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주제: 미래 먹거리

자료수집: https://n.news.naver.com/article/005/0001648711?sid=102

자료분석: 경북도가 미래 먹거리 개발과 대체식품(동물 단백질을 대신하는 식물성이나 곤충 단백질 식품, 배양육 등) 산업 육성을 위해 ‘대체식품 산업 생태계 구축 글로벌 포럼(BAFE)’을 개최했다. 현재 상용화된 대체식품의 대부분은 식물성 대체식품인데, 식물성 대체식품은  기존 육류 대비 포화지방산 함량이 낮아 개인 건강에 도움이 되고 생산과정이 친환경적이며 ‘가치소비’로 인식되고있기도 한다. 이날 포럼은 경북도-포항시-뷸러-연구기관 간 업무협약 체결 및 발대식을 시작으로 대체식품의 필요성 및 현재와 미래를 주제로 한 GFI와 뷸러 전문가들의 기조연설, 대체식품 산업 글로벌 생태계 조성 방안에 대한 산·학·관 전문가 패널 토의, 대체식품 스타트업 피칭대회 및 시상 순으로 진행됐는데 포럼에서는 ‘기후위기 시대의 식품 솔루션’(아파나 벤카테시 뷸러혁신책임자)과 ‘대체식품의 필요성’(마나사 라비쿠마 GFI전문가) 등 기후위기의 실상을 알리고 식량난 극복의 방법을 제언하는 내용의 기조연설이 있었다.

나의 생각: 주변에 알레르기 등으로 인해 특정음식을 못 먹는 상황을 많이 봐왔고, 이것으로인해 다른 음식을 먹는 장면도 많이 봐왔다. 그런데 무심코 ’어떤 이유때문에 일부만이 아니라 모두가 한 음식을 못 먹게 된다면?‘ 이라는 생각을 했다. 현재 기후위기와 환경오염, 식량부족 등으로 쉽게 먹을 수 있는 음식도 잘 먹지 못하는 상황이 되었다. 이에따라 먹을 수 있는 음식 확보가 중요해졌다고 생각한다. 대체식품은 어떤 식품을 구할 수 없거나 먹을 수 없는 경우, 성분이 유사하거나 영양률이 비슷하여 대체하는 식품인데 예를들어 밀 대신 감자, 쌀, 우유, 계란 대신 두부, 콩나물, 육류, 육류 대신 생선이 있다. 구할 수 없는 음식을 대체할 수 있다는 점과 적은 비용으로 같은 영양소를 공급받을 수 있다는 점에서 더 많은 개발이 필요하다고 생각했다.

책 제목: 탄소로운 식탁

책 소개: 먹거리 부족을 기후위기 등 여러가지 이유의 결과가 아닌 원인으로 본 책이다. 현재 인류들의 식습관에 대한 ‘지나침’에 대해 한 번쯤 생각해 볼 수 있는 책이며, 식습관의 변화를 고려하도록 하는 책이다.

심화활동: 현재 미래 먹거리 산업으로 집중되고있는 미래 식품인 ‘식용곤충’에 대해 알아보고싶다.

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-진로: 동물 관련

-주제: 눈에 기생하는 동양안충

-동양안충이란?
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2424610&cid=51324&categoryId=51324

-주제 선정 동기
: 얼마 전 반려견과 산책하는 동영상을 보았는데 반려견이 보안경을 쓰고 있었다. 처음에는 패션으로 낀 보안경인줄 알고 그저 귀엽다고 생각했는다. 그러나 영상에서 눈 주위에 날아다니는 초파리를 비추며 눈에 동양안충의 알을 낳기 위해 날아다니는 파리들 때문에 보안경은 산책할 때 필수라고 설명하는 것을 보고 큰 충격을 받았다. 이 영상을 본 후 나는 동양안충에 대해 궁금증이 생겨 이 주제를 선택하게 되었다.

-책 제목 및 소개
[서민의 기생충 콘서트 / 서민]
기생충학 박사인 저자가 동양안충을 비롯한 고래회충 등 우리가 익히 들어본 기생충 뿐만 아니라 잘 알지 못했을 기생충들에게 대해 사례와 함께 쉽고 간단하게 풀어 설명하는 책이다.

-책 추천 이유
기생충학을 전공하고 기생충에 대한 연구 및 도서를 다수 써낸 의사가 기생충에 대해 설명하고 있다. 쉽고 재미있게 기생충에 대한 정보를 다양한 스토리와 함께 자세히 풀어 설명하기 때문에 읽기 어렵지 않은 책이다.

-심화 활동
동양안충과 같이 사람과 동물의 감염이 많은데도 불구하고 잘 알려지지 않은 기생충들에 대해 조사하고 이를 예방할 방법과 치료하는 방법에 대해 심화탐구를 해보고 싶다.

-유튜브 영상 자료
1. 개 눈에서 동양안충이 움직이는 모습
https://youtube.com/shorts/jcutJIIRYFs?si=GcQGyfYQZSxwtCEh

2. 동양안충 - 위기탈출 넘버원
동양안충 발견 시 하지 말아야 하는 행동 및 예방법
https://youtu.be/7pwcAsMdcBQ?si=_FAcG6K8E72kkMVY

-관련 기사
https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20201027601010&wlog_tag3=naver
내용 요약
: 중국의 60대 남성은 눈에 이물감을 느꼈지만 대수롭지 않게 여겼으나 1년 후 병세가 악화돼 병원을 찾았다가 눈에 기생충 20마리 뽑아냈다. 쑤저우시립병원 측은 기생충 유충을 옮기는 벌레에 물린 것으로 보고 있다. 본인 역시 운동 중 파리에 물린 적이 있다고 증언했다.

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진로: 식품공학

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(1) 진로- 간호사

(2) 탐구주제- 마약의 작용 경로와 중독

(3) 자료수집- 1) https://www.mk.co.kr/news/it/8205254

2) http://lawfirmthemis.com/0303.php

3) https://www.ted.com/talks/mike_davis_what_causes_opioid_addiction_and_why_is_it_so_tough_to_combat?language=ko

(4) 자료분석 - 마약이란 모르핀, 코카인, 아편 등과 그 유도페로서 미량으로 강력한 진통작용과 마취작용을 지니며 계속사용하면 습과성과 탐닉성이 생기게 하는 물질로써 사용 중단 시 격렬한 금단증세를 일으켜 마약없이 정상생활이 불가능해지며, 종국에 가서는 육체적으로나 정신적으로 폐인이 되게 하는 물질이다.

마약은 천연 마약과 합성마약, 향정신성 물질, 흡입제로 분류되며 각기 다른 화학작용을 일으킨다. 가장 먼저 사용되었던마약은 아편으로 양귀비 추출물에서 생성된 마약으로 3000년 이전부터 고대 이집트 의학서에서 치료제로 소개되어왔다. 그 후 19세기 화학적 혼합물인 모르핀을 발견하면서 의약품으로 인정받게된다. 모르핀, 코데인 등은 양귀비에서 직접추출 되었으며 이것을 아편제라고 불렀다. 이후 아편합성마약이 탄생하게되는데 헤로인, 하이드로코돈, 옥시코돈, 펜타닐 등이 아편합성마약의 예시이다. 당시 의료계는 잠재적인 마약성치료제들의 중독성에 대해 감추려 했고 이는 현재의마약중독이라는 심각한 결과들로 이어졌다. 아 약들은 화학반응이 모두 다르지만 뇌에서 아편 합성물질 수용체를 결속하는 체계가 같다. 약이 아편합성물질 수용체와 결합하면 도파민이 분비되는데 도파민은 행복한 감정과 관련이 있어 합성마약으로 부터 도취감을 유발한다. 또한 노르아드레날린의 분비를 억제해 각성, 호흡, 소화와 혈압에 영향을 준다. 고용량 복용시 심박동수와 호흡수는 낮아지고 이는 사망에 이르게 하는 원인이 되기도 한다. 시간이 갈수록 아편 합성물질 수용체의 수가 줄어들어가 반응이 줄어들게 되므로 이전과 같은 효과를 위해 마약복용의 양을 더 늘려야 하고 이는 중독되는 반복을 초래한다. 마약 복용시 노르아드레날린수치가 낮아지다 결국 노르아드레날린의 민감도가 늘어나면서 신체가정상으로 돌아오는데 감자기 마약 복용을 멈출 시 노르아드레날린 수치는 약의 복용을 멈추자 마자 늘어나지만 이미 생긴 여분의 수용체들을 없애기 위한 시간이 더 걸리고 이 과민성은 금단증상을 일으켜 결국 사람이 버티지 못하고 다시 마약에 손을 대게 되는것이다. 또한 이 마약중독으로 이어지는데에는 중독유전자가 있다. 연구에 따르면 코카인은 유전자를 변형시키지는 않으나 특정유전자 발현을 촉진시켜 중독으로 이끈다. 이를 확인하기 위해 연구진은 생쥐에게 코카인을투여한 뒤 마약 최초 복용 당시 어떤 유전자가 활성화되는지 지켜봤다. 생쥐가 스위치를 누를 때마다 자동으로 코카인을지급했고 동시에 램프에 불이 켜지고 소리가 울리도록 했다. 그랬더니 생쥐들은 연일 스위치를 누르는 등 중독 증상을 보이기 시작했고 나중에는 램프 조명과 소리만으로도 뇌가 반응하면서 코카인을 찾았다. 이 같은 실험을 통해 뇌의 측좌핵에 있는 'NPAS4'란 이름의 유전자가 중독에 결정적 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. NPAS4 유전자가 많이 발현된 쥐일수록 빛과 소리 등 코카인과 연결된 주변 환경에 더 민감하게 반응한 것이다.

(5) 나의 생각- 1학년 동아리 시간에 청소년의 약물오남용에 탐구한 적이 있었다. 당시 국내외 약물오남용의 사례를 다뤘을 때 마약성 진통제 사용에 관련하여 많은 자료를 접하게 되었다. 당시 활동을 진행하며 마약류 오남용을 하지 않아야하는 것은 알지만 정확하게 마약 중독으로 이어지는 이유와 작용원리에 대해 탐구하지는 못했었다. 또한 최근 계속해서 연예의 마약범죄 사건이 이슈가 되고 있는데 연예인들은 왜 마약을 접하게 되는 것 일까? 마약은 특정 수용체와 결합해 도파민을 분비하고 이 도파민을 통해 마약을 하면 사람들이 기분이 좋다고 하게 되는 것이다. 이 도파민에 중독 되게 되면서 끊임없이 새롭고 더욱 강한 마약을 원하게된다. 마약은 수용체들이 망가지게 되면 내성이 생기게 되고 이는 사람들이더욱 강한 효과에 눈이멀어 정상적인 방법으로 약물을 이용하지 못하게 하기도 한다. 예를 들어 패치형태로 나온 펜타닐의 경우 통증이 있는 부위에 붙여 약 3일간 서서히 고통을 줄여주는 마약성 진통제이다. 그러나 일부에서는 더욱 강하고센 효과를 위해 뜨거운 물에 우려서 사용하거나 입으로 씹어 효과를 보기도 한다. 오히려 이는 갑자기 많은 약물의 주입으로 인해 사망에 이를 수 있는 심각한 사안이다. 마약중독을 신체의 당연한 반응으로 인해 일어나기 때문에 절대 우리의지로는 막기가 어렵다. 그러므로 국가적인 차원에서 마약을 접하지 않도록 막는 것이 중요하지만 진통제로 이용되는 등도움이 되는 방안도 있어 아예 사용을 막고 제한하기는 어렵다. 그러나 판매시 더욱 본인 인증에 철저히 하고 정확한 사용 방법을 알려 제대로 된 방법으로 이용하도록 해야하며 마약중독 치료시설을 늘려 마약중독을 이겨 낼 수 있는 의지를기관적인 차원에서 북돋아 줄 수 있어야 한다. 더이상 우리나라는 마약 청정국이 아니기에 국가적인 차원이 나서서 해결해야한다.   (https://youtu.be/FRpwMEQ5cHw?si=N8thfTGKr4QgmpoZ)

(6) 책 추천- 마약하는 마음, 마약 파는 사회

작가가 실제의사로 마약의 모든것에 대해 말해준다. 생산, 유통, 판매, 소비로 이이지는 부분, 마약을 왜하고ㅗ 왜 전세계적으로 퍼지고 잇는지등 마약에 대한 중독과정을 가감없이 드러내 마약의 위험서에 더욱 느낄 수 있는 책이다.

