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| [세계를 변화시킬 10대 신기술](5);퍼스널 게놈학·파워그리드 � |
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| 날 짜 ::: |
2004-04-16 12:32:36 |
| 조 회 ::: |
728 |
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[세계를 변화시킬 10대 신기술](5);퍼스널 게놈학·파워그리드 제어기술
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◇퍼스널 게놈학
개개인 염색체 특정 `맞춤형 게놈`
30억. 이는 인간의 염색체에 들어있는 DNA문자의 수이다. 인간 게놈프로젝트에 의해 개략적인 DNA지도가 완성되긴 했지만 개인마다 고유한 특정 게놈에 대한 연구는 아직 미결과제로 남아 있다.
이제 맞춤형 게놈이라고 일컬을 수 있는 퍼스널 게놈학에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 아직은 꿈처럼 보이지만 수년안에 현실화될 것으로 보인다. 이 꿈이 실현되면 개개인의 염색체가 암이나 알츠하이머, 당뇨병, 기타 헌팅턴병 등 각종 난치병에 대해 어떻게 반응하는지를 알 수 있어 근원적인 치유가 가능하게 된다.
이러한 분야에서 두각을 나타내고 있는 사람이 바로 펄레겐사이언스연구소의 수석연구원인 데이빗 칵스이다. 스탠포드대학 부설 게놈센터연구소장으로 재직하다가 이론보다는 현실에 더 관심을 보여 이 연구소에 오게 됐다.
그의 목표는 자신이 생존하는 동안에 퍼스널 게놈학을 완성시켜 인간을 모든 질병에서 해방시키는 일이다. 가장 관심을 보이는 분야는 각종 질병과 환자내에 있는 게놈간의 관계를 규명하는 것이다.
사람마다 어느 특정 질병에 취약성을 노출하는 것은 `SNPs(Single Nucleotide Polymor-phisms)'라고 불리는 단일문자 변형체 때문이다. 이를 찾아내 지도로 완성시키겠다는 것이 그의 계획이다.
펄레겐연구소는 이미 수십억개의 DNA 고리들이 연결돼 있는 DNA웨이퍼를 개발했고 이를 통해 170만개에 이르는 공통 SNPs 인자들을 추출해냈다. 이 지도에 따라 이제 각 환자내에 있는 특수 변형인자들을 찾아내는 작업이 진행중이다.
이 연구소는 화이자와 함께 심장병과 게놈간 관계에 관한 연구를 하고 있다. 또 브리스톨마이어, 글락소스미스클라인 등과 공동으로 SNPs 패턴에 대한 연구를 수행하고 있다.
이에 따라 2~3년안에 환자의 게놈이 어느 특정약에 대해 어떤 반응을 보이는 지를 예측할 수 있는 게놈 스크린이 완성될 것이다. 그 결과 난치병을 비롯한 각종 질병에 대한 치유율이 크게 높아질 것이라는 게 회사측 전망이다.
이 방면 연구가로는 454생명과학연구소의 리차드 비글리(마이크로 유체기술을 이용한 초고속, 저비용 DNA배열), 하버드대학의 대니얼 브랜턴(나노포어를 이용한 고속정밀 DNA배열), US게놈연구소의 유진 챈(저비용 고속광학 DNA배열), 하버드대학의 조지 처치(폴리머레이즈 콜로니 기술을 이용한 DNA배열) 등이 있다.
◇파워그리드 제어기술
전기누전 초대형 정전사태 막는다
지난해 가을 미국 북부지역에서 발생한 초대형 정전사태를 기억할 것이다. 미시건주부터 캐나다 온타리오주에 이르기까지 5000만명을 암흑과 추위에 시달리게 했던 최악의 사건이었다. 직접적인 원인은 아직 명확하진 않지만 결과적으로는 파워그리드의 과민반응에 의한 것으로 나타났다.
파워그리드는 자신을 파괴시키는 소지를 안고 있다. 갑자기 수초안에 과도한 전류가 흐르게 되면 전기를 운반하는 전기선을 녹여버리는 것이다. 이는 전기공급을 차단시켜 누전에 따른 대형화재나 폭발을 미연에 방지하는 긍정적인 효과도 있지만 필요 이상의 과도한 전류차단으로 인해 막대한 손실을 유발하는 경우가 드물지 않게 발생하고 있다.
지난 1990년대 미국 정부가 운영하는 보니빌전력공사는 수십만㎞가 떨어진 지역에 이르기까지 미세한 전력스파이크나 누전, 기타 불안정한 조짐을 나타내는 미동도 체크할 수 있는 첨단 파워그리드 제어기술을 개발해냈다.
그러나 그리스티안 레탄츠가 개발한 것은 이보다 진일보한 최첨단 기술이다. 스위스 취리히에 있는 엔지니어링그룹 ABB의 전력시스템 기술담당 부사장인 그는 알고리즘을 이용해 실시간으로 수백만㎞ 떨어진 지역에서 발생하는 극히 미세한 전기누전이나 스파이크, 또는 작은 움직임까지도 파악해 최악의 사태를 미연에 방지할 수 있는 기술을 개발했다.
현재 실용화 단계에 있는 이 기술은 전력소모나 과도한 정전사태를 줄여 비용절감 효과가 클 것으로 기대된다. 이제 레탄츠 덕택에 세계의 많은 전기회사들은 컴퓨터 단말기 앞에 앉아 실시간으로 전기의 배전상태와 광범위한 지역에 대한 전기선들을 제어ㆍ감시할 수 있게 됐다.
이 부문에서 선두적인 위치에 있는 연구원들로는 퍼시픽노스웨스트내셔널연구소의 존 하우어(미국 전력흐름에 대한 통제ㆍ분석), 캐나다 퀘벡에 있는 하이드로퀘벡연구소의 이노센트 카므와(캐나다 전력안전), 오리건주 포틀랜드에 있는 보니빌전력공사의 카슨 테일러(서부 해안지역 고압전기선 통제), 아이오와주립대학의 비제이 비탈(대용량 전력시스템의 시뮬레이션) 등이 있다.
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