"50여년 만에 달 향하는 인류"…올해 눈여겨 볼 '역사적 과학 도전'

AI 에이전트의 과학 난제 해결 확대될 듯…'중대한 발견'도 기대

아르테미스 2호 도전 앞둬…우주비행사 4인의 유인 달 탐사 예정

암 조기 진단부터 유전자 교정 기술 확대 등 생명과학 진전도

아르테미스 2호 임무에 활용될 NASA의 'SLS 로켓'이 뉴올리언스 미추드 조립시설에서 나와 플로리다 케네디 우주센터로의 이송을 준비하고 있다. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 2026년 새해는 인류의 과학 기술의 영역이 또 한 번 확장하는 시기가 될 것으로 보인다.

연구실에는 스스로 가설을 세우고 실험하는 'AI 과학자'가 등장하고, 하늘에서는 반세기 만에 인류가 달 궤도를 도는 장관이 펼쳐질 것으로 기대된다. 우리나라 역시 'AI 코-사이언티스트(Co-Scientist)' 육성과 심우주 탐사 로드맵을 앞세워 이 거대한 흐름에 올라탈 준비를 하고 있다.

1일 학계에 따르면 국제학술지 '네이처(Nature)'는 최근 '2026년의 과학 : 주목해야 할 주요 사건들'이라는 주제로 새해 예정된 주요 과학이슈에 대해 소개했다.

동료가 된 AI가 실험실로…AI에 의한 '중대한 과학적 진전'까지 기대

올해 과학계의 가장 파격적인 변화는 'AI 에이전트'의 본격적인 활약이 될 전망이다. 지금까지의 AI가 방대한 데이터를 요약하거나 질문에 답하는 수준이었다면, 2026년에는 여러 대규모언어모델(LLM)을 통합해 복잡한 실험 프로세스를 독자적으로 수행하는 단계에 진입할 것으로 보인다.

그간 학계에서는 AI 에이전트가 데이터를 삭제하는 등 오류를 범하기 쉽다는 지적이 꾸준히 나왔다. 이를 고려하면 AI 에이전트 활용도가 높아짐에 따라 시스템의 심각한 결함이 드러날 가능성도 배제할 수 없다.

그럼에도 올해는 AI에 의해 이뤄진 '최초의 중대한 과학적 진전'이 나타날 가능성이 크다는 기대가 나온다. 특히 학습 비용이 많이 드는 기존 LLM의 한계를 넘어 특정 논리 추론에 특화된 '소규모 전문 AI 모델'이 대세로 부상할 전망이다. 이들은 텍스트 생성보다는 정보의 수학적 처리에 집중해 과학적 난제 해결에 최적화된 성능을 발휘한다.

우리 정부 또한 이러한 흐름에 발맞춰 'AI 코-사이언티스트'를 국가적 연구 패러다임으로 제시했다. 과학기술정보통신부는 바이오, 재료, 화학 등 6대 전략 분야에서 AI가 인간 연구자의 조력자를 넘어 '동료'로서 가설을 세우고 실험 데이터를 분석하는 인프라 구축에 박차를 가하고 있다. 단순한 기술 도입을 넘어 연구 문화 자체를 AI 중심으로 재편하겠다는 전략이다.

"반세기 만에 달 향하는 인류"…달과 화성 탐사 박차

우주 탐사 분야도 뜨거운 한 해를 예고하고 있다. 가장 기대를 모으는 것은 미 항공우주국(NASA)의 '아르테미스 2호' 미션이다. 수차례 발사가 미뤄진 끝에 올 상반기 내로 발사 일정이 정해졌다.

아르테미스 2호는 아폴로 계획의 마지막 임무였던 1972년 아폴로 17호 임무 이후 약 54년 만에 처음으로 사람이 직접 달 궤도를 도는 유인 비행에 나선다. 4명의 우주비행사를 태운 오리온 우주선이 아르테미스 2호에 실려 달 궤도 비행(달 스윙바이)에 나서게 된다. 약 열흘간 진행될 이 여정은 향후 인류의 달 착륙과 상주를 위한 결정적 이정표가 될 전망이다.

중국과 일본의 추격도 매섭다. 중국은 오는 8월 차세대 달 탐사선 '창어 7호'를 발사해 달 남극의 물 얼음을 탐사하고 월진(달 지진) 연구에 착수한다. 일본 역시 화성의 위성인 포보스와 데이모스를 방문하는 화성 위성 탐사(MMX) 미션을 추진 중이다. MMX 미션은 포보스 표면 샘플을 채취해 2031년 지구로 가져오는 사상 최초의 도전을 하게 된다.

우리 정부도 올해를 '심우주 강국' 도약의 분기점으로 삼는다는 계획이다. 우주항공청은 올해부터 차세대 발사체(KSLV-III)의 예비 설계 및 엔진 개발에 본격 착수하며, 2032년 달 착륙선 발사를 위한 기술적 토대를 닦는다. 특히 우리 독자 기술로 개발 중인 우주 방사선 측정 장비 등을 국제 협력 미션에 투입하는 등 글로벌 우주 생태계에서의 영향력을 확대할 계획이다.

[서울=뉴시스]아르테미스 2호 임무 참가자로 선정된 리드 와이즈먼, 크리스티나 코크, 빅터 글로버, 제레미 한센(가운데 앞부터 시계 방향). (사진=NASA)

암 조기 진단부터 '지구 맨틀' 시추까지…인류의 영역 더 넓힌다

의학 및 기초 과학 분야에서도 굵직한 사건들이 대기 중이다. 영국에서는 피 한 방울로 50여종의 암을 조기에 발견하는 대규모 임상시험 결과가 발표될 예정이다. 14만명 이상이 참여한 이번 시험이 성공할 경우 암 치료의 패러다임은 '치료'에서 '선제적 차단'으로 완전히 전환될 수 있다.

유전자 교정 기술인 크리스퍼(CRISPR)의 임상 확대도 주목할 점이다. 희귀 유전 질환을 앓는 어린이를 위한 맞춤형 치료제가 실제 임상 단계에 진입하게 된다. 유아에서 나타나는 돌연변이 질환 등을 직접 유전자를 수정하는 방식으로 치료하는 혁신적 방안이 보편화될 수 있을지 주목된다.

지구 내부를 향한 도전도 이어진다. 중국이 독자 설계·건조한 대양 탐사 시추선 '멍샹호'는 해상 지각을 뚫고 지구 맨틀까지 11㎞를 파 내려가는 대공사를 시작한다. 이는 지각 활동의 동력을 이해하고 지구 탄생의 비밀을 푸는 열쇠가 될 것으로 기대를 모은다.

물리학계에서는 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC)가 성능 개선을 위해 잠시 멈춰 선다. 3년 간의 업그레이드를 거친 뒤 가동될 '고휘도 LHC'는 지금보다 훨씬 강력한 입자 충돌을 통해 현대 물리학의 미스터리를 풀어낼 준비에 들어간다.

2026년은 단순히 기술의 진보를 넘어 인간의 지적·물리적 영역을 다시 쓰는 해가 될 전망이다. AI와 우주부터 생명과 지구 내부를 향한 도전들이 인류의 미래를 어떻게 바꿔놓을지 주목된다.


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