(7) 마약중독에서 벗어날 수 있는 치료제, 치료법 등에 대해 알아보고 구체적으로 중독자들을 구제하기 위해 어떤 법제적방안을 실행해야하는지에 대해 탐구하고 싶다.

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진로 ㅡ 실내 디자이너

주제 ㅡ 실내 디자인과 인공지능

★나의 생각 ㅡ 요즘은 침대에 누워 인공지능을 부르면 노래를 켜주거나 원하는 TV채널을 틀어주는 기능들이 발전하고 있습니다. 그와 더불어 인공지능 기술도 발전하고 있는데요. 실제로 그 공간을 가지 않아도, 가구를 사지 않아도 공간을 꾸밀 수 있는 사이트나 앱들도 있습니다. 또 자신이 원하는 스타일이나 색상, 분위기 등을 입력만 하면 인공지능이 예시를 보여주기도 합니다. 하지만 인공지능에게 실내 디자인을 맡긴다고 해도 실제로는 사람 대 사람으로 소통하는 것이 필요할 것입니다.

책 제목 ㅡ 인공지능 시대의 건축

책 소개 ㅡ "감동을 줄 수 없는 건축가가 설 자리는 없다." 이 책은 전문 공학 기술서나 교과서가 아니라 형식적이지 않은 비평적 에세이의 성격을 가진다. 인공지능이나 디지털 전환, 파라메트릭 디자인, 가상성과 같은 쉽다면 쉽고 어렵다면 어려운 주레를 신책처럼 다루면서 건축 실무나 교육, 연구에서 우리가 무엇을 생각하고 해결해야 할지를 이야기하고 있다. 건축 전공을 지망하는 예비 대학생들, 혹은 디지털 건축과 관련된 연구를 하는 대학원 학생들에게도 일독을 권한다.

★심화활동 ㅡ 이번 활동을 통해 인공지능과 인테리어(건축)에 대한 관계를 알아보았다면, 인테리어(건축)과 소통에 대한 관계를 알아보고 싶다.

유익한 유튜브 영상 ㅡ https://youtu.be/7pzhEOV7u8k?si=ufPDjR1Ct7mvJQTS

기사 ㅡ https://n.news.naver.com/article/009/0005175262?sid=101

기사 내용 요약 ㅡ "인공지능의 등장은 공간 디자인에 강점을 지닌 실내건축 디자이너에게 위기가 아닌 기회가 될 수 있습니다." 비트윈스페이스 대표, 김정곤 대표는 홈뮤즈데이에서 진행된 ‘AI의 등장에 따른 인테리어 업계의 변화’라는 주제의 토크 세션에서 AI가 인테리어 산업과 실내건축 디자이너에게 미치는 영향에 대해 전망하는 시간을 가졌습니다. AI와 인간의 관계에 대해 김 대표는 “새롭고 창의적인 공간을 만드는 일은 AI도 할 수 있지만 시대의 정신을 통찰하고 이를 반영해 완전히 새로운 구조를 만들어 내는 일은 아직 인간만이 할 수 있기 때문에 사람과 AI는 한동안 공생하는 협력자의 관계가 되어갈 것”이라고 전망했습니다.

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진로

생명과학 교사

주제

우리나라의 사교육 문제

자료링크

https://namu.wiki/w/사교육

자료내용

-사교육이란?

사교육은 공교육에 반대되는 개념으로, 국공립 및 사립 초중고등학교에서 시행하는 공교육과 달리 나라가 관리하는 기관 밖에서이루어지는 모든 교육활동을 일컫는다. 학원, 과외, 인터넷 강의 등이 사교육에 포함된다.

