일론 머스크의 화성 식민지 구상

우주 식민지 시대를 열기 위한 인류의 도전이 이어지고 있다. 과연 화성에 호텔을 짓고 화성으로 여행을 다니게 될까? 100만 명가량의 인간이 이주해서 살 수 있는 '우주시대'가 열리게 될까? 언제쯤 가능할까? 위험하지는 않을까? 우주 과학기술은 인류에게 어디까지 가능하게 해줄까? 의문이 꼬리를 문다.

네이버 블로그 '자유인의 글방' 사진 화면 캡쳐

이에 대한 대답은 화성 식민지 건설에 뛰어든 국가들을 보면 알 수 있다. 미국, 러시아, 유럽연합, 일본, 중국, 인도 등이다. 여기에 민간 우주기업 스페이스X(CEO 일론 머스크), 블루오리진(CEO 제브 베조스), 버진갤럭틱(CEO 리처드 브랜슨)이 뛰어 들었다. 이들 CEO는 모두 전기자동차 테슬라, 아마존, 버진 그룹의 창업자로 억만장자들이다.

현재 미 항공우주국(NASA)은 2030년까지 화성에 유인탐사선을 보내 화성을 개발할 계획이다. 이를 위해 2028년까지 화성궤도를 도는 새 우주정거장 '마스 베이스 캠프'를 또한 운영할 계획이다. 중국은 2021년  무인 화성탐사선 착륙을, 2022년 유인 우주정거장 건설을 목표로 하고 있다.

민간기업 중에는 머스크가 가장 적극적이다. 그는 2022년까지 유인 우주선을 화성에 보내고 2025년 이전 첫 우주 식민지를 건설한다고 밝혔다. 나아가 100년 안에 약 100만 명의 지구인을 화성으로 보낼 계획이다. 머스크의 식민지화 계획은 거대한 사업 기회를 창출할 것이다. 화성 식민지에는 유리 돔, 제철소부터 피자집까지 모든 것이 필요하기 때문에 사업 기회가 폭발할 것이다.

머스크는 화성 식민지에 대한 구체적 거버넌스 구상도 밝혔다. 화성에서는 사람들은 정부를 통하지 않고 직접 쟁점에 투표하는 '직접민주주의'를 구현할 것이라는 게 그의 얘기다. 머스크는 "법은 투표의 60%를 넘으면 만들어지고 법 문구는 짧고 간결해야 한다. 투표의 40%를 넘으면 삭제할 수도 있다. 법은 만드는 것보다 삭제하는 것이 쉬워야 하기 때문"이라고 말했다.

또 "너무 많은 규제는 해롭고 사회가 앞으로 나아갈 수 없도록 막고 있다. 이것은 문명의 동맥 경화로 이어지고 있다"고 강조했다. 그의 주장을 들어보면 그는 화성의 신(神)이자 황제(皇帝)이다.

화성을 가는데 걸림돌은 무엇일까?

머스크는 "화성에 초기에 가는 사람들은 과거 남극 탐험을 처음 할 때처럼 정말 위험하고 어려울 것이다"고 말했다. 화성 여행에서 신체적 변화가 최대 위험요소다.

지구를 떠나 우주 상공에 떠오르게 되면 우주공간은 낮과 밤의 구분이 사라지고 특히 중력이 없어진다. 지구를 출발해 우주 공간으로 들어온 직후부터 화성에 도착할 때까지 몇 달 동안 우주선 안에서 '무중력 생활'을 이겨내야 한다.

처음에는 슈퍼맨처럼 날아다니는 게 신기하고 재미있겠지만, 단조로운 시간이 길어지면 고통이 될 수 있다. 무중력 상태에서는 천정과 바닥을 구분할 수 없어 방향감각에 문제가 생기게 된다. 뇌는 극도의 혼란을 겪게 되고 이로 인해 눈이 빙빙 돌고 속이 메스꺼워지는 '우주 멀미'를 경험하게 된다. 더 큰 문제는 중력이 척추를 잡아당기지 않아 척추 간격이 늘어나게 된다. 혈액과 체액이 몸의 중심부와 얼굴에 몰려 얼굴이 퉁퉁 붓게 된다. 이로 인해 코 안의 혈관이 팽팽해 냄새를 잘 맡지 못하게 되고 맛도 느끼지 못하게 된다. 부정맥이 생기고 칼슘이 한 달 평균 1% 줄어 골다공증도 나타날 수 있다. 게다가 에너지 입자는 방사능을 띠고 있어 암 발생 확률을 높인다.

이런 목숨까지 건 위험을 무릅쓰고 용감하게 화성행 우주선을 탈 사람이 많을지는 미지수다. 인류의 교두보 역할을 하는 국제우주정거장(ISS)만 해도 상황이 다르다. ISS는 고도 300~400km의 지구궤도에 조립한 축구장만한 크기의 구조물로 인공중력이 있어 얼굴이 붓거나 우주멀미를 하는 문제는 없다. 지구와 똑같은 환경을 갖추고 있기 때문에 정거장에서의 짧은 생활은 '우주 유영' 등의 큰 즐거움을 줄 수 있다.

문제는 화성을 향해 날아가는 우주선 내에서 겪게 될 신체적 문제점을 어떻게 극복하느냐가 관건이다. 또 하나의 걸림돌은 지구와 화성의 공전주기가 다르다는 점이다. 지구는 365일이지만, 화성은 687일이다. 이 때문에 지구와 화성 사이의 거리가 가까울 때는 5천5백만km까지 짧아지지만 멀어질 때는 4억km까지 벌어진다. 그만큼 우주선을 타고 매우 먼 항해가 된다는 것이다.

현재 과학기술로는 지구에서 화성까지 가는데 평균 80일~150일 걸린다. 한 달 이내로 단축시키는 게 큰 과제다. 이것은 기술력으로 해결할 수 있다고 전문가들은 보고 있어서 희망적이다. 화성시대에 대한 준비가 다각적으로 이뤄지고 있다.

우주식품만 섭취하고 화성 '1년 생존실험' 성공

미 항공우주국(NASA)은 1년간의 화성 체험 생존실험에 성공했다. 화성과 환경이 비슷한 하와이 산기슭에 11m의 좁은 돔을 만들어 하와이대 과학자 6명이 우주식품만을 먹으며 생활하는데 성공한 것이다. 이들은 우주복을 입고 훗날 화성에서의 생활과 똑같이 가루 치즈와 참치 캔 등 건조 동결 식품만 먹고 살았다. 영화  '마션(The Martian)'에서 화성에 홀로 남겨진 주인공이 감자 농사에 성공해 살아  남았듯, 이들도 척박한 토양에서 추출한 물과 LED 조명을 이용해 토마토 재배에도 성공했다.

우주인, 지상에서 원격진료하다

우주생활을 하던 중 병이 나면 어떻게 할까? 비행시간이 늘면 우주환경 변화에 따라 신체에 부정적 영향이 발생할 수 있다. 이소연은 우주생활 2시간 만에 키가 3cm 컸고 이로 인해 근육과 신경이 늘어나 혈액순환이 안 돼 두통에 시달렸다고 했다. 진공상태에 있기 때문에 음식을 먹는 것도 힘들고, 멀미가 심해 10분에 한 번씩 토했다고 한다.

이처럼 우주에서는 심혈관 기능이 감퇴하고 근육위축과 골분실 문제가 나타나게 된다. 따라서 우주선에는 원격 의료지원 시스템이 갖춰져 있어 우주인 치료나 수술도 진행할 수 있다. 아울러 증강현실(AR) 기술을 기반으로 심리치료도 받을 수 있다.

화성에 거주할 '우주 농장' 시대 준비 중

사람이 화성을 여행하는 시대를 지나 화성에 사는 시대가 열리게 되면 어떤 일들이 생겨날까? 우주에서 농사를 지어 신선한 야채와 과일을 먹을 수 있게 된다.

NASA는 '어드밴스드 푸드 시스템(Advanced Food System)'을 만들어 우주에서 농사를 짓는 우주정원을 구상하고 있다. 양상추, 시금치, 당근, 토마토, 양파, 무우, 피망, 허브, 딸기, 양배추 등 10개의 신선식품을 수경재배로 키울 수 있다. 토양이 부족한 우주에서 물과 특별한 빛을 이용해 자랄 수 있도록 했고 화성 탐사선에 적용할 예정이다.

이미 우주농장은 1996년 러시아의 우주정거장 미르에서 '우주정원 프로젝트'에 의해 실시 돼 왔다. 난쟁이 밀 재배에 성공해 식량을 우주에서 생산할 수 있다는 점을 밝혀냈다. 미국도 이미 우주에서 애기장대를 재배, 40일 만에 열매를 맺는 성과를 거두기도 했다.

맺는말(结语)

일론 머스크는 화성 식민지 계획에 대해 공격적인 타임라인을 제시했지만 "알다시피 내 일정은 가끔 늦어진다"라며 성사되지 않을 때 리스크를 회피하는 노련함을 보여줬다. 그는 스페이스X의 초중량 '팰컨 헤비' 로켓 발사를 2016년까지 마무리 하겠다고 약속했지만 실제로는 올해 2월에 성공시켰다. 2년여 늦은 셈이다. 언제나 우리 인간에게는 불가능을 가능으로 바꿀 수 있는 능력이 있다. 다시 한 번 우주를 향한 과학자들의 의지와 노력에 경의를 표하며, 머지않아 화성이 우리 인간이 살아갈 수 있는 제2의 지구가 되는 날을 꿈꾸어 본다. '우주시대'를 열기위한 인류의 쉼 없는 도전 속도가 빨라지고 있다. 우리 대한민국도 우주시대 준비에 뒤쳐지지 않아야 할 것이다.

이동호 회장, KIC고문, 칼럼리스트

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