원문: 양심적인 공학자 A.O. Tischler

- 반복 사용 가능한 우주선 아이디어는 1920년 대 독일에서 처음 제안되었다.

- 아폴로 탐사 계획 이후 NASA는 존폐의 위기를 맞고, 반복 사용 가능한 우주선 아이디어가 제안되었다. 닉슨 정권 때 우주왕복선 계획은 화성탐사 계획의 일부였다. 화성 탐사를 위한 핵 추진 탐사선은 현재 기술로 맞바로 지구에서 출발할 수 없다. 우주왕복선은 그러한 탐사선이 출발하고 머무를 우주 기지 건설을 위해 계획된 것이다.

- 그러나 초기 110에서 14 빌리온 달러로 추정된 연구 개발 예산은 5.5 빌리온 달러로 삭감된다. 나사 경영진과 공학자들이 만든 주요 대안은 이렇다. 초기 우주왕복선은 우주선 2대를 만드는 것이다. 커다란 모선이 우리가 본 작은 셔틀을 우주로 운반한 후에 지구로 귀환한다. 이 모선을 만드는 데 비용이 많이 소모된다. 새로운 대안은 모선을 대체할 로켓부스터의 설계였다.

- 로켓부스터의 디자인과 생산을 위한 단계는 다음과 같다.

1. 반복 사용 가능한 액체 연료 엔진 개발의 효율성 추정
2. 디자인
3. 개발
4. 생산

- 이러한 연구 개발 과정은 세부 예산 책정 및 분배, 해당 기술을 가진 조직체계를 선정하는 일, 테스트 과정 등과 맞물린다. 저예산에도 불구하고 정치적 압력에 의한 시간 및추기 식 연구 개발 과정은 수주 단계에서부터 문제를 발생시켰지만, 여기서는 테스트 과정만 간단히 살펴보자.

- 연구 개발에서 디자인과 개발과 관련된 테스트 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.

1. 완성 후 역 추적 테스트(all-up test): 디자인에 의해 완성품을 개발한 후 테스트하여 역으로 이상 부분을 발견하여 수정하는 방식이다. 이러한 방식은 디자인에 동원된 지식이 잘 알려진 경우 주어진 기간 내에 목표를 달성하는 동시에 비용 절감에 효과적이다.
2. 단계별 구성 부분 테스트(components test): 현대 공학의 디자인은 대부분 그룹 디자인이며, 완성품은 하나의 시스템이다. 시스템의 각 기능단위가 개발될 때마다 테스트하고, 발생한 문제를 수정하는 동시에 자료로 남긴다. 이러한 방식은 디자인에 동원된 지식이 아직 잘 알려지지 않은 경우이며, 보통 고비용이 요구되는 것처럼 보인다.

- 우주왕복선은 아직 존재하지 않는 인공물을 디자인하는 것이므로 단계별 구성 부분 테스트가 요구된다. 공학자들은 완성 후 역 추적 테스트 방식을 거부했지만, 기한 내 생산 압박과 비용 절감 문제 고심할 수밖에 없는 경영진은 공학자 집단의 의견을 받아들이지 않았다.

- 과연 새로운 첨단 인공물을 개발하는 데 완성 후 역 추적 테스트 방식이 비용 절감에 효과적일까? 많은 공학자들은 이에 동의하지 않는다. 첨단 시스템 인공물이 이상이 발생했을 경우 역으로 원인을 정확히 진단하기 어렵다. 각 구성 부분의 테스트 자료가 없기 때문이다. 훌륭한 공학자들은 문제 해결의 디자인을 하는 창의력을 가졌다는 사실을 명심하라. 그들은 저예산으로도 단계별 구성 부분 테스트를 할 수 있는 새로운 방법론을 고안했지만, 이 또한 무시당했다. 실제 우주왕복선 엔진 연구 개발에서 완성 후 역 추적 테스트는 많은 부대 비용을 수반했다.

1977-03-24 Test 901-110: 3.3 밀리온 달러 부대 비용 발생
1977-09-08 Test 901-136: 2.4 밀리온 달러 부대 비용 발생
1978-07-18 Test 902-120: 1.65 밀리온 달러 부대 비용 발생
1980-07-12 Test SF10-01: 1.5 밀리온 달러 부대 비용 발생
1980-07-23 Test 902-198: 1 밀리온 달러 부대 비용 발생
1982-02-12 Test 750-160: 15 밀리온 달러 부대 비용 발생
1982-04-07 Test 901-364: 26 밀리온 달러 부대 비용 발생
1982-08-27 Test 750-175: 11 밀리온 달러 부대 비용 발생

전체 5.5 빌리온 달러 예산 중에서 기능 단위의 구성 성분을 새로 대체해야만 하는 부대 비용으로만 약 62 밀리온 달러가 소모되었다. 개발 연기 시간을 돈으로 환산한다면 1빌리온 이상의 부대 비용이 발생했다고 하여도 과언은 아니다.

- 우주왕복선 연구 개발 과정에서 완성 후 역 추적 테스트의 위험성을 내부 고발 대신에 경영진을 계속 설득하려고 노력했던 인물은 공학자 티쉴러(A.O. Tischler)이다. 그는 69년 우주왕복선 초기 설계 단계에 개입한 인물로서 수직상하 적인 나사 조직체계에 환멸을 느껴 74년 그만 둔다. 그는 공학 지식이 결여된 나사 정책 집행부와 공학자 집단 사이를 연결하려고 애썼다. 그리고 새로운 시스템 디자인에서 단계별 구성 부분 테스트는 필수적임을 강조했다. 티쉴러가 1969년 이러한 문제에 대해 Astronautics and Aeronautics에 기고를 했을 때 편집인은 내용을 임의로 수정하려고 했다. 티쉴러는 곧장 그에게 편지를 보냈다.

"편집인이 저자가 쓴 도입부를 그가 추정한 방식으로 의미를 전환할 때, 혹은 저자가 이어가는 말들에 임의로 끼어 들려고 할 때, 저자가 의도하지 않은 문구를 첨가하려고 할 때, 그는 저자를 공격하는 것이다. 그러나 편집인이 저자의 의견과 모순되게 문장을 바꾼다면, 그는 편집인으로서 자질을 상실한 것이다. 이 모든 것이 당신이 한 짓이다."

언급된 잡지는 일종의 나사 기관지로 보면 된다. 이 증언은 그 당시 공학자로서 티쉴러와 나사 정책 집행부 사이에 테스트 문제를 놓고 의견의 대립이 심했음을 보여준다. 챌린저호 발사의 근접인은 O-Ring이다. 문제는 완성 후 역 추적 테스트 방식에 덕에 O-Ring에 관한 테스트 자료가 없었다는 것이다. 더욱이 발사 전 날 온도 하강으로 엔진 부위에 고드름이 달렸다. 아무리 테스트 자료가 없더라도 공학자들은 분석적 자료가 없어도 '상식'적 판단만으로도 발사를 지연했어야 했다고 증언한다. 물론 콜롬비아 호에 이어 1주일 안에 연속으로 두 대의 우주왕복선을 발사시키려고 했던 레이건 정부의 정치 쇼도 하나의 원인임을 잊어서는 안 된다.

- 티쉴러는 수직상하적인 혹은 줄다리기 식의 나사 정책 결정 방식에 환멸을 느껴 1974년에 스스로 나사를 그만둔다. 1975년 그는 우주왕복선 폭발 가능성에 대한 경고 편지를 나사에 보냈다. 당시 이를 본 나사 책임자는 화가 났던지 티쉴러에게 편지를 보냈다.

"사랑하는 델(애칭), 네가 여전히 줄다리기 식 개념을 가진 우리를 도우려고 한다는 사실을 들으니 좋다. ... 나는 너의 편지 검토를 위해 MSF(Manned Space Flight)에 보냈다. 그들은 벌써 네가 지적한 것들을 검토할 것을 MSF 회의에 요청했다고 나에게 말했다. 너의 사려 깊은 고려에 다시 한번 감사한다. 너와 너의 가족이 너의 '은퇴'를 즐기기를 희망한다."

- 이 시점에서 부대 비용이 발생한 테스트 발생 연도를 다시 보라. 처음 테스트는 1977년에 이뤄졌다. 곧 어느 정도 첫 완성품이 만들어진 후에 비로소 테스트가 시행된 것이다. 티쉴러의 의견에 따랐다면 70년도에 벌써 구성 부분 별 테스트가 있어야 했다. 어쨌거나 챌린저호 폭발 후 2003년 콜롬비아호가 왼쪽 날개 편 TPS(thermo-protection system)의 파열로 터졌다. 아직 착륙과 이륙에서 발생하는 온도 3000도에 견딜 통판 소재는 없다. 부분이 잘못되어도 전체가 기능하도록 공학자들은 40만개의 세라믹 벽돌을 고안하여 우주왕복선을 둘러쌌다. 안전한 TPS가 개발되기 전까지 다시 우주왕복선을 보기는 힘 들 것이다. 존폐 위기를 맞은 나사는 이제 무인 화성 탐사에 운명을 맡긴 상태이다.