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[우주의 속삭임(154)] 토성 위성 '엔셀라두스', 북극에서도 열 누출 확인
- 토성의 작은 위성 엔셀라두스(Enceladus)가 남극뿐 아니라 북극에서도 열을 방출하고 있는 것으로 확인됐다. 과학전문매체 IFL사이언스와 사이언스 데일리에 따르면 미국 항공우주국(NASA)의 카시니(Cassini) 탐사선 자료를 재분석한 결과, 위성 내부 바다의 열 방출이 일시적 현상이 아닌 '지속적 존재'일 가능성을 크게 높였다. 이는 태양계 외곽에서 생명체 존재 가능성을 가늠할 수 있는 중요한 단서로 평가된다. 엔셀라두스는 직경 500km 남짓한 얼음 위성으로, 2005년 카시니 탐사선이 남극 지역에서 얼음 입자와 수증기를 우주로 뿜어내는 거대한 간헐천('호랑이 줄무늬' 지역)을 관측하면서 주목받았다. 이후 위성 내부에 액체 상태의 바다가 존재한다는 사실이 밝혀지며, 유로파(Europa)와 함께 태양계 내 '생명체 탐사 1순위'로 부상했다. 미국 남서연구소(Southwest Research Institute)의 조지나 마일스 박사 연구팀은 2005년과 2015년 두 차례 카시니의 북극 관측 데이터를 재분석한 결과, 엔셀라두스 북극이 예상보다 섭씨 7도 가량 더 따뜻하다는 사실을 확인했다. 연구진은 "계절과 관계없이 일정한 추가 열이 포착된 것은 내부에서 에너지가 꾸준히 생성되고 있다는 뜻"이라며 "남극과 북극 양쪽에서 열이 방출된다면, 엔셀라두스가 장기적인 '열평형(thermal balance)' 상태에 있다는 강력한 증거"라고 설명했다. 실제 분석에 따르면 북극 지역의 열 손실량은 제곱미터당 약 46밀리와트로, 전체적으로 약 1.7GW에 달한다. 남극에서 이미 관측된 19GW와 합치면 총 54GW 규모로, 이 수치는 내부에서 생성된 열에너지(약 50~55GW)와 거의 일치한다. 옥스퍼드대 칼리 하워트 박사는 "전 지구적 열 손실량을 계산함으로써 엔셀라두스의 '에너지 자급 가능성'을 확인했다"며 "이는 생명 유지에 필요한 안정적 환경이 장기간 지속될 수 있음을 의미한다"고 강조했다. 열평형 상태는 곧 내부 바다가 단기간의 용융 현상이 아니라 수천만 년 이상 이어져 왔음을 뜻한다. 과거 일부 학자는 엔셀라두스가 토성과 다른 위성들의 인력에 의해 '조석가열(tidal heating)'로 녹았다가 다시 얼 수 있다고 주장했지만, 이번 발견은 그런 주장이 설득력을 잃게 만들었다. 엔셀라두스 내부의 바다는 얼음층 20~28km 아래에 존재하며, 인산염과 복잡한 유기물질이 검출된 바 있다. 이로 인해 '생명체의 화학적 조건'을 충족할 가능성이 크다는 평가를 받아왔다. 이번 연구는 그 조건이 일시적이지 않고 지속 가능할 수 있음을 뒷받침한다는 점에서 의미가 크다. 한편, 최근 발표된 또 다른 연구는 엔셀라두스가 우주로 방출하는 얼음 입자의 양을 정밀 계산해 '얼음 손실률이 기존 추정보다 20~40% 낮다'는 결과를 내놓았다. 텍사스대 연구팀은 초대형 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션(DSMC 모델)을 통해 100개 이상의 간헐천 분출구에서 나오는 물질의 밀도와 속도를 재구성했으며, 이를 통해 분출 속도와 온도를 처음으로 제시했다. 엔셀라두스의 크기는 지름 500km에 불과하지만, 내부 바다에서 분출되는 수증기와 얼음이 토성의 고리 중 하나를 형성할 정도로 강력한 에너지를 보여준다. 텍사스대 아르노 마이유 연구원은 "엔셀라두스의 분출은 마치 화산이 용암 대신 얼음과 수증기를 우주로 뿜어내는 것과 같다"며 "이 현상은 지하 바다의 성분을 직접 탐사할 수 있는 '우주의 창'을 열어준다"고 말했다. 이처럼 엔셀라두스는 '얼음 밑의 바다'가 얼마나 오래, 어떤 조건에서 유지되는지를 밝힐 수 있는 결정적 관측 대상이다. 과학자들은 이번 연구가 향후 '엔셀라두스 샘플 귀환 탐사(Enceladus Sample Return Mission)' 계획의 과학적 근거를 강화할 것으로 기대하고 있다. 태양으로부터 멀리 떨어진 차가운 위성의 표면 아래, 수십억 년 동안 열과 물을 품고 있는 이 작은 천체는 "지구 밖 생명체 탐사의 최전선"으로 다시 떠올랐다. 지구 이외의 바다, 그리고 그 안의 생명을 향한 인류의 탐색은 지금, 토성의 얼음 달 위에서 새로운 장을 맞이하고 있다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(154)] 토성 위성 '엔셀라두스', 북극에서도 열 누출 확인
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[기후의 역습(181)] 아마존 호수, 온천 수준 수온에 '분홍돌고래' 집단 폐사⋯기후위기의 경고음
- 브라질 아마존 지역의 테페 호수(Lake Tefé)에서 수백 마리의 돌고래가 집단 폐사한 원인이 극심한 열파와 가뭄에 따른 수온 상승 때문이라는 연구 결과가 나왔다. 10일(현지시간) CBS에 따르면 서부 브라질 마미라우아지속개발연구소의 수문학자 아얀 플라이슈만 연구팀이 수행한 이번 연구는 2023년 9월 시작된 기록적 가뭄과 폭염이 호수의 수온을 최고 41도(섭씨 기준)까지 끌어올려, 온천이나 자쿠지보다 뜨거운 환경을 만들었다고 밝혔다. 해당 연구는 사이언스(Science) 11월 호에 게재됐다. 아얀 플라이슈만 박사는 "호수의 물이 손가락을 넣을 수 없을 정도로 뜨거웠다"고 회상하며, 분홍돌고래(아마존강돌고래)와 투쿠시(Tucuxi·민물돌고래)의 시신이 떠오르는 장면이 "심리적 충격"이었다고 전했다. 세계자연기금(WWF) 브라질 지부에 따르면 2023년 9월 한 주 동안만 153마리의 돌고래가 폐사했으며, 이 중 130마리가 분홍돌고래였다. 두 종 모두 국제자연보전연맹(IUCN) 적색목록에 '멸종위기종'으로 등재돼 있다. [미니해설] 뜨거워진 호수, 사라지는 생명…아마존이 보여준 '기후 비상사태'의 단면 이번 연구는 기후 변화가 열대 생태계에 미치는 영향을 구체적 데이터로 입증했다는 점에서 주목된다. 연구진은 아마존 중부의 10개 주요 호수를 조사한 결과, 절반 이상에서 낮 동안 수온이 37도를 넘었고, 이는 평년 29~30도보다 최대 8도 높았다. 그중 테페 호수는 수면적이 약 75% 축소됐으며, 수심 2m 전 구간에서 41도의 고온이 관측됐다. 모델링 분석 결과, ▲강한 태양복사열 ▲수심 감소 ▲약한 바람 ▲탁도 증가(물의 흐림 정도) 등 네 가지 요인이 복합적으로 작용한 것으로 드러났다. 얕은 수심은 열 축적을 가속하고, 낮은 풍속은 냉각 작용을 제한해 '끓는 호수'로 변했다. 주간 최고 41도, 야간 최저 27도의 극심한 온도 차도 수생 생물의 생리적 스트레스를 악화시켰다. 플라이슈만 박사는 "돌고래 폐사는 시작에 불과하다"며 "같은 시기에 대량의 어류 폐사와 적조(赤潮) 현상도 발생했다"고 밝혔다. 실제로 호수의 조류(藻類)가 스트레스를 받아 대규모 번식하면서 수면이 붉게 변하는 현상이 관측됐으며, 이는 산소 고갈과 추가 생태 피해로 이어졌다. 연구진이 1990년 이후 미 항공우주국(NASA)의 위성 데이터를 분석한 결과, 아마존 지역 호수의 평균 수온은 10년마다 약 0.6도 상승해, 전 세계 평균 상승 속도를 웃도는 것으로 나타났다. 이는 단기적 폭염을 넘어선 구조적 온난화가 이미 진행 중임을 보여준다. 플라이슈만 박사는 "기후 비상사태는 이미 도래했다"고 단언하며, 향후 브라질에서 열릴 유엔기후변화협약 제30차 당사국총회(COP30)에서 "아마존 호수의 장기 모니터링 체계 구축과 원주민·지역 공동체의 참여가 필요하다"고 강조했다. 영국 버밍엄대 데이비드 해나 교수는 동반 논문에서 "가뭄은 하천 수온 극단화를 초래해 개별 종뿐 아니라 전체 생태계를 위협한다"고 경고했다. 이번 아마존 돌고래 집단 폐사는 '지구 온난화'가 더 이상 미래의 경고가 아닌, 현재 진행형의 생태 재앙임을 상징적으로 보여주고 있다.
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[기후의 역습(181)] 아마존 호수, 온천 수준 수온에 '분홍돌고래' 집단 폐사⋯기후위기의 경고음
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[기후의 역습(180)] 남극서 '역대 초고속' 빙하 붕괴 관측⋯헥토리아 빙하, 두 달 만에 8㎞ 후퇴
- 남극 동부 반도에 위치한 헥토리아 빙하(Hektoria Glacier)가 불과 두 달 만에 약 8km(5마일)나 후퇴한 것으로 확인됐다. 8일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 미국 연구진은 2022년 11월과 12월 사이 하루 평균 0.8km가량 뒤로 밀려나며, 남극 빙하 중 기록상 가장 빠른 붕괴가 일어났다고 밝혔다. 이번 연구는 미국 콜로라도대 환경과학협동연구소(CIRES)의 박사후 연구원 나오미 오크왓(Naomi Ochwat) 주도로 진행됐다. 그는 "2024년 초 헥토리아 상공을 비행하며 붕괴 지대를 직접 목격했을 때, 그 규모에 압도됐다"고 전했다. 연구진은 고해상도 위성 영상으로 이 빙하가 단 2일 만에 2.5km 이상 후퇴한 사실을 포착했다. 헥토리아의 급격한 붕괴는 빙하 아래의 평탄한 해저 지형에서 비롯됐다. 해수면 아래 완만한 해저 평원 위에 놓인 빙하는 두께가 얇아질 경우 쉽게 부력을 받아 뜨기 시작하며, 그 과정에서 대규모로 갈라져 나가는 '부력 유발 붕괴(buoyancy-driven calving)'가 발생한다. 연구팀은 붕괴 시점에 여섯 차례의 빙하 지진이 동반된 사실도 확인했다. 이는 거대한 빙괴가 전복될 때 발생하는 특유의 지진 신호로, 실제 해수면 상승에 기여하는 육상 빙하 손실임을 의미한다. 미 항공우주국(나사·NASA)에 따르면 남극의 그린 빙하와 헥토리아 빙하는 2002년 붕괴된 라르센 B 빙붕의 지류였다. 이 빙붕이 붕괴된 후에는 더 이상 그곳으로 흘러들어가는 빙하들을 지탱해주지 못하게 되었고, 그 이후로 빙하들의 높이는 급격히 떨어졌다. 위성 관측 결과, 헥토리아의 이동 속도는 붕괴 전보다 6배 이상 빨라졌고, 잔존 빙상에서는 연간 약 80m의 급격한 두께 감소가 측정됐다. 당시 해수 온도나 표면 융빙이 비정상적으로 높지 않았던 점을 감안하면, 빙하 전면을 지탱하던 계절성 해빙(季氷)이 사라지며 파랑과 빙괴의 압력이 직접 작용한 것이 원인으로 분석된다. 연구팀은 "헥토리아의 사례는 규모는 작지만 남극의 주요 빙하들이 가진 구조적 특성과 유사하다"며 "평탄한 해저 지형 위의 빙하에서는 유사한 조건이 재현될 경우 단기간에 대량의 빙하가 해수면 상승에 기여할 수 있다"고 경고했다. 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)'에 게재됐다. 해당 연구는 서남극 빙하처럼 빙하가 일정 임계점에 도달하면 예측보다 수십 년 빠르게 해수면 상승을 가속화할 수 있다는 점을 보여준다.
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[기후의 역습(180)] 남극서 '역대 초고속' 빙하 붕괴 관측⋯헥토리아 빙하, 두 달 만에 8㎞ 후퇴
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한미, 3천500억 달러 투자·관세 협상 타결⋯자동차 관세 10%p 인하
- 한국과 미국이 총 3500억 달러 규모의 대미 투자금 중 2000억 달러를 현금으로 투자하되, 연간 집행 한도를 200억 달러로 설정하는 데 합의했다. 김용범 대통령실 정책실장은 29일 브리핑에서 "3500억 달러는 현금 2000억 달러와 조선업 협력 1500억 달러로 구성된다"며 일본의 5500억 달러 금융 패키지와 유사하지만 한국은 연간 상한을 둬 외환시장 충격을 최소화했다고 밝혔다. 조선업 협력으로 명명된 '마스가 프로젝트'는 보증을 포함해 한국 기업 주도로 추진된다. 미국 자동차 관세는 25%에서 15%로 인하되고 의약품, 목재 등은 최혜국 대우, 항공기 부품 등 일부 품목은 무관세를 적용받는다. 반도체는 대만과 비교해 불리하지 않은 수준으로 조정됐으며 쌀·쇠고기 등 농업 추가 개방은 막았다. 김 실장은 시장 불안 시 납입 조정, 원금 회수 안전장치, 한미 수익 5대 5 배분 등의 조건을 명시했다고 설명했다. [미니해설] 한·미, 관세협상 세부 합의⋯현금 2,000억달러 투자 한미 간 대규모 투자·관세 협상이 새로운 전환점을 맞았다. 한국이 미국에 약속한 3500억 달러의 대미 금융 투자 중 2000억 달러를 현금으로 투입하되, 연간 집행 규모를 200억 달러로 제한하기로 합의한 것이다. 한미 정상 간 합의된 투자 약정의 구체적인 실행안이 나온 셈이다. 정책실을 이끄는 김용범 실장은 29일 브리핑에서 합의 내용을 상세히 밝혔다. 그의 설명에 따르면 이번 투자 패키지는 현금 투자 2000억 달러와 '조선업 협력' 명분 아래 진행되는 1500억 달러로 구성된다. 일본이 미국과 맺은 5천500억 달러 규모 금융 패키지와 유사하게 보이나, 한국은 "외환시장 충격을 최소화하기 위해" 연간 투자 상한을 200억 달러로 두었다는 점이 특징이다. 급격한 자금 이탈에 대한 시장 우려에 대응한 조치다. 연간 한도가 설정되면서, 투자 집행은 사업 진척 수준을 고려하며 조정될 예정이다. 김 실장은 "우리 외환시장이 감내 가능한 범위 내에서 운용된다"고 강조했다. 또한 시장 불안이 커질 경우 납입 시기와 규모 조정을 요청할 수 있는 별도 안전판도 마련했다고 소개했다. 투자 약정의 또 다른 축은 '마스가 프로젝트(MASGA)'로 명명된 조선업 협력이다. 금액은 1500억 달러에 달하며 한국 조선 기업이 주도하고, 직접 투자 외에도 보증이 포함되는 구조다. 미국이 추진하는 조선업·조선 인프라 투자 확충에 한국이 핵심 파트너로 참여한다는 의미다. 관세 분야에서도 의미 있는 진전이 있었다. 미국이 한국산 자동차에 부과하는 관세가 기존 25%에서 15%로 낮아진다. 이미 지난 7월 말 합의 이후 15%가 적용돼 왔으며, 이번 협정은 이를 공식화한 조치다. 그동안 한국 자동차 업계가 부담해온 관세 장벽이 완화되며 경쟁력 확보에 힘이 실릴 전망이다. 품목별 관세 조정 내용도 구체화됐다. 의약품과 목재 등은 최혜국 대우를 받게 됐고, 항공기 부품과 제네릭 의약품, 미국 내 생산이 이뤄지지 않는 천연자원 등은 무관세 품목으로 포함됐다. 반도체의 경우 대만과 비교해 불리하지 않은 수준으로 관세를 적용받게 돼 핵심 산업 경쟁력 유지에 중요한 토대를 마련했다는 평가다. 특히 농업 시장 개방이 추가로 요구될 것이라는 우려가 있었지만, 쌀과 쇠고기를 포함한 주요 농업 분야는 추가 개방 없이 현 체계를 유지하게 됐다. 국내 농가의 민감도를 고려한 절충의 결과다. 투자금 조달과 관련해서도 안전장치가 설계됐다. 김 실장은 "원리금이 보장되는 상업적 합리성이 있는 프로젝트만 추진한다"고 못 박았다. 투자 기간이 장기화될 수 있고, 시장에서 외화를 직접 매입해 조달하지 않는 방식도 병행되기 때문에 외환시장 충격을 더욱 줄일 수 있다고 했다. 또한 한국과 미국이 원리금 상환 전에는 수익을 5대 5로 나누되, 20년 내 원리금 완전 회수가 불가능할 경우 수익 배분 비율 조정도 가능하도록 합의했다. 수익성과 안정성을 동시에 확보하겠다는 의지다. 이번 합의는 단순한 투자 협정을 넘어 한국 경제의 중장기적 부담을 최소화하면서도 미국과의 전략적 산업·무역 협력을 강화하는 균형점을 찾는 데 의미가 있다. 한국 자금이 대규모로 미국에 투입되는 상황에서 외환시장 안정을 위한 장치를 마련했고, 관세 협상에서도 자동차·반도체·제조업 기반을 강화하는 결과를 이끌어냈기 때문이다. 향후 과제는 이러한 약속이 실제 프로젝트와 투자 성과로 이어지도록 관리하는 일이다. 한국 산업 경쟁력 강화와 외환시장 안정, 두 마리 토끼를 동시에 잡아야 한다는 정부의 시험대가 본격적으로 시작되고 있다.
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한미, 3천500억 달러 투자·관세 협상 타결⋯자동차 관세 10%p 인하
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[기후의 역습(175)] 지구 남·북반구 간 '태양광 반사 대칭' 깨진다
- 지구의 북반구와 남반구가 유지해온 태양복사 에너지 균형이 최근 20여 년 사이 무너지고 있다는 연구 결과가 제시됐다. 나사(NASA) 랭글리연구센터 노먼 로브 박사 연구팀은 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문에서 북반구가 남반구보다 더 빠른 속도로 태양빛을 흡수하고 있다고 밝혔다고 26일(현지시간) 라이브사이언스가 전했다. 연구진은 NASA 위성 'CERES' 데이터를 기반으로 2001~2024년 지표 반사율과 일사 흡수량을 분석했다. 그 결과 북반구는 10년마다 1㎡당 0.34W 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 것으로 나타났다. 원인으로는 빙하와 만년설 감소, 오염물질 저감, 수증기 증가 등이 지목됐다. 특히 연구진은 구름량이 에너지 불균형을 상쇄하지 못하고 있다고 진단했다. 전문가들은 이러한 구조적 변화가 기후 시스템의 전환점을 알리는 신호일 수 있다며 경고했다. [미니해설] 지구 에너지 균형 '균열'…북반구 일사 흡수 급증 지구 기후 균형 무너지는 징후…북반구 일사 흡수 증가, '비대칭 지구'로 가나 지구 기후 시스템에서 북반구와 남반구 간의 에너지 균형이 근본적으로 흔들리고 있다는 연구 결과가 나왔다. 산업활동과 도시화가 집중된 북반구가 오히려 태양광 반사율이 높은 특성을 보여온 ‘기후의 역설’이 서서히 깨지고 있다는 분석이다. 과학계는 이를 기후변화가 본격적인 '불안정 단계'로 진입했음을 알리는 신호로 해석하고 있다. "균형이 깨지고 있다"…24년 관측이 말해준 변화 NASA 랭글리연구센터 노먼 로브 박사 연구팀은 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문에서 북반구의 일사 흡수 증가 추세가 남반구보다 현저하게 크다고 밝혔다. 분석에는 2001년 이후 24년간 NASA의 '구름 및 지구복사에너지시스템(CERES)' 위성 관측 자료가 활용됐다. 연구 결과에 따르면, 북반구는 10년마다 ㎡당 약 0.34W 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 것으로 나타났다. 이 수치는 작아 보일 수 있으나, 행성 규모로 확대하면 거대한 에너지 유입 증가를 의미한다. 에너지 불균형은 결국 기온 상승, 강수 패턴 변화, 극한 기후 강화로 이어질 수 있다. 지구는 태양에서 흡수한 에너지와 우주로 방출하는 에너지를 통해 기후 균형을 유지한다. 어느 한쪽이 어긋나면 전체 시스템이 재구성된다. 메릴랜드대 잔칭 리 교수는 "이는 지구의 에너지경제가 적자 상태로 이동하고 있다는 의미"라며 "장기적으로 기후 시스템이 새로운 상태를 향해 움직이고 있다는 강한 신호"라고 해석했다. 왜 북반구만 더 뜨거워지나…3대 원인 분석 로브 박사팀은 '부분복사교란(PRP)' 분석 방식을 통해 불균형의 원인을 분해했다. 그 결과 세 가지 요인이 핵심으로 지목됐다. ① 빙하·만년설 감소 북극 빙권은 지구에서 가장 빠르게 온난화가 진행되는 지역이다. 밝은 얼음이 녹으면 어두운 바다와 토지가 드러나 일사 흡수가 증가하는 '빙하-알베도 피드백'이 발생한다. ② 대기오염물질 감소 중국·미국·유럽 등에서 에어로졸 배출 저감 정책이 진행되면서 태양광을 반사하는 미세 입자가 줄어든 것도 원인이다. 역설적이게도 환경정책의 성과가 기후 균형 측면에서는 새로운 문제를 낳고 있다. ③ 수증기 증가 온난화가 더 빠른 북반구에서 대기 수증기량이 증가하면서 흡수되는 단파 복사 에너지량이 확대됐다. 수증기는 대표적인 온실가스다. 그 결과, 북반구는 지속적으로 더 많은 열을 '가둬두는 행성'이 되고 있다. "구름이 상쇄해줘야 하는데"…기후 시스템의 경고 이 변화에서 가장 우려되는 부분은 구름의 보상 작용이 나타나지 않고 있다는 점이다. 일반적으로 기후 시스템은 균형을 유지하려는 특성이 있다. 북반구가 더 많은 열을 흡수하면, 구름이 더 많이 형성되어 반사 작용을 강화해야 한다. 그러나 관측 결과, 지난 20년 동안 구름량 변화는 거의 나타나지 않았다. 로브 박사는 이를 두고 "기후 시스템의 '교정 매커니즘'이 제대로 작동하지 않는다는 의미일 수 있다"고 평가했다. 이는 기후 변화가 새로운 체제(regime)로 넘어가는 초기 징후일 가능성을 시사한다는 것이다. 기후·경제·안보 전반에 파장…"불균형 확대되면 위험" 북반구 중심의 일사 흡수 증가는 △ 대기 대순환 변화, △ 해수면 온도 상승 가속, △ 폭염·폭우·한파 등 극한현상 불규칙화, △아열대 고기압대 확장, △식량 생산 지형 변화 등 심각한 결과를 초래할 수 있다. 특히 산업 기반이 집중된 북반구는 전 세계 GDP의 90% 이상을 차지한다. 기후 불균형이 경제·금융 안정성까지 위협할 수 있다는 의미다. 리 교수는 "이 변화는 더 이상 이론이 아니라 현실 데이터로 관측되는 기후 변곡점"이라며 "정책 대응의 속도전이 필요하다"고 강조했다. 과학계 "모델 고도화로 향후 10년이 관건" 연구진은 곧 공개될 차세대 기후 모델을 통해 △ 구름-에어로졸 상호작용, △ 열수지 변화에 대한 지역별 응답, △ 남·북반구 간 에너지 교환 메커니즘 등을 정밀 분석할 계획이다. 로브 박사는 "다음 세대 관측과 모델링 연구가 이 의문을 풀 열쇠"라며 "'비대칭 지구'가 일시적일지, 새로운 표준이 될지 향후 10년 내 결판이 날 것"이라고 말했다.
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[기후의 역습(175)] 지구 남·북반구 간 '태양광 반사 대칭' 깨진다
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KAIST, '로봇 우주정거장' 시대 연다⋯우주 서비스·제조 연구센터 출범
- 한국과학기술원(KAIST) 우주연구원은 24일 대전 본원 학술문화관에서 '우주 서비스 및 제조 연구센터(ISMRC)'를 공식 출범했다. ISMRC는 과학기술정보통신부의 2025년도 기초연구사업으로 선정된 대형 중장기 프로젝트로, 향후 10년간 국비 500억 원과 시비 36억 원을 포함해 총 712억 원이 투입된다. 센터는 로봇이 운영하는 무인 우주정거장 구축을 목표로, 로보틱스 기반 우주 제조 기술과 물자 회수 기술 등 차세대 우주 인프라 확보에 나선다. 한재흥 우주연구원장을 비롯한 KAIST 교수진 14명이 연구를 주도하며, 개소식과 함께 한국항공우주연구원, 일본 과학기술대학, 미국 캘리포니아공대 등 주요 기관이 참여한 국제 심포지엄도 개최됐다. 대전시는 ISMRC를 지역 우주산업 혁신의 거점으로 육성하겠다고 밝혔다. [미니해설] KAIST "로봇 운영 우주정거장 목표" KAIST가 우주 산업의 '차세대 성장축'으로 꼽히는 우주 서비스 및 제조 분야의 주도권 확보에 본격 나섰다. 국내 최초로 로보틱스 기반 우주 제조·정비 기술을 집중 연구하는 '우주 서비스 및 제조 연구센터(ISMRC)'가 24일 공식 출범하면서, 한국 우주산업의 미래 지형도가 바뀌고 있다. ISMRC는 과학기술정보통신부가 추진하는 2025년도 기초연구사업 중 대형 장기 프로젝트로, 향후 10년간 712억 원(국비 500억, 시비 36억 등)이 투입된다. 센터의 핵심 목표는 "로봇이 운영하는 무인 우주정거장 구축"이다. 우주 공간에서 로봇이 위성을 정비하고, 부품을 교체하거나 새로운 구조물을 조립·제조하는 기술을 개발해 미래 우주 서비스 생태계의 핵심 인프라를 마련한다는 전략이다. 이를 위해 KAIST는 ▲우주 제조용 로보틱스 ▲궤도상 정비(On-Orbit Servicing) ▲우주 물자 회수 및 재활용 기술 ▲위성군집 운용 등 네 가지 핵심 축으로 연구를 추진한다. 한재흥 우주연구원장을 중심으로 기계, 항공우주, 전자, 재료공학 등 다양한 분야의 교수진 14명이 공동으로 참여해 다학제 융합 연구체계를 구축했다. 이번 출범은 세계적으로 '뉴스페이스(New Space)' 시대, 즉 민간 중심의 우주경제가 본격화되는 흐름과 맞물려 있다. 미국의 스페이스X, 아마존, 블루오리진 등 글로벌 기업들이 주도하는 우주 서비스·제조 시장은 2030년까지 수십조 원 규모로 성장할 전망이다. 위성 수명 연장, 우주정거장 유지보수, 궤도상 조립·제조와 같은 신산업 영역이 새로운 경제 생태계를 형성할 것으로 기대된다. 한재흥 원장은 "산·학·연·관 협력을 통해 우주 서비스 및 제조 분야의 핵심 기술을 선도하고, 민간 중심의 산업 생태계 조성에 기여하겠다"고 밝혔다. 그는 특히 "KAIST가 보유한 우주로봇, 자율비행, 정밀제어 기술이 결합하면 한국형 우주 제조 플랫폼 구축이 가능하다"고 덧붙였다. 개소식과 함께 열린 국제 심포지엄에는 한국항공우주연구원, 일본 과학기술대학, 미국 캘리포니아공과대학 등 주요 연구기관 관계자들이 참석해 협력 방안을 논의했다. 행사에서는 ▲우주항공용 적층제조(3D 프린팅) 기술 ▲항공우주 복합소재 ▲군집위성 개발 ▲우주 제조 로보틱스 등 4개 분야 워크숍이 병행됐다. 참석자들은 "우주 제조와 정비는 발사 중심의 기존 산업 구조를 넘어, 지속 가능한 우주경제로의 전환을 이끄는 핵심 분야"라고 입을 모았다. 지방정부도 지원 의지를 밝혔다. 손철웅 대전시 미래전략산업실장은 "KAIST와 함께 ISMRC를 대전형 우주산업 혁신 플랫폼으로 발전시켜 지역 기업의 기술 경쟁력을 높이겠다"며 "대전이 대한민국 우주산업의 중심도시로 자리 잡도록 행정적 역량을 집중하겠다"고 말했다. 전문가들은 이번 센터 출범이 향후 한국의 '우주 2.0 시대'를 여는 분수령이 될 것으로 보고 있다. 그동안 국내 우주개발은 발사체·위성 제작 등 '단발성 프로젝트' 중심이었다면, ISMRC는 궤도상 유지·보수와 같은 지속적 우주 서비스 체계를 구축하는 첫 시도이기 때문이다. 또한, 우주정거장에서 로봇이 수행하는 제조·수리 기술은 향후 달 궤도정거장(Gateway)이나 화성 탐사 인프라 구축에도 직접 응용될 수 있다. 세계 각국이 우주 거점 확보 경쟁을 벌이는 가운데, KAIST의 이번 도전은 한국이 미래 우주경제에서 '기술 주권'을 확보하기 위한 첫걸음으로 평가된다.
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KAIST, '로봇 우주정거장' 시대 연다⋯우주 서비스·제조 연구센터 출범
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[우주의 속삭임(148)] 화성의 미스터리 협곡, 물 아닌 드라이아이스가 만든 흔적
- 화성 협곡의 모래 위에 길게 새겨진 구불구불한 신비한 지형 정체는 물이 아닌 드라이아이스때문이라는 연구 결과가 나왔다. 화성의 붉은 사막 위에서 마치 영화 '듄(Dune)' 속 샌드웜이 기어간 듯한 자국이 관측됐다. 그러나 그 원인은 생명체가 아니라, 봄이 오며 녹아내리는 이산화탄소 얼음 덩어리(Dry Ice·드라이아이스)인 것으로 드러난 것. 드라이아이스는 고체 이산화탄소로 상온에서 액체를 거치지 않고 바로 기체로 승화한다. 승화점은 -78.5℃에서 고체→기체로 변하고 이 과정에서 주변 열을 흡수해 냉각한다. 네덜란드 위트레흐트대학교(Utrecht University) 연구진은 드라이아이스가 화성의 겨울철 사구 위에 형성됐다가 봄철 온도 상승과 함께 미끄러지며 사구를 파내고 모래를 밀어 올려 협곡(굴곡)을 만든다는 실험 결과를 발표했다. 해당 내용에 대해서는 스페이스닷컴, 사이테크데일리 등 다수 외신이 보도했다. 이 연구는 지난 10월 8일자 지구물리학연구회보(Geophysical Research Letters)에 게재됐다. "마치 두더지나 샌드웜이 파고드는 듯했다" 연구팀은 화성 환경을 모사한 저기압·저온 챔버 내에서 이산화탄소 얼음 블록을 모래 언덕 위에 놓고 관찰했다. 온도가 상승하자 얼음은 녹지 않고 고체 상태에서 바로 기체로 변하는 '승화' 현상을 일으켰다. 이때 얼음 아래에 고압의 이산화탄소 가스가 형성되면서, 가스가 분출하듯 얼음을 밀어내며 언덕 아래로 미끄러뜨렸다. 이 과정에서 얼음 블록은 마치 살아 있는 생명체처럼 좁은 골짜기를 파내며 모래를 양쪽으로 밀어올려 작은 둑(levee)을 형성했다. 이러한 미세한 구조는 실제 화성 궤도 위성 사진에서 관측되는 신생 협곡과 매우 유사했다. "CO₂ 얼음 덩어리가 경사면을 파고들며 내려가는 모습을 보았을 때, 마치 두더지나 영화 '듄'의 샌드웜을 보는 것 같았다." 연구를 주도한 로네케 뢰엘로프스(Lonneke Roelofs) 박사는 "얼음 아래에서 발생한 고압의 가스가 사방으로 모래를 분출시키는 모습은 매우 이질적이면서도 인상적이었다"고 설명했다. 물이 아닌 '기체 압력'이 만든 화성의 지형 이번 연구는 화성 표면의 협곡을 '과거 존재했던 물의 흔적'으로 해석하던 기존 학설을 뒤집는다. 화성의 낮은 기압과 혹한 환경에서는 액체 상태의 물이 존재하기 어렵기 때문이다. 공동연구자인 시모네 피스허스(Simone Visschers)는 "경사각을 달리해 실험을 반복하자, 특정 각도에서 얼음 블록이 자연스럽게 사구를 파고들며 이동하는 현상을 확인했다"며 "이는 화성 지형이 오늘날에도 물 없이 물리적 요인만으로 변화하고 있음을 보여준다"고 말했다. "봄마다 살아나는 화성의 사구" 화성은 겨울 동안 대기 중 이산화탄소가 얼음 형태로 응결해 표면을 덮는다. 화성의 겨울은 영하 120℃까지 떨어지면서 모래 언덕에 서리(Celsius)가 쌓인다. 겨울이 긑나면 햇빛이 사면을 데우면서 때로는 1m 길이에 달하는 얼음 덩어리가 떨어져 나간다. 화성은 대기가 얇고 차가운 얼음과 따뜻한 모래 사이의 온도 차이가 극심하기 때문에 얼음의 밑면이 급속히 기체로 변한다. 즉, 화성에 봄이 오면 이 얼음이 승화하면서 가스를 방출하고, 이 가스가 사구를 뚫고 나가며 계절적으로 반복되는 지형 변화를 일으킨다는 게 연구진의 설명이다. 즉, 화성의 협곡은 하천이나 지하수의 흔적이 아니라, 드라이아이스의 계절적 순환이 빚어낸 '행성적 조각'인 셈이다. 지구 지형 연구에도 시사점 연구진은 이번 결과가 지구의 사막 지형이나 극지의 동결·해빙 과정 이해에도 기여할 수 있다고 강조했다. "화성의 협곡 형성 과정을 통해, 우리는 지구의 지형 변화 메커니즘을 다른 시각에서 다시 볼 수 있다”고 로엘로프스 박사는 말했다. 비록 화성의 사막에는 샌드웜이 존재하지 않지만, 연구진은 “화성의 사구는 봄이 오면 잠시나마 살아 움직인다"고 표현했다. 즉, 드라이아이스 덩어리들이 붉은 모래 언덕을 뚫고 지나가며 새로운 협곡을 만들어내는 '무생명의 생명 현상'이 매년 되풀이되고 있는 것이다.
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[우주의 속삭임(148)] 화성의 미스터리 협곡, 물 아닌 드라이아이스가 만든 흔적
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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.
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[신소재 신기술(198)] 실온에서도 얼어붙는 '아이스 XXI' 발견⋯韓 연구진 참여로 얼음의 비밀 한층 더 풀렸다
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[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.
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[우주의 속삭임(146)] 두 개의 블랙홀 '쌍둥이 궤도' 첫 관측⋯136년 수수께끼 풀리다
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[기후의 역습(170)] 미국 하천, 기록적 폭염에 '열파 급증'⋯냉수종 어류 생존 위협
- 미국 하천, 기록적 폭염에 '뜨거워지는 강물'⋯냉수종 어류 생존 위협 미국 하천, 40년간 열파 급증…냉수종 생태계 '생존 위기' 미국 전역의 하천에서 과거와 비교할 수 없는 수준의 고온 현상이 나타나고 있다는 연구 결과가 나왔다고 NBC 뉴스가 23일(현지시간) 보도했다. 이는 단순한 일시적 현상이 아니라 장기간 이어지는 '하천 열파(heat wave)'의 빈도와 강도가 뚜렷하게 증가하고 있는 것으로, 냉수 환경에 적응해온 연어·송어 등 수생 생태계 전반에 심각한 위협으로 작용할 수 있다는 지적이다. 펜실베이니아주립대 환경공학과 리리(李莉) 교수 연구진은 미국지질조사국(USGS)의 1980~2022년 사이의 약 40년 기간 동안 1471개 하천 모니터링 자료를 분석한 결과, 2022년 하천 열파 발생 횟수가 1980년에 비해 연평균 1.8회 늘었으며, 열파 시 수온은 평균 약 0.4℃(0.8℉) 더 높았다. 지속 기간도 3일 이상 길어졌다. 이번 연구는 국제학술지 미국립과학원회보(PNAS)에 실렸다. 연구팀은 하천 열파를 '계절 평균치를 웃도는 고수온이 5일 이상 지속되는 현상'으로 정의했다. 분석 결과, 기후변화로 인한 적설량 감소와 하천 유량 축소가 가장 큰 원인으로 지목됐다. 댐과 보(洑)가 하류 수온을 높이고, 도심 건물과 포장도로가 축적한 열이 하천으로 전달되는 것도 추가적 요인으로 꼽혔다. 냉수종 어류는 이 같은 환경 변화에 취약하다. 수온 상승은 용존산소량을 감소시키는 동시에 어류의 대사율을 높여 생리적 부담을 가중시킨다. 연구진은 평균적으로 연간 12일가량의 '열 스트레스일'이 추가 발생하고 있다고 밝혔다. 특히 불 트라우트(bull trout) 등은 섭씨 약 15℃(화씨 59도) 이상에서 생존에 큰 위협을 받는 것으로 알려졌다. 불 트라우트는 엄격한 서식지 요구 조건을 가지고 있다. 일반적으로 13℃(화씨 55도) 미만의 수온과 깨끗한 자갈 바닥, 차가운 호수와 큰 강의 깊은 웅덩이 등 차가운 수온을 선호하는 어종이다. 연구에 참여하지 않은 캘리포니아대 데이비스캠퍼스(Jonathan Walter, 유역과학센터)는 "저수지에서 방류 시점을 조정하는 등 수자원 관리 방식이 하천 수온을 완화하는 데 기여할 수 있다"며 "관개나 댐 운영 전략의 조정이 냉수종 보호에 중요하다"고 설명했다. 그간 해양과 호수의 열파 현상은 위성관측으로 활발히 연구돼 왔으나, 하천의 경우 관측 센서가 불규칙하게 운영돼 자료 확보가 어려웠다. 이번 연구는 방대한 장기 데이터를 종합해 하천 열파의 실태를 구체적으로 제시한 첫 사례라는 점에서 의미가 크다. 리 교수는 "그동안 물에 대해선 양적 문제에 주로 주목했지만, 기후변화로 인한 수질 변화, 특히 수온 상승 문제에도 사회적 인식이 높아져야 한다"며 "하천 생태계 보전과 수자원 관리 전략에 새로운 시사점을 줄 것"이라고 강조했다.
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[기후의 역습(170)] 미국 하천, 기록적 폭염에 '열파 급증'⋯냉수종 어류 생존 위협
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[기후의 역습(168)] 알래스카 빙하 후퇴로 '신생 섬' 등장⋯탄소중립 대응 과제 부각
- 알래스카 남동부에서 빙하가 물러나면서 호수 한가운데 새로운 섬이 모습을 드러냈다. 미국 항공우주국(나사·NASA) 지구관측소는 최근 위성 사진 분석 결과, 알래스카 글레이셔베이 국립공원의 알세크(Alsek) 빙하가 녹으면서 '프로우 노브(Prow Knob)'라는 작은 산과의 연결이 완전히 끊어져 섬이 되었다고 발표했다. 프로우 노브는 약 5㎢ 규모의 육지로, 그동안 알세크 빙하가 둘러싸고 있었으나 수십 년간 이어진 빙하 후퇴로 점차 노출돼 왔다. 미 항공위성 랜드샛9호가 지난 8월 촬영한 영상에는 더 이상 빙하와 맞닿아 있지 않은 프로우 노브가 신생 담수호 한가운데 섬 형태로 존재하는 모습이 포착됐다. 나사 측은 "알래스카 남동부 해안 평야에서는 얼음이 빠르게 물로 대체되고 있다"며 "빙하가 얇아지고 후퇴하면서 전면부에 형성된 담수호 속에서 새로운 지형이 드러나고 있다"고 설명했다. 프로우 노브는 선박의 뱃머리를 닮은 형상에서 유래된 이름으로, 1960년대 빙하학자 오스틴 포스트가 항공사진 촬영 과정에서 명명했다. 포스트와 동료 연구자는 빙하 후퇴 속도를 근거로 2020년경 빙하가 프로우 노브와 완전히 분리될 것으로 예측했으나 실제로는 다소 늦게 진행됐다. 지구 온난화로 세계 곳곳의 빙하가 급속히 줄어드는 가운데, 이번 사례는 기후 변화가 지형을 어떻게 바꾸는지를 단적으로 보여준다. 2024년은 관측 이래 가장 더운 해로 기록됐으며, 2025년 역시 유례없는 고온 현상이 이어지고 있다. 특히 이번 사례는 탄소중립 정책의 시급성을 환기시킨다. 각국은 파리협정 목표 달성을 위해 2050년까지 탄소중립을 선언했으나, 이행 속도는 국가별로 차이가 크다. 빙하 후퇴와 같은 극단적 현상은 탄소 배출 감축이 단순한 환경 의제를 넘어 경제·산업 전반의 지속가능성을 좌우하는 핵심 과제임을 보여준다. 전문가들은 북극항로 개척, 해운·관광 산업 변화, 수자원 관리 등에서 빙하 후퇴가 미칠 파급 효과에 대비하는 한편, 재생에너지 투자 확대, 탄소세 도입, 국제적 협력 강화를 통해 지구 온난화를 억제해야 한다고 지적했다.
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[기후의 역습(168)] 알래스카 빙하 후퇴로 '신생 섬' 등장⋯탄소중립 대응 과제 부각
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[단독] 삼성전자 멕시코, 100만 페소 상당 가전제품 절도 피해 후 회수
- 멕시코주 검찰청과 주 보안사무국(SSEM)이 공동 수사를 통해 도난당한 삼성전자 가전제품을 대거 회수했다고 현지 매체 레포르테로스 엔 모비미엔토 닷컴(reporterosenmovimiento.com)이 9일(이하 현지시간) 보도했다. 당국은 9일 멕시코주 우에우에토카 시 경계에 위치한 한 창고를 수색해, 시가 100만 페소(약 7400만원) 이상으로 추산되는 냉장고 29대를 확보했다고 밝혔다. 이들 제품은 삼성전자 디지털 가전 멕시코 주식회사(Samsung Electronics Digital Appliance México S.A. de C.V) 소유로 확인됐다. 이번 사건은 지난 3일 발생했다. 피해자는 삼성 브랜드 가전제품을 적재한 트랙터 트레일러를 운행하던 중, 소야니퀼판 시 인근에서 무장 괴한에게 트레일러를 탈취당했다. 당시 트레일러를 가로막은 한 차량에서 내린 한 남성이 총기로 위협하며 피해자를 트랙터 트럭에 감금했다가 몇 분 후 질로테펙 시에서 풀어주었다. 트레일러에는 위성위치확인시스템(GPS)이 설치돼 있어, 수사팀은 이를 단서로 추적에 나섰다. 법원은 수색 영장을 발부했고, 수사당국은 문제의 창고에서 냉장고 외에도 도난 신고된 빈 드라이박스 2개와 캐빈을 발견했다. 검찰청은 현장 압수 절차와 봉인 조치를 완료한 뒤, 재산 몰수 절차를 개시했다. 또한 이번 절도 사건과 연루된 용의자를 특정하고 체포하기 위한 조사를 이어가고 있다.
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- IT/바이오
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[단독] 삼성전자 멕시코, 100만 페소 상당 가전제품 절도 피해 후 회수
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[기후의 역습(165)] 뜨거워진 바다, 지구의 탄소흡수능력 10% 감소
- 세계 최대 탄소 흡수원인 바다가 기후 변화로 인한 기록적인 고수온에 직면하며 탄소 흡수량이 크게 줄어든 것으로 나타났다. 국제 연구진은 2023년 바다가 이산화탄소(CO₂)를 흡수한 규모가 최근 추세치보다 약 10% 감소했다고 밝혔다. 이는 유럽연합(EU) 연간 배출량의 절반에 해당하는 수준이다. 2023년 한 해동안 해수면 온도가 전례 없는 수준으로 치솟았다. 열대 지방에서는 엘리뇨 현상이 극심했고, 북대서양 전역에서는 엄청난 더위가 찾아왔다. 그로 인해 바다의 CO₂ 흡수율이 무려 10% 이상 급감했다. 스위스 취리히연방공과대(ETH) 주도의 연구팀은 선박, 부표, 위성 관측 자료를 바탕으로 인공지능(AI) 분석을 수행해 2023년 전 세계 해수면 CO₂ 농도를 재구성했다. 그 결과, 북대서양을 비롯한 북반구 해역에서 이례적 고수온 현상이 나타나면서 바다가 CO₂를 흡수하기보다 방출하는 상황까지 관측됐다. 연구진은 "차가운 물이 더 많은 기체를 머금는 기본 물리 원리가 작동했다"며, 해수 온도가 높아질수록 CO₂ 용해도가 떨어져 흡수 능력이 약화된다고 설명했다. 다만 해수면에서 발생한 일시적 CO₂ 고갈, 수온 상승에 따른 성층 강화로 심층의 탄소 공급이 제한된 점, 그리고 플랑크톤의 '생물 펌프' 작용 등 세 가지 요인이 충격을 완화했다고 덧붙였다. 엘니뇨는 열대 태평양의 심해 용승을 줄여 해당 지역의 CO₂ 방출을 억제하는 효과를 냈지만, 북반구 해역의 이례적 고온이 이를 상쇄했다. 이번 연구는 관측 기반 분석이라는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 수십 년간 축적된 해양 CO₂ 데이터를 머신 러닝으로 보완해 매일의 전 지구 해양 탄소 흡수량을 산출, 2023년의 변화를 정밀하게 비교했다. 전문가들은 이번 결과가 바다의 탄소 흡수력이 기후 위기 속에서 얼마나 취약해질 수 있는지를 보여준다고 지적했다. ETH의 니콜라스 그루버 교수는 "2023년은 바다 탄소 흡수원의 스트레스 테스트였다"며 "바다가 여전히 많은 CO₂를 흡수하고 있지만, 이 역할을 전적으로 기대할 수는 없다"고 경고했다. 이번 연구는 국제 학술지 네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change)에 게재됐다.
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- ESGC
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[기후의 역습(165)] 뜨거워진 바다, 지구의 탄소흡수능력 10% 감소
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[기후의 역습(164)] 스페인·포르투갈 초대형 산불⋯EU 산불 피해 사상 최대
- 유럽연합(EU)에서 올해 발생한 산불 피해 면적이 100만 헥타르를 돌파하며 2006년 기록 집계 이후 최악의 시즌으로 기록됐다. 특히 스페인과 포르투갈이 직격탄을 맞으면서 이베리아반도의 약 1%가 불길에 휩싸였다. 전문가들은 기후변화로 인한 고온 건조 현상이 산불을 더욱 빈번하고 대형화시키고 있다고 경고했다고 BBC가 전했다. 이베리아반도 초토화…2주 만에 런던 4배 면적 소실 유럽 산불 감시 기관인 코페르니쿠스 산림화재정보시스템(EFFIS)에 따르면 스페인은 8월 26일까지 누적 40만 헥타르가 소실되며 2006~2024년 평균치의 6배를 넘겼다. 인접한 포르투갈 역시 27만 헥타르가 불타 동일 기간 평균의 5배에 이르렀다. 올해 이베리아반도에서 불에 탄 면적은 68만4000헥타르로 런던 면적의 4배에 달하며, 대부분은 단 2주 만에 발생했다. 산불은 포르투갈 북부 삼림지대와 스페인 북서부 갈리시아, 아스투리아스, 카스티야이레온 등지에서 집중적으로 발생했다. 세계유산인 산티아고 순례길 구간과 피코스데유로파 국립공원 등 관광 명소도 피해를 입었다. 기후변화가 불러온 악순환 영국 임페리얼칼리지 런던의 세계날씨귀속(WWA) 그룹은 이번 지중해 산불이 기후변화와 직결돼 있다고 분석했다. 인간 활동으로 인한 지구 평균기온 상승이 고온·건조한 환경을 만들고, 이는 산불 발생 확률을 10배 가까이 높였다는 것이다. 스페인에서 발생한 산불로 올해 배출된 이산화탄소(CO₂)는 1768만 톤으로, 2003년 위성 관측이 시작된 이후 최대치를 기록했다. 이는 크로아티아의 2023년 연간 온실가스 배출량을 웃도는 규모다. WWA 소속 테오도어 키핑 박사는 "기온 상승으로 식생이 빠르게 건조해지면서 가연성이 높아지고 있다"며 "이로 인해 더 크고 치명적인 산불이 이어지고 있다"고 말했다. 프레디 오토 기후과학 교수는 "화석연료 연소를 중단했어야 할 시점은 이미 10년 전이었다"며 "지금은 1.3도 상승으로 소방대원들이 한계에 부딪히고 있다"고 경고했다. 인구 감소와 토지 방치가 불씨 키워 기후변화와 더불어 농촌 인구 감소도 대형 산불의 원인으로 지목된다. 스페인과 포르투갈의 젊은 층이 도시로 이주하면서 농지 관리가 이뤄지지 않고, 방치된 토지가 잡목과 가연성 식생으로 뒤덮이면서 화재 확산을 가속화하고 있다. 생태계·토양 회복력도 한계 직면 지중해 지역의 생태계는 오랜 세월 산불과 공존해왔다. 이베리아토끼처럼 산불 이후 새롭게 형성된 서식지에서 번성하는 종도 있고, 코르크 참나무처럼 재생력이 강한 수종도 있다. 그러나 최근 산불은 빈도와 강도가 높아지면서 산림 재생 주기를 앞질러 생태계 복원력을 위협하고 있다. 런던정경대학(LSE) 환경지리학과 토머스 스미스 부교수는 "기후가 더워지면서 산불이 커지고, 이로 인한 탄소 배출이 다시 기후를 악화시키는 악순환이 이어지고 있다"고 지적했다. 스완지대학의 스테판 도어 교수는 "산불로 인한 토양 침식과 강우 시 하천 및 저수지의 수질 오염도 우려된다"고 경고했다. 대응책은?…화재 예방과 조기 탐지 필요 전문가들은 위험 지역의 초과 식생을 사전에 제거하고, 발화 가능성을 낮추는 관리가 필수라고 조언한다. 또한 인공지능(AI)과 위성을 활용한 조기 탐지, 신속한 화재 진압 시스템 구축이 피해를 줄이는 핵심 방안으로 꼽힌다. 유럽연합은 이번 사태로 사상 최대 규모의 산불 진화 지원 병력을 투입했지만, 연구진은 "화석연료 사용을 줄이지 않는 한 대형 산불의 위협은 갈수록 심화될 것"이라고 입을 모았다.
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- ESGC
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[기후의 역습(164)] 스페인·포르투갈 초대형 산불⋯EU 산불 피해 사상 최대
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[우주의 속삭임(135)] 왜행성 세레스, 과거 생명체 서식 가능성⋯NASA "화학 에너지 원천 확인"
- 미국 항공우주국(NASA)이 20일(현지시간) 화성과 목성 사이 소행성대에 위치한 왜행성 세레스(Ceres)가 과거 생명체가 살 수 있는 환경을 갖췄을 가능성을 뒷받침하는 새로운 연구 결과를 공개했다. 현재는 얼어붙은 차가운 천체지만, 내부의 화학 반응에서 발생한 에너지가 오랜 시간 유지되면서 미생물 생존에 필요한 조건을 제공했을 수 있다는 분석이다. NASA는 20일(현지시간) 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재한 논문을 통해 "세레스 내부의 열·화학 모델 분석 결과 약 25억 년 전 세레스의 지하 해양에 변성암에서 기원한 열수(熱水)가 꾸준히 공급됐을 가능성이 확인됐다"고 밝혔다. 이 열수에는 미생물 대사에 필요한 가스 성분이 녹아 있어, 당시 세레스의 지하 환경이 생명체 서식에 유리했을 수 있다는 설명이다. 세레스는 지름 약 940km의 왜행성으로, 2018년 종료된 NASA의 탐사선 '던(Dawn)' 미션에 의해 표면의 밝은 반사 영역이 소금 성분이라는 사실이 처음 확인됐다. 2020년에는 지하에 거대한 염수층이 존재했음을 입증한 데 이어, 표면과 내부에서 탄소 화합물이 발견되면서 생명체 서식 가능성 연구가 본격화됐다. 이번 연구는 세레스 내부의 방사성 붕괴로 발생한 열이 지하 해양을 장기간 따뜻하게 유지시켰다는 점을 새롭게 부각했다. 연구 책임자인 샘 쿠빌(미 애리조나주립대 연구원)은 "지구에서 심해 열수와 바닷물이 만나 미생물의 먹잇감이 풍부해지는 것과 비슷한 과정이 세레스 내부에서도 일어났을 가능성이 있다"며 "이 결과는 세레스의 과거 환경에 대한 이해를 넓히는 중요한 단서"라고 말했다. 현재 세레스는 내부 방사성 붕괴열이 거의 소진되면서 지하수가 대부분 얼어붙었고, 일부 남은 액체는 고농도의 염수 상태로 변한 것으로 추정된다. 연구진은 세레스가 형성된 후 약 5억~20억 년 사이에 생명체가 서식할 가능성이 가장 높았을 것으로 보고 있다. 전문가들은 이번 발견이 세레스뿐 아니라 태양계 외곽의 다른 얼음 위성 연구에도 시사점을 준다고 평가한다. 유로파, 엔셀라두스처럼 행성의 중력에 의해 내부 열을 유지하는 천체들과 달리, 세레스처럼 내부 가열이 거의 없는 소형 천체도 과거 한때 생명체에 유리한 조건을 형성했을 가능성이 크다는 것이다. 세레스 탐사를 이끈 NASA 제트추진연구소(JPL)의 관계자는 "던 미션의 축적된 데이터를 기반으로 한 이번 연구는 태양계 내 미생물 생존 가능성을 이해하는 데 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(135)] 왜행성 세레스, 과거 생명체 서식 가능성⋯NASA "화학 에너지 원천 확인"
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[월가 레이더] 뉴욕증시, 물가 둔화에 사상 최고⋯9월 금리 인하 기대 급등
- 12일(현지시간) 뉴욕증시에서 스탠더드앤드푸어스(S&P)500과 나스닥이 나란히 사상 최고 종가를 경신했다. 7월 소비자물가지수(CPI)가 시장 예상보다 낮게 나오면서 연방준비제도(연준·Fed)의 9월 금리 인하 기대가 급증한 영향이다. S&P500은 1.13% 오른 6,445.76, 나스닥은 1.39% 상승한 21,681.90으로 마감했다. 다우지수는 1.10% 오른 44,458.61을 기록했다. 미 노동부에 따르면 7월 CPI는 전월 대비 0.2%, 전년 대비 2.7% 상승해 전망치(2.8%)를 밑돌았다. 변동성이 큰 식품·에너지를 제외한 근원 CPI는 3.1% 올라 예상을 소폭 웃돌았다. 채권시장에서 단기물 금리는 하락했고, 시카고상품거래소(CME) 페드워치에 따르면 9월 25bp 금리 인하 확률은 발표 전 85%에서 88.8%로 상승했다. 골드만삭스자산운용의 캐서린 보들메이는 "금리 하향과 실적 개선이 맞물린 '골디락스' 환경"이라고 평가했다. 섹터별로는 중소형주(러셀2000)가 약 3% 급등했고, 은행주(S&P500 은행지수)는 2.1% 상승했다. 항공주 지수는 8.87% 오르며 한 달여 만의 최대 상승률을 기록했다. 기술 대형주에서는 알파벳이 1.2%, 인텔이 5.6% 올랐다. 미·중이 11월 10일까지 관세 휴전을 연장한 것도 투자심리를 지지했다. [미니해설] '골디락스' 장세 재점화…물가 둔화와 정책 완화 신호가 만든 신기록 7월 CPI가 전월 대비 0.2%, 연율 2.7% 상승해 시장 예상치(2.8%)를 소폭 하회했다. 변동성이 큰 식품·에너지를 제외한 근원 CPI는 3.1%로 전망치보다 약간 높았으나, 전체적인 흐름은 인플레이션 압력 둔화로 해석됐다. 이는 9월 금리 인하 가능성을 높이는 촉매제가 됐다. CME 페드워치에 따르면 9월 연방공개시장위원회(FOMC)에서 25bp 금리 인하 가능성은 88.8%로, 발표 전 85%에서 급등했다. 골드만삭스자산운용의 캐서린 보들메이는 "이번 CPI는 주식시장에 긍정적인 신호"라며 "금리 인하 경로에 힘이 실리고 물가 압력은 일시적일 수 있다"고 분석했다. 관세 휴전과 정책 환경 변화 미·중은 11월 10일까지 관세 인상 유예를 연장해, 당장의 세 자릿수 관세 부과를 피했다. 트럼프 대통령은 CPI 발표 직후 금리 인하를 공개 촉구했다. 그러나 BNY의 존 벨리스는 "가을에 금리 인하가 시작될 시점에는 관세의 직접적 물가 영향이 통계에 반영돼 결정이 복잡해질 수 있다"고 지적했다. 최근 미국 통계의 신뢰성도 변수다. 이전 달 고용통계가 하향 수정된 데 이어, 통계청(BLS) 수장이 교체됐고, 트럼프 대통령이 새 위원장으로 E.J. 안토니를 지명했다. 시장은 향후 BLS 운영 방향과 차기 연준 의장 인선 과정이 정책 신뢰도에 미칠 영향을 주시하고 있다. 중소형·은행·항공·반도체 동반 랠리 러셀2000은 약 3% 뛰며 금리 인하 수혜 기대를 반영했다. 단기 차입 비중이 높은 중소형주는 금리 하락의 직접적 혜택을 받는다. 은행주는 수익률곡선이 완만하게 스티프닝될 것이란 기대에 S&P500 은행지수가 2.1% 상승했다. 항공주는 7월 항공권 가격이 4% 올랐다는 데이터가 나오자 수요 회복과 가격 결정력 강화를 반영하며 항공주 지수가 8.87% 급등했다. 반도체 업종도 강세를 이어갔다. 반에이크(VanEck) 반도체 ETF(SMH)는 장중 사상 최고치를 경신했고, 온세미컨덕터·마이크로칩테크놀로지가 8% 이상, NXP·TI·ST마이크로일렉트로닉스가 5% 이상 상승했다. AI와 고성능 컴퓨팅 수요, 재고 정상화가 긍정적으로 작용했다. 빅테크 종목별 모멘텀 강화 알파벳은 생성형 검색 서비스 기업 퍼플렉시티가 '크롬 브라우저'에 대해 345억 달러 인수 제안을 내놨다는 소식에 1.2% 올랐다. 인텔은 트럼프 대통령이 립부 탄 CEO와 회동했다고 공개하면서 5.6% 상승했다. 불과 며칠 전 사퇴 압박을 받았던 기류가 반전된 것이 주가 회복을 이끌었다. BCA리서치는 "향후 6~12개월간 펀더멘털 약세가 완만하게 진행된다면 시장은 이를 부정적으로 보지 않을 가능성이 높다"며 "오히려 금리 인하를 촉진하는 촉매로 작용할 수 있다"고 밝혔다. Wolfe리서치는 가을 이후 경제가 '우려했던 것보다 나아질 것'이라고 전망했다. 투자 전략은 코어-위성 접근이 유효하다. 코어 포트폴리오는 빅테크·AI 밸류체인을 중심으로 유지하고, 위성으로 중소형·은행·항공·산업재 등 금리 민감 업종 비중을 단계적으로 확대하는 방식이다. 다만 PPI 발표, 잭슨홀 회의, 9월 FOMC 등 주요 이벤트 전후로 변동성 확대 가능성에 대비해야 한다.
