22일 오전 11시 7분(현지시간) 카자흐스탄 바이코누르 우주센터에서 한국의 ‘차세대 중형위성 1호’를 실은 러시아 우주발사체 소유즈 2.1a호가 화염을 내뿜으며 발사되고 있다. 당초 20일 발사 예정이던 소유즈호는 로켓 상단 제어시스템 이상으로 연기됐다. 차세대 중형위성 1호는 500㎏급 위성 표준플랫폼으로 독자개발됐으며 2호부터는 민간 주도로 발사될 예정이다. 바이코누르 연합뉴스

발사체 이상으로 발사가 연기된 ‘차세대 중형위성 1호’(국토위성·상상도)가 22일 오후 3시 7분(현지시간 오전 11시 7분) 카자흐스탄 바이코누르 우주센터에서 발사된다. 과학기술정보통신부와 국토교통부는 발사를 맡은 러시아 JSC 글라브코스모스사가 이상이 발견된 ‘소유스 2.1a’ 발사체 상단(프라갓) 제어시스템을 점검하고 해결 방안에 대한 재현시험을 한 뒤 22일 발사를 재시도하기로 했다고 21일 밝혔다. 위성은 전날 오후 3시 7분 발사될 예정이었으나 발사체 상단을 제어하는 전기 지상 지원 장비의 급격한 전력 상승 문제가 감지돼 발사 자동 절차가 중단됐다. 국내 독자기술로 개발된 이 위성은 해상도 흑백 0.5ｍ, 컬러 2.0ｍ급 광학카메라를 탑재한다. 고도 497.8㎞의 궤도에서 약 3개월 이상의 초기 운영 과정을 거쳐 6월 이후부터 본격적으로 정밀지상 관측 영상 등을 우리나라에 제공한다. 위성은 약 540㎏이며, 운용 수명은 4년이다. 세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

국토교통부와 과학기술정보통신부는 국토위성(차세대중형위성 1호)을 카자흐스탄의 바이코누르 우주센터에서 20일 오전 11시 7분(한국시간 오후 3시 7분) 발사할 예정이라고 19일 밝혔다. 이 위성은 지난 1월 22일 바이코누르 우주센터로 이동해 한국항공우주연원 기술진이 50여일간 기능점검, 연료주입, 발사체와 조립 등 발사준비 작업을 성공리에 마쳤다. 위성은 소유즈 2.1a 발사체에 탑재돼 발사될 예정이다. 발사 64분 후 발사체에서 분리되고 38분 뒤에는 노르웨이 스발바드 지상국과 최초로 교신할 예정이다. 이를 통해 국토위성이 정상적으로 임무궤도에 안착했는지 확인할 수 있게 된다. 위성은 발사 후 고도 497.8㎞의 궤도에서 약 3개월 이상의 초기운영 과정을 거쳐 6월 이후부터 본격적으로 정밀지상 관측영상을 국토부에 제공하게 된다. 국토부 국토위성센터는 제공받은 정밀지상관측영상을 고품질(위치정확도 1~2ｍ)로 가공·처리해 국토·자원관리, 재해·재난 대응 등 공간·민간 서비스 분야에 활용할 수 있도록 수요기관에 제공할 계획이다. 위성은 약 540kg이며, 운용 수명은 4년이다. 관측 폭은 12km 이상이다. 2015년부터 과기정통부 예산 1128억원과 국토부 예산 451억 2000만원을 투입해 개발됐다. 세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

스페이스X가 개발중인 유인우주선 스타십의 새로운 시제품이 처음으로 고고도 시험 이후 연착륙에 성공했지만, 결국 폭발하고 말았다. 스타십 시제품이 시험발사 과정에서 폭발한 사례는 이번이 연속 세 번째다. 스페이스X 발표에 따르면, 3일 오후 5시15분(현지시간)쯤 미국 텍사스주 보카치카 발사기지에서 발사한 스타십 시제품 SN10(일련번호 10)은 무사히 착륙한 뒤 몇 분 만에 불길에 휩싸여 폭발했다.SN10은 목표 고도인 약 10㎞까지 성공적으로 비행한 뒤 비행체를 옆으로 회전해서 떨어지는 자세인 ‘벨리 플롭’(배면 낙하)으로 하강했으며 일정 고도에서 다시 수직으로 방향을 바꿔 발사대로 연착륙까지 성공적으로 마쳤지만, 몇 분 뒤 하부에서 불길이 치솟아 폭발로 사라지는 운명을 맞았다. 앞서 스페이스X는 지난해 12월 9일, 지난달 3일에도 각각 스타십 시제품(SN8, SN9)을 시험발사했지만, 모두 착륙 중 폭발했다.다만 이번 시제품은 착륙에는 성공해 로켓 제어에 관한 성공적인 자료를 수집하는데 도움을 줬다는 것이 스페이스X 측의 평가다. 스타십은 달과 화성에 인간을 보내기 위한 차세대 유인 왕복선이다. 길이 50m, 지름 9m인 이 비행체는 실제 임무에서 슈퍼 헤비라고 불리는 길이 70m짜리 거대 발사체의 상단으로 발사된다. 스페이스X는 2년 안에 스타십에 인원을 12명까지 태워 달까지 왕복하도록 하고 최종적으로는 100명의 인원과 100t의 화물을 싣고 화성을 오가는 것을 목표로 삼고 있다. 스페이스X를 설립한 테슬라 최고경영자(CEO)인 일론 머스크는 지난해 10월 올해 안에 스타십이 첫 궤도 비행의 준비를 마칠 것을 80~90%의 확률로 확신한다고 밝힌 바 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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

극초음속이란 음속의 5배 또는 그 이상에 해당하는 속도를 뜻한다. 지난 2019년 러시아가 Kh-47M2 킨잘과 아방가르드 같은 극초음속 무기들을 선보였고 뒤이어 중국도 둥펑-17을 공개했다. 러시아와 중국이 속속 극초음속 무기들을 선보이면서 미국도 이를 추월하기 위해 박차를 가하고 있다. 극초음속 무기는 극초음속 비행체와 극초음속 순항미사일 두 가지 종류로 나뉜다. 미 육군은 특히 극초음속 비행체를 내장한 미사일 개발에 역량을 집중하고 있다. 극초음속 비행체란 발사체의 추진력을 이용해 높이 상승했다가 이후 분리되어 활공하면서 비행한다. 극초음속 비행체는 마하 5 이상의 속도로 비행하며 기존 탄도미사일의 재돌입체와 달리 독특한 비행 궤적을 자랑한다. 이 때문에 현존하는 미사일 방어체계로 요격하기가 쉽지 않다. 사실 극초음속 비행체의 무기화를 처음 시도한 것은 미 육군이었다.2011년 극초음속 비행체를 내장한 AHW(Advanced Hypersonic Weapon)의 시험발사에 성공했다. 하지만 지난 1987년 12월 미국과 소련 간에 체결한 중거리핵전력조약과 중국과 러시아의 군비경쟁을 유발할 수 있다는 우려 때문에 사실상 개발을 중단했다. 그러나 2019년 중거리핵전력조약에서 미국이 탈퇴하고, 미 육군이 새로운 군사교리로 다영역작전을 채택하면서 사거리 2000km 이상의 장거리극초음속무기인 LRHW(Long Range Hypersonic Weapon)을 개발해 2023년까지 전력화할 계획이다.또한 미 육군은 중국과 러시아간의 준중거리 미사일 격차를 줄이기 위해, 미 국방성 고등기술연구원(DARPA)과 함께 OpFires(Operational Fires)라는 새로운 극초음속 무기를 개발 중이다. 장거리극초음속무기인 LRHW와 마찬가지로 극초음속 비행체를 내장한 OpFires는 사거리가 1600여km에 달한다. 또한 마하 5이상으로 날아 20분 내에 1600여km 떨어진 목표물을 타격할 수 있다. OpFires는 A2/AD(Anti-access/Area Denial) 즉 반접근/지역거부에 사용되는 적의 방공망을 재빠르게 파괴하는데 초점을 맞추고 있다.OpFires는 크기가 큰 LRHW와 달리 C-130 수송기로 공중수송이 가능하도록 콤팩트하게 만들어질 예정이다. OpFires 발사차량에는 극초음속 비행체를 내장한 3발의 지대지 미사일이 장착되며, 미 육군의 고기동 대형 전술트럭을 차체로 사용한다. 미 록히드마틴사가 만들 OpFires는 2023년에 완전 비행 시험에 들어갈 예정이며, 이에 앞서 지난해에는 추진체의 지상연소실험을 성공적으로 실시한 바 있다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

올 3월에는 타액만으로도 3분 만에 코로나19 감염여부를 진단할 수 있는 반도체 진단키트가 세계 최초로 상용화되고 2상 임상시험이 완료된 국내 치료제가 상반기 중에 실제 사용된다. 또 10월에는 우리 손으로 독자개발한 한국형 발사체 ‘누리호’가 쏘아올려진다. 과학기술정보통신부는 이 같은 내용이 포함된 ‘2021년 정부 업무보고’를 20일 발표했다. 과기부는 올해는 ‘회복·포용·도약’이라는 3대 가치달성을 목표로 4대 핵심 전략을 추진하겠다고 밝혔다. 우선 ‘회복’은 코로나19에서 가장 빨리 극복하고 대전환 시대를 앞서 나가겠다는 의미로 이를 위해 올해 국산 기술로 신속진단키트, 치료제, 백신 3종 세트를 확보할 계획이다. 현재 코로나19 검사의 불편함을 최소화하기 위해 침으로 3분 만에 감염여부를 진단할 수 있는 코로나19 반도체 진단키트를 개발해 오는 3월 세계 최초로 상용화한다. 보건복지부와 협의해 2상 임상시험이 완료된 국내 치료제를 상반기 중에 의료현장에 투입하겠다고 과기부는 밝혔다. 이와 함께 4월까지 카이스트에서 세계 최초로 개발한 모듈형 음압병실을 시범운영한 뒤 상용화가 추진된다. 또 코로나19 이후 발생할 수 있는 ‘감염병X’에 신속하게 대응할 수 있도록 하기 위해 하반기에 한국바이러스기초연구소가 설립된다. 과기부는 오는 3월까지 2050년 탄소중립 실현을 위한 연구개발 투자방향을 수립하고 10대 프로젝트 추진전략을 마련해 ‘도약’ 가치를 실현할 계획이다. 10월에는 우리 기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’ 첫 발사를 통해 1.5t 규모의 중형위성을 쏘아올릴 수 있는 기술을 확보하겠다는 것이다. 이에 앞서 3월에는 차세대 중형위성을 발사하고 한국형 위성항법시스템(KPS) 구축과 2022년 달 궤도선 발사를 위한 기술확보를 차근차근 해나갈 계획이다. 이와 함께 지난해 7월 한미 미사일지침 개정에 따라 하반기 중에 가칭 ‘민간우주개발 촉진법’ 제정을 추진하고 민간용 고체연료로켓 발사장을 2024년까지 구축하기 위한 기반을 마련할 예정이다. 