[정면승부] 우편으로 보내는 생쥐 정자, 과학자들에게 중요한 기술인 이유는?

[YTN 라디오 이동형의 뉴스 정면승부]

■ 방송 : FM 94.5 (17:30~19:30)

■ 방송일 : 2021년 9월 3일 (금요일)

■ 대담 : 궤도 과학커뮤니케이터

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

[정면승부] 우편으로 보내는 생쥐 정자, 과학자들에게 중요한 기술인 이유는?

◇ 이동형 앵커(이하 이동형)> 기분 좋은 금요일 퇴근길에 만나는 사이언스, <퇴근길 과학 궴성> 과학커뮤니케이터 궤도 나오셨습니다. 안녕하세요.

◆ 궤도 과학커뮤니케이터(이하 궤도)> 네, 안녕하세요. 과학커뮤니케이터 궤도입니다.

◇ 이동형> 오늘 날씨가 굉장히 좋았는데 가을 느낌이 들었습니다.

◆ 궤도> 네 덥더라고요. 좀.

◇ 이동형> 코로나 때문에 밖에 나가는 게 쉽지 않으니까. 날씨가 좋음에도 불구하고. 혹시 집에서 볼 만한 과학 관련 영화나 콘텐츠 그런 게 있나요?

◆ 궤도> 너무 많죠.

◇ 이동형> 그래요? 어떤 것이 있을까요?

◆ 궤도> 재미있는 거 많은데, 고전 아니면 최신작. 어떤 거 좋으세요?

◇ 이동형> 최신으로 이야기를 해주세요.

◆ 궤도> ‘보이저스’라는 영화. ‘보이저스’ 라는 영화 괜찮은데. 이게 아주 먼 길로 떠나는 이야기입니다.

◇ 이동형> ‘보이저’ 이야기인가요?

◆ 궤도> 저도 ‘보이저’ 이야기인 줄 알았는데, 보이저 호랑은 관련이 없더라고요. 근데 약간 그 폐쇄된 상황을 만들려고 했는데, 이걸 우주로 보내버리니까 밀폐된 환경에서 벌어진 일들이 이제 그 영화상에서 전개가 되죠. 여러 가지 다툼도 있고, 약간 15소년 표류기 같은 느낌?

◇ 이동형> 그래요? 하나 더 해주세요.

◆ 궤도> 하나 더. 고전으로 이럴 때 한 번 ‘인터스텔라’ 다시 보시면 어떠십니까?

◇ 이동형> 인터스텔라?

◆ 궤도> 네, 너무 명작입니다. 보셨어요, 인터스텔라?

◇ 이동형> 봤는데, 전 별로 재미가 없더라고요.

◆ 궤도> 어떤 부분이 없이 재미없었어요?

◇ 이동형> 잘 기억도 안 나요.

◆ 궤도> 이거는 어떻게 제가 진단을 내릴 수가 없어요. 저 같은 경우는 이 킬링 포인트가 너무 많아가지고 어떤 부분이 좋았느냐를 사실 쉽게 말하기 쉽지 않습니다. 저는 개인적으로 가장 섹시했던 부분이 여기서 ‘가르강튀아’라는 블랙홀이 나와요. 근데 약간 동그란 반짝이는 것 주위로 이렇게 밝은 빛이 원반처럼 나오는 거 기억나세요? 이게 ‘가르강튀아’ 블랙홀인데. 거기에 있는 조그마한 점 같은 게 블랙홀인가, 사람들이 생각을 했는데. 실제로 빛나는 부분이에요. 근데 이거를 중형 렌즈 때문에 뒤에서 빛이 넘어오고 강착 원반에서 나오는 그 빛을 표현을 한 건데. 이게 너무 멋있고, 이 장면을 통해서 키스톤 박사님이 논문을 두 편을 씁니다. 근데 그렇게 한 3, 4년을 그렇게 연구해서 논문을 썼는데. 영화상에서 몇 초 나오고 끝나거든요. 너무 섹시한 거야. 말을 많이 하지 않고 딱 보여주고 끝내는 거죠. 멋지지 않습니까?

◇ 이동형> 별로 흥미가 없어요. 알겠습니다. 그래서 ‘보이저스’하고 ‘인터스텔라’. 주말에 혹시라도 관심 있는 분들은 다시 한 번 봐보시길 바라고. 오늘 과학 이야기는 어떤 겁니까?

◆ 궤도> 우편으로, 이제는 우편으로 보내는 생쥐의 정자에 대한 이야기를 먼저 시작해보면 어떨까.

◇ 이동형> 우편으로 보낸다?

