뇌 표면에 전자패치를 붙여 간질 등 뇌질환을 모니터링하고 제어하는 기술이 나왔다. 기초과학연구원(IBS)은 IBS 뇌과학 이미징 연구단 손동희·신미경 연구위원팀이 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 김형민 책임연구원 연구팀과 함께 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술' 구현에 성공했다고 19일 밝혔다. 연구진이 개발한 전자패치는 얇은 비닐 랩 같은 형태로 복잡한 뇌 곡면에 균일하게 밀착해 뇌파를 측정한다. 이렇게 뇌 표면에 부착된 전자패치는 음압 진동에도 안정적으로 고정돼, 잡음 발생을 억제하고 대뇌피질전도를 고품질로 측정할 수 있다. 연구진은 간질, 즉 뇌전증이 있는 쥐에 전자패치를 붙여 실험했다. 그결과, 전자패치는 자유롭게 움직이는 쥐에 이식된 상태에서도 안정적으로 뇌파를 측정했다. 이 패치는 발작 하기 직전에 나오는 고주파 신호를 정밀 포착해 간질 증상을 막는 초음파 자극을 가동했다. 뿐만아니라, 초음파 자극이 일어나는 동안에도 발작성 뇌파를 왜곡 없이 감지해냈다. 이때 치료 효과가 충분치 않으면 자극 조건을 즉각 조정해 발작 증상을 성공적으로 억제했다. 손동희 연구위원은 "이 전자패치 개발로 개별 환자의 뇌 신경 활동을 최초로 실시간 계측할 수 있게 돼 맞춤형 뇌질환 치료기술에 한 발짝 다가섰다"며 "향후 난치성 신경질환의 정밀 진단 및 개인맞춤형 치료를 가능케 하는 차세대 전자약 핵심기술로 자리할 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술'을 전자공학 분야 최고 권위지인 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 11일 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-09-19 18:44:22[파이낸셜뉴스] 뇌 표면에 전자패치를 붙여 간질 등 뇌질환을 모니터링하고 제어하는 기술이 나왔다. 기초과학연구원(IBS)은 IBS 뇌과학 이미징 연구단 손동희·신미경 연구위원팀이 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 김형민 책임연구원 연구팀과 함께 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술' 구현에 성공했다고 19일 밝혔다. 연구진이 개발한 전자패치는 얇은 비닐 랩 같은 형태로 복잡한 뇌 곡면에 균일하게 밀착해 뇌파를 측정한다. 이렇게 뇌 표면에 부착된 전자패치는 음압 진동에도 안정적으로 고정돼, 잡음 발생을 억제하고 대뇌피질전도를 고품질로 측정할 수 있다. 연구진은 간질, 즉 뇌전증이 있는 쥐에 전자패치를 붙여 실험했다. 그결과, 전자패치는 자유롭게 움직이는 쥐에 이식된 상태에서도 안정적으로 뇌파를 측정했다. 이 패치는 발작 하기 직전에 나오는 고주파 신호를 정밀 포착해 간질 증상을 막는 초음파 자극을 가동했다. 뿐만아니라, 초음파 자극이 일어나는 동안에도 발작성 뇌파를 왜곡 없이 감지해냈다. 이때 치료 효과가 충분치 않으면 자극 조건을 즉각 조정해 발작 증상을 성공적으로 억제했다. 