달의 운석구덩이인 크레이터를 거대한 전파망원경으로 변신시키는 획기적인 프로젝트를 미국항공우주국(NASA)이 최근 발표했다. NASA에 따르면, 원형 크레이터 안에 전파망원경을 설치함으로써 지구에서는 탐지할 수 없는 주파수를 파악할 수 있다. 달은 지구와 가까운 거리에서 공전하므로 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석고정(tidal locking) 현상이 발생해 지구를 향해 항상 같은 면을 향하므로, 전파망원경은 달의 뒷면에 있는 크레이터에 설치할 계획이다. 현재 달 크레이터 전파망원경(LCRT·Lunar Crater Radio Telescope)으로 불리는 이 관측기기의 크기는 지구에 있는 가장 큰 전파망원경의 두 배가 될 전망이다.설치 순서로는 공개된 첫 번째 이미지에서처럼 지름 3~5㎞의 크레이터 안에 달탐사로버를 이용해 와이어를 당겨 그 중심부에 지름 1㎞의 튼튼한 그물망을 만든다. 그 그물코에 매달아 내리는 형태로 수신기가 설치된다. 시스템의 가동은 수신기가 모두 자동으로 시행하므로 전파 관측과 기록에 수작업은 일절 필요 없다. 또 LCRT가 실현되면 태양계 최대의 구경을 가지는 전파망원경이 된다.현재 지구상에서 가장 큰 전파망원경은 중국 구이저우성 첸난주 핑탕현 산림지대에 설치된 지름 500m의 ‘구형 전파망원경 톈옌’(FAST)이다. 그전까지는 푸에르토리코에 있는 지름 305m의 아레시보 전파망원경이 최대였다. FAST는 이미 우주의 깊은 곳에서 나오는 수수께끼 같은 ‘빠른 전파 폭발’(FRB·Fast Radio Burst)을 파악해 그 가치를 증명하고 있다. 그런데 LCRT는 그보다 더 많은 전파 현상을 파악할 수 있다고 NASA 연구팀은 보고 있다. 왜냐하면 현재 지구의 저궤도대에는 인공위성의 수가 크게 늘어 우주에서 오는 전파를 포착하기가 어려워졌다. 또 지구를 둘러싼 전리층이나 다양한 전파 노이즈에 의해 지상의 전파망원경 성능이 떨어져 버리는 것이다. 하지만 LCRT에는 이런 장애가 없다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 로보틱스 기술자 셉타르시 반디요파디예 박사는 “LCRT는 10~50m 파장 대역(6~30㎒ 주파수 대역)으로 초기 시대의 우주를 관측하므로, 천문학에 있어서의 미지의 대발견을 할 수 있을 것”이라고 말했다. 계획은 아직 준비 단계에 있어 어떤 크레이터를 LCRT에 사용할지는 결정하지 않았지만, 실현되면 우주 탄생의 비밀도 밝혀질지도 모른다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

독일의 ‘V2 로켓’ 개발 이후 미사일 개발 기술은 발전을 거듭해 ‘탄도미사일’이라는 가공할 무기를 만들어 냅니다. 포물선을 그리는 방식으로 하늘로 치솟았다가 지구 중력을 이용해 음속(시속 1224㎞)보다 훨씬 빠른 속도로 내려오기 때문에 재래식 무기로는 방어할 수 없습니다. 그래서 군사 강국들은 탄도미사일을 막을 수 있는 ‘방패’를 고민하기 시작했습니다. 바로 ‘방공 유도무기’입니다. 12일 방위사업청과 국방기술품질원에 따르면 미국은 1954년 최초의 실전배치용 지대공 미사일 ‘나이키 에이젝스’를 시작으로 지대공 미사일을 잇따라 개발했습니다. 가장 많이 알려진 것은 ‘패트리엇’입니다. 최근 군이 청와대 인근에 패트리엇 포대를 설치했다는 소식이 전해지면서 패트리엇에 대한 세간의 관심이 집중됐습니다. 이곳에는 신형인 ‘PAC3’가 배치된 것으로 알려졌습니다.●스커드미사일 요격 모습에 열광 탄도미사일 개발에 사활을 걸었던 북한은 우리 군의 PAC3 도입에 대해 “무력증강 책동”이라며 비난 성명을 내기도 했습니다. 대체 어떤 무기이길래 북한이 이런 신경전까지 벌였을까요. 1980년대 미국의 방산업체 레이시온사가 개발한 패트리엇은 당초 ‘항공기 요격’을 목표로 개발됐습니다. 그러나 실전 배치된 ‘PAC1’은 12초 안에 마하 5(음속 5배)에 도달할 정도로 빠른 속도를 갖춰 최대 24㎞ 고도에서 탄도미사일을 요격할 수 있게 됐습니다. 패트리엇이 본격적으로 이름을 알리기 시작한 것은 위성항법장치(GPS)를 추가하고 레이더 성능을 높인 ‘PAC2’부터입니다. 특히 1991년 ‘사막의 폭풍’ 작전 당시 이라크의 ‘스커드미사일’을 요격하는 모습이 TV 전파를 타자 ‘미사일 잡는 미사일’로 불리며 인기가 치솟았습니다. 그러나 실제 요격률은 40% 내외로 확인되며 성능이 과장됐다는 지적이 나왔습니다. 우리 군도 2008년 1조원을 들여 독일이 사용한 중고 PAC2를 도입했는데, 2016년엔 현재의 ‘PAC3’를 도입했습니다. PAC3는 요격 성공률이 70% 수준으로 알려졌습니다.PAC3에 장착한 ‘에린트 미사일’은 직격 방식의 ‘전과확대 탄두’라는 획기적인 기술을 적용했습니다. 기존 패트리엇은 탄도미사일 근처에서 폭발시켜 잘게 쪼개진 ‘파편’과 ‘화염폭풍’ 효과로 요격하는 방식이었습니다. 그러나 탄두 낙하속도가 빨라지고 요격에 대비해 점차 두꺼운 장갑을 갖추게 되면서 한계가 드러났습니다. 그래서 탄두 폭발 뒤 다수의 ‘텅스텐 막대’를 요격 대상에 돌진시키는 방식을 도입했습니다. 대신 가격이 비쌌기 때문에 대량생산으로 비용절감을 노린 ‘CRI 미사일’이 나왔습니다. 에린트나 CRI도 단점이 있습니다. 고속으로 날아가는 대신 사거리가 짧아 최대 요격고도가 20㎞에 그쳤습니다. 그런데 2018년 요격고도를 40㎞로 늘린 ‘괴물’이 등장합니다. ‘MSE 미사일’은 2번 추진할 수 있는 ‘듀얼펄스’ 기술을 적용해 사거리를 2배로 늘렸습니다. 우리 군과 일본은 내년부터 이 MSE 미사일을 도입할 계획입니다.●SM3→사드→패트리엇… 3단계 방어 완성 유일하게 미국만 보유한 기술도 있습니다. 바로 ‘사드’입니다. 최대 사거리 200㎞, 최대 요격고도 150㎞인 ‘고고도 미사일 방어체계’입니다. 사격통제 레이더는 1200㎞ 거리의 물체도 탐지할 수 있습니다. 1개 포대에 6개가 있는 발사대는 요격미사일 8발을 장착할 수 있습니다. 사드는 항공기 요격용으로는 사용하지 않습니다. 대신 미사일 요격을 위해 특수 기술을 적용했는데, 일정 거리까지 날아가면 추진체를 버리고 탄두만 날아가 탄도미사일에 직격하는 방식입니다. 또 공기가 희박한 환경에서 표적 탐색이 용이한 ‘적외선 탐색기’를 측면에 장착했습니다. 가장 독특한 기술은 ‘자세제어장치‘입니다. 대부분의 미사일은 ‘보조날개’를 이용해 방향을 바꿉니다. 그러나 공기가 희박한 고고도에서는 이런 방식을 사용할 수 없습니다. 그래서 사드는 우주선처럼 측면으로 분사하는 ‘노즐’로 미세하게 방향을 조정합니다. 사드는 전 세계에 7개의 포대가 있습니다. 그중 하나가 경북 성주에 배치된 주한미군 사드 포대입니다. 함대공 미사일 ‘SM3’는 ‘바다의 사드’로 불립니다. 최신 체계인 ‘SM3 블록 2A’는 최근 미국과 일본이 공동개발했습니다. SM3는 최대 사거리 2500㎞, 최대 요격고도 1000㎞로 현존 기술 중 최고로 통합니다. 지구 저궤도(550㎞) 이상으로 미사일을 쏴올리기 위해 위성 발사용 로켓처럼 ‘3단’으로 분리합니다. SM3는 2008년 미국의 고장난 첩보위성을 격추하는 테스트를 실시해 고도 247㎞에서 실제 격추하는 데 성공했고 2015년 30여회의 실험에서 요격 성공률이 90%에 이르렀습니다. 