MD 한마디
[과학으로 미래를 배운다!] 최첨단 과학분야에 대한 기초과학서가 부족하다는 판단에 와이즈만이 야심차게 준비한 기초과학 시리즈. 바이러스에 대한 주목도가 높은 요즘! 시리즈 중 가장 높은 판매고를 기록했다. 어떻게 바이러스에 감염되고 복제되는지 궁금증을 해결해준다 - 어린이MD 김수연
01 바이러스 행성 02 바이러스의 정체 03 바이러스 복제 공장 04 바이러스가 어떻게 지구에 나타났을까? 05 너의 몸 속에 바이러스 유전자가 있어! 06 바이러스를 꼬치꼬치 알아야 해! 07 세균의 천적 박테리오파지 08 바이러스 죽이기 09 돌연변이 바이러스가 나타났다! 10 판데믹이 온다! 11 인공 바이러스 만들기 12 바이러스는 인간의 적일까? |
2020년의 최고 화두는 '바이러스'가 될 것이다. 중국에서 시작한 '코로나19(covid19)'가 삽시간에 전세계로 퍼져나갔기 때문이다. 특히 이 바이러스가 '사람 대 사람 간 전염'이 되면서 무시무시한 '대유행 전염병(판데믹)'이 되고 말았기 때문이다. '판데믹'이란 과학자들과 세계보건기구(WHO)가 만든 용어로 예전에는 없었던 '신종 바이러스'가 자꾸 등장하기 때문이다.
<코로나19 바이러스>(출처: 나무위키)
그렇다면 '신종 바이러스'는 왜 생겨나는 걸까? 아니 왜 갑자기 늘어나는 걸까? 그 까닭은 바이러스 세계에 '혁명'이 일어나고 있기 때문이다. 다시 말해, 바이러스가 무시무시한 속도로 '돌연변이'를 일으키고 있다는 얘기인데, 그건 바이러스 자체의 문제가 아니라 '인간들' 때문이다. 인구가 늘고, 도시에 모여 살고 있어서 '사람 간 접촉'이 늘어나고 있으며, 바이러스의 숙주가 되는 가축을 대량 사육하고, 햇볕도 볼 수 없는 좁은 우리에 가둔 가축은 '면역력'이 떨어진 채, 항생제 가득한 사료를 먹이고 있으니, 결국 '바이러스 공장 역할'을 하고 있는 셈이다. 더구나 아프리카나 아시아 등지에서 '야생 동물'을 사고 파는 '시장'이 활성화 되면서 야생동물의 사체가 뒤섞여 '야생 동물의 몸속에 있던 여러 바이러스'가 서로 뒤섞이고, 결국 사람에게도 전파가 되고 있다.
인플루엔자 바이러스 H5N1(조류독감) : 치사율 60%. 걸리면 위험하지만 '인간에서 인간으로 전염'이 되지 않는다고 알려짐. 그러나 언제 돌연변이를 일으켜 인간에서 인간으로 전염되는 무시무시한 바이러스가 될지 모름.
인플루엔자 바이러스 H1N1(돼지독감) : 치사율 1%. 그러나 전염력이 너무 강함. 백만 명이 감염되면 만 명이 죽는 전염병임. 2008년에는 돌염변이를 일으켜 '신종 플루 바이러스'를 만들어 냈음.
인간 면역 결핍 바이러스(에이즈 바이러스) : 치사율 100%. 수십만 년 동안 침팬지 몸속에 있었음. 100년 전에 인간의 몸으로 옮겨 와 전 세계로 퍼졌음.
메르스 바이러스 : 치사율 41%. 동물(낙타 등) 속에 있던 평범한 바이러스가 돌연변이를 일으켜 사람에게 감염됨. 아직 백신 없음.
천연두 바이러스 : 사람과 사람 사이에 전염되는 치명적인 바이러스였음. 지금은 박멸되었지만 '미국 연구소'에 1개, '러시아 연구소'에 1개가 연구용으로 감금되어 있음.
광견병 바이러스 : 치사율 100%. 개, 고양이, 박쥐를 감염시키는 바이러스. 광견병 바이러스에 감염된 동물들에게 사람이 물리면 감염될 수 있음. 아직까진 '사람 간 전염'이 되지 않는다고 보고됨. (이 책, 106~107쪽)
그렇다면 '바이러스'란 무엇일까? 바이러스는 그냥 '돌'처럼 가만히 있다. 언제 어떻게 생겨났는지도 알려주지 않은 채 그저 그렇게 말이다. 암튼 태초에 '바이러스'가 있었고, 아무런 일도 하지 않으면서, 심지어 움직이지도 않는다. 그래서 '생물'이 아니다. 그렇다면 '무생물'일까? 그것도 아니다. 그냥 '단백질 껍질' 1~2 개에 '유전자 물질'을 갖고 있을 뿐인 바이러스가 '세포'를 만나면 마치 살아있는 생물처럼 마구마구 자기복제를 하기 때문이다. 마치 '생물'처럼 말이다. 그래서 과학자들은 바이러스를 '세포의 부스러기'에서 발생했다고 보기도 하지만, 세포 스스로는 절대 '바이러스'를 만들지 않으므로 태초에 바이러스가 존재했다고 보기도 한다. 그런데 '어떻게'? 바로 이것이 '바이러스의 미스테리'다.
<아주 오래전에 들어온 바이러스의 명령, "아기를 보호해">(출처: 나무위키)
하지만 이 '바이러스' 덕분에 인간은 살아가고 있는지도 모른다. 엄마의 뱃속에 자리잡은 조그마한 '아기세포(수정란)'는 엄마의 몸속 세포가 보기에는 '외부의 침입자'와 다를 바가 없기 때문이다. 만약 '외부의 침입자'가 몸속에 들어왔다면? 당연히 '면역세포'가 출동해서 공격할 것이다. 그러나 엄마의 '태반'이 아기를 둘러싸서 보호해준다. 바로 이 '태반' 속에 '신사이틴'이라는 단백질이 들어 있는데, 이렇게 중요한 '신사이틴'을 만들라고 명령하는 것이 '바이러스'라는 사실이다. 아주 오랜 옛날에 인간의 몸속에 들어온 '바이러스 유전자'의 명령 덕분에 아기는 엄마의 뱃속에서 안전하게 자라는 셈이다.
지금까지 알려진 '인간의 유전자' 가운데 8%가 '바이러스 유전자'에서 비롯되었다고 한다. 인간은 오랜 옛날부터 바이러스와 '공생관계'를 유지했던 것이다. 이렇게 바이러스는 아주 먼 옛날에 인간의 몸속에 들어와 '유전자'를 나누며 함께 살아가고 있다. 이렇게나 유용한 바이러스도 있는데 왜 '바이러스'가 인간을 공격하는 걸까? 인간을 공격하는 바이러스는 '인간을 경험하지 못한 바이러스'이기 때문이다. 다른 동물의 몸속에 살다가 우연히 인간에게 옮겨 왔는데, 동물의 몸속 환경과는 전혀 다른 인간의 몸속에서는 어찌할 바를 모르다가 끝없이 '자기복제'를 거듭하며 인간의 몸속 세포를 망가뜨리고..끝내 '죽음'에 이르게 하는 것이다.
그렇다면 모든 바이러스가 다 인간에게 나쁠까? 이건 '바이러스'가 세포속으로 침투하는 과정의 비밀을 알면 쉽게 이해할 수 있다. 그 '과정의 비밀'은 마치 '열쇠와 자물쇠'를 닮았다. 서로 비슷한 '모양'끼리만 굳게 닫힌 세포의 벽(세포막)을 열고 들어갈 수 있기 때문이다. 만약 모양이 닮지 않았다면? 침투는 없다. 그렇게 스치듯 지나가 몸밖으로 배출된다. 실제로 우리 몸에는 엄청나게 많은 '바이러스'가 있지만 평상시에는 아무런 문제도 없이 살아갈 수 있는 것이다. 그런데 동물 몸속에 있는 '바이러스'가 사람 몸속에 있는 '바이러스'와 유사할 수 있게 되어 감염이 일어나는가? 그건 바로 '돌연변이'가 생기기 때문이다.
1개의 바이러스가 '세포'를 만나 '자기복제'를 하게 되면 순식간에 2만 개가 넘는 바이러스로 증식하게 된다. 이런 식으로 몇 번 만 '단계'를 거쳐도 그 수는 '천문학적인 수'가 되고 마는 것이다. 그런 과정에서 '유전물질' 가운데 조금은 다른 '유전물질'이 만들어지게 되고 '돌연변이'가 생기는 것이다. 또는 하나의 세포에 두 가지 이상의 '바이러스'가 침투해 들어가 유전물질이 뒤섞이게 되면 '또 다른 바이러스'가 탄생하게 되는 것이다. 실제로 '신종플루'와 '사스'가 그런 경우였다.
이렇게 인류는 '바이러스'라고 하는 공포의 대상과 함께 살아가고 있다. 그렇다면 막을 수 있는 방법은 없을까? 최고의 방법은 '바이러스'를 공부하는 방법이다. 알면 그다지 무섭지 않다. 모르기 때문에 무서운 법이다. 현재 '코로나19'가 공포스럽게 다가오는 까닭은 아직 인류가 경험해보지 못한 바이러스인 탓이고, 아직까지 치료약(백신)이 개발되지 못했기 때문이다. 그렇다고 이대로 바이러스에 당하고 죽음만 기다려야 할까? 그건 아니다. 바이러스의 구조는 '단백질 껍데기'로 둘러싸고 있는 간단한 구조이기 때문에 '비누'만으로도 무력화 시킬 수 있다. 비누가 손에 묻은 '때(죽은 세포)'를 벗겨내는 방법과 동일하게 '단백질 껍데기'를 파괴해서 떼어내기 때문이다. 또한 바이러스는 스스로 움직일 수도 없는 '무생물'과 같다. 그런데 어떻게 '사람에게서 다른 사람에게로' 전염을 일으키는 것일까? 바로 재채기를 할 때 '비말(흩어지듯 날아가는 물방울) 상태'로 공기중에 뿜어지고 이 물방울이 공기중에 일정시간 떠있다가 다른 사람이 호흡할 때 콧속이나 입속으로 들이마시는 과정을 통해 '전염'이 된다. 그러니 '기침 예절'만 제대로 지키거나 마스크를 쓰면 절대 우리 몸속으로 들어올 일이 없다.
정리하면, '기침 예절'과 '손 씻기'만 제대로 해도 '바이러스 전파'는 거의 막아낼 수 있다. 물론 몸속으로 들어간 바이러스는 이미 늦었다. 그렇기 때문에 '예방'이 중요하다. 공기중으로 들어오는 바이러스는 '마스크'로 막아내고, '기침 예절'로 공기중에 퍼뜨리지 않으며, 환자의 손이나 몸에 묻은 바이러스는 비누나 세정제로 구석구석 씻어내기만 해도 '전염'을 막을 수 있는 것이다. 지금과 같은 '판데믹(전염병 대유행)' 상황이라면 가급적 사람과의 접촉을 줄이는 방법이 최선이다. 그래서 '사회적 거리두기'와 같은 캠페인을 벌이고 있는 것이다.
그리고 만에 하나 우리 몸속에 들어온 '바이러스'가 있다면 '면역체계(백혈구)'가 지켜준다. 우리는 한 번 병에 걸렸다 극복한 사람은 다시는 똑같은 질병에 걸리지 않는다는 사실을 '경험'을 통해 알고 있다. 바로 '항체' 덕분이다. '항체'는 우리 몸이 이겨낸 질병의 역사를 고스란히 갖고 있다. 그러니 평소에 건강한 생활습관과 면역력을 높이는 활동을 꾸준히 해야 한다. 그리고도 걸리는 질병은 우리의 의학기술과 과학기술을 믿고 따르는 수밖에 없다. 그것이 지금과 같은 '코로나19'를 극복할 유일한 방법이다.
요즘 아프리카돼지열병 바이러스로 인해 돼지들이 죽어가고 학교에서는 독감바이러스에 대비해서 독감백신을 맞으라고 가정학습지들이 오면서 아이가 바이러스에 대해서 많이 묻기 시작했어요. 그런데 저도 바이러스에 대해서 잘 모르기도 하고 바이러스에 대한 책을 찾아보니 너무 광범위하기도 했어요. 그런데 아이들의 눈높이에서 쉽고 또 너무 복잡하지 않게 설명을 해주는 책이 만나게 되었어요. 와이즈만북 출판사에서 미래가 온다라는 시리즈로 나오는 책이에요. 저도 이번에 이 책을 통해 처음 알게 되었는데, 참 괜찮은 책인 것 같아요.
출판사 소개
『미래가 온다, 바이러스』는 학습서이자 이야기책입니다. 최첨단 과학 분야에 대한 초등용 학습서가 거의 없는 이유는 이를 다루는 기초과학 분야가 낯설고 어렵기 때문입니다. 『미래가 온다, 바이러스』의 글쓴이 김성화, 권수진 작가는 대학에서 생물학과 분자생물학을 전공했으며 지금까지 20년 이상 초등학생을 대상으로 과학책을 써왔습니다. 저자들은 전공에 대한 깊은 이해와 다년간 초등용 과학책을 저술한 내공으로 쉬운 학습서이자 재미있는 이야기책을 만들어냈습니다
먼저 책을 보여드릴께요. 이렇게 글씨가 작지도 않고 적당한 여백에 아이가 쉽게 이해할 수 있도록 만화들이 중간 중간 들어가 있어요. 그렇다고 전체가 학습만화로 구성되지는 않았어요. 하지만 레터링이라고 해야할까요? 중요한 내용을 글자와 색으로 한 페이지 전체를 할애해서 적고 있어요. 저희 아이는 이 부분을 가장 좋아했어요. 복잡한 내용이 간단하게 정리되는 듯한 느낌을 받은 것 같아요. 글자들을 두껍거나 크게 그리고 다른 색으로 강조함으로서 낯선 단어들을 표시하고 그것들을 재설명해주는 구조로 이루어져 있어요. 이러한 점이 아이들이 지식책을 이해하는 데 있어서 어렵지 않게 접근할 수 있도록 도와준답니다.
다음으로 차례를 보여드릴께요.
바이러스 행성, 정체, 공장, 이 모든 것들이 궁금증에 대한 질문으로 이어져 있어요. 1장은 6장 장은 3장 그리고 3장은 7장으로 이루어져 있는데 각장마다 길지 않아서 쉽게 읽을 수 있어요. 짧게 궁금증을 제시하고 그것들을 풀어가고 다시 파생되는 궁금증을 제시하며 풀어가는 구조에요. 그래서 장이 나눠져 있지만 마치 한 장으로 다 이어서 읽을 수 있어요. 바이러스의 역사와 어려운 학자 이름을 시작으로 바이러스에 대한 이야기를 풀어가는 경우가 있는데, 이 책은 실생활의 작은 기침부터 바이러스를 펼쳐가는 부분이 인상적이 었어요.
이제 내용에 대해서 아이가 흥미로워했던 부분들을 적어보고자 해요.
우리는 작아, 후 불면 날아가 버려. 하지만 우린 겁 없는 녀석들!
사자도, 괴물도, 그 무엇도 시시해!
우리는 누구에게도 먹히지 않아.
우리는 이 세상 모든 생물을 내 집처럼 들락거려.
우리는 ........ 바이러스 야!
바이러스가 뭐야? 이런! 나도 그게 궁금해.
나는 무얼까? 우리는 살아있는 것도, 죽은 것도 아니야.
생물도, 무생물도 아니야.
그런 게 세상에 있다고?
있지! 우리는 바이러스 군단이야.
-에필로그 중에서-
바이러스는 지구의 수수께기야! 바이러스는 움직이 않아! 숨쉬지 않아! 먹지 않아! 조금도 자라지 않아! 그런데도 무언가를 해. 바이러스 한 개가 백 개가 돼. 만 개가 돼. 바이러스가 엄청나게 불어나! 바이러스 는 생물보다 더 빨리, 더 많이, 숫자가 불어나!
아이는 이 부분을 읽으며 엄청 흥분을 했어요. 엄마 바이러스는 막 숫자가 불어난데 엄청 무시무시해. 라고 말이죠. 그런데 어떻게 바이러스는 살아있지도 않으면서 그렇게 마구 늘어나는 것일까요? 라는 질문이 생기죠. 이 책은 바로 그 다음장에서 바이러스 공장에 대해서 설명해주고 있어요.
너의 몸에는 세포들이 아주 많아. 세포 한개 한개가 바로 바이러스 공장이야.
(세포는 이렇게 생겼어. 뼈와 근육, 피부, 뇌와 심장.....모두 모두 세포로 되어있어)
바이러스는 바로바로 세포를 기다려!
바이러스와 세포는 서로서로 자물쇠와 열쇠같아.
바이러스가 세포속으로 들어가는 걸 감염이라고 불러.
세포가 감염이 되면 바이러스를 마구 복제하기 시작해.
그러다가 세포가 파괴돼! 세포가 죽어!
바이러스에 감염되면 그래서 네 몸이 아픈 거야.
네가 감기에 걸리는 건, 감기 바이러스가 너의 세포 속에 엄청나게 많아졌기 때문이야.
너의 세포들이 마구마구 파괴되기 때문이야!
아이는 이 부분을 몇 번이나 읽었어요. 자신의 몸에 대한 이야기라 그런지 매우 흥미로워했거든요. 그리고 동생에게도 네가 콧물이 그렇게 노란건 바이러스 때문이라며.. 너의 세포가 파괴되고 있어.. 라고 겁을 주었답니다. 하하하....
다음으로 바이러스가 어떻게 지구에 나타났는지에 대한 이야기를 알려주기 시작했어요. 바이러스에 대한 자신에 대한 경험으로 아이는 이제 바이러스가 무엇인지에 대해 더 잘 받아드릴 준비가 되었지요. 이런 구성 참 좋은 것 같아요.
"바이러스가 내 몸에 안 들어오면 좋겠어!"
혹시 네가 비누로 손을 잘 씻는 다면, 바이러스를 조금은 막을 수 있어.
"비누로 돼?"
물론 꼼꼼히 씻어야 해.
바이러스의 껍데기는 단백질로 되어 있는데, 비누가 그걸 망가뜨려. 바이러스의 껍데기가 녹아서 사라지면 바이러스는 너의 세포로 들어갈 수가 없어. 바이러스의 껍데기와 세포는 열쇠와 자물쇠처럼 꼭 맞는데 열쇠가 녹아버린거야.
"휴 안심이야!"
하지만 바이러스가 벌써 몸속으로 들어가 버린 다음에는 소용없어.
"비누를 삼킬래!"
어느 해 영국에 무시무시한 천연두 전염병이 돌았어. 그런데 이상한 일이야. 젖소를 돌보고 우유를 짜는 사람들은 천연두에 걸리지 않았어. 우유짜는 사람들은 대부분 천연두보다는 훨씬 약한 우두병에 걸렸는데, 고름이 조금 생기다 나았어. 우두 병을 앓고 나면 이상하게도 천연두가 피해가는 것 같았어. 제너 박사는 우두병에 걸린 사람을 찾아가 고름을 조금 얻었어. 어떻게 되었을까?
천연두 균을 맞은 아이는 아무렇지도 않았어!
"어떻게 된거야?"
제너 박사가 예방 주사의 원리를 알아냈어. 제너는 볼 수 없었지만, 몸 속에 넣어 준 우두 바이러스 때문에 항체가 생긴거야! 우두 바이러스는 천연두 바이러스와 비슷하게 생겨서 우두 바이러스 항체가 천연두 바이러스를 막아주었어.
하지만 백신은 바이러스에 감염되기 전에만 소용이 있을 뿐이야.
이 부분을 읽고 독감백신에 대해 아이와 이야기를 나누었어요. 그냥 주사를 맞아야한다고 이야기할 때보다 훨씬 폭넓은 동의와 이해가 된 것 같아요. 이렇게 흥미롭고 재미있는 이야기들이 많이 담겨 있어서 아이와 즐겁게 읽을 수 있었어요. 이해를 도와주는 그림도 색감이 형광틱해서 그런지 눈에 잘 들어왔어요. 책을 읽었는데 이미지도 꽤 많이 기억에 남는 것 같아요. 아이와 함께 과학지식을 쉽게 접근하시고 싶은 분들에게 추천드려요~
-와이즈만출판사에서 책을 제공받아 작성한 서평입니다.-