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엉? 플라스틱 우주비행선을 타고 화성으로?
플라스틱과 여러 재료를 사용하여 우주 마을을 만드는 미술 시간이었어요. 장군이가 갑자기 생각이 났다는 듯이 친구들에게 말했죠.
“얘들아, 플라스틱으로 만들어진 진짜 우주선이 있을까?”
“말도 안 돼. 플라스틱으로 어떻게 우주선을 만들어? 이렇게 잘 휘어지고 얇은데..”
“아냐, 먼 미래에는 만들지도 몰라. 내가 과학반 선생님께 여쭈어 봤더니 나사 과학자들이 발명한 새로운 플라스틱에 대해서 설명해 주셨어.
우선 플라스틱이 무엇인지 알려줄게.”
● 플라스틱, 네가 뭐라고?
플라스틱은 석유, 천연가스, 석탄으로부터 만들어지는 물질을 가지고 만든 고분자 물질이나 제품을 말해요. 고분자라는 것은 물질을 구성하는 작은 알갱이인 분자 질량이 다른 분자들보다 아주 크답니다. 녹말, 단백질 등은 천연 고분자 물질이라고 하고, 플라스틱은 합성 고분자 물질이라고 합니다.
플라스틱의 장점은 가벼우면서도 색깔을 다양하게 낼 수 있고, 다양한 형태로 만들 수 있다는 거죠. 플라스틱 중에는 열을 가하면 쉽게 모양이 바뀌는 것도 있고, 모양을 바꿀 수 없는 것도 있어요. 플라스틱의 종류는 아주 많지만, 대표적인 플라스틱은 요구르트병 등에 사용되는 폴리스타이렌, 다음과 같아요. 시중에 판매되는 고추장 통 등에 사용되는 폴리프로필렌, 샴푸 통 등에 사용되는 폴리에틸렌, 물뿌리는 호수 등에 사용되는 폴리염화비닐 등이 있어요.
● 우주선의 위험과 RXF1
우주여행 중 가장 위험한 것 중의 하나가 우주선(cosmic ray)입니다. 여기에서 우주선은 우주에서 받는 모든 방사선을 말하는 거예요. 우주에서는 아주 빠른 속도로 높은 에너지를 가진 입자가 우주여행을 하는 여러분의 몸으로 쏟아지는데 인체 여러 군데의 세포에 해를 준답니다.
특히 화성으로까지 간다고 할 때는 수개월이 걸리기 때문에 우주인을 보호하기 위해 우주선을 막는 것은 더 중요하다고 할 수 있죠. 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌은 전형적인 우주 비행선의 외부를 둘러싸고 있는 알루미늄과 비교해서 태양 내에서 일어나는 폭발 때문에 쏟아지는 높은 에너지의 입자와 우주선을 더 잘 막아준답니다. 최근에 나사 우주과학자들은 획기적인 폴리에틸렌을 기반으로 하는 물질인 RXF1을 만들었는데 이 물질은 알루미늄의 항장력(잡아당길 때 물체가 파괴되는 순간의 힘)의 3배이며 2.6배 더 가볍지요.
하지만 우주 비행선은 불과 온도에도 강해야 하기 때문에 더욱 연구가 필요해요. 또한, 화성으로 갈 때의 우주선에 의한 암 위험성 정도를 알루미늄 우주 비행선과 폴리에틸렌 우주선으로 컴퓨터 시뮬레이션해본 결과 특별한 차이점이 없다고 나왔다고 해요. 이것은 과학자들이 인간의 몸이 우주선에 어떻게 반응하는지 아직 확실히 알지 못하기 때문일 수도 있어요. 어쨌든 RXF1은 화성으로 가는 임무에서 우주선을 막는 해결책이 될 수 있다고 하니 지속적인 연구와 실험이 필요하겠죠.
화성으로 가는 길은 아직도 멀고도 험하다고 할 수 있어요. 하지만 전기가 통하는 플라스틱에 반도체 플라스틱, RXF1이 개발되고 있는 것으로 봐서는 플라스틱만 가지고 만들어진 우주 비행선도 나올 수 있겠죠? 플라스틱으로 우주선을 만든다는 기발한 상상과 노력이 어쩌면 새로운 과학 기술 발전의 밑거름인지도 몰라요.
여러분의 엉뚱한 생각, 기발한 상상력 기대해 볼게요.
