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융합생명공학과 윤기정 교수 연구팀, 스트레스 호르몬이 뇌 형성 과정을 돕는 기전 규명

융합생명공학과 윤기정 교수 연구팀, 스트레스 호르몬이 뇌 형성 과정을 돕는 기전 규명 ▲ 융합생명공학과 윤기정 교수(왼쪽) / 권무광 박사(오른쪽) 융합생명공학과 윤기정 교수 연구팀이 성체에서 스트레스 반응을 유도하는 CRH 호르몬이 신경줄기세포의 줄기세포능(stemness)을 향상시켜 뇌가 형성되는 과정을 돕는다는 사실을 밝혔다. 중요한 시험이나 면접을 앞두고 호흡과 혈압이 중가하고 소화기능이 억제되는 일련의 스트레스 반응들은 부신피질자극호르몬분비호르몬(corticotropin releasing hormone, 이하 CRH)이 분비되면서 시작된다. 이렇게 성체 시기에서 중요한 생리활성을 유도하는 CRH 호르몬이 초기 배아발생 단계의 뇌조직에서도 발현된다는 사실이 최근에 밝혀져 그 이유에 대해 많은 궁금증을 일으켰다. 연구팀은 CRH 호르몬 신호체계가 뇌형성에 중요한 신경줄기세포의 자가증식능력을 향상시켜 뇌발생 과정에 기여한다는 사실을 규명하였다. 이번 연구를 주도한 성균관대 윤기정 교수는 "사람으로 비유하면, 유능한 반도체회사 연구원이 알고 보니 저녁에 유명한 뮤지컬 배우로 활동하고 있는 셈"이라며 "이번 연구의 의의는 동일 단백질이 시기와 발현 위치에 따라 멀티 플레이어로서 매우 다른 여러 독특한 기능을 수행할 수 있음을 보인 것"이라고 밝혔다. 본 연구 결과에 기반해 CRH 호르몬 신호체계 활성을 조절함으로써 효과적인 신경줄기세포 배양에 필요한 기술을 확보하여 알츠하이머성 치매나 파킨슨 질환과 같은 퇴행성 신경질환에 대한 줄기세포 치료법에 중요한 아이디어를 제공할 수 있을 것이라 기대된다. 윤기정 교수의 이번 연구 결과는 분자세포생물학분야 세계적 학술지인 EMBO Reports (IF: 9.071)에 11월 22일자로 게재되었다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원 사업과 4단계 두뇌한국21(BK21) 사업으로 수행되었으며 윤기정 교수가 교신저자, 권무광 박사(성균관대 융합생명공학과, 현 University of California Santa Barbara)가 제1저자로 참여하였다. ▲ 발생중인 뇌에서 CRH 호르몬의 기능을 전달하는 CRH 수용체(CRHR1)을 발현하는 세포는 신경줄기세포가 존재하는 VZ/SVZ 지역에 더 많이 존재하게 되며 줄기세포 마커인 Sox2 단백질을 발현하고 있음을 면역염색법을 통해 분석 ▲ CRH 호르몬에 의해 CREB의 인산화와 REST 유전자 발현을 증가시켜 신경줄기세포의 분화를 억제하고 자가증식을 높임

