'다누리호' 왜 펠컨9에? "현존하는 발사체 중 가장 안전, 성공률 98%"

YTN라디오(FM 94.5) [YTN 뉴스FM 슬기로운 라디오생활]

□ 방송일시 : 2022년 8월 5일 (금요일)
□ 진행 : 이현웅 아나운서
□ 출연: 강성주 국립과천과학관 연구사

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

◇ 이현웅 아나운서(이하 이현웅): 슬기로운 라디오생활 1부, 문을 활짝 열었습니다. 한국의 첫 달 탐사 궤도선 '다누리'가 달로 향하는 5개월간의 여정을 시작했습니다. 다누리가 까다로운 항행 과정을 성공적으로 마무리한다면, 우리나라는 달 탐사를 하는 세계 7번째 나라로 우주 강국의 지위를 굳히게 됩니다. 자세한 내용 알아보죠, 천문학 박사인 국립과천과학관 강성주 연구사 연결해 보겠습니다. 박사님 안녕하세요?

◆ 강성주 국립과천과학관 연구사(이하 강성주): 안녕하세요. 

◇ 이현웅: 우리나라의 첫 달 탐사선 '다누리'가 오늘 오전 8시 8분 발사가 성공했는데, 과정 지켜보셨죠? 기분이 어떠셨나요? 

◆ 강성주: 네, 원래 이틀 전인 8월 3일 발사 예정이었는데 우주 발사체의 세컨드라인에 추가점검이 필요해서 오늘 오전 8시 8분에 발사가 진행됐는데요. 발사 과정 자체도 순조롭게 진행이 됐고 마지막에 다누리호가 안전하게 분리되고 모든 과정이 제 시간에 순조롭게 진행되는 바 확인하면서 다누리 탐사의 첫 여정이 순조롭게 시작했구나, 생각을 했습니다. 

◇ 이현웅: 세계 7번째 달 탐사국, 어떤 의미가 있다고 보시나요? 

◆ 강성주: 그만큼 달 탐사가 어렵다는 거겠죠. 6개 국가밖에 달 탐사를 성공하지 못했고, 만약 이번에 다누리호가 관측을 한다면 7번째 달 탐사국이 되는데요. 우리나라도 우주강국의 반열에 들어서는 계기가 되는 것이라고 보고요. 달은 ‘심우주’의 시작점이기도 한데요. 달보다 먼 곳을 탐사하는 시작점을 우리도 이번 탐사를 통해 시작했다고 보시면 좋을 것 같습니다. 

◇ 이현웅: 박사님께서는 우주과학자로서 감회가 남다르실 것 같은데, 어떠셨습니까?

◆ 강성주: 발사되는 순간 1분 이내의 그 몇 초가, 아주 긴장되는 순간이었는데요. 발사가 잘 진행되어야 하고 무사히 진행되는 모습을 보면서 아, 이제 안심하고 성공할 수 있겠구나 라는 기분이 들었었고요. 마지막에 다누리호가 분리되어서 떠나가는 모습을 볼 수 있었어요. 그게 우리가 볼 수 있는 마지막 모습이었는데. 그 모습을 보면서 앞으로 우리나라의 새로운 우주탐사 시대가 열리겠구나, 하는 여러 가지 좋은 감정들이 들었습니다. 기대도 많이 됐고요. 

◇ 이현웅: 불과 한 달 반 전에 우리나라가 누리호 발사에 성공했는데요. 왜 다누리는 미국에 가서 발사해야 했던 건가요?

◆ 강성주: 우리나라 발사체는 짧은 시간 내에 큰 성과를 거두기는 했지만, 누리호 같은 경우 1.5T의 위성을 지구 저궤도에 올려 놓는 거예요. 지구 궤도에만 올려놓는 건데 다누리의 임무는 달을 탐사하는 거고 목적지도 다르겠죠. 그러기 위해서는 더 높은 추진력과 많은 경험이 필요합니다. 아직까지 우리는 그런 경험이 없기 때문에, 스페이스 X의 ‘팰컨 9’이라는 발사체를 이용해서 달로 가는 임무를 수행하게 된 겁니다. 

◇ 이현웅: '팰컨9'은 어느 정도의 수준인가요?

◆ 강성주: 누리호가 300t급 자동차를 250대 이상 끌고 올라갈 수 있는 무게였다면 팰컨 9은 770t, 두 배 조금 넘죠. 강력한 추진력으로 더 높은 궤도에 더 무거운 물건을 올려놓을 수 있는 성능을 갖고 있습니다. 그리고 팰컨 9 자체가 성공률이 높아서요. 현존하는 전세계 발사체 중 가장 안전한 발사체로 알려져 있습니다. 

