정용환 기자
지상에서 400km 상공을 비행하는 국제우주정거장 ISS는 미소 중력 환경이어서 물건 움직임이 지상과는 다르다. 캐필러리컵(Capillary Cup)은 미소 중력 환경에서 가방이나 빨대를 이용하지 않고 물을 마시고 싶다는 우주비행사 소원을 이루기 위해 개발된 특수 컵이다.
물에는 표면 장력이 작용한다. 따라서 ISS 선내에서 물은 공중에서 구형이 된다. 또 물 표면장력이 강하기 때문에 미소중력 하에서 물에 닿으면 피부에 붙어 있는 현상도 일어난다. 이런 이유로 지상에선 당연히 할 수 있는 머그컵에 액체를 부어 마시는 행위가 미소중력 환경 하에선 불가능하게 되어 버린다. ISS는 물을 마시기 위해 전용 용기와 빨대를 사용해야 한다. 컵을 기울이면 커피가 입안에 흐르는 현상은 지상처럼 중력이 제대로 존재하기 때문일 수 있다.
캐필러리컵은 미항공우주국 나사(NASA) 우주비행사인 도널드 페티가 ISS 미소중력 환경에서도 지상처럼 물이나 커피를 직접 마실 수 있는 컵을 개발할 수 없을까 생각 끝에 개발한 것. 처음 ISS로 만들어진 프로토타입은 내수 시트와 내수 테이프로 액체가 가는 틈새를 이동하는 모세관 현상을 응용해 마시는 가장자리까지 액체가 흐르도록 설계되어 있다.
이후 이 프로토타입은 포틀랜드주립대와 공동 개발로 개선됐다. 이 컵은 3D프린터로 출력할 수 있도록 설계되어 있어 식사에도 사용할 수 있는 플라스틱 재질이다. 유체역학을 응용해 지상과 비슷한 형태로 물이나 커피를 마실 수 있다.
개발자는 도기판 캐필러리컵도 개발해 현재 ISS 비품이 되어 ISS에서 발명되어 처음으로 특허를 취득한 제품에 이름을 올렸다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
이원영 기자
