70층,120층,500층, 어 어… 엘리베이터 타고 우주 왔다!

70층,120층,500층, 어 어… 엘리베이터 타고 우주 왔다!

“더 높이, 더 빠르게” 승강기의 진화
지상~위성 연결 케이블 오가는 시속 수천㎞ 자기부상열차 추진

- 미항공우주국, 리니어모터

엘리베이터로 우주로 간다? 미항공우주국(NASA)과 미국의 몇몇 기업들은 이처럼 황당한 아이디어를 진지하게 연구하고 있다. 이들의 목표는 적도상의 한 곳과 고도 3만5700㎞의 정지궤도에 있는 위성을 케이블로 연결하고 그 사이를 엘리베이터가 오가게 한다는 것. 정지궤도에 있는 위성은 지구와 같은 주기로 돌기 때문에 케이블이 항상 직선을 유지하게 된다. 강철의 5분의 1 질량으로 강철보다 100배 강한 탄소나노튜브가 케이블의 소재로 꼽히고 있다. 차량으론 시속 수천㎞를 낼 수 있는 자기부상열차가 유력하다. 우주엘리베이터는 화물운송비가 우주왕복선의 수십~수백분의 1에 불과할 것으로 기대되고 있다. 관련 기업들은 2020년까지 첫 우주엘리베이터가 운행될 수 있다고 주장하지만 일러야 2050년쯤이란 전망이 우세하다.

엘리베이터에서 로프가 사라질 날도 머지않았다. 일본에서는 2025년쯤 500층 초고층 빌딩을 세운다는 계획이다. 여기에 들어가는 엘리베이터는 승강로 벽면에 레일처럼 달린 리니어모터(linear motor)의 힘을 받아 로프가 없이도 자유자재로 움직인다.

▲ 지구에서 우주공간의 위성에 연결된 케이블 사이를 자기부상열차가 오가는 우주엘리베이터 상상도

리니어모터는 기존의 회전형 모터를 쭉 펼쳐 놓은 것으로 생각하면 된다. 따라서 전류가 흐르면 회전력이 아닌 직선 방향의 끌어당기는 힘이 발생한다. 자기부상열차도 자석의 반발력과 리니어모터를 이용해 공중에 떠서 달린다.

리니어모터를 이용하면 하나의 승강로에 여러 대의 엘리베이터가 레일 위를 달리는 열차처럼 일정한 간격을 두고 연속적으로 운행할 수 있다. 수직뿐 아니라, 수평 방향의 운행도 가능하다. 따라서 초고층 빌딩을 몇 개의 수직 승강로로 나누고 그 사이를 수평구간으로 연결하면 엘리베이터가 각 구간을 막힘 없이 운행할 수 있다. 아직은 엄청난 전기 소모량과 전원이 끊겼을 때 안전을 확보하는 문제가 남아 있다