[뉴스스페이스=윤슬 기자, 이종화 기자] tvN '알아두면 쓸데없는 신비한 인간 잡학사전(이하 '알쓸인잡')'에서 심채경, 김영하, 김상욱, 이호가 MC 장항준, RM과 함께 출연해 우주복 한 벌의 가격을 두고 내기를 한 적이 있다. 제작진이 확인한 우주복 한 벌의 가격은 100억원이었다.
심채경 천문연구원 박사는 "사람이 우주에 맨몸으로 나가면 압력 차이 때문에 1분도 버틸 수 없다. 달의 일교차는 300도씨다. 또 사람몸의 70%는 수분인데, 달에가면 몸의 수분 70%가 기체로 변한다. 그래서 냉각, 가압, 온도유지, 유연성, 대소변 수집장치등을 갖춘 우주복은 과학 기술의 총집합체"라고 설명했다.
우주복 기술은 인체 보호를 위한 첨단 과학의 집약체다. 우주선만 최첨단 기술일 것이라고 생각하지만 우주선에 탑승하는 우주비행사가 극한의 우주 환경에서 생존하고 임무를 수행하기 위해 우주복은 필수적인 장비다.
우주복은 단순한 의류를 넘어, 우주선 밖에서의 활동을 가능하게 하는 소형 우주선과 같은 역할을 한다. 우주복 제작의 가장 중요한 고려 사항은 안전성, 기능성, 내구성이다.
화성을 예로 들면, 화성의 대기는 95%가 이산화탄소이며, 평균 온도는 -63°C로 매우 춥다. 또한 먼지 폭풍이 잦고 방사선 수준이 높다. 이를 위해 고성능 단열 소재와 방사선 차단 코팅을 적용하고, 먼지 침투를 막는 밀폐형 디자인과 정전기 방지 코팅을 도입한 우주복이 필요하다.
또 화성의 중력은 지구의 약 38%에 해당해 비행사의 움직임에 영향을 줄 수 있다. 그래서 기동성을 높이기 위해 경량화된 복합 소재를 사용하고, 관절 부분에 유압 시스템이나 탄력 장치를 도입해 활동이 편하도록 만든다.
우주복의 주요 기능 중 첫째는 생명 유지 시스템이다. 우주 환경은 낮은 기압과 무산소 상태이므로, 완전한 밀폐성을 갖춘 소재가 필요하다. 우주복은 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하며, 적절한 기압을 유지해 우주비행사의 생명을 보호한다. 또한 우주는 -100℃에서 +120℃까지 급격히 온도가 변하기 때문에, 액체 냉각 시스템이 포함된 내부 수트로 체온을 유지한다.
스마트 우주복은 내장된 센서를 통해 심박수, 체온, 혈압, 산소 포화도 등 생체 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 이를 통해 비행사의 건강 상태를 즉각적으로 파악하고, 이상이 발생하면 지구 관제 센터나 동료 비행사에게 경고를 보낼 수 있다.
둘째는 보호 기능이다. 우주복은 우주 방사선, 미세 운석, 극한의 온도 변화 등으로부터 우주비행사를 보호한다. 이를 위해 여러 겹의 내열성, 내방사선 소재가 사용된다. 우주복의 유연한 부분은 최대 16겹의 소재로 제작되며, 헬멧에는 태양빛으로부터 눈을 보호하기 위해 금으로 도금된 창이 부착된다. 특히 방사선을 차단하는 알루미늄 합금, 충격을 흡수하는 케블라(Kevlar) 등 첨단 소재가 활용된다.
스마트 우주복은 방사선 노출, 기압 변동, 온도 변화 등 외부 환경의 변화를 감지하고 위험시 경고를 제공한다.
세째는 IT통신 시스템이다. 우주복에는 GPS와 통신 장비가 내장되어 있어 지구와의 실시간 소통이 가능하다. 또 우주복은 우주비행사가 자유롭게 움직일 수 있도록 설계되어 있으며, 장갑은 실리콘 고무를 사용해 장비를 조작할 때 용이하게 해준다.
AI 기술이 내장된 스마트 우주복은 임무 수행에 필요한 데이터를 실시간으로 분석하고, 비상 상황에서 최적의 대응 방안을 제시해준다. 이는 우주비행사가 제한된 정보만 가지고 결정을 내리는 위험을 줄여준다.
우주비행사들의 모습을 보면 대체로 흰색의 우주복을 입고 있는 경우가 많다. 우주복이 주로 흰색인 이유는 태양열을 반사해 우주비행사를 고온으로부터 보호하기 위함이다. 우주 공간에서는 태양의 직접적인 영향을 받기 때문에, 열을 반사하는 흰색이 적합하다.
그러나 모든 우주복이 흰색인 것은 아니다. 발사와 귀환시 착용하는 우주복은 주황색으로 제작되는데, 이는 비상 상황에서 구조 시 시인성을 높이기 위함이다. 우주 임무의 특정 요구사항에 따라 방사선 차단 또는 위장 기능을 위해 다른 색상을 선택하기도 한다. 예를 들어, 외행성 탐사에서는 방사선 반사와 열 제어를 위해 반사 특성이 높은 은색 코팅이 사용될 수 있다.
최첨단 기술기업 뿐만 아니라 최근에는 패션 브랜드도 우주복 제작에 참여하고 있다. 이탈리아의 명품 브랜드 프라다는 미국의 우주 기업 액시엄 스페이스와 협력해 2025년 예정된 NASA의 아르테미스 3호 임무에 사용될 차세대 달 우주복을 제작하고 있다. 프라다는 소재와 디자인에 대한 전문성을 바탕으로 우주복의 기능성과 편안함을 향상시키는 데 기여하고 있다.
현재까지 나이키(Nike)와 언더아머(Under Armour)는 NASA와 직접 협력해 우주복을 제작한 사례는 없다. 그러나 두 브랜드 모두 우주 탐사에서 영감을 받은 제품을 출시하거나, 민간 우주 기업과 협력해 우주복 관련 프로젝트에 참여한 바 있다.
나이키(Nike)는 2018년 NASA의 우주 탐사에서 영감을 받아 에어 포스 1(Air Force 1)과 에어 허라치(Air Huarache) 모델을 출시했다. 이 제품들은 베이지 스웨이드 갑피와 흰색 밑창, 빨간색 디테일을 특징으로 하며, NASA의 복고풍 로고와 우주 테마 프린트를 삽입하여 디자인됐다.
언더아머(Under Armour)는 2019년 민간 우주 기업인 버진 갤럭틱(Virgin Galactic)과 협력해 우주복을 제작했다. 이 우주복은 우주 관광객을 위한 것으로, 스포츠웨어 제작에서 얻은 경험을 바탕으로 우주복의 소재와 구조를 설계해 우주 환경에서의 안전성과 효율성을 높였다.
