러시아 생의학문제연구소(IMBP)에서 연구원으로 근무하던 중 2003년 연구 및 시험 우주비행사로 선정되었다. 2009년에는 화성 탐사를 위한 시뮬레이션 실험인 Mars-500 미션에 참여했다. 2014년 소유즈 TMA-10M를 타고 국제우주정거장(ISS)에 다녀왔고, 2017년 소유즈 MS-05의 사령관이 되어 두 번의 우주비행을 지휘했다.
한국 천문연구원(KASI)에서 국내 최초로 인공위성 궤도 계산 프로그램을 개발 했고, 러시아 과학아카데미 우주과학연구소에서 우주 공학으로 학위를 받은 후 한국 전자통신연구원(ETRI), 현대전자 우주사업단 등 국내 다수의 인공위성 사업에 참여했다. 또한 이러한 경험을 바탕으로 (주)레이다앤스페이스를 창업하여 우주물체감시 사업, 위성 사업 및 태양에 의한 우주 기상(Space Weather)연구도 수행하고 있다.