'우주과학' 카테고리의 글 목록

눈으로 치는 키보드

컴퓨터는 우리 일상속 아주 밀접하게 관련된 하드웨어 중 하나다. 요즘은 스마트폰이 그 자리를 따라가고 있다고 하더라도, 아직까지 업무, 취미, 게임 등 우리의 삶에 가장 크게 연관되어있고, 가장 많은 시간 사용하는 하드웨어일것이다. 하지만 이것을 사용할 때, 손을 사용할 수 없는 장애인들에게는, 키보드를 사용하거나 마우스를 사용하는 데에 제약이 따른다. 따라서 눈으로 사용할 수 있거나 장애인들이 이용할 수 있는 여러 편의장비들이 있는데, 오늘은 우주기술에서 파생된 비전키보드에 대해 알아보자. 비전키의 개발 비전키는 우주기술에서 파생되었다. 별추적카메라가 별의 위치를 정확하게 인식하는 원리를 활용하여, 눈이 가리키는 방향을 정확하게 읽어내는 기술을 개발했다. 이 기술을 활용해, 캐나다의 아이캔 사에서 캐발..

우주과학 2020. 12. 24. 17:40

별추적 카메라, 인공위성의 핵심부품

하늘에 있는 수많은 별들은 마치 움직이는것처럼 보인다. 하지만 그들은 가만히 있다. 행성이 아니라 별이기에, 그들은 그 자리에 머물러 있다. 지구의 자전으로 인해 움직이는것처럼 보이지만, 각 별들 (항성) 이 가진 붙박이별은 각각의 가지고있는 고유의 운동을 하는것뿐, 상대적 위치는 거의 변하지 않는다. 그렇다면 이 별들은 어떻게 추적하고 연구하는것일까? 별추적 카메라 별추적카메라는, 별을 추적하는 인공위성의 자세를 제어하여 추적하게 만드는데, 카메라(자세를 제어하는 시스템)은 스텔라 컴퍼스라구 부른다. 이 시스템의 구조는 별을 촬영하는 카메라와 각각의 별의 위치를 우주선 자체의 좌표로 변환하는 소프트웨어, 그리고 데이터에 있는 별의 정확한 위치좌표와 관측된 별의 위치를 비교해 우주선의 자세를 바꿀 수 있..

우주과학 2020. 12. 24. 17:15

형상기억합금의 활용

형상기억합금은 아폴로 11호에서 안테나를 만드는데 사용되는 특별한 금속이다. 형상기억합금은 변형이 일어나도 처음의 형상을 기억하고 특정 온도에서 형상으로 돌아오는 매우 특별한 금속이다. 이제 이 합금의 역사와 일상 생활에 어떻게 사용되는지 알아보자. (a) 형상기억합금의 특성 및 우주선에서의 사용 형상기억합금의 개발은 1930년대에 시작되었다. 1932년 미국의 Arne Hollander는 금과 카드뮴의 합금이 매우 탄력적이라는 것을 발견했다. 1938년, 그레닝거와 모란디안은 구리-아연 합금의 온도가 상승하거나 하락하면 모양이 변했다가 원래의 모양으로 돌아온다는 것을 알게 되었다. 1960년대에는 합금이 바뀌어 열이 원상태로 돌아오게 되었고, 1963년 미국 해군 무기 연구소는 모양이 바뀌어도 모양이 ..

우주과학 2020. 12. 24. 16:23

우주에서 우리의 신체는 어떻게 될까?

우주에서의 신체 변화 우주에서는 우리 몸이 항상 무중력상태이기에, 오래 생활한다면 다양한 몸의 이상현상이 발생한다. 예전 한국 최초의 우주비행사들이 장기간 우주비행을 마치고 지구에 돌아왔을 때, 얼굴이 부어있고 상체 하체는 마른 현상 같이 특정 현상이 우리의 몸에 발생하는데, 이에대해서 자세히 알아보자. 활동량의 변화로 인한 신체의 변화 우주에서 오래 생활하면, 지구에서보다 활동량이 급격히 줄어들고, 중력이 없기에 우리 몸에 생기는 자극이 거의 없어지게된다. 이 때, 자극을 받지 않은 뼈들은 뼈가 그리 강력할 필요가 없다는것을 깨닫고, 뼈 속의 칼슘을 분해하기 시작한다. 참으로 놀라운 현상이다. 우주에서 약 1년 생활한다면 300그람 정도의 칼슘이 빠져나가게 된다. 칼슘이 부족해지니, 뼈가 안해지게 된다..