이로써 대기권 바깥에서 탄도미사일을 방어하는 ‘SM3’, 대기권 아래로 내려올 때 1차로 방어하는 ‘사드’, 2차로 대응하는 ‘패트리엇’ 등 ‘3단계 방어체계’ 구상이 완성된 겁니다. ●러시아 기술 접목해 한국형 사드 개발 러시아도 발빠른 움직임을 보이고 있습니다. 2007년 ‘러시아판 사드’로 불리는 ‘S400’을 실전 배치한 데 이어 탐지거리 1300㎞, 최대 사거리 600㎞, 최대 요격고도 200㎞인 ‘S500’을 개발해 올해 도입할 계획입니다. 2016년부터 실전 배치된 국산 중거리 지대공미사일 ‘천궁’은 경협차관으로 받은 러시아 기술을 바탕으로 만들었습니다. 그래서 패트리엇과 달리 수직발사대로 일단 미사일을 띄운 뒤 일정 고도에서 점화해 최대 40㎞ 높이의 요격 목표를 향해 날아가는 ‘콜드론치’ 방식을 채택했습니다. 우리는 러시아의 ‘S400’ 기술을 토대로 ‘한국형 사드’로 불리는 최대 요격고도 150㎞의 ‘LSAM’도 개발하고 있습니다. 다만 미사일 기술만 뜯어 보면 러시아보다는 미국의 사드와 유사점이 많다고 합니다. 직격요격체와 적외선 탐색기를 이용하고 노즐을 통한 자세제어 기술을 활용한다는 점이 그것입니다. 늦은 감이 있지만 좋은 결과를 내놓을지 관심이 집중되고 있습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

미국 펜실베이니아주 피츠버그의 900㎞ 상공에서 두 대의 인공위성이 스쳐 지나가 가까스로 충돌하지 않았다. 미군 우주사령부 대변인은 29일 오후 6시 39분(한국시간 30일 오전 8시 39분) 두 위성이“사고 없이 길이 어긋났다”고 AFP 통신에 밝혔다고 영국 BBC가 전했다. 위성들의 이동 속도는 무려 시속 5만 3000㎞에 이르러 일부 전문가들은 두 위성의 거리가 12m가 될 수 있으며, 만약 충돌하면 많은 파편을 지상에 떨어뜨리고 궤도 안의 다른 물체들에게도 피해를 입힐 수 있다고 경계했다. 문제가 된 위성 하나는 1983년 발사된 적외선 천문 위성(Infrared Astronomical Satellite, IRAS)과 1967년 발사된 미국의 탐사용 GGSE4 위성이다. IRAS 위성에는 길이 18m의 기둥이 달려 안테나나 태양풍 돛 역할을 할 수 있다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 천문학자 조너선 맥도웰은 차 한 대와 쓰레기통 하나 크기라 15~30m 간격으로 스쳐 지나간다 해도 지상에서는 당연히 경보가 울릴 수준이라고 말했다. 하지만 지상에 추락하기 전 대기권에 들어와 완전히 타버리기 때문에 도시에 별다른 위협이 되지 않는다고 전문가들은 입을 모은다. 파편 구름이 궤도에 남아 있다면 다른 위성들을 위협할 수 있는데 수십 년, 수백 년이 걸리기도 한다. 가장 최근의 위성 충돌 사고는 2009년 일어났는데 미국의 이리듐 우주선이 시베리아 상공에서 고장 난 러시아 위성을 들이받아 파편 잔해가 사방으로 흩어졌다. 국제 가이드라인에 따르면 저궤도를 도는 위성들은 25년이 넘으면 제거돼야 하는데 이들 위성은 모두 그 전에 발사된 것이라 적용을 받지 않는다. 이번 충돌 모면은 우주 잔해를 깨끗이 치워야 하는 일의 중요성을 둘러싼 논란을 새롭게 지필 수 있다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 선회하는 위성 숫자는 대략 2000개 정도이며 궤도 위를 떠도는 10㎝ 이상의 우주 쓰레기는 무려 2만 3000개 이상이나 된다. 걱정 많은 과학자 연맹의 자료에 따르면 미국은 현재 1007개의 위성을 가동하고 있어 어떤 다른 나라들을 압도하며 상업용 위성이 다수다. 지난해 매사추세츠 공과대학(MIT) 테크놀로지 리뷰는 오는 2025년까지 매년 1100개의 새 위성이 발사될 것이라고 전망했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

고체가 액체보다 구조 간단·제작비 저렴 “군사 정찰용 위성 발사 국방력 강화 가능” 美, 中 등 주변국 군사용 전용 우려 전해한미 정부가 우리 민간·상업용 고체연료 우주발사체의 추진력과 사거리 제한을 해제하는 내용의 ‘한미 미사일 지침’ 개정을 논의하고 있는 것으로 알려졌다. 정부는 그동안 미국 측에 추진력 ‘100만 파운드·초’와 사거리 ‘800㎞’ 제한을 풀 것을 요구해 왔다. 100만 파운드·초는 500㎏을 300㎞ 이상 운반할 때 필요한 단위다. 현 규정은 선진국 고체연료 로켓의 10분의1 수준이다. 이러한 제한 때문에 한국형 우주발사체는 그동안 액체엔진으로만 개발이 진행됐다. 액체엔진은 발사체의 무게와 크기를 증가시키고 연료탱크와 펌프를 별도로 개발해야 하는 문제가 있다. 만약 미사일 지침이 개정된다면 액체연료로만 제한됐던 한국형 우주발사체 개발이 급물살을 탈 것으로 보인다. 고체연료 로켓은 액체연료보다 구조가 간단하고 제작비가 저렴하다. 장영근 항공대 교수는 “무엇보다 고체연료를 사용하면 향후 소형 군사정찰용 위성을 저궤도에 발사해 국방능력을 강화하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 다만 아직은 구체적인 합의가 이뤄질 단계는 아닌 것으로 전해졌다. 국방부는 “우리 정부는 한미동맹 정신에 입각해 현 미사일 지침을 준수한다”며 “한미 합의와 관련된 구체적인 사안은 확인해 줄 수 없다”고 밝혔다. 고체연료는 대부분 군사적 목적으로 사용된다. 발사 시간이 빠르고 은밀한 발사가 가능하기 때문이다. 이로 인해 미사일 지침이 개정되면 사용 기술이 군사용 목적으로 전용될 수 있다는 주변국의 의심이 나올 가능성도 있다. 미국도 논의 과정에서 이를 우려했던 것으로 전해졌다. 신종우 한국국방안보포럼 사무국장은 “중국은 한국이 자신들을 겨냥해 미사일 사거리를 늘리려 한다는 불만을 가질 수 있다”고 예상했다. 한국의 미사일 사정거리를 제한하는 미사일 지침은 1978년 처음으로 한미 간에 합의됐다. 당시 한미는 미사일 사거리 180㎞, 탄두중량 500㎏을 골자로 하는 미사일 지침에 동의했다. 그로부터 23년 만인 2001년이 돼서야 1차 개정으로 사거리를 300㎞로 늘렸으며 2012년 2차 개정을 거치면서 사거리가 800㎞로 늘어났다. 가장 최근에는 문재인 대통령이 2017년 11월 도널드 트럼프 미국 대통령과 청와대에서 한미 정상회담을 갖고 미사일 탄두중량 제한을 완전히 해제하는 지침 개정에 합의했다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

세계에서 가장 유명한 ‘패트리엇 미사일’3번의 개량으로 요격 성공률 70%로‘SM-3’ 최대 고도 1000㎞서 요격가능‘첩보위성’도 요격미사일로 격추 성공 독일의 ‘V2 로켓’ 개발 이후 미사일 개발 기술은 발전을 거듭해 ‘탄도미사일’이라는 가공할 무기를 만들어 냅니다. 포물선을 그리는 방식으로 하늘로 치솟았다가 지구 중력을 이용해 음속(시속 1224㎞)보다 훨씬 빠른 속도로 내려오기 때문에 재래식 무기로는 대응할 수 없습니다. 그래서 군사 강국들은 탄도미사일을 막을 수 있는 ‘방패’를 고민하기 시작했습니다. 바로 ‘방공 유도무기’입니다. 26일 방위사업청과 국방기술품질원 등에 따르면 미국은 1954년 최초의 실전배치용 지대공 미사일 ‘나이키 에이젝스’(MIM-3)를 시작으로 1959년 ‘나이키 허큘리스’(MIN-14), 세계 최초 탄도미사일 요격체계인 ‘나이키 제우스’(LIM-49) 등을 잇따라 선보였습니다. 1960년에는 최대 40㎞ 거리의 적 항공기를 요격하는 최초의 중거리 지대공 미사일 ‘호크미사일’을 개발했습니다. 그러나 나이키 제우스조차 음속보다 훨씬 빨리 낙하하는 탄도미사일을 실제로 요격할 수 있을 지 확신할 수 없었습니다. 그래서 개발한 것이 세계에서 가장 많이 알려진 지대공미사일 ‘패트리엇’입니다. 패트리엇은 최근 크게 화제가 됐습니다. 지난 7일 군이 청와대 뒤편 북악산에 패트리엇 포대를 설치했다는 소식이 전해지면서 관심이 집중됐습니다. 이곳에는 신형인 ‘PAC-3’가 배치된 것으로 알려졌습니다. ●‘스커드 미사일’ 요격 TV 방영…열광 탄도미사일 개발에 사활을 걸었던 북한은 2018년 우리 군의 PAC-3 도입에 대해 “무력증강 책동”이라며 비난 성명을 내기도 했습니다. 대체 어떤 무기이길래 북한이 이런 신경전까지 벌였을까요. 1980년대 미국의 방산업체 레이시온사가 개발한 패트리엇은 당초 ‘항공기 요격’을 목표로 개발됐습니다. 그러나 12초 안에 마하 5(음속 5배)에 도달할 정도로 빠른 속도를 갖춰 실전 배치된 ‘PAC-1’(MIM-104B)은 레이더 성능을 개량해 최대 24㎞ 고도에서 탄도미사일을 요격할 수 있도록 했습니다.1986년에는 자국의 ‘랜스미사일’을 요격해 성능을 입증했습니다. 요격 성능을 높이기 위해 패트리엇 1개 포대는 레이더와 8개의 발사대로 구성됐습니다. 패트리엇이 본격적으로 이름을 알리기 시작한 것은 ‘PAC-2’(MIM-104C)부터입니다. 레이더 해상도를 더 높이고 GPS(위성항법장치)를 추가했으며 탄두와 근접신관(일정한 거리에 도달하면 폭발하는 신관)을 개량했습니다. 1991년 이라크를 침공한 ‘사막의 폭풍’ 작전 당시 미군을 보호하기 위해 실전에 투입됐습니다. 이라크의 ‘스커드미사일’을 요격하는 모습이 TV 전파를 타자 ‘미사일 잡는 미사일’로 불리며 인기가 치솟았습니다. 그러나 실제 요격률은 40% 내외로 확인되며 성능이 과장됐다는 지적이 나왔습니다. 우리 군도 2008년 1조원을 들여 뒤늦게 독일이 사용한 중고 PAC-2를 도입했는데, 2012년 한미 공동연구결과 탄도미사일 요격성능이 40% 미만으로 드러나 논란이 일었습니다. 그래서 2016년 우리가 새로 도입 결정을 내린 것이 ‘PAC-3’(MIMG-104F)입니다. 우리 군은 PAC-3 도입으로 요격 성공률이 70% 수준으로 높아질 것으로 기대하고 있습니다. ●‘텅스텐 막대’로 직격…사거리는 2배로 PAC-3에 장착한 ‘에린트 미사일’은 직격 방식의 ‘전과확대 탄두’라는 획기적인 기술을 적용했습니다. 여러분이 잘 아는 기존 패트리엇은 탄도미사일 근처에서 폭발시켜 잘게 쪼개진 ‘파편’과 ‘화염폭풍’ 효과로 요격하는 방식이었습니다. 그러나 탄두 낙하속도가 빨라지고 요격에 대비해 점차 두꺼운 장갑을 갖추게 되면서 한계가 드러났습니다. 그래서 탄두 폭발 뒤 다수의 ‘텅스텐 막대’를 요격대상에 돌진시키는 직격 방식을 도입했습니다. 이 미사일은 가격이 비쌌기 때문에 대량생산으로 비용절감을 노린 ‘CRI 미사일’도 개발됐습니다. 에린트나 CRI도 단점이 있습니다. 고속으로 날아가는 대신 사거리가 짧아 최대 요격고도가 ‘20㎞’에 그쳤습니다. 그런데 2018년 요격고도를 ‘40㎞’로 늘린 ‘괴물’이 등장합니다. ‘MSE 미사일’은 2번 추진할 수 있는 ‘듀얼펄스’ 기술을 적용해 사거리를 2배로 늘렸습니다. 우리 군과 일본은 내년부터 이 MSE 미사일을 도입할 계획입니다.일본은 우리보다 한 발 앞서 2004년부터 PAC-3를 자국에서 면허생산하고 있습니다. 그래서 우리가 도입한 PAC-3 부품의 30%가 일본산이라는 사실이 뒤늦게 밝혀지기도 했습니다. 유일하게 미국만 보유한 탄도미사일 방어체계도 있습니다. 바로 ‘사드’입니다. 사드는 최대 사거리 200㎞, 최대 요격고도 150㎞인 ‘고고도 미사일 방어체계’입니다. 최신 기술을 적용한 사격통제 레이더는 1200㎞ 거리의 물체도 탐지할 수 있습니다. 사드 1개 포대는 레이더와 6개의 발사대로 구성돼 있습니다. ●SM-3→사드→패트리엇…‘3단계 방어’ 완성 발사대 1기는 요격미사일 8발을 장착할 수 있고 재장전은 30분 안으로 가능합니다. 사드는 항공기 요격용으로는 사용하지 않습니다. 대신 미사일 요격을 위해 특수 기술을 적용했는데, 일정 거리까지 날아가면 추진체를 버리고 탄두만 날아가 탄도미사일에 직격하는 방식입니다. 또 공기가 희박한 환경에서 표적 탐색이 용이한 ‘적외선 탐색기’를 공기저항을 적게 받기 위해 측면에 장착했습니다. 가장 독특한 기술은 ‘자세제어장치‘입니다. 대부분의 미사일은 ‘보조날개’를 이용해 방향을 바꿉니다. 그러나 공기가 희박한 고고도에서는 이런 방식을 사용할 수 없습니다. 그래서 사드는 우주선처럼 측면으로 분사하는 ‘노즐’로 미세하게 방향을 조정합니다. 사드는 현재 미군만 운용하고 있고 전세계에 7개의 포대가 있습니다. 그 중 하나가 경북 성주에 배치된 주한미군 사드 포대입니다.‘바다의 사드’라고 불리는 것도 있습니다. 바로 함대공 미사일 ‘SM-3’입니다. 최신 체계인 ‘SM-3 블록 2A’는 최근 미국과 일본이 공동개발했습니다. SM-3는 최대 사거리 2500㎞, 최대 요격고도는 1000㎞로 현재까지 개발된 탄도미사일 방어체계 중 으뜸으로 통합니다. 지구 저궤도(550㎞) 이상으로 미사일을 쏴올리기 위해 위성 발사용 로켓처럼 3단으로 분리합니다. SM-3는 2008년 미국의 고장난 첩보위성을 격추하는 테스트를 실시해 고도 247㎞에서 실제 격추하는 데 성공했습니다. 2015년까지 진행된 30여회의 실험에서 요격 성공률이 90%에 이를 정도로 높은 성능을 입증했다고 합니다. 최신 체계 ‘SM-3 블록 2A’는 2015년 시험발사에 성공했습니다. 이로써 대기권 바깥에서 탄도미사일을 방어하는 ‘SM-3’, 대기권 아래로 내려올 때 1차로 방어하는 ‘사드’, 사드로 요격에 실패했을 때 사용하는 ‘패트리엇’ 등 ‘3단계 방어체계’ 구상이 완성된 겁니다. 일본은 2023년을 목표로 해상 발사용인 SM-3를 육상형으로 개조한 ‘이지스 어쇼어’ 도입을 준비 중입니다. 하지만 우리가 사드를 도입했을 때처럼 논쟁이 이어지고 있습니다. 2기 도입에 무려 2조 3500억원이라는 천문학적인 비용이 투입되는 데다 북부의 아키타현, 남부의 야마구치현 등 포대 후보지가 반발하는 등 논란이 이어지고 있습니다.주한미군 사드 도입 때 중국이 반발했던 것처럼 한반도를 포함해 주변국 대부분을 감시할 수 있어 러시아가 강력 반발하는 모습입니다. ●러 기술 접목해 ‘콜드론치’…한국형 사드 개발 러시아는 2007년 ‘러시아판 사드’로 불리는 ‘S-400’을 실전 배치한데 이어 탐지거리 1300㎞, 최대 사거리 600㎞, 최대 요격고도 200㎞인 ‘S-500’을 개발해 올해 도입할 계획입니다. 사드보다 훨씬 뛰어난 성능으로 현재까지 개발된 육상 방어체계 중 최고라는 평가를 받습니다. 러시아군은 ‘마하 20’(음속 20배)인 표적도 요격할 수 있다고 주장하고 있지만 실체는 아직 베일에 싸여있습니다. 2018년에는 481㎞ 떨어진 표적을 요격하는데 성공했다고 합니다. 2016년부터 실전 배치된 국산 중거리 지대공미사일 ‘천궁’(KM-SAM)은 독특하게 ‘러시아 기술’을 기반으로 만들어졌습니다. 그래서 패트리엇과 달리 수직발사대로 일단 미사일을 띄운 뒤 일정 고도에서 점화해 최대 40㎞ 높이의 요격 목표를 향해 날아가는 ‘콜드론치’ 방식을 채택했습니다. 구소련에 제공한 경협차관을 ‘현물’로 돌려받는 과정에 러시아 기술을 전수받은 것입니다. “왜 러시아 기술을 도입했느냐”는 비판도 있지만, 이 방식은 차량을 표적을 향해 돌릴 필요가 없어 대응속도가 빠른 장점이 있습니다.우리는 러시아의 ‘S-400’ 기술을 토대로 ‘한국형 사드’로 불리는 최대 요격고도 150㎞의 ‘L-SAM’도 개발하고 있습니다. 다만 미사일 기술만 뜯어보면 러시아보다는 미국의 사드와 유사점이 많다고 합니다. 직격요격체와 적외선 탐색기를 이용하고 노즐을 이용한 자세제어 기술을 활용한다는 점이 그것입니다. 비록 강대국 틈바구니에서 늦은 감이 있지만 좋은 결과를 내놓을지 관심이 집중되고 있습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

지난 15일 전남 고흥 외나로도 나로우주센터에서 엄청난 엔진소리와 함께 새하얀 수증기가 피어올랐다. 내년 초 발사 예정인 우주발사체 ‘누리호’(KSLV-Ⅱ)의 핵심인 75t급 엔진이 139번째 연소시험에 나선 것이다. 과학기술정보통신부와 발사체 개발 주체인 한국항공우주연구원은 이날 순수 국내기술로 개발 중인 누리호의 개발 현장을 공개했다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올릴 수 있는 길이 47.2m, 무게 200t의 3단형 우주발사체로 내년 2월과 10월에 두 차례 발사할 예정이다.누리호는 75t급과 7t급 엔진을 사용한다. 1단에는 75t급 엔진 4기가 한 묶음(클러스터링)으로 돼 있고 2단에는 75t급 엔진 1기, 3단에는 7t급 엔진이 들어간다. 이 때문에 이번 연소시험을 한 75t급 엔진은 누리호의 핵심으로 볼 수 있다. 75t 엔진 개발은 국내 연구진으로서도 첫 도전이기 때문에 연소 불안정으로 인해 개발 일정이 지연되기도 했다. 하지만 2018년 11월에 이미 시험발사체 발사를 통해 비행성능 시험을 성공적으로 마치고 지상 연소시험을 반복하면서 엔진 신뢰성을 높이고 있다. 한영민 항우연 엔진시험평가팀장은 “이번이 139번째 연소시험으로 앞으로 6번 더 시험을 거쳐 145번째 연소시험이 끝나는 2월 중순이면 엔진 개발이 완료될 것”이라고 설명했다. 연구진은 75t급 엔진 4개를 묶은 1단 로켓을 만들어 올해 하반기부터 종합연소시험을 진행할 예정이다. 이와 함께 내년 초 본발사를 앞두고 제2발사대를 오는 10월 완공할 계획이다. 발사대에서 누리호에 추진제를 공급하고 발사체가 세워진 상태에서 발사 준비할 수 있는 높이 45.6m 엄빌리칼타워가 만들어진다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 15일 전라남도 고흥군 외나로도 나로우주센터에서는 엄청난 엔진소리와 함께 새하얀 수증기가 피어올랐다. 내년 초 발사 예정인 우주발사체 ‘누리호’(KSLV-Ⅱ)의 핵심인 75t급 엔진이 139번째 연소시험에 나선 것이다. 과학기술정보통신부와 발사체 개발 주체인 한국항공우주연구원은 순수 국내기술로 개발 중인 누리호의 개발 현장을 공개했다. 누리호는 1.5t급 인공위성을 고도 600~800㎞의 지구 저궤도에 올릴 수 있는 길이 47.2m, 무게 200t의 3단형 우주발사체로 내년 2월과 10월에 두 차례 발사할 예정이다. 누리호는 75t급과 7t급 엔진을 사용한다. 1단에는 75t급 엔진 4기가 한 묶음(클러스터링)으로 돼 있고 2단에는 75t급 엔진 1기, 3단에는 7t급 엔진이 들어간다. 이 때문에 이번 연소시험을 한 75t급 엔진은 누리호의 핵심으로 볼 수 있다. 75t 엔진 개발은 국내 연구진으로서도 첫 도전이기 때문에 연소 불안정으로 인해 개발 일정이 지연되기도 했지만 2018년 11월에 이미 시험발사체 발사를 통해 비행성능 시험을 성공적으로 마치고 지상연소시험을 반복하면서 엔진 신뢰성을 높이고 있다. 한영민 항우연 엔진시험평가팀장은 “이번이 139번째 연소시험으로 앞으로 6번 더 시험을 거쳐 145번째 연소시험이 끝나는 2월 중순이면 엔진개발이 완료될 것”이라고 설명했다. 한 팀장은 “엔진연료인 케로신을 초당 80㎏, 산화제 170㎏을 태우며 2000도 고온이 된다”라며 “400도로 식히기 위해 초당 1400㎏의 물을 투입하기 때문에 엄청난 수증기가 만들어진다”고 덧붙였다. 지난 8일 기준으로 17기의 엔진을 제작해 138회에 걸쳐 누적 1만 3065초간 연소시험을 진행했다.연구진은 75t급 엔진 4개를 묶은 1단 로켓을 만들어 올해 하반기부터 종합연소시험을 진행할 예정이다. 이와 함께 내년 초 본발사를 앞두고 제2발사대를 오는 10월 완공할 계획이다. 2013년 1월 발사에 성공한 한국형 발사체인 나로호를 발사했던 기존 발사대는 누리호를 발사하기 작기 때문이다. 제2발사대는 발사대에서 누리호에 추진제를 공급하고 발사체가 세워진 상태에서 발사준비할 수 있는 높이 45.6m 엄빌리칼타워가 만들어진다. 강선일 항우연 발사대팀장은 “현재 공정률은 93%로 4월까지 설치를 마치고 점검과 테스트를 거쳐 10월까지 완공할 것”이라고 말했다. 고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 “국내 기술로 우주발사체를 독자개발하기 위해 200여개 기업과 협력해 여러 난관을 극복하고 있다”라며 “내년 누리호 발사 성공을 위해 최선을 다할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미세먼지와 적조, 녹조 등 대기환경 감시를 위한 정지궤도 위성 천리안2B호 발사를 위한 카운트다운이 본격화됐다. 과학기술정보통신부, 환경부, 해양수산부는 ‘정지궤도복합위성 2B호’(천리안2B호)가 다음달 발사를 위해 발사 예정지인 남미 프랑스령 기아나 쿠루의 기아나우주센터로 이송되기 시작했다고 6일 밝혔다. 천리안2B호는 5일 대전 한국항공우주연구원이 특별 제작한 무진동 항온항습 위성용 컨테이너에 실려 인천공항으로 옮겨진 뒤 기아나우주센터로 출발했다. 기아나 우주센터로 이송되면 천리안2B호는 발사일 전까지 상태점검, 연료주입, 발사체 결합 등 준비과정을 거친 뒤 다음달 19일 오전 7시 14분(한국시각)에 아리안스페이스의 ‘아리안-5’ 로켓에 실려 발사될 예정이다. 2018년 12월 발사된 기상관측용 위성인 천리안2A호의 쌍둥이 위성인 천리안2B호는 발사 후 한 달 동안 궤도전이 과정을 거쳐 고도 3만 6000㎞ 정지궤도에 안착했다. 수개월간 초기운영 과정을 거친 뒤 적조, 녹조 같은 해양환경 정보는 올 10월부터, 미세먼지 같은 대기환경정보는 내년부터 제공한다. 천리안2B호에는 미세먼지 발생과 이동을 상시 관측할 수 있는 환경탑재체 GEMS가 장착돼 미세먼지와 미세먼지를 유발하는 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드 등과 오존, 에어로졸 같은 기후변화 유발물질 등 20여 가지 대기오염물질을 관측할 수 있게 된다. 관측범위는 일본부터 인도네시아 북부, 몽골 남부까지 동아시아 지역 13개국가를 포함하게 된다. 특히 한반도와 중국, 일본, 몽골 등에서 발생해 이동하는 미세먼지를 상시관측하고 분석할 수 있게 됨으로써 국제대기환경 관련 분쟁에 대비한 기초자료 확보 차원에서도 천리안2B호는 중요한 역할을 하게된다.지금까지 대기환경 감시를 위한 위성은 저궤도인 700~1000㎞에 국한됐었는데 천리안2B호처럼 정지궤도 위성은 세계 최초이다. 천리안2B호와 같은 기능을 갖춘 대기환경 감시 정지궤도 위성은 미국(TEMPO)과 유럽(센티널-4)에서도 준비하고 있으나 각각 2022년 이후, 2023년 이후 발사 예정으로 알려져 있다. 또 천리안2B호에는 해양탑재체도 장착돼 한반도 주변 바다의 적조, 녹조, 해무, 해빙은 물론 기름유출 등 26종에 달하는 정보도 얻을 수 있다. 최원호 과기부 거대공공연구정책관은 “세계 최초 정지궤도 미세먼지 관측위성인 천리안2B호이 발사되면 효과적인 미세먼지 대응을 할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류가 버린 쓰레기는 지상에만 국한된 것은 아니다. 지구 주위에도 인류의 과학기술이 남긴 쓰레기들이 넘쳐나기 때문이다. 최근 유럽우주국(ESA)은 오는 2025년 지구 저궤도에 있는 우주쓰레기를 제거하는 이른바 '청소부 위성'을 발사할 예정이라고 발표했다. '클리어스페이스-1'(ClearSpace-1)이라고 명명된 이번 프로젝트는 지구 궤도를 돌고있는 수많은 우주쓰레기를 치우는 목적으로 기획됐다. 이 청소부 위성은 여러 개의 팔을 가진 것이 가장 큰 특징이다. 로켓에 실려 발사돼 지구 저궤도에 안착한 위성이 고장난 인공위성을 네 팔로 꼭 끌어안고 지구 대기로 떨어지는 것. 물론 이 과정에서 청소부 위성 역시 생명을 다해 서구 언론은 자살 특공대인 '가미카제' 같다고 표현했다.이처럼 실험적인 방식이지만 경제성 면에서는 의문이 남는다. 현재 지구 궤도에 3000개가 넘는 망가진 인공위성이 유령처럼 떠돌고 있어 죽은 위성 하나 없애기 위해 청소부 위성 한 대를 소모해야 하기 때문이다. ESA와 이번 프로젝트를 진행하는 스타트업 회사인 클리어스페이스 룩 피게 대표는 "우주쓰레기는 그 어느 때보다 시급하고 심각한 문제"라면서 "향후 몇 년 동안 위성의 수는 급격히 늘어날 예정인데 망가진 위성을 제거하고 새 위성을 위한 공간을 만드는 계기가 되기 바란다"고 밝혔다. 실제 우주쓰레기는 이제 다양한 청소 방법이 논의되고 실행될 만큼 위협적인 수준이다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 돌고있는 우주쓰레기는 야구공 크기 기준으로 2만 개 이상, 러시아 전문가들은 길이가 10㎝ 이상인 것만 약 2만 3000여개에 달한다고 보고있다. 그러나 이보다 작은 크기의 우주쓰레기까지 합치면 지구 궤도상에서 정처없이 떠도는 숫자는 수억 개에 이를 것이라는 추정도 있다.문제는 이 우주쓰레기가 영화 ‘그래비티’에서 보여준 것 처럼 자칫하면 큰 피해를 줄 수도 있다는 점이다. 이들 우주쓰레기는 지구 궤도를 시속 2만8160㎞로 비행하고 있는데, 길이 1㎝정도의 작은 우주쓰레기 조각만으로도 세계 각국에서 띄운 각종 인공위성에 심각한 손상을 입힐 수 있다. 이 때문에 우주 선진국들은 앞다퉈 우주쓰레기를 제거하기 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 현재까지의 대표적인 계획은 청소부 위성을 띄우는 것이다. 다만 우주쓰레기 수거 방법은 조금씩 차이가 있는데 작살 사용, 그물 포획 등 여러가지다. 이중 어떤 방식이 가장 효과적이고 경제적인지는 차후에 드러날 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“최악 경우 美가 가장 우려하는 것 완성 우리 뜻대로 가겠다는 최대 압박” 관측 안전 보장·제재 해제 등 기싸움 치열할 듯 일각선 “백두산 엔진 업그레이드 가능성” 북한이 북미 비핵화 협상의 마지노선이라고 정한 연말을 20여일 앞둔 지난 7일 “전략적 지위를 변화시키는 데 작용할 중대한 시험”을 진행한 것에 대해 협상에 대한 기대는 거의 접고 ‘새로운 길’로 갈 준비 단계에 들어선 것이라는 분석이 나온다. 미국에 대한 압박 수위를 높인 동시에 협상 최종 결렬을 염두에 두고 핵 협상 결렬의 책임을 미국 측으로 돌리는 효과도 노렸다는 평가다. 국방과학원 대변인은 8일 발표한 담화에서 시험의 종류에 대해서 구체적으로 밝히지는 않았다. 다만 북한이 핵보유국을 강조하는 맥락에서 사용하는 용어인 ‘전략적 지위’를 사용했기 때문에 대륙간탄도미사일(ICBM)의 고체연료 엔진 시험이라는 관측이 우세하다. 그러나 일각에선 북한이 개발에 성공한 액체연료형 ‘백두산 엔진’을 업그레이드했을 가능성도 제기된다. 북한은 2017년 11월 29일 ICBM급 ‘화성 15형’을 발사하면서 1단 엔진은 화성 14형의 백두산 엔진 2개를 클러스터링(결합)했는데, 이번에는 백두산 엔진 4개를 결합한 시험이 진행됐을 가능성도 나온다. 백두산 엔진 4개를 결합하면 500㎏가량의 위성을 저궤도에 충분히 올릴 수 있을 것이란 분석이다.이번 시험이 진행된 동창리는 남북이 지난해 9월 평양공동선언에서 “엔진시험장과 미사일 발사대를 영구적으로 폐기하기로 했다”고 한 곳이다. 때문에 이곳에서 ICBM 엔진 시험을 재개했다면 최종 협상 결렬 이후 ICBM 시험 발사도 할 수 있다는 뜻을 내보인 것으로 해석된다. 북한은 지난해 4월 20일 노동당 중앙위 제7기 제3차 전원회의를 열고 “핵시험과 대륙간탄도로켓 시험발사를 중지할 것”이라고 선제적 의지를 내보였다. 이와 동시에 미국을 향해선 한미 연합훈련 중단 등 상응 조치를 요구했는데, 미국이 상응 조치를 취하지 않자 선의의 조치를 철회한 것이다. 엔진 시험은 “한반도 비핵화를 위해 노력할 것”이라고 한 6·12 싱가포르 북미 정상회담 합의문이나 대북 제재 위반에 해당하지 않기 때문에 북한이 연말 시한까지 수위를 조절한 것이라는 평가도 있다. 고유환 동국대 교수는 “북한이 대내외에 협상 시한으로 공언한 연말에 맞춰 최대한 협상 능력을 끌어올리고 있다”면서 “협상의 진전이 없을 경우 미국이 가장 우려하는 것을 완성해서 자신의 길을 가겠다고 보여주는 것”이라고 설명했다. 홍민 통일연구원 북한연구실장은 “선의의 조치에 따라 미국도 한미 연합훈련을 중단했어야 했지만 이행되지 않았기 때문에 북한은 더이상 선의의 약속을 이행할 필요는 없다고 본 것”이라며 “향후 ICBM 시험 발사를 재개할 수 있다는 것을 보여주는 고강도 압박”이라고 분석했다.북미 간 대립 국면은 연말까지 가속될 것이라는 전망이 우세하다. 양국이 비핵화 조치와 안전 보장, 제재 해제에 대한 기존의 입장을 고수하고 있기 때문이다. 연말 전까지 북미가 극적으로 실무 협상을 재개할 가능성이 희박하지만 아직은 남아 있다는 분석도 있다. 양측 정상이 직접 진행한 핵 협상이 최종적으로 결렬된다면 정치적 타격이 될 수 있기 때문이다. 박원곤 한동대 교수는 “연말 이후 북미가 최종적으로 판은 깨지 않으면서 지루한 공방을 이어가는 국면으로 진입할 가능성이 크다”고 봤다. 서유미 기자 seoym@seoul.co.kr이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

비밀에 싸여있는 미 공군의 무인 우주왕복선 X-37B가 780일이라는 기록적인 비행을 마친 후 지구로 귀환했다. 미 공군 측은 X-37B가 27일(이하 현지시간) 오전 3시 51분 플로리다 주 케이프커내버럴에 위치한 미 항공우주국(NASA) 케네디 우주센터 셔틀착륙장에 무사히 착륙했다고 공식 발표했다. 지난 2017년 9월 7일 발사된 지 780일 만으로 종전 기록인 718일의 임무 기록을 또다시 경신했다. 중국과 러시아 등이 촉각을 곤두세우고 있는 X-37B는 지구 저궤도와 고궤도를 넘나들며 모종의 임무를 수행 중인 무인 우주왕복선이다. X-37B의 제작은 보잉사가 맡았으며 전체길이 8.8m, 높이 2.9m, 날개 길이는 4.6m다. 임무와 목적, 비행시간 등이 모두 비밀에 부쳐져 있으며 우주로 나간 것은 이번을 포함 총 다섯번 째다. X-37B가 처음으로 발사된 것은 지난 2010년 4월 22일이며 각각 224일, 468일, 675일, 718일, 그리고 이번에 780일을 우주에 머물다 귀환했다. 다만 X-37B의 구체적인 임무는 여전히 오리무중이다. 이번 X-37B 임무에 대해 미 공군 측의 공식적인 입장은 장기적인 우주 환경에서 여러 전자 장치 등을 실험한다는 것.미 공군 측은 "공군연구소의 실험 등 모든 임무를 성공적으로 완료했다"면서 "X-37B는 재사용이 가능한 우주기체의 중요성을 계속 보여주고 있으며 이같은 임무는 우리의 우주 능력을 향상시킨다"고 자평했다.그러나 X-37B의 임무가 순수한 실험에만 국한된 것은 아닌 것으로 보인다. X-37B의 관제 임무는 콜로라도 주(州) 슈리버 공군기지에 주둔 중인 제3우주실험대대(3rd SES·3rd Space Experimentation Squadron)가 맡고 있다. 이 대대의 임무가 인공위성 등에 관한 정보 등을 수집한다는 점에서 X-37B가 우주 궤도에서 어떤 임무를 수행하고 있을지 짐작할 수 있다. 이에 몇몇 군사 전문가들은 X-37B가 군사정찰이나 적국의 스파이 위성 파괴, 인공위성 포획, 심지어 우주 폭격기라는 주장도 내놓고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

앞으로 몇 년 안에 3D 프린터 기술은 로켓을 통째로 만드는 수준으로까지 발전할지도 모르겠다. 과학전문 매체 와이어드는 14일(현지시간) 인공지능(AI) 프로그램을 탑재한 거대한 3D 프린터를 사용해 우주로 발사할 로켓의 제작 기간을 단축하려고 하는 한 회사를 소개했다. ‘릴래티비티 스페이스’라는 이름의 이 회사는 1년이 넘게 걸리는 로켓 제작 기간을 단 두 달로 줄이겠다는 목표를 갖고 있다. 이는 AI 기반 3D 프린터 기술 덕분에 가능하다고 회사 공동 창업자이자 최고경영자(CEO)인 팀 엘리스(29)는 설명했다. 실제로 이 회사는 자체 주문 제작한 세계 최대 3D 프린터 ‘스타게이트’로 현재 높이 약 28m의 로켓을 만드는 시간을 단축하는 연구를 진행하고 있다.‘테란-1’이라는 이름의 이 로켓은 3D 프린터 기술 덕분에 10만 개에 달하는 부품을 1000개 수준으로 줄인 2단 액체연료 발사체로, 추력 8.8t의 로켓엔진이 1단에 9기, 2단에 1기 쓰인다.스타게이트는 AI 제어장치와 길이 4.5m가 넘는 로봇 팔 3개를 사용해 녹은 알루미늄으로 테란-1을 만드는 데 기계학습으로 제작 기간을 줄일 수 있다. 회사는 이 기술로 테란-1을 만들어 이르면 2021년 1.25t의 인공위성을 지구 저궤도로 쏘아 올릴 계획이다. 회사의 최종 목표는 화성 등 다른 행성에서 3D 프린터를 사용해 로켓을 통째로 만드는 것이다. 이에 대해 엘리스 CEO는 “화성 등에서 로켓을 만들려면 매우 불확실한 조건에서 적용할 수 있는 시스템이 필요하다”면서 “따라서 우리는 거기에 맞는 알고리즘 체계를 구축하고 있다”고 말했다. 로스앤젤레스(LA)에 본사를 둔 이 회사는 최근 미국항공우주국(NASA)과 계약을 체결하고 미시시피주(州)에 있는 NASA 스테니스 우주센터 부지에 로켓 공장을 세운 것으로 알려졌다. 사진=릴래티비티 스페이스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

10월부터 이듬해 봄까지 북극권을 여행하다 보면 넓은 밤하늘 상공에 펼쳐지는 멋진 ‘오로라’를 마주하곤 한다. 새벽의 여신 오로라의 화려한 자태는 보는 이로 하여금 아름다움을 넘어 경외심마저 불러일으킨다. 그런데 오로라의 아름다운 모습 뒤에 숨겨진 진실은 예사롭지 않다. 태양폭발은 지구 주변에 다양한 현상을 일으키는데 이 중 유일하게 맨눈으로 관측할 수 있는 게 오로라다. 오로라는 태양에서 날아온 전기 입자가 극지방으로 들어오면서 상층대기와 충돌해 만들어지는 방전 현상이다. 한국 같은 중위도 지역에선 볼 수 없고 극지방으로 가야만 볼 수 있다. 오로라는 지구에서 가장 가까운 우주공간인 전리권에서 발생한다. 전리권은 전자와 이온이 밀집돼 있는 영역으로 고도 100~1000㎞까지 영역이다. 국제우주정거장(ISS)을 비롯해 많은 저궤도 인공위성이 이 고도에서 운영되고 있다. 이보다 더 높은 고도에 있는 GPS 위성이나 정지궤도 위성은 전리권을 통과하는 전파로 지구와 통신한다. 지상의 한 지점에서 쏜 전파는 전리권에서 반사돼 지상의 다른 지점에 도달함으로써 무선통신이 가능해진다. 이처럼 전리권은 인공위성 운영, 위성통신, 무선통신 등에 매우 중요한 영향을 주는 우주환경의 일부로 우리의 생활과 아주 밀접하게 관련돼 있다. 전리권은 태양활동에 따라 급격히 변한다. 활발한 태양활동으로 태양풍이 지구로 불어와 자기폭풍이 발달하는 기간에는 극지방 전리권에 오로라와 함께 강한 전류가 발생하고 지구 전체의 전자밀도가 크게 변한다. 이런 변화는 저궤도 인공위성의 수명을 줄이거나 운영 궤도 이상을 발생시킨다. 또 지상에서 운영하는 고주파 무선통신을 교란시키고 위성항법시스템과 지상 전력시스템에 장애를 일으키기도 한다. 전리권의 급격한 변화가 지상에선 막대한 사회·경제적 손실로 다가오는 만큼 전리권 상태를 항상 감시하고 높은 정확도로 예측해야 한다. 실제로 전 세계 우주과학자들은 전리권 실시간 감시시스템과 예측기술을 개발해 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 북극지방에서 오로라를 보기 좋은 겨울이 오고 있다. 많은 오로라지기가 알래스카, 노르웨이, 아이슬란드, 캐나다 등으로 향하고 있다. 인생에서 한번쯤은 오로라의 화려한 춤사위를 함께하는 건 어떨까. 그리고 아주 잠깐만이라도 오로라가 알려 주는 위험성을 떠올리고 말이다.

유럽우주국(ESA)의 위성이 미국의 민간 우주개발기업 스페이스X의 위성과 충돌할 뻔한 사실이 알려져 논란이 일고있다. 특히 ESA 측은 이같은 충돌을 우려해 위성의 자체 추진기로 회피 기동한 것으로 전해졌다. 지난 2일(현지시간) ESA는 이날 오전 11시 2분 저궤도 기상위성인 아이올로스(Aeolus)의 회피 기동으로 스페이스X의 위성인 스타링크(Starlink) 44와의 충돌을 피했다고 발표했다. 세계적으로 큰 화제를 모은 스타링크는 지구 저궤도에 총 1만2000기의 위성을 올려 전세계 인터넷 네트워크를 구성한다는 스페이스X의 원대한 프로젝트다. 이를 실현하기 위해 스페이스X는 지난 5월 총 60기의 위성을 먼저 쏘아올린 바 있다. 결과적으로 ESA의 위성과 새롭게 올라간 스페이스X 위성의 궤도가 겹치면서 급기야 충돌 위기까지 간 셈이다. 그러나 이 문제를 바라보는 ESA와 스페이스X는 묘한 기싸움을 벌이고 있다. ESA 우주쓰레기 문제 해결 부서 책임자인 홀거 크랙 박사는 "두 위성은 320㎞ 상공에서 서로의 궤도를 공유했다"면서 "두 위성의 충돌 가능성은 1000분의 1로, 회피 기동이 필요한 기준보다 10배는 더 높았다"고 밝혔다. 이어 "아이올로스 위성은 스타링크 44보다 9달이나 먼저 이 궤도를 돌고있었다"고 덧붙였다.문제는 이같은 충돌 위험성에 대한 ESA의 경고에도 스페이스X가 사실상 무시로 일관했다는 사실이다. ESA 측은 "이메일을 포함해 반복적으로 스페이스X에 이 사실을 알렸다"면서 "그러나 스페이스X는 어떠한 조치도 취하지 않을 것이라고 응답했다"고 주장했다. 이에 ESA 측은 결국 아이올로스에 명령을 내려 회피 기동하는 것을 선택했으나 사실 이는 위성의 생명을 단축하는 결과를 초래한다. 사실 이번 사례는 ESA와 스페이스X 사이에 벌어진 단순 해프닝일수도 있으나 본질적인 원인을 해결하지 않으면 향후 계속 발생할 수 밖에 없는 문제다. 현재 지구 주위 우주공간에는 각국에서 발사한 인공위성 5000여기가 돌고있다. 여기에 추적 가능한 10㎝ 이상 우주쓰레기가 3만4000여개, 1~10㎝ 우주쓰레기도 90만개 이상이나 돼 충돌이나 추락 위험이 매우 높은 상황이다. 한마디로 넓디넓은 지구 주위의 우주 공간도 이제는 교통정리가 필요해진 상태인 셈이다. 이에 세계 각국은 우주 상황인식 프로그램을 통해 위험을 사전에 파악하고 이를 최소화시키거나 방지할 방법을 모색하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

중국항천과공(航天科工)그룹 등 국유기업과 정부 연구소들이 중국 우주산업 분야를 주도하고 있는 가운데 중국 민영기업이 최초로 지구 궤도에 인공위성을 쏘아 올리는 데 성공했다. 26일 중국 관영 글로벌타임스(GT)와 신경보(新京報) 등에 따르면 민영 우주개발 스타트업인 싱지룽야오(星際榮耀)가 25일 오후 1시쯤(현지시간) 간수(甘肅)성 주취안(酒泉) 위성발사센터에서 인공위성 발사해 저궤도에 올리는데 성공했다. 싱지룽야오는 고체 추진연료를 쓰는 자체 운반로켓 솽취셴(雙曲線) 1호를 이용해 인공위성 2기와 각종 실험장비를 300km 상공 궤도에 진입했다. 야오보원(姚博文) 싱지룽야오 부회장은 “미국을 제외하면 전 세계 최초로 민간기업이 인공위성을 궤도에 진입시켰다”고 평가했다. 이번 성공은 민영기업들의 세 번째 도전 끝에 이뤄진 것으로 중국의 상업적 우주산업에 획기적인 사건이라고 GT 등은 평가했다. 싱지룽야오가 개발한 높이 21m, 무게 30t의 솽취셴1호는 4단으로 구성됐으며 2600kg의 화물을 500km 상공의 지구 저궤도까지 운송할 수 있는 것으로 알려졌다. 솽취셴1호에는 항천과공그룹과 베이징이공대의 위성 2기와 중국 관영 CCTV의 신형 위성 개발을 위한 실험체가 탑재됐다. 중국에서는 그동안 민영기업 란젠항톈(藍箭航天)이 앞서 지난해 10월 인공위성을 발사했지만 위성이 궤도에 진입하지 못했고, 링이쿵젠(零壹空間)의 지난 3월 발사는 로켓 부품 고장으로 실패했다. GT는 중국 우주탐사 분야에서 2014년 민영기업의 로켓 개발·발사가 허가됐다면서 민영기업들이 비용 절감과 효율성 제고에 분명한 장점이 있다고 설명했다. 2016년 베이징에서 설립된 싱지룽야오는 상업 로켓 개발과 함께 전 세계 고객을 상대로 위성 발사관련 솔루션 제공 사업을 전개해 왔다. 우수한 서비스 품질을 인정받아 2019년에는 MIT 비즈니스 리뷰가 선정한 ‘중국 50대 스마트 회사’에 선정됐다. 현재 시장 가치는 이번 발사 전 45억 위안(약 7758억원) 정도로 평가된 바 있다. 하지만 전문가들은 중국의 민영 우주산업이 아직 걸음마 단계라고 평가하고 있으며, 싱지룽야오와 관련된 익명의 투자자도 기업 생존이 우선이라고 말했다. 야오 부회장은 “내년에는 궤도 진입에 중점을 둬 5~8기의 로켓을 발사할 계획”이라며 ”시장 수요가 있으면 궤도 진입용이 아닌 발사도 할 것”이라고 향후 계획을 밝혔다. 이런 가운데 지난해 중국이 로켓 발사에서 미국을 제치고 세계 1위로 올라섰다. 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)이 격월로 발행하는 과학기술 전문지 MIT 테크놀로지 리뷰에 따르면 2018년 1월1일~12월20일 사이에 중국은 35차례 각종 로켓을 성공리에 쏘아올렸다. 이는 미국의 30건을 웃돌았다. 중국이 로켓 발사에서 약진한 배경에는 2014년 중국 정부가 민영기업에도 상용 로켓 개발을 자유화한 덕분이다. 민영기업에 상용 로켓 개발을 개방함으로써 수요가 대폭 증대해 중국 우주개발산업이 급속히 성장한 것이다. 란젠항천은 설립 초기 수십 명으로 출발했지만 지금은 각지에 연구소를 두고 200명 넘는 직원이 일하고 있으며 상용 로켓 개발을 하면서 궁극적으로는 유인 우주비행을 목표로 사세를 키우고 있다. 위성 궤도 진입을 위한 기술 개발에 박차를 가하는 싱지룽야오와 링이쿵젠 외에도 링커항천(翎客航天은 수직 이착륙식 로켓을 오는 2020년까지 개발할 계획을 진행하고 있다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

美·소련 냉전으로 촉발… 예산 201조원 투입 과학적 탐구대상이라는 사고 전환 가져다줘 NASA, 반세기 지나 ‘아르테미스’ 계획 발표 2024년까지 달궤도 우주정거장 건설하기로“우리는 10년 내로 달에 사람이 안전하게 다녀올 수 있도록 모든 노력을 기울여야 합니다.” “우리는 달에 가기로 했습니다. 우리는 60년대가 끝나기 전에 달에 갈 것이며 다른 여러 가지 일도 할 겁니다. 쉬운 일이기 때문이 아니라 어려운 일이기 때문입니다.” 미국 존 F 케네디 대통령의 1961년 5월 25일 상·하원 합동연설과 이듬해 9월 12일 라이스대 연설은 인류의 오랜 꿈이었던 달 착륙을 현실화하겠다는 첫 목소리였다. “이 첫걸음은 한 인간에게는 작은 발걸음이지만 인류 전체에게는 커다란 첫 도약입니다.” “엄청난 폐허로군요.” 1969년 7월 20일 오후 10시 56분(미국 동부시간), 아폴로 11호 선장 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 달에 발을 내디디며 낸 목소리는 케네디 대통령의 연설에 대한 답이었다.냉전체제하에서 미국과 경쟁하던 구소련은 1957년 최초의 인공위성 스푸트니크 1호 발사, 1961년 4월 12일 최초의 우주인 유리 가가린을 배출하면서 우주탐사에서 한 걸음 앞서 나갔다. 이에 미국은 소련이 달성하지 못한 목표인 ‘인간의 달 착륙’이라는 카드를 내놨다. 그러나 당시 미국 과학자와 공학자들은 1960년대 말까지 사람을 달에 보낸다는 것은 불가능하다고 생각했다. 달에 사람을 보낸다는 임무를 부여받은 미국항공우주국(NASA)이 가장 먼저 고민한 것은 ‘어떻게 보낼 것인가’라는 문제였다. 세 가지의 유력한 방식이 제기됐는데 가장 먼저 고려됐던 것이 강력한 추진력을 가진 로켓을 달에 직접 발사하는 ‘직행 도달’ 방식이었다. 가장 단순하고 쉬워 보이지만 달까지 사람을 보낼 정도의 거대한 로켓이 다시 달에서 지구로 돌아오기 위해 이륙할 수 있겠냐는 문제가 제기되면서 폐기됐다. 다음으로 지구 저궤도에 여러 로켓을 쏘아올려 우주공간에서 도킹시켜 조립한 다음 달로 보내는 ‘지구궤도 랑데부’ 방식과 사령선, 착륙선으로 이뤄진 우주선을 타고 달까지 간 다음 착륙선만 달에 내려갔다가 다시 올라와 사령선과 결합해 지구로 복귀하는 ‘달궤도 랑데부’ 방식이 제기됐다. 결국 시간과 비용이 가장 적게 드는 달궤도 랑데부 방식이 채택됐다. 1961년부터 1972년까지 약 10년 동안 이어진 아폴로 프로그램에 공식적으로 투입된 예산은 약 254억 달러로 현재 물가가치를 반영하면 약 1700억 달러(약 201조원)에 이르는 것으로 알려져 있다. 미국의 달 착륙 프로그램이 순조로웠던 것으로 생각하기 쉽지만 아폴로 프로그램은 많은 실패와 시행착오를 거쳤다. 1967년 아폴로 1호에 탑승할 예정이었던 우주인 3명은 모의시험 훈련 중 전선에서 튄 스파크로 인해 발생한 화재 때문에 우주선 안에 갇힌 채로 사망했다. 1968년 12월 달 궤도에 처음 진입한 아폴로 8호에 이어 6개월 사이에 9, 10호를 발사해 달 궤도의 안정적 진입을 재시험한 뒤 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 마침내 달에 착륙하게 됐다. 달에 첫발을 내디딘 암스트롱은 미 해군 비행사로 한국전에 참전해 78차례의 전투비행 임무를 수행했고 서울 수복에 공을 세워 3개의 훈장을 받기도 한 베테랑 비행사로도 잘 알려져 있다. 조광래 한국항공우주연구원 연구위원(전 원장)은 아폴로 11호의 달 착륙에 대해 “달이 더이상 신화나 이야기 속 대상이 아니라 과학적 탐구가 가능한 대상이라는 사고의 전환을 가져다준 역사적 사건”이라고 평가했다. 우주경쟁 시작에서는 러시아가 우세했지만 유인 달 탐사 분야에서는 미국이 완벽하게 승리했다. 아폴로 11호의 달 착륙 이후 토끼가 떡방아를 찧는다는 식의 인류의 상상력을 자극해 왔던 달이 아무것도 없는 불모의 땅이라는 사실이 밝혀지면서 2000년대 초반까지 달은 사람들의 관심에서 멀어져 갔다. 아폴로 11호의 달 착륙 40주년이 지나고 2010년대 들어서면서 미국과 러시아라는 전통적인 우주 선진국은 물론 중국, 인도, 일본 같은 신흥 우주강국들까지 다시 달에 눈을 돌리고 있다. 최근 NASA는 2024년을 목표로 추진하고 있는 새로운 달 착륙 프로그램의 이름을 ‘아르테미스’로 정했다. 1960년대 추진했던 달 착륙 프로그램의 이름을 그리스 신화에 나오는 태양의 신 ‘아폴로’로 정한 것에 대해 쌍둥이 여동생인 달의 여신 ‘아르테미스’로 정한 것이다. 아르테미스는 공교롭게도 영화 ‘마션’의 원작자 앤디 위어가 2017년 발표한 SF 소설 제목과도 일치한다. 소설 ‘아르테미스’는 70년 뒤 인류가 달에 정착한 상황을 배경으로 하고 있다. 정부와 민간 우주기업이 함께 참여하는 아르테미스 프로그램은 지구 궤도를 돌고 있는 국제우주정거장(ISS)처럼 달 궤도에 ‘게이트웨이’를 건설하는 것을 골자로 하고 있다. ISS 참여국가들을 중심으로 추진되고 있는 게이트웨이는 우주인이 수개월 동안 머물면서 수시로 달을 탐사하고 달 토양이나 암석 등을 채취해 바로 분석할 수도 있으며 달 표면에 기지를 짓는 일도 훨씬 수월하게 할 수 있는 일종의 베이스캠프로 활용될 전망이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

비밀에 싸여있는 미 공군의 무인 우주왕복선 X-37B의 모습이 지상의 천문학자에 의해 포착됐다. 지난 6일(현지시간) 미국 스페이스닷컴, 라이브 사이언스 등 과학전문매체들은 네덜란드의 천체사진가이자 천문학자인 랄프 반데버그가 촬영한 X-37B의 모습을 공개했다. 지난달 30일에서 지난 2일 사이에 포착된 X-37B는 대충의 윤곽만 보일 뿐 전체적으로 선명한 모습은 아니다. 그러나 X-37B의 모습을 지상에서 촬영하는 것은 국제우주정거장(ISS)을 포착하는 것과는 차원이 다르다. 중국과 러시아 등이 촉각을 곤두세우고 있는 X-37B는 현재 지구 저궤도와 고궤도를 넘나들며 모종의 임무수행 중이다. 이 때문에 그 궤도를 사전에 파악해 지상에서 촬영하는 것은 매우 어렵다. 반데버그는 "X-37B를 촬영하기 위해 몇달 동안 계속 추적해오다 결국 꼬리를 잡았지만 지난 6월 중순 관측하려 했을 때 다른 궤도로 교묘히 빠져나갔다"면서 "아마추어 위성관측망 덕분에 다른 궤도에서 발견해 그 모습을 촬영할 수 있었다"고 밝혔다. 이어 "X-37B는 은퇴한 미 항공우주국(NASA) 우주왕복선의 축소판처럼 보였으며 실제로도 작은 물체"라면서 "고도가 300여㎞에 불과해 세부적인 이미지 수준은 기대하기 어렵다"고 덧붙였다.현지 언론이 X-37B에 흐릿한 사진에도 관심을 갖는 것은 베일에 싸인 임무 때문이다. X-37B는 보잉사가 제작한 기체로 전체길이 8.8m, 높이 2.9m, 날개 길이는 4.6m다. 임무와 목적, 비행시간 등이 모두 비밀에 부쳐져 있는 X-37B가 우주로 나간 것은 이번이 벌써 다섯번 째로, 지난 2017년 9월 7일 플로리다의 NASA 케네디 우주센터에서 스페이스X 팰콘 9 로켓에 실려 발사됐다. X-37B가 처음으로 발사된 것은 지난 2010년 4월 22일이며 각각 224일, 468일, 675일, 718일을 우주에 머물다 귀환했다. 이번에도 역시 600일을 훌쩍 넘겨 우주에 머물고 있지만 미 공군은 여전히 ‘모르쇠 전략’을 취하고 있다. 미 공군 측은 “X-37B의 주요 목표는 우주에서 재사용을 시험하고 지구로 돌아오는 운영 실험”이라고만 밝히고 있다.보도에 따르면 X-37B는 각 임무 때마다 로봇팔이 장착된 화물 적재 칸에 뭔가를 싣고 우주로 나갔다. 이번 임무에서는 미 공군의 공표로 ‘첨단 구조상 내장형 열 분산기-II’(ASETS-II·Advanced Structurally Embedded Thermal Spreader II)라는 장비가 실린 사실이 알려졌다. 미 공군연구소가 개발한 이 장치는 장기간 우주 환경에서 실험용 전자장치 등을 시험할 수 있다.　　 그러나 X-37B의 임무는 순수한 실험에만 국한된 것은 아닌 것으로 보인다. X-37B의 관제 임무는 콜로라도 주(州) 슈리버 공군기지에 주둔 중인 제3우주실험대대(3rd SES·3rd Space Experimentation Squadron)가 맡고 있다. 이 대대의 임무가 인공위성 등에 관한 정보 등을 수집한다는 점에서 X-37B가 우주 궤도에서 어떤 임무를 수행하고 있을지 짐작할 수 있다. 이에 몇몇 군사 전문가들은 X-37B가 군사정찰이나 적국의 스파이 위성 파괴, 인공위성 포획, 심지어 우주 폭격기라는 주장도 내놓고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주를 나는 은하철도가 있다면 이같은 모습일까? 지난 26일(이하 현지시간) 미국 우주전문매체 스페이스닷컴 등 해외언론은 민간 우주탐사업체 스페이스X가 쏘아올린 위성 60기의 모습을 영상으로 공개했다. 지난 24일 밤 네덜란드 라이덴에서 촬영된 이 영상에는 마치 기차처럼 줄지어서 지구 궤도를 돌고있는 위성들의 모습이 담겨있다. 이 때문에 우리에게는 유명 애니메이션 은하철도999가 연상되며, 서구언론에서도 역시 비슷한 의미의 스타링크 기차(Starlink Train)라고 명명했다. 영상을 촬영한 위성추적가인 마르코 랭브록은 "위성들이 지나갈 곳을 계산해 준비했으며 실제로 시야에 '열차'가 들어오자 소리를 지르지 않을 수 없었다"고 밝혔다.앞서 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 스페이스X는 23일 우주 인터넷망을 구성할 스타링크 위성 60기를 탑재한 팰컨9 로켓을 발사했다. 스페이스X는 지구촌의 인터넷 사각지대를 모두 커버하는 원대한 우주 인터넷 구상을 실현 중에 있다. 이를 위해 총 1만 2000개의 위성을 띄울 예정인데 이번에 60기는 원대한 구상의 첫발이다. 스타링크에 활용되는 저궤도 위성은 227㎏으로 2단 로켓을 통해 440㎞ 상공에서 배치되면 자체 추진력으로 550㎞ 궤도에 자리를 잡게 된다. 스페이스X는 위성이 약 800개가 되면 인터넷 서비스를 시작할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 민간우주탐사업체 스페이스X가 15일(현지시간) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 발사대에서 우주공간으로 쏘아 올릴 인터넷 위성 사진을 공개했다. 머스크는 이번 발사를 포함해 저궤도 우주공간에 1만 2000여기의 인터넷 위성을 띄워 사각지대 없는 저비용 인터넷망을 구축하겠다는 계획이다. 사진은 머스크가 12일 트위터에 올린 것으로 스타링크 인터넷 위성 60기가 팰컨9 로켓의 노즈콘(로켓의 원추형 앞부분)에 차곡차곡 쌓여 있는 모습. 일론 머스크 트위터 캡처

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 민간우주탐사업체 스페이스X가 15일(현지시간) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 발사대에서 우주공간으로 쏘아 올릴 인터넷 위성 사진을 공개했다. 머스크는 이번 발사를 포함해 저궤도 우주공간에 1만 2000여기의 인터넷 위성을 띄워 사각지대 없는 저비용 인터넷망을 구축하겠다는 계획이다. 사진은 머스크가 12일 트위터에 올린 것으로 스타링크 인터넷 위성 60기가 팰컨9 로켓의 노즈콘(로켓의 원추형 앞부분)에 차곡차곡 쌓여 있는 모습. 일론 머스크 트위터 캡처