바이오 특히 신약, 의료기기, 재생의료 분야를 집중 지원하고 흩어져 있는 연구데이터를 하나로 통합·수집하는 기능을 갖춘 ‘국가 바이오데이터 스테이션’을 구축해 바이오 분야 연구역량을 극대화시킬 예정이다. 더불어 소재·부품·장비 분야 공급망 안정을 위한 핵심품목을 늘리고 연구를 확대하는 한편 연구자가 원하는 연구를 마음껏 할 수 있는 기초연구비를 2배 이상 확대하고 여성 과학자들의 일·가정 양립문화 조성을 위한 실천계획을 상반기 중에 마련할 계획이다. 최기영 과기부 장관은 “올해 과기부는 과학기술·정보통신 혁신으로 회복, 포용, 도약의 해로 만들 것”이라며 “이를 위해 업무계획에서 밝힌 코로나19 조기 극복, 과학기술 혁신과 포용사회 실현을 위한 핵심과제들을 차질 없이, 속도감 있게 추진해 나가겠다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

그동안 여러 차례 발사가 한국형 발사체 ‘누리호’가 마침내 내년 10월 발사하기로 결정됐다. 과학기술정보통신부는 29일 ‘제18회 국가우주위원회’를 서면으로 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘한국형발사체개발 추진현황 및 향후계획’을 확정했다. 과기부는 산업계와 학계, 연구계 전문가 15명으로 구성된 한국형발사체 ‘누리호’ 전담평가단을 구성해 지난 9월부터 11월까지 3개월 동안 개발 일정과 관련해 종합 점검을 수행했다. 그 결과 당초 내년 2월과 10월에 발사하기로 한 누리호 발사 일정을 10월과 2022년 5월로 연기했다. 이번 발사 일정 조정은 누리호 1단부 개발 일정이 순연됐기 때문이다. 누리호는 75t 엔진 4기가 하나로 묶여(클러스터링) 300t급 추력을 내는 1단부, 75t 엔진 1기로 이뤄진 2단부, 7t 엔진 1기인 3단부로 구성돼 있다. 1단부는 발사할 때 가장 큰 힘을 내는 부분으로 이번에 처음 국내에서 시도되는 기술이다. 평가단은 제한된 공간에서 조립 작업이 어렵고 공정의 복잡성과 함께 1단과 2단, 3단 엔진 조립이 쉽지 않다는 점을 고려했다고 밝혔다. 이와 함께 극저온 환경에서 안정적으로 발사되는지 확인하기 위해 누리호와 똑같은 형태로 비행모델을 만들어 액체산소를 충전하고 배출함으로써 안정성을 확인하는 과정을 추가해 발사까지 시간이 걸리게 됐다고 덧붙였다. 이창윤 과기부 거대공공연구정책관은 “누리호는 2010년부터 국내 최초로 독자 개발해 온 우주발사체로 이번 발사 연기는 성공적 발사를 위해 불가피한 것”이라며 “발사 성공을 위해 연구진과 관련 산업체 모두 심혈을 기울이며 개발에 매진하고 있다”고 말했다. 이날 우주위원회에서는 국가재난과 안전대응 역량을 강화하고 미래 이동통신 패러다임 전환을 대비해 공공복합 통신위성 ‘천리안3호’ 개발에 착수하기 위한 ‘정지궤도 공공복합통신위성 개발사업 계획’도 확정했다. 천리안 3호는 내년부터 2027년 발사를 목표로 4118억 2000만원의 예산이 투입된다. 정부는 천리안3호를 통해 수·재해 감시, 해상방위 및 수색구조 활동, 한국형 정밀 GPS 위치보정시스템 국내 기술 자립, 차세대 이동통신 기술 개발 등에도 활용될 예정이다. 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

한화에어로스페이스는 한국에서 유일하게 각종 전투기 및 헬기 엔진 제작을 도맡아 온 국내 유일의 가스터빈 엔진 제작 기업이다. 현재까지 9000대 이상의 항공기와 헬기 등의 엔진을 생산했다. F15K 전투기, T50 고등훈련기 등 공군의 주력 항공기 엔진뿐만 아니라 한국형 헬리콥터 개발사업(KHP)에도 참여해 한국형 헬기 ‘수리온’의 국산화 엔진을 생산하는 등 항공기 엔진 분야에서 독보적인 기술과 위상을 가지고 있다. 특히 2016년에는 한국의 노후 전투기를 대체하고 미래 전장 환경에 적합한 성능을 갖춘 차세대 한국형 전투기(KFX) 사업의 항공기 엔진 통합 개발을 주도적으로 수행했다. 엔진부품 국산화를 위해 미국 제너럴일렉트릭(GE)사와 기술협약을 체결하는 등 KFX 엔진의 국내 조립과 주요 부품 국산화에 매진하고 있다. 또 한국 최초의 우주발사체인 ‘나로호’에 이어 내년 본발사 예정인 한국형 위성발사체 ‘누리호’(KSLV2) 사업에도 참여하고 있다. 사업 초기 단계부터 발사체의 핵심기술인 엔진·터보펌프와 각종 밸브류 제작에 참여해왔으며 2015년 3월 75t 액체로켓엔진을 한국항공우주연구원(KARI)에 초도 납품했다. 한화에어로스페이스는 오랜 경험과 숙련된 기술을 보유한 설계 전문가 및 기술 명장들을 주축으로 설계부터 생산, 조립, 정비까지 엄격한 품질 관리를 수행하고 있다. 최고의 품질과 가격 경쟁력을 바탕으로 GE, 프랫앤휘트니(P&W), 롤스로이스 등의 글로벌 기업들과 수십년 이상 관계를 맺어오며 장기 공급 계약을 체결할 수 있었다는 설명이다.

