EBS 과학 대기획, 다섯 개의 열쇠 ㅇ EBS 혈액 ㅇ EBS 기생


＃＃＃ EBS 과학 대기획, 다섯 개의 열쇠

[융합형 과학]

과학과 기술이 결합하면서 이루어낸 현대 과학 문명에 관한 이야기!

우리가 꿈꾸던 것들을 현실로, 바라던 것들을 일상으로 만드는 비밀은 바로 과학이다. 20세기 이전의 과학은 소수의 세계에 갇혀 있었지만, 지금은 모든 사람이 과학의 혜택을 누리는 과학 만능시대이며, 현대 인류로부터 절대적 신뢰를 얻고 있다. 반면 급속하게 과학기술이 발전하고 그것을 이용하면서 많은 문제가 야기되기도 한다. 과학과 기술의 결합으로 이루어낸 다섯 개의 핵심 열쇠를 통해 창의적이고 호기심 많은 현대 인류의 위대한 과학적 발견을 살펴보며, 과학 문명의 명과 암을 통찰한다.


1. 0과 1, 디지털

디지털 문명의 비밀을 풀어주는 열쇠!

현대인들은 이제 손안의 컴퓨터, 스마트 폰으로 디지털 생활을 일상적으로 영위하는 등 각종 스마트 기기를 개발하고 사용하면서 좀 더 편리한 삶을 살기 위해 끊임없이 노력하고 있다. 현대 인류가 누리고 있는 첨단기술의 출발, 그것은 너무도 간단해 보이는 0과 1의 조합에 있다. 인류는 삶이 점점 더 복잡해지면서 생존 정보 외에도 더욱더 다양한 정보들을 알게 되었고, 그것을 기록하고 전달하고 소통하게 되었다. 더 멀리 더 빠르게 정확한 신호를 보내기 위한 인류의 노력은 0과 1이라는 디지털 체계를 만들어냈다. 그리고 디지털은 전기와 만나면서 그 시너지가 극대화되기 시작했다. 0과 1, 너무도 단순해 보이는 2진법이지만 이것을 이용하면 상품정보에서부터 단어, 그림, 소리, 음악, 영화까지도 표현할 수 있다. 이미 우리에게 익숙해진 디지털은 인류의 삶의 방식을 크게 바꿔 가고 있다. 디지털의 기원과 함께 디지털 문명은 어떻게 발전되어 왔는지 살펴보고, 디지털이 현대 문명을 사로잡은 위력을 갖게 된 계기를 돌이켜본다. 또한, 디지털 신호를 통해 우리가 얼마나 편안한 삶을 누리고 있는지, 미래에 우리가 디지털의 발전을 통해 얼마나 더 나은 삶을 누리게 될지 알아본다.


2. 신소재

모든 첨단 소재의 비밀을 풀어주는 열쇠!

과거 석기시대부터 청동기시대, 철기시대를 거쳐 오늘날에 이르기까지 소재는 새로운 문명의 문을 열고 국가의 흥망성쇠를 좌우하는 열쇠가 되었다. 플라스틱, 나일론, 폴리카보네이트, 그래핀 등 오늘날 신소재의 등장 또한 한 시대의 풍경을 획기적으로 바꾸어 놓고 있다. 우리의 삶을 편리하게 변화시켜 주는 신소재들, 하지만 이것들은 많은 위험성을 안고 있다. 우리의 일상생활용품 중 자연물을 제외한 거의 모든 제품에 사용되고 있는 플라스틱은 썩지 않아 생태계에 악영향을 끼치고 있다. 인간의 편리함 뿐 아니라 환경까지 지킬 수 있는 신소재는 없는 것일까? 인류는 지금 플라스틱시대를 넘어 원자 단위의 세상을 열어가고 있다. 나노를 필두로 한 신소재기술은 작은 크기 덕택에 장밋빛 전망을 할 수도 있지만, 역설적이게도 그 작은 크기 때문에 인간이 위험해질 수 있다. 나노 같은 미세물질은 우리 몸의 여과장치를 그대로 통과하여 악영향을 끼칠 가능성이 높고, 워낙 작게 만들 수 있기 때문에 개인의 신상 정보가 광범위하게 수집되는 위협이 될지도 모른다. 과거 신소재의 탄생과 함께 변화된 인류의 삶을 돌이켜보며, 다양한 신소재의 특징은 무엇인지 살펴보고, 앞으로 개발될 신소재들이 만들 세상은 어떤 모습인지 알아본다.


3. 종자

식량 문제를 푸는 열쇠!

인류를 먹여 살리고 지구에 존재하는 모든 생명체에게 영양소를 공급해주는 고마운 존재, 종자는 식물의 씨앗을 의미한다. 인간은 수많은 식물 종자 중 식량으로 사용할 수 있는 것을 골라 재배했고, 재배를 통해 인간은 많은 것을 누리며 살아왔다. 그러나 산업이 급속도로 발전한 19세기, 세계 인구가 매우 증가하기 시작하자 당시 영국 경제학자였던 토마스 맬서스는 인구 과잉으로 말미암아 식량 재앙을 경고했었다. 이에 인류는 과학의 힘을 빌려 육종과 화학비료로 식량 생산을 획기적으로 늘림으로써 식량 위기에서 벗어날 수 있었다. 농업과학의 놀라운 발전은 인류에게 혁명이라 부를 수 있는 식량 증산을 가져왔고, 풍요로운 현대 사회의 밑거름이 되었다. 하지만 21세기, 인류는 지구 온난화 등으로 새로운 위기에 처했고, 이제 세계의 과학자들은 유전자 변형기술에 희망을 걸고 있다. 종자가 곧 국력이 되는 세상, 현대 과학기술이 종자와 인간에게 미친 영향을 돌이켜보며, 대량 생산이 가능해지고 식량 개발에 관한 과학기술은 발전하는데 식량 가격이 폭등하는 원인은 무엇인지, 인간의 편의에 따라 단일종만 생산하는 종자산업의 문제점은 무엇인지, 야생종의 유전적 특성은 무엇인지 알아본다.


4. 돌연변이

질병과 진화의 열쇠!

말라리아에 걸리지 않는 아프리카 원주민, 에이즈에 걸리지 않는 유럽 백인, 암과 당뇨에 걸리지 않는 왜소증 환자…. 보통 사람과 다른 능력을 가진 이들에게는 어떤 비밀이 숨어있는 것일까? 기형이나 비정상의 원인은 돌연변이다. 하지만 돌연변이를 만드는 것은 우리가 생각하는 것만큼 기괴한 변이가 아니라 DNA를 구성하는 염기 중 하나 또는 일부가 바뀌어도 발생하는 것이다. 다양한 머리카락색과 눈동자색, 그리고 서로 다른 피부색까지 현재 인류가 지닌 외형적 차이는 과거 언젠가 유전적 변이 즉, 돌연변이가 있었다는 하나의 증거이다. 우리가 즐겨 먹는 음식이나 인간에게 길든 가축들도 돌연변이의 산물이다. 인류의 변화에 큰 영향을 준 유전자 돌연변이는 질병의 원인이 되기도 하지만 때로는 질병을 차단하는 열쇠가 되기도 한다. 돌연변이에 능한 바이러스 탓에 많은 인간은 질병으로 사망했다. 반면 돌연변이 유전자 덕분에 질병에 걸리지 않는 사람들이 생겨났고, 과학자들은 이들을 통해 질병을 막아내는 방법을 찾고 있다. 돌연변이를 통해 특정한 질병에 걸리지 않는 사람들의 비밀을 살펴보고, 진화의 토대가 되는 돌연변이의 비밀에 대해 알아본다.


5. 태양

에너지 문제를 푸는 열쇠!

우리는 주변의 다양한 에너지원에서 에너지를 얻고 있다고 생각하지만 거슬러 올라가 보면 결국에는 태양이 있다. 인류는 태양에서 오는 에너지를 끊임없이 새로운 방식으로 활용하면서 문명을 발전시켰다. 불을 사용하게 되면서 땔감을 태우며 에너지를 얻었고, 도구의 사용과 자연의 힘을 이용해 에너지를 더 효율적으로 사용할 수 있었다. 이후 땅속에 저장된 또 다른 태양에너지인 석탄을 사용함으로써 인류 문명은 급속도로 발전하게 되었다. 사람들은 더 좋은 에너지원을 찾아 나섰고, 그 노력은 석유와 전기로 이어졌다. 언제 어디서건 바로 쓸 수 있는 전기의 시대, 더 많은 전기를 만들기 위해서는 발전기를 돌릴 수 있는 화석연료가 필요했고 인류는 화석연료 사용에 중독돼갔다. 재앙을 예고하는 무분별한 화석연료의 사용, 탈출구는 없을까? 이에 답을 찾은듯했던 원자력시대를 지나 숱한 에너지 위기를 겪은 뒤 사람들은 다시 태양이 보내주는 에너지에 눈을 돌리기 시작했다. 끊임없이 무상으로 공급되는 연료인 태양은 현재의 에너지원이자 에너지의 미래이다. 인류가 오직 태양에서 에너지를 얻어 생활한 이후 석탄, 석유, 전기에너지를 사용하게 된 과정과 에너지원의 발전과정을 살펴보고, 태양에너지를 통해서 청정에너지를 얻을 방법에 대해 알아본다.



＃＃＃ EBS 혈액

인간의 역사이자 나의 역사인 혈액!

우리 몸의 8%에 불과하지만 피는 매우 중요하며, 혈구들의 존재와 역할 및 24시간 온몸을 도는 혈액순환에 관해서 우리는 적지 않은 사실을 알고 있다. 그러나 과학적인 연구가 불가능했던 시대에도 인류는 경험을 통해 피는 곧 생명이라는 것을 알 수 있었으며, 초월적인 힘이 담겨있다고 믿었다. 그렇다면 인류의 과거와 현재, 서로 다른 대륙과 문화권을 관통하면서 이어져 온 피에 대한 공통된 생각들은 우리에게 무엇을 시사할까? 피를 향한 새로운 시선을 통해 널리 알려지지 않았던 인류의 비밀스러운 역사와 현재를 사는 나의 존재에 대해 새롭게 발견해본다. 또한 과학, 의학뿐 아니라 역사와 미학, 그리고 의철학 등 인문학의 영역까지 아우르는 다양한 질문과 시각을 통해 이제까지 몰랐던 피의 실체를 파헤쳐본다.


1. 패러독스의 역사

모순되고 역설적인 혈액!

1667년 12월 파리, 장 바티스트 드니는 한 남자의 난폭한 성질을 고치기 위해 어리고 순한 송아지의 피를 남자의 몸속에 흘려 넣는 수혈 실험을 진행했다. 과연 수혈로 정신병을 고칠 수 있는 것일까? 피에 기질과 같은 영적인 기운이 담겨있다는 믿음은 도대체 어디에서 비롯된 것일까? 많은 사냥감을 빌며 동물의 그림 위에 피를 닮은 붉은 적철석을 칠한 고대 동굴벽화와 피의 제의가 치러졌다는 아스테카문명의 기록은 피는 곧 생명이며, 초월적인 힘이 담겨있다는 믿음을 엿볼 수 있는 사례이다. 이후 다양한 문명이 태어나고 또 소멸했지만, 피는 인간의 삶을 지배해왔고 상반된 이미지가 충돌하면서 신비한 미스터리는 더해갔다. 수백 년이 지난 지금, 피는 특정한 기질을 담고 있거나 끝없이 소모되는 신비한 액체가 아니라 온몸의 혈관을 도는 중요한 물질이었으며, 그 원동력은 신의 능력이나 초월적인 기운이 아닌 심장의 운동을 통한 기계적인 압력이었음이 과학적으로 밝혀졌다. 그렇다면 건강검진표 속 숫자가 나의 피를 가장 잘 보여주는 듯 여겨지는 세상, 이것이 진짜 피의 모습일까? 과학이 신의 자리를 대신한다는 지금도 많은 이들은 피의 특징 중 하나인 혈액형에 따라 사람들을 판단하고 구분을 짓는다. 이것이 과연 피에 기질이 담겨있다는 오래된 믿음과 얼마나 다른 것일까? 생명의 탄생과 소멸의 기준이 되는 심장과 혈액의 중요성을 살펴보고, 혈액의 다양한 정보를 알아본다.


2. 8%의 비밀

건강의 주요 원천인 혈액!

