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http://www.songdohs.icehs.kr 제35호 2021년 11월 22일 일요일 11
의·학 / 과·학

신약 개발 과정

사진출처 : 구글 성한 화합물 하나하나에 대해 광범위하고 다양한 활성을 조 산 분비에 대해서는 거의 억제 효과를 갖지 못한다는 것을 알
사할수 있는 방법이다. 이러한 방법 덕분에 효과가 있을 것이 게 되었다. 이 약들이 히스타민 작용부위에 영향을 미치는 물
라고 생각해보지 못했던 화합물을 발견하는 등의 여러 긍정 질이라면 알레르기와 염증뿐만 아니라 위산 분비도 억제해야
적인 일도 일어났다. 랜덤 스크리닝은 1960년대부터 사용되 하는데 그렇지 않았다. 따라서 학자들은 가설을 세워서 물질
고 있으며 지금은 한꺼번에 수십 가지의 약리 작용을 조사할 에 대해서 더욱 연구한 후 물질에 작용기전을 밝혀내었다. 그
수 있도록 많이 발전하였다. 또한 랜덤 스크리닝에 필요한 화 이후 물질의 작용기전을 활용하여 더욱 완벽한 약을 만들게
합물의 양도 점점 소량으로 줄어들어 극소량만 있어도 충분 되었다.
코로나 바이러스가 발병한 지 벌써 2년째이다. 코로나 바이 히 스크리닝 할 수 있다. 이 랜덤 스크리닝으로 합성한 약으 두 번째로 약의 효능이 있는지 실험하는 단계이다. 위의 약
러스 백신의 개발로 인하여 신약 개발에 대한 사람들의 관심 로는 대표적으로 협심증 치료약 딜타아젬이 있다. 딜타아젬 을 합성하는 세 가지 방법을 포함한 여러 방법으로 약을 합성
이 더욱 높아졌다. 이러한 코로나 바이러스 백신 등의 신약을 은 이 약이 발견되기 전까지 알려져 있던 몇 가지 치료약들과 한 후에 그 약이 사람에게 효과가 있는지 알아보는 단계이다.
개발하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거쳐야 한다. 먼저, 는 달리 화학구조가 달랐으며, 작용기전도 새로웠다. 그 이유 대표적으로 동물실험과 생체실험으로 나누어진다. 최근 동물
약을 합성, 디자인한 후에 그 성능이 사람에게 효능이 있는지 는 딜타아젬의 개발 과정과 관련 있다. 원래 협심증 치료약으 실험을 반대하는 의견들이 많이 생겨났으며 동물에게 해롭지
알아보는 임상시험을 거쳐서 신약을 출시한다. 로 개발되지 않았던 딜타아젬을 1960년대에 각광 받았던 기 않다고 해서 반드시 인간에게도 해롭지 않을 것이라는 보장
첫 번째로 신약 개발 단계에서 약을 합성하는 방법 중에는 술인 랜덤 스크리닝한 결과 기존의 의도와는 다르게 새로운 이 없기 때문에 동물실험이 줄어드는 추세이다. 그리고 생체
화합물을 합성하는 것과 랜덤 스크리닝, 그리고 약을 디자인 효능을 발견하였고 여러 다른 요인들을 고려하여 딜타아젬을 실험은 난치병 등 현재의 기술로는 치료가 어려운 환자들이
하는 방법 등이 있다. 화합물 합성 방법은 화합물을 계량하여 선택했기 때문이다. 마지막으로 신약의 생체실험에 자원하여 효과를 시험하는 방
최초에 발견된 활성물질을 화학적으로 수정하여 약효가 강 마지막으로 약을 디자인하는 방법으로는 약의 작용기전을 식으로 진행된다. 생체 실험은 초기에는 소수의 사람들로 시
하고 부작용은 적은 형태로 최적화하는 것이다. 또한 하나하 분석한 다음 동물 실험 등의 여러 가지 실험을 통해서 약의 행되며 이후에 실험자의 수를 늘리며 효과를 입증하게 된다.
나의 화합물에 대하여 한 단계 한 단계 수정을 반복하여 가 효과를 극대화하여 약을 만들어내는 것이다. 이러한 약 디자 위에서의 약의 합성 과정, 실험 과정을 거치고 허가받은 후
장 적절한 구조로 만들어가는 과정이다. 이러한 방법의 예시 인 방법의 예시로는 항히스타민제를 들 수 있다. 예로부터 우 에 신약이 출시되게 된다. 현재 코로나 팬데믹 상황에서 바이
는 아스피린을 합성하는 것이 대표적인 예시이다. 아스피린 리 몸 안에 히스타민이라는 화합물이 존재한다는 것을 알고 러스에 대한 백신, 신약 등을 개발 중이다. 최대한 신속하게
은 버드나무에서 발견된 살리신을 계량하여 살리실산을 합성 있었으나 이 물질이 어떠한 작용을 하는지는 1900년대 초에 부작용이 없고 안전하며 효과가 뛰어난 신약이 개발되기 기
하고 F.호프만이 다시 이를 계량하여 합성한 아세틸살리실산 들어서야 본격적으로 연구를 시작하여 히스타민의 효과를 알 원한다. 또한 코로나 이외에도 난치병으로 고통받고 있는 환
이 아스피린이 되었다. 이렇게 화합물을 계량하여 약을 합성 게 되었다. 처음에는 히스타민의 알레르기나 염증과의 관련 자들을 위해서 표적 치료제 등과 같은 새로운 신약이 빠르게
하는 방법은 오늘날에도 약을 창조하는데 많이 사용된다. 성에 집중하여 연구하여 결국 히스타민을 억제하는 항히스타 개발되어 상용화되기를 바란다.
다음으로 랜덤 스크리닝은 앞에서의 화합물 합성 방법과 달 민약을 만들어낼 수 있었다. 그러나 이후의 연구 결과에 따
리 분자 생물학적 수법을 도입하여 식물의 대사 산물 또는 합 르면 이들의 약은 알레르기와 염증에는 효과가 있었지만 위 파루 11기 배민준 기자

원자력 발전, 과연 안전할까?

원자력 발전소라고 하면 어떤 생각이 드는 143원에 비해 저렴하다. 그리고 원자력발 발전원별 발전량 추이
가? 단순히 위험하고 안 좋은 것만으로만 생 전의 연료가 되는 우라늄은 세계 전역에
각하는가? 근데 그렇게 위험한데 왜 우리나 핵분열은 위 식처럼 표현되게 되는데 일반 매장되어 있어 무한대라고 볼 수 있다.
라 많은 곳에서 원자력발전소를 사용하는가? 적으로는 자연에서 구할 수 있는 원소 중 무 또한 지구 환경보존에 매우 좋다. 원자
일단 원자력 발전소는 원자로에서 연료인 거운 원소인 우라늄을 사용한다. 이 핵분열 력 발전은 화석 연료를 태울 때 나오는 이
원자의 핵분열에 의해 만들어진 열에너지로 물질이 핵분열을 통해 가벼운 원자핵들로 쪼 산화탄소·아황산가스·질소산화물 등 유
부터 전기를 생산하는 발전소이다. 핵분열에 개지는 방법은 40가지 이상으로, 주로 질량 해 물질이 방출량이 적기 때문에 친환경
대해 알아보자면 핵분열은 보통 우라늄, 플루 수 90~100과 130~140에 속한 원자들에 집 신재생 에너지이다. 그러한 이유로 온실
토늄같이 질량수가 큰 원자핵이 중성자와 충 중된다. 이때 핵분열 전과 후에 에너지가 보 효과나 산성비로 인한 생태계 위협 요인
돌해 가벼운 원자핵 2개(핵분열 생성물)로 쪼 존되지 않아, 막대한 양의 에너지가 방출된 들을 제거할 수 있어서 지구 환경 보존 측
개지는 핵반응의 한 유형이다. 1938년 독일 다. 즉, 질량이 감소하며, 그 감소한 질량만큼 면에서도 효과적이다. 하지만 뼈아픈 단
과학자 프리츠 슈트라스만과 오토 한의 실험 의 에너지가 방출되는 것이다. 점도 있는데 일단 방사선이 나온다는 점
으로 확인되었다. 이 실험에서 에너지가 낮은 그래서 원자력 발전은 핵분열로 생기는 강 이다. 원자력 발전 과정에서 불가피하게 방사 아니지만 지속적인 원자력 발전 증대에 상응
중성자(열중성자)를 우라늄-235에 충돌시키 한 ‘열 에너지’를 이용하여 물을 끓이고, 이 선 및 방사성 폐기물은 지구 환경과 인체에 하는 관련 기술의 개발이 원자력 발전의 경제
자 우라늄은 바륨과 크립톤으로 분열되며 그 때 생성되는 수증기를 이용해 터빈을 돌려 전 매우 치명적인 독성을 가지고 있다. 또 사고 성 및 안전성을 더 높이기 위해 꾸준히 이루
과정에서 2~3개의 중성자와 함께 막대한 양 기를 생산한다. 그래서 많은 사람들이 전기를 발생 시 치명적인 피해가 있을 것이다. 원자 어져야 할 것이다. 우리나라는 위 그림을 보
의 에너지가 방출되는 현상이 관측되었다. 핵 생산하는 방식이 화력발전소랑 비슷해 많이 력 발전소에서 발생하는 안전사고는 지구적 시다시피 30%이상을 원자력 발전을 쓰고 있
분열 물질이 핵분열을 통해 가벼운 원자핵들 오해를 하곤 하는데 간단하게 설명을 하자면 인 재앙을 불러올 수 있다. 다. 이처럼 우리나라의 원자력 발전 의존도는
로 쪼개지는 방법은 40가지 이상으로, 주로 화력발전소는 열에너지원의 주체가 ‘불’이고 1986년 우크라이나 체르노빌 원자력 발전 좀 높은 편이다. 그래서 원자력 발전소를 아
질량수 90~100과 130~140에 속한 원자들 원자력발전소는 주체가 ‘원자력’이라는 것이 소 폭발 사고와 1979년 미국 스리마일 섬 발 예 없애지는 말되 점점 줄이면서 다른 대체
에 집중된다. 이때 핵분열 전과 후에 에너지 다. 그래서 이제 원자력발전소의 장단점을 알 전소, 2011년 일본 후쿠시마 발전소의 사고 (재생) 에너지를 발전시키면 좋을 것이라고
가 보존되지 않아, 막대한 양의 에너지가 방 아보자면 일단 젤 큰 장점은 경제성이다. 는 원자력 발전의 위험성을 잘 보여주는 예이 생각이 된다.
출된다. 즉, 질량이 감소하며, 그 감소한 질량 원자력발전의 에너지비용은 Kwh당 36원 다. 물론 방사선 및 폐기물의 관리가 엄격한
만큼의 에너지가 방출되는 것이다. 에 불과해 유연탄 64원, 무연탄 120원, 수령 규제 기준 아래 이루어지고 있어 우려할 바는 파루 11기 오태곤 기자

단풍 알고 보자

가을이 한창 접어드는 요즘 길거리에는 에서 일어나는 증산작용을 막아 모세관 현 이로써 엽록소는 파괴되고 엽록소에 의해 일각에서는 단풍을 타감작용이라고 설명
단풍잎이 즐비하다. 그 아름다운 색채 때문 상에 의한 물의 흡수를 막아 겨울철 동사 가려졌던 카로틴이나 크산토필, 키르티노 하는 주장이 나왔다. 타감작용이란 식물이
에 사람들이 좋아하고 또 단풍 명소라는 곳 를 막기 위함이다 이를 위해 잎과 가지사이 이드가 드러나고 안토시아닌 같은 색소가 경쟁에서 이기기 위해 화학 물질을 분비하
도 있어 많이들 찾는 모양이다. 이번엔 이 의 떨켜층을 만드는데, 떨켜층은 식물에서 생성된다. 또한 많은 식물에서 볼 수 있는 여 경쟁자를 제거하는 성질인데, 뉴욕 콜게
단풍에 대해 알아보겠다. 식물의 잎은 원래 조직이 필요 없어질 때 그 조직의 형성층에 타닌도 이때 나타난다. 즉 정리하자면 엽록 이트대의 조사에 따르면 빨간 단풍잎이 땅
목적이 광합성이므로 녹색을 띄는데 잎 속 코르크 등으로 만들어진 불투수막을 말한 소에 가려져 있었던 노란색의 카르티노이 에 떨어지면서 안토시아닌 성분을 땅에 흡
에 있는 엽록체가 녹색의 빛만을 반사하기 다. 기온이 낮아지면 떨켜층의 세포벽이 녹 드, 산도에 따라 변하는 붉은색의 안토시아 수시켜 다른 식물의 생장을 막음으로써 이
때문에 우리 눈에는 녹색으로 보인다. 잎이 으면서 작은 충격에도 잎이 가지에서 떨어 닌, 그리고 갈색의 타닌이 어우러져 다채로 듬해 봄에 어린 단풍 묘목들만 자랄 수 있
광합성을 왕성하게 하는 여름에는 대부분 지는 것이다. 운 색상을 내는 것이다. 그리고 결국 이런 게 한다는 것이다.
의 잎이 녹색빛을 띄지만 기온이 내려가고 떨켜층이 생성되면 나뭇잎은 뿌리로부터 색소들도 분해되는데 노랗고 붉은 단풍이 가을이면 우리의 눈을 즐겁게 해주는 단
일조량이 줄어드는 가을이 오기 시작하면 수분을 흡수하지 못하나 잎에서는 계속 광 들게 하는 카르티노이드와 안토시아닌이 풍, 이번에는 과학적 시선으로 한번 보면
이야기가 달라진다. 합성이 일어나는데 광합성으로 만들어진 먼저 분해되고 쉽게 분해되지 않는 타닌만 어떨까.
식물들은 나뭇잎을 월동준비를 위해 떨 양분은 줄기로 가지 못하고 계속해서 잎 내 남아 결국에는 나뭇잎은 갈색을 띄게 된다.
어뜨리는데 나뭇잎이 떨어지는 이유는 잎 에 남게되고 잎의 산성도는 증가하게 된다. 단풍이 식물들의 화학 전쟁이다? 파루 11기 김학영 기자