달 지하에 수십m 동굴?…미래 달 기지 활용 기대

지표서 약 130m 이상 지하에 길이 80m, 너비 45m 이상 추정
안정적 온도 유지하고 운석·우주 선 등 막아 달 기지 적합할 듯

달 표면에 존재하는 거대한 구덩이를 탐사하는 달 정찰 궤도선(LRO) 상상도. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 달 표면 아래 지하에 수십m 길이의 지하 동굴이 있는 것으로 분석됐다. 이같은 동굴은 달의 극한 환경을 피할 수 있게 해 미래 달 탐사 기지로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

16일 학계에 따르면 이탈리아 트렌토대학교 연구진은 미 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도선(LRO)이 보내온 관측 데이터를 분석한 결과 달 표면에 있는 '고요의 바다' 지역 아래에 용암이 흐르면서 생긴 지하 동굴이 있는 것으로 파악됐다고 밝혔다. 이같은 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 천문학'에 게재됐다.

고요의 바다는 지난 1969년 유인 달착륙선 아폴로 11호가 달에 착륙했던 곳이다. 연구진은 LRO의 미니 고주파 장비로 고요의 바다에 있는 달에서 가장 깊은 것으로 추정되는 구덩이(Mare Tranquillitatis)를 관측한 결과 길이 약 80m 이상, 너비 약 45m 이상의 동굴의 존재를 발견했다. 달 표면에서 약 130m 이상 지하에 묻혀있는 것으로 추정됐다.

달 궤도선들이 달 표면에서 처음으로 구덩이들을 발견한 이후 지난 10여년 간 200개가 넘는 구덩이들이 달에서 발견된 바 있다. 특히 화산 활동으로 인해 용암이 흐르면서 형성된 것으로 보이는 일부 구덩이는 '스카이라이트'라고 불리며 거대한 지하 동굴과 연결됐을 것으로 예상돼왔다.

이번 데이터 분석을 통해 달 지하에 지표면과 연결된 거대한 용암 동굴이 존재하고 있다는 직접적인 증거가 처음으로 확보된 셈이다. 이번 분석 데이터는 지난 2010년 LRO가 촬영한 것이었는데, 당시에는 데이터 속 구덩이와 지하동굴이 연결돼있는지 여부가 불분명했다.

NASA의 달 정찰 궤도선(LRO)이 촬영한 달 지하 동굴과 연결돼있을 것으로 추정되는 구덩이(Mare Tranquillitatis)의 모습. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

트렌토대 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 구덩이가 지하로 수십m 가량 뻗은 동굴로 이어진다는 것을 확인했다. 구덩이 서쪽 부분의 레이더의 밝기가 커졌는데, 해당 지역부터 지하 동굴 공간으로 이어져 있는 것으로 분석됐다.

또한 연구진은 이 지하 동굴이 달의 형성 과정, 달에서의 화산 활동의 역사 등을 파악하기 위한 단서를 갖고 있을 수 있는 만큼 동굴 내 암석에 대한 연구를 이어가고 있다. 동굴 내에는 얼음 형태의 물이 존재할 가능성도 배제할 수 없다.

이처럼 달에 존재하는 넓은 지하 동굴은 달의 극한 환경을 버티기 위한 '피난처'와 같은 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 달은 밤낮의 일교차가 300℃(-173℃~127℃)에 달하는데, 지하 동굴 내부는 바깥보다 더 안정적으로 온도가 유지된다. 또한 지하에 있는 만큼 달 표면에서 겪을 수 있는 우주 선(Ray), 태양 복사 열, 작은 운석 등으로부터 자연스럽게 보호될 수 있다.

이번 발견을 두고 학계에서는 달 지하 동굴의 구조적 안정성을 평가하거나, 동굴의 벽이나 천장을 강화할 수 있는 방법 등에도 주목하고 있다. 향후 달 상주 기지가 지하동굴을 중심으로 건설될 경우 필요한 지진 활동 감지 시스템, 동굴 붕괴 시 대피 방안 등도 모색할 전망이다.

연구를 이끈 로렌조 브루조네 트렌토대 교수는 "50년 동안 이론적으로만 제기됐던 달 지하 동굴을 처음으로 실제 확인하게 됐다"고 강조했다.

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