또 다른 세상이 열린다, Metaverse.


메타버스란?

메타버스(Metaverse) = 메타(Meta) + 버스(Universe)

가상(meta)과 세계(universe)의 합성어로 가상 세계를 뜻한다.
초월적인 가상공간(메타, Meta)에 수 많은 사람과 수 많은 콘텐츠가 모이고, 그 안에서 현실 세계(유니버스, Universe)와 다름없는 삶을 살아갈 수 있는 것이 바로 메타버스다.

이는 기존의 가상현실보다 확장된 개념으로, 가상 세계와 현실 세계의 경계가 허물어지는 세계다.


개념

메타버스란 가공, 추상을 의미하는 ‘Meta(초월·가상)’와 현실 세계를 의미하는 ‘Universe(세계·우주)’의 합성어로 3차원 가상세계를 뜻한다.

학술적으로는 메타버 스와 관련해 많은 연구자들이 참고하는 ASF(Acceleration Studies Foundation: 비 영리 기술연구단체)가 메타버스를 “가상적으로 강화된 물리적 현실과 물리적으로 지속되는 가상 공간의 융합(‘Metaverse Roadmap (2007년)’)”이라고 정의한 바 있 다. 그리고, 미국전기전자학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 메타버스를 “지각되는 가상세계와 연결된 영구적인 3차원 가상 공간들로 구성된 진 보된 인터넷”이라고 보았다.

메타버스라는 개념을 가장 처음 사용한 사람은 미국의 SF 소설가인 닐 스티븐슨(Neal Stephenson)으로 알려지고 있다.

그는 1992 년에 발표한 소설인 스노우 크래쉬(Snow Crash)에서 메타버스라는 개념을 처음 사용했다. 이 소설은 메타버스라는 가상의 세계를 주요 배경으로 아바타라는 가상의 캐릭터가 이야기를 이끌어간다.


snow crash pic
snow crash

‘그는 컴퓨터가 만들어내서 그의 고글과 이어폰에 계속 공급해주는 가상의 세계에 들어가게 되는 것이었다. 컴퓨터 용어로는 《메타버스》라는 이름으로 불리는 세상 이었다 …(중략).. 그들은 빌딩들을 짓고, 공원을 만들고, 광고판들을 세웠다. 그뿐 아니라 현실 속에서는 불가능한 것들도 만들어냈다’
(스노우 크래쉬: 닐 스테픈슨, 김장환 역)


영화에서 메타버스

메타버스는 영화에서도 찾아볼 수 있다. 특히, 스티븐 스필버그의 영화인 “레디 플레이어 원”은 메타버스를 잘 구현됐다는 평가를 많이 받는다. 스티븐 스필버그 감독의 2018 년 작품인 “레디 플레이어 원(Ready Player One)”은 어니스트 클라인(Ernest Christy Cline)이 쓴 동명의 소설을 바탕으로 하며 오아시스(Oasis)라는 가상현실 게임이 지배하는 2045 년의 미래시대를 배경으로 하는 영화다.



1980 년대부터 현재에 이르기까지 대중문화 컨텐츠들을 모두 아우르면서 많은 캐릭터를 오아시스라는 공간에 모았다. 영화 속의 가상세계인 오아시스는 다양한 게임 및 영화 속 캐릭터들로 아바타를 만들 수 있는 공간으로 메타버스라는 개념을 시각적으로 표현했다는 평가를 받는다.

왜 메타버스에 관심을 가지나?

메타버스에 관심을 갖는 가장 큰 이유는 메타버스가 현실 세계와 연결되고 융합되는 가상 세계로 자리잡을 것으로 보기 때문이다. 그리고, 메타버스는 우리가 경험했던 인터넷의 새로운 버전이기도 하다.

지금까지의 인터넷과는 다른 차원인데, 현실과 단절되지 않고 연속성을 갖는 가상의 공간이다. 현실을 보완하고, 편리하게 해주며, 현실 세계에서 이루지 못하는 것들을 시도해 볼 수 있을뿐만 아니라, 현실 세계와 사회적, 경제적, 정치적 연관성을 가질 수 있다.

1982년 서로 간에 완전히 연결되는 월드와이드 네트워크 개념이 도입된 이래, 인터넷은 1990년대 중반 이후로 우리 생활에 막대한 영향을 미쳤다. 이메일과 메신저, 인터넷 전화와 화상 통화, 블로그, 온라인 쇼핑 등에 이르기까지 실로 다양한 분야에서 인터넷은 우리 삶의 방식을 바꾸어 놓았다.




그리고, 2007년 4G 서비스와 함께 등장한 스마트폰의 보급은 다시 한번 변화의 물결을 일으켰다. 이 과정에서 아마존, 애플, 마이크로소프트, 알파벳, 페이스북 같은 기업들이 시가총액 최상위 그룹을 차지했다.

스마트폰 등장 이후의 세상에서 메타버스는 다시 한번 변화를 몰고 올 것으로 기대 된다.
메타버스의 개념이 최근에 생긴 것은 아니지만, 하드웨어와 소프트웨어의 기 술적 진보와 사용자의 만족도를 높인 콘텐츠 등이 현실 세계와 가상 세계의 연결을 강화하면서 메타버스가 다시 부각되고 있다.

과거의 메타버스가 현실 세계의 부족 한 부분을 채워주는 ‘두 번째(Second)’ 개념이었다면, 이제는 현실과 융합되어 상 호 작용하는 ‘첫 번째(First)’, 즉 현실과 동등한 개념으로 자리매김하고 있다.

과거의 메타버스

메타버스가 주목받는 데 중요한 역할을 한 콘텐 츠 중 하나가 린든랩(Linden Lab)이 2003년 출시한 ‘세컨드 라이프(Second Life)’ 였다.


Linden Lab.com

세컨드 라이프는 인터넷이라는 가상의 공간에서 아바타를 통해 다른 사람과 교류하며 ‘제2의 인생’을 사는 경험을 제공했다.

사용자는 가상의 세계에서 파티를 즐기고, 자동차를 운전하는 등의 일상 생활을 한다. 최근에 인기를 끌고 있는 로블록스나 마인크래프트 등에 앞선 초창기 샌드박스형 서비스로 메타버스 비즈니스 모델의 원형이었다고 할 수 있다.

현재의 메타버스

  • 로블록스(ROBLOX)

로블록스는 미국 Z 세대의 60%가 가입한 것으로 알려지고 있다. 미국에서 어린 자녀를 둔 학부모들은 자기 아이들이 메타버스라는 가상의 세계에 빠져 학업에 소홀하지는 않을까 걱정할 정도로 선풍적인 인기다.


roblox.com

로블록스는 레고에 나올 법한 캐릭터를 직접 조종하면서 가상세계에서 다른 참여자들과 소통하고, 친구를 사귀며 커뮤니티를 만드는 플랫폼이다. 다른 유저들과 애완동물을 키울 수도 있고, 여러 취미활동을 같이 할 수도 있다.
슈퍼맨과 같은 슈퍼히어로를 경험해 볼 수도 있다. 이용자들은 로벅스(Robux)라는 가상의 화폐를 통해 아이템 구매가 가능하다. 코로나19 로 인해 학교에 갈 수 없게 된 미국의 어린이들이 친구들과 연결할 수 있는 채널로 각광 받았고, 코로나19 로 인해 게임 이용이 증가하면서 로블록스는 빠르게 성장했다. 이제는 1.6 억명 이상의 유저가 활동하고 있다.

  • 포트나이트(FORTNITE)

포트나이트는 에픽게임즈가 2018년 출시한 3인칭 슈팅(총쏘기) 비디오 게임이다.


epicgames.com

장르는 100명의 플레이어와 함께 즐기는 배틀로얄(실시간 전투)이다. 2020년 전세 계 이용자 수가 3.5억명이 넘고 포트나이트 게임의 열광적 팬인 미국의 유명 연예 인과 스포츠 선수들이 게임 속 중요 동작을 방송이나 경기장에서 따라할 정도로 대 중적 인기를 누리고 있다. 2020년 4월 미국 유명 래퍼 트래비스 스콧은 포트나이트 가상 공간에서 콘서트를 개최했다. 1,230만명이 몰렸고 이날 216억원의 수입을 올렸다. 물리적인 시공간을 초월해 경제적 부가가치를 창출하는 메타버스의 대표적인 성공 사례 중 하나로 꼽 힌다. 이처럼 포트나이트의 가상 공간인 ‘파티 로열’에서는 콘서트가 개최되기도 하 고 새로운 영화의 예고편이 상영되기도 한다. 방탄소년단도 지난해 신곡 다이너마 이트의 안무를 이곳에서 처음 공개했다. 이외에 나이키, 마블 등의 캐릭터 상품을 팔기도 한다.

  • 마인크래프트(MINCRAFT)

로블록스, 포트나이트 못지 않게 메타버스의 대표 사례로 언급되는 것이 바로 마인 크래프트다.
마인크래프트를 개발한 모장스튜디오는 2014년 9월 마이크로소프트로 약 3조원에 인수됐다.


minecraft.net


마인크래프트는 레고 같은 네모난 블록을 마음대로 쌓아서 자기만의 세상을 만드는 게임이다.
일종의 샌드박스 게임으로, 나무로 만들어진 큰 상자에 모래가 담겨있고 거기에 여러 장난감을 넣어 아이들이 마음대로 갖고 놀 수 있는 형태라고 생각하면 된다.

자유도가 높아 게임 속 아바타에게 자유로운 행동 이외에도 게임 속 새로운 환경을 스스로 만들 수 있는 능력까지 부여한다. 게임 안에서 원하는 모든 것을 할 수 있도록 최대한의 자유를 주고 있어, 게임 이용자는 게임 속 환경을 자유자재로 변화시킬 수 있다. 건물을 짓기도 하고 하나의 도시를 만들기도 한다. 이용자들은 진정한 의미의 가상 세계 창조자라고도 할 수 있다.

  • 제페토(ZEPETO)

네이버는 3,500만명 이상의 MAU(Monthly Active User, 월활성이용자수)를 보유 하고 있고 광고, 커머스, 콘텐츠, 핀테크 영역에서 독보적인 경쟁력을 보유하고 있 는 플랫폼 업체이다.


naverz-corp.com

보유 중인 유저 수가 많고, 이 밖에도 다수의 사람들이 다양한 네이버의 서비스를 사용하고 있다는 장점을 기반으로 네이버는 향후 메타버스 시대 에도 관련 시장을 주도할 수 있다고 판단한다.
네이버는 네이버카페나 BAND와 같은 서비스를 통해 라이프로깅으로 불리는 메타버스를 이미 성공시킨 경험이 있고, ZEPETO, SNOW, V Live 등과 같은 서비스를 영위하고 있다. 또한, 실시간 지역정보가 담겨있는 네이버지도, 빅데이터를 처리할 수 있는 IDC 및 클라우드도 메타버스에 서 부각될 서비스이다.

