<곤충 머리 등 다소 혐오스런 작품도 있을 수 있으니, 조금은 주의 바랍니다.>




안녕하세요, 오랜만에 아라타입니다.

세계는 지금,
심각한 코로나에 이은 경제위기와,
러-서방 큰 전쟁으로 강력한 몸살 중이지만,
여전히 대부분의 인간은 어떻게든 살아가며 이렇게 글도 올리면서 존재의 자취를 남기네요.

이번 글은,
지난주 발표된 [2022년 니콘 작은세계 사진컨테스트]의 수상작을 소개해 드리는 내용입니다.

저는 이번에 처음 알았지만,
니콘에서 주최하는 이 컨테스트는 무려 48년동안 지속되고 있었고,
우리 주변의 작디-작은 미시-세계를 광학 현미경을 통한 사진촬영으로 선보이고 있는건데요.
올해는 72개국에서 1300여점이 응모 되었다고 합니다.

모두 니콘 회사에서 만들고 있는 전자현미경과 대물렌즈의 제품홍보차원일지도 모르지만,
그 결과물은 너무나도 놀라우며 생소하고 신비로우며 경이롭습니다.

요즘은 물질의 원자수준까지 들여다 볼 수 있는 현미경이 나오기도 했지만,
이 컨테스트는 그 보다는 크며 살아있는 생물이나 그 연관된 것들 위주로 선정되었네요.

심사위원은 과학쪽의 저명한 인사들이라기 보단 젊은 포토그래퍼나 저널리스트,
생물학 대학교수 및 세포생물학자이자 아카데미회원으로
남 2인 여 2인, 총 4인으로 구성되었습니다.
다들 3-50대로 젊어 보입니다.




우선 촬영엔 어떤 장비를 이용하는지 잠시 살펴볼까요.





자 그럼,
지난주 에 발표된 2022 니콘 스몰월드 사진전에는 어떤 사진들이 선정되었는지,
1위부터 20위까지 알아봅시다.






- 1st


/ 제목 : 마다가스카르 낮도마뱀붙이 태아의 발
/ 작가 : 그레고리 티민, 미쉘 밀링코비치 박사 (스위스 제네바대학교 유전 진화학과)
/ 배율 : 63x

이 사진은 무려 3밀리미터(3mm) 크기의 도마뱀 태아의 발 사진을 확대하여 촬영한 사진입니다.
3mm는 절대적 크기로는 아주 작은 발이지만,
저런 전자광학현미경의 피사체로써는 굉장히 큰 사이즈입니다.

단 한장으로 저런 사진이 나오는 건 아닙니다.
각 부위별로 구분하여 컬러도 다 새로 입히고, 3mm 발 안에 무려 저렇게도 복잡한 신경계와 뼈, 힘줄, 피부, 세포까지..
무려 200기가가 넘는 용량의 250개 섹션에서 300장 이상의 사진을 합성하여 만들어 낸 결과물이라고 합니다.

청녹색으로 이어져 있는 신경들이 굉장히 인상깊습니다.
석회화되기 시작한 뼈의 일부가 이미지에서 가장 밝게 빛나는군요.
발달하는 힘줄과 인대는 오렌지색의 가지처럼 뻗어 나갑니다.

지도교수인 미쉘 박사는 이 아름다운 사진이 세포수준에서 구조들이 어떻게 구성되어 있는지를 밝혀주는 유익한 결과물이라고 하며,
이번 컨테스트를 통해서 과학계 뿐만 아니라 일반 대중들에게도 소개되어
이 미시세계가 얼마나 경이로운지 공유할 수 있는 좋은 기회였다고 합니다.

심사위원은 고해상도 현미경의 사진 합성기술과 예술적 창의성을 평가하여 이 사진을 1위에 선정하였습니다.




- 2nd


/ 제목 : 유방조직의 유선세포를 감싸고 있는 수축성 근상피세포
/ 작가 : 케일럽 도슨 (호주 맬버른 의학연구소 면역학과)
/ 배율 : 40x

이 사진은 유방조직에 있는 유선세포를 확대하여 색을 입힌 이미지입니다.
이 피사체는 약 1mm밖에 되지 않습니다만 그 안에는 이런 세포들이 자리잡고 있습니다.

언듯 보면 포도송이처럼 보일 수도 있지만, 가슴 조직 안에 퍼져있는 세포덩어리들이죠.
노란색과 자홍색을 입힌 부분은 서로 다른 세포를 나타내기 위함이구요.

저 세포들은 옥시토신 호르몬에 반응하여 수축운동을 하며 우유를 만들어 내지요.
옥시토신 호르몬은 사랑호르몬이라고도 불리는데 성적흥분을 하면 나오기도 하고 출산과 수유중에도 나오는 그런 호르몬이죠.
유방조직의 이러한 이미지는 면역세포가 어떻게 유방조직과 아기들을 건강하게 유지하는지 알아내는 연구에 도움을 줄 수 있습니다.





- 3rd


/ 제목 : 성체 쥐 장 내 혈관 네트워크
/ 작가 : 사투 파본살로, 시넴 카라만 박사 (핀란드 헬싱키 의대 약물치료 연구소)
/ 배율 : 10x

다 자란 어른 쥐의 장 속에서 피가 이동하는 통로인 혈관을 10배의 배율로 촬영한 모습입니다.
저렇게 생겼군요..




- 4th


/ 제목 : 아빠긴다리거미
/ 작가 : 앤드류 포셀트 (미국 캘리포니아 의대 외과박사)
/ 배율 : 3x


3배 확대한 이 거미는 굉장히 긴 다리를 가졌습니다.
이 이미지는 피사체를 다양한 초점거리에서 촬영하는 기술인 이미지 스태킹을 이용하여 촬영하였습니다.
그런 다음 컴퓨터 프로그램을 활용하여 하나의 이미지로 합성하는 것이지요.




- 5th


/ 제목 : 슬라임 푸른곰팡이
/ 작가 : 엘리슨 폴락 (미국 캘리포니아 사진작가)
/ 배율 : 10x

습한 곳에 사는 푸른곰팡이를 10배 확대한 사진입니다.
사진작가인 엘리슨 폴락은 10월의 어둑어둑한 태양 아래서 풀숲 더미를 휘젓고 있을 때 어느 푸른 잎사귀를 보곤
집에 가져와 현미경을 통해 이 곰팡이를 발견하고 이 녀석의 모습에 매료되어 147개의 사진을 합성하며
40시간에 걸쳐 위 이미지를 만들어 내었지요.
곰팡이의 두 머리가 서로 붙어 있는걸 보곤 연인의 감정이 들었다고..

보통 곰팡이의 머리는 포자들을의 번식을 위해 매끄러울 수 있지만, 이 곰팡이는 너무 빨리 말라버린 것 같다고 하네요.
그치만 폴락은, 색감이 너무 아름다워서 괜찮다고 말했다 합니다.

이 곰팡이들은 처음엔 끈적한 하얀덩어리로 나타나지만, 시간이 지나면서 줄기를 가진 이런 모양으로 변하게 되는 것이죠.



- 6th


/ 제목 : 꺼진 촛불의 미연소 탄소 입자
/ 작가 : 올레 비엘펠트 (독일 쾰른 연구소)
/ 배율 : 2.5x

이 사진은 고작 2.5배 확대한 이미지입니다.
이렇게 고작 2.5배를 확대해도 보이지 않던 신비로움이 보이기도 하지요.

밀랍이 가득한 양초에 불을 붙인 후 꺼질 때, 미처 못 탄 탄소입자들을 촬영한 것입니다.

양초는 수소와 탄소원자로 이루어져 있는데, 이 원자들은 불을 붙이면 대부분 이산화탄소로 변하게됩니다.
하지만 모든 원자들이 연소되진 못하기 때문에 양초 위엔 시커먼 그을음이 생기게 되는 것이지요.
불이 꺼지는 순간이면 그 잔열로 인해 밀랍은 녹지만 남은 탄소를 태우지는 못하기 때문에 연기가 나는 것이지요.
그 찰나의 순간을 빠른 셔터속도로 찍은 사진입니다.

이게 6위네요.



- 7th


/ 제목 : 신경줄기세포(NSC)에서 유래한 인간 뉴런
/ 작가 : 지안쿤 가오 박사, 글렌다 할리데이 교수 (호주 시드니대 할리데이 교수 연구실)
/ 배율 : 20x


무려 인간 뇌의 뉴런을 촬영했네요.
이 사진은 인간 뇌 안의 신경줄기세포에서 파생된 뉴런의 상태를 보여주고 있습니다.

신경줄기세포는 만능 세포처럼 다기능 세포로써 여러가지 종류의 세포로 분화할 수 있는 상태의 세포를 말합니다.
이 만능의 줄기세포를 이용한 연구로 많은 인류를 구원할 수 있을지도 모르지요..



- 8th


/ 제목 : 자라고 있는 홍조류의 끝부분
/ 작가 : 나타나엘 푸르넷 박사 (미국 노스캐롤라이나 대학 생물학과)
/ 배율 : 10x


바다에는 정말 많은 종류의 해조류들이 살고 있지요.
이 사진은 그 중에 붋은계열 해조류인 홍조류 중 끝부분을 현미경으로 들여다본 이미지입니다.
이 끝부분은 엄청나게 빠른 속도로 분열하여 새로운 조직이 된다고 하네요.

뭔가 그림같은 이 사진은 실제 홍조류에 색만 입힌 실물사진입니다.




- 9th


/ 제목 : 액정 혼합물 (smectic Felix 015)
/ 작가 : 마렉 수트코우스키 박사 (폴란드 바르샤바 공대 일렉트로닉스 연구소)
/ 배율 : 40x

이 사진은 모더니즘 예술의 한 조각상처럼 보이지만,
액정 (Liquid crystal)의 혼합 결정체를 현미경으로 들여다 본 촬영물이네요.

액정은 기존 액체와 고체 결정의 특성을 모두 공유하고 있는 물질 상태입니다.
그 중 스멕틱(smectic)은 분자들이 서로 평행하고 잘 정의된 평면으로 배열된 액정을 말합니다.




- 10th


/ 제목 : 딱정벌레에게 잡힌 파리
/ 작가 : 무라트 외즈튀르크 (터키 앙고라)
/ 배율 : 3.7x

딱정벌레에게 눈을 잡혀 실명이 된 파리가 10위입니다.
이 무서운 딱정벌레는 파리가 알지도 못한 새 접근하여 일시적으로 눈을 턱으로 찌르며 실명시켜버립니다.

무라크 작가는, 당연한 말이지만 이 파리는 생존가능성이 무척 희박하다고 말했다고 하네요..
당연한 얘기를..



- 11th


/ 제목 : 나방의 알
/ 작가 : 예 페이 장 (중국 장수 장윈)
/ 배율 : 10x

나방의 알을 찍었네요.
나방들은 아무 나뭇잎 위에다가 이렇게 알을 낳습니다.
얘네들이 애벌레로 부화되어 나오지요..
뭔가 의자를 쌓아놓은 듯 보이네요.



- 12th


/ 제목 : 1mm 산호의 자가 형광
/ 작가 : 브렛 M. 루이스 (호주 퀸즐랜드 공대 지구과학학부)
/ 배율 : 20x

이 1mm의 작은 산호 조각은 원래는 녹색의 산호에서 따온건데,
특정한 파장을 쬐면 위 사진처럼 스스로 형광색을 보인다고 합니다.
해양과학자 루이스는 36시간동안 현미경으로 관찰하며 60개의 이미지를 확보한 후 합성하여 위 결과물을 만들었습니다.

루이스가 이 사진을 만들어낸 목적은,
산호초에 대한 연구의 일환이며 이 연구는 산호가 어떤 면에 부착되었을 때 떨어지지 않고
그 곳에서 살 수 있게 어떻게 튼튼한 기초를 만드는 지를 알아내는 목표라고 합니다.

1mm안의 세계가 저리도 복잡하네요.



- 13th


/ 제목 : 공룡의 뼈
/ 작가 : 랜디 풀브라이트 (미국 유타주 버널)
/ 배율 : 60x

공룡의 뼈 석회질을 60배율로 찍은 이미지입니다.

뭐.. 이렇게 생겼네요..



- 14th


/ 제목 : 쥐의 근아세포
/ 작가 : 나디아 에피모바 (미국 펜실베니아 아미쿠스 테라퓨틱스)
/ 배율 : 40x


아직 발달되지 않은 쥐의 근아세포를 촬영했네요.
근아세포는 신체의 근육이 되기 전의 미분화 세포를 말하는데 근육이 필요한 심장이나 골격근 모두 이 근아세포들로 만들어 집니다.




- 15th


/ 제목 : 인간 대장 상피세포의 단면
/ 작가 : 지아드 엘 자타리 박사 (미국 텍사스 휴스턴 병원 유전의학과)
/ 배율 : 20x


우리네 소중한 장기인 대장내의 세포 단면 모습입니다.
다들 이렇게 생긴 세포를 가지고 있군요.




- 16th


/ 제목 : 흰색 아스파라거스 끝부분의 세로 단면
/ 작가 : 올리비에 르루 박사 (벨기에 겐트대학교 생물학과)
/ 배율 : 10x


식물인 아스파라거스의 끝부분 단면입니다.
마치 5그루의 나무가 심어져 있는 것처럼 세밀하게 조직되어 있네요.





- 17th


/ 제목 : 제브라피쉬 애벌레의 꼬리 지느러미
/ 작가 : 다니엘 웨너, 줄리아 콜브 박사 (독일 바이에른 과학연구소 생물과학부)
/ 배율 : 10x


제브라피쉬는 작은 관상용 물고기입니다.
그러나 제브라 피쉬는 어류지만 포유류가 갖고 있는 특징을 공유하는데요.
제프라 피쉬는 척추동물로서 폐를 제외한 포유류의 모든 장기들을 갖고 있다고 합니다.
또한 제브라 피쉬의 심장은 인간의 심장과 공통점이 많습니다.
몸 전체에 산소를 공급하기 위한 심장근과 혈액이 올바른 방향으로 흐르게 할 수 있는 심실도 지녔습니다.
제브라 피쉬는 유전적인 구성도 인간과 유사합니다.
80~90%의 유전자를 공유하고 있는데요.
특히 돌연변이 연구에서 밝혀지는 여러 연구 결과들이 인간의 유전질환과 유사하다고 합니다.
[출처] 제브라 피쉬, '인간처럼 꿈꾼다'|작성자 fly

이 제브라피쉬 에벌레의 꼬리 지느러미입니다.
녹색의 말초 신경과 보라색의 세포외 기질을 잘 보여주네요.
엄청난 말초 신경들로 보는 것만으로도 찌릿하네요.



- 18th


/ 제목 : 성체 제브라피쉬 장의 백혈구 네트워크
/ 작가 : 줄리앙 레세귀에 (노르웨이 오슬로 대학교 생물학 박사)
/ 배율 : 60x


17위와 비슷한 이유로 이 줄리앙 박사도 제브라피쉬를 연구하고 있나 봅니다.




- 19th


/ 제목 : 인간 혀 세포의 박테리아 모습
/ 작가 : 타지 드 카르발류 박사 (미국 메릴랜드 대학 교수)
/ 배율 : 63x

사람 혀에 있는 박테리아들이라고 합니다.
뭔가 무섭네요.
그러나 항상 입으로는 온갖 박테리아들이 들어가곤 합니다.

많은 미생물이 인간의 혀에 삽니다.
하지만 그들이 모두 다 같지는 않지요. 그들은 많은 다른 종에 속합니다.
이제 과학자들은 이 세균들의 주변이 어떻게 생겼는지 보았습니다.
그 미생물들은 혀에 무작위로 정착하지 않지요.
그들은 특정 장소를 선택한 것 같이 혀에서 각각의 종류가 어디에 사는 지를 아는 것은 연구자들이 미생물들이
어떻게 협력하는지 알아내는 데 도움을 줄 수 있습니다.
과학자들은 또한 이러한 세균들이 숙주 즉 우리들을 어떻게 건강하게 유지하는지 알아내기 위해 이 사진 정보를 사용한다고 합니다.


- 20th


/ 제목 : 유도만능줄기세포에서 유래한 인간 심장의 심근세포
/ 작가 : 후이 린, 킴 맥브라이드 박사 (미국 오하이오주 국립아동병원 심혈관센터)
/ 배율 : 60x


만능줄기세포에서 유래한 인간 심장의 심근세포입니다.
어마어마하게 신기한 모습입니다. 이것들이 모여 심장을 뛰게하는 거지요.

이런 세포들을 통해 인간 심혈관질환을 모델링하고 인간 발달의 초기단계를 연구하며
각종 약물테스트에도 적극 사용하여 미리 예측하여 진행할 수도 있고
나아가 잠재적으로 재생 치료법에 활용할 수 있습니다.

이러한 연구들이 인간의 수명을 비약적으로 증대시키는데,
그 안에서 기술의 발달과 함께 이런 신기한 사진들이 나오게 되는 것이지요.






-------------------------------------------------------------------------------


이로써 1위부터 20위까지의 올해 니콘에서 개최한 미시-세계 사진전 구경을 잘 했습니다.

너무 작아서 인간의 눈에 보이지 않지만,
확인된 그 하나하나의 스케일은 결코 작다고 할 수 없을 정도로
정교하며 복잡하고 유기적이며 생동감 넘치는군요.

혹자는 우리가 살고 있는 이 세계도 거대한 무언가의 어마어마하게 작은 미시 세계일거라고 하지만,
오늘날까지 확인된 우주의 크기에 비춰보면 그 말도 맞는 것 같습니다.


우리 역시 우주적 스케일에서는 위에 나온 심근세포정도보다 작다고 할 수도 있으니까요.



다소 불편한 사진도 몇 장 있지만, 재밌게 보셨다면 다행입니다.



사진은 모두 니콘 홈페이지에서 발췌했고,
내용들은 구글링의 결과입니다.



그럼 이만.


- 틀린 정보나 사실들은 답글로 수정 부탁드립니다. 저는 문과라... 잘 모릅니다..