우주복의 유형과 주요 기능 및 구성

여러가지 위험한 요소가 산재해 있는 우주공간에서 활동하기 위해 우주 비행사에게 꼭 필요한 우주복의 유형과 주요 기능 및 구성에 대해 알아보겠습니다.

우주복의 유형

우주복은 우주 비행사들이 다양한 우주 임무와 작업에 대비하여 필요한 상황에 따라 선택적으로 사용되는데 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

EVA (Extra-Vehicular Activity) 우주복

우주 비행사가 우주선이나 우주 정거장 외부로 나가 우주 공간에서 작업을 수행할 때 사용하는 우주복이며 고압력, 진공, 극한 온도, 미세한 우주 진동 등에 대비하여 제작됩니다.

IVA(Intra-Vehicular Activity) 우주복

우주 비행사가 우주선이나 우주정거장 내부에서 작업할 때 입는 우주복입니다. EVA 우주복보다 더 가볍고 통기성이 뛰어나며 보다 편안한 환경에서 사용됩니다.

 

우주복의 주요 기능

 

인간은 고도 9km만 올라가도 질소가 혈액 속으로 녹아들어 가 피의 흐름을 막기 때문에 생명의 위협을 받습니다. 또한 20km 정도의 고도가 되면 대기압이 낮아서 세포에 기포가 생기고 혈액이 끓어오르게 됩니다. 기압이 낮아지면 액체의 끓는점이 낮아지는 원리에 의해  진공, 즉 0기압인 우주에서는 상온에서도 사람의 혈액이 끓어오르게 되어 죽게 됩니다. 우주는 진공 상태로 대기압이 작용하지 않고 태양열에 의해 극고온과 극저온의 환경이 반복되는 곳입니다. 또한 초속 수 km의 빠른 속도로 돌아다니는 우주 먼지들과 각종 전자파 및 방사능이 우주 비행사들을 위협하는 공간이지만 우주 비행사들이 이러한 위험한 공간에서 임무를 수행할 수 있는 것은 최첨단 우주복이 있기 때문입니다. 우주복은 내부 압력과 온도를 일정하게 유지하고 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하며 우주 비행사와 비행선과 통신을 연결해 주고 우주먼지, 자외선, 태양 복사열 등으로 우주인을 보호하는 기능을 합니다. 

 

우주복의 구성

우주복은 헬멧, 장갑, 장화, 몸체, 생명유지장치 등으로 구성됩니다. 헬멧은 작은 유성체나 자외선, 적외선으로부터 보호하는 기능을 합니다. 태양빛으로부터 눈을 보호하기 위해 금으로 도금된 창이 붙고 통신, 식사가 가능하도록 설계되어 있습니다. 장갑은 우주에서 장비를 조작할 때 감도를 높이기 위해 실리콘 고무를 사용하며 몸체와 장갑의 이음새 부분은 압력밀봉장치로 강력하게 연결되어 있습니다. 장화의 안창은 실리콘 고무재질이며 겉은 금속섬유로 만든 직물로 걸음을 걷기 편하게 가벼운 무게로 만들어져 있고 단열처리가 되어있습니다. 생명유지장치는 우주복 뒤쪽에 부착되어 산소를 공급하고 습도와 압력을 조절하며 통신에 필요한 전력을 공급하고 우주복 내에서 생산된 폐기물을 처리합다. 일부 우주복에는 작업을 수행 하기 위한 도구와 장비를 보관하고 우주 활동을 지원하는 추가적인 기능이 내장되기도 합니다. 우주복의 몸체의 경우 12~14개의 층으로 구성되어 있고 층마다 우주비행사들이 우주 공간에서 임무를 수행할 수 있도록 조성되어 있습니다. 신축성 있는 재질로 비행사들의 몸에 우주복을 밀착시키는 스판덱스층, 냉각수를 흘려보내는 층, 공기를 품고 있는 우레탄층, 압력차로 공기가 부풀어 오르는 것을 막는 테크론층 등으로 구성되어 있습니다. 특히 테크론 층은 공기에 의해 터지지 않게 단단하게 만들어지는데 그것은 기압이 1㎡당 10 ton의 무게로 누르는 것과 같기 때문입니다. 그 위에 7개 층이 더 놓이는데 단열기능, 방어벽 기능을 하는 층들입니다. 이 중 방탄복을 만드는 케블라층도 포함되어 있어 우주먼지들이 투과하지 못하게 하고 찢어지는 것에 대해서도 대비를 하고 있습니다. 우주복은 신소재들의 집합체로 입는 시간만 해도 45분 정도 소요된다고 하며 우주복 안의 기압은 지구의 1/3로 1시간가량 더 소모됩니다. 우주복을 입고 우주선 밖으로 나오면 8-10시간가량 버틸 수 있습니다. 우주복의 모든 장비들의 무게는 약 100kg 정도로 상당히 무겁지만 무중력 상태인 우주공간에서는 임무를 수행하는데 큰 어려움은 없습니다. 

 

지금까지 우주복의 유형과 주요 기능 및 구성에 대해 알아보았습니다.