코로나19가 인류에게 처음 모습을 드러낸 지 1년이 지났다. 중국 정부가 처음 집단감염을 보고한 것은 지난해 12월 31일이었지만 세계보건기구(WHO) 조사에 따르면 최초의 증상 발현은 12월 8일이며, 홍콩 일간지 사우스차이나모닝포스트의 분석에 따르면 중국 우한에서 코로나19 첫 환자가 나온 것은 1년 전인 2019년 11월 17일이다. 코로나19 발생 1년이 되는 지난 9일 글로벌 제약사 화이자와 독일 바이오엔테크가 효과 90% 이상의 백신 개발이 완료 단계에 있다고 밝혔다. 일주일 뒤인 지난 16일에는 미국 제약사 모더나가 94.5% 효과를 보이는 백신 후보물질에 대한 3상 임상시험이 성공적으로 진행 중이라는 중간 분석 결과를 내놨다. 계절성 독감 백신의 효과가 30~60%이고 홍역 백신이 97% 수준인 것을 감안한다면 일단 백신의 효과는 상당히 높은 셈이다. 더군다나 미국 식품의약국(FDA)의 긴급 백신사용 승인 기준인 50%를 훨씬 상회하기 때문에 희망적이라는 관측이 나오고 있다. 예방백신은 보통 바이러스나 병원균의 독성을 약화시키거나 화학적으로 사멸시킨 다음 체내에 주입해 항체를 만들어 내는 방식이었다. 그렇지만 화이자와 모더나에서 개발된 백신은 이것과는 전혀 다른 방식이다. 코로나19 바이러스 대신 유전정보인 mRNA를 주사해 mRNA가 몸속에서 바이러스에 대한 면역 반응을 일으켜 항체를 형성하도록 유도하는 것이다. 희망적인 소식에도 불구하고 전문가들은 백신 개발이 완료 단계에 진입하게 되면 그다음으로 중요한 문제는 ‘온도’라고 지적하고 있다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’도 11월 17일자에 이 같은 전문가들의 전망을 나란히 실었다. 최근 계절성 독감 백신이 문제가 됐던 것은 적정 보관 온도를 벗어나 상온에 노출됐기 때문이다. 적정 보관 온도를 유지하지 못할 경우 약물이나 항원, 항체 활성 단위인 ‘역가’가 떨어져 이른바 접종을 받아도 예방 효과를 볼 수 없는 ‘물백신’이 될 수 있다. 지난 7월 질병관리청과 식품의약품안전처가 내놓은 ‘백신 보관 관리 및 수송가이드라인’에도 백신 보관 온도는 일반적으로 2~8도, 평균 5도를 유지해야 한다.그런데 코로나19 백신의 보관 온도는 더 엄격하다. 화이자 백신은 영하 70도 이하에서 보관해야 하며 1만 5000달러(약 1659만원) 상당의 특수 극저온 냉동고에서만 6개월 보관이 가능하다. 영하 70도보다 높을 경우는 보관 기간은 5일로 줄어든다. 반면 모더나에서 개발한 백신은 화이자 백신보다 높은 온도인 영하 20도에서 6개월 동안 보관이 가능하고 일반 냉장고에서도 30일 동안 유지가 가능하다는 장점이 있다. 그렇지만 최적의 백신 효과를 위해서는 제조사가 밝힌 온도에 보관하는 것이 필요하다. 이 때문에 백신물질인 mRNA를 온도 변화에 영향을 받지 않으면서 인체에 무해한 나노입자로 코팅을 하거나, 백신을 동결 건조시켜 분말 형태로 만들어 보급하는 것을 고려해야 한다는 목소리도 높아지고 있다. 실제로 화이자는 액상 형태의 백신 개발이 성공하면 분말형 코로나19 백신 개발에 착수할 것으로 알려져 있다. 미국의 비영리기관인 감염병연구소(IDRI) 소장인 코리 캐스퍼 박사는 “미국 내에서도 시골 지역이나 개발도상국 등에서는 백신 보관을 위한 극저온 냉동고를 확보하기 쉽지 않기 때문에 코로나19 백신을 확보하더라도 그 효과를 보기가 쉽지 않을 것”이라며 “백신 개발 완료 단계에서 중요한 것은 약효를 유지하면서 어떻게 효과적으로 보관하고 운반할 것인가라는 문제”라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영남대학교 화학생화학부 김창섭(37) 교수 연구팀이 종이 기반의 측방유동면역센서(Lateral Flow Immunoassay, LFIA)를 개발했다. 측방유동면역센서는 전문적이고 값비싼 장비 없이 표적물을 확인하는 바이오 검출장치로, 임신진단키트가 대표적이다. 현재 사용되고 있는 측방유동면역센서는 니트로 셀룰로오스(Nitrocellulose) 막에 항체를 무작위로 고정한 것으로 민감도가 낮다는 단점이 있다. 또한 니트로 셀룰로오스는 낮은 기계적 강도로 인해 적용 분야가 제한적이다. 김 교수 연구팀은 이번에 기계적 강도가 높고 쉽게 구할 수 있는 종이를 기반으로 한 측방유동면역센서를 개발해 민감도를 대폭 끌어올렸다. 연구팀을 이끈 김 교수는 “종이의 구성 물질인 셀룰로오스 막과 셀룰로오스 표면상에 항체를 배향(Orientation)성 있게 고정할 수 있는 ‘항체 고정화 링커(Linker)’를 이용한 측방유동면역센서를 개발했다. 연구를 통해 기존 방식 대비 민감도가 10배 향상된 것을 확인했다”면서 “이번에 개발한 종이 기반의 측방유동면역센서는 향상된 민감도로 인해 콜레라 톡신, 병원균, 바이러스 검출에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 높은 민감도로 인해 검사 시간을 단축시킬 수 있어, 현장에서 즉시 검사결과 확인이 필요한 수질오염 검사, 식품 검사 등에 활용 가능하다”고 연구 성과를 밝혔다. 이번 연구는 영남대 대학원 생화학과 양종민(29, 석사), 김경록(29, 박사수료) 씨가 제1저자로 참여했으며, 연구논문이 분석화학 분야 국제 저명저널 <센서스 앤 액츄에이터스 비: 케미칼> (Sensors and Actuators B: Chemical, 영향력지수(IF) 7.1) 최신호(2020년 10월 29일자)에 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 신진연구자지원사업 및 해양·극지기초원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

13일 0시부터 개정된 감염병예방법에 따라 마스크 착용 의무화가 본격 시행됐다. 마스크를 쓰지 않을 때는 물론 턱에만 걸치고 있던지 목에 걸고 있어도 10만원의 과태료 대상이 된다. 또 마스크를 쓰더라도 망사형이나 밸브형 마스크, 투명 위생 플라스틱 입가리개는 착용하더라도 과태료를 물 수 있다. 망사형이나 투명 입가리개는 침이 튀는 것을 막을 수 없기 때문에 문제가 되더라도 밸브형은 왜 문제가 될까라는 의문을 갖는 이들이 많다. 이 같은 궁금증에 대해 미국 표준기술연구원(NIST) 재료측정연구실 연구팀은 착용자의 호흡을 쉽게 만들어 주는 밸브형 마스크가 타인에게 침방울이 튀어나가는 것을 막아줄 수 없기 때문에 코로나19 확산 차단에 도움이 되지 않는다는 실험결과를 13일 제시했다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘유체 물리학’ 11일자에 실렸다. 밸브형 마스크는 마스크 표면에 동전 크기의 배기 밸브가 달려 있는 제품이다. 숨을 들이쉴 때는 차단 효과가 높지만 착용자가 감염자라면 날숨으로 병원균이 튀어나갈 수 있다는 것이다. 이 때문에 KF94 마스크에 비해 호흡이 편하지만 다른 사람들을 감염시킬 우려가 크다고 보고 질병관리청에서 단속 대상 마스크에 포함시킨 것이다. 