한국항공우주연구원

“눈을 감고 상상해보자~ 우주선을 타고 장기간 우주를 여행하기 위해 지금 발사대에서 이륙을 준비하고 있다! 잠시 후 굉음과 함께 지구 대기권 밖으로 날아가 우주여행을 시작하였다. 그런데 오랜 기간 동안 여행을 하려면 잠시 지구궤도권에 위치한 연료보급소에 들러서 재급유도 해야 할 것이다.”

 위와 같은 내용은 sci-fi 라는 제목의 소설 속의 시나리오이다. 그러나 과학자들은 실제 지구궤도에서 주유를 하는 것은 쉽지 않다고 말한다. 그 이유로는 마이크로중력상황에서는 충분한 연료를 한 번에 끌어올리기가 쉽지 않기 때문이다. 따라서 과학자와 엔지니어들은 연료 및 생명 연장에 필요한 물과 같은 액체를 저장하려고 한다.

 연료 등을 오랜 기간동안 저장하기 위해서는 여러 가지 문제점이 존재한다. 가장 우선적으로는 우리가 필요할 때 연료 등을 꺼내어 쓸 수 있어야 하는데 우주에서는 액체가 저장고 어느 위치에 존재하는지 예측하기 어렵다. 왜냐하면 우주선이 궤도 여행을 하기 위해서는 달, 행성 또는 태양의 인력과 궤도 운동의 힘으로 가능한데, 그 결과 마이크로중력 상태에서는 저장 공간의 밑바닥에 고이는 현상이 일어나지 않으며 가스방울이 어느 곳에 위치할 지 예측할 수 없다. 또한 최악의 경우로 가스 방울들이 저장탱크의 여러 곳에 확산된 경우도 있었다. 이러한 방울들은 수송선을 타고 액체의 흐름을 방해하며 장비가 고장나는 한 원인이 된다.

 마이크로중력상황에서 액체의 흐름을 예상하기 위해서 과학자들은 Surface Evolver(SE)라고 불리는 컴퓨터 프로그램을 이용한다. SE는 한 수학자가 개발한 것이다. 이 소프트웨어는 우주에서 액체 표면의 모양을 정확하게 예측한다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 최근의 디자인 된 기계들과 비교하여서는 다소 복잡하게 구성되었다. 따라서 오늘날에는 새로운 소프트웨어 Fluid Interface Tool(FIT)라고 하는 새로운 그래픽을 사용하고 있다.

이 기사는 http://www.nasa.gov를 참조하여 작성하였습니다.