정부가 최근 핵추진 잠수함 개발과 관련해 미국의 협조를 얻기 위한 외교에 나서고 있다. 지난 7월 한미 미사일지침을 개정해 미사일과 우주발사체 개발 제한을 일부 해제한 정부는 핵잠수함 개발의 족쇄도 풀겠다는 의지다. 하지만 핵 비확산체제를 주도하는 미국이 한국의 핵잠수함 개발 계획에 도움을 주긴 어려울 것이라는 전망도 제기된다. 문재인 대통령은 지난해 10월 1일 국군의 날 기념사에서 강력하고 정확한 미사일방어체계, 신형 잠수함과 경항모급 상륙함, 군사위성 등 네 가지를 최첨단 방위체계의 핵심 요소로 꼽았다. 이중 미사일과 군사위성 개발을 위해선 한미 미사일지침 개정이 필요했고, 문 대통령의 ‘자주국방’, ‘국방주권’을 외교적으로 뒷받침해 온 김현종 청와대 국가안보실 2차장이 직접 나섰다. 김 차장은 미국과 한미 미사일지침 개정 협상을 통해 지난 7월 우주발사체의 고체연료 사용 제한 해제 등에 합의했다. 김 차장은 개정 발표 브리핑에서 “2020년대 중후반까지 자체적으로 고체연료 발사체를 이용해 저궤도 군사 정찰 위성을 다수 발사함으로써 정찰 능력은 비약적으로 향상될 것”이라고 설명했다. 정부는 군사위성의 다음 목표로 핵잠수함을 택한 것으로 보인다. 김 차장은 개정 발표 후 언론 인터뷰에서 문 대통령의 지난해 국군의 날 기념사를 언급하며 “차세대 잠수함은 핵연료를 쓰는 엔진(을 탑재한 잠수함)”이라며 핵잠수함 개발 추진을 시사했다. 문 대통령은 이미 2017년 대선 기간에 핵잠수함 개발을 공약으로 내건 바 있다. 이후 김 차장이 지난달 16~20일 비공개로 미국을 방문한 사실이 뒤늦게 알려졌는데, 당시 백악관과 국무부, 국방부뿐만 아니라 에너지부와 상무부 관계자도 면담한 사실이 주목을 끌었다. 미국으로부터 핵잠수함에 사용되는 핵연료를 공급받기 위해 에너지부, 상무부 관계자와 협의한 것 아니냐는 관측이 나왔다. 한 언론은 당시 미국이 핵연료 공급을 거부했다고 보도했다. 핵잠수함 개발을 위해선 미국의 협조가 중요하다. 한미 원자력협정은 한국이 미국으로부터 이전된 우라늄을 한미 간 합의를 통해 20% 미만으로만 농축할 수 있다고 규정한다. 아울러 미국으로부터 이전된 핵물질 등은 군사적 목적을 위해 이용되지 않는다고 명시돼있다. 이에 핵잠수함에 사용되는 핵연료인 저농축우라늄을 미국으로부터 얻기 위해선 원자력협정을 개정하거나 별도의 협정 또는 합의를 맺어야 한다. 정부는 원자력협정 개정보다는 별도의 협정 또는 합의 체결을 통해 미국으로부터 핵잠수함용 핵연료를 공급받는다는 계획인 것으로 보인다. 김 차장은 “핵잠수함과 원자력협정은 완전히 별개이고 전혀 연관성이 없다”고 말한 바 있다. 이에 대해 박원곤 한동대 교수는 “도널드 트럼프 대통령은 이전 행정부에 비해 핵 비확산체제에 무관심하기에 한국의 핵잠수함 개발 계획에 협조할 여지가 있었고, 청와대도 이를 고려해 트럼프 행정부와 협상을 추진한 것으로 보인다”라면서도 “하지만 미국 관료들은 비확산체제 유지에 대한 강한 신념이 있어서 이들의 반발을 극복하기 어려울 것”이라고 전망했다. 신범철 한국국가전략연구원 외교안보센터장은 “정부가 미중 갈등하에서 미국을 적극 지지하는 데 주저하고 있는데 트럼프 행정부가 한국의 핵잠수함 개발에 선뜻 협조할지 의문”이라며 “아울러 미국 민주당은 비확산체제 유지에 더욱 주력하고 있어 조 바이든 민주당 대선후보가 당선되면 한국의 핵잠수함 개발이 더 어려워질 수 있다”고 말했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

그동안 국가주도로 이뤄졌던 우주개발 정책이 민간주도로 바뀌게 될 전망이다. 우선 오는 2023년 발사되는 차세대중형위성 4호부터 민간 산업계가 중심이 돼 개발될 예정이다. 과학기술정보통신부는 지난 26일 유영민 과기부 장관 주재로 ‘제16회 국가우주위원회’를 열고 이와 같은 내용이 포함된 ‘차세대중형위성 2단계 개발사업 계획안’을 심의, 확정했다고 28일 밝혔다. 국가우주개발위원회는 우주개발진흥법에 따라 우주개발 관련 주요 사항을 심의하기 위해 과기부 장관이 위원장이 돼 기획재정부, 외교부, 국방부, 산업부, 과기부 5개부처 차관과 민간위원 9명을 포함해 총 15명으로 구성된 기구이다. 위원회는 차세대중형위성 2단계 개발사업을 통해 올해부터 2025년까지 총 3067억원을 투입해 고성능 광역 차세대 중형위성 3기를 개발키로 했다. 이들 위성에는 5m급 해상도를 가진 광학관측용 광학탑재체와 10m급 C-밴드 영상레이더 등이 탑재될 예정이다. 3호기는 우주핵심기술을 검증하고 우주과학연구, 한국형발사체 위성발사기능 검증 등의 임무를 위해 과기부에서 활용할 예정이고 4호기는 농촌진흥청과 산림청에서 주로 활용해 농작물 작황, 농업수자원, 산림자원 관측 등의 임무를 맡게된다. 환경부에서 주로 활용하게 될 5호기는 수자원 조사, 하천관리, 해양환경 감시, 홍수나 가뭄, 해양기름유출, 적조 같은 재난재해 대응 역할을 할 계획이다.정부는 우선 4호기를 먼저 개발하고 3호기, 5호기를 순차적으로 개발할 계획이다. 4호기는 올 하반기에 개발에 착수해 2023년 발사될 계획이다. 특히 이번 2단계 개발사업은 지금까지 국가 주도 인공위성 개발사업의 틀에서 벗어나 민간 항공우주 산업체가 중심이 된 위성개발 체제로 완전 전환된다. 차세대중형위성 2단계 사업은 한국연구재단이 구체적인 공모 추진계획을 수립하고 사업 추진위원회의 심으로 확정 시행하며 오는 30일 과기부, 한국연구재단 홈페이지를 통해 사업에 참여하는 업체를 공모를 받게 된다. 