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[신소재 신기술(77)] 나사, 소변을 식수로! 혁신적인 새 우주복 개발
- 미국 과학자들이 소변을 식수로 5분만에 바꿀 수 있는 획기적인 우주복을 설계했다. 코넬 대학교 연구진은 영화 '듄'에 등장하는 전신 '스틸슈트'와 같은 공상 과학 기술을 현실로 구현하기 위한 우주복용 소변 수집 및 여과 시스템 시제품을 개발했다고 영국 일간지 더 가디언스와 과학 전문 웹사이트 PHYS.org, 라이스사이언스닷컴 등 다수 외신이 보도했다. 우주 유영중인 우주 비행사들이 우주복 안에서 용변을 해결해야 하는 것은 잘 알려진 사실이다. 이는 불편하고 비위생적일뿐만 아니라 ,국제 우주 정거장(ISS)내 폐수와 달리 우주 유영 중 발생하는 소변 속 물을 재활용할 수 없다는 점에서 낭비적인 측면도 있다. 스틸슈트는 땀과 소변을 통해 손실되는 수분을 흡수, 정화하여 식수로 재활용하는 기능이 있다. 나사의 새 우주복 디자인은 '프론티어스 인 스페이스 테크놀로지(Frontiers in Space Technology)' 저널에 게재됐다. 연구팀은 진공 기반 외부 도뇨관과 정삼투-역삼투 통합 장치를 통해 우주 비행사에게 지속적으로 식수를 공급하며, 다양한 안전 장치를 통해 안전을 보장한다고 밝혔다. 미국 나사가 2025년과 2026년에 예정된 유인 우주 탐사선 아르테미스 Ⅱ와 아르테미스 Ⅲ 임무를 위해 개발된 이 시스템은, 기존 우주복의 폐기물 관리 시스템인 MAG(Maximum Absorbency Garment)의 불편함과 비위생 문제를 해결하려고 했다. MAG는 1970년대 후반부터 사용된 일종의 성인용 기저귀로, 누출 및 요로 감염, 위장 장애 등 건강 문제를 일으키는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 개발한 소변 수집 장치는 유연한 직물로 만들어진 속옷과 실리콘으로 제작된 수집컵으로 구성된다. 수집 컵은 남녀 신체 구조에 맞게 설계되었으며, 내부에는 폴리에스터 극세사 또는 나일론-스판덱스 혼합 소재가 사용되어 소변을 흡수하고 진공 펌프를 통해 빨아들인다. 수집된 소변은 우주복 등에 부착된 여과 시스템으로 이동하며, 2단계 장삼투-역삼투를 통해 87% 효율로 재활용된다. 정제된 물은 전해질을 추가하여 식수로 사용 가능하다. 500ml 소변을 수집하고 정화하는 데는 5분이 소요된다. 이 시스템은 제어 펌프, 센서, 액정 디스플레이 화면을 포함하며, 20.5V, 40Ah 배터리로 작동한다. 크기는 38x23x23cm, 무게는 약 8kg으로 우주복 뒷면에 부착할 수 있도록 작고 가볍게 설계됐다. 현재 시제품이 완성됐으며, 향후 모의 환경 및 실제 우주 유영에서 테스트될 예정이다. 이를 통해 시스템의 기능성과 안전성을 검증하고 실제 우주 임무에 적용할 수 있을 것으로 보인다.
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[신소재 신기술(77)] 나사, 소변을 식수로! 혁신적인 새 우주복 개발
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일본 스타트업, 로봇 '건담' 개발·판매
- '기동전사 건담'은 현재까지도 인기리에 방영 중인 일본의 공상과학영화(SF) 애니메이션 시리즈다. 다양한 건담 시리즈는 플라스틱 모델로도 출시되며, 그 인기는 마니아층에서 대단하다. 건담 팬들에게 희소식이 전해졌다. 일본의 한 스타트업이 실제 건담을 제작해 판매할 계획이다. 독일 매체 '윈퓨처(WinFuture)'에 따르면, 실제로 만들어진 건담 로봇 중 가장 애니메이션 시리즈에 가까운 모델 '아칵스'가 300달러(약 40만4500원)에 판매될 예정이다. 로봇 '아칵스(Archax)'는 도쿄의 스타트업 츠바메인터스트리즈(Tsubame Industries)의 제품이다. 아칵스는 그 동안의 시도 중에서도 가장 전문적인 로봇으로 평가된다. 비록 과거에 팬들의 손에 의해 건담 로봇이 만들어진 적이 있으나, 인상적인 크기에도 불구하고 애니메이션 시리즈와의 연관성을 찾기가 어려웠다. 츠바메인터스트리즈는 2023년 10월 말 재팬 모빌리티 쇼(Japan Mobility Show)에서 아칵스의 세부 사항을 발표할 계획이었으나, 외신을 통해 먼저 그 모습이 공개됐다. 아칵스는 높이가 약 4.5m, 무게는 3.5톤이며, 직립형 로봇 모드와 차량 모드 두 가지 형태로 변환 가능하다. 차량 모드에서는 두 축 간의 거리가 늘어나 운전이 더욱 편리하다. '축'은 로봇이 건담처럼 걷지 않고 서 있는 것을 의미하며, 이러한 메카닉은 어려운 작업임을 인정해야 한다는 것이 윈퓨처의 설명이다. 츠바메인터스트리즈의 창립자이자 CEO인 요시다 료(Ryo Yoshida)와 그의 팀은 현재 5대의 아칵스를 SF 팬들에게 판매할 계획을 세우고 있지만, 미래에는 아칵스나 그 후속 모델이 재난 구호나 우주 산업에서 활용될 수 있길 희망하고 있다. 아칵스의 조종은 조종사가 로봇의 가슴 부위에 위치한 조정석에서 진행하며, 차량 모드로 변환할 경우 최대 시속 10km로 이동할 수 있다. 요시다 료 CEO는 "일본은 애니메이션, 게임, 로봇, 자동차 등 여러 분야에서 세계적으로 뛰어나다. 이러한 분야의 특성을 하나의 제품에 담고자 했으며, '진정한 일본의 제품'이라고 말하고 싶었다"라고 밝혔다.
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일본 스타트업, 로봇 '건담' 개발·판매
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