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우주는 지구의 미래 본문

~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

우주는 지구의 미래

대한민국 교육부 2013. 1. 12. 09:00

2009년에 개봉한 영화 ‘아바타’지구의 자원이 부족해져 인간들이 대체 자원을 구하기 위해 판도라라는 행성으로 떠난 내용을 담고 있습니다. 지금은 단지 영화에서 보는 상상의 모습이지만 미래에 실제로 일어날 수 있는 일입니다. 왜냐하면, 석유, 구리, 알루미늄, 철 등 지구에 묻혀있는 자원의 양이 한정되어 있기 때문입니다. 대표적인 화석연료인 석유나 천연가스도 앞으로 100년 안에 고갈될 것으로 보고 있습니다. 현재 태양열이나 풍력, 조력을 이용하여 에너지를 얻는 연구를 하고 있지만, 석유나 천연가스를 대체할 만큼의 효율성은 떨어집니다. 이렇듯 지구 안에 묻혀있는 많은 자원은 이제 곧 한계를 보일 것이며 영화 ‘아바타’에 나온 것처럼 이제 우주 밖으로 시선을 돌려야 할 것입니다. 자원에 대한 희망을 우주에서 찾아야 합니다. 그래서 우주는 지구의 미래입니다.



우주에는 어떤 자원들이 있을까요? 


지구의 위성인 에는 철, 마그네슘, 알루미늄, 아르곤, 칼슘, 황, 염소 등의 물질이 표면에 널려있으며 매장되어 있는 광물질도 60여 종에 이를 것이라고 합니다. 또한, 달 표면에는 태양풍이 불기 때문에 많은 양의 헬륨3가 있습니다. 헬륨3는 핵융합을 통해 적은 양으로도 많은 에너지를 얻을 수 있는 물질입니다. 화성과 목성 사이에 있는 소행성에도 백금, 니켈, 철 등 광물질이 풍부한 것으로 알려져 있습니다. 대표적인 예로 소행성 에로스에는 금, 은을 포함한 희귀한 광물이 최소 2백억 톤이나 매장되어 있을 것이라는 추측이 나왔습니다. 토성의 위성인 타이탄의 대기에는 천연가스의 주성분인 메탄이 있는데요. 타이탄은 온도가 낮기 때문에 메탄이 액체 상태로 존재하여 천연가스 바다나 강을 이루고 있다고 합니다. 지구에서 40광년 거리에 있는 별 ‘게자리 55(55 Cancri)’ 주위를 도는 행성 중에는 흑연다이아몬드로 덮여 있는 다이아몬드 행성이 있을 것이란 추측도 나왔습니다.


우주를 개척하는데 있어서 희귀한 광물만큼이나 중요한 것이 바로 입니다. 물을 수소와 산소로 분리하여 우주선의 연료나 우주인이 호흡할 때 사용할 수 있기 때문입니다. 우주에서 물을 발견한 곳이 바로 우주선을 위한 주유소가 될 것입니다. 또한 우주선의 연료를 우주에서 얻을 수 있기 때문에 지구에서 우주선을 쏘아 올릴 때 질량을 줄일 수 있습니다. 그래서 우주에서 물을 얻을 수 있는 행성이나 위성을 찾는 노력도 끊이지 않고 있습니다. 현재 달에서 물을 발견하기 위한 달 탐사 로봇을 개발하는 민간 업체가 미국만 해도 8곳이 된다고 합니다.   

 

실제로 우주자원을 찾기 위한 움직임이 이곳 저곳에서 일어나고 있습니다. 2012년 4월, 미국의 민간우주개발회사인 플래니터리 리소시스사‘우주광부 프로젝트’를 공개했습니다. 이 프로젝트는 구글의 투자를 받고 있으며 영화 아바타의 제임스 캐머런 감독 또한 참여하고 있는데 2년 안에 우주망원경을 쏘아올려 광물을 채굴할 소행성을 찾아 나선다고 합니다. 지구에 근접하는 소행성을 찾아 로봇 우주선을 발사하고 로봇 광부가 자원을 캐서 지구로 돌아오도록 할 계획이라고 합니다. 이 회사는 지구에 근접한 소행성에 상당량의 희토류가 묻혀 있을 것으로 보고 있습니다. 희토류란탄, 세륨 등의 원소를 일컫는 말안정적이면서도 열을 잘 전달하는 성질 때문에 여러 기기를 만드는데 사용하지만 지구에는 매장량이 적습니다. 이런 광물을 소행성에서 찾겠다는 계획입니다. 언뜻 보면 황당한 계획일 수도 있지만 이미 국가적으로도 우주자원에 관한 움직임이 진행되고 있습니다. 2003년 일본은 무인 탐사선 하야부사를 발사해 소행성 이토카와의 흙먼지를 채집해 2010년 귀환했습니다. 일본은 2014년 하야부사 2호를 발사해 또 다른 소행성 탐사에 나설 계획입니다. NASA도 2016년 무인 우주선 오시리스 렉스를 발사해 소행성의 샘플을 수집하고 2023년까지 소행성 일부를 지구로 가져올 계획입니다.


사람들은 불가능한 일을 꿈꾸고 실현시키기 위해 노력했기 때문에 가능한 일로 만들 수 있었습니다. 지금은 먼 훗날의 일처럼 보이는 우주자원의 개발도 머지않아 곧 현실로 이루어질 것입니다.


글 : 박찬순 (서울등양초등학교)



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