[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 우리나라 첫 달 탐사선(KPLO)인 다누리가 '우주휴게소'라고 불리는 라그랑주점(지구에서 태양방향으로 150만km 떨어진 지점)을 돌아 발사 135일차인 오는 17일 달 궤도 진입 작전에 나선다.

심우주 항행보다도 달 중력에 포획되기 위한 감속이 관건이다. 다누리가 달 궤도에 성공적으로 진입하게 된다면 우리나라의 달 시대를 열어갈 수 있을 것으로 보인다.

미국 주도로 추진되는 달 유인 탐사 프로젝트인 아르테미스와 이후 달 탐사에서도 우리나라가 중책을 맡아갈 수 있을 것으로 기대된다.

◆ 2032년 달 착륙 위한 선발대 '다누리'…달 데이터 확보 '집중'

이번에 달 궤도에 진입하는 다누리는 우리나라 향후 달 착륙 프로젝트에 상당한 영향을 줄 것으로 기대된다. 이미 예비타당성조사 사업 심의를 최종 통과한 차세대 발사체 개발에 따른 달 착륙 과제에 앞서 우리나라 기술로 처음으로 달 탐사에 나서는 '달 착륙 선발대'라는 의미가 크다.

한국항공우주연구원 연구자들이 지난 6월 4일 다누리에 대한 최종 점검 작업을 수행하고 있다. [자료=한국항공우주연구원] 2022.06.04 biggerthanseoul@newspim.com

앞서 과학기술정보통신부는 지난달 29일 국가연구개발사업평가 총괄위원회를 열고 '차세대발사체 개발 사업'의 예비타당성 최종 통과 결과를 발표했다. 이 사업의 개발기간 10년(2023~2032년), 총 사업비 2조132억4000만원 규모로 예비타당성 조사가 통과된 것이다.

차세대발사체는 개발 기간 동안 모두 3회 발사된다. 오는 2030년 달궤도에 투입되는 성능검증위성을 발사, 발사체 성능을 확인한다. 2031년에는 달착륙선 예비모델을 발사해 우리나라 최초의 달착륙 임무 달성을 도울 예정이다. 개발 기간의 마지막 해인 2032년에는 달착륙선 최종 모델을 발사한다.

달 착륙선 개발 사업 역시 지난 10월 31일 예타 조사 대상으로 선정돼 최종 통과 여부에 대한 심의를 받고 있는 상태다.

2032년 본격적인 달 탐사에 앞서 다누리는 다양한 탑재체를 통해 달 탐사 데이터를 모을 예정이다. 달 착륙선 후보자 탐색을 비롯해 달 표토입자 크기 분석 및 티타늄 분포지도 작성, 달 표면 자기이상지역 및 달의 생성 원인 연구, 달 표면 자원 지도 및 달 우주방사선 환경지도 작성, 심우주탐사용 우주인터넷 기술 시험 등을 전개한다.

1년간 달 궤도를 돌면서 찾아낼 수 있는 달 데이터는 모두 확보한다는 게 한국항공우주연구원의 계획이다. 이는 향후 달 발사되는 달 착륙선의 임무 설계에도 반영될 것으로 보인다. 

항우연 한 관계자는 "다누리는 우리나라가 달을 활용하는 방법을 설계하고 기획하는 데 상당한 도움이 될 것"이라며 "향후 실제 달 착륙을 하는데도 다누리는 다양한 변수를 사전에 파악하는 역할을 할 것"이라고 말했다.

◆ 아르테미스 프로젝트 '중개자'…심우주 항행 경험 통한 국제협력 기대

다누리는 미국 항공우주국(NASA)의 도움을 얻은 사실상 실질적인 한·미 우주프로젝트의 결과물이다. 그만큼 미국 역시 다누리의 활약에 상당한 기대를 하고 있다. 

