우주서 광물 캐는 박테리아

박테리아를 전자 현미경으로 촬영한 것. 유럽 우주국(ESA) 제공.

 

01. 중력이 거의 없는 국제 우주정거장에서 미생물 제련 성공

 

영국 옥스퍼드대 찰스 코켈 교수 연구진은 2020년 11월 10일 국제 학술지인 '네이처 커뮤니케이션'에 지구 400km 상공의 저궤도를 도는 국제 우주정거장(ISS)에서 미생물을 이용해 현무암에서 유용 광물을 추출하는 실험에 성공했다고 밝혔습니다. 이 '미생물제련'(biominig) 실험을 통해 지구에서 구하기 어려운 '희토류 원소'(REE)를 달이나 화성 등에서 확보할 가능성과 행성 탐사나 우주 정착 기지를 건설하는 데 도움이 되는 새로운 기술 개발의 길을 열어 놓은 셈입니다.

 

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미생물 제련 반응로. Charles Cockell 제공.

 

02. 실험에 사용된 미생물과 암석, 그리고 미생물 제련 반응로

 

연구팀은 '미생물 제련 반응로' 18대를 지난해인 2019년 7월 플로리다주에서 발사한 스페이스 X의 로켓에 실어 우주정거장에 보냈습니다. 에든버러대학 우주생물과확센터 과학자들이 10년에 걸쳐 개발한 이 반응로에는 화성 표면을 덮고 있는 레골리스와 가장 유사한 현무암 조각과 광물에서 금속을 추출하는 것으로 알려진 박테리아가 담겨 있었습니다.

 

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03. 중력에 영향 받지 않고 일을 하는 미생물이 존재

 

미생물은 지금까지 수십 억 년 동안 지구에서 암석에 산성 물질을 분비하고 화학반응을 일으켜 생존에 필요한 물질을 뽑아냈습니다. 그 부산물로 니켈이나 리튬 같이 전자기기에 필수적인 희토류 원소가 나옵니다. 이러한 미생물 제련을 통해 지구는 금과 구리의 약 20% 해당하는 양을 생산하기도 합니다. 이러한 미생물제련이 중력이 거의 없는 우주정거장에서도 가능할지에 대한 실험인 '바이오락'(BioRock) 실험이 성공했다고 하니 놀라울 따름입니다.

 

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우주정거장 내 원심분리기에 설치된 미생물 제련 반응로. ESA 제공.

 

04. 우주 식민지의 가능성

 

이러한 실험은 광물에서 금속을 추출하는 것으로 알려진 박테리아 3종과 달과 현무암을 보내 원심분리기를 통해 진행하였고, 이 중 '스핑고모나스 데시카빌라스'는 무중력 상태에서도 활발히 반응을 일으켜 희토류 원소를 추출했습니다. 나머지 두 박테리아는 지구에서보다 금속 생산 능력이 떨어졌습니다. 이번 연구를 통해 우주 식민지를 건설할 때 필요한 모든 물질을 로켓에 싣고 갈 필요 없이 우주 현지에서 필요한 물질을 조달하여 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 가능성을 보여주었습니다. 또한 연구팀은 앞으로 미생물이 암석을 분해해 작물을 기를 수 있는 토양을 만들고, 물과 공기 등 생명 유지에 필요한 요소를 추출할 것으로 내다봤습니다.

 

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05. 앞으로 기대되는 미생물의 우주에서 역할

 

이러한 '바이오락'(BioRock) 실험 다음 단계는 '바이오애스테로이드'(BioAsteroid)입니다. 바이오애스테로이드는 지구에서 가져온 현무암이 아닌 소행성에 있는 암석을 가지고 미생물 제련이 가능한지 알아보기 위한 실험입니다. 이 실험이 성공한다면 우주 식민지 건설에 한 걸음 더 나아간다고 볼 수 있겠습니다. 미생물이 유용 광물을 추출하는 것을 미생물이 일하는 것 중 하나일 뿐이라며 다양한 일을 처리할 수 있다고 하니 우주 식민지에 중요한 역할을 할 미생물의 역할을 조금 더 기대해봐도 되겠습니다. 

 

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