전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 제약·바이오

속보

더보기

KAIST, 뇌 구조를 정확히 볼 수 있는 3차원 분석기술 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

백세범 교수 연구팀, 뇌 신경세포 분포정보 분석 기술 개발

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진이 뇌 구조를 정확히 볼 수 있는 3차원 분석기술을 개발했다. 이를 통해그 동안 관측하기 힘들었던 뇌세포 분포정보를 정확하게 파악할 수 있게 됐다.

KAIST는 바이오및뇌공학과 백세범 교수 연구팀이 뇌신경과학 연구에서 광범위하게 사용되는 실험용 쥐의 뇌 절편 영상을 자동으로 보정하고 규격화해 신경세포의 3차원 분포정보를 정확하게 얻을 수 있는 핵심 분석 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 백세범 KAIST 바이오및뇌공학과 교수. [사진=KAIST] 2020.06.08 swiss2pac@newspim.com

이 기술은 실험자의 경험에 의존하던 기존 분석 방식의 문제점을 해결하는 한편 여러 개체에서 얻은 뇌 이미지를 표준적인 3차원 지도상에서 비교 분석할 수 있도록 한다. 이는 기존의 개체별 분석에서는 관측하기 힘든 뇌세포 간 상호 연결 형태의 정확한 공간적 분포를 발견할 수 있는 길을 열었다는 점에서 의미가 크다.

연구팀은 생명과학과 이승희 교수팀과의 협력 연구를 통해 실험에서 얻어진 쥐의 뇌 절편 데이터를 분석했는데, 이 기술을 적용한 결과 시각시스템의 초기구조인 외측 슬상핵(Lateral geniculate nucleus)과 시각피질 (Visual cortex) 사이의 정확한 연결 구조 분포를 측정할 수 있었다. 기존 분석 방식으로는 불가능했던 다중 개체로부터 얻어진 데이터의 표준화를 통해 뇌 전역에 걸친 신경세포의 연결성을 분석할 수 있음을 확인한 것이다.

뇌인지공학프로그램 최우철 박사과정과 송준호 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구결과는 국제 학술지 `셀(cell)'의 온라인 자매지 `셀 리포츠(Cell Reports)' 지난달 26일 자에 게재됐다. (논문명 : Precise mapping of single neurons by calibrated 3-D reconstruction of brain slices reveals topographic projection in mouse visual cortex).

이에 앞서 연구팀은 이 기술을 활용해 UC 버클리대학의 양단(Yang Dan) 교수와의 공동연구에도 참여했고 그 결과를 국제 학술지 `사이언스 (Science)' 1월 24일 자에 발표했다. (논문명: A Common Hub for Sleep and Motor Control in the Substantia Nigra).

통상 쥐의 뇌 절편 영상을 이용한 연구에서는 특정 단백질에 형광물질을 발현시킨 뇌를 잘라 신경세포의 분포 등을 분석하는 방법이 광범위하게 사용된다. 이때 형광을 발현하는 신경세포를 현미경을 통해 연구자의 육안으로 관측하고, 얼마나 많은 신경세포가 뇌의 어느 특정 영역에 위치하는지 일일이 수동적으로 분석한다.

이런 방법은 연구자의 경험에 크게 의존하여 오차가 클 수밖에 없고, 각각의 개체에서 관측된 신경세포의 위치나 수량을 표준적인 공통의 방법으로 동시에 분석할 수 없다는 한계를 갖고 있다.

백 교수 연구팀은 미국의 Allen Brain Atlas 프로젝트에서 제공한 쥐 두뇌의 3차원 표준 데이터에 기반하여, 임의의 각도에서 잘라낸 뇌 절편 이미지들을 SURF(Speeded Up Robust Feature Points) 특징점과 HOG(Histogram of Oriented Gradients descriptor) 형상 기술자를 이용하여 데이터베이스와 비교하는 계산적인 분석 방법을 사용했다.

그 결과, 실험에서 얻은 뇌 이미지와 가장 잘 일치하는 데이터베이스의 3차원 위치를 100마이크로미터(μm), 1도 이내의 오차로 찾아낼 수 있었다.

연구팀은 이를 통해 각 2차원 뇌 이미지의 위치 정보를 3차원 공간상의 위치로 정확히 계산하고, 여러 개체에서 얻어진 신경 세포의 위치를 동일한 3차원 공간에 투영해 정확하게 분석할 수 있음을 확인했다.

따라서 이 기술을 활용하면 다양한 기법으로 생성된 뇌 슬라이스 이미지를 이용해 신경세포의 3차원 위치를 뇌 전체에서 자동적으로 계산할 수 있어, 기존의 방법으로는 분석하기 어려운 수천~수만 개의 신경세포들의 정확한 뇌 내 분포 위치 및 상대적 공간 배열을 한번에 분석하는 것이 가능하다.

또 신경세포들의 연결성을 표준적으로 보정된 3차원 공간에서 표현할 수 있어 특정 뇌 영역 간의 연결은 물론 뇌 전역의 네트워크 분포를 여러 개체의 데이터를 사용해 동시분석도 가능하다. 따라서 기존 방식의 동물실험 분석에서 요구되던 시간과 비용을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

올 6월 현재 백 교수 연구팀의 이 기술은 KAIST내 여러 실험실과 미국 MIT, 하버드(Harvard), 칼텍(Caltech), UC 샌디에고(San Diego) 등 세계 유수 대학의 연구 그룹에서 진행하는 뇌 신경 세포의 네트워크 분석에 활용되고 있다.

백세범 교수는 "이번 연구를 통해 개발된 기술은 형광 뇌 이미지를 이용하는 모든 연구에 바로 적용할 수 있을 뿐만 아니라 그 밖에 다양한 종류의 이미지 데이터에도 광범위하게 적용 가능하다ˮ면서 "향후 쥐의 뇌 슬라이스를 이용하는 다양한 분석에 표준적인 기법으로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다ˮ고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업 및 원천기술개발사업, KAIST의 모험연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
옥주현 '190억 한남더힐' 구청에 압류됐다고? [서울=뉴스핌] 남라다 기자 = 뮤지컬 배우 옥주현씨가 190억원에 매입한 한남더힐 아파트가 경매에 넘어가면서 이전 소유자의 부동산 거래 차익도 주목받고 있다. 전 소유자는 중견기업 오너로 10년간 보유해 120억원의 차액을 벌었다.  [서울=뉴스핌] 서울 용산구 한남 더힐 전경 ◆69억원에 산 한남더힐, 190억원에 매각 11일 부동산 등기부등본에 따르면 옥주현씨는 지난해 5월 7일 전 소유자와 서울 용산구 한남더힐 전용면적 약 243㎡(약 74평) 복층형 주택의 매매계약을 체결했다. 올해 4월 10일 소유권 이전 등기를 마쳤다. 거래가격은 당시 방탄소년단(BTS) 진의 175억원 거래를 넘어선 단지 역대 최고가였다. 전 소유자는 2015년 9월 해당 주택을 69억원에 매입했다. 약 10년 사이 가격이 2.8배로 올라 매매 차액은 121억원에 달했다. 단, 세금과 금융비용 등을 차감하기 전 금액이다. 이 소유자는 매매 차익을 바탕으로 부친이 보유한 용산구 이태원동 '어퍼하우스 남산' 두 채를 각각 102억원과 103억원에 매입하는 계약도 체결했다. 중개업소를 거치지 않은 직거래였다. 두 주택은 전용면적 각각 235㎡와 233㎡로 같은 층에 나란히 자리하고 있다. 소유권 이전은 한남더힐을 옥씨에게 넘긴 날과 같은 4월 10일 이뤄졌다. 별도 근저당권이 설정되지 않아 전액 현금 매입으로 추정되지만, 한남더힐 매각대금이 사용됐는지는 확인되지 않았다. 어퍼하우스 남산은 신원종합개발이 옛 남산체육관을 리모델링해 조성한 4개 동, 19가구 규모의 고급빌라다. ◆반년 만에 경매행…차입 부담 거론 서울서부지법은 지난 10월 14일 옥씨 소유 한남더힐에 대한 임의경매 개시를 결정했다. 매매 계약한 지 약 6개월 만이다. 경매 신청 채권자는 한국금융자산관리대부이며 청구액은 약 21억7000만원이다. 등기부상 근저당권은 4건, 채권최고액 합계는 약 237억원으로 보도됐다. 채권최고액은 담보로 보장받는 채권의 한도여서 실제 대출 잔액과는 다르다. 경매 배경으로는 부동산 매입 과정에서 커진 차입 부담이 거론된다. 옥씨가 법인 명의의 신사동 건물과 한남더힐을 공동담보로 자금을 조달했으며, 관련 대출이 300억원을 웃도는 것으로 알려졌다. 제2금융권과 대부업체 차입에 따른 연간 이자 부담도 최소 20억원 이상으로 추산했다. nrd@newspim.com 2026-11-11 10:25
사진
고졸 생산직 10년차에 삼바 연봉 1.2억? [서울=뉴스핌] 김신영 기자 = 삼성바이오로직스가 고등학교 졸업자면 지원 가능한 생산직 신입사원을 뽑는다. 해당 직군의 9~10년차 이상 연간 보수는 1억~1억2000만원으로 알려졌다. 통상적으로 대학 졸업 이후 취업하더라도 10년차에 억대 연봉을 받을 수 있는 직군은 손에 꼽는 만큼 대졸 구직자의 관심까지 끌고 있다. 11일 제약·바이오 업계에 따르면 삼성바이오로직스는 오는 17일까지 인천 송도에서 근무할 바이오공정지원직 5급 신입사원을 모집한다. 삼성바이오로직스 전경 [사진=삼성바이오로직스] 이번 채용 분야는 바이오의약품 생산에 필요한 직·간접 지원 업무를 맡는 직군으로 고등학교 졸업자와 동등 학력 보유자, 내년 2월 이전 졸업 예정자면 지원할 수 있다. 바이오 계열 전공자나 유관 과목 이수자는 우대하며 직무에 따라 주간근무나 교대근무가 적용된다. 삼성바이오로직스의 바이오공정지원직은 업계 생산직 중에서도 연봉이 높은 편이다. 초봉은 교대근무 기준 6000만원~7000만원까지 알려졌다. 5년차는 8500만원 이상의 연봉을 수령하며, 9~10년차 이상은 1억~1억2000만원 수준으로 전해진다.  생산직은 여기에 근무 형태에 따른 수당이 붙을 수 있다. 교대근무자는 야간이나 휴일에 일하는 시간에 따라 수당이 달라진다. 연봉 총액이 알려진 수준보다 더 올라갈 수 있는 셈이다. 이 같은 보수 조건은 대졸 구직자에게도 지원을 고려해볼 만한 요소로 작용하고 있다. 국세청 연말정산 통계에 따르면 2024년 귀속 근로소득 신고자 가운데 총급여가 1억원을 넘은 비율은 7.3%였다. 전체 근로자 100명 중 7명꼴로, 10년 안팎의 근속자가 억대 보수를 받는 경우는 흔치 않다는 의미다.  이에 대졸자도 생산직에 지원할 수 있는지는 이전 채용에서도 관심사였다. 삼성바이오로직스가 지난해 7월 바이오공정지원직 5급 신입사원을 모집할 당시 직장인 커뮤니티 블라인드에는 대졸자 선발 여부를 묻는 글이 올라왔다.  삼성바이오로직스가 높은 보수를 지급할 수 있는 배경에는 가파른 실적 성장과 이에 연동된 성과급이 있다. 그 결과 직원 1인당 평균 급여는 2021년 7900만원에서 2022년 9200만원, 2023년 9900만원으로 올랐다. 2024년에는 1억700만원으로 처음 1억원을 넘겼고 지난해에는 1억1400만원까지 올라갔다. 4년 만에 3500만원, 44.3% 늘었다. 연평균 증가율은 10%에 달한다. 국내 주요 제약·바이오 기업들의 평균 연봉과 비교해도 업계 최상위권이다. 지난해 사업보고서 기준 셀트리온의 평균 연봉은 1억700만원, 유한양행 1억원, SK바이오사이언스 6800만원 등으로 집계됐다. 삼성바이오로직스는 임직원의 주거와 통근, 식비 부담을 덜어주는 복지 제도도 운영하고 있다. 서울·경기권 거주자를 위한 출퇴근 셔틀버스를 운행하고, 셔틀 이용이 어려운 경우 내부 검토를 거쳐 기숙사를 제공한다. 사내 식당에서는 한식·일식·중식·양식 등 8가지 이상의 식사 선택지를 무료로 제공한다. 송도 근무를 위해 거주지를 옮기거나 장거리 통근을 해야 하는 신입사원은 입사 초기 생활비를 줄일 수 있는 환경이다. 한 업계 관계자는 "삼성바이오로직스는 기본연봉이 높은 편이고, 교대근무에 따른 야간·주말 수당까지 더해지면 연간 보수가 더 높아진다"며 "바이오 관련 전공을 살려 생산직에 취업하려는 고졸·전문대졸 구직자들이 입사를 우선적으로 고려하는 이유"라고 말했다. sykim@newspim.com 2026-11-11 14:23
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동