"냉동실 문 열린것 몰라 실험 폭망"…과학자의 든든한 지원군 '센서'

문이 열린 냉장고. 게티이미지뱅크 제공

변화를 감지하고 알리는 센서 기술은 인간 활동 대다수에서 큰 발전을 이끌었다. 센서의 발전과 보편화는 과학자들의 연구 활동에도 실질적인 도움을 주고 있다.

국제학술지 '네이처'는 4일(현지시간) 센서를 통한 실험실 데이터 수집과 모니터링이 과학자들의 연구활동에 실질적으로 기여하는 사례들을 소개했다. 

실험실 원격 모니터링 시스템을 판매하는 네덜란드 기업 질트릭스(XiltriX)의 한 비어데스타인 최고상업책임자(CCO)는 과거 생명과학 분야 석사 과정 중 갑작스럽게 실험이 중단된 기억을 떠올렸다.

동료가 냉동고 문을 열어둔 탓에 실험에 쓰일 촉매제가 비활성화된 것이 실험 실패의 원인이었다. 이를 파악하는 데 약 3개월이 걸렸고 이미 시간이 지체돼 연구 프로젝트는 결실을 맺지 못했다.

비어데스타인 CCO는 "이 사건이 과학자로서의 경력을 끝냈고 현재 소속된 회사 서비스에 영감을 줬다"고 설명했다.

그는 "실험실에 센서 정보가 없다면 무슨 일이 벌어지는지 전혀 알 수 없다"며 "센서가 있으면 문제가 발생했을 때 최소한 어디서부터 살펴봐야 하는지 알게 된다"고 밝혔다. 센서를 통해 연구 방법 등을 개선할 수 있다는 것이다.

타마라 스타위키 미국 라파예트대 교수는 지난해 8월 밤늦은 전화를 받고 잠옷 바람에 실험실로 향한 경험을 공유했다. 스타위키 교수의 실험실에는 약 1000마리의 실험동물 제브라피시(학명 Danio rerio)가 있었다. 실험실 난방 시스템이 전력 장애로 정지된 것을 센서가 감지해 학교 보안팀이 스타위키 교수에게 연락한 것이다.

덕분에 스타위키 교수는 적시에 도착해 히터를 켜서 제브라피시를 지켜낼 수 있었다. 스타위키 교수는 "모니터링 시스템이 없었다면 제브라피시들이 해로운 온도에 장시간 노출되었을 것"이라고 설명했다.

세바스티안 마스텐브룩 네덜란드 암스테르담대 교수는 "센서 시스템 덕분에 밤에 잠을 잘 수 있다"고 말했다. 마스텐브룩 교수가 근무하는 시설은 약 25만개의 환자 샘플을 보관하고 체외수정(IVF) 서비스를 제공하며 모두 질트릭스가 제공하는 서비스로 보호받는다.

센서는 정자, 난자, 배아 및 고환 조직 생검을 보관하는 냉동고의 온도 모니터링 센서, 배아 및 세포 배양을 위한 인큐베이터의 온도, 이산화탄소 및 산소 수준, 장비 작동 상태 및 네트워크 연결 상태 등을 전방위로 감시한다. 시스템 장애가 발생하면 실험실 직원에게 자동으로 알림이 전송된다.

인공지능(AI)으로 과거 센서 데이터를 분석해 사용자에게 문제 발생 시점뿐 아니라 원인까지 알려주는 시도도 이어지고 있다.

비어데스타인 CCO는 "20년 전만 해도 실험실을 원격으로 모니터링하는 것은 사치로 여겨졌지만 지금 사람들은 어떤 정보를 수집할 수 있고 그 정보를 어떻게 활용할 수 있는지 더 잘 이해한다"고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/d41586-026-00212-9

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]