건강모아

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.

 

이재명, 노동부 장관 공개적 격려 "이건 획기적인 성과"

 이재명 대통령이 올해 3분기 산업재해 사고사망자가 지난해 같은 기간보다 약 20% 감소한 것과 관련해 김영훈 고용노동부 장관을 공개적으로 격려했다. 이 대통령은 현장의 변화가 나타나고 있다며 근로감독관들의 노고를 높이 평가하는 한편, 안전조치를 제대로 이행하지 않은 기업에 대한 경제적 제재를 강화하는 입법이 아직 마무리되지 않았다며 국회의 조속한 처리를 촉구했다.이 대통령은 20일 오전 청와대에서 주재한 국무회의에서 김 장관으로부터 ‘재해조사 대상 사망사고 통계’를 보고받고 “정말 이건 획기적인 성과”라며 “노동자가 노동부 장관을 한 효과가 아닐까 싶다”고 말했다. 노동 현장에 대한 이해를 바탕으로 산업재해 예방 정책을 추진해 온 김 장관의 역할을 긍정적으로 평가한 것이다. 김 장관은 올해 1월부터 9월까지 재해조사 대상 사고사망자가 366명으로 집계됐다고 보고했다. 이는 지난해 같은 기간보다 91명 감소한 수치로, 감소율은 19.9%에 달한다. 특히 해당 수치는 통계 작성 이후 3분기 누적 기준으로 가장 적은 수준이다. 산업재해로 인한 사망자가 전년보다 큰 폭으로 줄어들면서 정부의 산업안전 정책과 현장 감독의 성과에 관심이 모였다.김 장관이 이번 결과를 두고 “작은 성과”라고 표현하자 이 대통령은 이를 높이 평가하며 “큰 성과를 내신 것”이라고 강조했다. 이어 “현장이 바뀌고 있다는 것을 보여줬다고 생각한다”고 말했다. 산업재해 사망자 감소를 단순한 통계상의 변화로 보지 않고, 산업 현장에서 안전에 대한 인식과 조치가 달라지고 있다는 신호로 해석한 것이다. 이 대통령은 산업 현장에서 안전을 책임지는 근로감독관들의 역할도 강조했다. 경기도지사 시절 소방관을 ‘신의 역할’을 하는 존재로 비유했던 일화를 언급하며, 현장에서 노동자의 생명을 지키기 위해 일하는 근로감독관들의 업무가 갖는 의미를 설명했다. 이 대통령은 “장관과 근로감독관 여러분이 누군가에게 생명을 부여한 것이다. 정말 위대한 일을 하는 것”이라고 말했다.산업재해 예방 업무가 사고 발생 이후의 대응에 그치는 것이 아니라 노동자의 생명을 지키는 중요한 역할이라는 점을 강조한 발언으로 풀이된다. 이 대통령은 국무회의 참석자들에게 현장 근로감독관들을 향해 박수를 보내자고 제안하기도 했다. 산업 현장에서 안전 수칙 준수 여부를 확인하고 위험 요인을 점검하는 인력들의 노고를 공개적으로 인정한 것이다.이 대통령은 격려에 그치지 않고 실질적인 포상과 지원도 주문했다. 한성숙 국무총리에게 “박수만 쳐줘서 될 일이 아니다. 포상 예산 많이 만들어 놓지 않았느냐. 포상도 하고 격려도 하라”며 “연말까지 기다릴 것 없다”고 지시했다. 성과를 낸 현장 인력에게 적절한 보상과 격려를 제공해 산업재해 예방 활동이 지속될 수 있도록 하라는 취지다.다만 이 대통령은 산업재해 사망자가 감소한 성과와 별개로, 기업의 안전조치 이행을 유도하기 위한 제도적 장치가 아직 충분히 마련되지 않았다는 점도 짚었다. 이날 회의에서는 노동안전종합대책과 관련한 입법과제의 추진 상황이 함께 논의됐다. 김 장관은 관련 입법과제 24개 가운데 9개가 아직 입법을 마치지 못한 상태라고 보고했다.보고를 들은 이 대통령은 안전조치를 이행하지 않은 기업에 대한 경제적 제재를 강화하는 법안이 국회를 통과하지 못한 상황을 언급하며 입법에 속도를 낼 것을 주문했다. 이 대통령은 “(국회에) 빌어서라도 해 달라고 가서 비시라. 빌어도 안 되죠?”라고 물었고, 김 장관은 “열심히 빌고 있다. 더 빌겠다”고 답했다. 법안 처리를 위해 정부가 국회와 적극적으로 협의해야 한다는 점을 강조한 것이다.정부가 추진하는 노동안전종합대책 관련 입법과제는 산업 현장의 안전을 강화하고 사고를 예방하기 위한 제도적 기반과 연결돼 있다. 이 대통령은 산재 사망자 감소라는 가시적인 성과가 나타난 만큼, 현장의 안전 수준을 더욱 높이기 위해서는 정책 집행뿐 아니라 관련 법률의 정비도 뒷받침돼야 한다는 입장을 보였다. 특히 안전조치를 이행하지 않은 기업에 대한 경제적 제재를 강화하는 방안은 사업주가 안전 의무를 소홀히 하지 않도록 유도하는 제도적 수단이라는 점에서 정부의 입법 추진 상황이 주목된다.이번 국무회의에서는 산업재해 감소에 대한 긍정적인 평가와 함께 현장 인력에 대한 보상, 안전 관련 입법의 조속한 추진이라는 과제가 동시에 제시됐다. 이 대통령은 근로감독관들의 업무를 노동자의 생명을 지키는 일로 규정하며 이들의 역할을 높이 평가했고, 성과에 대한 포상과 격려를 신속하게 진행하도록 지시했다. 동시에 아직 국회를 통과하지 못한 관련 법안에 대해서는 적극적인 협의를 주문했다.올해 1∼9월 재해조사 대상 사고사망자가 전년 동기보다 19.9% 감소하고, 3분기 누적 기준 역대 최저치를 기록한 가운데 정부가 이러한 흐름을 이어갈 수 있을지가 과제로 남았다. 이 대통령의 이날 발언은 산업재해 예방 성과를 현장 인력의 노력과 연결해 평가하는 동시에, 기업의 안전 책임을 강화하기 위한 제도적 뒷받침도 서둘러야 한다는 점을 강조한 것으로 보인다.