일례로 JYP Ent. 소속 걸그룹인 ITZY의 경우, 제페토를 활용해 ‘Not Shy’ 뮤직비디오를 촬영했을 뿐 아니라, 팬미팅도 진행한 바 있다. 와이지엔터테인먼트 소속 걸그룹 블랙핑크 역시 제페토를 활용해 팬미팅을 진행했다.

코로나19로 인해 대면 이벤트가 불가능해진 상황에서 제페토를 활용한 팬미팅은 팬 서비스의 일환이 되었고, 향후 코로나19가 종식된 시점에서도 물리적 한계를 초월한 팬 서비스의 수단이 될 수 있다는 점에서 유의미하다. 온라인 콘서트의 경우 아직까지는 아바타를 통하는 것보다는, 실물 아티스트의 공연 영상을 스트리밍하되 현실에서는 구현하기 힘든 효과들을 AR/VR로 대체하는 방식으로 진행되고 있다.


공상과학 영화에서나 나올 것만 같았던, 그리고 먼 미래에나 가능할 것으로 여겨지던 메타버스는 우리 생활 속으로 서서히 들어오고 있다.

VR 헤드셋 같은 기기가 없더라도 온라인에서 자신의 아바타를 통해 시간을 보내고 사회생활이 가능하다.
미래의 주축이 될 Z 세대에서의 높은 인기, 그리고 메타버스를 접목한 여러 기업들의 시장 진출과 확장이 가능하다는 점에서 매력적인 시장임에는 분명하다.

메타버스 관련 기업들의 움직임

AR, VR, 5G 등의 신기술 발전과 같이 메타버스 시장이 빠르게 성장하고 있다.
뉴욕증시에 화려하게 상장한 로블록스 뿐 아니라 마이크로소프트가 선보인 혼합현실 플랫폼 메쉬(Mesh), 엔비디아가 출시한 3D 협업 플랫폼인 엔비디아 옴니버스(NVDIA Omniverse), 2018 년 제페토 서비스를 출시해 1 억명 이상의 유저를 확보한 네이버 제트(NAVER Z) 등도 메타버스에 도전장을 내밀었다.



그 동안은 게임회사를 주축으로 시장이 형성됐지만, 공간을 비롯한 물리적 제약이 없는 확장성과 미래의 잠재 고객인 Z 세대를 겨냥한 마케팅, 다른 산업으로 확장이 가능하다는 점이 부각되면서 이제는 글로벌 굴지의 기업들이 새롭게 시장에 진출하고 있는 형국이다.
최근에는 패션 회사들이 아바타용 의류와 액세서리 아이템을 출시하고 있는 상황이다.

공학교육과 인성교육


a symbol of engineering

인성교육 강화가 필요하다는 목소리가 커지고 있습니다.
사회의 갈등이 커지는 것은 모두 학교 인성교육이 부족하기 때문이라는 지적이 나옵니다.
그리고 모든 학생들에게 철학과 역사, 문학을 가르치고, 효의 중요성을 강조하도록 교육하는 것에 대한 야단입니다.

그들은 이공계 학생들에게는 인성 교육이 특별히 더 중요하다고 합니다. 앞으로 더 큰 위력을 발휘하게 될 과학과 기술을 담당할 이공계 학생들이 충분한 인성을 갖추지 못하면 문제가 정말 심각하게 될 것이라는 우려 때문입니다.

과학기술을 배경으로 한 과학자와 공학자가 사회의 발전에 기여하는 대신 무서운 프랑켄슈타인이 되어 사회를 혼란에 빠뜨릴 수 있습니다.


coursera
coursera

세계적인 석학들의 온라인 강의를 제공하는 온라인 교육 서비스인 Coursera는 KAIST 코리아에서 제공하는 자아성찰 명상 강의를 제공합니다.

제목은 “명상: 인생의 목표를 이룰 수 있는 방법을 찾으세요.” 항공우주공학의 권위자인 카이스트의 이덕주 교수가 영어로 강의를 했습니다.

Coursera에는 스탠포드, 하버드, MIT, 존스 홉킨스, 예일, 카이스트, 도쿄 대학을 포함한 140개의 일류 대학이 있으며, 약 1,500개의 강좌와 1,700만 명 이상의 회원이 있습니다.

인문, 경영, 법학, 신문방송, 이공계 등 거의 모든 인문, 자연과학 분야를 망라하고 있으며, 자기성찰 명상은 인문, 교육, 공학의 범주에 속합니다.

이 교수는 자기 성찰의 필요성, 원칙과 실천 훈련, 이해하기 쉬운 6주 만에 나를 변화시키는 명상 방법론을 소개합니다. 강의는 과학적인 마음빼기 명상 응용, 실기 훈련, 관련 전문가 인터뷰 등 기본적이고 통합적인 특성을 가진 다양한 과목으로 구성되어 있습니다.


이덕주 교수는 1977년 서울대학교를 졸업하고 스탠퍼드대학교에서 석사학위와 박사학위를 받고 3년 동안 NASA에서 연구원으로 일했고 1988년부터 KAIST에서 항공우주공학과 교수로 재직하고 있습니다. 그는 민간 및 군용 헬리콥터 개발을 위한 테스크 포스의 책임자입니다.

