바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인

바이오스피어2

영화 "마션"은 고립된 화성에서 살아남는 사람의 이야기를 그렸습니다. 이것을 실제로 시도하는 실험이 1991년에 실제로 있었습니다.

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바이오스피어2 / ⓒ Biosphere2 /지식블로그 kiss7.tistory.com/ 

[바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인]​

인류는 언제까지 지구에 살 수 있을까요? 인류는 결국 화성 등으로 이주하게 될 것이고, 이 계획은 이미 시도되고 있습니다. 우리가 화성에 간다면 밀폐된 건물을 짓고 지구와 같은 환경을 만들어야만 살 수 있을 것입니다. 이렇게 지구와 같은 밀폐된 환경을 연구한 실험이 바이오스피어2 프로젝트입니다.

바이오스피어란 뜻

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[울창한 숲과 사막까지!] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

영어로 'Biosphere'는 "생태계"라는 의미입니다. 생물이 어울려 살 수 있는 환경을 말합니다. 우리말의 뜻대로 한다면 "생물권2"라고 할 수 있겠습니다. 마치 영화 제목 같은 이 이름은 말 그대로 2편을 의미합니다. 왜냐면 생물권 1편은 우리가 지금 살고 있는 지구 자체이기 때문입니다.

그러므로 바이오스피어2의 뜻은 1편인 지구에서 연장된 2편의 지구를 의미한다고 할 수 있습니다.

[ 영화  마션의 한 장면] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ 마션 

 

지구의 인구가 넘치고 자원이 다 사라지고 환경마저 나빠지면, 우리는 우주 이주를 해야만 할 것입니다. 그중에서도 가장 실현성 있는 것은 화성으로의 이주입니다. 지금도 50년 이내에 화성에 100만 명의 사람을 이주시킬 계획이 추진 중에 있습니다.

 

그러나 화성에 가면 우리는 밀폐된 건축물 속에서 살아야 합니다. 더구나 그 안에는 지구 같은 환경이 존재해야 합니다. 사람이 지구에 사는 것 같은 환경을 인공적으로 유지할 수 있을까 하는 것이 바이오스피어2 프로젝트의 시작이었습니다.

바이오스피어2 계획

 

[인공 생태계 프로젝트] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

1991년, '바이오스피어 연구회'는 무려 2억 달러를 투자해서 인공적인 자연 생태계를 만들었습니다. 위치는 미국 애리조나주의 투손(Tucson) 근처의 지역입니다. 연구회는 이곳에 돔 모양의 건축물, 유리로 된 대형 생태 건물을 지었습니다.

 

총면적 1.275헥타르의 이 건물은 외부로부터 공기마저 통하지 않게 완전 밀폐된 공간으로 지어졌습니다. 외부로부터 받을 수 있는 것은 오직 태양뿐! 그 외에는 모두 안에서 자체적으로 해결해야 합니다. 산소 생성부터 생물 번식까지...

[인공 바다도 있었다] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

그 안에는 인공 자연이 만들어졌습니다. 열대우림부터 습지, 사바나 지역, 인공 바다, 그리고 사막 시대까지 만들어졌습니다. 그리고 벼, 밀, 상주, 토마토, 고구마 등 150여 종의 농작물이 심어졌고, 돼지, 닭, 염소 등 4000여 종의 생물이 수용되었습니다.

 

이 안에서 자연적으로 사람이 생존하는데 필요한 물과 공기와 식량이 만들어지도록 하기 위해서 햇빛을 제외한 모든 것을 차단했습니다. 그리고 2년의 계획으로 8명의 연구자가 실제로 살기 시작했습니다. 그들은 이곳에서 식량을 마련하고 모든 것을 자급자족하도록 되어 있었습니다.

제2의 노아의 방주

 

[현대판 노아의 방주] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

성경을 보면, 지구 생물이 멸망의 위기를 맞자 노아가 방주에 각 생물들을 싣고 살아남았다는 이야기가 나옵니다. 그런 의미에서 바이오스피어2란 뜻은 제2의 노아의 방주라고도 볼 수 있을 것입니다. 이 아이디어는 1980년대에 'IE 갤럭틱 컨퍼런스'라는 것에서 출발했습니다.

 

여기에 참석했던 '필 호즈'라는 사람이 우주 온실에 대한 상상력의 세계를 설명했고, 즉석에서 건설하자는 호응을 얻어냈습니다. 그리고 1987년부터 투손 사막에 지어진 것이 바로 바이오스피어2입니다. 지구의 미니어처인 셈입니다.

[관리시설도 투자됐다] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

환경사업가 등 각종 후원자들의 벤처 자금 지원과 많은 과학자 등 400여 명 이상의 전문가들에 의해 만들어진 이곳은 1991년 9월 26일 실험을 시작했습니다. 2년 동안 실험자들은 빛과 전기 이외에는 아무것도 공급받지 못한다는 조건 속에 살아야 합니다.

 

그들은 스스로 농사를 짓고 동물을 키워서 식량으로 만들며 살아야 했습니다. 이들이 얼마나 정상적으로 살아남는가는 나중에 우주 환경에서 인류가 얼마나 적응하며 살아남을 것인가를 연구하는 데에 좋은 자료가 될 것입니다.

바이오스피어2의 실패

 

[인간의 지구 모방] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2

 

그러나 이 계획은 처참하게 망가졌습니다. 식물은 이상 증식하거나 성장이 느려졌고, 식물성 곡식을 확보하기 어려웠습니다. 오히려 이로운 곤충들은 죽고 불개미나 바퀴벌레 같은 예상치 못한 곤충이 대량 번식해버렸습니다.

 

식물이 번성하지 못한다는 것은 인간에게는 산소 공급자가 사라진다는 것과 같습니다. 실제로 이 계획에 참여한 8명의 실험자는 산소 부족으로 불편해졌으며 우울증 같은 증상을 겪어야 했습니다. 더구나 이산화탄소의 폭발적 증가 때문에 위기가 닥쳤습니다.

[문제는 식물과 산소] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2

 

인공 생태계가 망가지면서 이들은 식량 확보에도 어려움을 겪었습니다. 농산물의 재배가 힘들어지자 가축으로 식량을 준비했지만, 결국은 영양부족으로 말라가기 시작했습니다. 우울증 같은 심리적 피해를 줄 수밖에 없는 환경이었습니다.

 

또한 인간적으로도 부정적 증상들이 속출했습니다. 실험이 끝날 때 쯤이 되자 이들은 패가 갈려서 으르렁대고 있었습니다. 밖으로 나온 뒤에도 몇 년간은 원수처럼 지냈다고 합니다. 당시 참가자인 제인 포인터는 이 내용을 "인간실험 – 2년 20분"이란 책으로 써냈습니다.

바이오스피어2 실패 원인

 

[인공 바다 속] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

가장 큰 문제는 산소 체계가 무너져 내린 것입니다. 원래 계획은 미생물이 완성한 흙에 식물을 심고, 이 식물이 산소를 만들어내면 인간과 동물이 살아간다는 것이었습니다. 그런데 문제는 흙 속의 미생물이 생각보다 많은 산소를 소비했다는 것입니다.

 

더구나 유리가 햇빛의 열량을 차단하는 효과를 내서 식물의 번식이 느려졌습니다. 토양 속의 박테리아들이 엄청난 이산화탄소를 내뿜고 있었지만 식물이 그만큼 산소로 전환시키지 못하니 생태계가 깨지기 시작한 것입니다.

[생태 광관지가 된 시설] 바이오스피어2 - 제2의 지구 바이오스피어란? 실패 이유, 원인 / ⓒ Biosphere2 

 

하지만 그래도 계산보다 산소가 많이 부족했는데, 바이오스피어2 실패의 원인(이유)은 나중에야 밝혀졌습니다. 그것은 건축물의 콘크리트 때문이었습니다. 콘크리트는 석회 성분이 있기 때문에 무려 7톤이나 되는 산소를 흡수해버렸던 것입니다.

 

그 후에도 10개월 정도 재시도가 있었지만 완전히 중단되어 버리고, 그 후 이 시설은 애리조나 대학이 인수해서 인공 자연 생태계 과학 관광 시설로 사용하고 있습니다. 요금은 2만7천 원 코스 등 여러 가지가 있습니다.

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