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뇌에 심는 IoT…세계 어디서든 신경세포 조절

 국내 연구진이 전 세계 어디서든 인터넷을 통해 뇌 신경세포를 정밀하게 조절하고 약물을 전달할 수 있는 혁신적인 무선 이식 장치를 선보였다. KAIST 정재웅 교수팀과 연세대 의대 김화영 교수팀은 사물인터넷(IoT) 기술을 접목해 실험동물의 행동 제약 없이 장기간 뇌 기능을 연구할 수 있는 플랫폼을 구축했다고 밝혔다. 이번 성과는 복잡한 유선 장비나 근거리 조작의 한계를 극복하며 중독 및 퇴행성 뇌 질환 연구의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받는다.

 

기존의 뇌 연구는 동물의 머리에 수많은 선을 연결해야 했기에 자연스러운 움직임을 관찰하는 데 한계가 뚜렷했다. 무선 장치가 도입된 이후에도 연구자가 실험실 인근에서 직접 조작해야 하는 거리상의 제약이 뒤따랐다. 그러나 연구팀은 장치를 인터넷망에 직접 연결함으로써 이러한 물리적 장벽을 완전히 제거했다. 실제로 미국 시카고의 연구자가 한국 대전에 위치한 실험용 쥐의 뇌 장치를 실시간으로 제어하는 데 성공하며 국가 간 경계를 넘나드는 안정적인 작동 성능을 입증했다.

 


이 장치는 각설탕 정도의 초소형 크기임에도 불구하고 첨단 기술이 집약되어 있다. 내부에는 뇌의 특정 부위에 약물을 투여하는 미세 유체 시스템과 신경세포를 빛으로 자극하는 마이크로 LED가 탑재됐다. 연구자는 실험실에 출근하지 않고도 스마트폰이나 컴퓨터를 통해 예약된 시간에 맞춰 약물을 주입하거나 빛 자극을 가할 수 있다. 이는 연구자의 존재 자체가 동물에게 스트레스를 주어 실험 결과를 왜곡하는 현상을 원천적으로 차단하는 효과를 거뒀다.

 

장기 실험의 고질적 문제였던 약물 보충 방식도 획기적으로 개선됐다. 연구팀은 자석을 이용한 탈부착식 약물 저장소를 설계하여, 약물이 소진되더라도 추가적인 수술 없이 간편하게 저장소를 교체하거나 보충할 수 있도록 했다. 덕분에 한 번의 이식으로도 수개월에 걸친 반복 실험이 가능해졌으며, 이는 뇌 회로와 행동 변화를 장기간 추적해야 하는 우울증이나 치매 연구에 최적화된 환경을 제공한다.

 


실제 동물 실험 결과는 이 장치의 실무적 가치를 뒷받침한다. 연구팀이 쥐의 뇌에 코카인을 투여한 뒤 특정 신경세포에 빛 자극을 가하자, 중독으로 인한 이상 행동 반응이 즉각적으로 억제되는 현상이 확인됐다. 약물 전달과 빛 자극을 동시에 활용하는 복합 뇌 회로 연구의 가능성을 실증한 셈이다. 이러한 기술은 향후 인공지능(AI)과 결합하여 환자의 뇌 상태를 실시간 감지하고 필요한 시점에 자동으로 치료 자극을 주는 지능형 의료기기로 진화할 전망이다.

 

연구진은 이번 기술이 단순한 연구 도구를 넘어 뇌공학의 패러다임을 바꾸는 IoT 플랫폼이 될 것이라고 강조했다. 정재웅 교수는 장기적이고 반복적인 원격 실험이 가능해진 만큼 뇌 질환 진단과 치료를 위한 이식형 의료기기 개발에 박차를 가하겠다고 설명했다. 김화영 교수 역시 다양한 질환 모델에서 뇌 회로와 행동 사이의 인과관계를 규명하는 핵심 도구가 될 것이라며 기대감을 내비쳤다.

