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(Youtube)은근한 잡다한 지식- 아일랜드의 인구수가 절반으로 떨어지다! 아일랜드의 대기근

(N뉴스) 영화 마션처럼… 화성에서 ‘감자 농사’ 가능해? -저작권자 서울신문사-

(Youtube)은근한 잡다한 지식- 영화 마션처럼 화성에 감자를 심어 키울 수 있을까

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Making Martian concrete with potato starch (StarCrete)

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https://youtu.be/ghn4pBvnG2U

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아일랜드의 인구수가 절반으로 떨어지다! 아일랜드 대기근

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제목을-입력해주세요_ (1)

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제12장 국내곡물 수급 동향과 전망

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https://youtu.be/1vPJAS6IES0
영화 한 줄 요약: 화성에 홀로 남겨진 주인공이 식량문제를 해결하기 위해 감자를 키우고 결국 키우는데 성공

그렇다면 실제로도 화성에서 감자를 키우는 것이 가능할까?

일단 화성은 기압도 낮고 이산화탄소 농도가 낮은 영하 80도이므로 지구와 현저히 다른 환경이다. 또한 화성은 적절한 빛과 온도,수분,흙,대기같은 조건을 갖추지 않아 불리하지만 감자는 불리한 조건에도 잘 자란다는 구황작물로 불리우고 있다

먼저 감자를 키우기 위해 필요한 흙

지구의 흙은 영양분이 풍부해 식물이 잘 자라지만 화성은 흙이 없음ㅠ 특히 질소가 많이 부족함.. 질소가 잇긴 하지만 식물은 대기에 있는 질소를흡수하지 않아서 쓸모가 없다

영화에서는 이 문제를 해결하기 위해 사람의 인분을 이용함

사람의 인분에는 질소가 많이 있기 때문에 비료처럼 사용한다면 지구와 비슷한 환경을 만들 수 있기 때문.

그다음 씨앗을 주었으니 물이 필요

화성에는 순수한 물이 없어 물을 만들어야함

물을 공급하기 위해 우리 몸의 눈물,땀,오줌을 정수해서 연료전지를 이용해 결합시키며 물을 생성할 수 있음

마지막 빛

감자의 광합성을 도와줄 수 있는 LED패널을 설치해 빛을 보충. 화성은 일교차가 커 적정 온도를 유지할 수 있는 온실을 만들면 더욱 극대화👍🏻

인류는 이런 것들을 만족시킬만한 기술력을 가지고 있기 때문에 화성에서도 감자를 키울 수 있을 것으로 예상

국제감자센터(CIP)는 2015년 NASA와 협력해 화성과 비슷한 환경의 흙을 만들고 감자 키우기 실험을 진행했고 결국엔 키우는데 성공하였다. 그러므로 화성에서 감자 키우기 쌉가능

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화성에서 감자를 키운다? / YTN 사이언스

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https://koreascience.kr/article/JAKO200921162094960.pdf

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한국인 다소비 탄수화물 - 혈당지수 및 혈당부하지수 비교평가

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탄수화물간식류식품및조리방법에따른혈당지수및혈당부하지수

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• 공민석
감자의 생물학적 특징과 감자가 잘 자라는 환경 등에 대해 조사함.

• 임희원
아일랜드 대기근 등 감자의 역사와 영화 '마션'이 대해 조사함.

• 홍예주
감자의 경제적 가치/의의에 대해 조사함.
중간 발표 자료 만듦.

• 권경민
감자의 유전학적 가치에 대해 조사하는 중
중간 발표를 함.

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http://m.thescienceplus.com/news/newsview.php?ncode=1065581989375514

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https://www.kado.net/news/articleView.html?idxno=377059

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수확량 쌀 7배... 비탈밭 감자 '강한 생명력' 상징

감자는 대표적 구황작물이다. 19세기초 우리나라에 전래돼 흉년과 민란으로 점철된 민초들의 삶에 한가닥 빛으로 작용했다. 화전을 일구어 주로 심었던 작물이 감자였다. 도내에서는 감자가 10a 당 3342㎏이 생산되고 쌀은 446㎏이 생산돼 생산성도 높다. 최근의 곡물값 폭등에 비추어 각국간 식량확보 전쟁이 발생한다면 최선의 대안으로 감자가 꼽힌다. 올해 북한의 식량위기를 한숨 돌리게 한 1등공신도 감자였다. 제3세계 기아 빈곤 퇴치의 기여작물로 감자가 주목받고 있다.

▲ 지난 7월 강릉 송정동 들녘에서 농민들이 감자 수확을 하고 있는 모습. 강릉, 삼척 등 도내 동해안 남부는 2기작 적지로 떠오르고 있다.

▲ 평창 대관령 고령지농업연구소 감자 육종 재배 포장.

19세기 조선 전래 농민에 생명줄 역할
생육 기간 짧고 노지 2기작 가능 '강점'

＃ 감자는 구황작물이다

감자 원산지는 남미 안데스산맥 해발 2000~4000m 고원지대이다. 우리나라에 전래된 것은 19세기 초 조선 순조 때이며 중국으로부터 들어왔다.

실학자 이규경은 오주연문장전산고(五州衍文長箋散稿)라는 책에서 '북저는 토감자라하는데 1824~1825년에 관북에서 처음 들어온 것'이라고 기록하고 있다. 김씨 성을 가진 이가 종자를 가져왔다는 설과 청나라 사람들이 인삼을 몰래 캐가고 대신 심어놓았던 것이 전파됐다는 설도 있다.

유럽에서 감자가 자리잡기까지 200여년이 걸렸지만 우리나라에서는 전래 후 10여년 만에 전국으로 퍼졌다. 19세기초 조선의 백성들은 막다른 궁지에 몰린 시기였다. 1808년 함경도 북청민란, 1811년 평안도 농민전쟁 등 전국에서 민란이 잇따랐다. 1814년 서울에서도 대규모 폭동이 일어났으며 1833년엔 대규모 쌀 폭동이 일어났다. 이후 1862년 진주민란과 임술민란, 1894년 갑오농민전쟁에 이르기까지 백성들은 도탄에서 헤어날 기미가 없었다.

조선시대엔 상민인 농민이 양반층을 먹여살렸다. 조선 후기에 들어서면서 양반층 인구는 증가하고 그에 따른 수탈이 심화된 것이 민란의 원인이었다. 가렴주구와 흉년 속에서 감자가 보급됐다. 농민들에게 감자는 절체절명의 운명이었다. 삶의 터전을 빼앗긴 농민들은 유랑하거나 도적이 되어 산비탈에 화전을 일구는 수밖에 없었다. 아무 곳에서나 잘 자라는 감자가 없었다면 화전은 불가능했을 지도 모른다. 감자는 보호막 없이 내팽개쳐진 농민들에게 마지막 생명줄이었을 것이다.

19세기 조선은 21세기 세계의 상황과 비슷하다.

21세기의 식량위기는 배분의 불균형이 아닌 절대공급 부족의 양상을 띤다. 2008년 초 세계적인 곡물부족으로 농산물 가격이 급등해 일반 물가가 상승하는 '애그플레이션'이 발생했다. 이것은 장차 지구촌을 강타할 식량전쟁 위기의 전주곡이라 할 수 있다. 곡물수급 불균형으로 2006년부터 급등하기 시작한 밀, 콩, 옥수수 등 곡물가격이 2~3배 이상 뛰었다. 수요증가와 바이오 연료로의 전용 확대가 주된 원인이다. 이에 따라 대체재인 쌀의 가격도 동반 상승하고 있다. t당 300달러이던 쌀값이 2008년초 1000달러로 급등했다. 아시아 일부지역에서는 쌀 사재기, 절도 등 범죄까지 기승을 부리고 있다. 세계식량 위기는 유가급등, 금융위기와 함께 세계 3대 위기라고 평가되고 있다.

한 민간기업 감자연구소 관계자는 "지금은 음식의 질을 따질 만큼 음식이 풍부한 세상이지만 만약 극한의 식량위기가 닥쳐오면 그 대안은 분명 감자가 될 것"이라고 말했다.

＃ 감자 풍년 북한 식량난 한숨 돌려

북한에서 감자 재배면적은 1995년부터 증가했다. 1998년 감자농사혁명과 두벌농사를 시작해 황해도, 평안도, 동해안에 감자용 이모작 지대 10만㏊가 조성됐고, 북부 고산지대 (양강도, 자강도, 함경남북도)에도 9만~10만㏊의 주작지대가 있다. 전국적으로 19만㏊에서 330만~425만t이 생산되는 것으로 추정되고 있다.

대북지원 단체 '좋은벗들'에 따르면 올해 6월 말부터 시작된 햇감자 수확이 일반 주민들의 식량고통을 덜어주고 있는 것으로 알려졌다. 지난 6월 첫 주까지 북한의 시장에서 감자가격은 kg당 평양 300원, 회령 400원, 청진 450원 수준이었다. 햇감자 수확 이후인 7월 중순부터 햇감자 가격은 300원 아래로 떨어졌다.

8월부터 다시 어려워지고 있지만 함경북도의 내륙지방에선 8월 배급으로 교사와 의사들에게 15일 분량의 햇감자가 지급됐으며 은덕군에서는 8월 배급으로 교사와 의사들에게 10일 분량의 감자가 배급됐다.

＃ 감자 생산성 작물 중 최고

생산성 측면에서 감자의 우수성을 주목할 필요가 있다.

2007년 전국 2만421㏊ 면적에서 27만2783t의 감자가 생산됐다. 10a당 몇 ㎏이 생산됐는지를 따지는 '단수'는 2804㎏이었다. 도내에선 5050㏊에서 16만8793t이 생산돼 단수는 3342㎏이었다. 전국에서 도내 생산량이 차지하는 비율은 29.5％이고 면적은 24.7％이다.

우리나라 대표적 작물인 쌀은 지난해 전국 95만250㏊에서 440만7743t이 생산돼 단수는 466㎏이었다. 도내에선 4만1876㏊에서 18만7667t이 생산돼 단수가 448㎏이었다. 전국의 4.4％ 면적에서 4.25％ 생산량의 비중을 차지하고 있다.

수분함량 차이를 고려할 때 단순비교에는 무리가 있지만 수치상으로만 놓고보면 단수는 3342㎏ 대 446㎏으로 같은 면적일 경우 생산량이 쌀보다 감자가 월등함을 알 수 있다.

타작물도 10a당 생산량이 옥수수는 511㎏, 콩 181㎏, 고구마 1744㎏ 등으로 감자에 비해서 토지 생산성이 훨씬 낮았다.

또한 감자는 재배시 물 사용량이 쌀 농사의 37％에 불과해 물부족지대나 준사막, 고원이나 고산지대에서도 생산이 가능하다는 이점이 있다. 2기작용 조생종인 '추백' 품종은 80일이 생육기간일 정도로 감자는 생육기간이 짧다. 쌀은 보통 180일 이상이 생육기간이다. 감자는 우리나라에서도 노지 2기작이 가능하다. 농촌진흥청 고령지농업연구소, 도농업기술원 산채시험장 등을 중심으로 생육기간이 짧은 품종을 개발하는 등 도내 2기작 가능성을 타진하고 있다.

2기작 감자 육종 전문가인 고령지연구소 조지홍 박사는 "강원도는 여름감자 주산지이지만 가을감자 생산으로 연중 햇감자를 생산해 공급할 수 있는 지역으로 부상하고 있다"며 "태백산맥 동쪽 원산 이남까지 생산이 가능한 것으로 보고 있다"고 설명했다.

평창군 진부면 하진부리에서 만난 한 농업인은 "비탈진 땅이 대부분인 박토의 강원도엔 감자가 제격"이라며 "지어야 적자뿐인 농사이지만 세상에서 가장 맛있는 감자를 생산해야겠다는 마음은 항상 갖고 있다"며 강한 애착을 보였다. 이동명

<이 취재는 지역신문발전기금을 지원받았습니다.>

■ 감자 생산성

연도별

전국

강원

면적(㏊)

10a당 생산량(㎏)

생산량(t)

면적(㏊)

10a당 생산량(㎏)

생산량(t)

■ 쌀 생산성

연도별

전국

강원

면적(㏊)

10a당 생산량(㎏)

생산량(t)

면적(㏊)

10a당 생산량(㎏)

생산량(t)

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[감자, 그 무한한 가능성에 도전한다] 2. 미래 식량위기의 대안이다 - 생산성 측면

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수확량 쌀 7배... 비탈밭 감자 '강한 생명력' 상징 감자는 대표적 구황작물이다. 19세기초 우리나라에 전래돼 흉년과 민란으로 점철된 민초들의 삶에 한가닥 빛으로 작용했다. 화전을 일구어 주로 심었던 작물이 감자였다. 도내에서는 감자가 10a 당 3342㎏이 생산되고 쌀은 446㎏이 생산돼 생산성도 높다. 최근의 곡물값 폭등에 비추어 각국간 식량확보 전쟁이 발생한다면 최선의 대안으로 감자가 꼽힌다.

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https://m.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId=156257317#pressRelease

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감자 부산물 사료 먹은 한우, 육질·육량 향상

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감자 관련 국제 단체(?)

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감자 관련 국제 단체(?)