2022-11-28

행정학과 이동성 교수, 권위주의 및 식민지 역사가 정치 안정성에 미치는 영향 규명

행정학과 이동성 교수, 권위주의 및 식민지 역사가 정치 안정성에 미치는 영향 규명 - 세계적 시사주간지 The Economist에 소개 - 최초로 아시아 지역의 정치 안정성에 대한 체계적 연구 시도 ▲ 행정학과 이동성 교수(왼쪽) / 영국 노팅엄대학 Fernando Casal Bertoa 교수(오른쪽) 행정학과 이동성 교수가 한국 및 아시아의 모든 민주국가를 대상으로 권위주의 및 식민지 역사가 민주화 이후의 정치 안정성에 미치는 영향에 대한 연구 결과를 발표했다. 이동성 교수는 이러한 주제의 연구를 정당 정치 분야의 저명한 국제학술지인 Party Politics에 게재하였다. 이동성 교수는 영국의 최대 연구지원재단인 The Leverhulme Trust의 Fellow로 선정되어 본 연구를 진행하였다. 정치학 연구분야에서는 민주화 이전의 역사가 민주화 이후의 정치 안정성에 중요한 영향을 미칠 것이라고 논의하고 있다. 그러나 역사적 사실이 구체적으로 '얼마나 오랜기간' 동안 '어떠한 영향'을 미칠 것인지에 대해서는 체계적 연구를 통해 정확히 밝혀진 바가 없다. 이 연구는 정치 안정성을 측정하는 대표적 잣대인 선거 변동성에 초점을 맞춰, 과거의 권위주의 및 식민지 역사가 얼마나 오랜기간 동안 영향을 미치는지 살펴보았다. 이 연구에서는 2차 세계대전 직후인 1948년부터 2017년까지 70년의 기간 안 한국 및 아시아의 18개 민주주의 국가를 대상으로 민주화 이후 실시된 154개의 모든 의회선거 결과를 패널 형식으로 데이터베이스화하였고, 권위주의 및 식민지 역사에 대한 자료도 총 7가지 유형별로 세분화(권위주의 4가지, 식민지 3가지)하여 단기, 중기, 장기적 영향력을 분석하였다. 권위주의 역사의 경우, 대만, 몽골과 같이 강력한 권위주의 정당을 바탕으로 탄생한 경우에는 한국과 같이 군부독재의 권위주의 역사나 필리핀과 같이 개인주의적 독재의 권위주의 역사를 가진 민주국가보다 민주화 직후 정치 안정성이 높지만, 민주주의 역사가 60년 이상 장기화할 경우 권위주의 역사의 유형에 따른 차이는 크게 없어진다는 결과를 도출하였다. 반면에 식민지 역사의 경우, 전반적으로 정치역사 연구분야에서도 논의되었듯이, 영국의 식민지였던 민주주의 국가에서 영국이 아닌 타국가의 식민지였던 민주주의 국가보다 정치 안정성이 높다는 결과를 발견하였지만, 최근 민주화를 경험한 국가(예, 인도네시아, 동티모르 등) 중에서는 오히려 후자의 경우에서 전자의 경우보다 정치 안정성이 높게 나타났다. 본 연구는 아시아 민주주의 미래와 정치 안정성은 결국 권위주의 및 식민지 역사를 극복하려는 정치지도자와 유권자의 의지에 달려있다고 결론내리고 있다. 본 연구는 영국 노팅엄대학 정치외교학과 Fernando Casal Bertoa 교수와의 협업을 통해 이루어졌으며, 연구 결과는 The Economist("Democracy declined across Asia in 2021")와 같은 시사주간지 뿐만 아니라 East Asia Forum("The future of democracy and rise of authoritarianism in Asia") 및 East Asia Institute ADRN Issue Briefing("How Authoritarian Legacies Play a Role in Shaping Electoral Volatility in Asia")과 같은 학술 블로그 및 보고서를 통해서도 소개된 바 있다. ※ 논문명: On the Causes of Electoral Volatility in Asia since 1948 ※ 저널: Party Politics ※ DOI: https://doi.org/10.1177/13540688211046858

