▲  커피 ⓒ 연합=OGQ 커피가 일상 음료가 된 이후 커피를 상징하는 물질 카페인에 대한 관심 또한 높아졌다. 카페인 관련 뉴스가 없는 날이 없다. 매일 쏟아지는 카페인 관련 뉴스를 관통하는 단어는 무엇일까? 그것은 '신비함'이다. 인류가 카페인의 존재를 알게 된 것은 오래전이다. 커피를 좋아했던 시인 괴테는 과학에도 관심이 많았다. 1819년, 70세가 되던 해에 괴테는 친구였던 화학자 되베라이너로부터 매우 흥미로운 연구를 하는 제자를 소개받았다. 당시 25세였던 독일의 젊은 과학자 페르디난드 룽게였다. 룽게는 괴테 앞에서 벨라도나 추출물이 고양이의 동공을 확대하는 실험을 시연했다. 깊은 인상을 받은 괴테는 그에게 커피콩 한 상자를 건네며 연구에 활용해 보라고 권했고, 룽게는 커피콩에서 카페인을 분리하는 데 성공했다. 독일인 로젤리우스에 의해 디카페인커피가 개발된 것은 그로부터 84년이 지난 1903년이었다. 룽게 이후 지금까지 200년 넘게 많은 과학자가 카페인을 연구해 왔지만, 카페인은 여전히 신비한 물질로 남아 있다. 카페인과 아데노신 카페인의 신비함을 가장 잘 보여주는 것이 몸에 흡수된 카페인이 우리의 뇌를 속이는 현상이다. 마치 뻐꾸기가 남의 둥지에 알을 낳는 현상과 유사하다. 뻐꾸기는 자신의 알을 잘 품어주고, 부화한 새끼를 잘 키워줄 새를 선택한다. 그래서 개개비, 멧새, 종다리 등의 둥지에 알을 낳는 것이다. 남의 둥지에서 태어난 뻐꾸기 새끼는 태어나자마자 옆에 있는 다른 알이나 새끼를 둥지 밖으로 밀어서 떨어뜨린다. 개개비, 멧새, 종다리는 이런 사실을 모르고 지극 정성으로 뻐꾸기 새끼를 자기 새끼인 줄 알고 키운다. 모든 뻐꾸기가 그런 것은 아니고, 일부 뻐꾸기 종에만 해당한다. 카페인은 알고 보면 남의 둥지에 알을 낳는 뻐꾸기와 비슷하다. 카페인의 분자식은 C₈H₁₀N₄O₂이다. 그런데 우리 몸에는 카페인과 분자 구조가 매우 유사한 아데노신이란 물질이 있다. 분자식이 C₁₀H₁₃N₅O₄인 아데노신은 뇌가 '피곤하다'는 신호를 몸 전체에 전달하도록 돕는 물질이다. 우리가 깨어 활동할수록 뇌에는 아데노신이 빠르게 생성되고, 아데노신이 뇌세포 표면의 아데노신 수용체에 빠르게 결합한다. 그러면 신경세포의 활동이 억제되고, 졸음이 오고, 집중력이 떨어지며, 몸은 '이제 쉬어야 한다'는 신호를 받게 된다. 즉, 피로를 알리는 신호 물질인 아데노신의 작용으로 우리 몸은 쉬거나 잠을 자게 되는 것이다. 문제는 분자 구조가 아데노신과 비슷한 카페인이 우리 몸에 들어올 때 생긴다. 카페인이 뇌에 들어가면 뇌는 카페인을 아데노신으로 착각해 수용체에 결합한다. 즉, 카페인이 수용체를 먼저 차지하면 아데노신이 수용체를 활성화하기 어려워지는 것이다. 아데노신이 역할을 못 하면서 우리 몸은 수면 욕구나 휴식 욕구가 일시적으로 약해져 각성 상태를 유지하게 된다. 카페인이 피로를 없애는 것이 아니라, 피로 신호가 전달되는 것을 방해하는 것이다. 매일 많은 카페인을 섭취하면 뇌는 '아데노신이 제대로 작용하지 못하네'라고 인식하여 아데노신 수용체의 수를 늘린다. 이를 '내성'이라고 한다. 이제 예전과 같은 효과를 얻으려면 커피를 더 많이 마셔 수용체를 .령해야 하고, 이게 반복되면 카페인 중독이 시작된다. 커피를 많이 마시던 사람이 커피를 갑자기 끊으면 수용체가 많아진 상태에서 아데노신이 활발하게 작용하여 심한 졸음, 두통, 피로감, 집중력 저하 등의 금단 증상이 나타날 수 있다. 우편 전달 과정에 비유하면 카페인은 가짜 우편이다. 피곤하다는 신호를 전달하는 우편배달부인 아데노신이 들어가야 할 우편함을 먼저 차지함으로써 진짜 우편물이 들어갈 자리를 막아버리는 것이 카페인이다. 아데노신은 계속 편지를 들고 오지만, 카페인이 우편함을 막고 있어서 편지를 넣지 못한다. 그래서 몸은 피곤한데도 피곤함을 느끼지 못하는 상태가 지속되는 것이다. 몸에 들어온 카페인은 보통 성인의 경우 5~6시간 정도 지나면 반으로 감소하기를 반복한다. 그러니까 커피를 마시고 24시간 정도 지나면 흡수한 카페인은 5퍼센트 정도만이 인체에 남는다는 계산이 나온다. 디카페인 커피를 한 잔 마신 정도다. 카페인과 아데노신은 화학적으로 완전히 다른 물질이지만, 분자 구조가 비슷해서 뇌조차도 구별 못 한다는 것은 신비로운 일이다. 뇌의 인지 능력 한계가 커피를 마신 후 나타나는 수면 방해 현상과 커피 중독의 출발。이다. 흥미로운 카페인의 효능 ▲  커피빈 로스팅 ⓒ 연합=OGQ 카페인에 관해 우리가 잘 모르는 것이 있다. 카페인은 의약품의 유효성분으로 널리 사용되고 있다는 사실이다. 첫째, 카페인이 가장 많이 사용되는 분야는 두통약이다. 카페인이 지닌 혈관 수축 효과와 중추신경계 각성 효과 덕분에 진통제의 효과를 높여 준다고 한다. 둘째, 카페인은 편두통 치료에도 사용된다. 역시 카페인이 지닌 혈관 수축 효과를 활용한 것이다. 셋째, 감기약이다. 제품과 국가에 따라 다르지만, 일부 종합감기약에 소량의 카페인이 들어 있다. 특히 아침과 。심시간에 약을 먹은 후 생기는 졸음을 줄이고, 몸의 처짐을 방지하기 위해서다. 저녁에 복용하는 약에는 넣지 않는다. 넷째, 특히 중요한 용도는 신생아의 무호흡 치료다. 특히 미숙아는 호흡중추가 충분히 발달하지 않아 호흡이 멈추는 경우가 많다. 이때 사용하는 약이 카페인 시트르산염이다. 전 세계의 병원 신생아 중환자실에서 표준 치료제로 사용하고 있다. 이 약품에 들어 있는 카페인은 중추신경을 자극하고 호흡 횟수를 늘려 미숙아의 생존율은 높이는 데 기여하고 있다. 의약품 제조에서는 커피나 차에서 추출한 천연 카페인을 사용할 수도 있고, 화학적으로 만든 합성 카페인을 사용할 수도 있다. 둘은 화학식, 분자 구조, 약리 작용이 같기에 인체에서의 효과도 동일하다. 지난 며칠 사이에도 커피 속 카페인의 효능과 관련된 흥미로운 뉴스가 여러 개 전해졌다. 미국심장협회(AHA) 연구팀은 대규모 집단을 장기간 추적 조사한 자료와 20여 개 이상의 메타분석, 무작위 임상시험 결과를 바탕으로 카페인의 인체 작용을 분석했다. 그 결과, 하루 카페인 섭취량이 400mg(일반 커피 기준 약 3~5잔) 이하인 경우 심혈관 건강에 긍정적인 영향이 확인됐다고 한다. 관찰연구에서는 적당한 커피 섭취가 관상동맥질환·심부전·뇌졸중과 제2형 당뇨병의 낮은 발생률과 연관된다는 결과가 반복적으로 보고됐다. 하지만 에너지음료나 분말·알약 형태의 고농도 카페인을 섭취할 때는 이러한 보호 효과가 나타나지 않았다. 영국 정부가 내년 4월부터 16세 미만 아동·청소년에게 '고카페인 에너지음료'를 잉글랜드에서 판매하지 못하도록 한다는 소식도 전해졌다. 로이터통신에 따르면 의회 승인을 받은 후 시행될 이 금지 조치는 상., 자동판매기, 온라인 판매 모두에 적용된다. 규제 대상 음료는 카페인 함량이 리터(L)당 150㎎을 넘는 경우다. 청소년들이 즐겨 마시는 레드불, 몬스터 등이 규제 대상이다. 수백 년 동안 마셔온 전통 음료인 커피와 차는 카페인 함유량이 높음에도 제외되었다. 콜라 또한 제외되었다. 콜라 1리터에는 기준에 약간 못 미치는 90~120mg 정도의 카페인이 들어 있다. 우리가 '사이다'라고 부르는 레몬·라임 계열 탄산음료는 어떨까? 시중에서 판매되고 있는 스프라이트, 세븐업, 칠성사이다에는 카페인이 전혀 들어있지 않아 규제 대상이 아니다. 같은 탄산음료 중에서 마운틴듀는 카페인을 1리터당 150mg 조금 넘게 함유하고 있어서 규제 대상이다. 카페인에 약한 것은 아동이나 청소년만이 아니다. 영국 국민보건서비스(NHS) 소속 아미르 칸 박사의 최근 주장에 의하면 갱년기 여성의 경우 여성호르몬인 에스트로겐 분비가 감소하면서 몸에 나타나는 변화 중 하나가 카페인에 대한 민감성 증가다. 에스트로겐이 줄어들면 간에서 카페인을 분해하는 속도가 느려지기 때문이라고 한다. 갱년기 여성은 숙면을 위해 커피나 에너지음료 섭취를 줄여야 한다는 얘기다. 16세기에 활동한 의사이자 독성학의 아버지로 불리는 파라켈수스의 말을 빌리면, 모든 물질은 용량에 따라 독이 될 수 있으며 독과 약을 가르는 것은 용량이다. 카페인 음료 커피에 딱 어울리는 말이다. (한국학중앙연구원 명예교수, <커피 한잔에 담긴 문화사>의 저자) 덧붙이는 글 | 참고문헌 이길상(2025). 커피 한잔에 담긴 문화사. 싱긋. Carpenter, Murray(2014). Caffeinated. A Plume Book. 모바일 바다이야기게임예시 <연합뉴스> <동아일보> <경향신문> 카페인 관련 최근 보도. 이때 사용하는 약이