그동안 위성개발을 담당해온 한국항공우주연구원은 우주개발전문기관으로서 기술감리단 역할을 수행하면서 산업체의 위성개발 전문성을 보완하고 품질과 신뢰성을 제고한다는 방안이다. 유영민 과기부 장관은 “차세대중형위성 개발 2단계 추진사업을 통해 국내에서도 본격적인 민간 중심 위성개발 시대가 열릴 것으로 본다”라며 “산업체 주도의 위성산업 생태계가 강화될 경우 국내 위성개발 산업 경쟁력 강화에도 도움이 돼 세계 우주시장 진출 확대의 계기가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번 주말 서울 중구 한국프레스센터·서울신문사 앞 서울마당을 찾으면 국내에서 처음 개발한 75t 액체엔진 실물과 탑승가능한 로봇 등을 볼 수 있다. 과학기술정보통신부가 4월 과학의달을 맞아 19일 오후 7시 경복궁 전야제를 시작으로 오는 23일까지 서울마당을 비롯한 청계천 일대와 세운상가, 동대문디자인플라자(DDP)에서 ‘2019 대한민국 과학축제’를 개최한다고 18일 밝혔다. 1997년부터 매년 열린 대한민국 과학축제는 국내 최대 규모의 과학문화행사로 지난해까지는 주로 실내 전시행사에 그쳤지만 올해는 도심 곳곳에서 체험이 가능하도록 구성됐다. 도심형 과학문화 체험이라는 목적에 맞게 서울마당부터 동대문 DDP까지를 과학기술광장, 과학문화공원, 과학문화산업밸리, 과학체험마당으로 크게 4개 구역으로 나눠 과학기술 성과전시와 체험, 과학공연, 강연, 영화제 등 다양한 프로그램을 즐길 수 있게 했다. 특히 서울마당에서는 지난해 11월에 시험발사에 성공한 한국형 발사체 ‘누리호’ 75t급 액체엔진의 실물이 전시된다. 카이스트에서 개발해 지난해 평창동계올림픽 성화봉송주자로 나서기도 한 탑승형 로봇 ‘FX-2’를 눈앞에서 볼 수 있다. 또 슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’을 가상현실(VR)로 체험할 수 있으며 차세대 태양전지로 주목받고 있는 고효율 대면적 페로브스카이트 태양전지가 전시되고, 한국한의학연구원에서 선보이는 ‘케이-프리즘’을 통해서는 자신의 사상체질도 확인할 수 있다. 이 밖에도 서울마당에서는 카이스트를 비롯한 국내 4개 과학기술원과 정부출연연구소 등 22개 기관에서 내놓은 68개의 다양한 전시작품을 보고 만질 수 있다. 자세한 내용은 ‘과학의 달’ 홈페이지(www.2019science.kr)나 과학축제 홈페이지(www.대한민국과학축제.kr)에서 확인할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 중형위성 개발과 달 궤도선 상세설계 완료, 한국형GPS 개발 등 올해 우주개발 사업에 5813억원이 투입된다. 스페이스X처럼 민간우주산업 활성화를 위해 혁신생태계와 일자리 창출을 위한 기반 조성에도 예산이 투입된다. 정부는 7일 과천정부청사에서 ‘제30회 우주개발진흥실무위원회’를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘2019 우주개발진흥 시행계획’ 등 4개 안건을 심의 확정했다. 정부는 우주발사체 기술자립, 인공위성 개발 및 활용서비스 고도화, 우주탐사, 한국형위성항법시스템 구축, 우주협력, 우주산업 육성 및 일자리 창출 6개 전략분야를 선정해 집중 투자할 계획이다. 가장 많은 예산이 투입되는 분야는 한국이 강점을 보이는 인공위성 활용으로 3122억원을 투입할 예정이다. 지난해 12월 발사한 정지궤도 기상위성은 ‘천리안2A’호가 올 하반기부터 본격 운영되는 한편 미세먼지 이동을 정밀하게 관측할 수 있는 해양환경위성인 천리안2B호의 내년 발사에 앞서 총조립과 우주환경 시험이 실시된다. 이와 함께 농림 및 산림 상황 관측을 위한 차세대중형위성 4호 개발도 올해 새로 착수할 계획이다. 지난해 11월 성공한 한국형 발사체 ‘누리호’의 75톤 엔진시험발사를 발판으로 한 우주발사체 기술 자립에도 1780억원이 투입된다. 정부는 올해 75톤 엔진 4기를 클러스터링해 300톤급 1단 엔진 제작에 착수한다. 이와 함께 발사체 최상단인 3단에 올라가는 7톤급 엔진의 종합연소시험을 추진하는 동시에 제2발사대 기반시설 공사와 발사대 시스템을 설치할 계획이다. 2020년 한국 최초 달 궤도선 발사 계획에 맞춰 올해 550㎏급 시험용 달 궤도선 시스템 상세설계를 올해 완료하고 진동, 음향 등 우주환경에서 일어날 수 있는 상황을 만들어 지상검증에 나서게 된다. 여기에 최근 지구로 날아드는 각종 소행성과 혜성의 위협에 대응하기 위해 한반도 상공 유성체 감시용 광학카메라 개발 등 감시기술과 대응체계도 구축하게 된다. 여기에 623억원의 예산이 투입된다. 또 GPS로 대표되는 위성항법시스템의 독립을 위해 한국형위성항법시스템(KPS) 구국을 위해 국제협력과 상세 개발전략 수립을 거쳐 올 하반기 예비타당성 조사를 신청하게 된다. 미국이나 유럽 등 우주선진국에서 활성화되고 있는 우주산업 분야 활성화와 혁신생태계를 조성하기 위해 287억원이 투입된다. 정부는 미국항공우주국(NASA)의 달궤도우주정거장(게이트웨이) 구축에 국내 산학연 참여를 추진하고 우주쓰레기 경감을 위한 가이드라인 제정과 같은 국내규범을 수립하는 등 우주혁신 생태계 조성에 183억원을 투자하게 된다. 또 올 12월 ‘우주부품시험센터’ 구축에 발맞춰 국내 기업의 우주부품 시험평가를 위한 지원체계를 마련하고 기술감리제도와 기술개발 지침을 마련하는 등 민간기업에서 우주개발에 나설 수 있도록 해 우주산업을 육성하고 일자리 창출을 유도할 계획이다. 