우주비행사

우주비행사(宇宙飛行士, 영어: astronaut/cosmonaut, 러시아어: космона́вт)는 우주 비행을 하는 사람을 말한다. 우주 비행을 정의하는 기준은 크게 두 가지가 있는데, 미국의 경우 50 마일 (80 km) 이상의 고도를 비행했을 때 우주 비행으로 인정하는 한편, 국제항공연맹(FAI)은 100 km를 기준으로 한다.
1961년 4월 12일 발사된 보스토크 1호를 타고 소련의 유리 가가린이 지구를 한바퀴 돌고 귀환한 인류 최초의 우주비행에 성공한 이래로 2010년 4월 3일 현재, 국제항공연맹 기준으로 총 38개국에서 514명 (남자 462, 여자 52)의 우주비행사가 우주비행을 하였으며, 이중 미국(332명)과 소련/러시아(107명)가 대부분을 차지하고 있다.^[1]
이 숫자에는 지구를 한바퀴 이상 도는 지구궤도 우주선뿐만 아니라, 100km 이상의 고도까지 탄도비행으로 올라갔다 바로 대기권으로 진입하여 착륙한 미국 최초의 우주비행사인 앨런 세퍼드나, 1960년대 미국에서 시험용으로 개발한 로켓추진 비행기인 X-15 조종사들(8명이 80km 상공을 넘었고 그중 한명은 107km 도달 성공), 그리고 2004년 미국의 민간회사에서 개발한 로켓추진 비행기인 스페이스십원(SpaceShipOne) (112km 도달)의 조종사들도 포함한다.
또한, 대부분의 우주비행사들은 고도 160~2,000km의 지구 저궤도(Low Earth Orbit)를 따라 지구 주위를 도는 우주비행을 하였으나, 24명은 지구 저궤도를 넘어 달궤도 또는 달착륙 비행을 마치고 귀환하였다.
2008년 6월30일 현재, 인류의 총 우주비행시간을 합하면 32,269일 (약 88년)이며, 우주복만 입은 채 우주선 밖으로 나가서 활동하는 우주유영 시간은 총 127.8일 이다.^[2]
우주비행사가 되기 위해서는 키가 6ft(183cm)을 넘어서는 안 된다.

◈ 우주복의 기능 ◎ 선외 (우주선 밖에서 입는) 우주복 선외 활동 우주복은 우주 진공상태, 그리고 고온과 저온에서 신체를 보호하도록 설계되었다. ① 헬멧 - 산소공급, 전등과 TV카메라 장착, 외부충격을 보호하는 역할 - 헬멧에 붙어있는 보호유리는 플라스틱의 일종인 「렉산」으로 투명하게 제작 ② 상의 - 견고한 상의라 불리우는 우주복 상의는 유리섬유와 강철로 만듬. - 우주비행사의 가슴, 등, 어깨 등을 보호하며, 등쪽에 「생명유지장치 배낭」이 부착. ③ 하의 - 허리와 무릎 + 신발 부착. 고무와 절연재료로 만듬. ④ 휴대용 생명유지장치 배낭 - 산소와 베터리, 급수장치가 담겨 있으며, 우주선, 우주정거장, 지상관제소와 교신할 수 있는 두 개의 무선통신 장비가 있다. ⑤ 액체 냉각통풍 의복 - 스판 텍스 재질의 긴 속옷 한 벌 ◎ 우주복의 외피는 방탄조끼를 만드는 소재로, 작은 총알과 같은 미소 운석으로부터 우주비행사를 보호하는 역할을 한다.

◎ 우주복은 우주비행사의 체중에 맞추어 제작이 되나 (87~127㎏ 정도), 우주에서는 무게를 느낄 수 없으며, 우주복 장비들을 갖추어 입은 우주비행사는 우주선 밖에서 8시간 정도 작업할 수 있다. ◈ 발사와 귀환시 입는 우주복 이 우주복은 사고가 일어났을 때 구조대원이 쉽게 발견할 수 있도록 하기 위해 밝은 오랜지색을 띠고 있다. - 다리에 딱 맞게 제작된 특수복으로 피가 정상적으로 순환하도록 도와 준다. (피가 발목으로 쏠리지 않고, 머리에도 흐를 수 있도록 도와줌) ＊ 평소 우주선 내부에서는 편안한 복장으로 생활을 한다.

◈ 우주비행사(Pilot Astronaut)의 선발조건 1. 최소 1,000시간 이상의 제트 비행기 조정 경력 2. 공학, 생물, 과학, 물리, 수학과 관련한 학위 소지자로 3년 이상 유경험자 3. 우주 신체등급 1급을 통과해야 한다. 4. 신장 : 163 ~ 193cm 5. 시력 : (원거리) 나안 시력 0.4 / 교정시력 1.0 6. 혈압 : 140/90(앉은 자세로) ◈ 그 외에 우주인이 될 수 있는 사람 비행 임무 전문가 : 과학자나 엔지니어 탑재물 전문가 : 특별 실험이나 활동 전문가 1. 우주비행사와 유사하나, 우주 신체등급 2급 조건을 만족해야 함 2. 공학, 생물, 과학, 물리, 수학에 관한 학사 소지자로 최소 3년의 해당 분야의 전문성 있는 경력이 필요 - 석사학위는 학위당 1년의 경력 인정 - 박사학위는 3년의 경력으로 인정 (즉 박사학위 소유시 바로 신청가능) 3. 신장 : 149 ~ 193cm 4. 시력 : (원거리) 나안 시력 0.2 / 교정시력 1.0 5. 혈압 : 140/90(앉은 자세로) ◈ 우주비행사가 되기 위한 훈련 우주비행 임무를 수행하는 우주비행사가 되기를 희망하는 사람은 반드시 기본 훈련과정을 거쳐야 한다. 훈련과정들은 우주비행사 「지원 기본훈련」과 비행훈련을 포함하는 「미션운영 기초훈련」을 포함한다. 두 가지 훈련 중 하나를 마친 후, 후보자들은 개별 임무가 부여되기 전 대기기간 동안에 좀 더 높은 강도의 훈련과정을 거치게 된다. 각자 적합한 임무를 부여 받은 후에는 개별임무를 수행할 수 있는 「특별훈련 과정」에 참여한다. ◈ 우주비행사 희망자를 위한 조언 - 모든 과학, 공학 분야는 우주탐사와 관련이 있다. - 과학과 공학의 공통언어인 수학에 정통하면 자신감을 갖게 된다. - 우주에서는 서로에 대한 협력과 믿음이 절대적이다. - 실제 경험과 동시에 정규 교육을 반드시 병행해야 한다. [기초훈련] 훈련은 기본적으로 친숙훈련, 비행훈련, 우주비행선 시스템 훈련으로 구성된다. ◎ 친숙훈련 : 오리엔테이션, 문화훈련, 미세중력 체험훈련, 우주유영 체험훈련 ◎ 비행훈련 : 100시간 이상의 비행훈련, 비상 탈출시 생존, 낙하, 수영 등 비상 상황시 필요한 다양한 가상훈련 ◎ 우주비행선 시스템 훈련 : 우주선 구조, 특성에 대한 개요, 항법, 환경조절, 통신, 승무원 시스템에 대한 운영과 비상훈련 [원심력 발생장치에 의한 로켓의 가속도에 견디는 훈련] ＊ 회전탁자에 서서 상하좌우의 흔들림에 견디는 훈련 ＊ 우주비행사 한 사람이 겨우 들어갈 만한 방에 들어가 수평,수직,사방의 3 방향 으로 회전하는 로터라는 장치에 의해 모든 회전운동에 견디는 훈련 ＊ 제트비행기에 의한 무중력상태에서 견디는 훈련 ＊ 러시아 스타시티에서의 훈련 ＊ 우주선 문 여닫기 ＊ 태양전지판 교체작업, ＊ 지름23m, 깊이 12m의 대형물탱크 속에서 특별히 고안된 우주복을 착용하여 실제 무중력상태와 비슷한 상황을 만들어 놓고 걷기 등...

◈ 우주에서의 신체변화 ◎ 무중력 상태에서 우주비행사가 겪는 신체 변화는 다양하다. 몸 아래로 흘러야 할 체액이 그 자리에 멈추거나 혹은 머리 쪽으로 역류하는 일들이 일어나며, 코가 막힌 것 같은 증상, 얼굴이 붉어지는 증상, 심한 두통 등의 증상이 나타나게 된다. ＊우주멀미 : 멀미가 심한 사람은 우선적으로 우주비행사에서 제외되지만, 무중력 상태에서 살아가는 법에 적응한 우주비행사의 35% 정도가 ‘우주적응 증후군'인 멀미 같은 증상을 경험하기도 한다. 하지만 특별한 치료가 필요하지 않은 이 증상은 2~3일 후면 자연히 사라지게 된다. ( 우주선에는 멀미약이 기본적으로 구비되어 있다 ) ＊키가 커진다: 키가 좀 더 크기를 바란다면 우주비행사가 되는 것도 좋은 방법이다. 무중력 상태에서 척추는 몸무게를 지탱할 필요가 없기 때문에 관절의 간격이 벌어지므로, 우주비행사들은 키가 지구에서보다 2~5㎝ 정도 더 커진다. ( 물론 지구로 귀환한 후에는 원래 상태로 되돌아간다 ) ＊뼈 밀도 손실, 칼슘과 질소 단백질 손실, 적혈구 감소, 심장의 약해짐 등의 변화가 있기는 해도 지구 귀환 후에는 신속하게 회복되며, 혈압, 생리작용, 근육상태 등은 거의 변화가 없다. 하지만 우주정거장에 장기간 체류했던 우주비행사들의 증언에 의하면 내장이 위로 올라 붙어 허리둘레가 6~10㎝ 정도 줄어들며, 혈압의 변화와 운동감각의 둔화로 인해 뼈 및 근육이 약해지는 다양한 우주병을 경험했다고 한다. ◎ 우주에서 화장실 사용하기 우주 화장실에는 중력 대신에 공기를 이용하는 「배설물 조절장치」가 있다. - 소변은 전기선풍기로 빨아들여 호스 아래로 내려 보내며, 나중에 우주선 밖으로 버려지게 된다. - 대변은 몸을 고정시키고 변기 위에 앉으면 변기통이 밀폐되어 바닥이 열리게 된다. 선풍기가 작동하여 공기와 대변을 빨아들여 저장탱크로 보내지며, 냉동 건조되어 보관되다가 지구대기에 진입하면서 화물우주선과 함께 불 타 버린다. ◎ 우주비행사는 언제 잘까? 90분 간격 (45분: 어둠 / 45분: 빛) 으로 태양이 나타나는 우주 공간에서는 빛과 소음이 차단된 「수면실」에서 잠을 잔다. 우주여행 초기에는 절반은 자고, 절반은 일하는 2교대 근무였지만, 오늘날 현재에는 함께 자고 함께 일하는 체제로 공동작업을 수행한다. 이들이 자는 동안 지상 관제소에서는 우주선을 관찰한다. ( 침낭은 자동으로 사람의 체중과 체온을 감지하여 체형과 자세에 맞게 모양을 변화시키며, 침낭 위에 몸이 똑같은 힘으로 닿기에 깃털처럼 가볍게 가라앉는 느낌을 갖는다고 한다 ) ◎ 우주비행사들이 느끼는 중력 우주선이 이륙하는 동안에는 4G, 우주공간에서는 0G의 중력가속도를 경험한다. ( 1G는 지구를 걷고 있는 동안에 우리에게 가해지는 중력의 힘이나 가속도이다) 그러므로 무중력 상태와 4G의 중력가속도를 이겨내는 훈련이 필요하다. ( 중력이 높거나 낮아지면 피가 발이나 머리 쪽으로 쏠리기 때문이다 ) 6 ◎ 무중력 상태에서는 음식을 삼킬 수 있을까? 무중력 상태에서 음식을 씹고 삼키는 느낌은 지구에서 느끼는 것과 별반 다르지 않다고 한다. 하지만 음식물을 입으로 가져가는 일은 결코 쉽지 않은 일이다. 우주선은 부족한 공간과 한정된 전력 사용량 때문에 모든 음식이 실온에서 저장된다. 식사 시간에는 냉동 건조된 우주식량에 수분을 재공급 한 뒤 데워서 먹으며 (물을 부은 뒤 손으로 반죽하여 섞어서 짜먹는다 ), 음료수 또한 수분을 재공급하여 마신다. 예전과 다르게 이제는 나이프, 포크, 스푼 등을 자기화 하지 않고, 각 음식 접시에 자석 성분의 띠를 부착하여 냉동건조식품, 과일 캔, 푸딩 캔, 군대의 야전식량을 포함한 즉석 「열 안정화 음식」을 먹을 수 있게 되었으며, 다양한 음식들이 개발되어 우주인들의 식사시간이 즐거워졌다. ( 만약 실수로 음식 부스러기를 흘린다면? 이것들이 우주선 안 이곳저곳을 떠다니면서 우주선의 정밀기기 사이로 들어가 돌이킬 수 없는 장애를 일으킬 것이며, 음료수를 쏟는다면 비눗방울처럼 우주선 곳곳을 둥둥 떠다니는 통에 한바탕 곤욕을 치르게 될 것이다 )