장마철 후텁지근한 날씨가 이어지면 어김없이 찾아오는 여름밤의 불청객 모기. 한낮 무더위에 지쳐 간신히 밤잠을 청하려는데,‘앵∼앵∼’하며 ‘야간 공습’을 감행한다. 반사적으로 손바닥을 휘둘러 내리쳐봐야 허탕치기 일쑤다. 더욱 짜증스러운 것은 유독 얼굴 주변에서 맴돈다는 사실. 이럴 때 요긴하게 쓰이는 것이 ‘모기퇴치기’다. 매캐한 연기의 모깃불과 모기향, 살충제 수준을 넘어 요즘은 전자파나 초음파를 이용한 최신 기구들이 일반화됐다. 그러면 이런 기구들에는 어떤 과학적 원리가 숨어있는 걸까.

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●젖산·이산화탄소등 냄새 좋아해 인체로 접근

모기 등 날벌레는 후각을 통해 동물의 몸에서 나오는 냄새와 이산화탄소 등을 감지한다. 특히 모기는 심한 근시이지만 후각은 매우 잘 발달해 있다. 특히 모기는 젖산 냄새를 좋아하는데,20∼30m 밖에서도 맡을 수 있다. 이산화탄소는 10m 밖에서도 알아챌 수 있다.

모기가 얼굴로 몰려드는 이유는 얼굴에 상대적으로 젖산이 많이 분비되기 때문이다. 특히 코에서는 이산화탄소가 배출되기 때문에 얼굴 주변의 이산화탄소 농도는 공기중 평균 농도보다 당연히 높을 수밖에 없다.

등산할 때 땀을 뻘뻘 흘리면 하루살이(날파리) 등 날벌레들이 새까맣게 얼굴 주위로 몰려드는 것도 마찬가지 이유다. 숨을 거세게 몰아 내쉬면서 얼굴 주변에 이산화탄소 농도가 짙어진다. 특히 유산소 운동을 하면 얼굴 등 피부에서 땀과 함께 젖산이 많이 나온다.

모기 등 날벌레는 땀냄새, 발냄새, 아미노산 등의 냄새를 좋아한다. 또한 여성호르몬을 좋아해 피부로 발산되는 여성호르몬의 냄새를 맡고 달려든다. 후각의 발달 이외에 모기는 온도의 변화를 감지할 수 있다. 한 연구에 따르면 심한 근시임에도 불구하고 사람의 몸에서 발산하는 열을 통해 모기는 10∼20m 거리에서도 사람을 감지해낼 수 있다.

미국 농림부와 플로리다대의 공동연구에 따르면 사람 몸이 지방을 태울 때 생기는 아세톤이나 박테리아가 단백질을 분해할 때 생기는 이염기이황화물도 모기를 유인하는 것으로 나타났다. 연구진은 “뚱뚱한 사람은 대사작용이 활발한 경우가 많아 ‘유인물질’이 많이 분비돼 모기에 잘 물린다.”고 설명한다.

●살충제는 날개근육 수축·호흡기능 마비시켜

초음파를 이용해 모기를 퇴치하는 방법이 최근 많이 쓰이고 있다. 피를 빠는 모기는 암컷인데, 암컷은 여름철 알을 낳을 때가 되면 본능적으로 수컷을 피하게 된다. 암모기는 통상 평생 단 한 차례 교미할 때만 수모기를 받아들이는 특성이 있다. 이같은 점에 착안, 수모기의 날갯짓 소리 대역인 1만 2000∼1만 7000㎐의 초음파를 발생시켜 암모기를 불안하게 해 쫓아낸다는 것이 초음파 모기 퇴치기의 원리다. 수컷의 소리는 초음파 영역에 속하기 때문에 사람에게는 들리지 않는다. (전자)모기향이나 뿌리는 모기약에서 살충제로 사용되는 화학약품은 다양하지만, 곤충의 신경 작용을 방해하는 공통점이 있다. 살충제를 모기를 향해 뿌리면 날갯짓을 하지 못하는 것을 볼 수 있다. 모기의 근육과 신경이 만나는 부위에는 신경전달 물질인 아세틸콜린이 많이 분비된다. 이것은 근육을 수축시켜 날갯짓을 하도록 기능하며 효소(콜린에스터라제)에 의해 분해된다. 그런데 살충제 성분이 침투하면 효소의 작용을 멈추게 한다. 때문에 아세틸콜린이 분해되지 않고 누적된 탓에 날개 근육이 계속 수축돼 날지 못하게 되는 것이다. 무엇보다 살충제 성분은 호흡 기능을 하는 근육을 마비시킴으로써 치명적인 피해를 입힌다.

‘따끔’하고 아픈 느낌과 동시에 피부에 앉은 모기를 쫓아봤자 이미 한참 포식을 하고 난 다음인 경우가 대부분이다. 그 이유는 모기는 물 때 침에 담긴 진통제와 혈액응고를 막는 성분을 우선적으로 동물의 혈관에 집어넣기 때문이다. 또 물린 부위가 가렵고 뻘겋게 부어오르는 이유는 백혈구들이 몰려와 ‘히스타민’성분을 분비하기 때문이다. 히스타민은 모세혈관을 확장시켜 흐르는 피의 양이 많아지도록 해준다. 백혈구 항체가 더 많아져 상처를 빨리 낫게 하기 위한 것이다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr