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우주·항공

[우주 AtoZ] 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.

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김한길, 우주항공청 방문…"케네디처럼 우주 개척 도전 의지 필요"

[뉴스스페이스=이종화 기자] 대통령 직속 국민통합위원회가 우주항공청을 방문해 우주항공산업 발전 방향과 우주산업 정책 제안 공유‧협력 방안 등에 대해 논의했다. 13일 통합위에 따르면 김한길 국민통합위원장은 전날 통합위 산하 '과학기술과의 동행 특별위원회' 위원들과 경남 사천에 위치한 우주항공청을 찾았다. 김한길 위원장은 김소영 특위위원장, 윤영빈 우주항공청장, 김명주 경상남도 경제부지사, 박동식 사천시장, 공영민 고흥군수, 김성훈 한국항공우주연구원 부원장 등 우주항공 관련 정부부처‧지자체‧연구기관 관계자들과 회의를 열어 현장의 목소리를 듣고 실효성 있는 정책 대안을 모색했다. 김한길 위원장은 "미국 존 F. 케네디 대통령이 인류 최초의 달 탐사를 추진했을 당시 지도상에 표시조차 되지 않은 분야를 개척한다는 뉴 프런티어 정신을 강조한 것처럼 우주 개척에 대한 도전 의지가 필요하다"고 말했다. 이어 "아직 부족한 정주 여건에도 불구하고 의욕적으로 일하는 우주항공청 관계자들과 선도적으로 지원과 협력을 아끼지 않는 지자체장들을 보니 우리나라 우주산업의 미래가 기대된다"며 국민통합위원회도 우주산업 발전을 위해 함께 머리를 맞대겠다고 강조했다. 참석자들은 우리나라가 세

"5월 27일을 국가기념일로"…서천호 의원, ‘항공우주산업개발 촉진법’ 발의

[뉴스스페이스=김정영 기자] 서천호 국민의힘(경남 사천·남해·하동) 의원이 우주항공청이 출범한 5월 27일을 국가기념일인 ‘우주항공의 날’로 지정하는 것을 골자로 하는 ‘항공우주산업개발 촉진법’ 개정안을 대표발의했다. 개정안은 지난 5월 30일 윤석열 대통령이 사천시에서 열린 우주항공청 개청식에 참석해 공언한 ‘우주항공의 날’ 국가기념일 지정 약속을 뒷받침하는 차원으로 발의됐다. 서천호 의원은 "우주항공의 날 국가기념일 지정으로 국민적 우주항공산업에 대한 기대와 관심이 고조될 뿐만 아니라 우주항공산업 발전의 기틀을 확립하고 우주강국 기반을 닦기 위한 차원에서 법안을 발의하게 되었다"고 설명했다. 개정안의 주요 내용은 항공우주산업개발 촉진법 제3조의 3을 신설해 매년 5월 27일을 우주항공의 날로 지정하고 국가와 지방자치단체는 우주항공의 날의 취지에 적합한 행사를 실시할 수 있도록 근거를 마련했다. 서 의원은 오는 7월 10일 국회에서 우주항공산업의 입법적, 정책적 지원을 위해 국회와 민·관·산학이 함께하는 ‘우주항공산업발전포럼’을 창립하고 관련 전문가를 초청해 ‘스페이스 복합도시건설 현실화 방안 마련’ 정책토론회를 개최할 예정이다. 서천호 의원은 "대한민국

우주항공청, ‘위성산업 생태계’ 현장의견 수렴…기업 애로사항 청취

[뉴스스페이스=최동현 기자] 우주항공청(청장 윤영빈)은 12일 경남 사천 청사에서 인공위성 부문 기업 관계자들과의 간담회를 개최해 업계 동향과 애로사항 청취 및 위성 산업 관련 정책 방향을 논의했다. 이번 간담회에는 윤영빈 청장, 존 리 우주항공임무본부장, 노경원 차장 등 우주항공청 주요 간부들과 나라스페이스, 쎄트렉아이, 솔탑, AP위성, LIG넥스원, 제노코, 져스텍, KT Sat, 한국항공우주산업, 한컴인스페이스, 한화시스템 등 10여개의 위성 관련 주요기업 관계자가 함께했다. 우주항공청의 정책 수립 과정에서 우주항공 분야 산업계의 의견을 폭넓게 청취하고 반영하겠다는 취지에서 개최된 이번 릴레이 기업 간담회는, 지난 제1회 우주수송(발사체) 부문에 이어 두 번째로 개최됐다. 윤영빈 청장은 "우주항공 5대 강국 목표 달성을 위해 우주항공산업에 대한 정부의 투자와 지원을 아끼지 않을 것"이라며, "이미 관련 생태계가 활발히 형성 중인 위성 분야 산업이 더 성장할 수 있도록 지속적으로 현장과 소통해 나갈 것"이라고 밝혔다. 위성 산업을 대표해 참석한 기업 관계자들은 국가 우주개발사업에 참여하고 있거나, 참여했던 경험 등을 바탕으로 위성 산업 발전을 위한 공공

우주 오래 머물면 건강이상?…우주의학 연구 '후끈' 보령그룹·스페이스린텍 '앞장'

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 연일 우주로 로켓과 위성이 발사되면 우주에 대한 관심이 높아지는 가운데, 우주 환경이 우주선에 탑승한 우주인의 건강에 어떤 영향을 주는지에 대한 연구결과가 나와 주목된다. 그동안 연구에서는 '중력이 거의 없는 우주에 머물면 뼈와 근육이 감소하는 것'으로 밝혀졌다. 이번에 나온 연구결과는 '우주 비행이 인체의 면역 체계까지 바꿀 수 있다'는 결과가 나왔다. 우주비행사들이 우주에서 겪은 신체 변화 중 일부는 이들이 지구에 복귀한 이후에도 원래대로  회복되지 않는 것으로 나타났다. 짧은 기간의 저궤도 비행도 우주비행사의 신체에서 분자 수준의 변화를 일으킨다는 것.  DNA 손상 반응 및 산화 스트레스에 대한 사이토카인 수치 상승, 면역반응과 관련한 유전자 발현 변화 등이 대표적이다. 11일(현지시간) 미국 코넬 의대 중심의 국제 공동 프로젝트 ‘SOMA(Space Omics and Medical Atlas)’ 연구진은 “우주관광에 나선 민간인과 국제우주정거장에 머물렀던 우주 비행사들을 대상으로 우주 환경이 건강에 미치는 영향을 분석한 결과, 가장 큰 변화는 면역체계에서 나타났다”고 공개했다. 연구 결과는 이날 국제 학술지 네이처와 네이처

'난기류 비상착륙' 싱가포르항공, 피해 보상액 나왔다…경상자 1400만원·사망자는?

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 지난 5월 21일 난기류로 비상착륙한 싱가포르항공 탑승객 상당수가 뇌와 척추를 다친 가운데 항공사가 사고 발생 20여일 만에 피해 보상안을 내놓았다. 11일(현지시간) 로이터통신과 싱가포르 스트레이트타임스 보도에 따르면, 싱가포르항공은 난기류를 만나 수십명의 부상자와 한 명의 사망자가 발생한 SQ321편에 탑승한 승객들에게 보상 제안을 보냈다고 밝혔다. 싱가포르항공의 보상안에 따르면 가벼운 부상을 입은 승객에게는 보상금 1만달러(약 1400만원)를 제안했다. 장기 치료가 요구되고 재정적 지원이 필요한 중상자에게는 2만5000달러(3500만원)를 먼저 지급하기로 했다. 이는 최종 보상금에 포함된다. 영국인 사망자(73)에 대한 보상 내용은 아직 밝히지 않았다. 지난달 20일 착륙사고 이후 지난 4일 기준으로 현재 20명의 승객이 여전히 방콕의 병원에서 치료를 받고 있다. 사고 당시 방콕 병원에 입원한 부상자는 85명이다. 경미한 부상으로 치료받은 인원까지 포함하면 부상자는 100명이 넘는다. 이중 상당수가 뇌와 척추에 손상을 입었다. 사고 여객기에는 승객 211명과 승무원 18명이 탑승하고 있었다. 싱가포르항공은 더 심각하게 다친 승

박대출 의원, '우주항공복합도시 특별법' 대표발의…"22대 국회 1호법안"

[뉴스스페이스=김정영 기자] 박대출 의원(진주시·갑)이 22대 국회 1호법안으로 '우주항공복합도시 건설을 위한 특별법안'(우주항공복합도시 특별법)을 대표발의했다. 특별법안은 ‘우주항공청’의 주변지역인 진주와 사천지역 일대를 우주항공복합도시로 건설하기 위해 필요한 각종 지원내용을 담았다. 우선 우주항공복합도시의 성격을 자족도시, 교육도시, 국내외 우수연구인력 및 관련 기업유치, 정주 여건을 두루 갖춘 복합도시로 조성한다는 계획이다. 또 예정지역과 주변지역에 대한 기본계획과 개발계획 등의 수립·도로·철도 등 각종 기반시설 설치에 관한 내용도 포함됐다. 특히 우주항공복합도시 건설사업을 재정적으로 지원하기 위해 '우주항공복합도시건설 특별회계'를 설치하고 사업의 신속하고 원활한 추진을 위해 필요하다고 인정되는 경우 예비타당성 조사를 면제할 수 있는 특례도 규정했다. 박 의원은 '우주항공복합도시 특별법'과 아울러 특별회계 설치와 각종 세제지원을 위한 국가재정법과 조세특례제한법 등 관련 부수법안 4건도 이날 함께 발의했다. 박대출 의원은 "지난 5월27일 우주항공청이 개청, 진주·사천이 우주항공 대표도시로 성장할 새로운 전기가 마련됐다"며 "22대 국회에서는 특별법 통과