<시리즈 1>'나로호'와 과학세상 엿보기

한국과학창의재단 공동기획 '생활 속 과학'

한국과학창의재단 공동기획 '생활 속 과학' 시리즈1

지난 8월 25일 우리나라 첫 우주발사체 '나로호(KSLV-1)' 발사는 대한민국 우주시대의 서막을 알리는 '신호탄'이라는 평가를 받고 있다. 비록 '과학기술위성 2호'를 궤도에 진입시키지 못한 채 '미완의 꿈'으로 끝났지만 그동안 일부 강대국들의 성역이었던 우주개발의 대열에 우리도 세계의 주목을 받으며 당당히 참여하고 있음을 대내외에 널리 알렸기 때문이다.

'나로호' 발사는 세계의 이목을 집중시켰을 뿐 아니라 우주과학에 대한 관심을 높이는 효과도 가져왔다. 막대한 자금이 투입되고 거듭되는 실패에도 불구하고 우주개발에 도전하는 이유에 대한 의문도 덩달아 커져가고 있다. 관련 전문가들은 "우주개발은 멀게만 느껴지지만 실제 우리의 실생활과 밀접한 관련이 있다"고 강조한다. 우주 저 멀리 인공위성을 쏘아 올리는 일이 우리의 삶과 전혀 무관하지 않으며 일상생활과 밀접한 관련이 있다는 것이다.

◆우주개발이 실생활에 미치는 효과

지난 1957년 당시 소련이 인류 최초의 인공위성 '스푸트니크 1호'를 발사한 이래 우주개발은 공상과학 만화 속 이야기를 실생활 속으로 불러들이는 역할을 했다. 낯선 길을 찾는 데 유용하게 사용되고 있는 자동차 내비게이션 시스템이나 언제 어디서나 실시간 방송시청이 가능한 위성DMB 등에도 우주개발의 결과물들이 그대로 녹아있다.

또한 인공위성을 활용한 방송통신 기술은 세계를 하나로 묶는 역할을 하고 있다. 아울러 교통ㆍ환경ㆍ해양ㆍ기상관측ㆍ재해감시ㆍ자원탐사 등 모든 영역에서 우주기술이 널리 사용되고 있다. 현재 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 고화질 HDTV는 물론 성에가 끼지 않는 스키 고글, 위성전화, 차량용 GPS 등은 모두 우주기술이 적용된 대표적 사례 가운데 하나다.

◆GPS에 숨어있는 상대성 이론

특히 GPS(Global Positioning System)는 인공위성이 없다면 상상할 수조차 없는 기술이다. GPS는 항공기 이착륙 시스템, 선박항해, 해상탐색, 조난신호, 어군추적 등을 가능하게 해준다. 차량용 내비게이션과 산행에 도움을 주는 휴대용 GPS기기, 이동통신 서비스를 통한 위치정보 제공 등에도 GPS가 사용된다.

GPS는 전쟁시 전략목표지점에 대한 정보를 정확히 제공해 주는 역할을 하기도 한다. 고속도로를 달릴 때 속도측정 카메라의 위치를 알려주는 장치도 인공위성을 이용한 GPS가 없다면 불가능한 것이다.

실제 GPS로 특정 위치를 찾기 위해서는 무려 4개의 위성을 이용해야 한다. 이론상으로는 3대의 위성이면 충분하지만 오차를 보정할 수 있는 위성을 한 개 더 사용해야 하기 때문이다. 또한 GPS원리에는 과학 교과서에서만 보던 '상대성 이론'도 녹아있다. 아인슈타인의 '상대성 이론'은 위치뿐 아니라 시간에 대해서도 절대적인 값이 존재하지 않는다는 내용을 담고 있다.

관련 전문가들은 "인공위성은 매우 빠른 속도로 지구를 돌고 있기 때문에 인공위성의 시간과 지구 상에서의 시간은 서로 다른 값을 갖게 된다"며 "따라서 인공위성이 GPS를 위해 정보를 보낼 때는 각 인공위성의 속도에 따른 시간의 오차를 보정해서 보내야 한다"고 설명하고 있다.

◆의료기기와 전자레인지

우주기술이 실생활에 적용되는 사례는 무궁무진하다. 우주비행선, 인공위성 통신기술, 원격탐사기술 등 다양한 우주기술을 바탕으로 탄생한 의료기기들도 우리 주변에서 쉽게 발견할 수 있다. 한국항공우주연구원(원장 이주진)에 따르면 아폴로 우주비행선의 디지털 영상처리기술은 MRI(자기공명영상)와 CT(컴퓨터단층촬영) 장치를 개발하는 데 사용됐으며, 우주비행선의 도킹 기술과 인공위성 원격탐사기술은 라식수술기에 이용됐다.

또한 NASA(미 항공우주국)는 아폴로계획을 진행하면서 우주비행사들의 식수와 음식문제를 해결하기 위해 정수기와 전자레인지를 개발했다. 우주에서 식수문제를 해결하기 위해 개발한 여과장치가 오늘날 정수기의 모태가 됐고, 좁은 우주비행선 안에서 음식을 간단하게 조리할 수 있는 기술이 전자레인지를 탄생시킨 원동력이 됐다는 얘기다. 연기를 감지해 화재를 알리는 화재경보기도 1970년대 NASA에 의해 처음 개발돼 이미 생활속으로 널리 보급돼 있다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr