[핵잼 사이언스] 화성서 작물 재배, 대변 대신 소변으로 가능?!

영화 ‘마션’에서 가장 인상 깊은 장면 중 하나는 바로 화성에서 우주 비행사의 배설물을 이용해서 감자를 재배하는 장면이다. 이 내용은 실제로 가능한지를 두고 일반 대중은 물론이고 과학계에서도 많은 화제를 불러일으켰다.

사실 미국항공우주국(NASA)은 유인 탐사를 염두에 두고 오래전부터 화성에서 작물을 재배할 방법을 연구해왔으며, 심지어 국제 감자 센터의 연구팀과 합동으로 화성과 비슷한 환경에서 감자를 재배하는 실험을 진행하기도 했다. 하지만 이 가운데 인간 배설물을 이용한 연구는 거의 없었다.

네덜란드 바헤닝언 대학의 연구팀은 영화와는 조금 다른 방식으로 접근했다. 이들은 소변에 섞여 있는 성분 중 하나인 스트루브석(Struvite)에 주목했다.

스트루부석은 신장 결석의 원인이 되기도 하지만, 마그네슘, 암모니아, 인산 등 식물 성장에 필요한 미량 원소를 지니고 있다. 따라서 생활 폐수 처리 시설에서 추출할 수 있어 이전부터 친환경 비료 소재로 관심을 끌었다.

연구팀은 지구의 흙, 화성 및 달의 레골리스(Regolith, 암석이 부서져 형성된 고운 모래와 먼지)에 풋강남콩을 넣고 스트루브석을 15g 준 실험군과 주지 않은 대조군을 만들어 작물을 수확할 수 있는지 검증했다. 물론 생육 환경은 지구 대기와 같은 온도와 압력을 지닌 온실로 화성 기지 내부의 온실이라고 가정했다. 화성처럼 낮은 기압과 온도에서 살 수 있는 지구 작물은 없기 때문이다. (사진)

60개의 화분에서 풋강남콩을 키운 결과 스트루브석을 비료로 준 경우 대조군에 비해 작물이 잘 자라는 것을 확인했다.

그리고 비록 지구의 흙보다 1~2주 늦긴 했지만, 화성 레골리스에서도 스트루브석 비료가 있으면 작물을 키우는 것은 물론 수확도 가능하다는 사실을 발견했다. 화성에서 소변으로 키운 콩을 먹을 수 있는 가능성을 보여준 것이다.

지구에서 막대한 자원을 먼 화성까지 모두 실어나를 수 없기 때문에 화성 유인기지는 가능한 현지에서 자원을 조달해야 한다. 따라서 영화만이 아니라 현실에서도 배설물이 귀중한 자원이 될 수 있다.

물론 지구에서 인간이나 가축 분뇨는 이미 오래전부터 귀중한 비료 재료였지만, 화성의 환경은 지구와 다르기 때문에 현지 환경에 맞는 사용법이 필요하다. 과학자들은 모의 화성 환경 연구를 통해 최적의 방법을 찾아낼 것이다.

고든 정 칼럼니스트 [email protected]