제공하는 지표다. [Key Insights] 올해 상반기 전기차 배터리 수요가 급증했지만, 국내 3사의 점유율은 하락했다. 기술력뿐 아니라 공급망 독립성과 유연성이 향후 경쟁력의 핵심으로 떠오르고 있으며, 중국의 확장은 전방위적 위협으로 작용하고 있다. [Summary] 세계 전기차 배터리 시장이 빠르게 성장하는 가운데, 국내 배터리 3사의 점유율은 중국 기업들의 약진 속에 하락세를 보였다. LG에너지솔루션과 SK온은 순위를 유지했지만 삼성SDI는 실적이 뒷걸음쳤다. 미국과 유럽의 공급망 재편, 배터리 소재 수요 증가 등 시장 환경은 더욱 복잡해지고 있으며, K배터리 기업들은 기술력과 공급 유연성 확보라는 과제에 직면하고 있다.
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세계 전기차 배터리 수요 37%↑⋯국내 3사 점유율 16.4%로 하락
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포드-SK 합작 배터리 공장, 노조 투표 6개월째 표류⋯트럼프행정부 NLRB 개편 여파
- 포드자동차와 한국 SK온의 합작사인 블루오벌SK(BlueOval SK) 배터리 공장에서 노조 설립을 추진하는 노동자들이 회사 측의 조직적 방해와 미국 정부의 행정 마비로 인해 중대한 전환점을 맞고 있다. 이들은 안전사고와 열악한 작업 환경에 대한 우려 속에 공정한 노조 결성 투표를 요구하고 있지만, 지난 1월 신청한 투표는 7월까지도 실시되지 않는 등 지지부진한 상태라고 지역 현지매체 포워드켄터키가 29일(현지시간) 보도했다. 지난 4월 27일, 미국 켄터키주 하딘카운티의 블루오벌SK 배터리 공장에서 화재가 발생했다. 인명 피해는 없었지만, 인화성 화학물질이 보관된 대형 저장탱크 근처에서 발생한 사고에 약 1050명의 직원들은 극심한 혼란을 겪었다. 품질관리 부서에서 근무하는 헤일리 해드필드는 "화재 경보도 작동하지 않았고, 어디로 대피해야 할지 아무도 몰랐다"며 "회사가 노동자들의 생명을 얼마나 가볍게 여기는지 실감했다"고 말했다. 노조 결성 움직임은 이보다 앞선 올해 1월 7일, 블루오벌SK 노동자 다수가 노조 카드에 서명하면서 공식적으로 시작됐다. 전미자동차노조(UAW)는 이를 근거로 미국 전국노동관계위원회(NLRB)에 노조 설립 투표를 신청했다. 그러나 트럼프 행정부 출범 이후, 노동위원회는 지난 6월 26일에야 투표 실시 명령을 내렸다. 6개월 가까운 지연 끝에도 구체적인 투표 일정은 아직 정해지지 않았다. 회사 측은 당시 노동자 수가 향후 전체 근무 인력에 비해 적다는 점을 들어 투표의 정당성을 문제 삼는 이의를 제기했다. 이에 따라 투표 일정이 미뤄졌고, 그 사이 회사는 적극적인 반노조 활동을 벌였다. 블루오벌SK는 반노조 전문 컨설팅업체 LRI컨설팅에 시간당 425달러를 지불하며 직원 대상 설명회를 개최했고, 반노조 입장을 담은 SNS 광고에만 1만 7,229달러를 투입했다. 법률대리인인 프로스트 브라운 토드 법무법인은 홈페이지에 '노조 회피 전략' 섹션을 운영 중이다. UAW는 이에 대해 블루오벌SK가 공장 폐쇄 위협, 노조 지지자 해고, 비업무 구역에서의 노조 자료 파기 등을 통해 부당노동행위를 저질렀다며 노동위원회에 총 여섯 건의 고소를 제기했다. 회사 측은 언론의 질의에 대해 공식 입장을 내놓지 않았다. 현장 노동자들의 목소리도 높아지고 있다. 생산 라인에서 근무하는 빌 윌모스는 "동료들은 단순히 투표를 원한다. 모두 준비돼 있다"고 말했지만, 회사 측의 방해로 인해 "공개적으로 노조에 대해 이야기하는 것조차 꺼리는 분위기"라고 전했다. 신규 직원 대상 교육 과정에서도 반노조 메시지가 반복됐다는 증언도 나왔다. 현지 언론에 따르면 공장 내에서는 곰팡이 오염, 박쥐 출몰, 유해 화학물질 노출 등이 확인됐으며, 이에 대한 산업안전보건청(OSHA) 민원도 다수 제기됐다. 문제는 이러한 현장의 불만이 제도적으로 해결되기 어려운 구조에 있다. 트럼프 대통령은 1월 29일, 사용자에 불리하다는 이유로 노동위원회의 윈 윌콕스 위원을 해임했고, 이로 인해 위원회는 의결 정족수를 잃고 사실상 마비됐다. 경제정책연구소(EPI)의 마거릿 포이독 선임연구원은 "NLRB의 기능 정지는 사용주에게 무제한에 가까운 지연 전략을 허용한다"며 "이미 스페이스X와 아마존 등 일부 대기업은 NLRB 자체의 위헌성을 주장하며 소송을 제기하고 있다"고 지적했다. 실제로 트럼프 행정부는 올해 5월, 노동위원회 예산을 5% 삭감해 99명의 인력을 감축했고, 4월에는 전국 7개 지역 사무소의 임대 계약을 해지한 것으로 알려졌다. 코넬대 노동교육연구소 케이트 브론펜브레너 교수는 "지연은 가장 효과적인 반노조 전략 중 하나"라며 "노조 투표 청원은 희망과 용기를 바탕으로 시작되지만, 위협과 지연이 계속되면 결국 ‘이게 과연 가치가 있는 일일까’라는 회의로 이어진다"고 분석했다. UAW는 지난 7월 1일, 노동위원회가 블루오벌SK에 노조 투표 명령을 내린 직후 보도자료를 통해 "회사가 투표 지연을 유도하기 위해 부당노동행위를 지속하고 있다"며 철저한 조사와 제재를 요구했다. 이에 대해 블루오벌SK는 언론에 "UAW가 선거 과정을 방해하기 위해 허위 주장을 펴고 있다"고 반박했다. 그러나 노동자들의 노조설립 결의는 꺾이지 않았다. 해드필드는 "처음엔 빠른 투표를 기대했지만, 지금은 투쟁을 끝까지 이어갈 각오다"라고 밝혔다.
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포드-SK 합작 배터리 공장, 노조 투표 6개월째 표류⋯트럼프행정부 NLRB 개편 여파
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[먹을까? 말까?(110)] 바나나잎 유래 유산균으로 발효한 스테비아, 췌장암 세포 선택적 사멸 효과 확인
- 무칼로리 감미료로 알려진 천연 식물 스테비아가 단순한 설탕 대체제를 넘어 항암 치료 보조물질로서의 가능성을 보여주는 연구 결과가 발표됐다. 일본 히로시마대학교 연구진은 스테비아 잎 추출물을 바나나잎에서 분리한 유산균으로 발효한 결과, 췌장암 세포에는 강력한 독성을 보이면서도 건강한 신장세포에는 거의 영향을 미치지 않는 선택적 항암 활성을 확인했다고 밝혔다. 해당 연구에 대해서는 의학전문지 메디컬 익스프레스와 과학전문매체 사이언스얼럿 등 다수 외신이 보도했다. 이번 연구는 2025년 4월 28일 '국제분자의과학저널(International Journal of Molecular Sciences)'에 게재됐다. 히로시마대 의생명·보건과학연구과 예방의학 프로바이오틱스학과의 난란달라이 단시츠도르(Dr. Narandalai Danshiitsoodol) 부교수는 "췌장암은 5년 생존율이 10%에 미치지 못할 만큼 예후가 극히 불량하고, 수술·항암화학요법·방사선치료에도 높은 내성을 보인다"며 "따라서 약리 활성이 입증된 약용 식물 기반의 새로운 항암 후보물질 발굴이 시급하다"고 밝혔다. 스테비아는 이전에도 항암 효능이 있는 것으로 알려져 있었지만, 암세포에 유효한 생리활성물질을 추출하고 정제하는 데에는 한계가 있었다. 이에 연구진은 미생물 발효를 통해 스테비아 추출물의 구조를 변화시키고, 항암 활성을 높일 수 있는 신규 대사산물을 생성하는 방식을 실험에 도입했다. 연구는 식물 유래 유산균 Lactobacillus plantarum SN13T 균주로 스테비아 잎 추출물을 발효한 뒤(FSLE), 이를 사람의 췌장암세포(PANC-1)와 비암성 인간 태아신장세포(HEK-293)에 각각 처리해, 비발효 추출물과 비교하는 방식으로 진행됐다. 수기야마 마사노리(Masanori Sugiyama) 교수는 “동일 농도에서 FSLE는 비발효 추출물보다 현저히 높은 암세포 독성을 나타냈으며, 정상 세포에는 유의미한 독성을 보이지 않았다”고 설명했다. 특히 HEK-293 세포에서는 최대 농도에서도 성장 저해가 거의 관찰되지 않았다. 연구진은 이어 분석을 통해 해당 항암 효과의 주요 성분이 ‘클로로겐산 메틸에스터(CAME)’임을 밝혀냈다. 흥미롭게도 발효 과정에서 원래 추출물 내 클로로겐산 함량은 6분의 1로 감소했으며, 이는 균주의 특수 효소가 클로로겐산을 변형시켜 CAME를 생성한 결과로 추정된다. 단시츠도르 부교수는 “CAME는 기존 클로로겐산보다 더 강한 세포독성과 세포자살 유도 효과를 보였다”며 “이번 연구는 특정 균주를 활용한 식물성 추출물의 발효가 어떻게 약리 효과를 강화하는지를 보여주는 사례”라고 평가했다. 연구진은 향후 쥐 모델을 활용한 전신 실험을 통해 발효 스테비아 추출물의 유효 농도 및 생체 내 항암 효과를 구체적으로 검증할 계획이다. 이번 연구에는 히로시마대 병원 내과의 사야카 요네자와, 간노 게이시 박사와 함께, 같은 대학의 장런타오(Rentao Zhang), 노다 마사후미(Masafumi Noda) 박사 등이 공동 저자로 참여했다. 이번 연구는 천연물의 약리 활성 증진을 위한 ‘미생물 생체전환(microbial biotransformation)’ 전략의 가능성을 보여주는 동시에, 향후 프로바이오틱스의 항암 보조요법 활용 가능성을 열었다는 점에서 주목받고 있다.
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[먹을까? 말까?(110)] 바나나잎 유래 유산균으로 발효한 스테비아, 췌장암 세포 선택적 사멸 효과 확인
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메타, 손 제스처만으로 컴퓨터 제어 AI손목밴드 공개
- 페이스북 모회사 메타플랫폼(이하 메타)이 손 제스처를 이용해 컴퓨터를 제어하는 인공지능(AI) 기술을 선보였다. 메타는 23일(현지시간) 학술지 네이처에 실린 논문을 통해 멀리 떨어진 곳에서도 손의 움직임만으로 컴퓨터를 제어할 수 있게 해주는 손목밴드를 공개했다. 이 손목밴드를 차고 손을 부드럽게 돌리면 노트북 화면에서 커서를 움직일 수 있고, 엄지와 검지를 맞대면 데스크톱 컴퓨터에서 앱이 실행된다. 연필을 쥐고 있는 것처럼 공중에 이름을 쓰면 글자가 스마트폰 화면에 나타난다. 손목밴드는 손가락을 움직일 때 근육을 통해 흐르는 전기 신호를 읽는다. 이 신호는 뇌에서 보낸 명령으로 생성되며, 사람이 실제로 움직이기 전에 이미 무엇을 하려는지 파악할 수 있다. 이 프로젝트 책임자이자 메타의 리서치 부사장인 토머스 리어든은 "실제로 움직일 필요는 없다"며 "단지 움직이려는 '의도'만 있으면 된다"고 말했다. 단순한 생각만으로는 작동하지 않지만, 움직이려는 '의도'를 가졌을 때 이를 감지할 수 있다는 것이다. 메타의 손목밴드는 신경과 근육에서 발생하는 전기적 신호를 분석하는 근전도(EMG)라는 기술을 활용해 팔 근육에서 나오는 전기 신호를 수집한다. 이 신호는 뇌나 척수에서 내려오는 명령을 받아 근육을 움직이게 하는 알파 운동 뉴런에서 생성되는데, 이 뉴런이 근섬유에 직접 연결돼 생성되는 전기 신호가 피부 바깥에서도 감지될 정도로 강하다는 점을 활용했다. 신호는 실제 손 움직임보다 훨씬 빠르게 전달돼 손목밴드와 같은 기기가 감지하면 손가락보다 훨씬 빠르게 타이핑할 수 있다. 리어든 부사장은 "손가락이 움직이기도 전에 전기 신호를 감지할 수 있다"고 말했다. 이 손목밴드는 사용자가 기기를 직접 만지지 않고도 제어할 수 있는 기술 개발의 하나로, 노트북과 스마트폰은 물론 현재 우리가 사용하는 디지털 기기를 대체할 수 있는 새롭고 간편한 인터페이스를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 메타는 그동안 기술을 외부에 비공식적으로 시연해 왔지만, 이제는 일반에 공개할 만큼 성숙했다고 보고 연구 결과를 공유했다. 메타는 시제품을 실험한 1만 명의 데이터를 수집해 챗GPT와 같은 AI 기술인 '신경망'(neural network)을 활용해 공통된 패턴을 찾아냈다. 이에 새로운 사용자가 착용해도 바로 작동이 가능하다고 설명했다. 리어든 부사장은 메타가 "향후 수년 내에 이 기술을 제품에 통합할 계획"이라고 밝혔다. 메타는 작년 9월 이 손목밴드를 통해 사진 촬영과 동영상 녹화, 음악 재생, 시각 정보 설명 등이 가능한 스마트 안경을 제어하는 모습을 시연했다. 메타는 지난 2019년 신경망을 연구하는 'Ctrl 랩스'라는 스타트업을 인수했다. 리어든 부사장은 공동 창업자로, 이 스타트업은 메타의 '리얼리티 랩스'라는 연구 조직 산하에서 운영 중이다.
