낮에는 멀쩡하거나 그럭저럭 견딜 만하던 치통이 왜 조용한 밤, 잠자리에 들 때가 되면 비명이 나올 정도로 극심해질까? 많은 사람이 “기분 탓이 아닐까” 의구심을 품지만, 이는 결코 개인의 심리적 착각이 아니다. 충치가 진행되어 치아 내부 신경 부위에 염증이 발생하는 ‘급성 화농성 치수염’은 밤에 통증이 급격히 심해지는 명확한 생리학적 특징을 지닌다. 우리 몸의 자율신경계는 신체 활동과 긴장을 담당하는 ‘교감신경’과 휴식·회복을 담당하는 ‘부교감신경’이 24시간 시시각각 교대하며 생체 상태를 조절한다. 해가 지고 밤이 되면 인체는 자연스럽게 휴식 모드로 진입하며 부교감신경이 우세한 상태가 된다. 부교감신경이 활성화되면 전신의 혈관이 확장되고 혈류량이 크게 증가한다. 문제는 치아 조직의 독특한 구조적 한계다. 흔히 ‘치신경’이라 불리는 치수는 겉면이 뼈보다 단단한 치질(법랑질과 상아질)로 견고하게 둘러싸여 있다. 일반적인 피부나 잇몸 조직은 염증이 발생하면 외부로 부어오르면서 내부 압력을 분산시킬 수 있지만, 단단한 껍질에 갇힌 치수는 부어오를 수 있는 여유 공간이 전혀 없다. 결국 부교감신경 작용으로 확장된 혈관 때문에 치수 내부의 압력이 급격히 상승하고, 상승한 압력이 좁은 공간 속 신경을 강력하게 압박하면서 비명이 나올 정도의 욱신거리는 통증이 발생한다. 여기에 자려고 누워있는 수평 자세는 머리 쪽으로 혈액을 더욱 몰리게 만들어 치수 내부 압력을 가중시키는 결정적 요인이 된다. 반대로 해가 뜨고 활동을 시작하는 낮에는 교감신경이 우세해진다. 교감신경이 활성화되면 전신 혈관이 수축하면서 치아 내부로 들어가는 혈류량과 압력이 자연스럽게 낮아진다. 그 결과 염증 자체는 사라지지 않았음에도 불구하고 통증이 일시적으로 완화되어 낮에는 견딜 만하게 느껴지는 것이다. 밤에 증상이 악화되는 것은 치통 뿐만이 아니다. 감기나 독감 환자 역시 야간에 발열, 오한, 코막힘, 발작성 기침이 훨씬 심해지는 것을 흔히 경험한다. 이 역시 자율신경계의 변화와 함께 호르몬 및 면역계의 복합적인 반응 때문에 일어나는 현상이다. 인체에서 강력한 항염증 및 스트레스 조절 작용을 하는 호르몬인 코르티솔(Cortisol)은 낮 동안 높은 수치를 유지하다가 밤이 되면 분비량이 최저 수준으로 떨어진다. 항염 작용을 하던 코르티솔 수치가 낮아지면 체내 염증 반응을 억제하는 힘이 약해져 목의 통증, 발열, 전신 통증이 밤사이에 훨씬 두드러지게 나타난다. 특히 밤은 인체의 면역계가 손상된 세포를 복구하고 침입한 바이러스와 집중적으로 싸우는 시간이다. 면역세포들은 바이러스 퇴치를 위해 염증성 사이토카인(Cytokine)을 대량 분출하는데, 이 면역작용의 부작용으로 체온이 급격히 오르고 오한과 근육통이 심해진다. 낮 동안 억제되어 있던 호흡기 염증 반응이 밤에 본격화되는 것이다. 치통과 마찬가지로 밤중에 부교감신경이 우세해지면 코안(비강) 내 혈관이 확장된다. 비강 혈관이 확장되면 코 점막이 부어올라 코막힘이 심해지고 점액 분비량이 대폭 늘어난다. 특히 자려고 눕는 자세를 취하면 이 점액들이 목 뒤로 흘러넘어가는 ‘후비루 현상’이 유발되며, 목 깊은 곳의 기침 수용체를 지속적으로 자극하여 밤새 발작적인 기침을 일으키게 된다. 치과나 병원이 문을 닫은 한밤중에 진통제로도 제어되지 않는 치통이나 기침 발작이 찾아왔다면 어떻게 해야 할까? 이럴 때는 인체의 자율신경 매커니즘을 역으로 이용해 몸의 스위치를 잠시 ‘활동 모드(교감신경 우세 상태)’로 강제 전환하는 응급 대처법이 유용하다. 즉시 이불 속에서 나와 자리에서 일어난다. 누운 자세는 머리로 가는 혈류를 집중시켜 치아 내부 압력과 비강 충혈을 가중시킨다. 즉시 일어나 상체를 세워야 한다. 실내 조명을 환하게 켜고 가볍게 걷는다. 어두운 환경은 부교감신경을 자극하므로, 방 안 불을 불빛으로 밝게 켜고 천천히 거닐며 뇌와 몸에 “지금은 활동 시간”이라는 신호를 전달한다. 찬물 세수 및 차가운 자극을 주는 것도 좋다. 얼굴에 닿는 차가운 물이나 냉찜질 자극은 뇌의 경각심을 깨워 교감신경을 즉각적으로 활성화하고 혈관을 수축시키는 데 도움을 준다. 의도적으로 정신적 긴장을 유발하는 것도 권장된다. 화가 나는 일이나 심각한 고민거리를 떠올려 본다. 뇌에 정신적 스트레스나 자극을 주면 교감신경이 작동하면서 일시적으로 혈관이 수축해 통증과 비강 충혈이 누그러지는 효과를 볼 수 있다. 이러한 자율신경 조절 원리는 한밤중 치통 완화 뿐만 아니라, 일상에서 겪는 ‘갑작스러운 배변 욕구 참기’의 원리와도 일치한다. 편안한 공간에서 부교감신경이 우세할 때는 장 연동운동이 활발해져 배변 욕구가 강해지지만, 중요한 업무 회의나 사람으로 빽빽한 지하철 안처럼 긴장감이 감도는 위기 상황(교감신경 활성화)에서는 장으로 가는 혈류가 줄어들고 연동운동이 멈추면서 배변 욕구가 일시적으로 싹 달아나게 된다. 밤중 치통을 가라앉히는 것과 난감한 장소에서 배변 욕구를 참고 버티는 것은 모두 “휴식 모드에 기우는 신체 스위치를 활동 모드로 돌려놓는다”는 동일한 생체 제어 발상에서 나온 것이다. 그러나 교감신경을 자극하는 응급 대처법으로 일시적으로 통증이나 증상이 줄어들었다고 해서 근본적인 질환이 치료된 것은 절대로 아니다. 치통의 경우 통증이 잠시 억제되었다고 해서 치료 시기를 놓치면 치수 내부의 화농성 염증이 치아 뿌리와 턱뼈 전체로 확산되거나 신경이 괴사해 결국 치아를 뽑아야 하는 최악의 상황에 직면할 수 있다. 감기나 독감 역시 야간의 발열과 기침을 방치하면 부비동염, 중이염, 폐렴 등의 심각한 합병증으로 이행될 위험이 높다. 또한 갑작스러운 복통과 배변 욕구의 불균형이 반복된다면 궤양성 대장염이나 과민성 대장 증후군 등 장 질환의 신호일 수 있다. 서울대병원 가정의학과 윤영호 교수는 “밤사이 응급 대처로 고비를 넘겼다면, 날이 밝는 대로 머뭇거리지 말고 가까운 치과나 내과를 방문해 정확한 진단과 근본적인 치료를 받는 지혜가 필요하다”고 조언했다.

일각고래의 길고 흰 나선형 엄니 덕분에 오랫동안 ‘바다의 유니콘’으로 불리며 신화의 대상으로 받아들여졌다. 실제로 중세 유럽에서는 이 엄니가 ‘유니콘 뿔’이라며 마법을 지닌 물건처럼 거래되기도 했다. 당연히 마법은 없지만 아직도 과학계에서는 일각고래가 엄니를 어디에 쓰는지, 왜 엄니에 왼쪽 방향 나선이 그려져 있고 곧게 뻗는가라는 의문을 풀지 못하고 있었다. 이런 가운데 덴마크 오르후스대 나노과학 센터, 화학과, 덴마크공과대(DTU) 응용수학 및 컴퓨터과학과, 물리학과, 스웨덴 예테보리 찰머스공과대 물리학과, 룬드대, 스위스 연방 재료과학 연구소, 폴 세러 연구소, 로잔 연방공과대(EPFL), 중국 과학원대, 프랑스 방사광가속기 연구소, 그린란드 국립 자연물 연구소 공동 연구팀은 첨단 3차원 X선 영상 기술을 이용해 일각고래 엄니가 특유의 나선 구조를 얻게 된 원리를 규명했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 19일 자에 실렸다. 연구팀은 다양한 X선 영상 기법을 조합해 일각고래 엄니를 정밀 분석했다. 엄니 자체가 크고 구조가 복잡해서 원자, 나노, 마이크로 규모에 걸쳐 엄니 내부 전체를 3차원으로 지도화했다. 특히 강한 X선을 엄니에 통과시킨 뒤 나노미터 크기의 광물화된 콜라겐 원섬유에서 X선이 산란되는 양상을 분석하는 ‘텐서 단층촬영’이라는 특수 3차원 X선 기법을 활용했다. 일반적인 컴퓨터 단층촬영(CT)이 ‘어디에 무엇이 있는가’를 보여준다면 텐서 단층촬영은 여기에 더해 ‘그 구성단위가 어느 방향을 향하고 있는지’까지 3차원으로 확인할 수 있다. 일각고래의 엄니는 뿔이 아닌 왼쪽 송곳니가 턱뼈와 윗입술을 뚫고 자라 나오면서 2m가 넘게 길어진 것이다. 사람의 치아와 달리 법랑질이 없고 안쪽은 상아질, 바깥쪽은 백악질로 이뤄져 있다. 분석 결과, 엄니 바깥쪽 백악질 조직은 왼쪽 방향으로 꼬여 있지만 안쪽 상아질 조직은 오른쪽 방향으로 꼬여 있는 것으로 확인됐다. 서로 반대 방향으로 감긴 두 나선이 안쪽 조직과 바깥쪽 조직의 경계면에서 맞부딪히며 일종의 생물학적 평형을 이뤄 단단한 형태를 갖게 된 것이라는 설명이다. 또 엄니를 단단하게 한 것은 광물화된 콜라겐 원섬유 때문이다. 원섬유들은 기본적으로는 엄니의 길이 방향을 따라 작은 각도로 일정하게, 일종의 헤링본 형태로 정렬돼 있었다. 미세한 각도 편차가 길이 방향으로 누적되면서 수 m 규모의 거대한 나선이 만들어졌다. 서로 반대로 감긴 두 구조가 만나는 곳은 상아질과 백악질 사이의 전이 구간으로, 생물학적으로 매우 복잡하면서도 정교한 구조를 가진 것으로 확인됐다. 이런 구조는 나선이 하나뿐이거나 막대 형태인 경우에 비해 휘거나 비틀리는 힘에 훨씬 안정적인 것으로 확인됐다. 서로 반대 방향으로 감긴 두 나선 덕분에 일각고래 엄니가 특유의 왼쪽 나선을 유지하면서도 곧게 자랄 수 있다고 연구팀은 설명했다. 실제로 일각고래 엄니는 자연계에서 알려진 유일한 ‘곧은 엄니’다. 연구를 이끈 헨리케 비르케달 덴마크 오르후스대 교수는 “고래의 수명은 80년 정도이기 때문에 이빨은 일생 동안 변해 온 환경 조건의 기록보관소나 다름없다”며 “이번 연구 결과는 바다에서 가장 상징적인 동물 중 하나를 둘러싸고 수백 년 풀리지 않았던 자연과학의 수수께끼를 풀었다는 점과 함께 자연이 극한의 기계적 성능을 지닌 재료를 어떻게 만들어내는지에 대한 새로운 통찰을 얻게 한다”고 설명했다.

강한 산성 탄산에 치아 겉면 약해져물로 헹군 뒤 30분 지나 칫솔질을임플란트 측방력 약해 이갈이 주의무절개 모의수술로 오차없이 ‘식립’ 더운 여름 시원한 탄산음료와 아이스크림을 찾는 사람이 많다. 달콤한 유혹도 잠시, 탄산과 당이 많이 함유된 음식을 먹은 후 입에 잔여물이 남은 상태에서 곧바로 양치질하면 치아가 손상을 입을 수 있어 유의해야 한다. 국민 음료가 된 아이스 아메리카노를 마셨는데 이가 시릴 땐 즉각 치과 전문의의 진단을 받아야 한다. 유명 대학병원 출신의 권정욱 서울케이플란트치과 원장으로부터 치아 건강과 관련해 알아두면 도움이 될 만한 다양한 치의학적 정보와 치아 관리의 꿀팁을 들어봤다. Q. 탄산음료를 먹고 난 뒤 왜 곧바로 양치하면 안 되나. A. 탄산음료는 강한 산성을 띠는데, 치아 겉면인 법랑질은 산성 환경일 때 무기질이 빠져나가면서 약해진다. 이때 바로 양치질을 하면 치약의 연마제가 약한 치아 표면에 그대로 적용된다. 그래서 물로 입을 헹궈낸 뒤 30분 지나 양치하는 것이 좋다. Q. 아이스 아메리카노·팥빙수를 먹으면 치아가 시린 이유는 뭔가. A. 치아 법랑질이 손상돼 상아질이 노출되면 ‘상아세관’이란 관을 통해 차가운 자극이 곧바로 신경으로 전달돼 시린 증상이 나타난다. 상아질이 노출되는 원인은 마모증, 균열, 충치 등 다양하다. 따라서 이가 시릴 땐 증상의 원인부터 빠르게 파악하는 것이 중요하다. Q. 잇몸뼈가 부족해 임플란트가 불가능할 때도 있나. A. 과거엔 잇몸뼈가 부족하면 임플란트 시술이 어려웠는데, 지금은 뼈이식으로 가능하다. 파노라마 엑스레이, 치과용 컴퓨터 단층촬영(CT) 분석으로 뼈이식 여부를 판단한다. 뼈가 부족한 상악 어금니 부위도 고난도 상악동 거상술을 통해 충분한 뼈를 확보한 뒤 식립이 가능하다. Q. 임플란트는 부작용이 없나. A. 임플란트 자체(티타늄 고정체)는 썩지 않아 반영구적이지만 이를 둘러싼 잇몸과 뼈는 영구적이지 않다. 임플란트 수명은 식립 완성도와 평소 주변 염증 예방과 올바른 식습관에 달려 있다. 특히 임플란트는 수직적인 힘에는 강하지만, 좌우로 가해지는 측방력이 약하기 때문에 이를 가는 습관은 반드시 자제해야 한다. Q. 치과마다 치료비 견적이 다를 때가 많다. A. 환자분들이 가장 답답하고 불안해하는 부분이다. 말로만 충치가 있다고 설명하는 곳, 법랑질에 국한된 작은 충치까지 치료해야 한다는 곳, 심한 치주염이나 충치가 아닌데도 무조건 임플란트 시술을 해야 한다는 곳은 과잉 진료일 수 있으니 피하는 게 좋다. 초기 충치는 정기 검진과 위생관리로 치료 없이 관리 가능하며, 임플란트는 마지막 수단이다. 권 원장은 구강악안면외과 전문의로 지난 6월 충남 논산에 최신식 의료기기를 갖춘 치과를 개원했다. 현재 수술 전 3D 디지털 방식의 무절개 사전 모의 수술을 통해 오차 없는 정확한 위치와 깊이에 임플란트 시술을 하고 있다. 권 원장은 “무통 마취를 통해 통증과 출혈을 최소화하고 고령환자에 대한 고난도 임플란트도 안전하게 진행한다”면서 “100세 시대에 치아 건강은 음식을 씹는 기능을 넘어 인생 후반의 삶의 질을 결정짓는 핵심 요소”라고 말했다.

커피 등 음료를 마신 뒤 무심코 얼음을 깨물어 먹는 습관은 누구나 한 번쯤 했을 행동이다. 이렇게 무심코 하는 습관이 치아를 손상하는 주요 원인 중 하나다. 생활 속 습관 중에 치아를 망치는 행동 5가지를 살펴본다. 딱딱한 것 씹기스트레스를 받을 때 딱딱한 것을 씹는 습관은 치아 법랑질을 마모시키고 치아에 미세한 균열을 만들어낸다. 얼음을 깨물어 먹는 습관 역시 치아에 손상을 입힌다. 이런 행동을 계속하면 크라운이나 신경 치료가 필요한 상황이 생길 수 있다. 구강 호흡입으로 숨 쉬는 행동은 침 분비를 줄여 입안을 건조하게 한다. 침은 구강 내 세균을 씻어내고 산성화된 입안을 중화하는 역할을 하는데, 침이 충분하게 분비되지 않으면 충치나 잇몸 염증이 발생하기 쉽다. 또한 여과되지 않은 공기를 그대로 들이마시게 돼 먼지나 알레르기 물질, 병원균이 체내로 침투할 위험이 크다. 잠잘 때 이갈이잠자는 동안 이를 강하게 꽉 물거나 가는 이갈이는 치아끼리 마찰을 일으켜 치아가 닳고 짧아지게 만든다. 이러한 마모는 턱관절 통증을 유발할 수 있고, 한 번 닳아 없어진 치아 표면은 다시 회복되지 않는다. 과자 등 간식 섭취설탕이 많이 함유된 간식은 구강 내 박테리아를 증식시킨다. 박테리아는 충치, 잇몸 염증을 유발한다. 잇몸 출혈이나 치아가 시린 증상이 나타난다면 치아와 잇몸이 약해졌다는 신호일 수 있다. 간식을 멀리하고 군것질이 당길 때 견과류, 오이, 토마토와 같이 치아에 좋은 음식을 먹는 것이 좋다. 분노의 칫솔질양치를 세게 하면 치아에 과도한 자극이 가해지면서 법랑질이 마모돼 상아질이 드러날 수 있다. 음식물 찌꺼기와 세균이 엉겨 붙어 충치를 유발하는 플러그는 상대적으로 부드럽다. 따라서 칫솔을 세게 문지를 필요가 없다. 칫솔모는 부드러운 것을 사용하고, 양치할 때는 원을 그리듯 살살 닦아야 한다.

더운 여름 차가운 음료를 마시다 ‘찌릿’하고 후벼 파는 듯한 치통을 느껴 본 적 있을 것이다. 흔히 ‘시린 이’라 부르는 ‘치아 지각 과민’은 전 세계 성인의 8~57%가 겪는 증상이다. 특히 얼음이 가득 들어간 음료나 아이스크림을 즐겨 먹는 여름에 증상을 호소하는 사람이 많다. 11일 건강보험심사평가원에 따르면 지난해 치과 질환 외래 환자 수 4위는 치아 지각 과민이 포함된 ‘치아 경조직의 기타 질환’이었다. 흔하지만 겉으로 손상이 잘 드러나지 않아 방치하기 쉽다. 제때 치료하지 않으면 심각한 치아 손상이나 치주염(잇몸병)으로 이어질 수 있어 주의가 필요하다. 시린 이는 치아의 가장 바깥층인 법랑질이 손상돼 그 아래 상아질이 노출되면서 발생한다. 상아질에는 미세한 관(상아세관)이 촘촘히 나 있다. 온도 변화나 바람, 단맛·신맛 등 자극이 관을 통해 치수(신경)까지 전달되면 날카로운 통증이 일어난다. 송곳니와 작은 어금니에서 많이 나타난다. 대표적인 원인은 치아 마모와 침식이다. 치아와 잇몸 경계인 치경부는 법랑질이 얇아 옆으로 강하게 칫솔질하거나 이갈이 또는 꽉 무는 습관이 있을 때 쉽게 닳는다. 탄산음료나 산도가 높은 과일은 법랑질을 화학적으로 부식시킨다. 백진 서울아산병원 치과 교수는 “구토 증상이 잦은 역류성 위염이나 거식증 환자에게서도 치아 침식이 잘 나타날 수 있다”고 말했다. 이 밖에 잇몸이 내려가 치아 뿌리가 드러난 경우, 치아가 깨지거나 금이 간 경우, 심한 충치·풍치 등도 원인이 된다. 박정원 강남세브란스치과병원 치과보존과 교수는 “시린 이는 원인이 매우 다양하지만 느끼는 증상은 비슷해 진단이 까다롭다”며 “숨은 원인을 찾아 그에 맞는 처치를 하는 것이 중요하다”고 했다. 증상이 가벼우면 먼저 시린 이 전용 치약을 써 보는 편이 좋다. 불화나트륨·질산칼륨·염화스트론튬 등 유효성분이 제품마다 달라 2~4주간 사용해 보고 효과가 없으면 다른 제품으로 바꿔 본다. 호전이 없으면 치과에서 고농도 불소 도포, 지각 과민 억제제, 레이저 치료 등을 받을 수 있다. 치경부가 쐐기 모양으로 깊게 팬 경우에는 치아 색과 유사한 레진(치과용 플라스틱 재료) 등으로 메워 주는 수복 치료가 필요하다. 한지영 한양대병원 치과 교수는 “치경부 손상이 심하면 치아 신경을 제거하는 근관치료와 치관 수복(크라운) 치료를 해야 할 수도 있다”고 했다. 다만 잇몸이 심하게 내려갔다면 잇몸 이식술을 시행한다. 예방의 핵심은 올바른 양치 습관이다. 가벼운 힘(150~200g)으로 부드러운 칫솔모를 사용해 위쪽 치아는 아래로, 아래쪽 치아는 위로 쓸어내리듯 닦는다. 옆으로 문지르는 방식은 치경부 마모를 악화시킬 수 있다. 양치 후 치간 칫솔·치실로 치아 사이를 깨끗하게 닦아 주는 것이 좋다. 이쑤시개는 치아를 마모시킬 수 있어 사용하지 않는 게 좋다. 김신영 서울성모치과병원 보존과 교수는 “감귤류, 피클, 탄산음료 등 산성 식품을 섭취할 때는 빨대를 사용하는 등 치아와 직접 접촉을 최소화하고 섭취 후 즉시 물로 입을 헹궈 산성도를 중화시켜야 한다”고 조언했다. 산성 음료를 마신 뒤 바로 양치하면 법랑질 부식을 가속할 수 있다. 최소 30분 후에 하는 게 좋다. 이갈이나 악무는 습관이 있다면 마우스가드를 쓰거나 턱관절 치료를 고려해 봐야 한다. 윤지영 분당서울대병원 치과 교수는 “시린 이는 단순한 불편이 아니라 충치, 치아 균열, 마모, 잇몸 질환 등 다양한 문제의 초기 신호일 수 있다”며 “원인을 조기에 파악해 관리하면 간단한 처치만으로 증상이 완화된다. 가급적 빨리 전문가의 진료를 받아 보길 권한다”고 강조했다.

비타민과 미네랄, 섬유질 등 영양소가 풍부해 건강에 좋은 채소가 치아에는 해로울 수 있다는 연구 결과가 공개됐다. 1일(현지시간) 뉴스위크에 따르면, 스페인 발렌시아 공과대 연구팀은 식물성 식단이 치아 법랑질에 영구적이고 해로운 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했다. 연구팀은 식물 세포에서 발견되는 미세한 실리카 입자인 식물규소체가 박혀 있는 인공 잎을 만들었다. 그리고 이것을 사람의 치아에 문지르며 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 그 결과 이런 입자들이 법랑질을 마모시키는 것으로 나타났다. 특히 이미 손상된 치아에서 마모가 더욱 심했다. 법랑질 내부 균열로 인한 영구적 구조 변화인 ‘준소성 변형’도 발생했다. 법랑질은 치아의 가장 안쪽 층인 상아질과 치수를 덮어 손상으로부터 보호한다. 칼슘, 인, 물, 단백질로 구성돼 치아의 보호층을 형성한다. 법랑질이 침식되면 치아가 충치에 더 취약해지고 뜨겁거나 차갑거나 단 음식에 민감해진다. 또한 더 쉽게 착색된다. 그러나 법랑질은 쉽게 손상될 수 있다. 특히 입안의 세균과 플라크, 산성 물질에 취약하며 음식을 씹는 과정에서도 마모될 수 있다. 클리블랜드 클리닉에 따르면 작은 충치는 치과에서 치료할 수 있지만 법랑질 자체는 대체될 수 없다. 법랑질은 다시 자라지도 않는다. 법랑질이 손실되면 치과 의사가 할 수 있는 일은 추가 손상을 막기 위해 치아에 크라운(치아 모양의 덮개)을 씌우는 것뿐이다. 따라서 법랑질이 손상되기 전에 보호하는 가장 좋은 방법이다. 매일 양치질과 함께 치실을 사용하는 것이 좋다. 산성 음료는 빨대로 마셔서 치아와의 접촉을 최소화하는 것도 손상을 예방하는 데 도움이 된다. 밤에 이를 가는 사람이라면 마우스가드를 착용하는 것도 마모를 막는 데 도움이 된다.

차가운 음식을 먹거나, 스케일링해보면 치아가 얼마나 민감한지 알 수 있다. 치아의 민감성은 음식을 물고 씹는 것은 물론 온도, 압력에 반응하며, 통증에 대한 중요한 정보를 제공한다. 그런데, 외부 자극에 민감한 이런 치아의 기능이 사실은 물속에서 생활하던 고생물의 두꺼운 겉껍질에서 비롯됐다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 시카고대, 존스홉킨스대 의대, 하버드대, 캘리포니아 리버사이드대, 미주리 주립대, 시카고대, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 찬 것을 먹었을 때 치아가 시린 이유는 고대 물고기로부터 진화한 결과라고 26일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 21일 자에 실렸다. 고생물학자들은 치아가 고대 물고기의 갑옷 같은 외골격의 울퉁불퉁한 구조에서 진화했다고 믿어왔지만, 그 목적은 정확히 밝혀내지 못했다. 연구팀은 화석 기록에서 가장 초기 척추동물을 찾기 위한 연구를 수행 중에 치아의 기원을 발견하게 됐다. 연구팀은 약 4억 8500만~5억 4000만 년 전 시기인 캄브리아기 화석 표본으로 척추동물 특징을 나타내는 단서를 찾기 위해 고해상도 CT 촬영을 했다. 연구팀은 캄브리아기 화석 중 하나로 초기 물고기에 해당하는 아나톨레피스 표본에서 외골격 내부에 상아질이 존재한다는 것을 발견했다. 연구팀은 다양한 고생물 화석과 현대의 게, 달팽이, 딱정벌레, 따개비, 상어, 홍어, 수족관 속 관상용 물고기까지 모든 표본을 CT 촬영했다. 그 결과, 척추동물의 상아질과 비슷한 기관은 무척추 절지동물의 감각기관과 유사한 것이 발견됐다. 또, 현대 물고기들도 치아와 같은 구조인 소치를 갖고 있는데, 소치가 사람의 치아처럼 신경과 연결돼 있다는 것이 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 치아 생성에 대한 가설을 두 가지 내놨다. 치아가 먼저 생겨났고, 나중에 외골격으로 적응됐다는 ‘내부에서 외부로’(inside-out) 가설과 외골격에서 발달한 민감 구조가 동물들이 같은 유전적 도구를 사용해 치아를 만들었다는 ‘외부에서 내부로’(outside-in) 가설이다. 연구를 이끈 닐 슈빈 시카고대 교수(진화 생물학)는 “초기 생물을 생각해 보면 두꺼운 갑옷 같은 외골격을 갖고 물속을 헤엄치며 다니는 동물들도 외부 변화를 감지해야 할 필요가 있었을 것이며, 이 능력은 생존에 있어서 중요한 기능이었을 것”이라며 “이것이 생물들의 동일한 진화 과정을 거쳐 치아로 발전했을 가능성이 크다”라고 말했다.

실명한 30대 캐나다 남성이 눈에 치아를 이식하는 수술을 받았다. 캐나다 공영방송 CBC는 노스 밴쿠버 출신 실명 환자인 브렌트 채프먼(33)이 브리티시컬럼비아(BC)주 빅토리아시에 있는 마운트 세인트 조셉 병원에서 ‘인공각막 이식술’(osteo-odonto keratoprosthesis·OOKP)을 받은 사연을 최근 보도했다. 인공각막 이식술은 환자의 치아(주로 송곳니)를 얇게 깎아 렌즈를 삽입하고 이를 각막에 이식하는 수술이다. 환자의 치아를 사용해 거부 반응이 일어나지 않기 때문에 이식·인공각막을 인체가 받아들이지 않는 일부 환자에게 추천한다. 지난 27일(현지시간) 이 수술을 받은 채프먼은 13살에 이부프로펜 복용 후 발생한 ‘스티븐 존슨 증후군’(Stevens Johnson syndrome)으로 실명했다. 이후 20년 동안 각막 이식 10번을 포함해 50번에 달하는 수술을 받았지만, 지속적인 효과를 보지 못했다. 채프먼은 “인공각막 이식술을 처음 제안받았을 때 공상과학같이 느껴져 불안했다”고 말했다. 숱한 수술로 시력을 잠깐 되찾았다가 잃기를 반복하는 데 지쳤지만 “이번이 마지막”이라는 심정으로 수술을 결정했다고 고백했다. 그는 인터뷰에서 “다시 농구를 하고, 여행하며 세상을 보고 싶다”는 바람도 덧붙였다. 이번 수술을 집도한 그렉 몰로니 박사는 호주에서 인공각막 이식술을 7번 성공한 경력이 있는 안과의사다. 몰로니 박사는 “치아의 상아질은 인체가 생산하는 가장 단단한 물질로, 플라스틱 렌즈와 환자의 눈을 연결하는 이상적인 보호막 역할을 한다”고 설명했다. 이어 “인공각막 이식술은 사람들에게 잘 알려지지 않은 희귀한 수술”이라며 “환자들은 모든 대안이 실패했을 때 마지막으로 이 수술에 도전한다”고 전했다. 수술이 끝나고 몰로니 박사는 “채프먼의 인공각막 이식술은 순조롭게 진행됐다”며 “계속 모니터링을 할 것”이라고 전했다. 인공각막 이식술은 1960년대 초반 이탈리아에서 시작됐고, 영국과 호주를 포함한 10개국에서 수십 년 동안 시행됐다. 다만 캐나다에서는 이번이 처음이다. 2022년 이탈리아에서 실시한 연구를 보면 1969년에서 2011년 사이에 인공각막 이식술을 받은 59명의 환자 중 94%가 27년이 지난 후에도 여전히 시력을 유지할 수 있는 것으로 나타났다.

실명한 30대 캐나다 남성이 눈에 치아를 이식하는 수술을 받았다. 캐나다 공영방송 CBC는 노스 밴쿠버 출신 실명 환자인 브렌트 채프먼(33)이 브리티시컬럼비아(BC)주 빅토리아시에 있는 마운트 세인트 조셉 병원에서 ‘인공각막 이식술’(osteo-odonto keratoprosthesis·OOKP)을 받은 사연을 최근 보도했다. 인공각막 이식술은 환자의 치아(주로 송곳니)를 얇게 깎아 렌즈를 삽입하고 이를 각막에 이식하는 수술이다. 환자의 치아를 사용해 거부 반응이 일어나지 않기 때문에 이식·인공각막을 인체가 받아들이지 않는 일부 환자에게 추천한다. 지난 27일(현지시간) 이 수술을 받은 채프먼은 13살에 이부프로펜 복용 후 발생한 ‘스티븐 존슨 증후군’(Stevens Johnson syndrome)으로 실명했다. 이후 20년 동안 각막 이식 10번을 포함해 50번에 달하는 수술을 받았지만, 지속적인 효과를 보지 못했다. 채프먼은 “인공각막 이식술을 처음 제안받았을 때 공상과학같이 느껴져 불안했다”고 말했다. 숱한 수술로 시력을 잠깐 되찾았다가 잃기를 반복하는 데 지쳤지만 “이번이 마지막”이라는 심정으로 수술을 결정했다고 고백했다. 그는 인터뷰에서 “다시 농구를 하고, 여행하며 세상을 보고 싶다”는 바람도 덧붙였다. 이번 수술을 집도한 그렉 몰로니 박사는 호주에서 인공각막 이식술을 7번 성공한 경력이 있는 안과의사다. 몰로니 박사는 “치아의 상아질은 인체가 생산하는 가장 단단한 물질로, 플라스틱 렌즈와 환자의 눈을 연결하는 이상적인 보호막 역할을 한다”고 설명했다. 이어 “인공각막 이식술은 사람들에게 잘 알려지지 않은 희귀한 수술”이라며 “환자들은 모든 대안이 실패했을 때 마지막으로 이 수술에 도전한다”고 전했다. 수술이 끝나고 몰로니 박사는 “채프먼의 인공각막 이식술은 순조롭게 진행됐다”며 “계속 모니터링을 할 것”이라고 전했다. 인공각막 이식술은 1960년대 초반 이탈리아에서 시작됐고, 영국과 호주를 포함한 10개국에서 수십 년 동안 시행됐다. 다만 캐나다에서는 이번이 처음이다. 2022년 이탈리아에서 실시한 연구를 보면 1969년에서 2011년 사이에 인공각막 이식술을 받은 59명의 환자 중 94%가 27년이 지난 후에도 여전히 시력을 유지할 수 있는 것으로 나타났다.

영국의 치과 의사들이 치아에 안 좋은 ‘최악의 술’ 1위로 이탈리아산 스파클링 와인을 꼽으며 높은 설탕 함량과 산도가 치아 법랑질을 찢고 심각한 변색을 일으킬 수 있다고 경고했다. 최근 영국 데일리메일에 따르면 메릴본 스마일 클리닉 설립자인 사힐 파텔 박사는 “치과 의사들 사이에는 연말이나 새해 등 축제 기간 충치가 급증한다는 보고가 있다”고 밝혔다. 이탈리아산 스파클링 와인인 프로세코는 달콤한 맛, 저렴한 가격, 높은 당도와 산도 등으로 전 세계적으로 인기가 많은 제품 중 하나다. 문제는 해당 술은 높은 당도와 산도가 있기 때문에 충치가 생길 우려가 있다. 파텔 박사뿐만 아니라 니리 휘틀리 박사 또한 “프로세코는 축제에 어울리는 술이기는 하지만 산성 성분이 치아 법랑질을 손상할 수 있으며 결과적으로 변색을 초래할 수도 있다”고 지적했다. 법랑질은 치아의 머리 부분 표면을 덮고 있고, 치아 상아질을 보호하는 유백색의 반투명하고 단단한 물질을 의미한다. 이어 “탄산음료는 이산화탄소를 방출하면서 탄산을 생성하는데, 이산화탄소는 탄산으로 용해된다”며 “이것은 상쾌한 맛을 내지만 음료를 더 산성으로 만든다”고 덧붙였다. 또한 프로세코에 들어있는 설탕은 입안의 박테리아와 상호 작용해 산을 생성하고, 이 산은 치아 법랑질을 천천히 녹여 치아에 구멍이나 충치를 만든다. 특히 전문가들은 프로세코는 탄산과 설탕이 많을 뿐만 아니라 오랫동안 조금씩 마시기 때문에 치아에 안 좋은 맥주나 다른 스파클링 와인, 증류주보다 몇 배는 더 해롭다고 설명했다. 파텔 박사는 “축제 분위기를 즐기고 싶다면 산도가 낮고 설탕 함량이 적은 맑은 술을 마셔야 한다”고 조언했다. 이러한 지적은 앞서 지난 2017년에도 나온 바 있다. 당시 데일리 메일, 가디언, 미러 등 영국 신문들은 치과 전문의들을 인용, 영국인의 프로세코 탐닉으로 치아 건강이 크게 위협받는다는 기사와 칼럼을 올렸다. 영국 언론은 프로세코는 치의학에 있어 3대 ‘악의 축’으로 꼽히는 탄산, 설탕, 알코올이라는 3박자를 충실히 갖춤으로써 법랑질 부식, 충치, 치아의 잇몸 탈락 등을 유발할 수 있다고 경고했다. 다만 이에 대해 이탈리아는 “터무니없다”며 프랑스에서 생산한 스파클링 와인인 샴페인, 영국에서 생산되는 스파클링 와인은 제쳐놓고 이탈리아산 프로세코만 더 위험하다고 꼽는 이유도 이해할 수 없다고 반발한 것으로 알려졌다.

인도네시아의 일부 섬에 살고 있는 코모도 왕도마뱀은 외형 때문에 종종 ‘공룡의 후예’로 불린다. 수컷을 기준으로 몸무게가 70~91kg에 달하고, 몸길이도 3m에 가까워 사람을 공격할 수도 있다. 무는 힘은 강하지 않다고 알려졌지만, 한 번 물리면 독과 함께 치명적인 세균에 감염돼 며칠 안에 사냥감을 죽게 만드는 무시무시한 포식자다. 과거 공룡을 큰 도마뱀으로 생각하던 시절 코모도 왕도마뱀은 공룡과 가장 비슷하게 생긴 파충류로 여겨지기도 했다. 물론 현재는 공룡이 새와 더 가깝다는 사실이 밝혀지긴 했으나 코모도 왕도마뱀은 중생대에서 튀어나온 것 같은 원시적 외형으로 여전히 사람들에게 신비감을 주고 있다. 최근 캐나다 토론토 메트로 동물원의 과학자들은 동물원에서 사육하고 있는 수컷 코모도 왕도마뱀인 ‘킬랏’(Kilat)의 이빨을 연구하던 도중 예상하지 못했던 사실을 발견했다. 칼날처럼 날카로운 이빨을 분석한 결과 전혀 가까운 관계가 아님에도 불구하고 코모도 왕도마뱀의 이빨이 수각류 공룡(이족 보행을 하는 공룡)의 이빨과 매우 흡사하다는 사실을 발견한 것이다.둔해 보이는 외형과 달리 코모도 왕도마뱀의 이빨은 약간 한쪽으로 휘어진 칼처럼 생겼으며, 칼날에는 예리한 톱날이 촘촘하게 돋아 있다. 이 톱니는 단단한 상아질로 코팅되어 있어 두꺼운 살과 질긴 가죽도 쉽게 자를 수 있다. 따라서 코모도 왕도마뱀에 물리면 설령 운 좋게 치명상을 피한 동물이라도 이빨이 몸속 깊이 파고들면서 세균과 독이 퍼지게 된다. 결국 불운한 사냥감은 며칠 안에 죽게 된다. 수각류 육식 공룡이 독을 지녔는지 여부는 확실치 않지만, 일단 물리면 이빨 형태가 유사한 점으로 미뤄볼 때 코모도 왕도마뱀처럼 치명적인 상처가 났을 것이다. 몸속 깊이 파고들 수 있는 칼날 같은 이빨에 크게 물린 초식 공룡은 즉사하지 않더라도 과다 출혈과 감염으로 죽게 될 가능성이 높다. 코모도 왕도마뱀처럼 이렇게 죽은 시체를 처리하는 것도 또 다른 사냥 방법이었을 것이다. 이번 연구에서 밝혀진 또 다른 사실은 코모도 왕도마뱀의 이빨 교체 주기가 아주 짧다는 것이다. 형태의 유사성과 달리 이빨의 수명은 수각류 육식 공룡이 더 우수했다. 코모도 왕도마뱀의 이빨은 쉽게 빠지고 금방 새 이빨이 나는 데, 교체 주기가 40일에 불과할 때도 있다. 상당히 공들인 이빨임에도 불구하고 생각보다 교체 주기가 짧은 이유는 분명하지 않다. 반면 수각류 공룡은 이보다 교체 주기가 더 길어 3개월에서 1년 정도 걸렸던 것으로 보고 있다. 수각류 공룡과 코모도 왕도마뱀의 톱날 이빨은 서로 연관이 없는 생물이 비슷한 환경에서 비슷한 형태로 진화하는 수렴진화의 사례로 볼 수 있다. 정작 수각류 육식 공룡의 후예인 새는 진화 과정에서 이빨을 잃어버렸지만, 섬에서 최상위 포식자로 진화한 코모도 왕도마뱀은 육식 공룡처럼 큰 먹이도 쓰러뜨릴 수 있는 날카로운 이빨을 진화시킨 것이다. 역사의 아이러니이지만, 비슷한 생태학적 지위를 차지한 동물은 비슷한 형태로 진화할 수 있다는 사실을 다시 한번 보여준 사례로 생각된다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

산업혁명 이후 20세기 초까지도 많은 나라가 ‘보이지 않는 손’에 모든 것을 맡기는 자유방임주의 경제를 적용했습니다. 산업혁명이 시작됐을 때 기계화를 통한 대량생산은 인류를 풍요롭게 만들 것이라는 기대감과 달리 자본가들은 비싼 기계를 도입하는 대신 임금이 싼 여성이나 아동을 고용했습니다. 특히 영국의 산업화가 한창이던 18~19세기 노동환경은 악명이 높습니다. 당시를 포착한 그림이나 사진에서는 장시간 노동과 열악한 작업 환경에 시달리는 여성, 아동 노동자들의 모습을 엿볼 수 있습니다. 과학기술 덕분에 그동안 기록으로만 남아 있던 열악한 노동환경이 노동자에게 미치는 영향들이 속속 밝혀지고 있습니다. 뉴질랜드 오타고대 해부학과, 영국 더럼대 고고학과, 에든버러대 역사·고전·고고학부, 브라이턴대 응용과학부, 호주 퀸즐랜드대 공동 연구팀은 18~19세기 영국 산업화 시기 노동자들이 아동기부터 심각한 비타민D 결핍증을 겪었다는 사실을 확인했습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 플로스원 2월 1일자에 실렸습니다. 18~19세기 산업화 시절 가혹한 노동환경과 영양실조로 노동자들은 각종 질병에 쉽게 걸렸으며 낮은 기대수명으로 이어졌습니다. 의학자들에 따르면 당시는 열악한 환경에 어린 시절부터 비타민D 결핍증이 심해 뼈 발육에 장애가 생기는 구루병을 비롯해 각종 근골격계 질환의 발병률도 높았습니다. 지난해 영국, 체코, 네덜란드 국제 공동 연구팀은 1783~1864년에 사망해 영국 북요크셔주의 한 공동묘지에 묻힌 8~20세 남녀 아동·청소년 154명의 유골을 대상으로 동위원소 분석을 했습니다. 그 결과 아동·청소년 노동자들이 저성장, 비타민 결핍, 호흡기 질환, 골격계 질환에 시달렸음을 밝혀내기도 했습니다. 이전 연구들이 골격 증거에만 의존한 것에 비해 이번에는 전반적인 건강 상태를 한눈에 파악할 수 있는 치아에 초점을 맞췄습니다. 연구팀은 영국 북부 코치레인 공동묘지에서 발굴한 24명의 남녀 치아 표본을 분석했습니다. 연구팀은 석회화되지 않은 치아 상아질 조직을 펩타이드 분석했습니다. 그 결과 조사 대상의 4분의3에 해당하는 18명이 어린 시절부터 미네랄 대사 장애를 겪은 것으로 확인됐습니다. 미네랄 대사 장애는 여성보다 남성이 더 심각했던 것으로 조사됐습니다. 사람의 치아는 나무의 나이테와 같은 역할을 하기 때문에 이를 분석한 결과 치아 조직 발달 이상이 매년 누적됐다는 것도 확인했습니다. 원인은 영양실조였다고 합니다. 전문가들은 이번 연구와 앞선 연구를 미뤄 볼 때 비타민D 결핍증은 산업혁명기 영국 사회 전체에서 나타났던 일종의 산업재해였다고 평가했습니다. 연구를 이끈 레베카 고랜드 영국 더럼대 교수(보건고고학)는 “산업혁명기와 비교할 수는 없겠지만 현재도 열악한 환경에서 근무하는 노동자들이 적지 않다”면서 “이번 연구는 열악한 노동환경이 노동자 개인뿐만 아니라 사회적 비용을 증가시킬 수 있음을 암시한다”고 말했습니다.

