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수원상간녀변호사 지구 궤도서 ‘용접 기술’ 개발 시동…‘널찍하고 층고 높은’ 우주정거장 등장할까

작성일 25-12-15 07:28

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작성자 또또링2 조회 10회 댓글 0건

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수원상간녀변호사 지구 상공 약 400㎞의 우주. 이곳에는 ‘국제우주정거장(ISS)’이 둥둥 떠 있다. ISS 모양새는 특이하다. 우주비행사들의 거주 공간과 실험실이 차려진 파이프 형상 동체 양옆에 범선 돛처럼 생긴 태양 전지판이 다수 붙어 있다.
ISS 길이는 108ｍ다. 사람이 만들어 우주로 보낸 물체 가운데 가장 크다. ISS는 대체 어떻게 만들었을까. 현재 인류에게는 이만한 크기의 물체를 담아서 한 번에 우주로 쏠 만한 거대한 발사체는 없다.
이 때문에 1998년부터 2011년까지 ISS를 건설한 미국과 러시아는 묘안을 짜냈다. ISS 동체를 ‘모듈’이라고 부르는 지름 약 4ｍ짜리 원통형 조각으로 나눈 뒤 지구가 내려다보이는 우주로 올렸다. 그리고 모듈을 하나하나 조립했다.
한마디로 ISS는 블록 장난감처럼 조립됐다. 어린이들이 작은 블록을 여러 개 이어붙여 공룡이나 자동차를 만드는 것처럼 우주비행사가 도구를 쥐고 무중력을 견디며 볼트를 일일이 돌려 ISS를 만들었다. 사람의 노동이 없었다면 ISS 탄생은 불가능했다는 뜻이다.
그런데 우주에 거대한 구조물을 지을 수 있는 새 방식이 곧 과학계에 모습을 나타낼 것으로 보인다. 현재 ISS보다 실내 공간이 훨씬 널찍한 우주정거장을 만들 수 있는 이 기술의 정체는 바로 ‘용접’이다.
이달 초 영국 레스터대 연구진은 현지 용접 기술 기업인 TWI와 함께 영국 우주국에서 연구 자금 48만5000파운드(약 9억5700만원)를 확보했다고 밝혔다.
연구진이 영국 우주국에 제안한 기술인 용접은 전기로 만든 약 5000도짜리 불꽃인 ‘아크’로 금속을 녹이는 것이 핵심이다. 녹은 금속은 다른 금속에 딱 달라붙는다. 열기 때문에 끈적해진 엿을 차가운 엿에 붙여놓으면 달라붙는 것과 비슷하다.
사실 용접은 흔한 기술이다. 지구에서는 건설, 자동차, 조선 등 거의 산업 전 분야에서 사용된다. 그런데도 연구진이 용접으로 영국 우주국의 개발 자금까지 타낸 데에는 이유가 있다. 용접하려는 장소가 특이해서다. 연구진은 공식 자료를 통해 “우주에서 각종 부품을 붙이는 작업을 용접으로 해낼 것”이라고 밝혔다.
우주에서 용접하는 일이 그렇게 어려운 일일까. 어려운 일이 맞다. 우주에서는 용접 열기로 녹인 고체 금속이 액체에서 기체로 빠르게 변한다. 진공에서는 끓는 점이 낮아져 생기는 기현상이다. 금속 액체가 없으면 용접을 하기 어렵다.
액체 상태를 꽤 오래 유지하는 일부 금속도 지구에서처럼 아래 방향으로 흘러내리지 않는다. 무중력 때문에 모양새가 공처럼 동그래지며 우주를 둥둥 떠다닌다. 우주에서 용접하는 기술이 상용화하지 못한 이유다.
연구진은 이 문제를 해결했다. 기술 핵심을 자세히 공개하지는 않았지만 자신들이 개발한 용접 전용 로봇을 쓰겠다고 했다. 연구진이 공개한 상상도를 보면 용접 로봇은 거대한 우주선 외부 동체에 달린 길이 수ｍ가량의 팔 형상이다. 막대기 끝에는 화살촉 모양 부품이 달려 있다. 이 부품이 아크를 일으켜 금속을 녹이는 것으로 보인다.
연구진은 우주 용접 기술 실용화를 위해 ‘디지털 트윈’을 이용할 것이라고 밝혔다. 디지털 트윈은 현실을 복제한 가상 공간이다. 우주의 진공과 무중력을 구현한 컴퓨터 속 세계에서 용접을 해보겠다는 것이다.
연구진은 “디지털 트윈이 우주에서 실제 용접을 하기 전에 주요 기술을 검증하는 데 도움이 될 것”이라고 했다. 연구진은 용접이 자율제어를 통해 이뤄질 것이라고 덧붙였다. 사람이 일일이 용접용 로봇 팔을 원격 조종 하는 방식은 아니라는 얘기다.
향후 이 기술이 실용화하면 어떤 일이 생길까. ISS를 만드는 데 쓰인 모듈보다 훨씬 굵은 모듈을 지구 궤도에서 만들어낼 수 있을 것으로 보인다. ISS 모듈 지름은 약 4ｍ에 그치는데, 그 이유는 모듈 수송선 역할을 한 미국 항공우주국(NASA) 우주왕복선 화물칸 크기가 딱 그만큼이었기 때문이었다.
그런데 우주에서 용접을 하면 모듈 자체의 지름을 비약적으로 키울 수 있게 된다. 우주에 갖춰 놓은 용접 장비로 원하는 크기의 모듈을 만들면 그만이기 때문이다. 용접 장비가 있으면 작은 어선이든 대형 유조선이든 원하는 크기의 배를 만들 수 있는 것과 비슷하다.
모듈 지름이 커질수록 우주비행사는 더 넓은 공간에서 쾌적하게 생활하면서 더 다양한 과학 연구 장비를 운용할 수 있다. 층고가 높거나 전용 면적이 넓은 집에서는 대형 세간살이를 자유롭게 들여놓을 수 있는 것과 유사한 이치다. 연구진은 “지금까지 당연한 것으로 여겼던 고정 관념을 허무는 기술이 될 것”이라고 밝혔다.
심한 신경통을 유발하는 대상포진은 나이가 들어 면역력이 떨어지면 발병 위험이 높아지기 때문에 50대 이상 환자의 비율이 높다. 의료계에선 대상포진 백신을 국가예방접종사업으로 포함시켜야 한다고 보고 있지만, 아직 정부 차원의 구체적인 논의가 진척되지는 않고 있다. 고령화 추세 등을 고려해 사회적 논의가 필요하다는 목소리가 나온다.
14일 의료계 취재를 종합하면, 대상포진은 한번 감염됐던 수두바이러스가 증상 없이 신경에 잠복해 있다가 면역력이 저하되면 다시 활성화되면서 극심한 신경통과 합병증을 유발하는 질환이다. 노화 외에도 암·당뇨·류마티스질환, 면역억제제·항암제 사용, 극심한 스트레스·과로 등이 면역기능을 떨어뜨리면 대상포진이 나타날 수 있다.
바이러스가 특정 감각신경을 따라 이동해 화끈거리거나 찌르는 듯한 통증·감각이상 같은 증상이 나타나고, 해당 부위 주변 피부에 띠 모양의 발진과 물집이 생긴다. 주로 발생하는 곳은 옆구리, 얼굴, 눈 주변이지만 몸통, 다리 등 전신 어디에든 생길 수 있으며 간혹 드물게 내장기관을 침범하기도 한다.
치료의 핵심은 가능한 한 빨리 항바이러스제 복용을 시작하는 것이다. 이구상가톨릭대 서울성모병원 마취통증의학과 교수는 “발진·수포가 생기고 72시간 이내에 아시클로비르, 발라시클로비르 같은 항바이러스제를 복용하면 피부 병변 치유가 빨라지고, 대상포진 후 신경통 위험도 줄일 수 있다”며 “통증이 심한 경우 진통제와 신경통 약, 국소 마취 패치, 신경차단술을 통해 통증을 적극적으로 조절할 수 있다”고 설명했다.
예방접종을 하면 발병 위험은 상당히 낮아진다. 50세 이상 성인 또는 18세 이상이면서 암, 장기이식, 면역억제제 투여 등으로 심각한 면역저하가 동반된 성인에겐 대상포진 백신 접종이 권장된다. 의료계에선 올해 국회 국정감사에 앞서 국가예방접종사업에 대상포진 백신 도입을 촉구하는 목소리를 내기도 했다. 대한가정의학회·대한노인병학회·대한류마티스학회 등 6개 학회는 지난 10월 공동성명을 내고 “초고령사회에서 노인 건강은 국가적 자원과 사회 전체의 건강 지속 가능성과 직결되는 과제”라고 밝힌 바 있다. 정치권에서도 지자체별로 지원에 차이가 있어 건강 불평등으로 이어질 우려가 있다며 고령층과 면역 취약계층을 보호하기 위한 국가 차원의 지원 체계가 필요하다고 지적했다.
정부는 질환의 위험성과 필요한 국가 재정 규모 등을 종합 고려할 필요가 있어 내년 국가예방접종사업 우선순위 재평가 때 다시 논의하겠다는 입장을 보이고 있다. 현재까지 내년도 예산안에 관련 예산이 반영되지 않았고 도입 방식에 대한 논의도 아직 구체적으로 진행되진 않은 상태다. 현재 국가예방접종사업은 대부분 전액 지원을 원칙으로 운영되고 있어 신규 백신이 포함되려면 상당한 재정 확보가 필요하다. 고령화로 접종 대상 고령층 인구가 늘어나는 현실을 감안하면 상당한 비용 부담 탓에 대상포진 예방접종의 신규 편입은 쉽게 결론이 나지 않을 것이란 관측도 나온다.
지난해 질병관리청이 내놓은 ‘국가 예방접종 신규 도입 및 대상 확대를 위한 비용 효과 분석’ 자료를 보면 국내 대상포진 치료 및 합병증과 관련된 전체 의료비용은 2021년 기준 1837억원에 달했다. 다만 백신 접종에 따른 예방 효과로 관련 비용의 절감이 가능하다는 분석도 나왔다. 이의경 성균관대 약대 교수 연구팀의 연구 결과를 보면 국내 50세 이상 인구 중 70%가 유전자재조합 대상포진 백신을 접종할 경우 평생 동안 겪을 수 있는 대상포진의 약 50%를 예방할 수 있는 것으로 나타났다. 이와 함께 생산성 손실로 인한 비용 중 5030억원이 경감될 것으로 분석됐다.
다른 나라에선 막대한 재정이 필요한 전액 무료 중심의 구조 대신 다양한 방식의 제도를 통해 고령화에 따른 의료비용 상승에 대처하는 대안을 마련하고 있기도 하다. ‘공동 부담형’ 제도를 채택한 프랑스는 65세 이상 및 면역저하자를 대상으로 건강보험 65%, 개인부담 35% 형태의 지원을 시행하고 있다. 일본은 비용 부담을 국비 30%, 지자체 예산 10~40%, 개인부담 30~60% 방식으로 세분화해 운영 중이다.
대상포진은 발진이 가라앉고 여러 달이 지난 뒤에도 후유증으로 신경계의 통증이 지속되는 경우가 흔하고 심하면 평생 지속되면서 수면장애와 우울 등으로 삶의 질을 크게 떨어뜨리기 때문에 보다 적극적인 보건 정책 및 예산 지원이 필요하다는 목소리도 높다. 이구상 교수는 “고령, 심한 급성 통증, 면역 저하 등이 있을수록 대상포진 후 신경통 발생 위험이 급격히 높아진다”며 “통증에 대한 두려움과 피로가 겹치면서 업무와 집안일, 대인관계 유지가 힘들어지고 일부에서는 우울증·불안장애로 치료를 받는 경우도 보고된다”고 했다.
유네스코 세계유산인 서울 종묘 일대 19만4000여㎡가 지난 12일 ‘세계유산지구’로 지정됐다. 서울시가 추진 중인 세운4구역 재개발로 들어설 고층 건물이 종묘 경관에 악영향을 미칠 수 있다고 우려하고 있던 터에 나온 국가유산청의 결정이다.
세운4구역이 세계유산지구에 포함되지는 않지만 해당 재개발 사업에 대해 세계유산영향평가(HIA)를 요청할 수 있는 근거가 마련됐다. 세계유산법은 세계유산지구 밖에서 설치·증설되는 건축물이나 시설물이 세계유산의 ‘탁월한 보편적 가치’에 부정적 영향을 미치면 국가유산청장이 평가를 요구할 수 있도록 규정하고 있다.
국가유산청은 세계유산영향평가 제도와 관련한 법·제도 보완 작업도 진행 중이며, 개정안은 이르면 내년 상반기 공표될 예정이다.