2019년 늦가을 중국에서 시작된 코로나19는 순식간에 전 세계로 확산됐다. 교통수단의 발달로 하루 이틀이면 전 세계 원하는 곳 어디든 갈 수 있게 된 영향이 컸다. 외국 여행이 코로나19 같은 바이러스뿐만 아니라 항생제 내성을 가진 장내미생물과 유전자까지 옮기는 계기가 될 수 있다는 연구가 나왔다. 코로나19 대확산 이후 ‘0’으로 수렴됐던 외국 여행 수요가 코로나 종식 후 다시 늘어난다고 하더라도 여전히 경계를 늦춰서는 안 된다는 뜻이다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대 부설 게놈과학·시스템생물학센터, 병리·면역학과, 분자미생물학과, 의생명공학과, 네덜란드 마스트리히트대 의대 의료미생물학과, 암스테르담대 의대, 에라스무스대 메디컬센터 의료미생물학·감염과, 암스테르담 국제보건발전연구소 공동연구팀은 외국 여행객들이 항생제 내성(AMR) 유전자를 가진 장내미생물을 갖고 귀국하는 경우가 늘고 있다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의생명과학분야 국제학술지 ‘게놈 의학’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 2013년 11월부터 2016년 7월까지 18세 이상 네덜란드 성인 남녀를 대상으로 한 ‘여행 후 다항성박테리아 운반’(COMBAT) 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 특히 동남아시아, 남아시아, 북아프리카, 동아프리카 등 4개 지역을 여행했던 190명을 무작위로 선정해 여행 전후 장내미생물 군집과 유전자 변화를 조사했다. 이번 연구에서 주목한 지역들은 열악한 위생 상태와 의료 상황 때문에 항생제 내성균이 많이 발견되는 이른바 ‘핫스폿’(hot spot)이다.사람은 약 39조개의 미생물을 갖고 있는데 대부분 대장이나 소장 등 소화기관에 집중돼 있다. 이들 소화기관에 있는 미생물을 ‘장내미생물’이라고 부른다. 장내미생물은 영양소 분해나 소화를 돕는 역할을 하는 정도로만 알려져 있었지만 최근 다양한 연구를 통해 비만, 대장암을 포함한 다양한 암종과 면역계질환, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 양극성장애 같은 신경정신질환에도 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 실제로 장내미생물에는 인체에 유익한 것과 유해한 것들이 모두 존재하고 있다. 최근에는 항생제 오남용과 항생제가 포함된 각종 화학물질로 키운 농축산물을 통해 항생제 내성을 가진 유해한 장내미생물도 늘고 있는 추세다. 연구팀은 여행 전후로 실험대상자들의 장내미생물을 메타게놈 염기서열 분석법으로 조사하고 지금까지 알려진 AMR 유전자 자료들과 비교했다. 그 결과 여행자들 대부분 출국 전에는 없었던 AMR 유전자를 가진 장내미생물들이 여행 이후 발견됐다. 이렇게 발견된 AMR 유전자는 56종이었으며 그중에는 항생제 내성이 강해 어떤 항생제도 통하지 않는 고위험 AMR 유전자도 10종이 포함돼 있었다. 특히 동남아시아 지역으로 여행을 다녀온 실험대상자들에게서 고위험 AMR 유전자가 가장 많이 발견된 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 AMR 유전자는 여행 이후에 발견된 만큼 해외여행이 바이러스뿐만 아니라 항생제 내성 장내미생물을 전달하고 확산시키는 수단이라고 지적했다. 연구를 이끈 네덜란드 마스트리히트대 의대 존 펜더스 교수(의료미생물학)는 “백신접종으로 집단면역이 형성돼 코로나19가 사실상 종식되면 다시 여행자들이 늘어날 텐데 이때 보건학적으로 가장 우려되는 점은 항생제 내성 박테리아의 빠른 확산”이라면서 “이번 발견은 항생제 내성 박테리아 확산 차단을 위한 공중보건정책을 수립할 때 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

짚신벌레는 하나의 세포로 된 단세포 동물이지만, 나름 입도 있고 내부 소화 기관인 식포와 배설 기관까지 지닌 복잡한 생물입니다. 그러나 팔다리나 지느러미는 없기 때문에 이동하거나 먹이를 잡기 위해서는 몸 표면에 있는 짧은 털 같은 섬모(cilia)를 이용합니다. 섬모를 움직여 먹이인 박테리아를 입으로 가져오거나 먹이가 많은 장소로 이동하는 것입니다. 섬모는 작고 간단한 구조를 지녔지만, 짚신벌레를 포함해서 작은 단세포 생물이 어디든 움직일 수 있게 도와줍니다. 과학자들은 세포 크기의 미세 환경에서 섬모가 바퀴나 프로펠러보다 더 유용한 이동 도구라고 보고 있습니다. 곤충보다 작은 마이크로 로봇이 움직이는 환경은 우리가 경험하는 세상과 달리 모든 것이 끈적끈적하게 달라붙는 세상이기 때문입니다. 특히 점액과 점막 사이를 움직여야 하는 인체 내 환경에서는 더욱더 그렇습니다. 따라서 이미 오래전부터 미생물들은 움직이는 솜털 같은 섬모나 긴 채찍 같은 편모를 이용해서 이런 환경에서 효과적으로 이동했습니다.네덜란드 아인트호벤 공대 연구팀은 인공 섬모로 움직이는 4㎜ 크기의 마이크로 로봇을 개발했습니다. 연구팀은 자기장으로 조종할 수 있는 미세 인공 섬모를 만들기 위해 지름 50마이크로미터, 길이 350마이크로미터의 원통형 홈을 규칙적으로 배열한 틀을 만들고 여기에 액체 폴리머와 카르보닐 철(carbonyl iron)을 혼합한 액체를 넣고 굳혔습니다. 카르보닐 철의 목적은 섬모가 자기장의 방향에 따라 움직이게 만드는 것입니다. 연구팀은 이렇게 만든 인공 섬모를 이를 4㎜ 크기의 사각형 고체 폴리머 판에 고정해 마이크로 로봇을 만들었습니다. (사진) 이 마이크로 로봇을 움직이는 동력은 자기장입니다. 자기장의 방향에 따라 인공 섬모가 좌우로 물결처럼 움직이면서 로봇을 앞으로 나가게 만듭니다. 섬모와 비슷한 움직임 때문에 이 인공 섬모는 공기 중에서는 물론 에탄올 같은 액체 속에서도 문제없이 움직입니다. 마이크로 로봇은 자기 무게의 10배나 되는 짐을 갖고도 이동할 수 있으며 45도 정도의 경사도 오를 수 있습니다. 자기장은 인체 내에서도 통하기 때문에 이 마이크로 로봇은 인체 내부 장기의 점막이나 점액 속에서도 쉽게 움직일 수 있을 것으로 기대됩니다. 연구팀은 이 로봇이 특정 장기나 혹은 종양에 약물을 전달하는 용도로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

