2026.10.15 (목)

  • 구름많음동두천 18.3℃
  • 구름많음강릉 18.1℃
  • 구름많음서울 18.5℃
  • 구름많음대전 17.4℃
  • 구름많음대구 18.9℃
  • 맑음울산 18.1℃
  • 맑음광주 19.1℃
  • 구름많음부산 18.2℃
  • 흐림고창 15.6℃
  • 구름많음제주 19.1℃
  • 맑음강화 19.3℃
  • 구름많음보은 13.6℃
  • 구름많음금산 15.8℃
  • 맑음강진군 15.7℃
  • 맑음경주시 16.9℃
  • 구름많음거제 16.9℃
기상청 제공

우주·항공

[우주칼럼] ‘듄’은 허구였다…“사막 행성, 물 50% 없으면 생명체 못 산다”

 

[뉴스스페이스=이승원 기자] 공상과학(SF) 영화가 그려온 ‘사막 행성의 문명’ 서사가 과학 앞에서 급제동이 걸렸다. 워싱턴대학교(University of Washington) 연구진이 발표한 최신 논문에서, 지구형 사막 행성은 액체 물이 임계치 아래로 떨어지는 순간 탄소 순환이 붕괴하며 금성처럼 ‘지옥 행성’으로 치닫는다는 정량 분석 결과를 제시했기 때문이다.

 

4월 13일 《행성과학저널(Planetary Science Journal)》에 발표한 연구에 따르면, 먼 별을 공전하는 사막 세계에는 생명체가 존재하기 어렵다. 이번 연구는 지구 크기의 행성이 지질학적 탄소 순환, 즉 수백만 년에 걸쳐 표면 온도를 조절하는 자연적인 온도 조절 장치를 유지하려면 지구 해양에 담긴 물의 최소 20~50%가 필요하다는 것을 밝혔다. 물이 충분하지 않으면 화산에서 방출된 이산화탄소가 대기 중에 무제한으로 축적되어 폭주 온난화를 촉발하고, 남아 있던 지표수마저 증발시켜 결국 행성을 거주 불가능한 상태로 만든다.

 

이번 연구의 핵심 메시지는 명확하다. 지구 크기의 암석 행성이 장기간 생명체가 살 수 있는 기후를 유지하려면, 지구 해양에 해당하는 물의 최소 20~50% 수준이 필요하다는 것이다. 여기서 말하는 물은 지하수나 얼음이 아니라, 대기와 직접 맞닿아 탄소를 흡수·방출하며 기후를 조절하는 지표수를 의미한다.

 

워싱턴대 연구팀은 수천 건에 이르는 기후–탄소 순환 시뮬레이션을 통해 이 임계값을 도출했다. 기존 모델이 주로 ‘물 많은 지구형 행성’을 기준으로 설계돼 태양복사에 의한 증발만 반영했던 것과 달리, 이번 연구는 건조 행성에 특화해 바람에 의한 증발, 건조 대기의 복사 특성 등 사막 환경에서 중요한 물리 변수들을 새로 반영한 것이 특징이다.

 

연구를 이끈 하스켈 트리그 화이트‑지아넬라(Haskelle Trigue White‑Gianella) 박사과정 연구원은 “지구의 바다 하나보다 훨씬 적은 물을 가진 건조 행성은 우주 전체에 매우 흔할 수 있지만, 그중 극히 일부만이 거주 가능 임계치를 넘는다”고 설명했다.

 

이들이 제시한 결론은 직관적이면서도 냉정하다. 행성이 별의 ‘골디락스 존(생명체 거주 가능 구역)’에 위치하더라도, 표면 물의 양이 지구의 10~20%를 밑돌면 기후 안정성이 급격히 떨어지고, 10% 이하에서는 폭주 온난화로 해양과 호수가 거의 완전히 사라질 수 있다는 것이다. 다시 말해 “별과의 거리가 적당하다”는 조건만으로는 충분치 않고, “충분히 많은 물”이라는 추가 조건이 필수라는 점을 수치로 못 박은 셈이다.


