안녕하세요, 여러분.
전 세계의 기술이 점점 더 효율적이고 미래지향적으로 발전함에 따라, 인류가 다른 행성이나 위성에서 살게 되는 일은 반드시 일어날 것입니다. 이는 그러한 다른 행성이나 위성으로 이주할 사람들을 위한 또 다른 삶의 방식을 고민하게 합니다. 이 Instructable에서는 제가 생각하는 이러한 미래의 모습을 보여드리겠습니다. 여러분의 아이디어나 오류에 대한 수정 의견도 자유롭게 남겨 주세요.
다음은 제가 사용할 도구입니다:
Blender(또는 다른 3D 설계 소프트웨어)
컴퓨터(연구를 위해 인터넷에 접속할 수 있는 것)
Tinkercad(선택 사항)
이 Instructable을 작성하는 동안 저는 Blender의 기본적인 사용 능력을 갖추고 있습니다. 직접 디자인을 만들 예정이라면 Blender의 기초를 익혀 두는 것이 도움이 됩니다.
다른 행성으로 이주할 때 가장 큰 문제 중 두 가지는 운송 비용과 한 번의 운송으로 실을 수 있는 공간입니다. 예를 들어 가까운 미래에 사용할 수 있는 가장 유력한 우주선인 Starship을 운송 수단으로 생각해 봅시다. 안타깝게도 각 운송에는 너무 많은 비용이 듭니다(Starship이 여러 차례 운항하게 되면 약 200만~300만 달러로 추정됨). 따라서 각 행성으로 보낼 수 있는 자재의 양은 매우 제한적입니다. 또 다른 제약은 부피입니다. 우주선의 공간은 무한하지 않으므로, 효율성을 유지하면서도 가능한 한 최소한의 물자만 보내야 합니다. 어떤 행성이나 위성으로 보내진 인류의 편안함과 효율적인 생활을 위해서는, 사람들이 도착했을 때 거의 모든 것이 이미 준비되어 있어야 합니다. 그러려면 로봇을 사용해야 하며, 로봇은 인간의 개입 없이 작업할 수 있어야 합니다.
보내야 하는 모든 자재가 비싸므로, 비용을 절약하는 가장 좋은 방법은 행성이나 위성에 이미 존재하는 자재를 사용하는 것입니다. 주택을 만들기 위해 3D 프린팅 로봇을 사용할 것입니다. 지구에서 전통적인 주택을 지으려면 콘크리트를 만들기 위해 많은 재료가 필요하지만, 앞서 살펴본 것처럼 다른 행성으로 보내는 작은 자재 하나하나에도 너무 많은 비용이 듭니다. 제가 찾은 해결책은 레이저를 사용해 행성에 있는 재료의 분말을 녹인 뒤 재결정화하고, 이를 층층이 반복해 상당히 견고한 재료를 만드는 것입니다. 시간이 걸리지만 필요한 것은 3D 프린팅을 수행할 로봇과 에너지뿐입니다. 이 공정의 또 다른 장점은 나중에 3D 프린팅으로 도로처럼 매우 견고한 구조물도 만들 수 있다는 것입니다.
무엇이든 작동하게 하려면 에너지가 필요합니다.
제가 처음 생각한 에너지원은 원자력 에너지였습니다. 이 에너지를 사용하는 장점은 온실가스를 배출하지 않고, 많은 입자가 없어도 큰 전력을 생산할 수 있다는 것입니다. 7g만으로도 약 8,141MWh에 해당하는 석탄 1t과 같은 양의 에너지를 생산할 수 있습니다. 그렇다면 왜 사용하지 않을까요? 물론 단점도 많습니다. 오늘날 원자력 발전소에서 사용하는 기술은 핵분열입니다. 기본적으로 입사 입자가 원자핵을 분열시키면 많은 양의 에너지와 입자가 방출됩니다. 후자의 입자들은 차례로 다른 원자핵을 분열시키고, 이 과정이 계속됩니다. 방출된 에너지를 포착하고 변환하기 위해 물을 사용해 열을 기계적 에너지로 바꾼 다음 전기로 변환합니다. 하지만 먼저 물이 필요하며, 달이나 화성에서는 물이 매우 희귀할 수 있습니다. 또한 에너지를 들여 건설하거나 지구에서 운송해야 하는 대규모 기반 시설도 필요하므로 복잡합니다. 게다가 위험하기 때문에 승무원에게 가해질 다른 위험은 피하는 것이 바람직하고, 방사성 폐기물도 발생해 처리해야 합니다. 마지막으로 무한한 에너지원도 아닙니다.
