2025년 7월 21~22일을 뒤흔든 과학 혁신들: 뉴스 종합

실종된 해양 플라스틱의 미스터리 해결 – 우리가 두려워했던 것보다 더 심각하다 (2025년 7월 21일)

보이지 않는 오염 문제가 드러났다: 과학자들은 마침내 우리 바다의 “실종된 플라스틱” 역설을 풀었고, 그 해답은 나노플라스틱이다. 네덜란드 왕립 해양연구소가 주도한 연구에 따르면 북대서양에 약 2,700만 톤의 나노플라스틱 입자가 떠다니고 있는 것으로 나타났다 sciencedaily.com. 이 입자들은 1마이크로미터보다 작아 탐지가 어려웠으며, 더 큰 플라스틱 잔해보다 훨씬 많은 양을 차지한다. 이들은 강, 대기, 그리고 더 큰 플라스틱이 햇빛에 의해 분해되면서 바다로 쏟아져 들어오며, 해양 먹이사슬과 인간의 뇌와 같은 장기까지 침투한다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 연구진은 이 규모에서는 정화가 불가능하다고 경고하며, 예방만이 유일한 희망이라고 말한다 sciencedaily.com.

“이번 추정치는 이 해역에 떠다니는 나노입자 형태의 플라스틱이 대서양이나 전 세계 모든 바다의 더 큰 미세플라스틱 또는 거대플라스틱보다 더 많다는 것을 보여줍니다,”라고 위트레흐트 대학의 헬게 니만(Helge Niemann)은 말하며, 이번 발견을 “충격적인 양”이라고 표현했다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 나노플라스틱은 한 번 퍼지면 걸러낼 수 없기 때문에, 연구팀은 플라스틱 오염을 근원에서 줄이기 위한 강력한 조치를 촉구한다 sciencedaily.com. 전문가들은 이처럼 어디에나 존재하는 나노입자가 플랑크톤에서 물고기, 인간에 이르기까지 생태계 전체에 침투할 수 있으며, 건강과 환경에 미치는 장기적 영향은 아직 알 수 없다고 말한다 sciencedaily.com. 이 충격적인 발견은 플라스틱이 더 교묘한 오염 형태로 분해되기 전에 플라스틱 폐기물을 줄이기 위한 전 세계적 전략의 필요성을 강조한다.

유전자 편집의 돌파구, 멸종 위기에 처한 종을 구할 수 있다 (2025년 7월 21일)

생물학자들이 보존을 위한 급진적인 새로운 도구 상자를 제안하다: Nature Reviews Biodiversity에 게재된 한 관점 논문은 최첨단 유전자 편집이 멸종 위기에 처한 동물들의 유전적 다양성을 회복시켜, 멸종으로부터 구할 수 있는 방법을 제시한다고 설명한다 sciencedaily.com. 이스트앵글리아 대학교가 이끄는 국제 연구팀은 박물관 표본과 가까운 종의 DNA를 활용해, 고군분투하는 개체군에 잃어버린 유전자를 다시 도입할 것을 제안한다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 이 접근법은 개체 수가 급감했다가 회복된 종(예: 모리셔스의 핑크 비둘기)에서 흔히 나타나는 유전적 취약성을 보완하여, 면역력, 기후 적응력, 번식력을 강화할 수 있다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 이 아이디어는 농업 및 ‘멸종 복원’ 프로젝트의 성공에서 영감을 받아, 기존 보존(서식지 보호, 번식 프로그램 등)을 분자생물학으로 보완하자는 것이다.

“우리는 지구 역사상 가장 빠른 환경 변화를 겪고 있으며, 많은 종들이 적응과 생존에 필요한 유전적 변이를 잃었다,”고 UEA의 공동 책임 저자인 Cock van Oosterhout 교수가 말했다. “유전자 공학은 박물관 표본을 통해 면역 유전자에서 사라진 DNA 변이를 다시 도입하거나, 가까운 종에서 기후 적응 유전자를 빌려오는 등, 그 변이를 회복할 수 있는 방법을 제공한다.” sciencedaily.com 저자들은 이것이 만능 해결책이 아니며, 엄격한 실험과 윤리적 감독이 필요하다고 강조한다 sciencedaily.com. Colossal Biosciences의 Beth Shapiro 박사는, 매머드를 부활시키기 위해 연구 중인 동일한 기술이 “멸종 위기에 처한 종을 구하는 데 활용될 수 있다… 오늘날 수천 종이 직면한 멸종 위험을 줄이는 것은 우리의 책임이다.” sciencedaily.com 기존 보존 노력과 신중하게 통합된다면, 생명공학은 변화하는 세상에서 멸종 위기 동물들에게 싸울 기회를 줄 수 있다.

