본문 바로가기

자연 속 과학해설

#42. 우주에서 식물이 자랄 수 있을까?

1. 우주에서는 왜 씨앗이 더 잘자랄까요?

  1. 중력의 영향이 적어져서 씨앗의 성장 방향이 더 자유롭게 결정될 수 있다. 지구의 중력으로 인해 식물의 뿌리가 깊이 뿌리내리거나 나무의 줄기가 세로 방향으로 성장하는 반면, 우주에서는 씨앗의 성장 방향이 중력의 영향을 크게 받지 않아서 씨앗이 더욱 강하고 큰 뿌리를 발달시키며, 줄기가 더 수평 방향으로 자라게 된다.
  2. 우주에서는 공기 중의 이산화탄소 농도가 지구보다 더 높아서 광합성 과정에서 이산화탄소가 더욱 효율적으로 공급되어, 식물이 더욱 빠르게 성장할 수 있다.
  3. 우주 환경에서는 지구 환경과는 다른 환경적 요인들이 많이 존재한다. 이러한 환경적 요인들은 씨앗의 성장과 발아에 영향을 미치게 되는데, 이것은 식물이 적응해 나가는 과정에서 씨앗의 발아력이 향상되는 효과를 가져오게 된다.

허블 우주 망원경이 찍은 초신성 이미지

2. 우주에서 식물을 연구한 과학자들 중에는 몇몇 인물들이 흥미로운 일화를 가지고 있습니다.

  1. 유진 푸처, 우주에서 토마토를 재배한 첫 번째 인물 중 하나로, 우주에서의 농업을 연구하는 미국 항공우주국(NASA)의 과학자였습니다. 그녀는 우주에서의 농업이 인류에게 어떤 혜택을 줄 수 있는지에 대해 연구하기 위해 2015년에 국제우주정거장(ISS)으로 파견되었습니다.
  2. 마크 와티, 우주에서의 농업을 연구하는 미국 항공우주국(NASA)의 과학자 중 한 명으로, 그는 국제우주정거장에서 고추를 재배하는 데 성공한 인물로 유명합니다. 고추는 매우 빠르게 자라는 작물로, 이를 이용하여 공간 내에서의 작물 생산이 가능하다는 것을 증명했습니다.
  3. 도미닉 마셀리노, 미국 항공우주국(NASA)의 과학자 중 한 명으로, 그는 식물 생존력 연구를 위해 2001년에 국제우주정거장(ISS)으로 파견되었습니다. 그는 우주에서 실험을 진행하면서, 식물이 우주환경에서도 생존할 수 있는 가능성을 발견했습니다.
  4. 안나-리사 풀링, 유럽우주국(ESA)의 과학자 중 한 명으로, 그녀는 국제우주정거장에서 발생한 가장 흥미로운 사건 중 하나인 우주에서의 김치 생산에 참여한 인물입니다. 그녀는 김치를 만들기 위한 재료들을 우주정거장으로 운반하여, 김치 제작을 성공적으로 완료했습니다.
  5. 로버트 프린스, 미국 항공우주국(NASA)의 과학자 중 한 명으로, 그는 국제우주정거장에서 발생한 가장 재미있는 일화 중 하나인 우주에서의 깨끗한 화장실 설계에 참여한 인물입니다. 그는 우주에서 화장실을 사용하는 데 필요한 기술을 개발하였습니다.

 

3. 로버트 프린스가 개발한 화장실 기술

 

   로버트 프린스는 화재의 위험을 줄이기 위해 혁신적인 기술을 개발해왔습니다. 이 중에서도 가장 유명한 기술은 화재 진압을 위한 화잘실입니다. 이 화잘실은 화재의 영향을 받지 않는 안전한 공간으로서, 소방관들이 안전하게 화재를 진압할 수 있도록 도와주는 기술입니다.

여러분들에게 재미있는 일화를 소개해드리자면, 1986년에 일어난 LA도서관 화재 사건에서 로버트 프린스가 개발한 화잘실 기술이 큰 역할을 했습니다. 당시 LA도서관은 대부분 나무로 이루어져 있어서, 화재가 발생하면 불길이 금방 퍼지게 되었습니다. 하지만 로버트 프린스가 개발한 화잘실을 도입하면서, 소방관들이 안전하게 화재를 진압할 수 있었고, 이로 인해 도서관의 대부분의 자료가 보존될 수 있었습니다.

또한, 2003년에는 로버트 프린스가 개발한 더욱 발전된 화잘실 기술이 태국에서 발생한 서부방촌 호텔 화재에서 사용되었습니다. 이 화재는 소방관들이 진압하기 매우 어려웠지만, 로버트 프린스의 기술 덕분에 화재를 비교적 빠르게 진압할 수 있었습니다.

로버트 프린스는 이러한 화잘실 기술뿐만 아니라, 불꽃이 튀어나가지 않는 안전한 전등, 안전한 케이블 등 다양한 안전 기술을 개발해왔습니다. 그의 기술들은 화재 예방 및 진압에 매우 큰 도움을 주고 있습니다.

지구의 식물들

   로버트 프린스가 개발한 화장실 기술은 휴대용 화장실이며, 여러 가지 기능이 있다는 것이 특징입니다.

이 화장실은 우주 비행사들이 사용하는 것을 목적으로 개발되었습니다. 우주선 내부에서는 중력이 거의 없기 때문에, 일반적인 화장실을 사용하면 분변과 소변이 떠다니면서 화장실 주변에 불쾌한 냄새를 풍기게 됩니다. 그래서 프린스는 우주선 내부에서 사용할 수 있는 새로운 화장실을 개발하였습니다.

이 화장실은 분변과 소변을 분리하여 처리합니다. 이렇게 분리된 분변은 물을 제거한 뒤 열로 건조시켜 소각하는 방식으로 처리됩니다. 이 과정에서 생성된 열은 다시 전기로 변환되어 우주선 내부에서 사용되는 전력으로 활용됩니다. 반면 소변은 수질 처리 과정을 거쳐 우주선 내부에 재사용됩니다.

또한 이 화장실은 휴대용이기 때문에, 아주 작은 공간에 설치할 수 있습니다. 이를 위해서 화장실이 사용되는 동안 발생하는 모든 음식물 쓰레기, 종이 타올, 비누 등도 같이 처리할 수 있습니다. 이렇게 처리된 모든 폐기물은 열과 압력을 이용하여 작은 크기로 압축되어 저장됩니다.

이러한 기술의 개발로, 우주선 내부에서의 쾌적한 환경을 유지하면서도 자원을 효율적으로 활용할 수 있게 되었습니다.