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▲ 유인기지 꿈 아냐…NASA, 화성서 산소 실험 성공 (사진=NASA)
1일(현지시간) CNN 등에 따르면, 매사추세츠 공과대(MIT) 연구진은 이날 퍼서비어런스에 탑재한 ‘화성 산소 현장자원 활용 실험’(MOXIE·막시) 장치를 이용해 화성 대기에서 산소를 생성하는 데 성공했다고 밝혔다.
막시는 퍼서비어런스가 화성 표면에 착륙한 지난해 2월부터 다양한 조건에서 7차례 가동됐다. 그때마다 시간당 6g 이상의 산소를 생성하는 목표를 달성했다. 이는 지구에서 보통 크기의 나무 한 그루가 광합성을 통해 내뿜는 산소와 비슷한 양이다.
연구진은 화성에 우주비행사를 보내기 전 막시보다 규모가 큰 장비를 먼저 착륙시켜 가동함으로써 나무 수백 그루가 내뿜는 양의 산소를 생성해 놓으면 유인탐사선이 도착했을 때 우주비행사가 호흡에 이용할 수 있는 산소는 물론 지구로 귀환하는 연료도 확보할 수 있다고 보고 있다.
막시는 과학탐사 활동에 방해되지 않도록 여러 가지 제약을 두고, 구두 상자보다 약간 더 큰 크기로 제작됐다. 그런데도 대기에서 산소를 추출하는 데는 안정적이고 효율적인 성능을 보였다.
막시는 우선 대기를 빨아들여 오염물질을 거른 뒤 이를 압축해 고체산화물전해조(SOXE)에 보내 이산화탄소를 전기화학적으로 산소와 일산화탄소로 분해하게 된다. 이중 산소 이온만 분리해 호흡에 이용할 수 있는 산소분자로 만든 뒤 양과 순도를 측정하는 과정을 거쳐 방출하게 된다.
막시는 가동할 때 몇 시간에 걸친 예열운전을 거친 뒤 한 시간가량 산소를 생성하는 실험을 했으며 그때마다 밤과 낮, 계절별로 조건을 달리하며 대기 상태에 따른 결과 차이를 분석했다.
화성은 계절에 따라 기온이 100℃ 가까이 오르내리는 등 극단적인 기후를 가졌으나, 이는 막시 성능에는 영향이 없는 것으로 확인됐다. 다만, 하루 중 기온이 가장 급격히 변하는 새벽과 황혼에는 아직 실험이 진행되지 않았다. 연구진은 실험실 연구를 통해 이런 조건에서의 산소 생성 작업을 진행하고, 화성에서 언제든 산소를 만들 수 있는 단계까지 나아갈 계획이다.
막시 프로젝트를 맡은 제프리 호프만 MIT 교수는 “다른 행성의 표면에 있는 자원을 사람에게 도움이 되는 성분으로 화학적으로 변환시킬 수 있다는 점을 처음으로 보여줬다. 그런 의미에서 역사적”이라고 평가했다.
자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 실렸다.
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
