우주로 뻗어가는 소중한 금속 STS
우주로 뻗어가는 소중한 금속 STS
  • 박진철 기자
  • 승인 2019.02.20 06:00
  • 댓글 0
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현실판 아이언맨 일론 머스크가 최고경영자로 있는 스페이스엑스가 지구 궤도와 달, 화성을 오가는 교통수단으로 개발 중인 ‘스타십(Starship)’의 시험 제작 비행체를 얼마 전 공개했다.
스타십은 지름 9m, 높이 37m 규모로 최대 100명이 탈 수 있다. 스타십을 이용하면 뉴욕에서 파리 등 비행기로 7시간 20분이 걸리는 5,849㎞의 지구 장거리 여행도 30분으로 줄일 수 있다는 게 스페이스엑스의 주장이다.

그런데 지구 장거리 여행뿐만 아니라 달, 화성 여행까지 목표로 한 이 우주선의 본체는 반짝반짝 윤이 나는 은회색 스테인리스(STS)다.
왜 기존 우주선에 쓰던 가벼운 알루미늄(AI) 등을 쓰지 않았을까. 일론 머스크는 우주에서 지구로 재진입할 때 등 강한 열을 견디기 위해 우주선 본체에 스테인리스(STS)를 사용했다고 밝혔다.
사실 알루미늄은 충격에도 철보다 약하고 결정적으로 녹는점이 660도밖에 안 되기 때문이다. 사실 알루미늄 등이 쓰인 기존 우주선에는 지구 재진입 등의 뜨거운 열에 견디기 위해 탄소강화섬유(CFRP) 등의 단열재가 이용됐다. 그런데 이 탄소섬유 등의 단열재가 선체에서 떨어져 나가면서 우주선을 훼손하는 경우가 끊임없이 발생했다.

특히 2003년 발사된 컬럼비아호는 발사 당시의 충격으로 탄소섬유 단열재가 훼손돼 지구로 귀환하는 도중 충격으로 떨어진 이 단열재가 일으킨 훼손으로 우주선이 지구 재진입의 고온을 견디지 못하고 상공에서 폭발하는 안타까운 사고가 일어나기도 했다.

이런 이유로 스타십은 녹는점이 1,670℃로 알루미늄의 배에 가깝고, 내구성에서도 손에 꼽히는 STS를 본체 외장재로 선택했다. STS는 탄소섬유보다 가벼우면서도 대기권 재진입 시점에 발생하는 고온에서 우주선 내부를 보호하는 역할에 더욱 적합할 것이기 때문이다.

더구나 스타십은 화성 여행까지 목표로 하고 있다. 화성과 같은 극저온 우주 환경에서도 탄소섬유보다 STS의 내구성이나 강도가 더욱 적합할 것이라는 게 일론 머스크의 계산이다.
더불어 스타십 우주선 표면도 도색 처리 대신 STS 거울 마감을 통해 반사성을 최대한 살렸다. 반짝반짝하는 은회색 STS 표면을 통한 복사열 반사는 지구 재진입 시 우주선이 견뎌야 하는 뜨거운 열을 줄이는 데 도움이 된다. 다양한 표면처리 효과를 자랑하는 STS가 주는 또 하나의 선물이다.

한편, 1969년 인류 최초로 달에 발을 디뎠던 닐 암스트롱의 우주복이 훼손되고 있다는 소식이 최근 알려지기도 했다. 미국 워싱턴 DC의 스미소니언 국립항공우주박물관에서 보관하던 이 우주복의 훼손 원인은 플라스틱(PVC)이다. 우주복에 사용된 21개의 여러 다른 플라스틱 중 훼손 주범은 인공 고무였다. 이 인공 고무 제품은 시간이 지날수록 단단해지면서 조금씩 부서지는 속성이 있는데  우주복 제작 당시에는 몰랐던 사실이다.

닐 암스트롱의 우주복 문제가 불거지면서 개발된 지 이제 150년 정도가 지난 플라스틱이 포함된 현대 문화재들의 보존에 대한 우려도 커졌다.
인류와 수천 년을 함께한 철강을 비롯한 금속 소재의 우수성이 다시 한번 주목받는 이유다. 그야말로 우주로 뻗어가는 소중한 금속 중 하나인 STS라고 할 수 있다.


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