문미옥 과학기술정보통신부 제1차관은 “이번 정책을 바탕으로 국내 우주개발 역량을 강화하고 우주산업을 육성해 혁신성장의 한 축으로 자리매김할 수 있도록 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유럽도 달 거주지 건설을 위한 연구를 본격적으로 진행하는 모양이다. 유럽우주국(ESA)은 23일(현지시간) 달 탐사와 광물 채굴 임무를 수행하기 위해 달 표면의 퇴적물 ‘레골리스’를 채취해 산소와 물의 원료로 활용하는 연구 프로젝트를 시작한다고 발표했다. ESA에 따르면, 본 기관은 프랑스 항공우주 대기업 아리안그룹과 독일 스타트업 PT사이언티스트츠, 그리고 벨기에 우주 중소기업 스페이스애플리케이션서비스와 1년간 연구 계약을 체결했다. 프로젝트는 오는 2025년 안에 달에 착륙선을 보내기 전까지 ESA 전문가들이 프랑스와 독일, 그리고 벨기에 기술자들과 함께 레골리스를 채취하고 활용하는 데 필요한 기술을 개발해 실용 가능성을 확인하는 것이다. 레골리스는 불균일하고 퍼석퍼석한 모래 모양의 입자여서 ‘달의 모래’라고도 불린다. 특히 산화철 등이 다량 함유돼 있어 이를 활용하면 산소와 물을 추출할 수 있다고 알려졌다. 산소와 물은 인류가 달에 장기간 거주하기 위해 꼭 필요한 요소일 뿐만 아니라 로켓 연료로도 활용할 수 있다.연구팀은 현재 개발 중인 차세대 우주발사체 ‘아리안64’를 이용해 달 궤도에 착륙선과 채굴 장비를 보낼 수 있는지를 검증한다. 아리안64는 아리안6에 보조로켓 4기를 탑재한 형태이다. 이에 대해 데이비트 파커 ESA 인간·로봇탐사연구단장은 “우주 자원의 활용 여부는 달 탐사가 지속 가능한지를 정할 수 있는 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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

내일 재정비한 누리호 엔진 시험 발사…성공 땐 외국 로켓 ‘셋방살이’ 탈출 희망 ‘재재활용 로켓’ 타는 차세대 소형위성 ‘한반도 기상 정밀감시’ 천리안2A 출격한국형 발사체인 ‘누리호’의 75t엔진 시험발사(28일), 차세대 소형위성1호 발사(29일), 정지궤도복합위성 천리안2A호 발사(12월 5일)…. 반년에 한 번 있을까 말까 한 다양한 우주 이벤트가 새달 초까지 연달아 이어질 예정이다. 국내 발사체와 위성이 일주일 내에 연달아 발사되는 것은 30년이 안 된 한국 우주개발 역사상 처음 있는 일이다. 한국 첫 위성 ‘우리별1호’을 만든 카이스트 인공위성연구소가 개발한 차세대 소형위성1호와 한국항공우주연구원이 발사하는 누리호 엔진시험발사체, 천리안2A호는 모두 우리 독자기술로 개발한 것들이다. 이 때문에 이번 주와 다음주는 한국 우주개발 역사의 새로운 장을 기록하는 시기가 될 것이라고 전문가들은 보고 있다. 더군다나 누리호 75t엔진 시험발사와 차세대 소형위성1호는 모두 기체 이상으로 계획대로 발사되지 못하고 연기된 것들이다. 누리호 75t엔진 시험발사는 지난달 25일 전남 고흥 나로우주센터에서 발사될 예정이었지만 연료와 산화제를 탱크에서 엔진으로 밀어 넣어 주는 가압장치의 이상으로 발사가 연기됐다. 이후 관련부품을 교체하고 극저온 시험을 다시 수행한 뒤 28일 오후 4시쯤 발사하기로 결정됐다. 이번 엔진시험발사는 75t엔진이 비행상태에서도 140초 이상 정상 연소되는지에 초점을 맞추고 있다. 카이스트에서 개발한 차세대 소형위성1호는 당초 미국 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 민간우주개발업체 스페이스X의 팰컨9로켓에 실려 지난 20일 새벽에 발사될 예정이었지만 로켓의 1단 추진체 이상으로 한 차례 연기돼 오는 29일 새벽 3시 31분에 발사된다. 차세대 소형위성은 별의 탄생 역사 같은 기초적인 우주 관측 연구도 수행하지만 앞으로 한국 위성이나 발사체 등에 사용될 부품들이 우주환경에서 제대로 작동하는지도 실험하기 때문에 한국 우주기술의 자립화와 산업화, 실용화에 중요한 역할을 하게 된다. 또 눈에 띄는 것은 우리 위성이 실리는 팰컨9은 재활용 로켓을 3회째 사용하는 ‘재재활용’ 로켓이라는 점이다. 스페이스X는 위성발사에 재활용 로켓을 사용하고 있지만 이번처럼 재재활용 로켓에 우리 위성을 포함한 세계 각국의 소형위성 60여기를 한꺼번에 실어 궤도에 올리는 것은 처음이다. 한반도 지역 기상을 정밀 감시할 수 있는 천리안2A호는 12월 5일 새벽 5시 30분쯤 프랑스령 남미 기아나 쿠르우주센터에서 발사될 예정이다. 차세대 소형위성이나 천리안2A호가 외국 로켓에 실려 발사되는 것은 이들 위성을 우주궤도에 올려놓을 수 있는 발사체를 보유하고 있지 않기 때문이다. 항공우주연구원 관계자는 “이번 누리호 엔진시험발사가 성공하고 이후 2020년 누리호가 성공적으로 발사된다면 우리 손으로 만든 위성을 우리 로켓에 실어서 우주로 올려 보낼 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

28일 한국형발사체 ‘누리호’ 75t엔진 시험발사를 시작으로 29일 차세대 소형위성1호(그림), 다음달 5일 정지궤도복합위성 천리안2A호가 잇따라 발사된다. 30년이 안 되는 한국 우주개발 역사에서 국내 자체기술로 개발한 발사체와 위성이 잇따라 하늘로 향하는 것은 이번이 처음이다. 한편 27일 새벽에는 미국 항공우주국(NASA)이 지난 5월 발사한 화성탐사선 ‘인사이트’가 화성 표면에 착륙해 세계인의 이목을 끌었다.

일런 머스크(47) 최고경영자(CEO)가 이끄는 민간 우주업체 ‘스페이스X’가 차세대 우주선 ‘빅 팰컨 로켓’(BFR)에 관광객을 태워 달에 보내겠다는 계획을 발표하면서 지난 6월 취소된 줄로만 알았던 민간인의 달 여행이 수년내 현실화될 전망이다. 하지만 이는 궁극적으로 화성에 2024년 유인 우주선을 보내고 인류 멸망에 대비한 도시를 건설하고자 하는 머스크의 담대한 ‘우주 계획’ 가운데 지극히 일부분에 불과하다. 스페이스X는 14일(현지시간) 공식 트위터를 통해 “스페이스X는 BFR을 통해 달에 가기를 원하는 최초의 개인 고객과 계약을 성사했다”면서 “평범한 사람들에게도 우주여행을 가능하게 하는 중요한 단계”라고 밝혔다. 관광객의 신원 및 계약 금액 등은 공개되지 않았다. 스페이스X는 오는 17일 오후 관련 내용을 미국 캘리포니아주 호손의 본사에서 발표할 예정이다.실제 달 여행은 2024년쯤 가능할 듯 BFR은 스페이스X가 개발중인 최신형 로켓으로 지난 3월 시제품 일부가 공개됐다. 지름이 9m, 전체 길이가 106m에 이르는 BFR은 31개 엔진을 장착한 초강력 발사체로 150t 가량을 적재해 우주로 보낼 수 있다. 지구상의 어디든 1시간 안에 여행할 수 있는 비행체로도 활용할 수 있는 로켓이다. 스페이스X는 꾸준히 민간인의 달 관광 계획을 홍보했다. 지난해 2월에는 “2018년 말까지 세계 최초로 두 명의 우주 관광객을 달에 보내겠다”는 계획을 발표했다. 국제우주정거장(ISS)에 화물과 물자를 정기적으로 수송하는 ‘팰컨 헤비 로켓’의 드래곤 우주선에 이들을 태워 보내겠다는 계획이었다. 하지만 스페이스X는 돌연히 지난 6월 이 계획이 무기 연기됐다고 밝혔다. 올해 말까지 성사시키엔 기술적으로 무리라는 평가였다. 제임스 글리슨 스페이스X 대변인은 “최초의 민간인 달 여행 계획이 연기됐지만, 많은 고객들이 여전히 달여행에 대해 관심을 나타내고 있다”고 말했다. 하지만 이번에 새로 개발중인 BFR 로켓을 사용함으로써 달 여행 계획을 재개하게 된 것이다. 미국 기술 전문매체 ‘아스테크니카’는 이날 스페이스X가 BFR 로켓을 사용해 실제 달 여행을 하려면 2023년까지는 준비기간을 거쳐야 하며 2024년쯤 첫 여행이 시작될 것으로 전망했다.100만명 거주 화성 이주 계획도 전기자동차 테슬라의 CEO이기도 한 머스크의 꿈은 단순히 달에 민간 관광객을 보내는 데 머물러 있지 않다. 그는 2016년 9월에 화성에 100만명이 살 수 있는 도시를 만들겠다는 ‘화성 이주 계획’을 발표했다. 화성은 다른 행성에 비해 상대적으로 지구에서 가깝고 지하에 물이 있다는 사실도 밝혀져 인류가 지구 다음으로 살 수 있는 행성으로 꼽힌다. 특히 지구가 멸망했을 때에 대비한 대체 거주지 1순위다. 머스크는 화성의 극지방에 핵폭탄을 터뜨린 뒤 지표의 기온을 끌어올려 온난화를 유발할 수 있다고 주장했다. 온난화가 진행되면 화성의 얼음층이 녹으면서 이산화탄소가 방출되고, 이를 통해 영하 60℃에 달하는 평균 기온을 인간이 살 수 있는 수준까지 끌어올릴 수 있다는 분석이다. 머스크는 지난해 “BFR이 2022년까지 화성에 2척의 화물선을 착륙할 수 있을 것으로 본다”면서 “향후 5년 안에 우주선을 완공해 발사할 수 있다고 확신한다”고 밝혔다. 스페이스X는 올해 2월에는 27개의 엔진이 장착돼 있는 ‘팰컨헤비’ 로켓을 화성으로 향하는 궤도로 발사하는데 성공하기도 했다. 이 로켓에 탑재한 ‘테슬라 로드스터’ 전기자동차는 화성에는 이르지 않지만 화성 궤도를 넘어 태양을 선회하는 타원 궤도를 반영구적으로 계속 비행하게 된다. 로켓 재사용 통해 비용 절감스페이스X는 우선 2022년 화성에 2대의 무인 우주선을 보낼 예정이다 .이를 통해 화성의 수자원 확보 가능성과 위험성을 진단하고 발전 및 자원 채굴을 위한 초기 설비를 설치할 예정이다. 그리고 2년 뒤인 2024년에는 화물용 우주선 2대와 유인 우주선을 동원해 화성에 인류를 보낸 뒤 기지 건설을 진행하겠다는 복안이다. 이를 통해 40~100년 뒤에는 궁극적으로 인류가 화성에서 자립할 수 있는 도시 건설을 완성할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 화성은 지구에서 가장 가까울 때는 약 6000만㎞ 정도 떨어져 있어 우주선으로 가려면 9개월 가량 걸리지만 스페이스X는 지구와 화성의 공전 주기와 강력한 엔진을 활용해 로켓이 3~6개월만에 도착할 수 있을 것으로 예상한다. 스페이스X는 발사한 로켓을 회수해 재사용하는 방식으로 발사 비용을 절감하려 한다. 화성으로 인간을 보내는 BFR은 사람과 물자를 싣는 우주선 부분과 그것을 우주로 운반하는 1단 로켓 부분으로 이뤄지며 이를 모두 재사용할 수 있도록 설계됐다. 로켓 재사용을 통해 비용을 절감하면 1인당 20만 달러(약 2억 2000만원)의 비용으로 화성에 갈 수 있게 된다는 주장이다. 로켓 재사용은 먼저 인간을 태운 BFR 우주선을 지구 선회 궤도에 발사하고 발사에 사용한 1단 로켓은 분리돼 지구로 귀환하는 방식으로 이뤄진다. 이어 대량의 연료를 실은 보급선을 발사한다. 보급선은 먼저 발사된 우주선과 지구 선회 궤도상에서 도킹해 우주선에 연료를 보급한다. 이렇게 준비가 갖춰지면 보급된 연료를 사용해 우주선을 가속시킴으로써 화성에 도달하는 시간을 단축한다는 구상이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)는 막대한 비용이 들어간 아폴로 프로젝트의 성공 이후에 비용을 획기적으로 절감할 방법을 연구했습니다. 값비싼 로켓을 일회용으로 쓰고 버리는 것이 문제라고 생각한 나사의 과학자들은 항공기처럼 쉽게 정비할 수 있고 여러 차례 재활용이 가능한 새로운 우주선을 구상했습니다. 하지만 그 결과 만들어진 우주 왕복선은 기술적 어려움과 예산 부족으로 처음 구상과 달리 매우 복잡한 형태로 개발됐고 그 결과 오히려 비용이 더 증가했습니다. 여기에 두 차례의 폭발 사고를 겪으며 안전성 문제도 제기되 전부 퇴역하는 운명이 됐습니다. 그럼에도 불구하고 재사용이 가능한 로켓에 대한 연구는 민간과 정부에서 계속 진행됐고 이제는 성과를 내고 있습니다. 최근 스페이스 X에서 개발한 팔콘 로켓은 성공적으로 1단을 회수해 재사용했습니다. 나사는 차세대 대형 로켓인 SLS에 집중하고 있지만, 다른 미국 정부 기관인 방위 고등연구계획국(DARPA)은 보잉을 사업자로 선정해서 여러 번 재사용이 가능한 우주 항공기를 개발하고 있습니다. 팬텀 익스프레스 (Phantom Express)로 알려진 이 발사체는 나사의 우주 왕복선처럼 수직으로 발사한 후 항공기처럼 활강해 수평으로 착륙합니다. 다만 우주 왕복선처럼 별도의 고체 로켓 부스터와 외부 연료 탱크가 없는 단순한 구조로 되어 있습니다. 우주 왕복선보다는 작지만, 그래도 길이 30m, 날개 너비 19m의 중형 우주 항공기로 AR-22 로켓 엔진을 이용해 비행하며 최고 속도는 마하 10 이상입니다. 물론 이 속도로는 인공위성을 발사할 수 없기 때문에 등 위에 인공위성 궤도 진입을 위한 로켓을 매달고 발사합니다. (사진) 이 작은 로켓만 일회용이고 팬텀 익스프레스 본체는 항공기처럼 계속해서 사용하는 것이 목표입니다. 따라서 발사 1회당 비용을 500만 달러로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 페이로드는 1360kg입니다. 하지만 DARPA의 목표는 이것만이 아닙니다. 팬텀 익스프레스의 궁극적인 목표는 군용 인공위성을 손실해도 매우 빠른 속도로 보충하는 것입니다. 따라서 10일간 10회 발사가 가능한 내구성을 요구하고 있습니다. 이 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다 엔진이 중요합니다. 팬텀 익스프레스에 탑재되는 AR-22 로켓 엔진은 과거 우주 왕복선의 메인 엔진을 개량한 것으로 이 분야 전문 기업인 에어로젯 로켓다인 (Aerojet Rocketdyne)사가 개발 중입니다. 에어로젯 로켓다인사는 과거 우주 왕복선의 경험을 반면교사로 삼아 훨씬 정비가 쉽고 내구성이 좋은 엔진을 개발했습니다. 최근 AR-22 엔진은 나사의 스테니스 우주 비행 센터에서 연소 테스트를 성공적으로 진행했습니다. 10일간 10회의 연소 테스트를 진행해도 엔진이 견딜 수 있다는 점을 증명한 것입니다. 비록 엔진이 작동하는 시간은 수분 정도에 불과하지만, 짧은 시간 동안 일반 제트 엔진과는 비교할 수 없이 높은 열과 압력을 받기 때문에 항공기 엔진처럼 쉽게 정비할 수 있는 로켓 엔진을 개발하기는 쉽지 않습니다. 하지만 제조사 측에 따르면 현재까지 개발은 순조로운 편입니다. 하지만 앞으로 극복해야 할 문제는 엔진만이 아닙니다. 대기권에서 극초음속으로 움직이는 팬텀 익스프레스는 매우 가볍고 열과 마찰에 잘 견디는 동체를 지녀야 합니다. 또 무인으로 초음속 비행을 한 후 스스로 착륙해야 하기 때문에 고도의 자율 비행 능력이 필요합니다. 아무리 미국이 우주 항공 분야에서 앞선 기술을 지녔다고 해도 극복해야 할 기술적 과제는 만만치 않을 것입니다. 만약 팬텀 익스프레스가 성공한다면 발사 속도와 비용 모두 기존의 위성 발사체보다 우수하기 때문에 민간 위성 시장에 강력한 경쟁자가 될 수 있을 것으로 생각됩니다. 우주 왕복선의 심장을 물려받은 팬텀 익스프레스가 우주 왕복선이 이루지 못했던 꿈을 달성할 수 있을지 결과가 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com