달에서 인류가 살기 위한 구체적인 고민 (ft. 산소, 물, 음식, 집)

인류 80억 시대. 지구는 인류를 몇명까지 소화할 수 있을까요?

우리 인류가 더이상 지구에서 살수 없게 되면 그때 우리는 어디에서 어떻게 살아가야 할까요?

가장 가능성이 높고 현실적인 방법은 달에서 사는 것입니다.
달은 태양계에서 다섯 번째로 큰 위성입니다. 지구에서 약 384,472km 떨어져 있으며 지구의 유일한 자연 위성입니다.

달의 지름은 약 3,474km이고 지구의 지름은 약 12,742km입니다. 즉, 달은 지구 지름의 약 27%입니다. 달은 또한 지구보다 훨씬 가볍습니다. 달은 지구 질량의 약 12.5%입니다.

달 표면은 휘트락 (Regolith) 으로 알려진 먼지와 작은 암석 조각들로 덮여 있습니다.

휘트락은 달 표면의 대부분을 차지하고 있으며 산소, 헬륨, 수소 등의 희귀 가스와 철, 티타늄, 알루미늄, 마그네슘 등의 금속을 포함하고 있습니다.

달에는 대기가 희박하고 중력은 지구의 6분의 1에 불과합니다.

달에 사는 것은 지구에서 사는 것과 매우 다릅니다. 달에는 산소나 물과 같은 생명에 필요한 자원이 없습니다.

달에는 또한 대기가 거의 없으므로 우주에서 오는 유해한 방사선으로부터 보호받지 못합니다.

달에 사는 사람들은 낮과 밤이 각각 2주씩 지속되는 극심한 온도 변화에 대처해야 합니다.

그럼, 지금부터 지구에서 물자를 제공받지 않아도 달 자체적으로 모든것을 해결할수 있는 방법을 모색해 보도록 하겠습니다.

가장 문제가 될수 있는 것은 4가지 입니다.

1. 산소 2. 물 3. 음식 4. 집(shelter)

**1. 산소
산소 문제가 가장 시급하겠죠. 지구에서 영원히 산소를 조달하며 살수는 없습니다. 인류가 지구에서 살수 없게 돼도 달에서는 문제없이 살수 있도록 준비해야 합니다.

1-1. 전기분해
달에서 산소를 생산하는 한 가지 방법은 전기 분해를 사용하는 것입니다. 전기 분해는 전기를 사용하여 물 분자를 수소와 산소로 분리하는 과정입니다.

이 과정으로 얻은 수소는 달에서 연료로 사용할 수 있으며, 산소는 인간의 호흡에 사용할 수 있습니다.

이 방법의 단점은 산소를 만드는데 물이 필요하다는 점입니다. 달의 극지방에는 얼음이 있다고 하는데 그 양이 충분한지가 확실하지 않습니다. 마실 물도 없는데 그걸로 산소를 만들수는 없는 노릇입니다.

1-2. 이산화 탄소 사용
산소를 생산하는 또 다른 방법은 이산화탄소(CO2)를 사용하는 것입니다. 이산화탄소는 달의 표면에서 발견되며, 수소(H2)와 결합시켜 산소(O2)와 메탄(CH4) 으로 전환될 수 있습니다.

산소는 호흡에 사용하고, 메탄은 연료로 사용할 수 있겠죠.

이 방법도 역시 문제는 물입니다. 이산화탄소를 메탄으로 만들기 위해서는 수소가 필요한데, 수소는 물(H2O) 이나 메탄(CH4) 에서 분리해 낼수 있습니다. 결국 물과 메탄이 달에 충분히 매장돼 있지 않으면 산소 문제가 생길수 밖에 없다는 겁니다.

1-3. 광합성
산소를 만드는 또다른 방법은 식물의 광합성을 이용하는 것입니다.

식물은 이산화탄소(CO2) 를 분해시켜 산소(O2)와 포도당을 만들어 냅니다. 추가로 필요한 것은 태양의 햇빛 과 물(H2O)인데, 햇빛은 너무나 충분하죠. 달에서 가장 충만한 에너지가 태양에너지 입니다.

그럼 문제는 또 물이네요..
그럼 이렇게 중요한 물문제를 해결해 보죠.

**2. 물(H2O)

2-1. 얼음에서 추출
과학자들은 달 표면에 수십억 톤의 물이 얼음 형태로 존재한다고 추정합니다.

