우주에서 상추 키우더니…이유 있었네

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영화 ‘마션’을 보면 화성에 고립된 우주 비행사가 생존을 위해 감자 농사를 짓는 장면이 나옵니다. 그는 토양에 거름을 뿌리고 감자를 심어 재배에 성공하는데요. 영화에서 보면 고작 감자 재배인데 굉장히 힘들게 성공하죠. 이처럼 우주에서 뭔가를 재배하는 건 쉬운 일이 아니에요. 지구와 달리 식물이 자랄 수 있는 빛, 이산화탄소, 물이 충분하지 않고 온도도 다르기 때문이죠.

과학자들에게 우주 식물연구는 늘 숙제였습니다. 지상의 농업과도 관련이 높을뿐더러 우주 정거장(ISS)에서 오랜 시간을 보내는 우주 비행사를 위해서도 꼭 해결해야 할 문제였죠. ISS에서 식물을 재배한다면 사람이 내뱉는 이산화탄소를 제거하기 위한 장치를 따로 설치하지 않아도 되고, 식량 문제도 해결할 수 있어 선데요.

상추 재배 성공!

식물 연구에 실패를 거듭하던 과학자들은 7년 전인 2015년, 드디어 상추 재배에 성공합니다. ISS에 머물고 있던 우주인이 섭취하는 데도 성공했죠. 전자레인지만 한 재배기에서 파릇파릇한 상추를 키워낸 건데요.

여러 색상의 LED로 광합성을 하고, 수분 공급 장치를 통해 상추씨에 물과 양분을 공급해 키웠다고 합니다. 우주인들은 발사믹 식초와 올리브오일을 뿌려 싱싱한 상추를 맛봤고요. 맛은 지구에서 먹은 것과 같았죠.

해당 연구를 두고 NASA 케네디 우주센터의 생물학자 크리스티나 코다다드 박사는 “장기 우주 탐사를 준비하는 과정에서 중요한 일이다”라고 말했습니다. 연구 성공 이후 잎채소와 피망, 토마토 등 다른 열매 식물 재배에도 성공하면서 우주인의 식단에 신선 식품이 추가될 수 있었죠.

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상추가 약이 되는 순간

장기 우주 탐사에 도움이 되는 식량이 마련된 건 사실입니다. 하지만 해결해야 할 문제들이 산적해있는데요. 우주 비행사가 오랜 시간 우주에 머물 경우 나타나는 부작용이 몇몇 있어요. 대표적인 부작용 중 하나가 ‘뼈 손실’이에요.

우주에는 중력이 없어요. 그러다 보니 뼈에서 칼슘이 빠져나가면서 뼈가 약해집니다. 한 달 평균 1%의 골 질량을 잃을 정도인데요. 골 질량이 계속 줄어들 경우 골연화증, 골다공증으로 이어질 수 있어 건강에 치명적입니다.

NASA는 이를 위해 우주 비행사들에게 약물을 투여하기로 했는데요. 칼슘이 빠져나가지 않고 뼈가 제대로 형성될 수 있도록 주사 약물을 투여하기로 한 겁니다.

문제는 우주선에 실어 나르기엔 무게가 상당하다는 거였어요. 30일간 탐사를 한다고 봤을 땐, 30개의 약을 챙겨야 하고 팀원이 3명이면 90개를 챙겨야 합니다. 탐사 일수와 팀원이 늘어날수록 개수는 커지고요.

미국 데이비스 캘리포니아 화학공학과 연구원은 문제를 해결하기 위해 연구를 진행했는데요. 지난 22일 미국화학 학회 춘계학술대회에서 뼈 손실을 막을 수 있는 ‘상추’를 개발했다고 합니다.

약 대신 상추!

연구팀은 약을 주사 대신 음식으로 섭취할 수 있는 식재료에 초점을 맞췄어요. 그리고 식재료에 많이 사용되는 유전자 상추를 개발한 거죠.

연구진은 ‘부갑상선 호르몬’이라 불리는 단백질을 활용하기로 했는데요. 해당 단백질은 인간의 몸에서 자연적으로 발생하는 것으로 뼈 성장을 자극하는 데 사용됩니다. 뼈의 칼슘을 지키려면, 부갑상선 호르몬 양이 많은 게 중요한 셈이죠.

호르몬 생성을 위해 연구진은 상추에 부갑상선 호르몬을 만들어내는 ‘아그로박테륨’이란 박테리아를 집어넣기로 했어요. 이렇게 제작된 유전자 상추를 먹으면, 주사를 맞을 필요 없이 골손실을 막을 수 있는 건데요.

맛 역시 일반 상추와 비슷해 먹을만하다고 합니다. 우주에서 이미 상추가 재배된 적이 있으니, 쉽게 키워서 먹을 수도 있겠죠. 아쉬운 점은 상추에 넣을 수 있는 아그로박테륨 양의 한계 때문에 1일 380g의 상추를 섭취해야 한다는 겁니다.

연구진은 상추 외에도 다른 식물에 호르몬을 합성해도 효과가 있는지 등을 실험한다고 밝혔어요. 연구를 주도한 케빈 예이츠 캘리포니아 대학생은 “해당 기술이 우주에서만 유용하진 않을 것이며, 제약회사보다 적은 금액과 간단한 방법으로 개발할 수 있다는 게 큰 장점이다”라고 설명했어요.

NASA는 ISS 장기 임무뿐만 아니라 달, 화성에도 오랜 기간 머물겠다는 계획을 세우고 있습니다. 이런 막중한 임무에는 우주인의 건강이 특히나 중요할 듯한데요. 부작용을 해결해 주는 약이 아닌 음식이 있다면, 탐사를 더 편하게 할 수 있겠네요.

테크플러스 에디터 전다운

tech-plus@naver.com​

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