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- 금융/증권
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[월가 레이더] 뉴욕증시, 물가 둔화에 사상 최고⋯9월 금리 인하 기대 급등
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[기후의 역습(160)] 머신 러닝, 전 세계 빙하 침식 속도 정밀 예측⋯"연 0.02~2.68㎜"
- 기후 변화로 전 세계 빙하가 급속도로 녹고 있는 가운데, 머신 러닝(Machine Learning)을 활용해 전 세계 빙하의 침식 속도를 정밀하게 추정한 연구 결과가 발표됐다. 이 연구는 장기적인 지형 변화뿐만 아니라, 핵폐기물 저장지 선정 및 퇴적물 이동 모니터링 등 다양한 분야에 기초자료로 활용될 수 있을 전망이라고 웹사이트 Phys가 7일(현지시간) 전했다. 캐나다 빅토리아대학교(University of Victoria)의 지리학자 소피 노리스(Sophie Norris) 박사 연구팀은 국제 공동 연구를 통해 전 세계 18만 개 이상의 현대 빙하 중 약 85%에 해당하는 빙하에 대해 침식 속도를 예측했다. 이들은 러닝 머신 기반 회귀 분석을 통해 빙하 침식 속도의 99%가 연간 0.02~2.68밀리미터(mm) 범위에 있다는 정량적 결과를 도출했다. 이는 신용카드 두께와 유사한 수준이다. 노리스 박사는 "빙하 하부에서 발생하는 침식은 생각보다 훨씬 복잡한 메커니즘에 의해 이뤄진다"며 "기온, 빙하 하부 수량, 암석 유형, 지열 등 다양한 요소가 침식 속도에 영향을 미친다"고 설명했다. 해당 연구 결과는 학술지 '네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)'에 발표됐다. 최근 10년간 지구에서 사라진 빙하 2,700Gt…해수면 8mm 상승 기여 지난 10년간 지구 전역에서 사라진 빙하의 총량이 2700기가톤(Gt)에 달하는 것으로 나타났다. 이는 약 1조 리터의 물을 의미하며, 스위스 전역이 6m 깊이로 잠길 수 있는 엄청난 양이다. 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(나사·NASA)의 지구의 중력장 측정 위성 그레이스(Grace)와 그레이스 포(GRACE-FO)의 데이터 분석에 따르면, 2014년부터 2024년까지 연평균 약 270Gt의 빙하가 손실된 것으로 추산된다. 이로 인해 지난 10년간 해수면은 약 8mm 상승했으며, 이는 동기간 전체 해수면 상승의 약 3분의 1에 해당한다. 특히 손실이 두드러진 지역은 알프스, 알래스카, 히말라야, 남미 안데스 산맥 등 중위도 및 고산 지역이다. 알프스 지역은 10년 사이 빙하 면적의 30~40%가 소멸됐으며, 알래스카와 히말라야는 세계에서 가장 빠르게 빙하가 줄어드는 지역으로 지목되고 있다. 히말라야는 연간 약 810Gt의 빙하를 잃고 있으며, 이는 아시아 주요 강 유역의 수자원 안보에도 위협을 줄 수 있다는 지적이다. 과학 학술지 네이처에 실린 연구(Nature, Hugonnet et al. 2021)와 IPCC 제6차 평가보고서(AR6, 2021)에 따르면, 21세기 중반까지 전 세계 빙하의 절반 이상이 사라질 것으로 전망되고 있다. 특히 인구 밀집 지역 인근의 저지대 소규모 빙하 후퇴 속도가 빠르게 가속화되면서 식수, 농업, 수력발전 등 생활 기반 전반에 영향을 미칠 가능성도 제기되고 있다. 이번 논문의 공동 저자인 캐나다 달하우지대학교(University of Dalhousie)의 존 고스(John Gosse) 교수는 "실제 빙하 환경에서 침식 속도를 측정하는 것이 매우 어렵다는 점을 감안할 때, 이번 연구는 전 세계 오지의 빙하 침식 과정을 예측할 수 있는 귀중한 자료"라고 평가했다. 이번 연구는 노리스 박사가 달하우지대 박사후연구원 시절 시작해 빅토리아대에서 마무리했으며, 프랑스 그르노블알프대(University of Grenoble Alpes), 미국 다트머스대(Dartmouth College), 펜실베이니아주립대, UC어바인 등과의 공동 연구로 진행됐다. 캐나다 핵폐기물관리기구(NWMO)의 재정 지원과 협력 아래 수행됐다. 연구팀은 향후 이 예측 모델을 활용해 기후변화에 따른 빙하 후퇴와 지형 변화, 유사 퇴적 및 영양염류 순환 등 지구 시스템 전반의 변화 양상을 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 지구 빙하는 단순한 자연경관을 넘어 해수면, 강수량, 지형 변화, 생태계 순환에까지 영향을 미치는 핵심 요소다. 전문가들은 기후 변화의 '가장 눈에 보이는 지표'로서 빙하의 지속적인 관측과 대응이 절실하다고 지적하고 있다.
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[기후의 역습(160)] 머신 러닝, 전 세계 빙하 침식 속도 정밀 예측⋯"연 0.02~2.68㎜"
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[기후의 역습(159)] 번개로 인한 고사목, 연간 3억 그루⋯탄소배출, 연간 10억 톤 달해
- 연간 3억 그루 이상의 나무가 번개에 맞아 쓰러지면서, 엄청난 양의 이산화탄소를 배출하는 나타났다. 지구 온난화로 번개 발생 빈도가 높아지는 가운데, 번개가 전 세계 산림 생태계에 미치는 영향이 기존 예상보다 훨씬 크다는 연구 결과가 나왔다. 독일 뮌헨공대(Technical University of Munich·TUM) 연구진은 세계 최초로 번개로 인한 나무의 직접적 피해를 정량적으로 분석해, 연간 약 3억 2000만 그루의 나무가 번개로 인해 고사목이 된다고 밝혔다고 과학 기술전문매체 사이언스얼럿이 전했다. 이번 연구는 국제학술지 「글로벌 체인지 바이올로지(Global Change Biology)」에 최근 게재됐다. 번개 발생과 지구 온난화 사이에는 명확한 연관성이 있다. 지구 온난화는 단순히 온도 상승에 그치지 않는다. 대기의 역학 자체를 변화시켜, 뇌우와 낙뢰 같은 극단적 기상 현상의 빈도와 강도를 증가시키는 주요 촉진 요인이다. 기후 과학자들은 온실가스로 인한 지구 온난화가 대기 불안정성을 증가시키며, 이로 인해 번개 발생 빈도와 강도가 높아질 수 있다고 보고 있다. 또한 번개는 주요 자연발화 원인 중 하나이며, 고온의 건조한 기후와 겹칠 경우 대형 산불의 직접 원인이 될 수 있다. 번개에 의한 고사목, 연간 탄소배출량 10억톤 이상 TUM 연구에 따르면, 번개에 의해 죽은 나무는 전 세계 식물 바이오매스(생물량) 연간 손실의 최대 2.9%를 차지하며, 이를 통해 연간 최대 10억 9000만 톤의 이산화탄소가 대기로 방출되는 것으로 추정됐다. 특히 이 수치는 번개로 인한 직접적인 피해만을 다룬 것으로, 산불 등 2차 피해는 포함되지 않았다. 참고로 서울시 기후변화 대응 계획에 따르면 서울시의 탄소배출량은 연간 4000만~4500만톤에 달한다. 10억톤의 CO₂는 서울의 1년 탄소 배출량의 약 25배에 해당한다. 또한 대한민국 전체 연간 온실가스 배출량은 약 6억~7억톤 수준으로 10억톤의 CO₂ 배출량은 우리나라 전체의 탄소 배출량의 약1.5배에 달하는 수준이다. 열대 우림서 수집한 데이터, 전 지구 모델로 확장 연구팀은 파나마 바라콜로라도섬(Barro Colorado Island, BCI)의 원시 열대림에서 촬영된 카메라 기반 번개 관측 자료를 활용했다. 이 데이터를 기반으로 드론과 현장 조사로 낙뢰 피해 나무를 확인하고, 이를 통해 평균 한 번의 번개가 3.5그루의 나무를 죽인다는 사실을 도출했다. 특히 '플래시오버(flashover)'라 불리는 현상이 확인됐다. 이는 낙뢰 전류가 나무의 수관 간 공기층을 타고 최대 45미터 떨어진 나무까지 전파되며 피해를 확산시키는 현상이다. 이후 연구진은 이를 검증된 수학 모델에 적용한 뒤, 위성 기반 광학망과 지상 관측 자료로 구성된 두 개의 방대한 낙뢰 빈도 데이터를 결합해 전 지구적 시뮬레이션을 수행했다. 그 결과, 2004년부터 2023년까지 연평균 2억 8600만3억 2800만 건의 낙뢰가 지구 표면을 강타했고, 이로 인해 연간 3억 100만3억 4,000만 그루의 나무가 사망한 것으로 나타났다. 이 중 지름 60cm 이상의 대형 수목은 2400만~3600만 그루에 달했다. 전체 고사 비중 0.7%지만, 대형수목 피해는 6.3% 연구에 따르면 자연적인 원인으로 죽은 나무는 연간 500억 그루에 달한다. 번개는 전체 죽은 나무의 0.69%만을 차지하지만, 대형 죽은 나무에서는 최대 6.3%를 차지해 생태계 구조에 상당한 영향을 미칠 수 있다고 연구진은 설명했다. 또한 번개 피해는 주로 열대 지역에 집중되어 있으나, 향후 중위도 및 고위도 지역에서 낙뢰 빈도가 증가함에 따라 온대 및 냉대림에서도 관련 피해가 더욱 확대될 가능성이 제기됐다. TUM 기후·지표면 상호작용 연구소의 안드레아스 크라우제(Andreas Krause) 박사는 "기후모델은 향후 온대림에서 번개에 의한 수목 사망이 더욱 중요해질 수 있음을 시사한다"고 밝혔다. 기후모델, 탄소 시뮬레이션에 낙뢰 반영 필요성 제기 이번 연구는 산림 구조 및 탄소 저장량을 예측하는 기존 기후모델에서 번개로 인한 수목 사망이 과소평가돼 있거나 아예 누락돼 있다는 점을 지적하며, 앞으로의 산림 탄소 계산 및 환경 예측 모델에 낙뢰 요인을 포함해야 한다는 필요성을 제기했다. TUM 연구진은 "죽은 나무의 정확한 사망 원인을 식별하기 어렵고, 기존 조사도 국지적·일회성에 머무르는 경우가 많아 통계적 추정이 불가능했다"며, 이번 연구는 그 공백을 메우는 첫 정량 분석이라고 평가했다. 지금까지는 산림 파괴의 주요 원인이 벌목이나 산불, 병충해로 여겨졌지만, 이 연구는 '하늘에서 내리꽂히는 번개' 또한 결코 무시할 수 없는 전 지구적 변수임을 보여주고 있다.
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- ESGC
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[기후의 역습(159)] 번개로 인한 고사목, 연간 3억 그루⋯탄소배출, 연간 10억 톤 달해
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[퓨처 Eyes(95)] 최고 정밀도 인간 게놈 지도 공개⋯'정크 DNA'·구조 변이 비밀 풀었다
- 인간 게놈 프로젝트가 완성된 지 22년 만에 인류 역사상 가장 방대하고 정밀한 인간 유전 변이 목록이 나왔다. 전 세계 1,084명의 유전체를 긴 DNA 조각으로 정밀하게 연결하고 비교한 이번 연구는 그간 베일에 싸여 있던 '구조 변이'의 실체를 대거 밝혔다. 구조 변이란 DNA 설계도에서 글자 하나가 바뀌는 작은 오류가 아니라, 문단 전체가 통째로 빠지거나 다른 곳에 복사되는 것처럼 유전 정보의 큰 덩어리가 변하는 현상이다. 또한 쓸모없다고 여겨졌던 '정크 DNA'와 스스로 복제해 이동하는 '점핑 유전자'의 새로운 기능을 확인했다. 과학계는 이번 성과가 난치성 질환 진단의 새로운 문을 열고 정밀 의료의 미래를 앞당길 획기적인 전환점이 되리라 기대를 모으고 있다. 코네티컷 대학교의 바버라 멜로니 분자세포생물학 교수는 "기념비적인 논문"이라며 "오랫동안 접근이 어려웠던 진단 사례들을 해결할 문을 열었다"고 평가했다. 국제 공동 연구팀은 지난 23일 과학 저널 '네이처(Nature)'에 두 편의 논문을 내고 이 같은 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 최신 장문 염기서열 분석 기술을 써서 5개 대륙 26개 인구 집단을 대표하는 1,019명과, 이와는 별개로 5개 대륙 28개 인구 집단에서 확보한 65명의 게놈을 고해상도로 분석했다. 이는 2003년 인간 게놈 프로젝트 초안 발표, 2022년 최초의 '틈 없는(gapless)' 인간 게놈 완성, 2023년 '판게놈(pangenome)' 발표에 이은 또 하나의 중요한 이정표다. 판게놈은 한 사람의 유전 정보가 아닌, 여러 인종과 집단의 유전 정보를 합쳐 인류 전체의 다양성을 보여주는 일종의 '종합 게놈 지도'다. 이번 연구는 여기서 한발 더 나아가 인간 게놈 데이터에서 기존에 빠져 있던 92%를 채우며 유전체 지도의 완성도를 크게 높였다. 네이처에 이번 주 게재된 두 편의 논문은 유럽계 중심의 기존 유전체 분석을 넘어, 보다 다양한 인류 집단의 유전적 다양성을 조명하는 중요한 진전을 이뤘다. 첫 번째 논문에서 국제 공동연구팀은 다섯 대륙 26개 인구 집단을 대표하는 1,019명의 유전체를 분석했다. 연구진은 각 염기서열이 수만 개의 염기쌍으로 이루어진 '롱 리드(long read)' 데이터를 활용해 정밀도를 높였다. DNA는 이중나선 구조로, 염기쌍 하나는 그 사다리의 가로막대 하나에 해당한다. "기존의 100개 염기쌍 안팎의 짧은 읽기로는 서로 유사하게 생긴 유전체 영역들을 정확히 구분하기 어렵다"고 이번 연구에 참여한 바르셀로나 유전체조절연구소(CGR)의 박사과정 연구원 헤수스 에밀리아노 소텔로-폰세카는 설명했다. "반복서열이 많은 유전체에서는 이런 문제가 특히 심각하지만, 2만 염기쌍 수준의 장기 읽기를 사용하면 각 염기서열을 유전체 상의 고유한 위치에 정확히 할당할 수 있다"고 그는 전했다. 이번 연구에서 밝혀진 새로운 유전체 변이의 절반 이상은 이러한 반복 영역에서 발견됐다. 특히 그중 많은 수가 '점핑 유전자(jumping genes)'로 알려진 전이인자(transposon)에서 유래한 것으로 분석됐다. 전이인자는 유전체 내 여러 위치로 '이동'하면서 자신의 염기서열을 복사·붙여넣는 기능을 갖고 있다. 이들이 어디에 착지하느냐에 따라 유전체를 불안정하게 만들거나, 유해한 돌연변이를 유발해 암 등 질환을 일으킬 수 있다. 공동저자인 CGR의 독립 연구원 베르나르도 로드리게스-마르틴은 라이브 사이언스와 이메일 인터뷰에서 "이번 연구는 일부 전이인자가 조절 서열을 '탈취'해 자신들의 활성을 증폭시킬 수 있음을 보여준다"고 밝히며, "이는 이들의 돌연변이 유발 메커니즘을 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다"고 설명했다. 특히 이번 연구에서는 일부 점핑 유전자가 특정 조절 분자인 '비암호화 장기 RNA(long noncoding RNA)'와 결합함으로써, 보통보다 훨씬 많은 복제본을 만들어내는 메커니즘도 포착됐다. 유럽분자생물학연구소(EMBL) 코르벨 연구실 출신의 로드리게스-마르틴 박사는 "이처럼 점핑 유전자가 조절 분자와 ‘동승’하는 방식은 매우 이례적인 생물학적 전략"이라며 "우리에게도 놀라운 발견이었다"고 밝혔다. 정밀도 높인 '원투 펀치' 분석 기술 이번 연구의 핵심 성과는 유전 정보의 큰 덩어리가 변하는 '구조 변이'에 대한 이해를 크게 넓힌 데 있다. 특히 과거 '정크 DNA'로 불리며 별다른 기능이 없다고 알려졌던 반복 서열에서 유전체 변이의 절반 이상이 발견돼, 그 생물학적 중요성을 새롭게 조명했다. 이러한 성과는 옥스퍼드 나노포어(Oxford Nanopore)와 퍼시픽 바이오사이언스(Pacific Biosciences)의 기술을 조합한 덕분이다. 옥스퍼드 나노포어의 기술은 DNA의 매우 긴 조각을 한 번에 읽어 전체적인 뼈대를 잡는 데 쓰였고, 퍼시픽 바이오사이언스의 기술은 각 글자(염기)를 아주 정확하게 읽어내 정밀도를 높이는 데 활용됐다. 코네티컷 대학교 보건센터의 크리스틴 벡 수석 저자 겸 유전학자는 이 '원투 펀치' 전략 덕분에 과거의 기술 장벽을 넘어 빠져 있던 게놈 영역을 밝힐 수 있었다고 설명했다. 연구팀은 각 개인의 염기서열을 부모에게서 함께 물려받는 유전자 묶음인 '하플로타입(haplotypes, 일배체형)'으로 나눈 뒤, 이를 기준 게놈과 비교해 질병을 유발할 수 있는 구조 변이를 찾아냈다. 암·당뇨병 등 질병 핵심 유전자 첫 해독 연구팀은 당뇨병, 척수성 근위축증 같은 질병과 연관된 가장 복잡한 유전 영역 일부를 완벽하게 해독했다. 대표적인 예로 면역 반응의 핵심인 '주조직적합성복합체(MHC)' 영역이 있다. MHC는 우리 몸의 세포가 '나'인지 아니면 외부에서 침입한 '적'인지를 구별하는 신분증 역할을 하는 중요한 부분이다. 이 영역의 유전 정보는 암, 제2형 당뇨병, 바이러스 감수성의 개인차와 관련이 깊다. 또한, 척수성 근위축증 치료제 표적인 SMN1 및 SMN2 유전자의 서열과, 녹말 음식 소화를 돕는 아밀라아제 유전자 묶음도 완전히 해독했다. 세포 분열의 중심 역할을 하는 '동원체(centromere)'의 숨겨진 특징도 드러났다. 동원체는 세포가 분열할 때 염색체가 양쪽으로 정확하게 나뉘도록 밧줄(방추사)을 거는 고리 같은 역할을 한다. 이 고리를 이루는 '알파 위성 배열'이 개인에 따라 그 길이가 최대 30배까지 차이 날 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 벡 박사는 이런 동원체 변이가 다운 증후군, 에드워즈 증후군, 파타우 증후군과 같은 삼염색체성 질환, 즉 특정 염색체를 3개 갖는 염색체 이상을 일으킬 수 있다고 설명했다. '단일 염기' 넘어 '구조 변이'로…정밀 의료의 새 길 이번 연구 결과는 정밀 의료에 중대한 영향을 미친다. 서던캘리포니아 의과대학의 찰스턴 치앙 의학 집단 유전학자는 "이번 연구는 개인의 질병 위험도를 더 명확히 정의하는 데 근본 구실을 한다"고 말했다. 그는 과거 유전병 진단 연구가 대부분 DNA 글자 하나만 바뀌는 작은 변이(단일 염기 다형성, SNP)를 찾는 데 집중해, 이번 연구에서 다룬 '문단' 단위의 큰 변화(구조 변이)를 지나쳐왔다고 지적하며, 이번 연구가 이를 보완할 초석을 마련했다고 평가했다. "유전 다양성 보고는 아프리카"…편중된 연구에 경종 연구의 또 다른 뜻은 샘플의 다양성에 있다. 이번 연구에서 아프리카계 혈통 샘플에 가장 많은 구조적 다양성이 나타났는데, 이는 인류 유전적 다양성의 가장 깊은 원천이 아프리카에 있다는 기존 이론을 뒷받침한다. 멜로니 교수는 전통적으로 유럽계에 치우쳤던 기준 게놈을 생각할 때 이 발견이 꼭 필요하다고 덧붙였다. 물론 치앙 박사는 표본 크기가 여전히 적다는 점을 지적하며, 전 세계 인구 전체를 대표하려면 더 많은 분석이 필요하다고 말했다. 그럼에도 그는 "우리 분야가 유전 변이 데이터 생성 쪽에서 나아가고 있는 명백한 방향"이라며 "오랫동안 논의해 온 생각들이 하나씩 실현되고 있다"고 기대를 나타냈다.
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[퓨처 Eyes(95)] 최고 정밀도 인간 게놈 지도 공개⋯'정크 DNA'·구조 변이 비밀 풀었다
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