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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.

 

홈플러스 또 비상…희망퇴직까지 검토

기업회생절차를 진행해 온 홈플러스가 경영 정상화를 위해 희망퇴직을 포함한 인력 운용 방안을 노사 간 논의한 것으로 확인됐다. 9월 임금을 두 차례에 나눠 지급하는 방안도 검토하면서 회생계획 인가 이후에도 비용과 유동성 문제가 주요 과제로 남아 있는 모습이다. 16일 업계에 따르면 홈플러스 노사는 전날 회생계획 인가 이후 처음으로 간담회를 열고 회사 정상화를 위해 검토하고 있는 여러 방안에 대해 의견을 주고받았다. 이 과정에서 희망퇴직도 정상화를 위한 선택지 중 하나로 논의됐다.홈플러스 관계자는 회사 정상화를 위해 여러 방안을 검토하고 있으며 희망퇴직 역시 하나의 방안으로 협의된 것은 맞다고 밝혔다. 다만 현재 구체적인 실행 계획이 마련된 상황은 아니라고 설명했다.희망퇴직 시행 여부를 놓고 회사 내부에서도 입장이 오갔다. 홈플러스는 16일 희망퇴직을 시행하겠다는 방침을 내부에 공지했다가 이후 잠정 보류하기로 한 것으로 전해졌다. 전날 노사 간담회에서 희망퇴직을 정상화 방안 중 하나로 논의한 뒤 실제 시행 방침까지 알렸지만, 추가 검토가 필요하다고 판단해 일단 시행을 미룬 것으로 알려졌다.이에 따라 희망퇴직 대상과 조건, 시행 시점 등 구체적인 내용은 아직 결정되지 않았다.임금 지급 문제 역시 노사 간담회에서 주요 현안으로 다뤄졌다. 홈플러스는 9월 임금을 두 차례에 걸쳐 지급하는 방안을 검토하고 있다. 현재 논의되고 있는 방식은 오는 23일과 30일에 각각 임금의 50%씩 지급하는 것이다.회생계획이 인가된 이후에도 회사의 유동성 문제가 이어지고 있다는 의미로 풀이된다.영업 정상화도 아직 충분히 이뤄지지 않은 상황이다. 홈플러스는 지난달 13일 전국 67개 점포의 영업을 재개했지만 상품 공급이 원활하지 않아 매장 내 상품 구색을 정상 수준으로 회복하는 데 어려움을 겪고 있다.회생절차 과정에서 유동성 부족으로 상품 대금 지급에 어려움이 발생하면서 일부 공급업체와의 거래가 아직 원활하게 회복되지 않았기 때문이다.전날 노사 간담회에서는 최근 영업 실적이 기대에 미치지 못하고 있다는 회사 측 판단도 공유된 것으로 알려졌다. 현재 홈플러스는 매출을 늘리는 것보다 주요 공급업체와의 거래를 정상화하고 상품 공급을 회복하는 것을 우선 과제로 보고 있는 것으로 파악됐다.상품 공급이 정상화돼야 매장 운영이 안정되고 매출 회복으로 이어지는 구조를 만들 수 있다는 판단이다.점포 운영 효율화 역시 계속 검토되고 있다. 폐점 가능성이 거론됐던 파주운정점은 아직 폐점 여부가 최종적으로 결정되지 않은 것으로 전해졌다. 홈플러스는 점포별 수익성과 운영 상황 등을 종합적으로 살펴본 뒤 향후 운영 여부를 결정할 것으로 보인다.인수합병(M&A) 역시 홈플러스 정상화 과정에서 중요한 변수로 남아 있다. 현재까지 홈플러스 인수에 구체적인 의사를 밝힌 후보자는 없는 것으로 파악됐다.홈플러스는 오는 10월까지 최소한 인수 의향을 나타내는 후보자를 확보하는 것을 목표로 M&A 절차를 이어갈 계획이다. 다만 실제 인수 후보가 나타나더라도 실사와 가격 협상 등 추가 절차가 필요해 매각이 성사되기까지는 시간이 걸릴 가능성이 있다.홈플러스는 지난해 3월 4일 기업회생절차에 들어갔으며, 이달 2일 서울회생법원으로부터 회생계획안을 인가받았다.회생계획 인가에 따라 홈플러스는 현재 67개 대형마트 점포를 중심으로 영업을 이어가고 있다. 동시에 상품 공급 정상화와 유동성 확보, 비용 절감, 자산 매각, M&A 등을 추진하며 경영 정상화를 위한 작업을 이어가고 있다.