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사막과 우주를 꿈꾸는 곳이 도시농업연구소만이 아니래. 세계 곳곳의 극한 지역에서 재미난 농사가 벌어지고 있어. 과학자들은 극한 농업에 성공하면 기후변화로 어려워질 미래 농업에도 도움이 될 거라고 생각해!

미생물이 식물을 살린다! 우주농업

지난 5월 브로콜리 씨앗 6개가 미국 버지니아주 왈로프 섬에서 출발한 우주선 ‘오비탈 ATK 시그너스’를 타고 국제우주정거장(ISS)으로 향했어요. 이 씨앗들은 우주 농업 연구에 쓰일 거예요. ISS는 2015년부터 ‘베지’라는 농장에서 상추와 토마토 등을 키우고 있어요. 태양 빛은 LED 조명으로 대신하고, 흙이 필요 없는 수경재배 방식을 사용해 비료와 물을 주지요. 

하지만 우주 농사는 쉽지 않아요. 중력이 매우 작아 식물이 필요한 물과 비료를 구석구석까지 전달받기 힘들지요. 연구팀은 이런 문제를 극복하기 위해 브로콜리 씨앗 표면에 미생물을 씌웠어요. 이 미생물은 공기 중에서 질소를 먹은 뒤 식물에게 필요한 비료로 바꿔요. 이 비료는 식물이 흡수할 수 있지요.

연구에 참여한 워싱턴대학교의 샤론 도티 교수는 2016년에 식물이 미생물의 도움을 받으면 가뭄과 같은 나쁜 환경에서 잘 견딜 수 있다는 것을 발견했어요. 도티 교수는 중력이 작은 공간에서도 미생물이 식물에서 잘 성장할지 확인할 예정이에요. 지금까지 ISS에서 여러 농업 실험이 이뤄졌지만 미생물을 이용하는 연구는 처음이랍니다.

메마른 땅에 물을! 사막농업

기후 변화로 가뭄이 잦아지고 각종 개발로 삼림이 파괴되면서 지구 곳곳에서 우리나라 크기의 땅이 매년 사막이 되고 있어요. 노르웨이 과학자 크리스티안 올레센은 이런 사막화의 대안으로 사막 농업을 연구하고 있어요. 

2017년 12월, 올레센은 아랍에미리트의 한 사막 농장에서 콩을 키우는 실험을 시작했어요. 사막은 물을 구하기 힘들 뿐만 아니라 모래가 서로 잡아당기는 힘이 부족해 물을 오랫동안 머금지 못해요. 모래에 물을 부으면 물이 금세 증발되거나 모래를 통과해버리지요. 

올레센은 모래를 식물이 자라기 좋은 흙으로 바꾸기로 했어요. 나노 크기로 만든 진흙 입자를 물에 섞어 ‘나노 진흙’을 만들었지요. 나노 진흙을 모래와 합치면 서로 잡아당기는 힘이 강해져 물을 더 오랫동안 머금을 수 있어요. 올레센의 실험 결과, 나노 진흙을 쓴 농장은 물을 50% 이상 절약했답니다.

● 인터뷰 : 임정한 연구원(극지연구소 극지생명과학연구부) 
“남극의 그 채소밭,  제가 만들었습니다!”

2010년 남극의 세종과학기지에 식물공장을 처음으로 만든 임정한 연구원을 만나 보세요!

Q 남극에 농장을 왜 만드셨나요?

수송기가 못 들어올 정도로 추운 월동 기간에는 채소를 못 받아요. 그러면 변비가 생기는 등 여러 문제를 겪지요. 이를 해결하는 게 주된 목적이었고, 대원들의 마음을 안정시켜 주고 싶은 마음도 있었답니다. 

Q 어떤 방식으로 키우나요?

식물 공장 담당자는 있지만 실제로는 다함께 농장을 가꿔요. 수경재배 방식을 사용해 자동으로 물과 비료를 주지요. 직접 수꽃과 암꽃을 연결해주며 키워낸 고추나 호박이 열리면 대원들이 엄청 기뻐하죠.

Q 남극에서 키운 야채는 한국에서 먹는 것과 다르던가요?
햇빛을 충분히 못 받으니까 질감이 연하기는 해요. 그래도 남극에서 먹는 거니 정말 맛있지요. 다음엔 한번 얼었다가 녹아서 흐물흐물해진 김치 대신 배추를 키워서 겉절이를 만들어 먹고 싶네요.