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달에 어마어마한 광물 자원이 있다는 것을 아십니까?
- 강천구 교수 인하대학교 에너지자원공학
기사입력 : 2024.10.10 10:31
할리우드 영화 ‘아바타’를 보면 인간들이 우주 광물을 차지하려고 외계 행성 판도라로 향하는 모습이 그려진다. 미 항공우주국(NASA)이 지난해 10월 탐사선을 날려보낸 소행성 16프시케(16 psyche)에 매장된 금속의 가치만 1,000경 달러에 이를 것으로 추정했다. 실제로 매장량이 어느 정도인지는 탐사선이 가봐야 정확히 알 수 있지만 소행성에서 상당한 양의 가치 있는 금속을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 16프시케는 화성과 목성 궤도 사이에 위치한 소행선이다. 매킨지에 따르면 만약 소행성에서 희소금속 채굴이란 잭팟이 터진다면 우주 경제 규모는 당초 제시했던 2035년 1조 7900억 달러를 넘어선 엄청난 규모일 것이라는 전망도 있다.
달 표토를 지구로 처음 가져온 건 1969년 발사된 아폴로 11호다. 소련도 1970년 루나 16호를 시작으로 1976년까지 여러 차례 달 표토를 채취했다. 이때만 해도 달 탐사는 냉전시대 자존심 싸움이었다. 하지만 현재 달 탐사는 자원 선점을 위한 ‘자원전쟁’으로 진화했다. 달 표토에서 경제적 가치가 막대한 광물의 존재를 확인했기 때문이다. 달에서 발견된 대표적 자원으로 ‘헬륨3’란 광물이다. 이 광물은 1g만 있어도 석탄 40톤이 생산하는 에너지를 대체할 수 있다. 만약 달에서 혈륨3를 싣고 오는 시대만 열린다면 중동지역의 석유와 러시아의 천연가스 의존이 많이 줄어들면서 지구촌 에너지원의 지형 자체가 송두리째 바꿜 수 있다.
또한 과학자들을 흥분시키는 것은 달에 엄청난 물과 희소광물이 있다는 점이다. 물(H2O)은 수소와 산소로 분리한 다음 이들 성분을 액화시켜 로켓 연료를 만들 수 있고, 수분해를 통해 수소에너지를 만들어 낼 수 있다. 만약 달 궤도나 기지에서 로켓 연료를 보급 받을 수 있다면 더는 지구에서 추진체를 싣고 우주로 떠날 필요가 없다.
달에 각종 광물이 많을 것으로 보는 이유는 달 탐사에서 망간단괴를 발견했기 때문이다. 망간단괴에는 망간뿐 아니라 여러 희소광물이 같이 혼합되어 있다. 따라서 달에는 헬륨3만 있는 게 아니라 철과 알루미늄, 티타늄 등과 같은 금속광물이 산화된 상태로 존재하는 것으로 조사됐다. 이들 금속광물 자원을 활용할 수 있다면 지구에서의 활용 뿐 아니라 달에 정착촌을 만드는 데에도 도움이 될 수 있다. 따라서 지속적인 투자와 기술적 발전, 충분한 실험이 뒷받침된다면 달에서 얻은 자원을 달에 짓는 건축물 자재로 활용하는 것은 충분히 실현 가능한 일이라고 본다. 이것이야 말로 우주산업이라는 의미로 지구촌과 마찬가지로 지속 가능한 과학 문명의 발전이라 볼 수 있다.
많은 과학자들은 달에서 발견된 물에 관심을 갖고 있다. 달에서 발견된 물은 훌륭한 자원이 될 수 있다. 물은 달에서 방사선 차단을 위한 물질로 활용될 수 있는 데다 수소와 산소로 분리한 뒤 액화로 만들어 로켓 연료로 쓸 수 있다. 미국 항공우주국에 따르면 달의 물은 극 근처 영구적으로 그늘진 지역에 있으며 영하 233도로 꽁꽁 언 상태라고 한다. 달에서 얼음을 발견하고 그냥 녹이기만 한다고 마실 수 있는 물이 되는 게 아니다. 인간이 마실 수 있게 정수하고, 실험 과정을 거쳐 안전한지 확인부터 해야 한다.
미래학자 앨빈 토플러는 자신의 저서 ‘부의 미래’에서 “우주개발 1달러 투자는 7~12달러의 경제적 효과를 창출할 것”이라며 “우주공간으로의 도약이 부의 혁명적 전환을 가져 올 것”이라고 했다. 뱅크 오브 아메리카, 메릴린치 증권에 따르면 우주산업은 2022년 5,460억 달러에서 2027년 7,700억 달러 수준으로 증가하고 2040년엔 27조 달러까지 성장할 것이라고 전망했다. 발사체 재사용으로 상업 우주 2.0 시대를 여는 대표 주자인 ‘스페이스X’의 시가 총액은 이미 보잉이나 록히드마틴을 넘어섰다.
우주산업은 우주 비행체 관련 소재 등을 생산·응용하는 산업으로 일부 국가만 기술을 보유한 선진국형 산업이다. 그리고 우주 기술은 개발 난이도도 높지만 위험 부담이 크고 막대한 투자가 요구되기 때문에 국가 주도로 개발하는 것이 추세다. 세계경제포럼(WEF)에 따르면 우주산업에 대한 시장 규모가 2023년 기준 6,300억 달러로 추정했다.
우리나라는 지난해 누리호 3차 발사를 통해 발사체에 위성을 실어 나른 세계 7번째 국가로 이름을 올렸다. 우리나라는 현재 미국이 주도하는 달 탐사 계획인 ‘아르테미스 협정’에 참여하고 있다. 아르테미스 협정은 미국을 비롯한 36개국이 참여하는 인류 달 착륙 프로젝트로 1972년 이후 53년만인 2025년 유인 달 착륙을 목표로 하고 있다. 우주로 향한 길은 멀고 험난하지만 이 또한 지구촌에 살고 있는 우리가 해결해야 할 미래 개척지다. 비록 우리는 자원빈국으로 살아가고 있지만 달에서 대한민국의 새로운 미래를 펼쳐 봤으면 한다.
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