작은 화학적 트릭이 mRNA 백신을 초강력으로 만든다 (2025년 7월 21일)

100년 된 화학 기법이 mRNA 의약품을 더 안전하고 강력하게 만든다: 펜실베이니아 대학교 연구진이 mRNA 백신의 전달체인 지질 나노입자에 대한 영리한 변형을 발표했다. 이 변형은 염증성 부작용을 극적으로 줄이면서 효과를 높인다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 연구팀은 고전적인 Mannich 반응을 지질 화학에 적용하여, 항염증 페놀 그룹(올리브유 및 기타 건강식품에 존재)을 나노입자 구조에 결합시켰다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 쥐 실험에서 이 변형된 나노입자는 통증과 면역 자극을 훨씬 덜 유발하면서도 mRNA를 더 효율적으로 전달하여, COVID-19와 같은 질병에 대한 백신 반응을 개선하고 유전자 치료 및 암 치료 효과도 높였다 sciencedaily.com sciencedaily.com.

“이 지질의 ‘레시피’를 바꿈으로써, 더 적은 부작용으로 더 잘 작동하게 만들 수 있었습니다. 모두에게 이득입니다,”라고 연구의 시니어 저자인 Michael J. Mitchell 박사가 말했다 sciencedaily.com. 페놀 강화 나노입자인 “C-a16 LNPs”는 동물 실험에서 COVID-19 백신에 대해 5배 더 강한 면역 반응을 일으켰고, 간 질환 모델에서 CRISPR 유전자 편집 성공률을 두 배로 높였다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 업그레이드된 지질 전달체는 mRNA 암 치료제 전달 시 종양 크기를 3분의 1로 줄였다 sciencedaily.com. 100년 된 화학 기법에서 영감을 받은 이 혁신은, 더 강력하면서도 환자에게 더 부드러운 새로운 세대의 mRNA 백신과 치료제 개발에 기여할 수 있다 sciencedaily.com.

기록을 깨는 블랙홀 충돌, 천체물리학을 뒤흔들다 (2025년 7월 21일)

아인슈타인의 이론이 거대한 우주적 합병으로 인해 한계에 도전받고 있습니다: LIGO–Virgo–KAGRA 관측소가 전례 없는 규모의 블랙홀 충돌을 포착했습니다. 두 개의 블랙홀(태양 질량의 약 100배와 140배)이 합쳐져 약 225 태양 질량의 거대한 회전체가 되었습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 이 사건은 GW231123으로 기록되었으며, 이는 중력파를 통해 관측된 가장 크고 가장 빠르게 회전하는 블랙홀 합병입니다 scitechdaily.com. 최종 블랙홀은 일반 상대성이론이 정한 이론적 속도 한계에 근접한 속도로 회전하고 있어, 신호 분석이 매우 까다롭고 물리학적으로도 우리가 가진 모델의 한계에 도달했습니다. 이렇게 극단적인 계는 표준 형성 모델을 “깨뜨립니다” – 이론상으로는 별이 그렇게 큰 블랙홀을 만들기 전에 더 작은 블랙홀로 먼저 붕괴해야 하므로, 이 쌍을 이룬 각 블랙홀 자체가 이전의 합병에서 태어났을 가능성이 제기됩니다 scitechdaily.com scitechdaily.com.

“이것은 우리가 중력파를 통해 관측한 가장 거대한 블랙홀 쌍성으로, 블랙홀 형성에 대한 우리의 이해에 진정한 도전 과제를 제시합니다,”라고 카디프 대학교의 마크 해넘 교수(라이고 과학 협력단 소속)가 말했습니다. “이렇게 거대한 블랙홀은 표준 항성 진화 모델에 따르면 금지되어 있습니다. 한 가지 가능성은, 이 쌍성의 두 블랙홀이 더 작은 블랙홀들의 이전 병합을 통해 형성되었을 수 있다는 것입니다.” scitechdaily.com 다시 말해, 우리는 여러 세대에 걸쳐 충돌하는 블랙홀의 우주적 ‘가계도’를 목격하고 있을지도 모릅니다. 이 발견에 천문학자들은 들떠 있습니다: “블랙홀들은 아인슈타인의 이론이 허용하는 한계에 가까울 정도로 매우 빠르게 회전하는 것으로 보입니다,”라고 포츠머스 대학교의 찰리 호이 박사가 언급했으며, 이는 우리의 데이터 분석 도구의 한계를 밀어붙였습니다 scitechdaily.com. 연구자들은 앞으로 수년간 이 신호를 면밀히 분석할 예정이며 scitechdaily.com, 일부는 이러한 거대하고 빠르게 회전하는 병합을 완전히 설명하기 위해서는 이국적인 새로운 물리학이 필요할 수도 있다고 추측합니다 scitechdaily.com. 한 칼텍 과학자는 이 사건이 “현재 가능한 한계까지 우리의 장비와 데이터 분석 능력을 밀어붙이고… 중력파 우주에서 얼마나 더 많은 것을 발견할 수 있는지 보여준다”고 말했습니다 scitechdaily.com.

새로운 중력파 기법, 우주 충돌의 관측을 선명하게 하다 (2025년 7월 21일)

별도의 돌파구로, 과학자들은 시공간의 잔물결을 해독하는 더 나은 방법을 공개했다: 포츠머스 대학교, 사우샘프턴, 그리고 UCD의 연구팀이 중력파 데이터를 분석하는 더 정밀한 방법을 개발하여, 블랙홀 병합과 같은 격렬한 우주적 사건을 해석하는 우리의 능력을 향상시켰다 scitechdaily.com. 전통적으로 연구자들은 감지된 신호를 수많은 이론적 파형과 비교(베이지안 추론 사용)하지만, 여러 모델의 결과를 결합하는 것은 모델마다 정확도가 다를 경우 까다로울 수 있다 scitechdaily.com. 새로운 접근법은 각 모델이 아인슈타인의 방정식에 얼마나 충실한지 반영하여, 덜 정확한 모델이 결론을 왜곡하는 것을 방지한다 scitechdaily.com. 이로 인해 병합되는 천체의 질량과 스핀 등 특성에 대한 추정이 더 정밀해지고, 시뮬레이션의 불완전성에 의해 잘못된 결론에 이르는 위험이 줄어든다 scitechdaily.com scitechdaily.com.

수석 저자인 찰리 호이 박사는 이번 혁신이 오랜 시간에 걸쳐 이루어진 것이라고 말했다. “저는 수년간 중력파 분석에 모델 정확도를 어떻게 반영할 수 있을지 고민해왔고, 우리의 방법이 실제로 구현되는 것을 보니 매우 흥분됩니다,”라고 그는 언급했다. 일반 상대성이론을 얼마나 잘 따르는지에 따라 모델에 가중치를 부여함으로써, “우리의 접근법은 이러한 불확실성을 데이터 분석에 반영하고 블랙홀의 근본적인 특성에 대한 더 엄격한 제약을 얻을 수 있습니다.” scitechdaily.com 이번 연구는(Nature Astronomy에 게재됨) 새로운 천체를 발표하지는 않았지만, 향후 발견을 위한 중요한 토대를 마련했다. scitechdaily.com scitechdaily.com. 중력파 검출기가 계속해서 발전하고 점점 더 극한의 사건들을 포착함에 따라, 이 방법은 우리가 우주로부터 오는 메시지를 최대한 정확하게 해석하도록 도울 것이다. 즉, 모델링의 사각지대로 인해 우주를 “잘못 읽는” 일이 없도록 해줄 것이다. 이는 GW231123과 같은 기록적인 신호가 우리의 모델 한계를 시험하는 바로 이 시점에 시의적절한 진전이다.

물리학 최대의 미스터리에 대한 새로운 단서: 왜 물질이 존재하는가? (2025년 7월 21일)

물리학자들은 우주의 근본적인 불균형을 이해하는 데 한 걸음 더 다가섰다: 우주에서 물질은 반물질보다 압도적으로 많으며, CP 위반(입자와 반입자 사이의 자연스러운 대칭성이 깨지는 현상)이 그 이유를 설명할 수 있다. 이번 주, 상하이 TD Lee 연구소의 이론 연구팀은 차밍 바리온의 붕괴에서 놀라울 정도로 큰 CP 위반 효과를 예측했다. 차밍 바리온은 아원자 입자의 한 종류이다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 이전 실험에서는 더 가벼운 입자(예: 메존)에서 CP 위반의 단서를 발견했지만, 바리온에서는 발견하지 못했다. 연구진은 고급 대칭 이론(SU(3) 플레이버 대칭성)을 적용하고, 입자 붕괴 후 상호작용(최종 상태 재산란이라고 하는 과정)을 모델링함으로써, 특정 차밍 바리온의 붕괴에서 CP 비대칭성이 예상보다 한 차원 더 크게 나타날 수 있음을 발견했다 scitechdaily.com scitechdaily.com – 이는 입자물리학에서 엄청난 수치인 약 0.1%에 달할 수 있다 scitechdaily.com scitechdaily.com.

TDLI의 입자 및 핵물리학 책임자인 샤오강 허(Xiao-Gang He) 교수는 그 중요성을 다음과 같이 설명했다: “챰 CP 위반에 대한 연구는 실험적 탐구의 새로운 길을 열어주며, 우주의 물질-반물질 비대칭성의 근본적인 메커니즘에 대한 더 깊은 통찰을 제공합니다. 이는 표준 모형의 추가적인 검증과 새로운 물리학 발견의 중요한 기회를 제공합니다.” scitechdaily.com 다시 말해, 이러한 예측이 확인된다면, CERN의 LHCb나 일본의 Belle II 검출기와 같은 시설에서 진행될 향후 실험에서 챰 바리온에서의 CP 위반이 마침내 관측될 수 있다. scitechdaily.com 이러한 발견은 우주 초기의 미세한 입자 행동 차이가 물질에 유리하게 균형을 기울였다는 생각을 뒷받침하게 되며, 이는 모든 역경을 딛고 왜 우리 세계가 물질로 이루어져 있는지에 대한 해답이 될 수 있다. 이는 과학의 가장 심오한 질문 중 하나에 대한 매혹적인 진전으로, 이론과 미래 실험을 연결하는 방식에 대해 찬사를 받고 있다.

버섯에서 추출한 환각 화합물이 초기 실험에서 수명을 연장하다 (2025년 7월 21일)

노화 방지에 대한 한 발견이 과학자들을 조심스럽게 흥분시키고 있습니다: 에모리 대학교(Emory University)의 한 연구팀이 실로신(환각 물질 실로사이빈의 활성 대사체)이 세포 및 동물 모델 모두에서 노화를 현저히 지연시키고 수명을 연장시켰다고 보고했습니다 scitechdaily.com. 실험실 실험에서 실로신을 인간 세포 배양에 첨가하자 세포 생존율이 50% 이상 증가했으며, 살아있는 쥐에게 주기적으로 소량을 투여하자 치료받은 노령 쥐가 치료받지 않은 쥐보다 약 30% 더 오래 살았습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 치료받은 쥐들은 더 오래 생존했을 뿐만 아니라 생물학적으로 더 젊어 보였으며, 같은 고령의 대조군 동물에 비해 털이 더 윤기 있고, 허약함이 덜하며, 일부 털이 다시 자라기도 했습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 연구진은 실로신의 효과가 뇌를 넘어 신체 전반에 분포한 세로토닌 수용체에 결합하여 산화 스트레스를 줄이고, DNA 복구를 개선하며, 나이가 들수록 닳아 없어지는 염색체의 보호 캡(텔로미어)을 유지한다는 사실을 발견했습니다 scitechdaily.com. 이러한 세포 수준의 이점은 노화의 알려진 특징들과 일치하며, 전신적인 노화 지연 효과를 시사합니다.

“이번 연구는 실로시빈이 더 오래 사는 것뿐만 아니라 노년기의 삶의 질을 높여 더 건강한 노화에 기여할 수 있다는 강력한 전임상적 근거를 제공합니다,”라고 공동 연구자이자 에모리 대학의 환각제 연구 책임자인 Dr. Ali John Zarrabi가 말했습니다scitechdaily.com. “완화의료 의사-과학자로서, 저는 존엄성과 기능을 희생하면서 생명을 연장하는 것이 가장 큰 우려 중 하나입니다. 하지만 이 [치료받은] 쥐들은 단순히 더 오래 산 것이 아니라 더 나은 노화를 경험했습니다.” scitechdaily.com 이번 연구 결과는 NPJ Aging에 게재되었으며, 중요한 주의점이 있습니다: 쥐에게 효과가 있었던 것이 엄격한 임상시험 없이는 인간에게도 적용된다고 할 수 없습니다. 하지만 심지어 노년기 치료에서도 쥐에게 이점이 나타났다는 사실은 고무적입니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 미국의 기대수명이 다른 국가들에 비해 뒤처지고 있는 상황에서, 연구자들은 이미 우울증에 대해 2/3상 임상시험이 진행 중인 실로시빈을 노화 방지 특성 측면에서도 탐구할 잠재력이 있다고 보고 있습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. “매직 머쉬룸”에서 추출한 화합물이 언젠가 노화 방지 치료의 일부가 될 수 있다는 생각은 도발적이며, 훨씬 더 많은 연구가 필요하지만, 거의 예상치 못했던 장수 과학의 새로운 길을 열어줍니다.

지구의 자전 속도가 빨라지면서 오늘이 사상 가장 짧은 날 중 하나가 되었다 (2025년 7월 22일)

눈 깜짝할 사이에 지나간다: 2025년 7월 22일은 표준 24시간보다 1.34밀리초 더 짧은 것으로 측정되었다space.com space.com. 이는 1973년 정밀 원자시계 기록이 시작된 이래 두 번째로 짧은 날이 되었다. 이런 현상은 체감할 수 없지만, 최근 몇 년간 지구가 자전 속도 신기록을 반복적으로 경신하는 수수께끼 같은 추세의 일부다. (실제로 2025년 7월 10일은 7월 22일보다 약간 더 짧아, 24시간보다 1.36밀리초 짧아 올해 가장 짧은 날이 되었다space.com.) 일반적으로 지구의 자전은 수천 년에 걸쳐 느려지지만 (달의 조석력 덕분에), 과학자들은 이 일시적인 속도 증가에 흥미를 느끼고 있다. 만약 이 패턴이 계속된다면, 전문가들은 2029년까지 “음의 윤초”를 도입해야 할 수도 있다고 제안한다. 이는 공식 시계에서 1초를 삭제하는 것으로, 시간 측정 역사상 최초가 될 것이다space.com.

행성 과학자들은 최근 몇 년 동안 지구의 자전 속도가 왜 빨라졌는지 여전히 조사 중이다. 최근 연구는 지구의 핵과 기후와 같은 가능한 요인들을 지적한다: 빙하가 녹고 질량이 이동하면서 자전에 약간의 영향을 미칠 수 있다 space.com, 그리고 한 가설은 지구의 용융된 핵의 흐름 변화가 맨틀로 운동량을 전달한다고 본다 space.com. 하지만 아직 확실한 것은 없다. “이 가속의 원인은 설명되지 않았다,”고 모스크바 국립대학교의 지구 자전 전문가 레오니드 조토프는 인정했다. “대부분의 과학자들은 그 원인이 지구 내부에 있다고 믿는다. 해양 및 대기 모델로는 이 엄청난 가속을 설명할 수 없다.” space.com 조토프는 자전 속도가 곧 다시 느려질 것으로 예측하며, 이는 단기적인 이상 현상일 수 있다고 본다 space.com. 한편, 오늘의 약간 짧은 하루는 초정밀 측정이 감시하는 21세기에도 우리 행성의 행동이 여전히 우리를 놀라게 할 수 있음을 보여주는 기발한 신호다 space.com.

안녕, 플라스틱? 박테리아가 강철보다 강한 ‘슈퍼소재’를 만든다 (2025년 7월 22일)

엔지니어들이 환경적 죄책감 없이 플라스틱과 금속을 대체할 수 있는 바이오 제조 소재를 개발했다: 라이스 대학교와 휴스턴 대학교의 협업을 통해 과학자들은 박테리아를 유도하여 고도로 정렬된 셀룰로오스 나노섬유를 생산하게 했고, 이를 통해 알루미늄 합금의 강도와 플라스틱의 유연성 및 경량성을 동시에 지닌 바이오나노복합체를 만들었다 sciencedaily.com. Komagataeibacter rhaeticus 배양액을 맞춤형 바이오리액터에서 회전시켜, 연구팀은 미생물이 일반적으로 형성하는 무작위 그물망이 아닌 동일한 방향으로 셀룰로오스 섬유를 쌓도록 유도했다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 그 결과 생성된 필름은 인장 강도가 약 400~550메가파스칼(일부 금속이나 유리와 비슷한 수준)에 달하면서도 얇고, 투명하며, 생분해가 가능하다 sciencedaily.com. 연구진은 또한 성장 매트릭스에 질화붕소 나노시트를 주입해, 일반 셀룰로오스의 3배에 달하는 열전도성을 부여하여 열 방출이 필요한 전자기기 분야로의 활용 가능성도 열었다 sciencedaily.com.

공동 제1저자인 M.A.S.R. Saadi는 이 과정을 “훈련된 박테리아 집단”을 훈련시키는 것에 비유했으며, 박테리아가 자유롭게 돌아다니도록 내버려 두는 것과는 다르다고 말했다 sciencedaily.com. 반응기 내 유체 흐름을 제어함으로써, “우리는 [박테리아에게] 특정 방향으로 이동하라고 지시하여, 셀룰로오스 생산을 정밀하게 정렬시킵니다,”라고 그는 말했다 sciencedaily.com. 그 결과는 다양한 첨가제로 맞춤화할 수 있는 이른바 “나노복합체”이다 sciencedaily.com. “이 연구는 재료과학, 생물학, 나노공학이 만나는 교차점에서 이루어진 훌륭한 융합연구의 예입니다,”라고 UH/Rice의 프로젝트 책임자인 Muhammad Rahman 박사가 덧붙였다. “우리는 이 강하고 다기능적이며 친환경적인 박테리아 셀룰로오스 시트가 다양한 산업에서 플라스틱을 대체하고 환경 피해를 줄이는 데 기여할 것으로 기대합니다.” sciencedaily.com 이 소재는 지구상에서 가장 풍부한 생체고분자(셀룰로오스) 중 하나로 만들어지며 석유가 필요 없기 때문에, 대량 생산 시 오염을 획기적으로 줄일 수 있다. 친환경 포장재와 섬유에서 유기 전자제품, 심지어 에너지 저장 부품에 이르기까지, 연구팀은 이 바이오 제작 슈퍼소재의 다양한 활용 가능성을 보고 있다 sciencedaily.com. 아직 초기 단계이지만, 이 접근법은 언젠가 우리가 정말로 플라스틱과 작별을 고할 수 있고, 그것을 그리워하지 않을 수 있다는 희망을 보여준다.

제브라피시는 내이 세포를 재생시켜 난청 치료에 희망을 준다 (2025년 7월 22일)

인간이 잃어버린 청력을 다시 자라나게 할 수 있기를 바란 적이 있나요? 사실 제브라피시는 그럴 수 있습니다 – 그리고 과학자들이 그 방법을 막 밝혀냈습니다: 스토워스 의학연구소(Stowers Institute for Medical Research)의 연구진이 제브라피시가 내이의 감각 털세포를 재생할 수 있게 해주는 두 개의 핵심 유전자를 밝혀냈습니다. 이 털세포는 청력과 균형에 매우 중요합니다 scitechdaily.com. 인간과 다른 포유류에서는 이 섬세한 털세포가 한 번 손상되면 다시 자라지 않아 영구적인 청력 손실이나 균형 장애로 이어집니다. 하지만 제브라피시(그리고 새, 양서류 등 일부 다른 동물)는 이 털세포를 일상적으로 교체할 수 있습니다. 이번 연구에서 제브라피시의 한 종류 지지세포에 있는 유전자는 줄기세포 집단을 유지하고, 또 다른 종류의 지지세포에 있는 유전자는 그 줄기세포가 증식해 새로운 털세포로 변하도록 유도한다는 사실이 밝혀졌습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 본질적으로, 이 물고기는 이중 메커니즘을 가지고 있습니다: 하나는 “교체 세포”를 대기 상태로 유지하고, 다른 하나는 필요할 때 교체 과정을 활성화합니다.