미국 공학자들이 질병관리청의 판단에 손을 들어주는 연구결과를 내놓은 것이다. NIST 연구팀은 마네킹 안쪽에 사람이 숨쉬는 것과 똑같은 호흡 시스템을 만든 뒤 밸브형 마스크와 일반 마스크를 착용하고 기침이나 재채기를 했을 때와 똑같은 상황을 만든 뒤 공기의 흐름과 밀도의 변화를 정밀 촬영했다.그 결과 밸브가 달리지 않은 N95(KF95와 똑같은 성능) 마스크는 숨을 쉬거나 기침, 재채기를 하더라도 침방울이나 공기가 대부분 걸러지는 것이 관찰됐다. 그렇지만 밸브형 마스크는 상대방의 침방울이나 공기가 침투하는 것은 막지만 착용자 본인의 숨이나 침방울은 밸브를 통해 그대로 밖으로 빠져나가는 것이 관찰됐다. 무증상 감염자가 밸브형 마스크를 쓰고 있는 경우 타인에게 코로나19 바이러스를 그대로 전파할 가능성이 높다는 것을 증명한 것이다. 연구팀은 또 밸브형 마스크가 아니더라도 마스크를 헐겁게 착용할 경우 마스크 주변으로 침이나 공기가 빠져나갈 수 있다고 지적했다. 매튜 스테이메이츠 NIST 엔지니어(유체역학)는 “이번 연구에서는 밸브형 마스크를 착용했을 때 공기가 여과 없이 그대로 마스크에서 빠져나오는 모습을 보여주고 있다”라며 “코로나19는 무증상 상태로 바이러스를 퍼트릴 수 있기 때문에 착용자 자신 뿐만 아니라 타인을 보호하기 위해 밸브형 마스크를 착용해선 안된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 바이러스는 기침이나 재채기로 튀어나오는 침을 통해 전파된다. 공기감염의 가능성도 제기되고 있지만 명확한 증거는 없는 상황이다. 코로나19 이외의 병원균은 공기감염 되는 경우도 많다. 국내 연구진이 공기 중 특정 바이러스를 즉시 검출해 낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터, 광주과학기술원(GIST) 화학과, 건국대 수의학과 공동연구팀은 공기 중 바이러스를 포집해 그자리에서 바로 검출할 수 있는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 분석화학 분야 국제학술지 ‘ACS 센서스’에 실렸다. 공기 중에 퍼져 있는 세균이나 곰팡이, 바이러스 같은 위해물질을 검사하기 위해서는 검사 장소의 공기를 포집한 뒤 실험실로 가져가 특수한 분석과정을 거쳐야 한다. 문제는 이 과정에 걸리는 시간이 짧게는 수 시간에서 길게는 수 일이 소요된다. 또 실험실로 옮기지 않고 현장에서 바로 검사할 수 있는 기술이 있기는 하지만 세균이나 곰팡이 농도를 파악할 수 있을 뿐 미생물이나 입자 크기가 작은 바이러스를 구별하는 것은 어렵다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 모세관 현상을 이용한 유리 섬유 필터로 일회용 바이러스 포집 및 진단키트를 개발했다. 이번에 개발한 진단 키트는 공기 채집기를 이용해 공기 중 떠다니는 바이러스를 유리섬유로 이뤄진 다공성 패드에 수집, 농축하고 모세관 현상을 이용해 검출 영역으로 이동시킨다. 검출영역으로 이동한 바이러스는 특정 바이러스에만 반응하는 항체가 부착된 적외선 발광 나노입자와 반응하면서 원하는 바이러스를 선택적으로 검출할 수 있다. 또 특정 바이러스 반응 나노입자를 바꾼 장치를 4개 이상 삽입할 수 있기 때문에 여러 종류의 바이러스를 동시에 검출할 수 있다. 이번에 개발한 진단 키트는 임신진단기와 유사한 형태로 별도의 세척이나 분리 없이 하나의 장치를 갖고 10~30분 동안 공기를 포집하고 20분의 분석시간을 가져 현장에서 최대 50분 내에 포집과 분석을 마쳐 부유 바이러스 존재를 확인할 수 있다. 실험을 통해 넓은 공간에 확산된 독감 바이러스를 이번 장치로 포집해 100만배 이상 농도로 농축했고 정밀한 수준으로 검출할 수 있다는 것을 확인했다. 이준석 KIST 박사는 “이번에 개발한 장치는 현쟁에서 포집하고 바로 분석이 가능하기 때문에 코로나19 바이러스처럼 공기 중에 떠다니는 생물학적 위해인자를 현장에서 진단해 실내 공기오염 모니터링 시스템으로도 응용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

토끼나 생쥐 같은 동물은 번식율은 높지만 생애 주기가 짧은 반면 오소리나 박쥐, 인간을 제외한 영장류 같은 동물들은 번식보다는 생존 기간을 길게 하기 위해 더 많은 에너지를 사용한다. 이처럼 번식률은 낮지만 더 오래 사는 동물들을 ‘슬로우 리빙 애니멀’이라고 부른다. 이런 슬로우 리빙 애니멀들이 인간에게 전염될 수 있는 각종 병원균들의 저수지라는 연구결과가 나왔다. 영국 엑서터대 생태보존연구센터, 환경 및 지속가능성연구소 공동연구팀은 번식률은 낮지만 더 오래 사는 느리게 사는 동물들이 사람에게 치명적 감염병을 옮길 수 있는 질병의 저수지가 될 가능성이 높다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 10일자에 발표했다. 코로나19는 박쥐에게서 유래돼 천산갑을 중간숙주로 해 사람에게 전염된 것으로 알려져 있다. 2000년대 초반 전 세계를 휩쓸었던 중증급성호흡기증후군(사스) 역시 박쥐에게서 유래돼 박쥐는 바이러스의 저수지라고 불린다. 연구팀은 숙주와 장기간 공존하는 감염성 질병에 초점을 맞춰 동물의 인구학적 능력을 수학으로 분석했다. 어떤 종의 동물이 병원체와 장기간 공존할 가능성이 높은지에 대해 조사한 것이다. 동물의 감염병에 대한 인구학적 능력은 숙주가 높은 수준의 감염상태를 유지하면서도 오랜 동안 생존이 가능한 상태를 말한다. 분석 결과 느리게 사는 종들은 지속적 감염에 대한 더 높은 인구통계학적 능력을 갖고 있으며 이 때문에 다른 종으로 질병을 감염시킬 가능성도 높아지게 된다는 것을 확인했다. 감염병에 대한 인구통계학적 능력이 높은 동물들이 인간과 접촉하는 계기가 높아지면 인간은 이전에는 겪을 수 없었던 새로운 질병에 쉽게 노출될 수 있다는 설명이다. 최근 들어 인수공통감염병이나 동물유래 감염병이 인간에게 확산되고 있는 이유도 그 때문이다. 이와 반대로 인구통계학적 능력이 낮은 동물종은 새로운 질병에 감염됐을 때 생존이 어려워 멸종할 수 밖에 없다는 것이다. 야생동물들이 갖고 있는 질병들은 실제로 멸종 위기에 처한 종이나 생물다양성이 낮은 동물종들의 생존에 위협이 되고 있다고 연구팀은 지적했다. 또 인간의 무분별한 개발로 인해 사람과 야생 동물간 접촉이 잦아질 경우 이전에는 볼 수 없었던 치명적 감염병이 인류에게 확산되면서 인류를 멸종 위기까지 몰아넣을 가능성도 충분하다고 연구팀은 강조했다. 데이비드 호지슨 엑서터대 생명과학과 교수(생태사 진화학)는 “이번 연구는 바이러스나 박테리아 같은 병원체 자체 특성 뿐만 아니라 숙주의 인구사회학적 특성이 감염병에 있어서 중요하다는 것을 보여준다”라며 “생애 주기가 짧은 숙주와 긴 숙주 사이에서 나타나는 면역체계의 차이도 새로운 질병에 감염됐을 때 앓는 정도와 재감염 여부에 영향을 미친다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고대 흑사병부터 핵전쟁 위기까지인류 멸망에 가까웠던 상황 되짚어‘박멸’ 천연두, 세균 샘플 유출 위험현실 인지하고 생존의 길 찾아가야 541년. 