과학기술
많은 인구가 모여 있는 북반구에 겨울이 다가오면서 코로나19 환자도 급증하기 시작했다. 그러나 계절 변화가 코로나19 확산에 어떤 영향을 미치고 있는지 그 인과관계를 말해주는 연구 결과가 발표되지 않고 있었다.
이런 상황에서 미국 유타 대학 연구진이 온도와 습도가 코로나19 바이러스 유사 입자 구조에 어떤 영향을 미치고 있는지 테스트한 후 그 연구 결과를 발표했다. 특히 온도가 올라가면 바이러스 구조가 무너뜨린다는 내용이다.
과학자들이 최근 날씨와 코로나19 감염 간의 상관관계를 밝혀내고 있다. 온도가 내려갈수록 감염 능력이 증가한다는 내용이다. 사진은 인간 세포에서 발현하는 코로나19 바이러스(노랑) ⓒWikipedia
바이러스 모형 입자로 온도‧습도 반응 분석
이 같은 연구 결과는 겨울이 되면 코로나19 바이러스의 표면 입자가 더 강력해져 전염력이 더 늘어날 수 있다는 것을 말해주는 것이다.
유타대 연구 결과는 바이러스의 전염력을 분석한 최초의 연구다. 특히 겨울이 접어들면서 세계적으로 3차 대감염이 어떻게 발생하고 있는지 그 원인을 가늠해볼 수 있는 연구 결과로 큰 주목을 받고 있다.
유타대 연구진은 코로나19 바이러스와 동일한 지질로 구성된 세 가지 유형의 단백질로 코로나19 바이러스 표면 입자를 만들었다.
그리고 원자력현미경 등 첨단 장비를 통원해 ‘온도와 습도 변화에 따라’ 이들 입자들이 어떻게 변화하고 있는지 정밀 분석을 시도했다. 그리고 이들 바이러스(입자) 표면이 온도와 습도에 매우 민감하게 반응하고 있다는 사실을 확인했다.
특히 건조한 상태에서 열을 가했을 때 약간의 온도 상승에도 불구하고 입자 표면이 와해되는 매우 약한 모습을 보이고 있었다. 또한 온도가 내려갈수록 표면 구조가 강력해져 숙주인 인체 세포로의 이동을 활성화하고 있는 것으로 나타났다.
논문은 14일 국제 학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 지에 게재됐다. 미 국립의학도서관(National Library of Medicine) 사이트도 이 논문을 게재했는데 제목은 ‘Structural stability of SARS-CoV-2 virus like particles degrades with temperature’이다.
온도로 바이러스 이동 상황 파악할 수 있어
일반적으로 코로나19 바이러스는 재채기나 기침 등 숨을 급히 내쉬는 과정에서 전염된다고 알려져 있다.
호흡기관 속에 있는 작은 미립자 에어로졸을 방출하기 때문이다.
이 점액질 방울은 여러 경로를 통해 다른 사람의 피부에 도달한 후 빠르게 건조되면서 또 다른 숙주인 인체 세포에 침투하게 된다. 연구진은 이 과정에서 바이러스가 온도와 습도 변화에 따라 어떤 모습을 보이는지 알아내기 위해 코로나19 바이러스와 유사한 입자를 만들었다.
그리고 액체와 고체 두 가지 조건 하에서 이들 입자들을 다양한 온도에 노출시켰다. 그리고 액체보다 건조한 상태에서 더 강한 모습을 보인다는 사실을 확인했다.
이는 바이러스(입자)가 공기 중에 에어로졸 상태로 떠다니고 있을 때 습도가 문제가 될 수 있음을 시사하고 있다. 건조한 상태가 전염력을 더 높이는 원인이 될 수 있다는 것을 말해주는 것이다.
또 30분 동안 33.9℃의 온도를 유지한 결과 외부 구조가 약화됐지만 액체로 보호된 입자보다 건조한 입자에서 더 강한 모습을 보였다. 반면 21.7℃로 온도를 내렸을 때 습도에 관계없이 표면이 거의 손상되지 않았다.
이는 추운 날씨, 혹은 서늘한 실내 온도 조건에서 이들 바이러스 입자가 더 활성화될 수 있음을 시사하고 있다. 이번 실험 결과를 받아들인다면 최근 지구 북반구를 중심으로 코로나19가 크게 확산되고 있는 원인을 짐작할 수 있다.
논문은 이번 연구 결과를 통해 특히 온도 변화가 바이러스에 민감한 영향을 미치고 있으며, 특히 겨울이 되면 온도가 내려가 이번처럼 코로나19 감염이 재확산 될 수 있다는 가능성을 말해주고 있다고 설명하고 있다.
마이클 버시닌 교수는 “많은 과학자들이 백신, 치료제 개발에 주력하고 있지만 바이러스의 전염 경로에 대해서는 미처 신경을 기울이지 못하고 있다.”고 말했다.
버시닌 교수는 “세계적으로 방역망을 강화하기 위해 코로나19 바이러스가 온도, 습도 변화에 따라 어떻게 움직이고 있는지 이해하는 것이 매우 중요하며, 이를 통해 재감염과 같은 심각한 사례를 방지할 수 있다.”고 말했다.
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- 이강봉 객원기자
- aacc409@hanmail.net
- 저작권자 2020.12.22 ⓒ ScienceTimes
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