2022-11-22

박남규, 권석준, 양철웅 교수 공동연구팀, 페로브스카이트 결정 패시터에 따른 광전류 상이점 발견

박남규, 권석준, 양철웅 교수 공동연구팀, 페로브스카이트 결정 패시터에 따른 광전류 상이점 발견 - 24.64% 고효율 패로브스카이트 태양전지 개발 ▲(왼쪽부터) 마춘칭 박사, 박남규 교수, 권석준 교수, 양철웅 교수 화학공학/고분자공학부 박남규 석좌교수(성균에너지과학기술원 원장, 교신저자)와 마춘칭 박사(제1저자), 화학공학/고분자공학부 권석준 교수(공동 교신저자), 신소재공학부 양철웅 교수(공동 교신저자)로 구성된 공동연구팀이 페로브스카이트 결정 패시터에 따른 광전류 차이점을 발견하고 이론계산 기반의 원인 규명을 통해 24.64% 고효율 패로브스카이트 태양전지를 개발하였다고 밝혔다. 페로브스카이트 태양전지는 유무기 하이브리드 페로브스카이트 광흡수 소재를 포함하는 태양전지 기술이다. 2012년 박남규 교수 연구팀은 안정성과 효율성이 모두 높은 고체 페로브스카이트 태양전지를 최초로 개발하여 “페로브스카이트 포토볼타익스”라는 새로운 학문 분야를 개척하였다. 페로브스카이트 광흡수층은 프리커스 용액을 스핀 코팅하여 필름 형태로 제작하는데, 섭씨 150도에서 짧은 시간 열처리하게 되면 페로브스카이트 필름을 얻을 수 있다. 일반적으로 알려진 방법을 이용하여 형성된 필름에서 페로브스카이트 결정은 다결정 특성을 갖고 결정면도 일정치 않다는 단점이 있다. 박남규 교수 연구팀은 페로브스카이트 결정 패시터에 따른 광전류 의존성을 예측하여, 패시터 표면 에너지 계산을 기반으로 (100) 과 (111) 결정 패시터가 발달된 페로브스카이트 필름을 첨가제 공법을 이용하여 제작하는 데 성공하였다. [그림 1] (왼쪽)기존 프리커서 용액을 사용할 때 얻어진 다결정 특성의 페로브스카이트 필름. (오른쪽) 첨가제 공법을 이용한 프리커서 용액에 의해 얻어진 결정 패시터가 잘 발달된 페로브스카이트 필름. 광전류 원자력현미경 (photocurrent-AFM) 측정을 통해 (100)과 (111) 결정 패시터에서 높은 광전류가 발생하는 반면 (110) 면에서는 매우 낮은 광전류가 생성되는 것을 발견하였다. 이론계산 결과 상대적으로 큰 유전상수와 빠른 엑시톤 발생이 (100) 과 (111) 결정 패시터에서 높은 광전류 발생의 원인임을 밝혀내었다. (그림 2 참조) [그림 2] A. 광전류 원자력 현미경 사진 B. 결정 패시터에 따른 광전류 C. 파장에 따른 유전상수의 결정 패시터 의존성 D. 결정 패시터에 따른 엑시톤 발생 속도 결정 패시터에 따른 광전류 차이를 이용하여 광전류 생성이 우수한 (100)과 (111) 패시터가 발달된 페로브스카이트 필름 기반의 태양전지는 24.64%의 높은 효율을 보인 반면, 광전류 생성이 우수하지 않은 (110) 패시터로 구성된 페로브스카이트 태양전지는 21.67%의 낮은 효율을 보였다. 또한 1,000시간 연속 광(光)조사 실험에서 (100)과 (111) 패시터 페로브스카이트 태양전지는 (110) 패시터에 비해 더 우수한 장기 안정성을 보였다. 이러한 연구 결과는 30% 이상의 이론효율에 가까운 페로브스카이트 태양전지를 설계하는 데 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (그림 3 참조) [그림 3] 전류-전압 그래프: A. (110) 패시터 필름의 페로브스카이트 태양전지, B. (100)/(111) 패시터가 발달된 필름의 페로브스카이트 태양전지 C. 1000 시간 연속 광조사에 의한 효율 변화. (100)/(111) 패시터 필름이 (110) 필름에 비해 더 우수한 광조사 안정성을 보임 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지인 '줄(Joule, IF=46.048)'에 11월 16일(6권, 페이지 2626-2643) 발표되었다. 본 연구는 한국연구재단의 리더과제(NRF-2021R1A3B1076723) 지원으로 수행되었다. ※ 논문명 : Photovoltaically top-performing perovskite crystal facets

2022-11-22

심리학과 김민우 교수, K-pop 가사에 담긴 ‘감정의 변화’ 추적

심리학과 김민우 교수, K-pop 가사에 담긴 ‘감정의 변화’ 추적 - 가사 내 긍정적 또는 부정적 의미를 가지는 형태소의 빈도 분석 - 30년 동안 긍정적인 감정 ↑, 부정적인 감정 ↓... 서구권 결과와 정반대 ▲ 심리학과 김민우 교수(왼쪽) / 서울대학교 보건대학원 조원광 교수(오른쪽) 심리학과 김민우 교수 연구팀이 K-pop 히트곡 가사에 담긴 감정과 정서가 지난 30년 동안 일관적으로 변화했다는 연구 결과를 발표했다. 김민우 교수는 이러한 내용의 연구를 심리학 분야 국제학술지 Emotion(IF: 5.56; JCR 상위 92%)에 게재했다. 대중가요, 특히 많은 사람들이 즐겨듣는 소위 히트곡에는 그 사회의 구성원들이 선호하고 경험하는 감정이 담겨있다. 그렇기에 K-pop 히트곡을 분석하면 우리나라 사람들이 전체적으로 선호하는 감정이 어떻게 변화해왔는지 알 수 있으며, 이러한 양상이 우리나라의 사회문화적인 변화와 어떠한 관련이 있는지를 파악해볼 수 있다. 특히 K-pop은 최근 몇 년간 국제적인 위상이 크게 올라갔으며, 이제는 명실상부한 주류(main stream) 음악으로서 더 이상 국내 팬들만의 전유물이 아니게 되었다. 세계 곳곳에 K-pop을 즐겨듣는 사람들이 많아지면서, K-pop 히트곡을 연구하는 것은 보다 글로벌한 함의를 갖게 되었다. 김민우 교수 연구팀은 K-pop 히트곡 가사에 담긴 감정을 분석하기 위해 텍스트 마이닝과 자연어처리(natural language processing; NLP) 알고리즘을 활용하였다. 구체적으로, 노래 가사 내에 긍정적 또는 부정적 의미를 가진 형태소가 얼마나 자주 등장하는지 분석하였으며, 특정 감정을 담고 있는 주제가 얼마나 많이 존재하는지 ‘토픽 모델링’과 같은 계산과학적 기법을 사용하여 확인하였다. 1990년부터 2019년까지 멜론차트 탑100에 포함된 3000곡에 다다르는 K-pop 히트곡을 분석한 결과, 가사에 담긴 긍정적인 감정은 증가하였고, 부정적인 감정은 감소하는 추세가 30년 동안 꾸준하게 확인되었다. 놀랍게도, 이는 비슷한 시기에 미국이나 영국을 포함하는 서구권 히트곡들에서 발견되었던 감정의 변화양상과 정반대의 결과이다. 연구팀은 이러한 극명한 차이는 지난 30년간 우리나라의 사회문화적 특성의 변화에 기인한다고 말했다. 원래부터 개인주의 문화권인 미국이나 영국에서는 갈수록 개인주의적 성향이 강해지면서 자기애적 성향이나 이기주의 등 개인주의 문화가 가질 수 있는 단점이 더 부각되고, 이러한 사실이 히트곡 가사에 부정적인 감정으로 반영된다고 해석된다. 반면에, 원래 집단주의 문화권인 우리나라에서는 지난 30년 동안 개인주의적 성향이 서서히 강해지면서 개인의 꿈과 목표를 성취하기 위한 노력이 장려되는 등 개인주의 문화의 장점이 전면에 나타나고, 이에 K-pop 히트곡에서도 개인의 자신감과 자긍심을 담아내는 긍정적인 감정이 더 많이 드러나게 된다고 볼 수 있다. 이와 맞물려 같은 시기에 급성장한 우리나라의 경제력과 구매력 또한 K-pop 히트곡 가사에 갈수록 긍정적인 감정이 더 많이 담기는데 영향을 주었을 것으로 해석된다. 본 연구는 노래 가사와 같은 자연어 데이터베이스에 대한 계산과학적 분석을 통해 사회문화적인 시사점을 지닌 결과를 도출할 수 있다는 함의를 가진다. 본 연구는 서울대학교 보건대학원 조원광 교수와의 협업을 통해 이루어졌다. ※ 논문명: Tracking emotions from song lyrics: Analyzing 30 years of K-pop hits ※ 저널: Emotion ※ DOI: https://doi.org/10.1037/emo0001185

