이민자에 강경·과학엔 무관심 뇌연구 등 기초연구 지원 줄 듯 “전 세계 과학연구에 재앙 될 것” “트럼프는 역사상 첫 반과학적 대통령(the first anti-science president)이 될 것이며, 그에 따른 결과는 놀라울 정도로 매우 심각할 것이다.” 기업인이자 리얼리티쇼 진행자인 도널드 트럼프가 9일 새벽(현지시간) 미국의 제45대 대통령에 당선되면서 지구촌의 많은 과학자가 충격과 불안감에 휩싸였다. 과학자들은 대통령 선거운동이 벌어졌던 18개월 동안 트럼프는 과학계와 어떤 접촉도 갖지 않았고 과학 이슈에 대해서도 무관심했다는 사실에 주목하고 있다. 이 때문에 세계적 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 트럼프의 대통령 당선이 확정되자 이례적으로 신속하게 과학계의 이런 분위기를 전했다. 특히 미국 내 연구자들 사이에서는 “과학과 연구, 교육은 물론 지구의 미래를 고려했을 때도 트럼프 대통령은 최악의 상황”이라는 반응이 팽배해 있는 것으로 알려졌다. 연구자들은 트럼프가 선거 기간 “무슬림이 미국에 들어오지 못하게 하겠다”, “멕시코 국경에 벽을 쌓겠다”는 등 이민자에 대한 강경한 입장을 표시한 데 대해 우려를 표시하고 있다. 현재 미국 과학계를 떠받치고 있는 것은 재능 있는 외국인 과학자들인데 트럼프의 이민정책이 현실화될 경우 이들이 미국 내 연구기관이나 대학에서 연구하는 게 사실상 불가능해질 수 있기 때문이다. 미국 세포생물학회 공공정책 분과의 케빈 윌슨 박사는 “트럼프의 당선이 미국행에 관심 있는 유능한 외국 과학자들에게 찬물을 끼얹는 효과를 가져올 것”이라고 걱정했다. 에머리대에서 환경과학을 연구하는 머리 러드 박사도 네이처와의 인터뷰에서 “본국인 캐나다로 돌아갈 생각”이라며 “과학계에서는 이미 트럼프가 대통령이 될 경우 기초과학에 대한 예산은 물론 범정부적 지원이 줄어들 것이라는 이야기가 있었다”고 전했다. 버락 오바마 정부는 뇌 연구를 위한 ‘브레인 이니셔티브’, 유인 화성탐사, 마이크로바이옴 연구 프로젝트, 친환경 에너지 개발 등 굵직굵직한 연구계획을 발표하는 등 과학연구에 적극적이었다. 반면 트럼프는 선거 기간 내내 놀라울 정도로 과학 분야에 대한 언급이 없었으며, 현재 진행 중인 주요 과학 프로젝트에 대한 폄하만 있었다고 네이처와 사이언스는 지적했다. 트럼프는 지구온난화에 따른 기후변화는 ‘중국의 거짓말’이라며 클린에너지 정책을 폐기하고 석유, 석탄 같은 화석연료의 지속적 사용을 강조하는 한편 파리 기후협약 탈퇴를 주장해 왔다. 이뿐만 아니라 ‘미국항공우주국(NASA)은 지구 저궤도에서 활동하는 군수기지’라는 표현을 쓰면서 현재 유인 화성탐사나 심우주 탐사 같은 기초연구보다는 상업적 우주산업의 역할 확대를 언급하기도 했다. 마이클 오펜하이머 프린스턴대 교수는 “트럼프의 당선은 생물학을 비롯한 기초과학과 기후변화, 우주탐사 분야 지원 등 미국 내 문제가 아니라 전 지구적인 과학연구에 악영향을 미치는 재앙이 될 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한·미 우주협정이 발효됐다. 한국의 우주개발이 한걸음 더 진척을 볼 수 있는 계기가 마련된 것이다. 한국이 추진하고 있는 달탐사 계획에 미국은 달에 가본 적이 있는 경험이 있기 때문에 지구궤도를 벗어나 달까지 가는 동안 필수불가결한 기술인 심우주 통신과 항법의 기술, 그리고 달 궤도 진입과 달 탐사선 착륙에 관한 기술 협력을 해 줄 것이다. 반면에 한국의 궤도선에 미국의 우주탐사 장비를 싣게 돼 있어 한국도 미국에 협력하는 것이다. 미국이 한국과 우주협정을 맺는 것은 한국의 우주개발에 대한 국가 의지가 확고하고 그에 상응한 국가 예산도 염출할 수 있는 나라가 됐기에 미국이 동의한 것이다. 한국에 우주개발 장비의 판매라든가 한국이 예산을 내고 공동 연구도 기대하는 미국으로서는 한국을 매력적인 우주협력 파트너로 생각하는 것이다. 한국은 지금 고흥우주센터에서 한국형 로켓을 만들기 위한 엔진 실험을 계속하고 있고 2020년대 초에 약 1.5t의 인공위성을 자력으로 발사할 수 있는 국가로 발돋움할 것이다. 인공위성 제작 기술도 점점 고도화될 것으로 판단한 미국은 한국을 우주개발의 협력 국가로 지목한 것이다. 미국과 우주협력을 하면 한국이 몰랐던 우주개발에 대한 지식과 기술을 발전시키는 데 적지 않은 도움이 될 것으로 판단된다. 한국이 우주개발을 해야만 하는 이유는 첫째, 한국 주변 국가들 즉 미국, 러시아, 중국, 일본이 모두 우주 강국이다. 심지어는 북한마저도 궁핍한 처지에서 우주개발에 국력을 쏟아붓고 있다. 제2차 세계대전이 끝나고 미국과 러시아는 군사용 목적의 로켓 개발 즉 대륙간탄도미사일 개발에 총력을 기울여 지금은 지구를 넘나들 수 있는 로켓을 보유하고 있다. 지구 고도 400㎞근처의 국제우주정거장을 만들어 놓고 운용하고 있으며 여기에는 일본도 참여해 한국어로는 ‘황새’라는 뜻을 지닌 화물기를 보내 우주비행사들의 식품과 실험장비를 수송하고 있다. 중국은 자체적인 위성항법시스템인 북두(GPS)를 운용할 정도로 우주기술이 미국과 어깨를 겨누는 수준이 되었고 북한도 대륙간탄도미사일 개발을 위해 은하로켓 개발에 엄청난 돈을 쓰고 있다. 따라서 한국이 우주개발에 박차를 가하지 않으면 북한에마저 뒤처지는 국가로 전락할 처지에 놓여 있다는 사실을 유념해야 할 것이다. 둘째, 우주개발은 날씨 정보와 같은 평화적 목표 때문만이 아니고 국가 안보를 위해서도 중요하다. 우리가 TV를 통해 날씨 정보를 접할 때 “한반도 위의 구름 사진을 보시겠습니다”라는 화면을 보게 되는데 그 화면도 일본에서 빌려다가 날씨 예보를 한 것이지 한국의 인공위성이 촬영한 한반도 주변 구름 사진을 화면에 띄어 놓고 기상 뉴스를 전한 지가 몇 년 되지 않았다. 인공위성은 구름 사진만 보여 주는 것이 아니라 북한 핵시설 주변의 차량 이동이 어떠한가, 미사일 발사 움직임은 있는가, 북한의 잠수정이 신포 앞바다에서 사라졌는가에 대한 정보를 획득하는 데 쓰인다. 우주개발은 태풍 예보와 함께 북한과 주변국들의 정보를 파악할 수 있기 때문에 국가 안보를 위해서도 필수불가결하다. 셋째, 우주개발은 첨단기술의 집합체이기에 미래의 동력산업이다. 우주개발 기술을 통해 우리는 전혀 모르는 길도 내비게이션 정보로 찾아갈 수 있다. 자동차를 운전하다 사고를 당하면 즉각적으로 터지는 에어백 기술도 순간적으로 점화되는 고체연료 로켓 기술에서 배태됐다. 얇디얇은 캔에 맥주나 콜라를 넣은 음료를 마실 수 있는 것도 두께가 얇은 로켓 연료통을 만들면서 첨단기술이 민간 부문에 응용된 것이다. 비디오 카메라와 같은 광학위성 2기와 전자파로 지구를 들여다보는 레이더위성 2기 등 총 4기의 인공위성을 운용하면 지구상의 목표 지점을 적어도 1회 이상은 들여다볼 수 있다. 지구 저 뒤편에서 화산이 폭발했는지, 큰 산불이 났는지를 인공위성을 통해 탐지하는 이른바 우주의 시대에 우리는 살고 있다. 한·미 우주협정의 발효는 한국이 이러한 시대의 흐름에 뒤처지지 않고 우리의 후손들이 어깨를 쭉 펴고 살 수 있는 촉매 역할을 할 수 있을 것으로 확신한다.