무한한 에너지원은 바람입니다. 친환경적일 뿐만 아니라 무료이기도 합니다. 따라서 완벽한 선택처럼 보입니다. 안타깝게도 모든 행성이나 위성에 바람이 존재하는 것은 아닙니다. 가장 대표적인 예가 달입니다. 따라서 바람을 주 에너지원으로 선택하면 우리가 거주할 수 있는 행성이나 위성이 매우 제한됩니다.
제가 선택한 에너지원은 태양 에너지입니다. 우선 빛은 무한하므로, 충분한 빛이 있는 행성이나 위성을 선택하기만 하면 됩니다. 물론 거주 후보 위성이나 행성의 목록이 줄어들지만, 바람을 선택하는 경우보다는 목록이 더 길 것이라고 생각합니다. 하지만 단점도 있습니다. 먼저 태양광 패널 위에 먼지가 쌓일 수 있지만, 로봇을 배치해 먼지를 제거할 수 있습니다. 또 다른 문제는 밤에는 에너지를 공급하지 못하므로 배터리에 저장해야 한다는 것입니다. 공간을 절약하기 위해 접이식 태양광 패널을 사용할 예정입니다.
태양광 패널을 만들기 위해 먼저 중형 태양광 패널 크기가 되도록 스케일을 조정한 큐브에서 시작했습니다. 그런 다음 큐브를 하나 더 추가했습니다. 두 번째 큐브를 세분화한 다음, 큐브의 네 모서리에서 가장 가까운 에지로 에지를 연결해 이런 다이아몬드 형태가 되도록 했습니다. 그 후 루프 컷을 몇 개 추가하고, 필요한 면 3개를 메인 메시에서 분리했습니다. 세 면을 모두 합쳐 첫 번째 큐브 위에 배치했습니다. 그런 다음 필요한 만큼 두 번째 큐브를 복제하고 태양광 패널처럼 보이도록 배치했습니다. 마지막으로 텍스처와 색상을 추가했습니다.
집을 건설할 때 단열 성능을 높이기 위해 이중벽 구조로 만드는 것이 좋겠다고 생각했습니다. 성에서 이 기술을 본 적이 있어서 오래전부터 사용되어 왔고, 꽤 잘 작동하는 방식입니다. 하지만 두 벽 사이의 공간은 단열재로 채워야 합니다. 운송할 때 공간을 많이 차지하지 않으면서 열과 냉기의 순환을 차단할 다른 재료도 필요하기 때문에, 발포 폼이 매우 좋다고 생각합니다. 저는 이 분야의 전문가는 아니어서 실제로 어떤 재료가 사용되는지는 모르지만, 조금 조사해 보니 그런 재료들이 존재한다는 것은 알게 되었습니다. 전문가라면 어떤 재료인지 자유롭게 알려 주세요. 폼만으로 단열하는 것은 충분하지 않습니다. 전도에 의한 열 전달이 발생하기 때문에 겨울에는 열이 빠져나가고 여름에는 냉기가 빠져나가기 때문입니다. 외부와 내부 사이에 공간을 만들기 위해 이중문도 필요합니다. 그 공간에서 승무원은 먼지를 털고 청결을 유지할 수 있으며, 집 안과 집 밖의 대기를 분리할 수 있습니다.
집을 만들 때 이글루에서 영감을 받아 메시로 구를 추가한 다음 아래쪽 절반을 삭제했습니다. 문을 설치할 수 있도록 일부 면을 삭제하고, 일부 면을 돌출할 수 있도록 루프 컷을 몇 개 추가했습니다. 반구를 복제한 뒤 두 번째 반구가 첫 번째 반구보다 커지도록 스케일을 조정했습니다. 첫 번째 반구에서 앞서 만든 면들을 돌출했습니다. 마지막으로 두 반구를 합쳤습니다.
문을 만들기 위해 메시로 사용할 큐브에서 시작했습니다. 문에 디자인을 추가하기 위해 루프 컷을 몇 개 넣고, 루프 컷을 넣은 부분의 면을 돌출했습니다. 그런 다음 더 멋지게 보이도록 Subdivision Surface를 모디파이어로 추가하고, 둥근 테두리를 다듬기 위해 루프 컷을 몇 개 더 추가했습니다. 그 후 문을 복제하고, 집의 문이 설치될 구멍에 두 문을 맞춰 배치했습니다.
앞으로 승무원들이 편안하게 지낼 수 있도록 그들이 들어갈 집에는 가구가 갖춰져 있어야 합니다. 가구를 만들 때는 주요 형태를 만들기 위해 다시 3D 프린팅을 사용할 예정입니다. 더 편안하게 사용하려면, 예를 들어 침대에는 베개와 시트가 필요합니다. 테이블, 의자, 선반은 벽 안쪽과 마찬가지로 약간의 연마 작업만 하면 될 것 같습니다.
승무원에게는 운동할 수 있는 체육관이 필요합니다. 그들이 있는 행성의 중력이 지구의 중력보다 작다면 근육을 유지할 수 있도록 훈련해야 지구로 돌아왔을 때 큰 어려움이 없기 때문입니다.
침대를 만들기 위해 메시로 큐브를 추가하고 1인용 침대 크기가 되도록 스케일을 조정했습니다. 복제해서 침대를 더 추가하거나, 스케일을 조정해 2인용 침대로 만들 수 있습니다. 아직 베개를 만들 만큼 실력이 좋지 않아서 여기서 멈췄습니다.
주방을 만들기 위해 현대적인 주방 크기가 되도록 스케일을 조정한 큐브를 추가했습니다. 그런 다음 루프 컷을 몇 개 넣고 면을 돌출해 서랍이 있는 것처럼 보이게 했습니다. Knife를 사용해 상단에 사각형을 그려 싱크대를 만들었습니다. 그런 다음 그린 면을 안쪽으로 삽입하고 돌출했습니다. 마지막으로 수전을 만들기 위해 메시로 사용할 실린더에서 시작한 뒤, 참고 이미지를 보면서 위쪽 면을 돌출하고 회전하는 작업을 반복해 아름다운 곡선을 만들었습니다. 마지막으로 매끄럽게 보이도록 셰이딩한 후 싱크대의 일부가 되도록 합쳤습니다.
1인용이든 2인용이든 소파를 만들기 위해 먼저 메시로 사용할 큐브에서 시작한 다음 스케일을 조정했습니다. 형태를 만들기 위해 일부 면을 삭제할 수 있도록 루프 컷을 몇 개 추가했습니다. 그런 다음 비어 있는 부분에 면을 몇 개 추가했습니다.
샤워실 벽을 만들기 위해 벽 크기가 되도록 스케일을 조정한 큐브를 메시로 사용했습니다. 그런 다음 루프 컷을 하나 추가하고 면을 돌출해 90° 곡선이 되도록 했습니다.
샤워기 자체를 만들기 위해 먼저 메시로 사용할 실린더 3개를 만든 다음 스케일을 조정해 삼각형 형태로 배치했습니다. 그런 다음 아래쪽의 두 실린더 위에 메시로 사용할 실린더를 하나 추가하고 스케일을 조정했습니다. 그 후 실린더를 하나 더 추가해 스케일을 조정했습니다. 마지막 실린더의 윗면에서 시작해 몇 차례 돌출하고 회전하여 곡선을 만들었습니다. 그런 다음 다시 돌출하고 마지막 에지와 뒤에서 두 번째 에지의 스케일을 조정해 샤워기 헤드 형태를 만들었습니다.
변기 형태는 인터넷에서 찾은 우주용 변기에서 영감을 받았습니다. 메시로 사용할 큐브에서 시작해 스케일을 조정했습니다. 그런 다음 한쪽 에지를 둥글게 만들기 위해 루프 컷을 몇 개 추가했습니다. Bevel을 적용한 다음 호 형태로 변경하고, Bevel을 적용한 형태를 Inset한 뒤 Extrude하여 구멍을 만들었습니다. 그 후 위에 큐브를 하나 추가하고 스케일을 조정한 다음 루프 컷을 몇 개 넣었습니다. 일부 면을 삭제해 원하는 형태를 만들었습니다. 첫 번째 큐브와 두 번째 큐브를 합쳤습니다. Subdivision Surface 모디파이어를 추가하고, 지나치게 둥글어진 에지를 다듬기 위해 루프 컷을 추가했습니다.
마지막으로 지금까지 만든 모든 것에 텍스처를 추가했습니다.
물은 인간에게 필수적이지만 희소한 자원이기도 하므로 물 한 방울도 소중하다. 물을 낭비하지 않으려면 폐수를 재활용해야 한다. 폐수를 재활용하기 위해 내가 사용할 원리는 역삼투압이다. (정)삼투에서는 용매가 용질 농도가 낮은 영역(수분 퍼텐셜이 높은 영역)에서 막을 통과해 용질 농도가 높은 영역(수분 퍼텐셜이 낮은 영역)으로 이동한다. 하지만 역삼투에서는 수분 퍼텐셜이 낮은 쪽에 압력을 가해 물이 반대 방향으로 이동하도록 하며, 그 결과 소금이나 작은 돌 같은 큰 입자는 막에 의해 차단되고 용질 농도가 높은 영역에 남게 된다. 이 기술은 해수 담수화에 사용되며, 싱가포르 정부도 국가에서 사용한 물을 처리해 순수한 물로 재주입하는 데 사용하고 있다. 이는 국가 물 수요의 30 percent를 충당한다.
또 다른, 다소 역겨울 수 있는 폐기물은 배설물이다. 이를 비료로 사용하는 것은 매우 매력적으로 보일 수 있지만, 배설물로 인해 질병에 걸릴 위험이 너무 크기 때문에 나는 나쁜 생각이라고 생각한다. 우리는 그런 위험을 피할 것이다. 처리된 후에도 위험은 여전히 꽤 높다.
따라서 이 폐기물과 처리수에서 나온 쓰레기는 그냥 버릴 것이다. 이를 위해 내가 생각하는 좋은 방법은 거주지에서 멀리 떨어진 곳에 큰 구덩이를 파고, 모든 것을 그 안에 가득 찰 때까지 넣은 다음 “닫고”, 같은 과정을 다시 시작하는 것이다.
그런 구덩이를 파려면 굴착 로봇이 필요하다. 너무 많은 공간을 차지해서는 안 되지만 실용성은 갖춰야 하며, 매우 유용하다. 예를 들어 땅에서 자재를 가져와 나중에 그 자재로 집을 지을 수 있다.
나는 특별히 기발한 아이디어가 없어서, 역삼투압이 이루어질 장소를 나타내기 위해 큰 파이프 몇 개와 상자를 만들었다. 파이프를 만들기 위해 원기둥에서 시작한 다음 크기를 조정하고, 한쪽 끝의 면을 돌출시킨 뒤 회전시키는 과정을 반복해 파이프처럼 보이게 만들었다. 더 금속적인 효과를 주기 위해 일부러 Shade Smooth를 적용하지 않았다. 상자를 만들 때는 큐브를 사용해 크기를 조정한 다음 세분화하고 마지막으로 Subdivision Surface modifier를 사용했다. 물론 텍스처도 추가했다.
비료 이야기가 나온 김에, 승무원에게 또 하나의 필수적인 필요 요소는 식량이다. 매번 지구에서 식량을 보내는 것은 비현실적으로 보인다. 승무원에게 채소를 먹이기 위해 온실에서 채소를 재배할 것이다. 각 식물 아래에 비료를 넣고, 낭비를 막기 위해 물을 한 방울씩 공급할 것이다. 발생할 수 있는 문제 중 하나는 식물이 질병에 걸리는 것이다. 이를 피하려면 여러 종류의 식물을 심고, 유전적 문제도 피할 수 있도록 서로 다른 과의 식물도 심어야 한다. 식물을 재배하면 광합성을 통해 산소와 CO2의 양을 조절할 수 있다는 이점도 있다.
채소만으로도 승무원의 배를 충분히 채울 수 있지만, 때로는 단지 즐거움을 위해 고기 같은 것이 더 필요할 수 있다. 물론 동물 한 마리를 통째로 데려가는 것은 실현 가능하지 않다. 내가 생각하기에 가장 효율적인 해결책은 배양육이다. 우리에게는 이미 기술이 있고, 매우 효율적이기 때문이다. 이동 중에도 이점이 있고, 필요에 따라 원하는 양을 만들 수 있다. 고기를 만드는 과정은 꽤 간단하다.
완성되지 않은 식품을 보관하거나, 고기 제조 과정에 필요한 줄기세포를 보관하고 아이스크림을 만들기 위해(그냥 맛있기 때문에😅) 승무원에게는 내부에 냉동고가 있는 냉장고가 필요하다. 다른 행성에서 처음부터 직접 만드는 것이 불가능해 보이지는 않지만, 다른 자재와 함께 지구에서 운반해 갈 것이다. 그리고 이는 필수품이므로 운반할 가치가 있다.
음식을 조리하기 위해 전기를 사용하는 간단한 핫플레이트를 선택할 것이다.
온실을 만들기 위해:
- 큐브에서 시작한 다음 윗면의 면들을 삭제했다. Solidify와 Subdivision Surface modifier를 추가했다. 보기 좋은 형태를 만들기 위해 loop cut도 몇 개 추가했다.
- 그런 다음 평면을 추가해 세분화했고, Sculpting Mode에서 Inflate 및 Deflate 브러시를 사용해 지면의 구조를 어느 정도 모방했다. 이 평면은 앞서 큐브 안에 넣었다.
- Blender로 채소 디자인을 만들 실력이 충분하지 않아서 Tinkercad를 사용해 Tinkercad에 이미 존재하는 나무 디자인을 가져왔다. 블루베리 덤불 같은 것도 하나 만들었다. 이것들을 다운로드한 다음 Blender로 가져왔다. 그리고 크기를 조정해 첫 번째 큐브 내부를 아름답게 꾸몄다.
- 그런 다음 원기둥 5개를 추가하고 모든 모서리 면을 삭제한 뒤, 보기 좋은 형태가 되도록 크기를 조정했다. 이어서 각 모서리에 원기둥 2개씩 추가했다. 그리고 내부에 식생이 들어 있는 마지막 큐브도 추가했다.
- 식물이 잘 자라도록 빛을 방출하는 발광체 역할을 할 원뿔을 몇 개 추가했다.
- 벽 역할을 할 큐브를 추가하고, 일부 면을 선택한 다음 주 메시에서 분리해 창문과 문 역할을 하도록 했다. 그런 다음 Solidify와 Subdivision Surface modifier를 추가했다. 가장자리 곡선을 다듬기 위해 loop cut도 몇 개 추가했다.
- 마지막으로 모든 부분에 텍스처를 추가하고 원뿔에 emission을 추가했다.
더 많은 사람이 오다:
승무원은 계속 늘어날 것이므로 집도 더 지을 것이다. 물론 같은 과정을 반복해 집을 더 만들 수 있다. 이제 다른 행성에 작은 마을이 생겼다.
한 집에서 다른 집으로 이동하려면 승무원은 걸어야 하지 않을까? 걷기에는 에너지가 필요하므로, 이 에너지를 전기로 바꾸어 보면 어떨까? 이는 인간이 가게 될 모든 행성이나 위성에서 사용할 수 있는 기술이기 때문이다. 사실 이 기술은 이미 존재하며 일본에서 시험 중이다. 이 기술은 압전성의 원리를 이용한다. 압전성은 기계적 응력이 가해질 때 특정 고체 물질에 축적되는 전하이다. 사용되는 물질로는 결정, 특정 세라믹 또는 뼈나 ADN 같은 생물학적 물질이 있다. 때로는 밤에도 걸어야 하므로 이 기술을 사용하는 것이 좋은 생각이라고 본다. 승무원이 걷는 한 전기가 생산되어야 하며, 작은 양이라도 모두 소중하기 때문이다.
사람들이 한 행성에 정착하면 그 수는 늘어날 수밖에 없습니다. 행정 업무를 처리하고, 휴식을 취하며, 행성의 다른 구성원들과 이야기를 나누고, 책을 읽을 수 있는 특별한 건물을 짓는 것이 좋다고 생각합니다…
승무원들이 거주하는 행성을 탐사하기 위해, 개인 교통수단을 운송하는 데 비용이 너무 많이 들 것이므로 일종의 ‘대중교통’을 이용할 예정입니다.
지구 또는 다른 행성과의 통신을 처리하기 위해 위성 안테나를 설치할 예정입니다.
“타운홀”을 만들기 위해 크기를 조정한 구에서 시작한 다음, 구의 약 ¾를 삭제했습니다. 그런 다음 바닥을 만들기 위해 두 개의 평면을 추가했습니다. 전체를 매끄럽게 음영 처리했습니다. Knife tool을 사용해 두 평면에 구멍을 만들었습니다. 일부 면을 돌출시켜 엘리베이터처럼 보이게 했습니다. 마지막으로 주 구 메시에서 일부 면을 분리해 창문처럼 보이게 만들고, 모든 부분에 텍스처를 추가했습니다. 이 집과 함께 ESA가 소개한 주택 디자인에서 영감을 받았습니다.
이 instructable을 읽어 주셔서 감사합니다. 제 영어가 조금 서툴렀다면 죄송합니다. 큰 오류나 이해하기 어려운 부분을 발견하셨다면 주저하지 말고 댓글을 남겨 주세요. 곧 다시 뵙겠습니다😁.
크레딧:
조사 대부분에 Wikipedia를 사용했습니다.
원문: https://www.instructables.com/Interplanetary-Life-a-New-Way-of-Living/
https://www.instructables.com/Interplanetary-Life-a-New-Way-of-Living/