악어는 매년 번식기와 영역 다툼 기간에 서로 전투를 벌이는데 워낙 강한 공격력을 갖추고 있다 보니 눈을 잃거나 꼬리가 잘리는 등 대부분 치명적인 상처를 입는다. 그러나 놀라운 것은 사람들의 특별한 치료 없이도 자연치유가 된다는 것이며, 세계 의학계는 이 놀라운 치유력의 비밀인 악어의 피에 이목이 쏠려있다. 그리고 악어와 마찬가지로 인류의 피 또한 신비한 면역체계를 품고 있다. 수십만 년간 인류가 살아남았다는 것은 피 속에 수많은 항원에 대응해온 경험과 그 결과물인 항체가 고스란히 담겨있다는 것을 의미하기 때문이다. 만약 인류의 역사를 고스란히 담고 있는 핏속 면역체계가 부족하거나 넘친다면 우리의 삶은 어떻게 될까? 면역력이 낮아 삶의 대부분 시간을 병원에서 보내야만 하는 한 소년의 사례는 면역체계의 중요성을 잘 나타내주며, 반대로 과도한 면역 반응으로 발생하는 아토피 피부염과 면역체계의 오작동으로 발생하는 류머티즘 관절염은 핏속 면역체계가 우리의 생각보다 훨씬 정교하다는 것을 알려준다. 그렇다면 겉으로 보기에 건강하다면 피 또한 건강한 것일까? 누구보다 건강에 자신 있다는 64세의 보디빌더와 건강에 대해 관심이 많은 임신 7개월의 임산부, 야간 근무를 해야 하는 중환자실 담당 간호사를 대상으로 혈관의 상태, 거쳐온 질병, 평소의 생활이 고스란히 담겨있는 피 상태를 검사해 올바른 혈액 건강법을 살펴보고, 혈액의 다양한 정보를 알아본다.



＃＃＃ EBS 기생

진화에 대한 호기심에서 생명의 신비에 대한 이해까지!

아주 오래전 한 생물이 다른 생물의 몸속으로 들어가 살기 시작했다. 그 생물은 자유를 버리는 대신 안전하고 풍요로운 신세계를 얻었다. 그리고 세상은 이용하려는 기생충과 막으려는 숙주의 소리 없는 전쟁터가 되었으며, 지금 이 순간에도 서로 자기 삶을 이어가기 위해 이 세상 모든 숙주의 몸 안에서는 기생생물과의 끝없는 대결이 펼쳐지고 있다. 그런데 기생충이 진화의 열쇠라는 말이 있다. 남의 몸에 붙어서 사는 작고 별 볼 일 없는 기생충이 정말로 이렇게 중요한 존재였을까? 단순하고도 과학적인 호기심에서 시작된 여정을 통해 우리가 결코 알 수 없었던 놀라운 기생생물의 신비를 살펴보고, 기생충과 숙주의 대결이 생물의 진화를 이끌어온 가장 강력한 동력이 되었음을 알아본다.


1. 보이지 않는 손

숙주를 조종하는 기생충!

한 숙주의 몸에서 평생을 사는 기생충도 있지만, 숙주를 옮겨가며 삶을 이어가는 기생충도 많다. 전혀 다른 세상으로 삶의 무대를 옮기는 일은 무척이나 힘들고 어려운 일이며, 목숨을 건 모험이다. 그래서 기생충들은 새로운 삶의 단계로 넘어가기 위해 혹은 살아남아 계속 존재하기 위해 기가 막힌 숙주 조종의 기술을 개발했다. 그리고 이것을 통해 우리의 눈에는 보이지 않지만, 숲 속의 질서를 지배한다. 어쩌면 외부의 변화에 대한 걱정이나 사냥, 짝짓기의 수고가 없는 기생충의 삶이 진화상으로는 앞서나간 삶일지도 모를 일이다. 만물의 영장이라는 인간마저 조종하는 메디나충, 숲 속 곤충계에서 먹이사슬의 정점을 차지하는 사마귀가 물로 투신자살을 하도록 조종해 물속으로 돌아가는 연가시, 자신의 새로운 삶을 위해 숙주를 천적에게 갖다 바쳐 다음 숙주에게로 옮겨가는 리베이로이아 온다트레와 머메코네마 네오트로피쿰 그리고 구두충, 숙주의 성과 번식까지 완벽하게 조종하는 기생 따개비를 통해 숙주를 조종함으로써 자신의 삶을 효과적이고 풍요롭게 만드는 최고의 전략가 기생충을 만나본다.


2. 끝없는 대결

기생충에 맞서는 숙주들의 끝없는 반격!

기생충은 가장 성공적인 생물의 형태일 뿐만 아니라 수적으로도 이 세상 생물의 많은 부분을 차지한다. 그렇다면, 대부분 기생충과 얼마 안 되는 숙주들의 관계는 너무 일방적인 것이 아닐까? 애벌레, 나비, 얼룩말, 잎꾼개미 등을 살펴보면 이들 숙주는 기생충을 몰아내기 위해 겉모양이나 생활형태, 사회구조마저 바꿨다는 것을 알 수 있다. 또한, 진화의 관점에서 본다면 유전자를 새로 조합해 기생충에 강한 개체를 만들어내는 성은 기생충과의 투쟁과정에서 얻어낸 전리품이며, 면역력 특히 선천면역물질 중 하나인 눈물은 기생생물을 막아내기 위해 우리 몸이 만들어낸 가장 효과적이면서 강력한 무기이다. 그리고 겸상적혈구빈혈증 발생 지역과 말라리아 발생 지역이 거의 정확하게 일치한다는 사실은 숙주의 마지막 무기인 유전적 선택을 잘 보여주는 사례이다. 이렇듯 천적에 대항하기 위해 모든 생명체는 나름의 방식으로 대비했고, 가장 효과적인 방향으로 진화해왔다. 다양한 사례와 연구결과 및 실험을 통해 때로는 공격적으로 때로는 타협적으로 기생충의 위협에 맞서 진화경쟁을 계속 이어나가고 있는 숙주들을 만나본다.


3. 대결에서 공존으로

기생충을 대하는 우리의 새로운 자세!

유럽인이 낯선 무기와 종교, 그리고 기생충을 가득 싣고 신대륙에 첫발을 디딘 지 한 세기 만에 중남아메리카 인구의 90%가 몰살되었고, 찬란했던 잉카문명은 역사 속으로 사라져 신비의 이름으로 남게 되었다. 인류가 지구 상에 처음 나타난 그 순간부터 지금까지 우리의 역사는 언제나 기생충과 함께였다. 그렇다면 기생충과 인류는 과연 어떤 모습으로 공존해왔을까? 군비경쟁을 지양하고 평화를 모색하는 것은 국가와 국가 사이에서만 필요한 일은 아니다. 기생충과의 진화전쟁은 인류의 역사 이래 지금까지 계속됐지만 둘 간의 거리는 언제나 비슷하다. 정답은 바로 화해와 공존이다. 돼지편충을 통한 자가면역질환인 크론병 치료, 콜레마니 진디벌을 통한 친환경적인 방제법, 톡소플라즈마를 이용한 치매 치료 등 기생충은 더이상 인류의 적이 아니라 든든한 진화의 파트너이다. 기생충과 숙주는 생명의 긴 역사를 따라 끝없이 대립하고 경쟁하면서 적응과 발전을 거듭해왔으며, 그것이 바로 진화의 역사이다. 다양한 사례와 연구결과 및 실험을 통해 인류와 기생충의 과거, 현재 그리고 미래의 이야기를 만나본다.


4. 기생, 그리고 사람들

진화의 파트너, 기생충!

세상에는 얼마나 많은 기생충이 있을까? 어디서부터 어디까지가 기생일까? 정말 기생충이 진화의 원동력일까? 과학적인 호기심에서 시작되어 기생충을 찾아 떠난 여행은 미국, 영국, 독일, 페루, 파나마를 거쳐 원시의 자연이 살아있는 검은 대륙 아프리카에 이르렀다. 하지만 그곳에는 기생충뿐만 아니라 기생충이 두렵고, 고통스럽지만 함께 살아가고 있기 때문에 결코 피해 갈 수 없는 사람들이 있었다. 제작기간 1년 6개월에 아시아, 유럽, 남부 아메리카, 아프리카 등 5개 대륙에서 촬영 국가만 10개국이 넘는 여정을 통한 새로운 기생충들과의 만남은 미지의 세상, 우리가 알 수 없던 세상과의 만남이었다. 그리고 수많은 기생충의 이야기를 보고 듣고 촬영했으나 이 여행이 우리에게 이야기해준 것은 결국 사람의 이야기였다. 기생충은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 거대하고 엄청난 존재였으며, 이제 우리에게 필요한 것은 공생과 공존, 진화의 파트너로 기생충을 인정하는 일이다. 기생충과 사람들의 이야기, 그동안 보기 어려웠던 다양한 촬영 장면과 실험, 그리고 힘들었지만 보람 있었던 제작 과정의 에피소드를 만나본다.