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[퓨처 Eyes(126)] 소행성 류구에서 생명의 알파벳 5종 완전 발견
- 인류가 우주 공간에서 직접 퍼 올린 소행성 류구 암석 가루에서 생명체를 구성하는 모든 유전 알파벳이 발견됐다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 탐사선 하야부사 2호(Hayabusa2)가 소행성 류구(162173 Ryugu)에서 채취해 지구로 귀환시킨 시료에서, DNA와 RNA를 구성하는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T), 우라실(U) 등 다섯 가지 핵심 염기가 모두 확인됐다. 해양연구개발기구(JAMSTEC) 소속 생물지구화학자 코가 토시키(Toshiki Koga) 박사가 이끈 연구팀이 이러한 분석 결과를 지난 16일(현지 시간) 국제 학술지 《네이처 천문학(Nature Astronomy)》에 발표했다(DOI: 10.1038/s41550-026-02791-z). 지구 생명체의 기원이 척박한 우주 공간에서 날아온 암석에 있다는 이른바 외인성 유기물 전달 가설(exogenous delivery hypothesis)에 또 하나의 강력한 물증이 더해진 셈이다. 이미 지난해 NASA의 오시리스-렉스(OSIRIS-REx) 탐사선이 소행성 벤누(Bennu)에서 가져온 시료에서도 동일한 5종 염기가 검출된 바 있어, 이번 류구 발견은 생명의 분자적 재료가 태양계 전역에 보편적으로 분포하고 있음을 독립적으로 재확인한 결정적 성과로 평가된다. 핵염기란 무엇인가…'생명의 알파벳'을 이해하는 기초 지구상의 모든 생명체는 DNA(디옥시리보핵산)와 RNA(리보핵산)라는 유전 물질을 설계도로 삼아 생명 활동을 영위한다. 이 정교한 설계도를 작성하는 글자가 바로 핵염기(nucleobase)다. 아데닌과 구아닌은 이중 고리 구조의 퓨린(purine)계, 시토신과 티민 그리고 우라실은 단일 고리 구조의 피리미딘(pyrimidine)계로 분류된다. DNA에서는 아데닌이 티민과, 구아닌이 시토신과 짝을 이루어 이중 나선 구조의 가로대를 형성하고, RNA에서는 티민 대신 우라실이 아데닌과 결합한다. 이들 5종 염기에 당(sugar)과 인산(phosphate)이 결합하면 뉴클레오타이드가 되고, 뉴클레오타이드가 사슬처럼 이어지면 DNA와 RNA라는 거대 분자가 완성된다. 또한 핵염기는 아데노신삼인산(ATP) 등 세포의 에너지 통화를 구성하는 데에도 핵심적으로 관여한다. 한마디로, 핵염기는 생명 현상의 정보 저장·전달·에너지 대사를 관장하는 가장 근본적인 분자 부품이다. 이를 직관적으로 이해하기 위해 거대한 인쇄소를 떠올려 볼 수 있다. 타자기를 친 적이 없는 무인도에서 다섯 가지 핵심 알파벳이 새겨진 금속 활자 블록이 완벽한 세트로 발견된 것과 같다. 글을 쓰는 주체인 지적 생명체가 없더라도, 글자를 구성하는 블록 자체는 우주의 극한 환경에서 화학적 반응만으로 자연스럽게 만들어질 수 있음을 강력하게 시사한다. 아미노산이 생명체의 벽돌이라면, 이번에 발견된 염기 5종은 그 벽돌을 어떻게 쌓을지 지시하는 건축 설계도에 해당한다. 20밀리그램의 기적…극소량 시료에서 끌어낸 5종 염기의 완전한 세트 코가 박사 팀이 분석에 사용한 류구 시료는 총 약 20밀리그램에 불과했다. 이는 하야부사 2호가 2018~2019년 류구 표면의 서로 다른 두 지점에서 터치다운(착지) 방식으로 채취한 것으로, 첫 번째 지점의 시료와 두 번째 지점의 시료 모두에서 5종 염기가 검출됐다. 연구팀은 극소량 시료에 최적화된 추출 프로토콜을 새로 개발했는데, 뜨거운 물과 염산으로 유기물을 추출한 뒤 액체 크로마토그래피와 고해상도 질량분석법을 결합해 핵염기를 분리·동정했다. 미국 메릴랜드대학교 볼티모어카운티캠퍼스(UMBC)의 우주화학자 해나 맥레인(Hannah McLain) 박사(NASA 고다드 우주비행센터 소속)는 이 연구에 참여하지 않은 외부 전문가로서, 코가 박사 팀이 기존의 확립된 추출 공정을 극소량 시료에 맞춰 정밀하게 개량한 방법론에 깊은 인상을 받았다고 평가했다. 또한 연구팀은 동위원소 분석 등을 통해 검출된 핵염기가 지구 기원의 오염물질이 아니라 류구 고유의 물질임을 교차 검증했다. 46억 년의 타임캡슐 류구…지구 오염 원천 차단한 '순백의 증거' 이번 발견이 지니는 압도적인 학술적 가치는 샘플의 출처인 류구의 특성에서 비롯된다. 류구는 태양계가 처음 형성되던 약 46억 년 전의 물질을 고스란히 간직하고 있는 탄소질(C형) 소행성이다. 지구와 화성 사이의 궤도를 도는 이 팽이 모양의 천체는 지름 약 900미터로, 그 광물학적·원소적 조성이 가장 원시적인 운석 그룹인 CI 콘드라이트와 유사하다. CI 콘드라이트는 초기 태양계의 원소 조성을 가장 잘 반영하는 물질로 알려져 있어, 류구를 분석한다는 것은 곧 태양계가 막 태어나던 시절의 화학 조건을 직접 들여다보는 것과 같다. 과거에도 지구에 떨어진 운석에서 아미노산이나 일부 염기가 발견된 적은 있다. 1969년 호주 빅토리아주에 떨어진 머치슨(Murchison) 운석이나 1864년 프랑스 남부에 떨어진 오르괴유(Orgueil) 운석이 대표적이다. 그러나 이 운석들은 지구 대기권을 통과해 땅에 떨어지는 과정에서 지구의 토양 미생물이나 화학 물질에 오염되었을 가능성을 배제하기 어려웠다. 지구의 생명 물질이 묻은 것인지, 본래 우주에서 품고 온 것인지 확언하기 힘들었던 것이다. 반면 류구 시료는 하야부사 2호가 우주 공간에서 직접 소행성 표면의 흙과 암석을 채취한 뒤, 완벽하게 캡슐에 밀봉하여 2020년 12월 5일 호주 우메라(Woomera) 사막에 착지시킨 것이다. 총 5.4그램의 시료는 극도로 엄격한 무균 환경에서 보관·분석되었다. 다만 2024년 11월 발표된 후속 연구에 따르면, 실험실 환경에서도 지구 미생물이 시료에 급속히 침투할 수 있다는 사실이 확인되어, 류구 시료의 취급에 여전히 극도의 주의가 필요함이 재확인됐다. 그럼에도 우주 공간에서의 채취-밀봉이라는 과정 자체가 오염 가능성을 원천 차단한다는 점에서 류구 시료의 과학적 신뢰도는 지상 수집 운석과는 비교할 수 없다. 소행성마다 다른 '화학적 레시피'…암모니아가 쥔 미지의 열쇠 코가 박사 팀은 류구의 분석 결과를 머치슨 운석, 오르괴유 운석, 그리고 NASA의 오시리스-렉스 탐사선이 소행성 벤누에서 채취해 온 시료와 정밀하게 대조하는 작업을 병행했다. 그 결과 흥미로운 차이점이 드러났다. 류구는 퓨린계 염기(아데닌·구아닌)와 피리미딘계 염기(시토신·티민·우라실)의 비율이 엇비슷하게 균형을 이루고 있었다(퓨린 대 피리미딘 비율 약 1.1~1.2). 반면 머치슨 운석은 퓨린계 염기가 훨씬 풍부했고(비율 약 3.4), 벤누(약 0.55)와 오르괴유 운석(약 0.10)은 피리미딘계 염기를 더 많이 포함하고 있었다. 연구팀은 머치슨 운석의 높은 퓨린 비율이 시안화수소(HCN) 중합 경로에 의한 것으로 추정하는 한편, 류구·벤누·오르괴유에서 나타나는 낮은 퓨린/피리미딘 비율은 HCN 중합과는 다른 대안적 합성 경로가 주된 역할을 했음을 시사한다고 분석했다. 더욱 주목할 만한 발견은 따로 있었다. 류구, 베누, 오르괴유처럼 광물학적·원소 조성이 유사한 시료들에서 퓨린 대 피리미딘 비율이 암모니아 농도와 강한 역상관관계(R²=0.89)를 보였다는 것이다. 암모니아가 많을수록 피리미딘이 더 풍부해지는 패턴이었다. 연구 제1저자인 코가 토시키 박사는 "기존에 알려진 어떤 염기 합성 메커니즘도 이러한 관계를 예측하지 못했기에, 이는 초기 태양계 물질에서 핵염기가 형성되는 아직 밝혀지지 않은 새로운 경로가 존재할 가능성을 시사한다"고 말했다. 연구팀은 이 퓨린/피리미딘 비율이 탄소질 소행성과 운석 간의 핵염기 화학적 차이를 구별하는 새로운 분자 지표로 활용될 수 있다고 제안했다. 뉴질랜드 빅토리아대학교 웰링턴캠퍼스의 모건 케이블(Morgan Cable) 박사는 이 암모니아-염기 비율 간 상관관계 발견을 '독특한(unique) 성과'로 평가하며, '이 발견이 생물학적으로 중요한 분자들이 최초에 어떻게 형성되어 지구에서 생명의 탄생을 촉진했는지를 이해하는 데 중요한 함의를 갖는다'고 논평했다. 요소(Urea)의 발견과 'RNA 세계 가설'의 연결고리 이번 연구에서 상대적으로 덜 주목받았지만 과학적으로 중요한 또 하나의 발견은 류구 시료에서 상당량의 요소(urea)가 검출됐다는 점이다. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)의 살반(Salvan) 박사는 이 결과에 특히 높은 관심을 표명하며, '우리 연구팀은 오랫동안 요소가 RNA 구성 블록의 필수 전구체라고 제안해 왔으며, 이번 연구는 우주에서 직접 채취한 시료에 기반한 증거를 제공한다'고 평가했다. 이는 생명의 기원을 설명하는 유력한 가설 중 하나인 'RNA 세계 가설(RNA World Hypothesis)'과 직결된다. RNA 세계 가설은 DNA와 단백질이 등장하기 이전에, RNA가 유전 정보의 저장과 촉매 기능을 동시에 수행하며 최초의 자기 복제 시스템을 구성했다는 이론이다. 2026년 2월 《사이언스》에 발표된 최신 연구에서는 불과 45개 뉴클레오타이드로 구성된 초소형 RNA 효소(리보자임)가 다른 RNA 가닥을 복제하는 중합효소 기능을 수행할 수 있음이 밝혀져, 자기 복제 RNA 분자가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 단순하고 흔할 수 있다는 가능성이 제기됐다. 류구에서 발견된 5종 핵염기와 요소는 이러한 RNA 세계의 출발점이 우주 공간에서 이미 준비되어 있었을 수 있음을 보여준다. 핵염기에 당류와 인산이 결합하면 RNA 분자가 조립될 수 있고, 요소는 이 과정의 핵심 전구체 역할을 한다. 초기 지구에 쏟아진 소행성들이 이 모든 재료를 한꺼번에 배달했다면, RNA 세계로의 진입 문턱은 종전의 예상보다 현저히 낮아지는 셈이다. 베누와의 비교…두 소행성이 완성하는 퍼즐 이번 류구 연구 결과는 지난 2025년 1월 발표된 벤누 시료 분석 성과와 짝을 이루며 더욱 강력한 설득력을 갖는다. NASA 고다드 우주비행센터의 대니얼 글래빈(Daniel Glavin) 박사팀이 이끈 베누 분석에서는 5종 핵염기뿐만 아니라 지구 생명체가 단백질 합성에 사용하는 20종 아미노산 가운데 14종, 그리고 예외적으로 풍부한 암모니아가 함께 검출됐다. 베누 시료에서는 이전에 어떤 운석이나 소행성 귀환 시료에서도 발견된 적 없는 15번째 단백질 구성 아미노산인 트립토판(tryptophan)이 잠정적으로 검출되기도 했다. 베누 시료의 질소 함유 헤테로고리 화합물 농도는 류구보다 5~10배 높았으며, 질소-15 동위원소 농축 패턴은 암모니아와 기타 질소 함유 용해성 분자들이 저온의 분자운(molecular cloud)이나 원시행성계 원반의 외곽 영역에서 형성되었음을 시사한다. 이는 베누의 모체(parent body)가 목성 궤도 너머의 태양계 외곽, 즉 토성 궤도 이원(以遠)의 극저온 지역에서 기원했을 가능성을 뒷받침한다. 결정적으로, 지구 오염 가능성이 배제된 순수 우주 시료에서 5종 핵염기가 확인된 것은 이제 류구와 베누, 두 곳에서 독립적으로 재현된 결과다. 코가 토시키 박사는 Sky & Telescope와 인터뷰에서 "류구와 베누라는 두 탄소질 소행성 모두에서 5종 핵염기가 검출되었다는 사실은, 이 분자들이 태양계 원시 천체들에 광범위하게 존재할 수 있음을 시사한다. 이는 핵염기가 운석과 소행성 충돌을 통해 초기 지구에 전달되어 생명의 기원에 필요한 유기물 목록에 기여했을 가능성을 강화한다"고 주장했다. 생명까지의 거리…여전히 남은 과학적 간극 류구와 베누의 발견이 아무리 흥분되는 성과라 하더라도, 핵염기의 존재가 곧바로 생명의 탄생을 의미하지는 않는다는 점을 분명히 짚을 필요가 있다. 코가 박사 자신도 AFP 통신과의 인터뷰에서 "이번 결과가 류구에 생명이 존재했음을 의미하는 것은 아니다"라고 명확히 선을 그었다. 생명에는 핵염기 외에도 당류(리보스, 디옥시리보스), 인산 화학, 세포막을 구성하는 지질, 에너지 기울기, 그리고 자기 복제로 나아가는 경로 등 훨씬 더 많은 요소가 필요하다. 핵염기가 더 큰 생체 시스템에 어떻게 통합되었는지, 소행성 충돌이라는 극단적 에너지 환경에서 이 분자들이 의미 있는 양만큼 온전하게 지구에 도달할 수 있었는지도 아직 완전히 규명되지 않았다. 또한 류구와 베누의 화학 조성이 서로 다르듯, 어느 하나의 소행성이 초기 태양계 전체를 대표할 수는 없다. 그럼에도 핵심적인 메시지는 분명하다. 생명의 설계도 분자가 생물학적 과정 없이도 우주 환경에서 자연적으로 합성될 수 있다는 사실이 반복적으로 확인되고 있다는 것이다. 이는 생명 탄생에 필요한 분자적 전제조건이 지구에만 국한된 것이 아니라 태양계 전반에 걸쳐 보편적으로 충족되었을 가능성을 보여준다. 다음 목적지…하야부사 2호의 연장 임무와 MMX의 화성 위성 탐사 이 연구 성과를 낳은 하야부사 2호는 아직 임무를 끝내지 않았다. 류구 시료 캡슐을 지구에 투하한 뒤 남은 연료로 연장 임무(Hayabusa2#, SHARP)에 돌입한 이 탐사선은 2026년 7월 S형 소행성 토리후네(98943 Torifune, 구 2001 CC21)에 고속 근접 비행(플라이바이)을 수행할 예정이다. 이 플라이바이는 소행성 충돌 궤도 유도 기술의 시험대로, 지구방위(Planetary Defense) 기술 개발에 직접 기여할 것으로 기대된다. 이후 2031년에는 직경 수십 미터에 불과한 초소형 고속 회전 소행성 1998 KY26과 랑데부할 계획이다. 최근 1998 KY26은 중력 외의 가속이 관측되는 '암흑 혜성(dark comet)'일 가능성이 제기되어 더욱 과학적 관심이 높아지고 있다. 일본의 소행성 시료 귀환 탐사는 여기서 멈추지 않는다. JAXA는 2026년 회계연도에 화성 위성 탐사선 MMX(Martian Moons eXploration)를 발사할 예정이다. 이 탐사선은 화성의 두 위성 가운데 안쪽 위성인 포보스(Phobos)에 착륙하여 표면 물질 10그램 이상을 채취한 뒤 2031년 지구로 귀환시키는 것을 목표로 한다. 포보스가 포획된 소행성인지, 아니면 화성에 거대 충돌이 일어나 생겨난 파편인지를 가려내는 것이 핵심 목표로, 만약 전자라면 류구·벤누에서와 유사한 유기물이 발견될 수 있고, 후자라면 화성의 원시 물질에 대한 창을 열게 된다. 나아가 JAXA는 2030년대에 혜성으로부터의 시료 귀환을 목표로 하는 차세대 소천체 시료 귀환 미션(NGSR)도 구상 중이다. 우주는 생명의 씨앗으로 가득 찬 역동적 공간 태양계 형성 초기, 소행성들이 탄생한 위치나 겪어온 열과 물의 작용 등 진화 역사가 제각각이었다. 우주의 다양한 환경에서 각기 다른 비율로 유기물이 합성되었고, 이 다채로운 화학적 다양성을 품은 거대한 암석들이 초기 지구에 무차별적으로 쏟아지면서 생명이 탄생할 수 있는 최적의 '원시 수프(primordial soup)'를 완성했을 것으로 관측된다. 호주 커틴대학교의 지구화학자 클리티 그라이스(Kliti Grice) 교수는 《더 컨버세이션》 기고문에서 이번 성과의 의미를 이렇게 요약했다. 우리 행성 생명의 이야기는 지구의 고대 진흙에서 시작된 것이 아니라, 우주를 떠돌던 차갑고 원시적인 암석의 화학에 깊이 뿌리를 두고 있을 수 있다는 것이다. 척박한 암석 덩어리 위에서도 생명의 설계도 분자가 자연적으로 조립될 수 있다면, 적당한 온도와 물을 갖춘 외계의 어느 행성에서도 생명이 싹트지 못할 이유는 없다. NASA의 오시리스-렉스 프로젝트 과학자 제이슨 드워킨(Jason Dworkin) 박사가 남긴 물음이 여운을 남긴다. NASA 고다드 우주비행센터 제이슨 드워킨(Jason Dworkin) 박사는 "오시리스-렉스의 데이터는 생명의 가능성으로 가득 찬 태양계의 그림에 굵직한 붓질을 더한다. 지금까지 우리가 지구에서만 생명을 보고 다른 곳에서는 보지 못하는 이유, 그것이야말로 진정 매혹적인 질문이다"고 말했다. 우주는 텅 비어 있는 죽음의 공간이 아니라, 언제든 생명을 피워낼 준비를 마친 유기물 씨앗들로 가득 찬 역동적인 공간으로서의 본질을 증명해 내고 있다. 【논문 출처】 Toshiki Koga et al., “A complete set of canonical nucleobases in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu,” Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02791-z 관련 핵심 선행 논문 • Y. Oba et al., “Uracil in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu,” Nature Communications 14, 1292 (2023). • D.P. Glavin et al., “Abundant ammonia and nitrogen-rich soluble organic matter in samples from asteroid (101955) Bennu,” Nature Astronomy (2025). • Prebiotic organic compounds in samples of asteroid Bennu indicate heterogeneous aqueous alteration, PNAS (2025). 참고 보도 및 기사 Space.com, Phys.org(AFP), C&EN(미국화학회), The Conversation, Smithsonian Magazine, Sky & Telescope, Gizmodo, ZME Science, The Register, Nature Asia, Scimex, JAMSTEC 보도자료, JAXA ISAS
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[퓨처 Eyes(126)] 소행성 류구에서 생명의 알파벳 5종 완전 발견
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[퓨처 Eyes(125)] 휴스턴대, 30년 묵은 초전도체 기록 경신⋯상온 향한 압력 퀜칭 돌파구
- 전기를 보낼 때 저항이 완전히 사라지는 마법 같은 물질, 초전도체(Superconductor). 만약 이 물질이 우리가 숨 쉬고 생활하는 일상적인 온도와 압력에서 작동한다면 인류의 기술 문명은 그야말로 상상 이상의 도약을 맞이하게 된다. 송전탑을 거치며 허공으로 사라지는 막대한 전력 손실을 없애고, 병원의 거대한 MRI 장비를 노트북 크기로 줄이며, 마찰 없이 달리는 자기부상 열차를 일상으로 만들 수 있다. 지난 백 년 동안 수많은 과학자가 이 궁극의 물질을 찾아 헤맸지만 자연의 벽은 높았다. 초전도 현상은 영하 100도를 밑도는 극한의 추위나 지구 대기압의 수백만 배에 달하는 끔찍한 압력 속에서만 조심스럽게 그 모습을 드러냈다. 그런데 최근 국제 과학계가 이 견고한 자연의 장벽에 매우 의미 있는 균열을 만들어냈다. 1993년 이후 무려 30년 넘게 난공불락으로 여겨지던 대기압 환경 초전도 최고 온도 기록이 마침내 깨진 것이다. 미국 과학 매체 사이언스뉴스와 피즈오알지(phys.org)는 국제학술지 미국 국립과학원회보에 발표된 이 경이로운 연구 결과를 지난 9일(현지시간) 일제히 보도했다. 다이아몬드 압박 후 급속 냉각으로 구조 굳히는 마법 미국 휴스턴대 폴 추 교수 연구팀은 기존 초전도체 연구의 상식을 뒤집는 독창적인 실험으로 새로운 기록을 세웠다. 이들이 선택한 물질은 1993년 대기압 상태에서 절대온도 133케이(영하 140도)에서 초전도 현상을 보이며 30년간 챔피언 자리를 지켜온 수은 기반 구리 산화물 화합물이다. 연구진은 이 오래된 화합물에 압력 퀜칭이라는 완전히 새로운 물리적 훈련법을 적용했다. 실험의 원리는 몹시 까다롭지만 훌륭한 발상의 전환을 보여준다. 연구진은 두 개의 단단한 다이아몬드 사이에 화합물 시료를 끼워 넣고, 대기압의 10만 배에서 30만 배에 달하는 엄청난 압력으로 사정없이 짓눌렀다. 물질은 극단적인 압력을 받으면 내부 원자 구조가 빽빽하게 찌그러지면서 초전도 현상이 일어나는 온도가 조금씩 올라가는 특성을 지닌다. 진짜 마법은 그 다음 단계에서 일어난다. 연구진은 압력을 가한 상태에서 온도를 절대영도에 가까운 4케이(영하 269도)로 급격하게 얼려버린 뒤, 시료를 짓누르던 다이아몬드의 압력을 순식간에 풀어버렸다. 이 과정을 이해하기 위해 튼튼한 쇠 스프링을 떠올려 보자. 스프링을 손으로 꽉 누른 상태에서 순간적으로 꽁꽁 얼려버리면, 손을 떼더라도 스프링은 원래의 느슨한 상태로 튕겨 나가지 못하고 찌그러진 모양 그대로 굳어버린다. 대장장이가 시뻘겋게 달궈진 쇠를 찬물에 담가 단단함을 고정하는 담금질과 똑같은 이치다. 온도가 너무 낮아 물질 내부의 원자들이 원래의 편안한 자리로 돌아갈 에너지를 얻지 못한 채, 초전도에 유리한 고압 구조 그대로 갇혀버리는 것이다. 그 성과는 눈부셨다. 압력이 완전히 사라진 평범한 대기압 상태에서도 이 화합물은 절대온도 151케이(영하 122도)까지 초전도 특성을 잃지 않았다. 30년 동안 누구도 넘지 못했던 기록을 무려 18도나 위로 끌어올린 쾌거다. 휴스턴대 폴 추 교수는 압력을 빼내는 속도가 조금만 빨라도 다이아몬드가 깨지거나 시료가 산산조각 나는 극도로 예민한 실험 과정을 회고하며 이 기술이 얼마나 달성하기 어려운 과제인지 설명한다. 플로리다대 제임스 햄린 교수는 최근 초전도 분야를 휩쓸었던 여러 논란과 달리 이번 성과는 기존의 탄탄한 데이터를 바탕으로 한 매우 명확하고 신뢰할 수 있는 실험 결과라고 평가했다. 우연의 시대 종말 선언하고 인공지능이 빚어내는 양자 메타물질 기록을 깬 것 못지않게 중요한 변화는 초전도체를 대하는 과학계의 근본적인 접근법이 달라지고 있다는 사실이다. 같은 날 학술지에는 휴스턴대 연구를 포함해, 오스트리아 그라츠공대 등 세계 각국의 물리학자 16명이 공동으로 집필한 상온 초전도체 탐색 전략 논문이 함께 실렸다. 이들은 물리학의 어떤 법칙도 상온 초전도체의 존재를 가로막지 않는다고 단언한다. 실제로 최근 수소 화합물 연구에서는 대기압의 200만 배라는 극단적 환경이긴 하지만 절대온도 260케이(영하 13도)에서 초전도 현상이 관측되기도 했다. 이제 과학자들의 목표는 이 고압 상태의 기적을 우리가 사는 일상적인 대기압 환경으로 온전히 끌어내리는 데 맞춰져 있다. 과거의 과학자들은 실험실에서 수천 번, 수만 번 화합물을 섞고 끓이며 우연한 발견을 기다려야 했다. 마치 끝이 보이지 않는 모래사장에서 바늘을 찾는 것과 같았다. 하지만 이제 인공지능과 슈퍼컴퓨터라는 강력한 나침반이 생겼다. 그라츠공대 크리스토프 하일 교수는 최근 폭발적으로 향상된 계산 능력 덕분에 무한대에 가까운 화학 원소 조합을 가상 공간에서 미리 시뮬레이션할 수 있게 되었다고 강조했다. 인공지능이 방대한 데이터를 학습해 성공 확률이 가장 높은 후보 물질을 정확히 짚어주면, 과학자들은 그 설계도에 따라 실험실에서 물질을 빚어내기만 하면 된다. 나아가 연구자들은 초전도체를 단순한 화학 물질의 혼합물이 아니라 정교하게 설계된 양자 메타물질로 다루어야 한다고 제안한다. 자연이 만들어준 구조를 수동적으로 받아들이는 데서 벗어나, 나노미터 단위로 구조를 다듬고 불순물을 정밀하게 주입하며 초단파 레이저를 쏘아 초전도 상태를 인간이 직접 증폭시키겠다는 뜻이다. 바야흐로 초전도체를 우연히 줍는 시대가 끝나고, 목적에 맞게 인위적으로 건축하는 시대가 막을 올린 것이다. 물론 이번 휴스턴대의 기록도 영하 122도라는 매서운 추위 속에 머물러 있다. 온도를 200케이 근처로 조금만 올려도 초전도 성능이 서서히 약해지는 현상이 나타나, 아직 공장이나 발전소에 당장 투입할 수 있는 상용화 단계와는 거리가 멀다. 하지만 30년 동안 두꺼운 얼음에 갇혀 있던 초전도체 연구의 시계가 인공지능이라는 강력한 무기와 압력 퀜칭이라는 새로운 돌파구를 만나 다시 힘차게 돌기 시작했다. 전 세계 물리학자들이 전략적으로 연대하며 상온 초전도체를 향한 지도를 그려 나가는 지금, 인류를 에너지의 족쇄에서 영원히 해방시킬 궁극의 물질을 손에 넣는 일은 이제 막연한 기적이 아니라 시간과의 싸움으로 좁혀지고 있다.