DNA 분석 관건… 부식심해 난관 예상 법과학자들 “증거 없는 추정은 금물”옛 광주교도소 터에서 신원 미상의 유골 40여구가 발견돼 의문이 증폭되고 있는 가운데 법과학자들이 죽은 이들의 신원 확인에 나섰다. 1980년 5·18민주화운동 당시 희생자일 가능성이 거론되지만 법과학자들은 “증거 없는 추정은 금물”이라고 선을 긋는다. 유골이 뒤엉킨 채로 발견돼 시신별로 구분하는 작업이 필요한 데다 부식도 많이 진행돼 유전자(DNA) 확인 작업은 수개월이 걸릴 전망이다. 신원 확인을 위한 유전자 대조 작업에 필요한 5·18 유가족의 유전자 정보가 완전하지 않다는 점도 걸림돌이다.국립과학수사연구원은 23일 합동조사반, 5·18 관계자들과 회의를 열고 구체적인 유골 감식 기법과 참관 대상 등을 협의할 예정이다. 앞서 지난 19일 광주 북구 문흥동 옛 광주교도소 무연고자 공동묘지 합장묘 1기에서 80여구의 유골이 나왔다. 40여구는 땅속에 보관된 상자 형태의 콘크리트 구조물에서, 나머지 40여구는 콘크리트 구조물 위를 덮은 봉분 흙더미에 섞여 흩어진 채 발견됐다. 교도소 기록에는 41구의 유골이 합장됐다고 나오는데 신원 미상의 유골이 40여구 더 나온 것이다. 국과수는 광주과학수사연구소로 책임자급 본원 직원들을 보내 유골의 뼈를 수습·분류해 정확한 유해 수를 확인하고 DNA 샘플을 채취할 예정이다. 국과수 관계자는 “유골을 확인해야 얼마나 시일이 걸릴지 알 수 있다”고 말했지만 워낙 많은 유골이 발견돼 최소한 5~6개월은 걸릴 것이라는 관측이 나온다. 누구의 유골인지 확인하려면 먼저 뼈를 빻아서 DNA를 채취해야 한다. 이를 위해서는 한 사람 단위로 뼈를 모으고, 보존이 잘된 부위를 골라야 한다. 국과수 관계자는 “허벅지뼈처럼 단단하고 큰 뼈일수록 온전한 DNA가 남아 있을 가능성이 크고 상아질로 이뤄진 치아에는 가장 마지막까지 DNA가 남는다”면서 “다만 땅속에서 40년 이상 썩은 뼈는 내부 세포가 파괴되기 때문에 DNA 분석이 길게는 한 달 이상 걸릴 수도 있다”고 말했다. 어렵사리 뼛가루에서 DNA를 추출한다 해도 다음 단계인 유전자 대조 작업에서 막힐 가능성이 크다. 광주시에 따르면 5·18 당시 행방불명돼 아직 찾지 못했다고 가족이 신고한 사람은 모두 242명이다. 하지만 광주시는 이 중 152명의 가족(322명)에 대해서만 혈액 DNA를 확보했다. 행불로 신고된 사람 가운데 최소 89명은 DNA를 대조할 샘플 자체가 없는 셈이다.사인을 밝혀내는 작업은 더 까다롭다. 발견된 유골 가운데 두개골 2점에서 구멍이 뚫린 흔적이 발견되면서 총상에 따른 사망 가능성이 제기됐지만 정확한 사인을 밝히기 위해서는 3차원(3D) 정밀 감식 등이 필요하다. 두개골이 부식되면서 자연스럽게 생긴 구멍일 수 있기 때문이다. 합동감식반 관계자도 “두개골에서 발견된 구멍을 총상 등 외상의 흔적으로 보기는 쉽지 않다”고 밝혔다. 이번에 발견된 유골을 섣불리 5·18과 연관 지을 수 없다는 지적도 나온다. 특히 봉분 흙더미에서 발견된 유골이, 1975년 묻힌 것으로 알려진 콘크리트 구조물 안의 유골보다 부식이 심하다는 점에서 신원 미상의 유골이 그 이전에 묻혔을 가능성도 거론된다. 다만 전문가들은 산소 접촉 등 주변 환경에 따라 부식 속도가 달라질 수 있어 정확한 감식이 필요하다고 입을 모았다. 이숭덕 서울대 법의학 교수는 “관에 들어가면 산소 접촉이 줄어들어 상대적으로 보존이 잘된다”면서 “단순히 부패 정도만으로 유골이 묻힌 시기를 단정하는 것은 오히려 비과학적인 분석”이라고 말했다. 김주연 기자 justina@seoul.co.kr윤연정 기자 yj2gaze@seoul.co.kr

심해에는 아직 인류가 모르는 평범하지 않은 외양을 가진 물고기들이 많다. 이중 학계에 알려진 ‘대표선수’는 이름도 거창한 ‘드래곤피시’(dragonfish)다. 수심 1500~4500m의 심해에 서식하는 드래곤피시는 영화 속에 등장하는 외계 생명체를 연상시킬 정도의 무시무시한 얼굴과 25㎝ 정도의 뱀같이 긴 몸통을 가지고 있다. 또한 빛 한 줄기 들어오지 않는 심해에 살지만, 큰 눈과 날카로운 수많은 이빨로 무장해 덩치는 작지만 심해의 '흉악한 포식자'로 불린다. 최근 미국 캘리포니아대학 샌디에이고캠퍼스(UCSD) 연구팀은 드래곤피시의 이빨이 투명해 심해에서는 잘 보이지 않는다는 연구결과를 발표했다. 드래곤피시는 다른 많은 심해어종처럼 발광기관을 갖고있다. 심해에서 희미하게 생체발광을 하며 빛을 반사하는 것. 그러나 무시무시한 이빨이 거의 투명해 먹잇감에 보이지 않는다는 것은 사냥에 있어 큰 장점이 된다. 이유는 드래곤피시가 입을 최대 120도 쫙 벌리고 매복해있다가 다른 물고기를 한입에 꿀꺽하기 때문이다. 곧 심해에 사는 먹잇감은 드래곤피시가 입을 쫙 벌리고 있다는 사실을 알아채지 못한다. UCSD 연구팀은 드래곤피시의 이빨을 전자현미경 등을 이용해 그 성분과 구조를 분석했다. 그 결과 드래곤피시의 이빨 역시 사람의 치아와 비슷한 물질로 구성되어 있었다. 이빨의 표면에는 이를 보호하는 견고한 에나멜질을 형성되어 있고 단단한 상아질이 자리잡고 있다. 그러나 전자현미경으로 분석한 결과 이빨 물질의 배열 구조는 많이 달랐다. 에나멜에 미세한 나노결정이 점점이 배열되어 있는데 이는 생체 발광 빛이 열린 턱에서 반사되는 것을 막는다는 것을 확인했다.연구를 이끈 마크 마이어스 연구원은 "대부분의 심해어종은 독특한 적응력을 갖고있다"면서 "생물발광, 작은 빛에도 볼 수 있는 눈, 자신보다 훨씬 더 큰 먹이를 집어삼킬 수 있는 입 등이 그 예"라고 설명했다. 이어 "드래곤피시의 쫙 벌어지는 입과 심해에 들어가면 투명해져 보이지않는 이빨도 매력적인 진화의 결과"라면서 "드래곤피시의 이빨은 향후 투명하고 단단한 물질을 만들어내는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 한편 지난 2017년 발표된 스미스소니언 자연사박물관 연구팀의 논문에 따르면 드래곤피시의 이빨의 용도는 다른 포식동물과도 다르다. 논문저자인 G. 데이비드 존슨 박사는 “수많은 날카로운 이빨은 먹이를 씹어먹는 용도가 아니다”면서 “이는 입안으로 들어온 먹이가 도망가지 못하게 하는 일종의 감옥 창살같은 역할을 하는 것”이라고 밝혔다. 이어 “자신보다 덩치 큰 물고기를 삼키면 뱀처럼 드래곤피시의 위도 팽창한다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

차량용 광택기로 치아 미백하는 엽기적인 남성들의 모습이 화제다. 최근 이라크에서 차량용 전동 광택기로 치아 미백하는 남성 영상을 지난 4일 영국 데일리메일이 보도했다. 영상에는 차고에서 차량용 전동 광택기를 들고 있는 남성과 파란색 셔츠 차림의 앉아 있는 남성이 보인다. 놀랍게도 남성은 차량용 전동 광택기를 사용해 남성의 치아를 닦는다. 굉음을 내며 광택기기 회전하며 치아 면을 깎아내자 남성은 고통을 호소한다. 하지만 정비공 겸임의 치과의사(?)는 환자(?)를 혼내며 참을 것을 강요한다. 치과 전문의에 따르면 “상아질을 보호하는 유백색의 반투명하고 단단한 물질인 에나멜질은 혈관이나 신경은 없지만 한번 부식되면 회복되지 않으므로 이러한 행위는 매우 위험하다”면서 “의료용 치과 전문 도구가 아닌 장비로 치료받을 시에는 감염이나 치아가 상할 수 있다”고 경고했다. 한편 엽기적인 남성들의 영상을 접한 한 네티즌은 “치아는 깨끗해졌지만 잇몸은 죽었다”며 그들의 어리석음을 꾸짖었다. 사진·영상= Liveleak.com 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

중생대 백악기 말의 공룡이 왜 멸종하게 되었는지에 관한 수수께끼가 마침내 풀렸다. 최근 플로리다 주립대학과 캘거리대학의 자연과학자들은 공룡이 알에서 깨어나 성체기로 접어드는데 너무 오랜 시간이 걸리기 때문에 6500만 년 전 운성의 충돌 이후 충분한 개체수를 회복하지 못했다는 연구결과를 발표했다. 이 연구는 미국국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 연구팀은 CT스캐너를 통해 이미 형성된 배아의 치열을 시각화했고, 몇 개의 이빨을 뽑아냈다. 그 후 이빨에 난 흔적들을 근거로 공룡이 부화하는데 얼마만큼의 시간이 걸리는지 계산할 수 있었다. 이빨에는 상아질이라는 단단한 부분이 있는데, 그 곳에 매일 새로운 층의 선들이 생겨난다고 한다. 이빨의 생장선은 공룡이 얼마의 시간 동안 알 속에서 자랐는지 정밀하게 보여준다. 과학자들은 미세한 생장선을 세서 공룡이 태어나는데 3~6개월 정도의 시간이 소요된다는 사실을 알아냈다. 그리고 오랜 부화기간이 알에서 갓 깨어난 새끼와 그를 낳은 부모가 포식자에게 잡아먹히기 쉽게 만들고, 종족을 재확립하는데 어려움을 겪게 한다는 결론을 도출했다. 플로리다주립대학의 생물과학 교수인 그레고리 에릭슨은 "사실상 아무것도 알려지지 않았지만, 공룡에 관한 가장 위대한 수수께끼 중 일부는 그들의 태생학과 관계가 있다"고 전했다. 반면 조류와 작은 포유류는 새끼가 태어나는데 불과 몇 주밖에 걸리지 않는다. 과학자들은 조류가 현존하는 공룡일 수 있다는 이유로 11~85일 안에 부화하는 새와 공룡의 산란기가 유사하다고 오랫동안 추측해왔다. 그러나 비슷한 크기의 파충류 알은 전형적으로 몇 주 내지 몇 개월까지 두 배 넘게 걸린다. 공룡이 둘 중 어디에 적합한지 알아내기 위해 공룡 배아의 화석을 연구하게 된 셈이다. 캘거리대학의 지구과학과 부교수인 달라 젤레니츠스키는 "배아는 공룡이 어떻게 진화했고, 얼마나 빠르게 자랐는지를 보여주는 동시에 새나 파충류 중 어디와 더 유사한지 우리에게 말해준다"고 설명했다. 또한 "알에 있는 시간은 성장과정에서 중요한 시간이다. 그러나 공룡의 배아가 희귀한 것으로 봐서 초기 성장시기도 불충분한 것으로 보인다"고 덧붙였다. 연구진들이 검사한 공룡 배아는 두 종류다. 하나는 3개월 정도 된 프로토케라톱스, 다른 하나는 6개월 된 히파크로사우르스의 배아였다. 각각 고비사막과 캐나다 알버타주에서 발견됐다. 사진=텔레그래프 캡쳐 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

