박테리아는 매우 작고 단순한 생명체지만, 놀랄 만큼 복잡한 행동을 할 수 있다. 주변 환경을 감지해 생존에 최적화된 온도, 빛, 염분 등 알맞은 조건을 찾아가는 것은 물론 먹이를 잡거나 천적을 피하는 행동을 할 수 있다. 뇌세포도 없고 눈, 코, 귀 같은 감각 신경도 없지만, 박테리아는 독특한 감각 수용체와 세포 내 신호 전달체계를 통해 상황에 알맞은 행동을 할 수 있다. 미국 ULCA의 캘빈 리와 그의 동료들은 인체 감염균 가운데 하나인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)의 독특한 행동을 조사했다. 녹농균은 낭포성 섬유증(Cystic fibrosis)환자의 기도 점막에 달라붙어 생물막(biofilm, 세균과 유기물이 모인 막)을 형성해 잘 치료되지 않는 감염을 일으킨다. 사실 감염의 가장 중요한 단계 가운데 하나는 감염을 일으키고자 하는 목표 조직에 달라붙어 증식하는 것이다. 달라붙지 못한 세균은 그냥 점액과 같이 제거되어 염증을 일으킬 수 없다. 따라서 과학자들은 이들이 어떻게 달라붙는지 그 기전을 이해해 감염을 억제할 방법을 찾고 있다. 녹농균이 일정단계 증식하면 비가역적으로 표면에 달라붙어 생물막을 형성한다는 것은 90년 전부터 알려진 사실이다. 하지만 그 이유는 잘 몰랐다. 연구팀은 이 과정을 연구하던 중 흥미로운 사실을 발견했다. 녹농균이 한 번 표면에 달라붙으면 여기서 증식한 후손들도 마치 '기억'(memory)을 공유하는 것처럼 같은 행동을 보여 생물막을 형성한다는 것이다. 연구팀은 이 과정에 크게 두 가지 기전이 관여함을 밝혀냈다. 하나는 cAMP라는 세포 내 신호 시스템이고 다른 하나는 세포가 이동하는 데 관여하는 type IV pili의 활성이다. 비록 녹농균이 기억을 저장할 수 있는 뇌세포는 없지만, 이 세포 내 신호 시스템과 운동 기관의 활성이 분열과 복제를 통해 자식들에게도 복사하듯이 전해지므로 기억을 공유하는 것처럼 같은 행동을 할 수 있다. 박테리아도 혼자서 번식하는 것보다 서로 뭉쳐서 생물막을 형성할 때 생존에 유리한 경우가 많다. 하지만 개별적인 박테리아가 서로 협동해 하나의 유기체를 만들기는 쉽지 않다. 따라서 이와 같은 능력을 갖추게 된 것으로 풀이된다. 다만 생물막은 박테리아의 입장에서 보면 공존과 상생의 상징이지만, 인간 관점에서는 환자의 몸속이나 혹은 의료기기 표면에 감염성 세균이 생존하는 공간이기 때문에 이를 억제할 방법이 필요하다. 이번 연구는 감염과 세균 증식을 억제할 새로운 치료 방법을 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

가장 강력한 항생제에도 내성을 지닌 ‘악몽의 박테리아’가 미국에서 빠른 속도로 확산하고 있는 것으로 나타났다. 미국 CNN 등 현지언론은 3일(현지시간) 이날 미국 질병통제예방센터(CDC)가 발표한 새로운 보고서를 인용해 위와 같이 전했다. CDC 국장 대행 앤 슈차트 박사는 이날 CNN과의 인터뷰에서 “난 우리가 발견한 (악몽의 박테리아의) 수에 놀랐다”고 말했다. CDC는 이번 조사에서 현존하는 가장 강력한 항생제 카바페넴에 내성을 지니고 있지만, 아직 널리 확산되지 않은 세균인 카바페넴 내성 장내세균(CRE)과 카바페넴 내성 녹농균(CRPA)에 주목했다. 하지만 여전히 미 전역에서 더 다양한 내성균이 출현하고 있다고 CDC는 밝혔다. 슈차트 박사는 세계보건기구(WHO)의 통계를 인용해 “미국에서는 항생제 내성균에 매년 200만 명이 감염되고 2만3000명 이상이 사망하고 있다”고 설명했다. 조사팀은 지난해 1월부터 9월까지 미 전역에 있는 병원과 요양시설에서 항생제가 듣지 않는 환자에게서 분리해낸 세균 5776주를 조사했다. 그 결과, 약 4분의 1에 다른 세균에 내성을 확산하는 유전자가 존재하는 것으로 나타났다. 특히 이중 221건은 보기 드물게 내성이 강력한 유전자를 지닌 것으로 확인됐다. 즉 ‘악몽의 박테리아’인 것이다. 이들 세균은 미 27개 주에서 확인됐다. 이후 추적 조사에서도 이들 환자와 접촉했던 사람들 중 약 10%는 양성 반응을 보였다. 이에 대해 슈차트 박사는 “이들 내성균은 다른 환자로 옮겨가면서 증상을 보이지 않고 확산할 가능성도 있다”고 설명했다. 이런 ‘무증상 보균자’가 어느 정도의 빈도로 내성균을 확산하고 있는지는 모른다고 덧붙였다. 한편 항생제 내성균에 관한 연구는 오래 전부터 진행됐다. 대표적인 항생제 내성균 메타실린 내성 황색포도알균(MRSA)은 이미 1960년대부터 나왔고 1988년에는 반코마이신에 내성을 지닌 장알균(VRE)이 발견됐으며 2001년부터는 가장 강력한 항생제 카바페넴에 내성을 지닌 세균들이 등장하기 시작했다. CDC가 ‘악몽의 박테리아’라고까지 부르고 있는 이들 세균은 미국은 물론 세계 각국으로 조용하면서도 빠르게 확산하고 있는 것이다. 사진=카바페넴 내성 장내세균(CRE)/CDC 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가을부터 이듬해 늦봄까지 한반도를 덮치는 미세먼지는 심각한 골칫거리가 되고 있다. 특히 미세먼지 속에 포함된 각종 유해성분이 호흡기 질환을 비롯해 알레르기 질환을 일으킬 수 있어 더 심각하다.국내 연구진이 유산균이 미세먼지로 인한 알레르기 반응을 막아준다는 사실을 밝혀내 기술이전을 해 조만간 ‘미세먼지 전용 요구르트’를 볼 수 있을 것으로 전망된다. 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원 시스템천연물연구센터 강경수 박사팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 1㎜ 크기의 작은 벌레를 이용해 실험한 결과 유산균이 미세먼지 독성을 줄일 수 있다는 사실을 확인했다고 4일 밝혔다. 예쁜꼬마선충은 흙에서 사는 1㎜ 크기의 벌레로 900여개 체세포, 300여개 신경세포, 2만여개 유전자로 구성돼 있고 특히 유전자 40%가 인간과 동일한 것으로 알려져 장수나 노화 등 생물학 연구에 많이 활용되는 실험동물이다. 연구팀은 미세먼지 독성을 확인하기 위해 예쁜꼬마선충에게 다환방향족 탄화수소(PAH)와 중금속이 다량 함유된 미세먼지를 투여해 관찰했다. PAH는 자동차 배기가스나 콜타르를 배출하는 공장연기 등에서 많이 나오는데 미세먼지와 쉽게 흡착하는 경향이 있다. 미세먼지를 체내에 흡입한 예쁜꼬마선충은 낳는 알의 갯수가 현저히 줄어들고 알이 성체로 자라는 경우도 줄어드는 등 벌레의 생장과 생식능력에 치명적인 것으로 나타났다. 연구팀은 예쁜꼬마선충에게 평소 먹는 흙 속 박테리아 대신 락토바실러스 카제이 HY2782 균주를 먹인 뒤 생체 변화를 관찰했다. 그 결과 미세먼지에 대한 독성이 감소하고 생식능력을 회복하는 것을 확인했다. 연구팀은 유산균이 미세먼지로 인한 독성 작용인 알레르기 반응을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. KIST는 이번 연구결과를 한국야쿠르트에서 사용할 수 있도록 하는 동시에 지속적인 공동연구를 위한 ‘유산균의 미세먼지 보호 효과 관련 기술실시 및 연구협력’ 조인식을 4일 서울 홍릉 KIST 본원에서 가졌다. 이번 조인식으로 한국야쿠르트에서 만든 프로바이오틱스 유산균 ‘락토바실러스 카제이 HY2782’로 미세먼지 독성에 대한 보호효과는 물론 유산균의 새로운 용도 발굴을 위한 공동연구를 수행하게 된다. 이병권 KIST 원장은 “이번 기술실시 협약을 통해 유산균의 미세먼지 보호효능에 관한 구체적인 작용 메커니즘 연구 등 다양한 방면의 공동연구를 진행할 것”이라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

