미생물이란

맨눈으로 겨우 볼 수 있는 크기는 약 100마이크로미터입니다. 보통의 세균은 그 100분의 1쯤입니다.

너무 작아서 보이지 않는 생물

미생물(microbe, microorganism)은 확대하지 않으면 볼 수 없을 만큼 작은 생물입니다. 얼마나 작은지는 OpenStax 미생물학 교재가 알려 줍니다. 어떤 물체를 사람의 눈으로 보려면 그 지름이 약 100마이크로미터(µm)는 되어야 합니다. 이와 비교해 보통의 동물 세포는 약 10µm이고, 보통의 세균은 약 1µm입니다. 보통의 바이러스는 그보다 다시 10배 작은 약 100나노미터(nm)입니다. 여기서 1마이크로미터는 100만분의 1미터이고, 1나노미터는 10억분의 1미터입니다.

한 칸마다 10배씩 커지는 로그 눈금입니다. 1 보통의 바이러스(약 100nm), 2 보통의 세균(약 1µm), 3 보통의 동물 세포(약 10µm), 4 맨눈으로 볼 수 있는 가장 작은 크기(약 100µm).

미생물은 생물의 세 영역 모두에서 찾을 수 있습니다. 세균과 고균은 원핵생물로, 세포에 핵이 없습니다. 반면 진핵생물 영역에 속하는 미생물은 핵이 있습니다. 원생생물, 그리고 효모 같은 아주 작은 균류가 여기에 들어갑니다. 바이러스는 세 영역 어디에도 들어가지 않습니다. 바이러스는 애초에 세포로 이루어져 있지 않기 때문입니다. 연충이라고 부르는 기생충도 미생물학자가 함께 연구합니다. 연충은 대부분 눈에 보일 만큼 크지만, 그 알과 유충은 현미경으로나 보일 만큼 작기 때문입니다.

처음 본 사람

배경물 한 방울 속 작은 동물. 안톤 판 레이우엔훅은 델프트의 옷감 상인이었고, 아주 작은 렌즈를 직접 갈아 만들어 썼습니다. 그의 첫 관찰 기록은 1673년, 의사 레이니르 더 흐라프의 소개를 받아 런던의 왕립학회에 전해졌습니다. 1675년 그는 새 항아리에 담겨 며칠 동안 고여 있던 빗물에서 살아 있는 생물을 보았습니다. 그리고 1676년 10월 9일, 학회 사무총장 헨리 올든버그에게 네덜란드어로 쓴 긴 편지를 보냈습니다. 빗물, 우물물, 바닷물, 눈 녹은 물, 그리고 후추를 담가 둔 물에 사는 「작은 동물」을 적은 편지였습니다. 그는 후추 물 한 방울에 100만 마리가 넘게 들어 있다고 썼습니다. 이 편지는 여러 차례의 모임에 걸쳐 소리 내어 읽혔습니다. 올든버그는 그 가운데 절반도 안 되는 부분을 번역해 1677년 3월 25일 『철학 회보』에 실었습니다. 학회 회원들은 처음에는 그 생물을 보지 못했습니다. 하지만 그해 뒤에 로버트 훅이 그 생물을 보는 데 성공했습니다.

그가 남긴 그림을 보고 오늘날 과학자들은 그가 본 것이 세균과 원생생물이었다는 것을 압니다. 레이우엔훅은 그 뒤로도 50년 동안 왕립학회에 편지를 계속 보냈습니다. 1723년 8월 26일 90세로 세상을 떠날 때까지 보낸 편지는 모두 190통이었습니다. 그로부터 거의 두 세기가 지난 뒤, OpenStax가 미생물학의 황금기라고 부르는 시기가 찾아왔습니다. 1857~1914년의 이 시기에 루이 파스퇴르, 로베르트 코흐 등은 특정 미생물을 발효와 질병에 연결했습니다.

기원전 7000년 무렵: 신석기 시대 중국에서 쌀, 꿀, 과일로 발효 음료를 만듭니다.
1673: 레이우엔훅의 첫 관찰이 왕립학회에 닿습니다.
1676: 「작은 동물」에 관한 10월 9일 편지.
1677: 『철학 회보』에 실리고 훅이 확인합니다.
1723: 편지 190통을 남기고 90세로 세상을 떠납니다.
1857~1914년: 미생물학의 황금기.

대부분 해가 없고 쓸모 있는 경우도 많습니다

사람들은 미생물을 눈으로 보기 훨씬 전부터 미생물을 써 왔습니다. 빵, 맥주, 포도주, 요구르트, 치즈, 절임 채소는 모두 세균이나 효모, 곰팡이가 일으키는 발효에 기댑니다. 중국의 한 신석기 마을에서 나온 토기는 기원전 7000년 무렵에 이미 쌀과 꿀과 과일로 발효 음료를 만들었다는 것을 보여 줍니다. 빵을 만들 때는 효모 사카로미세스 세레비시아가 밀가루 속의 당을 분해하며 이산화탄소를 내놓고, 이 기체가 반죽을 부풀립니다. OpenStax는 대부분의 세균이 해가 없거나 오히려 이롭고, 병을 일으키는 것은 그 가운데 일부뿐이라고 강조합니다.

미생물은 우리 몸 위와 몸 안에도 아주 많이 살고 있습니다. 2016년 론 센더, 샤이 푹스, 론 밀로는 몸무게 70kg인 기준 남성의 몸에 사는 세균 수를 약 3.8 × 10¹³개로 추정했습니다. 같은 사람의 사람 세포 수는 약 3.0 × 10¹³개로 보았습니다. 비율로 따지면 약 1.3 대 1입니다. 예전 책에서 자주 되풀이되던 10 대 1이 아닌 셈입니다. 그리고 그 세균의 무게를 모두 합쳐도 약 0.2kg밖에 되지 않습니다.

세균	원핵생물, 보통 약 1µm. 대부분 펩티도글리칸 세포벽.
고균	세균과 다른 역사를 가진 원핵생물. 펩티도글리칸 없음. 극한 환경에 많음.
원생생물	식물, 동물, 균류가 아닌 진핵생물. 조류와 원생동물.
균류	키틴 세포벽을 가진 진핵생물. 효모와 곰팡이.
바이러스	세포가 아님. 숙주 세포에 감염해야 번식.
마이크로미터(µm)	100만분의 1미터.

핵심 정리

맨눈 한계 약 100µm, 동물 세포 약 10µm, 세균 약 1µm, 바이러스 약 100nm.
세균과 고균은 원핵생물, 원생생물과 균류는 진핵생물, 바이러스는 세포가 아닙니다.
1676년 10월 9일 레이우엔훅이 왕립학회에 보낸 편지가 미생물을 처음 자세히 적었습니다.
대부분의 세균은 해가 없거나 이롭습니다.

맨눈으로 보려면 대략 몇 µm는 되어야 할까?
보통의 세균은 약 1µm, 보통의 바이러스는 약 100nm입니다. 세균은 몇 배 클까? (1µm = 1,000nm)
세포로 이루어지지 않은 미생물은?
- 바이러스
- 고균
- 효모
- 원생동물
세균과 고균은 둘 다?
- 핵이 없는 원핵생물
- 핵이 있는 진핵생물
- 바이러스
- 균류
레이우엔훅은 1676년 10월 9일 편지를 누구에게 보냈을까?
- 왕립학회의 헨리 올든버그
- 루이 파스퇴르
- 로베르트 코흐
- 찰스 다윈
레이우엔훅이 한 방울에 100만 마리가 넘는다고 한 액체는?
- 후추를 담가 둔 물
- 우유
- 피
- 포도주
레이우엔훅은 1673년부터 세상을 떠난 1723년까지 왕립학회에 편지를 보냈습니다. 몇 년일까?
빵 반죽을 부풀리는 것은?
- 효모가 당을 분해하며 내놓는 이산화탄소
- 세균이 내놓는 산소
- 밀가루의 수증기
- 공기 중 질소
센더 연구진(2016)은 세균 3.8 × 10¹³개, 사람 세포 3.0 × 10¹³개로 추정했습니다. 세균 대 사람 세포 비율은? (소수 첫째 자리)
세균에 대해 맞는 말은?
- 대부분 해가 없거나 이롭다
- 모두 병을 일으킨다
- 모두 물에서만 산다
- 모두 핵이 있다

이 과정의 출처 (15)

OpenStax Microbiology 1.1 What Our Ancestors Knew (fermented drink from rice, honey and fruit in Neolithic China by 7000 BC, Saccharomyces cerevisiae in bread, Leeuwenhoek 1675 "animalcules" in rain water, Golden Age of Microbiology 1857 to 1914; openstax.org/books/microbiology/pages/1-1-what-our-ancestors-knew)
1.3 Types of Microorganisms (about 100 µm to see with the eye, animal cell about 10 µm, bacteria about 1 µm, viruses about 100 nm, three domains, coccus/bacillus/spirillum, archaea without peptidoglycan and in extreme places such as Morning Glory pool, protists, algae, diatoms 2 to 200 µm, protozoa with cilia, flagella or pseudopods, fungi with chitin walls, more than 1000 yeast species, molds and penicillin, helminths, prions about one-tenth of a virus; .../1-3-types-of-microorganisms)
3.1 Spontaneous Generation (Aristotle, van Helmont's mice recipe of 3 weeks, Redi 1668 with six jars, Needham 1745, Spallanzani, Pasteur 1858 gun-cotton filter, swan-neck flasks, Alhumbert Prize 1862, 1864 lecture; .../3-1-spontaneous-generation)
3.2 Foundations of Modern Cell Theory (Semmelweis 1847, 10 to 20 percent vs 1 percent, chlorinated lime; Snow; Pasteur 1856 fermentation; Lister 1867 carbolic acid; Koch's postulates; .../3-2-foundations-of-modern-cell-theory)
6.1 Viruses (acellular, obligate intracellular parasites, DNA or RNA never both, capsid, envelope, spikes, helical/polyhedral/complex, 20 nm to 900 nm, Ivanovski 1892 with the Chamberland filter of 1884, pore 0.1 µm, Beijerinck 1898 and virus = poison, Stanley 1935, host range, bacteriophages, FDA 2006 phage spray on lunch meats; .../6-1-viruses)
9.1 How Microbes Grow (binary fission, FtsZ Z ring, generation time, E. coli 20 minutes, human generation 25 years, M. tuberculosis 15 to 20 hours, M. leprae 14 days, 2^48 = 281,474,976,710,656 after 24 h at 30 minutes, Nn = N0 2^n, lag/log/stationary/death, budding, fragmentation, Epulopiscium; .../9-1-how-microbes-grow)
Royal Society: Philosophical Transactions 12:821-831, published 25 March 1677, Leeuwenhoek's Dutch letter of 9 October 1676 "concerning little animals" (doi.org/10.1098/rstl.1677.0003)
Royal Society archive EL/L1/22 (letter to Oldenburg dated at Delft, 18 pages, partial translation by Oldenburg)
Royal Society blog "Celebrating Leeuwenhoek", 2023 (first letter via de Graaf, Phil. Trans. 19 May 1673; 190 letters in fifty years; died 26 August 1723 aged 90)
N. Lane 2015, Phil. Trans. R. Soc. B 370:20140344 (upwards of 1,000,000 creatures in a drop of pepper-water; letter read aloud over several sessions)
Lens on Leeuwenhoek, letter L-040 (Oldenburg printed less than half; Hooke succeeded later in 1677)
CDC MMWR 53(34):783, 2004, 150th Anniversary of John Snow and the Pump Handle (31 August 1854, handle removed 8 September 1854, Vibrio cholerae isolated 1883; cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5334a1.htm)
CDC History of Smallpox and Smallpox timeline (Jenner 1796; 33rd World Health Assembly declared the world free of smallpox on 8 May 1980; cdc.gov/smallpox/about/history.html)
American Chemical Society, Discovery and Development of Penicillin landmark (Fleming 1928 at St Mary's Hospital London, paper June 1929, Florey and Chain at Oxford from 1939; acs.org/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html)
Fleming 1929, Br J Exp Pathol 10:226. Sender, Fuchs and Milo 2016, PLoS Biol 14:e1002533 (3.8 × 10^13 bacteria and 3.0 × 10^13 human cells in a 70 kg reference man, ratio about 1.3, bacteria about 0.2 kg).

확인한 날: 2026-10-17