고대 그리스 시대부터 시작된 동물실험은 오랜 시간을 거치면서 의학과 생물학을 진보시키는 필수적인 방법으로 자리매김 했다. 하지만 동물은 인간과 유전자가 다르고 장기의 구조, 크기가 다르기 때문에 동물실험을 온전히 인간에게 적용하는 데에는 한계가 존재했다. 따라서 인간화된 동물을 개발하기 위한 세계 과학자들의 열망이 더욱 뜨거워지고 있는 가운데 최근 건국대학교 김진회 교수 연구팀이 면역결핍 돼지 생산에 성공, 동물실험의 한계를 뛰어넘었다. 면역결핍 돼지는 인간의 질병치료 연구에 최적의 모델로 평가받고 있는 만큼 다양한 난치병 치료와 장기이식에 활용될 것으로 기대를 모은다.

마이크로RNA는 동식물 세포에 들어 있는 물질로, 세포 속에서 유전자가 과도하거나 부족하게 활동하지 않도록 조절하는 역할을 한다. 세포의 대사·증식·노화·사멸 등 여러 가지 생물학적 작용에 관여하기 때문에 마이크로RNA가 제대로 작동하지 않을 경우 당뇨나 암과 같은 질병을 앓을 수 있다. 따라서 최근 마이크로RNA를 질병의 진단과 치료에 활용하려는 연구가 활발히 진행되어온 가운데 차의과학대학교 김진경 교수 연구팀이 폐암세포에서 발현이 줄어드는 신규 마이크로RNA를 발굴, 치료법 개발에 새로운 단초를 제공했다. 저명한 약과학자로서 의학, 생명과학 분야의 패러다임을 변화시키고 있는 김진경 교수를 만났다.

가느다란 허리와 마른 다리, 이른바 ‘44 사이즈’의 그녀들. 깡마른 몸매가 선망의 대상이자 미(美)의 기준이 되어버린 이상한 현실 속에서 오늘도 많은 여성들은 날씬함이라는 환상을 쫓고 있다. 하지만 마른 몸매를 향한 열망은 때로 집착이라는 마음 속 괴물을 만들며, 음식을 거부하는 상황까지 몰아가기도 한다. 이러한 거식증은 정신질환 중 치사율이 가장 높은 질환이지만, 현재 마땅한 치료제가 없는 상황이다. 그러나 최근 거식증 환자들의 절망을 희망으로 바꾸는 기쁜 소식이 전해졌다. 서울백병원 김율리 교수 연구팀이 옥시토신의 거식증 치료가능성을 입증한 것이다. 이번 연구결과는 전 세계 주요 언론에 보도되며 뜨거운 관심을 받았다.

도체의 전기저항은 온도가 커질수록 커지고, 온도를 감소시키면 전기저항이 작아져 전기가 잘 통한다. 특히 낮은 온도에서 전기저항이 0이 되는 양자상태를 초전도현상이라 하고, 이러한 성질을 나타내는 물질을 초전도체라 일컫는다. 초전도체는 전기저항이 없기 때문에 열손실을 막을 수 있고, 전자석을 만들 경우 매우 안정되며 강한 자기장을 만들 수 있어 꿈의 물질로 불린다. 하지만 이 꿈의 물질을 현실로 끌어들이기 위해서는 보다 경제적이고 활용 폭이 넓은 고온초전도체의 발견과 이를 어떻게 제어할 것인지가 관건이다. 이러한 차원에서 최근 성균관대학교 박두선 교수의 연구에 과학계의 뜨거운 관심이 이어지고 있다. 연구팀은 카드뮴(Cd)으로 고온초전도체를 제어할 수 있는 실마리를 제시함으로써 초전도현상에 대한 원천적 이해와 더불어 실용화에 커다란 족적을 남겼다.

세상에 존재하는 가장 얇은 물질인 그래핀(Graphene)은 최고의 열전도체로 가장 빠른 상온 전자이동도를 보이는 물질이다. 이러한 전기적·물리적 특성 덕분에 그래핀은 실리콘 반도체를 대체할 가장 강력한 소재로서 휘는 디스플레이, 전자종이, 입는 컴퓨터 등에 활용될 것으로 기대를 모으고 있다. 이 ‘꿈의 신소재’를 현실 세계에 진입시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는 가운데 최근 발표된 세종대학교 홍영준 교수 연구팀의 연구성과가 이목을 끌고 있다. 홍영준 교수 연구팀은 샌드위치처럼 그래핀의 상하부 표면에 반도체를 증착시키는 기술을 개발, 새로운 기능의 전자 소자 개발 가능성을 활짝 꽃피웠다.

