[김송호의 과학단상]⑧ 코로나19 방지를 위한 바이러스에 대한 이해

현재 온 세계가 코로나19로 인해 고통을 받고 있다. 코로나19가 수많은 생명을 앗아가고 있을 뿐만 아니라, 경제에도 엄청난 타격을 주고 있다. 하지만 전염병이 인류를 괴롭힌 것은 인류의 역사와 함께 한다고 보고 있다.

 

다음 표에 인류를 위협했던 굵직한 전염병들을 요약해서 표시했는데, 사망자 수만 보더라도 당시의 인구수가 현재보다 현저히 적었다는 점을 감안하면 코로나19에 비교할 수 없는 정도의 큰 피해를 주었다는 것을 알 수 있다.
 

 

여기서 과거와 현재의 전염병의 차이를 여러 가지로 설명할 수 있지만, 그 중에서도 가장 큰 차이점은 과거 전염병이 세균에 의해 전파되었던 것에 반해, 현재의 전염병은 대부분 바이러스에 의해 전파되고 있다는 점이다.

 

현재 코로나19도 코로나 바이러스에 의해 전파되고 있는데, 코로나19의 영어 표기인 COVID-19는 'coronavirus disease 2019', 즉 ‘코로나라는 명칭의 바이러스에 의해 2019년 발생한 질병’을 줄여서 표현한 것이다.

그렇다면 왜 과거에는 세균에 의한 전염병이 유행했었는데, 이제는 바이러스에 의한 전염병이 대세를 이루고 있는가 하는 의문이 생길 수 있다. 이는 결국 세균과 바이러스의 차이에 대해 이해를 하면 현재 또는 미래의 전염병을 막을 수 있는 방법을 찾을 수 있다는 의미가 되기도 한다. 

 

세균과 바이러스에 대해 과학적으로 자세히 설명하려면 내용도 어렵거니와 긴 지면이 필요하기 때문에 여기서는 전염병 예방에 필요한 정도만 간단히 설명하기로 하겠다.
 

▲ 코로나 바이러스 설명. [출처= 세계보건기구(WHO) 유튜브 캡처]

 

세균과 바이러스는 사람의 눈으로 볼 수 없다는 점에서는 동일하지만, 바이러스가 세균에 비해 1000분의 1정도로 작다는 점에서는 차이가 난다. 또 세균과 바이러스는 숙주에 기생해서 살아간다는 점은 동일하지만, 세균과 달리 바이러스는 독립적으로 생존할 수 없고, 숙주에 기생해야만 생존할 수 있다는 차이점이 있다. 

 

이는 세균이 장기간 생존할 수 있는 가능성이 높은 데 반해, 바이러스는 숙주가 없으면 바로 사멸하게 된다는 특성으로 연결된다. 코로나19가 기침이나 말을 할 때 내뿜는 비말을 통해서는 전염이 되지만, 공기 중에서는 그리 오래 생존하지 못하는 이유이기도 하다.

바이러스는 독자적으로 생존할 수 없기 때문에, 자신에 맞는 숙주의 세포 부위에 침투해서 자리를 잡고, 그 세포 속으로 자신들의 유전물질을 집어넣어 복제를 시작한다. 어떤 바이러스는 피부 세포를, 어떤 바이러스는 폐 세포를 좋아하는데, 코로나19 바이러스는 눈, 코, 입의 점막 세포를 좋아한다. 

 

코로나19 예방을 위해 마스크를 착용하는 이유도 코로나19 바이러스의 감염 통로인 코와 입을 차단하기 위해서다. 마스크를 착용할 경우에 눈은 보호할 수 없다는 문제가 생기는데, 안경이나 페이스쉴드를 착용하여 눈까지 보호하면 코로나19 바이러스 차단 효과를 더 높일 수 있다.

바이러스는 숙주가 다르면 세포에 침투하여 자리를 잡을 수 없기 때문에 살아남지 못하는 특성을 가지고 있으며, 이를 ‘종간 장벽’이라고 한다. 동물에 서식하던 코로나19 바이러스는 ‘종간 장벽’ 때문에 인간에게 전이되지 않는 것이 당연하지만, 재조합과 변형을 일으켜 인간에게 ‘스필오버’된 것이다.

‘종간 장벽’은 종의 차이가 클수록 커지는 특성이 있다. 이런 특성 때문에 주목받는 동물이 박쥐다. 

 

박쥐에 기생하고 있는 바이러스가 유독 인간에게 많이 전염되는 이유는 박쥐가 인간과 같은 포유류이고, 날아다닐 수 있어서 이동이 자유롭기 때문으로 추정하고 있다. 예를 들어 사스 바이러스는 관박쥐, 에볼라바이러스는 과일박쥐, 니파바이러스는 동남아시아의 큰과일박쥐를 통해 인간에게 전염된 것으로 판명되고 있다.

특히 과일박쥐가 바이러스의 진원지가 되고 있는 이유는 벌목 등으로 서식지의 과일이 없어져서 과일을 따먹기 위해 과수원 근처에 서식하게 되면서, 돼지 등 가축에게 바이러스를 전파한 게 아닌가 하는 추측을 하고 있다.

 

바이러스는 식물, 동물, 심지어 세균에까지 침투해 기생하며 번식하지만, 너무 미세하여 식별이 어렵고, 소독약이나 열, 항생물질에 대한 저항력도 세균보다 강해 갈수록 인류에게 큰 위협이 될 것이다. 더욱이 바이러스는 세균보다 훨씬 더 쉽게 변이를 하기 때문에 백신 개발이 어렵고, 백신이 개발되더라도 유효기간이 그리 길지 않다는 점에서 인류를 지속적으로 괴롭힐 가능성이 크다.

이런 바이러스의 특성 때문에 전문가들은 치료보다 예방에서 그 대안을 찾아야 한다고 조언한다. 야생 동물 서식지를 보호하여 ‘스필오버’를 차단하고, 개인 면역력 강화로 바이러스의 침투를 아예 차단하는 일이 지금 우리가 바이러스를 이길 수 있는 유일한 방법이다.

[김송호 과학칼럼니스트]

■ 칼럼니스트 소개= 서울대학교 공대를 졸업하고 미국 퍼듀(Purdue)대학교에서 공학박사 학위를 받았다. 현재 한국공학한림원 회원, 한국공학교육인증원 감사, 한국산업카운슬러협회의 산업카운슬러로 활동 중이다. 과학 기술의 대중화에도 관심이 많아 5000여 명에게 다양한 주제의 글을 써서 매주 뉴스레터를 보내고 있고 약 20권에 이르는 다양한 분야의 책을 저술하였다. 주요 저서로는 ‘인공지능AI 공존 패러다임’, ‘신의 존재를 과학으로 입증하다’, ‘행복하게 나이 들기’, ‘당신의 미래에 취업하라’, ‘신재생 에너지 기술 및 시장 분석’ 등이 있다.

 

[메가경제 게재 칼럼 2021년 3월 16일]