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[IT뉴스]독 먹이니 물벼룩 심장 ‘콩닥콩닥’…심장박동 분석으로 수생환경 ‘캐치’

온카뱅크관리자

2026-04-22 06:07:30

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="ZW2djtNdyg">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c77a2c8303dadec943f96f6b87432c17b24110018faab8b41b870993738ed96f" dmcf-pid="5YVJAFjJCo" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060435946zsfp.png" data-org-width="640" dmcf-mid="yL8mT4vmvk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060435946zsfp.png" width="658"></p>
          </figure>
          <p contents-hash="380a411fb94aae39cc32e3f71a15361ce23b70e17bb932ff222bd5e98458229b" dmcf-pid="1Gfic3AiyL" dmcf-ptype="general"><br>눈에 보이지 않을 정도로 작은 물벼룩. 하지만 환경 독성을 읽어내는 역할은 절대 작지 않습니다. 몸이 투명해 내부 장기 관찰이 쉽고, 기르기도 쉬워 '수생 환경 독성 평가'의 대표 시험 생물로 쓰입니다.</p>
          <p contents-hash="09a2edf2f05a1e95eb77426fea82235ee11950c4cc55bf0156df88c2a2bf8395" dmcf-pid="tH4nk0cnTn" dmcf-ptype="general"><strong>■ 얼마나 잘 움직이나 보던 독성 평가, '심장'에 주목</strong><br>기존 평가는 한계는 뚜렷했습니다. 현재 국제 표준 독성 평가 시험법인 'OECD 202'는 물벼룩이 독성 물질에 노출된 후에 얼마나 잘 헤엄치는지를 눈으로 판별하는 방식입니다. 실험자 주관이 개입될 여지가 있고 독성 농도가 낮은 경우에는 반응을 놓치기 쉬웠습니다.</p>
          <p contents-hash="f4cf9db71b608ec8821389d90b3795f6f16e70a919f7ec47389cbbf7fe3d7874" dmcf-pid="FX8LEpkLli" dmcf-ptype="general"><span>그래서 주목받아 온 대안이 물벼룩의 심박수입니다.<strong> 독성 물질에 노출되면 물벼룩의 심박수가 정상 범위에서 벗어나는 것을 이용해 수생 환경의 이상 정도를 가늠하는 겁니다.</strong> 문제는 속도입니다. 물벼룩의 심장은 초당 6~8번 뜁니다. 워낙 빠르다 보니 심장박동을 눈으로 오차 없이 측정하는 것이 쉽지 않습니다. </span></p>
          <p contents-hash="5f11cd7e21741ced7ea9245138f8f2fb226a390fb004e4f8173c229ca82941d2" dmcf-pid="3Z6oDUEolJ" dmcf-ptype="general"><strong>■ 고속으로 심장 촬영 …명암 변화로 심박수 계산</strong></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="aef538e83e07f72e1c707040ab0ed21b4d11836e7d7e80adb3f4ef47b9e3f1e0" dmcf-pid="05PgwuDgCd" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KRISS가 개발한 다수 물벼룩 심박수 기반 환경·나노물질 독성 평가 시스템 개요" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060437269soux.png" data-org-width="1530" dmcf-mid="WEHPnGiPyc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060437269soux.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KRISS가 개발한 다수 물벼룩 심박수 기반 환경·나노물질 독성 평가 시스템 개요
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="d45dd345a5e468a03cffdefacaa93799f06b8a0f06d2e31c3e4214e057f80a16" dmcf-pid="pGfic3AiWe" dmcf-ptype="general"><br>한국표준과학연구원(KRISS)은 물벼룩의 심박수를 자동으로 측정 ·분석하는 시스템을 개발해 이 문제를 해결했습니다. 먼저 물벼룩이 움직이지 않게 면직물에 고정합니다. 그리고 빠르게 뛰는 심장 박동을 고속 이미지 처리로 촬영하는 겁니다.</p>
          <div class="video_frm" dmcf-pid="UH4nk0cnvR" dmcf-ptype="kakaotv">
           <div class="layer_vod">
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             <iframe allowfullscreen class="player_iframe" dmcf-mid="HiNEh9CEvN" dmcf-mtype="video/kakaotv/owner" dmcf-poster-mid="XSWp9DKpha" frameborder="0" height="370" id="video@HiNEh9CEvN" poster="https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060442480flta.png" scrolling="no" src="//kakaotv.daum.net/embed/player/cliplink/462686255?service=daum_news&amp;m_use_inline=true&amp;ios_allow_inline=true&amp;m_prevent_sdk_use=true&amp;wmode=opaque" width="100%"></iframe>
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           </div>
          </div>
          <p contents-hash="99ff05c4b36a843741b287d83910f60a485d5ade7392bbf027df3fb273c6d58e" dmcf-pid="uX8LEpkLCM" dmcf-ptype="general"><br><span><strong>심장이 뛸 때마다 영상 속 밝기와 어두움이 반복적으로 바뀌는데, 연구진은 이 명암 변화 신호를 그래픽처리장치(GPU)를 활용해 기록·분석하고 심박수를 자동으로 계산</strong>했습니다.</span> 이렇게 시간당 약 150마리의 데이터를 동시에 수집·분석할 수 있습니다. 평균값 몇 개에 기대던 기존 접근에서 벗어나, 저농도·비치사성 독성까지 더 민감하게 포착할 수 있는 길을 연 셈입니다.</p>