이번 연구가 주목받는 이유는 ‘얼마나 물이 부족하면 위험한가’라는 정량 기준을 처음 제시했다는 데 있다. 지구에서 지질학적 탄소 순환은 크게 세 단계로 요약된다. 첫째, 화산 활동으로 이산화탄소(CO₂)가 대기 중으로 방출된다. 둘째, 대기 중 CO₂가 빗물에 녹아 탄산 형태로 암석을 화학적 풍화시키고, 이 과정에서 탄소가 용해된 상태로 강과 바다로 흘러들어간다. 셋째, 해양에 축적된 탄소가 퇴적암으로 고정됐다가, 판 구조론에 의해 다시 맨틀로 끌려 들어가고, 장구한 시간 끝에 화산 활동으로 다시 방출된다.

 

이 순환 고리를 작동시키는 최소 연료가 바로 물이다. 사막 행성에서는 강수량 자체가 급감하고, 지표수가 사라지면서 암석 풍화 속도가 화산 CO₂ 배출 속도를 따라가지 못하게 된다. 그 결과 대기 중 CO₂ 농도가 계속 쌓이고, 이는 곧 표면 온도 상승으로 직결된다. 온도가 오르면 남은 물이 더 빠르게 증발하고, 습도는 오히려 낮아져 구름과 강수 형성은 더 어려워지는, 전형적인 양의 피드백(악순환) 구조가 형성된다.

 

연구팀은 시뮬레이션에서 지표수 비율이 약 10% 아래로 떨어지는 지점부터 이 피드백이 급격히 강화되며, 일정 수준을 넘으면 다시 되돌릴 수 없는 금성형 ‘런어웨이 그린하우스(runaway greenhouse)’ 상태로 진입한다고 보고했다. 이때 행성 표면 온도는 납을 녹일 정도인 수백 도까지 치솟을 수 있으며, 대기압 역시 현재 금성처럼 지구의 90배 이상까지 높아질 가능성이 있다. 연구팀은 “이 구간에서는 ‘살짝 더 물을 보탠다’고 해서 다시 거주 가능 상태로 되돌아가는 것이 사실상 불가능하다”고 지적했다.

 

연구진은 이러한 이론 모델의 현실 사례로 태양계 이웃인 금성을 소환했다. 금성은 반지름과 질량, 내부 구조까지 지구와 매우 유사하지만, 현재 표면 온도는 450도 안팎, 대기압은 지구의 약 92배에 달하는 극단적 온실 상태다. 이번 워싱턴대 연구는 금성이 지구보다 태양에 더 가까운 탓에 형성 초기부터 물의 양이 지구보다 약간 적었고, 이 미세한 초기 조건 차이가 탄소 순환을 불안정하게 만들어 결국 폭주 온난화를 촉발했을 가능성을 제시한다.

 

흥미로운 점은, 금성이 처음부터 ‘지옥 행성’이 아니었을 수 있다는 기존 연구와도 이번 결과가 맞물린다는 점이다. 미국 연구진이 2019년 수치 모델링을 통해 “금성이 과거 약 30억 년 동안 최저 20도에서 최고 50도 사이의 온화한 기후를 유지했을 가능성”을 제기한 바 있는데, 워싱턴대의 새 모델은 그 온화한 시기가 “탄소 순환이 겨우 균형을 유지하던 마지막 구간”이었을 수 있음을 시사한다. 다시 말해, 금성은 액체 물이 존재하던 ‘거주 가능 행성’ 단계에서, 임계 수분량 아래로 떨어지는 순간 현재와 같은 극단적 온실 행성으로 넘어갔다는 시나리오다.

