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[불붙은 달 탐사 경쟁]② 2024년 누가 먼저 달 보내나 ‘문레이스’

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[불붙은 달 탐사 경쟁]② 2024년 누가 먼저 달 보내나 ‘문레이스’

2018.12.12 19:38
달 토양 블록으로 지은 달 기지 상상도. 출처 RegoLight, visualisation Liquifer Systems Group, ESA
달 토양 블록으로 지은 달 기지 상상도. 출처 RegoLight, visualisation Liquifer Systems Group, ESA

유럽 항공우주회사 에어버스는 지난 10월 독일 브레멘에서 열린 ‘국제우주대회(IAC)’에서 문레이스 계획을 발표했다. 문레이스는 에어버스가 유럽우주국(ESA), 블루오리진 등과 함께 진행하는 달 탐사 경연대회다. 대학, 연구원, 민간업체 등 누구나 참가할 수 있다.

에어버스는 이 대회를 통해 더 저렴하고 지속가능한 방식으로 달에 가기 위한 혁신적인 아이디어를 찾겠다고 밝혔다. 핵심은 ‘달에서 어떻게 체류하느냐’다. 사람이든 달 착륙선이든 탐사 로버든 일단 달까지 도달할 수 있다고 가정하고, 그 뒤에 달에서 오랫동안 버틸 수 있게 하는 기술을 겨룬다.

장 도미니크 코스트 에어버스 문레이스팀 전략기획매니저는 “미국우주항공국(NASA)이나 유럽우주국(ESA) 전문가들이 지구에서 달까지 가는 수단을 개발하고 있다면, 우리는 문레이스를 통해 달에서 상주할 수 있는 아이디어를 찾고 실현할 예정”이라고 설명했다. 그는 문레이스에서 심사할 분야로 ‘달 기지 건설 기술’과 ‘에너지 생산 기술’, ‘달 자원 활용 기술’, ‘농작물 재배 기술’ 등 네 가지를 꼽았다.

● 최종 우승팀은 2024년 달 탐사 한다

문레이스팀은 내년 상반기 중에 지원팀을 모집할 예정이다. 지원팀들은 5년간 여러 가지 관문을 거쳐야 한다. 에어버스는 각 관문에서 통과한 팀들에게 다음 관문에 도전할 수 있도록 지원금을 준다.

첫 번째 관문은 어떤 기술을 개발할 것인지에 대한 아이디어 서류 심사다. 이 심사에 통과한 팀은 이 기술을 어떤 식으로 실현할 것인지 프로토타입 심사를 받는다. 두 번째 심사에서 통과한 팀은 이 기술이 달의 중력 조건이나 온도, 진공 상태 등 환경에 맞게 가동할 수 있는지 심사를 받는다. 마지막 관문은 각 기술마다 한 팀씩 뽑아서 실제로 프로토타입을 직접 제작해 실험한다.

이 관문을 통과한 최종 우승팀은 2024년 에어버스의 지원을 받아 실제로 달 탐사를 하게 된다. 루이 페레이라 에어버스 문레이스팀 시스템엔지니어는 “아마도 2024년에는 사람이 가는 대신 달 탐사 로버를 보내 각 분야의 기술에 해당하는 최종 미션을 수행하게 될 것”이라면서 “예를 들면 3D 프린터를 이용해 달의 토양이나 먼지로 블록을 찍어내는 등 단순하지만 첨단 기술이 필요한 미션”이라고 밝혔다.

● 달 토양 블록으로 집 짓고, 얼음 캐서 산소 얻고

문레이스에서 제시한 네 가지 기술 분야 중 가장 중요한 것은 ‘달 자원 활용 기술’이다. 지구에서부터 수많은 돌과 콘크리트, 물 등을 로켓에 실어 나르기에는 달까지 거리가 너무 멀고, 연료 효율도 떨어진다. 만약 달에 있는 자원을 최대한 활용해 원하는 것들을 만들 수 있다면 달 기지를 건설하거나, 에너지를 생산하는 태양광 패널을 만들거나, 농작물을 재배하는 그린하우스를 짓는 등 다른 기술들까지 해결하는 데 큰 도움이 된다.

ESA과학기술센터의 애드베니트 마카야 첨단제조 엔지니어팀은 3D 프린터를 활용해 달 토양으로 블록을 만들어 여러 실험을 거치고 있다. 연구팀이 사용한 토양은 지구 화산재의 입자 크기와 조성을 아폴로 14호에서 채취한 샘플인 달의 표토(풍화작용으로 지표면에 푸석푸석하게 남아 있는 토양)와 비슷하게 만든 인공 흙이다. 이 재료로 블록을 찍어낸 뒤, 오븐에서 쿠키를 굽듯이 단단하게 굳혔다. 거울 146개로 햇빛을 집중해 약 1000도까지 온도를 높였다.

최근에는 블록을 직육면체가 아닌 나사와 볼트, 톱니바퀴 등 다양한 모양으로도 찍어냈다. 달 착륙선 등 장비가 망가졌을 때 수리하거나 부품을 교체하기 위해서다. 이외에도 달에서는 가구와 생활용품, 심지어 태양열 패널이나 옷, 식품까지도 3D 프린터로 찍어낼 가능성이 높다.

 

지난 8월 NASA 연구팀이 달의 극지방에서 찾아낸 얼음(하늘색). 출처 NASA
지난 8월 NASA 연구팀이 달의 극지방에서 찾아낸 얼음(하늘색). 출처 NASA

또 하나 주목할 만한 달 자원은 얼음이다. NASA에서는 이미 지난 8월 달의 극지방에 풍부한 얼음이 존재한다는 사실을 확인했다. 이곳에 얼음이 풍부한 이유는 달의 회전축이 작아 햇빛이 극지방까지 도달하지 않기 때문이다. 

과학자들은 지구에서 달까지 물을 운반할 필요 없이, 땅속에서 이 얼음을 캐내 녹여서 쓸 수 있을 것으로 보고 있다. 물을 전기분해해 사람과 동식물이 호흡하는 데 필요한 산소를 공급하는 일도 가능하다. 그렇게 하면 문레이스에서 제시한 네 가지 기술 중 하나인 ‘농작물 재배 기술’도 어느 정도 해결된다. 식물을 키우는 데 필요한 산소를 공급할 수 있다.

코스트 전략기획매니저는 “역사적으로 최초로 아메리카 대륙에 도착한 사람, 사막을 무동력으로 횡단한 사람처럼 지금까지 인류는 거대한 목표에 도전하고 달성해왔다”면서 “언젠가는 달 탐사를 넘어 화성이나 금성,  더 나아가 외계행성을 탐사하고 거주할 날이 반드시 오리라고 본다”고 밝혔다.
 

※이 기사는 한국과학창의재단의 취재 지원을 받았습니다.

 

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