NASA, EM 드라이브 진공실험 후 추력 생산 확인

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▲ 영국 런던 로저 소여 EM드라이브연구소에서 만든 EM드라이브엔진.

미국항공우주국(NASA)가 추진제 없이 전자기장 에너지로만 작동되는 기관 실험에서 성공한 것으로 알려졌다. 

이 엔진은 EM드라이브(Electro Magnetic Drive, EMDrive) 기술로 그동안 실험들에서는 변인통제가 제대로 안되어 인정받지 못했다. 하지만 이번에는 외부요인으로 들어갈 수 있는 모든 것들을 제외하고 진공 상태에서 작동했는데도 추진력이 발생한 것이다.

실용화되면 화성까지 현재 사용하고 있는 로켓 추진체로는 9~12개월 걸리는 기간을 단 몇 주로 단축이 가능하고 우주선 또한 소형화될 수 있다.

NASA가 실험한 EM드라이브는 태양 에너지로 활용하기 때문에 연료가 필요 없다는 것이다. 이 엔진의 원리는 밀폐된 컨테이너에 마이크로파(극초단파)를 튀겨줌으로써 추진력을 제공한다는 것이다. 마이크로파는 태양에너지를 통해 얻는다. 즉 빛 엔진으로 엔진이 무한 실행 할 수 있다는 것을 의미한다.

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▲ EmDrive 작동 원리

 

EM 드라이브는 15년 전 영국의 로저 쇼어(Roger Shawyer)박사가 개발한 전자기파 추진기로 2006년 9월 8일자 뉴 사이언티스트 커버스토리에 실렸다. 이 엔진의 작동과 작동원리는 지금까지 논쟁중이다. 제안된 작동원리는 물리학의 기본 법칙인 운동량 보존의 법칙을 위반하기 때문이다. 

현재 우주개발의 근간을 바꿀 수 있는 혁신적인 이 기술을 개발하기 위해 미국의 나사와 영국 런던에 로저 쇼어가 이끄는 EM드라이브연구소, 중국 후안 양 항공우주공학 교수팀 등에서 오랜 기간 실험을 실시했다. 중국 연구팀은 지난 2009년 720mN(밀리뉴턴)의 추진체를 만든 것으로 알려졌지만 아직 확인된 바 없다.

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▲ 미 항공우주국 나사(NASA) 해롤드 화이트 박사가 IXS 엔터프라이즈(IXS Enterprise)로 명명된 우주선 디자인 공개

영국 일간지 데일리메일은 지난 5월 1일 나사플라이트닷컴(NASAflight.com)포럼에 참여한 NASA 연구원들의 말을 인용, NASA가 비밀리에 'EM 드라이브 엔진' 실험에 성공했다고 보도한 바 있다.

당시 포럼에 참석한 NASA의 연구팀은 “지금까지의 EM 드라이브 기술은 '진공' 상태에서 실험 된 적이 없어 논란이 지속됐지만, 이번 실험은 진공 환경에서 성공적인 결과가 나왔다”고 주장했다

최근 폴 마하(Paul Mach) NASA 이글웍스(Eagleworks) 연구소 책임원은 10월 31일 자신이 실험하고 있는 EM 드라이브에 대한 내용 "그리고 아직 변칙 추력 신호가 남아 …"를 나사플라이트닷컴에 업데이트했다. 

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▲ 미구엘 알큐비에르 멕시코대 물리학과 교수의 워프(Warp) 항법의 이론

한편, 원래 EM 드라이브는 영화 스타렉스에 나오는 워프 드라이브, 즉 초광속 엔진과는 아무 상관도 없다. 워프 드라이브 이론이 실재로 가능하려면 시,공간을 왜곡시킬 만큼 엄청난 에너지를 만들 수 있거나 현실적인 에너지로 시공간이 왜곡되는 공간, 이미 왜곡이 이루어지고 있는 공간을 찾아야 한다.
 

하지만 실제로 워프 드라이브와 관련이 있다는 주장이 나왔다. NASA가 EM 드라이브 실험 중 드라이브 내부의 공명 쳄버에 레이저를 쏘던 중 그 레이저가 광속을 넘어서는 현상을 우연히 발견했다는 주장이다. 이는 뜻밖에 EM 드라이브가 미구엘 알큐비에르 멕시코대 물리학과 교수의 워프 항법기술 이론의 핵심인 '워프 버블'(Warp Bubble)을 형성할지도 모른다는 뜻이다. 

워프 항법기술 이론은 1994년 미구엘 알큐비에르 멕시코대 물리학과 교수가 아인슈타인 특수 상대성 이론 법칙인 ‘우주 공간에 있는 물질이 빛보다 빠르게 갈 수 없다’고 제시한 이론을 위배하지 않고 빛보다 빠른 속도로 갈 수 있다는 이론이다.

또, 다른 주장에 따르면 워프 버블 방정식과 EM 드라이브 속 간섭 패턴이 수학적으로 일치한다고 한다.

SF 영화와 같은 상상들이 모두 현실이 되었듯, 빛을 엔진 에너지로 사용한 우주선을 타고 초광속 우주여행을 할 수 있는 그날이 생각보다 빨리 올 수 있을지도 모르겠다. 

 

[김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]