[Dezeen] 우주 건축가들이 인류의 달 복귀를 준비하고 있다.

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이번 주, 우주 건축 분야의 주요 인사들이 밀라노에 모여 처음으로 이 분야를 공식적으로 정립하려고 한다. 엘렌 에버하르트는 이 과정에서 무엇이 중요한지를 탐구한다.

 

최근 몇 년 동안 우주와 관련된 건축 분야는 급격히 활기를 띠며, 지구 밖 건설 방법, 무중력 인테리어 디자인, 그리고 심지어 전용 석사 프로그램까지 발전해왔다.

 

BIG와 SOM과 같은 기존 건축 회사들도 이 분야에 진출했으며, 덴마크의 디자인-건축 실무 회사 SAGA, MIT 출신의 오렐리아 연구소(Aurelia Institute), 3D 프린팅 스튜디오 ICON 등 새로운 전문 업체들도 등장하고 있다.

 

우주여행의 "전환점"

 

"우리가 목격하는 큰 변화는 지난 10년 동안 우주로 가는 비용이 상당히 감소했다는 점입니다,"라고 오렐리아 연구소의 창립자 아리엘 에크블로는 설명한다.

 

1981년부터 2011년까지의 우주왕복선 시대 동안, 우주여행의 비용은 킬로그램당 5만 달러에서 7만 달러였다고 그녀는 Dezeen에 말했다.

 

지난주 성공적으로 테스트된 일론 머스크의 스페이스X의 차세대 로켓 '스타쉽'은 킬로그램당 50달러까지 비용을 낮출 것으로 예상되며, 이로 인해 오렐리아 연구소 같은 기관들이 우주로 보낼 수 있는 것들과 그 디자인에 대해 더 자유롭게 사고할 수 있게 될 것이다.

 

이 극적인 변화는 우주여행이 중대한 전환점에 도달했음을 의미한다. 이는 20세기 중반 항공 산업의 변화와 비교할 수 있는데, 당시 항공은 군사적이거나 개인적인 용도에서 벗어나 일반 대중에게도 접근 가능한 여행 수단으로 변모했다.

 

 

"우리는 지금 그런 전환점에 서 있습니다,"라고 에크블로는 말했다.

 

스페이스X의 스타쉽은 우주여행 비용을 크게 낮추는 데 기여할 것으로 예상된다. (사진: Shutterstock 제공) 

 

또 다른 중요한 요인은 미국 항공우주국(NASA)의 아르테미스 프로그램이다. 이 프로그램은 달에서 장기 거주를 위한 기술 개발과 자금 지원을 목표로 하고 있다.

 

이 대규모 프로젝트는 화성에 도달하는 목표에서 벗어나, 50년 만에 처음으로 사람들을 달로 다시 보내는 임무에 즉각적인 우선순위를 두고 있다.

 

궁극적인 목표는 북극이나 기타 외딴 지역의 연구 시설과 유사한, 영구적인 달 기지를 10년에서 20년 내에 구축하는 것이다.

 

현재 NASA와 유럽우주국(ESA)과 같은 기관들이 인간 중심의 설계 접근 방식을 우주에 도입하기 위해 건축가와 디자이너를 참여시키고 있다.

 

당연히, 이는 지구에서의 거주 공간 설계와 비교해 완전히 새로운 도전 과제를 제시하는 프로젝트다.

 

"인간에게 필요한 것은 무엇인가?"

 

"우리는 외딴 극한 환경에서 장기적으로 있을 때 발생하는 심리적 영향을 고려합니다,"라고 ICON의 건축 디자인 및 성능 부문 부사장인 멜로디 야샤는 Dezeen과의 인터뷰에서 말했다.

 

"작전 개념, 즉 승무원이 어떻게 작동하고, 필요한 경우 이 공간을 어떻게 유지할 수 있을지에 대한 생각도 필요합니다,"라고 휴스턴 대학 우주 건축 석사 프로그램 책임자 올가 바노바는 덧붙였다.

 

SAGA는 최근 ESA의 자금 지원을 받아 달 훈련 거주지를 완성했다.

 

이 거주지는 표준 선적 컨테이너에 배치되었으며, 한쪽 벽에 있는 네 개의 수면 캡슐, 중앙의 작업 공간, 그리고 승무원을 위한 주방 및 휴식 공간을 포함하고 있다.

 

"이런 곳에서는 스타일이 덜 중요해집니다,"라고 SAGA의 공동 창립자 세바스찬 아리스토텔리스는 말했다. "저를 매료시킨 것은 ‘인간에게 필요한 것이 무엇인가?’라는 질문이었습니다."

 

"우리는 그들에게 1,000가지 물건을 줄 수 없습니다. 20가지 물건을 줄 수 있습니다. 그들에게 필요한 것은 무엇일까요? 그리고 우리가 그것을 만들어 줄 수 있을까요?"

 

SAGA는 최근 개조된 선적 컨테이너에 설치된 달 거주지 프로토타입을 완성했다. (사진 제공: SAGA Space Architects) 

 

물론, 가장 큰 도전 과제는 인간이 장기적으로 편안하게 거주할 수 있는 모든 필수 자원을 우주로 보낼 수 있는 로켓 내부에 효율적으로 배치하는 것이다.

 

일부 회사들, 예를 들어 오렐리아 연구소(Aurelia Institute)와 ICON은 이 제약을 해결하거나 이를 극복하는 방법에 중점을 두고 있다.

 

오렐리아는 모듈형 기하학적 패널 시스템을 개발하고 있으며, 이 패널들은 "거대한 페즈 디스펜서"에서 빠져나와 우주에서 자기적으로 결합하여 지오데식 돔을 형성한다. 이 방식은 국제우주정거장(ISS)보다 지구 궤도에서 더 넓고 편안한 거주 공간을 제공할 수 있다.

 

ICON은 BIG와 협력하여 달에서 3D 프린팅 로봇을 이용한 건설 시스템을 개발하는 올림푸스 프로젝트(Project Olympus)를 진행 중이다.

 

이 팀은 먼저 달에 로봇을 보내 우주선 착륙 패드를 3D 프린팅하고, 이어서 저장 공간을 구축한 후, 사람이 거주할 수 있는 구조물을 세우는 것을 구상하고 있다.

 

"이것은 마치 스위스 군용 칼 방식과 같습니다,"라고 멜로디 야샤는 설명했다. "모든 종류의 구조물에 대해 각각의 솔루션을 도입하는 대신, 하나의 로봇을 보내 필요에 따라 무엇이든 효과적으로 3D 프린팅할 수 있게 하는 거죠."

 

ICON의 목표는 이 과정을 100% 자율화하는 것으로, 궁극적으로는 배관, 전기, 기타 유틸리티 추가까지 포함하여 3D 프린팅 인프라에 의존하는 것이다.

 

야샤에 따르면, 이는 NASA가 화성이나 달에서 로봇을 이용한 건설을 선호하는 것과 관련이 있다. 이들 장소의 방사선 수준은 인간이 몇 분 만에 치명적인 위험에 처할 정도로 높기 때문이다.

 

"승무원이나 우주비행사에게는 너무 위험합니다,"라고 야샤는 말했다. "심지어 ISS 밖에서 무언가를 고치는 기본적인 작업도 하루 종일 걸립니다."

 

"그래서 질문은 어떻게 인간 대신 로봇을 사용해 우주에서 필요한 대규모 작업, 예를 들어 거주지를 만드는 것과 같은 필수적인 임무를 수행할 수 있을까 하는 것이죠."

 

ICON과 BIG의 올림푸스 프로젝트(Project Olympus)는 자율 로봇이 달의 자갈을 이용해 보강된 도넛 모양의 거주지를 3D 프린팅하는 것을 구상하고 있다. (이미지 제공: ICON) 

 

완전 자율적인 건설 시스템은 달의 먼지를 활용해 프린팅할 수 있는 물질을 생성함으로써, 지구에서 보내야 하는 자재를 줄일 수 있다.

 

프로젝트 올림푸스에서 도넛 모양의 4인용 거주지를 설계한 BIG 파트너 마틴 페클레는 “이미 존재하는 재료로 무엇을 할 수 있을지를 생각하는 것은 매우 흥미롭습니다”라고 말했다. "화성으로 로켓을 보내는 것이 더 일반화되더라도, 여전히 지구에서 물건을 가져가는 것은 매우 비쌀 것입니다."

 

달의 압력이 없다는 점은 또 다른 설계 제약을 제시한다. 구조물은 내부에서 압력을 가해 "팽창"해야 하며, 따라서 BIG의 프로젝트 올림푸스 거주지는 늑골형 토러스(고리형) 모양을 갖추고 있다.

 

로봇은 외부 주머니를 달의 흙, 즉 레골리스로 채워 2미터 두께의 벽 외에도 방사선과 극한의 추위로부터 보호하는 추가적인 층을 형성하게 된다.

