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[통합과학 교과서] <성냥팔이 소녀>가 탐정 사무소를 찾은 이유는?

관련 단원 &lt; 통합과학2-3 &lt; 세포와 생명시스템

 

[‘범인’님이 보내신 택배를 문 앞에 놔두었습니다. 찾아가세요. -동화택배]
꿀록 탐정은 개코 조수가 받은 문자 메시지를 골똘히 들여다보았어요.
그러자 개코 조수가 꿀록 탐정을 재촉하며 말했지요.
“탐정님, 택배 안에 분명 단서가 있을 거예요! 사무실로 가 봐요!” 
 

● 스토리 따라잡기 - 백신의 비밀

꿀록 탐정과 개코 조수가 탐정 사무실에 도착하자 문 앞에 놓인 택배 상자가 보였어요. 둘은 상자를 집어 들고 사무실 안으로 뛰어들어 왔어요.
“탐정님, 상자를 여는 순간 폭탄이라도 터지는 건 아니겠죠?”
개코가 탁자 위에 상자를 내려놓으며 말했어요. 꿀록은 떨리는 마음을 진정시키고, 상자 속 물건을 비장하게 꺼내 들었지요.
“어? 시계…?!”
꿀록 탐정과 개코는 예상치 못한 물건에 당황했어요. 그런데 그때, 누군가 사무소 문을 조심스레 두들겼어요. 문 앞엔 허름한 차림의 한 소녀가 성냥개비가 든 바구니를 움켜쥐고 서 있었어요. 꿀록은 새 의뢰인의 모습에 애처로운 마음이 들었지요.
“저는 성냥팔이 소녀예요. 매일 성당 앞에서 성냥을 팔고 있지요. 이 동네엔 저와 비슷한 친구들이 많은데, 가지고 나온 물건을 다 팔 때까지 집에 돌아갈 수 없어요.”
소녀는 한숨을 내쉬곤 이내 차분한 목소리로 설명을 이어나갔어요. 
“하지만 겨울이면 길에서 사람 구경하기가 힘들어요. 그래서 저희는 늦은 밤까지 밖에서 추위와 싸우는 경우가 다반사예요. 겨울마다 독감으로 시름시름 앓는 것이 힘들어 몇 해 전부턴 9월이면 독감백신 주사를 맞기 시작했는데….”
“그런데…? 무엇이 문젠가요?”
“아무 효과가 없어요. 이상한 생각이 들어 얼마 전 보건소를 찾아갔더니, 글쎄…!”
꿀록 탐정과 개코 조수는 소녀가 들려주는 이야기에 푹 빠져들었어요. 
“작년에 저희에게 주사를 놔주었던 의사 선생님의 모습이 어디에도 보이지 않았어요. 그분의 신원을 누구도 파악할 수 없었어요.”
“그렇다면 누군가 가짜 의사 행세를 한 거로군!”

 

●통합과학 개념 이해하기 - 독감은 어떻게 예방할까?

 

독감은 급성 호흡기 질환으로 흔히 고열과 두통, 기침, 가래를 동반해요. 감기와 증상이 비슷해 헷갈리기 쉽지만 둘은 엄연히 원인이 다른 질병이에요. 감기는 리노바이러스나 코로나바이러스가 원인인 경우가 대표적이지만, 이외에도 바이러스 종류가 200여 개 이상으로 워낙 다양해서 예방백신이 없어요. 반면 독감은 인플루엔자 바이러스의 감염으로 나타나기 때문에 이를 막는 백신을 만들면 예방할 수 있답니다. 


하지만 인플루엔자 바이러스는 매해 모양이나 성질이 조금씩 달라져요. 그래서 세계보건기구(WHO)에서는 매해 초(2~3월), 그해 유행할 가능성이 있는 독감 바이러스를 예측해 발표하고 있어요. 이를 기반으로 제약사는 백신을 만들어 유행할 독감을 대비하지요. 독감은 보통 12월부터 유행하기 시작하고, 2월 하순부터 점차 잠잠해져요. 백신 주사를 맞더라도 보통 1개월이 지나야 면역력이 생기기 때문에 독감이 유행하기 전인 가을철(9~11월)에 예방접종을 시작해요. 하지만 백신은 효과 지속 기간이 6개월에서 1년으로 짧아서 독감을 예방하기 위해선 매해 접종해야 한답니다.


백신은 질병을 예방하기 위해 몸 안으로 주입하는 죽거나 약화된 항원(병원균)을 말해요. 그 결과, 인위적으로 면역 반응을 일으키지요. 나중에 같은 종류의 항원이 몸 안으로 침입했을 때 항원에 대항해서 싸울 수 있는 항체를 빨리 만들기 위한 거예요. 


백신으로 질병을 예방하는 원리는 크게 4단계로 나눠 설명할 수 있어요. 첫 단계는 몸 안으로 침입한 병원균을 잡아먹는 거예요. 면역을 담당하는 대식세포가 항원을 잡아먹고 세포 표면에 내놓으면, 림프구는 항원의 특징을 조사하지요. 두 번째 단계는 림프구가 파악한 항원에 대항할 수 있는 항체를 만드는 것이에요. 항체는 혈액을 떠돌다가 항원과 결합해, 이를 제거한답니다. 세 번째 단계는 항원을 기억하는 거예요. 나중에 같은 종류의 병원균이 몸 안으로 들어왔을 때 재빨리 더 많은 항체를 만들어 내려는 것이지요. 실제로 진짜 병원균이 몸 안으로 들어오면 항원의 특징을 기억해둔 세포가 즉시 항체를 다량으로 만들어 내며 항원-항체 반응을 신속하게 일으키고 항원을 제거할 수 있어요. 덕분에 질병이 발생하는 것을 예방할 수 있답니다. 


즉, 백신은 우리 면역체계에 인위적으로 항원을 기억시켜 나중에 같은 종류의 항원이 침입했을 때 빨리 이를 막도록 준비시키는 것이랍니다.

 

 

● 통합과학 넓히기 : 따끔한 주사는 이제 그만! 붙이기만 해도 Ok! 

따끔한 주삿바늘은 어른, 아이 구분 없이 공포의 대상인 경우가 많아요. 그런데 최근 국내 연구진이 주삿바늘에 대한 거부감을 없앨 수 있는 기술을 개발했어요. 지난 8월 1일, 숭실대학교 배원규 교수와 울산과학기술원 정훈의 교수 공동 연구팀은 반창고처럼 붙이기만 해도 몸속으로 액체 약물을 넣을 수 있는 패치형 주사기를 만들었다고 발표했어요. 연구팀은 독사의 어금니에서 힌트를 얻었어요. 뒤어금니독사가 어금니로 먹이를 깨물었을 때 피부 표면에 생긴 작은 틈을 따라 독이 피부로 흘러 들어가는 원리를 이용했지요. 이는 휴지 끝에 물을 묻혔을 때 물이 스며드는 ‘모세관 현상’을 응용한 거예요.

 

연구팀은 머리카락 굵기 2~3배 길이의 구조체 100개로 엄지손톱만한 패치를 만들었어요. 쥐와 기니피그에 패치를 부착한 결과, 외부의 힘 없이 약물이 5초 만에 몸으로 전달되는 것을 확인할 수
있었지요.

 

그동안 패치를 이용해 통증 없이 약물을 몸속에 넣으려는 시도는 많았지만, 약물을 고체 형태로 바꾸는 과정이 꼭 필요한 단점이 있었어요.

 

숭실대학교 배원규 교수는 논문을 통해 “기존 주사기처럼 액체 형태의 약물을 그대로 전달할 수 있으면서, 신경 세포를 찌르지 않아 주삿바늘이 주는 거부감이나 통증을 없앴다”며 이번 연구의 의미를 설명했답니다.

 

● 스토리 따라잡기 

“가짜 백신 주사를 놓아 아이들을 위험에 빠뜨리려고 한 자가 대
체 누구지?”
“정말 이상하네요. 소녀들이 원한 살 행동을 했을 리가 없는
데…, 왜 이런 일이 일어난 걸까요?!”
겁에 질린 개코 조수의 물음에 꿀록 탐정이 근심이 가득한 목소리로 말했어요.
“소녀들이 위험에 처하면 이득을 보는 사람은 누구인가…?”
가짜 백신에 대한 의문은 해결했지만, 동화 나라에서 반복되는 이상한 일들에
꿀록과 개코는 마음이 편치 않았지요.

 

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2019년 17호 어린이과학동아 정보

  • 이혜란 기자 기자

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