그는 또한 한국 최초의 헬리콥터 ‘수리온’의 개발과 한국 최초의 우주 발사체 ‘나로호’의 발사 등 한국 항공 공학 발전에 큰 역할을 했습니다.

KAIST 학생의 잇따른 자살사건에 이어 엔지니어인 그가 전공 외에 학생들의 인성교육에도 각별히 신경을 쓴 것은 4년 전입니다. (관련기사)


coursera lecture

이 교수가 ‘내 인생의 전환점’과 ‘인간 본성 탐구 및 회복’이라는 제목의 명상 강좌를 진행해 큰 호응을 얻었습니다.

Coursera의 명상 과정은 이러한 경험과 현장 교육의 결과를 바탕으로 합니다.

이 교수는 “자아성찰에 바탕을 둔 마음 빼기 명상을 통해 내 삶을 객관적으로 반성할 수 있습니다. 명상을 통해 부정적인 마음을 없애면 인생을 자유롭고 완전하게 사는 법을 배울 수 있습니다.”라고 말합니다.

마음빼기 명상은 마음수련에 의해 1997년 이후로 대중화된 과학적인 명상 방법입니다.

그것은 한국에 200개 이상의 마음수련 명상센터를 운영하고 있으며, 세계 주요 수도에 명상센터가 있습니다.


이덕주 교수는 마음 뺄셈 명상의 교육적 효과를 연구하여 수많은 논문을 발표하였습니다.

이덕주 교수가 쓴 또 다른 명상관련 논문입니다.

이덕주 교수의 자기성찰 명상 강좌는 meditation 분야로 분류돼 지속적으로 들을 수 있습니다.

코세라는 구글·페이스북·아마존 등 혁신기업들은 직원을 채용할 때 코세라 인증서의 가치를 인식하고, 미국 교육위원회와 유럽 신용이체시스템(ETS)이 강의를 검토하고 신용등급을 통과하면 학점을 부여합니다.


화성탐사의 역사와 퍼시비어런스

Perseverance

화성의 흙을 지구로 가져오는 “10년 릴레이 우주 탐험”의 첫 주자인 인류 최초의 화성 표본 수집 우주선이 화성에 도착했습니다.

로봇 탐사선인 NASA의 “퍼시비어런스”가 화성 북반구에 있는 “예제로” 충돌구에 안착했습니다.
한국시간으로 2월 19일 오전 오후 5시 55분입니다.
지난해 7월 30일 지구를 떠난 지 6개월 반 만이고, 누적 비행 거리는 4억 7천만 킬로미터였습니다.

아랍에미리트(UAE)의 아말과 중국의 텐진1호 등 화성탐사선 3척이 예정대로 이달 중 모두 화성에 도착했습니다.

NASA의 퍼시비어런스 프로젝트 팀은 착륙 직후의 사진을 공개하면서, “그것은 사진과 같이 완벽한 착륙이었습니다.”라고 전했습니다.
퍼시비어런스는 앞뒤에 카메라를 부착하고 찍은 두 장의 화성 표면 사진을 보냈습니다.


Perseverance, right after landing ©NASA

조 바이든 미국 대통령은 공식 트위터를 통해 “퍼시비어런스의 역사적인 상륙을 가능하게 하기 위해 열심히 노력한 NASA를 포함한 모든 분들에게 축하를 드리고 싶다.”며, “오늘날, 과학적인 힘과 미국의 독창성으로는 불가능한 것이 없다는 것이 다시 한번 증명되었다.”라고 전했습니다.

길이 3미터, 높이 2.2미터의 1,050킬로그램의 6륜 탐사선인 퍼시비어런스는 미국에서 15번째이자 다섯 번째 화성 탐사선입니다.

‘퍼시비어런스’는 9년째 운영 중인 ‘큐리오시티’와 같은 구조로 크게 두 가지 과제가 있습니다.
그것은 역사상 처음으로 전생의 흔적을 찾아 화성에서 토양 샘플을 채취하기 위한 것입니다.


Perseverance clinging to Skycrane ©NASA

대기 밀도가 지구의 100분의 1에 불과한 화성에 착륙하는 과정은 “공포의 7분”라고 불립니다.
우주선의 속도를 줄일 수 있는 대기 마찰력이 낮아 지상 충돌 위험이 높기 때문입니다.

이날 ‘퍼시비어런스’는 열차폐막으로 섭씨 1300도의 고온을 견뎌야 했고, 시속 2만 킬로미터에서 단 몇 분 만에 사람의 보행 속도로 속도를 늦춰야 했습니다.

이 때문에 낙하산, 역추진 엔진, 스카이 크레인이 동원됐습니다. 나사는 또한 이번에 안전한 착륙을 위해 새로운 기술을 추가했습니다. 하강 동안 지속적으로 표면 사진을 촬영하고 분석한 후, 필요한 경우 착륙 지점을 600m 이내로 곧바로 변경할 수 있도록 했습니다.


Landing Process ©NASA

3단계로 진행된 ‘공포의 7분’은 태양전지판을 떼어낸 하강선(스카이크레인)이 대기권에 진입하면서 시작됐다.
약 1분 동안 고온을 견뎌낸 후, 4분 뒤에 낙하산을 펴서 시속 1,500 킬로미터로 속도를 줄였습니다.