2022-11-14

사회학과 이해나 교수, 어린 시절 납 노출이 노년기 뇌 기능에 부정적 영향 규명

사회학과 이해나 교수, 어린 시절 납 노출이 노년기 뇌 기능에 부정적 영향 규명 - 한국 사회학자 최초 Science Advances 게재 - 건강사회학 연구분야에서 새로운 연구방법 제시 ▲ 이해나 교수, Mark Lee 박사, John Robert Warren 교수, Joseph Ferrie 교수 사회학과 이해나 교수 연구팀이 어린 시절의 납 노출이 노년기 뇌 기능에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이해나 교수는 이같은 연구 내용을 Science Advances(IF: 14.14)에 한국 사회학자로는 최초로 게재하였다. 이해나 교수는 미국국립보건원의 NIH K99/R00 Pathway to Independence Award에 선정되어 본 연구를 진행하였다. 납 등의 중금속은 몸에 한번 들어오면 밖으로 배출되지 않는다. 납이 체내 축적되면 장기가 손상되고 혈액 형성에도 문제가 생기지만 무엇보다도 뇌에 손상을 주기에 위험하다고 할 수 있다. 지난 2014년 미국 플린트시 납 수돗물 사태로 아동의 뇌 발달에 납이 부정적인 영향을 미친다는 사실은 이미 확인된 바 있지만 어린 시절 체내에 축적된 납이 청소년기, 성인기를 거쳐 노년기 뇌 기능에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서는 잘 알려진 바 없다. 납의 노출 경로는 다양하지만 20세기 초반 대다수의 사람들은 수돗물을 통해 납에 노출되었다. 20세기 초 많은 도시가 수돗물 공급 배관으로 납 파이프를 사용하였기 때문이다. 납이 구리보다 내구성과 유연성이 좋았던 탓에 구리로 만든 배수관보다 납으로 만든 배수관이 더 인기가 좋았다. 납이 수돗물에 오염되기 위해서는 두 가지 조건이 부합되어야 한다. 첫째는 수돗물이 공급되는 배관이 납으로 만들어졌어야 하며, 둘째 물이 산성이거나 알카리성이 높아야 한다. 기존 고령층 패널조사에는 노인들의 어릴 적 거주 환경에 대한 정보가 거의 수집되어 있지 않기 때문에 어릴 적 중금속 노출의 장기적 영향을 알아볼 수 없었다. 이를 해결하기 위해 이해나 교수 연구팀은 머신러닝을 사용해 미국고령자패널(Health and Retirement Study)과 1940 미국 인구총조사 데이터를 결합하였다. 이 데이터와 과거 수도관 자료, 수질자료를 사용해 미국의 노인(1926~1940년생) 1,089명이 자란 도시의 위치 및 납 수돗물 노출의 여부를 파악하였다. 그 결과 어린 시절 납 수돗물을 먹고 자란 노인은 그렇지 않은 노인들보다 노년기에 접어들어 현저히 낮은 인지능력을 경험할 수 있다고 밝혔다. 이는 개인의 교육수준, 소득수준, 기저질환(뇌졸중)등을 통제하고 나온 결과로, 어린 시절 납 노출이 영속적인 성격(health-enduring effects)이 있다는 놀라운 결과를 도출했다. 본 연구는 유전, 소득, 건강수준과 같은 개인적인 특성을 통해 뇌 질환 및 노화를 규명하고자 하는 기존 연구를 보완하는데 의의가 있다. 머신러닝 테크닉을 사회조사와 병합함으로써 건강사회학의 새로운 패러다임과 조사방법론의 융복합적 연구방법을 제시하였다. 본 연구는 미네소타주립대학 사회학과 John Robert Warren 교수, Mark Lee 박사와 노스웨스턴대학 경제학과 Joseph Ferrie 교수와의 협업을 통해 이루어 졌다. ※ 논문명: Childhood Lead Exposure is Associated with Lower Cognitive Functioning at Older Ages ※ 저널: Science Advances ※ DOI: www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn5164

2022-11-09

소비자학과 박태영 교수, 머신러닝 기반 자살위험 예측모형 개발

소비자학과 박태영 교수, 머신러닝 기반 자살위험 예측모형 개발 - 자기보고식 데이터 활용...자살생각, 자살계획/시도 예측하는 머신러닝 모형 구축 - 1차 의료기관, 카운슬링 센터, 사회복지 현장 등에서 활용 가능할 것으로 기대 ▲ 박태영 교수(왼쪽), 이정윤 석사과정생(오른쪽) 소비자학과·소셜이노베이션융합전공 박태영 교수 연구팀이 머신러닝을 이용하여 자살 징후를 예측하는 시스템을 개발하였다. 박태영 교수와 이정윤 석사과정생은 이러한 내용의 연구를 보건학 분야 국제학술지 '사회과학과의학-인구건강'(IF: 4.09)에 발표했다. 보건복지부 '심리부검면담 결과보고서'에 따르면 자살을 시도한 사람 10명 중 7명은 죽기 전에 1차 의료기관을 방문한다. 대부분의 경우 우울증 치료를 위해서가 아니라 어지럼증, 두통, 소화불량, 요통과 같은 우울감으로 인한 신체 증상 때문이다. 자살은 충분히 예방이 가능함에도 불구하고 정신질환 자체를 부끄러워하거나 숨기려 하는 경향과 맞물려 자살고위험군을 조기에 발견하는 것이 어려운 실정이다. 우울증 환자는 주변 지인들에게 내색하지 않고 혼자 속으로 앓다가 의사와 상담하는 과정에서 속내를 털어놓는 특징을 보인다. 이에 박태영 교수 연구팀은 1차 의료기관에서 손쉽게 얻을 수 있는 자기보고식 데이터를 활용하여 자살고위험군을 선별할 수 있는 머신러닝 모형을 구축하였다. 연구팀은 한국복지패널조사의 2012-2019년 데이터를 분석하여 자살생각, 자살계획/시도의 90%는 자기보고식 데이터로 조기예측이 가능함을 확인하였다. 또한 정신병리학적 증상을 나타내는 변수 일부만으로 대부분의 자살고위험군이 식별 가능함을 보임으로서 의료현장에서 활용 가능한 단순한 형태의 알고리듬을 제시하였다. 이번 연구를 이끈 박태영 교수는 "실제 현장에서 활용 가능한 자살위험 스크리닝 시스템을 만들기 위해 자살자들의 행태를 반영하는 모형을 구축하였다"며 "향후 1차 의료기관, 카운슬링 센터, 사회복지 현장 등에서 자살고위험군을 조기에 발견하는데 활용될 것으로 기대한다"고 하였다. 제1저자인 이정윤 석사과정생은 "온라인 심리테스트만큼 단순한 스크리닝 시스템으로 자살고위험군의 90% 이상을 예측할 수 있다"며 "본 연구에서 제시한 머신러닝 모형은 태블릿 PC등을 통해 실시간으로 자살위험을 평가하는데 활용할 수 있다"고 하였다. ※ 논문명: Machine learning prediction of suicidal ideation, planning, and attempt among Korean adults: A population-based study (저널: SSM-Population Health) ※ DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssmph.2022.101231

2022-11-09