바람은 사랑을, 아니 ‘병원균’을 싣고… [사이언스 브런치]

병원성 미생물, 바람타고 2000㎞ 이동 확인

병원성을 띤 세균과 곰팡이 등이 대기의 이동을 따라 먼 거리까지 이동할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 미국 과학진흥회(AAAS) 제공

코로나19가 한창 유행하던 몇 년 전, 코로나19 바이러스가 여름철 실내 에어컨 바람을 타고 확산할 수 있다는 연구들이 있었다. 이 때문에 실내에서도 마스크 착용은 필수였다. 그런데, 지구 전체를 거대한 닫힌계(Closed system)라고 볼 때, 지구를 둘러싼 대기들이 움직이면서 병원균을 포함한 각종 미생물이 이동할 수 있다는 사실이 확인됐다.

스페인 카탈루냐 고등연구소(ICREA), 바르셀로나 국제 보건연구소, 바르셀로나대 의대 부속병원, 카를로스 3세 보건연구소, 카탈루냐 공과대, 일본 가나자와대 대기·환경연구부, 국립 환경연구소 공동 연구팀은 병원균과 곰팡이를 포함한 다양한 미생물이 대기 흐름을 타고 먼 거리까지 움직인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 17일 자에 실렸다.

병원체가 공기 중에는 존재할 수 있지만, 매우 높은 고도에서도 생존할 수 있는지, 그리고 이동이 가능한지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 고(高)고도에서 미생물 다양성을 확인하는 실험을 계획했다.

연구팀은 일본 도쿄 조후비행장에서 출발해 1000~3000m 상공에서 10회에 걸쳐 공기 조사를 했다. 연구팀은 중국 본토에서 상승한 공기가 도쿄까지 이동할 수 있는 겨울에 실험했고, 에어로졸 표본 22개를 채취해 화학적, 생물학적 조성을 분석했다.

연구팀은 DNA 염기서열 분석을 통해 266종 이상의 곰팡이와 305종의 세균을 확인했다. 이 중 일부는 대장균을 비롯해 여러 종류의 포도상구균 같은 세균, 질병을 유발하는 칸디다, 클라도스포리움 등 곰팡이처럼 병원성을 띠고 있는 것들로 밝혀졌다.

연구팀은 표본들을 실험실에서 배양한 결과, 높은 고도에서도 생존이 충분히 가능할 뿐만 아니라 일반적으로 사용되는 항생제에 내성을 보이기는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 고고도에서 채취한 표본에는 비료와 농약에서 일반적으로 사용되는 황산아연, 칼륨 같은 특정 원소들과 연관된 것으로 나타났다. 이들 원소의 지문을 추적한 결과 중국의 북동 지역 농경지의 것과 일치한 것으로 조사됐다.

또 연구팀은 지상에서 수집한 표본과 비행기에서 수집한 표본의 미생물 종류와 크기가 거의 일치한다고 밝혔다. 이는 연구팀이 컴퓨터 가상 실험을 통해 살펴본 입자 이동 모델과 같았다. 즉 중국에서 출발한 입자가 약 2000㎞ 떨어진 일본까지 그대로 이동할 수 있다는 설명이다.

연구를 이끈 자비에르 로도 ICREA 교수(대기과학)는 “이번 연구 결과는 다양한 미생물과 병원체가 지구 대기 순환을 통해 먼 거리까지 이동할 수 있음을 보여준다”라며 “지상 환경에서 번식하는 병원체가 인간의 건강에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 이해를 높일 것”이라고 말했다.

유용하 과학전문기자