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  • ‘우주 청소는 내게 맡겨라’ 세계 최초 우주 쓰레기 제거 나선 日 기업

    ‘우주 청소는 내게 맡겨라’ 세계 최초 우주 쓰레기 제거 나선 日 기업

    궤도를 벗어나 우주를 떠도는 인공위성과 로켓, 부유물을 제거하는 ‘우주 청소’를 위해 팔을 걷어붙인 일본계 스타트업이 화제다. 28일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)는 3년 전 설립된 세계 최초의 우주 쓰레기 처리 기업 ‘애스트로스케일(astroscale)’의 설립자 오카다 미쓰노부(43)를 소개했다. 현재 지구 저궤도에는 작동을 멈춘 인공위성을 비롯해 수많은 우주 쓰레기가 버려져 떠다니고 있다. 미 공군은 지구서 포착 가능한 크기의 우주 쓰레기만 2만 3000개에 달하는 것으로 집계했다. 지구에서 식별할 수 없는 입자까지 포함하면 수천만개는 될 것으로 보고 있다. 오카다는 각국이 우주쓰레기 해결 의지를 보이지 않자 이익을 추구하는 사기업이 더 신속하게 대처할 수 있을 것이라는 믿음에서 창업을 결심했다. 회사 슬로건인 ‘우주 청소부들(Space Sweepers)’ 문구가 적힌 티셔츠를 입은 그는 “현실적으로 항공우주국 입장에서 (우주) 쓰레기 관리는 세금을 내는 국민에게 돈을 써야 한다고 납득시킬 수 있을 만큼 매력적이지 않은 문제”라고 말했다. 그러면서 “나는 그 누구도 해결 방법을 알지 못하는 문제를 해결하는 데서 사업 기회를 본다”고 강조했다. 어린 시절 품었던 우주에 대한 열정도 창업을 결심하는 데 기여했다. 전직 공무원이자 인터넷 기업가였던 오카다는 3년 전 ‘중년의 위기’가 찾아왔고 이를 극복하는 과정에서 우주를 향한 꿈을 다시 불태우게 됐다. 그의 회사는 아직 우주 청소를 시작하지 않았지만 이미 4300만달러(약 502억원)의 투자금을 모았다. 그의 회사는 가벼운 우주선의 평평한 표면에 접착제를 접시 크기로 부착해 이곳에 쓰레기가 달라붙게 한다는 계획이다. 쓰레기가 잔뜩 붙은 우주선은 대기권에 다시 들어서면 모두 불타 없어진다. 접착제는 불과 몇 온스밖에 되지 않기 때문에 100파운드에 달하는 쓰레기 청소용 로봇팔을 싣는 것보다 우주선이 훨씬 가벼워진다. 회사는 현재 일본 화학 기업과 손잡고 접착제를 개발 중이다. 아스트로스케일은 스타트업에 호의적인 싱가포르에 본부를 두고 있지만 우주선은 엔지니어가 많은 일본에서 제작하고 있다. 오카다는 “미국에서는 우주 엔지니어들이 쓰레기 처리보다는 화성에 가는 미션에 더 관심이 많다”며 “일본에서는 우주 관련 미션에 큰 관심이 없기 때문에 엔지니어들이 나의 아이디어에 몹시 흥분했다”고 말했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr
  • [재미있는 원자력] 우주 방사선 연구 왜 하냐구요?/김계령 한국원자력연구원책임연구원

    [재미있는 원자력] 우주 방사선 연구 왜 하냐구요?/김계령 한국원자력연구원책임연구원

    2013년 개봉한 SF영화 ‘그래비티’는 우주 왕복선에 탑승한 두 명의 과학자가 인공위성을 수리하기 위해 우주 공간에서 작업하는 장면으로 시작된다. 영화를 보면서 누구나 ‘지구의 궤도에 존재하는 인공위성의 수는 얼마나 되며, 수명은 얼마일까?’, ‘인공위성이 우주 공간에서 고장 나면 어떻게 하지?’ 같은 궁금증이 생겼을 것이다. 실제 지구 궤도상의 인공위성 수는 2500기가 넘지만 정상적으로 운용되는 것은 절반에도 못 미친다. 우리나라는 1992년부터 지난해까지 18개의 인공위성을 쏘아올렸고 현재는 9기를 운영하고 있다. ‘무궁화’나 ‘천리안’ 같은 대형 정지궤도 인공위성은 12~20년, ‘우리별’ 같은 저궤도 인공위성은 3~7년 정도의 수명을 갖고 있다. 인공위성의 고장은 태양에서 방출되는 고속입자로 인한 태양전지 손상, 주요 부품 고장, 우주 방사선으로 인한 장애가 주요 원인이다. 태양에서는 끊임없이 핵융합 반응이 일어나고 그 핵융합 반응으로 인해 태양의 표면에서 초속 수백~수천㎞의 입자들이 우주로 방출된다. 이렇게 방출된 입자들이 지구 궤도를 돌고 있는 인공위성들에 작용해 고장이나 오류를 일으키는 것이다. 수백억원의 예산을 들여 개발한 인공위성을 고장 없이 오랫동안 안정적으로 운용하기 위해서는 우주 방사선에 강한 반도체 소자 개발, 오래 가는 태양전지 개발, 우주 방사선 차폐 물질과 방법 개발 등의 연구가 필수적이다. 이 때문에 미국항공우주국(NASA)도 오래전부터 브룩헤이븐 국립연구소의 대형 입자 가속기에 시험시설을 갖추고 연구를 하고 있다. 우리나라는 경주 양성자가속기연구센터에서 100MeV(메가전자볼트)급 양성자 가속기를 이용한 우주 방사선 시험시설을 내년 하반기부터 가동할 예정이다. 이곳의 양성자 가속기는 초당 약 12만조개 이상의 양성자를 동시에 100MeV로 가속할 수 있는 장치인데 100MeV 양성자는 광속의 43% 수준인 초속 13만㎞의 속도를 갖게 된다. 양성자 가속기는 우주 방사선의 대부분을 차지하고 있는 양성자가 인공위성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사용되고 있다. 이 시험에서 빠른 속도로 가속된 양성자가 인공위성에 사용되는 재료와 부딪치면 물질을 통과하면서 에너지를 전달해 구성 원자 간의 결합을 끊어 변형이나 손상을 유발하게 된다. 인공위성의 핵심 부품인 반도체 소자의 경우 오작동이 유발되거나 수명이 단축된다. 이런 원리로 우주 방사선이 재료와 부품에 미치는 영향을 시험하고, 인공위성의 내구성과 수명을 개선할 수 있게 된다. 지상에서 양성자 가속기를 이용한 우주 방사선 연구는 인간이 더 먼 우주에서 오랜 기간 안전하게 지낼 수 있는 방법을 찾는 데 기여하게 될 것이다.
  • “트럼프, 첫 反과학적 대통령”… 짐싸는 외국인 인재들

    이민자에 강경·과학엔 무관심 뇌연구 등 기초연구 지원 줄 듯 “전 세계 과학연구에 재앙 될 것” “트럼프는 역사상 첫 반과학적 대통령(the first anti-science president)이 될 것이며, 그에 따른 결과는 놀라울 정도로 매우 심각할 것이다.” 기업인이자 리얼리티쇼 진행자인 도널드 트럼프가 9일 새벽(현지시간) 미국의 제45대 대통령에 당선되면서 지구촌의 많은 과학자가 충격과 불안감에 휩싸였다. 과학자들은 대통령 선거운동이 벌어졌던 18개월 동안 트럼프는 과학계와 어떤 접촉도 갖지 않았고 과학 이슈에 대해서도 무관심했다는 사실에 주목하고 있다. 이 때문에 세계적 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 트럼프의 대통령 당선이 확정되자 이례적으로 신속하게 과학계의 이런 분위기를 전했다. 특히 미국 내 연구자들 사이에서는 “과학과 연구, 교육은 물론 지구의 미래를 고려했을 때도 트럼프 대통령은 최악의 상황”이라는 반응이 팽배해 있는 것으로 알려졌다. 연구자들은 트럼프가 선거 기간 “무슬림이 미국에 들어오지 못하게 하겠다”, “멕시코 국경에 벽을 쌓겠다”는 등 이민자에 대한 강경한 입장을 표시한 데 대해 우려를 표시하고 있다. 현재 미국 과학계를 떠받치고 있는 것은 재능 있는 외국인 과학자들인데 트럼프의 이민정책이 현실화될 경우 이들이 미국 내 연구기관이나 대학에서 연구하는 게 사실상 불가능해질 수 있기 때문이다. 미국 세포생물학회 공공정책 분과의 케빈 윌슨 박사는 “트럼프의 당선이 미국행에 관심 있는 유능한 외국 과학자들에게 찬물을 끼얹는 효과를 가져올 것”이라고 걱정했다. 에머리대에서 환경과학을 연구하는 머리 러드 박사도 네이처와의 인터뷰에서 “본국인 캐나다로 돌아갈 생각”이라며 “과학계에서는 이미 트럼프가 대통령이 될 경우 기초과학에 대한 예산은 물론 범정부적 지원이 줄어들 것이라는 이야기가 있었다”고 전했다. 버락 오바마 정부는 뇌 연구를 위한 ‘브레인 이니셔티브’, 유인 화성탐사, 마이크로바이옴 연구 프로젝트, 친환경 에너지 개발 등 굵직굵직한 연구계획을 발표하는 등 과학연구에 적극적이었다. 반면 트럼프는 선거 기간 내내 놀라울 정도로 과학 분야에 대한 언급이 없었으며, 현재 진행 중인 주요 과학 프로젝트에 대한 폄하만 있었다고 네이처와 사이언스는 지적했다. 트럼프는 지구온난화에 따른 기후변화는 ‘중국의 거짓말’이라며 클린에너지 정책을 폐기하고 석유, 석탄 같은 화석연료의 지속적 사용을 강조하는 한편 파리 기후협약 탈퇴를 주장해 왔다. 이뿐만 아니라 ‘미국항공우주국(NASA)은 지구 저궤도에서 활동하는 군수기지’라는 표현을 쓰면서 현재 유인 화성탐사나 심우주 탐사 같은 기초연구보다는 상업적 우주산업의 역할 확대를 언급하기도 했다. 마이클 오펜하이머 프린스턴대 교수는 “트럼프의 당선은 생물학을 비롯한 기초과학과 기후변화, 우주탐사 분야 지원 등 미국 내 문제가 아니라 전 지구적인 과학연구에 악영향을 미치는 재앙이 될 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘슈퍼청개구리’ 오명 벗을까…기상청 유능한 예보관 100명 육성

    ‘슈퍼청개구리’ 오명 벗을까…기상청 유능한 예보관 100명 육성

    몸값이 550억원에 달하는 슈퍼컴퓨터를 보유하고도 잇따른 ‘오보’로 ‘양치기’, ‘슈퍼 청개구리’라는 오명을 얻은 기상청이 유능한 예보관 육성에 나서기로 했다. 기상청은 29일 ‘중장기 날씨예보개선 대책’을 발표했다. 연합뉴스에 따르면 기상청은 오보의 주된 원인으로 지목됐던 예보관의 능력을 제고시켜 10년 안에 유능한 예보관 100명을 확보할 방침이다. 우선 공모를 통해 예보관을 선발하는 자격제를 실시한다. 예보관을 4개 등급으로 분류하되 직급별로 경력이 있고 자격요건을 갖추며 교육훈련을 이수한 사람을 예보관으로 임명한다. 자격유지 요건도 명시한다. 예보관 교육훈련 체계도 대폭 강화한다. 기상 선진국 전문 교육기간에 장기 파견교육을 실시하고 올해 신설 예정인 ‘기상기후인재개발원’에 교육과정도 개설한다. 전체 예보관 20%의 상시 교육을 위해 1개조를 추가해 3∼4개월 일정기간 교대 근무하도록 한 후 1개월 정도 주간근무를 실시하는 등 근무체계도 개선할 방침이다. 그동안 기상청 예보관은 2~3년 단위로 순환보직을 해서 전문성을 축적하기 어려웠다. 능력있는 예보관이 나올 수 없었던 이유이기도 하다. 이에 기상청은 역량있는 예보관이 예보 분야에서 장기간 근무할 수 있는 ‘평생 예보관 제도’를 2019년 도입하는 것을 목표로 하고 있다. 강수와 기온분야를 전문적으로 분석할 수 있는 단기예보 전문분석관과 중기예보 전문분석관제도를 적용한다. 연합뉴스에 따르면 기상청은 또 내년 장마와 폭염분야를 시작으로 ‘특이기상연구센터’를 지정·운영한다. 2019년까지 현재 개발중인 한국형 수치모델 협업화를 통해 한반도에서 발생하는 이상기상현상에 최적화한 수치예측 기술력을 확보하기로 했다. 2017년 이후에는 중국과 일본의 실시간 레이더자료를 공유하고 선박과 항공기를 이용한 기상관측을 확대하며, 2022년이후에는 저궤도 기상위성을 자체 개발한다. 기상청은 올해 여름철 오보가 잦았던 것은 대기흐름 정체와 150년 만에 나타난는 폭염 등 유례없는 패턴이 나타났고, 수치모델 예측성이 낮아졌으며 예보관의 수치예측 한계성이 노출됐기 때문이라고 분석했다. 기상청은 향후 10년 이내 강수예보 정확도를 현재 92%에서 95%로, 장마철 강수예보 정확도를 85%에서 90%로 각각 향상시키는 것을 목표로 삼았다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • ‘75초 연소’… 한국형발사체 75t 엔진, 달탐사 꿈 불태웠다

    ‘75초 연소’… 한국형발사체 75t 엔진, 달탐사 꿈 불태웠다

    한 달 만에 연소시간 2배로 늘려 실제론 최소 150초 돼야 안정적 ‘허점’ 불안정 연소 문제도 해결 2019년 발사가 예정된 한국형발사체의 핵심 기술인 75t급 액체엔진의 연소시험이 성공하면서 순수 우리 기술로 만든 로켓 개발의 순항을 알렸다. 한국항공우주연구원은 지난 8일 오후 전남 고흥군 외나로도에 있는 나로우주센터에서 수행한 한국형발사체의 75t급 엔진 지상 연소시험에 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 시험은 지난달 18일 30초 연소시험이 성공한 지 한 달이 채 안 돼 두 배 이상의 연소 시간을 확보한 것으로, 한국형발사체 개발이 순조롭게 진행된다는 것을 의미한다. 실제로 한국형발사체를 우주로 보내기 위해 75t급 액체엔진은 최소 150초 동안 안정적으로 연소돼야 하는 만큼 이번 75초 연소시험 성공은 목표치의 절반에 다다른 것이다. 한국형발사체는 1단 로켓이 130초, 2단 로켓이 140초 동안 연소될 예정이며 7t급 로켓으로 만들어진 3단은 500초 동안 연소되는 것으로 설계했다. 특히 이번 시험에서는 그동안 문제로 지적됐던 불안정 연소 문제도 해결된 것으로 알려졌다. 불안정 연소는 연료가 완전히 타지 못하는 현상으로 로켓에 영향을 줘 목표 고도까지 올라가지 못하거나 최악의 경우 폭발로 이어질 수 있어 로켓 개발 과정에서 반드시 해결해야 할 문제다. 한국형발사체 사업은 1.5t 무게의 실용위성을 지구 저궤도인 600~800㎞ 상공에 올릴 수 있는 로켓을 개발하는 것을 목표로 2010년에 시작됐다. 2021년 3월까지 총 1조 9572억원을 투입할 계획이다. 한국형발사체는 75t급 액체엔진 4기를 묶어 추진력 300t을 낼 수 있는 1단 엔진, 75t급 액체엔진 1기로 구성된 2단 엔진, 7t급 액체엔진 1기로 구성된 3단 로켓으로 이뤄진다. 75t급 엔진은 1.1t 무게의 경차 70대 정도를 수직으로 들어 올릴 수 있는 힘을 갖는다. 조광래 항우연 원장은 “이번 실험의 성공으로 발사체 개발 과정에서 어려운 고비는 어느 정도 넘겼다고 볼 수 있다”며 “연소시험 총 220여회, 누적 연소 시간 2만여초라는 목표로 시험을 진행하면서 발사체 개발을 위한 노하우가 하나둘 쌓이고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 해상 조난자 탐색 오차 10m 이내로 축소

    실시간 탐지로 구조 확률 높여 해상에서 조난자를 탐색하는 위성의 정확도가 500배 높아진다. 국민안전처 해양경비안전본부는 선박 및 항공기에서 사고 때 자동으로 보내는 조난신호를 수신하는 저궤도 위성 조난 시스템의 기술적 한계를 극복하기 위해 25년 만에 차세대 중궤도 시스템을 오는 8월 말 도입한다고 1일 밝혔다. 연말 본격적으로 가동하면 현재 5㎞인 조난자 위치 오차가 10m 미만으로 좁혀진다. 탐지에 걸리는 시간도 현재 1시간에서 실시간 가능해진다. 조난신호는 사고를 당한 사람에게 마지막 희망인 만큼 새 시스템 도입으로 신속한 위치를 파악할 수 있어 수색·구조 확률을 획기적으로 높일 것으로 전망된다. 이번 새 시스템은 중궤도인 약 2만㎞ 상공에서 위성 75기를 이용해 지구 전체를 커버하는 최첨단 방식이다. 위성 하나가 반경 5000㎞를 맡는다. 저궤도 시스템은 1000㎞ 상공에서 위성 7기를 이용해 신호를 탐지한다. 위성 하나가 맡는 영역은 3000㎞를 밑돈다. 안전처는 6월부터 40억원을 들여 충남 금산군 금성면 새말에 자리한 위성센터에 수신안테나 4개를 설치한다. 조난당한 선박이나 항공기에서 신호를 쏘면 위성에서 받아 정확한 위치를 금산센터로 알려 곧장 해경에 전달한다. 송한수 기자 onekor@seoul.co.kr
  • [이일우의 밀리터리 talk] 주체적이지 못한 북한 ‘주체 로켓 기술’의 실체

    [이일우의 밀리터리 talk] 주체적이지 못한 북한 ‘주체 로켓 기술’의 실체

    곧 다가올 제7차 노동당대회를 기념하기 위한 축포 성격으로 지난 15일 무수단 중거리 탄도미사일이 발사되었지만 발사 직후 공중에서 폭발했다. 가뜩이나 화가 나서 미사일을 발사한다던 김정은 북한 노동당 제1비서의 화를 더욱 돋우게 됐다. 정보당국에 따르면 북한은 28일 오전 6시 40분께 원산 일대에서 무수단으로 추정되는 발사체 1발을 동해상을 향해 발사했지만, 이 발사체는 발사대를 떠난 지 몇 초 만에 수백 미터도 날아가지 못하고 그대로 해안에 추락했다. 정상적인 미사일이라면 무서운 속도로 치솟아 우리 군의 탄도탄 조기경보레이더에 탐지되었겠지만, 발사와 거의 동시에 추락했기 때문에 이번 발사 실패를 포착한 것은 미국의 정찰위성이었던 것으로 알려졌다. 이같은 발사 실패는 최근 드러난 ‘광명성 4호’ 사기극에 이어, ‘위대한 수령의 영도 아래 세계적으로 이름을 날리고 있는 주체조선의 로켓기술’의 수준을 국제적인 웃음거리로 만들기에 충분한 것이어서 당분간 북한 로켓 기술자들은 숙청의 공포 속에 살얼음판 위를 걷게 됐다. 모방으로 시작된 미사일 개발 북한이 처음 탄도 미사일(Ballistic Missile)이라는 물건에 관심을 갖기 시작한 것은 1960년대부터였다. 핵무기 만능론이 판을 치던 이 시절 주한미군 제7보병사단이 핵전쟁용 부대(Pentomic Division)으로 개편되면서 한반도에는 일명 ‘어네스트 존(Honest John)'으로 불렸던 MGR-1 단거리 로켓과 MGM-1 마타도르(Matador) 지대지 순항 미사일이 배치되기 시작했다. 주한미군에 핵무기가 배치되자 김일성은 소련에게 당시 소련군이 단거리 핵미사일로 운용하던 스커드(SCUD) 미사일을 제공해줄 것을 간청했다. 하지만, 북한에 대한 스커드 미사일 제공은 미국을 과도하게 자극할 우려가 있다고 판단한 브레즈네프가 스커드 미사일 대신 사정거리 50~70km 수준의 단거리 로켓인 프로그(FROG)-5/7 정도만 넘겨주기로 하면서 북한은 스커드 미사일 확보에 실패했다. 소련으로부터 스커드 미사일 도입이 어렵다는 것을 깨달은 김일성은 제3국으로 눈을 돌려 1973년 제4차 중동전쟁에서 이스라엘을 상대로 고전하고 있던 이집트에 접근했다. 당시 이집트는 이스라엘 공군에게 호되게 당하면서 제공권 열세로 고전하고 있었는데, 이집트가 필요로 하던 것이 무엇인지 간파한 김일성은 소련으로부터 이제 막 선물 받은 최신형 MIG-21 전투기 1개 중대를 이집트로 파병하는 파격적인 조치를 취했다. 이집트는 전쟁에서 졌지만, 김일성의 ‘의리’에 보답하는 차원에서 김일성이 그토록 갖고 싶어 하던 스커드 미사일, 그것도 미사일 본체와 발사차량, 심지어 정비 매뉴얼과 교범까지 통째로 북한에 넘겨주었다. 이집트의 이같은 조치에 소련은 노발대발했지만, 결국 김일성은 스커드 미사일을 손에 넣게 되었고, 이 미사일을 철저하게 연구한 끝에 1980년대 초, 스커드-B 미사일의 북한 복제판인 화성 5호 개발에 성공했다. 스커드와 동급의 미사일 개발에 성공한 북한은 이 미사일의 대량 생산을 시작했는데, 이 미사일들은 북한군이 아니라 이란 혁명수비대에 먼저 공급됐다. 당시 이라크와 전쟁을 벌이고 있던 이란은 이라크의 스커드 미사일에 대응하기 위해 북한으로부터 100여 발의 화성 5호 미사일을 수입했는데, 이란은 이 100발을 무차별 발사해서 이라크에 막대한 피해를 입혔다. 화성 5호는 이란에 100여 발이 수출된 이후 입소문을 타고 아랍에미리트연합(UAE)에도 25발이 수출되었지만, UAE는 이 미사일의 성능평가를 실시한 뒤 실전배치를 포기하고 전량 폐기했다. ‘정품’ 스커드 미사일이 아닌 ‘짝퉁’이었기 때문에 안전성이 크게 떨어졌고, 명중률 역시 형편없었기 때문이다. 그런데 어떻게 된 영문인지 이란은 화성 5호에 크게 만족하면서 적지 않은 돈을 지불하고 기술진과 부품까지 수입해 화성 5호의 이란 버전인 샤하브(Shahab)-1을 개발하기도 했다. 북한은 이란이라는 고객을 확보함으로써 화성 5호의 대량생산체제를 갖출 수 있었고, 화성 5호를 더욱 개량해 사정거리를 550km까지 늘린 개량형 화성 6호를 개발, 1990년대 중반까지 600발 이상의 화성 5/6호를 실전에 배치했는데, 이로써 북한은 1960년대부터 김일성이 가장 두려워했던 주한미군의 전술 핵무기에 대응할 수 있는 가장 확실한 카드를 손에 넣게 되었다. ‘주체식 로켓 기술’의 실체 화성 5/6호를 통해 단거리 탄도 미사일에 대한 기술적 바탕을 확보한 북한은 1980년대 후반부터 한반도를 넘어 일본까지도 공격할 수 있는 중거리 탄도 미사일 개발에 나섰다. 일본은 유사시 주한미군의 후방기지 역할을 하기 때문에 남침 전쟁에서 확실한 승리를 보장하기 위해서는 전면 남침에 앞서 일본에 있는 주일미군 기지들을 파괴해야 할 필요가 있었기 때문이다. 이러한 목적으로 개발이 추진된 것이 화성 7호 즉, 노동 1호였다. 화성 7호는 사정거리와 탄두중량을 화성 6호에 비해 2배 이상 늘리는 것을 목표로 개발되었는데, 스커드를 모방한 500km급 로켓 기술만 가지고 있던 북한이 단시간 내에 이를 달성하는 것은 불가능에 가까웠다. 이때부터 북한은 외부의 힘을 빌리기 시작했다. 우선 1000km 이상 날아가는 미사일에 반드시 필요한 고출력 로켓 엔진 개발을 위해 소련 붕괴로 어수선하던 러시아에 검은 손을 뻗었다. 높은 보수와 고급 주택, 고급 자동차 등을 조건으로 내걸고 북한이 빼돌리기 시작한 것은 러시아의 미사일 기술자들이었다. 북한의 유혹에 가장 먼저 넘어간 것은 구소련의 잠수함발사탄도미사일(SLBM : Submarine Launch Ballistic Missile) 개발을 주관하던 마카예프 설계국(Makeyev Rocket Design Bureau)이었다. 과거 소련공산당 청년동맹 기관지이자 현재도 유력 일간지로 발행되고 있는 콤소몰스카야 프라우다(Komsomolskaya Pravda) 보도에 따르면 마카예프 설계국의 기술주임 이고르 벨리치코(Igor Velichko) 박사가 1992년 5월 평양을 방문, ‘조선민주주의인민공화국의 로켓 산업의 과학적 토대 마련’이라는 명분하에 기술인력 파견 계약을 체결했다. 북한은 조선영광무역회사라는 업체를 설립한 뒤 이 회사를 통해 마카예프 설계국에 300만 달러, 이와 별도로 기술 인력들에 대한 급여와 주택, 차량 등을 제공하기 시작하면서 구소련 기술자들을 대거 평양으로 불러 모으기 시작했다. 소련 붕괴 직후 러시아 정부는 전략 미사일을 개발하던 마카예프 설계국의 고급 인력에 대한 인건비를 지급할 여력이 되지 못했고, 연구원들은 극심한 생활고를 겪고 있었기 때문에 앞 다퉈 평양행을 자원했다. 이들 가운데는 마카예프 설계국 연구원들뿐만 아니라 로켓 엔진 개발에 관여하던 이자예프 설계국(Isayev Design Bureau)의 아르카디 바흐무토프(Arkdaiy Bakhmutov) 박사, 바츠코브 특수기계제작과학연구소(Scientific Research Institute of Special Machine Building in Bachkovo) 소장인 발레릴리 스트라호프(Valerily Strakhov) 박사, 미사일 설계 전문가 유리 베사라보프(Yuriy Bessarabov) 박사도 있었다. 러시아 미사일 기술 인력의 북한행 러시는 1990년대 초반에 집중됐다. 1992년 12월에는 모스크바 인근 셰레메티예보 국제공항에서 북한으로 떠나려는 36명의 과학자들과 그들의 가족까지 무려 60여 명이 경찰에 체포, 구금된 사건이 발생했다. 이들 가운데는 대륙간탄도미사일 개발에 참여했던 연구원도 있었는데, 이들은 러시아 정부 종합기계건설부와 연방보안국(FSB)으로부터 출국 허가를 받고 평양으로 떠났다. 노동 1호는 이 러시아 기술자들의 손에서 탄생했다. 이 기술자들은 1960년대 개발된 SLBM인 R-21(SS-N-5) 기술을 바탕으로 R-21과 거의 유사한 형상과 크기, 성능을 갖는 노동 1호를 만들어낸데 이어 R-27(SS-N-6) SLBM을 바탕으로 무수단을 개발해 냈다. 서방측 정보기관들이 노동 1호를 노동-A(Nodong-A), 무수단을 노동-B(Nodong-B)로 분류하는 이유는 이처럼 태생이 같기 때문이다. 이렇게 탄생한 노동 1호는 전략적으로 대성공을 거두었다. 노동 1호는 이란과 파키스탄이 수입해 각각 샤하브(Shahab)-3와 가우리(Ghauri)-2 미사일의 원형이 되었다. 특히 파키스탄 핵무기의 아버지라 불리는 압둘 카디르 칸(Abdul Qadeer Khan) 박사와 현재는 사망한 전병호 前 조선노동당 군수담당비서가 주고받은 편지에 의하면 파키스탄은 노동 1호 미사일과 부품, 설계 기술을 이전받는 조건으로 북한에 우라늄 원심분리기와 핵탄두 설계기술, 부품을 제공하기도 했다. 화성 5/6호와 노동1호, 무수단 미사일 기술은 이후 개발되는 북한 장거리 미사일의 기술적 바탕이 되었다. 노동 1호와 무수단 미사일이 마카예프 설계국 출신 기술자들의 작품이라는 점을 감안하면, 북한이 그토록 자랑하는 ‘선군조선의 주체과학기술’의 실체는 비싼 돈을 주고 모셔온 러시아 과학자들의 작품에 불과했다는 것이다. 주체적이지 못한 주체식 기술 개발 우리 국민들에게는 대포동 시리즈로 더 익숙한 은하 시리즈는 한때 북한이 대륙간탄도미사일 개발 능력을 갖췄다는 쇼크를 불러일으켰던 장거리 미사일이지만, 그 내부 구조를 뜯어보면 기술적으로 대단히 조악한 수준이라는 것을 알 수 있다. 저궤도에 위성을 올려놓을 수 있을만한 고성능 로켓 엔진 기술을 보유하지 못한 북한은 그동안 개발했던 미사일들을 이리저리 이어 붙이는 방법으로 은하 시리즈를 개발했다. 1998년 발사된 대포동 1호(은하 1호)는 1단 추진체에 노동 1호를, 2단 추진체에 화성6호를 붙인 것이며, 2006년 등장한 대포동 2호(은하 2호)는 화성5호 로켓엔진 4개를 묶어 만든 1단 추진체에 무수단 미사일을 2단 추진체로 이어 붙인 물건이었다. 이름만 바꿔 두 차례 발사했던 은하 3호와 광명성 4호는 1단 추진체로 노동 미사일 4개에 보조엔진 4개, 2단 추진체로 무수단 미사일의 변형 위에 3단 로켓을 얹은 물건이었다. 즉, 북한은 기존에 러시아 기술자들이 만들어 놓은 로켓 엔진들을 이리저리 붙이고, 여기에 압력센서와 온도감지기, 단 분리 원격 제어를 위한 송수신 장치 등 핵심 부품은 해외에서 수입하거나 기술 절취를 시도해 조달했다. ‘주체식 로켓’에 들어간 핵심 기술은 주체적이지 못했던 셈이다. 북한은 이후 개발한 대부분의 미사일도 기존에 마카예프 설계국 기술자들이 남긴 유산에 집착했다. 단거리 탄도 미사일 KN-02는 러시아의 OTR-21(SS-21) 전술 탄도미사일을 베낀 것이고, 300mm 방사포 쇼크를 일으켰던 KN-09도 실상은 중국제 WS-1 시리즈를 모방한 것이었다. 북극성 1호 SLBM은 무수단에 적용된 SS-N-6 SLBM 기술을 바탕으로 이란제 세질(Sejil) 지대지 탄도 미사일에 들어간 고체연료 로켓 모터를 가져와 개발한 물건이라는 사실도 이스라엘 정보당국 발표를 통해 확인되었다. 이렇게 ‘짝퉁’이 ‘주체기술’로 둔갑한 사례는 최근 주목받고 있는 이동식 ICBM인 KN-08도 예외는 아니었다. 북한이 지난해 10월 노동당 창건 70주년 기념 열병식에서 처음 공개했던 KN-08 개량형 ICBM은 그 형상과 크기, 심지어 탄두부 주변에 부착된 종말단계 자세 제어용 보조로켓까지 마카예프 설계국이 1980년대 중반 개발했던 R-29RM(SS-N-23) SLBM과 대단히 흡사하다. 북한이 2000년대 초부터 무수단 미사일을 생산해 2007년 실전에 배치하기 시작했고, 2012년에 KN-08 미사일을 선보인 후 실전배치를 목전에 두고 있음에도 불구하고 최근까지 단 한 번도 시험 발사를 하지 않았던 이유가 바로 이 때문이다. 수십 년 전에 개발 및 배치되어 성능과 신뢰성이 검증된 미사일들을, 그것도 그 미사일을 직접 개발하고 제작했던 기술자들을 직접 데려와 미사일을 만들었으니 별도의 시험 발사가 필요 없다고 판단했던 것이다. 그러나 무수단은 개발 과정에서 소련제 원형보다 3m 가까이 커졌고, KN-08 역시 원형보다 2~3m 가량 커지고 형상 역시 다소 달라졌다. 크기가 커진 만큼 중량도 증가했을 것이고, 늘어난 중량만큼 액체연료와 산화제의 분사 압력을 조절하는 장치도 교체하고 이를 검증해야했지만, 성능 검증보다 당장 한국과 미국을 위협할 협박용 카드가 급했던 북한으로서는 블러핑(Bluffing) 전략 즉, ‘뻥카’의 일환으로 무수단과 KN-08의 실전배치를 강행했지만, 무수단의 3차례 연속 실패로 인해 이제 그 밑천이 드러나게 됐다. 50여 발 이상 실전배치된 무수단은 당분간 쓸 수 없게 되었고, 비슷한 과정을 통해 개발된 KN-08 역시 그 실체에 대한 의구심이 증폭되면서 당분간 미국과 한국에게 블러핑 카드로 사용할 수 없게 되었다. 디자인만 살짝 바꾼 조악한 ‘짝퉁’, 그것이 북한 미사일 쇼크를 일으키고 ‘최고존엄’을 기만했던 북한의 ‘주체식 로켓기술’의 실체였던 것이다. 이일우 군사 전문 통신원(자주국방네트워크 사무국장) finmil@nate.com
  • “ISS에 ‘우주 호텔’ 만든다” NASA

    “ISS에 ‘우주 호텔’ 만든다” NASA

    국제우주정거장(ISS)에 ‘우주 호텔’이 만들어진다. 미국항공우주국(NASA)은 오는 8일(현지시간) ISS에 거주 및 연구를 위한 모듈을 장착할 예정이다. 이는 2011년 이후 처음으로 새로운 모듈이 장착되는 것인데 이 모듈은 알루미늄 소재로 된 기존 모듈과 달리 부드러운 접이식 패브릭 소재로 제작됐다. ‘비글로 확장형 활동 모듈’(Bigelow Expandable Activity Module·BEAM)이란 이름이 붙여진 이 모듈은 매우 가벼울 뿐만 아니라 태양·우주 방사선, 우주 쓰레기, 산소원자, 자외선 방사 등으로부터 보호하는 기능을 제공한다고 NASA는 설명했다. BEAM은 스페이스X사 화물우주선 드래건의 캡슐에 실려 ISS에 배달된 뒤, 트랭퀼리티 노드(Tranquility Node)라는 부위에 장착된다. 이때 ISS에 달려있는 로봇 팔 ‘캐나담2’(Canadarm2)이 사용될 예정이다. 이후 이 모듈에 공기를 주입하면 ‘확장형 주거지’가 되는데 앞으로 2년간 운용된다. 또한 ISS의 우주 비행사들은 이 모듈의 전체 성능 및 기능을 검사하는 일련의 실험도 진행할 계획이다. 총 6명의 인원을 수용할 수 있는 이 모듈은 ‘비글로 에어로스페이스’(Bigelow Aerospace)라는 이름의 항공우주기술업체가 개발했다. 이는 미국의 호텔왕으로 유명한 로버트 비글로가 설립했다. 그는 이에 앞서 미확인비행물체(UFO)와 같은 특이 현상을 연구하는 국립발견과학연구소(National Institute for Discovery Science)를 설립하기도 했다. 비글로 에어로스페이스는 앞으로 확장형 우주 거주지에 관한 사업을 진행할 계획이다. 안타깝게도 비글로의 우주 호텔은 아직 일반인이 사용할 수 없다. 하지만 이 모듈에 문제가 없다는 것이 입증되면 나아가 먼 우주로 비행하는 우주 비행사는 물론 우주 여행을 떠나고 싶어하는 사람들에게 숙박을 제공할 수 있을 것이다. 이미 비글로 에어로스페이스는 차세대 대규모 프로젝트를 계획하고 있다. 이는 B330으로 불리는 확장형 우주정거장으로 지구 저궤도에 띄워진다. B330의 내부 공간은 1만2000ft3(약 339m3)로 예정돼 있으며, 과학 연구를 위한 실험실 역할은 물론 사람들이 달이나 화성에 갈 때 머물 수 있는 호텔로 쓰일 것이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 한국형 발사체 도전하는 나로우주센터를 가다

    한국형 발사체 도전하는 나로우주센터를 가다

    독자기술 올해 본격 시험 시작 “2021년까지 달 착륙 목표” “우리 손으로 만든 발사체로 반드시 달까지 가도록 하겠습니다.” 우리나라가 독자적으로 개발한 시험용 우주로켓이 내년 12월 나로우주센터에서 발사된다. 여기에 장착될 75t급 엔진 시험이 다음달부터 본격화된다. 75t급 로켓 엔진은 우리 독자 기술로 개발한 첫 번째 작품이다. 한국의 첫 우주발사체 ‘나로호’가 2013년 1월 30일 2전 3기의 도전 끝에 발사에 성공한 지 3년 만인 지난 1월 28일 전남 고흥 외나로도에 있는 나로우주센터를 찾았다. 이날 여수와 고흥 일대에는 아침부터 많은 양의 겨울비가 내렸다. 이 때문에 당초 오후 6시에 예정됐던 7t급 액체엔진 연소시험은 한 주 연기됐다. 하지만 내년 12월 우리 손으로 개발한 75t급 액체엔진을 장착한 2단형 시험발사체 성공을 위해 우주센터의 연구원들은 비지땀을 흘리고 있었다. 2010년에 시작된 한국형 발사체 사업은 2021년 3월까지 총예산 1조 9572억원이 투입돼 지구 저궤도인 600~800㎞ 상공에 1.5t급 실용위성을 올려놓고, 달탐사 로버를 달까지 내려놓는 것을 목표로 하고 있다. 고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업본부장은 “한국형 발사체는 1~3단 로켓 모두 우리 독자 기술로 개발하고 있으며 올해는 본격적인 엔진 상세설계와 연소시험에 들어가게 된다”고 설명했다. 75t급 엔진 시험이 완료되면 나로호처럼 2단형 시험발사체를 만들어 내년 12월 나로우주센터에서 성능을 점검하게 된다. 이를 통해 75t급 액체엔진의 성능과 안전성을 확인한 뒤 2019년 12월과 2020년 6월에 3단으로 구성된 한국형 발사체가 우주로 올라가게 된다. 우주센터를 찾은 이날도 75t, 7t급 액체엔진 개발과 성능시험이 한창이었다. 특히 3단에 장착되는 7t급 액체엔진은 지난해 12월 초 ‘100초 연소시험’에 성공해 사실상 3단 로켓기술을 확보됐다는 평가를 받고 있다. 한국형 발사체 개발의 핵심인 75t급 액체엔진 개발의 가장 큰 걸림돌은 ‘불안정 연소’다. 불안정 연소는 연료가 완전히 연소되지 못하는 현상으로 로켓에 영향을 줘 목표 고도에 올라가지 못하거나 최악의 경우 폭발로 이어질 수도 있다. 조광래 항우연 원장은 “개발진이 지금까지 애먹었던 75t급 엔진의 불안정 연소 문제도 잡혀 나가고 있는 상황으로 내년 12월 시험발사를 목표로 차분하게 한 걸음씩 나가고 있다”고 말했다. 조 원장은 “우주 선진국들도 최초 개발한 발사체가 성공할 확률은 33%에 불과하다”며 “예정 발사 시기를 맞추는 것은 도전적인 목표이기는 하지만, 현재 기술적으로 순조롭게 진행되고 있다”고 말했다. 고흥 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 어린이들을 위한 특별한 성탄 선물 ‘190년 과학 강연’

    어린이들을 위한 특별한 성탄 선물 ‘190년 과학 강연’

    “이 강연을 끝내며 한마디 하겠습니다. 양초는 주위 환경과 조화롭게 영향을 주고받으며 자기를 태워 빛을 냅니다. 이 자리에 있는 여러분들도 양초처럼 이웃을 위한 밝은 빛이 되고, 주위 환경과 잘 어울려 살 수 있는 사람이 되길 바랍니다. 양초의 불꽃 같은 아름다움으로 인류 복지를 위해 모든 노력을 아낌없이 바쳐주기를 간절히 바랍니다.” ●1825년 영국 왕립연구소 패러데이 교수가 제안 1860년 크리스마스를 며칠 앞두고 69세의 노신사가 영국 왕세자와 어린이들 앞에서 ‘크리스마스 과학강연’을 마치며 한 말이다. 노신사는 ‘전자기학과 전기화학의 아버지’로 불리는 영국의 실험물리학자 마이클 패러데이(1791~1867). 당시 그는 영국왕립연구소(RI) 풀러화학석좌교수였다. 정식 학교교육을 받지 못한 패러데이는 독학으로 과학을 공부해 왕립연구소 실험실 감독관 자리까지 올랐다. 그는 산업혁명으로 과학에 대한 관심이 높아진 일반인들에게 최신 연구성과를 좀더 쉽게 알리기 위해 1800년부터 대중 강연을 시작했다. 처음에는 성인을 대상으로 했지만 아이들을 데려오는 사람들이 늘자 1825년부터는 ‘아이들에게 과학강연을 선물해 꿈과 희망을 주자’는 취지로 크리스마스 시즌에 청소년을 대상으로 과학강연을 선보였다. 바로 190년 전통의 ‘크리스마스 과학강연’의 출발이다. 크리스마스 과학강연의 첫해인 1825년에는 존 밀링턴 왕립연구소 교수가 동역학, 광학, 전자기학 등을 내용으로 한 자연철학(지금의 물리학) 강연을 했다. 크리스마스 강연을 제안한 패러데이는 1827년 강연을 시작으로 1860년 마지막 강연까지 19회나 강연자로 나섰다. 이 중 6회를 양초 한 자루를 이용해 화학의 토대를 이루는 물질의 특성과 상호작용에 대해 설명했다. 양초에 처음 불을 붙일 때 생기는 불꽃의 종류와 밝기, 구조를 보여주고 수소와 산소의 성질, 공기와 연소의 관계, 이산화탄소가 갖는 화학적 특성, 탄소란 무엇인지, 생물체 내에서 호흡과 연소에는 어떤 상호작용을 하는지에 대해 설명했다. 그 강연들은 1860년 ‘양초의 화학사 강의’라는 제목의 책으로 엮어져 지금까지도 화학의 고전으로 읽히고 있다. 크리스마스 강연은 제2차 세계대전의 영향으로 1939~1942년 4년 동안 열리지 못한 것을 제외하고는 흔들림 없이 그 전통을 잇고 있다. 1966년부터는 영국 공영방송사 BBC가 크리스마스 강연을 바탕으로 ‘이상한 나라의 공학자들’이라는 과학다큐멘터리를 만들기 시작해 매년 강연 내용을 바탕으로 프로그램을 제작하고 있다. ●파인먼·도킨스 교수 등 유명 연구자들도 동참 20세기 중·후반부터는 왕립연구소 연구원들뿐만 아니라 영국 바깥의 최고 연구자들도 강연자로 나서고 있다. 대표적인 강사로 아인슈타인의 뒤를 잇는 20세기 최고의 물리학자로 꼽히는 리처드 파인먼(1919~1988) 교수, 저서 ‘코스모스’로 유명한 천문학자 칼 세이건(1934~1996) 박사, ‘이기적인 유전자’로 대표되는 진화학자 리처드 도킨스(75) 영국 옥스포드대 석좌교수 등이 있다. 특히 1977년 강연자로 나선 세이건 박사는 우주의 확장과 빅뱅, 태양계 세 번째 행성인 지구의 환경에 대한 강연을 해 우주에 대한 관심사를 높였고 1991년 강연자로 나선 도킨스 교수는 강연장에 실제 동물을 비롯해 다양한 야생현장의 모습을 재현해 진화를 설명하고 ‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 여행서’를 쓴 작가 더글러스 애덤스를 초청해 화제를 불러일으키기도 했다. ●올해 펑 박사 우주 강연… 28~30일 BBC 방영 올해 크리스마스 강연자로는 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(NASA)에서 국제우주정거장(ISS) 프로그램에 참여한 우주 및 극한환경 의학자 케빈 펑(45) 박사가 나섰다. 펑 박사는 지난 18일 ‘우주에서 어떻게 살아남을 것인가’라는 제목으로 강연을 했으며, 이 강연은 오는 28~30일 BBC에서 다큐멘터리로도 방영될 예정이다. 펑 박사는 이번 강연에서 지구에서 성층권 등 저궤도와 우주 바깥의 특이한 상황에서 사람이 살아남기 위해서는 과학적, 공학적, 의학적으로 어떤 조치를 취해야 하는지에 대해 강연했다. 지상 400㎞ 높이, 중력 제로에 가까운 상태에서 시속 2만 8163㎞로 움직이는 유인우주선에서 우주인의 뼈와 근육은 매우 약한 상태가 되고, 산소 포화도도 약해지기 때문에 우주선과 우주복은 지상과 비슷한 상태로 만들어주는 것이 무엇보다 중요하다. 펑 박사는 이때 필요한 과학기술적 장치와 우주의학에서는 무엇을 다루는지에 대해서 설명했다. 김승환 한국과학창의재단 이사장은 “영국왕립연구소의 크리스마스 강연은 수많은 과학대중강연의 시초이자 모델”이라며 “현재 우리나라에서는 과학이 단순히 마니아들의 전유물이거나 청소년들의 교육 소재라는 한계에 머물러 있는데, ‘과학기술은 모두가 즐길 수 있는 것’이라는 생각의 전환이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [열린세상] 달 탐사, 대한민국 우주 탐사의 첫걸음/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

    [열린세상] 달 탐사, 대한민국 우주 탐사의 첫걸음/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

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

    [와우! 과학] 하늘 위 점보 제트기서 ‘로켓 위성’을 쏘다

    땅이 아닌 하늘에서 인공위성을 발사하는 꿈같은 일이 머지않아 현실이 될 것 같다.최근 영국의 억만장자 리처드 브랜슨이 설립한 민간 우주개발사 버진갤럭틱이 점보제트기를 이용해 하늘에서 로켓을 쏘는 계획을 공식발표했다. 다소 황당해 보이지만 상업성이 높은 이 계획은 획기적인 아이디어에서 시작됐다. 일반적으로 우주선 혹은 인공위성은 지상에서 거대 로켓에 실려 지구 밖으로 나간다. 그러나 이 방식의 단점은 장소의 한계와 날씨 상황, 또한 준비 시간이 길고 로켓 등 비용이 매우 높다. 이 때문에 미국의 아마존과 스페이스X가 한번 쓰고 버리는 1회용 로켓이 아닌 재사용 로켓 개발에 전력을 기울이는 것. 하늘 위에서 위성을 쏘는 방법은 이론상으로는 간단하다. 위성을 탑재한 로켓을 특수 제작된 초대형 비행기에 싣고 일정 궤도 위에 올라가면 그 로켓을 미사일처럼 쏘는 방식. 버진갤럭틱은 퇴역한 보잉 747 점보제트기를 개조해 날개 안쪽 부분에 로켓발사대를 설치해 발사한다는 '런처원'(LauncherOne) 프로젝트를 기획했다. 이후 지상 10km 위 하늘에서 발사된 로켓은 자체 추진으로 다시 3분간 하늘 위로 치솟고, 이후 로켓에서 분리된 위성이 자체 추진해 원하는 지구 궤도 위에 올라가는 것이다. 그러나 이 방식도 단점은 있다. 로켓과 위성을 비행기에 실어야하는 까닭에 위성의 크기가 작고(100kg 내외의 마이크로 위성) 지구 저궤도에만 위성을 올릴 수 있다. 브랜슨 회장은 "우주에 우리 브랜슨가(家)의 이름을 새기게 될 것" 이라면서 "혁신적인 방식의 로켓발사로 저렴하고 신속한 서비스를 원하는 회사들에게 향후 몇 년 내 제공할 수 있을 것" 이라고 기대했다. 한편 하늘 위에서의 로켓 위성 발사 시도는 버진갤럭틱이 처음은 아니다. 마이크로소프트(MS)의 공동 창업자인 폴 앨런(62)이 주도하는 ‘스트래토란치 시스템스’(Stratolaunch Systems)가 이 분야의 선두주자. 이 회사는 날개 길이만 117m에 달하는 ‘Roc’로 불리는 초대형 비행기를 제작 중으로 오는 2018년 경 우주 로켓을 싣고 이륙할 예정이다. 또한 올해 초 미 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA) 역시 이와 유사한 ‘ALASA’(Airborne Launch Assist Space Access)를 추진중이다. DARPA에 따르면 이 프로젝트는 전투기가 출격해 고도 1만 2000m에 오르면 기체 밑에 설치된 발사대에서 인공위성이 우주로 발사되는 시나리오다. 그러나 전투기의 중량이 작은 탓에 실을 수 있는 무게가 45kg 정도에 불과한 단점이 있다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [열린세상] 대통령 NASA 방문과 한·미 우주협력/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

    [열린세상] 대통령 NASA 방문과 한·미 우주협력/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

    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.
  • ‘아폴로 프로젝트’ 사진 1만여장 첫 공개

    ‘아폴로 프로젝트’ 사진 1만여장 첫 공개

    유인 달 착륙 계획 ‘아폴로 프로젝트’에 참가한 우주인이 촬영한 사진 1만여장이 5일(현지시간) 인터넷에 공개되면서 세계적으로 주목받고 있다고 외신들이 보도했다. 아폴로 프로젝트는 1961년 존 F 케네디 미국 대통령이 “인간을 달에 착륙시킨 후 무사히 지구로 귀환시키자”고 말하면서 시작됐으며 1972년까지 미국 항공우주국(나사)에 의해 진행됐다. ① 1971년 달에 착륙한 아폴로 15호의 우주인 제임스 어윈이 달에 성조기를 꽂고 거수 경례를 하고 있다. ② 1969년 달 착륙뿐만 아니라 지구 저궤도 비행 임무를 수행했던 아폴로 9호의 데이비드 스콧이 우주선 밖에서 우주비행선과 달착륙선의 도킹 작업을 하고 있다. ③ 마지막 아폴로 프로젝트인 아폴로 17호의 해리엇 슈밋이 우주선에서 생활하는 동안 길어진 수염을 면도하고 있다. 프로젝트 아폴로 아카이브
  • ‘아폴로 프로젝트’ 희귀사진 공개...인간이 달을 밟았을 때...

    ‘아폴로 프로젝트’ 희귀사진 공개...인간이 달을 밟았을 때...

    유인 달착륙 계획 ‘아폴로 프로젝트’에 참가한 우주인이 촬영한 사진을 개인적으로 수집한 미국인 팀 키그가 그동안 모은 사진 1만여장을 인터넷에 공개했다고 5일(현지시간) 외신들이 보도했다. 아폴로 9, 11, 12, 15, 16, 17호 등과 관련된 희귀사진들이다. 아폴로 프로젝트는 1961년 존 케네디 미국 대통령이 “인간을 달에 착륙시킨 후 무사히 지구로 귀환시키자”고 말하면서 시작됐으며 1972년까지 미국 항공우주국(나사)에 의해 진행됐다. 사진 가운데는 1971년 달에 착륙한 유인 우주선 아폴로 15호의 우주인 제임스 어원이 달 표면에 미국 국기를 꽂고 거수 경례를 하고 있는 것, 1969년 발사돼 달 착륙 뿐만 아니라 지구 저궤도 비행 임무를 수행했던 아폴로 9호의 데이빗 스콧이 우주선 밖에서 우주비행선과 달착륙선을 도킹하는 작업을 진행하고 있는 것, 아폴로 프로젝트 중 마지막으로 달에 착륙한 유인 우주선 아폴로 17호의 해리엇 슈미트가 우주선에서 면도를 하고 있는 것들도 있다. 프로젝트 아폴로 아카이브
  • [아하! 우주] ‘미스터리 하얀점’ 선명한 세레스 지형도 공개

    [아하! 우주] ‘미스터리 하얀점’ 선명한 세레스 지형도 공개

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 지형도(topographic map)가 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 지표면 모습과 지표 높낮이 등 특징을 세세히 담은 지형도를 공개했다. 약 90km 넓이의 ‘오카토르 크레이터’(Occator crater)를 중심으로 공개된 이 사진에서 파란색은 낮은 고도를, 갈색은 높은 것을 의미한다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스는 우리에게 놀라움을 넘어 혼란도 주고있다" 면서 "불규칙적인 크레이터 모양이 흥미로운데 토성의 달 레아(Rhea)에서 볼 수 있는 크레이터와 닮았다"고 설명했다. NASA 측이 지형도를 공개한 것은 대중적인 관심과 더불어 전세계 전문가들을 상대로 미스터리한 하얀 점과 거대 봉우리의 비밀을 풀고자 함이다. 특히 이번주 프랑스에서 열리고 있는 유럽행성과학 컨퍼런스(European Planetary Science Conference)에서 이 미스터리가 집중적으로 논의 중이다. 먼저 전문가들이 '외로운 산' 이라 부르는 이 거대 봉우리는 6.2km 높이로 우뚝 솟아 있다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 “이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다”고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 하얀 점이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 “현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다” 면서 “세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다”고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이같은 미스터리를 푸는 열쇠를 쥐고있는 던 호는 현재 세레스 상공 1,470km 위에서 관측을 진행 중으로 오는 12월이면 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 ‘민낯’을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 지름이 950km에 달하는 세레스는 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • ‘미스터리 하얀점’ 담은 왜소행성 세레스 지형도 공개

    ‘미스터리 하얀점’ 담은 왜소행성 세레스 지형도 공개

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 지형도(topographic map)가 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 지표면 모습과 지표 높낮이 등 특징을 세세히 담은 지형도를 공개했다. 약 90km 넓이의 ‘오카토르 크레이터’(Occator crater)를 중심으로 공개된 이 사진에서 파란색은 낮은 고도를, 갈색은 높은 것을 의미한다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 "세레스는 우리에게 놀라움을 넘어 혼란도 주고있다" 면서 "불규칙적인 크레이터 모양이 흥미로운데 토성의 달 레아(Rhea)에서 볼 수 있는 크레이터와 닮았다"고 설명했다. NASA 측이 지형도를 공개한 것은 대중적인 관심과 더불어 전세계 전문가들을 상대로 미스터리한 하얀 점과 거대 봉우리의 비밀을 풀고자 함이다. 특히 이번주 프랑스에서 열리고 있는 유럽행성과학 컨퍼런스(European Planetary Science Conference)에서 이 미스터리가 집중적으로 논의 중이다. 먼저 전문가들이 '외로운 산' 이라 부르는 이 거대 봉우리는 6.2km 높이로 우뚝 솟아 있다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 “이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다”고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 하얀 점이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 “현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다” 면서 “세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다”고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이같은 미스터리를 푸는 열쇠를 쥐고있는 던 호는 현재 세레스 상공 1,470km 위에서 관측을 진행 중으로 오는 12월이면 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 ‘민낯’을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 지름이 950km에 달하는 세레스는 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 왜소행성 세레스 미스터리 ‘하얀점’ 초근접 사진 공개

    왜소행성 세레스 미스터리 ‘하얀점’ 초근접 사진 공개

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 미스터리한 '하얀 점' 초근접사진이 공개됐다. 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 생생한 하얀 점 사진을 공개했다. 과거 하나의 점에서 이제는 하나의 지역 크기로 실체를 드러낸 이곳은 '오카토르 크레이터'(Occator crater)에 위치해 있다. 탐사선 던이 약 1,470km 거리에서 촬영한 이 사진의 해상도는 픽셀당 140m로 미스터리 지점이 확실히 드러나 보인다. NASA 제트추진연구소 던 수석엔지니어 마크 레이먼은 "검게 보이는 세레스 표면과 대비돼 하얗게 빛나는 지점이 황홀하게 보일 정도" 라면서 "지리적, 화학적 분석을 통해 그 정체를 곧 밝혀낼 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 사진상으로는 자세히 그 모습을 드러냈으나 아직까지 NASA 측은 그 정체를 속시원하게 밝혀내지는 못하고 있다. 전문가들은 크게 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등으로 후보를 올려놓고 분석하고 있다. 그중 가장 유력한 후보로 평가받고 있는 것이 바로 얼음과 소금이다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 “세레스 표면에 무엇인가 태양빛을 잘 반사하는 물질이 있는 것 같다” 면서 “아마도 얼음일 가능성이 높다”고 주장했다. 그러나 이에대한 이견도 많다. 레이먼 박사는 “많은 사람들이 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 소금지대일 가능성이 높다” 면서 “표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물로 추정된다”고 해석했다. 현재로서는 각종 추측만 난무하고 있지만 그 비밀도 늘 그랬듯 얼마 지나지 않아 풀릴 것으로 예상된다. 특히 오는 12월이면 탐사선 던이 세레스 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 '민낯'을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 세레스는 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 내 안에 우주 왕복선의 심장이 있다...미국의 차세대 로켓 SLS

    [아하! 우주] 내 안에 우주 왕복선의 심장이 있다...미국의 차세대 로켓 SLS

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

    [와우! 과학] 하늘서 우주선 발사…세계서 가장 큰 비행기 뜬다

    무려 117m에 달하는 날개를 가진 세계에서 가장 큰 비행기가 내년에는 하늘을 날 것으로 보인다.최근 영국매체 데일리메일은 ‘스트래토란치 시스템스’(Stratolaunch Systems)이 제작 중인 초대형 비행기가 예정대로 개발이 진행돼 내년 초 테스트 비행에 나선다고 보도했다. 화제의 이 비행기 별칭은 ‘Roc’로 날개 길이가 무려 117m에 달한다. 점보 제트기인 보잉 747의 날개 길이가 71m라는 사실과 비교해 보면 그 위용을 한 눈에 알 수 있는 셈. 무게도 544t에 달하는 이 육중한 기체를 뛰우기 위해 제작사 측은 보잉 747기에 장착되는 수준의 엔진을 무려 6개나 설치했다. 그렇다면 왜 스트래토란치 시스템스는 이렇게 덩치가 큰 비행기를 하늘에 띄우려는 것일까? 사실 이 속에는 미국판 '창조경제'가 숨어있다. 먼저 스트래토란치 시스템스는 마이크로소프트(MS)의 공동창업자인 폴 앨런(62)이 4년 전 큰 돈을 투자해 만든 회사다. 빌 게이츠보다 더 똑똑하다는 평가를 받는 IQ 170의 천재 앨런은 황당하지만 획기적인 아이디어를 실현하고자 이 회사를 설립했다. 그 아이디어는 이렇다. 일반적으로 우주선은 지상에서 거대 로켓에 실려 지구 밖으로 나간다. 그러나 이 계획은 거대 비행기에 로켓을 싣고 9,100m까지 올라간 후 우주로 발사하는 내용을 담고있다. 이렇게 되면 지상 발사에서 발생하는 장소 및 시간, 비용 등이 대폭 감소할 것으로 예상돼 한마디로 매우 경제적이다.  이를 위해 Roc 동체 중앙에는 우주 로켓(위성 혹은 우주선이 포함된)을 장착할 수 있는 발사대가 있으며 최대 6,124kg을 실을 수 있다. 곧 Roc는 지상 9,100m로 올라간 후 이 우주 로켓을 폭탄처럼 투하한다. 이후 로켓은 자체 추진제로 다시 우주를 향해 나아가고 지상 180 km~2000 km 사이 원하는 위치에 위성을 올려놓게 된다. 또한 지난해 10월 스트래토란치 시스템스는 일명 ‘우주 택시’ 사업자 선정에 탈락한 시에라 네바다(Sierra Nevada Corp)와 손잡고 공동 프로젝트를 진행하겠다고 발표해 관심을 모았다. 이 계획은 시에라 네바다의 우주선 ‘드림체이서’(Dream Chaser)를 Roc를 통해 발사하는 것이다. 예정대로만 진행되면 24시간 내, 경제적인 가격으로 지구 저궤도에 드림체이서를 올릴 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 아직 변수는 남아있다. 스트래토란치 시스템스의 이 프로젝트를 회의적으로 보는 시선도 많기 때문이다. 특히 지난해 10월 영국 민간 우주항공사 버진 갤러틱이 개발한 우주선 ‘스페이스쉽2’의 사고는 이같은 우려를 부채질 했다. 당시 스페이스쉽2는 캘리포니아 모하비 사막 위를 시험비행하다 폭발해 부조종사는 사망하고 조종사는 중상을 입었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
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