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[퓨처 Eyes(125)] 휴스턴대, 30년 묵은 초전도체 기록 경신⋯상온 향한 압력 퀜칭 돌파구
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[ESGC] 美 해역 심해에 버려진 '유독성 드럼통' 2만7천 개⋯50년 만에 화학물질 유출 확인
- 미국 정부 기관과 기업이 수십 년 전 심해에 투기한 독성 화학 폐기물이 현재까지 해저 생태계를 변화시키고 있다는 연구 결과가 나왔다고 어스닷컴이 보도했다. 녹슨 드럼통 주변에서 확인된 백색(브루사이트) 고리는 강알칼리성 화학물질이 유출되며 형성된 흔적으로, 해저 퇴적층과 미생물 군집에 장기적 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 미국 스크립스 해양연구소(Scripps Institution of Oceanography) 연구진은 로스앤젤레스 인근 샌피드로 분지(San Pedro Basin) 약 58제곱마일(약 150㎢) 해역을 대상으로 심해 조사를 실시했다. 무인 잠수정이 음향 탐지와 카메라를 활용해 해저를 정밀 스캔한 결과, 이 일대에서 7만4천여 개의 잔해 목표물이 확인됐고, 이 가운데 약 2만7천 개가 드럼통 형태로 파악됐다. 연구진은 일부 드럼통 주변 퇴적층에서 어두운 진흙과 대비되는 흰색 경화 고리와 분말 흔적을 발견했다. 퇴적 코어를 채취해 분석한 결과, 이 백색 고리는 강알칼리성 폐기물이 유출되며 형성된 것으로 확인됐다. 퇴적층의 산성·알칼리성을 나타내는 pH 수치는 약 12에 달해, 일반 해수(pH 약 8)보다 훨씬 높은 수준이었다. 해수 속 마그네슘은 이 강염기성과 반응해 퇴적물을 단단한 테두리 형태로 굳혔다. 특히 수산화마그네슘 광물인 브루사이트(brucite)가 형성되며 고리를 장기간 유지시키는 역할을 했다. 연구진은 이 광물이 매우 느린 속도로 용해되기 때문에, 해당 지역의 알칼리성 환경이 수천 년간 지속될 가능성도 있다고 추정했다. 미생물 생태계 변화도 뚜렷했다. 백색 고리 인접 퇴적층에서는 유전자 물질이 거의 검출되지 않았으며, 통상적인 해저 미생물 군집과는 전혀 다른 조성이 나타났다. 강알칼리 환경에서 생존하는 알칼리성 세균이 우세를 차지했고, 미생물 다양성은 현저히 감소했다. 연구진은 이러한 변화가 질소와 황의 순환 과정에 영향을 미쳐 해저 저서 생물에도 파급될 수 있다고 지적했다. 한편, 그동안 드럼통 내용물로 의심됐던 살충제 DDT는 이번 분석에서 새로운 유출원으로 확인되지 않았다. DDT는 1972년 미국에서 사용이 금지됐으나 해저 퇴적층 전반에 걸쳐 높은 농도로 남아 있었으며, 드럼통과의 거리와는 무관한 분포를 보였다. 미 환경보호청(EPA) 기록에 따르면 1930년대부터 1970년대 초반까지 남부 캘리포니아 연안에는 최소 14곳의 심해 투기 지점이 운영됐다. 정유 부산물, 화학 폐기물, 저준위 방사성 물질, 군사용 폭발물 등이 포함된 것으로 전해진다. 당시 사용된 얇은 강철 드럼은 장기 해저 보관을 전제로 제작되지 않아 현재 대부분 부식된 상태다. 연구진은 약 3분의 1에 해당하는 드럼통 주변에서 백색 고리가 관찰됐다고 밝혔다. 이는 일부 드럼이 이미 내용물을 유출했음을 시사한다. 다만 어떤 드럼이 여전히 밀봉 상태인지, 어떤 물질이 추가로 확산됐는지는 명확히 파악되지 않았다. 특히 퇴적층 내 금속이 용출돼 어류와 패류 등 먹이사슬로 이동했는지 여부는 아직 확인되지 않았다. 정화 작업 역시 난제로 남아 있다. 수심 약 900미터(3,000피트)에 이르는 해역에서의 작업은 로봇 장비에 의존해야 하며, 부주의한 조치는 오히려 부식된 화학물질을 더 넓게 확산시킬 위험이 있다. EPA는 추가 조사와 시료 채취를 진행 중이나, 전체 폐기물의 성분과 양에 대한 완전한 목록은 아직 확보하지 못한 상태다. 이번 연구는 국제학술지 'PNAS Nexus'에 게재됐다. 녹슨 드럼과 그 주변의 백색 고리는 과거 산업 폐기물 투기가 해저 화학 환경을 장기적으로 재편하고 있음을 보여주는 상징적 증거로 평가된다. 연구진은 정밀 지도화와 신중한 표본 채취가 필요하다고 강조하면서도, 개입에 따른 위험과 방치의 비용을 함께 고려해야 한다고 지적했다.
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- 사회
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[ESGC] 美 해역 심해에 버려진 '유독성 드럼통' 2만7천 개⋯50년 만에 화학물질 유출 확인
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[우주의 속삭임(172)] 달 앞·뒤면은 왜 다른가⋯중국 시료가 밝힌 '거대 충돌'의 흔적
- 달의 앞면과 뒷면이 뚜렷하게 다른 이유가 거대한 충돌 사건에서 비롯됐을 가능성이 제기됐다. 중국이 처음으로 회수한 달 뒷면 시료가 수십 년간 이어진 '달 비대칭성' 논쟁에 중요한 단서를 제공하고 있다. 13일(현지시간) 사이언스얼럿에 따르면 중국과학원(CAS)은 중국의 창어(嫦娥) 6호 임무를 통해 지구로 옮겨진 달 뒷면 토양 시료를 분석한 결과, 달 양반구의 근본적인 차이가 과거 발생한 초대형 충돌로 인해 달 내부 조성 자체가 달라졌기 때문일 수 있다는 결론에 도달했다고 밝혔다. 이는 운석 충돌이 단순히 표면에 흔적을 남기는 데 그치지 않고, 천체 내부 구조와 화학 조성까지 장기적으로 변화시킬 수 있음을 보여주는 사례로 평가된다. 달의 앞면과 뒷면이 왜 이렇게 다른지는 1959년 옛 소련의 루나 3호가 달 뒷면을 처음 촬영한 이후 줄곧 과학계의 수수께끼였다. 지구를 향한 앞면에는 넓고 평탄한 어두운 현무암 평원이 분포하는 반면, 뒷면은 색조가 밝고 크고 작은 충돌 분화구로 빽빽하게 뒤덮여 있다. 이 같은 차이를 설명하기 위해 여러 가설이 제기됐으며, 그중 하나가 태양계에서 가장 큰 충돌 분화구로 알려진 '남극-에이트켄 분지(South Pole–Aitken Basin)'와의 연관성이다. 이 분지는 달 표면의 약 4분의 1을 차지할 정도로 거대하다. 그러나 지금까지는 달 뒷면에서 직접 채취한 시료가 없어 가설을 검증하는 데 한계가 있었다. 이런 상황에서 창어 6호 임무는 결정적인 전환점이 됐다. 이 임무는 인류 역사상 처음으로 달 뒷면의 토양을 채취해 지구로 가져오는 데 성공했다. 2024년 시료 캡슐이 지구에 착륙한 이후, 과학자들은 본격적인 분석에 착수했다. 이번 연구에서 행성과학자 톈헝치(田恒齊)가 이끄는 연구진은 남극-에이트켄 분지에서 채취한 현무암 시료에 포함된 칼륨과 철의 동위원소 조성을 집중 분석했다. 연구진은 이 결과를 아폴로 계획과 중국의 창어 5호 임무를 통해 확보된 달 앞면 시료의 동위원소 데이터와 비교했다. 동위원소는 중성자 수가 달라 질량은 다르지만 화학적 성질은 같은 원소를 의미한다. 분석 결과, 달 앞면 시료에서는 상대적으로 가벼운 철·칼륨 동위원소의 비중이 높았던 반면, 달 뒷면 시료에서는 무거운 동위원소 비율이 뚜렷하게 높게 나타났다. 연구진은 이러한 차이가 화산 활동만으로는 설명될 수 없다고 판단했다. 특히 칼륨 동위원소의 변화 양상은 일반적인 마그마 과정과 부합하지 않는다는 것이다. 연구진은 남극-에이트켄 분지를 형성한 거대 충돌 당시 발생한 극심한 열이 달 맨틀 깊숙한 곳까지 영향을 미쳤고, 이 과정에서 가벼운 동위원소가 우선적으로 증발하면서 내부 조성이 달라졌을 가능성이 크다고 설명했다. 논문은 "칼륨 동위원소 조성은 달 뒷면 맨틀이 앞면보다 더 무거운 동위원소 특성을 지니고 있음을 보여주며, 이는 남극-에이트켄 분지를 만든 충돌로 인한 칼륨 증발의 결과일 가능성이 가장 크다"고 밝혔다. 이어 "이 연구는 대규모 충돌이 행성의 맨틀과 지각 조성을 형성하는 핵심 요인임을 시사한다"고 덧붙였다. 이 충돌은 단순히 표면을 파낸 데 그치지 않고, 달 맨틀 깊은 곳까지 화학적 흔적을 남겼을 가능성이 있다. 연구진은 이로 인해 반구 규모의 맨틀 대류가 유도됐을 가능성도 배제하지 않고 있다. 다만 이를 확인하기 위해서는 달 뒷면의 다른 지역에서 추가 시료 확보가 필요하다고 밝혔다. 이미 달 역사상 가장 큰 충돌이 달의 모습을 영구적으로 바꿨다는 점은 잘 알려져 있다. 이번 연구는 그 영향이 표면을 넘어 달 내부 화학 조성에까지 깊게 각인돼 있음을 보여준다. 시간의 흐름으로도 지워지지 않는 '화학적 상처'가 달 안쪽에 남아 있다는 의미다. 이번 연구 결과는 학술지 미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)에 게재됐다.
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[우주의 속삭임(172)] 달 앞·뒤면은 왜 다른가⋯중국 시료가 밝힌 '거대 충돌'의 흔적
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[우주의 속삭임(162)] 화성서 '열대우림형 강우' 흔적 발견⋯고대 생명 가능성 무게
- 화성의 붉은 표면 위에서 밝은 색 점처럼 관측되던 암석(카올리나이트)들이, 과거 화성 일부 지역에 지구의 열대기후에 준하는 고온다습한 환경과 집중호우가 존재했을 가능성을 시사하는 새로운 증거로 제시됐다. 미국 항공우주국(나사·NASA)의 화성 탐사 로봇 퍼시비어런스(Perseverance)가 발견한 이 암석은 백색의 알루미늄이 풍부한 점토 광물인 카올리나이트(kaolinite)로 밝혀졌다. 이는 지구에서는 수백만 년에 걸쳐 강수량이 많은 습윤 기후 속에서 암석과 퇴적물이 용탈 작용을 거쳐 형성되는 광물이다. 이번 연구 결과는 미국 퍼듀대 브라이어니 호건 교수 연구팀의 박사후연구원 에이드리언 브로즈(Adrian Broz)가 제1저자로, 국제 학술지 '커뮤니케이션즈 어스 앤드 인바이러먼트(Communications Earth & Environment)' 최신호에 게재됐다. 호건 교수는 현재 NASA의 퍼서비어런스 임무 장기 기획 책임자도 맡고 있다. 호건 교수는 "화성에서 이와 유사한 암석은 지질학적으로 형성되기 매우 까다로운 유형"이라며 "막대한 양의 물이 필요하기 때문에, 이 암석들은 수백만 년에 걸쳐 비가 내렸던 과거의 따뜻하고 습한 기후가 존재했음을 보여주는 증거일 수 있다"고 설명했다. 브로즈 연구원은 "지구에서 카올리나이트는 주로 열대우림과 같은 강우량이 많은 지역에서 발견된다"며 "액체 상태의 물이 거의 존재하지 않는 현재의 화성에서 이 광물이 발견됐다는 사실은, 과거 화성에 지금보다 훨씬 많은 물이 있었음을 시사한다"고 밝혔다. 이번에 확인된 카올리나이트 파편들은 자갈 크기에서 바위 크기까지 다양하며, 퍼시비어런스의 슈퍼캠(SuperCam)과 마스트캠-Z(Mastcam-Z) 장비를 통해 초기 분석이 이뤄졌다. 연구진은 이 암석들을 지구의 유사 암석과 비교해 성분 분석을 진행했으며, 이를 통해 화성이 어떻게 현재의 건조하고 황량한 환경으로 변화했는지를 추적할 중요한 단서가 될 수 있다고 평가했다. 특히 연구팀은 이 암석들의 기원에 대해서도 미스터리가 남아 있다고 밝혔다. 퍼시비어런스가 2021년 2월 착륙한 제제로 크레이터(Jezero Crater)는 과거 타호 호수(Lake Tahoe)의 약 두 배 규모에 이르는 거대한 호수가 존재했던 곳이다. 그러나 주변에서는 이 백색 암석들의 원천이 될 만한 대규모 노두(outcrop)가 발견되지 않았다. 호건 교수는 "이 암석들은 분명 대규모 물의 작용을 기록하고 있지만, 어디서 왔는지는 아직 확실하지 않다"며 "제제로 크레이터를 형성한 강을 따라 유입됐을 가능성도 있고, 소행성 충돌로 인해 날아와 산재했을 가능성도 배제할 수 없다"고 말했다. 위성 영상 분석 결과, 화성의 다른 지역에서도 대규모 카올리나이트 노두가 확인되고 있다. 다만 현재로서는 로버가 직접 접근할 수 없기 때문에, 퍼시비어런스가 발견한 이 작은 암석들이 현장에서 확보된 유일한 실증 자료로 남아 있다. 브로즈 연구원은 퍼시비어런스가 분석한 화성 암석과 미국 캘리포니아 샌디에이고 인근, 그리고 남아프리카공화국에서 발견된 지구 암석 시료를 비교했으며, 두 행성의 암석 성분이 매우 유사하다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 그는 "카올리나이트는 고온의 열수(熱水) 환경에서도 형성될 수 있으나, 이 경우 빗물에 의한 장기 용탈 작용과는 전혀 다른 화학적 흔적이 남는다"며 "세 지역의 자료를 종합 비교한 결과, 화성 암석은 고온 열수보다는 강우에 의해 장기간 형성된 광물 특성과 더 일치했다"고 설명했다. 연구진은 이러한 카올리나이트 암석이 화성 환경의 수십억 년 전 모습을 담은 '시간의 캡슐'과 같은 존재라고 평가했다. 브로즈 연구원은 "모든 생명체는 물을 필요로 한다"며 "이 암석들이 강우 중심의 환경을 반영한다면, 이는 생명체가 존재할 수 있었던 매우 거주 가능성이 높은 환경이었음을 뜻한다"고 강조했다. 이번 발견은 화성이 과거 단순한 일시적 습윤 환경이 아니라, 장기간에 걸쳐 비가 내리고 기후가 안정적으로 유지된 행성이었을 가능성을 뒷받침하는 중요한 과학적 증거로 평가되고 있다.
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[우주의 속삭임(162)] 화성서 '열대우림형 강우' 흔적 발견⋯고대 생명 가능성 무게
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[우주의 속삭임(161)] 소행성 베누 시료서 생명 핵심 성분 검출⋯NASA, 태양계 기원 새 단서 확보
- 미국 항공우주국(나사·NASA)은 2일(현지시간) 소행성 베누(Bennu)에서 채취한 시료 분석을 통해 생명 기원의 핵심 단서가 될 수 있는 당류와 미지의 유기 고분자 물질, 그리고 초신성 기원의 성간 먼지가 대량으로 포함돼 있다는 사실을 새롭게 확인했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)와 네이처 아스트로노미(Nature Astronomy)에 3편의 논문으로 동시에 공개됐다. NASA의 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 지구로 전달한 베누 시료에서는 생명체에 필수적인 당 성분인 리보스(ribose)와 포도당(glucose)이 검출됐다. 일본 도호쿠대 후루카와 요시히로 교수 연구진은 5탄당 리보스와 함께, 외계 물질에서 처음으로 6탄당 포도당이 발견됐다고 밝혔다. 이들 당류는 생명 존재 자체를 의미하지는 않지만, DNA와 RNA, 단백질 형성의 기본 요소가 태양계 전반에 광범위하게 존재했음을 시사하는 결정적 증거로 평가된다. 리보스는 RNA의 핵심 구성 성분으로, 정보 전달과 생화학 반응을 담당하는 분자의 골격을 이룬다. 앞서 DNA와 RNA를 구성하는 5종의 핵염기와 인산염이 이미 베누 시료에서 확인된 가운데, 이번 리보스 검출로 RNA를 형성하는 모든 기본 요소가 베누에 존재했다는 사실이 입증됐다. 연구진은 베누 시료에서 디옥시리보스가 발견되지 않은 점에 주목하며, 초기 태양계 환경에서는 DNA보다 RNA가 생명 기원의 핵심 분자로 작용했을 가능성이 크다는 'RNA 월드(RNA World)' 가설을 뒷받침한다고 설명했다. 또 베누 시료에서는 생명체의 주요 에너지원으로 사용되는 포도당도 확인됐다. 이는 현재의 생명체 에너지 대사에 필수적인 물질이 생명 탄생 이전의 태양계 환경에도 이미 존재했음을 의미한다. 두 번째 논문에서는 베누 시료에서 지금까지 한 번도 보고된 적 없는 '껌(gum)'과 유사한 고분자 유기물질이 발견됐다는 사실이 공개됐다. 미국 NASA 에임스연구센터의 스콧 샌퍼드 박사와 UC버클리의 잭 게인스포스 박사가 주도한 이 연구에 따르면, 해당 물질은 질소와 산소가 풍부한 고분자 구조를 지닌 유기물로, 초기 태양계에서 베누의 모천체가 가열되는 과정에서 형성된 것으로 추정된다. 이 물질은 한때 부드럽고 유연했으나 현재는 굳어진 상태로, 얼음과 광물 입자 표면에 층층이 침착돼 있었다. 연구진은 이 유기물이 생명 발생에 필요한 화학 반응의 전구 물질 역할을 했을 가능성에 주목하고 있다. 샌퍼드 박사는 "이 물질은 태양계 형성 초기, 극히 이른 시점에 일어난 물질 변화의 흔적으로 보인다"며 "말 그대로 '시작의 시작'에 해당하는 사건을 보여준다"고 설명했다. 전자현미경과 X선 분광 분석 결과, 이 물질은 지구의 폴리우레탄과 유사한 화학 구조를 일부 지닌 것으로 나타났다. 다만 일정한 규칙성을 갖는 인공 고분자와 달리, 베누의 유기물은 불규칙적이고 복합적인 결합 구조를 띠는 것으로 확인됐다. 연구진은 이를 '우주 플라스틱(space plastic)'에 비견하며, 향후 추가 분석을 통해 보다 정밀한 화학적 기원을 규명할 계획이다. 세 번째 논문에서는 베누 시료에서 태양계 형성 이전 별에서 생성된 '성간 입자(presolar grains)'가 다량 포함돼 있다는 점이 새롭게 밝혀졌다. NASA 존슨우주센터의 응우옌 앤 박사 연구팀은 베누 시료에서 초신성 폭발로 만들어진 먼지의 비율이 기존에 분석된 어떤 우주 암석보다 최대 6배 이상 높다고 보고했다. 이는 베누의 모천체가 초신성 잔해가 특히 풍부한 원시 원반 영역에서 형성됐음을 시사한다. 동시에 베누의 모천체는 과거 물에 의한 광범위한 변질 작용을 겪었음에도 불구하고, 일부 영역에서는 초기 상태가 거의 보존된 성간 물질과 유기물이 함께 남아 있었던 것으로 확인됐다. 응우옌 박사는 "수용성 변질에 쉽게 파괴되는 성간 규산염과 유기물이 동시에 보존됐다는 점은 매우 이례적"이라며 "베누의 시료가 태양계 형성 당시 물질의 다양성을 고스란히 보여준다"고 강조했다. 이번 연구는 태양계 초기 물질 순환, 생명 기원 물질의 우주적 분포, 그리고 생명 탄생의 조건을 입체적으로 재구성할 수 있는 결정적 단서를 제공했다는 평가를 받는다. NASA는 베누 시료 분석이 향후 다른 천체 탐사와 외계 생명 탐색 연구의 과학적 기준점이 될 것으로 기대하고 있다. 오시리스-렉스 임무는 NASA 고다드우주비행센터가 총괄 관리했으며, 애리조나대가 과학을 주도했다. 우주선 제작과 운용은 록히드마틴이 맡았고, 항법은 고다드와 키네틱스 에어로스페이스가 담당했다. 시료 보관·분석은 NASA 존슨우주센터에서 이뤄지고 있으며, 캐나다우주국(CSA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 등 국제 협력도 함께 진행되고 있다.
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[우주의 속삭임(161)] 소행성 베누 시료서 생명 핵심 성분 검출⋯NASA, 태양계 기원 새 단서 확보
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[글로벌 핫이슈] 아마존 데이터센터, 희귀암 집단 발병 의혹⋯"오리건판 플린트 사태"
- 미국 오리건주 동부의 농촌 지역에서 아마존(Amazon) 데이터센터 인근 주민들 사이에 희귀암과 유산, 신장 질환 등이 잇따라 발생하면서 지역사회에 불안이 확산되고 있다. 미국 잡지 롤링스톤(Rolling Stone)은 오리건주 모로카운티(Morrow County)의 목장주이자 전 카운티 커미셔너인 짐 도허티(Jim Doherty)의 사례를 통해 이 지역의 심각한 수질 오염 실태를 보도했다. 이 매체에 따르면 도허티는 최근 몇 년 사이 지역 주민들 사이에서 원인 불명의 질환이 급증하고 있음을 확인하고, 지역 보건당국과 함께 지하수 70곳을 조사했다. 그 결과 68곳의 수질이 미 환경보호청(EPA) 질산염 기준치를 초과한 것으로 드러났다. 그는 "조사 초기에 방문한 30가구 중 25명은 최근 유산을 겪었고, 6명은 신장을 잃었다"며 "흡연 경험이 전혀 없는 60세 한 남성은 흡연자에게서 주로 발병하는 후두암으로 성대를 절제해야 했다"고 전했다. 도허티는 처음엔 인근 대형 축산농장의 비료 유출이 주요 원인이라 의심했지만, 조사 결과 2011년 가동을 시작한 아마존의 약 929㎡(1만 평방피트) 규모 데이터센터가 지역 오염을 악화시킨 핵심 요인으로 지목됐다. 데이터센터는 대규모 서버 냉각을 위해 막대한 양의 지하수를 끌어올리고, 이 과정에서 이미 오염된 농업 폐수가 지하수계에 재순환되면서 질산염 농도가 급격히 높아졌다. 증발로 인해 오염물질이 더욱 농축된 냉각수는 다시 배출되며, 오염이 반복되는 악순환이 이어졌다는 것이다. 일부 시료에서는 질산염 농도가 오리건주 안전 기준의 8배에 달한 것으로 보고됐다. 이에 대해 아마존 대변인 리사 레반도우스키는 "당사 데이터센터는 지역사회와 동일한 수원을 사용하며, 질산염은 공정상 전혀 사용되지 않는다"며 "전체 수자원에서 차지하는 비중이 극히 적어 수질에 의미 있는 영향을 미칠 가능성은 없다"고 해명했다. 그러나 주민들과 환경단체들은 정부와 기업의 미온적 대응을 강하게 비판하고 있다. 환경단체 '오리건 루럴 액션(Oregon Rural Action)'의 크리스틴 오스트롬 사무국장은 "이번 사태는 미시간주 플린트(Flint) 수질 오염 사건을 떠올리게 한다"며 "정치적·경제적 영향력이 미약한 지역 주민들이 피해를 입고 있음에도 당국의 대응은 지나치게 지체되고 있다"고 지적했다. 지역 주민 캐시 멘도사는 "가정에 공급되는 물이 유산과 암을 유발한다는 사실을 알고도 아무 조치 없이 방관할 수 있느냐"며 "그들은 여전히 새로운 데이터센터 계약을 맺으며 이익을 내고 있다"고 분노를 토로했다. 전문가들은 이번 사태가 단순한 지역적 수질 문제를 넘어, 전 세계적으로 급증하는 데이터센터 산업이 초래할 수 있는 환경 및 공중보건 리스크를 단적으로 보여주는 사례라고 평가한다. '디지털 인프라의 그늘'이 지역 사회의 생명권을 위협하는 가운데, 기업의 책임과 정부의 규제 역할을 둘러싼 논쟁은 더욱 격화될 전망이다. 한편 미시간주 '플린트 수질 오염' 사건은 행정 실패가 초래한 미국 현대사의 대표적 환경 참사로 꼽힌다. 플린트는 한 때 자동차 산업으로 번성했으나 2000년대 들어 급격히 쇠퇴했다. 시 정부가 2014년 비용 절감을 이유로 수원(水源)을 디트로이트 수돗물에서 플린트 강으로 전환한 결과, 부식성 강물이 납 배관을 부식시키며 수만 명의 주민이 납에 오염된 식수를 마시게 됐다. 이후 영유아를 포함한 주민 다수가 납 중독으로 발달 장애와 각종 질환을 겪었으며, 오염된 물에서 발생한 레지오넬라균 감염으로 최소 12명이 사망했다. 정부의 은폐와 늑장 대응이 폭로되면서 2016년 연방 비상사태가 선포됐고, 이후 플린트는 미국 내 '환경 정의(Environmental Justice)' 운동의 상징 도시로 남았다. 전문가들은 이번 오리건 사태가 "플린트 이후 또 한 번의 경고"라며, 인공지능(AI) 확산으로 세계 각국에서 데이터센터 건설이 급증하는 현 시점에서 대기업과 정부의 책임 있는 환경 관리 정책이 필수적이라고 지적했다. [Key Insights] 디지털 문명의 이면에는 지역 사회의 희생이라는 가혹한 대가가 숨어 있을 수 있다. AI 시대의 필수 인프라인 데이터센터는 단순한 전력 소비 문제를 넘어 수자원 오염과 공중보건 위협이라는 새로운 환경 리스크를 노출했다. 한국 역시 데이터센터 유치에 열을 올리고 있지만, 입지 선정 단계부터 환경 영향 평가와 주민 건강권 보호에 대한 엄격한 기준을 수립해야 한다. 기업의 ESG 경영이 선언적 문구에 그치지 않고, 지역 공동체의 생명권과 직결된 문제임을 직시해야 제2의 플린트 사태를 막을 수 있다. [Summary] 미국 오리건주 아마존 데이터센터 인근에서 질산염 오염으로 인한 주민들의 암 발병 및 유산 등 건강 피해 의혹이 제기됐다. 데이터센터 냉각 과정에서 오염물질이 농축·방류되었다는 지적이 나오면서, 과거 미국 최악의 수질 오염 참사인 '플린트 사태'의 재현이라는 비판이 거세다. 아마존은 관련성을 부인하고 있으나, 이번 사태는 급증하는 데이터센터 산업이 지역 사회의 환경과 생명권을 위협할 수 있다는 경종을 울리며 디지털 인프라에 대한 새로운 규제 논의를 촉발하고 있다.
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[글로벌 핫이슈] 아마존 데이터센터, 희귀암 집단 발병 의혹⋯"오리건판 플린트 사태"
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[우주의 속삭임(157)] 국제우주정거장 외벽서 9개월 생존한 이끼⋯지구 귀환 후에도 80% 번식 성공
- 2022년 국제우주정거장(ISS) 외벽에 부착된 이끼 포자가 9개월간의 혹독한 우주 환경을 견디고, 지구로 돌아온 뒤에도 대부분 생명력을 유지한 것으로 밝혀졌다. 일본 홋카이도대 연구진이 20일(현지시간) 국제 학술지 '아이사이언스(iScience)'에 발표한 연구에 따르면, 진공 상태인 우주의 혹독한 환경에 노출된 이끼 포자 중 80% 이상이 지구 귀환 후에도 정상적으로 발아해 번식했다. 해당 연구에 대해서는 과학전문매체 라이브사이언스, CBS뉴스, NBC 뉴스 등이 다루었다. 이번 실험은 지구 생물이 얼마나 극한 환경에서 생존할 수 있는지를 밝히기 위한 연구의 일환이다. 지구 상에서 이끼는 약 4억5000만 년 전에 물 밖으로 나와 건조한 땅을 차지하기 시작한 조상 식물에서 유래한 것으로 여겨진다. 이끼는 매우 강인해 극한 추위의 남극 툰드라부터 히말라야 산맥, 화산 용암지대, 수생 서식지 등 어디에서나 성장할 수 있다. 연구진은 지구에서 수집한 '피시코미트리움 파텐스(Physcomitrium patens)' 종의 세포를 단계별로 나눠 자외선(UV), 극저온, 고온 조건에 노출한 결과, 포자를 감싼 세포 구조인 '포자낭(sporophyte)'이 가장 강한 내성을 보였다. 이 포자낭 시료는 일본의 '키보(Kibo)' 모듈 외부에 설치된 노출 실험 장치에 9개월간 부착돼 태양 복사, 진공, 극한 온도 변화를 동시에 견뎠다. 이 포자는 또한 섭씨 영하 178도에 일주일, 섭씨 56도에 한 달 동안 노출된 후에도 발아할 수 있었다. 그 후 이끼 샘플은 2023년 1월 스페이스X(SpaceX) 화물 임무에 실려 지구로 돌아왔다. 연구를 이끈 후지타 토모미치 홋카이도대 교수는 "놀랍게도 80% 이상의 포자가 생존했고, 다수는 지구에서 정상 발아했다"며 "모델 시뮬레이션에 따르면 일부 포자는 최대 5600일, 약 15년간 우주에서도 생존할 수 있는 것으로 나타났다"고 밝혔다. 연구진은 우주의 진공, 미세중력, 온도 변화 등 대부분의 요인은 이끼의 생존력에 큰 영향을 주지 않았지만, 고에너지 자외선(UV) 노출이 엽록소 등 광합성 색소를 손상시켜 성장 속도를 둔화시킨 것으로 분석했다. 그럼에도 이끼의 스펀지 같은 보호층이 자외선과 탈수로부터 세포를 방어한 것으로 추정된다. 후지타 교수는 "이러한 보호 기능은 초기 육상식물이 지구의 혹독한 환경을 개척할 때 진화한 특성일 가능성이 있다"며 "이번 연구는 우주 생태계 조성의 생물학적 가능성을 여는 단초가 될 것"이라고 말했다. 이번 발견은 이끼가 단순한 실험 대상이 아니라, 미래 달·화성 기지 등에서 생태적 기반을 형성할 수 있는 생명체로 활용될 가능성을 보여준다는 점에서 주목된다.
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[우주의 속삭임(157)] 국제우주정거장 외벽서 9개월 생존한 이끼⋯지구 귀환 후에도 80% 번식 성공
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[신소재 신기술(207)] AI, 33억만년 된 암석에서 지구 최초의 생명 흔적 발견
- 과학자들이 인공지능(AI)을 활용한 분석으로 약 33억년 된 암석에서 '지구 생명'의 가장 오래된 화학 흔적을 확인했다. 지구에서 생명이 언제 시작됐는지에 대한 오랜 질문에 새로운 답이 제시된 것이다. 미국 카네기과학연구소 연구팀이 남아프리카공화국 음푸말랑가(Mpumalanga) 지역의 '요제프스달 처트(Josefsdal Chert)'에서 약 33억 3천만 년 전(3.33 Ga) 형성된 암석 속 탄소 잔류물에서 현재까지 확인된 가장 이른 생명 화학 흔적을 검출했다고 사이언스얼럿이 전했다. 연구팀은 정교한 분광 분석법을 활용해 각 시료에 갇힌 화학적 파편을 분리해냈다. 이후 '랜덤 포레스트(random forest)'라 불리는 특정 유형의 기계 학습 모델을 적용했다. 이 모델은 수백 개의 의사 결정 트리를 구축해 데이터를 분류하고 잠재된 생태학적·분류학적 패턴을 추출한다. 수십억 년 된 암석에서 생물학적 흔적을 식별하기 위해 이 유형의 데이터와 지도형 기계 학습을 결합한 연구는 이번이 처음이다. 이번 연구는 인공지능(AI) 기반 분석을 활용해, 생명 활동이 남긴 미세한 유기 패턴을 기존 방법보다 높은 신뢰도로 판별해낸 것이 특징이다. 생명체가 남긴 흔적은 시간이 흐를수록 지질 변화로 손실되는데, 이를 '화학적 메아리(chemical echoes)'라고 한다. 로버트 헤이즌(Robert Hazen) 카네기연구소 연구원은 "AI가 처음으로 이 미세한 신호를 신뢰도 높게 해석할 수 있게 됐다"고 설명했다. 고대 탄소가 보여준 생명 흔적…AI가 '생물 기원' 판별 연구팀은 먼저 생물 기원의 유기물에서 공통적으로 나타나는 미세한 화학 패턴을 정의한 뒤, 이를 학습한 머신러닝 모델을 구축했다. 이후 현대 생물에서부터 고대 스트로마톨라이트, 흑색 처트, 탄소 잔류물 등 총 406개 표본을 열분해-기체크로마토그래피-질량분석(Py-GC-MS)으로 분석했다. Py-GC-MS는 시료를 가열해 유기물을 조각으로 분해하고, 이 조각들을 분리한 후 질량 특징을 측정하는 과정이다. 헤이즌 연구원은 "컴퓨터에 수천 개의 퍼즐 조각을 보여주고 원래 그림이 꽃인지, 운석인지 묻는 것과 같다"면서 "개별 분자에 집중하기 보다는 화학적 패턴을 찾았는데, 그 패턴은 다른 우주에서도 동일할 수 있다"고 설명했다. AI 모델은 이들 데이터를 바탕으로 약 90% 이상의 정확도로 생물·비생물을 구분했다. 샘플의 연대는 현재부터 약 38억년 전까지 다양했으며, 여기에는 약 37억년 전의 그린란드 탄소와 호주 사막의 35억 년 된 스트로마톨라이트가 포함됐다. 약 5억 년 미만의 비교적 젊은 표본들은 강렬하고 명확한 생물학적 특징을 나타냈다. 반면 표본이 오래될수록 지질학적 과정으로 인해 화학적 세부 정보가 사라지면서 생물학적 신호가 더욱 희미해졌다. 그 결과 가장 오래된 '생물 신호 양성' 표본이 33억 3천만 년 전의 요제프스달 처트에서 나왔다. 광합성의 기원도 8억 년 앞당겨 연구팀은 생명 화학 흔적뿐 아니라, 25억 2천만~23억 년 전 암석에서 광합성의 증거도 확인했다. 이는 기존에 알려진 광합성 등장 시점보다 8억 년 이상 빠르다. 캐나다·남아프리카의 고대 암석에서 포착된 이 패턴은, 초기 광합성 생물들이 이미 지구 곳곳에 분포했음을 시사한다. "지구 생명의 기원을 다시 그릴 시점" 연구팀은 "33억 년 전이면 이미 생명이 지구에 널리 퍼져 있었다고 판단할 수 있다"며 "AI 기반 분석은 그동안 불확실했던 고대 생명 흔적을 해석하는 새로운 기준점을 제시한다"고 강조했다. 고대 생명의 흔적은 시간이 지날수록 지질 변형으로 사라지지만, 이번 연구는 생체 분자의 남은 '패턴'만으로도 생명 기원을 추적할 수 있음을 입증했다. 헤이즌 연구원은 "지구에서 가장 오래된 암석들은 여전히 이야기를 들려주고 있다"며 "AI 분석은 그 속삭임을 들을 수 있게 해주는 새로운 도구"라고 말했다. 이번 연구는 미 국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.
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- IT·과학
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[신소재 신기술(207)] AI, 33억만년 된 암석에서 지구 최초의 생명 흔적 발견
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[우주의 속삭임(156)] 지구에 새 '미니 문' 포착⋯소행성 2025 PN7, 50년간 공궤도 동행
- 지구에 달 이외에 새로운 '미니 문'이 돌고 있는 것으로 확인됐다. 미국 항공우주국(나사·NASA)이 지구와 궤도 주기를 공유하는 새로운 '준위성(quasi-moon)'이 포착됐다고 밝혔다고 어스닷컴이 17일(현지시간) 보도했다.. 지름 약 19m(62피트)에 불과한 소형 소행성 '2025 PN7'이 지구와 거의 같은 궤도로 태양을 돌며 향후 약 50년 동안 지구 인근을 동행할 것으로 분석됐다. 이번 발견은 하와이의 판 스타스(Pan-STARRS) 탐사 프로그램이 올해 8월 실시한 야간 관측 자료에서 확인됐다. 이 소행성은 미약한 밝기 탓에 기존 탐사망에서 포착되지 않았으나, 연속 관측과 궤도 계산을 통해 지구와 동일한 공전주기를 가진 준위성임이 확인됐다. 준위성은 지구의 중력에 포획된 '진짜 달'은 아니지만, 태양을 도는 궤도가 지구와 극히 유사해 오랜 기간 지구 인근을 맴도는 천체를 말한다. 미국 매사추세츠주 케임브리지에 있는 국제천체연맹(IAU) 산하 소행성센터(MPC)는 2025 PN7의 궤도 해석을 공식 등록하며 "지구와 일종의 공전 '동작'을 수행하는 천체"라고 설명했다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 폴 초다스 소장은 "이 소행성은 지구와 궤도를 공유하는 작은 우주적 '댄서'"라며 "지구 중력에 묶인 것은 아니지만 궤도 공명(Mean Motion Resonance, 두 천체가 간단한 숫자적 비율로 회전을 완료하는 궤도 배열) 현상으로 장기간 지구 근처를 이동한다"고 말했다. 모의 실험 결과, 태양 복사압과 미세한 중력 교란에도 불구하고 2025 PN7의 공명 궤도는 2083년까지 안정적으로 유지될 것으로 나타났다. 다만 이는 영구적 관계가 아니며 향후 태양·행성의 영향에 의해 점차 지구 궤도권에서 이탈할 것으로 전망된다. 준위성 연구는 천체 동역학 모델 검증뿐 아니라, 미래 소행성 탐사선의 항법·랑데부 기술 시험에 중요한 자료를 제공한다. 앞서 지구의 또 다른 장기 준위성 '카모오알레와(Kamo' oalewa)'에서는 달 기원 물질과 유사한 성분인 규산염이 확인되며 태양계 충돌사 역사 연구의 열쇠로 주목받아 왔다. 판 스타스 천문대가 2016년 발견한 카모오알레와는 대관람차 크기의 작은 준위성이다. 내셔널 지오그래피에 따르면 이 준위성은 약 1세기 동안 미니 문 상태를 유지해왔으며, 향후 300년 동안 그 상태를 유지할 것으로 보인다. 2025년 봄 중국은, 2026년 여름 카모오알레와에 도착 예정인 탐사선 텐원 2호(Tianwen-2)를 파견했다. 이 탐사선은 암석 시료를 채취해 지구로 복귀할 계획이다. 이 준위성은 지구와 태양을 거의 같은 궤도로 도는 독특한 천체로, 달에서 유래했을 가능성이 높다는 연구 결과가 있다. NASA는 "2025 PN7은 지구에 위협이 되지 않으며, 대기권 진입 가능성도 없다"며 "이번 발견은 지구 주변 소천체 환경을 이해하는 데 중요한 데이터가 될 것"이라고 밝혔다. 천문학자들은 최근 망원경 기술의 발달로 2025 PN7과 같은 작은 천체를 발견하게 됐다고 말했다. 특히 칠레 세로 파초산 정상에 세워진 새로운 베라 C. 루빈 천문대의 초강력 광시야 관측 망원경(Large Synuptic Survey Telescpoe, LSST) 등 최첨단 장비를 이용하면 앞으로 지구의 준 위성이 더 많이 발견될 것으로 기대하고 있다.
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[우주의 속삭임(156)] 지구에 새 '미니 문' 포착⋯소행성 2025 PN7, 50년간 공궤도 동행
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'플라스토포비아' 번지는 미국⋯미세플라스틱, 공포인가 과학인가
- 미국 사회가 '플라스토포비아(Plastophobia)'에 빠져들고 있다. 일상용품과 식품 포장재 속에 존재하는 미세플라스틱이 새로운 공중보건의 위협으로 떠오르며, 한때 농약과 화학물질이 차지했던 '공공의 적' 자리를 대신하고 있다. 미세플라스틱은 크기가 0.1~5000마이크로미터(㎛), 나노플라스틱은 1~100나노미터(㎚·0.001~0.1㎛)의 미세한 플라스틱 입자를 말한다. 사람 머리카락의 굵기(약 70~100㎛)와 비교하면 극도로 작다. 일부는 의도적으로 생산되지만 대부분은 플라스틱 제품이 사용 과정이나 환경에서 분해될 때 생성된다. 전통적으로는 인체에 대한 노출량, 체내 흡수 경로, 질병과의 연관성 등이 과학적으로 입증돼야 보건 경고가 내려졌으나, SNS 시대에는 과학적 근거보다 감정적 확산이 먼저 이뤄지고 있다. '틱톡'과 같은 플랫폼을 통해 미세플라스틱 공포가 급속히 확산된 것도 이런 맥락에서다. [미니해설] 과학이 밝히는 '미세플라스틱 논란'의 실체…"공포 앞선 과학, 증거는 아직 부족" 지난 10월 15일, 유럽식품안전청(EFSA)은 '식품 접촉재에서의 미세플라스틱 방출'에 관한 122편의 연구를 검토한 보고서를 발표했다. EFSA는 대부분의 연구가 샘플 준비 과정, 실험 조건, 분석 기법의 한계로 인해 신뢰할 수 없는 결과를 도출했다고 지적했다. 보고서는 "불확실성이 크지만 실제 방출량은 다수의 연구에서 제시된 수치보다 훨씬 낮다"며 "현재로서는 식품 용기에서 사용 중 방출되는 미세플라스틱 양을 추정할 충분한 근거가 없다"고 밝혔다. 그 원인으로 EFSA는 두 가지를 들었다. 첫째, 분석 장비가 플라스틱 입자와 비플라스틱 입자(첨가제·안료 등)를 구분하지 못해 '잘못된 검출'이 발생했다는 점이다. 둘째, 실험실 공기나 장비에서 나온 오염물질이 시료를 오염시켜 결과를 왜곡시켰다는 것이다. 특히 티백 관련 연구에서 보고된 '한 개 티백당 수백만 개의 미세플라스틱 방출'이라는 결과는 비플라스틱 입자를 포함한 과대계산이었다는 비판도 제기됐다. EFSA는 "티백에서 보고된 높은 입자 수치는 과도하게 부풀려진 결과일 가능성이 높다"고 명시했다. 또 EFSA는 "해양 오염 문제가 곧 식품 포장재 문제로 이어진다고 단정할 수 없다"고 강조했다. 미세플라스틱은 플라스틱 구조 내부(매트릭스)에 결합되어 있어, 자연 상태에서 쉽게 분리되거나 '이동(migration)'하지 않는다. 현실적으로 플라스틱 병을 하루 수백 번 열고 닫지 않는 한, 마찰에 의한 방출은 극히 미미하다는 것이다. 그러나 미국 과학 및 건강위원회는 10일(현지시간) 건강 영향에 관한 연구 역시 아직은 단편적이라고 지적했다. 생식 독성 측면에서 일부 쥐·생쥐 실험에서 정자 수 감소나 난소 이상이 보고됐지만, 인체 연구는 전무하다는 것. 건강위원회 측은 호흡기 영향은 비교적 연구가 많지만, 미세플라스틱이 폐 깊숙이 침투한다는 사실만 확인됐을 뿐 실제 질병 유발 여부는 불확실하다고 덧붙였다. 아울러 결장암·폐암과의 연관성도 데이터가 존재하지 않으며, 단 한 건의 인간 연구(2024년 뉴잉글랜드의학저널)에서 혈관 내 플라스틱이 심혈관질환과 연관 가능성을 시사했지만 임상적 의미는 아직 명확하지 않다고 전했다. 소화기계 영향에 대한 동물실험에서는 미세플라스틱이 장내 미생물 다양성을 감소시키고 산성도를 높이는 경향이 관찰됐다. 그러나 연구 규모가 작고, 인체 적용 가능성을 판단하기엔 근거가 부족하다. 과학계의 결론은 명확하다. "미세플라스틱 오염은 분명한 환경 문제지만, 인체 건강에 미치는 영향에 대해선 아직 확증이 없다." 플라스틱 쓰레기가 해양 생태계에 미치는 영향은 실재하며, 7500만~1억9900만 톤에 달하는 폐플라스틱이 바다에 떠다닌다는 추정도 있다. 그러나 공포가 과학을 앞서서는 안 된다. 환경단체와 정치권이 '새로운 공중보건 위기'로 단정하기 전에, 보다 정교한 분석 기술과 장기적인 노출 연구가 선행돼야 한다는 지적이 나온다. 미세플라스틱 논란은 결국 우리 사회가 '감정의 시대'에서 '증거의 시대'로 다시 돌아올 수 있는가를 시험하는 문제다. 과학의 냉정한 검증이, 공포보다 앞서야 한다.
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- 사회
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'플라스토포비아' 번지는 미국⋯미세플라스틱, 공포인가 과학인가
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[우주의 속삭임(149)] 달 뒷면 먼지에서 태양계 물의 기원 단서 발견
- 달 뒷면의 토양 샘플dptj 태양계의 물 기원 단서가 발견됐다. 중국의 달 탐사선 '창어(嫦娥) 6호'가 가져온 달 뒷면의 먼지 시료에서 물을 함유한 희귀 운석 조각이 발견됐다고 웹사이트 PHYS와 과학 기술 전문 매체 사이언스 얼럿이 21일 보도했다. 연구진은 이번 발견이 태양계 내 물의 기원과 생명 형성 요소의 이동 과정을 새롭게 규명할 수 있는 단서를 제공한다고 밝혔다. 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표된 연구에 따르면, 창어 6호가 2024년 6월 지구로 가져온 시료에서 '탄소질 콘드라이트(CI 콘드라이트)' 계열의 미세 입자 7개가 확인됐다. 이는 생명체 구성에 필수적인 물과 유기물을 다량 포함한 운석으로, 지구 대기권에서는 대부분 소멸돼 채집이 어려운 물질이다. 달은 대기가 희박해 이러한 운석의 흔적을 그대로 보존할 수 있다. 다시 말하면, CI 콘드라이트는 운석 중 가장 많은 물과 휘발성 물질을 함유하며, 소행성 류구(Ryugu)나 베누(Bennu) 같은 우주 암석과 유사한 성분을 지닌다. 이들은 매우 다공성이며 '습윤'한 상태로, 무게의 최대 20%가 수화 광물 형태의 물로 결합되어 있다. 그로 인해 CI 콘드라이트는 다른 우주 암석에 비해 유난히 부드럽고 부서지기 쉬워 대기권 진입 및 충돌 시 파괴될 위험이 특히 크다. 이런 특성 때문에 CI 콘드라이트는 지구에서 발견되는 운석 중 채 1%도 되지 않는 매우 희귀한 운석이다. 중국과학원 지구화학자 왕 진투안과 천지밍이 이끄는 연구팀은 CI 콘드라이트를 찾기 위해 창어-6호의 충돌 물질 조각 5000개를 조사했다. 이 시료는 크레이터 내 크레이터인 아폴로 분지에서 채취됐다. 아폴로 분지는 달 표면의 약 4분의 1을 차지하는 거대한 남극-에이트켄 분지 안에 위치한다. 이곳은 고대 충돌 잔해물을 찾기에 최적의 장소였다. 연구진은 달의 시료 2g을 정밀 분석한 결과, 철·망간·아연 비율과 산소 동위원소 조성을 통해 이 입자들이 달 기원의 암석이 아니라 외부 천체에서 유입된 물질임을 확인했다. 해당 입자는 고에너지 충돌로 녹은 암석이 식으며 형성된 것으로, 지구와 달에 더 많은 수분 함유 소행성이 충돌했음을 시사한다. 연구팀은 올리빈을 함유한 후보 물질 중에서 CI 콘드라이트의 올리빈과 화학적으로 동일한 7가지 물질을 찾아냈다. 연구를 이끈 중국과학원 왕 진투안박사는 "이번 발견은 지구에 떨어진 운석 표본이 실제 태양계의 충돌 역사를 대표하지 못한다는 점을 보여준다"며 "달의 시료는 휘발성 물질이 풍부한 외계 천체가 얼마나 자주 지구와 달을 강타했는지를 알려주는 창(窓)"이라고 설명했다. 이번 연구는 태양계 형성 초기, 물과 유기물이 어떻게 내행성 영역으로 운반됐는지를 밝히는 중요한 단초로 평가된다. 전문가들은 향후 창어 6호 시료의 추가 분석이 물의 기원뿐 아니라 지구 생명체 탄생 과정에 대한 새로운 이해를 열 수 있을 것으로 보고 있다.
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[우주의 속삭임(149)] 달 뒷면 먼지에서 태양계 물의 기원 단서 발견
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[기후의 역습(171)] 4만년 잠에서 깨어난 미생물⋯북극 영구동토층, 인류의 '탄소 시한폭탄' 되나
- 4만 년 동안 얼음 아래 갇혀 있던 미생물이 마침내 깨어났다. 13일(현지시간) 과학 기술전문매체 사이언스얼럿에 따르면 미국 콜로라도대 연구진은 알래스카의 영구동토층(permafrost)에서 채취한 시료에서 고대 미생물이 재활성화되는 현상을 확인했다. 해당 내용은 지구물리학연구저널(Journal of Geophysical Research: Biogeosciences)에 발표됐다. 이번 연구는 미 육군공병단이 운영하는 '영구동토 연구터널(Permafrost Tunnel Research Facility)'에서 수집한 시료를 기반으로 진행됐다. 연구진은 지하 100m 이상 깊이에서 채취한 동토 시료를 실험실로 옮겨 섭씨 3.8도와 12.2도의 온도에서 배양했다. 이는 기후변화로 따뜻해진 알래스카 여름의 온도를 모사한 것이다. 초기에는 미생물의 증식이 미미했다. 그러나 6개월이 지나자 세포 활동이 급격히 증가했다. 연구를 이끈 미생물학자 트리스탄 카로(Tristan Caro) 박사과정 연구원은 "이들은 죽은 존재가 아니라 여전히 유기물을 분해하고 이산화탄소로 방출할 수 있는 생명체"라며 "지구 온난화로 동토층이 녹으면서 이 같은 미생물이 다시 살아날 가능성이 높다"고 말했다. 영구동토층은 북반구 육지의 4분의 1을 차지하며, 수천 년 동안 얼음 속에 갇힌 토양·유기물·암석층이 방대한 양의 탄소를 저장하고 있다. 북반구의 약 15%, 또는 지구 표면의 약 11%가 영구동토층으로 덮여 있다. 이 지역이 녹으면 그 속의 미생물들이 활성화되어 주변의 부패물질을 먹이로 삼고, 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂)를 대기 중으로 내보낸다. 이 과정이 되풀이될수록 온실가스 농도는 높아지고, 기후변화는 가속화되는 악순환이 형성된다. 알래스카, 캐나다, 그린란드, 시베리아가 대표적인 영구동토층에 해당한다. 가장 오래된 영구동토층은 약 70만년 동안 계속 얼어붙어 있다. 지구미생물학자 세바스티안 코프(Sebastian Kopf) 교수는 "이것은 기후시스템의 가장 큰 불확실성 중 하나"라며 "동토층이 녹으며 갇혀 있던 탄소가 방출될 때, 생태계와 기후변화 속도가 어떻게 변할지는 아직 아무도 모른다"고 말했다. 연구진은 실험을 통해 동토 미생물이 즉각적으로 폭발적인 반응을 보이지는 않지만, 일정 기간의 '지연 반응(lag phase)' 후 본격적으로 활동을 시작한다는 사실도 확인했다. 이는 실제 북극 지역에서도 한두 번의 폭염보다 여름철이 길어지는 현상이 훨씬 더 큰 영향을 미친다는 것을 시사한다. 카로 연구원은 "하루의 고온보다 중요한 것은 따뜻한 계절이 얼마나 길어지느냐"라며 "여름이 길어지고 온도가 봄과 가을까지 확장되면, 미생물의 활성 기간도 늘어나 온실가스 배출이 폭발적으로 증가할 수 있다"고 경고했다. 전문가들은 이번 결과가 단순한 생물학적 발견을 넘어, 기후 피드백 루프(climate feedback loop)의 실체를 보여주는 중요한 경고라고 지적했다. 동토층이 녹으면 미생물이 되살아나고, 그 미생물이 온실가스를 내뿜으며 다시 지구를 덥히는 '빙하 속 잠든 생명체의 복수'가 현실로 다가오고 있다는 것이다. 과학계는 이번 연구를 통해 북극권의 더 깊고 오래된 동토층까지 해빙이 진행될 경우, 예상보다 훨씬 빠른 속도로 지구 탄소 순환이 변할 수 있다고 보고 있다. 한 연구진은 논문에서 "기후변화가 단지 대기와 바다의 문제만이 아니라, 수만 년간 침묵하던 생명체까지 깨우고 있다. 인류가 직면한 가장 오래된 미래는 이제 다시 눈을 뜨기 시작했다"고 우려했다.
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- 사회
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[기후의 역습(171)] 4만년 잠에서 깨어난 미생물⋯북극 영구동토층, 인류의 '탄소 시한폭탄' 되나
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[ESCG] 미세플라스틱 섭취를 줄이는 방법은?
- 눈에 잘 보이지 않는 아주 작은 입자인 미세플라스틱을 생활속 실천으로 인체 흡수를 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 5mm미만인 미세플라스틱과 1~1000나노미터 크기의 입자인 나노플라스틱은 수돗물, 조리 도구, 포장재는 물론 계란과 고기, 채소에 이르기까지 다양한 경로를 통해 인체로 유입된다. 최근 연구들은 이러한 입자들의 실제 노출 수준이 예상보다 훨씬 크다는 사실을 보여주고 있다. 전문가들은 "완전히 피할 수는 없지만, 생활 속 작은 실천으로 섭취량을 줄일 수 있다"고 강조한다. 워싱턴 대학과 시애틀 어린이 연구소의 소아과 교수이자 환경 및 직업 건강 과학 겸임 교수인 쉴라 사티아나라야나는 BBC와의 인터뷰에서 "집 안에는 정말 쉽게 해결할 수 있는 쉬운 문제들이 많다"고 말했다. 음식 속 스며든 미세플라스틱 입자들 미세플라스틱은 과일과 채소, 꿀, 빵, 유제품, 달걀, 생선과 육류에 이르기까지 거의 모든 식품에서 발견된다. 식물은 토양을 통해, 가축은 사료와 물을 통해 이를 흡수한다. 가공 단계에서도 플라스틱 설비와 포장재로 인해 추가 오염이 발생한다. 109개국을 대상으로 한 한 연구에 따르면, 2018년 사람들이 일반적으로 소비한 이러한 플라스틱의 양은 1990년보다 6배 이상 많았다. 사티아나라야나 교수는 "이전에 산업 지역이었던 땅에 농사를 짓고 토양이 오염되면, 그 작물들이 토양에 오염 물질을 축적할 가능성이 있다"고 지적했다. 작물을 수확한 후에는 가공 과정에서 오염될 가능성이 훨씬 더 커진다. 그는 "공장에서는 효율성을 높이고 제품 처리량을 높이기 위해 엄청난 양의 플라스틱을 사용한다"고 말했다. 일부 식품은 세척을 통해 오염도를 낮출 수 있다. 호주 연구에 따르면 쌀 1인분에는 평균 3~4mg, 즉석 조리 쌀에는 최대 13mg의 미세플라스틱이 포함돼 있었으나, 조리 전 쌀을 헹구면 20~40%가량 줄일 수 있었다. 고기와 생선도 철저한 세척으로 일정 부분 미세플라스틱 함유량을 감소시킬 수 있다. 반면 소금처럼 가공 과정에서 이미 오염된 식품은 세척이 불가능하다. 물과 음료, 숨은 위험 병에 든 생수는 또 다른 주요 경로다. 단순히 뚜껑을 열고 닫는 과정에서 리터당 평균 553개의 미세플라스틱이 생성된다는 연구도 있다. 수돗물 역시 영국, 미국, 일본 등 여러 나라에서 조사한 모든 시료에서 미세플라스틱이 검출됐다. 물론 수돗물 속의 미세플라스틱은 끓여서 마시면 약 80% 정도 걸러낼 수 있다는 연구 결과도 있다. 뉴욕주 컬럼비아 대학 연구원들이 수돗물을 끓이면 물에 존재하는 가장 일반적인 세 가지 플라스틱 화합물(폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌)의 최소 80% 이상을 분해할 수 있음을 밝혀냈다. 그럼에도 전문가들은 안전이 보장된 지역에서는 생수보다 수돗물을 마시고, 정수기를 활용할 것을 권장한다. 활성탄 필터만으로도 최대 90%까지 걸러낼 수 있다. 그러나 여기에 플라스틱 성분이 들어간 티백을 사용하면 상황은 달라진다. 티백 하나에서 수십억 개의 미세·나노플라스틱이 방출되기 때문이다. 조리·보관 과정에서 미세플라스틱 노출 포장재와 주방 도구도 빼놓을 수 없다. 플라스틱 포장을 뜯는 행위만으로도 다량의 입자가 발생하며, 재사용 용기는 세척 횟수가 늘어날수록 방출량이 증가한다. 도마와 손상된 코팅 팬, 믹서기와 볼 등에서도 사용 과정에서 수백에서 수백만 개의 입자가 발생한다. 특히 열은 방출을 가속한다. 한 연구에서는 플라스틱 용기를 전자레인지에 3분간 가열했을 때, 단 1㎠의 표면에서 최대 422만 개의 미세플라스틱과 21억 개의 나노플라스틱이 방출되는 것으로 나타났다. 냉장 보관에서도 수개월에 걸쳐 수백만~수십억 개의 입자가 흘러나올 수 있다. 뜨거운 음료를 일회용 플라스틱 컵에 담는 것도 위험하다. 섭씨 50도의 물을 담았을 때 가장 많은 미세플라스틱이 검출됐으며, 주 1~2회 사용만으로도 연간 최대 7만3000여 개의 입자를 섭취할 수 있다는 추정치가 제시됐다. 소금, 지방, 산, 열은 플라스틱을 더 빨리 분해한다. 예를 들어 소금물이 담긴 플라스틱 볼은 맹물보다 세 배 많은 입자를 방출했다. 또한 기름진 음식일수록 플라스틱에서 용출된 첨가제가 더 많이 검출됐다. 설거지 과정서도 노출 식사 후 설거지 과정에서도 미세플라스틱은 새어 나온다. 일회용 주방 스펀지는 마모될수록 최대 그램당 650만 개의 미세플라스틱 입자를 방출할 수 있으며, 세제와 합쳐 사용하면 방출량은 더 늘어난다. 스펀지의 단단한 면은 특히 고위험군으로 지목된다. 전문가들은 △쌀·채소·생선 등은 조리 전 충분히 세척할 것, △생수 대신 수돗물과 정수기를 활용할 것, △플라스틱 포장재와 일회용 용기 사용을 최소화할 것, △손상된 조리 도구와 도마는 교체할 것을 권고한다. 개인 실천 넘어 구조적 대응 필요 전문가들은 "플라스틱은 저렴하고 유용하지만 과잉 사용이 문제”라며 “개인의 습관 변화와 더불어, 전 세계적인 플라스틱 감축 노력과 정책적 대응이 병행돼야 한다"고 강조한다. 세계자연기금(WWF)은 "환경 속 플라스틱 파편을 90% 줄이면 인체 섭취량도 절반으로 줄일 수 있다"고 분석한다. 보이지 않는 미세플라스틱은 이미 우리의 몸속으로 들어오고 있다. 그러나 개인의 작은 실천과 사회적 변화를 통해 그 양을 줄여나간다면, 인류는 보다 안전하고 건강한 식탁을 지켜낼 수 있을 것이다.
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- 사회
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[ESCG] 미세플라스틱 섭취를 줄이는 방법은?
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[우주의 속삭임(140)] 류구 모체 소행성에서 액체 상태의 물 흔적 발견⋯행성 형성 이론에 새 시각
- 일본 우주탐사선 '하야부사2'가 채취한 소행성 류구(Ryugu)의 암석 샘플에서 액체 상태의 물이 장기간 존재했음을 보여주는 증거가 확인됐다고 스페이스닷컴이 10일(이하 현지시간) 보도했다. 과학자들은 이번 발견이 태양계 형성 초기 조건과 지구 물의 기원에 대한 기존 가설을 바꿀 수 있다고 평가했다. 이날 국제학술지 네이처(Nature)에 발표된 연구에 따르면, 도쿄대 우주화학과 츠요시 이이즈카 교수 연구팀은 류구 암석 샘플에 포함된 루테튬·하프늄 방사성 동위원소 비율을 분석한 결과, 약 10억 년 전에도 유체 활동이 있었음을 밝혀냈다. 이는 물의 존재가 태양계 형성 초기 짧은 시기에만 국한됐다는 기존 정설을 뒤흔드는 결과다. 류구는 태양계 형성 초기 얼음과 먼지로 생성된 탄소질 소행성으로, 원시 지구에 물을 전달했을 가능성이 제기돼 왔다. 이번 연구는 특히, 충돌로 인한 충격이 얼음을 녹여 암석 내부로 액체가 스며들었을 가능성을 보여준다. 이 과정에서 루테튬이 용해돼 독특한 화학적 기록이 남은 것으로 추정된다. 연구팀은 "류구와 같은 천체가 지구에 훨씬 더 많은 양의 물을 공급했을 가능성이 있다"고 설명했다. 재패니즈타임스에 따르면 동위원소 비교 결과 류구와 같은 소행성에서 나온 물질이 지구 질량의 약 6%를 차지하는 것으로 나타났다. 만약 이 소행성들이 엄청난 양의 얼음을 가지고 있었다면, 지구로 운반된 물의 총량은 지구 질량의 최대 1.8배에 달했을 것이라고 이 매체는 전했다. 연구는 쌀알보다 작은 극미량의 샘플로 정밀 동위원소 분석을 수행하는 신기술을 통해 이루어졌다. 향후 연구팀은 류구 시료 내 인산염 광맥을 추가 분석해 물 흐름의 정확한 시기를 규명할 예정이다. 또한 연구진은 2023년 9월 NASA의 오시리스-렉스(OSIRIS-REx) 탐사선이 지구로 귀환시킨 소행성 베누(Bennu) 시료와의 비교 분석도 추진할 예정이다. 이를 통해 류구의 모체 소행성에서 늦은 시기에 발생한 물 흐름이 이 천체에서만 독특한 것인지, 아니면 다른 소행성에서도 비슷한 물 활동으 보존되었는지 확인할 수 있다. 이이즈카 교수는 "류구가 장기간 얼음을 보존했다는 사실은 지구 형성의 출발 조건이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 습윤했음을 시사한다"며 "이는 지구 생명 탄생의 환경을 재해석하는 중요한 단서"라고 강조했다. 그는 또한 연구팀이 지구 형성 중에 얼마나 많은 물이 우주로 빠져나갔는지, 얼마나 많은 물이 지구의 맨틀과 핵 깊숙한 곳에 저장되어 있었는지, 그리고 오늘날 이곳에서 생명을 지탱하는 대륙과 바다의 균형을 이루기에 충분한 물이 지구 표면에 얼마나 남아 있었는지를 조사할 것이라고 밝혔다.
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[우주의 속삭임(140)] 류구 모체 소행성에서 액체 상태의 물 흔적 발견⋯행성 형성 이론에 새 시각
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[우주의 속삭임(138)] 소행성 '류구'에서 지구에 없는 미지의 광물 발견
- 일본의 소행성 탐사선 하야부사2가 2020년 지구로 가져온 소행성 '류구(Ryugu)' 시료에서 지구상에서는 한 번도 확인된 적 없는 신종 광물이 발견됐다고 과학 전문매체 사이언스얼럿이 5일(현지시간) 보도했다. 이는 태양계 형성과 초기 화학 반응을 밝히는 데 중요한 단서를 제공할 뿐 아니라, 생명 기원의 단초와도 연결될 수 있다는 점에서 학계의 주목을 받고 있다. 수십억 년 전 태양계의 흔적 류구는 탄소질 소행성으로, 태양계 형성 초기의 화학적 기록을 거의 오염되지 않은 상태로 간직하고 있다. 지구는 화산 활동, 판 구조 운동, 풍화 작용 등으로 원시 기록이 사라졌지만, 류구는 그러한 변화를 겪지 않아 상대적으로 '원형'에 가까운 물질을 보존하고 있다. 하야부사2는 2020년 총 5.4g의 시료를 지구로 반입했으며, 국제 연구진은 이 가운데 불과 9.3mg만을 확보해 분석을 진행했다. 이처럼 극히 제한된 물질로도 학계는 놀라운 결과를 얻어냈다. X선 분석으로 드러난 희귀 성분 미국 에너지부 브룩헤이븐 국립연구소(BNL)와 미국 스토니브룩대학 지구과학팀은 두 가지 X선 이미징 기법을 통해 류구 시료를 비파괴 방식으로 관찰했다. 표면과 내부를 동시에 화학적으로 분석할 수 있어 귀중한 시료를 손상시키지 않는 것이 특징이다. 분석 결과, 시료에는 셀레늄, 망간, 철, 황, 인, 규소, 칼슘 등 다양한 원소가 포함돼 있었다. 특히 인(Phosphorus)은 지구에서 흔히 발견되는 '인산염(우리 치아와 뼈에서 발견되는 미네랄)' 형태와 함께, 지구상에 존재하지 않는 희귀한 '인화물' 형태의 두 가지로 존재하는 것이 확인됐다. 지구에 없는 결정체 'HAMP' 연구팀은 후속 분석에서 '수화 암모늄 마그네슘 인산염(HAMP, Hydrated Ammonium Magnesium Phosphate)'이라는 새로운 광물을 특정했다. 이는 지구에는 존재하지 않는 결정체로, 지구에서 발견되는 스트루바이트(Struvite)와 유사한 성질을 지녔다. 스트루바이트는 생물학적 과정과 밀접하게 연관된 광물로, 인간의 신장 결석의 주요 구성 성분이기도 하다. 이에 대해 미국 사우스플로리다대 매슈 파섹 교수(우주생물학)는 학술지 네이처 애스트로노미(2024년) 기고문에서 "류구에서 발견된 HAMP는 외계 물질이 지구 생명 탄생 과정에 기여했을 가능성을 보여주는 또 하나의 증거"라고 평가했다. 생명 기원 연구로 확산 지구 생명 기원 연구에서 외계 기원 물질의 역할은 오래전부터 논의돼 왔다. 혜성이나 소행성이 원시 지구에 충돌하며 물과 유기물을 공급했다는 '범세계적 씨앗설(판스페르미아)'은 대표적인 가설이다. 이번 HAMP 발견은 이러한 논의를 한층 구체적으로 뒷받침할 수 있는 성과로 꼽힌다. 연구를 이끈 폴 노스러프 스토니브룩대 교수는 "시료의 내부와 외부 화학 성분을 동시에 확인할 수 있는 기술 덕분에, 귀중한 자료를 훼손하지 않고 태양계 형성 초기의 흔적을 직접 관찰할 수 있었다"고 밝혔다. 희소성과 연구 경쟁 류구 시료의 양은 고작 5.4g에 불과하다. 전 세계 수백 명의 과학자들이 연구 기회를 얻기 위해 경쟁하고 있으며, 각 연구팀에 배분된 양은 수 mg 단위에 지나지 않는다. 이번 연구 역시 9.3mg만으로 성과를 도출했으며, 이는 과학자들이 얼마나 정밀하고 신중하게 분석을 진행하는지를 보여준다. 이 같은 희귀성과 중요성 때문에 국제 공동연구의 필요성은 더욱 커지고 있다. 제한된 물질에서 최대한 많은 정보를 추출하는 것이 과학계의 과제다. 태양계 형성의 비밀 열쇠 류구 시료 연구는 단순히 새로운 광물을 찾는 데 그치지 않는다. 각 원소와 광물의 형태는 태양계 형성 당시의 온도, 압력, 화학 반응 환경을 반영한다. 이번에 발견된 HAMP와 같은 광물은 초기 태양계에서 인과 질소, 수소가 어떤 방식으로 결합했는지, 그리고 이러한 결합이 생명체가 이용 가능한 분자로 이어졌는지에 대한 단서를 제공한다. 학계는 이번 발견을 토대로 향후 추가 연구를 통해 태양계 형성과 생명 기원의 연결 고리를 구체적으로 규명할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 류구에서 가져온 미세한 암석 입자는 인류가 우주와 생명 기원을 이해하는 데 있어 귀중한 열쇠가 되고 있다. 지구에는 존재하지 않는 새로운 광물이 발견되면서, 외계 물질이 생명 탄생 과정에 영향을 미쳤을 가능성에 무게가 실리고 있다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 지오사이언스(Geosciences)에 게재됐다. 과학계는 류구 시료 분석이 앞으로도 태양계 형성과 생명 기원의 연결고리를 규명하는 핵심 연구 과제가 될 것으로 보고 있다.
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[우주의 속삭임(138)] 소행성 '류구'에서 지구에 없는 미지의 광물 발견
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[먹을까? 말까?(112)] 뇌 건강 위협하는 '숨은 식품' 3가지⋯신경과 전문의 경고
- 찌그러지거나 부풀어 오른 통조림과 덜 익힌 돼지고기 등을 섭취하면 신경 손상을 일으킬 위험이 크다. 신경과 전문의들이 뇌와 신경계를 보호하기 위해 피해야 할 3가지 식품으로 손상된 통조림, 대형 포식성 열대 물고기, 덜 익힌 돼지고기 등을 제시했다고 폭스뉴스가 10일(현지시간) 보도했다. 일반적으로 베리류, 견과류, 오메가-3 지방산이 풍부한 생선, 다크 초콜릿 등은 신경 건강에 이로운 식품으로 알려져 있다. 반면, 당분과 포화지방이 많은 식품은 뇌졸중과 치매 위험을 높이는 것으로 보고된다. 그러나 전문가들은 찌그러진 통조림 속에 들어 있는 식품 등 덜 알려진 식품 중에도 신경계에 심각한 피해를 줄 수 있는 것들이 있다고 경고했다. 뉴저지 홀리 네임 메디컬센터의 신경과 전문의 메리 앤 피코네 박사는 최근 틱톡과 인스타그램에 올린 영상을 통해 "식중독은 흔히 위장관 증상과 연관되지만, 일부 병원균과 독소는 신경계를 직접 공격해 장기적인 손상을 남길 수 있다"고 말했다. 이러한 질환은 발병 빈도가 낮고 증상이 서서히 나타나기 때문에 의료진도 신경학적 연관성을 간과할 수 있다는 것이다. 1. 부풀거나 손상된 통조림 식품 미시간주의 신경과 전문의이자 간질 전문의 바이빙 첸 박사는 부풀거나 금이 가거나 심하게 찌그러진 통조림은 보툴리눔 독소 오염 가능성이 높다고 지적했다. 첸 박사는 SNS에서 빙 박사(Dr. Bing)라는 닉네임으로 활동하고 있다. 보툴리눔 독소는 무취·무미이며 가열로 완전히 제거되지 않을 수 있다. 이 독소에 감염되면 드문 질환인 보툴리즘이 발병해 근육 마비, 호흡 곤란, 사망에 이를 수 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 가정에서 만든 저산성 식품(그린빈, 아스파라거스, 옥수수, 육류, 마늘, 발효 어류 등)을 특히 주의하고, 남은 음식은 신속히 냉장·냉동 보관하며 손상된 통조림은 폐기하라고 권고했다. 2. 대형 포식성 어종 황돔이나, 바라쿠다, 그루퍼 등 대형 열대 산호초 물고기에 들어 있는 시구아톡신(ciguatoxin) 독소는 조리해도 파괴되지 않는다. 시구아톡신은 맛도, 냄새도 안 나고 가열하는 조리로도 파괴되지 않는다. 그러므로 대형 포식성 어종의 간이나 알과 같이 독소가 축적되기 쉬운 부위를 섭취하는 것은 피해야 한다. 이 독소에 오염된 생선을 먹으면 신경계 손상이 발생할 수 있으며, 태평양·인도양·카리브해 등에서 흔하다. 참고로, 시구아톡신은 우리나라 거문도 해역에서도 발견돼 어패류 섭취에 각별한 주의를 요하고 있다. 한국해양과학기술원(KIOST) 남해연구소 해양시료도서관의 신현호 박사 연구팀은 2023년 거문도 해역에서 신종 플랑크톤인 곤얄록스 거문엔시스(Gonyaulax geomunensis)를 발견해 국제조류학회지에 발표했다. 그에 앞서 신 박사 팀은 2021년 제주도 해역에서 시구아톡신을 생산하는 플랑크톤을 발견하고 우리나라 국명을 따서 '후쿠요아 코리안시스(Fukuyoa Koreansis)'로 명명했다. 코리안시스의 시구아톡신은 와편모조류가 생산하는 신경독의 한 종류로 신경세포 활성화와 경련을 유발하며, 사람이 섭취하면 설사, 메스꺼움, 구토 등이 나타나고 심하면 사망에 이르게 된다고 KIOST는 경고했다. 거문엔시스의 예소톡신은 독화된 패류(조개류) 속에 있고, 이를 사람이 섭취하면 설사, 메스꺼움, 구토 등과 같은 증상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 최근에는 간, 췌장, 삼장근까지 악영향을 미친다는 사실이 밝혀진 물질이라고 KIOST는 덧붙였다. 3. 덜 익힌 돼지고기 덜 익힌 돼지고기도 뇌건강에 악영향을 미친다. 첸 박사는 규제되지 않은 공급원에서 나온 덜 익힌 돼지고기를 섭취하지 않는다고 밝혔다. 이는 신경 낭미충증(Neurocysticercosis) 위험 때문이다. 이 질환은 돼지 촌충의 알이 인체에 들어가 뇌 등 신경계 조직에 낭종을 형성하는데, 전 세계 후천성 뇌전증의 주요 원인 중 하나다. 미국에서도 매년 약 1,000건의 입원 사례가 보고되며, 뉴욕·캘리포니아·텍사스·오리건·일리노이 등지에서 빈발한다. CDC는 손 씻기, 과일·채소 세척 및 껍질 제거, 안전이 의심되는 지역에서는 끓인 물이나 병입 음료 섭취를 권장한다. 전문가들은 이들 식품의 위험성을 숙지하고 안전 수칙을 지키는 것이 뇌와 신경 건강을 지키는 데 필수적이라고 강조한다.
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- 생활·문화
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[먹을까? 말까?(112)] 뇌 건강 위협하는 '숨은 식품' 3가지⋯신경과 전문의 경고
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[우주의 속삭임(133)] 화성에서 '산호' 닮은 암석 발견⋯수십억 년 전 물의 흔적
- 미국 항공우주국(나사·NASA)의 화성 탐사 로버 큐리오시티(Curiosity)가 지난 7월 24일 화성 게일 크레이터에서 산호(coral) 형태와 흡사한 독특한 암석 구조를 촬영했다. 이 암석은 약 2.5㎝ 크기로, 마치 지구 해저의 산호초처럼 가지 모양의 정교한 구조를 갖추고 있다. NASA는 지난 8월 4일 공식 성명을 통해 이 흑백 이미지를 공개하면서 "이 암석은 과거 액체 상태의 물이 존재하던 시기에 형성된 후, 수십억 년간 모래가 섞인 바람에 의해 침식돼 지금과 같은 형태가 됐다"고 밝혔다. 물과 광물, 그리고 수십억 년의 바람이 빚은 '산호 암석' 해당 암석은 큐리오시티의 고해상도 망원 카메라인 리모트 마이크로 이미저(Remote Micro Imager)를 통해 촬영됐다. NASA에 따르면, 화성에 존재했던 물은 광물을 용해시킨 채 바위의 미세한 틈을 따라 스며들었고, 이후 물이 증발하면서 광물이 결정화돼 암석 내부에 '광맥(mineral vein)'을 형성했다. 이후 수억 년간 지속된 풍화 작용이 주변 암석을 깎아내면서 오늘날의 가지 모양이 드러나게 된 것이다. 이는 지구에서도 자주 관찰되는 자연적 형성과정으로, NASA는 앞서 2022년에도 화성에서 꽃 모양을 닮은 암석을 발견한 바 있다. 최근 함께 촬영된 '파포소(Paposo)'라는 이름의 약 5㎝ 크기 비정형 암석 또한 이와 유사한 형성 과정을 거친 것으로 보인다. 생명 흔적 탐색 지속 중…"화성, 한때 생명체에 적합했을 가능성" 큐리오시티는 2012년 화성에 착륙한 이래 게일 크레이터(지름 약 154㎞) 내에서 약 35㎞를 이동하며 탐사를 이어오고 있다. 탐사 과정에서 시추, 시료 채취, 화학 분석 등이 이뤄지고 있으며, 그간 긴 탄소 사슬과 37억 년 전 암석 속 탄소 순환의 흔적 등 생명체가 존재했을 가능성을 뒷받침하는 증거가 다수 발견됐다. 이번 '산호형 암석' 역시 화성의 고대 환경이 액체 수분의 존재와 그에 따른 지질 변화로 구성되어 있었음을 시사하며, 향후 화성 생명체 존재 가능성 연구에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 국제 공동개발 장비로 정밀 분석 큐리오시티에 탑재된 분석 장비 '켐캠(ChemCam)'은 미국 로스앨러모스 국립연구소와 프랑스 국립우주연구센터(CNES), 툴루즈 대학, 프랑스국립과학연구센터(CNRS) 등 국제 협력 기관이 공동 개발한 것으로, 원거리에서도 암석 조성을 분석할 수 있는 레이저 분광 시스템을 갖추고 있다. 큐리오시티 미션은 미국 캘리포니아 파사데나에 위치한 칼텍(Caltech) 산하 NASA 제트추진연구소(JPL)가 주도하고 있으며, NASA 본부 산하 과학임무국이 이를 지원하고 있다.
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[우주의 속삭임(133)] 화성에서 '산호' 닮은 암석 발견⋯수십억 년 전 물의 흔적
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중국, 서태평양 해저정보 수집 본격화⋯괌·대만 인근까지 촘촘히 스캔
- 중국 해양조사선들이 최근 괌과 대만 동부 인근 등 서태평양의 전략적 요충지에서 해저지형 탐사 활동을 광범위하게 전개하고 있는 것으로 나타났다. 미국 일간 뉴욕타임스(NYT)는 10일(현지시간) 해양정보 분석업체 '스타보드 마리타임 인텔리전스'의 선박위치 데이터를 토대로 이 같은 움직임을 보도했다. NYT에 따르면, 중국의 해양조사선들은 불과 3년 전만 해도 주로 자국 연안에서 활동했으나, 최근에는 대만 동부와 괌 동서쪽 약 250마일(약 402㎞) 해역을 집중적으로 항해하고 있는 것으로 분석됐다. 이 지역은 중국 해군이 전략적으로 중요하게 여기는 해역으로, 대만과 괌 모두 향후 잠재적인 충돌 시 군사적 관점에서 핵심 거점으로 평가된다. 특히 대만 동부는 공군 및 해군기지가 밀집한 곳으로, 분쟁 발생 시 중국 해군이 우선적으로 장악을 시도할 가능성이 크다. 괌은 미국 전략폭격기, 핵추진 잠수함 등이 주둔하는 미군의 핵심 거점으로, 중국과 북한 견제를 위한 미군 전력의 전초기지 역할을 하고 있다. 실제 조사선들은 해당 수역에서 느린 속도로 정밀하게, 그리고 매우 밀집된 항로를 따라 움직였으며, 샹양훙 6호 등 6척은 작년 한 해 동안 대만 동해안 인근을 직선 경로로 25차례나 운항했다. 일부는 대만의 12해리 영해에 육박했지만 직접 침범하지는 않아 대만 측 대응은 이뤄지지 않았다. 또한 이들 조사선은 지난달 괌 동쪽 해역까지 진출해 해저 탐사에 나섰으며, 샹양훙 6호는 1마일(약 1.6km) 간격으로 해역을 정밀하게 훑은 결과, 탐사 면적이 영국 본토보다 넓은 수준에 달했다. 이들 선박은 수중음파탐지기(소나), 심해 시료 채취장비, 해상 드론, 수중 글라이더, 데이터 전송 장치, 탐사용 부표 등 고도의 과학장비를 탑재하고 있으며, 일부 선박은 수심 6마일까지 잠항이 가능한 유인 잠수정도 운영 중이다. 군사 전문가들은 중국이 수집한 심해 데이터가 향후 태평양 내 잠수함 작전 및 미국 잠수함 추적 등에 유용하게 활용될 수 있다고 분석했다. 미 해군 정보장교 출신으로 현재 조지워싱턴대에서 강의 중인 J. 마이클 담 교수는 "심해 데이터를 확보하면 해당 해역이 잠수함 은닉에 유리한지 불리한지를 판단할 수 있다"고 설명했다. 브루킹스연구소 소속 잠수함 전문가 톰 스테파닉도 "중국군이 해저 기뢰 설치 위치를 결정하거나 원거리 탐지 작전에 활용될 수 있다"고 덧붙였다. 중국은 이러한 활동이 자원탐사 등 민간 목적의 과학연구라고 주장하고 있으나, 주변국의 우려는 갈수록 커지고 있다. 필리핀은 지난 5월 자국 배타적 경제수역에서의 중국 조사선 활동을 '불법 항해'로 규정하고 해경과 항공기를 동원해 추적했으며, 호주와 베트남 역시 각각 자국 해역을 통과한 중국 조사선에 대해 항의 및 감시 조치를 취한 바 있다. 호주 해군 장교 출신으로 호주국립대학교 국가안보대학원 소속인 제니퍼 파커는 "중국의 '연구선'은 해저 지형도 작성뿐 아니라 잠수함 작전을 위한 감지장치 설치 등의 군사적 목적을 띠고 있다"며 "보다 정밀하고 지속적인 감시가 필요하다"고 지적했다. 중국의 해양조사선이 민간이라는 외피를 두르고 서태평양 전역에서 고강도 심해 탐사를 벌이는 상황은 미국과 인접국들로 하여금 해양 안보 재정비를 촉구하는 요인이 되고 있다.
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중국, 서태평양 해저정보 수집 본격화⋯괌·대만 인근까지 촘촘히 스캔
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[ESGC] 대서양 나노플라스틱 오염, 기존 추정치 훌쩍 넘어⋯'보이지 않는 공포'
- 대서양에 나노플라스틱이 무려 2700만톤이나 떠다니고 있는 것으로 밝혀졌다. 유럽 연구진이 북대서양 전역에서 해수 샘플을 채취해 분석한 결과, 인간 눈에 보이지 않을 정도로 미세한 '나노플라스틱'이 해양 전반에 광범위하게 퍼져 있으며, 특히 수면 근처와 유럽 해안 인근에서 고농도로 발견됐다. 해당 연구 결과에 대해서는 사이멕스(scimex), 유렉얼랏, 뉴욕타임스 등 다수 외신이 10일 보도했다. 해당 내용은 국제학술지 '네이처(Nature)'에 최근 게재됐다. 유렉얼럿에 따르면 로열 네덜란드 해양연구소(NIOZ)와 위트레히트 대학교가 시행한 연구는 해양 나노플라스틱 양에 대한 최초의 추정치를 제공한다. 이번 조사는 NIOZ와 위트레히트 대학교를 포함한 공동 연구팀이 북대서양 12개 지점에서 다양한 수심에서 채취한 해수 시료를 분석하는 방식으로 진행됐다. 그 결과, 수면에서 10미터 깊이의 해수 1세제곱미터(m³)당 평균 18.1밀리그램의 나노플라스틱이 포함된 것으로 나타났으며, 유럽 해안 인근의 샘플에서는 이보다 높은 25밀리그램의 농도가 측정됐다. 해저 부근에서는 평균 5.5밀리그램 수준이었다. NIOZ 연구원이자 위트레흐트 대학교 지구화학 교수인 헬게 니만은 "해수에 나노플라스틱이 존재한다는 것을 보여주는 논문이 몇 편 있었지만, 지금까지 그 양을 추정할 수 없었다"며 해양 과학자들과 위트레흐트 대학교의 대기 과학자 두샨 마테리치(Dušan Materić) 박사의 지식이 힘을 합쳐 이 최초의 추정치를 얻을 수 있었다고 밝혔다. 연구를 이끈 두샨 마테리치 박사팀은 특히 북대서양 수면 10미터 이내에 존재하는 나노플라스틱의 총량이 2,700만 톤에 이를 것으로 추정했다. 이는 그간 전 세계 바다 전체에 존재하는 것으로 여겨졌던 나노플라스틱 양과 비슷한 수준으로, 해양 오염에 대한 기존 추정이 매우 심하게 과소평가됐을 수 있음을 시사한다. 나노플라스틱은 지름이 1마이크로미터(1μm, 1000분의 1mm) 이하인 미세한 플라스틱 조각으로, 바다에서 자외선과 파도 등의 물리적 작용으로 만들어진다. 일반적인 미세플라스틱과 달리 생물학적 장벽을 쉽게 통과할 수 있어 어류 등 해양 생물체 내에 축적될 가능성이 높다. 연구진은 "나노플라스틱이 해양 생태계에 가장 심각한 위협이 될 수 있다"며 "대서양에 축적된 플라스틱 질량 중 대부분은 나노 수준일 가능성이 높다"고 분석했다. 니만과 동료들은 예를 들어 1마이크로미터 이하의 크기로 아직 발견되지 않은 다양한 종류의 플라스틱에 대한 추가 연구를 수행할 계획이다. 니만은 "예를 들어, 나노플라스틱에서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌은 발견되지 않았다. 이 연구에서 다른 분자에 의해 가려졌을 가능성이 있다. 또한 나노플라스틱이 다른 바다에도 풍부한지 알고 싶다. 그럴 가능성은 있지만, 아직 증명되지 않았다"고 덧붙였다. 니만은 바닷물 속 나노플라스틱의 양이 중요한 미비점이었지만, 이제는 아무런 조치도 취할 수 없다고 강조했다. 그는 "바닷물에 존재하는 나노플라스틱은 결코 정화될 수 없다. 따라서 이 연구의 중요한 메시지는 적어도 플라스틱으로 인한 환경 오염을 막아야 한다는 것"이라고 말했다. 이번 연구는 해양 플라스틱 문제의 양적·질적 위협을 동시에 드러낸 사례로 평가된다. 시각적으로 확인하기 어려운 나노 단위 오염물질이 해양 생물과 먹이사슬, 나아가 인간 건강에도 영향을 미칠 수 있다는 점에서 향후 보다 정밀한 모니터링과 국제적 규제 논의가 요구된다.
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[ESGC] 대서양 나노플라스틱 오염, 기존 추정치 훌쩍 넘어⋯'보이지 않는 공포'



