2030 화성 오디세이

▣ 출판사서평

우리 과학자의 손과 머리로 상상한 화성탐사의 미래

인류와 가장 가까운 천체를 하나만 꼽으라면 단연 달입니다. 하지만 현대인에게 달 이상으로 친숙하고 매력적인 천체를 꼽으라면 화성을 꼽을 수 있을 것입니다. 지구와 몹시 닮은 환경, 가까운 거리, 그리고 붉은 외양과 극적인 지형은 사람들에게 다양한 상상을 하게 합니다.
이렇게 매력적인 천체인 화성에 대한 기획을 처음 구상한 계기는 연세대 최인호 교수와의 대화였습니다. 한국마이크로중력학회 회장을 맡고 있는 최 교수는 우주과학, 공학, 생물학을 위해 척박한 환경 속에서도 열심히 연구하고 있는 국내 연구자의 노력을 알리고 싶어 했고, 저 역시 국내 학자가 하는 노력과 연구는 충분히 콘텐츠로 남길 가치가 있다고 판단했습니다. 그래서 방법을 찾던 중, 인류와 가장 친숙한 행성이면서 생명체 존재 가능성을 놓고 가장 많은 이야기가 오가는 천체, 화성을 대상으로 관련 연구를 풀어보자는 데에 합의했습니다. 최 교수가 저와 공동 기획을 맡아 세부 주제 결정과 필자 추천을 맡고, 제가 전체적인 진행과 글 편집, 이미지 구성을 맡기로 했습니다. 2014년 초의 일입니다.
막상 시작하고 보니 화성에 가기까지의 여정뿐만 아니라, 우주에서 마주칠 수 있는 생체 반응, 화성 거주 시설을 짓기 위한 노력, 에너지 및 식량 생산을 위한 아이디어 등 할 수 있는 이야기가 무척 많다는 사실을 깨달았습니다. 그래서 그 내용을 ‘화성 유인 여행 및 거주 프로젝트’라는 큰 주제 아래에 서술할 수 있도록 ’과학동아’에 1년 연재 계획을 세웠습니다. 아울러 기왕이면 실제 여행 개척자 및 거주자의 입장에서 마주칠 상황을 가정해 마치 시대를 앞서 수행하는 1인칭 시뮬레이션처럼 해보기로 마음먹었습니다.
시뮬레이션 방식으로 글을 쓰는 것은, 기자 입장에서는 시도해 볼 만한 가치가 있는 일입니다만 과학자 입장에서는 무척 어려운 일일 수 있었습니다. 그래서 걱정도 하고, 공동기획 및 편집자로서 일이 많아지는 게 아닌가 염려도 됐습니다. 하지만 기우였습니다. 이 연재에 참여한 22명의 과학자들은 대부분, 깜짝 놀랄 만큼 재치 있게, 그리고 유려하게 화성 탐사 프로젝트를 글로 풀어냈습니다.
2015년 9월 말, 미국항공우주국(NASA)은 화성에서 시기에 따라 액체 상태의 물(염분이 포함된 물)이 흐르고 이에 따른 지형 변화가 일어난다고 발표했습니다. 화성에서 생명체의 존재를 확인할 가능성 그리고 인류가 화성을 보다 수월하게 탐사할 가능성이 커진 것입니다. 같은 해 10월에는 영화계의 명장 리들리 스콧 감독의 영화 [마션]이 개봉하며 화성에 대한 대중적 관심이 더 커졌습니다. 하지만 우리가 미국에서 이뤄진 연구나, 국제적 자본으로 만들어진 영화만 보고 있을 이유는 없습니다. 비록 척박한 상황이지만, 화성 여행과 이주라는 주제로 진지한 고민을 하는 이 땅의 과학자가 있기 때문입니다.
1년 동안 연재된 이 내용은 국내 과학자들의 진지하고 열정적인 공부와 연구 결과를 담고 있습니다. 비록 부드럽게 서술돼 있지만, 한자리에 모이기 힘든 여러 국내 필자가 쓴 최신 내용이라는 점에서 의미와 효용성이 클 것이라 생각합니다.
이 책은 1년간 연재된 22명의 글을 재구성하고, 일부 내용을 보강하고 수정해 묶어 낸 것입니다. 국내 일러스트레이터와 디자이너의 그림도 넣었습니다. 일부 박스 글은 제가 추가했습니다. 외국의 콘텐츠와는 또다른 가치와 재미가 있을 것입니다. 영화 [마션]을 흥미롭게 보신 분들은 관련된 내용을 보다 깊이 있게 이해할 기회도 될 것입니다. 더 많은 분들이 우주과학, 공학과 생물학에 관심을 갖는 입문서가 되면 좋겠습니다.