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1. CIP(International Potato Center)
https://cipotato.org/climate-change/

2. National Potato Council
https://www.nationalpotatocouncil.org/economic-impact-report/

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potatoes on mars(관련 기관: CIP, NASA)
화성에서의 재배 가능성에 대한 연구 → 기후 변화로 인해 척박해지는 토양에서의 재배 가능성에 대한 연구에 긍정적 영향을 주지 않을까?

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http://m.dongascience.com/news.php?idx=10520

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미국항공우주국(NASA), 유인 화성탐사 앞서 '화성 감자' 후보 100종 지상서 실험

영화 '마션'의 주인공 마크 와트니(맷 데이먼)처럼 화성에서 감자를 재배할 수 있을까. 미국항공우주국(NASA)은 2030년 유인 화성탐사를 앞두고 화성에서 실제로 감자 농사를 지을 수 있을지 알아보기 위해 지상에서 '화성감자' 후보 시험에 들어갔다.

● 화성과 유사한 페루 땅에서 실험 착수

19일(현지시간) 현지 언론에 따르면 NASA 연구진은 올해 1월 국제감자센터(CIP) 페루지부에서 현지 연구진과 공동으로 후보 감자 100종을 대상으로 하는 사전 재배 실험에 착수했다. 연구팀은 3~4월 중 첫 연구 결과가 나올 것으로 기대하고 있다.

연구팀은 화성과 유사한 환경을 조성하고 감자를 재배 중이다. 화성은 대기 중 95%가 이산화탄소로 이뤄져 있고, 강렬한 자외선에 노출돼 있다. 또 표면온도가 평균 영하 60도 정도로 지구에 비해 매우 낮고, 낮밤에 따라 영상과 영하를 오가는 등 일교차가 크다. 토양은 화성과 매우 유사한 것으로 알려진 페루 아타카마사막의 토양을 사용하고 있다.

NASA 측은 만일의 사태에 대비해 고온이나 물부족 등 극한 상황에서도 감자가 잘 자라는지 확인할 예정이다. 감자 생산에 큰 타격을 주는 '감자Y바이러스(PVY)' '감자X바이러스(PVX)' 등 바이러스에 대한 저항성도 시험한다. 만약 토양을 기반으로 한 재배 실험에서 감자가 제대로 자라지 못할 경우, 연구팀은 배양액을 이용한 재배로 실험을 이어나갈 계획이다.

● 척박한 땅에서 잘 버티는 감자, 영양가도 높아

연구팀이 화성감자 후보로 지목한 100종은 CIP에 등록된 감자 4500종 중 생산성이 우수한 품종들만 꼽은 것이다. 재배에 성공하면 이 중에서도 가장 환경 적응력이 뛰어난 감자를 추려 향후 실제 화성에 가져갈 계획이다.

100종 중 40종은 주로 안데스산맥에서 자라는 자연산 감자고, 60종은 물 부족 등 극한 환경을 잘 견딜 수 있도록 만든 유전자변형(GM) 감자다. GM 감자는 식용으로 미국 농무부(USDA)와 식품의약국(FDA)에서 지난해 3월 최종 승인을 받은 바 있다.

연구팀이 감자를 선택한 이유는 감자가 다른 농작물에 비해 척박한 환경에서도 잘 자랄 뿐만 아니라 성장 속도도 2~4배 빠르기 때문이다. 같은 시간에 더 많은 양을 재배할 수 있다는 의미다.

이 때문에 감자는 옥수수, 밀, 쌀에 이어 전 세계에서 4번째로 영향력이 큰 식량 작물로 꼽힌다. 탄수화물이 풍부한 감자는 철분, 아연, 비타민C 등 영앙가도 많다. 이런 장점 때문에 중국은 최근 대대적으로 감자 생산량을 늘리고 주식(主食)으로 활용하겠다고 나서기도 했다.

한편 감자 재배 실험이 성공적으로 끝나면 감자를 오랜 시간 냉동으로 보관할 수 있는 기술을 시험한 뒤, 연구팀은 NASA의 초소형 위성인 큐브샛(CubeSat)을 이용해 최종 실험을 진행할 예정이다. NASA는 수년 내 페루 아타카마사막 중심에 화성연구센터를 건립할 계획도 갖고 있다.

연구팀의 줄리오 발디비아 실바 페루 국립전자통신연구소 선임연구원은 '사이언티픽 아메리칸'과의 인터뷰에서 "선택된 후보 품종의 감자는 대부분 재배에 성공할 것으로 보인다"며 "연구 결과는 화성에서의 식량뿐만 아니라 지구상에서 기후변화에 따른 식량 대응 등에도 도움이 될 전망"이라고 말했다.

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영화 '마션'처럼 화성에서 감자 키울 수 있을까

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미국항공우주국(NASA), 유인 화성탐사 앞서 '화성 감자' 후보 100종 지상서 실험 영화 '마션'의 주인공 마크 와트니(맷 데이먼)처럼 화성에서 감자를 재배할 수 있을까. 미국항공우주국(NASA)은 2030년 유인 화성탐사를 앞두고 화성에서 실제로 감자 농사를 지을 수 있을지 알아보기 위해 지상에서 '화성감자' 후보 시험에 들어갔다.

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https://www.seogwipo.co.kr/news/articleView.html?idxno=207942

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http://www.sisaweek.com/news/articleView.html?idxno=203667

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http://www.popsci.co.kr/news/articleView.html?idxno=20546

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감자 전분을 활용한 새로운 건축 자재가 효율적인 우주 탐사에 기여할 수 있을 것이라는 연구 결과가 나왔다. [이미지 출처=클립아트코리아]

인간이 화성에 정착하기까지 남은 날이 얼마나 되는지 알 수는 없지만 정착을 위해서는 어떤 형태로든 거주지를 마련해야 할 것이다. 영국 맨체스터대학교 연구팀은 화성 정착민을 위해 감자 전분과 약간의 소금, 화성의 흙만으로 제작 가능한 새로운 건축 자재를 개발했다. 연구팀은 옥수수전분 기반의 건축 자재와 구별 짓기 위해 이것을 '콘크리트(CoRncrete, CoRn은 옥수수를 의미함)'가 아니라 '스타크리트(StarCrete)'라고 명명했다.

화성의 거주지는 실내외 극심한 온도와 압력 차이를 견디고 방사선 및 미세 운석으로부터 사용자를 보호해야 한다. 또한 화성으로 가는 로켓에 실을 수 있는 물자가 한정되어 있고 지금까지 알려진 바에 따르면 화성에 활용할 수 있는 재료가 많지 않기 때문에 적은 재료와 에너지로 간단하게 제작 가능한 건축 자재가 필요하다.

13일(현지시간) 영국 맨체스터대학교 연구팀은 오픈 엔지니어링 저널에 실린 논문을 통해 화성 탐사 물자에 감자 전분이 포함될 가능성이 있다고 전했다. 연구팀은 약 25kg의 탈수된 감자 가루에 포함된 전분으로 0.5톤가량의 스타크리트를 만들 수 있으며 이는 213여 개의 벽돌을 쌓아 구조물을 만들 수 있는 양이라고 추정했다.

전분은 식물성 탄수화물로 인간 식단에서 주요한 에너지 공급원이다. 전분은 식품 외에도 종이, 판지 및 섬유 제조에 쓰이며 산업에서는 접착제로 활용된다. 최근 옥수수전분을 모래나 석회 분말 같은 무기물 골재의 바인더로 사용하는 연구가 있었다. 이름에 옥수수를 넣은 '콘크리트(CoRncrete)'는 30MPa(메가파스칼)에 달하는 압축 강도를 보였지만 수분 민감도가 높아 지구 환경에서는 사용에 어려움이 있다.

다만 달과 화성은 습기가 적어 이러한 제약에서 자유롭다. 화성에서 인간은 감자와 옥수수 같은 작물을 재배하여 산소와 식량을 얻고 잉여 생산물로 스타크리트를 제작할 수 있다. 건축 자재를 만들기 위해 지구에서부터 많은 재료를 짊어지고 가거나 화성에서 광물 채취용 중장비를 동원할 필요가 없다는 뜻이다. 감자를 탈수하면서 재배에 들어간 수분도 일부 회수할 수 있다.

연구팀은 옥수수 전분을 활용한 기존 연구에 착안하여 감자 전분에 화성의 흙 같은 재료에 우주비행사의 눈물에서 채취한 소금과 염화마그네슘을 결합해 스타크리트의 강도를 높였다.

이들은 화성의 표토와 비슷하게 구성한 재료를 사용해 스타크리트를 만들고 강도를 시험했다. 일반 콘크리트의 강도가 20~50MPa인데 감자 전분으로 만든 이 새로운 자재의 강도는 72MPa를 기록했다. 화성의 표토 대신 달 먼지를 모방한 재료를 기반으로 혼합물을 만들었을 때는 압축 강도가 91MPa 이상으로 나타나 앞으로의 달 탐사에 활용될 가능성을 보였다.

이 연구의 수석 연구원인 알레드 로버츠는 다른 대안이 실용화되기까지 많은 시간이 걸릴 것이기 때문에 스타크리트가 활용될 수 있을 것이라고 말한다. 그는 "현재의 건축 기술은 앞으로 수년간 더 발전해야 하며 상당한 에너지에 더해 무거운 처리 장비도 필요하다. 이 모든 것이 우주탐사 임무의 비용을 늘리고 복잡하게 만든다."라고 말하며 "스타크리트는 이중 아무것도 필요로 하지 않으므로 임무를 단순화하고 더 저렴하게 실현 가능하도록 돕는다."라고 덧붙였다.

로버츠의 연구팀이 화성 정착이 개시되기를 기다리기만 하는 것은 아니다. 그들의 스타트업 디킨바이오는 지구에서도 비슷한 소재를 사용해 기존 콘크리트를 대체할 수 있는 저렴하고 친환경적인 대안으로 사용할 수 있는지 조사 중이다.

(논문명: StarCrete: A starch-based biocomposite for off-world construction)

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화성 정착을 꿈꾸신다면 '스타크리트' 제조를 위해 감자를 심으세요

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인간이 화성에 정착하기까지 남은 날이 얼마나 되는지 알 수는 없지만 정착을 위해서는 어떤 형태로든 거주지를 마련해야 할 것이다. 영국 맨체스터대학교 연구팀은 화성 정착민을 위해 감자 전분과 약간의 소금, 화성의 흙만으로 제작 가능한 새로운 건축 자재를 개발했다.

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고온에도 버텨내는 감자 개발

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고온에도 버텨내는 감자 개발

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http://newsteacher.chosun.com/site/data/html_dir/2022/05/31/2022053100046.html

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1. 도입
마션에서 테라포밍 시에 재배작물로 감자를 선택한 것을 보고
그 이유 + 감자가 인류에 미친 영향과 미칠 영향 탐구

2. 감자의 높은 수확률(+식량난 해결)
- 감자의 높은 수확률에 대한 통계, 원리 등
- 지구온난화에 따른 감자의 수확량 감소 및 이를 해결하기 위한 생명공학 기술?

3.

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감자를 이용한 건축 자재(스타크리트)

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감자를 이용한 건축 자재(스타크리트)

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https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/eng-2022-0390/html

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List of abbreviations

1 Introduction

A sustained human presence on the lunar and Martian surfaces will require habitats with thick walls and ceilings for protection against radiation exposure and meteor strikes [ 1, 2, 3]. Due to the high cost of transporting mass from Earth to space, bulk construction materials will be produced from locally available resources - a concept known as in situ resource utilisation (ISRU) [ 4, 5, 6, 7]. The stabilisation of loose, unconsolidated regolith (i.e., dust and soil) into a solid concrete-like material would not only provide radiation- and micrometeoroid-shielding, but could also allow the deployment of relatively lightweight, inflatable habitats by countering the extreme thermal and pressure differences between indoor and outdoor environments [ 7, 8]. Although there have been several proposed solutions to the stabilisation of regolith for extraterrestrial construction, most have major drawbacks such as extremely high energy or water use, or the need for additional high-mass mining, transportation, processing or fabrication equipment which would add to the cost and complexity of any mission ( Figure 1) [ 9, 10, 11, 12, 13].

One potential solution is the use of naturally occurring biopolymers as regolith binding agents to produce extraterrestrial regolith biocomposites (ERBs) [ 14- 17]. Since biopolymers are produced under relatively mild, low-energy conditions, they could potentially overcome many of the shortcomings faced by other techniques. Recently, Shiwei et al. proposed a technique to stabilise Martian regolith using a chitosan-based biopolymer binder derived from arthropod cuticle [ 14]. This ERB, termed Martian Biolith, achieved an UCS of up to 3.6 MPa. In another series of reports [ 15, 16], D. Loftus and co-workers demonstrated that a protein obtained from cow blood plasma (bovine serum albumin, BSA) could also act as an effective binder to produce ERBs with UCSs as high as 22.2 MPa - which is about as strong as ordinary brick. Since it is not convenient to transport cows into space, we expanded on this concept by investigating the human equivalent of BSA (human serum albumin, HSA) as a binder to produce ERBs [ 17]. Here, HSA obtained from human blood plasma could be combined with urea (abundant in human urine) and regolith to produce ERBs with compressive strengths as high as 39.7 MPa. Although the notion of considering humans as an in situ resource has some advantages, the fact that the technique could compromise the health of the crew is a significant drawback.