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- IT/바이오
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메타, 손 제스처만으로 컴퓨터 제어 AI손목밴드 공개
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[베트남 K-뷰티 ②] 베트남 뷰티 유통 대전(大戰), '유행'의 쇼피 vs '신뢰'의 하사키
- K-뷰티가 베트남 화장품 시장에서 수입 시장 점유율 30%로 맹주(盟主) 자리를 굳혔다. 하지만 '한국산'이라는 후광(後光)만으로 시장을 지배하던 시대는 저물고 있다. 시장 판도는 빠르게 바뀌고 있으며, 소비자의 안목은 한층 날카로워졌다. 이에 베트남 화장품 시장의 지형을 결정짓는 구조, 소비자, 유통, 규제, 그리고 생존 전략을 5회에 걸쳐 심층 진단한다. 이제 '메이드 인 코리아(Made in Korea, 한국 제품)'가 아닌 '메이드 포 베트남(Made for Vietnam, 베트남을 위해 탄생한 제품)'만이 통하는 시장의 새로운 법칙을 면밀히 들여다본다. [편집자 주] "쇼피에서 신상품을 보고, 틱톡에서 사용 후기 영상을 확인한 뒤, 하사키 매장에서 직접 테스트하고 구매한다." 베트남 Z세대 소비자의 구매 여정을 잘 보여주는 말이다. 오늘날 베트남에서 유통 채널은 단순한 판매 경로를 넘어, 브랜드의 신뢰도와 생존을 판가름하는 '전장(戰場)'으로 바뀌었다. 특히 위조품에 대한 뿌리 깊은 불신과 폭발하는 디지털 소비 문화가 맞물리면서, 유통 전략의 성공 여부가 브랜드의 흥망을 가르는 시대에 들어섰다. 온라인 플랫폼은 쇼피(Shopee)와 틱톡샵(TikTok Shop)의 양강 구도가 뚜렷하다. 전자상거래는 베트남 화장품 시장에서 가장 가파른 성장세를 보이는 채널로, 그중 쇼피는 전체 온라인 뷰티 매출의 약 89%를 차지하며 독보적인 자리를 굳혔다. 소비자들이 '쇼피몰(Shopee Mall)' 입점 브랜드를 선호하는 까닭은 분명하다. 플랫폼이 보증하는 공식 판매처라는 인식을 통해 가짜 상품에 대한 불안감을 덜고 제품의 신뢰도를 높일 수 있기 때문이다. 쇼피몰의 인기 상품 목록은 시장의 요구를 뚜렷이 보여준다. 2024년 온라인 판매 순위를 보면, K-뷰티의 대표 주자인 롬앤(6위, 립틴트)부터 더마 화장품의 강자 라로슈포제(9위, 선크림), 베트남 현지 비건 브랜드 코쿤(4위, 바디 스크럽)에 이르기까지, 가볍고 쓰기 편하며 반복 구매가 쉬운 제품군이 상위권을 차지한다. 로레알의 미셀라 워터나 C-뷰티인 칼슬란의 파우더처럼 브랜드 신뢰도가 높거나 기능이 확실한 '필수 품목'이 꾸준히 팔려나가는 것이 특징이다. 반면 틱톡샵은 Z세대의 유행이 태어나고 퍼져나가는 중심지다. 입소문에 민감한 저가 유행 상품(BODYMISS 향수(1위), GMEELAN 각질 제거제(5위))이 판매를 이끌며, 단기간에 매출이 폭발적으로 늘어나는 모습을 보인다. 쇼피가 브랜드 신뢰도를 바탕으로 재구매를 이끄는 '목적형 소비' 채널이라면, 틱톡은 즉흥적인 '발견형 소비'를 일으키는 무대인 셈이다. 두 플랫폼의 성격이 이처럼 달라 브랜드의 접근 전략 또한 나뉠 수밖에 없다. 오프라인, '신뢰'를 파는 안전지대 오프라인 유통의 주도권은 하사키(Hasaki)가 쥐고 있다. 전자상거래의 급성장에도 오프라인 소매 채널은 여전히 전체 시장 매출의 약 80%를 차지하는 핵심 통로다. 그중에서도 하사키는 베트남 H&B(헬스앤뷰티) 시장의 절대 강자다. 전국 235개 매장을 통해 더마 화장품 중심의 강력한 상품 구성을 갖추고 '신뢰'라는 가치를 쌓는 데 성공했다. 하사키의 핵심 경쟁력은 '전문 지식'과 '안전함'이다. 오프라인 인기 상품 목록을 보면 라로슈포제, 아니사, 세타필, 바이오더마처럼 과학으로 효능과 안전성을 증명한 브랜드 위주로 입점시켜 소비자들의 믿음에 답한다. K-뷰티 가운데 피부 진정 효과가 뛰어난 스킨1004의 '마다가스카르 센텔라 앰플'이나 민감성 피부를 위한 디어, 클레어스의 '서플 프레퍼레이션 언센티드 토너'가 상위권에 오른 점은 베트남 소비자들의 선호도를 잘 보여준다. 민감성 피부를 지닌 소비자가 많은 베트남 시장의 특성상, 하사키는 단순 소매점을 넘어 '신뢰 보증수표'와 같은 구실을 한다. 성공의 교과서 '코쿤', 두 채널을 엮다 베트남 현지 비건 브랜드 '코쿤(Cocoon)'은 온라인과 오프라인을 넘나드는 옴니채널 전략의 교과서로 꼽힌다. 쇼피와 틱톡에서는 Z세대를 겨냥한 입소문 마케팅으로 인지도를 쌓고, 하사키와 가디언 등 주요 H&B 매장에서는 기성세대를 포함한 폭넓은 고객층에게 '정품'이라는 믿음을 심어주는 이원화 전략을 쓴다. 실제로 코쿤의 '달랏 커피 바디 스크럽'은 온라인과 오프라인 채널 모두에서 판매 최상위권에 오르며 옴니채널 전략의 성공을 증명했다. 온라인에서 시작된 관심을 오프라인의 신뢰로 연결하고, 다시 오프라인의 경험이 온라인상의 좋은 후기로 이어지는 선순환 구조를 완성한 것이다. 베트남 시장의 유통 전략은 '신뢰'라는 한 단어로 모인다. 2023년 조사에서 베트남 소비자 76%는 "공식 유통 채널이 아니면 사지 않겠다"고 답했다. 과거 현지 브랜드 '하나유키(Hanayuki)'가 자외선 차단 지수(SPF)를 허위로 광고해 큰 논란을 빚은 사건은 소비자들이 왜 그토록 공식 채널을 찾는지 잘 설명해준다. 쇼피몰, 하사키, 라즈몰(LazMall) 등은 이제 단순한 판매처가 아닌 '정품 인증 딱지'로 기능한다. 일부 브랜드들은 QR코드나 블록체인 기술을 활용한 정품 인증 체계까지 도입하며 신뢰도를 높이는 데 온 힘을 쏟고 있다. '공식 유통'을 통하지 않고서는 소비자와의 접점조차 만들기 어려운 시장 구조가 이미 굳어졌다.
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[베트남 K-뷰티 ②] 베트남 뷰티 유통 대전(大戰), '유행'의 쇼피 vs '신뢰'의 하사키
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메타, 저커버그의 'AI 초지능' 도박⋯수천억 달러 투자·초일류 인재 영입
- 마크 저커버그 메타플랫폼 최고경영자(CEO)가 인공지능(AI) 패권 경쟁에서 승기를 쥐기 위해 막대한 자금과 초일류 인재를 동원한 초지능 전략을 본격화하고 있다. 최근 스레드(Threads) 플랫폼을 통해 공개한 이번 구상은, 메타의 AI 모델 '라마 4'의 시장 실패 이후 오히려 더 큰 승부수를 던진 것으로 해석된다. 16일(이하 현지시간) 미 경제매체 배런스에 따르면 저커버그는 지난 14일 스레드를 통해 "업계 최고의 인재를 확보하는 데 집중하고 있다"며, "초지능(superintelligence)을 구축하기 위해 수천억 달러를 컴퓨팅 자원에 투자할 계획"이라고 밝혔다. 그는 메타가 현재 수기가와트(GW)급 데이터센터 클러스터를 다수 건설 중이며, 이 중 첫 번째 클러스터인 '프로메테우스(Prometheus)'는 내년 가동에 들어가고, '하이페리온(Hyperion)'은 수년 내 5기가와트 규모로 확장될 것이라고 설명했다. 참고로 1기가와트는 약 80만 가구에 전력을 공급할 수 있는 수준이다. 고성능 AI 인프라의 전력 소비 규모도 급변하고 있다. 과거 클라우드 컴퓨팅용 데이터센터가 50메가와트(MW) 수준의 전력을 사용했다면, 오늘날 10만 개의 GPU를 탑재한 AI 데이터센터는 최대 150메가와트를 소비한다. 월스트리트저널(WSJ)과 배런스 등은 메타가 건설 중인 수기가와트급 설비들이 AI 인프라의 '기하급수적 확장'을 예고한다고 분석했다. 이러한 전략은 메타의 라마 4 모델이 시장에서 이렇다 할 성과를 거두지 못한 것으로 평가받은 2024년 중·하반기와 2025년 초 이후의 전환점이기도 하다. 한 AI 연구자는 해당 모델이 "사라졌다"고 혹평하기도 했다. 그러나 저커버그는 '더 인포메이션(The Information)'과의 인터뷰에서 "우리는 모두 이 일에 뛰어들었다"며, "AI 경쟁에서 승리하기 위해 필요한 모든 것을 할 것"이라고 단언했다. 한국인 AI 인재도 포함…메타, 초지능 연구소에 오픈AI 인력 대거 영입 저커버그 CEO는 최근 인간의 지능을 뛰어넘는 '초지능(Superintelligence)' 개발을 위한 전담 연구소 설립을 공식화하며, 글로벌 AI 패권 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다. 저커버그는 지난 2025년 6월 30일 사내 메모를 통해 '메타 초지능 연구소(Meta Superintelligence Lab, MSL)' 출범을 발표하고, AI 분야 최고 인재들을 대거 영입했다고 밝혔다. 그는 "AI의 발전 속도가 가속화되며 초지능 개발이 현실로 다가오고 있다"며 "메타가 그 길을 선도하기 위해 모든 것을 쏟아붓겠다"고 강조했다. 저커버그의 AI 초지능 전략의 또 다른 축은 세계 최고의 인재를 확보하는 것이다. 최근 메타는 오픈AI와 구글 등 주요 AI 기업에서 연구진을 연이어 영입하고 있으며, 이 과정에서 오픈AI의 추론 모델 개발에 참여한 한국인 연구원 정형원 씨도 메타에 합류한 것으로 확인됐다. 앞서 저커버그 CEO는 스케일AI 창업자 알렉산더 왕을 메타 초지능 연구소(MSL) 최고 AI 책임자로 영입했으며, 냇 프리드먼 전 깃허브(GitHub) CEO도 공동 이사진으로 합류하는 등 오픈AI, 구글 딥마인드, 앤스로픽 출신 연구원 11명을 채용했다고 밝힌 바 있다. IT 전문매체 와이어드(Wired)는 16일 "메타의 '초지능 연구소(Superintelligence Labs)'에 오픈AI 소속 연구원 2명이 추가 합류했으며, 이 중 한 명은 정형원 씨"라고 보도했다. 정 씨는 오픈AI가 개발한 추론 모델 'o1'의 핵심 연구진으로, 지난해 9월 모델 공개 당시 공식 영상에서 이를 직접 설명하며 얼굴을 알렸다. 영상에서 그는 "문법이 파괴된 한국어 문장도 o1 모델은 정확히 해석해 영어로 번역한다"고 설명했다. 정 씨는 추론(inference)과 에이전트(agent) 기술이 주된 연구 분야로, 구글 재직 시절부터 함께한 동료 제이슨 웨이와 함께 메타에 합류한 것으로 전해졌다. 메타는 이번 영입에서도 기존에 팀으로 협업한 경험이 있는 인재들을 '패키지 채용'하는 전략을 구사한 것으로 보인다. 앞서 메타는 오픈AI의 스위스 연구소 소속 인력 3명을 팀 단위로 데려온 바 있다. 월스트리트저널에 따르면, 메타는 오픈AI 소속 루카스 바이어(Lucas Beyer), 알렉산더 콜레스니코프(Alexander Kolesnikov), 샤오화 자이(Xiaohua Zhai) 등도 초지능 연구소에 영입했다. 이 과정에서 최고 1억 달러(약 1390억 원)에 달하는 보상 패키지가 제시됐으며, 애플의 AI 모델 개발 책임자를 데려오는 데는 2억 달러가 투입된 것으로 알려졌다. AI 시장의 격변 속에서 메타는 '초지능'이라는 새로운 패러다임을 선점하기 위한 정면 돌파를 택했다. 자본과 인재를 무기로 내세운 저커버그의 승부수가 어떤 결과를 낳을지 전 세계 기술 업계의 이목이 집중되고 있다.
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메타, 저커버그의 'AI 초지능' 도박⋯수천억 달러 투자·초일류 인재 영입
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[우주의 속삭임(126)] 올여름 지구 자전 속도 왜 빨라지나?
