2025.07.09 (수)

  • 구름많음동두천 27.7℃
  • 흐림강릉 29.4℃
  • 구름조금서울 29.1℃
  • 구름조금대전 30.2℃
  • 맑음대구 32.3℃
  • 연무울산 29.4℃
  • 맑음광주 31.6℃
  • 구름조금부산 26.6℃
  • 구름조금고창 32.1℃
  • 맑음제주 29.6℃
  • 흐림강화 26.9℃
  • 구름많음보은 28.2℃
  • 구름조금금산 30.3℃
  • 구름많음강진군 30.8℃
  • 구름조금경주시 32.9℃
  • 구름조금거제 28.1℃
기상청 제공

우주·항공

[우주AtoZ] 우주선 핵심기술 'PICA' 뭐길래…미국이 숨기는 진짜 이유

 

[뉴스스페이스=이종화 기자] 우주왕복선의 외형을 보면 공통점이 있다. 앞머리와 바닥에 검은색 타일이 잔뜩 붙어있다. 이 검은 타일은 우주왕복선이 지구 밖으로 나갔다가 들어올 때 대기 마찰이 너무 심해서 불 탈 수 있는 것을 막기위해 우주선이 불타지 않도록 잔뜩 붙인 방열소재의 특수물질이다. 

 

이는 우주왕복선이 대기권 재진입시 과열되어 폭발하지 않게 해주는 내열 시스템(Space Shuttle thermal protection system, SS-TPS)의 일종으로 현재 가장 우수한 특수 물질이 바로 PICA(Phenolic Impregnated Carbon Ablator)다.

 

미국은 삭마형 열방호시스템(TPS, Thermal Protection System)을 활용해 지금까지 많은 우주탐사 임무를 수행해왔다. 과거에는 Avcoat, SLA-561V, 등이 사용돼 왔으나 현재는 PICA가 대표적인 소재다. 그러나 최근 PICA의 재료공급문제로 새로운 대안이 필요하자, 그 대안으로 라이오셀(Lyocell) 계열의 PICA-D가 개발됐다.

 

PICA는 우주선 개발에 쓰인 첨단 기술 중 하나다. 이 첨단 기술은 우주선이 지구로 돌아올 때 엄청나게 빠른 속도로 운행하다보니 공기와 마찰해 생기는 섭씨 1650도, 화씨 3000도의 온도를 견딜 수 있게 해주는 신소재다. 부차적 목적은 우주공간에서의 극저온과 태양빛을 받을 때의 고온을 견디는 것이다.

 

지구 궤도를 돌 때 우주선은 보통 초속 7-12km(마하 20.58-35.29)의 속도로 움직인다. 이 속도를 줄이기 위해 대기권 진입 각도를 조정하는데 이 과정에 우주선 표면은 엄청난 충격과 열을 받게 된다. 대기권 재진입 각도가 낮으면 대기권을 뚫지 못하고 그냥 튕겨 나간다. 반대로 진입 각도가 높으면 마찰이 커 속도가 너무 느려지거나 과열돼 추락한다.

 

진입 속도가 초속 8km(마하 23.52) 정도인 미국 우주왕복선은 1500°C 정도의 열이 발생하고, 초속 12km(마하 35.29)의 속도로 지상을 향하는 귀환 캡슐의 온도는 무려 1만°C까지 올라간다. 2003년 2월 1일, 컬럼비아 우주왕복선이 28번째 임무를 마치고 텍사스주 상공에서 대기권 진입 도중 내열타일이 일부 떨어져 나갔으며, 곧 과열로 폭발했다.

 

PICA는 미국 우주항공분야에서 가장 많이 쓰고 있으며, 성분과 비법은 극비사항이다. "PICA를 못 만들면 우주왕복선을 못 만든다"라는 말이 있을 정도로 PICA가 없다면 우주왕복선을 만들지도, 우주를 다녀 올 수도 없는 셈이다. 일반적으로 세계 천문학자들은 대부분의 정보를 공유하고 공개한다.

 

하지만 PICA같은 기술은 고도의 방산, 국방기술에 해당되기 때문에 당연히 국가 기밀로 취급되어 그 비결을 꽁꽁 감추는 것이다. 미국 역시 자원과 기술을 독점하고 싶은 것이다. 게다가 우주 왕복선이나 인공위성을 싣는 로켓은 언제라도 미사일만 탑재하면 강력한 무기도 될 수 있어서 공개를 꺼리는 것도 또 다른 이유다.

 

제2차 세계대전 전쟁에는 총이나 화약, 폭탄등 화기를 사용하는 열전(hot war)시대였다. 이후 너무나 많은 생명과 인프라의 파괴로 인해 '이제 무력전쟁은 그만하자'고 합의했다. 그래서 냉전(cold war)이란 단어가 아직 싸움이 덜 끝난 냉랭한 분위기를 뜻했으나, 이후 열전(hot war)에 대비되는, 화기를 사용하지 않는 또 다른 종류의 전쟁, 냉전(cold war)이라는 뜻도 담고 있다. 냉전시대에는 생화학무기를 사용하는 화학전, 인터넷과 해킹등의 정보전에 이어 우주전쟁도 그 중 하나다. 소련은 1950년대에 이미 최초의 인공위성 스푸트니크호를 쏘아올리고, 미국은 소련의 뒤를 따라가는 상황이었다. 그래서 미국은 달에 사람을 태워보내겠다는 목표를 세웠고, 그것이 닐 암스트롱의 달 탐사로 이어졌다.

 

우주항공 전문가는 "점점 전쟁용 무기기술도 개발이 많이 되어서 나중에는 서로 다른 대륙까지 아주 멀리, 미사일을 보낼 수 있는 기술의 막바지에 이르렀다"면서 "아군은 아주 멀리 안전한 곳에 있고, 아주 멀리 있는 적군의 국가를 태평양 너머로도 타격할 수 있게 만든 것. 이런 기술을 갖고 있다고 다른 나라가 섣불리 공격하지 못하도록 힘을 과시하고 싶어 나온게 바로 인공위성이다"고 설명했다.

배너
배너
배너

관련기사

31건의 관련기사 더보기


HD현대인프라코어, K2 전차 엔진 923억원 대규모 수주…자체 기술로 국내 방산 주도권 확보

[뉴스스페이스=조일섭 기자] HD현대인프라코어가 K2 전차용 대규모 엔진 공급계약을 체결하며 독자적인 기술력과 공급 역량을 입증했다. HD현대인프라코어는 최근 방위사업청과 총 923억 원 규모의 K2 전차 엔진(DV27K)에 대한 공급 계약을 체결했다고 8일 밝혔다. 이번 계약에 따라 HD현대인프라코어는 올해부터 2028년까지 방위사업청에 단계적으로 엔진을 납품할 예정이다. 이 엔진은 주요 방산국의 주력 전차 엔진과 동급 출력인 1500마력으로, 56톤(t)급 K2 전차를 최대 70km/h로 주행시킬 수 있다. 또한, 배기가스를 활용해 압축한 공기를 실린더 내부로 밀어 넣는 설계로 출력과 연소효율을 극대화했고, 최적의 구조설계를 통해 진동을 줄이면서 동력을 고루 전달할 수 있어 전장 환경에서 안정적인 성능을 발휘할 수 있다. HD현대인프라코어의 K2 전차 엔진은 기술력과 경제성은 물론, 공급 안정성 측면에서도 경쟁력을 인정받고 있다. 동급의 고속·고출력 엔진을 독자적으로 개발해 실전에 배치한 국가는 미국, 한국, 독일, 프랑스 등 소수에 불과하기 때문에, 전차 엔진 확보에 어려움을 겪는 국가들에게 관심을 끌고 있다. HD현대인프라코어는 10년에 걸친 연구개발

[이슈&논란] 보령의 우주 베팅 3년, "미래는 없고 이벤트만 남았다”…1200억 쏟아부은 우주, 실적·전문성·전략 ‘미지수’

[뉴스스페이스=김시민 기자, 김정영 기자] 보령(구 보령제약)이 김정균 대표 체제에서 우주 의학을 신성장동력으로 천명하며 3년간 1200억원이 넘는 자금을 우주사업에 투입했으나, 뚜렷한 사업 성과와 전략적 방향성, 전문성 모두에서 의문이 제기되고 있다. ◆ 900억 투자, ‘미래 먹거리’ 선언…성과는 어디에 김정균 대표는 2022년 “보령이 장기적인 관점에서 인류에게 꼭 필요한 회사가 되려면 무엇을 해야할 지 내부적으로 고민하던 중 우주라는 공간에서 그런 회사가 되면 어떨까라는 도전적이고 장기적인 프로젝트를 구상하게 됐다”면서 CIS(Care In Space)를 매년 개최하겠다고 밝힌 바 있다. 보령은 2022년부터 미국 민간 우주정거장 기업 액시엄스페이스(Axiom Space)에 두 차례 총 816억원(6000만 달러)을 투자해 지분 2.68%를 확보하고, 합작법인 ‘브랙스스페이스’를 설립하는 등 11건의 우주사업 투자를 단행했다. 현재까지 보령이 액시엄 스페이스에 투자한 금액은 1200억원에 이른다. 그러나 현재까지 가시적인 수익이나 실질적 사업성과는 확인되지 않는다. 대표적 프로젝트로 내세운 것은 ‘Care In Space(CIS) 챌린지’ 등 우주 헬

18km 화산재 기둥, 항공대란…인도네시아 화산폭발 ‘불의 고리’ 경보음에 일본 쓰나미 '촉각'

[뉴스스페이스=김시민 기자] 7월 7일(현지시간) 인도네시아 플로레스섬의 레워토비 라키라키 화산이 대규모로 분화하며, 화산재 기둥이 최대 18km 상공까지 치솟는 극단적 현상이 발생했다. 이번 폭발은 2024년 11월 9명이 사망하고 수십 명이 부상을 입었던 대폭발 이후 가장 강력한 규모로 기록됐다. 항공편 최소 24편 결항, 발리-한국 등 국제선 직격탄 화산재는 인도네시아 최대 관광지인 발리와 호주, 싱가포르, 한국을 잇는 국제선 항공편 최소 24편의 결항 사태를 불러왔다. 국내선 4개 노선도 운항이 중단됐다. 발리 응우라라이 국제공항 대변인은 “항공편 결항뿐 아니라 다수 항공편이 지연되고 있다”고 밝혔다. 실제로 호주 버진오스트레일리아, 콴타스, 젯스타, 한국 에어부산, 인도네시아 에어아시아 인도네시아 등 다수 항공사가 운항에 차질을 빚었다. 화산재, 30분간 햇빛 차단…출입금지구역 7km로 확대 분화 당시 엄지손가락 크기의 자갈과 화산재가 분화구에서 최대 8km까지 흩날렸으며, 인근 마을은 30분간 햇빛이 완전히 차단됐다. 인도네시아 지질연구소는 “화산 비탈길을 따라 최대 5km까지 암석과 용암이 섞인 뜨거운 가스 구름이 흘러내렸다”고 발표했다. 화산학

남미 마약 카르텔, 스타링크에 무인 잠수정까지 동원…콜롬비아 당국과 군비경쟁 '후끈'

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 콜롬비아 해군이 일론 머스크의 위성 인터넷 서비스 ‘스타링크’가 장착된 무인 마약 잠수정을 최초로 압수했다. 이번 사건은 남미 마약 카르텔과 국제 법집행 당국 간의 기술 군비경쟁이 본격화됐음을 상징적으로 보여준다. 압수된 선박은 최대 1.5톤의 코카인을 실을 수 있는 첨단 반잠수정으로, 현지 최대 마약 조직인 ‘걸프 클랜(Clan del Golfo)’이 신기술을 시험 운항한 것으로 추정된다. 첨단 IT로 무장한 ‘나르코 잠수정’, 해상 밀수 판도 바꾼다 InSight Crime 보고서와 AFP통신 등의 보도에 따르면, 콜롬비아 해군은 7월 2일(현지시간) 카리브해 산타마르타 인근 해역에서 스타링크 안테나와 원격 조종 시스템이 장착된 무인 반잠수정을 압수했다고 공식 발표했다. 내부에는 마약이 실려 있지 않았으나, 해군은 “범죄조직이 실전 투입 전 시험 운항을 한 것으로 보인다”고 밝혔다. 압수된 선박은 최대 800마일(약 1300km) 작전 반경을 갖추고, 수면 위에는 공기 흡입구와 통신 장비만 노출되는 저피탐 설계가 적용됐다. 스타링크 위성 인터넷을 통해 실시간 원격 조종과 감시, 항로제어가 가능하며, 내부에는 항로·장애물 감시용

[우주AtoZ] 한국진출 '제로투인피니티', 일상 속 우주여행 '눈앞'…헬륨풍선·무공해 우주접근성·조망효과·우주장례까지

[뉴스스페이스=이종화 기자] 스페인 바르셀로나 인근에 본사를 둔 항공우주 스타트업 ‘제로투인피니티(Zero 2 Infinity)’가 헬륨풍선을 이용한 혁신적 우주여행 서비스를 한국에도 선보인다고 밝혔다. 제로투인피니티는 기존 로켓 방식의 한계를 뛰어넘어 누구나 안전하고 친환경적으로 우주와 지구를 조망할 수 있는 새로운 경험을 제공한다는 점에서 업계의 주목 뿐만 아니라 선보이며, 우주관광의 패러다임을 바꾸고 있다. 헬륨풍선 기반 ‘블룬’ 프로젝트, 우주여행의 대중화 앞당긴다 제로투인피니티가 개발한 대표 서비스 ‘블룬(Bloon)’은 헬륨 또는 고도 풍선에 연결된 캡슐에 승객을 태워 지상 32~40km 상공의 성층권까지 상승하는 방식이다. 승객들은 지구의 곡면과 우주의 경계, 일출 등 평생 잊지 못할 장관을 감상할 수 있다. 특히, 기존 로켓 방식과 달리 폭발 위험이 없고, 소음 및 이산화탄소 배출이 거의 없는 친환경적 접근법이 강점이다. ‘블룬’ 캡슐에는 조종사 2명과 승객 4명이 탑승할 수 있으며, 전체 여행 시간은 약 4.5~6시간(상승 1.5~3시간, 성층권 체류 2시간, 하강 1시간)에 이른다. 승객들은 우주비행사처럼 특별한 훈련이나 체력 조건 없이도