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2026-03-20 (금)

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[신소재 신기술(198)] 실온에서도 얼어붙는 '아이스 XXI' 발견⋯韓 연구진 참여로 얼음의 비밀 한층 더 풀렸다

유럽의 대형 X선 레이저 실험에서 실온에서도 고체 상태로 존재하는 완전히 새로운 형태의 신종 얼음 ice XXI(아이스 21)이 발견됐다. 한국표준과학연구원(KRISS) 등 연구팀은 해당 얼음을 ice XXI(아이스 21)로 명명하고, 이 얼음이 4각형 결정 구조(tetragonal crystal) 로 구성되며 단위구조에 무려 152개의 물 분자가 반복되는 독특한 특성을 지닌다고 밝혔다. 연구진은 독일의 유럽 X선 자유전자레이저(European XFEL) 시설에서 다이아몬드 앤빌 셀(DAC) 을 활용해 물을 최대 약 2기가파스칼(gPa) 수준까지 빠르게 압축하고 이후 완만하게 감압하면서, 초당 백만 장 이상의 X선 이미지를 연속 촬영해 결정 구조 변화를 추적했다. 이 과정을 수백 차례 반복한 끝에 아이스 XXI의 존재가 확인됐다. 이 같은 발견은 얼음의 다양한 결정형이 아직 더 존재할 가능성을 시사하는 것으로, 특히 태양계의 얼음 위성이나 극저온 환경의 천체에서 아직 알려지지 않은 얼음 상이 존재할 가능성이 열렸다는 점에서 의미가 깊다. 해당 연구는 학술지 네이처 머티리얼스(Nature Materials)에 게재됐다. 실온 얼음의 발견이 남긴 과학적 함의 얼음이라 하면 흔히 얼음결정(ice I)을 떠올리지만, 물은 온도·압력 조건에 따라 현재까지 20여 개의 얼음 상이 알려져 있다. 이번 ice XXI의 발견은 그 경계선을 또 한 차례 확장한 성과다. 한국표준과학연구원 연구팀은 유럽 XFEL 시설을 활용해 물을 극한 압력 환경에 노출한 뒤 감압하는 방식으로 실험을 수행했다. 다이아몬드 앤빌 셀을 통해 물을 최대 약 2gPa(지구 대기압 대비 약 2만 배)까지 압축하고, 천천히 감압하는 과정을 반복하며 물의 결정 전이 경로를 정밀하게 관찰했다. 이 과정에서 ice XXI라는 과도 준안정(metastable) 구조가 확인된 것이다. 아이스 XXI(ice XXI)는 4각형 구조의 결정 격자를 갖고 있으며, 하나의 반복 단위(unit cell)에 152개의 물 분자가 포함된다. 이는 기존에 알려진 얼음 상들과는 다른 규모와 대칭성을 지니는 구조다. 또한 ice XXI는 일종의 과도 상(transition intermediate)으로 판단되며, 얼음 VI 상이 형성되는 경로 중 하나의 숨겨진 전이(intermediate pathway)로 존재하는 것으로 보인다. 한국표준과학연구원 물리학자 이근우 박사는 "유럽 XFEL의 독특한 X선 펄스를 활용해, 동적 다이아몬드 압착 셀을 통해 1000회 이상 급속히 압축 및 감압된 H₂O에서 다중 결정화 경로를 규명했다"고 밝혔다. 이 발견은 과학적으로 다음과 같은 의의를 지닌다. △ 얼음 상 구조 다양성 확대 지금까지 알려진 얼음 상보다 더 복잡한 구조가 존재할 수 있음을 보여준다. 특히 준안정 상태의 결정 구조가 존재할 수 있다는 점은 얼음 전이 과정을 이해하는 데 중요한 단서다. △ 천체·우주 환경과의 연계 얼음 위성이 존재하는 태양계 외곽 천체들-예를 들어 목성의 위성, 토성의 위성, 혹은 혜성의 얼음층-은 극저온·고압 환경이 존재할 수 있다. 이러한 환경에서는 ice XXI 같은 미지의 얼음 상이 자연적으로 형성될 가능성이 있다. 따라서 이번 발견은 천체 물리·우주 과학 분야에도 영향력을 미친다. △ 물-얼음 상전이 경로 연구의 진전 얼음이 형성되는 경로, 즉 물 분자들이 어떻게 배열을 바꾸며 고체 상태로 전이하는지가 결정 과학 및 응집물리학의 핵심 과제 중 하나다. 이번 실험은 압축과 감압을 매우 빠른 시간 단위로 반복하면서 그 미세한 경로를 X선으로 실시간 기록한 점에서 기술적으로 진보한 접근법이다. △ 신소재 및 극한 물질 연구의 가능성 복잡한 결정 구조를 갖는 얼음 상은 다른 물성(예: 열전도성, 비열, 강도 등)에서 특이한 특성을 보일 가능성이 있다. 이는 극한 환경 소재나 고압 물질 연구에 있어서도 새로운 응용 지평을 제공할 여지다. △ 이론·모델 정교화 압력 기존의 이론 모델이나 시뮬레이션은 일정한 온도·압력 범위에서 알려진 얼음 상 전환만을 고려해 왔다. ice XXI의 존재는 이론 모델을 더욱 확장하고, 미지 결정형을 예측할 수 있는 모델링에 대한 요구를 강화한다. 다만, 일상적인 냉동고나 가정 환경에서 ice XXI를 구현하는 것은 여전히 불가능하다. 매우 높은 압력과 빠른 압축·감압 과정을 요구하며, 안정화되지 않는 준안정 상태이기 때문이다. 이번 발견은 국제 공동 연구의 결과로, 향후 추가 실험을 통해 ice XXI의 안정 영역을 규명하고, 또 다른 미지의 얼음 상을 찾기 위한 촉매가 될 전망이다. 물과 얼음, 그리고 그 변이형에 내재한 복잡성과 아름다움이 다시 한번 과학계에 새로운 질문을 던지고 있다.
- 생활·문화
2025-10-15 20:28:13
[신소재 신기술(197)] 테라헤르츠 빛으로 '차세대 비휘발성 메모리' 가능성 열다

과학자들이 원형 테라헤르츠 빛을 이용해 초안정성 페로액셜(ferroaxial) 물질을 전환하는 방법을 발견해, 차세대 비휘발성 데이터 저장 기술의 길을 열었다. 독일 막스플랑크연구소(MPSD)와 옥스퍼드대 공동 연구진이 원형 편광 테라헤르츠(THz) 빛을 이용해 초안정 '페로액셜' 물질을 제어하는 데 성공했다고 사이테크 데일리가 지난 11일(현지시간) 보도했다. 현대 사회의 모든 디지털 정보는 0과 1의 이진 코드로 저장된다. 물리적으로 두 가지 안정된 상태를 오가는 물질이라면, 이론적으로는 데이터 저장 장치로 활용할 수 있다. 원형 편광 테라헤르츠 빛을 이용한 이번 연구는 기존 하드디스크나 메모리 반도체의 한계를 넘어서는 차세대 비휘발성 메모리로 이어질 가능성을 제시했다. 자성·전기장 영향 받지 않는 새로운 물질 기존 페로자성체나 강유전성체는 외부 자극에 의해 자기나 전기 분극이 쉽게 바뀌어 정보 저장에 활용돼 왔지만, 강한 자기장 등 외부 환경에 취약하고 장기 안정성에도 한계가 있었다. 반면 새롭게 주목받는 페로액셜 물질은 전기 쌍극자들이 소용돌이 형태로 배열돼 시계 방향과 반시계 방향 두 상태를 가질 수 있다. 이러한 구조는 외부 자기장이나 전기장의 영향을 거의 받지 않아 매우 안정적이지만, 제어가 어려워 응용 연구는 제한적이었다. 연구진은 루비듐 철 이몰리브데이트[RbFe(MoO₄)₂] 결정에 원형 편광된 테라헤르츠 펄스를 가해 전기 쌍극자의 회전 방향을 자유롭게 바꾸는 데 성공했다. 주저자인 치양 젱(Zhiyang Zeng)은 "테라헤르츠 펄스가 결정 격자 내 이온을 원형으로 진동시키며 인공적인 '유효장'을 만들어낸다"며 "이 장이 페로액셜 상태를 자석이나 전기장처럼 전환시킨다"고 설명했다. 초고속·고안정 데이터 저장의 새 가능성 공동 연구자인 미하엘 페르스트(Michael Först)는 "원형 편광의 방향(헬리시티)을 조절함으로써 전기 쌍극자의 회전 상태를 선택적으로 안정화할 수 있다"며 "이는 두 가지 상태를 이용한 정보 저장을 가능하게 한다"고 밝혔다. 그는 "페로액셜 물질은 전기 탈분극이나 누설 자기장 문제에서 자유롭기 때문에 안정적이고 비휘발성 데이터 저장 매체로서 매우 유망하다"고 강조했다. 연구를 총괄한 안드레아 카발레리(Andrea Cavalleri) 박사는 "이번 성과는 초고속 정보 저장을 위한 새로운 물리적 플랫폼을 제시한 것"이라며 "2017년 우리 연구진이 처음 구현한 '원형 포논장(circular phonon field)'이 이처럼 새로운 물질 제어 자원으로 발전하고 있다"고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 사이언스(Science) 10월 9일자에 '빛으로 제어하는 비휘발성 재기록형 페로액셜 전환 기술(Photo-induced nonvolatile rewritable ferroaxial switching)'(DOI: 10.1126/science.adz5230)이라는 제목으로 게재됐다. 연구는 막스플랑크양자물질대학원과 옥스퍼드대의 협력으로 진행됐으며, 독일연방연구재단(DFG)의 'CUI: 첨단 물질 영상화(Advanced Imaging of Matter)' 프로젝트와 자유전자레이저과학센터(CFEL)의 지원을 받았다.
- 경제
2025-10-13 20:22:36
[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.
- 사회
2025-10-13 13:02:44
헝가리 에코프로 공장서 리튬 수산화물 60㎏ 누출⋯대피 중 직원 1명 부상

헝가리 데브레첸에 위치한 에코프로BM 헝가리(EcoPro BM Hungary) 양극재 공장에서 기술적 결함으로 60㎏의 리튬하이드록시드(수산화리튬)가 유출되는 사고가 발생했다. 헝가리 매체 444.hu가 12일(현지시간) 보도한 바에 따르면, 사고는 공장 내부 배관이 과도한 압력으로 파손되면서 발생했다. 이로 인해 리튬하이드록시드가 분말 형태로 누출됐으며, 자동 화재경보기가 작동해 회사 자체 소방대가 즉시 출동했다. 데브레첸 시 소방당국과 국가 재난방재청도 현장에 긴급 투입됐으나 화재나 폭발은 발생하지 않았다. 리튬하이드록시드(Lithium Hydroxide, LiOH)는 리튬의 수산화물로, 주로 흰색의 고체 상태이며 물에 잘 녹는 강한 염기이다. 이 물질은 고성능 전기차 배터리 등 2차전지의 핵심 소재로 널리 사용된다. 회사 측은 "누출된 60㎏의 리튬하이드록시드는 분말 상태로, 해당 형태에서는 위험물로 분류되지 않는다"며 "수 시간 내 전량을 제거했으며, 현재 공장 내 모든 구역은 안전한 상태"라고 밝혔다. 사고 당시 의무적 대피 과정에서 한 근로자가 보호장비를 제거하던 중 가위에 손을 다쳤으며, 즉시 응급처치를 받고 구급대와 산업의가 현장에 출동해 상태를 확인했다. 에코프로BM 헝가리 공장은 연간 10만8000톤의 양극재를 생산해 유럽 시장에 공급할 계획이다. 이는 약 130만 대의 전기차 배터리를 제조할 수 있는 규모다. 삼성SDI는 2023년 말 에코프로BM과 5년간 340억달러(약 47조원) 규모의 공급 계약을 체결했으며, 이번 데브레첸 공장의 주요 생산물량 상당 부분을 선점한 상태다. 에코프로는 2021년 헝가리 데브레첸을 한국 외 첫 생산기지로 결정했다. 시야르토 페테르 헝가리 외교통상부 장관에 따르면, 총 2800억포린트(약 1조400억원) 규모의 이번 프로젝트에는 헝가리 정부가 300억포린트(약 1100억원)의 보조금을 지원했다. 한편 헝가리 일간지 네프사바((Nepszava)는 12일, 2023년 4월 공장 착공식 이후 한 달 만에 에코프로의 이사회 의장이자 최고경영자(CEO)였던 이동채 회장이 내부정보 이용 주식거래 혐의로 한국에서 체포돼 2년의 실형을 선고받은 바 있다고 보도했다.
- 경제
2025-10-13 10:52:14
[우주의 속삭임(146)] 두 개의 블랙홀 '쌍둥이 궤도' 첫 관측⋯136년 수수께끼 풀리다

인류가 처음으로 두 개의 블랙홀이 서로를 공전하는 모습을 직접 관측했다. 핀란드 투르쿠대학교 천문학자 마우리 발토넨(Mauri Valtonen) 연구팀은 초대형 전파망원경 관측망을 통해 퀘이사 'OJ287' 중심부에서 두 개의 초질량 블랙홀이 나란히 공전하는 모습을 포착했다고 과학 전문매체 라이브 사이언스, IFL사이언스 등 다수 외신이 9일(이하 현지시간) 보도했다. 해당 연구는 9일 국제학술지 '천체물리학저널(The Astrophysical Journal)'에 게재됐다. OJ287은 지구에서 약 50억 광년 떨어진 곳에 위치한 퀘이사로, 그동안 12년 주기의 밝기 변동이 관측되어 두 블랙홀이 존재할 가능성이 꾸준히 제기돼 왔다. 이번 연구는 지상 및 우주 전파망원경의 관측 자료를 결합해 두 블랙홀의 존재를 시각적으로 입증한 첫 사례로 평가된다. 연구진은 "두 블랙홀이 서로를 도는 장면이 이미지로 확인된 것은 이번이 처음"이라며 "블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 주변 가스와 고속 입자 제트를 통해 그 위치를 식별할 수 있었다"고 밝혔다. 관측 결과, 중심 블랙홀은 태양 질량의 180억 배, 동반 블랙홀은 약 1억5000만 배로 추정된다. 이번 전파망원경 네트워크에는 러시아의 우주 전파망원경 '라디오애스트론(RadioAstron)' 위성이 포함됐다. 이 위성은 2011년부터 2019년까지 운영된 전파망원경을 탑재한 러시아 과학 위성이다. 이 위성의 안테나는 달까지 거리의 절반까지 접근해 관측 정밀도를 크게 높였다. 덕분에 연구진은 두 개의 제트가 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 것을 식별해 각각의 블랙홀에 해당함을 확인했다. OJ287의 특이성은 이미 19세기 후반부터 알려져 있었다. 136년 동안의 광학 관측에서 약 12년을 주기로 밝기가 급등하는 패턴이 반복되어 왔다. 이번 연구는 그러한 주기적 변화가 두 블랙홀의 공전으로 인해 발생한 것임을 뒷받침한다. 블랙홀은 거대한 별이 붕괴하면서 형성되며, 주변 물질을 흡수하며 성장한다. 일부는 강력한 중력과 마찰로 인해 물질이 고온으로 달아오르며 빛을 방출하는데, 이를 '활성은하핵(AGN)'이라 부른다. 이 가운데 가장 극단적인 형태가 퀘이사다. 퀘이사는 태양보다 수십억 배 무거운 초질량 블랙홀이 방출하는 강렬한 빛줄기로, 지구에서도 관측 가능한 우주 최강의 광원 중 하나다. 이번 관측으로 과학자들은 그동안 중력파 탐지로만 간접 확인했던 '블랙홀 이중계'의 실재를 시각적으로 증명하게 됐다. 연구진은 다만 "관측된 두 개의 제트가 겹쳐 보였을 가능성을 배제할 수 없어, 향후 더 높은 해상도의 추가 관측이 필요하다"고 밝혔다. 발토넨 교수는 "라디오애스트론 위성이 활동하던 시기 덕분에 이런 이미지를 얻을 수 있었다"며 "향후 차세대 우주망원경이 가동되면, 작은 블랙홀의 '꼬리 흔들림(wagging tail)' 현상까지 포착할 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 발견은 인류가 블랙홀의 형성과 병합 과정을 직접 관찰할 수 있는 새로운 시대의 서막을 알리는 것으로 평가된다.
- IT·과학
2025-10-10 20:33:37
[퓨처 Eyes(104)] 워싱턴대, '플라스마'로 탄소 업사이클링 신기술 개발

기후 변화의 주범인 온실가스와 처치 곤란한 폐플라스틱을 고부가가치 자원으로 재탄생시키는 '탄소 업사이클링(버려지는 탄소를 유용한 자원으로 재활용하는 기술)' 기술의 판도를 바꿀 핵심 주자로 플라스마가 떠오르고 있다. '제4의 물질 상태'로 불리는 플라스마를 이용해 기존 화학 공정의 한계를 뛰어넘는 친환경적이고 효율적인 해결책들이 나오고 있는 것. 특히 미국 세인트루이스 워싱턴대학교 매켈비 공과대학 연구진이 일산화탄소(CO)를 원료로 유기산을 만드는 획기적인 성과를 발표하면서, 플라스마 기술은 탄소 중립 시대를 이끌 핵심 동력이라는 평가를 받는다. 고체·액체·기체 아닌 '제4의 물질' 플라스마는 고체, 액체, 기체에 이어 네 번째인 '제4의 물질' 상태다. 일반적으로 기체에 높은 에너지를 가해 원자핵과 전자가 분리된 이온화 상태를 말하며, 수만 도 이상의 고온에서 생긴다. 쉽게 말해, 기체 알갱이들이 너무 뜨거워져서 겉돌던 '전자'라는 옷을 벗어던지고 제멋대로 돌아다니는 활발한 상태라고 생각할 수 있다. 이렇게 분리된 입자들은 에너지가 매우 높아 주변 물질과 아주 쉽게 반응하는데, 과학자들은 바로 이 성질을 이용한다. 산업 현장에서는 전기 방전 장치 등으로 인공 플라스마를 만들며, 반도체 제조, 신소재 합성, 폐기물 분해 등 다양한 분야에 응용하고 있다. 밤하늘의 오로라나 번개, 태양 역시 자연적인 플라스마 현상이다. 비밀은 '플라스마-액체 시스템'…반응 온도·pH가 수율 좌우 이러한 흐름 속에서 워싱턴대학교 매켈비 공대의 엘리야 팀슨(Elijah Thimsen) 교수 연구팀은 플라스마 기술을 탄소 업사이클링에 적용해 큰 성과를 거뒀다. 연구팀은 지난 2025년 8월 5일 국제 학술지 'RSC 그린 케미스트리'에 발표한 논문에서, 온실가스의 주성분인 이산화탄소(CO₂) 대신 일산화탄소(CO)를 출발 물질로 쓸 때 산업적으로 유용한 옥살산과 폼산의 생산 수율을 획기적으로 높일 수 있음을 입증했다. 이 기술의 핵심은 '플라스마-액체 시스템'이다. 상온·상압 조건에서 만든 비열(非熱) 플라스마(전체 기체는 뜨겁지 않고 전자만 높은 에너지를 가져, 적은 에너지로도 효율적인 반응을 일으킬 수 있는 플라스마)를 물이 담긴 반응기에 주입해 일산화탄소가 물과 효율적으로 반응하도록 유도한다. 이 접근법은 이산화탄소를 먼저 일산화탄소로 바꾼 뒤, 다시 유기산으로 전환하는 '2단계 공정'이 훨씬 더 경제적이고 매력적인 대안임을 보여준다. 연구에 참여한 알시나 존슨 수다가르(Alcina Johnson Sudagar)연구원은 "플라스마-액체 시스템은 고압과 고온을 피할 수 있고, 촉매나 화학적 활성제가 필요 없어 더욱 친환경적"이라며 "우리 연구는 이산화탄소 고정과 지속 가능한 유기산 생산을 위한 효율적이고 비용 효과적인 경로를 제시한다"고 밝혔다. 연구팀은 일산화탄소가 수용액 속 플라스마와 반응할 때 '수성가스 전환 반응'을 거쳐 유기산이 '중간체'로 생긴다는 사실을 규명했다. 수다르 연구원은 "열역학적 계산 결과, 유기산의 생성을 늘리려면 반응 온도를 낮춰야 한다"고 말했다. 유기산이 만들어질 때는 열이 발생하지만(발열 반응), 반대로 분해될 때는 열을 흡수하기(흡열 반응) 때문이다. 따라서 주변이 너무 뜨거우면 애써 만든 유기산이 다시 쉽게 분해될 수 있어, 온도를 낮게 유지하는 것이 생산량을 늘리는 비결이다. 또한, 용액이 강한 알칼리성(염기성)을 띨 때 유기산 생산이 크게 늘어난다는 점도 발견했다. 온실가스 넘어 폐플라스틱까지…넓어지는 플라스마의 활약 플라스마의 활약은 기체 상태의 온실가스에만 머무르지 않는다. 탄소 업사이클링은 대기 중 이산화탄소뿐만 아니라 폐플라스틱 같은 탄화수소 계열 폐기물을 유용한 화학 원료로 바꾸는 기술을 포괄한다. 이 분야에서 국내 연구진의 성과도 두드러진다. 최근 국내 한 연구팀은 1,000℃가 넘는 초고온 수소 플라스마를 이용해 폐플라스틱에서 에틸렌, 벤젠 등(다른 플라스틱이나 합성섬유의 원료가 되는 물질) 고부가가치 화학 원료를 70%가 넘는 높은 수율로 추출하는 데 성공했다. 이는 기존 열분해 방식보다 원료의 순도가 월등히 높고 화학적 잔존물이 적어 친환경 자원 순환 기술이라는 평가를 받는다. 또한, 플라스마는 반도체 제조 공정에서 나오는 온실가스를 줄이는 데 이미 널리 쓰이고 있으며, 다양한 산업 분야에서 환경오염을 줄이고 자원을 순환시키는 핵심 해결책으로 자리 잡고 있다. CCU 핵심 기술 부상…상용화 과제는? 플라스마를 활용한 탄소 업사이클링은 '탄소 포집·활용(CCU: Carbon Capture and Utilization)' 기술의 핵심 분야 가운데 하나다. CCU는 공장이나 발전소에서 나오는 이산화탄소를 모아(포집) 그냥 땅에 묻는 대신, 유용한 제품으로 만들어(활용) 자원 순환과 탄소 감축을 동시에 이루는 기술을 말한다. 플라스마는 그중에서도 가장 혁신적인 공정이라는 평가가 나온다. 물론 상용화를 위해서는 풀어야 할 과제도 남아있다. 기술의 경제성과 에너지 효율을 더욱 높이고, 대규모 공정에 안정적으로 적용하기 위한 추가 연구가 필요하다. 특히, 플라스마 생성에 필요한 전력을 태양광이나 풍력 같은 재생에너지로 공급하면 공정 전체의 친환경성을 극대화할 수 있어 관련 기술 융합이 중요한 과제로 떠오르고 있다.
- IT·과학
2025-10-02 13:03:29
[먹을까? 말까?(116)] 플라스틱 생수병 속 '보이지 않는 위협'⋯연간 수만 개 미세입자 체내로 유입

플라스틱 생수병이 편리함 뒤에 '보이지 않는 위협'을 숨기고 있다는 연구 결과가 나왔다. 일상적으로 생수를 마실 경우, 매년 수만 개의 미세플라스틱과 나노플라스틱 입자가 인체로 유입될 수 있다는 경고다. 캐나다 콘코디아대학 연구진은 최근 국제 학술지 '유해물질저널(Journal of Hazardous Materials)'에 발표한 논문에서 "플라스틱 생수병을 장기간 사용할 경우, 인체 내에 축적되는 미세 입자가 만성 질환을 유발할 가능성이 높다"고 지적했다고 과학 기술 전문매체 사이테크데일리가 9월 30일(현지시간) 보도했다. 연구를 이끈 세라 사제디(Sarah Sajedi) 박사는 "플라스틱 생수는 비상 상황에서는 괜찮지만 일상적인 음용수로 사용하는 것은 바람직하지 않다"고 강조했다. 사제디 박사팀은 140여 편의 관련 논문을 분석한 결과, 일반적인 식수 섭취를 통해 인체에 유입되는 미세플라스틱은 연간 3만9000~5만2000개 수준으로 추정했다. 하지만 생수병에 의존하는 경우, 이보다 약 9만 개가 더 많은 입자를 섭취하는 것으로 나타났다. 이들 입자는 육안으로 식별이 불가능하다. 미세플라스틱은 1마이크로미터(㎛)에서 5㎜ 이하, 나노플라스틱은 1㎛보다 작다. 사제디 박사는 "저등급 플라스틱으로 제조된 생수병은 생산·운송·보관 과정에서 입자를 방출하며, 햇빛이나 온도 변화에 노출될 때 그 양이 급격히 늘어난다"고 설명했다. 문제는 이들 입자가 체내에 들어간 뒤의 경로다. 연구에 따르면 미세플라스틱은 생물학적 장벽을 통과해 혈류로 들어가며, 주요 장기까지 도달할 수 있다. 이런 입자는 만성 염증, 세포 산화 스트레스, 호르몬 교란, 생식 기능 저하, 신경 손상, 일부 암 등과 관련이 있는 것으로 보고됐다. 하지만 표준화된 측정 기법이 부족해 장기적 영향은 아직 완전히 규명되지 않았다. 사제디 박사는 "플라스틱 생수병 속 입자 문제는 급성 독성이 아니라 만성 독성의 문제"라며 "현재의 테스트 방식으로는 인체 내 미세입자 축적 정도를 제대로 파악하기 어렵다"고 밝혔다. 그는 또 "입자를 탐지하는 첨단 분석 장비는 고가이기 때문에, 저소득 국가나 개발도상국에서는 관련 연구조차 어렵다"고 덧붙였다. 이에 따라 그는 정부와 기업의 제도적 대응보다 더 중요한 것은 '소비자 교육'이라고 강조했다. 각국이 일회용 비닐봉투나 빨대 규제에 나서고 있지만, 일회용 생수병은 여전히 사각지대에 놓여 있다는 것이다. "시민들이 문제를 인식하고, 생수 대신 수돗물이나 재사용 가능한 물병을 활용하는 습관을 들이는 것이 최선의 예방책"이라고 말했다. 이번 논문은 「일회용 플라스틱 생수병 속 나노·미세플라스틱의 만성 건강위험: 종합 검토(Unveiling the hidden chronic health risks of nano- and microplastics in single-use plastic water bottles)」라는 제목으로 게재됐다. 연구에는 사제디 박사 외에 천쟝 안(Chunjiang An), 즈 천(Zhi Chen) 연구자가 공동 참여했다. 환경 전문가들은 "미세플라스틱 문제는 더 이상 해양 오염이나 생태계 파괴에 국한되지 않는다"며 "인류의 식생활과 건강에 직결되는 '만성 오염'으로 접근해야 할 시점"이라고 지적했다. 플라스틱 생수병의 편의는 우리의 건강과 맞바꾸는 대가일 수 있다. '깨끗한 물'이라 믿었던 한 병의 생수가, 사실상 인체 내 미세 플라스틱 축적의 출발점이 될 수 있다는 점에서 경각심이 필요하다.
- 생활·문화
2025-10-01 15:07:34
[기후의 역습(170)] 지구 '한계선' 9개 중 7개 붕괴⋯'해양 산성화' 위험 올해 첫 진입

지구 환경의 '지구 위험 한계선(Planetary Boundaries)' 중 9개 중 7개가 이미 붕괴된 것으로 나타났다. 독일 포츠담기후영향연구소(PIK)가 지난 24일 발표한 '2025 행성 건강 보고서(Planetary Health Check)'에 따르면, 지난해보다 지구 위험 한계선을 1개 더 넘어섰으며 올해는 '해양 산성화(Ocean Acidification)'가 새롭게 위험 구역에 포함됐다. PIK 보고서는 ▲기후 변화 ▲생물권 완전성 ▲토지시스템 변화 ▲담수 사용 ▲생지화학적 순환(질소·인) ▲신규 화학물질(오염물) ▲해양 산성화 등 7개 항목이 한계를 초과했다고 밝혔다. 이 중 해양 산성화는 올해 처음으로 '위험 상태'로 평가됐다. 산업화 이후 해수 표면 pH는 약 0.1 낮아져 산성도가 30~40% 상승했으며, 냉수 산호, 열대 산호초, 극지 해양 생태계가 심각한 영향을 받고 있는 것으로 분석됐다. 요한 록스트룀 PIK 소장은 "지구 생명 유지 시스템의 4분의 3이 안전구역을 벗어났다"며 "인류는 문명 유지가 가능한 한계를 넘어서고 있다"고 경고했다. 보고서에 따르면, 산성화의 주요 원인은 화석연료 사용과 산림 파괴, 토지 이용 변화로, 바다가 기후 안정 장치로서의 기능을 잃어가고 있다는 것이다. [미니해설] '바다의 경고등' 켜진 지구…7번째 경계선 붕괴가 의미하는 것 독일 포츠담기후영향연구소(PIK)의 새 보고서는 인류가 지구 시스템의 '안전한 운영 한계'를 넘어섰음을 다시 한 번 확인시켰다. 특히 올해는 해양 산성화가 새롭게 한계선을 넘어섰다는 점에서, 지구의 위기 수준이 심화되고 있음을 보여준다. '지구 위험 한계선(Planetary Boundaries)'은 인류가 안전하게 존재할 수 있는 환경적 조건을 정의하는 개념으로, 2009년 PIK와 스톡홀름 복원센터 연구진이 제시했다. 9개의 핵심 시스템은 지구의 건강을 유지하는 '생명 유지 장치'로, 그중 7개가 이미 위험 단계를 넘어섰다는 것은 문명 유지 기반이 흔들리고 있음을 의미한다. 올해 새롭게 붕괴된 항목인 해양 산성화는 대기 중 이산화탄소 농도 증가의 직접적인 결과다. 화석연료 연소와 산림 파괴로 인해 흡수된 탄소가 바닷물에 녹아 해수의 pH를 떨어뜨리면서, 바다는 점점 더 산성화되고 있다. 보고서에 따르면 산업혁명 이후 해수의 pH는 약 0.1 하락했으며, 이는 산성도가 약 40% 증가한 수치다. 이로 인해 대기와 맞닿은 해양 표층에서 서식하는 미생물인 플랑크톤(pteropods)과 산호초가 약화되고, 해양 먹이사슬 전체가 불안정해지고 있다. 플랑크톤은 어류의 주요 먹이원으로, 이들의 감소는 수산업과 인류의 식량 안보에도 직결된다. 레브케 카이저 PIK 해양연구 공동대표는 "해양의 산성화, 산소 감소, 해양 열파가 동시에 진행되고 있다"며 "지구 기후 안정의 핵심 축인 바다가 압박받고 있다"고 경고했다. 그는 "이 현상은 단순한 해양 문제를 넘어 식량 안보와 인류 복지, 기후 안정성 전체를 위협하고 있다"고 덧붙였다. 해양학자 실비아 얼은 "바다는 지구의 생명 유지 장치이자 산소의 근원"이라며 "지금의 산성화는 지구 시스템의 대시보드에 켜진 '적색 경고등'"이라고 표현했다. 이어 "바다를 보호하지 않으면, 인류 자신이 서 있는 기반이 무너진다"고 경고했다. 보고서에 따르면, 7개 항목이 한계를 넘었지만 △'성층권 오존층'과 △'에어로졸(대기오염 입자)'은 여전히 안전 구간에 있다. 이는 국제 협력의 성과로 평가된다. 특히 1987년 체결된 몬트리올 의정서를 통해 오존층 파괴 물질의 사용을 제한한 결과, 오존층이 회복세를 보이고 있다. 에어로졸 배출 역시 전 세계적으로 감소세를 보이고 있지만, 남아시아·아프리카·남미 일부 지역은 여전히 위험 수준의 미세입자 오염에 시달리고 있다. 보고서 공동저자인 보리스 작슈베프스키는 "지구 한계선은 서로 연결돼 있어, 어느 하나가 무너지면 다른 시스템에도 연쇄적으로 영향을 미친다"며 "인류 복지와 경제 발전, 사회 안정성을 지키기 위해서는 모든 부문에서 통합적 대응이 필요하다"고 말했다. 이번 보고서의 핵심 메시지는 '지구 시스템의 회복 가능성은 여전히 남아 있'’는 것이다. 요한 록스트룀 소장은 "오존층 회복과 대기오염 감소가 보여주듯, 국제 정책과 협력이 위기를 되돌릴 수 있다"며 "지구의 건강이 악화되고 있지만, 치료의 창문은 아직 열려 있다"고 말했다. 과학자들은 지구가 기후 변동의 임계점(tipping point)에 접근하고 있다고 경고한다. 남극 빙붕 붕괴, 아마존 열대우림의 건조화, 해류 순환 약화 등 복합적인 변화가 임계 수준에 도달하면, 인류의 대응 능력을 넘어서는 '불가역적 전환'이 일어날 수 있다는 것이다. '행성 한계 보고서'는 경고와 동시에 해답을 제시한다. 해양 산성화를 늦추려면 화석연료 사용 감축, 해양 생태계 복원, 국제적 탄소 감축 협력이 필수다. 7개의 붕괴된 한계선은 위기를 알리는 신호이자, 인류가 아직 행동할 수 있는 마지막 기회의 창이기도 하다.
- 사회
2025-09-30 20:05:53
[글로벌 핫이슈] 한국 숙취해소제 시장, 3500억 규모 성장⋯한류 타고 세계로

'절주(節酒)'가 새로운 사회 미덕으로 떠오르는 역설 속에서 숙취해소제 시장은 오히려 폭발적인 성장세를 보이고 있다. 헛개나무(학명 Hovenia dulcis)를 앞세운 'K-숙취해소제'가 3500억 원 규모의 거대 시장을 이루며, 국내 편의점을 넘어 세계 시장으로 뻗어 나가고 있다고 영국 일간지 가디언이 28일(현지시간) 보도했다. 젊은 세대의 음주 문화가 '숙취까지 챙겨주는' 선물 문화로 바뀌면서 시장 성장을 이끌었지만 오는 10월부터 인체 적용 시험으로 효능을 입증해야 하는 정부 규제가 본격 시행됨에 따라 산업 전체가 중대한 전환점을 맞았다. 전통과 현대가 공존하는 숙취 해소의 풍경 "18년 전만 해도 이 재료의 이름조차 아는 이가 드물었지만 이제는 어디서나 볼 수 있다"고 대한민국 최대 한약재 시장인 서울 약령시장에서 '조선약초'를 운영하는 길사현(58) 대표는 말했다. 한때 약재상의 한구석을 차지했던 헛개나무가 이제 한국 숙취해소제 산업의 주춧돌로 자리 잡은 것이다. 한국인은 전통적으로 뜨끈한 해장국 한 그릇으로 숙취를 해소했다. 배추, 명태, 선지 등으로 끓여낸 해장국은 단순한 해독제를 넘어 고된 속을 달래주는 '위안의 음식'으로, 지금도 수많은 해장국 전문점이 이른 아침부터 숙취에 시달리는 손님들을 맞이한다. 그러나 최근 숙취 해소의 풍경은 편의점으로 옮겨왔다. 진열대 한편을 가득 채운 각양각색의 숙취해소제는 전통적인 음료 형태를 넘어 액상 파우치, 젤리 스틱, 환, 알약 등 혁신적인 형태로 진화하며 소비자를 유혹한다. 대부분 제품이 헛개나무 추출물을 핵심 성분으로 내세우지만 홍삼, 밀크시슬, 해초 등 새로운 원료들도 속속 등장하며 시장의 외연을 넓히고 있다. 닐슨IQ코리아에 따르면, 2024년 한국 숙취해소제 시장 규모는 약 3500억 원에 이르렀다. 이는 지난해보다 10% 성장한 수치다. 아이러니한 점은 시장의 성장세와 반대로 한국인의 알코올 소비량은 꾸준히 줄고 있다는 사실이다. 2015년 이후 한 사람 앞에 알코올 소비는 하향 곡선을 그리고 있으며 코로나19 유행 이후 맥주와 증류주 출하량 역시 2019년 수준을 회복하지 못했다. '선물 문화'가 키운 시장, 한류 타고 세계로 시장 성장의 동력은 뜻밖에도 변화된 음주 문화에서 나왔다. 과거 회식과 접대 중심의 문화가 숙취해소제 수요를 이끌었다면 최근에는 MZ세대의 절주 흐름 속에서도 관련 제품 소비는 오히려 늘고 있다. 한국학중앙연구원의 주영하 교수는 젊은 세대에게 숙취해소제가 실용 가치를 넘어 사회생활의 한 부분으로 기능한다고 분석했다. 그는 "술자리를 갖기 전 여러 제품을 미리 사서 동석자들에게 선물로 나눠주는 모습이 흔하다"며 "단순한 약리 효과를 넘어 사회 의례의 뜻을 담아 음주 예절을 강화하는 방식으로 쓰인다"고 설명했다. 이러한 독특한 문화는 세계적으로도 드문 현상이다. 시장조사기관 민텔의 황태영 분석가는 "숙취 관련 제품이 세계적으로는 틈새시장이지만, 한국과 일본은 음주 문화와 결합해 대중화에 성공했다"며 "두 나라는 각자의 음주 문화와 깊숙이 연관된 성숙한 산업 생태계를 갖췄다"고 평가했다. 민텔의 분석에 따르면 지난 5년간 출시된 숙취 해소 제품의 수는 한국이 세계에서 가장 많았다. 일부 제품은 '필수 소비재' 반열에 올랐으며 이제 한류의 날개를 달고 세계 시장을 정조준하고 있다. 황 분석가는 "K팝과 K푸드 등 한국 문화의 세계적 인기가 동남아시아, 중국을 비롯한 해외 시장에서 한국산 숙취 해소 음료에 대한 관심과 수요를 이끌고 있다"고 덧붙였다. '전통의 지혜'인가, '만들어진 서사'인가 헛개나무는 최근 "오래된 한국의 해법"이라는 이야기로 포장해 마케팅에 쓰이지만 전문가들은 이러한 주장이 다소 과장됐다고 지적한다. 한국한의학연구원의 최고야 박사는 "헛개나무가 중국 고전 의학서에 등장하기는 하지만, 한국 의학 문헌에 본격적으로 들어온 것은 후대의 일"이라며 "숙취 해소 효능에 대한 관심은 1990년대 초 일본에서 특허가 나온 이후 한국의 과학 연구가 뒤따르면서 시작된 비교적 최근의 현상"이라고 밝혔다. 실제로 헛개나무의 효능에 대한 연구는 대부분 동물 실험에 그친다. 쥐 실험에서 헛개나무 열매 추출물이 혈중 알코올 농도를 낮추고, 알코올 분해 과정에서 생기는 독성물질인 아세트알데히드 수치를 낮춘다는 결과가 나왔다. 알코올 분해 효소(Alcohol dehydrogenase)의 활성을 높이고 간 손상을 막을 수 있다는 연구도 있다. 하지만 연구마다 편차가 크고 제품별로 추출 부위나 성분 농도가 달라 표준화가 부족하며, 양질의 인체 임상 시험 자료가 부족하다는 뚜렷한 한계가 있다. 2021년 영국 킹스칼리지런던의 체계적 문헌고찰에서는 헛개나무 특정 추출물을 "효과 가능성이 있다"고 평가했지만, 근거 수준은 낮다고 결론 내렸다. '심리적 위안' 넘어 '과학적 효능' 입증해야 지금까지는 뚜렷한 과학 근거 없이도 ‘숙취 해소’라는 표현을 자유롭게 쓸 수 있었지만 이제 상황이 달라졌다. 정부 규제 당국이 나섰기 때문이다. 2025년 1월부터 시행된 새로운 규정에 따라 기업들은 인체 적용 시험을 통해 숙취 증상 개선과 혈중 알코올·아세트알데하이드 제거 속도 등 과학 근거를 제시할 의무가 생겼다. 오는 10월까지 근거를 내놓지 못하는 기업은 숙취 관련 마케팅을 전면 중단해야 한다. 이로써 산업 구조는 실제 효능을 검증해야 하는 중대한 전환점을 맞게 됐다. 과학의 확실성과는 별도로 소비자에게 숙취해소제는 이미 그 이상의 뜻을 지닌다. 대학 시절부터 숙취해소제를 애용해 온 직장인 이소영(26) 씨는 "정말 효과가 있는지는 잘 모르겠다"면서도 "값이 부담 없고, 마시면 실제로 몸이 나아지는 기분이 들 때가 있다. 나에게는 그것만으로도 충분하다"고 말했다. 소비자들은 효능 자체보다 심리적 안정감과 숙취 해소 과정의 의례적 행위를 더 중시하는 셈이다. 강력한 문화 대안인 해장국과 숙취 보조제가 공존하는 독특한 시장이 만들어진 것이다. K-숙취해소제 시장은 헛개나무라는 신흥 전통 소재, 음주 문화와 결합된 사회 의례, K-컬처를 통한 수출 산업화, 그리고 강화되는 규제 속 과학 근거 요구라는 네 가지 흐름 속에서 새로운 균형점을 찾아 나갈 것으로 보인다. [Key Insights] 한국 숙취해소제 시장의 성공은 단순한 기능성 식품의 성공이 아니라, '음주 예절'이라는 사회적 문화를 비즈니스 모델로 치환한 고도의 전략적 결과물이다. 헛개나무라는 전통 소재에 현대적 제형을 입혀 K-컬처와 결합한 것은 수출 기업들에 시사하는 점이 크다. 다만 10월 규제 마감 시한은 산업의 질적 성장을 결정지을 분수령이다. 우리 기업들은 이제 '심리적 위안'을 넘어 글로벌 스탠다드에 부합하는 '임상 데이터'를 확보해야 한다. 과학적 근거가 뒷받침된 K-숙취해소제는 단순한 유행을 넘어 전 세계 숙취 해소 시장의 표준(Standard)이 될 잠재력이 충분하다. [Summary] 한국 숙취해소제 시장이 헛개나무 소재와 MZ세대의 선물 문화에 힘입어 3500억 원 규모로 성장하며 세계적인 주목을 받고 있다. 가디언 등 외신은 음주량 감소에도 불구하고 폭발적으로 늘어난 이 시장을 한류의 새로운 동력으로 평가했다. 하지만 정부의 효능 입증 규제가 강화됨에 따라 오는 10월까지 과학적 근거를 내놓아야 하는 중대한 전환점에 직면했다. 이번 규제는 무분별한 마케팅을 걸러내고, K-숙취해소제가 글로벌 시장에서 신뢰받는 건강 기능 제품으로 도약하는 계기가 될 전망이다.
- 세계
2025-09-29 20:15:16
[심층 보도] 당신 뇌의 0.5%는 이미 플라스틱이다

2025년 2월, 유엔환경계획(UNEP)이 플라스틱 오염에 관한 국제협약 최종 협상 시한을 앞두고 각국의 이견이 좁혀지지 않는 가운데, 세계 최상위 의학저널 《네이처 메디슨(Nature Medicine)》에 한 편의 논문이 실렸다. 미국 뉴멕시코대학교 독성학자 매튜 캠펀(Matthew Campen) 교수팀이 부검 시신의 뇌 조직을 분석한 결과, 2024년 채취 샘플에서 뇌 무게의 약 0.5%가 플라스틱이라는 사실을 확인한 것이다. 불과 8년 전 같은 부위와 비교하면 미세플라스틱 농도가 50% 증가했다. 같은 시기, 국내에서는 '제2차 미세플라스틱 저감 종합계획(2024~2028)'이 발표됐지만, 범정부 차원의 통합 규제 체계는 여전히 부재한 상태다. 한국은 1인당 연간 플라스틱 쓰레기 배출량이 102kg으로 세계 최고 수준을 기록하고 있으면서도, 미세플라스틱의 인체 유해성에 관한 체계적 조사·연구는 걸음마 단계에 머물러 있다. 에베레스트 정상과 마리아나 해구 최심부, 남극 빙하 속에서 발견되던 미세플라스틱이 이제 인간의 뇌와 심장 동맥, 태반과 모유에서까지 검출되고 있다. 2024~2025년 사이 세계 최상위 의학저널들에서 연이어 발표된 연구들은, 미세플라스틱이 단순한 환경 문제를 넘어 공중보건의 핵심 의제로 부상했음을 보여준다. 이에 국제 학술지에 게재된 최신 연구와 국내외 전문가 발언을 직접 분석해 '몸속 플라스틱'의 실체를 추적했다. 숟가락 한 개 분량의 플라스틱이 뇌에 있다 2025년 2월, 미국 뉴멕시코대학교(UNM) 매튜 캠펀 교수팀이 《네이처 메디슨》에 발표한 연구는 의학계에 전례 없는 충격을 안겼다. 연구팀이 부검 시신의 뇌 조직을 분석한 결과, 2024년에 채취한 뇌 샘플에서 검출된 미세·나노플라스틱의 농도가 조직 1그램당 평균 4,917마이크로그램(μg/g)에 달했다. 이는 뇌 무게의 약 0.5%에 해당하는 양으로, 표준 플라스틱 숟가락 한 개가 통째로 들어 있는 셈이다. 더 충격적인 것은 증가 속도다. 2016년에 채취한 동일 부위 뇌 조직과 비교하면, 불과 8년 사이에 플라스틱 농도가 50% 증가했다. 뇌의 플라스틱 농도는 간이나 신장보다 7~30배 높았으며, 검출된 플라스틱의 대부분은 폴리에틸렌(PE)이었다. 전자현미경 분석 결과, 이 입자들은 대부분 나노미터 규모의 뾰족한 파편 형태로 확인됐다. "우리 뇌 속에 이 정도의 플라스틱이 있다는 사실이 매우 우려스럽다. 뇌의 플라스틱 농도는 간이나 신장보다 7~30배 높다."-매튜 캠펀(Matthew Campen) 교수, 미국 뉴멕시코대학교 독성학과 [출처: Nihart AJ et al., 'Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains', Nature Medicine, Vol.31, 2025.02.03] 미세플라스틱이란 5mm 이하 크기의 플라스틱 입자를 말하며, 1μm(마이크로미터) 미만의 입자는 나노플라스틱으로 분류된다. 이 미세한 입자들이 어떻게 뇌혈관 장벽(BBB)을 통과하고, 어떤 질환을 유발하는지를 밝히는 작업이 현재 전 세계 의학계의 최대 과제로 떠올랐다. 미세플라스틱은 어디서 오는가-플라스틱 생수병부터 타이어까지 미세플라스틱은 크게 두 가지 경로로 발생한다. 처음부터 작게 제조된 '1차 미세플라스틱'과, 큰 플라스틱 제품이 자외선·파도·마찰에 의해 잘게 부서지는 '2차 미세플라스틱'이다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 전체 해양 미세플라스틱의 주요 발생원을 세탁 합성섬유(35%), 타이어 마모(28%), 도시 먼지(24%) 순으로 분류하며, 일회용 플라스틱 파편의 직접 기여율은 0.3%에 불과하다고 밝혔다. ▶ 생수 한 병 속 나노플라스틱 24만 개 우리가 '깨끗하다'고 믿는 생수가 미세플라스틱의 주요 유입 경로 중 하나다. 미국 컬럼비아대학교 연구팀이 2024년 《미국국립과학원회보(PNAS)》에 발표한 논문에 따르면, 시중에 판매되는 생수 1리터에서 평균 24만 개의 플라스틱 입자가 검출됐으며 이 중 90%는 나노플라스틱이었다. 페트병 제조·필터링 과정에서 플라스틱이 물속으로 용출되는 것이 주원인으로 지목됐다. "성인이 하루 2리터의 생수를 마신다고 가정하면, 연간 약 120조 개의 나노플라스틱 입자를 물을 통해서만 섭취하게 된다."-셰리 메이슨(Sherri Mason) 교수, 미국 펜실베이니아주립대학교 [출처: Columbia University / Penn State Behrend College, PNAS 2024] 한국도 예외가 아니다. 안전성평가연구소 환경독성영향연구센터 박준우 박사는 국내에서 식품 섭취와 호흡을 통해 체내로 유입되는 미세플라스틱 양이 연간 7만4,000~12만1,000개에 달하는 것으로 추산하고 있다. 한국인 1인당 연간 플라스틱 쓰레기 배출량은 102kg으로, 이를 500ml 생수병으로 환산하면 약 8,500개에 해당한다. [출처: 안전성평가연구소 박준우 박사, 국회 미세플라스틱 저감 토론회 발표(2022) / 환경부 환경백서(2022)] 미세플라스틱이 인체로 유입되는 경로는 세 가지다. 음식·물을 통한 섭취(ingestion), 공기를 통한 흡입(inhalation), 피부 접촉을 통한 흡수(absorption)다. 문제는 일단 체내에 들어온 플라스틱이 쉽게 배출되지 않고 장기 조직에 축적된다는 점이다. NEJM 2024-심장마비·뇌졸중 위험 4.5배 2024년 3월 7일, 세계 최상위 의학저널 《뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨(NEJM)》에 게재된 논문은 전 세계 심장학계를 충격에 빠뜨렸다. 이탈리아 캄파니아 루이지 반비텔리대학교 라파엘레 마르펠라(Raffaele Marfella) 교수팀이 경동맥 수술 환자 257명의 혈관 플라크(죽상경화반)를 분석한 결과, 58%의 환자 플라크에서 미세·나노플라스틱이 검출됐다. 검출 환자군을 34개월간 추적 관찰한 결과는 충격적이었다. 플라크에 플라스틱이 있는 환자는 플라스틱이 없는 환자에 바해 심장마비·뇌졸중·사망 위험이 4.53배 높았다(위험비 4.53; 95% 신뢰구간 2.00~10.27; P<0.001). 구체적으로 플라스틱 검출군 150명 중 20%(30명)가 심혈관 합병증을 겪은 반면, 미검출군 107명에서는 7.5%(8명)에 그쳤다. "이 연구는 미세·나노플라스틱이 인체 혈관 병변과 연관돼 있음을 처음으로 보여준 연구다. 우리의 데이터는 더 많은 연구를 통해 검증돼야 한다."-라파엘레 마르펠라(Raffaele Marfella) 교수, 이탈리아 캄파니아 루이지 반비텔리대학교 [출처: Marfella R et al., 'Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events', NEJM, 2024.03.07] "심혈관 질환의 위험 인자 중 이 정도 위험 배율을 보이는 것은 매우 드물다. 그 규모가 충격적이다."-아루니 바트나거(Aruni Bhatnagar) 교수, 미국 루이빌대학교 심혈관 연구자(연구 미참여) [출처: Science News, 2024.04] 뇌와 치매-상관관계의 공포 캠펀 교수팀의 《네이처 메디슨》 연구에서 특히 주목할 부분은 치매 환자의 뇌 조직 분석 결과다. 사망 전 치매 진단을 받은 환자 12명의 뇌에서는 정상인 대비 최대 10배 많은 미세플라스틱이 검출됐다. 이 플라스틱 조각들은 특히 뇌 혈관 벽과 미엘린 수초(myelin sheath)에 집중적으로 축적돼 있었다. "플라스틱이 모세혈관의 혈류를 막거나, 뇌 축삭돌기 사이의 연결을 방해하거나, 치매 관련 단백질의 응집을 촉진하는 씨앗이 될 수 있다고 생각한다. 다만 우리는 아직 모른다."-매튜 캠펀 교수, 뉴멕시코대학교 [출처: UNM HSC Newsroom / Nature Medicine 2025.02] 다만 연구자들은 인과관계에 대해 신중한 입장을 유지하고 있다. 치매 자체가 뇌혈관 장벽의 투과성을 높여 플라스틱 축적이 늘어나는 결과일 수도 있기 때문이다. 피비 스테이플턴(Phoebe Stapleton) 미국 럿거스대 교수도 '플라스틱이 뇌에 쌓였다고 해서 그것이 곧 질병으로 이어지는 것은 아니다'라고 신중론을 제기하고 있다. 상관관계와 인과관계 사이의 간극을 좁히는 후속 연구가 절실한 상황이다. [출처: Rutgers University / YTN Science 2025.02] 태아와 태반-태어나기 전부터 노출된다 가장 충격적인 발견 중 하나는 태반에서의 검출이다. 캠펀 교수팀이 2024년 조사한 62개의 인간 태반 샘플 전부에서 미세플라스틱이 검출됐다. 이탈리아 연구팀 역시 2021년 태반과 탯줄에서 플라스틱을 발견해 《Environment International》에 발표한 바 있다. 이는 인간이 태어나기도 전에 미세플라스틱에 노출되고 있음을 의미한다. [출처: Matthew Campen 연구팀 / Ragusa A et al., Environment International, 2021 / 국회 미세플라스틱 토론회(2023)] 인체 영향-염증·호르몬 교란·심장 기형까지 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향은 크게 세 가지 메커니즘으로 설명된다. 첫째, 물리적 자극에 의한 염증 반응이다. 뾰족한 조각 형태의 나노플라스틱이 세포와 혈관 벽을 자극해 만성 염증을 유발한다. NEJM 연구에서 플라크에 플라스틱이 있는 환자군이 인터루킨-18(IL-18) 등 염증 지표가 유의미하게 높았던 것이 이를 뒷받침한다. 둘째, 환경호르몬(내분비교란물질) 문제다. 플라스틱에 포함된 BPA(비스페놀A), 프탈레이트 등의 화학물질이 호르몬 체계를 교란한다. 이 물질들은 산화 스트레스를 증가시키고 혈관을 손상시켜 심혈관 질환의 위험을 높인다. 셋째, 한국생명공학연구원(KRIBB)이 확인한 복합 독성이다. 정진영 박사 연구팀은 미세플라스틱이 환경 중 유기 오염물질(발암물질 벤조안트라센 등)을 흡착해 체내에서 복합 독성을 발휘하며, 크기가 작을수록 체내 축적이 증가하고 심장 기형까지 유발할 수 있다고 밝혔다. "0.2μm 크기의 미세플라스틱이 1.0μm, 10μm보다 발암물질과 결합 시 훨씬 심각한 심장 독성을 나타냈다. 크기가 문제다."-정진영 박사, 한국생명공학연구원 환경질환연구센터 [출처: KRIBB 보도자료 / Chemosphere, 2023.04] 전문가들이 말하다-연구자·의사·규제당국의 목소리 세계적인 전문가들도 미세플라스틱의 체내 축적에 대해서 경고하고 나섰다. 미국 뉴멕시코대학교 혈관외과의 로스 클라크(Ross Clark) 박사는 "플라스틱이 점점 더 심각한 문제가 되고 있으며, 우리가 오늘 플라스틱 생산을 멈춰도 기존 플라스틱은 계속 분해되어 생태계에 쌓인다"고 지적했다. [출처: AHA 혈관발견학회 발표(2025.04)] 미국 보스턴칼리지의 필립 랜드리건(Philip Landrigan) 교수는 "미세·나노플라스틱 노출이 심혈관 위험 인자로 간주되어야 하는가? 심장 이외에 어떤 장기가 위험에 처해 있는가? 어떻게 노출을 줄일 수 있는가? 이것이 지금 우리가 답해야 할 긴급한 질문들이다"라고 지적했다.[출처: NEJM 2024 동반 논평(accompanying editorial)] 우리나라의 안전성평가연구소 환경독성영향연구센터의 박준우 박사는 "식품 섭취와 호흡을 통해 체내로 유입되는 미세플라스틱 양은 연간 7만4000~12만1000개로 추정된다. 세탁기 미세플라스틱 제거장치 의무화 등이 실효성 있는 대안이 될 수 있다"고 말했다. [출처: 미세플라스틱 저감 제도 마련을 위한 국회 토론회(2022.06)] 세계보건기구(WHO)의 2022년 미세플라스틱 위험 평가 보고서는 "현재 검출된 수치가 건강에 심각한 위험을 초래하지는 않는다. 그러나 노출을 줄이기 위한 노력은 필요하다"고 진단했다. [출처: WHO, 'Dietary and inhalation exposure to nano- and microplastic particles', 2022] 한국의 현실-세계 최고 수준 플라스틱 소비, 규제는 초기 단계 한국은 세계적으로 플라스틱 소비량이 가장 많은 국가 중 하나다. 2020년 기준 한국인 1인당 연간 일회용 플라스틱 소비량은 생수 페트병 109개, 일회용 플라스틱 컵 102개, 비닐봉투 533개, 배달용기 568개로, 1인당 약 19kg의 일회용 플라스틱을 사용한다(그린피스 코리아, 2023). 전국 소비 페트병은 연간 56억 개로, 500ml 생수병을 한 줄로 이으면 지구를 14바퀴 돌 수 있는 양이다. 반면 규제는 아직 초기 단계다. 환경부는 2022~2025년 미세플라스틱 환경 매체별 실태조사를 진행하고 있으나, 범정부 차원의 통합적 규제 체계는 부재하다. 조제희 변호사는 2023년 국회 토론회에서 '미세플라스틱의 배출로 인한 생태계 영향에 관한 조사·연구가 체계적으로 이루어지지 않고 있다'고 지적했다. EU는 이미 2023년부터 의도적으로 첨가된 미세플라스틱에 대한 규제를 시행하고 있다. 미국 캘리포니아주는 수돗물 미세플라스틱 모니터링을 의무화했다. 국내 전문가들은 세탁기 미세플라스틱 필터 부착 의무화, 미세플라스틱 특별법 제정, 발생원별 규제 확대를 공통적으로 요구하고 있다. [출처: 그린피스 코리아, '플라스틱 대한민국 2.0', 2023 / 국회 미세플라스틱 토론회(2022·2023) / 환경부] '예방 원칙'의 시간이 왔다 이번 미세플라스틱 이슈는 과거 석면·납 오염 사태와 놀라울 정도로 닮아 있다. 석면의 경우, 1930년대에 폐 질환과의 연관성이 보고됐지만 전면적 규제까지 반세기 이상이 걸렸고, 그 사이 수백만 명이 석면폐증과 중피종으로 사망했다. 납 역시 1920년대부터 유해성이 지적됐으나, 휘발유에서 완전히 퇴출되기까지 70년이 소요됐다. 2024~2025년 연이어 발표된 NEJM·네이처 메디슨 연구들은, 미세플라스틱이 인체 장기에 실제로 축적되고, 심장마비·뇌졸중과 통계적으로 강하게 연관된다는 사실을 처음으로 인간 대상 연구를 통해 보여줬다. 인과관계는 아직 '증명 중'이지만, 상관관계의 규모와 속도는 이미 '예방 원칙(Precautionary Principle)'을 적용해야 할 수준에 이르렀다. 우리 몸속의 플라스틱 농도는 8년 만에 50% 증가했다. 지금 당장 플라스틱 생산을 멈춰도 기존 플라스틱은 수백 년에 걸쳐 계속 분해되며 우리 몸으로 들어올 것이다. 석면 규제가 수십 년 늦어진 대가를 우리는 이미 치렀다. 미세플라스틱의 경우, 그 대가는 더 클 수 있다. 뉴멕시코대학의 매튜 캠펀 교수는 "우리는 지금 내가 상상하거나 편안하게 여길 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 플라스틱이 뇌 속에 있다는 사실을 안다. 그것만으로도 우리는 이 문제를 심각하게 받아들여야 한다"고 강조했다. [출처: 네이처 메디슨(Nature Medicine), 2025.02.03] [기자의 시각] 플라스틱 시대의 '시한폭탄'-우리는 이미 늦었나 이 기사를 취재하며 가장 두려웠던 것은 숫자가 아니라 속도였다. 8년 만에 50% 증가한 뇌 속 플라스틱 농도는, 이 문제가 '먼 미래의 위험'이 아니라 '현재 진행형 위기'임을 말해준다. 과학자들은 아직 인과관계를 확정하지 않았다. 그것은 과학의 엄밀함이지, 안전의 증거가 아니다. 석면이 위험하다는 최초의 경고에서 규제까지 50년이 걸리는 동안, '충분한 증거가 없다'는 말은 수백만 명의 생명을 담보로 한 유예였다. 한국은 1인당 플라스틱 소비량 세계 최고 수준이면서도, 미세플라스틱에 관한 체계적 역학 조사나 인체 영향 연구는 거의 전무하다. EU는 이미 규제에 착수했고, 미국 캘리포니아는 수돗물 모니터링을 의무화했다. 우리는 무엇을 하고 있는가. 이제 '플라스틱이 정말 위험한가'를 묻는 시간은 끝났다. '얼마나 빨리, 어디까지 대응할 것인가'를 묻는 시간이 시작됐다. 예방 원칙은 '확실해질 때까지 기다리자'가 아니라, '확실해지기 전에 행동하자'는 원칙이다. 우리 뇌의 0.5%가 이미 플라스틱이라는 사실 앞에서, 더 이상의 관망은 방관과 다르지 않다. ※ 이 기사는 국제 학술지에 게재된 동료심사(peer-reviewed) 논문과 공식 기관 발표 자료, 국회 토론회 속기록 등 1차 자료를 바탕으로 작성됐습니다.
- 생활·문화
2025-09-29 13:22:38
[퓨처 Eyes(103)] 英·中 공동 연구팀, 식물 뿌리 '굴중성' 비밀 밝혔다

식물의 뿌리가 어떻게 중력을 인지하고 땅속 깊이 파고드는지에 대한 오랜 수수께끼가 풀렸다. 영국과 중국 공동 연구진이 식물 호르몬 '옥신(auxin)'이 뿌리의 특정 부위 세포 성장을 억제하는 동시에 다른 부위의 성장은 유지시켜 중력 방향으로 휘어지게 만드는 핵심 분자 메커니즘을 규명했다. 영국 노팅엄 대학교 생명과학부와 중국 상하이 교통대학교 공동 연구팀은 옥신이 'OsILA1'으로 알려진 특정 키나아제(kinase) 효소를 통해 뿌리 아래쪽 세포벽을 단단하게 만들어 성장을 막는다는 사실을 밝혀내고, 관련 연구 결과를 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표했다. 이번 발견은 식물이 토양 속 장애물을 만나더라도 다시 아래 방향으로 성장할 수 있는 생명력의 비밀을 분자 수준에서 풀어낸 성과로 평가된다. 옥신의 역설, 성장 촉진과 억제를 동시에 식물의 뿌리가 중력 방향을 따라 자라는 현상을 '굴중성(gravitropism)'이라고 한다. 쉽게 말해, 식물이 나침반 없이도 '아래'가 어디인지 알고 그쪽으로 뿌리를 뻗는 능력이다. 굴중성은 식물이 땅속 깊이 뿌리를 내려 안정적으로 몸을 지지하고, 물과 영양분을 효율적으로 흡수하기 위한 필수적인 생존 전략이다. 과학계는 오래전부터 식물 성장 호르몬인 옥신이 굴중성 과정에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 알고 있었다. 중력 자극을 받으면 뿌리 끝에서는 옥신이 아래쪽으로 몰리게 되고, 이로 인해 위쪽과 아래쪽 세포의 성장 속도에 차이가 생겨 뿌리가 휘어진다는 것이 기본 원리였다. 하지만 옥신이 어떻게 뿌리 위쪽 세포의 성장은 촉진하면서, 동시에 아래쪽 세포의 성장은 억제하는지에 대한 구체적인 기작은 오랫동안 베일에 싸여 있었다. 하나의 물질이 어떤 세포에는 '더 자라라'는 명령을 내리면서, 바로 옆 다른 세포에는 '성장을 멈춰라'는 정반대 명령을 내리는 셈이어서 과학자들에게는 큰 수수께끼였다. 세포벽 강화하는 핵심 효소 'OsILA1' 규명 연구팀은 이번 연구를 통해 옥신의 이중적 역할을 명확히 설명했다. 연구 결과에 따르면, 벼(rice)의 뿌리 끝 아래쪽에 축적된 옥신은 OsILA1 키나아제를 활성화하는 신호를 보낸다. 키나아제는 세포 안에서 특정 단백질에 인산(P)을 붙여 그 단백질의 스위치를 켜거나 끄는 역할을 하는 중요한 효소다. 이 신호를 받은 세포는 셀룰로스(cellulose)와 리그닌(lignin) 같은 세포벽 구성 요소의 생합성을 촉진해 기존보다 훨씬 더 견고하고 단단한 세포벽을 만든다. 셀룰로스는 식물 세포벽의 뼈대를 이루는 단단한 섬유소이며, 리그닌은 이 뼈대를 더욱 견고하게 만드는 접착제와 같은 역할을 한다. 이렇게 물리적으로 강화된 세포벽은 세포가 더 이상 길어지는 것(신장)을 막는 족쇄 역할을 한다. 반면, 옥신 농도가 상대적으로 낮은 뿌리 위쪽 세포에서는 이러한 세포벽 강화 과정이 일어나지 않는다. 따라서 위쪽 세포들은 정상적으로 신장하며 계속 자라나는 반면, 아래쪽 세포들은 성장을 멈추게 된다. 이러한 비대칭적인 성장 속도 차이가 결국 뿌리 전체가 아래쪽으로 구부러지게 만드는 힘으로 작용하는 것이다. 연구팀은 유전자를 조작해 OsILA1 효소가 제대로 작동하지 못하는 돌연변이 벼를 만들어 실험했다. 그 결과, 이 벼는 뿌리가 중력에 잘 반응하지 못하고 세포벽도 약해져, OsILA1이 뿌리의 방향을 결정하는 핵심 스위치임을 증명했다. 이번 연구를 공동으로 이끈 노팅엄 대학교 생명과학부의 라훌 보살레 부교수는 "지금까지 옥신이 어떻게 뿌리 아래쪽 세포의 팽창을 억제하는지는 불분명했다"며 "우리 연구는 옥신이 세포벽 생합성을 촉진해 아래쪽 세포벽을 강화함으로써 성장을 막는다는 것을 보여줌으로써 이 오랜 의문을 해결했다. 이 이중 메커니즘은 세포 신장을 촉진하고 억제하는 옥신의 상반돼 보이는 역할을 설명해준다"고 밝혔다. 중력과 가뭄, 환경 신호에 반응하는 뿌리의 지능 이번 성과는 가뭄을 감지하는 호르몬으로 알려진 앱시스산(ABA)이 옥신 수치에 영향을 주어 뿌리의 성장 각도를 조절한다는 연구팀의 선행 연구와도 맥을 같이한다. 두 연구를 종합하면, 식물의 뿌리는 중력, 수분 등 다양한 외부 환경 신호를 호르몬 네트워크를 통해 통합적으로 감지하고, 토양 탐색과 자원 획득을 최적화하는 뿌리 구조를 형성하는 정교한 적응 시스템을 갖추고 있음을 알 수 있다. 보살레 박사는 "우리는 옥신이 뿌리 굴중성에 중요하다는 사실은 이미 알고 있었지만, 오랫동안 옥신의 하위 신호 전달 과정에서 무엇이 작용하는지는 알지 못했다"며 "이번 새로운 연구에서 밝혀낸 것이 바로 그것이며, 이는 뿌리 시스템의 작동 방식을 근본적으로 이해하는 데 중요하다"고 연구의 의의를 강조했다. 기초 과학에서 미래 농업으로…슈퍼 작물 개발 기대 연구팀은 이번 발견이 미래 농업 기술에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대한다. 옥신의 작용 원리를 상세히 이해함으로써, 척박하거나 단단한 토양에서도 뿌리를 더 깊고 넓게 뻗을 수 있는 품종을 개발할 길이 열렸기 때문이다. 예를 들어, 토양이 단단한 지역에서는 뿌리가 이를 감지하고 더 강하게 뚫고 나갈 수 있도록 유전자를 조절하거나, 가뭄이 잦은 곳에서는 물을 찾아 더 깊이 파고드는 뿌리 시스템을 갖도록 개량할 수 있다. 궁극적으로 가뭄, 다져진 토양, 영양 부족 환경에 대한 작물의 저항성을 높여 농업 생산성과 지속가능성을 향상시키는 데 기여할 수 있다. 보살레 박사는 "호르몬의 역할을 이렇게 상세하게 이해하면 스트레스에 강하고 토양 속 장애물을 극복할 수 있는 작물을 공학적으로 개발할 가능성이 열린다"고 전망했다. 기후 변화로 인한 환경 스트레스가 심화하는 상황에서, 이러한 기초 연구는 전 세계 식량 생산을 안정적으로 확보하는 데 더욱 중요해질 것이다.
- IT·과학
2025-09-25 13:15:08
[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.
- 사회
2025-09-23 20:05:45
[퓨처 Eyes(102)] 프랑스 몽펠리에대, '종간 복제' 개미 생식 전략 세계 최초 규명

자연의 법칙을 거스르는 듯한 기이한 생존 전략이 개미 세계에서 발견됐다. 한 여왕개미가 자신의 종과 전혀 다른 종, 두 종류의 자손(잡종 일개미)을 낳는다는 사실이 밝혀지면서 기초 생물학을 송두리째 뒤엎고 있다. 이는 마치 한 어미가 낳은 알에서 사자와 호랑이가 각각 태어나는 것과 같은, 기존 생물학의 상식을 근본부터 뒤흔드는 현상이다. 이 놀라운 발견은 사라진 한 개미 종의 행방을 좇던 프랑스 몽펠리에대 연구팀의 끈질긴 추적 끝에 드러났으며, 벨기에 프리대 블뤼셀의 데니스 포니에 박사는 이를 두고 "종의 경계가 허물어진 현상으로, 생물학 규칙을 새로 쓰는 순간"이라고 평가했다. 사라진 아비, 1000km 밖에서 발견된 잡종 일개미의 비밀 이번 연구의 발단은 지중해에서 발견된 한 무리의 '잡종' 개미였다. 예비 유전자 자료 분석 결과, 이베리아 수확개미(Messor ibericus)가 다른 종인 메소르 스트룩토르(Messor structor)와 교배해 잡종 일개미를 만들고 있다는 강력한 증거가 나왔다. 하지만 여기에는 풀 수 없는 모순이 있었다. 잡종 군체가 발견된 이탈리아 시칠리아섬은 교배 상대인 메소르 스트룩토르의 가장 가까운 서식지에서 무려 1000km나 떨어져 있었기 때문이다. 이 연구를 이끈 프랑스 몽펠리에 대학교의 진화생물학자 조나탕 로미기에 박사는 "우리는 이 종에 매우 특이한 점이 있다는 강한 의심을 품었지만, 솔직히 말해 그것이 얼마나 기이할지는 상상조차 하지 못했다"라며 "바로 이 역설 때문에 우리는 이 사례를 더 면밀히 조사하게 됐다"라고 말했다. 상식으로는 불가능한 이 상황은 연구팀을 더 깊은 미스터리의 세계로 이끌었다. 연구팀은 이 수수께끼를 풀기 위해 5년이라는 긴 시간 동안 유럽 전역의 120개 이상 개미 군체를 연구하고, 수백 마리 개미의 유전체(게놈)를 정밀 분석하는 대규모 연구에 착수했다. 그리고 마침내 실험실에서 한 여왕개미가 낳은 알에서 털이 많은 종과 털이 거의 없는 종, 즉 두 다른 종의 개미가 부화하는 것을 지켜보며 '종간 복제'라는 큰 충격을 주는 진실과 마주했다. 생존 위한 기묘한 해법, 다른 종의 정자를 '가축화'하다 심층 분석 결과, 이베리아 수확개미 여왕은 필요에 따라 전혀 다른 방식으로 알을 발달시키는 능력을 갖게 된 것으로 밝혀졌다. 여왕개미의 번식 전략은 크게 두 갈래로 나뉜다. 첫째는 종족 보존을 위한 길이다. 미래에 자신의 대를 이을 새로운 여왕개미를 생산해야 할 때, 여왕은 같은 종의 수컷과 교미하여 '순수 혈통'의 이베리아 수확개미 여왕을 낳는다. 이는 일반 생물의 번식 방법과 같다. 둘째는 군체 유지를 위한 길이다. 군체의 노동력을 책임질 일개미가 필요할 때, 여왕은 다른 종인 메소르 스트룩토르의 정자를 이용해 수정란을 만든다. 이렇게 태어난 자손은 두 종의 유전자가 섞인 '잡종' 암컷 일개미가 되며, 이들이 군체 전체의 99%를 차지하는 핵심 노동력이 된다. 두 종은 본래 같은 종이었으나 500만 년 전에 분화했다. 놀라운 사실은 이베리아 수확개미 여왕이 진화 과정에서 스스로 일개미를 생산하는 능력을 상실했다는 점이다. 연구진은 여왕과 일개미 유전자 간의 이기적 상충 관계에서 그 원인을 찾는다. 로미기에 박사는 이메일에서 "우리는 이것이 여왕과 유충 사이의 진화 갈등에서 비롯된 것으로 의심한다"라며 "소위 '이기적' 유전 요소가 다음 세대로의 전달을 보장하기 위해 유충의 발달을 여왕이 되는 쪽으로 치우치게 만든다(여왕은 번식하지만 일개미는 대부분 불임이기 때문)"라고 썼다. 결국 자신의 노동력을 스스로 만들 수 없게 된 여왕은 생존을 위해 다른 종의 힘을 빌리는, 즉 '정자 기생'이라는 극단적인 선택을 할 수밖에 없게 된 것이다. 이베리아 수확개미 여왕, 다른 종 수컷 정자 복제해 '성 가축화' 하지만 다른 종의 수컷을 끊임없이 찾아다니는 것은 매우 비효율적이고 불안정한 방식이다. 이베리아 수확개미는 이 문제에 대한 상상을 초월하는 해법을 진화시켰다. 바로 다른 종 수컷의 정자를 '복제'하여 필요할 때마다 꺼내 쓰는 것이다. 연구팀은 이 전례 없는 현상을 동물계 최초의 사례로 기록될 '성 가축화(sexual domestication)'라고 이름 붙였다. 로미기에 박사는 "인류가 가축을 길들인 것과 마찬가지로, 그들은 한때 야생에서 이용했던 이 수컷들의 번식을 결국 통제하게 된 것"이라며 "이러한 수컷의 가축화는 다른 종 수컷의 정자만으로 그를 복제할 수 있는 능력을 통해 가능해졌다"라고 말했다. 이 복제 과정의 핵심은 '웅성생식(androgenesis)', 즉 유전 물질이 수컷에게서만 오는 번식 방식에 있다. 여왕개미는 자신의 몸 안에 저장해 둔 메소르 스트룩토르의 정자를 이용해 수컷을 복제할 때, 자신의 유전 정보가 담긴 핵 DNA를 알에서 스스로 제거한다. 껍데기만 남은 알에 정자의 DNA가 들어가 발달하면서, 유전자로 볼 때 아비와 거의 동일한 복제 수컷이 태어나는 것이다. 이렇게 태어난 복제 수컷은 털이 거의 없는 메소르 스트룩토르의 외형을 그대로 가졌지만, 엄밀히 말해 자연 상태의 메소르 스트룩토르와는 유전 면에서 다르다. 세포핵 DNA는 아버지의 복제본이지만, 세포 기관인 미토콘드리아 DNA는 어미인 이베리아 수확개미의 것을 미량 물려받기 때문이다. 이처럼 자신의 알을 이용해 다른 종의 유전체를 번식시키는 새로운 생식 방식에 연구팀은 '외종생식(外種生殖, 제노패리티-Xenoparity)'이라는 학술 용어를 붙였다. 로미기에 박사는 "'제노(xeno-)'는 '외래의, 이상한, 다른'을 뜻하고, '-패러스(-parous)'는 '생산하다, 낳다'를 뜻한다"고 설명했다. 진화의 양날의 검, 번영과 멸종의 갈림길 이 독특한 전략은 이베리아 수확개미에게 엄청난 성공을 가져다주었다. 덴마크 코펜하겐 대학교의 야코부스 J. 붐스마 교수는 이 현상을 "자연 선택이 빚어낸 진화에 따른 적응"이라 평가하며, 개미 사회가 만들어낸 독특한 '두 종의 슈퍼오가니즘(superorganism)'이라고 표현했다. 더 강건한 잡종 일개미를 만드는 것은 엄청난 경쟁 우위를 제공했고, 이 덕분에 이베리아 수확개미는 서식지를 지중해 전역으로 광범위하게 확장할 수 있었다. 성가신 짝짓기 상대를 찾아다닐 필요 없이, 안정적으로 강력한 노동력을 확보하고 스스로 번식 파트너까지 만들어내는 완벽한 체계를 구축한 것이다. 하지만 이 영리한 전략에는 치명적인 약점이 숨어있다. 붐스마 교수는 이메일에서 "메소르 스트룩토르의 자연 수컷이 닿을 수 있는 범위를 훨씬 벗어나 퍼져나간 후, 이베리아 수확개미 여왕은 스스로의 힘으로 이 외래 수컷들을 복제하도록 진화했다"라며 "이는 체계를 안정시켰지만, 대부분의 유전 다양성을 잃는 대가를 치렀다. 따라서 길게 보면(수백만 년 후) 이 개미는 멸종할 가능성이 높다(거의 모든 무성생식 종이 그러하듯)"라고 경고했다. 복제에 의존하는 번식은 당장의 생존에는 유리하지만, 환경 변화나 새로운 질병에 대응할 유전의 유연성을 잃게 만들어 종 전체를 위기로 몰아넣을 수 있는 '위험한 도박'인 셈이다. 생물학 교과서를 새로 쓸 발견, 남겨진 과제들 연구팀의 다음 목표는 여왕개미가 어떻게 자신의 유전 물질을 선택적으로 제거하는지, 그 정확한 세포 수준의 원리를 밝히는 것이다. 미국 UC 리버사이드의 제시카 퍼셀 교수는 "암컷 생식 기관에서 일어나는 사건의 정확한 순서와, 여왕이 각 알의 결과(예: 수정란이 일개미가 될 것인가, 아니면 자신의 유전 코드가 제거되어 수컷을 생산할 것인가)를 어느 정도까지 통제할 수 있는지를 알아내는 것은 이 놀라운 체계에서 가능한 많은 앞으로의 연구 방향 중 하나"라고 이메일에서 밝혔다. 이 자연적인 복제 원리를 이해한다면, 다른 종에서 인공으로 복제를 유도하려는 과학 연구에도 중요한 통찰을 제공할 수 있을 것으로 기대한다. 이베리아 수확개미의 기묘한 이야기는 생존을 위한 생명의 경이로운 적응력과 동시에 종의 정의, 생식 장벽, 개별성의 개념에 근본이 되는 질문을 던지며, 기술 면에서는 자연에서 발견된 정자 기반 복제 원리를 인간의 생명과학, 농업, 보존 분야에 응용할 가능성도 열어주고 있다.
- IT·과학
2025-09-18 16:38:01
[심층 보도] 초가공식품이 당신을 병들게 한다

유엔아동기금(유니세프)이 지난 9월 10일 발표한 보고서 '탐욕의 식탁: 아이들의 건강을 위협하는 식품 환경(Feeding Profit)'은 전 세계 보건 관계자들에게 충격을 안겼다. 5~19세 아동·청소년의 비만율(9.4%)이 사상 처음으로 저체중율(9.2%)을 넘어선 것이다. 유니세프는 이를 '역사적 분기점'이라 명명했다. 190개국 1억 8800만 명의 아이가 비만 상태에 놓여 있고, 그 핵심 원인으로 초가공식품과 패스트푸드의 범람이 지목됐다. 한국도 예외가 아니다. 같은 보고서에 따르면 한국 아동·청소년의 과체중 비율은 2000년 19.7%에서 2022년 33.9%로, 비만율은 5.8%에서 14%로 각각 급등했다. 경희대 의대 연구팀이 국민건강영양조사 9만 6447명을 분석해 2025년 2월 네이처 자매지 《사이언티픽 리포츠》에 발표한 연구에서는 한국 성인의 초가공식품 에너지 섭취 비중이 1998년 17.4%에서 2019년 26.7%로 약 10%포인트 치솟은 것으로 나타났다. 때마침 2024년 국제학술지 《BMJ》에 실린 사상 최대 규모 메타분석(45개 연구, 약 1000만 명)은 초가공식품과 32가지 부정적 건강 결과의 연관성을 확인하며 학계에 파장을 일으켰다. 심혈관 질환 사망 위험 50% 증가, 비만 위험 55% 증가, 2형 당뇨 위험 40% 증가, 불안 장애 위험 48% 증가. 어떤 연구도 초가공식품 섭취와 긍정적 건강 결과의 연관성을 보고하지 않았다. 전자레인지에 돌리는 즉석밥, 편의점 컵라면, 퇴근길 패스트푸드 세트 메뉴, 야식 과자 한 봉지. 대한민국 직장인의 일상이 된 이 음식들이 모두 초가공식품이다. 편리함의 외피 아래 만성질환의 씨앗이 뿌려지고 있다. 유니세프 보고서 발표와 국내외 대규모 연구가 잇따르는 지금, 초가공식품이 우리 건강에 어떤 위협을 가하고 있는지, 왜 멈출 수 없는 구조가 형성됐는지, 그리고 어떤 대응이 필요한지를 집중 분석한다. 초가공식품이란 무엇인가-NOVA 분류와 정의 초가공식품(Ultra-Processed Food, UPF)은 2009년 브라질 상파울루 대학 카를로스 몬테이루 교수팀이 개발한 NOVA 식품 분류 체계의 최고 가공 단계에 해당하는 식품군이다. 단순히 '가공된 식품'을 뜻하는 것이 아니다. 자연 식품이나 가공 식품에서 추출·합성된 성분을 산업적으로 재조합하고, 가정 주방에서는 쓰지 않는 다양한 식품첨가물을 대량 투입해 만든 식품을 가리킨다. NOVA 분류 체계는 가공 정도에 따라 네 단계로 나뉜다. 1단계는 과일·채소·육류·달걀처럼 가공이 없거나 최소화된 식품이다. 2단계는 설탕·버터·식물성 기름 등 요리에 쓰이는 가공 조리 재료다. 3단계는 절임류·치즈·통조림처럼 제한적 가공을 거친 식품이다. 4단계인 초가공식품에는 즉석 라면, 탄산음료, 소시지·햄, 냉동 피자, 감자칩, 시판 빵·쿠키·시리얼, 가향 요거트, 패스트푸드, 에너지 드링크 등이 포함된다. 초가공식품의 핵심 특징은 '첨가물의 범람'이다. 유화제, 방부제, 인공향료, 합성색소, 고과당 옥수수 시럽, 안정제, 증점제 등이 원재료 목록을 가득 채운다. 최신 연구에 따르면 이 성분들은 단순한 영양 불량을 넘어 장내 미생물 교란, 내분비계 혼란, 염증 반응 촉진 등 독립적인 건강 위해를 유발하는 것으로 밝혀지고 있다. 세계와 한국의 초가공식품 섭취 실태 초가공식품 문제는 더 이상 미국·영국만의 이야기가 아니다. 2023년 기준 미국 성인은 전체 열량의 58%, 영국은 57%를 초가공식품에서 섭취한다. 캐나다와 호주도 50%를 넘어섰고, 유럽은 국가별로 14~44%의 편차를 보인다. 브라질은 약 35%, 멕시코와 칠레는 40%를 상회한다. 전 세계 초가공식품 판매량은 1990년대 이후 일관되게 증가해왔으며, 특히 아시아·남미·아프리카 등 신흥국에서 증가세가 가파르다. 한국, 1998~2022년 초가공식품 에너지 비중 10%p 급증 경희대 의대 연구팀이 국민건강영양조사(KNHANES) 데이터 9만 6447명(1998~2022년)을 분석해 《사이언티픽 리포츠》(2025년 2월)에 발표한 연구에 따르면, 한국 성인의 초가공식품 에너지 섭취 비중은 1998~2005년 17.41%에서 2016~2019년 26.71%로 약 9.3%포인트 급증했다. 코로나19 팬데믹 기간(2020~2022년)에 25.33%로 소폭 하락했지만, 추세 반전이라고 보기에는 이르다는 것이 연구팀의 판단이다. 더욱 우려되는 것은 아동·청소년의 상황이다. 2024년 11월 질병관리청 국립보건연구원이 국내 최초로 발표한 연구에 따르면, 비만 아동·청소년(8~17세)의 하루 섭취 식품 중 초가공식품 비중은 약 20%, 에너지 비중은 25%에 달했다. 초가공식품 섭취가 높은 상위 3분의 1 그룹에서는 식품량의 38%, 에너지의 45%가 초가공식품이었다. 한국 간편식(즉석식품류) 시장은 2022년 5조 8532억 원으로 전년 대비 17.4% 성장했으며, 2024년에는 약 6조 5000억 원 규모로 추산된다. 국민건강영양조사 기반 연구들은 초가공식품 섭취가 늘수록 비타민·엽산·칼슘·마그네슘 등 필수 영양소 섭취가 줄어들고, 포화지방·나트륨·첨가당 섭취는 늘어난다는 사실을 일관되게 보여준다. '양적으로는 배부르지만 질적으로는 굶주리는' 이중 영양 불량이 초가공식품 식단의 본질이다. 초가공식품이 우리 몸에 미치는 영향-질환별 분석⋯심장질환 50%↑ 2024년 《랜싯 지역 건강 아메리카(Lancet Regional Health Americas)》에 발표된 연구(미국 3개 대형 코호트, 22만 명 이상)와 메타분석은, 초가공식품 최다 섭취군이 최소 섭취군에 비해 심혈관 질환 위험이 17% 높고 심혈관 질환 사망 위험은 50% 증가한다고 밝혔다. 심장 질환 사망 위험은 66%까지 높아진다는 분석도 나왔다. 초가공식품에 함유된 트랜스지방·포화지방은 LDL 콜레스테롤을 높이고, 과도한 나트륨은 혈압을 올리며, 유화제가 혈관 내피에 직접 손상을 줄 수 있다는 연구도 축적되고 있다. 대사질환-비만·당뇨의 악순환 2019년 미국 국립보건원(NIH)이 수행한 입원 무작위 대조시험(RCT, 《Cell Metabolism》 게재)은 초가공식품이 과잉 섭취를 유발한다는 인과관계를 처음으로 실험적으로 입증한 연구로 꼽힌다. 초가공식품 식단군은 최소가공식품 식단군보다 하루 평균 500kcal를 더 섭취했고, 2주 만에 체중이 0.9kg 증가했다. 2024년 메타분석은 초가공식품 고섭취군의 비만 위험이 55%, 2형 당뇨 위험이 40% 높다는 결과를 확인했다. 한국에서도 질병관리청 국립보건연구원의 2024년 11월 연구가 비만 아동·청소년을 대상으로 주목할 만한 결과를 내놨다. 초가공식품 최고 섭취 그룹의 지방간 위험이 최저 그룹 대비 1.75배, 중등도 이상 지방간 위험은 4.19배, 인슐린 저항성(2형 당뇨 전 단계) 위험은 2.44배 높은 것이 MRI 측정으로 확인됐다. 연구 대상 비만 아동의 83%에서 지방간이, 62.8%에서 인슐린 저항성이 발견됐다. 암-대장암·유방암 위험 증가 2022년 《BMJ》에 발표된 연구는 초가공식품을 가장 많이 먹는 남성의 대장암 발병 위험이 29% 높다고 보고했다. 2023년 리뷰 연구는 초가공식품 섭취가 10% 증가할 때마다 대장암·유방암·췌장암 위험이 상승한다는 결과를 확인했다. 가공육에 포함된 아질산나트륨은 체내에서 발암물질인 나이트로사민으로 변환되며, 국제암연구소(IARC)는 가공육을 1군 발암물질로 분류하고 있다. 뇌 건강-인지 저하·치매·파킨슨병 하버드 의대·매사추세츠 종합병원 연구팀은 45세 이상 성인 2만여 명을 추적한 결과(《Neurology》, 2024년 6월), 전체 식사에서 초가공식품 비율이 10% 증가할 때마다 인지 저하 위험이 16%, 뇌졸중 위험이 8% 높아진다는 사실을 발견했다. 2025년 1월 《알츠하이머병 예방 저널》은 프레이밍햄 코호트 연구를 통해 중년기 초가공식품 섭취가 알츠하이머병 위험 증가와 유의하게 연관된다고 보고했다. 같은 해 3월 학술지 《뉴롤로지(Neurology)》는 초가공식품 장기 섭취가 파킨슨병 전구 증상과 연관된다는 연구를 발표했다. 정신 건강-불안·우울·삶의 질 저하 2024년 BMJ 메타분석은 초가공식품 고섭취군의 불안 위험이 48%, 우울 위험이 20% 높다는 사실을 '높은 근거 수준'으로 확인했다. 수면장애 위험도 41% 증가했다. 초가공식품이 장내 미생물 군집을 교란하고 '장-뇌 축(gut-brain axis)'을 통해 정신건강에 영향을 미친다는 가설이 갈수록 강력한 지지를 받고 있다. 2025년 3월 학술지 《PeerJ》에 발표된 연구에서도 대학생 집단에서 초가공식품 섭취량이 많을수록 정신적 고통이 크고 삶의 질이 낮다는 결과가 나왔다. 전체 사망 위험-섭취량과 정비례 증가 2025년 2월 학술지 《체계적 문헌 고찰(Systematic Reviews)》에 발표된 메타분석(18개 연구, 114만 8387명, 17만 3107건 사망)은 초가공식품 최다 섭취군이 최소 섭취군보다 전 원인 사망 위험이 15% 높고, 초가공식품 에너지 비율이 10% 증가할 때마다 사망 위험이 10%씩 높아지는 용량-반응 관계를 확인했다. 현재까지 어떤 연구도 초가공식품 섭취와 긍정적 건강 결과의 연관성을 보고한 바 없다. 왜 멈출 수 없는가-초가공식품의 '중독' 메커니즘 초가공식품이 건강에 해롭다는 사실을 알면서도 왜 손을 놓지 못하는가. 핵심은 '초미각성(hyperpalatability)'이다. 감자튀김처럼 설탕·지방·소금의 최적 조합을 갖춘 음식은 뇌의 보상 회로를 강력하게 활성화한다. 미국 스탠퍼드 의대 연구에 따르면, 이 구조는 담배나 알코올의 중독 메커니즘과 유사하다. 초가공식품의 부드러운 질감과 빠른 소화 흡수는 포만감 신호를 지연시킨다. NIH 실험에서 초가공식품을 자유롭게 먹은 피험자들은 하루 약 500kcal를 추가로 섭취했다. 유화제·인공감미료 등이 장내 미생물을 교란하고 렙틴(포만 호르몬) 신호를 방해해 '먹어도 배고픈' 상태를 만든다. 여기에 저렴한 가격, 높은 접근성, 끊이지 않는 광고가 결합한다. 저소득층일수록 더 많은 초가공식품을 소비하게 되는 구조적 불평등이 존재한다. 초가공식품 문제는 개인의 의지력이 아니라 식품 시스템의 구조적 문제다. 글로벌 및 한국의 대응-'경고 라벨'에서 '담배 수준 규제'까지 칠레는 2016년 세계 최초로 에너지·당·나트륨·포화지방이 일정 기준을 초과하는 식품에 검은 팔각형 경고 라벨을 의무 부착하도록 했다. 도입 후 대상 식품 구매가 24% 감소하는 효과가 나타났다. 멕시코·콜롬비아·페루·에콰도르 등 중남미 국가들이 유사 제도를 잇따라 도입했다. 영국은 2022년 과학자문위원회(SACN)가 초가공식품 관련 문헌 검토를 시작해 2024년 6월 공식 입장을 발표했다. NOVA 분류 창안자인 몬테이루 교수는 2024년 세계비만연맹 국제 학술대회(상파울루)에서 "초가공식품을 담배처럼 규제해야 한다"고 촉구했다. 학교·병원 내 초가공식품 판매 금지, 광고 제한, 세금 부과 후 수익으로 신선식품 보조금을 지원하는 방안 등을 공식 제안했다. 한국 정부의 현재 대응과 과제 한국 정부는 아직 초가공식품을 독립된 규제 범주로 명문화하지 않고 있다. 다만 관련 조치가 진행되고 있다. 식품의약품안전처는 2023년 말 밀키트 등 간편식에 대한 9가지 영양 성분 의무 표시 개정안을 추진하기 시작했고, 식품업계와 나트륨·당 저감 자발적 협약을 이어가고 있다. 가장 주목할 성과는 질병관리청 국립보건연구원이 2024년 11월 초가공식품과 아동 비만·지방간·인슐린 저항성 간 연관성을 국내 최초로 규명해 국제 학술지에 발표한 것이다. 이 연구는 향후 정책 수립의 과학적 근거로 활용될 수 있다. 그러나 전문가들은 한국이 칠레식 전면 경고 라벨, 학교 급식 내 초가공식품 제한 강화, 어린이 대상 초가공식품 광고 규제 등에서 뒤처져 있다고 지적한다. 2023년 식품소비 행태조사에서는 포장재 안전성을 우려하는 소비자가 20.6%, 식품첨가물 유해성을 걱정하는 소비자가 30.0%에 달했다. 소비자 인식은 빠르게 높아지고 있으나 정책은 이를 따라가지 못하는 실정이다. 학계와 시민사회는 NOVA 기반 초가공식품 영양 표시 도입, 학교·어린이집 내 초가공식품 판매 제한, 어린이 대상 광고 제한, 당·나트륨 함량 기준 강화 등을 요구하고 있다. 식탁의 혁명이 필요하다 심장병, 당뇨, 암, 치매, 우울증, 비만. 현대인을 괴롭히는 주요 만성질환 대부분이 초가공식품 섭취와 연관된다는 과학적 근거가 지금 이 순간에도 축적되고 있다. 한국 성인은 하루 열량의 4분의 1 이상을, 초가공식품 고섭취 아동은 절반 가까이를 초가공식품으로 채우고 있다. 더 이상 '어쩌다 한 번 먹는 간식' 차원의 문제가 아니다. 개인의 선택만으로 이 흐름을 되돌리기는 어렵다. 저렴하고 편리하며 맛있게 설계된 식품이 도처에 넘쳐나는 환경에서 의지력만으로 저항하라는 것은 구조적으로 불합리하다. 담배 규제가 그러했듯, 정부와 사회의 구조적 개입이 필요하다. 경고 라벨, 광고 규제, 학교 내 판매 제한, 신선식품 접근성 강화. 초가공식품으로부터 우리의 식탁을 지키는 일은 결국 정책의 몫이다. [기자의 시각] 초가공식품, '편리함의 세금' 누가 내나 이 기사를 취재하면서 가장 먼저 든 생각은 '나부터 해당된다'는 것이었다. 야근 후 편의점에서 집어든 삼각김밥과 컵라면, 주말 아이들과 찾는 패스트푸드점. 초가공식품은 이미 기자 자신의 일상에도 깊숙이 들어와 있었다. 취재 과정에서 반복적으로 확인한 것은, 초가공식품 문제가 '나쁜 음식을 고르는 개인의 무지' 문제가 아니라는 점이다. 가격, 접근성, 광고, 맛의 설계-모든 것이 소비자를 초가공식품으로 유도하는 방향으로 작동하고 있다. 특히 저소득 가정, 맞벌이 가정, 1인 가구일수록 선택지가 좁아진다. 유니세프 보고서가 이를 '아이들의 건강을 위협하는 식품 환경'이라고 명명한 것은 정확한 진단이다. 한국은 K-푸드의 세계화를 자랑하면서도, 정작 국민의 식탁 위에서 벌어지는 초가공식품의 침투에 대해서는 정책적 대응이 미흡한 상태다. 칠레가 경고 라벨 도입 후 해당 식품 구매가 24% 줄었다는 사실은 정책 개입의 실효성을 보여주는 실증적 근거다. 한국도 NOVA 기반 표시 제도 도입, 어린이 대상 초가공식품 광고 규제, 학교 급식에서의 초가공식품 제한 등을 더 이상 미룰 이유가 없다. 편리함에는 반드시 비용이 따른다. 초가공식품이 제공하는 편리함의 대가를 지금은 개인의 건강이 치르고 있지만, 장기적으로는 폭증하는 만성질환 의료비라는 형태로 사회 전체가 부담하게 된다. 유니세프가 경고한 대로 2035년까지 아동·청소년 비만으로 인한 전 세계 경제적 손실이 연간 4조 달러를 초과할 것이라는 전망은 결코 남의 이야기가 아니다. '편리함의 세금'을 누가, 어떻게 낼 것인지. 그 답을 더 이상 미루지 말아야 할 때다. 【참고 자료】 · Lane MM et al. Ultra-processed food exposure and adverse health outcomes: umbrella review. BMJ, 2024 · Dai S et al. Ultra-processed foods and human health: umbrella review and updated meta-analyses. Clin Nutr, 2024 · Mendoza K et al. Ultra-processed foods and cardiovascular disease. Lancet Reg Health Am, 2024 · Lee H et al. Long-term trends in ultra-processed food consumption among Korean adults. Scientific Reports, 2025 · 질병관리청 국립보건연구원: 비만 아동·청소년의 초가공식품 섭취와 대사이상 연관성. Nutrients, 2024 · Lancet Series: Ultra-processed foods and human health, 2025.11 · Hall KD et al. Ultra-processed diets cause excess calorie intake and weight gain (RCT). Cell Metab, 2019 · 식품의약품안전처: 2024년 식품 등 생산실적 통계 · Stanford Medicine Insights: Ultra-processed food, 2025.7 · CDC: Ultra-processed food consumption data, 2021-2023 · UNICEF: Feeding Profit-How Food Environments are Failing Children, 2025.9.10
- IT·과학
2025-09-15 13:36:18
[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.
- IT·과학
2025-09-12 11:05:18
[퓨처 Eyes(101) ]브룩헤이븐 연구소 '빅뱅 머신', 초기 우주 탐사 준비 완료

우주 탄생 직후의 '뜨거운 혼돈' 상태를 재현하는 '빅뱅 머신'이 본격적인 탐사를 위한 채비를 마쳤다. 미국 브룩헤이븐 국립연구소의 차세대 검출기 'sPHENIX'가 성능을 검증하는 핵심 시험을 성공적으로 통과하며, 태초의 물질로 알려진 '쿼크-글루온 플라스마(QGP)'의 특성을 정밀하게 재구성할 수 있음을 입증했다. '고에너지 물리학 저널' 최신호에 발표된 논문에 따르면, sPHENIX는 빛의 속도로 금 이온을 충돌시켰을 때 방출되는 입자의 수와 에너지를 정확히 측정하는 데 성공했다. 이 시험의 성공은 sPHENIX가 본격적인 과학 연구에 돌입할 준비가 됐음을 의미한다. '표준 촛불' 시험 통과…탐사 능력 입증 이번에 통과한 시험은 물리학에서 '표준 촛불(Standard Candle)' 테스트로 불린다. 이는 검출기의 정확도를 확인하는 매우 중요한 과정이다. 예를 들어, 우리는 100와트(W) 전구가 항상 같은 밝기를 낸다는 사실을 알고 있다. 만약 멀리 있는 100W 전구가 희미하게 보인다면, 우리는 그 밝기를 기준으로 거리를 계산할 수 있다. 이처럼 '표준 촛불' 시험은 이미 결과가 잘 알려진 입자 충돌을 일으켜, 검출기가 그 결과를 얼마나 정확하게 측정하는지 확인하는 작업이다. 이 시험을 통과해야만 앞으로 미지의 현상을 관측한 데이터 역시 신뢰할 수 있게 된다. 2024년 가을 3주 동안 진행된 이번 시험에서, 연구진은 금(金) 원자에서 전자를 떼어낸 '이온'을 빛의 속도에 가깝게 가속해 충돌시켰다. 그 결과, 이온들이 정면으로 충돌했을 때가 스치듯 비껴간 경우보다 10배 더 많은 하전 입자(전기적 성질을 띤 입자)를 생성했으며, 이 입자들의 에너지 또한 10배 더 강력하다는 예측된 결과를 정확히 측정해냈다. sPHENIX 공동연구단의 일원이자 전 대변인인 군터 롤런드 MIT 물리학과 교수는 "이는 검출기가 설계된 대로 작동한다는 것을 보여준다"며 "마치 10년간 만든 새 망원경을 우주로 보내 첫 사진을 성공적으로 찍은 것과 같다. 완전히 새로운 발견은 아닐지라도, 이제 새로운 과학을 시작할 준비가 됐음을 증명한 것"이라고 평가했다. 이번 논문의 주 저자인 하오런 정 MIT 물리학과 대학원생은 "이 강력한 기반 위에서 sPHENIX는 쿼크-글루온 플라스마 연구를 더 높은 정밀도와 해상도로 발전시킬 것"이라고 덧붙였다. 논문의 저자들은 모두 sPHENIX 공동연구단 소속으로, 이 연구단은 롤런드 교수와 하오렌 정(Hao-Ren Jheng) 연구원을 비롯해 MIT 베이츠 연구 및 공학 센터의 물리학자들을 포함, 전 세계 여러 기관의 과학자 300명 이상으로 구성되어 있다. 우주 태초의 '완벽한 유체'를 찾아서 연구진이 찾으려는 쿼크-글루온 플라스마(QGP)는 대체 무엇일까? 우리 몸을 포함한 세상의 모든 물질은 원자로, 원자는 양성자와 중성자로, 그리고 양성자와 중성자는 더 작은 '쿼크(quark)'라는 기본 입자로 이루어져 있다. 마치 레고 블록(쿼크)들이 모여 장난감 자동차(양성자, 중성자)를 만드는 것과 같다. 이때 '글루온(gluon)'이라는 입자가 강력한 접착제처럼 쿼크들을 단단히 붙잡고 있어 평소에는 절대 떨어지지 않는다. 하지만 우주가 탄생한 빅뱅 직후 수 마이크로초(100만분의 1초) 동안은 상상할 수 없는 초고온·초고압 상태였다. 초기 우주 환경에서는 강력한 접착제도 소용이 없어져, 쿼크와 글루온이 분리된 채 마치 뜨거운 수프(원시 수프)처럼 자유롭게 떠다녔을 것으로 추정된다. 바로 이 상태가 QGP다. QGP가 생성되더라도 그 지속 시간은 단지 10⁻²²초, 즉 약 100분의 1섹스틸리언(1/10²²)초에 불과하다. 이 원시 수프는 약 100분의 1섹스틸리언(1/10²²)초라는 눈 깜짝할 사이보다도 훨씬 짧은 시간 존재하다가, 우주가 빠르게 냉각되면서 다시 뭉쳐 오늘날의 양성자와 중성자를 만들었다. 특히 QGP는 섭씨 수조 도에 달하는 상태에서 점성이 거의 없는 '완벽한 유체(perfect fluid)'처럼 행동했을 것으로 보인다. 이는 물처럼 흐르는 액체라기보다, 수천 마리의 물고기 떼가 한 몸처럼 완벽하게 움직이듯 모든 입자가 저항 없이 일사불란하게 움직이는 상태를 의미한다. 롤런드 교수는 "QGP 자체는 결코 볼 수 없고, 그것이 붕괴하며 남긴 입자 형태의 '재'만 볼 수 있다"면서 "sPHENIX의 목표는 이 입자들을 측정해 순식간에 사라진 QGP의 특성을 재구성하는 것"이라고 설명했다. 무게 1000톤 '빅뱅 머신'의 압도적 성능 이처럼 까다로운 임무를 위해 sPHENIX는 2층집 크기에 무게 1000톤에 달하는 거대한 규모로 제작됐다. 현재는 퇴역한 기존 PHENIX 검출기를 대체해 2021년 설치됐으며, 초당 1만5000건의 입자 충돌을 포착하고 그 잔해를 3차원으로 추적할 수 있다. 검출기의 여러 시스템이 함께 작동하며 sPHENIX는 단일 충돌에서 생성된 입자 폭발을 추적하는 거대한 3D 카메라 역할을 한다. 특히 MIT 베이츠 연구 및 공학 센터가 제작한 핵심 부품 'MVTX'는 측정의 정밀도를 획기적으로 높였다. 25년 여정의 마침표…새로운 시작 예고 현재 sPHENIX는 25년간 우주 초기 비밀을 탐사해 온 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)의 마지막 임무를 위한 데이터를 수집하고 있다. RHIC는 이번 가동을 끝으로 운영을 종료하며, 그 뒤를 이어 차세대 '전자-이온 충돌기(Electric-Ion Collider, EIC)'가 임무를 이어받게 된다. MIT 박사후연구원 캐머런 딘은 "sPHENIX의 재미는 이제 시작"이라며 "모든 데이터가 확보되면, 우리는 QGP의 밀도나 서로 다른 입자를 묶는 에너지의 비밀을 풀어줄 '10억분의 1' 확률의 극히 드문 현상을 탐색할 수 있을 것"이라고 기대를 밝혔다. 이 연구는 미국 에너지부 과학실과 국립과학재단의 일부 지원을 받아 수행됐다.
- IT·과학
2025-09-11 13:05:21
[속보] LG에너지솔루션 미시간 공장 화학물질 유출⋯치료 환자 전원 퇴원

미국 미시간주 홀랜드에 위치한 LG에너지솔루션 배터리 공장에서 화학물질 유출 사고로 입원했던 직원 전원이 퇴원했다고 야후 닷컴이 8일(현지시간) 보도했다. 홀랜드 소방당국에 따르면 사고는 현지 시간 6일 오후 3시 26분경 48번가에 위치한 LG에너지솔루션 홀랜드 공장에서 발생했다. 유해물질 유출이 확인되자 소방과 경찰, 응급의료지원팀이 긴급 출동해 유해물질 대응 절차를 가동하고 현장 안전을 확보했다. 이 과정에서 근로자 16명이 병원으로 이송돼 검진과 치료를 받았으며, 생명을 위협하는 부상자는 없는 것으로 전해졌다. 이번 사고는 홀랜드 공장(146번가 인근)에서 발생했으며, 소방당국은 유출된 물질이 50~100갤런(약 190~380리터) 규모의 용제(solvent)였다고 밝혔다. 긴급 대응팀은 신속히 사고를 통제했고, LG 측은 "교정 조치를 취했으며 환경적 영향은 확인되지 않았다"고 설명했다. 사고 당시 현장에 있던 직원들은 예방 차원에서 인근 병원으로 이송돼 건강 검진을 받았으며, 모두 양호한 상태로 퇴원한 것으로 전해졌다. 네 명은 홀랜드병원, 네 명은 코어웰 헬스 질랜드병원, 여덟 명은 미시간대학 헬스웨스트에서 각각 치료를 받은 뒤 퇴원했다. 사고 당시 피해를 입은 직원은 15명으로 알려졌으나, 1명이 더 추가돼 총 16명이 검진 치료를 받은 것으로 나타났다. 미시간산업안전보건국(MIOSHA)은 이번 사고에 대한 조사를 시작했으며, 이보다 앞서 9월 4일에는 별도의 민원에 따른 조사를 개시했다. 또 지난 7월 27일 발생한 사망사고에 대한 조사가 여전히 진행 중이라고 밝혔다. 공장 내부 안전 관리에 대한 지적도 제기됐다. 과거 물류 관리 부문에서 근무했던 전 직원 조엘 투크는 "장비 결함과 안전장비 부족 등으로 작업 환경이 충분히 안전하지 않았다"고 언급했다. 공식 기록에 따르면, 이 공장은 2021년 4월부터 2024년 7월까지 최소 20건의 안전 규정 위반으로 지적받았으며, 이 중 13건은 사망으로 이어질 수 있는 '중대 위반’, 2건은 고의적 혹은 인지적 위험 방치로 분류됐다. 해당 위반 건으로 OSHA가 부과한 벌금은 총 30만 달러(약 4억 1500만원)에 달했으나 최종적으로는 약 9만 달러(약 1억2400만원)를 납부한 것으로 알려졌다. LG에너지솔루션은 현재 17만5000달러(약 2억 4200만원) 규모의 추가 벌금 부과에 직면해 있으며, 주 안전당국의 조사 결과에 따라 책임 범위가 확대될 가능성도 제기되고 있다.
- 경제
2025-09-09 09:50:21
[신소재 신기술(195)] 알루미늄보다 150% 강력한 붕소 연료 개발⋯우주 탐사 효율 혁신 기대

우주 탐사의 새로운 전기가 될 수 있는 차세대 로켓 연료가 등장했다. 미국 올버니대(University of Albany) 연구진이 기존 알루미늄 기반 연료보다 에너지 밀도가 150% 높은 붕소 기반 화합물을 합성하는 데 성공했다고 유니버스 스페이스텍과 에너지 리포트 등 다수 외신이 전했다. 붕소의 잠재력 붕소는 오래전부터 높은 에너지 밀도로 주목받아 왔다. 일반 탄화수소 연료의 에너지 밀도(30.7~36.6kJ/㎤)를 크게 웃도는 136.4kJ/㎤를 기록하며 로켓 추진체 후보군으로 거론돼 왔다. 이번에 연구진이 주목한 화합물은 '망간 다이보라이드(MnB₂)'다. 불안정한 구조와 비대칭성이 결합해 폭발적인 에너지 방출 가능성을 갖춘 것으로 분석됐다. 구조적 특성과 합성 방법 연구진은 MnB₂의 원자 배열을 컴퓨터 모델로 분석한 결과, 육각 격자가 비대칭적으로 배열된 구조가 스프링처럼 에너지를 저장하는 효과를 낸다는 사실을 확인했다. 불이 붙으면 긴장이 풀리듯 강력한 에너지가 방출되는 것이다. 연구팀은 섭씨 3,000도의 전류를 가하는 '아크 멜터(arc melter)' 장비로 망간과 붕소 분말을 합성해 이 독특한 구조를 구현했다. 이 화합물은 같은 질량 기준으로 알루미늄보다 20% 더 많은 에너지를, 같은 부피 기준으로는 150% 더 높은 에너지를 내는 것으로 확인됐다. 이 물질은 보관시 안전성을 갖추고 있어 점화제(등유 등)가 있어야만 연소가 시작된다. 우주 탐사와 산업적 의미 MnB₂가 상용화될 경우, 연료가 차지하는 비중을 줄이고 그만큼 더 많은 탑재체를 실을 수 있게 된다. 현재 스페이스X의 '팰컨 헤비' 로켓은 약 411톤을 연료로 사용해 저궤도에 64톤가량의 탑재체를 올릴 수 있다. 하지만 MnB₂가 도입되면 같은 공간에서 훨씬 많은 연료 효율을 기대할 수 있어 달 기지 건설이나 화성 탐사 같은 중장기 목표에도 탄력이 붙을 전망이다. 또한 MnB₂는 로켓 연료를 넘어 자동차 촉매 변환기, 플라스틱 분해 촉매 등 다양한 산업적 활용 가능성도 제시된다. 연구를 주도한 마이클 영(Michael Yeung) 올버니대 교수는 "연료 저장 공간을 줄여 로켓의 효율을 높이는 것이 핵심"이라며 "MnB₂는 그 가능성을 실질적으로 보여주는 사례"라고 평가했다. 붕소 기반 연료는 오랫동안 이론적 가능성에 머물렀지만, 이번 연구로 실험실 수준의 합성이 가능해지면서 새로운 도약의 기회를 맞았다. 전문가들은 MnB₂의 상용화가 실현된다면 우주 탐사의 효율성을 획기적으로 높이고, 우주 산업의 판도를 바꾸는 계기가 될 것으로 보고 있다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 지오사이언스(Geosciences), 미국 화학학지(Journal of the American Chemical Society) 등에 게재됐다.
- 경제
2025-09-08 15:20:34
[단독] LG에너지솔루션 미시간 공장서 화학물질 유출⋯직원 15명 병원 이송

미국 미시간주 홀랜드에 위치한 LG에너지솔루션 배터리 공장에서 화학물질 유출 사고가 발생해 직원 15명이 병원으로 이송됐다고 폭스17, 미시간 라이브 등 외신들이 전했다. 현지 소방당국은 신속히 대응해 현장을 봉쇄하고 정화 작업을 진행했으며, 현재까지 중상자는 보고되지 않았다. 홀랜드 소방당국에 따르면 사고는 현지 시간 6일 오후 3시 26분경 48번가에 위치한 LG에너지솔루션 홀랜드 공장에서 발생했다. 유해물질 유출이 확인되자 소방과 경찰, 응급의료지원팀이 긴급 출동해 유해물질 대응 절차를 가동하고 현장 안전을 확보했다. 이 과정에서 근로자 15명이 병원으로 이송돼 검진과 치료를 받았으며, 생명을 위협하는 부상자는 없는 것으로 전해졌다. 유출된 화학물질은 공장 내부에서 신속히 차단돼 외부로의 확산은 없었다. 특수 정화팀이 투입돼 현장 정리와 안전 점검을 완료했으며, 주변 지역에는 어떠한 위해도 발생하지 않았다고 당국은 밝혔다. 이번 조치에는 홀랜드 소방서뿐 아니라 그라프스합 소방서, 오타와 카운티 중앙통제센터, 응급의료지원팀 등이 협력했다. 소방당국은 사고 원인을 조사 중이며, LG에너지솔루션은 환경안전 당국과 긴밀히 협조하고 있다고 밝혔다. [미니해설] LG에너지솔루션 미시간 공장 화학물질 유출…글로벌 배터리 산업의 안전 경고등 미국 미시간주 홀랜드에서 6일(현지시간) 발생한 LG에너지솔루션 화학물질 유출 사고는 배터리 산업의 급성장 속에 놓치기 쉬운 안전 문제를 다시 드러냈다. 현지 소방당국은 오후 3시 26분경 유출이 확인되자 즉시 유해물질 대응 절차를 가동했다. 경찰과 응급의료팀, 오타와 카운티 중앙통제센터까지 합동 출동해 현장을 봉쇄하고 정화팀을 투입했다. 이 사고로 직원 15명이 병원으로 옮겨졌지만 다행히 생명을 위협하는 부상자는 없는 것으로 확인됐다. 당국은 유출된 화학물질이 공장 내부에서 차단돼 외부 지역으로는 확산되지 않았다고 강조했다. 대규모 배터리 공장, '산업안전' 시험대 LG에너지솔루션 홀랜드 공장은 북미 전기차 배터리 공급망의 핵심 거점 중 하나다. 수조 원대 투자가 진행된 이 시설은 미국 내 친환경차 확산 전략과 맞물려 가동률을 빠르게 높여왔다. 하지만 이번 사고는 대규모 배터리 공장이 필연적으로 직면하는 화학물질 관리 위험성을 여실히 보여준다. 전극 제조, 전해액 충전 등 배터리 생산 공정에서 사용하는 화학물질은 폭발성과 독성을 지니는 경우가 많아, 소규모 누출이라도 인명과 환경에 큰 영향을 줄 수 있다. 이번 사고로 직접적인 지역 주민 피해는 보고되지 않았으나, 안전 우려는 남는다. 특히 미시간은 '자동차 벨트'로 불리는 제조업 중심지로, 지역 정치권은 고용 창출과 안전 확보 사이에서 균형을 요구받을 가능성이 크다. 환경단체와 지역 언론은 공장 안전관리 체계와 유해물질 공개 범위를 더욱 엄격히 따질 것으로 보인다. 글로벌 경쟁 속 리스크 관리 강화 필요 LG에너지솔루션은 이번 사고 이후 현장 안정화를 최우선 과제로 두고, 환경안전 당국과 협조하겠다는 입장을 밝혔다. 하지만 세계 2위 배터리 제조업체로서 글로벌 전기차 시장을 선도하는 위치에 있는 만큼, 안전사고는 단순한 지역 이슈를 넘어 기업 신뢰와 직결된다. 특히 미국 내 전기차 생산 확대 정책에 따라 LG에너지솔루션과 SK온, 삼성SDI 등 한국 기업들의 현지 투자 규모가 급격히 늘고 있다. 이번 사고는 한국 배터리 3사가 직면할 수 있는 안전관리 부담을 부각시켰다는 점에서 업계 전반의 경고 신호로 작용할 수 있다. '속도'에서 '안전'으로의 전환 요구 전기차 수요 폭증에 대응하기 위한 대규모 증설 경쟁이 치열하지만, 이제는 안전 리스크를 관리하는 능력이 기업 경쟁력의 중요한 축으로 떠오르고 있다. 전문가들은 "안전사고는 곧바로 생산 차질과 이미지 타격으로 이어져 수조 원 규모의 손실을 야기할 수 있다"며 "배터리 산업 전반이 양적 성장에서 질적 안전 관리로 시선을 돌려야 한다"고 지적한다. 사고 원인에 대한 조사가 진행 중인 가운데, 어떤 화학물질이 유출됐는지, 유출 경위가 무엇인지에 따라 파장은 달라질 수 있다. 규제기관은 화학물질의 위험성 여부에 따라 기업의 책임 범위를 가늠하고, 재발 방지 대책을 요구할 것으로 예상된다.
- 경제
2025-09-07 10:12:36
[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.
- IT·과학
2025-09-05 17:38:14

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