최근 전 세계 넷플릭스에서 가장 많이 스트리밍된 영화 1위에 오른 ‘승리호’. 영화 속 장 선장(김태리)이 이끄는 우주쓰레기 청소선 ‘승리호’는 등장만으로도 중국, 러시아 등 다른 나라의 청소선들을 긴장케 한다. 압도적인 스피드, 호쾌하고 유연한 운항으로 이들을 여유롭게 따돌리며 값나가는 우주쓰레기를 독차지한다. 영화적 상상력과는 달리 한국의 우주산업은 이제 걸음마를 시작했다. 그래도 최근 의미 있는 변화가 일어나고 있다. 국내 방산업계가 우주로 눈을 돌리고 있는 것이다. 국가가 주도하던 것에서 나아가 민간 기업들도 가능성을 보고 뛰어들고 있다. 업계가 추정키로 우주시장 규모는 약 500조원에 이른다. 11일 방산업계에 따르면 한국항공우주(KAI)는 최근 우주산업 트렌드 변화에 대응하기 위해 사내 ‘뉴 스페이스 전담팀(TF)’을 꾸렸다. 미래사업부문장을 TF의 장으로, 전사 전략그룹과 재무그룹 등 사내 역량을 집중했다는 게 KAI의 설명이다. 앞서 KAI는 지난달 18일 중, 대형 위성에 소형 또는 초소형위성 기술을 접목하는 등 융복합 솔루션을 개발하는 등 우주사업 영역을 넓히기 위해 한국과학기술원(KAIST)와 업무협약을 체결하기도 했다. 그보다 앞서 1994년부터 다목적실용위성, 차세대중형위성, 정지궤도복합위성 등 다양한 위성 개발에도 주도적으로 참여했다. 우주탐사 시대를 대비해 달 궤도선 핵심 부품을 국산화하는 등 우주 분야에서 종합적인 솔루션을 제공하는 기업으로서 역량을 확보해왔다는 설명. 앞으로 우주 분야 전문기관이나 기업, 스타트업과 협력 방안을 모색해 구체적인 실행계획을 짤 예정이다. 최근 가장 눈에 띄는 행보를 보인 곳은 한화그룹이다. 우주항공 방산계열사 한화에어로스페이스를 통해 국내 우주 인공위성 전문기업인 ‘쎄트렉아이’의 지분을 인수하고 나선 것이다. 쎄트렉아이는 국내에서 최초로 설립된 위성 전문기업이다. 1999년 ‘우리별 1호’ 개발인력 중심으로 창업됐으며 현재는 위성본체와 지상시스템, 전자광학 탑재체 등 핵심 구성품의 직접 개발, 제조가 가능한 국내 유일의 업체로 평가된다. 이외에도 한화에어로스페이스는 우주 위성 사업 관련 한국형 발사체인 ‘누리호’(KSLV-2) 액체로켓엔진 개발을 맡고 있고 위성 탑재체인 영상레이더(SAR), 전자광학/적외선(EO/IR) 등 구성품 제작 기술과 위성안테나, 통신단말기 등 지상체 부문 사업도 하고 있다. 이번 우주 분야 투자에 김승연 한화그룹 회장의 의지가 담겼다는 해석도 재계에서 나오고 있다. 김 회장은 올해 신년사에서 “미래 모빌리티, 우주 항공, 그린수소 에너지 등 신규 사업에도 세계를 상대로 미래 성장 기회를 선점해 달라”고 언급한 바 있다. LIG넥스원도 KAIST와 함께 위성 개발에 최근 착수했다. 차세대 초소형위성에 적용할 기술과 영상레이더 위성분야 기술 등을 진행하고 있다. 5, 6세대(5G, 6G) 이동통신 기술을 탑재한 저궤도 소형 통신위성 사업 관련 기술도 개발하고 있다. 방산업계 관계자는 “과거 우주사업이 국가가 주도하던 ‘올드 스페이스’ 시대를 지나 민간 기업이 주도하는 ‘뉴 스페이스’ 시대로 넘어오고 있다”면서 “고도의 기술력이 필요한 영역인 만큼 기업들의 기술력 확보전이 치열할 것”이라고 말했다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

대형 화재나 홍수, 지진 같은 재난 상황이나 2018년 KT 서울 아현지사의 화재로 인해 주변 통신이 마비되는 사례 같은 통신재난 상황에서는 기존 이동통신이 되지 않을 경우 빠르게 통신이 가능한 위성통신기술이 개발됐다. 한국전자통신연구원(ETRI) 위성광역인프라연구실 연구팀은 그물망 접속 방식의 위성통신 모뎀칩 주문형 반도체를 개발했다고 9일 밝혔다. 이번에 개발된 기술은 칩 크기를 줄이고 성능은 높여 비용을 대폭 줄임으로써 재난재해 현장은 물론 군 통신망에서도 활용이 될 것으로 기대되고 있다. 위성통신은 인공위성을 이용해 통신을 하기 때문에 기지국을 이용하는 이동통신에 비해 도서, 산간 지역이나 재난, 재해에 영향을 받지 않고 사용할 수 있다는 장점이 있다. 현재 위성통신은 중앙 허브라는 중계기를 거치는 성형망 기반 통신이기 때문에 단말기간 직접 통신을 할 수 없다. 이 때문에 지역적 제한은 없지만 통신 지연현상이 나타날 수 밖에 없다. 연구팀은 허브 없이 단말간 통신이 가능한 그물망 통신 방식을 적용한 모뎀칩을 개발했다. 이번에 개발한 모뎀칩은 신호 송신부와 수신부를 하나로 만들어 통신 지연현상을 최소화했다. 이번에 개발한 모뎀칩은 가로, 세로 각각 1.3㎝로 50원짜리 동전 크기이다.기존 성형망 접송 방식의 지연시간은 0.5초였지만 이번에 개발한 그물망 모뎀칩은 0.25초로 신호 전달시간을 절반으로 줄였다. 또 서로 다른 신호를 동시에 주고받을 수 있는 채널 수를 최대 32개로 늘렸고 전송속도도 13Msps로 고화질 동영상 스트리밍도 가능한 수준이다. 이번에 개발한 칩을 상용화하면 기존 수 백만원이던 위성통신 단말비용도 낮출 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 연구팀은 행정안전부, 해양경찰청, 소방방재청 등과 함께 기술검증 작업을 진행할 계획이다. 변우진 ETRI 전파위성연구본부장은 “이번 기술은 재난안전통신망을 안정적으로 활용하고 도서, 산간 같은 정보소외지역 격차해소와 군 작전지역 군용통신 등으로 국민편익 증대와 삶의 질 향상에 기여할 것”이라며 “현재 미국과 이스라엘 기업이 전 세계 위성통신 시장의 약 68%를 차지하고 있는데 이번 기술을 국내 기업에 기술이전해 위성통신 분야 경쟁력 강화에 도움을 줄 수도 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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

유도무기, 감시정찰, 지휘통신의 국내 강자인 LIG넥스원이, 초소형 위성과 드론 등 미래 국방연구개발 역량을 대폭 강화하며 신성장동력 확보에 나서고 있다. 특히 LIG넥스원은 기술자립도 및 협력체계 강화를 통해 빠르게 비중이 증가하고 있는 미래전 분야에서의 기술경쟁력을 높여 나간다는 계획이다. 2006년부터 위성 및 무인기에 탑재되는 고성능 영상레이더(SAR) 개발사업 등에 참여해온 LIG넥스원은, 그간 쌓아온 기술력과 경험을 활용해 초소형급 인공위성 분야의 발전에도 기여한다는 계획인 것으로 알려졌다. 이와 관련해 최근 LIG넥스원은 KAIST와 ‘인공위성 분야 기술개발 업무협약’을 체결했다. 이를 통해 인공위성 설계 및 제작 기술 그리고 인력교류 및 양성, 연구개발 장비 및 시설 공동 활용, 사업 발굴 등을 추진 중이다. LIG넥스원이 지난 40여 년간 방위산업에서 쌓아온 기술력과 KAIST의 연구개발 및 학술 인프라가 결합될 경우 차세대 초소형 군집위성 및 고성능 영상레이더와 관련해 큰 성과가 기대된다.최근 초소형 위성은 민간부터 국방에 이르기까지 높은 관심이 집중되고 있다. 특히 국방과학연구소가 최근 공개한 ‘미래도전 국방기술이 제안하는 무기체계 소요연감’에는 ‘초소형 SAR 위성군의 설계 및 제작을 통한 운용능력 확보’가 등장한다. 연감에서는 100kg 이하급 초소형 SAR 위성을 그룹화해 운용함으로써 그물망처럼 촘촘한 감시정찰을 가능하게 할 것이라고 밝히고 있다. 그만큼 초소형 SAR 위성은 향후 실현 가능성이 높은 국책과제라는 것이다. 이밖에 공중·수상·수중을 아우르는 자율주행 드론 분야에서도 LIG넥스원은 지속적인 성과를 거두고 있다. 우선 수송드론 분야와 관련해서 LIG넥스원은 민군기술협력사업으로 추진되는 ‘탑재중량 40kg급 수송용 멀티콥터형 드론시스템’ 개발 사업을 수주한 바 있다. 이와 함께 지난 1월 14일에는 광주광역시 등과 ‘수소연료전지기반 탑재중량 200kg급 카고드론 개발사업’의 성공적 추진을 위한 업무협약을 체결한 바 있다. LIG넥스원은 국방 분야 뿐 아니라, 민수 적용을 통해 향후 미래 도심항공 모빌리티(UAM PAV: Urban Air Mobility Personal Air Vehicle) 분야까지 사업 확대가 가능할 것으로 기대하고 있다.이외에도 LIG넥스원은 지난해 11월 열린 대한민국 방위산업전(DX KOREA)에서 최첨단 감시정찰장비와 인공지능이 적용된 무인수상정 ‘해검-3호’를 공개하는 등 앞선 기술력을 지속적으로 선보이고 있다. LIG넥스원 관계자는 “LIG넥스원은 미래 환경에서 요구하는 차세대 무기체계 R&D 역량 확보를 위해 노력해 왔다”며 “4차 산업혁명과 연계한 미래 산업 기술기반 조성을 통해 군 전력체계의 첨단화·정예화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

급속도로 발전하는 기술 덕분에 해양과학 분야에서도 초 단위부터 수십 년에 이르는 다양한 시간 규모의 관측이 가능해져 해양현상을 보다 정확히 이해할 수 있게 됐다. 실시간으로 자료를 전송할 수 있는 인공위성 및 무선이동통신 같은 정보통신기술, 해상에서 해저면까지 전력을 공급할 수 있는 전력통신케이블 기술, 다양한 해양요소에 대한 현장 관측을 가능하게 해 주는 소형정밀관측센서 등 기술들이 지속적으로 등장하면서 공간적으로도 전 지구적 규모로 장기 관측할 수 있는 단계가 됐다. 컴퓨팅 기술의 발전은 대용량 자료 처리와 저장을 통해 예측모델이 복잡한 해양현상을 보다 빠르고 정확하게 계산할 수 있게 해 주고 있다. 수중로봇, 웨이브글라이더, 수중글라이더, 수중드론 등 해양무인관측 기술 분야도 빠르게 성장하고 있다. 연구선 위주의 해양 탐사에 비해 상대적으로 적은 비용으로 넓은 범위를 동시에 관측할 수 있어 활용도가 빠르게 증가하고 있다. 미국의 세일드론은 극지방 같은 극한 환경에서도 실시간 정보를 안전하게 얻을 수 있다. 특히 지난해 코로나 바이러스로 연구선 출항이 취소되는 상황에서 이를 대신해 성공적으로 관측 자료를 획득함으로써 그 존재감을 높이고 있다. 이처럼 실시간으로 관측 자료를 받을 수 있는 자료전송 기술과 함께 저비용, 소형화된 관측센서는 앞으로는 유지ㆍ보수가 필요 없는 소모품으로 개발되는 형태로 발전할 것이다. 박준용 한국해양과학기술원 책임연구원

한화그룹 방산 계열사 한화에어로스페이스가 국내 인공위성 전문 기업 ‘쎄트렉아이’의 지분을 인수한다. 한화에어로스페이스는 쎄트렉아이 발행주식 20%(약 590억원)을 신주 인수하고 전환사채(500억원) 취득을 통해 약 30% 지분을 확보한다고 13일 공시했다. 쎄트렉아이는 국내 최초 인공위성 ‘우리별 1호’를 개발한 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터 인력들이 1999년 설립한 기업이다. 위성 본체와 지상 시스템 등 핵심 구성품을 제조하는 기술력을 갖췄다. 한화에어로스페이스는 우주 위성사업 관련 한국형 발사체인 ‘누리호’ 액체로켓엔진 개발을 맡고 있다. 한화에어로스페이스 자회사인 한화시스템도 위성 탑재체 영상레이더(SAR), 전자광학·적외선 등 관련 사업을 하고 있어 중장기적인 협력을 통해 국내외 우주 위성 사업에도 진출할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한화에어로스페이스 관계자는 “이번 쎄트렉아이의 지분 인수와 상관없이 쎄트렉아이의 현 경영진이 계속해서 독자 경영할 수 있도록 도울 것”이라며 “앞으로 양사의 역량을 집중하면 국내외 우주산업의 위성 분야에서 많은 사업확장 기회가 있을 것”이라고 말했다. 오경진 기자 oh3@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

북극의 ‘마지막 해빙 지대’(Last Ice Area)를 지탱하는 아치형 해빙이 붕괴할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이 때문에 북극해에서 가장 오래되고 두꺼운 이 해빙은 북극 전체가 녹는 속도보다 두 배 더 빨리 녹을 것으로 추정된다. 캐나다 토론토대 연구진은 북극해에서 ‘마지막 보루’로 여겨지는 이 해빙 지대를 고정해주는 역할을 해주는 아치형 해빙이 지구 온난화 등 기후 변화 탓에 빠르게 녹아 곧 붕괴할 수 있고 이에 따라 북극해의 커다란 해빙들이 따뜻한 남쪽으로 떠내려갈 수 있다는 것을 발견했다. 연구진에 따르면, 마지막 해빙 지대는 캐나다 북극해제도 서쪽 끝부터 그린란드 북부 해안까지 약 2000㎞에 걸쳐 존재한다. 면적은 약 260㎢로 좁은 띠 모양을 띄며 지구 온난화로 다른 해빙들이 사라지더라도 마지막까지 남아 있을 것으로 추정돼 이런 이름이 붙여졌었다.연구진은 유럽우주국(ESA)의 인공위성 센티널 1호가 촬영한 위성 사진을 이용해 지구 온난화 탓에 아치형 해빙이 북극 전체에서 2배 빠른 속도로 면적이 감소하고 있다는 것을 관찰했다. 연구에 참여한 켄트 무어 토론토대 교수는 “마지막 해빙 지대의 붕괴는 우리가 우려하는 부분이다. 그나마 다행인 점은 이 지대가 이번 세기 중반이나 그 이상까지는 지속한다는 것”이라면서 “우리가 그 안에 지구의 기온을 낮출 수 있기를 바랄 뿐”이라고 말했다. 이어 “그러면 해빙은 다시 커지기 시작할 것이고 그러면 이 지대는 일종의 씨앗 역할을 할 것”이라고 덧붙였다.아치형 해빙은 가로 길이 38㎞, 세로 길이 598㎞인 네어스 해협의 북쪽과 남쪽 끝에서 일반적으로 발달하며 마지막 해빙 지대를 유지하는 데 중대한 역할을 한다. 이 영역은 그린란드와 엘즈미어섬 사이를 북극해와 배핀만까지 잇는다. 그런데 위성 자료는 아치형 해빙의 형성 기간이 지난 20년간 지속해서 감소했고 네어스 해협을 통해 빠져 나가는 해빙의 양이 늘어났다는 것을 보여준다. 이에 대해 무어 교수는 “한 번에 몇 달간 바다 위에서 움직이지 않는 길이 100㎞의 얼음 장벽을 상상하는 일은 정말 심오하다. 이는 세계에서 가장 긴 물 위의 다리인 루이지애나주 폰차트레인 호수의 코즈웨이 대교보다 두 배 이상 길다”면서 “이는 얼음의 힘을 말해주지만 그 힘은 줄어들고 있다”고 지적했다. 아치형 해빙은 연간 일정 기간에만 형성되며 봄철에 사라지는데 그러면 네어스 해협으로 해빙들이 떠내려간다. 하지만 이런 현상은 이전 관찰보다 훨씬 더 빨리 일어날 수 있다는 것이다. 무어 교수는 “매년 (아치형 해빙의) 지속 기간이 약 일주일씩 줄어들고 있다. 약 200일간 지속됐던 이 해빙은 지금은 약 150일간 지속한다”면서 “이는 상당히 현저한 감소를 나타낸다”고 말했다. 이어 “우리는 해빙이 점점 더 얇아지는 사실과 관계가 있다고 생각한다”고 덧붙였다. 마지막 해빙 지대의 일부분은 지난 2019년 캐나다 정부에 의해 투바이주이투크(Tuvaijuittuq) 해양보호구역으로 지정되기도 했다. 여기서 투바이주이투크는 현지 원주민 언어인 이누크티투트어로 ‘얼음이 절대 녹지 않는 곳’을 뜻한다. 그런데도 이곳은 지난해 마지막 해빙 지대의 어떤 곳보다 두 배 빨리 녹고 있는 것으로 밝혀졌다.미국지구물리학회(AGU)는 2019년 연구를 통해 마지막 해빙 지대에서 지난 35년간 해빙의 95%가 사라졌다는 것을 보여주는 영상 자료를 공개하고, 이는 기후 변화가 극심해졌다는 것을 보여주는 지표라고 밝힌 바 있다. 이 지대는 현재 녹기 쉽게 얇고 이동성이 더 큰 해빙으로 주로 이뤄져 있는데 이는 얼음 조류부터 북극곰에 이르기까지 빙하에 의지하는 모든 생명에게 스트레스를 주는 것이라고 전문가들은 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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.

일본에서 나무를 주재료로 한 인공위성을 개발 중이라는 소식이 전해졌다. 영국 BBC뉴스 등 외신은 29일(현지시간) 일본 교토대 연구진이 목재회사 수미토모 목재 측과 협력해 나무를 주재료로 한 위성을 제작해 극한의 우주 환경에서 운용할 수 있는지를 연구하고 있다고 전했다. 현재 대다수 위성의 주재료는 알루미늄이다. 이 금속은 상대적으로 저렴하고 가벼울 뿐만 아니라 내구성도 뛰어나 극한의 온도와 우주 방사선에 의한 폭격을 모두 견디는 장점이 있다.하지만 위성은 수명이 다하면 두 운명 중 하나에 직면한다. 궤도에 남아 수많은 우주 쓰레기 중 하나가 돼 다른 위성과 로켓을 위협하거나 궤도를 이탈해 대기권에 재진입하면 상공에서 불에 타 사라진다. 그런데 이때 위성에 쓰인 알루미늄은 몇천 개의 작은 산화알루미늄(알루미나) 입자로 분해 배출된다. 우주비행사 출신이기도 한 교토대 공학자 타카오 도이 박사는 “우리는 지구 대기권에 다시 진입하는 모든 위성이 연소해 작은 알루미나 입자를 생성한다는 사실을 심히 우려한다”면서 “이런 입자는 몇년간 상층 대기에 남은 채 결국 지구 환경에 영향을 미칠 것”이라고 지적했다. 알루미나는 우주에서 대기권으로 들어오는 햇빛을 반사해 약간의 냉각 효과를 가져올 수 있지만, 지구의 오존층을 무너뜨릴 수 있다. 반면 나무를 사용한 위성 제작은 이런 환경 파괴적인 화합물을 배출하지 않는다. 만일 이 계획이 성공하면 환경에 더 좋은 것은 물론 위성의 설계를 새롭고 단순하게 할 수 있다. 전자기 신호는 나무에서 더 쉽게 전달하므로, 안테나를 위성 본체 외부가 아닌 내부에 배치할 수 있다. 이 연구는 우주라는 극한의 환경에서 가장 적합한 소재를 찾기 위해 다양한 종류의 목재와 이를 처리하는 방법을 시험한다. 수미토모 목재 측은 “가혹한 햇빛과 온도 변화에 특히 강한 목재를 개발하는 데 주력할 것”이라며 "오는 2023년까지 세계 최초의 목조 위성을 우주로 발사할 준비를 마칠 계획"이라고 밝혔다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인공위성 관측 자료와 모델 시뮬레이션 자료를 통해 지구 곳곳의 가뭄을 살필 수 있는 기술이 나왔다. 울산과학기술원(UNIST)은 서은교(조지메이슨대 연구원) 도시환경공학과 박사와 이명인 교수 연구팀이 미국 항공우주국(NASA)과 함께 가뭄을 실시간에 가깝게 감시할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 가뭄 피해를 예방하려면 토양 수분 부족 정도를 실시간으로 감시하는 기술이 필요하다. 현재 인공위성 전파를 이용해 지구 지표층 최대 5㎝ 정도 깊이까지 토양 속 수분 정보를 알아낸다. 그러나 식물 생장에 중요한 뿌리 층 깊이까지 도달할 수 없고, 인공위성이 자전하는 지구의 극궤도를 돌아 관측지역 공백이 넓은 한계가 있다. 울산과기원 연구팀은 인공위성에서 관측한 토양 수분 정보를 모델 시뮬레이션 자료에 혼합(자료 동화)하는 방식으로 토양 수분 정보 정확도를 높였다. 모델 시뮬레이션은 강수량, 복사열, 지표 온도, 바람 등 변수를 복합적으로 고려해 뿌리 층을 포함한 지구 전체 토양 수분량에 대한 정보를 제공하는 장점이 있다. 연구팀은 인공위성에서 직접 관측한 토양 수분 정보와 모델 시뮬레이션 자료를 혼합하면 더 넓은 범위에서 정확한 토양 수분 정보 를 만들 수 있다고 밝혔다. 서은교 박사는 “자료 동화를 위해 ‘지역 앙상블 변환 칼만 필터링 기술’을 이용했다”며 “이를 통해 정확도 높은 토양 수분 정보를 산출하기 위한 최적의 자료 ‘혼합 비율’을 빠르고 정확하게 찾아낼 수 있다”고 설명했다. 이명인 교수는 “이번 연구는 가뭄 감시뿐 아니라 가뭄을 중장기적으로 예측할 수 있는 기술 개발에도 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 원격탐사 분야 최고 학술지인 리모트 센싱 오브 인바이런먼트에 지난 9일 자로 온라인 공개됐고, 출판을 앞두고 있다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

지구 궤도를 공전하는 한 새로운 인공위성은 레이더 기술 덕분에 건물 벽을 관통할 만큼 강력해 지구 상의 거의 모든 장소에 관한 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 것으로 전해졌다. 영국 BBC 뉴스 보도에 따르면, 미국 위성기술기업 ‘카펠라 스페이스’(이하 카펠라)가 설계한 신형 위성 카펠라 2호는 합성개구레이더(SAR) 기술을 사용한다. 이는 미국항공우주국(NASA)이 1970년대 개발한 것으로, 가시성이 낮은 대기 상태나 구름 낌 또는 낮밤에 관계없이 지상을 볼 수 있게 해준다.SAR 기술은 강력한 무선 신호를 촬영해 관심이 있는 지점을 조명하고 되돌아오는 각 펄스의 반향에 의한 데이터를 수집한 뒤 이를 해석해 이미지를 자세하게 생성한다. 구조물의 내부를 보여주는 것처럼 보이는 이미지는 위성이 자체 신호를 보내는 것이 아니라 빛을 수집하기에 때때로 구조물을 관통해서 보여준다. 이 위성은 가로, 세로가 각각 50㎝까지 고해상도로 이미지화할 수 있으며 관심 영역(AOI)에서 최대 1분 동안 노출할 수 있는 집중 모드라는 최신 업데이트 기술로 수정처럼 선명한 이미지를 생성할 수 있다. 카펠라는 현재 단일 장치를 시험하고 있으며 미 국가정찰국(NRO)와 미 공군 등 정부 기관과 계약을 맺고 있다. 하지만 카펠라는 SAR 기술은 건물 내부의 사람을 감시하는 데 사용할 수 없다고 주장하면서 비록 레이더 전파는 벽을 관통할 수 있지만, 내부의 어떤 것도 이미지화할 수는 없다고 말한다. 카펠라는 “이 기술은 무선 전파를 이용하는 데 휴대전화나 와이파이처럼 벽을 통과할 수 있다. 하지만 우리가 알고 있듯이 휴대전화와 와이파이 신호도 무선 기지국이나 와이파이 접속지대에서 멀어질 때 약해진다”면서 “레이더 신호는 이와 같다”고 설명했다.카펠라가 공개한 일본 도쿄도 치요다시의 고층 빌딩들을 보여주는 한 위성 이미지는 건물들을 투과하는 것처럼 보이는데 건물 내부가 아닌 벽 너머 도로를 보여주는 것이다. 하지만 카펠라는 이런 건물을 유령처럼 보이게 하는 이미지 왜곡에 의해 이런 전환 효과가 발생한다고 말했다. 이어 흑백의 광학 이미지로 보이는 것은 실제로 레이더 자료의 시각적인 표현으로 지구 표면과 인공 물체에 관한 전파의 반사인 것이라고 덧붙였다.카펠라는 자사의 혁신적인 기술은 기후부터 농작물이 있는 밭이나 기반시설까지 모든 것을 관측함으로써 세계 사람들이 자기 사업과 생활을 개선하기 위해 공간을 활용하도록 돕는 방법이라고 말한다. 일반적인 상업용 위성은 구름을 통해 관측할 수 없고 밤에는 관심 지점의 상세한 이미지를 찍을 수 없지만 이 기업은 날씨나 빛의 조건에 관계 없이 이런 이미지를 촬영하는 SAR 기술을 사용한다. 카펠라는 “세계 어느 곳에서나 매시간 감시할 수 있는 36개의 개별 위성으로 이뤄진 집단 위성을 만드는 작업을 진행하고 있다”면서도 “현재 각 우방 국가나 민간 기업으로부터 세계의 어떤 지역의 이미지든 요청하도록 서비스를 제공하고 있다”고 말했다.사진=카펠라 스페이스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

공군 기상단 우주기상팀 소속 김경호(22) 병장이 전군 최초로 인공지능(AI) 기술을 활용한 우주기상 예보모델을 개발했다고 공군이 16일 밝혔다. 학창 시절 국제 천문올림피아드에 국가대표로 나설 정도로 우주·천문학 분야에서 두각을 나타낸 김 병장은 서울대 물리천문학부에 진학한 뒤 공군에 지원했다. 2018년 1월 창설된 공군 우주기상팀의 지원병 모집 공고를 보고 자원했다고 한다. 그는 입대 후 우주기상 변화가 지구 자기장을 교란시켜 인공위성 무력화, 전파통신 장애 등 항공우주 작전 수행에 치명적 문제를 일으킬 수 있다는 점을 알게 됐다. 이때부터 김 병장은 미국의 태양 활동 관측 위성에서 촬영한 태양 사진들을 분석하고, 전 세계 지구자기장관측소에서 측정된 ‘Ap지수’(지구자기장 교란지수의 평균값)를 수집하기 시작했다. 이후 관련 자료들을 AI 기술인 ‘딥러닝’ 기법을 통해 처리하고, 이를 쉽게 확인할 수 있도록 UI(사용자 환경)를 제작해 예보 모델을 완성했다. 공군은 예보 모델을 최종 검증한 후 내년 3월부터 유관 부서 등에 우주기상 관련 정보를 제공할 계획이다. 김헌주 기자 dream@seoul.co.kr

시민단체 문화재제자리찾기(대표 혜문)는 최근 도난이 확인된 경기 의정부시 녹양동 ‘아랫선돌’의 GPS(인공위성을 활용한 위치 확인 시스템) 좌표를 확인하고, 문화재청에 ‘도난 문화재’로 신고 했다고 14일 밝혔다. 녹양동 ‘아랫선돌’은 지난 2007년 경기도박물관이 발행한 ‘경기도 고인돌’과 ‘의정부 시사’에 기재된 청동기시대 유물로 알려졌다. 형태는 삼각형에 가까우며 크기는 ‘가로 90, 높이 180cm’이다. 녹양동 안동장씨 묘역 근처, 선돌가든 앞마당에 위치해 있다고 쓰여 있다. 문화재제자리찾기 관계자는 “경기문화유적지도 3권(2001)에는 녹양동 아랫선돌의 GPS 좌표가 ‘37도 45분 29초/ 127도 01분 03초’로 기록돼 있다”며 “아랫선돌의 사진과 위치가 특정되었으므로 문화재청의 수사로 도난된 선돌을 꼭 되찾기를 기대한다”고 밝혔다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

일본의 방위예산이 2013년 이후 9년 연속 증가하며 내년에도 역대 최대 규모를 기록할 것으로 보인다. 아베 신조 전 총리의 두 번째 집권 이후 시작된 군비지출 확대가 스가 요시히데 총리로 바뀐 이후에도 지속되는 것이다. NHK는 13일 “정부는 내년도 방위비 예산지출 총액을 5조 3400억엔(약 56조원) 정도로 책정하는 방안을 최종 조율 중”이라고 보도했다. 이는 당초 방위성이 요구했던 5조 4898억엔보다는 다소 줄어든 액수이지만 올해 예산에 비해서는 300억엔이나 증가한 것으로, 역대 최대치다. NHK는 “(올여름 도입을 포기한) 탄도미사일 요격 방어체계 ‘이지스 어쇼어’를 대체할 신형 이지스함 2척 건조를 위한 조사비용, F2 전투기를 대신할 차세대 전투기 개발 비용 등이 내년 예산에 새롭게 반영될 것”이라고 전했다. 방위성이 2026년 발사를 목표로 추진하는 인공위성 설계비 등 우주·사이버·전자전 등 분야 예산도 대폭 증액됐다. 일본의 방위비 지출은 2012년 12월 아베 전 총리 재집권 이후 감소세에서 증가세로 반전한 뒤 한 해도 빠지지 않고 증가해 왔다. 전체 예산규모 자체도 그렇지만, 공격형 방위력 증강의 척도가 되는 무기구매 비용이 매년 가파른 증가세를 거듭하고 있다. 일본 정부는 그동안 지켜 온 방위비의 ‘1%룰’(GDP의 1%)을 깨고 2023년까지 70조원까지 지출을 늘린다는 계획을 갖고 있다. 한편 교도통신에 따르면 일본 정부의 내년도 예산 일반회계 세출총액은 올해 102조 6580억엔을 크게 웃도는 105조엔 이상이 될 것으로 알려졌다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

2020년 한 해 코로나19로 힘들었던 지구인들을 위로하는 듯한 올해 마지막 우주쇼가 일요일 밤부터 월요일 새벽 사이에 펼쳐진다. 한국천문연구원은 매년 12월경 관측가능한 쌍둥이자리 유성우 관측하기 좋은 시간은 13일 밤부터 14일 새벽까지라고 10일 밝혔다. 특히 14일은 그믐이기 때문에 밤하늘이 맑다면 유성우 관측하기 좋을 것이라고 덧붙였다. 쌍둥이자리 유성우는 1월 사분의자리 유성우, 8월 페르세우스자리 유성우와 함께 매년 관측가능한 3대 유성우 중 하나로 알려져 있다. 별똥별이라는 이름으로 더 잘 알려진 유성은 혜성이나 소행성에서 부서진 잔해가 지구 대기권과 충돌하면서 마찰열로 인해 밝게 빛나는 것을 말한다. 유성우는 평상시보다 많은 유성이 집중적으로 떨어질 때를 말한다. 쌍둥이자리 유성우는 소행성 ‘3200 파에톤’이 태양 중력에 의해 부서지고 그로 인한 잔해가 만들어내는 천체현상이다. 쌍둥이자리 방향에서 퍼져나오는 것처럼 보이기 때문에 쌍둥이자리 유성우로 이름이 붙여졌다. 파에톤은 1983년 10월 영국 천문학자 사이먼 그린과 존 데이비스가 적외선천문위성 ‘아이라스’ 관측영상을 분석하다가 우연히 발견한 것으로 인공위성으로 찾은 첫 소행성으로 기록됐다. 국제유성기구(IMO)에 따르면 올해 쌍둥이자리 유성우는 지난 4일부터 시작돼 오는 13~14일 밤하늘에서 극대화되고 17일까지 이어진다. 한반도 위치에서 유성우 관측 극대화 시점은 14일 오전 9시 50분이다. 아침에는 유성우 관측이 어려워 육안으로 관측할 수 있는 최적의 시점은 13일 밤부터 14일 새벽까지라고 천문연은 밝혔다. 더군다나 지난해와 달리 올해는 그뭄이어서 유성우 관측은 더 용이할 것으로 보인다.천문연 관계자는 “긴 궤적을 그으며 순간적으로 나타났다 사라지는 유성은 하늘이 어둡고 사방이 트인 곳이라면 육안으로도 쉽게 관측할 수 있는 만큼 도심에서 멀수록 더 선명하고 많은 유성우를 볼 수 있다”라고 밝혔다. 기상청 예보에 따르면 13일 일요일은 전국에 비나 눈이 내리면서 흐린 날씨를 보이겠지만 14일 새벽은 맑아질 것으로 보인다. 그렇지만 13일 오후부터 날씨가 추워져 14일 전국의 아침 기온이 영하 14도~영상 1도 분포를 보일 것으로 예상된 만큼 유성우 관측을 위해서는 철저한 방한대책이 필요하겠다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국에 본사를 둔 항공우주 스타트업 에붐(Aevum)이 인공위성을 지구의 저궤도에 올릴 수 있는 완전자율형 로켓 드론(무인항공기)을 공개했다. 에붐은 ‘레이븐X’(Ravn X)라는 이름의 이 완전자율형 드론이 3시간마다 새로운 위성을 지구 궤도에 올릴 수 있을 것이라고 밝혔다고 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 과학전문 ‘사이언스 매거진’ 등이 3일(현지시간) 전했다.레이븐X는 인간 조종사와 값비싼 발사대가 필요 없으며 약 1.6㎞의 활주로만 있으면 어디에서도 이륙해 적정 고도에 도달할 수 있다. 거기서 로켓을 발사해 탑재된 위성을 지구 저궤도에 안착하게 한다. 이후 이 드론은 스스로 활주로로 돌아와 착륙한 뒤 격납고에 가서 멈춰선다.드론 발사체의 길이는 통학버스 2대분인 약 24m에 불과하며 위성을 최대 500㎏까지 완전 자율적으로 운반할 수 있다. 에붐은 이미 미국 우주군의 위성 발사 임무 20건에 대해 10억 달러(약 1조843억원)에 계약을 체결하고 내년 하반기 애슬론 45호(ASLON-45)라는 이름의 소형 위성 발사를 시작으로 시장에 뛰어들 계획이다.이에 대해 제이 스카일러스 에붐 최고경영자(CEO)는 “우리는 소프트웨어와 자동화 기술로 차세대 물류업을 추진하고 있다”면서 “자율 기술을 통해 위성 발사 소요 시간을 몇년에서 몇개월로 단축할 것이며 고객이 요구한다면 시간 단위로 단축할 것”이라고 말했다. 이어 “우리는 새로운 위성을 3시간마다 지구 저궤도에 집입하게 할 것이며 하루 24시간 내내 그렇게 할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사실 공중에서 로켓을 발사하는 소형 위성 발사체 사업에는 영국 버진그룹의 리처드 브랜슨 회장이 설립한 버진 오비트 등 여러 업체가 뛰어들어 개발하고 있는 상황이다. 하지만 에붐은 이런 업체와 달리 완전자율 시스템으로 비용은 물론 시간을 극적으로 줄일 수 있다. 특히 레이븐X는 설계 단계부터 재사용이 가능하도록 제작한 유일한 소형 발사체로, 현재 70%까지 재사용할 수 있으며 가까운 미래에 95%까지 재사용할 수 있을 것이라고 스카일러스 CEO는 설명했다. 사진=에붐 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

주말 내내 중국과 일본이 우주개발의 성과를 자랑했다. 중국의 무인 탐사선 창어(嫦娥) 5호는 달의 토양 2㎏ 정도를 채취해 6일 지구로 돌아오는 비행에 나섰다. 1999년 지구 궤도선 선저우 1호를 쏴 올린 지 21년 만에 ‘우주 굴기’가 성과를 드러냈다. 일본의 무인 탐사선 ‘하야부사(송골매) 2호’는 지구를 떠난 지 6년 만에 소행성 ‘류구’의 토양 시료 100㎎을 지구로 보내왔다. 시료를 담은 캡슐은 지구에서 약 22만㎞ 떨어진 우주공간에서 하야부사 2호에서 분리돼 호주 서부의 사막 우메라제한구역(WPA)에 정확히 착륙했다. 6년 동안 50억㎞를 비행한 탐사선은 11년 동안 100억㎞를 더 날며 직경 30ｍ 정도의 다른 소행성 탐사에 나선다. 인공위성을 쏴 올릴 로켓 하나 제대로 만들지 못하는 우리를 비웃는 이들이 적지 않다. 2020년으로 앞당겨졌던 달 착륙선 발사 계획이 문재인 정부 들어 2030년으로 늦춰졌고 예산조차 깎였다는 자조가 나온다. 어김없이 ‘21세기 조공국’으로 전락하는 것 아니냐는 푸념도 빠지지 않는다. 중국이 달 탐사 의지를 다진 것은 무려 50년 전의 일이다. 1969년 미국 우주인 버즈 올드린이 성조기를 꽂은 얼마 뒤의 얘기다. 지난해 중국 정부의 ‘우주 굴기 2050’은 2030년까지 기본적인 우주 연구를 마무리하고 2040년에는 달에 이르는 교통 시스템을 구축해 연간 10조 달러(약 1경 830조원)의 우주 경제권을 만들겠다는 구상이다. 중국이 미국 주도의 우주 개척에 반기를 든 것과 달리 1985년 첫발을 디딘 일본의 우주 개발은 기초가 튼실하다. 첫 행성 간 우주 탐사에 이어 1990년 달 탐사선을 처음 쏘아 올렸다. 2003년 일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 출범함으로써 우주 탐사는 날개를 달았다. 설립 첫해 하야부사 1호를 쏘아 올린 이래 2006년 태양 탐사선, 이듬해 달 탐사선을 발사했다. 2010년에는 금성 궤도 탐사선과 태양 반대편을 탐사했다. 지난 2005년 소행성 이토카와에서 채취한 시료를 투하한 뒤 하야부사 1호가 대기권에 진입하며 불타 버리는 수모를 겪었다. 당시 이런 실패가 지금의 개가로 이어진 것은 말할 나위 없다. 당장 쓸모없어 보이는 우주 개발 노력은 기술 발전을 이끄는 촉매제가 된다. “아직도 달 토끼가 방아 찧는 시대에 산다”는 자조 말고도 권력 다툼 외에 관심 없는 지도자들 때문이란 타박이 쏟아지는 게 정치권만의 책임인가 싶다. 차분히 우주로의 그림을 다시 그렸으면 한다. 한국 정부가 4조원을 들여 미국 주도에 맞서 ‘한국형 위성항법시스템’(KPS) 구축에 힘쓰고 있음도 알려졌으면 한다. bsnim@seoul.co.kr

자동차 내비게이션은 하늘 높이 떠 있는 3개 이상의 인공위성에서 발사된 신호를 받아 위치를 파악하는 GPS기술이다. 이 기술은 우리 생활의 한 부분이 됐지만, 정작 신호를 발사하는 인공위성은 우리 것이 아니다. 그렇지만 바닷속에서는 국내 자체 수중 GPS망을 구축할 수 있다. 수중 GPS 원리는 물속 3개 이상의 부이 구조물에서 음파신호를 발사하고, 특정 위치에서 그 신호를 수신해 자신의 위치를 파악하는 방법이다. 육상 GPS 원리와 흡사한 기술로 보이지만, 관련 논문이 올해야 발표될 정도로 그리 녹록지가 않다. 그 이유는 음파속도가 바닷물 밀도에 따라 달라지는데, 바다는 밀도가 서로 다른 여러 개 층으로 나뉘어 있기 때문이다. 정밀한 수중위치 파악을 위해서는 수층 밀도구조 데이터가 필요하다. 수중 GPS는 깊은 동해에서 구현되기 적합하다. 우리 바다 수층 밀도구조는 우리만 알 수 있기에, 정교한 수중 GPS는 우리만 가질 수 있다. 부이 구조물에서 수중으로 음파를 연속 발사하기 위해서는 큰 에너지가 필요하기 때문에 고성능 배터리 장착이 필수적이다. 또 부이 구조물은 거친 폭풍에도 견딜 수 있도록 설계·제작돼야 한다. 최근 잠수함, 수중 드론 등 바닷속 이동체들이 증가하고 있다. 고래 같은 거대 생물체에도 GPS 수신기를 부착할 수 있다. 급성장하는 배터리, AI, 빅데이터 기술로 인해 실시간 해양정보 확보 및 바닷속 GPS 구현도 가능해질 것이다. 정회수 한국해양과학기술원 책임연구원

지난 6일 중국 무인 달탐사선 ‘창어5호’가 달 표면에서 채취한 2㎏의 토양과 암석 샘플을 싣고 달 궤도에서 궤도선·귀환선과 성공적으로 도킹했다. 같은 날 일본의 소행성 탐사선 하야부사2호가 소행성 류구의 흙을 담은 캡슐을 지구로 보내오는 데 성공했다. 이웃 중국, 일본과 달리 한국의 우주 개발 역사는 길지 않다. 발사체는 우주 선진국들에서 전략기술로 취급하고 있기 때문에 국제적인 기술 협력이 제한적이고 힘든 데다 한국은 오랫동안 미국과의 미사일협정 때문에 연구개발에 제한을 받아 왔다. 이 때문에 위성을 만드는 기술은 선진국 수준에 도달했지만 위성을 우주에 쏘아올리는 발사체(로켓)나 우주 탐사선 개발은 그에 못 미치고 있다. 우주 탐사의 첫 단계라고 할 수 있는 한국의 달 궤도선도 2022년 8월~9월 초 사이에 우리가 개발한 로켓이 아닌 미국 민간우주기업 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사될 예정이다. 한국의 달 탐사 계획은 2007년 참여정부 시절 ‘2020년 달 궤도선, 2025년 달 착륙선 발사’라는 내용을 포함한 ‘우주 개발 세부 실천 로드맵’을 발표하면서 시작됐다. 그런데 2012년 12월 당시 박근혜 새누리당 대통령 후보가 TV 토론회에서 갑자기 ‘2020년 달 착륙’을 선언하고, 대통령 당선 뒤에는 연구자와 논의 없이 2017년까지 달 궤도선을 발사하겠다는 계획을 깜짝 발표하면서 전체 계획이 틀어지기 시작했다. 2014년에는 궤도선 발사 시기를 2018년으로 1년 연기했지만 2015년 쪽지예산이라는 국회의 반대에 부딪쳐 달 탐사 관련 연구비 ‘0원’을 기록하는 수모까지 겪으면서 연구가 진척되지 못했다. 이후 문재인 정부가 들어선 직후 2017년 8월 연구 현장의 의견을 받아들여 2020년 12월 달 궤도선 발사로 원상복귀됐지만 2019년 9월 궤도선에 실릴 탑재체의 중량 증가와 그에 따른 궤도 변경과 같은 기술적 문제가 제기되면서 1년 반 정도가 미뤄진 2022년 하반기 발사로 연기됐다. 한 우주 개발 전문가는 “달 탐사를 비롯해 우주 개발 일정이 변하는 것은 현장 연구자의 의견을 무시한 채 무리하게 달 탐사 계획을 앞당겼던 장기적 여파”라고 말했다. 이와 함께 순수 우리 기술로 개발되고 있는 한국형 발사체 ‘누리호’는 내년 두 차례 발사가 예정돼 있다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞ 지구 저궤도에 쏘아올릴 수 있는 우주발사체다. 누리호는 75t 액체엔진 4개가 묶여(클러스터링) 300t급 추력을 내는 1단, 75t 액체엔진 1개로 이뤄진 2단, 7t급 액체엔진이 장착된 3단으로 구성돼 있다. 2018년 11월 75t 엔진 시험발사체 발사에 성공한 뒤 당초 계획상으로는 내년 2월과 10월 두 차례 시험 발사가 예정돼 있었다. 그렇지만 일부 부품 제작 일정에 차질이 생기면서 내년 1월로 1단 엔진의 종합연소시험이 늦춰졌다. 이 때문에 첫 번째 발사는 2월이 아닌 6개월가량 늦춰진 내년 하반기나 돼야 가능할 것으로 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr