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비글로우에어로스페이스가 꿈꾸는 ‘우주생활’

로버트 비글로우. 그는 정말 인류의 생활공간을 우주로 확장시킬 수 있을까?

  • 기자명 김영조 기자
  • 입력 2017.09.12 13:10
  • 수정 2017.11.24 06:03
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스카이워커 도로를 지나 워프드라이브 방향으로 좌회전을 하니 격납고처럼 생긴 큰 건물이 나타났다. 건물 안으로 들어서자 콧수염을 기른 장신의 신사가 회색 정장을 입고 무료한 듯 서 있었다.

그는 이 건물과 그 주변의 모든 것을 소유한 인물이다. 이곳에서 라스베이거스 스트립 거리를 따라 가면 나오는 버짓 스위트(Budget Suites) 호텔도 그의 소유다. 아니 미국 남서부에 걸쳐 있는 버짓 스위트 호텔 체인 전체가 그의 것이다.

하지만 필자가 이 격납고를 찾은 것은 호텔이 아닌 미래, 정확히 말해 완전히 새로운 개념의 숙박시설을 얘기하기 위해서였다. 이 시설은 작게 접혀서 로켓에 탑재된다. 그리고 우주에서 팽창해 사람이 살 수 있는 거주구가 된다.

오늘 필자의 방문도 외계인의 존재를 확신하는 억만장자이자 우주사업가인 로버트 비글로우가 자신의 팽창식 우주 거주구를 보여주겠다는 초청을 받아 이뤄졌다. 필자 외에 NASA와 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 관계자, 취재진들이 라스베이거스 소재 비글로우 에어로스페이스 본사의 격납고 건물을 가득 메웠다.

점심식사가 나올 무렵 로버트가 연단으로 느긋하게 걸어가더니 마이크를 잡고 우리들을 꾸짖기 시작했다. “26개월 내에 팽창식 거주 모듈을 개발해 국제우주정거장(ISS)에 설치하겠다고 발표했을 때 여러분들은 저를 비웃었습니다. 하지만 여길 보세요. 저희는 23개월 만에 해냈습니다.”

로버트가 연설하기 전 필자는 그의 직원들과 이야기를 해 보았다. 흰색 점프슈트를 입은 직원들은 케블라처럼 보이는 회색 소재로 감싼 냉장고 크기의 물체를 둘러친 출입금지 로프의 안쪽에 서 있었다. 그 물체가 바로 미래형 우주 거주구 (BEAM)’이었다.

직원들의 설명에 의하면 빔은 곧 플로리다주의 케네디 우주센터로 보내질 예정이며 도착 후 이르면 수개월, 늦어도 1년 내에 민간 우주항공기업 스페이스X의 팰콘9 로켓에 실려 ISS로 발사된다. 그러면 ISSNASA 우주비행사들이 로봇팔을 이용해 빔을 트랭퀼리티(Tranquility) 모듈에 연결, 압축공기를 주입한다. 그렇게 430초가 지나 빔은 8인용 텐트 정도의 크기인 폭 3.2m, 용적 16의 거주 모듈이 된다.

이게 끝이 아니다. 우주비행사들이 2년에 걸쳐 빔 혹은 빔의 대형 버전이 인간의 장기거주에 적합한지를 테스트한다. 공기 누출 속도와 내부 방사선량, 온도 제어성능, 우주쓰레기 충돌 시의 내구성 등 이 팽창형 구조물이 초속 약 8의 무시무시한 속도로 지구를 공전할 때 나타나는 모든 상황이 면밀한 관찰·분석 대상이다.

직관적 관점에서 팽창식 모듈은 매우 타당하고 합리적인 제안이다. 부피의 대폭적 축소가 가능하고, 중량도 가벼워 막대한 발사비용 절감을 꾀할 수 있기 때문이다. 실제로도 빔은 개발비가 단 2,500만 달러에 불과하며, 발사비용은 15,000만 달러 수준이다. 직접적 비교는 어렵겠지만 ISS10여 년간 수십 차례의 로켓 발사를 통해 1,000억 달러나 들여 건설됐음을 감안하면 푼돈에 불과하다.

물론 팽창식 거주 모듈이 우주에서도 서류상에서처럼 훌륭한 성능을 발휘할지는 누구도 장담할 수 없다. 단지 빔이 제 성능을 낸다고 가정한다면, 그리고 모든 것이 로버트의 기대대로 된다면 다음 수순은 뭘까. 팽창식 거주 모듈을 추가 발사해 ISS의 확장에 나설 공산이 크다. 이미 연구에 돌입한 팽창식 모듈형 우주정거장의 상용화도 예견된다. 여기에 덧붙여 로버트에게는 야심찬 계획이 하나 더 있다.

