마치 함박눈 내리는 겨울을 기념하듯 눈사람같은 모습으로 우주에 떠있는 흥미로운 사진이 소개됐다. 지난 10일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 위성 디오네(Dione)와 레아(Rhea)가 마치 눈사람처럼 보이는 재미있는 사진을 홈페이지에 공개했다. 마치 두 위성이 서로 붙어있는듯 보이는 이 사진에서 위 쪽 천체는 디오네 그리고 아래쪽은 레아다. 디오네는 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일로 ‘달부자’ 토성 위성 중 4번째로 크다. 디오네의 표면을 자세히 보면 천체와의 충돌로 인한 수많은 크레이터와 상처로 가득하다. 또한 전체적으로 회색톤을 띄지만 물감을 칠한듯 군데군데 하얗게 보이는 것이 특징이다. 이에반해 레아는 직경이 1528㎞로 지금까지 발견된 토성의 위성 중 타이탄에 이어 두 번째로 크다. 우리의 달처럼 얼굴 곳곳에 흉터(크레이터) 자국이 가득하지만 대부분 표면이 암석과 얼음으로 이루어져 있는 것이 특징이다. 두 위성이 이렇게 붙어있는 것처럼 보이는 이유는 이 사진을 촬영한 토성탐사선 카시니호의 앵글 때문이다. 사진 속에서 디오네와 카시니호와의 거리는 110만㎞, 레아와의 거리는 160만㎞다. 이 사진은 지난 2010년 7월 27일 카시니호의 카메라(narrow-angle camera)로 촬영됐다.　　 한편 지난 1997년 발사된 카시니호는 20년에 걸친 토성 탐사를 마치고 지난해 9월 15일 토성 대기권에서 산화했다. 특히 카시니호는 불타는 마지막 순간까지 햇빛이 닿지 않는 토성의 어두운 면 사진과 함께 토성 대기 데이터를 지구로 전송하는 마지막 임무를 마쳤다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류가 땅을 밟았지만 여전히 미지의 세계로 남아 있는 달의 뒷면에 처음으로 착륙해 탐사에 나서게 될 중국의 달탐사선 ‘창어(嫦娥)4호’가 성공적으로 발사됐다. 관영 신화통신은 8일(현지시간) 오전 2시 23분 중국 쓰촨성 시창위성발사센터에서 창어4호를 실은 창정3호 로켓의 발사가 성공했다고 보도했다. 창어4호 프로젝트 책임자인 장허(張)는 “다른 탐사선이 달의 뒷면에 도착한 적이 없기 때문에 지형 탐사나 달 토양탐사 성분은 인류가 처음으로 얻는 수치가 될 것”이라고 밝혔다. 창어4호는 향후 5일간의 비행 끝에 내년 1월 1∼3일쯤 달에 착륙을 시도할 예정이다. 표면에 안착하게 되면 착륙선 내 무인 로봇 탐사차가 달 뒷면의 탐사 활동을 진행한다. 중국은 2003년 첫 유인우주선을 발사한 후 정부 주도의 ‘우주굴기’에 나서 달 탐사 분야 외에도 우주정거장 운영에서도 상당한 경험을 축적했다. 그동안 미국과 러시아의 뒤만 따라오던 중국이 처음으로 두 국가를 앞서 나간다는 점에서 창어4호는 중국 우주굴기의 상징이 될 수 있다. 그동안 달 뒷면의 탐사가 시도되지 않은 건 달의 뒷면으로 들어가는 순간 지구와의 교신이 끊어지고, 뒷면에는 운석 충돌구도 많아 탐사선 착륙이 쉽지 않았기 때문이다. 중국은 로봇을 활용한 달 탐사 기지 및 유인 우주기지 건설을 목표로 삼고 있다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

-오늘 새벽 창어 4호 발사, 1월 초 착륙 역사상 최초로 달의 이면에 탐사선을 착륙시키기 위한 로켓이 중국에서 발사됐다. 오늘 오전 3시 23분(한국시간) 중국의 로봇 창어(嫦娥) 4호 우주선이 신창 인공위성 발사 센터에서 창정 3B 로켓에 실려 달을 향해 발사되었다. 모든 것이 계획대로 된다면, 창에 4호는 1월 초 역사상 처음으로 달의 이면에 착륙할 예정이다. 고정식 착륙선과 로버로 구성된 이 창어 4 미션은 전인미답의 달 이면 지역에서 다양한 과학 탐사를 수행할 계획이다. 달은 지구와 중력으로 잠겨 있는 상태이기 때문에 자전시간과 공전시간이 똑같다. 이는 곧 지구에서 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이라는 뜻이다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 달의 앞면에는 탐사선뿐 아니라 인간이 여러 차례 방문했지만, 달의 이면에는 아직까지 인간은 물론 어떤 탐사선도 착륙한 적이 없다. 그 이유는 통신 문제 때문이다. 달의 이면에서는 지구와 통신이 불가능하므로 지금까지 전인미답의 지역으로 남겨진 것이다. 중국은 이 문제를 해결하기 위해 지난 5월 췌치아오(鵲橋:오작교) 위성을 발사했다. 이 위성은 지구-달 중력 균형점인 라그랑주 점 2에 자리잡았다. 이 지점에서 인공위성은 지상 관제소와 창어 4호 사이에 통신을 중계할 수 있다. 우주선의 착륙 지점은 지름 186km인 폰 카르만 크레이터의 한 구역이 선정되었는데, 폰 카르만은 태양계에서 가장 큰 충돌 크레이터의 하나인 남극 에이트켄 분지의 일부이다. 이 분지의 지름은 약 2500km나 된다. 창어 4호가 구비하고 있는 과학장비는 모두 8종이나 된다. 착륙선은 독일에서 제공한 착륙 카메라(LCAM), 지형 카메라(TCAM), 저주파 분광계(LFS) 및 달 착륙선 중성자 방사선 측정계(LND) 등이 그것들이다. 로버는 파노라마 카메라(PCAM), 달 지면 투과 레이더(LPR), 가시 및 근적외선 이미징 분광계(VNIS) 및 첨단 소형 뉴트럴 분석기 등을 운용한다. 창어 4호는 이 장비들로 주변 환경을 아주 자세히 묘사할 수 있다. 예를 들어, LFS는 표면 조성에 대한 데이터를 전송하고, LPR은 달 표면의 계층 구조를 알아낸다. 이 우주선은 또한 생물학적 실험도 수행할 예정이다. 누에알과 토마토, 애기장대(Arabidopsis) 씨앗이 들어 있는 작은 깡통을 가져갔는데, 연구자들은 이 생물들이 달 표면에서 어떻게 생존하고 성장하는지 살펴볼 계획이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

최근 읽은 책 가운데 한 권이 일본 아사히신문 기자가 쓴 ‘아메리카 태평양군’이라는 책이다. 때마침 주한 미대사 해리 해리스가 미 태평양사령관 출신이라서 흥미롭게 읽어 보았다. 2015년 5월 27일 아시아·태평양의 안전 보장을 책임지는 태평양군과 태평양함대의 사령관 직위에 오른 현 주한 미 대사의 취임식이 있었다. 그 당시의 미 대통령은 하와이에서 성장기를 보낸 오바마 대통령이었다. 미국의 태평양사령관이라는 자리는 미국 최대의 통합군인 태평양군의 최고 지위다. 그의 휘하에는 38만명의 병력이 포진해 있고, 지구의 절반 가까이가 작전 범위에 있을 정도로 세계의 그 어느 군대도 갖지 못한 막강한 화력을 보유한 군대다. 주한 미군뿐만 아니라 주일 미군도 그의 명령 계통에 속하고 세계에서 가장 막강하다는 제7함대도 그의 휘하다.미국의 함대는 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제10함대의 여섯 개 부대로 편성돼 지구 전체를 커버하고 있는데 10함대는 사이버 부대로 군함이 없다. 이 가운데 제7함대의 군사력이 가장 막강하며 일본 요코스카를 거점으로 태평양과 인도양에 이르는 영역을 범주로 하고 있다. 면적은 124억 평방킬로미터로 이 영역 내에 한국, 일본, 중국, 북한을 포함한 36개국이 연관돼 있다. 로널드 레이건 함공모함을 필두로 북한 미사일을 공중에서 격파할 수 있는 이지스함과 로스앤젤레스급 공격형 원자력 잠수함을 포함한 군함이 약 70척, F22, F15, F16, F18 전투기 등 항공기가 약 300기로 언제든지 전쟁에 투입될 수 있는 태세로 무장돼 있는 제7함대는 미 태평양사령관의 지휘를 받는다. 해리스 대사는 일본계 미국인으로 미 태평양사령관에 오르기 어려운 배경을 갖고 있었으나 파격적으로 임명된 경우다. 미 태평양사령관은 본인의 능력과 경력 그리고 상관과 동료로부터의 호평, 일본과의 동맹관계 등 다양한 평가를 거쳐 임명되는 자리다. 그런 해리스가 주한 미 대사로 임명된 것은 대단히 이례적이다. 임명권자인 트럼프 대통령이 어떤 생각을 하고 있는지가 추축되는 바다. 1차적인 목표는 북한에 대한 경고의 메시지를 담고 있다. 만약 계속 핵실험을 한다든가 중·장거리 미사일을 쏘아 대며 군사적 도발을 일삼으면 말로만 그치는 경고가 아니라 실질적인 군사행동에 나설 수 있다는 명확한 의지를 드러내고 있다는 점을 알아야 한다. 힐러리 전 미 국무장관을 수행하며 외교 경험도 가진 해리스 대사이지만, 평생을 직업군인으로 시간을 보냈고, 마지막 군 직책은 미태평양사령관 자리임을 잊지 말아야 할 것이다. 2차적인 목표는 역시 중국이다. 서태평양 구석구석을 잘 아는 해리스 대사는 중국이 동지나해와 남지나해에서 해·공군력을 증강시키자 ‘항해의 자유’라는 기치를 내걸며 중국을 군사적으로 견제한 사람이다. 미국의 태평양 지배에 대한 중국의 도전을 절대로 용납하지 않겠다는 것이다. 하와이의 미 태평양사령부는 중국의 잠수함과 군함, 그리고 항공기들이 동지나해와 남지나해에 들락거리는 것을 거울 들여다보듯이 감시하고 있다. 2018년 12월 시점으로 평가할 때 중국의 해·공군력은 미 태평양군의 상대가 안 되는 것으로 판단된다. 중국의 잠수함이 중국 남단 하이난도 기지를 떠나 동지나해~남지나해를 지나 서태평양으로 진입하는 모든 과정이 철저히 파악되고 있다. 북한 미사일이 발사되면 즉각적으로 하와이 태평양사령부에 정보가 전달된다. 하와이 태평양사령부는 전 세계 공중의 인공위성과 육상의 레이더, 그리고 모든 바다를 떠다니는 군함과 잠수함의 정보를 통합해 격파해야 할 대상인지를 파악한다. 이에 따른 즉응태세군의 전투를 총지휘할 수 있는 작전 경험을 보유한 사람이 해리스 미 대사다. 이제 해리스 대사가 외교관으로서 가장 귀를 기울이고 있을 정보는 중국과 북한으로부터 흘러나오는 인간정보, 즉 휴민트일 것이다. 북한의 비핵화에 크게 한 번 속았다고 생각하는 미국은 속성상 두 번의 실수를 하지 않으려 할 것이다. 이것이 미국의 리더십이다. 미 태평양사령관 출신을 주한 미 대사에 임명한 이유도 북한의 완전한 비핵화임을 북한은 명심해야 할 것이다.

미국 전기차업체 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크(47)의 민간 우주탐사기업 스페이스X가 5일(현지시간) 국제우주정거장(ISS)으로 팰컨9 로켓을 발사하는 데 성공했다. 지난 3일에 이어 이틀 새 두 번 연속 팰컨9 로켓 발사를 성공시켰다. 스페이스X의 로켓 발사는 올 들어 20번째로 연간 최다 기록인 지난해의 18회를 다시 경신했다. 이로써 스페이스X는 우주여행 대중화 시대를 또 한 단계 앞당겼다. 블룸버그통신은 이날 스페이스X가 올해 수차례 재활용 로켓 발사 성공과 연간 최다 발사 기록 경신 등으로 기업 가치가 280억 달러(약 31조원)에 이를 수 있게 됐다고 전망했다. 기술 기반 스타트업 배경 정보기술(IT) 기업으로는 우버, 에어비앤비에 이어 세 번째로 시장가치가 큰 기업이 되는 것을 의미한다. 올해 로켓 발사 일정을 마무리한 스페이스X는 내년 1월 무인 로켓을 다시 발사하고 내년 6월에는 유인 우주선 발사도 예정하고 있다. 이날 오후 1시 16분 미 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 발사에 성공한 팰컨9 로켓은 5만 6000파운드(2만 5400㎏)의 ISS용 물자를 담은 드래건 캡슐을 탑재하고 있다. 지난 3일에도 이 회사는 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 소형위성 64개를 탑재한 팰컨9 로켓을 성공적으로 쏘아 올렸다. 미 항공우주국(NASA)은 드래건 캡슐에 로보틱 스페이스 크래프트 재충전 연료 등이 담겼다고 밝혔다. 지난 3일 발사된 팰컨9에는 한국 과학연구 위성인 ‘차세대 소형위성 1호’가 탑재됐으며 이 위성은 고도 575㎞의 정상궤도에서 지상교신에 성공했다. 스페이스X는 로켓 추진체를 회수한 뒤 다시 쏘는 재활용 로켓 기업을 표방해 왔고, 이틀 전 쏜 팰컨9은 사상 최초로 세 번째 발사된 재활용 로켓으로 기록됐다. 이날 발사된 로켓의 1단계 추진체는 예정된 착륙지가 아닌 해상에 떨어져 추진체를 곧바로 회수하는 데는 실패했다. IT매체 아스테크니카는 스페이스X가 26차례 연속 추진체 회수에 성공했지만 이번에는 실패했다고 전했다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr

5일 오전 5시 37분(현지시간 4일 오후 5시 37분) 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터에서 기상관측 위성 ‘천리안 2A호’(GEO-KOMPSAT-2A)를 탑재한 유럽연합 아리안스페이스의 로켓 ‘아리안-5ECA’가 발사되고 있다. 이날 발사에 성공한 ‘천리안 2A호’는 순수 국내 기술로 본체의 설계부터 조립, 시험까지 완성한 ‘토종 정지궤도 위성’이다. 아리안스페이스사 제공, ESA-CNES-Arianespace/연합뉴스

150명 유골분 1g씩… 1기당 280만원 몇년간 극궤도 돌다 대기권진입 후 연소 지난 3일 오전 10시 34분(현지시간) 미국 민간우주탐사기업 스페이스X의 ‘팰컨9’ 로켓이 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사됐다. 우주탐사 사상 최초로 동일한 로켓을 세 번째 재활용한다는 의미가 전면에 내걸렸지만, 또 하나 주목받은 것이 있었다. 이 안에 실린 약 60개의 인공위성 중에는 지금까지 존재하지 않았던 최초의 위성체가 포함돼 있었기 때문이다. 우주 장례식을 위한 초소형 위성 ‘엘리시움 스타2’였다. 내부공간이 가로·세로·높이 각 10㎝밖에 안 되는 이 위성에는 150명의 유골분이 1㎝ 크기의 정육면체 캡슐에 1g씩 들어 있었다. 인류 첫 ‘우주장’(宇宙葬)을 기획한 건 미항공우주국(NASA) 엔지니어 출신 토머스 시바이트가 설립한 엘리시움 스페이스였다. 우주장 참가비용은 유골 1기에 2500달러(약 280만원). 유족들은 전용 애플리케이션(앱)을 통해 위성의 위치 파악이 가능해 우주에 떠 있는 가족이 언제 자신들의 머리 위를 지나는지 알 수 있다. 엘리시움 스타2는 지상 550㎞ 높이의 극궤도를 수년 동안 돈 뒤 대기권으로 진입해 연소되면서 최후를 맞는다. 이번 우주장에는 30명의 일본인이 포함돼 있었다. 그중 한 명은 사망 전에 미리 치르는 이른바 ‘생전장’(生前葬) 의례를 위해 자신의 손톱을 캡슐에 넣어 참가한 ‘은하철도 999’의 원작 만화가 마쓰모토 레이지(80)도 있었다. 인간의 유해가 우주로 보내진 게 처음은 아니다. 1998년 천문학자 유진 슈메이커의 유골이 달에 도착했고 명왕성 발견자인 클라이드 톰보의 유골도 2006년 명왕성을 향해 발사된 우주선 ‘뉴허라이즌’에 실린 바 있다. 그러나 오직 장례식만을 위해 유골이 우주에 간 건 처음이다. 시바이트 엘리시움 스페이스 대표는 “내년에 엘리시움 스타3를 발사하는 등 매년 우주장 프로젝트를 진행할 것”이라고 말했다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

천리안2A, 기상관측 센서 채널 3배↑ 국지성 호우까지 최소 2시간 전 탐지 내년 7월부터 52개 예보 정확도 높여세 번의 기다림 끝에 ‘재재활용’ 로켓에 다른 나라 소형위성들과 함께 실린 우리나라 차세대소형위성 1호가 4일 새벽 성공적으로 발사됐다. 5일 새벽에는 국지성 호우까지 예측할 수 있는 기상관측용 정지궤도 위성 ‘천리안2A호 위성’이 발사된다. 카이스트 위성연구소는 차세대소형위성 1호가 4일 오전 3시 34분 미국 반덴버그 공군기지에서 미국 스페이스X의 재재활용 로켓 ‘팰컨9’에 17개국 34개 기관의 소형위성과 큐브샛 63개와 실려 발사됐다고 밝혔다. 팰컨9은 스페이스X도 사상 처음으로 3회 재사용한 로켓이다.차세대소형위성 1호는 당초 지난달 20일 발사하기로 했으나 발사 직전 1단 추진체에 대한 세부 점검 때문에 지난달 29일로 연기했다가 현지 기상상태로 다시 12월 초에 발사하기로 결정됐다. 이후 12월 3일 발사될 예정이었지만 날씨 때문에 발사 예비일로 정해진 4일에 발사하게 됐다. 차세대소형위성은 발사 80분이 지난 뒤 북극 지역 노르웨이 스발바르 지상국과 첫 교신에 성공하고 6시간 31분 뒤인 오전 10시 5분 카이스트에 설치된 국내 지상국과도 교신에 성공했다. 이에 따라 위성이 고도 575㎞ 정상 궤도에 진입했고 전반적인 상태도 양호하다는 것이 확인됐다. 차세대소형위성은 100㎏급으로 내년 2월부터 태양폭발에 따른 우주방사선과 플라스마 상태를 측정하고 은하 속 별들의 적외선분광 관측 같은 우주과학 연구에 활용된다.차세대소형위성 1호가 궤도에 안착한 다음날인 5일 오전 5시 40분쯤 정지궤도복합위성 ‘천리안2A호’가 남미 프랑스령 기아나의 기아나우주센터에서 발사된다. 천리안2A호는 인도의 통신위성 GSAT11과 함께 유럽연합(EU)의 아리안5ECA 로켓에 실린다. 2010년에 발사돼 임무가 끝난 천리안1호는 통신, 해양, 기상 기능을 동시에 수행했지만 천리안2A호는 기상관측에만 집중하는 ‘정지 기상관측위성’이다. 실제로 기상관측에 활용되는 센서 채널이 16개로 천리안1호(5개)보다 3배 이상 늘어나 강수량, 적설량 같은 기본 기상 정보는 물론 미세먼지, 태풍, 집중호우, 폭설, 안개, 황사 등 52개의 기상정보를 얻을 수 있게 된다. 특히 기존에는 예보가 쉽지 않았던 국지성 호우를 일으키는 구름의 발달도 관측이 가능해 최소 2시간 전에 탐지가 가능해진다. 기상청 관계자는 “기상위성에서 관측한 데이터가 다양하고 정밀하기 때문에 기상 예보를 생산하는 예보 수치모델에 입력하는 자료가 정확해진다”며 “천리안2A호가 관측서비스를 제공하는 내년 7월부터 국내 기상예보의 정확도가 더 높아질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노(Juno)가 독특한 형태의 목성 구름 사진을 찍어 전송했다. 미국 현지 시간으로 3일 공개된 이 사진은 지난 10월 29일 오후 5시 26분, 주노 탐사선이 목성 남반구에서 촬영한 것이다. 해당 이미지는 시민 과학자(아마추어 과학자)인 브라이언 스와이프트와 션 도란이 이미지 수정 작업을 거쳐 공개됐다. NASA는 이 이미지에 대해 “목성의 남반구 대기를 가로질러 변화하고 있는 구름의 모습을 촬영한 것”이라면서 “이 구름은 마치 돌고래가 목성의 구름 속에서 헤엄치는 것처럼 보인다”고 설명했다. 이를 소개한 해외 언론은 ‘세상에서 가장 큰 돌고래’ 라고 표현하기도 했다. 지난달에는 역시 10월 29일 오후에 촬영된 목성의 구름 사진이 공개됐다. 마치 용의 눈알을 연상케 하는 현란한 대기의 움직임에 NASA 제트추진연구소는 ‘용의 눈’이라는 별명을 붙여 공개한 바 있다. 한편 2011년 8월에 발사되어 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노 탐사선은 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내고 있다. 주노의 중요 미션은 목성의 제트 기류와 암모니아 구름의 상호작용을 비롯해, 위성들이 목성 오로라에 미치는 영향, 번개가 빈발하는 지역 파악 등이다. 주노가 보내는 이미지는 일반인도 볼 수 있도록 NASA 홈페이지 등을 통해 공개되고 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

5일 오전 5시 40분(한국시간) 남미 프랑스령 기아나 우주센터에서 발사되는 천리안2A호는 동경 128.2도, 고도 3만 6000㎞에 머무르는 정지궤도 위성이다. 정지궤도 위성은 한 지점을 계속 관측할 수 있도록 일정한 궤도에서 지구 자전과 동일한 속도로 움직이는 위성이다. 천리안2A호는 한반도와 주변의 기상은 물론 우주기상까지 관측하는 임무를 띠고 있다. 지난 2010년 쏘아올린 천리안 1호는 해양·통신 기능까지 수행했지만 2A호는 오로지 ‘기상 관측’ 임무만 수행하게 된다. 이에 걸맞게 천리안2A호는 세계 최고 수준의 기상 관측 탑재체를 장착하고 있다. 1호에 비하면 해상도는 4배 향상됐고, 고화질 컬러 영상을 18배 빠른 속도로 지상으로 보낼 수 있다. 이는 올해 3월 미국이 쏘아올린 ‘GOES-17’위성과 지난 2016년 11월 발사도니 일본의 ‘히마와리-9’ 위성의 탑재체 성능과 비슷한 수준이다. 천리안 2A호 기상 센서의 채널 수는 16개로 1호(5개)보다 3배 이상 늘었다. 16개 채널에서 관측한 데이터를 통해 태풍, 집중호우, 폭설, 안개, 황사 등 52개나 되는 기상 정보를 얻을 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 전체 지구를 관측하는 데 드는 시간은 3시간에서 10분으로 대폭 줄어들었다. 기상청 관계자는 센서를 ‘빗자루’에 비유해 “빗자루 폭이 넓어져 한번에 쓸 수 있는 부분이 늘어났다고 보면 된다”고 설명했다. 2A호는 한국을 중심으로 한 동아시아 영역, 그 외 국지영역 관측도 2분마다 할 수 있다. 국지영역은 태풍 등 특이 기상이 발생하는 지점에 대해 국내외 요청이 있을 때 관측한다. 뿐만 아니라 통신이나 위성 운영과 관련된 ‘우주기상’을 관측하는 탑재체도 함께 장착했다. 우주기상 관측 탑재체는 기상 관측 탑재체의 반대편에 있다.국가위성센터 차세대위성개발팀 정성훈 팀장은 4일 서울 동작구 기상청에서 열린 브리핑에서 “1호 발사로 세계 7번째 정지궤도 기상위성 보유국이 됐다면 2A호 발사로 세계 3번째 정지궤도 차세대 기상 위성 보유국이 됐다”고 의의를 설명했다. 2A호에 탑재된 기상 센서는 현재 일본과 미국만 운용 중이며 발사 계획이 있는 곳도 유럽연합 외에는 없다고 한다. 정 팀장은 “기상위성은 기본적으로 관측의 정확도를 높이는 것”이라며 “이에 따라 수치모델(시뮬레이션)에 입력하는 자료가 정확해진다”고 설명했다. 기상청은 관측의 정확도가 향상되면 그에 따라 예보의 정확도 역시 높아질 수 있을 것으로 기대했다. 관측용 도구인 위성 하나만으로 예보의 정확도가 향상되는 것은 아니지만, 2A호에 적용된 알고리즘을 활용해 최근 대기 운동을 관측해 실험해 본 결과 온도와 습도 파악에서 20%가량 성능 향상이 있었다는 것이 기상청의 설명이다. 내년에는 기아나 우주센터에서 천리안2A호의 쌍둥이격인 천리안2B호가 발사된다. 위성 본체는 같지만 두 위성이 수행하는 역할은 다르다. 2A호가 태풍과 집중호우, 폭설, 안개 등 기상을 감시하는 한편, 2B호는 적조, 녹조 등 해양 환경과 대기 환경을 관측하게 된다. 2A호의 기상 탑재체는 미국에서 수입했지만 2B호에 실릴 두 탑재체에는 국내 연구진의 기술이 들어간다. 해양 탑재체의 경우 항우연이 프랑스 에어버스사와 함께 개발하고 환경탑재체는 미국 BATC사와 함께 만든다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

한국시간 5일 새벽 남미 기아나에서 발사 한반도를 포함한 동북아 날씨변화와 태양흑점 같은 우주변화를 정밀하게 관찰할 수 있는 천리안 2A호가 오는 5일 발사된다. 과학기술정보통신부와 기상청은 정지궤도복합위성 2A호(천리안위성 2A호)를 오는 5일 한국시간으로 오전 5시 40분경 프랑스령 남미 기아나의 꾸루우주센터에서 발사한다고 3일 밝혔다. 기상 악화 같은 현지 사정으로 당초 발사가 어려워질 경우 다음날인 6일 같은 시간을 지난 10월 중순 기아나로 옮겨진 천리안 2A호는 50여 일간 기능점검과 연료주입, 발사체 조립 등 사전작업을 완료하고 현재는 프랑스 아리안스페이스사의 ‘아리안-5’ 발사체에 탑재돼 대기 중에 있는 것으로 알려졌다. 천리안 2A호는 발사 34분 뒤에 아리안-5 로켓에서 분리되고 발사 40분 뒤에는 호주 동가라 지상국과 처음으로 교신할 예정이다. 천리안 2A호가 정상적으로 목표 궤도에 안착하게 되면 동가라 지상국과 교신이 가능해진다. 이후 천리안 2A호는 고도 250㎞에서 2주 동안 5회의 엔진분사과정을 거치며 타원궤도를 회전하면서 목표 고도 3만 6000㎞의 원형 정지궤도에 안착하게 된다. 천리안 2A호의 실제 기상 서비스는 12월 말 정상궤도에 안착한 뒤 6개월간 초기운영 과정을 거쳐 내년 7월부터 제공된다.천리안 2A호는 2010년 6월 발사돼 사실상 임무가 종료된 천리안 1호에 비해 해상도가 4배 향상된 고화질 컬러 영상을 10분 간격, 위험기상시에는 2분 간격으로 국가기상위성센터 등 지상국에 전달하게 된다. 특히 고화질 컬러영상에서는 구름과 산불연기, 황사, 화산재 등도 구분이 가능해지기 때문에 기상 분석 정확도가 높아지고 국지성 집중호우도 2시간 전에 탐지가 가능해질 것으로 예상하고 있다. 이와 함께 태풍의 중심위치 추적도 가능해 태풍의 이동경로 추적 정확도도 높아질 것으로 보인다. 기상 관측 이외에도 우주기상탑재체를 이용해 인공위성의 정상적 작동을 방해하는 태양흑점 폭발, 지자기 폭풍 등도 관측해 우주기상 감시와 연구에도 도움을 줄 것으로 전망된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국형 로켓 시험발사가 드디어 성공했다. 한국 독자 기술로 만든 시험발사용 로켓이다. 지난달 25일 발사를 앞두고 준비 점검 과정에서 추진체 가압계통의 압력 감소 현상으로 발사가 연기됐던 시험발사체 발사가 이번에 성공한 것이다. 발사체에는 수백 개의 밸브가 사용되는데, 이 밸브들은 200기압의 고압과 영하 180도의 극저온이란 극한 환경에서도 정상적으로 작동해야 한다.문제가 생기지 않았던 부품도 시험을 반복하는 과정에서 고압을 견디다 못해 미세한 틈새에서 압력이 새는 경우가 있고 각종 센서의 오류도 발생할 수 있다. 이번 시험발사는 독자 개발한 75t급 엔진 성능을 실제 발사를 통해 검증하는 데 목적이 있다. 이 외에도 발사체 추진기관, 구조, 제어 등 서브 시스템에 대한 검증도 함께 이뤄진다. 시험발사체는 우리가 최종 목표로 하는 3단형 한국형 발사체 개발 과정의 하나다. 발사된 시험발사체는 3단형 한국형 발사체와는 전혀 다른 발사체다. 시험발사체는 75t급 액체엔진 1기로 구성됐지만 한국형 발사체는 1단 75t급 액체엔진 4기, 2단 75t급 액체엔진 1기, 3단 7t급 액체엔진 1기로 구성된다. 그래서 이번 시험발사는 성공이냐 실패냐에 의미가 달려 있지 않다. 한국형 발사체로 가는 연구개발의 한 과정이다. 정작 우리가 목표로 하는 것은 1.5t급의 위성을 지구 저궤도에 올릴 수 있는, 1단 추력이 300t에 이르는 한국형 발사체이기 때문이다. 시험발사체 발사 이후에는 75t급 액체엔진 4기를 묶는 방식의 엔진 클러스터링 기술을 확보할 계획이다. 또한 1단에 사용될 산화제 탱크와 연료탱크 제작도 진행한다. 개발 사업 초기 산업적 기술 역량이 부족해 대형 탱크 제작에 어려움을 많이 겪은 탓에 시행착오도 예상된다. 하지만 반드시 기술적 어려움을 넘어 2021년 두 차례에 걸쳐 3단형 한국형 발사체를 발사해야 한다. 이렇게 되면 우리나라는 독자 기술로 우주발사체를 개발한 나라가 되는 등 국가 위상도 크게 높아질 것이다. 소형 위성 발사체와 대형 위성 발사체를 개발해 세계 위성발사 서비스 시장에도 진출할 수 있다. 그러면 한국은 왜 우주 개발을 꼭 해야만 할까. 우주기술은 인터넷이나 GPS 등 우리 일상생활에 이미 깊숙이 들어와 있는 기술인데, 이 기술을 얻기 위해선 우리 인공위성이 있어야 하고, 이 위성들을 우리 로켓으로 쏘아 올릴 수 있어야만 한다. 한국을 둘러싼 미국, 러시아, 중국, 일본은 모두 스스로 모든 것을 할 수 있는데 우리는 그렇지 않다. 일본을 예로 들어 보자. 일본은 미래 자동차의 대세로 거론되는 자율주행차의 무사고 운전을 위해 4기의 준천정위성을 쏘아 올려 11월 1일부터 활동을 개시하며 자동차 운전의 오차 범위를 6㎝로 줄이는 데 성공했다. 미국 GPS에 의존할 때는 오차 범위가 크게는 10m 이상 발생하기 때문에 운전대를 잡지 않고 자율 주행하는 것은 사고 위험이 크다. 오차가 6㎝이기 때문에 자동차가 2차로를 달리는지 3차로를 달리는지 명확하게 통제가 가능하다. 나머지 3기의 인공위성을 쏘아 올려 7기 체제로 만들면 오차 범위가 1㎝로 줄어든다. 오차가 거의 없다는 말이다. 일본은 이 서비스로 2025년에 일본과 동남아시아, 오세아니아 지역까지 포함해 경제 파급 효과가 약 47조원으로 확대될 것으로 평가하고 있다. 국내 생산 자동차가 단 한 대도 없던 시절 한국의 자동차가 세계를 누비고 있는 오늘의 현실을 감히 상상이나 했겠는가. 한국형 로켓 개발과 독자적 인공위성의 개발 및 운용은 미래의 동력산업이다. 국민의 지지와 성원을 모아 미래를 열어 나가야 하겠다.

전세계 많은 사람들이 미 항공우주국(NASA)의 무인탐사선 ‘인사이트'(InSight)의 성공적인 화성 착륙에 열광한 사이 무대 뒤로 사라진 위성이 있다. 이제는 화성을 떠나 우주를 떠돌게 될 위성의 이름은 쌍둥이 큐브샛(CubeSat)인 마르코-A와 마르코-B다. NASA 연구자들이 부르는 별칭은 인기 애니메이션에서 따온 이브(EVE)와 월-E(Wall-E)로 이 둘의 운명은 찬란하지만 쓸쓸하다. 지난 5월 NASA는 아틀라스 V 로켓에 화성착륙선인 인사이트를 실어 발사했다. 인사이트는 사상 최초로 화성의 지진 활동 및 지열을 확인할 수 있는 관측 장비가 탑재돼있는 탐사선으로 향후 화성의 내부 비밀을 풀어줄 것으로 예상된다. 흥미로운 점은 인사이트 내부에 36.6x24.3x11.8cm 정도의 작은 이브와 월-E가 실려있다는 사실이다. 서류가방 만한 크기의 이브와 월-E가 인사이트를 얻어타고 머나먼 화성까지 간 이유는 있다. 지구와 화성은 자전과 먼 거리 때문에 데이터를 안정적으로 주고받기 어렵다. 이를 해결하기 가장 좋은 방법은 지구처럼 화성에도 여러 대의 인공위성을 띄우면 간단하지만 우리 돈으로 대당 5000억 원 이상이나 드는 비용이 발목을 잡는다. 이에반해 큐브샛은 대당 비용이 2억원 정도에 불과해 가성비로는 최강이다.이번에 이브와 월-E는 NASA가 요구한 임무를 100% 수행했다. 인사이트가 화성 대기권에 진입해 착륙하는 과정을 성공적으로 지구에 전달했기 때문이다. 특히 인사이트가 화성에서 촬영해 지구로 보내온 첫 사진 역시 마르코가 '현지중계'를 맡았다. 이번에 두 위성의 화성 미션이 성공적으로 끝나면서 전문가들은 향후 소형 위성기술 시대가 활짝 열릴 것으로 기대하고 있다. NASA 제트추진연구소(JPL) 태양계 탐사팀장인 제이콥 반 질은 과거 인터뷰에서 “이 기술은 누구나 우주로 나아갈 수 있을 만큼 충분히 저렴하다. 심지어 일개 대학도 할 수 있다”고 밝힌 바 있다.　그렇다면 화성 임무를 무사히 마친 두 꼬마 위성의 운명은 어떻게 될까? 지난 26일(현지시간) 인사이트의 성공적인 착륙으로 지구촌이 떠들썩한 사이 월-E는 서서히 화성에서 멀어졌다. 이날 월-E는 화성에서 약 7600㎞ 떨어진 곳에서 사진 한 장을 남겼다. 이에 인사이트 프로젝트 팀은 "잘가 마르코. 너는 큰 일을 해냈으며 우리는 이를 지켜봤다. 너무나 자랑스럽다"며 작별 인사를 트위터에 남겼다.　 NASA 측은 "앞으로 마르코는 태양 주변 궤도를 떠돌게 될 것"이라면서 "계속 경로를 추적해 추가 임무를 할 수 있을 지 지켜볼 예정"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

화성은 두 개의 작은 위성을 지니고 있다. 하지만 작다고 해서 이들이 지닌 미스터리까지 작은 것은 아니다. 포보스의 경우 가장 긴 지름이 27km에 불과한 작은 위성이지만, 지름 9km에 달하는 스티크니(Stickney) 크레이터를 지니고 있으며 표면에는 그 생성 원인을 알 수 없는 독특한 줄무늬 같은 지형이 있다. 길게 파인 도랑 같은 줄무늬는 깊이와 길이가 모두 다르며 대부분 한쪽이기는 하지만 완전히 평행하지 않고 일부는 겹치거나 교차해 생성 시기가 달랐을 가능성을 보여준다. 1970년대 화성 탐사선의 활약으로 이 지형을 확인한 과학자들은 다른 위성에서는 보기 힘든 지형의 비밀을 풀기 위해 다양한 가설을 내놨다. 가장 쉽게 설명할 수 있는 이론은 스티크니 크레이터 형성 당시 위성이 파괴될 정도의 큰 균열이 생긴 흔적이라는 것이다. 하지만 지형의 형태로 봤을 때는 가능성이 떨어지는 설명이다. 70년대 나온 다른 대안적 설명은 스티크니 크레이터 형성 당시 나온 바위가 구르면서 형성된 지형이라는 설명이다. 이 역시 검증이 어려운 건 마찬가지다. 브라운 대학의 켄 람슬리와 동료들은 구르는 바위 모델(rolling boulder model) 가설을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 실제로 스티크니 크레이터에서 나온 큰 바위들이 표면을 구르면서 이런 형태의 지형을 만들 수 있는지 시뮬레이션한 것이다. 포보스의 중력은 매우 약하기 때문에 큰 바위도 쉽게 먼 거리를 굴러갈 수 있다. 일부는 우주로 튕겨 나갔다가 한참을 나가 다시 표면에 떨어질 수도 있다. 시뮬레이션 결과는 구르는 바위 모델이 포보스의 줄무늬 지형을 잘 설명하는 것으로 나타났다. 이는 구르는 바위 모델을 지지하는 결과지만, 확답을 얻기 위해서는 시뮬레이션으로는 부족할 수 있다. 가장 좋은 방법은 포보스에 탐사선을 보내 표면 지형과 과거 이 지형을 만든 것으로 보이는 바위를 찾는 것이다. 바위의 표면 흔적과 지형에 남은 흔적을 조사하면 보다 확실한 증거를 찾을 수 있을 것이다. 그러나 아쉽게도 2012년 포보스와 화성을 향해 발사된 러시아 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)는 발사에 실패해 지구로 추락했다. 하지만 언제나 그렇듯이 인류는 탐험을 멈추지 않을 것이다. 언젠가 다시 포보스에 탐사선을 보내 작지만 흥미로운 수수께끼를 간직한 위성을 탐사할 기회가 있을 것이고 구르는 돌의 미스터리 역시 검증될 날이 올 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

지난 11월 26일 중국 군용기 한대가 우리측 방공식별구역을 침범했다. 이에 따라 우리 공군의 전투기도 즉각 출격해 중국 군용기에 대응했다. 이날 방공식별구역을 침범한 중국 군용기는 까오신(高新) 계열의 정찰기였다. 공군에 따르면 중국의 카디즈 즉 한국방공식별구역 침범은 올해 들어 110여 차례나 된다.우리 군은 방공식별구역을 침범한 중국 군용기의 정보를 에둘러 발표했지만, 일본의 합동참모본부라고 할 수 있는 통합막료감부는 해당기의 사진과 경로를 자세히 공개했다. 사진 속에 보여진 항공기는 중국이 자체 개발한 Y-9 수송기를 개조해 만든 까오신 8호 전자정찰기였다. 전자정찰기는 전자전에 대비해 전자전 공격 및 감지를 위한 정찰기로, 까오신 8호 전자정찰기는 중국해군이 운용한다. 이번에 방공식별구역을 침범한 까오신 8호 전자정찰기는 중국해군 북해함대 소속으로 알려져 있다. 중국군은 Y-8과 Y-9 수송기를 기반으로 까오신 공정을 실시해 각종 정찰기와 해상초계기 그리고 조기경보기들을 만들어내고 있다.까오신 공정을 통해 지난 2000년 1월 까오신 1호가 등장했다. 까오신 1호는 Y-8 수송기를 기반으로 개발된 정찰기로 기체 각부에 다양한 안테나가 장착되어 있다. 특히 동체 아래쪽에는 카누형 덮개가 설치되어 있으며, 이 안에는 합성개구레이더가 장착되어 있는 것으로 추정되고 있다. 합성개구레이더는 지상으로 전파를 발사해 지표면의 영상을 만들어 내는 장비이다. 이밖에 수직꼬리날개 근처에는 데이터 링크용 위성통신안테나가 설치되어 수집된 정보를 실시간으로 지휘부에 보고한다. 까오신 1호는 중국 공군에서 운용했다. 반면 이후 개발된 까오신 2호는 중국 해군용으로 개발된 정찰기로 기본적인 구성은 까오신 1호와 유사하지만 기체의 길이가 조금 커졌고 다양한 안테나가 추가되었다. 까오신 3호는 중국 공군이 운용하는 전장지휘기로 알려져 있으며, 까오신 4호는 전자정찰기로 알려져 있다.까오신 5호부터는 새로 만들어진 Y-9 수송기를 기반으로 개발되었다. Y-9 수송기는 지난 2010년 11월 첫 비행에 성공했으며, C-130 수송기와 유사한 성능을 가지고 있다. 까오신 5호는 조기경보기로 콩징(空警)-200으로 불린다. 조기경보기는 항공기에 탑재된 탐색 레이더에 의해서 목표를 탐지 및 식별하면서 동시에 아군의 전투기와 함정 등을 공중에서 지휘 통제하는 항공기이다. 중국공군과 해군에서 사용하는 까오신 5호는 기체 상부에 AESA 즉 능동 전자주사식 위상배열 레이더를 장착하고 있다. 까오신 6호는 해상초계기로 P-3와 비슷한 임무를 수행한다. 까오신 7호는 중국 공군이 운용하며, 미 공군이 운용중인 EC-130J 코만도 솔로Ⅲ와 성능이 유사한 항공기로 심리전에 특화되었다. 특히 AM, FM, HF 대역의 주파수와 텔레비전 전파를 교란 및 통제하며 방송을 실시한다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

순수 국산 기술로 제작된 한국형 발사체 ‘누리호’ 시험발사체가 어제 전남 고흥군 나로우주센터에서 성공적으로 발사됐다. 최대 고도 209㎞로, 목표 185㎞를 넘긴 뒤 10여분간 날아 예상했던 해상 지점에 낙하했다. 로켓 엔진 연소 시간도 목표인 140초를 넘겨 151초 비행 연소를 기록했다. 이번 시험발사는 2013년 1월 과학위성을 실은 나로호가 두 번 실패 끝에 발사에 성공한 지 거의 6년여 만이다. 당시 나로호는 최고 핵심 기술인 1단 로켓에 러시아산을 썼기 때문에 순수 국산 로켓 발사 성공은 이번이 처음이다. 우리나라 우주개발 역사에 큰 획을 그은 감격스런 일이 아닐 수 없다. 이번 시험발사는 2021년 발사 예정인 누리호 완전체의 주엔진 격인 75톤급 액체엔진의 비행 성능을 시험하기 위한 것이다. 누리호 1단엔 75톤 엔진 4기가 묶여서, 2단엔 1기가 장착된다. 3단에는 별도로 제작 중인 7톤급 엔진이 들어간다. 나로호 발사 때 보았듯이 우주 로켓 발사에서 가장 중요한 기술은 1단 로켓 엔진이다. 주력 엔진 비행시험 성공은 실제 위성을 탑재할 3단 발사체 누리호 발사에 매우 가까워졌다는 의미다. 과학계에선 한국형 발사체 8부 능선을 넘은 것으로 평가하고 있다. 누리호 본발사가 성공하면 각종 과학위성은 물론 한반도 주변을 손금 보듯 살필 수 있는 첩보위성도 우리 힘으로 쏘아 올릴 수 있다. 명실상부한 ‘우주 독립국’ 반열에 오르는 것이다. 이번 시험발사는 분명 엄청난 쾌거지만 상당히 늦었다는 점에서 반성해야 할 점도 적지 않다. 특히 정부나 정치권이 그렇다. 그동안 우주개발사업에 대한 정책이 오락가락해 개발이 계속 지체됐기 때문이다. 이번 시험발사를 이끈 고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발본부장은 본지 인터뷰에서 “나로호 때 발사에 실패하자 예산이 갑자기 3분1 토막 났다”고 말한 적이 있다. 그로 인해 연구와 실험에 막대한 차질을 빚었다고 한다. 국회에 가면 “실패만 하면서 돈만 쓰려고 한다”고 치도곤을 당했다고 한다. 우주 개발 선진국을 향한 첫발을 뗐지만 본발사를 위한 여정은 이제 시작이다. 엔진 4개를 묶어 300톤 추력의 1단 발사체를 제작해야 하고, 3단 로켓 개발과 탑재할 위성 개발을 마무리해야 한다. 발사체 제작진의 뼈를 깎는 노력과 셀 수 없이 많은 실험이 뒷받침돼야 함은 물론이다. 무엇보다 국가의 지원이 총동원돼야 한다. 지원엔 인색하면서 결과만 보고 연구개발자들을 타박하는 구태를 청산하지 않으면 우주 개발 사업은 언제든 멈춰 설 수 있다.

누리호 1·2단에 들어가는 핵심 구성체 실제 비행환경서 기준 목표 140초 달성러 엔진 ‘나로호’와 달리 순수 국내기술“최대고도·낙하지점 등 순조롭게 성공”28일 오후 4시, 전남 고흥 나로우주센터에서 순수 국내기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’의 75t액체엔진 시험발사체가 지축을 울리며 하늘을 향해 힘차게 솟구쳐 올랐다.한국항공우주연구원에 따르면 75t 액체엔진이 실제 비행환경에서도 목표치인 140초를 넘어 151초까지 정상 연소되면서 이날 시험발사는 성공적으로 끝났다. 자세한 비행 데이터는 비행 중에도 실시간 전송되기 때문에 29일 종합평가를 내리게 된다. 140초 연소는 1.5t급 위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올려놓기 위한 3단 발사체를 설계했을 때 수학적으로 계산된 75t 엔진의 최소 연소요건이다. 75t 엔진은 오는 2021년 발사될 누리호에 사용되는 1단과 2단에 들어가는 핵심부품이다. 일단 이번 시험발사 성공으로 한국형 발사체 개발은 8부 능선을 넘었다는 평가를 받고 있다. 누리호 75t엔진 시험발사체가 발사된 나로우주센터는 발사 하루 전인 27일부터 긴장 상태에 놓였다. 엔진 시험발사체를 발사대로 옮겨 세우고 발사 준비를 위한 각종 점검을 완료한 뒤 오후 7시부터 비행시험위원회와 발사관리위원회를 열어 발사체 점검과 사전 예행연습 결과를 검토했다. 기술진들은 발사 당일인 이날도 오전 7시쯤 아침식사를 일찌감치 마치고 드론을 띄워 지상 20㎞까지의 바람 상태와 구름 두께를 측정하는 등 발사 준비로 분주한 모습을 보였다. 오후 2시 발사관리위원회가 열려 오후 4시로 발사 시간이 최종 결정되자 2시부터 영하 183도의 차가운 액체산소(산화제)와 연료인 케로신(등유)이 주입됐다. 발사 10분 전인 오후 3시 50분부터 발사관제시스템이 자동으로 카운트다운을 시작하고 발사 10초를 남겨둔 시점에 발사통제동에는 긴장감이 감돌았다. 오후 4시 마침내 발사 명령이 떨어지면서 우리 손으로 만든 75t엔진이 점화되고 엄청난 화염과 굉음을 내뿜으며 하늘로 올랐다. 발사체(로켓) 개발의 역사가 긴 미국, 러시아, 유럽 같은 우주 선진국들은 새로운 로켓 엔진을 개발하더라도 지상연소시험으로만 성능을 확인할 뿐 한국처럼 비행모델로 성능시험을 하지 않는다. 그러나 발사체를 우리 손으로 개발한 것은 ‘누리호’가 처음이기 때문에 지상연소시험과 함께 실제 비행 환경에서 엔진 성능을 검증하기 위해 이번 시험발사가 실시됐다. 누리호에 앞서 2013년 발사에 성공한 국내 첫 우주발사체 ‘나로호’가 있지만, 나로호는 러시아에서 1단 엔진은 물론 엔진시험 설비까지 사들여 사용했기 때문에 이런 과정이 생략됐다. 75t엔진 시험발사가 성공해 누리호 개발의 중요한 단계는 넘었다고 하지만 3년 뒤 누리호 시험발사까지는 아직 갈 길이 멀다. 누리호 1단은 이번 발사에 성공한 75t엔진 4기를 묶어 구성되는데 이렇게 여러 개 엔진을 하나로 묶는 ‘클러스터링 기술’도 만만치 않다. 엔진 4기가 하나로 묶여 있다고 하더라도 같은 힘으로 동시에 작동해야 하기 때문이다. 4기의 엔진 중 하나라도 연소시간이 늦어지면 누리호 발사는 실패할 수밖에 없다. 이 때문에 2020년 12월에는 클러스터링 된 1단 엔진기술을 시험평가하는 과정이 있다. 또 누리호 발사대는 나로호와 이번 엔진 시험발사를 실시한 발사대보다 커야 하는데 이를 위해 항우연은 내년 하반기까지 제2발사대를 완공한다는 계획이다. 한국형 발사체 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도에 올리기 위한 3단형 발사체다. 많은 사람들이 이번에 발사된 75t엔진 시험발사체를 누리호 시험발사체로 착각하는데 실제 누리호 시험발사는 2021년 2월과 2021년 10월에 두 차례 있을 예정이다. 이후 2022년에는 누리호 상단에 시험위성을 탑재해 발사하고 2023년에는 차세대중형위성, 2024년에는 차세대소형위성을 실어 발사함으로써 누리호의 위성발사 능력을 증명하게 된다. ‘나로호 개발’의 아버지로 불리는 조광래 항우연 연구위원은 “이번 엔진 시험발사는 연소시간이나 최대고도, 낙하지점 등 모든 것이 깔끔하게 이뤄졌다”면서 “75t엔진 기술 확보는 누리호 개발의 핵심 기술이자 가장 어려운 부분이었는데, 발사가 성공적으로 이뤄져 앞으로의 개발 과정도 순조롭게 진행될 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’의 핵심 구성체인 75t 액체엔진 시험발사가 성공했다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 28일 오후 4시 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된 누리호 75t 엔진 시험발사체가 목표인 ‘비행 연소 140초’를 달성했다고 밝혔다.75t 엔진 시험발사체는 151초 동안 연소됐으며 이후 관성 비행을 통해 발사 후 319초에 최대 고도 209㎞를 기록했다. 이후 포물선 궤적을 그리며 고도가 낮아지면서 4시 10분쯤 나로우주센터에서 429㎞ 떨어진 제주도 남동쪽 공해상에 낙하했다. 이번에 발사된 75t 엔진은 2021년 발사 예정인 누리호의 1단(엔진 4개 묶음)과 2단(엔진 1개)을 구성한다. 3단형인 누리호는 한국이 독자 개발하는 첫 우주 발사체로, 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 1.5t급 실용위성을 쏘아 올리게 된다. 체코를 순방 중인 문재인 대통령은 페이스북에 “우리 인공위성을 우리 힘으로 궤도에 올려놓기 위한 시험발사체가 오늘 하늘 저 멀리 날아올랐다”며 “항우연의 능력으로 반드시 꿈을 이루리라 믿는다”고 썼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미래 달 유인기지나 화성 유인 우주선에서는 필요한 물건이 있을 때마다 바로 만들 수 있을지 모릅니다. 미 항공우주국(NASA)이 우주에서 사용이 가능한 3D 프린터를 개발했기 때문입니다. 모든 필요한 물건을 싣고 우주선을 발사하기보다 3D 프린터와 재료만 실으면 공간 및 자원을 크게 절약하고 예상외의 상황도 더 유연하게 대응할 수 있습니다. 하지만 자원이 귀한 우주에서는 이것만으로는 충분치 않습니다. 만약 필요 없거나 망가진 물건을 재활용해 3D 프린터로 출력할 수 있다면 이론적으로 자원 공급 없이 자급자족이 가능한 우주선이나 우주 기지를 만들 수 있습니다. NASA와 시애틀에 위치한 3D 프린터 스타트업인 테더스(Tethers Unlimited Inc.)가 합작으로 개발한 리패브리케이터(Refabricator)는 최초의 우주 재활용 3D 프린터로 폴리머 소재를 출력한 후 다시 이 폴리머를 잉크로 사용해 새로운 플라스틱 제품을 출력할 수 있습니다. 올해 11월에 발사된 화물선에 실려 국제 유인 우주정거장(ISS)으로 향한 리패브리케이터는 앞으로 우주 개발에서 3D 프린터의 유용성을 검증할 기회가 될 것입니다. 사실 플라스틱이나 금속 소재 제품을 출력하고 다시 이를 재활용 할 수 있는 재활용 3D 프린터의 개념은 이전부터 있었습니다. 하지만 현실적으로 비용이나 출력물의 품질면에서 경쟁력이 없었던 것이죠. 특히 플라스틱 소재를 갈아서 다시 사용하는 경우 출력물의 품질이 좋지 않아 실용성이 떨어졌습니다. 테더스에서 개발한 재활용 기술은 갈아서 가루를 사용하는 방식이 아니라고 합니다. 비록 구체적인 기술적 내용은 공개하지 않았지만, 이 재활용 방법은 품질 악화 없이 여러 번 재료를 다시 사용해 물건을 출력할 수 있습니다. 테더스는 2015년에 NASA로부터 75만 달러의 연구비를 지원받아 우주의 미세중력 상태에서도 작동이 가능한 재활용 3D 프린터를 개발했습니다. 이렇게 만든 리패브리케이터는 소형 냉장고 크기에 폴리머 추출을 위한 장치와 3D 프린터가 통합되어 있습니다. 외형은 오래되고 투박한 실험기기처럼 생겼지만, 우주 3D 프린터의 미래가 여기에 달려있습니다. 다만 리패브리케이터가 최종적인 제품은 아니고 사실 중간 단계입니다. NASA는 이미 3D 프린터를 ISS에서 테스트해 우주에서도 출력하는 데 문제가 없다는 것을 입증했습니다. 여기에 더해 리패브리케이터를 통해 재활용 기술을 검증한 후 2020년에는 본격적인 우주 3D 프린터 공장인 팹랩(FabLab Fabrication Laboratory)을 만들 계획입니다. 팹랩은 금속을 포함한 여러 물질을 재활용해서 우주에서 필요한 물건을 출력할 수 있는 것을 목표로 하고 있습니다. 성공한다면 미래 우주비행사는 필요한 물건이 지구에서 도착할 때까지 하염없이 기다리는 것이 아니라 필요할 때마다 출력할 수 있고 사용 후 필요 없게 되거나 망가진 제품 역시 간단하게 재활용할 수 있을 것입니다. 물론 NASA에서 개발한 많은 기술처럼 이 기술 역시 민간에 이전되어 새로운 혁신을 불러일으킬 수 있습니다. 플라스틱을 포함해 넘쳐나는 쓰레기의 재활용 문제는 사실 우주보다 지구에서 더 시급한 문제입니다. 마지막으로 흥미로운 것은 이 재활용 3D 프린터를 개발한 테더스사의 미래 우주 3D 프린터 계획입니다. 이 회사는 3D 프린터를 이용해서 지구에서 한 번에 발사하기 너무 큰 위성이나 우주선, 우주 기지를 우주 현지에서 출력한다는 계획을 가지고 있습니다. 덩치 큰 구조물이나 부품을 발사하는 것보다 아예 우주 공간에서 출력하는 것이 부피를 크게 줄일 수 있어 발사할 때 유리하다는 것이죠. 아직은 먼 미래의 일이지만, 3D 프린터가 제조업은 물론 우주 개발에서도 새로운 혁신이 될 가능성은 충분합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 ‘인사이트’(InSight)호가 26일(현지시간) 화성 적도 인근의 엘리시움 평원(Elysium Planitia)에 무사히 안착했다. 인사이트호를 통해 그간 주로 지표면 위주의 화성 탐사에서 한 단계 더 들어가 지층 내부를 들여다볼 수 있게 됐다. 인사이트호는 미국 동부시간으로 이날 오후 2시 54분쯤(한국시간 27일 오전 4시 54분) 화성 무사 착륙 소식을 전해왔다. 화성에서 지구까지의 송신 시간까지 계산하면 착륙 신호를 받기 약 8.1분 전 인사이트호가 화성에 발을 디딘 것이다. 지난 5월 5일 발사된 인사이트호는 약 206일 동안 4억 8000만㎞를 날아가 목적지인 화성 적도 인근의 엘리시움 평원에 내려앉았다. 인사이트호의 안착 신호에 “착륙 확인(Touchdown confirmed)” 발표가 나오자 캘리포니아 제트추진연구소(JPL) 관제소는 일제히 박수와 환호성이 터져나왔고, 연구원과 관제요원들은 서로 포옹을 주고받았다. 인사이트호는 극초단파(UHF) 안테나로 위치신호를 보낸다. 관제소는 인사이트호와 함께 발사된 쌍둥이 위성 큐브샛 마르코(MarCO) 2대 중 1대로부터 인사이트호의 성공적인 착륙 신호를 전달받았다. 인사이트호가 착륙 뒤 촬용한 화성 표면 사진도 큐브샛 마르코를 통해 전송됐다. AP통신은 인사이트호가 보내온 화성 표면 사진에 대해 카메라 보호막에 묻은 듯한 얼룩이 지긴 했지만, 암석 같은 것이 거의 없어 탐사에 유리한 편평한 화성 표면에 인사이트호가 닿은 것으로 보여 과학자들이 바라던 곳이라고 설명했다.이날 관제소의 인사이트호 착륙 실황은 NASA TV를 통해 생방송됐다. 인사이트호는 ‘화성 대기권 진입→하강→착륙’(EDL)이라는 가장 어려운 고비를 무사히 넘겼다. 화성의 대기권 밀도는 지구의 1%밖에 안 돼 대기의 마찰력을 이용해 우주선의 하강 속도를 줄이는 것이 지구와 비교할 수 없을 정도로 어려운 과제다. 이 때문에 화성에 착륙하고자 하는 우주선은 대단히 고난이도의 기술이 필요하다. 이 때문에 이 과정은 ‘위험한 착륙’ 또는 ‘공포의 7분’으로 일컬어진다. 인사이트호가 비행 추진체를 분리하고 열 보호막과 상부 덮개로 구성된 ‘에어로셸’로 된 진입체만으로 대기권에 진입한 뒤 착륙까지는 약 6분 30초가 걸린다. 시속 1만 9794㎞로 화성을 향해 날아간 인사이트호는 화성 지표면 상공 128㎞의 대기권에 진입한 뒤 낙하산과 하강(역추진) 엔진을 가동, 지표면에 닿을 즈음에는 하강 속도를 거의 ‘제로(0)’에 가깝게 줄여 무사히 착륙했다. 인사이트호의 임무는 과거 여타 화성 탐사선들의 임무에서 한 단계 나아간다. 이제까지의 탐사선들이 주로 화성 지표면과 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트호는 앞으로 2년간 화성 내부를 탐사한다. ‘인사이트’(InSight)라는 이름도 ‘지진 조사, 측지, 열 수송 등을 이용한 내부 탐사’(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)에서 영문 앞글자를 따온 것이다. 2012년 화성에 착륙했던 ‘큐리오시티’(Curiosity)를 비롯한 다른 로버들이 이곳저곳을 이동하며 탐사했던 것과 달리 인사이트호는 엘리시움 평원의 착륙지에 고정된 채 탐사 활동을 펼치기 때문에 바퀴도 장착되지 않았다. 인사이트호는 1.8m 길이의 로봇팔을 이용, 화성 표면에 지진계를 설치한다. 이 지진계는 화성에 있을지 모를 지진을 측정하고 미세한 흔들림(wobble)을 계산해 화성 핵에 관한 단서를 얻게 된다. 또 지하 5m까지 자동으로 파고드는 탐침에 열 감지기를 달아 화성 내부 온도도 측정한다. 인사이트호는 지진계와 열 감지기를 통해 지구에서의 지진과 같은 흔들림이 얼마나 자주 일어나는지, 화성의 지각이 얼마나 두꺼운지, 화성 중심부로부터 얼마나 많은 열이 방출되고 있는지 등의 탐사 작업을 하게 된다. NASA는 인사이트호를 통해 화성의 내부를 들여다봄으로써 지구와 화성을 비교, 암석형 행성의 형성과 수십억년에 걸친 변화 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 인사이트호는 1976년 7월 인류 최초로 화성에 착륙한 탐사선 바이킹 1호(Viking 1) 이후 NASA의 9번째 화성 착륙 시도다. NASA는 9번의 착륙 시도 중 1번을 제외하고 모두 성공하게 됐다. NASA는 인사이트호 발사에 8억 1400만 달러(약 9195억원)를, 프랑스와 독일은 1억 8000만 달러(약 2033억원)을 투자했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr