이주일의 열쇳말 - 우주정거장

국제우주정거장(ISS)의 현재 모습. 미국 항공우주국(나사) 제공

축구장 크기 400㎞ 상공에 건설…무중력 이용 실험·우주상품 개발

올해는 한국 최초로 우주정거장에 다녀올 ‘우주인’을 뽑는다.

사람들은 왜 우주정거장을 우주에 건설하고, 우주인을 보내 각종 실험을 수행하여 직접 우주를 개발하고자 하는 것일까?

한 가지 예로, 우주공간의 무중력 환경에서는 지상에서 섞이지 않는 물과 기름도 섞여서 완벽한 혼합이 가능하다. 이처럼 우주공간은 중력이 작용하는 지상과는 다른 실험 결과를 얻을 수 있고 이를 과학·산업적으로 활용할 수 있다. 인간의 지적 호기심, 과학 및 산업적 활용, 우주공간에 장기간 체류함으로써 우주로의 활동반경 확대 등 여러 목적을 갖고 우주개발의 전초기지 구실을 하는 곳이 바로 우주정거장이다.

우주정거장은 지구궤도 400㎞ 상공에 건설되는 대형 우주구조물로서 사람이 생활하면서 우주실험이나 관측을 하는 인공기지이다. 우주정거장은 1971년 옛 소련에 의해 발사된 세계 최초의 우주정거장 살류트(Salyut)가 시초이다. 이후 좀더 완벽한 형태의 우주정거장을 원하던 옛 소련은 1986년 살류트에 이어 우주정거장 미르를 건설하여 2001년 초까지 운영하였다. 미르에서는 유리 로마넨코가 326일간을 체류하는 기록을 세워 사람이 우주공간에서 장기간 거주가 가능하다는 가능성을 다시 한번 확인하였다. 현재 건설 중인 국제우주정거장(ISS)은 98년말부터 미국, 러시아, 일본, 유럽연합, 캐나다, 브라질 등 총 16개국의 참여로 시작되었으며 2010년 완성할 예정이다. 완성되면 무게 약 450t에 크기는 축구경기장만하고 우주인이 거주하는 내부공간은 보잉747 여객기 2대의 객실 공간과 맞먹는다. 완공 뒤 약 10여년 동안 운용될 예정이며 우주 및 지구탐사, 무중력 환경을 이용한 각 분야의 실험, 상업적 우주상품 개발 등을 수행한다.

특히, 최근 관광과 광고 분야에서 우주정거장 등을 활용한 흥미있는 우주산업 아이디어가 나오고 있다. 어떤 피자 회사는 러시아 우주선 발사 로켓에 자사 로고를 붙이고 우주인에게 피자를 한 판 배달하는 대가로 200만달러를 지급했다. 외국 스포츠 음료 회사도 우주선 안에서 광고 촬영을 했고, 우리나라의 드링크 음료 회사는 몇 년 전 미르 우주정거장에 있는 우주인에 의뢰하여 광고를 촬영하여 광고방송에 활용하였다.

그러나 우주정거장을 이용한 우주실험에 유리한 점만 있는 것은 아니다. 가장 골치 아픈 훼방꾼은 액체 속의 공기방울이다. 지상에서는 비중 차이로 인해 액체 속 공기방울이 수면 위로 올라와 없어지지만 무중력 하에서 공기방울은 요지부동이다. 그래서 이를 해결하기 위해 정전기나 초음파를 이용해 공기방울을 수면까지 움직여 제거하는 방법을 연구하고 있다.

이주희 한국항공우주연구원 우주과학그룹 선임연구원 [e-mail]