톈궁에서 우주 식량 자급자족을 위한 실험의 결과물을 선보이는 우주비행사. / CCTV

중국 우주비행사들이 세계 최초로 우주궤도에서 인공 광합성 기술을 선보였다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 최근 보도에 따르면, 현재 톈궁(天宮, Tiangong) 우주정거장에 탑승한 선저우(神舟) 19호 승무원들의 산소생성 실험이 성공한 것이다.

우주비행사들이 이산화탄소와 물을 산소나 로켓 연료 성분으로 전환하는 광합성 실험을 성공적으로 수행했다는 것은 우주에서 필수 자원을 생산할 가능성을 보여줌으로써 장기 우주 탐사를 위한 중요한 진전을 이룬 것이라고 SCMP가 20일 보도했다.

산소는 인간 생존에 필수 요소. 장기간 우주 임무에 필요한 충분한 산소를 운송하는 것은 고비용에다 물류적으로도 복잡하다. 이를 해결하기 위해 중국은 우주에서 산소를 생산하기 위한 실험을 진행해 왔다. 중국 연구원들은 2015년에 이미 '외계 인공 광합성' 연구를 시작했다.

중국 유인우주공정판공실(CMS)에 따르면, 톈궁에서 서랍 모양의 장치 내에서 12개의 실험이 수행됐다. 실험에서는 반도체 촉매를 써서 이산화탄소와 물을 산소와 에틸렌으로 변환했다. 탄화수소인 에틸렌은 우주선 추진제로 사용될 가능성이 있다. 실온에서 이뤄진 실험은 이산화탄소 변환, 미소중력 환경에서의 가스와 액체 흐름의 정밀 제어, 반응 생성물의 실시간 고감도 검출 등 여러 기술을 중점적으로 다뤘다.

중국의 국영 CCTV는 "이 기술은 공학적, 물리적, 화학적 방법을 통해 녹색 식물의 자연적인 광합성 과정을 모방했다"며 "밀폐된 공간이나 외계 대기 중의 이산화탄소 자원을 활용해 산소와 탄소 기반 연료를 생산한다"고 말했다. 기존의 전기분해법과 달리, 새 기술은 실온과 표준 대기압에서 효율적으로 작동해 에너지 소비까지 줄일 수 있는 것으로 알려졌다.

SCMP에 따르면, 이 기술과 장치는 궤도 상에서 업그레이드가 용이하기 때문에 다양한 촉매와 반응에 대한 과학적 연구를 가능하게 한다. 새 기술은 촉매 조작을 통해 메탄, 에틸렌(추진 응용 분야), 개미산(당 합성 전구체)을 포함한 다양한 물질을 생산할 수 있는 능력을 보여줬다.

미국과 마찬가지로 2030년 이전에 우주비행사를 달 표면에 착륙시키려는 중국은 이번 성과에 상당히 고무적이다. 유인 달 착륙 임무, 화성 탐사 등 장기 우주탐사에 있어 자급 자족과 지속가능한 우주기술을 확보에 큰 몫을 했기 때문이다.

중국은 유인 달 착륙뿐만 아니라 국제달연구기지(ILRS) 건설이라는 대담한 계획도 발표한 바 있다. 이 프로젝트는 중국 국가항천국(CNSA)이 러시아 로스코스모스(Roscosmos)와 협력해 주도하고 있다. ILRS의 완공은 2028년에서 2035년 사이로 예상된다.