우주과학 2020. 12. 24. 15:46

우주 공간의 특성은?

우주는 누구나 알고있듯 무중력 상태이다. 물체에 작용하는 중력, 즉 물체와 물체 사이에 끌어당기는 힘의 크기가 0인 상태이다. 중력뿐만 아니라, 물체의 무게도 0에 수렴하기때문에 무중량상태라고도 하지만 보편적으로는 우주공간은 무중력상태라고 한다. 무중력이라는 말의 기원 무중력이라는 말은 사실, 영어 zero-gravity를 그대로 우리말로 옮긴것이나, 이는 영어문화권에서 잘못사용되고있던 단어로, weigtlessness가 맞는 말이지만 영어권 사용자들도 zero-gravity를 보편적으로 사용하고있다. 마치 우리나라에서 뜻도 통하고 의미도 통하지만 국립국어원에서는 잘못사용하고있다고하는 그 수많은 언어들과 비슷하다. 공기가 없는 우주 우주는 알다싶이 공기, 대기 등이 전혀 없다. 이는 태양에서 나오는 방사..

우주과학 2020. 12. 24. 15:22

인공위성의 궤도와 속도

인공위성의 활용은 고도에 따라 나뉘는데, 저궤도는 250킬로미터에서 2000킬로미터, 중궤도는 2000킬로미터에서 3만 6천 킬로미터, 정지궤도는 3만 6천킬로미터, 고궤도는 3만 6천킬로미터 이상으로 나뉜다. 높이 별 인공위성의 활용 저궤도 인공위성(200킬로미터 ~ 2000킬로미터) 저궤도 인공위성에는 대표적으로 지구관측위성, 첩보위성을 꼽을 수 있다. 지구 표면을 관찰해야하기에 낮은 고도의 궤도를 유지한다. 첩보위성은 필요 시 목표를 더욱더 자세하게 관찰해야할 때에는 약 200킬로미터 고도로 내려갔다가, 다시 원래 궤도로 돌아가는 등 움직이며 관찰을 한다. 또, 저궤도 인공위성은 아니지만 낮은 궤도에 존재하는 우주정거장이 있는데, 우주정거장의 특성 상 우주에서 우주비행사들을 지원하거나 물품조달을 해..

우주과학 2020. 12. 24. 04:43

우리 주변의 우주 기술 2부

선글라스 선글라스는 우리의 눈을 강한 태양빛으로부터 보호하기위해, 유리나 아크릴에 코팅하여 만들어진 것이 바로 그 예이다. 선글라스나 고글 등이 거울처럼 비치는 제품이 우주기술을 활용한 코팅기술을 접목한 제품이다. 원래 이 코팅 기술은, 우주에서 우주인의 눈을 보호하기위해, 우주복헬멧에 적용된 기술이다. 우주에서 태양광선을 직빵으로 맞는 우주인들에게는 더없이 중요한 기술인데, 이 기술이 당연하게도 우리에게도 도움이 된다. 가볍고 튼튼한 재질 가볍고 튼튼함이 필요한 모든 곳에 우주기술을 활용한 제품들을 많이 볼 수 있다. 낚싯대, 테니스라켓, 골프채, 배드민턴채 등 가볍고 튼튼할수록 좋은 제품들의 원천은 우주선을 위해 개발된 것이다. 우주선을 쏘아올리려면, 지구 대기를 견디면서, 가벼워야 하고, 우주에 장..

우주과학 2020. 12. 23. 18:12

우리 주변의 우주기술 1부

외계인을 고문한것인가 싶을 정도로 기술은 기하급수적으로 발전하고 있다. 그 중 우주기술이 생각보다 우리 일상속에 무수히 많은 곳에서 활용되고 있다. 따라서, 각종 과학기술의 개발은, 어느 한 분야에서한 국한되어 활용되는 것이 아닌, 다른 분야의 과학분야에서도 활용이 가능하기에, 과학기술 개발은 아주 중요하며, 그 발전의 속도도 더욱더 늘어나, 언젠가는 우리가 상상하는 모든것이 가능한, 그런 시대가 올지도 모른다. 오늘은 우주기술이 우주 뿐 아니라, 지구에서 활용되고 있는 다양한 기술들을 알아보자. 그 기술들은 다음과 같다. 풍력발전기 온도유지셔츠 청소, 유지보수 로봇 병원에서의 우주기술 (CT, MRI 등) 선글라스 형상기억합금 정수기 진공청소기 운동화 행글라이더 풍력발전기 인간이 거주할 수 있는 가까운..

