[단독] “우주도시 물·산소는 소행성 얼음 녹여 해결했죠”

미 항공우주국(NASA)이 주최한 우주도시 설계대회에서 치열한 경쟁을 뚫고 한국 고교생으론 처음으로 대상을 차지한 장환성 양과 김강산, 박용성, 김동현, 도승현, 장재훈 군(왼쪽부터). [사진 오종택 기자]

한국 고교생들이 미 항공우주국(NASA)의 우주 도시 설계대회에서 대상을 차지했다. 1994년 대회가 시작된 이후 한국 학생들이 대상(Grand Prize)을 수상한 건 이번이 처음이다. NASA와 전미우주학회(NSS)가 공동으로 주최한 이번 대회(2016 NSS-NASA Ames Space Settlement Contest)는 우주 도시 설계 분야로는 세계 최대 규모다. 매년 1000여팀이 도전장을 내민다.

미 NASA 우주도시 설계대회서
한국 고교팀, 사상 첫 대상 받아

“지구 궤도에 세워 방사능 최소화
지름 400m 도시 설계 반 년 걸려

대상을 수상한 한국팀 ‘Team Divinity’는 지난 2월 민족사관고를 졸업하고 유학을 준비 중인 김강산(18) 군을 팀장으로 도승현(공주고 3), 장재훈(한국과학영재학교 3), 김동현(한국과학영재학교 2), 박용성(문성고 2) 군과 장환성(민사고 2) 양으로 이뤄졌다.

NASA는 이번 대회에서 1만 명이 거주할 수 있는 우주 도시를 설계하라는 과제를 제시했다. 전년도 우주 도시 설계 대회를 준비하면서 만난 김강산, 장재훈 군이 지난해 가을 친구들과 후배들을 모아 다시 팀을 꾸렸다. 팀원들이 부산, 광주, 횡성(강원) 등지에 멀리 떨어져 있는 탓에 e메일과 메신저로 의견을 주고받았다.

김강산 군은 “우주도시 설계는 그래픽 작업과 함께 설계의 바탕이 된 과학적 원리를 제시해야 한다”고 말했다. 우선 적도상공 500㎞에 우주 도시를 건설하는 것을 목표로 정했다. 김동현군은 “기존 대상을 받은 작품들은 지구와 달의 중력이 같아 중력이 없는 라그랑주 지점에 우주 도시를 설계했지만 우리팀은 우주 방사능을 최대한 줄일 수 있는 지구 궤도에 도시를 건설하는 것을 목표로 했다”고 소개했다. 도승현군은 “우리가 설계한 우주 도시에선 지구를 볼 수 있어 거주민들이 심리적 안정감을 얻을 수는 장점이 있다”고 덧붙였다.

기지 설계의 최대 난제는 물과 산소를 어떻게 공급하느냐였다. 김강산 군은 “지구에서 물과 산소를 가져오는 건 비용이 너무 많이 들어 소행성에 주목했다”고 말했다. 태양계 곳곳에 흩어져 있는 소행성은 얼음과 백금 등 각종 희귀 원소를 포함하고 있다. 장재훈 군은 “소행성의 얼음을 녹여 물과 산소를 얻을 수 있다는 사실을 증명했다”고 말했다.

치열한 연구와 토론을 거쳐 지난 2월 지름 400m 규모의 우주 도시 최종 설계안을 완성했다. 영어로 된 88쪽 분량의 설계도엔 우주 탐사선을 제작할 수 있는 기계실과 우주호텔·관광선 정박지 등이 포함됐다. 1만명이 우주에서 의식주를 해결할 수 있으며, 우주 관광 상품 등을 판매해 자립할 수 있는 경제력도 갖췄다. 박용성 군은 “설계안을 기반으로 우주도시 모습을 그려 완성했다”고 말했다. 김 군 등은 지도 교사의 도움을 받지 않고 해외 논문 등을 참고해 거대 도시를 설계했다. 장환성 양은 “기숙사 건물이 오전 2시면 단전돼 보일러실에서 컴퓨터를 연결해 완성한 결과물”이라고 했다. 팀원들은 모두 대학에 진학해 우주항공학이나 자동차공학, 물리학 등을 공부하고 싶다는 포부를 밝혔다. 상금은 5000달러 .

글=강기헌 기자 emckk@joongang.co.kr
사진=오종택 기자