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1961년 유리 가가린이 첫 우주여행을 시작한 후 인류는 지금까지 2백여 차례나 넘게 우주를 넘나들어 왔다.

우주를 정복하기 위한 인간의 끊임없는 욕구는 우주개발의 한계를 극복하는 우주정거장을 구상하게 된다.

우주정거장은 지구궤도에 건설된 대형 구조물로써 사람이 생활을 하면서 우주실험, 우주관측 등 우주 개발에 필요한 임무를 수행하는 곳이다.

최초의 우주정거장인 러시아의 샬루트(Salyut)로부터 시작하여, 미국 최초의 우주정거장 스카이랩(Sky lab), 2세대 우주정거장인 러시아의 미르(Mir)로 이어져 마침내 현재의 국제우주정거장(ISS)가 탄생하기에 이르렀다.

현재 많은 임무를 담당하는 거대한 우주건축물을 위해 16개의 국가가 같이 참여하고 있다.

미국, 러시아, EU 11개국, 캐나다, 일본, 브라질 등 16개국이 참가하여 2010년 완공을 목표로 만들어지고 있다.

이 국제우주정거장은 우주실험이나 우주관측 우주의 산업적 활용 외에도 우주인의 장기체류에 관한 연구를 수행하여 달과 태양계의 행성들을 여행하기 위한 연구기지 역할을 하며 훈련기지 역할도 수행할 수 있게 된다.

이로 인해 더욱 먼 거리의 우주탐사의 길이 열리게 될 것이다.

국제우주정거장은 총 43개의 모듈이 합쳐져 완성된다.

이러한 모듈은 우주공간에서 쉽게 조립하기 위해 지상에서 미리 규격화된 형태로 제작되며 16개 참여 국가들이 이 모듈을 분담해 만들고 있다.

크게 나뉘어 우주비행사의 거주공간과 관련된 모듈은 미국과 러시아가, 실험공간과 관련된 모듈은 미국, 러시아, EU, 일본이 나누어 만들고 있다.

각 나라의 모듈을 보면 국제우주정거장의 전력 시스템과 같은 장치들을 공급해 주는 미국의 유니티(UNITY) 모듈이 있다.

이 외에도 서비스 모듈 별을 뜻하는 러시아의 즈베다(Zvezda)모듈은 2명의 승무원을 위한 수면실, 화장실, 냉장고가 있는 조리실, 안전하게 음식을 먹을 수 있는 테이블이 설치돼 있고, 미국 보잉사에 의해 제작되어 2001년 2월 7일 우주왕복선에 의해 수송된 데스티니 실험 모듈에는 전력, 냉각, 공기정화, 온도 및 습도를 제어하고 공급해주는 5개의 생명 유지 시스템이 설치되어 있다.

우주비행사들은 압력이 일정하게 유지되는 실험 모듈 내에서 다양한 과학 분야의 연구를 진행하게 된다.

또한 캐나다암(Canadarm2) 로봇 팔은 이동공급시스템(MSS, Mobile Servicing System)의 일부분으로써 캐나다가 국제우주정거장 건설에 기여하고 있다.

또한 전력시스템(EPS)은 국제우주정거장에서 가장 중요한 전력을 담당한다.

각각의 태양전지판의 길이는 73.2m, 폭은 10.7m, 무게는 15,900kg이며 국제우주정거장이 완성되면 이 8개의 태양전지판은 축구경기장을 덮을 수 있을 만큼의 면적을 가진다.

앞으로 만들어질 우주정거장 모듈에는 일본의 첫 유인 실험 모듈로써 희망이라는 의미를 가진 키보(Kibo) 모듈과 유럽우주청(ESA)에 의해 제작되는 콜럼버스(Columbus) 모듈이 있다.

<한국항공우주연구원 정책협력부장 황진영>

지금까지 인류가 만든 항공기 가운데 가장 강력한 파괴력과 최고의 기술을 가진 항공기를 뽑으라고 한다면 오직 미국 공군에서만 운용하고 있는 ‘F-22’ 랩터 스텔스 전투기를 뽑을 것이다.

‘F-22’ 랩터 전투기는 우리나라 주력 항공기인 ‘F-16’이나 ‘F-15’ 전투기 그리고 미 해군의 주력 전투기인 ‘F-18’과 벌인 가상 공중전에서 144대 격추라는 놀라운 결과를 보여 주기도 했다.

