지금으로부터 정확히 20년 전인 1995년 12월 2일. 위성 하나가 아틀라스 IIAS 로켓에 실린 힘차게 태양을 향해 날아올랐다. 이 위성은 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 협력해 제작한 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory). SOHO는 발사 이듬해부터 12개의 주관측장비로 태양의 활동을 실시간 모니터해 그 데이터를 지구로 전송하고 있다. 당초 2년 수명이 예상됐던 SOHO는 20년이 지난 지금도 태양 표면의 폭발현상은 물론 코로나물질 방출등을 관측해 지구에 미치는 영향을 예상하는 '태양 기상캐스터' 역할을 톡톡히 하고있다. 　 　 또한 SOHO는 20년간 무려 3000개에 가까운 선그레이징 혜성을 발견했다. 보통 혜성은 태양 가까이에서 가장 많은 물질을 뿜어낸다. 그런데 이 가운데는 태양에 너무 가까이 접근해서 전부 증발해 버릴 것 같은 아슬아슬한 혜성도 존재한다. 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다 결국 녹아 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성들을 과학자들은 ‘선그레이징 혜성’(sungrazing comets)이라고 부른다. NASA 고나드 우주비행센터의 SOHO프로젝트 과학자 베른하르트 플렉은 "그간 SOHO는 미지의 영역이었던 태양에 대한 많은 정보를 우리에게 제공했다" 면서 "화려하고 아름다운 태양의 이미지와 영상 덕에 학계 뿐 아니라 대중들의 관심도 촉발시켰다"며 의미를 부여했다. NASA는 1일(현지시간) 홈페이지를 통해 20주년을 자축하며 SOHO의 하이라이트 활동 영상을 공개했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아리랑위성 3A호 이달 본격 운영 미래창조과학부(장관 최양희)와 한국항공우주연구원(원장 조광래)은 지난 3월 26일 발사된 다목적실용위성(아리랑위성) 3A호의 시험운영을 완료하고 12월부터 본격적인 공공, 상용서비스를 시작한다고 30일 밝혔다. 아리랑 3A호는 55㎝급 해상도의 광학영상과 주야간 관측이 가능한 적외선 센서를 탑재한 고정밀 지구관측 위성이다. 아리랑 3A호는 정밀 관측을 통한 재난재해, 국토해양관리, 환경분석, 작물재배 및 생산량 분석, 야간관측, 도시 열섬현상 등 기후변화 분석에 적극 활용될 전망이다. ‘국제 표준’ 에너지 거래 기술 개발 한국전자통신연구원(ETRI·원장 김흥남)은 태양광, 풍력, 비상발전기, 연료전지, 에너지 저장장치 등을 보유한 소비자들이 남는 에너지를 시장에 내다 팔 수 있는 에너지 거래 기술을 개발했다. 이번에 개발한 기술은 건물 내 전기 소비장치들의 현황을 파악한 뒤 수요를 예측해 수요·공급을 최적화하는 에너지 통합관리와 잉여 에너지의 거래가 가능하도록 한 것이다. 특히 국제전기통신연합(ITU)의 국제표준에 기반한 상용 수준의 프로토콜이라는 평가를 받고 있다. 극저온에서 물질의 성질변화 측정 한국기초과학지원연구원(원장 정광화)은 극저온에서 물질의 성질 변화를 측정하는 ‘프로브스테이션’ 기술을 개발해 중소기업에 이전했다. 프로브스테이션은 기초과학 연구에서 활용도가 높은 장치로 현재 전량 수입하고 있다. 이번에 개발한 기술은 기존 기술과 달리 액체헬륨을 사용할 필요가 없다. 또 측정 시간과 비용은 절반으로 줄이고 측정 정밀도는 50% 이상 향상시켜 측정 장비 국산화에 도움을 줄 것으로 기대된다.

영화 ‘트랜스포머’나 어린이 애니메이션 ‘또봇’ ‘카봇’, 1980년대 안방극장을 주름잡던 ‘전격Z작전’. 이들의 공통점은 무엇일까. 정답은 인공지능을 갖춘 무인자동차가 등장한다는 것이다. 주말이나 연휴에 꽉 막힌 도로에서 가다 서다를 반복하거나 몸은 피곤한데 장거리를 이동해야 하는 운전자라면 누구나 한번쯤 다른 사람이 대신 운전을 해 주거나 저절로 알아서 움직이는 차가 있었으면 좋겠다는 상상을 해봤을 것이다. ●노인·장애인 등 운전 약자에게 ‘희망’ 1771년 프랑스에서 증기로 움직이는 최초의 자동차가 나오고 1886년 독일의 카를 벤츠가 가솔린 내연기관을 장착한 3륜 자동차를 개발한 이후 자동차 기술은 빠른 발전을 거듭해 왔다. 더군다나 정보통신기술(ICT)이 차량에 적용되는 범위가 확대되면서 SF 영화에서나 볼 수 있었던 무인차를 도로에서 볼 날이 점점 다가오고 있다. 실제로 미국 스탠퍼드대와 MIT, 독일 베를린자유대 등 세계 유명대학들과 구글, BMW, 벤츠, 아우디, 도요타 등 유수의 자동차 기업들이 무인차 기술 개발에 나서고 있다. 우리나라에서도 현대·기아자동차 등 기업들과 대학, 정부가 무인차 기술 개발에 적극 나서고 있다. 지난 11월 22일과 29일 미래창조과학부와 산업통상자원부, 국토교통부가 공동으로 오전 9시 30분부터 1시간 동안 차량 통제 상황에서 서울 영동대교 북단에서 코엑스까지 도로 주행 시연 행사를 갖기도 했다. 자동차 업계와 공학계는 무인차가 활성화되면 교통 효율성을 높이는 것은 물론 교통사고로 인한 사망자와 부상자를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 보고 있다. 또 노인이나 장애인 등 운전 약자들의 이동성을 높이는 데도 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 우리가 흔히 무인자동차라고 하는 것은 운전자의 조작 없이 자동차 스스로 주변 환경을 인식하고 주행 상황을 판단해 차량을 제어해 목표지점까지 가는 자율주행차를 말한다. 무인차는 로봇공학, 컴퓨터공학, 위성항법장치(GPS), 정밀센서, 전자제어 등 첨단 기술의 총집합체다. 무인차는 이런 기술을 바탕으로 목적지까지 여러 경로를 만들어 내고 최적화 경로를 찾는 단계, 다양한 센서를 이용해 위치와 장애물 정보를 인지하는 단계, 상황을 판단해 경로를 재생성하거나 회피를 결정하는 판단 단계, 실제 임무를 수행하는 제어 단계를 거치며 자율 운행한다. ●목적지까지 최적화 경로 찾아내 무인차에서도 가장 중요한 가치는 안전이다. 특정 센서만 갖고는 각종 돌발상황에 제대로 대처하기 어렵기 때문에 무인차에는 운전자의 눈 역할을 담당하는 다양한 센서들이 부착된다. 운전자들이 안전 운행을 위해 시각 정보를 가장 많이 활용하는 것처럼 무인차도 이미지 센서를 이용해 차량 주변에 있는 다른 차, 보행자와 기타 장애물을 파악하고 중앙처리장치인 컴퓨터에서 이런 움직임을 추정해 교통사고의 위험도를 판단해 움직인다. 우선 교통사고 위험을 줄이기 위해서 이미지 센서나 레이더, 레이저 센서, 오차범위를 10㎝ 이내로 파악하는 정밀 GPS를 이용해 전후방에 위치한 차량을 인식하고 차간거리 정보와 속도를 파악해 잠재적 충돌 위험을 감지하고 회피하는 전후방 차량 검출기술이 대표적이다. 이 기술은 앞쪽의 차가 급정거를 하는 등 돌발상황이 발생할 경우 충돌을 방지하거나 어쩔 수 없이 충돌하게 되는 경우 피해를 최소화하기 위해 브레이크나 엔진 출력을 제어하는 지능형순항제어(ACC) 시스템과 연동된다. 또 운전자가 졸음운전이나 전방 주시 부주의로 의도치 않게 차선을 벗어날 경우 경고하는 차선이탈방지시스템(LDD)은 이미 고급 자동차의 옵션으로 활용되고 있다. 무인차에서는 차선을 감지하고 보도와 중앙선을 구분해 자동차가 차선을 따라 안전하게 움직이도록 하는 핵심기술 중 하나다. ●상용화 위해 관련 법·보험 등 대응책 마련해야 야간 주행 시 적외선을 발사해 사물을 인식하는 나이트비전, 자동차 구동장치인 액셀러레이터와 브레이크, 조향장치 제어를 위한 액추얼 시스템, 자동차의 운행 상황을 수시로 감시하는 운행감시 및 고장진단 시스템, 통합관제 시스템도 무인차에서는 빼놓을 수 없는 기술들이다. 이 밖에 자동주차, 사각지대 정보 안내 등의 시스템들도 무인차 운행을 위해서 반드시 필요한 기술이다. 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 차두원 연구위원은 “무인차 상용화 시기는 다양한 주행 환경에서 발생하는 위험을 완벽하게 제어할 수 있는 시스템 안정성이 구현돼 최소한 사람 정도의 운전 능력을 가질 때”라고 설명했다. 그는 “무인차의 상용화를 위해서는 기술적인 문제 해결과 동시에 도로 및 자동차 관련 법제도, 무인차의 규격과 성능, 안전성 기준과 도로 시험주행 관련 기준, 사고 발생 시 보험 및 배상책임 기준 등 비기술적인 대응책을 마련하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금으로부터 거의 50년 전인 지난 1966년 2월 3일. 달의 ‘폭풍우의 대양’인 마리우스 라이너 서쪽(서경 64.4°, 북위 7.1°)에 탐사선 한대가 사뿐히 내려앉았다. 미국의 자존심을 긁은 이 무인탐사선의 이름은 구소련의 루나 9호(Луна-9). 루나 9호는 인류 역사상 처음으로 다른 천체에 연착륙한 탐사선이라는 영예로운 타이틀은 물론 달표면을 자세히 찍은 사진을 지구로 전송했다. 그러나 루나 9호는 착륙 사흘만에 연락이 끊기며 역사 속으로 사라졌다. 최근 미국 존스홉킨스 대학 등 국제연구팀이 여전히 착륙 지점에 놓여있을 루나 9호를 찾는 프로젝트를 시작해 관심을 끌고있다. 소련이 만들었으나 인류의 유산이기도 한 루나 9호는 넓이 0.6m, 100kg 무게를 가진 기체로, 작은 크기 때문에 착륙지점을 알아도 찾아내기가 쉬운 일은 아니다. 이를위해 연구팀이 동원한 방법은 미 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)를 활용하는 것이다. 지난 2009년 발사된 LRO는 달 표면의 상세한 관측을 목표로 제작된 극궤도 탐사위성으로 지금도 상세한 관측결과를 지구로 전송하고 있다. 연구에 나선 캐나다 웨스턴온타리오대학교 필립 스토케 교수는 "당시 우주선은 자체 로켓의 힘으로 서서히 달 표면으로 하강한 후 루나 9호를 떨어뜨렸다" 면서 "루나 9호는 충격을 완화하기 위한 에어백 같은 덮개가 있었으며 착륙 지점에 떨어진 후 주위로 굴렀다" 고 설명했다. 이어 "로켓의 열 흔적이 달표면에 남아있어 착륙지점을 바탕으로 추적하면 루나 9호를 발견할 수 있을 것" 이라고 자신했다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'테슬라'와 '스페이스 X'로 주가를 올리고 있는 엘론 머스크 CEO와 '아마존'의 제프 베조스 CEO는 사실 직접적인 경쟁을 할 위치에 있지는 않습니다. 서로 사업 영역이 겹치지 않기 때문이죠. 적어도 지금까지는 그랬습니다. 그런데 이번에 베조스의 블루 오리진이 개발 중인 재사용 로켓인 뉴 세퍼드(New Shepard)가 테스트에 성공하면서 이들의 경쟁 관계가 주목받고 있습니다. 베조스 역시 우주 사업에 참여하기 위해 준비 중이기 때문이죠. 　 이번 테스트에 성공했다는 소식이 들리자 최근 착륙에 실패한 스페이스 X의 팔콘 9R과 비교되면서 일부에서는 베조스가 머스크의 스페이스 X와의 경쟁에서 앞섰다는 꽤 성급한 의견까지 나왔습니다. 결론부터 말하면 적어도 이 분야에서 만큼은 베조스가 머스크를 넘어서기 위해서는 정말 많은 길을 가야 합니다. 하지만 그것이 불가능하다고는 누구도 말할 수 없을 것입니다. 뉴 세퍼드 그리고 베조스의 야망 현지시각으로 지난 11월 23일 '뉴 세퍼드'는 수직으로 발사된 후 약 100km 상공까지 상승했다가 다시 지상으로 하강해 안전하게 착륙했습니다. 비록 궤도에 위성을 발사한 것은 아니었지만, 이 테스트는 언론이 큰 주목을 받았습니다. 베조스 CEO는 현재의 우주 로켓을 보잉 747 여객기를 한 번 타고 버리는 것에 비유하면서 이렇게 재사용이 가능한 로켓이 우주여행을 매우 저렴하게 만들 게임 체인저라고 설명했습니다. 이 소식을 들은 머스크는 축하한다면서도 ‘궤도’로 발사하는 데 성공한 건 아니라는 점을 지적했습니다. 단순한 한마디지만, 머스크는 자신이 이 분야에서 훨씬 앞섰다는 점을 한 단어로 설명한 것입니다. 우주로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있습니다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어려운 것입니다. 이미 스페이스 X는 팔콘 9 같은 대형 로켓을 가지고 있고 이보다 더 대형인 팔콘 헤비 같은 차세대 로켓도 이제 발사를 눈앞에 둔 상태입니다. 그런 만큼 소형 로켓 테스트에 성공했다고 베조스가 갑자기 머스크를 넘어설 수는 없습니다. 이미 상업 위성 발사 시장에서 저가 발사체로 엄청난 파란을 몰고 온 스페이스 X에 비해 블루 오리진은 우주 발사 부분에서 아무 성과도 내지 못하고 있기 때문입니다. 뉴 세퍼드는 그냥 준궤도(suborbital) 테스트 로켓일 뿐입니다. 다만 베조스의 도전은 이제 시작입니다. 블루 오리진의 다음 도전은 뉴 세퍼드에서 얻은 기술을 바탕으로 궤도 수송 시스템(Orbital Transportation System·사진 참조)을 개발하는 것입니다. 이 로켓은 뉴 세퍼드 보다 더 대형으로 1단과 우주선 부분을 재활용하는 로켓입니다. 사람과 화물을 저 지구궤도(LEO)로 수송하는 것은 이 차세대 시스템의 몫입니다. 다만 이 새로운 로켓 시스템이 개발되어 실제로 사람과 화물을 우주로 보내는 것이 언제 가능할지는 아직 누구도 장담하기 어려운 상태입니다. 여기에 이미 스페이스 X가 입증했듯이 소규모 테스트에서는 성공해도 실제 크기의 대형 로켓에서는 성공을 장담할 수 없는 것이 로켓 개발 분야입니다. 하지만 반대로 실패한다고 가정할 수도 없는 것 역시 마찬가지입니다. 스페이스 X의 팔콘 9R 사실 스페이스 X도 그래스호퍼(Grasshopper)라는 수직 이착륙 로켓을 여러 차례 테스트해 그 결과를 유튜브 등을 통해서 대중에게 공개했습니다. 이 역시 궤도로 발사하는 로켓은 아니지만, 여기서 얻은 데이터를 바탕으로 가장 비싼 1단을 재활용할 수 있는 팔콘 9R을 개발했던 것이죠. 참고로 뉴 세퍼드의 경우 그래스호포 로켓보다는 높이 비행하지만 궤도로는 올라가지 못하기 때문에 굳이 말하자면 그래스호퍼와 팔콘 9R 사이에 있는 수준이라고 할 수 있습니다. 여담이지만, 스페이스 X는 저가 민간 로켓을 상업 위성 발사 시장에 공급해서 상당한 성공을 거두고 있습니다. 유럽과 미국의 경쟁자들은 가격 경쟁력을 갖추기 위해 분주히 노력하는 상황입니다. 스페이스 X가 팔콘 9 V1.1 로켓에서 발사비용을 파운드 당 2,500달러 이하로 끌어내렸기 때문입니다. 이는 거의 반값 로켓이나 다를 바 없습니다. 여기에 상업용 로켓 가운데는 역대 최대급인 팔콘 헤비가 완성되면 비용은 1,000달러 수준까지 내려갈 수 있다는 게 스페이스 X의 주장입니다. 스페이스 X의 달라진 위상은 2014년에 있었던 미 항공우주국(NASA)의 상업 유인 승무원 수송 사업자(Commercial Crew Transportation Capability) 선정에서도 여실히 드러납니다. 이 사업에서 보잉은 42억 달러, 스페이스 X는 26억 달러의 사업을 따냈습니다. 액수로는 보잉이 많지만, 스페이스 X는 보잉과는 비교도 안 될 만큼 역사도 짧은 (2002년 설립) 신생 민간 기업입니다. 회사 규모로도 비교되지 않습니다. 이를테면 대기업과 신생 벤처 기업이 같이 사업을 따낸 것과 다름없습니다. (‘보잉이 우주사업?’ 라고 생각하시는 분도 있겠지만, 사실 미국에서 우주 로켓 사업은 보잉과 록히드 마틴의 합작인 ULA가 거의 독점해 왔습니다. 스페이스 X가 사업을 따낸 것은 사실 충격적인 일입니다) 스페이스 X는 이제 4,000명도 넘는 직원을 거느린 중견 기업으로 성장했습니다. 하지만 더 비용을 낮추고 민간 우주 개발 회사로서 입지를 다지기 위해 한 가지 더 해야 할 일이 있습니다. 바로 재사용 로켓을 만드는 것이죠. 착륙에는 계속 실패했지만 팔콘 9R(R은 Reusable, 재사용의 약자) 스페이스 X의 미래라고 할 수 있습니다. 비싼 로켓을 한번 사용하고 버리는 것보다 당연히 재활용할 수 있으면 추가 비용을 고려해도 훨씬 저렴한 우주 발사가 가능해집니다. 이는 상업 발사 회사로서 회사의 이윤과 직결되는 문제인 것은 말할 것도 없고 베조스를 비롯해서 이 사업에 이미 뛰어들었거나 뛰어들려는 경쟁자보다 앞서는 데 매우 중요한 이점입니다. 따라서 실패에도 불구하고 도전은 계속될 것입니다. (록히드 마틴과 보잉의 합작인 ULA도 최근 벌컨(Vulcan)이라는 독특한 개념의 재사용 로켓을 개발하고 있습니다) 재사용 로켓 개발의 미래는 민간으로 하지만 재사용 로켓의 개발은 쉽지 않은 일입니다. 과거 NASA도 보잉, 록히드 마틴, 그리고 지금은 사라지거나 합병된 많은 회사와 함께 시도했다가 실패한 것이 바로 재사용 로켓입니다. 가장 최근의 실패 사례는 아레스 I(Ares I)이라는 로켓인데, 무려 801t에 달하는 고체로켓을 발사한 후 바다에서 회수하는 테스트를 2009년에 성공했으나 예산 부족과 몇 가지 기술적 문제를 이유로 취소되고 맙니다. 물론 당시에 글로벌 금융 위기로 미국에 심각한 재정난이 생겼던 것이 가장 큰 이유였습니다. 아이러니하지만 만약 성공했다면 지금 베조스의 작은 성공(?)은 별로 눈에 띄지 않을 만큼 거대한 로켓 회수 테스트였습니다. 1단 로켓의 높이만 52.4m였으니까요. 다행인지 불행인지 이제 재사용 로켓 개발은 민간으로 공이 넘어간 상태입니다. 만약 민간 사업자들이 재사용 로켓의 개발에 성공하고 우주 발사비용이 저렴해진다면 NASA로서도 매우 좋은 일입니다. 서로 경쟁입찰을 붙여서 더 저렴하게 발사할 수 있으니까요. 이미 NASA는 여러 사업에서 민간 업체들을 경쟁시키고 있습니다. 현재로서는 스페이스 X가 이들 가운데 가장 앞서 나가고 있지만, 미래는 항상 열려있습니다. 베조스나 지면상 일일이 다 거론하기 어려운 여러 경쟁자가 새로운 아이디어로 시장을 뒤흔들지도 모릅니다. 그렇게 발전한다면 저렴한 우주여행도, 인류의 화성 진출도 결코 꿈이 아닌 날이 오게 될 것입니다. 제목과는 좀 다른 결론이지만, 결국 최종 승자는 머스크나 베조스가 아니라 언젠가 우주로 진출하게 될 인류의 미래 세대가 될 것입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 26일(현지시간) 버락 오바마 미국 대통령은 멀지 않은 미래에 '황금알'이 될 새로운 법안에 서명했다. 이번에 새롭게 제정된 이 법안은 이름도 거창한 '상업적 우주발사 경쟁력 법’(CSLCA)으로 소위 '우주법'으로 불린다. 이 법을 통해 미국의 민간기업과 개인은 과거 공유의 대상이었던 우주에 대한 소유권을 주장할 수 있는 계기가 만들어졌다. 그렇다면 왜 미국은 '우주도 자기 땅'이라는 법적 토대를 만든 것일까? 이는 미국의 몇몇 민간 기업이 추진 중인 소행성 자원 채굴과 맞물려 있다.　 황금알을 낳는 소행성 우리시간으로 지난 7월 20일 소행성 하나가 지구와 약 240만 km 정도 떨어진 거리를 두고 2년 후를 기약하며 순식간에 지나쳤다. 지구와 충돌할 가능성도 없는 이 소행성에 세간의 관심이 쏠린 이유는 무려 5조 달러의 가치를 가진 그야말로 ‘金행성’ 이기 때문이다.　 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아간 소행성 2011 UW158은 길이 600m, 폭 300m 정도의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만 사실 ‘금덩어리’가 가득한 보물이다. 지금까지의 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억톤 가량으로 현재 시세로 치면 무려 5조 4000억 달러(약 6000조원)에 달한다. 특히나 놀라운 점은 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 ‘금 덩어리’들이 우주에 하나 둘이 아니라는 사실이다. 이에 ‘주인’ 없는 이 보물에 군침을 흘리는 기관과 회사들은 당연히 많다. 이번에 미국이 서둘러 '우주법'을 제정한 것은 바로 주인없는 우주의 자원을 상업적으로 개발하려는 민간회사들의 이익을 보장해주기 위해서다. 이에 우주법 서명 직후 미국 기업 ‘플래니터리 리소시스’는 “CSLCA가 단일 법안으로는 사상 최대의 재산권 인정 사례”라며 “지속적인 우주 개발을 장려하는 역할을 할 것”이라며 화답했다. '제2의 골드러시' 미국의 우주기업 소행성의 자원 개발에 가장 앞서있는 회사들은 역시 미국 기업들이다. 대표적인 회사로는 3년 전 영화 ‘아바타’ 의 제임스 카메론 감독과 구글 공동대표인 래리 페이지와 에릭 슈미츠 등이 힘을 합쳐 만든 회사 ‘플래니터리 리소시스’(Planetary Resources)다. 이 회사는 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐내 지구의 자산을 늘리겠다며 설립됐으며 소행성 탐사 위성을 발사할 계획도 갖고있다. 이에앞서 우주 벤처 업체 ‘딥 스페이스 인더스트리’(Deep Space Industries·이하 DSI)도 2015년 내에 자원 채취를 목적으로 한 소행성 탐사 위성을 발사할 계획이라고 발표한 바 있다. DSI 회장 릭 텀린슨은 “해마다 지구 인근을 지나가는 소행성이 900개 이상 새로 발견된다” 면서 “이중 일부 소행성에는 금을 비롯한 각종 금속, 니켈, 가스 등 많은 자원을 가지고 있을 것”이라고 밝혔다. DSI 측은 첫번째 단계로 2015년 내에 랩탑 컴퓨터 만한 소행성 탐사위성 ‘파이어플라이’(Firefly·반딧불이)를 보내 6개월 간 조사를 벌이고 내년 조금 더 큰 위성 ‘드래곤플라이’(DragonFlies·잠자리)를 보내 광물 샘플을 채취해 귀환할 예정이라고 밝혔지만 아직까지 발사 소식은 전해지지 않는다. 여기에 우주 탐사에 있어서 최고의 실력을 자랑하는 미 항공우주국(NASA)이 가만 있을리 없다. NASA는 이미 차세대 우주선을 통해 소행성에 접근, 광물을 채취해 오는 시나리오를 완성한 바 있다. 과거 그 과정을 영상으로도 공개한 바 있는데 ‘우주 광부’는 차세대 우주선 ‘오리온’(Orion)이다. 다목적 탑승선으로 개발 중인 ‘오리온’은 특히 2030년 경 세계 최초로 우주인을 태우고 화성을 탐사할 계획이다. NASA가 공개한 소행성 광물 탐사 계획 NASA가 밝힌 총 1달 간의 우주 광물 채취 과정은 간단(?)하다. 먼저 우주선을 소행성에 접근시켜 특수장비로 포획한 후 우주인이 직접 밖으로 나와 광물을 조사한 후 채취한다. 샘플 수집이 완료되면 다시 우주선은 지구로 귀환해 바다에 떨어진다. 사실 이같은 우주 프로젝트는 큰 이윤이 남는 미래의 사업 모델이라는 점과 이제는 법적으로도 보장받았다는 점에서 주목해볼 만 하다. 미국의 유명 미래학자 피터 디아만디스 박사는 과거 워싱턴타임스와의 인터뷰에서 “20년 내에 인류 첫번째 조만장자가 탄생할 것” 이라면서 “돈버는 분야는 바로 ‘우주’로, 소행성 등의 자원 탐사 및 채굴로 떼 돈을 벌 것” 이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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.

- 현재 거대 안테나로 수신 21세기 후반, 아니 22세기의 미래에는 과연 인류가 달이나 화성에 진출해 있을까요? 이 질문에 대한 대답은 어렵습니다. 기술적인 어려움은 물론이고 막대한 비용이 들어가는 일이기 때문이죠. 하지만 인류가 진보를 거듭한다면 언젠가는 지구 이외에 장소에서도 삶을 꾸려나갈 가능성이 크다고 생각합니다. 그런데 지구와 우주 기지와의 통신 문제는 어떻게 해결할까요? 지금은 소수의 우주선과 로버들만 있으니 느린 통신 속도가 큰 문제가 되지는 않습니다. 솔직히 말하면 문제가 전혀 없는 건 아니지만, 아무튼 임무는 해낼 수 있습니다. 예를 들어 명왕성과 그 위성들의 놀라운 모습을 전송한 뉴호라이즌스 호의 경우 데이터 전송 속도가 초당 1-4 킬로비트(Kb)에 불과합니다. 물론 이런 느린 속도보다는 49억km 떨어진 지점에서 보내는 미약한 전파 신호를 수신할 수 있다는 사실이 더 놀라운 일입니다. 그리고 이런 속도로 꾸준히 데이터를 보내서 우리가 보는 사진들을 얻을 수 있다는 것도 놀랍습니다. 이런 일이 가능한 것은 나사의 딥 스페이스 네트워크(Deep Space Network·DSN) 덕분입니다. 미국뿐 아니라 세계 곳곳의 거대한 안테나들이 힘을 합쳐 뉴호라이즌스가 보낸 미약한 전파 신호를 수신합니다. 물론 지구에서 가까이 있으면 훨씬 빠른 속도로 통신할 수 있습니다. 대표적으로 지구 근처에 있는 통신 위성들이 그렇게 하고 있습니다. 하지만 화성 정도만 멀어져도 상당히 큰 안테나로 천천히 데이터를 수신할 수밖에 없는 형편이죠. 사실 이 문제는 전파를 이용한 통신이 가진 한계입니다. 무선 전파는 공간에서 넓게 퍼지면서 거리에 따라 신호의 강도가 떨어지게 됩니다. 레이저를 이용한 광통신은 이를 극복할 수 있는 매우 손쉬운 대안입니다. 먼 거리에서도 신호의 강도를 유지하기 쉬우며 상대적으로 대용량의 정보를 전송할 수 있습니다. 문제는 지구와 달 사이, 그리고 지구와 화성 사이 광섬유 케이블을 깔 수가 없다는 것이죠. 따라서 현재 연구되는 것은 직접 레이저를 우주 공간에 발사하는 것입니다. - 나사, 레이저 쏘는 FSO 추진 나사는 자유 공간 광학 통신 (Free-space optical communication·FSO)을 연구하고 있습니다. 쉽게 말해서 우주 공간에 레이저를 발사해서 광통신을 하는 것입니다. 지구의 경우 대기 입자는 물론 여러 장애물, 눈과 비 등 기상 조건에 따라 레이저가 제대로 통과하지 못할 가능성도 적지 않습니다. 하지만 우주 공간에는 희박한 입자 이외에는 특별히 레이저를 가로막는 물체가 없습니다. 물론 작은 먼지나 운석이 있지만, 이들의 밀도는 매우 낮아서 아주 드물게 통신 방해를 일으킬 수 있을 뿐입니다. 사실 이보다 더 큰 문제는 마지막 단계에서 지구 대기를 통과하는 것이죠. 2013년, 나사는 달 탐사선인 라디(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer·LADEE)에 달-지구간 고속 레이저 통신을 테스트할 모듈인 LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration)를 탑재해 테스트했습니다. LLCD는 잠시간이었지만 38만 5천km 떨어진 지점에서 다운로드 초당 622Mb, 업로드 초당 20Mb의 아주 빠른 속도를 보여줬습니다. 과거에는 상상할 수 없었던 속도죠. 통신 거리로 봤을 때 이는 광통신 역사상 가장 먼 거리 통신에 성공한 쾌거였습니다. 이후 나사는 2017년에 더 장시간의 레이저 통신을 테스트할 LCRD(Laser Communications Relay Demonstration)를 계획 중입니다. 안정적인 우주 광통신이 실현되기까지는 더 많은 시간이 필요하지만, 이 테스트에 성공한다면 비교적 가까운 미래에 초고속 우주 광통신이 실현될 가능성도 있습니다. - 유럽 우주국의 AIM 유럽 우주국과 나사는 협력을 통해서 소행성 탐사 및 소행성 궤도 변경 테스트를 진행할 예정입니다. 이 중 유럽 우주국이 담당한 AIM(Asteroid Impact Mission) 탐사선에는 지름 13.5cm에 무게 39.9kg의 비교적 대형 레이저 모듈이 탑재될 예정입니다. 이 레이저 모듈은 지금까지 누구도 시도한 적이 없는 거리에서 레이저 빔을 발사합니다. 지구에서 최대 7,500만km 떨어진 지점에서 지구를 향해 레이저를 발사하는 것이죠. 그렇다고 레이저에 맞을까 봐 걱정하실 이유는 없습니다. 이 레이저는 본래 살상력을 가질 만큼 강한 출력이 아닌 데다 지구에 올 때쯤이면 넓게 퍼지기 때문이죠. 레이저가 보통 빛이나 전파보다 직진성이 강해 퍼지는 정도가 약하긴 해도 이 정도 거리를 이동하면 어쩔 수 없이 어느 정도는 퍼지게 됩니다. 따라서 문제는 레이저로 인한 피해보다는 이 약한 신호를 감지하는 것입니다. 2020년쯤 테스트 될 이 실험이 성공할지는 아직 장담하기 어렵습니다. 유럽 우주국은 지구에서 감지될 미약한 신호를 수신할 수 있는 1m 지름의 특수한 리시버를 개발했습니다. 만약 이 테스트가 성공을 거둔다면 지구 – 화성 간 초고속 광통신이 가능할 수도 있으므로 그 결과가 주목됩니다. - 아직은 미래인 초고속 우주 광통신 가까운 미래에 성공 가능성이 큰 것은 지구 - 달 정도 거리에서 초고속 광통신입니다. 지구 - 화성 거리의 레이저 광통신은 사실 쉽지는 않습니다. 넓게 퍼져서 약해진 신호를 수신하는 문제는 물론 통신을 방해하는 장애물과 기상 상태 등 해결해야 할 다양한 문제가 있습니다. 앞으로 이를 극복하기 위해서 몇 개의 레이저를 동시에 이용하거나, 혹은 지구 대기 중으로 들어오기 전 지구 궤도에서 레이저 신호를 수신하는 방법 등이 있을 수 있습니다. 다만 이런저런 어려움이 있더라도 우주 광통신은 속도라는 큰 장점이 있으므로 앞으로 계속 연구될 분야입니다. 언젠가 인류의 후손들은 이 방식으로 대용량의 파일을 우주 저편에서 다운로드 받을지도 모르는 일입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

달은 지구에 가장 가까운 천체이다. 하지만 달이 품고 있는 놀라운 진실을 제대로 알고 있는 사람은 드물다. 매일 밤마다 하늘에서 보는 달 -그 놀라운 진실을 언제까지 외면할 것인가? ​10. 잘 가라, 달아~ 당신이 이 글을 읽고 있는 순간에도 달은 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 아는가? 달은 지구의 자전 에너지를 조금씩 훔쳐가 해마다 자신의 공전 궤도를 3.8cm씩 높여가고 있는 중이다. 즉, 매년 3.8cm씩 지구로부터 멀어져가고 있다는 뜻이다. 과학자들은 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 고작 2만2,530km밖에 안됐다고 한다. 하지만 지금은 평균 40만km, 최장 42만km까지 멀어졌다. 1년에 3.8cm이지만, 10억 년 동안 쌓이면 달까지 거리의 10분의 1인 3만8,000km가 된다. 그러면 무슨 일이 일어날는지 아무도 장담하지 못한다. 어쩌면 목성이 달을 끌어가버릴지도 모른다고 예측하는 천문학자들도 있다. 달이 지구를 떠나면 지구 생명체는 거의 멸종될 것으로 보고 있다. 지구축을 23.5도로 잡아주고 있던 존재가 사라지면 지구가 임의의 각도를 햇볕을 받게 됨으로써 남북극이 사라질 확률이 높아지며, 그러면 생물의 대량멸종이 뒤따를 것이기 때문이다. 9. 달도 행성인가? 지구의 달은 명왕성보다 크다. 그리고 얼추 지구 지름의 4분의 1은 된다. 그래서 어떤 과학자들은 달이 행성에 가깝다고 생각하기도 한다. 달이 위성이 아니라 지구-달 시스템을 이루는 쌍행성계라는 것이다. 명왕성과 그 위성 카론을 쌍행성계로 보는 일부의 시각과 같은 것이다. 명왕성과 카론은 서로의 질량 중심을 공전하는데, 둘 사이에 다리를 놓아도 될 만큼 중력으로 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. ​ 8. 지구의 '달'은 하나뿐일까? 달은 지구의 유일한 자연위성이다. 사실일까? 그렇지 않을지도 모른다는 설이 고개를 들고 있다. 1997년, 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 크뤼트네(3753 Cruithne)가 지구의 두번째 달이 될 가능성이 있다는 설이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1천 2백만km이며, 2058년 화성에 1천 360만km까지 접근한다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. ​ 7. 달에도 지진이 있다 아폴로 우주인들이 달에 내렸을 때 가지고 간 물건 중 하나는 지진계였다. 달 표면에 지진계를 설치했을 때, 그들은 게기판에 진동이 기록되는 걸 지켜볼 수 있었다. 달의 지진, 곧 월진(月震)이었다. 달은 우리가 예상했던 것과는 달리 완전히 죽은 천체가 아니었던 것이다. 미약한 월진은 지표 아래 몇 킬로미터 지점에서 발생하고 있었는데, 그 원인은 지구의 인력 때문으로 생각된다. 지표가 그 영향으로 미세하게나마 갈라지고 가스가 분출되는 경우도 있었다. 과학자들은 달 역시 지구처럼 핵을 가지고 있으며, 그것이 부분적으로 액체 상태일 수도 있다고 추정한다. 1999년 미국 항공우주국(NASA)의 무인 달탐사선이 보내온 자료에 의하면, 달의 핵은 아주 작으며, 달 전체 질량의 2~4% 정도일 것으로 나타났다. 지구 핵이 지구 전체 질량의 30%를 차지하는 것에 비하면 아주 작은 핵인 셈이다. 6. 달은 '짱구'다 달은 완전한 구형은 아니다. 달걀처럼 약간 짱구 모양이다. 당신이 보는 달의 면은 약간 돌출한 뾰족한 부분이다. 달의 무게 중심은 정확히 중심에 있지 않고 2km쯤 지구 쪽으로 앉아 있다. 말하자면, 지구 쪽으로 무게 중심이 있는 셈인데, 달이 한쪽 면만을 지구에 보이며 공전하는 바람에 생긴 기형이라고 할 수 있다. 무거운 달의 성분이 지구 쪽으로 몰린 탓이다. 이것이 달의 앞면과 뒷면의 생김새가 판이한 까닭이기도 하다. 5. 달이 만드는 밀물과 썰물 ​​ 지구 바다의 밀물과 썰물의 거의 달의 영향으로 일어나는 것이다. 해의 영향은 달에 비해 아주 작다. 최대인 때와 최저인 때. 달과 태양이 일직선상에 있을 때(삭이나 망의 위치)는 기조력이 커져서 바닷물이 많이 빠져 나가고 많이 밀려 들어와 그 차이가 매우 크다. 그리고, 달이 29.5일마다 지구를 한 바퀴 도는 궤도는 완전한 원이 아닌 타원이다. 따라서 달이 지구와 가장 가까운 근지점에 왔을 때 태양과 일직선상에 놓이면 인력이 가장 세어져서 사리가 된다. 사리에서 일주일 정도 지나면(상현이나 하현 위치) 달과 태양의 기조력이 서로 분산되어 간만의 차는 별로 나타나지 않게 되는데 이때를 조금이라 한다. 이 같은 조석 간만 현상에는 흥미로운 사실 하나가 숨어 있는데, 바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전 에너지를 조금씩 약화시킨다는 사실이다. 100년에 1.5밀리초(1밀리초는 1천분의 1초) 정도로 자전속도가 느려진다고 한다. 지구의 자전력이 약해지면 그것이 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 한다. 그러니까 달이 지구로부터 점점 멀어져가는 이유는 바로 밀물-썰물에 그 원인이 있는 셈이다. ​4. 달은 '펀칭 백'이다 달을 펀칭 백 신세로 만든 것은 소행성 같은 우주 암석들이다. 달 표면에 무수히 있는 크레이터들이 바로 얻어터진 증거이다. 달에는 화산작용도 없고, 공기와 물이 없어 침식작용이 일어나지 않기 때문에 그 크레이터들의 수명은 달과 함께 할 것이다. 우주 암석들에게 집중적으로 얻어맞은 기간은 38억년에서 41억년 전이다. 3. 아폴로의 '달 나무' ​1971년 1월 31일 발사된 유인우주선 아폴로 14호에 실려 달에 갔다가 돌아온 나무씨앗을 심어 자란 것들을 `달 나무(moon trees)'라고 명명했다. 당시 아폴로 14호의 사령선 조종사로 탑승했던 스튜어트 루사는 과거 자신이 삼림소방대원으로 근무했던 미 산림국을 기리기 위해 소합향, 삼나무, 소나무, 미송나무 등 500여 종의 나무씨앗을 작은 깡통 속에 싣고 달에 갔다가 돌아왔다. 이후 미 산림국은 달에 갔다 돌아온 씨앗들을 비롯, 이와 똑같은 수종의 다른 씨앗들을 숲속에 심어 생장과정을 비교했고, 현재까지도 450여 그루의 달 나무들이 무럭무럭 자라고 있다. 2. 궤도에 꽉 묶인 달 달이 보여주는 가장 독특한 현상의 하나는 지구 쪽으로 언제나 한 면만을 보여준다는 사실일 것이다. 지구에 사는 우리는 달의 뒷면을 결코 볼 수가 없다. 오래 전에 지구의 인력은 달의 자전 속도를 늦추어 마침내 공전 주기와 똑같이 만들어버렸다. 그래서 지구와 달은 서로 마주 보고 윤무를 추는 꼴이 되고 말았다. 이러한 현상은 다른 행성들에서도 쉽게 볼 수 있다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 2호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 2호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 달의 변화무상한 위상변화는 해와 달, 지구의 상대적인 위치 변화에서 비롯되는 것이다. 단, 월출 시간에 달이 하늘에 나타나는 지점과 달의 모양은 항상 일정하다. 보름달은 동쪽, 그믐달은 서쪽, 반달은 남쪽에서 나타난다. 한 가지 더. 달이 반달일 때 어두운 부분이 희미하게나마 보이는데, 이는 지구의 빛을 받아서 그런 것이다. 그래서 지구조(地球照)라 한다. 이를 최초로 알아낸 사람은 레오나르도 다빈치이다. 1. 달은 어떻게 태어났나? 달의 탄생에 관해서는 그 동안 포획설, 분리설, 동시 탄생설 등등, 이설이 많았지만, 최근에는 '거대 충돌설'이 대세가 되었다. 45억년 전 태양계 초기에 화성만한 천체가 지구와 대충돌을 일으켜, 그때 우주로 탈출한 물질들이 뭉쳐져 지금의 달이 되었다는 학설이다. 달의 성분 분석 등 여러 가지 정황들이 이에 부합되어 지금은 거의 정설로 굳어졌다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

-당신이 알고 있는 그 '달'과는 너무 다른 달 달은 지구에 가장 가까운 천체이다. 하지만 달이 품고 있는 놀라운 진실을 제대로 알고 있는 사람은 드물다. 매일 밤마다 하늘에서 보는 달 -그 놀라운 진실을 언제까지 외면할 것인가? ​10. 잘 가라, 달아~ 당신이 이 글을 읽고 있는 순간에도 달은 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 아는가? 달은 지구의 자전 에너지를 조금씩 훔쳐가 해마다 자신의 공전 궤도를 3.8cm씩 높여가고 있는 중이다. 즉, 매년 3.8cm씩 지구로부터 멀어져가고 있다는 뜻이다. 과학자들은 달이 처음 만들어졌을 때는 지구까지의 거리가 고작 2만2,530km밖에 안됐다고 한다. 하지만 지금은 평균 40만km, 최장 42만km까지 멀어졌다. 1년에 3.8cm이지만, 10억 년 동안 쌓이면 달까지 거리의 10분의 1인 3만8,000km가 된다. 그러면 무슨 일이 일어날는지 아무도 장담하지 못한다. 어쩌면 목성이 달을 끌어가버릴지도 모른다고 예측하는 천문학자들도 있다. 달이 지구를 떠나면 지구 생명체는 거의 멸종될 것으로 보고 있다. 지구축을 23.5도로 잡아주고 있던 존재가 사라지면 지구가 임의의 각도를 햇볕을 받게 됨으로써 남북극이 사라질 확률이 높아지며, 그러면 생물의 대량멸종이 뒤따를 것이기 때문이다. 9. 달도 행성인가? 지구의 달은 명왕성보다 크다. 그리고 얼추 지구 지름의 4분의 1은 된다. 그래서 어떤 과학자들은 달이 행성에 가깝다고 생각하기도 한다. 달이 위성이 아니라 지구-달 시스템을 이루는 쌍행성계라는 것이다. 명왕성과 그 위성 카론을 쌍행성계로 보는 일부의 시각과 같은 것이다. 명왕성과 카론은 서로의 질량 중심을 공전하는데, 둘 사이에 다리를 놓아도 될 만큼 중력으로 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. ​ 8. 지구의 '달'은 하나뿐일까? 달은 지구의 유일한 자연위성이다. 사실일까? 그렇지 않을지도 모른다는 설이 고개를 들고 있다. 1997년, 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 크뤼트네(3753 Cruithne)가 지구의 두번째 달이 될 가능성이 있다는 설이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1천 2백만km이며, 2058년 화성에 1천 360만km까지 접근한다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. ​ 7. 달에도 지진이 있다 아폴로 우주인들이 달에 내렸을 때 가지고 간 물건 중 하나는 지진계였다. 달 표면에 지진계를 설치했을 때, 그들은 게기판에 진동이 기록되는 걸 지켜볼 수 있었다. 달의 지진, 곧 월진(月震)이었다. 달은 우리가 예상했던 것과는 달리 완전히 죽은 천체가 아니었던 것이다. 미약한 월진은 지표 아래 몇 킬로미터 지점에서 발생하고 있었는데, 그 원인은 지구의 인력 때문으로 생각된다. 지표가 그 영향으로 미세하게나마 갈라지고 가스가 분출되는 경우도 있었다. 과학자들은 달 역시 지구처럼 핵을 가지고 있으며, 그것이 부분적으로 액체 상태일 수도 있다고 추정한다. 1999년 미국 항공우주국(NASA)의 무인 달탐사선이 보내온 자료에 의하면, 달의 핵은 아주 작으며, 달 전체 질량의 2~4% 정도일 것으로 나타났다. 지구 핵이 지구 전체 질량의 30%를 차지하는 것에 비하면 아주 작은 핵인 셈이다. 6. 달은 '짱구'다 달은 완전한 구형은 아니다. 달걀처럼 약간 짱구 모양이다. 당신이 보는 달의 면은 약간 돌출한 뾰족한 부분이다. 달의 무게 중심은 정확히 중심에 있지 않고 2km쯤 지구 쪽으로 앉아 있다. 말하자면, 지구 쪽으로 무게 중심이 있는 셈인데, 달이 한쪽 면만을 지구에 보이며 공전하는 바람에 생긴 기형이라고 할 수 있다. 무거운 달의 성분이 지구 쪽으로 몰린 탓이다. 이것이 달의 앞면과 뒷면의 생김새가 판이한 까닭이기도 하다. 5. 달이 만드는 밀물과 썰물 ​​ 지구 바다의 밀물과 썰물의 거의 달의 영향으로 일어나는 것이다. 해의 영향은 달에 비해 아주 작다. 최대인 때와 최저인 때. 달과 태양이 일직선상에 있을 때(삭이나 망의 위치)는 기조력이 커져서 바닷물이 많이 빠져 나가고 많이 밀려 들어와 그 차이가 매우 크다. 그리고, 달이 29.5일마다 지구를 한 바퀴 도는 궤도는 완전한 원이 아닌 타원이다. 따라서 달이 지구와 가장 가까운 근지점에 왔을 때 태양과 일직선상에 놓이면 인력이 가장 세어져서 사리가 된다. 사리에서 일주일 정도 지나면(상현이나 하현 위치) 달과 태양의 기조력이 서로 분산되어 간만의 차는 별로 나타나지 않게 되는데 이때를 조금이라 한다. 이 같은 조석 간만 현상에는 흥미로운 사실 하나가 숨어 있는데, 바닷물이 움직일 때 물과 해저 바닥의 마찰이 지구의 자전 에너지를 조금씩 약화시킨다는 사실이다. 100년에 1.5밀리초(1밀리초는 1천분의 1초) 정도로 자전속도가 느려진다고 한다. 지구의 자전력이 약해지면 그것이 달의 공전에 영향을 미쳐 달 궤도를 점점 멀어지게 한다. 그러니까 달이 지구로부터 점점 멀어져가는 이유는 바로 밀물-썰물에 그 원인이 있는 셈이다. ​4. 달은 '펀칭 백'이다 달을 펀칭 백 신세로 만든 것은 소행성 같은 우주 암석들이다. 달 표면에 무수히 있는 크레이터들이 바로 얻어터진 증거이다. 달에는 화산작용도 없고, 공기와 물이 없어 침식작용이 일어나지 않기 때문에 그 크레이터들의 수명은 달과 함께 할 것이다. 우주 암석들에게 집중적으로 얻어맞은 기간은 38억년에서 41억년 전이다. 3. 아폴로의 '달 나무' ​1971년 1월 31일 발사된 유인우주선 아폴로 14호에 실려 달에 갔다가 돌아온 나무씨앗을 심어 자란 것들을 `달 나무(moon trees)'라고 명명했다. 당시 아폴로 14호의 사령선 조종사로 탑승했던 스튜어트 루사는 과거 자신이 삼림소방대원으로 근무했던 미 산림국을 기리기 위해 소합향, 삼나무, 소나무, 미송나무 등 500여 종의 나무씨앗을 작은 깡통 속에 싣고 달에 갔다가 돌아왔다. 이후 미 산림국은 달에 갔다 돌아온 씨앗들을 비롯, 이와 똑같은 수종의 다른 씨앗들을 숲속에 심어 생장과정을 비교했고, 현재까지도 450여 그루의 달 나무들이 무럭무럭 자라고 있다. 2. 궤도에 꽉 묶인 달 달이 보여주는 가장 독특한 현상의 하나는 지구 쪽으로 언제나 한 면만을 보여준다는 사실일 것이다. 지구에 사는 우리는 달의 뒷면을 결코 볼 수가 없다. 오래 전에 지구의 인력은 달의 자전 속도를 늦추어 마침내 공전 주기와 똑같이 만들어버렸다. 그래서 지구와 달은 서로 마주 보고 윤무를 추는 꼴이 되고 말았다. 이러한 현상은 다른 행성들에서도 쉽게 볼 수 있다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 2호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 2호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 달의 변화무상한 위상변화는 해와 달, 지구의 상대적인 위치 변화에서 비롯되는 것이다. 단, 월출 시간에 달이 하늘에 나타나는 지점과 달의 모양은 항상 일정하다. 보름달은 동쪽, 그믐달은 서쪽, 반달은 남쪽에서 나타난다. 한 가지 더. 달이 반달일 때 어두운 부분이 희미하게나마 보이는데, 이는 지구의 빛을 받아서 그런 것이다. 그래서 지구조(地球照)라 한다. 이를 최초로 알아낸 사람은 레오나르도 다빈치이다. 1. 달은 어떻게 태어났나? 달의 탄생에 관해서는 그 동안 포획설, 분리설, 동시 탄생설 등등, 이설이 많았지만, 최근에는 '거대 충돌설'이 대세가 되었다. 45억년 전 태양계 초기에 화성만한 천체가 지구와 대충돌을 일으켜, 그때 우주로 탈출한 물질들이 뭉쳐져 지금의 달이 되었다는 학설이다. 달의 성분 분석 등 여러 가지 정황들이 이에 부합되어 지금은 거의 정설로 굳어졌다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

태양계에서 지구 외에 액체 상태의 호수가 존재하는 유일한 천체가 있다. 바로 토성의 가장 큰 위성 타이탄(Titan)이다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 차가운 타이탄의 전체 모습이 드러난 흐릿한 사진 한장을 홈페이지에 공개했다. '타이탄의 사구'(Dunelands of Titan)라는 제목이 붙은 이 사진에서 지구의 사막과 비슷한 일종의 모래언덕은 타이탄 적도 부근의 검은 모습으로 드러나있다. 타이탄은 묘하게 지구와 닮은 듯 닮지않은 위성이다. 먼저 타이탄은 지구와 마찬가지로 구름이 있으며 비가 내리고 호수와 광대한 사구가 존재한다. 물론 이는 지구와는 성분이 다르다. 타이탄의 대기는 메탄 구름을 가진 질소가 대부분이며 호수 역시 물로 가득찬 지구와는 달리 액체 탄화수소로 이루어져 있다. 또한 타이탄은 지구보다 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성으로 역동적인 기후 시스템을 가진 것으로도 보인다. 이 사진은 지난 7월 25일 카시니호가 촬영했으며 타이탄과의 거리는 73만 km다. 한편 타이탄은 지름이 5,150㎞에 달하며 표면온도는 - 170℃로 매우 낮다. 특히 최근들어 타이탄은 언론의 주목을 받고 있는데 이는 NASA가 본격적으로 타이탄 탐사에 대한 청사진을 공개했기 때문이다.　 지난 2월 NASA는 2040년 내에 타이탄에 1톤 규모의 잠수함을 실은 로켓을 발사할 계획을 발표했다. 타이탄의 바다를 누빌 이 잠수함은 자체 추진체로 초당 1m를 운행하며 -170 °C 이상을 견딜 수 있게 설계됐다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

카시니 탐사선이 토성 위성 엔셀라두스의 지하 바다가 내뿜는 얼음 분수 속을 성공적으로 통과했다고 미 항공우주국(NASA)이 29일(현지시간) 공식 발표했다. 카시니는 엔셀라두스의 남극 부분에서 분출되는 얼음과 수증기 제트 속을 무사히 통과한 다음 첫 이미지를 보내왔다. 카시니는 이번 근접비행에서 촬영한 이미지들을 앞으로 며칠 동안 계속 보내올 예정이다. NASA 제트추진연구소의 린다 스파일커 미션 프로젝트 연구원은 “카시니가 이번 초접근 비행에서 확보한 데이터들을 계속 보내오고 있는 중인데, 아직 가장 흥미로운 정보는 입수되지 않고 있다"고 밝혔다. 연구원들은 카시니의 가스 분석기와 먼지 샘플 채취기로부터 온 데이터를 분석하는 작업에 들어갈 예정이다. 몇 주일이 걸릴 것으로 에상되는 이 분석작업이 끝나면, 엔셀라두스의 지하 바다의 성분과 해저에서 일어나고 있는 열수 현상에 대해 보다 자세한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들은 엔셀라두스의 두터운 얼음 지각 아래 이 위성 전체를 감싸고 있는 바다가 존재하고 있는 것으로 보고 있으며, 이 바다가 태양계에서 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 추정하고 있다. NASA 과학자들은 카시니의 근접비행이 엔셀라두스의 얼음 분수에서 더욱 광범한 ​유기물질 분자를 탐지해내어 생명체의 존재를 확인할 수 있게 되기를 기대하고 있다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 수증기를 분출하는 얼음 간헐천이 만들어내는 것으로서, 얼음 알갱이와 휘발성 화학물질을 시속 2,188km의 속도로 우주공간으로 뿜어내어 무려 80km 높이의 기둥을 만들어내고 있다. 카시니의 이번 초접근 비행은 엘셀라두스 남극 상공을 50km 거리에서 통과한 것이었다고 NASA 관계자가 밝혔다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 토성에 도착한 지 1년이 된 카시니 호에 의해서 2005년에 발견되었다. 엔셀라두스 표면에 ‘호랑이 무늬’로 알려진 곳으로부터 뿜어져나오는 100개 가량의 간헐천이 얼음 분수의 원천으로 밝혀졌다. 1.9km의 폭으로 갈라진 이 균열들은 위성의 화산작용으로 인한 것으로 추정되고 있다. 32억 6천만 달러(한화 약 3조 5000억원)가 투입된 카시니-하위헌스 탐사계획은 NASA와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 최초의 토성 궤도선인 카시니호는 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔셀라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. NASA 제트추진연구소의 모건 케이블 엔지니어는 “카시니는 외계 생명체 탐사 목적으로 제작된 우주선은 결코 아니다. 하지만 강력한 생명 탐사 장비를 갖추고 있으며, 생명이 서식할 수 있는 조건을 찾아가고 있다”고 밝혔다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-분출물에서 샘플 채취에 성공 카시니 탐사선이 토성 위성 엔셀라두스의 지하 바다가 내뿜는 얼음 분수 속을 성공적으로 통과했다고 미 항공우주국(NASA)이 29일(현지시간) 공식 발표했다. 카시니는 엔셀라두스의 남극 부분에서 분출되는 얼음과 수증기 제트 속을 무사히 통과한 다음 첫 이미지를 보내왔다. ​ 카시니는 이번 근접비행에서 촬영한 이미지들을 앞으로 며칠 동안 계속 보내올 예정이다. "카시니가 이번 초접근 비행에서 확보한 데이터들을 계속 보내오고 있는 중인데, 아직 가장 흥미로운 정보는 입수되지 않고 있습니다" 하고 나사 제트추진연구소의 린다 스파일커 미션 프로젝트 연구원이 밝혔다. 연구원들은 카시니의 가스 분석기와 먼지 샘플 채취기로부터 온 데이터를 분석하는 작업에 들어갈 예정이다. 몇 주일이 걸릴 것으로 에상되는 이 분석작업이 끝나면, 엔셀라두스의 지하 바다의 성분과 해저에서 일어나고 있는 열수 현상에 대해 보다 자세한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들은 엔셀라두스의 두터운 얼음 지각 아래 이 위성 전체를 감싸고 있는 바다가 존재하고 있는 것으로 보고 있으며, 이 바다가 태양계에서 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 추정하고 있다. 나사 과학자들은 카시니의 근접비행이 엔셀라두스의 얼음 분수에서 더욱 광범한 ​유기물질 분자를 탐지해내어 생명체의 존재를 확인할 수 있게 되기를 기대하고 있다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 수증기를 분출하는 얼음 간헐천이 만들어내는 것으로서, 얼음 알갱이와 휘발성 화학물질을 시속 2,188km의 속도로 우주공간으로 뿜어내어 무려 80km 높이의 기둥을 만들어내고 있다. 카시니의 이번 초접근 비행은 엘셀라두스 남극 상공을 50km 거리에서 통과한 것이었다고 나사 관계자가 밝혔다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 토성에 도착한 지 1년이 된 카시니 호에 의해서 2005년에 발견되었다. 엔셀라두스 표면에 '호랑이 무늬'로 알려진 곳으로부터 뿜어져나오는 100개 가량의 간헐천이 얼음 분수의 원천으로 밝혀졌다. 1.9km의 폭으로 갈라진 이 균열들은 위성의 화산작용으로 인한 것으로 추정되고 있다. ​32억 6천만 달러(한화 약 3조 5천억원)가 투입된 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 쵳초의 토성 궤도선인 카시니 호는 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 나사 제트추진연구소의 모건 케이블 엔지니어는 "카시니는 외계 생명체 탐사 목적으로 제작된 우주선은 결코 아니다. 하지만 강력한 생명 탐사 장비를 갖추고 있으며, 생명이 서식할 수 있는 조건을 찾아가고 있다"고 밝혔다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

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.

'달부자' 토성의 위성 중 그 내부에 액체상태의 따뜻한 물이 있을 것으로 추정되는 천체가 있다. 바로 지름 500km의 얼음 위성 엔셀라두스(Enceladus)다. 지난 26일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 엔셀라두스의 모습을 홈페이지에 공개했다. 칠흑같이 어두운 우주를 배경으로 신비로운 자태를 드러낸 엔셀라두스는 누군가 표면을 흰색 페인트로 칠한 것 같은 느낌을 줄 정도로 하얗게 보인다. 사진을 자세히 보면 북반구는 수많은 크레이터로 가득차 있으나 이와 반대로 남반구는 지형이 칼에 베인듯 균열들이 거미줄처럼 나있다. 이 사진은 지난 7월 27일 카시니호가 11만 2000km 거리에서 촬영한 것으로 해상도는 픽셀당 0.7km다. 　 　 　 이처럼 카시니호가 엔셀라두스의 표면 모습을 확실하게 잡아낼 수 있었던 것은 카시니호의 근접조우 덕이다. 이번을 포함 올해까지 카시니호는 총 3차례 엔셀라두스와 근접 조우하며 특히 오는 28일에는 남극 지역 49km까지 바짝 접근할 예정이다. 전문가들이 엔셀라두스에 큰 관심을 갖고 있는 것은 태양계에서 가장 생명체가 있을 것으로 유력시되는 위성이기 때문이다. 순수한 얼음으로 덮여 있어 태양빛을 대부분 반사해 우리 달보다 10배나 밝은 엔셀라두스는 현재까지 총 101개의 간헐천 존재가 확인된 바 있다. 간헐천은 뜨거운 물과 수증기가 주기적으로 분출하는 온천으로 그 존재가 처음 확인된 것은 지난 2005년이다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없어 수백km 높이까지 솟구친다. 한편 카시니호의 엔셀라두스 탐사는 이번이 마지막이 될 것으로 보인다. NASA와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로 지난 1997년 발사된 카시니-하위헌스호는 7년 만에 토성에 도착해 탐사를 시작했으며 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 역사 속으로 사라진다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

중국 정부가 남중국해에서 최근 전자전 부대와 항공병 등을 동원한 미사일 발사 훈련을 강행하며 사실상 미군을 겨냥한 무력시위를 벌였다. 앞서 미 태평양함대 스콧 스위프트 사령관(해군 대장)은 23일(현지시간) 남중국해 인공섬 12해리(약 22㎞) 이내에 진입할 준비가 돼 있다고 AP와의 인터뷰에서 밝혔다. 일본 도쿄의 외교 소식통들은 25일 “미국 함정들의 진입은 시간이 언제냐가 문제일 뿐”이라며 “함정 진입에 대해 중국이 어떻게 대응할지가 관건”이라고 말했다. 또 “함정 진입이 초읽기에 들어간 상황에서 앞으로 1~2주가 고비가 될 것”이라고 덧붙였다. 미국은 중국의 해군력 증강에 대처하기 위해 잠수함에 대함미사일을 다시 장착하는 방안을 추진하고 있다고 미 해군연구소(USNI)가 전했다. 중국의 남중국해 인공섬 조성에 반대하는 일본을 비롯해 중국과 남중국해에서 영토 분쟁을 겪는 베트남, 필리핀 등은 군사 경계태세를 강화하는 등 관련 국가 간의 대립이 아슬아슬한 상황으로 치닫고 있다. 일본과 미국은 외무·방위성 간 협의를 마친 데 이어 지난주 아베 신조 일본 총리의 측근인 가와이 가쓰유키 총리 보좌관 겸 자민당 의원을 미국에 보내 백악관 관계자들과 이 문제를 논의했다. 요미우리신문은 가와이 보좌관의 말을 인용, “두 나라는 중국의 일방적인 현상 변경 시도를 우려하며 국제법을 통한 평화적 해결에 같은 입장을 확인했다”고 전했다. 앞서 지난 19일 일본 요코스카항에 미국 7함대 이지스함 ‘벤폴드’가 배치되는 등 지난 6월 ‘챈설러스빌’에 이어 올 들어 2대의 이지스함이 추가 배치된 것도 중국의 해군력 증강에 대한 억지력 확보 차원으로 해석된다. 미·일 및 동남아 국가들은 “중국이 남중국해 스프래틀리 군도(중국명 난사 군도, 베트남명 쯔엉사 군도, 필리핀명 카라얀 군도) 암초에 시멘트를 부어 넣어 인공섬을 만들고 이를 자국 영토라고 주장하는 것은 얼토당토않다”며 공동 대응태세를 강화하고 있다. 또 “남중국해 바다와 하늘의 통항 자유를 막기 위한 ‘바다의 만리장성’을 쌓고 있다”고 비판해 왔다. 반면 중국은 이 인공섬에서 12해리 이내는 역사적으로 중국 영해라고 주장하며 배타적 권리를 주장하고 있다. 이런 가운데 일본은 베트남, 필리핀, 호주 등에 군수물자 및 기술 등을 제공하는 내용의 협의를 가속화하는 한편 국방장관의 방문을 준비하는 등 국방 외교를 강화하고 있다. 안보법제의 통과로 일본 자위대의 역할 및 활동 범위가 더 넓어질 것으로 보인다. 나카타니 겐 일본 방위상은 다음달 베트남을 방문해 풍꽝타인 베트남 국방장관과 회담한다. 양국은 국방장관 회담에서 중국이 남중국해에서 인공섬을 만들어 군사 거점을 구축하는 것을 논의하고 방위 장비 취급 등 방위 능력의 향상을 위한 ‘능력 구축 지원’ 추진 등에 관해 협의할 것으로 전해졌다. 중국이 26일부터 여는 제18기 공산당 중앙위원회 제5차 전체회의(5중전회)에서 국방개혁안과 함께 긴장 수위가 고조되는 남중국해 인공섬 건설 문제에 대한 언급이 있을지 주목된다. 도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

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

-14일부터 1,839km 첫번째 근접...북극 관측 -이달 28일 두번째...49km까지 간헐천 진입 -12월 19일 세번째 '마지막 접근 조우' 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 2004년 토성 궤도에 진입한 이후 지금까지 10년 이상 토성과 그 위성들을 관측, 탐사하는 미션을 수행해왔다. 2017년 말까지 예정된 미션 종결을 앞두고 최대한의 데이터를 수집하느라 바쁜 일정을 보내던 카시니 호는 오늘(현지 시간 10월 14일)부터 토성의 위성 엔켈라두스와의 근접 조우를 위한 준비에 들어갔다고 스페이스닷컴이 보도했다. 보도에 따르면, 모두 세 차례로 이루어져 있는 이 근접 조우 중 첫번째 접근 조우는 이날 아침 6시(미국 동부시간)에 있었으며, 카시니는 엔켈라두스에 1,839km까지 접근했다고 한다. 이는 엔켈라두스의 북극 지역을 선명히 볼 수 있는 거리로, 여름 태양이 이 지역을 비추는 만큼 과학자들이 이 위성의 고대 지질학적 활동의 흔적들을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 같은 관측은 그전 접근 조우 때에는 불가능했는데, 이유는 당시 엔켈라두스의 북극 지역은 겨울이었기 때문이다. 첫번째 접근 조우는 이번 미션에서 볼 때 몸풀기에 지나지 않은 것으로, 오는 10월 28일 카시니는 엔켈라두스 남극 지역에 49km까지 바짝 접근할 예정이다. 카시니의 이 대담한 기동은 엔켈라두스의 간헐천의 얼음 분출 기둥 사이로 가장 깊숙이 진입하는 것으로, 얼음 분출 기둥이 가장 활발한 양상을 보일 때 시행될 예정인데, 과학자들은 그때 얼음의 성분을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 12월 19일에는 카시니의 마지막 세번째 접근 조우가 예정되어 있다. 이때는 엔켈라두스의 지표로부터 4,999km 상공을 비행하면서 위성 내부로부터 분출되는 간헐천의 온도를 측정할 예정이다. "우리는 지금까지 10년 동안 엔켈라두스를 면밀히 관찰해왔다" 고 NASA 제트추진연구소의 얼음 위성 전문가이자 카시니 과학 팀원이 보니 버래티가 기자회견에서 밝혔다. "엔켈라두스의 간헐천 분출 규모와 지표 아래의 상황은 참으로 놀라운데, 어째서 이러한 현상이 일어나는지, 우리는 이 위성의 내력을 연구하고 있다." 엔켈라두스의 지하 바다와 함께 이 간헐천의 존재는 이 위성의 내부에 열수가 있음을 강력히 시사하는 것으로, 지구의 해저 열수와 흡사한 환경을 조성해 태양계에서 지구 외에 생명이 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 만들어주고 있다. "지구에서 수십억 킬로미터 떨어진 이 엔켈라두스의 바다에 생명이 존재한다는 것은 상상만 해도 매혹적인 일이 아닐 수 없다" 고 카시니 미션에 참여한 조나단 루닌 코넬 대학 교수가 밝혔다. 과학자들은 이번 카시니의 엔켈라두스 접근 비행이 이 위성을 볼 수 있는 마지막 기회인만큼 최대한의 성과를 올리기 위한 준비작업에 들어갔다. 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 카시니 궤도선은 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

국립환경과학원이 국내 대기질 개선을 위해 미국 항공우주국(NASA)과 대규모 공동 연구 사업을 추진한다.16일 국립환경과학원에 따르면 양 기관은 전날 NASA 랭글리연구센터에서 ‘한·미 협력 한국 내 대기질 공동 조사 연구’에 관한 업무협약을 체결했다. 지상·항공·위성 관측을 통해 수도권의 미세먼지·오존 발생 등 대기질 악화의 원인을 규명하고 오염 저감 대책을 마련하기 위한 연구로 내년 5~6월 40일간 한국에서 진행된다. 특히 2019년 발사 예정인 국내 첫 정지궤도환경위성(GEMS) 활용 기술을 조기에 확보하는 계기가 될 것으로 보인다.미국은 NASA를 비롯한 국립연구기관과 하버드대, 캘리포니아 공대 등 24개 기관이 참여하고 내년부터 3년간 1000만 달러(약 113억원)를 투자한다. 우리나라는 내년까지 50억원을 투입하고 수도권에 측정소를 설치하는 등 공동 연구를 지원할 계획이다.세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr