‘걷는 우주 정거장’ 나오나…러시아 국영기업 특허냈다 [아하! 우주]

[서울신문 나우뉴스]러 지식재산권청 ‘에네르기아’ 특허 공개

우주인 거주 공간 돌려 ‘인공중력’ 생성

대규모 예산·시설 등 현실적 제약 많아

‘2001년 스페이스 오디세이’의 우주선 모습. 중력을 만들기 위해 바퀴 모양을 하고 있다. 워너 브라더스 제공

영화에서만 등장한 ‘인공중력’을 실제로 만들 수 있다고 주장하는 러시아 국영기업이 정부에 관련 기술 특허를 냈다. 우주인이 거주하는 공간을 ‘풍차 날개’처럼 돌려 강한 원심력을 만들어낸 다음 이를 중력으로 활용하는 것이다. 바퀴처럼 생긴 공간을 빠르게 회전시켜 인공중력을 만들어내는 우주정거장 구상은 현대에 들어 지속적으로 나왔으나, 문제는 대규모 예산과 실제 중력을 만들어낼 수 있는 큰 공간을 만들어내는 것이어서 향후 이 방안이 실현될 수 있을지 주목된다.

29일(현지시간) 영국 일간 텔레그래프에 따르면 러시아 국영 로켓업체 ‘에네르기아’가 낸 특허가 러시아연방 지식재산권청 웹사이트를 통해 최근 공개됐다. 특허에 따르면 이 발명의 목표는 우주정거장 승무원들의 안전을 강화하기 위해 인공 중력을 구현하는 것이다.

●날개 달린 선풍기 모양…원심력 활용

러시아 기업 에네르기아가 특허 문서에 넣은 인공중력 생성 우주정거장 개념도. 에네르기아 제공

구조물 전체 모양은 십자가 모양 날개가 달린 선풍기를 연상하게 한다. 중앙부부터 바깥쪽까지 잰 반지름은 약 40m다. 가운데에 회전 모듈이 있으며, 이것이 회전하면서 바깥쪽에 달린 ‘거주 모듈’을 돌린다. 이것으로 원심력을 만들어내 거주 모듈에서 생활하는 우주인들이 바닥에 머무를 수 있도록 도와준다.

이 구조물은 분당 약 5회전하며, 이를 통해 가장 바깥쪽에서 발생하는 인공 중력은 지구 표면 중력의 약 50% 수준라고 회사 측은 설명했다. 이는 영화 ‘2001년 스페이스 오디세이’에서 분당 약 1회전으로 지구 표면 중력의 약 6분의1, 즉 달 표면 중력 정도의 인공 중력을 만들어내는 것으로 묘사된 것보다는 훨씬 강하다.

현재 국제우주정거장(ISS)에 거주하는 우주인들은 사실상 무중력과 비슷한 생활 여건에서 살고 있다. ISS에도 지구 중력이 작용하기는 하지만, ISS가 자유낙하 상태로 지구 주변 궤도를 돌고 있기 때문에 이곳에 있는 우주인들은 마치 중력이 없는 것처럼 느끼게 된다.

국제우주정거장(ISS)에서 임무를 수행하는 러시아 우주인 알렉세이 주브리츠키. 영상 캡처

중력이 없는 공간에 장기간 머물게 되면 우주인들은 건강이 악화될 위험에 처한다. 골손실, 근육손실, 심장기능 약화, 면역체계 변화, 시각 및 인지 문제 등이 대표적인 질환이다.

러시아 우주개발기관 ‘로스코스모스’는 2030년 퇴역할 예정인 ISS의 러시아 관리 부분을 일부 활용해 ‘러시아 궤도 우주정거장’(ROSS)을 건설할 계획인데, 여기에 레네르기아의 ‘인공중력’ 기술이 쓰일 가능성이 있다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 달 주변을 도는 ‘루나 게이트웨이’의 건설에 착수할 예정이다.

●과거에도 아이디어 나왔지만…예산 문제로 포기

반지나 바퀴 모양의 인공중력 생성 우주정거장 구상은 꽤 오래 전부터 나왔다. 러시아의 로켓 공학자 콘스탄틴 예두아르도비치 치올콥스키(1857~1935), 오스트리아-헝가리 육군 장교로 근무한 슬로베니아계 과학자 헤르먼 포토츠니크(1892~1929) 등이 이런 아이디어를 냈고 독일과 미국에서 활동한 로켓 공학자 베르너 폰 브라운(1912~1977)도 이런 아이디어를 지지했다.

나사와 스탠퍼드대도 1975년 ‘스탠퍼드 토러스’라는 회전하는 우주정거장의 구상을 제시했다. 도넛 모양으로 생긴 이 우주정거장 구상은 지름이 약 1.8㎞이고 분당 약 1회전을 해 지구 중력의 90~100%에 해당하는 인공중력을 만들어내고 약 1만명을 수용할 수 있도록 고안됐다. 그러나 현실적인 제약이 만만치 않다. NASA는 ‘노틸러스-X’라는 이름의 우주정거장 계획 개발을 2011년에 시작했다가 예산 문제로 중도에 포기했다.

정현용 기자