중국의 독자 우주정거장 톈궁(天宮) 건설을 지원하기 위한 유인우주선 선저우(神舟) 14호의 우주비행사들이 지구, 달 등 놀랍고도 아름다운 사진을 찍어 보내왔다. 선저우에서 임무 수행 중인 천둥(44), 류우양(44), 차이쉬저(46) 등 우주비행사 3명은 새로운 우주정거장 모듈 테스트를 비롯해, 우주 유영과 실험을 수행하는 와중에 우주 풍경을 담은 사진을 찍었다. 중국 유인우주국(CMSA)은 최근 우주비행사들이 임무를 수행하는 동안 찍은 사진들을 공개했다. 선장인 천둥이 찍은 이미지는 우주정거장의 태양전지판 아래 지구에서 빛나는 밤의 도시들을 불빛들을 보여주며, 다른 사진은 햇빛이 지구 대기의 원자나 분자와 상호 작용할 때 발생하는 대기광을 선명하게 포착했다.중국 최초로 궤도를 도는 임무를 맡은 여성 우주인 류우양도 지구 상공의 보름달 모습을 포함하여 몇 장의 사진을 찍었다. 차이쉬저 우주인이 첫 우주여행에서 찍은 사진에는 톈궁 모듈이 발사된 중국 대륙 바로 옆 하이난 섬 이미지를 비롯해 우주정거장에서 싹이 트는 토마토의 이미지가 포함되어 있다. 중국은 지난해 4월 우주정거장 핵심 모듈 텐허를 쏘아 올린 이후 화물우주선과 유인 우주선을 잇달아 발사하며 올해 말까지 우주정거장 건설을 마무리한다는 계획이다. 선저우 14호는 중국이 독자 우주정거장 톈궁 건설을 지원하기 위한 세 번째 유인 우주선이다.선저우 승무원은 이달 말 톈궁의 세 번째이자 마지막 모듈이 발사될 때 새로운 방문객을 맞이한다. 멍톈 모듈은 계획된 T자형 궤도 전초기지를 완성할 예정이다. 중국이 구축 중인 우주정거장은 길이 37m, 무게 90톤으로, 현재 미국, 러시아 등이 공동으로 운영하는 국제우주정거장(ISS) 크기의 3분의 1이다.승무원들은 오는 12월 선저우 15호 임무 우주비행사를 환영하고 중국 최초의 승무원 임무 교대를 수행할 때까지 궤도에 머물 것으로 예상된다. 

소행성 충돌로부터 지구를 방위하기 위한 최초의 소행성 충돌 테스트 결과, 과학자들이 상상했던 것보다 훨씬 더 효과가 있는 것으로 나타났다. 미 항공우주국(NASA)의 쌍소행성 궤도수정 시험(DART·다트)에서 소행성 ‘디모르포스’의 궤도 변경에 성공한 것으로 확인되었다. 이 소행성 충돌은 지난 9월 26일(이하 미국동부시간) 다트 우주선이 디모르포스라는 소행성을 표적으로 시행되었다. 이 임무는 큰 우주 암석이 지구와 충돌할 위험이 있는 경우, 잠재적인 행성 방어 기술을 테스트하기 위한 것이다. 물론 이 같은 소행성 충돌이 가까운 미래에 일어날 확률은 극히 적다. 이번 테스트에서 다트의 목표는 모소행성 주위를 도는 위성 디모르포스의 궤도를 최소 73초 단축시키는 것이었다. 이번 역사적인 소행성 충돌 테스트에 대한 첫번째 계산값을 도출한 결과 임무 성공 여부를 판가름하는 73초 단축을 월등히 넘어서는 극적인 변화가 나타났다. 빌 넬슨 NASA 국장은 11일 "다트 임무로 소행성 디모르포스의 공전주기를 11시간 55분에서 11시간 23분으로 무려 32분 단축하는 데 성공했다"며 “지금은 행성 방위의 분수령이자 인류의 분수령이 되는 순간”이라고 강조했다.총 3억 1400만 달러(한화 약 4500억원)가 투입된 무게 360㎏의 다트는 2021년 11월에 발사되었으며, 단일 장비인 광학 항법용 디디모스 정찰 및 소행성 카메라(DRACO)를 장착했다. 우주선은 태양전지판으로 만든 전기로 이온을 분사하며 비행한다. 다트의 충돌 목표였던 디모르포스는 로마 콜로세움 크기만한 지름 약 163m로, 그보다 5배 가량 큰 폭 780m의 디디모스의 주위를 1.2㎞ 떨어진 거리에서 11시간 55분 주기로 공전한다. NASA는 우주선을 충돌시켜 디모르포스를 디디모스에 더 가까운 궤도로 밀어넣음으로써 공전 속도를 약 1% 줄이는 것을 미션 성공 기준선으로 삼았다. 실제로 디모르포스가 지구에 위협이 되지는 않았지만, 만약 지구로 떨어지면 도시 하나를 파괴할 수 있는 140m 이상의 소행성이기 때문에 실험 대상으로 선택된 것이다. 지구를 떠난 지 10달 만인 지난 9월 26일, 마침내 디디모스 계에 도착한 다트는 지구로부터 1100만㎞ 떨어진 거리에서 디모르포스와 충돌할 때까지 매초 1개의 이미지를 지구로 보냈고, 충돌 때 속도는 초속 6.6㎞를 기록했다.충돌 후 약 2주간 데이터를 수집한 끝에 NASA는 디모르포스의 공전주기가 예전보다 32분 줄어들어 11시간 23분이 됐다고 밝혔다. 측정 오차는 ±2분이다. 당초 목표 기준은 73초 이상의 단축이었지만, 이를 25배 이상 충족시킨 결과, 공전주기는 약 4% 단축된 것이다. “결과 분석은 목표 소행성과 다트 충돌 효과를 완전히 이해하기 위한 중요한 단계”라고 밝힌 NASA의 로리 글레이즈 행성과학 팀장은 “매일 새로운 데이터를 받아 분석하는 작업을 통해 천문학자들은 실제로 지구를 위협하는 소행성이 다가올 때 우주선을 어떻게 사용할 수 있을지를 알 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이 충돌은 이탈리아 큐브샛 ‘리차큐브'(LICIACube)가 뒤따라가며 궤도 변화를 기록한 데 이어 허블 우주망원경으로도 촬영했다. NASA는 지난 8일 허블이 잡은 디모르포스의 이미지를 공유했다. 사진은 충돌의 여파에 대한 초기 이미지 이후 암석 한쪽에서 약간 무너진 넓은 원뿔의 파편을 보여준다. 허블 뷰는 또한 우주로 1만㎞ 길이로 뻗어 있는 잔해의 긴 꼬리를 보여주는데, 이전 사진 이후로 새 이미지는 꼬리가 두 개로 갈라진 것이 확인된다. 이제 초점은 다트가 목표물과 초속 6.6㎞의 속도로 부딪히면서 운동량을 얼마나 잘 전달했는가를 측정하는 부분으로 옮겨가고 있으며 결과 분석은 현재 진행 중이다. 

