후각 STUDY
6. 후각 인식
이 저술은 2016년 정부(교육부)의 후원으로 한국 연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임.
This work was supported by the National Research Foundation of Korea Grant funded by the Korea Govenment
이 글에 대한 활용 방안은 저술한 내용에 모두 포함되어 있다. 후각 연구와 아울러 현재 유럽을 중심으로 빠르게 전개되고 있는 후각 도시디자인, 후각 예술, 전자코, IT와의 연계, 후각 치매진단 프로그램, 후각 교육, 게임, 의료, 환경 등 다양한 분야에 대한 활용에 대하여 밝혀두었다. 이미 3차 후각 혁명은 시작되었고, 4차 산업혁명과 맥을 같이하여 후각은 4차 산업혁명의 중요한 화두가 될 것으로 사료된다. 그래서 이런 중요한 감각인 후각을 깨우고 알리기 위해 기초연구 자료들을 수집하고 연구하여 이 책을 저술하게 된 것이다.
*출처 : 후각 혁명, 송인갑, 2020
후각은 시각을 제외한 다른 감각들과 함께 비가시적(非可視的)인 존재이면서도 오감 가운데에 후각으로 의식이 인식되기 이전에 감정 반응을 먼저 일으키는 원시적인 감각이다. 인간의 생존을 위한 필수 활동인 호흡에 의해 유발되는 감각이기 때문에 거부하기 힘든 단 하나의 감각이기 때문이다. 주1)이 원시적 감각이 사실은 감각 중에 가장 지적이고 미래지향적이다. 보이지 않고 들리지 않는다고 해서 그 감각적 기능이 떨어지는 것이 아니라 규명하기 어려워 무시하고 덮어버린 것이다.
후각망과 같은 신경 구조는 유아의 후각이 냄새에 노출되었을 때 다양한 변화를 겪게 된다. 어머니가 수유 중 가슴에서 나오는 냄새는 유아의 수유 경험과 상관없이 신생아의 유인 물질로 작용하며, 산모의 후각 학습은 임신 및 출산 중 후각 기관 내에서 높은 가소성(可塑性) 및 유출로 인해 발생하게 된다. 주2)이것은 산모와 유아의 공통된 후각 학습이 이미 임신 중에 일어났다는 것이다. 산모가 일상에서 경험하는 냄새가 아이의 후각 영역에 커다란 영향을 미치게 된다. 결국 엄마와 아이의 후각인지는 유사성을 가지고 있음을 말한다. 다만 아이가 성장하는 환경과 경험에 의해 자연스럽게 엄마와의 후각 경계가 형성되어 간다.
최근에 뇌에서 후각이 발달하는 원리와, 음식, 성(sex), 공포 등의 다양한 후각자극이 뇌에서 어떻게 구분되는지가 밝혀졌다.
한국 과학기술연구원 뇌과학연구소 기능커넥토믹스센터의 올리버 브라우바흐 Oliver Braubach박사는 물고기의 뇌에서 후각의 발달과정과 정보처리 원리를 규명하였고, 관련 내용이 신경과학계 권위 있는 학술지인 Journal of Neuroscience 지 표지논문으로 선정되었다.
그 내용을 살펴보면,
인간이 냄새를 맡고 인지하기 위해서는 냄새를 지닌 화학물질이 후각세포를 자극하고 이러한 자극으로 유입된 정보가 뇌로 전달되는 과정이 필요하다고 하였다. 인간은 태어나면서 어떤 종류의 후각은 인지하지만, 대부분의 후각은 자라면서 각기 새로운 냄새를 학습하고 인지해나간다. 이처럼 후각의 발달과정은 뇌에서 정보를 형성하고, 습득하여 기억하는 원리와 관련이 있다고 할 수 있다.
후각 관련 뇌기능은 뇌 발달 초기에 이루어지는데, 후각은 알츠하이머와 같은 뇌질환을 조기에 발견할 수 있는 감각 기관으로 후각 연구를 통한 뇌 질환 조기진단도 가능하다는 결론을 내린 것이다.
캐나다 달하우지 대학 Dalhousie University, 일본리켄연구소 RIKEN Brain Science Institute 연구진과의 공동연구를 통해 진행된 연구는, 투명관상어 제브라 피시 Zebra fish를 이용하여 수술이나 절개 없이 살아있는 상태의 뇌가 후각 정보를 형성하고 습득하는 원리와 여기에 관련된 다양한 신경세포의 메커니즘을 규명하는 것이었다. 물고기는 뇌의 구조가 인간과 비슷하며, 크기가 작아 뇌를 쉽게 촬영할 수 있다는 장점이 있다. 연구진은 제브라 피시를 수정란 상태부터 성체가 되는 시기까지 지속적으로 관찰하였고 외부 냄새를 100%로 차단한 상태에서 서로 다른 냄새로 자극을 가하여 후각처리 및 반응과정을 기록하였다. 이를 통해 후각이 뇌 속 특정 영역의 발달에 영향을 미친다는 사실을 발견하였고, 기존 물고기가 배아 상태부터 유전적으로 보유하고 있는 선천적 후각정보 영역이 전체 후각정보 영역의 15%(주로 위험, 성 관련 후각 정보), 자라면서 발달 및 학습과정으로 얻게 되는 후천적 후각정보 처리 영역이 85%(음식 관련 후각 정보)로 구분된다는 사실을 증명하였다.
또한 KIST 뇌과학연구소 브라우바흐 박사는 물고기의 후각에 대한 정보는 양식업 등 수산 산업에 활용될 수 있을 수 있으며, 궁극적으로 인간의 뇌 속 감각기능 메커니즘 규명을 통해 기억습득 원리를 밝힐 수 있을 것이며, 이를 통하여 감각기능 손실 및 발달과정에 있어 기억의 손상으로 오는 알츠하이머 등 다양한 뇌질환을 진단, 치료하는 데에도 새로운 돌파구를 마련할 수 있을 것이라고 밝혔다.
미국 러시 대학병원의 로버트 윌슨 박사는 600명을 대상으로 후각기능과 인지기능 테스트를 하였다.
바나나 냄새를 구분하지 못하는 등 후각기능이 상당히 저하된 사람이 후각기능에 이상이 없는 사람에 비해 알츠하이머 전(前) 단계인 인지기능장애가 나타날 위험이 50%나 높았다. 특히 우울증의 경우 심리적인 장애뿐만이 아니라 생물학적인 문제를 유발해 후각 기능 장애를 낳게 하고 이로 인해 우울증에 걸린 사람들은 냄새를 잘 맡지 못하게 된다. 실제 우울증 환자들이 후각 기능에 장애가 생겨 냄새를 잘 맡지 못하다가 우울증이 치료됐을 때 후각 기능이 회복되는 사례를 확인했다. 이러한 연구는 인간의 뇌 속 감각기능의 메커니즘을 규명하여 기억의 손상 이유와 회복을 위한 방향으로 인간의 후각기능은 인지와 기억과 밀접한 관련이 있음을 밝히고 있다.
자기 면역 장애를 앓고 있는 사람들은 후각 시스템 항체들이 외부로부터 공격을 받기 쉽고 이로 인해 냄새를 맡는 능력이 떨어지게 된다.
뇌에서 냄새를 인식하는 부위는 감정을 조절하는 부위(변연계)와 연결되어 있기 때문에 냄새는 감정에 영향을 주고, 기분에 영향을 주는 신경전달물질의 분비를 촉진시키거나 악화시키기도 한다.
냄새를 제대로 못 맡는 사람은 늘 배탈과 설사에 시달린다고 한다. 음식이 상했는지에 대한 정보를 알 수 없기 때문이다.
우리가 맛이라고 느끼는 감각의 90%는 사실 후각이다. 혀로는 단맛 쓴맛 신맛 짠맛만 느낄 뿐이다. 감기에 걸려 코가 막힌 경우 음식을 먹어도 무슨 맛인지 잘 모르는 것도 이 때문이다.
캐나다 맥길 대학 신경학연구소의 요한 룬드스트롬 박사는 인간의 뇌는 일상적인 냄새와 사람의 체취를 처리하는 신경회로가 따로 있어서 체취를 통해 친구와 낯선 사람을 구별한다고 밝혔다.
조산아를 좋은 냄새에 노출시켜 후각을 자극할 경우 무호흡 빈도가 줄어든다는 결과도 도출하였다.
후각의 이론 중 가장 유력한 이론은 형태 이론 shape theory이라 불리는 것이다. 형태 이론에 따르면 냄새로의 변환의 열쇠는 냄새 분자의 형태와 후각 수용체 형태의 일치 여부이다. 주3)
또 다른 냄새 이론으로는 진동 이론 vibration theory이 있다.
우리가 냄새를 구성하는 분자의 고유한 진동 주파수를 포착해서 냄새를 지각한다는 이론이다. 모든 냄새는 원자구조 때문에 서로 다른 진동 주파수를 내며 동일한 진동 주파수를 내는 분자는 냄새가 같다는 것이다. 주4)이것은 곧 냄새에는 진동과 파장이 존재한다는 것으로 다른 감각과 서로 연관되거나 복합적인 다중감각으로서 융합이 가능하다는 것을 의미한다.
후각에 대한 연구는 시각과 청각 등 타 감각과의 공동연구의 당위성을 제공한다. 또 한 가지 짚고 넘어가야 하는 것은 단순히 후각이 의학의 메커니즘만 가지고 있는 것이 아니라는 것이다. 그래서 냄새의 ‘감각’은 코와 후 신경구의 차원에서 일어나지만 냄새의 ‘지각’은 우리의 마음속에서 일어난다. 그곳에서 일어나는 냄새와 관련된 우리의 개인적인 경험이 무엇보다 중요하게 부각되는 주5) 이유도 거기에 있다. 바로 감각과 지각의 기억과 자극이 서로 충돌하면서 새로운 후각 기억을 저장시키기 때문이다.
뇌를 다쳐서 냄새를 못 맡는 어떤 남자는 큰 상실감을 느낀다.
"냄새를 못 맡자 마치 장님이 된 듯했다. 삶의 멋이 크게 줄었다. 우리는 사람, 책, 도시, 봄의 냄새를 맡는다. 냄새는 모든 것의 풍요로운 바탕이다. 나의 세상이 갑자기 가난해졌다."
우리는 후각의 값어치를 평상시에 느끼지 못하고 있다. 하지만 후각은 공기와 같아서 보이지 않아 그것에 대한 중요성을 느끼지 못하지만 막상 후각기능을 상실하였을 때는 그 어떤 감각의 상실보다 크게 나타난다. 후각기능의 상실이 특별히 장애라고 말하지 않는 것도 이러한 이유 때문일 것이다. 냄새는 우리에게 삶에 대한 희망을 주고 자신을 다시 일으키게 만든다. 냄새에는 힘이 있다. 냄새는 신체적 심리적, 사회적 차원에서 우리에게 영향을 미친다.
그렇지만 우리는 대개 우리를 에워싸고 있는 향기의 중요성을 의식하지 못한 채 그저 숨을 들이 쉴 따름이다. 냄새에 대한 인식은 냄새 그 자체에 대한 지각뿐만 아니라 그와 연관된 경험 및 정서로 이루어진다. 주6)곧 냄새는 현재 맡고 있는 것이 아니라 과거의 기억과 감성, 그리고 숨어있는 다양한 경험의 집합체임을 깨달아야 할 것이다.
고대 세계에서 냄새는 단순히 심미적인 문제가 아니라 사람들을 서로 다른 계급으로 나누는 수단이기도 했다. 가장 선명한 계급 구분은 역시 부유층과 빈곤층의 구분이다. 주7)고대의 냄새는 부를 구분하는 것 이외에 또 다른 후각적 구분이 이루어졌다. 노동계층 가운데 무두장이 생선장수, 세탁부와 같은 악취가 수반되는 특정한 직업을 가진 사람들은 불결하다고 간주되었다. 또 중요한 것은 도시와 시골사람들 사이의 구분이었다.
소크라테스는 향료가 자유민과 노예 사이의 후각적 차이를 은폐한다는 이유로 향료 사용에 반대했다고 한다. 주8)이러한 계급의 갈등은 가장 먼저 후각적 차원에서 시작되는 것이다. 자신이 의식적으로 구분하기 이전에 냄새는 스스로 계급을 나누며, 신분의 차이를 분명하게 나타낸다. 보이는 것과 들리는 것, 그리고 언어의 사용은 어느 정도 가릴 수 있지만 냄새는 자신이 인식하지 못하기에 쉽게 가려질 수 없었다. 마치 군대에서 주방에서 근무하던 병사가 휴가를 나오면 아무리 깨끗하게 씻어도 그 냄새는 그 병사의 몸에 배이게 마련이다. 다만 본인만 그것을 잘 느끼지 못하고 있을 뿐이다.
알랭 코르뱅이 “후각 혁명”이라고 명명한 사건이 발생한 이후 19세기에 이르러 향기는 종교와 의학의 영역에서 쫓겨나 감정과 관능의 영역으로 옮겨갔다. 주9)
'인간의 냄새 감각은 진화론적으로 중요하지 않으며 쇠퇴하고 있다.'
인간의 감각은 종종 냄새 수용체 유전자의 수가 적어서 초보적인 것으로 간주된다.
쥐가 1000 개의 후각수용체 유전자를 가지고 있는 반면, 인간의 경우, 인간 게놈의 후각 유전자의 대부분이 비 기능적(수용체 단백질을 생산하지 않음)이기 때문에 이 숫자는 현재 500-700 개다. 하지만 3개의 시각 유전자, 5개인 미각 유전자에 비하면 엄청난 숫자임에 틀림이 없다.
후각 인식은 자극 중심의 접근법을 취하고 냄새를 안정된 지각으로 바라보지 않고, 객체와 계산상 연결된 경우보다 프로세스적이고 상황에 맞는 관점을 채택하면 더 잘 설명이 된다. 이는 우리가 화학 물질이나 투입된 냄새물질과 그 냄새의 질 사이의 안정적이고 고유한 관계를 찾고자 하는 정통적 견해를 포기해야 할 분명한 이유가 있음을 의미한다. 대신, 우리는 냄새의 감각을 통해 우리가 인지하는 것을 이해하기 위해 문맥상의 방향을 고려해야 한다. 확실히 이것은 인식의 실제에 대한 논쟁의 여지가 없지만 냄새 인식이 무엇인지를 이해하는 근본적인 탐구인 것이다.
냄새에 대한 인식은 냄새 자체가 아니라 경험과 감정, 감각과 관련되어 있다. 우리의 후각 수용체는 직접 변연계에 연결되어있는, 고대와 원시 감정의 자리라고 생각되는 뇌의 일부이며 냄새 감각은 피질로 전달된다, 여기서 냄새에 대한 인식은 뇌의 가장 깊은 부분을 자극하게 되며, '바닐라'와 같은 향기는 이미 활성화 변연계의 깊은 자리에 잡은 감정적인 자극이 되는 것이다. 주10)
즐거운 향기의 긍정적인 부분은 정서적 효과에도 영향을 미친다. 이러한 효과는 일부 경우에만 해당되는 것으로 나타났다. 다만 사진의 모호함과 사람이 뛰어나게 아름답거나 극도로 못생긴 경우에는 혼란을 주게 될 것이다. 그러나 그 사람이 평범한 사람이라면 정서적 평가는 분명한 기준의 균형을 가질 것이다.
아름다움을 보는 것은 사람의 코다.
또한 불쾌한 냄새도 우리의 인식에 영향을 줄 수 있으며 불쾌한 냄새의 존재를 이끌어 낸 사물은 낮은 평가를 내리며 가치를 가지지 못하게 된다. 주11)
섹시한'향수의 사용이 자신의 가치를 상승시킬 것이라고 믿는 여성들은 자신의 견해가 남성에게 잘못 전달될 수 있다. 특히 사향은 향수에 일반적으로 사용되는 성분에 비해 1000배 이상 냄새의 충격이 크다. 그래서 머스크 향을 함유한 '섹시한'향수는 상대에게 전달하는 향의 잠재력보다 그 향기를 입은 여성 스스로를 자극할 가능성이 더 크다.
특히 남성 파트너가 여성에게 더 관능적인 느낌을 갖게 함으로써 향수는 그녀의 행동에 영향을 미쳐 간접적으로 우월감을 갖게 한다. 주12)이것은 향수가 상대를 위한 것이 아니라 자기 자신을 위해 사용하는 이유가 된다.
수년간의 숙고 끝에 선진 기술의 세계는 최근에 시각과 소리의 중요성을 일깨웠다. 워릭 대학교의 후각 연구소는 80 년대 중반에 최초의 프로토 타입의 '전자 코'를 개발했으며, 하이테크 기업들은 현재 상업용 버전을 판매하고 있다. 전자코의 잠재능력은 본질적으로 인간의 코 기능보다 더 정확하고 끝이 없다. 그래서 향수 제조사들은 이미 특허받은 향수 제품을 보호하기 위해 이를 사용하고 있지만 전자 코는 인간이 가지고 있는 세밀한 감성과 기억이 존재하지 않기에 그것은 후각의 한 단면만 읽어낸다는 것에 주목해야 할 것이다
은행에서 전자 코를 사용하면 기업은 곧 카드 및 코드와 관련된 보안 입력 시스템 대신에 전자 코를 사용하여 각 직원의 개인 냄새를 인식하는 장치가 가능하므로 기존 시스템은 더 이상 사용되지 않는다. 사람들의 코보다 전자 코는 지루해하지 않으므로 반복적인 냄새를 맡거나, 특정 냄새에 익숙하지 않아도 상관이 없다.
그래서 불쾌한 냄새 산업과 화학 물질 및 하수도에서는 전자 코를 적용하기 용이한 곳이다. 대부분의 작업에서 전자 코의 주요 이점 중 하나는 냄새에 대한 정서적인 반응의 부족으로 사사로운 후각 기억에 의존하지 않고 객관적인 판단을 한다는 것이다. 다만 예술과 인문학, 치료, 교육 등 인간의 정서와 감성의 영역에서는 사용할 수가 없다는 사실에 주목해야 한다.
냄새는 감각 중 가장 저평가된 감각이다. 그러나 문화 역사학자들은 후각에 대한 평가를 후하게 쳐주었다.
현대 과학적 사고의 비인간적인 처사에도 후각은 홀로 살아남았다. 아무리 잘 만들어진 전자 코라 할지라도 사람의 후각은 따라갈 수 없기 때문이다. 후각은 바로 그런 것이다.
Olfactory Director 송인갑, 2020
주)
1) 마틴 린드스트롬(2006), “오감 브랜딩”, 랜덤하우스코리아, 51-52.
2) Lévy, F.; Keller, M.; Poindron, P. (2003). "Olfactory regulation of maternal behavior in mammals". Hormones and Behavior. 46: 284–302.
3) 레이철 허즈, “욕망을 부르는 향기”, 장호연 옮김, 뮤진트리, 43.
4) 레이철 허즈, 앞의 책, 45.
5) 레이철 허즈, 앞의 책, 47.
6) 콘스탄스 클라센, 데이비드 하위즈, 앤소니 시노트저(2002). “아로마, 냄새의 문화사”, 김진옥 역. 현실문화연구. 10-11
7) 앞의 책, 49.
8) 앞의 책, 51.
9) 클라센, 앞의 책, 17.
10) Kate Fox, "The Smell Report - An overview of facts and findings", Social Issues Research Centre, Feb 2009. 5
11) 앞의 책, 6.
12) 앞의 책, 16.
