다누리호의 특이한 비행길…"나사 '이 궤적 고칠게 없다' 극찬"

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이상률 한국항공우주연구원장 인터뷰

이상률 한국항공우주연구원 원장이 5일 다누리호 발사 후 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주군 기지 인근에서 인터뷰를 하고 있다. [사진 공동취재단]

“달을 향한 첫 발을 내디뎠다.” 한국의 첫 달 궤도선 다누리가 5일 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다. 플로리다 발사 현장은 다누리호 발사 성공의 기쁨보다, 앞으로 4개월반, 달까지 600만㎞의 긴 여정을 무사히 마칠 수 있을지에 대한 염려가 더 컸다. 이상률 한국항공우주연구원장을 현지에서 만났다.

Q : 다누리 발사 성공 의미는

A : 달을 향한 첫 발을 내딛었다고 할 수 있다. 달까지 약 4.5개월 비행을 해야 하는 긴 여정이 남아있다. 궤적 수정 기동 등 설계한 대로 달 궤도까지 무사히 진입하기 위해 거쳐야 할 관문을 넘어야 한다. 또한 달 궤도에서 1년 이상 운영되고, 6개 탑재체들이 모두 정상적으로 임무를 수행해 목표를 달성해야 완전한 성공이라 할 수 있다. 다만 우리 연구진이 최선을 다해 연구개발에 매진한 만큼 대한민국 최초의 달 탐사 임무를 성공적으로 수행할 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 그렇게 되면 대한민국은 세계에서 일곱 번째로 달 탐사에 성공한 나라가 된다. 그동안 국내 우주개발은 지구 저궤도 약 600㎞ 내외, 정지궤도 약 3만6000㎞ 내외였지만 이번 임무를 통해 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달까지 대한민국의 우주 영역이 확대된다.

한국 첫 달궤도선 다누리호가 5일(한국시간) 오전 8시8분 미국 케이프커내버럴 우주군 기자에서 스페이스X에 실려 발사되고 있다. [사진 한국항공우주연구원]

Q : 이번 BLT 궤도가 흔치 않은 비행 궤적인데 성공할 것으로 보나.

A : 우리나라가 지구 궤도를 벗어나 우주 공간을 비행하는 것이 처음이다. 아시다시피 BLT 궤적도 통상적인 궤도가 아니다. 연료를 아껴야 했기에 불가피하게 선택한 궤적이지만 최대 비행거리가 약 600만㎞에 달하는 만큼 우주 공간에서 이 정도 거리의 비행을 계산한다는 건 상당한 모험이자 부담이었다. 연구진들이 밤을 새워 논의하고, 회의하고, 계산하고, 또 했다. 최초 BLT 궤적 설계에 꼬박 7개월이 걸렸다. 당시 정말 고생을 많이 했다. 애를 쓴 만큼 결과는 성공적이었다. 미국 나사로부터 ‘이 분야에서 아주 큰 성과를 이루었다. 매우 우수해서 수정할 부분이 없다’는 검토 결과를 받았다. 우리 우수한 연구진이 최선을 다한 결과다. 그 이후 궤적수정기동을 포함한 최종 궤적설계를 하기 위해 약 2년의 시간이 더 걸렸다. 달 궤도까지 가는 과정에서 태양전지판, 안테나 전개 등 정상 운영을 위한 작동과 점검을 수행하고 약 4.5개월 동안 최대 9번의 궤적을 수정한다. 처음 시도하는 일이지만 그동안 축적한 위성 기술이 집약되었기 때문에 성공적인 결과를 기대하고 있다.

Q : 미국 NASA와 협력의 의미는 무엇인가

A : 미국과의 국제협정을 통해 나사의 섀도우캠이 탑재되었다. 우리가 섀도우캠을 실어주면서 NASA는 다누리와 교신할 수 있는 심(深) 우주지상국을 통하여 다누리의 위성 데이터를 제공한다. 이런 우주 강국들과 협업은 우리처럼 뒤늦게 출발하는 심우주 탐사국에는 중요한 지름길이 된다. 단시간 내 많은 기술을 확보할 수 있는 기회가 되기 때문이다. 또한 이번 프로젝트를 통해 미국의 유인 우주 탐사 계획인 아르테미스 프로젝트에 보다 밀접히 참여할 수 있는 기회도 확대될 것이다. 우주탐사에 처음 발을 들였고, 앞으로 계속 확대해 나갈 의지를 가진 대한민국에 아주 좋은 기회다.

한국 첫 달궤도선 다누리호가 5일(한국시간) 오전 8시8분 미국 케이프커내버럴 우주군 기자에서 스페이스X에 실려 발사되고 있다. [사진 한국항공우주연구원]

Q : 한국뿐 아니라 올해 달 탐사에 나서는 국가가 있다. 달 탐사가 다시 각광을 받는 이유는 무엇인가.

A : 올해는 우리나라뿐 아니라 인도ㆍ일본ㆍ아랍에미리트(UAE) 등이 달 탐사선을 발사를 준비하고 있다. 미국 전략국제문제연구소(CSIS)에 따르면 현재 19개국과 유럽 우주국(ESA)에서 106개의 달 궤도 및 달 관련 프로젝트가 진행 중이다. 50년 전의 달 탐사는 일회성으로 그 자체가 최종 목표였다. 그러나 지금은 달에 인간이 장기 체류할 수 있는 기지를 건설하고 자원을 채굴하는 등 지속할 수 있는 목표로 바뀌고 있다. 특히 달의 남극에 물의 존재가 확인되면서 달의 효용가치는 더욱 커졌다. 달에서 식수를 얻을 수 있을 뿐 아니라 물을 분해해 산소와 수소를 생산해 생존에 활용하고 화성 등 더 먼 행성으로 가기 위한 로켓 등의 연료로 활용할 수 있기 때문이다. 또한 달에는 밝혀진 희귀자원만 수십 종에 이른다. 그 중 관심을 갖는 건 바로 헬륨-3와 희토류다. 두꺼운 대기와 강력한 자기장에 의해 태양풍으로부터의 보호를 받는 지구와 달리 태양풍을 그대로 받는 달에는 약 110만t에 달하는 헬륨-3가 있을 것으로 추정된다. 희토류는 스마트폰ㆍ전기자동차ㆍTV 등 전자제품 제조에 필수적이지만 지구에서는 생산지가 제한적인 전략자원이다.

Q : 달 착륙 계획은 어떻게 준비되나.

A : 2031년까지 달 착륙선을 우리 발사체로 발사하는 것이 목표다. 현재 달 착륙선의 임무와 설계안 구성을 추진하고 있다. 착륙선을 달로 보낼 차세대발사체 개발도 추진해야 한다. 차세대발사체는 100t급 엔진 5기와 10t 엔진 2기를 탑재한 2단 발사체로 개발할 계획인데, 2031년까지 총 1조 9330억원이 투입될 것으로 예상된다. 현재 이에 대한 예비타당성 조사가 진행 중이며 통과할 경우 2024년부터 본격적으로 사업에 착수하게 된다. 차세대 발사체는 1.8t 무게의 달 탐사선을 쏠 수 있다.

최준호 과학ㆍ미래 전문기자, 미국 플로리다=공동취재단 joonho@joongang.co.kr

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