현재 지구에서의 인구증가, 자원 고갈, 지구 온난화 등의 기상이변이 지속된다면 수백년 쯤 후에는 지구에서의 생활이 더 이상 불가능할 것으로 과학자들은 추측하고 있다.

그럴 경우 생존방법 중의 하나는 외계에서 지구와 환경이 가장 비슷한 행성을 찾아 이주하는 것이다. 또한, 민간 우주탐사기업 블루 오리진 창업자인 제프 베이조스는 우주 공간에서 미래 인류의 거주 형태를 이러하게 조망했다.

그는 "미래의 인류가 행성의 표면에 정착하기보다는 거대한 우주 식민지(giant space colonies)에서 살게 될 것 같다"라고 말했으며,

그가 말한 우주 식민지란 다른 천체에 건설하는 것이 아니라 지구에서 상대적으로 가까운 우주공간에 만드는 현재 개발 진행 중인 대형 인공위성이나 우주정거장 형태의 '우주 섬'을 말하는 것이다.

다른 천체로의 여행은 엄청난 연료와 에너지가 소비되는 반면, 우주 식민지는 많은 이점을 갖고 있다.

2.에너지와 자원 조달

우주개발은 미지에 대한 탐구와 개발과정에서 인류에게 새로운 자원과 지식을 선물할 것이다.

실제 우주개발 중 파생된 기술들은 인류에게 많은 발전을 가져다주었다.(구글 맵,다양한 질병에 대한 치료기술의 파생,그리고 전자기기등의 소형화, 인간에 대한 연구등)

솔라팜(태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 기술) 등의 기술 등은 한 국가에 제한되는 에너지를 공급하는 것이 아닌 인류의 자원고갈 문제를 해결해 줄 수 있다. 

그 밖에도 비행기의 발전, 인공지능의 개발 등 우주개발에서 파생되어 인류에게 기여한 기술은 무궁무진하다.

인류는 지속적으로 변화하고, 팽창하고, 발전해나가고 있다. 반면 지구의 자원은 제한적이고 우리 인류 종의 지속을 고려할 때 결코 충분하지 않다.

이러한 점에서 우주개발은 인류의 기아문제, 환경문제 등을 해결할 촉진제가 될 것이다.

(보충)무공해 에너지인 태양 에너지는 지구에서 구름이나 눈, 비 등 기상상황의 영향을 받아 활용이 제한적이다.

이에 비해 대기권 밖 우주공간의 정지궤도에 태양광 발전판을 설치하면 지구에서보다 10배의 효율을 올릴 수 있는 것으로 분석하고 있다.

일본의 한 회사는 2030년 후반쯤 달 표면 적도에 태양광 발전 패널을 설치하고 여기서 모은 에너지를 마이크로파로 변환해 지구로 보낸다는 계획을 세워놓고 있다.

또한, 석유나 구리, 알루미늄, 니켈, 망간, 철 등 현대문명에서 필요로 하는 지하자원은 수십년 후면 모두 바닥나고, 흔한 석탄도 300년을 못 간다고 한다.

인류 문명은 광물자원 없이 지속될 수 없으므로 유일한 희망은 우주에서 답을 찾는 것이다. 지난 30여년 간의 우주 탐사 결과 달이나 화성, 화성과 목성 사이에 있는 수십만 개의 소행성 등에는 우리가 필요로 하는 광물자원들이 다량 존재하는 것으로 확인되었다.

근거2: 우주를 정복하는 과정에서 과학 기술을 발전시킬 수 있다.

근거3: 우주의 풍부한 자원을 통하여 더 풍요로운 삶을 살 수 있다.

우주개발은 환경 문제 해결의 새로운 열쇠입니다.

세계경제포럼(WEF)이 2021년 발표한 <우주에 대한 국제 미래 회의 - 넷제로를 위한 우주(Global Future Council on Space - Space for Net Zero)>에 따르면 필수 기후 변수 중 50% 이상은 우주에서만 관측이 가능하다는 점에서 우주 기술은 탄소 중립과 기후 변화 관리, 탄소 배출 억제에 핵심적인 역할을 수행한다고 합니다.(Global Future Council on Space - Space for Net Zero)

발전 산업에 있어서 우주 기술이 기대를 모으고 있습니다. 바로 우주 태양광 발전입니다. 이미 미국에서는 우주에서 태양광 발전으로 전기를 생산하고, 그 전기를 지구로 쏘아보내는 기술을 연구하고 있습니다. 2012년 발간된 보고서에서 NASA는 하루 24시간, 일주일 내내 전 세계 시장에 전력을 공급할 수 있는 최초의 실용적인 하이퍼 모듈식 시스템(SPS-ALPHA)을 제안했습니다. 

이재조 한국전기연구원 책임연구원은 최근의 분석에 따르면 우주태양광 발전은 화석연료를 제외하면 발전량 대비 가장 적은 지표 면적을 소모하는 에너지 생산방법이라고 말합니다. (전기신문.2023.01.13.)

2021년 실리콘밸리은행이 발표한 <위대한 기후 기회(The Great Climate Opportunity, 원문 pdf 파일)>라는 보고서는 다음과 같이 이야기합니다.

