가볍고 튼튼한 ‘목재 인공위성’

일 교토대, 목련 나무로 제작…내년에 미국과 공동 발사

나무로 만든 동체를 지닌 인공위성을 내년에 우주에 띄우려는 계획이 일본 연구진에 의해 추진되고 있다.

나무가 일반적인 예상보다 훨씬 튼튼해 우주의 극한 환경에도 견딜 수 있다는 판단 때문이다. 연구진이 위성 제작에 쓰겠다며 고른 나무는 ‘일본 목련’이다.

최근 미국 과학매체 스페이스닷컴 등은 일본 교토대 연구진이 나무가 극한의 우주 환경에서도 잘 견딜 수 있는 물리적인 특성을 갖고 있다는 사실을 확인했다고 전했다.

연구진은 지난해 국제우주정거장(ISS)에 다양한 종류의 나무를 올려보내 10개월간 우주 환경에 방치했다. 우주는 햇빛이 드는 곳은 영상 100도를 훌쩍 넘고, 그늘이 진 곳은 영하 100도 밑으로 곤두박질치는 곳이다.

특히 강력한 우주 방사선과 태양풍이 쏟아진다. 기본적으로 유기물질인 나무에게는 상당한 ‘스트레스’다. 연구진은 이런 극한 환경에 나무를 노출시킨 뒤 균열이나 뒤틀림, 벗겨짐 등이 생기는지 확인했다. 나무 표면이 상하는 것은 물론 구조적인 손상이 오는지까지 들여다봤다.

결과는 놀라웠다. 일반적인 예상보다 나무는 우주의 환경을 잘 버텼다. 특히 일본 목련이 뛰어난 내구성을 보였다.

연구진은 “안정성과 강도 등에서 높은 점수를 줄 수 있었다”고 밝혔다. 일본 목련을 이용해 인공위성 동체를 만들 수 있다는 결론을 내린 것이다. 일본 목련은 키가 20ｍ까지 자라는 활엽수다.

연구진이 나무로 위성을 만들려는 데에는 이유가 있다. 현재 쓰이는 위성의 주재료인 금속보다 생산하기가 쉬운 데다 싸기 때문이다.

특히 수명이 다했을 때 나무 위성이 지구 대기권으로 돌입한다면 금속으로 만든 위성보다 공기와의 마찰로 더 쉽게 불에 탄다. 나무는 1000도 이하에서 연소하기 때문에 금속으로 만든 위성처럼 파편이 남아 지상까지 떨어질 가능성이 적다.

현재는 대형 위성의 경우 대기권 재진입 이후에도 파편이 남는 일이 많다. 이 때문에 해당 위성이 지나가는 경로에 있는 모든 국가들이 긴장할 수밖에 없다.

올해 1월에는 추락하는 미국의 대형 위성이 지나가는 길목에 한반도 상공이 들어가면서 정부가 경계경보를 발령하는 일도 있었다.

교토대 연구진에서 개발 하고 있는 나무 위성은 내년에 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 미국 항공우주국(NASA)이 공동으로 발사할 예정이다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com