김홍표
아주대 약학대학 교수
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김홍표의 과학 한 귀퉁이 강릉의 봄 강릉에 산불이 났다. 사천해수욕장에서 아래쪽 경포대 인근까지 퍼진 큰불이었다. 충남 홍성과 서울 인왕산에서도 산불이 났다. 슬픈 일이다. 강릉에서는 강한 바람이라는 변수가 있었다지만 기본적으로 산불은 건조한 날씨와 관련이 깊다. 올봄 비가 오지 않아 건조했다는 말은 곧 공기 중에 수증기량이 적었다는 뜻이다. 과학자들은 ‘증기압 결핍(vapor pressure deficit)’이라는 용어로 이 현상을 설명한다. 양이 충분해서 포화 상태에 이르면 수증기는 이슬로 바뀐다. 새벽녘 잎에 맺힌 이슬이 그것이다. 실제로 공기 중에 있는 수증기의 양과 포화 상태일 때 수증기량의 차이가 곧 증기압 결핍이다. 문제는 온도가 올라갈수록 증기압 결핍이 커진다는 점이다. 바로 이 지점에서 증기압 결핍은 기후변화와 연결된다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 미모사는 밤에 잎을 닫는다 정류장 보도블록 틈 ‘낮은 풀’에 내리쬐는 빛을 가리지 않으려 발걸음을 옮겨본다. 봄은 빛이다. 사철 푸른 회양목은 일찍부터 초록빛 꽃을 틔우고 은은한 향을 풍긴다. 빽빽한 잎맥을 갖추진 못했지만 회양목은 속씨식물의 특성을 고스란히 드러낸다. 뿌리에서 몸통으로 물을 올리고 광합성 산물인 설탕을 저장소로 보내는 관다발과 복잡한 잎맥을 갖춘 속씨식물은 몸집을 키워 꽃을 피운 다음 곤충을 부른다. 꽃 주변 꿀을 탐하는 곤충은 날개를 진화시켜 식물의 꽃가루를 실어 나르는 생태적 동반자가 되었다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 허파는 가볍다 인간의 허파는 두 개다. 왼쪽이 좀 작다. 왼쪽으로 치우친 심장에 자리를 내주느라 그렇다. 국기에 경례할 때 오른손을 펴 왼 가슴에 대는 일이 이런 해부학과 관련된다는 점도 수긍이 간다. 그런데 허파란 말은 어디서 왔을까? 잘 모른다. 다만 허파의 영어 단어인 lung은 가볍다(light)는 뜻을 갖는다고 한다. 이 가벼운 두 개의 허파는 기관지에 매달려 소화기관 위쪽에 자리를 잡는다. 진화의 긴 시간에서 보았을 때 이런 모습의 허파가 등장한 것은 물고기가 육지로 올라오고 나서도 한참 뒤다. 남아메리카에 사는 폐어(lung fish)는 물 밖으로 머리를 내밀어 공기를 들이켤 수 있다. 땅콩 모양의 폐를 갖고 있지만 인간과 달리 폐어의 허파는 쌍을 이루지 않는다. 파충류인 샐러맨더에 이르러서야 마침내 두 쌍의 폐가 등장했다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 고래 똥 바닥에 등을 대고 잠드는 동물은 아마 인간밖에 없을 것이다. 뭔가 믿는 구석이 있어서다. 지붕처럼 가림막이 있어 이슬을 가리고 옆에 같이 누운 부모가 있지 않고서야 함부로 배를 내놓고 잠들 수는 없는 일이다. 코끼리처럼 대형 동물일지라도 주변을 살펴 서서 잠이 들고 가끔 누워 잔다. 그렇다 해도 오래 자는 일은 드물다. 바다에서 태어나 죽을 때까지 그곳을 벗어나지 않는 고래는 어떨까? 2008년 ‘최신 생물학’에는 향유고래 대여섯 마리가 약 15ｍ 깊이의 바다에서 마치 몇 개의 선돌처럼 서서 자는 모습의 사진이 실렸다. 야생에서 대형 동물의 행동을 관찰하기란 쉬운 일이 아니다. 특히 똥이나 오줌을 누는 모습은 더욱 그렇다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 나이 0살로 되돌리기 태어나는 순간 우리는 너나없이 0살이었다. 예외는 없다. 하지만 곰곰이 생각해보면 생물학적으로 0살을 정의하기란 그리 쉽지 않다. 합쳐져 곧 수정란이 될 난자와 정자가 부모만큼 ‘낫살’깨나 먹었기 때문이다. 아무리 구중심처에 고이 숨겨져 있다 해도 세월의 더께를 피할 수는 없는 일이다. 사춘기에 약 30만개이던 난자는 37세가 되면 2만5000개로 줄어든다. 폐경기인 약 51세가 되면 그 수는 1000개 밑으로 떨어진다. 슬픈 얘기지만 주인이 살아있는 동안 자신의 기능을 멈추는 거의 유일한 인체 기관이 있다면 그것은 난소다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 암세포 굶겨 죽이기 모든 세포의 꿈은 두 개가 되는 것이다. 대장균이 유전자를 어떻게 켜고 끄는지 밝혀 노벨상을 탄 프랑수아 자코브가 한 말이다. 인간은 모두 단 한 개의 수정란에서 시작해 지금에 이르렀다. 갓 태어난 아기도 무려 1조2500억개가 넘는 세포를 갖는다. 다 큰 어른은 그보다 30배 많은 약 37조개의 세포로 한평생 살아간다. 그게 다가 아니다. 두 근 반 무게의 간은 1년이 지나지 않아 완전히 새것으로 바뀐다. 정상 간세포도 분열한다는 뜻이다. 다시 말해 올해의 간은 작년의 그것과 다르다. 빠르게 분열하는 피부와 소화기관 상피세포는 더 자주 자신의 모습을 바꾼다. 어려서는 대개 세포의 수를 늘리느라, 커서는 그 수를 지키느라 인간은 쉴 새 없이 먹어야 한다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 흙 다시 만져보자 고층 아파트와 빵에는 공통점이 있다. 가루로 만들었다는 사실이다. 오늘날 건축물의 주재료는 콘크리트다. 콘크리트는 시멘트와 물, 골재인 모래와 자갈을 섞어 만든 것으로 신축 아파트 공사장에 줄지어 선 레미콘 트럭 안에 든 회색빛 물질이다. 모래와 자갈을 결합하는 접착제인 시멘트는 점토나 석회, 광물을 2700도가 넘는 가마에서 구워 빻은 가루다. 시멘트 10, 물 15에 골재 75 비율로 잘 섞으면 콘크리트가 되는 것이다. 그렇다면 콘크리트의 주성분인 모래는 무엇일까? 너무 흔해서 오히려 정의하기 어려운 사정을 살펴 지질학자들은 지름이 0.0625~2㎜ 크기의 알갱이를 따로 모래라고 부른다. 머리카락 지름이 대략 0.08㎜라면 모래알 크기를 얼추 가늠할 것이다. 사막이나 해변에 깔린 모래의 70%는 석영이다. 지각에 가장 풍부한 두 원소인 산소와 규소로 석영(SiO2)이 만들어진 덕분에 세상에 모래가 지천이다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 우는 아기 재우기 태어나서 나는 석 달 열흘을 꼬박 울었다 한다. 물론 나는 기억하지 못하는 일이다. 젖을 물려도, 기저귀가 젖지 않았는데도 자지러지게 울었다고 한다. 어머니, 아버지가 번갈아 업어 재우던 어느 날 울음을 뚝 그쳤는데 그게 마침 100일째였다는 것이다. 살아생전 어머니는 상가에 다녀온 일꾼이 괭이 가지러 금줄을 제치고 집 안에 들어온 탓에 부정을 탔노라고 굳게 믿었다. 젖먹이가 우는 일이 새삼스럽지는 않지만 5~19%에 달하는 영아는 그 울음이 좀 별나다. 3주에서 석 달에 걸쳐 일주일에 3일 이상 하루 3시간 넘게 울기 때문이다. 소아과 의사들은 이들이 영아 산통 혹은 배앓이(baby colic)를 한다고 진단한다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 부모 모습이 내 얼굴에 비친다 두어달 전 초여름 삼촌 문상 갔을 때 일이다. 먼저 와 계시던 이모가 내가 가까이 오길 기다려 대뜸 “형부가 들어오시는 줄 알고 깜짝 놀랐다”고 운을 떼었다. 나도 외할머니를 소환하며 가볍게 응수했지만 나이 들어가는 처남이나 처고모 얼굴에서 장인어른의 모습을 찾아냈던 기억이 새삼 떠올랐다. 아마 이런 경험은 내 또래에 접어든 사람이라면 누구나 한 번쯤은 겪었으리라. 스스로는 잘 느끼지 못하나 가족 이력을 잘 아는 사람의 인식 체계에 쉽사리 포착되는 이런 현상은 왜 생기는 것일까? -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 원하지 않았지만 이웃이 돼버린 모기 풀은 인류의 친구다. 양과 사슴 같은 초식동물의 먹이도 풀이다. 비옥한 초승달 지대에서 본격적으로 인간 집단에 들어온 밀과 귀리도 역시 풀의 한 종류다. 태양을 향해 높이 오른 나무와 달리 빠르게 멀리 퍼지는 습성을 지닌 풀은 거침없이 땅을 파헤치는 인간을 특히 좋아하고 따른다. 자못 비장한 차전자(車前子)라는 별명이 있는 질경이는 사람이나 소가 끄는 수레바퀴에 깔릴 때 씨앗이 튀어 나가 새싹을 틔운다. 놀랍다. -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 땀은 송골송골 땀의 계절이다. 점심 먹을 때마다 손등에 땀이 송골송골 맺힌다. 에어컨 없던 시절에는 바람 잘 통하는 나무 그늘을 찾거나 땀띠를 추스르려 산밑 바위틈 샘골에 몸을 담그기도 했다. 일설에 따르면 땀띠는 땀 두드러기에서 ‘땀때기’를 거쳐 온 말이다. 두드러기라니 일종의 피부 질환이라고 볼 수 있겠다. 땀 때문에 두드러기 비슷한 증상이 생긴다니 그렇다면 땀에 어떤 독성 성분이 있는 것은 아닐까? -
김홍표의 과학 한 귀퉁이 불멸의 꿈 혈액 도핑을 아는가? 이 행위는 승리를 바라는 운동선수가 자신의 혈관에서 일정량의 피를 뽑았다가 몇 주 뒤 수혈하는 방식으로 구성된다. 줄어든 혈구를 벌충하고자 골수에 있는 조혈모세포(hematopoietic stem cell)가 부지런히 소임을 다하면 혈구의 수는 머잖아 정상으로 회복된다. 이때 자가 수혈로 적혈구 수가 늘면 운동 능력이 최대 20%까지 향상될 수 있다고 한다. 사이클 영웅 루이 암스트롱도 이런 수법을 썼다. 지금은 시합 전후 적혈구 수를 분석함으로써 이런 불법적인 일도 여지없이 적발해낸다.