성기홍 (전 김해교육장)
30년 전인 1992년 8월 한국 우주시대를 연 ‘우리별 1호’는 최순달 박사와 그의 제자들이 영국 서리대의 위성개발팀과 협업해 제작한 인공위성이다. 당시 ‘우리별 1호’의 성공으로 한국은 세계에서 22번째로 국적 위성을 보유한 국가가 되었고, 이를 시작으로 ‘우리별’ 2호, 3호로 이어지는 ‘우리별 위성’을 개발했다. 이어 ‘과학기술위성’, ‘다목적실용위성’, ‘차세대중형·소형위성’, ‘천리안 위성’ 등 현재 운용중인 위성만 9기를 가진 세계적 수준의 위성을 개발할 수 있는 기술을 갖춘 위성기술 강국으로 발돋움하게 됐다. 지금까지 달 착륙에 성공하거나, 궤도선 탐사에 성공한 나라는 러시아, 미국, 중국, 일본, 유럽, 인도등 6개국이다. 우리나라는 올해 6월 순수 국산 발사체 ‘누리호’ 발사를 성공한 데 이어, 한국 첫 달 궤도선 ‘다누리’호의 발사가 성공하면서 7번째 달 탐사국 반열에 올랐다.
‘누리호’는 저궤도인 지구의 600~700㎞ 상공에 위성을 투입하는 임무를 수행했지만, ‘다누리’는 지구에서 약 39만㎞ 떨어진 달 상공 100㎞ 원궤도에 안착해야 한다. 2016년 1월부터 약 2367억원이 투입돼 개발된 ‘다누리’는 최초보다 설계중량을 높였기 때문에 연료를 절약하기 위해 달로 곧바로 직진하지 않고 달까지 가기 위해 지구에서 최대 156만㎞ 떨어진 지구와 태양의 중력이 상쇄되는 ‘라그랑주1’ 지점까지 갔다가 리본모양으로 다시 되돌아오는 태양과 달, 지구의 중력을 이용하는 ‘탄도형 달 전이방식(BLT)’ 방식을 택해 달 상공에 도달하기까지 4개월 반 동안 우주를 비행한다. ‘다누리’는 목적지인 달 궤도에 진입하기까지 여러차례 궤적 변경 기동이 제대로 이뤄져야 하고, BLT 궤적에 진입 후 태양전지판 전개, 고이득 안테나의 지구 지상국 지향, 궤적 수정 기동 후 오는 12월 달 궤도에 진입할 예정이다.
‘다누리’는 달 궤도에 도착하면 속도를 낮추면서 타원형으로 달 주변을 돌다가 5차례 궤도 진입 기동을 수행, 달 상공 100㎞ 궤도로 진입을 시도한다. 임무 궤도 진입일은 12월 31일이다. 달 궤도 진입 후에는 1개월간 탑재체 초기 동작 점검, 본체 기능 시험 등을 진행하고, 내년 2월부터 12월까지 본격적으로 달 상공 100㎞를 하루 12회 공전하며 미국 항공우주국(NASA)이 개발한 섀도우캠 1종과 국내에서 개발한 고해상도카메라(항우연), 광시야편광카메라(한국천문연구원), 자기장측정기(경희대), 감마선분광기(한국지질자원연구원), 우주인터넷(한국전자통신연구원) 5종이 내년 1년간 달 착륙 후보지 탐색, 우주인터넷 기술 검증 등 달과 관련된 각종 정보를 수집해 지구로 전송할 예정이다.
그동안 국내 우주개발은 지구 저궤도 약 600㎞ 내외, 정지궤도 약 3만6000㎞ 내외에 머물러 있었다. ‘다누리’는 대한민국의 첫 심우주 탐사 프로젝트다. 약 38만4400㎞인 달까지 먼 거리(심우주) 간 통신은 신호 감도가 떨어져 이를 만회할 수 있는 초대형 안테나가 필수적이다. 다누리와 교신하는 국내 메인 지상국은 국내 안테나 가운데 단연 최대 규모인 경기 여주위성센터에 SK브로드밴드가 건설한 초대형 심우주 지상안테나이다.
우리나라가 ‘누리호’와 ‘다누리’ 발사 성공으로 본격적인 우주기술 시대를 열었지만, 아직 외산 기술 의존도가 높은 위성 탑재체와 핵심 부품·소재 국산화, 발사장 확보를 서둘러야 한다. 뿐만아니라 ITAR(수출통제정책) 제한 등을 극복해야 하는 숙제도 안고 있다. 발사체 분야에서는 재사용 발사체 등 기술격차와 경제성, 발사장의 지리적 한계에 처해 있다. 여기에 독자적인 유인우주탐사는 현실적으로 어렵고, 우주산업 생태계와 역량도 취약하다. 현재 개발된 1단계 한국형발사체는 1단 엔진 추력 75톤급 4기, 2단 엔진 추력 75톤급 1기, 3단엔진 추력 7톤급의 액체연료이다. 차세대발사체는 1단 엔진 추력 100톤급 추력조절 액체엔진 5기, 2단 엔진 10톤급 2기의 추력 조절 엔진으로 2031년까지 개발될 예정이다.
이제 우리나라는 국가 우주개발 프로그램을 적절하게 조화하면서 민군협력 및 산업화를 통해 국방우주 역량을 강화하는 노력이 필요하다. 무인 달착륙, 소행성 탐사, 무인 화성탐사 등 무인 우주탐사 프로젝트 추진, 아르테미스 등 국제협력 및 국제 공동사업도 적극적으로 추진해야 한다. 또 범부처 총괄 조정이 가능한 우주전담 조직 설립을 서둘러야 한다. 그리고 민군협력을 통해 민간의 우주개발 역량을 극대화하고, 정부와 민간의 합리적 역할 분담을 통해 우주산업화 여건 조성 및 산업 육성에 나서야 한다. 또 우주기술을 민간에 적극 이전해 글로벌 경쟁력을 갖춘기업을 육성하여 우주에 대한 투자가 우리 경제에 보탬이 되도록 해야 할 것이다.
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