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영화처럼 화성에서 농사짓고 살기…화성정복 가능할까?

(서울=뉴스1) 최소망 기자 | 2019-01-05 08:30 송고
영화 마션.© News1

지난 2015년 개봉한 영화 '마션'(The Martian)은 지구인 마크 와트니(맷 데이먼)가 화성에서 조난당한 후 극적으로 살아가는 모습을 담고 있다. 영화에서는 감자와 같은 식물을 재배해 식량으로 쓰는 등 화성에서의 인간생존 가능성을 세세하게 보여준다. 그런데 과연 맷 데이먼처럼 우리는 화성에서 농사를 지으며 살아갈 수 있을까. 

지난 1일 미국항공우주국(NASA)의 무인탐사선 '뉴호라이즌스'(New Horizons)호가 태양계의 가장 바깥쪽 소행성인 '울티마 툴레'에 3500km까지 접근했다. 지금까지 인류가 탐사선을 보낸 천체 가운데 지구에서 가장 먼 곳까지 간 것이다. 또 화성 무인탐사선 '인사이트'(InSight)호는 지난 2018년 11월 무사 착륙해 최초로 화성 지표면 아래를 탐사할 채비를 하고 있다. 중국의 무인 탐사선 '창어4호'는 지난 3일 달 뒷면에 착륙해 3개월간 달을 탐사한다. 미국과 중국 등 우주 선진국들은 달을 화성으로 가는 우주정거장으로 개발하기 위해 차근차근 준비하고 있다.

인류가 화성을 포함한 우주정복의 꿈에 다가가고 있는 상황이다.

◇ 제2의 지구 '화성'에 주목하는 이유

일단 태양과 가까운 행성은 너무 덥고 먼 행성은 너무 추워 사람이 거주하기 어렵다. 수성은 태양과 가장 가까운 행성으로 물과 공기가 거의 없다. 따라서 기온의 변화폭이 영하 180도에서 400도까지 발생한다. 금성은 대기 대부분이 이산화탄소가 차지하고 있어 온실효과가 크다. 지표 온도는 450도까지 오르고 압력도 지구보다 90배  높아 사람이 사는 것은 거의 불가능하다. 목성은 가스형 행성으로 사람이 살기 부적합하다.

이에 비해 '화성'은 태양과 그리 가깝지도 멀지도 않기 때문에 그나마 환경이 낫다. 대기 주성분은 이산화탄소다. 기온이 영하 140도까지 떨어지고 기압은 0.6% 정도 수준이다. 그럼에도 현존하는 과학기술로 어느정도 극복할 수 있는 환경이라는 게 전문가들의 공통된 의견이다. 표면이 고체라 건물이나 기지를 설치할 수 있고 보호복 등을 착용하면 화성 표면에서 어느 정도 이동하는 것도 가능하다.

화성 토양을 통해 식물을 재배하고 것은 중요하다. 영화 마션에서도 주인공은 화성에서 감자를 재배해 식량을 마련하고 구조되기까지 약 1년을 버틴다. 식량 제공 차원에서 벗어나 식물 재배가 중요한 이유는 화성에 바이오순환 시스템을 만들 수 있다는 기대감 때문이다. 식물은 이산화탄소를 흡수하고 사람이 숨을 쉴 수 있는 산소를 제공한다. 더불어 폐쇄되고 불안정한 환경에 놓인 인간들에게 심리적 안정감도 가져다 줄 수도 있다. 이 때문에 화성에서 식물이 재배가 가능해진다면 지구인들의 화성 이주도 가능할 수 있다. 더 정밀하게 화성 토양에 대한 분석과 토양 내에 있어야 할 미생물 등에 대한 연구가 필요한 실정이다.

다만 화성의 토양에는 식물 생장에 필수적인 질소가 포함돼 있다는 것은 희망적이다. 이미 NASA는 인공토양을 만들어 토마토나 밀 등 식물재배에 성공한 바 있다. 이는 달이나 화성에 만들 수 있는 식물을 재배할 수 있는 일부 폐쇄된 공간을 마련했다는 것에 큰 의미가 있다. 인간 삶의 필수적인 물도 화성 토양에 일부 포함돼 있다. 다만 화성의 물은 염도가 높아 식수나 식물 재배에 활용할 수 있는 또다른 여과 기술을 적용해야만 한다.

영화 마션의 한 장면  © News1

◇우주강국들 앞다퉈 화성탐사 '채비'

화성 정복을 위해 우주 강국들을 앞다퉈 화성 탐사를 위한 채비를 하고 있다. 최근 화성에 착륙한 NASA 탐사선 인사이트는 과거 탐사선이 화성 지표면과 생명의 흔적을 찾는데 주력한 것과는 다르게 화성 지질을 관찰하게 된다. 화성의 또다른 비밀을 찾겠다는 의도다. 이번 탐사는 인간의 화성 거주 가능성을 본격적으로 살피는 '마즈(Mars) 2020' 로버 계획에도 중요한 역할을 하게 될 것으로 보인다.

유럽우주국과 러시아연방우주국은 2020년 화성 탐사로봇 '엑소마스'를 보낸다. 화성 지표아래 2m 정도 시추를 통해 우주방사선에 파괴되지 않은 생명체의 흔적을 찾는 게 목표다. 중국도 2020년 첫 화성탐사 로봇을 보낼 계획이다. 이들은 모두 화성이 인간이 살기에 적합한지를 확인하기 위한 차원이다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끌고 있는 민간 발사체 기업인 스페이스엑스는 2024년 화성에 유인 우주선을 보낸다는 목표를 갖고 있다. 설립 이후부터 '화성 이주' 기술 개발에 전념하고 있는 모습이다.

무인탐사보다 유인탐사가 시간이 더 걸릴 수밖에 없는 이유는 우주인들의 안전성을 보장하기 위해서다. 지구에서 화성까지 편도만으로도 최소 7개월에서 9개월의 시간이 걸린다. 그 기간동안 태양 표면 폭발을 비롯한 우주 환경에서 발생할 수 있는 위험을 어떻게 막을지도 중요하다. 또 오랜기간 무중력 상태에서 활동해야 하기 때문에 체력 저하가 발생할 수 있다. 무엇보다 폐쇄된 공간에서 발생할 수 있는 심리적 또는 정신적 어려움을 해결하는 것도 또다른 과제다. 특히 화성은 통신을 편도로 보내는데 7분이 걸린다. 지상에서 통제하기 어렵다.

우리나라도 화성탐사에 대한 희망이 있다. 다만 혼자 연구를 수행한다기보다 국제협력 방식으로 참여해야 할 필요성이 있다. 전세계적으로 발사체·위성 개발을 중점적으로 진행해온 우주개발 사업의 형태가 최근 유인·무인 우주탐사 형태로 변하고 있는 추세다. 화성탐사는 독자적으로 추진할 경우 실패의 부담이 크기 때문이다. 특히 우리나라는 아직 자력으로 발사체 개발도 이루지못한 실정으로 국제협력을 통해 돌파구가 필요하다.

최기혁 한국항공우주연구원 미래융합연구부 박사는 "화성탐사는 곧 현실이 될 수 있을 것"이라면서 "현재 기술로 화성에 가는 것은 문제가 없지만 안전을 위해 조금 더 시간이 필요한 상황이며, 우리나라도 국제협력 형태로 화성탐사에 참여하면 얼마든지 기회가 있다"고 설명했다.

영화 마션.© News1



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