달 환경 재현한 인공 구조물 세계 첫 완성

건설연, 대형 지반열 진공챔버 구축
극한 저·고온, 복제 월면토 등 갖춰
다양한 우주 기술·장비 실험 가능

한국건설기술연이 3년만에 완성한 지반열 진공챔버. 한국건설기술연구원 제공

달 기지 건설을 위해선 달에서 쓸 장비와 기술이 현지에서 제대로 작동할 수 있는지 검증할 필요가 있다. 하지만 장비를 직접 달에 갖고 가서 시험하는 건 사실상 불가능하다. 달과 같은 미세중력을 구현한 시설에서 장비를 시험해볼 수는 있지만 그것만으로는 달에서 일어나는 극심한 환경 변화를 견뎌낼 수 있는지 검증하기엔 아무래도 부족하다. 지상에 달과 같은 중력과 온도, 토양을 두루 갖춘 시설을 구축해 시험할 수 있다면 그 간극을 메꾸는 데 큰 도움이 될 것이다.

한국 기술진이 달 표면의 환경을 구현한 인공 달 구조물 ‘지반열 진공챔버(DTVC=Dusty Thermal Vacuum Chamber)’를 완성했다. 한국건설기술연구원은 5일 오전 경기도 고양시 일산 본원에서 극한환경 건설 기술 실험시설로 이뤄진 미래융합관 개관식을 열고, 이를 공개했다. 이로써 지상에서도 각종 우주 탐사 및 건설 장비 검증 실험이 가능해졌다. 달 여행은 늦었지만, 달 기지 건설은 앞설 수 있을까?

지반열 진공챔버 등 극한환경 실험시설로 이뤄진 한국건설기술연구원의 미래융합관이 5일 개관했다. 곽노필

이날 행사에선 특히 세계 처음으로 공개되는 `지반열 진공챔버'가 눈길을 끌었다. 이 구조물은 순수 진공상태만 구현했던 기존 진공챔버와 달리, 수북한 월면토와 함께 일교차가 극심한 달의 환경을 만들어낼 수 있는 것이 특징이다. 건설연이 3년만에 완성한 ‘지반열 진공챔버’는 스테인리스 소재의 돔형 구조물로 가로, 세로, 높이가 각각 4.7미터에 이른다. 냉각효율이 좋은 액화질소 냉매와 열효율이 좋은 할로겐램프 히터를 이용해 영하 190도에서 영상 150도까지 내부 온도를 조절할 수 있다. 또 복제 월면토로 달과 비슷한 형태의 지반도 구축할 수 있다. 지반은 최대 깊이 2미터, 최대 중량 25톤까지 가능하다.

건설연은 향후 우주 탐사를 위해 개발하는 다양한 기술과 장비를 검증하는 데 이 구조물을 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 예컨대 달 표면의 굴착, 달 토양 재료를 이용한 3D프린팅 건축 시공, 달 탐사 주행로봇 등의 테스트에 이용할 수 있다. 또 향후 달 탐사나 기지 건설 때 달 먼지로 인해 일어날 수 있는 기계 오작동이나 고장 등을 지상에서 미리 실험해 대비할 수 있게 됐다.

지반열 진공챔버 구조도. 한국건설기술연구원 제공

건설연은 "실제로 미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 각국 우주기구에서 관심을 갖고 공동연구를 협의하고 있다"고 밝혔다. 미국의 나사는 2016년 한-미 우주협력협정 체결 이후 두 나라 기술 협력의 사례로 이 진공챔버에 큰 관심을 표명해 왔다.

이날 개관한 미래융합관에는 지반열 진공챔버 말고도 모의 극한지형 실험실, 건설재료 3D 프린팅 실험실, 인공지능 및 영상처리 실험실 등 우주건설 기술 개발에 필요한 연구 시설들이 갖춰져 있다. 건설연은 2016년부터 극한환경에서도 각종 구조물을 건축할 수 있는 인프라 기술 개발을 진행해 왔다.

한국건설기술연구원 한승헌 원장은 개관식에서 “인류에게 우주는 미지의 세계이자 선망의 대상이었고, 선진국들은 우주기술 개발을 통해 과학기술 혁신을 이뤄왔다”며 “우주라는 초극한 환경에서도 활용할 수 있는 건설 기술을 개발하고 이를 인공 지능, 자동화 등 다양한 기술과 융합해가겠다”고 밝혔다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기