안개는 살아있다!
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2026-05-18 14:19:56
4분 읽기
- 손가락 한 마디 정도의 안개 물에는 수천만 마리의 박테리아가 들어 있다.
- 안개 샘플에서 평균 188종의 박테리아 확인
- 안개박테리아 중 상당수는 안개에 있는 대기 오염물질 포름알데히드 먹이 삼아
- 미생물의 존재는 안개에서 얻은 식수가 이전에 생각했던 것보다 덜 살균돼 있음 의미
공기와 구름 속에도 박테리아가 존재한다는 사실은 오래전부터 알려져 왔다. 사막의 먼지나 물방울에 실려 공중으로 떠올라 바람에 의해 분산된다. 일부 박테리아와 곰팡이 포자는 이런 식으로 수천 킬로미터를 이동할 수 있다. 먼지와 에어로졸 함량에 따라 공기 중에는 세제곱미터당 수천 마리에서 수백만 마리에 이르는 박테리아가 존재할 수 있다는 추정치가 있다. 그러나 이러한 미생물이 활성 상태인지 아니면 단순히 휴면 상태로 수동적으로 이동하는 것인지는 아직 명확하지 않다. 공기와 구름 속에도 박테리아가 존재한다는 사실은 오래전부터 알려져 왔다. 박테리아는 사막의 먼지나 물방울에 실려 공중으로 떠올라 바람에 의해 분산된다.
안개 속 탐색
안개도 마찬가지였다. 안개는 예를 들어 서늘한 가을 아침에 지표면을 뒤덮는 수많은 미세한 물방울로 이루어진 짙은 장막이다. 애리조나 주립대학교의 수석 저자인 티 투옹 투옹 카오(Thi Thuong Thuong Cao)는 "현재 우리는 안개에 어떤 박테리아가 존재하는지 거의 알지 못한다"고 말했다. 이를 알아내기 위해 그와 동료들은 2년 동안 펜실베이니아의 바람이 불지 않는 여러 계곡에서 안개 샘플을 채취했다.
연구진은 DNA 분석을 통해 안개 샘플에 미생물이 존재하는지, 있다면 어떤 미생물인지 조사했다. 또한 현미경으로 미생물을 관찰하고 영양 배지에서 배양하여 미생물의 대사와 활동에 대해 더 자세히 알아보았다. 비교를 위해 카오와 그의 동료들은 안개가 없는 날, 같은 채취 지점에서 공기 샘플과 에어로졸도 분석했다.
"바다만큼 많은 박테리아"
분석 결과, 연구진은 안개 물 1밀리리터당 수백만 개의 박테리아 DNA 복제본을 검출했다. 안개 방울 하나하나에 박테리아 유전적 특징이 나타난 것은 아니지만, 안개 전체는 놀라울 정도로 생명체로 가득 차 있는 것으로 밝혀졌다. 손가락 한 마디 정도의 안개 물에는 수천만 마리의 박테리아가 들어 있었다. "모든 안개 방울을 합치면 바닷물만큼 많은 박테리아가 들어 있다"고 Cao는 말했다.
새롭게 발견된 안개 박테리아는 비교적 다양한 종으로 구성되어 있었다. 연구팀은 안개 샘플에서 평균 188종의 박테리아를 확인했다. Cao 연구팀은 "문(phylum) 수준에서 프로테오박테리아(Proteobacteria)가 약 69%로 가장 많았고, 그다음으로 피르미쿠테스(Firmicutes)가 12%, 박테로이도타(Bacteroidota)가 약 7%를 차지했다"고 보고했다. 안개 속 미생물은 안개가 없는 시기의 건조한 공기나 에어로졸에서 발견되는 미생물과는 종 구성에서 상당한 차이를 보였다.
안개 박테리아는 활발하며 유익하다.
하지만 놀라운 점은 안개 미생물의 활동 상태다. 바람에 실려 이동하는 다른 많은 박테리아와는 달리, 안개 속 박테리아는 활발하게 먹이를 섭취하고, 성장하고, 번식한다. "현미경으로 관찰한 결과 박테리아가 커지고 분열하는 것을 확인했는데, 이는 활발한 성장의 명확한 증거다"고 카오는 설명했다. 실험실 실험과 DNA 분석 결과, 이러한 안개 박테리아 중 상당수는 안개 입자에 포함된 유기 화합물, 특히 포름알데히드와 같은 대기 오염 물질을 먹이로 삼는 것으로 나타났다.
"안개 속의 대사 활동이 활발한 박테리아는 전례 없이 빠른 속도로 포름알데히드를 분해할 수 있다"고 연구팀은 보고했다. 만약 안개 박테리아가 모든 포름알데히드를 오로지 먹이로만 사용한다면, 이 속도로 몇 분마다 생체량이 두 배로 증가해야 할 것이다. "이는 극히 비현실적이다"고 연구팀은 지적했다. 따라서 연구팀은 안개 박테리아가 주로 에너지를 얻고 이 독성 물질을 제거하기 위해 포름알데히드를 분해한다고 추측한다.
"우리의 관점을 완전히 바꿔놓는다.”
종합적으로 이러한 결과는 안개 입자가 독특하고 다양한 생태계를 포함하고 있음을 보여준다. 건조한 공기나 대기에 의해 운반되는 먼지와는 달리, 안개 속의 미세한 물방울에는 활발하게 성장하고 증식하는 수많은 미생물이 존재한다. "따라서 안개 속 대기 중의 수분은 비록 일시적일지라도 진정한 수생 서식지로 간주되어야 한다"고 Cao와 그의 동료들은 썼다.
"이것은 안개 현상에 대한 우리의 관점을 완전히 바꿔놓는다"고 애리조나 주립대학교의 수석 저자 Ferran Garcia-Pichel은 말했다. 안개 속 미생물은 분해 활동을 통해 공기 조성에 영향을 미치며, 포름알데히드의 경우 공기 질을 개선하기도 한다. 반대로, 이러한 미생물의 존재는 안개에서 얻은 식수가 이전에 생각했던 것보다 덜 살균되어 있음을 의미하기도 한다.
연구자들은 안개 속 미생물 환경을 이제 막 조사하기 시작했다. 안개 입자에서 발견되는 박테리아의 종류와 먹이 섭취 전략은 지금까지 예비적인 수준에서만 연구되었다. 안개 미생물 군집이 지역별로 어떻게 다른지도 전혀 알려지지 않았다. "낮은 구름 속에 무엇이 살고 있는지 살펴보는 것조차 아직 초기 단계이기 때문에 우리가 이해하지 못하는 부분이 많다"고 차오의 동료인 피에르 헤르케스(Pierre Herckes)는 말했다.
출처: Thi Thuong Thuong Cao (Arizona State University, Tempe) et al., mBio, 2026; doi: 10.1128/mbio.00463-26
- 손가락 한 마디 정도의 안개 물에는 수천만 마리의 박테리아가 들어 있다.
- 안개 샘플에서 평균 188종의 박테리아 확인
- 안개박테리아 중 상당수는 안개에 있는 대기 오염물질 포름알데히드 먹이 삼아
- 미생물의 존재는 안개에서 얻은 식수가 이전에 생각했던 것보다 덜 살균돼 있음 의미
안개는 살아있다!
미세한 안개 입자 속에는 독특한 생태계가 존재한다. 생물학자들은 단 한 티스푼 분량의 안개 물에서 수백만 마리의 박테리아가 자라고 번성한다는 사실을 발견했다. 안개에는 바닷물만큼이나 많은 미생물이 서식할 수 있다. 연구팀에 따르면, 안개는 지구상에서 특별한 서식지로 여겨야 하며, 특히 안개 속 생물 중 일부는 우리에게 매우 유익할 수 있다.
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| ▲ 안개의 미세한 물방울 속에는 독특한 미생물 세계가 번성하고 있다. |
공기와 구름 속에도 박테리아가 존재한다는 사실은 오래전부터 알려져 왔다. 사막의 먼지나 물방울에 실려 공중으로 떠올라 바람에 의해 분산된다. 일부 박테리아와 곰팡이 포자는 이런 식으로 수천 킬로미터를 이동할 수 있다. 먼지와 에어로졸 함량에 따라 공기 중에는 세제곱미터당 수천 마리에서 수백만 마리에 이르는 박테리아가 존재할 수 있다는 추정치가 있다. 그러나 이러한 미생물이 활성 상태인지 아니면 단순히 휴면 상태로 수동적으로 이동하는 것인지는 아직 명확하지 않다. 공기와 구름 속에도 박테리아가 존재한다는 사실은 오래전부터 알려져 왔다. 박테리아는 사막의 먼지나 물방울에 실려 공중으로 떠올라 바람에 의해 분산된다.
안개 속 탐색
안개도 마찬가지였다. 안개는 예를 들어 서늘한 가을 아침에 지표면을 뒤덮는 수많은 미세한 물방울로 이루어진 짙은 장막이다. 애리조나 주립대학교의 수석 저자인 티 투옹 투옹 카오(Thi Thuong Thuong Cao)는 "현재 우리는 안개에 어떤 박테리아가 존재하는지 거의 알지 못한다"고 말했다. 이를 알아내기 위해 그와 동료들은 2년 동안 펜실베이니아의 바람이 불지 않는 여러 계곡에서 안개 샘플을 채취했다.
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| ▲ 펜실베니아의 한 들판에서 안개 샘플을 수집하는 장비. © Thi Thuong Thuong Cao |
연구진은 DNA 분석을 통해 안개 샘플에 미생물이 존재하는지, 있다면 어떤 미생물인지 조사했다. 또한 현미경으로 미생물을 관찰하고 영양 배지에서 배양하여 미생물의 대사와 활동에 대해 더 자세히 알아보았다. 비교를 위해 카오와 그의 동료들은 안개가 없는 날, 같은 채취 지점에서 공기 샘플과 에어로졸도 분석했다.
"바다만큼 많은 박테리아"
분석 결과, 연구진은 안개 물 1밀리리터당 수백만 개의 박테리아 DNA 복제본을 검출했다. 안개 방울 하나하나에 박테리아 유전적 특징이 나타난 것은 아니지만, 안개 전체는 놀라울 정도로 생명체로 가득 차 있는 것으로 밝혀졌다. 손가락 한 마디 정도의 안개 물에는 수천만 마리의 박테리아가 들어 있었다. "모든 안개 방울을 합치면 바닷물만큼 많은 박테리아가 들어 있다"고 Cao는 말했다.
새롭게 발견된 안개 박테리아는 비교적 다양한 종으로 구성되어 있었다. 연구팀은 안개 샘플에서 평균 188종의 박테리아를 확인했다. Cao 연구팀은 "문(phylum) 수준에서 프로테오박테리아(Proteobacteria)가 약 69%로 가장 많았고, 그다음으로 피르미쿠테스(Firmicutes)가 12%, 박테로이도타(Bacteroidota)가 약 7%를 차지했다"고 보고했다. 안개 속 미생물은 안개가 없는 시기의 건조한 공기나 에어로졸에서 발견되는 미생물과는 종 구성에서 상당한 차이를 보였다.
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| ▲ 안개 속 미생물은 안개가 없는 시기의 건조한 공기나 에어로졸에서 발견되는 미생물과는 종 구성에서 상당한 차이를 보였다. |
안개 박테리아는 활발하며 유익하다.
하지만 놀라운 점은 안개 미생물의 활동 상태다. 바람에 실려 이동하는 다른 많은 박테리아와는 달리, 안개 속 박테리아는 활발하게 먹이를 섭취하고, 성장하고, 번식한다. "현미경으로 관찰한 결과 박테리아가 커지고 분열하는 것을 확인했는데, 이는 활발한 성장의 명확한 증거다"고 카오는 설명했다. 실험실 실험과 DNA 분석 결과, 이러한 안개 박테리아 중 상당수는 안개 입자에 포함된 유기 화합물, 특히 포름알데히드와 같은 대기 오염 물질을 먹이로 삼는 것으로 나타났다.
"안개 속의 대사 활동이 활발한 박테리아는 전례 없이 빠른 속도로 포름알데히드를 분해할 수 있다"고 연구팀은 보고했다. 만약 안개 박테리아가 모든 포름알데히드를 오로지 먹이로만 사용한다면, 이 속도로 몇 분마다 생체량이 두 배로 증가해야 할 것이다. "이는 극히 비현실적이다"고 연구팀은 지적했다. 따라서 연구팀은 안개 박테리아가 주로 에너지를 얻고 이 독성 물질을 제거하기 위해 포름알데히드를 분해한다고 추측한다.
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| ▲ 날짜와 장소에 따라 채취한 안개 샘플에서 나타나는 다양한 세균 그룹의 비율. © Cao et al./ mBio, CC-by 4.0 |
"우리의 관점을 완전히 바꿔놓는다.”
종합적으로 이러한 결과는 안개 입자가 독특하고 다양한 생태계를 포함하고 있음을 보여준다. 건조한 공기나 대기에 의해 운반되는 먼지와는 달리, 안개 속의 미세한 물방울에는 활발하게 성장하고 증식하는 수많은 미생물이 존재한다. "따라서 안개 속 대기 중의 수분은 비록 일시적일지라도 진정한 수생 서식지로 간주되어야 한다"고 Cao와 그의 동료들은 썼다.
"이것은 안개 현상에 대한 우리의 관점을 완전히 바꿔놓는다"고 애리조나 주립대학교의 수석 저자 Ferran Garcia-Pichel은 말했다. 안개 속 미생물은 분해 활동을 통해 공기 조성에 영향을 미치며, 포름알데히드의 경우 공기 질을 개선하기도 한다. 반대로, 이러한 미생물의 존재는 안개에서 얻은 식수가 이전에 생각했던 것보다 덜 살균되어 있음을 의미하기도 한다.
연구자들은 안개 속 미생물 환경을 이제 막 조사하기 시작했다. 안개 입자에서 발견되는 박테리아의 종류와 먹이 섭취 전략은 지금까지 예비적인 수준에서만 연구되었다. 안개 미생물 군집이 지역별로 어떻게 다른지도 전혀 알려지지 않았다. "낮은 구름 속에 무엇이 살고 있는지 살펴보는 것조차 아직 초기 단계이기 때문에 우리가 이해하지 못하는 부분이 많다"고 차오의 동료인 피에르 헤르케스(Pierre Herckes)는 말했다.
출처: Thi Thuong Thuong Cao (Arizona State University, Tempe) et al., mBio, 2026; doi: 10.1128/mbio.00463-26
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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