◇ 이현웅: 성공륭이 98% 정도던데, 거의 성공한다고 봐야겠네요?

◆ 강성주: 제가 알기로 165, 166번이 넘는, 이번 것까지 포함해 170번에 가까운 발사를 진행했었고요. 딱 한 번, 약간의 미스로 인해 궤도에 잘 못 올려 놓았던 그 정도의 실패만 있었고요. 나머지는 모두 성공을 했습니다. 

◇ 이현웅: 다누리는 지난 달 5일 항공편으로 태평양을 건넜다고 알고 있는데요. 한 달 간 어떤 작업을 한건가요?

◆ 강성주: 차량도 무진동 차량이 있듯이 조그만 진동에도 예민한 장비들이기 때문에 가능한 한 안전한 방법으로 한국에서 미국 발사장까지 이동을 했고요. 이동 후에는 위성이 된 상태에서 오는 과정에 어떤 문제가 없었는지, 정상적으로 작동하는지, 최종점검 같은 것을 2주 넘게 진행했었고요. 발사체에 연결하기 위해서는 필요한 작업들이 있습니다. 자체에 연결을 해야 되고 연결부위도 다시 만들어야 하고 그런 작업들을 미국에서 했고요. 아무 문제 없이 정상적으로 작동하는 것을 모두 확인한 후 발사된 것이죠. 

◇ 이현웅: 지상국과의 최초 교신도 이루어졌다고 하던데, 과정 중 다소 지연됐던 이유는 무엇이라고 보시죠?

◆ 강성주: 지연이 된 것은 아니고요. 여러 측정을 확인하는 과정에서 통신이 제대로 이루어졌는지. 많은 정보들을 한꺼번에 주고받는 것이 아니라 신호가 제대로 오고 있는지, 어떤 신호를 분석할 수 있는지에 대한 추가적인 분석 작업이 필요했었기 때문에 지연이 된 것이고요. 걱정할 부분은 아니고 여러 가지 작동 장비들이 정상적으로 작동하고 있는 것을 확인했습니다. 

◇ 이현웅: 그러면 지금부터 다누리의 궤적이 다 확인되는 건가요?

◆ 강성주: 다누리한테 어디로 들어가라, 이쪽 궤도를 타라, 그러기 위해서는 연료를 분사해라, 하는 명령을 줘야 하잖아요. 이런 명령을 주기 위해서는 반드시 맨 처음 이루어져야 하는 것이 교신인데요. 신호를 주고받을 수 있는 단계가 확인이 되었다는 게 가장 큰 목적이고요. 다누리는 상당히 독특한 궤도를 이용해서 움직이게 됩니다. 먼 곳까지 가게 되는데, 그곳에서는 통신을 조금 더 하기 위해서 고도의 성능을 가진 안테나를 이용해 통신을 할 거고요. 더 많은 정보를 주고받을 거고. 현 단계에서는 작동을 잘하고 있는지에 대한 간단한 교신만 이뤄졌다고 보시면 될 것 같습니다. 

◇ 이현웅: 4개월 반 동안 다누리를 운행한다던데요. 그 궤적이 상당히 독특한 것 같아요. ‘나비 모양’으로 가는 것 같은데, 설명 부탁드려요.

◆ 강성주: 다누리호 같은 경우 오늘 발사 후 4개월 반 정도의 운행을 거쳐서 달에 진입하게 되는데요. 지금은 달 반대 방향의 태양쪽으로 가고 있습니다. 그 이유는, 다누리호가 많은 임무를 오랫동안 수행하기 위해서 연료가 가장 큰 문제인데요. 태양이라든지 지구라든지 달이라든지, 연료를 이용한 속도 감소가 아닌 자연스럽게 천체들의 중력을 이용한 속도 감소를 위해서 약간은 멀지만 그 과정에서 심우주의 통신 기술도 확보할 수 있고요. 어려운 궤적을 통과함으로써 우리나라의 독특한 항행기술도 습득할 수 있는 좋은 기회가 있기 때문에 이런 궤적을 선택했다고 보시면 됩니다. 가장 큰 목적은 연료를 아끼는 것입니다. 

◇ 이현웅: 연료가 어느 정도나 절감되는 건가요?

◆ 강성주: 약 25%에서 30% 이상 절감되는 것으로 알려져 있었고요. 예전에 아폴로 미션 같은 경우 실제로 사람이 타고 갔단 말이죠. 그렇기 때문에 그 단계, 그 임무에서 가장 중요한 것은 사람의 안전이었고요. 지금은 무인탐사선이기 때문에 임무를 오랫동안 수행하는 것이 큰 목적입니다. 그 목적에 따라서 적정한 궤도를 선택했다고 보시면 됩니다. 

◇ 이현웅: ‘쉐도우캠’을 담는 과정에서 무게가 증가했고, 그래서 이러한 방식을 채택했다는 보도도 있던데요?

◆ 강성주: 여러 가지 탑재체들이 담겨 있었는데요. 탑재체 자체의 무게를 많이 나가지 않습니다. 여러 가지 다른 문제들도 있었긴 하지만 몇 번의 궤도 수정을 거쳐야 했던 것은 사실이고요. 그 과정에서 우리가 얻을 수 있는 여러 가지 다양한 기술이라든지, 빨리 간다고 해서 그 미션이 정확하게 이루어지는 게 아니기 때문에 최대한 오랫동안 수행할 수 있는 방법을 찾아서 궤도를 결정했다고 보시면 될 것 같습니다. 

◇ 이현웅: 가까운 거리로 직접 쏘는 게 쉬울 것 같은데, 이런 방식으로 멀리 돌아오는 과정에서 오류 발생 가능성은 없습니까?

◆ 강성주: 그런 위험성도 갖고 있습니다. 직접 가는 것의 장점은 빨리 갈 수 있고, 조금 더 쉽게 임무를 수행할 수 있는 장점이 있지만 가장 큰 단점은 임무 수행을 위해 연료를 많이 소비해야 하기 때문에 짧게 이용을 못 합니다. 이번의 임무는 오랫동안 수행하는 게 목표였고, 위험성도 가지고 있지만 그 과정에서 우리가 앞으로 많은 심우주 탐사에 활용할 수 있는 독특한 탄도형 전이방식 기술을 습득하는 과정이라고 보시면 좋을 것 같아요. 

◇ 이현웅: 올해 말 정도 되어야 성공 여부를 알 수 있겠네요?

◆ 강성주: 네, 4개월 반 정도 걸리고요. 올해 말에서 내년 초쯤이면 정확하게 안정적으로 달 궤도에 진입할 수 있는 것을 확인할 수 있을 겁니다. 

◇ 이현웅: 그러면, 어떤 임무이길래 연료를 아끼는 겁니까?

◆ 강성주: 말씀드렸듯이 6개의 임무를 수행하게 됩니다. 6개의  탑재체들이 실려있는데요. 임무들 중 몇 가지 말씀드리면, 편광카메라라는 것이 있습니다. 편광관측은 지구에서 몇 번 이뤄진 적이 있지만 우주개조선에서 이뤄진 적은 없었어요. 이를 통해서 햇빛에 반사되는 지표의 물질이나 지표의 상태를 정확하게 측정할 수 있습니다. 전 세계에서도 우주연구사들이 관심을 갖고 있는 부분이고요. 또 심우주 인터넷 탑재체도 갖고 있습니다. 그야말로 먼 곳에서 지구가 아닌, 우주 속에서도 우리가 사용하고 있는 인터넷과 같은 기술들을 이용할 수 있게 하기 위해서 달려있는데요. 우리나라가 인터넷 강국이지 않습니까? 우리나라가 갖고 있는 기술을 통해 우주에서 탐사하는 표준모델을 만들면 좋겠다는 뜻을 가지고 임무를 수행하고 있습니다. 인터넷 사용의 가장 첫 단계로 보시면 좋을 것 같고요. 앞으로 화성에도 갈 거고, 다른 위성들도 탐사하기 위해서는 지구에서 많은 것들을 싣고 가기 어려워요. 지구 중력은 아주 강하기 때문에. 조금씩 달에 옮겨놓은 다음 그것들을 한번에 모아서 가면, 중력이 같으니 다른 곳으로 탐사를 가기 편하죠. 그래서 달을 심우주 탐사의 전초기지로 활용하려고 하고 있습니다. 

◇ 이현웅: 우리나라가 우주강국이라는 게 체감되는데, 다음 과제는 사람을 보내는 겁니까?

◆ 강성주: 사람을 보내기 전에 달에 착륙할 수 있는 성능을 가진 발사체를 개발하는 게 목표입니다. 이번에는 ‘팰컨 9’을 이용해서 발사를 했지만, 다음에는 우리나라의 발사체로 우리나라 땅에서 달에 직접 착륙할 수 있는, 착륙선을 개발하는 게 다음 목표라고 보시면 될 겁니다. 

◇ 이현웅: 네, 오늘 인터뷰는 여기서 마무리하겠습니다. 지금까지 국립과천과학관 강성주 연구사였습니다.