우주복은 어떤 과학적 원리가 적용되어있는 건가요?

Question

문득 최근들어 우주에 대한 관심이 많아 지고 있는듯 한데 우주복은 어떤 과학적 원리 및 기능이 적용되어있어 우주에서도 안전하게 지낼수 있는 건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 최첨단 기능으로 무장된 우주복은 내부 압력과 온도를 일정하게 유지하고, 산소를 공급해주며, 이산화탄소를 제거하고, 우주 비행사와 비행선과 통신을 이어준다. 게다가 우주먼지, 자외선, 태양복사열 등으로부터 우주인을 보호하는 기능도 한다. 우주복은 크게 헬멧, 장갑, 장화, 몸체, 생명유지장치 등으로 구성된다. 헬멧은 작은 유성체나 자외선, 적외선으로부터 보호하는 기능을 한다. 태양빛으로부터 눈을 보호하기 위해 금으로 도금된 창이 붙어 있으며, 통신, 식사가 가능하도록 설계되어있다. 장갑은 우주에서 장비를 조작할 때 감도를 높이기 위해 실리콘 고무를 사용하며, 몸체와 장갑의 이음새 부분은 압력밀봉장치로 강력하게 연결된다. 장화의 안창은 실리콘 고무재질이며 겉은 금속섬유로 만든 직물이다. 걸음을 걷기 편하게 가볍게 만들어져 있으며 단열처리가 잘 되어있다. 또한 생명유지장치가 우주복 뒤쪽에 부착되어 있다. 이는 산소를 공급하고 습도와 압력을 조절하며, 통신에 필요한 전력을 공급한다. 우주복 몸체의 경우 12~14개의 층으로 이루어져있으며, 층마다 우주비행사들이 우주 공간에서 임무를 수행할 수 있도록 구성돼있다. 신축성 있는 재질로 비행사들의 몸에 우주복을 밀착시키는 스판덱스층, 냉각수를 흘려보내는 층, 공기를 품고 있는 우레탄층, 압력차로 인해 공기가 부풀어 오르는 것을 막는 테크론층 등으로 이루어져 있다. 특히 테크론 층은 공기에 의해 터지지 않게 단단하게 만들어지는데 그 이유는 1기압은 1㎡당 10톤의 무게로 누르는 것과 같기 때문이다. 그 위에 7개의 층이 더 놓이게 되는데 단열기능, 방어벽 기능을 하는 층들이다. 이 중에는 방탄복을 만드는 케블라층도 포함되어 있어 우주먼지들이 투과하지 못하게 하고 찢어짐에 대해서도 안전할 수 있다. 이렇듯 우주복이 열악한 환경 속에서 인간을 보호할 수 있는 것은 많은 신소재들의 집합체이기 때문이다.

출처 : 한국과학기술정보연구원 - 우주복의 비밀

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

우주복은 우주 공간에서의 극한적인 환경을 견디기 위해 다양한 과학적 원리가 적용되어 있습니다.

우주는 진공 상태이기 때문에 대기압이 작용하지 않습니다. 이를 보완하기 위해 우주복은 압력 장갑을 사용하여 내부 압력을 유지하고, 우주 공간에서는 온도가 극단적으로 변하기 때문에 우주복은 내열성 재질을 사용하여 내부 온도를 일정하게 유지합니다.

그리고 우주복은 우주 비행사에게 필요한 산소를 공급하고, 호흡 과정에서 발생하는 이산화탄소를 제거하며, 우주 공간에서는 각종 전자파 및 방사능이 우주 비행사를 위협하므로, 우주복은 방사선 차단 장치를 사용하여 이를 차단합니다.

마지막으로 우주복은 우주먼지, 자외선, 태양복사열 등으로부터 우주 비행사를 보호하는데, 특히, 태양열을 반사하는 성질을 가진 흰색으로 만들어져 태양빛으로부터 보호합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

우주복은 우주비행사가 우주에서 안전하게 활동할 수 있도록 보호해주는 옷입니다. 우주복은 크게 다음과 같은 과학적 원리와 기능을 적용하여 만들어집니다.

우주에서는 대기압이 지구의 1/1000 미만으로 매우 낮습니다. 따라서, 우주비행사가 우주에서 활동할 경우, 신체의 액체가 기화되어 피부와 점막을 손상시킬 수 있습니다. 우주복은 압력 조절 장치를 사용하여 우주에서의 압력을 지구의 대기압과 비슷하게 유지함으로써, 이러한 문제를 방지합니다.

우주에서는 태양열과 우주방사선으로 인해 매우 뜨거워지거나 매우 차가워질 수 있습니다. 우주복은 내부에서 나오는 열을 외부로 방출하고, 외부로부터 들어오는 열을 차단하는 기능을 사용하여, 우주비행사의 체온을 일정하게 유지합니다.

우주에서는 산소가 없습니다. 따라서, 우주비행사는 우주복에서 산소를 공급받아야 합니다. 우주복은 산소 공급 장치를 사용하여, 우주비행사가 호흡할 수 있는 산소를 공급합니다.

우주에는 태양에서 나오는 방사선과 우주에서 발생하는 방사선이 존재합니다. 이러한 방사선은 인체에 유해할 수 있습니다. 우주복은 방사선 보호 장치를 사용하여, 우주비행사를 방사선으로부터 보호합니다.

우주비행사는 우주에서 이동할 때, 우주선이나 다른 물체와 충돌할 수 있습니다. 우주복은 충격 보호 장치를 사용하여, 우주비행사를 충격으로부터 보호합니다.

우주복은 이러한 과학적 원리와 기능을 적용하여 만들어지기 때문에, 우주비행사가 우주에서 안전하게 활동할 수 있습니다.