지구에서 발사한 우주선으로 소행성에 충돌시키는 실험을 역사상 최초로 성공했다. 이는 소행성 충돌로 지구를 멸종 위기에서 구할 수 있는 '지구 방어 방법'을 테스트하기 위한 것이다.  미 항공우주국(NASA)의 DART(Double Asteroid Rendezvous Test) 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 지구에서 1100만km 떨어진 작은 소행성에 충돌했다. 목표는 디모르포스라고 불리는 우주 암석의 궤도를 더 큰 소행성 모체 디디모스 주위로 변경함으로써 지구로 향할 경우 위험한 소행성을 비켜가게 할 수 있는 것을 증명하는 것이다.  6600만 년 전 지름 10km의 소행성 하나가 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 충돌함으로써 공룡이 멸종되었는데, 이 실험은 그 같은 위험이 인류에게 닥치는 것을 피하기 위한 것이다.  NASA의 수석 과학자이자 수석 기후 고문인 캐서린 캘빈은 추락 전 "공룡은 그들을 도울 우주 프로그램이 없었지만 우리는 갖고 있다"고 말하면서 "따라서 DART는 미래의 잠재적 위험을 예측하고 그로부터 지구를 보호하는 방법에 대한 중요한 진전을 나타낸다"고 덧붙였다.  이번 실험에 쓰인 우주선 DART는 ‘쌍소행성 궤도 수정 시험(Double Asteroid Redirection Test)’이란 의미의 영문 약자다. 개발비로 3억3000만 달러(한화 약 4700억원)가 들어갔다. 다트는 지난해 11월 24일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다. 이후 지금껏 태양전지판으로 만든 전기로 이온을 분사하며 비행했다.  골프 카트 크기의 DART 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 디모르포스와 충돌했다. 충돌 전 우주선은 초속 7km라는 엄청난 속도를 기록했다. DART 우주선은 일반 탐사선만큼 크지는 않지만, NASA는 무게 600kg인 우주선이 폭 163m의 디모르포스를 충격함으로써 모소행성 주위를 조금 더 빠르게 움직이게할 수 있을 것으로 예측했다.  NASA의 임무를 감독하는 존스홉킨스 대학 응용연구연구소(JHUAPL)의 DART 조정 책임자인 행성 과학자 낸시 샤봇은 "우주선이 매우 작아 골프 카트를 대피라미드에 충돌시키는 것처럼 느껴진다"고 묘사한다.  목표물과의 충돌 코스에 진입한 우주선이 속도를 내면서 JHUAPL에 있는 DART 임무센터에는 긴장이 고조되었다. DART의 마지막 4시간은 대부분 자동화되었으며, 우주선의 항법 시스템은 접근 마지막 시간에 디모르포스에 고정되었다. DART의 메인 카메라는 우주선이 소행성에 충돌하면서 먹통이 될 때까지 매초마다 사진을 지구로 보냈다.다른 우주선도 충돌을 목격했다. NASA의 새로운 제임스웹 우주망원경, 허블 우주망원경 및 자체 소행성 임무를 수행하는 루시 우주선은 모두 태양계를 가로질러 각각의 유리한 지점에서 충돌을 추적했다. 지구에서는 지상 기반 망원경의 방대한 네트워크가 이벤트 관측에 대비했으며, 시간이 지남에 따라 디디모스-디모르포스 시스템에서 과연 디모르포스가 현재 궤도에서 얼마나 더 빠르게 움직이는지 확인될 것으로 보인다. "우리의 기대치는 73초이지만 실제로는 약 10분 정도 변경될 것으로 생각한다"라고 관계자가 밝혔다. 다트 우주선과 충돌한 디모르포스의 공전 궤도는 이전보다 안쪽으로 작아지면서 공전 시간이 10~15분 단축될 것으로 예상된다.디모르포스 소행성과 충돌하면서 다트에 탑재된 카메라는 현재 먹통이 됐다. 이에 다트 뒤에서 비행하던 이탈리아 우주국의 큐브샛 ‘리차큐브(LICIACube)’가 충돌 이후 상황을 중계한다. 리차큐브는 충돌 3분 뒤 디모르포스를 지나가며 다트 우주선과 소행성 상태를 카메라에 담는다. 이탈리아 우주국에 따르면 리차큐브가 찍은 사진은 충돌 실험 이후 24시간 이내 확인할 수 있다. DART 충돌이 행성 방어 테스트로 성공했는지 확인하는 데는 시간이 걸릴 것으로 보인다.

경기도는 ‘제2회 경기도 과학기술인상’ 수상자 6명을 선정했다고 26일 밝혔다. 수상자는 ▲대학 부문 김도균 한양대 교수 ▲연구기관 부문 박상윤 차세대융합기술연구원 센터장 ▲기업 부문 정종욱 에이티센스 대표이사 ▲젊은 과학자상 이진욱 성균관대 교수 ▲여성과학기술인상 윤혜진 한국건설기술연구원 수석연구원 ▲과학기술 공로상 박승범 호서대 교수다. 도는 지난 6월 후보자 추천 공모를 시작으로 약 4개월간 1·2차 외부전문가심사 절차를 거쳐 최종으로 부문별 6인을 선정했다. 한양대학교 김도균 교수(대학부문)는 세계적인 바이오 나노촉매 치료기술 개발 연구를 이끌고 있다는 점에서 공로를 인정받았다. 차세대융합기술연구원 박상윤 센터장(연구기관부문)은 리튬이온전지에 안정성을 크게 향상시키기 위한 음극-전해질 계면 제어기술과 기능성 분리막 제조기술(그래핀 이중층 분리막 기술)을 연구했다. 에이티센스 정종욱 대표이사(기업부문)는 디지털 헬스케어분야에서 26년간 연구를 진행했다. 순수 국내 기술로 착용가능한(웨어러블) 심전도 측정기를 개발해 세계 12개국과 공급계약을 하는 등 기업인으로서 우수한 성과를 이룩한 점을 인정받았다. 성균관대학교 이진욱 교수(젊은 과학자상)는 세계 최고 수준의 페로브스카이트 태양전지 수명을 달성하고 네이처(Nature)지 및 사이언스(Science)지 등에 논문을 등재하는 등의 업적을 인정받았다. 한국건설기술연구원 윤혜진 수석연구원(여성 과학기술인상)은 현장 중심의 활발한 기술개발과 적용뿐만 아니라 차세대를 위한 과학교육 홍보 활동 등을 통해 여성 과학자 리더로서의 우수하고 활발한 활동이 매우 높게 평가됐다. 호서대학교 박승범 교수(과학기술 공로상)는 최근 4년간 경기도과학기술진흥위원회 위원으로 활동하면서 경기도 내 과학기술의 방향을 결정하고 과학기술 예산 확보 등 적극적인 정책적 활동으로 공로를 인정받았다.

머나먼 화성 땅에서 2달 넘게 날지 못하고 움츠리고 있던 미 항공우주국(NASA)의 소형 헬리콥터 '인저뉴어티'가 30번째 비행을 성공적으로 마쳤다. 최근 NASA는 지난 20일(이하 현지시간) 인저뉴어티가 짧은 비행을 마쳐 총 30번째로 화성 하늘을 날아올랐다고 밝혔다. 이번 30번째 비행은 그러나 기념비적인 업적과는 달리 다소 초라한 날갯짓으로 기록됐다. 화성 표면에서 약 5m 떠올라 2m를 이동하는 총 33초의 비행이었기 때문. 앞서 인저뉴어티는 25번째 비행에서 총 704m를 최고시속 19㎞(초속 5.5m)로 멋지게 날아오른 바 있다.물론 인저뉴어티의 이번 비행은 그럴만한 속사정이 있다. 인저뉴어티의 화성 비행은 지난 6월 11일 29번째 비행이 마지막이었다. 오랜시간 비행하지 못한 있는 이유는 현재 인저뉴어티가 머물고 있는 예제로 크레이터가 겨울에 접어들어 배터리를 충전할 만큼 충분한 햇빛을 받지못하기 때문이다. 실제로 예제로 크레이터는 겨울밤에는 -86°C라는 극한의 온도까지 떨어진다. 여기에 인저뉴어티 태양전지판에 먼지까지 쌓이는 것도 골칫거리다.인저뉴어티 미션팀은 "여전히 인저뉴어티가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 이번 비행을 시도했으며 목표를 충분히 달성했다"고 밝혔다. 　 지난해 2월 18일 화성탐사 로버 퍼서비어런스에 실려 화성에 도착한 인저뉴어티는 2개월 후인 4월 19일 지구 밖 행성에서는 인류 역사상 최초로 40초 동안 3m까지 상승했다가 착륙하는 첫 시험비행에 성공했다. 놀라운 점은 당초 인저뉴어티가 총 5번의 시험 비행만 하기로 예정되어 있었다는 점으로, 전문가들의 예상을 비웃듯 현재 30번째 비행을 돌파했다.동체가 티슈 상자만한 인저뉴어티는 너비 1.2m, 무게는 1.8㎏으로 혹독한 화성 환경에서 견딜 수 있도록 설계됐다. 인저뉴어티는 지구 대기의 1% 정도로 희박한 화성 대기층에서 날 수 있도록 탄소섬유로 만들어진 날개 4개가 분당 2400회 회전하도록 설계됐다. 이는 보통 헬리콥터보다 약 8배 빠른 속도다. 인저뉴어티에는 2개의 카메라와 컴퓨터, 내비게이션 센서가 탑재되어 있으며, -90°C까지 떨어지는 화성의 밤 날씨를 견디기 위해 태양열 전지도 갖추고 있다. 그러나 인저뉴어티는 고해상도 카메라를 가지고 있지만 과학도구는 탑재하고 있지 않다. 이는 인저뉴어티가 화성의 공중 탐사를 위한 길을 열어주기 위해 고안된 기술 시연이 목적이기 때문이다.　 