공식 일정이 마무리되고 사람들이 출구로 향할 때 필자는 로버트에게 다가갔다. 작은 플라스틱 의자에 몸을 완전히 기대고 앉아 있던 그는 무신경한 태도로 손을 내밀어 수인사를 청했다. 하지만 달기지에 대해 묻자 허리를 곧추세우더니 비밀이라도 털어놓듯이 낮은 목소리로 대답했다.

사실 이번 빔의 발사는 단순히 팽창식 우주 거주 모듈의 개념 실증을 위한 것이 아니에요. 달에 영구적인 거주구를 건설하기 위한 첫 단계입니다.” 그는 ISS에서의 실험과 최종 목표인 달기지 사이에 유사성이 많다고 본다.

두 프로젝트 모두 매우 독특한 일을 매우 독특한 장소에서 이뤄내야 합니다. 국제적 이익과 관련 있다는 것도 공통점이죠. 또 정부 기관과 비정부 기구를 막론해 방대한 협력자 집단을 필요로 합니다.”

▲비글로우 에어로스페이스의 설립자 로버트 비글로우가 팽창식 우주 거주 모듈을 공개하고 있다.
▲비글로우 에어로스페이스의 설립자 로버트 비글로우가 팽창식 우주 거주 모듈을 공개하고 있다.

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1980년대 중반 로버트는 미국 남서부의 사막지역에서 변화의 바람을 감지했다. 사람이 살기에 척박한 환경이었음에도 빠르게 성장하고 있었던 것. 특히 여러 기업들이 이곳에 둥지를 틀면서 방문객들이 쉴 수 있는 저렴하고 편안한 숙박시설에 대한 요구가 높아졌다.

호텔업에 뛰어는 로버트는 가급적 저렴하게 땅을 구입하고, 절약한 돈을 고객에게 투자했다. 또 고속도로 인근에 호텔을 건설, 접근성을 높였다. 한번 구입한 것은 거의 되파는 법이 없었다. 그렇게 다른 사람들이 미친 듯이 투자에 나서던 2008년에서야 자산을 매각하며 안 그래도 많았던 그의 재산은 눈처럼 불어났다. 당시 그가 부동산에 투자한 금액이 현 화폐가치로 7억 달러(8,300억원)나 됐다고 하니 얼마나 많은 돈을 벌었을지 짐작하고도 남음이 있다.

이런 그가 지금 또다시 사람이 살지 않는 불모의 공간에서 변화의 바람을 느끼고 있다. 그 공간이란 다름 아닌 우주다. 그는 지난 10여 년간의 연구개발 노력 끝에 최근 민간 우주항공 기업들이 지구 저궤도(LEO)에서의 화물 수송 임무를 맡고 있다는 사실을 강조한다. 오래지 않아 우주비행사의 수송도 책임지게 될 것이다. 스페이스X와 오비탈 ATK가 그 실례다.

이들의 로켓 발사가 빈번해지고, ISS에 민간인 우주 여행객을 위한 자리가 생기고, 민간 기업들이 우주에서 무중력 실험을 할 시간이 늘어날수록 우주에 주거공간을 확보하려는 경쟁도 치열해질 수밖에 없습니다.”

어쩌면 민간기업들이 독자 우주정거장과 우주실험실을 건설할 수도 있다. 정부 산하 우주기구들의 경우 지구 저궤도를 넘어 지구와 달 사이로 조금씩 나아갈 것이며, 결국 달에 도달할 것이다.

그 이후에는 어떻게 될까요? 그건 저도 모릅니다. 다만 한 가지는 확신할 수 있어요. 이러한 활동에는 사람이 필요하며, 사람에게는 반드시 편히 쉴 공간이 필요하다는 겁니다.”

NASA1990년대 모듈형 우주 거주구 개발을 위한 트랜스해브(TransHab)’ 프로그램을 런칭한 바 있다. ISS보다 저렴한 팽창식 우주선을 개발, 화성 유인탐사에 활용하는 것이 목표였다. NASA는 설계까지 마쳤지만 2000년 미 의회가 관련예산을 삭감하면서 중단되는 운명을 맞았다. ISS를 두고 굳이 새로운 걸 개발할 필요성에 대한 정치적 지지를 받지 못한 셈이다.

그러나 로버트는 정치인들이 보지 못한 가능성을 발견했다. 그래서 트랜스해브 기술의 소유권을 헐값에 샀다. 우주선의 설계와 다층 팽창식 외피의 특허 등 모든 것을 말이다. 이후 그는 자칭 우주 거주용 턴키 솔루션의 연구에 돌입했다. 당연히 지금껏 그가 추구해왔던 것과 마찬가지로 저렴하고, 안락하며, 편리한 시스템을 추구했다.

달에는 얼음 형태의 물도 존재한다. 이를 녹여 정수하면 식수 또는 수소 연료의 원료로 사용할 수 있다. 또 각국 우주기구들은 달을 화성 등 외계행성 탐사를 위한 최적의 전초기지이자 연료 급유지로 보고 있다.

이와 관련 NASA의 첨단 탐사시스템(AES) 프로그램 책임자인 제이슨 크루산 박사도 지구와 달을 오가는 정기 우주선이 운항하는 날을 손꼽아 기다린다고 밝혔다. 하지만 그 시대를 열어젖힐 주인공은 NASA가 아닌 다른 조직이 될 것으로 본다. “NASA는 화성에 더 가고 싶어 합니다. 달 탐사는 화성 유인탐사를 위해 거쳐야할 과정에 불과해요.”

물론 로버트도 달기지 건설이 말처럼 쉽지 않음을 잘 알고 있다. 그럼에도 충분히 가능한 일이라 판단한다. 달 착륙 46주년을 기념해 NASA가 일부 참여했던 최근의 연구에서도 달 유인 탐사 비용이 과거의 계산보다 훨씬 저렴해질 수 있는 것으로 분석됐다. 예전에는 약 1,000억 달러가 필요하다고 봤지만 지금은 100억 달러로 충분하다는 것이다. 달기지 건설도 약 400억 달러면 가능하다는 입장이다.

비글로우 에어로스페이스의 임원이자 전직 우주비행사인 조지 잠카에 따르면 이 같은 비용 절감을 이끈 주요인은 달 자원의 현장 활용이다. “, 연료, 방사능 방호재 등을 지구에서 가져오지 않고 달에서 충당한다면 막대한 비용을 절감할 수 있습니다.”

로버트가 빔의 상용화에 성공하더라도 달 기지의 건설까지는 갈 길이 멀다. 하지만 일단 빔이 성공해야 달기지 건설에 한발 다가설 수 있다. 그는 서두르지 않고 천천히 나아갈 생각이다. 그래야 우주 거주 모듈이 거부감 없이 모두의 인정을 받을 수 있음을 알고 있다. 그렇다고 빔의 테스트 결과가 나오는 2년간 두 손 놓고 기다릴 생각도 없지만 말이다.

▲스페이스X의 드래곤 캡슐이 B330 두 대를 연결한 우주정거장에 도킹하고 있는 상상도.
▲스페이스X의 드래곤 캡슐이 B330 두 대를 연결한 우주정거장에 도킹하고 있는 상상도.

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행사가 진행되는 동안 필자는 무대 위에 매달린 거대한 구조물을 응시했다. 우주정거장 올림푸스의 프로토타입이었다. 공식명칭이 ‘BA2100’인 올림푸스는 폭 12.5m, 길이 18m의 매머드급 모듈로서 격납고의 한 동을 홀로 메울 정도로 큰 덩치를 자랑했다. 3층 구조에 10여개의 격실을 지녔으며, 양쪽 끝에 도킹장치를 구비해 여러 대의 우주 모듈을 추가 연결할 수도 있도록 설계돼 있다. 완벽히 팽창하면 내용적이 ISS의 두 배가 넘는 2,250에 달한다고 한다.

특히 올림푸스는 우주정거장을 표방하므로 자체 추진기도 달려 있다. 그래서 지구저궤도나 달 궤도, 혹은 지구와 달 사이에서 운용이 가능하다. 화성 탐사대원들을 위한 중간 경유지이자 휴식처로 이용할 수도 있다.

다만 현재로선 올림푸스의 발사와 운용은 희망사항에 불과하다. 접힌 상태에서도 직경이 7.5m나 되는 탓이다. 현존 로켓 중 올림푸스를 지구 밖 궤도로 보낼 수 있을 만큼 강력한 녀석은 없다. 이는 비글로우 에어로스페이스도 잘 알고 있다. 그들에게 올림푸스는 앞으로 해야 할 일들에 대한 상징이나 영감을 주는 아이콘의 성격이 짙다.

이날 전시되지는 않았지만 빔과 올림푸스의 간극을 메워줄 ‘B330’ 도 있다. 개발이 순조롭게 진행되고 있는 유인 거주 모듈로서 최대 6명의 우주비행사가 탑승할 수 있으며, 45두께의 단열·방호벽 덕분에 미소 운석(micrometeorites)과의 충돌에서도 안전하다는 게 잠카의 설명이다. 2개의 추력장치를 채용해 다른 우주선과의 도킹과 예인, 견인도 가능하다.

현재 엔지니어들이 궤도 비행과 도킹, 가속, 기동 등에 필요한 항공전자시스템을 연구하고 있습니다.”

이와 관련 작년 5월 비글로우 에어로스페이스는 2018B330의 발사를 위해 100명의 신규 직원 충원을 추진하고 있다고 밝히기도 했다.

개념 실증용이 아닌 사람이 실제 거주할 첫 팽창형 우주 모듈이므로 B330은 빔보다 훨씬 복잡합니다. 여기에 탑재될 생명유지시스템과 편의시스템이 달기지의 기본이 될 겁니다.”

잠카는 B330의 최대 난제들 중 대다수가 NASA의 도움을 받아 해결됐다고 전했다. 그럼에도 아직 발사를 가로막고 있는 문제가 남아있다고 했다. 예컨대 승무원 선발과 B330을 싣고 발사할 로켓의 부재가 그것이다.

B330의 중량 19.5톤은 스페이스X 팰콘9이나 러시아 소유즈 로켓의 최대 화물 탑재중량을 거의 두 배나 뛰어 넘는다. 하지만 이 문제는 시간이 해결해줄 수 있다. 예컨대 올 하반기 최대 53톤의 탑재체를 실을 수 있는 스페이스X의 팰콘 헤비 로켓이 등장한다. NASA10년 내 우주왕복선의 3배 이상인 70톤의 화물 탑재가 가능한 차세대 발사체 우주 발사 시스템(SLS)’의 개발을 완료할 예정이다.

그러나 이들 로켓의 개발이 B330의 성공적 발사와 운용을 담보하는 것은 아니다. 우주에서는 모든 것이 불확실하다.

로버트의 계획을 회의적으로 바라보는 사람들도 상당수다. 일각에선 말(로켓) 앞에 마차(우주선)를 매단 격이라고 비난하기도 한다. 달기지, 즉 달 부동산 선점에 무리하게 욕심을 부리고 있다는 것이다. 달기지의 가치를 너무 낙관하고 있다고도 지적한다.

그럼에도 로버트는 자신의 계획을 중단할 생각이 없다. 모두가 불가능하다고 여겼던 전진을 이뤄낼 때 진정한 성취감을 느끼기 때문이다. 무엇보다도 그는 불가능이 가능이 되는 것을 최소 한번 이상 경험했다.

항상 그래왔습니다. 성공하기 위해서는 다른 모든 사람들이 틀렸음을 증명해야 할 때가 있어요. 다른 누구보다 먼저 말이에요.”

■■■ 달기지 건설 로드맵

내년쯤 비글로우 에어로스페이스의 팽창식 우주 거주 모듈 ISS로 발사된다. 이는 달 기지 건설을 위한 첫 포석이다.

1단계: (BEAM)

빔을 ISS에 설치해 팽창식 거주 모듈이 우주에서 유효한지, 기존의 거주 모듈보다 뛰어난지를 검증하게 된다. 길이 4m의 빔은 일종의 테스트 모듈로서 스페이스X의 로켓에 실려 발사되며, 2년간 ISS의 우주비행사들에 의해 다양한 테스트가 진행된다.

2단계: B330

빔의 효용성이 검증되면 실제 거주가 가능한 팽창형 모듈 B330이 발사된다. 길이 9.5m, 내용적 330B3306명이 머물 수 있는 독립형 우주정거장으로 자체 추진 장치와 생명 유지장치를 보유하고 있다.

3단계: 올림푸스 (OLYMPUS)

내용적 2,250의 매머드급 유인 우주정거장. ISS의 두 배에 달하는 내용적으로 16명의 탑승이 가능하다. 아직 콘셉트 모델에 불과하지만 비글로우 에어로스페이스의 상상도를 보면 우주비행사와 로버를 싣고 달까지 왕복한다. 한 가지 문제가 있다면 최소 65, 최대 100톤으로 추정되는 올림푸스를 우주로 보낼 만큼 강력한 로켓이 아직 없다는 점이다.

4단계: 달기지

올림푸스 같은 팽창식 우주선들의 달 궤도 정기운항이 현실화됐다면 달 기지 건설의 한계들 대부분이 해결됐다고 봐도 무방하다. 비글로우 에어로스페이스의 상상도에서처럼 B330과 유사한 모듈 여러 개를 결착시키는 방식으로 달 기지 건설이 이뤄질 수 있다. 이날이 바로 1990년대부터 2000년대 초반까지 달 거주구를 연구해온 NASA의 권리를 구입, 기술개발을 지속해온 비글로우가 축배를 드는 날이 될 것이다.

 

BEAM - ‘비글로우 팽창식 활동 모듈(Bigelow Expandable Activity Module)’의 약자.

AES - Advanced Exploration Systems.

SLS - Space Lauanch System.

By Claire Maldarelli

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