손동희 연구위원은 "이 전자패치 개발로 개별 환자의 뇌 신경 활동을 최초로 실시간 계측할 수 있게 돼 맞춤형 뇌질환 치료기술에 한 발짝 다가섰다"며 "향후 난치성 신경질환의 정밀 진단 및 개인맞춤형 치료를 가능케 하는 차세대 전자약 핵심기술로 자리할 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 '환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술'을 전자공학 분야 최고 권위지인 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 11일 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-09-19 11:09:04[파이낸셜뉴스] 기초과학연구원(IBS) 박장웅 박사팀이 심장을 실시간 모니터링하면서 비정상적 박동 발견땐 즉시 치료하는 전자패치를 개발했다. 연구진은 부정맥 실험용 토끼에 10주간 심장 부착형 전자패치를 사용해 성능과 효과를 증명했다. 박장웅 박사는 "이 심장 부착형 전자패치 기술은 기존 이식형 제세동기 기술의 문제점을 해결해 심장 질환 진단과 치료에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다. 또한 "향후 임상실험으로 상용화해 실제 부정맥 환자들에게 적용하게 될 것"이라고 전망했다. ■질환 사망자중 심장 문제가 1위 15일 IBS에 따르면, 심장 질환 사망자는 암에 의한 사망자 수를 넘어 단일 질환으로 인한 사망 원인의 독보적 1위이다. 특히, 심장 질환의 경우 예기치 못한 돌연사로 이어지는 경우가 많으며, 대표적인 원인은 부정맥이다. 부정맥은 심장이 규칙적으로 수축하지 못해 맥박이 비정상적으로 빨라지거나 느려지거나 혹은 불규칙해지는 것을 말한다. 부정맥은 아무런 사전 증상 없이 갑자기 찾아 오는 경우가 많다. 부정맥으로 병원을 방문하면 정상적인 심장 박동으로 되돌아와 정확한 진단이 어렵기도 하다. 이 때문에 부정맥을 예방하기 위해서는 지속적으로 심장 활동 및 이상 유무를 감지해야 하고, 질환 발생을 감지한 즉시 처치가 이뤄져야 한다. 이를 위해 최근에는 인공심장박동기와 삽입형 제세동기 같은 체내 삽입이 가능한 진단 및 치료장치가 개발돼 사용되고 있다. ■토끼 실험으로 성능 입증 연구진은 우선 반도체 트렌지스터로 심장이 수축·이완때 생기는 압력을 모니터링할 수 있는 압력센서를 만들었다. 이는 대표적인 심장 진단 방식인 심전도를 탈피했다. 이 센서는 심장 표면에 붙일 정도로 얇고 고해상도의 센서로 심장을 실시간 감지할 수 있다. 또한, 부정맥이 일어나면 심장에 전기 자극을 주기 위해 표면적이 넓은 나노구조의 전극을 만들어 추가했다. 여기에 센서와 전극을 심장 표면에 오랫동안 안정적으로 고정시키기 위해 젤리형태의 접착제로 심장 부착형 전자패치를 완성했다. 즉, 하나의 패치 장치로 심장의 압력 감지와 미세 전기 자극을 동시에 줄 수 있도록 만든 것이다. 연구진은 "특히, 반도체 기반의 압력센서는 몸속 내부나 외부의 전기 신호에 간섭을 받지 않는다"고 설명했다. 연구진은 부정맥 실험용 토끼의 심장 좌심실에 전자패치를 붙여 성능 테스트를 진행했다. 그결과 압력센서가 측정한 압력 분포 데이터로 심장의 수축과 이완이 불규칙해진 것을 알아냈다. 이와 동시에 나노 전극이 심장에 자동으로 전기 자극을 줘 심장 박동이 정상으로 돌아오게 만들었다. 또한, 홍합의 접착 능력을 모방해 개발한 하이드로젤 접착제가 전자패치를 감싸고 있어 10주 이상 안정적으로 붙어 있게 했다. 한편, IBS 나노의학연구단 박장웅 박사는 IBS 조승우 박사, 연세대 세브란스 병원 심장혈관외과 이삭 교수팀과 공동으로 연구를 진행해 얻은 결과를 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 15일(한국시간) 온라인 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2022-09-14 23:35:45국내 연구진이 종이처럼 둘둘 말 수 있는 광센서 소재를 만들었다. 연구진은 이 광센서 소재가 웨어러블 기기나 사람의 피부에 부착이 가능해 향후 패치 형태로 만든 차세대 신체정보 모니터링 플랫폼으로 개발할 수 있다고 설명했다. 한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 김용훈 박사는 롤러블 근적외선 광센서 소재를 국내 최초로 개발했다고 7일 밝혔다. 김용훈 박사는 "이 기술이 상용화되면 낮은 제조 원가를 통해, 현재 미국과 유럽, 일본을 중심으로 한 웨어러블 헬스케어 분야의 해외 의존도 감소는 물론 수입 대체까지 가능하다"고 말했다. 또한 "향후 이를 기반으로 패치형 전자 피부 시장 선점까지도 노려볼 수 있을 것"이라고 전망했다. 연구진은 고밀도의 대기압 플라즈마 공정을 이용해 2차원 나노소재인 이황화몰리브덴을 합성했다. 이때 합성된 2차원 나노소재의 두께는 불과 머리카락 두께의 1000분의 1 수준인 수 나노미터 두께다. 연구진은 여기에 센서 제작을 위한 간단한 전극을 만들었다. 외부에서 근적외선 파장의 빛(850㎚)이 광센서에 도달하면 2차원 나노소재를 통해 외부 광전류 신호로 전달된다. 이렇게 제작된 센서 소자는 기계적 구부림을 계속 가하거나 심지어 종이처럼 둘둘 말리더라도 전기적 특성을 잃지 않고 유지된다. 기존의 연구는 2차원 나노소재를 기계적으로 얇게 벗겨내거나 고온에서 합성 후 원하는 기판에 눌러붙여 프린팅해야 한다는 문제점이 있었다. 연구진은 광반응성이 뛰어난 2차원 나노소재를 잘 휘어지는 기판 위에 직접 성장시킬 수 있는 저온 플라즈마 공정기술을 개발해 이 문제를 해결했다. 100℃ 이하의 낮은 온도에서도 손쉽게 고품질의 2차원 나노소재를 연속으로 합성할 수 있고 별도의 전사공정이 필요 없어 향후 가격적인 측면에서도 큰 경쟁력을 가질 수 있다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2021-03-07 17:39:30▲ 사진=방송 캡처당뇨 전자패치가 개발됐다. 미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단은 “땀 속의 당 함량과 땀의 온도, 산성도 등을 동시에 측정해 혈당을 계산하는 새기술을 개발했다”라고 밝혔다. 특히 새롭게 개발된 당뇨 패치는 나노 기술을 활용해 쉽게 잘 휘어지고, 피부에도 잘 달라붙는 제품으로 알려졌다. 또한 당뇨 전자패치는 혈당 수치가 기준치를 초과할 경우 자동 약물 투입은 물론, 미세한 마이크로 침으로 통증 없이 전달하는 기술을 가진 것으로 알려졌다. 이에 연구팀 김대형 교수는 "전자피부나 패치형태의 다양한 바이오센서 시스템에 광범위하게 활용 가능할 것"이라고 예측했다. 한편 해당 연구결과는 '네이처 나노테크놀로지' 22일자 온라인판에 게재된 바가 있다. / parksm@fnnews.com 박선민 기자
2016-03-22 19:50:36전자담배가 금연패치나 금연껌보다 금연에 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 영국 유니버시티 칼리지 런던 연구진은 2009~2014년 사이 금연약이나 전문가의 도움 없이 담배를 끊으려 했던 흡연자 5863명을 분석한 결과 이 같이 밝혀졌다고 20일(현지시간) 미국 폭스뉴스가 전했다. 영국 암 연구소의 후원으로 이뤄진 이번 연구에서 전자담배를 피웠던 사람의 경우 금연패치나 금연껌을 이용했던 사람보다 금연 성공률이 60% 높은 것으로 나타났다. 전체 조사자 가운데 전자담배로 담배를 끊은 사람은 20%였던 반면 금연패치나 금연껌을 이용해 금연에 성공한 사람은 10.1%였다. 별다른 도구 없이 본인의 의지만으로 담배를 끊은 사람도 15.4%였다. 유니버시티 칼리지 런던의 로버트 웨스트 교수는 "전자담배는 금연과 관련된 보급화와 이점으로 인해 공중보건을 향상시킬 수 있다"며 영국 국민의료서비스(NHS)에서 흡연자들에게 전자담배를 권장해야 한다고 밝혔다. 전자담배는 액체 니코틴을 가열해 연기 대신 수증기를 들이키도록 고안됐다. 전자담배에는 각종 발암물질이 포함된 일반담배와는 달리 니코틴 성분만 들어있어 흡연자들 사이에서 확산되고 있다. 하지만 의학계에서는 아직 안전성이 검증되지 않았다는 우려도 나오고 있다. 이에 대해 웨스트 교수는 "전자담배를 오래 사용하면 건강에 위험을 초래한다는 것은 확실치도 않지만, 수증기가 담배를 피는 것보다 훨씬 몸에 덜 해롭다는 것은 널리 알려져 있다"고 하면서도 "단순히 혼자하거나 제품에 의존하기보다는 전문가 도움을 받으면 금연할 확률이 세 배 가까이 된다"고 설명했다. 이 연구결과는 '중독(Addiction)' 저널에 실렸다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자
2014-05-21 10:12:36[파이낸셜뉴스] 관세청은 10일 내년 예산안을 올해 예산(6623억원)보다 0.6%(40억원) 줄어든 6583억원으로 편성했다고 밝혔다. 내년 예산안이 줄어든 것은 전자통관시스템 개편 및 장비 도입 사업 등 대형 계속 사업이 종료됐기 때문이다. 관세청은 해외직구 제품의 안전성 논란과 마약 관련 범죄로부터 국민을 보호하고 사회 안전을 유지하는 데 내년 예산안의 초점을 맞췄다. 급증하는 해외직구 물량에 대응하기 위해 전자상거래 전용 플랫폼을 개발하고, 특송물류센터 내 자동 분류 시스템의 성능을 개선하는 등 특송통관 인프라 구축에 집중한다. 또 고객지원센터 상담 인력을 확충해 해외직구 관련 민원 상담에도 대처한다. 이를 위해 전자상거래 플랫폼 구축 사업에 올해보다 57억원 늘어난 72억원을 편성했다. 특송물류센터 성능 개선에 올해 대비 7억원 증가한 11억원, 고객센터 상담인력 확충에 8억원 증가한 9억원을 각각 배정했다. 안전성 분석검사 확대와 X-레이 판독훈련센터 구축에도 각각 7억원과 20억원을 새로 반영했다. 공항만 출입자와 반출·입 물품에 대한 모니터링을 강화하기 위해 낡은 감시종합시스템을 재구축해 성능을 개선한다. 철저한 마약 차단망 구축을 위해 라만분광기, 신변검색기, 마약·폭발물 탐지기, 열화상 탐지기 등 최신 마약 탐지 장비도 확대 도입한다. 이를 위해 감시종합시스템 성능 개선과 마약탐지 장비 도입에 각각 21억원과 20억원을 신규 편성했다. 가상자산 추적·분석 예산은 올해 2억원에서 5억원으로 늘리고, 탐지견 훈련센터 증축 예산 2억원도 새로 반영했다. 관세행정 연구개발(R&D)을 통해 인체 접촉 없이 마약 복용 여부를 확인할 수 있는 패치형 키트와 밀폐된 공간에서 기체를 포집해 마약류를 탐지하는 기술 개발에도 집중한다. 이를 위해 관세행정 현장맞춤형 R&D에 21억원을 새로 반영하고, 불법마약류 대응 R&D 예산을 5억원에서 15억원으로 늘렸다. kwj5797@fnnews.com 김원준 기자
2024-09-10 13:08:092024 파리올림픽 사격 10m 공기권총에서 은메달을 딴 김예지 선수(31·임실군청)가 지난 8월 9일 기자회견 중 갑자기 쓰러졌다가 10분 정도의 응급처치 후 회복했다는 보도가 있었다. 일각에서는 과로에 따른 일시적 현상이니 편히 쉬고 나면 괜찮을 것이라 하지만, 그녀가 땅과의 접지가 차단된 삶을 살면서 혈액이 끈적끈적한 상태가 오래 지속되었고, 그에 따라 생긴 혈전이 심뇌혈관의 일부를 일시적으로 막았었기 때문이라는 것이 필자의 판단이다. 과거 가수 고(故) 현미씨와 영화배우 강수연씨 등이 하룻밤 사이에 유명을 달리하신 일이나 고 이건희 삼성그룹 회장께서 어느 날 쓰러지신 후 의식을 회복하지 못하고 6년을 병석에서 식물인간으로 지내신 일 등이 다 그러한 사실들로부터 비롯된 것이다. 따라서 더 이상의 위험한 상태를 예방하기 위해서는 김예지 선수의 혈액이 묽어지도록 일정 기간 혈액희석제 약물을 처방하거나, 더 근본적으로는 맨발로 땅을 밟고 접지하면서 땅속 자유전자를 받아 그녀의 혈액이 묽어지고 맑아지는 천연의 혈액 희석효과를 가질 수 있도록 도와야 할 것이다. 관련하여 미국의 공학물리학자 가에탕 쉬발리에 박사, 심장의학자 스티븐 시나트라 박사 등 4인은 지난 2013년 2월 미국의 대체의학지에 발표한 논문 '인간의 몸의 접지는 혈액의 점성을 묽게 한다-심혈관질환의 주요인'에서 건강한 사람 10명을 선정하고 접지 전과 2시간 동안 접지 후의 그들의 혈액을 채취, 분석한 결과를 발표한 바 있다. 피실험자 10명의 혈액은 2시간 접지 후에 적혈구의 표면전하, 즉 제타전위(입자 사이의 반발력, 밀어내는 힘의 크기를 나타내는 단위를 말함)가 평균 2.7배가 올라갔다는 사실이 밝혀졌다. 개인들의 결과는 각각 1.2배에서 5.3배까지 차이가 있었지만, 10명 모두 적혈구의 제타전위가 평균 2.7배 올라가 세포 간의 밀어내는 힘이 그만큼 커졌고, 동시에 혈액의 점성과 점도(viscosity)가 같은 비율로 묽어졌다는 사실이 증명된 것이다. 동시에 혈액이 그만큼 묽어졌기 때문에 혈액이 엉겨붙는 엉김 현상이 해소되면서 혈류의 속도(velocity)가 평균 2.68배 빨라졌다는 결과도 발표되었다. 이 같은 임상실험을 통해, 우리가 맨발로 2시간 동안 숲길을 걸으면 우리의 혈액은 그만큼 점성이 묽어지고 혈류 속도가 빨라져 혈액이 깨끗해진다는 이론적인 근거를 밝혀준 것이다. 저자들은 "접지는 심혈관질환과 그 위험을 줄이는 가장 단순하지만 가장 근원적인 해결책"이라고 결론지었다. 한편, 스티븐 시나트라 박사는 지난 2008년 가을 자신의 웹사이트에 정원을 맨발로 걸어 접지한 세 사람의 40분 후 혈액 점성의 변화를 각각 암시야 현미경으로 촬영한 사진들을 발표하면서, 접지는 혈전의 형성을 방지함으로써 심장마비, 뇌졸중 등 심혈관질환의 근원적 예방 및 치유를 시사한다고 결론 내렸다. 물론 시나트라 박사는 말미에 접지 패치를 통한 접지 효과는 맨발로 땅을 걷는 것과 같다고 밝혔다. 또 하와이 주주베클리닉의 의사 키몬 카마이도 병원에 온 한 환자의 혈액을 채취하여 암시야 현미경으로 촬영한 후, 환자를 밖으로 내보내 맨발로 땅을 밟고 10분간 맨발로 걸은 후 다시 올라오도록 하여, 10분 맨발걷기 후의 혈액을 다시 채취하여 암시야 현미경으로 촬영한 후 양자를 비교한 동영상을 유튜브에 올렸다. 단 10분의 맨발걷기 후 그 전 끈적끈적하던 혈액이 포도알처럼 묽게 바뀌었음을 보여주었다. 단 10분을 땅을 맨발로 밟아도 천연의 혈액 희석 효과를 향유할 수 있음을 위 미국 의사 키몬카마이가 밝혀준 것이다. 물론 혈액은 일정 시간이 지난 후에는 다시 끈적끈적해지므로 하루에도 여러 번 맨발로 걷거나 접지해야만 하는 당위를 시사한다. 이러한 미국 심장의학자들과 의사들의 접지에 관한 혈액희석효과의 연구 결과는 저자의 '맨발걷기국민운동본부'의 회원들이 보고한 심근경색, 부정맥, 뇌졸중, 뇌출혈 등 각종 심혈관질환과 뇌질환의 맨발걷기에 따른 치유의 사례들과도 그 맥을 같이 한다. 따라서 모든 국민들이 무서운 심뇌혈관질환의 위험으로부터 자유로워지려면 일상에서 매일 맨발로 땅을 밟고 접지하면서 천연의 혈액희석효과를 향유하며 살아야 할 것이다. 박동창 맨발걷기국민운동본부 회장 jsm64@fnnews.com 정순민 기자
2024-09-05 18:18:33삼성전자는 미국 정부 주최로 2년에 걸쳐 진행되는 인공지능(AI) 보안 대회에서 최종 결선에 진출했다고 20일 밝혔다. 삼성전자와 국내외 대학이 연합한 '팀 애틀랜타'는 최근 AI 보안기술 경진대회인 'AI 사이버 챌린지(AIxCC)'에서 최종 결선 7개팀에 선정됐다. 연합팀은 삼성전자의 선행 연구개발조직인 삼성리서치와 조지아텍, 뉴욕대, 카이스트, 포스텍 등 세계 유수 대학의 연구원 30여명으로 구성됐다. 삼성전자 연합팀은 이번 준결선에서 자체 개발한 AI 보안 시스템을 통해 대규모 SW의 보안 취약점을 자동 탐지하고 보안패치를 적용하는 기술력을 검증받았다. 특히 39개 참가팀 중 유일하게 주최 측의 설정이 아닌 실제 SW 취약점까지 찾아내 대회 관계자들로부터 호평받았다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자
2024-08-20 18:26:06[파이낸셜뉴스] 삼성전자는 미국 정부 주최로 2년에 걸쳐 진행되는 인공지능(AI) 보안 대회에서 최종 결선에 진출했다고 20일 밝혔다. 삼성전자와 국내외 대학이 연합한 ‘팀 애틀랜타’는 최근 AI 보안기술 경진대회인 ‘AI 사이버 챌린지(AIxCC)’에서 최종 결선 7개팀에 선정됐다. 연합팀은 삼성전자의 선행 연구개발조직인 삼성리서치와 조지아텍, 뉴욕대, 카이스트, 포스텍 등 세계 유수 대학의 연구원 30여명으로 구성됐다. AI 사이버 챌린지는 대규모 소프트웨어(SW) 시스템의 취약점을 찾고 개선하는 기술력을 경쟁하는 대회다. 교통·전력·의료 등 사회 기반 시스템의 안전을 위해 AI를 활용한 보안기술 개발을 촉진하자는 취지로 마련됐다. 미국 국방부 산하 연구기관인 국방고등연구계획국(DARPA)이 총 상금 2000만달러 규모로 개최했다. 이 대회는 미국 사이버보안 콘퍼런스인 ‘데프콘’과 연계해 진행된다. 삼성전자 연합팀은 지난 2023년 8월 대회 공지 이후 AI 보안 시스템을 개발해 제출하고, 이달 9일부터 11일까지 미국 라스베이거스에서 열린 ‘데프콘 2024’에서 ‘AI 사이버 챌린지’ 준결선을 통과했다. 내년 8월 ‘데프콘 2025’에서 최종 결선에 참가할 예정이다. 연합팀은 결선 진출로 200만달러의 연구비를 확보했다. 삼성전자 연합팀은 이번 준결선에서 자체 개발한 AI 보안 시스템을 통해 대규모 SW의 보안 취약점을 자동 탐지하고 보안패치를 적용하는 기술력을 검증받았다. 특히 39개 참가팀 중 유일하게 주최측의 설정이 아닌 실제 SW 취약점까지 찾아내 대회 관계자들로부터 호평받았다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자
2024-08-20 08:46:25