금성의 산성 구름 속에 미생물이 살고 있을 가능성이 있다고 미국의 과학자들이 1일(현지시간) 밝혔다. 국제 학술지 ‘우주 생물학’(Journal Astrobiology) 최신호에 실린 이번 연구논문에서 미 위스콘신대 매디슨캠퍼스의 산자이 리메이 박사가 이끄는 국제 연구팀은 이산화황이 풍부한 금성의 상부 대기층이 외계 미생물이 살 수 있는 곳일 가능성이 있다고 밝혔다. 리메이 박사는 “금성은 자체적으로 생명이 진화할 수 있는 긴 시간이 있었다”면서 “금성에서 생명체가 살 수 있었던 기간은 화성보다 훨씬 길었다”고 주장했다. 실제로 일부 연구에 따르면, 금성은 한때 20억 년 동안 지표에 물을 지닌 거주 가능한 기후로 알려져있다. 물론 지구에서도 미생물의 대부분인 박테리아는 대기권으로 휩쓸려 올라가더라도 생존할 수 있다. 미국항공우주국(NASA)의 연구자들이 특수 제작한 풍선으로 대기권을 조사한 결과, 41㎞ 높이의 성층권에서도 박테리아가 생존하는 것으로 나타났다. 또 옐로스톤 온천이나 심해 열수 분출구, 오염된 지역의 독성 폐기물, 또는 세계 곳곳의 산성 호수 등 가혹한 환경에서도 사는 미생물의 사례는 점차 늘고 있다. 연구에 참여한 라케시 모굴 캘리포니아 주립 폴리테크대 교수는 “우리는 지구의 생명체가 매우 강한 산성 환경에서도 번성하며 이산화탄소를 먹고 황산을 생성할 수 있다는 사실을 알고 있다”면서 “금성의 구름 많고 반사율 높은 산성 대기는 대부분 이산화탄소와 황산을 함유한 물방울로 구성돼 있어 가능성이 있다”고 지적했다. 물론 금성의 표면 온도는 온실가스 효과로 섭씨 462도에 달해 생물체가 살 수 있는 환경에 적합하지 않다. 하지만 상대적으로 서늘한 상부 대기층에는 ‘어두운 부분’이 존재하는 데 그 속에 있는 미확인 입자들이 지구상에서 빛을 흡수하는 성질을 지닌 박테리아와 비슷한 것을 연구팀이 알아냈다. 특히 이 어두운 부분은 지구상의 호수나 바다에서 흔히 볼 수 있는 조류의 개화와 비슷해 금성 대기에도 조류가 번성할 가능성이 있다고 연구팀은 보고 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계의 찬사를 받으며 평창동계올림픽이 성공적으로 마무리됐다. 지구촌이 겨울 스포츠로 하나가 됐고, 무엇보다 ‘평화올림픽’이란 별칭이 붙을 정도로 남북 간 화해 분위기가 마련된 것은 획기적인 일이었다. 북한의 선수단, 응원단, 고위급 대표단이 휴전선을 넘었고, 우리 측 특사단의 방북을 통해 제3차 남북 정상회담 및 한반도 비핵화 대전제 합의 등 참으로 놀랄 만한 진전을 만들어 냈다. 꽁꽁 얼어붙었던 관계를 한순간에 반전시키는 힘, 이것이 바로 스포츠 외교의 힘이란 걸 실감할 수 있었다. 하지만 이제 시작이다. 평창에서 피워 낸 남북 관계 개선의 불씨를 한반도 평화, 한반도 비핵화로 연결하기 위해 다양한 노력이 필요한 시점이며, 과학기술 분야는 그중에서도 아주 효율적인 통로가 될 수 있다. 지난 2월 ‘백두산 화산분화 과학기술 협력으로 풀자’라는 주제로 국회 과학기술 외교포럼이 열렸다. 2015년 이후 중단된 남북 공동연구 상황을 공유하고, 백두산 화산의 과학적 연구방법 제시 및 남북 공동 연구 협력 방안, 글로벌 환경변화에 맞는 과학기술 외교전략 모색을 위한 자리였다. 백두산 화산 연구뿐 아니라 접경 지역의 감염병, 산림병충해, 하천범람 등의 현안과 식물, 지질, 철도 등 남북 간 공동 연구가 필요한 과제들은 다양하다. 남북 공동 연구는 상호 신뢰를 구축할 수 있는 소중한 밑거름이 될 것이다. 과학기술 외교는 한반도를 넘어 전 세계에 대한민국의 위상을 알릴 수 있는 훌륭한 수단이다. 중진국인 우리는 과학기술 외교를 통해 선진국과 개도국 간 가교 역할을 할 필요가 있다. 선진국은 기후변화, 에너지 등 전 지구적 문제 해결을 위해 국제사회 모든 구성원의 관심과 노력을 요구하며, 개도국은 슈퍼박테리아, 식수, 재해ㆍ재난 등을 해결하기 위해 도움이 절실하기 때문이다. 한때 최빈국이었지만 이제는 명실상부한 과학기술 강국으로 성장한 우리가 국제사회와 협력해 지구촌 문제를 고민하고 협력하는 장을 마련해야 한다. 물론 과학기술 외교를 통해 남북 관계를 개선하고, 인류 공동 문제 해결에 기여하기 위해서는 우리의 과학기술 외교 역량 강화가 우선이다. 국제 공동 연구, 과학기술 기반 공적개발원조(ODA) 등을 더욱 적극적으로 활용하고 재외공관에 우리 과학기술 전문가 파견을 확대해 국내 과학자, 재외 한인 과학자들의 현지 활동을 지원해야 한다. 결론적으로 과학기술을 소프트파워로 인식하고 우리 고유의 기술력을 외교적 수단이자 남북 관계 개선의 수단으로 적극 활용해야 한다. 공동 연구의 출발은 상호 이해에서 시작되며 오랜 기간 신뢰가 구축돼야 한다. 미국은 냉전시대에도 중국과 과학기술 협력을 통해 관계 개선을 추구했으며, 적대 관계이던 쿠바와도 해양생태계, 허리케인 등의 공동 연구 활동을 꾸준히 펼침으로써 새로운 대화 국면을 마련할 수 있었다. 이제 우리도 남북 간 과학기술 공동 연구를 통해 교류협력 활성화에 기여하고, 나아가 전 세계를 향한 과학기술 외교를 통해 지구촌 공동 번영과 세계 평화에 기여해야 할 때다. 이번 평창동계올림픽을 계기로 스포츠가 대한민국 외교의 물꼬를 텄다면 이제는 과학기술이 그 바통을 이어받아야 한다.

고기를 끊지 못하는 사람들/마르타 자라스카 지음/박아린 옮김/메디치미디어/400쪽/1만 7000원그것이 병이라면, 현재 우리나라에는 그 병이 대유행 중이다. 적어도 “고기를 향한 과도한 갈망”을 ‘구암바’ 병이라고 부른 이들의 눈엔 그렇다. “저기압일 때는 고기 앞으로 가라”, “어차피 사는 건 고기서 고기다”를 구호로 내세우며 매일 전국적으로 불판 위에 구워서, 볶아서, 쪄서, 튀겨서 먹는 고기의 양을 생각하면 아찔하다. 병이라고까지 할 수는 없어도 일반적인 굶주림과는 다른 ‘육식욕’이라는 건 확실히 존재한다. 중앙아프리카의 음부티 부족은 ‘에쿠벨루’라고 부르고, 볼리비아의 토착민 유키는 ‘아이바시’라고 부르는 그것. 뉴기니의 메케오 부족은 채식욕이 복부에서 시작되며 육식욕은 목구멍에서 시작된다고 했다는데, 도대체 이 정체 모를 ‘육식욕’은 어디서 온 것일까? 과학 저널리스트인 저자는 채식주의자가 되기를 시도하다 거듭 실패하는 어머니를 보며 인간의 ‘육식욕’이 어디서 왔고 왜 지속되는지 궁금해한다. 온대성 바다에서 고대의 박테리아가 다른 생물을 잡아먹기 시작하는 15억년 전부터 시작된 이 유구한 육식의 역사는 인간을 ‘만들기’ 시작하면서 복잡해진다. 저자는 고기에 끌리는 많은 중독 요인들을 하나하나 짚어 본다. 유전자, 문화, 역사는 물론 정육업계의 힘과 정부의 정책까지. 복잡한 전문용어와 숫자들이 빼곡하기는 하지만, 궁극적으로 이 책은 사랑 이야기이다. 인류와 육류의 사랑 이야기다. “그 관계가 어떻게 시작되었는지, 왜 그토록 강렬하게 지속되고 있는지, 그리고 만약 끝이 있다면 어떻게 끝날지에 대한 이야기”라는 저자의 말 대로 이 책에는 미래의 전망도 담겨 있다. 한때는 육식이 인간을 만들었다는 말이 있을 정도로 중요했지만 앞으로 육식의 미래는 밝지 않다. 육식이 건강에 좋지 않다는 연구결과들, 동물의 권리에 대한 인식변화, 폭증하는 수요를 감당할 수 없는 현실, 환경의 문제 등이 인류를 슬며시 육류대체품으로 이끈다. 누군가에게는 절망이겠지만, 사실 우리가 선택할 수 있는 식품의 선택지는 훨씬 늘었다. 열렬한 고기애호가에게는 왜 내가 고기를 사랑하는지 알 수 있는 기회가 될 것이고, 채식주의자가 되려는 이들에게는 어떻게 하면 고기를 줄이고 끊을 수 있는지 알려 줄 것이고, 채식주의자라면 채식주의자가 아닌 주변 사람들을 이해하도록 도와줄 것이다. 내가 먹는 것이 나를 만든다. 고로, 내가 먹는 것을 이해하는 것이 내 삶을 바꾼다. 박사 북칼럼니스트

일반적으로 화석은 오래전 생물의 사체가 썩지 않고 광물화되어 지층에 남는 것이다. 하지만 이외에도 다양한 흔적 화석이 남을 수 있다. 예를 들어 발자국 화석이 대표적이다. 비록 생물 그 자체는 아니지만, 이런 흔적 화석 역시 고대 생물이 어떻게 살았는지에 대한 중요한 단서를 제공한다. 하지만 미생물이 만든 공기 방울이 화석으로 남는 경우는 과학자들에게도 놀라운 발견이다. 서던 덴마크 대학과 스톡홀름 대학, 스웨덴 자연사 박물관의 연구팀은 인도에서 16억 년 전 지층을 조사하다 놀라운 화석을 발견했다. 당시 얕은 바다에서 열심히 광합성을 하던 미생물 매트(microbial mat·미생물들이 모여 두꺼운 층을 이룬 것)가 화석화된 것을 발견한 것이다. 이는 드물지 않은 일이지만, 당시 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하면서 생성된 작은 공기 방울이 화석화 과정에서 파괴되지 않고 그대로 보존된 경우는 드문 일이다. 이 공기 방울들은 대부분 지름 1mm를 넘지 않는 작은 크기로 구성 성분의 대부분은 산소였을 것으로 추정된다. 공기 방울 중 일부는 안에 있던 산소가 빠져나가면서 구조가 변형되긴 했지만, 단단한 골격이 없는 약한 미생물과 유기물 덩어리가 이렇게 보존 상태가 좋다는 점은 놀라운 일이다. 이 미생물 매트의 주인공은 오늘날에도 볼 수 있는 광합성 박테리아인 시아노박테리아다. 연구팀은 이들이 오래전 지구를 산소가 풍부한 행성으로 만든 주역이라고 설명했다. 지구가 형성되었을 초기 지구 대기에는 이산화탄소나 메탄이 풍부했으며 산소는 매우 적었다. 그런데 시아노박테리아 같은 광합성 미생물이 등장하면서 이산화탄소를 산소로 바꿨고 그 결과 현재와 같은 대기가 형성될 수 있었다. 사실 이들이 없었다면 현재 산소로 호흡하는 지구의 진핵생물과 다세포 생물은 존재할 수 없었을 것이다. 물론 인간의 진화 역시 산소의 도움을 빼고는 생각할 수 없는 일이다. 따라서 비록 작은 미세 공기 방울이지만, 이들이 지구 생명 역사에 미친 영향력은 절대 작지 않다. 이번 발견은 지구가 산소가 풍부한 대기를 지닌 행성이 된 과정을 연구하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

연일 계속되는 미세먼지로 우려의 목소리가 높다. 사흘은 춥고 나흘은 미세먼지가 심하다는 뜻의 신조어 ‘삼한사미’까지 등장했다. 일반적인 먼지는 코털이나 기관지 점막에서 걸러져 배출되지만 미세먼지는 피부와 눈까지 깊숙이 파고들고 몸속에 축척돼 각종 질병의 원인이 될 수 있다. 자동차 업계도 쾌적한 실내 환경을 만들기 위해 다양한 기술들을 선보이고 있다.르노삼성자동차의 ‘SM6’에는 마스크나 공기청정기처럼 자동차 내부 공기를 책임지는 편의 장치가 있다. 바로 ‘이오나이저’다. 이오나이저는 차량 내 세균 및 유해물질을 제거하는 공기 정화 시스템이다. 활성화 수소와 음이온을 발생시켜 피부 노화를 유발하는 활성 산소를 중화하고 유해물질을 제거해 준다는 것이 르노삼성 측의 설명이다. 이오나이저의 기능은 두 가지다. ‘릴랙스 모드’를 선택하면 공기 중의 세균이나 알레르기 유발 물질을 잡아 주고, ‘클린 모드’를 선택하면 음이온이 방출돼 안락한 주행 분위기를 만들어 준다.BMW ‘뉴 7시리즈’에 적용된 ‘앰비언트 에어 패키지’(Ambient Air Package)도 숨쉬기 편한 실내 공기를 제공한다. 역시 공기를 이온화해 실내 공기 질을 최상으로 높여 주는 방식이다. 무엇보다 고객이 선택한 8가지 향기를 방출한다는 점이 특징이다. 향기의 강도 역시 3단계로 조절 가능하며 2가지 향을 섞을 수도 있다. BMW가 사용 중인 마이크로 필터는 꽃가루나 황사뿐만 아니라 오존이나 질소산화물 등의 가스 오염물질까지 걸러낸다. 0.005㎜ 크기의 입자까지 걸러낼 수 있게 한 덕이다. 공기 여과 과정은 정수기만큼 복잡하다. 기계적 여과 시스템을 기반으로 전자기적 원리, 활성탄소 등 3단계의 여과 단계를 거친다. BMW관계자는 “차량 내부로 유입되는 모든 공기는 합성 섬유로 제작된 양모 직물을 통과하는데 인위적인 정전기를 만들어 공기 속 미세한 먼지를 자석처럼 끌어당기는 방식”이라면서 “상대적으로 더 미세한 박테리아나 디젤 그을음 등은 60%까지, 탄화수소와 톨루엔, 벤졸 등 유해성 물질 역시 대부분 제거할 수 있다”고 말했다. 메르세데스벤츠의 ‘더 뉴 S-클래스’는 유럽 알레르기 연구재단(ECARF)의 까다로운 인증을 받았고 특허 출원도 신청한 상태다. 진공 흡입 플라스크가 달린 여과 장치를 사용하는데 작은 입자들이 튜브를 통해 플라스크 안으로 빨려 들어가 바닥에 있는 시험관에 모인다. 미세먼지 또는 꽃가루가 차량 내부에 들어오는 것을 사실상 완벽하게 차단한다는 게 메르세데스벤츠 측의 설명이다. S-클래스에 기본 사양으로 장착돼 있는 활성 숯 필터는 사람의 머리카락 지름보다 50~100배 작은 입자를 걸러내는 것은 물론 차량 내 냄새 제거에도 탁월한 능력을 보인다. 단순히 차량 내부를 넘어 거리의 공기까지 정화하는 차도 있다. 이번 달 시장 판매를 시작하는 현대차의 수소연료전지차 ‘넥쏘’다. 수소전기차는 구동 과정에서 청정 공기가 필요한데 넥쏘의 시간당 정화량은 26.9㎏이다. 성인 1명의 시간당 호흡량이 0.63㎏인 것을 감안하면 성인 43명이 1시간 동안 마시는 공기를 정화하는 셈이다. 넥쏘 10만대가 승용차의 하루 평균 운행 시간인 2시간을 주행한다면 산술적으로 성인 35만 5000여명이 24시간 동안 마실 수 있는 공기를 정화할 수 있다. 이는 서울시 인구의 86%(854만명)가 한 시간 동안 호흡하는 공기의 양이다. 말 그대로 차가 ‘달리는 공기청정기’의 역할을 하는 셈이다. 넥쏘에는 3단계 공기 정화 시스템이 적용됐다. 먼저 유입된 공기는 공기 필터(먼지 및 화학물질 포집)를 통해 초미세먼지의 97% 이상이 제거된다. 두 번째로 수분을 머금은 가습막 표면에서 초미세먼지가 추가적으로 제거된다. 마지막으로 연료전지의 스택 내부에 미세기공 구조의 탄소섬유 종이로 된 기체확산층(공기를 연료전지 셀에 골고루 확산시키는 장치)을 통과하면 초미세먼지의 99.9%이상이 제거된 청정 공기가 배출된다. 현대차 관계자는 “차량 내부의 수소와 산소가 온전히 반응해 전기를 만들어 내려면 이물질이 완벽히 제거된 실험실 수준의 순수한 공기가 필요하다”면서 “수소전기차가 궁극의 친환경 차로 불리는 이유”라고 설명했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

아픈 쌍둥이 동생들을 위해 골수를 기증하는 한 어린 소년의 사연이 공개돼 네티즌들의 가슴을 먹먹하게 하고 있다. 미국 폭스11뉴스와 영국 일간 데일리메일 등 외신 보도에 따르면, 미국 펜실베이니아주(州) 필라델피아에 사는 만 4세 소년 마이클 포놀은 쌍둥이 동생들의 생명을 구하기 위해 골수를 기증 할 예정이다. 마이클의 생후 4개월 된 쌍둥이 동생 산티노와 조반니는 매년 신생아 20~30만 명 중 1명꼴로 발생하는 희소 유전질환 ‘만성 육아종 병’(CGD·chronic granulomatous disease)을 앓고 있다. 이 원발성면역결핍증후군(PIDD)은 특정 박테리아와 곰팡이에 의한 감염에 신체 감수성이 높다. 이 병이 생긴 아이들의 면역체계는 독감과 같은 바이러스의 감염과 싸울 수 있지만, 일부 박테리아와 곰팡이에 대해서는 거의 무력하다. 약해진 면역세포의 공격에도 끄떡 없는 이런 세균은 한데 모여 육아종이라는 단단한 덩어리를 이룬다. 따라서 건강한 사람들에게는 항생제로 치료할 수 있는 가벼운 감염질환조차 쌍둥이들에게는 치명적일 수 있다. 피부나 뼈에 심각한 감염이 일어나면 폐나 간, 또는 뇌와 같은 내부 장기에 치명적인 농양이 생겨 위험할 수 있는 것이다. 문제는 현재 이 병을 치료할 유일한 방법이 골수 이식뿐이라는 사실이다. 이들 쌍둥이의 부모는 아이들에게 이 병이 생길 가능성이 있다는 점을 알고 있었다. 맏아들 도미닉 역시 이 병을 앓았기 때문이다. 다행히도 도미닉은 어렸을 때 외부 기증자를 찾아 골수를 이식받아 완치됐다. 하지만 부모는 쌍둥이들에게 이 병이 있다는 진단을 받았을 때 놀라지 않을 수 없었다. 부모는 걱정 속에 골수 이식에 적합한지 먼저 검사를 받았지만, 일치하지 않아 낙심했다. 그런데 둘째아들 마이클이 자신도 사전 검사를 받아보고 싶다고 했고, 그 결과 골수이식이 적합하다는 결과가 나왔다. 아이들의 어머니인 로빈은 “아들이 내게 ‘싫어요 엄마. 난 너무 무서워서 안 가고 싶어요’라고 말했을 수도 있지만, 그는 (검사받으러) 갈 준비가 돼 있었다”고 회상했다. 이와 함께 “아들이 병원에 갔을 때 간호사들 역시 놀라워했다. 그들은 ‘아이가 얼마나 용감한지 믿어지지 않는다’고 말했다”면서 “그리고 아들은 실제로 그러했고 그 모습에 소름이 돋았다”고 말했다. 이어 “용감한 아들 마이클은 우리 가족의 슈퍼 영웅”이라고 덧붙였다. 소년은 오는 3월 8일 쌍둥이 동생들이 태어나 지내고 있는 필라델피아 아동병원에서 자신의 골수를 기증할 예정이다. 골수 채취 2시간 뒤, 아이는 동생들에게 치료제가 될 골수가 주입되는 모습을 지켜보게 될 것이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

요가와 동시에 종종 모유수유까지 하는 세 아들의 엄마가 화제다. 지난 20일(현지시각) 외신 메트로는 미국 텍사스에서 18개월, 4살, 6살 세 아이들과 함께 살고 있는 칼리 베네어(Carlee Beanear)란 독특한 전업주부 여성을 소개했다. 이 여성의 ‘주특기’는 직장일을 그만두고 집안 살림살이를 잘 꾸려 나가는 거 외에 ‘요가하면서 동시에 모유수유’ 하는 독특한 기술을 가지고 있다. 칼리는 첫 아이가 태어나고 산후 우울증을 겪은 후부터 요가를 시작했다. 둘째가 태어났을 땐 정신 건강에 도움이 될 만할 ‘새로운 것’을 찾아 시도하기로 결심했다. 바로 요가와 모유수유를 동시에 하는 것이었다. 그녀의 현란한 요가 기술은 그녀가 찍어 올린 인스타그램에 잘 나타나 있다. 이 곳엔 대분분의 사람들이 원하기만 하는 ‘희망 요가 자세’들로 가득하다. 손으로 바닥을 짚고 서 있는 모습, 자녀들과 함께 요가자세를 취하는 모습 등 요가를 통한 환상적인 유연함도 확인할 수 있다. 또한 그녀는 육체와 정신 건강을 위해 요가 자세를 취하면서 종종 막내에게 모유수유를 하기도 한다.이런 요가동작과 모유수유의 병행은 산후 우울증과 싸우는 데 도움이 되었을 뿐 아니라 젖몸살, 모유 공급 부족, 스트레스 등 출산 후에 찾아오는 여러 어려움을 극복하는데에도 많은 도움이 되었다고 한다. 칼리는 “자기 자식들을 먹이거나 가르치는 것을 부끄러워할 부모는 아무도 없다”고 말한다. 하지만 최근 그녀가 요가를 하면서 막내에게 모유수유를 하는 사진 한 장이 인터넷을 통해 논란거리가 됐다. 인스타그램에도 공개했었던, 아이 두 명이 그녀의 다리를 껴안고 있는 사진 한 장 때문이었다. 요가 동작을 취한 그녀가 한 달에 한 번 있는 생리로 인해 엄마 다리 한 쪽을 껴안고 있는 막내 머리 위로 피를 흘리고 있는 것처럼 보였던 것이다. 여러 네티즌들은 그녀를 향해 ‘자기중심적’이며 ‘비위생적’이라고 원색적인 비난을 쏟아냈다.그 후 그 사진을 인스타그램에서 삭제한 그녀는 다음과 같이 언급했다. “제 아이 머리 위로 피를 흘리지 않았다. 다만 아이들은 저를 안아 주기 위해 내 다리를 잡고 있었을 뿐이었다”며 논란을 일축했다. 하지만 이러한 그녀의 의견에도 불구하고 생리 주기에 요가를 하는 건 안 좋다는 의견이 많았다. “생리는 공기 중에 노출되면 박테리아가 퍼질 수 있어 비위생적인 측면이 있고 냄새도 날 수 있다”며 “피는 매직이 아니다”라는 것이다. 그녀는 “이 사진들의 모습을 통해 그녀를 격려하거나 비난한다 해도 다양한 의견을 가지고 있는 사람들을 통해 많은 것들을 배우게 됐다”며 매우 침착하고 담대한 모습을 보였다. 하지만 칼리는 자신의 이러한 행위들에 대해 자신을 비판해 온 사람들에게 화가 난 것은 아니라고 말한다. 본인과 생각이 다른 다양한 반응들을 이해하지만 사람들이 이 사진들에 대한 그들의 초기 감정을 돌아보고 왜 그런 식으로 반응해야 했는지를 분석하기를 원한다고 자신의 의견을 조심히 표현하기도 했다. 그녀는 “현재 이 세상에 넘치는 무시무시한 공포들을 생각하면, 아이들이 엄마의 피를 보거나 본인이 하고 있는 독특한 포즈로 모유수유하는 것은 세상에서 일어날 수 있는 최악의 모습은 아닐 것”이라고 말했다. 사진=Instagram carleebyoga 영상=TheReporter/유튜브 박홍규 기자 gophk@seoul.co.kr

깊은 바다는 춥고 어둡고 산소마저 부족한 공간이다. 따라서 과거 과학자들은 이런 심해에는 생명체가 별로 없으리라 생각해왔다. 하지만 이는 바다에 대해서 무지했던 인간의 착각이었다. 심해 잠수정을 이용한 탐사가 활발해진 20세기 후반 이후 과학자들은 깊은 바다에서 놀랄 만큼 다양한 생명체를 찾아냈다. 이 가운데서 가장 놀라운 발견은 깊은 바다 밑 '열수 분출공'(hydrothermal vent)이었다. 열수 분출공은 화산 활동에 의해 다양한 미네랄을 품은 뜨거운 열수가 분출되는 장소로 그 주변은 높은 압력과 뜨거운 열이 지배하는 공간이다. 그런데 이 열수에서 나오는 화학 물질을 분해하는 박테리아가 그 주위에서 번성하고 있으며 다시 이를 먹고 사는 다양한 생물이 독자적인 생태계를 구축해 열수 분출공 주변은 태양 에너지가 하나도 닿지 않는데도 생명체가 넘치는 공간이 됐다. 이는 심해저 연구에서 가장 놀라운 발견이었다. 미국 펜실베이니아 주립대학의 찰스 피셔 교수가 이끄는 연구팀은 갈라파고스 제도 근방의 열수 분출공을 무인 잠수정으로 탐사하던 도중 전혀 예상치 못했던 생명체를 발견했다. 정확히 말하면 생물체의 알이 담긴 알집으로 심해 가오리의 일종인 'Bathyraja spinosissima'의 것이었다.(사진) 연구팀은 여기서 150개가 넘는 알집을 발견했으며 일부 확보한 알집을 갈라 그 안에 DNA를 분석해 어느 생물의 알인지를 확인했다. 이 알은 뜨거운 온수가 나오는 장소에서 약간 떨어진 장소에서 발견됐다. 이렇게 독특한 위치에 알을 둔 이유는 열을 이용해서 좀 더 빨리 부화하기 위한 것으로 보인다. 심해는 매우 춥고 산소도 부족한 환경이기 때문에 알 역시 부화하는 데 오랜 시간이 걸린다. 이 심해 가오리의 경우 부화하는 데까지 몇 년이 필요한 것으로 알려져 있다. 이렇게 따뜻한 장소에 알을 놓게 되면 이 기간을 상당히 단축할 수 있어 그만큼 생존 확률을 높이는 것으로 보인다. 그렇다고는 해도 이들이 어떻게 정확한 위치를 계산해서 알을 낳는지는 여전히 미스터리다. 지상에도 따뜻한 온천을 이용하는 동물이 간혹 존재하지만, 이렇게 뜨거운 열수를 이용해서 알을 빠르게 부화시키는 어류의 존재는 처음 알려지는 것이다. 아직 우리는 심해에서 일어나는 일의 극히 일부만을 알고 있으며 더 많은 놀라운 생명체들이 그 안에서 살고 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

지카 바이러스 등의 전염병을 옮기는 이집트숲모기의 개체 수를 줄이기 위해 유전자 조작 없이 특정 박테리아를 사용해 번식을 막는 방법이 미국에서 도입되는 추세다. 10일(이하 현지시간) AFP통신 등 외신에 따르면, 지난 8일 미국 플로리다주(州) 마이애미의 보건당국이 이집트숲모기를 퇴치하기 위해 특정 박테리아로 불임 화한 수컷 모기를 대량으로 방사하는 시연회를 진행했다. 이집트숲모기는 지카 바이러스는 물론 뎅기열 바이러스와 말라리아 원충 같은 병원체를 옮길 수 있는데, 지난 2016년 지카 바이러스가 확산하면서 세계보건기구(WHO)는 일시적으로 비상 사태를 선언하기도 했었다. 플로리다 당국은 지금까지 살충제를 공중과 지상에 살포하는 방역을 시행해 왔지만, 주민들의 건강에 피해가 가거나 효과가 없다는 지적이 끊임없이 제기됐다. 이에 따라 플로리다주 정부는 보건당국이 추진하고 있는 이집트숲모기의 불임화 프로젝트에 410만 달러(약 44억7000만 원)의 예산 투입을 승인했다. 이 프로젝트는 이집트숲모기를 유전적으로 조작하는 방식이 아니라, 동종의 모기 수컷만을 불임화하는 공생 세균 ‘볼바키아’에 감염되게 하는 것이다. 볼바키아를 활용해 모기 퇴치에 나선 미국 바이오기업 ‘모스키토메이트’(MosquitoMate)의 담당자 패트릭 켈리는 “생물학적인 방법이므로, 다른 곤충이나 동물 또는 인간 등 환경에 영향은 없다”면서 “이집트숲모기는 (플로리다주에서) 외래종이므로 완전히 사라졌다고 해도 생태계를 어지럽히지 않는다”고 말했다. 모스키토메이트는 최근 미국 환경보호청에 볼바키아 감염 모기 시판을 허가받았다. 이 기업은 최근 미국 켄터키주(州)와 중국, 브라질에서도 테스트를 통과했다. 사진=AFP 연합뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구는 박테리아의 행성이라고 할 수 있다. 태초부터 지금까지 지구에서 번성하고 있을 뿐 아니라 숫자나 생물량으로 따졌을 때 여전히 지구를 대표하는 생명체이기 때문이다. 박테리아는 매우 다양하게 진화해 보통은 생물체가 살 수 없을 곳 같은 장소에서도 번영을 누리고 있다. 예를 들면 중금속 오염이 심해서 보통 생물체는 견디기 힘든 환경에서도 번성하는 박테리아가 존재한다. 이들은 금속을 이용한 화학 반응을 통해 에너지를 추출하기 때문에 오히려 이런 환경을 좋아한다. 과학자들은 이 성질을 응용해서 금속을 채취하거나 오염을 줄일 방법을 연구하고 있다. 독일과 호주의 과학자팀은 'Cupriavidus metallidurans'라는 박테리아(사진)에 주목했다. 이 미생물이 구리와 금을 처리하는 능력을 지니고 있어 금 채취에 응용할 수 있기 때문이다. C. metallidurans는 우리가 채취하는 사금 같은 2차 형태의 금을 생성하는 데 연관된 세균으로 생각된다. 지하 깊숙한 금 광맥을 통과한 지하수가 표면으로 흘러나오면 여기에 있는 미량의 금을 흡수해 작은 금 입자로 바꾸는 것이다. 연구팀은 이 미생물이 체내에 들어온 유해한 금 이온을 무해한 금 나노입자로 저장한다는 사실을 발견했다. 중요한 사실은 비교적 낮은 농도의 금을 우리가 쉽게 채취할 수 있는 금 입자로 바꿀 수 있다는 것이다. 이를 응용하면 경제성이 없었던 광물에서도 금을 채취하거나 혹은 중금속으로 오염된 지역에서 이를 제거할 수 있는 생물학적 방법이 가능할 수 있다. 물론 실제로 경제적인 채굴이 가능할지는 더 연구가 필요하다. 이 미생물이 쉽게 금을 추출할 수 있는 형태로 광물을 가공할 필요도 있고 충분히 채굴할 수 있도록 대량으로 배양할 필요도 있기 때문이다. 하지만 경제적인 채굴만 가능하다면 수은 같은 중금속을 사용하지 않고도 금을 얻을 수 있기 때문에 결과가 주목된다. 다양한 미생물이 각종 금속이나 오염 물질을 처리하는 독특한 대사과정을 가지고 있다. 자원을 더 효율적으로 채취하고 오염을 줄이기 위해 우리는 지구의 터줏대감인 미생물에게 많은 것을 배워야 할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

당뇨병 환자가 치아 관리를 잘하면 혈당이 떨어진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끌고 있다. 치아의 건강상태도 혈당에 영향을 미친다는 얘기다.3일 메디컬 뉴스투데이에 따르면 스페인 바르셀로나대학의 미켈 비냐스 미생물학 교수 연구팀은 치아관리를 잘하면 장기 혈당인 당화혈색소(A1c)와 공복 혈당이 낮아진다는 연구결과를 발표했다. 비냐스 교수는 2형(성인) 당뇨병 환자 90명을 대상으로 6개월에 걸쳐 진행한 실험 결과 이런 사실이 확인됐다고 비냐스 교수는 밝혔다. 그의 연구팀은 이들 모두에게 구강건강 관리 지침을 설명한 뒤 두 그룹으로 나누어 한 그룹엔 스케일링을, 다른 그룹엔 치석활택술(root planing)을 시행하고 3개월과 6개월 후 당화혈색소와 공복혈당을 측정했다. 스케일링은 잇몸에 덮이지 않아 육안으로 드러나 보이는 부분의 치석만을 제거하는 것이고 치석활택술은 눈에 보이지 않는 치근에 낀 치석까지 제거하는 시술이다. 6개월 후 치석활택술 그룹은 당화혈색소 수치와 아침 공복혈당이 모두 낮아졌다. 이에 비해 스케일링 그룹은 당화혈색소 수치와 공복혈당이 별로 개선되지 않았다. 당화혈색소란 산소를 운반하는 적혈구의 혈색소(헤모글로빈) 분자가 혈액 속의 포도당과 결합한 것이다. 적혈구는 일정 기간(약 120일)이 지나면 새로운 적혈구로 대체되기 때문에 당화혈색소는 대체로 2~3개월 동안의 장기적인 혈당치를 나타낸다. 이 결과는 구강위생을 잘 관리하고 주기적으로 치과 검사를 받는 것이 혈당 관리에도 큰 도움이 된다는 사실을 보여주는 것이라고 비냐스 교수는 설명했다. 치석활택술 그룹은 구강 박테리아도 크게 줄어들었다. 구강 박테리아는 당뇨병에도 중요한 역할을 한다는 연구결과도 있다. 이 연구결과는 ‘임상 치주학 저널’(Journal of Clinical Periodontology) 최신호에 발표됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

한국뿐만 아니라 영국과 미국 전역이 독감 바이러스로 곤욕을 치른 가운데, 영국의 한 매체가 손 씻기의 중요성을 일깨워주는 실험을 실시했다. 데일리메일은 ‘글로점’이라고 부르는 손씻기 교육용 모조세균을 이용했다. 글로점은 박테리아의 입자와 비슷하며, 비누를 쓰지 않고 물로만 헹굴 경우 세균이 얼마나 씻겨 내려가는지 등을 알아볼 수 있는 로션 형태의 물질이다. 예컨대 글로점을 손에 바르면 박테리아의 입자와 비슷한 모조세균이 손에 묻는다. 이 상태에서 자외선(UV) 카메라로 손을 촬영하면 세균으로 인식할 수 있는 하얀색 입자들이 나타난다. 데일리메일은 글로점을 손에 바른 채 커피 컵을 약 1분간 잡게 한 뒤 자외선 카메라로 손을 촬영했다. 그러자 불과 1분도 채 되지 않은 사이에 손에 묻어있던 세균이 커피컵에 묻어나는 것을 확인했다. 즉 깨끗하지 않은 손으로 물건을 잠시 만지기만 해도 세균이 옮겨묻을 수 있다는 것. 이후 데일리메일은 실험 참가자들을 여러 그룹으로 나눈 뒤 각각 비누를 사용하지 않고 5초, 20초간 흐르는 물에 손을 씻게 했다. 또 다른 그룹에게는 손 세정제를 이용해 가볍게 손을 씻게 했다. 비누를 사용하지 않고 5초간 흐르는 물에 씻은 실험참가자의 손가락과 손가락 사이, 손톱 부위에는 여전히 글로점(모조 세균)이 남아있는 것이 확인됐다. 손 세정제를 이용해 가볍게 씻은 실험참가자의 손은 5초간 비누 없이 씻은 사람보다 글로점이 덜 남아있었지만 깨끗하게 제거되지는 않은 모습이었다. 이에 반해 흐르는 물에 20초간 씻은 실험참가자의 손에서는 남아있는 글로점을 거의 찾아볼 수 없었다. 이번 실험의 결과는 미국 질병통제예방센터(CDC)의 권고와도 맞아 떨어진다. CDC는 손 씻기가 한 해 100만 명 이상의 생명을 살릴 수 있는 ‘가장 경제적이고 효과적인 감염 예방법’이라며 흐르는 물에 20초 이상 꼼꼼하게 손을 씻기만 해도 독감 바이러스 등을 피할 수 있다고 권장하고 있다. 영국 왕립약사회 역시 만약 20초 미만으로 손을 씻을 경우 세균이 제대로 씻기지 않아 전염병에 걸릴 위험이 높아질 수 있다고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한국뿐만 아니라 영국과 미국 전역이 독감 바이러스로 곤욕을 치른 가운데, 영국의 한 매체가 손 씻기의 중요성을 일깨워주는 실험을 실시했다. 데일리메일은 ‘글로점’이라고 부르는 손씻기 교육용 모조세균을 이용했다. 글로점은 박테리아의 입자와 비슷하며, 비누를 쓰지 않고 물로만 헹굴 경우 세균이 얼마나 씻겨 내려가는지 등을 알아볼 수 있는 로션 형태의 물질이다. 예컨대 글로점을 손에 바르면 박테리아의 입자와 비슷한 모조세균이 손에 묻는다. 이 상태에서 자외선(UV) 카메라로 손을 촬영하면 세균으로 인식할 수 있는 하얀색 입자들이 나타난다. 데일리메일은 글로점을 손에 바른 채 커피 컵을 약 1분간 잡게 한 뒤 자외선 카메라로 손을 촬영했다. 그러자 불과 1분도 채 되지 않은 사이에 손에 묻어있던 세균이 커피컵에 묻어나는 것을 확인했다. 즉 깨끗하지 않은 손으로 물건을 잠시 만지기만 해도 세균이 옮겨묻을 수 있다는 것. 이후 데일리메일은 실험 참가자들을 여러 그룹으로 나눈 뒤 각각 비누를 사용하지 않고 5초, 20초간 흐르는 물에 손을 씻게 했다. 또 다른 그룹에게는 손 세정제를 이용해 가볍게 손을 씻게 했다. 비누를 사용하지 않고 5초간 흐르는 물에 씻은 실험참가자의 손가락과 손가락 사이, 손톱 부위에는 여전히 글로점(모조 세균)이 남아있는 것이 확인됐다. 손 세정제를 이용해 가볍게 씻은 실험참가자의 손은 5초간 비누 없이 씻은 사람보다 글로점이 덜 남아있었지만 깨끗하게 제거되지는 않은 모습이었다. 이에 반해 흐르는 물에 20초간 씻은 실험참가자의 손에서는 남아있는 글로점을 거의 찾아볼 수 없었다. 이번 실험의 결과는 미국 질병통제예방센터(CDC)의 권고와도 맞아 떨어진다. CDC는 손 씻기가 한 해 100만 명 이상의 생명을 살릴 수 있는 ‘가장 경제적이고 효과적인 감염 예방법’이라며 흐르는 물에 20초 이상 꼼꼼하게 손을 씻기만 해도 독감 바이러스 등을 피할 수 있다고 권장하고 있다. 영국 왕립약사회 역시 만약 20초 미만으로 손을 씻을 경우 세균이 제대로 씻기지 않아 전염병에 걸릴 위험이 높아질 수 있다고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

도서관이 공부방 역할을 하는 시대는 지났다. 이제 도서관은 ‘도서의 거실’ 역할을 하려고 한다. 거실에 온 가족이 모이는 것처럼 도서관은 시민들이 모여서 다양한 활동을 하는 곳으로 변하고 있다. 최근 개관한 마포중앙도서관이 좋은 예다. 도서관이 책을 소장할 뿐만 아니라 다양한 프로그램을 제공하는 문화 서비스 기관 역할을 하고 있다. 물론 이 모든 일을 담당하는 사람들은 도서관의 전문가, 즉 사서다. 도서관과 장서의 수가 아니라 사서의 수와 프로그램이 그 지역의 복지 수준을 반영한다. 그렇다면 과학관은 어떨까? 우리나라에는 현재 130개의 과학관이 있다. 인구 40만명당 하나꼴이다. 꽤 많은 것처럼 보인다. 서울의 웬만한 구마다 하나씩은 있는 셈이니까 말이다. 그런데 동네에서 과학관 보신 적이 있는가? 서울에 있는 공립과학관은 자연사박물관을 포함해 단 세 곳이다. 과학관은 대부분 일 년에 한 번만 방문한다. 이유는 간단하다. 너무 멀기 때문이고, 거기서 시민이 주체적으로 할 수 있는 일이 딱히 없기 때문이다. 도서관의 역할이 공부방에서 지역 사회의 문화 중심으로 바뀌듯이 과학관의 역할도 꾸준히 변해 왔다. 과학관은 처음에는 보는 곳이었다. 시민의 눈에서 보고 이해하도록 설계한 ‘과학 오브제’를 전시했다. 전시물들은 크고 화려했다. 그 앞에서 사진을 찍으면 근사했다. 굳이 동물원에 가지 않아도 동물을 볼 수 있는 매체가 늘어난 것처럼 굳이 과학관을 가지 않아도 과학적 오브제를 볼 수 있는 매체들이 늘어났다. 과학관은 보는 곳에서 만지고 체험하는 곳으로 변신했다. 아이들의 손은 정말 놀랍다. 어른들이 백날 만져도 끄떡없던 전시물이 아이들이 만지면 순식간에 망가진다. 박물관의 전시물과 달리 과학관의 전시물은 망가져도 된다. 무슨 역사적인 가치가 있어서 자손대대로 물려주어야 하는 게 아니기 때문이다. 과학관은 다양한 체험 프로그램을 제공하기도 했다. 단순히 보는 게 아니라 만들어 보고 가져갈 수 있으니 아이들도 좋아했고 부모들은 뿌듯해했다. 그런데 그게 과학은 아니다. 흔히 말하는 체험은 이미 수백, 수천 명이 해본 것을 반복해서 따라한 것에 불과하다. 이젠 굳이 과학관에 오지 않아도 동네에 있는 문화센터에서도 할 수 있는 것들이며 유튜브 동영상을 보고 따라 해도 된다. 아무리 생각해도 지금과 같은 과학관이라면 일 년에 두 번 올 일이 없다. 매년 학습 진도에 맞추어 한 번 둘러보면 될 일이다. 하지만 이젠 세상살이를 위해서 누구나 과학과 친해지고 익숙해야만 하는 시대다. 예전에는 과학과 익숙해지기 위해서는 도서관에 가면 됐다. 책에서 과학 지식을 얻으면 됐기 때문이다. 그런데 과학 지식은 영원한 진리가 아니라 잠정적인 답일 뿐이라는 게 문제다. 갈릴레오가 발견한 목성의 달은 네 개에 불과했지만, 점차 늘어나더니 이젠 69개가 됐다. 과학은 지식이 아니라 사고방식이며 삶의 태도다. 진짜 과학은 책에서 얻을 수 있는 게 아니다. 실제로 손을 이용해 과학을 배워야만 몸으로 익힐 수 있다. 이제 과학관은 진짜 과학을 하는 곳으로 변해야 한다. 시민들이 책이나 강연으로 과학을 접하는 게 아니라 실제로 관측, 관찰, 실험하면서 몸으로 받아들여야 한다. 얼마 전 서울시립과학관에서는 ‘DNA-PCR 워크숍’을 했다. 일반 시민들이 박테리아와 포유류에서 DNA를 추출해 증폭시키고 그 정체를 확인하는 실험을 하면서 최신 기술을 익혔다. 시민들은 어렵지만 즐겁게 실험했다. 그들이 힘들어했던 것은 따로 있다. 바로 접근성이다. 양천구 목동에 사는 시민이 노원구 하계동까지 매주 토요일마다 오는 일은 당연히 쉽지 않았다. 과학은 아이들만 하는 게 아니라 모든 시민이 하는 것이어야 한다. 이미 우리나라는 14세 이하의 어린이·청소년보다 65세 이상의 노인 수가 더 많은 고령화 사회다. 청년과 장년 그리고 노인을 위한 프로그램과 이를 수행할 전문가를 갖춘 과학관이 동네 가까이 있어야 한다. 무상급식과 도서관만 복지가 아니다. 21세기에는 과학이 복지고 과학관도 복지시설이다.

경구용·주사제 약효 차이 없어 주스·우유 흡수 방해…물과 복용1928년 스코틀랜드 생물학자 알렉산더 플레밍이 1세대 항생제인 ‘페니실린’을 발견하면서 본격적으로 인간과 세균의 전쟁이 시작됐습니다. 90년이 지난 지금도 이 전투는 치열합니다. 5세대 카바페넴계 항생제를 무력화시킨 ‘카바페넴계 내성 장내세균’(CRE)과 광범위한 항균효과를 내는 반코마이신을 누른 ‘반코마이신 내성 황색포도알균’(VRSA) 등 이른바 ‘슈퍼박테리아’가 확산해 환자 건강을 위협하고 있습니다. 황색포도알균의 95%는 이미 페니실린에 내성을 보일 정도로 빠르게 진화했습니다. 이런 이유로 최근에는 아예 항생제 치료를 거부하는 이들도 등장했습니다. “몸의 면역 기능을 높여 병원체 감염을 극복할 수 있다”며 숯과 음식 등을 이용한 극단적 자연주의를 주장합니다. 이런 사람들은 항생제가 오히려 세균의 창궐을 부른다며 ‘공공의 적’으로 몰아붙입니다. 항생제가 만병통치약이 아닌 것은 확실합니다. 그렇지만 항생제를 잘 몰라 생기는 각종 문제가 심각한 만큼 오해를 그대로 방치할 수는 없습니다. 그래서 전문가와 ‘항생제를 위한 변명’을 준비했습니다. ●항생제 내성은 세균에 생긴다 항생제 내성에 대한 가장 큰 오해는 내성이 (세균이 아닌) 우리 몸 안에 생긴다고 여기는 것입니다. 정두련 삼성서울병원 감염병대응센터장은 “항생제 내성은 몸속에 있는 세균이 갖게 되는 것”이라며 “항생 내성은 세균이 죽지 않기 위해 획득한 무기일 뿐”이라고 지적했습니다. 이어 “항생제를 해로운 약으로 생각할 수 있는데 사실은 감염 치료에 매우 중요한 약”이라며 “다만 불필요한 사용은 줄이려는 노력이 필요하다”고 강조했습니다. 항생제가 독하다며 복용을 중단하는 것도 위험한 행동입니다. 혈액 속 약물 농도를 일정하게 유지하지 못해 세균을 퇴치하지 못하게 되고 내성균이 생길 위험이 높아집니다. 증상이 비슷하다는 이유로 전에 먹다 남은 항생제를 복용하는 경우도 마찬가지입니다. 남은 약은 약국이나 보건소에 전달해 안전하게 폐기해야 합니다.여러분도 아시다시피 바이러스는 항생제로 퇴치할 수 없습니다. 미국 질병관리본부(CDC)의 ‘항생제 바로 알기’ 홈페이지(www.antibioticuse.org)를 방문하면 감기나 독감(인플루엔자), 대부분의 인후통, 대부분의 기침과 기관지염에 항생제가 효과가 없다고 나와 있습니다. 그렇지만 많은 환자들이 만병통치약처럼 항생제를 요구합니다. 지난해 7월 질병관리본부가 의사 864명을 대상으로 조사한 결과 항생제가 필요하지 않은데도 환자에게 항생제를 처방한 사례 중 36.1%는 ‘환자의 요구’ 때문이었습니다. 감기로 병원을 찾는 환자 중 대략 30~50%가 항생제를 원한다고 합니다. 물론 의료기관의 과도한 항생제 처방도 문제입니다. ‘메티실린 내성 황색포도알균’(MRSA) 내성률은 국내 중소병원이 58%, 종합병원이 68%로 유럽연합 평균(17%)보다 훨씬 높은 수준입니다. 다행히 전반적인 국내 항생제 사용량은 계속 하락하는 추세입니다. 정 센터장은 “의약분업 이전에는 전체 항생제의 48.7%가 약국 임의조제로 소비됐지만 의사 처방전 없이 항생제를 구입할 수 없게 되면서 사용량이 30% 줄었다”며 “2006년 의료기관별 항생제 처방률 지표를 공개하면서 예방적 항생제 처방도 점차 줄어들고 있다”고 설명했습니다. ‘강력한 주사 한 방’을 원하는 분들이 많은데 이것도 오해라고 합니다. 입원이 필요할 정도의 중증질환이 아니라면 주사제와 먹는 항생제는 큰 차이가 없습니다. ‘주사 한 방’으로 치료할 수 있는 질병은 없다고 해도 무방합니다. 또 의사의 처방 없이 항생제 2~3가지를 임의로 섞어 먹는 것은 위험한 행동입니다. 정상 세균에 영향을 줘 오히려 감염이 확산하기도 하고 길항작용(상반된 2가지 요인이 동시 작용해 효과를 상쇄시키는 것)으로 약효가 낮아지기도 합니다.항생제는 가급적 물과 함께 먹는 것이 좋습니다. 손은선 연세대 세브란스병원 약무국장은 “항생제를 주스나 우유, 커피와 함께 복용해서는 안 된다”며 “약물 흡수를 방해하는 경우가 많기 때문”이라고 말했습니다. 이어 “쓴맛을 피하는 아이들에게는 대부분의 의사들이 과립이나 시럽 형태의 단맛이 있는 약을 처방하기 때문에 걱정하지 않아도 된다”고 덧붙였습니다. ●항생제를 물과 먹어야 하는 이유 다른 약물을 복용할 때는 반드시 의료진에게 이 사실을 알려야 합니다. 손 국장은 “항생제는 경구피임약의 작용을 방해하는 것으로 알려져 있다”며 “또 임신 유무를 확인한 뒤 항생제를 처방받는 것이 안전하다”고 조언했습니다. 아울러 “평소 심혈관질환으로 혈전용해제를 복용하는 환자도 이 사실을 알려 적합한 처방을 받아야 한다”며 “항생제가 만성질환자 혈액검사에 영향을 미칠 수 있는 부분도 미리 고려하는 것이 좋다”고 말했습니다. 항생제는 질병마다 사용기간이 다릅니다. 질병관리본부에 따르면 방광염은 3일 정도로 최소 사용기간이 짧지만 장알균(28~42일), 장염균(21~42일), 골수염(42일) 등은 최소 사용기간이 길어질 수도 있습니다. 중증질환은 의료기관에서 세균 배양을 통해 원인균을 확인한 다음 서서히 단계를 높이는 방식으로 치료합니다. 감염 부위에 피고름이 맺혀 있다면 제거해야 합니다. 이물질은 항생제 투입을 방해하고 세균이 달라붙기 좋은 환경을 만들기 때문입니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

세포 하나는 대부분 눈으로 볼 수 없을 정도로 작다. 하지만 세포를 연구하는 과학자들에게 세포는 하나의 우주만큼 크다. 미세한 동물 세포 하나에도 엄청난 유전 정보를 담고 있는 DNA와 이를 보호하는 핵이 있다. 그리고 그 주변에는 수많은 세포 소기관이 마치 도시를 유지하는 복잡한 건물처럼 배열되어 있다. 핵이 없는 단순한 박테리아조차도 사실 인간이 만든 비행기보다 복잡한 유기체다. 그렇다면 과연 세포 하나에는 얼마나 많은 단백질 분자가 존재할까? 토론토 대학의 그랜트 브라운 교수가 이끄는 연구팀은 효모(yeast)의 일종인 'Saccharomyces cerevisiae'을 대상으로 세포 하나에 존재하는 단백질의 분포를 조사했다. 이 효모를 선택한 이유는 이미 많은 연구가 이뤄져 DNA의 상세한 구조와 DNA가 만드는 단백질이 모두 알려져 있으며 생물 연구용으로 널리 쓰이는 세포이기 때문이다. 연구팀에 의하면 효모 세포 하나에는 6000종류의 단백질이 있으며 대부분 분자량은 1,000-10,000 정도이다. 물론 단백질의 숫자는 종류에 따라 차이가 커서 가장 풍부한 단백질은 50만 개 정도지만, 가장 드문 것은 10개에 불과한 것도 있었다. 그리고 단백질의 전체 숫자는 모두 4,200만 개로 추산됐다. 연구팀은 이 내용을 저널 Cell Systems에 발표했다. 물론 세포를 이루는 가장 흔한 분자는 대부분 물이며 단백질 이외에도 지질과 탄수화물 성분이 들어있다. 하지만 세포의 생명 활동에 있어 가장 핵심이 되고 DNA에서 코딩하는 분자는 역시 단백질이다. 결국, 생명 활동은 DNA에서 RNA를 거쳐 단백질을 통해 조절되므로 세포를 구성하는 단백질의 숫자와 종류를 파악하는 것은 세포를 분자 단위에서 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 더 나아가 이번 연구는 작은 세포 하나라도 소우주라고 불러도 좋을 만큼 복잡한 유기체라는 점을 다시 말해 준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

콘크리트는 철, 유리와 함께 현대 건축물을 이루는 가장 중요한 소재라고 할 수 있다. 값싸고 튼튼하며 내구성이 좋은 이 건축 소재 덕분에 높은 아파트부터 긴 다리까지 온갖 건축물이 만들어질 수 있었다. 모든 건물에 콘크리트가 들어가지 않을지는 모르지만, 우리가 보는 건축물 가운데 상당수가 콘크리트 건물이다. 하지만 콘크리트 역시 완벽한 소재는 아니다. 대표적인 문제점은 균열이 생기기 쉽다는 것. 끊임없이 콘크리트·시멘트 제조 기술이 발달하긴 했지만, 균열이 전혀 없는 콘크리트 구조물을 만들기는 어렵다. 아무리 잘 만든 콘크리트 구조물도 오랜 시간이 지나면 균열이 발생할 수 있으며 적절한 유지 보수 없이는 균열이 커져 건축물이 위험해진다. 따라서 마치 살아있는 생물체처럼 균열을 스스로 치유하는 ‘자가치유 콘크리트’(self-healing concrete)를 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 미국 뉴욕주립대학과 러트거스대학 공동 연구팀은 진짜 살아있는 생물체를 이용해서 자가치유 콘크리트를 연구 중이다. 이들이 선택한 생물체는 곰팡이의 일종인 ‘트리코더마 레세이’(Trichoderma reesei)이다. 일반적으로 곰팡이나 식물은 균열을 타고 들어와 더 크게 만드는 역할을 한다는 점을 생각하면 의외의 소재지만, 이 곰팡이는 독특한 대사 과정을 통해 콘크리트를 치유한다. 자가치유 콘크리트를 만들기 위해서 연구팀은 콘크리트 혼합물에 이 곰팡이 포자를 일부 섞었다. 곰팡이의 포자는 매우 오랜 시간 산소나 물 없이 생존할 수 있다. 그러다가 균열이 발생해서 그 틈으로 물과 산소가 공급되면 발아하기 시작한다. 곰팡이가 증식하면서 주변 물질을 흡수해 새로운 탄산칼슘 구조물을 만드는 데, 이로 인해 작은 균열이 막히면서 콘크리트가 스스로 치유되는 것이다. 물과 산소가 없으면 곰팡이는 다시 포자 상태로 돌아가 다음 기회를 노린다. 틈새로 들어오는 물만 없다면 균열이 계속 커지는 것을 막을 수 있으므로 별도의 보수 없이도 오랜 세월 콘크리트 구조물이 유지될 수 있다. 연구팀은 이 내용을 전문 학술지 ‘건설과 건자재’(Construction and Building Materials) 최신호에 발표했다. 사실 생물학적 자가치유 콘크리트(bio-based self-healing concrete)는 새로운 아이디어는 아니다. 탄산칼슘을 이용하는 박테리아를 이용한 비슷한 연구가 있었다. 이 역시 비슷한 원리로 콘크리트를 자가치유한다. 하지만 이런 자가치유 콘크리트가 실험실에서 성공했다고 해서 실제 건축물에서도 효과적이라는 보장은 없다. 장시간에 걸쳐 곰팡이가 생존할 수 있을지, 그리고 혹시 이상 증식해서 주변 환경이나 사람에게 피해를 주지 않을지 검증이 필요하다. 따라서 생물학적 자가치유 콘크리트가 바로 실용화되지는 않을 것 같지만, 상당히 기발한 아이디어임은 분명하다. 여러 가지 문제점을 극복하고 성능과 안전성을 입증한다면 미래에는 스스로 자가치유되는 집에서 살 날이 올지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com