인공위성 “난 ~처럼

하노산 높이 올라가 자신의 우주로 자신있게 가다보면 피할 수 없는 일이 있을 거예요. 바로 지구 밖의 은하계와 태양으로부터 쏟아지는, 높은 이덕트를 가진 입자와 방사선을 총칭해 부르는 우주 방사선이라고 합니다. 우리가 살고 있는 지구는 우주방사선이 주위의 반 알렌벨트에 갇혀 있어서 어느 정도 보호를 받을 수 있습니다. 그러나 인공위성의 자기 부담 우주선은 반알렌벨트를 가리키며 어쩌면 근처에서 지구 궤도를 돌기 때문에 우주 방사선에 의해 치명적인 영향을 받을 수도 있습니다.허용치 이상의 방사선량이 우주구조재를 돌파하면 우주비행사가 신체에 손상을 입는 것은 물론입니다. 전자부속의 거리마다 자신성능 저하를 가져옵니다. 우주방사선을 피하는 비결은 없습니다. 투과를 막는 것이 최선의 비결입니다. 그래서 돌파하려고 하는 방사선, 이를 막으려는 인공위성의 치열한 사투가 펼쳐집니다.

우주 개발 초기의 첫 960년대 이야기에서 첫 970년대 초, 궤도에 오른 인공 위성에는 원인을 알지 못하는 이상이 발발했습니다. 제대로 작동하지 않거나 설계수명보다 더 빨리 작동을 멈추는 일이 자주 있었습니다. 아내의 목소리에는 원인을 알 수 없었습니다. 설계나 조립에 사건이 있었다고만 소견했습니다. 정신을 차려보니 우주방사선 때문이었어요.우주는 극한 환경입니다. 우주방사선, 우주먼지, 심한 온도차 등이 기다리고 있습니다. 이 중에서 우주방사선은 재료의 성질을 변이시키거나 전자부속의 기능을 약화시킵니다. 우주 구조재의 물리적·화학적 성질을 변형시켜 사람이 타고 있다면, 당연히 신체적 기능도 약화시키겠죠? 이 때문에 인공위성이나 우주선은 설계단계에서부터 우주방사선량을 계산하고 이를 막고 차폐하는 비결을 고려하여 제작하게 됩니다. 부속은 철저하게 우주 검증을 거친 제품만 사용하고 있습니다. 방사선을 차폐 소재로 만든 박스로 감싸기도 합니다.우주환경 완벽하게 모사하기는 어렵습니다. 그래도 가장 크게 우주 환경을 구현하고, 부속 단위에서 시험을 거치게 됩니다. 우주방사선 환경시험도 마찬가지입니다. 한국항공우주연구원은 별도의 우주방사선환경시험시설을 마련하지 않았습니다. 대신 철저히 우주방사선 환경시험을 거친 부속만 사용합니다. 역시 모든 부속품, 구성품마다 방사선량의 허용치 데이터를 보유하고 있습니다. 이것도 오랜 경험으로 축적된 위성개발 방법입니다.

>

우주방사선은 태양이나 태양계 외부에서 발생하는 고에그데지의 입자이다. 우주 방사선량은 하나 정도의 높이에서는 고도에 따라 증가합니다. 알다시피 인공 위성뿐 아니라 비행기도 순항 고도의 일 0km안팎까지 오르면 어 떤 정도의 우주 방사선은 피할 수 없습니다. 대신 너무 미약해요. 인천에서 아메 리카 뉴욕까지 비행기를 타고 갈 때의 피폭 선량은 최대 0. 것 mSv(밀리 시버트 방사능 수치를 나타내는 단위)정도이다. X-레이 촬영은 한번에 0.3~일 mSv, CT촬영은 일~5mSv정도로 하면 크게 걱정할 필요는 없습니다.우주선이 초속 약 한 0km속도로 반 앨런 벨트를 칭크오 날 때 걸리는 시간은 약 37분이며 이때 흡수되는 방사선 에그 땅은 약 8라드라고 합니다. 이를 인체 조직이나 장기에 미치는 피폭 선량으로 계산하면 약 80mSv에서 일 600mSv가 켭니다. 우주비행사에 대한 영향은 어마어마하네요. 자연 방사선의 최소 26배에서 최대 522배에 이릅니다.NASA연구진이 20일 한년 발사한 화성 탐사선'큐리오 시티'의 우주 방사선량을 분석한 거예요. 이 결과에 따르면 화성으로 여행하는 우주인은 662mSv의 우주 방사선에 노출될 가능성이 있다고 합니다. 하루에 약 1.8mSv의 우주 방사선을 받게 됐는데요? 로켓이나 우주선 못지않게 우주방사선을 어떻게 차폐하는지도 화성 유인 탐사의 열쇠가 되는 셈이다. 노하우는 두가지 입니다. 더욱 강력한 로켓을 개발하고 행성간 우주여행 시각을 최대한 단축시키는 노하우, 그리고 또한 우주방사선을 완벽하게 차폐할 수 있는 우주선 개발이다.-결예기, 인공위성뿐만 아니라 우주방사선을 어떻게 차단하느냐가 유인우주탐사의 열쇠입니다. 우주도전이 계속되는 한, 뚫고 나가려는 우주방사선과의 사투는 계속될 것이다.

>

제작/기획 : 항공우주 Editor 오요한 자문/감수 : 정지궤도 복합위성사업단 유기력 박사

>