우주 발효 된장, 고소한 향·맛이 더 강해졌다

핵심 요약

덴마크 공과대 연구진이 1kg 분량의 미소(된장)를 지구(코펜하겐·캠브리지)와 국제우주정거장(ISS)에서 각각 30일간 발효해 비교했다. 2020년 3월 일부 샘플이 ISS로 보내졌고, 냉동 보관 뒤 미생물 조성·화학성분·관능 평가를 진행했다. 14명의 셰프·연구자가 참여한 관능평가에서 ISS 샘플은 지구 샘플보다 고소한 향과 맛이 더 강하다고 판단됐다. 연구진은 높은 발효 온도와 향미 화합물(피라진) 증가, 진균의 유전적 변이 가능성 등을 주요 원인으로 제시했다.

핵심 사실

• 실험재료는 익힌 콩, 소금, 발효된 쌀을 조합해 만든 미소 약 1kg이다.
• 샘플 분배는 1/3이 코펜하겐에 보관됐고 나머지는 MIT 우주 탐험 이니셔티브 소속 연구원에게 전달됐다.
• MIT 소속 매기 코블렌츠는 받은 샘플의 1/3을 2020년 3월 ISS로 보냈다.
• 각 샘플은 코펜하겐(평균 20°C), 캠브리지(23°C), ISS(36°C)에서 30일간 발효된 뒤 냉동 보관됐다.
• 관능평가단 14명(셰프·연구자)은 ISS에서 발효한 미소가 더 강한 고소함과 볶은 견과류 향을 보인다고 평가했다.
• 향미 화합물 가운데 피라진 계열이 ISS 샘플에서 상대적으로 높게 관찰됐다.
• 미생물 군집은 전반적으로 유사했으나 ISS 샘플의 진균류에서 유전적 변이가 더 많이 보고됐다.
• 연구 결과는 국제 학술지 iScience에 게재됐다.

사건 배경

우주 장기 체류와 화성 등 심우주 탐사 계획이 현실화되면서 ‘현지에서의 식량 생산과 조리’는 중요한 연구 주제로 떠올랐다. 식량을 지구에서 전량 수송하는 방식은 비용·중량·신선도 문제를 안고 있기 때문에, 현지 발효나 재료 재활용을 통한 자급 가능성 연구가 활발하다. 발효는 미생물이 식품 성분을 변화시켜 영양·풍미를 개선하는 오래된 방법으로, 우주 환경에서는 중력·방사선·온도 차이가 미생물 활동에 어떤 영향을 미칠지가 관건이다.

과거에는 김치·빵·요거트 등 실험적 우주 식품 연구가 일부 진행됐으나, 정제된 전통 발효식품을 우주에서 직접 숙성해 관능·미생물·화학적 변화를 비교한 경우는 드물다. 본 실험은 전통 발효식품(미소)을 동일 배합으로 세 환경에서 병행 발효한 뒤 동시 분석한 점에서 비교적 체계적인 접근으로 평가된다. 이해관계자는 학계(덴마크 연구진·MIT), 우주 연구기관, 식품 과학자와 조리 전문가 등이다.

주요 사건

연구팀은 같은 배합(익힌 콩·소금·발효된 쌀)으로 약 1kg의 미소를 제조했다. 전체의 1/3을 코펜하겐에 보관하고, 나머지는 미국 캠브리지의 MIT 연구원에게 보냈다. MIT 소속 매기 코블렌츠는 받은 샘플 일부를 2020년 3월 우주선에 싣고 ISS에 실어 발효하도록 했다. 각 샘플은 현지에서 30일간 숙성한 뒤 모두 냉동 상태로 회수되어 분석을 위해 보존됐다.

냉동된 샘플은 이후 미생물 군집 분석, 향미 성분 측정, 그리고 관능평가로 검토됐다. 14명의 셰프와 식품 연구자가 블라인드 테스트 방식으로 시식에 참여했다. 이들은 ISS 발효 샘플에서 지구 샘플보다 ‘고소함’과 ‘볶은 견과류’ 유사 향이 더 뚜렷하다고 평가했다. 연구진은 이러한 차이가 향미 화합물, 특히 피라진 계열의 증가와 연관되어 있다고 설명했다.

