콜라에 멘토스를 집어넣는 동영상을 한 번쯤 봤을지도 모르겠다. 매우 저렴하고 간단하면서도 안전하게 극적인 화학 반응을 시연할 수 있는 이 실험은 전 세계 동영상 제작자들과 실험 시연자들에게 인기있는 소재다. 이 실험의 기본적 원리는 비교적 간단하지만 미시적인 차원에서의 현상에 대해서는 아직 자세히 밝혀지지 않았다. 따라서 아직 “과학적으로 해명되지 않은 것인가?”라고 질문할지도 모르지만, 사실 이 원리를 그렇게까지 진지하게 연구하는 사람이 없다는 점이 가장 큰 이유다. 그렇지만 콜라에 멘토스를 넣는 이 실험을 소재로 연구논문을 쓰는 연구자들은 세상에 적지 않게 존재한다. 최근 미국의 한 연구자도 이 연구를 업데이트하기 위해 기압이 다른 다양한 고도에서 실험을 반복했으며 마지막에는 로키산맥까지 올라가 해발 4300m의 고원에서 실험을 진행했다는 것이다. 심지어 그 성과는 논문으로 정리돼 콜라에는 멘토스를 집어넣는 것이 이 실험에서 가장 좋은 이유를 밝히고 있다. 이 연구는 콜라 멘토스 실험의 팬임을 자처하는 미국 스프링아버대의 연구자 토머스 컨츨먼 박사에 의해 발표됐다.이른바 ‘멘토스 가이저’(가이저는 간헐천이라는 뜻)라는 이름으로도 알려진 이 실험은 콜라 패트병에 멘토스를 집어넣으면 간헐천처럼 거품이 넘쳐나는 것이다. 실험에 쓰이는 콜라는 다이어트 콜라가 거품을 힘차게 뿜어내 가장 적합하며 그 속에 집어넣는 사탕도 멘토스가 가장 좋다. 거품이 뿜어져 나오는 현상이 발생하는 이유는 단순하다. 탄산음료는 고압에서 용액 안에 탄산가스가 용해된다. 이 기체는 공기에 닿음으로써 대기 중으로 벗어나게 된다. 공기에 닿는 용액의 표면이 커질수록 빠져나가는 탄산가스의 양도 많아진다. 탄산음료를 흔들면 단번에 내용물이 넘쳐 버리는 것도 이 작용이 원인이다. 멘토스는 다공질의 사탕으로, 그 표면에는 미세한 기포가 다수 존재한다. 콜라에 멘토스를 넣으면 이 작은 기포를 결정핵으로 해서 탄산가스가 기화해 나가므로 탄산음료병을 흔든 것과 같은 상태가 돼 음료가 넘쳐나는 것이다. 이 기포의 크기는 이론상 1마이크로미터(1㎛, 100만분의 1m) 이상일 필요가 있다고 알려졌다. 하지만 한 개의 표면 기포가 커지면 그만큼 표면에 만들어지는 기포의 수는 줄어든다. 이산화탄소가 용액에서 효율적으로 빠져나가기 위해서는 각각의 기포에 충분한 탄산가스가 흘러 들어가는 최적의 조건이 필요하다. 이 밖에도 멘토스는 용해된 탄산가스를 억제하는 액체의 표면 장력을 무너뜨리는 계면활성제가 포함되는 등의 요인도 있지만, 이번 연구에서는 물리적인 영향을 주로 조사했다. 이번 실험의 연구자는 콜라 멘토스 실험을 하기에 최적인 표면 기포의 크기와 밀도를 명확하게 하려 했다. 하지만 이 전자현미경 수준의 미세한 세계를 실험하는 순간에 관찰하는 것은 쉽지 않다. 따라서 이때의 반응을 추측할 수 있는 물리적인 자료를 수집하기로 그는 생각한 것이다.컨츨먼 박사는 고도가 높은 곳에서 이 실험을 하면 반응이 훨씬 더 극적으로 나타난다는 것을 알아냈다. 그리고 다양한 고도에서 실험을 반복하며 영향을 기록해 나갔다. 그는 어머니날 가족 여행 중에 방문한 곳에서 콜라 멘토스 실험을 반복했다. 이 여행 중 그는 데스밸리 해안의 해발 고도에서부터 로키산맥의 파이크스 피크 산정상의 해발 4300m 고원에서까지 콜라 멘토스 실험을 했다. 단순한 장난처럼 보일 수 있지만 이는 사실 진지한 실험 연구이다. 컨츨먼 박사는 이 실험에서 기압만으로는 관측결과를 설명할 수 없음을 발견하고 발포작용에 기여하는 변수를 도출했다. 그가 기압의 변화와 발포로 인해 상실된 질량의 관계에서 얻은 방정식을 계산한 결과, 발포에 최적인 사탕 표면의 결정핵생성 기포 크기는 2~7㎛인 것으로 나타났다. 이는 현미경으로 확인되는 멘토스 표면의 기포 크기와 밀도에 가까운 것으로 왜 멘토스가 이 실험에 최적인지를 물리적으로도 설명한다. 자세한 연구 논문은 미국 화학회의 동료검토 학술지 ‘화학교육저널’(Journal of Chemical Education) 2월27일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

논란 확산하자 백악관이 일축하고 나서 도널드 트럼프 미국 행정부 내 코로나19 태스크포스(TF)의 ‘간판’인 앤서니 파우치 미국 국립보건원 산하 국립알레르기·전염병 연구소(NIAID) 소장의 거취 논란이 수면 위로 떠올랐다. 파우치 소장이 부활절인 12일(현지시간) CNN 방송 인터뷰에서 트럼프 행정부가 발병 완화 조치를 더 일찍 했더라면 많은 생명을 살릴 수 있었을 것이라고 언급한 뒤 몇 시간 지나 트럼프 대통령이 “파우치를 잘라라”(FireFauci)라는 해시태그가 달린 트윗을 리트윗했기 때문이다. 논란이 확산하자 일단 백악관이 해임설을 일축하고 나섰다. 미 언론들은 13일 파우치 소장에 대한 트럼프 대통령의 ‘분노’가 폭발해 인내심이 한계에 달한 것 아니냐면서 파우치 소장의 TF 내 거취에 실제 변화가 생길지에 촉각을 세웠다. 파우치 소장의 CNN 언급은 트럼프 대통령이 코로나19와 관련해 지난 1월부터 앨릭스 에이자 복지장관으로부터 수차례에 걸쳐 그 위험성을 직접 보고받고도 묵살했다는 뉴욕타임스(NYT) 보도가 나오는 등 행정부의 늑장 대처 책임론이 도마 위에 오른 상황에서 나온 것이다. 이와 관련해 호건 기들리 백악관 부대변인은 “미디어들이 이런 식으로 떠들어대는 건 터무니가 없다. 트럼프 대통령은 파우치 박사를 해임하지 않을 것”이라고 밝혔다고 미 언론들이 보도했다. 기들리 부대변인은 이어 “파우치 박사는 그동안도 그랬고 여전히 트럼프 대통령의 신뢰받는 참모로 남아 있다”고 설명했다.“트럼프, 최근 코로나19 관련 언론 보도 불만” 과학자이자 의사인 79세의 파우치 소장은 코로나19 TF의 핵심 멤버로, 때때로 트럼프 대통령과의 마찰을 감수하고 소신발언을 하며 코로나19 정국에서 존재감을 보여 왔다. ‘Mr. 전염병 대통령’, ‘Mr. 바른 소리’ 등의 별명도 얻었다. 이 때문에 쓴소리 하는 참모를 싫어하는 것으로 유명한 트럼프 대통령의 눈 밖에 나는 것 아니냐는 관측도 제기돼 왔다. 트럼프 대통령은 실제로 에이자 장관과 함께 파우치 소장에 대한 불평을 최근 주변에 쏟아냈던 것으로 알려졌다.트럼프 대통령은 지난 주말 내내 주변 인사들에게 전화를 걸어 자신의 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 대응을 둘러싼 최근의 언론 보도에 대해 불만을 터뜨렸다고 CNN이 보도했다. 트럼프 대통령은 “모든 사람들이 자신들에 대해 좋게 보이려고 애쓴다”며 특히 파우치 소장과 에이자 장관 2인을 겨냥했다는 것이다. 이와 관련해 트럼프 대통령은 “파우치는 왜 나에 대해서 좋은 말을 하지 않는가”라고 반문하는 등 한동안 파우치 소장에 대해 조바심을 내비쳐왔다고 CNN이 한 소식통을 인용해 보도했다.최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

사람들은 과학적 진실이 존재하고 과학계에는 매우 엄격한 학문적 잣대가 있으며 그런 검증 절차를 거친 논문들은 진실을 기록하고 있는 것이라는 신뢰를 갖고 있다. 많은 부분 사실이다. 그렇지만 과학연구에도 특정 이익집단의 지원을 받거나 이념적 소신에 입각해 왜곡된 내용을 이야기하고 잘 검증된 내용인 것처럼 제시하는 경우가 종종 있다. 이런 ‘연구 결과’들은 순수과학 분야보다는 사회에 영향을 많이 미치고 정책적 판단의 근거가 되는 분야에서 특정 산업의 이해관계나 특정 지역민들의 정서에 따라 어느 한쪽의 손을 들어 주는 경우가 많다. 과학 연구는 그 특성상 지원이 필요한 것이 사실이다. 국가 지원 이외에 수많은 지원들 중에는 학문적 청렴성을 오염시키는 것들이 섞여 있다. 공개경쟁을 통한 연구비 수주가 아닌 지원을 받는 연구들은 바라는 결과의 방향성에 따라 원하는 결론을 내려고 한다. 연구를 처음 설계하는 과정부터 원하는 결론에 맞게 한다든지, 데이터를 왜곡하거나 공공데이터를 독점한다든지, 특정 연구자들을 의도적으로 배제한다든지 하는 일들이 비일비재하다. 금전적 이해 이외에도 정책입안을 통한 권력 등 다른 이익을 노린 연구들도 간혹 있다. 이런 연구 결과들도 엄격한 학문적 잣대로 걸러낼 수 있는 것 아닌가 하는 의문이 생길 수 있다. 논문 발표 과정에서 검증은 매우 엄격하지만 학술매체들도 다양하기 때문에 이런 오염된 결과들을 완벽히 걸러내는 것은 불가능하다. 또 그런 연구를 지원하는 조직들의 영향력이 매우 크기 때문에 오염된 연구 결과들이 이념에 경도 돼 있는 언론 매체들에 의해 크게 홍보되기도 하는 것이다.양심적 연구를 수행하는 대부분의 과학자들과는 대비되는 권력지향적, 물질지향적 학자들이 섞여 있는 것이 전 세계 과학계의 현실이다. 특히 공공 보건 분야, 환경 분야, 에너지 분야 등에서는 독자의 상상을 초월하는 이득을 취하려는 그룹들이 있다. 이들이 취하는 이득은 적지 않기 때문에 조직적으로 스스로를 비호하고 포장해 과학적 진실을 분별하기 어려워하는 대중에게 쉽게 다가가는 것이다. 과학자는 자신의 생각과 다른 데이터를 얻었을 때 그 생각을 버리고 데이터를 소중히 여기는 자세가 필요하다. 과학이 인간의 다른 활동에 비해서 조금이라도 더 존경을 받는 분야로 남기 위해서는 이런 오염된 연구에 대한 자정이 필요하다. 최근 코로나19, 식량위기, 기후위기 때문에 인간문명세계는 완전히 새로운 국면에 접어들고 있다. 이 험난한 상황에서 우리를 구할 수 있는 것은 과학이라고 많은 사람들이 기대하고 있다. 많은 정책적 판단이 과학적 근거에 기반해서 이루어져야만 하는 때이다. 그런데 철저한 과학적 판단보다는 정치적 판단을 앞세워 ‘전문가적’ 의견을 내고, 이런 과정에서 엄청난 이득을 취하는 과학자들이 간혹 보인다. 공공재여야만 하는 데이터를 교묘하게 독점해 정책연구비를 끌어와 학문적 이득을 취하고 있는 집단도 보인다. 현대 과학의 중심지인 미국에서도 그러하다. 그렇지만 진실된 과학연구를 지원하는 것은 국민들이고 오염된 연구 결과들이 과다한 영향력을 행사하지 못하도록 하기 위해서는 대중의 지지가 더 필요하다. 진실된 과학은 반드시 국민들에게 더 큰 것으로 보답하기 때문이다.