- 달의 질량 이동으로 올해 7월과 8월의 일부 날에서 '짧은 하루'가 예고됐다. 올여름 지구의 자전 속도가 일시적으로 빨라지면서 7월 9일, 7월 22일, 8월 5일 등 일부 날짜에는 하루가 평소보다 짧아질 전망이라고 과학 기술 전문매체 라이브사이언스가 보도했다. 하루 길이는 각각 1.3~1.51밀리초(1밀리초=0.001초)가량 줄어들 것으로 과학자들은 내다봤다. 이는 달의 위치가 지구 자전에 영향을 주기 때문이다. 지구가 하루에 한 바퀴 자전하는 데 걸리는 시간은 약 86,400초, 즉 24시간이다. 하지만 이 자전 속도는 일정하지 않다. 달과 태양의 위치, 지구 자기장 변화, 지각 내 질량의 재배치 등 다양한 요인들이 영향을 미친다. 특히 달이 극지방 가까이 위치하게 되면 지구의 자전 속도가 증가하는 경향을 보인다. 이 현상은 마치 팽이를 잡고 돌릴 때 손의 위치에 따라 회전 속도가 달라지는 것과 유사하다. 이러한 물리적 변화의 또 다른 원인으로는 지구의 계절적 질량 이동이 있다. 영국 리버풀대학의 천체물리학자 제임스 홈(James Holme) 교수는 "북반구에는 남반구보다 육지가 많다. 북반구 여름철이면 나무에 잎이 자라며 지상의 질량이 공중으로 이동하는데, 이는 지구의 자전축에서 더 멀어지는 방향으로 질량이 분포되는 것"이라고 설명했다. 그는 이어 "빙상 선수가 팔을 몸에 바짝 붙이면 회전이 빨라지고, 팔을 벌리면 느려지는 것처럼, 지구의 질량이 중심에서 멀어지면 회전 속도는 느려지고 하루는 길어진다"고 부연했다. 지구의 자전 속도는 이처럼 질량의 위치와 분포에 민감하게 반응한다. 하지만 일반인이 느끼기엔 이런 변화는 미미한 수준이다. 하루가 1.5밀리초 짧아진다고 해도 시계는 여전히 24시간을 가리킨다. 시차나 표준시 변동도 없다. 실제로 시간대 조정이 필요한 경우는 하루 길이의 차이가 0.9초(900밀리초)를 초과할 때뿐인데, 이는 단 하루 만에 발생한 적은 없다. 다만 장기적으로 볼 때 지구의 자전과 시계 간 불일치는 축적된다. 이를 조정하는 역할은 국제지구자전서비스(IERS·International Earth Rotation and Reference Systems Service)가 맡고 있다. 이 기구는 지구 자전 주기와 협정세계시(UTC)의 차이를 감시하고 있으며, 필요할 경우 '윤초(leap second)'를 삽입해 시간 오차를 보정한다. 지난 수십 년간 총 27회의 윤초가 도입됐다. 한편 과거에는 지구 자전이 지금보다 훨씬 빨랐다. 약 10억~20억 년 전에는 하루가 고작 19시간에 불과했던 것으로 분석된다. 이는 달이 당시 더 가까이 있었고, 그만큼 강한 중력을 행사했기 때문이다. 시간이 흐르며 달이 멀어졌고, 지구의 자전도 점차 느려져 쥐라기 시대(약 2억130만년~1억 4500만년 전)에는 하루가 약 23시간이었으며 오늘날에는 24시간에 이르렀다. 하지만 최근에는 반대로 지구가 다시 빨라지는 추세도 관측되고 있다. 2011년 일본을 강타한 규모 8.9의 지진은 지구의 자전을 가속화해 표준 24시간의 길이를 1.8마이크로포(0.0018밀리초) 단축시켰다. 2020년 이후 과학자들은 지구 자전 속도가 빨라지고 있다고 보고했으며, 2024년 7월 5일에는 기록상 가장 짧은 하루가 관측되기도 했다. 당시 하루 길이는 표준 시간인 86.400초보다 1.66밀리초 짧았다. 지구 자전 속도의 이러한 미세한 일일 변동은 1950년대 원자시계를 통해 측정되기 시작했다. 올 여름에는 달이 지구 적도에서 가장 멀리 떨어져 있는 날이 3일이나 된다. 과학자들은 이로 인해 지구의 시간이 미세하게 변화해 △7월 9일은 낮이 1.30밀리초 단축되며, △7월 22일 지구는 하루 중 1.38밀리초를 잃고, △8월 5일은 낮이 1.51밀리초 단축될 것으로 예측했다. 이러한 변화는 위성항법 시스템(GPS), 원자시계 기반 정밀 기술, 통신 및 금융망 등에 미세한 영향을 줄 수 있다. 과학자들은 이러한 자전 속도 변동을 지속적으로 관측하고 있으며, 이로 인한 장기적인 시간 기준 체계의 보정 가능성도 주시하고 있다. 한편, 과학자들은 지구의 하루 길이가 매 세기마다 약 1.7밀리초씩 증가하고 있다는 사실을 발견했다. 시간이 지날수록 그 차이는 커져서 지금부터 약 2억년 후에는 하루가 25시간이 될 것으로 예상하고 있다. 이처럼 겉으로는 평온해 보이는 지구의 하루 24시간조차, 사실은 끊임없이 변화하고 있는 역동적인 우주 자연 현상의 결과임을 다시금 보여주는 사례다.
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[우주의 속삭임(126)] 올여름 지구 자전 속도 왜 빨라지나?
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[글로벌 핫이슈] 멈추지 않는 중국 전기차 가격 전쟁⋯'내부화' 우려 속 산업 재편 기로
- 중국 규제 당국이 자국 자동차 부문에서 격화하는 가격 전쟁에 불편한 마음을 드러내고 있지만, 업계 관계자들과 분석가들은 경쟁이 오히려 더 뜨거워질 것으로 전망하고 있다고 미 경제방송 CNBC가 5일(현지시간) 보도했다. 중국 전기차 대기업 비야디(BYD)는 지난 5월 23일 일부 모델 가격을 30% 이상 대폭 낮추는 등 공격적인 가격 인하를 단행했다. 이에 지리(Geely), 체리(Chery), SAIC-GM 같은 주요 경쟁사들도 즉각 가격 인하 대열에 합류하면서, 중국 전기차 시장 전체로 가격 전쟁이 번지는 모양새다. 중국자동차공업협회(CAAM)는 지난 5월 31일 낸 중국어 성명에서 "특정 자동차 제조업체가 대규모 가격 인하를 이끌자 많은 기업이 뒤따르면서 새로운 '가격 전쟁' 공포를 불러일으켰다"고 밝혔다. 또한 협회는 "무질서한 가격 전쟁이 기업 이익을 쥐어짜고, 소비자 안전과 산업 발전에 나쁜 영향을 미친다"며 자제를 촉구했다. 중국 공업정보화부(MIIT)는 "가혹한 가격 전쟁은 산업의 장기적인 건전성을 해친다"며, 불공정 경쟁과 원가 이하 판매(덤핑)에 법에 따른 제재를 할 것을 예고했다. CAAM 역시 "지속 가능한 수익성이 아닌 시장 점유율 경쟁은 생존을 담보할 수 없다"며, 건전한 경쟁 질서 확립을 강조했다. 공업정보화부는 비생산적인 경쟁 규제를 강화하고, 다른 부처와 협력해 공정 경쟁을 촉진하는 법률을 엄격히 시행할 방침이다. 공업정보화부는 CNBC의 논평 요청에 바로 답하지 않았다. 비야디는 중국 관영 매체에 밝힌 자사의 공식입장을 참조하라고 CNBC에 전했는데, 해당 공식입장에서 비야디는 "공정 경쟁을 촉구하고 건강한 시장을 만들자는 자동차공업협회의 호소를 확고히 지지한다"고 강조했다. CNBC는 관련 영상 "'카피캣' 휴대폰 제조사 샤오미는 어떻게 중국 전기차 시장의 강자가 되었나 (영상 길이 13:01)"를 통해 샤오미의 성장 과정을 다루기도 했다. "생산성 향상 없는 '소모전'…내부화의 늪에 빠진 중국 EV" 중국에서는 지나친 경쟁 때문에 생기는 '내부화(네이쥐안, involution)' 현상이 사회적 화두로 떠올랐다. 내부화는 기업들이 생산성 향상이나 혁신 노력 없이 가격만으로 소모적인 경쟁을 벌이는 상황을 가리킨다. 최근 몇 달간 중국 최고 지도부는 내부화 문제 해결 노력을 거듭 강조하고 있다. 이 용어는 지난 3월 리창 중국 총리의 연례 업무 보고서에도 등장했다. 지난달 시장 규제 당국 회의에서도 "'내부화 경쟁'을 전면 바로잡아야 한다"는 요구가 나왔다. 분석가들은 비야디의 최근 가격 인하 조치를 두고, 소비자들이 기존 보상 판매 보조금 프로그램으로 이미 받았을 법한 할인을 공식화한 것에 지나지 않는다고 본다. 중고차 시장에서 '주행거리 0km' 차량(실제로 달리지 않은 새 차)이 대량 매물로 나오고, 새 차 평균 가격이 2년 새 19% 떨어지는 등 공급 과잉 신호도 뚜렷하다. 노무라 증권 분석가들은 월요일 보고서에서 "비야디가 약 30% 시장 점유율을 확보하고 있음에도 여전히 거센 경쟁 압박을 받고 있다"고 지적했다. 워런 버핏이 초기 투자자로 참여한 바 있는 비야디의 지난달 매출 성장률은 14%로, 4월 전년 같은 기간과 견줘 성장률 19%에서 다소 둔화했다. 중국자동차유통협회의 중시 분석가는 지난주 "말로만 그럴 뿐, 시장 경쟁을 실제로는 제어할 방법이 많지 않다"고 말했다. 그는 또한 "다른 나라들도 중국 자동차 시장의 극심한 경쟁 상황과 이것이 자국 자동차 산업에 앞으로 미칠 영향에 주목하고 있다"고 덧붙였다. 중국승용차협회 추이둥수 사무총장이 소셜미디어에 올린 자료를 보면, 중국산 수출 자동차 평균 가격은 2023년을 기점으로 떨어져 이전 상승 흐름을 뒤집었다. 예를 들어 중국에서 독일로 수출하는 자동차 한 대당 평균 가격은 2023년 3만 달러에서 올해 2만 1000달러로 내렸다. 반면, 중국 자동차 수출 최대 시장인 멕시코는 평균 가격이 2년 전 1만 2000달러에서 1만 3000달러로 조금 올라 예외를 보였다. 오토홈 연구소 산업 데이터를 인용한 노무라 보고서를 보면, 중국 내 자동차 평균 소매가격은 지난 2년간 약 19% 떨어져 현재 약 16만 5000위안(약 2만 2900달러) 수준이다. 전기차 시장으로 급히 쏠리면서 공급 과잉을 불렀다는 정황도 곳곳에서 드러난다. 창청자동차의 웨이젠쥔 회장은 5월 23일 시나 파이낸스와 한 중국어 인터뷰에서 "주행거리가 전혀 없는 새 차가 중고차로 팔리는 '기현상'이 생기고 있다"고 밝혔다. 그는 중국 중고차 거래터에서 약 3000~4000개 판매업체가 이런 차를 다룬다고 덧붙였다. 이들 차량은 공장 출고와 동시에 판매 실적으로 잡히고, 즉시 중고 시장으로 넘어가 판매량을 부풀리는 데 쓰인다. 웨이 회장은 이런 행태가 "지나친 혼란을 일으킨다"며 업계 질서 확립을 위한 규제 개선을 촉구했다. "진짜 경쟁은 지금부터…살얼음판 위 中 EV, 어디로?" 전문가들은 당분간 가격 경쟁이 계속될 것으로 내다본다. 노무라 등은 "중국 자동차 시장 공급 과잉이 심해지고 있어, 뜻있는 시장 통합이 이뤄지기 전까지 경쟁은 더 치열해질 것"이라고 분석했다. 일각에서는 이번 가격 전쟁이 짧은 기간 혼란을 일으키지만, 길게 보면 연구개발(R&D) 역량과 공급망 경쟁력을 갖춘 업체 중심으로 산업이 재편(진화)되는 과정으로 이어질 수 있다는 시각도 있다. 규제 강화와 더불어, 단순 가격 경쟁에서 벗어나 기술력·서비스 같은 비가격 경쟁 요소가 중요해질 가능성도 제기된다. 급성장하는 중국 순수 배터리 전기차와 하이브리드차 시장은 지난 2년간 여러 차례 가격 인하 파동을 겪었다. 전기차 스타트업 샤오펑(Xpeng)의 허샤오펑 최고경영자(CEO)는 지난주 중국 현지 언론과 한 인터뷰에서 "가격 전쟁은 아직 꼭짓점에 이르지 않았으며, 앞으로 5년간 경쟁은 더욱 거세질 것"이라고 전망했다. 샤오펑 쪽은 해당 발언 내용을 CNBC에 확인했다. 그는 "지금 상황은 앞으로 펼쳐질 일들의 '맛보기'에 지나지 않는다"고 덧붙였다. 허 CEO는 샤오펑이 가격 경쟁보다는 기술력으로 겨루며, 중국 시장을 넘어 세계 시장으로 사업을 넓힐 계획이라고 밝혔다. 샤오펑은 운전자 지원 시스템을 핵심 경쟁력으로 내세워 지난 7개월 내리 한 달에 3만 대 넘는 차를 팔았다. 지난주에는 중저가 모델인 모나(Mona) 03 고급형(Max)을 12만 9800위안(약 1만 8020달러)에 선보였는데, 이는 지난 8월 해당 모델이 처음 나왔을 때보다 약 17% 싸진 값이다. 대부분 전기차 스타트업과 마찬가지로 샤오펑 역시 1분기에 약 9000만 달러 주주 귀속 손실을 기록했다. 고급 전기차 시장에 주력해 온 니오(Nio) 또한 지난 3일 발표에서 1분기 9억 4960만 달러 손실을 보고했다. 그러나 중국 스마트폰 회사 샤오미(Xiaomi)도 지난 3일 자사 전기차 사업부가 올 하반기에는 이익을 낼 것으로 예상한다고 회사 대변인이 CNBC에 밝혔다. 샤오미는 지난해 테슬라 모델 3보다 싼 SU7 세단을 내놓으며 전기차 시장에 뛰어들었고, 올여름에는 SUV 모델인 YU7로 모델 Y와 경쟁할 전망이다. 중국산 전기차의 값싼 공세는 유럽연합(EU)과 미국 같은 주요 시장에서 반덤핑 관세 같은 보호무역 조치를 부르고 있다. 그러나 짧은 기간에는 중국 내 가격 경쟁이 해외 시장에도 영향을 주고, 세계 자동차 산업 전체에 구조적인 변화를 일으킬 전망이다.
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[글로벌 핫이슈] 멈추지 않는 중국 전기차 가격 전쟁⋯'내부화' 우려 속 산업 재편 기로
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[먹을까? 말까?(103)] 노화 방지 칵테일 '라파마이신-트라메티닙' 병용 생쥐 수명 30% 연장
- 노화 억제제로 알려져 있는 '라파마이신과- '트라메티닙'을 병용한 생쥐 수명 약 30% 연장돼 노화 질환 예방 가능성을 제시했다. 독일 막스플랑크 노화생물학연구소(Max Planck Institute for Biology of Aging) 연구진이 항암제로 사용되는 라파마이신(Rapamycin)과 트라메티닙(Trametinib)을 병용 투여할 경우, 생쥐의 수명이 약 30% 연장된다는 연구 결과를 발표했다. 해당 내용에 대해서는 네이처, 의학전문 매체 메디컬 익스프스, 과학 전문 매체 사이언스얼럿 등 다수 외신이 전했다. 이번 연구는 국제학술지 '네이처 에이징(Nature Aging)'에 게재됐다. 이번 연구에 따르면, 트라메티닙 단독 투여 시 생쥐 수명은 약 5~10%, 라파마이신 단독 투여 시에는 약 15~20% 늘어났으며, 두 약물을 함께 투여했을 때는 그 효과가 더해져 약 30%까지 수명이 연장됐다. 연구진은 "단순 용량 증가에 의한 결과라기보다는, 병용 투여에 따른 새로운 유전자 발현 조절 효과로 보인다"고 설명했다. 해당 약물 병용은 수명 연장뿐 아니라 노년기 건강 개선에도 긍정적인 영향을 미쳤다. 만성 염증이 줄어들고, 뇌와 체내 조직의 염증 수치도 낮아졌으며, 암 발생 시점 역시 지연된 것으로 나타났다. 라파마이신과 트라메티닙은 각각 노화에 핵심적인 역할을 하는 Ras/인슐린/TOR 신호전달계에서 서로 다른 경로를 조절한다. 특히 라파마이신은 이미 수명 연장 효과가 입증된 대표적 '노화 억제제(geroprotector)'로 알려져 있으며, 트라메티닙은 Ras/MEK/ERK 경로를 억제하는 기전으로 작용한다. 연구진은 약물 단독 투여와 병용 투여 간의 유전자 발현 차이를 비교한 결과, 병용 투여 시 특정 유전자 군에서만 나타나는 독특한 활성 변화가 관찰됐다고 밝혔다. 이는 단순한 효과 누적이 아니라, 상호작용을 통한 새로운 생리적 효과임을 시사한다. 이번 연구를 이끈 세바스티안 그렝케 박사는 "트라메티닙은 라파마이신과 병용할 경우 유력한 노화 억제 후보로 임상시험 적용이 가능하다"며 "동물모델에서 최적의 용량과 투여 방법을 조율해 향후 사람에게도 적용 가능성을 높이고자 한다"고 말했다. 공동 책임저자인 린다 패트리지 교수(UCL 건강노화연구소)는 "비록 인간에게서 생쥐만큼 극적인 수명 연장을 기대하기는 어렵겠지만, 해당 약물이 노년기 질병 예방과 건강 수명 연장에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 트라메티닙은 이미 인간 대상 치료제로 승인받은 약물로, 연구진은 향후 임상시험을 통해 사람에게 적용할 수 있는 가능성을 검토할 예정이다. 연구 결과는 고령화 사회에서 노인성 질환 예방과 건강 수명 연장을 위한 신약 개발 전략에 중요한 전환점을 제공할 수 있다는 평가를 받고 있다. ◇ 참고 문헌: '노화 방지제 트라메티닙과 라파마이신, 병용 시 생쥐의 건강수명과 전체 수명 연장에 시너지 효과(The geroprotectors Trametinib and Rapamycin combine additively to extend mouse healthspan and lifespan)', 네이처 에이징(2025). DOI: 10.1038/s43587-025-00876-4
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[먹을까? 말까?(103)] 노화 방지 칵테일 '라파마이신-트라메티닙' 병용 생쥐 수명 30% 연장
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[퓨처 Eyes(86)] 적외선을 가시광선으로⋯눈 감아도 보는 '초시력' 콘택트렌즈 개발
- 눈을 감고도, 어둠 속에서도 볼 수 있는 공상 과학 영화에서나 나올 법한 '초능력'이 현실로 다가왔다. 중국 연구팀이 개발한 특수 콘택트렌즈를 끼면 맨눈으로 볼 수 없는 적외선 영역을 감지해, 마치 초능력처럼 어둠 속에서도 사물을 알아볼 수 있다. 이 렌즈는 따로 전원 장치나 부피 큰 장비 없이 작동하고, 투명해 일상생활에서도 불편 없이 사용할 수 있다는 점도 장점이다. 특히 눈을 감았을 때 적외선 투과율이 높아져 오히려 더 또렷하게 볼 수 있다는 점이 눈길을 끈다. 중국과학기술대학교의 톈쉐 교수(신경과학)가 이끄는 연구팀은 보이지 않는 적외선을 눈에 보이는 빛으로 바꾸는 획기적인 콘택트렌즈를 개발했다. 톈쉐 교수는 "우리 연구는 사람들에게 초시력을 주는 비침습 착용 기기의 가능성을 열어준다"며 "이 물질은 보안, 구조, 암호화 또는 위조 방지 환경에서 정보를 보내는 등 바로 쓸 수 있는 데가 많다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 2025년 5월 22일 국제학술지 '셀(Cell)'에 발표됐다. 나노기술, 보이지 않는 빛을 포착하다 사람이 볼 수 있는 빛의 파장은 400에서 700나노미터(nm, 1nm는 10억 분의 1미터)로, 전체 전자기 스펙트럼의 0.01%도 안 된다. 연구팀의 위첸 마 박사는 "적외선으로 존재하는 태양 복사 에너지의 절반 넘게 사람은 감지하지 못하고 있다"고 설명했다. 새와 벌, 순록, 쥐 등은 사람이 못 보는 자외선을 볼 수 있고, 일부 뱀이나 흡혈박쥐는 원적외선(열 방사선)을 감지해 사냥에 사용한다. 연구팀이 개발한 콘택트렌즈의 핵심 기술은 '상향변환 나노입자'다. 이 특수 제작 나노입자는 사람의 시각 범위를 바로 벗어난 800에서 1600nm 영역의 근적외선을 흡수한 뒤, 이를 우리 눈이 볼 수 있는 400에서 700nm 범위의 보이는 빛으로 바꿔준다. 앞선 연구에서 연구팀은 이 나노입자를 쥐의 망막 아래에 바로 넣어 근적외선 시력을 주는 데 성공했지만, 이 방식은 "사람이 쉽게 받아들이기 어려울 수 있다"는 한계가 있었다. 이번 연구에서는 나노입자를 표준 소프트 콘택트렌즈에 쓰는 부드럽고 독성 없는 중합체와 합쳐, 콘택트렌즈에 바로 심는 훨씬 덜 침습적인 방법을 썼다. 쥐·사람 실험으로 '적외선 시력' 확인 연구팀은 먼저 개발한 콘택트렌즈가 독성이 없음을 확인한 다음, 쥐와 사람을 대상으로 기능 실험을 했다. 렌즈를 낀 쥐는 적외선을 비추는 상자 대신 어두운 상자를 고르는 행동을 보였고, 적외선에 노출되자 동공이 줄어들었으며 뇌의 시각 처리 부분이 활성화하는 생리 신호도 나타났다. 이런 반응은 쥐가 적외선을 실제로 감지하고 있음을 시사한다. 사람 대상 실험에서도 좋은 결과가 나왔다. 참가자들은 적외선 콘택트렌즈를 끼자 깜빡이는 모스 부호 같은 적외선 신호를 정확히 알아채고, 적외선이 오는 방향을 알아볼 수 있었다. 톈쉐 교수는 "결과는 뚜렷하다. 콘택트렌즈 없이는 실험 참가자가 아무것도 볼 수 없었지만, 렌즈를 끼자 적외선의 깜빡임을 분명히 볼 수 있었다"고 힘주어 말했다. 톈쉐 교수는 이어 "실험 참가자가 눈을 감았을 때 이러한 깜빡이는 정보를 훨씬 더 잘 받는다는 사실도 알아냈다. 근적외선이 보이는 빛보다 눈꺼풀을 더 잘 뚫고 들어가서 보이는 빛에서 오는 간섭이 적기 때문"이라고 덧붙였다. 색깔로 구분하고 색맹도 돕는 '맞춤형 시각' 이 콘택트렌즈는 한 걸음 더 나아가 서로 다른 적외선 파장을 각기 다른 색깔의 보이는 빛으로 바꿔 사용자가 더 많은 세부 정보를 알아보게 한다. 예를 들어, 980nm의 적외선 파장은 파란색으로, 808nm는 녹색으로, 1532nm는 빨간색 빛으로 바뀐다. 이러한 색깔 넣기 기능은 적외선 스펙트럼 안의 세부 정보를 더 잘 파악하게 할 뿐 아니라, 특정 파장을 알아보지 못하는 색맹인 사람이 그 파장을 볼 수 있도록 돕는 데 응용할 수 있다. 톈쉐 교수는 "이 기술은 빨간색 가시광선을 녹색 가시광선과 비슷한 색으로 바꿔서 색맹인 사람에게 보이지 않는 것을 보이게 할 수 있다"고 설명했다. '초시력' 상용화 길, 감도 향상이 관건 다만 현재 나온 콘택트렌즈는 몇 가지 한계가 있다. 우선, 망막에 매우 가까이 있어서 빛이 바뀌는 과정에서 광입자가 흩어지면서 미세한 부분을 잡아내는 능력이 떨어진다. 이를 해결하려고 연구팀은 같은 나노입자 기술을 쓴 안경 형태 착용 시스템도 개발했는데, 이를 통해 참가자들은 더 높은 해상도의 적외선 정보를 알아볼 수 있었다. 또한 현재 렌즈는 LED 광원이 내보내는 비교적 강한 적외선만 감지할 수 있어서, 자연 상태의 약한 적외선이나 물체가 내뿜는 원적외선(열)을 감지하는 수준까지는 가지 못했다. 즉, 영화에서처럼 사람이나 동물의 체온을 감지하는 열 영상 시각 기능은 아직 없다. 연구팀은 앞으로 나노입자의 효율과 감도를 더욱 높여 주변의 약한 적외선 빛도 감지하도록 기술을 발전시킬 계획이다. 톈쉐 교수는 "재료 과학자들이 더 효율 높은 상향 변환 나노입자를 개발한다면 콘택트렌즈를 써서 주변 적외선을 보는 일이 가능해진다"며 "앞으로 재료 과학자와 광학 전문가와 힘을 합쳐 더욱 정밀한 공간 해상도와 더 높은 감도를 지닌 콘택트렌즈를 만들 수 있기를 바란다"고 밝혔다. 이처럼 적외선 감지 콘택트렌즈는 '초능력 시력'을 향한 인류의 꿈에 한 발짝 다가서는 동시에, 보안, 구조 활동에서 비밀 통신, 위조 막는 기술, 색맹 환자를 위한 시각 도움 등 여러 분야에 걸쳐 새로운 변화를 가져올 잠재력을 지녔다. 이 연구는 과학기술혁신 2030 주요 프로그램과 중국 국가중점연구개발계획 등의 지원으로 진행됐다.
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[퓨처 Eyes(86)] 적외선을 가시광선으로⋯눈 감아도 보는 '초시력' 콘택트렌즈 개발
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[먹을까? 말까?(102)] 박하, 알츠하이머병 진행 늦춘다?
