과학기술부는 올해를 `우주개발의 원년'으로 설정하고 우주개발 사업에 역량을 집중해 `스페이스 코리아' 붐 조성에 적극 나서고 있습니다. 게다가 올해는 한국인 최초의 우주인 배출 프로젝트가 추진되는 해이기도 합니다. 이에 사이언스타임즈는 항공우주연구원과 공동으로 일반인들에게 우주기술에 대한 상식과 정보를 제공하기 위해 ‘우주항공기술 이것이 궁금하다’라는 기획시리즈를 연재합니다.<편집자주>.

지난 25일 오전 7시7분(한국시간) 국제우주정거장(ISS)에서 6개월간 임무를 마친 러시아 우주선 소유스가 무사히 지구로 귀환했다. 승무원 3명을 태운 소유스 TMA-5호는 ISS에서 분리된 지 3시간 30분쯤 지나 이날 오전 도착지점인 카자흐스탄 북쪽 아르칼리크에 착륙했다.

2003년 2월 미국 우주왕복선 컬럼비아호가 공중 폭발한 뒤 러시아 소유스 우주 프로그램은 우주왕복선을 오가는 유일한 수단이 되었다. 미 항공우주국(NASA)은 컬럼비아호 참사 후 처음으로 다음달 우주왕복선 디스커버리호를 발사할 예정이며 ISS에 머무는 러시아인 세르게이 크리칼레프, 미국인 존 필립스는 디스커버리호를 맞게된다.

우주개발을 위한 첫 작업이며 구심체, 교두보 역할을 하는 우주정거장에 대해 알아보자. 지난 1961년 유리 가가린이 첫 우주여행을 시작한 후 인류는 지금까지 200여 차례나 넘게 우주를 넘나들어 왔다. 대부분의 우주여행은 우주에 대한 도전과 실험정신이었다. 인간의 우주로 나아가고 정복하기 위한 욕구는 자꾸만 커지게 되었다. 하지만 지구에서 쏘아올리는 로켓과 인공위성, 유인우주선, 우주왕복선 등으로는 우주 개발에 한계를 느낄 수밖에 없었다. 그러한 한계를 극복하고 우주개발에 박차를 가하기 위해 구상된 것이 바로 우주정거장이다.

우주정거장은 지구 궤도에 건설된 대형 구조물로서 사람이 생활을 하면서 우주실험, 우주관측 등 우주 개발에 필요한 임무를 수행하는 곳이다. 본격적인 개발에 필요한 우주 진출의 전초기지로, 인간이 우주에서 장기체류하기 위한 각종 연구를 수행하고, 지구에서 사람이나 기자재를 우주왕복선으로 수송한 후 이곳에서 다시 정비를 하여 우주 탐사, 개발을 시작하게 된다.

그렇다면 지금까지 만들어진 우주정거장은 어떤 것이 있을까. 최초의 우주정거장은 러시아의 살류트(Salyut)로서 1971년 4월에 발사되어 유인 우주선인 소유즈 10호와 결합, 우주정거장을 형성했다.

총 22명의 승무원이 1천600회의 각종 실험과 관찰의 임무를 수행했으며 인간이 오랜 시간을 우주 공간에 적응할 수 있다는 것을 보여줬다.

미국 최초의 우주정거장은 스카이랩(Skylab)으로 1973년 5월에 발사됐다. 스카이랩의 주 임무는 무중력상태에서의 인간 활동에 대한 실험과 지구, 우주관측 등이었다.

태양전지판 이상으로 수리작업이 있었으며, 1980년 7월 임무를 마치고 인도양으로 낙하됐다.

2세대 우주정거장은 우리에게 친숙한 러시아의 미르(Mir)로 지난 1986년 2월에 발사됐다.

미르는 총길이 13m에 지름 4.2m, 무게 21톤의 대형 구조물로 러시아의 발레리 폴랴코프가 438일을 체류함으로써 인간이 우주공간에 장시간 거주할 수 있다는 가능성을 보여주었다. 수명을 다한 미르는 2001년 3월 23일 남태평양 상공에서 대기권에 돌입했다.

스카이랩 이후 러시아의 우주정거장을 관망만 하던 미국은 80년대 중반 인류의 미래를 위해 길이 100m, 무게 300톤의 '프리덤'(자유)이라는 이름의 우주정거장을 건설하겠다고 발표했다.

이 계획은 추후 '국제우주정거장(ISS : International Space Station)' 건설로 이어졌으며 미국, 러시아, 유럽우주기구 11개국, 캐나다, 일본, 브라질 등 16개국이 참가해 2010년 완공을 목표로 만들어지고 있다. 예산은 약 400억 달러(약 52조원), 무게는 450톤, 크기는 축구장의 1.5배 크기로 만들어진다.

이 국제우주정거장은 우주실험이나 우주관측등 우주의 산업적 활용 외에도 우주인의 장기체류에 관한 연구를 수행해 달과 태양계의 행성들을 여행하기 위한 연구기지 역할과 훈련기지 역할도 수행할 수 있게 된다. 이로 인해 더욱 먼 거리의 우주탐사의 길이 열리게 될 것이다. 또한 국제우주정거장의 규모가 커지고 우주여행이 활발히 진행되면 상업적 이용도 가능해져서 우주 호텔까지도 등장할 것으로 예상하고 있다.

국제우주정거장은 지난 1998년 11월 20일, 국제 우주정거장의 한 모듈인 '자리야(Zarya)'(러시아)가 프로톤 로켓에 의해 우주공간에 올려짐으로써 국제 우주정거장 ISS가 건설되기 시작했다. 뒤이어 12월 2일 우주왕복선 엔데버호로 두 번째 모듈인 '유니티(Unity)'(미국)를 자리야와 연결시켰다.

데스티니, JEM, 콜럼버스 모듈 등 총 43개의 모듈이 합쳐져야 완성되는 국제 우주정거장에서는 미세중력(Microgravity) 실험, 생명과학(Life Sciences), 우주과학(Space Science), 지구과학(Earth Science), 상업적 상품개발(Space Product Development), 우주기술의 산업에의 활용(Engineering Research & Technology), 고순도의 약품개발 등의 많은 분야의 실험과 개발이 이루어질 것이다.

우리나라도 국제우주정거장 사업에 참여를 계획하고 있다. 한국항공우주연구원(KARI)과 미국항공우주국(NASA)은 국제우주정거장의 중요 연구장비인 우주저울(SMMD; Small Mass Measuring Device) 개발을 공동 추진하고 있다. 이를 통해 우리나라는 기반 유인우주기술을 습득하고, 새로운 유인우주개발 분야를 육성해, 향후 달기지 건설과 유인화성 탐사 등 대규모 국제공동 우주개발에도 우주선진국으로 당당히 참여할 수 있을 것이다.