팬데믹(Pandemic) 세상

팬데믹은 세계보건기구(WHO)가 선포하는 감염병 최고 경고 등급이다. 세계적으로 감염병이 대유행하는 상태로, 우리말 대체어로는 ‘세계적 감염병 유행’으로 사용된다. 방역패스(Vaccine Pass)는 코로나19 백신 접종을 완료하거나 코로나19 음성을 확인했다는 일종의 증명서로, 2021년 11월 1일부터 시행된 '단계적 일상회복(With Corona)’ 1단계 방안 중 하나이다.  

코로나 그림은 스파이크(칼돌기)가 돋아난 구형의 단백질 옷 안에 유전물질인 RNA(A,G,C,U 네개)가 들어 있다. 이것을 행렬로 풀면 어떤 모양일까? 개인적으로는 바로 태극(太極)이 존재한다고 생각한다. 그 주위를 건곤감리(乾坤坎離), 하늘과 땅, 물과 불을 상징(象徵)하는 4개의 괘(卦)가 돌고 있다. 태극은 성리학에서 모든 존재와 가치의 근원이 되는 궁극적 실체를 가리키는 유교 용어이다. 계사(繫辭)의 역(易)에 중심에 태극인 양의(兩儀 : 음양[陰陽]→4상[四象]→8괘[八卦])로 전개한다.

제안된 그림 사진에서 보듯, 반듯한 태극 모형은 코로나19 패턴이고 바람에 휘날리듯 찌그러진 태극 패턴은 오미크론 패턴이다. 필자의 코로나19의 행렬 분석은 영국 IntechOpen 수학행렬교재 2022년 2월호에 실린 바 있다. 주역(周易) 철학이 우리와 같이 살아가듯, 코로나19는 인류와 공존하는 풍토병(風土病)이 될 가능성이 높다. 영국 정부 과학고문인 워릭대 마이크틸더슬리 교수는 8일(현지시간) 영국의 타임스 라디오 방송에서 오미크론 변이가 코로나19의 풍토화를 가져오면서, 인류와 공존하기 위한 첫 번째 신호탄이 될 수 있다고 주장했다. 아직 신규 확진 규모가 크고 중환자도 많아 당장 코로나19가 풍토화했다고 볼 수는 없다. 앞으로 오미크론 변이와 유사하거나 이보다 덜 심각한 새로운 변이가 출현하며 코로나19가 풍토병이 될 수 있다는 설명이다.

생명의 유전자 DNA는 무엇인가?

모든 생명은 같은 조상의 후손이다. 이 지구상에 생명이 어떻게 시작되었는지는 모르지만, 어떤 매우 단순한 생명이 탄소, 수소, 산소, 질소, 인, 황 등의 정교하게 조립되어 발생했다. 이것이 다양한 형태로 진화했다. 형태나 기능이 전혀 다르게 보이는 생명도 정보와 기능이라는 측면에서 보면, 모두 동일한 특성을 가진다. 모든 생명은 A(아데닌), C(시토신), G(구아닌), T(티민)라는 네 가지 염기가 있고 A는 T와, G는 C와 상보적으로 짝(Pair)으로 결합하는 규칙적 블록 패턴 형태이다. 단백질, 아미노산은 20종이 3염기조합 Codon이 있다. 왓슨, 크릭은 유전인자가 단백질이 아니라 ACGT라고 밝히며 세 가지 이유를 들었다. 

첫째, 허시(A. Hershey)의 박테리아에 감염되어 증식하는 바이러스인 Pharge 성질 분석 결과이다. 둘째 샤가프(E. Chargaff)의 A=T, C=G의 비율이다. 셋째, 프랭클린(R. Franklin)의 X선 사진 한 장을 보고 내린 통찰력의 결과이다. 프랭클린은 마분지(馬糞紙)로 이중나선( Double Helix) DNA를 만들어보였고 이 결과는 Nature 논문지에 실린 역사적인 논문으로 세상에 나왔다.

따지고 보면 모든 생명이 그래야 할 아무런 화학적, 대사적 이유가 없다. 단지 이들이 같은 조상의 후손이기 때문이다. 사람은 DNA유전자 ACGT의 비율이 30·20·20·30%다. 커피의 20·31·30·16%와 비교하면 가운데 C·G 값이 요철(凹凸)로 상보적(相補的)이다. 그래서 커피를 각성제로 마신다. 감귤은 20·32·30·16%이며, 녹차는 17·34·33·14%, 모든 생체인 식물이나 동물 바이러스도 DNA 유전자비(比)가 사람과 비슷하다. 예를 들어 바실러스균(Bacilus)은 28·21·21·29%, 대장균은 24·25·25·24%, 코로나19는 29.9·18.4·19.6·32.1%이다.

결국 코로나의 족보는 천연두가 할아버지이고 아들이 코로나19, 그 손자가 델타와 오미크론 변이다. 천연두(天然痘·Variola)는 33·16·16·33%이다. 이것이 진화된 돌연변이 변종(變種)이 코로나19이고 델타와 오미크론 변이로 뻗어간다. 

즉, 코로나는 A=U=T=31, C=G=19%로 정보량(Entropy)은 0.9790 오름 같은 대칭 포물선을 갖는데 반해, 신(神)의 완벽한 이상적인(Ideal) 유전자는 한라산 백록담을 중심으로 좌우 대칭 포물선 Cap이 되고 정보량은 1이 됐다.

유전 정보는 단일 가닥의 RNA(DNA의 전사체[轉寫体], Transcriptome, 行列, 두 줄에서 한 줄로 지움) 유전체에 담겨있다. m(Messenger)RNA항생제 백신이 여기서 나왔다. 미국서 개발한 모더나(Moderna)의 mRNA-1273, 화이자(Pfizer)의 BNT162b2 등 두 백신은 혈전(血栓·피떡)의 부작용이 없는 것으로 알려졌다. 이와 관련해 필자는 RNA 유전자 ACGU(DNA유전자 T가 U로 바뀜) 표준코드에 적응되는 구조가 블록으로 반복되는 Circulant Jacket 수학행렬을 발견, 레고 블록으로 설계했으며 사람이 DNA 관련미국특허를 2017년 취득한 바 있다.

‘돌연변이 귀재’ 코로나 바이러스의 구조는 단순하다. 그러나 자기복제(自己複製, Self Cloning)와 변이의 특성을 갖는다. 유전물질을 단백질 껍데기가 감싸고 있는 형태이다. 코로나19의 RNA는 염기(base)들이 1번부터 29903번까지 한 줄로 늘어서 있는 염기 사슬이다. 염기란 유전물질의 가장 기초적인 구성 성분으로 A(아데닌), U(티민), G(구아닌), C(시토신) 네 종류로 나뉜다. 염기 수가 약 30억 개인 인간 DNA와 비교하면 아주 짧아 보이지만, 코로나19는 바이러스 중에서 염기 사슬이 특이할 정도로 긴 편이다.

# 이문호 이문호 교수는 제주도 서귀포시 안덕면 서광리 출신 전기통신 기술사(1980)로 일본 동경대 전자과(1990), 전남대 전기과(1984)에서 공학박사를 각각 받고 미국 미네소타 주립대서 포스트닥(1985) 과정을 밟았다. 이후 캐나다 Concordia대학, 호주 울릉공- RMIT대학, 독일 뮌헨,하노버-아흔대학 등에서 연구교수를 지냈다. 1970년대는 제주 남양 MBC 송신소장을 역임했고 1980년부터 전북대 전자공학부 교수, 초빙교수로 재직 중이며 세계최초 Jacket 행렬을 발견했다. 2007년 이달의 과학자상, 과학기술훈장 도약장, 해동 정보통신 학술대상, 한국통신학회, 대한전자공학회 논문상, 2013년 제주-전북도 문화상(학술)을 수상했고 2015년 국가연구개발 100선선정, 2018년 한국공학교육학회 논문상을 수상했다. 현재는 제주문화의 원형(原型)과 정낭(錠木) 관련 이동통신 DNA코드를 연구하고 있다.