지난해 대기중 이산화탄소(CO₂) 농도가 사상 처음으로 ‘400ppm’에 도달했고 올해는 이를 웃돌 것이라고 세계기상기구(WMO)가 전망했다. WMO는 특히 400ppm을 넘는 이산화탄소 농도가 “몇 세대 동안” 계속될 것이라고 경고했다. 　영국 일간 가디언과 BBC 등에 따르면 WMO는 24일(현지시간) 발표한 온실가스 연보에서 대기중 이산화탄소 농도가 지난해 평균 400.0ppm을 기록했다고 밝혔다. 　이산화탄소 농도 400ppm은 기후변화의 임계점으로 여겨지는 산업화 이전 대비 기온 2도 상승의 심리적 저지선을 뜻한다. 　지난해 이산화탄소 농도는 전년보다 0.58%(2.3ppm) 상승했다. 산업화 이전인 1750년(278ppm 추정)에 비해선 1.44배로 늘어난 것이다. 　WMO는 2014년과 2015년에 이산화탄소 방출량은 변동이 없었지만 지난해 시작해 연중 내내 지속된 엘니뇨가 대기중 이산화탄소 농도를 급격히 끌어올렸다고 설명했다. 　하지만 지난해 증가세가 올해 들어서도 이어지고 있는 점을 고려하면 “2016년은 400ppm을 넘는 첫해가 될 것이고 이는 몇 세대 동안 계속될 것”이라고 전망했다. 　이산화탄소 농도가 일정하게 400ppm을 넘었던 마지막 시기는 300만~500년 전이라는 게 전문가들의 분석이다. 　이산화탄소 이외 메탄가스(CH₄) 농도는 산업화 이전의 2.56배(전년 대비 0.6% 증가), 이산화질소(N₂O)는 1.21배(전년 대비 0.31% 증가)를 각각 나타냈다. 산업과 농업 등을 통해 인류가 방출한 이들 온실가스가 1990~2015년에 지구 기온에 미친 영향은 37% 증가했다고 WMO는 밝혔다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

소위 ‘마(魔)의 바다’라 불리며 최고의 미스터리로 꼽혀온 버뮤다 삼각지대(Bermuda Triangle)에 대한 새로운 주장이 나왔다. 최근 미국 사이언스채널은 시리즈 프로그램(What on Earth)을 통해 버뮤다 삼각지대의 미스터리한 사고는 '육각형 구름' 탓이라는 내용의 방송을 공개했다. 그간 각종 미디어의 단골소재로 등장한 버뮤다 삼각지대는 대서양에 위치한 버뮤다 제도, 미국 플로리다, 푸에르토리코를 잇는 거대한 삼각 해역을 말한다. 이 지역이 마의 바다가 된 것은 유독 선박과 항공기 등 각종 사고가 많았다는 주장 때문이다. 버뮤다 삼각지대의 ‘악명’이 최초 등장한 것은 지난 1492년 콜럼버스가 이 지역을 지날 때 갑자기 나침반이 이리저리 움직이기 시작했다는 기록에서 시작됐다. 이후 10여 척의 배와 비행기가 이 지역에서 알 수 없는 이유로 사라졌다는 보고가 이어져 미디어들은 그간 블랙홀설, 외계인설 등 각종 의혹을 제기하며 대중들의 호기심을 자극했다. 이번 사이언스 채널의 과학자들 주장은 버뮤다 삼각지대 위를 덮고있는 구름의 위성 이미지를 조사해 이루어졌다. 이를 분석한 결과 육각형 형태의 구름이 존재해 강력한 폭풍을 만들어낸다는 것. 연구에 참여한 애리조나 주립대 기상학자인 랜디 서베니 교수는 "바다 위를 가로지르는 육각형 형태의 구름은 강력한 폭풍을 만들어 일종의 대공폭탄이 된다"면서 "이 현상이 바다를 치면서 거대한 파도를 만들어낸다"고 주장했다. 콜로라도 주립대 스티브 밀러 박사도 "버뮤다 삼각지대 위의 육각형 구름은 32~88km 크기로 뻗어 있다"면서 "바람의 시속이 273km에 달할 정도로 강력해 비행기와 선박 등에 커다란 영향을 미칠 수 밖에 없다"고 밝혔다. 　 　 한편 학계에서는 버뮤다 삼각지대의 미스터리를 낳은 유력한 '용의자'로 바다 깊은 곳에서 유출된 ‘메탄가스’를 주목하고 있다. 과거 미국, 호주 등 연구팀은 버뮤다 삼각지대 해저에 거대한 메탄 수화물층이 존재하며 여기서 유출된 가스가 수면 위로 올라와 가스 거품과 파도를 만들고 대기 중의 산소와 만나면 불도 일으킬 수 있다고 주장한 바 있다. 곧 메탄가스가 부상하는 지역을 배가 지나게 되면 부력을 잃고 침몰할 수 있고 항공기 역시 가스가 통풍구로 들어가 폭발을 일으킨다는 이론이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미항공우주국(NASA)의 화성 정찰위성이 유럽우주기구(ESA)의 화성 착륙선 추락 흔적으로 보이는 사진을 전송해왔다고 ESA 홈피에서 22일(현지시간) 발표했다. "스키아파렐리가 2~4km 에서 하강하기 시작해 시속 300km 이상의 빠른 속도로 지면에 추락한 것으로 보인다"고 ESA의 관계자가 22일 ESA 홈페이지를 통해 밝혔다. "두 개의 점 중 큰 쪽은 착륙선이 지면에 충돌할 때 화성 지표 물질들이 만든 추락 흔적으로 보인다"고 설명하는 ESA측은 아마도 추락하는 충격으로 착륙선이 폭발했을 가능성이 있다고 덧붙였다. 추진체의 연료 탱크에 연료가 가득 들어 있었을 것으로 예상되기 때문이다. "앞으로 더욱 자세한 분석이 이루어지면 상황이 보다 명확하게 밝혀질 것으로 보인다"고 ESA는 말했다. 엑소마스 팀원들은 스키아파렐리가 보내온 데이터를 분석한 끝에 역추진 분사가 시작되어야 할 시점에서도 로켓이 점화되지 않았음을 알아냈다. 이는 곧 연료 탱크에 그대로 연료가 남아 있음을 뜻하는 것이라고 관계자는 설명했다. 화성 궤도 정찰위성이 보내준 이미지는 저해상도의 CTX 카메라로 찍은 것으로, 고해상도 이미징 과학 실험(HiRISE)) 카메라로 촬영한 이미지는 다음주에 전송될 것이라고 한다. 추락 흔적이 발견된 곳은 화성의 메리디아니 평원에 있는 착륙 예정지보다 5.4km 서쪽 지점이다. 메리디아니 평원은 화성의 적도 남쪽의 길이 1만 600㎞에 달하는 거대한 평원으로, 생물체가 존재했을 가능성이 많은 지역이다. NASA에서 탐사선 오퍼튜니티를 2004년 1월 착륙시켜 분석한 결과, 물이 존재했을 가능성이 있는 곳으로 추정되고 있다. 오퍼튜니티는 현재도 이 지역에서 탐사 활동을 계속하고 있다. 올해 3월 14일 발사돼 지난 16일 화성 궤도에 안착한 모선(母船) 엑소마스에서 분리된 스키아파렐리는 화성 대기권에 진입한 뒤 낙하산을 펴고 속도를 줄이면서 하강하여, 착륙 직전 로켓을 역분사해 표면에 내려앉을 예정이었다. ESA의 엑소마스 프로젝트는 15억 달러(약 1조 6890억원)를 투자해 화성 대기와 표면의 메탄가스를 분석해 생명체가 있는지 조사하고, 2020년대에 화성의 특정물질을 지구로 가져오기 위해 시작된 프로젝트다. 정찰위성이 보내온 새로운 이미지와 같은 장소를 찍은 과거 이미지를 비교해보면, 화성 착륙선 스키아파렐리가 착륙을 시도한 10월 19일에 만들어진 것으로 보이는 추락 흔적이 나타났다. 사진 아랫부분에 보이는 밝고 작은 점은 착륙선의 낙하산, 크고 어두운 점은 착륙선이 지면에 충돌하면서 만들어진 흔적으로 보인다.(사진=NASA/JPL) 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

