버섯은 비를 부르는가 ― 물을 얼리는 균류 단백질의 충격

균류는 토양을 비옥하게 하고 낙엽을 분해하며 때로는 식탁을 장식하는 존재로 알려져 있다. 그러나 이번 연구가 보여준 것은, 그러한 균류가 더 놀라운 능력, 즉 "물을 얼리는 스위치"를 가지고 있을지도 모른다는 사실이다. Phys.org가 2026년 3월 12일에 보도한 이 연구에서는, 몰티엘레라과의 균류가 높은 효율로 얼음 형성을 촉진하는 특수한 단백질을 만들어내고 있다는 것이 밝혀졌다.

보통, 순수한 물은 0도에서 반드시 얼지 않는다. 조건이 맞으면 꽤 낮은 온도까지 액체 상태로 유지될 수 있다. 그곳에 '핵'이 되는 물질이 있으면, 갑자기 얼음이 형성되기 시작한다. 이 "얼음 핵화"를 일으키는 능력은 그동안 주로 일부 세균에서 잘 연구되어 왔다. 그러나 이번에 연구팀은 균류 쪽에도, 게다가 상당히 정교한 형태로 유사한 메커니즘이 존재한다는 것을 보여주었다.

논문에 따르면, 연구 대상이 된 균류는 막에 의존하지 않는 수용성의 얼음 핵화 단백질을 가지고 있다. 이는 잘 알려진 세균의 얼음 핵화 단백질과 중요한 차이점이다. 세균 유래의 것은 세포막에 결합된 상태로 기능하는 반면, 이번에 발견된 균류의 단백질은 물에 녹아 비교적 다루기 쉬운 성질을 가지고 있다고 생각된다. 연구팀은 이 차이를 응용 가능성이 높은 포인트로 보고 있다.

더 흥미로운 것은 그 기원이다. 연구팀은 균류의 이 유전자가 오래 전 세균으로부터 수평 유전으로 전달되었을 가능성이 높다고 보고 있다. 즉, 균류는 처음부터 동일한 능력을 진화시킨 것이 아니라, 세균의 '설계도'를 받아들여 자신들에 맞게 개량하여 사용하고 있을 가능성이 있다는 것이다. 진화는 일직선이 아니라, 필요한 기능을 다른 생물로부터 '빌리는' 경우도 있다. 그 다이내믹스를 이 연구는 선명하게 보여주고 있다.

논문에서는 구조 예측과 계통 분석에 더해, 균류에서 발견된 유전자를 얼음 핵화 능력이 없는 효모나 대장균에 도입하는 실험도 진행되었다. 그러자 개조된 미생물은 얼음 핵화 활성을 보였다. 즉, 발견된 유전자가 정말로 그 능력의 원천이 되고 있다는 것이 기능 면에서도 뒷받침된 것이다. 단순한 '유사한 서열'의 발견이 아니라, 실제로 작동하는 메커니즘으로 확인된 점에 이 연구의 강점이 있다.

이 발견이 주목받는 이유는 생물학적인 놀라움뿐만이 아니다. 연구자들은 먼저 기상 분야에서의 응용 가능성을 언급하고 있다. 구름 속에서는 물방울이 얼음으로 변할지 여부가 강수의 계기가 된다. 클라우드 시딩에서는 얼음의 핵이 되기 쉬운 입자를 구름에 넣어 비나 눈을 촉진하는 기술이 사용된다. 기존에 많이 사용되는 은 요오드화물에는 독성에 대한 우려가 있지만, 균류 유래 단백질을 대량 생산할 수 있다면 더 안전한 선택지가 될 가능성이 있다고 한다.

하지만 여기서 중요한 것은 "곧 날씨를 자유롭게 조종할 수 있다"는 이야기가 아니라는 점이다. 원 기사에서도 논문에서도 현 시점에서는 어디까지나 장래의 응용 가능성으로 제시되고 있다. 클라우드 시딩은 구름의 상태나 대기 조건에 크게 좌우될 뿐만 아니라, 실시나 평가에도 복잡한 조건이 있다. 이번 발견은 '새로운 후보 물질'이 발견되었다는 의미에서 중요할 뿐, 기상 조작의 실용화가 한 발짝 나아간 것은 아니다. 과장하지 않고 받아들일 필요가 있다.

오히려 더 현실적인 응용처로서 흥미로운 것은 식품 가공이나 냉동 보존일 것이다. 예를 들어 냉동 식품의 제조에서는 언제, 어떻게 얼음을 만들지가 품질에 직결된다. 얼음 결정의 크기나 형성 방식에 따라 식감이나 세포 조직의 손상 정도가 달라지기 때문이다. 연구자들은 균류 유래의 얼음 핵화 단백질이라면 세균 자체를 사용할 필요가 없고, 명확히 정의된 단백질만을 사용할 수 있어 안전성이나 관리 면에서 유리하다고 보고 있다.

의료 및 생명 과학 분야에서도 기대가 크다. 세포, 조직, 정자, 난자, 배아 등을 냉동 보존할 때, 얼음의 형성 방식은 생존율에 영향을 미친다. 물이 과도하게 과냉각된 상태에서 갑자기 얼면 세포에 강한 손상이 발생할 수 있다. 연구팀은 작고 수용성의 균류 유래 분자를 추가함으로써 더 높은 온도에서 주변의 물을 먼저 얼려 내부의 섬세한 세포를 보호하는 데 도움이 될 가능성을 제기하고 있다. 재생 의학이나 생식 의학 현장에 있어 이는 결코 작은 시사가 아니다.

게다가 이 발견은 기후 과학에도 관련이 있다. 구름 속에 얼마나 효율적인 얼음 핵이 있는지는 구름의 성질이나 복사 수지, 강수의 발생 방식에 영향을 미친다. Virginia Tech의 연구자는 이번 분자가 특정됨으로써 앞으로는 구름 속에 이러한 균류 유래 분자가 어느 정도 존재하는지를 조사하기 쉬워지고, 장기적으로는 기후 모델의 개선에도 도움이 될 가능성이 있다고 말했다. 균류 연구가 하늘의 물리로 이어지는 구도가 참으로 흥미롭다.

이번 연구에는 다른 의미에서도 '균류다움'이 있다. 균류는 예로부터 인간의 상상을 조금씩 배반하는 생물이었기 때문이다. 토양 속에서 거대한 네트워크를 만들고, 분해자로서 생태계를 지탱하며, 때로는 약이나 식품을 제공한다. 그뿐만 아니라 이번에는 구름 속의 얼음이나 강수에도 관련될 수 있는 분자를 만들고 있다. 균류가 "지루하지만 강한 존재"에서 "지구 시스템의 보이지 않는 조정자"로 이미지를 넓히는 발견이라고 해도 과언이 아니다. 이는 단순히 버섯을 좋아하는 사람들을 위한 뉴스가 아니라, 생물이 환경에 어떻게 작용하는지를 다시 생각하게 하는 이야기다.

그렇다면 SNS에서는 어떻게 받아들여지고 있을까. 현재 시점에서는 기사 공개 직후이기도 하고, 폭발적인 확산은 확인하기 어렵다. Phys.org 상에서는 취득 시점에 공유 수가 0, 댓글도 0건으로, 일반 뉴스로서 크게 확산되고 있는 단계는 아니었다. 공개 직후의 과학 뉴스로서는 드물지 않지만, 적어도 "이미 화제가 된 이야기"는 아니다.

한편, X 상에서는 논문 제목 자체를 소개하는 게시물이 확인되었고, 반응의 중심은 오락적인 놀라움보다는 "균류가 세균 유래의 메커니즘을 활용하고 있는 점" "수용성으로 응용하기 쉬운 점"에 집중되고 있는 것으로 보인다. 검색 결과의 스니펫에서도, "soluble fungal ice nucleators"나 "bacterial ancestry"가 강조되고 있어, 연구를 좋아하는 계정일수록 진화의 재미와 기술 응용의 양쪽에 주목하고 있는 모습이 보인다.

또한, 대학이나 연구 기관의 홍보 문맥에서는 클라우드 시딩보다도 냉동 보존, 식품 가공, 눈 생성과 같은 "제어된 냉동"에의 응용이 비교적 이해하기 쉬운 장점으로 전면에 나서고 있다. 독일의 연구 홍보에서는 세포나 장기의 냉동 보존, 식품 가공, 인공 눈에의 가능성이 정리되어 있으며, SNS에서도 앞으로는 "비를 만드는 균류"라는 센세이셔널한 접근보다는 "얼음을 설계하는 생체 분자"로서 공유될 가능성이 더 높아 보인다.

이 반응의 온도감은 어떤 의미에서는 건전하기도 하다. 기상 개변이라는 말은 강한 임팩트를 가지는 한편, 오해도 초래하기 쉽다. 이번 발견은 균류가 얼음을 만드는 메커니즘의 분자 실체를 처음으로 확실히 포착한 것에 가치가 있다. 그 이후로 얼마나 대량 생산할 수 있는지, 어느 정도의 안정성과 안전성이 있는지, 기존 기술과 비교하여 정말로 우위에 있는지에 대한 검증이 이어진다. SNS가 즉단적으로 "대단하다" "무섭다"로 치우치기보다는 응용의 현실성을 파악하려는 분위기가 있는 것은 나쁘지 않다.

이번 뉴스에서 가장 인상적인 것은 "자연계는 이미 많은 기술을 가지고 있다"는 점일 것이다. 인간은 오랫동안 냉각, 냉동, 보존 등의 작업을 장치와 재료의 문제로 생각해왔다. 그러나 생물은 그 이전부터 분자 수준에서 얼음의 형성 방식을 제어해왔다. 게다가 그 설계도는 생물의 경계를 넘어 전달되고 개량되어 지금도 작동하고 있다. 균류의 작은 단백질이 하늘의 비, 식품의 품질, 의료의 미래를 하나의 선으로 연결한다. 그렇게 생각하면 이 발견은 단순히 "특이한 균류 이야기"가 아니라, 생명과 물질의 경계를 재검토하는 뉴스일지도 모른다.

출처 URL

Phys.org
https://phys.org/news/2026-03-fantastic-fungi-ability.html

Science Advances 게재 논문(연구의 일차 정보. 균류의 얼음 핵화 단백질, 수평 유전, 구조 및 기능의 요점을 확인)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed9652

Virginia Tech 뉴스(연구 기관에 의한 보도 자료. 논문 내용을 일반인에게 정리하고, 클라우드 시딩 및 냉동 보존에의 응용 가능성을 설명)
https://news.vt.edu/articles/2026/03/ice-nucleation-fungi-boris-vinatzer-xiaofeng-wang.html

idw / Max Planck Institute for Polymer Research의 홍보 기사(연구팀 측의 설명. 수용성으로 안정적인 성질, 식품 가공, 냉동 보존, 인공 눈에의 응용 가능성을 보충)
https://idw-online.de/en/news867496

X 상의 반응 예(논문 제목을 소개하고, 가용성의 균류 얼음 핵화 인자와 세균 유래의 조상성에 주목하고 있는 반응의 확인)
https://x.com/OrdoFibonacci/status/2031989239714627984