끔찍한 생각- 해 봅시다(3114 오수빈)

[오수빈]

  화성은 지구 밖에 첫 영구 식민지가 될 행성이다. 이미 이 생각을 계획하고 실행에 옮기는 사람들이 있다. 하지만 많은 사람들이 이 생각에 회의감을 가지는 것 같다. 아마 그 이유는 이 일이 너무 어렵고 불가능해 보이기 때문일 것이다. 그래서 내가 화성에서 맞딱뜨릴 수 있는 문제상황들에 대한 해결책들을 생각해왔다.

  일단 많은 행성들 중 화성인 이유는 화성이 지구환경과  매우 닮았기 때문이다. 쿠르즈게작트 -화성에 기지짓기 영상에서 화성환경에 대한 설명이 있다. 우선 화성에는 데이모스와 포보스라는 위성이 존재하고 거대한 골짜기나 산같은 지구와 비슷한 지형 환경을 가지고 있다. 또한 극지방에 얼음이 있고 적도 부근에는 액체 상태의 물도 존재하기 때문에 과학적 지식이 아예 없는 사람이라도 기시감을 느낄 수 있다. 그러나 화성은 생각보다 혹독한 환경을 지니고 있다. 

  우선 마땅한 에너지원도 없을 뿐더러 지리의 대부분이 차가운 방사성 사막으로 이루어져 있다. 그리고 대기 밀도가 지구의 100분의1 밖에 되지 않고 그또한 대부분이 이산화탄소로 이루어져 있어서 호흡이 불가능하다. 또한 과염소산염으로 인한 유독성 토양으로 인해 활동이 어렵다. 이처럼 생명체가 사는 것이 불가능한 곳에 어떻게 기지를 건설 할 수 있을까?

  우리가 화성에 기지를 건설할때 첫번째로 맞닥뜨리는 문제 상황은 에너지자원을 얻어야한다는 것이다. 처음에는 지구에서 화성으로 배터리를 들고 갈 순 있지만 나중에는 무조건 에너지원을 찾아야한다. 하지만 화성에 도달하는 태양광은 지구에 40% 정도일 뿐더러 이조차도 화성대기의 흙먼지에 의해 지표면에 도달이 어렵다. 이는 태양광을 쓸 수 없다는 것을 의미 한다. 또한 앞서 말했듯이 대기가 거의 없고 땅밑이 차가워서 풍력발전과 지열발전도 쓸 수 없다. 

  방법은 화성에서 핵발전을 시키는 것이다. 우선 핵발전의 원리를 아주 간단하게 설명하겠다. 원자력 안전관리 설명문에 따르면 핵발전은 핵분열의 연쇄반응으로 인한 열로 물을 끓여 수증기를 발생시키고 이 수증기로 터빈을 돌려 운동에너지를 생산해낸 후 전기에너지로 변환하는 화력 발전의 형식을 띄는 발전방식이다. 이때 차이는 연료가 석탄이 아니라 핵자가 많은 원자라는 것이고 핵분열로 인한 열은 섭씨 2000도까지 올라가서 훨씬 더 에너지 산출량이 많다는 것이다. 핵자란 원자의 핵을 구성하는 물질인 중성자와 양성자를 의미한다. 그런데 이때 핵자가 많다는 것은 양성자수가 많다는 것을 의미하고 양성자수가 많으면 양극끼리의 반발력에 의해 원자가 불안정해져서 안정해지기 위해 에너지를 방출한다. 이때 이 에너지가 흔히 방사선이라 불리우는 감마선 전자기파 등이다. 그리고 이 핵 연쇄반응이 더 잘 일어나게 적절한 속도로 유지시키는 역할을 하는것이 감속재 이다. 주로 경수 흑연등을 사용한다. 또한 냉각재는 열에너지를 운반하는 물질로 원자로가 정상작동 할때는 온도를 유지하는 것이 가장 중요한 기능이지만 원자로가 과열됐을때 냉각시키는 역할까지 한다. 주로 경수, 중수, 나트륨등 액체 냉각제 혹은 기체인 탄산가스등을 사용한다.

   우선 지구에서 원자로와 농축 우라늄을 들고가야한다. 이때 농축우라늄 운반에 대해 오해가 있을 수 있으나 천연 우라늄이나 저농축 우라늄이 갑자기 핵폭탄처럼 폭발하지는 않는다. 핵폭탄과는 전혀 다른 작동 방식을 가지고 있고 결정적으로 우라늄 235의 농도가 옅다는 차이가 있다. 이것은 술과 알코올램프의 알코올의 차이로 이해 할 수 있다. 하지만 앞서 말했듯이 방사선을 차단하고 우주에 가져가야한다는 문제가 존재한다. 여기서 방사선 원소 포장방식의 경량화에 대한 문제를 제기 할 수 있지만 최근 스페이스x의 펠컨헤비는 250톤의 물체를 지구 밖으로 보냈다. 따라서 간단히 운반 문제는 해결된다. 다음은 원자로인데, 원자로는 가압경수방식의 형태가 적합하다고 판단된다. 가압경수 방식의 원리를 설명하고 싶지만 글의 볼륨이 너무 커질 것을 우려해 간단히 이유만 말하겠다. 앞서 말한 감속재와 냉각재가 물로 대체 가능하다는 이유이고 화성에는 물이 있기 때문이다.

  그 다음 문제는 대기 밀도가 낮다는 것이다. 이는 거주지를 외부압력에 대해 가압해야 한다는 것이다. 이후 질소와 산소를 투입해야한다. 하지만 우리는 이미 전기를 얻었으므로 공기 발생부, 압축기 등을 원활히 작동시킬 수 있다. 그리고 탱크는 표면적 대비 부피가 큰 구형태의 건물을 지어야 할 것이다.

  또한 대기가 거의 없어서 발생하는 또다른 문제는 우주 방사선이 거의 걸러지지 않고 지표에 닿는다는 것이다. 여기에는 약한 화성의 자기장도 한 몫한다. 우주방사선이란 다양한 천문사건 또는 환경에 의해 우주에서 끊임없이 날아오는 높은 에너지를 지닌 입자와 전자파이다.그런데 이 우주방사선이 암 발병률을 매우 높인다. 3년이면 나사에서 정한 일정수치를 넘어선다.

  이러한 우주방사선이 화성 대기권에 충돌해 2차 우주방사선을 만들어서 또다시 다른 대기권 기체와 충돌을 일으켜 중성자, 알파, 베타, 감마 등 연쇄적으로 2차 방사선을 발생시킬 수도 있으나 확신이 없는 나의 개인 견해이고 이는 지구에도 존재한다만 어쨌든 다중 차폐가 요구 된지 않을 수 없다.

  이윤식교수의 논문을 읽어보면 방사선 차폐의 기본 원리는 물질과 광핵반응, 전자쌍생성, 광전효과와 같은 흡수상호작용을 가지며 원자 궤도의 전자와 탄성 충돌하여 컴프턴산란을 일으키는 것이다. 따라서 우주방사선을 막으려면 원자번호가 크고 밀도가 높은 물질로 막아야한다.

  가장 간단한 방법은 기지를 드라이 아이스로 감싸버릴 수 있다. 하필 드라이 아이스인 이유는 대기에 co2가 많고 밀도가 매우 높은 물질이기 때문이다. 그리고 그위를 흙으로 덮으면 이중 차폐 효과를 얻을 수 있다. 그리고 납, 알루미늄등을 이용한 방사선 차폐 기술을 차차 도입하면 된다.

  그 다음필수 과정은 유독성 땅에 식물을 심는 것인데 이는 너무 많은 연구가 진행되어 있고 문제 될 싱황이 없어서 니들을 설득 할 필요가없다. 또 화성에 중력이 없다는 것 또한 문제 상황이 될 수 있다. 중력이 약하면 근위축증, 골소실,심혈관계 질환이 생길 수 도 있으나 내가 중력방정식에 대한 글을 이해하려 시도했으나 너무 어렵고 시간이 없어서 포기하겠다 그냥 구심력을 이용한 원리 인듯 한데 운동많이 하고 싱겁게 먹으면 된다.

  근데 생각해보면 이 끔찍한 짓을 하는데 들어가는 돈이나 노력이 어마어마 하다는 것을 알 수 있다. 누구는 이렇게 말 할 수 있다,"왜 나라 세금을 이상한데에 쓰느냐" 라고 말이다. 여기에 존 F 케네디 대통령은 이렇게 말한다. 그렇다면 왜 산을 오르는가? 왜 35년 전 항공기로 대서양을 횡단하려고 했는가? 맞는 말이다. 이것은 우리가 앉아서 미적분을 공부하고 있는 것과 같은 이유다.

<표현방식>

지 않을 수 없다.  이것은 술과~이해할 수 있다.

<수행평가 감상>

지구는 소중하다.

[1508 방기영]

진짜 무슨 논문같네요 읽기 힘들었는데 그만큼 글의 밀도가 높다고 느꼈기 때문이겠죠? 정말 심도있었습니다

[시연]

글을 읽으면서 일론머스크의 생각이 났다. 화성에 애초에 사람이 살거라는 발상을 해본적이 없는데 이 글을 읽고 sf영화에서 나올 법한 생각을 해보게된 것 같다.
창의적이고 새로운 발상의 주제 선택을 잘 한 것 같다.

[이갈리아]

강민재:일론머스크형이 하고 있는 프로젝트가 이렇게나 어려운 것인지 몰랐습니다, 이번기회를 통해 화성이라는 거대한 목표가 얼마나 위대한 혁명인지 다시한번 느끼고 나도 그런 프로젝트에 기여하고 싶다는 생각이 들었다.

[1118최수혁]

화성으로의 이주계획에 대해 쓴 글이 너무 참신했고 잘 이해하지 못하는 문장이나 단어를 설명을 해줘서 잘 이해할 수 있었던 것 같다