달에는 80억명이 10만년 동안 쓸 수 있는 산소가 있습니다.

 

 

※ 본 내용은 유튜브 채널 '책밖과학'에서 제공하며, 타 블로그 및 유튜브 채널에서의 사용을 절대 금지합니다.

 

최근 많은 국가들이 달을 주목하고 있습니다.

 

달에는 마그네슘, 티타늄, 실리콘과 같은 경제적 가치가 높은 자원들이 아주 많기 때문입니다.

 

그 중에서도 특히 많은 관심을 끌고 있는 자원은 바로 헬륨3라는 원소인데요.

 

헬륨3는 차세대 발전소인 핵융합로에서 사용되는 가장 중요한 연료이기 때문입니다.

 

그런데 우리가 달에서 이러한 자원을 채취하려면 가장 먼저 달에 기지를 만들어야 합니다.

 

하지만 달에 기지를 만들려면 몇 가지 치명적인 문제들을 먼저 해결해야만 하는데요.

 

역시 가장 먼저 해결해야 될 문제는, 산소의 공급 문제입니다.

 

 

 

 

사실 달도 대기를 가지고 있습니다.

 

하지만 달의 대기는 매우 얇으며, 그나마도 대부분 수소, 네온, 아르곤 등으로 이루어져 있죠.

 

아쉽게도 달의 대기에는 산소가 전혀 없습니다.

 

 

그래서 우리와 같이 산소에 의존하는 생물들은 달에서 호흡을 할 수가 없는데요.

 

이러한 문제는, 달에 기지를 만들어야 하는 우리의 입장에서 아주 치명적인 문제라고 할 수 있습니다.

 

그런데 우리는 참 운이 좋은 것 같습니다.

아주 흥미롭게도 달에서도 매우 많은 산소가 발견되었기 때문입니다.

 

다만 달에 존재하고 있는 산소는 지구처럼 가스의 형태로 존재하고 있는 것은 아닙니다.

 

달 표면 전체를 덮고 있는 레골리스(regolith)라고 하는 아주 미세한 흙에 포함되어 있죠.

 

달의 레골리스는 지구의 흙과는 그 형태나 특성이 완전히 다릅니다

 

지구의 흙은 오랜 시간에 걸쳐 다양한 생물들에 의해 여러가지 특성을 가지게 되었는데요.

 

하지만 달의 경우는 생물이 존재한 적이 없었기 때문에, 초기 흙의 상태를 그대로 유지하고 있습니다.

 

 

그런데 놀랍게도 레골리스 약 45% 정도는 산소로 이루어져 있다는 특징이 있습니다.

 

물론 이 산소는 순수한 상태가 아니라, 다양한 광물들과 뒤섞여 있는 상태입니다.

 

그래서 우리가 이 산소를 이용하려면, 먼저 산소와 섞여 있는 광물들을 제거해 줘야 하죠.

 

산소와 섞여 있는 광물을 제거하기 위해서는, 보통 전기 분해라는 방법을 이용할 수 있습니다.

 

이 방법은 산소와 섞여 있는 화학물을 고온으로 녹인 다음, 전기를 흘려보내 분해하는 방법인데요.

(종류에 따라서 기타 광물이 추가로 필요할 수 있음)

 

예를 들어, 산화알루미늄은 이 방법을 이용해 알루미늄과 산소로 분리할 수 있습니다.

 

이러한 전기 분해의 과정은 지구에서는 그렇게 어렵지 않지만, 달이라면 얘기는 완전히 달라집니다.

 

일단 관련된 장비를 달까지 운반해야 하고, 또 장비 운용에 필요한 에너지도 지속적으로 요구 되죠.

 

 

그런데 도채에 달의 흙에는 얼마나 많은 산소가 있길래 과학자들이 이런 고민을 하고 있는걸까요?

 

과학자들은 1㎥의 레골리스 당 평균 630kg의 산소가 포함되어 있을 것으로 추정하고 있습니다.

 

또한 레골리스의 평균 깊이는 약 10미터에 달할 것으로 추정하고 있는데요.

 

달에 존재하는 모든 레골리스를 이 깊이 까지 파고 내려가서 산소를 추출할 수 있다면 그 양은 어느 정도가 될까요?

 

참고로 NASA는 인간이 하루를 생존하는데 약 800g 산소가 필요하다고 계산했습니다.

 

이를 모두 적용해서 계산을 해보면, 약 80억 명의 사람들이 약 100,000년 동안 이용할 수 있는 양의 산소가 달에 존재한다는 얘기가 됩니다.

 

물론 이론적인 애기이긴 하지만, 그 만큼 달의 흙에는 엄청난 양의 산소가 포함되어 있다는 얘기입니다.

 

 

현재 몇몇 기업들은 달에서 산소를 추출하기 위한 장비들을 테스트 하고 있는데요.

(벨기에의 Space Applications Services)

 

유럽 우주국(ESA)은 이 장비를 ISRU 미션을 통해 2025년 까지 달로 보낼 예정입니다.

(ISRU(In situ resource utilization) :  달이나 화성에서 현지의 자원을 활용하여 필요한 물자를 생산하는 시설)

 

 

달에 산소가 많다고 하더라도, 달은 중력도 약하고 대기도 거의 없어서 테라포밍은 불가능 합니다.

 

하지만 달의 산소는, 인류가 달에 기지를 만들고 다양한 활동을 할 수 있게 만들어 줄 겁니다.

 

또한 달의 산소는 우주선에 필요한 연료나 물을 만들어낼 수 있는 용도로도 활용될 수 있죠.

 

현재 진행되고 있는 테스트가 잘 진행된다면, 달의 기지는 꿈이 아닌 현실이 될 수 있을 겁니다.

 

https://youtu.be/gJ1rBw0_HS4?si=wFGwfrqUJXa8VeWQ

 

 

 

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