‘우주기술은 기후 지표의 식별과 투명하고 수치화되며 책임감을 가진 국제 기후 시장을 지원하기 위한 국제 네트워크 구축에 근본적인 역할을 한다.’

이 보고서는 우주기술을 통해 대기오염과 탄소 배출 문제를 어떻게 해결해나가면 좋을지에 대해 서술한 후, 우주 기술로 수집한 자료를 통해 정부와 기업이 공통의 목표를 설정하고 그것을 달성할 수 있는 구조를 만들어야 하며, 만들 수 있다고 이야기합니다.

그 구조 중 대표적인 것이 온실가스제거(GGR) 혹은 탄소지구공학이라는 방식입니다. 

해양이 산성화되거나 온실효과가 증가할 경우 대기에서 온실가스를 제거하는 것을 목표로 하는 방식입니다. (뉴스퀘스트.2022.11.18.) 이산화탄소를 대량으로 빨아들이는 인공물을 설치하는 것인데, 실제로 2012년 영국 기계공학 연구소(IMechE)가 우주 기술을 통해 이산화탄소를 기존의 나무보다 수천 배 많이 빨아들이는 '인공나무'라는 이름의 인공물을 개발했고, 2021년 한국 카이스트 청정에너지연구센터의 오형석, 이웅희 박사 연구팀이 경희대 유재수 교수팀과 함께 인공나무를 통해 일산화탄소를 얻을 수 있는 나노미터 크기의 촉매 전극을 개발했다는 보도도 나왔습니다.

https://tongsangnews.kr/webzine/1762201/sub6_3.html

세계 우주산업은 2020년 기준 3,710억 달러, 한화 423조 원 규모다. https://www.chosun.com/economy/weeklybiz/2023/06/01/FWFJYL5JQNFTDN7KY3LJXD2OHQ/

3. 민간 기업의 소행성 자원 채굴도 현재 개발 중이며 곧 현실화가 가능할 것으로 예상된다. 제프 베조스와 일론 머스크와 같은 억만장자들이 우주산업에 투자하고 있다.

6-2 발광 다이오드, 3d프린트 음식, 비행기 방빙장치, 심장펌프기, 메모리폼, 무선 진공청소기 등 모두 우주기술 개발을 통해 발명되었다. 따라서 우주 산업 개발 자체만으로도 인간의 안전과 편의에 도움을 준다. https://www.jayupress.com/news/articleView.html?idxno=23602

우주에 자전하는 구조물을 설치하여, 인공중력을 발생시켜 지구와 유사한 거주 환경을 구현한 식민지로 사용한다는 우주 개척 개념으로, 인공적인 바이오스피어이다. 일반적으로는 스페이스 콜로니(Space Colony)라고 불린다.

특징

천체 간의 인력이 안정된 지점인 라그랑주점에 존재하므로 위치고정을 위한 비용이 들지 않으며, 우주공간에서 새롭게 영토를 개척하는 것이므로 인구과잉 문제의 해결방안으로 꼽히기도 한다. 이게 추진력을 가지고 목표를 향해 날아간다면 세대 우주선의 기능을 한다.

2021년 전 세계 정부 우주개발 예산은 전년대비 8% 증가한 약 925억 달러로 최근 10년 중 최대 규모를 기록하였다. 이중 약 60%가 북미지역의 예산으로 특히 미국의 우주개발 예산이 약 546억 달러에 해당한다. 다음 <그림>은 상위 5개국인 미국, 중국, 일본, 프랑스, 러시아의 우주개발 예산 규모를 나타낸 것이다. 이들 5개 국가의 우주개발 예산이 전 세계 우주개발 예산의 83%를 차지하 고 있다. 따라서 현재 이들 국가가 전 세계 우주개발 트렌드를 주도하고 있다고 할 수 있다.

특징

실험 결과

실패 원인

특징

실험 목표는 지구와 떨어져 있으나 지구와 똑같은 생태계에서 궁극적으로 생명유지장치의 모든 면에서 100% 재활용이 가능하며, 지구에서 떨어져 그 안에 거주하는 대원들에게 물질적으로 모든 면에서 자급자족을 할 수 있게 해주는 것이였음.

400명이 넘는 전문가들이 참여한 대형 프로젝트이며,

외부와 차단하여 완벽하게 밀폐된 공간의 내부는 7개의 서로 다른 환경 구역으로 나눠졌고,

각각의 구역은 지구의 여러 생태계를 미니어처화해 구현함. 그야말로 생태계의 축소판이었음.

실험 결과

이유 알 수 없는 이산화탄소 고갈 현상(콘크리트 때문)->생태계 서서히 무너지기 시작->결국 산소 농도 희박해져 생물들 죽어나감

-첫 실험 2년 채우고 종료,2차 실험대 이후 투입되었으나 참가자들의 갈등으로 10개월만에 실험대 전원 퇴소.

실패 원인

제대로 된 목표설정 X

불필요할 정도의 광범위한 생태계

외부로부터 기호품 몰래 들여감

(다만 '연구'라는 관점에서는 절반의 성공이라고 할 수 있음. 폐쇄 생태계를 만들기가 불가능하지는 않다고 실증되었으며 이후 실험에서 지난번의 실패 원인을 보강하는 방식으로 진행하면 인공 생태계 조성할 가능성 있다 함.)