스페이스랩

[Space LAB] 우주환경 클래스 교육소개


세계일주에서 우주일주로, 그리고 우주여행에서 우주생활로!
1869년, 수에즈 운하와 미국대륙횡단철도가 개통되면서 세계일주라는 새로운 여행에 대한 관심이 커져갔습니다. 쥘베른의 장편소설 80일간의 세계일주는 여기에서 시작됩니다.
소설 속 배경인 1873년, 세계일주 여행 경비는 약 2만 파운드입니다. 이 돈은 2017년 기준 약 210만파운드에 해당되며(영국은행의 통계적용) 한화로 계산한다면 약 35억원 정도가 됩니다. 21세기인 지금은 세계일주에 얼마의 비용이 필요할까요? 소설과 같은 경로로 계산해보면, 훨씬 짧은 기간동안 1000만원이내로 충분히 가능할 것으로 보입니다. 즉, 세계일주에 드는 비용은 150년이 지나 기술의 발전으로 1/350 이하로 줄어들었다고 볼 수 있습니다.


[사진] SpaceX에서 우주여행에 사용할 계획인 BFR 로켓 (Image credit : SpaceX)

우주여행에는 얼마의 비용이 필요할까요? 2007년 MS에서 워드와 엑셀을 개발한 것으로 유명한 찰스 시모니가 2007년 13일간 ISS를 다녀오는 우주여행을 위해 사용한 비용은 2500만달러, 당시 환율로 약 230억원이 소요되었습니다.
로켓발사로부터 8분 50초가 지나면 엔진이 멈춤과 동시에 고요가 찾아오며 무중력의 상태로 눈앞의 물체들이 둥둥 떠다닌다고 합니다. 이 복잡한 지구를 떠나는데 걸리는 시간이 그 정도 밖에 안될 정도로 우주는 우리 곁에 있습니다.


[사진] ESA(유럽우주항공국)에서 일하고 있는 다양한 분야의 전문가 비율 (Image credit : ESA)

기술의 발전속도를 생각하면, 세계일주가 대중화 되는데 걸린 시간보다 우주여행 대중화가 훨씬 빠를 것입니다. 지금 어린이들이 중장년이 되는 시점에는 현재 항공산업 보다 우주산업이 더 발전하게 될 것이고 다양한 과학기술과 접합되어 우주관련 직업은 매우 세분화될 것입니다.
우주환경 클래스에서는 우주를 탐구하고 그곳에서 인간이 적응하기 위한 다양한 융합 과학을 배웁니다. 예를 들어 지구인이 화성에 가기 위해서는 다양한 기술을 융합 시켜야 합니다. 과거에는 가능한 많은 연료를 실어 도착지를 향해 로켓을 발사했다면, 요즘은 다른 행성의 중력을 이용한 최적의 경로를 계산해서 최소의 연료로 목적지에 다다르게 합니다. 그를 통해 화성 생활에서 필요한 더 많은 물자를 실어갈 수 있겠지요. 또한 화성에서 생활할 수 있도록 생태환경을 조성하고 지질을 연구해서 생활에 필요한 물과 공기를 확보하여 식량을 생산해야 합니다. 이것을 배우는 과정이 바로 우주 STEAM교육이 됩니다.


[그림] 흙없이 수경재배하는 화성의 온실 (Image credit : Pat Rawlings/NASA)

스페이스랩은 천문우주 클래스에서 배운 우주에 대한 지식을 확장한 두가지 커리큘럼을 준비했습니다. 지구의 중력을 넘어 우주로 나가는 과정을 이해하는 우주탐사 클래스과 우주의 환경과 그 속에서 생활하기 위한 융합과학을 다루는 우주환경 클래스 이 두가지 과정으로, 서로 관계되지만 구별되는 주제들로 구성되었습니다.
우주환경에 관련된 기술들의 예는 다음과 같습니다.
태양으로부터 날아오는 고에너지 입자를 분석하고 예보하는 우주기상학, 우주의 생명체를 탐구하는 우주생물학, 달이나 화성 등에서 발생하는 지진을 탐구하는 행성지질학, 희박한 행성 대기 속에서 비행의 방법을 찾기 위한 행성비행역학, 행성이나 소행성에 존재하는 희귀 광물을 연구하는 우주자원채굴, 지구와 다른 환경속에서 인간의 생활을 테라포밍, ISS과 같은 무중력 또는 미소중력이나 화성과 같은 저중력 속에서 인간의 몸을 연구하는 우주의학, 우주 엘리베이터의 케이블을 제작하기 위한 신소재공학 등이 좋은 예입니다.


[사진] 미국에서 출판된 `우주의사가 되는 방법`이라는 책

이러한 과학분야는 대부분 초기 단계에 있습니다. 하지만 융합과학의 특성, 4차산업혁명과의 결합을 통해 빠르게 발전되고 있으며 선진국의 집중투자를 통해 육성되고 있습니다.
스페이스랩 모기업의 핵심 사업인 우주관측기기 개발, 기업부설연구소의 우주과학연구는 단순한 교육만을 위한 프로그램 개발이 아닌 실제 구현되는 기술과 과학을 어린이에게 전달합니다. 거기에 전국 국공립 과학관운영사업을 통해 개발한 다양한 융합 과학교육 프로그램을 결합하여 스페이스랩의 대원을 한국의 미래 우주과학자로 이끌 것입니다.

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