우주를 향한 골드러시/페터 슈나이더 지음/한윤진 옮김/쌤앤파커스/516쪽/1만 8000원 아마존 CEO 제프 베이조스가 올해 3분기 경영 일선에서 물러난다. 그는 아마존 이사회 의장을 맡아 블루오리진과 워싱턴포스트, 자선사업에 매진한다. 눈여겨볼 사업은 우주탐사회사 블루오리진이다. 얼마 전까지만 해도 우주개발은 국가의 영역이었지만, 베이조스를 비롯한 세계의 갑부들이 하나둘 우주로 눈을 돌리고 있다. 일론 머스크의 스페이스X와 제프 베이조스의 블루오리진, 리처드 브랜슨의 버진 갤러틱이 대표적인 사례들이다. 독일의 과학저널리스트 페터 슈나이더의 ‘우주를 향한 골드러시’는 NASA, 즉 국가 주도의 우주개발을 ‘올드스페이스’라고 부르며, 이에 맞서 ‘혁신적인 비즈니스 모델로 우주에 깃발을 꽂으려는’ 민간 기업들을 ‘뉴스페이스’라고 명명한다. 스페이스X는 최근 팰컨9 로켓에 위성 143개를 실어 500㎞ 상공에 배치하는 데 성공했다. 지금까진 스마트폰 크기의 위성들을 대형 위성을 발사할 때 끼워서 지구궤도에 배치했지만, 이제 위성을 사용하는 각종 서비스 업체들이 자사 위성들을 우주로 보낼 수 있게 됐다. 블루오리진은 우주 관광용 유인 우주선 ‘뉴 셰퍼드’ 개발에 주력하고 있다. 약 100㎞ 상공에서 6명이 자율비행하도록 설계했는데, 탑승객들은 몇 분 동안 무중력 상태를 경험한다. 우주 관광 시대가 조만간 열리게 되는 셈이다. 민간 유인 우주선 시대가 활짝 열리기만 기다리는 갑부도 있다. 버짓 스위츠 오브 아메리카 호텔을 이끄는 로버트 비글로는 풍선처럼 부푸는 우주선 모듈로 우주 호텔을 만들고자 경주하고 있다. 일단 국제우주정거장을 통해 관광객들의 운송과 배치, 물류 처리 등을 해 보고, 이후 자체 우주호텔 건설을 하겠다는 야심 찬 계획까지 있다. 이를 위해 스페이스X와 우주선 발사 계약도 마쳤다. 이들 외에도 소행성의 자원을 개발하는 갑부가 있는가 하면, 한 위성 기업은 1인 1위성 시대를 연다는 야무진 꿈을 꾸고 있다. 저자는 “인류에게 오늘만큼 황홀한 꿈과 계획이 있던 적이 없었다”면서 갑부들의 우주개발 러시를 긍정한다. 일상에서 흔히 사용하는 위치 검색 서비스 등은 이들이 발사한 위성에서 신호를 전달받는다. 이미 우주의 경계가 허물어지면서 우리 곁으로 한발 더 다가왔다. 다만 중요한 것은 우주개발이 돈 많은 사람들만의 즐거움이 아니라는 사실이다. 다가올 우주를 경험하는 일에 소외되는 사람이 없었으면 하는 바람이다.

요오드 (iodine, 아이오딘)는 해초류와 어패류에 풍부한 미량 원소로 갑상선 호르몬을 생성하는데 필요한 영양소다. 요오드는 의학 분야에서는 X선 영상 촬영용 조영제나 소독제, 의약품 등에 사용되고 산업 분야에서는 액정 디스플레이, 동물 사료, 식품 첨가제 등에 사용된다. 그런데 최근 로켓 과학자들은 전혀 새로운 분야에 요오드를 사용할 수 있다는 사실을 발견했다. 바로 우주선용 로켓 연료다. 요오드는 상온에서 고체로 존재하며 인화성이 없는 안정한 물질이다. 따라서 지금까지 로켓 연료로 검토된 적이 없었다. 그러나 프랑스 국립과학 센터(CNRS)와 에콜 폴리테크닉 연구팀이 설립한 스타트업인 쓰러스트미(Thrustme)는 새로운 관점에서 요오드를 연료로 선택했다.  요오드의 녹는점은 섭씨 113.7도이고 끓는점은 184.3도인데, 열을 가하면 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 승화되는 특징이 있다. 이렇게 승화된 요오드 기체를 이온화시켜 가속하면 우주선을 가속하는데 필요한 추력을 얻을 수 있다. 쓰러스트미에 따르면 요오드 기반 이온 로켓은 크기가 작은 초미니 인공위성인 큐브셋(CubeSat)에 이상적인 시스템이다. 큐브셋은 작고 저렴하면서 기존의 비싼 인공위성이 할 수 있던 임무의 일부를 대신할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. 그런데 큐브셋도 궤도 유지를 위해서는 반드시 로켓 엔진이 필요한다. 그러나 기존의 화학 로켓은 작은 상자 크기의 큐브셋에는 맞지 않을 만큼 크고 연료 소모도 심하다. 연료 효율이 훨씬 뛰어난 이온 로켓 역시 큐브셋에는 적당하지 않다. 현재 이온 로켓 연료로 사용되는 제논(크세논)이 비쌀 뿐 아니라 보관도 까다로워 작은 큐브셋에 탑재하기 힘들기 때문이다.고체 요오드는 크세논과 비교할 수 없을 만큼 저렴하고 다루기 쉬운 물질이다. 화학 로켓 연료와 비교해도 인화성이 없는 요오드가 훨씬 안전하다. 따라서 이론적으로 요오드가 초소형 이온 로켓 연료로 이상적인 셈이다. 하지만 이 이론은 우주에서 검증이 필요하다. 쓰러스트미는 작년 11월 중국에서 발사된 소형 큐브셋인 베이항콘쉬 - 1 (Beihangkonshi-1, 사진)에 요오드 기반 이온 로켓인 NPT30-I2 전기 추진 시스템을 탑재했다. 그리고 작년 12월과 1월에 성공적으로 엔진을 작 요오드 이온 로켓 엔진의 가능성을 보여줬다. 제조사에 의하면 대략 2,400초간 1.1mN의 추력을 냈는데, 작은 큐브셋의 궤도를 유지하는데 충분한 수준이다. 앞으로 우주에서 테스트를 거쳐 요오드 이온 로켓 엔진의 신뢰성과 성능이 검증된다면 다양한 인공위성과 우주선에 널리 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

일론 머스크의 우주탐사 기업 스페이스X가 2일(현지시간) 오후 미국 텍사스주 보카치카 발사기지에서 시험 발사한 화성 이주용 우주선 ‘스타십’ 시제품 ‘SN9’이 착륙하는 과정에서 폭발하는 바람에 검붉은 화염이 치솟고 있다. 두 번째로 시험 발사된 ‘SN9’은 고도 10㎞까지 비행에 성공했으나 엔진을 정지시키고 동체 착륙을 시도하는 과정에서 발생한 오류 때문에 폭발한 것으로 추정된다. ‘SN8’는 앞서 지난해 12월 시험 발사 과정에서 6분 42초간 비행한 뒤 착륙하던 중 폭발한 바 있다. 아래 사진은 앞서 이날 보카치카 발사기지에서 스페이스X의 ‘스타십’ 시제품 ‘SN9’이 성공적으로 발사돼 힘차게 솟구치는 모습. 보카치카 AP·UPI 연합뉴스

‘세계 최대의 온라인 유통 공룡’ 아마존이 지난해 4분기 사상 처음으로 1000억 달러의 매출을 돌파했다. 코로나19 사태의 충격에도 비대면 시장 성장 수혜 속 비약적인 성장을 이룬 결과다. 2일(현지시간) CNBC방송 등에 따르면 지난해 4분기 아마존의 매출은 전년 같은 기간보다 44% 늘어난 1256억 달러(약 140조원), 영업이익은 77% 늘어난 69억 달러를 각각 기록했다. 지난해 연간 매출은 3861억 달러, 영업이익은 229억 달러에 이른다. 순이익은 전년 같은 기간보다 2배 이상으로 증가한 72억 달러로 집계됐다. 사업 부문별로는 아마존웹서비스(AWS)의 매출이 28% 늘어난 127억 달러, 영업이익은 37% 증가한 35억 6000만 달러에 이른다. AWS는 아마존 분기 영업이익(69억 달러)의 52%를 차지했다. 특히 아마존 창업자인 제프 베이조스 회장 겸 최고경영자(CEO)는 오는 3분기 CEO 자리에서 물러난다고 월스트리트저널이 전했다. 베이조스 CEO는 이날 4분기 실적을 공개하는 자리에서 올 3분기부터 회장직을 유지한 채 이사회 의장직을 수행할 예정이라고 밝혔다. 베이조스 CEO는 1994년 인터넷 서점으로 아마존을 설립해 대형 전자상거래 업체로 변모시켰다. 그가 27년간 아마존을 경영하는 동안 아마존의 시가총액은 지난해 1조 달러를 넘어 2조 달러(전일 기준 1조 6960억 달러)를 바라보고 있다. 베이조스의 후임은 AWS 부문 CEO인 앤디 재시가 맡는다. 베이조스 CEO는 “현재 아마존이 가장 창의적이고 혁신적인 모습을 보이는 만큼 지금이 CEO 전환을 위한 최적의 시기라고 생각한다”며 “앤디 재시 CEO는 오랫동안 아마존과 함께 한 인물로, 뛰어난 리더가 될 것이라고 믿는다”고 밝혔다. 차기 CEO가 될 재시 AWS CEO는 아마존 창립 3년 뒤인 1997년 아마존에 합류해 AWS팀을 이끌었다. AWS는 아마존 수익의 절반 이상이 발생하는 주력 사업이다.이에 따라 베이조스 CEO는 로켓·우주선 개발, 언론 사업 등 다른 영역에 집중할 것으로 보인다. 그는 앞서 직원에게 보낸 이메일을 통해 “이사회 의장으로 회사 경영에 계속적으로 참여하겠지만 새로운 프로젝트에 내 에너지와 관심을 더 집중하고자 한다”고 전했다. 베이조스 CEO는 블루 오리진을 세워 자체 로켓·우주선 개발을 진두지휘하고 있으며 2014년 인수한 워싱턴포스트에 온라인 콘텐츠를 강화하는 등 디지털 전환하는데 집중하고 있는 것으로 전해진다. 한편 구글의 모회사 알파벳도 분기별 사상 최대 매출을 발표했다. 구글은 이번에 처음으로 클라우드 사업의 영업이익을 공개했다. 알파벳은 이날 실적 발표에서 지난해 4분기 매출 569억 달러를 기록했다고 밝혔다. 알파벳에 대한 미국 월가의 컨센서스(증권사 추정치 평균)는 매출 531억 달러였다. 매출은 컨센서스를 7.2% 초과했다. 전년보다 매출은 23%, 영업이익은 69.6% 성장했다. 순이익도 전년 같은 기간보다 30% 이상 늘어난 152억 3000만 달러에 이른다. 클라우드 사업 부문 매출은 전년 같은 기간보다 46.2% 늘어난 38억 달러로 집계됐다. 다만 아직 이익은 내지 못하는 투자 단계다. 지난해 4분기 클라우드 부문은 124억 달러 규모의 영업손실을 냈다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

미국 우주탐사 기업 스페이스X가 개발 중인 화성 이주용 우주선 ‘스타십’의 시제품 SN9이 2일 텍사스주 보카치카 발사 기지에서 시험비행 후 착륙하면서 폭발하고 있다. 스타십 시제품 SN8도 지난해 12월 고도 비행 뒤 착륙 과정에서 폭발한 바 있다. 로이터 연합뉴스

인류를 화성에 데려다 줄 유인우주선 스타십(Starship)의 시제품인 SN9가 시험발사 도중 착륙하던 과정에서 또다시 폭발했다. 지난 2일(현지시간) 로이터 통신 등 외신은 SN9가 이날 텍사스 주 보카치카에서 발사돼 목표한 고도까지 성공적으로 올랐으나 착륙을 시도하던 중 폭발했다고 보도했다.미국 민간 우주탐사기업 스페이스X가 개발한 SN9는 이날 오후 3시 42분 경 발사돼 목표 고도인 약 9.6㎞까지 4분 만에 도달했다. 또한 SN9는 안정적인 낙하를 위해 엔진을 끄고 옆으로 눕는 비행도 성공적으로 마쳤다. 그러나 SN9는 발사대에 착륙하기 전 수직 자세로 기동하는데 실패하면서 결국 폭발했다. 현지언론은 "귀청이 터질 것 같은 굉음과 함께 기체가 오렌지색 불꽃과 함께 폭발했다"면서 "이번 테스트가 성공했는지 혹은 실패했는지는 아직 알 수 없다"고 전했다.앞서 지난해 12월에도 SN8이 목표한 고도까지 성공적으로 치솟았으나 다시 발사지점으로 돌아와 착륙하던 과정에서 폭발한 바 있다. 당시 SN8은 성공적으로 발사돼 고도 12.5㎞까지 날아올랐으나 발사 6분 42초 후 착륙과정에서 속도를 완벽하게 줄이지 못하고 그만 폭발했다. 이에 대해 일론 머스크 스페이스X 회장은 “지금까지 테스트 중 가장 높고 정교한 비행이었다”면서 “SN8이 폭발하기는 했지만 우리가 필요한 데이터는 모두 얻었다”고 자평했다.인류를 화성에 데려다 줄 목표로 개발 중인 스타십은 머스크 회장의 몽상(夢想)이 현실이 된 사례다. 머스크 회장은 화성을 인류의 식민지로 만들겠다는 담대한 구상을 실천에 옮기고 있다. 스페이스X는 오는 2022년까지 화성에 화물선을 보내 현지의 수자원 및 자원 채굴을 위한 초기 설비를 설치할 예정이다. 특히 2024년에는 최초로 인간이 탑승한 유인 우주선을 보내 인류가 장기간 머물 수 있는 기지를 건설할 계획이다. 이같은 원대한 꿈을 실현시켜줄 ‘무기’가 바로 우주선 스타십으로 약 100명이 탑승할 수 있다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

최근 파키스탄 북동부 3만5000피트(약 1만668m) 상공을 비행하던 한 여객기의 조종사들이 미확인비행물체(UFO)를 목격했다면서 당시 촬영한 영상을 공개해 화제에 올랐다. 27일(이하 현지시간) 파키스탄 뉴스전문방송 지오티비 등 현지매체 보도에 따르면, 파키스탄국제항공(PIA)의 조종사들은 23일 카라치에서 라호르로 가는 국내선 PK304편을 운항하던 중 라힘야르칸 인근에서 1000피트(약 305m) 더 위쪽에서 UFO가 이동하는 모습을 목격했다고 밝혔다. 그 모습은 당시 두 조종사 중 기장이 보고를 위해 스마트폰으로 촬영하기도 했다. 영상에는 원형의 조명이나 불빛처럼 보이는 것이 나오는데 카메라 렌즈의 초점이 때때로 맞지 않아 흐릿하게 번져 보인다. 그리고 이를 촬영하던 기장이 영어로 “그것은 열기구나 항공기도 아니다”고 말하는 목소리도 들린다. 이에 대해 이 기장은 현지매체와의 인터뷰에서 “이 UFO는 해가 강하게 비추고 있는데도 매우 밝게 빛났다”면서 “낮에 이렇게 밝은 물체를 발견하는 사례는 매우 드문 일”이라고 설명했다. 이어 “이 물체는 행성은 아닌 것 같고 국제우주정거장이나 인공적인 것일 수도 있다고 생각한다”고 덧붙였다.이 영상을 트위터에 게시한 파키스탄 유명 언론인 자인 칸은 “그가 실제로 무엇을 목격했는지를 확실히 말하기에는 아직 너무 이르다”면서 “반드시 비행접시일 필요는 없다”고 말했다. 이에 대해 PIA 대변인은 “당시 이 물체를 목격한 항공편의 기장은 즉시 이 건에 대해 보고했다”면서 “우리는 아직 이 물체가 무엇인지 모른다”고 밝혔다. 한편 파키스탄에서는 지난 2019년에도 같은 항공사의 조종사가 UFO를 목격했다고 보고한 사례가 있다. 당시 조종사는 해당 물체가 진한 갈색이나 검은 색을 지닌 우주선처럼 보였다고 주장했던 것으로 알려졌다. 사진=자인 칸/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

민간인이 '티켓값'을 지불하고 국제우주정거장(ISS)으로 향하는 우주관광이 현실로 다가왔다. 지난 26일(현지시간) 미국 워싱턴포스트 등 현지언론은 내년 1월 부동산업자 등 3명이 스페이스X 유인 캡슐 ‘크루드래곤’을 타고 ISS로 향한다고 보도했다. 예정대로 진행되면 내년 1월 ISS에서 지구를 내려다 볼 3명은 오하이오 주의 부동산 사업가인 래리 코너, 캐나다인 금융가인 마크 패티, 이스라엘 사업가이자 전직 전투기 조종사 출신의 에이탄 스티베다. 이들은 무려 각각 5500만 달러(약 607억원)의 비용을 항공우주 스타트업 ‘액시엄 스페이스'에 지불하고 ISS로 향하는 우주선에 오르게 된다.ISS에 이른바 우주호텔을 설치하겠다는 야심찬 계획으로 설립된 액시엄은 과거 ISS 프로그램 책임자를 맡았던 마이클 서프레디니가 대표다. 액시엄은 지난해 1월 미 항공우주국(NASA)과 우주정거장 객실 모듈 계약을 체결한 바 있다. 몽상과도 같은 이 우주호텔은 모듈 형태로 제작돼 ISS와 연결되며 향후 민간인 우주여행객을 본격적으로 유치할 계획이다. 서프레디니는 AP통신과의 인터뷰에서 "이번 프로젝트는 ISS로 가는 첫번째 민간 우주비행이 될 것"이라면서 "크루드래곤을 타고 하루나 이틀이면 ISS에 도착해 이곳에서 8일을 보낼 것"이라고 밝혔다. 　 물론 실제 우주비행사처럼 ISS로 가야하기 때문에 탑승객 3명 모두 테스트와 훈련을 통과해야 한다. 서프레디니는 "탑승객 3명은 모두 의료 테스트와 15주 간의 훈련을 받게될 것"이라면서 "이번 비행의 조종사는 NASA 우주비행사 출신의 마이클 로페즈 알레그리아가 맡게될 것"이라고 밝혔다. 한편 지구 340~432㎞ 상공 궤도를 시속 2만7천740㎞로 돌고있는 ISS는 20년이 넘는 세월동안 인류의 과학발전에 지대한 공을 남겼으나 시설이 노후화되면서 유지 보수에 막대한 비용이 들어가고 있다. 이에 NASA 측은 민간업체들이 나서 우주정거장을 건설하도록 유도하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 주노(Juno) 탐사선은 2011년 발사되어 2016년 목성에 도착한 후 지금까지 임무를 성공적으로 수행했다. 과학자들은 주노가 보내온 수많은 관측 데이터를 통해 목성의 여러 가지 비밀을 밝혀냈다. 아직 주노가 보내온 목성 관측 데이터의 분석도 완료되지 않았지만, NASA는 주노를 새로운 연장 임무에 투입할 것이라고 발표했다. 본래 주노는 목성 궤도에 진입한 후 로켓을 분사해 공전 주기를 53일에서 14일로 줄여 20개월 동안 37회 목성에 근접할 예정이었다. 하지만 임무 초기에 발생한 엔진 및 기체 이상으로 공전 주기를 단축하기 어려워졌다. 결국 NASA 측은 임무 기간을 2021년까지 연장하고 공전 주기를 53일로 유지해 관측을 계속했다. 그런데 다행하게도 주노는 그 이후 특별한 문제를 일으키지 않았다. 이에 NASA는 주노가 앞으로 4년은 더 임무를 수행할 수 있다고 보고 본래 예정에 없던 새로운 탐사 임무를 맡겼다. 바로 목성의 위성 탐사다.주노가 과거 목성과 그 위성 탐사 임무를 담당했던 갈릴레오 우주선과 가장 다른 점은 극궤도(polar orbit) 탐사선이라는 점이다. 우주에서 봤을 때 목성의 적도 부근을 공전하는 것이 아니라 적도와 수직으로 남극과 북극 상공을 지나면서 공전하는 방식이다. 따라서 한 번도 근접 관측하지 못한 목성의 극지방을 포함해 목성 전 지역을 관측할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 갈릴레오처럼 적도 주위를 공전하는 위성을 근접 관측하기는 어렵다. 그러나 방법이 없는 것은 아니다. NASA는 오는 6월 7일 주노가 태양계 최대 위성인 가니메데 근처를 지날 때 궤도를 수정해 플라이바이(flyby·다른 천체의 중력을 이용해서 속도를 얻는 기술)를 시도할 계획이다. 이렇게 하면 연료를 많이 사용하지 않아도 공전 주기를 53일에서 43일로 줄일 수 있다. 이후 주노는 점점 안쪽 궤도를 이동하면서 2022년 9월 29일에는 또 다른 위성인 유로파에서 플라이바이를 시도해 공전 주기를 43일에서 38일로 줄인다. 마지막 플라이바이는 2023년 12월 30일과 2024년 2월 3일 가장 안쪽 위성인 이오에서 이뤄진다. 공전 주기는 33일까지 줄어든다.(사진 참조)참고로 목성의 4대 위성 중 가장 먼 궤도를 공전하는 칼리스토는 현재 주노의 공전 궤도에서 접근이 어렵다. 가니메데는 이웃한 유로파처럼 내부에 액체 상태의 바다가 있는 것으로 의심되는 얼음 위성으로 마지막 근접 관측은 거의 20년 전 갈릴레오 탐사선이 마지막이다. 다른 위성인 유로파와 이오 역시 마찬가지다. 유로파는 얼음 지각 아래 바다가 있는 것이 거의 확실시되고 있으며 이오는 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 독특한 위성이다. 유럽우주국과 NASA는 2030년대에 이 위성들을 탐사하기 위해 JUICE(Jupiter Icy moons explorer mission)와 유로파 클리퍼 탐사선을 보낼 계획이지만, 그전에는 주노의 연장 임무가 이 위성들을 근접 관측할 유일한 기회다. 따라서 과학자들은 연장 임무에 큰 기대를 걸고 있다. 안테나 고장으로 어려움을 겪었던 선배 갈릴레오와 마찬가지로 주노 역시 임무 초기에 엔진 이상으로 임무를 포기할 뻔한 위기를 겪었다. 하지만 위기 상황을 이겨내고 성공적으로 임무를 마무리한 갈릴레오처럼 주노 역시 이제 1차 목표를 거의 완수했고 연장 임무까지 승인받았다. 선배처럼 마무리까지 완벽한 모습을 보이기를 기대한다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

조 바이든 미국 대통령 집무실에 39억년된 '월석'(月石)이 배치됐다. 포브스 21일 보도에 따르면 바이든 대통령은 백악관 집무실을 새로이 단장하면서 미 항공우주국(NASA)에 월석 조각 대여를 요청했다. 1972년 아폴로17호가 지구로 가져온 월석은 미국 초대 대통령 조지 워싱턴, 소설가 너대니얼 호손의 저서와 함께 집무실 중앙 선반에 배치됐다. 집무실에 월석 대여를 요청한 대통령은 조 바이든이 처음인 것으로 알려졌다. 1999년 빌 클린턴 전 대통령이 인류 최초로 달 착륙에 성공한 아폴로11호의 임무 성공 30주년을 기념해 우주비행사 닐 암스트롱, 버즈 올드린, 마이크 콜린스를 백악관으로 초청했을 때 나사가 시료를 전달한 적은 있다.아폴로17호는 나사가 아폴로 계획에 따라 발사한 11번째 유인우주선이자, 현재까지 달에 착륙한 마지막 유인우주선이다. 1972년 12월 7일 미국 케네디 우주센터에서 발사됐으며, 12월 11일 달에 착륙했다가 19일 지구로 귀환했다. 바이든 집무실을 장식한 월석은 달 위에 선 마지막 인류로 기록된 유진 서넌 선장과, 나사 최초의 과학자 출신 승조원 해리슨 슈미트, 우주비행사 로널드 에반스가 타우루스-리트로우 계곡에서 수거했다. 39억년 된 322g짜리 암석 표본은 '비의 바다'라 불리는 달 북동부 지역에 운석이 충돌하면서 형성된 것으로 추정된다. 나사는 아폴로17호가 수거한 달 샘플을 미래 세대를 위해 손을 대지 않고 원래 상태로 보관해오다 임무 수행 40여년 만인 지난 2019년 개봉해 분석을 시작한 바 있다.바이든 대통령이 집무실에 달 탐사의 상징과도 같은 아폴로17호의 월석을 배치함에 따라 그 의중에 대한 해석도 분분하다. 트럼프 행정부가 재선을 염두에 두고 밀어붙였던 유인 달 탐사계획이 예정대로 진행되는 것 아니냐는 일말의 기대도 엿보인다. 다만 여러 정황상 마지막 달 착륙선이 가져온 월석이라는 상징적 의미에 무게를 둔 것이라는 해석이 타당하다. 트럼프 전 대통령은 재임 기간 유인 달 탐사계획 '아르테미스' 프로젝트를 통해 2024년까지 달 표면에 최초로 여성우주인을 보낼 것이라고 밝혔다. 2024년까지 달 궤도에 미니 우주정거장을 건설, 미국 우주인을 착륙시킨다는 계획이었다. 애초 2028년까지 10년 프로젝트로 시작한 '아르테미스' 계획의 기한을 앞당긴 만큼, 짧아진 시한을 맞추기 위해 4년간 280억 달러 투입을 결정했다.하지만 바이든 대통령은 다르다. 새 행정부의 관심은 코로나19 대응과 대규모 인프라 투자를 통한 일자리 창출에 쏠려 있다. 바이든 대통령은 또 달 탐사보다 기초과학 분야 투자와 환경감시를 더욱 강조해왔다. 10년짜리 프로젝트를 굳이 서둘러 진행해야 할 필요성에 대해 공감하지 못한다는 점도 유인 달 탐사계획의 연기 가능성을 짙게 한다는 게 중론이다. 일단 아르테미스 프로젝트는 난항을 거듭하고 있다. 지난 18일 미시시피에 있는 욘 C. 스테니스 스페이스 센터에서 진행된 마지막 시험 발사는 부품 고장으로 실패로 돌아갔다. 현지언론은 8분10초로 예정됐던 차세대 우주로켓 '스페이스 론치 시스템' 지상 연소시험이 엔진 이상으로 67초 만에 중단됐다고 전했다. 2차 연소 시험 진행은 아직 결정 전이다. 이로써 반세기만의 유인 달 탐사계획도 차질이 불가피해졌다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

미래 과학기술에 대한 새로운 아이디어는 소설이나 영화 같은 대중매체에서 싹트기도 한다. 대표적인 것이 로봇이다. 로봇이란 용어는 1921년 체코 극작가 카렐 차페크의 희곡에서 처음 사용됐다. 약 100년이 지난 지금, 로봇은 일상 곳곳에서 활약하고 있다. SF 영화에서는 미래 과학기술이 보다 현실감 있는 영상으로 나타난다. 그중 2013년에 개봉된 ‘엘리시움’은 2154년 우주선이나 로봇이 일상이 된 미래를 보여 준다. 보는 이의 눈을 의심케 하는 첨단치료기기도 등장한다. 환자가 캡슐형 베드에 들어가면 컴퓨터가 뼈·조직 재건, 노화 방지는 물론 암 같은 모든 질환을 진단하고 즉시 치료한다. 그야말로 불로장생, 만병통치 의료기기이다. 이 첨단치료기기는 환자의 몸을 스캔해 얻은 영상을 해석해 진단하고 치료한다. 사실 비슷한 시스템은 현대의학에서도 사용 중이다. 에너지가 인체의 몸을 투과해 체내조직의 정보를 얻고, 몸속에 에너지를 넣어 종양 같은 질병을 치료할 수 있는 방사선 의학이 그것이다. 최근 방사선 의학 분야에서는 빅데이터를 기반으로 딥러닝에 의한 인공지능 판독기술이 개발 중이다. 이 연구의 결과물이 훗날 ‘엘리시움’의 첨단치료기기가 될 것이다. 1921년 희곡에서 로봇이 소개된 뒤 100년이 지난 2020년에는 로봇이 일상이 되고 있다. 2013년 영화에 등장한 치료기기는 100년 후인 2113년에 어느 정도 실현될까. 종양으로 사망하지 않는 행복한 미래를 상상해 본다. 박정훈 한국원자력연구원 책임연구원

로켓을 사용해 우주선을 한 번 띄우려면 막대한 비용이 들어간다. 따라서 인류가 앞으로 진출할 화성에 보낼 물자는 한정돼 있는 것이 현실이다. 그렇다면 화성에서 탐사 임무를 수행할 로봇이 고장 났을 때 수리할 부품은 어디에서 가져가야 하는 것일까. 미국 펜실베이니아대 그랩스(GRASP) 연구실은 지난 5일(현지시간) 연구실 소속 데빈 캐럴 박사와 마크 임 부교수가 이 과제에 관한 해결책으로 ‘얼음으로 만든 로봇’(Robots Made From Ice)을 제시했다고 밝혔다.발표에 따르면, 얼음은 화성에서도 쉽게 구할 수 있어 이를 재료로 하면 현지에서 부품을 교환하거나 수리할 수 있다. 이런 행성과 같이 물자가 제한된 환경에서 활동을 계속해 나가려면 자기 재구성과 자기 복제 그리고 자기 복구가 가능한 로봇 개념을 검토해야 한다. 이에 따라 캐럴 박사와 임 부교수는 이 과제에 임하는 첫 걸음으로 현지에서 조달할 수 있는 에너지와 재료에 주목했다. 우선 로봇을 움직이는 전력은 태양광 발전을 통해 얻을 수 있다. 이는 기존 화성 탐사로봇에도 적용돼 있기에 확실하다고 할 수 있다. 그다음으로 로봇의 본체나 바퀴에는 화성에도 존재하는 얼음을 채택한다. 이에 따라 만일 본체나 바퀴가 파손됐다고 해도 수리할 부품을 주위에서 쉽게 구할 수 있는 것이다. 다만 전지와 전자 기기 그리고 모터 등 핵심 부품은 얼음으로 만들 수 없어 이런 것은 지구에서 추가로 보내는 보충 물자에 의존해야 한다.이번 연구는 얼음으로 만든 로봇을 기온이 낮은 지역에서 운용하는 것을 전제로 삼고 있다. 로봇에 의해 생성되는 열기 탓에 스스로 녹지 않으려면 기온이 매우 낮아야 하기 때문이다.또 얼음으로 만드는 부품을 가공하는데는 3D 프린트나 CNC 가공(컴퓨터 수치 제어에 의한 기계 가공)보다 드릴로 깎는 단순한 가공 방법이 가장 에너지 효율이 높고 효과적인 것으로 확인됐다. 참고로 얼음으로 된 타이어와 금속으로 된 축 베어링을 결합하는 부분에서는 얼음의 재결합 특성을 이용하면 된다.공개된 영상에서는 이들 연구자가 만든 중량 6.3㎏의 얼음 로봇을 시험 운전하는 모습이 담겨 있는데 상온에서도 금세 녹지 않는 것을 보여준다.현재 연구 단계에서는 이런 얼음 로봇에 자기 복구 기능이 있는 것은 아니다. 단지 행성에서도 구하기 쉬운 재료를 이용하고 있을 뿐인 것이다. 하지만 캐럴 박사와 임 부교수는 앞으로 두 가지 방법으로 복구 기능을 갖출 수 있을지도 모른다고 생각한다. 첫 번째는 얼음 로봇에 스스로 주변을 탐색해 복구하는 데 필요한 얼음을 수집하는 기능을 갖게 하는 것이다. 그리고 나머지 하나는 얼음 로봇 자체에 자기 복구 기능을 갖추는 것이다. 본체에 균열이 생기면 자동으로 얼음 반창고를 사용해 균열을 밀폐, 더는 균열이 퍼지지 않도록 해야 한다. 연구진은 "얼음 로봇이 구상 초기 단계에 있다"면서 “자기 복구 로봇을 실현하려면 아직 갈 길이 멀었지만 앞으로도 이를 개선해 나갈 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 지난해 10월 29일 세계로봇학술대회(IROS·IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems)2020에서 공개됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스팀펑크(Steampunk)는 전기모터나 내연기관 대신 증기기관을 기반으로 기술이 발전한 가상 세계를 기반으로 한 SF 장르를 의미합니다. 영화 젠틀맨 리그나 와일드 와일드 웨스트나 하울의 움직이는 성 같은 경우가 대표적입니다. 하지만 사실 고전적인 증기기관은 에너지 효율이 매우 낮고 무겁고 부피가 큰 데다 최근 강조하는 지속가능한 친환경 에너지와 거리가 멀기 때문에 인류 문명이 크게 퇴보하지 않는 이상 다시 부활하기는 어렵습니다. 그러나 지금도 기발한 아이디어를 적용한 증기 추진 엔진을 꿈꾸는 사람들이 있습니다. 애리조나의 스타트업인 호우 인더스트리스(Howe Industries)는 기존의 화학 로켓을 대체할 수 있는 원자력 엔진 같은 새로운 로켓 엔진을 개발하고 있습니다. 사실 원자력 로켓은 1950년대로 거슬러 올라갈 수 있을 정도로 역사가 깊은 기술이고 나사도 여러 개의 프로토타입 엔진을 개발한 역사가 있습니다. 최근 나사는 화성과 그 너머로 인류를 보내기 위해 다양한 원자력 로켓 및 소형 원자로를 개발 중이며 나사 NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts) 프로그램을 통해 관련 기업들을 지원하고 있습니다. 호우 인더스트리스도 그중 하나입니다. 그런데 미국 정부는 이 회사가 개발하는 색다른 원리의 로켓 엔진 개발도 지원하고 있습니다. 써마셋 (ThermaSat)은 이제까지 개발된 어떤 로켓 엔진과도 차별되는 독특한 특징을 지니고 있습니다. 동력원은 태양열이고 연료는 증류수이기 때문입니다. 이런 이상한 로켓 엔진이 개발된 배경은 초소형 인공위성인 큐브셋(CubeSat) 때문입니다. 큐브셋은 가로, 세로, 높이가 각각 10cm인 정육면체를 하나의 유닛 (1U)으로 하는 규격화된 초소형 인공위성으로 발사 및 제작 비용이 기존의 인공위성이나 우주선보다 매우 저렴해 주목받고 있습니다. 그런데 큐브셋에는 몇 가지 제한점이 있습니다. 전자 장비나 다른 장비는 큐브셋에 탑재하기 쉽게 소형화가 가능하지만, 로켓 엔진은 연소실이나 노즐, 연료탱크 같은 구조물이 필요해 소형화에 어려움이 있는 것입니다. 또 대부분의 큐브셋이 위성 발사 시 남는 자투리 공간에 넣어 탑재하기 때문에 인화성이 있는 로켓 연료를 탑재하기가 어렵다는 문제점도 있습니다.써마셋 엔진은 기존의 로켓 엔진보다 매우 단순한 구조로 소형화가 쉽고 연료 역시 매우 안전하고 화재 가능성이 없는 물을 사용합니다. 원리 역시 간단합니다. 써마셋 표면에 있는 태양광 집광 장치를 통해 우주 공간에서 열을 흡수한 다음 내부에 있는 열 캐퍼시터 (Thermal capacitor)를 섭씨 779도까지 가열합니다. 대기를 통과하지 않은 강한 태양광을 받기 때문에 지구 표면보다 더 빨리 열을 충전할 수 있습니다. 충분한 열이 모이면 증류수를 흘려보내 순식간에 고압 수증기로 만든 후 높은 압력으로 분사하는 방식입니다. 수증기의 높은 압력을 이용한 엔진이라는 점에서 전통적인 증기기관과 비슷하지만, 로켓 엔진이라는 점이 큰 차이점입니다. 써마셋은 움직이는 부품이 거의 없고 구조가 단순해 소형화에 유리합니다. 제조사 측에 따르면 제조 비용도 저렴합니다. 큐브셋이 작은 크기와 저렴한 가격을 무기로 내세운다는 점을 생각하면 이런 목적에 최적화된 로켓 엔진이라고 할 수 있습니다. 호우 인더스트리에 따르면 2U짜리 써마셋 엔진은 1kg의 증류수를 포함해도 무게가 2.4kg에 불과합니다. 하지만 203초 동안 1.02N의 추력을 낼 수 있어 최대 16U 크기의 큐브셋에 필요한 추력을 제공합니다. 써마셋 프로그램은 미국 정부의 SBIR (Small Business Innovation Research) 1단계 지원을 받아 연구를 진행하고 있습니다. 21세기 우주 스팀펑크 엔진이라고 불러도 과언이 아닐 써마셋 엔진이 실제로 우주를 날 게 될지 결과가 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

‘화성 전쟁’이 본격적으로 불붙었다. 미국과 중국, 아랍에미리트의 화성 탐사선들이 2월 화성 도착을 앞두고 있는 가운데, 2월 10일 화성 궤도 진입을 예정하고 있는 중국의 톈원 1호가 과연 궤도 진입에 성공할 것인가를 두고 세계의 시선이 집중되고 있다. 전 세계에서 화성 궤도에 진입하려는 시도는 이제껏 51번 있었지만, 성공한 것은 21차례 뿐이다. 게다가 단 한 번만에 성공한 나라는 인도가 유일하다. 인도의 화성 탐사선 망갈리안이 2014년 9월 화성 궤도에 성공적으로 안착함으로써 인도는 미국, 러시아, 유럽연합 다음으로 네번째 화성에 우주선을 보낸 나라가 됐으며, 아시아 국가로서는 최초로 화성 궤도 진입 기록을 세웠다. 인도에 앞서 중국은 2011년 11월 화성탐사선 잉훠(螢火) 1호를 발사했으나 행방불명됐으며, 일본은 1998년 화성탐사위성 노조미호를 발사했으나 궤도 진입에는 실패했다. 미국과 러시아도 궤도 진입을 첫 시도 만에 성공하지는 못했다. 유럽우주국(ESA)이 2003년 화성 궤도 진입의 첫 시도에 성공했지만, 단일 국가로는 인도가 최초다. 중국 국가우주국(CNSA)은 톈원 1호 화성 궤도선과 착륙선이 2월 10일 화성 도착을 앞두고 속력을 내고 있으며 궤도 진입을 준비하는 중이라고 발표했다. CNSA에 따르면, 톈원 1호는 24주째 화성을 향해 순항 중이며, 현재 지구에서 1억3000만㎞, 화성에서 830만㎞ 거리에 있다. 모든 시스템이 정상적으로 작동하는 상태에서 우주선은 2월 10일 화성 궤도에 진입하기 위해 감속을 할 예정이다. 5톤 무게의 우주선이 화성의 중력에 잡히게 될 만큼 충분히 감속되도록 엔진을 분사할 것이다. CNSA의 발표에 따르면, 톈원 1호가 화성 궤도에 도착할 시점에 우주선과 지구와의 거리는 약 1억9000만㎞로, 이는 지구-태양 간 거리의 약 1.3배나 되는 먼 거리다. 전파신호가 가는 데만도 10분 이상이 걸리므로 우주선에 대해 실시간 제어가 불가능하다. 따라서 우주선은 자율적으로 명령을 수행해야 한다.톈원 1호를 제작한 중국우주기술아카데미의 리 젠카이 화성 탐사 프로젝트 부사령관은 "화성 궤도 진입을 위한 준비가 착착 진행 중"이라면서 "1월 24일 이전 베이징우주관제센터와 합동으로 모든 기동을 완료할 계획”이라고 밝혔다. 궤도에 진입하면 톈원은 바로 탐사 로버의 착륙 준비에 들어간다. 착륙 예정지는 NASA의 바이킹-2의 착륙선이 내렸던 유토피아 평원 내에 있는데, 많은 양의 얼음이 있을 것으로 추정되는 그 지역에 대한 자세한 지형을 이미징하기 시작할 예정이다. 그러나 착륙 준비를 하는 데는 많은 시간이 걸리므로 5월까지는 착륙이 이루어지지 않을 것이라 한다. 중국의 첫 화성탐사선 톈원 1호는 지난해 7월 23일 하이난 원창 우주발사장에서 중국 로켓인 ‘창정5호’에 실려 발사된 후, 지구·달 사진, 탐사선 ‘셀카’, 3차례 중간수정, 한 차례 심우주 기동, 자체점검 등 일련의 작업을 성공적으로 수행했다. 중국은 이번 발사로 화성 궤도 비행부터 착륙, 탐사까지 임무를 한꺼번에 수행할 계획이다. 탐사선은 화성 표면의 샘플을 채취해 지구로 가져올 예정이다. 중국이 화성착륙과 탐사까지 성공할 경우 미국과 러시아에 이어 세계에서 3번째로 화성착륙에 성공한 국가가 되며 명실공히 우주 강국반열에 올라 우주 굴기를 이어갈 것으로 전망된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

은하 중심부에 있는 일부 초거대 질량의 블랙홀이 실제로는 우주의 먼 두 부분을 연결하는 웜홀이 가능성이 있다는 연구결과가 나왔다. 천재 과학자 알버트 아인슈타인은 상대성 이론을 통해 공간 또는 시간의 두 지점을 연결하는 웜홀의 존재를 예측했었지만, 실제로 웜홀이 발견된 적은 단 한 번도 없다. 그러나 러시아 중앙천문대 연구진은 활성은하핵(AGN)중심에 있는 블랙홀이 웜홀의 입구일 가능성이 있다고 주장했다. AGN은 대량의 에너지를 방출하는 은하의 중심영역을 뜻한다. 이론적으로 웜홀은 시간과 공간을 순회할 수 있어 우주선이 통과할 수는 있지만, 강력한 방사능으로 둘러싸인 탓에 인간뿐만 아니라 우주선까지도 ‘시공간여행’을 버텨내는 일은 거의 불가능하다. 게다가 블랙홀은 입구로 들어간 물체나 에너지가 또 다른 출구로 분출되거나 튀어나오지 않지만, 웜홀은 입구로 들어갔다가 우주의 또 다른 곳을 출구 삼아 나올 수 있다는 차이점이 있다. 그럼에도 불구하고 웜홀과 블랙홀은 밀도와 부피가 비슷하며, 매우 강력한 중력을 가지고 있다는 점 등 유사점도 많아 일부 블랙홀이 웜홀로서 작동할 수 있다고 연구진은 보고 있다.연구진은 또 웜홀의 입구로 들어가는 물질이 동시에 웜홀의 또 다른 입구에서 들어오는 물질과 충돌할 가능성도 있다고 예측했다. 이 충돌은 빛의 속도 및 화씨 약 18조℃의 온도에서 웜홀의 양쪽 입구의 플라즈마 구체가 확장되는 결과를 유발할 수 있다. 만약 이러한 충돌이 발생한다면 플라즈마가 6800만 볼트의 에너지로 감마선을 생성하고, 일부 미국항공우주국(NASA) 관측소는 폭발을 감지할 수 있을 정도다. 연구진에 따르면 웜홀일 가능성이 있는 가장 가까운 활성은하핵은 지구에서 약 1300만 광년 떨어진 곳에 있는 센타우루스A은하다. 연구진은 “웜홀이 실존하는지, 실존한다면 그 내부 구조가 어떤지에 대해 우리가 아는 것은 거의 없다. 하지만 인간이 이 먼 은하의 핵으로 여행을 갈 수 있다면, 잠재적인 우주비행의 새로운 길이나 시간 여행의 길이 열릴 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “문제는 웜홀이 강력한 방사선에 둘러싸여 있는데다 지구에서 1300만 광년이나 덜어져 있기 때문에 웜홀을 실제로 확인하는 데에는 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 영국 왕립천문학회 월간보고 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주선을 화성 궤도에 올리기 좋은, 이른바 ‘발사의 창’이 열린 지난해 7월, 3개의 우주선이 잇달아 발사됐다. ​7월 20일, 23일, 30일 차례대로 발사대를 박차고 화성으로 떠난 아랍에미리트(UAE)와 중국 그리고 미국의 탐사선은 2월이면 속속 화성 궤도에 도착한다. 화성으로의 대장정에 가장 먼저 스타트를 끊은 UAE의 화성 궤도선인 ‘아말’(희망)은 예정대로라면 UAE 건국 50주년에 맞춰 2월 9일 가장 먼저 화성 궤도에 도착할 예정이다. 미 항공우주국(NASA)의 화성 탐사로버 퍼시비어런스(Perseverance)도 트위터를 통해 “아말 발사 축하해! 나도 서둘러 이 여행에 동참하고 싶어!”라는 축전을 보냈다. 아말이 화성 궤도 진입에 성공하면, UAE는 미국, 러시아, 인도에 이어 네 번째로 화성 진입에 성공한 국가가 되는 만큼 세계의 시선이 이를 주시하고 있다.​두번째로 발사된 중국의 톈원(天問) 1호는 궤도선, 착륙선, 로버(탐사차량)로 이뤄져 총 무게가 5t에 이른다. 미국이 여러 차례 나눠서 성공한 일을 중국이 한꺼번에 시도하는 대담한 도전이다. 톈원은 ‘하늘에 묻는다’라는 뜻으로 중국 전국시대 초나라 시인 굴원의 시 제목에서 따온 이름이다. ​중국국가우주국(CNSA)은 지난 10월 1일 중국 국경일을 기념하기 위해 톈원 1호가 화성으로 향하던 도중 찍은 ‘셀피’ 2장을 공개하기도 했다. 톈원 1호는 2월 11~24일 화성 궤도에 도착한 뒤 4월 23일경 착륙선과 로버를 화성 표면에 내려놓을 계획이다. 톈원 궤도선은 화성 고도 265㎞에서 1만 2000㎞ 사이를 오가는 극타원궤도를 돌며 1년간 임무를 수행하게 된다. 착륙 예정지는 화성 북부의 유토피아 평원이다. 지름 3300㎞의 유토피아 평원은 많은 양의 얼음이 있는 것으로 추정된다. 태양전지판을 장착한 로버는 240㎏ 무게로 약 90일간 임무를 수행하도록 설계됐다. 착륙선과 로버는 화성의 토양과 지질 구조, 대기, 물에 대한 과학 조사를 진행한다. 중국이 화성착륙과 탐사까지 성공할 경우 미국과 러시아에 이어 세계에서 3번째로 화성착륙에 성공한 국가가 되며 명실공히 우주 강국반열에 오를 것으로 전망되는 만큼 세계의 이목이 집중되고 있다. 앞서 중국은 지난 2011년 화성탐사선 ‘잉훠 1호’를 러시아 화성 탐사선과 함께 러시아 소유스 로켓에 실어 발사했으나, 지구 궤도를 벗어나지 못하면서 실패한 바 있다. 올해 최대의 화성탐사 도전은 7월 30일 아틀라스V 로켓에 실려 발사된 NASA와 유럽우주국(ESA)의 합작 탐사로버 ‘퍼시비어런스’다. 퍼시비어런스는 발사 57분 뒤 아틀라스 로켓과 분리된 데 이어 1시간 25분 뒤에는 지구와 교신에도 성공하며 성공적으로 화성으로 향하고 있다. 퍼시비어런스가 발사에 성공함으로써 올해 인류가 화성에 보내기로 예정한 세 탐사선이 모두 성공적으로 화성으로 향하게 됐다. 2월 18일 ‘예제로 크레이터’에 착륙할 예정인 무게 1043㎏의 대형 로버인 퍼시비어런스는 고대 미생물의 흔적을 찾고 다음 우주선이 회수해 지구로 가져올 수 있게 토양·암석 샘플을 채취, 보관하는 임무를 맡았다. 퍼시비어런스는 1997년 최초의 화성 탐사로버로 착륙에 성공한 ‘소저너’와 2004년 착륙한 ‘스피릿’ ‘오퍼튜니티’, 2012년 ‘큐리오시티’에 이은 NASA의 5번째 화성 탐사로버다. 기존 탐사로버들이 화성의 기후와 대기, 물의 흔적, 암석 조사 등의 임무를 수행한 것과 달리 퍼시비어런스는 화성 토양을 수집해 지구로 다시 가져오는 임무를 맡고 있다. 미국이 화성에 도전하는 것은 이번이 아홉 번째다.또 다른 대형 ‘우주 이벤트’는 제임스웹 우주망원경(JWST) 발사다. 허블 우주망원경의 뒤를 이어 우주를 더 멀리, 더 깊이 들여다보는 제임스웹 차세대 우주망원경은 여러 차례 연기를 거듭한 끝에 마침내 10월 31일 우주로 향한다. NASA는 프랑스령 쿠루 기아나 우주센터에서 아리안 5호 로켓에 실어 발사할 예정이다. 처음 개념 설계를 시작한 1996년부터 따지면 무려 25년 만에 우주로 올라가는 셈이다. 제임스웹 우주망원경은 18개의 육각형 거울을 벌집처럼 이어붙인 독특한 형태로도 유명하며, 로켓에는 거울을 접어 싣는다. 접힌 거울은 우주 공간에서 로켓과 분리되면 펼쳐진다. 망원경의 이름은 아폴로 프로그램에서 중요한 역할을 한 NASA 과학자인 제임스 웹에서 땄다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

2021년 새해가 밝았다. 누구나 새해가 열리면 소원을 빌곤 하는데 필자는 2021년이 국가안보와 국가경쟁력 측면에서 우주강국의 원년이 되길 소망해 본다. 2021년은 한국형 순 국산 로켓 누리호의 개발이 완료돼 한국 역사상 처음으로 발사되는 해이기 때문이다. 지정학적으로 한국과 연관이 있는 미국, 러시아, 중국, 일본 모두가 우주강국이다. 하물며 북한마저도 미사일 즉, 로켓 능력이 한국보다 우세하다. 우주개발 능력을 구분하는 데에는 3단계로 그 능력을 나눈다. 초기 단계인 제1단계는 자체 로켓은 없고 인공위성은 보유하고 있는 단계이다. 2단계는 자체 로켓도 있고 인공위성도 보유하고 있는 단계이다. 3단계는 자체 로켓은 물론 인공위성 그리고 타국의 인공위성을 공격할 수 있는 킬러위성을 보유하고 있는 것이다. 중국이 개발하는 킬러위성은 인공위성에 로봇 팔을 달고 있어 만약의 경우에 한국의 위성을 쳐 버리면 수천억원에 달하는 인공위성이 무용지물이 된다. 이러한 단계로 구분해 볼 때 한국은 초기 단계, 즉 1단계에 머물고 있다고 볼 수 있겠다. 킬러위성의 시대에 접어들었는데 자체 로켓도 아직 없는 대한민국이라는 말이다. 그렇다면 2021년 새해를 맞아 한국의 우주개발이 어떤 방향으로 전개돼야 할까. 첫 번째로 한국형 순 국산 로켓을 하루빨리 성공적으로 개발해야 하겠다. 계획대로라면 올 2월에 발사하기로 돼 있었으나 제1단 로켓 엔진 부분 4개를 묶는 조립 과정에서 부품 결함이 발견되는 바람에 가을쯤으로 연기하게 됐다. 아쉬운 점이 없지 않으나 로켓은 우주를 향해 멀리 날아가야 하기 때문에 한 치의 오차도 용납되지 않는다. 시간이 좀더 걸리더라도 완벽한 기술보증 상태에서 발사에 임해야 한다. 그래서 로켓이 발사에 성공하면 한국은 드디어 자체 로켓과 인공위성을 보유한 제2단계의 우주국가로 발돋움하게 된다. 그렇게 되면 동맹국인 미국과의 우주협력도 더욱 활발해지게 되고 우리가 자체적으로 만든 위성을 남의 나라에 수백억원의 돈을 지불해 가며 부탁하는 일이 줄어들 것이기 때문이다. 일본은 미국과 협력해 우주공간에서 타국의 위성 공격을 격퇴하는 훈련을 하는데 이유는 미국이 일본의 우주기술을 인정하고 있기 때문이다. 한국이 개발하는 누리호는 1.5t의 인공위성을 쏘아 올릴 수 있는 로켓의 힘인데 일본은 최대 16t의 인공위성을 올릴 수 있는 H2B 로켓을 갖고 있으니 한국과 비교할 때 막강한 차이를 실감하게 된다. 그러나 1.5t 인공위성을 발사할 수 있는 누리호라도 보유하게 되면 웬만한 첩보위성은 다 쏘아 올릴 수 있으니 국가안보에 큰 도움이 될 것이다. 두 번째는 소형 인공위성 개발에 박차를 가해야 하겠다. 우주선진국 미국과 일본은 대형 첩보위성 1기와 소형 위성 10기를 혼합해 전천후 탐지능력을 더욱 증강시키고 있다. 우주개발에 뒤늦은 한국은 값이 싸고 성능도 대형 위성 못지않은 소형 인공위성에 집중해 우주강국이 되는 길을 앞당겨야 한다. 전자부품이 대부분인 소형 인공위성의 개발에 반도체 등 전자부품 기술이 우수한 한국이 국력만 집중시키면 빠른 시간 내에 우주선진국이 될 수 있다. 세 번째는 지구측위시스템(GPS)의 개발과 배치에 속도를 내야 한다. 미국처럼 24기의 위성으로 전 지구를 커버하지는 못하더라도 7기의 위성으로 일본 중심의 준천정위성시스템을 구축한 일본처럼 한국 중심의 GPS 시스템을 구축하면 무인자동차의 운용 오차도 6㎝ 범위 내로 좁힐 수 있다. 오차범위가 6㎝라는 건 오차가 없는 정확한 위치 시스템 정보를 제공한다는 뜻이고 이는 향후 전개될 미래의 먹거리 산업에 필수적인 우주정보 시스템이다. 한국은 항공우주연구원을 중심으로 GPS 시스템을 연구하고 있다. 7개의 인공위성으로 2035년쯤 완성하는 것을 목표로 하고 있다. 아직 정부예산조차 확보하지 못해 2035년보다 더 늦을 가능성이 큰데 그렇게 되면 한국은 미국과 GPS 정보협력도 어려워 우주 후진국으로 뒤처지고 말 것이다. 특히 한국의 미사일을 상대방 목표에 정확히 탄착시키려면 한국판 GPS 시스템을 하루빨리 구축하도록 국력을 모아야 한다. 2021년, 단군 이래 최초로 순 국산 로켓이 성공적으로 발사되길 국민 모두가 두 손 모아 성원한다.

2020년은 초유의 전염병 사태로 전 세계가 고통받았다. 국제사회 공조가 어느 때보다 절실했으나 홍콩보안법 통과와 화웨이 제재 등으로 미중 갈등은 계속됐다. 미국에선 조 바이든 시대가 열리며 도널드 트럼프 대통령의 미 우선주의 체제도 바뀔지 주목된다. 다음은 서울신문이 꼽은 올해의 10대 국제 뉴스다. 조 바이든 美 대통령 당선인트럼프식 우선·고립주의 마침표조 바이든(78) 미국 대통령 당선인은 역대 대선 최다표로 트럼프식 미국 우선주의 및 고립주의에 마침표를 찍었다. 반트럼프 여론으로 이겼다는 꼬리표도 있지만, 코로나19 방역을 강조하고 흑인 시위에 공감하면서 차별화에 성공한 게 주효했다. 전례 없는 트럼프 측의 불복 소송전에도 차분하게 정권이양 작업을 진행해 ‘정계의 백전노장’임을 재확인했다. 다만 코로나19 근절, 인종차별 해소, 기후변화 대응, 다자주의 복원, 국민화합, 미중 간 경쟁 등 어려운 숙제들이 기다리고 있어 “미국이 돌아왔다”는 당선 일성을 실현할지 이목이 쏠린다. 바이오엔테크 의사 부부세계 최초로 코로나 백신 성공코로나19 사태 종식의 서막을 알린 첫 백신은 터키계 이민자 가정 출신인 우구르 사힌(55) 바이오엔테크 최고경영자(CEO)와 외즐렘 튀레지(53) 박사 부부의 손에서 탄생했다. 미 제약사 화이자와의 협업으로 10개월 만에 개발한 백신은 이들 부부가 30년간 암 치료에 매진하며 연구한 ‘메신저 리보핵산’(mRNA)이 활용됐다. 백신 개발 후 이들은 이민자라는 성장 배경보다 과학 자체에 초점을 맞춰 달라고 당부했다. 인류로서는 혼인신고 후 곧바로 실험실로 돌아와 연구에 매진했다는 한 과학자 부부의 열정에 빚을 지게 된 셈이다. 아베 신조 前 일본 총리지병 악화로 돌연 장기집권 끝내2012년 말 두 번째 집권에 성공한 이후 7년 8개월에 걸쳐 일본 역대 최장기 재임 기록을 세웠던 아베 신조(66) 전 총리가 9월 16일 물러났다. ‘아베 1강’으로 불린 안정된 권력 기반을 바탕으로 ‘안전보장법제 성립’, ‘자위대 명기 개헌 추진’ 등 거침없는 우경화 행보를 계속해 온 그였지만, 올 초 코로나19 사태 이후 계속된 리더십 위기와 ‘아베노마스크’로 대표되는 부실·무능 대응의 난맥상 속에 국민 지지율이 바닥으로 곤두박칠쳤다. 결국 1차 집권(2006~2007년) 때와 마찬가지로 지병인 궤양성 대장염의 악화를 이유로 8월 28일 전격 사의를 표명했다. 앤서니 파우치 美전염병연구소장타임지가 뽑은 ‘올해의 수호자’‘올해의 가디언(수호자)’. 시사주간 타임이 앤서니 파우치(80) 미국 국립알레르기·전염병연구소장에게 붙여 준 타이틀이다. 코로나19 미 정부 대응 과정에서 상징적 인물로 떠오른 파우치 소장은 도널드 트럼프 대통령의 잘못된 정보 유포에 맞서며 대중들에게 신뢰할 만한 정보를 제공했다는 평가를 받았다. ‘올해의 인물’로 뽑은 피플지로부터 ‘2020년에 미국이 필요로 했던 의사’라는 찬사를 듣기도 했다. 조 바이든 대통령 당선인은 그를 유임시키며 대통령 수석 의료보좌관 역할을 맡겼다. 국제학술지 네이처가 선정한 ‘2020년 과학 분야 화제의 인물 10인’에도 선정됐다. 저신자 아던 뉴질랜드 총리강단의 리더십으로 코로나 방역·재선 성공주요국 정상들이 리더십 위기를 겪은 올해 저신다 아던(40) 뉴질랜드 총리는 차별화된 행보로 전 세계의 찬사를 받고 재집권에도 성공했다. 아던 총리는 코로나19 초기 ‘강하게 일찍 (방역)’ 슬로건을 내걸고 국경 봉쇄 조치를 실시했다. 그 결과 뉴질랜드의 올해 확진자 수는 1800명이 채 안 된다. 지난해 크라이스트처치 이슬람사원 테러 때 히잡을 쓰고 유족을 위로한 뒤 총기·혐오발언 규제 대책을 빠르게 추진한 장면은 ‘공감’과 ‘강단’의 리더십을 동시에 갖춘 아던 총리의 면모를 보여 준 대표 사례로 꼽힌다. 과잉진압에 목숨 잃은 조지 플로이드전 세계 ‘인종차별반대 시위’ 거센 바람5월 25일 미국 미네소타주 미니애폴리스에서 비무장 상태인 흑인 용의자 조지 플로이드(47)가 백인 경찰의 무릎에 8분 46초간 목이 눌려 숨지는 사건이 발생했다. 과잉 진압과 인종차별에 분노한 시민들은 길거리로 나와 ‘흑인 목숨도 소중하다’(BLM·Black Lives Matter)는 구호를 외치며 시위를 벌였다. 시위는 전 세계로 확산돼 인종차별과 관련한 역사 속 인물의 동상이 훼손되는 일이 잇따랐고, 영국 런던의 윈스턴 처칠 전 총리 동상도 ‘BLM’ 팻말에 묶이는 수모를 당했다. 일론 머스크 테슬라 CEO민간 우주여행 현실로 만든 괴짜일론 머스크(49) 테슬라 최고경영자(CEO)가 설립한 스페이스X의 민간 우주선 ‘크루 드래건’ 캡슐이 지난 8월 지구로 무사 귀환하며 ‘민간 우주여행 시대’의 시작을 알렸다. 민간 우주탐사 시대를 열겠다는 ‘괴짜 억만장자’ 머스크의 호언장담이 몽상이 아닌 현실이 된 순간이었다. 테슬라 주가가 뛰며 머스크는 세계 두 번째 부자 순위에 이름을 올렸고, 그의 일거수일투족은 대중들의 관심을 한 몸에 받고 있다. 머스크는 “6년 안에 화성에 사람을 보내겠다”며 화성 여행을 다음 목표로 삼고 있다. 조슈아 웡 홍콩 민주화운동 상징, 실형 선고홍콩 민주화운동의 상징인 조슈아 웡(24)이 12월 3일 불법집회 조직·선동 혐의로 징역 13.5개월을 선고받았다. 지난해 6월 21일 완차이 지역 경찰 본부 앞에서 ‘범죄인인도법안’(송환법) 반대 시위를 조직·가담·선동한 혐의다. 웡은 15세 때인 2011년 학생 단체 ‘학민사조’를 설립해 민주주의 활동을 시작했다. 2014년에는 홍콩 수반인 행정장관 직선제를 요구하는 ‘우산혁명’을 이끌어 미국 타임지가 ‘올해의 인물’로 선정했다. 웡은 2건의 재판에 추가 기소될 수 있어 홍콩 민주 진영에 큰 타격이 예상된다. 긴즈버그 美 최고령 대법관9월 하늘로 떠난 ‘진보의 아이콘’양성평등과 장애인, 환경문제 등과 관련해 기존 구조를 강화하는 판례가 시도될 때마다 ‘나는 반대한다’며 소수의견을 썼던 미국 연방 대법원의 87세 최고령 대법관이자 ‘진보의 상징’이던 루스 베이더 긴즈버그 대법관이 올해 9월 별세했다. 1993년 미국의 두 번째 여성 대법관이 된 뒤 남성 생도 입학만 허용하던 버지니아 군사학교에 여성 입교를 허용하는 판결, 남녀 임금 차별 금지 판결, 동성결혼 합법화 판결을 남겼다. 그의 사후 도널드 트럼프 대통령이 보수 대법관을 지명, 9명의 미 연방 대법원의 진보 대법관 수는 4명에서 3명으로 줄었다. 솔레이마니 이란 혁명수비대 사령관美 표적공습에 사망한 군부영웅가셈 솔레이마니(63) 이란군 혁명수비대 쿠드스군(정예군) 사령관은 1월 3일 이라크 바그다드에서 도널드 트럼프 미국 대통령의 승인 아래 이뤄진 미군의 ‘표적 공습’에 사망했다. 군부 최고 실세인 그는 이란의 최고지도자 아야톨라 알리 하메네이의 신임을 듬뿍 받아 ‘숙적’ 미국과의 공식·비공식적 채널을 가진 군부 인사로 꼽혔다. 1980년 이란·이라크 전쟁에서 혁혁한 성과를 올려 국민적 존경을 받는 솔레이마니의 죽음에 보복을 선언한 이란이 이라크 미군 기지에 공격을 가하면서 연초 중동 전운이 고조됐다.

미국과 유럽 합작 태양궤도선 ‘솔로’(SolO·Solar Orbiter)가 지난 27일 아침(이하 미국동부시간) 첫번째 금성 중력도움 플라이바이(flyby)를 성공적으로 마쳤다. 이는 솔로가 태양 궤도에 진입하기 위한 일련의 행성 플라이바이 중 첫번째다. 1800㎏의 솔로는 이날 오전 7시 39분 태양으로의 비행 경로 중 금성에 가장 가까운 지점에 도달했으며, 당시 우주선은 금성의 구름 꼭대기에서 약 7500㎞ 떨어진 상공에 있었다. 지난 2월 발사된 솔로는 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 합작 태양궤도선으로, 수성 궤도 안쪽인 태양에서 약 4200만㎞ 거리까지 접근하는 경사 궤도를 돌며 인류 최초로 태양 극지를 탐사할 계획이다. 솔로는 이번 금성 플라이바이를 시작으로 금성 두 차례, 지구 한 차례의 중력도움 비행을 통해 행성들이 도는 태양 적도 부근의 황도면에서 벗어나 최대 24도의 경사 궤도를 갖게 되며, 2022년 처음 근일점을 통과하게 된다. 총 7년으로 계획된 본 탐사를 마친 뒤 3년 간의 연장 임무 때는 경사도를 33도까지 높일 예정이다. ESA 프로젝트 과학자인 다니엘 뮐러는 지난 10일 미국지구물리학회 가을회의의 기자회견에서 “솔로 미션은 물론 금성 탐사 만을 위해 설계된 임무는 아니다”고 전제하면서 “그러나 우리는 언제나 금성을 관측할 수 있는 보너스를 받을 수 있을 것”이라고 밝혔다.솔로는 태양 탐사를 주임무로 하는 만큼 금성을 지나 비행하면서 관측하는 데는 제한이 따른다. 가장 큰 제약은 우주선을 태양의 고열로부터 보호하기 위한 설계에서 비롯된다. 솔로가 태양에 가까이 접근할 때는 지구 저궤도에 비해 우주 복사 세기가 13배 수준이기 때문에 탐사선이 태양과 마주 보는 부분은 500℃ 달하는 고온을 견뎌야 한다. 반대로 탐사선이 태양과 마주 보지 않는 부분은 영하 180℃까지 내려가는 저온 환경에 노출된다. 우주선은 최대 520℃까지 견딜 수 있도록 제작된 150㎏의 티타늄 열 방패로 보호된다. 솔로는 변화하는 환경에 따라 즉각적인 정보를 수집할 수 있는 일련의 장비들을 탑재하고 있지만, 이들 기기는 방향에 관계없이 작동한다. 과학장비는 모두 10기로, 가시광선, 전파, 극자외선, X선에 이르는 광범위한 파장 영역에서 태양을 관측할 수 있는 측정 장비 등이다. 오늘의 플라이바이에서 미션 팀은 자력계를 비롯해 전파 및 플라스마 파동 탐지기, 고에너지 입자 탐지기 센서 등을 사용해 데이터를 수집했지만, 솔로가 실행한 이번 기동은 금성을 스쳐가는 첫번째 플라이바이인 만큼 과학적으로 어떤 성과를 얻을지 확신하지 못한 상황이다.임페리얼 칼리지 런던의 물리학자이자 솔로의 수석 연구원인 팀 호버리는 “이만한 거리에서 금성이 태양풍과 어떻게 상호작용하는지 살펴보는 것이 우리의 핵심 과제”라고 밝혔다. 지구와 달리 금성은 자기장이 없기 때문에 태양풍은 행성과 직접 상호작용한다. ESA에 따르면 미션 팀은 비행 중에 우주선과 통신했지만 솔로가 수집한 데이터를 과학자들이 해석하기까지는 며칠이 걸릴 것이라고 한다. “우리는 정말 새롭고 흥미로운 것들을 찾게 될 것”이라고 기대감을 표한 뮐러는 “하지만 우리는 무엇을 얻게 될 것인지는 아직까지 확실히 말할 수는 없다”고 조심스레 덧붙였다. 태양 극지는 매우 빠른 태양풍의 발원지이자 태양의 흑점 활동과 주기를 이해하는 데 열쇠가 될 것으로 여겨진다. 솔로의 태양 극지 탐사는 태양의 대기와 태양풍, 자기장 등에 대한 이해를 넓혀 고에너지 입자 폭풍으로 지구에 피해를 주는 우주기상에 대한 대처 능력을 제고할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 과학자들은 앞으로 솔로가 보내올 태양 극지 데이터에 큰 기대를 걸고 있는데, 지구 통신망과 전력망 등에 영향을 미치는 태양 활동을 예측하고, 태양에 관한 새로운 단서를 발견하는 데 도움을 줄 것으로 전망되기 때문이다. 솔로는 2018년 8월 NASA가 발사한 인류 최초 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브'(PSP)와 협력 체계를 이뤄 태양 표면과 대기, 고에너지 입자 분포, 자기장 등을 입체적으로 관측할 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

어느덧 한 해의 끝자락에 와 있다. 연말이 되면 으레 주고받던 비슷한 형식의 안부 메시지가 올해는 조금 달라졌다. 코로나19가 물러가고 건강한 새해를 기원하는 인사말이 2021년을 맞이하는 가장 중요하고도 간절한 덕담이 됐다. 1년은 모든 사람들에게 가장 의미 있는 시간의 단위인데 우리는 2020년을 ‘코로나19’라는 이름조차 낯선 바이러스에 통째로 빼앗겨 버렸다. 젊은이들 사이에 돌아다니는 소셜네트워크서비스(SNS) 메시지 중에 ‘2020년은 사용하지 않았으니 내 나이에서 빼 달라’는 농담에도 잃어버린 1년이라는 시간에 대한 아쉬움이 그대로 담긴 듯하다.과학적 측면에서 1년은 지구가 초당 약 30㎞ 속력으로 태양 주위를 타원형 궤도로 공전해 출발했던 자리로 돌아오는 데 걸리는 시간이다. 하지만 지구는 1년 전에 출발했던 바로 그 자리로 되돌아오지는 않는다. 왜냐하면 태양계는 은하수 중심의 더 큰 궤도로 공전하고 있고, 우리 은하를 포함한 우주는 계속 팽창하고 있기 때문이다. 봄, 여름, 가을, 겨울로 바뀌면서 1년 단위로 계절은 반복되지만 1년 전과 같을 수는 없다. 반복되는 모든 자연 현상은 다시 원래로 돌아오는 것 같지만, 사실은 이전과 다른 상태로 계속 변화하고 있는 것이다. 물리학에서 시간은 절대적이지 않고 상대적이라고 가르친다. 가령 쌍둥이 형제 중에 형은 지구에 남아 있고, 동생은 빛의 속력과 가깝게 우주선을 타고 1년 동안 우주여행을 다녀오면, 지구에 남아 있던 형은 1년을 기다린 것이 아니고 동생의 여행 속력에 따라 3년도 될 수 있고 10년이 지날 수도 있다. 시간과 공간을 따로 생각할 수 없기 때문에, 현대 물리학에서는 우주를 공간의 3차원과 시간의 1차원이 얽혀 있는 4차원의 시공간으로 본다. 이렇게 아인슈타인의 상대성 이론을 언급하지 않아도 모든 사람들에게 시간은 상대적일 수밖에 없다. 즉 1년이라는 시간이 주는 의미는 모두에게 다른 것이다. 필자에게 2020년은 대학을 떠나 기초과학연구원(IBS)의 희귀핵 연구단에서 새로운 출발을 한 중요한 시작점이었지만, 대한민국 1호 국가과학자인 신희섭 박사에게는 오랜 연구자의 길을 마무리하는 또 다른 측면의 의미 있는 한 해가 됐을 것이다. 지난주 IBS에서 첫 번째 연구단을 이끌었고 30여년 동안 뇌 연구로 세계적인 성과를 낸 신 박사의 퇴임식에 참석했다. 신 박사는 퇴임사를 통해 과학자의 열정에 대한 중요성을 강조하는 동시에 “몰두하되 집착하지 말아야 한다”고 충고했다. 경륜에서 나온 이 귀한 조언이 필자의 마음에 깊은 울림으로 와닿았다. 1665년 영국에서는 흑사병이 창궐해 뉴턴이 다니던 케임브리지대가 휴교를 했다. 어쩔 수 없이 고향 집에 가 있던 뉴턴은 그 기간 중에 만유인력의 법칙, 뉴턴의 법칙, 미적분 등 위대한 과학적 업적을 이룬 것으로 알려져 있다. 350여년 전 뉴턴이 힘든 시기를 오히려 더 큰 발견의 기회로 삼았듯이 지금 이 시기에도 바이러스의 위기를 인류 발전의 기회로 만들 탁월하고 열정을 겸비한 과학자들이 있다. 특히 이번 코로나 위기에 많은 과학자들이 백신의 개발과 치료 방법을 위해 고군분투하고 있다. 잃어버린 한 해를 보내며, 2021년에는 더 안정적인 백신과 치료제가 만들어져 바이러스로 고통받고 있는 지구촌 모든 인류가 다시금 일상의 평화를 누릴 수 있는 새해가 되길 간절히 기원해 본다.