나무에 흰 솜사탕이 피었다? 균류와 얼음이 만든 ‘머리카락’

젖은 죽은 나뭇가지에서 나오는 미세한 얼음실. 서리와 달리 나무 속 생물의 도움을 받는 까닭.

겨울 숲에서 죽은 나뭇가지 하나에 흰 솜사탕이 수북하게 피어 있다. 얼핏 거미줄 같지만 실 한 올 한 올이 얼음이다. 유리섬유처럼 가늘고 머리카락처럼 휘어진 이 물체에는 ‘헤어 아이스(hair ice)’라는 이름이 붙었다. 하늘에서 내려앉은 눈과는 만들어지는 과정이 다르다.

과학자들이 주목한 곳은 살아 있는 나무의 잎이 아니라, 습기를 머금은 죽은 활엽수의 가지다. 공기가 매우 습하고 기온이 0℃를 조금 밑돌면 나무 속 물이 바깥쪽에서 얼어 가느다란 실처럼 자랄 수 있다. 바람이 세거나 공기가 건조하면 이런 모습이 오래 유지되기 어렵다. 그래서 사진으로는 신비롭지만 실제 숲에서는 보기 드문 장면이다.

그런데 단지 물이 얼기만 하면 이렇게 일정한 실을 만들 수 있을까. 1918년 대륙이동설로도 유명한 알프레트 베게너는 특정 균류가 이 모습과 관련이 있을지 모른다고 생각했다. 오랜 시간이 흐른 2015년, 독일·스위스 연구진은 학술지 《바이오지오사이언스》에 그 의문을 실험으로 살핀 결과를 냈다.

연구진은 헤어 아이스가 생기는 나뭇가지 표본에서 'Exidiopsis effusa'라는 균류를 일관되게 발견했다. 나무 표본을 열처리하거나 살균제로 처리해 균류 활동을 억제하자 머리카락 같은 얼음 형성이 억제됐다. 연구 결과는 얼음이 자라는 기본 동력이 나무 속 물의 결빙 과정에 있고, 균류는 실이 굵은 얼음 결정으로 합쳐지지 않도록 모양을 유지하는 데 도움을 준다는 해석을 뒷받침한다.

따라서 ‘곰팡이가 얼음을 분비한다’고만 말하면 정확하지 않다. 나무의 수분, 영하의 기온, 습한 공기, 균류의 활동이 맞물려야 하는 현상이다. 어떤 균류 물질이 얼음의 재결정을 막는지는 연구에서 완전히 규명되지 않았다. 자연을 흥미롭게 하는 것은 멋진 모양만이 아니라, 모양을 설명하기 위해 확인된 것과 아직 모르는 것을 나누는 과정일지도 모른다.

영국기상청은 이 얼음이 주로 북위 45~55도 부근에서 관찰된다고 안내한다. 그러니 한국의 아무 숲에서나 날씨가 차갑다고 꼭 발견될 것처럼 기대할 일은 아니다. 초겨울 산책에서 하얀 털처럼 보이는 물체를 만난다면 표면에 내린 서리인지, 썩은 가지에서 바깥으로 뻗은 실 모양인지부터 멀리서 살펴보면 된다. 신기한 것이 보여도 죽은 나뭇가지를 뜯어낼 필요는 없다.

이제의 총평

머리카락 얼음은 물이 어는 현상이면서, 균류 활동이 얼음의 형태를 유지하는 데 관여하는 사례다. 숲의 죽은 나뭇가지에도 생물과 물리 과정이 함께 남긴 형태가 있다.

확인 가능한 근거

[1] Hofmann·Preuss·Mätzler, Biogeosciences 2015: https://bg.copernicus.org/articles/12/4261/2015/

[2] UK Met Office, Frost and Ice: https://weather.metoffice.gov.uk/learn-about/weather/types-of-weather/frost-and-ice

[3] European Geosciences Union 2015 연구 보도자료: https://www.egu.eu/news/180/fungus-shapes-hair-ice-researchers-identify-fungus-responsible-for-peculiar-ice-filaments-that-grow-on-dead-wood/