[과학을읽다]세상을 바꾼 '보너스'…우주 스핀오프 기술

"이 맛에 우주개발에 돈을 쓴다."

전세계 주요 국가들이 우주 개발에 나서는 이유 중 하나는 연구개발(R&D) 과정에서 개발된 스핀 오프(Spin-off) 기술들이 그야 말로 짭짤하기 때문이다. 우주 R&D 과정에서 개발ㆍ응용된 기술이 세계 산업ㆍ경제에 막대한 영향을 끼친 사례는 한 둘이 아니다. 위성항법시스템(GPS)이 대표적 사례다. 자동차 내비게이션 뿐만 아니라 통신ㆍ금융ㆍ가스산업ㆍ농업 등에 활용된다. 특히 4차 산업혁명 시대를 맞아 자율자동차ㆍ도심형항공모빌리티(UAM) 등 미래 기술에는 초정밀 위치 정보가 필수적이다. 러시아-우크라이나 전쟁을 통해 국가 존망ㆍ전쟁의 승패를 좌우할 만큼 중요성이 부각되기도 했다. 과학기술정보통신부의 2020년 우주백서를 보면 미국이 GPS를 민간에 개방한 1980년부터 2017년새 GPS를 활용한 타 산업의 수익 창출 규모는 무려 1조2000억달러에 달한다.

다른 응용기술도 우리 실생활에 큰 영향을 미치고 있다. 우리가 매일 마시는 식수를 공급하는 정수기는 아폴로 계획 당시 우주인들을 위해 개발된 기술이었다. 연기를 감지하는 화재 경보기도 우주정거장(ISS)용으로 개발됐었다. 메트리스ㆍ베개 등에 사용되는 메모리폼, 병원ㆍ가정에서 흔히 쓰는 적외선 체온계, 분유 등 동결ㆍ건조 식품, 초탄성 타이어, 휴대폰 카메라, 전자 레인지 등도 대표적 사례다. 의료용 자기공명영상촬영장치(MRI)ㆍ컴퓨터 단층 촬영 기술(CT)은 우주선의 디지털 영상 처리 기술에서 파생됐다. 자동 랑데부·도킹 기술은 라식 수술기ㆍ엑시머 레이저 시술기 개발로 응용됐고, 위성-기지국간 통신 기술은 심장박동 조절장치ㆍ고성능 보청기 개발에 사용됐다.

미국 항공우주국(NASA)이 개발한 인명 구조 장비 파인더. 사진출처=NASA 홈페이지

최근 미 항공우주국(NASA)이 튀르키예 강진의 실종자 수색을 위해 긴급 공수한 첨단 인명 구조 장비 '파인더(FINDER)'도 스핀오프 기술이다. NASA의 제트추진연구소(JPL)가 개발한 이 장비는 마이크로파를 이용해 건물 잔해 속에 묻혀 있는 생존자를 찾아낼 수 있다. 심장박동ㆍ호흡에서 발생하는 미세한 진동을 감지한다. 기계와 사람, 동물과 사람을 구분할 수 있을 정도로 정밀도를 자랑한다. 30초면 일정 범위내 생존자 스캔이 가능하고 스마트폰 앱을 통해 간편히 운용할 수 있다. 2019년부터 본격 상용화돼 그해 바하마 군도 허리케인 피해 현장 등 대규모 재난 현장에 투입돼 진가를 발휘했다. 캘리포니아 오렌지 카운티 소방서 등 많은 미국내 구조 기관들은 물론 영국, 프랑스, 노르웨이, 사우디아라비아, 필리핀 등 해외에서도 구매해 사용하고 있다.

NASA가 우주선용으로 개발한 에어필터. 사진출처=NASA 홈페이지

가장 최근에는 우주선에서 사용하는 공기 필터 기술이 상용화에 들어가 화제가 됐다. NASA는 우주선 내부에 깨끗한 공기를 공급하기 위해 빠르고 간단히 교체할 수 있고 먼지ㆍ박테리아를 막아 주는 공기 필터를 만들어 사용하고 있다. 이 기술은 최근 전직 미식 축구 선수 애런 월리스가 설립한 스타트업에 이전돼 학교ㆍ대학 등 대규모 건물용 필터 서비스로 개발 중이다. NASA의 글렌연구소에서 개발된 이 필터 기술은 뛰어난 성능에다 버튼 하나면 관리가 가능하다. 몇 마이크로미터 크기의 초미세 입자를 차단할 수 있으며, 컴퓨터를 통해 필터 오염도를 체크해 교체 및 정화 작업을 할 수 있다.

눈에 띄는 것은 이같은 우주 기술 스핀 오프에 NASA가 적극적으로 나서고 있다는 것이다. 월리스의 창업만 하더라도 은퇴 후 NASA가 NFL 선수 협회와 함께 주최한 창업 프로그램에 참가한 것이 계기가 됐다. NASA는 글렌연구소의 기술이전프로그램을 통해 각종 R&D 성과를 적극적으로 민간에 이전ㆍ상업화하고 있다. 현재까지 약 200개의 기술이 이같은 노력의 결과로 산업 현장에 응용됐다. 특히 지난해 55건의 특허ㆍ특허 출원건과 관련한 32건의 기술 전수가 이뤄졌다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr