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방사선 쏟아져도 멀쩡… 지구 ‘최강 동물’ 생존비법 찾아

 

조선일보 / 2016-09-22 03:09

 

 

몸길이 1.5㎜ 불과한 ‘물곰’… -273℃, 151℃에도 멀쩡… DNA 보호 ‘방패 단백질’찾아…

치명적인 방사선이 쏟아져도 멀쩡한 동물이 있다. 플랑크톤을 잡아먹고 사는 몸길이 1.5㎜의 작은 동물 ‘물곰(Water Bear·사진)’이다. 곤충에 가깝지만 생김새가 마치 물속을 헤엄치는 곰 같다고 이런 이름이 붙었다. 방사선은 물론이고 -273℃의 극저온이나 151℃의 고온에도 끄떡없다. 일본 도쿄대 구니에다 다케카주 교수 연구진은 “극한의 환경에서 물곰의 DNA를 보호하는 ‘방패’ 단백질을 찾아냈다”고 21일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 실렸다. 연구진은 사람에서도 이 단백질이 나오게 할 수 있다면 장기간 우주여행이나 항암(抗癌) 방사선 치료에서 세포를 보호할 수 있다고 기대했다.

 

연구진은 물곰의 DNA를 완전 해독해 ‘Dsup’라는 보호 단백질을 찾아냈다. 방사선을 맞으면 이 단백질이 DNA를 껴안듯 감싸 보호했다. 사람에게도 효과가 있었다. Dsup 단백질을 만드는 유전자를 사람 신장 세포에 넣었더니 방사선으로 인한 세포 손상이 평소의 절반 수준으로 줄었다. 구니에다 교수는 “미래에 우주여행이나 방사선 치료, 방사선 오염 지역의 작업에서 사람의 몸을 보호하는 데 도움을 줄 수 있다”고 밝혔다.

 

이 밖에 물곰의 DNA에는 유해한 활성산소를 막는 유전자가 16벌이나 있는 것으로 밝혀졌다. 다른 동물에서는 이 유전자가 보통 10벌 정도만 있다. 또 손상된 DNA를 수리하는 유전자도 다른 동물은 1벌밖에 없지만 물곰은 4벌이나 있었다.

 

물곰은 히말라야산맥에서 남극 빙하까지 지구 곳곳에서 900여종이 발견됐다. 물이 없으면 신체 활동을 거의 중단한 채 일종의 가사(假死) 상태로 몇 년이나 견딘다. 물곰은 2007년 유럽우주기구(ESA)의 무인 우주선에 실려 우주도 다녀왔다. 진공 상태에서 엄청난 우주 방사선에 노출돼 죽은 것처럼 보였지만 지구에서 물을 주자 다시 살아났다.

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나방 毒毛, 피부·눈에 닿으면 염증… 손으로 잡으면 안 돼

 

헬스조선 / 2016-07-20 05:31

 

 

여름철 주의해야 할 위생해충… 모기 피하려면 밝은 색 옷 착용… 털진드기, 쯔쯔가무시균 옮겨… 잔디밭에 그냥 앉지 말아야

 

 

기온·습도가 높은 여름은 벌레가 증식하기 쉽다. 그중에서도 감염병 등 인체에 피해를 주는 '위생해충'의 활동이 활발해진다. 대표적인 위생해충인 일본뇌염 모기의 경우, 최근 질병관리본부의 '경보'가 내려졌다. 모기 외에도 여름에 주의할 위생해충이 많다. 그래픽을 통해 위생해충의 종류 및 주의할 질병에 대해 알아본다.

 

 

 

 

 

▷ 모기

모기는 고온다습한 기후를 좋아해 여름에 개체 수가 많아진다. 감염병을 일으키는 균을 보유한 모기에게 물리면 병에 걸릴 수 있다. 모기의 침 속 균이 혈액에 침투해 병을 유발한다. 뎅기열, 웨스트나일열, 말라리아, 뇌염 등 모기의 종류별로 전염시키는 질병이 다르다. 국내에는 뇌염을 일으키는 작은빨간집모기, 말라리아 매개체인 중국얼룩날개모기, 웨스트나일열을 유발하는 금빛숲모기·빨간집모기가 많은 편이다. 모기로 인한 감염을 막으려면 물리지 않아야 한다. 밝은 색 옷을 입고, 향이 진한 향수나 화장품은 피하는 게 좋다.

 

 

▷ 털진드기

기온·습도가 높으면 털진드기의 생존력이 올라가 개체 수가 많아진다. 털진드기는 쯔쯔가무시병을 옮기는데, 6~8월의 기온·습도가 높았던 해에 쯔쯔가무시병 환자가 많았다는 아주대 의대 예방의학교실의 연구 결과가 있다. 진드기는 피부에 달라붙어 침을 꽂아 흡혈하며 쯔쯔가무시균을 옮긴다. 여기에 감염되면 고열, 발진, 근육통 등이 생긴다. 털진드기는 주로 잔디밭에 많다. 잔디밭에 함부로 앉지 말고 돗자리를 깔아 진드기가 옷이나 몸에 붙지 않도록 해야 한다.

 

 

▷ 독나방

털에 독을 가진 독나방도 주의해야 한다. 7월 중순부터 8월 초 사이에 산란해 평균 7~9일을 산다. 독나방의 독모(毒毛)가 피부에 닿으면 피부염이 생길 수 있다. 모낭으로 독성 물질이 들어가 염증반응을 유발한다. 증상은 보통 2~3주간 지속되다 저절로 낫지만, 눈에 독모가 닿으면 안구염이 생길 수 있다. 우리나라에 서식하는 피부염을 유발하는 독나방은 8종으로, 흰독나방·황다리독나방이 대표적이다. 독나방은 주로 숲에 살지만, 빛을 좋아해 숲 근처의 주택가에 몰리기도 한다. 독나방은 손으로 잡으면 안 되고, 살충제를 이용해 없애야 한다.

 

 

▷ 쥐벼룩

주로 쥐에 기생하는 쥐벼룩도 조심해야 한다. 리케차아균을 가진 쥐벼룩에 물리면 발열, 발진 등급성열성질환을 겪을 수있다. 한국보건사회연구원 자료에 따르면 기온이 높으면 쥐가 잘 생존하고, 그만큼 쥐벼룩이 사람과 접촉할 기회도 많아진다. 식당 등에서 내놓는 음식물 쓰레기에 쥐가 많이 접촉하므로 가까이하지 않는 게 좋다.

 

 

☞ 위생해충: 감염병을 옮길 수 있는 해충. 의학이나 위생학과 관계가 있어 위생해충이라고 부른다.

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쌍별귀뚜라미 등 식용곤충, 일반 식품원료로 확대

 

세계일보 / 2016-01-28 09:33

 

 

 

한시적 식품원료로 인정받은 갈색거저리유충과 쌍별귀뚜라미를 모든 영업자가 식품의 제조·가공·조리에 사용할 수 있도록 허용

식품의약품안전처는 한시적 식품원료로 인정받은 갈색거저리유충과 쌍별귀뚜라미를 모든 영업자가 식품 원료로 사용할 수 있도록 하는 내용의 ‘식품의 기준 및 규격’ 일부 개정안을 지난 27일 행정예고 했다고 28일 밝혔다.

이번 행정예고안은 지난해 11월 6일 개최된 제4차 규제개혁장관회의에서 모든 영업자가 갈색거저리유충과 쌍별귀뚜라미를 식품의 제조·가공·조리에 사용할 수 있도록 건의된 사항을 식약처가 관계부처 협의 및 인정받은 업체의 요청에 따라 신속하게 검토하여 마련했다.
  
그 동안 갈색거저리유충과 쌍별귀뚜라미는 국내에서 식경험이 없어 식약처가 안전성을 검토하여 한시적 식품원료로 인정되었다.
   
식약처는 앞으로도 환경 변화에 맞춰 불필요한 규제는 없애고 어려운 규제는 지원하는 등 합리적으로 규제를 개선하는데 앞장서겠다고 전했다.

한편 자세한 내용은 식약처 홈페이지(법령·자료→법령정보→입법·행정예고)에서 확인 가능하며, 개정(안)에 대한 의견은 관련 분야 전문가, 이해관계자 등 관심있는 누구든지 다음달 16일까지 제출할 수 있다.

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‘건강’을 생각한다면 스테이크보다 벌레를 먹는 게 낫다?

 

뉴스1코리아 / 2015-10-16 16:41

 

 

영국 옥스포드대 연구자들에 따르면 식용 벌레가 가진 영양학적 가치가 소고기, 돼지고기, 닭고기보다 더 높게 나왔습니다. 그래서 관련 전문가들은 ‘건강’을 생각한다면 차라리 스테이크보다 벌레를 먹는 편이 낫다고 조언합니다. 무슨 이야기인지 알아보겠습니다.






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여드름도 아토피도… 이제 곤충에게 맡겨라

 

코메디닷컴 / 2015-07-03 16:45

 

 

 

곤충의 변신은 과연 어디까지일까. 차세대 식량자원은 물론, 바이오 신소개 개발 연구에서도 곤충은 이제 귀한 몸이 되고 있다. 갈색저거리와 흰점박이꽃무지, 장수풍뎅이의 애벌레가 한시적 식품원료로 인정된 데 이어 곤충에서 발굴한 물질이 의약품과 화장품 등에 활용돼 주목받고 있다. 농촌진흥청이 최근 기술 개발에 성공한 바이오 신소재로 활용되는 곤충들을 소개한다.

애기뿔소똥구리

펩타이드는 작은 단백질 조각인데 이 중 외부에서 침입한 병원균을 죽이는 것이 항균 펩타이드다. 곤충이 세균으로부터 자신의 몸을 방어하기 위해 분비하는 생체 방어물질로 지난 2012년 애기뿔소똥구리에서 처음 개발했다. ‘코프리신’으로 이름 붙여진 이 항균 펩타이드는 인체에 해로운 구강균과 피부포도상구균, 여드름 원인균 등에 강한 항균 활성을 나타내는 것으로 확인됐다. 기술 이전 받은 5개 업체 중 한 곳이 코프리신 함유 화장품을 개발하는 데 성공해 연 10억원의 매출을 올리고 있다. 코프리신은 장내에서 급성 위막성 대장염을 일으키는 균에 대해서도 탁월한 항균 효과를 보여 현재 장염 치료제로도 한창 개발 중이다.

왕지네

지난 5월 왕지네에서도 아토피 치유에 효능이 있는 항균 펩타이드가 개발됐다. 왕지네의 학명을 따라 ‘스콜로펜트라신Ⅰ’으로 명명된 이 물질은 동물실험과 세포실험에서 아토피성 피부염 치유에 탁월한 효능을 나타냈다. 산업체로 기술 이전을 추진 중인 농촌진흥청은 “임상시험을 통해 ‘스콜로펜드라신Ⅰ’의 인체 효능이 입증된다면 현재 시판 중인 증상 완화제보다 더 우수한 치료제가 될 가능성이 높다”고 전망했다.

누에고치

의료용 소재로 쓰인다. 세계 최초로 농촌진흥청이 지난 2009년에 고막용 실크패치, 2014년엔 치과용 실크차폐막을 개발했다. 고막용 실크패치는 사람의 고막과 비슷한 두께와 시술에 적합한 강도를 가지고 있으며, 표면이 치밀하고 매끈해 고막 재생을 촉진하는 성질을 갖고 있다. 실제 고막천공 환자에게 적용한 결과, 고막 재생 성공률이 기존의 인공고막보다 높았으며, 70% 이상의 환자에서 빠른 시일 내에 고막이 재생됐다. 특히 시술 후 염증 발생 등 부작용이 관찰되지 않았고, 세균이나 곰팡이 감염도 나타나지 않았다. 고막용 실크패치 개발 기술은 2012년에 전문 의료기기업체로 기술이 이전됐다. 현재 진행 중인 임상시험을 거쳐 제품 가격을 결정하는 절차가 마무리되면 이비인후과병원에서 고막용 실크패치를 이용한 시술을 받을 수 있을 것으로 보인다. 치과용 실크차폐막은 손상된 잇몸 조직의 회복을 위한 잇몸뼈 재생술이나 인공치아를 이식하는 임플란트 시술 시 잇몸뼈의 양을 늘리기 위해 사용하는 막이다. 시판 중인 고어텍스 소재 차폐막보다는 8배, 콜라겐 소재 차폐막보다는 2배 정도 우수한 잇몸뼈 형성능력을 가지고 있다. 임상시험을 거쳐 효능과 안전성을 검증한 후 제품품목허가를 받으면 일반 치과병원에서 조만간 사용할 수 있을 전망이다. 농촌진흥청은 “실크차폐막은 제조공정이 단순해 대부분 수입에 의존하고 있는 고가의 기존 차폐막에 비해 훨씬 저렴한 가격으로 시장에 선보일 수 있을 것”이라고 했다.

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바퀴벌레가 해충인 진짜 이유

 

헬스조선 / 2014-07-08 15:01

 

 


아무리 깨끗한 집이라 해도 눈에 보이지 않을 뿐 벌레가 산다. 온도와 습도가 높아지는 7월엔 더욱 많은 벌레가 기승을 부린다. 벌레 중 사람에게 직접적인 해를 끼치는 대표적인 것이 바퀴벌레다.

바퀴벌레는 습기가 많은 욕실 주변을 비롯해 거의 모든 공간에 퍼져 살며, 몸이 눌리는 것을 좋아해 좁은 틈에 들어가 사는 경우가 많다. 무리지어 살며 낮에는 숨어있다가 주로 밤에 이동한다.

바퀴벌레는 사람의 비듬이나 각질도 먹는다. 바퀴벌레는 새 먹이를 먹을 때 이전에 먹었던 것을 토해내는데 이게 사람이 먹는 음식을 오염시키면 식중독이 생긴다. 또 바퀴벌레의 변이나 사체 가루는 아토피, 천식 등을 일으키며 바퀴벌레의 다리에 묻어 이동하는 각종 병균이나 기생충은 면역력이 약한 아이들에게 쉽게 감염된다.

마트에서 장을 봐온 물건이나 택배 박스 등을 통해서도 바퀴벌레는 집으로 들어 온다. 한 마리여도 집 안에 들어오면 1년 안에 수천에서 수만마리까지 번식한다. 아파트의 경우 아무리 집을 깨끗하게 청소한다고 해도 아래, 위, 옆집의 바퀴벌레가 각종 배수관이나 벽틈으로 들어올 수 있다.

바퀴벌레 퇴치요령은 서식처와 이동경로에 살충제를 놓는 것이다. 습기가 많고 바퀴벌레의 먹이가 풍부한 주방은 대표적인 서식장소인데, 바퀴벌레가 좋아하는 먹이와 살충성분을 혼합해서 만든 약제로 바퀴벌레를 유인해 제거하는 설치식이 가장 효과적이다. 먹이를 먹은 바퀴가 서식처로 돌아가 토한 먹이를 다른 바퀴들이 나눠먹고 그 사체까지 먹는 습성을 이용한 연쇄 살충효과다.

어둡고 따듯한 냉장고 뒤편과 습기가 많은 욕실, 세면대 아래와 변기 뒤쪽에 바퀴약을 설치하되, 1년에 두 세번 살충제를 설치해야 바퀴를 완전히 박멸할 수 있다. 손길이 닿지 않는 틈새에는 주사기 타입의 살충제를 사용하고, 눈에 띄는 바퀴는 8초 만에 알까지 죽이는 강력한 살충효과를 지닌 스프레이식이 좋다.

바퀴벌레 퇴치에 있어 적절한 살충제 사용 만큼 중요한 것은 청결한 환경을 유지하는 것이다. 바퀴의 먹이인 음식물 찌꺼기와 습기를 반드시 제거해야 한다.
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인공 감미료, 초파리엔 치명적… 새 살충제 기대

 

코메디닷컴 / 2014-06-12 16:55

 

 


설탕 대체재로 쓰이는 인공감미료가 초파리에게 치명적인 독소로 작용한다는 논문이 발표됐다. 연구팀은 향후 감미료를 이용한 살충제를 만들 수 있을 것이라고 주장했다.

미국 공공과학도서관 ‘플로스원(Plos One)저널’에 실린 최신 연구에 따르면 인공감미료인 트루비아를 먹은 초파리들은 그렇지 않은 초파리들보다 수명이 훨씬 짧다.

미국 드렉셀대학교 연구팀은 트루비아의 주요 성분인 에리트리톨을 노랑초파리들이 좋아하는 7가지 종류의 과일에 뿌리고 초파리들이 먹도록 유인했다.

그 결과, 이를 먹은 초파리들의 평균 수명이 5.8일로 나타났다. 인공감미료를 먹지 않은 초파리들의 수명인 38.6~50.6일보다 훨씬 짧다.