​ 화성의 저주가 다시 시작되었는가? 유럽우주국(ESA)의 무인 화성(火星) 착륙선이 착륙 과정에서 통신두절로 실종됐다. 19일 오후 11시 48분(한국 시각) 화성 대기권에 진입한 엑소마스(ExoMars)의 화성 착륙선 '스키아파렐리'가 유럽우주국(ESA)과의 교신이 끊기면서 실종되는 바람에 안착여부가 불투명해진 것으로 알려졌다. 3월 14일 발사된 뒤 지난 16일 화성 궤도에 안착한 모선(母船) 엑소마스에서 분리된 스키아파렐리는 화성 대기권에 진입한 뒤 낙하산을 펴고 속도를 줄이면서 하강하여, 착륙 직전 로켓을 역분사해 표면에 내려앉을 예정이었다. 하지만 착륙 과정 6분 중 마지막 1분을 남기고 통신이 끊어짐으로써 그 운명이 현재 베일 속에 가려지게 되었다. 예상해볼 수 있는 경우의 수는 협곡같이 통신이 원활하지 않은 곳에 착륙했을 가능성, 통신 기기가 고장 났을 가능성, 역분사에 실패해 지표에 충돌, 폭발했을 가능성 등이 있다. ESA의 엑소마스 프로젝트는 15억 달러(약 1조 6890억원)를 투자해 화성 대기와 표면의 메탄가스를 분석해 생명체가 있는지 조사하고, 2020년대에 화성의 특정물질을 지구로 가져오기 위해 시작된 프로젝트다. 탐사선은 예정대로라면 10월 16일 14시 48분(GMT) 스키아파렐리의 하강 및 표면 착륙이 이루어지고, 20일에는 스키아파렐리 상태 업데이트가 이루어져야 한다. ESA는 현재 아직 실패를 속단하기엔 이르다면서 지금까지 수신한 스키아파렐리의 데이터를 분석, 통신 두절의 원인을 찾는 한편, 착륙선으로부터의 신호를 기다리고 있다. 스키아파렐리가 내릴 예정이었던 곳은 화성의 적도 남쪽의 길이 1만 600㎞에 달하는 거대한 메리디아니 평원으로, 생물체가 존재했을 가능성이 많은 지역이다. NASA에서 탐사선 오퍼튜니티를 2004년 1월 착륙시켜 분석한 결과, 물이 존재했을 가능성이 있는 곳으로 추정되고 있다. 오퍼튜니티는 현재도 이 지역에서 탐사 활동을 계속하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

러시아와 유럽이 함께 쏘아올린 무인 화성탐사선 ‘엑소마스’(ExoMars)가 화성에서 생명체의 흔적을 찾는 등 임무를 시작했다. AP, AFP통신 등에 따르면 유럽우주국(ESA)은 화성 탐사선을 구성하는 궤도선 ‘트레이스 가스 오비터’(TGO)와 착륙선 ‘스키아파렐리’(Schiaparelli)의 분리가 16일(현지시간) 성공했다고 밝혔다. 탐사선은 올해 3월 14일 발사돼 7개월 동안 4억 9600km를 날아 화성에 근접했다. 미니풀장 크기로 무게가 600kg인 착륙선 스키아파렐리는 앞으로 사흘 동안 100만km 하강해 19일 화성 착륙을 시도한다. 화성에 탐사선을 착륙시키는 것은 매우 까다로운 도전으로 여겨지고 있다. 일단 탐사선은 엷은 이산화탄소 대기와의 마찰 때문에 타버리는 사고부터 막아야 한다. 표면 근처에서 극도로 강한 제동을 걸어야 하며 들쭉날쭉한 암석과 크레이터로 이뤄진 표면에 사뿐하게 내려앉아야 하는 난제도 도사리고 있다. ESA는 2003년에 모선인 ‘마스 익스프레스’ 함께 매우 성공적으로 궤도에 안착한 무인 착륙선 ‘비글2’가 화성 표면에 내려갔다. 그러나 비글2는 흔적도 없이 사라지고 말았다. 나중에 2015년에야 미국의 화성 순찰 궤도선이 찍은 합성사진을 토대로 온전하게 착륙했으나 태양광 패널이 완전히 펼쳐지지 않은 것으로 추정할 수 있게 됐다. 오는 19일 TGO는 궤도에 안착할 예정이다. 그 사이 스키아파렐리는 시속 2만 1000㎞로 고도 121㎞에 진입해 6분 동안 화성 대기를 뚫고 표면까지 하강한다. 탐사선을 둘러싼 보호껍질로 마찰열로 인한 탐사선 파손을 방지하고 초음속 낙하산과 9개의 반동 추진 엔진으로 강력한 제동을 시도하기로 했다. 충격에 부서질 수 있는 쿠션이 착륙선 밑바닥에 달려 마지막으로 연착륙을 돕는 기능을 한다. 스키아파렐리는 무사히 착륙이 이뤄지면 2020년으로 예정된 제2차 화성 착륙 탐사에 필요한 핵심 기술을 점검한다. 화성 표면의 온도, 습도, 밀도, 전기적인 특징을 전송하고 지구에서는 10분 정도 뒤에 그 정보가 담긴 신호를 받아 분석할 수 있다. 러-유럽 우주당국은 2020년 탐사에선 화성 토양을 2m 깊이까지 뚫을 수 있는 굴착 장비를 보낼 예정이다. 지금까지 화성에 탐사선을 보내는 데 성공한 나라는 미국, 러시아, 유럽연합(EU), 인도가 있다. 한편 스키아파렐리를 떠나보낸 모선인 TGO는 화성 궤도를 돌며 메탄가스 찾기에 나선다. 화성에 생명체가 살고 있거나 과거에 살았던 흔적을 증명하기 위해서다. 메탄은 대부분 유기체에 의해 만들어지기 때문에 메탄의 존재는 생명체의 존재 가능성을 보여주는 증거로 사용된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

　러시아와 유럽 우주 당국이 공동으로 추진하는 화성 생명체 탐사 임무 ’엑소마스‘(ExoMars)를 수행할 탐사선이 화성 궤도에 무사히 도착했다. 　16일(현지시간) AFP통신 등에 따르면 유럽우주국(ESA)은 웹사이트에 화성 탐사선을 구성하는 궤도선 ’트레이스 가스 오르비터‘(TGO)와 착륙선 ’스키아파렐리‘(그림)의 분리 작업이 이날 오후 2시 42분(GMT·한국시간 오후 11시 42분) 이뤄진다고 밝혔다. 　탐사선은 올해 3월 14일 발사돼 4억 9600㎞를 날아 화성 대기권에 도착했다. 　TGO는 화성 궤도를 돌며 메탄가스 찾기에 나선다. 화성에 생명체가 살고 있거나 과거에 살았던 흔적을 증명하기 위해서다. 메탄은 대부분 유기체에 의해 만들어지기 때문에 메탄의 존재는 생명체의 존재 가능성을 보여주는 증거로 사용된다. 　600㎏ 무게의 착륙선 스키아파렐리는 100만㎞ 하강해 19일 화성 착륙을 시도한다. 무사히 착륙이 이뤄지면 2020년으로 예정된 제2차 화성 착륙 탐사에 필요한 핵심 기술을 점검한다. 　러-유럽 우주당국은 2020년 탐사에선 화성 토양을 2m 깊이까지 뚫을 수 있는 굴착 장비를 보낼 예정이다. 　지금까지 화성에 탐사선을 보내는 데 성공한 나라는 미국과 러시아, 유럽연합(EU), 인도가 있다. 　유럽은 2003년 화성 탐사선 ’비글2‘를 보냈지만 착륙에는 실패했다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

　UNIST(울산과학기술원)가 개발한 ‘돈 주는 화장실’(비비화장실)이 중국에 수출된다. 　28일 UNIST에 따르면 최근 중국 기업 시지아(時嘉) 국제무역집단유한공사와 비비화장실 및 바이오에너지기술 업무협약을 했다. UNIST는 지난 5월 25일 교내에 인분을 분해해 연료로 만드는 비비화장실을 설치했다. 변기에서 건조된 인분은 미생물반응조로 옮겨져 메탄가스와 이산화탄소로 바뀐다. 메탄가스는 난방 연료로 쓰이고, 이산화탄소는 다시 조류배양조로 옮겨져 미세조류를 키워 바이오디젤을 생성한다. UNIST는 인분 제공자에게 교내 커피숍 등에서 사용할 수 있는 사이버 화폐 ‘꿀’을 제공하고 있다. 200g당 10꿀(3600원가량)이다. 　UNIST는 비비화장실을 학교 외부에 공급하는 방안을 모색했고, 중국 기업 시지아와 업무 협약을 맺었다. 시지아와 UNIST는 앞으로 하얼빈 시내 공중화장실 1개를 비비화장실로 교체하고, 점차 시내 모든 공중화장실을 비비 화장실로 교체할 예정이다. 내년 상반기에는 현지 대학에도 화장실을 설치할 방침이다. 조재원 UNIST 도시환경공학부 교수는 “이 화장실은 많은 사람이 이용할수록 효율이 높다”면서 “국내 기업체 건물에도 도입하는 방안도 논의 중”이라고 말했다. 　울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

외계생물을 연상시키는 ‘거대한 풍선’의 기묘한 모습이 네티즌들의 호기심을 자극하고 있다. 호주 매체 더 웨스트 오스트레일리안은 29일(이하 현지시간) 한 어부가 호주 번버리 지역 남서부 해상에서 찍은 보기 드문 사진 한 장을 소개했다. 사진에는 바다 위에 떠 있는 둥근 형태의 기괴한 물체가 찍혀 있다. 사진을 찍은 왓킨슨(36)은 27일 아버지와 함께 낚시를 하러 해상에 나섰다가 이 물체를 발견했다. 왓킨슨은 지난 15년 동안 해상에서 낚시를 즐겨왔지만 이런 광경을 본 적은 단 한 번도 없었으며, 때문에 처음에는 이 물체가 무엇인지 도저히 짐작할 수 없었다고 밝혔다. 결국 왓킨슨은 물체의 정체를 밝히기 위해 가까이 다가섰고, 강한 냄새를 통해 그것이 죽은 고래의 사체라는 것을 알아낼 수 있었다. 고래가 죽으면 사체가 부패하면서 메탄가스가 발생하는데, 이렇게 체내에서 생성된 가스가 바깥으로 빠져나가지 못할 경우 사체가 부풀어 오를 수 있다. 이 메탄가스가 폭발을 일으켜 주변에 있던 사람에게 피해를 입히는 경우도 드물게 보고된다. 이렇게 해상을 떠다니는 고래 사체는 상어들의 먹이가 되곤 한다. 왓킨슨은 “실제로 당시 주변에는 3.5~4m 크기의 상어들이 맴돌고 있었는데, 우리가 탄 보트 보다는 그 물체에 더 집중하는 모습이었다”고 전했다. 사진=마크 왓킨슨 페이스북 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

외계생물을 연상시키는 ‘거대한 풍선’의 기묘한 모습이 네티즌들의 호기심을 자극하고 있다. 29일(이하 현지시간) 호주 매체 더 웨스트 오스트레일리안은 한 어부가 호주 번버리 지역 남서부 해상에서 찍은 보기 드문 사진 한 장을 소개했다. 사진에는 바다 위에 떠 있는 둥근 형태의 기괴한 물체가 찍혀 있다. 사진을 찍은 왓킨슨(36)은 27일 아버지와 함께 낚시를 하러 해상에 나섰다가 이 물체를 발견했다. 왓킨슨은 지난 15년 동안 해상에서 낚시를 즐겨왔지만 이런 광경을 본 적은 단 한 번도 없었으며, 때문에 처음에는 이 물체가 무엇인지 도저히 짐작할 수 없었다고 밝혔다. 결국 왓킨슨은 물체의 정체를 밝히기 위해 가까이 다가섰고, 강한 냄새를 통해 그것이 죽은 고래의 사체라는 것을 알아낼 수 있었다. 고래가 죽으면 사체가 부패하면서 메탄가스가 발생하는데, 이렇게 체내에서 생성된 가스가 바깥으로 빠져나가지 못할 경우 사체가 부풀어 오를 수 있다. 이 메탄가스가 폭발을 일으켜 주변에 있던 사람에게 피해를 입히는 경우도 드물게 보고된다. 이렇게 해상을 떠다니는 고래 사체는 상어들의 먹이가 되곤 한다. 왓킨슨은 “실제로 당시 주변에는 3.5~4m 크기의 상어들이 맴돌고 있었는데, 우리가 탄 보트 보다는 그 물체에 더 집중하는 모습이었다”고 전했다. 사진=마크 왓킨슨 페이스북 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

밟으면 움직이는 땅이 있다? 최근 영국 동영상 공유사이트 ‘라이브릭’(Liveleak.com)에 소개된 영상에는 지난 20일(현지시간) 러시아 야말로네네츠 자치구 카라 해의 벨리섬에서 움직이는 ‘버블땅’ 모습이 담겨 있다. 영상에는 동식물 생태학연구소 알렉사드르 소콜로프(Alexandr Sokolov) 연구원이 섬의 잔디 위를 발로 건드리자 땅이 요동치며 움직인다. 이는 땅밑 지하의 메탄가스가 새어 나오는 것이었다. 해당 연구소 과학자들은 “이런 증거들이 지구의 이상 신호임을 경고하는 증거”라며 “이상한 열들이 시베리아 영구 동토층을 녹게 만들고 있다”고 설명했다. 사진·영상= Ruptly TV youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

최근 대형 태양풍 발생 빈번… 10년내 최악 발생 가능성 12% 2009년 니컬러스 케이지가 주연한 영화 ‘노잉’은 지구의 자기장 이상과 대규모의 태양 흑점 폭발로 인해 열기가 지구 전체를 뒤덮으면서 인류에게 종말이 닥치는 내용을 담았다. 이 영화가 그린 것처럼 실제로 태양풍으로 인해 지구가 최후의 날을 맞을 수 있다는 연구 결과가 세계적 과학저널 ‘사이언스’에 실렸다. ‘사이언스’는 영국 옥스퍼드대 인류미래연구소(FHI) 앤더스 샌드버그 박사팀이 발표한 ‘인류 종말의 날 시나리오’를 지난 14일자 톱뉴스로 보도했다. FHI 연구진은 이번에 인류 생존을 위협하는 요인을 ▲태양풍 ▲우주충돌 ▲초대형 화산폭발 ▲그 밖의 위협요소 4가지로 꼽았다. 태양풍은 태양 표면 흑점 폭발이나 코로나 질량 방출(CME) 현상으로 인한 지구 자기장 폭풍으로 통신 장애를 일으키거나 화재를 발생시키기도 한다. 1859년 9월 영국에서 발생한 ‘캐링턴 사건’ 때는 사상 최악의 태양폭풍으로 22만 5000㎞에 이르는 전신망이 마비되고 곳곳에서 화재가 발생하는 등 엄청난 혼란을 일으켰다. 연구자들은 최근 대형 태양풍이 자주 일어나고 있으며 캐링턴 사건 때보다 10~100배 이상의 태양풍 발생 가능성이 있다고 경고했다. 캐링턴 사건 때와 유사한 태양풍이 10년 내에 발생할 가능성이 12%에 이른다고 이들은 분석했다. 우주충돌 시나리오는 지구를 향해 날아드는 혜성이나 소행성으로 인한 것이다. 46억년 전 태양계가 만들어질 때 잔해인 소행성과 혜성은 화성과 목성 사이 지역에 지름 1㎞ 이상의 소행성이 110만~190만개, 이보다 작은 소행성은 수만개에 이르는 것으로 알려져 있다. 이들은 우주공간을 떠돌다가 지구의 중력에 끌려 충돌할 가능성이 있다. 또 연구진은 초대형 화산폭발이 발생할 경우 화산재가 지구 전체를 둘러싸 햇빛을 막을 가능성을 제기했다. 연구진은 이런 초대형 화산폭발 가능성이 있는 지역으로 북미 3곳, 남미 1곳, 인도네시아 토바 화산, 뉴질랜드 타우포 화산, 한반도 바로 아래쪽에 위치한 일본 아이라 화산 7군데를 꼽았다. 그 외에도 초신성 폭발로 발생하는 우주감마선 유입, 아마존 같은 밀림에서의 대형 화재로 인한 메탄가스의 전 지구적 방출 등도 인류를 멸망에 이르게 할 수 있다고 연구진은 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울 강서구가 녹색으로 점점 물들고 있다. 노현송 강서구청장은 2년 전 민선 6기 취임사에서 “환경과 안전을 함께 생각하는 신재생에너지 정책과 도시 녹지 공간의 지속적인 확대를 통해 ‘싱그러운 녹색도시’ 강서를 만들겠다”고 선언했다. 2년간의 순조로운 사업 진행으로 강서구는 사람과 자연이 공존하는 지역이 됐다. 최근 강서구는 전력난이 우려되는 혹서기를 앞두고 재생에너지 설치 사업을 완료했다. 총 1만 3790㎾의 전기를 생산할 수 있게 돼 당초 목표였던 5120㎾에 비해 두 배 넘게 늘었다. 일반가정 8900가구가 한 달간 소비할 수 있는 전력이라는 게 강서구의 설명이다. 주민들의 전력 불안을 크게 해소할 것으로 보인다. 그동안 구는 ▲가양유수지 복합문화센터 ▲강서구의회 ▲가양1동주민센터 ▲공항동주민센터 ▲허준박물관 등 공공기관 5곳에 태양광 설치 작업을 했다. 마곡지구 내 아파트 12곳, 일반주택 49곳 등 민간 부문에서도 태양광 및 지열 공사가 최근 마무리됐다. 또 마곡동에 위치한 서남물재생센터(하수처리시설)에는 바이오에너지 시설을 만들었다. 서남물재생센터 하수에서 나오는 메탄가스를 모아 전기를 생산한다. 하수는 하루 평균 154만t에 이른다. 강서구는 재생에너지 설치 사업의 완료로 연간 1203t의 이산화탄소를 줄일 수 있다고 내다봤다. 소나무 22만 5000여 그루를 심은 것과 같은 효과다. 도시 녹지 공간 확대 사업도 마무리 중이다. ‘방화대교 남단 숲 복원 및 공원 조성공사’가 대표적이다. 강서구는 지난해부터 건설폐기물 처리 업체, 재활용 업체 등이 밀집한 방화대교 남단 일대 1만 7900㎡를 푸른 숲이 있는 주민 여가시설로 탈바꿈시켰다. 강서구 개화산 자락길과 한강습지생태공원의 연결 지점이기도 한 방화대교 남단 일부는 황무지에서 녹지로 바뀌었다. 지난달 25일 봉제산 둘레길의 2단계 구간(1㎞) 공사도 끝냈다. 이미 둘레길 주변에는 왕벚나무를 포함한 6종 1870그루의 나무를 심어 9000㎡의 탄소저감숲을 조성한 상태다. 노 구청장은 “전력 소비량이 급증하는 여름철 혹서기를 앞두고 태양광 등 신재생에너지 시설의 설치가 마무리돼 다행”이라면서 “앞으로도 경제적, 환경적으로 크게 이득이 되는 신재생에너지 시설을 계속 늘리고 숲을 최대한 많이 조성해 친환경 녹색도시 강서구를 만들어 나가겠다”고 강조했다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

광주시가 광역쓰레기매립장에서 발생하는 메탄가스로 전기를 생산해 이를 판매하고, 온실가스를 줄이는 일거양득의 효과를 거두고 있다. 6일 시에 따르면 2010년부터 남구 양과동 매립장에서 발생하는 매립가스를 자원화해 전력을 생산·판매하는 방식으로 수익을 올리는 동시에 환경오염 방지를 위해 민간사업자인 파낙스에너지㈜와의 협약을 통해 매립가스(LFG) 자원화 사업을 추진 중이다. 시는 매립장에서 발생하는 하루 평균 1만 5000㎥의 메탄가스를 이용해 2011년부터 연간 4000㎿의 전력을 생산, 판매해 1억 4000만원의 수익을 올렸다. 또 2011년부터 추진한 탄소배출권 사업을 통해 발급받은 외부사업감축량(KOC)을 판매하면 9억여원의 추가 수익까지 발생해 모두 11억원의 이익을 낼 것으로 예상된다. 특히 매립가스 자원화 사업에 따른 온실가스 감축사항을 유엔기후변화협약(UNFCCC)에 청정개발체제(CDM)로 등록, 2011∼2014년 국제시장에서 거래할 수 있는 총 10만t의 탄소배출권을 획득했다. 시 관계자는 “이번 사업으로 탄소거래시장에서 국내 도시 중 선도적으로 진출해 탄소배출권 거래 시장의 교두보까지 마련하는 성과를 거뒀다”고 말했다. 광주 최치봉 기자 cbchoi@seoul.co.kr

4명의 사망자를 낸 경기 남양주 지하철 공사장 폭발·붕괴 사고의 원인이 사건발생 닷새째인 5일 현재 아직 명확히 밝혀지지 않고 있다. 경기북부경찰청 수사본부는 지난 1일 오전 7시 27분 남양주시 진접읍 금곡리 주곡2교 아래 지하철4호선(진접선) 공사현장에서 발생한 폭발의 원인물질과 과정이 무엇인지 규명하기 위해 정밀조사를 벌여왔다. 합동감식반은 LPG가스 이외에 메탄가스 등 다른 원인 물질이 있었는지 확인하기 위해 지난 2일 1차에 이어, 4일 2차로 공사현장 내·외부 공기를 포집해 국립과학수사연구소에 감정을 의뢰했으나 정상수치로 확인됐다. 경찰 관계자는 “지금은 어떤 원인물질이 어떻게 누출돼 폭발했는지 밝힐 수 없지만, 오는 7일 3차 포집을 해 국과수에서 정밀감정을 할 경우 어느 정도 윤곽이 나올 것”이라고 말했다. 경찰은 산소절단기(토치) 연결부위에 있는 천공을 통해 가스가 누출됐는지도 수사했으나 관계없는 구멍이었다. 경찰은 “가스 누출 여부를 감식하는 과정에서 토치에 난 작은 천공을 발견했으나, 가스통과 토치의 연결호스 내부에서 가스가 샐 경우 휘파람 소리가 나도록 제작한 안전장치임을 확인했다”고 밝혔다. 한국산업인력공단을 상대로 현장 지하 작업장에서 근무한 인부 12명의 용접기능사 자격증 소지 여부도 조사했으나 사고와는 직접 연관없는 것으로 드러났다. 자격증은 모두 없었으나 사건현장은 ‘밀폐된 공간’이 아니어서 자격증 없이도 작업이 가능하다는 관계부처 의견이 나왔기 때문이다. 경찰은 현장 근로자들을 상대로 가스누출 원인 조사를 계속하는 한편 현장 근로자와 시공사 관계자들에 대한 통화내역 등 통신수사를 진행해 사고 직후 안전일지 조작 시도 여부 등을 확인할 예정이다. 한편 시공사인 포스코건설과 유족들은 전날 밤 장례절차와 보상방안에 합의하고 6일 장례를 치르기로 했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

지난 2013년 그리스의 섬 인근 해상에서 스킨스쿠버를 즐기던 사람들이 오래 전 만든 것으로 보이는 원형 기둥 등 건축물의 흔적을 발견해 화제가 됐다. 신화 속에나 존재하는 한때 찬란한 문명을 꽃피웠던 '잃어버린 문명'의 흔적으로 추측됐기 때문이다. 그로부터 3년이 흐른 지금 이같은 기대감에 찬물을 끼얹는 허무한(?) 연구결과가 나왔다. 최근 영국 이스트 앵글리아 대학 등 공동연구팀은 바다에 가라앉아 있는 이 흔적은 사람이 아닌 '자연'이 만든 작품이라는 연구결과를 발표했다. 오래 전 바닷속으로 사라진 고대 도시라고 호들갑을 떨었던 이곳은 우리에게는 드라마 '태양의 후예' 촬영지로 유명한 자킨토스섬 인근 해상에 위치해 있다. 언론에 공개된 사진과 영상을 보면 실제로도 오래 전 부서진 도시 건축물로 보인다. 연구를 이끈 줄리안 앤드류스 박사는 "처음 이 지역을 탐사했을 때 실제로 고대 도시 광장에 놓여있던 오래된 건축물의 잔해처럼 보였다"며 놀라워했다. 그러나 박사는 "주위를 샅샅이 조사했으나 그릇, 동전 등 인간이 만든 문명의 흔적은 전혀 없었다"고 설명했다. 그렇다면 마치 장인이 만든 것처럼 세련된 이 돌들은 어떻게 생긴 것일까? 이에대한 연구팀의 대답은 바닷속 지각 아래에서 새어나오는 메탄가스와 미생물이 그 주인공이다. 　 앤드류스 박사는 "해저 깊은 속에서 메탄가스가 흘러나오고 그 주위에는 이를 먹기위해 미생물들이 몰려든다"면서 "이 과정에서 둥근 모습의 희한하게 생긴 구조물 같은 것이 형성된다"고 설명해다. 이어 "사진 속 둥근 돌은 약 260만 년 전 생성된 것으로 이와 유사하게 생긴 것들이 다른 지역에서도 발견된다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

소 등 가축이 내뿜는 트림과 방귀 등은 전 세계 온실가스 배출량의 15% 가량을 차지한다. 소 네 마리가 뿜는 방귀, 트림이 자동차 한 대와 맞먹을 정도라는 연구 결과도 있다. 이 때문에 기후변화를 억제하기 위해서는 인류가 고기나 달걀, 우유 등을 덜 먹어야 한다는 주장이 꾸준히 제기되는 실정이다. 소나 염소 같은 반추동물이 먹이를 되새김하는 과정에서 나오는 방귀와 트림은 메탄이 발생하는 주된 원인으로 지목돼왔다. 이때 발생하는 메탄 및 아산화질소가 결합하면 강력한 온실가스가 된다. 특히 메탄은 이산화탄소보다 더욱 강력한 온실가스를 만들어내는데, 매년 소가 만들어내는 메탄의 양은 이산화탄소 4t과 맞먹는 양인 것으로 알려져 있으며, 메탄이 지구온난화에 기여하는 정도는 이산화탄소보다 20~80배 더 크다. 지난해 미국과 브라질, 호주, 스위스, 프랑스 국제 공동 연구진은 소의 사료에 '3NOP‘(3-nitrooxypropanol)로 부르는 일종의 메탄 발생 억제제를 사용할 경우 소의 메탄 배출량이 현저하게 줄어드는 것을 확인했다. 하지만 3NOP가 소의 체내에서 구체적으로 어떤 반응을 일으켜 메탄배출이 억제되는지에 대해서는 의문점으로 남아있었다. 최근 스페인 국립연구위원회(Spanish National Research CouncilI)는 연구를 통해 메탄 억제제 효과의 원리를 규명하고 추가적인 효과를 찾아내는데 성공했다고 밝혔다. 연구진에 따르면 소 뿐만 아니라 양 등 먹이를 되새김하는 동물은 소화 과정에서 소화에 관여하는 특정 미생물이 움직이기 시작하는데, 이 미생물의 활동은 메탄을 생성하는데 큰 영향을 미친다. 연구진이 소의 소화과정에서 메탄을 생성하는데 관여하는 이 특정 미생물을 추출해 실험을 실시한 결과, 3NOP가 오로지 메탄을 발생케 하는 미생물에게만 반응할 뿐 소화를 돕는 다른 미생물에게는 전혀 반응하지 않는다는 사실을 알아냈다. 3NOP를 먹인 젖소가 트림으로 배출하는 메탄의 양은 30%까지 줄어드는 반면, 소화능력과 우유 생산량에는 변화가 없었으며, 3NOP를 먹지 않은 젖소에 비해 체중 증가량도 80%에 달하는 것을 확인했다. 연구진은 “메탄 억제제를 먹은 소는 먹지 않은 소에 비해 소화과정 시 사용하는 에너지를 최대 12%까지 절약한다는 것을 확인했다”면서 “이 시스템을 이용하면 소가 지구온난화에 미치는 영향을 줄일 수 있을 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 자연과학 분야의 세계적인 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

소위 ‘마(魔)의 바다’라 불리며 최고의 미스터리로 꼽혀온 버뮤다 삼각지대(Bermuda Triangle)에 대한 의혹이 일부 풀렸다. 최근 노르웨이 북극대학 연구팀은 버뮤다 삼각지대의 각종 사고 '용의자'는 바다 깊은 곳에서 유출된 '메탄가스'일 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 그간 각종 미디어의 단골소재로 등장한 버뮤다 삼각지대는 대서양에 위치한 버뮤다 제도, 미국 플로리다, 푸에르토리코를 잇는 거대한 삼각 해역을 말한다. 논란이 되기 시작한 것은 유독 이 지역에서 선박과 항공기 등 각종 사고가 많았다는 주장 때문이다. 버뮤다 삼각지대의 ‘악명’이 최초 등장한 것은 지난 1492년 콜럼버스가 이 지역을 지날 때 갑자기 나침반이 이리저리 움직이기 시작했다는 기록에서 시작됐다. 이후 10여 척의 배와 비행기가 이 지역에서 알 수 없는 이유로 사라졌다는 보고가 이어져 미디어들은 블랙홀설, 외계인설 등 각종 의혹을 제기하며 대중들의 호기심을 자극했다. 이번에 용의자로 지목된 메탄가스는 다른 연구에서도 유력한 후보에 오른 바 있다. 과거 미국, 호주 등 연구팀은 버뮤다 삼각지대 해저에 거대한 메탄 수화물층이 존재하며 여기서 유출된 가스가 수면 위로 올라와 가스 거품과 파도를 만들고 대기 중의 산소와 만나면 불도 일으킬 수 있다고 주장했다. 곧 메탄가스가 부상하는 지역을 배가 지나게 되면 부력을 잃고 침몰할 수 있고 항공기 역시 가스가 통풍구로 들어가 폭발을 일으킨다는 이론이다. 이번에 북극대학 연구팀은 북극해의 일부인 바렌츠해의 밑바닥에서 넓이 800m, 깊이 45m의 거대한 크레이터를 찾아냈다. 연구팀은 이 크레이터에서 메탄가스가 유출되는 것을 확인했으며 버뮤다 삼각지대의 지역처럼 배가 운항에 지장을 받는다는 것을 밝혀냈다. 북극대학 연구팀은 "크레이터를 통해 마치 핵반응처럼 메탄가스가 수면 위로 분출하는 현상이 일어난다"면서 "이 층이 멀리 버뮤다 삼각지대 지역까지 뻗어 있어 유력한 용의자는 메탄가스일 가능성이 높다"고 주장했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미스터리 SF 스릴러 ‘평행이론: 도플갱어 살인’이 100년 전 실제 사건을 모티브로 제작됐다는 소식에 관심을 받고 있다. 영화 ‘평행이론: 도플갱어 살인’은 혜성이 충돌하던 날 예상치 못한 사건 발생으로 겪게 되는 혼란을 그렸다. 이 작품은 세계 3대 판타스틱 영화제 중 하나인 스페인 ‘시체스 국제 영화제’에서 최우수 각본상을 받으며 스토리를 인정받았다. 영화의 모티브는 100년 전 발생한 ‘퉁구스카 대폭발’ 사건이다. 이는 1908년 6월 30일 러시아에서 발생해 지금까지도 20세기 최대 충돌 사건으로 기록되고 있다. 실제 영화 속에서도 주인공 엠이 이 사건을 소개하는 장면이 등장해 작품의 리얼리티를 더했다. 당시 퉁구스카 대폭발의 목격자들에 의하면 커다란 불덩이가 서쪽에서 동쪽으로 날아갔고, 무려 서울의 3배가 넘는 숲이 초토화되었다. 이는 히로시마에 투하된 원자폭탄보다 더 강력한 파괴력을 지닌 것으로 전해지고 있다. 이후 메탄가스 폭발설, 외계인과 우주선의 충돌설 등 호기심을 자극하는 가설들이 쏟아져 나왔으며, 그중에서 ‘혜성 충돌설’이 가장 강력한 원인으로 지목받았다. 결국 ‘퉁구스카 대폭발’은 2003년 폭발 장소에서 운석이 발견되면서 사건이 종결됐다. 영화 ‘평행이론: 도플갱어 살인’의 배급사에 따르면 “대폭발 이외에도 혜성 충돌 때문에 발생할 수 있을 법한 흥미로운 사건들이 영화 안에 배치돼 있다”고 설명했다. 이어 “물건에 금이 가거나 자신과 똑같이 생긴 사람을 목격하게 되는 등 ‘혜성 충돌’로 인해 시간과 공간을 초월하는 현상이 발생할 수 있다는 새로운 가설이 제시돼 영화를 보는 또 다른 재미를 줄 것”이라고 덧붙였다. 영화는 주인공 ‘엠’과 그의 친구들이 파티를 위해 오랜만에 모인다. 즐거운 시간을 보내던 중 혜성 충돌로 도시 전체가 정전 사태에 빠진다. 급기야 이들의 휴대전화마저 먹통이 되자 모두 이상한 낌새를 느낀다. 설상가상으로 어둠에 갇힌 이들은 누군가로부터 위협을 받게 되고, 도움을 청하고자 몇 명의 친구들이 이웃집으로 향한다. 하지만, 이들은 그곳에서 또 다른 자신과 마주하게 되면서 충격에 빠진 이들이 살아남고자 또 다른 자신과의 싸움을 시작한다. 7일 개봉. 15세 관람가. 사진 영상=싸이더스 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr

거품 논란도 있기는 하지만, 3D 프린터 기술은 21세기 새로운 연금술로 불리고 있습니다. 현재는 응용범위가 다소 제한적이지만, 점차 산업 전반에 파급효과가 커지고 있는 것도 사실입니다. 많은 기업이 3D 프린터의 가능성을 시험하고 있는데, 미 항공우주국(NASA) 역시 그 가능성을 시험하고 있습니다. NASA는 이미 국제 유인 우주 정거장(ISS)에서 최초의 우주 3D 프린터를 테스트했으며 심지어 우주에서 음식을 출력하는 3D 프린터 연구에 자금을 지원하기도 했습니다. 아예 우주 기지를 3D 프린터로 제작하는 야심찬 계획도 있습니다. 아직은 그렇게 널리 사용될 것 같지 않은데, 이렇게 큰 관심을 보이는 이유는 뭘까요? 그것은 3D 프린터가 보여줄 가능성 때문입니다, NASA는 이미 금속 3D 프린터 부분에 막대한 투자를 했으며, 이제 실제 로켓 엔진을 3D 프린터로 출력하는 단계에 거의 도달했습니다. - 로켓 엔진을 3D 프린터로? 일단 이 제목만 보면 ‘왜 그래야 하는가?’라는 의구심부터 들 수밖에 없습니다. 금속을 3D 프린터로 출력해서 부품을 만드는 모습은 놀랍기는 하지만, 과연 현재 상태에서 무슨 이득이 있느냐는 의문을 품을 만하기 때문입니다. NASA의 엔지니어들은 이 질문에 대한 명확한 답을 알고 있습니다. 비용과 제조 시간을 크게 단축하고 신뢰성도 높일 수 있다는 것입니다. 현재 사용되는 대형 로켓 엔진은 매우 크고 복잡합니다. 그러다 보니 일회용으로 쓰고 버리는 엔진이라도 그 제작 과정은 1년이나 걸렸습니다. 생산 수량이 적다 보니 생산 과정을 자동화시키는 거대한 공장을 세우는 것은 도저히 수지 타산이 맞지 않는 것이죠. 물론 구조가 복잡해 기존의 방식으로는 대량 생산도 어렵습니다. 그런데 복잡한 엔진 부품을 한 번에 출력할 수 있다면 어떨까요? 3D 프린터 몇 대로 그 일을 할 수 있다면 거대한 공장도 필요없고 온종일 일을 할 테니 시간도 크게 단축될 것입니다. 과정을 자동화해서 인건비를 크게 절감하는 것은 말할 필요도 없습니다. - 레이저를 이용해서 엔진 부품을 만들다 금속 소재를 3D 프린터로 출력하는 일은 쉽지 않습니다. 금속은 대개 매우 높은 온도에서 녹기 때문이죠. 주로 사용하는 방법은 금속을 조금씩 녹여서 붙이는 것인데, 이 과정이 말처럼 쉽지는 않습니다. 하지만 NASA의 엔지니어들은 상당히 신뢰성 높은 금속 3D 프린터 기술을 개발했습니다. 올해 상반기 NASA의 마셜 우주 비행 센터의 소재 및 가공 연구소의 과학자들은 선택적 레이저 융해(selective laser melting) 방식을 이용해 만든 풀 스케일 로켓 부품을 공개했습니다. 쉽게 말하면 미세한 구리합금을 레이저로 녹여서 붙이는 방식으로 만든 것입니다. 위에 보이는 제품(사진 아래)은 로켓 연소실 라이너로 섭씨 수천 도의 고온을 견뎌야 합니다. 하지만 현재 있는 금속 합금 중 이런 고온에서 안정적인 것은 없습니다. 그래서 부품 벽 내부에 200개에 달하는 미세한 관을 만들고 여기로 영하 173도의 액체 수소를 흘려보내 온도를 식히는 방식을 사용합니다. 당연히 기존의 방식으로는 제작이 어려워 비용과 시간이 오래 걸렸지만, 이제는 한 번에 출력할 수 있습니다. 그런데 이렇게 만든 부품이 실제 초고온/고압 환경에서도 잘 버틸까요? 아무래도 기존의 제작 방식보다 못 미더운 것이 사실입니다. 그래서 NASA의 과학자들은 몇 년째 연소 테스트를 진행 중입니다. - 실용화를 목전에 둔 3D 프린팅 로켓 엔진 최근 NASA에서 공개한 테스트에서 3D 프린팅 로켓 엔진은 2만 파운드의 추력과 섭씨 3,000도가 넘는 고온 환경에서 성공적으로 작동했습니다. 예를 들어 연료를 공급하는 터보 펌프(turbopump)의 경우 9만 rpm이라는 엄청난 회전속도를 견뎌냈고, 액체 산소와 수소를 주입하는 인젝터는 영하 240도의 극저온에서도 정상적으로 작동했습니다. 이 부품들은 모두 3D 프린터로 출력한 것입니다. 브레드보드(Breadboard)라고 명명된 테스트 엔진은 앞으로도 여러 차례 테스트를 거칠 것입니다. 실제 로켓이나 우주선에 탑재하기 전에 신뢰성을 충분히 확보해야 하기 때문이죠. 이 엔진은 부품의 75%를 3D 프린터로 출력한 것입니다. 참고로 NASA에 의하면 이 엔진의 출력은 대형 로켓의 1단으로는 부족하지만, 화성 착륙선이나 2단 이상의 로켓 엔진으로는 지금도 사용이 가능한 수준입니다. 앞으로 화성의 대기에서 직접 메탄가스와 산소를 추출해서 연료를 만드는 실험에 대비해 이 엔진은 액체 수소 이외에 메탄가스 연소도 가능합니다. 과거의 제조 방식으로는 1년 정도 걸렸을 엔진 제작은 3D 프린터로 복잡한 부품을 출력하면서 몇 개월로 기간이 짧아졌습니다. 들어가는 부품 수도 줄었습니다. 터보 펌프의 경우 부품 수를 45%나 줄였다고 합니다. 덕분에 조립이 쉬워지는 것은 물론 제품의 신뢰성도 높아졌습니다. - 금속 3D 프린터의 미래 3D 프린터로 엔진 부품을 만들게 되면 문제가 되는 부분을 간단하게 수정해서 출력할 수도 있고 다양한 크기와 모양의 부품도 한 프린터에서 출력할 수 있습니다. 이는 로켓 제조 부분에서 혁명이 될지도 모릅니다. 하지만 혁신이 로켓에서만 있을 필요는 없습니다. 이렇게 신뢰성 높은 엔진을 제조할 수 있다면 3D 프린터는 다른 분야에서 필요한 다양한 금속 부품을 제작할 수 있기 때문입니다. 물론 모든 부품을 3D 프린터로 제작할 이유는 없겠지만, 복잡한 내부 구조를 가지고 소량 생산을 해야 하는 분야라면 3D 프린터가 혁신을 불러올 수 있습니다. 물론 아직은 시작 단계라 미래를 너무 장밋빛으로 생각하는 것은 금물입니다. 그러나 금속 소재를 출력할 수 있게 되면서 3D 프린터의 활용 범위가 더 커지고 있다는 점은 부인할 수 없는 사실입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

거품 논란도 있기는 하지만, 3D 프린터 기술은 21세기 새로운 연금술로 불리고 있습니다. 현재는 응용범위가 다소 제한적이지만, 점차 산업 전반에 파급효과가 커지고 있는 것도 사실입니다. 많은 기업이 3D 프린터의 가능성을 시험하고 있는데, 미 항공우주국(NASA) 역시 그 가능성을 시험하고 있습니다. NASA는 이미 국제 유인 우주 정거장(ISS)에서 최초의 우주 3D 프린터를 테스트했으며 심지어 우주에서 음식을 출력하는 3D 프린터 연구에 자금을 지원하기도 했습니다. 아예 우주 기지를 3D 프린터로 제작하는 야심찬 계획도 있습니다. 아직은 그렇게 널리 사용될 것 같지 않은데, 이렇게 큰 관심을 보이는 이유는 뭘까요? 그것은 3D 프린터가 보여줄 가능성 때문입니다, NASA는 이미 금속 3D 프린터 부분에 막대한 투자를 했으며, 이제 실제 로켓 엔진을 3D 프린터로 출력하는 단계에 거의 도달했습니다. - 로켓 엔진을 3D 프린터로? 일단 이 제목만 보면 ‘왜 그래야 하는가?’라는 의구심부터 들 수밖에 없습니다. 금속을 3D 프린터로 출력해서 부품을 만드는 모습은 놀랍기는 하지만, 과연 현재 상태에서 무슨 이득이 있느냐는 의문을 품을 만하기 때문입니다. NASA의 엔지니어들은 이 질문에 대한 명확한 답을 알고 있습니다. 비용과 제조 시간을 크게 단축하고 신뢰성도 높일 수 있다는 것입니다. 현재 사용되는 대형 로켓 엔진은 매우 크고 복잡합니다. 그러다 보니 일회용으로 쓰고 버리는 엔진이라도 그 제작 과정은 1년이나 걸렸습니다. 생산 수량이 적다 보니 생산 과정을 자동화시키는 거대한 공장을 세우는 것은 도저히 수지 타산이 맞지 않는 것이죠. 물론 구조가 복잡해 기존의 방식으로는 대량 생산도 어렵습니다. 그런데 복잡한 엔진 부품을 한 번에 출력할 수 있다면 어떨까요? 3D 프린터 몇 대로 그 일을 할 수 있다면 거대한 공장도 필요없고 온종일 일을 할 테니 시간도 크게 단축될 것입니다. 과정을 자동화해서 인건비를 크게 절감하는 것은 말할 필요도 없습니다. - 레이저를 이용해서 엔진 부품을 만들다 금속 소재를 3D 프린터로 출력하는 일은 쉽지 않습니다. 금속은 대개 매우 높은 온도에서 녹기 때문이죠. 주로 사용하는 방법은 금속을 조금씩 녹여서 붙이는 것인데, 이 과정이 말처럼 쉽지는 않습니다. 하지만 NASA의 엔지니어들은 상당히 신뢰성 높은 금속 3D 프린터 기술을 개발했습니다. 올해 상반기 NASA의 마셜 우주 비행 센터의 소재 및 가공 연구소의 과학자들은 선택적 레이저 융해(selective laser melting) 방식을 이용해 만든 풀 스케일 로켓 부품을 공개했습니다. 쉽게 말하면 미세한 구리합금을 레이저로 녹여서 붙이는 방식으로 만든 것입니다. 위에 보이는 제품(사진 아래)은 로켓 연소실 라이너로 섭씨 수천 도의 고온을 견뎌야 합니다. 하지만 현재 있는 금속 합금 중 이런 고온에서 안정적인 것은 없습니다. 그래서 부품 벽 내부에 200개에 달하는 미세한 관을 만들고 여기로 영하 173도의 액체 수소를 흘려보내 온도를 식히는 방식을 사용합니다. 당연히 기존의 방식으로는 제작이 어려워 비용과 시간이 오래 걸렸지만, 이제는 한 번에 출력할 수 있습니다. 그런데 이렇게 만든 부품이 실제 초고온/고압 환경에서도 잘 버틸까요? 아무래도 기존의 제작 방식보다 못 미더운 것이 사실입니다. 그래서 NASA의 과학자들은 몇 년째 연소 테스트를 진행 중입니다. - 실용화를 목전에 둔 3D 프린팅 로켓 엔진 최근 NASA에서 공개한 테스트에서 3D 프린팅 로켓 엔진은 2만 파운드의 추력과 섭씨 3,000도가 넘는 고온 환경에서 성공적으로 작동했습니다. 예를 들어 연료를 공급하는 터보 펌프(turbopump)의 경우 9만 rpm이라는 엄청난 회전속도를 견뎌냈고, 액체 산소와 수소를 주입하는 인젝터는 영하 240도의 극저온에서도 정상적으로 작동했습니다. 이 부품들은 모두 3D 프린터로 출력한 것입니다. 브레드보드(Breadboard)라고 명명된 테스트 엔진은 앞으로도 여러 차례 테스트를 거칠 것입니다. 실제 로켓이나 우주선에 탑재하기 전에 신뢰성을 충분히 확보해야 하기 때문이죠. 이 엔진은 부품의 75%를 3D 프린터로 출력한 것입니다. 참고로 NASA에 의하면 이 엔진의 출력은 대형 로켓의 1단으로는 부족하지만, 화성 착륙선이나 2단 이상의 로켓 엔진으로는 지금도 사용이 가능한 수준입니다. 앞으로 화성의 대기에서 직접 메탄가스와 산소를 추출해서 연료를 만드는 실험에 대비해 이 엔진은 액체 수소 이외에 메탄가스 연소도 가능합니다. 과거의 제조 방식으로는 1년 정도 걸렸을 엔진 제작은 3D 프린터로 복잡한 부품을 출력하면서 몇 개월로 기간이 짧아졌습니다. 들어가는 부품 수도 줄었습니다. 터보 펌프의 경우 부품 수를 45%나 줄였다고 합니다. 덕분에 조립이 쉬워지는 것은 물론 제품의 신뢰성도 높아졌습니다. - 금속 3D 프린터의 미래 3D 프린터로 엔진 부품을 만들게 되면 문제가 되는 부분을 간단하게 수정해서 출력할 수도 있고 다양한 크기와 모양의 부품도 한 프린터에서 출력할 수 있습니다. 이는 로켓 제조 부분에서 혁명이 될지도 모릅니다. 하지만 혁신이 로켓에서만 있을 필요는 없습니다. 이렇게 신뢰성 높은 엔진을 제조할 수 있다면 3D 프린터는 다른 분야에서 필요한 다양한 금속 부품을 제작할 수 있기 때문입니다. 물론 모든 부품을 3D 프린터로 제작할 이유는 없겠지만, 복잡한 내부 구조를 가지고 소량 생산을 해야 하는 분야라면 3D 프린터가 혁신을 불러올 수 있습니다. 물론 아직은 시작 단계라 미래를 너무 장밋빛으로 생각하는 것은 금물입니다. 그러나 금속 소재를 출력할 수 있게 되면서 3D 프린터의 활용 범위가 더 커지고 있다는 점은 부인할 수 없는 사실입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com