中 톈궁 우주정거장, '텅스텐 합금' 가열 실험서 '세계 신기록'

중국의 톈궁(Tiangong) 우주정거장이 텅스텐 합금을 섭씨 3,100도(화씨 5,612도)가 넘는 온도로 가열하는 실험을 성공시키며, 우주 기반 재료 연구 분야에서 새로운 기록을 세웠다.

이는 이전 국제 우주정거장(ISS)에서 달성한 최고 온도를 능가하는 성과로, 중국의 우주 연구 역량이 빠르게 발전하고 있음을 보여준다고 27일(현지시각) 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다.

중국 국영 방송사 CCTV에 따르면, 톈궁의 핵심 모듈 내부에 있는 '컨테이너 없는 실험실 캐비닛'에서 수행된 이번 실험은 핵융합로, 로켓 엔진 및 극초음속 차량에 사용되는 내열 재료를 연구하는 것을 목표로 했다.

이 기술은 물리적 용기 없이 작은 금속 샘플을 공중에 매달아 레이저로 가열함으로써, 극한의 온도에서 샘플이 오염되거나 간섭받는 것을 방지한다.
후 량(Hu Liang) 노스웨스턴 폴리테크니컬 대학교 물리학자는 "이번 발견은 과학자들이 더 나은 텅스텐 합금을 설계하고, 원자력 및 항공우주 응용 분야를 위한 초고온 재료에 대한 기초 연구를 지원하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

그는 실험을 통해 캐비닛의 신뢰성도 입증되었다고 덧붙였다. 4년 동안 작동하는 이 장치는 궤도에서 텅스텐 합금, 니오븀 합금 및 기타 첨단 재료를 테스트하는 데 사용되었다.

후 량은 우주에서 이러한 연구를 수행하는 것의 두 가지 주요 이점을 강조했다. 첫째, 미세 중력 환경 덕분에 용융된 텅스텐이 거의 완벽한 구를 형성하여 표면 장력 및 점도와 같은 특성을 더 쉽게 측정할 수 있다는 것이다.

둘째, 지구상에서는 밀도가 높은 텅스텐이 다른 원소와 균일하게 혼합되기 어렵지만, 미세 중력에서는 훨씬 더 균일한 구성과 구조를 가진 합금을 생산할 수 있어 성능을 향상시키는 데 도움이 된다는 것이다.

텅스텐은 녹는점이 약 3,420도로 알려진 가장 내열성이 높은 금속이다. 극도의 열 안정성은 핵융합 원자로와 같은 가혹한 환경에서 필수적인 요소다. 공중 부양을 이용한 용기 없는 실험은 1980년대 후반 지구에서 시작되었으며, 약 10년 전 유럽과 일본 팀에 의해 ISS에 도입되었다.

CCTV 보고서에 따르면 톈궁 실험을 위해 후 량 팀은 지상 실험실에 프로토타입 장치를 구축하여 우주에 적용하기 전에 기술을 테스트하고 개선했다.

미국 NASA의 정전기 부상 장치는 초고온 물질 테스트 중 최대 3,400도의 온도에 도달한 기록이 있다. 하지만 이번 중국의 톈궁 실험은 우주 기반 실험이라는 점에서 기술적 진보를 보여준다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com