이 대학 생물학과 션 오도넬 교수는 미국 CBS 뉴스와의 인터뷰에서 “초파리들이 섭취한 에리트리톨의 양이 늘어날수록 수명은 더욱 줄어드는 결과를 보였다”고 말했다.

인공감미료 트루비아는 지난 2001년 미국 식품의약국(FDA)으로부터 인간에게는 위험하지 않은 식품이라는 인정을 받은 바 있다.

연구팀은 인공감미료가 인간에게는 해롭지 않으면서도 벌레에게는 치명적인 독이 될 수 있는 만큼 향후 친환경적인 살충제를 개발하는데 도움이 될 것으로 보고 있다.

오도넬 교수는 “우리 연구팀은 전 세계 농작물에 영향을 미칠 정도로 방대한 규모에 에리트리톨을 살포하자는 의도는 아니다”며 “작은 규모의 장소에 들끓는 벌레를 유인해 잡는 방책을 마련할 계획이다. 이것만으로도 인간에게는 큰 혜택이 될 것”이라고 말했다.

연구팀은 인공감미료에 들어있는 에리트리톨이 초파리가 영양분을 흡수하는 능력과 기동성을 저해시켜 수명을 줄이는 것으로 보고 있다. 단 아직 에리트리톨을 어느 정도 사용해야 초파리를 잡는데 가장 효과적인지는 파악하지 못했다.

오도넬 교수팀은 에르티리톨을 기반으로 한 살충제를 만들어 특허권을 획득할 수 있도록 이에 대한 연구를 지속할 계획이라고 밝혔다.
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물지 않는 수컷 모기만 남긴다… 유전자변형기술 개발

 

헤럴드경제 생생뉴스 / 2014-06-11 15:31

 

 


영국의 과학자들이 암컷 모기에 의해 전염되는 말라리아 퇴치에 혁신적인 길을 열었다고 AFP통신 등 외신들이 10일 보도했다. 혁신적인 길은 유전자변형기술을 이용해 물지 않는 숫컷 모기만 남기는 방법.

영국 임페리얼 칼리지 런던의 연구진은 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표한 연구논문을 통해 모기 성비 조작 기술을 통해 새끼의 수컷 비율이 95%를 차지하도록 하는데 성공했다고 밝혔다.

연구진은 말라리아 매개 모기(Anopheles gambiae mosquitoes)의 배아에 I-Ppol이라는 DNA 분해효소를 주입한 결과 이 효소가 성장한 모기의 정자 생산과정에서 X염색체의 DNA를 분해함으로써 대부분의 정자가 암컷을 만들어내는 X염색체는 거의 없고 수컷을 만들어내는 Y염색체를 갖고 있는 것으로 나타났다고 말했다.

이렇게 유전자 변형된 모기들을 다섯 개의 상자에 나눠 야생 모기들과 반반씩 섞어넣고 관찰한 결과 암컷 모기가 계속 사라지면서 5상자중 4개에서 6세대 만에 모기가 완전히 사라졌다.

연구를 주도한 안드레아 크리산티 교수는 “처음으로 실험실에서 암컷의 생산을 막을 수 있었으며 이는 말라리아 퇴치의 새로운 수단을 제공할 것”이라고 말했다.

말라리아는 사람의 피를 빨아먹는 암컷 모기에 의해 전염되는데 세계보건기구(WH0)에 따르면 말라리아로 전세계에서 매년 60만명 이상이 사망하고 있다.

과학자들은 이와 함께 유전자 변형을 통해 보통 한 달 정도인 모기의 수명을 한주로 단축시킨 뎅기열 매개 모기(Aedes aegypti)를 자연상태에 풀어넣는 실험을 벌이고 있다.

브라질과 말레이시아는 이미 이 유전자 변형 모기를 자연상태에 풀어놓았으며 파나마도 지난 1월 이를 따라 하겠다고 밝혔다.

이에 대해 환경운동가들은 생물다양성에 영향을 미칠 수 있다고 우려를 제기하면서 한 지역에서 한 모기 종이 사라질 경우 더 위험한 경쟁종이 유입될 수 있다고 지적하고 있다.
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자기 몸 5,000배까지 번쩍… 개미 힘의 원천은?

 

코메디닷컴 / 2014-06-08 15:35

 

 


개미가 자신의 몸보다 훨씬 큰 먹이를 들고 운반하는 것을 본 경험이 있을 것이다. 개미는 어떻게 이처럼 강력한 힘을 발휘할 수 있는 걸까. 인간에 비해 한없이 작고 연약한 곤충이지만 자신의 몸 크기와 체중에 비례해서는 상당한 힘을 가지고 있다.

최근 과학자들이 개미의 목 부위를 생물역학적으로 접근해 그 힘의 비밀을 밝혀냈다.

미국 오하이오대학교 연구팀이 개미가 무거운 짐을 들 수 있는 원리를 밝히기 위해 실험실 테스트 및 컴퓨터 모델링을 이용한 연구를 진행했다.

개미의 체내 및 체외의 해부학적 구조를 3D 모델로 제작한 연구팀은 미국 앨러게니 언덕 개미의 신체 구조를 설계했고, 개미의 신체적 특징과 기능의 연관성을 밝혀냈다.

카를로스 카스트로 연구원은 “개미는 구기(절지동물의 입 부위)로 물체를 들어 올린 후, 목 관절에서 흉부로 물체를 옮긴다”며 “이때 6개의 다리와 부절(발목마디)에 힘이 분산되면서 무게를 지탱한다”고 설명했다.

또 “선행연구에서는 개미 발의 접착 메커니즘 연구를 통해 개미의 힘을 밝혀내려고 했다”며 “하지만 개미의 구조와 기능 등의 연관성에 대해서는 연구된 바 없다”고 말했다.

연구팀은 그들이 만든 3D 모델을 이용해 시뮬레이션을 실시했다. 그 결과, 개미의 목 관절은 개미 몸무게의 5,000배에 달하는 무게까지도 견디는 것으로 나타났다.

연구팀에 따르면 개미의 목 관절 구조는 머리를 좌우로 틀지 않고 일직선으로 똑바로 두고 있을 때 가장 큰 힘을 발휘한다.

비에니 응우옌 연구원은 “목 관절은 복잡하고 통합적인 역학 시스템”이라며 “구조와 기능의 연관성을 이해하려는 노력은 외골격 메커니즘을 최적화하는 설계를 구상하는데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

또 “미래에 인간에게 도움이 되는 초경량 로봇을 만드는데 이번 연구가 기여하는 바가 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

이번 연구는 ‘생물역학저널(journal Biomechanics)’에 발표됐고, 미국 과학뉴스 사이언스 월드 리포트가 보도했다.
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우주최강 생명체 ‘물곰’… 바퀴 저리가라

 

지디넷코리아 / 2014-03-24 11:49

 

 

‘끓여도, 얼려도, 방사능을 쪼여도, 진공속에 던져도 죽지 않는다’

바퀴벌레가 아니었다. 지구상, 아니 전우주에서 가장 질긴 생명력을 가진 존재는 ‘물곰(Waterbug, Tardigrade)’이었다. 정체는 이끼를 먹고 살며 몸길이가 1㎜도 안되는 전자현미경으로 봐야 할 정도로 작은 벌레다. 와이어드는 21일(현지시간) 지구상은 물론 전우주에서도 가장 질긴 생명력을 가졌을 벌레 물곰을 소개했다. 실제로 곰처럼 생겼다고 해서 물곰이라고 불리는 이 벌레는 8개의 발을 가지고 있다. 먼지 등을 먹고 살지만 이보다 지구상에서 강한 생명력을 가진 벌레를 찾기도 힘들 것이다. 이같은 놀라운 생명력의 비밀은 신진대사 작용을 거의 정지상태로 만들어주는 극한상황에서의 휴면활동이다. 이 상황에서 그는 자신의 몸 속 물의 97%가 없어도 살아남는다. 하지만 물을 부으면 즉시 살아나 남조류를 입으로 쪼기 시작한다.

 

▲ 우주에서 가장 질긴 생명력을 가졌을 것으로 보이는 물곰은 길이가 1㎜도 채 안된다.

▲ 이끼를 먹고사는 물곰은 지구는 물론 우주에서도 가장 강인한 생명체다. 끈질긴 생명력은 바퀴벌레와는 상대가 안된다.

 

밥 골드스타인 노스캐롤라이나 채플힐대 교수는 “물곰은 최악의 극한 상황에서도 살아남을 것”이라고 말했다. 그는 “사람들이 최악의 상황에서 살아남는 생명체로 바퀴벌레를 말하지만 바퀴가 말라죽고 오랜 시간이 지난 후에 물을 주면 되살아나는 게 물곰”이라고 설명했다. 물곰의 생존력은 놀랍다. 단순한 뇌를 가지고 있는 물곰은 내부의 원자 운동이 거의 정지상태에 이르는 -272℃에서 뇌손상 없이 견딘다. 가장 깊은 바다 수압보다 6배나 강한 압력에서도 견딘다. 일부 물곰은 진공상태에서 10일간 노출됐는데도 살아 남았다.(인간은 공기가 없으면 단 몇분 만에 사망한다.) 또 건강한 사람을 죽음에 이르게 할 정도로 강력한 방사선의 수백배에 달하는 방사선을 쏘여도 죽지 않았다.

 

▲ 물곰의 모습은 포유류인 곰을 연상시키지만 전자현미경으로 봐야 분간할 수 있다.

 

재미있는 것은 물곰이 전세계에 분포해 있는 오래된 보통 먼지나 모래, 그리고 이끼를 먹고 산다는 점이다.  지구상에는 수십억 물곰이 있는 것으로 알려지고 있다. 골드스타인 교수는 물곰이 건조지역에서 살아 남을 수 있게 된 배경에 대해 “만일 먼지속에서 살게 되면 항상 건조될 위기에 처하게 된다. 태양이라도 쪼이게 되면 살아날 방법은 더 빨리 흙속으로 들어가는 것이지만 너무 멀리가게 되면 먹이가 없게 될 것이다. 따라서 먹이를 얻을 수 있는 곳 주변에서 살게 되겠지만 항상 위험에서 살 수 밖에 없게 된 때문"이라고 해석했다. 그렇다면 어떻게 이런 능력을 갖게 됐을까? 골드스타인교수는 물곰이 건조상태를 견뎌내는 다양한 방식을 가지고 있다는 사실을 알아냈다. 그는 “일부 물곰에게서는 수분이 빠지면서 트리할로스라는 당분이 이를 대체하는 모습을 발견했다”고 말했다. 골드스타인 교수는 연구실에서 이들을 기르는데 성공, 초파리처럼 다양하게 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

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‘기어’ 사용해 고공점프하는 멸구 최초 확인

 

서울신문 / 2013-09-17 10:56

 

 


세계의 정원에서 흔히 발견되는 곤충에 놀라운 비밀이 숨겨져 있었다. 바로 엄청난 점프력을 만들어내는 자연의 ‘기어’(Gear)를 가지고 있던 것.

농산물 해충인 멸구에 속하는 한 종(학명: Issus coleoptratus)의 유충은 점프할 때 약 1m를 비행한다. 뒷다리 홈에 맞물리는 톱니로 고속 점프 시 다리의 움직임을 조정할 수 있다고 한다.

점프 시 2개의 뒷다리는 서로 30㎲ 단위로 움직이며, 초속 3m의 빠른 속도로 공중을 비상한다. 참고로 메뚜기는 2~3㎳라고 한다.

만일 이 유충에 기어가 없다면 움직임을 정밀하게 제어할 수 없다고 한다. 즉 한쪽 뒷다리가 다른 쪽 다리보다 빨리 움직이기라도 하면 공중에서 몸이 돌아가 안전하게 착지할 수 없다는 것이다.

이러한 곤충의 움직임을 연구해 온 맬컴 버로우스 영국 캠브리지대학 명예교수는 “‘기어’를 연동시키는 예는 처음”이라고 설명했다.

버로우스 교수에 따르면 등갑가시거북(학명: Heosemys spinosa)이란 파충류도 등딱지 가장자리에 기어가 달렸지만, 어디까지나 장식적인 ‘기어’며 기능은 없다. 또 악어류의 심장에도 혈액 흐름을 제어하는 기어와 같은 밸브가 있지만, 두 개 이상의 기어를 조합해 움직임을 동기화하는 동물로는 이 곤충이 처음이라고 한다.

그러나 이 곤충의 기어 구조는 기계 부품처럼 좌우대칭은 아니다. 뒷다리에 달린 기어는 점프 직전에 기능하며, 기어에 달린 힘줄의 왜곡 때문에 회전은 단방향이라고 한다.

버로우스 교수는 “유충에 편리한 기어는 탈피하면 쓸모없게 된다”고 말했다. 성체는 대신 ‘마찰’을 이용한 전략을 취한다. 동체에 가장 가까운 뒷다리 일부를 서로 문질러 맞춰 움직임을 동기화하는 것이다.

왜 성체에는 기어가 없는 것일까. 성충이 될 때까지 5~6회의 탈피를 거듭하는 유충은 기어 힘줄이 손상된다 하더라도 다음 탈피를 통해 새롭게 바꿀 수 있다. 하지만 성체는 더는 탈피하지 않기 때문이라고 버로우스 교수는 추정하고 있다.

버로우스 교수는 “탈피한 다음 날 기어가 손상되면 나머지 인생은 깨진 기어를 안고 살아야 한다. 포식자로부터 도망칠 수 없다면 그 일생은 크게 단축될 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구 결과는 미국의 사이언스지(誌) 온라인판 13일 자로 발표됐다.

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집 안으로 들어온 파리가 벽과 천장에 붙어 있다. 이걸 보고 어릴 적 한 번쯤 이런 생각이 들었을 게다. 어떻게 파리는 저렇게도 잘 붙어 있는 걸까 하고 말이다. 그러니 이미 오래 전에 과학자들이 이에 대해 연구를 해봤을 거라는 건 쉽게 짐작할 수 있다. 그러나 실제 연구는 현미경이 세상에 나온 다음부터였다. 맨눈으로는 파리를 관찰하기가 어려웠기 때문이다. 이때의 결과로 이 질문에 사람들은 이렇게 대답할 것이다. 파리 다리에 난 미세한 털 덕분에 파리가 미끄러지지 않고 벽에 착 달라붙어 있다고.

 

그렇다면 이 대답은 과연 정답일까. 놀랍게도 아직은 이게 딱 옳다고 얘기할 수 없다. 파리를 비롯한 곤충들이 어떻게 벽 같은 곳에 붙어 있거나 또는 기어오르거나 심지어 거꾸로 매달려 있을 수 있는가 하는 문제는 아직 해결되지 않았다. 현미경 발명 이후 처음으로 연구되던 17세기에나 오늘날에나 과학자들 사이에서 여전히 논쟁거리가 되고 있다.

 

 

 

 

 

 

어떻게 파리는 유리처럼 미끄러운 면에도 떨어지지 않고 붙어 있는 걸까?

 

 

파워 vs 훅의 대결

1664년 영국의 의사이자 실험가인 헨리 파워(Henry Power, 1623~1668)는 현미경 관찰에 관한 초창기 책인 [실험철학(Experimental Philosophy)]을 출판했다. 파워는 이 책에 여러 생물에 대한 현미경 관찰 내용을 기록했다. 그 가운데에는 파리의 놀라운 부착능력도 들어 있었다. 파워의 관찰에 따르면 파리는 다리에 스펀지 같은 부분이 있는데, 여기에서 하얀색의 점성 액체가 나온다. 바로 이 액체가 접착물질로 파리가 벽이나 천장에 붙을 수 있게 해준다고 파워는 생각했다.

 

그러나 1년 후 파워의 생각을 전면 부정하는 주장이 등장했다. 현미경 발명가로 흔히 알려져 있는 로버트 훅(Robert Hooke, 1635~1703)이 파워에 도전을 건 것이었다(실제 현미경 발명가는 로버트 훅이 아니다. 현미경 발명의 시기와 발명자는 아직까지 불분명하다). 영국 과학계의 팔방미인이었던 훅은 1665년 자신의 현미경 관찰 결과에 대한 책인 [현미경 보도(Micrographia)]를 펴냈다.

 

이 책에서 훅은 우리 눈에 비록 매끈하게 보이는 표면이라도 파리에게는 충분히 거칠어서 다리에 난 미세한 털들을 거친 면에 얽히게 해 벽에 붙어 있을 수 있다고 했다. 그러면서 훅은 “가상의 접착제가 채워진 작은 스펀지 같은 게 없어도 된다”는 식으로 파워의 이론을 신랄하게 비판했다.

 


영국의 과학자 로버트 훅이 1665년 출간한 [현미경 보도]에 실린 파리 발 스케치. 훅은 발의 미세한 털이 벽면에 얽혀 파리가 붙어 있을 수 있다고 설명했다.

 

이후 파리의 부착능력을 놓고 사적인 감정까지 드러내며 파워와 훅은 대결을 벌쳤다. 그러자 여러 과학자들이 곤충들의 부착능력에 뜨거운 관심을 보이기 시작했다. 이후 200여 년 동안 이 문제는 과학자들의 논쟁거리였다. 그러나 논쟁이 말끔하게 풀리지도 않은 상태에서 19세기 중반 과학자들은 다른 미시생물체로 관심을 돌려버렸다. 그러면서 곤충의 부착능력은 그들의 머릿속에서 잊힌 탐구주제가 되고 말았다.

 

털이 있든 없든 모든 다리는 젖어 있다


이제 시간을 빨리 돌려 곤충의 부착에 대한 연구가 다시 부활한 된 현대로 와보자. 20세기에는 기존 광학현미경의 분해능을 뛰어넘은 주사전자현미경(SEM)과 원자간힘현미경(AFM)이 등장하면서 ‘나노’라는 신세계가 드러나기 시작했다. 과학자들은 자연이 숨겨놓은 비밀들을 좀 더 자세하게 밝혀낼 수 있었고 이렇게 얻은 지식을 통해 혁신적인 제품을 개발할 수 있음을 깨달았다. 좋은 예가 바로 곤충의 부착능력이다. 곤충의 부착능력은 인공 부착기술로는 따라가지 못하는 면들이 많다. 우선 곤충들의 부착능력은 어느 벽이든 가리지 않는 편이다. 이제까지 알려진 바에 따르면 곤충들이 붙을 수 없는 자연 구조물은 거의 없다.

 

곤충의 놀라운 부착능력은 ‘반복 사용’에서 더욱 드러난다. 곤충은 평생 동안 벽에 수백만 번이나 붙었다 떨어진다. 곤충의 다리는 손상을 입을 수도 있고 오염이 될 수도 있다. 그러면 부착능력은 떨어지기 마련이다. 하지만 곤충은 다리를 스스로 깨끗하게 유지하는 비법을 알고 있어서 부착능력을 유지한다고 한다. 그에 반해 우리가 잘 쓰는 포스트잇을 생각해보자. 떼어내 다시 쓰려고 하면 잘 붙는가. 그렇다면 어떻게 곤충들은 이토록 놀라운 능력을 갖는 걸까. 아쉽게도 우리는 아직 분명한 답을 얻지 못했다. 특히 벽에 착 달라붙어 있다가 순식간에 떨어져 이동하는 메커니즘을 밝히는 게 현재 이 분야의 핵심 연구주제다. 그런데 최근에 이에 관한 새로운 연구 결과가 나왔다. 이런 능력이 300년 이전에 파워가 관측한 것처럼 곤충의 다리에서 나오는 액체물질 덕분이라는 것이다. 그러나 파워의 주장처럼 간단한 건 아니었다.

 

곤충의 다리는 ‘털이 있는 발바닥’과 ‘매끄러운 발바닥’ 중 어느 하나를 갖는다. 털이 있든 매끄럽든 곤충들은 표면에 잘 달라붙어 있다. 매끄러운 발바닥은 개미, 벌, 메뚜기, 바퀴벌레와 같은 곤충에서 발견된다. 이런 곤충들은 발끝에 매우 부드럽고 쿠션처럼 생긴 ‘욕반(arolium)’이라는 특수 기관이 있다. 한편 털이 난 발바닥은 훅의 관측에서 이미 밝혀진 것처럼 파리, 딱정벌레 등과 같은 곤충에서, 곤충 외에는 부착능력이 탁월한 거미와 게코도마뱀에서 보인다. 이 분야의 과학자들은 털 발바닥이 있는 경우가 좀 더 일반적인 유형으로 보고 있다. 하지만 두 가지 중 어느 것이 더 부착능력이 탁월한지는 아직 논의가 되고 있는 주제다.

 

 

곤충의 발바닥은 털이 있는 유형과 매끄러운 유형으로 나뉜다. 1) 왼쪽은 털이 있는 잎벌레 발바닥의 현미경 사진이고 가운데는 확대 이미지다. 오른쪽은 발바닥에서 분비된 액체로 털이 닿았던 면에만 남아 있다. 2) 왼쪽은 매끄러운 대벌레 발바닥의 현미경 사진이고 가운데는 확대 이미지이다. 오른쪽은 면에 남은 액체의 자국으로 발바닥 전체가 닿았음을 보여준다.

 

 

 

예를 들어 개미는 발바닥이 매끄럽지만 무거운 짐을 지고도 쉽게 발을 떼어내 옮길 수 있고 뜀뛰기도 한다. 아시아와 오스트레일리아에 사는 ‘아시아바느질개미(Oecophylla smaragdina)가 대표적인 예다. 영국 캠브리지대 곤충생물기계연구소의 월터 페델레 박사팀이 2010년 2월 발표한 조사에 따르면 아시아바느질개미는 몸무게의 100배나 되는 무게를 다리로 지탱할 수 있다. 이 개미는 이렇게나 무거운 짐을 지고도 거꾸로 매달려 있을 뿐 아니라 한 자리에서 다른 자리로 다리를 옮길 수 있다. 심지어 달릴 수도 있다.

 

어쨌건 모든 곤충의 다리에는 공통 사항이 하나 있다. 그건 바로 곤충들이 표면에 잘 달라붙기 위해 나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m) 두께의 얇은 액체막을 이용한다는 것이다. 그러니까 털이 있든 없든 곤충의 다리는 항상 어떤 액체물질로 젖어 있다는 얘기다. 바로 파워의 주장대로 말이다. 그러니 이 액체가 어떤 것이며 어떤 역할을 하는지는 꼭 풀어야 할 연구 주제다. 그래서 캠브리지대의 페델레 박사는 여러 연구자들과 함께 이 액체의 비밀을 밝히는 연구들을 진행해 왔다.

 

 

아시아바느질개미는 몸무게(5mg)의 100배나 되는 짐을 물고도 천장에 달라붙어 있을 수 있다.

바느질개미 발바닥의 전자현미경 사진. 발끝에 쿠션처럼 생긴 욕반(금색)과 여기서 분비된 액체(파란색)를 확인할 수 있다.

 

 

진짜 비밀, 두 종류의 액체 성분


이제까지 곤충의 다리에서 분비되는 액체는 끈적끈적한 접착성 물질일 것으로 여겨져 왔다. 그러나 만약 그렇다면 설명이 안 된다. 어떻게 곤충은 끈적끈적한 물질이 묻은 다리를 금세 다시 들어 올리는 것일까. 반대로 끈적거리지 않는 물질이라고 해도 이상하다. 만약 다리가 끈적거리지 않는 액체 물질에 젖어 있다면 오히려 더 미끄러울 것이기 때문이다. 걸레질을 하거나 물을 쏟은 바닥이 더 미끄럽다는 건 우리는 이미 경험으로 알고 있다. 이 물음을 풀기 위해 페델레 박사는 독일 뷔르츠부르크대의 패트릭 드레히슬러 박사와 함께 곤충들이 앉았던 자리에 남겨놓은 액체의 성분을 분석했다. 그 결과 액체는 아미노산, 탄화수소류, 지방산, 탄수화물로 구성된 것으로 나타났다. 그러나 액체의 진짜 비밀은 단지 곤충이 남겨놓은 잔해를 조사하는 것으로는 밝혀낼 수 없었다. 곤충이 액체를 분비하는 그 순간에 바로 확인해야 했다.

 

페델레 박사팀은 마침내 곤충들이 단순히 한 종류의 액체 성분을 내놓는 게 아니라 두 종류의 액체 성분을 분비한다는 걸 알아냈다. 한 종류는 상대적으로 양이 많으며 기름 성분으로 며칠이 지나도 안정적으로 존재했다. 그동안 과학자들은 이 종류만 확인했던 것이다. 그리고 다른 종류는 양도 적고 휘발성이 강한 물과 같은 성분이었다. 기름 성분액체에 물 성분 액체가 미세한 방울로 퍼져있는 상태로 이를 ‘유화(emulsion)’라고 부른다.

 

 

바퀴벌레 발바닥에서 분비된 액체의 현미경 사진. 기름 사이에 물방울(흰색)이 분산되어 있다.


아무튼 분비된 액체에서 물 성분 방울은 공기와 접하면 금방 날아가 버린다. 이런 까닭에 그동안 이 두 번째 액체 성분이 드러나지 않았던 것이다. 이렇게 곤충이 두 종류의 액체 성분을 분비한다는 점을 밝혀낸 페델레 박사팀은 이 점이 마찰력이 발생하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상했다.

 

 

이 예측은 2010년에야 확인되었다. 페델레 박사와 아일랜드 트리니티대의 덕스 박사는 특수 고분자막을 이용해 마찰력을 측정하는 실험을 했다. 특수 고분자막은 두 종류의 액체 중 물 성분 액체를 선택적으로 흡수하는데, 두께를 조절하면 휘발성 성분이 흡수되는 정도를 달리할 수 있다. 이렇게 해서 휘발성 성분의 양을 달리하거나 기름 성분만 남도록 할 수 있다.

 

 

이를 통해 연구팀은 마찰력이 어떻게 달라지는지를 측정했다. 조사 결과, 휘발성 성분이 없을 경우 마찰력이 현저하게 줄어드는 것을 확인했다. 실제로 기름 성분만 남으면 곤충들은 미끄러지기까지 했다. 이를 통해 연구팀은 두 종류의 액체 상태가 존재하는 것이 매우 중요한 것임을 확인했다.

 

 

연구자들은 곤충이 분비하는 액체가 ‘빙햄유체(Bingham fluid)’라고 설명한다. 빙햄유체란 미국의 화학자 유진 빙햄이 특성을 수식화한 유체로 가만히 놔두면 고체처럼 탱탱하지만 힘을 주면 액체처럼 흐른다. 빙햄유체의 대표적인 예가 치약이다. 빙햄유체의 이런 특성은 액체에 분산돼 있는 작은 입자가 약한 네트워크를 형성하기 때문이다. 외부에서 힘을 주지 않으면 이런 약한 힘으로도 형태를 유지할 수 있지만 힘을 주는 순간 네트워크가 깨져 액체가 된다. 곤충의 발이 분비하는 액체에서 미세한 물방울이 작은 입자의 역할을 하는 셈이다. 그 결과 파리는 가만히 있을 때는 액체가 고체화돼 벽에 붙어 있지만 날려고 벽 반대쪽으로 힘을 주는 순간 점성이 낮은 액체가 돼 쉽게 떨어진다.

 

 

곤충의 부착과 탈착 메커니즘.

 

 

곤충의 부착, 단순하지만 복잡한 문제


곤충들의 부착능력은 언뜻 단순한 문제처럼 보인다. 그러나 이렇게 300년 이상 과학자들이 애를 먹은 복잡한 문제였다. 하긴 당연한 일일지도 모르겠다. 곤충들은 아주 오랜 세월을 거쳐 부착능력을 진화시켜왔고 보유해왔지만, 우리는 연구에 몰두한 지가 고작 300여 년 밖에 안 되니까. 이렇게 자연은 생명의 역사에서 짧은 시기를 차지하는 인간이 온전히 풀어내기에는 여전히 비밀투성이다.

 

 

 

 

박미용 / 동아사이언스 객원기자
현 동아사이언스 객원기자 겸 과학저술가. 과학동아 기자, 사이언스타임스 객원기자를 거쳤다. 과학전문기자로서의 경험과 지식을 바탕으로 어린이와 일반인들에게 과학을 알기 쉽게 전하는 데 관심이 많다.
 

자료제공과학동아

이미지 Micrographia, 실험생물학저널, Thomas Endlein, Walter Federle

발행일 2012.01.20

 

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“매미야, 잠좀 자자… 밤이면 왜 더 시끄럽냐”

 

동아일보 / 2010-08-13 10:34

 

 

‘한여름밤의 소음 공해’ 낮밤 대기온도차 원인
《충북 청주시에 사는 홍계숙 씨(52)는 벌써 며칠 째 밤잠을 설쳤다. 집 주변에서 쉴 새 없이 울어대는 매미들의 ‘떼창’ 때문이다. 홍 씨는 “밤이 되면 매미 울음소리가 더 크게 들리는 것 같아 잠들기 힘들다”며 “매일 3시간도 채 자지 못했다”고 하소연했다. 홍 씨뿐 아니다. 밤낮을 가리지 않고 시끄럽게 우는 매미 탓에 수면부족에 시달리는 사람이 늘고 있다. 최근 치러진 한 영어 자격시험에서는 매미 울음소리 때문에 듣기평가를 제대로 치르지 못했다는 불만도 제기됐다. 이들은 매매 울음소리가 ‘한여름의 교향곡’이 아니라 소음공해에 가깝다고 전한다.》

○ 주파수와 고온이 ‘매미젤라’ 원인
주변에서 흔히 보는 참매미와 말매미의 울음소리는 70∼90데시벨(㏈)로 공사장에서 나는 소음과 비슷한 크기다. 남아공월드컵에서 깊은 인상을 남긴 부부젤라(127㏈)에 빗대 ‘매미젤라’라는 우스갯소리가 나올 정도다. 배명진 숭실대 소리공학연구소장(정보통신전자공학부 교수)은 “100㏈인 기차소리나 110㏈인 자동차 경적소리보다 작지만 일상에 지장을 주기에 충분하다”고 말했다. 매미 울음소리는 사람의 귀가 민감하게 반응하는 주파수대에 걸쳐 있다. 사람은 보통 20∼2만㎐(헤르츠) 사이에 있는 소리를 듣는다. 이 중에서 3,500㎐ 부근의 소리는 다른 주파수대의 소리보다 크기가 작더라도 더 잘 들린다. 배 교수는 “매미의 울음소리는 주파수대가 2,500∼5,500㎐로 사람의 귀가 가장 잘 듣는 영역에 있다”고 설명했다. 기본적으로 소리가 큰 데다 사람이 잘 들을 수 있는 대역에 있어 크게 들린다는 것이다. 매미 울음소리가 갖는 규칙성도 한몫한다. 매미는 배에 있는 막을 빠르게 움직여 소리를 낸다. 보통 처음 ‘맴∼’ 하고 운 다음 0.5초 정도 있다가 또다시 ‘맴∼’ 하고 우는데 이는 마치 사이렌이 울리는 소리와 비슷한 효과를 낸다. 배 교수는 “매미의 울음소리가 규칙적으로 커졌다 작아졌다 하면서 사람의 신경을 거슬리게 한다”고 말했다.

 

지표면 뜨거운 낮엔 소리 위로 퍼져 밤엔 찬공기 때문에 지상으로 굴절

소리에 예민한 사람에게 이 같은 매미 소음은 더욱 고통스럽다. 국립환경과학원 이재원 연구사는 “여름철 고온날씨에는 음속이 빨라지기 때문에 같은 소리라도 예민한 사람이 느낄 수 있을 법한 1∼2㏈ 더 크게 들린다”고 말했다.

○ 더운 공기 속에선 소리 전파속도 빨라
매미 울음소리는 밤에 유독 잘 들린다. 서울대 이수갑 기계항공공학부 교수는 “지표면과 대기의 온도차로 인해 낮과 밤에 소리가 이동하는 방식이 달라지기 때문”이라고 말했다. 낮에는 지표면이 달궈지면서 뜨거운 공기가 지표면에 있고 높이 올라갈수록 상대적으로 차가운 공기가 위치한다. 이와 달리 밤에는 땅 부분이 먼저 식으면서 지표 근처의 공기 온도도 내려간다. 낮과는 달리 뜨거운 공기가 위에, 차가운 공기는 아래에 있게 된다. 차가운 공기는 공기분자가 덩어리처럼 뭉쳐 있어 소리의 속도가 상대적으로 느리다. 반면 더운 공기는 공기분자가 활발히 움직여 소리의 전파속도가 빠르다. 낮에는 지표면의 공기가 더 뜨거워 매미 울음소리가 윗부분으로 빠르게 퍼져나가지만 밤에는 찬공기 때문에 소리가 멀리 퍼지지 못하고 지표면을 향해 다시 굴절된다. 서울대 환경소음진동연구센터 홍지영 박사는 “낮에는 소리의 굴절방향이 하늘을 향하지만 밤에는 주거지역 등 지상으로 퍼지기 때문에 밤에 매미 울음소리가 더 잘 들린다”고 설명했다.

○ 소음에 지속 노출되면 학습능력 떨어져
‘매미 울음소리쯤이야’라고 가볍게 여길 수 있지만 이로 인한 지속적인 수면장애는 비만과 우울증의 원인이 된다고 전문가들은 말한다. 소음공해에 오랜 기간 노출될 경우 학습능력과 건강 등에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 아주대병원 산업의학과 이경종 교수팀이 군산비행장 주변에 사는 지역 주민 1027명을 대상으로 조사해 11일 발표한 연구결과에 따르면 1년 이상 85㏈ 소음에 노출된 사람은 정상인보다 스트레스는 3.9배, 불안감은 4.2배 더 높은 것으로 나타났다.

매미소리, 사람이 잘듣는 주파수 예민한 사람에겐 거슬리게 들려
서울대 환경소음진동연구센터도 지난해 11월 한국음향학회 추계학술대회에서 비행장 근처 중고등학교에 다니는 학생의 학습능률이 정상지역 학생의 30%에 불과하다고 발표했다. 야간 비행기 소음이 10㏈ 높아질 때마다 고혈압 발병 위험이 14%씩 늘어난다는 영국 런던대 연구진의 연구결과도 있다. 자동차나 공사장에서 나는 소음 역시 난청과 두통, 소화불량 등을 일으키는 것으로 알려졌다. 그렇지만 현재로서는 매미 소음에 대한 특별한 대책을 마련하기는 쉽지 않다. 이중창을 설치하면 소리의 크기가 20㏈ 정도 줄어들지만 창문을 닫고 생활할 수 없는 만큼 현재로서는 딱히 특별한 대책은 없다고 전문가들은 말했다. 다만 야간조명이 많아지면서 매미가 좋아하는 빛의 파장 범위가 넓어진 만큼 아파트 등 집단 거주지역에서 밤에 조명을 낮추는 방법 정도가 제시됐다.

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매미울음 소리 소음성 난청 유발

 

코메디닷컴 / 2009-08-15 09:15

 

 

무더운 한여름 매앰~매앰 우는 매미소리는 더위로 지친 몸을 달래주는 청량음료 같은 존재였다.그러나 지구온난화 영향으로 그 개체수가 늘면서 밤낮 가리지 않고 울어대는 매미 소리는 이제 난청을 유발하는 소음으로 변하고 있다. 책에 나오는 ‘매~앰 매~앰’ 대신 ‘찌르르~’하고 우는 것은 말매미다. 말매미는 매~앰 우는 참매미보다 훨씬 우렁차다. 매미 울음소리의 소음도는 70~90㏈(데시벨)이다. 지하철 소음, 꽉 막힌 차도 소음과 맞먹는 수치이다. 미국에서는 1990년 시카고에서 열릴예정이던 100년 전통의 라비니아 야회음악회가 매미 소리 때문에 취소되기도 했다. 매미 울음 소리는 일정한 음이 지속되는 것이 아니라 사이렌 소리와 같이 커졌다 작아지는 특징이 있다. ‘매~앰’에 걸리는 시간은 약 0.7초. 변조가 생기면 단순한 소리를 들을 때보다 감정의 기복이 더 생기게 된다.

3,000㎐ 매미 울음 소리, 귀에 가장 민감
매미 소리의 성분도 짜증을 돋구는데 한 몫을 한다. 매미 울음 소리는 3,000~5,000㎐(헤르츠)다. 고주파(높은 소리) 영역에 해당한다. 숭실대 소리공학연구소 배명진 교수는 “3,000~5,000㎐는 작은 소리에도 민감하게 받아 들이는 음역대”라며 “멀리서 들리는 매미 울음 소리도 귀에 쏙쏙 잘 들어오는 이유”라고 설명했다. 매미가 쉴 때 내는 지속적인 낮은 음도 스트레스를 일으키는 요인이다. ‘찌~이~익’ 하고 내는 울음소리의 주파수는 20~24㎐이다. 이는 뇌파 중 β파의 높은 대역에 해당한다. β파는 뇌가 깨어있거나 스트레스 상황에서 발생하는 뇌파로 매미 소리를 계속해서 들으면 뇌가 민감해질 수 밖에 없다. 배명진 교수는 “사이렌 효과, 높은 음역대, 지속적인 낮은 소리 등 매미 울음소리는 사람을 민감하고 짜증나게 만드는 모든 성분을 가지고 있다”고 설명했다.

하루 종일 노출되면 소음성 난청 위험
매미 소리에 지속적으로 노출되면 소음성 난청의 위험도 생길 수 있다. 3,000~5,000㎐는 귀에 해로운 주파수 대역이며 이런 소리에 하루 종일 노출되는 것은 분명 문제가 있다. 소음성 난청의 잠재적인 위험 요인이라는 것이다. 귀의 달팽이 관에는 수많은 털모양의 세포(유모세포)가 있다. 이 유모세포는 특정 높이의 소리에만 반응한다. 낮은 소리에만 반응하거나 높은 소리에만 반응하는 것이다. 소음성 난청이 생기면 4,000㎐ 정도의 높은 소리에만 반응하는 유모세포부터 손상된다. 소음성 난청은 시작되면 회복이 안 되는 특징이 있으며 사람마다 감수성이 다르기 때문에 매미가 많은 생활 환경에 사는 사람들은 소음성 난청 검사를 받아보는 것이 좋다. 늘어나는 매미를 일일이 없앨 수도 없고, 매미를 재우기 위해 밤에 불을 끌 수도 없는 노릇. 매미 소리 때문에 밤에 잠을 잘 수 없다면 귀마개를 하는 것이 조금 도움이 된다. 귀마개는 소음을 10~15㏈ 정도 감소시켜 준다. 매미는 약 6년 간을 땅속에서 굼벵이로 살다가, 허물을 벗고 나무 위로 올라와 열흘 남짓 산다. 매미 울음 소리는 그 열흘 동안에 종족 번식을 위해 짝을 찾는 구애의 소리다. 생존을 위한 경쟁 때문에 한 마리가 울면 나머지 매미들이 따라 울게 된다. 매미 울음 소리는 매미에게는 사랑의 세레나데지만 매미와 함께 여름을 나야 하는 인간에게는 건강을 해치는 위협적인 존재가 됐다.

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‘왱~’ 여름철 ‘뱀파이어’ 모기를 속여라

 

한겨례 / 2009-07-22 13:52

 

 

한여름 모기 공포 탈출법

몸에서 나는 냄새는 모기 유혹하는 신호… 모기장·방충망으로 빈틈 안주는 게 최고…

 


여름은 모기에겐 대목입니다. 왱~. 귓전을 울리는 소리는 잠을 싹 달아나게 합니다. 전등을 켜고 눈에 불을 켜고 찾아도 잘 띄지 않습니다. 죽이기를 포기하고 더위에 뒤척이다 간신히 잠이 들었다 싶으면 다시 모기의 소리기 귓전을 울립니다. 왱~. 정신이 번쩍 드는 소리입니다. 영화 <쥐라기 공원>을 보면 보석의 일종인 호박에 갇혀 있던 모기에서 추출한 혈액 속에서 공룡의 디엔에이(DNA)를 써서 공룡을 복제합니다. 이처럼 모기는 2억 년 전인 중생대부터 지구에서 살았습니다. 환경적응 능력이 뛰어난 생물이라고 볼 수 있지요. 현재 지구상에는 3,200여 종의 모기가 살고 있으며 우리나라에는 56종이 서식하고 있는 것으로 보고되고 있습니다. 모기는 강인한 생명력으로 인류의 건강을 위협하고 있지만 만물의 영장인 인간 가운데 모기를 잘 아는 이들은 드뭅니다. 먼저 모기를 알아야 합니다.
 
■ 모기는 채식주의자?
모기는 채식주의자로 볼 수 있습니다. 수액이나 식물의 꿀, 이슬 등을 먹고 삽니다. 거의 ‘신선과’이지요? 피를 빠는 것은 ‘임신’한 암컷입니다. 산란기 때 뱃속의 알을 키우는 데 필요한 단백질 보충을 위해 동물의 피를 빨아 먹습니다.
 
■ 모기는 파리와 같은 종족
모기와 파리가 같은 종족이라면 믿으시겠습니까? 생물 분류상 모기는 파리목 모기과에 속합니다. 모기라는 영어 이름 ‘Mosquito’는 스페인어의 파리라는 ‘Mosca’에서 나왔지요.
 
■ 모기는 아기를 좋아한다?
모기는 이산화탄소나 대사과정에서 나오는 아미노산, 젖산 등을 통해 흡혈 대상을 찾아냅니다. 땀을 많이 흘리는 사람, 발냄새가 심한 사람, 향수나 로션을 바른 사람 등을 더 쉽게 찾아낸다는 것입니다. 아기가 모기에 잘 물리는 것도 대사작용이 활발해 젖산 등이 많이 분비되기 때문에 모기가 탐지하기 쉬워서 그렇습니다. 상대적으로 나이가 많은 사람은 적게 물린다고 하네요.
 
■ 모기는 일부종사한다
암 모기는 평생 수컷과 딱 한 번 ‘성관계’를 갖습니다. 그렇다고 알을 한 번만 낳는 것은 아닙니다. 모기 암컷은 평생 13번 가량 알을 낳습니다. 한 번에 150개 정도를 낳지요. 수정에 필요한 수컷의 정자는 수정낭에 담아뒀다 필요할 때마다 꺼내 씁니다. ‘기혼’ 모기는 수컷을 싫어합니다. 교미를 위해 달려드는 수컷은 성가신 존재라 피해버립니다. 수컷과 비슷한 음파를 활용한 모기퇴치기는 모기의 그런 습성을 활용한 것입니다.
 
■ ‘왱’ 소리는 날갯짓
여름밤 귓전을 울리는 모깃소리는 모기가 날갯짓을 할 때 나는 소리입니다. 모기는 1초에 400~500번 날개를 젓습니다. 200회 전후의 꿀벌이나 파리에 비해 엄청난 속도입니다.
 
■ 모기가 효자 만든다?
옛날 효자는 부모가 잘 방에 미리 들어가 모기와 벼룩에게 실컷 물리거나 같은 방에서 잠을 잘 때 팔과 다리를 걷고 잤다고 합니다. 자신의 피로 모기와 벼룩의 배를 채워 부모의 피를 빨지 못하도록 하기 위함이었다고 합니다. 이를 조문지효(蚤蚊之孝)라 불렀습니다. 모기장이나 퇴치제가 있어서 다행이라구요?
 


 
‘모기없는 여름’ 빈틈을 막자
 


몸길이 5㎜로 눈에 잘 띄지도 않는 작은 곤충이지만 모기는 무시할 수 없는 존재입니다. 물리면 붓고 가렵지요. 그 정도는 참을 수 있습니다. 문제는 모기가 치명적인 질병을 옮긴다는 것. 지구촌에서는 해마다 100만 명 이상이 모기가 옮긴 말라리아로 숨지고 있습니다. 우리나라에서도 최근 10년 동안 한 해 평균 2천여 명이 말라리아에 걸립니다. 빨간집모기가 옮기는 일본 뇌염은 2000년대 들어 발생자 총수가 27명에 불과하지만 사망자가 4명이나 되는 심각한 질병입니다. 숲 모기가 옮기는 말레이 사상충에 감염되는 경우도 있습니다. 작지만 무서운 모기, 어떻게 물리칠까요?
 
■ 집을 방충 요새로
방충망만 제대로 설치해도 모기 퇴치는 절반 이상 성공한 셈입니다. 모기는 해 질 녘부터 ‘식사’를 시작하기 때문에 그때부터는 현관문이나 창문을 닫는 게 좋습니다. 현관에 방충망을 설치하면 더 좋구요. 다만, 방충망이나 창틀에 다른 구멍은 없는지 가끔 살펴봐야 합니다. 모기는 끈질깁니다. 흡혈 대상이 감지되면 끊임없이 기어다니며 틈새를 찾습니다. 사람이 찾지 못하는 작은 구멍도 모기는 찾아내곤 합니다.
 
■ 모기장이 최고
모기장 만큼 확실한 안전지대는 없습니다. 아기나 알레르기성 질환을 앓고 있는 유아 또는 어린이의 경우 모기에 물리면 과민반응을 일으킬 수 있으므로 모기장 안에서 재우는 것이 좋습니다.
 
■ 고층아파트 안심 금물
모기도 높이 날 수 있습니다. 여름철 지열이 높아지면서 생기는 상승기류나 바람을 타고 모기가 높이 올라가는 경우가 많습니다. 물론 엘리베이터를 타고 올라가는 경우도 적지 않구요.
 
■ 배수구가 수상하다
모기는 배수구를 통해 기어올라옵니다. 망사나 거즈처럼 모기가 빠져나오지 못하는 천으로 배수구를 감싸 놓는 게 좋습니다. 비닐에 물을 담아 배수구 위에 놓아두면 물 샐 틈조차 없앨 수 있습니다.
 
■ 모기 속이기
모기를 잡자니 찾을 수가 없고, 모기향이나 스프레이를 뿌리기는 싫은 사람들은 일시적으로 모기와 동거를 할 수밖에 없습니다. 그럴 때 모기를 속이는 방법이 있습니다. 온 가족이 거실에 모여 다과를 먹거나 텔레비전을 보세요. 이때 모기는 사람을 찾아 거실로 모두 모여들게 됩니다. 한동안 거실에 있다 가족들이 한꺼번에 모두 자기 방으로 들어가 문을 꼭 닫고 자면 됩니다. 모기는 사람 쫓다 방문만 쳐다보는 꼴이 된다고 볼 수 있죠.
 
■ 어둑해지면 외출 자제
점심을 즐기는 모기도 있지만 대부분의 모기는 만찬을 좋아합니다. 모기의 ‘식사시간’은 빛의 밝기에 따라 결정되는데 여름철의 경우 조도가 50룩스 이하로 떨어지기 시작할 때인 저녁 7시부터 시작됩니다. 따라서 저녁 시간에는 가급적 바깥 활동을 삼가는 게 좋습니다.
 
■ 몸을 청결히 하자
모기는 숨을 쉴 때 내뿜는 이산화탄소와 대사과정에서 나오는 젖산, 아미노산 등을 통해 ‘먹이’의 위치를 파악합니다. 숨을 쉬지 않을 수는 없지만 샤워나 손발 세수 등을 통해 땀을 씻어내면 모기에 덜 물립니다. 모기는 화학물질에 민감하게 반응하기 때문에 샤워 뒤 로션이나 향수를 바르는 것은 좋지 않습니다.
 
■ 옷은 밝은 색으로
모기는 색을 구별하지 못합니다. 다만, 보호색을 찾아가는 본능 때문에 검은색이나 군청색 같은 어두운 색을 좋아합니다. 그러므로 나들이할 때는 밝은 색 옷을 입는 게 좋습니다. 옷과 피부 사이에 공간을 확보할 수 있는 품이 넓은 옷이나 긴 소매 옷, 토시, 장화, 모자, 망사두건 등을 착용하면 모기에 물릴 가능성을 낮출 수 있습니다.
 
■ 모기 퇴치제 어떨까
에어로졸 제제, 모기향, 전자매트 제제, 액체 전자모기향 등을 쓰면 집 안에 들어온 모기를 쉽게 잡을 수 있습니다. 외출 때는 살충력은 없지만 모기가 싫어하는 화학물질로 만든 기피제를 몸이나 옷에 바르면 모기를 쫓는 데 도움이 됩니다. 종류에 따라 다르지만 기피제의 경우 3~4 시간 정도는 효과가 확실하고 6~8시간까지도 어느 정도 효과를 볼 수 있습니다.
 
■ 모기에 물렸을 땐
모기에 물렸을 때 가려운 것은 모기가 피를 빨 때 분비하는 침 때문입니다. 모기 침에는 피를 빨 때 들키지 않도록 하는 마취 성분과 혈액 응고를 방지하는 성분이 있어 물린 뒤 조금 지나면 알레르기 반응이 일어나면서 가렵게 됩니다. 모기에 물렸을 때 침을 바르면 덜 가렵긴 하지만 침 속에 있는 균에 의해 상처 부위의 2차 감염 가능성이 있으므로 좋지 않습니다. 물로 깨끗이 씻는 게 좋습니다.
 
■ 모기 알레르기
모기에 물린 자리가 크게 붓거나 온몸에 두드러기가 나고 구토에 호흡곤란까지 일으키는 경우가 아주 가끔 있습니다. 아토피, 천식, 비염 등 알레르기 증상이 있는 어린이 가운데 그런 증상이 나타나는 경우가 있는데 이는 과민반응의 일종입니다. 저절로 가라앉는 경우가 많지만 증상이 심할 경우 병원을 찾아 치료를 받아야 합니다.

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