바이러스란 무엇인가

전 세계에서 맹위를 떨치는 코로나19 탓에 바이러스를 말을 들을 일이 많아졌다. 원래 바이러스는 어떤 것이고 어떻게 살고 있을까.

지구상에는 10³¹ 이상 바이러스가 존재하는 것으로 추정된다고 한다. 바이러스는 에너지를 창출하고 축적하는 능력을 갖고 있지 않고 다른 생물 세포에 기생해 그 세포가 만들어내는 에너지를 이용해 산다. 혼자 살 수 없다는 특징 때문에 바이러스는 무생물로 간주된다.

세포에 기생하지 않은 바이러스는 비리온이라는 입자가 휘감고 있다. 비리온에 싸인 바이러스는 세포에 기생하지 않아도 일정 기간 동안 살아남을 수 있다. 비리온에 싸여 바링어스가 세포를 가진 생물과 접촉하면 생물은 바이러스에 감염된다.

세포에 기생하는 바이러스는 증식과 비리온 생산 등을 실시한다. 그동안 세포를 빼앗거나 포식하는 바이러스 존재도 확인된다. 증식한 바이러스는 더 많은 세포에 기생해 다른 세포로 이동한다.

지질로 된 막과 바이러스도 존재하는 건 신종 코로나 바이러스 SARS-CoV-2도 마찬가지다. 지질막은 비누로 녹는다. 막을 용해해 바이러스 자체를 파괴할 수 있다. 따라서 신종 코로나 바이러스를 포함한 바이러스 백신의 효과적인 수단으로 비누로 손을 씻는 걸 추천하는 것이다.

뉴사우스웨일즈대학 초분자 화학 전문가인 폴 샌더슨은 비누가 왜 바이러스에 효과적인지 이렇게 설명한다.. 바이러스 대부분은 RNA와 단백질, 지질 등 3가지 구성 요소로 이뤄진 자기 조립 나노 입자라고 할 수 있다. 바이러스는 엄격하게 생물은 아니기 때문에 초분자 화학 입장에서 보면 자연과 자신과 같은 구조를 만들어내는 나노 크기 입자라고 할 수 있다.

여기에서 중요한 건 바이러스의 핵심은 RNA를 보호하는 게 지질막이라는 점이다. 바이러스 입자는 보통 막으로 보호되어 있으며 이 막 대부분은 지질 이중층으로 이뤄져 있다. 지질 이중층 조직은 마치 측면 지퍼처럼 단단하게 맞물려 있기 때문에 물리적으로 분해하는 건 어렵지만 분자끼리 비공유 결합으로 연결되어 있기 때문에 화학적 결합력 자체는 약하다.

비누는 지방을 녹여 버리는 작용이 있기 때문에 비누에 노출된 바이러스는 카드로 만든 피라미드처럼 쉽게 부서진다. 이에 비누가 손 표면에서 먼지를 제거하는 효과까지 더하기 때문에 비누는 바이러스 백신으로 안성맞춤인 셈이다.

약국 등에는 화장실용 비누 외에도 항균 작용 등을 다는 다양한 제품이 있지만 이런 건 바이러스 구조에는 전혀 영향을 주지 않기 때문에 일반 비누를 이길 수 없다고 지적한다. 많은 위생용품 역시 비누의 값비싼 버전에 불과하다는 설명이다.

유일한 예외는 알코올 소독이다. 알코올 소독은 60%를 넘는 농도가 되면 지질을 녹이는 용제로서의 작용이 매우 강해진다. 따라서 판매 중인 농도 60∼80% 알코올 소독액은 비누와 같은 구조에서 효과적으로 바이러스를 불활성화시킨다. 하지만 비누로 손 씻기와 달리 바이러스ㅇ마다 더러움을 제거하는 작용이 없기 때문에 비누 만큼의 효과는 기대할 수 없다.

바이러스가 포함된 타액 움직임을 시뮬레이션한 다른 연구에서도 바이러스는 알코올 소독보다는 비누로 손 씻기가 더 효과적이라는 결과가 나와 있다. 한편 알코올 소독은 비교적 짧은 시간에 바이러스를 불활성화하는 게 가능해 사무실 등 비누로 손을 씻을 수 없는 곳에 유용하다고 할 수 있다.

다시 바이러스 얘기로 넘어가면 바이러스는 기침과 재채기, 벗겨진 피부, 숙주가 만진 물건 등을 통해 새로운 숙주나 세포가 아닌 다른 것으로 이동한다. 이렇게 바이러스가 여러 가지를 매개로 퍼져 나가면서 질병 유행을 제공하게 된다.

특정 생물을 인식하고 기생하는 바이러스도 존재한다. 예를 들어 고양이는 고양이 면역 부전 바이러스 FIV라는 고양이 에이즈를 일으키는 바이러스에 감염될 가능성이 있다. 또 박쥐는 여러 코로나 바이러스를 보유하고 있으며 신형 코로나 바이러스도 이 중 하나다.

신종 코로나 바이러스는 코로나 바이러스과에 속하는 바이러스의 일종으로 2003년 중증급성 호흡기 증후군 사스(SARS)의 원인인 사스 코로나 바이러스, 2012년 중동호흡기 증후군을 일으킨 원인이 된 메르스(MERS) 코로나 방이러스와 같은 분류에 해당한다.

코로나 바이러스라는 바이러스를 현미경으로 관찰하면 비리온 표면에 있는 작은 단백질 돌기가 태양 코로나처럼 보여 이 같은 이름이 붙은 것이다. 신종 코로나 바이러스를 포함한 코로나 바이러스는 비교적 자주 변이, 현 시점에선 7종 코로나 바이러스가 사람에게 감염되는 게 확인된 상태다. 그 중에서도 신종 코로나 바이러스는 사스 코로나 바이러스보다 세포에 대한 감염력이 높다는 특징을 갖고 있다고 한다.

전문가들은 많은 사람들이 바이러스에 의해 어떤 질병이 발병하는지 등에 관심을 기울이지만 질병 자체 뿐 아니라 바이러스 특성과 감염 경로, 증식 수단 등을 더 알아야 한다고 조언한다. 바이러스에 대한 지식이 필요한 시대가 된 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.