-사교육이 문제가 되는 이유

수많은 학생들과 학부모들이 너무 무분별하게 사교육을 구매한다. 진짜 필요한 공부가 무엇인지 알아보지도 않고 무턱대고 학원부터 보내고 있다. 그러나 학부모들과 교사들 상당수는 학생이 정말 하고 싶은 것, 혹은 잘하는 것이 뭔지는 알지도 못하고 알려고 하지도 않는다. 우리나라 전형적인 사교육은 양적으로 문제 풀리기만을 강요하고 그로 인해 학생들은 문제를 푸은 요령만 늘어날 뿐이지 사실 수학적인 진짜 실력은 그닥 향상되지 않는다. 시대의 변화로 점점 세계적으로 창의성과 개성이 주목받고 있는데 한국의 사교육이 계속되다 보면 학생들은 평준화가 되고 그로 인해 창의력 개성이 전혀 돋보이지 않게 된다. 게다가, 학부모들의무분별한 일명 '학원 뺑뺑이'로 인해 아이들의 스트레스 지수는 엄청나게 높아졌고 인재도 나오지 않고 있다. 이전에 비하면 줄어든편이긴 하지만 여전히 '학원 많이 보내는게 학부모로서 자랑거리다.'라는 생각을 가진 학부모들이 많이 남아있다. 하지만 사교육의 문제점은 여기서 그치지 않는다. 오로지 사교육에만 의존하는 사람들이 많아지면서 공교육의 교육흐름을 침해할 뿐더러 소수의 고소득층이 사교육을 독점하듯이 함에 따른 빈부격차로 인한 교육격차의 문제도 나타난다.

나의 생각

사교육을 전면 금지해야 한다는 것이 아니다. 공교육 만으로는 수능을 위한 공부를 하기에 부족할 수 있고, 그런 부족함을 채워주기 위한 어느 정도의 사교육이 필요한 것은 맞다. 하지만 문제가 되는 것은 공교육을 무시하고 오로지 사교육에만 의지하는 사람이 많아지고 있다는 것이다. 그로 인해 학교 기능 상실의 문제가 나타나기도 하고, 사교육에 의존하며 학교 수업에 불성실하게참여하는 학생들이 많아지면서 교실 붕괴 현상이 일어나기도 한다. 나는 이 문제가 일어나는 이유를 공교육에서 가르치지 않는고난도 문제가 수능에 출제되기 때문이라고 생각한다. 물론 수능에서는 변별력을 위해 고난도 문제를 출제할 수 밖에 없다. 하지만 그렇다면 공교육에서도 이런 수능 난이도에 맞는 수업을 해야 한다고 생각한다. 공교육에서는 수능을 대비하기 위한 고난도문제풀이를 가르치기 보다 기본적인 개념만 알고 넘어가는 경향이 커서 이러한 사교육의 문제를 심화시키는 것 같다. 또한 사교육을 필요로 하되, 사교육의 목적을 공교육을 대체하기 위함이 아니라 공교육에서 가르치는 내용을 기반으로 더 추가적인 정보를 얻기 위함으로 여기며 사교육에만 의존하지 않아야 한다.

책 제목

어머니, 사교육을 줄이셔야 합니다(장승익)

추천이유

이 책의 저자는 EBS 인터넷 강의 강사인데 사교육에 해당하는 인터넷강의 강사 마저도 사교육을 줄이라 말하는 것이 인상적이어서 이 책을 고르게 되었다. 이 책은 부모님의 자녀 교육을 위한 책이기도 하면서 사교육을 줄이기 위한 부모님과 학생 모두의방법을 제공하기에 부모님과 자녀가 함께 읽기에 좋은 책이다. 책에서 저자가 사교육이 학생들을 ’혼자서는 계획도 세울줄 모르고, 공부하는 방법도 모르는, 누군가의 도움을 받아 만들어지는 아이‘로 만든다고 표현하며 사교육에만 의존하는 것을 비판하는 내용이 내 의견과도 일치해서 다른 사람들에게도 추천하고 싶었다.

책소개

크게 세 챕터로 나누어져 있고 그 챕터들은 사교육을 줄여야 하는 이유, 사교육을 줄이는 방법 부모편, 학생편으로 구성되어 있다. 저자는 사교육이 아이 스스로의 성장을 방해하고 시행착오를 겪으면서 발전할 기회를 주지 않는다며 비판한다. 그리고 이러한 상황을 해결하기 위한 방법을 부모가 실천해야 하는것, 학생이 실천해야 하는것으로 나누어 설명함으로써 부모와 자녀 모두가 사교육 문제에서 벗어나기 위해 노력해야 해야 하며, 이를 위해 각자가 실천해야하는 일들을 알려준다.

심화활동

위의 활동을 통해 알아본 학부모, 학생들의 사교육 감소를 위한 해결방안들을 포스터 등으로 제작하여 우리나라의 사교육 문제가 심각함을 알림과 동시에 이를 해결하기 위한 부모와 자녀가 실천할 수 있는 방법들을 제공한다. 또한 이러한 문제를 해결하기위해 정부에서 제시할 수 있는 해결방안에는 어떤 것이 있을지 추가탐구 해보고 싶다.

유튜브 영상

https://youtu.be/RHYzw85gTF4?si=B3QT9Mxx3j7dMtcl

학원비 인상에도 불구하고 ’학원은 보내야한다‘ 부모가 대다수. 사교육에 지출하는 비용의 부담이 커도 그만한 큰 효과를 본다고생각하는 부모가 1년 사이 크게 증가함. 사교육 여부에 따라 학교에서 차이가 있으며 학교에서는 공부를 자세하게 가르쳐주지않아서 학원을 보낸다는 학부모 인터뷰 내용. 공교육은 수년째 교과 수업 비중을 줄이고 토론과 창의중심으로 전환하고 있는 반면 주요대학 입시에서는 여전히 수능과 학생부 교과의 비중이 크게 나타나는 공교육과의 괴리가 학생들을 사교육 시장으로 보냄.

추천기사

https://n.news.naver.com/mnews/article/001/0013922639?sid=102

어린이날, 크리스마스 등의 공휴일에도 학원을 간다는 서울 대치동 학원가의 초등학생들. 공휴일은 수업을 하지 않는 학원이 많지만 평소에는 기본 3~4 곳은 다님. 교육부와 통계청의 조사 결과 지난해 사교육 참여율은 78.3%로 사상 최고치를 기록했으며 초등학생 사교육 참여율은 85.2%로 특히 더 높음. 김영심 숭실사이버대 아동학과 교수는 “우리나라 아동행복지수가OECD 국가 중 가장 낮은 수준”이라며 ”학업 스트레스를 포함해 아이들이 원하는 만큼 뛰어놀 수 없는 사회적 분위기가 그 원인“이라고 지적.

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진로: 메이크업 아티스트
주제: 메이크업이란?
자료 링크: https://namu.wiki/w/%ED%99%94%EC%9E%A5
https://m.blog.naver.com/insukone/221388092860?imageCode=MjAxODEwMzBfMTE1%2FMDAxNTQwODgyNzQ4ODkz.y3A9i3Ys1SKghV5dQkHE9pwvSQG051IlTE8b93n2kEAg.D7rb58MU9LZma0pEZ0SFr1-GK02aohi2NhOmWybAJw0g.JPEG.insukone
https://youtu.be/z4gul-8PYvM?si=2Cksc496gbp9HQbo (5:28 / 17:58)
자료내용
- 메이크업의 사전적 의미: 화장(化粧 [/妝])은 화장품으로 얼굴을 꾸미는 행동을 말한다. 화장과 분장은 둘 다 영어로 메이크업이다.
- 메이크업의 과제들을 모아둔 사진 활용 예정
나의 생각: 많은 사람들이 메이크업 자격증을 따기 위해서는 예쁜 메이크업만 한다고들 생각한다. 하지만 일반인을 늙게 만드는 화장인 노역, 얼굴에 아이라이너를 활용하여 치타의 무늬를 연상하게 만들어주는 레오파드 등의 어려운 메이크업 위주이다. 메이크업이라는 종목에서도 필기, 실기, 대회를 하면서 많은 노력과 힘이 든다는 것을 알려주고 싶다
책제목: 나는 오늘도 나를 읽는다
책추천이유: 화장퓸 회사 중 그래도 큰 기업쪽에 속하는 정샘물이라는 분이 쓰신 책이다. 화장을 한다면 정샘물이라는 화장품 브랜드를 알 것 같아 가장 근접하게 친구들과 같이 다가갈 수 있다는 생각이 들어 선택하게 되었다.
책소개: 여기는 정샘물이라는 사람이 17살의 아르바이트 생에서 지금의 정샘물이라는 큰 브랜드를 창업해나가는 일생을 담아낸 책이다
심화활동: 메이크업에도 웨딩이라는 주제가 있다. 웨딩은 그 사람에 어울리는 메이크업을 해주는 것인 만큼 많은 색조화를 찾을 수 있어야된다고 생각한다. 그에 맞게 많은 색조화에대해 더 알아가보고 싶다
유튜브 영상 3번째 링크

