영하 190도 얼음지옥, 영상 150도 불가마...달의 극한 환경, 세계 첫 재현

중앙일보

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한국건설기술연구원의 지반열 진공챔버. 달 표면처럼 진공과 극저온, 고온, 먼지 등을 실험할 수 있는 장비다. [사진 건설기술연구원]

높이ㆍ폭 각각 4.7m, 무게 100t의 육중한 원통형 장비가 모습을 드러냈다. ‘삐이 삐이~’ 경고음과 함께 25t에 달하는 미닫이 철문이 열리자, 은빛으로 빛나는 내부가 드러났다. 마치 거대한 보온병 안쪽과 같은 모습이다. 이 장비는 한국건설기술연구원의‘지반열 진공챔버(DTVCㆍDusty Thermal Vacuum Chamber). 공기가 전혀 없는 진공의 공간, 그것도 실제 달처럼 미세한 월면토(月面土)가 가득한 영하 190도~영상 150도의 환경을 재현한 시설이다.

한국건설기술연구원, 무게 100t 진공챔버 공개

한국건설기술연구원이 우주시대를 선언했다. 건설기술연구원이 5일 경기도 일산 본원에서 극한환경 건설기술의 중심이 될 미래융합관 개관식을 열고, 달 기지 건설을 위한 세계 최초, 최대 규모의 ‘지반열 진공챔버를 공개했다. 지구상에서 달 표면과 같은 극한의 환경을 재현한 것은 한국 건설연이 처음이다. 우주 선진국인 미국의 항공우주국(NASA)이 보유한 진공챔버들도 불순물이 없는 순수의 진공상태에서만 구동이 가능하다. 챔버 속에 불순물이 들어가면 진공을 유지하기 위한 파이프 속으로 빨려들어가 고장을 일으키기 때문이다.

미래융합관에는 지반열 진공챔버 외에도 초대형 3D프린터, 달 토양을 만들기 위한 월면도 개발 시설 등 달 기지 건설을 위한 우주 전용 장비들이 가득했다.

한승헌 한국건설기술연구원장은 “이제는 우주탐사 시대를 넘어 세계 주요국들이 달에 기지하고 사람이 상주하기 위한 경쟁을 벌이고 있다”며“건설기술연구원도 미래융합관을 통해 지구를 넘어 달과 우주에서 벌어질 일들을 준비하고자 한다”고 말했다.

달 세계는 극한의 환경이다. 밤엔 영하 190도의 얼음지옥, 낮엔 영상 150까지 치솟는 불지옥이다. 공기가 전무한 진공상태의 달표면엔 미세한 흙먼지가 두껍게 쌓여있다. 누군가 발을 딛어 흙먼지가 일어나면 수시간이 지나야 가라앉는다. 미국ㆍ유럽 등 세계 주요 우주열강들이 최근 앞다퉈 달 기지 건설을 말하지만, 현실은 엄혹하다. 아름답게만 그려지는 동화 속 달나라와는 딴판이다. 지구에서는 아무런 이상이 없는 장비라도 달에서는 순식간에 고장을 일으키기 십상이다. 달 기지를 건설하려면 이같은 극한의 환경을 이해하는 것이 필수다.

이장근 건설연 극한환경연구센터 연구위원은 “우주 환경의 완벽히 모사한 진공챔버를 이용해 지구상에서 우주탐사를 위해 개발되는 다양한 기술과 장비의 검증에 활용할 수 있을 것”이라며“실제로 NASA나 각국의 우주기구에서 우리 진공챔버에 관심을 갖고 공동연구를 협의하고 있다”고 말했다.

건설기술연구원이 공개한 달 기지 구축을 위한 초대형 3D프린터. 높이 3m, 가로 세로 10m 규모의 건축물을 만들 수 있다. 최준호 기자

건설연은 2016년부터 극한건설 핵심기술 개발 연구와 극한 건설 환경을 구현하는 인프라 개발을 진행해왔다. 그 결과 이번에 개관하는 미래융합관은 세계 최초로 공개하는 실대형 지반열 진공챔버를 비롯, 모의극한 지형 실험실, 건설재료 3차원 프린팅 실험실, 인공지능 및 영상처리 실험실 등 우주건설 핵심기술 개발에 필요한 연구 기반시설을 보유하게 됐다.

한승헌 원장은 “우주는 인류에게 미지의 세계이자 선망의 대상이었고, 선진국들은 우주기술 개발을 통해 과학기술 혁신을 선도해왔다”며“건설연은 우주라는 초극의 환경에서도 건설을 할 수 있는 기술 개발과 인공지능, 건설 자동화 등 다양한 기술이 융합된 새로운 건설 패러다임을 이끌 것”이라고 말했다.

한편 건설연은 이날 미래융합관 개관 개념으로 국제포럼을 열었다. 유럽우주국(ESA)와 한국항공우주연구원 등 국내외 과학자들이 달 탐사 사업 현황과 극한 환경에서의 건설 자동화 연구를 소개하는 자리다. 특히 ESA의 국제달탐사연구단 버나드 포잉 소장은 달 표면 우주기지 건설 프로젝트인 ‘문 빌리지(Moon Village)’계획을 소개한다.

일산=최준호 기자 joonho@joongang.co.kr