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한인 과학자 ‘화성 탐사 로봇벌’ 보낸다

 비행체가 행성을 탐사하는 영화 같은 장면이 한인의 손으로 실현되고 있다. 주인공은 앨라배마 대학 헌츠빌 캠퍼스 강창권 우주항공 박사다.
강창권 박사

강창권 박사

 
 그는 이달 초 미 항공우주국(NASA)이 추진하고 있는 ‘NASA 혁신적인 첨단 컨셉(NIAC)’이라는 프로그램에 뽑혀 9개월 동안 연구비 12만 5000달러를 지원받게 됐다.
 연구주제는 비행체 로봇벌 ‘마스비(MarsBees)’다. 호박벌 크기의 몸체에 작은 날개를 달아 화성 대기질과 지표면 형태를 연구하는 등의 임무를 수행한다.
 
 현재 화성에는 자동차 크기의 지상탐사체 ‘큐리어시티 로버’가 활동하고 있다. 하지만 3893킬로그램으로 무겁고 느린데다 비용이 많이 든다는 지적이 있다. 향후 마스비는 공중을 비행하며 각종 데이터를 조사해 허브 역할을 하는 로버로 전달하고 로버를 통해 충전하는 등 로버와 함께 연구에 활용될 계획이다. 그와 인터뷰했다.
 
비행체 ‘마스비’에 대한 아이디어는 어디서 나왔나.
 “미시건 대학에서 항공우주공학 박사 과정에 있을 때 날갯짓(flapping wing)에 대한 공기역학 연구를 시작했다. 저희 팀은 날개를 가진 곤충이 어떻게 날아다니는지 연구했다. 이것을 토대로 생체모방 초소형비행체(bioinspired micro-air vehicles)를 개발했다. 현재 부임한 대학에서도 연구를 이어오고 있다. 그동안 호박벌과 초파리를 연구했고 장거리 비행을 하는 왕나비(monarch butterflies)에 대한 연구도 하고 있다. 왕나비는 공기질량이 희박한 높은 고도를 이동하며 겨울을 나고 있다.”
화성벌

화성벌

 
마스비는 우주 과학에 어떠한 영향을 끼칠 수 있나.
 “화성의 공기 질량은 지구에 비해 극히 낮다. 그 때문에 통상의 비행체는 화성에서 작동하지 못한다. 만약 연구중인 ‘화성벌떼(Swarm of Marsbees)’ 모형이 화성에서 구현된다면 마스비로 비디오카메라를 날라 화성표면의 지역별 3D 정밀사진을 찍어 행성 지도를 만들고 지상탐사 로봇의 탐사 경로를 책정할 수 있다. 이 밖에 화성의 압력과 온도변화를 측정할 수 있는 기기를 실어나를 수 있고 새로운 광물을 찾는데도 활용할 수 있다.”
 
연구의 어려운 점은.
 “실제 화성에 가서 실험할 수 없기 때문에 화성의 대기와 같은 환경을 만들어 실험하기가 매우 어렵다. 하지만 현재 우리 연구소에는 특수 압력실이 있어 화성과 비슷한  환경을 만들 수 있다. 이 프로젝트 목표는 마스비가 화성 대기상태와 유사한 희박한 공기질량 속에서도 충분한 양력을 발휘하고 고공에서 머물 수 있다는 것을 실증해내는 것이다.”
 
어떻게 과학자가 됐는가.
 “부모를 따라서 1990년 네덜란드로 이민가서 자랐다. 네덜란드 델프트(Delft) 공대에서 항공우주공학 학부를 마치고 미국 미시간 대학에서 항공우주공학 박사학위를 받았다. 특별히 비행기나 우주선을 좋아해서 이 분야를 선택한 것이 아니다. 학창시절 물리와 수학을 좋아했다. 대학 진학을 하면서 이 두 과목이 중요한 학문을 찾다 항공우주공학을 선택했다.”
 
한인들에게 우주공학은 아직 낯설다.
 “우주공학 분야를 신비의 대상으로 인식되는 경우가 많다. 그러나 우주는 인류가 개척해야만 하는 또 다른 미래다. 이미 몇 나라들이 우주 왕복선을 띄우고 우주정거장을 건설하고 있다. 심지어 이 단계를 넘어서는 연구를 미 항공우주국이 진행하고 있다.”
 
한국계 우주공학 과학자들을 찾기가 쉽지 않다.
 “공부하고 연구하면서 아주 유능한 한국 과학자분들을 많이 만났다. 한국에서도 좋은 연구가 이뤄지고 있고 미래가 밝다고 생각한다. 누구나 어디서나 과학에 관심을 갖고 진실한 마음으로 노력을 한다면 더욱더 좋은 결과가 나올 거라고 믿는다.”
 
이번 연구는 마이크로 항공로봇을 개발한 일본 연구팀과 협력해 진행되고 있다. 향후 10년에서 20년 뒤 마스비를 완성하는 것이 목표다.
 황상호 기자
hwang.sangho@koreadaily.com
 
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