과학동아 기자/편집장
윤신영 펼처보기

▣ 작가 소개

강성현 : 한국생명공학연구원 미래기술연구본부 책임연구원
한국생명공학연구원 미래기술연구본부 책임연구원. 세포생물학자로, 한국연구재단 우주핵심기술개발사업(중수소기반 이생명시스템)의 연구책임자다. 단백체학 기반 연구를 하고 있다.

김규성 : 인하대학교 의과대학 이비인후과 교수
인하대 의대 이비인후과 교수로 한국항공우주의학회 간행이사 및 인하대 우주항공 의생명과학연구소 소장을 맡고 있다.

김어진 : 한국항공우주연구원 우주과학팀 선임연구원
태양계 내 천체를 연구하는 과학자다. 충남대에서 전리층 연구로 박사학위를 받았고, 현재 항공우주연구원 우주과학팀에서 달 및 행성 환경을 연구 중이다.

김영효 : 인하대학교 의과대학 이비인후과 교수
인하대 의대 이비인후과 교수로 국토해양부 및 미국연방항공청(FAA) 항공전문의 자격을 가지고 있으며, 미래창조과학부 지정 우주핵심기술개발사업 연구를 하고 있다.

김재경 : 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 선임연구원
고려대 식품공학과에서 박사학위를 받고 현재 한국원자력연구원 첨단방사선연구소에서 방사선 멸균 식품과 우주방사선... 에 의한 생물반응에 관해 연구하고 있다.

김택중 : 연세대학교 생명과학기술학부 교수
연세대 생명과학기술학부 교수로 미래창조과학부 우주핵심기술개발사업을 수행하고 있으며, 우주비행사의 건강을 위한 의약품도 개발하고 있다.

김한성 : 연세대학교 의공학부 교수
미세중력 환경에서의 신체 변화와 운동 분야의 전문가로 현재 연세대 의공학부 교수로 재직 중이다.

문홍규 : 한국천문연구원 책임연구원
2007년 연세대학교에서 천문학 박사학위를 취득했으며, 한국천문연구원 책임연구원으로 근무하고 있다. UN 평화적 우주이용 위원회 근지구천체 분야 한국대표로 태양계소천체와 우주감시에 관한 연구를 하고 있다.

박준수 : 연세대학교 생명과학기술학부 교수
연세대 생명과학기술학부 교수로 미세중력에 의한 세포신호 전달을 연구하고 있다.

변용익 : 연세대학교 천문우주학과 교수
1992년 호주국립대에서 천문학과 천체물리학 박사학위를 취득했으며, NASA 허블펠로우, 하와이주립대 연구과학자, 대만국립중앙대 천문학 부교수를 거쳐 현재 연세대학교 천문우주학과에 재직 중이다.

윤태성 : 한국생명공학연구원 미래기술연구본부 책임기술원
한국생명공학연구원 미래기술연구본부 책임기술원. 화학으로 박사학위를 받았다. 러시아 우주 정거장 미르와 미국 컬럼비아호, ISS 등 세 차례 마이크로중력환경 단백질결정 성장 임무에 참여했다.

이대택 : 국민대학교 체육학부 교수
국민대 교수로 연세대 체육교육과를 졸업하고 미국 플로리다주립대에서 운동과학으로 박사학위를 받았다. 체온생리학을 전공했으며 ‘영양시대의 종말’ 등 다섯 권의 저서가 있다.

이유경 : 한국해양과학기술원 부설 극지연구소 책임연구원
1998년 서울대에서 생물학 박사학위를 취득했다. 한국해양과학기술원 부설 극지연구소 책임연구원, 북극이사회 ‘북극 모니터링 및 평가 프로그램 작업반’ 한국대표단, 국제북극과학위원회 실행위원, 국제영구동토층협회 한국대표, 한국우주생명과학연구회 총무로 활동 중이다. 북극 미생물이 화성의 조건에서도 살 수 있는지 연구 중이다.

이주희 : 한국항공우주연구원 우주과학팀 팀장
우주실험 및 태양계 내 천체를 연구한다. 충남대에서 우주실험 연구로 박사학위를 받았다. 항우연 우주과학팀장으로 우주실험 및 과학탑재체를 연구 중이다.

이준호 : 고려대학교 신소재공학부 교수
고려대학교 신소재공학부 교수. 한국마이크로중력학회 총무이사로 ‘Microgravity Science & Technology’ 특별호의 Guest editor를 역임했다. 독일 DLR과 일본 JAXA 등이 주관하는 국제우주정거장(ISS) 내 물성 측정 실험에 참여하고 있다.

이창수 : 충남대학교 화학공학과 교수
서울대에서 화학공학 박사학위를 취득했다. 미국 MIT에서 박사후 연구원을 지낸 후 2004년부터 충남대 화학공학과 교수로 재직하고 있다. 2009년 미국 하버드대 교환교수를 지냈다. 2010년부터 NASA의 우주과학 연구팀 ACE(advance colloid experiment)의 한국 대표 과학자로 참여하며, 국제우주정거장에서의 우주과학 실험과 연구를 하고 있다.

이태훈 : 전남대학교 치의학 전문 대학원 생화학 교수
전남대 치의학 전문 대학원 생화학 교수로 노화와 활성산소에 대한 연구를 하고 있다.

임미정 : 숙명여자대학교 약학부 교수
숙명여대 교수로, 숙명여대 약대를 졸업하고 일본 도쿄대 약대에서 석·박사학위를 받았다. 골면역학 분야가 전문이다.

최기혁 : 한국항공우주연구원 달탐사연구단장
항공우주의 미래를 준비하는 과학자. KAIST에서 항공 전공으로 석사학위를, 영국 런던대에서 고층대기로 천 문학 박사학위를 받았다. 항공우주연구원에서 연구하며 한국우주인배출사업단장을 역임했고, 미래융합기술연구실장을 거쳐 현재 달 탐사연구단장을 맡고 있다.

최종일 : 전남대학교 생물공학과 교수
한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과에서 박사학위 를 받고 현재 전남대학교 생물공학과에 재직중이다. 미 생물을 이용한 유용물질 생산을 전공했지만, 우주나 극지와 같은 극한환경에서 미생물이 어떻게 대응하며 살고 있는지 궁금해하고 있다.

하 윤 : 연세대학교 의과대학 신경외과 교수
연세대 의대 신경외과 교수이며 한국항공우주의학협회 회장으로 우주 신경의학 전문가다.

한세종 : 한국해양과학기술원 부설 극지연구소
극지 등 극한 환경의 생물을 연구하는 과학자다. 1999년 KAIST 생명화학공학과에서 박사학위를 받았다. 2011년 남극세종과학기지 제24차 월동연구대로 참여했고, 현재 한국해양과학기술원 부설 극지연구소에서 극지 생물분자공학 분야를 연구하고 있다.

▣ 주요 목차

서문 : 인류의 화성정착 시대를 기대하며

1장 프롤로그 : 우주의 꿈, 화성에서 찾다
화성은 지구와 형제처럼 태어났다|여전히 미지의 행성


1부 1차 탐사 : 화성에 가기까지
2장 신경계와 감각의 변화 : 우주 멀미는 괴로워
정신 없었던 우주멀미|우주는 낮과 밤의 구분이 없다|그림도 글자도 엉망진창

3장 우주에서 건강 지키기 : 우주 면역력, 비타민이 필수
우주유영은 피부노화를 부른다|보이지 않는 몸 속 변화

4장 심혈관과 근골격계 : 끈 매고 뛰는 우주 런닝머신
심장을 위협하는 수분 상실


2부 1차 탐사 : 화성에서 보낸 첫 주
5장 화성에서 보낸 첫 날 : 태양계 최대의 화산 ‘올림푸스몬즈’에 가다
착륙|대기|일몰

6장 생명탐사 : 화성 동토층에도 미생물이 살고 있을까
큐리오시티, 말라버린 강을 발견하다|화성 생명체도 DNA 갖고 있을 듯


3부 2차 탐사 : 화성 거주 프로젝트
7장 화성행 우주선 : ‘우주 트랜스포머’ 화성탐사선
지구-화성 대접근 이용해 6개월 만에 도착|귀환 연료는 화성 현지에서 조달

8장 화성 거주시설 : 녹색식물도 키우는 ‘화성 호텔’
상상 이상의 맛, 화성 그린샐러드|기지는 탐사의 전초기지|홈, 마이 스위트 홈(Home, My Sweet home)


9장 테라포밍과 바이오돔 : ‘녹색 화성’에선 누에가 맛있다
지구 대기 가져가 화성에 심는다|테라포밍의 시작 바이오돔

10장 우주 의복과 음식 : 화성 올림픽 폐막 파티
우주복 기술이 가능하게 한 화성 올림픽|파티의 꽃 우주 음식|귀환 프로젝트 : 지구로 돌아오는 길


4부 미래 : 지구를 넘어 화성을 넘어
11장 지구로 돌아오다 : 지상에서 운용되는 우주기술
우주선 열기 막던 방열 재료|토사 녹여 황사 줄이다|새로운 우주 임무를 꿈꾸는 큐브샛

12장 심우주 탐사 : 유로파를 향해 떠나다
원로 과학자와의 만남|통일한국 우주강국|새로운 출발 - 먼 우주를 향하여

맺음말 : 우리 과학자의 손과 머리로 상상한 화성탐사의 미래