Beyond the Space

    
            <금박이다.. 금불상도 아니고.. 금삐까 인공위성인가?>

언론에 소개되는 국내 또는 해외의 인공위성 기사를 보다보면 간간히 해당 인공위성의 사진들이 실려있다.

그런데 많은 경우에 인공위성의 본체를 금박지로 둘둘 싸놓은 것을 본 적이 있을 것이다.

빈틈이 없을 정도로 빽빽하게 둘러싸인 금박지를 보며 한 번쯤은 왜 저걸 인공위성에 붙이는지 의문을 가져본 적 없는가?

저 금박지의 정체는 바로 Multilayer Insulator(MLI), 한글로 하면 '다층박막단열재'이다.


인공위성이 우주에서 작동할 때에 알다시피 극한의 환경에 노출된다.

엄청난 밝기의 태양빛을 온 몸으로 받아야 하는가 하면 지구의 그림자에 들어갔을 때에는

절대 0도(-273℃)에 가까운 배경 온도를 가지고 있는 우주 공간과 마주치게 된다.

때문에 인공위성을 그냥 두었다가는 수 백도 까지 온도가 치솟았다가 다시 영하 수십도 까지 떨어지기를 반복한다.

이러한 온도 변화에서는 인공위성 내부에 있는 구성품들이 제 성능을 발휘하기 힘들고 심지어 열 때문에 고장이 나기도 한다.

이러한 현상을 막기 위해서 인공위성의 열제어 설계를 수행하게 되는데, MLI는 그 일환으로 고려되는 방식이다.

MLI는 그 명칭에서 알 수 있듯이 여러개의 레이어(박막)으로 구성된 단열재이다.


                   <MLI의 내부>

MLI의 내부는 일반적으로 1/3mil 에서 1mil의 두께를 가지는 (1mil = 1/1000 in = 0.0254mm) 캡톤이라는 재질의 박막이

5개에서 많게는 10개까지 겹겹이 층을 이루고 쌓여 있는 구조를 가진다.

쉽게 말하자면.. 주방에서 쓰는 알루미늄 호일을 여러겹 겹쳐놓았다고 생각해도 모양은 거의 맞아떨어진다.

이러한 구조는 복사에 의한 열전달을 탁월하게 막아줄 수 있는데 자세한 열전달 이론은 생략하도록 하자.

(나는 많은 비 공학도들이 읽고 이해할 수 있는 내용을 포스팅하길 원한다;;)

간단하게 생각해서... 겨울에 자주 쓰는 전기 난로가 있다고 하자.

그 앞에 아무 것도 없이 서 있으면 전기 난로에서 오는 열이 아무 방해도 없이 우리 몸에 도달한다.

그런데 전기 난로와 우리들 사이에 담요가 한장 놓인다고 하면, 당연히 열은 담요에 가로막혀 우리는 덜 따뜻하게 될 것이다.

이러한 담요가 여러장 놓인다면? 조악해 보이지만 MLI 이론의 핵심은 이와 거의 비슷하다.

그리고 MLI의 표면층에는 Mylar나 Teflon등의 반사율이 좋은 물질을 코팅하여 최대한 열을 튕겨낼 수 있도록 한다.

MLI의 경우 양 방향의 열 복사를 모두 막아주는 역할을 할 수 있기 때문에 넘치는 태양 에너지가 위성으로 유입되는 것을 막고

지구의 그림자에 들어갔을 때에는 위성 내부의 열이 우주 공간으로 빠져나가는 것을 막을 수 있기 때문에

결론적으로 인공위성은 비교적 안정적인 열 변화를 겪게 된다.


이 포스팅으로 인공위성에 쓰이는 금박의 정체와 기능이 어떤 것인지 조금이나마 이해가 됐으면 한다.

친구들 중에 궁금해하는 사람이 있다면(과연 있을까나....) 이제 아직도 모르냐며 한번 놀려주고 알려주도록 하자. (퍽)