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Saudec Isa Dadé - 성계로 가는 문

우주항(Bidautec)을 실제로 건설할 수 있을까?

데르크투 우주항 낙원의 샘여려 SF 소설에서 언급되었던 것으로 보통 우주승강기(Space Elevator)라고 한다. 아서 클라크(Arthor Clarke)가 1979년 발표한 "낙원의 샘 (The Fountains of Paradise)"이라는 책을 통해 처음으로 생각해 낸 것이다. (참고로 클라크는 "2001: 스페이스 오디세이" 등의 SF 소설을 발표한 특급작가이다.) 클라크는 지표면과 우주궤도 사이를 긴 터널로 연결하여 승강기를 운영하면, 로켓으로 쏘아올리는 것보다 훨씬 경제적이라고 생각했다.

붉은 화성우주승강기에 대한 언급은 로빈슨(Kim Stanley Robinson)의 붉은화성(Red Mars)에서도 등장한다. 화성에 이주한 개척민들이 지구와의 물자교환을 쉽게 하기 위해서 우주승강기를 세운다. 지구보다 적은 중력덕분에 승강기를 건설하는 일은 생각만큼 어렵지 않다. 하지만 이주민들간의 알력과 분쟁 도중 이 승강기가 지표면으로 쓰러지면서 대 재난을 맞이한다. 승강기는 화성을 휘감으면서 생기는 가속도를 견디지 못하고 끊어지고, 그 거대한 조각들이 지표에 떨어지면서 재앙을 불러일으킨다.

어쨌든, 클라크가 처음 이 소설을 발표했을때 실제로 가능하게 되리라고 생각한 이는 거의 없었을 것이다. 하지만, 수십년이 지난 지금 실제로 NASA에서 이에 대한 본격적인 연구가 시작되었다. 어느 기사에서 본 NASA 관계자의 예측에 따르면 50년안에 이 우주승강기가 실제로 세워질 것이라고 한다. (죽기전에 그걸 볼 수가 있을까^^) 이론적으로 생각한다면, 우주승강기는 결코 어려운 것이 아니다. 추를 줄에 매달아 회전시키면 땅에 떨어지지 않고 지표면과 평행하게 원을 그리도록 할 수 있는 것과 같은 간단한 원리이다. 실제 우주승강기가 이것과 다른 것이 있다면 회전수를 조절할 수 없다는 것 뿐이다. 따라서, 지표로 떨어지지 않을 정도의 줄의 길이, 즉 승강기의 길이를 조절하는 것이 중요하다. 너무 짧으면 원심력이 부족해 지표상으로 쓰러질 것이고, 또 너무 길면 그 장력을 유지하기가 힘들어진다.

참고로 클라크의 소설에서는 승강기의 길이가 36000km에 달한다. 지구의 반지름이 약 6400km인것을 감안하면 엄청난 길이이다. 우주승강기를 만드는 사실상의 가장 큰 문제점은 어마어마한 장력을 견딜만한 소재의 개발이라 할 수 있다. 이정도로 거대한 승강기가 지구중심의 반대방향으로 받는 엄청난 원심력을 견딜 수 있는 소재가 있느냐는 것이다. 현재까지 알려진 유일한 해결책은 최근 연구중인 나노기술에 바탕을 둔 탄소섬유라 할 수 있다. 계산상으로는 탄소섬유로 우주승강기를 만든다면 그 장력을 견디고도 남는다고 한다. 문제는 이 탄소섬유를 현재까지는 길게 만들 수 없다는데 있다. 지금까지 개발된 최대길이는 고작 몇 밀리미터밖에 안되니까. 이걸 그냥 연결해서는 연결부분이 약해서 곤란하다. 물론, 이런 기술적인 문제는 인류가 지금껏 그래왔듯이 차차로 해결해 나갈 것으로 보인다.

과학자들은 일단 50km에 달하는 베이스 탑을 세우는 것을 계획하고 있다. 그리고 이 탑이 쓰러지는 것을 막기 위해 꼭데기에 거대한 운석 같은 것을 매달아 원심력을 보강하는 방법을 구상하고 있다. 그 다음, 그 윗쪽으로 몇 단계에 걸쳐 비슷한 방법으로 탑을 확장해 나간다는 것이다.

스카이후크 스카이후크이 승강기에 대한 언급은 다른 애니메이션에서도 종종 발견되는데, 대표적인 것이 "버블검 크라이시스: 토쿄 2040"이다. 버블검에서의 승강기의 원리는 약간 다른데, 궤도위성과 지표면이 직접 연결된 것이 아니라, 길게 늘어져 지표면을 스치듯이 지구를 돌고 있다. 버블검에서는 스카이후크(Skyhook)라고 부른다. 종반부분에 실비아가 갈라테아의 환생을 막기위해 공격할 때 동원한 전력이 바로 이 승강기가 탑승구를 스치듯이 지날 때 얻어지는 것이다.

 

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Created: 2002.02.17 Updated: 2002.02.19

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