국제우주정거장을 여러개 만들어서 엘리베이터로 잇는다면, 달까지 몇 개를 만들어야 할까?

 

우주 개발 기술이 눈부시게 발전하면서, 상상 속 이야기 같던 우주엘리베이터에 대한 관심도 커지고 있습니다. 특히 지구에서 달까지 엘리베이터를 설치할 수 있다면? 하는 흥미로운 상상이 현실적인 질문으로 이어집니다. 그 과정에서 국제우주정거장과 같은 구조물을 여러 개 만들고 서로 연결하면 가능하지 않을까 하는 생각도 드는데요, 이번 글에서는 국제우주정거장을 단계별로 배치해 엘리베이터처럼 연결해 달까지 도달하려면 몇 개가 필요한지, 그 이론적 계산과 기술적 난관, 그리고 그 의미에 대해 알아보겠습니다.

국제우주정거장과 달까지의 거리

현재 지구 저궤도(LEO)에 위치한 국제우주정거장(ISS)은 지구 표면에서 약 400km 떨어져 있습니다. 반면, 달까지의 평균 거리는 약 38만 4,400km로, ISS가 위치한 고도의 약 960배에 달하는 거리입니다. 이 차이를 기준으로 보면, ISS와 같은 구조물을 단순히 등간격으로 배치한다면 이론적으로 약 960개의 우주정거장이 필요하다는 계산이 나옵니다.

하지만 현실은 그렇게 단순하지 않습니다. 실제로는 각 우주정거장을 일정 간격으로 배치할 뿐 아니라, 그것들을 지속적으로 연결하고 안정적으로 유지할 수 있는 기술적, 물리적 조건도 고려해야 합니다. 정거장 간의 중력, 속도, 충돌 위험, 에너지 공급 문제 등 수많은 난제를 해결해야 하죠. 특히 우주정거장은 현재 지구 중력권 내에서만 운영이 가능하므로, 그 이상으로 올라갈 경우 전혀 다른 기술이 필요합니다.

 

1. 국제우주정거장은 지구 표면에서 약 400km 고도에 위치
2. 달까지의 평균 거리는 약 384,400km로 약 960배 차이
3. 단순 계산으로는 960개의 정거장이 필요하지만, 실제론 더 많은 기술적 제약 존재

 

우주정거장 간 연결과 유지 가능성

단순히 정거장을 여러 개 만든다고 해서 그것들을 엘리베이터처럼 연결하는 것이 가능한 것은 아닙니다. ISS는 궤도상에서 초속 7.66km로 빠르게 움직이고 있으며, 이는 지구를 90분마다 한 바퀴 도는 속도입니다. 이처럼 빠른 속도의 구조물을 고정되거나 연결된 상태로 유지하는 것은 현재 기술로는 거의 불가능에 가깝습니다. 정거장 간의 연결이란 ‘물리적인 고정’이 아니라 통신, 연료, 에너지 공급 등의 네트워크 체계로 이해하는 것이 현실적입니다.

만약 엘리베이터 방식으로 달까지 연결한다면, ‘정지궤도(Geostationary Orbit)’를 기준으로 한 새로운 시스템이 필요합니다. 이는 약 35,786km 상공에 위치하며, 이 궤도에 정거장을 설치하고 그 위로 더 높은 궤도까지 연장하는 구조가 요구됩니다. 우주정거장을 그저 층층이 쌓는 방식보다는, 탄소나노튜브 같은 강한 소재를 이용해 지구와 우주 사이를 직접 연결하는 우주엘리베이터 개념이 더 적합할 수 있습니다.

 

실제 필요한 우주정거장 수의 재계산

이론적으로는 약 960개가 필요하다는 계산이 가능하지만, 우주정거장 간의 간격, 구조적 안정성, 궤도 유지비용 등을 고려하면 훨씬 더 많은 수가 필요할 수도 있습니다. 예를 들어, 안전한 작동을 위해 정거장 간 거리를 100km로 잡는다면, 약 3,844개의 정거장이 필요하게 됩니다. 하지만 이는 현재의 기술과 예산, 인프라로는 매우 비현실적인 수치입니다.

 

또한 각 정거장은 산소, 전력, 방사선 차폐 장치 등 생명유지 시스템이 필요하며, 자율적으로 궤도 유지 능력도 갖춰야 합니다. 이러한 점을 종합적으로 고려했을 때, 실제로는 수천 개 이상의 고급 우주 플랫폼이 필요하고, 그 모두를 효율적으로 관리할 수 있는 시스템도 갖춰야 합니다. 현재 기술로는 이를 실현하기 어려우며, 이는 수십 년 이상의 기술 개발과 막대한 자금이 필요하다는 뜻이 됩니다.

 

달까지 엘리베이터는 가능한가?

달까지 직접 엘리베이터를 설치하는 개념은 흥미롭지만, 지구에서 달까지 구조물을 물리적으로 연결하는 것은 거의 불가능에 가깝습니다. 대신 최근에는 달의 중력환경을 이용한 ‘달 엘리베이터’ 개념이 주목받고 있습니다. 이 아이디어는 달에서 지구 근처까지 케이블을 내려 설치하는 방식으로, 지구가 아닌 달에서 시작되는 시스템이기 때문에 더 실현 가능성이 높습니다.

 

이론적으로는, 달의 중력이 지구보다 약하고 대기도 거의 없기 때문에 초경량 고강도 재료를 이용해 케이블을 설치할 수 있으며, 이를 통해 화물이나 인력을 지구 근처까지 이동시킨 뒤 다시 지구로 내려보내는 방식으로 운영할 수 있습니다. 이 개념은 우주 물류 시스템의 혁신적인 전환점이 될 수 있으며, 국제우주정거장을 중간 거점으로 활용하는 방안도 검토되고 있습니다.

 

결론

‘국제우주정거장을 여러 개 만들어 엘리베이터처럼 연결해 달까지 가는 것’은 매혹적인 상상이지만, 현재 기술 수준에서는 극도로 비현실적인 계획입니다. 단순 계산으로는 960개, 실제로는 수천 개의 정거장이 필요할 수 있으며, 그 유지비용과 기술적 제약은 상상을 초월합니다. 하지만 이러한 아이디어는 우주 탐사의 방향성과 기술 진보의 가능성을 자극하는 데 큰 의미가 있습니다.

향후 우주정거장을 달 중간 기지나 수송거점으로 활용할 수 있는 방안은 여전히 연구 중이며, 달에서 출발하는 엘리베이터 시스템은 실제 실현 가능한 차세대 우주운송 방식으로 주목받고 있습니다. 현실적인 접근은 ‘우주 공간의 거점화’와 ‘부분 연결을 통한 효율적 이동’을 목표로 하는 방향이며, 앞으로 이와 관련된 기술 발전이 어떤 모습을 보일지 기대해볼 만합니다.