이집트의 항구도시 알렉산드리아에서 출항하는 배에 병원균 하나가 올라탔다. 역사가들이 ‘유스티니아누스 역병’이라 부르는 페스트균이었다. 더 오래전이었다면 이 병원균은 지역을 벗어나지 못한 채 소멸했을 것이다. 하지만 불행히도 인간이 만든 운송수단은 너무 빨랐다. 이집트를 떠난 역병은 순식간에 선원들의 몸을 점령한 뒤 멀리 그리고 널리 퍼졌다. 그중 한 곳이 콘스탄티노플(터키 이스탄불)이었다. 당시 세계의 중심 도시 중 하나였던 콘스탄티노플은 주민의 40%를 이 역병으로 잃었다. 이후 발현된 흑사병, 스페인 독감은 더 큰 피해를 인류에게 안겼다. 이런 종말적 상황은 먼 과거에도 있었다. 한때 지구의 주인이었던 공룡, 끝나지 않을 것 같던 청동기 문명 등이 원인도 모르는 채 사라졌다. ‘하드코어 히스토리’는 청동기 시대의 붕괴부터 핵무기 시대의 위기까지 종말적 상황을 통해 인류 생존의 역사를 되짚는다. 인류 멸망 시나리오를 보면 거의 예외 없이 등장하는 게 있다. 핵전쟁과 바이러스다. 책에 따르면 인류는 지금까지 70년 이상 핵실험을 이어 왔다. 그 가운데 옛 소련이 1961년 투하한 열핵폭탄(수소폭탄) ‘차르 봄바’는 폭발력이 50메가톤에 달했다. 이는 다이너마이트 5000만t, 히로시마에 투하된 원자폭탄(1만 3000~1만 8000t)의 4000배 가까운 위력이다. 이 폭탄이 발사되지 않으려면 인간이 ‘영원히’ 전쟁을 포기해야 한다. 저자는 묻는다. 그게 가능하냐고.오늘날을 두고 ‘장기간 평화’라고 부르는 이들이 있다. 강대국 간 전쟁이 70년 이상 일어나지 않고 있어서다. 두 차례의 세계대전, 나폴레옹 전쟁, 30년 전쟁, 100년 전쟁 등 강대국 간의 대규모 전쟁이 인류 역사의 일반적인 특징이었다는 점에 비춰 보면 확실히 이례적이긴 하다. 국지적 분쟁은 있어도 초강대국 간의 충돌만은 용케 피해 온 셈이다. 문제는 언제까지 그럴 수 있을까다. 바이러스도 인류의 생존을 위협하는 요소다. 지금 전 세계인이 코로나19로 고통받고 있지만 그나마 이는 인위적인 감염병이 아니다. 인간은 이미 병원균을 무기화하고 있고, 실제 이를 사용하기도 했다. ‘헬 게이트’를 열 유력한 주자로는 천연두가 꼽힌다. 역사상 가장 악명 높은 병원균 중 하나로, 20세기 80년 동안 3억명에서 5억명을 죽음으로 이끌었다. 천연두는 1978년 사망자를 끝으로 박멸된 상태다. 샘플은 각각 미국과 러시아가 보관하고 있다. 한데 이는 말 그대로 ‘공식적인’ 상황이다. 가장 최근인 2014년을 비롯해 여러 차례 샘플이 발견됐다. 그러니 우리가 할 수 있는 일이라고는 저자의 소망처럼 “부디 테러리스트가 이 샘플을 발견하지 않기를 바라는 것”뿐이다. 인류가 종말의 위협에서 완벽하게 자유로워질 수 있을까. 책의 부제는 ‘종말의 역사에서 생존의 답을 찾다’이지만 사실 뚜렷한 답은 없어 보인다. 책의 원제처럼 ‘종말은 언제나 가까이 있다’(The End Is Always Near)는 현실을 인지하는 것만이 그나마 종의 절멸 위기에 대한 유일한 대비책이 아닐까 싶다. 아마 저자의 출간 목적도 이와 다르지 않을 것이다. 손원천 선임기자 angler@seoul.co.kr

오투클린(기술사장 문춘식·전무 정원균)은 최근 ‘특수지퍼가 부착된 바람이 통하는 비옷’(이하 특수비옷)의 본격 생산에 들어갔다고 20일 밝혔다. 특수비옷은 오투클린이 KMK와 함께 개발한 제품이다. 양사는 이번 생산을 위해 지난달 28일 경기 남양주시 KMK 본사에서 ‘특수지퍼가 부착된 바람이 통하는 비옷 생산 협약식’을 한 바 있다. 오투클린 관계자는 “KMK와 함께 개발한 특수비옷은 비 내리는 날에도 바람이 통할 수 있도록 큰 공간을 확보하는 기술로 비옷 내부에 습기가 차는 것을 방지한다”며 “눈을 감고도 두꺼운 장갑을 낀 채로 지퍼를 잠그고 열 수 있는 특별한 지퍼가 부착돼있다”고 설명했다. 오투클린과 KMK가 특수비옷을 개발한 배경은 지난 여름철 장갑·우비를 착용한 채 농약을 치던 농부들의 “장화에 땀 차서 발이 부르튼다”는 하소연에서 시작됐다. 오투클린 등의 연구진들은 비옷을 자주 입는 농부와 삼성중공업 현장 기술자들을 찾아가 애로사항을 직접 들었다. 그 내용은 ‘더워서 죽을 지경이다’, ‘현장 노동자들이 장갑을 낀 상태에서 지퍼를 잠그고 푸는 게 힘들다’, ‘손끝이 무딘 시니어들과 어린아이의 경우 지퍼 잠그는 것에 불편함이 크다’는 것 등이었다. 연구진들은 이 같은 현장 작업자들의 호소를 반영한 실험을 수십 번 반복한 끝에 특수비옷을 만들게 됐다. 이에 대해 오투클린 이경진 기술연구소장은 “연구진을 비롯해 농부, 장애인, 근로자, 어린이 등의 땀과 노력이 어우러져 탄생한 특수비옷에 거는 기대가 크다”면서 “향후 국내 시장뿐 아니라 베트남 등 해외시장까지 제품 판매를 확대할 계획”이라고 말했다. 오투클린은 KMK와 특수비옷 생산을 시작하면서 전국 70여개 대리점을 통해 바람이 통하는 비옷 판매에 본격적으로 나선다. 공영홈쇼핑에서도 판매하기 위해 논의 중이다. 오투클린 관계자는 “오랜 거래처인 중공업(조선소)에서 비옷 외에 작업복에도 특수지퍼를 달아 납품해 달라는 주문이 있다”며 “이번 연구개발과 생산 협약을 통해 여러 제품으로 판로가 확대될 것으로 기대한다”고 말했다. 한편 특수비옷 제작에 참여한 KMK는 20년간 지퍼산업의 길을 걸어오는 과정에서 미국, 일본의 특허를 획득한 것으로 알려졌다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

‘코로나는 감기와 비슷하다’, ‘마스크는 필요할 때만 쓰면 된다’는 등의 비과학적 망언을 일삼던 도널드 트럼프 미국 대통령이 얼마전 코로나19에 감염됐다. 이 소식은 코로나는 세계에서 가장 힘있는 사람도 과학적 근거에 기반한 방역수칙을 지키지 않는 경우 위험해질 수 있다는 것을 보여주는 사례가 됐다. 최근 과학자들이 유인원은 물론 개나 고양이, 양, 염소, 소, 돼지 등 사람과 가깝게 지내는 동물까지 포유류는 대부분 코로나19에 감염될 가능성이 높다는 연구결과를 내놨다. 영국 런던대(UCL) 구조·분자생물학과, 말레이시아 국립대 생물정보학과 공동연구팀은 포유동물의 절반 가까이가 코로나19 유발 바이러스인 ‘SARS-CoV-2’에 취약하다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 5일자에 발표했다. 연구팀은 사람 이외의 215종의 다양한 동물을 대상으로 코로나19 바이러스가 숙주에 침투할 때 활용하는 스파이크 단백질과 결합하는 ACE2 단백질의 결합 안정성을 확인했다. 코로나19가 신체에 효과적으로 침투하기 위해서는 표면의 스파이크 단백질이 숙주 체내의 ACE2 단백질과 안정적으로 결합될 수 있어야 하는 만큼 두 단백질 사이의 결합 안정성에 따라 바이러스의 감염 가능성이 달라지는 것이다. 분석 결과 침팬지, 고릴라, 오랑우탄, 보노보 같은 유인원과 양은 물론 개, 고양이 같이 사람들과 생활공간을 공유하는 동물은 코로나19 바이러스에 감염되기 쉽다는 것으로 분석됐다. 