[Kurzgesagt] 우주의 무한한 자원 – 소행성 채광

 

 

아. 편하게 유튜브 영상을 보고 계시네요.

수십 년 전에 인류가 만든 그 어떤 것보다 강력한 컴퓨터로 말이죠.

 

이런 발전상과 여러분이 당연하게 생각하는 온갖 종류의 멋진 기계들은

몇 가지 희귀한 물질 덕분에 존재합니다.

터븀, 네오디뮴, 탄탈룸 같은 것들이죠.

 

이 물질을 캐 내 첨단 기계에 넣는 작업은 더러운 일입니다.

광산업계는 공기와 수질 오염은 물론이고

지역 전체를 파괴하기로 유명합니다.

시안화물, 황산, 염소 같은 위험 화학물질이

자원 추출에 사용되어

생물다양성과 작업자 그리고 지역 주민을 해칩니다.

 

게다가 이 자원은 정치적 도구가 되기도 합니다.

원하는 걸 얻기 위해 공급을 줄이는 거죠.

 

이런 지구상의 광산업계를

사람에게 무해하고 깨끗한 산업으로 대체 할 수 있다면 어떨까요?

가능합니다.

위를 보기만 하면 되니까요.

 

 

 

소행성은 45억 년 전

우주 구름에서 행성이 되지 못하고 떨어져 나온

수백만 조 톤의 암석

금속과 얼음으로 이루어져 있습니다.

 

1미터짜리 작은 것부터

한 나라 만 한 원시행성급까지 다양합니다.

대부분 소행성대와 카이퍼 벨트에 집중되어 있지만

수십만 개는 행성들 사이를 배회하고 있습니다.

우주여행이 점점 더 현실화하면서

과학자와 경제학자는 이 소행성에 있는 자원에 대해

살펴보기 시작했습니다.

 

비교적 작은 금속형 소행성이라도

산업용 금속과 백금 같은 귀금속을

수조 달러어치 갖고 있을 수 있습니다.

 

게다가 더 큰 소행성 16 프시케 같은 소행성에는

지구가 수백만 년 동안 쓸 수 있는 철-니켈 합금이 있습니다.

 

현재 시장가로 이런 희귀한 원자재 만 해도

수천조 달러가 될 겁니다.

하지만 계산은 정확해도 현실과는 차이가 있습니다.

 

예를 들어

바닷물에는 2천만 톤 이상의 금이 있습니다.

750조 달러 정도 되는 양이죠.

하지만 바닷물에서 금을 채취하는 과정이

너무 비싸 팔아도 손해입니다.

 

현재로선 소행성 채광도 똑같습니다.

지구의 광산을 대체하기에는 너무 비싸다는 거죠.

 

우주에 수십억 달러어치의 귀한 자원이 있다 한들

그걸 얻는데 수조 달러가 들면 의미가 없습니다.

뭐가 그렇게 어려운 걸까요?

 

소행성 채광의 원리는 간단합니다.

소행성을 하나 고르고

처리하기 쉬운 위치로 옮겨 해체하여

자원을 뽑아내는 겁니다.

 

안타깝지만 이 모든 건

어떤 근본적인 문제가 해결된 뒤에야 의미가 있습니다.

우주로 가는 높은 비용이죠.

 

로켓 연료로 킬로그램당 수천 달러가 듭니다.

지구 저궤도까지만 가려고 해도요.

 

더 먼 우주로 가려면 수천이 더 듭니다.

소행성 채광에 수익성이 있으려면

더 싼 우주여행이 가능해야 합니다.

 

한 방법은 기존의 로켓을 전기 우주선으로 바꾸는 겁니다.

이미 여러 과학 탐사 미션에서

탐사체에 전기 로켓 엔진을 쓰고 있습니다.

원리로 보면 더 크게만 만들면 됩니다.

 

전기 엔진은 우주까지 갈 힘은 없지만

우주에 도달하고 나면

매우 적은 양의 연료로 엄청나게 멀리 갈 수 있습니다.

그 말은 단지 우주에서 쓸 연료를

우주까지 가져가는데 드는 연료비를 아낄 수 있다는 뜻입니다.

 

그렇다고 비용 문제가 모두 해결 되진 않지만

첫 임무를 시작하기는 더 쉬워지죠.

 

이제 채광용 전기 우주선이 있으니

적절한 소행성을 찾아 우주선까지 가져와야 합니다.

 

탐사선으로 소행성까지 가는 건 성공했고

심지어 샘플도 채취했습니다.

그래도 더 쉽고 더 싸게 하기 위해

첫 목표는 아마 지구 근접 소행성이 될 겁니다.

말 그대로 지구에 가까운 소행성이죠.

 

몇 달을 이동하여 드디어 우리 우주선은 소행성에 도착합니다.

괴상한 모양에 작은 충돌구가 곳곳에 있는 이 소행성은

수십억 년간 거의 변하지 않았습니다.

 

처음 할 일은 소행성을 고정하여 회전하지 않게 하는 겁니다.

여러 방법이 있습니다.

레이저로 물질을 증발시키는 방법

또는 추진체로 회전을 멈추는 방법이 있죠.

 

소행성이 안정되면 기다려야 합니다.

궤도역학에는 복잡한 계산이 필요 하지만

알맞은 순간과 옳은 방향을 계산해서 밀면

매우 큰 물체도 아주 작은 힘으로 움직일 수 있습니다.

그러니 적절한 순간을 기다립니다.

 

우리 우주선은 추진체를 이용해

소행성을 달 근처까지 가는 궤도로 옮깁니다.

달의 중력을 빌려 소행성을 지구궤도에 안착시키면

연료를 더 아낄 수 있습니다.

이 이동에도 몇 달이 걸립니다.

하지만 처음부터 지금까지 낭비된 시간은 없습니다.

 

첫 우주 채광 및 광물 처리 시설이 궤도에 설치되었고

이제 서서히 소행성으로 이동합니다.

 

처리 시설은 지구에서와는 다릅니다.

거대한 유리가 태양광을 모아

소행성을 달구어 기체를 날립니다.

 

절단기가 바짝 마른 광석을 잘게 부수고

원심분리기가 원석을 밀도에 따라 나눕니다.

귀금속이 소행성 질량의 0.01%만 나와도

지구에서 같은 질량의 광석으로 얻을 수 있는 양의 몇 배나 됩니다.

 

이제 어떡할까요?

귀금속을 어떻게 다시 지구로 가져올까요?

 

여러 방법이 있습니다.

재사용 가능한 로켓에 실어, 지구로 보내는 방법이 있습니다.

아니면 처리 시설에 3d 프린터를 두고

더 빠르고 저렴한 운송 시스템을 만들 수도 있습니다.

바로 기포로 채워진 열 차폐 캡슐입니다.

 

바다에 떨어뜨려 놓기만 하면 됩니다.

배로 끌고 가면 되죠.

 

이건 인류가 태양계를 손에 넣는

진정한 시작점이 될 수 있습니다.

 

인프라와 경험이 축적되면서 작업이 점점 세련되어질 겁니다.

소행성에서 생산된 부품과 연료를 지구에서 발사할 필요가 없습니다.

기존 채광 시설 덕분에 새로운 시설 건설이 점점 쉬워지겠죠.

 

우주 산업이 발전하고 귀금속이 더 싸지면서

결국 지구에 있는 모든 광산이 문을 닫을 것입니다.

 

거대한 오염원인 광산을 지구에 만든다는 것 자체가

거실에 아궁이를 만드는 것처럼

이상하고 시대착오적인 생각이 될 겁니다.

 

오염으로 파괴된 지역이 되살아나고

익숙한 첨단 기계들이 점점 저렴해지며

만들 때 오염 물질을 덜 배출하게 됩니다.

 

공상 과학 소설이 아닙니다.

신비로운 신소재나 새 물리학 이론이 있어야

가능한 게 아닙니다.

 

오늘이라도 이 미래의 건설을 시작할 수 있습니다.

첫발을 내디딜 힘만 있으면 됩니다.