2020년 강연모음

200731 제187차_ 건강을 지탱하는 두가지 비밀- 미생물과 근육 (김창진 박사, 한국생명공학 연구원)

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On/Off-mix Webinar에 대한 최적 환경을 찾지 못하는 것은 순전히 준비하는 간사의 책임입니다. 오늘이 벌써 네 번째임에도 불구하고, 오늘은 빌려 온 맥북에서 슬립시켜놓았던 window를 찾지 못하는 것에서부터 꼬이기 시작했습니다. 뿐만 아니라 맥북의 스피커 볼륨 조절법을 몰라 시간을 허비 하느라 우왕좌왕 하면서, 엉뚱한 자료를 화면공유를 하는 실수를 하며 또다시 매끄럽지 못한 출발을 보여드리고 말았습니다. 지난 시간에 우려했던 무선 마이크는 성능이 아주 좋은 것으로 판정이 났습니다. 믿고 사용하셔도 될 것 같습니다. 문제는 무선 마이크를 사용해서 컴퓨터를 멀리 떼 놓으면 컴퓨터의 내장 스피커가 연사님과 멀어져서 청충들의 질문을 들을 수 없는 문제가 노출되었습니다. 이 문제를 해결하기 위하여 블루투스 스피커를 연결하려고 시도하니 실내의 수많은 스마트폰의 블루투스 때문에 연사님 컴퓨터와 연결이 쉽지가 않다는 사실을 발견합니다. 이 문제만 잡히면, On/Off-mix 웨비나를 위한 왠만한 현장의 문제는 잡을 수 있을 것 같습니다. 제일 바라고 싶은 것은 모든 참여하는 단말의 마이크가 자동으로 닫혔다가 발화자를 순간적으로 포착하고 자동으로 마이크를 열었다 닫았다 하는 기능이 있으면 금상첨화가 아닐까 하는 생각을 해보게 됩니다. 여전히 Off-line의 하울링 현상을 잡지 못하고 있음을 녹화영상을 통해서 확인이 되고 있습니다.  이런 우여곡절에도 불구하고 다른 웨비나 현장을 가보면서 느끼는 것은 새통사의 On/Off-mix  웨비나가 상당한 경지에 올라 있다는 것을 확인할 수있다는 것입니다. ㅎㅎ Fact입니다. ^^* 


187차 모임은 미생물학자이시자 바이오소재 공학연구자이신 김창진 박사님(한국생명공학연구원)을 모시고, 코로나19 때문에 생활리듬이 흐트러진 가운데 쉽게 놓칠 수 있는 건강 문제에 대한 생각나누기를 하는 시간을 가졌습니다. 미생물학자의 미생물의 마이크로미터 크기의 세계를 살피는 셈세한 감각으로 보이지 않는 우리 몸의 실체적 관점에서 건강을 위한 판짜기에 대한 신선한 생각들과 다양한 상식을 나누는 시간을 가졌습니다. 새삼, 우리는 여전히 우리 몸에 대한 다양한 과학적 발견을 바탕으로 우리 몸을 생각하는 것이 아니라는 사실을 확인하게 됩니다. 실체에 대한 이해를 바탕으로 자연을 해석하는 과학자들 조차도 실체가 가지는 과학적 사실들을 일상에서는 외면해버리고 외부에 의존하는 모습을 발견하는 시간이기도 했습니다. 우리 스스로가 집단 속의 하나의 존재가 아니라 집단의 특징을 정의하는 개체라는 관점을 가지게 되는 순간 우리 모두가 모여 이루어진 사회의 문제가 전혀 다른 모습으로 다가올 수 있음을 확인하는 시간이기도 했습니다. 다시 한번 과학이 주는 힘을 느끼는 시간이었습니다.       


김창진 박사님께서는 직접 9종의 신종 미생물을 발견하신 신종 미생물 발견에 대한 세계 top-10 과학자이십니다. 그런 탁월함을 바탕으로 미생물 중에서 효소와 같은 특별한 기능을 가지는 기능성 미생물을 발견하여 이를 정밀화학 소재나 의약소재로 만들어, 미생물을 미생물을 기반으로 하는 새로운 가치를 생산하는 미생물의 산업화를 위하여 왕성한 활동을 하고 계십니다. 이 활동의 일환으로 UST(과학기술대학원대학교)에서 바이오소재 분야의 후학들을 양성하고 계시기도 하시고 한국과학기술한림원에서 농수산학 분야의 정회원으로 활동하고 계십니다. 특이한 점은 마이크로스케일의 셈세한 감각과 시선을 가지고 우리 몸의 기질과 체질에 대한 연구도 병행하고 계시기도 합니다. 우리 몸의 미시세계를 오랜시간 연구해 온 경험으로 한의학에서 제시하고 있는 체질론이 과학적으로 충분한 연구대상이 될 수 있다는 확신을 가지고 연구를 진행하고 계십니다. 기질은 체질로 인하여 나타나는 사람의 행동양태를 말하는 것이기 때문에, 체질이 과학적 사실로 밝혀질 수 있다면 기질 또한 충분한 인과관계를 가질 수 있다는 믿음을 가지고 한방과 양방을 통합의 가능성을 꾸준히 탐색하시며 연구영역에 대한 확장을 꾀하고 계시는 모습을 확인할 수 있습니다.            


1. 너 자신을 아느뇨? 


김창진 박사님의 첫 질문은 ’내 건강은 누가 책임지는가?‘이다. 정신이 번쩍드는 질문이다. 김 박사님의 질문과 함께, 제임스 글릭의 인포메이션에 소개된 생리학자 존스톤의 이야기가 떠 오른다. 1914년의 이야기다. 


”인간의 활동 대부분이 자연적 행위자들과 에너지가 가는 길이 아닌 다른 경로로 이 자연력과 에너지를 ‘유도’하는데 있다는 것을 알면서도, 우리가 아직 원시 유기체 혹은 고등 유기체의 몸에 있는 조직 요소들이 생리-화학적 과정을 유도할 힘을 가지고 있다고 생각하지 않는다는 것은 이상하지 않은가?“ 


우리는 우리 몸의 다양한 요소들을 특정한 방향으로 유도할 수 있는 존재임에도 불구하고 우리는 그런 생각들을 잘 하지 않는다는 이야기다. 100년전의 생리학자의 말씀이 또 김 박사님의 입을 통해서 다시 우리들에게 호통이 되어 나타나는 듯하다. 과학적 사실은 우리가 알고 있는 .... 감각으로 느끼는 것, 보고 싶은대로 본 것, 듣고 싶은 대로 듣는 것, 알고 싶은 대로 알고 있는 것 등등...많은 것들은 사실 실체적인 것과 전혀 다르다는 것을 말해주고 있다. 과학자들마저 과학적 사실을 사실로 받아 들여지지 않는다. 아니러니다. 


몇가지만 더 우리의 기억을 떠 올려보자. 우리가 음식을 먹고 소화하는 것이 사실 태양에너지를 받아들이는 과정에 지나지 않는다는 과학적 사실이 있다. 바로 세균과 식물과 동물이 공히 에너지를 만드는 ATP합성효소 제조과정 필요한 전자의 이동 메카니즘의 작동 시기키 위하여 광합성 작용이나 음식물을 섭취하고 소화 작용과 미토콘드리아가 작용이 있다는 것이라는 사실이다. 바로 콕스 모델 (Kok’s model)이다. 지금은 청정에너지 발전을 위한 메카니즘으로도 활용되고 있는 과학적 사실이다.


김 박사님의 또 하나를 짚어주신다. 인간의 몸(눈과 귀와 코를 제외하면)은 위상적으로 강장동물과 커피잔과 도우넛과 동일하다는 사실을 일깨워 주신다. 소화기관들이 사실은 우리 몸의 바깥 영역이다. 강장동물이 취하는 메카니즘에서 저작작용이 더해지고 음식물의 분해작용을 추가하고 출구를 만들어 충분히 영양분을 흡수하는 궁리를 보탠 것에 지나지 않는다. 콕스모델과 결합하면, 미토콘드리아에 전자와 산소만의 공급으로 사람은 생명을 유지하는데 필요한 에너지를 발전시킬 수 있다는 건조한 상상을 해볼 수 있다. 


이러한 건조한 상상을 하는 이유는 복잡해보이는 우리의 몸이지만, 1914년에 생리학자 존스톤이 말했던 것처럼, 우리 몸은 우리가 컨트롤 할 수 있다는 가장 기본적인 원리를 발라내고자 함이다. 김 박사님께서는 미생물을 다루는 섬세한 감각과 시선을 통해서, 우리 몸이 마치 미생물의 집이 아니냐는 가설을 세워본다고 하신다. 우리 몸의 수많은 광물들이 있음을 발견한 광물학자들은 우리 몸의 주인이 광물일 수 있다는 말씀들을 하시는 모습과 닮은 꼴이다. <특이점이 온다>를 쓴 커즈와일은 <정보>가 우리 몸을 빌어 사용하다가 요즘에는 인터넷으로 클라우드로 옮겨가고 있다는 과감한 가설을 제시하기도 한다. 이런 가설들의 공동점은 우리의 몸은 차용될 수 있는 대상이라는 사실이다. 몸을 차용한 임차인이 몸을 유지하고 건강하게 할 책임이 있는 것인데, 우리는 우리 스스로 책임감을 내버린 채 살고 있다는 것이다. 


김 박사님께서는 바로 이러한 점을 짚어주신다. 너 자신을 제대로 알려고 노력하라. 너 자신을 제대로 알려고 노력하고 관심을 기울인다면, 너의 몸이 어떤 상황에서 어떤 반응을 일으키는지를 알 수 있게 된다.  어제와 오늘, 아침과 점심과 저녁, 달콤한 아이스크림을 먹기 전과 먹고 난 이후, 너의 몸의 반응을 살펴보라. 너 자신에 대한 조금의 관심이 니 스스로를 네 몸의 건강을 책임지는 의사가 될 수 있다는 점을 깨우쳐 주신다.          


2. 니 몸을 제대로 관리하느뇨?


우리 몸에 대한 어떠한 가정을 하든 상관없이, 김 박사님께서는 과학적 지식을 바탕으로 우리 몸의 건강을 유지하는 방법을 아는 것이 중요하다고 말씀하신다. 기본적으로 직립보행을 하는 신체를 바로 세우고 바로 작동하게 하는 방식이 필요하다. 두 번째는 최적의 음식섭취다. 세 번째는 잉여의 영양분에 대한 처리 방식이다. 이 3가지 기본이 제대로 작동한다면, 기대하지 않았던 외부조건을 제외하고는 건강을 해칠 원인을 찾을 수없을 것이기 때문이다. 김 박사님은 과학자답게 이중에서 처음의 중요한 두가지에 대한 ‘아름다운 방법론’을 제시해 주신다.   


먼저, 근육에 대한 이야기부터 기억을 떠올려보자. 우린 어쨌건 ..... 206개의 뼈에 의지한 채 직립보행을 하며, 시공간을 활보하며 살아간다. 사실은 태어날 때 270의 뼈를 가지고 태어나지만, 자라면서 합쳐지는 뼈가 있어 206개의 뼈를 가지고 된다고 한다. 그런 206개의 뼈를 멍청(?)하게도 중력을 수직으로 좁은 한 점으로 받는 직립보행을 위하여 206개의 뼈를 세로를 쌓은 구조를 선택했다. 뼈와 뼈 사이를 근육이 지탱하며 아름다운 S자곡선을 유지하면서 직립보행운동 상에서의 최소한의 에너지 소비를 할 수 있도록 되어 있다. 근육이 허물어지면 직립보행은 성립되지 않는다는 사실로부터 근육을 튼튼히 해야 하는 근본적인 이유가 있는 것이다. 직립보행운동은 기본적은 중력저항근이라고 칭하는 코어근육을 유지하는 방법을 알고 지속적으로 관리해야 한다는 원칙을 찾아낼 수 있다. 뿐만 아니라, 오묘한 신체의 구조상 심장에서 나온 피를 말단세포까지 거쳐서 심장으로 되돌려보내려면 몸의 말단에 심장과 같은 펌프가 있어야 하는데, 이들 코어근육과 정맥속의 역류방지용 판막과의 교호작용을 통하여 절묘한 펌핑작업을 수행하고 있다. 이것으로부터 코어근육은 몸을 세우는 것 뿐만이 아니라, 몸 전체에 피를 돌게하는데 있어서 없어서는 안되는 정말 중요한 것임을 알 수 있다. 코어근육을 강화하는 법과 올바른 걷기 운동법에 대해여 김 박사님께서 손수 제작하신 동영상 선물을 주신다. 모두 참고해서 건강을 지키는데 도움이 되시면 좋겠다. 


다시, 먹는 것으로 돌아가보자. 

김 박사님은 우리 몸 속 미생물에 대한 생각을 실험 하나로 그것이 가지는 설득력을 담박에 보여주신다. 일란성 쌍둥이임에도 불구하고 한사람은 뚱뚱하고 한사람은 날씬한 차리를 보이는 자매를 설명하기 위한 실험이다. 정상체중의 생쥐 한 마리에게는 뚱뚱한 자매의 마이크로바이옴(장내미생물)을 이식하고, 또 다른 정상체중의 생쥐에게는 날씬한 자매의 마이크로바이옴을 이식을 시킨 후, 두 생쥐에게 똑같이 살 안찌는 저지방 고식이유식을 공급하여 결과를 보는 실험이다. 여기서 살 안찌는 똑같은 음식을 공급을 했다는 것이 중요하다. 결과는 뚱뚱한 자매의 마이크로바이옴을 이식받은 생쥐는 뚱쭝해졌고, 그 반대의 생쥐는 날씬함을 유지했다는 것이다. 복제된 생쥐였으면 더 이상 의문의 여지가 없겠지만, 오랜시간 실험쥐를 이용한 경험의 토대를 바탕으로 생쥐가 특성이 달랐다고는 해석하기가 어렵다는 사실을 전제하면 좋겠다. 이 사실로부터 아무리 저지방 고식이섬유질을 먹는다고 하더라도 뚱뚱한 마이크로바이옴을 가지고 있다면 뚱뚱해진다는 것이다. 뚱뚱해진다는 것은 영양이 과잉이라는 것이니, 소화메카니즘이나 에너지 생성메카니즘에 마이크로바이옴이 작용을 한다는 것을 짐작할 수 있겠다. 마이크로바이옴에 대한 막스플랑크연구소의 연구결과는 더욱 관심을 끌게한다. 늙은 쥐에게 젊은 쥐의 마이크로바이옴을 이식했더니 늙은 쥐가 회춘했다는 실험 결과나 피부염, 비만, 당뇨, 치매 등 현대의학에서 치료가 난해한 질병에 대한 치료가능성에 대한 다양한 실험결과들이 있다고 한다. 


또 다른 하나는 Microbiota 속에서 우리 몸의 대사작용에 관계하는 다양한 호르몬이 생성된다는 보고다. 뇌과학적 발견으로 호르몬의 생성조절은 뇌의 조절작용에 따른 것이라고 믿을 수 있는 다양한 증거들이 확보되어 있는데, 도파민(열정 조절)의 50% 이상과 세로토닌(평온함 조절)의 90%가 장(gut) 속에 존재한다는 2015년 Neuroscience지의 보고를 보여주신다. 이러한 과점에서 내장을 제2의 뇌라고 부른다고 한다. 우리 몸속에 39조개의미생물이 살고 있고 그중에서 장과 소화기관에 미생물의 95%가 살고 있으며, 우리 몸무게의 1~3%를 차지하지만, 우리가 알고있는 미생물은 단지 1%밖에 되지않는다는 사실은 충분한 연구의 대상이고, 또한 많은 긍정적인 실험들은 그만큼 기대감을 키워준다. 호르몬에 영향을 준다는 사실로부터 사람의 체질이 존재한다는 가설은 충분한 설득력을 가진다. 김박사님은 한 걸음 더 나아가 체질이 다르다면 이에 따른 사람의 기질도 다르 수 밖에 없지 않겠느냐는 가설을 추가하신다. 몇 년 후 또 김 박사님의 멋진 연구결과가 기다려지는 대목이다.  


이처럼 모든 것이 밝혀지진 않았지만, 적어도 미생물이 유익한 미생물과 해로운 미생물과 회색적인 미생물이 존재한다는 사실은 과학적 사실이다. 사람들의 군중심리처럼 일정수가 모이면 식력행사를 하는 Quorum Sensing 현상이 나타난다는 사실도 밝혀졌다고 한다. 


미생물에 대한 과학적 사실로부터, 우리는 몸에 좋다고 판정난 좋은 미생물, 즉 유산균을 많이 섭취하는 것이 도움이 되는 것이니 발효음식(절임음식이 아님...절미과 발표의 차이를 강연자료에서 찾아보시길)이 우리 몸에 좋다는 것은 의심할 필요가 없겠다.    


김 박사님은 두가지의 가장 기본적인 과학적 사실로부터 사람의 몸에 대한 건강 유지는 충분히 스스로 관리할 수 있다는 저을 강조해주신다. 의사나 병원에 의존하지 않고 스스로 우리 몸의 건강을 상당부분 지켜낼 수 있다면, 국가사회의 의료와 건강에 관련된 복지비용의 상당부분을 절약할 수 있지 않겠느냐는 김 박사님의 말씀에 충분한 동의가 가능할 것 같다. 그런 발상을 연장해보면, 최근 정부를 중심으로 의사의 정원을 더 늘리겠다는 발상은 우리가 우리 몸을 남에게 그냥 맡겨버리는 관성에 매몰되는 것처럼, 국가의 미래를 위한 포괄적이고 전략적이어야 할 국가계획이, 다시한번 과학적 지식을 도외시한 채, 그냥 죽 해오던 대로 흘러가는 것이다. 국가정책은 포괄적이고 입체적이고 지식집약적이어야 한다는 사실을 다시 한번 상기시켜 주신다.  ##


일생을 매진한 과학적 탐구를 일생생활과학으로 산업을 도울 수 있는 과학으로의 자리매김을 위하여 연구자의 모범을 보여주고 계시는 김창진 박사님에게 다시한번 깊이 감사의 말씀 올립니다. ^^*