2025.04.29 (화)

  • 맑음동두천 20.2℃
  • 맑음강릉 19.4℃
  • 맑음서울 20.1℃
  • 맑음대전 21.7℃
  • 맑음대구 23.6℃
  • 맑음울산 15.8℃
  • 맑음광주 22.5℃
  • 구름조금부산 15.5℃
  • 맑음고창 20.5℃
  • 맑음제주 17.2℃
  • 맑음강화 16.5℃
  • 맑음보은 21.2℃
  • 맑음금산 21.1℃
  • 맑음강진군 20.0℃
  • 맑음경주시 21.3℃
  • 맑음거제 15.8℃
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

27건의 관련기사 더보기


“‘우주 핵무기’ 의혹 '러시아 인공위성' 고장” 주장 제기…러시아, 우주 무기 개발 프로젝트 '악재'

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 러시아 정부가 3년 전 발사한 인공위성 타격용 핵무기 시험 위성이 고장났다는 주장이 제기됐다. 25일(현지시간) 로이터 통신을 인용한 TV조선의 보도에 따르면, 우주 물체를 추적하는 리오랩스(LeoLabs)와 슬링샷 에어로스페이스는 러시아 위성 ‘코스모스 2553’(Kosmos 2553)가 최근 1년간 여러차례 비정상적 회전을 보여왔다고 밝혔다. 리오랩스는 "2024년 11월 레이더에 코스모스 2553이 불규칙한 움직임을 보이는 정황이 포착됐고, 추가적으로 확보한 광학 자료에 비춰볼 때 ‘텀블링’(불안정하게 회전하는 상태)에 빠진 것이 확실시된다"고 말했다. 이에 앞서 2024년 5월에도 해당 위성은 지표면에서 보이는 밝기가 바뀌는 등 텀블링으로 의심되는 정황을 보이다 상태가 안정된 적이 있었다고 전했다. 미국 전략국제문제연구소(CSIS) 역시 이날 발간한 우주위협평가 연례보고서에서 "이러한 관측 결과는 이 위성이 더이상 사용할 수 없게 됐음을 강하게 시사한다"고 지적했다. 로이터통신은 "코스모스 2553이 기능을 상실한 게 사실이라면 러시아의 우주 무기 개발 노력에 악재로 작용할 가능성이 있다"고 진단했다. 러시아 국방부는 이러한

軍정찰위성 4호기 발사 성공 "지상국과 교신도 완료"…北도발 감시임무 투입

[뉴스스페이스=김시민 기자] 한국군 정찰위성 4호기가 22일(한국시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 성공적으로 발사됐다. 국방부측은 "4호기가 오전 9시 48분쯤 미 우주기업 스페이스X의 '팰컨9' 로켓에 실려 우주로 향했다"면서 "이후 해당 위성은 발사 약 15분 뒤 로켓에서 정상 분리돼 목표 궤도에 안착했다"고 밝혔다. 군사정찰위성 4호기는 이날 낮 12시27분쯤 지구로부터 약 500~550㎞ 떨어진 목표궤도에 정상 진입한 이후 지상국과의 교신에도 성공했다. 정찰위성 4호기는 우주궤도시험과 운용시험평가 등을 거쳐 대북 감시정찰 임무에 본격 투입된다. 4호기는 영상레이더(SAR)를 탑재해 시간대나 날씨에 영향을 받지 않고 초고해상도 영상을 촬영할 수 있다. 국방과학연구소(ADD)는 앞으로 4호기에 대한 우주궤도시험을 진행한다. 군은 관련 시험 후 운용시험평가를 거쳐 4호기를 전력화한다는 방침이다. 국방부는 "군 정찰위성 4호기가 지상국과의 교신에 성공함으로써 정상 운용 중인 1·2·3호기와 함께 군집위성 운용 체계가 한층 보강될 것"이라며 "(지구 관측을 위한) 위성의 재방문 주기 단축을 통해 북한의 도발 징후 식별 능력도 향상될 것으로

美 미사일 방어망 ‘골든 돔’ 프로젝트, 스페이스X '유력'…머스크에 힘 실어준다

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 일론 머스크가 경영하는 민간 우주기업, 스페이스X가 트럼프 미국 대통령이 추진하는 차세대 미사일 방어망 '골든 돔'의 유력한 수주 후보로 떠올랐다. 17일(현지시각) 로이터 통신을 인용, YTN과 KBS가 보도한 내용에 따르면, 스페이스X와 소프트웨어업체 팔란티어, 드론 제조사 안두릴은 미국판 미사일 방어망 ‘골든돔’의 핵심 부분을 구축하는 입찰에 참여했다고 보도했다. 이 내용을 전한 소식통은 "미 국방부는 스페이스X가 이끄는 이 그룹에 긍정적 신호를 보낸 것으로 전해졌다"며 "다만 '골든 돔' 프로젝트의 결정 과정이 아직 초기 단계에 있으며, 이에 따라 프로젝트의 구조와 최종 수주 업체 선정이 향후 몇 달간 크게 바뀔 수 있다"고 설명했다. 이들 세 업체는 최근 몇 주간 국방부 고위 관료들과 만나 '골든 돔' 구축 계획에 대해 자세한 논의를 나눈 것으로 알려졌다. 골든 돔 프로젝트는 지구 궤도를 돌며 미사일을 탐지하고 그 움직임을 추적하는 400∼1000여개의 위성을 만들어 발사할 계획이라고 소식통은 전했다. '골든 돔' 프로젝트에는 현재 180여개 업체가 참여를 희망한 것으로 알려졌다. 그만큼 골든 돔 프로젝트의 가치와 의미는

이건 항공기 좌석인가? 고문의자인가?…中항공사 '초슬림 좌석' 논란

[뉴스스페이스=김시민 기자] 중국의 한 항공사가 새롭게 도입한 항공좌석을 놓고 네티즌들의 갑론을박이 이어지며 논란이 되고 있다. 17일 중국 능원망과 대만 미러 미디어 등의 매체에 따르면 중국의 남방항공은 기존 항공기 좌석 두께를 절반으로 줄인 ‘초박형 좌석’을 최근 선보였다. 남방항공은 얇은 좌석을 도입해 기존 좌석보다 기내에 14~28개의 좌석을 추가로 설치할 수 있다고 설명했다. 이렇게 좌석을 추가로 설치하면 최대 연간 3억 위안(약 583억원)의 수익을 더 올릴 수 있다고 덧붙였다. 하지만 중국 남방항공이 내놓은 ‘초박형 좌석’에 대해 현지에서 갑론을박이 벌어지고 있다. 좌석을 실제로 경험한 승객은 “좌석 등받이가 너무 얇아서 등과 허리가 아팠다” “상하이에서 베이징까지 2시간 30분 동안 비행하는 동안 현대식 고문 장치에 앉아 있는 것 같았다” “항공사는 승객의 편안함은 전혀 고려하지 않고 돈 벌 생각만 한다” 등 부정적인 반응이 대부분이었다. 반면 “앞뒤 좌석의 간격이 더 넓었다” “단거리 비행에서는 큰 불편함을 느끼지 못했다” "등은 불편했지만 다리는 편했다" 등의 의견도 있었다. 일본항공 전직 조종사 출신의 항공 평론가는 후지TV와의 인터뷰에서