◆ 궤도> 저희 과학자들이 실험용으로 생쥐 수컷의 정자를 많이 사용합니다. 근데 과거에는 이 정자나 수정란을 옮기려면 이제 영하 196도의 액체 질소로 급속 냉동을 시킨 다음에, 특수한 용기에 담아 사람이 직접 가지고 이동을 했습니다. 그래서 이게 해외로 배송할 때도 특수한 용기를 씁니다. 급속 냉동 시료에 담아가지고 이 전문 배송 업체를 통해 보냅니다. 왜냐하면 그만큼 이제 번거롭고, 공이 많이 들어가는 작업이라는 것이죠, 보내는 것 자체가. 그런데 2013년에 쥐의 정자를 국제우주정거장에 보내야 돼 가지고 이때는 수분까지 모두 제거해서 동결 건조 정자 시료를 만들었어요. 그리고 이제 6년이 지난 후 다시 실험쥐에서 168마리의 새끼가 건강하게 출산합니다. 이거 어디서 들어본 것 같지 않습니까?

◇ 이동형> 여기 시간에 한 것 같은데.

◆ 궤도> 그렇죠. 기억을 하시는 거예요. ‘인터스텔라’는 기억 못하시지만 저랑 한 이야기를 기억하시는 겁니다. 이게 바로 몇 주 전에 했던 내용이거든요. 방사선에 노출시켰을 때, 이게 건강한가, 아닌가를 보는 실험이었는데. 이때 이 발사 진동 때문에 캡슐이 깨지지 않도록 완충 효과를 어떻게 해야 할까. 과학자들이 고민을 많이 했고. 일단은 캡슐 크기 자체가 너무 작다 보니까 완충하는 게 너무 어려운 거예요. 그래서 연구자들이 고민을 했습니다. 캡슐 말고 다른 것이 없을까, 하다가 종이에 붙이면 어떨까, 라는 아이디어를 떠올렸어요. 그래서 보통은 뭔가 소중한 거는 캡슐 같은 데 잘 완충시켜서 올렸었는데. 한 과학자가 종이 위에다가 동결 건조 정자를 딱 올리는 다음에 물 한 방울 떨어뜨립니다. 그 다음에 잘 말려. 그 다음에 공기가 통하지 않도록 밀폐를 시키고. 이렇게 만들어진 종이 정답 수집 본이 있어요. 일종의 정자 책이죠. 이 책 한 권에 쥐 정자 수천 개가 담겼는데. 이걸로 이제 올리면 좋겠다, 라는 생각이 나온 겁니다. 나중에는 좀 더 발전을 해서 정자 종이를 연하장에 붙여서 우편으로도 발송하기도 했다. 이 말은 뭐냐면 캡슐로 막 밀봉하고 액체질소 쓰고 막 이랬던 거를 그냥 우편으로 보내게 된 겁니다.

◇ 이동형> 우선 정자를 동결, 건조. 다시 어떻게 살려요?

◆ 궤도> 다시 동결, 건조된 걸 살리는 건, 다시 건조된 거의 수분을 보충하고, 녹이고.

◇ 이동형> 그럼 살아나요?

◆ 궤도> 네 그렇죠. 그러니까 실험을 했다니까. 너무 건강하게 태어났어.

◇ 이동형> 사람도 가능할까요?

◆ 궤도> 사람도 가능하지 않을까 생각합니다. 그런데 사람을 그렇게 했다가 아이를 태어나게 만드는 건 좀 윤리적인 문제가 있기 때문에.

◇ 이동형> 아니 그냥 정자 자체만으로, 동결 건조를 했다가 다시 풀면 다시 활발히 활동한다?

◆ 궤도> 그렇죠, 그렇게 봐야죠.

◇ 이동형> 그 다음에 이게 캡슐을 하면 깨질 것 같으니까 종이에 붙였는데 되더라.

◆ 궤도> 그러니까 이것이 굉장한 발상의 전환인 게, 그런 우스갯소리 있어요. 미국에서 나사가 몇 억을 들여 가지고 우주에서 쓸 수 있는 볼펜을 만들었다고 해요. 왜냐하면 우주의 중력이 굉장히 저중력 상태라서. 볼펜이 나오는 이유가 그리고 잉크가 중력 때문에 내려오는 거거든요. 그런데 저중력 상태에서는 잉크가 안 내려올 거 아니에요? 그래서 이거를 보완하기 위해서 열심히 저중력 상태 사용 가능한 펜을 만듭니다. 그런데 러시아는 연필을 써, 그냥. 굉장한 발상의 전환이죠. 그러니까 캡슐을 어떻게 할까 고민하다가 그냥 종이에 붙여볼까? 그런데 되는 거예요. 그래서 이걸 했더니 상온에서도 3일을 버티고 영하 30도에서 보관을 하면 3개월 보관 가능했다. 그래서 이게 지난 5일에 국제학술지에 나왔고, 사실 정말 별거 아닌 것 같은데 굉장히 대단한 일이다. 이 연구자들한테는 이 정자가 아주 간소화돼서 아주 저렴한 비용으로 갈 수 있다, 라는 건 큰 변화죠.

◇ 이동형> 아니 그러면 정자 말고 지금 코로나 백신 같은 거 영화 굉장히 낮은 온도에서 이동해야 되고 그렇잖아요. 그것도 종이 할 수 없어요, 그러면?

◆ 궤도> 그거는 또 아마 간단한 일은 아닐 것 같아요. 백신마다 또 원리가 다 다르고. 살아있는 생 바이러스를 이용하는 것도 있고, 또 이게 여러 가지 또 고려할 요소가 많이 있을 겁니다. 만약에 이게 가능했다면 또 시험을 해보지 않았을까. 그런데 아마 쉽지는 않을 것 같아요. 정자가 훨씬 단순한 구조이기 때문에.

◇ 이동형> 그러면 지금 이야기하는 그런 기술로 현실에는 어떻게 활용할 수 있을까요?

◆ 궤도> 현실에는 어떻게 활용한다는 건 어떤 의미실까요?

◇ 이동형> 그 기술을 이제 막.

◆ 궤도> 이게 지금 현실입니다. 정자를 보내는 기술이 이렇게 정자를 보내는 기술로 이용되는 거죠.

◇ 이동형> 그러니까 그게 우리 실생활에서는 별 잘 안 사용되니까, 그런 기술이 실생활에 활용할 수 없을까 이렇게?

◆ 궤도> 실생활에서? 좀 더 심각한 고민이 필요하지 않을까. 왜냐하면 이게 과학자들한테는 쥐의 정자가 굉장히 중요한데.

◇ 이동형> 일반인한테는 안 중요하잖아요?

◆ 궤도> 예를 들어서 작가님한테 제가 쥐의 정자를 보내드리면.

◇ 이동형> 필요 없습니다.

◆ 궤도> 그렇죠? 바로 휴지통 아닙니까. 이거는 사실 괴리가 있죠. 괴리가 있기 때문에. 일상적인 걸로 준비하겠습니다, 앞으로.

◇ 이동형> 알겠습니다. 어쨌든 과학자들에게는 굉장히 획기적으로 유용한 것이다. 하나 더 합시다.

◆ 궤도> 인공지능으로 단백질 구조를 분석한다, 라는 게 하나 있고요. 그 다음에 태양 표면이 서서히 소용돌이치며 움직이는 이유.

◇ 이동형> 태양 갑시다. 태양.

◆ 궤도> 알겠습니다. 태양 같은 경우에 정말 비밀이 많은 천체입니다. 태양이 혹시 무엇으로 되어 있는지 아세요?

◇ 이동형> 태양요?

◆ 궤도> ‘플’로 시작합니다, ‘플’. 네 글자. 플라스틱하고 비슷한데, 플라즈마 혹시 들어보셨어요?

◇ 이동형> 들어는 봤죠.

◆ 궤도> 그렇죠. 플라즈마가 뭔지 혹시 정확하게는 좀 헷갈리시죠? 고체 아시죠, 고체? 고체, 액체, 기체가 있습니다. 예를 들어 고체라는 거는 얘네들이 수업시간이야. 애들이 교실에 딱 자기 자리에 앉아 있는 겁니다. 움직이면 안 돼요. 액체는 이제 쉬는 시간입니다. 애들이 막 돌아다녀. 그리고 흘러 다니고 막 이러죠. 기체는 얘네들이 이제 난리가 났어요. 환락의 도가니에요. 그래서 막 날아다녀요. 이 기체. 그런데 여기서 얘네들한테 훨씬 더 많은 에너지를 주면은 이제 얘네가 더 윗 단계로 올라가면 그게 풀라즈마죠. 그래서 태양은 플라즈마로 되어 있거든요. 근데 얘가 일단 질량이 굉장히 크기 때문에. 이 질량 때문에 생기는 중력으로 점점 수축하다 보니까 굉장한 열과 빛이 나요. 우리가 만 원 지하철, 출퇴근 시간에 지하철 타면 굉장히 많은 사람이 들어가면 어떻습니까? 싸움이 나죠. 굉장히 많은 열이 나지 않습니까? 그런데 이제 그렇게 막 뭉치다 보면 열과 빛이 나는데. 근데 이걸로는 태양에 이렇게 긴 수명을 설명하기 힘듭니다. 태양의 수명이 지금 한 50억 살 됐는데. 사실 이걸로 한 수천 년밖에 못하거든요. 근데 이게 왜 이렇게 수명이 긴가. 빛을 이렇게 오래 내나 했더니. 아마 핵융합 반응이 일어날 것이다, 라는 걸 과학자가 알아냈어요. 그래서 이제 수소가 초고온에서 원자핵이랑 전자로 분리가 되고, 이제 원자핵계의 융합을 하는 거죠. 그때 엄청난 에너지가 발생하는 거예요, 그렇죠? 그렇습니다. 그런데 태양 표면에 파도처럼 소형돌이가 치는 게 관측이 됐어요. 이게 아마 내부 자기장 때문인가, 이런 예측이 나왔는데. 여기에 이제 지난 7월에 첫 문왕이 천체 물리학 저널에 좋은 논문이 하나 올라왔습니다. 독일 연구진이 나사의 태양활동 관측 위성이라는 게 있어요. SDO(Service Data Objects)라고 있는데, 이게 좀 헷갈리면 용어가 좀 헷갈릴 수 있는데. SDO라고 있습니다. 그런데 이게 수집한 데이터를 분석을 해서 컴퓨터로 모델링을 했더니 이 플라즈마에 대한 새로운 사실이 밝혀졌다. 그래서 일단 플라즈마 이동 속도가 시속 5km 정도로, 인간이 걷는 속도랑 비슷해요. 인간이 한 시속 4km 정도라고 보니까. 근데 태양의 적도 부근 플라즈마는 25일마다 한 바퀴를 돌고 극지방 플라즈마는 34일마다 한 바퀴를 도는 거야. 그러다 보니까 지역마다 회전 속도가 차이가 있어서, 표면에 플라즈마 소용돌이가 챙겨가는 게 아닌가, 이런 게 밝혀진 거죠. 흥미롭지 않습니까?

◇ 이동형> 흥미롭지는 않은 거 같은데.

◆ 궤도> 아니 말씀을 안 하셔도 흥미롭지 않아 보여요. 소용돌이가 생기는 원인은 아세요, 혹시? 소용돌이가 생기는 원인. 태양 말고 무관하게.

◇ 이동형> 몰라요.

◆ 궤도> 이것도 또 되게 재미있어요. 이것도 굉장히 미스터리한 겁니다. 이게 물방울을 물이 담긴 수조에 딱 떨어뜨리면. 이게 딱 떨어지면서 이 가장자리로 소용돌이가 생기거든요. 근데 이게 왜 생기는지 아무도 몰랐어. 근데 이거를 2015년에 국내 연구진이 밝혀냅니다. 초고속 엑스선 현미경을 활용을 했더니, 물방울이 액체 표면에 떨어지는 순간을 100만 분의 1초 단위로 분석을 할 수 있었어요. 아주 초고속으로. 그랬더니 떨어진 물방울에 벽면을 타고 물이 올라가는 과정에서 매질에서 전달된 에너지가 퍼져가면서. 근데 얘가 둘 사이에 소용돌이를 발생시키는 거야. 이것도 너무 신기한 거였는데, 이거를 우리 국내 연구진이 발표를 했고. 이번에는 이제 플라즈마 파동이 생겨난 이유를 확인한 거죠.

◇ 이동형> 그래요, 알겠습니다.

◆ 궤도> 네 과학은 이렇게 재밌습니다.

◇ 이동형> 지금 우리 댓글에도 이동형 작가는 전형적인 문과 스타일이다. 이런 댓글이 많이 올라오네요.

◆ 궤도> 그러니까요.

◇ 이동형> 정확하네요.

◆ 궤도> 댓글이 좋네요. 댓글이 뭐 작가님 눈이 풀렸다. 네, 한 귀로 듣고 한 귀로 흘린다. 이런 거는 사실 굉장히 좋은 겁니다. 예전에 앤디 워홀이라는 예술가가 이런 말 했어요. ‘사람들이 당신에 대해서 어떻게 적는지 신경 쓰지 마라. 오직 얼마나 길게 적는지만 신경 써라.’ 지금 굉장히 많은 분들께서 길게 적어주고 계십니다. 네 감사합니다.

◇ 이동형> 그래요. 다음 주에 더 열심히 해 주시기 바랍니다. 오늘 <퇴근길 과학 궴성>은 여기까지지만 하죠. 과학 커뮤니케이터 궤도와 함께 했습니다. 수고했습니다.

◆ 궤도> 감사합니다.