우리 인간은 만 6세부터 8세까지 태어나 처음 난 이가 빠지고 새롭게 자란 치아로 평생을 살아간다. 그런데 최근 미국과 영국의 과학자들이 물고기로부터 치아 성장과 관련한 유전자를 찾아내고 있다는 연구논문이 발표돼 학계는 물론 일반인의 관심이 쏠리고 있다. 이 연구가 인간에게 있어 새로운 치아를 재생할 수 있다는 가능성을 제시했기 때문. 미국 메디컬데일리와 영국 데일리메일 등 외신에 따르면, 미국 조지아공대와 조지아리젠츠대, 영국 킹스칼리지런던 공동 연구진이 평생 이빨이 재생하는 물고기를 발견한 것을 토대로 인간의 치아를 재생하기 위한 연구를 진행하고 있다. 연구진은 아프리카 말라위 호수에 사는 열대 민물고기인 ‘키크리류’(Cichlids)가 이빨이 빠져도 빠진 자리에 완벽하게 새 이빨이 자라는 것을 보고 연구에 착수했다. 키크리류는 다 자란 뒤에도 수백 개의 이빨이 새로 나는 것으로 알려졌다. 현재 연구진은 배아 상태의 키크리류에서 상피세포가 어떻게 ‘이빨’이나 맛을 느끼는 미각 세포가 모여 이뤄진 ‘맛봉오리’(taste bud)로 분화하는지는 물론 실험 쥐의 이빨 분화도 함께 연구했다. 이를 통해 새로운 이를 자라게 하는 생체 구조가 기존 생각보다 훨씬 이른 시기에 활성화되는 메커니즘을 우리 인간에게도 적용할 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다. 연구를 총괄한 토드 스트릴먼 조지아공대 생물학부 교수는 “이번 연구로 치아와 맛봉오리의 ‘발육 형성성’(developmental plasticity)을 발견해 상피세포가 치아나 맛봉오리로 발달하는 제어 경로를 연구하고 있다”고 말했다. 연구진은 배아 상태인 키크리류의 똑같은 상피세포로부터 이빨과 맛봉오리가 어떻게 성장하는지 연구했다. 이런 물고기는 인간과 달리 혀가 없어 맛봉오리가 이빨과 결합해 있거나 때로는 이빨과 가까운 위치에 있다. 말라위 호수에 서식하는 키크리류는 자신이 사는 환경에 따라 적응해 있었다. 플랑크톤을 먹는 키크리과 물고기는 먹이를 눈으로 보고 입으로 빨아들여야 하므로 이빨이 거의 없었다. 하지만 바위에 붙은 조류를 뜯어 먹고 사는 종을 이빨은 물론 맛을 구분하는 맛봉오리도 다수 존재했다. 또 연구진은 상관성이 높은 이들 두 종을 교배시켜 2세대 교배종 약 300마리를 키워 이들의 유전적 차이를 분석해 유전적 변형 요소를 구분해냈다. 이에 대해 스트릴먼 교수는 “키크리류 교배종으로부터 각각 이빨과 맛봉오리 구조 밀도 사이의 긍정적인 상관성을 조절하는 유전체 지도를 그려낼 수 있었다”면서 “UCL 연구진과의 공동 연구에서는 실험 쥐의 이빨과 맛봉오리 발달에 지금까지 연구가 덜 된 몇몇 유전자가 관여한다는 사실을 입증할 수 있었다”고 밝혔다. 연구진은 이빨과 맛봉오리의 발달 경로에 영향을 미치는 두 화학물질 용액에 배아 상태인 키크리류를 각각 집어넣는 실험을 통해 두 기관의 발달을 조작했다. 각 변화는 물고기 알이 수정된지 5~6일쯤 일어났다. 이에 대해 스트릴먼 교수는 “아무래도 일반 상피세포에는 이빨이나 맛봉오리로 변화하는 발달을 촉진하는 일종의 스위치가 있는 것 같다”고 말했다. 이빨과 맛봉오리는 매우 다른 목적으로 해부학적인 형태를 지니고 있다. 하지만 배아 키크리류의 턱 발달 과정에서는 같은 종류의 상피세포로부터 유래하는 것이다. 스트릴먼 교수는 “이빨이 발달한 이후에 그 이빨의 법랑질(에나멜질)과 상아질이 형성된다”면서 “발달 초기에 두 기관은 실제로 매우 비슷하다”고 말했다. 이번 연구는 미래 치아의 재생 가능성 여부에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않지만, 치아 성장을 촉진하는 유전자가 특정돼 우리 인간에게 적용 가능한 것이 밝혀지면 새로운 치아를 재생할 수 있다는 가능성을 제시한다. 한편 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보’(PNAS) 최신호(10월 19일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), 조지아공대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 인간은 만 6세부터 8세까지 태어나 처음 난 이가 빠지고 새롭게 자란 치아로 평생을 살아간다. 그런데 최근 미국과 영국의 과학자들이 물고기로부터 치아 성장과 관련한 유전자를 찾아내고 있다는 연구논문이 발표돼 학계는 물론 일반인의 관심이 쏠리고 있다. 이 연구가 인간에게 있어 새로운 치아를 재생할 수 있다는 가능성을 제시했기 때문. 미국 메디컬데일리와 영국 데일리메일 등 외신에 따르면, 미국 조지아공대와 조지아리젠츠대, 영국 킹스칼리지런던 공동 연구진이 평생 이빨이 재생하는 물고기를 발견한 것을 토대로 인간의 치아를 재생하기 위한 연구를 진행하고 있다. 연구진은 아프리카 말라위 호수에 사는 열대 민물고기인 ‘키크리류’(Cichlids)가 이빨이 빠져도 빠진 자리에 완벽하게 새 이빨이 자라는 것을 보고 연구에 착수했다. 키크리류는 다 자란 뒤에도 수백 개의 이빨이 새로 나는 것으로 알려졌다. 현재 연구진은 배아 상태의 키크리류에서 상피세포가 어떻게 ‘이빨’이나 맛을 느끼는 미각 세포가 모여 이뤄진 ‘맛봉오리’(taste bud)로 분화하는지는 물론 실험 쥐의 이빨 분화도 함께 연구했다. 이를 통해 새로운 이를 자라게 하는 생체 구조가 기존 생각보다 훨씬 이른 시기에 활성화되는 메커니즘을 우리 인간에게도 적용할 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다. 연구를 총괄한 토드 스트릴먼 조지아공대 생물학부 교수는 “이번 연구로 치아와 맛봉오리의 ‘발육 형성성’(developmental plasticity)을 발견해 상피세포가 치아나 맛봉오리로 발달하는 제어 경로를 연구하고 있다”고 말했다. 연구진은 배아 상태인 키크리류의 똑같은 상피세포로부터 이빨과 맛봉오리가 어떻게 성장하는지 연구했다. 이런 물고기는 인간과 달리 혀가 없어 맛봉오리가 이빨과 결합해 있거나 때로는 이빨과 가까운 위치에 있다. 말라위 호수에 서식하는 키크리류는 자신이 사는 환경에 따라 적응해 있었다. 플랑크톤을 먹는 키크리과 물고기는 먹이를 눈으로 보고 입으로 빨아들여야 하므로 이빨이 거의 없었다. 하지만 바위에 붙은 조류를 뜯어 먹고 사는 종을 이빨은 물론 맛을 구분하는 맛봉오리도 다수 존재했다. 또 연구진은 상관성이 높은 이들 두 종을 교배시켜 2세대 교배종 약 300마리를 키워 이들의 유전적 차이를 분석해 유전적 변형 요소를 구분해냈다. 이에 대해 스트릴먼 교수는 “키크리류 교배종으로부터 각각 이빨과 맛봉오리 구조 밀도 사이의 긍정적인 상관성을 조절하는 유전체 지도를 그려낼 수 있었다”면서 “UCL 연구진과의 공동 연구에서는 실험 쥐의 이빨과 맛봉오리 발달에 지금까지 연구가 덜 된 몇몇 유전자가 관여한다는 사실을 입증할 수 있었다”고 밝혔다. 연구진은 이빨과 맛봉오리의 발달 경로에 영향을 미치는 두 화학물질 용액에 배아 상태인 키크리류를 각각 집어넣는 실험을 통해 두 기관의 발달을 조작했다. 각 변화는 물고기 알이 수정된지 5~6일쯤 일어났다. 이에 대해 스트릴먼 교수는 “아무래도 일반 상피세포에는 이빨이나 맛봉오리로 변화하는 발달을 촉진하는 일종의 스위치가 있는 것 같다”고 말했다. 이빨과 맛봉오리는 매우 다른 목적으로 해부학적인 형태를 지니고 있다. 하지만 배아 키크리류의 턱 발달 과정에서는 같은 종류의 상피세포로부터 유래하는 것이다. 스트릴먼 교수는 “이빨이 발달한 이후에 그 이빨의 법랑질(에나멜질)과 상아질이 형성된다”면서 “발달 초기에 두 기관은 실제로 매우 비슷하다”고 말했다. 이번 연구는 미래 치아의 재생 가능성 여부에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않지만, 치아 성장을 촉진하는 유전자가 특정돼 우리 인간에게 적용 가능한 것이 밝혀지면 새로운 치아를 재생할 수 있다는 가능성을 제시한다. 한편 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보’(PNAS) 최신호(10월 19일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), 조지아공대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한국기초과학지원연구원이 6일 ‘과학 이미징 사진공모전’ 수상작 10편을 발표했다. 전자현미경 등으로 촬영한 사진 중 과학적 의미와 예술성을 동시에 갖춘 작품을 뽑아 시상하는 행사다.맨 위부터 차례로 대상을 받은 ‘민들레씨의 지구별 여행’(충남대 화학과 김한빛씨·주사전자현미경으로 유기반도체 나노 전선을 찍은 것), 금상 ‘분화’(국립보건연구원 최기주 선임연구원·주사전자현미경으로 어린이 치아 뿌리 상아질 표면을 찍은 것), 은상 ‘카카라키 앵무새’(부산대 의과학과 박사과정 최민희씨·전계방사형 주사현미경으로 배추흰나비 날개를 찍은 것), 동상 ‘보름달’(충남대 교육대학원 석사과정 이현주씨·투과전자현미경을 이용해 인플루엔자 바이러스를 촬영한 것). 한국기초과학지원연구원 제공

해외 직구가 대세다. 정식 수입 대행사를 통해 구매하는 것보다 종류도 다양하고 가격도 저렴해 언어만 잘 통한다면 해당 기업의 홈페이지를 통해 직접 구입하는 것이 훨씬 낫다는 것이 소비자들이 판단이다. 국내에서 유행하듯 번지고 있는 ‘해외 직구’ 행렬이 국내뿐 아니라 중국에서도 심심치 않게 관찰된다. 바로 최근 들어 급속하게 늘어나고 있는 국내 중국인 관광객인 ‘요우커’를 통해서다. 요우커들은 관광뿐 아니라 뛰어난 기술력과 디자인으로 무장한 국내 제품들을 눈여겨 보며 짐가방을 가득 채우고 있다. 전자제품, 의류, 화장품 등 종류도 다양하다. 최근 중국 요우커들 사이에서 쇼핑 필수품이 된 제품 중 하나는 바로 치아 미백제 ‘줌리얼 키트2’다. 치아 미백제 줌리얼 키트2 역시 국내뿐 아니라 입소문을 타고 중국에까지 퍼지면서 국내로 관광 온 중국인들에겐 쇼핑 필수품이 됐다. 치아 미백제 줌리얼 키트2는 치아 손상 없이 치아미백을 도와주는 제품으로 1일 1회, 30분만 투자하면 2주 후에는 효과적으로 미백이 완성된 치아를 만날 수 있다. 과산화 수소로서 3% 이하를 주성분으로 착색물질의 화학적 분해, 용매와 분해에 의한 제거, 법랑질과 상아질 사이 부위 얼룩까지 제거해 주며, 치아표면을 깍거나 갈지 않아 치아에 자극이 적고 착색된 물질만 제거하기 때문에 안심하고 사용할 수 있는 것이 특징이다. 간편한 사용법도 줌리얼 키트2가 사랑 받고 있는 이유 중 하나다. 점도가 높아 치아에서 흘러내리지 않아 편리하고, 휴대가 간편해 장소와 상관없이 사용할 수 있다. 무엇보다 저렴한 가격이면서도 치과에서 미백 시술제로 사용하고 있는 성분과 동일한 성분으로 안전하게 제조된 제품이라는 점이 국내뿐 아니라 중국인들에게까지 강하게 어필했다. 줌리얼 키트2 관계자는 “중국인들이 줌리얼 키트2의 소문을 듣고 먼저 찾아와 제품을 구매해서 우리도 깜짝 놀랐다”고 밝히며 “중국인들은 자국보다 뛰어난 기술력과 제품력을 지닌 대한민국 제품을 선호하는 경향이 있기 때문에, 앞으로도 우수한 제품으로 국내뿐 아니라 중국에도 적극 진출하겠다”고 포부를 밝혔다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr