NASA 기술이 바꾼 일상 30가지… 귀 체온계부터 메모리폼·무선공구까지

우주 개발 투자가 낳은 생활 밀착형 발명품들

많은 나라가 우주 프로그램에 수십억 달러를 투입합니다. 미국은 1958년부터 선두주자로, 매년 NASA(미 항공우주국)에 180억 달러 이상을 지출합니다. 왜 미국이 우주 프로그램에 그렇게 많은 돈을 쓰는지 의문을 갖는 사람들도 있습니다.

사실 NASA는 창립 이래 우주 연구 그 이상을 해왔습니다. 오늘 여러분이 일상에서 사용하는 많은 제품이 NASA 연구개발 결과라는 사실을 모를 것입니다. 우리가 매일 당연하게 여기는 놀라운 NASA 발명품 몇 가지를 소개합니다.

30. 귀 체온계

별 온도를 측정하는 데 적외선 기술이 사용됩니다. 같은 기술이 병원에서 흔히 쓰이는 귀 체온계에 적용돼 고막에서 방출되는 에너지 양을 감지해 체온을 측정합니다.

29. 신발 깔창

1950년대 말 NASA는 부츠에 3D 폴리우레탄 폼 원단을 발명해 스프링과 통풍을 더해 충격을 줄였습니다. 이제 쿠션 깔창이나 에어 포켓은 대부분의 운동화에 들어갑니다.

28. 영양 강화 분유

NASA는 긴 우주여행 식량으로 조류(algae)를 실험했습니다. 결국 조류 화합물이 모유에 있는 두 지방산과 유사함을 발견해 포뮬레이드(Formulaid)라는 영양 강화 유아용 분유 개발로 이어졌습니다.

27. 광산 안전 개선

NASA는 볼트와 패스너의 고압 하중과 장력을 테스트하기 위해 초음파 볼트 신장 모니터를 개발했습니다. 같은 장치의 디지털 변형이 지하수 분석, 철도 침목 비파괴 평가, 방사선 선량 측정, 의료 테스트 기기 등 다양한 용도로 쓰입니다. 응용 분야는 계속 확대되고 있습니다.

26. 안전 그루빙(홈 파기)

젖은 활주로에서 항공기 사고를 줄이기 위해 NASA는 콘크리트에 홈을 파는 안전 그루빙을 고안했습니다. 이 기술은 일반 도로와 고속도로로 확대돼 미끄러짐과 제동거리를 줄이고 커브 구간에서 차량 선회 능력을 높였습니다.

25. 내화 보강재

NASA는 아브코(Avco)사에 아폴로 미션 열 보호막 개발을 지원했습니다. 재진입 시 에너지를 소산시키며 탄화해 보호 코팅을 형성, 열 침투를 차단하는 것이 목적입니다. 아브코사는 항공기용 폼, 난연 페인트, 고층 빌딩용 강철 코팅 등 열 보호막의 다른 응용도 개발했습니다.

24. 오염 정화

오염 정화는 NASA가 개발한 마이크로캡슐화 기술입니다. 기름 유출 정화 방식에 혁명을 일으켰습니다. 수천 개 마이크로캡슐(속이 빈 밀랍 미세구슬)이 물에서 석유계 오염물질을 안전하게 정화합니다. 원유 화학 물질(석유 탄화수소, 연료 등)이 침전되는 것을 방지해 해저 손상을 제한합니다.

23. 결빙 방지 시스템

NASA 연구진은 테르마윙(thermaWing)이라는 열전 제빙 시스템을 개선했습니다. 전도성 유연 흑연 박을 날개 앞전(leading edge)에 부착해 가열하는 방식입니다. 이 가열 날개 기술로 조종사가 결빙 조건에서도 안전하게 비행할 수 있게 됐습니다.

22. 원격 제어 오븐

EWT 소프트웨어는 1990년대 말 NASA가 개발했습니다. 국제우주정거장 우주비행사가 인터넷으로 장치를 원격 제어할 수 있게 하는 것이 목적이었습니다. 이후 NASA는 이 기술을 TMIO에 제공해 원격 제어 스마트 오븐을 설계하게 했습니다.

21. 고성능 윤활제

NASA는 PS300이라는 고체 무급유 윤활제를 개발했습니다. 마찰과 배출을 줄이고 고온에서 높은 신뢰성과 저유지보수로 작동할 수 있습니다. 오늘날 전기 터보발전기, 냉동 압축기 등 산업 분야에 널리 쓰입니다.

20. 개선된 래디얼 타이어

NASA는 민간 기업과 협력해 섬유 소재로 견고한 타이어를 개발했습니다. 화성 표면 연착륙 우주선에 쓰일 예정이었습니다. 굳이어(Goodyear)가 기술을 개선해 기존 타이어보다 수명 16,000km 더 긴 새로운 래디얼 타이어를 개발했습니다.

19. 구조 해석 소프트웨어

NASA는 구조 문제 해결과 일부 작업 자동화를 위해 수천 개 고급 컴퓨터 프로그램을 개발했습니다. NASA 구조 해석 소프트웨어(NASTRAN)는 그중 하나입니다. 매우 정교한 프로그램으로 설계의 복잡한 분석을 수행하고 다양한 조건에서 설계 요소들이 어떻게 반응할지 예측합니다. 캐딜락, 롤러코스터 등 복잡한 구조물 설계에 활용됩니다.

18. 비디오 영상 안정화 및 등록(VISAR)

NASA는 FBI가 저화질 비디오 클립을 더 잘 수사할 수 있도록 비디오 영상 안정화 및 등록 시스템(VISAR)을 개발했습니다. 이 기술은 주로 어두운 비디오[야간 소형 휴대기기 촬영] 개선에 사용됩니다. 도구는 비디오를 프레임별로 분석하고 아날로그를 디지털 포맷으로 변환하며 영상을 변경하지 않고 안정된 출력을 제공합니다.

17. 투명 교정기

치아 교정이 요즘 덜 부담스러운 건 NASA 첨단 세라믹 연구 덕분입니다. 열추적 미사일 추적기의 적외선 안테나를 보호하기 위해 세라다인(Ceradyne)과 협력해 투명(정확히는 반투명) 교정기를 개발했습니다. 이 교정기는 TPA(투명 다결정 산화알루미늄)라 불리는 투명 세라믹 유형입니다.

16. 오픈스택(OpenStack)

NASA는 엔지니어들에게 추가 연산·저장 리소스를 제공하기 위해 클라우드 플랫폼(네뷸라)을 개발했습니다. 이 코드는 2010년 오픈소스로 공개됐습니다. NASA는 랙스페이스(Rackspace)와 제휴해 오픈스택 프로젝트를 출범시켰고, 많은 기업이 클라우드 기반 제품에 사용하고 있습니다.

15. 화학 물질 감지

NASA는 IOS(지능형 광학 시스템)와 함께 항공기 내 부식 조건을 감지·분석하기 위해 수분 민감·pH 민감 센서를 개발했습니다. 센서는 항공기 내 화학 반응과 접촉하면 색이 변합니다. IOS는 화학전 물질과 잠재적 위협 탐지용으로 센서를 추가 개발했습니다.

14. 소방 장비

국립표준기술연구소와 NASA는 공기병, 하네스, 안면 마스크를 포함한 경량 호흡기를 개발했습니다. 로켓 케이싱에 쓰이는 알루미늄 복합재로 만들어졌습니다. 이 장치는 이제 소방관들이 연기 흡입 부상을 방지하는 보호 장비로 사용합니다.

13. 스크래치 방지 렌즈

안경이나 스키 고글을 쓰는 누구나 공감할 것입니다. NASA는 우주에서 장비를 먼지로부터 보호하기 위한 특수 코팅이 필요했습니다. 그래서 우주비행사 헬멧 바이저 코팅인 특수 플라스틱 코팅을 개발해 렌즈를 기존보다 10배 더 스크래치에 강하게 만들었습니다.

12. 무선 공구

무선 공구를 써본 적이 있다면 NASA에 감사해야 합니다. 달 표면을 뚫어 암석과 토양 샘플을 채취할 수 있는 가볍고 강력한 도구(배터리 구동 모터 드릴)를 개발했습니다.

11. 메모리폼

메모리폼은 밀도와 점성을 높이기 위해 추가 화학물질을 넣은 폴리우레탄으로 만듭니다. NASA 항공기 좌석용으로 설계돼 착륙 시 충격을 흡수해 영향을 줄였습니다. 이제 수백만 명이 더 잘 자도록 돕고 있습니다.

10. 우주 담요(Space Blanket)

우주 담요는 열 반사 얇은 플라스틱 시트로 구성된 가볍고 부피 작은 담요입니다. 방수·방풍이며 인체 열 손실을 줄이도록 설계됐습니다. NASA가 1964년 처음 사용했습니다. 많은 비상용품, 생존 키트, 구급상자에 포함됩니다.

9. 동결건조

NASA는 아폴로 미션 전 우주 식량에 많은 연구를 했습니다. 음식을 오래 신선하게 유지하기 위해 NASA와 네슬레가 동결건조라는 새 개념을 고안했습니다. 음식을 얼리고 주변 압력을 낮춰 음식 속 얼음물이 승화하게 하는 식품 탈수 공정입니다.

8. 정수 필터

NASA는 물을 정화하고 박테리아를 죽이는 기술을 선도했습니다. 물을 깨끗하게 유지하기 위해 병원균을 중화하는 이온을 포함한 활성탄 필터를 발명했습니다.

7. LED

NASA가 개발한 LED(발광 다이오드) 기술은 우주에서 식물을 재배하는 데 쓰입니다. 같은 기술이 WARP 10(고강도 LED 유닛) 등 유용한 의료기기 개발로 이어졌습니다. 관절 통증, 경미한 근육통, 경직 완화 및 국소 혈액순환 증진을 위한 것입니다. 현재 미 해군과 국방부에서 사용 중입니다.

6. 연기 감지기

여러분 집과 사무실에 이 생명 구하는 장치가 설치돼 있을 수 있습니다. 최초의 조절 가능한 연기 감지기가 NASA 발명품이라는 걸 아시나요? 우주비행사에게 공기 중 화재나 유독가스가 있는지 알리기 위한 것이었습니다.

5. 심실 보조 장치(VAD)

심실 보조 장치는 심장이 약해진 사람들의 혈류와 심장 기능을 지원하는 펌프입니다. 심장 수술 중이나 후(환자가 심장 이식 수술을 기다릴 때나 수술 대상이 아닐 때)에 사용됩니다. NASA는 조지 눈(Dr. George Noon), 마이클 드베이키(Dr. Michael DeBakey) 박사, 마이크로메드 테크놀로지와 협력해 이 장치를 개발했습니다.

4. LZR 레이서 수영복

LZR 레이서 수영복은 폴리우레탄과 직조 엘라스테인-나일론으로 구성된 하이테크 수영복 원단으로 만든 첨단 수영복입니다. 몸을 더 유선형 자세로 유지하고 근육으로 산소 흐름을 원활히 하며 초음파 용접으로 항력을 줄입니다. NASA 유체 흐름 분석 소프트웨어와 풍동 테스트 시설을 사용해 멕텍스(Mectex)가 개발했습니다.

3. 태양전지

건물, 집, 계산기 위 태양전지를 모두 본 적 있을 것입니다. 태양 에너지를 동력원으로 변환하는 기술은 NASA에서 시작됐습니다. 환경 연구 항공기 및 센서 기술(ERAST)이라는 28개 회원 연합을 결성해 고고도에서 며칠간 태양에너지로 비행할 수 있는 무인 항공기 개발을 목표로 했습니다.

2. 인공 사지

우주 로봇공학과 선외 활동에 쓸 인공 근육 시스템을 강화하기 위해 NASA는 인공 사지를 개발했습니다. 이 기술은 이제 수십만 명의 신체 장애인이 정상적인 삶을 살도록 돕고 있습니다.

1. 장거리 통신

인간을 우주로 보내기 전, NASA는 몇 개 위성을 지구 궤도에 발사해 우주를 감시하고, 연구를 염탐하고, 지상 과학자들과 통신했습니다. 이 기술은 매일 우리 모두를 연결하는 200개 이상 위성으로 적용됐습니다.