한국의 첫 달 탐사 궤도선 ‘다누리’(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 5일 오전 8시 8분(이하 한국시간) 달을 향해 날아올랐다. 발사를 맡은 미국 민간 우주개발업체 스페이스X는 다누리가 실린 팰컨9 발사체를 플로리다 케이프커내버럴의 우주군 기지 40번 발사대에서 하늘로 쏘아올렸다. 스페이스X는 발사 2분 40초 이후 1·2단 분리, 3분 13초 이후 페어링 분리가 이뤄졌음을 확인한 데 이어, 발사 40분 25초 이후 팰컨9 발사체 2단에서 다누리가 분리돼 우주 공간에 진입했음을 확인했다. 다누리가 발사체와 분리된 곳은 지구 표면에서 약 1656㎞ 떨어진 지점으로, 이때부터 탑재 컴퓨터의 자동 프로그램이 작동해 태양전지판을 펼치면서 정해진 궤도를 따라 이동하고 있다. 발사대를 떠난 지 92분 후인 오전 9시 40분께 다누리는 지상국과의 첫 교신에 성공했다. 첫 교신은 호주 캔버라에 위치한 미 항공우주국(NASA)의 심우주안테나를 통해 대전 한국항공우주연구원(KARI) 임무운영센터와 다누리 사이에 이루어졌다. 다누리가 이날 발사와 궤도 진입부터 올해 말 달의 목표궤도 안착까지 까다로운 기동을 성공적으로 마무리한다면, 한국은 세계에서 7번째로 달 탐사선을 보내는 나라가 된다. 지금까지 달 궤도선이나 달 착륙선 등, 달에 탐사선을 보낸 나라는 미국, 러시아, 유럽, 중국, 일본, 인도 등 6개국뿐이다. 다누리가 5개월 동안 복잡한 경로로 달까지 가는 이유 다누리는 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달로 곧장 가지 않고, 일단 태양 쪽의 먼 우주로 가서 최대 156만㎞까지 거리를 벌렸다가, 나비 모양, 또는 ‘∞’ 꼴의 궤적을 그리면서 다시 지구 쪽으로 돌아와 순차적으로 달에 접근하는 경로를 날아갈 예정이다. 이른바 '탄도형 달 전이방식'(BLT·Ballistic Lunar Transfer) 궤적이다. 이처럼 복잡한 궤도를 설계한 것은 천체의 중력도움을 받아 연료를 절감하기 위한 것이다. 다누리는 고도 700여㎞에서 분리된 후 현재 태양을 향해 초속 10.15㎞로 질주하고 있다. 앞으로 다누리는 최대 9번 추력기를 작동해 궤도를 수정해가며 140여 일간의 달나라행 여정에 들어간다. 이틀 후인 오는 7일 오전 10시에 첫 번째로 가동해 목표 궤도를 정확히 맞추는 세부 조정에 들어간다. 또 9월 2일에는 라그랑주1 지점(약 156만㎞)에 도착한 직후 지구 방향으로 선회하는 기동을 실시할 예정이다.다누리는 오는 12월 16일에서야 달 주변을 도는 궤도에 들어서며, 이후 약 보름 동안 다섯 차례의 감속기동을 거쳐 달에 접근한다. 다누리가 달 인근에 접근하면 달의 중력에 의해 달 궤도에 포획되며 궤도 진입 기동을 통해 올해 마지막 날인 12월 31일 달 고도 100㎞ 궤도에 도착할 예정이다. 한국이 달 탐사 궤도선을 보내는 것은 ‘심우주 탐사’의 첫걸음이기도 하다. 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)의 성공(6월 21일)에 이어 달 탐사 궤도선 다누리호의 이번 발사가 연말에 성공으로 이어진다면, 올해는 우리나라의 ‘우주탐사 원년’으로 기록될 것으로 평가된다. 다누리는 왜 달에 가는가? 우리나라 뿐만 아니라 현재 세계 각국이 경쟁적으로 달 탐사에 나서고 있다. 냉전시대에 이어 우주 강국들이 다시 달 개척에 적극 나서는 이유는 무엇보다 달에서의 우선권 확보와 화성으로의 진출 때문이다. 미국은 역대 가장 강력한 로켓, SLS를 개발해 곧 오리온 우주선을 달로 보낼 채비를 하고 있다. 이 SLS는 미국이 주도하고 우리나라 등 10여 개국이 참여한 아르테미스 프로젝트의 발사체다. 아르테미스 프로젝트는 올해 무인 달 궤도 비행, 내년에 유인 비행, 2025년에는 사람을 달로 보냈다가 귀환시킬 계획을 포함하고 있다.달에는 대기가 없어 일교차가 300도에 이르고, 자외선과 우주 방사선, 돌진하는 소행성에 그대로 노출돼 있다. 하지만 극지방에는 물이 있을 것으로 추정된다. 이 물을 분해하면 사람이 숨쉴 때 필요한 산소와 연료로 쓰일 수 있는 수소를 얻을 수 있다. 달은 인류가 현재 개발한 기술로 오갈 수 있는 거리에 있는데다, 중력이 지구의 6분의 1에 불과해 적은 연료로 발사체를 다른 행성으로 보낼 수 있다. 이런 이유 등으로 아르테미스 달 탐사의 궁극적인 목표는 우주 기지 건설로, 달을 전진 기지삼아 화성을 비롯한 더 먼 우주로 나아가겠다는 계획이다. 또한 달의 희귀한 자원을 탐사하는 것도 달 탐사의 또 다른 목적이다. 달에 쌓여 있는 헬륨3은 미래의 청정 에너지원이 될 수 있다. 핵융합 발전을 일으킬 때 연료로 사용할 수 있는 헬륨3는 사용 후에 방사능을 남기지 않는다는 장점을 갖고 있다. 현재 인류가 당면한 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 중요한 대체 에너지가 될 수 있다는 뜻이다. '빵빵한' 다누리의 과학장비 하루에 12번 가량 달을 공전하며 탐사할 다누리 달 궤도선은 가로 3.18m, 세로 6.3m, 높이 2.67m, 무게는 678㎏으로, 우주탐사 기반 기술을 검증하고 확보하기 위해 개발됐다.국내 연구기관과 대학 등이 개발한 최첨단 관측장비와 우주인터넷 등을 탑재하고 있는데, 내역을 살펴보면 △고해상도 카메라(LUTI, 한국항공우주연구원 개발) △광시야편광카메라(PolCam, 한국천문연구원 개발) △자기장측정기(KMAG, 경희대학교 개발) △감마선분광기(KGRS, 한국지질자원연구원 개발) △섀도캠(ShadowCam, NASA 개발) 등이다. 섀도캠은 달의 영구 음영지역, 즉 영원히 햇빛이 들지 않는 달의 특정 구역에서 얼음 상태의 물을 찾는 임무를 띤다. 물은 달에 상주기지, 즉 사람이 항상 머무는 우주터미널이나 자원 개발용 광산 등을 건설했을 때 반드시 필요한 자원이다. 지구에서 물을 공수한다면 매번 로켓을 띄워야 하는데, 운송 비용이 많이 든다. 이 때문에 달에서 물을 발견하면 운송비용 없이 현지에서 간단하게 물을 조달할 수 있게 된다. 물을 분해해 수소나 산소도 얻을 수도 있다. 연료로 쓰거나 인간의 호흡에 쓸 수 있다. 이종호 과기정통부 장관은 “NASA가 다누리에 섀도캠을 실은 것은 우리나라를 우주탐사의 협력 파트너로 인정한다는 것을 의미한다”며 “앞으로 달, 화성 등 심우주 탐사에 있어 미국과 협력을 더욱 확대해 나가겠다”고 밝혔다. 2031년, 우리 발사체로 직접 달에 쏜다 한국의 첫 달 궤도선 다누리가 발사되면서 한국은 우주개발 선진국 대열에 한 걸음 더 다가섰다. 하지만 한국의 도전은 여기가 끝이 아니다. 2031년에는 달 착륙선을 보낼 예정이다. 다누리는 달 상공을 도는 궤도선이지만, 달 착륙선은 월면에 내리게 된다. 달에 착륙선을 보낸 나라는 지금까지 미국, 러시아, 중국 밖에 없다. 일본과 유럽연합(EU), 인도는 달 상공을 도는 궤도선만 보냈다. 2031년 보낼 달 착륙선은 이번처럼 다른 나라 발사체가 아닌 국산 발사체로 쏠 예정이다. 한국이 달 착륙선을 자력으로 쏠 수 있는 핵심 동력은 누리호를 바탕으로 성능을 높인 ‘차세대 발사체’다. 현재 예비타당성 조사가 진행 중인 차세대 발사체는 1단 추력이 500t에 이른다. 300t급인 누리호는 중량 678㎏짜리 다누리를 지구에서 38만㎞나 떨어진 달 궤도에 보낼 수 없다. 다누리가 팰컨9에 실린 이유다. 한국이 우주개발에 속도를 높이는 가운데 최근 달 탐사 경쟁에서는 아시아권 국가들이 두각을 나타내고 있다. 중국은 2019년 달 뒷면에 인류 최초로 착륙선을 안착시켰다. 이는 미국도 하지 못한 업적이다. 2020년에는 달 토양 시료를 채취해 지구로 귀환했다. 일본은 우주 비행사를 달에 보내겠다는 계획을 추진 중이다. 한국이 달에 착륙선까지 보낸다면 중국이나 일본 등 우주개발 선발국과의 기술 역량 차이도 빠르게 줄어들 것으로 보인다. 

