영화 마션처럼 달에서도 감자 키울까

사고로 화성에 홀로 남은 우주인은 기지에서 자신의 배설물을 비료 삼아 감자를 재배한다.

2015년 개봉한 영화 ‘마션(The Martian)’의 상상력이 현실이 될 날이 다가오고 있다.

인류가 반세기 만에 유인(有人) 달 탐사를 추진하면서 달 기지에서 작물을 재배할 방법이 개발되고 있다.

중국농업대의 쑨전차이(Sun Zhencai) 교수 연구진은 지난 10일 국제 학술지 ‘커뮤니케이션 바이올로지’에

“달 토양에 특정 박테리아를 추가하면 식물이 자라는 데 필요한 영양분을 얻을 수 있다”고 밝혔다.

미국은 1972년 아폴로 17호 이래 중단됐던 유인 달 탐사를 아르테미스(Artemis) 프로그램으로 재개했다.

과거와 달리 우주인이 달에 잠시 머물다 오는 것이 아니라 우주기지를 세워 장기 체류시킬 계획이다.

궁극적으로 달 기지는 식재료를 자체 조달해야 한다.

하지만 달 표면에 쌓여 있는 먼지 형태의 토양은 식물이 자라기에 좋은 환경이 아니다.

연구자들은 이전에 아폴로 탐사에서 채취한 달 토양에 실험용 식물인 애기장대를 재배한 적이 있지만,

중국농업대 연구진은 인을 만드는 박테리아 3종류가 식물이 쉽게 이용하지 못하는 인산칼슘을 인으로 바꿀 수 있음을 입증했다. 인은 식물의 필수 영양분이다.

연구진은 바실러스 무실라기노서스(학명 Bacillus mucilaginosus), 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium),

슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens)라는 박테리아를 각각 달 토양에 첨가했더니 3주 후 모두 인 수치가 200% 이상 증가했다고 밝혔다.

연구진은 세 가지 박테리아를 모두 첨가하면 토양의 산성도(pH) 수치가 낮아지는 것을 발견했다.

토양이 더 산성화됐다는 것이다. 덕분에 토양에서 인산염을 녹여 식물이 성장에 쓸 수 있는 인이 방출된다고 연구진은 설명했다.

연구진은 박테리아가 있는 토양에서 식물이 더 잘 자란다는 사실을 실험으로 입증했다.

이번 결과는 실제 달 토양에서 한 것은 아니다.

과학자들은 달 탐사에 대비해 인공 월면토(月面土)를 만들고 실험을 한다.

달 토양은 지구와 크게 다르다. 지구의 흙은 대기와 마찰로 둥글게 닳지만, 달은 약한 중력 탓에 대기가 없어 사방이 뾰족한 형태다.

조금만 충격을 줘도 공중으로 떠올라 어떤 물체든 달라붙는다. 식물 재배는커녕 우주복과 장비를 망치는 골칫덩어리이다.

중국 연구진은 화산 토양을 이용해 달 복제토를 만들었다.

연구진은 박테리아가 있는 인공 월면토에 ‘니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana)’를 키웠다.

호주 원산지인 이 식물은 연초를 만드는 ‘니코티아나 타바쿰(Nicotiana tabacum)’과 같은 담배속(屬) 식물이다.

6일 재배 결과 박테리아가 있는 월면토에서 자란 식물이 일반 월면토에서 자란 식물보다 줄기와 뿌리가 더 길었다.

무게도 4배나 더 나갔다.

빛을 화학 에너지로 변환하는 엽록소도 박테리아 토양에서 자란 식물에서 24일 후 100% 이상 많았다.