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우주 배낭에 숨겨진 첨단 기술: PLSS는 어떻게 우주비행사의 생명을 유지하는가?
인간이 점점 더 깊은 우주를 탐험하면서 우주비행사는 극한의 환경에서 다양한 임무를 수행해야 하는데, 그 비결 중 하나는 개인생활지원시스템(PLSS)입니다. 이 첨단 기술의 "배낭"은 우주 비행사에게 산소를 공급할 뿐만 아니라; 미세 중력에서 살아남고 자신만의 속도로 힘든 우주 임무를 수행하세요.
PLSS의 기본 기능
우주 비행사 장비의 일부인 PLSS는 일련의 복잡한 기술을 사용하여 다음과 같은 주요 기능을 달성합니다.
우주복 압력 조정
숨쉬는 산소를 제공합니다
이산화탄소, 습기, 냄새, 오염물질을 제거합니다
액체 냉각 장치의 산소와 물 냉각 및 재순환
양방향 음성통신 제공
우주복 건강 매개변수 표시 및 전송
착용자의 실시간 건강 상태(예: 심박수)를 모니터링합니다.
PLSS는 우주비행사가 내쉬는 가스를 의미하는 사이클을 닫아 호흡 가스를 재활용한다는 점에서 다이빙 재호흡기 시스템과 유사합니다. 가공하여 재사용할 수 있습니다. 미세 중력 환경에서 우주비행사는 행동의 안전을 보장하기 위해 다른 추진 시스템에 의존해야 합니다.
아폴로 임무의 PLSS
아폴로 달 착륙 임무에서 사용된 휴대용 생명 유지 시스템은 기술의 발전을 충분히 보여주었습니다. 이 시스템은 수산화리튬을 사용합니다. 호흡하는 공기에서 이산화탄소를 제거하고 냉각을 위해 물을 공간으로 확산시킵니다. 이 과정은 우주비행사의 칼로리 부담을 줄여줄 뿐만 아니라, 폐수는 우주에서도 적절하게 처리됩니다.
테스트에서 시스템의 무게는 지구에서 약 84파운드였지만 달에서는 14파운드에 불과했습니다.
Apollo 15~17의 임무 확장으로 PLSS 기능이 향상되었으며, 우주비행사들은 달 표면에서 외부 시간을 보냈습니다. 더 긴 탐사 요구 사항을 수용하기 위해 8시간으로 늘렸습니다.
국제우주정거장의 우주왕복선과 PLSS
PLSS 기술은 아폴로 임무 외에도 우주 왕복선과 국제 우주 정거장에도 사용됩니다. 현재 EMU 우주복은 첨단 기술을 활용합니다. 생명 유지 시스템인 이 시스템은 Hamilton Sundstrand에서 제조되었으며 우주복 상부에 설치됩니다.
산소, 이산화탄소, 수증기는 슈트 끝부분에서 포집된 후 일련의 여과와 냉각 과정을 거쳐 PLSS로 유입됩니다.
이 디자인은 우주비행사가 가장 신선한 산소를 호흡할 수 있도록 하고 우주복 내부의 압력을 외부 환경으로부터 격리할 수 있도록 설계되었습니다.
미래 PLSS 기술
기술이 발전함에 따라 과학자들은 압력 변동 흡착(PSA)과 같은 PLSS의 새로운 기술 적용을 계속해서 탐구하고 있습니다. 이 기술은 CO2를 보다 효율적으로 분리하고 재생 시 흡착제의 무게와 부피를 획기적으로 줄여줌으로써 우주 비행사의 우주 작업 효율성을 향상시킵니다.
PSA 기술은 향후 PLSS에서 현재 사용되는 수산화리튬 탱크를 대체해 새로운 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.
PLSS는 달, 화성 또는 다른 별에 대한 탐사 임무인지 여부에 관계없이 우주 탐사에 없어서는 안될 요소입니다. 우주 비행사의 안전을 보장하는 것이 최우선입니다. 기술이 발전함에 따라 우리는 미래의 우주 여행이 어떤 모습일지 궁금하지 않을 수 없습니다.
