한국의 우주 역사, 다시 쓴다…미리보는 '2022 이슈7'

미리보는 2022년 한국의 7대 '우주 뉴스'. / 그래픽=이지혜 디자인기자

우주는 지난해 안보 영역을 넘어 '산업'으로 개화했다. 중력을 뚫고 우주에 도달한 사람만 600명을 넘어섰다. 1961년 소련의 유리 가가린이 첫 우주비행에 성공한 지 정확히 60년 만이다. 저궤도(LEO, 160~1000㎞)를 도는 인공위성 7500여개 중 작년에만 1400개 이상이 올라갔다. 한 해 세계 각국에서 150회 가까운 로켓 발사가 진행됐다. 다만 한국이 차지한 비중은 1, 임무마저 '미완의 성공'으로 남았다.

지난해 한국이 누리호(KSLV-II) 발사에 실패하며 아쉬움을 삼켰지만, 올 하반기 문제점을 보완해 2차 발사가 예정돼 역사가 새로 쓰일 것으로 보인다. 특히 1992년 8월 '우리별 1호'를 우주에 안착시키며 인공위성 독립을 이룬 지 30년이 되는 해라 의미가 크다. 누리호 발사가 성공적으로 이뤄지면, 인공위성과 로켓 기술을 자체 보유한 세계 7대 우주강국으로 우뚝 설 전망이다.

이 밖에도 우리나라는 국제 공동프로젝트로 소행성 천체 궤도를 인간이 바꾸는 역사상 첫 실험에 참여한다. 또 한국형 달 궤도선(KPLO) 발사를 통해 달 탐사에도 첫 발을 뗀다. 페리지에어로스페이스, 이노스페이스 등 로켓을 개발하는 민간 우주 스타트업이 기술을 고도화하고 있어 산업적 관점에서도 희망이 싹트고 있다.

문홍규 한국천문연구원 우주탐사 그룹장은 "올해는 한국이 처음으로 지구궤도를 벗어나 행성 간 공간으로 진출하는 한 해가 될 것"이라면서 "우리 사고의 영토와 심리적 지평이 그만큼 넓어지리라 믿는다"고 말했다.

머니투데이가 '2022년 한국의 우주 이슈 7'을 선정했디.

①누리호 2차 발사(하반기)

(고흥=뉴스1) 사진공동취재단 = 한국형 발사체 누리호(KSLV-ll)가 21일 고흥군 나로우주센터 제2발사대에서 화염을 내뿜으며 힘차게 날아오르고 있다. 누리호는 1.5t급 실용위성을 지구저궤도(600~800km)에 투입하기 위해 만들어진 3단 발사체이며 엔진 설계에서부터 제작, 시험, 발사 운용까지 모두 국내 기술로 완성한 최초의 국산 발사체다. 2021.10.21/뉴스1

한국항공우주연구원과 국내 기업 300여 개가 함께 개발한 누리호가 올 하반기 다시 우주로 향한다. 지난해 10월 1차 발사된 누리호는 고도 700㎞까지 도달하고도, 위성 모사체를 궤도에 안착시키지 못 했다. 원인은 3단 산화제탱크 내부 고정장지가 풀려 산화제가 누설돼 로켓이 추동력을 잃었기 때문이다. 항우연은 문제점을 보완해 올 하반기 2차발사로 로켓 기술 독립을 일궈내겠다는 목표다.

②한국형 달 궤도선(KPLO) 첫 발사(8월)

달 궤도선 운영 상상도/사진=항우연

한국형 달 궤도선(KPLO)도 올 8월 스페이스X 팰컨9 로켓에 실려 발사된다. 한국이 시도하는 최초의 우주 탐사다. 이 무인 궤도선은 달 상공 100㎞ 궤도에서 약 1년간 주위를 돌며 달 표면 지형 관측과 향후 탐사선 착륙 지점 탐색 등의 임무를 수행할 예정이다. 국제학술지 네이처는 지난해 발표한 '2022년 주목할 과학 이슈 7가지' 중 하나로 KPLO를 꼽기도 했다.

③韓 과학자, 美 NASA '다트'(소행성 궤도수정 시험) 미션 참여(9월쯤)

미국 항공우주국(NASA)와 존스홉킨스대 응용물리학연구소가 추진하는 다트(DART, 쌍 소행성 궤도수정 시험) 상상도. / 사진제공=미국NASA

한국천문연구원 과학자 4명은 미국 항공우주국(NASA)이 추진하는 '다트'(DART, 쌍소행성 궤도수정 시험) 임무에 참여한다. 지구로 날아오는 소행성에 우주선을 충돌시키는 인류 첫 실험이다. 현재 지구와 약 4억km 떨어진 쌍소행성 디디모스와 디모포스는 오는 9~10월쯤 지구와 약 1100만㎞까지 가까워진다. 이때 우주선이 소행성 디모포스와 충돌하면, 천문연은 관측시설로 소행성 궤도 변화와 에너지 방출 규모 등을 측정한다.

④한국형위성항법시스템(KPS), 3조 7000억원 규모로 본격화

한국형 위성항법시스템(KPS) 임무 상상도. / 사진제공=한국항공우주연구원

한국형위성항법시스템(KPS)은 올해부터 2035년까지 총 3조 7235억원이 투입된다. KPS를 통해 한반도와 동아시아 지역에 정밀 위치·시각 정보를 제공하는 항법 시스템을 구축한다는 목표다. 앞서 해외 항법 시스템을 활용할 수 있고, 범용 서비스가 되면 매년 수천억원에 달하는 고정 지출이 발생해 타당성에 논란이 일었다. KPS는 14년간 연구개발이 이뤄지지만, 누리호에는 실릴 수 없어 6000~7000억원 가량이 해외 발사 비용으로 책정된 점도 아쉽다. 그러나 정부는 미 NASA와 협력을 구해 KPS 국산화와 함께 위성관련 생태계 조성에 나서겠다는 방침이다.

⑤나노위성(중량 10kg 이하) '도요샛' 4기 발사 이후 편대 비행(6월)

도요샛 프로젝트 임무 상상도. / 사진제공=한국천문연구원

중량 10kg 이하 나노위성인 도요샛(영어명 SNIPE)이 올 6월 러시아 소유스-2 로켓에 탑재돼 발사될 예정이다. 도요샛은 고도 500㎞ 태양동기궤도에서 4기가 편대비행하며 우주 날씨의 변화를 관측할 예정이다. 이 위성은 우주 플라스마 분포의 시·공간적 변화를 미세한 수준까지 관측한다. 이 관측이 이뤄지면 우주 환경의 실시간 예보와 분석이 이뤄져 우주 개척에 도움이 될 수 있다.

⑥지상정밀 관측위성인 '다목적실용위성 6·7호' 발사(하반기)

한국항공우주연구원이 다목적실용위성(아리랑) 3호가 지난 2019년 강원도에서 발생한 대형 산불 현장을 촬영한 강원도 강릉 옥계 지역과 속초/고성 지역 모습. 아리랑 6호와 7호 위성은 이보다 더 초정밀로 지구를 관측할 수 있다. (한국항공우주연구원 제공) 2019.4.7/뉴스1

올 하반기에는 다목적실용위성(아리랑) 6·7호 발사가 예정됐다. 6호는 기상 여건에 영향을 받지 않는다. 합성개구레이더(SAR)를 탑재해 한반도 일대를 초정밀로 전천후 관측할 수 있다. 항우연이 유럽연합(EU) 등과 협력해 기술을 개발 중이다. 7호는 해상도가 30cm 이하인 초고해상도 광학위성이다. 두 위성이 성공적으로 임무를 수행하면 초정밀 지구관측이 가능해질 전망이다.

⑦민간 우주 로켓 스타트업의 성장

이노스페이스가 개발한 소형 로켓 블랙버드-3가 발사되고 있는 장면. / 사진=이노스페이스

페리지에어로스페이스가 개발 중인 로켓 연소 장면. / 사진=페리지에어로스페이스

김수종 대표와 신동윤 대표가 각각 창업한 이노스페이스와 페리지에어로스페이스 성장세도 계속될 것으로 보인다. 이노스페이스는 2017년 창업해 하이브리드 로켓(고체·액체 장점 결합)을 개발하는 국내 유일 기업이다. 지난해 12월 국방과학연구소(ADD) 발사 시설에서 자체 개발한 블랙버드-3 로켓을 성공적으로 발사하는 데 성공했다.

페리지에어로스페이스는 만 25세 KAIST 학부생이 2016년 창업한 로켓 스타트업이다. 최근 KAIST와 함께 개발한 3.2m 초소형 로켓을 쏘아 올렸지만, 아쉽게 발사에는 실패했다. 그러나 국내에선 유일하게 메탄을 연료로 쓰는 초소형 로켓을 개발 중이다. 현재 개발 중인 로켓은 '블루웨일'로 길이 8.8m, 무게 1.8t이다. 엔진도 완성 단계에 접어들었다.