실제 다누리에는 NASA가 개발한 쉐도우캠(ShadowCam)이 탑재돼 있다. 쉐도우캠은 미국의 달 남극 유인착륙 후보지를 검색하는 임무를 수행한다. 

우리나라 첫 달탐사선인 다누리에 탑재돼 임무를 수행하는 미국 쉐도우캠의 예상도. [자료=한국항공우주연구원] 2022.06.04 biggerthanseoul@newspim.com

앞서 NASA는 지난달 16일 미국 케네디우주센터에서 아르테미스 1호 발사체를 통해 오리온 달 탐사선 발사에 성공했다. 오리온 탐사선은 지난 11일(현지시간) 멕시코 바하칼리포르니아 인근 태평양 해상에 착수했다. 발사 후 25일만에 지구로 귀환한 것이다.

이후 아르테미스 2호에는 실제 사람 4명을 태우고 달 궤도 유인 비행을 시도한다. 이후 2025년 아르테미스 3호를 통해 실제 사람이 달에 착륙하게 된다. 53년만에 다시 인류가 달 표면을 밟게 되는 것이다.

이를 위해 다누리에 탑재된 쉐도우캠이 아르테미스 달 착륙의 최적지를 찾게 된다. 이같은 탐사 결과를 토대로 아르테미스 유인 달 탐사 계획이 진행될 것으로 보인다.

뿐만 아니라 다누리는 지구에서 150만km 떨어진 라그랑주점을 통과하는 등 심우주 항행 경로를 통해 이번에 달에 접근한다. 오리온 탐사선과 달리 심우주를 돌아서 항행하는 데는 달 탐사에 필요한 연료를 최소화하기 위해서다.

[올랜도 로이터=뉴스핌] 이나영 인턴기자= 미국 항공우주국(NASA)이 16일 오후 3시 48분경(한국시간) 미국 플로리다주 케이프 커네버럴의 케네디 우주센터에서 아르테미스-Ⅰ을 발사했다. 2022.11.16 nylee54@newspim.com

이번에 아르테미스1호는 사상 최대 규모의 신형 발사체인 '스페이스 론치 시스템(Space Launch System, SLS)'을 적용했다. 약 230억달러(31조900억원)의 비용이 투입됐으며 최대 4000톤의 강력한 추력을 제공하며 지구 저궤도까지 무려 143톤의 탑재체를 올릴 수 있는 성능이다.

이같은 투자와 그 기반에서 얻은 추력을 통해 오리온 탐사선은 곧장 달로 향했다가 지구로 귀환하는 데 25일밖에 걸리지 않았다.

다만 이후 달 탐사 시대가 확대될 경우 모든 국가가 이같은 방식의 달 탐사를 하기에는 막대한 재정 부담을 떠안아야 할 수 있다. 그런 차원에서 다누리의 심우주 항행 경험은 다른 국가에도 상당한 도움이 될 것으로 보인다.

여기에 달 자원 탐사와 관련된 우리나라의 역할이 확대될 것으로 보인다. 이미 발사체 사업 등을 스페이스X 등 민간기업에 맡긴 NASA는 향후 임무를 달 자원 확보 등으로 변화시키는 모습이다.

이런 가운데 우리나라가 다누리와 달 착륙선을 활용한 달 자원 탐사에서도 NASA에 적지 않은 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 

이와 관련 자원 탐사에 중추적인 역할을 할 것으로 기대되는 한국지질자원연구원이 다음달 1일 국토지질자원연구본부를 국토우주지질자원연구본부로 개편한다. 이와 함께 우주자원센터도 신설한다. 

지질연 한 관계자는 "앞으로 지질분야에서 달 등 우주로 향할 수 있도록 해 장기적인 미래 먹거리 창출의 기틀을 잡을 수 있을 것"이라며 "우주자원을 탐사하고 분석해 향후 우주시대에 필요한 광물 등 자원을 찾는데 연구원이 역할을 할 것"이라고 말했다.

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