우주 엘리베이터를 위한 길고 늘어나는 탄소 나노튜브

영국 케임브리지 대학의 과학자들은 가볍고 유연하며 강한 종류의 탄소 나노 튜브 

물질을 개발하여 우주 엘리베이터의 실현을 더 앞당겼다. 나사로부터 4백만 달러의 

연구비 지원을 받은 이들 과학자들은 다수의 분리된 나노튜브들을 결합시켜 강한 실

로 만드는 방법을 발견하였다. 현재까지 탄소 나노튜브로 그와 같은 긴 실 형태로 만

들기에는 너무 부숴지기 쉽다는 문제점이 있었다. 나사는 한 개의 우주 엘리베이터

를 제작하기 위해서는 약 144,000마일의 나노튜브가 필요하다고 한다. 

이론적으로 우주 엘리베이터 케이블은 위성이 정지궤도에 머무르는 거리인, 지구에

서 우주 정거장까지, 22,000마일까지가 되어야 한다. 지구 중력과 반대 방향으로 작

용하는 원심력이 상쇄되어, 엘리베이터 정거장은 위성과 같은 위치에 있게 될 것이

다. 그리고 케이블은 안정성을 위해 추가로 설치되는 구조까지 40,000 마일 더 우주 

공간으로 확장되어야 할 것이다. 엘리베이터 카는 나노튜브 케이블에 부착되어 트랙

을 따라 우주로 추진된다. 

나사와 파트너인 Spaceward 재단은 우주 엘리베이터가 효율적인 비용과 비교적 청

정한 방법으로 우주 수송 역할을 할 수 있기를 바라고 있다. 나사의 현재 왕복 우주

선은 2010년에 물러나기 시작할 것이며 2014년까지 퇴역된 우주 왕복선을 대체시키

기에 충분한 자금을 갖고 있지 않다. 이 간격을 메꾸기 위해 나사는 국제 우주 정거

장까지 수송을 담당할 왕복선을 일반 회사로부터 빌릴 예정이다. 

우주 엘리베이터는 로켓트에 비해서 운송비가 1/5 밖에 안든다. 우주 엘리베이터는 

우주 비행사뿐만 아니라 일반인의 우주 여행등의 가능성도 제공하여 줄 것으로 보인

다. 현재 케임브리지 연구진은 하루에 약 1그램의 새로운 탄소 물질을 만들 수 있는 

데, 이 양으로 18 마일까지 늘릴 수 있다. 케임브리지 대학 재료 과학 교수인 Alan 

Windle은 나사가 요청한 144,000 마일의 나노튜브를 생산하기 위해서는 산업계 수준

의 대량 생산 방법이 필요할 것이라고 말하였다. 

연구진의 생산 과정의 핵심 요소는 탄소를 가스로 흩어진 입자가 되게 하는 것이며 

이 입자들은 서로 얽히고 붙잡아 탄성이 있는 입자가 생성되고 이를 감아서 섬유가 

된다는 것이다. 연구진은 그들의 연구 결과를 룩셈부르크에서 열린 컨퍼런스에서 발

표한 결과 나사와 유럽 우주국등에서 큰 관심을 보였다고 하였다. 연구진은 현재 우

주 엘리베이터 제작의 가장 큰 문제는 충분히 강하고 우주 공간까지 잡아당겨질 수 

있는 가벼운 물질을 발견하고 제작하는 것인데, 이것은 적어도 10년 이상이 걸릴 것

으로 보이지만 이론적으로는 가능하다고 말하였다. 

첨부그림: 가상 우주 엘리베이터.

http://www.physorg.com/

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-01-25