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뇌에 심는 IoT…세계 어디서든 신경세포 조절

최수완기자 입력 2026-08-27 12:46
 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.

 

최수완기자
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북항에 상어 뜨자…‘아기상어’ 주가 11% 급등

부산 북항에 3.5m 크기의 상어가 등장해 시민들의 관심을 끌고 있는 가운데, 국내 증시에서는 뜻밖의 종목이 수혜를 입었다. 상어와 직접적인 관련이 없는 더핑크퐁컴퍼니가 장 초반 11% 가까이 급등하면서다. 21일 코스닥 시장에서 더핑크퐁컴퍼니는 9%대 상승으로 출발한 뒤 장 초반 한때 전 거래일보다 10.99% 오른 1만3430원까지 치솟았다. 특별한 실적 발표나 새로운 사업 소식이 나온 것은 아니었지만, 부산 북항에 나타난 상어가 온라인에서 화제가 되면서 ‘아기상어’ 캐릭터를 보유한 더핑크퐁컴퍼니까지 덩달아 주목받은 것으로 풀이된다.더핑크퐁컴퍼니는 과거 스마트스터디라는 이름으로 알려졌던 교육·엔터테인먼트 기업이다. 대표 캐릭터인 핑크퐁과 함께 ‘상어가족’ 콘텐츠를 제작했으며, 지난해 11월 코스닥 시장에 상장했다.특히 ‘핑크퐁 아기상어 체조(Baby Shark Dance)’는 세계적으로 큰 인기를 얻은 대표 콘텐츠다. 해당 영상은 현재 유튜브에서 173억 회 조회수를 기록하며 유튜브 역사상 가장 많이 조회된 영상으로 기록돼 있다.부산 북항에 상어가 나타나면서 온라인에서는 이른바 ‘아기상어’ 관련 농담도 쏟아졌다. 소셜미디어에서는 “북항에 아기상어 체조를 배경음악으로 틀어야 한다”거나 “증시가 열리면 아기상어를 풀매수해야 한다”는 등의 글이 올라왔다.실제로 한 네티즌은 스레드에 “월요일 증시가 열리면 더핑크퐁컴퍼니가 급등할 것”이라는 취지의 글을 올렸다. 부산 북항 상어 출몰과 아기상어 캐릭터의 연결고리가 온라인에서 화제가 된 뒤 실제 주가가 상승하면서 이 글이 뒤늦게 관심을 받기도 했다.다만 이날 더핑크퐁컴퍼니의 주가 상승은 회사의 실적 개선이나 새로운 사업 발표 등 구체적인 기업 호재에 따른 것으로 보기는 어렵다. 부산 북항에 등장한 상어와 더핑크퐁컴퍼니의 대표 콘텐츠인 ‘아기상어’가 온라인에서 연결되면서 나타난 일종의 ‘밈 주식’ 현상으로 해석된다.국내 증시에서는 과거에도 실제 사업이나 실적과 관계없이 특정 이슈와 종목명이 연결되면서 주가가 움직이는 사례가 있었다.2024년 1월에는 생성형 인공지능(AI) 서비스 챗GPT를 개발한 오픈AI의 샘 올트먼 최고경영자(CEO)가 한국을 방문한다는 소식이 전해지면서 ‘샘’이라는 이름이 들어간 일부 종목이 주목받았다. 당시 샘표와 샘씨엔에스 등이 관련 종목으로 거론되며 주가가 급등하는 현상이 나타났다.2022년에는 태풍 ‘노루’가 북상한다는 소식에 태풍과 직접적인 관련이 없는 노루페인트가 관심을 받기도 했다. 태풍 이름과 기업명이 비슷하다는 이유만으로 투자자들의 관심이 몰린 사례였다.이번에는 부산 북항에 등장한 상어와 ‘아기상어’라는 콘텐츠가 연결되면서 비슷한 현상이 나타난 셈이다.한편 부산 북항 친수공원 수로에 나타난 상어는 지난 18일 처음 발견된 이후 21일까지 나흘째 모습을 보이고 있다. 몸길이는 약 3.5m로 파악됐다. 상어를 직접 보려는 시민들이 북항으로 몰리면서 현장도 크게 붐비고 있다.북항 일대는 갑작스럽게 상어를 볼 수 있는 장소로 알려지면서 온라인에서 전국적인 관심을 받는 장소가 됐다. 공원 안 카페 등 주변 상권도 예상하지 못한 방문객 증가로 특수를 누리고 있다. 일부 카페는 준비한 재료가 일찍 소진되면서 영업을 조기에 마감하기도 했다.상어에게는 시민들이 ‘부캉이’라는 이름을 붙였다. 인공지능(AI)을 활용해 상어 캐릭터와 굿즈 이미지를 만드는 등 온라인에서도 관련 콘텐츠가 계속 만들어지고 있다. 이와 함께 “부산 돔구장을 상어 모양으로 만들자”, “‘유 퀴즈 온 더 블록’에 섭외해 달라”, “‘롯데 자이언츠’를 ‘롯데 샤크스’로 바꾸자”는 등의 농담도 이어지고 있다.다만 실제 상어가 출몰한 만큼 안전에는 주의가 필요하다. 해경은 상어를 자극해 공격성을 높이는 상황을 피하기 위해 인위적으로 포획하기보다는 상어가 외해로 빠져나가기를 기다리며 움직임을 관찰하고 있다.당국은 시민들에게 안전 안내 문자를 보내 수변으로 접근하지 말 것을 권고했다. 만일의 사고에 대비해 수로를 가로지르는 다리의 출입을 통제하고 주변 순찰도 강화했다.부산 북항에 나타난 상어 한 마리가 시민들의 관심을 넘어 온라인 밈으로 확산된 데 이어 증시의 특정 종목까지 움직이는 이례적인 상황으로 이어졌다. 상어 자체는 더핑크퐁컴퍼니와 직접적인 연관이 없지만, ‘상어’와 ‘아기상어’라는 키워드가 맞물리면서 예상하지 못한 주가 움직임까지 만들어냈다.