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싱글벙글 5만 톤짜리 여객선을 움직이는 방법.....jpg
영화 <타이타닉> 중 빙산 충돌 직전에 배를 돌리려고 애쓰는 장면에서 당직 항해사 머독이 열심히 동그란 기계를 조작하는 장면이 나온다. 돌리면 "째르르르릉" 하는 청량한 소리와 함께 무언가가 돌아가고, 기관실에 위치한 똑같은 기계에서 소리가 나자 기관장이 기겁하며 바쁘게 뛰어다닌다. 저 장치는 어떤 역할을 하며, 왜 저렇게 많을까? 이 장치의 명칭은 엔진 오더 텔레그래프 (Engine Order Telegraph) 줄여서 EOT이다. 역할은 선교에서 기관실로 선박의 속력을 지시하는 장치이며, 이 기계가 등장한 배경은 현대 항해술과 선박사에 밀접한 연관이 있다. 1800년대, 선박의 재질은 목선에서 철선으로 추진기관은 돛에서 외륜/프로펠러로 바뀌었고 산업혁명의 성공과 이민자들의 증가에 따라 대양 횡단 수요는 기하급수적으로 늘어났다. 목선은 꿈도 못 꾸던 대양 정기여객선의 시대가 열린 것이다. 그에 따라 수많은 선사들이 앞다투어 배를 만들었고, 조선소에서 하루가 멀다하고 대형 선박들이 쏟아져나왔다. 그러다보니 치명적인 애로사항이 생겼다. 이때까지는 배의 크기가 작아서 그림처럼 선교에서 기관실까지 전성관(Speaking tube)이라고 불리는 파이프를 통해 바로 명령이 가능했지만 이제 배의 크기가 너무 커지다 보니 전성관으로 명령하는 것은 어림도 없게 된 것이다. 거대한 선박에서 속력 지시가 제대로 안 되면 대참사가 일어나게 될 것은 너무도 당연한 사실이었고 이에 조선업자들은 기막힌 발명을 한다. 바로 선교와 기관실에 EOT를 설치해서 목소리 대신 전기신호를 통해 속력을 지시하는 것. 바깥쪽 큰 레버와 안쪽 화살표는 따로 돌아갔는데, 작동 원리는 이랬다. 만약 선교 EOT에서 큰 레버를 전속(Full ahead)으로 설정하면, 명령이 왔다는 표시로 "째르릉"하는 큰 소음과 함께 기관실의 EOT엔 안쪽 화살표가 전속으로 이동한다. 그러면 기관실에서 명령을 받았다는 의미로 큰 레버를 전속으로 설정하고, 이후 선교 EOT에서는 "땡"하는 소음과 함께 안쪽 화살표도 전속으로 이동한다. 즉 일종의 복명복창 기계식 버전이다 어떤 사람들은 <타이타닉>을 보고 "기관실 사람들은 빙산이 오는지도 모르는데 왜 저리 호들갑이노" 라고 하지만 3일 내내 기관 전속으로 항해중이어서 발 뻗고 쉬고 있는데 밤에 갑자기 때르릉 소리 울리더니 EOT가 전속 전진에서 전속 후진으로 바뀌어있으면 "어 씨발 뭔진 모르겠는데 좆됐노" 이 반응이 지극히 정상이다 EOT는 엔진 하나당 한 개가 기본이었기 때문에 2개의 프로펠러를 쓰는 선박들은 당연히 엔진도 두 개이기 때문에 2개의 EOT를 쓰게 되었고 이 때는 아직 범선 시절에서 별로 변한 게 없었기 때문에 선교도 완전 노출되어 있었는데 24시간동안 비 오면 비 맞고 눈 오면 눈 맞아야 하는 극한직업이었다 그러다가 대서양과 태평양 등 대양을 항해하는 선박들이 풍랑에 조난당하거나 침몰하는 사고가 발생하자 배도 덩치가 점점 커지게 되었고 원시적이지만 풍랑을 막는 일종의 조타"실"이 이때부터 만들어졌다 당연히 비바람에 시달리던 항해사들은 만세를 외쳤고 이후 조타실의 폐쇄성은 점점 짙어져 1900년대에 들어서자 완전히 막힌 조타실도 등장한다 이후 엔진 세 개 엔진 네 개 등의 초대형 선박들이 우후죽순 나오면서 EOT도 점점 많아지게 되었다. 위의 영상에서 머독이 바쁘게 뛰어다니며 계속 EOT를 조작하는데 그럴 수 밖에 없었던 이유가 타이타닉의 지시용 EOT는 총 14개였다 그 중 메인 조타실에서 엔진에 직접 관여하는 EOT만 4개였기 때문에 충돌이 30초도 안 남은 상황에서 속으로 좆됐다를 연발하며 미친놈처럼 계속 돌리고 있던 것이다 심지어 타이타닉같이 5만톤을 가볍게 넘어가는 초대형 선박들은 선교에서 선미가 아예 안 보였기 때문에 출입항 시에는 항해사가 따로 선미에 위치한 접안용 타륜과 EOT를 조작하기도 했다. 