지상 20km 우주엘리베이터서 우주선 이착륙...美 특허(전자신문 2015.08.15)

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>

 

<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 그래핀21이나 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>

 

■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 희토류298 광물과 헬륨3 등이 포함된다. 캐낸 광물은 지구로 보내지거나 달에 저장된 채 연료로 사용된다.