우주엘리베이터는 실제로 만들수가 있는건가요?

Question

우주 정거장이나 달 혹은 목성이나 화성까지 연결하는 우주엘리베이터가 만들어지면 우주선을 타고 갈 필요 없이 엘리베이터로 왕복하면서 우주여행을 할 수 있다는 공상이 있는데 이게 이론적으로 가능한 이야기 인가요? 비용은 얼마가 들어가던지 그거는 차지하고 이론적으로만 따졌을 때 우주엘리베이터가 실제로 만들어져서 사람이 우주공간을 지나가는거나 아니면 대기권에 진입할 때도 무리가 없거나 그런게 이론적으로 만들어 질 수 있는지 궁금해요.

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 우주 엘리베이터는 이론적으로 가능성이 있는 개념이지만, 아직까지는 기술적, 경제적인 한계로 인해 실현 가능성은 매우 낮습니다.

우주 엘리베이터는 지구와 대기권 밖의 우주 사이를 오가는 로봇 우주선이나 인적 탐사선 등을 비롯해 우주 활동의 비용을 줄이기 위한 새로운 방식입니다. 이 개념은 19세기 말 과학 작가인 Jules Verne의 소설에서 처음으로 소개되었으며, 그 후 20세기에는 과학자들이 이론적으로 연구하면서 가능성을 검토했습니다.

하지만 우주 엘리베이터를 구현하기 위해서는 현재 기술적으로도 많은 문제점이 있습니다. 가장 큰 문제는 엘리베이터 타고 올라가는 중력과 반대로 작용하는 케이블을 어떻게 만들 것인가 하는 것입니다. 현재까지는 충분히 강한 재료를 만들어내지 못했기 때문에 이 문제를 해결해야 합니다.

또한, 우주 엘리베이터는 거대한 구조물이 필요하며, 이를 지상에서 제작한 후 우주로 발사하는 것도 매우 비용이 많이 들기 때문에 경제적으로도 매우 어렵습니다.

따라서, 우주 엘리베이터는 아직까지는 이론적인 가능성에 불과하며, 실현 가능성은 매우 높지 않습니다. 하지만 기술적 발전과 함께 앞으로 가능성이 높아질 수도 있습니다.

Answer 2

우주 엘리베이터(space elevator,宇宙elevator)는 지구의 표면과 정지 궤도에 건설한 우주 기지를 케이블로 연결하여 물자나 사람 따위를 수송할 수 있게 만든 엘리베이터. 1895년 러시아의 치올콥스키가 처음으로 구상하였으며, 최근에는 탄소 나노 튜브와 같은 고강도 소재의 개발로 건설 가능성이 점차 높아지고 있다. 이러한 우주 엘리베이터의 아이디어는 우주로 물체를 발사하는 방식의 한 방법으로 구상된 것이다. 궤도 엘리베이터(orbital elevator)라고도 한다.

지구의 정지 궤도 상에 거대한 인공위성을 띄우고, 지표면에서 그 위성까지 케이블을 연결해서 엘리베이터와 같은 방식으로 우주에 물건을 운송하자는 아이디어이다.

Answer 3

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

우주 엘리베이터는 이론적으로 가능하다고 여겨지는 공학적인 개념입니다. 엘리베이터의 개념을 우주로 확장한 것으로, 지상과 우주 사이에 수직으로 놓인 유도체나 케이블을 이용해 우주선이나 인공위성 등을 지구와 우주 사이를 오가는 것을 가능하게 하는 기술입니다.

그러나 현재까지는 기술적, 경제적으로 구현 가능한 수준이 아니며, 몇 가지 문제점이 존재합니다. 먼저, 엘리베이터에 필요한 긴 케이블의 무게와 강도 문제가 있습니다. 또한, 고도가 높아질수록 케이블의 끝에서의 중력과 마찰력이 크게 작용하며, 이를 극복하기 위해서는 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 또한 우주 환경에서 엘리베이터 시스템을 운영하는데 필요한 기술도 현재의 기술 수준으로는 충분치 않습니다.

그러나, 이론적으로 가능성을 갖는 기술이며, 기술 발전과 연구가 계속 진행되고 있습니다. 현재까지는 시제품 제작과 시험 등의 실험적인 연구를 진행하고 있으며, 추후 기술적, 경제적인 발전으로 구현 가능성이 높아지게 될 수도 있습니다.

Answer 4

우주 엘리베이터는 지표면에 엘리베이터 기지를 세우고 하늘에는 정지 궤도상(3만 6000㎞)에 거대한 우주정거장을 설치한다는 구상입니다.

말하자면 케이블을 이용하여 엘리베이터가 올라가는 방식을 사용하자는 아이디어입니다.

우주 엘리베이터는 지상의 기지와 우주 기지, 그리고 이 기지를 잇는 엘리베이터 줄과 이 줄에 매달려 사람이나 짐을 실어 나를 장치로 구성될 것입니다.

얼마 전 일본에서 강철보다도 무려 180배나 강한 탄소 나노튜브(nanotube)로 된 엘리베이터 줄을 제작할 수 있는 방법이 연구되기 시작했습니다.

나노튜브는 머리카락의 1,000분의 1 정도 굵기로 자체 질량의 5만 배나 되는 무게를 지탱할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

또한 일본에서는 우주 엘리베이터 건설 비용을 10조 원 정도로 계산했는데, 이것은 국제우주정거장(ISS) 건설 비용의 4분의 1에 해당합니다.

현재 일본과 미국이 적극적으로 개발에 나서고 있어서 빠르면 10년 후(훨씬 더 오래 걸릴수도...)에는 실현될 것으로 예측되고 있습니다.

물론 우주 엘리베이터가 완성되기까지 풀어야 할 기술적인 어려움이 한두 가지가 아닙니다.

Answer 5

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

아직 우주엘리베이터는 개발이 되지 않았습니다. 여러 연구 단체에서 연구중인데, 아직 개발되지 않고 있는 것은 엘리베이터의 핵심이 되는 줄을 개발하지 못했기 때문입니다. 가벼우면서도 끊어지지 않는 엘리베이터 줄을 개발하기 위해 많은 과학자들이 연구를 하고 있다고 합니다.