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- 진로: 보건계열
- 탐구주제: 방사선이 DNA에 미치는 영향
- 자료 수집
1) “방사선이 인체에 미치는 영향 DNA로 정밀 예측한다“
-> 시뮬레이션 모델을 이용해 방사선 입자가 DNA 구조에 충돌하는 모습을 구현한다. DNA뿐만 아니라 아미노산, 단백질 구조의 손상 여부도 예측 가능하다. (손상위치와 종류까지 정밀하게 판별 가능함)
2) https://youtu.be/vpLoDbEXGK4?si=w5-oqoCGJRw0YyEP

- 자료 분석
한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 방사선 DNA 손상 정밀 예측 모델을 국내 최초로 개발했다고 한다. 방사선 선량에 따라 DNA가 얼마나 손상되는지를 정밀하게 예측하는 기술이다. 복잡한 DNA 구조를 굵은 알갱이 모형으로 각 원자 사이의 여백 공간에 미치는 방사선량가지 포함시킬 수 있어 DNA가 외부토부터 받은 방사선량을 정밀하게 계산할 수 있다. 또한 어느 시점에서 손상되는지도 파악할 수 있다. (원자 간 결합이 끊어지는 순간 등을 기준으로 함)
-> 방사선에 의해 피폭될 때 나타나는 현상을 변화, 손상, 장해, 손해로 구분할 수 있다. 변화는 방사선의 여기(세포 구조에서 전자를 원자로부터 제거하지 않고 더 높은 에너지 상태로 올리는 것), 이온화 작용(세포 구조에서 전자를 원자로부터 제거하는 것)에 의해 DNA 구조가 변화하는 것이고, 손상은 세포 수준에서 어느 정도의 해로운 변화가 나타나지만, 이로 인한 영향이 나타나는 것은 아니다. 장해는 피폭 또는 개인의 자손에서 임상학적으로 관찰이 가능한 신체장해 효과 또는 유전 장해 효과를 보이고, 손해는 장해의 확률, 장해의 심각도 및 출현 시간 등이 함께 고려되는 복합적 영향이 있다.
—> DNA의 염기서열 뿐만 아니라, 염색체, 세포질 등의 구성요소에도 손상을 일으켜 세포에서 발생하는 문제가 발생할 가능성이 높아진다.

- 나의 생각
방사선에 대한 잘못된 인식과 두려움이 아직은 큰 것 같다. 한 설문조사에서 국민 10명 중 약 4명이 MRI를 이용한 검사 과정에서 방사선이 가장 많이 나올 것이라는 인식을 가지고 있다고 한다. 방사선 피폭 우려가 없는 MRI가CT나  X-ray보다 방사선에 더 많이 노출되는 것으로 알고 있다고 한다. 또 초음파 검사 과정에서도 방사선에 피폭될 것이라는 잘못된 인식을 가지고 있다. 실제로 MRI는 방사선을 이용한 검사가 아닌 강한 자기장을 형성하는 마그넷 내에서 인체의 물분자 중 수소원자의 핵을 공명시켜 그 신호를 측정하고 컴퓨터로 영상화하는 진단 장치로 X선을 사용하지 않는다. 또 방사선의 위험성에 대한 불안감이 많이 높다. 의료방사선 검사를 위해서라도 올바른 정보를 제공하여 불안감을 해소하는 것이 필요하다고 생각한다.

- 책 추천: 사람은 방사선에 왜 약한가? - 곤도 소헤이
-> 추천 이유: 방사선이 인체에 미치는 영향과 위험성 여부에 의한 일반인의 공포를 진단 기술해 방사선에 대한 불안을 가진 사람들에게 안심을 조금이나마 줄 수 있을 것 같고, 방사선에 대한 자세한 설명을 하고 있기 때문에 도움이 될 것 같기 때문이다.

- 심화활동: 방사선 노출량별 증상에 대해 알아보고 싶다.

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아미노산·단백질 구조 손상도와 위치·종류·시점까지
원자력연구원, 굵은 알갱이 모형으로 정확성 확보

한국원자력연구원은 시뮬레이션 모델을 이용해 방사선 입자가 DNA 구조에 충돌하는 모습을 구현했다. [자료=한국원자력연구원]

[산업인뉴스 최인영 기자] 방사선이 사람 몸에 미치는 영향을 DNA로 예측하는 기술을 국내 연구진이 개발했다. DNA뿐만 아니라 아미노산, 단백질 구조의 손상 여부도 예측할 수 있다. 손상 위치와 종류까지 정밀하게 판별할 수 있다.

