지상 20km 우주엘리베이터서 우주선 이착륙...美 특허

캐나다의 한 우주회사가 지상 20km에 우주엘리베이터를 설치하고 여기서 우주선을 이착륙시키는 방식에 대해 미국 특허를 받았다.

데일리메일은 14일(현지시간) 캐나다의 트로스(Troth)라는 회사가 고안한 우주엘리베이터와 이 위에서 우주선을 이착륙시키는 특허 아이디어를 소개했다.

이 방식대로라면 지상에서 쏘는 거대한 3단 로켓을 사용하지 않고도 우주엘리베이터에서 바로 1단 로켓 우주선을 타고 우주여행을 할 수 있게 된다. 이는 지구궤도에 이르기 위한 우주선용 로켓 발사비용을 엄청나게 줄여주게 된다.

언젠가 이 방식대로 지상에서 우주엘리베이터까지 가사 우주선을 타고 이착륙하게 되면 우주여행이 비행기 타는 것처럼 쉬워질 것으로 보인다.

이 엘리베이터는 풍력에너지 발전과 통신용으로도 사용될 수 있을 것으로 보인다.

캐나다의 트로스라는 회사가 구상한 우주엘리베이터상에서의 로켓 우주선 발사 구상. 전기 우주엘리베이터를 타고 꼭대기로 오른 후 1단로켓 우주선으로 우주여행을 하고 되돌아 올 수 있다. 사진=트로스
캐나다의 트로스라는 회사가 구상한 우주엘리베이터상에서의 로켓 우주선 발사 구상. 전기 우주엘리베이터를 타고 꼭대기로 오른 후 1단로켓 우주선으로 우주여행을 하고 되돌아 올 수 있다. 사진=트로스
트로스가 구상하는 지상 20km높이로 건설되는 우주엘리베이터는 지구상에서 가장 높은 버즈 칼리파 빌딩보다도 20배나 높다. 사진=트로스
트로스가 구상하는 지상 20km높이로 건설되는 우주엘리베이터는 지구상에서 가장 높은 버즈 칼리파 빌딩보다도 20배나 높다. 사진=트로스

트로스가 구상하는 지상 20km높이로 건설되는 우주엘리베이터는 지구상에서 가장 높은 버즈 칼리파 빌딩보다도 20배나 높다.

캐롤라인 로버츠 트로스 최고경영자(CEO)는 “이 우주타워는 스스로 착륙하는 로켓우주선을 사용함으로써 우주교통의 새로운 시대를 열어가게 될 것”이라고 말했다.

그녀는 스페이스X사가 지구의 바다 위에서 실험중인 강력한 로켓우주선 착륙시스템을 언급하면서 “바다위의 바지선에 착륙하는 것은 멋지다. 하지만 해발 20km 상에서의 이착륙은 우주여행을 여객기타는 것처럼 만들어 줄 것”이라고 말했다

이 구상을 내놓은 브랜단 퀸 박사는 “우주비행사는 전기엘리베이터를 타고 지상 20km의 탑 끝까지 올라가게 되며 여기서 1단추진 로켓 우주선이 지구궤도까지 갔다가 재급유 및 재비행을 위해 되돌아 오게 된다”고 말했다.

트로스의 우주엘리베이터는 팽창할 수 있는 부분과 플라이휠(속도조절바퀴)를 사용해 역동적인 안정성을 제공하도록 설계된 것으로 알려졌다. 이는 기존의 그래핀이나 카본 나노튜브같은 복잡한 설계를 해왔던 것과 대조되는 부분이다.

우주엘리베이터는 1895년 구 소련의 우주과학자 콘스탄틴 치올코프스키가 최초로 구상한 아이디어다. 그의 제안 이후 많은 우주엘리베이터 설계계획이 등장했다. 어떤 방식을 사용하든 간에 우주엘리베이터를 지지해 주는 힘은 중력중심과의 균형으로부터 온다.

우주엘리베이터는 구소련의 우주학자 콘스탄틴 치올코프스키가 최초로 구상했다. 그림 맨 위에 균형추가 보인다. 우주엘리베이터의 앵커는 지구 적도상에 있게 된다. 사진=위키피디아
우주엘리베이터는 구소련의 우주학자 콘스탄틴 치올코프스키가 최초로 구상했다. 그림 맨 위에 균형추가 보인다. 우주엘리베이터의 앵커는 지구 적도상에 있게 된다. 사진=위키피디아

■달 궤도위에 설치되는 우주엘리베이터

미국 워싱턴주 소재의 리프트포트그룹(Lift Port Group)은 리본 케이블을 사용하는 우주엘리베이터로 물질,로봇, 그리고 인간까지도 달 표면으로 이동시킬 계획을 세우고 있다.

이들은 달 주변에 있는 지구와 달의 중력이 ‘0’이 되는 중간 지점인 라그랑쥬포인트(Lag Range Point)에 정지 우주선이나 우주우주정거장을 두게 된다.

피코그래비티연구소(PGL)로 이름 붙여질 이 우주정거장에서 지구와 마주보고 있는 달 중앙의 시누스메디(Sinus Medii)지역으로 케이블을 늘어뜨리게 된다. 달표면에는 엘시(Elsie)로 불리는 우주엘리베이터 구조물이 설치된다.

이 구조물 설치의 주요 목적 가운데 하나는 달표면에서 광물을 채취하는 것이다. 이 회사는 달탐사로봇을 보내 달 토양에 있는 가치있는 광물을 추출해 낼 계획이다.

여기에는 희토류 광물과 헬륨3 등이 포함된다. 캐낸 광물은 지구로 보내지거나 달에 저장된 채 연료로 사용된다.

전자신문인터넷이재구국제과학전문기자 jklee@etnews.com