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우주기지는 왜 바닷가나 사막에 있을까.

로켓을 발사할 때 방출하는 열과 압력이 강해 사람의 접근이 힘든 곳을 선택한 이유도 있지만 연료를 소모한 뒤 발사체에서 분리되는 로켓을 안전하게 떨어뜨리기 위해서다.

현재 인공위성이나 우주선을 우주로 쏘아 올리는 로켓은 대개 2~3단 구조로 이뤄졌다.

첫번째 단계의 로켓 연료가 다 떨어지면 발사체에서 분리시킨 뒤 다음 단계 로켓을 추진해 올라가게 된다.

발사체에서 분리된 로켓은 지구의 중력에 끌려 떨어지게 된다.

이때 지면에 사람이 사는 마을이나 중요한 시설이 있으면 피해를 입을 수밖에 없다.

그래서 로켓은 인적이나 시설이 드문 바닷가나 사막에 있다.

바다와 사막에 떨어진 로켓은 모두 수거해 재활용하지 않고 폐기한다.

우리나라 최초의 우주기지인 나로우주센터도 바다에 있다.

나로우주센터에서 발사할 로켓도 연료를 소모한 뒤에는 바다에 떨어진다.

발사체가 제주도를 지난 뒤 인공위성을 감싼 덮개인 페어링이 분리돼 바다에 떨어지고 잠시 뒤 연료를 소모한 1단 로켓은 제주도와 일본 오키나와 섬 사이의 바다에 떨어지게 된다.

“2세대 우주시대의 시작입니다.

앞으로 9~18개월 이내에 우주관광이 시작될 거라고 생각합니다.” 민간 우주여행사 ‘버진 갤럭틱(Virgin Galactic)’의 한 관계자는 말이다.

지난 10월 22일, 미국 뉴멕시코 주의 사막에서 세계 최초로 상업 우주관광 활주로가 공개됐다.

이날 공개된 활주로에는 600여명의 사람들이 몰려 우주 여객선 ‘VSS 엔터프라이즈호’와 수송기 ‘화이트 나이트2’가 이착륙하는 모습을 지켜봤다.

우주여객선을 운항할 우주공항 ‘스페이스포트 아메리카’에 설치된 이 활주로는 길이가 3.2km에 달해 현존하는 거의 모든 비행선이 이착륙할 수 있다.

우주관광의 꿈을 이뤄주는 우주공항과 활주로는 어떤 곳일까? 우주공항은 우주선을 고도 100km의 우주공간으로 발사할 수 있는 시설이다.

고도 100km는 사실상 우주공간이 시작되는 높이로 지구 대기가 거의 사라진다.

이 정도까지 올라갔다 내려오는 비행을 ‘준궤도 우주비행’이라고 부른다.

이런 비행은 주로 우주선을 올려 보내는 발사기지를 가진 국가가 해왔지만 몇 년 전부터 여러 회사가 작은 우주선과 우주공항 등의 기본시설을 갖추고 우주관광에 도전하고 있다.

우주관광의 시작은 2004년에 있었던 ‘X-프라이즈’로 볼 수 있다.

이 대회는 고도 100km까지 승객을 실어 나를 수 있는 재사용 민간우주선을 건설하는 게 목표였는데, 이때 미국 항공기 엔지니어 버트 루탄이 개발한 ‘스페이스쉽 원(SpaceShipOne)’이 등장했고, 이후 ‘스페이스쉽 원’보다 더 큰 우주선 ‘스페이스쉽 투(SpaceShipTwo)’가 개발되어, 2010년 3월에 시험 비행을 마쳤다.

시험비행 장소는 미국 캘리포니아주의 모하비 사막에 위치한 우주비행장이었다.

우주공항은 아무 데나 지을 수 없다.

소음과 대기 오염, 그리고 로켓 폭발의 위험 때문에 사람이 많이 사는 곳에는 우주공항이 들어설 수 없다.

그래서 우주공항은 사막이나 옛날에 공군들이 썼던 기지처럼 외딴 곳에 건설된다.

그래서 이번에 공개된 버진 갤럭틱의 ‘스페이스포트 아메리카’도 사막에 자리 잡고 있다.

이 공항은 새로운 우주관광산업을 위한 디딤돌이 될 것으로 기대되고 있다.

그렇다면, ‘스페이스포트 아메리카’가 우주공항으로서 갖춘 조건은 무엇일까? 우선 이 공항이 위치한 뉴멕시코 주는 미국 남서부 지역으로 적도에 가깝다.

지구의 자전속도는 위도가 낮을수록 빨라지다가 적도에서 가장 빨라진다.

따라서 적도 근처에서 우주선을 발사한다면 자전 때문에 생기는 회전속도를 덤으로 얻어 연료를 아낄 수 있다.

현재 20여 곳의 우주발사기지가 적도 가까이에 세워진 이유다.

뉴멕시코 주의 날씨와 공간도 장점이다.

이곳은 1년 중 맑은 날이 350일 정도이고, 사람도 많이 살지 않아 넓은 공간을 확보할 수 있다.

민간 우주관광용 우주선은 로켓처럼 수직으로 쏘아올리는 것이 아니라 일반 여객기처럼 수평으로 이착륙한다.

따라서 긴 활주로가 필요하므로 넓은 공간과 시야가 확보된 곳이 유리하다.

이러한 민간 우주관광산업은 다른 기회도 만들어 내기도 한다.

1시간 안에 세계의 절반을 비행할 수 있는 대형여객기를 개발하는데 우주여행에 필요한 ‘준궤도 우주선’이 도움이 되기도 하며, 우주공항에서 국제우주정거장이나 달로 보내는 우주왕복선의 이·착륙도 가능해 국제우주정거장에 화물을 보낼 수도 있다.

우주공항과 활주로가 멋지게 건설됐다고 해도 몇 가지 주의할 점은 있다.

우선 이륙할 때 로켓 엔진이 폭발할 가능성을 들 수 있다.

‘스페이스쉽 투’는 소형 하이브리드 로켓 엔진이 장착돼 활주로에서 이륙한 뒤 공중에서 발사된다.

액체 산화제와 고체 연료를 사용하는 하이브리드 로켓 엔진은 비교적 안전하지만 연소 과정에 문제가 생기면 폭발할 수 있다.

진공과 무중력의 환경에서 ‘스페이스십 투’의 자세가 제대로 조정되지 않는다면 위험할 수 있다.

그래서 ‘스페이스쉽 투’는 안전한 자세를 위해 복잡한 자세제어 시스템 대신 날개를 접어 무게 중심의 변화를 이용하게 된다.

또 이 우주선은 착륙용 엔진이 없어 단 한 번에 활주로를 찾아야 한다는 주의점도 가지고 있다.

민간 우주관광용 우주선이 등장하고 우주공항과 활주로가 만들어지면서 우주관광은 현실로 다가왔다.

물론 ‘스페이쉽 투’를 타기 위해서는 2억원 정도로 비용이 필요하고, 혹시 모를 위험도 감수해야 한다.

하지만 우주기술은