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심해는 인류에게 여전히 미지의 공간이에요. KIOST 한택희 연구책임자는 “극저온, 극고압의 심해는 우주보다 건설하기 더 어려울 것”이라고 말했지요. 해저 도시의 첫 단계인 해저 모듈은 어려움을 어떻게 극복할까요?

둥글둥글 해저 모듈, 다 이유가 있다?

해저 도시의 기반이 될 해저 모듈은 둥글둥글한 모양이 특징이에요. 이런 구형 모양을 돔 구조라고 합니다. 수압은 해수면을 기준으로 수심 10m를 내려갈 때마다 1기압씩 상승합니다. 1단계 해저 모듈은 수심 30m에 건설되는데, 이때의 수압은 대기압●의 4배에 달해요. 이는 1m2(제곱미터)당 무려 약 40t(톤)의 무게가 누르는 힘이에요.

이렇게 강한 외부 압력을 견디기 위해선 돔 구조가 적합합니다. 돔 구조는 둥근 곡선 모양 덕분에 압력이 한 곳에 집중되는 현상을 막고 압력을 고르게 분산시켜 줘요. 그래서 압력이 높은 해저에서도 안전하지요. 또한 돔 구조는 하중을 지탱할 내벽이 필요하지 않아서, 최소한의 건설 재료로 최대의 공간을 활용할 수 있어요.

한편, 바닷속은 염분이 많아 금속이 쉽게 부식됩니다. 상시 바닷물에 노출되는 해저 모듈은 부식을 막기 위해 금속 대신 ‘탄소 섬유 복합 콘크리트’라는 소재를 사용해요. 탄소 섬유 복합 콘크리트는 염분에 의해 잘 부식되지 않고, 기존 철근보다 강도가 6배 강하며 알루미늄보다 가볍다는 장점이 있습니다.

건물이 물속에 있으면 물이 내부로 침투하지 않도록 해야 해요. 이를 위해 해저 모듈은 해양 생물에 영향을 주지 않는 친환경 소재인 ‘그래핀● 코팅’을 활용합니다. 그래핀의 육각형 구조가 모듈 외부를 덮어 따개비 등 해양 생물이 부착되지 않도록 방지하며, 그래핀의 빽빽하고 촘촘한 구조로 인해 수분이 내부로 들어오지 않도록 막아 줘요.

●대기압 : 공기 무게에 의해 생기는 대기의 압력.
●그래핀: 탄소 원자들이 육각형 구조로 이루어진 평면 구조 물질.