특히 사람들과 접촉이 잦은 26종의 포유동물들은 감염 가능성이 더 높은 것으로 확인됐다. 사람이 동물을 감염시킬 뿐만 아니라 동물이 사람에게 바이러스를 전파할 수도 있다는 의미이다. 이번 연구결과는 생쥐, 마카크 원숭이, 고양이, 개, 밍크, 사자, 호랑이 등 기존의 실험실 연구에서 확인한 코로나19 감염 결과와 일치한다. 또 조류나 어류, 파충류는 코로나19 바이러스에 감염될 위험은 포유동물에 비해 눈에 띄게 낮은 것으로 조사됐다. 연구팀은 이번 분석 결과 가축에 의해 사람들이 감염될 수 있을 뿐만 아니라 코로나19 바이러스가 멸종위기에 처한 포유동물을 위협하는 한 요인이 될 수 있다고 지적했다. 이와 함께 동물들은 인간과 달리 박쥐처럼 아무런 영향을 받지 않고 바이러스만 보유하고 있는 ‘병원균의 저수지’ 역할을 하며 인간을 재감염시킬 가능성도 완전히 배제할 수 없다고 연구팀은 밝혔다. 조앤 산티니 UCL 교수(미생물학)는 “이번 연구는 동물 뿐만 아니라 사람에게 재감염되는 것을 막기 위해서 반려동물이나 농장에서 키우는 동물들에 대한 대규모 감시가 필요하다는 것을 보여주고 있다”라며 “동물의 감염을 막기 위해서는 그동안 사람들이 수행해 왔던 것과 방역법과 크게 다르지 않고 일단 감염된 사람이나 동물은 격리조치가 필요하다”라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 찜찜한 추석 연휴다. 정부에선 하루에도 몇 번씩 코로나19 확산을 막고자 연휴 기간 가급적 고향이나 사람이 많이 모이는 곳으로 이동하지 않도록 당부하고 있다. 회사 출근도 하지 않고 감염병을 피해 집콕하다 보면 아무래도 건강 관리가 소홀해질 수밖에 없다. 자연스레 혼술과 야식이 늘고, 심하면 코로나19 걱정으로 우울감을 겪는 코로나 블루에 알코올 의존증까지 생길 수 있어 주의해야 할 시기다. 혼술을 하면 한 번에 과음하는 일은 많지 않다. 대신 자주 소량을 마시는 경우가 대부분이다. 보통 일주일에 남성은 총 14잔, 여성은 7잔을 넘기면 과음으로 볼 수 있어 주의해야 한다. 혼술이 아니라도 가족끼리 음주를 할 때는 일반적인 주량을 유지해야 한다. 남성은 한 차례 2잔 이하, 여성은 1잔 이하를 권한다. 전문가들은 일상 생활에서의 스트레스를 알코올로, 그것도 혼술로 풀려는 것은 결코 바람직하지 않다고 말한다. 답답한 마음에 혼술에 의지하다 보면 몸도 마음도 더 힘들어질 수밖에 없다. 이혜진 분당서울대병원 가정의학과 교수는 “코로나19로 인해 우울감을 겪는, 이른바 코로나 블루 현상이 확산되고 있는데 이번 추석 연휴 기간에는 가족 모임이 어려워지면서 외로움을 술로 풀려는 사람들이 늘어날 것으로 보인다”고 말했다. 이전 명절 기간에는 가족이나 친지를 만나기 위한 장시간 운전이나 집안 일로 인한 근골격계 질환, 가족·친척 간의 스트레스 등이 주로 발생하는 건강 문제였다면 올해는 외로움과 우울감이 주된 문제가 될 것이라는 전망이다. 이 교수는 여행은 어렵지만, 마스크를 착용하고 햇볕을 쬐며 동네에서 산책 등 가벼운 운동을 하다 보면 기분 전환에 도움이 될 수 있다고 조언했다. 전화나 문자 등으로 가까운 사람들과 자주 안부를 묻고 스트레스나 우울감이 쉽사리 해소되지 않는다면 정신건강전문가의 도움을 받는 게 좋다. 코로나 블루 상태에서 특히 혼술은 더 위험한 행위가 될 수 있다. 알코올 중독은 그 자체로 중독환자의 30%에서 우울증을 야기하는 것으로 알려져 있다. 코로나 블루 상태로 알코올에 의지하다가 알코올 중독에 빠지게 되면 더 심각한 우울증으로 진행될 수 있다는 얘기다. 최준호 한양대학교구리병원 정신건강의학과 교수는 “코로나 블루라고 하는 상태가 많이 회자된다. 의학적인 타당성을 떠나 현재 광범위하게 우리 사회에서 자각되는 현상”이라면서 “이때 음주는 더욱더 위험한 행위가 될 우려가 있다”고 지적했다. 특히 혼술의 과정이 진행되면 절제하기가 쉽지 않아 알코올 의존증으로 흐르기 쉽다는 지적이다. 최 교수는 “현재의 방역 지침에 따른 생활의 변화, 이른바 뉴 노멀에 해당되는 정신건강을 위한 생활습관이 필요하다”면서 “무엇보다 좀 더 알코올에 대한 경계심을 높이고 잦은 음주로 인한 문제점을 전문가와 상의하는 것이 필요하다”고 강조했다. 연휴 기간 방콕에 따른 우울감이 혼술과 알코올 의존증으로 흐르다 보면 코로나19 방역에도, 본인의 정신건강에도 전혀 도움이 되지 않을 수 있다는 지적이다. 혼술에 야식은 몸 건강도 해친다. 중앙대학교의료원에 따르면 집콕 배달야식과 혼술은 위식도 역류질환을 높인다. 한 20대 대학생은 자취방에서 배달음식으로 혼자 식사를 해결하고 야식을 즐기다 최근 가슴이 쓰리고 신물이 역류하는 느낌이 심해 병원을 찾은 결과 위식도 역류질환 진단을 받기도 했다.건강보험심사평가원 보건의료빅데이터 통계 자료에 따르면 위식도 역류질환 환자는 2015년 386만여명에서 2019년 458만여명으로 19% 정도 늘었다. 20대 환자는 같은 기간 31만여명에서 39만여명으로 25% 가까이 늘었다. 30~50대보다 증가폭이 높았다. 김범진 중앙대학교병원 소화기내과 교수는 “비대면 시대에 혼자 사는 사람들이 집에서 배달음식 위주의 패스트푸드, 고지방식, 탄산음료나 식도 점막을 자극하는 매운 음식을 즐기거나 집에서 혼술, 야식 후 바로 눕는 습관 등의 영향이 있을 것으로 본다”고 말했다. 때문에 고향에 가지 않고 집콕할 때는 반드시 연휴 기간 계획을 미리 세우는 게 좋다. 무료하게 시간을 보내는 것은 물론 과식과 혼술로 건강을 잃기 십상이다. 이덕철 신촌세브란스병원 가정의학과 교수는 “코로나19 대유행으로 사회활동이 줄어들고 집에 머무는 시간이 길어지면서 많은 사람들이 운동 부족과 체중 증가를 호소하고 있다”고 지적했다. 이 교수는 특히 “꾸준한 운동 습관은 신체 면역력을 높이고 각종 만성질환의 예방과 치료에 도움이 되는 가장 손쉽고 효과적인 방법”이라고 강조했다. 실제 지금까지의 연구결과를 종합하면 하루 한 시간씩 빨리 걷는 운동만 꾸준히 해도 면역기관을 자극해 각종 면역세포를 활성화시켜 병원균에 대한 방어력을 높여주는 것으로 나타났다. 체내 염증을 억제하고 심폐기능을 강화시키는 효과도 있다. 때문에 일부 의학자들은 코로나19에 대한 효과적인 치료제나 백신이 개발되지 않은 상태에서 운동이야말로 코로나19에 대한 중요한 대처방안의 하나라고 주장하고 있다. 이 교수는 “이번에 유행하는 코로나19의 주요 특징은 증상이 나타나기 전 이미 바이러스가 다량으로 배출돼 전파력이 매우 높다는 것”이라면서 “따뜻한 위로 전화나 영상메시지로 가족 간의 정을 나누는 것이 필요한 시점”이라고 언급했다. 여느 때와 다른 추석 연휴, 명절 후유증을 잘 관리해야 일상 복귀도 빨라진다. 맥이 빠지고, 소화가 안 되고, 미열이 나며 졸리는 현상이 1주일 넘게 이어지면 명절 후유증을 의심해야 한다. 업무능력이 떨어지고 만성피로와 우울증으로 악화할 수 있다. 이를 예방하려면 평소 수면·기상 시간을 규칙적으로 지키고 연휴 마지막날 하루는 집에서 편안히 쉬도록 한다. 선우성 서울아산병원 가정의학과 교수는 “명절 후유증 극복에는 스트레칭이 가장 좋다”면서 “손목, 목, 어깨 여기저기에 뭉치고 뻣뻣한 근육을 풀어줘 몸의 긴장을 이완시키는 게 중요하다”고 말했다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr

지난 21일 늦은 밤, 질병관리청은 다음날 전국 초중고생과 임신부를 대상으로 시작할 예정이었던 무료 독감 예방접종을 일시 중단한다고 긴급 공지했습니다. 독감 백신 유통과정에서 적정 냉장온도가 유지되지 않았다는 것을 파악했기 때문입니다. 독감 백신은 접종 직전까지 2~8도라는 적정온도가 유지돼야 합니다. 최적 보관온도보다 높은 상태에 노출되면 백신의 단백질 함량이 줄어들어 백신의 예방효과가 뚝 떨어집니다. ‘트윈데믹’ 우려가 커지는 가운데 바이러스에 상대적으로 취약해 무료 백신접종 대상자인 영유아, 아동·청소년, 임신부, 노년층은 무료 접종 재개를 기다려야 할지 유료 접종을 받아야 할지 혼란에 빠졌습니다. 여기서 궁금한 것은 체했을 때 소화제 먹는 것조차 조심스러운 임신부들에게 백신을 접종하는 것은 괜찮을까 하는 점입니다. 최근 의과학자들이 답변을 대신할 수 있는 연구결과를 내놨습니다. ●바이러스 몸 전체로 퍼져 태아에게 심각 호주 왕립 멜버른 공과대(RMIT), 모내시대, 남호주대, 라트로브대, 아일랜드 트리니티칼리지 더블린대 의대, 트리니티 의생명과학연구소, 성 제임스병원, 쿰 여성·아동 대학병원 공동연구팀은 임신부가 독감에 걸리면 일반 환자들처럼 바이러스가 호흡기에만 영향을 미치는 것이 아니라 바이러스가 몸 전체로 퍼지면서 산모 본인은 물론 태아에게 심각한 합병증을 유발한다고 23일 밝혔습니다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일 자에 실렸습니다. 연구팀은 임신한 생쥐와 임신하지 않은 암수 생쥐를 A형 독감 바이러스에 노출시키고 생체 반응을 관찰했습니다. 그 결과 임신하지 않은 생쥐는 바이러스가 폐에만 집중됐지만 임신한 생쥐에게선 바이러스가 호흡기뿐만 아니라 혈관을 타고 몸 전체에 퍼져 곳곳에 염증이 발생한 것이 확인됐습니다. 염증이 생긴 혈관들은 기능 약화로 혈류량이 정상 상태의 20~30% 수준으로 떨어진 것으로 조사됐습니다. 이 때문에 독감에 걸린 임신부 생쥐는 폐렴과 함께 전신 염증 같은 패혈증 유사 증상이 쉽게 발생했으며 유산, 조산의 위험도 높아졌고 새끼들이 태어나더라도 성장 장애를 겪는 것으로 확인됐습니다. ●과도한 면역반응 발생해 합병증 시달려 독감이 산모와 태아에게 심각한 합병증을 유발할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있었지만 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았습니다. 임신 중에는 산모의 면역체계가 억제되면서 병원균이 침투했을 때 쉽게 합병증이 생긴다는 정도였지요. 그런데 이번 연구로 임신부가 독감에 걸리면 체내에서 과도한 면역 반응이 발생해 각종 합병증에 시달린다는 사실이 새로 밝혀진 것입니다. 코로나19 감염환자들이 확진 이후 급격히 증상이 악화되는 것처럼 독감에 걸린 임신부의 체내에서도 사이토카인 폭풍이 발생하는 것입니다. 독감 백신은 임신부에게 바이러스와 싸울 수 있는 항체를 외부에서 제공함으로써 사이토카인 폭풍 발생을 억제해 주는 역할을 해 준다고 볼 수 있습니다. 연구를 이끈 스타브로스 셀레미디스 RMIT 교수는 “독감 바이러스와 코로나19 바이러스는 분명히 다르지만 유사점도 있는 만큼 이번 연구는 호흡기 바이러스가 어떻게 염증과 체내 과잉 면역 반응을 유발하는지에 대한 통찰력을 제시함으로써 코로나19를 연구하는 과학자들에게 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것”이라고 말했습니다. edmondy@seoul.co.kr

매년 가을부터 이듬해 봄까지 발생하는 미세먼지 뿐만 아니라 최근에는 코로나19로 인해 마스크 착용이 일상화됐다. 이 때문에 미세먼지나 병원균을 쉽게 차단하면서 좀 더 숨쉬기 편한 마스크를 찾는 수요가 늘고 있다. 이에 국내 연구진이 면이나 폴리에스터 같은 섬유에 식품포장재 첨가제나 방습제 등으로 사용되는 다공성물질 ‘제올라이트’를 코팅하는 것만으로도 미세먼지 차단효과를 높일 수 있다는 연구결과를 제시해 주목받고 있다. 경북대 화학과 연구팀은 일반 섬유 표면에 제올라이트를 소량 첨가해 코팅하는 것만으로도 2배 이상 미세먼지 제거효율을 향상시킬 수 있는 필터제조 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘재료화학 A’ 21일자 표지논문으로 실렸다. 기존에도 다공성 물질을 이용한 마스크 필터의 성능 개선 연구는 있었지만 제올라이트를 이용한 사례는 없었다. 제올라이트는 대표적인 다공성 물질로 동물사료나 세제, 식품포장재 등으로 널리 사용되고 있으며 인체에도 무해하다는 특징을 갖고 있다. 연구팀은 제올라이트가 미세먼지 표면에서 전하를 띠는 성분과 정전기적 상호작용을 일으켜 미세먼지를 효과적으로 차단할 수 있을 것으로 기대했다. 또 제올라이트 표면은 다공성 구조를 갖고 있어 표면적도 넓기 때문에 미세먼지와 바이러스를 효과적으로 차단할 수 있다는 것이다. 연구팀은 실제로 가로, 세로 각각 3㎝ 크기의 일반 섬유 표면에 제올라이트 성분을 코팅한 뒤 초미세먼지 300ppm, 미세먼지 700ppm 이상의 심하게 오염된 공기를 통과시켰을 때 12시간 이상 안정적으로 80% 이상 미세먼지들을 제거하는 것을 확인했다. 일반 면은 여러 겹 겹쳐놓더라도 초미세먼지 제거율이 35% 수준에 불과한데 제올라이트를 소량 첨가함으로써 제거율이 2배 이상 높아진 것이다.또 착용감에 영향을 미치는 압력강하 역시 시판돼 사용되고 있는 KF80 마스크보다 낮은 것으로 확인됐다. 압력강하는 호흡 등으로 공기가 필터를 통과할 때 필터 앞, 뒷면에서 압력 차이를 이야기하는 것으로 압력강하가 클수록 호흡하기 힘들어 착용감이 좋지 못하다. 실제로 KF80 마스크는 175㎩(파스칼)인데 제올라이트 코팅섬유는 37~38㎩로 22% 수준에 불과해 미세먼지 차단효과와 착용감이 우수하다는 것이다. 정성화 교수는 “이번 연구는 쉽게 구할 수 있고 인체에 무해한 물질로 마스크의 미세먼지 제거효율을 높이고 착용감까지 개선할 수 있다는 점에서 의미가 크다”라며 “착용감이 우수한 안면마스크나 호흡이 편한 산업용 마스크 필터 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 예상되는 만큼 실제 사용조건에서 현장테스트와 이를 통해 확보한 문제점을 해결하는 등 후속연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19의 전 세계적 확산세가 도무지 꺾일 기미가 보이지 않고 있다. 실제로 코로나19 종식을 선언했던 나라들에서도 다시 확진자들이 속출하는 경우도 나타나고 있다. 이 때문에 치료제나 백신이 개발돼 집단면역이 형성돼 코로나가 완전히 사라지기 전까지는 코로나 감염여부를 신속하게 진단하고 대응하는 것이 무엇보다 중요하게 여겨지고 있다. 이정욱(사진) 포스텍 화학공학과 교수가 주도한 연구팀은 바이러스의 RNA 서열을 빠르게 분석해 임신진단기처럼 30분 내에 검사 현장에서 바로 감염 여부를 확인할 수 있는 ‘센서’(SENSR) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 18일자에 실렸다. 현재 코로나19 진단에 사용되는 RT-PCR 분자진단법은 정확도는 매우 높지만 바이러스를 추출하고 정제하는 복잡한 준비과정이 필요하고 분석에 고가의 복잡한 장비가 필요하다. 또 검사결과가 나오기까지 빨라도 6시간 이상 걸린다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 검체에 코로나19 바이러스가 있는 경우에만 빛이 발생하도록 하는 비교적 간단한 방법으로 진단장치를 설계했다. 연구팀은 기존 검사기술과 달리 특별한 처리과정 없이도 검체만으로도 바이러스 감염여부를 신속하게 파악할 수 있도록 했다. 바이러스 진단 정확도 역시 RT-PCR 진단법 수준으로 확인됐다. 연구팀은 이번 진단 기술을 활용해 실제 환자의 검체에서 30분 만에 코로나19 바이러스인 ‘SARS-CoV-2’의 RNA를 검출하는데 성공했다. 특히 간단한 변형을 통해 코로나19 이외에 병원성 바이러스나 박테리아의 RNA도 검출하는데 활용할 수 있다는 장점이 있다. 이정욱 교수는 “이번 기술은 환자에게서 채취한 검체에 별도의 처리 하지 않고도 감염 여부를 신속하고 간단하게 확인할 수 있는 기술”이라며 “또 다른 감염성 질병에도 빠르게 적용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 커피에서 얻은 아이디어로 감염성 병원균을 현장에서 육안으로 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 커피 방울이 표면에 떨어진 뒤 증발하면서 링 모양이 만들어지는 일명 ‘커피링 효과’를 이용해 30분 만에 감염성 병원균을 검출하는 ‘커피링 등온 유전자 검사법’을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 이번 연구결과를 코로나19 진단에도 적용하기 위한 연구를 진행 중인 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 커피링 효과는 커피 방울이 사물 표면에 떨어지면 액체가 증발하면서 독특한 링 모양이 만들어지는 현상을 말한다. 고체입자가 녹아있는 콜로이드 용액이 기판 표면에서 증발하면 표면자역과 모세관 운동 때문에 미세입자들이 용액 방울 가장자리로 이동해 특징적인 링 모양을 형성한다. 연구팀은 이같은 커피링 효과를 활용해 상온에서 별도의 장비 없이 육안으로 병원균 유전자를 감별하고 고감도로 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발한 커피링 등온 유전자 검출법은 시료를 표면에 떨어뜨린 뒤 커피링 패턴을 유도해 육안으로 병원균 내성 종류를 판별할 수 있고 스마트폰과 연결해 모바일 기록과 판독, 진단이 가능하다. 특히 연구팀은 모바일 진단이 가능하도록 미세입자에 의해 나타나는 공간 패턴을 판독할 수 있는 알고리즘을 만들기도 했다. 연구팀이 개발한 이번 기술은 유전자상에 있는 2개의 염기 차이를 구별해 낼 정도로 민감도가 높고 최근 코로나19 검사법으로 잘 알려져 있는 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR) 검사법처럼 별도의 정밀분석장비 필요 없이 30분 이내에 항생제 내성 유전자를 검출할 수 있고 혈청 같은 복잡한 시료에서도 병원균 검출이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 정현정 카이스트 생명과학과 교수는 “이번에 개발한 검출법은 의료시설 접근이 어려운 현장이나 가정에서 신속하고 간단하게 병원균 감염 여부를 판별하는데 유용하게 쓰일 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

호흡기는 코, 인두, 후두, 기관, 기관지, 폐포로 이어지는 해부학적 통로를 말한다. 생명을 유지하기 위해 먹고 숨 쉬는 필수기관인 위장관과 폐는 음식과 공기가 바로 내장 깊숙이 들어오게 되므로 특별한 방어기전을 가지고 유해물질로부터 우리 몸을 보호한다. 들이쉰 공기가 가장 먼저 통과하는 곳은 코이다. 코의 내부는 겉에서 보기보다 더 크고 복잡하다. 코 가운데 비중격을 중심으로 양쪽에 직각삼각형 모양의 공간에 3개의 뼈가 3층으로 배열돼 그 사이로 공기가 지나가는 구조이다. 우리가 들이마신 공기는 코를 통과하는 동안 먼지와 균을 걸러내고, 체온으로 데워서 깨끗하고 따뜻한 상태로 폐로 들어가게 된다. 코는 공기청정기와 가습기 구실을 동시에 한다. 그래서 숨을 쉴 때는 코로 쉬어야 한다. 차고 건조한 공기는 기도 자극을 일으켜 심한 기침과 호흡곤란을 초래할 수 있다. 인두는 근육성 관으로 길이는 약 12㎝로 식도까지 연결된다. 인두는 코 뒤의 코인두, 구강 뒤의 입인두와 후두 뒤의 후두인두로 나뉜다. 인두와 후두에는 균이 많이 침범하므로 인두염과 후두염은 매우 흔한 질환이다. 코로나19 바이러스도 예외는 아니어서 코인두와 입인두에서 증식한다. 인두에는 평시에도 수많은 균이 살고 있는데 이를 상재균이라 한다. 우리 몸의 면역이 떨어지거나 특정 병원균이 다량 침범하면 인두에서 감염병이 시작돼 심한 경우 인두를 뚫고 핏속으로 들어가 패혈증을 일으킨다. 인두에 이어지는 후두는 음식물이 기도로 들어가지 못하게 하는 후두덮개와 소리를 내는 성대를 가지고 있다. 성대는 폐로 들어가는 입구인데 공기 외의 이물질이 들어오면 기침 반사 작용을 통해 성대를 닫아 방어하는 기전을 가지고 있다. 사래 걸렸을 때 심하게 기침을 하는 것도 성대가 일시적으로 폐쇄되면서 일어나는 방어 현상이다. 기관지에 도달한 이물질 역시 기침 반사 작용으로 배출할 수 있다. 하지만 일단 성대를 통과한 이물질은 대다수 기관지내시경을 통해서만 제거가 가능하며 필자도 약포장지를 비롯해 달걀 껍질, 틀니 등 다양한 이물질들을 제거한 경험이 있다. 성대를 지나면 폐가 시작돼 기관과 기관지로 분지되면서 수없이 많은 모세기관지로 연결돼 마침내 폐포에 다다른다. 코와 기관, 기관지는 거짓중층 원주섬포상피가 덮고 있는데 섬모는 들판에 벼가 물결치듯 움직이며 항시 코 쪽을 향해 섬모운동을 하므로 각종 불순물을 물리적으로 밀어올리는 역할을 한다. 폐포는 공기에 섞여 들어온 미세먼지와 병원균이 마지막으로 도달하는 장소이다. 폐포에는 산소를 섭취하는 세포가 주를 이루지만 방어를 위한 대식세포를 비롯한 림프구, 중성구, 호산구 등의 세포들이 세포면역과 항체면역으로 우리 몸을 지키고 있다. 코에서 시작해 폐포에 이르는 방어기전이 모두 무너지면 폐렴이 진행되고 폐암이 발생하며 간질성 폐질환이 생기는 등 다양한 폐질환과 전신질환으로 이환된다.

