2025년 전 세계를 뜨겁게 달군 과학이슈 11가지 유명 과학 저널리스트, 연구자들의 명쾌한 해설 특목고 및 명문 이공계 대학 논구술 대비 필독서 과학계의 특종 11가지를 국내 최고의 전문가 11명이 엄선, 해설, 전망하는 최고의 과학교양서 ‘과학이슈 11’ 시리즈의 2025년 최신판. 과학 전문기자, 과학 연구자 및 교수, 과학 칼럼니스트 등 관련 분야 최고의 전문가들이 집필했다. 특목고 및 명문 이공계 대학 논구술, 취업 면접 대비 필독서로 오래도록 사랑받는 시리즈다. 인공지능, 무선통신, 건강/의학, 양자역학, 과학사, 생물학, 선박/해양, 천문우주, 기상학, 측정학, 생체모방공학, 기초과학 등 총 11개 과학 분야를 다루었다. 구체적으로는 한국에 불고 있는 ‘소버린 AI’ 열풍, 아시아와 유럽을 잇는 최단거리 ‘북극항로’를 둘러싼 치열한 경쟁과 이 경쟁에 뛰어든 한국, 국내 대형 통신사들이 잇달아 겪은 ‘스마트폰 해킹’ 사건, 도심 곳곳을 에워싼 ‘러브버그’ 같은 곤충들의 대습격 등이 나온다. 이 외에도 2025년 3월 한국이 참여한 적외선 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx) 발사, 2025년 5월 기상청이 운영하기 시작한 한국형 수치예보모델(KIM), 1895년 프랑스 파리에서 체결해 2025년 150주년을 맞은 ‘미터 협약’, 일명 ‘찍찍이’라 불리는 ‘벨크로’부터 2025년 개발된 군집 로봇 시스템까지 자연에서 착안한 생체모방공학의 발전, 2025년 노벨상에서 과학 분야의 연구 성과 등 최근 과학이슈들을 청소년 눈높이에 맞춰 쉽고 흥미진진하게 풀어냈다. 본문 곳곳에 칼라 이미지를 수록해 이해를 돕는다.

[들어가며] 소버린 AI에서 스마트폰 해킹까지 최신 과학이슈를 말하다 ISSUE 1 [인공지능] 소버린 AI_ 한세희 - 소버린 AI, 개발해야 하나? ISSUE 2 [무선통신] 스마트폰 해킹_ 박응서 - 스마트폰 해킹, 어떻게 가능했을까? ISSUE 3 [건강·의학] 치매 정복_ 오혜진 - 치매 정복 가능한가? ISSUE 4 [과학사] 양자역학 탄생 100주년_ 박진희 - 100주년 맞은 양자역학, 어디까지 왔나? ISSUE 5 [생물학] 도시 곤충 대발생_ 김동건 - 러브버그 같은 곤충, 왜 도시에 대발생할까? ISSUE 6 [선박·해양] 북극항로_ 김상현 - 새로운 바닷길 북극항로, 열릴까? ISSUE 7 [천문우주] 적외선 우주망원경 스피어엑스_ 정웅섭 - 한국 참여 적외선 우주망원경 스피어엑스, 우주의 3차원 지도 그릴까? ISSUE 8 [기상학] 수치예보모델_ 이우진 - 세계 최고 수준 ‘수치예보모델’로 게릴라 호우, 폭설 잡을까? ISSUE 9 [측정학] 미터 협약 150주년_ 이창욱 - 미터법, 세상을 어떻게 바꿔 왔나? ISSUE 10 [생체모방공학] 생체모방의 세계_ 김청한 - 진화의 산물인 생체 모방하기, 어디까지 가능할까? ISSUE 11 [기초과학] 2025 노벨 과학상_ 이충환 - 2025년 노벨 과학상은 양자컴퓨팅 토대 마련, ‘금속-유기 골격체’ 개발, ‘말초 면역 관용’ 원리 발견에

오픈AI의 GPT 시리즈나 구글의 ‘제미나이’ 같은 LLM을 흔히 ‘파운데이션 모델(foundation model)’이라고 한다. AI를 다른 분야에 활용하기 위한 기반(foundation)이 되는 모델이라는 의미다. 이 기반 모델을 바탕으로 특화된 영역이나 기능을 갖는 AI 제품이나 서비스를 개발한다. 고가의 GPU 등 큰 규모의 데이터센터 인프라를 사용해 방대한 데이터를 장기간 수집하고 학습시키는 과정을 거쳐야 한다. 미국이나 중국과 같이 자금과 기술, 데이터와 연구 인력이 풍부한 곳이 유리할 수밖에 없다. - 15쪽


해커는 2025년 3월 말부터 SKT 내부망의 일부 관리자 계정을 탈취한 것으로 알려졌다. 과기정통부 민관합동조사단은 관리자 인증 토큰이 악성코드에 의해 외부로 유출된 정황이 있다고 밝혔 다. 외부에서 직접 해킹한 것이 아니라 내부 관리자의 컴퓨터를 통해 우회 접근한 것이다. 이 공격 방식은 ‘공급망 공격(supply chain attack)’과 유사하다. 해커는 먼저 취약한 외주 업체의 계정에 침투한 뒤, 이를 통해 메인 서버에 접근한다. 실제로 SKT 해킹에서도 같은 패턴이 확인됐다. 통신망 유지보수 외주 업체의 네트워크 장비가 감염돼, 이 경로를 통해 HSS 등 주요 인증 서버에 접근한 것으로 조사됐다. - 31쪽


현재 바이오마커들 중에서 가장 큰 주목을 받고 있는 것은 ‘인산화 타우 217(p-tau217)’이다. P-tau217은 타우 단백질의 217번 아미노산이 인산화된 형태다. 연구 결과에 따르면, p-tau217은 타우 단백질의 이상 여부를 80~90%의 정확도로 예측하는 것으로 나타났다. 더 놀라운 것은, p-tau217 수치는 증상이 나타나기 전, 가벼운 인지장애 단계에서부터 상승하기 시작한다는 점이다. 그래서 인지 기능이 정상인 사람들 중에서 누가 향후 알츠하이머로 진행할지 예측할 수 있다. - 59쪽


미국과 일본, 그리고 한국 이 세 지역의 러브버그 역사를 비교하면 흥미로운 공통점이 드러난다. 모두 도시화와 기후변화, 그리고 빛 공해(light pollution)라는 세 요소가 결정적인 역할을 한다는 점이다. 미국 플로리다에서는 고속도로의 가로등과 습한 기후가, 일본 오키나와에서는 도시 녹지와 온난한 해풍이, 한국에서는 도심 공원 및 산림과 인공 불빛이 러브버그를 불러들였다. 결국 러브버그는 인간이 만든 도시 환경의 ‘생태적 부산물’이자 뛰어난 ‘적응자’이다. - 94~95쪽


북극 지역은 러시아 전체 천연가스(LNG) 매장량 75%와 생산량 83%를 차지한다. 원유 매장량도 적지 않은데, 러시아 전체 원유 및 콘덴세이트(천연가스에서 나오는 휘발성 액체탄화수소로 지상으로 끌어올리면 액체가 되는 초경질유) 매장량의 20%, 생산량 17%를 차지한다. 또 관심을 가지는 자원이 바로 희토류인데, 북극에는 러시아 전체 희토류 매장량의 76%와 생산량 100%가 있다. 이 외에도 니켈, 철광석, 우라늄, 다이아몬드 등 광물 자원이 풍부하게 매장돼 있다. 얼마나 더 많은 자원이 북극 지역에 남아 있을지 아직 정확한 규모도 파악하지 못하고 있는 상태다. 말 그대로 북극은 세계에서 마지막으로 남은 전략자원의 보고라고 할 수 있는 지역이다. -111쪽


그렇다면 한국형 수치예보모델로 호우나 폭설을 가져오는 소나기구름을 다룰 수 있을까? 먼저 모델의 해상도를 따져 보자. 모델의 격자 간격 8km는 개별 소나기구름의 크기와 엇비슷하다. 앞서 가두리 양식장의 비유로 되돌아가 보면, 소나기구름은 그물코에 걸릴락 말락 하게 어중간한 고기에 해당한다. 문제는 여기서 끝나지 않는다. 모델은 예측계산 과정에서 크고 작은 잡음을 만들어 내는데, 이것들이 작은 운동의 식별 능력을 현저하게 떨어뜨린다. 그래서 모델의 명목적 해상도는 8km라 하더라도, 실질적으로 유효한 해상도는 40km 정도가 된다. 그래서 모델의 유효 해상도로 보면, 개별 소나기구름은 그물코에 걸리기 어렵게 된다. - 157쪽

2025년엔 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 곤충의 눈을 모사해 고감도, 초고속 촬영이 동시에 가능한 카메라를 개발했다. 빛이 거의 없는 극한 환경에서 빠르게 움직이는 물체까지 포착할 수 있는 카메라다. 이 연구팀은 곤충이 가진 겹눈 구조에 주목했다. 이는 작은 크기의 낱눈 여러 개가 벌집처럼 하나로 모여진 것이다. 겹눈을 통해 곤충은 빠르게 움직이는 물체를 감지하거나 빛이 적을 때 다양한 시간 신호를 합산해 감도를 높일 수 있다. 이는 고속 카메라가 가진 한계를 극복하는 데 꼭 필요한 기능이었다. -194쪽

소버린 AI에서 스마트폰 해킹까지 최신 과학이슈 이것만 알면 ‘과학 인싸’ 수험생에겐 필독서! 수년째 과학 분야 베스트셀러인 『과학이슈 11 Season 17』이 출간되었다. 2025년 과학적으로 중요한 이슈, 과학적인 해석이 필요한 이슈들을 심층 분석했다. 책에 소개된 11가지 과학이슈가 우리 삶에 어떤 영향을 미치고 어떻게 발전할지, 우리 미래는 어떻게 바뀔지 전망하는 데 포커스를 맞췄다. 시즌 17권에 실린 11가지 과학이슈를 요약하면 다음과 같다. ● 이슈 1: 2025년 10월 30일 젠슨 황 엔비디아 CEO와 이재용 삼성전자 회장, 정의선 현대자동차그룹 회장이 ‘치맥’ 회동을 했다는 놀라운 뉴스가 있었다. 그다음 날 젠슨 황은 한국 정부와 기업에, AI 개발과 연구에 필수인 최첨단 그래픽 처리장치(GPU) 26만 장을 우선 공급하기로 약속했다. 이를 계기로 우리나라는 AI 연구 개발에 속도를 낼 수 있게 되었다. 과연 소버린 AI 구축은 성공할 수 있을까? 그 의미와 전망을 분석한다. ● 이슈 2: 2025년 SKT, KT, LGU+ 등 국내 메인 통신사 3곳이 해킹당했다는 믿기 힘든 뉴스를 접했다. 세계 최고 수준의 5G 인프라를 자랑하던 한국에 왜 이런 일이 발생했는지 낱낱이 파헤친다. SKT 유심 정보 노출, KT 유령기지국을 이용한 공격, LGU+ 조용한 해킹 뒤 3개월의 침묵 등 각 사 해킹의 특성을 자세히 분석한다. 아울러 미국, EU, 일본 등 세계 주요국들은 해킹 사고를 막기 위해 어떻게 대비했는지도 살펴본다. ● 이슈 3: 2025년 전 세계 치매 환자 97만 명, 매년 1,000만 명씩 증가하는 이때 빌 게이츠는 “알츠하이머병이 더는 사형선고처럼 들리지 않는 날이 가까워졌다”고 《네이처 메디신》에 기고했다. 그렇게 말한 근거는 무엇인지, 치매 정복의 역사와 현 발전상을 살펴본다. 치매 정복의 핵심 전략인 ‘바이오마커’를 자세히 살펴본다. 바뀌고 있는 치매 연구의 패러다임을 조명하며 “치매 정복은 가능한가?”라는 물음에 답한다. ● 이슈 4: 유엔은 2025년을 양자과학 기술의 해로 선정했다. 2025년은 양자역학 탄생 100주년으로 공식 인정하는 해이기도 하다. 100주년 맞는 시점에서 양자역학 이론 정립에 도전해 온 많은 과학자들의 발자취를 따라가 본다. 막스 플랑크가 탄생시킨 양자 개념부터, 보어의 양자 궤도 원자모형, 하이젠베르크의 행렬역학, 슈뢰딩거의 파동방정식 등의 이론을 일목 요연하게 정리했다. 양자컴퓨팅, 양자정보통신, 양자화학에서의 기술 발전 등 새로운 양자 기술 혁명의 시대에 대해서도 전망한다. ● 이슈 5: 생물학 분야로 러브버그, 깔따구, 동양하루살이 등 이른바 ‘생활불쾌곤충’에 대해 다루었다. ‘생활불쾌곤충’은 해충도 익충도 아니라는 의미의 공식 명칭이다. 과연 생활불쾌곤충의 정체는 무엇일까? 한강의 불청객, 도시의 골칫거리가 된 이 곤충들에 대해 심층 해부하고, 미국과 일본 등 세 지역의 러브버그 역사를 비교한다. 이 곤충들에 대한 기술적 대응, 도시 설계의 생태적 전환, 시민의 인식 변화 등 새로운 균형을 향한 대안 또한 제시한다. ● 이슈 6: 거대한 기후 냉장고 북극이 고장 나고 있다. 2025년 2월 전 세계 해빙 면적은 사상 최저치를 기록했다. 지구가 심각한 환경 위기를 맞고 있는 것은 분명하나, 그 이면에 새로운 기회의 가능성이 열리고 있다. 바로 북극해가 아시아와 유럽을 잇는 최단거리의 바닷길이 될 수 있기 때문이다. 이른바 북극항로다. 이 새로운 항로는 기존 해상 물류 지도를 재편할 뿐만 아니라, 북극이 품고 있는 막대한 천연자원에 대한 접근성도 높아진다. 북극항로를 차지하기 위한 세계적인 경쟁을 분석했다. 우리나라도 이 경쟁에 뛰어들고자 한다. 기회와 도전이 공존한다는 북극항로 시대를 자세히 알아본다. ● 이슈 7: 한국과 국제협력으로 2025년 3월 NASA의 적외선 우주망원경 스피어엑스가 발사됐다. 스피어엑스 발사를 통해 우주를 바라보는 인류의 눈이 한 단계 더 확장했다는 평가를 받고 있다. 적외선 우주망원경이 왜 중요한지, 스피어엑스가 어떤 기술과 과학 목표를 바탕으로 탄생했는지, 그리고 그 과정에서 한국이 수행한 역할과 향후 국내 우주망원경 개발에 주는 의의가 무엇인지 살펴보았다. ● 이슈 8: 기상청은 2025년 5월 14일부터 기존 12km 격자 간격에서 한층 상세해진 8km 격자 간격의 한국형 수치예보모델(KIM)을 정식으로 운영했다. 격자 간격이 좁을수록 해상도가 높아져 복잡한 지형 위를 흐르는 미세한 대기의 운동도 식별해 낼 수 있다. KIM의 운영으로 기상 예보 정확도는 얼마나 정교해질까? 게릴라호우와 폭설 등 이상기후를 잡아낼 수 있을까? ● 이슈 9: 2025년 미터 협약 150주년을 맞아 미터법에 대해 자세히 살펴보았다. 프랑스 대명 이후 세워진 정부는 무엇보다 도량형 통일을 약속했다. 왜 그랬을까? 1799년 프랑스에서 처음 미터법이 도입되고 이후 76년이 지난 1875년 5월 20일 미터법을 국제 표준으로 하는 미터 협약이 체결되었다. 미터법은 어떻게 전 세계 표준이 되었으며 왜 미국은 미터법을 따르지 않을까? 도량형 통일을 둘러싼 흥미진진한 이야기를 소개한다. ● 이슈 10: 거미의 능력을 모방한 스파이더맨, 박쥐의 비행 능력을 모방한 비행기, 도꼬마리 씨앗 관찰에서 탄생한 벨크로, 일명 ‘찍찍이’ 등은 ‘생체모방공학’의 대표적 사례다. 에펠탑, 이스트게이트 센터 등 건축물은 물론이고, 카메라와 로봇에 이르기까지 폭넓게 활용되고 있는 생체모방공학의 세계를 살펴보았다. ● 이슈 11: 2025년 노벨 과학상을 심층 취재했다. 물리학상은 전자회로에서 양자 터널링 현상을 증명한 업적을 인정받은 3인에게, 화학상은 금속 유기 골격체(MOF)를 개발한 3인에게, 생리의학상은 ‘말초 면역 관용’ 원리를 발견한 3인에게 돌아갔다. 왜 노벨 위원회가 이 업적에 주목했는지, 각 업적에 대해 심층적으로 분석했다. 아울러 구글이 2년 연속 노벨상 수상자를 내놓으며 최다 노벨상 기업이 되었다는 것을 비롯해 2025 노벨 과학상의 특징 또한 정리했다.