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드래곤 : 민간 우주선 시대의 시작! 본문

~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

드래곤 : 민간 우주선 시대의 시작!

대한민국 교육부 2013. 3. 9. 11:00

우주 비행을 하기 위해서는 고려해야 하는 점들이 참 많습니다. 막대한 비용과 시간, 국가 간의 문제, 군사적인 이유 등이 그것인데요. 이런 문제들 때문에 지금까지는 나라에서 주도하여 우주선을 개발하는 경우가 대부분이었습니다. 

하지만 최근에는 민간 기업이 우주선을 개발하여 쏘아 올릴 수 있게 되었습니다.

 

◎ 우주왕복선 시대의 끝, 민간 우주선 시대의 시작

우주왕복선은 우주선을 여러 번 사용하여 우주선의 개발, 보수비용을 줄이려는 목적으로 NASA에서 개발되었습니다. 임무를 수행한 우주선을 2주 이내에 다시 발사할 수 있을 정도로 만들겠다는 계획이었습니다. 하지만 우주에 다녀온 우주선을 수리하는 기간이 수개월이 걸렸고 큰 비용이 들었습니다.


또한, 안전성의 문제도 있었습니다. 지금까지 개발된 다섯 대의 우주왕복선 중 챌린저호는 1986년에, 컬럼비아호는 2003년에 폭발 사고로 사라졌으며 우주선에 타고 있던 승무원들도 희생을 당하였습니다. 거기에다 시간이 지날수록 우주왕복선이 낡아 수명이 다해가는 상황이었습니다. 비용을 포함한 여러 가지 문제점으로 우주왕복선은 2011년 마지막 비행을 마치고 미국의 박물관과 과학 센터에 전시되면서 30년의 우주왕복선 시대가 마감했습니다.


NASA에서는 오리온이라는 우주선을 개발하여 2016년까지 발사한다는 목표를 세우고 있지만, 우주왕복선 시대가 끝난 후부터 새로운 우주선이 개발될 때까지 이용할 수 있는 우주선이 없습니다. 러시아의 소유즈 우주선을 이용하고 있지만, 비싼 비용을 지급해야 하고 소유즈 우주선이 유인 우주선이기 때문에 많은 화물을 실어 보낼 수가 없습니다. 그래서 NASA는 민간 회사와 계약하여 우주선 개발을 지원하게 됩니다. 상대적으로 가격이 저렴한 민간 우주선을 이용하기로 한 것이죠.

 


◎ 최초의 민간 우주선 ‘드래곤’

스페이스 XNASA와 계약을 체결한 민간 회사로 12번, 최소 20톤 이상의 물자를 국제우주정거장에 운송하기로 하였습니다. 그리고 2012년 5월 시험 발사에 성공하였습니다. 이 발사를 통해 국제우주정거장에 다녀온 우주선 ‘드래곤(Dragon)’세계 최초의 민간 우주선이 되었습니다. 드래곤은 국제우주정거장에 체류하는 우주인들에게 필요한 물, 음식, 옷 등 약 540kg의 물자를 싣고 올라갔으며 국제우주정거장에 있던 노후 장비와 쓰레기 등 620kg의 물자를 싣고 다시 돌아왔습니다.


그리고 2012년 10월 7일 드래곤은 공식적으로 첫 번째 임무를 시행하였습니다. 미국 플로리다에 있는 NASA의 케네디 우주센터에서 쏘아 올린 드래곤은 3일 뒤인 10일 국제우주정거장에 도착하였습니다. 드래곤에는 도킹 장치가 없어 우주정거장의 승무원이 조종하는 로봇 팔이 드래곤을 붙잡아 국제우주정거장과 연결되도록 하였습니다. 드래곤은 우주인을 위한 음식, 옷, 과학 실험장비 등 약 450kg의 화물을 가지고 갔습니다. 


이때 아이스크림도 함께 전해져서 우주인들이 매우 고맙다는 메시지를 NASA에 전달하기도 했답니다. 드래곤은 지구로 돌아올 때는 약 900kg의 화물을 가지고 왔습니다. 화물은 우주왕복선 사용이 끝난 이후 가져올 수 없었던 혈액, 소변 본보기와 국제우주정거장의 낡은 시설물 등이었습니다. 또한, 재미있는 것은 국제우주정거장 안에서 실험에 사용된 깡충거미, 오이 재배 실험 장비도 함께 돌아왔다고 하니 생물들도 함께 돌아온 것입니다.

 

국제우주정거장에 다녀온 드래곤은 화물을 운반하는 무인 우주선입니다. 드래곤은 지름 3.7m에 높이는 6.1m 정도 되며 캡슐 부분과 트렁크 부분으로 나눌 수 있습니다. 트렁크 부분은 일회용으로 대기권에서 타서 없어집니다. 하지만 캡슐에는 PICA-X라는 물질이 씌워져 있어 지구 대기권으로 들어올 때 공기 마찰열로부터 캡슐을 보호할 수 있습니다.


PICA(Phenolic impregnated carbon ablator, 밀도 탄소 페놀)는 열을 방패처럼 막아주는 물질인데 이것을 스페이스 X에서 향상해 개발한 것이 PICA-X입니다.


캡슐이 보호된다는 것은 다시 말해서 국제우주정거장에 화물을 전송한 후 물자를 다시 지구로 이송할 수 있으며 수차례 재사용이 가능하다는 뜻입니다. 캡슐 모양의 우주선들이 대부분 지구의 대기권에 재진입할 때 심하게 타버리기 때문에 재사용이 가능하지 않는다는 점을 생각할 때 드래곤은 최초의 민간 우주선 그 이상의 의미가 있다고 할 수 있습니다.


현재 스페이스 X에서는 드래곤의 유인 우주선 버전으로 최대 7명이 탑승할 수 있도록 우주선을 개발하는 중입니다. 단순히 국제정거장에 물자를 수송하는 목적이 아니라 우주 관광 산업도 염두에 두고 있다는 점을 알 수 있습니다.

 

◎ 우주선의 민간화와 민간 우주 비행의 시대

우주선 개발에 나선 민간 회사는 스페이스 X뿐만이 아닙니다. 오비탈 사이언스 등 NASA와 협력 중인 7개 회사, 그리고 다양한 민간 회사들이 우주선을 개발과 민간 우주여행 계획을 세우고 있습니다.


민간 우주 비행 시대의 가장 큰 장점은 바로 경쟁에 의한 저렴한 가격이 될 것입니다. 스페이스 X의 최고경영자 앨런 머스크는 우주인을 우주정거장으로 보내는 비용이 NASA나 러시아 우주선의 30~50% 수준으로 될 것으로 예측하기도 하였습니다. 그래서 민간 우주선들이 개발된다면 일반인들이 우주를 갈 수 있게 되는 기회가 이전보다 많아질 것입니다. 하지만 조건 없는 가격 경쟁은 무분별하게 우주 사업을 벌이는 결과를 가져와 안전성을 위협할 수 있다는 우려의 목소리에도 귀를 기울여야 할 것입니다.


맨 처음 미국 국방성에 의해 만들어진 인터넷이 민간 기업들에 의해 IT산업으로 발달했던 것처럼 우주 산업도 민간 회사들이 참여함으로써 더욱 발달한다면 우주선의 종류와 비행 방법도 다양해질 것입니다. 또한, 국가의 입장에서는 저렴한 비용으로 민간 회사에 우주 개발 일부분을 위임하고 아직 밝혀지지 않은 우주에 관한 개발 연구에 힘을 쏟을 수 있게 될 것입니다.

 

현재 우리가 여행사를 통해 국외여행을 가듯이 머지않아 민간 우주 여행사를 통해 우주로 여행을 갈 수 있게 되겠지요?

 

글 : 박찬순(서울등양초등학교)



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