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달 먼지로 달 기지 건설한다


미항공우주국(NASA)이 장기 체류를 위한 달기지 건설을 계획하고 있는 가운데 물 없이 먼지만으로 콘크리트를 만들 수 있는 기술이 개발됐다고 미국 ABC뉴스 인터넷판이 20일 보도했다.

미국 앨러배마주립대 토목공학자 후삼 투탄지 교수팀은 “달 토양에서 채취한 황을 접착제로 사용하면 물 없이도 먼지를 골재로 활용해 콘크리트를 만들 수 있다”고 밝혔다. 일반적으로 콘크리트는 자갈과 모래가 섞인 골재에 물과 시멘트를 섞어야 한다. 이 방법으로 달에 기지를 건설하려면 지구에서 달까지 엄청난 양의 물을 운반해야 하는 어려움이 있다.

 


달 탐사 상상도. 일러스트 제공 NASA

황을 접착제로 활용한 콘크리트 제조법 개발

연구팀은 황을 130~140도까지 가열해 액체나 반액체 상태로 만든 뒤 먼지와 섞으면 식으면서 급속히 바위처럼 굳어진다고 설명했다. 일반 콘크리트는 최고 강도에 이르는 데 보통 1주일에서 극한 조건의 경우 4주일이 걸리지만 이 방법을 이용하면 단 한 시간 만에 최고 강도에 이를 수 있다.

투탄지 교수팀과 NASA의 엔지니어팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 달 먼지 100g당 끓인 황 35g을 섞어서 거푸집에 부은 뒤 극심한 온도변화가 일어나는 상황을 연출했다. 이 결과 영하 27도에서 실온으로 기온이 오르내려도 콘크리트의 강도는 17MPa(메가파스칼)의 압력을 견뎌냈다. 이는 대기압의 약 170배에 해당하는 힘이다.

이에 대해 지난 6월 에폭시 수지를 이용한 콘크리트 제조법을 개발한 NASA 고다드 우주비행센터의 천체물리학자인 피터 첸 박사는 “투탄지 교수팀의 방법을 이용하려면 황을 추출해 녹이기 위한 별도의 장비와 동력이 필요하다”고 지적했다. 또 지구에서 에폭시를 운송해야 한다는 것만 빼면 자신의 제조법이 더 간단하다고 말했다.

그러나 투탄지 교수는 “황 처리와 관련된 비용을 계산해보지는 않았지만 지구에서 달까지 에폭시를 운송하는 비용보다는 쌀 것이다”고 반박했다.


서금영 동아사이언스 기자 symbious@donga.com



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