미생물 분석에서는 전체적인 세균·균류 조성은 대체로 유사했지만, ISS에서 발효된 샘플의 진균류가 유전적 변이를 더 많이 보였다. 연구진은 우주 환경 특유의 방사선 노출이나 미세중력 등의 스트레스가 변이를 촉진했을 가능성을 제기했다. 다만 변이의 기능적 영향(예: 안전성·발효 효율 변화)은 추가 연구가 필요하다.

분석 및 의미

첫째, 발효 온도 차이가 향미 프로파일에 직접적 영향을 미쳤을 가능성이 크다. 연구 당시 평균 온도는 코펜하겐 20°C, 캠브리지 23°C, ISS 36°C로, ISS의 상대적 고온이 미생물 활동을 가속화해 피라진 생산을 촉진했을 수 있다. 피라진은 볶은 견과류·고소한 향을 내는 화합물로, 발효 속도와 대사 경로 변화와 관련된다.

둘째, 진균류의 유전적 변이는 우주 방사선이나 미세중력 등 우주 특유 스트레스 요인이 미생물 유전체에 미치는 영향을 보여준다. 이는 우주 환경에서 식품 안전성과 미생물 생태계의 안정성 측면에서 중요하다. 변이가 단순한 중립 변화인지, 아니면 발효 특성(향·영양·안전)에 실질적 영향을 주는지는 규명되어야 한다.

셋째, 관능평가 결과는 실용적 의미가 크다. 우주에서 ‘더 맛있는’ 발효식품이 만들어질 가능성은 장기 우주임무에서 승무원의 식사 만족도를 높이고 정신적·신체적 건강에 기여할 수 있다. 그러나 현재 연구는 샘플 규모와 반복 횟수가 제한적이며, 다양한 조건(기온·방사선·기간 등)을 통제한 추가 실험이 필요하다.

비교 및 데이터

위 표는 연구에서 보고된 온도·기간·관능 평가와 진균의 유전적 변이 정도를 정리한 것이다. 화학적 수치(예: 피라진의 정확 농도)는 공개된 논문 자료를 근거로 확인 필요하다.

반응 및 인용

연구진은 이번 실험이 우주식품 연구에 실용적 시사점을 제공한다고 설명했다. 관능평가 결과와 미생물 변화 관찰을 근거로, 연구팀은 우주 환경을 고려한 식품 설계의 필요성을 강조했다.

우주 환경에서 더 맛있고 영양가 있는 식품을 개발할 가능성이 보인다.

연구팀(요지)

MIT 측 연구원은 샘플 운송·보관 과정과 우주에서의 발효가 실제로 이루어진 점을 강조하며, 향후 실험 확대를 제안했다.

이번 시도는 우주에서 발효가 실현 가능함을 보여주는 초기 사례다.

매기 코블렌츠(MIT 연구원)

관능평가에 참여한 한 셰프는 ISS 샘플의 향미를 구체적으로 묘사하며 현장 체험의 가치를 부각시켰다.

ISS에서 발효된 미소는 볶은 견과류를 연상시키는 고소한 향이 더 두드러졌다.

시식단 셰프(요지)

불확실한 부분

• 진균의 유전적 변이가 방사선에 의해 유발되었는지는 아직 직접 증명되지 않았다.
• 관능평가 결과는 14명이라는 비교적 적은 표본에 기반해 주관적 편향이 존재할 수 있다.
• 피라진 증가가 온도만의 영향인지, 다른 우주 요인(방사선·미세중력)과의 복합 영향인지 추가 검증이 필요하다.

총평

이번 연구는 동일한 배합의 전통 발효식품을 지구와 우주에서 병행 숙성해 비교했다는 점에서 의미가 크다. 결과는 ISS 샘플에서 고소한 향·맛이 더 강해졌고, 일부 진균에서 유전적 변이가 관찰되었다는 사실을 제시한다. 다만 표본 수·조건의 제약으로 결론을 일반화하기는 이르며, 발효 온도·방사선·미세중력의 개별·복합 효과를 분리하는 추가 실험이 필요하다.

향후에는 다양한 발효 조건과 장기 보관, 안전성 평가를 포함한 대규모 반복 실험이 요구된다. 우주 식량의 질적 향상은 장기 우주임무의 생활 질을 높일 수 있어 연구 확대의 실용적 동기와 공공·민간 차원의 관심이 모두 커질 전망이다.

출처

• 헬스조선(언론)
• iScience / Cell Press(학술지)