달탐사선 다누리, 달 전이궤도 성공 진입尹 “신자원강국·우주경제시대 앞당길 선발대”윤석열 대통령이 5일 오전에 발사된 한국의 첫 달 궤도선 ‘다누리’(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 오후 2시 기준 달 전이궤도에 성공적으로 진입한 것을 확인한 것과 관련, “다누리는 신자원강국과 우주경제시대 앞당길 선발대”라면서 “우리 다누리호, 우리 대한민국 파이팅”이라고 격려했다. “우리 다누리호·대한민국 파이팅” 윤 대통령은 이날 소셜네트워크서비스(SNS)인 페이스북에 ‘다누리’의 성공적인 전이궤도 진입을 축하하면서 이렇게 밝혔다. 윤 대통령은 “광활한 우주에서 당당하게 날개를 펼친 다누리호가 전하는 꿈과 희망·인내의 메시지를 생각하며, 올 연말 다누리호가 보내줄 달의 표정과 방탄소년단(BTS)의 ‘다이너마이트’를 고대한다”라고 덧붙였다. ‘다누리’는 한국시간 이날 오전 8시 8분 48초(미국 동부시간 4일 오후 7시 8분 48초)쯤 우주로 발사됐고, 오후 2시 기준으로 달 전이궤도에 성공적으로 진입한 것으로 확인됐다. 우주인터넷 기기에 저장된 파일에는 한국전자통신연구원(ETRI) 홍보영상, 지연내성네트워크(DTN·Delay-tolerant networking) 기술 설명 영상을 비롯해 BTS의 노래 ‘다이너마이트’가 있으며, 이 파일을 재생해 지구로 보내는 시험이 이뤄진다. DTN은 인터넷 연결이 쉽지 않은 지역에서 직접적인 인터넷 연결이 없더라도 데이터를 저장했다가 이동하여 전송하는 네트워크 방식을 의미한다. 다누리, 발사체로부터 정상 분리 목표궤도 안착…12월 달 궤도 진입 과기정통부에 따르면 한국항공우주연구원(항우연)이 다누리 관제실에서 스페이스X사로부터 받은 분리 속력과 분리 방향 등 정보를 분석한 결과 다누리가 발사체로부터 정상적으로 분리돼 목표한 궤도에 진입한 것을 파악했다. 앞서 다누리는 이날 오전 8시 48분쯤 고도 약 703㎞ 지점에서 스페이스X사의 팰콘9 발사체로부터 분리됐으며, 발사 약 92분(1시간 32분) 후인 오전 9시 40분쯤 호주 캔버라에 있는 지상국과 첫 교신에 성공했다. 항우연이 수신된 위성 정보를 분석한 결과 다누리의 태양전지판이 전개돼 전력생산을 시작했고, 탑재컴퓨터를 포함한 장치들 간 통신이 원활히 이루어지고 있으며, 각 장치의 온도도 표준범위 내에 위치하는 등 다누리가 정상적으로 작동하고 있음이 확인됐다. 다누리는 연료 소비를 최소화하기 위해 태양과 지구 중력이 균형을 이루는 지점(라그랑주 L1 지점, 지구와 150만㎞ 거리)을 향해 이동하며, 이 지점에 이르는 9월 2일쯤 추력기를 작동해 방향을 조정할 예정이다. 다누리는 약 4개월 반 동안의 항행 기간을 거쳐 12월 16일쯤 달 궤도에 진입하며 12월 31일 임무 궤도인 달 상공 100㎞에 안착한다.

尹 “다누리가 보낼 BTS ‘다이너마이트’ 고대”SNS에 “우리 다누리호·대한민국 파이팅” 윤석열 대통령이 5일 오전에 발사된 한국의 첫 달 궤도선 ‘다누리’(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 오후 2시 기준 달 전이궤도에 성공적으로 진입한 것을 확인한 것과 관련, “다누리는 신자원강국과 우주경제시대 앞당길 선발대”라고 격려했다.  윤 대통령은 이날 소셜네트워크서비스(SNS)인 페이스북에 ‘다누리’의 성공적인 전이궤도 진입을 축하하면서 이렇게 밝혔다. 윤 대통령은 “광활한 우주에서 당당하게 날개를 펼친 다누리호가 전하는 꿈과 희망·인내의 메시지를 생각하며, 올 연말 다누리호가 보내줄 달의 표정과 방탄소년단(BTS)의 ‘다이너마이트’를 고대한다”라고 덧붙였다. 윤 대통령은 “우리 다누리호, 우리 대한민국 파이팅”이라고 응원했다. 과기정통부에 따르면 한국항공우주연구원(항우연)이 다누리 관제실에서 스페이스X사로부터 받은 분리 속력과 분리 방향 등 정보를 분석한 결과 다누리가 발사체로부터 정상적으로 분리돼 목표한 궤도에 진입한 것을 확인했다.앞서 다누리는 이날 오전 8시 48분쯤 고도 약 703㎞ 지점에서 스페이스X사의 팰콘9 발사체로부터 분리됐으며, 발사 약 92분(1시간 32분) 후인 오전 9시 40분쯤 호주 캔버라에 있는 지상국과 첫 교신에 성공했다. 항우연이 수신된 위성 정보를 분석한 결과 다누리의 태양전지판이 전개돼 전력생산을 시작했고, 탑재컴퓨터를 포함한 장치들 간 통신이 원활히 이루어지고 있으며, 각 장치의 온도도 표준범위 내에 위치하는 등 다누리가 정상적으로 작동하고 있음이 확인됐다. 다누리는 연료 소비를 최소화하기 위해 태양과 지구 중력이 균형을 이루는 지점(라그랑주 L1 지점, 지구와 150만㎞ 거리)을 향해 이동하며, 이 지점에 이르는 9월 2일쯤 추력기를 작동해 방향을 조정할 예정이다. 다누리는 약 4개월 반 동안의 항행 기간을 거쳐 12월 16일쯤 달 궤도에 진입하며 12월 31일 임무 궤도인 달 상공 100㎞에 안착한다.

한국이 달 정복을 향한 첫 번째 문을 두드렸다. 과학기술정보통신부, 한국항공우주연구원은 5일 우리나라 최초의 달 궤도선인 다누리가 달을 향한 궤도에 성공적으로 진입했다고 밝혔다. 다누리는 우리 시간으로 이날 오전 8시 8분 48초에 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지 우주발사장에서 발사됐다. 60여 분이 지난 오전 8시 48분경 발사체와 정상적으로 분리됐으며, 달을 향한 궤도에 성공적으로 진입했다. 분리 시 속도는 초속 약 10.15㎞, 분리고도는 약 703㎞였다. 한국항공우주연구원 연구진은 발사 92분 후인 오전 9시 40분에 호주 캔버라에 위치한 미국 항공우주국(NASA)의 심우주 안테나를 통해서 다누리와 교신하고 위성 상태에 관한 데이터를 수신했다. 오태석 과학기술정보통신부 제1차관은 이날 브리핑에서 “수신된 위성정보를 분석한 결과, 다누리의 태양전지판이 제대로 펼쳐져서 전력 생산을 시작했고, 탑재컴퓨터를 포함한 장치들 간 통신이 원활히 이뤄지고 있으며, 각 장치의 온도도 표준범위 내에 위치하는 등 다누리가 정상적으로 작동하고 있음을 확인했다”고 밝혔다. 다누리는 지구와 달, 태양의 중력을 이용한 ‘탄도형 달 전이방식’으로 달 궤도에 진입한다. 달 궤도에 근접할 때까지 최대 9번 추력기 작동을 통해 방향조정을 한다. 첫 번째 기동은 7일 오전 10시쯤에 이뤄질 것으로 예상했다. 이후 태양 방면으로 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 지점을 향해 이동하다가, 9월 2일 초속 0.17㎞의 속도에서 추력기를 작동해 지구 방면으로 방향을 전환할 예정이다. 12월 중순에는 달에 근접하며 12월 말에는 달 상공 100㎞의 원궤도에 안착할 것이라고 당국은 밝혔다. 직접 달로 향하는 방식보다 이동 거리와 시간은 늘어나지만 연료 소모량은 약 25% 정도 줄일 수 있는 장점이 있다. 이 모든 과정이 순조롭게 이뤄지면 내년 1월부터 6개의 탑재체를 활용해 다양한 임무를 수행하게 된다. 다누리는 소형차와 비슷한 크기로 가로, 세로, 높이가 각각 1.82m, 2.14m, 2.19m이며 무게는 678㎏이다. 다누리에는 국내에서 개발한 고해상도 카메라(항우연), 광시야편광카메라(한국천문연구원), 자기장측정기(경희대), 감마선분광기(한국지질자원연구원), 우주인터넷탑재체(한국전자통신연구원) 5종과 미국항공우주국(NASA)에서 개발한 섀도캠이 실렸다. 나사의 섀도캠은 달 남·북극 지역 충돌구 속 햇빛이 닿지 않는 영구음영지역을 촬영하고, 유인 달탐사 프로젝트 ‘아르테미스’를 위한 착륙 후보지를 찾는 임무를 맡는다. 다누리의 임무 기간은 1년으로 설정돼 있지만, 잔여 연료량 등 상황에 따라 임무 연장도 가능하다. 다누리가 올해 말을 목표로 궤도에 성공적으로 안착하면 한국은 달 탐사선을 보낸 세계 7번째 나라가 된다. 지금까지 달 궤도선이나 달 착륙선 등 달 탐사선을 보낸 나라는 러시아, 미국, 일본, 유럽, 중국, 인도 등 6개국이다. 한편 다누리는 애초 3일 오전에 발사할 예정이었지만, 발사를 대행하는 미국 민간우주기업 ‘스페이스X’가 다누리를 싣고 가는 ‘팰콘9’ 우주발사체를 점검하다 추가 작업이 필요한 부분을 발견하고 발사 일정을 연기한다고 통보해 왔다. 이에 따라 이틀 뒤인 5일로 발사가 연기됐다.

