탄소나노튜브로 우주 엘리베이터를 만든다는 프로젝트

인류가 최초로 우주에 나아간지 50년이 다 되어갑니다만 이렇다할 성과는 없습니다. 사실 우주계획이라는 것이 장기적으로 봤을때는 확실히 초석을 다져야 하는 분야이긴 합니다만 실제 현재까지 우주개발로 인해 얻은 이익은 인공위성 정도가 다라고 보아야하기 때문입니다. 한마디로 투자한 돈에 비해 그 성과는 미미한, 전세계적으로 생색내기에 불과한 분야인지도 모르기 때문입니다.

물론 인공위성이 나옴으로 인해 지금과 같이 지구가 좁아져 지구 반대편의 소식들을 지금 바로(몇 초의 시간 차이는 있지만) 들을 수 있습니다만 인간이 직접 우주 밖으로 나갈 필요성이 없는 사실에서 더 이상의 우주개발은 그 진도가 느릴 수 밖에 없지요.

서두가 조금 길었습니다만 지금부터 이야기하려고 하는 궤도 엘리베이터는 어쩌면 우주 개척시대에 대한 낭만을 가지고 있던, 바로 그때의 꿈이 만들어낸 거대 계획이기 때문입니다. 만들어지게 된다면 우주 밖으로의 인류 진출이 좀 더 용이할 수 있으나, 그보다 필요한 경우란 인류가 태양계 전역으로 진출하게 된 이후 좀 더 쉽게 지구와 소통하기 위한 우주 정거장으로서의 역할을 기대하기 때문입니다.


궤도 엘리베이터란, 쉽게 말하자면 햇님이, 달님에 나오는 하늘에서 내려온 동앗줄이라고 보면 됩니다. 궤도상에 줄을 매단 돌맹이를 힘차게 던져 마치 인공위성처럼 끊임없이 돌아가게 한 다음 그 줄을 잡고 우주 밖으로 오르락내리락하자는, 어찌보면 좀 황당한 계획입니다.

간단하지요? 실제로 대단위 계획이긴 합니다만 이론적으로는 완벽하다고도 볼 수 있습니다.

줄에 매달린 엘리베이터에 얻는 동력은 수직자유낙하를 하며 발전기를 돌려 동력을 얻고 그것으로 다시 우주 밖으로 올라가는 방식을 채용하는 것입니다.

이렇게 된다면 돌맹이 역할을 하는 것을 우주 정거장으로 활용하면 왕복선이 지구를 오고가는데 드는 막대한 연료비용을 절감할 수 있습니다. 좀더 저렴하게 된다면 어쩌면 우리는 낭만적인 저녁식사를 우주정거장 레스토랑에서 즐길 수도 있겠군요.

우주정거장에서 달, 화성(진출해 있다면)로 가는 우주선에 몸을 싣고 여행을 떠나는 등 '만들어만' 진다면 확실히 우주계획에서 확고한 한발을 내딛는 것이 될 것입니다.

그러나 이 계획의 가장 큰 문제가 있으니... 그것은 바로 매달려있는 줄의 재료를 무엇으로 할 것이냐는 것입니다. 막대한 장력이 걸리기 때문에 기존에 있는 어떤 물질로도 그 힘을 감당할 수 없었습니다. 막연히 다이아몬드와 같은 구조체라면 가능하지 않을까 생각했습니다만 다이아몬드로도 힘들다는 이야기가 많았습니다.

하지만 최근 그 후보 물질로 거론되는 신소재가 있으니 바로 탄소 나노튜브입니다.

위와 같은 구조로 이루어진 탄소나노튜브는 그 강도와 인장력이 기존의 그 어떤 것보다 뛰어나 만약 궤도 엘리베이터가 만들어진다면 아마 이것으로 이루어지지 않을까 합니다.

최근 모방송사와 어디에서 한국인 우주에 보내는 프로젝트를 진행하고 있는데 몇 백억 들여서 민간인 두명 우주에 관광보내는 사업같은데 쓰잘데기 없는 돈 쓰지 말고 차라리 그 돈 기초 우주과학 분야에 투입했으면 하는게 솔직한 바램입니다. 그렇게 기초부타 닦다보면 언젠가는 꿈과 같은 우주계획도 이루어지지 않을까요?

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덧글에서 liftport.com 에 대해 간략하게 언급한적 있는데, 관계자로 보이는 분이 방문해주셨군요.

liftport.com은 궤도 엘리베이터를 실현에 옮기기 위해 모인 단체입니다. 목표는 2031년 10월 27일이더군요.

궤도 엘리베이터에 대한 아이디어를 과학소설 작가인 아서 C. 클라크가 내었다고 하면 소설같은 이야기라고 치부해버리는 분이 많은데 아서 클라크는 물론 SF소설계에서 빅 3로 뽑히는 분이지만 그 밖에도 과학자로도 유명한 분입니다. 정지위성과 그 위성을 통한 무선통신 아이디어를 내었습니다. 위성을 발명했다라고 보아도 될듯.

궤도 엘리베이터에 대한 내용은 국내에도 출판된 '낙원의 샘'에서 자세히 다루었는데 거기서 끈을 만들기 위한 재료로 생각한 것은 '다이아몬드 크리스탈'입니다. 하지만 탄소나노튜브의 개발로 한층 더 현실에 가까워졌습니다. 낙원의 샘에서의 배경은 22세기죠.

출처: 야후블로그