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2025-11-20 (목)

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[우주의 속삭임(155)] 화성 뒤덮은 '검은 줄무늬'의 정체⋯50년 만에 밝혀지다

화성 곳곳의 사면을 가로지르는 수백만 개의 검은 줄무늬(slope streaks)에 대한 새로운 해석이 제시되면서 1970년대 이후 이어져온 미스터리가 풀리고 있다. 13일(현지시간) 라이브사이언스, 스페이스닷컴에 따르면 스위스 베른대학의 행성과학자 발렌틴 비켈(Valentin Bickel) 연구팀은 대다수의 신규 줄무늬가 계절풍이 먼지층을 불안정하게 만들면서 발생한 사면 붕괴라고 제시했다. 미국 항공우주국(나사NASA)의 화성정찰궤도선(MRO) 자료를 정밀 분석한 결과, 그동안 과학계가 가정해온 '물 기반 붕괴' 가설은 사실과 거리가 있는 것으로 나타났다. 1970년대 처음 발견된 화성의 검은 줄무늬는 오랫동안 '얼음이 녹아 발생한 사면 붕괴의 흔적'으로 여겨졌다. 하지만 지난 5월에 발표된 한 연구에서는 이들이 물과 무관한 '건조한 붕괴(dry landslides)'에 의해 형성된다는 사실을 확인했다. 비켈 교수 연구팀은 2006~2024년 사이 촬영된 9만 장의 화성궤도 이미지에서 약 210만 개의 줄무늬 이미지를 분석해, 건조한 붕괴의 배경으로 계절적 바람과 먼지의 이동을 지목했다. 이번 논문은 지난 6일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 발표됐다. 비켈은 지난 5월 발표된 연구의 공동 저자이기도 하다. 대표적 사례로 꼽히는 아폴리나리스 몬스(Apollinaris Mons) 지역의 '바코드형' 줄무늬는 인근 소행성 충돌로 형성된 것으로 추정돼 운석 충돌 가설이 주목받기도 했으나, 이번 분석은 이러한 충돌 사례가 극히 예외적이라는 점을 분명히 했다. 유럽우주국(ESA) 우주선은 2023년 크리스마스 무렵 거대한 사화산인 아폴리나리스 몬스의 바코드 형 무늬를 포착했다. 그는 "운석 충돌이나 화성 지진(marsquake)이 줄무늬 생성의 원인이 되는 경우는 0.1% 미만"이라며 "전체적인 규모에서는 거의 영향이 없다"고 설명했다. 연구진은 개선된 딥러닝 알고리즘을 사용하여 화성 표면의 변화를 모니터링하도록 설계된 MRO의 컨텍스트 카메라( CTX )가 촬영한 이미지 아카이브 전체를 분석했다. 연구는 화성 줄무늬가 5개 권역(아마조니스, 올림푸스 몬스 아우레올, 타르시스, 아라비아, 엘리시움)에 집중돼 있으며, 이 지역에서는 특정 계절에 바람이 '먼지 이동 임계값(dust mobilization threshold)'을 넘을 만큼 강해진다고 지적한다. 이 시기에 붕괴가 잇따라 발생하며 새로운 줄무늬가 만들어진다는 것이다. 비켈은 "이는 화성에서 고속 바람이 먼지를 휘몰아 '먼지 악마(dust devil)'를 일으키는 과정과 유사하다"고 설명했다. 줄무늬 생성 메커니즘이 오랫동안 파악되지 않았던 이유도 드러났다. 연구에 따르면, 줄무늬가 만들어지기 가장 적절한 환경은 일출·일몰 직전의 어스름 시간대로, 실제 관측이 사실상 어려웠기 때문이다. 연간 생성 속도에 대한 추정도 나왔다. 현재 화성 표면에는 약 160만 개의 줄무늬가 존재하는 것으로 알려져 있으며, 기존 줄무늬 1개당 매년 0.05개가 새로 생겨 연간 약 8만 개가 추가되는 것으로 분석됐다. 줄무늬는 수십 년 동안 유지되는 것으로 보이지만, 관측 자료가 충분치 않아 정확한 수명은 명확히 밝혀지지 않았다. 줄무늬가 화성 표면의 0.1% 미만을 덮고 있음에도 과학자들이 주목하는 이유가 있다. 연구는 줄무늬가 화성 대기 먼지 공급의 최대 단일 기여 요인일 가능성을 제기했다. 이는 향후 화성 탐사와 더 나아가 인간 거주 가능성 평가에서도 중요한 변수로 떠오를 전망이다. 유럽우주국(ESA) 엑소마스(ExoMars) 탐사선 프로젝트 과학자 콜린 윌슨은 "이번 연구는 현재 화성에서 일어나는 동적 변화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다"며 "장기적이고 연속적인 전 행성 규모 관측이 앞으로의 화성 탐사의 핵심 목표가 될 것"이라고 말했다.
- 포커스온
2025-11-15 10:15:00
[먹을까? 말까?(122)] 전 세계 아동·청소년 고혈압 20년 새 두 배⋯"조기 발견·생활습관 개선이 관건"

초가공식품 섭취 등이 늘어나면서 전 세계 아동·청소년의 고혈압(고혈압증) 발생률이 지난 20년 사이 거의 두 배로 증가한 것으로 나타났다. 성인기 심혈관질환 위험을 높이는 주요 요인이 어린 시절부터 누적될 수 있다는 점에서 우려가 커지고 있다. 중국 저장대 의대 공중보건대학의 쑹페이거 연구원은 13일(현지시간) 국제학술지 랜싯 아동·청소년 건강(The Lancet Child & Adolescent Health)에 발표한 논문에서 "2000년 전 세계 소년의 3.4%, 소녀의 3%가 고혈압을 갖고 있었으나 2020년에는 각각 6.5%, 5.8%로 증가했다"고 밝혔다. 고혈압을 보유한 아동은 향후 성인기에 심장질환에 걸릴 가능성이 높아진다. 하버드 의대와 베스 이스라엘 디코니스 메디컬센터의 장밍위 교수는 "심장질환은 미국의 사망 원인 1위"라며 "어린 시절 혈압 이상은 장기적인 위험 신호"라고 설명했다. 쑹 연구원은 "고혈압은 조기에 개입할 수 있는 위험요인"이라며 "정확한 측정, 조기 발견, 건강한 체중·영양을 중심으로 한 생활습관 개선을 통해 합병증 발생 전에 개입할 수 있다"고 CNN에 이메일로 밝혔다. 전문가들은 아동 고혈압 증가의 배경으로 비만 확대, 초가공식품과 고염식 섭취, 수면 부족, 스트레스, 운동량 감소, 유전 요인 등을 꼽는다. 장 교수는 "환경오염 물질도 새로운 위험요인으로 부각되고 있다"고 덧붙였다. 실제로 그는 출생 전 '영원한 화학물질(PFAS)' 노출과 고혈압 간 연관성을 보여주는 연구의 공동저자로 참여한 바 있다. 쑹 연구원은 "문제의 핵심은 고혈압이 조기에 잘 발견되지 않는다는 점"이라며 "가정과 의료기관에서의 혈압 측정 결과가 다를 수 있어 '가면(假面) 고혈압'이 누락되는 경우가 많다"고 설명했다. 연구팀이 21개국 96개 연구 자료를 분석한 결과, 가면 고혈압이 가장 흔한 유형으로 나타났다. 그는 "진료실 측정만으로는 놓칠 가능성이 커 보다 지속적이고 확장 가능한 감시 체계가 필요하다"고 강조했다. 아동 고혈압의 예방과 관리와 관련해 미국 소아 영양 전문가 질 캐슬은 "압박이나 음식 제한보다 가족 전체가 함께 건강한 행동을 늘리는 방식이 효과적"이라며 "식품을 '좋다·나쁘다'로 구분하기보다 영양이 풍부한 식품을 자연스럽게 중심에 두는 것이 바람직하다"고 조언했다. 전문가들은 "아동 고혈압은 충분히 수정 가능한 위험요인"이라며 "조기 선별, 균형 잡힌 식사, 규칙적 활동, 건강한 체중 유지가 핵심"이라고 강조했다.
- 생활경제
2025-11-14 09:50:00
[퓨처 Eyes(110)] 탄화규소(SiC) 양자 센서, '다이아몬드' 한계 넘어 생체 내부 측정 길 열어

인류는 오랫동안 '평균'의 세계에 의지해 왔다. 거대한 원자들의 집단적 움직임을 측정하는 고전 물리학의 눈으로는, 숲 전체의 웅성거림은 들을 수 있어도 나뭇잎 하나하나의 속삭임을 포착할 수는 없었다. 하지만 이제 과학은 원자 하나, 전자 하나의 미시 세계를 직접 들여다보는 새로운 눈을 갖게 됐다. 바로 '양자 기술'이다. 양자 기술은 크게 세 갈래로 나뉜다. 상상을 초월하는 연산 능력의 '양자 컴퓨팅', 도청 불가능한 통신을 구현하는 '양자 통신', 그리고 감각의 한계를 뛰어넘는 '양자 센싱'이다. 이 중 가장 먼저 우리 곁에 다가와 상용화의 문을 두드리고 있는 분야가 바로 양자 센싱이다. 기술 성숙도(TRL)가 6~7단계에 이르러, 이미 시장 진입을 눈앞에 두고 있다. 뇌 질환 조기 진단…상용화 임박한 '꿈의 센서' 양자 센싱이란 '양자 얽힘'이나 '중첩'처럼 원자 크기에서만 나타나는 미묘하고 섬세한 현상을 이용해 세상을 측정하는 기술이다. 기존 센서가 수백만 명의 군중이 내는 함성(고전 물리)을 측정했다면, 양자 센서는 그 군중 속 단 한 사람의 목소리(양자)를 정확히 골라 듣는 것과 같다. 이 '단 하나의 목소리'를 들을 수 있게 되면서 열리는 가능성은 경이롭다. 인공위성(GPS) 없이도 완벽하게 위치를 파악하는 내비게이션, 전파 방해나 교란이 불가능한 군사 유도 시스템, 그리고 쓰나미나 화산 활동을 미리 감지하는 정밀한 지각 변동 모니터링이 가능해진다. 특히 의학계의 기대는 폭발적이다. 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 뇌 질환은 극도로 미약한 신경 자기장 신호의 변화로 시작된다. 양자 센서는 이 변화를 분자 단위에서 감지하여 질병의 조기 진단을 가능하게 할 수 있다. 현재 이 분야의 선두주자는 '다이아몬드 NV 센터'라 불리는 센서다. 인공 다이아몬드 격자 구조의 미세한 결함을 이용하는 이 센서는 복잡한 냉각 장치 없이 상온에서 작동한다는 강력한 이점을 가졌다. 보쉬, Qnami 등 유수의 기업들이 이 기술의 상용화에 뛰어들었다. '다이아몬드'의 아킬레스건, 생명체엔 '독'이 된 녹색광 하지만 이 강력한 '다이아몬드 센서'에게도 치명적인 아킬레스건이 있었다. 바로 살아있는 생명체, 즉 '생체 내(in vivo)' 환경에 적용하기 어렵다는 점이다. 최근 네이처 머티리얼스(Nature Materials)에 게재된 한 논문은 이 문제를 정면으로 파고들었다. 연구진은 "다이아몬드 NV 센터는 녹색광(532nm)으로만 효율적으로 작동될 수 있는데, 물과 유기 분자는 이 녹색광을 매우 효율적으로 흡수해버린다"고 지적했다. 이는 마치 잠자는 아기(세포)의 상태를 관찰하기 위해 눈앞에 환한 건설용 탐조등(녹색광)을 비추는 것과 같다. 탐조등 불빛 때문에 아기가 깨어나고(가열) 관찰 자체가 불가능해지는(형광 간섭) 것이다. 연구진은 "이러한 고유한 특성은 회피할 수 없으며, 따라서 대체 솔루션을 찾기 위한 긴급한 탐색이 필요했다"고 연구의 배경을 밝혔다. 연구진은 '탄화규소(SiC)'에서 그 해답을 찾았다. SiC는 이미 반도체 웨이퍼 기술로 널리 쓰이는 생체 친화적 소재다. 결정적으로 SiC 내부의 '이중공극'이라는 결함은 다이아몬드와 달리 '근적외선' 영역에서 작동한다. 이 근적외선은 인체 조직이나 물에 거의 흡수되지 않고 통과하는, 이른바 '제2의 생물학적 창(second biological window)'으로 불리는 황금 대역이다. 아기에게 아무런 방해를 주지 않는 정교한 '야간 투시경'을 찾은 셈이다. 해답은 '탄화규소', 알켄 코팅으로 '산화' 문제 해결 하지만 SiC에도 난관은 있었다. SiC 표면은 공기 중에 노출되면 쉽게 산화(녹)되어 'a-SiO2'라는 막을 형성한다. 문제는 이 과정이 무작위적(stochastic)으로 일어나 센서의 정밀도를 망가뜨리는 수많은 불순물(탄소 클러스터)을 만든다는 점이다. 연구진은 "이러한 (결함) 중심의 확률론적 특성은 양자 응용에 부적합하다"고 분석했다. 이는 마치 완벽하게 조율된 오케스트라의 연주(양자 신호) 도중, 무작위로 불협화음(산화막 결함)이 끼어드는 것과 같았다. 초정밀 양자 센서를 작동시키기엔 치명적인 환경이었다. 여기서 연구진의 독창적인 통찰력이 빛을 발한다. 이들은 산화라는 '급진적으로 다른 표면 처리' 방식을 고안했다. 바로 '알켄(alkene)'이라는 유기 분자 사슬로 SiC 표면을 정밀하게 코팅하는 것이다. 이는 단순히 바닥을 청소하는 수준을 넘어, 물과 오염물질이 애초에 스며들 수 없는 '초박막 특수 방수 코팅'을 표면에 정밀하게 시공한 셈이다. 그 결과는 놀라웠다. 연구팀은 "알켄으로 종결된 SiC 표면이 이중공극 스핀 양자 센서에 이상적인 환경을 제공한다"는 사실을 발견했다. 이 알켄 코팅은 물 분자를 밀어내는 소수성 보호막 역할을 하여 센서의 안정성을 극대화했다. 연구진은 Gd-DO3A라는 단일 분자를 감지하는 실험을 통해, 이 새로운 SiC 센서가 기존 산화막 처리 방식 대비 "예측된 우월성을 입증한다"고 강조했다. 민감도는 다이아몬드 센서에 필적하면서도, 생체 적용이라는 핵심 난제를 해결한 것이다. 100억 달러 시장 선점 경쟁…AI와 결합하는 양자 센싱 이 기초 과학의 성과는 산업계의 거대한 흐름과 맞물려 있다. 디지타임스에 따르면, 글로벌 양자 센서 시장은 2030년 약 14억 2000만 달러(약 2조 947억원)에 이를 전망이며, 맥킨지는 2035년까지 최대 100억 달러(약 14조 7420억 원) 규모로 성장할 것으로 예측했다. 구글의 모태에서 분사한 샌드박스AQ(SandboxAQ)는 이미 1조 원에 가까운 투자를 유치하며 의료 및 내비게이션용 양자 센싱 향상에 AI를 접목하고 있다. 미 국방부 역시 연간 9억 달러에 가까운 예산을 이 분야에 쏟아붓고 있다. 이는 양자 센싱이 단순한 기술 경쟁을 넘어, 미래 산업과 국가 안보의 패권을 좌우할 '전략 기술'임을 방증한다. 이제 원자 하나하나의 속삭임을 듣는 시대가 열리고 있다. 이번 SiC 양자 센서의 개발은 '알츠하이머 정복'이나 '신약 개발'처럼 인류의 숙원이던 생명 현상의 비밀에 다가갈 가장 정교한 '현미경'을 손에 쥐었음을 의미한다. 상상에 머물던 나노 단위의 생체 탐험이 비로소 현실의 영역으로 들어오고 있다.
- 포커스온
2025-11-13 13:02:00
[기후의 역습(181)] 아마존 호수, 온천 수준 수온에 '분홍돌고래' 집단 폐사⋯기후위기의 경고음

브라질 아마존 지역의 테페 호수(Lake Tefé)에서 수백 마리의 돌고래가 집단 폐사한 원인이 극심한 열파와 가뭄에 따른 수온 상승 때문이라는 연구 결과가 나왔다. 10일(현지시간) CBS에 따르면 서부 브라질 마미라우아지속개발연구소의 수문학자 아얀 플라이슈만 연구팀이 수행한 이번 연구는 2023년 9월 시작된 기록적 가뭄과 폭염이 호수의 수온을 최고 41도(섭씨 기준)까지 끌어올려, 온천이나 자쿠지보다 뜨거운 환경을 만들었다고 밝혔다. 해당 연구는 사이언스(Science) 11월 호에 게재됐다. 아얀 플라이슈만 박사는 "호수의 물이 손가락을 넣을 수 없을 정도로 뜨거웠다"고 회상하며, 분홍돌고래(아마존강돌고래)와 투쿠시(Tucuxi·민물돌고래)의 시신이 떠오르는 장면이 "심리적 충격"이었다고 전했다. 세계자연기금(WWF) 브라질 지부에 따르면 2023년 9월 한 주 동안만 153마리의 돌고래가 폐사했으며, 이 중 130마리가 분홍돌고래였다. 두 종 모두 국제자연보전연맹(IUCN) 적색목록에 '멸종위기종'으로 등재돼 있다. [미니해설] 뜨거워진 호수, 사라지는 생명…아마존이 보여준 '기후 비상사태'의 단면 이번 연구는 기후 변화가 열대 생태계에 미치는 영향을 구체적 데이터로 입증했다는 점에서 주목된다. 연구진은 아마존 중부의 10개 주요 호수를 조사한 결과, 절반 이상에서 낮 동안 수온이 37도를 넘었고, 이는 평년 29~30도보다 최대 8도 높았다. 그중 테페 호수는 수면적이 약 75% 축소됐으며, 수심 2m 전 구간에서 41도의 고온이 관측됐다. 모델링 분석 결과, ▲강한 태양복사열 ▲수심 감소 ▲약한 바람 ▲탁도 증가(물의 흐림 정도) 등 네 가지 요인이 복합적으로 작용한 것으로 드러났다. 얕은 수심은 열 축적을 가속하고, 낮은 풍속은 냉각 작용을 제한해 '끓는 호수'로 변했다. 주간 최고 41도, 야간 최저 27도의 극심한 온도 차도 수생 생물의 생리적 스트레스를 악화시켰다. 플라이슈만 박사는 "돌고래 폐사는 시작에 불과하다"며 "같은 시기에 대량의 어류 폐사와 적조(赤潮) 현상도 발생했다"고 밝혔다. 실제로 호수의 조류(藻類)가 스트레스를 받아 대규모 번식하면서 수면이 붉게 변하는 현상이 관측됐으며, 이는 산소 고갈과 추가 생태 피해로 이어졌다. 연구진이 1990년 이후 미 항공우주국(NASA)의 위성 데이터를 분석한 결과, 아마존 지역 호수의 평균 수온은 10년마다 약 0.6도 상승해, 전 세계 평균 상승 속도를 웃도는 것으로 나타났다. 이는 단기적 폭염을 넘어선 구조적 온난화가 이미 진행 중임을 보여준다. 플라이슈만 박사는 "기후 비상사태는 이미 도래했다"고 단언하며, 향후 브라질에서 열릴 유엔기후변화협약 제30차 당사국총회(COP30)에서 "아마존 호수의 장기 모니터링 체계 구축과 원주민·지역 공동체의 참여가 필요하다"고 강조했다. 영국 버밍엄대 데이비드 해나 교수는 동반 논문에서 "가뭄은 하천 수온 극단화를 초래해 개별 종뿐 아니라 전체 생태계를 위협한다"고 경고했다. 이번 아마존 돌고래 집단 폐사는 '지구 온난화'가 더 이상 미래의 경고가 아닌, 현재 진행형의 생태 재앙임을 상징적으로 보여주고 있다.
- ESGC
2025-11-12 10:05:00
[우주의 속삭임(153)] 우주 팽창, 가속 아닌 '감속' 단계일 수도⋯연세대 연구팀 새 해석 제시

한국의 천문학자 팀이 우주 팽창이 '가속'이 아닌 '감속' 국면에 접어들었을 가능성을 제기했다. 지금까지 25년 넘게 받아들여져 온 '암흑에너지(dark energy)' 주도의 가속 팽창 이론에 근본적인 의문을 제기하는 연구 결과다. 연세대학교 이영욱 교수 연구팀은 최근 영국 왕립천문학회 학술지 '먼슬리 노티시스 오브 더 로열 애스트로노미컬 소사이어티(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)'에 게재된 논문을 통해 "현재 우주는 이미 감속 팽창 단계에 들어섰다"며 "암흑에너지는 시간이 지남에 따라 훨씬 빠르게 진화한다"고 밝혔다. 연구팀은 그동안 '우주 팽창의 표준 촛불'로 사용돼 온 Ia형 초신성이 모항성의 나이에 따라 밝기가 체계적으로 달라진다는 점을 지적했다. 젊은 항성 집단에서 폭발한 초신성은 상대적으로 어둡고, 오래된 집단에서는 더 밝게 보이는 편향(age bias)이 존재한다는 것이다. 연세대 연구팀은 300개 은하를 대상으로 이 효과를 99.999%의 신뢰도로 검증했고, 이 편향을 보정하자 초신성 데이터는 더 이상 기존의 ΛCDM(람다-CDM) 우주모형과 일치하지 않았다. 대신 "암흑에너지가 시간에 따라 변한다"는 모형이 훨씬 정확히 부합했다. 이는 우주가 여전히 가속 팽창 중이라는 기존 인식과 달리, 이미 감속기에 진입했음을 시사한다. 이영욱 교수는 "이 결과가 확인된다면 암흑에너지 발견 이후 27년 만의 우주론적 패러다임 전환이 될 것"이라고 말했다. 이번 결과는 미국 애리조나 투손의 DESI(암흑에너지 분광장비) 프로젝트가 제시한 '시간에 따라 진화하는 암흑에너지' 가설과도 맥을 같이한다. DESI는 우주 초기의 음향 진동(BAO)과 우주배경복사(CMB) 데이터를 통해 암흑에너지의 세기가 일정하지 않음을 시사한 바 있다. 연세대 팀은 이러한 편향 보정 후 초신성 데이터와 BAO·CMB 분석을 결합했을 때, 표준 ΛCDM 모형이 '압도적 통계적 유의성으로 기각됐다'고 밝혔다. 즉, 우주는 더 이상 가속하지 않으며 이미 팽창 속도가 늦춰지고 있다는 것이다. 공동 연구자 정철 연구교수와 박사과정 손준혁 연구원은 "현재 진행 중인 '진화 없는(evolution-free)' 검증 실험에서도 같은 결론이 나타나고 있다"며 "향후 칠레 안데스산맥의 베라 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory)가 2만 개 이상의 초신성 모은하를 관측하면, 훨씬 정밀한 검증이 가능할 것"이라고 전망했다. 루빈 천문대는 세계에서 가장 강력한 디지털 카메라를 갖춘 시설로, 올해부터 본격적인 관측에 들어갔다. 이번 연구는 향후 다가올 초신성 관측 데이터와 결합될 경우, 암흑에너지의 본질과 우주의 미래를 규명하는 데 결정적 단서를 제공할 것으로 기대된다.
- 포커스온
2025-11-11 11:23:00
[기후의 역습(179)] 남극, 되돌릴 수 없는 변화 임박⋯"지구 해수면·생태계에 연쇄 충격"

지구 남극 대륙이 빙하, 해양, 생태계 전반에 걸쳐 되돌릴 수 없는 변화를 겪을 가능성이 커지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 과학자들은 전 세계적으로 탄소 배출을 대폭 감축하지 않는다면 남극의 변화가 호주를 비롯한 전 지구적 기후 시스템에 심각한 파급을 초래할 것이라고 경고했다. 6일(현지시간) 사이언스데일리에 따르면 호주국립대(Australian National University·ANU)와 뉴사우스웨일스대(UNSW) 등 호주 주요 남극 연구기관 공동 연구진은 "남극 전역에서 대규모 변화가 동시에 진행 중이며, 이 과정들이 서로 긴밀히 연동돼 전 지구적 기후·해수면·생태계에 복합적 압력을 가하고 있다"고 밝혔다. 해당 내용은 국제학술지 네이처(Nature)에 발표됐다. 서남극 빙상, "붕괴 진행 중"…해수면 3m 상승 가능성 연구진은 특히 서남극 빙상(West Antarctic Ice Sheet·WAIS)을 "붕괴 위험이 가장 심각한 지역"으로 지목했다. 대기 중 이산화탄소 농도가 지금의 추세대로 상승할 경우, 서남극 빙상이 완전히 붕괴돼 전 세계 해수면이 최대 3미터 이상 높아질 수 있다고 경고했다. 호주 남극청(Australian Antarctic Division)의 수석 과학자이자 이번 연구의 주저자인 네릴리 에이브럼(Nerilie Abram) 박사는 "이미 남극의 빙하, 해양, 생태계 전반에서 급격한 변화가 감지되고 있으며, 지구 온도가 0.1도씩 높아질 때마다 상황은 더욱 악화될 것"이라고 말했다. 그는 "이러한 변화는 향후 세대에 걸쳐 돌이킬 수 없는 재앙적 결과를 낳을 것"이라고 덧붙였다. 해빙 급감·해양순환 약화…'피드백 루프' 가속화 에이브럼 박사는 "최근 남극 해빙의 급격한 감소는 또 다른 경고 신호"라며 "해빙이 사라지면 남극 주변 부유 빙붕(ice shelf)이 파도에 의해 더 쉽게 붕괴될 수 있다"고 설명했다. 해빙의 축소와 남빙양(Southern Ocean) 심층 해류 순환의 약화는 남극 해양 시스템이 예상보다 훨씬 높은 온도 변화에 취약하다는 사실을 시사한다. 해빙이 줄어들수록 태양열이 바다 표면에 더 많이 흡수돼 지역 온난화를 가속하는 '악순환'이 심화되고 있다. 호주 해안도시·기후에 직접적 타격 공동저자인 매슈 잉글랜드(Matthew England) UNSW 교수는 "남극의 급격한 변화는 호주에 직접적인 영향을 미칠 것"이라고 말했다. 그는 "해수면 상승으로 인한 해안 도시 피해, 해양 산소 감소로 인한 탄소 흡수 능력 저하, 남극 해빙 감소에 따른 지역 온난화 가속 등 복합적 충격이 불가피하다"고 분석했다. 잉글랜드 교수는 또 "남극 심층 해류 순환이 붕괴할 경우, 영양염이 표층으로 공급되지 않아 해양 생태계 전체가 붕괴될 위험이 있다"고 경고했다. 황제펭귄·크릴 등 남극 생태계 붕괴 조짐 해빙 감소는 남극 생태계에도 직접적인 위협으로 작용하고 있다. 잉글랜드 교수는 "황제펭귄 새끼들은 해빙 위에서 성장하는데, 최근 일찍 해빙이 깨지는 현상으로 인해 일부 개체군에서는 번식 실패가 연이어 발생하고 있다"고 말했다. 지난 10년 동안 일부 지역에서는 번식 실패가 여러 차례 반복되며 개체군 전체가 사라진 사례도 보고됐다. 연구진은 또 크릴(krill), 펭귄, 바다표범 등 남극 생태계 핵심종들의 개체수가 급감하고 있으며, 식물성 플랑크톤 역시 해양 온난화와 산성화로 피해를 입고 있다고 밝혔다. "1.5도 목표 지켜야"…온실가스 신속 감축만이 유일한 해법 에이브럼 박사는 "남극조약체계(Antarctic Treaty System)와 같은 국제 협력은 필수적이지만, 이미 진행 중인 기후변화의 영향을 막기에는 역부족"이라며 "온실가스 배출을 신속히 줄여 지구 온도 상승을 1.5도 이내로 억제하는 것이 유일한 해법"이라고 강조했다. 그는 "정부, 산업계, 지역사회 모두가 남극의 급속한 변화를 기후적응 계획에 반영해야 한다"며 "특히 호주와 같은 인접국은 이러한 변화를 국가 전략에 적극 포함해야 한다"고 촉구했다. 전 지구 과학 협력으로 남극 변화 추적 이번 연구는 호주 남극과학우수센터(ACEAS)를 중심으로, '남극 환경의 미래 확보(SAEF)', '호주 남극프로그램 파트너십(AAPP)', '호주 남극청(AAD)' 등 주요 기관이 참여했다. 또한 남아프리카공화국, 스위스, 프랑스, 독일, 영국 등 세계 각국의 남극 전문가들이 공동 참여했다. 이번 연구는 호주 정부의 장기 계획인 '남극과학 10년 전략(2025~2035)'의 일환으로, 지구 최남단 지역에서 벌어지고 있는 급속한 변화를 과학적으로 규명하고 대응 방안을 마련하기 위한 글로벌 협력의 중요한 이정표로 평가된다. 전문가들은 "남극의 변화는 더 이상 먼 미래의 경고가 아니라, 이미 현실이 되고 있다"며 "지구 기후체계의 최후 방어선이 무너질지 여부는 인류의 감축 의지에 달려 있다"고 경고했다.
- ESGC
2025-11-07 14:28:00
[우주의 속삭임(151)] 초거대 블랙홀, 10조개 태양빛에 해당하는 우주적 폭발

초거대 블랙홀이 거대한 별을 집어삼키며 지금까지 기록된 것 중 가장 강력한 우주 폭발을 일으켰다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아공과대학(Caltech) 천문학 연구진은 4일(현지시간) 학술지 네이처 애스트로노미(Nature Astronomy) 에 발표한 논문에서, 질량이 태양의 5억 배에 달하는 초대형 블랙홀이 태양보다 최소 30배 큰 별을 삼키며 태양 10조 개의 밝기에 해당하는 섬광(flaring)을 방출했다고 밝혔다. 블랙홀 플레어(black hole flare)로 불리는 이 폭발은 지금까지 관측된 블랙홀 섬광 가운데 가장 거대하고, 가장 먼 거리(약 100억 광년)에서 포착된 사례로 평가된다. 이 초거대 블랙홀은 지구에서 약 110억 광년 떨어진 먼 은하계에 존재하는 태양 질량의 약 3억 배에 달하는 블랙홀에 의해 생성됐다. 1광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리로, 5.9조 마일(9.5조 km)이다. 태양 질량의 30~200배로 추정되는 이 별은 가스 흐름으로 변해 뜨겁게 달아오르며 빛나다가 사라졌다. 연구를 이끈 매슈 그레이엄 교수는 "이런 규모의 현상은 천만 분의 일 확률로 발생하는 매우 희귀한 사건"이라며 "폭발의 지속 시간과 에너지 규모를 고려할 때, 블랙홀 섬광이 가장 유력한 설명"이라고 말했다. 그레이엄 교수는 블랙홀이 근처의 별, 가스, 먼지, 기타 물질을 삼키는 것은 드문 일이 아니지만, 그렇게 거대한 플레어 현상은 극히 드물다고 말했다. 그는 이번 폭발의 최고조는 지금까지 관찰된 어떤 블랙홀 플레어보다 30배 더 밝았다고 덧붙였다. 해당 현상은 2018년 칼텍이 운영하는 팔로마 천문대에서 세 개의 지상 망원경이 수행한 광역 관측 프로젝트 중 처음 포착됐다. 당시에는 단순히 '특이하게 밝은 천체'로 분류됐으나, 2023년 재분석 과정에서 그 거리가 100억 광년 이상임이 확인되며 연구진을 놀라게 했다. 폭발은 7년 이상 지속되고 있으며 현재도 진행 중인 것으로 추정된다. 연구진은 별이 블랙홀의 중력장에 휘말려 궤도를 벗어나면서 파괴됐을 가능성이 크다고 분석했다. /플레어는 여전히 진행중이지만 밝기가 점차 약해지고 있으며, 전체 과정이 완료되는 데 약 11년이 걸릴 것으로 예상된다. 이번 발견은 블랙홀의 성장 과정과 은하 중심부의 동역학을 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 그레이엄 교수는 "예전에는 대부분의 은하 중심 블랙홀이 조용히 존재한다고 생각했지만, 이제 그 주변이 훨씬 역동적이며 복잡한 환경임이 드러나고 있다"고 설명했다. 연구진은 이번 폭발이 앞으로 수년간 지상 망원경으로 관측 가능할 것으로 보고, 에너지 방출 메커니즘과 잔류 물질의 거동을 지속적으로 추적할 계획이다.
- 포커스온
2025-11-05 14:48:00
[글로벌 핫이슈] 구글·오픈AI, AI 플랫폼 대전(大戰)⋯수익 모델 vs 인프라 격돌

범용 인공지능(AI) 플랫폼 시장의 패권을 놓고 오픈AI와 구글이 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 이들은 '일상·업무 통합형 AI 플랫폼'이라는 궁극적인 목표를 놓고 주도권 다툼을 벌이고 있다. 구글은 방대한 기술 인프라를 등에 업고, 오픈AI는 혁신과 사용자 기반 확대를 발판 삼아 질주하는 형국이다. 이 승부는 궁극적으로 어느 쪽이 AI를 일상과 업무 영역에 가장 성공적으로 융합하는지에 따라 판가름난다. 오픈AI, 챗GPT를 '슈퍼 비서'로… 메타를 최대 위협으로 지목 오픈AI의 2025년 상반기 내부 전략 문건이 최근 유출되면서, 회사의 야심 찬 구상이 수면 위로 떠올랐다. 오픈AI는 자사의 챗GPT를 '자율적·멀티모달·개인화된 슈퍼 어시스턴트'로 진화시켜 모든 것의 중심이 되는 인터페이스로 자리매김한다는 목표를 세웠다. 이는 챗GPT 기반 범용 AI 플랫폼화라는 핵심 전략에 따른 것이다. 나아가 애플, 구글, 마이크로소프트, 메타 등 주요 기술 기업들이 챗GPT를 기본 AI 도우미로 탑재하도록 정책 영향력을 행사하려는 전략도 문건에 담겼다. 이 문건은 구글 제미나이, 앤스로픽 클로드, 마이크로소프트 코파일럿, 메타 AI 등 챗봇 라이벌뿐만 아니라, 구글 검색 및 크롬, 마이크로소프트 빙 및 엣지, 애플 시리, 안드로이드 어시스턴트 같은 기성 플랫폼까지 광범위하게 경쟁 상대로 규정한다. 특히 주목할 만한 부분은 오픈AI가 구글을 최우선 위협으로 지정하지 않았다는 점이다. 대신 '기존 비즈니스 모델과의 충돌 없이 AI를 여러 제품에 매끄럽게 내장할 수 있는' 또 다른 회사를 가장 큰 경쟁 상대로 지목했고, 시장에서는 이를 메타로 해석한다. 메타는 광고 매출에 의존하지 않는 구조로, AI 제품을 앱 전체 생태계에 자연스럽게 통합할 수 있는 환경을 갖췄기 때문이다. 구글의 발목 잡는 광고 수익 구조 유출된 문건은 구글이 광고 기반의 수익 모델에 크게 의존하는 것이 AI를 전면적으로 수용하는 데 핵심 장애물이라고 진단했다. 오랜 기간 구글의 주 수입원이었던 광고는 검색 광고(광고 노출 및 클릭 기반)에 크게 의존한다. 그러나 AI 챗봇이 여러 링크 대신 통합된 답변을 제공하고, 이로 말미암아 '링크를 줄이고, 광고 노출을 줄이는 구조'로 전통적인 광고 공간이 소멸하며, 이는 구글의 핵심 사업을 위협하는 요소로 작용한다. AI 상용화 속도 조절 뒤에 숨겨진 원천 기술력 대부분의 신흥 AI 서비스가 구독이나 API(응용 프로그래밍 인터페이스) 수수료를 통해 수익을 창출하는 것과 달리, 구글은 광고 기반 방식을 고수하고 있다. 이러한 수익 모델로의 전환은 구글 재무 구조의 근본적인 변화를 요구하고, 투자자와 광고주를 불안정하게 만들 수 있다. 반면, 오픈AI는 챗GPT 플러스 구독, API 라이선싱, 기업용 AI 솔루션 등 다양한 수익 창출 경로를 탐색하는 데 제약이 되는 레거시 제품이 없다는 점에서 비교 우위에 선다. 알파벳 최고경영자(CEO) 순다르 피차이는 세일즈포스 드림포스(Dreamforce)에 참석해, 2022년 오픈AI가 챗GPT를 출시할 당시 구글 역시 초기 챗봇 시제품을 보유하고 있었으나, "신뢰성과 위험 문제"로 상용화를 늦췄다고 언급했다. 방대한 사용자 기반을 가진 구글은 신중하고 위험 회피적인 출시를 요구받는다. 이는 스타트업 지위에서 빠른 실험이 가능한 오픈AI와 달리 구글의 제품 개발 속도를 늦추는 요인으로 작용한다. 구글, 트랜스포머의 원천 기술력으로 반격 채비 비록 챗봇 기술에 대한 대중의 인지도는 오픈AI가 주도하나, 구글은 AI 하드웨어·소프트웨어의 뿌리를 오랜 기간 동안 구축했다. 구글은 2006년부터 ASIC(특화 연산칩) 연구를 시작하고 2014년에는 엔비디아(Nvidia) GPU에 투자했다. 특히 2015년 자체 설계 텐서 처리 장치(TPU)를 도입했고, 구글 브레인(Google Brain)과 딥마인드(DeepMind) 같은 세계적인 연구팀을 지원한다. 구글은 2017년 발표한 영향력 있는 논문 "어텐션이 전부다(Attention Is All You Need)"를 통해 트랜스포머(Transformer) 구조를 확립했다. 이 혁신은 BERT, LaMDA, 그리고 GPT 모델 같은 오늘날 AI 발전의 근간이 되었고, 구글이 2023년에 선보인 제미나이 시리즈의 개발로 이어졌다. 현재 구글은 제미나이 2세대와 TPU v6 개발을 진행 중이다. 따라서 구글은 AI의 근본기술(모델·하드웨어·데이터 인프라) 측면에서 오픈AI보다 훨씬 깊은 구조적 자산을 갖추고 있다. 인프라 비용의 딜레마: 78억 달러 손실과 수익화 강화 과제 오픈AI는 AI 역량과 시장 도달 범위에서 구글에 필적하고 있지만, 독자적인 컴퓨팅 인프라가 부족하다는 치명적인 취약점을 안고 있다. 이를 해소하기 위해 오픈AI는 오라클·소프트뱅크 그룹의 '프로젝트 스타게이트(Project Stargate)'에 협력했고, 최근에는 엔비디아, AMD, 브로드컴과도 협약을 체결했다. 그러나 대규모 LLM 학습 시 비용과 공급 안정성 위험이 여전히 남아 있다. 오픈AI, 인프라 및 재정 압박이라는 난제 봉착 디 인포메이션(The Information) 보도에 따르면, 오픈AI는 2025년 상반기 매출이 2024년 총매출 대비 16%를 초과할 것으로 예상하지만, 지속적인 막대한 R&D 및 GPU 조달비용 지출로 78억 달러(약 11조 원)의 영업 손실을 기록했다. 오픈AI는 2025년 130억 달러(약 18조 5000억 원)의 매출을 목표로 설정하는 동시에 현금 소진액을 85억 달러(약 12조 1600억 원) 이내로 제한하는 것을 목표로 한다. 생성형 AI 시장이 성숙기에 접어들면서, 광고에 전적으로 의존하는 방식은 점차 입지가 좁아지고 있다. 오픈AI는 AI 운영에 필수적인 고가의 컴퓨팅 자원을 유지하기 위해 사용자당 수익성을 끌어올려야 하는 과제에 직면했다. 그러나 분석 회사 앱토피아(Apptopia)의 데이터에 따르면, 최근 몇 달간 챗GPT 모바일 앱의 전 세계 다운로드와 사용자 참여도가 줄어들며 성장이 정체된 것으로 나타났다. 이는 초기 폭발적인 과대광고(hype)가 사그라지고 사용량이 정상적인 활용 패턴으로 정착하고 있음을 시사한다. 오픈AI는 사용자 1인당 수익화 강화(per-user monetization)를 필수적인 과제로 삼는다. 크롬 아성에 도전하는 '챗GPT 아틀라스', 정보 수집 목적 관측도 오픈AI는 최근 웹 브라우징 경험을 재편하고 구글 크롬의 지배력에 도전하기 위한 AI 기반 브라우저인 '챗GPT 아틀라스(ChatGPT Atlas)'를 출시했다. 블룸버그 등 외신들은 챗GPT 아틀라스가 관심을 모으고 있지만, 가장 진보된 AI 에이전트 기능을 사용하려면 월 20달러의 챗GPT 플러스 구독이 필요하다는 점을 지적하며, 사용자들이 크롬을 포기할 유인이 제한적이라고 분석했다. 스탯카운터(StatCounter)의 시장 데이터에 의하면, 크롬은 미국 데스크톱 브라우저 시장 점유율의 약 64%와 전 세계적으로 74%를 차지하며 AI 통합 생태계의 핵심 축으로 견고하게 자리 잡고 있다. 퍼플렉시티(Perplexity)의 코멧(Comet)과 더 브라우저 컴퍼니(The Browser Company)의 디아(Dia) 등 최근 출시된 여러 AI 강화 브라우저들이 있지만, 현재까지 시장 점유율 1%를 넘어선 사례는 없다. 일각에서는 챗GPT 아틀라스가 구글의 브라우저 지배력에 즉각적인 위협이 되기보다는, 오픈AI의 AI 모델 정교화를 위한 광범위한 브라우징 데이터 확보 및 모델 정교화 데이터셋 수집 인프라로 활용된다는 분석을 제시한다. [Key Insights] 구글와 오픈AI의 경쟁은 단순한 기술 대결을 넘어 AI 생태계의 '운영체제(OS)' 주도권 싸움이다. 구글의 광고 수익 모델 제약과 오픈AI의 막대한 인프라 비용 문제는 한국 IT 기업과 투자자들에게 AI 시대의 성공적인 비즈니스 모델(구독 및 API)과 안정적인 자체 컴퓨팅 인프라 확보의 중요성을 시사한다. 사용자당 수익화 강화는 국내 플랫폼 기업의 필수 전략이 될 것이다. [Summary] 오픈AI는 챗GPT를 '슈퍼 비서'로 만들고 메타를 최대 경쟁자로 지목하며 브라우저 '아틀라스'로 구글 크롬에 도전한다. 하지만 78억 달러 영업 손실과 인프라 의존성이라는 재정적 압박에 직면했다. 구글은 광고 기반 수익 모델의 제약으로 AI 도입에 신중하지만, 트랜스포머와 TPU 같은 심층 기술 자산을 바탕으로 반격 채비를 갖추고 있다.
- IT/바이오
2025-11-03 05:32:00
[글로벌 핫이슈] 中 'AI 굴기', 5억 사용자 열풍⋯'수익화·혁신'은 물음표

중국의 생성형 인공지능(AI) 사용자 수가 기하급수적으로 팽창하며 5억 명을 돌파했다. 이처럼 정부 주도 정책에 힘입어 사용자가 폭증하는 '양적 성공'은 거두었으나, 실제 경제적, 산업적 효과를 내는 '질적 성과'는 아직 불투명하다는 평가가 지배적이다. 외형적인 팽창이 과연 실질적인 경제 혁명으로 이어질 것인지, 혹은 단순한 '챗봇 열풍'에 그칠 것인지에 대한 근본적인 의문이 제기되고 있다. 신화통신이 인용한 중국 인터넷 네트워크 정보 센터(CNNIC)의 최신 보고서에 따르면, 2025년 6월 기준 중국의 생성형 AI 사용자 수는 약 5억 1500만 명에 달했다. 이 수치는 지난해 12월 이후 불과 6개월 만에 2억 6600만 명이 급증한 것이다. 이 같은 폭발적 증가는 생산성 향상을 목표로 산업 전반에 AI 기술을 확산시키려는 중국 정부의 'AI 플러스 이니셔티브'가 결실을 보고 있다는 신호로 해석될 수 있다. 특히 미국과의 기술 패권 경쟁 속에서 '사용량'은 AI의 영향력을 측정하는 핵심 지표로 부상하고 있다. 하지만 이처럼 단순한 사용자 수가 경제 혁신으로 곧바로 연결되는 것은 아니다. '검색 공백' 메우고 '정부 실적' 쌓고…AI 열풍의 이면 데이터는 이 지점에서 불투명성을 드러낸다. 일각에서는 최근의 AI 챗봇·어시스턴트 앱의 호황이 사실상 중국 내 고질적인 '검색 엔진의 부족(특히 구글의 부재)'과 '분절된 슈퍼앱 생태계'에서 기인했을 가능성을 제기한다. 중국에는 미국 알파벳(Alphabet) 그룹 산하의 구글(Google)은 존재하지 않으며, 바이두(Baidu)와 마이크로소프트(Microsoft)의 빙(Bing)이 사실상 과점하고 있다. 이런 환경이 기본적인 정보 검색 기능에 대한 대중의 갈증을 키워왔다. 최근 쏟아진 무료 AI 제품들이 바로 이 '검색 공백'을 효과적으로 파고들었다는 분석이다. 실제로 오픈AI(OpenAI)가 지난달 발표한 연구 논문에 따르면, 챗GPT(ChatGPT) 질의의 거의 절반이 "실용적인 안내" 또는 "정보 검색"과 관련이 있었다. 많은 사용자가 AI를 주로 정보 탐색과 실용적 조언에 활용하고 있으며, 이 같은 소비자 중심 수요가 성장세를 이끌고 있는 것이다. 마이크로소프트 연구원들은 지난 9월 중국을 "세계 최대의 AI 시장"으로 지목했다. 연구팀은 딥시크(DeepSeek)의 추론 모델이 지난 1월 출시된 후 AI 도입이 폭발적으로 증가했다고 밝혔다. 실제로 항저우에 본사를 둔 딥시크는 지방 정부, 공공기관, 병원 전반에 걸쳐 광범위한 AI 배포를 촉진한 것으로 알려졌다. 하지만 이 역시 내실을 들여다볼 필요가 있다. 딥시크의 기술이 이들 기관의 실제 운영에 얼마나 깊숙이 통합되었는지, 혹은 구체적인 생산성 향상으로 이어졌는지는 명확히 검증되지 않았다. 오히려 이 같은 사용 사례 중 다수가 기술의 효용성보다는 "정부 성과 지표를 맞추려는 동기"에서 비롯되었을 가능성이 짙다. 정부 지침을 맞추기 위한 형식적인 도입, 즉 '실적 쌓기'에 급급해 혁신적인 비즈니스 모델 개발로 이어지지 않는 경우가 많다는 것이다. 일부 중국 의학 연구자들은 병원들의 딥시크 도입이 "너무 빠르고, 너무 이르게" 진행되는 것 아니냐는 우려를 표하기도 했다. 국유 기업 역시 정부 지침을 이행하는 데는 능숙하지만, 초기 신기술 통합에 필수적인 '실험'과 '혁신'을 수행하는 데는 본질적인 한계를 지니고 있다는 평가다. '공짜 AI'의 딜레마…수익 모델·민간 투자 '빨간불' 수익화 문제는 중국 AI가 넘어야 할 가장 현실적인 장벽이다. 사용자를 모으는 것은 상대적으로 쉬운 단계다. 하지만 이를 기업의 실질적인 수익(bottom line) 향상으로 연결하는 것은 차원이 다른 문제다. 미국 기업들 역시 고전하는 지점이다. 파이낸셜 타임스(FT) 보도에 따르면, 오픈AI조차 수익의 약 70%가 챗GPT를 이용하는 개인 소비자(비업무용 사용)에게서 발생한다. 이 같은 현실은 중국 AI 시장에 더욱 암울한 전망을 드리운다. 대부분의 AI 서비스가 무료 혹은 낮은 가격으로 제공되어 상업화와 수익 창출에 큰 어려움을 겪고 있기 때문이다. 물론 딥시크와 같은 기업의 '저비용' 접근 방식과 '오픈소싱' 전략은 개발자와 스타트업의 실험을 촉진하며 기술 확산 자체에는 기여할 것이다. 그러나 중국이 현재의 '도입 우위'를 지속 가능한 경쟁력으로 바꾸기 위해서는, 반드시 '계산이 맞는(수익이 나는)' 방정식을 풀어내야만 한다. 여기에는 여러 구조적 과제가 남아있다. 민간 기술 부문에 대한 투자가 위축되고 있으며, 지방 정부의 재정 여력 또한 감소했다. 카네기 국제 평화 재단의 맷 시언 선임 연구원은 "산업 전반에 AI를 통합하는 것 자체가 매우 어렵고 시간이 걸린다"는 점 등 산적한 난관이 있다고 지적했다. 시언 연구원은 중국의 AI 성공 여부를 정책이 아닌 시장의 역동성에서 찾았다. 그는 국가 정책보다는 지속적으로 새로운 사업 기회를 만들어내는 중국의 기업가 정신이 진정한 AI 채택의 동력이 될 것이라고 분석했다. "만약 중국이 AI 도입에서 미국을 이기는 데 성공한다면, 그것은 정책 지침 때문이 아니라, '어떤 사업 기회든 그 가치를 마지막 한 방울까지 짜내는 방법을 항상 찾아내는 중국 기업가들의 집요함' 때문일 것"이라고 예측했다. 미·중 AI 기술 경쟁의 결승선은 아직 10년 이상 남아있을지 모른다. '사용자 규모의 확대(Scale expansion)'는 중국 정부가 내디딘 중요한 첫걸음임은 분명하다. 하지만 '실질적 활용가치(Utility)의 확대'와는 완전히 구별되어야 할, 또 다른 차원의 과제다. '사용자 수'와 '경제 혁신' 사이에는 여전히 뚜렷한 간극이 존재하며, 진정한 산업적 변화를 위해서는 기술 통합, 혁신적인 비즈니스 모델 창출, 그리고 수익성 확보라는 과제를 반드시 해결해야 할 것이다.
- IT/바이오
2025-10-31 09:50:00
[퓨처 Eyes(108)] MIT, '초소형 분자 실험실'로 원자핵 내부 첫 탐사 성공

우주가 텅 비어있지 않은 것은 기적에 가깝다. 138억 년 전 빅뱅(Big Bang) 직후, 세상은 물질과 그 거울상인 반물질로 똑같이 나뉘어 있었다. 이 둘은 만나면 빛을 내며 쌍소멸(雙消滅)하는 운명이었다. 만약 이론대로 이들이 완벽한 대칭을 이뤘다면, 우주는 텅 빈 빛으로만 가득 찼어야 한다. 하지만 '무언가'가 그 균형을 깼고, 물질만 남아 지금의 우주와 우리가 존재하게 됐다. 현대 물리학의 가장 큰 수수께끼인 이 '대칭 위반'의 증거를 찾기 위해 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구진이 원자핵 내부의 비밀을 직접 들여다볼 수 있는 획기적인 길을 열었다. 이는 원자 자신의 전자를 '소통 수단(communicator)'으로 활용하는 혁신적인 접근법으로, 수 킬로미터에 달하는 거대한 입자 가속기 대신, 분자(molecule) 자체를 '초소형 정밀 실험실'로 활용하는 새로운 기술이다. 연구팀은 이 방법을 통해 원자 자신의 전자가 핵 내부를 탐사하고 그 정보를 밖으로 가져오도록 하는 데 성공했다. 핵물리학 분야의 중대한 진전이라는 평가다. 현대 물리학의 근간인 '표준 모형(Standard Model)'은 물리학자들이 가진 '우주 규칙서'에 비유할 수 있다. 그러나 이 규칙서의 첫 장부터 '왜 물질만 남았는지'를 설명하지 못하는 치명적인 오류가 있는 셈이다. 과학자들은 이 완벽해야 할 저울을 한쪽(물질)으로 기울게 한 '보이지 않는 손', 즉 '기본 대칭 위반(violation of fundamental symmetries)'의 추가 근원을 찾고 있다. 그리고 그 강력한 증거가 특정 원자의 핵 내부에 숨어있을 것으로 추정해왔다. 문제는 원자핵 내부를 정밀하게 관측하는 것이 극도로 어렵다는 점이다. 역사적으로, 이 미시 세계를 탐구하기 위해 인류는 수 킬로미터에 걸쳐 퍼져 있는 거대한 '입자 가속기'에 의존해왔다. 입자 가속기는 전자나 양성자 같은 입자들을 빛에 가까운 속도로 가속시켜 목표물인 원자핵에 강력하게 충돌시킨다. 이 충격으로 원자핵이 산산조각 날 때 나오는 파편들을 분석해 내부 구조를 역추적하는 방식이다. 거대 가속기 대체할 '분자 실험실' 그러나 미국 매사추세츠 공과대(MIT) 연구팀은 이러한 패러다임을 전환하는 접근법을 택했다. 연구팀은 지난 10월 23일 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 발표한 논문에서, 원자핵을 부수는 대신 '분자' 환경을 이용해 원자핵 내부를 '탐색'하는 방법을 고안했다. 이는 분자 중심의 접근법을 사용하여 핵 구조를 직접 탐사하는 더 접근하기 쉬운 방법이다. 연구팀이 사용한 물질은 '플루오린화 라듐(Radium monofluoride, RaF)'이라는 특수 분자다. 연구팀은 라듐(Radium) 원자와 플루오린(Fluorine) 원자를 화학적으로 결합시켰다. 연구팀은 이 분자 구조 내에서 라듐 원자 궤도를 도는 전자의 에너지 수준을 세심하게 측정했다. 이 설정은 사실상 소형 입자 충돌기를 모방한 것으로, 전자를 가두고 전자가 때때로 핵을 뚫고 들어가 그 구성 요소와 상호작용하는지 확인할 수 있게 해준다. 핵심은 원자가 분자라는 더 큰 구조물 내부에 갇히면, 그 궤도를 도는 전자들 역시 분자 내부의 강력한 전기장으로부터 막대한 영향을 받는다는 점이다. 논문의 공동 저자인 실비우-마리안 우드레스쿠 박사는 "이 방사성 원자(라듐)를 분자 내부에 넣으면, 그 전자가 경험하는 내부 전기장은 우리가 실험실에서 인공적으로 생성하고 적용할 수 있는 전기장보다 몇 차수나 더 크다"라며 "이 구성은 어떤 면에서 분자가 거대한 입자 충돌기처럼 작동하여 라듐의 핵을 탐사할 더 나은 기회를 제공한다"고 설명했다. 이 강력한 내부 전기장은 라듐 원자의 전자들을 사실상 '압착'시키는 효과를 낸다. 이렇게 행동반경이 좁아진 전자들은 원자핵 주변을 맴돌다가, 핵 내부로 잠시 '스며들어갈' 확률이 극적으로 높아진다. 핵 정보 빼내 온 '전령 전자' 연구팀은 이렇게 생성한 플루오린화 라듐 분자를 포획해 냉각시킨 뒤, 진공 챔버를 통해 조심스럽게 이동시키며 분자와 상호작용하도록 맞춤 제작한 레이저 빛을 쏘였다. 이 레이저를 통해 라듐 전자의 에너지 상태를 정밀하게 측정한 결과, 예상치와 미세한 '에너지 변화(shift)'가 있음을 감지했다. 이 에너지 변화는 비록 분자를 들뜬 상태로 만드는 데 사용된 레이저 광자 에너지의 약 100만분의 1에 불과할 정도로 극히 미미했다. 그러나 이 '미묘한 불일치'야말로, 전자가 핵 외부가 아닌 '핵 내부'로 분명히 진입했으며, 그 안의 양성자 및 중성자들과 상호작용했다는 결정적인 증거가 됐다. 핵을 방문하고 빠져나온 전자가 핵 내부의 중요 정보를 전달하는 에너지 변화를 회수하여 외부 세계로 전달하는 '전령(messenger)' 역할을 충실히 수행한 것이다. 논문의 제1 저자인 셰인 윌킨스 박사는 "우리는 핵과 핵 외부 전자 간의 상호작용이 어떤 모습인지 이미 알고 있다"라며 "이 전자 에너지를 매우 정밀하게 측정했을 때, 전자가 핵 외부에서만 상호작용한다고 가정한 예상치와 정확히 일치하지 않았다. 이는 그 차이가 반드시 핵 내부에서의 전자 상호작용 때문임을 말해준다"고 설명했다. 우주 비밀의 열쇠, '배 모양' 라듐 핵 그렇다면 연구팀은 왜 수많은 원소 중에 하필 '라듐'을 선택했을까? 대부분의 원자핵은 완벽한 '공 모양'이라 대칭이 깨진 신호를 찾기 어렵다. 하지만 라듐의 핵은 럭비공처럼 한쪽이 더 불룩한 비대칭 '배(pear) 모양'을 하고 있다. 이론가들은 바로 이 독특한 기하학적 구조가, 우리가 찾고 있는 미세한 '대칭 위반' 신호를 수백 배 이상 '증폭'시켜 관측 가능한 수준으로 만들어줄 특별한 실험실이라고 예측해왔다. 논문의 공동 저자인 로널드 페르난도 가르시아 루이스 MIT 부교수는 "라듐 핵은 전하와 질량이 비대칭이라는 매우 이례적인 특성 때문에, 이러한 대칭성 깨짐을 증폭시키는 역할을 할 것으로 예측한다"고 말했다. 그의 연구 그룹은 이 라듐 핵에서 대칭 위반의 징후를 찾기 위한 방법 개발에 주력해왔다. 물론 라듐 핵을 탐사하는 데는 여러 가지 어려움이 따른다. 라듐은 자연 방사성 원소이며 반감기(수명)가 짧다. 연구팀은 플루오린화 라듐을 소량만 생산할 수 있었기 때문에, 관련 상호작용을 포착하기 위해서는 극도로 민감한 측정 기술이 필수였다. "핵 내부 지도 그릴 것"…물질-반물질 수수께끼 풀린다 이번 성공으로 연구팀은 원자핵 내부의 '자기 분포(magnetic distribution)'를 측정할 수 있는 길을 열었다. 원자핵 속의 양성자와 중성자는 각각 작은 자석처럼 행동하는데, 이 자석들의 방향이 핵 내부의 공간 배열에 따라 어떻게 달라지는지(어떻게 정렬되어 있는지) 상세히 규명할 수 있게 됐다. 가르시아 루이스 교수는 "우리는 이제 핵 내부를 들여다볼 수 있다는 증거를 가졌다"라며 "이는 배터리의 전기장을 측정하는 것과 같다. 사람들은 배터리 외부의 전기장은 측정할 수 있지만, 배터리 내부를 측정하는 것은 훨씬 더 어렵다. 그리고 우리가 지금 할 수 있는 일이 바로 그것"이라고 이번 성과의 의미를 비유했다. 연구팀의 다음 목표는 핵 내부의 힘 분포를 매핑하기 위해, 이 플루오린화 라듐 분자들을 더 낮은 온도로 냉각시키고, '배 모양' 핵의 방향을 원하는 대로 정밀하게 제어하는 기술을 확립하는 것이다. 현재는 분자 속의 라듐 핵이 무작위 방향으로 있지만, 그 방향을 통제할 수 있으면 더 정밀한 측정으로 핵 내부의 힘 분포를 상세히 규명하고, 마침내 우주론의 난제인 기본 대칭 위반의 증거를 탐색할 수 있다. 가르시아 루이스 교수는 "라듐 함유 분자는 자연의 기본 대칭 위반을 탐색하는 데 매우 민감한 시스템이 될 것으로 예측한다"며 "(우리는) 이제 그 탐색을 수행할 방법을 가졌다"고 말했다. 연구팀은 앞으로 이 새로운 방법으로 라듐의 특성을 더 탐구하여, 우리 우주의 구조에 대한 새로운 진실을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다. 이 연구는 미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 지원을 받았다.
- 포커스온
2025-10-30 15:20:00
[신소재 신기술(203)] 비정질 소재도 '마찰발광' 구현⋯차세대 안전 소재 부상

기계적 자극으로 빛을 내는 '마찰발광(ML·Mechanoluminescence)' 기술이 결정 구조에 의존하지 않는 비정질(非結晶) 물질에서도 구현될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 향후 산업 안전, 기계 설비 진단, 차세대 센서 분야에 응용될 수 있는 기반 기술로 평가된다. 오키나와과학기술대학원(OIST) 연구진은 광발광 특성으로 알려진 화학 화합물을 이용해 결정 구조가 없는 얇은 구리 복합체 필름을 제작하고, 접촉·분리, 비틀기, 마찰 등 다양한 기계적 자극을 가했을 때 발광 현상이 나타나는 것을 확인했다고 웹사이트 PHYS, 미라지뉴스 등이 28일(현지시간) 보도했다. 해당 내용은 국제 학술지 케미컬 사이언스(Chemical Science)에 발표됐다. 일반적으로 마찰발광은 결정체를 부수거나 파괴하는 과정에서 발생한다. 그러나 결정이 파쇄되면 발광 특성도 상실되는 한계가 지적돼 왔다. 이에 비해 비정질 소재는 구조적 제약이 적고 충격에도 안정성이 높아 실제 산업 적용 가능성을 넓힌다는 평가가 나온다. 연구를 이끈 줄리아 쿠스누트디노바 OIST 교수는 "결정 기반 발광 물질은 구조에 크게 의존해 설계가 복잡하고, 파손 시 성능이 빠르게 악화된다"며 "비정질 소재는 더 오래 지속되는 발광 구현에 유리하다"고 설명했다. 연구진은 비정질 필름을 보호 플라스틱으로 코팅한 상태에서도 비파괴적 발광이 유지되는 것을 확인했다. 마찰 과정에서 필름과 주변 기체 분자가 부분적으로 전기장을 띠며 들뜸 현상이 발생하고, 이 에너지가 발광으로 이어진다는 분석이다. 논문의 제1저자인 아유무 카리마타 박사는 "결정 파쇄 과정이 반드시 필요한 것이 아님을 증명했다"며 "결정 공학 설계 없이도 기계 자극 반응형 발광 소재를 구현할 수 있어 소재 과학의 가능성이 크게 확장된다"고 말했다. 연구진은 향후 유연 디스플레이, 구조물 균열 감지 센서, 야간 안전 장비 등 다양한 분야 적용성이 높을 것으로 전망했다.
- 산업
2025-10-29 15:28:00
[먹을까? 말까?(120)] 인공감미료 '수크랄로스', 체내서 DNA 손상 물질 생성 확인

인공감미료 수크랄로스가 인체 내에서 DNA를 손상시킬 수 있는 물질을 생성한다는 연구 결과가 나왔다. 일부 시판 제품에서도 소량의 해당 물질이 검출돼 안전성 논란이 확산할 전망이다. 28일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 노스캐롤라이나주립대(NCSU)와 노스캐롤라이나대(UNC) 공동연구팀은 실험실 환경에서 사람 장(腸) 조직과 인체 세포를 활용해 수크랄로스 섭취 후 생성되는 부산물의 영향을 조사했다. 연구 결과, 수크랄로스-6-아세테이트(sucralose-6-acetate)가 DNA 절단 및 염색체 이상을 유발하는 '유전독성(genotoxic)' 물질로 확인됐다. 논문 교신저자인 수전 시프먼 교수는 "수크랄로스-6-아세테이트는 인간 DNA를 손상시킬 수 있는 물질로 판단된다"고 밝혔다. 연구진은 해당 물질이 장 점막 장벽의 전기저항을 낮춰 투과성을 높였으며, 염증 반응 증가와 약물대사 효소 저해 신호도 확인했다고 설명했다. 수크랄로스-6-아세테이트는 수크랄로스 제조 과정 또는 인체 대사 과정에서 생성되는 불순물로, 연구팀은 일부 제품에서 0.67% 수준의 잔류량을 확인했다고 밝혔다. 동물실험에서는 지방조직에 잔류하는 정황도 포착됐다. 시프먼은 "시중에서 판매되는 수크랄로스에서 섭취 및 대사되기 전에도 미량의 수크랄로스-6-아세테이트가 검출될 수 있다는 사실을 발견했다"고 말했다. 동물실험에서 수크랄로스를 투여받은 쥐는 아세틸화 대사산물을 생성하고, 투여 중단 후에도 지방에 수크랄로스가 잔류하는 것으로 나타났다. 해당 대사물에는 소변과 대변에서 검출된 수크랄로스-6-아세테이트가 포함됐다. 실험 결과 해당 화합물은 DNA 가닥 파열을 유발하는 염색체 손상 유발 물질(클라스토제닉)로 확인됐다. 염색체 손상을 검출하는 별도의 미세핵 검사에서도 동일한 효과가 확인됐다. 미세핵은 염색체가 손상될 때 형성되는 작은 DNA 함유체이다. 실험 결과 노출 후 미세핵 수가 증가한 것으로 나타났다. 유럽 규제기관들은 유전독성 물질에 대해 1인당 하루 0.15㎍(마이크로그램) 수준의 노출 한도 기준을 적용하고 있다. 연구팀은 "수크랄로스로 감미한 음료 한 잔만으로도 이 기준을 초과할 수 있다"며 추가 관리가 필요하다고 주장했다. 다만 이번 결과는 세포 및 조직 기반 실험에 국한된 것으로, 인체 전체 노출 수준과 장기적 영향은 추가 검증이 요구된다. 미국 식품의약국(FDA)은 1998년 수크랄로스를 승인했으나, 당시 심사자료에는 수크랄로스-6-아세테이트에 대한 최신 분자독성학적 평가가 포함되지 않았다. 전문가들은 "정밀 분석 기술 발전에 따라 기존 안전성 평가가 재검토될 가능성이 있다"며 "장기간 섭취자 대상 역학조사 및 실제 노출량 추적 연구가 필요하다"고 지적했다. 이번 연구는 국제학술지 '독성학 및 환경보건 저널 Part B(Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B)'에 게재됐다.
- 생활경제
2025-10-29 11:23:00
[신소재 신기술(202)] 표고버섯으로 구동되는 컴퓨터 메모리⋯'생체 기반 반도체' 가능성 열렸다

미국 오하이오주립대 과학자들이 표고버섯(Lentinula edodes)에서 자라는 균사체(mycelium)를 활용해 정보 저장 기능을 갖춘 컴퓨터 메모리 소자를 구현했다. 기존 실리콘 기반 메모리와 유사한 성능을 확보하면서도 저비용·고확장성과 친환경성을 갖춘 차세대 기술로 주목받는다. 연구팀은 버섯의 뿌리 역할을 하는 균사체 구조가 전기·화학 신호로 정보를 전달하는 신경망과 유사하다는 점에 착안했다. 균사체 조직을 건조해 회로에 연결한 뒤 전류를 흘려보내자, 이전의 전기적 상태를 기억하는 '멤리스터(memristor)' 특성이 나타났다. 이는 뇌 신경세포 사이의 시냅스 역할을 모사할 수 있는 핵심 기술이다. 해당 연구에 대해서는 오하이오 스테이트 뉴스, 사이언스 얼럿, IFL사이언스 등 다수 외신이 보도했다. 연구팀은 새로운 멤리스터의 성능을 연구하기 위해 표고버섯과 양송이버섯 샘플을 배양했다. 배양을 완료한 뒤 장기 생존 가능성을 확보하기 이해 탈수 과정을 거친 후, 특수 전기 회로에 연결하고 다양한 전압과 주파수에 연결했다. 연구 결과에 따르면 '머쉬리스터(mushristor)'로 불린 이 소자는 초당 약 5850회(약 170마이크로초 간격)의 신호 전환 성능을 보여, 상용 저속 메모리와 비슷한 수준을 기록했다. 오하이오주립대 소속 연구자 존 라로코(John LaRocco) 박사는 "생물학적 신경활동과 유사한 방식으로 작동하는 칩은 대기전력 소모가 작아 경제적 이점이 크다"고 설명했다. 정확도는 약 90%로, 버섯을 사용한 특이한 시스템으로서는 놀라운 수치였지만 실용적인 저장 장치를 만들기 위해서는 개선해야 할 부분이 있음을 보여줬다. 연구팀은 내구성과 방사선 저항성이 뛰어난 표고버섯 종을 선택해, 페트리 접시에서 균사체를 성장시킨 뒤 자연 건조 과정을 거쳐 소자로 활용했다. 다만 전압이 높을수록 성능 저하가 나타나 추가 균사체를 병렬 연결해 보완하는 방식으로 실험을 이어갔다. 라로코 박사는 "균사체(곰팡이) 전자공학은 새로운 개념은 아니지만, 지속 가능한 컴퓨팅 시스템 개발에 이상적인 후보로 부상했다"고 말했다. 균사체 메모리스터는 생분해성으로, 기존 메모리스터나 반도체보다 제조 비용이 저렴해 전기 낭비를 최소화하기 때문이다. 기존 반도체는 종종 고가의 희토류 광물과 데이터 센터의 막대한 에너지를 필요로 한다. 그는 "균사체를 컴퓨팅 기판으로 활용한 연구는 직관적이지 않은 환경에서 이전에도 시도된 바 있으나, 우리의 연구는 이러한 메모리스티브 시스템 중 하나를 한계까지 끌어올리려 시도한 것"이라고 설명했다. 이번 기술이 즉각 대중용 컴퓨팅 장비에 적용되기에는 한계가 있으나, 연구진은 개인용 장치부터 항공우주 분야까지 다양한 응용 가능성을 제시했다. 표고버섯은 방사선에 강한 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 표고버섯으로 만든 장치는 우주 탐사에 적합할 것이라고 말했다. 라로코 박사는 "필요한 것은 퇴비 더미와 간단한 전자장비 정도"라며 "균류 기반 컴퓨팅 연구는 지금 당장도 시작할 수 있는 영역"이라고 말했다. 유기 멤리스터는 아직 초기 개발 단계에 있지만 연구진은 논문에서 "컴퓨팅의 미래는 균류(fungal)일 수 있다"고 표현했다. 이번 연구 성과는 미국 공공과학 도서관 온라인 학술지 '플로스 원(PLOS One)'에 게재됐다.
- IT/바이오
2025-10-28 21:52:00
[ESGC] 해양 플라스틱, 사라지지 않았다⋯'표면→심해' 오가는 오염 순환 밝혀져

전 세계 과학자들이 오랜 기간 의문을 가져왔던 "바다 속 플라스틱은 어디로 가는가"에 대한 답이 조금씩 드러나고 있다. 해양 표면에서 발견되는 플라스틱 양은 유입량에 비해 지나치게 적다는 이른바 '실종된 플라스틱(missing plastic)' 문제를 두고, 국제 연구진이 새로운 해석을 제시했다. 영국 런던 퀸 메리 대학 지리 및 환경 과학과의 과학자들은 부력이 있는 플라스틱이 수중을 통해 어떻게 가라앉는지 보여주는 간단한 모델을 개발했으며, 바다 표면에서 플라스틱 폐기물을 제거하는 데 100년 이상 걸릴 수 있다고 예측했다. 최근 발표된 연구에 따르면, 바다에 떠다니는 플라스틱은 단순히 해안선으로 밀려오거나 표면에서 부유한 채 남는 것이 아니다. 태양광, 파도, 미생물에 의해 수십 년에 걸쳐 서서히 분해되며 미세 플라스틱으로 변한 뒤, 해양 유기물 입자인 '마린 스노우(marine snow)'와 결합해 심해로 천천히 가라앉는다. 다시 부유층으로 떠오르는 과정까지 반복되며, 바다는 사실상 플라스틱을 위아래로 순환시키는 '자연 오염 컨베이어벨트' 역할을 수행하고 있다는 것이다. 마린 스노우(marine snow)는 바다에 있는 눈(snow)으로 비유된다. 즉, 사멸한 플랑크톤과 기타 유기 입자로 이루어진 작고 끈적거리는 조각들이 뭉쳐서 천천히 가라앉으며, 미세 플라스틱처럼 달라붙은 조각들을 깊은 바다로 운반한다. 연구팀은 컴퓨터 모델링을 통해 플라스틱의 장기 분해 과정, 해수 중 입자와의 결합, 해류 이동 등을 종합적으로 분석했다. 그 결과, 바다에 유입된 부유성 플라스틱의 약 10%는 100년이 지나도 여전히 수면 근처에 남아 있을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 나머지는 미세화와 침강 과정을 거쳐 심해로 이동하지만, 이 또한 극도로 느린 속도로 진행된다. 연구는 또 하나의 우려를 지적했다. 미세 플라스틱이 마린 스노우와 대량 결합할 경우, 탄소와 영양분을 심해로 운반하는 해양 '생물학적 펌프' 기능을 저해할 수 있다는 것이다. 이는 해양 생태계뿐 아니라 지구 기후 조절 기능까지 영향을 미칠 잠재적 위험 요소로 꼽힌다. 전문가들은 플라스틱 오염이 단순 청소나 수거로 해결될 문제가 아니라고 강조하고 있다. 이미 수십 년 전 바다로 유입된 플라스틱이 지금도 미세 플라스틱을 생성하며 새로운 오염원을 제공하고 있기 때문이다. 생산·사용·폐기 전 과정에 걸친 구조적 감축 없이는 해양 오염이 수 세대 동안 지속될 것이라는 게 연구진의 진단이다. 연구팀은 "해양은 결국 모든 것을 연결한다"며 "오늘 떠다니는 플라스틱은 언젠가 심해로 가라앉고, 다시 형태를 바꿔 우리 앞에 나타날 것"이라고 경고했다. 런던 퀸 메리 대학 지리학 및 환경 과학과의 논문 주저자인 난 우 박사는 "사람들은 바다 속 플라스틱이 그냥 가라앉거나 사라진다고 생각하는 경우가 많다. 하지만 저희 모델은 대부분의 크고 부력이 있는 플라스틱이 수면에서 천천히 분해되어 수십 년에 걸쳐 더 작은 입자로 분해된다는 것을 보여준다. 이 작은 조각들은 바다의 눈과 함께 해저에 도달할 수 있지만, 이 과정에는 시간이 걸린다. 100년이 지난 후에도 원래 플라스틱의 약 10%가 여전히 수면에서 발견될 수 있다"고 지적했다. 런던 퀸 메리 대학교 지리 및 환경 과학과의 공동 저자이자 프로젝트 책임자인 케이트 스펜서 교수는 "이 연구는 미세하고 끈적끈적한 부유 퇴적물이 미세 플라스틱의 이동과 이동을 조절하는 데 얼마나 중요한지를 보여주는 저희의 광범위한 연구의 일환이다. 또한 미세 플라스틱 오염은 세대를 거쳐 이어지는 문제이며, 우리가 내일 당장 플라스틱 오염을 막더라도 우리 후손들은 여전히 바다를 정화하기 위해 노력할 것임을 시사한다"고 말했다. 이번 연구는 지난 23일 영국 왕립학회 학술지(Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences)에 게재됐다.
- ESGC
2025-10-27 19:13:00
[기후의 역습(175)] 지구 남·북반구 간 '태양광 반사 대칭' 깨진다

지구의 북반구와 남반구가 유지해온 태양복사 에너지 균형이 최근 20여 년 사이 무너지고 있다는 연구 결과가 제시됐다. 나사(NASA) 랭글리연구센터 노먼 로브 박사 연구팀은 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문에서 북반구가 남반구보다 더 빠른 속도로 태양빛을 흡수하고 있다고 밝혔다고 26일(현지시간) 라이브사이언스가 전했다. 연구진은 NASA 위성 'CERES' 데이터를 기반으로 2001~2024년 지표 반사율과 일사 흡수량을 분석했다. 그 결과 북반구는 10년마다 1㎡당 0.34W 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 것으로 나타났다. 원인으로는 빙하와 만년설 감소, 오염물질 저감, 수증기 증가 등이 지목됐다. 특히 연구진은 구름량이 에너지 불균형을 상쇄하지 못하고 있다고 진단했다. 전문가들은 이러한 구조적 변화가 기후 시스템의 전환점을 알리는 신호일 수 있다며 경고했다. [미니해설] 지구 에너지 균형 '균열'…북반구 일사 흡수 급증 지구 기후 균형 무너지는 징후…북반구 일사 흡수 증가, '비대칭 지구'로 가나 지구 기후 시스템에서 북반구와 남반구 간의 에너지 균형이 근본적으로 흔들리고 있다는 연구 결과가 나왔다. 산업활동과 도시화가 집중된 북반구가 오히려 태양광 반사율이 높은 특성을 보여온 ‘기후의 역설’이 서서히 깨지고 있다는 분석이다. 과학계는 이를 기후변화가 본격적인 '불안정 단계'로 진입했음을 알리는 신호로 해석하고 있다. "균형이 깨지고 있다"…24년 관측이 말해준 변화 NASA 랭글리연구센터 노먼 로브 박사 연구팀은 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문에서 북반구의 일사 흡수 증가 추세가 남반구보다 현저하게 크다고 밝혔다. 분석에는 2001년 이후 24년간 NASA의 '구름 및 지구복사에너지시스템(CERES)' 위성 관측 자료가 활용됐다. 연구 결과에 따르면, 북반구는 10년마다 ㎡당 약 0.34W 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 것으로 나타났다. 이 수치는 작아 보일 수 있으나, 행성 규모로 확대하면 거대한 에너지 유입 증가를 의미한다. 에너지 불균형은 결국 기온 상승, 강수 패턴 변화, 극한 기후 강화로 이어질 수 있다. 지구는 태양에서 흡수한 에너지와 우주로 방출하는 에너지를 통해 기후 균형을 유지한다. 어느 한쪽이 어긋나면 전체 시스템이 재구성된다. 메릴랜드대 잔칭 리 교수는 "이는 지구의 에너지경제가 적자 상태로 이동하고 있다는 의미"라며 "장기적으로 기후 시스템이 새로운 상태를 향해 움직이고 있다는 강한 신호"라고 해석했다. 왜 북반구만 더 뜨거워지나…3대 원인 분석 로브 박사팀은 '부분복사교란(PRP)' 분석 방식을 통해 불균형의 원인을 분해했다. 그 결과 세 가지 요인이 핵심으로 지목됐다. ① 빙하·만년설 감소 북극 빙권은 지구에서 가장 빠르게 온난화가 진행되는 지역이다. 밝은 얼음이 녹으면 어두운 바다와 토지가 드러나 일사 흡수가 증가하는 '빙하-알베도 피드백'이 발생한다. ② 대기오염물질 감소 중국·미국·유럽 등에서 에어로졸 배출 저감 정책이 진행되면서 태양광을 반사하는 미세 입자가 줄어든 것도 원인이다. 역설적이게도 환경정책의 성과가 기후 균형 측면에서는 새로운 문제를 낳고 있다. ③ 수증기 증가 온난화가 더 빠른 북반구에서 대기 수증기량이 증가하면서 흡수되는 단파 복사 에너지량이 확대됐다. 수증기는 대표적인 온실가스다. 그 결과, 북반구는 지속적으로 더 많은 열을 '가둬두는 행성'이 되고 있다. "구름이 상쇄해줘야 하는데"…기후 시스템의 경고 이 변화에서 가장 우려되는 부분은 구름의 보상 작용이 나타나지 않고 있다는 점이다. 일반적으로 기후 시스템은 균형을 유지하려는 특성이 있다. 북반구가 더 많은 열을 흡수하면, 구름이 더 많이 형성되어 반사 작용을 강화해야 한다. 그러나 관측 결과, 지난 20년 동안 구름량 변화는 거의 나타나지 않았다. 로브 박사는 이를 두고 "기후 시스템의 '교정 매커니즘'이 제대로 작동하지 않는다는 의미일 수 있다"고 평가했다. 이는 기후 변화가 새로운 체제(regime)로 넘어가는 초기 징후일 가능성을 시사한다는 것이다. 기후·경제·안보 전반에 파장…"불균형 확대되면 위험" 북반구 중심의 일사 흡수 증가는 △ 대기 대순환 변화, △ 해수면 온도 상승 가속, △ 폭염·폭우·한파 등 극한현상 불규칙화, △아열대 고기압대 확장, △식량 생산 지형 변화 등 심각한 결과를 초래할 수 있다. 특히 산업 기반이 집중된 북반구는 전 세계 GDP의 90% 이상을 차지한다. 기후 불균형이 경제·금융 안정성까지 위협할 수 있다는 의미다. 리 교수는 "이 변화는 더 이상 이론이 아니라 현실 데이터로 관측되는 기후 변곡점"이라며 "정책 대응의 속도전이 필요하다"고 강조했다. 과학계 "모델 고도화로 향후 10년이 관건" 연구진은 곧 공개될 차세대 기후 모델을 통해 △ 구름-에어로졸 상호작용, △ 열수지 변화에 대한 지역별 응답, △ 남·북반구 간 에너지 교환 메커니즘 등을 정밀 분석할 계획이다. 로브 박사는 "다음 세대 관측과 모델링 연구가 이 의문을 풀 열쇠"라며 "'비대칭 지구'가 일시적일지, 새로운 표준이 될지 향후 10년 내 결판이 날 것"이라고 말했다.
- ESGC
2025-10-27 14:08:00
[국제 경제 흐름 읽기] 미국, 인플레 3%에도 '민심 이반'⋯지표와 체감의 거대한 괴리

미국 9월 인플레이션 수치가 당초의 비관적 전망을 밑돌자 시장과 경제 전문가들은 일단 가슴을 쓸어내렸다. 하지만 지표상의 안도가 현장의 체감과는 거리가 멀다는 지적이 잇따르고 있다. 연방준비제도(연준·Fed)의 목표치(2%)를 여전히 웃도는 물가 상승률 속에서, 특히 중산층과 노동자 계층이 체감하는 경제 고통은 임계치에 다다른다는 분석이다. 지난 24일(현지시각) 발표된 9월 연간 인플레이션율은 3.0%로 집계됐다. 올봄 트럼프 대통령이 새 무역전쟁 조치를 발표했을 당시 월스트리트저널(WSJ)이 경제학자들을 대상으로 설문조사했던 예상치(3.6%)보다 낮은 수치다. 공급망 문제나 유가 상승 등 일부 요인이 완화되면서 트럼프 대통령의 무역 전쟁이 촉발했던 최악의 시나리오는 피한 셈이다. 그러나 안도감은 잠시였다. 수치 자체가 연준의 목표치인 2%를 여전히 웃도는 데다, 팬데믹 이후 수년간 이어진 고삐 풀린 인플레이션 위에 누적된 수치이기 때문이다. 식료품, 주거비, 보험료 등 필수 지출 비용 급등에 시달리는 수백만 미국인의 불만은 가라앉지 않고 있다. 계층 간의 체감 온도 차는 극명하다. 활황인 주식 시장 덕에 재정 여유가 있는 부유층은 물가 상승의 충격을 흡수하며 소비를 지속하고 있다. 반면, 중산층과 노동자 계층의 임금 인상률은 급격히 둔화되면서 많은 가구가 생계를 위협받고 있다. 2023년 초 저소득층의 연간 임금 증가율은 6% 이상이었으나, 2025년 9월에는 1.4%로 급락하며 인플레이션율(3%)을 크게 밑돌았다. 콜로라도주 스팀보트 스프링스에 거주하는 부동산 전문가 트래비스 크룩은 "정말 낙담스럽다"고 토로했다. 그와 아내 캐시는 물가 상승으로 인해 외식을 거의 중단하고 여행도 줄였다. 15년 된 차량 교체는 엄두도 내지 못하고 있다. 부부의 연간 소득은 10만 달러(약 1억 4000만 원)를 겨우 넘지만 저축은 불가능하다. 그는 "청구서는 낼 수 있지만, 저축은 못 하고 있다"며 "경제 형편이 전혀 나아지는 게 없다"고 말했다. 백악관의 인식은 현장과 괴리가 있다. 케빈 해싯(Kevin Hassett) 국가경제위원회(NEC) 위원장은 이날 "환상적인 수치"라고 자평하며 3% 상승의 원인을 인디애나주 정유공장 가동 중단에 따른 휘발유 가격 급등 탓으로 돌렸다. 하지만 9월 물가 상승 내역을 보면 서민들의 고통이 가중되는 이유가 명확히 드러난다. 천연가스와 전기 요금이 가장 큰 연간 상승폭을 기록했으며, 식료품 비용 역시 전체 인플레이션보다 빠르게 상승했다. 지난 1년간 커피 가격은 18.9% 폭등했고, 쇠고기 가격은 14.7% 올라 사상 최고치를 경신했다. 이런 품목들은 부유층보다 중산층과 노동자 계층 가구의 소득에서 차지하는 비중이 높아, 가격 상승이 이들에게 직격탄이 됐다. "임금은 물가 못따라가"…싸늘한 여론조사 여론조사 결과는 싸늘한 민심을 그대로 반영한다. 지난달 퓨 리서치 센터(Pew Research Center) 조사에서 응답자의 74%는 현 경제 상황을 "공정하거나 나쁘다(fair or poor)"고 평가했으며, 가장 큰 이유로 '높은 인플레이션'을 꼽았다. 뱅크레이트(Bankrate)의 조사에서는 응답자의 62%가 '임금이 물가를 따라잡지 못하고 있다'고 답해 최근 4년간 가장 높은 수치를 기록했다. 미시간대가 25일(현지시간) 발표한 10월 소비자심리지수도 하락을 지속했다. 소비자들은 팬데믹 이전보다 앞으로 1년간 훨씬 더 높은 인플레이션을 예상하고 있었다. 인플레이션에 대한 기대 심리 자체가 물가 상승을 부추길 수 있다. 또한 1년 전보다 재정 면에서 '더 나빠졌다'는 응답이 '더 나아졌다'는 응답을 압도했으며, 응답자의 68%는 앞으로 1년간 소득이 인플레이션을 따라잡지 못할 것이라고 답했다. 지난 5월 기록된 사상 최고치와 동일한 수치다. 높은 생활비를 둘러싼 불만은 올가을 선거판을 뒤흔드는 핵심 변수로 부상했다. 버지니아에서는 민주당 애비게일 스팬버거(Abigail Spanberger) 주지사 후보가 '가계 부담 완화'를 핵심 공약으로 내세우며 표심을 공략하고 있다. 뉴욕의 민주당 시장 후보인 조란 맘다니(Zohran Mamdani)는 버스와 보육 무상화, 임대료 동결 등 파격 공약을 내걸었다. 주거비가 폭등한 마이애미에서는 후보들이 앞다퉈 공영토지 위에 신규 주택 건설, 재산세 감면, 무료 대중교통 등 생활비 인하 공약을 쏟아내고 있다. 저소득층 직격탄…월세 내고 나면 '빚더미' 문제는 인플레이션 압력이 단기간에 해소되기 어렵다는 점이다. 많은 기업이 관세에 따른 비용 증가분을 한 번에 전가하지 않고 시차를 두고 반영하고 있다. 듀크대와 리치먼드 및 애틀랜타 연은이 공동 실시한 3분기 설문조사에서 미국 기업 최고재무책임자(CFO)들은 내년도 가격을 올해보다 평균 4.3% 인상할 계획이라고 밝혔다. 관세가 없었을 경우의 예상 인상률(3.2%)보다 1.1%포인트 높은 수치다. 조사를 공동 지휘한 듀크대의 존 그레이엄(John Graham) 경제학자는 "관세에 따른 물가 상승은 아직 끝날 기미가 보이지 않는다"고 경고했다. 하버드 경영대학원의 알베르토 카발로(Alberto Cavallo) 교수는 "저가 상품의 가격이 고가 상품보다 더 빠르게 상승했다"고 지적했다. 그는 이런 현상이 저소득층 미국인들에게 불균형하게 더 큰 타격을 준다고 덧붙였다. 임금 상승이 물가를 전혀 따라가지 못하는 것이 근본 문제다. 뱅크 오브 아메리카(BofA) 데이터에 따르면, 2023년 초 저소득 가구의 연간 임금 상승률은 6%를 넘어 당시 인플레이션과 비슷한 수준을 유지했다. 그러나 올 9월 이들의 임금 상승률은 1.4%로 곤두박질치며 인플레이션율 3%에 한참 못 미쳤다. 매사추세츠주 뉴베드퍼드의 골프공 공장에서 주 40시간 일하는 아이올라 비자로(48) 씨의 사례는 저소득 노동자의 현실을 여실히 보여준다. 그녀가 2주마다 손에 쥐는 돈은 세후 1000~1100달러(약 140만~150만 원) 남짓이다. 하지만 두 자녀와 함께 사는 아파트 월세는 1600달러(약 230만 원), 자동차 할부금은 월 756.54달러(약 108만 원)에 달한다. 공과금과 식료품비는 천정부지로 치솟았다. 그녀는 "우유와 계란 가격이 통제 불능 수준"이라며 "식료품비 때문에 쌓인 신용카드 빚만 4000달러(약 570만 원)에 이르고 공과금도 제때 내기 어렵다. 지금 당장 삶이 너무 힘들다"고 호소했다. 그녀는 올해 초부터 지역 '푸드 팬트리(무료 식료품 배급소)'를 찾기 시작했다. 이 푸드 팬트리를 운영하는 비영리단체 PACE의 제니퍼 메데이로스 코디네이터는 "최근 정규직 직장인들을 위해 목요일 저녁 연장 운영을 시작했다"며 "보통 목요일 저녁이면 약 140명이 식료품을 받으러 오는데, 이 중 90%가 직업이 있다"고 전했다. 그녀는 "이들 중에는 자신이 매대에 진열하는 식료품조차 살 형편이 안 되는 슈퍼마켓 직원도 있다"고 덧붙였다. 이처럼 미국인들이 유독 인플레이션에 분노하는 데는 심리 요인도 작용한다. 2021년 프란체스코 다쿤토 교수 등이 발표한 논문에 따르면, 사람들은 인플레이션 인식을 형성할 때 식료품처럼 자주 구매하는 품목 가격에 큰 영향을 받으며, 하락하는 가격(예: 달걀)보다 상승하는 가격(예: 커피)에 더 민감하게 반응한다. 하버드대의 스테파니 스탄체바(Stefanie Stantcheva) 경제학자는 인플레이션 문제가 장기화되면서 사람들의 심리를 짓누르고 있다고 분석했다. 그는 "인플레이션이 매우 '일시 현상'이라는 인식이 약해지고 있다"며 현 상황을 진단했다. [Key Insights] 미국 내수 경제의 핵심인 중산층 붕괴는 한국 수출 전선에 악재로 작용할 수 있다. 또한 정부가 발표하는 거시 지표와 국민이 체감하는 생활 물가 간의 괴리가 얼마나 큰 정치적 부담이 되는지 여실히 보여준다. 한국 역시 금리 정책과 민생 안정 사이의 정교한 균형이 요구된다. [Summary] 미국 9월 인플레이션이 3.0%로 예상보다 낮았으나, 서민들의 불만은 크다. 임금 상승률(1.4%)이 물가(3.0%)를 밑도는 가운데 커피, 소고기 등 필수재 가격이 폭등했기 때문. 여론조사는 비관론을 보여주며, '생활비 위기'가 주요 선거 쟁점으로 부상했다.
- 경제
2025-10-27 05:30:00
[먹을까? 말까? (119)] "장 스스로 회복한다"⋯MIT, '시스테인'의 재생 비밀 밝혀내

장(腸)이 스스로를 치유할 수 있는 능력, 그 열쇠가 한 가지 아미노산에서 발견됐다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 연구진은 23일(현지시간) 발표한 연구에서, 단백질을 구성하는 아미노산 중 하나인 '시스테인(cysteine)'이 소장 조직의 재생 능력을 강화해 방사선이나 항암치료로 인한 손상 회복을 촉진한다고 밝혔다. 시스테인은 육류, 유제품, 콩류, 견과류 등 단백질이 풍부한 식품에 다량 함유된 필수 아미노산으로, 연구진은 "시스테인 보충제를 통해 장 손상을 줄일 수 있을 가능성"을 제시했다. 이번 연구는 오메르 일마즈(Omer Yilmaz) MIT 줄기세포이니셔티브(Stem Cell Initiative) 소장이 이끄는 팀이 수행했으며, 관련 논문은 국제학술지'네이처(Nature)'에 게재됐다. "장 스스로를 치유하는 아미노산" 연구진은 실험용 쥐를 대상으로 단일 아미노산이 장 줄기세포에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 20종의 아미노산 중 시스테인이 가장 강력하게 줄기세포와 전구세포(미성숙 세포)의 증식을 촉진하는 것으로 나타났다. 시스테인은 섭취 시 소장에서 코엔자임A(CoA)로 변환된다. 이 물질을 흡수한 CD8 T세포는 활발히 증식하며 IL-22라는 신호 분자를 분비하는데, IL-22는 장 점막 재생과 면역 조절에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 즉, 시스테인이 면역세포를 자극해 손상된 장 조직의 재생을 유도하는 것이다. 이는 방사선 치료나 항암 화학요법으로 인한 장 손상을 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 MIT는 설명했다. 이 과정은 주로 소장 점막에서만 활성화되는 것으로 나타났다. 연구진은 "대부분의 단백질이 소장에서 흡수되기 때문에, 시스테인 농도가 가장 먼저 높아지는 곳도 소장"이라고 설명했다. 항암·방사선 치료 후 손상 회복에도 효과 연구팀은 방사선에 노출된 쥐에게 시스테인 풍부한 식단을 제공한 결과, 장 점막이 빠르게 재생되고 염증 반응이 완화되는 현상을 관찰했다. 추가로 항암제 '5-플루오로우라실(5-FU)'을 투여한 실험에서도 유사한 회복 효과가 나타났다. 이는 시스테인이 항암·방사선 치료 부작용을 완화할 수 있는 가능성을 보여주는 대목이다. 오메르 일마즈 교수는 "시스테인이 풍부한 식단이나 보충제를 통해 화학요법 또는 방사선으로 인한 장 손상을 완화할 수 있을 것"이라며 "인공 합성물이 아닌, 자연적인 식이성 화합물로 인체 치유 능력을 활용한다는 점이 의미 있다"고 강조했다. "단일 영양소가 장 재생을 촉진한 첫 사례" 이전에도 칼로리 제한이나 고지방 식단이 장 줄기세포 기능에 영향을 미친다는 연구는 있었다. 하지만 이번 연구는 하나의 특정 영양소가 장의 재생 능력을 직접 향상시킨 첫 사례로 평가받는다. 연구를 주도한 MIT의 박사후 연구원 팡타오 치(Fangtao Chi)는 "고시스테인 식단을 섭취하면 장 내에서 IL-22를 생성하는 T세포 집단이 눈에 띄게 증가했다"며 "이는 우리가 IL-22와 줄기세포 활성 간의 연관성을 다시 이해해야 함을 시사한다"고 말했다. 항산화제에서 '재생 촉진제'로 시스테인은 오랫동안 항산화제의 전구물질(예: 글루타티온)로 알려졌으나, 이번 연구는 그것이 단순한 산화 방지 역할을 넘어 조직 재생을 유도하는 생리학적 기능을 갖고 있음을 입증했다. 연구팀은 현재 시스테인이 피부나 모낭 재생에도 유사한 효과를 보이는지 검증 중이다. 향후 소장뿐 아니라 다른 조직의 회복·노화 방지 메커니즘에도 적용할 수 있는 가능성이 제기된다. 현재까지의 연구는 쥐 실험에 한정돼 있으며, 인체 적용을 위해서는 임상시험을 통한 안전성 검증이 필요하다. 그럼에도 이번 연구는 영양학·면역학·재생의학을 잇는 다학제적 접근의 성과로 주목받는다. MIT 통합암연구소의 에릭 포드 교수는 "이번 연구는 개별 영양소가 줄기세포 운명과 조직 건강에 미치는 구체적 기전을 밝힌 의미 있는 성과"라며 "향후 정밀영양학(Precision Nutrition)과 재생의학의 접목을 가속화할 것"이라고 평가했다. "식탁 위의 치유 과학" 시스테인은 육류, 유제품, 콩류, 견과류 등 단백질이 풍부한 식품에 다량 함유되어 있으며, 체내에서도 메티오닌(methionine)을 원료로 합성된다. 다만 체내 합성 시 장보다 간을 중심으로 분포하기 때문에, 식이를 통한 직접 섭취가 장 건강에 더 효과적일 수 있다고 연구진은 설명했다. 이번 연구는 "음식이 약이 될 수 있다(Food as Medicine)"는 개념을 과학적으로 뒷받침하는 사례로 평가된다. 식단 하나로 장의 재생 능력을 향상시키고, 나아가 치료 후 회복을 돕는 새로운 치료 접근법이 될 수 있다는 점에서 의학적 파급력이 크다.
- 생활경제
2025-10-24 17:28:00
[퓨처 Eyes(107)] 138억년 우주론의 심장 '인플라톤', 그 가설의 종언

우주론의 교과서가 반세기 만에 다시 쓰일 중대한 기로에 서 있다. 우주의 탄생을 설명하는 표준 이론 '빅뱅 이론'의 핵심 가설 '우주 급팽창(cosmic inflation)'의 오랜 숙제를 풀 새로운 모델이 등장했기 때문이다. 스페인과 이탈리아 공동 연구팀은 빅뱅 직후 우주를 부풀린 동력원으로 지목됐던 미지의 입자 '인플라톤(inflaton)' 없이도, 태초의 시공간을 뒤흔든 '중력파(Gravitational waves)'만으로 우주의 기원과 구조를 완벽하게 설명할 수 있다는 혁신적인 이론을 제시했다. 아인슈타인의 100년 묵은 아이디어를 되살려낸 이 이론은, 오직 중력과 양자역학만으로 우주 창조의 비밀을 풀 수 있음을 증명하며 학계의 폭발적인 관심을 받고 있다. 지난 2025년 7월, 미국 물리학회(American Physical Society)가 발행하는 세계적 권위의 학술지 '피지컬 리뷰(Physical Review)'에는 '인플라톤 없는 급팽창(Inflation without an inflaton)'이라는 제목의 기념비적인 논문 한 편이 실렸다. 바르셀로나 대학교의 라울 히메네스 교수가 이끄는 4인의 과학자팀은 이 논문을 통해 기존 빅뱅 이론의 패러다임을 전환할 새로운 모델을 제안했다. 이들의 주장은 놀랍고도 명료하고 우아하다. 우주를 지금의 모습으로 빚어낸 창조의 싸앗은 정체불명의 '유령 입자'가 아니라, 마치 잔잔한 호수에 돌을 던졌을 때 퍼져나가는 물결처럼 시공간 자체에 새겨진 미세한 파동, 즉 중력파라는 것이다. 우주 표준론의 아킬레스건, '인플라톤' 기존 표준 우주론에 따르면, 약 138억년 전 빅뱅 직후 우주는 1초도 안 되는 눈 깜짝할 사이보다 짧은 찰나에 상상을 초월하는 속도로 팽창했다. '우주 급팽창'이라 불리는 이 현상은 현재 우주가 거대 규모에서 놀랍도록 평탄하고 균일한 이유를 설명하는 가장 유력한 가설이었다. 하지만 이 이론에는 치명적인 공백이 있었다. 대체 무엇이 이 상상조차 힘든 팽창을 일으켰는가. 이론의 성립을 위해 여러 변수들이 극도로 정밀하게 맞아떨어져야 한다는 복잡성도 문제였다. 과학자들은 이 수수께끼를 풀기 위해 '인플라톤'이라는 가상의 입자를 무대 위로 불러냈다. 이 입자가 가진 막대한 에너지가 급팽창의 동력원이었다는 설명이다. 그러나 지난 수십 년간 수많은 노력이 있었음에도 인플라톤의 존재는 단 한 번도 실험적으로 관측되거나 증명되지 못했고, 현대 우주론의 가장 큰 아킬레스건으로 남아있었다. 아인슈타인의 100년 된 유산, 해답을 품다 연구팀은 바로 이 지점에서 과감한 역발상을 시도했다. 증명되지 않는 가상의 존재에 의존하는 대신, 이미 그 존재가 증명된 가장 근본적인 물리 현상에서 답을 찾고자 한 것이다. 그들이 주목한 것은 100여년 전 아인슈타인이 예측했던 시공간의 메아리 '중력파'였다. 연구팀은 전통적인 우주론의 틀을 벗어나 양자 물리학의 렌즈로 우주를 들여다봤다. 그 결과 빅뱅 빅후 극도의 혼돈 상태에서 발생한 미세한 중력하들이 서로 간섭하고 상호작용하며 2차효과로 미세한 밀도의 차이를 만들어냈음을 규명했다. 연구팀은 이 아이디어를 '더시터르 공간(De Sitter space)'이라는 수학적 구조와 연결했는데, 1920년대 아인슈타인과 함께 우주의 구조를 탐구했던 네덜란드 수학자 빌럼 더시터르(Willem De Sitter)의 이름에서 따온 것으로, 잊혔던 아인슈타인의 유산이 21세기에 화려하게 부활했다. 마치 미세한 잉크 방울이 물에 퍼지며 무늬를 만들듯, 이 작은 밀도 차이가 바로 우주 구조의 씨앗이 되었다. 시간이 흐르며 밀도가 조금 더 높았던 곳ㅇ른 중력에 의해 주변 물질을 끌어당겨 별과 은하를 잉태했고, 마침내 장엄한 우주 거대 구조로 성장했다. 연구팀의 모델은 이 과정이 현재 천문학자들이 관측하는 우주의 모습과 정확히 일치함을 보여주었다. 더 나아가, 급팽창 이론의 또 다른 난제였던 '팽창의 종료' 문제에도 명쾌한 해답을 제시한다. 초기 우주의 고유한 불안정성이 급격한 팽창을 자연스럽게 멈추고, 에너지가 입자로 변환되며 오늘날처럼 복사(빛)로 가득한 우주로 순조롭게 전환될 수 있었다는 것이다. 불필요한 가설 없이, 중력과 양자역학만으로 이번 연구의 공동 저자인 스페인 ICREA의 실험과학 및 수학 연구원 라울 히메네스 박사는 "수십 년간 우리는 한 번도 관측된 적 없는 요소에 기반한 모델을 사용해 초기 우주를 이해하려 노력해왔다"면서, "이번 제안이 흥미로운 이유는 그 단순성과 검증 가능성에 있다. 우리는 추측에 기반한 요소를 추가하는 것이 아니라, 중력과 양자역학만으로 우주 구조가 어떻게 생겨났는지 설명하기에 충분할 수 있음을 보여주고 있다"고 말했다. 이탈리아 파도바 대학교의 다니엘레 베르타카 교수 역시 "과학에서 이론의 유연성이 너무 크면 문제가 될 수 있다. 모델이 현상을 예측하는 것인지, 단순히 관측 데이터에 꿰맞추는 것인지 판단하기 어렵기 때문"이라며, "이번에 제안된 모델의 진정한 강점은 바로 그 우아함과 단순성, 그리고 임의로 조절할 수 있는 자유 매개변수가 없다는 점"이라고 강조했다. 세기의 발견, 최종 검증의 무대에 오르다 중력파라는 개념은 1893년 올리버 헤비사이드와 1905년 앙리 푸앵카레에 의해 처음 제안되었고, 아인슈타인이 1916년 일반 상대성 이론에서 '시공간 구조의 물결'로 정립했다. 초신성 폭발이나 블랙홀 병합 같은 격렬한 우주 현상에서 발생하는 이 파동은 극도로 미약하여, 인류는 2015년 9월에 이르러서야 미국의 '레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)'를 통해 100년 만에 그 존재를 직접 확인하는 데 성공했다. 향후 정밀한 우주 관측을 통해 이 새로운 모델의 예측이 사실로 확인된다면, 인류의 우주관은 혁명적인 전환을 맞게 된다. 우주의 기원이라는 가장 근원적인 질문의 해답이 미지의 입자가 아닌, 시공간의 본질인 '중력' 그 자체에 새겨져 있었음이 드러나기 때문이다. 천문학자 칼 세이건이 "우리는 별의 물질로 만들어졌다. 우리는 우주가 스스로를 알게 하는 하나의 방법"이라고 설파했듯, 이 연구는 우주가 스스로의 비밀을 인류에게 드러내는 또 하나의 장대한 과정일지 모른다. 인류가 던진 가장 오래된 질문에, 우주가 마침내 가장 근원적인 방식으로 답하기 시작했다.
- 포커스온
2025-10-23 13:02:00
[기후의 역습(174)] 해수면 상승, 지난 4000년 중 가장 빠른 속도로 증가

기후 위기가 지구 전역을 강타한 가운데 지질학적 기록을 토대로 한 최신 연구 결과, 지구의 해수면이 지난 4000년 이래 가장 빠른 속도로 상승하고 있는 것으로 확인됐다. 미국 럿거스대학교(Rutgers University) 주도의 국제 공동연구팀은 "1900년 이후의 해수면 상승률이 과거 40세기 동안의 어느 시기보다 빠르다"고 밝혔다. 이번 연구는 국제학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 연구진은 고대 산호초와 맹그로브 숲 등에서 확보한 수천 개의 지질학적 데이터를 분석해, 약 1만2000년에 걸친 해수면 변화를 추적했다. 그 결과 1900년 이후 전 세계 평균 해수면은 연 1.5㎜씩 상승해, 지난 4000년 동안의 어떤 100년 단위 상승률보다 높았다. 연구를 이끈 린위청(Yucheng Lin) 호주연방과학산업연구기구(CSIRO) 연구원은 "1900년 이후의 해수면 상승 속도는 적어도 4000년 이래 가장 빠르다"고 지적했다. 함께 참여한 럿거스대 로버트 코프(Robert Kopp) 교수는 "지질학적 데이터를 통해 오늘날 해안 도시들이 직면한 위험을 정량적으로 이해할 수 있다"고 설명했다. 온난화와 빙하 해빙이 상승 가속화 연구진은 해수면 상승의 주된 원인을 기후변화에 따른 해수 열팽창과 빙하·빙상 해빙으로 꼽았다. 지구 온도가 상승하면서 바다가 열을 흡수해 부피가 커지고, 그린란드·남극의 빙상이 녹아 해수량이 늘고 있다는 것이다. 린 박사는 "지구가 더워질수록 바다는 팽창하고, 작은 빙하는 대륙 크기의 빙상보다 훨씬 빠르게 반응한다"며 "특히 최근 그린란드의 빙하 해빙 속도가 가속화되고 있다"고 말했다. 중국 해안도시, 침하와 해수면 상승의 '이중 위기' 연구는 특히 중국 해안 도시들이 세계에서 가장 높은 위험 수준에 노출돼 있다고 경고했다. 상하이·선전·홍콩 등 경제 중심지는 모두 두꺼운 연약 지반 위의 삼각주 지역에 형성돼 자연적으로 침하(沈下)가 일어나기 쉬운 구조다. 여기에 인간 활동이 상황을 악화시킨다. 린 박사는 "자연적 상승률 외에 지하수 과다 추출이 침하를 가속하고 있다"며 "상하이의 경우 20세기 동안 일부 지역이 1m 이상 내려앉았다"고 설명했다. 이는 현재의 전 지구적 해수면 상승 속도보다 수십 배 빠른 수준이다. 삼각주 지역은 평탄하고 비옥해 농업과 도시개발에 유리하지만, 그만큼 해수면 상승에 취약하다. 린 박사는 "단 몇 ㎝의 해수면 상승만으로도 홍수 위험이 급증한다"며 "이들 지역은 글로벌 제조·물류 허브이기 때문에 침수 피해는 세계 공급망에도 영향을 미칠 것"이라고 지적했다. 해수면 상승 대응과 희망의 조짐 연구진은 위기 속에서도 도시들이 이미 적응 조치를 취하고 있다는 점에서 희망적 신호를 발견했다고 평가했다. 상하이는 지하수 사용을 엄격히 규제하고 지하대수층에 담수를 재주입하는 방식으로 침하를 완화하고 있다. 또한 이번 연구는 각 도시의 취약 지역을 표시한 '침하 취약도 지도'를 제공해 정부와 도시계획 당국이 향후 해수면 상승에 대비할 수 있도록 했다. 연구에 참여한 아르투르 핀투(Artur Pinto) 포르투대학교 연구원은 "이번 결과는 중국뿐 아니라 전 세계 해안 도시에도 중요한 교훈을 제공한다"며 "뉴욕, 자카르타, 마닐라 등 저지대 도시는 모두 유사한 위험에 직면해 있다"고 말했다. 그는 "삼각주는 인류 문명이 발전해 온 터전이지만, 인간이 만든 침하와 지속적 해수면 상승이 결합하면 빠른 속도로 잠길 수 있다"고 경고했다. 이번 논문은 「현대 해수면 상승, 중국 남동부 4,000년 안정기 깨뜨려(Modern sea-level rise breaks 4,000-year stability in southeastern China)」라는 제목으로 네이처 10월 15일자에 실렸으며, 미 국립과학재단(NSF)과 미 항공우주국(NASA)의 지원을 받았다.
- ESGC
2025-10-22 13:31:00
[신소재 신기술(201)] LED 빛으로 암세포만 선택적으로 제거⋯정상세포 손상 없는 치료법 개발

암세포만 골라 없애는 'LED 치료법'이 개발됐다. 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스(UT Austin)와 포르투갈 포르투대학교 연구진이 LED 빛과 초박막 주석 조각을 활용해 암세포만 선택적으로 파괴하는 새로운 암 치료 기술을 개발했다고 UT뉴스와 사이테크데일리가 최근 보도했다. 이 기술은 고가의 장비와 강력한 레이저를 사용하는 기존 광열치료법보다 안전하고 저비용으로 구현 가능하다는 점에서 주목받고 있다. 연구는 'UT 오스틴-포르투갈 프로그램(UT Austin Portugal Program)'의 공동 연구로 수행됐다. 연구팀은 주석의 화학기호 'Sn'을 기반으로 한 SnOx 나노플레이크(nanoflakes)와 LED 조명을 결합해, 암세포를 정밀하게 표적하는 광열 반응을 유도하는 데 성공했다. 국제 학술지 ACS 나노(ACS Nano)에 게재된 논문에 따르면, 이 치료법은 LED 노출 30분 만에 피부암 세포의 92%, 대장암 세포의 50%를 파괴했으며, 건강한 인체 피부세포에는 손상을 주지 않았다. 연구 책임자인 진 앤 인코르비아(Jean Anne Incorvia) 교수는 "LED와 SnOx 나노플레이크의 조합으로 안전하면서도 정밀한 치료 효과를 달성했다"고 설명했다. 연구진은 이 기술이 기존 항암제나 방사선 치료처럼 통증과 부작용을 유발하지 않고, 빛을 이용해 암세포만 국소적으로 제거할 수 있는 차세대 광기반 암 치료법으로 발전할 가능성이 높다고 평가했다. 포르투대학교의 아르투르 핀투(Artur Pinto) 연구원은 "장비 접근성이 낮은 지역에서도 적용 가능한 저비용 치료로 발전시키는 것이 목표"라며, "특히 피부암의 경우 가정에서도 LED 장치를 이용해 재발 위험을 줄이는 치료가 가능할 것"이라고 밝혔다. 연구팀은 향후 동일 기술을 활용해 유방암 환자를 위한 삽입형 치료 장치(implant) 개발에도 나설 계획이다. 이번 연구는 개인 맞춤형·비침습형(非侵襲型) 암 치료의 새로운 전환점을 제시했다는 평가를 받고 있다. UT 오스틴-포르투갈 프로그램은 양국 정부가 공동으로 추진하는 과학기술 협력사업으로, 이번 연구는 그 성과의 대표적인 사례로 꼽힌다.
- IT/바이오
2025-10-21 19:38:00

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