이 얼음은 태양의 빛이 전혀 닿지 않는 달 표면의 어두운 지역인  극지방 영구 음영 지역에서 발견됩니다. 얼음은 분화구 바닥에 갇히거나 암석이나 토양 사이에 갇혀 있을 수 있습니다.

달의 얼음은 인간의 달 탐사에 중요한 자원이 될 수 있습니다. 식수, 로켓 연료 및 기타 용도로 사용할 수 있습니다. 또한 달의 얼음은 달의 기원과 지질학에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.

과학자들은 아직 달의 얼음 매장량을 정확하게 측정하지 못했지만 그 양이 상당할 것으로 추정합니다. 그 예상이 맞기를 바래봅니다.

2-2. 열분해
열분해는 달 토양을 고온으로 가열하여 토양에 함유되어 있는 물분자를 수소와 산소로 분리하는 과정입니다.

이렇게 분리한 수소와 산소를 다시 합성하여 물을 만들어 내는 방식이죠.

열분해는 달에서 물을 만드는 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 달의 토양은 수소와 산소가 풍부하며, 이 두 원소는 열분해에 의해 분리될 수 있습니다. 열분해는 달에서 비교적 간단한 기술로 수행할 수 있습니다.

**3. 음식(food)
물과 산소가 해결된다면 음식 문제는 비교적 간단할 수 있습니다.

3-1. 식물
생산된 물을 이용해서 식물을 재배할수 있죠. 태양빛은 충분하며 광합성 작용을 통해 산소도 얻을수 있어 일석이조 입니다.
태양빛이 비치지 않는 밤에는 인공적으로 조명을 비춰야 하는 귀찮은 부분이 있네요. 인공조명 으로도 광합성은 충분히 가능하니 기술적으로 문제가 없다고 봅니다.

3-2. 동물
사람이 살수 있다면 동물도 당연히 살수 있습니다. 중력이 약하니 지구보다 더 커다란 동물이 태어날지도 모르겠네요.

4. 집(shelter)
집이라고 표현했지만 건축물, 쉘터, 기지, 벙커 등을 포함하고 있습니다.

달에서의 집이 중요한 이유는 온도가 큰 몫을 합니다.

4-1. 온도조절
달은 지구와 매우 다른 기후를 가지고 있습니다.

낮에는 섭씨 127도까지 올라갈 수 있고 밤에는 영하 183도까지 떨어질 수 있습니다.

달에서 온도를 조절하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 한 가지 방법은 햇빛을 이용하고 차단하기 위한 태양열 시스템을 효율화, 자동화 해야 한다는 것입니다.

지구에서처럼 투명한 자재를 사용하면서도 태양열을 효율적으로 막기도 하고 적절히 받아들이기도 하며 전기도 얻을수 있는 자동화 시스템이 새롭게 구축될 걸로 기대합니다.

그리고 온도조절장치(에어컨디셔너) 를 설치하여 내부 온도를 일정히 유지해야 합니다. 또한 건물을 지을때 단열 효과가 있는 재료를 사용하거나 단열재를 추가로 설치하여 열손실과 열침투를 최소화 해야합니다.

온도조절장치를 운용할때 필요한 전기는 부족하지 않을것으로 보입니다. 대표적인 에너지인 태양열 에너지는 정말 넘치겠죠.

태양열 기술은 날이 갈수록 발전해 현재는 무공해 발전중 가장 효율이 높고 가성비가 좋은 발전이 되었습니다.

달은 대기가 없으니 구름의 방해 없에 태양열을 받을수 있습니다.

주의할 점은 달의 밤과 낮이 너무 길다는 점입니다. 무려 14일간 낮이었다 14일간 밤이 계속됩니다.

이유는 달의 공전주기와 자전주기가 27.3일로 같다는데 있습니다.

그래서 달에 태양열 판넬을 설치한다면 14일은 쉴새없이 태양열 전지가 돌아가고 14일은 쉬는 기간이 될 것입니다.

전기가 충분하다는 전제하에 온도조절은 충분히 해결할수 있는 문제로 보입니다.

다만, 달은 공기가 귀할테니 지구의 에어컨과 같은 방식으로 구동할수는 없을 겁니다. 아무래도 라디에이터 처럼 실내의 대기 복사를 이용하는 방식의 온열이나 냉방이 되겠지요.

4-2. 3D 프린팅
달에서 3D 프린팅 기술을 사용하여 집을 지을 수 있습니다.

실제로 NASA는 달에서 3D 프린팅 기술을 사용하여 집을 지을 수 있는 기술을 개발하기 위해 여러 회사와 협력하고 있습니다.

3D 프린팅 기술을 사용하여 달에서 집을 지을 경우 몇 가지 이점이 있습니다.

첫째, 매우 빠르고 효율적입니다. 3D 프린터는 며칠 안에 집을 인쇄할 수 있으며, 기존의 건축 방법보다 훨씬 빠르고 저렴합니다.

둘째, 3D 프린팅 기술은 매우 정확합니다. 3D 프린터는 기존의 건축 방법보다 훨씬 정확하게 집을 인쇄할 수 있으며, 이는 우주와 같은 환경에서 매우 중요합니다.

셋째, 3D 프린팅 기술은 매우 유연합니다. 3D 프린터를 사용하여 다양한 모양과 크기의 집을 인쇄할 수 있으며, 이는 달의 특정 요구 사항에 맞게 집을 맞춤화하는 데 유용할 수 있습니다.

달에서 3D 프린팅 기술을 사용하여 집을 지을 때 극복해야 할 몇 가지 어려움도 있습니다.

첫째, 달의 중력은 지구의 6분의 1에 불과하며, 이는 3D 프린팅에 영향을 미칠 수 있습니다.

둘째, 달에는 대기가 없으므로 3D 프린터를 설치하고 작동 시키며 관리하는 방식이 지구와 다를수 있습니다.

셋째, 달은 매우 춥거나 뜨거운 환경이며, 이는 3D 프린팅에 영향을 미칠 수 있습니다.

그러나 이러한 어려움에도 불구하고 NASA와 몇몇 회사는 달에서 3D 프린팅 기술을 사용하여 집을 지을 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

이 기술이 성공한다면 달 탐사에 혁명을 일으킬 수 있으며, 우주비행사들이 더 오랜 기간 동안 달에 머물며 여러 실험과 기반준비를 할수 있습니다.

4-3. 지하기지
달에 지하 기지를 건설할수 있습니다.

지하 기지는 유해한 방사선으로부터 인류를 보호하고 극심한 온도 변화로부터 생존하는 데 도움을 줄수 있습니다.

지하 기지는 지표면에 비해 온도변화가 적어서 산소, 물, 음식과 같은 생명에 필요한 자원을 저장하는 데도 용이할수 있습니다.


**달에 살때의 장점
달에 사는 데는 많은 어려움이 있지만, 몇 가지 장점도 있습니다.

달은 지구에서 안전한 거리에 위치하고 있어 지구에 큰 위기가 발생했을 때 안전할 수 있습니다.

예를들면 지구에 핵전쟁이 벌어져 인류의 대부분이 전쟁에 휘말린다 해도 달은 안전할수 있습니다.

지구의 대기가 인간은 호흡할수 없을 정도로 최악의 상태가 돼도, 달은 이미 대기없이 사는 법에 익숙하며 준비가 되어 있으므로 아무 문제가 없을수 있습니다.

달은 또한 태양 에너지를 수집하기에 좋은 장소이며, 이는 재생 가능하고 지속 가능한 에너지원을 무한으로 제공할 수 있습니다.

환경이 달라지면 그에따른 필요가 달라집니다. 달에 사는 것은 이러한 새로운 필요를 만들어 내며 새로운 기술과 새로운 과학적 발견으로 이어질 수 있습니다.

**결론
우리 인류는 언젠가 반드시 달로 이주하게 될 것입니다.

이미 달의 자원과 좋은 지정학적 위치를 선점하기 위한 선진국의 경쟁은 시작 되었습니다.

적어도 지금 우리가 지구에서 멀쩡히 숨을 쉬고 웃으며 사는 동안 만큼은 우리의 고향 지구를 깨끗하게 지키고 환경 오염을 늦추도록 노력해야 합니다.

나를 위해서가 아니라 내 자녀와 그 자녀를 위한 일입니다.

어제보다 더 나은 내일이길 원합니다. 긍정적인 변화를 원하는 모든 이들과 함께 하겠습니다. 나이스 체인지 였습니다^^