달 기지

1. 개요2. 상세3. 인류에게 주는 이익4. 역사5. 제작6. 대중매체7. 여담

ESA의 달 기지 상상도

지금 당장 달에 기지를 짓는 방법[1]

1. 개요

月面基地 / Lunar Base

월면기지 혹은 달 기지는 달 표면에 건설된 반영구적-영구적 유인 기지를 말한다.

2. 상세

달의 식민지화를 본격적으로 이루기 이전에 달 과학기지를 건설하는 데 드는 예상 비용은 대략 200조에서 400조 정도며, 이는 ISS 국제우주정거장의 운용 비용, 2017년 독일 연방의 예산 흑자와 비슷한 정도라고 한다. 그 정도 비용으로 10년 안에 기지를 건설할 수 있다고 한다.

달 기지의 건설 부지로 용암동굴이 떠오르고 있으며 [2] 달 표면의 크레이터를 거대한 전파망원경으로 변신시키는 프로젝트도 진행 중이다.

먼 미래에나 가능할 것으로 보였으나, 루나 게이트웨이의 건설이 계획됨으로서 근시일 내 건설될 확률이 올라갔다. 루나 게이트웨이가 건설되면 달 탐사도 더 활발히 이루어져 달 기지 건설을 위한 지질조사도 더욱 탄력을 받을 것으로 예상된다.

물은 달 표면 가까이 있는 얼음을 채취해 수은을 제거한 뒤,[3] 식수 혹은 농업용수[4]로 사용될 수 있다. 달에 도시가 생길 정도로 물 수요가 증가한다면 아예 우주 무역선을 통해 지구로부터 물을 수입해 올 것으로 예상되나, 기지 건설 초반에는 과학기지가 먼저 들어설 것이므로 비용이 많이 드는 물 수입보다는 월수(月水)를 활용할 것으로 보인다. 달의 남극이 좋은 후보지 중 하나로 꼽히는 이유 중 하나다.

3. 인류에게 주는 이익

지구와 매우 가까우니 인류가 우주로 본격적으로 진출하기 이전에 제일 먼저 개척되는 것은 사실상 정해진 것이나 다름없다. 일단 중력이 지구의 6분의 1이라 발사시에도 적은 연료만 사용할 수 있으며, 달의 뒷면은 항상 지구의 반대편을 향하고 있기에 원하는 행성의 방향으로 지구에서 발사할 때보다 싼 가격에, 지구처럼 발사대나 위도 등 까다로운 조건에 덜 구애받고 탐사선을 발사할 수 있고 거리도 짧아 탐사시간도 대폭 줄어들게 되니 화성과 목성의 위성 등 인류의 태양계 개척을 더 수월하게 할 수 있다.[5]

달은 겉보기로는 별 볼일 없는 척박한 땅이지만 파 보면 엄청난 자원의 보고이기 때문에 달의 막대한 자원을 채굴할 수 있으며, 과학 연구 및 달 자원 개발에서 얻은 기술로 인류에게 막대한 혜택이 주어질 것이라고 말한다.

또 대기가 없어 태양풍을 직격으로 맞기 때문에 태양에서 날아온 헬륨-3이 표면 근처에 잔뜩 쌓여 있다. 헬륨-3은 현재 개발 중인 핵융합 발전 재료로 활용되는 귀중한 자원이다. 수십억년 간 축적된 헬륨-3의 양은 인류 전체가 1만년 동안 쓸 수 있는 양이라고 한다. 태양의 수명이 다하지 않는 이상 끊임없이 리필되므로 고갈 걱정도 없다.

4. 역사

한참 옛날인 17세기에도 이런 상상이 있었던 것으로 보인다. 1638년 존 윌킨스는 '신세계와 다른 행성에 관한 강연'에서 이런 생각을 밝혔다. 콘스탄틴 치올코프스키 역시 달 기지에 관해 상상했다.

1950년대 이후 달 탐사가 본격화할 움직임이 보이자 과학지식을 바탕으로 많은 조감도가 그려진다. SF소설가들은 상상력을 발휘해 다양한 모양과 기능의 달 기지를 상상해 냈다.

1960년대 인간이 달에 착륙하고 나서도 한참동안 달 기지가 지어지지 않다가 최근에 루나 게이트웨이와 함께 건설 계획이 조금씩 수립되고 있다.

5. 제작

가장 유력한 제작 방식은 달에 흔한 월면토[6]와 월석을 사용하는 것이다. NASA에서는 달에서 현지 조달한 재료를 가지고 3D프린팅으로 집을 짓는 방법을 연구 중이다. 지구에서 건축 자재를 가지고 가는 것은 비용이 너무 많이 들어서 비효율적이다. 당장 현존하는 가장 거대한 로켓의 페이로드도 수 톤 단위에서 머무는데 지구상에서 건물 한 동 짓는 자재의 무게만 해도 수백에서 수천 톤의 자재가 필요하다.[7]

이처럼 외계행성에서 현지조달한 자원으로 기지를 짓는 것을 "우주 현지자원 활용"(ISRV)이라고 하는데 한국도 이 분야에 발을 들여놓고 있으며 특히 월면토 분야는 한국이 NASA에서 외주받아 오는 수준까지 따라왔다.

일산에 있는 한국건설기술연구원에는 월면의 극한환경을 재현할 수 있는 DTVC(지반열 진공 챔버) 장비가 있다.# 월면토는 영상 150도부터 영하 70도를 넘나드는 환경에 우주방사선 등에 노출되어 있어 지구의 토양과는 성질이 많이 다르고, 결정적으로 달에는 물이 없다. 따라서 월면토를 이용한 3D프린팅 건축도 극한환경 건설기술과 결부되어 지구의 건축과는 다른 방식이 요구된다.

그리고 달은 대기가 없어 방사선이 그대로 내리쬐기 때문에 방사선을 막기 위해 벽을 굉장히 두껍게 쳐야 한다. 그러므로 달 기지 조감도는 보통 기지 바깥으로 월면토 혼합물을 굉장히 두껍게 바른 것으로 나온다. 맨 위에 있는 ESA의 사진도 그렇게 만들어진 달 기지다. 다만 ESA의 방식은 NASA와 달리 거대한 풍선 위에 3D프린터로 외벽을 쌓고 굳힌 후 풍선을 제거하여 돔을 만드는 형태다.

아니면 아예 달의 바다 부분에 있는 용암 동굴을 지하기지로 쓰자는 의견도 있다. 이 경우 현무암질의 단단한 기반암 속에서 토목을 크게 벌이지 않고 사용할 수 있다는 장점이 있다.

따라서 현존하는 달 기지 건축의 단점 중 하나로 창문이 없다는 점이 꼽힌다. 창문이 없는 편이 우주 방사선 등은 효율적으로 막아주겠지만, 폐쇄적인 환경에서 인공 조명에 의존해야 하니 달 기지 거주자들의 심리상태 등에 대해서 미리 대비할 필요성도 제기된다. 이는 현재 우주 정거장이나 남극 기지 등에서 환경적으로 장기간 고립되어 있는 연구 인력들이 겪는 문제이기도 하다.

황당하게 들릴 수 있지만 버섯으로 기지를 짓는 기술이 실제로 연구 중이다. 스스로 자라는 블록이라고 봐도 무방한데 페트리 접시 분량만 들고 가도 자기가 알아서 증식해 주니 매우 유용한 재료다. 정확히는 버섯과 곰팡이를 포함하는 진균류(Fungus)를 이용하는 것이고 버섯의 일반적 특징인 '균사체'를 이용하므로 버섯으로 부르는 것이 곰팡이보다는 옳은 표현이다.

달 내 철도 노선 계획도 있다.#

6. 대중매체

고요의 바다(드라마) - 발해기지[8]
달은 무자비한 밤의 여왕 : 로버트 하인라인의 1966년작 소설. 작중에서 달은 죄수들의 유형지로 사용되는데, 중력이 지구의 1/6이고 3주가 지나면 달의 중력에 익숙해져 형기를 마쳐도 지구로 돌아가지 못하고 달에 계속 살아야 한다. 그렇게 인구가 축적되다가 지구 정부에 맞서 독립 전쟁을 벌이는 내용이다.
우주대모험 1999 - 알파 달 기지
달로스
호라이즌 달 기지(오버워치)
호라이즌 달 기지(스타크래프트)
월면기지
제임스타운, 즈베즈다 달 기지 - 애플TV+의 포 올 맨카인드에서 미국, 소련이 세웠다. 시즌 1에서는 모듈 1개짜리 작은 달 기지였으나 시즌 2에서는 여러 모듈이 연결되어 커졌다.시즌 1에서의 제임스타운 기지
아르테미스(소설) - 월면도시 아르테미스
아이언 스카이 - 나치 독일이 달로 도망가서 기지를 세우고는 지구 침략에 나섰다는 내용의 코미디 영화다.
울펜슈타인: 더 뉴 오더 - 나치가 세상을 정복한 후에 과학기술력을 바탕으로 현실과 달리 나치가 먼저 달에 착륙선을 보내고 월면기지도 세우나 주인공이 침투한다.
애드 아스트라 - 거의 지구화된 달 기지가 나온다.
플라네테스 - 노노의 고향이다
데스티니 시리즈 - 데스티니와 데스티니 가디언즈 모두 방문할 수 있는 행성으로 등장한다. 과거 인류의 거주 지역 중 하나였으나 군체에 의해 점령당했다.
SCP 재단 - 제32구역
테라 인빅타 - 플레이어가 외계인에 대항하기 위해 건설할 수 있다.

7. 여담

라스트 바탈리온 음모론의 바리에이션으로 달의 뒷면에 나치의 기지가 있다는 음모론이 있다. 로버트 하인라인의 1947년 작 소설 '우주선 갈릴레오'가 사실상 나치 달기지 음모론의 근원. 하지만 독일의 기술력이 지금도 달에 사람을 보낼 정도는 아니고,[9] 당시는 수십년 과거였던데다 아폴로 11호가 착륙하기도 한참 전이었다. 그러니 진지하게 믿지는 말 것. 여느 음모론이 그렇듯이 이 음모론도 신빙성이 떨어진다.

[1] 결론은 기술력은 되는데 높으신 분들에게서 타낼 예산이 부족하다는 것.[2] 달은 지구와 같은 자기장이 없기 때문에 우주선과 같은 방사선의 위협으로부터 노출되어 있다.[3] 달의 물은 수은 농도가 높다. 그래서 특별한 정제가 필요하다.[4] 그때는 우리가 상상하는 논 밭의 형태보단 식물공장의 형태에 더 가까울 것이다. 남극 기지와 국제 우주 정거장에서 사용되는 방식으로, 공간 소모가 적어 극한의 환경에서 주로 사용된다. 만약 달에서 식물 재배까지 한다면 달에서 자란 최초의 식물이 탄생할 것이다.[5] 단 발사대나 로켓 등 재료를 모두 달에서 채취하여 가공하여 제조할 수 있는 설비까지 모두 달에서 자급할 수 있다는 가정 하에 말이다.[6] 흔히 레골리스라고도 부르는데, 지구의 흙도 레골리스다. 생성 이유 불문하고 암석층을 덮은 부드러운 층을 말하는 것. 이 경우 굳혀서 벽돌을 만들어 사용한다.[7] 심지어 이는 물은 더하지도 않은 수치다.[8] 작중 나온 정식 명칭은 대한달자원발해연구기지[9] 아리안 로켓의 성능을 극한까지 뽑아내면 착륙선과 인력을 별도의 로켓으로 발사하는 방식으로 겨우겨우 가능하긴 하다.