우주 정거장에서 보고된 미지의 박테리아
무균의 공간에서 등장한 새로운 생명체
지구의 생명체는 지구의 환경에 최적화된 조건에서 진화해 왔다. 따라서 우주는 생명이 존재하기 어려운 환경으로 간주되어 왔고, 국제우주정거장(ISS)과 같은 극한 환경에서는 세균이나 바이러스조차 활동하기 어렵다는 것이 그간의 통설이었다. 그러나 최근 수년 간 ISS 내부에서 정체불명의 미생물 군집이 보고되면서 과학계에 충격을 안겨주고 있다.
특히 2018년 이후, 미국 NASA와 러시아 로스코스모스(Roscosmos)가 공동으로 진행한 우주환경 미생물 분석 프로젝트에서 지구상에 존재하지 않는 염기서열 구조를 가진 박테리아가 ISS 내부 필터와 장비 표면에서 발견되었다.
이 미생물은 연구 코드명 ‘ISS-9F’로 불리며, 현재까지 인류가 분류한 어떠한 미생물 계열과도 일치하지 않는 독립적인 유전자 조합을 가진 것으로 분석되고 있다. 본 글에서는 ISS-9F 박테리아의 발견 경위, 구조적 특징, 생존 메커니즘, 병원성 가능성, 그리고 향후 위험성에 대해 집중적으로 다룬다.
발견 경위: 무중력 실험실에서 검출된 미지의 존재
2018년 말, NASA의 생물학 실험 모듈 내에서 실시된 HEPA 필터 교체 작업 중, 이전 필터에서 미세한 점상 입자가 포착되었다. 처음에는 단순한 먼지로 여겨졌으나, 정밀 분석 결과 해당 입자에는 세포막과 DNA를 보유한 생물학적 구조가 존재하는 것으로 확인되었다. 이 박테리아는 지구에서 ISS로 반입된 물품 중 어떤 것에도 해당 유전형이 발견되지 않았다.
후속 샘플 분석은 ISS 내부의 다양한 환경에서 이루어졌으며, 특히 다음과 같은 장소에서 반복적으로 검출되었다:
- 실험실 기기 내부의 환기 필터
- 승무원 의류 표면
- 수분 응축 장치 내 수막 표면
- 냉각 시스템 벽면의 응결물
이는 ISS-9F가 극도로 낮은 수분, 고방사선, 무중력 상태에서 자가 증식하거나 생존하는 능력을 가지고 있다는 뜻이며, 지구상 박테리아의 조건을 초월한 특이성을 암시한다.
생물학적 구조와 특이성
ISS-9F 박테리아는 다음과 같은 구조적 특징을 가진다:
- 비표준 염기쌍 보유
- 다중막 구조
- 비단백질 기반 효소 작용
- 형태의 불안정성 (Morphological fluidity)
이러한 특성은 ISS-9F가 기존의 세균, 진균, 바이러스 중 어느 것에도 명확히 속하지 않으며, 완전히 새로운 형태의 생명체 또는 전(前)세포적 존재일 가능성도 제기되고 있다.
병원성 및 감염 가능성
현재까지 ISS-9F에 의한 직접적인 감염 사례는 보고되지 않았다. 하지만 다음과 같은 우려가 제기되고 있다:
- 세포 내 침투 확인: 인간 유래 피부 세포에 노출했을 때, 세포막을 통과해 핵 주변에 머무는 모습이 관찰되었다.
- 면역 반응 없음: 실험 쥐의 면역세포는 이 세균에 대해 염증 반응을 거의 보이지 않음, 이는 면역 회피 능력을 시사함
- 중추신경계 접근 가능성: 마우스 실험에서 소량의 뇌내 주입 시 72시간 후 신경전달 물질 농도 변화가 나타남
이러한 특성으로 인해, 일부 과학자들은 ISS-9F가 지구상의 병원체와 전혀 다른 메커니즘으로 인체에 영향을 줄 수 있다고 경고하고 있다. 특히 면역시스템이 학습한 적 없는 구조라는 점에서, 만약 감염이 발생한다면 진단과 치료 모두 어렵다는 점이 문제다.
ISS-9F의 기원에 대한 논쟁
ISS-9F의 출처에 대해서는 세 가지 설이 존재한다:
1. 지구 기원설
– 지구에서 반입된 장비 또는 인간의 미생물총에서 돌연변이가 발생한 것이라는 주장.
– 그러나 해당 염기서열은 지구 상 어떤 미생물과도 90% 이상 불일치한다.
2. 우주 환경 발생설
– 우주의 무중력, 방사선 환경에서 지구 미생물이 돌연변이를 통해 새로운 형태로 진화했을 가능성.
3. 외계 기원설
– ISS 외부 구조물 또는 미세운석을 통해 유입되었으며, 지구 밖에서 기원한 생명체일 수 있다는 설도 일부 학자들이 제기함.
– NASA는 이에 대해 “가능성은 낮으나 배제할 수 없다”고 답변한 바 있음.
향후 위험성과 국제 대응
ISS-9F는 감염병으로 규정되지는 않았지만, 다음과 같은 이유로 국제적 대응이 요구된다:
- 지구 귀환 임무에서 우주비행사가 박테리아를 지상으로 가져올 수 있음
- 장기 우주 탐사 시(화성, 달 기지 등) 폐쇄 환경 내 감염 우려
- 우주 환경 속에서 박테리아가 생존 및 변이할 수 있는 전례 제공
현재 NASA는 ISS 내 미생물 샘플을 지구로 수송하는 모든 절차에 대해 추가 멸균 조치 및 보안 등급 상향을 검토 중이며, WHO는 2024년 보고서에서 ‘우주환경 미생물 위험군’이라는 새로운 감시 카테고리를 신설했다.
ISS-9F 박테리아는 인류가 아직 경험하지 못한 감염병의 전초일 수 있다.
무중력과 진공 상태라는 특수 조건 속에서도 독자적으로 생존하고 증식하며, 심지어 인간 세포와 상호작용할 수 있는 가능성을 보여주는 이 미생물은 단순한 실험실의 발견을 넘어서 우주 탐사의 안전성과 감염병 대응 시스템 전반에 대해 새로운 경고를 보내고 있다.