그리스 과학자이자 철학자 아르키메데스는 임금으로부터 왕관의 진품여부를 알아내라는 문제를 부여받고 고민을 하다가 마침내 해결방법을 알아내고 ‘유레카’라고 외치며 벌거벗은 채로 목욕탕 밖으로 뛰쳐나갔다는 일화는 유명하다. 이처럼 이전에는 이해할 수 없던 문제나 개념을 갑자기 이해하게 되거나 창의적인 생각이 떠올랐을 때 사람들은 자신도 모르게 ‘아하’를 외치게 된다. 실제로 어떤 문제를 해결할 때 ‘아하’하는 순간이 없는 경우 정확한 답을 내놓지 못하는 경우가 많다. 뇌과학자들은 이 같은 순간을 ‘아하 효과’나 ‘유레카 효과’라고 부르지만 정확하게 뇌의 어느 부위에서 발생하는지에 대해 정확히 알지 못하고 어떤 순간에 ‘아하’하는 생각이 떠오르는지도 예측하기 어렵다. 미국 드렉셀대 실험심리학 연구팀은 창의적인 생각이 떠올라 ‘아하’하는 순간에는 뇌 속 쾌감중추영역이 폭발적으로 활동한다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’ 10일자에 실렸다. 이번 연구는 ‘유레카 효과’ 연구로 잘 알려진 존 코우니우스 드렉셀대 응용인지뇌과학과 교수팀이 주도했다. 연구팀은 드렉셀대 남녀대학생 44명을 대상으로 단어나 문장을 구성하는 문자 순서를 바꿔 다른 단어나 문장을 만들거나 해독하는 ‘애너그램 퍼즐’을 풀도록 했다. 연구팀은 문제 수준을 점점 높여가면서 실험 참가자들이 시간을 들여 생각하면서 풀도록 했다. 또 이 과정에서 활성화되는 뇌 부위를 찾아내기 위해 연구팀은 실험 참가자들에게 뇌파(EEG) 검사장치를 착용하도록 했다.그 결과 창의적 통찰력이 발생하는 ‘아하’하는 순간에는 뇌파 중 감마파가 증가했으며 대뇌 피질의 보상영역과 쾌감중추 영역이 폭발적인 활동을 보이는 것을 발견했다. 뇌의 이 부위는 맛있는 음식을 먹거나 담배나 술을 포함한 각종 중독성 물질이나 행위를 접했을 때, 오르가즘 같은 경험을 했을 때 활성화된다. 연구팀에 따르면 감파마와 대뇌 피질 보상영역의 활동은 아하 하는 순간 10분의 1초만에 나타나기 때문에 통찰력을 얻는 순간, 어떤 과정을 거쳐 사고가 진행됐는지 스스로 인식하기 어렵다. 뇌의 보상시스템은 단순히 물질적 보상에 반응하는 것이 아니라 특정 행위에 동기를 부여해 성취감을 느꼈을 때 활성화되는 부위다. 연구팀은 퍼즐 애호가, 추리미스터리 소설 팬, 생활수준이 낮은데도 불구하고 예술에 헌신하는 예술가 등도 이 같은 아하효과가 원인이라고 해석했다. 코우니우스 교수는 “아하 또는 유레카하는 순간 뇌는 마치 중독성 있는 자극에 강하게 노출된 것과 비슷한 상태가 된다”라며 “이번 연구를 통해 볼 때 자신의 수준보다 약간 어려운 문제에 끊임없이 도전하고 문제를 해결하는 과정을 반복하는 것이 창조성이나 창의성을 단련시키는데 어느 정도 도움이 될 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“인체 보호하는 T세포 기능 마비시켜” 코로나19가 인체 내 면역세포를 파괴할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 12일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 상하이와 미국 뉴욕의 과학자들로 이뤄진 공동 연구팀은 이런 연구 결과를 담은 논문을 의학 전문지 ‘세포분자 면역학’에 발표했다. 논문에 따르면 코로나19 바이러스와 실험실에서 배양된 T세포를 결합하는 실험을 한 결과 코로나19 바이러스가 T세포에 침투해 인체를 보호하는 T세포의 기능을 마비시키는 것으로 나타났다. T세포는 인체에 침투한 병원균과 바이러스를 제거하는 역할을 하는 면역 세포의 일종이다. 2003년 대유행한 사스(중증급성호흡기증후군)의 경우 T세포에 침투하는 능력은 없었다. 이런 연구 결과는 코로나19가 에이즈 바이러스(HIV)처럼 인체의 면역체계를 공격한다는 일선 의료진의 관찰 결과와 일치한다. 코로나19 환자들을 치료하는 베이징의 한 의사는 “코로나19가 때로는 직접 인체의 면역체계를 공격할 수 있다는 우려가 의료진 사이에서 점점 커지고 있다. 더 많은 사람이 코로나19를 HIV 등과 비교하고 있다”고 말했다.지난 2월에는 중국 인민해방군 면역학연구소 연구팀이 코로나19 환자 중 일부 고령자나 중환자의 T세포가 현저하게 줄어든다는 임상 보고서를 내기도 했다. T세포가 줄어들수록 사망 위험은 더 커진다. 이후 다른 연구 결과에 따르면 코로나19 사망자를 부검한 20여건의 사례에서 면역 체계가 철저하게 파괴된 것을 발견했다. 이들의 내부 장기 손상은 사스나 에이즈와 유사했다고 의사들은 전했다. 일부 코로나19 중환자는 면역 작용이 과다하게 이뤄져 정상세포까지 공격하는 ‘사이토킨 폭풍’ 증상이 발견되기도 했다. SCMP는 “다만 이번 연구는 왜 상당수 코로나19 감염자가 수 주일 동안 아무런 증상도 보이지 않는지 등에 관해서는 설명하지 못 한다. 코로나19와 T세포의 연관성에 대한 추가 연구는 그 치료법 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 전했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

수성 탐사선 베피콜롬보가 중력 도움을 얻기 위해 지구를 플라이바이(Fly-by)하던 지난 10일(현지시간) 우리 지구의 멋진 모습을 사진으로 찍어 보내 코로나19 바이러스로 신음하는 지구인들을 위로했다. 유럽우주국(ESA)과 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 합작인 베피콜롬보는 태양에 가장 가까운 행성이자 태양계에서 가장 작은 행성인 수성으로 가고 있다. 2018년 10월 발사된 베피콜롬보는 오늘날 널리 쓰이는 우주 탐사선의 항법인 중력 도움 기법을 개발한 20세기 이탈리아 과학자 주세페 베피 콜롬보의 이름을 딴 것이다.​베피콜롬보는 수성 궤도에 안착하기까지 복잡한 비행경로를 거치게 되는데, 지구의 한 차례, 금성에서 두 차례, 수성에서 6차례 플라이바이를 하게 된다. 이날 베피콜롬보가 지구에서 1만2677㎞ 떨어진 곳에 도착한 이유는 그 첫번째 플라이바이를 위한 것이었다.베피콜롬보는 이전 어떤 수성 탐사선보다 뛰어난 첨단 과학기기로 무장하고 있는데, 그중에는 각기 다른 기능을 가진 3개의 카메라도 포함돼 있다. 지상에서 임무를 수행하는 연구원들은 이들을 최대한 활용해 제작한 개별 이미지와 에니메이션 시리즈를 발표했는데, 지구를 포착한 이번 이미지도 그중 하나이다. ‘셀카’를 찍도록 설정된 카메라로 잡은 이미지는 지구와 우주선 일부를 보여준다. 베피콜롬보는 현재 하나의 ‘우주선’으로 여행하고 있지만, 사실 복합 탐사선이다. 베피콜롬보는 수성 궤도에 도착하면 두 개의 관측위성으로 분리돼 3년 동안 각자 임무를 수행한다. 하나는 ESA의 수성행성궤도선(MPO)으로 수성 상공 최대 1500㎞에서 수성의 표면을 관측하고, 일본의 수성자기권궤도선(MMO)은 최대 1만1800㎞ 상공에서 수성의 자기장과 입자를 측정한다. ​거기에서 수집한 측정치는 태양계 가장 안쪽 행성의 신비를 풀 수 있을 뿐만 아니라 우리 태양계 형성에 관한 비밀을 풀 수 있는 실마리를 제공해줄 것으로 과학자들은 기대한다. 이 수성 임무에 ESA와 JAXA가 투입한 비용은 20억 달러에 이르는 것으로 알려졌다.이번 지구 플라이바이는 또한 우주선을 직접 볼 수 있는 마지막 기회였다. 앞으로 ESA와 JAXA는 통신에만 의존해 베피콜롬보와 소통할 뿐이다. 위치와 날씨에 따라 쌍안경이나 소형 망원경으로 무장한 별지기들은 하늘을 가로지르는 밝은 점으로 보이는 베피콜롬보와 마지막 작별 인사를 할 기회를 가질 수 있었다. 베피콜롬보는 2021년부터 플라이바이를 위해 수성에 도착하고 2026년 궤도를 돌면서 과학 임무을 시작하면, NASA의 메신저 우주선이 수성 표면에 충돌로 임무을 완료한 2015년 이후 인류의 첫 번째 수성 탐사가 될 것이다. 베피콜롬보는 수성 주변을 타원형으로 돌면서 2~3년에 걸쳐서 탐사 임무를 완수한 뒤 서서히 고도를 낮춰 수성 표면에 충돌할 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류를 위협하는 코로나19 바이러스의 구조에 관한 새로운 정보가 공개돼 백신 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 영국 사우샘프턴대 맥스 크리스핀 교수가 이끄는 국제연구팀은 코로나19 바이러스가 인간 면역체계의 감시를 피하기 위해 쓰는 특수한 위장 능력을 제거하고 그 모습을 3D 모델로 만들었다.　이번 3D 모델은 코로나19의 백신을 설계하는 데 필요한 연구 대상인 스파이크 단백질의 자세한 모습을 처음으로 보여준 것으로, 이런 단백질은 바이러스 표면에 다수 존재한다. 스파이크 단백질은 인체의 세포에 부착해 해당 바이러스가 그 안으로 침투할 때 쓰인다. 특히 이 단백질은 글리칸이라는 당성분으로 코팅돼 있어 바이러스가 단백질을 당으로 위장해 면역체계를 속이도록 돕는다. 크리스핀 교수팀은 이전 ‘에이즈 백신 발견을 위한 협업’이라는 프로젝트를 통해 빌&멀린다 게이츠 재단에서 구매한 장비를 이용해 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 코팅하고 있는 글리칸의 구조를 자세히 분석했다.이들 연구자는 바이러스 표면의 단백질이 면역항원에 얼마나 접근하기 쉬운지에 관한 중요한 정보를 제공하는 글리칸의 구조를 지도화할 수 있었다. 이는 백신을 설계하는 데 중요한 단계이기도 하다. 크리스핀 교수는 “코로나19 바이러스는 양의 탈을 쓴 늑대처럼 스스로 단백질을 당으로 코팅해 인간 면역체계의 감시를 피한다”고 설명하면서도 “그렇지만 우리는 이들 바이러스가 HIV 같은 바이러스가 면역체계를 끊임없이 회피하고 방어하는 정말 촘촘한 글리칸을 지닌 것과 달리 차폐력이 낮다는 중대한 발견을 했다”고 밝혔다. 이어 “이처럼 글리칸의 밀도가 낮다는 것은 면역체계가 항체로 바이러스를 중화할 때 장애물이 적다는 점을 의미한다”면서 “따라서 이 발견은 백신을 개발하는 과학자들에게 중대하고 고무적인 정보를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 사우샘프턴에서 코로나19 바이러스의 글리칸 함량을 분석하고 있는 크리스핀 교수팀은 코로나19 바이러스의 구조를 가장 먼저 파악한 미국 텍사스대의 제이슨 매크렐런 교수팀과 긴밀히 협력했으며, 현재 네덜란드 암스테르담대의 로히어르 산더르스 교수 등 후보 백신을 개발한 파트너들과도 협력하고 있다. 자세한 연구 결과는 출판전 논문공유 사이트 ‘바이오리시브’(bioRxiv) 26일자로 공개됐다. 사진=바이오리시브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

펀자브서 160㎞ 떨어진 히말라야 보여주민들 30년만에 봤다며 SNS에 올려뉴욕 오염물질 절반, 베네치아 운하 맑아“저탄소경제 미리 겪는 것” 희망 평가도미세먼지가 심하기로 유명한 인도의 북부 펀자브주 주민들이 160㎞ 이상 떨어진 히말라야 산맥이 보인다며 사회관계망서비스(SNS)에 “경외감이 든다”는 감상을 연이어 올렸다고 CNN이 10일 보도했다. 코로나19로 전국 이동제한령이 발령되면서 공기가 맑아지는 소위 ‘코로나의 역설’ 현상이 나타난 것이다. 보도에 따르면 이 지역 잘란다르 시민들은 SNS에 수십 년간 히말라야의 산봉우리를 보지 못했는데 최근 들어 다시 보이기 시작했다며 집에서 본 풍경을 게재했다. 이곳은 파키스탄과 델리를 연결하는 교통요충지다. 한 시민은 “인도의 극심한 대기오염으로 거의 30년만에 히말라야를 선명하게 볼 수 있었다. 놀랍다”고 썼다. 다른 시민은 “진짜 자연이란 이런 것. 우리는 왜 그것을 망쳐버렸나”라고 했다. 전세계 코로나19 확진자가 160만명이 넘어선 가운데 인도에서는 이날 6725명이 확진자와 227명의 사망자가 발생한 상태다. 이에 따라 나렌드라 모디 인도 총리는 지난달 22일부터 이동제한령을 발령했고, 차량 이동도 크게 줄었으며, 공장들 역시 대부분 문을 닫았다. 당국은 해당 규제로 인해 대기오염도가 최대 44% 감소했다고 밝힌 바 있다. 인도의 미세먼지 세계적으로 악명이 높다. 2019년 세계 대기질 보고서에 따르면 인도에는 세계에서 가장 오염된 도시 30곳 중 21곳이 있다. 또 상위 10위 안에만 6곳이 포진하고 있다. 코로나19로 인해 도심이 텅텅 비면서 대기질이 좋아지는 현상은 그간 세계 곳곳에서 나타났다. 뉴욕타임스(NYT)의 최근 보도에 따르면 뉴욕에서 일산화탄소 배출량은 평소보다 50% 감소했다. 출퇴근 교통지옥으로 불리는 로스앤젤레스에서 러시아워가 사라졌고, 도심의 차량 평균 속도는 53% 빨라졌다. 코로나19가 처음 발병한 중국 허베이성 인근도 일산화질소 농도가 10~30% 하락했다. 이탈리아의 경우 관광객 감소로 베네치아 운하가 60년만에 맑아진 것이 화제가 됐다. 칠레 산티아고 도심에서는 퓨마가, 콜롬비아 보고타에서는 여우가 발견되는 등 야생동물들이 인간의 종적을 사라진 도심을 활보하기도 했다. 이런 상황을 두고 몰 몽크스 영국 과학자문위원회의 전 의장은 “미래에 저탄소 경제를 실현하면서 겪게 될 일들을 미리 체험하는 것 아닐까”라며 “인명을 가벼이 여기는 것은 결코 아니나, 끔찍한 상황 속에서도 어쩌면 희망을 본 것 같다”고 한 바 있다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

지구 밖 생명체를 찾고 있는 과학자들이 가장 주목하는 곳은 외부 태양계의 위성들 중 얼어붙은 지각 아래 숨어 있는 거대한 바다다. 특히 목성과 토성 둘레를 돌고 있는 유로파, 엔셀라두스 같은 위성들이 이들 과학자들이 가장 먼저 탐사하고 싶어하는 장소이다. 2022년에 출발할 예정인 유럽우주국(ESA) 탐사선의 미션은 바로 그 일을 겨냥한 것이다. '주스'(JUICE·Jupiter Icy Moons Explorer)라는 이색적인 이름을 가진 이 우주선은 목성계를 둘러보고, 특히 목성의 가장 큰 세 위성 가니메데, 칼리스토, 유로파를 집중적으로 관찰할 계획이다. 이들 목성의 세 달은 모두 그 지하에 거대한 바다가 출렁이고 있을 것으로 과학자들은 믿고 있다. 주스 프로젝트를 운영하는 ESA의 행성 과학자 올리비에 위타세는 지난달 31일 미국 국립과학원이 공동 발표한 프레젠테이션에서 “얼음 지각 아래에 거대한 지하 바다가 숨어 있을 것으로 믿을 만한 충분한 이유가 있다”고 밝혔다. 미션은 과학자들이 대양의 존재 여부를 결정하는 데 필요한 데이터를 확보하도록 구성되었다. 과학자들은 유로파의 바다가 얼어붙은 지각의 균열을 통해 물기둥들을 뿜어내고 있을 것으로 생각하고 있지만 아직까지 확인하지 못하고 있다. 만약 그렇다면 이 위성을 두 차례 근접비행하는 주스 탐사선은 이 물기둥들 사이를 날아다니며 그 액체의 성분을 조사할 수 있을 것으로 보인다. 위타세 박사는 “이러한 미션을 수행하는 데는 행운이 필요하다”면서 “물기둥이 존재해야 하는데, 이것은 여전히 논쟁의 여지가 있다”고 밝혔다.　​ 주스의 다른 전술은 비교적 운에 좌우되지 않으며, 또한 유로파에만 국한된 것도 아니다. 위타세 박사는 미션 수행 방법의 한 예로 주스가 직접 선회하는 유일한 달인 가니메데에서 우주선의 전술이 어떻게 구현될 것인지 검토해보았다. 첫째, 가니메데 주변의 자기장을 측정하는데 오랜 시간이 걸리는 접근방식이 있다. 전기를 생산하는 많은 액체 덩어리가 가니메데의 내부에 산재해 있다면, 그것은 위성과 모행성인 목성의 자기장을 간섭할 것이며, 주스가 그것을 측정할 수 있게 해야 한다. 그러나 이 방법을 사용하려면 충분한 데이터를 확보하기 위해 주스는 목성계에 머무는 동안 전 기간을 통해 측정을 수행해야 한다. 주스의 과학장비는 1995년에서 2003년 사이에 목성계를 탐사한 NASA 우주선 갈릴레오의 관측기기와 비슷하다. 그리고 지구와 달의 중력 춤이 조수를 만들어내는 것처럼, 목성과 그 위성들의 중력 상호작용은 위성들을 잡아늘이는 영향력을 행사하는데, 위성 내부 바다의 존재 여부에 따라 이 기조력의 크기는 다를 수 있다. 