[서울경제 파퓰러사이언스] 앞으로는 메탄을 이용해 장거리 우주여행을 저렴한 비용으로 할 수 있게 될 전망이다.
최근 모자브 사막에서 실험한 메탄엔진의 점화 테스트가 성공했기 때문이다.
얼라이언트 테크시스템스와 XCOR 에어로스페이스가 개발하고 있는 메탄엔진의 기술은 아직 초기 단계지만 신뢰할 만한 수준의 기술이 구현된다면 미래 장거리 우주여행에 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
현재 우주왕복선에 사용되는 액체수소 연료는 영하 252.9℃의 온도에 저장돼야 한다.
하지만 액체메탄은 이보다 높은 161.6℃에서 저장될 수 있다.
이는 액체메탄 연료탱크의 절연을 줄여줘 무게를 가볍게 해주는 장점이 있다.
즉 액체메탄은 액체수소보다 밀도가 높아 연료탱크 부피도 줄여주고 비용과 무게 역시 줄일 수 있다는 것.
특히 메탄은 화성, 목성, 토성 등 태양계의 행성에도 존재하는 자원이다.
모자브 사막에서 실시된 메탄엔진 시험의 경우 처음 뿜어낸 연기만 보아서는 우주여행의 장밋빛 미래상은 전혀 느껴지지 않았다.
하지만 연료에 점화를 하자 고막이 터질 듯 요란한 푸른색 불꽃이 분사돼 나왔다.
고압의 메탄가스가 주변 공기의 낮은 압력과 평형을 이루면서 ‘쇼크 다이아몬드’라는 밝은 불꽃의 점들이 일정한 간격으로 형성된 것.
이 메탄엔진은 7,500마력의 높은 추진력을 내지만 우주왕복선 발사에 필요한 700만 파운드의 출력에는 턱없이 못 미친다.
하지만 이런 엔진들은 달로부터 지구로 귀환할 때 추진용으로 사용되거나 태양계의 다른 행성들로 로봇 탐사선을 보낼 때 사용된다.
탐사 임무를 수행하기 위해 기존처럼 충분한 연료를 싣고 비행하느라 에너지를 낭비하는 대신 이런 우주선은 비행 도중 목성과 토성처럼 메탄이 풍부한 행성에 들러 연료를 충전함으로써 연료비를 대폭 절감할 수 있다.
기온이 낮은 우주공간에서 메탄에 점화하는 문제 등 몇 가지 해결해야 할 과제들이 있지만 나사(NASA)는 조만간 달과 같은 환경에서 이 엔진을 시험해본다는 계획이다.
구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr
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