[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 우주항공청이 개청과 함께 우리나라가 주도할 도전적인 우주개발 사업을 추진하고 있다.

이 가운데 지구에서 달, 화성에 이르는 글로벌 우주 프로젝트의 핵심 역할을 해줄 '라그랑주4' 탐사 과제가 시선을 모은다.

◆ 태양풍·우주방사선 예보 가능한 인류 최초 라그랑주4 탐사 '기대'

우주항공청의 연구·개발(R&D)에서 '키맨' 역할을 해줄 인물은 바로 존 리 초대 임무본부장이다.

그는 미국 항공우주국(NASA) 본부장을 역임하는 등 30년간 백악관과 나사에서 일한 우주 산업 전문가로 꼽힌다. 실제 2021년까지 나사 고더드우주비행센터 수석어드바이저로 근무하며 미국의 우주 프로젝트를 이끌었다.

그가 초대 임무본부장으로 취임하면서 강조하는 것은 바로 '도전적인 우주 과제'다.

우주항공청 개청에 앞서 1~2개월 전 과학기술정보통신부는 이미 직속기관이 된 한국항공우주연구원과 한국천문연구원으로부터 향후 우주 R&D 유망 과제를 제출받은 상태다. 이를 우주항공청이 다시 받아 실질적인 R&D 과제 방향을 선별할 예정이다.

원격 및 현장 관측 위치로서 L4의 중요성을 나타내는 구상도 [자료=천문학회지 논문] 2024.05.27 biggerthanseoul@newspim.com

이 가운데 관심을 받고 있는 프로젝트가 바로 '라그랑주 4기점(L4)' 탐사다. L4는 태양 활동과 태양권 환경을 지속적이고 포괄적으로 관측할 수 있는 독특한 장소로 평가된다.

L4 미션은 원격 관측을 통해 태양-지구 및 태양-달 연결을 연구할 수 있는 명확하고 광각의 시야를 제공한다. 태양 복사, 태양풍 및 태양권 자기장의 현장 측정은 달과 화성의 안전한 인간 탐사를 위한 방사선 환경을 모니터링하고 예측하는 데 필수적인 구성 요소로 꼽힌다.

L4에서는 우주선의 전방 측면에 장착된 먼지 감지기를 통해 현지 먼지 및 태양권과의 상호작용을 전례 없이 감지할 수 있다.

캐나다 밴쿠버 Simon Fraser University에서 찍은 오로라 사진.[밴쿠버 정영남 독자 제공] 2024.5.11일

태양의 자전 영향에 L4에서 관측된 태양풍이나 방사선은 지구로 향한다. 최근 전 지구적으로 관측된 오로라 역시 태양의 영향 때문이다. 태양풍은 지구 자기장을 교란해 무선 통신망, 위성 시스템을 손상시킬 수 있다. 다양한 전자기기를 무용지물로 만들 수도 있다.

아직 L4는 인류가 닿지 않은 곳이기도 하다. L4 탐사가 추진된다면 그야말로 인류 최초의 우주 프로젝트가 된다.

항공우주분야 한 전문가는 "L4를 인류 최초로 탐사해서 태양활동을 관측할 수 있다면 그야말로 우주청이 해야만 할 주도적이고 도전적인 우주 프로젝트가 아니겠느냐"며 "우주청 역시 다각적으로 검토할 필요가 있다"고 전했다.

◆ 7500억~1조 규모 프로젝트…'우주 관제탑'으로 국제적 위상 급부상 예상

L4 탐사 프로젝트는 현재 천문연이 추진중이다. 한미 공동으로 NASA Decadal Survey에 L4 공동 추진 백서 3건을 2022년 8월 제출한 바 있다.

같은 해 12월에는 4차 우주개발진흥기본 계획의 전략에도 일부 반영이 된 프로젝트이기도 하다. 같은 기간 천문연은 L4에 우리나라의 우주탐사선을 보내기 위한 선행기획연구를 완료했다. 천문연은 미래유망과제 기획연구를 자체적으로 지난해부터 시작해 올해 말께 마무리한다.

이같은 프로젝트를 추진하기 위해서는 대략적으로 7500억원에서 1조원 가량의 재정이 투입돼야 하는 것으로 파악됐다.

이 프로젝트의 중요성은 태양의 흑점에서 비롯된다. 흑점은 갈릴레오 갈릴레이가 1612년 최초로 관측한 이후 400여년이 지난 지금까지도 제대로 된 예측이 어렵다(그림 참고).

태양 흑점 폭발 [사진=뉴스핌DB]

미국을 비롯해 국제 천문학계도 필요성을 인지했지만 L4 탐사는 기존 우주개발 일정을 소화해야 하는 만큼 역부족이라고 평가됐다. 여전히 인류가 L4를 찾지 않은 이유다.

다만 현재 미국, 중국 등의 국가가 화성 탐사에도 힘을 쏟고 있으며, 기업가 일론 머스크는 자신의 우주기업인 스페이스X를 통해 인류의 화성 이주를 추진중이다. 이런 상황에서 태양풍과 우주방사선 예측은 어느 때보다도 중요하다는 데 항공우주분야 전문가들은 입을 모은다.

사천의 한 우주기업 고위 관계자는 "지구에서 화성으로 이동할 때 걸리는 시간은 8개월에서 10개월 정도가 될 것"이라며 "이 기간 동안 인체에는 우주방사선이 고스란히 누적되는데, 이를 회피할 방법을 찾을 수 있는게 바로 L4 탐사 연구"라고 설명했다.

그는 "사실상 인류가 지구를 시작해 달, 화성으로 가는 프로젝트를 추진할 때 L4의 관측 결과는 모든 영역에 영향을 준다"며 "가령 아르테미스 프로젝트 중 달 우주기지를 건설하는 전문가들이 우주방사선에 노출되지 않는 시각을 알려줄 수가 있다"고 덧붙였다.

조경석 천문연 책임연구원은 "L4 탐사를 하게 되면 태양과 지구를 모두 한 눈에 보며 태양풍을 관측할 수 있다고 보면 된다"며 "뿐만 아니라 흑점의 전생애 관측이 가능하며 이를 토대로 태양풍 전조현상을 살펴 화성까지의 우주개발에 나설 인류에 보탬이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

조 연구원은 이어 "우리가 현재 글로벌 우주 협력에도 힘을 쏟고 있지만 L4 탐사 및 관측은 그야 말로 '우주 관제탑' 역할을 해줄 수 있다"며 "이를 토대로 우리나라가 향후 우주개발 프로젝트의 주도적인 역할을 할 수 있을 것"이라고 기대했다.

biggerthanseoul@newspim.com