코로나19는 단언하건대 인류 역사에서 ‘특이점’으로 기록될 것이다. 빅뱅 이전과 이후 우주가 전혀 다르고 빅뱅 이전으로 돌아갈 수 없는 것처럼 우리도 코로나 시대 이전으로 완벽하게 돌아갈 수는 없을 것이다. 낯선 지역으로 여행하는 것, 다른 사람과 얼굴을 마주하고 큰소리로 웃으며 대화하는 것처럼 당연하게 여겼던 것들이 이제는 먼 과거 일처럼 느껴지고 있다. 이런 분위기는 과학계도 마찬가지다. 동료 과학자들과 만나 최신 연구 정보를 주고받으며 토론하는 것은 과학 연구에서 중요한 부분을 차지한다. 그렇지만 코로나 때문에 세계 각국 과학자들이 한자리에 모이는 학회, 콘퍼런스는 취소되거나 온라인으로 대체되고 있다. 연구 활동의 중요한 한 축이 흔들리게 된 것이다. 1년 중 과학계에서 가장 주목받는 행사 중 하나인 노벨과학상 수상자 발표가 다음달 5일로 한 달도 채 남지 않았지만 관심은 예전 같지 않다. 매년 9월 수상자를 발표해 ‘예비 노벨생리의학상’이라고 불리며 노벨과학상 판도를 가늠할 수 있는 래스커상는 올해 아예 수상자도 선정하지 않았다. 노벨상을 풍자하기 위해 1991년에 만들어져 매년 진짜 노벨상 수상자들이 참석해 시상을 하고 축하 연설을 하는 등 세계인에게 볼거리를 제공해 온 ‘이그노벨상’도 오는 17일 온라인 시상식으로 대체한다. 코로나19 바이러스는 지금까지 인류가 만나 상대했던 어떤 병원균과도 비교할 수 없을 만큼 영리하고 교활해 인간의 다양한 공격을 막아 내고 있다. 관성에 따라 살아왔던 인간의 모든 일상을 송두리째 바꿔 놓는 동시에 평소라면 볼 수 없는 저열함을 거침없이 드러내도록 만들고 있다. ‘나(또는 우리)는 괜찮아’라는 근거 없는 기대감, ‘나만 괜찮으면 돼’라는 극도의 이기심, 자신은 물론 타인까지 위험하게 만드는 놀라울 정도의 무감각, 질병이 특정 집단을 탄압하는 수단이라는 음모론과 과대망상, 외부집단에 대한 근거 없는 차별과 혐오 등이 대표적이다. 먼 우주를 탐사하고 눈에 보이지 않는 나노세계까지 탐구하는 현대를 살아가는 사람들과 페스트가 창궐했던 중세시대 인간의 태도가 크게 다르지 않다. 사실을 근거로 합리적이고 과학적 판단으로 병원균에 대응해야 할 시기에 오히려 주관적 경험으로 바탕으로 한 비과학적 주장과 광신에 사로잡혀 다른 사람의 건강과 생명을 위협하고 있는 상황이다. 위기 상황에 나오는 인간의 본성이든, 사회가 여전히 비합리적이고 전근대적 사고방식에서 벗어나지 못했든 씁쓸함을 지울 수 없다. 이렇듯 과학과 광신이 공존하는 요즘 찰스 디킨스의 소설 ‘두 도시 이야기’ 첫 문장이 떠오르는 것은 너무도 자연스럽다. “최고의 시간이자 최악의 시간이었다. 지혜의 시대였고 어리석음의 시대였다. 믿음의 세기였고 불신의 세기였다. 빛의 계절이었고 어둠의 계절이었다. 희망의 봄이었고 절망의 겨울이었다. 우리 앞에 모든 것이 있었고 아무것도 없었다. 우리 모두 천국으로 가고 있었고 반대 방향으로 가고 있었다.” 과학의 역사를 보면 인류는 수많은 도전과 실패 끝에 결국 병원균을 정복하거나 평화롭게 공존할 수 있는 방법을 찾아낼 것이다. 코로나 시대를 살아가는 과학자들은 질병에 대응할 창과 방패를 만드는 동시에 사람들이 좀더 과학적ㆍ합리적 사고를 할 수 있도록 돕는 사회적 책임감까지 안고 있다. 언젠간 찾아올 코로나 없는 세상을 최고의 시간이자 지혜의 시대로 만들기 위해서는 대중들도 과학자들 못지않게 합리적ㆍ과학적 태도를 장착하고 살아야 한다. 전염병 시대에 제정신을 가진 시민 구성원으로 산다는 것도 결코 쉬운 일이 아니다. edmondy@seoul.co.kr

여름철 소나무·곰솔·낙엽송에서 발생하는 돌발 병해충인 ‘리지나뿌리썩음병’ 주의보가 내려졌다. 24일 산림청 국립산림과학원에 따르면 경기 의왕 낙엽송 조림지에서 리지나뿌리썩음병이 확인됐다. 여름철 해안가 곰솔림 등지에서 모래 온도가 상승해 병원균이 발생한 사례는 있지만, 산림에서 불과 관련없이 피해가 발생한 것은 이번이 처음이다. 리지나뿌리썩음병은 ‘리지나 운둘라타’라는 곰팡이 병원균이 나무 뿌리를 감염시켜 시들게해 고사하게 만든다. 병원균은 흙 속에서 잠복해 있다 토양의 온도가 40℃ 이상으로 올라가면 발아한다. 주로 산불지, 쓰레기 소각지 등에서 발생하며 ‘파상땅해파리버섯’을 만들어 번식한다. 병원균은 다른 미생물이 고온의 열로 인해 사멸한 상태에서 홀로 번식해 주변의 나무에 전염시키는 것으로 알려져 있다. 토양 병해의 특성상 방제 약제는 개발되지 않았고, 나무 근처에서 불과 관련된 행위를 금지하는 수준으로 예찰이 필요하다. 산림과학원은 의왕에서 발생한 리지나뿌리썩음병이 이상기온 현상과 관련 있을 것으로 추정하고, 피해지역의 기후변화와 관련된 모니터링을 시행하고 있다. 이상현 산림청 산림병해충연구과장은 “리지나뿌리썩음병이 산불이 발생하지 않은 지역에서 발생한 것은 매우 이례적”이라며 “신속히 원인을 규명해 산림 피해를 최소화할 수 있도록 하겠다”고 말했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

‘바다의 우유’라 불리는 굴에서 사람에게 악영향을 미칠 수 있는 여러 성분이 발견됐다. 전문가들은 인간의 활동이 먹이사슬을 통해 결국 다시 인간에 영향을 미치는 먹이사슬의 공습과도 같다고 경고했다. 미국 캘리포니아대학과 호주 퀸즐랜드대학, 영국 콘월대학 등 국제 공동 연구진은 미얀마의 안다만해에서 채취한 굴 샘플을 분석했다. 샘플을 채취한 지역은 미얀마 최남단에 있는 타닌타리 관구로 인구밀집도가 높은 지역으로도 알려져 있다. 연구진은 이 지역의 해수 및 굴 샘플을 채취하고, DNA 분석기술 등을 이용해 성분을 분석했다. 그 결과 사람에게 전염될 수 있는 87종의 인간 병원균 5459개와 78종의 미세잔해 1225개가 발견됐다. 미세잔해 안에는 플라스틱을 포함해 석유와 물감 찌꺼기, 탈크 등이 포함돼 있으며, 여기에는 아기용 분유의 찌꺼기 등도 있었다. 이러한 분유 찌꺼기는 인간이 만들어낸 폐기물과 하수가 직접 먹이사슬로 전달된다는 것을 의미하며, 해양생물의 오염이나 질병 전파의 위험을 높일 수 있다는 지적이 나왔다. 연구진은 “각기 다른 세 브랜드의 아기용 분유 미세잔해가 남아있다는 사실에 특히 놀랐다. 아기용 분유 찌꺼기는 미세잔해 전체의 약 14% 정도였다”면서 “병원균과 미세잔해 모두 사람이 버린 하수에 만연하게 존재한다는 것을 확인했다. 전 세계의 연안 해양의 수질 환경이 도시화로 인해 점차 나빠지면서, 전 세계적으로 (굴과 같은) 주요 어업 종의 오염을 초래할 수 있다”고 설명했다.이어 “이는 인간 건강에도 영향을 미친다. 이 지역을 포함한 여러 지역에서 생산되는 굴은 대체로 날것 그대로 먹는 것이 일반적”이라면서 “이번 연구는 농업 및 인간의 폐기물 유출로 인해 광범위하고 심각한 오염이 있을 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다. 전문가들은 해산물 수출의 절반 이상이 개발도상국에서 전 세계로 이뤄지고 있는 만큼, 지역의 식품 안전 및 식품 안보에 대해 심각한 우려를 불러일으킬 수 있다고 지적했다. 연구를 이끈 캘리포니아대학의 레이첼 릿먼 박사는 “해산물 대부분은 오염된 곳에서 채취된 뒤 해외로 수출된다는 사실을 명심하는 것이 중요하다”면서 "이번 연구는 미얀마에서 전 세계 다른 해산물과 이것으로 만드는 각종 소스로 유해물질이 전이될 수 있다는 강력한 증거”라며 전 세계 해안 수질 개선에 대한 적절한 검사와 개선의 중요성을 강조했다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술전문 출판사인 엘제비어가 출간하는 종합환경과학회지(Science of the Total Environment) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

유타주 오툴에 사는 로리 컬리를 비롯한 미국 전역의 여러 주민들이 한자로 보석이라고 겉에 적힌 봉지를 우편으로 받았는데 그 안에는 중국에서 보낸 정체 불명의 씨앗들이 들어 있었다. 컬리는 26일(이하 현지시간) 폭스 13 KSTU 채널 인터뷰를 통해 “지난 21일 우편 봉지를 받고 열어 보니 씨앗들이 들어 있었다. 분명히 그것들은 보석이 아니었다”고 털어놓았다. 버지니아주 농업 및 소비자부(VDACS)도 지난 24일 성명을 발표해 여러 주민들이 중국에서 보낸 것으로 보이는 씨앗 봉지들을 받았다고 확인하면서 씨앗들을 함부로 심지 말고 당국에 신고해줄 것을 당부했다. 유타주 농업 및 식품부도 관세 및 국경보호국과 협력해 조사에 나설 것이라고 밝혔다. 유타주에서는 적어도 40명의 주민이 문제의 봉지를 받은 것으로 확인됐고 버지니아와 워싱턴 주에서도 수십 명이 받은 것으로 알려졌지만 정확한 숫자는 공개되지 않았다. 씨앗의 정체를 밝혀내려면 시간이 다소 걸리겠지만 식물 종을 남의 나라에 함부로 보내는 일은 커다란 위협으로 간주된다. 2016년 국립 과학 아카데미(NAC)가 곤충과 병원균이 얼마나 이 지구에 막대한 영향을 미칠 수 있는지를 살펴 이런 행위가 글로벌 농업에 수십억 달러의 위협을 초래할 수 있다는 점을 경고한 바 있다. 한편 미국 휴스턴 주재 중국 총영사관 폐쇄에 대한 보복 조치로 폐쇄 요구를 받은 청두(成都) 주재 미국 총영사관이 27일 오전 10시(현지시간)에 완전히 문을 닫았다. 중국 외교부도 오전 11시쯤 웨이보(微博·중국판 트위터) 계정을 통해 “중국의 요구에 따라 청두 미국 총영사관이 폐쇄됐다”면서 “중국 담당 부문은 이후 총영사관 정문으로 진입해 접수 업무를 집행할 예정”이라고 밝혔다. 중국 외교부 군공사(군비관리사)는 이날 정오 웨이보를 통해 “우리는 정문을 통해 들어가 정당하게 (청두 미 총영사관)을 접수 절차를 집행했다”고 공식 확인했다. 청두 미 총영사관은 지난 사흘 폐쇄 준비를 위해 이사용 화물 트럭 5대를 투입했다. 이날 오전 6시 18분 성조기를 내리면서 총영사관 폐쇄 절차를 사실상 마무리했다. 이로써 1985년 문을 연 청두 총영사관은 35년 만에 처음으로 업무를 중단했다. 중국 매체를 비롯해 주요 외신, 청두 주민 수백 명은 폐쇄 시한인 오전 10시를 전후해 총영사관 앞에 모여들어 공안의 총영사관 진입이 이뤄지지 않자 “어서 서둘러라”, “이미 시간이 지났다”, “당장 강제로 끌어내라” 등 격앙된 반응을 보였다. 청두 총영사관은 쓰촨(四川), 윈난(雲南), 구이저우(貴州), 충칭(重慶) 등과 함께 신장(新疆)과 티베트 지역을 관할해 미국으로서도 매우 중요한 곳이다. 특히 이곳은 2012년 시진핑(習近平) 국가주석의 최대 라이벌이었던 보시라이(薄熙來) 전 충칭시 서기의 실각 사태 당시 미중 충돌이 벌어진 장소로도 유명하다. 당시 보시라이의 부하였던 왕리쥔(王立軍) 전 국장이 보시라이와의 다툼으로 신변의 위협을 느끼고 청두 총영사관으로 뛰어들어 망명을 요청했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr 미국 유타주 오툴에 사는 주민 로리 컬리의 우편함에 배달된 중국산 씨앗 봉지들. 일간 새크라멘토 비 홈페이지 캡처

경일대 디지털미디어디자인학과 3팀이 국제 디자인 공모전인 ‘2020년 스파크 어워드’에 입선했다. 미국이 주최하는 스파크 어워드는 미국 IDEA, 독일 Red Dot, 독일 iF와 더불어 전문 디자이너와 디자인 전공자의 실력을 객관적으로 검증받을 수 있는 공신력 있는 국제 디자인 공모전이다. 이번 공모전에서 수상한 디지털미디어디자인학과의 3팀(지도교수 안지선)은 캡스톤디자인 수업에서 사회문제해결을 위한 디자인이라는 주제로 ‘OWOL’, ‘SAVA’, ‘SIGNAL’ 이라는 앱을 각각 제안했다. 박현아(팀 리더)·곽은혜 학생은 선진국에 비해 아동학대가 심각한 사회적 문제로 대두되고 있는 한국의 상황을 조사하고 건강한 아동 성장을 위한 부모 교육, 부모와 자녀 유대관계 성장을 위해 아동학대 예방 서비스를 제공하는 OWOL 앱을 제안했다. 박정연(팀 리더)·공민정·김예지 학생은 SAVA 앱을 통해 데이트 폭력 대처 방안과 신고 절차 및 연계 기관 및 커뮤니티 제공 서비스를 제안하였으며, 서정윤(팀 리더)·김나연·김원균 학생은 기존 반려동물 앱의 문제점을 분석하고, 반려동물 행동학을 기반으로 한 동물행동학과 카밍시그널 정보를 제공하는 SIGNAL 앱을 제안하였다. 박현아 학생은 “이번 공모전을 준비하면서 사회문제 해결을 위한 디자인이라는 주제를 두고 우리가 할 수 있는 일이 무엇인지를 생각하는 기회를 가지는 소중한 경험을 했다“라며 ”앞으로도 공부하고 노력하는 디자이너가 될 것”이라고 각오를 밝혔다. 학생들을 지도한 안지선 교수는 “최근 교내 링크플러스(LINC+) 사업단의 전폭적인 지원을 통해 스파크 어워드 공모전에서 수상하는 쾌거를 보여주고 있다”라며 “공모전 준비부터 입상까지 전 과정이 학생들의 성장을 돕는 자극제가 되었을 것”이라고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

이식 수술에 이용하기에는 손상이 심한 사람의 폐를 살아있는 돼지의 혈관에 연결함으로써 재생하게 하는 기술이 등장했다. 이는 가까운 미래 이식용 폐를 현재 수준의 세 배까지 늘릴 수 있으리라는 기대를 모은다. 사람이 죽으면 체내 장기는 손상되기 시작한다. 따라서 어떤 사람이 자신의 장기를 기증하겠다고 생전에 서약했다고 해도 장기가 제대로 기증되려면 환자가 있는 병원까지 최대한 빨리 이송해야 한다. 특히 폐의 경우 매우 민감해 보존하기가 까다롭다. 적출한지 단 몇 시간만 지나도 손상돼 이식 수술에 이용할 수 없기 때문이다. 미국에서는 이식에 적합한 폐는 기증된 폐 중 28%에 불과하다. 물론 생체외폐순환법(EVLP)이라는 기술로 인공적으로 산소와 피를 공급하면 폐를 재생할 수도 있지만, 성공 가능성은 그리 높지 않다. 이에 미국 컬럼비아대학의 고르다나 버냐크-노바코비치 박사가 이끄는 연구진은 폐를 생체에 연결해 양분을 보급하고 유해 물질을 제거하는 등 제기능을 하게 하면 상태를 유지할 수 있을 것이라고 생각했다. 이들 연구자는 이런 아이디어를 검증하기 위해 우선 살아있는 돼지에 주목했다. 이 연구에서는 돼지에게 연결할 폐는 이식 수술에 적합한 것이 쓰였다. 물론 지금은 이식 수술 기준을 충족하지 못하는 손상된 폐를 돼지에 연결하는 실험도 진행되고 있다. 이 기술은 구체적으로 기관튜브를 이용해 마취한 돼지의 목 부위 혈관과 이식할 폐의 혈관을 연결해 혈액을 공급하면서 호흡기로 산소를 제공한다. 또 거부 반응을 막기 위해 면역억제제도 투여한다. 참고로 이번 실험에 쓰인 폐는 여섯 명의 기증자에게서 나온 것으로 좌우 모두 있는 것도 있고 한쪽만 있는 것도 있다. 어떤 사람의 폐는 EVLP 장비에 5시간 연결했지만 불합격된 것으로 적출되고 나서 이들 연구자가 받을 때까지 24시간이 지난 것이었다.이들 폐는 모두 이번 실험 전 흰색으로 변색한 부분이 늘어나고 있었다. 조직이 죽어가면서 산소를 혈액 속에 집어넣는 기능이 사라지고 있는 것이었다. 하지만 돼지에 연결한 다음 24시간이 지나자 폐의 외형이 크게 변했다. 이들 폐를 검사한 결과, 세포와 조직 구조 그리고 산소공급 능력이 개선된 것으로 나타났다. 심지어 몸 밖으로 적출한 뒤 거의 이틀이나 지난 폐조차도 회복한 것처럼 보였다. 이에 대해 버냐크-노바코비치 박사는 “실험에 100% 성공한 것은 아니지만 충분히 거기에 가까워진 상태”라면서 “이론상으로는 이식을 견딘 건강한 상태로 보이지만 실제로 이식하기 전 실험을 더하고 싶다”고 말했다. 그는 또 사람에게 감염될 위험이 있는 병원균을 보유하지 않은 의료용 돼지를 이용할 계획도 준비하고 있다.하지만 이번 실험에서는 돼지에게 연결한 폐에서 돼지 백혈구가 검출됐다는 문제도 확인됐다. 이는 폐 이식을 받는 환자에게 면역 거부 반응이 일어날 우려도 있다는 것이다. 따라서 가까운 미래에는 이식을 받는 환자의 혈관으로 폐를 재생해보고 싶다고 이들 연구진은 말했다. 이번 기술로 모든 폐를 회복할 수 있는 것은 아니지만 4개 중 2개를 재생하면 이식에 이용할 폐는 3배가 되는 것으로 전해졌다. 자세한 연구결과는 네이처 메디신(Nature Medicine) 최신호(7월 23일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr