[데일리포스트=김정은 기자] 우주선 발사에는 막대한 비용이 소요되며 실패도 많은 매우 어려운 프로젝트다. 최근에는 보다 저렴하고 안전하게 우주로 물자를 수송하는 수단으로 케이블 등을 건설해 물자와 사람을 운반하는 일명 '우주 엘리베이터(space elevator)'에 대한 관심이 높아지고 있다.
◆ 상상을 현실로....'우주 엘리베이터'란?
일반적인 우주 엘리베이터는 지표면 엘리베이터 기지에서 궤도 위성(우주정거장)까지 케이블을 이용해 엘리베이터에 가까운 건축물을 만들자는 구상이다.
우주 엘리베이터는 ▲지상 기지 ▲우주 기지 ▲기지를 연결하는 엘리베이터 줄 ▲사람 및 짐을 실어 나를 장치로 구성된다.
최근 강철보다 180배 강한 '탄소 나노튜브(nanotube)'를 비롯한 신소재 개발을 통해 엘리베이터 줄을 제작할 수 있는 가능성이 나오면서 우주 엘리베이터 건설이 가시화되고는 있지만 아직 기술적 문제 등 해결과제가 많다.
◆ 美천체물리학자, '우주 엘리베이터' 실현 가능성 주장
우주까지 한 번에 가는 엘리베이터가 과연 실제로도 가능할까? 실현 가능성에 대해 연구한 천체 물리학자는 "이론적으로 현재의 기술과 재료로 우주 엘리베이터와 유사한 건축물을 만들 수 있다"고 주장한다.
천체물리학 연구자인 캠브리지대 제피르 페노이어(Zephyr Penoyre)와 컬럼비아대 에밀리 샌포드(Emily Sandford)는 '우주 엘리베이터에 가까운 건축물을 현존 기술로 개발할 수 있다'는 내용의 논문을 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트 아카이브(arxiv.org)에 공개했다.
논문에 실린 우주 엘리베이터 개념을 살펴보면 일반적인 '지구에서 우주로 이동하는 엘리베이터'가 아니라 '달 표면에서 지구 정지위성 궤도(geostationary orbit)까지 연결하는 엘리베이터'다.
건축물의 명칭은 '스페이스라인(spaceline)'이다. 스페이스라인을 활용할 경우 물자 수송에 필요한 연료가 기존 3분의 1로 감소할 것으로 두 사람은 내다봤다.
논문에 따르면 스페이스라인은 양 끝을 달 표면과 지구 표면에서 4만 2164km 떨어진 정지 궤도에 각각 고정하는 방식으로 필요한 모든 것을 우주로 운반 할 수 있다. 스페이스라인(본체)을 지구가 아닌 달에 설치하는 이유는 지구 중력 및 회전 속도를 견디기 어렵기 때문이다.
연구팀은 지구에 설치할 경우 하루에 한번 자전하는 지구 원심력으로 건축물이 왜곡될 가능성이 있다고 지적했다. 달은 항상 지구의 같은 면을 향해 있고 약 한 달에 한번 지구 궤도를 돈다. 상대적으로 움직임이 적은 달에 엘리베이터를 고정시키면 원심력 영향을 억제할 수 있어 달에 건설하는 것이 보다 안전하다는 것이다.
또 연구팀이 강조한 부분은 현존 기술과 재료로 구축할 수 있다는 것. 논문에 따르면 스페이스라인은 자일론(Zylon)을 비롯한 초강력 재료를 이용해 건설할 수 있다. 또 지구와 달 사이 중력이 균형을 이루는 라그랑주점(Lagrangian point)에 균형추(counter weight)를 겸한 베이스캠프를 건설해 긴 케이블을 안정적으로 유지할 수 있다고 설명한다.
논문에서는 비용과 실용 가능성 측면에서 현재도 제작이 가능하다고 주장하지만, 어디까지나 계산상의 개념 증명에 머무르고 있어 심사 학술지에는 게재되지 않았다. 하지만 기존 우주 엘리베이터 구상보다 저비용의 물자수송 가능성을 제시한다는 점에서 주목할 만한 연구라는 평가를 받고 있다.