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우주복이 재질은 무엇으로 돼 있나요?

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.우주복지는 미국의 경우 4층으로 되어 있는데, 제일 바깥쪽은 은백색의 내열성 나일론이고, 다음은 화학섬유의 그물 모양의 층이며, 세 번째 층이 우주복 속의 산소가 바깥으로 새어 나가지 않게 하기 위한, 즉 나일론 바탕에 합성고무를 칠한 층이고, 네 번째 층이 우주복의 라이너에 해당되며, 나일론 천으로 미끄러지기 쉽게 되어 있다. 우주복은 우주인들의 활동 영역과 임무에 따라 조금 다르게 제작한다. 우주왕복선을 위한 우주복은 최소 8년 정도를 사용할 수 있게 만들며, 특히 진공과 미세중력에 상태에서도 견딜 수 있도록 제작한다. 우주복은 여러 가지 서로 다른 기능을 지닌 직물을 여러 겹으로 겹쳐 만든다. 우주인의 피부에 가장 가까운 안쪽 2개 층은 신축성이 있는 합성섬유(스판텍스)로 국수 가닥과 같이 생긴 플라스틱 튜브(약92㎝)가 냉각수를 흐르게 하여 우주인의 체온을 일정하게 유지시켜 주는 기능을 한다. 사람의 몸에서는 많은 양의 열이 발생하므로 이를 제어하기 위해 냉각수가 우주복에서는 꼭 필요하며, 우주인들은 우주복 안의 온도가 올라가는 것을 막기 위해 냉각수가 흐르는 속옷을 입는다. 다음은 공기를 담고 있는 우레탄 층과 공기가 부풀어 오르지 않도록 막는 테크론 층으로 이루어진다. 테크론 층은 우주복이 급격한 기압의 변화에서도 터지지 않도록 특수합성 섬유를 이용해 단단하게 만들어졌다. 나머지 7개의 층은 단열기능과 우주먼지, 각종 전자파나 방사선 등이 들어오지 못하도록 방어벽 역할을 한다. 우주복의 단면을 보면, 단열을 위한 알루미늄 코팅 특수섬유가 5개 층으로 되어있고, 4개 층의 폴리에스터 부직포 층이 있다. 그리고 그 위에 단열과 마모방지를 위한 2개 층의 폴리아미드 섬유층과 테프론이 코팅된 직물이 자리잡고 있다. 가장 바깥층은 하얀 테프론 직물로 열과 추위로부터 우주인을 보호하고 압력을 유지시켜 준다. 또한 작은 유성체와 충돌하거나 달 표면을 걸을 때 혹시 있을지도 모르는 사고에 대비해 마모와 찢어짐에도 안전할 수 있도록 설계한다. 달 우주복은 우주인들의 체중에 맞춰 제작한 맞춤식으로 돼있다. 무게는 무려 84㎏이나 되지만 달에서는 14㎏밖에 되지 않는다. 미국의 달 우주복은 3겹의 내복과 서로 다른 종류의 천으로 만든 22겹을 두른 외복으로 돼있어 극심한 달의 온도 변화와 작은 유성의 충돌로부터 우주인을 보호해 준다. 우주복은 미국의 경우, 4개의 층으로 되어 있는데, 제일 바깥쪽은 은백색의 내열성 나일론이고, 다음은 화학섬유의 그물모양 층이며, 세 번째 층이 우주복 속의 산소가 바깥으로 새어나가지 않게 하기 위한, 즉 나일론 바탕에 합성고무를 칠한 층이고, 네 번째 층이 우주복의 라이너에 해당되며, 나일론 천으로 미끄러지기 쉽게 되어 있다. 이상이 표준형 우주복인데, 제미니(Gemini) 7호부터는 내열 나일론과 나일론 바탕에 합성고무를 칠한 2층만으로 부드럽게 만들게 되었다. 또, 머큐리(Mercury) 계획의 우주복은 마크 4호라고 하여, 머큐리 캡슐 내의 공기가 새어 지상의 1/4기압이 되면 우주복의 공기 출입구가 자동적으로 닫히고, 다른 출입구에서 공기가 들어와 우주복 속은 원래의 기압이 된다. 이처럼 우주복이 인간을 보호할 수 있는 것은 완벽한 신소재 방어막 덕분이다. 허리, 팔꿈치, 어깨, 손목, 무릎, 그리고 발목 부분에는 고무와 베어링이 들어있어 활동성을 향상시킨다. 우주복은 기본적으로 견고하게 만들어져야하나 달에서 암석수집과 관측 장비를 설치하는 등의 활동을 할 수 있게 어느 정도 유연성도 갖추어야 한다.

학문 / 지구과학·천문우주

23.05.25

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