이 발견은 Nature Communications에 발표되었으며, 포유류에서 연구자들이 조사할 수 있는 목표를 제시한다는 점에서 흥미롭습니다. “우리와 같은 포유류는 내이에서 모세포를 재생할 수 없습니다,”라고 연구의 공동 저자인 Tatjana Piotrowski 박사는 언급했습니다. 나이가 들거나 큰 소음을 견디면, 우리는 이 세포들을 잃게 되고, 그와 함께 청력도 잃게 됩니다 scitechdaily.com. 반면, 제브라피시는 청력을 유지하는 데 필요한 세포가 결코 고갈되지 않습니다. 연구팀은 유전자 시퀀싱을 사용하여 물고기 귀(뉴로마스트라고 불리는 기관)에서 각각 다른 지지 세포 집단을 조절하는 두 개의 특정 cyclin D 유전자를 정확히 찾아냈습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 과학자들이 이 유전자 중 하나를 제거했을 때, 한 그룹의 세포만 분열을 멈췄습니다 – 즉, 각 유전자가 독립적으로 하나의 재생 경로를 조절한다는 의미입니다 scitechdaily.com. “이 발견은 기관 내의 서로 다른 세포 집단이 개별적으로 조절될 수 있음을 보여줍니다,”라고 Piotrowski 박사는 설명했습니다. “이것은 과학자들이 다른 조직에서의 세포 성장”과 그것을 자극하는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다 scitechdaily.com. 궁극적인 희망은 이러한 메커니즘을 연구함으로써 인간의 귀에서 “스위치를 켜는” 방법을 배우는 것 – 즉, 우리 자신의 지지 세포나 휴면 줄기세포가 모세포를 재생하고 청력을 회복하도록 유도하는 방법을 찾는 것입니다. 아직 갈 길이 멀지만, 이 유전적 통찰은 언젠가 특정 유형의 난청을 되돌릴 수 있는 치료법에 한 걸음 더 다가선 것입니다.

AI가 옐로스톤 슈퍼화산 아래에서 86,000개의 숨겨진 지진을 탐지하다 (2025년 7월 22일)

옐로스톤이 인공지능 덕분에 더욱 불안정해졌다: 캐나다 웨스턴 대학교가 주도한 새로운 연구에서 기계 학습을 이용해 옐로스톤 국립공원의 15년치 지진 데이터를 분석한 결과, 칼데라 아래에서 이전에 감지되지 않았던 86,000건 이상의 지진이 발견되었다고 한다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 이는 2008~2022년 공식 지진 목록에 기록된 것보다 약 10배 더 많은 지진이다. 이들 지진의 대부분은 매우 미약해(사람이 느끼기에는 너무 작음)지만, 이들이 합쳐져 옐로스톤 지하의 불안정성을 훨씬 더 명확하게 보여준다 scitechdaily.com scitechdaily.com. AI 알고리즘은 수많은 지진 군집—화산 지하의 “미성숙” 단층을 따라 퍼지는 저강도 지진 무리—을 식별했다 scitechdaily.com scitechdaily.com. 이러한 군집은 종종 마그마나 열수의 이동으로 인해 발생하며, 일반적인 본진-여진과 달리 큰 충격 없이도 일어날 수 있다 scitechdaily.com. 이 연구 결과는 Science Advances에 게재되었으며, 옐로스톤의 마그마 시스템이 생각보다 훨씬 더 역동적이고 복잡하다는 것을 시사하지만, 즉각적인 분화의 징후는 없다. 대신, 이 고해상도 지진 목록은 화산학자들이 미묘한 변화를 모니터링하고, 향후 화산 활동에 앞서 나타날 수 있는 조건을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이다 scitechdaily.com scitechdaily.com.

“지진 군집과 같은 지진 발생 패턴을 이해함으로써, 우리는 안전 대책을 개선하고, 잠재적 위험에 대해 대중에게 더 잘 알릴 수 있으며, 심지어 유망한 열 흐름이 있는 지역에서 위험을 피하도록 지열 에너지 개발을 안내할 수도 있습니다,”라고 이번 연구의 주저자이자 유체 유발 지진 전문가인 Bing Li 교수가 말했습니다 scitechdaily.com. AI 접근법은 수작업 지진 탐지보다 훨씬 뛰어난 성능을 보였습니다 – “만약 우리가 이 모든 데이터를 누군가가 수동으로 클릭하면서 옛 방식대로 해야 한다면… 확장성이 없습니다,”라고 Li는 말하며, AI가 독보적으로 해결할 수 있는 빅데이터 문제를 강조했습니다 scitechdaily.com. 이제 훨씬 “더 견고한 카탈로그”의 옐로스톤 지진 데이터가 확보됨에 따라, 과학자들은 새로운 통계 모델을 적용해 한 미소지진이 또 다른 미소지진을 어떻게 유발하는지 조사하고, 이전에는 보이지 않았던 새로운 군집 패턴을 발견할 수 있게 되었습니다 scitechdaily.com. 그 영향은 옐로스톤을 넘어섭니다: 이 프로젝트는 기계 학습이 지진학에서 판도를 바꿀 수 있음을 보여주며, 우리가 다른 화산 또는 지각 활동 지역의 원시 데이터를 다시 분석해 숨겨진 사건을 발견할 수 있게 합니다. 궁극적으로, 군집 행동에 대한 더 깊은 이해는 전 세계 화산 지역에서 분화 예측과 위험 대비를 향상시킬 수 있습니다 scitechdaily.com scitechdaily.com.

기후 관측: 가장 강한 폭풍이 더욱 강해지고 있다 (2025년 7월 21일)

이번 주에 발표된 두 개의 새로운 연구는 지구가 따뜻해지면서 가장 파괴적인 일부 기상 시스템이 더욱 강해지고 있다고 경고한다: 펜실베이니아 대학교가 이끄는 한 연구팀은 미국 북동부를 강타하는 최악의 노이스터(Nor’easter) 겨울 폭풍이 20세기 중반 이후 약 5% 더 강력해졌으며(바람이 더 강하고 그리고 비가 더 많이 내림), 이는 대략 17% 더 높은 파괴 잠재력으로 이어진다고 밝혔다. 이는 더 높은 풍속 때문이라고 한다 eos.org eos.org. 동시에, 별도의 연구는 북극 해빙 감소와 미국 북동부의 극심한 겨울 눈보라 사이의 연관성을 강화하며, 북극이 따뜻해지고 해빙이 줄어들수록 극 소용돌이 제트기류가 불안정해져 남쪽에서 더 심각한 눈폭풍을 유발할 수 있음을 시사한다 eos.org eos.org. 이 연구 결과들은 PNAS 및 기타 학술지에 발표되었으며, 워싱턴 D.C.에서 보스턴에 이르는 지역 사회가 앞으로 더 강력한 해안 홍수와 폭설에 직면할 수 있음을 시사한다. 이는 폭풍의 평균 발생 횟수가 증가하지 않더라도 마찬가지다 eos.org eos.org.

기후학자 Michael Mann (노이스터 연구의 공동 저자)는 더 따뜻해진 해수와 더 습한 대기가 이러한 겨울 폭풍에 추가 연료를 더하는 것과 같다고 지적했다 eos.org. “가장 강력한 노이스터는 이미 20세기 중반보다 바람이 더 강하고 비가 더 많이 내리고 있습니다,”라고 Mann은 말했다. 그리고 이는 해수 온도의 상승과 따뜻해진 대기의 수분 보유력 증가에 의해 촉진되었을 가능성이 높다 eos.org. 연구진은 1940년 이후 900건의 노이스터를 추적했으며, 가장 강력한 폭풍에서만 이러한 뚜렷한 증가세가 나타난다는 사실을 발견했다. 이는 중요한 세부사항으로, 바로 이 폭풍들이 막대한 피해를 일으키기 때문이다(예를 들어, 악명 높은 1962년 “애쉬 웬즈데이” 폭풍은 오늘날 가치로 수십억 달러의 피해를 남겼다) eos.org eos.org. 한편, 북극 연관성 연구에서는 겨울 노이스터와 유럽의 윈드스톰이 해빙 감소의 영향을 받을 수 있으며, 이는 폭풍 경로를 변화시키고 새로운 지역을 위험에 노출시킬 수 있음을 보여주었다 eos.org eos.org. 요약하자면, 전반적으로 더 적은 폭풍이 일부 지역에서 기후 변화의 장기적 결과일 수 있지만, 가장 강력한 폭풍은 더 강하게 내리치고 있다. 이 추세는 인프라와 비상 대응 계획에 경고 신호를 보낸다. 기후 전문가들은 이러한 극단적 현상의 악화를 완화하기 위해 폭풍 방어력 강화와 온실가스 배출 저감의 필요성을 강조한다 eos.org eos.org.

NASA, 지구 자기장 보호막을 탐사하는 TRACERS 임무 발사 (2025년 7월 22일)

우주 기상 연구를 위해 로켓 발사: NASA는 7월 22일 캘리포니아 밴덴버그 우주군 기지에서 SpaceX Falcon 9 로켓에 실려 TRACERS 미션을 성공적으로 발사했다 space.com space.com. TRACERS(쌍둥이 재연결 및 컵스 전기역학 정찰 위성의 약자)는 쌍둥이 소형 위성으로 구성되어 지상 약 367마일 상공을 돌며 태양에서 끊임없이 방출되는 하전 입자 흐름인 태양풍이 지구의 자기권과 어떻게 상호작용하는지 조사할 예정이다 space.com space.com. 특히 이 미션은 자기 재연결 현상에 초점을 맞추고 있는데, 이는 태양 폭풍의 압력으로 지구 자기장이 끊어졌다가 다시 정렬되면서 에너지와 입자가 상층 대기로 유입되는 현상이다 space.com. 이러한 과정은 찬란한 오로라를 일으키기도 하지만, 강력한 지자기 폭풍 시에는 GPS와 전력망에 혼란을 줄 수 있다. TRACERS는 두 대의 우주선을 지구 북부 자기 컵스 지역에서 편대 비행시켜, 자기 재연결이 얼마나 빠르고 어디서 일어나는지 고해상도로 관측할 예정이며, 이는 단일 위성으로는 할 수 없는 일이다 space.com space.com.

아이오와 대학교가 주도하는 이 임무는 헬리오피직스 연구를 위한 바쁜 여름의 일부입니다. 이 임무는 세 개의 다른 NASA 과학 탑재체와 함께 발사되었습니다. 지구 관측 장비를 더 빠르게 배치하는 방법을 테스트하는 소형 위성 Athena, 위성들이 서로 다른 통신 네트워크 간에 원활하게 전환할 수 있는 방법을 시연하는 PExT 실험, 그리고 고에너지 전자가 어떻게 반 앨런 복사대에서 손실되는지 연구하는 큐브샛이 함께 발사되었습니다 space.com space.com. TRACERS 자체는 우주 기상을 예측하는 우리의 능력을 향상시키는 것을 목표로 하며, 이는 사회가 위성 기술에 점점 더 의존함에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다. NASA 과학자들은 발사에 앞서 “최악의 태양 폭풍 시나리오에서 얼마나 심각해질 수 있는지 모른다”고 경고했습니다 space.com – 태양-지구 상호작용에 대한 근본적인 지식을 추구하는 TRACERS와 같은 임무가 왜 중요한지 강조하는 대목입니다. 두 대의 TRACERS 위성은 현재 궤도에 있으며 곧 과학 임무를 시작할 예정입니다. NASA 관계자들은 “태양 폭풍이 닥칠 때 자기장 선이 끊어졌다가 다시 연결되는 모습을 관찰할 것”이라고 밝혔습니다 space.com space.com. 이들이 보내오는 데이터는 연구자들과 예보관들이 태양의 변덕으로부터 우리의 현대 인프라를 더 잘 보호할 수 있도록 도울 것입니다.

과학자들, 인간 DNA에 숨겨진 “비밀 코드”를 발견하다 (2025년 7월 21일)

정크 DNA? 다시 생각해보세요: 새로운 연구에 따르면 우리 유전체에 존재하는 고대 바이러스 DNA 서열—한때 쓸모없는 ‘정크’로 여겨졌던 것—이 실제로는 유전자 스위치 역할을 하며 인간 초기 발달에 필수적이라는 사실이 밝혀졌습니다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 일본 ASHBi/교토대학과 중국, 캐나다, 미국의 국제 공동 연구팀은 MER11이라는 반복적 요소 군에 주목했습니다. 이 요소는 오래전 우리 조상들의 유전체에 통합된 레트로바이러스로부터 유래한 것입니다 sciencedaily.com. 연구진은 이 거의 동일한 서열들을 하위 계통으로 분류하는 새로운 방법을 사용해, MER11_G4(진화적으로 ‘가장 젊은’ 하위 그룹)이 조절 모티프가 매우 풍부하며 인간 줄기세포에서 인근 유전자의 활성을 극적으로 높일 수 있음을 보여주었습니다 sciencedaily.com sciencedaily.com. 실제로 수천 개의 MER11 요소를 세포 배양에서 실험한 결과, 많은 요소가 증강자(enhancer)처럼 작용—즉, 유전자를 켜고 끄는 DNA 스위치 역할—했으며, 특히 배아 발달과 신경 발달에 관여하는 유전자에 영향을 미쳤습니다 sciencedaily.com sciencedaily.com.

이 발견은 우리 유전체의 45%가 전이 요소(고대 바이러스 삽입 및 반복)에서 유래했으며, 이것이 비활성 쓰레기가 아니라 중요한 유전적 조절의 한 층임을 점점 더 인식하게 해준다. 공동 교신저자인 Dr. Fumitaka Inoue는 인간 유전체가 수십 년 전에 완전히 해독되었음에도 불구하고, “그 많은 부분의 기능은 여전히 알려지지 않았다”고 언급했다sciencedaily.com. 이와 같은 연구는 전이 요소가 “유전체 진화에서 중요한 역할을 한다”는 것을 보여주며, 연구가 진전됨에 따라 그 중요성이 점점 더 명확해지고 있음을 시사한다sciencedaily.com. MER11의 진화적 역사를 추적하고 그 유전자 발현에 미치는 영향을 직접 측정함으로써, 연구팀은 이른바 “정크 DNA”가 우리 세포에 의해 새로운 기능을 수행하도록 전용될 수 있는 모델을 제시했다sciencedaily.comsciencedaily.com. 이러한 바이러스 유물은 원래 유전체 기생충이었을지 모르지만, 수백만 년에 걸쳐 재활용되어 인간 유전자가 언제 어디서 활성화될지 조절하는 스위치로 변모했다. 이 연구 결과는 Science Advances에 게재되었으며, 만약 이러한 바이러스 요소가 오작동할 경우 발달 장애 및 질병을 이해하는 데 시사점을 줄 수 있다. 이는 우리의 DNA가 이제는 인간을 인간답게 만드는 데 필수적인 고대 바이러스의 흔적을 담고 있다는 사실, 즉 평범하게 보이는 곳에 숨겨진 유전적 비밀 암호임을 일깨워준다.

출처: ScienceDaily, SciTechDaily, Space.com, Eos/AGU, Phys.org, Reuters, NASA.gov, 그리고 학술지 보도자료 sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com sciencedaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com space.com space.com sciencedaily.com sciencedaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com scitechdaily.com eos.org space.com space.com sciencedaily.com sciencedaily.com