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썩은 과일에 사는 벌레의 놀라운 능력... 반년 동안 안 먹고 버티는 인스타그램 팔로워 비밀, AI로 풀었다

작성자
3321133
작성일
2024-02-27 13:47
조회
126
썩은 과일이나 낙엽 더미에서 유기물을 먹고사는 예쁜꼬마선충이 성장하기 어려운 환경에 처하면, 뇌 신경망을 스스로 진화시키면서 수명을 늘려 살아남는다는 사실을 국내 연구진이 인공지능(AI) 기술을 활용해 밝혀냈다.

27일 이준호 서울대 생명과학부 교수와 김진섭 성균관대 생명과학과 교수 연구진은 예쁜꼬마선충 신경망 진화의 비밀을 담은 논문을 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다고 밝혔다. 300여 개의 신경세포(뉴런)를 가진 예쁜꼬마선충은 인류가 성체의 완전한 '커넥톰'을 그려낸 첫 생물이다. 커넥톰은 신경계 안에 존재하는 모든 신경세포의 연결을 나타낸 일종의 지도를 말한다. 커넥톰 완성 이후 40년이 흐른 지금은 예쁜꼬마선충의 성별이나 성장 단계에 따른 커넥톰을 비교하는 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

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이번 연구에선 '다우어(dauer)' 시기인 예쁜꼬마선충의 커넥톰을 분석했다. 알에서 태어나는 예쁜꼬마선충은 보통 유충 시기(L1~4)를 거쳐 성체가 된다. 그런데 고온이나 굶주림, 높은 개체 밀도처럼 열악한 환경에 처하면 L2 유충은 L3이 아닌, 대안적 발생 단계인 다우어 시기로 진입한다. 다우어 시기엔 생존을 위해 몸을 가늘게 만들어 활동량을 줄이고, 외부 환경에 저항하기 위해 피부층을 두껍게 만드는 것이 특징이다. 그러면 최대 6개월 동안 아무것도 먹지 않고 버틸 수 있다. 이후 성장에 적합한 환경이 되면 다시 자라 성체가 된다. 예쁜꼬마선충의 수명은 평균 3주다.


연구진은 다우어 시기인 예쁜꼬마선충의 세포막을 염색한 채 굳혀 수백 장으로 자른 뒤, 단면을 전자현미경으로 촬영했다. 여기에 AI를 적용해 어떤 신경세포가 어떤 부분과 연결돼 있는지를 파악하고, 정상 발달 단계의 신경계와 비교했다. 그 결과 다우어는 시냅스(신경세포들 사이에 신호가 오가는 틈) 수나 신경망 특성 등이 유충보다 성체에 더 가까웠고, 다른 발생 단계보다 신경세포의 대규모 구조적 변화가 많은 것으로 나타났다. 연구진은 또 예쁜꼬마선충이 몸을 흔들어 다른 동물의 등에 올라타 새로운 환경으로 이동하는 독특한 행동인 '닉테이션'에 관여하는 신경회로도 찾아냈다. 몸길이 1㎜ 정도에 불과한 작은 벌레가 열악한 환경에 적응하기 위해 고유한 신경망을 발달시키며 진화해왔음이 확인된 것이다.

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이준호 교수는 "다우어 시기는 예쁜꼬마선충의 사춘기로 볼 수 있다"며 "사람도 사춘기 때와 성인이 됐을 때의 사고방식이 다르듯, 같은 개체지만 성장을 하면서 뇌가 변화를 겪는다는 점을 밝혀낸 것이 핵심"이라고 설명했다.

정부가 민간 주도의 우주산업 생태계 조성을 위해 오는 2026년까지 우주기업 총매출 4조원, 전문인력 1만명을 육성하고 창업기업도 130개로 확대키로 했다. 이는 윤석열 대통령이 지난 2022년 11월 5대 우주강국으로 도약하겠다는 '미래 우주경제 로드맵'을 뒷받침하기 위한 세부 전략이다.
이번에 마련한 '제3차 우주산업화 전략'은 올해부터 오는 2028년까지 우주산업 육성을 위한 5년 단위 실천계획으로, 과학기술정보통신부를 비롯한 12개 정부 부처청이 함께 마련했다.

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과기정통부 관계자는 27일 "제3차 우주산업화 전략은 2022년에 발표한 미래 우주경제 로드맵과 제4차 우주개발진흥기본계획에 따른 세부 실천계획"이라며 "3월 중 국가우주위원회 산하 실무위원회를 개최해 최종 의결할 예정"이라고 말했다. 이어 "이번 우주산업화 전략은 향후 우주항공청이 맡아 진행할 것"이라고 덧붙였다.

제3차 우주산업화전략의 핵심은 뉴스페이스 시대에 걸맞게 정부 주도 우주개발에서 벗어나 민간 주도로 전환, 산업체질을 개선하고 우주 서비스 산업을 강화하겠다는 것이다. 이를 추진하는 3가지 큰 방향은 사업방식 전환과 인프라 확충을 통해 기업들의 자생력을 확보하는 것이다. 또 첨단기술 개발과 사업화를 통해 신시장을 창출하며, 기반 구축 형태로 우주산업을 지원해 글로벌 시장 진출과 시장점유율 확보를 노리고 있다.

우주경제 실현을 위한 우주산업의 국가주력산업화라는 비전 아래 우주기업의 총매출액을 2026년까지 4조원까지 끌어올리겠다는 목표다. 국내 우주기업의 매출액은 2021년 2조5697억원으로 최근 몇 년간 정체 상태였지만 정부 전략을 통해 매출 증가율을 55.6%까지 끌어올릴 계획이다.

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또 전략기술을 우주개발사업에 적용하는 것을 확대함으로써 새로운 시장을 창출키로 했다. 2025년부터 12대 전략기술을 포괄하는 미래 중점기술을 발굴하고 사업화할 예정이다. 특히 우주부품 국산화를 위한 '미래 우주경제 주춧돌 확보사업'을 통해 핵심 부품·소자 국산화 및 공급망 관리를 추진한다.

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아울러 2017~2021년 새로 진입한 우주기업이 총 100여곳에 불과했지만 2022~2026년 창업기업을 130개로 확대하기 위해 지원을 강화하기로 했다. 이를 위해 스타트업과 중소기업을 위해 펀드와 보증, 보험 등 단계별 지원체계를 구축한다. 우주기업 인력도 7317명에서 2026년까지 36.7% 늘려 1만명까지 확보할 계획이다.

달 표면 위에 좁쌀만 한 작은 점 하나가 그림자를 드리웠습니다. 유튜브 구독자 구매

미국 항공우주국, NASA가 공개한 무인 달 탐사선 오디세우스로 추정되는 사진입니다.

오디세우스는 현지시간 22일 달에 착륙한 지 나흘 만에 이렇게 포착됐습니다.

오디세우스를 쏘아 올린 미국 민간 우주기업 인튜이티브 머신스도 사진을 공개했는데요.

검은 하늘에 떠 있는 회색 동그라미.

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오디세우스가 달에 착륙하기 직전 촬영해 보낸 것으로 보이는데, 이후 더 보내온 사진은 없습니다.

착륙하는 과정에 다리 6개 중 하나가 울퉁불퉁한 표면에 걸려 옆으로 넘어졌기 때문입니다.

기체의 안테나 일부가 달 표면을 향하고 있어 태양광 충전과 지구와의 교신에 어려움을 겪고 있다는 설명입니다.

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인튜이티브 머신스 측은 미국 시간 27일까지는 오디세우스와 교신할 수 있을 것으로 보고 있습니다.

이때까지라면 당초 계획한 일주일보다 빨리 임무를 마치게 됩니다.

그래도 오디세우스는 달의 남극에 가장 가깝게 착륙해 남극 환경을 둘러봤다는 평가를 받습니다.