랩터가 이렇게 강력한 이유는 여러 가지 이유가 있겠지만 그 가운데 가장 강력한 부분이 바로 레이더에 걸리지 않는 스텔스 성능 때문이다.

걸프전에 참가한 ‘F-117’ 나이트 호크 폭격기로 많이 알려진 스텔스기는 매우 독특한 형태의 디자인과 적의 레이더에 걸리지 않아 보이지 않는 비행기로 유명하다.

이렇듯 항공 기술 가운데 최고의 기술로 여겨지고 있고 전투기 설계의 기본이 된 스텔스 기술은 어떻게 개발되었고 어떻게 등장하게 된 것일까?

1973년대 이스라엘은 이집트와 시리아 등 중동 국가와 벌인 3차 중동전에서 전쟁에는 승리했지만 구소련이 아랍군에 제공한 레이더망과 미사일 때문에 100여대 이상의 항공기를 잃는 등 큰 피해를 입었다.

당시 이스라엘은 미군이 가지고 있던 최신예 전투기를 투입한 상태였기 때문에 이런 이스라엘의 피해는 미국 입장에서 소련의 방공망에 대한 위협을 직접적으로 느낄 수 있었던 사건이었다.

이에 미국은 소련의 강력한 레이더망과 미사일의 위협을 피해갈 수 있는 ‘레이더 저노출 항공기 개발 프로젝트’를 진행하게 되었다.

때마침 이 프로젝트에 참가한 록히드항공사의 레이더 개발 담당 데니스 오버홀저는 1965년 구소련의 모스크바 무선 공과 대학 수석과학자인 표트르 우핌쳄프가 발표한 40페이지의 논문에서 스텔스 항공기를 개발할 기초 기술적 이론을 발견하게 되었다.

당시, 미국 CIA를 통해 미국에 논문이 입수되긴 했지만, 아무도 관심을 기울이지 않았던 그 논문의 제목은 ‘Method of edag waves in the physical theory of diffraction, 우리나라 말로 하자면 ’물리적 반사 이론에 의한 전자파 예각 파동 방법‘ 이라는 긴 이름의 논문이었다.

우핌쳄프의 논문에는 레이더에서 쏘아낸 전자파를 비행기의 형상에서 반사하는 값을 알아낼 수 있는 공식이 들어있었기 때문에 레이더의 전자파 반사를 최소로 할 수 있는 항공기 형상을 개발하는데 없어서는 안 될 값진 자료였다.

다른 항공사드에 비해 뒤늦게 참가 했지만 값진 자료를 발굴한 록히드사는 이 논문을 바탕으로 해서 기존 항공기로는 상상할 수 없을 정도로 작은양의 레이더 전자파를 반사하는 항공기 개발에 착수하게 된다.

그러나 1970년대 당시 컴퓨터 성능이 3차원적인 항공기를 설계하고 이에 반사되는 레이더의 전자파를 계산할 만큼의 용량이 되지 않았기 때문에 록히드사는 항공기의 겉면을 수천 개의 2차원적 평면으로 분해하여 반사하는 전자기파의 양을 측정하고 다시 이 자료를 모두 모아 합산하는 형태로 전체 항공기에서 반사되는 전자기파의 양을 측정하였다.

이 때문에 초기 제작된 항공기 모형은 기존 매끄럽게 설계된 항공기와는 전혀 다른 형태인 각진 다이아몬드 형태의 항공기로 제작되었다.

그 때 당시,‘설마 이렇게 생긴 비행기가 제대로 날 수 있을까’하고 걱정하는 사람들도 있긴 했지만, 레이더 전자기파 반사율 테스트는 대 성공이었다.

모하비 사막에서 실시된 모형의 레이더 시험에서 록히드사가 만든 이 스텔스 비행기는 관제사로 하여금 아무리 레이더 전자기파를 쏘아 보내도 어디 있는지 찾을 수 없을 정도로 뛰어난 성능을 보이게 되었다.

이 실험 결과 미국과 계약을 맺게 된 록히드사는 이제 모형이 아니라 실제로 하늘을 날 수 있는 항공기 제작을 위해 온 힘을 쏟게 된다.

하지만 전자기파의 반사를 최소로 하기 위해 제작된 이 항공기를 하늘에 띄우는 건 너무나 어려운 일이었다.

특히 독특한 형태 때문에 공중에서 파일럿이 이 항공기를 안전하게 조종하는 건 거의 불가능에 가까운 일이었다.

이 때문에 록히드사는 조종사가 조종하는 값을 컴퓨터로 재 조종한 다음 항공기에 전달하