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소소한 과학이야기

민간 우주 시대가 열리다-스페이스X

by wonnni 2020. 6. 24.
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crew dragon 상상도 (NASA)

 

 

"민간업체 주도의 본격적인 우주 개발 시대가 열릴 것이다"

 

한국 시간으로 5월 31일 오전 4시 22분, 미 플로리다주 케네디 우주센터에서 유인우주선 '크루 드래건 (crew dragon)'이 발사에 성공하였습니다. 인류 역사상 최초로 국가가 아닌 민간 기업에서 우주로 쏘아 올린 '민간 유인우주선'으로 발사 전부터 큰 화제가 되었는데요. 이번에 크루 드래건을 우주로 보낸 '스페이스X'는 2002년에 설립된 민간 우주기업으로, 전기차로 유명한 '테슬라'의 CEO '일론 머스크'가 설립한 회사로 알려져 또 한 번 이슈가 되었습니다.

 

 

'스페이스X'는 일종의 우주 택배사업을 하는 회사입니다. 로켓을 이용해 국제우주정거장(International Space Station, ISS)에 화물을 실어 나르거나 다른 회사의 인공위성을 우주 궤도에 올려주는 일을 하고 있습니다. 또한 스페이스X는 발사 후 로켓을 수거해 재사용한 첫 민간 기업입니다. 2016년 당시 해상에서 로켓 회수를 성공하여 로켓 재활용 시대를 열었는데, 로켓의 재활용이 가능해지면서 발사 비용을 많이 절감하게 되었다고 합니다. 일론 머스크는 우주 장비를 신속하게 여러 번 재활용 하는 것이 스페이스X의 최종 목표인 화성 식민지 건설이나 다른 우주탐사에 필요한 돌파구가 될 것이라 예상하고 우주 장비 재활용에 우선적인 가치를 두고 연구하고 있습니다. 이번에 발사한 크루 드래건도 귀환 후 회수하여 화물을 운송하는 무인 우주선인 '카고 드래건 (Cargo dragon)'으로 재사용 할 예정이라고 하네요!

 

 

우주로 발사한 1단계 추진로켓을 회수하는 모습. 낙하지점을 정확히 예측해야 하기 때문에 쉽지 않은 일입니다. (google image)

 

 

 


팰컨9 로켓에 실려 발사된 크루 드래건 (NASA)

 

 

이번 '크루 드래곤'의 발사가 미국에게 의미가 있는 또 다른 이유가 있습니다. 2011년 NASA의 우주왕복선 프로그램을 종료한 이후로 미국은 계속 러시아의 소유스 우주선에 자국 우주비행사를 실어 우주로 보냈었는데 9년만에 자국에서 유인 우주왕복선을 발사하는 것이기 때문입니다. NASA는 이번 발사와 관련해 "미국의 우주인을 미국 로켓에 태워 미국 땅에서 쏘아 올리는 것" 이라고 강조해왔습니다. 

 

 

2003년 컬럼비아호에 탑승한 7명의 우주비행사들의 모습 (wikipedia)

 

NASA가 우주왕복선 프로젝트를 중단하게 된 이유는 무엇일까요? 바로 2003년 우주에서 임무를 마취고 지구로 재진입하던 우주왕복선 컬럼비아호가 폭발하며 컬럼비아호에 탑승하고 있던 7명의 우주비행사들이 모두 사망하는 사건이 있었기 때문입니다. 컬럼비아호의 귀환을 축하하기 위해 미국 전역 생중계로 방영되고 있었는데, 우주선 폭발의 비극적인 대참사를 고스란히 실시간으로 경험하게 된 것이죠. 이 때문에 당시 부시 대통령은 그간 추진해 온 우주왕복선 프로그램을 종료할 것을 결정합니다. 

 

 


 

SpaceX의 crew dragon (SpaceX)

 

 

이번에 발사된 크루 드래건은 최대 7명을 수용할 수 있는 우주 왕복선입니다. 크루 드래건은 기존의 유인우주선에 사용하던 복잡한 아날로그 계기판 대신에 터치스크린을 설치하였으며 이는 우주복을 입은 상태에서 장갑을 끼고도 조작이 가능하도록 설계되었다고 합니다. 우주복 또한 이전에 사용하던 우주복과 많은 차이점이 있다고 하는데요. 기존의 부피감이 있는 주황색의 우주복과 둥근 헬멧 대신 3D 프린터로 제작된 헬멧과 개인의 체형에 맞춰 제작된 날렵하고 세련된 모양의 우주복을 이용했다고 합니다.

 

 

로버트 벤켄과 더글러스 헐리 (NASA)

 

 

이번 우주비행에 나선 우주비행사는 각각 두 차례씩 우주비행 경험이 있는 '더글러스 헐리(Douglas Hurley)'와 '로버트 벤켄(Rorbert Behnken)'입니다. 발사된 크루 드래건은 발사 후 약 19시간 뒤, 한국 시각으로 6월 1일 오전 2시 22분에 공식적으로 ISS에 성공적으로 도킹하였습니다. 이들은 짧게는 1달, 길게는 4달까지 머물며 여러 연구 및 임무를 수행할 예정이라고 합니다.

 

 

 

https://www.youtube.com/watch?time_continue=34903&v=AIyonw6LEOs&feature=emb_logo

 

 

위 영상은 실시간으로 전세계에 라이브로 생중계 된 것으로 크루 드래건이 도킹하는 과정 및 우주비행사들이 ISS에 무사히 들어가는 모습을 보여주고 있습니다. 영상의 약 6시간 30분쯤 크루 드래건이 도킹을 시도하려고 하는 과정이 나오고, 9시간 40분쯤 ISS에 머무르고 있던 미국과 러시아 우주비행사들과 만나는 장면이 나옵니다. 로켓 발사부터 시작하여 궤도 여행, 도킹, ISS에 들어가는 모습까지 우주선의 내외부를 실시간으로 볼 수 있도록 우리의 과학이 발전했다는 사실이 새삼 놀랍습니다. 

 

 

로버트 벤켄과 더글러스 헨리는 ISS에 머무르던 미국과 러시아 우주비행사들과 무사히 상봉 (NASA)

 

 

 


 

flight simulator 안에 있는 로버트 벤켄과 더글러스 헨리 (SpaceX)

 

 

앞서 컬럼버스호에서 살펴보았듯이 유인우주선의 성공은 무사귀환이라고 할 수 있습니다. 우주선 발사의 경우 고밀도 공기층에서는 저속으로 저밀도 공기층에서는 최고속도로 궤도를 이루므로 큰 문제는 없지만, 우주선이 다시 지구로 재진입 할 때는 저밀도 공기층 감속한 후 고밀도 공기층으로 자유낙하한다고 합니다. 때문에 우주선이 빠른 속도로 공기와 부딪치며 최대 2000~6000도 이상의 고온으로 가열되며, 이 때 공기는 연소되지 않고 플라즈마화되어 불이 붙어서 내려오는 것보다 백열등처럼 하얀 빛을 내며 대기권에 진입하게 됩니다. 코로나19 사태로 가장 큰 타격을 입은 미국이 전 세계에 미국의 우주과학 기술력을 과시하며 상처받은 자존심을 만회할 수 있을지 지켜봐야 할 것 같습니다.

 

 

 


 

일론 머스크 (google image)

 

 

이번 과학상식을 조사하면서 일론 머스크에 대해 새로운 사실을 많이 알게 되었습니다. 단순히 돈을 벌기 위한 사업이 아닌, 우주와 재생에너지 등 인류의 미래를 생각하는 모습이 인상적이었습니다. 개인적으로는 일론 머스크를 승승장구 하는 테슬라의 CEO로만 생각했었는데요, 2008년 테슬라에서 로드스터를 제대로 출하하지 못하고, 스페이스X의 팰컨 1호 발사를 3차례 모두 실패, 서브프라임 모기지 사태로 최악의 불황까지 겹치는 힘든 시기를 겪고 지금의 자리에 올랐다는 사실 또한 새로웠습니다.

 

일론 머스크의 테슬라와 스페이스X가 제일 큰 사업으로 알려져 있지만 그 외에 태양 에너지 서비스 전문 업체 '솔라시티(Solar City)', 진공 튜브를 이용한 교통수단의 혁명이 될 '하이퍼루프 (Hyperloop)', 땅속 터널을 뚫어 교통 체증을 해소하기 위한 토목회사인 '더 보링 컴퍼니(The Boring Company)', 인간의 뇌와 컴퓨터를 연결하기 위해 만든 '뉴럴링크(Neuralink)' 등의 사업도 동시에 진행하고 있다고 합니다. 한 사람이 이렇게 많은 분야를 선두에 서서 이끌어 나가고 있다는 사실이 매우 놀랍고 앞으로 어떤 변화들을 가져올지 기대가 됩니다.

 

 

 

"모든 문명은 우주로 진출하거나, 멸종하거나 둘 중의 하나다." - Arthur C. Clarke

 

 

 

지금까지 지구는 다섯 번의 자연적인 대멸종을 겪었습니다. 일론 머스크는 지구가 여섯 번째의 대멸종을 겪기 전 인류를 화성으로 이주시킬 준비를 하고 있습니다. 일론 머스크는 태양광 발전과 전기자동차 사업을 하는 이유도 이 둘을 함께 보급하면 지구 온난화를 늦출 수 있고, 따라서 인류를 화성에 보낼 수 있는 시간을 더 늘릴 수 있기 때문이라고 말합니다. 앞으로 스페이스X가 어떤 우주산업 미래를 이끌어 나갈지 관심을 가지고 지켜봐야 할 것 같습니다 :)

 

 

 

 

 

 

출처 

https://www.bbc.com/news/world-us-canada-52333932

https://www.bbc.com/korean/news-52785682

https://www.sciencetimes.co.kr/news/%ed%81%ac%eb%a3%a8-%eb%93%9c%eb%9e%98%ea%b1%b4-%eb%ad%90%ea%b0%80-%eb%8b%ac%eb%9d%bc%ec%a1%8c%eb%82%98/ 

https://m.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20200601500013&cp=seoul&wlog_tag3=kakao_share

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