우주도시 건설 - 네이버

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우주도시 건설
우주도시 건설에 필요한 기술은?
머나먼 우주공간의 도시건설 프로젝트

우주 공간은 건설 활동이 어려운 곳입니다. 안전 로프를 착용해야 하고 특수 공구를 소지해야 하며 큼지막한 장갑도 껴야 합니다. 우주 공간에 뭔가 건설하는 일은 바다에서 원양 정기선을 건설하는 일과 같습니다. 받침대도, 지지대도 없으며 지렛대도 없습니다. 우주 공간은 지구와는 다른 법칙의 지배를 받습니다. 지구상에서 통하지 않는 공학 기술을 적용할 수 있는 곳입니다. 이제 건설 작업을 시작하려 합니다. 역사상 가장 놀라운 건설 프로젝트를 착수하는 것입니다. 위성의 궤도, 행성의 표면, 머나먼 우주 공간, 어느 곳이든 한계는 없지만 이 모든 건설 활동을 시작하기 전에 우주 도시 건설의 기초를 배워 봅시다.

무한복제기술, 3차원 프린터

SF 영화에서처럼 공구 전송기가 있어서 지구에 있는 공구를 우주로 전송할 수 있다면 아주 편할 것입니다. 아직은 불가능한 일입니다. 하지만 가까운 미래에는 가능할지도 모릅니다. 이론 물리학자 데이비드 캐플란이 공구 복제 회사에 찾아왔습니다. 이곳에서 상상을 뛰어넘는 3차원 복사기를 두 눈으로 보게 될 것입니다. 

3차원 프린터 기술을 이용하면 무거운 지구의 공구를 우주로 바로 전송해 사용할 수 있을 것이다.

건설작업 수행을 위한 로봇

우주비행사들도 모든 건설 공구들을 사용할 수 있겠지만, 건설작업을 수행하려면 힘이 있어야 합니다. 이를 위해 개발된 것이 로보넛 2호입니다. 250만 달러 짜리 이 로봇은, 키가 1미터고 무게가 160킬로그램이며 2.5미터 길이의 팔이 달려 있지만, 다리는 없습니다.

 

로봇이 필요한 가장 큰 이유는 승무원들의 물리적 부담을 덜어준다는 것입니다. 로보넛 2호는 양방향으로 제어할 수 있는데, 우주선 내의 컴퓨터로 특별한 작업을 수행하도록 명령할 수 있고, 실제 사람이 직접 원격으로 조종할 수도 있습니다. 사람의 팔 힘보다는 힘이 약하지만 더 오래 지속되는 힘을 낼 수 있어, 반복적인 동작을 수행하기에 용이합니다.
 

로보넛 2호는 사람의 팔 힘보다는 약하지만 더 오래 지속되는 힘을 낼 수 있어,
반복적인 동작 수행에 용이하다. 

자기력을 이용한 우주 공학 1

더욱 더 심원한 우주로 진출하기 위해서는 우주 공간의 건축학을 배워야 합니다. 지구의 건설 현장에서는 많이 이용되지 않는 놀라운 도구가 있습니다. 바로 자기력입니다. ‘유동적 균형’이라는 개념을 이용해서 우주 공간 건설을 수행하는 것입니다. 이는 아주 획기적인 개념으로서 여러 가지 어려운 우주 공학 프로젝트들에 적용될 가능성이 있습니다.

 

액체 기체로 이트륨 바륨 구리 산화물(YBCO)를 냉각해서 초전도체로 변화시킵니다. 초전도체가 자기장에서 어떻게 작동하는지 알아봅니다. 초전도체 근처에 자석을 가까이 하고 초전도체를 냉각시키면 흥미로운 현상이 벌어집니다.

 

초전도체 위에 플라스틱 받침을 놓고 그 위에 자석을 올려놓은 다음에 초전도체를 냉각시킵니다. 

 

초전도체와 액체 질소의 온도가 같아지면 초전도화가 완결됩니다. 그러면 자석이 동일한 지점에 고정되어 공중에 떠있는 현상이 발생합니다. 이게 바로 자기장입니다. 어떤 힘도 통과할 수 없고 제어도 안 되는 공간입니다. 강력한 힘이 작용하기 때문에 자석을 들어 올리면 초전도체도 따라 올라옵니다. 입체적인 구조물에 대해 이 현상을 적용하면, 자기장에 의해 서로 떨어지지 않는 우주선들을 만들 수도 있을 것입니다.

 

 

초전도체.


자기력을 이용한 우주 공학 2

원하는 대로 모양을 바꿀 수 있는 거대 우주선을 만들 수 있다면 어떨까요? 허황된 꿈일까요? 아니면 믿기 어려운 현실일까요?

 

자석과 초전도체는 둘 사이의 자기장에 의해서 서로 떨어지지 않게 됩니다. 그러나 이 기술은 더 많은 것을 의미합니다. 상상할 수 있을 만큼 다양한 용도를 가진 구조물을 우주 공간에 건설할 수 있는 것입니다.

 

자기장이 형성된 초전도체와 자석을 우주로 가져간다면 손을 대지 않고 건설 작업을 수행할 수 있을 것입니다. 배열과 재배열을 반복할 수 있는, 유동적 균형을 이루는 구조물이, 우주 공간에서 정말 실현될 수 있을까요?

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초전도체와 자석을 우주로 가져간다면 배열과 재배열을 반복할 수 있는 구조물을 실현할 수 있을 것이다.

머나먼 우주 공간의 도시 건설 프로젝트.