 

순직 소방관 빈소 찾은 김민석…차량 주차 논란

 김민석 더불어민주당 대표가 경기 부천시 공장 화재 진압 과정에서 순직한 소방관의 빈소를 찾았을 당시, 대표가 이용한 차량이 병원의 응급환자 전용 주차구역에 주차한 사실이 알려져 논란이 일었다. 해당 차량은 김 대표의 당대표 비서실장을 맡고 있는 김태선 민주당 의원실 차량으로 확인됐다. 김 의원은 자신의 잘못이라며 공식적으로 사과했다.19일 정치권에 따르면 김 대표는 지난 18일 순천향대학교 부천병원 장례식장에 마련된 고(故) 김진석 소방위의 빈소를 방문해 고인을 조문했다. 김 소방위는 부천시 공장 화재 현장에서 진압 활동을 하던 중 순직했다. 김 대표는 고인의 마지막 길을 추모하기 위해 빈소를 찾았지만, 당시 이용한 차량의 주차 문제가 뒤늦게 알려지면서 논란의 중심에 섰다. KBS는 19일 김 대표가 빈소에 들어간 이후 차량이 병원 내 응급환자 전용 주차구역에 주차돼 있었다고 보도했다. 보도에 따르면 해당 차량은 응급환자를 위해 마련된 공간에 약 30분 동안 머물렀던 것으로 전해졌다. 조문을 위해 병원을 방문한 과정에서 발생한 일이지만, 응급환자의 신속한 이동과 진료를 위해 확보해야 하는 공간에 차량을 주차했다는 점에서 비판이 제기됐다.문제가 된 주차구역에는 응급환자 전용 공간임을 알리는 안내판이 설치돼 있었다. 안내판에는 해당 장소가 응급환자 전용 주차장이며 외래환자와 입원환자는 주차할 수 없다는 내용이 적혀 있었던 것으로 알려졌다. 병원 측이 주차 공간의 이용 목적과 제한 사항을 명확히 안내하고 있었던 만큼, 해당 차량의 주차가 적절했는지를 둘러싼 논란이 이어졌다.순천향대 부천병원은 권역응급의료센터를 운영하고 있다. 권역응급의료센터는 중증 응급환자에게 신속하고 전문적인 의료서비스를 제공하는 역할을 맡는다. 응급환자 전용 주차공간 역시 응급 상황에서 환자와 의료진의 이동이 원활하게 이뤄질 수 있도록 마련된 시설이다. 응급의료법 시행규칙에도 권역응급의료센터의 전용 주차장과 관련한 내용이 명시돼 있는 것으로 전해졌다. 이번 논란은 해당 차량이 김 대표의 개인 차량이 아니라 김태선 의원실 차량으로 알려지면서 책임 소재에도 관심이 모였다. 김 의원은 19일 자신의 페이스북을 통해 당시 응급환자 전용 주차구역에 주차된 차량이 의원실 차량이었다고 밝혔다. 이어 어떤 이유로도 변명의 여지가 없는 자신의 잘못이라며 사과의 뜻을 전했다.김 의원은 국민에게 심려를 끼친 점에 대해 진심으로 사과한다고 밝히고, 앞으로 같은 일이 발생하지 않도록 각별히 주의하겠다고 했다. 주차 과정에서 발생한 문제를 인정하고 재발 방지를 약속한 것이다. 다만 구체적으로 어떤 경위로 해당 주차구역에 차량을 세우게 됐는지에 대한 자세한 설명은 공개된 사과문에 담기지 않았다.공공시설의 주차공간은 이용 목적에 맞게 사용해야 하며, 특히 응급환자를 위한 공간은 일반적인 주차 편의보다 환자의 안전과 신속한 진료를 우선해야 한다. 응급환자 전용 구역은 위급한 상황에서 환자를 병원으로 옮기는 과정에 영향을 줄 수 있는 만큼, 이용자들이 지정된 용도와 규정을 지키는 것이 중요하다. 이번 사례에서도 조문이라는 방문 목적과 별개로 주차구역의 이용 원칙을 지켰는지가 쟁점이 됐다.김 대표는 순직 소방관의 빈소를 방문해 고인을 추모했지만, 조문 당시 차량의 주차 문제로 논란이 불거졌다. 해당 차량이 김태선 의원실 소속인 것으로 알려진 뒤 김 의원은 책임을 인정하고 사과했다. 이번 일이 불필요한 논란으로 끝나지 않도록 공공시설 이용 수칙을 준수하고 유사한 사례가 반복되지 않도록 주의를 기울여야 한다는 지적이 나온다.