"모의 달 토양에서 병아리콩 재배 수확까지 첫 성공"

미국이 아르테미스Ⅱ(Artemis Ⅱ) 임무를 통해 달 복귀를 계획하는 가운데 달 표면 흙인 월면토(lunar regolith)를 모사해 만든 토양에서 병아리콩을 재배하고 수확하는 실험이 성공을 거뒀습니다.

미국 오스틴 텍사스대와 텍사스 A&M대 연구팀은 6일 과학 저널 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에서 달에서 가져온 월면토를 모사해 만든 토양에 지렁이 부산물을 섞은 배지에서 병아리콩을 재배해 수확했다고 밝혔습니다.

연구팀은 이 연구는 월면토 모사체를 활용해 병아리콩을 씨앗이 맺힐 때까지 재배한 첫 사례로, 월면 토양을 식물 재배에 사용할 수 있게 함으로써 달에서의 지속 가능한 농업을 향해 한 걸음을 내딛는 것이라고 말했습니다.

루나 레골리스(lunar regolith)로 불리는 달 토양에는 식물이 사는 데 필요한 미생물과 유기물이 부족하고, 식물 생장에 필수적인 영양소와 무기질은 있지만 식물에 독성이 될 수 있는 중금속도 함유된 것으로 알려져 있습니다.

논문 교신저자인 오스틴 텍사스대 세라 샌토스 박사는 달에서 작물을 재배하는 게 실제로 가능한지 밝히는 데 초점을 맞췄다며 월면토를 어떤 메커니즘으로 식물을 재배할 수 있게 바꿀 수 있는지 밝히고자 했다고 연구 배경을 설명했습니다.

연구팀은 먼저 달에서 가져온 월면토 시료의 조성을 모사해 모의 달 토양을 만들고, 이상적인 식물 생장 조건을 만들기 위해 붉은줄지렁이(Eisenia fetida)가 만들어내는 부산물(vermicompost)을 다양한 비율로 섞었습니다.

붉은줄지렁이 부산물에는 식물에 필수적인 영양소와 무기질이 풍부하고 다양한 미생물 군집이 들어 있습니다.

붉은줄지렁이는 음식물 쓰레기나 면(綿) 의류·위생용품 등 우주 임무 중 발생하는 유기물을 먹고 이런 물질을 생산할 수 있습니다.

이어 병아리콩을 파종하기 전에 종자에 공생 균류인 수지상 균근균(AMF : arbuscular mycorrhizae fungi)을 코팅했습니다.

이 균류는 식물 생장에 필요한 일부 필수 영양소를 흡수하고 중금속 흡수를 감소시킵니다.

모의 달 토양과 지렁이 부산물 혼합 비율과 수지상 균근균 처리 등을 달리해 재배한 결과, 모의 달 토양에 지렁이 부산물을 섞고 종자에 수지상 균근균을 코팅한 경우에만 병아리콩이 꽃을 피우고 씨앗을 맺는 것으로 나타났습니다.

모의 달 토양에서 재배된 병아리콩에서 생산된 종자 수는 100% 상업용 원예 배양토에서 재배된 것보다 유의미하게 적었으나, 지렁이 부산물 혼합 비율이 25%와 50%인 조건에서 재배한 병아리콩의 평균 종자 무게는 대조 식물과 유사한 수준이었습니다.

또 종자에 수지상 균근균 처리를 한 병아리콩은 처리하지 않는 식물에 비해 지상부와 뿌리의 건조 질량이 유의미하게 큰 것으로 나타났습니다.

연구팀은 달 토양이 최대 75%까지 포함된 배지에서는 병아리콩이 수확 가능하게 성공적으로 재배됐고 수지상 균근균도 병아리콩 생장에 중요한 역할을 했다며 이는 지구에서 활용되는 토양 재생 전략이 달 환경에서도 실행 가능하다는 것을 시사한다고 설명했습니다.

이어 모의 달 토양에서 병아리콩을 수확한 것은 중요한 이정표지만 이 콩의 맛과 안전성은 확인해야 할 문제로 남아 있다며 앞으로 병아리콩의 영양 성분을 분석하고 재배 과정에서 독성 금속이 흡수되지 않았는지 확인해야 한다고 덧붙였습니다.

(사진=University of Texas Institute for Geophysics 제공, 연합뉴스)