우주개발, 이제는 Made in Korea

과학문화

우주개발, 이제는 Made in Korea
[4월 과학의 달] ’20-’22 우주개발계획 로드맵

2021.04.09 09:00 한소정 객원기자

2050 미래비전©한국항공우주연구원

우주 접근의 보편화를 위한 우주선과 우주여행의 대중화를 위한 우주 항구(Space port), ‘도어 투 도어(door to door)’ 이동성 향상을 위한 생활 밀착형 비행체, 전 세계의 1일 생활권 구현, 한국항공우주연구원(이하 ‘항우연’)이 그리는 ‘2050 미래비전’의 청사진이다. 비행기를 타고 유럽을 가고 동남아시아를 가듯이 우주선을 타고 달이나 다른 행성으로 관광을 가고, 대형마트에 가거나 교외로 나들이를 하러 갈 때 자동차를 이용하는 대신 밀착형 비행체를 이용할 날이 머지않다는 설레는 이야기다.

‘항우연’은 과학기술정보통신부(이하 ‘과기부’) 산하 항공우주 과학기술 출연연이다. 항공우주 과학기술의 탐구와 기술 개발, 보급을 통해 국민경제의 발전과 국민 생활 향상에 기여한다는 목표를 지향한다. 1989년 설립된 이후, 1999년 다목적 실용위성 아리랑 1호 발사, 2008년 첫 한국인 우주인 배출, 2011년 스마트 무인기 개발, 2013년 한국 최초 우주발사체 나로과학위성 3차 발사, 2020년 성층권 태양광 무인기(EAV-3) 53시간 연속 비행 성공 등과 같은 기념비적인 성과를 이어왔다.

차세대중형위성 발사모습 ⓒ한국항공우주연구원

나로과학위성 발사는 특히 국내외의 많은 관심을 받은 프로젝트다. 당시만 해도 우주발사체 개발이나 발사해 본 경험이 없던 우리나라는 기술 확보를 위해, 협력에 응하지 않았던 미국과 일본 대신 러시아와의 협력을 추진했다. 12년의 대장정 끝에 두 번의 발사 실패 여러 번의 발사 연기를 극복하고 나로호 3호 발사 성공으로 대한민국은 세계 11번째로 자국 기술로 우주발사체를 성공적으로 발사한 국가로 기록되었다. 이전 발사되었던 인공위성 아리랑은 영상카메라나 레이더를 사용해 지상을 촬영하는 지구 관측 위성이었던 데에 비해 나로호는 1년간 우주 공간에서 지구 궤도를 돌며 우주 방사선량과 이온층과 같은 우주 환경을 관측하는 과학위성이었다.

나로과학위성 발사 이후, 최근에는 모든 주요 기술을 한국의 자체 기술로 대체한 ‘한국형 발사체’ 개발이 한창이다. 조만간 한국형 발사체 누리호가 발사될 거라는 기대를 모으고 있다. 여기에는 천문학적 예산이 소요되지만, 전문가들은 “우리 발사체가 없으면 무한한 우주에 우리 몫은 단 한 뼘도 없다”라고 설명한다.

항우연이 내세우는 ‘2050 미래비전’의 전략목표의 여러 과제가 실제로 이 같은 한국형 발사체에 기반하게 될 것이다. 달에서 대한민국 활동 영역을 확보하는 일, 우주자원을 활용해 우주탐사의 경제성을 실현하고 미래 전략 자원 확보하는 일이 여기에 포함된다. 2030년까지 항우연은 한국형 발사체를 이용해 ‘달 착륙선’을 발사할 계획이다. 이후, 35년까지는 한국형 발사체를 개량해 ‘소행성 샘플 귀환선’을 발사할 계획도 갖고 있다.

‘2050 미래비전’에는, 이 외에도, 근지구 물체의 감시 체제 고도화 및 능동적 위험 제거하는 일, 사람이 직접 타거나 조종하지 않아도 되는 무인이동체를 개발하는 일, 빅데이터에 기반해 맞춤형 위성 정보 활용을 구현하는 일과 같은 다양한 과제가 포함된다.

재난 대응 인포그래픽©한국항공우주연구원

이와 같은 장기 계획으로 가는 발돋움을 위해 항우연은 ’20~’22 우주개발계획 단기 로드맵을 발표하기도 했다. 앞서 설명한 한국형 발사체 누리호 발사의 성공적 완수가 여기에 포함된다. 초소형 위성을 활용해 24시간 재난대응 체계를 구축하는 계획도 있다. 차세대 중형 위성 1호는 지난 3월 22일 오후 3시 7분께 카자흐스탄 바이코누르의 로켓 발사장에서 성공적으로 발사됐다. 흑백 0.5m, 칼라 2m 해상도로 정밀하게 지구를 관측해 국토와 자원관리, 재해와 재난 대응을 위해 사용되게 된다. 한국항공우주산업이 항우연으로부터 기술을 이전받아 내년 1월에는 차세대 중형 위성 2호를 발사할 계획도 있다. 국내 우주산업에 최초로 민간이 주도하는 프로젝트가 될 것이다.

달 탐사 인포그래픽©한국항공우주연구원

항우연은 2022년에 미국의 공군기지에서 스페이스 X의 팰컨 9를 이용해 우리나라 최초의 달 궤도선을 발사하는 일도 계획하고 있다. 달의 물과 얼음을 탐지하는데 쓰일 NASA의 특수 카메라와 고해상도 카메라, 자원 탐사 장비, 적외선과 암석 측정 장치 등이 달 궤도선에 실리게 된다. 발사된 뒤에는 1달간의 비행시간을 거쳐서 달 궤도에 진입하고 100Km의 고도에서 1년간 임무를 수행할 것이다. 이는 30년께에 계획되어 있는 한국형 발사체를 사용한 달 착륙선 발사를 앞두고 심우주 비행/관제/제어 기술 등을 준비하는 단계이기도 하다.

그 외에도, 항우연의 ’20~’22 우주개발계획 로드맵에는 지속 가능한 우주 경쟁력 확보를 위해 우주 쓰레기 경감 권고안을 제정하는 일과 우주기업 경쟁력 강화를 위해 지원을 강화하는 일, 과학기술정보통신부가 지난해 4월 발표한 ‘스페이스 파이오니어사업’도 포함된다. 스페이스 파이오니어사업은 발사체나 위성 등에 사용되는 첨단 우주 부품의 국산화 기술을 지원하는 것을 목표로 하며 2030년까지 10년간 총 2,115억 원의 사업비가 투입될 예정이다.

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