[Hot Issue!!] 천상으로 뻗은 고속도로 우주엘리베이터

[ID병환]

-제주도 여행비로 케이블 타고 우주관광- -------------------------------------------------------------------- 머지 않아 엘리베이터를 타고 우주여행을 할 수 있을지 모른다. 최근 미국의 한 기업이 미항공우주국의 지원을 받아 우주엘리베이터에 대해 구체적으로 연구·개발하기 시작했기 때문이다. 우주엘리베이터를 타고 우주정거장은 물론 달이나 화성까지도 갈 수 있다는데... ------------------------------------------------------------------- “신사숙녀 여러분, 우주엘리베이터 ‘밀레니엄 특급’에 승차하신 것을 환영합니다. 저희 우주엘리베이터는 고도 3만6천km의 우주정거장 ‘스페이스 월드’를 경유해 신설된 달 기지 ‘뉴프론티어 단지’에 도착할 예정입니다. 전체 여행시간은 5시간입니다. 처음 타신 분들을 위해 여행 팁을 하나 알려드리겠습니다. 우주엘리베이터가 떠오르면 반드시 창밖을 내다보며, 지구가 점차 둥글게 보이고 하늘이 푸른색에서 검은색으로 변하는 멋진 광경을 놓치지 마십시오. 이제 앉으셔서 색다른 우주여행을 즐기시기 바랍니다. 자, 밀레니엄 특급 출발합니다.” SF소설이나 영화의 한 장면일까. 꼭 그렇지만은 않다. 관련 연구자들은 우주엘리베이터가 21세기 새로운 우주교통수단으로 등장할 것이라고 전망한다. 우주엘리베이터는 최근 미국의 한 민간기업이 미항공우주국(NASA)으로부터 연구비 57만달러를 지원받으면서 다시 주목받고 있다. 미국 시애틀에 있는 ‘하이리프트 시스템’이라는 이 회사는 지난 8월 12일과 13일 양일 간 ‘제1회 국제우주엘리베이터회의’를 개최하기도 했다. 이 회의에는 재료과학·교량건설·항공기술 분야에서부터 법률·사업·투자 분야에 이르는 각계 전문가가 참여해 우주엘리베이터에 대한 열띤 토론을 벌였다. 적도 상공으로 솟은 바벨탑 우주엘리베이터란 무엇이고 어떻게 가능할까. 그리고 왜 필요한가. 과학자들이 꿈꾸는 우주엘리베이터에 한번 올라타보자. 우주엘리베이터의 상상도. 우주엘리베이터 차량(위쪽)이 지구에서 고도 3만 6천km의 정지궤도에 있는 정거장에 도착한 모습이다. 고층건물에서 유용한 엘리베이터를 타고 우주여행을 한다고? 63빌딩에서 엘리베이터를 타며 바깥풍경을 즐겼던 사람이라면 멋진 여행을 기대할 수도 있겠다. 그렇지만 언뜻 생각해봐도 도저히 불가능할 것만 같고 무척이나 황당해보이는 우주엘리베이터. 과연 과학자들이 그리는 우주엘리베이터는 어떤 모습일까. 사실 우주엘리베이터의 개념은 간단하다. 우주엘리베이터는 수직으로 뻗은 선로다. 한쪽 끝은 지구의 표면에, 다른 한쪽 끝은 우주공간에 걸어두는 아주 기다란 케이블이라고도 말할 수 있다. 안전을 위해 지구 표면에서는 적도 근처 대양 한복판에 케이블의 한쪽이 연결된 승강장을 두는 방법이 좋고, 우주공간에는 균형을 맞추기 위해 고도 3만6천km가 넘는 곳에 인공위성이나 소행성을 갖다놓고 여기에 케이블의 다른 한쪽을 묶어둔다. 왜 우주엘리베이터를 이렇게 만들까. 만일 우주엘리베이터의 케이블이 아무 것에도 고정되지 않은 채 우주공간에 놓인다면 지구 중력 때문에 금방 무너지고 말 것이다. 다행히 지구를 도는 물체는 지구에서 벗어나려는 원심력이 작용한다. 우주엘리베이터의 케이블을 인공위성이나 소행성에 매다는 이유도 이런 원심력을 이용하기 위해서다. 우주엘리베이터가 지구를 돌면서 생기는 원심력이 구심력인 중력과 균형을 이루기 때문에 안정된 케이블은 우주공간에 수직으로 꼿꼿이 매달려 있게 된다. 정확히 말하면 우주엘리베이터의 정거장은 적도 바로 위 고도 3만5천7백86km의 정지궤도에 위치한다(정지궤도는 궤도에 있는 위성이 지상에서 봤을 때 항상 정지하고 있는 것처럼 보이는 특별한 궤도다). 정지궤도에 있는 정거장은 지구의 자전과 같은 주기로 지구를 돌기 때문에 지구의 승강장과 항상 일직선에 놓인다. 사실 전문가들이 제시하는 우주엘리베이터 계획에 따르면 케이블이 연결될 지구의 승강장에는 약 50km 높이의 거대한 탑이 필요하다. 이 정도로 거대한 탑을 적도 근처에 세우는 일은 한편으로 다행이다. 적도에는 고층건물에 피해를 줄 수 있는 허리케인이나 토네이도 같이 강력한 바람이 불지 않기 때문이다. 우주엘리베이터에는 당연히 케이블을 오르내리는 차량이 연결된다. 엘리베이터 차량은 지구와 우주공간 사이에서 사람과 화물을 실어 나른다. 차량의 구체적인 후보로는 시속 수천km에 달하는 속도로 여행할 수 있는 자기부상열차가 연구되고 있다. 또 차량이 다닐 수 있는 선로는 탑과 케이블의 구조를 고려해 4-6개 정도가 가능하다.