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연료 없이 인공위성에 추진력을 제공한다?



(This system could be useful for satellites orbiting the Earth such as the Sentinel-1(Credit: ESA))


 이상한 이야기처럼 들릴지도 모르지만, 사실 연료 없이도 우주선을 추진할 수 있는 방법이 존재합니다. 예를 들어 앞서 소개드린 솔라 세일이 대표적인 경우죠. 하지만 그 이외에도 몇 가지 아이디어들이 더 존재합니다. 지구 주변에서는 자기장을 이용한 방법이 있을 수 있습니다. 


 스페인의 마드리드 카를로스 3세 대학 (Universidad Carlos III de Madrid (UC3M)), 마드리드 공과대학 (Universidad Politécnica de Madrid)의 연구팀은 로렌츠 항력 (Lorentz drag)을 이용한 추진 시스템을 제시했습니다. 이는 긴 금속 줄과 지구 자기장을 이용해서 위성에 속도를 더하거나 혹은 감속하는 시스템입니다. 


 이론적으로는 매우 간단합니다. 이는 마치 자석 근처에 가벼운 금속 끈을 대서 당기는 힘을 이용하는 것이나 다를 바 없으니까요. 이를 이용하면 수명이 다한 위성을 빨리 지구 대기로 진입시켜 우주 쓰레기를 줄일 수 있을 지 모릅니다. 문제는 지구 자기장의 범위는 넓지만 세기는 약하다는 점입니다. 따라서 이를 위해서 매우 큰 금속 줄이 필요합니다. 


 연구팀은 매우 얇고 가벼운 너비 수 cm에 길이 2km의 알루미늄 끈을 이용해서 위성을 감속시키는 무연료 추진 시스템 (propellantless propulsion system)을 제안했습니다. 알루미늄 호일처럼 얇은 금속 막을 만드는 일은 가능하겠지만, 길이가 매우 긴데다 만약 줄이 끊어지는 날에는 처치 곤란한 우주 쓰레기가 더 늘어나는 셈이기 때문에 실현 가능성은 약간 의문입니다. 다만 아이디어는 기발하다는 생각입니다. 


 이것에 견줄만큼 기발한 아이디어는 지나가던 소행성에 작살을 던저서 가속하는 우주선 정도인 것 같습니다. 




 개인적으로는 실현 가능성은 다소 의문시 되지만, 계속해서 아이디어를 짜내는 시도 자체는 괜찮은 것 같습니다. 이런 식으로 고민하다보면 그 중에 하나는 진짜 획기적인 변화를 이끌어 낼 수 있을 것이기 때문입니다. 대부분 실현되지 못한다고 해도 상상력을 계속 발휘해 보는 것이 중요한 이유입니다. 


 참고 


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