우주 농업

우주 개척 시대,
우주 농업은 선택 아닌 필수

스티븐 호킹 교수는 지구상의 생명체가 기후변화, 바이러스, 핵전쟁 등 위험한 상황에 놓일 것으로 예측하면서, 우주 비행과 우주 식민지는 반드시 필요하다고 생각했다. 팬데믹이 쓰나미처럼 전 세계를 휩쓸고, 기후변화로 지구가 점점 뜨거워지고, 세계 곳곳에서 비참한 전쟁 소식이 들려오는 오늘날, 호킹 교수의 '예언'은 더 무겁게 받아들여진다. 인류가 우주로 눈을 돌리는 이유 중 하나도 여기에 있다. 이제 우주는 미지의 영역에 대한 단순한 호기심을 넘어, 미래의 인류가 지속적으로 생존하기 위한 대안으로 떠오르고 있다.
1969년 미국의 유인 우주선 아폴로 11호가 달 착륙에 성공한 이래, 인류는 우주 개척에 더욱 박차를 가하고 있다. 이제는 달을 넘어 화성 표면에 무인 탐사선을 보냈고, 머지않아 사람도 보낼 계획을 세우고 있다. 우주 연구자들은 장기적으로 화성에 수많은 사람을 이주할 프로젝트까지 구체적으로 계획하고 있다. 그런데 달이나 화성에서 인간이 살아가려면 적절한 거주 환경이 조성되어야 한다. 수많은 조건을 고려해야 하지만, '먹고사는' 문제가 반드시 해결되어야 한다. 스페이스X의 일론 머스크의 말을 빌리면 "미래 우주 산업에서 식량 생산은 선택이 아닌 필수"다. 이 책 『우주 농업』에서는 우주 탐사선이나 행성 표면과 같은 우주 공간에서 식량 생산 문제를 어떻게 해결해 나갈 수 있을지 그 가능성을 다각도로 고찰해 본다.

수직 농장, 인공 생태계, 테라포밍…
인류가 쌓아 올린 기술을 총동원하다

제1장에서는 인류가 일구어 온 농업 기술의 역사를 되돌아본다. 농업의 역사는 그 자체로 환경 극복의 역사였다. 환경에 구애받지 않고 식량을 꾸준히 생산할 수 있는 기술이 주목받았다. 이 책에서는 우주 농업에 적용할 만한 온실, 수경 재배, 수직 농장 기술을 살펴본다.
제2장에서는 식물을 재배할 우주의 환경은 어떤지 살펴본다. 우주는 중력, 기압, 자기장, 온도 등 여러모로 지구 환경과 다르다. 우주 거주의 가장 유력한 후보지인 달과 화성을 비롯해 금성, 목성, 태양계 외부 천체까지 식물을 재배하기 위해 극복하고 해결해야 할 요소가 무엇인지 알아본다.
제3장에서는 우주에서 인간의 생명을 유지하고 지원하는 '생명지원시스템'에 대해 살펴본다. 우주에서 사람이 장기간 체류할 때 지구에서 물자를 보급받는 것은 한계가 있으므로, 최대한 자원을 재활용할 수 있어야 한다. 그런 의미에서 생태계와 인간의 순환 구조를 활용하는 '밀폐 생태계 생명지원시스템'은 많은 시사점을 제공한다.
제4장에서는 우주 농업에서 핵심 기술이라 할 수 있는 '테라포밍'을 다룬다. 테라포밍은 다른 행성이나 위성 표면에 인간을 포함한 생명체가 살 수 있도록 인위적인 환경을 만드는 기술을 말한다. 이 작업에는 식물 생태계의 조성이 필수적이므로 우주 농업 기술이 적극적으로 활용될 것으로 전망한다.
우주 농업은 이제 막 첫발을 뗀 단계이고, 앞으로도 수많은 과제를 해결하고 수많은 난관을 헤쳐나가야 한다. 그럼에도 저자의 말처럼 역사가 계속되는 한 줄곧 그래왔듯이, 인류는 우주에서도 생존할 수 있는 답을 찾아 나갈 것이다. 이 책은 우주를 향한 인류 도전의 다음 단계가 궁금한 독자에게는 미래를 가늠해 볼 지도를, 지구의 농업과 생태를 고민하는 독자에게는 생각의 범위를 넓혀주는 여행을 제공할 것이다.

머리말
프롤로그: 우리는 어디로 가는가

1장　인류 문명을 개척한 농업의 역사
농업의 역사
온실의 설치와 발달
온실 내부 환경의 특성
수경 재배의 발달
수직 농장의 등장
수직 농장 내부 환경의 특성
수직 농장의 운영
극한 환경에서 만들어진 수직 농장

2장　우주 환경에서 식물은 어떻게 자라는가
우주 공간
달
화성
태양계 천체
태양계 외부 천체

3장　우주 농업, 우주 개척의 발판을 마련하다
생명지원시스템
물질의 순환
기체의 재활용
액체의 재활용
고체의 재활용
밀폐 생태계 생명지원시스템
바이오스피어 2

4장　우주 농업의 핵심 기술, 테라포밍
골디락스 존
패러테라포밍
월면 유인 탐사 기지
화성 유인 탐사 기지
화성 테라포밍

에필로그: 우주 농업의 미래
참고 문헌

정대호 원예학자. 연암대학교 스마트원예계열 교수다. 서울대학교에서 버섯과 상추 사이의 이산화탄소 교환 시스템을 구상해 학사·석사 학위를 받고, 같은 학교에서 망고의 이산화탄소 흡수를 최적화하는 기술로 농학 박사 학위를 받았다. 농업에 관한 새로운 관점을 제시하고 흥미를 일으킬 수 있는 여러 글을 쓰고 있으며, 지은 책으로는 『화성 농사 다이어리』가 있다.