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육식동물이었던 판다 스스로 충치 치료 가능

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한때 육식동물이었던 판다가 스스로 이빨을 치료할 수 있는 능력이 있다는 사실을 밝혀냈다고 중국 과기일보가 11일 보도했다. 자기 회복 능력을 가진 판다 이빨의 구조를 밝혀냄으로써 앞으로 인간의 치아에도 응용 가능할 것으로 기대된다.
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중국을 상징하는 동물인 판다는 대나무잎만 먹는다. 출처:바이두

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판다는 육식동물이었지만 오랜 진화를 통해 대나무잎을 먹는 채식동물이 됐다. 판다의 날카롭고 견고한 치아는 대나무를 으스뜨리고 갈아 먹는데 요긴하다. 판다는 매일 평균 38㎏의 억센 대나무 줄기를 씹어먹으며 현재 전세계에 1800여 마리가 살고 있다.

중국과학관 금속연구소의 류증첸(劉增乾) 박사는 판다의 치아 자기 회복 능력을 발견했으며, 이를 통해 인간의 의치에 사용할 수 있는 신물질의 구조도 개발했다. 류 박사는 판다의 이빨이 스스로 복구될 수 있는 이유는 미네랄 틈새에 고밀도 유기질이 풍부한 조직 구조 덕분이었다는 것을 발견했다.

판다 이빨의 미네랄은 나무처럼 수직적으로 긴밀하게 배열되어 있을 뿐 아니라 견고한 에나멜질을 형성하고 있다. 게다가 유기질이 긴밀하게 배열된 미네랄 사이의 작은 틈을 메우고 있어 이빨에 손상이 와도 스스로 회복할 수 있다.

판다 이빨의 법랑질에 있는 천연 유기질은 수화 조건 하에서 부풀어 오르는 팽윤이 일어나 고분자 연쇄 유기성이 향상된다. 또 유리화는 온도를 낮추는 전이 현상을 일으켜 이빨이 스스로 복구되고 판다 침 속 물 분자는 이빨의 자가 회복 능력에 큰 도움이 된다는 사실을 찾아냈다.

연구진은 자체 조직 구조와 수용 외력 사이의 관계를 조정함으로써 인간의 의치에 사용할 수 있는 재료의 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 재료 조직 구조의 개념과 설계 원칙을 최초로 제시했다. 더불어 판다 이빨의 주요 종류와 형식, 조직구조 특징, 재료과학과 역학적으로 공격과 방어 효과를 동시에 실현하는 성능 최적화 메커니즘을 밝혀 인간의 치아에도 사용할 수 있는 재료의 설계 원칙을 밝혀냈다. 이번 연구는 미국 캘리포니아주립대와의 협력으로 청두 판다기지에서 이뤄졌다.

베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

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