우주복의 기능과 구조

인간이 우주에서 활동하는 데 꼭 필요한 우주복에 대해 알아보겠습니다. 우주복은 우주공간이라는 환경에서 활동하는 인간을 지키기 위해 현대과학기술을 결집해 만들어진 소형 우주선이라고도 알려져 있습니다. 

 

xEMU-우주복

우주복의 구조와 역할

인간이 우주복을 입어야 하는 가장 큰 이유는 우주는 진공상태이기 때문입니다. 높은 산 위 등 기압이 낮은 장소에서는 100℃보다 낮은 온도에서 물이 끓는다는 이야기가 있습니다. 

에베레스트(8848m)의 정상에서는 비점은 71℃까지 내려가고 있지만, 우주에서는 인간의 체액이나 혈액이 체온보다 훨씬 낮은 온도에서 끓어 버리기 때문에, 몸중의 액체가 기체가 되어 몸이 파열 하는 무서운 사태가 발생할 수 있습니다. 

우주복의 내부는 순산소로 0.3 기압으로 유지되고 있는데, 이것은 외부의 진공 상태(0 기압)와의 압기 차이를 가능한 한 적게 해 우주복이 과팽창하는 것을 방지하면서, 우주복 내에서 높은 신체 가동성을 확보하기 위해서 입니다. 

다만 통상 지상의 1기압으로 생활하고 있는 인간이 갑자기 0.3기압의 환경에 놓이면, 녹을 수 없게 된 혈액 중의 기체(질소)가 거품이 되어 관절통이나 폐 색전 등을 일으키는 등의 증상을 겼을 수 있습니다. 

그 때문에, 선외 활동을 실시하는 비행사는 우주복을 입는 12시간 이상 전부터 순산소를 빨아 체내의 질소를 쫓아내고 , 우주선 내의 기압도 0.7기압으로 감압해 한층 더 순산소를 빨아들이면서 충분히 체내의 질소를 쫓아낸 뒤 0.3 기압의 우주복을 장착하는 것입니다.

 

우주복을 통한 호흡

또, 진공 상태에서는 호흡을 할 수 없기 때문에, 우주복은 상부 동체·하부 동체·헬멧·글로브로 구성되는 공기가 빠지지 않는 공간을 만들어 내고 , 그 안에 산소를 채워 이산화탄소를 제거 하는 것으로 호흡을 가능하게 하고 있습니다. 

그 외에도 선외활동에서는 우주방사선이 쏟아져 소운석이나 파편 등의 우주쓰레기가 날아오기도 합니다. 또한 태양에 닿을 때는 120 ℃, 닿지 않을 때는 -150 ℃도 되기 때문에 단열성이 높은 소재를 적용하고 있습니다. 그러나 단열성이 높으면 외부 온도가 영하에서도 체온이 상승하여 땀을 흘리기 때문에 우주복 안의 속옷에 2℃의 물을 흘리는 튜브를 꿰매어 체표에서 열을 빼앗거나 유량을 조절하여 체온의 변화를 방지합니다.

 

2019년 10월 NASA의 최신 우주복 발표

아르테미스 계획은 NASA가 발표한 2024년까지 유인 달 착륙을 목표로 하는 미션입니다. 이 계획을 달성하기 위해 NASA는 달에 내려가는 새로운 시대의 우주복을 발표했습니다. 외형까지 우주복과 큰 변화는 없지만, 크게 진화를 이룬 부분이 2개 있습니다. 하나는 움직이기 쉽고 다른 하나는 착탈의 용이성 입니다.

새로운 우주복에서는 팔이나 다리 등의 가동성이 커진 것으로, 지구 상과 같이 걷고·쪼그리고·팔을 뻗어 물건을 손에 잡는 등의 자연스러운 동작이 가능합니다. 게다가 비행사 개인에 맞춤형으로 제작되며, 신체를 3D 스캔하여 밀착성을 체크하기 때문에, 착용감도 대폭 향상한다는 것입니다.

우주에서의 인류 활동, 생명 유지에 직결하는 우주복에 대하여 알아 보았습니다. 물론 안전성이 최우선이지만, 로켓처럼 민간업체 진입에 의한 대폭적인 가격 하락이 기대되기도 합니다.