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이제 외계행성을 찾아 먼 우주로 떠나는 마지막 장면을 써야겠어! 그런데 우주 멀리까지 가려면 엄청나게 오래 걸릴 텐데 어떻게 더 빠르게 갈 수 있을까? 이런 것도 연구하는 사람이 있으려나?

우주 탐사의 최종 목표 중 하나는 태양계를 넘어 먼 우주로 떠나는 거예요. 태양에서 가장 가까운 별은 ‘알파 센타우리 항성계’의 적색왜성 ‘프록시마 센타우리’로, 태양계에서 4.24광년 떨어져 있어요. 하지만 지금의 추진 장치로는 프록시마 센타우리까지 가기 힘들어요. 초속 17km로 날아가는 보이저 1호의 속력으로도 7만 년이 넘게 걸리지요. 그래서 빛의 속도의 10%까지 다다를 수 있는 새로운 추진 방식들이 연구되고 있어요.

올해 NIAC에 선정된 ‘반물질 추진 장치 연구’도 그중 하나예요. 원자를 구성하는 양성자, 중성자, 전자는 질량이 같지만 전하는 반대인 반양성자, 반중성자, 양전자라는 짝을 가져요. 이 소립자들이 모여서 만들어지는 물질이 ‘반물질’이에요. 반물질과 물질은 서로 만나면 큰 에너지를 방출하며 사라지는데, 이 현상을 ‘쌍소멸’이라고 해요.

에이치바 테크놀로지의 제럴드 잭슨 박사가 제안한 반물질 우주선은 쌍소멸을 이용해서 핵분열을 일으켜요. 우주선은 정전기로 우라늄 이온을 잡아두는 돛을 가지고 있어요. 이 우라늄 이온은 원자력 발전에 쓸 수 없는 동위원소지만, 우주선에 보관되어 조금씩 흘러나오는 반물질과 만나면 쌍소멸을 일으키며 핵분열을 일으켜요. 핵분열로 생성되는 가벼운 원자핵은 돛의 바깥 방향으로 튀어나가며 우주선에 추진력을 전달해요. 반물질의 성질을 이용하여 원자력 추진을 하는 것이죠.

물론 이런 심우주 탐사는 아직 이론적 연구 단계예요. 우리가 가장 가까운 별을 처음으로 여행하게 되는 때는 언제일까요? 언젠가는 인류가 프록시마 센타우리를 탐사할 수 있겠죠?

●인터뷰 “크라우드펀딩으로 연구 자금을 모았어요!”

제럴드 잭슨(에이치바 테크놀로지 CEO)

 Q. 자기 소개를 부탁드려요! 반물질…회사를 차리셨다고요?
저는 물리학자 제럴드 잭슨 박사입니다. 원래는 미국 페르미국립가속기연구소에서 입자가속기로 반양성자를 만들고 보관하는 연구를 했어요. 그러다 2000년에 반양성자로 암을 치료하는 연구를 하는 회사를 차렸지요. 이를 시작으로 지금은 여러 반물질 연구를 하고 있어요. 반물질 추진 장치도 그 중 하나지요.

Q.크라우드펀딩으로 연구 자금을 모으셨다고 들었어요!
사실 사람들은 반물질 추진 장치에 대한 관심이 매우 적어요. 이전에도 몇 번 NIAC 연구에 선정되었지만, 꾸준한 관심을 받진 못했죠. 그래서 2016년에 크라우드펀딩으로 연구 자금을 모으고 후원자들에게 리포트를 보냈어요. 이번 NIAC에 선정된 연구도 크라우드펀딩 연구에서 이어진 거예요.
 Q우주선에 싣는 반물질은 어떻게 보관하나요?

반물질은 물질과 닿으면 빛을 방출하며 없어집니다. 그래서 반물질은 벽에 닿지 않도록 진공 용기 속에 보관해야 해요. 반수소 원자들을 반리튬 원자로 감싼 채로 보관하면 될 거라 생각합니다. 물론 반물질을 충분한 양으로 모으는 연구가 먼저 진행되어야 하겠지만요. 반물질을 1g 이상은 모아야 하는데, 지금은 원자 하나 하나를 겨우 만드는 정도거든요.

 Q.아직 현실이 되려면 한참 멀었군요?
하지만 많은 연구는 사람들이 필요로 하기 전에 시작돼요. 지금 지구를 휩쓰는 코로나19바이러스에 대처할 수 있는 것도 생물학이나 컴퓨터 공학이 이전부터 연구되었기 때문이에요. 지구로 소행성이 날아온다면, 로켓을 만드는 사람들의 연구가 인류를 구하겠죠. 만약 우리가 필요로 하기 전까지 연구를 미룬다면, 막상 필요할 때 너무 늦어버릴 지도 몰라요!