술을 마시면 평소 이성적이었던 사람도 가슴 속에 담아 두었던 진심을 내비치거나 다른 사람의 비밀을 폭로하기도 한다. 이렇게 술자리에서의 감정적인 행동 때문에 다음 날 이불 속에서 하이킥을 하며 몸부림쳤던 경험, 누구나 한 번쯤 있었을 것이다. 그렇다면 왜 술만 마시면 평소와 전혀 다른 행동을 하는 것일까? 이에 대한 해답을 최근 강남을지병원 이재원 교수 연구팀이 찾아냈다. 연구팀은 고민감도 뇌활성도 측정방법을 개발해 음주로 인한 뇌활성도 저하현상을 측정하는 데 성공함으로써 취중진담의 원인을 과학적으로 증명했다.

자원 고갈 및 지구온난화의 핵심 물질인 이산화탄소를 배출한다는 문제점으로 인해 탄소경제시대의 흐름이 급변하고 있다. 인류는 화석연료를 대체할 새로운 에너지원들을 찾고 있으며, 그 중 수소는 차세대 청정 에너지원으로 주목 받으면서 연구되고 있다. 하지만 아직은 경제성과 안정성 등에 대한 한계로 인해 벽에 부딪히고 있는 실정이다. 이러한 가운데 연세대학교 환경공학과 노현석 교수 연구팀이 폐기물에서 수소를 친환경적으로 생산할 수 있는 벌집형태의 고성능 촉매를 개발했다. 폐기물가스화를 통해 생산된 합성가스를 수소로 전환할 때 유독물질을 사용하지 않고 기존 촉매보다 활성이 최대 4배 높여, 경제성과 친환경적 측면 두 가지를 함께 갖춘 기술로 기대된다.

친환경에너지는 21세기 과학기술의 최대 화두다. 특히 태양광에너지는 차세대 에너지 시대를 맞아 취할 수 있는 가장 현실적인 대안이라고 할 수 있다. 하지만 태양광에너지는 여전히 비용 대비 효율이 낮다는 한계를 지니고 있다. 진정한 차세대 에너지로 거듭나기 위해 효율은 극대화하고, 비용은 최소화할 기술혁신이 절실한 가운데 아주대학교 신소재공학과 서형탁 교수 연구팀이 괄목할만한 연구성과를 내놓았다. 연구팀은 태양광 흡수율을 4배 높인 금속나노입자 개발과 가시광 흡수율을 3배 이상 높인 산화물 나노튜브 개발에 연달아 성공하면서 태양광에너지의 효율을 획기적으로 끌어올렸다.

혈관에 칼슘이 쌓여 혈관이 딱딱하게 굳어지는 혈관 석회화는 동맥경화, 당뇨, 만성신부전 환자에게서 흔히 발견되는 질환이다. 특히 이 혈관 석회화는 심장으로 혈류를 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막힌 협심증 환자들의 경우 심장 스텐트 시술이나 관상동맥우회수술을 받는 데 가장 큰 난관으로 작용해 왔다. 그동안은 이러한 증상이 왜 생기는지에 대해 정확히 밝혀지지 않아 근본적인 치료가 불가능했지만 최근 서울대학교병원 김효수 교수 연구팀이 혈관 석회화의 원인과 치료 가능성을 세계 최초로 증명하면서 치료법 개발에 새로운 전기가 마련되었다. 기초연구는 물론 다양한 임상연구를 통해 생명연장의 꿈을 실현하고 있는 김효수 교수를 만났다.

대표적 대사질환인 당뇨병은 현재 국내 인구의 약 10%에 달하는 환자들이 고통 받고 있는 심각한 질병이다. 즉, 한국인 10명이 모였을 때 1명은 당뇨병 환자인 셈. 여기에 비슷한 숫자의 내당능 장애(준당뇨병) 환자까지 포함하면 발병 비율이 매우 높은 질병으로, 향후 고령화와 더불어 환자 수는 더욱 증가할 것으로 예측되고 있다. 따라서 그동안 당뇨병을 어떻게 근본적으로 치료할 것인지에 대한 고민들이 이어졌지만, 현재까지는 한계가 있었던 것이 사실이다. 그러나 최근 성균관대학교 의과대학 이명식 교수 연구팀이 당뇨병은 물론 비만까지 근본적인 치료가 가능한 ‘마이토카인’ 물질을 세계 최초로 규명함에 따라 당뇨병 치료에 새로운 전기가 마련되었다. 저명한 의학 연구자이자, 의사로서 세계의 의학 패러다임을 변화시키고 있는 이명식 교수를 만났다.