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한국 최초 우주인 앞서 우리 식물 씨앗, 우주로 간다 |
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스젠 8호에 탑재했던 콩 종자의 생육 차이 비교. 왼쪽부터 지상의 방사선 무처리 종자(Cont.), 인공방사선(감마선) 처리 종자(100Gy, 300Gy), 우주선 탑재 종자(SP).
한국 최초 우주인 탄생에 앞서 벼와 콩 고추 무궁화 등 우리 식물 종자 11종이 먼저 우주로 향한다.
한국원자력연구원(원장 양명승) 정읍방사선과학연구소 방사선생명공학연구부 강시용 박사팀은 한국인 최초 우주인 과학임무 실험의 일환으로 실시되는 ‘우주선 종자 탑재 및 식물생장 비교실험’을 위해 2월 5일 러시아의 무인 화물 우주선 프로그레스(Progress)호에 우리나라의 식물 종자 11종(벼 콩 무 유채 들깨 난 애기장대 고추 무궁화 코스모스 민들레) 총 500g을 실어 국제우주정거장(ISS)으로 보낸다.
이 종자들은 ISS 내에 2개월 여 보관되다 4월 8일 발사예정인 소유즈 우주선에 탑승할 한국 최초의 우주인 고산씨가 과학실험 임무를 마치고 지구로 귀환할 때 가져와 연구팀에 전달할 예정이다. 연구팀은 지상의 연구실에서 회수한 종자를 발아시킨 뒤 생장과 변이를 관찰, 우주환경이 식물의 생육변화와 후대에서 돌연변이 발생에 미치는 영향 등을 연구하게 된다. 우리 씨앗을 실은 프로그레스 우주선은 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 2월 5일 18시 30분께(현지시간) 발사될 예정이다.
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중국 위성 스젠 8호 발사 장면 |
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우주선과 우주정거장 등에는 우주 공간에서 날아오는 중입자와 태양에서 오는 양성자 등 다양한 우주방사선이 존재할 뿐 아니라 진공, 희박한 공기, 낮은 자기장 등 지구와는 다른 환경조건을 가지고 있다. 지구 환경에 수억년 동안 적응 진화해온 생명체들이 이러한 우주환경에 노출될 경우 돌연변이 등 생리 및 유전적 변화를 일으킬 가능성이 높은데, 이러한 현상을 이용하여 새로운 식물 유전자원을 개발하는 것을 우주선 육종(space breeding)이라고 부른다.
이번 실험은 이같은 우주선 육종을 통한 유용한 식물자원 창출 가능성을 타진하기 위한 시도로, 한국원자력연구원은 앞서 지난 2006년 9월 중국이 발사한 과학기술 실험용 우주선 스젠(實踐) 8호에 우리나라 종자 8종 200g을 탑재하여 1차 실험을 한 바 있다. 당시 우주공간을 유영한 뒤 돌아온 종자 가운데 콩 등 일부 식물은 초기 생장이 억제되는 현상을 확인했으며, 자생란인 ‘석곡’의 경우 몇 가지 잎 무늬 변이체가 발견됐다.
강시용 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소 책임연구원은 “중국 우주선 탑재 종자와 한국 최초 우주인이 회수해올 종자를 이용하여 우주선 육종 연구를 지속적으로 해나갈 예정”이라며 “이를 통해 지구상에서 인공방사선을 이용한 돌연변이 육종으로는 얻을 수 없는 새롭고 뛰어난 품종자원을 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
1990년대 초반부터 회수식 우주선을 이용하여 우주선 육종을 대대적으로 추진해온 중국의 경우 2005년 말 현재 23종의 우주선 육종 품종이 대규모 재배단계를 거쳐 일반에 보급된 상태다. 중국의 우주선 육종 품종들 중에는 기존 품종보다 평균 8~20% 이상의 생산량 증가 효과를 나타내거나, 벼의 경우 단백질 함량이 8~12%, 고추는 비타민C 함량이 15~20% 증가한 것도 개발되었다.
한국원자력연구원은 우주선 육종 연구를 토대로 향후 우주시대가 본격 도래하여 인류가 우주정거장 및 우주기지에 장기 체류할 경우에 필요한 식량을 자체 생산하기 위한 우주작물 개발 연구도 추진할 계획이다.
한편 이번에 우주공간으로 가는 식물중 일부(콩, 무)는 전국 초등학교 학생 가운데 선발된 학생과학임무팀과 우주인 고산씨가 지구상과 우주라는 서로 다른 환경에서 같은 식물이 어떻게 다르게 자라는지 비교하는 식물생장특성 비교실험에 활용할 예정이다. 학생과학임무팀(총 1,000팀 모집)에 참가를 원하면 2월 23일까지 우주로 홈페이지(woojuro.or.kr)에 신청하면 된다.
한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소 강시용 책임연구원 063-570-3310 홈페이지 : http://www.kaeri.re.kr
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