중국이 자체 운영하는 우주정거장 톈궁(天宫, Tiangong)에서 텅스텐 합금을 3100도 이상으로 가열하는 데 성공했다. 지상 실험으로는 얻기 어려운 데이터를 확보하면서 내열 신소재 연구에서 세계적 돌파구를 열었다.

25일 중국중앙텔레비전(CCTV)에 따르면, 텐허(天和, Tianhe) 핵심 모듈에 설치된 ‘무용기 재료과학 실험 캐비닛’이 이번 성과의 핵심 장치다. 이 장치는 금속을 용기와의 접촉 없이 전기장으로 공중에 띄워 녹이고 응고시키는 방식으로, 오염이나 외부 간섭 없이 순수한 데이터를 확보할 수 있도록 설계됐다.

텅스텐 합금은 녹는점이 높아 지상 중력 환경에서는 균일한 합금 구조를 만들기 어렵지만, 미세중력 조건에서 구형 액체 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 연구진은 이 과정을 통해 금속이 녹고 흐르며 다시 결정화되는 전 과정을 관찰했다.

이번 성과는 반도체 레이저와 이산화탄소 레이저를 결합한 이중파장 레이저 시스템이 300와트 출력으로 텅스텐을 액체 구체로 만드는 데 성공하면서 가능해졌다. 과학자들은 이를 통해 내열 합금의 물리적 특성과 응용 가능성을 정밀하게 분석할 수 있었다고 설명했다.

중국은 이번 연구 성과를 바탕으로 대기권 재진입 시 고열을 견디는 우주선 차체 보호재와 안정적으로 작동하는 로켓 엔진 핵심 소재 개발에 속도를 낼 계획이다.

더지엠뉴스 김완석 기자 |