          <p contents-hash="be03aa5379b6972333184d5992831871621b9c86c32b3935a12f3b809d071932" dmcf-pid="7Z6oDUEoWx" dmcf-ptype="general"><strong>■ 확률분포를 통해 저농도 독성도 더 민감하게 포착</strong></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9e64f9ff4e5ae82e2725b3fd3e48373f0e44cea757b3ce50f72cdfec7c60b780" dmcf-pid="z5PgwuDgWQ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KRISS가 개발한 물벼룩 심박수 확률분포 분석 기법" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060438549eoge.png" data-org-width="1185" dmcf-mid="YZoAOBsAhA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060438549eoge.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KRISS가 개발한 물벼룩 심박수 확률분포 분석 기법
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="71946a747e14f290442be0aa4e534baa62f64226bbc707cc382785e893ca18c8" dmcf-pid="q1Qar7waWP" dmcf-ptype="general"><br>약 150마리의 반응을 한 번에 볼 수 있으니, 데이터를 확률분포로 나타낼 수 있습니다. 소수 개체 평균에 의존하던 방식과 달리 더 세밀하게, 더 정확히 데이터를 나타낼 수 있습니다. 이렇게 되면 저농도의 독성물질에도 반응하는 물벼룩의 데이터에 주목할 수 있습니다.</p>
          <p contents-hash="bb78fa9f13e93ae9e931e20de967a7c0d0dc3ffd068d02c8dc93c4d50b1cd517" dmcf-pid="BtxNmzrNy6" dmcf-ptype="general"><span>실제 환경에서는 모든 생물이 똑같이 반응하지 않습니다. 어떤 개체는 민감하게 반응하고, 어떤 개체는 상대적으로 그렇지 않은 경우도 있습니다. </span>개체마다 독성물질에 반응하는 정도가 다르기 때문에, 더 예민하게 반응하는 물벼룩을 통해서 저농도 독성에 따른 변화를 보다 정밀하게 읽을 수 있게 되는 겁니다.</p>
          <p contents-hash="755c5c2b79235b84b9720e32a3694ce62d9ecac78eb7bc6c1dbd4846d41ab2ef" dmcf-pid="bFMjsqmjC8" dmcf-ptype="general"><strong>■ 환경 오염 평가 넘어 인체 반응까지 확장 목표</strong><br>물벼룩의 심박수를 측정하는 방식은 환경 오염을 평가하기 위해섭니다. 하지만, 이 같은 측정 기법을 인체에도 적용하기 위한 시도가 이어지고 있습니다. KRISS 나노바이오 측정그룹 권익환 선임연구원은 </p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2ae9a78fb7c556f024a30984880d8b1f0d4e6abbbdcf3f0905d9613356de5bfd" dmcf-pid="KeCZuaUZS4" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="다수의 물벼룩 심박수 기반의 환경 독성 및 나노물질 독성 평가 시스템 개발 연구진 (앞줄부터 시계방향으로 KRISS 권익환 선임연구원, 이태걸 책임연구원, 이상원 책임연구원)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060440197nudu.jpg" data-org-width="7706" dmcf-mid="GIpq8O4qSj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/22/kbs/20260422060440197nudu.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            다수의 물벼룩 심박수 기반의 환경 독성 및 나노물질 독성 평가 시스템 개발 연구진 (앞줄부터 시계방향으로 KRISS 권익환 선임연구원, 이태걸 책임연구원, 이상원 책임연구원)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="6d69adf22f0ca94b657769536192035d7107d0342feebbd116977b1bed6eaae1" dmcf-pid="9dh57Nu5Tf" dmcf-ptype="general"><br><strong>"향후 나노물질 독성 평가 분야는 물론 심장 오가노이드(3차원 세포 집합체) 등 인체 유사 모델에도 적용할 수 있도록 고도화해 나갈 것"</strong>이라고 말했습니다. 이태걸 책임연구원은 "국가 독성 과학연구소와 심장 오가노이드 박동을 전기 신호와 고속 이미지 처리로 동시에 측정해 비교하는 연구를 진행하고 있다"라고 덧붙였습니다.</p>
          <div contents-hash="8b7ae8056e98a4df711bb7f7a4d22e4df17416dd585ab78816ebd17597ca0fba" dmcf-pid="2Jl1zj71CV" dmcf-ptype="general">
           이번 개발은 KRISS와 KIST 유럽연구소 공동연구의 결과입니다. 시스템은 KIST 유럽연구소 현지에 설치됐고, KIST 유럽연구소는 이를 활용해 나노물질 독성 평가 실험과 데이터 검증을 수행하고 있습니다. 향후 연구 진행 결과가 주목됩니다. 
           <br>
           <div>
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          <p contents-hash="9c0c3e47ea89a2e815ce0839fce96f7c1c94aca58778423cf4002444d06c5c2a" dmcf-pid="ViStqAztl2" dmcf-ptype="general">전동흔 기자 (east@kbs.co.kr)</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © KBS. All rights reserved. 무단 전재, 재배포 및 이용(AI 학습 포함) 금지</p>

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