우주과학 2020. 12. 23. 17:50

우리나라의 인공위성

한국에서도 기상관측을 위해 위성을 발사하고 현재 운용중이다. 국내최초의 위성, 천리안 위성 천리안 위성은, 2010년에 발사되어 지구 적도 3만 6천키로미터 상공에 위치한 정지궤도위성 으로, 한국의 기상을 책임지고 관측하고 있다. 기상관측 뿐만아니라, 해양 관측은 물론, 통신서비스 등의 임무까지 수행을 하고 있는 국내 최초의 정지궤도 복합위성이다. 한국은 다른 나라와는 다르게, 사계절이 뚜렷하고 장마, 황사, 한파, 무더위 등의 현상이 빈번하게 발생하는 특성을 가진다. 가장 인공위성이 필요했던 나라이다. 최초의 위성인 천리안위성을 성공적으로 정지궤도에 안착시켰고, 위성 보유국으로서, 약 8분 간격으로 한반도에 관측 자료를 받을 수 있게 되었다. 또한 태풍 등의 자연재해 시에는 한반도 영역을 중심으로, 관..

우주과학 2020. 12. 23. 16:58

기상위성과 정찰위성에 대해 알아봅시다

기상위성 기상위성은 지구의 궤도에서, 여러가지 기상 상황들을 관측하는 위성입니다. 기상위성이 지구로 보내는 사진 및 영상자료들을 통해, 작은지역에서의 기상현상 뿐 아니라, 넓은 규모의 기상현상도 관측할 수 있다. 기상위성은, 궤도 및 임무의 특성에 따라, 지구관측 위성, 극궤도 위성, 정지궤도 위성 으로 구분이 된다. 정지궤도 기상위성 대표적인 기상위성 중 하나가 정지궤도 위성이다. 기상위성은 임무를 수행할 때 정지궤도에서 비행하게 된다. 약 3만 6천키로미터의 고도에서 정지상태로 위치해야만, 장마전선, 저기압과 고기압, 태풍의 이동 등 기상관측을 할 수 있게 되기 때문이다. 정지궤도의 한계는 북극과 남극, 즉 극지방의 관측에는 적합하지 않다. 지구의 북쪽 끝과 남쪽 끝은 관찰하기가 어렵다. 정지궤도 인..

우주과학 2020. 12. 23. 16:29

인공위성은 뭘로 만들어져있고, 어떻게 날까?

어떻게 위성이 떨어지지 않고 지구를 도는 것인지 신기해 할 수도 있다. 항공기는 리프트를 사용하여 날아간다고 하나 우주 공간은 공기를 통하지 않으며 위성은 비행기만큼 연료로 움직이는 것도 아니다. 선 끝에 진자를 매달아 돌리면 어떤 방향으로도 추가 원운동을 할 수 있는 이 원리는 위성의 원리와 같다. 코드의 당김으로 진자가 튀어나오지 않는 위성은 지구의 인력 주위를 돌아다니지 않고 진자에 작용하는 장력과 동일한 것으로 생각된다. 또 진자는 중력에 역행하거나 수직 방향으로 낙하하지 않고 원운동을 계속할 수 있다. 이는 초속에 의한 가속운동에 의해 생기는 원심력에 의해 떨어지지 않는다. 마찬가지로 위성도 초기 속도에 의한 원심력이며, 지구의 중력에도 불구하고 지구에 낙하하지 않는다. 지구의 중력과 위성의 원..

우주과학 2020. 12. 23. 12:11

인공위성은 무엇으로 움직일까?

위성은 복잡하게 만들어져 있지만 에너지 없이는 움직일 수 없다. 컴퓨터를 사용하려면 전력선이나 전지등의 전력이 필요하다. 또, 위성에는 지상과의 사이에서 신호를 송수신 하는 등의 제어를 실시하는 컴퓨터도 있다. 또, 차가울 때에 인공위성을 예열하는 온도 감지 히터나 반작용 차륜등의 액튜에이터를 작동시키기 위한 전기에너지도 필요하다. 위성은 지상에서 만들어지며 발사체에 의해 우주로 운반된다. 우주라고 불리는 이 우주는 지구 표면에서 약 100킬로미터 떨어져 있기 때문에 여기서부터 공기의 밀도가 너무 낮기 때문이다. 지구의 평균 지름은 6400킬로미터로 우주가 우리 가까이에 있다는 것을 보여 준다 긴 확산법은 태양의 다양한 방향의 위치를 검출할 수 있는 센서를 설치해 항상 태양전지를 태양 쪽으로 향한다. 짧..

우주과학 2020. 12. 23. 11:25

우주로 나간 1호기들과, 그 탑승자들

탐험호 우주선은 지구주위의 궤도로부터 올라갔고 지구를 둘러싼 방사성 지역인 반 앨런을 처음으로 발견했다. 스푸트니크의 발사 3개월 후인 1958년 1월 31일, 미국 탐사선이 미국 최초의 인공위성이 되었다. 이것은 미국인의 자존심에 약간의 손상을 줄 것이다. 스푸트니크 1호 스푸트니크는 880 킬로미터의 고도에서 96분에 한 번 회전했다. 1957년 10월 4일, 세계 최초의 위성인 스푸트니크가 러시아에서 성공적으로 우주로 발사되었다. 스푸트니크는 무게가 약 80킬로그램이고 네 개의 안테나가 있는 금속 구와 같은 모양을 하고 있다. 스푸트니크 1호 탐사선 1호 루나 1 둥근 공처럼 생긴 최초의 달 탐사선은 달에 도달한 최초의 우주 탐사선이다. 러시아의 루나 달 탐사선은 1959년부터 1976년까지 총 2..

우주과학 2020. 12. 23. 10:56

우주에있는 쓰레기에 대한 이야기

1. 클린스페이스 원 프로젝트 - 스위스 EPFL 위성 기반의 접근법 인공위성의 로봇팔에서 우주 쓰레기를 포착하여 지구로 낙하할 때 함께 대기중에서 태운다. 20201년까지 위성 설계, 미션 및 시스템 구상을 계획 중이며, 2025년에는 첫 위성 발사가 예정되어 있다 단점 : 쓰레기가 있는 장소에 정확하게 위성을 보내는 기술이 없는 것. 이건 1회성 이용이라서 고가이다. 2. 전기역학적 테더계획 우주항공연구개발기구(JAXA) 스트링이 지구 자기장을 청소할 때 자기장과 전류가 반응해 우주폐기물의 고도를 높이거나 낮추는 방법 위성이 작은 경우에도 긴 스트링은 넓은 범위에 영향을 미치고, 따라서 소비하는 연료가 줄어든다. 300미터 길이의 현을 제작하는 데 성공했으며, 앞으로 최대 10km에 달하는 현을 개발..

우주과학 2020. 12. 23. 09:32

우주공간은 어떨까요? 특성을 알아봅시다

우주정거장, 인공위성, 유인 우주선에서 찍은 사진은 지구의 환경이 오늘날의 환경과 다르다는 것을 보여준다. 이것은 우주가 무중력 상태이기 때문이다. 물체에 작용하는 중력의 크기(물체와 물체 사이에 작용하는 중력)가 0인 상태를 무중력 상태라고 한다. 그러나, 무중력 상태에서 중력은 0이 되지 않지만, 물체에 가해지는 무게가 0이 되기 때문에 0이라고 부르기도 한다. 말 그대로 무중력 상태는 어떤 질량의 중력이 도달하지 않는 상태이다. 무중력은 무중력을 한국어로 번역한 것이고, 이 영어 용어 또한 잘못된 것이기 때문에, 우리는 그것을 무중력 상태로 바꾸려고 노력하고 있지만, 대부분의 사람들은 잘못된 옛 용어를 사용하고 있다. 음파는 물질을 강타한다. 음파는 공기를 통해 이동하는 파도이지만 우리가 소리를 ..

우주과학 2020. 12. 23. 07:31

우주론의 황금기

암흑 에너지 아인슈타인의 중력 이론에 대한 도전 1998년에 발견된 우주의 가속 팽창 현상은 이 우주가 일반적으로 알려진 표준 입자와 아인슈타인의 중력 이론으로만 이해될 수 없다는 것을 보여주었다. 지난 15년 동안, 우주학자들은 두 가지 다른 가능성을 제시했습니다. 첫 번째는 표준 입자 모델에서 발견되지 않는 새로운 암흑 에너지가 있다는 이론이다. 이 암흑에너지는 초가을에 발달하지 않고 늦게 성장해 우주공간에서 반중력 현상을 일으키는 팽창하는 우주에 긴장과 같은 효과를 주며 팽창을 가속시킨다. 두 번째 이론은 아인슈타인의 중력이 암흑 에너지와 같이 설명하기 어려운 입자보다는 우주에서 변형된다는 것이다. 이 이론은 아인슈타인의 태양계처럼 작은 규모의 중력 이론이지만, 중력은 우주와 같이 큰 규모로 약화될..

우주과학 2020. 12. 23. 05:21

웰뜨's blog