달 토양과 비슷한 복제토로 달 기지 만든다

과학향기

미 항공우주국(NASA)은 2006년 달에 사람이 머물 수 있는 기지를 2020년 착공하겠다는 프로젝트를 발표했다. 기지 건설에는 콘크리트가 필수이지만 지구의 흙과 모레 등을 달에 가져가기는 어렵다. 그런데 최근 국내 연구진이 달에서 채취한 흙으로 만드는 물 없는 콘크리트를 개발했다.

콘크리트는 자갈과 모래, 시멘트, 물을 섞어서 만든는데, 시멘트와 물은 자갈과 모래를 서로 달라붙게 하는 접착제 역할을 한다. 연구진은 달의 흙으로 자갈과 모래를 대신하기로 했다. 따라서 지질분석을 통해 경주-포항 지역이 달 토양과 가장 비슷하다는 사실을 밝혀낸 뒤 이곳에서 채취한 흙을 체로 걸러 달 토양과 입자 크기가 유사한 달 복제토(KOHLS-1)를 만들었다. 미국·일본·중국·캐나다에 이어 세계 다섯 번째다.

최근 달에 물이 있다는 사실이 밝혀졌지만, 양이 적은 데다 물을 뽑아내는 데 엄청난 에너지가 필요하다. 콘크리트 반죽을 만들려고 금값보다 비싼 물을 쓸 수는 없다. 한양대 연구진은 플라스틱 섬유를 녹여 달 복제토와 섞었다. 이태식 한양대 교수는 "지구에서 콘크리트를 굳히는 데 1주일에서 28일이 걸리지만 이번에 개발한 달 콘크리트는 단 10분이면 완전히 굳는다"며 "강도 면에서 NASA의 것에 비해 다소 떨어지기는 하지만 조금의 연구만 더 진행하면 실용화가 가능할 정도"라고 말했다.

미국에서도 물 없는 콘크리트 개발이 한창이다. 지난해 미국 앨라배마대의 후삼 투탄지(Toutanji) 교수는 달의 흙에서 추출한 황을 접착제로 쓰는 콘크리트를 개발했다. 100g의 달 복제토와 황 35g을 섞고 섭씨 130~145도로 가열해 콘크리트를 만들었다. 이 콘크리트는 지구에서 느끼는 기압의 170배에 해당하는 17메가파스칼의 압력도 견뎌냈다. NASA 고다르 우주비행센터의 피터 첸(Chen) 박사는 황 대신 에폭시 수지를 접착제로 쓴 콘크리트를 개발했다.

과학향기 출처 : KISTI의 과학향기 과학향기 출처 : KISTI의 과학향기