양치질 귀찮아? 치아의 '생얼'을 본다면…

[나노 세계 여행] 치아의 비밀

길을 걷다 보면 곳곳에서 사진을 찍는 사람의 모습을 쉽게 볼 수 있습니다. 성능이 좋은 카메라가 널리 보급되면서, 세상의 모든 것이 피사체가 되었습니다. 바야흐로, '사진의 시대'입니다. 이런 흐름에서 과학도 예외가 아닙니다.

오늘날 과학의 가장 중요한 화두 중 하나는 '나노(1㎚=10억 분의 1m)' 세계의 비밀을 파헤치는 것입니다. 이런 나노 세계를 항해하는 과학자들에게 나침반 역할을 하는 것이 바로 '사진'입니다. 1981년 개발된 주사터널링현미경(STM·Scanning Tunneling Microscopy) 등을 이용해서 나노 세계를 들여다볼 수 있게 되었기 때문입니다.

그렇다면, 사진으로 본 나노 세계의 모습은 어떨까요? 홍진기 미국 MIT 연구원(화학공학과 Post-Doctor)과 강상욱 상명대학교 교수(화학과)가 여러분에게 나노 세계의 비밀을 살짝 보여줍니다. 일주일에 화, 목 두 차례씩 여러분을 찾아갈 세상에서 제일 신기한 사진과 함께하는 특별한 과학 에세이 '나노 세계 여행'을 놓치지 마십시오. <편집자>

ⓒ홍진기

치아는 인간의 오복, 즉 5가지 복 중에 하나라고 불린다. 그만큼 치아가 우리에게 소중한 존재라는 것이다.

한 때는 치아 건강을 위해서 자일리톨 껌이 불티나게 팔린 적도 있었다. 특히 "핀란드에서는 어린이들이 자기 전에 자일리톨을 씹는다"라는 광고 문구는 지금도 뇌리에 박혀있을 만큼 이 껌은 인기가 많았다. 물론 핀란드 아이들은 자일리톨을 씹는 게 치아 보호의 전부가 아니라, 한 달에 한 번씩 정기적으로 치과를 가기 때문에 치아가 건강하다는 사실이 밝혀졌지만 말이다.

필자가 치아 보호와 관련해서 어렸을 적부터 가장 많이 들었던 말은 양치질을 자주 하라는 것이었다. 치아에 음식물이 미세하게나마 남아있으면 그 음식물을 먹이로 해서 박테리아 등의 균이 번식하면서 치아를 썩게 하기 때문에, "하루에 3번, 3분씩" 이란 말이 항상 따라다녔다.

밥은 하루에 3번 먹으니 3번 양치질은 얼추 이해가 가는 데, 할 때마다 3분까지 필요할까라는 생각을 많이 하곤 했었다. 양치질의 목적이 치아 표면과 치아 사이에 낀 음식물 등을 제거하는 게 주요 목적이라면 굳이 3분이라는 시간이나 필요할까라는 의구심이 있었다. 사실 의구심이라기보다는 귀찮음이 더 정확한 표현인 것 같다.

하지만 치아 표면을 전자현미경으로 측정한 이 사진을 보면서, 우리는 오히려 3분 가지고 될까라는 생각마저 들었다. 위의 사진에서 볼 수 있는 것처럼 치아 표면은 생각하는 것처럼 매끈한 것이 아니라 실상은 매우 울퉁불퉁하다. 더 엄밀히 말하면 매우 거친 표면을 갖고 있다.

그래서 치아로 음식물을 매우 작게 쪼개면 쪼갤수록 그 울퉁불퉁하고 거친 표면에 음식물이 달라붙거나 끼기 쉬운 구조로 되어 있다. 그러니 저 울퉁불퉁하고 거친 표면 사이에 낀 음식물 잔해(?)들을 모두 제거하는 데 충분한 시간이 필요한 것은 매우 당연한 일이다.

더 흥미로운 사실은 치아 표면을 좀 더 자세히 들어다보면 확인할 수 있는, 미세한 구멍(사진에 보이는 검은 점)들이다. 저 미세한 구멍으로 아주 작은 음식물이 들어가서 결국에 그 구멍 안에서 각종 균들이 번식할 수 있다고 생각하니 3분이란 시간이 다소 미약해 보인다.

이제 저 구멍을 봤다면 커피나 홍차를 먹고 나서 가볍게 물로 헹궈주는 게 바람직하다는 생각이 들었으면 좋겠다. 치아가 누렇게 변하는 건 누구도 원하지 않으니까 말이다.