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~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

달에서는 어떤 요일에 재활용할까?

대한민국 교육부 2012. 5. 19. 07:00


여러분에게 달기지에서의 6개월간에 휴가가 주어졌다면 여러분은 얼마만한 크기의 가방을 가져갈 계획이죠? 그리고 그 가방에는 무엇을 넣어갈 예정인가요? 식수, 쌀, 반찬, 간식, 산소통, 핸드크림, 드라이기, 계절별로 입을 여벌 옷들, 읽을 책, 게임기 등 한 두 가지가 아니라고요?


아, 그러나 안타깝게도 달에 물건을 실어나르기 위해서는 1kg에 7천 만 원이 넘는 비용이 든다고 합니다. 이 사실을 알게 된 순간, 잔뜩 짐을 챙기려던 여러분은 얼마나 실망하게 될까요?


6개월 동안 달기지에서 지내기 위해 꼭 필요한 것들을 과연 어떻게 선택해야 할까요? 이 문제를 해결하기 위한 최선의 방법은 “재활용”하는 것입니다. 그렇다면 어떤 물질들을 재활용해야 할까요?

 

첫째, 물을 재활용할 방법을 궁리해야 합니다. 물은 인간의 생존에 없어서는 안 되는 소중한 물질이기 때문입니다.

인간이 하루에 섭취해야 하는 물의 양은 대략 3~4.5L 정도입니다. 그 외에도 세수나 화장실, 빨래 등을 비롯하여 실제로 하루에 대략 20L 정도의 물을 사용하게 되지요. 6개월간 달 기지에 있게 된다면


20L × 30일 × 6개월 × 4명 = 14,400L

 

아까 이야기한 것처럼 1kg에 약 7천 만원이 넘는 예산이 필요하다고 하면 대략 1천 8억원 정도의 운반비를 부담해야 하는 것이죠. 물론 이것은 오로지 물만 준비하는 경우에 해당되는 금액입니다.


다행스럽게도 물은 재활용이 가능하므로 버려지는 물을 여과, 증류, 침전 등의 다양한 방법으로 정화하는 방법을 연구하고 있습니다. 미래의 달기지에서 수집될 것으로 예상하는 폐수에는 위생 및 식품 세척 후에 나오는 물, 인간의 호흡 덕분에 생기는 물, 땀 등이 있어요. 이 모든 종류의 폐수가 재활용되어야 합니다. 심지어는 인체에서 배출되는 물(소변)도 재활용 대상입니다. 그러나 이러한 물속에는 요소나 질소와 같은 여러 가지 화합물이 들어 있어 인간의 몸에 해로울 수 있으므로, 이것을 깨끗이 제거한 후에 다시 식수로 사용하는 정수 과정을 거쳐야 합니다.

 

둘째는 달에 있는 자원을 채집하여 다시 사용하는 것입니다. 달 탐사에서 가장 먼저 수행되는 임무는 달의 지리와 지질을 조사하는 것입니다. 이 연구 결과 밝혀진 달의 광물 자원을 이용해서 달 기지를 건설할 계획이지요.


달에서 발견된 물질 중에서 달기지 건설 재료로 사용할 수 있는 것으로는 콘크리트, 현무암, 유리, 금속 등이 있습니다. 이러한 재료들을 이용하여 달기지를 건설한다면 정말 많은 비용을 절감할 수 있을 것입니다.

 

셋째는 산소의 생산입니다. 여러분도 알다시피 인간은 산소를 들이마시고 이산화탄소를 배출하는 호흡작용을 통해 생명을 유지하고 있습니다. 달에 있는 흙 속에는 다량의 산소가 들어있어, 이를 추출하여 액체로 저장하면 두고두고 호흡에 이용할 수 있다고 됩니다. 실제로 달에 있는 물질에서 산소를 추출하는 실험은 이미 성공하여 현실화되었다는 반가운 소식이 전해지고 있습니다.


우리가 지구에서 재활용하는 물질에는 어떤 것들이 있나요? 맞아요. 종이, 유리, 금속, 플라스틱, 음식물 등이 있습니다. 이러한 물질들을 분리하여 수집하고 처리하여 다시 우리가 일상생활에서 사용하는 물건을 만드는 데 사용할 수 있도록 합니다.


지구와는 달리 달에서는 물, 산소, 달의 암석 등을 재활용하게 됩니다. 특히 인간의 생명을 유지하는 데 꼭 필요한 물이나 산소의 재활용은 달기지 건설을 위해서 반드시 해결해야 하는 과제입니다.

 

실제로 미항공우주국(NASA)에서는 달을 지구관측 기지로 사용하는 계획을 논의 중이라고 합니다. 달기지 건물을 지을 때에는 달에 있는 물질들을 사용하고, 인간에게 꼭 필요한 물이나 산소를 재활용할 수 있는 여과기 등을 이용할 수 있다면, 비교적 저렴한 비용으로 달에서의 장기간 체류가 가능해질 수 있을 것으로 생각합니다.

 

자, 이제 빈 종이를 한 장 준비하세요. 그리고 여러분의 6개월간의 달기지 체류에 필요한 물품 목록을 다시 적어 보세요. 물과 산소 등을 재활용할 수 있다면 여러분의 여행 가방이 훨씬 더 가벼워질 수 있을 것입니다.

 

글 : 이혜주(서울 상봉초등학교 교사)




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