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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한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀이 매번 다른 형태를 형성하는 나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 패턴의 새로운 사물인터넷(IoT) 보안·인증 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 연구팀이 대구경북과학기술원(DGIST) 김봉훈 교수, 성균관대 권석준 교수와 공동으로 개발한 인증 기술은 서로 다른 모양을 갖는 수십억 개 나노 패턴을 저비용으로 만들어낼 수 있다.
거미가 사람처럼 한밤중에 이른바 '렘수면' 상태의 행동을 보인다는 연구 결과가 공개돼 서구 과학계에서 갑론을박이 벌어졌다. 9일 AP 통신, 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 독일 콘스탄츠대에서 진화생물학을 연구하는 다니엘라 뢰슬러는 한밤중 줄에 매달린 작은 깡충거미의 행동을 카메라로 살펴본 결과 마치 렘수면 상태에 빠진 것처럼 다리를 씰룩거리고 눈을 깜빡이는 모습을 확인했다고 밝혔다.
올해 연말을 목표로 하는 중국의 독자 우주정거장 건설 작업이 순항하고 있다. 10일 인터넷 매체 펑파이 등에 따르면 중국 유인항천공정 판공실은 우주정거장 '톈궁'(天宮)의 두 번째 실험실 모듈 '멍톈'(夢天)을 최근 하이난 원창 우주발사장으로 옮겼다고 밝혔다. 각종 테스트 작업 등을 거친 뒤 오는 10월 발사해 핵심 모듈인 톈허(天和)와 도킹하면 'T'자형 우주정거장의 기본 골격이 완성된다.
30년 전인 1992년 8월 11일, 노태우 당시 대통령은 우리나라의 첫 인공위성 '우리별1호'가 남미 프랑스령 기아나 쿠루 기지에서 성공적으로 발사됐다는 소식을 알리며 이렇게 말했다. 질량 48.6㎏의 아주 작은 위성인데다가 제작도 해외 대학(영국 서리대)과 함께 했지만, 우리별 1호의 개발과 발사는 우주과학기술 불모지였던 한국이 발전의 초석을 다지는 중요한 사건이었다. 한국은 우리별 1호가 우주로 올라가면서 세계에서 22번째로 국적 위성을 보유한 국가가 됐고, 이때의 경험을 바탕으로 독자적인 위성개발 능력을 확보해 오늘날 자력으로 위성을 제작하고 있다.
울산과학기술원(UNIST)은 인공지능(AI)을 이용해 고분자 시뮬레이션을 빠르게 수행할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. UNIST에 따르면 물리학과 김재업 교수 연구팀은 일주일 정도 소요되던 계산을 하루 안에 끝낼 수 있는 'AI 고분자 시뮬레이션 기술'을 개발해 오픈소스 프로그램으로 공개했다. 옷감이나 플라스틱 등 우리 일상에는 고분자로 만든 재료가 많고, 특히 나노 기술은 고분자의 자기조립 성질을 이용하는 경우가 흔하다.
서울대 연구진이 차세대 리튬금속 배터리 전해질 성능을 높일 수 있는 유기-물리화학적 성질을 최초로 발견했다. 서울대는 임종우 자연과학대 화학부 교수 연구진이 불소를 제거한 유기분자로 리튬금속음극 안정성을 대폭 향상해 1천500회 이상 충·방전 사이클을 구동하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.
울산과학기술원(UNIST)은 그린수소 생산 기술로 불리는 물 전기분해의 효율을 높이는 전극 코팅 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. UNIST에 따르면 에너지화학공학과 류정기 교수 연구팀은 전극 표면에 수화젤(Hydrogel)을 코팅해 물 전기분해의 성능을 높이는 기술을 개발했다. 물 전기분해는 물에 담긴 전극에 전류를 흘려 물을 산소와 수소로 분해하는 기술이다.