 

ISS 내부는 "그저 과학 실험실로 설계된 공간"

 

이러한 선구적인 건설 기술을 테스트하는 것은 또 다른 주요 과제이며, 실패 시의 비용이 치명적이기 때문에 매우 중요한 단계다.

 

최근 한 승무원 팀이 휴스턴의 NASA 격납고에 위치한 BIG와 ICON의 3D 프린팅 거주지 'Mars Dune Alpha'에서 1년간 생활한 후 나왔다.

 

이 분야의 다른 디자이너와 건축가들은 극한 환경에 대한 연구, 우주에 다녀온 사람들의 직접적인 경험, 그리고 오렐리아 연구소의 무중력 비행 같은 체험을 기반으로 작업하고 있다.

 

우주에서 더 오랜 시간 동안 사람을 보내려는 목표와, 머지않은 미래에 비우주인이 우주를 여행할 가능성이 커짐에 따라, 기존의 설계 방식과는 전혀 다른 접근 방식이 필요하다.

 

SOM의 수석 부대표 조르지 페트로프는 Dezeen과의 인터뷰에서 “우주비행사들이 임무를 위해 그렇게 많은 훈련을 받아야 하는 이유 중 하나는 새로운 기술에 적응해야 하기 때문입니다. 모든 것이 로켓과 기술의 매개변수에 맞추어 엔지니어들에 의해 설계되었고, 인간은 마지막에 그 안에 들어가야 하죠,”라고 설명했다.

 

우주비행사들은 여기에서 인쇄 중인 Mars Dune Alpha Habitat 프로토타입 내부에서 1년 동안 생활했다. (사진 제공: ICON) 

 

"일주일간의 임무라면 괜찮습니다,"라고 페트로프는 계속 설명했다. "고도로 훈련된 우주비행사들은 일주일 동안 어떤 환경에서도 생존할 수 있습니다. 하지만 더 오래 머물거나, 경력 우주비행사가 아닌 사람들을 보내려면 완전히 다른 접근 방식을 취해야 합니다."

 

"인간을 우선으로 생각해야 하고, 그들이 무엇을 하고 무엇이 필요한지 먼저 고려한 후에, 그에 맞춰 기술을 조정해야 합니다. 반대가 아니라요."

 

"현재 ISS(국제우주정거장)의 내부는 그저 과학 실험실로 설계되어 있습니다,"라고 에크블로는 덧붙였다. "여기저기 코드가 얽혀 있고, 민감한 하드웨어들이 있는데, 만약 우연히 부딪히기라도 하면 임무에 치명적인 문제가 될 수 있죠."

 

"그래서 우주 건축의 다음 단계는 매우 신중하게 설계되어야 합니다."

 

이 모든 문제를 해결하는 과정에서 높은 기준을 유지하기 위해, 페트로프, 야샤, 바노바를 포함한 미국 항공우주학회(AIAA) 회원들이 이번 주 밀라노에서 열리는 심포지엄에 모여, "10년 단위 설문 조사(decadal survey)"를 통해 이 분야를 공식화하려는 계획을 가지고 있다.

 

"우주 건축가로서 우리는 천문학자나 행성 과학자들이 하는 것과 같은 방식으로 진행하기로 결정했습니다. 앞으로 10년 동안 목표가 무엇이 될지에 대한 문서를 함께 작성하는 거죠,"라고 페트로프는 설명했다.

 

"우주 건축에서는 아무도 그렇게 해본 적이 없습니다. 이제는 이 분야에 관심을 가진 사람들이 충분히 많아졌고, 우리는 그 에너지를 집중할 필요가 있다고 느낍니다."

 

"우주 건축가"라는 직업을 공인된 직업으로 만드는 가능성도 논의되고 있다.

 

"대부분의 곳에서는 자신을 건축가라고 부르기 위해서는 자격증이 필요하며, 이는 법적으로 보호된 직함입니다,"라고 페트로프는 말했다. "우주 건축은 아직 그 단계에 이르지 않았다고 생각합니다. 우리는 아직 초기 단계에 있으며, 새로운 생각과 아이디어를 환영하고 있습니다."

 

"우리는 다시 달로 돌아가고 있습니다,"라고 그는 말했다. "아마도 모두의 마음 속에 있는 질문은, 이번에는 더 영구적인 것이 될 것인가 하는 점이겠죠."

 

 

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원문 : https://www.dezeen.com/2024/10/15/space-architecture/

Originally published by Dezeen.