[떠나자 우주여행] 우주를 꼭 개발해야 할까요?
우주를 꼭 개발해야 할까요?

우주개발은 뭘 만드는 걸까요?

우주개발에 성공한 국가는 선진국이나 강대국의 반열에 오를 수 있어요. 그래서 여러 나라들이 우주개발에 국력을 쏟아 왔어요. 인공위성과 발사체(우주선을 지구 궤도로 올리거나 지구 중력장에서 벗어나도록 하는 로켓 장치. ‘우주발사체’라고도 해요), 상업용 우주정거장, 우주여행 상품 등 우주개발의 분야는 다양해요. 미국의 항법 위성(항해 중인 선박이나 항공기 등이 자기 위치를 측정할 수 있게 하는 위성)인 GPS 위성은 군사적 목적으로 개발되어 일상생활에서 널리 활용되고 있어요.

미국 외에도 러시아는 글로나스, 유럽 국가들은 갈릴레오, 중국은 북두라고 하는 항법위성을 독자적으로 구축하고 있지요. 우리도 우리만의 항법위성을 가져야 해요. 이 나라들이 마음이 변하면 우리는 항법위성의 위치 정보를 얻지 못하게 될 테니까요. 화성에 가서 살겠다는 계획은 지금으로서는 아득한 일처럼 보이지만 기술이 빠르게 발전하는 상황을 보면 그리 먼 훗날의 일이 아닐지도 모릅니다.

우주개발은 왜 어려울까요?

우주개발에는 여러 학문과 많은 사람이 필요해요. 발사체와 인공위성을 움직이기 위해 수학과 물리학이 필요하고, 연료를 개발하기 위해 화학과 고분자공학 등이 필요하지요. 기본적인 비행을 위해 항공우주공학이 필요하고, 내부 구성품들을 개발하려면 기계공학, 전자공학도 필요합니다. 우주개발의 일정과 사업을 관리하기 위해서는 산업공학도 필요하답니다. 그야말로 모든 학문이 쓰인다고 해도 지나친 말이 아니에요. 당연히 이러한 분야의 학문을 열심히 익힌 인재들도 필요하겠지요? 우주개발은 많은 전문가들이 힘을 모아야만 해낼 수 있어요.

이렇게 많은 사람이 함께 노력하지만 우주개발은 금방 이루어지지 않아요. 인공위성이나 발사체는 고장이 나면 그냥 버려질 수밖에 없어요. 또한 발사체에 위성이 실려 올라가는 도중에 폭발이라도 해서 사람이 다치거나 땅이 오염되면, 이를 복구하는 데 엄청난 비용과 시간이 들지요.

그래서 우주제품을 만들 때는 고장이 나지 않도록 크게 네 가지 방법을 사용해요. 이미 발사된 다른 인공위성에서 잘 작동하고 있는 부품들을 사용하는 것이 첫 번째 방법입니다. 두 번째 방법은 동일한 부품을 두 개 사용하거나, 부품 내에서 고장 확률이 높은 부분을 이중으로 만드는 것이지요.

세 번째 방법은 반복 시험입니다. 전자부품의 경우 전기소자의 성능을 확인하고, 진공 및 극심한 온도 변화 같은 우주환경에서 견딜 수 있는지 ‘환경시험’을 실시합니다. 그다음에 전자부품을 만들어 다시 환경시험을 실시하고, 완성된 인공위성 상태에서 또다시 환경시험을 합니다. 네 번째 방법은 고장이 났을 때 다른 부분으로 전파되지 않게 고장 부위를 차단하고 기능을 복구할 수 있도록 설계하는 것입니다. 이렇게 우주제품을 만드는 과정은 무척 어렵고 비용도 많이 든답니다. 1969년 7월 20일, 아폴로 11호의 유인 달 착륙은 한 번에 이루어진 것이 아니에요. 1968년 12월에 아폴로 8호가 우주인 세 명을 태우고 달 궤도 비행에 성공했고, 이듬해 3월에 아폴로 10호가 우주인 세 명을 태우고 달 궤도에 진입했지요. 이때 아폴로 10호는 우주인이 착륙선에 옮겨 타고 14.5킬로미터 상공까지 내려갔다가 돌아오는 가상의 달 착륙 실험도 수행했어요. 이러한 노력 끝에 아폴로 11호가 달 착륙에 성공할 수 있었던 거예요.

/자료 제공: ‘우주여행 초대장’(황도순 외 글ㆍ홍원표 그림ㆍ찰리북 펴냄)

Tip- GPS 위성

미국의 항법위성으로, 높이 20,200킬로미터에서 24개의 위성이 12시간마다 지구를 한 바퀴씩 돌면서 물체의 위치를 파악하고 있다. 처음에는 군사용으로 개발되었지만 지금은 교통 제어 시스템 등 민간용으로 쓰이고 있다.