2년간 지구와의 교신이 끊겼던 미국 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선이 지구와 교신이 재개됐다. 나사는 23일 홈페이지를 통해 2014년 10월 통신이 두절되었던 태양 관측 위성인 STEREO-B와의 교신이 지난 21일 재개되었다고 발표했다. STEREO-B는 태양 관측 계획인 STEREO 프로그램에 따라 2006년 발사됐다. 당시 함께 발사된 자매기 STEREO-A와 함께 태양 주위를 돌면서 지구에서는 바로 관측할 수 없는 태양 뒷면의 활동을 촬영하고, 더 정확한 태양 활동 측정 데이터를 제공하여 지구에 전달되는 피해를 줄이는 역할을 해왔다. 탐사선은 2008년에 설계 수명을 다했으나 이후에도 계속 태양 표면 활동과 우주 날씨를 관측해 왔다. 그러다 NASA에서 2014년 10월 태양이 탐사선과 지구 사이를 가리는 상황에 대비하여 탐사선을 재부팅하는 실험을 하는 과정에서 교신이 두절되었다. 이후 나사는 고성능 대형 안테나망인 심우주 통신망(DSN)을 이용해 매달 STEREO-B와의 통신을 시도하여 약 22개월 만인 지난 21일 교신 재개에 성공했다. 한편 STEREO-A는 현재도 정상적으로 임무를 계속하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“백만 스물하나, 백만 스물둘…” 하면서 팔굽혀펴기를 하는 건전지 광고가 있었다. 건전지의 수명이 길다는 것을 강조하기 위한 것이었는데 전지에서 수명은 중요한 품질지표다. 건전지 수명이 많이 길어졌다고는 하지만 장난감 건전지를 바꿀 때마다 ‘건전지 수명이 한 10년 정도만 됐으면 좋겠다’는 생각을 간혹 한다. 그런데 수명이 10년이 넘는 전지가 실제로 사용되고 있다. 원자력전지가 바로 그것이다. 방사성동위원소는 안정된 원소로 변해 가는 과정에서 알파, 베타, 감마선 등의 방사선에너지를 방출하는데 이 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치가 원자력전지다. 단위 질량당 에너지 밀도가 높고 수명이 10년 이상으로 길며 극한 환경에서도 안정적으로 전기를 생산할 수 있다는 것이 장점이다. 원자력전지는 열을 이용하는 동위원소열전발전기(RTG)와 방출되는 방사선을 직접 이용하는 베타볼테익전지로 구분된다. 동위원소열전발전기의 핵심 원리는 방사성동위원소가 붕괴되면서 만들어 내는 열을 전기에너지로 변환하는 것이다. 영하 185도의 극한 환경에서도 열과 전기를 안정적으로 오랫동안 생산할 수 있기 때문에 우주탐사선의 전력원으로 많이 쓰인다. 최근까지 미국은 항법위성에서부터 파이어니어, 보이저, 갈릴레오, 뉴허라이즌스 등 26개의 다양한 우주 탐사선에서 RTG를 전력원으로 이용했다. 우리나라도 2020년 달 탐사를 목표로 우주개발 레이스에 뛰어들었다. 탐사선에 전력을 공급하는 RTG 개발도 함께 이뤄지고 있다. 태양에너지가 충분한 달 탐사에서 RTG가 필요한 이유는 달의 경우 밤이 14일간 지속되고 온도가 영하 170도까지 내려가 탐사선 전자장비의 유지를 위한 전원이 필요하기 때문이다. 한편 베타볼테익전지는 베타 방사선을 실리콘 반도체에 직접 충돌시켜 전력을 생산하는 장치다. 이 기술을 활용하면 아주 작고 오래가는 전지를 만들 수 있어 초소형 장치 및 센서의 구동, 교량 등 인프라 시설 안전감시용 등 다양하게 활용할 수 있다. 미세전자기계시스템(MEMS)과 국방, 의료, 초소형 로봇, 항공우주 분야에서 베타볼테익전지의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보인다. 태양계가 속한 우리 은하에만 3000억개 이상의 별이 있고, 우주에는 이러한 은하가 2000억개 이상이 분포해 있다고 한다. 1977년 발사된 무인 탐사선 보이저 1호가 원자력전지를 이용해 명왕성을 지나 최초로 태양계의 경계면을 통과하기까지 무려 36년이 걸린 점을 감안하면 심우주 탐사에 원자력전지는 필수적이다. 원자력전지가 미지의 우주를 밝히는 불이 돼 우리의 궁금증을 하나씩 풀어 줄 것으로 기대된다.

영화 에일리언 등 우주를 배경으로 하는 할리우드 SF영화에 단골로 등장하는 장면이 있다. 심우주 탐사에 나선 우주인들이 캡슐 안에서 긴 잠에 들었다가 목적지에 도착할 무렵 깨어나는 것이다. 영화에서는 짧게 묘사됐지만 길게는 수십 년도 걸리는 우주 탐사에서 이같은 ‘휴면상태’(休眠狀態·torpor) 기술은 필수적이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 항공우주기업 스페이스웍스가 개발 중인 프로젝트에 50만 달러를 투자했다고 밝혔다. 몇 년 전 부터 NASA와 이 프로젝트를 공유해 온 스페이스웍스가 개발 중인 것이 바로 동면실(hibernation chamber)이다. 　　 동면실은 인간을 저체온으로 유지시켜 동물이 ‘겨울잠’을 자듯 인위적으로 자게 만드는 것이다. 이 기술이 처음 이론화된 것은 지난 1980년대. 현재는 주로 의학적인 치료 목적으로 사용되고 있지만 장기간의 우주여행을 위해서는 반드시 필요한 기술이다. 그 방법을 간단히 설명하면 인간을 저체온 상태로 만든 후 인체에 필요한 영양소를 위장관을 거치지않고 정맥주사를 통해 공급하는 것으로 근육 위축은 전기자극으로 막는다. 스페이스 웍스에 따르면 현재 기술로는 최대 1주일의 지속적인 휴면상태가 가능하며 이를 2주 이상으로 늘릴 계획이다.　 스페이스웍스 CEO 존 브래드 포드 박사는 "우주인을 동면에 들게하는 것은 장거리 우주탐사에 없어서는 안될 기술"이라면서 "1인당 사용하는 동면실 크기를 대폭 줄여 우주선에 적용할 계획"이라고 밝혔다. NASA 측이 이같은 기술에 군침을 흘리는 것은 유인 화성탐사와 맞물려 있다. 지구에서 화성까지 6개월의 장기여행 중 우주인을 ‘조용히 재우는 것’이 건강 면에서나 경제적으로도 큰 도움이 되기 때문이다. 곧 6개월 내내 우주인이 선내에서 활동한다면 충분한 공간과 음식이 필요하기 때문에 그에 맞는 우주선 설계와 크기 등이 커져 비용이 불어난다. NASA 우주기술미션부(STMD) 스티브 주르치크 박사는 "휴면 기술은 NASA가 추진 중인 8개의 첨단혁신연구프로그램(Innovative Advanced Concepts Program·NIAC)중 하나"라면서 "이를 통해 심우주를 향한 우주 기술의 진보를 이룰 수 있을 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빅뱅 직후의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 ‘제임스 웹 우주 망원경’(James Webb Space Telescope·이하 JWST)의 거울이 수직으로 세워지는 장면을 영상으로 공개했다. 약 30초 분량의 이 영상은 총 18개의 금박 거울이 수직으로 세워지는 장면을 촬영한 것으로 이제 JWST의 개발 과정이 마무리 단계에 와 있음을 보여준다. 　 다소 생소한 이름의 JWST는 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 JWST의 성능은 역대 최강이다. 그간 우주의 신비를 밝혀준 허블과 비교해 보면 성능이 무려 100배에 달하기 때문이다. JWST의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. JWST의 가장 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 각각 6.5m에 달하는 주경들을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 개발팀은 로봇팔을 이용해 지난 2월 18개의 거울 설치를 모두 마쳤으며 향후 JWST는 접힌 채 로켓에 ‘수납’ 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 “과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다”면서 “과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것”이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 JWST의 목적지는 허블과는 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 JWST는 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. JWST가 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태초의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 '제임스 웹 우주 망원경'(James Webb Space Telescope)의 거울 설치를 모두 마쳤다고 밝혔다. 다소 생소한 이름의 제임스 웹은 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 제임스 웹의 성능은 역대 최강이다. 제임스 웹의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹의 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 무려 6.5m에 달하는 주경을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 이번에 개발팀은 로봇팔을 이용해 18개의 거울 설치를 모두 마친 것으로 향후 제임스 웹은 접힌 채 로켓에 '수납' 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 "과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다"면서 "과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것"이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 제임스웹의 목적지는 허블과 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 제임스웹은 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. 제임스 웹이 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다. 사진=NASA/Chris Gunn 박종익 기자 pji@seoul.co.kr.kr

앞으로 15년 뒤 달 위에 인류가 거주하는 최초의 달 기지가 우뚝 들어설 전망이다. 최근 유럽우주국(ESA) 측은 2030년 내에 인류의 유인 달기지(Moon Village) 건설이 가능하다는 야심찬 계획을 밝혔다. 이번 ESA의 발표는 지난해 연말 개최된 '달 2020~2030'(Moon 2020~2030) 컨퍼런스 후 나온 것이다. 네덜란드에서 이틀간 열린 이 컨퍼런스에서 200여명의 과학자와 전문가들은 미래의 심우주 탐사를 위한 사전작업으로 달 기지 건설을 위해 머리를 맞댔다. 인류의 달 기지 건설에 핵심적인 역할을 맡는 것은 바로 21세기 첨단기술의 총아인 3D 프린터다. ESA의 과거 구상은 지구에서 미리 제작한 모듈을 달로 보낸 후 현지에서 조립하는 방식이었다. 그러나 이 방식은 모듈과 재료를 우주선에 실어야하는 탓에 화물 비용이 천문학적으로 늘어난다는 단점이 있다. 그러나 3D 프린터를 사용하면 달 표면에 널린 돌가루 모양의 물질인 표토를 재료로 사용해 달 기지를 건설할 수 있다. 당초 ESA 측은 이같은 계획이 40년 후에나 가능할 것으로 내다봤으나 이번 컨퍼런스를 통해 그 시간이 대폭 단축됐다. ESA 측은 "표토는 안전한 달 기지를 건설하는데 있어 이상적인 물질"이라면서 "2020년대 먼저 로봇을 달로 보내 기지 건설을 위한 데이터를 수집하게 될 것"이라고 밝혔다. 이어 "인류는 40년 이상 달에 발을 내딛지 않았다"면서 "달 기지 건설은 향후 화성 등을 유인탐사하는데 도움을 주는 결정적인 기술을 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

앞으로 15년 뒤 달 위에 인류가 거주하는 최초의 달 기지가 우뚝 들어설 전망이다. 최근 유럽우주국(ESA) 측은 2030년 내에 인류의 유인 달기지(Moon Village) 건설이 가능하다는 야심찬 계획을 밝혔다. 이번 ESA의 발표는 지난해 연말 개최된 '달 2020~2030'(Moon 2020~2030) 컨퍼런스 후 나온 것이다. 네덜란드에서 이틀간 열린 이 컨퍼런스에서 200여명의 과학자와 전문가들은 미래의 심우주 탐사를 위한 사전작업으로 달 기지 건설을 위해 머리를 맞댔다. 인류의 달 기지 건설에 핵심적인 역할을 맡는 것은 바로 21세기 첨단기술의 총아인 3D 프린터다. ESA의 과거 구상은 지구에서 미리 제작한 모듈을 달로 보낸 후 현지에서 조립하는 방식이었다. 그러나 이 방식은 모듈과 재료를 우주선에 실어야하는 탓에 화물 비용이 천문학적으로 늘어난다는 단점이 있다. 그러나 3D 프린터를 사용하면 달 표면에 널린 돌가루 모양의 물질인 표토를 재료로 사용해 달 기지를 건설할 수 있다. 당초 ESA 측은 이같은 계획이 40년 후에나 가능할 것으로 내다봤으나 이번 컨퍼런스를 통해 그 시간이 대폭 단축됐다. ESA 측은 "표토는 안전한 달 기지를 건설하는데 있어 이상적인 물질"이라면서 "2020년대 먼저 로봇을 달로 보내 기지 건설을 위한 데이터를 수집하게 될 것"이라고 밝혔다. 이어 "인류는 40년 이상 달에 발을 내딛지 않았다"면서 "달 기지 건설은 향후 화성 등을 유인탐사하는데 도움을 주는 결정적인 기술을 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-명왕성 탐사, 화성 물 발견 등... 2015년은 인류의 우주 개척과 천문학 발전에 있어 굵직한 사건들이 유난히 많았던 한 해로 기록될 것 같다. 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스 호가 10년 비행 끝에 마침내 명왕성에 도착해 탐사활동을 벌였을 뿐만 아니라, 세레스와 화성, 그리고 토성의 위성들에 관한 새로운 사실들이 잇따라 발견되어, 태양계의 비밀들이 서서히 밝혀지고 있는 중이다. 또한 수많은 외계행성들이 발견되어 제2 지구 찾기가 본궤도 오르고 있으며, 심우주에서까지 새로운 발견들이 이루어지고 있다. 미항공우주국(NASA)의 웹사이트 스페이스닷컴이 29일(현지시간) 올해의 우주 빅 뉴스 '톱 10'을 선정해 발표한 것을 간추려본다. 1. 안녕, 명왕성!나사의 뉴호라이즌스가 지난 7월 역사적인 명왕성을 근접비행에 성공했다. 명왕성에서 불과 1만2500km의 거리를 스쳐지났는데, 이는 지구 지름만한 거리다. 이 탐사선에는 명왕성 발견자 클라이드 톰보의 뼛가루 캡슐이 실려 있어 세인의 관심을 모았다. 명왕성과 카론 등 위성들을 탐사한 뉴호라이즌스는 다음 미션을 부여받아 약 3년 뒤인 2019년 1월에 카이퍼 띠의 소행성 2014 MU69에 도착하게 된다. 2. 화성 표면에서 소금물 강 발견지난 9월 화성 표면의 비탈에서 소금기를 함유한 액체가 흐른 흔적을 발견했다고 나사가 발표했다. 2011년, 과학자들은 화성의 경사면을 따라 흐르는 어둡고 좁은 줄모양의 액체 흐름을 발견했는데, 이 흔적들은 계절에 따라 순환하는 듯한 모습을 보인다는 의미에서 '주기적 경사선 (Recurring Slope Lineae : RSL)'이라고 이름 붙였다. 그동안 천문학자들은 화성의 지형과 표면 화학조성 등을 분석해 과거에 액체 상태의 물이 화성 표면에 흘렀을 것이라는 추측은 했지만, 현재 액체 상태의 물이 흐르고 있는지 아닌지는 확인할 수 없었다. 하지만 나사의 이번 발표에 의해 지금도 화성 표면에 액체 상태의 물이 간헐적으로 흐르는 '강'이 존재한다는 사실이 확인된 것이다. 3. 지구와 가장 닮은 외계행성 발견지난 7월, 나사의 케플러 우주망원경은 지금까지 발견된 외계행성 중 지구와 가장 닮은 행성을 발견했다. 케플러-452b로 명명된 이 외계행성은 암석형 행성으로 지구보다 조금 더 큰데, 태양과 비슷한 모항성 둘레를 태양-지구만한 거리에서 공전하고 있다. ​모항성은 태양보다 약간 더 늙은 별인만큼, 케플러-452b는 지구에 비해 약 15억 년 더 오래된 행성으로 그만큼 생명체 진화의 기회가 많다고 할 수 있다. 이 행성은 생명서식 가능영역의 궤도를 돌고 있어 표면에 액체 상태의 물이 있을 가능성이 높은 것으로 보고 있다. 4. '던' 탐사선이 세레스에 도착했다지난 3월에는 또 하나의 소행성 탐사선인 '던' 이 소행성대에 있는 세레스에 도착했다. 탐사선이 보내준 세레스의 모습은 온통 얼음으로 뒤덮인 세상이었다. 세레스 표면에 유난히 반짝이는 부분이 발견되었는데, 과학자들은 얼음이나 소금일 것으로 추정하고 있다. 세레스에는 산이 딱 하나 있는데, 과학자들은 이름을 '피라미드'로 지었다. 산 정상에는 울퉁불퉁한 바위 투성이 평지가 있고, 경사면에는 무엇이 흘러내린 듯한 흔적들을 지니고 있다. 던은 2016년 6월까지 세레스에서 탐사를 계속할 예정이다. 5. 최장기간 우주 체류 기록에 도전미국과 러시아의 우주비행사 스콧 켈리와 미하일 코르니엔코가 지난 9월로 우주정거장 장기 체류 미션의 반이 되는 시점을 맞았다. 이는 인간의 우주 체류에서 최장의 기록을 세운 것이다. 장기간 우주여행이 인체에 미치는 영향을 연구하기 위한 이번 미션은 2016년 3월까지 시행되는데, 만약 켈리가 이를 완수한다면 나사의 우주비행사로서 최장기간 우주 체류 기록을 세우게 된다.​ 6. 희귀한 슈퍼문 월식지난 9월 희귀한 슈퍼 문 월식이 일어나 지구 행성의 별지기들을 행복하게 만들어 주었다. 월식이란 드물지 않게 일어나는 천문현상이지만, 보통 때 달보다 큰 슈퍼 문일 때 월식이 일어나는 경우는 아주 드물다. 달은 지구 둘레를 타원형으로 공전하므로 지구에 가장 가까울 때는 가장 먼 때에 비해 크기는 14%, 밝기는 30% 증가한다. 이때의 달을 슈퍼문이라 한다. 올해는 마침 슈퍼 문일 때 월식이 일어나 밤하늘에서 장관을 연출했다. 다음 슈퍼 문 월식은 2033년에 가서야 볼 수 있다. 7. 토성의 위성 엔켈라두스에서 바다 발견2005년에 토성의 위성 엔켈라두스가 우주공간 높이 분수 기둥을 뿜어내는 통에 과학자들은 크게 놀랐다. 수백 킬로미터나 되는 분수 기둥이 솟구치는 광경을 카시니 탐사선의 카메라가 잡았는데, 위성의 남극지방에서 솟구친 간헐천이었다. 그로부터 10년이 흐른 시점에서 과학자들은 그 분수 현상이 지역적인 수원에서 일어난 것이 아니라, 엔켈라두스의 지각 아래 위성 전체를 감싸고 있는 바다에서 나타난 현상이라고 결론지었다. 어쩌면 45억 년 된 그 바다에 생명체가 있을지도 모른다는 가능성이 제기되어 우주 생물학자들의 관심이 집중되고 있다. 8. 생일 축하해, 허블 망원경!지난 4월로 1990년부터 취역한 나사의 허블 우주망원경이 25번째의 생신을 맞았다. 처음에는 반사경 문제로 영상의 초점이 맞지 않는 등 우여곡절을 치른 끝에 정상 작동에 성공한 후, 놀라운 정도의 선명한 해상도로 우주의 풍경을 인류에게 보여주어, 우주관측의 역사를 허블 이전과 이후로 분리시키는 위업을 이루었다. 헤아릴 수 없을 정도로 인류에게 넓은 우주의 지평을 열어보인 허블은 2020년에 퇴역할 것으로 예정되어 있다. 9. 우주 창생기의 은하 발견 지난 8월, 빅뱅 이후 불과 6억 년 만에 생성된 은하가 발견되었다. 지금까지 발견된 은하 중 가장 먼 거리에 잇는 은하이자 가장 고령의 은하인 셈이다. 우주에서 최고참인 이 은하의 이름은 EGSY8p7 로 불리는데, 지구로부터 무려 132억 광년 떨어진 우주의 골방에 있다. 우주가 아주 어렸을 때 어떻게 진화해왔는가 하는 수수께끼를 이 은하가 풀어줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 10. NASA와 '마션'​지난 10월 극장가를 몰아친 헐리우드의 블록버스터 '마션'의 제작에는 나사의 과학자들이 깊숙이 개입되어 있었다. '마션'의 리얼리티는 이들 과학자들에게 힘입은 바가 크다. 앤디 위어의 소설을 원작으로 한 영화는 화성에서 조난당한 우주비행사의 생존투쟁을 그린 것으로, 2030년에 화성에 유인 탐사사을 보낼 나사와 무관하지 않은 주제다. 감독과 리들리 스콧과 맷 데이먼, 앤디 위어는 후에 나사를 방문했다. 나사가 영화에 관심을 기울이는 이유는 대중 파급효과가 큰 만큼 나사의 예산 확보에 크게 도움 된다는 판단 때문이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지난 2일 국회에서 달 탐사 예산이 통과됨으로써 역사적인 우주 탐사 시대가 개막됐다. 1995년 우주개발 진흥 기본계획이 처음 만들어지고 아리랑 다목적 1호 위성 개발이 착수된 이래 정확히 20년 만에 대한민국의 우주 개발은 새로운 도전을 시작하게 됐다. 그동안 이룩한 우주 개발의 성과는 놀랍다. 5대의 지구관측위성, 2대의 우주과학위성을 띄웠고, 2010년에는 대형 정지궤도 복합위성을 발사했다. 2013년에는 그토록 꿈꾸어 왔던 최초의 국내 개발 발사체인 나로호가 발사됐다. 2020년쯤에는 보다 고성능의 한국형 발사체가 국산 위성을 싣고 나로우주센터에서 발사될 것이다. 전 세계적으로 자국의 발사체로 실용급 자국 위성을 발사할 수 있는 국가는 한국을 포함해 미국, 러시아, 유럽, 중국, 일본, 인도, 이스라엘 등 8개국에 불과하다. 우주 선진국들은 위성 기술과 발사체 기술이 완성되면 우주기술의 진일보와 우주 개발 모멘텀을 유지하기 위해 우주 탐사에 나서게 되는데 그 첫 번째 관문이 달이다. 중국, 일본, 인도 역시 2007년 이후 경쟁적으로 달 탐사에 나서고 있다. 우주기술은 기본적으로 멀리 보내는 기술의 경쟁이다. 강력한 로켓엔진과 정밀한 제어 및 항법 기술이 핵심이며, 이를 뒷받침하는 것이 전자, 소프트웨어를 포함하는 정보기술(IT)과 소재기술이다. 따라서 우주 탐사를 시작하면 관련 기술의 진일보가 이루어지는 것이다. 또한 다른 분야로 전파돼 자동차, 로봇 등 첨단산업과 국방안보 기술 발전에도 기여하게 되는 스핀오프(Spin-Off) 효과를 얻을 수 있게 된다. 한국형 달 궤도선은 2018년 발사를 목표로 한국항공우주연구원과 미래창조과학부가 개발할 예정이다. 기존의 아리랑 다목적위성 개발의 경험과 기술을 최대한 활용하게 될 것이다. 이미 달 궤도선에 필요한 기술은 70% 정도를 확보하고 있는데 나머지 기술은 외국과의 협력을 통해 보완해 나갈 것이다. 개발 경험이 부족한 심우주항법은 저궤도 위성 항법기술 개발 경험을 토대로 개발하되 미국 항공우주국(NASA)의 심우주네트워크(DSN) 시설과 기술 지원을 받을 것이다. 추진 시스템은 다목적 아리랑위성의 소형 추력기 개발 기술을 바탕으로 해외 산업체와의 협력을 추진할 것이다. 주탑재체인 고해상도 카메라는 개발 경험이 있는 연구기관이 담당하고, 과학 탑재체는 국내 공모를 통해 개발 기관을 선정하게 된다. 또한 NASA의 달과학 탑재체가 실리게 되며 우주 인터넷 실험 탑재체도 국내 출연 연구기관이 개발하게 된다. 2단계 달 착륙선은 2020년 발사가 예정돼 있다. 선행 연구로 원자력전지, 달주행 로버, 우주 인터넷 기술 개발은 원자력연구원, 한국과학기술연구원(KIST)과 전자통신연구원 같은 전문 연구기관이 담당하게 된다. 한·미 양국 정상은 지난 10월 우주협력협정 체결을 조속히 추진하기로 했는데 이는 전략적인 두 나라 우주 협력의 전기가 될 것이다. 한국은 이미 위성, 발사체 개발과 우주 활용에서 상당한 기술력을 보유한 국가로 여겨지고 있다. 미국은 2030년대에 유인 화성 탐사를 국가 목표로 설정했는데 이는 정권과는 상관없이 추진된다는 것을 의미한다. 미국 이외에도 유럽, 러시아, 인도, 일본 등도 우주 탐사 계획을 활발하게 추진 중이다. 그러나 경제력과 우주기술이 가장 앞선 미국이라고 해도 화성 탐사를 비롯한 모든 우주 탐사를 독자적으로 추진하기는 벅찰 수밖에 없다. 따라서 앞으로 우주 탐사는 국제 협력이 대세를 이룰 것이며, 한국도 우주 탐사에 대한 국제협력 요청을 받게 될 것이다. 특히 2030년대의 유인 화성 탐사는 막대한 개발비와 기술개발 위험을 분담하기 위해 전 세계가 협조해야 할 것이다. 정부는 2013년 ‘국가 우주개발 중장기계획 2040’을 마련했다. 이에 따르면 2020년대에는 달 탐사 능력을 갖추고 2030년대에는 화성, 2040년대에는 화성을 넘어 심우주 탐사 능력을 갖추게 돼 있다. 내년부터 추진하게 될 달 탐사는 이러한 계획의 출발점이다. 한국형 달 탐사선이 한국형 발사체로 달 탐사에 성공하면 진정한 우주 개발 선진국임을 자타가 인정하게 될 것이다. 대한민국도 우주 선진국으로 도약하기 위해 우주 탐사에 적극적으로 도전할 것이다. 인류의 꿈인 유인 화성 탐사 참여도 고려해야 한다.

미래창조과학부(장관 최양희)는 2010년 발사된 통신해양기상위성 ‘천리안’을 따라 앞으로 개발될 차세대 정지궤도복합위성의 명칭을 ‘천리안’으로 통일한다고 16일 밝혔다. 현재 미래부는 해양수산부, 환경부, 기상청 등과 함께 2019년 9월까지 7200억원을 투입해 기상관측위성과 해양·환경관측위성 등 정지궤도 위성 2기를 개발 중이다. 이번 명칭 통일에 따라 앞으로 발사될 정지궤도 위성은 각각 천리안2A·천리안2B호로 불리게 될 예정이다. 달탐사 심포지엄 내일 제주서 한국항공우주연구원(원장 조광래)은 한국항공우주학회(회장 이경태 항공안전기술원 원장)와 공동으로 18일 제주 라마다호텔에서 ‘제6회 달탐사 심포지엄’을 개최한다. 이번 심포지엄에는 달탐사 융합 연구를 진행하는 연구진과 관련 분야 국내 산학연 관계자, 미국과 일본, 인도 등 각국 연구자 등이 참석할 예정이다. 심포지엄에서는 우리나라 달탐사 계획과 세계 각국의 우주탐사 연구가 소개되고 심우주 탐사를 위한 항법기술에 대해서도 토론한다. IBS, 18~19일 리서치 콘퍼런스 기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 18~19일 이틀간 울산과학기술원(UNIST)에서 ‘소통하는 과학, 함께 여는 미래’라는 주제로 ‘2015 리서치 콘퍼런스’를 연다. 올해로 3회째인 콘퍼런스는 국내외 연구자들 간에 IBS의 연구 성과를 발표하고 최신 연구 동향을 공유하는 장으로 자리매김했다는 평가를 받고 있다. 특히 올해는 연구 과정에서 발견한 아름답고 신비한 이미지들을 전시하는 ‘아트 인 사이언스’ 행사도 함께 연다.

지난 14일 박근혜 대통령은 1965년 아버지 박정희 대통령의 미국 항공우주국(NASA) 케네디 우주센터 방문 이래 50년 만에 NASA를 방문했다. 이는 본격적인 한·미 우주 협력의 시작을 알리는 중대한 의미가 있다. 국가 전략 과학기술의 대표적인 분야인 원자력과 우주 분야에서 협력이 이루어져 올해 봄 한·미 원자력 협정이 개정 후 타결됐으며, 이번 대통령의 방미에서 양국 정상은 우주 협력을 확대하기로 했다. 이는 한·미 간 전략적인 과학기술 협력의 큰 퍼즐이 맞추어진 것으로 볼 수 있다. 한국은 1990년대 중반부터 본격적인 우주 개발을 시작해 지구 관측용인 아리랑 다목적 위성과 천리안 정지궤도 위성을 올 3월 아리랑 3A호까지 한 번의 실패도 없이 개발에 성공했다. 또한 발사체는 러시아와 협력해 한국 최초의 발사체인 나로호를 2013년 1월 말 성공적으로 발사했다. 이렇듯 한국의 우주 개발이 성과를 내자 미국은 한국을 중요한 전략적 협력 대상국으로 고려하기 시작한 것으로 보인다. 이번 한·미 정상회담에서 조속히 한·미 우주협정을 체결하기로 했는데, 이 협정이 이루어지면 우주 협력은 크게 확대될 전망이다. 그러나 미국과의 우주 협력에는 유의해야 할 점들이 있다. 미국은 우주기술을 국가 전략기술로 정의해 외국과의 협력을 엄격하게 제한하고 통제하고 있다. NASA의 경우 기술과 자금을 교환하지 않는다는 원칙을 고수하고 있다. 이러한 미국과의 우주 협력을 위해 무엇보다 우리 스스로 기술 개발을 우선하는 것이 중요하다. 돈을 주고 도면과 소프트웨어를 사오는 것과 같은 협력은 불가능하다. 다만 양측의 필요에 의해 각자 기술과 돈으로 시스템을 개발한 후 합쳐서 전체 시스템을 만들거나 물물교환 방식으로 서비스를 교환하는 것만이 가능하다. 이러한 시스템의 결합과 서비스의 교환에서 우리는 간접적으로 미국의 우주기술과 경험을 얻을 수 있는 것이다. 또한 우주 협력은 상호 호혜적이어야 하므로 한국의 시설과 서비스도 미국에 제공할 수 있어야 한다. 한국은 국가 우주기술의 진일보를 위해 2016년부터 달 탐사를 시작하려고 한다. 한국은 20여년 동안 성공적으로 저궤도 지구 관측 위성을 개발해 선진국에 육박하는 기술력을 보유하고 있는데, 이를 통해 달 궤도선 개발에 필요한 기술의 70~80% 정도를 이미 확보하고 있다. 심우주항법과 대용량 추력기 같은 일부 기술은 아직 개발해 보지 않은 기술이지만 한국이 주도적으로 개발할 수 있다고 판단된다. 다만 개발 과정에서 NASA 심우주 지상국 시설의 사용과 항법 분야에서 일부 지원을 받으면 달 탐사를 더 효율적으로 진행할 수 있어 NASA와의 협력을 추진하고 있다. 한국의 달 탐사선에 NASA의 탑재체를 실어 주고 대신 NASA는 한국에 심우주항법을 지원하게 될 것이다. NASA가 한국과 달 탐사를 협력한다는 것은 미국이 한국의 우주개발 능력을 인정하는 것이며, 미국과의 우주 개발 협력은 앞으로 한국의 우주 개발에 큰 자극과 도움이 될 것이다. 미국은 2030년대 중반 유인 화성 탐사를 국가적 우주개발 목표로 설정해 추진하고 있다. 이미 오리온 유인 우주선의 개발을 마무리 중이고, 화성까지 우주선과 화물을 실어 나를 강력한 우주발사체 SLS 개발이 한창 진행되고 있다. 2000년대 국제우주정거장(ISS)에 이어 2030년대의 유인 화성 탐사는 인류의 우주 개발 자원이 총집결되는 범지구적인 우주 탐사 프로그램이 될 것이다. 국제우주정거장이 준비되던 1980~90년대에 한국은 우주 개발을 처음 시작한 단계여서 초대받지 못했지만 이번 유인 화성 탐사에는 미국으로부터 참여를 초대받을 것이 거의 확실하다. 우리도 국가 우주개발 중장기 계획 2040에 따라 2020년대에는 무인 달 탐사 능력을 보유하게 되고 2030년대에는 무인 화성 탐사 능력을 보유하게 되는데, 이렇게 되면 세계 7~8위권의 우주 탐사 능력을 갖추게 된다. 이를 바탕으로 미국과 유인 화성 탐사에 협력할 수 있을 것이다. 한·미 관계는 인류의 숙원인 유인 화성 탐사를 공동으로 수행하는 보다 전략적이고 차원 높은 관계로 발전하게 될 것이다.

라그랑주 점이란 한마디로 서로 중력으로 묶여 운동하는 천체들 간의 중력이 균형을 이루어 중력이 0이 되는 지점을 일컫는다. 예컨대, 태양-지구 체제의 라그랑주 점은 태양과 지구를 잇는 직선상의 3점과, 또 두 천체와 정삼각형을 이루는 2점에서 중력이 0이 된다. 라그랑주 점은 18세기 프랑스 수학자 조제프루이 라그랑주가 삼체문제를 풀다가 발견했다. 라그랑주는 세 물체 가운데 하나가 다른 두 물체보다 매우 가벼울 때, 이 가벼운 물체가 어떤 궤도를 지니는지 계산하였고, 이를 통해 특정한 점에서는 이 가벼운 제3의 물체가 다른 두 물체에 대하여 상대적으로 정지해 있는 궤도를 그린다는 사실을 발견했다. 이처럼 제3 천체는 라그랑주의 특수해 중 삼각형을 이루는 2점에 있을 때 매우 안정적임에 비해 직선상의 3점은 역학적으로 다소 불안정한 점이라는 것이 밝혀졌다. 행성이나 별과 같은 큰 천체들의 주위에는 5개의 라그랑주 점이 형성된다. 태양-지구 시스템에서 보면, 위의 그림에서 보듯이 3개의 라그랑주 점은 두 천체를 잇는 일직선상에 형성되는데, 첫번째인 L1은 지구로부터 약 160만km인 지점에 찍힌다. 이곳이 바로 두 천체의 중력이 균형을 이루어 상쇄되는 지점으로, 1995년 발사된 태양 관측 위성 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)와 심우주 기후관측위성(DSCOVR·Deep Space Climate Observatory)이 현재 머물고 있는 장소이다. 말하자면 우주 주차장인 셈이다. L2는 L1과 마찬가지로 역시 지구로부터 160만km 떨어진 곳에 있지만 태양과는 반대 방향의 지점이다. 이 지점이 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 우주선이 심우주를 관측하는 데 최상의 시야를 확보해 준다. 현재 미국항공우주국(NASA)의 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기(WMAP)가 여기에 주차하면서 빅뱅에서 나온 우주배경복사를 탐색하고 있는 중이다. 허블 망원경 후임으로 2018년 임무교대할 제임스 웹 우주 망원경도 장차 이 자리에 머물 예정이다. 제3의 라그랑주 점인 L3은 지구에서 볼 때 태양 뒤쪽에 있다. SF물에서는 이 지점이 더러 등장하지만, 현재로서는 이곳의 과학적 용도를 발견하지 못하고 있다. NASA가 이 L3에 대해 웹페이지에 언급한 부분이 있다. "미지의 행성-X가 L3에 숨어 있다는 아이디어가 일반의 호기심을 자극하는 소재가 되고 있지만, 그 과학적 증거는 없다. 행성-X가 존재한다면 그 궤도 주기는 150년으로 대단히 불안정한 것이지만, 헐리우드는 그래도 '행성-X에서 온 남자' 같은 영화를 계속 만들어낼 것이다." L1, L2, L3 는 사실 중력적으로 완전한 평형을 이루는 곳은 아니다. 만약 우주선이 이곳에서 표류한다면, 지구나 태양 쪽으로 한정없이 끌려갈 것이다. 천문학자 닐 타이슨은 이렇게 표현했다. "마치 가파른 언덕 꼭대기에 유모차를 아슬아슬하게 세워둔 것이나 같다." 따라서 여기에 우주선이 주차하려면 아주 미세한 조정을 계속 해나가야 한다. L4와 L5는 안정적이다. 그래서 '커다란 접시 위에 놓인 공' 같다는 표현을 쓴다. 두 라그랑주 점은 지구 궤도의 앞뒤쪽 60도 지점에 위치하는데, 태양과 지구를 꼭지점으로 하는 정삼각형을 이룬다. 이러한 안정성 때문에 우주 먼지나 소행성들이 이곳에 몰려드는 경향이 있다. 실제로 목성의 궤도 위를 목성과 함께 도는 트로이 소행성군은 그 위치가 태양과 목성이 정삼각형을 이루는 곳임이 확인되었다. 수십 개의 소행성들이 목성의 앞과 뒤에서 각각 무리를 이루고 있다. NASA는 태양계에서 이런 유형의 소행성들이 수천 개나 발견되었다고 밝혔다. 지구의 트로이 소행성은 2010년에 발견된 TK7이 유일하다. 지구를 졸졸 따라다니는 TK7은 너비300m의 암석으로, 제2의 달이라고 불리기도 한다. 라그랑주 점이 갖는 이점은 여러 가지다. 이곳에 머무는 탐사선들은 태양 열기로부터 보호받으며 넓은 시야를 확보하면서 소행성 탐색을 훨씬 효율적으로 할 수 있다. 2009년부터 2011년까지 이곳에 투입된 와이즈(WISE)는 별도 냉각제를 사용하지 않은 자연상태에서 임무를 수행했다. 앞으로 제임스 웹 우주 망원경도 L2에서 이러한 이점을 누리게 될 것이다. *조제프루이 라그랑주(1736~1813)는? 이탈리아 태생의 프랑스 수학자이자 천문학자이다. 해석학, 정수론, 고전역학, 천체역학 전반에 걸쳐 중대한 기여를 했다. 특히 물리학 분야에서 기존의 고전역학을 일반화된 새로운 수학적 방식으로 표현한 해석역학은 이론 물리학의 새로운 지평을 열었다. 프랑스 혁명에서 살아남아 에콜 폴리테크니크에서 개교와 동시에 해석학의 첫 번째 교수가 되었다. 1803년에 나폴레옹으로부터 레지옹 도뇌르 훈장을 받고 1808년 제국의 백작이 되었다. 팡테옹에 묻혔으며, 그의 이름은 에펠탑에 새겨진 72개의 이름 중 하나로 남아 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

　한국과 미국은 박근혜 대통령과 버락 오바마 미국 대통령의 17일(한국시간) 정상회담을 계기로 엔지니어링,에너지신산업, 보건의료, 우주 등 첨단산업 분야 등에서 24건의 양해각서(MOU)를 체결했다. 분야별로는 보건의료 4건, 에너지신산업 5건, 우주·사이버보안 2건, 엔지니어링 등 제조혁신 10건, 중소기업 미국시장 진출지원 3건 등이다.　보건의료 분야에서는 중동호흡기증후군(메르스) 백신 및 치료제 개발, 정밀의료(빅데이터에 기반한 개인맞춤형 치료), 의료기기 분야에서 긴밀한 협력체계를 구축하는 내용의 양국 국립보건원간 연구협력의향서(LOI)를 비롯해 체외진단기기 공동 개발 MOU, 미국 의료기기 시장진출 MOU, 의료기기 공동 연구개발 MOU가 체결됐다.　기후변화 대응 분야에서는 에너지 저장장치,스마트그리드, 탄소저장활용 등 에너지신산업을 공동으로 육성하고,녹색기후기금 등 기후재원 활성화를 공동으로 추진하는 내용이 포함됐다. 대기질 및 환경위성 연구개발 협력 MOU(국립환경과학원-美항공우주국), 정보보안산업 교류 MOU도 체결됐다.　또한 두 나라는 빠른 시일내 우주협력 협정이 체결될 수 있도록 함께 노력하기로 합의했다. 이와 관련 청와대는 “우리나라는 2020년까지 한국형 발사체를 활용한 달탐사를 목표로 하고 있어 달궤도진입 및 심우주통신(Deep Space Communication) 등 우주탐사 핵심기술을 확보하는데 미국과의 협력이 좋은 계기가 될 것”이라며 “세계 최고 기술력을 가진 미국과 협력을 통해 우리 우주산업의 도약계기를 마련했다”고 평가했다.　이어 미국발 제조업 혁명을 첨단 제조업 육성의 기회로 활용하기 위해 양국은 사물인터넷, 3D프린팅, 엔지니어링 등에서 공동 연구개발을 추진키로 했다. 또한 대한상의와 전미 제조업협회(NAM)는 제조업 경쟁력 강화를 위한 협력채널을 구축하는 ‘첨단산업 파트너십’ MOU를 체결했다. 이에 따라 기존의 ‘한미재계회의’(전국경제인연합회-미국 대한상공회의소)와 더불어 이중의 사업협력 네트워크를 구축함으로써 한미경제동맹이 더욱 강화될 것으로 기대된다고 청와대는 밝혔다. 아울러 우리 중소기업의 미국 시장진출을 지원하는 조달시장진출 MOU,창업지원 협력 MOU,산업단지 클러스터 협력 MOU 등도 체결됐다.　　워싱턴 이지운 기자 jj@seoul.co.kr

위기에 빠진 지구를 구하는 것은 영화 속 주인공이 아니라 과학자들인 것 같다.최근 유럽우주기구(ESA)가 지구로 날아오는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment)의 구체적인 계획을 공개해 관심을 끌고있다. 현재 프랑스에서 열리고 있는 유럽행성과학회의(EPSC)에서 세부 계획이 발표된 AIDA는 2년여 전 ESA와 미 항공우주국(NASA)이 처음 깃발을 올린 야심찬 공동 프로젝트다. 마치 ‘지구 방위대’가 연상되는 이 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 실제 지구로 날아오는 소행성의 위협은 공상과학영화의 스토리로만 치부할 수 없다. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 양대 우주기구의 테스트 대상에 오른 소행성은 2개의 크고 작은 천체로 이루어진 디디모스(Didymos)와 디디문(Didymoon)으로 이중 타깃은 지름 170m의 디디문이다. 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 쌍소행성은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 이번에 발표된 세부 내용의 골자는 이렇다. 먼저 오는 2020년 8월 2대의 우주선이 발사된다. 한 대는 디디문과 충돌용, 또 한 대는 탐사와 모니터용이다. ESA는 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이와 달리 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 이후 충돌 과정과 결과를 모니터해 그 정보를 제공하는 것은 탐사선 AIM의 역할이다. ESA 수석연구원 패트릭 미셸 박사는 "지구로 날아오는 소행성으로부터 우리를 보호하기 위해서는 그 소행성에 대해 많은 것을 알아야 한다" 면서 "소행성의 기원, 구성 성분, 구조 등을 알아야 충돌 실험이 성공할 수 있다" 고 설명했다.　 이어 "2022년 8월 탐사선 AIM은 안전한 거리에서 DART가 소행성과 충돌해 벌어지는 일들을 관측해 우리에게 제공해줄 것" 이라면서 "테스트가 성공적으로 끝나면 지구 방위계획의 일부가 되는 것은 물론 심우주 탐사에도 도움을 줄 것" 이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-태양에서 약 200억km 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속 편지' 보이저 1호가 2015년 9월 현재 지구로부터 약 200억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 미국의 무인 우주탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 오늘로 꼬박 만 38년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 18시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 130배(130AU)가 넘는 거리다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 성간 공간으로 진입한 우주선으로서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 '거품(Bubbles)' 효과의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간 공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 그리고 미 항공우주국(NASA)은 지난 2014년 7월 보이저 1호가 성간 공간을 날고 있다는 사실을 재확인했다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722㎏짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 '검은 우주' 속으로 돌진하고 있는 것이다. 보이저 1호는 그간 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. -파이어니어 10호, 200만 년 후 알데바란에 도착 보이저 1호 다음으로 먼 곳을 달리는 것은 태양으로부터 157억km 떨어져 있는 파이어니어 10호다. 방향은 보이저 1호의 정반대편이다. 하지만 파이어니어 10호는 2003년 1월 23일 마지막으로 희미한 신호를 보내온 후 교신이 끊어졌다. 지구에서 100AU나 떨어진 깜깜한 우주공간에서 영원히 우주의 미아가 되어버린 것이다. 1972년 3월 지구를 떠난 지 꼭 31년 만이다. 미국 아이오와 대 반알렌 교수는 “탐사선은 아직도 태양의 온기를 쬐고 있을 것”이라며 파이어니어 10호가 태양계 언저리 어디쯤에 있을 것이라고 추측했다. 시속 4만 5000km의 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 파이어니어 10호는 3만 년쯤 후에는 황소자리 붉은 별 로스(Ross) 248별을 스쳐 지나고, 그후 100만 년 동안 10개의 별들 옆을 더 지나갈 것이다. 그리고 또 200만 년 후에는 지구로부터 65광년 떨어진 황소자리 1등성 알데바란 옆퉁이에 다다를 것이다. 겨울철 남쪽 하늘 오리온자리 옆구리에서 밝게 반짝이는 별이다. (겨울 밤하늘에서 알데바란을 볼 때 주의하기 바란다. 지구-알데바란 간 우주공간을 날고 있는 보이저 1호가 운좋으면 혹 눈에 띌지도 모르니까.^^ ) 한편, 보이저 2호와 파이어니어 11호는 둘 다 명왕성 궤도 바깥을 날고 있고, 또 다른 탐사선 뉴호라이즌 호는 지난 7월 14일 명왕성을 최근접 비행을 성공한 후 외부 태양계를 향해 날아가고 있다. 다음 목표물은 카이퍼 벨트에 있는 소행성 2014 MU69로, 2019년에 도착할 예정이다. 이상에서 보는 바와 같이 우주의 한 변방, 모래알만한 지구에 거주하는 인류라는 지성체가 바야흐로 그의 광막한 고향, 대우주를 탐색하기 위해 용약 분투하고 있는 중이다. -우주의 당구공 치기, 스윙바이 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 보조를 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 보조란 탐사선의 속도를 높이기 위해 중력을 이용한 슬링 숏 기법(새총쏘기)을 말하는 것으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이라고도 하는 이것은 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 튕기듯이 탈출하게 된다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 보조를 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 하늘의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 이 여행을 염두에 두고 설계됐으며, 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. -보이저 2호, 30만 년 후 시리우스에 도착 쌍둥이 탐사선 보이저 2호는 1호보다 16일 먼저 지구를 떠났지만 1호와는 다른 경로를 택했다. 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만, 그 뒤 보이저 1호는 태양계 밖으로 향했고, 2호는 천왕성과 해왕성을 차례로 관측하는 경로를 택했다. ​2015년 9월 현재 보이저 2호는 지구로부터 110AU(천문단위), 164억km 떨어진 태양권덮개(헬리오시스)에 있으며, 성간 가스의 압력에 의해 태양풍이 있는 태양권의 가장 바깥자리에서 항해 중이다. 빛의 속도로 15시간 걸리는 거리다. 이는 인류가 만든 확인된 물체 중 지구로부터 두 번째 멀리 떨어져 있는 것이다. 보이저 2호도 이미 태양권 덮개 영역으로 들어선 것으로 알려졌다. 29만 6천 년 후 보이저 2호는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 태양계를 완전히 벗어난 뒤 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. 하지만, 보이저가 가장 가까운 별인 켄타우루스 프록시마 별까지 가는 데만도 4만 년 정도가 걸리고, 탐사선의 크기도 너무 작기 때문에 발견될 가능성은 극히 낮다. 따라서 이 음반을 정말 누군가가 받는다고 해도 영원처럼 먼 미래의 일일 것이다. 따라서 정말로 외계인과 교신하기 위한 시도라기보다는 상징적인 뜻이 더 많다. -인류가 보낸 ‘우주 척후병' 보이저 1호의 최후는? 태양계를 벗어난 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 타전할 것이다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 1980년엔 최초로 완벽한 태양계의 모습을 촬영했다. 지구에서 60억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 '창백한 푸른 점'도 보이저 1호의 작품이다. 또한 목성에도 토성과 비슷한 고리가 있다는 사실, 토성의 고리가 1,000개 이상의 가는 선으로 이뤄졌다는 사실, 목성의 위성 유로파가 얼어붙은 바다로 덮여 있다는 사실 등이 모두 보이저 1호가 밝혀낸 것들이다. 보이저 프로젝트의 책임자인 에드 스톤 박사는 “지금까지 보이저 1, 2호가 우주에서 발견한 것들은 우리가 세상을 바라보는 생각을 변하게 했다”면서 보이저 1호 대장정의 의미를 규정했다. 3개의 원자력 전지가 전력을 공급받고 있는 보이저 1호는 2020년경까지는 지구와의 통신을 유지하는 데 충분한 전력을 공급받을 수 있을 것으로 보이나, 2025년 이후에는 전력 부족으로 더 이상 어떤 장비도 구동할 수 없게 되고, 지구와의 연결선이 완전 끊어지게 된다. 그러나 보이저의 항해는 그후로도 여전히 계속될 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 30,000년이 걸린다. 그 다음부터 40,000년 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없다. 약 70,000년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속의 편지' 보이저 1호는 어쩌면 50억 년쯤의 시간이 흐르는 동안에도 누구의 손에 의해서도 회수되는 일 없이 항진을 계속할는지도 모른다. 그러면 인류의 메시지를 담은 음반이 재생되는 일도 영원히 없을 것이다. 50억 년이란 인류에겐 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양도 종말을 맞을 것이며, 이미 지구는 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을 시간이다. 인류는 어떻게 되었을까? 다른 행성으로 떠나갔거나 지구에서 멸종되었거나 둘 중 하나일 것이다. 그때면 보이저 1호만이 사라져버린 지구 문명의 희미한 잔영을 지닌 채 우리은하를 벗어나 심우주로 몇조 년을 그대로 항행할지도 모른다. 지금 이 순간에도 태양계 바깥의 성간 공간에서 '검은 우주'를 향해 맹렬히 내달리고 있을 인류의 '병 속 편지' 보이저 1호는 과연 우주의 어느 언저리에서, 언제쯤 그 오랜 항해를 멈추고 영원한 잠에 빠져들 것인가 궁금하다. 동영상 넣기 https://www.youtube.com/embed/BXUAiKkfJtA 이광식 통신원 joand999@naver.com

“한 인간에게는 작은 발자국이지만 인류에게는 위대한 도약이다.” 1969년 7월 16일 닐 암스트롱과 버즈 올드린, 마이클 콜린스를 태운 아폴로 11호는 미국 플로리다 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사됐다. 7월 20일 선장 암스트롱은 인류 최초로 달 표면에 발자국을 남기며 이 유명한 말을 했다. 이후 1972년 12월 11일 아폴로 17호의 달 착륙을 마지막으로 달에 발을 디딘 사람은 더이상 없다. 대중의 관심은 줄어들고 유인 우주선 발사에 드는 비용은 천문학적이라는 이유로 외면했던 달 탐사에 대해 최근 미국과 러시아, 중국, 일본 등 우주 선진국들이 다시 관심을 갖고 있다. 최소 1900억원의 예산이 투입돼야 하는 달 탐사에 주요국이 다시 주목하는 이유는 뭘까. 한국항공우주연구원 조광래 원장은 “달 탐사 준비 과정에서 첨단 기술들이 대거 개발되는데 이 가운데 민간부문으로 확산(스핀오프)되는 것들이 상당하다”며 “달에는 미래 자원으로 불리는 희토류 같은 것들도 많은 것으로 알려져 있는 만큼 미래 세대에게 경제적 효과를 물려준다는 차원에서 투자가치가 높다”고 설명했다. ●미래 자원·우주의 기원 ‘두 토끼 잡기’ 현재 달에 궤도선을 쏘아 올린 국가는 미국과 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도뿐이다. 미국과 러시아를 제외하고 지금까지 달 착륙선을 보낸 나라는 2013년 ‘창어 3호’를 쏜 중국뿐이다. 심(深)우주 탐사와 함께 달 탐사는 우주 프로젝트를 계획하고 있는 나라들의 핵심목표 중 하나다. 많은 나라들이 달 탐사를 시도하는 이유는 과학소설에서 등장하는 것처럼 거주 목적이 아닌 달의 자원분포 파악과 우주의 기원에 대한 호기심 때문이다. 달 탐사 계획에서 가장 앞선 나라는 미국이다. 미국은 1972년 아폴로 프로젝트가 끝난 지 반세기 만인 오는 2020년까지 다시 달에 사람을 보내고, 2025년에는 달 표면에 유인기지를 건설하겠다는 계획을 세우고 있다. 중국도 2020년에 유인 우주실험실을 만들고, 2025년에 유인 달 탐사선 발사를 준비하고 있다. 일본도 2018년에 달 착륙선 ‘셀레네 2호’를 발사하고 2025년에 달에 사람을 보내겠다는 계획을 세우고 있다. 러시아와 유럽, 인도 등도 달 탐사 계획을 준비하고 있는 것으로 알려져 있다. 우리나라 역시 2018년 12월 달 궤도 위성 발사를 시작으로 2020년 달 착륙선 발사를 계획하고 있다. 현실성 있는 달 탐사 프로젝트를 진행하고 있다는 평가를 받고 있는 우리나라는 2018년 1단계 계획만 성공하더라도 달 탐사에 성공한 세계 7번째 나라로 이름을 올릴 수 있게 된다. ●‘우주인터넷’ 등 한국형 융합연구 성과 기대 한국항공우주연구원과 15개 정부출연연구기관은 지난 1년 동안 수행한 달 탐사 기초연구 성과를 공개하는 ‘한국형 달탐사 융합연구 및 우주핵심 기초연구 성과발표회’를 지난 20일 열었다. 이 자리에서는 달 탐사선 융합기술, 탑재체 기반연구, 지상국 및 로버(달탐사선) 등 달 탐사에 필요한 핵심기술들이 공개됐다. 우리나라는 2018년까지 미국항공우주국(NASA)의 도움으로 달에 시험용 궤도선을 보낼 계획이다. 2020년에는 우리 손으로 만든 한국형 발사체(KSLV2)에 달 궤도선과 달 착륙선을 실어 보내는 방안을 추진 중이다. 2018년 발사될 시험용 달 궤도선은 무게 550㎏으로 1년 동안 달의 100㎞ 상공을 돌며 우주인터넷과 달 탐사용 관측장비를 시험한다. 우주인터넷은 지구와 달 궤도선, 착륙선, 탐사용 로버 사이의 원활한 통신을 위한 필수 기술이다. 이를 위해 지름 26~34m 크기의 심우주네트워크(DSN) 안테나가 2018년 국내에 설치된다. 또 우주인터넷을 실험하기 위해 안드로이드 스마트폰을 탑재체로 하는 ‘미니 위성’(폰샛) 계획도 진행 중이다. 폰샛은 NASA에서도 시도해보지 않은 기술이다. 한국전자통신연구원(ETRI) 이병선 위성시스템연구실장은 “안드로이드 스마트폰에는 고성능 프로세서가 들어가 있어 웬만한 과학위성 기능을 충분히 수행할 수 있을 정도”라며 “폰샛은 달 궤도에서 지상사진을 찍고 우주인터넷 품질을 실험하는 임무를 맡게 된다”고 설명했다. ●원자력 전지·탐사선 보호 소재기술도 개발 폰샛뿐만 아니라 극한의 우주환경에서 탐사선과 착륙선에 원자력으로 전력을 공급하는 기술도 국내 최초로 개발되고 있다. 한국원자력연구원과 한국전기연구원, 현대자동차는 영하 180도 이하 환경에서 2주간 햇빛을 받지 못해도 전기를 안정적으로 공급할 수 있는 원자력 전지를 개발 중이다. 방사성 물질인 ‘스트론튬90’과 ‘이트륨90’에서 발생하는 붕괴열을 전기로 바꾸는 원자력 전지는 달 궤도선과 착륙선, 로버의 전원 공급에 활용된다. 전북대와 서울대 연구진은 달 탐사선이 발사 과정에서 폭발하거나 달 귀환선이 대기권을 들어오는 과정에서 타버릴 경우 원자력 전지 폭발을 막기 위한 보호소재를 개발 중이다. 우주선이 대기권으로 재진입할 때 외부 온도가 수천 도까지 올라가기 때문에 이 상황에서도 버틸 수 있는 소재를 찾는 것이다. 최기혁 항우연 달탐사연구단장은 “달 탐사를 위해 개발되는 소재와 에너지 기술은 대부분 해외에서 이전을 꺼리는 전략기술이기 때문에 향후 우주개발과 국방안보는 물론 무인기나 전기차 등 산업 분야에도 파급효과가 클 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-로켓에 분골 실은 뒤 달에 착륙 게획 장의사들의 영업 영역이 달까지 확대될 전망이다. 미국 샌프란시스코를 근거지로 한 엘리시움 스페이스 사는 지난 12일(현지시간) 피츠버그의 민간우주기술업체인 애스트로보틱 테크놀로지(Astrobotic Technology)사와 고인의 분골을 로켓으로 달까지 운송해 애스트로보틱의 그리핀 착륙선을 이용해 월면에 내리는 계약을 체결했다. 엘리시움 스페이스는 올해 말 지구 궤도로 올려보낼 최초의 장례를 계획하고 있다. 또다른 장의업체인 휴스턴의 셀레스티스 사 역시 화장한 분골을 월면에 장사 지내는 사업에 뛰어들었다. 이 회사의 월면장 비용은 1만 2,500달러(한화 약 1500만원)에서부터 시작된다. 이에 비해 엘레시움 스페이스의 월면장 가격은 1만 1,950달러로 비슷한 수준이다. 단, 최초 50명까지는 봉사가격 9,950달러(약 1170만원)로 모신다고 한다. 애스트로보틱 사와 문 익스프레스 사는 정부와 학술단체, 민간회사 등을 고객으로 달까지 유해를 운송하는 사업을 추진하고 있는데, 특히 두 회사는 2017년 말까지 달에 착륙선을 보내는 3000만 달러짜리 ‘구글 루나 X프라이즈'(Google Lunar X Prize)를 따내기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. NASA 엔지니어 출신인 토머스 시바이트 엘리시움 스페이스 CEO는 ​“우리는 처음부터 달이 최고의 이상적인 안식처가 될 것이라고 생각하고 이 사업을 추진하게 됐다” 면서 “이 새로운 장의 문화는 우리 문명의 새 장을 열 것이라 확신한다"고 밝혔다. 지구 외의 영면처로서 달이 유일한 공간은 아니다. 셀레스티스와 엘리시움 두 회사는 고인의 유택 장소로 심우주와 지구 궤도도 생각하고 있다. 후자의 경우 고인의 유골은 결국 지구 대기권에서 별똥별로 마감하게 될 것이다. -올해말 최초의 '지구 궤도 장례' 추진 그러나 두 회사 공히 유해를 우주로 운송할 자체 로켓을 보유하고 있지는 않다. 따라서 우주로 쏘아올려질 로켓에 유해를 편승시킬 계획이다. 셀레스티스는 이미 13차례 우주 장례를 치른 경력을 갖고 있다. 최초의 우주 장례는 1997년에 있었다. 오비털 사이언스(Orbital Sciences/오비털 ATK)의 처녀 비행 때 페가수스 로켓에 실린 캡슐에 24명의 유해가 지구 궤도에 올려졌는데, 그 면면을 보면, ‘스타 트랙’의 제작자 진 로든버리, 작가이자 심리학자인 티모시 리어리, 물리학자로서 우주탐사에 참여했던 제러드 오닐 등등이다. 이 캡슐은 2002년 지구 대기권으로 진입해서 별똥별이 됐다. 셀레스티스 사는 이미 달에도 유해를 보낸 적이 있다. 미항공우주국(NASA)의 달 궤도선 루나 프로스펙터에 행성지질학​자인 유진 슈메이커의 분골 일부를 실어보낼 때 이 회사가 해당 업무를 맡았던 것이다. 유진 슈메이커는 달에 가는 것을 평생의 소원으로 삼았는데, 그 자신은 지병으로 가지 못하는 대신 그에게 달 지질학을 배운 제자들이 스승의 꿈을 죽어서라도 이루어주고자 그의 유해를 탐사선에 실어보낸 것이다. 로켓은 1998년에 발사되었고, 그의 유해를 담은 캡슐은 이듬해 7월 달의 남극 가까이 영원한 그늘에 덮인 크레이터에 충돌함으로써 최초의 월면장으로 기록되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미국 항공우주국(NASA)의 우주 왕복선은 한때 미국 과학기술력의 상징처럼 받아들여졌다. 하지만 사실 우리가 아는 우주 왕복선은 예산과의 타협으로 태어난 산물이다. 본래 NASA가 1970년대에 개발했던 것은 완전히 재사용이 가능한 어미-자식형 로켓이었다. 그러나 비용과 개발 난이도 문제로 인해 결국 우주 왕복선에 한 번 쓰고 버리는 거대한 연료탱크를 달고 그것도 모자라 두 개의 고체 로켓을 탑재하는 방식으로 변경되면서 비용이 급상승했다. 여기에 1986년 챌린저호 참사 이후에는 매번 발사 때마다 더 엄격한 검사를 진행해 사실상 우주선을 매번 조립하는 수준으로 유지 보수가 복잡해져 비용이 더 상승했다. 본래 우주 왕복선의 목적은 한 번 쓰고 버리는 로켓 대신 여러 번 쓰는 로켓으로 우주 발사 비용을 절감하는 것이었다. 그러나 우주 왕복선의 비용이 상승하면서 오히려 기존의 일회용 로켓보다 비용이 더 들어가는 웃지 못할 일이 발생했다. 결국, NASA가 우주 왕복선을 퇴역시키고 기존의 일회용 로켓으로 다시 돌아온 이유다. - 우주 왕복선의 심장을 물려받은 SLS 인류를 달 궤도 너머 심우주로 보낼 새로운 로켓의 이름은 SLS(Space Launch System)이다. 이 로켓은 2030년대 미국의 화성 유인 탐사에서 핵심적인 역할을 할 예정이다. 본래 NASA는 아레스 로켓이라는 차세대 대형 로켓을 개발 중이었으나 두 가지 형태의 로켓을 개발할 예산이 없어 취소되고 SLS로 대체되는 등 여러 가지 우여곡절을 겪었다. 과거 인류를 달에 보낸 새턴V 로켓보다 더 강력한 SLS는 2018년 첫 시험 비행을 할 예정이다. 하지만 우주 왕복선보다는 새턴V 로켓을 닮은 외형에도 불구하고 사실 SLS는 우주 왕복선의 엔진을 물려받게 된다. 이는 예산을 아끼는 측면 외에도 오랜 세월 검증된 엔진을 탑재해 성공 가능성을 높이고 개발 시간을 단축하려는 의도다. 1981년 처음 발사된 우주 왕복선에는 RS-25 로켓 엔진이 탑재되었다. 이 엔진은 지름 2.4m, 높이 4.3m에 달하는 대형 로켓 엔진으로 해수면에서 1,670kN의 엄청난 추력을 발생시킬 수 있다. 우주 왕복선에는 이 엔진 3개가 탑재되는데, 지상에서 발사 시에는 연료 탱크 양옆에 있는 고체 로켓 부스터(SRB)가 추가적인 추력을 제공해 수천t의 육중한 로켓을 하늘로 쏘아 올린다. SLS에는 우주 왕복선에 탑재된 RS-25 엔진 4개가 탑재된다. 물론 세월이 흐른 만큼 초기 우주 왕복선과 같은 엔진을 사용하는 것이 아니라 개량형 엔진을 사용하게 된다. SLS에 처음 탑재될 엔진은 Block II RS-25D 엔진이다. 여기에 1단인 코어 스테이지 양옆에 고체 로켓 부스터의 개량형이 탑재된다. 모습은 바뀌었지만, 그 가슴에는 우주 왕복선의 심장이 뛰고 있다. RS-25 엔진은 최근 예정된 지상 연소 테스트를 성공적으로 마무리했다. 굉음을 내며 힘차게 불꽃을 내뿜은 RS-25D 엔진은 이제 달로 향하는 첫 비행을 준비 중이다. - 인류를 달 궤도 너머로 보내기 위해 SLS의 첫 번째 비행은 2018년 11월경으로 예정되어 있다. 이 첫 번째 발사에는 일단 무인 테스트를 먼저 진행한다. 인류를 달 너머로 보낼 오리온 우주선을 우주인 없이 발사해 달 선회궤도를 돌게 하는 것이다. 2021년에는 달 궤도나 혹은 그 너머에 있는 소행성을 탐사하는 임무가 계획 중이다. (이 임무는 다소 변경이 있을 수 있다) 이 임무는 화성 유인 탐사 미션의 사전연습 성격이 강하다. 이 임무에서 SLS의 성능 테스트는 물론 실제 우주 비행사가 탑승해 오리온 우주선과 함께 여러 가지 탐사 임무를 수행할 것이다. 여기까지 순조롭게 진행되더라도 화성까지의 길은 험난하다. 지구에서 화성까지의 거리는 지구에서 달까지의 거리와는 비교할 수 없을 만큼 멀기 때문이다. 따라서 현재 화성으로 인류를 실어나를 화성 수송 우주선(MTV)의 개발이 한창이다. 여러 가지 아이디어들이 준비 중에 있는데, 그중 하나는 원자력 우주선이다. 연료를 아끼기 위해서는 다른 대안이 없다는 주장도 있지만, 아직 확정된 것은 아니다. 화성 수송 우주선이 어떤 형식으로 결론이 나든 간에 이 우주선을 지구에서 우주로 실어나르는 것 역시 SLS 로켓 외에는 불가능한 일이다. SLS는 최대 130t의 화물을 지구 저궤도로 실어나를 수 있는 유일한 대형 우주 수송 로켓이기 때문이다. 사실 인류가 화성에 발을 내딛기 위해서는 앞으로 여러 난관을 돌파해야 한다. SLS가 성공적으로 개발된다고 해도 화성 유인 탐사가 반드시 성공한다는 보장은 없다. 그러나 SLS가 실패한다면 인류의 화성 탐사는 다시 먼 미래를 기약할 수밖에 없다. 따라서 지금 개발 중인 NASA의 SLS의 어깨가 무겁다. RS-25가 든든한 심장으로 SLS를 들어 올리기를 기대해본다. 동영상 https://www.youtube.com/watch?v=XP1CQtV8Qk8 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com