 

연구의 제1저자인 화이트‑지아넬라는 “우리 생애에 외계 행성 표면에 탐사선을 착륙시키기는 거의 불가능하겠지만, 금성은 실질적으로 우리가 직접 만져볼 수 있는 최고의 ‘외계 행성 아날로그’”라고 강조했다. 곧 예정된 미국·유럽의 금성 탐사 임무(예: NASA VERITAS·DAVINCI, ESA EnVision)는 금성 표면의 고해상도 지형·대기 조성뿐 아니라, 과거 물의 흔적을 추적해 이번 모델의 타당성을 검증하는 데 결정적 단서를 제공할 전망이다.

 

이번 연구는 외계행성 거주 가능성 평가 기준에도 적지 않은 파장을 예고한다. 현재까지 확인된 외계행성은 6,000개를 넘어섰고, 통계적으로 우리 은하에만 최대 수백억개의 지구형 행성이 존재할 수 있다는 추정도 나와 있다. 그동안 천문학계는 별과의 거리, 행성 크기·질량, 대기 존재 여부 등 물리적 매개 변수에 기반해 ‘잠재적으로 거주 가능한 후보’를 선별해 왔다. 워싱턴대 연구진이 제시한 “지구 해양의 20~50% 수준의 물”이라는 정량 기준은, 이 필터에 ‘표면 물의 양’이라는 새로운 축을 추가한 셈이다.

 

실제 NASA ‘거주 가능한 세계 관측소(Habitable Worlds Observatory, HWO)’ 프로젝트와 미국 지구물리학회(AGU)에서 논의되는 최근 행성 거주가능성 연구도, “행성이 충분한 양의 표면수를 보유해야만 온도 변동을 적절히 완충하고, 우리가 아는 형태의 생명체가 요구하는 안정된 기후를 유지할 수 있다”는 방향으로 수렴하고 있다.

 

톰 브라운(Tom Brown)이 AGU 글에서 정리한 바에 따르면, 행성의 지표수 비율이 약 10%를 밑돌면, 설령 ‘지속적 거주 가능 영역(CHZ)’ 안에 있더라도 금성형 폭주 온난화로 전환될 위험이 커진다.

 

이런 관점에서 보면, 영화 ‘듄(Dune)’이나 ‘스타워즈(Star Wars)’가 묘사한, 끝없이 펼쳐진 사막 위에 고도의 문명이 번성하는 행성은 과학적으로는 극히 비현실적인 설정에 가깝다. NASA 관련 해설에서도 이미 “그런 사막 행성은 설령 물이 조금 남아 있더라도, 장기적으로는 생명체가 거주하기 어려워 보이며, 실제로는 더 많은 바다가 필요한 것으로 보인다”는 평가가 나온 바 있다. 이번 워싱턴대 팀의 수치 모델은 이 직관을 구체적인 수치와 역학으로 뒷받침해 준다.

 

이제 외계 생명체를 찾는 질문은 “어디가 적당히 따뜻한가?”에서 “어디에 충분한 물과 안정적인 탄소 순환이 가능한가?”로 한 단계 더 깊어졌다. 생명체를 품을 수 있는 ‘생태학적 행성’의 문턱은 우리가 상상해 온 것보다 훨씬 높고 좁다는 사실이, 사막보다 더 건조한 우주 현실을 드러내고 있다.

배너
배너
배너

관련기사

45건의 관련기사 더보기


[우주칼럼] 스페이스 캐피털 "2026년 우주산업 투자, 1000억 달러 돌파할 것"…스페이스X 상장 효과에 국방·위성망·발사체 수요 급증

[뉴스스페이스=이승원 기자] 세계 우주산업 투자가 올해 처음으로 연간 1,000억 달러를 넘어설 전망이다. 스페이스X의 초대형 기업공개(IPO)가 투자 열기를 끌어올렸고, 국방 수요와 각국의 독자 위성망 구축이 자금을 끌어들이고 있다. 우주로 나가려는 기업은 늘어나는데, 이들을 실어 나를 발사체가 부족하다. 자본은 그 틈을 메울 기업을 찾고 있다. Bloomberg, eu.36kr, aninews, spacecapital, cnbc에 따르면, 미국 우주 전문 투자회사 스페이스캐피털이 10월 13일 올해 1~9월 우주 경제 투자액은 925억 달러라고 공개했다. 이미 2025년 연간 최고 기록을 넘어섰다. 마켓워치는 3분기에만 우주 인프라와 유통·응용 분야에 222억 달러가 유입됐다고 보도했다. 연간 1,000억 달러까지 남은 금액은 75억 달러다. 3분기 투자액의 약 34%만 4분기에 추가돼도 이 기준을 넘는다. 블룸버그는 스페이스X 상장과 국방비 지출, 우주 인프라 수요를 투자 확대의 배경으로 짚었다. 스페이스캐피털 보고서가 강조한 핵심은 병목이다. 팰컨 9을 필요할 때 이용할 수 있다는 시장의 전제가 흔들리면서, 경쟁 발사체를 확보하는 일이 기술 개발을 넘

[이슈&논란] 한국, 로봇 훈련용 군 최초 AI 거점 판교에 개소…지뢰밭엔 로봇, 병력 공백엔 AI

[뉴스스페이스=이승원 기자] 군이 로봇에 위험한 임무를 맡기기 위한 연구·실증 거점을 열었다. 지뢰를 제거하고 폭발물을 처리하며 위험 지역에 보급품을 운반하는 로봇을 개발하는 곳이다. 병사를 곧바로 로봇으로 대체하는 시설은 아니다. 민간의 인공지능 기술을 군의 현장 데이터와 연결해 실제 임무에 쓸 수 있는지 검증하는 기반이다. 국방부가 10월 12일 경기 성남시 판교에 개소한 군 최초의 국방 인공지능 전환(AX) 거점이다. 이번 사업의 핵심은 피지컬 AI다. 화면 안에서 답을 생성하는 데 그치지 않고, 로봇이 물리적 환경을 인식하고 움직이도록 하는 기술이다. 국방부 발표에 따르면 판교 거점은 관련 데이터를 수집하고, 이를 활용한 AI 모델을 휴머노이드와 다족형 로봇에 학습시켜 성능을 실증할 계획이다. 위험 임무에서 장병의 노출을 줄이는 것이 목표다. ‘로봇 부대’가 아니라 군·기업·대학이 만나는 실증 공간 판교 거점은 경기스타트업캠퍼스에 마련됐다. 육군과 아주대학교가 함께 운영하며, 아주대가 공동연구개발을 주관한다. 12일 개소식에는 정부 부처와 대학, 기업 등 민·관·군 관계자 약 150명이 참석했다. 이곳은 전국에 구축할 5개 AX 거점 가운데 첫 번째다

[The Numbers] K2로 무장한 폴란드, 세계 최대 ‘무기 구매자’로…승부는 전차 너머에 있다

[뉴스스페이스=이승원 기자] 폴란드가 세계 무기시장의 최대 구매자로 떠올랐다. 한국산 K2 전차와 미국산 에이브람스를 앞세워 기갑전력을 빠르게 늘리고 있다. 다만 ‘세계 무기 수입 1위’라는 설명에는 기준이 붙는다. 2025년 한 해의 상업적 무기 수입액을 추산한 순위다. 무상 지원까지 포함한 최근 5년간 주요 무기 이전 규모에서는 우크라이나가 1위, 폴란드가 7위다. 폴란드의 재무장이 한국 방산에 던지는 질문도 달라지고 있다. 얼마나 많은 전차를 팔았느냐에서, 납품한 전차를 얼마나 안정적으로 운용하게 할 수 있느냐로 무게중심이 옮겨가는 모습이다. 후속 계약에는 전차뿐 아니라 구난·개척·교량 차량과 교육, 탄약, 정비 지원이 함께 들어갔다. 한국 방산의 다음 경쟁력은 완제품 수출과 지속운용 능력을 연결하는 데 있다는 의미다. ‘세계 1위’의 조건…구매액과 무기 이전량은 다르다 말레이시아 군사 전문매체 디펜스 시큐리티 아시아(DSA)는 10월 8일 세계무기거래분석센터(CAWAT) 자료를 인용해 폴란드의 2025년 무기 수입액을 119억1000만달러로 추산했다. 같은 자료에서 세계 재래식 무기 수입액은 최소 1195억달러다. 폴란드의 비중은 9.97%다. 인도

[이슈&논란] 합참, 우주사령부 창설 추진…북한 GPS 교란부터 미·중 위성 대치까지

[뉴스스페이스=이승원 기자] 한국군의 우주전력 강화가 새로운 단계로 접어들고 있다. 정찰위성을 확보하는 데서 그치지 않고 우주작전을 지휘할 조직과 전파 교란에 대응할 체계를 함께 갖추는 방향이다. 합동참모본부가 추진하는 우주사령부와 전자기전 전담조직은 이 변화의 두 축이다. 위성으로 적을 보는 능력만큼, 적의 방해 속에서도 그 정보를 받아 작전에 사용하는 능력이 중요해졌다는 뜻이다. 10월 8일 진영승 합참의장은 국회 국방위원회 국정감사에서 "우주사령부 필요성을 인식하고 있으며 준비하고 있다"고 밝혔다. 초대 전략사령관을 지낸 그는 전략사령부 창설을 준비할 때도 우주사령부 기능을 포함하는 방안을 검토했다고 설명했다. 단계적으로 ‘우주전략사령부’도 검토할 필요가 있다는 입장이다. 위성 5기의 다음 과제는 작전 연결 한국군은 이미 독자적인 우주 감시정찰 체계를 구축할 기반을 확보했다. ‘425 사업’의 마지막 정찰위성인 5호기는 2025년 11월 2일 발사됐다. 중대형 정찰위성 5기를 확보하는 사업의 마지막 발사였다. 다만 발사 성공과 전력화 완료는 구분해야 한다. 당시 국방부는 우주궤도시험과 군 운용시험평가를 거쳐 감시정찰 임무에 투입할 계획이라고 밝혔다. 위

[이슈&논란] "또 보조배터리, 또 제주항공" 청주발 제주행 168명 전원 대피…‘사용 금지’ 뒤에도 남은 기내 화재 위험

[뉴스스페이스=이승원 기자] 보조배터리 하나에서 난 불에 승객 168명이 비행기에서 내려야 했다. 10일 청주국제공항에서 제주로 출발하려던 제주항공 여객기에서 보조배터리 화재가 발생했다. 불은 곧바로 꺼졌고 인명피해는 없는 것으로 파악됐다. 그러나 객실에 번진 연기는 승객 전원을 항공기 밖으로 밀어냈다. 제주항공이 기내 보조배터리 사용을 전면 금지한 지 약 9개월 만이다. 이번 사건은 ‘또 보조배터리’라는 항공업계의 불안과 ‘또 제주항공’이라는 소비자의 우려가 겹치는 지점에 있다. 화재는 10일 오후 7시 36분께 청주발 제주행 제주항공 7C227편에서 발생했다. 항공기는 활주로로 이동하기 전 대기 중이었다. 주변 승객이 옷으로 배터리를 덮어 불길을 잡았고, 객실 승무원이 해당 기기를 리튬배터리 화재 진압용 파우치에 넣어 진화했다. 공통으로 확인한 사실은 승객 168명이 모두 대피했고, 보도 시점까지 인명피해가 없었다는 점이다. 제주항공은 객실의 연기를 배출하고 기체의 운항 가능 여부를 점검했다. 이번 사고에서도 진화 뒤 객실에 남은 연기 때문에 전원 대피와 기체 점검이 이어졌다. 작은 휴대용 기기에서 시작된 화재가 항공편 전체의 운항 문제로 번진 것이다.