한국원자력연구원(원장 박원석) 첨단방사선연구소(소장 이남호)는 1일 방사선 DNA 손상 정밀 예측 모델을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 방사선 선량에 따라 생물체 DNA가 얼마나 손상되는지를 정밀하게 예측하는 기술이다. 방사선 치료 시 인체 영향 등을 사전에 평가·대비할 수 있게 된 셈이다.

연구진은 복잡한 DNA 구조를 굵은 알갱이 모형(Coarse Grained)으로 변환했다. 실제 DNA 구조는 개별 원자들로 표현되는 반면 굵은 알갱이 모형은 단위 형태로 묶여 있다. 굵은 알갱이 모형을 이용하면 각 원자 사이의 여백 공간에 미치는 방사선량까지 포함할 수 있다. DNA가 외부로부터 받은 방사선량을 정밀하게 계산할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라 DNA를 구성하는 여러 종류의 원자들이 각각 어느 시점에서 손상되는지도 파악했다. 같은 DNA 내에서도 원자마다 방사선량에 의해 손상되는 시점은 다르다. 연구진은 원자 간 결합이 끊어지는 순간 등을 기준으로 삼았다. 데이터를 바탕으로 방사선에 의한 DNA 손상 정도를 모사하는 '시뮬레이션 코드'를 완성했다. 기존 기술과 유사한 정확도를 보였다.

기존 기술은 추적연구를 통해 방사선의 영향을 통계적으로 예측한다. 보통 40~50년에 걸쳐 추적연구가 이뤄진다. 반면 연구진이 개발한 이번 모델은 사전 데이터가 없는 동물에도 적용할 수 있다. 아미노산, 단백질 구조의 손상 여부도 진단할 수 있다. 원자별 손상 값을 독립적으로 계산하기 때문에 기존보다 방사선 손상 위치와 종류를 정밀하게 판별할 수 있다.

DNA의 원자구조 모형(좌)을 굵은 알갱이(Coarse Grained) 모형으로 변환했다. [자료=한국원자력연구원]

연구진은 이번 DNA 모델을 시작으로 개체 전체에 적용 가능한 방사선 손상 시뮬레이션 원천 기술을 확보할 계획이다. 원자력연구원은 2021년부터 DNA, 단백질 등 몸속 물질의 방사선 손상을 예측하기 위해 연구를 지속해 왔다. 해외에서는 미국 항공우주국(NASA), 유럽 우주국(ESA), 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 등을 중심으로 관련 연구가 진행 중이다.

이번 연구 결과는 세계적 학술지인 네이처 자매지 '사이언티픽 리포트(SCientific Report)' 7월 5일자에 온라인 게재됐다.

박원석 원자력연구원 원장은 "방사선 손상 시뮬레이션은 원자력 외에도 우주, 의료 등 다양한 산업에 적용할 수 있다"며 "국제적으로 새롭게 부상한 방사선 M&S(모델링 앤 시뮬레이션) 기술 분야에서도 연구원의 우수성을 발휘하겠다"고 밝혔다.

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한국원자력연구원은 시뮬레이션 모델을 이용해 방사선 입자가 DNA 구조에 충돌하는 모습을 구현했다. [자료=한국원자력연구원]

DNA의 원자구조 모형(좌)을 굵은 알갱이(Coarse Grained) 모형으로 변환했다. [자료=한국원자력연구원]

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방사선이 인체에 미치는 영향 'DNA'로 정밀 예측한다

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산업인뉴스 최인영 기자] 방사선이 사람 몸에 미치는 영향을 DNA로 예측하는 기술을 국내 연구진이 개발했다. DNA뿐만 아니라 아미노산, 단백질 구조의 손상 여부도 예측할 수 있다. 손상 위치와 종류까지 정밀하게 판별할 수 있다.한국원자력연구원(원장 박원석) 첨단방사선연구소(소장 이남호)는 1일 방사선 DNA 손상 정밀 예측 모델을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 방사선 선량에 따라 생물체 DNA가 얼마나 손상되는지를 정밀하게 예측하는 기술이다.