나중에 7~8만톤급 선박들도 나오자 선교는 EOT와 타륜들로 도배되기도 했지만 이후 기술의 발달로 선교에서 직접 추진력 조절이 가능해지자 EOT는 역사의 뒤안길로 사라지게 되었다 타이타닉의 방향타는 엔진과 달리 선교에서 직접 조작이 가능했는데 증기기관이 아닌 전기모터를 썼기에 가능한 일이었다 후부에 위치한 방향타 전용 모터가 타륜의 전기신호를 받으면 그만큼 회전하여 맞추는 방식이었고 때문에 엔진과 달리 딜레이는 별로 없어서 신속한 조작이 가능했다고 한다 여담으로 위의 영상에서 엔진이 모두 멈춘 뒤 역추진 할 때 중간의 프로펠러는 가만히 멈춰있는데 이는 타이타닉의 중간 프로펠러가 왕복기관이 아닌 증기터빈을 사용했기 때문이다 증기터빈 특성상 후진조작은 불가능했고 때문에 세 개의 프로펠러 중 두 개만 역추진이 가능했다
작성자 : DDII고정닉
우주 개발과 패러다임의 역사_33.
ISS의 모듈 설명은 아마 오늘이 마지막이 아닐까...싶다.2009년 11월 10일, 러시아에서 Малый исследовательский модуль 2 (МИМ 2) 포이스크 미니 연구모듈 2가 발사되었다. 원래 Stykovochniy Otsek 2 도킹 모듈 2 라는 이름을 가졌어야 했던 이 친구는 생긴거 보면 알겠지만 Пирс 피어스 모듈과 거의 비슷하게 생겼다.이유가 무엇인고 하니 피어스 모듈이 즈베즈다 모듈에 부착되어 보급선을 ISS에 정박시키는 항구 역할을 하는 것 처럼 포이스크 모듈 역시 동일한 역할을 수행하기 때문이다. 다른 점이 있다면 미니 "연구모듈" 이라는 이름 답게 간단한 실험기구들과 외부 과학실험도구를 달 수 있는 전원 및 데이터 시스템이 설치되어 있다는 점이 있다.어라? 포이스크가 모듈 2라면 모듈 1은 어딨나요? 모듈 1은 2010년에 발사된다. 잠깐 기다리도록 하자.2009년 11월 16일부터 2011년 5월 16일까지 브라질 우주국과 존슨 우주센터, 고다드 우주센터 합작으로 ExPRESS Logistics Carrier (ELC) 시리즈들을 발사하기 시작했다. 얘들은 또 뭐하는 놈들이냐고? 예전에 ESP 시리즈를 생각하면 쉽게 이해할 수 있을거다.이 플랫폼은 가압이 필요없는 (=우주정거장 안에 굳이 넣을 필요 없는) 다양한 과학장비들을 ISS 외부에 안전하게 부착하기 위한 페이로드 플랫폼으로 설계되었다. 덕분에 굳이 새로운 인공위성을 발사하지 않고도 ISS에 간단히 과학장비를 보내는 것 만으로도 다양한 실험을 수행할 수 있게 되었다는 점은 당시 인공위성의 발사 및 유지비용을 생각해볼 때 굉장히 유용하지 않을 수 없다고 평가된다.당연한 말이지만, ELC은 ISS의 전력을 각 실험용 페이로드에 전력분배를 하고 데이터 인터페이스를 ISS로 보내기 위한 각종 데이터링크들이 달려있어서 실험 관련 데이터를 ISS로 보내주거나 실험기구간 데이터를 주고 받을 수 있도록 설계되었다. 총 4개의 ELC가 제작되었으며 각각의 ELC는 9800파운드, 4.445톤 가량의 화물을 부착할 수 있게 설계되었으며 ESP에 설치해야할 다양한 예비부품들을 임시로 주차시키는 역할 역시 수행할 수 있었다.나사의 전통을 따라 ELC 발사시점은 굉장히 꼬여있다는 점도 눈여겨볼 만 하다. 예를들어 2009년 11월 16일 ELC-1, 2는 동시에 발사되었고 2011년 2월 24일 ELC-4가 발사되었으며 5월 16일 ELC-3가 발사되었다.2010년 2월 8일에는 나사의 마지막 NODE 시리즈, Tranquility 평온 모듈이 발사되었다. 역시 자매 모듈들과 마찬가지로 6개의 도킹 모듈이 달려있었으며 기본적인 설명은 이전 두 모듈들 설명할 때 했으니 넘어간다.특이점으로는 2002년부터 방영된 파이어 플라이라는 우주 서부 SF 드라마에 나오는 주연급 함정인Serenity 세레니티가 나사가 Node 3의 새 이름을 짓기 위한 온라인 여론조사에서 무려 86%로 1위를 차지했다는 점이었다. 이후 여기에 대한 반발로 The Colbert Report 콜버트 리포트라는 뉴스 풍자 코메디 쇼에서 "콜버트라고 이름짓는게 어떰 ㅋ" 라고 주장했고 이걸로 경쟁이 붙어서 4만표 차이로 세레니티를 따잇! 해버리면서 1등은 콜버트가 되어버렸고 이 사태를 본 수많은 유명인들과 단체들이 각자 팬덤들을 이끌고 모듈 이름 바꾸는데 잉여력을 폭발시키기 시작한다.이 한심스러운 작태를 본 나사에서는 투표 조까를 시전, 인류가 처음으로 달에 착륙한지 40주년이 되었다는 것을 상기시키며 아폴로 11호가 착륙한 지점인 평온의 바다 (Mare_Tranquillitatis) 의 이름을 따 Tranquility 평온 으로 모듈 이름을 정했다고 한다.뭐, 어짜피 나사에서 투표를 할 때 여론조사 결과와 관계없이 나사에서 이름에 대한 최종결정권을 가진다고 명시해 놓았고, 대신 모듈 내부에 있는 러닝머신에 Combined Operational Load Bearing Outside Resistance Treadmill 이라는 긴 이름을 붙여 줄임말로 COLBERT 이라고 명명해줌으로서 투표 결과를 간접적으로 지켜? 주었다.2010년 2월 8일에는 큐폴라 모듈이 추가되었다.딱히 중요한 모듈은 아니고 ISS가 효과적으로 외부를 관측하고 캐나다암을 조작할 때 시각적으로 확인하고 도킹시 육안관측을 하기 위한 모듈일 뿐이다.원래 나사와 보잉에서 개발을 시작했지만, 결국 예산 문제로 쫑나고 대신 우주정거장 협정으로 ESA가 제작한 뒤에 나사에게 권한을 넘겼다.원래 큐폴라는 2개를 제작하도록 되어있었고, 원래 이름도 "windowed workstation", 즉 창문달린 작업공간이라는 밋밋한 이름이었다.그러나 없어도 된다는 점 때문에 계속해서 예산 삭감을 당했고 일감이 ESA에게 던져진 뒤에도 하나로 축소되는 비극을 맞이하였지만큐폴라 모듈은 그 간지와 함께 아름다운 지구를 눈 가득히 바라볼 수 있는 유일한 모듈로서 우주인들과 우리들의 심금을 울리는 모듈로 자리잡게 되었다.참고로 원래 ISS의 마지막 모듈이 될 예정이었다.2010년 5월 14일 Малый исследовательский модуль 1 (МИМ 1) 라스벳 모듈이 추가되었다. 처음에 포이스크 미니 연구모듈 2 설명할 때 대충 설명했으니 자세한 것은 생략한다.2011년 2월 24일에는 Permanent Multipurpose Module (PMM) 영구 다목적 모듈 혹은 Leonardo 레오나르도 모듈이 발사되었다. 이름의 유래는 그 유명한 다빈치의 이름에서 유래했다.상당히 독특한 유닛인데, 원래 이 모듈은 우주왕복선이 ISS에 보급하기 위한 MPLM 다목적 물류 가압 컨테이너였다. 그러니까 우리로 치자면 냉동 탑차에서 짐칸을 떼어내다가 집으로 써먹는 그런 수준의 개조라고 하면 될 것이다.왜 보급용 컨테이너를 ISS에 붙여놓았냐고?원래 MPLM은 나사와의 계약에 따라 이탈리아 우주국이 3대를 만들어 납품했다. 레오나르도 다빈치, 라파엘로, 도나텔로라고 명명된 이 재보급용 컨테이너들은 우주왕복선에 실려 처음에는 프리덤 정거장 건설에, 그 다음에는 ISS의 재보급에 사용되었는데, 알다시피 우주왕복선 프로그램은 2번의 초대형 사고가 일어나 곧 폐기될 위험에 쳐해버렸다.상황이 이렇게되자 기껏 만들어놓은 이 재보급 컨테이너들이 쓸모없게 되어버린 터, 그러나 동시에 우주정거장 건설을 위해 만들어진 이 모듈들이 버리기에는 너무 아깝다는 생각이 든 유럽에서는 "어짜피 버려야할 거 좀 아까운데 ISS에 달아버리죠?" 라고 나사에 제안했고 나사에서는 "굳이?" 라는 반응을 보였으나 결국 약간의 개조 끝에 ISS에 영구적으로 달아버린다. 그래서 위의 이름이 붙여졌고.원본이 원본인지라 보통 창고로 쓰이는데, 동시에 우주비행사들의 위생 시설이라는 부가적인 기능역시 보유하고 있다. 그래서 우주인들이 거의 유일하게 목욕을 할 수 있는 시설이기도 하다.만들어진지 (상대적으로) 워낙 최신 모듈인지라 ISS가 폐기된다고 해도 이 모듈은 재활용될 가능성이 있다고 평해지기도 한다.2016년 4월 8일에는 Bigelow Expandable Activity Module, BEAM 비지로우 에어로 스페이스사의 확장형 활동 모듈이 발사되었다.참고로 비지로우 에어로 스페이스사는 2020년 3월 망해서 사라졌다.ISS에서 독보적인 팽창형 거주모듈인데, 원래 나사에서는 다양한 팽창형 모듈들을 연구했지만 대부분의 아이디어는 의회의 예산 삭감 크리로 취소, 2010년도부터 다시 재연구에 들어갔으며 운좋게 하청을 따온게 비지로우사였고, 그래서 만들어진 모듈이었다.하모니에 부착되었으며, 7시간의 "건설" 끝에 완성되었다. 2년간 부착된채로 봉인되어 공기가 누출되지는 않는지 실험되었으며 실험이 끝난 다음 화물보관함 (거창한 것은 아니고 직물로 만들어진 칸막이들) 이 설치되어 최대 130개의 화물가방을 저장하도록 개조되었다.회사가 망해버린 관계로 해당 모듈은 나사에 귀속되게 되었다.2020년 12월 6일에는 Nanoracks 나노랙 사의 Bishop Airlock 비숍 에어록이 설치되었다. 우주 상업 프로그램에 따라 팔콘 9 로켓으로 발사된 이 에어록 모듈은 나사나 우주정거장 미국 국립연구소, 다양한 기업들이 큐브셋이나 소형 위성들을 발사할 때, 그리고 ISS가 생산해내는 폐기물을 지구 대기로 쏘아버리기 위해 개발되었다.이 모듈로 인해 ISS는 보급선이 올 때 까지 쓰레기들을 모아둘 필요가 없이 그냥 지구로 버릴 수 있게 되었다.참고로 비지로우사와 달리 나노랙사는 아직 잘 살아있다.Многоцелевой лабораторный модуль, усоверше́нствованный 나우카 다목적 실험실 모듈은 2021년 7월 21일 발사되었다. 독특한 점으로 원래 나우카 모듈은 2007년 발사되기로 되어있었다. 근데 왜 2021년 발사되었냐고? 이건 러시아에서 만들었다. 그리고 러시아의 특징은 씹창난 경제지.워낙 오랬동안 발사가 지연된 모듈이라 발사 이전부터 엄청난 문재들이 산재했다. 예를들어 2020년 중반기 이후 제작사의 보증기간이 지났으며, 연료탱크에 균열이 생기고 검사중에 탱크가 터지는 등 약간의 문제가 있었다.그래서 그런걸까, ISS 도킹 후 엔진이 오류로 재점화, 연료 부족으로 엔진이 꺼지기 전까지 ISS를 한바퀴 반 회전시키는 대형 사고를 일으키고 만다. 다행히 우주인들의 위험은 없었으며, 회전하는 ISS는 자체 엔진들을 이용해 다시 안정을 되찾을 수 있었다고 한다.안타깝게도 이놈을 달기 위해 낡은 피어스 도킹모듈이 버려져 지구 대기에서 타죽어버려야 했다는 사소한 일이 있기도 했다.2021년 11월 24일, Узловой Модуль Причал 프리칼 노드 모듈이 마지막으로 발사되었다. 원래 차세대 러시아 우주 정거장에 사용될 모듈이었으나 러시아 정거장 계획이 폐기되면서 졸지에 ISS에 가야했다는 특징이 있다.5개의 도킹 포트를 보유해 다양한 러시아제 보급선들을 정박시키는 허브 역할을 하는 모듈로, 이 모듈을 마지막으로 ISS는 지금의 모습이 되었다.
작성자 : 대한민국인디언고정닉
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