2024년은 다양한 과학적 발견과 현상들이 인류의 지식 확장에 크게 기여했으며, 동시에 기후변화와 같은 글로벌 과제에 대한 경각심을 일깨워 주는 분주한 한 해였다. 특히, 천문학과 우주공학, 기후 변화 등 환경 문제, 그리고 전염병 연구로 인한 생명공학 분야의 눈부신 발전은 과학 덕후들로 하여금 바쁜 한 해를 보내게 해주기 충분했다. 다음은 2024년 과학계를 뒤흔들었던 10가지 뉴스들이다. 

새로운 생명체 탐사: 유로파 클리퍼의 도전

나사의 야심찬 프로젝트인 유로파 클리퍼 우주선이 목성의 위성 유로파 탐사를 위해 발사되었다. 총 예산 50억 달러(한화 7조 3천억 원)가 투입된 이 미션은 유로파의 얼음 표면 아래에 존재하는 것으로 추정되는 액체 바다를 연구하는 것이 주요 목표이다.

우주선에는 9개의 첨단 과학 장비가 탑재되어 있으며, 유로파의 대기, 표면, 내부 구조를 상세히 조사할 예정이다. 특히 생명체가 존재할 수 있는 조건을 찾는 데 초점을 맞추고 있으며, 얼음 표면을 투과하는 레이더를 통해 지하 해양의 특성을 파악할 계획이다. 이 미션은 2030년경 목성 궤도에 도달할 예정이며, 최소 약 3년간의 탐사를 수행할 것이다.

세기의 천문쇼를 감상하다, 북미를 수놓은 개기일식

2024년 4월 8일, 북미 대륙을 가로지르는 개기일식을 빼놓을 수 없다. 텍사스에서 메인 주까지 약 185km로 이어지는 거대한 띠 모양의 개기일식으로 최소 3,200만 명의 사람들이 이 진귀한 천문현상을 직접 목격했다. 우리나라에서도 무척이나 유명했던 천문현상으로 국내외 최고의 과학 커뮤니케이터들은 미국행 비행기 티켓을 직접 끊곤 했다. 

이번 개기일식은 약 4분 동안 지속되었으며, 이는 1925년 이후 북미에서 관측된 가장 긴 시간이었다. 천문학자와 과학자들은 이번 일식을 통해 태양의 코로나층을 연구하고, 아인슈타인의 일반상대성이론을 재검증하는 기회로 활용했다. 특히 시민과학자들의 참여로 대규모 데이터 수집이 가능했으며, 이는 향후 태양 연구에 중요한 자료로 활용될 예정이다.

하늘을 수놓은 빛의 향연 - 전례 없는 극광 현상

2024년의 태양활동 극대기는 예상을 뛰어넘는 강력한 지자기 폭풍을 발생시켰다. 5월과 10월에 발생한 X급 태양폭발로 극광이 적도 근처까지 관측되는 진귀한 현상이 발생했다. 뿐만 아니라 플로리다와 텍사스에서도 극광이 관측되었으며, 이는 기상 관측 이래 가장 남쪽까지 극광이 내려온 사례로 기록되었다. 이러한 현상은 위성 통신과 전력 그리드에 일시적인 장애를 초래하기도 했지만, 태양-지구 관계에 대한 새로운 연구 데이터를 제공하기도 했으며 우주 기상에 대한 이해를 크게 높여주고 있다.

뇌과학의 혁신: 초파리 뇌 지도 완성

올해 과학자들은 역사상 처음으로 성체 초파리의 완전한 뇌 지도를 완성했다. 14만 개의 뉴런과 5,450만 개의 시냅스를 3D로 매핑한 이 프로젝트는 12년간의 연구 끝에 완성되었다. 초파리 뇌 지도는 신경과학 분야에서 획기적인 발전으로 평가받고 있으며, 인간의 뇌를 이해하는 데 중요한 통찰을 제공할 것으로 기대된다. 

연구팀은 인공지능과 기계학습을 활용하여 뇌의 구조를 분석했으며, 이를 통해 기억, 학습, 의사결정 과정에 대한 새로운 이해를 얻을 수 있었다. 특히 초파리의 후각 시스템이 예상보다 훨씬 복잡하다는 사실이 밝혀져 향후 연구 방향에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 

기후위기의 현실화: 역대 최고 기온 기록 갱신

많은 사람들이 예상하듯, 2024년은 기상 관측 이래 가장 뜨거운 해로 기록되었다. 16개월 연속으로 이전 기록을 경신하며, 전 지구적 평균 기온이 산업화 이전 대비 1.5℃를 상회했다. 특히 여름철 동안 전 세계 각지에서 50℃를 넘는 극한 폭염이 발생했으며, 이로 인한 사망자가 수천 명에 달한 점은 큰 우려를 낳고 있다. 

북극권의 빙하 용해 속도는 예상보다 40% 더 빨라졌으며, 남극 해빙 면적도 관측 이래 최저치를 기록했다. 과학자들은 이러한 현상이 온실가스 배출 증가와 직접적인 관련이 있다고 경고하며, 즉각적인 기후 행동의 필요성을 강조하고 있다.

기후변화가 부른 재앙: 슈퍼 허리케인의 습격

올해 헬린과 밀턴이라는 두 개의 강력한 허리케인이 미국 남동부를 강타했다. 특히 헬렌은 카테고리 5급의 강도로 플로리다를 강타하며 약 500억 달러의 경제적 손실을 초래했다. 이번 강력한 허리케인의 공통점은 강도가 매우 빠르게 상승했다는 점이다. 과학자들은 이러한 현상이 기후변화로 인한 해수면 온도 상승과 직접적인 관련이 있다고 분석했다. 2024년은 이례적으로 높은 해수면 온도를 기록했으며 이와 허리케인의 '급격한 강화'가 과거에 비해 잦아진 현상 사이의 상관관계가 있다는 것이다. 과학자들은 이에 대한 대비의 필요성을 강조한다. 

지구의 분노? 아이슬란드 화산 폭발의 연쇄

아이슬란드 레이캬네스 반도에서 발생한 7차례의 화산 폭발은 아이슬란드 역사상 유례없는 화산 활동으로 기록되었다. 특히 2024년 12월의 폭발은 그린다비크 마을 전체를 위협해 전면 대피령이 내려졌으며, 수천 명의 주민들이 거주지를 떠나야 했다.

화산 활동은 지질학적으로 중요한 데이터를 제공하고 화산 예측 시스템의 발전에도 기여하지만, 사람들로 하여금 큰 불안감을 느끼게 한다. 과학자들은 이러한 연쇄 폭발이 지각판의 움직임과 관련이 있으며, 향후 수년간 화산 활동이 계속될 수 있다고 예측했다.

생태계 복원의 희망: 클래머스 강의 부활

미국 역사상 가장 큰 규모의 댐 철거 프로젝트 시행으로 오리건주와 캘리포니아주의 클래머스 강에서 4개의 댐이 철거되었다. 112년 만에 연어들이 강으로 회귀할 수 있게 되었으며, 이는 생태계 복원의 새로운 이정표가 되고 있다. 이 프로젝트는 원주민 부족들의 오랜 요구와 환경운동가들의 노력이 결실을 맺은 것으로, 총 5억 달러가 투입되었는데, 댐 철거 후 첫 해에만 수천 마리의 연어가 상류로 이동했으며 강 생태계의 빠른 회복세가 관찰되고 있다. 이는 향후 다른 강의 생태계 복원 프로젝트에도 중요한 선례가 될 것으로 평가받고 있다. 

선사시대의 식생활: 클로비스인과 매머드의 관계

최신 고고학 발굴·분석 기술을 통해 빙하시대 북미에 살았던 클로비스인들의 생활상이 더욱 상세히 밝혀졌다. 특히, DNA 분석과 동위원소 연구를 통해 이들이 털 매머드를 주요 사냥감으로 삼았다는 것이 확인되었으며, 매머드의 뼈를 도구 제작에도 활용했다는 증거가 발견되었다. 또한, 뉴멕시코주에서 발견된 13,000년 전 유적지에서는 매머드 사냥 도구와 함께 정교한 가공 기술의 흔적이 발견되어 클로비스인들의 높은 기술력을 입증한 바 있다. 여러모로 초기 아메리카 원주민들의 생활방식과 적응 능력에 대한 새로운 통찰을 제공했던 연구이다. 

새로운 전염병의 위협: 확산되는 조류 독감

H5N1 조류 독감 바이러스가 처음으로 젖소에게 감염되어 큰 충격을 주었다. 미국의 여러 주에 걸쳐 발생한 이 감염은 낙농업 종사자들에게까지 전파되어 공중보건의 새로운 위협으로 대두되고 있다. 또한, 이 바이러스가 포유류 간 전파가 가능하다는 사실이 확인되어 세계보건기구(WHO)는 경계 수준을 높인 바 있다. 과학자들은 바이러스의 변이를 면밀히 관찰하고 있으며, 새로운 백신 개발에도 착수했다. 이는 인수공통감염병에 대한 감시체계 강화의 필요성을 다시 한번 일깨우는 계기가 되었으며 새로운 전염병에 대한 위협을 다시 한번 느끼게 해주는 현상으로 기록되고 있다.