-한국천문연구원 연구팀, 초고속 우주선의 위험과, 보호를 위한 이론 제시

［헤럴드경제=최상현 기자］지난해 4월 억만장자 유리 밀너와 물리학자 스티븐 호킹, 페이스북 공동설립자 마크 주커버그는 지구에서 태양 다음으로 가장 가까운 별인 알파 센터우리(α Centauri)까지 우주선을 보내는 프로젝트로 우주여행의 신호탄을 알렸다.

한국천문연구원은 천문연 티엠 황(Thiem Hoang) 박사 연구팀이 이와 같은 우주여행에서 우주선을 보호할 수 있는 이론을 제시했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 광속에 비교되는 초고속 우주선의 경우 미세한 원자의 충돌도 심각한 위험이 될 수 있다고 분석하고 우주선을 보호하기 위한 구체적인 방법을 제안했다.

또한 스타샷 프로젝트에서 제시한 광속의 20% 속도 우주선의 경우, 우주공간에 있는 마이크론(micron, 1/1000 mm) 크기의 먼지입자나 무거운 원소의 원자들도 치명적인 위협이 될 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 우선 우주선의 경로에 존재하는 각 먼지입자 또는 원자가 충돌할 경우 발생되는 에너지를 계산했다.

이어 알파 센타우리까지의 경로에 먼지입자와 가스 원자가 어떻게 분포되어 있는 지를 분석했다. 이를 토대로 이들 입자들이 우주선 표면을 얼마나 손상시킬 수 있는지를 계산했다. 그 결과 적은 분포라도 무거운 원소의 원자의 경우 우주선 표면을 0.1mm 깊이까지 손상시킬 수 있으며 우리 눈에 보이지 않는 작은 먼지입자에도 우주선의 표면은 1mm까지 서서히 침식되어 간다는 사실을 밝혀 냈다.

실제로 매우 드물기는 하지만 15마이크론(머리카락 굵기 정도) 이상의 먼지입자가 초소형 우주선에 충돌하면 우주선 전체가 파괴될 수 있는 것으로 알려져 있다.

이러한 연구결과를 바탕으로 티엠 황 박사팀은 초소형 우주선을 보호하기 위한 방법도 제안했다.

연구팀은 원통형이나 직육면체 등과 같이 우주선 진행 방향의 단면을 작게 만드는 것이 우주 먼지로부터 피해를 덜 받게 된다고 설명했다. 또 녹는점이 높고 강한 소재로 얇은 차폐막을 이중으로 만들어 우주선을 보호하는 것도 방법이라고 밝혔다.

연구를 이끈 티엠 황 박사는 “이 연구는 광속으로 우주여행을 할 때 고려해야 할 사항을 천문학적인 관점으로 분석한 것”이라며 “연구 결과가 가까운 미래 우주선을 설계하는 데 기여할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 3월 1일자에 게재됐다.

최상현 기자/


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