‘퀀텀점프’ 한국 우주기술… 다음 목표는 달 탐사·착륙

7번째 자력위성 이어 7번째 달 탐사 목표
8월, 스페이스X로 달 궤도에 다누리 발사
차세대 발사체 개발해 2031년엔 달 착륙

순수 국내기술로 제작된 한국형 최초 우주발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)가 성공적으로 발사된 21일 고흥 나로우주센터 임무통제센터에서 연구원들이 환호하고 있다. 한국항공우주연구원 제공

한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)가 위성 궤도 안착에 성공하면서 한국은 자력으로 1톤 이상급 위성을 쏘아 올린 세계 7번째 나라가 됐다. 하지만 누리호 성공은 시작에 불과하다. 미국, 러시아 등 우주 선진국과 비교해 우주개발이 40년 넘게 뒤처진 한국은 퀀텀점프(단기간의 비약적 성장)를 통해 우주강대국을 따라잡고자 한다.

고도 700㎞를 정복한 한국의 다음 목표는 달이다. 8월 미국 기술을 이용해 달탐사선 다누리호를 발사하는 것으로 시작해, 2031년에는 자체발사체로 달표면을 탐사한다는 계획을 잡고 있다.

22일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원에 따르면, 한국은 2027년까지 누리호를 수차례 더 쏘면서 발사체 고도화 사업을 추진한다. 과기정통부는 "누리호를 반복적으로 발사하면서 신뢰성을 높이고, 발사체 기술의 민간 이전을 통해 시스템 종합 기업을 육성할 예정"이라고 밝혔다.

달에 가려면 엔진의 성능도 더 좋아야 한다. 누리호의 1단 엔진은 75톤급 엔진 4기를 조합(클러스터링)하는 방식이었다. 그러나 차세대 발사체는 100톤급 엔진 5기를 클러스터링해 10톤 중량의 탑재체를 우주로 보낼 수 있도록 개발된다. 이를 위해 내년부터 2031년까지 차세대 발사체 개발 사업이 실시된다.

차세대 발사체 개발의 최종 목표는 2031년 달 착륙선을 자력으로 발사하는 것이다. 달에는 반도체 등의 핵심 소재인 희토류, 핵융합 에너지의 원료인 헬륨3 등의 자원이 풍부해, 미국 등 우주 강국을 중심으로 달 탐사 경쟁이 매우 치열한 상황이다.

일단 올해 8월에는 미국의 우주발사기업 스페이스X의 팰컨 9 발사체 도움을 받아 한국 최초의 달 탐사 궤도선 다누리(KPLO)가 발사된다. 성공하면 세계에서 7번째 달 탐사국이 된다. 다누리 계획은 한국이 지구 밖 천체 직접 탐사의 역사를 시작하는 프로젝트다.

다누리는 지구와 달의 거리(약 38만㎞)보다 훨씬 먼 156만㎞ 지점까지 갔다가, 달 쪽으로 다시 돌아오는 탄도형 달 전이 방식(BLT) 궤적으로 4개월 만에 달에 진입할 예정이다. 다누리는 12월 중순 달 궤도에 도착해, 내년부터 1년 동안 달 착륙선이 도착할 후보지를 물색하고 각종 우주 탐사 작업을 하게 된다.

특히 다누리가 싣고 가는 미 항공우주국(NASA·나사)의 섀도캠은 얼음이 있을 것으로 추정되는 달의 극 지역 데이터를 촬영한다. 섀도캠은 달의 남북극 지방 분화구처럼 태양광선이 닿지 않는 영구 음영지역을 촬영하는 기기다. 섀도캠이 촬영한 데이터는 아르테미스(Artemis) 프로젝트에 활용된다. 아르테미스는 나사 주도로 2025년 달에 유인 우주선을 보내고 2028년 달 유인기지를 만드는 프로젝트다. 나사는 얼음이 숨어있을 것으로 추정되는 달의 남극지역을 유인기지 후보지로 보고 있는데, 이 마지막 확인 작업을 다누리가 함께 하는 것이다.

한국은 지난해 5월 10번째로 아르테미스 계획 참여에 서명했다. 아직은 역할이 작지만 향후 더 많은 임무를 수행할 가능성은 열려 있다. 이종호 과기정통부 장관은 "8월 한국 최초 달 궤도선 다누리를 발사하고, 국제 유인 우주 탐사 사업 아르테미스에도 참여하면서 우주 개발 역량을 계속해서 키워나가겠다"고 밝혔다.

최동순 기자 dosool@hankookilbo.com