[고든 정의 TECH+] 대포로 위성을 쏜다?…쥘 베른 소설 150년 만에 현실로

19세기 당시 획기적인 아이디어를 선보인 프랑스의 작가 쥘 베른은 1865년 달 여행을 소재로 삼은 소설 '지구에서 달까지'(From Earth to the Moon/De la Terre à la Lune)를 선보였습니다. 다만 지금처럼 로켓이 없던 시절이라 달까지 가는 방법은 거대한 대포를 이용해 사람이 탈 수 있는 포탄형 우주선을 발사하는 것이었습니다.

이 소설에 대해 모르는 분들도 20세기 초 만들어진 무성 흑백 영화인 '달 세계 여행'의 포스터는 익숙할 만큼 한 때 이 아이디어는 널리 알려져 있습니다. 하지만 사실 달까지 포탄을 쏠 수 있는 대포를 만들어도 사람이 발사 시 충격을 감당하기는 어렵습니다. 미사일과 로켓의 시대가 오자 이 아이디어는 자연스럽게 잊히게 됩니다.

그러나 일부 과학자들은 여전히 대포를 이용한 우주 발사 기술이 가능성이 있다고 생각했습니다. 2차 대전 전후로 관련 기술이 크게 발전했기 때문입니다. 물론 목표는 사람이 아니라 강한 충격과 가속도에 견딜 수 있는 소형 인공위성으로 바뀌게 됩니다.

30년 전 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소의 과학자들은 샤프(Super High Altitude Research Project, SHARP) 프로젝트를 진행했습니다. 이 장거리 대포는 일반적인 장약이 아니라 수소를 사용한 것으로 포구 속도를 마하9 정도로 끌어 올렸습니다. 물론 이 정도로는 지구 중력을 벗어날 수 없기 때문에 포탄 내부에 추가적인 로켓을 탑재해야 합니다. 결국 이 한계를 극복하지 못하고 샤프 프로젝트는 1992년에 취소됐습니다.

샤프 프로젝트에 참가했던 과학자들은 이 기술을 그대로 사장하기는 아깝다고 생각하고 우주 스타트업을 설립해 민간에서 상용화하기 위한 연구를 시작했습니다. 그렇게 설립한 그린 런치(Green Launch)는 최근 초기 프로토타입 대포를 공개했습니다.

이 프로토타입 대포는 16.5m 길이로 과거 샤프의 122m보다 훨씬 짧지만, 최신 소재 기술을 적용해 마하3이 넘는 포구 속도와 4MJ의 포구 에너지를 달성했습니다. 풀 스케일 버전은 마하 17.5(6㎞/s)의 속도로 로켓을 가속해 지구 대기 상층부로 쏘아 올리기 때문에 약간의 로켓 연료만으로도 위성 궤도에 도달할 수 있습니다. 다만 실제 이 속도로 발사가 가능하다고 해도 3000G에 달하는 가속도를 견딜 수 있는 인공위성이 없다면 상업 발사는 불가능합니다. 연구팀은 3200G의 가속도를 견디면서 포탄형 발사체에 수납할 수 있는 원통형 미니 위성을 같이 개발 중입니다.

그린 런치가 노리는 시장은 큐브셋 같은 소형 인공위성 시장입니다. 연구팀은 발사 비용이 가장 저렴한 로켓보다 10배 더 저렴할 것으로 예상하고 있습니다. 버리는 부분 없이 여러 번 사용할 수 있고 60~90분에 한 번씩 발사할 수 있기 때문입니다. 더 중요한 것은 수소를 사용하기 때문에 오염 물질 배출이 거의 없다는 점입니다. 그린 런치라는 이름도 그래서 붙였습니다.

물론 이론적으로 가능하다고 해도 실제로 가능한지는 앞으로 이들이 증명해 보여야 하는 부분입니다. 150년의 세월을 지나 있었다 공상과학 소설의 선구자인 쥘 베른의 아이디어가 현실이 될 수 있을지 궁금합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com