- 박하(멘톨, Menthol) 향이 인지 기능을 향상시키고, 알츠하이머병 진행을 늦추는 효과가 있는 것으로 나타났다. 후각을 자극하는 특정 향이 뇌의 면역 반응을 조절해 알츠하이머병의 진행을 늦출 수 있다는 연구 결과가 발표됐다고 사이언스 얼랏이 26일(현지시간) 보도했다. 이 매체에 따르면 최근 스페인 응용의학연구센터(CIMA) 연구진은 멘톨(Menthol) 성분을 흡입한 알츠하이머병 모델 생쥐의 인지 기능이 개선됐으며, 면역 단백질 수치도 정상화되는 현상을 관찰했다고 밝혔다. 연구팀은 2023년 4월 국제 학술지 '첨단면역학회지(Frontiers in Immunology)'에 게재한 논문에서 "멘톨이 뇌 속 염증 유도 단백질인 '인터루킨-1베타(IL-1β)'를 줄이는 동시에 인지 능력 악화를 억제했다"고 설명했다. IL-1β는 우리 몸의 염증 반응을 조절하는 단백질로, 본래는 외부 자극에 대한 방어 기전이지만 과도할 경우 신경 손상으로 이어진다. 이번 연구는 단순한 향기 자극이 뇌의 면역과 신경계 기능에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 동물 실험을 통해 구체적으로 입증한 사례다. 연구를 이끈 면역학자 후안 호세 라사르테(Juan José Lasarte)는 "멘톨이 면역계를 자극하는 향기임을 동물 모델에서 확인했으며, 놀랍게도 6개월간 짧은 노출만으로도 인지 기능 저하를 막았다”고 설명했다. 이는 알츠하이머병을 앓고 있는 생쥐뿐 아니라 건강한 어린 생쥐에서도 동일한 인지 기능 향상 효과가 확인됐다. 멘톨 흡입은 이전에도 생쥐의 면역 반응을 활성화하는 것으로 알려져 있었으나, 이번 연구는 인지 기능 개선이라는 보다 구체적인 뇌 기능 회복 효과를 추가로 입증했다. 연구팀은 실험군 생쥐에게 멘톨을 주기적으로 흡입하게 한 뒤 인지 테스트를 실시했고, 기억력과 공간 인식 능력에서 뚜렷한 향상 효과가 나타났다. 또한 연구진은 T조절세포(Treg cells)의 수를 인위적으로 줄이는 실험에서도 유사한 효과가 나타난 것을 확인했다. 이들 세포는 면역계를 억제하는 기능을 하며, 줄어들 경우 IL-1β 수치가 감소하는 경향을 보였다. 뇌 과염증과 인지 저하 사이의 연관성에서 Treg 세포와 IL-1β가 핵심 조절자인 셈이다. 신경과학자 아나 가르시아-오스타(Ana Garcia-Osta)는 "멘톨 흡입과 Treg 차단 모두 IL-1β 단백질의 감소를 가져왔고, 이는 인지 기능 저하의 주요 원인 중 하나일 수 있다"고 밝혔다. 또한 류마티스 관절염 등 자가면역질환 치료에 쓰이는 특정 약물을 이용해 IL-1β를 억제한 경우에도, 건강한 생쥐와 알츠하이머병 생쥐 모두에서 인지 기능이 향상됐다고 덧붙였다. 이번 연구는 후각과 뇌, 면역계 간의 복잡한 상호작용에 대한 이해를 한층 넓혔다는 평가를 받는다. 인간을 포함한 많은 포유류는 냄새를 감지함으로써 감정, 기억, 신체 반응에 이르기까지 다양한 생리적 변화를 유도한다. 실제로 알츠하이머, 파킨슨병, 정신분열증 등 중추신경계 질환은 공통적으로 후각 기능 저하를 동반하는 경우가 많다. CIMA의 면역학자 노엘리아 카사레스(Noelia Casares)는 "이번 연구는 면역계, 중추신경계, 후각 간의 연결고리를 이해하는 데 있어 중요한 진전"이라며 "냄새 자극과 면역 조절 물질이 알츠하이머뿐 아니라 다양한 신경계 질환의 예방과 치료에 기여할 수 있다는 가능성을 시사한다"고 강조했다. 다만 연구는 생쥐를 대상으로 진행된 실험으로, 인간을 대상으로 한 임상시험까지는 아직 상당한 검증이 필요하다. 그러나 이번 결과는 향후 후각 기반 치료법 개발의 실마리를 제공할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 향기 치료가 단순한 감각 자극을 넘어, 면역과 뇌 건강을 동시에 아우를 수 있는 '다중 타겟 치료 전략'으로 진화할 가능성이 열리고 있다.
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[먹을까? 말까?(102)] 박하, 알츠하이머병 진행 늦춘다?
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[글로벌 핫이슈] 148조 R&D 초대형 프로젝트 '호라이즌 유럽', 일본 합류 초읽기?
- 148조 원 규모의 유럽연합(EU) 초대형 연구개발(R&D) 프로젝트 '호라이즌 유럽'. 일본이 이 거대한 기회의 문을 두드리고 있다. 성사된다면 침체된 일본 과학기술계에 지각변동을 일으킬 '게임 체인저'가 될 수 있을지, 전 세계의 이목이 쏠리고 있다. EU, '2026년부터 함께하자'…일본, 연내 타결 목표 7일(현지시간) 닛케이 등 외신에 따르면, 유럽연합(EU)은 일본 측에 2026년부터 '호라이즌 유럽(Horizon Europe)' 프로그램 합류를 공식 제안했으며, 양측은 올해 말까지 최종 합의 도출을 목표로 숨 가쁜 협상을 이어가고 있다. 이에 앞서 지난 2월, 도쿄대학교, 교토대학교, 와세다대학교를 포함한 일본 내 11개 주요 대학 연합체(컨소시엄)는 "호라이즌 유럽 참여는 일본 과학기술에 헤아릴 수 없는 이익을 가져다줄 것"이라며 정부의 적극적인 참여를 촉구하는 성명을 발표, 일본 내 기대감을 한껏 끌어올린 바 있다. '호라이즌 유럽'은 무엇? 왜 지금 주목받나? '호라이즌 유럽'은 EU가 2021년부터 2027년까지 총 935억 유로(약 148조 7192억 원)를 투입하는 그야말로 초대형 연구 개발 사업이다. 유럽을 넘어 전 세계 최고 수준의 연구 인력을 결집해 환경, 디지털, 보건·의료 같은 핵심 분야의 기술 혁신을 선도하겠다는 야심 찬 구상이다. 참여 기업과 대학은 공개 경쟁을 통해 연구비를 지원받을 수 있다. 특히 이 프로그램은 EU 회원국이 아니더라도 '준회원국' 자격으로 참여할 수 있다는 점에서 글로벌 과학기술계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 실제로 한국은 지난 1월 이 협정을 통해 프로그램에 합류, 유럽과의 공동 연구개발에 본격적으로 뛰어들었다. 싱가포르 역시 참여 절차를 진행 중인 것으로 알려졌다. 로런스웡 싱가포르 총리는 지난 4월 15일 우르줄라 폰데어라이엔 EU 집행위원장과 전화 통화로 관련 내용을 논의했다. 만약 일본이 준회원국으로 프로그램에 정식 참여하게 되면, 그 파급력은 상당할 것으로 예상된다. 현재 유럽에 현지 법인을 둔 일부 일본 기업은 개별 사업 단위로 호라이즌 유럽에 참여하고 있지만, 일본 내에만 거점을 둔 기업이나 대학은 자체적으로 연구비를 확보해야 하는 어려움이 있었다. 정식 합류 시, 이들 기업과 대학의 재정적 부담이 크게 완화될 뿐만 아니라, 27개 EU 회원국의 방대한 연구 개발 연결망(네트워크)에 대한 접근성이 높아져 유럽의 선진 전문 지식을 습득하는 데도 유리한 고지를 점할 수 있을 것이다. EU의 야심, "세계 최고 두뇌는 유럽으로" EU의 이러한 적극적인 문호 개방은 전 세계 우수 연구자 유치 경쟁과도 맥을 같이 한다. EU는 최근 "유럽을 연구자들의 자석으로 만들겠다"고 선언하며, 5억 유로(약 7952억 원) 규모의 파격적인 과학 연구 지원책(패키지)을 공개했다. 여기에는 전 세계 최고 수준의 과학자들을 유치하기 위한 새로운 7년 만기 '우수 연구자 지원금(슈퍼그랜트)'이 포함되어 있다. 우르줄라폰데어라이엔 EU 집행위원장은 지난 5일 파리 소르본 대학 연설에서 "유럽연구위원회(ERC)의 새로운 7년 보조금이 최고 중의 최고에게 장기적인 전망을 제공할 것"이라고 강조하며, "EU는 연구와 혁신, 과학과 기술을 우리 경제의 중심에 두기로 선택했다"고 힘주어 말했다. 이는 도널드 트럼프 전 미국 대통령 시절 과학 연구 예산 삭감 및 최근 미국 내 일부 대학의 다양성 프로그램 축소 등 학문적 환경 변화에 실망한 연구자들을 겨냥한 발언으로도 해석된다. 실제로 EU는 지난달 유럽 외부에서 연구실이나 연구팀을 꾸리는 연구자에게 제공되는 최대 보조금을 200만 유로(약 31억 8246만 원)로 두 배 인상하는 등 공격적인 투자에 나서고 있다. 폰데어라이엔 위원장은 미국을 직접 언급하지는 않았지만, "불행하게도…오늘날 세계에서 과학의 역할이 의문시되고 있다"며 "기초적이고, 자유로우며, 개방적인 연구에 대한 투자가 의문시되고 있다. 이는 얼마나 거대한 오산인가. 나는 과학이 여기 유럽에서 우리 미래의 열쇠를 쥐고 있다고 믿는다"고 역설했다. 그는 또한 ERC를 위한 2년간의 5억 유로(약 7956억 1500만 원) 지원책을 발표하며, 2030년까지 국내총생산(GDP)의 3%를 연구 개발에 지출하겠다는 EU의 목표를 재확인했다. 윈윈(Win-Win) 전략? EU는 일본의 '이것'에 주목 EU가 일본의 합류를 반기는 데에는 특히 일본의 첨단 소재 분야 연구 역량에 대한 큰 기대감이 작용하고 있다. 전기차용 차세대 배터리 및 신재생에너지 설비 효율을 높이는 신소재 상용화에 박차를 가하고 있는 EU로서는, 이 분야에서 세계적 경쟁력을 갖춘 일본과의 협력이 절실한 상황이다. 실제로 EU와 일본은 지난해 첨단 소재 분야에 대한 양자 간 대화 통로(채널)를 구축하기로 합의했는데, 이는 핵심 소재 및 부품에 대한 중국 의존도를 낮추려는 EU 전략의 일환으로도 해석된다. 학계의 목소리, "연구·혁신 투자는 미래의 초석" 유럽 학계에서도 호라이즌 유럽을 통한 국제 협력 강화에 대한 기대가 높다. 유럽대학협회(EUA) 아만다 크로풋 사무총장은 폰데어라이엔 위원장의 연설이 "경쟁력 강화를 향한 EU의 변화하는 이야기(서사)"를 보여준다며, 이것이 2027년 호라이즌 유럽 종료 후 연구 지원 방식에 대한 EU 집행위원회 계획에도 반영될 가능성이 높다고 전망했다. EU의 차기 다년도 재정 계획 틀(MFF) 세부 내용은 오는 7월 발표될 예정이다. EUA는 "EU의 장기적인 경쟁력뿐만 아니라 녹색 및 사회적 회복력과 지속 가능성에 필수적인 기여로서 연구와 혁신, 교육 및 기술에 대한 추가 투자의 중요성을 강조했다"며, 연구자 이동성을 위한 에라스무스 플러스(Erasmus+) 프로그램의 중요성도 언급했다. 유럽연구중심대학연맹(Leru) 쿠르트 데케텔라에르 사무총장 역시 "연구, 혁신 및 교육에 대한 투자는 선택 사항이 아니라 유럽 미래의 기초"라고 역설하며 정치적 의지를 촉구했다. 한편, 캐나다 오타와에서 열린 회의 후 Leru를 비롯한 세계 연구중심대학 연결망(네트워크)들은 "점증하는 국제적 혼란과 불확실성 속에서 국제 연구 협력 강화"를 촉구하는 공동 선언문을 발표하기도 했다. 남은 과제는 '분담금 협상'…순항할까? 장밋빛 전망에도 불구하고, 일본이 호라이즌 유럽에 최종 합류하기까지는 넘어야 할 산도 남아있다. 가장 큰 관건은 EU와의 협정 체결 및 프로그램 분담금 납부 문제다. 이를 위해 일본 정부는 관련 예산을 확보해야 하며, 분담금 규모를 둘러싼 양측의 협상이 난항을 겪을 가능성도 배제할 수 없다. 첨단 기술 동맹을 향한 양측의 의지가 마지막 관문을 순조롭게 통과할 수 있을지 귀추가 주목된다.
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- IT/바이오
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[글로벌 핫이슈] 148조 R&D 초대형 프로젝트 '호라이즌 유럽', 일본 합류 초읽기?
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[퓨처 Eyes(82)] 뇌 학습의 새로운 비밀⋯시냅스별 다른 규칙 따른다
- 우리는 새로운 것을 어떻게 배울까? 최신 유행하는 K-팝 가사와 안무, 새로운 직장에서의 업무, SNS에서 핫한 카페나 레스토랑 가는 길 같은 정보는 어떻게 뇌에 인코딩될까? 이에 대한 넓은 의미의 답은 뇌가 새로운 정보를 수용하기 위해 적응 과정을 거친다는 것이다. 새로운 행동을 따르거나 새로 도입된 정보를 기억하기 위해 뇌의 회로는 변화한다. 이러한 변화는 수조 개의 시냅스, 즉 뉴런들이 서로 신호를 주고받는 연결 지점에서 세심하게 조율된 과정을 통해 일어난다. 새로운 정보는 특정 시냅스를 강화하는 반면 다른 시냅스는 약화시키는데, 이를 시냅스 가소성이라고 불리며 학습과 기억의 핵심 기전으로 여겨진다. 시냅스 가소성에는 시냅스가 강해지는 장기 강화(LTP, Long-Term Potentiation)와 약해지는 장기 억제(LTD, Long-Term Depression)가 대표적이다. 미국 UC샌디에이고대학 연구팀이 뇌가 새로운 정보를 학습할 때 신경세포(뉴런)의 연결 지점인 시냅스(synapse)가 기존 학설과 달리 위치에 따라 다양한 규칙을 적용하며 변화한다는 사실을 과학적으로 규명했다고 사이테크 데일리가 최근 보도했다. 미국 국립보건원(NIH)과 미국 국립과학재단(NSF) 등의 지원을 받은 이 연구는 뇌 학습 및 기억의 핵심 기전인 시냅스 가소성(synaptic plasticity)에 대한 이해를 근본적으로 변화시키는 발견이다. 차세대 인공지능(AI) 시스템 개발과 알츠하이머병 등 다양한 뇌 질환 치료 연구에 중요한 통찰을 제공할 전망이다. 과거 신경과학계는 뇌의 한 영역 또는 한 뉴런 안에서 시냅스 변화가 동일한 규칙에 따라 일어난다고 생각했다. 즉, 뉴런 전체가 같은 방식으로 정보를 저장하고 처리한다고 여겨졌다. 하지만 실제 뇌가 복잡한 정보를 매우 효율적으로 학습하고 기억하는 과정에서 어떤 시냅스가 변화해야 하는지, 어떤 규칙이 적용되는지에 대한 세부 원리는 명확하지 않았다. 특히 개별 시냅스가 전체 행동이나 결과에 대해 어떻게 '책임'을 배분받고 변화하는지 설명하기 어렵다는 난제인 '크레딧 할당 문제(credit assignment problem)'가 남아있었다. UC 샌디에이고 연구팀, 생쥐 뇌의 뉴런·시냅스 실시간 추적 UC샌디에이고 신경생물학자 윌리엄 '제이크' 라이트(William 'Jake' Wright), 네이선 헤드릭(Nathan Hedrick), 코미야마 타카키(Takaki Komiyama) 박사 연구팀은 국립보건원과 국립과학재단, 글로벌 브레인 시범상 사이먼스 협력, 에릭 및 웬디 슈미트 과학 분야 AI 펠로우십 등의 주요 재정 지원을 받아 수년간 이 연구를 수행했다. 연구 결과는 4월 17일 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 연구팀은 생쥐(mouse)를 실험 모델로 사용했다. 생쥐는 인간과 유사한 뇌 구조와 학습 능력을 가지고 있어 뇌과학 연구에 널리 활용된다. 연구팀은 2광자 현미경이라는 첨단 이미징 기술을 이용해 살아있는 생쥐의 뇌 속 개별 뉴런과 시냅스의 변화를 실시간으로 관찰했다. 이 기술은 뇌 깊숙한 곳까지 고해상도로 이미지를 얻을 수 있어 기존의 한계를 극복할 수 있었다. 연구 과정에서 생쥐에게 새로운 행동 과제(예: 특정 신호에 반응해 레버를 누르기 등)를 학습시키는 동안, 뇌의 특정 영역(대뇌 피질)에서 뉴런의 가지돌기(덴드라이트, dendrite)와 그 위의 시냅스(돌기, spine)를 실시간으로 추적했다. 시냅스의 크기, 모양, 신호 강도 변화 등을 시간에 따라 정밀하게 측정했다. 시냅스에서 획기적인 핵심 발견 이전에는 불가능했던 수준으로 개별 시냅스를 시각화한 결과, 뉴런이 학습 과정 중 기존 생각에서 가정했던 것처럼 하나의 규칙 세트만 따르지 않는다는 사실이 드러났다. 데이터는 개별 뉴런이 여러 규칙을 따르며, 특히 가지돌기의 서로 다른 구역에 위치한 시냅스가 서로 다른 학습 규칙(장기 강화 또는 장기 억제 등)에 따라 변화함을 보여줬다. 이는 뉴런 하나가 여러 '연산 모듈'을 병렬로 갖는다는 의미다. 뇌는 수많은 시냅스가 각자 '지역 정보'만 가지고 변화하지만, 전체적으로는 복잡한 행동을 학습한다. 연구팀은 뉴런이 서로 다른 규칙을 동시에 적용함으로써, 각 시냅스가 자신의 역할(크레딧)을 효율적으로 배분받아 변화할 수 있음을 확인하며 신경과학계의 난제였던 '크레딧 할당 문제'에 대한 새로운 해법을 제시했다. 연구진은 시냅스가 실제로 변화하는 순간, 그 주변 환경(자극의 종류, 시간, 위치 등)을 모두 기록하며 시냅스 변화의 '규칙성'과 '다양성'을 동시에 입증할 수 있었다. 뇌 학습 연구의 파급 효과와 의미 연구 책임 저자인 코미야마 타카키 교수는 "이번 연구는 뇌가 학습 과정에서 복잡한 신호를 어떻게 효율적으로 처리하는지, 그리고 그 과정에서 각 시냅스가 어떤 역할을 하는지를 근본적으로 새롭게 이해하게 해준다"며 "앞으로 뇌 질환 치료와 인공지능 발전에 큰 영향을 미칠 것으로 기대한다"고 강조했다. 그는 신경생물학 및 신경과학 부서의 교수이며, 할르지오글루 데이터 과학 연구소와 카블리 뇌-마음 연구소에서도 재직 중이다. 이번 발견은 인공지능과 뇌와 유사한 신경망 개발에 중요한 시사점을 던진다. 현재의 인공 신경망(딥러닝 등)은 보통 모든 노드(뉴런)가 동일한 학습 규칙을 따르지만, 이 연구 결과는 하나의 인공 뉴런에 여러 학습 규칙을 적용하는 새로운 설계 방식이 가능함을 시사한다. 이는 더 유연하고 효율적인 인공지능(AI), 즉 인간 뇌와 유사한 '적응형' 인공지능 개발로 이어질 전망이다. 건강 및 행동 측면에서 이번 발견은 중독, 외상 후 스트레스 장애(PTSD), 알츠하이머병은 물론 자폐증 등 다양한 신경 발달 장애 치료에 새로운 접근 방식을 제시할 수 있다. 알츠하이머병 등 다양한 뇌 질환은 시냅스 가소성의 이상과 밀접한 관련이 있는데, 이번 연구는 질환별로 영향을 받는 시냅스 규칙이 다를 수 있음을 시사하며, 특정 시냅스 영역만을 타겟으로 하는 맞춤형 치료법 개발에 새로운 길을 제시한다. 연구의 제1 저자인 라이트 박사는 "시냅스 가소성은 일반적으로 뇌 내에서 균일하다고 여겨졌지만, 우리 연구는 학습 중 시냅스가 어떻게 수정되는지 더 명확히 이해하게 해주고, 많은 뇌 질환이 어떤 형태의 시냅스 기능 장애를 포함하고 있기 때문에 건강에 잠재적으로 중요한 영향을 미칠 수 있다"고 덧붙였다. 그는 "이번 연구는 뇌가 정상적으로 작동하는 방식을 이해하는 잠재적 기초를 마련하며, 이는 다양한 질병에서 무엇이 잘못되는지를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다. 뉴련 관련 향후 연구 방향과 전망 이 새로운 발견은 이제 연구자들을 뉴런이 왜, 어떻게 여러 규칙을 동시에 사용할 수 있는지, 여러 규칙 사용이 에너지 효율성이나 정보 저장 용량 극대화 등 어떤 이점을 주는지, 그리고 질환별 시냅스 규칙 차이는 무엇인지 등 근본 원리에 대한 심층 후속 연구로 이끌고 있다. 이 연구는 뇌가 학습할 때 '한 개의 뉴런=하나의 규칙'이라는 기존 통념을 깨고, '한개의 뉴런=여러 규칙 병행'이라는 새로운 패러다임을 제시했다. 이는 뇌과학, 의학, 인공지능 등 다양한 분야에 혁신적 영감을 주는 발견으로, 앞으로 관련 연구와 기술 발전에 중요한 이정표가 될 것이다.
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[퓨처 Eyes(82)] 뇌 학습의 새로운 비밀⋯시냅스별 다른 규칙 따른다
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[퓨처 Eyes(80)] 뇌 속 '디지털 쌍둥이' 탄생…AI 모델, 뇌 연구 혁명 예고
- 눈을 감고 뇌 속을 탐험하는 상상을 해보자. 복잡하게 얽힌 신경망 속에서 수많은 정보들이 빛의 속도로 오간다. 인간은 오랫동안 이 미지의 세계를 이해하기 위해 노력해왔다. 그리고 마침내, 과학자들이 인공지능(AI)이라는 강력한 도구를 이용하여 뇌의 비밀을 풀 실마리를 찾아냈다. 마치 영화 속 한 장면처럼, 쥐의 뇌를 똑같이 복제한 가상 세계, 즉 '디지털 트윈'이 현실로 나타난 것이다. 최근 스탠퍼드 의과대학 연구진과 공동 연구팀은 AI 모델을 활용해 쥐 뇌의 시각 정보를 처리하는 특정 부위를 완벽하게 복제하는 데 성공하며 뇌 연구의 새로운 장을 열었다. 이 놀라운 디지털 쌍둥이는 실제 쥐들이 영화를 볼 때 뇌의 시각 피질에서 발생하는 방대한 양의 활동 데이터를 학습했다. 그 결과, 새로운 영상이나 사진이 주어졌을 때 수만 개에 달하는 뇌세포, 즉 뉴런들이 어떻게 반응할지 정확하게 예측할 수 있게 되었다. 이처럼 뇌의 작동 방식을 그대로 옮겨놓은 디지털 트윈은 과학자들이 뇌의 복잡한 내부 구조와 기능을 훨씬 쉽고 효율적으로 연구할 수 있도록 돕는다. 이번 연구의 핵심 인물이자 스탠퍼드 의과대학 안과 교수인 안드레아스 톨리아스 박사는 "만약 우리가 뇌의 모델을 아주 정확하게 만들 수 있다면, 이는 우리가 훨씬 더 많은 실험을 할 수 있다는 의미가 된다"고 설명했다. 그는 이어 "가장 유망한 결과를 보이는 실험들을 실제 뇌에서 다시 한번 확인해볼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 이 연구 결과는 지난 4월 9일, 세계적인 과학 학술지 '네이처'에 발표되어 큰 주목을 받았다. 이번 연구의 주 저자는 베일러 의과대학의 의대생인 에릭 왕 박사다. 디지털 트윈, 뇌 연구의 새로운 가능성을 열다 지금까지 개발된 시각 피질 AI 모델들은 학습 데이터에서 보았던 특정 종류의 자극에 대해서만 뇌의 반응을 흉내 낼 수 있었다. 하지만 이번에 새롭게 개발된 모델은 이전 모델들과는 확연히 다르다. 이 모델은 다양한 종류의 새로운 시각 정보에 대해서도 뇌가 어떻게 반응할지를 예측할 수 있다. 심지어 각 뉴런의 미세한 해부학적 특징까지도 알아낼 수 있다는 점이 놀랍다. 톨리아스 박사는 "결국에는 인간 뇌의 적어도 일부분이라도 디지털 트윈으로 만들 수 있을 것이라고 믿는다"며 이번 연구의 잠재력을 강조했다. 이 새로운 모델은 '파운데이션 모델'이라는 비교적 새로운 종류의 AI 모델에 속한다. 파운데이션 모델은 엄청난 양의 데이터를 학습한 후, 습득한 지식을 새로운 작업이나 새로운 형태의 데이터에 적용할 수 있는 능력을 갖춘 모델을 말한다. 연구자들은 이러한 능력을 '훈련 분포 외부로 일반화'라고 표현한다. 우리에게 친숙한 예로는 챗GPT를 들 수 있다. 챗GPT는 방대한 텍스트 데이터를 학습하여 새로운 텍스트를 이해하고 생성하는 능력을 보여준다. 톨리아스 박사는 "여러 면에서 지능의 핵심은 강력하게 일반화하는 능력이다"라며, "궁극적인 목표, 즉 우리가 도달해야 할 성배는 바로 학습한 데이터의 범위를 넘어서는 상황에서도 일반화할 수 있는 능력을 갖추는 것"이라고 강조했다. 쥐의 뇌를 학습한 AI 모델, 비결은 '액션 영화' 새로운 AI 모델을 훈련시키기 위해 연구팀은 먼저 실제 쥐들이 영화를 시청하는 동안 뇌 활동을 기록했다. 흥미롭게도 쥐들에게 보여준 영화는 사람들이 보는 일반적인 영화였다. 연구팀은 이 영화들이 쥐가 실제 자연 환경에서 볼 수 있는 장면들과 최대한 비슷할 것이라고 생각했다. 톨리아스 박사는 "쥐에게 현실적인 영화를 보여주는 것은 매우 어렵다. 왜냐하면 쥐를 위한 할리우드 영화를 만드는 사람은 아무도 없기 때문이다"라고 말했다. 하지만 액션 영화가 그나마 쥐들이 볼 만한 움직임을 많이 담고 있어 선택되었다. 쥐는 사람의 주변 시야와 비슷한 저해상도 시력을 가지고 있어, 세부적인 모습이나 색깔보다는 주로 움직임을 감지한다. 톨리아스 박사는 "쥐는 움직임을 좋아하고, 움직임은 쥐의 시각 시스템을 매우 강하게 활성화시킨다. 그래서 우리는 액션이 많은 영화를 쥐들에게 보여주었다"고 설명했다. 연구팀은 짧은 시간 동안 여러 번의 영화 시청 실험을 진행하며, 총 8마리의 쥐가 '매드맥스'와 같은 액션 영화의 짧은 장면들을 시청하는 동안 900분 이상에 걸쳐 뇌 활동을 기록했다. 이 과정에서 카메라를 이용하여 쥐들의 눈 움직임과 행동 변화를 꼼꼼하게 관찰했다. 연구팀은 이렇게 모아진 방대한 데이터를 이용하여 핵심 AI 모델을 훈련시켰고, 이 모델에 약간의 추가 학습을 시키는 방식으로 각 개별 쥐의 특성을 반영하는 맞춤형 '디지털 트윈'을 만들 수 있었다. 정확한 예측 넘어 뇌 구조까지 파악 이렇게 만들어진 디지털 트윈들은 실제 쥐들이 새로운 영상이나 정지 이미지를 보았을 때 나타내는 신경 활동을 매우 흡사하게 흉내 낼 수 있었다. 톨리아스 박사는 이처럼 디지털 트윈이 성공적으로 작동할 수 있었던 가장 큰 이유는 바로 방대한 양의 학습 데이터 덕분이라고 말했다. 그는 "그들은 엄청나게 많은 데이터 세트로 훈련되었기 때문에 예측 정확도가 매우 인상적이었다"고 강조했다. 비록 신경 활동 데이터만을 이용하여 훈련되었지만, 이 새로운 모델들은 다른 종류의 데이터에도 적용될 수 있는 뛰어난 능력을 보여주었다. 특히 한 마리의 특정 쥐의 디지털 트윈은 시각 피질에 있는 수천 개의 뉴런들의 해부학적 위치와 세포 종류는 물론, 이들 뉴런 사이의 연결망까지 정확하게 예측해냈다. 연구팀은 이러한 예측 결과가 실제 쥐의 시각 피질을 초고해상도 전자현미경으로 촬영한 이미지와 얼마나 일치하는지 비교하여 검증했다. 이 전자현미경 이미지는 쥐의 시각 피질 구조와 기능을 전례 없는 수준으로 자세하게 매핑하는 대규모 프로젝트의 일부였다. 'MICrONS' 프로젝트로 알려진 이 연구 결과 역시 '네이처'에 동시에 발표되었다. 뇌 연구의 '블랙박스'를 열고 미래를 보다 디지털 트윈은 실제 쥐의 수명을 훨씬 뛰어넘어 존재하며 작동할 수 있기 때문에, 과학자들은 사실상 동일한 동물에 대해 횟수 제한 없이 무한에 가까운 실험을 수행할 수 있다. 기존에는 몇 년이 걸렸을 실험을 단 몇 시간 만에 완료할 수 있으며, 수백만 건의 실험을 동시에 진행하는 것도 가능해져 뇌가 정보를 어떻게 처리하고 지능이 작동하는 원리에 대한 연구 속도를 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대된다. 톨리아스 박사는 "우리는 말하자면 뇌라는 '블랙박스'를 열어 개별 뉴런 또는 뉴런 집단 수준에서 뇌가 어떻게 정보를 부호화하고 함께 작동하는지 이해하려고 노력하고 있다"고 말했다. 실제로 이 새로운 모델들은 이미 새로운 통찰력을 제공하고 있다. '네이처'에 동시에 발표된 또 다른 관련 연구에서 연구자들은 디지털 트윈을 이용하여 시각 피질의 뉴런들이 서로 연결을 형성할 때 어떤 기준으로 다른 뉴런들을 선택하는지 밝혀냈다. 과학자들은 이전부터 비슷한 기능을 하는 뉴런들이 마치 사람들이 친구를 사귀는 것처럼 서로 연결되는 경향이 있다는 것을 알고 있었다. 디지털 트윈 연구를 통해 어떤 유사성이 가장 중요한 역할을 하는지가 새롭게 밝혀졌다. 뉴런들은 시각 공간의 같은 영역에 반응하는 뉴런들보다, 예를 들어 파란색과 같은 동일한 시각적 자극에 반응하는 뉴런들과 더 잘 연결되는 것을 선호한다는 사실이 밝혀진 것이다. 톨리아스 박사는 "이는 마치 사람이 어디에 사는지보다 무엇을 좋아하는지를 기준으로 친구를 선택하는 것과 같다"며, "우리는 뇌가 어떻게 조직되는지에 대한 훨씬 더 정확한 규칙을 배우게 되었다"고 말했다. 연구팀은 앞으로 자신들의 모델링 기술을 다른 뇌 영역과 더 나아가 인지 능력이 더 발달한 영장류를 포함한 다른 동물들에게까지 확장할 계획이다. 톨리아스 박사의 말처럼, 인간의 복잡한 생각과 감정, 그리고 행동을 만들어내는 미지의 영역, 뇌. 이번 연구는 그 심연을 향해 내딛은 용감한 발걸음이다. 작은 쥐의 뇌에서 시작된 디지털 트윈 기술이 언젠가 인간의 뇌를 완벽하게 이해하고, 나아가 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 난치병으로 고통받는 수많은 사람들에게 희망의 빛을 선사하는 날이 오기를 기대해본다. AI가 그려낼 뇌 연구의 눈부신 미래는 이미 우리 눈앞에 성큼 다가와 있는지도 모른다. 이번 연구에는 괴팅겐 대학교와 앨런 뇌 과학 연구소의 연구진도 참여했다. 이번 연구는 인텔리전스 고급 연구 프로젝트 활동(Intelligence Advanced Research Projects Activity), 국립 과학 재단 뉴로넥스 보조금(National Science Foundation NeuroNex grant), 국립 정신 건강 연구소(National Institute of Mental Health), 국립 신경 질환 및 뇌졸중 연구소(National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 보조금 번호 U19MH114830), 국립 눈 연구소(National Eye Institute, 보조금 번호 R01 EY026927 및 시각 연구 핵심 보조금 T32-EY-002520-37), 유럽 연구위원회(European Research Council) 및 독일 연구 재단(Deutsche Forschungsgemeinschaft)의 지원을 받았다. 스탠퍼드 메디슨에 대하여 스탠퍼드 메디슨은 스탠퍼드 의과대학과 성인 및 소아 의료 서비스 시스템으로 이루어진 통합 학술 의료 시스템이다. 이들은 협력 연구, 교육 및 환자 진료를 통해 생물의학의 모든 잠재력을 활용하고 있다. 더 자세한 정보는 med.stanford.edu에서 확인할 수 있다.
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[퓨처 Eyes(80)] 뇌 속 '디지털 쌍둥이' 탄생…AI 모델, 뇌 연구 혁명 예고
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[신소재 신기술(168)] "쌀알만 한 뇌, 우주만큼 정밀하게 해부됐다"
- 쌀알만 한 생쥐 뇌 조직의 정밀 해부를 통해 신경세포 8만4000개와 5억 개의 시냅스, 5.4㎞에 달하는 신경망이 드러났다. 9년에 걸쳐 진행된 국제 공동 연구가 포유류 뇌를 가장 정밀하게 해부한 커넥톰을 완성 한 것이다. 인공지능(AI) 기술과 인간의 손길이 결합된 이번 프로젝트는 뇌과학의 디지털 전환을 본격화하는 전환점이 될 전망이다. 미국 프린스턴대학교, 스탠퍼드대학교, 텍사스 베일러 의과대학, 시애틀 앨런 뇌과학연구소 등 22개 연구기관 소속 150명 이상이 참여한 국제 공동연구팀은 생쥐 뇌의 1㎣도 채 되지 않는 부위에서 8만4000개의 신경세포와 5억 개 이상의 시냅스 연결, 5.4㎞ 길이의 신경망 구조를 밝혀냈다. 이는 현재까지 포유류 뇌를 대상으로 한 가장 정밀하고 방대한 커넥톰(connectome·신경연결지도)으로 기록됐다. 연구팀은 뇌 지도를 만들면서 수만 개의 개별적인 나무 모양의 뉴런을 디지털 방식으로 풀어내고, 각 뉴런의 고유한 가지 시스템을 추적한 다음, 이를 하나하나 재구성해 광대한 회로 네트워크를 만들었다. 이를 커넥톰이라고 부른다. 프린스턴 대학교는 이번 연구는 9년간 진행됐으며 22개 기관의 150명 이상의 연구자들이 이 프로젝트에 참여했다고 밝혔다. 이번 연구는 미국 베일러 의과대학에서 시작됐다. 과학자들은 특수 현미경을 사용해 생쥐가 러닝머신 위에서 10초 동안 베이스점프, 루지 등 다양한 익스트림 스포츠, 애니메이션, 영화 매트릭스, 매드맥스: 분노의 도로 등의 비디오 영상을 보는 동안 쥐의 시각 피질 1㎣(세제곱밀리미터) 부분의 뇌 활동을 기록하는 방식으로 진행됐다. 이후 앨런 연구소 연구팀은 생쥐 뇌를 2만8000개 층으로 절단하고, 인공지능(AI) 분석과 인간의 수작업 검수를 결합해 신경세포 간 연결망을 일일이 추적해 재구성했다. 연구팀이 진행한 코티컬 네트워크(Cortical Networks)의 머신 인텔리전스인 MICrONS 프로젝트는 지금까지 포유류 뇌의 가장 자세한 배선도를 구축했으며, 이 배선도는 온라인에서 무료로 이용할 수 있다. 이번 연구를 총괄한 데이비드 마코위츠 박사는 "인간 게놈 프로젝트에 비유되는 신경과학의 분수령"이라고 평가했다. 이어 프린스턴 대학교의 또 다른 연구팀은 인공지능과 머신러닝을 사용하여 세포와 연결망을 3D 입체로 재구성했다. 뇌 활동 기록과 함께, 이 입체에는 5억 2300만 개의 시냅스(20만 개의 세포를 연결하는 연결점)와 4km 길이의 축삭(다른 세포로 뻗어 나가는 가지)이 포함되어 있다. 스탠퍼드대학교 신경과학자 안드레아스 톨리아스 교수는 "이 연구는 구조와 기능을 동시에 기록한 최초의 사례"라며 "우리가 세계를 인식하고 감정을 느끼고 결정을 내리는 뇌의 생물학적 구조를 데이터로 포착한 것"이라고 강조했다. 연구팀은 이를 통해 단순한 신경 배치도뿐 아니라, 각 신경세포 간 상호작용과 정보 전달 방식까지 시각화해냈다. 과거 곤충의 뇌를 대상으로 한 연결지도는 존재했지만, 이번처럼 포유류 뇌의 고도 복잡성을 구현한 사례는 처음이다. 프린스턴대 신경과학자 세바스찬 승 교수는 "이번 연구를 통해 구현한 커넥톰(connectome)은 뇌과학의 디지털 전환을 여는 출발점"이라며 "이 기술은 신경 연결의 이상 패턴을 식별하고, 치매 등 뇌 질환의 원인을 규명하는 데 획기적인 전기를 마련할 것"이라고 말했다. 이 연구는 뇌의 새로운 특성, 유형, 조직 및 기능 원리, 세포 분류의 새로운 방식을 밝혀냈다. 특히 뇌 안의 새로운 억제 원리를 발견한 것은 이번 연구의 가장 큰 성과로 평가된다. 과학자들은 이전에 신경 활동을 억제하는 억제 세포를 다른 세포의 활동을 약화시키는 단순한 힘으로 생각했다. 반면 연구팀은 훨씬 더 정교한 수준의 의사소통을 발견했다. 억제 세포는 무작위로 행동하는 것이 아니라, 어떤 흥분 세포를 표적으로 삼을지 매우 선택적으로 결정하여 네트워크 전체에 걸친 조정 및 협력 시스템을 구축한다. 어떤 억제 세포는 함께 작용하여 여러 흥분 세포를 억제하는 반면, 어떤 억제 세포는 특정 유형의 세포만을 표적으로 삼아 더욱 정밀하게 작용한다. 뇌의 형태와 기능을 이해하고, 뉴런 간의 세부적인 연결을 전례 없는 규모로 분석할 수 있는 능력은 뇌와 지능 연구에 새로운 가능성을 열어준다. 또한 알츠하이머병, 파킨슨병, 자폐증, 조현병과 같이 신경 전달 장애를 수반하는 질환에도 영향을 미칠 수 있다. 공개된 이번 데이터는 인공지능 연구는 물론, 뇌 질환 조기 진단, 치료법 개발 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 특히 인간의 뇌가 정보 처리 속도나 효율성 측면에서 현존하는 어떤 AI보다도 앞선 이유를 설명하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 앨런 연구소 부연구원인 누노 다 코스타 박사는 "고장 난 라디오가 있는데 회로도를 가지고 있다면 수리하기가 더 수월할 것"이라고 이번 연구의 성과를 비유했다. 그는 "우리는 이 모래알(뇌 세포)에 대한 일종의 구글 지도 또는 청사진을 제시하고 있다. 앞으로 이를 활용하여 건강한 쥐의 뇌 배선과 질병 모델의 뇌 배선을 비교할 수 있을 것이라고 강조했다. 이 연구 결과는 과학저널 '네이처(Nature)'에 일련의 논문으로 발표됐다.
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- IT/바이오
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[신소재 신기술(168)] "쌀알만 한 뇌, 우주만큼 정밀하게 해부됐다"
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[신소재 신기술(167)] 빛으로 유방암만 골라 제거…부작용 줄인 '스마트 폭탄' 美서 개발
- 미국 과학자들이 빛을 이용해 공격적인 유방암 세포만 선택적으로 파괴하는 신개념 치료법을 개발했다. 피부나 정상 장기에는 거의 영향을 주지 않아 기존 광역학 치료보다 부작용이 크게 줄어든 점이 특징이다. 미시간주립대학교(MSU)와 캘리포니아대학교 리버사이드(UC 리버사이드) 공동연구팀은 최근 암세포에 선택적으로 흡수되고, 빛에 반응해 세포를 파괴하는 '사이아닌-카보레인 염(cyanine-carborane salt)' 계열의 차세대 광역학 치료제 후보를 개발했다고 사이테크데일리가 보도했다. 사이아닌 카보레인 염은 빛에 반응하고 암세포에 선택적으로 흡수되는 새로운 화합물이다. 연구 결과는 독일 화학회 국제학술지 '앙게반테 케미 인터내셔널 에디션(Angewandte Chemie International Edition)'에 게재됐다. 이번 연구는 생화학자 소피아 런트(Sophia Lunt) 교수와 화학공학자 리처드 런트(Richard Lunt) 교수 부부 연구진이 주도했으며, UC 리버사이드의 화학자 빈센트 라발로(Vincent Lavallo) 교수와 협력해 진행됐다. 이들이 개발한 신소재는 기존 광역학 치료(PDT, photodynamic therapy)의 한계를 극복한 것이 핵심이다. PDT는 암세포 내에 축적된 광민감성 물질을 빛으로 활성화해 암세포를 파괴하는 방식이다. 그러나 기존 승인된 치료물질은 체내에 오래 남아 일상생활에 불편을 주며, 햇빛 노출 시 피부 화상을 유발하는 부작용도 있었다. 연구진은 이 같은 문제를 해결하기 위해, 근적외선에 반응하면서도 암세포에만 선택적으로 흡수되는 사이아닌-카보레인 염을 설계했다. 근적외선은 눈에는 보이지 않지만 인체 조직을 깊이 통과할 수 있어, 피부나 장기 깊숙한 암세포까지 타격이 가능하다. MSU 박사후연구원 힐리아나 메데이로스(Hyllana Medeiros)는 "전통적 광역학 치료를 받은 환자는 치료 후 수개월간 햇빛을 피해야 하는 부담이 있었지만, 새 물질은 부작용이 대폭 줄어들어 환자의 삶의 질 향상에 기여할 수 있다"고 설명했다. 광역학 치료(PDT)는 광민감제(빛에 반응하는 약물)를 주입하고, 특정 파장 빛을 쬐어 암세포만 선택적으로 파괴하는 치료 방식이다. 실제 이번 연구에서 해당 물질을 적용한 생쥐의 전이성 유방암 종양은 효과적으로 제거됐으며, 정상 세포에는 거의 영향을 주지 않았다. 이 같은 정밀 타격성 덕분에 '스마트 폭탄(smart bomb)'이라는 별칭도 붙었다. 연구 제1저자인 아미르 로샨자데(Amir Roshanzadeh) 박사과정생은 "이번 기술은 전이성 유방암뿐 아니라 향후 다양한 암종에도 확장 가능성이 있다"며 "정밀 약물전달 플랫폼으로의 발전도 기대된다"고 말했다. 리처드 런트 교수는 "이 같은 성과는 암생물학, 화학, 소재공학 등 서로 다른 분야의 과학자들이 협업할 때 가능하다"며 "학제간 융합연구가 미래 의학 혁신의 열쇠"라고 강조했다.
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[신소재 신기술(167)] 빛으로 유방암만 골라 제거…부작용 줄인 '스마트 폭탄' 美서 개발
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[먹을까? 말까?(97)] "검은콩·블루베리, 미세플라스틱 해독 효과"⋯짙은 색 과일·채소 주목
- 미세플라스틱이 인체에 미치는 유해성을 줄이는데 특정 식품이 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 중국 과학자들이 주도한 국제 연구팀은 최근 발표한 논문에서 블루베리나 흑미, 검은콩 등 짙은 색을 띠는 채소와 과일이 미세플라스틱에 의한 세포 손상을 완화할 수 있다고 밝혔다. 해당 내용에 대해서는 영국 일간지 데일리메일이 7일(현지시간) 온라인판에 게재했다. 연구팀은 '안토시아닌(anthocyanin)'이라는 천연 항산화 물질을 주목했다. 블루베리, 블랙베리, 검은콩, 자색고구마, 흑미, 석류, 적포도 등에 풍부한 안토시아닌은 직물의 짙은 자색, 붉은색, 남색 등을 만들어내는 수용성 색소로, 인체내 활성산소를 제거하는 항산화 작용을 한다. 이번 연구는 총 89편의 기존 논문을 종합 검토한 문헌 리뷰 형태로, 미국 학술지 'Journal of Pharmaceutical Analysis(약물분석저널)'에 게재됐다. 미세플라스틱, 호르몬 교란부터 불임까지 유발 미세플라스틱은 식품, 물, 의류, 생활용품 등에 널리 퍼져 있으며, 이미 대부분의 인체 내에 축적되어 있다는 연구 결과들이 나오고 있다. 이 물질은 체내에 들어오면 세포 속으로 침투해 DNA 손상, 호르몬 불균형, 염증 반응을 유발하고, 그 결과 대사 장애, 심혈관 질환, 심지어 생식 능력 저하로까지 이어질 수 있다. 미세플라스틱은 특히 산화 스트레스(oxidative stress)를 유발하는 주범으로 지목된다. 이는 활성산소가 과다하게 생성되어 세포를 손상시키는 현상으로, 만성 염증과 노화, 암, 심장병 등 각종 질환과 관련이 깊다. '짙은 색일수록 항산화 성분 높아' 연구팀은 실섬실 실험과ㅑ 동물 실험을 중심으로 안토시아닌이 미세플라스틱이 유발하는 세포 손상을 어떻게 완화하는 지 검토했다. 예를 들어, 한 실험에서는 검은콩과 흑미에 많은 '시아니딘 3-글루코사이드(Cyanidin-3-glucoside, C3G)'라는 성분을 쥐에게 투여한 결과, 정자 수가 증가하고 고환 조직 손상이 완화된 것으로 나타났다. 또한 석류와 붉은 사과에 풍부한 '시아니딘 3, 5디글루코사이드(Cyanidin-3,5-diglucoside)'는 실험실에서 남성호르몬 생성세포에 작용해, 미세플라스틱 유사 물질로 유발된 산화 스트레스를 줄이고 테스토스테론 분비를 회복시켰다. 여성 생식 건강에 긍정적 영향을 미쳤다는 동물 실험 및 세포 실험 결과도 함께 인용됐다. 블루베리 하루 1컵 섭취 권장 다만 이번 연구는 대부분 동물이나 세포를 대상으로 한 기초 연구로, 사람에게도 동일한 효과가 나타나는 지 확인하기 위해서는 추가 임상 연구가 필요하다는 점을 연구진은 명확히 했다. 안토시아닌의 구체적인 일일 섭취 권장량은 명시되지 않았지만, 기존 연구에서는 약 50mg 즉 블루베리 한 컵 분량이 유익한 수준으로 제시됐다. 미국 통계에 따르면, 현재 평균적인 식단에서 섭취하는 안토시아닌의 양은 이에 미치지 못하는 것으로 분석된다. 이에 전문가들은 블루베리, 크랜베리, 자색 양배추, 붉은 포도, 아사이베리 등 자색·남색·적색 식품을 식단에 꾸준히 포함시킬 것을 권장하고 있다. 미세플라스틱 노출 줄이기 위한 실천법도 병행해야 전문가들은 안토시아닌 섭취 외에도 플라스틱 포장 식품 구입 최소화, 전자레인지용 플라스틱 용기 사용 금지, 일회용 플라스틱 도구 사용 자제, 플라스틱 도마나 조리기구의 대체 사용 등을 통해 미세플라스틱 노출 자체를 줄이는 것이 중요하다고 조언한다. 연구에 참여하지 않은 미국 통합의학 전문의 앙젤로 팔코네 박사는 "과일과 채소의 색이 짙고 선명할수록 안토시아닌 함량이 높은 경향이 있다"며, "딸기류는 물론, 자색 옥수수, 흑미, 붉은 고구마도 우수한 공급원"이라고 덧붙였다.
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[먹을까? 말까?(97)] "검은콩·블루베리, 미세플라스틱 해독 효과"⋯짙은 색 과일·채소 주목
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[퓨처 Eyes(78)] 중국, '칩 혁명' 쏘아 올릴 레이저 개발…ASML 독주 시대 '흔들'
- 손톱보다 작은 반도체 칩, 그 안에는 세상을 움직이는 빛이 새겨져 있다. 바로 극자외선(DUV) 레이저 광선이다. 현재 이 빛을 다루는 기술은 네덜란드의 거대 기업 ASML이 굳건히 움켜쥐고 있다. 그러나 최근, ASML의 아성에 도전하는 한줄기 빛이 포착됐다. 중국과학원(CAS)의 연구자들이 기존과는 전혀 다른 방식으로, 차세대 반도체 생산의 판도를 뒤흔들 '꿈의 레이저' 개발에 성공한 것이다. 국제광공학회(SPIE)는 지난 3월 22일, CAS 연구진이 실험실 환경에서 반도체 포토리소그래피에 사용되는 193nm 파장의 빛을 방출하는 고체 심자외선(DUV) 레이저를 개발했다고 발표했다. 이는 기존의 가스 기반 엑시머 레이저 방식과는 완전히 다른 접근 방식으로 더욱 주목받고 있다. 심자외선 레이저는 매우 짧은 파장에서 고에너지 빛을 방출하며, 반도체 제조, 고해상도 분광법, 정밀 소재 개공과 양자 기술 분야에서 중요한 역할을 한다. 기존의 엑시머 또는 가스 방전 레이저와 비교하면 DUV 레이저는 응집성이 더 낮고 더 낮은 전력 소비를 제공해 더 작고 효율적인 시스템을 구축할 수 있다. 만약 이 새로운 극자외선 레이저 광원 기술이 실제 대량 생산에 적용될 수 있다면, 이는 곧 첨단 공정 기술을 활용한 차세대 반도체 칩 생산 장비 개발의 가능성을 열어젖히는 혁신적인 성과로 평가받을 수 있다. 하지만 고체 레이저의 성능을 대규모 생산에 필요한 수준으로 끌어올릴 수 있을지는 아직 미지수다. 기존 DUV 레이저 기술의 한계 현재 ASML, 캐논, 니콘 등 주요 반도체 장비 기업들은 193nm 파장의 DUV 레이저를 만들기 위해 주로 불화아르곤(ArF) 엑시머 레이저를 사용한다. 이 방식은 아르곤과 플루오린 가스를 혼합한 챔버에 고전압 전기 펄스를 가해 불안정한 ArF 분자를 만들고, 이 분자가 다시 안정화되면서 193nm 파장의 빛을 방출하는 원리를 이용한다. 이 레이저는 짧고 강한 에너지 펄스 형태로 최대 100~120W의 출력을 내며, 최신 액침 DUV 장비의 경우 초당 8000~9000번(8~9kHz)의 빠른 속도로 빛을 쏜다. 이 빛은 복잡한 광학 시스템을 거쳐 반도체 웨이퍼에 회로 패턴이 담긴 마스크를 통과하며 미세한 회로를 새기는 데 사용된다. 중국과학원의 새로운 해법 '고체 레이저' 하지만 CAS 연구팀은 이러한 기존 방식 대신 완전히 새로운 고체 방식을 택했다. 이들은 자체 제작한 이터븀(Yb)이 첨가된 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 결정 증폭기를 이용해 1030nm 파장의 레이저 빔을 먼저 만든다. 이 빔을 두 갈래로 나눈 뒤, 각각 다른 광학 과정을 거쳐 최종적으로 193nm 파장의 빛을 얻는 방식이다. 첫 번째 경로에서는 1030nm 빔을 비선형 광학 과정인 4차 조화파 발생(FHG)을 통해 원래 파장의 1/4인 258nm 빔으로 변환시킨다. 이 과정에서 약 1.2W의 출력이 발생한다. 두 번째 경로에서는 나머지 1030nm 빔을 광학 파라메트릭 증폭기에 넣어 1553nm 파장의 빔을 만들고, 이 빔은 약 700mW의 출력을 갖는다. 최종적으로 이 두 개의 빔, 즉 258nm와 1553nm 파장의 빔을 직렬로 연결된 리튬 삼붕산염(LBO) 결정에 통과시켜 평균 전력 70mW, 6kHz의 주파수, 그리고 880MHz보다 좁은 선폭을 가진 193nm 파장의 결맞는 빛을 얻게 된다. CAS 측은 이 테스트 시스템의 스펙트럼 순도가 현재 상용 시스템과 견줄 만한 수준이라고 밝혔다. CAS 시스템이 만들어낸 193nm 파장의 빛은 고체 레이저 방식으로 얻어진 것으로, 평균 전력은 70mW, 주파수는 6kHz, 선폭은 880MHz 미만이다. 이는 ASML의 ArF 엑시머 기반 생산 시스템이 제공하는 100~120W 출력, 9kHz 주파수와 비교하면 아직 성능 면에서 크게 뒤처지는 수준이다. 과학기술 전문매체 톰스 하드웨어는 "ASML의 제품보다 훨씬 낮은 성능"이라고 지적했다. 그럼에도 불구하고 이번 CAS의 성과는 매우 중요한 의미를 갖는다. 기존의 가스 기반 방식이 아닌 고체 방식으로 193nm 파장의 레이저를 만들었다는 점 자체가 혁신적인 시도이기 때문이다. 특히 CAS 연구팀은 여기서 한발 더 나아가 1553nm 빔에 나선형 위상판을 적용하여 궤도 각운동량을 갖는 소용돌이 빔을 생성하는 데 성공했다. 사이테크 데일리는 이를 두고 "최초로 고체 레이저에서 193nm 소용돌이 빔이 생성된 것"이라고 강조하며, "이러한 빔은 하이브리드 ArF 엑시머 레이저의 시딩에 유망하며 웨이퍼 처리, 결함 검사, 양자 통신 및 광학 미세 조작에 중요한 응용 분야를 가질 수 있다"라고 보도했다. 소용돌이 빔은 빛이 진행하면서 회전하는 독특한 형태를 띠는데, 이는 물질을 아주 정밀하게 제어하거나 정보를 담아 전달하는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 첨단 기술이다. 특히 양자 기술 분야에서는 소용돌이 빔이 양자 통신이나 양자 컴퓨팅의 효율성을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다. 미래 반도체 기술의 판도 바꿀까 비록 현재 CAS 시스템의 출력은 상업용 반도체 생산에 필요한 수준에 크게 못 미치지만, 이번 연구는 고체 레이저 기반의 새로운 DUV 광원 개발 가능성을 열었다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 높은 처리량과 안정적인 공정이 필수적인 반도체 제조 분야에서 CAS의 기술이 상용화되기까지는 앞으로 여러 세대의 추가적인 개발이 필요할 것으로 예상된다. 사이테크 데일리는 "이 혁신적인 레이저 시스템은 반도체 리소그래피의 효율성과 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 첨단 제조 기술을 위한 새로운 길을 열어준다. 193nm 소용돌이 빔을 생성하는 능력은 해당 분야에서 더 큰 발전을 이끌어 전자 장치 생산 방식을 혁신할 가능성이 있다"라고 전망했다. 이번 연구를 이끈 쉬안훙원 박사를 비롯한 중국과학원 연구팀의 작은 빛줄기가 미래 반도체 산업의 거대한 지각 변동을 일으킬 수 있을지, ASML이 굳건히 지켜온 빛의 성채에 균열을 낼 수 있을지 귀추가 주목된다. ◇ 참고 문헌: 『광학 파라메트릭 증폭기를 이용한 소형 협대역 선폭 고체 193nm 펄스 레이저 광원 및 그 소용돌이 빔 생성』 저자: 장지타오, 헝샤오보, 왕준우, 천성, 왕샤오지에, 퉁천, 리정, 쉬안훙원, 2025년 3월 9일, 어드밴스드 포토닉스 넥서스. DOI: 10.1117/1.APN.4.2.026011
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