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달콤한 ‘꿀잠’의 열쇠, 뇌 속 재결합핵에 주목해야

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작성자 행복이 댓글 0건 조회 0회 작성일 25-06-30 09:52

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밤에 푹 자기가 어렵다고 불평하면, 낮에 깨어 있으라는 대답이 돌아온다. 너무 당연하게 들리는 이 말은 잠을 설명해주는 ‘수면 항상성’이라는 중요한 개념이다. 일상적으로나 과학적으로나 수면 항상성은 널리 인정받고 있지만, 이 과정에서 구체적으로 어떤 뇌과학적 원리가 작동하는지는 연구가 더 필요한 상황이다.
이와 관련해 마크 우 미국 존스홉킨스대 교수진은 최근 연구를 통해 이에 대한 한 가지 답을 찾아냈다. 해당 연구는 한국인 연구자 이상수 박사가 이끌었다.
현재 뇌과학은 생물이 얼마나 잤는지, 얼마나 깨어 있었는지를 측정하는 뇌 구역은 찾지 못했지만 잠을 깨우거나 자게 하는 구역은 밝혀낸 상황이다. 잠의 부족·충분 정도를 알아내는 측정기는 찾지 못했지만, 잠자는 행위 여부를 통제하는 스위치는 찾은 셈이다. 에어컨에 빗대어 생각해보면 온도계 정보가 스위치로 전해져야 더위 수준에 맞춰 에어컨을 자동으로 가동하거나 멈출 수 있을 텐데 아직 그런 체계가 전부 규명된 상황은 아닌 셈이다.
우 교수 연구진은 이 점에 착안해 잠을 깨우거나 자게 하는 구역의 상위 부위에 얼마나 잤고 깨어 있었는지를 측정하는 구역이 있을 것이라는 가설을 세웠다. 그렇게 해서 추려낸 22개 후보군 중 ‘재결합핵’이라는 뇌 영역에 연구의 초점을 맞추었다.
먼저 연구진은 생쥐에서 재결합핵을 활성화했다. 수면 스위치 구역을 활성화하면 거의 바로 생쥐가 잠에 빠지는 데 비해 재결합핵이 활성화하면 몇십 분에서 몇 시간 정도의 시간이 지난 뒤 잠에 빠지는 현상이 관찰됐다. 재결합핵이 활성화된 생쥐는 마치 밤을 새운 것처럼 깊은 수면의 양이 특히 증가했다.
또 연구진은 활성화 이후 잠이 들기까지 걸린 시간에 생쥐가 무엇을 하는지 분석했다. 그랬더니 분주히 돌아다니며 먹고 마실 시간임에도, 생쥐는 졸린 듯이 둥지와 털 정리를 했다. 졸린 사람이 씻고 잠자리에 눕는 것처럼 말이다.
연구진은 재결합핵 구역의 신경세포를 추가 연구했다. 그러자 이 세포들은 예상과 같이 잠을 안 재운 생쥐에서 더 강한 활성을 보였고, 잠을 재우면 활성이 평소와 같이 돌아가는 특징을 갖고 있었다.
재결합핵의 신경세포는 뇌 여러 구역으로 뻗어 있는데, 그중에서도 ‘불확정대’라고 하는 뇌 구역으로 이어지는 연결이 수면 측정에 중요한 요소로 보였다. 잠을 안 재우면 재결합핵에서 불확정대로 연결되는 신경연결 자체가 즉각 증가하는 현상이 관찰됐다. 시냅스의 개수가 증가했고 세기는 강해졌다.
이 같은 시냅스의 가소성은 흔히 학습·기억과 연결해서 다뤄지는데, 잠을 안 잘수록 강해지는 시냅스가 재결합핵과 불확정대 사이에 존재했던 것이다. 생쥐를 재우면 시냅스 모양은 다시 정상으로 돌아왔다.
그렇다면 재결합핵을 억제할 경우 하룻밤을 새우더라도 아무 영향이 없을 수 있지 있을까. 아쉽게도 잠을 안 재운 생쥐의 재결합핵을 억제해도 더 자고 싶은 경향은 남아 있었다. 하지만 이 연구는 잠과 관련한 심층 탐구의 시작점이다. 앞으로 이어질 연구는 우리가 좀 더 능동적이고 과학적으로 수면을 제어하고, 또 푹 자고 싶은 사람은 불면 없이 ‘꿀잠’을 잘 수 있는 방법을 개발하게 해줄 것으로 기대한다.
경기도는 광복 80주년 기념사업의 하나로 ‘독립운동 사료수집 용역’에 착수했다고 27일 밝혔다.
용역은 경기도 독립운동의 가치를 재조명하고, 호국 선열의 희생과 헌신의 역사를 기억하기 위한 자료 수집을 목적으로 올해 12월까지 진행된다.
경기도는 용역을 통해 경기도 출신 독립유공자 후손에 대한 구술 인터뷰 및 구술 사료집 발간, 독립운동 관련 사료 수집, 사료 전시회 개최, 경기도 독립운동사 영상 콘텐츠 제작 등을 수행할 예정이다.
김용달 광복회학술원장, 김호동 광복회 경기도지부장 등도 함께 참여해 경기도 독립운동 사료수집의 의의와 추진 방향에 대해 자문한다.
경기도는 올해 광복 80주년을 맞아 ‘경기도 독립기념관 건립 준비’를 포함해 19개 사업을 추진하고 있다.
김하나 경기도 복지국장은 “이번 사료수집 사업은 경기도 독립운동사를 정리하고 독립유공자 후손들과의 연대를 회복하는 뜻깊은 출발점”이라며 “수집된 사료는 향후 조성될 경기도 독립기념관의 핵심 자료로도 활용될 수 있도록 철저히 준비하겠다”고 말했다.
이재명 대통령이 국정 운영을 잘하고 있다는 긍정 평가가 64%를 기록했다는 여론조사 결과가 27일 나왔다.
한국갤럽이 지난 24~26일 전국 만 18세 이상 유권자 1004명을 상대로 시행해 이날 발표한 조사 결과를 보면, 이 대통령의 직무 수행 평가에 ‘잘하고 있다’는 응답이 64%로 집계됐다. ‘잘못하고 있다’는 부정 평가는 21%였다. 한국갤럽 조사 기준으로 이 대통령의 직무 수행에 대한 첫 평가다.
이 대통령 취임 후 첫 직무 수행 평가에서 긍정 응답은 2022년 5월 52%를 기록한 윤석열 당시 대통령보다 12%포인트 높다. 같은 조사에서 2017년 문재인 대통령은 84%, 2013년 박근혜 대통령 44%, 2008년 이명박 대통령 52%, 2003년 노무현 대통령 60%, 1998년 김대중 대통령 71%였다.
이 대통령에 대한 긍정 평가 이유로는 ‘경제·민생’(14%)을 가장 많이 꼽았다. ‘추진력·실행력·속도감’(13%), ‘소통’(8%), ‘전반적으로 잘한다’(8%), ‘인사’(6%), ‘직무 능력·유능함’(5%), ‘외교’(5%), ‘열심히 한다·노력한다’(5%), ‘서민·복지’(4%), ‘국민을 위함’(4%), ‘공약 실천’(4%) 순이었다.
부정 평가 이유로는 ‘과도한 복지·민생지원금’(20%), ‘외교·나토 정상회의 불참’(20%), ‘도덕성 문제·자격 미달’(12%), ‘인사’(10%) 등이 거론됐다.
국회가 지난 24~25일 인사청문회를 진행한 김민석 국무총리 후보자에 대한 ‘적합’ 응답은 43%로 ‘부적합’ 31%보다 높았다. 적합 응답은 2주 전 같은 조사(49%) 때보다 6%포인트 하락했다.
청문회 직후 적합도 조사 기준으로 김 후보자는 문재인 정부의 이낙연 전 총리(61%)보다는 낮고 정세균(42%)·김부겸(38%) 전 총리와는 유사한 수준이었다. 한국갤럽은 “박근혜·윤석열 정부 총리들은 대부분 적합론이 30% 안팎이었다”라고 밝혔다.
정당 지지도는 여당인 더불어민주당이 43%로 가장 높았다. 2주 전 같은 조사보다 3%포인트 하락했다. 국민의힘은 2%포인트 오른 23%를 기록했다. 조국혁신당과 개혁신당은 각각 4%, 진보당 1%로 집계됐다.
이번 조사의 표본오차는 95% 신뢰수준에 ±3.1%포인트다. 전화조사원 인터뷰 방식으로 진행됐으며 응답률은 13.4%다. 자세한 조사 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참고하면 된다.
사람처럼 머리와 상·하체, 팔다리를 갖춘 인간형 로봇(휴머노이드)이 야외에 홀로 서 있다. 미동도 없이 그저 서 있기만 한 탓에 ‘걷는 시범이라도 보이려는 것인가’라는 생각이 들 무렵, 갑자기 휴머노이드 발 근처가 들썩인다. 그러더니 머리를 누가 잡아당기기라도 한 것처럼 하늘 방향으로 몸통이 수직으로 떠오른다.
떠오른 높이는 50㎝, 공중에 머문 시간은 3초 내외였다. 올해 초 이탈리아공대 연구진이 실시한 ‘비행 휴머노이드’ 시연이다. 동력은 몸통에 장착한 제트엔진에서 얻었다. 언뜻 보기에는 별것 아닌 시험 같지만, 사실은 그렇지 않다. 세계 최초로 하늘을 나는 휴머노이드가 탄생한 순간이었다.
2000년대 초반만 해도 휴머노이드는 느릿느릿 걷는 일조차 겨우 해냈다. 성능이 시원찮아 인간 실생활에 도움을 줄 만한 역할도 거의 없었다. 하지만 2020년대 들어 상황이 크게 달라졌다. 걷기나 뛰기는 물론 공중 제비, 권투 시합, 창고 정리, 요리까지 거뜬히 해낸다. 몸통을 제어하는 정밀도와 속도가 일취월장했다.
하지만 유독 하지 못하는 일이 있었다. 비행이다. 기술적으로 너무 어렵기 때문이다. 그런데 그 어려운 일이 이번에 해결된 것이다. 도대체 비결이 무엇이었을까.
이탈리아공대 연구진은 이달 중순 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스 엔지니어링’을 통해 자신들이 개발·제작한 로봇 ‘아이론 큐브3’ 비행 소식을 발표했다.
지난해 8월 연구진은 아이론 큐브3 시제품을 일반에 공개한 적이 있다. 당시에는 몸에 달린 제트엔진을 켜는 모습만 보여줬다. 그동안 기술 개발을 이어가 공중에 실제 뜨는 휴머노이드를 만드는 데 성공한 것이다.
사실 아이론 큐브3가 달성한 ‘비행 고도’ 50㎝는, 고도라고 선뜻 부르기에는 멋쩍을 만큼 낮기는 하다. 하지만 줄에 매달리거나 펄쩍 뛰는 것이 아닌, 자체 동력으로 지구 중력을 뿌리치고 공중으로 떠오른 휴머노이드가 처음 탄생한 것은 분명한 사실이다. ‘비행 휴머노이드’ 세계를 열기 위한 확실한 시작점이 만들어진 것이다.
아이론 큐브3에는 양쪽 어깨에 2기, 양손에 2기 등 총 4기의 제트엔진이 장착됐다. 제트엔진은 대형 무인기와 비슷한 힘인 1000N(뉴턴)의 추진력을 토해낸다. 아이론 큐브3 몸무게는 70㎏, 키는 약 1.2ｍ다. 연구진은 “원격 조종으로 움직임을 통제한다”고 밝혔다.
그런데 뭐가 그렇게 어려워서 이제야 세계 첫 비행 휴머노이드가 등장했을까. 아이론 큐브3와 비슷하게 생긴 휴머노이드는 지금도 차고 넘친다. 휴머노이드에 붙일 만한 소형 제트엔진 역시 어렵지 않게 구할 수 있다. 그런데도 아이론 큐브3에 세계 첫 비행 휴머노이드라는 명찰이 붙은 데에는 이유가 있다.
사람 몸통을 닮은 휴머노이드는 공중에서 균형 잡기가 지독히 어렵다는 점이 해결됐기 때문이다. 비행 중 나타나는 자세 변화에 따라 아이론 큐브3에 달린 제트엔진 4기의 추진 세기·방향이 실시간으로 조정되는 기술이 적용된 것이다.
이 기술이 왜 중요할까. 사람 몸통은 전체적으로 길쭉한 데다 표면이 고르지 않다. 이 때문에 비행 중 전후좌우로 마구 흔들리기에 딱 좋다. 팔다리도 문제다. 비행 중 팔과 다리를 어느 방향으로 뻗고, 얼마나 구부리고 펴는지에 따라 몸통 균형이 순식간에 변한다. 이것을 제어 못하면 바로 추락이다.
연구진은 이런 악조건을 인공지능(AI)으로 해결했다. 아이론 큐브3 몸통을 타고 흐르는 공기 흐름을 파악하는 풍동 실험을 했고, 각종 컴퓨터 시뮬레이션를 돌려 자세 제어용 AI를 개발했다. 이 AI가 제트엔진의 분사력과 방향 등을 조절한다. 얇고 좁은 평균대에서 어떤 어려운 동작을 해도 신체 균형을 잃지 않는 최정상급 체조 선수를 양성한 격이다.
AI는 제트엔진 4기가 동시에 켜지지 않아 추진 세기와 방향이 뒤엉키거나 비행 중 파손 등으로 아이론 큐브3 무게 중심이 갑자기 변해도 정상 비행이 가능하도록 고안됐다.
연구진은 “아이론 큐브3는 재난 지역에서 수색·구조에 사용할 수 있을 것”이라며 “위험하거나 사람이 접근하기 어려운 곳을 공중에서 살피는 것이 가능하다”고 밝혔다.

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