척박한 화성에서 인류 보호할 ‘made in Mars’ 시멘트 > 공지사항

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# 가까운 미래 화성. 이곳에는 사람이 장기 거주할 수 있는 탐사 기지가 마련돼 있다. 컴퓨터와 분석 장비는 물론 우주비행사를 위한 개인 공간까지 갖춰졌다. 기지 안에서는 두꺼운 우주복이 아닌 얇은 평상복을 입은 채 숨 쉬고, 연구하고, 식사하고, 잘 수 있다.
그런데 이 기지에는 문제가 있다. 내구성이 낮다는 점이다. 어느 날 기지 ‘에어 로크’(바깥 기압과 기지 내부 기압을 맞추는 좁은 방)에서 갑작스러운 폭발이 일어난다. 이 때문에 기지 외벽 일부가 부서진다. 2015년 개봉한 미국 공상과학(SF) 영화 <마션> 줄거리 일부다.
기지에서 홀로 생활하던 미국 우주비행사 마크 와트니(맷 데이먼)는 기지 외벽이 뚫렸는데도 불구하고 악전고투 끝에 지구로 귀환한다. <마션>은 해피엔딩이라는 뜻이다. 하지만 앞으로 수십 년 안에 만들어질 현실 속 화성 기지에서 이런 외벽 파손이 일어난다면 상황은 절망적으로 흘러갈 공산이 크다.
평균 영하 63도의 차디찬 표면 온도와 사실상 제로인 산소 농도, 지구보다 훨씬 강력한 방사선을 고려하면 외벽 파괴는 기지에 머물던 우주비행사에게 치명적인 결과를 가져올 수밖에 없다.
파손을 막기 위한 가장 좋은 기지 건설용 재료는 뭐니 뭐니 해도 시멘트다. 굳혀 놓으면 돌처럼 단단하기 때문이다. 문제는 로켓에 무거운 시멘트 포대를 적재해 화성으로 나르는 일이 사실상 불가능하다는 점이다. 운송 비용이 너무 많이 들어서다.
그런데 과학계에서 문제를 해결할 아이디어가 나왔다. 지구에서 시멘트를 가져가지 않았는데 시멘트를 가져간 것 같은 효과를 내는 ‘희한한 기술’이 등장한 것이다.
화성 토양에 부족한 ‘산화칼슘’
이탈리아 밀라노공대 연구진은 지난주 국제학술지 ‘프론티어스 인 마이크로바이올로지’를 통해 독특한 아이디어의 실체를 공개했다.
지구서 기지 건설 재료 운송 불가…화성 토양 내 시멘트 성분 ‘다량’중요한 ‘산화칼슘’ 부족…지구 미생물 공수해 탄산칼슘 만들어 해결생존력·강도 더 탐구해야…연구진 “정확한 비율로 섞을 로봇 필요”
연구진이 시선을 고정한 곳은 ‘땅’이다. 화성 대지를 이루는 토양에는 놀랍게도 시멘트를 만들 만한 성분이 꽤 많이 널려 있다. 실리카와 알루미나, 산화철, 산화마그네슘 등 지구에서 쓰는 시멘트와 유사한 성분이 화성 토양에 다량 섞여 있는 것이다.
그런데 결정적인 문제가 있다. 시멘트에서 가장 중요한 성분인 ‘산화칼슘’이 화성 토양에는 크게 부족하다. 지구 시멘트에서 산화칼슘 비율은 60~67%에 달하는데, 화성 토양에는 6~7%밖에 안 된다.
산화칼슘은 시멘트를 굳히는 역할을 한다. 산화칼슘이 부족한 시멘트는 제대로 된 시멘트가 아니라는 뜻이다. 비유하자면 김장을 하려고 마늘과 생강·젓갈·고춧가루 같은 양념을 잔뜩 준비했는데, 정작 주재료인 배추가 턱없이 모자란 상황이다. 제대로 된 김장을 하고 싶다면 배추를 더 많이 사야 한다.
연구진은 논문에서 “화성에 없는 산화칼슘을 구하는 유일한 방법은 지구에서 공수하는 것”뿐이라고 설명했다. 산화칼슘은 1400도 고온으로 석회석을 구워야 만들 수 있기 때문에 공장이 없는 화성에서는 생산할 수 없는 재료다.
하지만 그렇다고 산화칼슘을 정말 지구에서 실어 나를 수는 없다. 운송비가 너무 많이 들어서다. 세계 최저 비용으로 우주에서 화물을 운송할 수 있는 미국 민간우주기업 스페이스X조차 화성에 1㎏짜리 물체를 옮기는 데 10만달러(약 1억4700만원)가 들 것으로 본다. 시멘트 한 포대(40㎏)를 수송하는 데에도 60억원 가까이 든다는 얘기다.
미생물이 ‘시멘트 공장’ 역할
연구진은 해법을 지구에서 특정 미생물을 챙겨 화성으로 가져가는 것에서 찾았다. 미생물 이름은 ‘스포로사르시나 파스퇴리’다. 난해한 이름을 가진 이 미생물은 탄산 성분을 만든다. 생성된 탄산에 화성 토양 속 칼슘을 섞어 ‘탄산칼슘’을 만드는 것이 해법의 핵심이다.
결과적으로 탄산칼슘으로 시멘트의 주성분인 산화칼슘을 대체하는 것이다. 탄산칼슘은 산호 골격 성분이기도 하다. 화성에 이왕 존재하는 토양에 지구에서 가져간 미생물을 접촉해 ‘메이드 인 마스’ 딱지가 붙은 시멘트를 만들 방안을 고안한 셈이다.
다만 이번 연구로 인해 당장 화성에 시멘트 건물을 올릴 수 있게 된 것은 아니다. 지구보다 훨씬 강한 방사선이 내리꽂히는 화성 지표면에서 스포로사르시나 파스퇴리가 멀쩡하게 살아남을지 아직 분명하지 않기 때문이다. 이를 알려면 화성 현지에 스포로사르시나 파스퇴리를 실제 보내봐야 한다. 산화칼슘 대신 탄산칼슘을 쓴 시멘트가 화성 기지를 장기적으로 유지할 충분한 강도를 지닐지도 좀 더 탐구해야 한다.
하지만 이번 아이디어가 화성 지표면에 단단한 건물을 짓는 일을 현실 앞으로 바짝 당겨놓은 점은 분명하다. 그동안 과학계에서는 화성 지상 기지를 어떤 자재로 만들지 고민이 많았는데, 설득력 있는 해결책이 나온 것이다. 지구에서 우주선에 실어 가져갈 수 있는 가벼운 조립식 건물보다는 시멘트 건물이 내구성에서 훨씬 나을 것이기 때문이다.
연구진은 “화성에서 시멘트 생산 효율을 높이려면 제조 과정을 자동화해야 한다”며 “미생물과 토양을 정확한 비율로 섞을 수 있는 로봇 시스템이 필요하다”고 했다. 그러면서 “지상 차량과 무인기 등을 통해 화성 토양에 미생물을 직접 주입하는 방안도 고려할 수 있을 것”이라고 설명했다.
한국계로는 처음으로 미국 항공우주국(NASA) 소속 우주비행사로 우주 탐사에 나선 조니 김(41)이 지구로 귀환한다고 4일(현지시간) NASA가 밝혔다.
조니 김은 러시아 우주비행사 세르게이 리지코프, 알렉세이 주브리츠키와 함께 미 동부시간 기준으로 오는 8일 소유즈 MS-27 우주선을 타고 국제 우주 정거장을 출발해 9일 카자흐스탄 초원 지대에 착륙할 예정이다.
김은 245일간 우주에 체류하면서 무중력 상태에서의 건강 검진과 어두운 조명에서의 식물 성장, 데이터를 이용한 DNA 인코딩, 원격 로봇공학, 뼈 손실 차단 등 여러 연구를 수행했다.
NASA는 그의 임무를 소개하는 글에서 “조니 김은 체류 기간 인류에게 도움이 되는 과학 실험과 기술 시연을 수행했다”면서 “향후 화성 유인 탐사를 위한 NASA의 아르테미스 계획을 진전시켰다”고 평가했다.
NASA는 조니 김을 포함한 우주비행사들의 귀환 과정과 우주정거장 지휘권 이양식을 NASA 유튜브 채널과 아마존 프라임 등에서 생중계한다.
우주정거장 지휘권 이양식은 7일 일요일 오전 10시 30분 시작된다. 리지코프는 소유즈 MS-27의 도킹 해제와 함께 시작되는 74차 탐사대의 NASA 우주비행사 마이크 핀케에게 우주정거장 지휘권을 이양한다.
1984년 캘리포니아주 로스앤젤레스(LA)의 한국인 이민자 가정에서 태어난 조니 김은 현역 군인(미 해군 소령)이자 의사 경력을 갖고 NASA 우주비행사로 선발돼 미국에서도 관심을 모았다.
이번 비행은 조니 김이 2017년 NASA 우주비행사로 선발된 뒤 8년 만에 처음으로 맡게 된 우주 임무다. 그는 리지코프, 주브리츠키와 함께 ISS에서 임무를 수행했다. 이 기간 지구를 3920회 돌면서 약 1억6737만㎞를 비행했다.
착륙 후 세 승무원은 헬리콥터를 타고 카자흐스탄 카라간다주로 후송된다.
이후 조니 김은 NASA 전용기를 타고 미국 텍사스주 휴스턴으로 귀환하고, 리지코프와 주브리츠키는 러시아 모스크바 인근 훈련 기지로 복귀한다.
글로벌 스포츠 전문 매체 디애슬레틱이 2026 북중미 월드컵 본선 64개국 전력 분석에서 한국을 17위로 평가했다. 일본(20위), 호주(26위)를 제치고 아시아 최강으로 규정한 것이다. FIFA 랭킹에서는 일본(18위)이 한국(22위)보다 높지만, 월드컵 같은 단기 토너먼트에서는 확실한 게임체인저를 보유한 한국이 더 위협적이라는 분석이다.
디애슬레틱은 “빅네임 선수들이 제 역할을 한다면 한국이 아시아에서 가장 멀리 갈 팀”이라며 “손흥민(33·LAFC)은 이번 대회를 상징하는 스타 선수가 될 것”이라고 평가했다. 매체가 선정한 ‘월드컵 최고의 선수 100인’에서 손흥민은 37위에 이름을 올렸다. 아시아 선수 중 최고 순위다.
이란의 메흐디 타레미(올림피아코스)가 51위로 뒤를 이었지만, 손흥민과는 격차가 컸다. 일본은 미토마 가오루(브라이턴·98위)와 구보 다케후사(레알 소시에다드·100위)가 턱걸이로 명단에 포함됐다. 일본이 유럽파 선수 숫자와 조직력에서 우위를 점하고 있지만, 경기 판도를 바꿀 결정력 있는 에이스 경쟁에서는 한국이 앞선다는 평가다.
디애슬레틱은 손흥민의 미국 메이저리그사커(MLS) 적응도 긍정적으로 봤다. “지난 시즌 토트넘에서 기량 저하 논란이 있었으나, LAFC에서 다시 활기를 되찾았다”며 “북중미에서 열리는 월드컵 본선에서 현지 적응을 마친 점이 긍정적인 요소로 작용할 것”이라고 전망했다. 황희찬(29·울버햄프턴)과 이강인(24·파리 생제르맹)이 손흥민과 함께 기량을 발휘한다면 2002년 한일 월드컵 당시 홈 어드밴티지를 활용해 아시아 최초로 4강에 오른 영웅담을 재현할 수 있다는 것이다.
매체는 일본에 대해 “아시아 최초로 본선 진출을 확정 지었고, 최종 예선 10경기에서 3실점만 허용하며 조 1위를 차지했다”면서도 “8회 연속 월드컵 본선에 진출했지만 아직 16강을 넘어서지 못했다”고 지적했다. 재능은 충분하지만 큰 무대에서 한 단계 더 올라서지 못하고 있다는 평가다.
호주에 대해서는 “토니 포포비치 감독 체제에서 예선 통과 과정이 다소 불안했지만, 일본을 꺾기도 했다”며 “왓포드에서 활약 중인 19세 윙어 네스토리 이란쿤다가 핵심 공격 자원이 될 것”이라고 전망했다.
디애슬레틱은 전체 순위에서 아르헨티나를 1위로 꼽았다. “2022년 카타르 월드컵 우승팀이자 2021년, 2024년 코파 아메리카 연속 우승팀”이라며 “리오넬 스칼로니 감독과 리오넬 메시(인터 마이애미)라는 역대 최고의 선수가 함께하는 만큼 우승 후보 1순위 지위는 당연하다”고 평가했다. 다만 메시가 대회 기간 중 39세를 맞는다는 점을 변수로 지목했다.
스페인(2위)은 “유로 2024에서 압도적인 경기력으로 우승을 차지했다”며 “젊은 공격 자원들이 계속 성장하고 있어 다른 팀들에게는 공포스러운 존재”라고 평가했다. 프랑스(3위)는 “킬리안 음바페(레알 마드리드)를 앞세운 공격진과 강력한 스쿼드를 보유했지만, 디디에 데샹 감독의 마지막 대회에서 모든 것을 하나로 엮어내야 한다”고 분석했다. 잉글랜드(4위)에 대해서는 “토마스 투헬 감독이 이끄는 팀은 우승 후보 반열에 올라있다”며 “예선에서 완벽한 성적을 거뒀고, 두터운 선수층과 챔피언스리그 우승 감독을 보유했다”고 평가했다.
한국은 월드컵 본선 조 추첨에서 포트2에 배정됐지만, 디애슬레틱의 전력 평가는 포트1 팀들을 위협할 수 있는 수준으로 나타났다. 확실한 에이스의 유무가 아시아 최강을 가르는 결정적 기준이 됐다는 분석이다.

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