만약 바다가 없다면 기조력은 위성을 1m 정도 잡아늘이지만, 바다가 있다면 그 크기는 8~10m에 이를 것으로 본다고 위타세는 밝혔다. 지구 밖에서 바다를 찾는 주스의 마지막 기술은 아마도 가장 기이하다. 이 방법은 가니메데의 극에 출현하는 오로라를 측정하는 것이다. 이 눈부신 빛은 가니메데의 극을 완전 대칭으로 돌지 않고 비스듬히 쓴 모자챙처럼 기울어져 위성 주위를 돈다. 과학자들의 모델에 따르면, 오로라 링의 흔들리는 정도는 자기장 변화에 의해 영향을 받는 위성의 내부구조에 따라 달라진다. 얼음 지각 아래에 바다가 없다면 밴드는 약 3배 더 흔들린다. 그리고 이 기술은 주스의 다른 옵션보다 적은 측정으로 가능하다. 우주 탐사에는 오랜 시간이 걸리기 때문에 이런 방법 중 어느 것도 먼 세계에 대한 과학자의 질문을 빨리 해결해주지는 못할 것이다. 주스는 2022년에 출발할 예정이며, 목성계에 도달하는 데 7년 이상 걸릴 것이다. 모든 일들이 계획대로 진행된다면 2029년에서 2033년 사이에 본격적인 관측이 이루어질 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

문재인 대통령은 9일 코로나19 치료제 및 백신 개발 관련해 “(코로나19 사태를) 감염병 방역 영역뿐 아니라 치료기술력까지 한층 끌어올리는 기회로 삼겠다”며 “정부는 민관 협력을 강화해 코로나19 치료제와 백신 개발을 확실히 돕겠다”고 밝혔다. 문 대통령은 이날 경기 성남시 한국파스퇴르연구소를 방문해 코로나19 치료졔·백신 개발 산·학·연 및 병원 합동회의 참석한 자리에서 ”지금 우리 뿐 아니라 전 세계가 절실하게 치료제와 백신을 기다리고 있다. 치료제와 백신은 코로나19의 완전한 극복을 위해 반드시 넘어야 할 산“이라며 이같이 말했다. 특히 문 대통령은 “정부의 연구개발(R&D) 투자와 승인 절차 단축 등이 뒷받침되어야 코로나19 치료제와 백신 개발에 더욱 속도를 낼 수 있을 것”이라며 “국민 안전을 최우선으로 두며 신속한 임상 승인 절차를 도입할 예정”이라고 밝혔다. 이날 회의는 기업과 학계, 연구소, 병원 관계자가 한자리에 모여 치료제·백신 개발에 힘 모으는 계기를 마련하고, 한국형 방역모델 구축의 계기를 만들기 위한 자리였다. 아울러 코로나19 백신 개발 관련 정부의 전폭적 의지를 강조하는 의미가 있다고 청와대는 전했다. 기업에서는 서정진 셀트리온 회장, 성영철 제넥신 대표이사 등이, 연구소 관계자로는 류왕식 한국파스퇴르연구소장, 권준욱 국립보건연구원장 등이 참석했다. 의학계에서는 정낙신 서울대 약학대학 교수, 성백린 연세대 생명공학과 교수 등이, 의료계에서는 송준영 고려대 구로병원 교수, 김성한 서울 아산병원 교수, 염준섭 신촌 세브란스병원 교수, 이재갑 강남성심병원 교수 등이 회의장을 찾았다. 정부에서도 최기영 과학기술정보통신부 장관, 박능후 보건복지부 장관, 이의경 식품의약품안전처장이 참석했다. 문 대통령은 “여러 바이오제약 기업들도 혈장치료제와 항체치료제 및 면역조절치료제 등 새로운 치료제 개발에 심혈을 기울이고 있고 상당한 진척이 있는 것으로 알고 있다”고 전했다. 이어 “세계적으로 상당히 우수한 수준이고 아주 많이 앞서가고 있다는 희망적인 얘기를 들었다”며 “글로벌 제약사나 선진국에 비해 자원이 부족하고 의약품 개발 경험이 적지만, 2015년 메르스 감염 사태를 겪으며 당시의 어려움을 거울삼아 기술 개발에 노력해 온 것”이라고 격려했다. 문 대통령은 “안전하고 효과적인 치료제와 백신을 빠르게 개발하기 위해서는 과학자, 연구기관, 기업, 병원, 정부의 협업이 필요하다”고 강조했다. 그러면서 “민간 차원의 노력만으로는 단기간에 성과를 내기 어렵다. 오랜 시간과 막대한 비용이 소요되기 때문”이라며 정부의 연구개발 투자, 승인절차 단축 등 지원을 강조했다. 특히 문 대통령은 “우리가 남보다 먼저 노력해 진단기술로 세계의 모범이 됐듯, 우리의 치료제와 백신으로 인류의 생명을 구할 수 있게 되기를 기대한다“고 말했다. 회의에 앞서 문 대통령은 연구소를 시찰하며 치료제 개발의 현실적 방안으로 기대를 모으고 있는 ‘약물재창출’ 연구결과를 보고받았다. 약물재창출은 신약 개발에 시간이 걸린다는 점을 고려해 이미 개발됐거나 개발 중인 의약품이 치료제로 쓰일 수 있는지 효능을 검증하는 작업을 말한다. 파스퇴르연구소는 지난 2월부터 과기부의 긴급연구자금을 지원받아 2500여종의 약물을 대상으로 세포실험을 실시해 코로나19 치료효능이 있는 후보 약물들을 발굴했다. 이 중 구충제 성분도 포함돼 있다는 연구원의 설명에 문 대통령은 “구충제는 항바이러스 쪽하고는 무관한 것 아닌가? 뭔가 좀 엉뚱한 느낌이 든다”며 관심을 표시했다. 이에 김승택 연구팀장은 “(구충제 성분이) 메르스, 사스에서도 항바이러스 효과를 본적이 있고, 다른 논문을 리뷰해보면 광범위한 항바이러스 효과가 알려져 있다”며 “몸에 흡수가 잘 안되는 부분을 폐에 전달할 수 있는 제형으로 바꾸는 논의를 진행 중”이라고 설명했다. 류왕식 연구소장도 “국내 제약사가 고혈압 치료제로 개발 중 저희 소식을 듣고 방향을 틀어서 코로나 치료제로 개발하고 있다”고 덧붙이자, 문 대통령은 고개를 끄덕이며 “전혀 엉뚱한 이야기가 아니군요”라고 답했다. 문 대통령은 이날 감염자 검체·완치자 혈액 등 필요자원 제공, 백신 개발에 2100억원 투자, 추가경정예산에 개발 지원금 반영 등 정부 지원계획을 소개했다. 문 대통령은 참석자들을 향해 “지금 이 순간 인류의 가장 큰 과제는 치료제와 백신의 개발”이라며 “여러분이 연구와 개발에 전념하도록 돕는 것이 국민과 인류의 생명을 구하는 길이라는 자세로 정부도 총력을 다하겠다”고 강조했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

맛있는 빵과 맥주, 와인을 만들기 위해서는 빵을 풍선처럼 부풀리고 맥주와 와인을 발효시키는 과정이 필요하다. 이를 위해 반드시 필요한 것이 바로 미생물인 ‘효모’. 국내 연구진이 맥주나 빵, 포도주를 만들고 난 뒤 버려지는 효모를 이용해 미래 청정에너지 수소를 쉽게 만들어 내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 김광수(국가과학자) 교수팀은 버려진 폐효모에 나노물질을 씌워 물을 수소와 산소로 전기분해할 수 있는 저렴한 촉매물질을 합성하는데 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’ 최신호(7일자)에 실렸다. 현재 가장 깨끗한 에너지 공급원으로 주목받고 있는 수소는 물을 전기분해해 얻는다. 문제는 물 분자 속 수소와 산소는 아주 강하게 결합해 있기 때문에 이를 끊기 위해서는 플레티넘으로 더 잘 알려져 있는 백금(Pt)이나 이리듐 같은 촉매를 이용해야 한다. 문제는 이들 촉매 원료는 가격이 비싸고 반복적으로 사용하기 어렵다는 것이다.연구팀은 생명체인 효모는 빵이나 알콜 음료를 만든 뒤에도 전기 전도도를 높일 수 있는 탄소, 인, 황, 질소 같은 물질이 풍부하고 다른 물질을 붙잡을 수 있는 작용기가 여전히 남아있어 금속입자를 고정시키는 등 촉매의 역할을 할 수 있을 것이라는데 주목했다. 연구팀은 효모에 루테늄 금속 나노입자와 루테늄 단원자를 입혀 수소를 만드는 음극용 촉매를 만들었고 효모에 자철광을 입혀 산소를 만드는 양극용 촉매를 만들었다. 특히 수소를 만드는 음극 촉매는 기존 백금촉매보다 더 뛰어난 성능을 보였다. 연구팀은 효모 촉매를 이용해 물의 전기분해를 실시했는데 건전지 수준의 에너지만으로도 충분하다는 것을 확인했다. 더군다나 전기에너지 공급 없이 태양광을 비춰주는 것만으로도 물을 산소와 수소로 분해하는 것이 가능하다고 연구팀은 설명했다.김광수 교수는 “이번 연구는 친환경적이고 저렴한 폐효모를 이용해 바이오매스의 새로운 활용법을 제시했을 뿐만 아니라 이를 활용해 수소에너지를 손쉽게 얻을 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국에서 코로나19 유행 위험이 아직 끝나지 않았다는 보건당국의 경고에도 불구하고 많은 사람이 유명 관광지와 주요 도시로 몰려들었다고 미국 CNN이 7일자로 전했다. 보도에 따르면, 안후이성의 대표 관광지인 황산에서 지난 4일 촬영된 사진 중에는 관광객 수천 명이 공원으로 몰려든 모습이 담겼다. 몇 달간 이어진 엄격한 이동 제한과 도시 봉쇄 끝에 수많은 사람이 마스크를 쓰고 야외 활동을 즐기기 위해 몰려 나온 것이다. 이에 따라 공원 측은 이날 오전 8시가 되기 전 일일 수용 인원인 2만 명을 넘어 더는 방문객을 받지 않을 것이라는 내용의 안내문을 발표하는 이례적인 조치를 취했다. 상하이에서도 인적이 끊겼던 관광명소 와이탄 물가가 몇 주 만에 쇼핑객과 관광객들로 가득 찼다. 불과 며칠 전까지 문을 닫았던 시내 식당들도 북적이는 모습이었다.수도 베이징에서도 현지인 등이 시내 공원이나 광장에 몰려들었다. 중국에서는 최근 몇 주간 코로나19 확진자가 급격히 줄었다. 8일 중국 국가위생건강위원회의 집계 결과, 전날인 7일 신규 확진자는 모두 62명으로 이 가운데 59명은 해외 역유입 사례다. 지금까지 확인된 확진자 수는 8만1805명이며, 사망자 수는 3333명이다. 중국 전문가들은 정부가 점차 규제를 완화하고 있음에도 아직 유행이 종식한 것은 아니라고 밝히면서 신중한 행보를 당부하고 있다. 쩡광(曾光) 중국질병예방통제센터 유행병학 수석 과학자는 지난 2일 “중국은 (코로나19) 종식에 이른 것이 아니라 새로운 단계로 접어들었다”면서 “세계적인 전염병이 창궐하고 있는 가운데 중국이 끝을 맞이한 것은 아니다”고 경고했다. 하지만 중국 정부는 신규 확진자 수가 줄어드는 가운데 잠정적으로 제조업과 서비스업의 재개를 위한 조치를 서둘러 시작했다. 이는 코로나19의 지역사회 재확산이라는 우려로 이어졌고, 3월 말로 예정됐던 극장의 재개는 보류, 상하이 관광명소 대부분이 재개된지 불과 열흘 만인 지난달 31일 다시 폐쇄됐다. 황산에 인파가 붐비는 사진이 SNS에 올라오자 중국 공산당 기관지 인민일보는 “모이지 말라!”고 강력하게 경고했다. 이 신문에 따르면 황산은 관광객 수용 중단을 발표했다. 홍콩의 미생물 전문가인 위안궈융 홍콩대 교수와 당국도 중국이 코로나19 관련 규제를 너무 빨리 풀면 홍콩에서도 세 번째 집단 감염 확산이 일어날 수 있다며 경계를 강화하고 있다. 홍콩에서는 유럽이나 영국에서 돌아온 시민들이 일으킨 두 번째 확산이 3월 말 발생했다. 불과 2주 사이에 감염자 수는 317명에서 900명 가까이 급증했다. 이에 대해 친중파인 버나드 찬 홍콩 행정회의 의장은 5일 홍콩라디오방송(RTHK)에 대해 코로나19 유행 확산을 막기 위해 음식점 영업 제한과 시 전역의 봉쇄까지 포함해 더욱 엄격한 조치를 취할 가능성도 있다고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

약 2억100만 년 전 대멸종 당시 수많은 생명을 앗아간 극한의 기후 환경을 조성하는 데 화산 폭발에 의한 이산화탄소의 대량 배출이 직접적이고 중요한 역할을 했다는 점을 과학자들이 밝혀냈다. 7일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면, 이탈리아 파도바대가 이끄는 국제연구팀은 북아메리카와 모로코 그리고 포르투갈에서 발견한 암석 표본 200여 점의 약 10%에서 결정 속 마그마 덩어리 안에 거품이 있으며 그중 대부분은 이산화탄소를 함유하고 있다는 것을 밝혀냈다. 이들 표본은 트라이아스기 말기 대멸종 당시 화산 활동으로 판게아 초대륙의 붕괴와 중앙 대서양의 개방에 관여한 중앙 대서양 마그마 분포영역(CAMP)으로 불리는 곳에서 형성된 현무암질 암석인데 마그마에 녹아있던 기체 성분이 마그마에서 이용(고온에서 고용체를 이루던 성분들이 온도가 낮아짐에 따라 용해도가 낮아져 제작기 갈라지는 작용)해 형성한 미세 기포가 저장돼 있다. 연구팀은 이런 미세 기포를 분석해 이들 현무암질 암석에 대량의 이산화탄소가 포함돼 있다는 것을 보여주는 증거를 발견했다. 이들 연구자는 이런 분석 결과를 이용해 이런 화산 폭발 시 배출되는 화산성 이산화탄소의 총량을 추정했다. 그 결과, 500년간 10만㎦의 용암이 분출하는 하나의 화산 분화 단계에 배출된 이산화탄소의 총량은 21세기 동안 2℃ 이상이라는 지구 온난화 시나리오에서 인간 활동에 의해 배출되는 이산화탄소의 예상 총량과 맞먹을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 화산성 이산화탄소의 대량 배출에 기인한 트라이아스기 말기의 기후와 환경의 변화는 오늘날 인간 활동에 의한 지구 온난화를 원인으로 가까운 미래에 예상되는 기후와 환경의 변화와 비슷할 가능성이 있다고 설명했다. 트라이아스기 말기 대멸종은 모든 생물종의 거의 절반을 죽게 했지만, 그 원인은 같은 시기 발생한 것으로 알려진 현저한 기후 변화와 해수면 상승으로 생각된다. 중앙 대서양 마그마 분포 영역에서 대규모 화산 폭발 시 배출된 화산성 이산화탄소는 대멸종 과정에 대한 중요한 관여 요인으로 여겨졌지만, 이에 대해서는 여전히 논란이 계속되고 있는 상황이다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(4월 7일자)에 실렸다. 사진=안드레아 마르졸리/파도바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

보건용 마스크를 포함한 어떤 형태의 천으로 된 입 가리개는 코로나19 감염자가 말할 때 나오는 눈에 보이지 않을 만큼 작은 침방울로 확산하는 바이러스를 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 기존에는 기침이나 재채기를 통해 코로나19 바이러스에 감염될 가능성이 가장 높다고 알려졌다. 이는 이 바이러스가 주로 코나 기관지의 분비물을 통해 배출되기 때문이다. 그렇지만 코로나19 바이러스는 말할 때 나오는 눈에 보이지 않을 만큼 작은 침방울로도 퍼질 수 있다고 미국국립보건원(NIH) 연구진은 주장했다. NIH 소속 필립 앤핀루드 박사가 이끄는 이들 연구자는 말할 때 1분마다 수 천 개의 눈에 보이지 않는 침방울이 뿜어져 나오는 데 이런 비말 입자는 코로나19 바이러스를 퍼뜨릴 가능성이 높다고 밝혔다. 이들은 의학논문 사전공개 사이트인 메드아카이브(MedRxiv) 6일자에서 “우리 결과는 말하는 것이 코로나19 바이러스 전염의 주요 방식이 될 수 있음을 시사한다”고 주장했다. 하지만 천으로 된 입 가리개를 착용하면 이런 전염성 입자의 확산을 매우 효과적으로 막을 수 있었다. 이들 과학자는 먼지 하나 없는 무진실에서 한 사람이 “건강을 지켜라”고 말할 때 나오는 비말 입자를 초감각 레이저를 사용해 관찰했다. 실험자는 처음 실험에서 입을 가리지 않았으며, 후속 실험에서는 수제 천 마스크를 착용했다. 이때 마스크는 착용한지 어느 정도 시간이 지나 축축한(damp) 상태였다. 그 결과, 마스크를 착용하지 않았을 때 수천 개의 비말 입자가 나왔는데 16.6밀리초로 촬영한 사진에 총 360개의 입자가 공기 중으로 확산한 것으로 확인됐다. 반면 천 마스크의 경우 축축해도 눈에 보이는 유출은 없었다. 이에 대해 이들 연구자는 “수제 천 마스크는 축축해도 어떤 단어를 말해도 비말 입자가 밖으로 나오지 않는 등 비말을 획기적으로 막았다”면서 “모든 사람이 공공장소에서 어떤 종류의 천으로 된 입 가리개를 착용하는 것은 물론 사회적 거리두기와 손 씻기를 엄격하게 준수하면 전염률을 현저히 줄일 수 있어 백신이 보급될 때까지 전염병을 억제할 수 있다”고 설명했다. 이어 “말할 때 나오는 비말은 직접적이거나 간접적인 두 가지 방식으로 바이러스를 옮길 수 있다”면서 “비말을 직접 흡입하거나 어떤 사물의 표면에 안착한 비말을 손으로 접촉하고 나서 입이나 코를 만질 때 간접적으로 감염될 수 있다”고 덧붙였다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천왕성은 ‘불경스럽게도’ 아예 드러누운 자세로 태양을 공전한다. 태양계 공전면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 된다. 가스 행성을 두르고 있는 고리와 27개로 알려진 위성들도 마찬가지다. 천왕성의 이 같은 기이한 특징에 대해 천문학자들은 천왕성이 태어나자마자 겪었던 폭력적인 충돌 때문일 것으로 보고 있다. 과학자들의 계산서에 따르면. 지구 크기의 1~3배쯤 되는 원시 행성이 천왕성을 들이받음으로써 천왕성이 벌러덩 넘어졌을 뿐만 아니라 자전속도가 엄청 빨라졌다고 한다. 천왕성의 자전주기는 17시간으로 지구의 24시간보다 훨씬 빠르다. 천왕성의 지름이 지구의 4배인 5만㎞, 덩치가 그 3제곱인 64배임을 감안하면 자전속도가 얼마나 빠른지 실감할 수 있다. 그러나 충돌의 세부사항에 대해서는 이제껏 별로 알려진 것이 없었다. 충돌 시뮬레이션이 보여주는 것은 오늘날 우리가 보고 있는 천왕성 시스템을 생성하기 어렵다는 것을 나타낸다. 예컨대, 이 모델에서는 오늘날 천왕성 위성들의 총 질량에 비해 충돌 후 잔해 디스크의 질량이 이보다는 훨씬 큰 경향을 보여주기 때문이다. 새 연구 보고서는 얼어붙은 가스 행성 주위에 위성들이 형성되는 과정을 조사하기 위해 고안된 새로운 모델링 전략이 성공했다고 발표했다. 천왕성의 극저온 환경이 핵심이다. 차갑고 어두운 외부 태양계에서 일어나는 충돌의 영향은 지구에 달이 형성되는 태양 부근의 충돌과는 크게 다른 결과를 초래하는 것으로 연구자들은 밝혀냈다. 원시 지구가 거대 충돌로 달을 만들었을 때 지구와 충돌한 천체는 테이아라는 화성 크기의 행성이었는데, 지구와 테이아를 형성한 것은 얼음이 아닌 바위였다. 충격에 의해 물질이 급격히 우주로 방출되었기 때문에 신생 달이 두 천체의 운동량을 어느 정도 넘겨받게 되었다. 지난주 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 천왕성 충돌에서 방출된 물질은 물과 암모니아와 같은 휘발성이 물질이 대부분으로, 이것이 가스 상태로 존재하다가 원시 천왕성에 그대로 사로잡혀 결과적으로 위성들을 형성할 수 있는 물질이 거의 남지 않게 되었다고 한다. 이 모든 것을 고려한 연구자들의 모델은 천왕성에 충돌한 천체는 거의 얼음 성분으로, 질량은 지구의 1~3배에 달하는 것으로 결론을 내렸다. 일본 도쿄 공과대학 지구생명과학연구소의 시게루 이다 대표저자는 “이 모델은 천왕성의 위성 시스템 구성을 설명하는 최초의 이론이며, 해왕성과 같은 태양계의 다른 얼음 행성의 구성을 설명하는 데도 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 그는 이어 “천문학자들은 현재 다른 별 주위에서 수천 개의 외계행성을 발견했으며, 관측에 따르면 발견된 외계 행성계에서 수퍼지구로 알려진 행성 중 상당수가 얼음 행성으로, 이 모델은 이들 행성에도 적용될 수 있다”고 덧붙였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지난해 4월 10일 아인슈타인의 상대성 이론과 간접 관측으로만 존재가 알려져 있었던 블랙홀이 처음으로 인류 앞에 모습을 드러냈다. 당시 연구팀은 지구에서 5500만 광년 떨어진 은하 M87 중심부에 위치한 블랙홀의 모습을 촬영했다. 그로부터 1년이 지난 7일 블랙홀의 모습을 촬영하는데 성공한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 연구팀이 블랙홀과 관련된 또 하나의 우주 비밀을 풀어냈다. 전 세계 148개 연구기관으로 구성된 EHT 연구팀은 EHT, 칠레 북부에 위치한 세계 최대 전파망원경 간섭계 ALMA는 물론 한국의 밀리미터파 초장기선 전파간섭계(VLBI) 등 전 세계의 전파망원경을 이용해 전파망원경 처녀자리에 위치한 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 강력한 블랙홀 제트 분출을 촬영하는데 성공하고 그 결과를 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7일자에 발표했다. 이번 연구논문의 제1저자는 재독 한인과학자인 독일 막스플랑크 전파천문연구소 김재영 박사이며 국내에서도 한국천문연구원, 서울대, 연세대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 울산과학기술원(UNIST) 소속 천문학자들이 대거 참여했다. 지난해 공개된 영상에서는 블랙홀에서 발생하는 거대한 에너지 분출현상인 ‘제트’가 없어 천문학자들 사이에서 불완전한 블랙홀 사진이라는 평가를 받기도 했었다. 연구팀은 지구로부터 약 5380만 광년 떨어져 있는 처녀자리에 있는 퀘이사 ‘3C 279’를 관측했다. 퀘이사는 은하의 중심에 있는 초거대질량 블랙홀 주변에서 별과 가스가 떨어질 때 나오는 마찰열 때문에 태양같은 항성(별)보다 수 배에서 수 백배 밝게 빛나는 발광(發光) 천체로 준항성이라고도 불린다. 특히 이번에 관측 대상이 된 3C 279는 타원형 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀과 관련돼 광학적으로 매우 활발하고 다변성이 큰 퀘이사로 알려져 있다.연구팀은 이번 퀘이사 정밀관측으로 처녀자리 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 제트를 관측하는데 성공한 것이다. 연구팀에 따르면 블랙홀 주변에 가스물질로 이뤄진 디스크, 일명 강착원반이 있고 위, 아래쪽으로 광속과 비슷한 속도로 제트가 뿜어져 나오는 것이 확인됐다. 블랙홀에서 뿜어져 나오는 제트는 직선형태가 아니라 새끼처럼 약간 비틀려 꼬인 상태로 뿜어져 나오는 것으로 확인됐다. 제1저자로 연구를 이끈 김재영 독일 막스플랑크 전파천문연구소 박사는 “제트가 발생할 것이라고 예측한 곳에서 정확히 선명한 제트를 발견했다는 점이 이번 연구에서 놀라운 점“이라며 “제트의 이미지가 빠른 속도로 변하고 일직선 형태로 곧게 뿜어져 나오는 것이 아니라 약간 비틀어지고 기울어져 뿜어나온다는 점에 대해서는 추가적인 논의가 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

프랑스 절대왕정 시대 루이14세가 완성한 베르사유 궁전은 화려한 건물 내부와 아름다운 정원으로 유명합니다. 이런 화려함을 유지하기 위해 화장실을 만들지 않아 당시 귀족과 왕은 정원 곳곳에서 볼 일을 봤다는 것은 공공연한 비밀이기도 합니다. 프랑스에서 향수산업이 발달하게 된 것도 이 때문이라는 이야기가 있습니다. 그렇다면 한국의 궁들에도 화장실이 없었을까요. 역사학자들의 발굴과 연구에 따르면 조선시대 본궁이었던 경복궁에만 30여개에 가까운 화장실이 있었다고 합니다. 그렇지만 왕조시대 지존이었던 임금만을 위한 화장실은 없었다고 합니다. 조선시대를 배경으로 하는 역사극을 보면 임금이 화장실을 가고 싶어할 때 상궁이나 내시들이 휴대용 변기인 ‘매화틀’을 준비하는 장면을 간혹 볼 수 있습니다. 내의원에서 매화틀에 담긴 내용물의 색과 농도를 보고 왕의 건강을 파악했다고 합니다. 요즘도 각국 정상들의 건강 정보는 국가기밀에 해당하고 있지요. 그런데 조선시대 임금이나 현대 각국 정상들처럼 일반인들도 매일 아침 화장실에 앉아있는 것만으로도 건강상태를 점검할 수 있는 기술이 한국인 과학자들 주도로 개발돼 주목받고 있습니다. 미국 스탠포드대 의대, 전기공학과, 케이스 웨스턴리저브대 의대, 한국 서울 송도병원 외과, 암면역센터, 포스텍 창의IT융합학부, 가톨릭대 의대, 캐나다 토론토대 의대, 네덜란드 라이덴대 의대 공동연구팀은 매일 개인의 건강상태를 반복적으로 측정해 질병을 사전에 예측하고 대비할 수 있는 ‘스마트 변기’를 개발했습니다. 이번 연구결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 7일자에 실렸습니다. 이번 연구에는 박승민 스탠포드대 의대 영상의학과 수석연구원 박승민 박사와 송도병원 원대연 외과과장이 제1저자로 참여하고 다수의 포스텍, 가톨릭대 의대 소속 과학자들이 함께 했습니다. 이번에 개발된 스마트 변기에는 대변과 소변에서 파악할 수 있는 다양한 질병표지자를 감지할 수 있도록 설계됐습니다. 이를 위해 압력과 동작센서, 소변의 흐름과 속도, 소변 속 생화학적 성분 분석이 가능한 탐침, 변의 색과 형태를 파악할 수 있는 카메라, 변기 뚜껑과 물 내리는 레버에 장착된 손가락 인식장치 등이 설치됐으며 이들 정보를 컴퓨터로 전송할 수 있는 정보전송기술, 이를 분석할 수 있는 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘 등 다양한 기술이 적용됐습니다.스마트 변기는 뚜껑을 열고 용변을 본 뒤 물을 내릴 때까지 모든 동작이 건강상태 측정에 활용됩니다. 비데처럼 변기 위에 얹고 전원만 연결하면 간단히 설치된다는 장점이 있는데 대장암과 비뇨기 계열 관련 암, 과민성대장증후군, 단백질뇨, 혈뇨 여부를 통한 신장기능 측정 등이 가능하다고 연구팀은 설명하고 있습니다. 연구팀은 300명을 대상으로 스마트 변기를 6~7개월 정도 사용하도록 한 뒤 설문조사를 실시한 결과 약 52%의 사용자가 ‘사용에 불편함을 느끼지 못하고 편하다’고 답했다고 합니다. 사용은 편리하지만 정밀하고 개별적 진단을 위해 변기 사용자의 신분을 확인하는 것에 대해서는 민감한 개인건강정보가 유출될 수 있다는 우려도 제기됐습니다. 이런 문제만 해결된다면 기존 기술들을 융합해 사전에 건강 이상여부를 파악할 수 있다는 점에서는 정말 놀라운 기술이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

　인도 정부가 도널드 트럼프 미국 대통령이 연방정부의 비축량을 늘리게 도와달라고 간청도 하고 겁박도 한 하이드록시클로로퀸을 지원하기로 했다. 이 약은 말라리아 치료제 클로로퀸과 비슷한 것으로 코로나19 치료에 효과가 있다는 일부의 주장이 있다. 　인도 외무부는 7일(이하 현지시간) 내각 회의를 열어 논의한 결과 하이드록시클로로퀸과 파라세타몰 제제 가운데 “적절한 양”을 나눠주겠다면서 특히 “팬데믹(대유행)에 심각한 손상을 입은” 나라들에게도 돌아갈 것이라고 밝혔다고 영국 BBC가 전했다. 미국을 염두에 두고 있음을 시사한 것으로 받아들여진다. 　트럼프 대통령이 앤서니 파우치 국립알레르기감염병연구소(NIAID) 소장 등 과학자들의 조언을 무시하고 “게임 체인저”니 해가며 2900만정을 확보했느니 떠들어대는 것도 이상한 대목이었다. 그는 전날 백악관 코로나19 대응 태스크포스 브리핑 도중에도 만약 인도가 이틀 전에 공표한 하이드록시클로로퀸에 대한 수출 금지 조치를 철회하지 않으면 보복할 것이라고 으름장까지 놓는 상식 밖의 발언을 했다. 　그런데 나렌드라 모디 인도 총리는 앞서 의료 여건이 열악한 인도에서 앞으로 어떤 일이 벌어질지 모르는데 “고려하고 있다”고 밝혀 도울 수 있다는 신호를 보낸 상황이었다. 그것도 정부가 하이드록시클로로퀸의 수출을 “어떤 예외도 없이” 금지하겠다고 밝힌 지 하루 만이어서 더욱 문제가 됐다. 개인적으로 친하고 얼마 전 국빈 방문도 했던 트럼프 대통령이 간청한다는 이유만으로 선의를 베풀 수 있다고 밝힌 것이었다.　　당연히 두 가지 의문이 든다. 인도가 미국을 도울 위치에 있는지, 도대체 하이드록시클로로퀸이 코로나19를 치료하는 데 효과가 있을 것인지다. 　하이드록시클로로퀸은 처방전 없이도 살 수 있으며 그렇게 비싼 약도 아니다. 하지만 코로나19를 치유할 수도 있다는 사실이 알려진 뒤로는 구입과 이용에 많은 제약이 따르게 됐다. 인도 정부가 지난 4일 전면 수출 금지를 발표한 것도 같은 맥락이다. 인도의 코로나19 감염자는 미국 존스홉킨스 대학의 7일 오전 9시 39분(한국시간) 집계에 따르면 4778명, 사망자는 136명이다. 그런데 전면 수출 금지를 결정한 이틀 전만 해도 3666명, 100명 밖에 되지 않았다. 감염자와 사망자 모두 급증하고 있는 것이다. 　이 나라 보건부도 이르면 7일 국내 소비량이 앞으로 어떻게 될지 예측하고 앞으로 어떻게 할지 결정하겠다는 입장이다. 그런데 이 약을 세계에서 가장 많이 제조하는 인도는 다른 나라를 도울 여력이 충분하다고 밝혔다. 인도 제약협회의 아쇼크 쿠마르 마단은 “인도는 글로벌 시장과 내수를 모두 충분히 감당해낼 수 있다. 물론 국내 상황을 먼저 고려해야겠지만 우리는 능력이 된다”고 BBC에 장담했다. 　그는 아울러 하이드록시클로로퀸을 제조할 때 들어가는 API 성분의 수출을 중국이 막고 있다는 보도도 사실과 다르다고 설명했다. 마단은 인도가 필요로 하는 API의 70% 정도가 중국에서 수입한다는 점을 인정하면서 “해상으로든 공중으로든” 중국에서 계속 오고 있다고 덧붙였다. 하이드록시클로로퀸의 효능에 대해서는 전날 백악관 태스크포스 브리핑 도중이나 연방정부 논의 과정에도 여러 차례 이견이 표출됐고 국내에도 어느 정도 소개됐다. 어떤 위중한 환자에게는 효과가 있었고, 어떤 다른 위중한 환자에게는 별 효과가 없었거나 심지어 심각한 부작용까지 관찰됐다는 것이다. 제임스 갤러거 BBC 건강전문 기자는 “실험실 연구에서는 코로나바이러스 차단 효과가 있는 것처럼 보였으며 일부 도움이 됐다는 일화적인(anecdotal) 증거가 약간 있을 뿐”이라고 말했다. 　그러나 실제 환자에게 이 약이 어떻게 작용하는지에 대한 종합적이고 포괄적인 임상 시험 결과가 없다. 이제 중국, 미국, 영국, 스페인에서 진행 중이다. 이제 시작하는 단계인데 일부 성급한 환자들은 스스로 찾아 먹고 끔찍한 변을 당하기도 했다. 나이지리아에서는 트럼프 대통령의 허풍스러운 주장에 현혹돼 과다 복용해 숨지는 사례가 여러 건 있었다. 의학 전문 잡지 란셋(Lancet)에 실린 한 논문은 이 약을 제대로 통제하지 않은 상태에서 복용하면 죽을 수 있다고 경고했다. 페이스북이나 트위터 같은 소셜미디어가 트럼프 같은 세계적인 지도자들의 언급이란 이유로 삭제하지 못하는 것도 문제라고 방송은 지적했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

대유행 중인 코로나19는 언제쯤 어떻게 사라질까. 지구촌의 관심사다. 지난 연말에 중국 우한에서 처음 발병한 이후 5개월째이지만 새로운 바이러스에 속수무책이다. 지난 5일 현재 거의 모든 나라에서 발생한 확진환자는 127만 7566명이고, 사망자는 6만 9375명이다. 계절성 발병 특징을 가진 코로나19는 당장은 잠잠해져도 가을이면 다시 찾아올 가능성이 높아 문제의 심각성을 더한다.코로나19 대응에 고군분투하는 인류 앞에 놓인 선택지는 두 가지다. 하나는 세계보건기구(WHO)가 코로나19 팬데믹을 선언한 지난달 11일 앙겔라 메르켈 독일 총리가 “전 국민의 60~70% 감염 가능성”을 언급한 것에서 보듯 ‘집단 면역’을 갖게 하는 것이다. 집단 면역은 한 집단에서 일정 비율 이상이 면역력을 갖게 되면 집단 전체가 그 질병에 대한 저항성을 갖게 된다는 의미다. 그러나 집단 면역을 갖는 과정에서 많이 사람이 희생될 수 있다는 점에서 선택이 쉽지 않다. 실제로 집단 면역 전략을 택했던 스웨덴 정부도 사망자가 급증하자 이동 제한과 생활 규제 같은 정책 도입을 검토하고 있다고 독일 국제방송 도이체벨레(DW)가 지난 4일 보도했다. 집단 면역 전략으로 느슨한 방역 조치를 취한 스웨덴에서 사망자가 지난달 10일 처음 발생한 뒤 불과 25일 만인 5일까지 401명으로 급증하자 전문가들은 조치 강화를 요구하는 실정이다. 또 한 가지 선택은 상당수 국가가 취하는 도시 봉쇄와 같은 엄격한 ‘사회적 거리두기’를 계속하는 것이다. 여기에는 음식점과 같은 자영업은 물론이고 공장 가동 중단 등에서 비롯된 대규모 실업이 우려된다. 국가비상사태 선언으로 도시 봉쇄 조치가 내려진 이탈리아에서는 최근 의료진을 노래와 춤으로 격려하는 ‘발코니 연대’가 사라지고, 대신에 주민들이 은행 앞에 길게 줄을 섰다고 영국 일간 가디언이 전했다. 코로나19만큼이나 두려운 것이 경제적 곤란, 즉 배고픔이다. 자가 격리가 길어지면 글로벌 경기 침체와 함께 빈곤층이 늘어날 수밖에 없는 딜레마에 빠진다. 한시적인 조치일 수밖에 없다.결국 인류가 기댈 것은 코로나19 치료제와 백신 개발이다. 미국과 유럽연합(EU)이 공사적 자원을 총동원, 백신과 치료제 개발에 뛰어들었다. 제약 부문에서 명성을 날린 기업 50여개가 경쟁에 가세했다. 새로운 치료약이나 백신 개발에는 평소 같으면 오랜 임상시험과 엄격한 승인 절차 등으로 최소 수년이 걸리겠지만 지금은 지구촌이 비상사태이니 속도전을 벌이고 있다. 현재로선 가장 희망적인 치료법은 코로나19에서 완전히 회복된 건강한 사람의 혈액에서 뽑은 혈장을 환자에게 투여하는 치료법이다. 이들에게서 추출한 혈장과 고도면역 글로불린 등을 코로나19 환자에게 투여해 관찰하는 실험이 시행되고 있다고 미국 식품의약국(FDA)이 지난 3일 밝혔다. 회복된 이들의 혈장 등에는 바이러스와 싸우면서 항체가 형성되고, 단백질 등에 면역 체계가 갖춰져 있기 때문에 기대를 걸고 있다. 알렉스 아자르 미국 보건복지부 장관은 “FDA는 코로나19 환자의 혈액 관련 치료법을 가능한 한 빨리 시장에 내놓기 위해 국가적 역량을 동원하고 있다”고 밝혔다. 이런 혈장 치료법은 1890년부터 도입됐고, 1918년 스페인독감 팬데믹에서 매우 성공적인 것으로 입증된 것으로 알려졌다. 미국 미네소타주 로체스터의 메이요 클리닉이 FDA와의 공조로 혈액 기증자 및 환자 상태, 1회 투여량 등과 관련된 연구를 진행하고 있다. 코로나19에서 회복된 건강한 기증자의 혈액을 뽑은 뒤 이를 기계에 돌려 혈장을 추출하고 남은 혈액은 다시 기증자에게 수혈하는 데 걸리는 시간은 90분이다. 기증자 한 명에게서 뽑은 혈장은 환자 3~4명에게 사용될 수 있다. 캘리포니아주 오렌지카운티에 있는 세인트조지프병원에서는 지난 1일 환자에게 이런 혈장을 투여했다. 이 병원의 혈액학자인 티모시 변 박사는 “환자가 좋아지기는 했지만 효과는 좀더 두고 봐야 한다”고 조심스럽게 말했다. 일부 국가에서도 이런 혈장 투여를 시행하고 있다. 그러나 혈장 치료법이 안전하기만 한 것은 아니다. 질병을 악화시킬 가능성과 함께 희귀한 반응이나 알레르기 반응을 일으킬 위험이 있다.코로나19 백신 개발에는 첨단 기술이 동원된다. 백신 개발에 나선 바이오 기업 상당수가 DNA 또는 RNA 방식을 쓰고 있다. 미국 매사추세츠주에 있는 바이오기업인 모데나는 63일 만에 백신을 개발, 지난달 16일 워싱턴주 시애틀에 사는 성인 남성 45명의 혈관에 주입하는 인체 실험을 진행했다. 이 회사는 이르면 12~18개월이 지나면 백신 물질을 찾을 수 있을 것으로 보고 있다. 이에 대해 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·감염병연구소(NIAID) 앤서니 파우치 소장은 “세계적인 실험실 기록”이라며 어떤 백신 실험도 이보다 빠르지 않았다고 말했다. 또 다른 개발팀인 이노비오 파마슈티컬스는 코로나19 바이러스에 대한 백신 후보를 단 3시간의 작업 끝에 개발했다고 밝힌 것으로 가디언이 보도했다. 이달 지원자 30명을 대상으로 임상시험을 할 예정이다. 이 회사 최고경영자(CEO)인 재미 한인 과학자인 조지프 킴은 지난달 2일 백악관에서 도널드 트럼프 대통령이 주재하는 코로나바이러스 태스크포스에 참석해 이런 일정을 공유했다. 독일의 큐어백은 지난달 17일 EU로부터 8000만 유로(약 1067억원)를 지원받아 DNA 백신 개발에 들어갔다. 프랑스의 파스퇴르연구소 역시 5000만 유로(약 667억원)를 지원하는 등 국가적으로 백신 개발에 투자하고 있다. 백신 개발이 이처럼 빨라도 인간을 대상으로 한 실험 등의 다음 단계에서 지체될 수 있다. DNA나 RNA 방식의 백신은 과거 주로 약화된 형태의 바이러스를 인체에 투입해 면역을 형성하는 방식과는 다르다. DNA나 RNA 방식은 바이러스나 박테리아의 염기 서열 일부를 인공적으로 복제해 인체에 주입, 인체가 면역을 형성하게 하는 방법이다. 자연상태의 균에서 채취한 것이 아니어서 더 순수하고, 생산 비용이나 저장 비용이 줄어드는 등의 장점이 있는 것으로 알려졌다. 이 같은 백신 개발은 21세기에서야 비로소 시작됐다. 컴퓨터 성능이 좋아지면서 병원체의 염기코드를 빠르고 저렴하게 분석할 수 있게 되면서라고는 하지만 인간을 위해서는 한 번도 사용 허가가 난 적이 없다. 실험실 밖은 미지의 영역인 셈이다. 코로나19는 전염성이나 백신에서 완전히 새로운 형태여서 인간 실험에서 무슨 일이 일어날지, 얼마나 오래 걸릴지 알 수 없다. 그래도 비상 시국이니 기댈 곳은 백신과 치료제 개발이다. 백신 연구소는 어떻게 생겼을까. 실험실은 밀폐된 상태이지만 백신 개발 대상인 바이러스나 박테리아가 실험실 밖으로 빠져나간다면 치명적이다. 웨스트나일균과 폐결핵균을 연구하는 영국 케임브리지에 있는 바이오벤처 DIO신백스를 방문했던 가디언 기자는 시설이 원자력 시설에 버금간다고 했다. 실험실로 들어가는 복도의 벽과 모서리 연결 부위, 복도와 천장은 2중으로 봉인됐다. 벽에 붙어 있는 강철판은 정부의 지침에 따라 원자력 산업에 사용되는 종류다. 생물안전성 보안 규제 등급에서 최고 바로 아래인 ‘봉쇄 수준 3’인 실험실 문이 열리면 공기는 강제적으로 실험실 안으로 유입된다. 지난해 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠 재단에서 만능 독감 백신 연구비로 200만 달러를 지원받은 이 회사의 조너선 헤니 대표는 회사 연구실에 침실을 별도로 마련해 연구에 몰두하고 있다고 한다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

코로나19를 일으키는 SARS CoV-2 코로나바이러스의 주요 전파 경로는 호흡기 비말이다. 하지만 코로나바이러스는 대변을 통해서도 배출될 수 있다. 코로나바이러스가 인체 세포에 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 소화기관에도 있기 때문이다. 코로나바이러스 감염은 소화기를 통해서도 일어날 수 있으며 증상도 유발한다. 중국에서 코로나 19에 감염된 환자 1099명을 조사한 결과 5%의 환자가 구토, 구역 증상을 보였고 3.8%는 설사 증상을 호소했다. 또 다른 연구에서는 대변 검체 중 29%가 코로나바이러스 양성 소견을 보였다고 보고했다. 이 연구 결과는 코로나19 예방에서 마스크 착용이나 사회적 거리 두기는 물론 자주 손을 씻고 개인 위생 관리에 힘써야 하는 이유를 보여준다. 하지만 영국 크랜필드 대학 과학자들은 대변 속 코로나바이러스를 코로나19 예방과 방역에 활용하자는 역발상 아이디어를 제시했다. 증상이 없거나 검사를 하지 않은 코로나19 감염자도 화장실은 가게 마련이다. 그렇다면 대변 속 SARS CoV-2 코로나바이러스가 하수도를 따라 하수 종말 처리장에 모일 수밖에 없다. 비록 바이러스는 하수도에서 오래 살아남지 못하지만, 바이러스의 유전자 조각은 남을 수 있다. 연구의 리더인 주젠 양 박사는 저렴한 종이 진단 키트로도 이를 진단할 수 있다면서 코로나19 역시 가능할 것이라고 주장했다. 하수 기반 역학(wastewater-based epidemiology, WBE)은 일반인에게는 생소하지만, 이미 지역 사회 전염병 진단과 연구를 위해 사용되고 있다. 예를 들어 로타바이러스처럼 대변으로 배출되는 바이러스라면 하수 종말 처리장에서 얼마든지 검출할 수 있다. 만약 하수처리장에서 지역 사회 코로나19 유행을 빠르게 진단할 수 있다면 언제 강력한 방역 조치를 시행하거나 반대로 완화해야 하는지 판단하는 데 도움이 될 수 있다. 코로나 19 환자라도 무증상이나 경증 환자가 많아서 지역 사회 전파 초기에는 알아내기 어렵다는 점을 생각하면 유용한 접근법이다. 설령 코로나19 유행이 끝난 후 개발되더라도 새로운 변종 코로나바이러스가 다시 유행하지 말라는 법이 없는 만큼 지금부터 관련 연구 개발이 필요할 것으로 보인다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com