달 표면에 내려 자원탐사·현지 자원활용 등 과학임무 수행 계획
쥘 베른 소설 나온 지 150년 만에 심우주 탐사 ‘실무 기획팀’ 가동.

미국 플로리다주의 대포 공장에 길이가 300m나 되는 거대한 대포가 들어선다. 대포가 달을 향해 발사한 지름 3m, 높이 4m 크기의 대포알엔 사람이 3명 탑승하고 있다. 유인 대포알은 초속 12km의 속도로 날아가 달 궤도에 진입한다.

《지구에서 달까지》 출간이 인류의 우주 탐사 열정 불붙여

19세기 프랑스의 소설가 쥘 베른이 저술한 소설 《지구에서 달까지(From the Earth to the Moon)》의 줄거리다. 물론 대포알이 날아가면서 인체에 미치는 압력 등 과학적으로 생각하면 황당할 수 있지만, 이 소설 이후 인류는 우주 탐사에 대한 열정이 활활 타올랐다.

이 소설이 출판된 1865년으로부터 150여 년이 지난 후 우리나라도 달 탐사를 준비하고 있다. 한국항공우주연구원(항우연)에 따르면, 오는 8월 우리나라 최초의 달 탐사선 ‘다누리’가 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주군기지에서 스페이스X의 팰컨9 발사체에 실려 달로 향한다.

지금까지 한국은 지구 이외 외계 행성을 직접 탐사한 적이 없다. 6월21일 우주에 도달한 누리호(KSLV-Ⅱ)가 한국이 만들어 우주에 도착한 최초의 발사체다. 우주에 여러 차례 위성을 쏘아올렸지만 대부분 지구나 우주 환경 관측이 목적이었다. 오는 8월 다누리가 달 궤도에 안착할 경우 한국은 러시아, 미국, 일본, EU, 중국, 인도에 이어 7번째로 달을 탐사하는 국가로 자리매김한다.

한국 최초 심우주 탐사 도전인 이번 사업은 발사하기까지 우여곡절이 많았다. 지구로부터의 거리가 지구와 달 사이 거리와 같거나 그것보다 먼 거리에 있는 우주 공간을 심우주라고 부른다.

한국이 달 탐사 프로젝트에 도전을 시작한 건 15년 전이다. 다누리는 1년간 달 궤도에 머무르며 임무를 수행하는 것이 목표였지만, 연료나 무게가 임무 수행에 부적합하다는 의견이 개발 과정에서 제기됐다. 이후 발사 계획을 세 번 바꾸고, 사업기간도 네 번이나 수정했다. 이제 남은 건 우주 환경 모사시험 등 지상 테스트다.

달 궤도선은 2m 크기의 직육면체(2.14ｍ×1.82ｍ×2.29ｍ)다. 연료 260kg을 포함한 총 중량은 678kg이다. 지상에서 발사된 뒤 137일간 우주를 비행하다 달 궤도에 진입한다.

주요 임무는 달 착륙 후보지 탐색과 달 과학연구, 우주인터넷 기술 검증 등이다. 이를 위해 국내 기술로 제작한 5개의 탑재체가 실린다. 고해상도카메라(항우연), 광시야편광카메라(한국천문연구원), 자기장측정기(경희대학교), 감마선분광기(한국지질자원연구원), 우주인터넷 성능 검증기기(한국전자통신연구원) 등이다. 또 미국 항공우주국(NASA)은 우리 달 궤도선에 달의 음영지역을 촬영하는 특수 카메라를 설치할 예정이다.

 

과학기술부, 올 9월 예비타당성조사 신청

우주에서 달이 지구를 공전하는 궤도를 빙글빙글 도는 궤도선을 성공적으로 우주에 보낸 이후에는, 달 표면에 직접 착륙이 가능한 비행선도 발사할 계획을 세우고 있다. 2022년 8월에 발사 예정인 달 궤도선의 후속사업이다.

김대관 항우연 달탐사사업단장은 “달의 100km 고도를 도는 다누리는 오는 2030년 우리의 달 착륙선이 착지할 후보지역을 찾는 것도 임무 중 하나”라고 설명했다.

달 착륙선 발사 시기는 2031년으로 예정돼 있다. 과학기술정보통신부는 “일단 차세대 발사체를 활용해 2030년에 달 착륙 검증선을 발사해 성능을 확인한 후, 2031년에 달 착륙선을 실제로 발사해 본격적인 임무를 수행할 계획”이라고 밝혔다.

1.5톤급 이상 달 착륙선은 달 표면에서 자원탐사, 현지자원활용 등 다양한 과학임무를 수행할 예정이다. 과학기술정보통신부는 지난 2월부터 한국천문연구원과 한국항공우주연구원 등으로 달 착륙선 기획실무단을 꾸렸다. 달 착륙선이 달에서 구체적으로 어떤 임무를 수행하는 것이 타당한지 논의하기 위해서다.

과학기술정보통신부는 “달 착륙선의 임무가 확정되면 오는 9월 예비타당성조사를 신청하고, 만약 통과할 경우 2024년부터 본격적으로 사업에 착수할 계획”이라고 설명했다.

채강석 기자.