한국의 첫 달 탐사 궤도선 ‘다누리’(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 5일 오전 9시 40분쯤 지상국과의 첫 교신에 성공했다고 과학기술정보통신부(과기정통부)가 5일 밝혔다. 첫 교신은 호주 캔버라의 안테나로 이뤄졌다. 과기정통부에 따르면 다누리는 이날 오전 8시 8분 48초쯤 미국 플로리다 케이프커내버럴의 우주군 기지에서 발사됐다. 발사를 맡은 미국의 민간 우주개발업체 스페이스X는 다누리가 실린 팰컨 9 발사체를 하늘로 쏘아 올리는 모습을 유튜브 생중계로 전했다. 스페이스X는 발사 2분 40초 이후 1·2단 분리, 3분 13초 이후 페어링 분리가 이뤄졌다고 확인했다. 이어 발사 40분 25초 이후 팰컨 9 발사체 2단에서 다누리가 분리돼 우주 공간에 갔다고 알렸다. 다누리가 분리된 곳은 지구 표면에서 약 1656㎞ 떨어진 지점이다. 이 때부터 탑재컴퓨터의 자동 프로그램이 작동해 태양전지판을 펼치면서 궤적을 따라 이동하고 있다.

한국의 첫 달 탐사 궤도선 ‘다누리’(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 한국시간 5일 오전 8시 8분(미국 동부시간 4일 오후 7시 8분)쯤 우주로 발사됐다. 다누리는 발사 40여분간에 걸쳐 1단 분리, 페어링 분리, 2단 분리 등을 마치고 우주공간에 놓였으며, 발사 후 초기 과정이 순조롭게 진행됐다. ● 다누리 성공한다면 ‘우주 강국’ 다누리가 발사 이후 궤적 진입부터 올해 말 목표궤도 안착까지 까다로운 항행 과정을 성공적으로 마무리한다면, 우리나라는 달 탐사선을 보내는 세계 7번째 나라가 되면서 우주 강국의 지위를 굳힌다. 지금까지 달 궤도선이나 달 착륙선 등 달 탐사선을 보낸 나라는 러시아, 미국, 일본, 유럽, 중국, 인도 등 6개국이다. 달 탐사 궤도선을 보내는 것은 지구-달의 거리 수준 이상을 탐사하는 ‘심우주 탐사’의 첫걸음이다. ● 한국시간 오전 8시 8분 미국서 발사 발사를 맡은 미국의 민간 우주개발업체 스페이스X는 다누리가 실린 팰컨 9 발사체를 미국 플로리다 케이프커내버럴의 우주군 기지 40번 발사대에서 하늘로 쏘아 올리는 모습을 유튜브로 생중계했다. 스페이스X는 발사 2분 40초 이후 1·2단 분리, 3분 13초 이후 페어링 분리가 이뤄졌음을 확인했다. 이어 발사 40분 25초 이후 팰컨 9 발사체 2단에서 다누리가 분리돼 우주 공간에 놓였음을 알렸다. 다누리가 분리된 곳은 지구 표면에서 약 1656㎞ 떨어진 지점으로, 이 때부터 탑재컴퓨터의 자동 프로그램이 작동해 태양전지판을 펼치면서 정해진 궤적을 따라 이동해야 한다. 다누리가 지상국과 처음 교신하는 것은 발사 1시간 이후로, 호주 캔버라에 있는 안테나를 통해 이뤄진다.● 다누리, 오전 9시 40분 지상국과 교신 과학기술정보통신부(과기정통부)는 오전 9시 10분을 전후해 교신 결과를 알릴 예정이었다. 이후 오전 9시 40분 지상국과 교신 성공 소식이 전해졌다. 다누리는 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달로 곧장 가지 않고 일단 태양 쪽의 먼 우주로 가서 최대 156만㎞까지 거리 차이를 뒀다가, 나비 모양, 혹은 ‘∞’ 꼴의 궤적을 그리면서 다시 지구 쪽으로 돌아와서 달에 접근한다. 다누리가 이런 ‘탄도형 달 전이방식’(BLT·Ballistic Lunar Transfer) 궤적에 계획대로 제대로 들어갔는지 연구진이 판단하려면 발사 후 2∼3시간이 지나야 한다. 이날 오전 10∼11시쯤에야 어느 정도 가늠할 수 있다. 과기정통부는 연구진 판단 결과를 토대로 이날 오후 2시쯤 언론브리핑을 열어 다누리의 궤적 진입 성공 여부를 발표한다. 다만 궤적 진입은 발사 후에도 목표 궤도에 안착할 때까지 거의 5개월이 걸리는 계획의 1차 관문에 불과하다. 모든 것이 순조롭게 진행되더라도 최종 성공 여부는 올해 말이 되어야 알 수 있다.● 목표 궤도 진입까지 거의 5개월 진입에 성공한 뒤에도 다누리가 궤적을 잘 따라갈 수 있도록 연구진은 앞으로 약 5개월에 거쳐 오차 보정을 위한 까다로운 궤적 보정 기동을 여러 번 수행해야 한다. 다누리는 12월 16일에서야 달 주변을 도는 궤도에 들어선다. 이후 약 보름간 다섯 차례의 감속기동을 거쳐 조금씩 달에 접근한다. 올해 마지막 날인 12월 31일에 목표 궤도인 달 상공 100㎞에 진입한 뒤 내년부터 임무 수행을 시작하면 비로소 ‘성공’이 확인된다. 한편, 이날 발사는 당초 예정보다는 이틀 늦춰 진행됐다. 당초 다누리는 한국시간 8월 3일 오전 8시 20분(현지시간 8월 2일 오후 7시 20분)쯤 발사될 예정이었다. 그러나 지난달 하순 점검 과정에서 발사체 1단의 9개 엔진 중 1개 엔진 센서부의 이상이 발견돼 교체 작업을 해야 했다. 발사일은 이틀 미뤄졌지만 다누리가 달 주위 궤도에 도달하는 날짜는 12월 16일, 목표 고도 궤도에 진입해 임무를 개시하는 날짜는 12월 31일로 그대로다. 관계자의 설명에 따르면 국내 연구진은 발사 일정이 바뀔 가능성을 고려해 발사일이 지연되는 데 따라 필요한 속도 증분을 날짜별로 계산해뒀으며, 이를 스페이스X 측과도 미리 협의했다. ● “다누리 계획 성공하면 ‘우주 영토 확장’ 의미” 한국 최초의 인공위성인 우리별 1호가 1992년 하늘로 올라간 이후 30년 만에 우리나라는 다누리를 통해 지구를 넘어 또다른 천체를 바라보며 새 꿈을 품게 됐다. 우리나라의 우주탐사가 지구 궤도를 벗어나 일종의 ‘우주 영토’를 갖게 된다는 의미도 있다. 다누리는 목표 궤도 진입에 성공하면 달의 극지방을 지나는 원궤도를 따라 돌면서 탑재한 6종의 과학장비로 달을 관찰한다. 이중 5종의 과학장비는 국내 기술로 독자 개발한 것이다. ● BTS 노래 지구 전송 시험도 탑재체 중 우주인터넷 장비를 활용한 심우주 탐사용 우주 인터넷시험(DTN, Delay/Disruption Tolerant Network)이 세계 최초로 시도된다. ETRI 홍보영상, DTN 기술 설명 영상을 비롯해 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래 ‘다이너마이트’(Dynamite) 등 파일을 재생해 지구로 전송하는 시험을 진행한다. 또, 2025년까지 달의 남극에 여성을 포함한 우주인들을 착륙시킨 뒤 무사히 지구로 귀환시키겠다는 미국의 ‘아르테미스’(Artemis) 계획을 위해 NASA가 개발한 과학 장비인 ‘섀도캠’(ShadowCam)도 다누리에 탑재됐다. 다누리에 달린 섀도캠은 해상도 약 1.7ｍ의 카메라를 이용해 달 남북극 지역 영구 음영지역을 고정밀 촬영하면서 얼음 등 다양한 물질의 존재 여부를 파악할 계획이다.

태양광 발전은 지구온난화를 막아줄 수 있는 다양한 신재생발전 방식 중 가장 많이 활용된다. 인구밀집도가 높고 국토 면적의 70% 이상이 산인 한국은 대규모 태양광 발전 공간을 확보하기 쉽지 않다. 그렇다면 고층 건물이 많은 빌딩숲을 태양광 발전소로 활용한다면 어떨까. 한·미 공동 연구팀이 이 같은 아이디어를 실현시켜줄 수 있는 태양광 발전기술을 개발했다. 미국 뉴육주립대 기계공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 차세대태양전지연구센터 공동 연구팀은 발전성능이 우수하면서 유리창처럼 투명한 투광형 태양전지 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘프로그레스 인 포토볼테익스: 연구와 응용’(Progress in photovoltaics: Research and Applications) 7월호 표지논문으로 실렸다. 기존 도심건물 활용을 극대화할 수 있는 ‘건물일체형 태양광발전’(BIPV)는 도시 태양광 발전으로 주목받고 있지만 상용화에 필요한 효율성과 내구성이 확보되지 않았다. 더군다나 건물에 붙여 쓸 수 있는 태양전지로 개발된 것들도 전지 뒷면에 전극으로 사용하는 몰리브데늄 금속의 불투명성 때문에 실제 적용은 쉽지 않다. 이 같은 상황에서 연구팀은 구리(Cu)와 셀레늄(Se)을 이용한 화합물 박막소재(CIGS)로 투광형 태양전지를 만들었다. 연구팀은 투광도를 높이기 위해 빛이 투과할 수 있는 미세패턴을 균일하게 만들 수 있는 레이저 공정을 개발했다. 이 공정을 활용하면 건물의 창호로 사용하는 유리를 태양전지로 대체하거나 기존 유리에 태양전지를 추가할 수 있다. 연구팀은 레이저를 이용해 빛이 투과하면서도 발전출력을 높일 수 있는 패턴을 100㎛(마이크로미터) 이하로 작게 형성할 수 있어 심미적으로 우수한 창호 제작이 가능하다. 이렇게 만든 광발전출력 효율을 현재 쓰이는 불투명한 실리콘 태양전지와 비슷한 수준의 11%에 이르고 있다. 연구를 이끈 정증현 KIST 센터장은 “이번에 개발한 창호형 태양전지는 가격경쟁력이 우수하고 이미 상용화된 소재를 활용하기 때문에 실용화도 쉽다”며 “추가 연구를 통해 발전 성능을 높이고 제작 방법을 손쉽게 만든다면 경쟁력은 한층 높아질 것”이라고 말했다.

삼성 호암재단은 이달 26∼28일 온라인 청소년 강연회를 진행한다고 18일 밝혔다. 해마다 삼성 호암상 수상자 등 각계 명사를 초청해 미래세대를 위한 다양한 강연을 이어오고 있는 호암재단은 지난해부터는 더 많은 청소년이 참여할 수 있도록 온라인으로 강연을 확대했다.이번 여름방학에는 ‘과학으로 보는 세상’, ‘인문과 예술’, ‘미래를 만드는 꿈’ 등 청소년의 진로 설계에 도움을 주는 다양한 주제로 9명의 국내 최고 석학과 명사가 참여한다. 박형주 아주대 석좌교수는 ‘수학은 왜 배울까?’를 주제로 문자가 없던 고대시대부터 현대까지 수학의 역할과 그 가치에 대해 들려줄 예정이다. 김범준 성균관대 교수는 ‘물리로 보는 세상’을 주제로 자연과 인간 사회의 다양한 현상을 물리적 관점에서 볼 수 있는 방법을 소개한다. 2018년 호암상 수상자인 박남규 성균관대 교수는 ‘빛으로 전기를 만드는 페로브스카이트’를 주제로 기존 실리콘 태양전지를 대체할 획기적 물질인 페로브스카이트의 탄생과 그 발전과정에 대해 강연한다. 이 밖에 ‘102세 철학자’ 김형석 연세대 명예교수는 ‘어느 철학자의 청춘이야기’를 주제로 1세기가 넘는 삶을 살아온 철학자의 인생 경험과 지혜를 전하고, 올해 호암상 수상자 장석복 카이스트 특훈교수는 ‘함께 성장하는 과학과 나’를 주제로 강원도 산골 출신 과학자로서의 성장 이야기를 들려준다. 강연은 호암재단 유튜브 채널을 통해 누구나 실시간 시청 가능하며, 오는 25일까지 이벤터스 홈페이지에서 사전 참가신청을 한 청소년은 줌을 통해 직접 참여할 수 있다. 아울러 호암재단은 지난해 강연 내용을 엮은 책자를 전국 중·고등학교 등에 무료로 배포할 계획이다.

한국과 미국 연구진이 슈퍼 태양전지를 ‘초슈퍼 울트라 태양전지’로 만드는 기술을 개발해 주목받고 있다. 미국 피츠버그대 기계·재료공학부, 산업공학과, 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 공동 연구팀은 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트 태양전지를 올려놓는 ‘1+1 탠덤 전지’의 수명과 효율을 높이는 방법을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 1+1 탠덤 전지는 효율이나 가격경쟁력, 공정 편의성이 우수해 2~3년 내에 상용화할 수 있는 ‘슈퍼 태양전지’로 불린다. 그러나, 탠덤 태양전지는 구조상 자외선에 약한 페로브스카이트가 맨 위쪽에 놓여 있어 수명이 짧다. 이에 연구팀은 탠덤 태양전지의 수명과 효율을 한 단계 더 높여줄 수 있는 다기능성 필름을 개발했다. 이번에 개발한 필름은 자연 태양광에 포함된 유해 자외선은 차단해 전지 수명을 늘리고, 유효 파장 대역인 가시광선 흡수는 늘려 태양광-전기전환 효율을 높일 수 있다. 연구팀이 개발한 다기능성 필름은 탠덤 전지 맨 위에 올려 쓸 수 있는 형태로 자외선을 흡수해 차단하는 형광체 입자와 가시광선 흡수를 늘리는 실리카 입자가 함께 들어있다. 특히 형광체 입자는 유해 자외선을 흡수해 차단할 뿐만 아니라 가시광선으로 바꿀 수도 있어 전지 효율을 추가로 높일 뿐만 아니라 전지를 초록색으로 보이게 해 미관 개선에도 도움이 된다. 기존에 나와있는 반사방지 필름을 사용한 탠덤 태양전지의 경우 5시간이 지난 뒤 초기 효율의 90%로 떨어지고 20시간 후에는 50% 수준으로 급격히 떨어졌다. 반면 이번에 개발한 필름을 사용하면 120시간이 지나도 초기 효율의 91% 이상을 유지하는 것이 확인됐으며 초기 효율 자체도 기존보다 4.5% 높은 것으로 확인됐다. 최경진 UNIST 교수는 “기존에는 표면에 요철을 만들어 태양 빛 반사를 줄였지만 이번에는 반사방지 필름 자체가 빛 반사를 줄여 유효 파장대역 흡수 성능을 높였다는 점에 의미가 크다”며 “자외선 차단효과가 크기 때문에 탠덤 전지 뿐만 아니라 자외선에 약한 유기 태양전지, 유기물 다이오드 같은 분야에서도 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

충북 옥천에서 부녀가 전기 울타리에 감전돼 사망한 사고가 발생해 경찰이 원인 조사에 나섰다. 13일 경찰 등에 따르면 이날 한국전기안전공사 사고 조사팀은 해당 사고 현장에서 전기 울타리 안전 기준 적합 여부, 전기 설비 상태 등 사고 원인을 찾기 위한 점검을 실시했다. 조사 결과 밭 인근에 설치돼 있는 농업용 계량기에 전기 울타리로 연결되는 전선이 이어져 있는 것으로 파악됐다. 이 전선에는 전류 개폐 장치인 커버 나이프(두꺼비집) 스위치가 따로 설치돼 있었다. 조사를 진행할 때까지 커버 나이프 스위치는 켜져 있었다. 사고 당시 전류가 흐르고 있던 것으로 추정되는 대목이다. 경찰은 이번 사고가 전류가 흐르는 울타리를 만져 발생한 것으로 보고 있다.앞서 전날 오후 6시46분쯤 옥천군 안내면 한 밭에서 밭 주인 A(65)씨와 딸 B(38)씨가 전기 울타리에 감전됐다. 이 사고로 A씨가 현장에서 목숨을 잃었고, B씨는 심정지 상태로 인근 병원으로 이송됐으나 숨졌다. B씨는 전기 울타리에 감전된 A씨를 구하는 과정에서 전선에 닿아 사고를 당한 것으로 알려져 안타까움을 더하고 있다. A씨의 밭 주변에는 피복이 없는 전선으로 이어진 울타리가 설치돼 있었다. 해당 전기 울타리는 지자체 지원 사업이 아닌 A씨가 개인 사비를 들여 설치한 것으로 전해졌다.야생동물 퇴치용 전기 울타리는 전류를 흐르게 해 멧돼지와 고라니 등 야생동물을 퇴치하는 장치다. 220볼트(V) 일반전원과 태양전지, 배터리 등 저전압으로 작동하는 데 사용되는 충격전압은 30V 이상에서 1만V 이하의 전압을 사용한다. 지자체 지원 사업으로 설치하는 전기 울타리 전선은 피복돼 있어 전압이 높은 대신 전류가 약해 야생동물이 접촉하면 놀라서 달아날 정도 수준이다. 접촉이 계속되면 전류를 차단하도록 설계돼 있다. 사람이 쉽게 출입할 수 없는 곳에 설치하고, 전원 차단기와 위험물 안내판 등 안전설비를 갖춰야 한다. 옥천군은 이번 사고를 기점으로 지역 내 개인이 설치한 전기 울타리에 대해 일제 점검을 실시할 방침이다. 군 관계자는 “군민 안전을 위해 개인이 설치한 전기 울타리 시설에 대한 안전 여부를 집중 점검하겠다”고 밝혔다.

지난해 개최된 제26차 기후변화총회(COP26)에서 우리나라는 2018년 온실가스 배출량 기준 40%를 감축하는 2030년 온실가스 감축목표(2030 NDC)와 2050년 온실가스 순 배출을 제로(0)로 하는 ‘탄소중립’을 선언했다. ‘2030 NDC’에 따르면 2030년 우리나라는 신재생에너지 30%, 원전 24%, 석탄 22%, LNG 20%, 암모니아 4%를 이용해 전력을 생산하게 된다. 탄소중립 시나리오(A안)에 따르면 2050년에는 원전(6%) 외에 신재생에너지 71%, 무탄소 가스터빈 22%, 연료전지 1%로 전력을 생산하므로, 신재생에너지 전력의 비율이 94%에 이른다. 전력 생산은 현재 약 3분의2를 차지하는 화석연료에서 벗어나 급격히 신재생에너지에 의존하게 된다. 신재생에너지에는 여러 가지가 있지만, 독보적인 것은 태양에너지이다. 구름 한 점 없는 맑은 하늘이면 지표면에는 1㎡당 1시간에 약 880k㎈의 태양에너지를 받는다. 열 손실이 없다면 9㎏의 물을 0℃에서 100℃까지 올릴 수 있는 적지 않은 에너지이다. 식물은 이 에너지를 이용한 탄소동화작용으로 자라며, 에너지는 초식동물과 육식동물을 거쳐서 먹이사슬의 상부로 전달된다. 오랫동안 조명, 난방, 온수 생산 등에 소극적으로 사용되던 태양에너지는 ‘탄소중립’ 시대의 주인공으로 새롭게 조명받고 있다. 특히 태양전지(PV)를 이용한 태양광발전이 신재생에너지의 중심 역할을 하고 있다. 태양전지는 전기적 성질이 서로 다른 N(-)형 반도체와 P(+)형 반도체로 제작된 태양광 패널로 구성된다. 태양광 패널에 흡수된 태양에너지는 반도체 내에서 정공(+)과 전자(-)를 발생시키고 전자(-)는 N형 반도체로, 정공(+)은 P형 반도체로 모이는 과정에서 전류가 발생하게 된다. 태양광 모듈의 가격은 2010년 1W당 1.76달러에서 2020년 10분의1 가격인 0.19달러로 하락했고 모듈의 효율은 같은 기간 11.3%에서 22%로 2배 증가했다. 글로벌 전력 생산에서는 재생에너지 비중이 27.3%인 데 비해 우리는 6.6%로서 글로벌 비중과 비교하면 4분의1에 불과하다. ‘탄소중립’을 달성하기 위해서는 재생에너지 생산 확대가 불가피하며 재생에너지의 절반 이상을 차지하는 태양광발전의 확대가 필수적이다. 태양광발전을 확대하기 위해서는 건물 입면을 이용한 태양광발전과 건물 일체형 태양광발전(BIPV) 활성화를 위한 정책이 마련돼야 한다. 또 빠르게 고령화 사회로 전환되는 농촌에서 농업의 대체수단으로서 농가 태양광 확대도 적극 확대할 필요가 있다. 독일의 경우 2020년 전력 생산의 45%를 재생에너지로 생산하고 있는데, 회원 20만명의 883개 협동조합을 포함해 개인이나 농부가 40%를 소유하고 있다. 이와 같이 에너지의 소비자이자 생산자로서 프로슈머를 확산하기 위한 주민 참여형 사업 개발이 시급하다.

“만세! 우리가 드디어 해냈다.” 21일 오후 4시, 전남 고흥 나로우주센터에서 우리 순수기술로 개발한 한국형 발사체 ‘누리호’가 육중한 몸체를 과시하며 힘차게 솟아올랐다. 긴장한 표정으로 이 모습을 지켜보던 발사지휘센터(MDC) 관계자들 얼굴이 밝아졌다. ‘우주발사체 독립’을 선언하는 감동적인 순간이었다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 이날 오전 10시 30분과 오후 2시에 누리호 발사관리위원회를 열고 당초 계획대로 오후 4시 발사를 결정했다. 일반적으로 우주발사체 발사 날짜와 시간은 탑재된 위성의 태양전지 발전 능력과 우주비행체 열 환경에 따라 궤도상 비행체에 태양이 비추지 않는 시간을 최소화하는 것을 기준으로 한다. 이번에는 지난해 10월 1차 발사 당시와 달리 위성모사체와 함께 성능검증위성이 실리지만 태양전지가 아닌 원자력을 이용한 발열전지를 사용하기 때문에 대기 상층 바람과 같은 날씨 상태와 진입궤도를 도는 위성이나 우주물체와의 충돌을 충분히 피할 수 있는 시간대만 고려해 발사시간을 최종 확정했다. 오전 10시부터 발사대를 중심으로 반경 3㎞ 이내 육상통제를 시작했고 경찰은 나로우주센터 주변 곳곳에 검문소를 운영했다. 또 발사 2시간 전부터는 누리호 비행 경로에 있는 폭 24㎞, 길이 78㎞ 해상과 폭 44㎞, 길이 95㎞의 하늘길도 통제했다. 누리호 발사 때 내뿜는 화염 때문에 발생할 수 있는 화재에 대비해 소방헬기와 소방차도 발사장 주변에 대기했다. 오후 2시 26분 연료탱크 충전, 오후 3시 2분에는 산화제 충전을 완료했다. 누리호 발사를 총괄 지휘하는 MDC를 책임지고 있는 고정환 항우연 한국형발사체개발사업본부장은 오후 3시 46분쯤 다시 발사 환경을 면밀히 살핀 뒤 발사 카운트다운을 시작했다. 나로호 발사 때 MDC를 책임졌고 누리호 개발에도 참여한 조광래 전 항우연 원장도 발사관제센터(LCC)에서 발사 순간을 초조하게 지켜보고 있었다. 발사 1분을 남겨 둔 시점부터 발사통제동은 침 삼키는 소리마저 들리지 않을 정도의 긴장감이 감돌았다. 누리호는 수직으로 발사 후 남쪽으로 방향을 틀면서 속도를 높여 발사 55초 후에 음속을 돌파했다. 123초가 지난 뒤 1단 로켓, 227초 뒤에는 위성덮개인 페어링을 분리했고 269초 뒤에는 2단 로켓을 떨어뜨리고 발사 875초, 945초 뒤에는 3단에 탑재한 162.5㎏ 성능검증위성과 1.3t 위성모사체를 고도 700㎞에 올렸다. 누리호는 1차 발사 때와는 달리 위성모사체를 예정 궤도에 올려 초속 7.5㎞로 돌 수 있게 했다. 이번 발사에서는 누리호 발사와 관련된 모든 과정을 한 치의 오차 없이 끝냈다. 발사 후 20분이 지난 뒤 사실상 성공을 확인하면서 MDC 연구자들은 자리에서 일어나 손을 번쩍 들어 만세를 부르면서 웃는 얼굴로 서로 악수를 나눴다. 항우연은 1주일 동안 위성 상태에 문제가 없는지 확인 작업을 한다. 고 본부장은 발사 후 열린 브리핑에서 “발사 예정 시퀀스보다 조금씩 빨리 진행된 부분이 있기는 하지만 원했던 목표를 모두 정상적으로 달성했다는 데 의미를 두고 있다”며 “발사 성공 데이터를 잘 분석해 활용함으로써 한국의 발사체 기술이 한 단계 더 나갈 수 있도록 하겠다”고 말했다.

재생에너지 광풍으로 새 기회를 잡은 국내 태양광 업계가 ‘중국산’ 공습에 촉각을 곤두세우고 있다. 압도적인 ‘규모의경제’를 내세우는 중국에 맞서 차세대 소재로 시장의 판도를 뒤집는다는 전략이다. 20일 업계에 따르면 차세대 태양광 모듈 연구개발(R&D)이 가장 앞서 있다고 평가되는 곳은 한화솔루션 큐셀부문과 현대중공업그룹 계열사 현대에너지솔루션 정도다. 양사는 향후 태양광 산업의 패권이 ‘소재 경쟁력’에 달렸다는 데 공감하며 물밑에서 기술 경쟁을 벌이고 있다. 태양광 게임체인저 탠덤 전지 기존 ‘실리콘 전지’의 한계를 극복한 ‘탠덤 태양전지’가 태양광 산업의 ‘게임체인저’로 주목받고 있다. 두 개의 태양전지를 하나로 결합한 형태의 ‘탠덤 셀’로 효율과 출력을 극대화했다. 단파장과 장파장의 빛을 한 번씩 흡수하는 구조로, 이론상으로는 실리콘 전지(29%)를 훌쩍 뛰어넘는 44%의 한계효율을 가지고 있다. 현재 상용화된 실리콘 전지의 효율은 20% 초반인 데 비해, 아직 연구 초기 단계인 탠덤 전지의 효율은 29.5%를 기록했다. 업계에서는 이 수치가 30%를 넘어서면 상용화할 가치가 있을 것으로 전망하고 있다. 탠덤 전지로 나아가는 양사의 방식이 조금 다르다. 현대에너지솔루션이 ‘중간 다리’를 하나 놓고 간다면, 한화큐셀은 바로 질러서 가는 전략을 택했다. 현대에너지솔루션은 기존 실리콘 태양광의 효율을 극대화한 ‘HJT’(이종접합 증착기술)를 지난 2월 국내 업체인 주성엔지니어링과 손잡고 연구하고 있다. HJT는 단결정 실리콘의 전·후면에 실리콘을 코팅한 것으로 기존 제품보다 효율이 2% 이상 올라갈 것으로 기대된다. 현대에너지솔루션은 “탠덤이 상용화하기까지는 최소 5년이 더 걸릴 것으로 본다”면서 “HJT와 탠덤의 호환성이 우수한 만큼 연계한 개발을 진행할 것”이라고 했다.반면 한화큐셀은 2025년이면 탠덤 전지를 상용화할 수 있다고 강조한다. 한화큐셀 관계자는 “아예 초창기부터 ‘중간 단계 없이’ 바로 탠덤 전지로 나아가자는 사내 공감대 아래 연구를 진행했던 만큼 경쟁사보다 개발 속도가 빠르다”면서 “국책 연구과제로도 선정돼 국가의 지원을 받는 만큼 학계, 중소기업과도 긴밀한 협업을 하고 있다”고 설명했다. 빠르게 성장하는 중국 이처럼 양사가 연구에 ‘올인’하는 것은 최근 무섭게 치고 올라오는 중국의 점유율 탓이다. 소재·원료 영역인 ‘업스트림’을 넘어 셀·모듈 등 ‘미드스트림’에서도 맹공을 이어가고 있다. 한무경 국민의힘 의원실이 한국에너지공단에서 받은 자료에 따르면 최근 3년간 한국의 태양광 셀·모듈 점유율은 지속적으로 하락해 지난해 6월 각각 63.2%(모듈)·37.2%(셀)을 기록한 반면, 성장세를 기록한 중국은 36.7%(모듈)·61.0%(셀)을 기록했다. 셀 시장에서는 이미 중국에 역전을 허용한 것이다. 업계 관계자는 “탠덤 전지 개발은 태양광 산업의 주도권을 우리에게 돌려올 수 있는 마지막 기회”라면서 “자국산 우대 정책 등 국내 기업들이 중도포기하지 않을 수 있도록 하는 제도적 지원이 필요하다”고 말했다.

태양전지는 에너지 생산하는 과정에서 오염물질을 배출하지 않는 대표적인 청정 에너지이다. 국내 연구진이 프린터로 인쇄해 건물 외벽이나 유리창에 붙여 전기를 만들 수 있는 도시 태양광 발전의 핵심 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 차세대태양전지연구센터 연구팀은 새로운 고분자 첨가물질을 개발해 유기태양전지 면적을 크게 만들고 발전 효율도 상용화 수준까지 높일 수 있는 방법을 확보했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 유기태양전지는 3세대 태양전지로 주목받고 있지만 빛을 전기로 만드는 활성 영역이 작아 전력 생산효율이 낮다. 유기태양전지의 상용화를 막고 있는 중요한 문제이다. 이에 연구팀은 유기태양전지를 크게 만들 수 있는 고분자 첨가제를 개발했다. 이를 통해 태양전지를 크게 만드는 것이 가능하고 오랫 동안 햇빛을 받으면 나타날 수 있는 물리적 변형까지 막아 전력 생산효율을 높일 수 있다.이 소재를 활용한 유기태양전지의 전력 생산 효율은 상용화가 가능한 14.7%를 달성했다고 연구팀은 밝혔다. 또 태양전지 표면 온도가 85도까지 올라가는 상황에서도 변형되지 않고 1000시간 동안 초기 효율의 84% 이상을 유지하는 것도 확인했다. 연구를 이끈 손해정 KIST 박사는 “기존 실리콘 태양전지와 비슷한 전력 생산효율을 보이는 고품질 대면적 유기태양전지 소재를 개발했다는 데 이번 연구 의미가 있다”며 “건물 외벽이나 자동차 등에 손쉽게 적용해 전기를 자급자족하는 친환경 발전이 가능하고 모바일 스마트 기기, 사물인터넷 기기의 전력 공급원으로도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

국내를 대표하는 태양광 기업인 OCI와 한화솔루션이 ‘폴리실리콘 동맹’을 맺었다. 원자재 가격이 고공행진 중인 가운데 양측 모두 안정적인 수요·공급처를 확보한 것으로 ‘윈윈’이라는 평가다. OCI의 말레이시아 자회사 ‘OCIMSB’는 한화솔루션에 2024년 7월부터 2034년 6월까지 10년간 총 1조 4500억원 규모의 태양광용 폴리실리콘을 공급하는 양해각서를 체결했다고 28일 밝혔다. 태양광용 폴리실리콘 가격은 최근 급격히 뛰고 있다. 태양광 시장조사업체 PV인사이츠에 따르면 2020년 내내 ㎏당 10달러(약 1만 2700원) 미만에 머물던 폴리실리콘 가격은 지난해 10월 38달러까지 오르며 3배 이상 폭등했다. 현재도 30달러선을 유지하고 있다. 폴리실리콘 가격 상승이 양사에 미친 영향은 완전히 달랐다. 폴리실리콘을 공급하는 OCI의 올 1분기 영업이익은 전년보다 245%나 오른 1620억원이었던 반면, 태양전지를 제조하는 한화솔루션의 신재생에너지 분야는 같은 기간 1142억원의 손실을 봤다. 한화솔루션은 “태양광 제품 판매가 증가하며 매출은 늘었지만 원자재값 급등의 여파를 피하지 못했다”고 설명했다. 양사의 협업은 이번이 처음이다. OCI는 최근 친환경 경영 트렌드에 맞춰 말레이시아에서 수력발전으로 생산하는 폴리실리콘을 제공할 계획이라고 전했다. 세계 각국의 탄소중립 정책에 따라 태양광 시장도 꾸준한 성장세를 보이고 있다. 에너지 시장조사업체 블룸버그NEF에 따르면 2020년 140GW에 머물렀던 글로벌 태양광 설치 규모는 올해 200~240GW에 이를 것으로 예상된다.