아폴로 우주선이 가져온 달 토양에서 자란 아기 장대./미국 플로리다대 과학자들이 달에서 가져온 흙에서 처음으로 식물을 키우는 데 성공했다. 이에 따라 앞으로 유인기지에서 작물을 재배해 자급자족하는 것도 가능할 것으로 기대된다.미국 플로리다대 로버트 펄 석좌교수 연구진은 “아폴로 우주선이 달에서 가져온 토양에 애기장대 씨앗을 심어 싹을 틔우고 자라도록 했다”고 13일 네이처 자매지인 ‘커뮤니케이션 바이올로지’에 발표했다.그동안 지구 궤도를 도는 국제우주정거장이나 우주선에서 수경재배로 식물을 키운 적은 있지만 지구 이외 천체의 흙으로 식물을 키운 것은 이번이 처음이다.미국 플로리다대 연구진이 아폴로 우주선이 가져온 달 토양에서 아기장대를 키우는 데 성공했다./미국 플로리다대◇11년 만에 달 토양 재배 실험이 성공하면서 연구진은 1969년 처음 인류를 달 표면에 내보낸 아폴로 11호와 그해에 이어 달로 향한 아폴로 12호, 1972년 마지막으로 우주인을 달에 착륙시킨 아폴로 17호가 각각 달에서 가져온 토양에 애기봉 씨앗을 심었다. 애기장수는 배추, 무와 같은 십자화과 식물로 유전자가 완전히 해독돼 과학실험에 자주 쓰인다.펄 교수와 같은 대학 안나 리사 폴 교수는 지난 11년간 3차례에 걸쳐 달 토양에서 식물을 재배하는 실험을 신청했으나 이번에 처음 허가를 받았다. 연구진은 골무 크기의 홈이 나 있는 세포 배양용기 12개에 달 토양을 0.9g씩 5mm 깊이에 넣어 씨앗을 심었다. 그 후 물과 영양분을 줬다.아울러 미 항공우주국(NASA) 존슨우주센터가 지구 화산재로 달 토양과 비슷하게 만든 모사트(JSC1A)도 배양용기 16개에 담아 역시 애기장대 씨앗을 심었다. 애기장대는 달 토양과 지구 화산재 토양에서 모두 싹을 틔웠다. 물과 영양분만 주면 달에서도 농작물을 키울 수 있음을 실제로 입증한 것이다.
싹이 트고 16일이 되자 달 토양의 애기봉(오른쪽)은 지구 화산재로 만든 모사토 애기봉(왼쪽)보다 성장이 느린 것으로 나타났다./미국 플로리다 대◇우주 입자 노출이 많으면 성장이 느려지고 아기는 달 토양에서도 싹을 틔웠지만 성장 속도는 지구 화산재 토양보다 느렸다. 뿌리도 잘 자라지 않았다. 잎에 붉은 반점이 생기기도 했다. 식물이 스트레스를 받을 때 나타나는 전형적인 모습이다.연구진은 아기장대에서 어떤 유전자가 작동했는지 조사했다. 달 토양에서 자란 식물은 유전자가 1000개 이상 작동했지만 대부분 염분이나 중금속, 활성산소 등 유해요인에 대항하는 스트레스 반응 유전자였다.스트레스 유전자 발현 형태는 달 토양 간에도 차이가 있었다. 연구진은 “우주에서 날아오는 고에너지 입자에 더 오래 노출된 아폴로 11호 토양에서 스트레스 반응이 가장 강했다”고 밝혔다. 11호 토양에서는 애기장대 스트레스 유전자가 465개 작동했지만 12호와 17호 토양은 각각 265개와 113개였다.
▲딜 토양에서 자란 애기장대 유전자 분석하는 모습=미국 플로리다대 연구진은 앞으로 달 토양에서 식물이 잘 자랄 수 있도록 개선하는 방법을 모색하겠다고 밝혔다. 이는 미국이 50년 만에 다시 추진 중인 아르테미스 유인 달 탐사 프로그램에도 도움이 될 것으로 기대된다. 펄 교수는 “장차달을 우주탐사 허브나 발사장으로 쓰려면 그곳 토양에서 식물을 키우는 것이 합리적”이라고 밝혔다.우리나라도 독자적인 달 탐사를 추진하고 있어 식물 재배 실험을 준비해야 한다는 목소리가 나온다. 신휴성 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부장은 “이미 포천 현무암에서 국산 월모리를 개발했지만 주로 우주장비 시험에 사용해 식물 재배는 하지 못했다”며 “생명과학 분야 정부 연구기관과 함께 국내에서도 달 환경 재배 실험을 추진할 수 있을 것”이라고 말했다.