2분 후, 2.1킬로미터 상공에서, 후방 열차폐막 또한 제거되었습니다.
이때부터 역추진 엔진으로 속도를 늦추고 시속 2.7km로 감속했습니다.

하강선은 3개의 나일론 와이어(길이 7.6m)에 연결된 탐사선을 20m 고도에서 낮췄습니다.

로버의 착륙을 확인한 후, 하강 라인이 연결 라인을 차단하고 안전하게 비행했습니다.

인버턴스는 착륙할 때 시속 2.5킬로미터의 속도를 가졌습니다.
이러한 모든 프로세스는 자동 제어 시스템이 내장된 상태로 수행되었습니다.

화성과 지구 사이의 통신은 22분이나 걸리고 지구 관제소에 의해 실시간으로 제어될 수 없습니다.


Perseverance Landing Site ©NASA

생명의 흔적을 찾는 것에 대한 기대가 크다.

화성에서 생명체의 흔적이 발견된 것과 관련하여, NASA는 이 탐험에 대해 그 어느 때보다 높은 기대를 걸고 있습니다.
이는 퍼시비어런스가 작동하게 될 예제로(호수를 뜻하는 슬라브어)의 충돌구 주변의 특성 때문입니다.

예제로는 적도 이시디스 평원의 북서쪽 끝에 있는 폭 45킬로미터의 충돌 분지에 있습니다.
과학자들은 그것이 39억 년 전 거대한 운석이 떨어져 형성된 충돌 분지라고 추정합니다.
여기에는 41억 년에서 37억 년 전 화산활동에서 분출된 열, 먼지, 가스로 인해 구름이 형성되고 비가 내리면서 강의 퇴적물에 의해 만들어진 것으로 추정되는 삼각주가 위치해 있습니다.

과학자들은 동쪽 방향으로 부채꼴인 삼각주에 생명체의 흔적이 있을 가능성이 크다고 보고 있습니다.
그때 강물이 흘렀다면 삼각주는 유기물이 모이는 장소였을 것입니다. 사실, NASA 과학자들이 오랫동안 이곳에서 탐사를 하고 싶어했다는 것입니다.

하지만, 고르지 않고 가파르기 때문에, 착륙 위험이 높아서 탐사선을 보낼 수 없었습니다.
기술의 발달로 오랜 소망을 이루었습니다.


Travel Path ©NASA/JPL

과학자들이 생명의 흔적을 기대하는 또 다른 장소는 근처 호숫가입니다.

과학자들은 화성의 사진을 바탕으로 예제로의 가장자리를 따라 펼쳐지는 고대 호숫가에 암석 같은 탄산염 덩어리가 있다고 믿고 있습니다.
지구상의 고대 탄산염 암석에는 스트로마톨라이트라고 불리는 화석화된 박테리아와 같은 생명체의 증거가 있습니다.

셜록(SHERLOC)과 픽슬(PIXL)은 ‘퍼시비어런스’에 설치된 7가지 과학 장비 중 ‘생명체 수색’에서 중심 역할을 하고 있습니다.
셜록은 유기물을 찾기 위해 자외선 레이저를 사용하고 픽슬은 암석과 토양 성분을 분석합니다.


Perseverance ©NASA/JPL

화성 표본 수집은 2031년 후에 지구로 옮겨질 것입니다.

퍼시비어런스의 초기 활동 기간은 1년(화성일 기준, 지구의 687일)으로 설정되어있습니다.

같은 기간 동안, 퍼시비어런스는 시간당 152미터의 속도로 그 지역을 여행하고, 원통형 금속 용기에 화성 토양과 돌을 모읍니다.

시스템 검사와 시운전 완료 후 5월부터 본격적인 활동이 시작됩니다. 샘플 수집 용기는 43개입니다.
하지만 다섯 개는 비워둘 것입니다. 이는 나중에 지구로 반입될 때 표본이 담긴 용기에 순수한 화성 물질이 들어 있는지 여부를 비교하기 위한 것입니다.

수집할 바위를 찾은 경우, 로봇 암(길이 2.1m)을 연장하고 작은 손전등 크기(길이 6cm, 너비 1.3cm)의 구멍을 뚫어 용기에 샘플을 넣습니다.
각 용기는 최대 15g까지 담을 수 있습니다.

이 원통형 용기의 길이는 15 센티미터이고 티타늄으로 만들어졌습니다.
햇빛에 의한 열화를 방지하기 위해 반사율이 높은 흰색으로 코팅되어 있습니다.

20개의 용기가 가득 차면, 먼저 땅에 묻어서 보관한다.
NASA는 2020년대 말에 샘플을 수집하기 위해 다른 우주선을 보내고 2031년에 그것들을 지구로 가져올 계획입니다.

따라서, NASA와 유럽 우주국은 2026년에 두 개의 탐사선을 화성에 보내기로 결정했습니다.

NASA는 표본수거 착륙선(SRL / Sample Recovery Lander)을, 유럽 우주국은 지구 귀환 궤도선(ERO / Earth Return Obitter)를 담당할 예정입니다. 이 두 우주선은 2028년 여름에 화성의 표면과 궤도에 도달할 것입니다.


Ingenuity ©NASA/JPL

헬리콥터를 띄우고, 화성 공기로 산소 발생을 시험합니다.

퍼시비어런스는 화성에서 두 가지 특별한 실험을 수행합니다.

하나는 비행시험입니다.
퍼시비어런스의 밑바닥에는 무게 1.8kg, 날개 길이 1.2m, 높이 50cm의 소형 헬기 ‘인제뉴이티’가 매달려 있습니다.

NASA는 퍼시비어런스를 평평한 영역으로 이동한 다음 비행 테스트를 수행할 계획입니다.
3월 중순부터 30일 동안 다섯 번 시도합니다.

비행 테스트는 두 날개를 서로 반대 방향으로 분당 2,400회 회전시켜 상승과 비행을 발생시키는 것으로 실시될 것입니다. 태양 전지에 의해 작동되며, 목표는 90초 동안 5m를 오르내리고 150m를 왕복하는 것입니다.

만약 성공한다면, ‘인제뉴이티’는 지구 밖에서 인간들에 의해 비행된 최초의 동력 비행체가 될 것입니다.

NASA는 이것이 미래에 다른 천체에서 드론 탐사를 위한 길을 열어줄 것으로 기대하고 있습니다.

인제뉴이티의 운영 책임자인 틴 캔햄은 “목표는 공기역학이 화성에서도 작동한다는 것을 증명하는 것입니다,”라고 말했습니다.

다른 하나는 산소 발생 테스트입니다.
이 실험은 산소를 생산하기 위해 화성 대기의 95%를 차지하는 이산화탄소를 사용합니다.

그들은 MOXIE라고 불리는 장치로 화성의 대기를 흡입한 후, 먼지와 오염 물질을 제거하고 이산화탄소를 산소로 바꾸는 실험을 할 계획입니다. 미래의 유인 화성 탐사를 준비하기 위한 중요한 시험입니다.
서로 다른 계절과 시간에 시간당 6~10g의 산소를 생성하도록 10여차례 실험을 실시합니다.


all-time landing sites for Mars rovers ©NASA

미국과 유럽간의 8조원의 공동 프로젝트

퍼시비어런스에는 이외에도 표면 레이더(림팩스), 기상 관측 장비(메다), 고해상도 카메라 2대(슈퍼 카메라와 마스트캠 Z), 마이크 2대 등 23대의 카메라가 탑재돼 있습니다.

두 개의 마이크 중 하나는 랜딩 시스템에 있고 다른 하나는 카메라에 있습니다.

착륙시스템의 마이크는 랜딩과정을 녹음합니다. 카메라 마이크는 로버의 이상 여부를 확인하는 데 사용됩니다. NASA가 ‘마스 2020’에 투입한 예산은 27억 달러입니다. NASA와 유럽 우주국은 화성 표본 수집-귀환 프로젝트를 완료하는 데 약 70억 달러가 들 것으로 추산하고 있습니다.

현재 화성에서는 미국의 착륙선 인사이트와 로버 큐리오시티가 임무를 수행하고 있습니다.
이제, 퍼시비어런스까지 세대의 로버가 운행하게 되었습니다.
퍼시비어런스의 참여로 화성탐사선은 궤도선 8척(미국3, 유럽2, 인도1, 아랍에미리트1, 중국1)과 착륙선 1척(미국), 탐사선 2척(미국)으로 늘었습니다.

5월에는 중국의 톈원 1호(착륙선 및 탐사선)가 지상으로 내려와 합류할 예정입니다.



화성은 지질학적으로 살아있습니다. (화성 탐사의 의미)

화성에는 이미 많은 인류의 흔적이 남아 있습니다.


그 중에 우리에게 친숙한, 많은 위기와 고난을 극복하고 인류에게 깊은 인상을 준 쌍둥이 로봇과 혼자 생일축하 노래를 부르는 ‘큐리오시티 로버’ 같은 이동식 로봇들이 있습니다.
하지만, 화성에는 이동식 탐사선만 있는 것은 아닙니다. 바로 Phoenix 탐사선같은 고정식 탐사선(랜더)도 있습니다.


a human lander and mobile ship that has ever landed on Mars
©The Planetary Society

피닉스는 물과 얼음이 풍부한 화성의 북극에 착륙한 NASA의 고정 화성 탐사선으로, 화성의 샘플을 직접 수집한 최초의 탐사선입니다.

착륙 후, 피닉스는 화성에 있는 물의 흔적을 찾기 시작했고 궁극적으로 화성이 생명체가 살기에 적합한 환경인지 미생물이 살기에 적합한지를 알아내기 시작했습니다.

마침내, 그들은 얼어붙은 토양 표본을 가열함으로써 증기를 찾는 데 성공했습니다.
피닉스의 성공을 바탕으로, NASA는 인사이트(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)프로젝트를 선정했습니다.

인사이트라는 이름은 ‘지진파, 측지학, 열전달을 이용해 화성 내부를 탐사한다’는 뜻이기 때문에 탐사선의 주된 목적은 화성 지질탐사였습니다.


인사이트 탐색기의 초기 발사 계획은 2016년 3월로 예정되어 있었으나 SEIS 지진계 결함으로 다소 지연되어 결국 2018년 5월에 발사되었습니다.
4억 8천 4백만 킬로미터를 여행한 인사이트 탐사선은 2018년 11월 27일 착륙 후 첫 신호를 보냈습니다.

화성 착륙은 접근, 하강, 착륙의 세 단계로 구성된 상당히 어려운 작업입니다.
우선 고도 100㎞ 이상의 화성 대기권 상층부에 도달했을 때 탐사 속도를 빠르게 줄여야 합니다.
또한, 대기와의 마찰로 인해 과도한 온도를 방열판으로 견뎌야 합니다.

다음으로, 상공 10km에 도달하면 낙하산을 펴고 속도를 늦추면서 마침내 조심스러운 착륙을 끝냅니다.

착륙 후, 인사이트 탐사선은 즉시 화성에 동력을 공급하기 위해 두 개의 태양 전지판을 배치했습니다.

Insight after Mars Landing ©NASA/JPL

인사이트가 착륙한 곳은 화성 적도 근처의 엘리시움 평원인데, 이곳은 화성에서 가장 평평한 곳 중 하나입니다. 선택한 착륙지는 인사이트 탐사선이 이동식 탐사선이 아니기 때문에 태양 전지의 자유로운 작동과 관련이 있습니다. 충분한 햇빛을 받뿐만 아니라 외부 위험도 최대한 고려하여 선택하였습니다.

주요 목적은 화성의 지질 탐사이기 때문에, 인사이트에는 마스큐브원(Mars Cube One, MarCO-A & MarCO-B)이라고 불리는 SEIS 지진계, 굴착장비/온도 측정 장치 등의 두개의 큐브와 자전/공전 주기 관측장비, 대기와 날씨 관측 장비, 레이저 거리 측정기, 그리고 2개의 카메라 등으로 이루어져 있다.

또한 로봇팔은 인사이트만의 특징이라고 할수있는데, SEIS 지진계 및 온도 측정기 설치를 목적으로 탑재되었습니다.

특히, 로봇 암에 의해 설치된 두 개의 큐브는 가장 중요한 장비 중 하나입니다.
첫 번째 큐브인 SEIS 지진계는 50Hz 미만의 지진과 진동을 감지할 수 있는 장치로, 네 개 이상의 국가 차원의 대형 연구소에서 설계 및 제조에 참여했던 것입니다.

지진이 지구의 내부를 예측하는 것을 가능하게 한 것처럼, 화성 지진도 화성 내부를 추적하는 데 중요한 정보입니다. 만약 화성에 지진이 일어난다면, 화성의 내부는 파동의 움직임에 의해 예측될 수 있습니다.
또한, 두 번째 큐브(MarCO-B)와 굴착장비/온도 측정 장치를 이용해서 화성 핵의 열을 측정하여 화성 내부 활동정도를 알 수 있습니다, .

내부 온도를 측정하는 것도 행성 진화에 중요한 힌트를 주지만, 화성의 냉각 정도에 따라 화성의 전체적인 정보와 행성 수명을 예측하는 것은 가능합니다.

지구와 화성이 형제 행성처럼 보이던 시절이 있었다고 여겨집니다.
화성 역시 따뜻한 온도의 두꺼운 대기층이 형성된 적이 있다고 예상되지만, 지금은 내부가 바뀌면서 생기는 약한 자기장 등 여러 가지 이유로 인해 매우 희박한 대기권 등 전혀 다른 행성의 모습이 되었습니다..

베일에 가려진 화성의 내부와 대기를 탐사하는 것은 우리가 지구형 행성을 형성하는 과정을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.


NASA의 행성과학부의 총책임자인 로리 클레이즈 박사는 2019년 4월에 첫 화성 지진을 포착했다고 보고했습니다. 예상외로 화성에서 지진 활동이 활발하며, 이는 아폴로 임무 수행 중 달표면에서 감지된 고주파 활동의 달지진과 유사하지만 화성 내부를 정확히 탐사하기에는 역부족입니다.

2019년 9월 30일 현재 총 450여 개의 크고 작은 지진신호가 감지돼 화성이 지질학적으로 살고 있음을 알 수 있지만, 대부분 화성 내부 지진 활동과 운석의 화성 영향 때문이었습니다.

인사이트는 새롭고 놀라운 결과를 알려왔습니다. 인사이트 탐사선의 부책임자 중 한 명인 캐서린 존슨 박사는 화성에서 인공위성이 관측한 것보다 약 10배나 강한 자기장을 발견했다고 합니다.

화성 내부의 금속은 오래 전부터 냉각되기 시작했는데, 이것은 결국 화성의 약한 자기장과 태양풍으로부터 화성을 보호할 대기가 없는 상태의 원인이 되었습니다.
때문에, 이러한 발견은 일부분으로 예측되며, 이는 인사이트 탐사선이 착륙한 곳 근처에 자석화된 고대 암석이 있음을 암시합니다.

2020년 6월, 인사이트 탐사선에 실린 굴착/온도측정 장치가 마침내 땅을 파기 시작했습니다.
두더지라는 별명이 붙은 이 장치는 지하 5미터까지 드릴로 뚫도록 설계되었습니다.
열 감지 센서가 포함되어 있기 때문에, 땅을 파면서 화성 내부에서 나오는 에너지와 온도를 측정할 수 있습니다.

하지만, 이 장치는 지금까지 몇 번의 시도에도 불구하고 땅속으로 들어가지 못했고, 다른 대안을 생각하는 과학자들과 기술자들은 로봇의 팔을 사용하여 두더지 장비를 땅 속으로 밀어 넣기로 결정했습니다.
그래서 이 두더지는 2020년 6월 9일에 화성의 땅을 파기 시작했습니다.

인사이트 탐색기는 올해 임무를 마칠 예정이지만 아직 할 일이 많이 남아 있습니다.
넘어야 할 산도 아직 많습니다. 화성 북반구에 겨울이 다가오면서 먼지폭풍 시즌이 곧 시작될 것으로 보입니다.

이는 인사이트 탐사선이 쌍둥이 탐사선이 경험했던 모래폭풍 등의 같은 위기에 직면할 수 있음을 의미합니다. 이것은 또한 굴착 작업에 어려움이 발생할 수 있다는 것을 의미합니다. 게다가 인사이트 탐색기는 고정된 탐사선이기 때문에 위기를 완전히 극복할 수 있을 것으로 우려됩니다.

화성은 어떻게 지구상의 행성들이 태어나고 진화했는지 알 수 있는 완벽한 장소입니다.

우리는 많은 미스터리를 풀어줄 두더지의 적극적인 활동을 기대합니다.


이전의 전기 자동차와 이번 화성 탐사 콘텐츠는 모두 Elon Musk의 꿈과 관련이 있습니다.엔지니어로서 저는 글쓰기를 아주 재미있게했습니다. 글을 쓰기위한 사전 연구는 저에게 큰 영감을주었습니다.

이 글을 읽는 분들이 많은 영감을 받으셨으면 합니다.

글에 대해 질문이 있거나 추가 조사를 수행하고 싶은 경우 알려주십시오.

전기차의 출현, 테슬라!

Model S

19세기에, 미국의 두 과학자는 전기의 전송 방식을 놓고 싸움을 벌였습니다.
그것은 “Current War”라고 불립니다.


니콜라 테슬라
니콜라 테슬라

DC 시스템을 고집한 토마스 에디슨과 AC 시스템을 고집한 니콜라 테슬라가 전쟁의 주인공입니다.
에디슨의 직류시스템을 통해 미국 전역에 전기를 공급하던 조지 웨스팅하우스가 테슬라의 교류시스템을 선택하면서 전쟁은 테슬라의 승리로 끝났습니다.
이후 테슬라는 AC기반 발전기와 원동기를 완전히 재설계합니다.

2003년 마틴 에버하드와 마크 터퍼닝은 전기자동차를 지구 온난화를 억제하는 방법으로 생각했고 완전히 다른 방법으로 전기자동차를 만드는 회사를 시작했습니다.


tesla
Tesla

테슬라 모터스는 교류 유도 모터를 처음 개발한 테슬라의 이름을 딴 것입니다.
2004년 온라인 결제시스템 페이팔에 성공한 민간 우주기업 스페이스X의 창업자 엘렌 머스크의 투자로 테슬라에 합류하면서 테슬라가 한발 앞서 전기차 개발에 박차를 가하기 시작했습니다.

‘깨끗하고 조용하고 환경친화적’인 전기차의 특징에 더해 한 번 충전으로 더 재미있고 안전하며 더 멀리 여행할 수 있다면 세계 유수의 휘발유 차를 능가할 것이라는 상상력으로 모든 것을 바꿨습니다.

2006년 7월, 그의 상상력은 현실이 되었습니다.
테슬라의 첫 양산형 전기 스포츠카 ‘로드스터’가 공개됐습니다.

전기자동차가 골프카트, 셔틀버스인 줄 알았던 이들은 한 번 충전으로 400㎞를 달릴 수 있고 4초 만에 시속 100㎞에 이를 수 있는 스포츠카 ‘로드스터’에 열광했습니다.
언론은 화성 여행을 꿈꾸는 억만장자 엘런 머스크를 ‘망상남’이라고 비판하다가, 그를 혁명가로 만들자 테슬라도 대중의 관심을 끌기 시작했다.

엘런 머스크의 아이덴티티가 더해져 테슬라는 더욱 매력적이게 되었습니다.


Model S
Model S / tesla.com

테슬라 = “S3XY” 전기차


테슬라는 로드스터 이후부터 기존 자동차와 전혀 다른 전기차 출시하기 위해 ‘모델S’ 개발에 착수했습니다.
2009년 3월, 더 안전하고 빠른 전기 자동차를 위해 트렁크 내부에 있던 배터리 셀을 바닥으로 배치한 모델 S가 공개되었습니다.
2012년, 테슬라는 1회 충전으로 470㎞를 운행할 수 있는 세단형 모델S를 내놓으면서 창사 10년 만에 첫 흑자를 기록했습니다.
2015년에는 팔콘윙 도어가 장착된 SUV 전기차 ‘모델X’ 가 공개됐습니다.
팔콘 윙 도어는 위쪽으로 여닫을 수 있으며 어린이를 동반한 고객들로부터 큰 호응을 얻었습니다.

2016년에는 양산체제가 구축돼 모델3가 출시됐고,
2019년에는 사고 발생 시 운전자에게 가장 위험한 차체 앞쪽 크럼플존(crumple zone)을 견고한 구조로 만든 모델Y가 도입돼 안전성이 강화됐습니다.
테슬라는 현재 모델 ‘S’, ‘3’, ‘X’, ‘Y’로 ‘S3XY’ 제품군을 완성했습니다.

테슬라는 기존 관행을 깨고 세상에 없는 전기차를 만들고 있습니다.
이러한 차별화의 근본은 운전자를 세심하게 고려하는 것입니다.
아무리 좋은 아이디어라도 가치를 느끼지 못하면 차별성을 만들지 못하고 사라집니다.
가치를 느끼는 사람이 많을수록 차별성은 더욱 빛을 발합니다.

많은 사람들이 테슬라가 만들어낸 가치에 공감하기 때문에 테슬라가 더 매력적으로 보이는 것 아닐까요?