세상에서 가장 작은 기하학자, 바이러스

1m의 10억 분의 1, 나노미터. 감히 상상조차 되지 않는 나노미터 세상에 바이러스가 있다. 인류는 아주 오래전부터 바이러스의 영향을 받아왔지만, 그 실체를 눈으로 보게 된 것은 불과 100년도 되지 않았다. 그런데 바이러스의 모양을 관찰해 보니 놀랍게도 기하학적인 구조를 하고 있었다. 인간의 삶을 위협하는 바이러스지만 아름답다는 생각마저 든다. 바이러스는 어떤 기하학 구조를 갖고 있을까?








바이러스는 아주 작고 구조가 단순하다. 얼마나 작은지 보통 현미경으로는 관찰할 수조차 없다. 바이러스의 크기는 1m를 10억 분의 1로 나눈 단위인 ‘나노미터(nm)’로 나타낸다. 종류에 따라 수십에서 수백 나노미터까지 다양하다. 그러나 최근 들어 발견된 판도라 바이러스(1000nm)나 피소 바이러스(1500nm)처럼 큰 바이러스도 있다.

보통 바이러스를 세균과 헛갈리기 쉬운데 세균과는 본질적으로 다르다. 먼저 바이러스는 세균보다 훨씬 작다. 바이러스는 평균적으로 세균의 약 50분의 1정도밖에 되지 않는다. 부피는 길이의 세제곱에 비례하므로 세균 한 마리에 바이러스가 약 12만 5000마리(50×50×50) 들어간다.

간단한 비유를 들면 바이러스가 얼마나 작은지 더 실감할 수 있다. 만약 100나노미터 크기의 인플루엔자 바이러스가 180cm의 성인 남자 키만큼 커진다면, 0.1cm인 개미는 얼마나 커질까? 비례식을 계산하면 개미는 무려 세계에서 가장 높은 산인 에베레스트의 높이(약 8900m)의 두 배 정도가 된다.

구조에서도 바이러스는 세균과 뚜렷하게 다르다. 세균은 살아가는 데 필요한 요소를 모두 갖추고 있지만, 바이러스는 유전정보를 담고 있는 유전체와 유전체를 보호하는 단백질 껍질로 이뤄져있는 비세포성 생물이다. 이 단백질 껍질을 ‘캡시드’라 부른다. 캡시드는 ‘상자(Capsa)’를 뜻하는 라틴어에서 유래한 말이다.

그러나 무엇보다도 바이러스가 세균과 다른 점은 바이러스는 스스로 증식하지 못한다는 점이다. 반드시 다른 동물이나 식물, 세균을 통해서만 증식할 수 있다. 다른 생물에 의존해야만 증식할 수 있다는 뜻이다.
수학동아