Starch (amylum) is an abundant plant-based carbohydrate and is the main source of calories in the human diet [ 18]. In addition to food, starch is also employed industrially as an adhesive/binder for various applications - including paper, cardboard, and textile manufacture [ 19, 20]. Starch has been extensively investigated as a binder for plant fibre-based biocomposite materials [ 21- 28]; however, relatively poor mechanical properties (compressive strengths <2.5 MPa) and moisture sensitivity limit their applicability. Recently, corn starch was employed as a binder for inorganic aggregates such as sand and limestone powder [ 29, 30]. Termed CoRncrete, these materials displayed impressive compressive strengths as high as 30 MPa; however, moisture sensitivity remained a key weakness for practical Earth-based applications [ 31].

Having extremely limited amounts of water, the issue of moisture sensitivity is irrelevant for the Lunar and Martian environments - meaning a CoRncrete-like material could be well-suited for extraterrestrial construction. Furthermore, since starch is the primary constituent of staple foods such as rice, potatoes, and maize (corn), any sustained off-world habitat will likely have the capability to produce starch as food for inhabitants. To mitigate risks such as crop failure or poor yields, a surplus of starch will likely be produced under ordinary conditions: the use of surplus starch as a binder for regolith would therefore avoid the need for additional construction material fabrication equipment and supporting infrastructure. This integration of the food- and construction-material-production systems would therefore reduce launch mass, energy use, and technology development costs, whilst also improving system robustness and flexibility.

In this work, we further developed and investigated the CoRncrete concept for use as an extraterrestrial construction material ( Figure 2). Since our materials use potato starch rather than corn starch, we renamed this adaption StarCrete (starch-concrete). By employing a statistical Design of Experiments (DoE) methodology to develop and optimise the formulation and process parameters, UCS's as high as 72.0 and 91.7 MPa were obtained for Martian and lunar regolith, respectively. This is within the domain of high-strength concrete (>42 MPa), despite being a relatively simple, low-energy approach.

2 Results and discussion

Starch gelatinisation occurs through a complex multi-phase transition, which is influenced by factors such as starch source, concentration, temperature profile, pH, and the presence of metal salts, enzymes and other additives [ 32, 33]. Moreover, the size, shape, and crystallinity of the starch granules, as well as the molecular weights and ratios of amylose to amylopectin, have a strong effect on starch gelatinisation and vary significantly between plant species. Selective breeding has also resulted in significant differences within species, such as high-amylopectin (waxy) varieties of maize, rice, and potatoes [ 19, 32]. Due to the high complexity of this process and the likelihood of complex multi-factor interactions, a statistical DoE methodology was employed in this study.

For time efficiency, a single Martian regolith simulant (Mars Global Simulant, MGS-1) was employed to optimise the system before translation of the optimised conditions to a lunar regolith simulant [ 34]. After developing a basic procedure for the fabrication of starch-based ERBs adapted from published methods (see SI for details) [ 29, 30], several starch sources were screened to identify the most promising type ( Table 1). The results from this screening experiment indicated that potato starch was by far the most effective source, having an UCS of 17.7 MPa. Potato starch differs from most other grain-derived starches in that it has relatively large starch granules (up to 100 µm), a relatively low gelatinisation temperature (60-65°C), minimal fat and protein content, and relatively high phosphate content [ 19]. Potato starch also produces a relatively viscous paste upon gelatinisation, which may be the reason it acted as a relatively strong binder. Due to its clear superiority over other starch sources, potato starch was carried forward for subsequent optimisation experiments.

Starch source

Granule diameter (µm)

Lipid (wt%)

Protein (wt%)

Phosphorous (wt%)

Amylopectin (%)

Amylose DP

Gel. temp (°C)

Paste viscosity

UCS (MPa)

The next experiment involved screening a range of additives that could feasibly be obtained from the Martian surface and were deemed to potentially have a beneficial effect on the properties of the resulting ERBs. The selected additives were as follows: MgCl ₂, acetic acid, Na ₂CO ₃, FeSO ₄, urea, and human saliva. Metal chloride salt deposits have been detected on the surface of Mars [ 35] and are known to affect the gelatinisation of starch [ 36]. Acetic acid can also be produced from starch via anaerobic fermentation (e.g., rice vinegar or malted grain vinegar) and can also affect starch gelatinisation [ 37]. Na ₂CO ₃ has been employed as an additive in starch adhesives [ 20], and iron and sulphate salts (e.g., FeSO ₄) could be obtained from the Martian surface and could promote ionic bridging. Urea can form strong hydrogen bonding interactions and is available in abundance from human urine, and human saliva contains amylose - a starch-active enzyme that has been used to produce starch-based adhesives [ 38]. These additives were incorporated into the ERBs by replacing the addition of DI water with high-concentration aqueous solutions of these substances. The resulting ERBs were then evaluated for UCS with results presented in Table 2.

Additive

Concentration

Relative UCS (%)

None

n.a.

100

Urea

Saturated

152.5 ± 19.6

MgCl ₂

Saturated

69.1 ± 24.4

Acetic acid

24 vol%

150.2 ± 42.6

FeSO ₄

Saturated

10.6 ± 0.9

Na ₂CO ₃

Saturated

59.4 ± 3.5

Human saliva

Pure

97.2 ± 6.6

The results found that urea and acetic acid had a strong positive effect on the resulting UCS of the ERBs (about 50% stronger), whereas human saliva had little effect and the other additives were detrimental to UCS. However, it was observed that MgCl ₂ substantially altered the viscoelastic properties of the mixture after gelatinisation (i.e., the mixture was "stickier" than others) and was therefore included out of curiosity - along with urea and acetic acid - for subsequent investigation.

Having accumulated a substantial number of process variables and formulation parameters, a statistical Definitive Screening Design (DSD) DoE experiment was next conducted. A DSD experiment is a highly efficient way to rapidly screen variables in a complex system to determine which factors and factor interactions are significant and should therefore be the focus of subsequent optimisation [ 39]. In this experiment, ten input variables were screened, namely, starch-regolith ratio, effective starch concentration, urea concentration, MgCl ₂ concentration, acetic acid concentration, gelatinisation temperature, gelatinisation time, compression force, drying temperature, and drying time. The measured output variable (or response) was UCS.

Details of the experiment are given in the SI, but to summarise, 25 experimental runs were conducted which revealed that gelatinisation temperature and gelatinisation time were highly significant factors whose ranges (70-90°C and 10-60 min, respectively) had been set too low. This meant that the effects of other factors were eclipsed by these dominating effects, but that significantly better performance could be obtained by simply increasing gelatinisation temperature and gelatinisation time.

In order to find more optimal conditions for gelatinisation temperature and time, another statistical DoE experiment was conducted. This time, a two-factor central composite design (CCD) with one centre point was employed, the details of which are given in the Supporting Information. This experiment found a higher gelatinisation temperature and time did improve the UCS as indicated by the previous DSD experiment, with a UCS as high as 53.5 MPa being achieved. Moreover, the results suggested that even higher gelatinisation temperatures and times would continue to improve the compressive strength of the materials.

A further CCD experiment was then conduced, pushing the gelatinisation time and temperature even higher (120-180 min and 120-180°C, respectively). However, these higher temperatures resulted in the thermal decomposition of urea with the liberation of ammonia and isocyanic acid - the latter being a poisonous gas. Since the generation of poisonous gasses should ideally be avoided in confined environments such as off-world habitats, the gelatinisation temperature was limited to 120°C while urea was included as an additive.

While conducting the above experiment, a serendipitous finding revealed that - after starch gelatinisation - the materials could be fully dehydrated and rehydrated without a detrimental effect on the UCS. This allowed the decoupling of the extent of hydration needed for the gelatinisation step - where a relatively high amount of water seemed to be beneficial - with the extent of hydration needed for the final forming/compression step - where a relatively low about of water seemed to be beneficial. This modification to the process (i.e., full drying after gelatinisation before controlled rehydration) was incorporated into subsequent experiments.

Having now established a clearer idea of the relevant process parameters and suitable ranges, another DoE experiment was conducted with the aim of mapping the experimental space through a Response Surface Model (RSM). This custom DoE design, the details of which are given in the SI, consisted of 54 runs grouped into six blocks. To summarise the results, the following conclusions were drawn: 1) a starch-regolith ratio of about 4.5% appeared to be optimal, 2) a lower effective binder concentration (i.e., more water during the gelatinisation step) increased UCS, 3) a higher compression force increased UCS slightly, 4) a longer gelatinisation time increased UCS, 5) a lower rehydration extent increased UCS, and 6) both urea and acetic acid were detrimental to UCS, whereas MgCl ₂ was beneficial. The latter point was both surprising and interesting, since urea and acetic acid had a strong positive effect from the initial additive screening experiment, whereas MgCl ₂ initially had a detrimental effect ( Table 2). This highlights the importance of pursuing interesting observations - otherwise the beneficial effect of MgCl ₂ incorporation could have been missed. The highest compressive strength achieved in this experiment was 71.10 MPa.

Having further refined our understanding of significant process factors and factor ranges, a subsequent custom DoE experiment was conducted to explore the experimental space that the abovementioned RSM was indicating as being more optimal. Urea and acetic acid were dropped from the formulation since their incorporation was found to be detrimental. This allowed higher gelatinisation temperatures to be employed without the risk of producing poisonous isocyanic acid gas from urea decomposition. In addition to higher gelatinisation temperatures - higher gelatinisation times, lower effective starch concentrations and higher MgCl ₂ concentrations were investigated in this design. Rehydration extent was fixed at 5% because a lower value of 4% was found to be insufficient and resulted in materials with poor mechanical properties. The results from this experiment are again detailed in the Supplementary Information, but to summarise - it was found that lower effective starch concentrations, higher MgCl ₂ concentrations and higher gelatinisation temperatures all decreased the UCS, which was the opposite of the prediction of the prior experiment. This suggested that the optimal conditions had already been identified, and pushing the variables to further extremes was detrimental. The conditions that resulted in a UCS of 71.10 MPa from the previous DoE experiment were therefore taken as optimal, with specific conditions presented in the experimental details section of the Supplementary Information.

Having optimised the fabrication procedure and formulation, five further replicates were produced and tested to evaluate the reproducibility of the system ( Figure 3, Table 3). The average UCS of these replicates was 71.95 ± 1.45 MPa, which was remarkably similar to the previous 71.10 MPa figure obtained from the DoE experiment. This low variance between samples suggested that there were no significant hidden variables influencing the results. The compressive elastic modulus also displayed low variance, with an average value of 4.12 ± 0.27 GPa.

Regolith

UCS (MPa)

Compressive modulus (GPa)

Flexural strength (MPa)

Flexural modulus (MPa)

MGS-1

71.95 ± 1.45 (5)

4.12 ± 0.27 (5)

8.41 ± 0.60 (3)

658.4 ± 43.7 (3)

LHS-1

91.68 ± 2.69 (3)

5.66 ± 0.09 (3)

2.14 ± 0.22 (3)

137.3 ± 37.7 (3)

The optimised process was then translated to a lunar regolith simulant (Lunar Highlands Simulant, LHS-1), which gave a remarkably high UCS of 91.68 ± 2.69 MPa. Given that the system had specifically been optimised for MGS-1, such a high value for LHS-1 was surprising. This increased UCS was attributed to the particle size, shape, distribution, and chemical composition of LHS-1 being better suited than MGS-1 for ERBs - supporting the observations made in our previous study [ 17]. The compressive elastic modulus was also remarkably high at 5.66 ± 0.09 GPa.

Three-point flexural tests were also conducted on Martian and lunar StarCrete to determine flexural strength and modulus ( Figure 3b, Table 3.). Here, tile-like specimens (55 mm × 55 mm × 12 mm) were prepared following the optimised procedure and tested. The results found that Martian (MGS-1) samples had a flexural strength of 8.41 ± 0.60 MPa and flexural modulus of 658.4 ± 43.7 MPa, whereas Lunar (LHS-1) samples were weaker with a flexural strength of 2.14 ± 0.22 MPa and flexural modulus of 137.3 ± 37.7 MPa. For comparison, ordinary concrete typically has a flexural strength between 2.5 and 4.5 MPa [ 40].

Finally, scanning electron microscopy (SEM) images were taken to probe the structure and morphology of StarCrete. This revealed some evidence of ligament-like bonding between particles as has previously been observed for protein-based binders ( Figure 3e and f) [ 15, 17].

3 Conclusions and outlook

Future habitats on the lunar and Martian surfaces will need robust and affordable technology capabilities to produce substantial quantities of construction materials in situ. In this work, we demonstrate that ordinary plant-derived starch can serve as an effective binder for extraterrestrial regolith to produce ERBs with compressive strengths within the domain of high-strength concrete (>42 MPa). The advantages of StarCrete over other proposed technology options include the following: 1) risk reduction: having an edible binder means it could be consumed in the event of an 'Apollo 13' type emergency where the ship or habitat enters 'lifeboat mode', 2) practicality: unlike many other proposed technology options, StarCrete is a relatively simple solution with a high technology readiness, 3) system integration: the production of starch could be integrated with food and oxygen production systems (i.e., plant growth), simplifying mission architecture and lowering costs, 4) resourcefulness: unlike many other technology options, starch production doesn't require high energy processing, and most water can be recovered since the mechanism is driven by dehydration, 5) resource locality: starch will be produced on-site, which is an advantage over some other technology options that would require mining and transportation of sparse mineral deposits, and 6) architectural flexibility: being an exceptionally high-strength material, habitats can be designed with fewer architectural constraints.

Although StarCrete displays significant potential as an extraterrestrial construction material, further studies will be needed to evaluate its full potential and limitations. We suggest the following studies as avenues for future work: 1) screening a broader range of starch sources and additives, 2) further investigation into the bonding mechanism and adhesion strength of the starch binder with regolith, 3) further testing of StarCrete under simulated off-world conditions (i.e., repeated thermal swings, high radiation, and low pressure) with a focus on durability and longevity of the materials 4) hypervelocity impact testing to evaluate resistance to meteor strikes, 5) regolith particle size optimisation, 6) tailoring the biosynthesis of starch for further optimisation (e.g., directed evolution of the gene corresponding to starch synthase), and 7) investigating the potential of StarCrete for additive manufacturing (3D-printing). Also, since starch granule formation in plants is dependent on various environmental conditions, such as sunlight exposure and circadian rhythms, [ 32] plants grown under reduced gravity and controlled lighting could form differently from those grown on Earth and hence produce StarCrete with differing properties - therefore, validation of the results under expected operating conditions would be needed before its practical application.

Finally, it is worth noting that since cement and concrete account for about 8% of global CO ₂ emissions, further development of StarCrete could result in a relatively sustainable alternative for Earth-based construction. For this to be achieved, the moisture-sensitivity of starch binder needs to be overcome. This could be achieved through the incorporation of covalent crosslinking agents, heat-induced crosslinking, or other biopolymer additives such as proteins, waxes, or terpene-based resins.

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StarCrete: A starch-based biocomposite for off-world construction

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Robust and affordable technology capabilities are needed before a sustained human presence on the lunar and Martian surfaces can be established. A key challenge is the production of high-strength structural materials from in situ resources to provide spacious habitats with adequate radiation shielding.

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GPT에게 물어본 감자의 과학적 특징

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GPT에게 물어본 감자의 과학적 특징

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Potatoes have a number of interesting scientific traits that make them unique as a crop plant. Here are a few:

Tetraploid: Potato plants are tetraploid, meaning they have four sets of chromosomes in each cell. This is unusual for a crop plant, as most have only two sets of chromosomes. This trait makes it easier for breeders to create new potato varieties with desirable traits, as there is more genetic material to work with.

Tuberization: One of the most distinctive features of the potato is its ability to form underground tubers, which are the part of the plant that is eaten. This process is triggered by shortening day lengths and is controlled by several genes.

Genetic diversity: There is a huge amount of genetic diversity in potato plants, with thousands of different varieties grown around the world. This diversity makes it possible to breed potatoes with a wide range of traits, from disease resistance to improved nutritional content.

Adaptability: Potatoes are a highly adaptable crop, able to grow in a wide range of environments and soil types. They are also able to tolerate a range of temperatures and are relatively resistant to drought and other environmental stresses.

Photosynthesis: Like all plants, potatoes use photosynthesis to convert sunlight into energy. However, potato plants are particularly efficient at this process, which allows them to produce large tubers even in areas with relatively low light levels.

Overall, the scientific traits of the potato make it an important crop plant that is widely grown and consumed around the world.

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감자는 다양한 기후와 척박한 환경에서도 잘 자라는 특징이 있기 때문에 흉년이 들 때에나 평소에도 주식으로 먹기도 한다. 평소에 현대인들이 고구마는 보통 다이어트 식단에 쓰이고 감자같은 경우에는 패스트푸드와 함께 곁들여 먹는 음식이라 생각해 고구마에 비해 부정적인 인식이 강하지만 실제로는 적당량을 먹으면 몸에 좋은 음식이다.
녹말 덩어리라 속이 든든하고 식이섬유가 풍부하며, 칼륨과 비타민C등 영양소도 풍부하다. 또한 중국에서 감자 섭취율을 높이면 이산화탄소 배출과 물 사용 등 환경에 미치는 부정적 영향을 감소시킬 수 있다.

감자가 고온에서 재배를 하면 수확량이 감소한다는 사실이 잘 알려져 있다. 이에 주요 원인으로는 고온에서의 괴경 형성을 유도하는 특정 유전자 기능 저하를 지목하고 있다.
여기서 괴경 형성이란 무엇인가??
괴경은 덩이줄기를 뜻하며 저장기관으로써의 역할을 하는, 양분 저장을 위해 팽창된 땅속 줄기를 말한다. 연구책임자인 이효준 박사는 ‘고온에서의 수확량 감소는 생육 부진이 아닌, 식물 스스로의 환경 적응을 위한 괴경 형성 억제 때문‘ 이라고 한다.

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세계의 농업과 식량 훑어보기 - https://brunch.co.kr/@ecotown/432

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1. 어둡고 서늘한 곳에 보관하면 수 개월 간 보관할 수 있으며 숙성과 풍미가 늘어난다.

2. 감자의 재배 기간은 80~90일로 다른 구황작물(고구마 : 120일, 옥수수 : 130~140일)들의 재배기간보다 짧은 편이다.

3. 토지가 척박해도 잘 자란다.

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역사적 관점과 연관된 경제 

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역사적 관점과 연관된 경제 

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방향성 : "감자🥔에 대해 좀 안다."라고 말할 수 있을 정도로 탐구, 소개

제목 : 식탁 위의 감자(부제 : 감자가 인류에 미친 영향)

동기 : 과거 인류가 빈곤에 시달렸던 시기에 우리의 마음을 달래주었던 감자가

왜 현재 다른 대체재(작물)들이 늘어남에도 불구하고

여전히 많이 소비되고 있는지 궁금증이 생겨 감자에 대한 심층 탐구를 진행하고자 하였다.

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아일랜드는 영국의 식민지로 식량이 모두 영국으로 보내졌기 때문에 잘 자랄 수 있는 작물이 필요했음. 그러다가 전세계적으로 “악마의 작물”이라고 불리는 감자를 발견했고 값이 싸다는 이유로 주식으로 감자를 선택하게 됨

덕분에 가난을 견디고 독립할 수 잇다는 희망을 가짐

하지만 1842년 미국에 감자 마름병이라고 불리는 감자 역병

*감자 마름병: 난균류(균사가 발달한 하나의 세포이며 여러

세균 보유)의 일종으로 감자를 증식하여 빠르게 썩게 만듦.

이러한 균은 바람을 타고 날아가 작물을 전염시켰고 비가 내리면 땅속으로 스며들어 전파되기 때문에 비 오는 날에 가장 전파되기 쉬웠음

순식간에 전세계로 퍼지기 시작했고 결국 1845년 여름에 비가왔던 아일랜드에서 감자 역병이 활발하게 활동하고 감자 농사가 망했고 이미 다른음식들은 영국이 가져가서 굶어죽는 사람이 급증함(인구 800 - 400)

Q 아일랜드에서 _______라고 불리는 감자를 주식으로 선택하게 된 이유는?

A. 악마의 작물, 식량이 없던 열약한 환경에서 잘 자라고 값이 싼 감자를 발견했기 때문

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https://m.ecomedia.co.kr/news/newsview.php?ncode=1065574679234282

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감자 수확량, 고온에서 감소하는 이유는?

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생육 시기별 유전자 분석 통해 고온에서도 수확량 높은 감자 품종개발 기대

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https://www.popsci.co.kr/news/articleView.html?idxno=20546

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감자 전분을 활용한 새로운 건축 자재가 효율적인 우주 탐사에 기여할 수 있을 것이라는 연구 결과가 나왔다. [이미지 출처=클립아트코리아]

인간이 화성에 정착하기까지 남은 날이 얼마나 되는지 알 수는 없지만 정착을 위해서는 어떤 형태로든 거주지를 마련해야 할 것이다. 영국 맨체스터대학교 연구팀은 화성 정착민을 위해 감자 전분과 약간의 소금, 화성의 흙만으로 제작 가능한 새로운 건축 자재를 개발했다. 연구팀은 옥수수전분 기반의 건축 자재와 구별 짓기 위해 이것을 '콘크리트(CoRncrete, CoRn은 옥수수를 의미함)'가 아니라 '스타크리트(StarCrete)'라고 명명했다.

화성의 거주지는 실내외 극심한 온도와 압력 차이를 견디고 방사선 및 미세 운석으로부터 사용자를 보호해야 한다. 또한 화성으로 가는 로켓에 실을 수 있는 물자가 한정되어 있고 지금까지 알려진 바에 따르면 화성에 활용할 수 있는 재료가 많지 않기 때문에 적은 재료와 에너지로 간단하게 제작 가능한 건축 자재가 필요하다.

13일(현지시간) 영국 맨체스터대학교 연구팀은 오픈 엔지니어링 저널에 실린 논문을 통해 화성 탐사 물자에 감자 전분이 포함될 가능성이 있다고 전했다. 연구팀은 약 25kg의 탈수된 감자 가루에 포함된 전분으로 0.5톤가량의 스타크리트를 만들 수 있으며 이는 213여 개의 벽돌을 쌓아 구조물을 만들 수 있는 양이라고 추정했다.

전분은 식물성 탄수화물로 인간 식단에서 주요한 에너지 공급원이다. 전분은 식품 외에도 종이, 판지 및 섬유 제조에 쓰이며 산업에서는 접착제로 활용된다. 최근 옥수수전분을 모래나 석회 분말 같은 무기물 골재의 바인더로 사용하는 연구가 있었다. 이름에 옥수수를 넣은 '콘크리트(CoRncrete)'는 30MPa(메가파스칼)에 달하는 압축 강도를 보였지만 수분 민감도가 높아 지구 환경에서는 사용에 어려움이 있다.

다만 달과 화성은 습기가 적어 이러한 제약에서 자유롭다. 화성에서 인간은 감자와 옥수수 같은 작물을 재배하여 산소와 식량을 얻고 잉여 생산물로 스타크리트를 제작할 수 있다. 건축 자재를 만들기 위해 지구에서부터 많은 재료를 짊어지고 가거나 화성에서 광물 채취용 중장비를 동원할 필요가 없다는 뜻이다. 감자를 탈수하면서 재배에 들어간 수분도 일부 회수할 수 있다.

연구팀은 옥수수 전분을 활용한 기존 연구에 착안하여 감자 전분에 화성의 흙 같은 재료에 우주비행사의 눈물에서 채취한 소금과 염화마그네슘을 결합해 스타크리트의 강도를 높였다.

이들은 화성의 표토와 비슷하게 구성한 재료를 사용해 스타크리트를 만들고 강도를 시험했다. 일반 콘크리트의 강도가 20~50MPa인데 감자 전분으로 만든 이 새로운 자재의 강도는 72MPa를 기록했다. 화성의 표토 대신 달 먼지를 모방한 재료를 기반으로 혼합물을 만들었을 때는 압축 강도가 91MPa 이상으로 나타나 앞으로의 달 탐사에 활용될 가능성을 보였다.

이 연구의 수석 연구원인 알레드 로버츠는 다른 대안이 실용화되기까지 많은 시간이 걸릴 것이기 때문에 스타크리트가 활용될 수 있을 것이라고 말한다. 그는 "현재의 건축 기술은 앞으로 수년간 더 발전해야 하며 상당한 에너지에 더해 무거운 처리 장비도 필요하다. 이 모든 것이 우주탐사 임무의 비용을 늘리고 복잡하게 만든다."라고 말하며 "스타크리트는 이중 아무것도 필요로 하지 않으므로 임무를 단순화하고 더 저렴하게 실현 가능하도록 돕는다."라고 덧붙였다.

로버츠의 연구팀이 화성 정착이 개시되기를 기다리기만 하는 것은 아니다. 그들의 스타트업 디킨바이오는 지구에서도 비슷한 소재를 사용해 기존 콘크리트를 대체할 수 있는 저렴하고 친환경적인 대안으로 사용할 수 있는지 조사 중이다.

(논문명: StarCrete: A starch-based biocomposite for off-world construction)

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화성 정착을 꿈꾸신다면 '스타크리트' 제조를 위해 감자를 심으세요

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인간이 화성에 정착하기까지 남은 날이 얼마나 되는지 알 수는 없지만 정착을 위해서는 어떤 형태로든 거주지를 마련해야 할 것이다. 영국 맨체스터대학교 연구팀은 화성 정착민을 위해 감자 전분과 약간의 소금, 화성의 흙만으로 제작 가능한 새로운 건축 자재를 개발했다.

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[강석기의 과학카페]감자 많이 먹으면 지구가 건강해진다

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우리 조상들은 흉년이 들면 감자나 고구마를 먹으며 살아남았다. 그런데 최근 환경을 위해 주식에서 감자나 고구마의 비율을 높여야 한다는 연구결과들이 나오며 구황작물에서 친환경 작물로 재인식되고 있다. 강석기 제공말…

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미래과학(https://www.hani.co.kr/arti/science/home01.html)
파퓰러사이언스(https://www.popsci.co.kr/)
사이언스올(https://www.scienceall.com/)
헬로디디(https://www.hellodd.com/)
내셔널지오그래픽(https://www.natgeokorea.com/)

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동아사이언스(과학뉴스)

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