지구와 우주의 경계, 카르만 라인
지구와 우주의 경계는 어디일까요? 대류권 너머 일기 현상이 거의 없고 고요함만 가득한 성층권(지상 30~50km)부터일까요, 아니면 로켓 발사의 성공 여부를 논할 때면 자주 듣게 되는 인공위성의 저궤도(200km)부터일까요? 국제항공연맹(FAI)은 지구와 우주의 경계선을 지상 100km 부근으로 정의하고 있습니다. 이른바 ‘카르만 라인’이라 불리는 지점인데요.
조너선 맥도웰 미국 하버드대 천체물리학 교수는 2018년 10월 카르만 라인을 80km로 바꾸어야 한다는 연구결과를 발표했는데요. 수만 개에 이르는 인공위성 궤도 통계를 분석한 결과 인공위성이 궤도를 유지할 수 있는 최소 고도는 70~90km로 나타났습니다. 수학적 모델링을 통해 새로운 경계를 80km로 제시한 겁니다. 국제항공연맹(FAI)은 이 연구결과를 받아들여 카르만 라인에 대해 재검토하고 있습니다.
양력이 사라지는 지구의 끝단
카르만 라인(Kármán line)은 테어도어 폰 카르만이란 과학자의 이름에서 유래했습니다. 물리학자이자 뛰어난 엔지니어였던 그는 미국의 항공기술 발전과 장거리 로켓 계획에 많은 기여를 했던 인물인데요. 그가 지구와 우주를 나누는 기준은 ‘양력’이었습니다.
양력은 지구의 대기를 필요로 합니다. 이런 양력의 도움 없이 물체의 관성만으로 비행이 가능하다면 거의 완벽한 진공의 세계, 즉 진정한 우주의 시작이라고 봐도 무방하다는 게 카르만의 생각이었습니다. 지구의 중력이 더 이상 대기를 붙잡을 수 없는 영역인 셈입니다.
지구와 우주의 경계를 놓고 의견이 분분하던 세계는 곧 그의 견해를 국제적인 표준으로 받아들였습니다. 이는 다시 말해 100km를 넘어선 비행이라야 우주에 다녀온 것으로 공식 인정된다는 뜻입니다. 최근 민간 기업이 우주 관광 프로젝트를 경쟁적으로 추진하고 있는데요. 대부분 지상 100km 이상을 목표 고도로 삼고 있는 것도 이 때문입니다.
떠오르는 우주 관광 핫 플레이스
우주 관광 분야의 선두주자인 블루 오리진은 일반인에게 탑승 티켓을 판매할 예정입니다. 블루 오리진이 여행객을 태울 캡슐형 우주선 ‘뉴 셰퍼드’ 호는 2015년 이후 9차례에 걸쳐 카르만 라인을 넘나드는 준궤도(sub-orbital) 왕복 시험을 성공리에 마친 상태인데요.
영국의 괴짜 CEO 리처드 브랜슨이 설립한 버진 갤럭틱은 유인우주선 '스페이스십 II-VSS 유니티'를 이륙시켜 최고 82.7km 고도까지 비행에 성공했습니다. 현장에서 비행 시험을 지켜본 리처드 브랜슨 회장은 "우리는 오늘 사상 처음으로 민간 승객을 싣고 우주에 도달했다"라고 밝히기도 했습니다. 2009년 세계 최초로 우주여행 상업화를 발표해 세계를 놀라게 했던 버진 갤럭틱은 비행기에서 유인우주선을 발사해 지상 110km까지 관광객을 실어 나를 계획인데요. 영화배우 레오나르도 디카프리오와 안젤리나 졸리, 가수 저스틴 비버 등 이미 700명 이상이 예약자 명단에 이름을 올렸다고 합니다.
