체르노빌 방사선 먹는 곰팡이, 인류 우주 진출 돕는다

[서울신문 나우뉴스]
체르노빌 원자력 발전소의 모습(Cs szabo at hu.wikipedia, retouched by ChNPP / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5))34년 전인 1986년 4월 우크라이나 체르노빌 원자력발전소에서 대규모 폭발 사고가 일어났다. 그런데 사고가 일어난지 5년이 지난 1991년 엄청난 방사선에 어떤 생명도 존재하지 않는 것으로 보였던 원자로의 벽면에서 곰팡이가 발견됐다. 이 곰팡이는 방사선에 내성이 있는데다가 살아가기 위해 방사선을 흡수해 성장하고 있는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이제 이 곰팡이는 먼 우주로 갈 우주비행사를 강력한 방사선으로부터 보호하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 것이라는 기대를 모으고 있다.크립토코쿠스 네오포만스(사진=CDC/Dr. Leanor Haley / Public domain)‘크립토코쿠스 네오포만스’(Cryptococcus neoformans)라는 이름의 이 곰팡이는 사람의 피부를 검게 바꾸는 색소인 멜라닌을 다량 함유하고 있다. 이 대량의 멜라닌이 해로운 방사선을 흡수하고 그것을 화학 에너지로 바꾼다. 이는 식물이 광합성을 통해 이산화탄소와 엽록소를 산소와 포도당으로 바꾸는 것과 같다.

따라서 이 과정은 ‘방사성 합성’(radiosynthesis)으로도 알려졌지만, 이 구조를 방사선으로부터 사람을 보호하는 자외선 차단제와 같은 물질로 이용할 수 있으리라고 관련 연구자들은 확신하고 있다.

연구자들은 현재 이 곰팡이를 국제우주정거장(ISS)에 반입해 우주에서 방사선에 어떤 반응을 보이는지를 실험하고 있다.

화성으로 향할 우주비행사들은 지구 대기권에서 나가면 우주 방사선을 대량으로 맞을 위험에 노출된다. 따라서 미래에서는 우주선이나 화성 거주지에 이 곰팡이를 활용한 기술을 적용하면 방사선을 흡수해 사람을 보호할 수도 있는 것이다.

미국 존스홉킨스대와 스탠퍼드대 공동연구진은 이 곰팡이가 얇은 층으로 돼 있느면 ISS에 쏟아지는 우주 광선의 2%를 차단해 흡수할 수 있다는 사실을 발견했다.

측정 자료로 추정한 결과, 이 곰팡이의 층이 21㎝ 정도 되면 가까운 미래에 우주 여행자들을 지키기에 충분한 것으로 나타났다.

이에 대해 연구 공동저자인 닐스 아브레시 스탠퍼드대 연구원은 “이 곰팡이의 장점은 처음에 단 몇 g으로도 시작할 수 있다는 것”이라고 말했다.

아브레시 연구원은 또 “이 곰팡이는 자가 복제하고 자가 치유할 수도 있다”면서 “비록 태양 플레어가 방사선 실드를 크게 손상한다고 해도 며칠 지나면 다시 성장해 원래대로 돌아갈 수 있다”고 설명했다.

먼 우주를 탐사하는 데 있어 사람에게 가장 위협이 되는 요소는 바로 방사선이다. 지구 대기권의 보호를 벗어나 우주 공간으로 나가는 우주 비행사나 달 또는 화성에 정착해 살아갈 이주민을 위해서도 방사선 피폭 문제를 해결해야만 한다.

미국항공우주국(NASA)의 카스투리 벤카테스와란 연구원은 이 곰팡이의 방사선 흡수력을 추출해 약품을 제조하면 자외선 차단제처럼 해로운 광선을 막을 수 있다고 보고 있다. 그는 또 “이 덕분에 암 환자와 원자력 발전소의 기술자 그리고 항공기 조종사들도 해로운 방사선을 피할 수 있을 것”이라고 전망했다.

한편 이 연구 결과는 생명과학 분야 출판전 논문공유 사이트 ‘바이오 아카이브’(bioRxiv) 7월 17일자에 게재됐다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

 

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