서로 다른 두 가지 진드기병에 걸린 미국 남성이 ‘살인진드기’에 대한 주의를 당부했다. 28일 미국 WREG 보도에 따르면 테네시주 화이트하우스 지역에 사는 돈 머리 그루브스는 얼마 전 진드기에 물린 후 큰 고초를 겪었다. 그루브스는 “집 근처에서 하이킹을 하고 2주가 지나서 허벅지 안쪽에 작은 반점이 생겼다. 대수롭지 않게 여겼는데, 반점이 점점 부풀기 시작하더니 2주가 더 지난 뒤에는 다리 전체로 발진이 퍼졌다”고 밝혔다. 검사 결과 그루브스는 ‘라임병’과 ‘로키산 홍반열(RMSF)’에 걸린 것으로 나타났다. 모두 진드기 매개 감염병이다. 현지언론은 서로 다른 진드기 박테리아에 동시에 감염되는 사례는 드물다고 전했다.라임병은 사슴진드기 매개 감염병으로, 1975년 코네티컷 라임 지역에서 어린이 12명이 류머티즘 관절염에 걸린 뒤 처음 발견됐다. 수일에서 수주 내 박테리아가 장기로 퍼져 뇌염, 말초신경염, 부정맥과 근골격계 통증이 생긴다. 항생제로 치료가 가능하지만, 시기를 놓치면 만성형으로 발전한다. 에이브릴 라빈, 저스틴 비버 등 미국 스타들도 과거 라임병에 시달린 바 있다. 나무진드기와 개진드기를 매개로 하는 로키산 홍반열은 더 치명적이다. 1800년대 미국 로키산맥 지역에서 처음 확인된 로키산 홍반열은 치료 없이 방치할 경우 청각장애, 마비, 정신장애, 사지 절단, 심지어 사망에까지 이를 수 있다. 치사율은 30%이며, 예방 백신은 물론 치료제도 없어 진드기에 물리지 않는 것이 최선이다. 그루브스는 다행히 항생제 복용 후 회복 중이다. 하지만 여전히 만성 피로와 ‘뇌 안개’ 증상에 시달리고 있다. ‘뇌 안개’는 머리에 안개가 낀 것처럼 멍한 느낌이 지속돼 생각과 표현을 분명하게 하지 못하는 상태를 일컫는다. 집중력 감소, 기억력 저하, 피로감, 우울 등의 증상을 동반하며 방치할 경우 치매 발병 위험이 높아진다. 그루브스는 “정말 이상한 증상이다. 생각이 흐려진다. 머릿속에 안개가 낀 듯 멍한 상태가 지속된다”고 설명했다. 이어 “평생 아픈 곳 없이 건강했다. 그 정도로 작은 진드기가 이렇게 큰 피해를 입혔다니 미칠 노릇”이라고 하소연했다. 그래도 자신은 감염 사실을 일찍 발견해 예후가 좋은 편이나, 진드기 질환에 걸린 줄도 모르고 몇 달, 심지어 몇 년간 만성 피로 등 관련 증상에 시달리는 이가 적지 않다고 지적했다. 실제로 미국 질병통제예방센터(CDC)는 매년 30만 명의 라임병 환자가 발생하지만, 실제 감염 사실을 인지하고 병원에서 치료받는 환자는 3만명에 불과한 것으로 분석한다. 그루브스는 “내 이야기가 진드기 질환에 대한 경고가 되기를 바란다”고 당부했다.종류는 다르지만 우리나라에서도 이런 살인진드기 피해는 심심찮게 보고되고 있다. 대부분 작은소참진드기에 물려 감염되는 중증열성혈소판감소증후군(SFTS) 사례다. 2009년 중국에서 집단 발생한 후 2013년 1월 일본, 같은해 5월 우리나라에서 최초 감염자가 확인됐다. 우리나라에서는 최근 5년 평균 연간 226건의 SFTS 사례가 보고됐으며, 8명이 사망했다. 치명률은 16.8%에 이른다. 발생 시기는 5월부터 10월까지이며, 7월에 가장 많은 환자가 발생했다. 환자 평균 연령은 69세 고령층이며, 감염자 75.8%가 농부였다. 지난 3월 보고된 올해 첫 SFTS 사망자도 70대 농부였다. 치사율은 높은데 예방 백신과 치료제가 없어 항생제를 활용한 대증치료가 일반적이다. 진드기 매개 감염병 상당수는 반려동물과 사람 모두에게 위협이 되는 인수공통감염병이라 더욱 주의가 필요하다. 반려동물에서도 해마다 바베시아증, 아나플라즈마증, 라임병 등 진드기 매개 질병이 검출되고 있다. 　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

다음달 3일 화물을 싣고 국제우주정거장(ISS)으로 떠나는 미국 민간 우주탐사 기업 ‘스페이스X' 우주선에 특별한 '승객'이 탑승한다. 지난 26일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 곰벌레와 아기 오징어가 실험을 위해 국제우주정거장으로 보내질 계획이라고 보도했다. 이번에 ISS로 배달되는 미 항공우주국(NASA)의 화물에는 태양 전지판과 실험기기 등이 포함되어 있지만 흥미로운 승객도 있다. 바로 5000마리에 달하는 곰벌레와 128마리의 아기 오징어다. 먼저 ‘물곰’(Water Bear)으로도 불리는 곰벌레는 태양이 꺼질 때까지도 살아 남을 수 있다는 지구 최강의 생명체로 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물이다. 몸크기는 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜로 놀라운 것은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 죽지 않는다는 사실이다. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 사실상 불사에 가까운 존재다. 여기에 길이가 3㎜에 불과한 짧은꼬리 오징어(bobtail squid) 새끼들도 우주선에 동승한다.두 생물이 나란히 우주로 향하는 이유는 물론 연구 때문이다. 과학자들은 우주라는 극한의 상황에 놓인 곰벌레가 어떻게 적응하고 살아남는지 유전자 연구를 통해 장차 장기간의 우주여행이 인간에게 미치는 영향을 분석하는데 도움을 얻고자 한다. 또한 짧은꼬리 오징어는 원래 박테리아 없이 태어나지만 바다에서 발광 박테리아를 얻어 특별한 빛을 내는 재주가 있다. 이에 연구팀은 ISS 실험실로 간 오징어에 박테리아를 주입해 공생 관계를 연구할 예정이다. 이번 연구에 참여하는 플로리다 대학 제이미 포스터 교수는 "사람을 포함한 동물들은 건강한 소화 및 면역 체계를 유지하기 위해 미생물에 의존한다"면서 "이같은 유익한 상호작용이 장기간 우주여행하는 우리의 신체에 어떤 영향을 미칠 지 아직 완전히 이해하지 못한다"고 설명했다. 　 한편 곰벌레와 짧은꼬리 오징어는 과거에도 연구를 위해 몇차례 우주로 나갔다. 특히 지난 2019년 달 표면에 착륙을 시도하던 중 추락한 이스라엘의 비영리 민간단체 스페이스일(SpaceIL)의 무인 달 착륙선 베레시트에도 곰벌레가 타고 있었다. 이에 일부에서는 당시 추락한 곰벌레가 극강의 생명력 덕에 달에 살아있을 가능성이 제기되기도 했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아서 코난 도일이 창조한 명탐정의 대명사 ‘셜록 홈즈’는 당시에는 생소했던 과학수사의 개념과 방법론을 제시한 것으로도 유명하다. 소설 곳곳에서 홈즈는 의뢰인이나 범인의 옷자락이나 신발에 묻은 흙만 보고도 어디서 왔는지를 맞추는 모습을 보여준다. 과학수사가 도입되기 이전이었던 당시는 물론 지금도 이해하기 쉽지 않은 부분이지만 생물학자와 수학자들이 신발에 묻은 먼지나 흙만으로도 어디서 왔는지를 알아낼 수 있다는 연구결과를 내놔 사람들을 놀라게 했다. 미국 코넬대 의대, 뉴욕 빈 탈알 빈 압둘아지즈 알사우드 계산의생명과학연구소, 마운트시나이 아이칸의대, 싱가포르 국립게놈연구소, 스페인 바르셀로나 과학기술연구원, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 계산과학과를 중심으로 케냐, 인도, 칠레, 이탈리아, 프랑스, 브라질, 노르웨이, 스웨덴, 우크라이나, 오스트리아, 영국, 우루과이, 한국, 중국, 호주, 포르투갈, 독일, 나이지리아, 터키, 베트남, 일본, 콜럼비아, 폴란드, 이집트 등 28개국 67개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 전 세계 도시마다 독특한 미생물 ‘지문’을 갖고 있는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 5월 27일자에 실렸다. 연구팀은 최근 3년 동안 6개 대륙, 60개 도시에서 4728개의 표본을 채취해 8조개의 유전자를 검출했다. 60개 도시에는 한국의 서울도 포함됐다. 연구팀은 이들 도시에서 사용되는 지하철, 버스, 고가열차, 전차 등 대중교통을 대상으로 대기장소의 벤치, 개찰구, 매표소 등의 표면을 3분 이상 면봉으로 닦는 방식으로 샘플을 채취했다. 이렇게 모아진 면봉에서 DNA를 채취해 슈퍼컴퓨터를 이용해 분석한 결과, 샘플의 97%가 31개 미생물종에 포함된 것으로 나타났으며 이것들의 비율이 도시마다 달라 도시의 특성을 파악할 수 있게 해주는 ‘핵심 도시 미생물’이라고 연구팀은 밝혔다. 사람 피부에서 볼 수 있는 세균이거나 토양, 물, 공기, 먼지 등에서 발견되는 것들도 포함돼 있었다. 또 1만 929개의 바이러스와 748개의 박테리아는 지금까지 전혀 알려지지 않았던 것으로 이번에 처음 발견됐다.이번 연구에 따르면 각각의 도시마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 독특한 미생물 지문을 갖고 있기 때문에 마치 셜록 홈즈처럼 신발만 있다면 어디서 왔는지 90% 이상의 정확도로 알아낼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 주도한 미국 코넬대 의대 크리스토퍼 메이슨 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 알려진 감염병 뿐만 아니라 알려지지 않은 미지의 감염병 발생을 사전에 감지하고 다른 도시환경에서 항생제 내성 미생물 확산의 가능성까지도 예측할 수 있게 도와줄 것”이라며 “미생물의 진화 연구에 대한 새로운 발견에도 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

귀소본능이 강한 비둘기는 오래전부터 연락을 주고받는 데 활용됐다. 제2차 세계대전 때까지도 통신병 역할을 톡톡히 해냈다. 인류가 우주로 눈을 돌리기 시작한 이후 개와 원숭이 등 동물은 실험을 위해 사람보다 먼저 우주에 올라가기도 했다. 코로나19 상황에서는 백신과 치료제 개발 과정에서 생쥐, 원숭이 등 동물이 실험 대상으로 이용되고 있다. 이렇듯 동물을 빼놓고 인류의 과학기술 발전은 생각할 수 없다. 이런 가운데 미국 콜로라도주립대 생의과학과, 국립야생동식물연구센터, 모넬 케미컬센서 연구센터 공동연구팀은 족제비과에 속하는 ‘페럿’을 이용해 저병원성 조류인플루엔자를 탐지할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 5월 27일자에 실렸다. 한국에서 조류인플루엔자는 매년 가을부터 이듬해 봄까지 바이러스에 감염된 조류의 분비물을 통해 주로 확산된다. 미국에서도 매년 조류인플루엔자 발병으로 매년 49억 달러(약 5조 5000억원)의 직간접적 피해가 발생하고, 5000만 마리에 가까운 가금류들이 살처분되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생후 15주 된 수컷 페럿 6마리에게 건강한 청둥오리의 배설물과 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물의 냄새를 구분하고, 오리의 거주 상태와 먹이, 검체 채취일에 따라 달라지는 냄새를 구분할 수 있도록 훈련시켰다. 이렇게 훈련된 페럿들은 조류인플루엔자에 걸린 청둥오리의 배설물을 매우 정확하게 구분해 내고, 또 다른 조류 감염병인 뉴캐슬병 바이러스나 전염성후두기관염 바이러스에 걸린 조류의 배설물과도 구별할 수 있는 것으로 확인됐다. 콜로라도주립대 글렌 골든 박사는 “이번 연구는 동물을 이용해 감염병 여부를 구분할 수 있도록 한 것으로 같은 원리를 응용해 사람들의 질병조기진단에도 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.또 아이다호대 생명과학과, 생명정보·진화학연구소, 물리학과, 미네소타대 식물·미생물학과, 미생물·식물유전학연구소, 하버드대 생체·진화생물학과, 일리노이대 미생물학과, 라이스대 생명과학과, 항공우주국(NASA) 에임스연구센터 우주생명과학연구부 공동연구팀은 박테리아를 이용해 독성 화학물질인 포름알데히드를 신속하게 검출할 수 있는 기술을 개발하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 27일자에 발표했다. 포름알데히드는 메탄올이 산화되면서 만들어지는 톡 쏘는 냄새의 무색기체다. 이것을 37% 농도의 수용액으로 만든 것이 방부제나 살균제로 쓰이는 포르말린이다. 포름알데히드는 탄소가 포함된 물질이 불완전연소될 때 나오거나 산불, 담배연기, 자동차 매연 등에도 포함돼 있다. 포름알데히드에 노출되면 눈, 코, 목에 자극이 생기고 호흡기 장애가 발생한다. 심할 경우 독성 폐공기증으로 사망에 이르는 경우도 있다.연구팀은 메탄과 메탄올을 영양분으로 사용하는 ‘메틸로트로프’와 ‘메틸로루브룸’이라는 미생물을 이용해 포름알데히드 감지센서를 만들었다. 연구팀은 이들 미생물의 성장과 밀접한 관련이 있는 ‘EfgA’라는 단백질 성분이 포름알데히드에 민감하게 반응한다는 점에 착안했다. 독성화학물질인 포름알데히드 농도가 일정 이상이 되면 EfgA가 반응해 미생물 증식을 멈추고 신호를 보내도록 한 것이다. 연구를 이끈 아이다호대 크리스토퍼 막스 교수(미생물생리학)는 “이번에 개발한 미생물 센서 기술은 기존의 전자센서들에 비해 제조가 쉽고 검출 정확도도 높아 제약을 비롯한 다양한 화학산업 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

㈜네이처페어리가 특수목적용으로 개발한 방역용 소독기의 원격바이러스 공기 살균기(NF-2020)를 지난 12일 조달청 나라장터 종합쇼핑몰에 입점 등록해 공공기관 등에서 공공구매(조달)가 가능해졌다고 24일 밝혔다. 세계보건기구가 공기를 통한 코로나-19 감염 있음을 인정하면서 방역 당국이 침방울 등 작은 비말을 통해 공기 중에 떠다니는 바이러스의 감염을 예방하려면 밀폐된 공간의 방문을 최소화하거나 환기를 자주하는 것이 중요하다고 강조했으며 특히 환기가 어려운 실내에서는 재순환된 공기를 흡입할 확률이 높아지고 바이러스가 포함된 비말을 흡입할 확률도 커지는 만큼 마스크 착용 및 적절한 사회적 거리 두기를 통해 감염위험을 낮춰야 한다고 말한다. 실내 공기를 통한 감염을 예방하기 위해서 네이처페어리의 원격바이러스 공기 살균기는 항바이러스액을 넣고 전원 버튼만 누르면 작동하고 24시간 맞춤형 분사를 통해 살균, 항균, 소독으로 각종 바이러스 감염을 예방해주며 분사 입자가 담배 연기 입자보다 작은 미세 입자로 분사해 기류 편성시켜 전체공간으로 확산하여 공기 중에 떠도는 세균, 병균, 바이러스를 90~99.9%까지 파괴할 수 있다. 원격바이러스 공기 살균기의 특허 출원한 항바이러스액은 황칠나무 추출물 성분을 이용하여 폐렴균, 슈퍼박테리아균, 바실러스균 등 8균주의 항균시험에서 99.9% 살균하는 기능을 가지고 있으며, 급성 경구독성 시험, 눈 자극성 및 부식성 시험, 급성 피부 자극성 및 부식성 시험 결과서를 보유함으로 안전성과 입자 속에 테라피 향기가 포함되어 있어 상쾌한 공간에서 생활할 수 있다. 코로나-19로 인해 실내 공기 감염 예방을 위해 국가와 지⦁자체에서 방역에 힘쓰고 있는 가운데 “방역용 소독기로 원격바이러스 공기 살균기가 조달청 나라장터 종합쇼핑몰입점 등록과 연계해 안정적 판로를 확보하고 수요기업과 협회, 공공기관 및 학교, 노인당, 유치원, 병원, 학원, 버스, 교회, 사무실, 다중시설 등을 대상으로 제품 판매 및 해외 판로 중국, 필리핀, 베트남, 사우디 등 수출 협의 중이며 K-방역을 세계로 확대하겠다”고 말했다. 네이처페어리는 2012년 설립된 방역용 제조업, 화장품 제조업, 생활용품 제조업으로 10년의 연구개발을 통해 공기 질을 개발 소독하여 병원체 코로나-19 전염병 등을 예방하고 생활방역 대체안이 될 수 있는 24시간 자동 방역용 원격 바이러스 공기 살균기에 관심이 집중되고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

실내 공기질 관리법 개정안 이달 말 시행실태조사 받은 시설 해당 연도 측정 면제매년 조사 민감계층 이용 100여곳도 제외측정기 의무화·관리 강화 계획과도 배치 보건 전문가 “공기질 더 철저히 관리 필요초미세먼지 많을수록 전염성 강해” 우려환경부 “비용 부담 토로 많아… 유연 대응” 환경부가 코로나19 장기화로 어려움을 겪는 다중이용시설에 대해 실내 공기질 측정을 완화하겠다고 밝히자 보건전문가들이 우려를 나타내고 있다. 환경부는 18일 실내 공기질 실태조사를 받은 다중이용시설에 대해 해당연도의 실내공기질 자가측정 의무를 면제하는 내용 등을 담은 실내 공기질 관리법 시행령 개정안이 국무회의에서 의결됐다고 밝혔다. 개정안은 이달 말 공포 즉시 시행될 예정이다. 다중이용시설은 지하역사·버스터미널·대규모 점포·영화관·어린이집·노인요양시설 등 25개 시설군으로, 소유자는 매년 초미세먼지·미세먼지·총부유세균·일산화탄소 등을 자가 측정해 유지 기준 이내로 관리하도록 하고 있다. 개정안은 코로나19 사태 장기화로 경영난을 겪고 있는 다중이용시설 소유자 등을 위해 마련했다고 환경부는 설명했다. 이에 따라 환경부가 매년 실태조사하는 민감계층 이용 시설 100여곳은 그해 실내공기질 자가측정 의무에서 면제된다. 환경부는 또 감염병 등 사회 재난으로 장기간 다중이용시설의 정상 운영이 어렵다고 환경부 장관 또는 시도지사가 인정하면 실내공기질 자가측정 시기를 상반기 또는 하반기로 조정할 수 있도록 하는 시행규칙 개정도 추진 중이다. 그러나 개정 취지와 달리 우려의 목소리가 높다. 환경부는 지난 4월 1일부터 국민이 많은 시간을 보내는 지하역사 등에 실내공기질 측정기기 부착을 의무화하고 측정 결과를 공개하도록 했다. 또 지난 1월 발표한 환경보건종합계획(2021~25년)에 환경유해인자 사전 감시 및 노출 관리 강화 계획을 밝힌 것과도 정면 배치된다는 지적이다. 정기석 전 질병관리본부장은 “실내공기질은 얼마나 자주 실내 공기를 관리해 좋은 상태로 유지할 수 있느냐와 연계돼 있다”며 “총부유세균도 측정하는데 박테리아가 많은 곳이면 바이러스도 많을 수 있기에 코로나19가 아니라도 요즘 같은 시기는 실내 공기의 질을 철저히 관리해야 한다”고 지적했다. 조영민 경희대 환경공학과 교수는 지난해 12월 국가기후환경회의 주최 ‘미세먼지와 코로나19 온라인 콘퍼런스’에서 “실내에 초미세먼지가 많을수록 전염성질환의 매개체가 될 수 있는 바이오에어로졸이 클 가능성이 높다”고 밝혔다. 전문가들은 특히 코로나19 상황에서 환기의 중요성이 더욱 중요해졌다고 덧붙였다. 환경부 관계자는 “다중이용시설 운영 중단 또는 제한 등 방역조치 시행이 이어지면서 60만~100만원에 달하는 자가측정 비용 부담을 토로하는 소규모 시설의 이야기가 많았다”며 “사회적 거리두기처럼 상황에 따라 유연하게 대응하겠다는 취지”라고 설명했다. 세종 박승기·이현정 기자 skpark@seoul.co.kr

환경부가 코로나19 장기화로 어려움을 겪는 다중이용시설에 대해 실내 공기질 측정을 완화하겠다고 밝히자 보건전문가들이 우려를 나타내고 있다. 환경부는 18일 실내 공기질 실태조사를 받은 다중이용시설에 대해 해당연도의 실내공기질 자가측정 의무를 면제하는 내용 등을 담은 실내 공기질 관리법 시행령 개정안이 국무회의에서 의결됐다고 밝혔다. 개정안은 이달 말 공포 즉시 시행될 예정이다. 다중이용시설은 지하역사·버스터미널·대규모 점포·영화관·어린이집·노인요양시설 등 25개 시설군으로, 소유자는 매년 초미세먼지·미세먼지·총부유세균·일산화탄소 등을 자가 측정해 유지 기준 이내로 관리하도록 하고 있다. 개정안은 코로나19 사태 장기화로 경영난을 겪고 있는 다중이용시설 소유자 등을 위해 마련했다고 환경부는 설명했다. 이에 따라 환경부가 매년 실태조사하는 민감계층 이용 시설 100여곳은 그해 실내공기질 자가측정 의무에서 면제된다. 환경부는 또 감염병 등 사회 재난으로 장기간 다중이용시설의 정상 운영이 어렵다고 환경부 장관 또는 시·도지사가 인정하면 실내공기질 자가측정 시기를 상반기 또는 하반기로 조정할 수 있도록 하는 시행규칙 개정도 추진 중이다. 그러나 개정 취지와 달리 우려의 목소리가 높다. 환경부는 지난 4월 1일부터 국민이 많은 시간을 보내는 지하역사 등에 실내공기질 측정기기 부착을 의무화하고 측정 결과를 공개하도록 했다. 또 지난 1월 발표한 환경보건종합계획(2021~25년)에 환경유해인자 사전 감시 및 노출 관리 강화 계획을 밝힌 것과도 정면 배치된다는 지적이다. 정기석 전 질병관리본부장은 “실내공기질은 얼마나 자주 실내 공기를 관리해 좋은 상태로 유지할 수 있느냐와 연계돼 있다”며 “총부유세균도 측정하는데 박테리아가 많은 곳이면 바이러스도 많을 수 있기에 코로나19가 아니라도 요즘 같은 시기는 실내 공기의 질을 철저히 관리해야 한다”고 지적했다. 조영민 경희대 환경공학과 교수는 지난해 12월 국가기후환경회의 주최 ‘미세먼지와 코로나19 온라인 콘퍼런스’에서 “실내에 초미세먼지가 많을수록 전염성질환의 매개체가 될 수 있는 바이오에어로졸이 클 가능성이 높다”고 밝혔다. 전문가들은 특히 코로나19 상황에서 환기의 중요성이 더욱 중요해졌다고 덧붙였다. 환경부 관계자는 “다중이용시설 운영 중단 또는 제한 등 방역조치 시행가 이어지면서 60만~100만원에 달하는 자가측정 비용 부담을 토로하는 소규모 시설의 토로가 많았다”며 “사회적 거리두기처럼 상황에 따라 유연하게 대응하겠다는 취지”라고 밝혔다. 세종 박승기·이현정 기자 skpark@seoul.co.kr

‘포켓모나스 (Pokemonas)’ 최근 쾰른 대학의 연구팀은 새로 발견된 레지오넬라 (Legionella) 박테리아에 이런 명칭을 붙였다. 이런 이름이 붙은 이유는 사실 박테리아보다는 이 박테리아가 기생하는 아메바 때문이다. 레지오넬라균은 자연 상태에서 주로 아메바에 기생하는데, 포켓모나스 레지오넬라균은 포켓몬을 담는 둥근 공인 몬스터 볼과 비슷하게 생긴 아메바인 테코필로세아 (Thecofilosea) 내부에 기생한다. (사진 참조)  연구를 이끈 쾰른 대학의 마이클 본코스키 교수 (Michael Bonkowski)는 자연계에 존재하는 새로운 레지오넬라균을 찾기 위해 아메바를 연구하던 도중 포켓모나스를 발견했다. 연구팀이 신종 레지오넬라균을 찾은 이유는 인간에게 넘어올 수 있는 잠재적인 신종 감염병 세균을 조기에 발견하기 위해서다.  자연계에 존재하는 레지오넬라균은 대부분 인간에게 심각한 문제를 일으키지 않지만, 폐렴과 폰티악 열이라는 감염증을 일으키는 레지오넬라 뉴모필라 (Legionella pneumophila)는 예외다. 이 세균은 건물 에어컨에 냉각수나 샤워기, 수도꼭지, 분수, 분무기 등을 통해 비말 형태로 인체에 흡입되어 감염을 일으킨다. 다행히 사람에서 사람으로 전파되지는 않지만, 인간에서 병원성이 확인된 만큼 더 심각한 전염병을 일으키는 레지오넬라균이 숨어 있을 가능성은 배제할 수 없다. 연구팀은 포켓모나스 레지오넬라균이 인간에 감염을 일으킨다는 증거는 발견하지 못했지만, 만에 하나라도 가능성이 있는 세균을 찾기 위해 연구를 계속할 예정이다.  현재 우리의 관심을 집중시키는 전염병은 단연 코로나 19다. 하지만 인간에게 질병을 일으킬 가능성이 있는 세균, 박테리아, 곰팡이, 기생충은 셀 수 없을 정도로 많다. 과학자들은 새로운 신종 전염병이 인류를 위협할 가능성에 촉각을 곤두세우고 있다. 치료제나 백신이 없는 상황에서 전파력이 강한 치명적인 신종 전염병이 얼마나 무서운지는 코로나 19 대유행으로 충분히 경험했다. 같은 일을 두 번 당하지 않기 위해서는 잠재적인 위협을 선제적으로 파악해야 한다. 이렇게 잘 알려지지 않았지만, 자연계에 널리 존재하는 세균에 대한 연구가 필요한 이유다.  고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com      

8개월 된 아기가 놀이터에 앉아 흙과 모래를 먹고, 카트 손잡이를 물고 있어도 말리지 않는 엄마가 있다. 앨리스 밴더(22)는 자신의 소셜네트워크서비스(SNS)를 통해 아기 영상을 공유하고 있다. 30일 영국 매체 ‘메트로’는 그가 올린 영상 중에서 아기가 놀이터에 앉아 흙을 먹고 있는 모습이 논란이 됐다고 보도했다. “모유를 먹이면 병에 적게 걸린다” 주장 해당 장면에 우려 섞인 댓글이 달리자 앨리스는 “아이를 ‘채식주의자’로 키우고 있다”며 “세균에 대한 면역력을 키우는 과정”이라고 반박했다. 그러면서 “아기들은 모유 수유를 하는 동안에 이런 본능을 가지고 있다”며 “면역체계를 구축하는 동안 모유가 아기를 보호한다”고 말했다. 모유에는 아기에게 필요한 충분한 영양분과 철분, 미네랄 등이 거의 모두 들어있다. 또 각종 비타민과 단백질이 골고루 들어 있어 아기의 성장 발달 및 두뇌 발달에도 좋다. 특히 모유에는 면역을 증가시켜 주는 물질이 많아서 모유를 먹고 자란 아이들은 잔병치레를 적게 하는 것은 사실이다. 모유의 장점이 많은 것은 사실이지만 아기에게 흙을 먹이는 건 지나치다는 의견이 많다.영국 국민보건서비스 역시 어린이의 면역 체계를 구축하기 위해 모유 수유를 권장하고 있지만, 돌이나 흙을 먹는 것은 피하는게 좋다고 조언했다. 하지만 앨리스는 “고기를 먹이지 않으려면 모유의 보호를 받고 있을 때 박테리아에 노출돼야 한다”는 주장을 펼쳤다. 또 “내 아이는 다른 아기들에 비해 믿을 수 없을 정도로 건강하다”며 “앞으로도 양육 방식을 바꿀 생각이 없다”고 강조했다. 이를 접한 네티즌은 “아무리 모유가 좋다고해도 아기가 카트 손잡이를 물고, 흙을 먹게 놔두는 것은 명백한 아동학대”란 의견을 냈다.김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

스위스의 한 연구진이 면으로 제조된 속옷 2000장을 땅에 묻는 프로젝트를 시작하겠다고 밝혀 눈길을 사로잡았다. 영국 BBC에서 발생하는 사이언스포커스의 최근 보도에 따르면 최근 스위스 정부의 농업 연구기관(Agroscope)은 최근 자원 봉사자들에게 속옷 2000장을 보내 각자의 집 정원에 묻어두는 프로젝트 계획을 발표했다. 100% 생분해성 유기농면으로 만들어진 멀쩡한 속옷 수천 장을 땅에 묻는 이유는 다름 아닌 토양 건강을 가장 직접적으로 확인하기 위함이다. 연구진에 따르면 면에 포함된 다양한 물질은 토양에 사는 미생물의 식량이 될 수 있다. 굶주려 있는 미생물들은 속옷을 갉아먹게 되고, 해당 토양에 더욱 활동적인 미생물이 서식할수록 더 빠르게 속옷을 먹어치운다. 연구진은 자원봉사자들에게 보내 파묻은 속옷을 1~2개월 후에 다시 파낸 뒤, 곰팡이나 곤충, 벌레를 포함한 유기체들이 얼마나 속옷을 파먹었는지를 조사할 예정이다. 속옷에 유기물이 낸 구멍이나 흔적이 많을수록 더 건강한 토양이라고 판단할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 해당 연구에 참여하는 취리히대학교 연구진은 “이번 연구의 목표는 지구 토양의 성질과 토양 침식(논경지의 포토가 물·바람 등의 힘으로 이동하여 상실되는 현상)에 대한 이해를 높이는 것”이라고 설명했다. 이어 “비료 사용 및 건축의 증가는 비옥한 토양의 손실을 가속화 하는 주요 원인이다. 서식지 손실은 자연 재해에 대한 보호능력 저하로 이어지고, 하천과 강으로 스며드는 화학물질의 농도를 높일 수 있다”고 덧붙였다. 사이언스포커스 측은 “토양에는 수십억 종류의 박테리아와 균류, 곤충, 벌레와 기타 생물이 서식하지만, 이것이 생태계와 작물 수확량, 홍수 방지 등에 어떤 영향을 미치는 지 알려진 바가 거의 없다”고 전했다.  송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 신경계 독성물질인 ‘이미노디프로피오니트릴’을 분해하는 박테리아를 발견했다. 환경부 소속 국립생물자원관은 최근 박희등 고려대 교수진과 ‘오염환경 서식 원핵생물 연구’를 진행해 ‘파라코커스 코뮤니스’라는 박테리아를 찾아냈다고 11일 밝혔다. 산업 폐수에서 처음 분리한 이 박테리아는 8만ppm의 이미노디프로피오니트릴을 88.35%까지 분해하는 것으로 확인됐다. 연구진은 유독 물질 정화법 개발의 과학적 기반이 마련됐다고 의미를 부여했다. 이미노디프로피오니트릴은 피부 자극, 호흡기계 손상을 일으키고 신경계 기능을 방해할 수 있는 독성 물질로, 살충제나 염료의 용매 등을 제조할 때 쓰인다. 19세기 이전만 해도 간단한 공정으로 폐하수를 처리할 수 있었으나, 산업혁명 이후에는 이런 새로운 화학물질이 폐하수로 흘러들어가 물리·화학적 방법만으로 쉽게 처리할 수 없게 됐다. 연구진은 “정화가 어려운 다양한 오염물질을 선택적으로 정화할 수 있는 생물학적 정화 기술 개발이 필요한 상황”이라고 밝혔다. 연구진은 세계적으로 보고된 적이 없는 파라코커스 코뮤니스를 국내 특허 출원했고, 연구 결과를 내달 국제학술지인 유해물질 저널에 투고할 예정이다. 특허 출원을 하면 생물자원에 대한 권리를 주장할 수 있다. 배연재 국립생물자원관장은 “이번에 확보된 박테리아 이용을 원하는 업체에 기술이전 등을 추진할 계획”이라며 “미생물이 가진 분해 능력을 친환경·생물학적 폐수 처리 기술개발에 활용할 수 있기를 기대한다”고 말했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

제왕절개로 태어난 아이는 자연분만으로 태어난 아이보다 장 세균총이 적은 것으로 나타났다. 세균총이 정상 수준을 회복하는 데는 3~5년의 오랜 시간이 걸린다는 연구 결과가 5일 나왔다. 사이언스 데일리 보도에 따르면 스웨덴 예테보리 대학 살그렌스카 병원의 프레드리크 베크헤드 분자 의학 교수 연구팀이 살그렌스카 병원에서 태어난 아이들 471명을 대상으로 5년에 걸쳐 진행한 연구 결과를 얻었다. 이 연구 결과는 미국의 과학전문지 ‘셀 숙주와 미생물’(Cell Host & Microbe) 최신호에 발표됐다. 연구팀은 이 아이들이 출생한 직후, 생후 4개월, 12개월, 3년, 5년 됐을 때 분변 샘플을 채취해 장 세균총을 살펴봤다. 그 결과 제왕절개로 출산한 아이는 생후 4개월 때 질 분만으로 태어난 아이에 비해 장 세균총이 다양하지 못한 것으로 나타났다. 이 아이들은 3~5세가 되어야 장 세균총의 구성과 다양성이 정상에 가까워졌다. 그러나 5세가 되었을 때도 장 세균총의 중요한 부분을 차지하는 일부 박테리아는 찾아볼 수 없었다고 연구팀은 밝혔다.장에는 수많은 박테리아와 미생물들이 살고 있다. 이들은 섭취된 음식을 소화하고 면역체계 발달을 자극하며 감염으로부터 보호하는 등 건강에 중요한 영향을 미친다. 제왕절개로 출생한 아이는 다른 아이에 비해 장 세균총이 적고 특히 그중에서도 유익균이 적다는 연구 결과들이 있다. 이는 출산 방법에 따라 장 세균총 구성이 크게 달라질 수 있음을 보여주는 것이다. 출생 직후엔 이미 박테리아들과 미생물들이 장에 자리를 차지하고 있으며 이후 장 세균총이 하나의 완전한 생태계로 성장하려면 오랜 시간이 걸린다고 연구팀은 설명했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

삼성전자가 공기청정기 과장광고로 부과받은 4억 7200만원의 과징금을 취소해달라며 제기한 소송에서 사실상 패소했다. 대법원 1부(주심 이흥구 대법관)는 삼성전자가 공정거래위원회를 상대로 낸 과징금·시정명령 취소 소송 상고심에서 원고 일부 패소로 판결한 원심을 확정했다고 30일 밝혔다. 삼성전자는 2011년 11월부터 5년간 공기청정기를 광고하면서 “조류독감 바이러스 제거율 99.99%”, “코로나바이러스 제거율 99.6%” 등의 문구를 적었다. 공기청정기를 통해 부유물질이 제거되는 실내 사진을 배경으로 “각종 바이러스·박테리아·세균을 제균해 건강을 지켜줍니다”라고 광고하기도 했다. 이에 대해 공정위는 삼성전자가 제한적인 실험 조건에서 도출된 결과를 광고에 반영한 만큼, 실생활과 차이가 있어 소비자가 오인할 우려가 크다고 보고 2018년 5월 4억 8800만원의 과징금을 부과했다. 서울고법은 공정위의 판단을 대부분 인정하고 4억 7200만원의 과징금 처분이 적법하다고 판단했다. 공정위와 삼성전자 측은 모두 상고했지만, 대법원은 이를 모두 기각했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

28개국 과학자 설문조사 결과 발표 코로나19 바이러스의 새로운 변이가 지속적으로 나타나면서 현재 접종 중인 백신이 1년 안에 무용지물이 될 것이라는 전문가들의 진단이 나왔다. 3분의 1은 “현 백신 9개월도 못 가” 30일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면 옥스팜과 국제엠네스티 등 국제 단체들의 연합체 ‘피플스백신’이 최근 28개국 과학자 77명을 상대로 진행한 설문조사 결과 응답자의 약 3분의 2가 1년 안에 현재 접종 중인 백신이 변이 바이러스에 면역 효과를 발휘하지 못할 것이라고 봤다. 응답자 3분의 1은 현재까지 나온 백신이 9개월 안에 효력을 잃을 것으로 내다봤다. 국가 간 백신 격차가 변이 발생 위험 높여미국 존스홉킨스대, 예일대, 영국 임페리얼칼리지, 런던위생열대의학대학원 등 저명한 기관에 속한 응답자들은 변이 발생 위험이 높은 이유로 국가 간 백신 ‘빈부 격차’를 꼽았다. 현재 미국, 영국 등 선진국에선 최소 1차 접종을 마친 국민의 비율이 25%가 넘지만, 남아프리카공화국과 태국 등에선 1% 미만 수준이다. 국민 중 단 한 사람도 아직 백신 접종을 받지 못한 나라도 적지 않다. 뉴욕타임스가 제작한 ‘코로나19 세계 백신 접종 추적’ 사이트에 따르면 아프리카 내륙 국가 상당수가 백신 접종을 시작도 하지 못한 것으로 집계됐다. 백신 접종을 시작하지 못한 나라에 북한도 포함됐다. “백신 접종과 변이 전파 사이의 속도전” 조사 응답자 88%는 많은 나라의 백신 접종률이 이처럼 계속 낮을 경우 ‘내성’을 지닌 변이가 나타날 확률이 높아질 것으로 진단했다. 통상 병원체의 내성은 세균이나 박테리아에서 나타나는 현상이지만, 바이러스의 경우 세포에 침투하는 스파이크 단백질 구조에 변이가 나타나면서 백신의 효과가 무력화되는 것을 뜻한다. 내성을 지닌 변이가 나타날 확률이 높아진다는 것은 선진국에서 백신을 아무리 적극적으로 접종해도 다른 나라의 접종률이 낮다면 언제든 변이가 출몰할 수 있다는 뜻이다. 앞서 남아프리카공화국발 변이 바이러스를 연구한 리버사이드 캘리포니아대 의대의 아담 고트치크 생의학 교수 연구팀은 네이처 논문에서 현재의 코로나19 국면을 ‘효과적인 백신 접종과 변이 바이러스 전파 사이의 속도전’에 비유한 바 있다. 효과적인 백신을 신속히 접종하지 않으면, 변이 코로나의 지배력이 점점 강해져 모든 백신을 무력화할 거라는 의미다. “전 세계 균등한 접종 못 하면 더 많은 변이 출몰”피플스백신 설문조사에 참여한 그레그 곤살베스 예일대 역학 부교수는 “매일 새로운 변이가 발생하는데 가끔 이전 유형보다 더 효율적으로 전파되고, 원조 바이러스에 대한 면역 반응을 회피하는 변이가 나올 수 있다”라고 설명했다. 그는 “전 세계를 (균등하게) 접종하지 않는 이상, 우리는 더 많은 변이가 출몰할 가능성을 열어두게 되고 현재 백신은 통하지 않는 변이도 발생할 수 있다”라면서 “그런 변이에 대응하려면 기존 백신을 보강하는 이른바 ‘부스터 샷’을 맞아야 할 것”이라고 전망했다. 맥스 로슨 피플스백신 의장은 “백신 공동구매 국제프로젝트인 ‘코백스 퍼실리티’가 올해 말까지 전 세계 저소득국가의 인구 27%까지 백신을 맞히겠다고 목표하는데, 이는 충분치 않다”면서 “백신 접종이 제한적으로 이뤄지는 상황은 꽤 위험하다는 인식이 확산할 필요가 있다”라고 지적했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

코로나19는 전자 현미경으로만 볼 수 있는 작은 바이러스의 파괴적인 위력을 생생하게 증명했습니다. 사실 코로나19 같은 신종 전염병 유행은 많은 과학자가 이전부터 경고해왔던 것입니다. 하지만 오래된 병원균이라고 해서 안전한 것은 아닙니다. 코로나19처럼 인류를 위협하고 있는 문제가 우리가 사용하는 거의 모든 항생제에 내성을 지닌 슈퍼 박테리아입니다. 20세기 의학의 가장 큰 성과는 백신과 항생제의 개발 및 보급이라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 세균 감염으로 죽는 사람의 숫자가 크게 줄어들면서 평균 수명이 늘어난 것은 물론 수술 후 감염으로 사망하거나 합병증이 생길 가능성이 낮아지면서 장기 이식을 포함해 여러 가지 치료법이 크게 발전했습니다. 20세기 이후 의학의 눈부신 발전은 많은 부분 항생제에 기댄 것이었습니다. 하지만 생물은 끊임없이 진화하기 마련입니다. 숫자가 많고 세대가 짧은 세균의 진화 속도는 매우 빨라 이미 20세기에 기존 항생제에 대한 내성을 지닌 세균이 다수 보고됐습니다. 물론 과학자들도 새로운 항생제를 만들어 재빨리 여기 대응했으나 새로운 항생제 개발 속도는 더딘 반면 내성 발현 속도는 갈수록 빨라졌습니다. 현재와 같은 추세라면 2050년에는 1000만 명이 항생제 내성균으로 사망할 수 있다는 암울한 전망까지 나오는 상황입니다. IBM 왓슨 연구소 파엘 다스가 이끄는 연구팀은 인공지능을 통해 기존의 연구 방법으로는 상상할 수 없을 만큼 빠른 속도로 새로운 항생 물질을 찾아내는 데 도전했습니다. 이를 위해 연구팀은 첫 단계로 심층 생성 오토인코더(deep generative autoencoder) 기법을 통해 항생 능력을 지닌 펩타이드(peptide)를 학습하고 데이터를 수집했습니다. 그리고 두 번째 단계로 CLaSS(Controlled Latent attribute Space Sampling)라는 방법을 통해 항생 능력을 지닌 펩타이드 후보군을 9만 개나 만들어냈습니다. 하지만 박테리아를 죽이는 능력이 있다고 해서 바로 항생제로 개발이 가능한 것은 아닙니다. 인체에도 해로운 물질이라면 아무리 효과가 좋아도 약물로 사용할 수 없습니다. 따라서 마지막 단계로 딥러닝 기반의 분류 알고리즘을 이용해서 인간에게 독성이 있거나 항생 효과가 떨어질 것으로 예상되는 후보를 탈락시켰습니다. 3일에 걸친 인공지능 연산 끝에 연구팀은 20개의 후보 물질을 선발할 수 있었습니다. 연구팀은 이 후보 물질을 48일간 테스트한 후 두 가지 물질이 특히 유망한 항생제 후보라는 사실을 확인했습니다. 이 항생 후보 물질은 실험실 환경에서 그람 음성 및 양성균에 대한 광범위한 효능을 지녔으며 여러 약물에 내성을 지닌 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)과 대장균을 억제하는 데 효과적이었습니다. 쥐를 이용한 동물 실험에서도 낮은 독성이 확인됐습니다. 내성균에 효과적인 항생제 신약의 가능성을 보여준 것입니다. 이 연구는 저널 '네이처'에 발표됐습니다. 물론 후보 물질을 찾았다는 것은 신약 개발에서 아직 초기 단계라는 이야기입니다. 실제 사람에서 임상시험을 하기 위해서는 까다로운 안전성 테스트와 엄격한 임상시험 기준을 통과해야 합니다. 그리고 많은 시간과 비용을 들여 임상시험을 진행해도 성공하는 약물은 소수에 지나지 않습니다. 하지만 자연 물질 가운데 새로운 항생제 후보를 찾는 대신 인공지능을 통해 훨씬 빠르게 항생 물질을 찾아낼 수 있다면 항생제 개발 속도가 획기적으로 빨라질 가능성이 있습니다. 어쩌면 인공지능에 수많은 생명을 구할 수 있는 잠재력이 숨어 있을지도 모르는 것입니다. 인공지능이 일부의 우려처럼 인류를 위협하는 신기술이 아니라 인류를 치명적인 질병에서 도울 수 있는 든든한 조력자가 될 수 있을지 앞으로 후속 연구 결과를 지켜봐야 할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

말라리아 원충(Plasmodium)은 일반적인 사람 세포 부피의 1/50에 불과한 작은 생명체이지만, 그래도 박테리아가 아닌 기생충으로 분류한다. 크기는 박테리아보다 조금 더 클 뿐이지만, 내부에 세포 핵과 소기관을 갖춘 진핵생물이기 때문이다. 말라리아 원충은 단세포 동물로 형태를 바꿔가며 모기와 사람을 통해 숙주에서 숙주로 전파된다. 말라리아 치료제 개발에도 불구하고 아직도 세계적으로 매년 40만 명이 사망하는 무서운 기생충 감염병이다. 그런데 단세포 생물인 말라리아 역시 몸의 지탱하고 형태를 유지하기 위해서 골격을 갖고 있다. 뼈나 연골이 있는 건 아니지만, 대신 세포 골격(cytoskeleton)을 통해 몸의 형태를 유지하는 것이다. 말라리아 원충은 모기와 사람의 체내에서 다양한 세포와 장기를 이동하기 때문에 목적에 맞는 형태를 유지해야 한다. 따라서 세포 골격 생성을 방해할 수 있다면 말라리아 원충의 생존과 증식을 효과적으로 방해할 수 있다. 스위스 제네바 대학 연구팀은 말라리아가 모기 체내에 있을 때 중간 단계 중 하나인 오키네트(ookinete) 상태의 세포 골격의 모습을 연구했다. 보통 세포 골격 같은 미세 구조를 관찰할 때는 전자 현미경을 사용하는 경우가 많으나 연구팀은 세포 전체의 골격 구조를 더 입체적으로 확인하기 위해 팽창 현미경(expansion microscopy) 기술을 사용했다. 팽창 현미경은 최근 개발된 세포 관찰 기술로 다른 현미경과 달리 샘플 자체의 크기를 키워 대상을 상세히 관찰한다. 원리는 간단하다. 관찰하고자 하는 대상에 특수 중합체 겔(polymer gel)을 결합시킨 후 이를 물리적으로 팽창시키는 것이다. 따라서 원하는 구조만 염색해 선택적으로 팽창시킬 수 있다. 연구팀이 선택한 물질은 말라리아 오키네트가 원추형 형태를 유지하는 데 중요한 튜불린 (tubulin)이라는 단백질이다. 튜불린 염색 팽창 현미경을 통해 연구팀은 마치 바나나 같은 말라리아 원충의 모습과 이를 지탱하는 세포 골격 구조를 확인했다. (사진) 매년 말라리아로 많은 사람이 사망하지만, 말라리아 신약 개발은 상대적으로 더디다. 여기에 항생제와 마찬가지로 항말라리아제에 대해서 내성을 지닌 말라리아 원충이 등장하면서 말라리아의 위험성은 점점 커지고 있다. 이런 기초 연구를 통해 바로 새로운 치료제가 개발되는 것은 아니지만, 말라리아 원충에 대한 이해도가 높아질수록 새로운 돌파구를 찾을 수 있는 가능성도 커질 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

동국제약이 폐렴 치료에 쓰이는 항생제로 코로나19 치료제를 개발한다. 동국제약은 항생제 ‘테이코플라닌’의 세포실험에서 코로나19 바이러스 증식을 억제하는 능력을 확인해 치료제를 개발키로 결정했다고 18일 밝혔다. 다음달 식품의약품안전처에 임상시험 계획서를 제출하고 본격적인 개발에 나선다. 테이코플라닌은 일반 항생제에 내성이 생겨 ‘슈퍼 박테리아’로 불리는 메티실린 내성 포도상구균, 반코마이신 내성장구균 등을 효과적으로 제압하는 슈퍼 항생제다. 이미 폐렴 치료제로 쓰이고 있어 코로나19 감염 후 2차 감염으로 인한 폐렴 증상 악화를 방지하는 장점도 있다. 동국제약 관계자는 “동물실험 결과를 신속히 확보한 뒤 국내 임상에서 유효성을 입증하겠다”고 말했다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

경기도가 도내 5개 초등학교에서 미세먼지는 물론 바이러스와 박테리아를 제거하는 다기능 공기정화장치를 설치해 시범 운영에 나선다고 17일 밝혔다. 2019년 학교보건법 개정으로 각 학교 교실마다 공기청정기가 설치됐으나, 그동안 코로나19 감염원 전파 우려로 공기정화장치를 제대로 가동할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 기존 공기청정기는 미세먼지 제거 기능만 있어 미세먼지 농도가 높은 날에도 환기를 위해 별도로 창문을 열어야 하는 불편함을 초래했다. 하지만 경기도가 이번에 새로 설치한 다기능 공기정화장치는 미세먼지 제거는 물론 바이러스·박테리아 등 공기 중 각종 감염원까지 줄일 수 있는 기능을 가지고 있다. 동시에 창문을 열지 않고도 환기가 가능한 ‘청정환기’ 기능과 실내 설정온도 변화를 최소화하는 ‘열교환장치’도 갖추고 에너지 손실을 최소화할 수 있다. 미세먼지 필터는 큰 먼지를 제거하는 프리필터와 초미세먼지를 제거하는 헤파필터(HAPA-filter), 부유세균을 거르는 항균필터로 구성돼 있다. 김상철 경기도 미세먼지기획팀장은 “공인인증기관(Fiti시험연구원)에서 실시한 필터 제품 성능 시험에서는 미세먼지를 98.6% 이상 제거할 정도로 효율성이 높았다”고 설명했다. 이와 함께 바이러스 및 박테리아를 줄이는 UV-LED 장치도 모듈 시험을 통해 공기 중 감염원을 90% 이상 제거하는 성능을 보였다. 이밖에 장치 내부에 설치된 특수 모터는 공기정화장치가 강력한 성능을 유지하면서도 50dB 이하의 저소음으로 작동할 수 있도록 해 학생들이 공부하는 데 소음으로 인한 지장을 주지 않는다. 안전성을 고려한 단순한 디자인으로 창문형, 스탠드형을 교실 상황에 맞춰 설치할 수 있다.교실에 다기능 공기정화장치를 시범 설치한 포천 태봉초등학교 교사 A씨는 “경기도에서 설치한 공기정화장치 덕분에 미세먼지가 심한 날에 창문을 열지 않고도 청정한 공기로 환기 할 수 있어 좋다”며 “아이들이 안심하고 등교할 수 있도록 시설을 늘리면 좋겠다”고 말했다. 도는 이번 시범 운영을 통해 다기능 공기정화장치의 성능 검증이 이뤄지면 경기도교육청과 협력해 장치 보급을 확대할 예정이다. 박성남 경기도 환경국장은 “다기능 공기정화장치 실증 사업을 성공적으로 진행해 모든 학교에 보급이 확산될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr