산업 IT

Q: 나무로 우주선을 만들 수 있을까?

초간단 답변: 가능하다. 하지만 엄청난 난관에 봉착한다.

미국 서던캘리포니아대학 항공우주공학과 마이크 그런트먼 교수는 강도만 놓고 보면 나무도 현명한 선택이 될 수 있다고 말한다. 초기의 항공기만해도 나무로 제작됐으며, 이런 추세는 1930년대 초반까지 이어졌다. 심지어 목제로 만든 잠수함도 있었다. 이 점에서 로켓 발사 시의 응력을 견딜 수 있는 목제 우주선 제작도 불가능하지 않다는 판단이다.

하지만 목제 우주선은 우주에 진입하면서부터 많은 문제에 직면하게 된다. 일단 나무를 포함한 유기체는 기본적으로 수분을 함유하고 있는데 우주의 진공상태에서는 이 수분이 빠져나오게 된다. 바로 이것이 우주선의 구조에 악영향을 가할 수 있다. 특히 나사와 브래킷이 위치한 부분의 피해가 크다. 그런트먼 교수는 설령 수분 배출이 수주일 혹은 수개월에 걸쳐 미세하게 일어나더라도 당초의 온전함은 기대하기 어렵다고 설명했다.


이뿐만이 아니다. 수분 배출에 따라 발생한 구조적 결함은 내구성 외에 우주선의 2가지 핵심적 기능에도 피해를 미친다. 열전도율과 전기 전도도가 그것이다.

관련기사



먼저 열전도율과 관련해 우주선은 동체 전체를 통해 열을 분산하도록 설계돼 있다. 이는 우주선의 한쪽이 직사광선에, 다른 한쪽은 암흑에 노출됐을 때나 추진장치가 한쪽에서만 분사될 때 매우 중요하다. 열전도성이 낮은 목재로 동체를 만들면 특정부위에 가해진 열이 분산되지 않고 동체 내부의 주요 부품에 손상을 입힐 수 있다.

또한 우주선의 동체는 전기 전도도 역시 필수적으로 지녀야 한다. 그래야만 접지가 가능해 표면에 쌓여있는 전하로부터 동체를 보호할 수 있다. 예컨대 목제 인공위성이 지상 약 480㎞ 고도를 회전하고 있다고 가정하면 동체의 잉여 전하가 주변을 둘러싼 플라스마 속으로 사라진다. 반면 그 이상의 고도에선 나무의 형편없는 전기 전도도가 재난적 상황을 초래할 수 있다.

덧붙여 나무는 시간이 지나면서 기체를 방출한다. 이 기체로 인해 센서 등 민감한 기기가 고장 날 개연성이 크다. 마지막으로 나무는 가연성 물질이다.

“유인 우주선의 기본 중의 기본은 불연성 소재로 제작해야 한다는 겁니다.”

파퓰러사이언스
<저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지>




더보기
더보기





top버튼
팝업창 닫기
글자크기 설정
팝업창 닫기
공유하기