자급자족형 폐쇄 환경에서 인간의 생존이 가능할까?

1970년대부터 외부로부터 완벽히 차단된 주거환경을 구축, 인간의 생존 가능성을 타진한 시도가 있었지만 아직까지 성공사례는 없다. '폐쇄적 생명유지시스템(CELSS)'으로 불리는 이런 환경은 태양 외에는 어떤 외부 에너지도 사용하지 않으며 쓰레기조차 자체적으로 분해시켜 재활용한다.

최초의 CELSS는 1972년 구소련 과학자들이 시베리아에 건설한 '바이오스3(Bios-3)'다. 1,033㎡ 면적에 들어선 이 시설은 3명의 사람을 먹여 살릴 수 있도록 설계됐다. 거대한 수조에서 조류(藻類)를 키워 날숨의 이산화탄소를 제거하고 산소를 공급하며 다양한 장치들을 통해 거주자들에게 필요한 공기와 물의 약 85%를 자급자족할 수 있다.



하지만 이곳에서의 최장 거주기록은 180일에 불과하다. 1989년에는 미 항공우주국(NASA)이 트레일러 두 대 크기의 CELSS인 '바이오홈(BioHome, 사진)'에서 인간의 영구적 거주 가능성을 실험하기도 했다. 연구결과, CELSS 내부에 식물을 키우면 인공적으로 만들어진 공기의 질을 높여 거주자의 건강에 많은 기여를 할 수 있음이 확인됐다.

CELSS 최장 거주 기록은 1991년 미국 애리조나주 투손 지역의 사막 부지 1만3,000㎢에 조성된 역대 최대 CLESS인 '바이오스피어2(Biosphere 2)'에서 나왔다. 폐쇄공간에서의 장기거주로 인해 거주자들의 반목과 갈등이 극심했고 산소와 식량 부족으로 극도의 고통까지 겪으면서 실험 자체는 실패로 평가받지만 8명의 거주자가 2년간 외부와 차단돼 생활했다.

가장 최근의 CLESS로는 2007년 기온 상승이 생태계에 미치는 영향을 파악하기 위해 캐나다 웨스턴온타리오대학에 조성된 '바이오트론(Biotron)'이 있다. 이곳에는 6m 높이의 거대한 기둥들이 설치돼 있는데 각 기둥마다 10톤에 달하는 흙이 채워져 있다. 연구자들은 현재 영하 40℃에서 영상 40℃까지 온도를 높이며 지구온난화의 생물학적 여파를 분석 중이다.