남성 수태 능력에 대한 풍동 실험(Wind tunnel test)

모든 남성에 대한 궁극적인 탐구인 수태 능력이 곧 공기역학 기술의 기술적인 진보에 의해 이루어질 것으로 보인다. 영국 글라스고우와 셰필드 연구자들은 자동적으로 정자의 유효성을 측정할 수 있는 풍동실험에 근거한 기계에 대한 특허권을 신청하였다. 영국 글라스고우대학 공기역학과의 교수이며, 이 프로젝트를 이끌고 있는 리차드 그린(Richard Green) 박사는 "우리는 몇 분 안에 샘플에서 유효성을 밝혀낼 수 있다. 이 기술은 정자의 기증자가 얼마나 수태 능력을 가지고 있는지 밝혀낼 수 있다. 기본적으로 우리는 새로운 과학인 정자동학(spermodynamics)을 개발하였다."라고 말했다. 남성의 수태 능력에 관한 문제를 연구하는 남성병 학자들은 또한 불임을 측정하는 기술이 매우 주관적이고, 오류 가능성이 많기 때문이 이 새로운 정자 측정법을 환영하고 있다. 셰필드 대학의 불임학 전문가인 알랜 패이시(Allan Pacey) 박사는 "만일 한 남성의 정자 샘플을 7군데의 다른 실험실에 보내 테스트를 부탁하면 아마도 7가지 다른 결과를 얻을 것이다. 그렇게 때문에 이 기구는 흥미로운 것이다. 완전히 일관되고, 매우 빠른 결과를 얻을 수 있다."라고 밝혔다. 남성은 성교 시에 한 번에 수백만 개의 정자를 생산하며, 일생 동안 2,000조에 이르는 정자를 생산한다. 하지만 평균 한 마리에서 세 마리의 정자가 임신이 가능하며, 어떤 경우에 전혀 임신을 할 수 없다. 예를 들어 개별 정자를 몸부림치게 하여 움직이는 꼬리는 때로는 그 기능을 하지 못한다. 7쌍의 부부 중 한 쌍이 불임으로 고생하고 있으며, 이 중 약 30%가 남성의 문제이다. 하지만 이러한 문제를 발견하는 것은 힘든 일이다. 패이시 박사는 "정자 샘플이 불임을 야기시키는 문제가 있는지 여부를 가려내기 위해 3가지 다른 측정을 해야 한다. 첫 번째 의사는 현미경으로 샘플에 있는 각각의 정자 숫자를 세어 그 숫자가 충분한가를 가려낸다. 그리고 나서 정자의 모양이 왜곡되어 기능에 문제가 있는지 여부를 파악하기 위해 그 모양을 연구한다. 마지막으로 얼마나 잘 움직이는가를 측정한다. 이것은 매우 주관적이다."라고 설명했다. 이 측정법은 가장 정확한 결과를 얻기 위해서는 며칠이 걸린다. 반면에 정자 동학에 근거한 방법을 사용하면 숫자를 세는 것이 겨우 몇 분밖에 걸리지 않고 일관된 결과를 얻을 수 있다. 이 방법은 글라스고의 그린 박사와 그의 공기역학 연구자들인 에릭 길레스(Eric Gillies), 리차드 캐논(Richard Cannon)이 개발한 컴퓨터에 의한 정자 분석법(Computer Aided Sperm Analyser, Casa)의 이론에 근거한다. 길레스 박사는 "풍동 실험에서 비행기 날개 표면의 공기 흐름을 측정하는 특별한 기술을 이용하여 다른 부분에 적용할 수 있을 것이라는 생각에서 시작하여 정자를 측정하는 데 사용하였다."라고 말했다. 공기의 흐름을 측정하기 위해 기술자들은 풍동 실험장에 연기 입자를 가득 채운다. 그리고 이 연기를 관통하는 레이저 파동을 쏘아 사진 이미지를 얻는다. 각 이미지에서 이 입자들을 셀 수 있고, 컴퓨터를 통해 그 움직임을 분석할 수 있다. 이 과정을 통해 입자의 흐름을 측정할 수 있다. 그린 박사는 "우리가 한 것이라고는 어떻게 정자 샘플이 움직이는가를 측정하는 데 이 기술을 적용한 것뿐이다. 몇 가지 레이저 파동을 정자 샘플에 쏘면 각 개별적인 정자의 움직임을 측정할 수 있고, 그 움직임이 자동적으로 추적된다. 이 자료는 컴퓨터에 의해 분석된다. 그래서 현재 며칠이 걸리는 결과를 몇 분 안에 얻을 수 있다."라고 말했다. 연구팀의 연구는 영국 의학연구위원회(Medical Research Council)에 의해 지원되고 있으며, 현재 최초의 정자분석기의 기본형을 만들어내었다. 그리고 앞으로 일년 동안 이 기계의 효율성을 테스트할 것이다. 임상실험은 내년으로 예정되어 있다. 그린 박사는 "이 기계는 정확하고, 빠르게 불임의 주 원인이 남성인가 여성인가를 파악할 수 있고, 여러 번의 테스트를 걸치지 않은 상태에서 바로 적절한 치료를 수행할 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 이러한 측면에서 이 방법은 남성의 정력을 측정할 수 있는 기구이다. 게다가 이 기계는 남성의 불임 원인을 연구하는 연구자들을 도울 수 있다. 이 부분에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다. 그리고 이 기술은 수의학에도 도움을 줄 수 있다. 개나 소를 인공수정을 사용하여 번식하는 것은 매우 거대한 사업이다. 그리고 문제가 발생하지 않는 것은 매우 중요하다. 우리의 기계는 이런 부분에서 매우 필요하다"라고 말했다.

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출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』