비행기 자유낙하 아닌 원운동

지난해 12월 러시아 가가린 훈련센터에서 한국 우주인 후보들이 무중력 항공기 안에서 적응 평가를 받고 있다. 이 항공기는 고도 6천~9천m 상공에서 지구중력에 비기는 원심력을 만들어냄으로써 무중력 상태를 구현한다. 모스크바/연합뉴스

우주인 훈련때 ‘무중력 상태’ 어떻게 만드나

중력과 반대방향 ‘원심력’
한번 비행때 30초 무중력 상태

탑승우주인 고산씨와 예비우주인 이소연씨가 러시아 가가린훈련센터에서 무중력 훈련 때 경험할 무중력은 어떻게 구현할까?

흔히 우주인은 높이 날아올랐다가 동력을 끄고 다이빙하듯이 떨어지는 항공기 안에서 무중력 훈련을 받는다고 널리 알려져 있으나, 최기혁 한국항공우주연구원 우주인개발단장은 12일 “이는 국내의 일부 전문가들조차 잘못 알고 있는 오해”라고 말했다. 최 단장은 “무중력 훈련은 ‘패러볼릭 플라이트’(포물선비행기)라고 불리는 특수항공기에서 이뤄지는데, 이 제트 비행기는 자유낙하를 하는 게 아니라 원 모양의 비행을 함으로써 비행기 안에 무중력 상태를 구현한다”고 설명했다.

무중력 훈련용 항공기는 포물선을 그리며 높이 상승했다가 지상과 수직 방향으로 큰 원 모양을 그리며 하강하는 제트 비행을 하는데, 이때에 지구중력과 반대 방향으로 원심력이 생겨나 ‘중력 제로’ 상태가 만들어진다. 무중력은 한 번 비행 때마다 30초 가량 만들어진다. 항공기는 공기 흐름의 영향을 잘 받는 날개를 여럿 지녀 추락하더라도 자유낙하를 하지 않고 사실상 ‘활공’을 하게 된다. 최 단장은 “완전한 무중력을 구현하는 방법은 현재 이런 비행 방식 외에 없는 것으로 안다”고 말했다.

고씨와 이씨는 올해 하반기에 무중력 훈련용 제트 항공기에서 각각 다른 팀에서 일대일 훈련 조교와 함께 300초 가량(10회 비행) 무중력 훈련을 받을 예정이다. 무중력 항공기를 타봤던 최 단장은 “몸의 균형을 맡는 전정기관이 흐트러져 머리가 아프고 토하는 사람도 있다”고 말했다.

무중력은 물속에서도 경험할 수 있다. 최 단장은 “비행기가 거의 100%의 무중력을 구현한다면 수조는 대략 80%의 무중력 상태를 구현한다”며 “훈련생이 가벼우면 무거운 물체를 몸에 달고 무거우면 부력을 지닌 물체를 달아 부력이 거의 영(0)이 되게 하는 방식으로 무중력을 경험하게 한다”고 말했다. 무중력 수조는 ‘우주 유영’ 훈련을 하는 데 적합한 것으로 알려져 있다.

오철우 기자