우리나라가 자체 인공위성 기술을 활용하고 미국 스페이스X 로켓을 활용해 2022년 8월 국내 첫 달 궤도선(KPLO)을 발사한다. 이에 따라 달 탐사선 개발, 달 궤도 진입, 우주 인터넷 등 심우주 항법 등의 기술확보에 나서는 계기가 될 전망이다.
이상률 항우연 달 탐사 사업단장은 25일 한국과학기자협회 주최로 온라인으로 열린 제2회 항공우주 아카데미에서 “탑재체 중량 변경에 따른 설계 변경, 미국 항공우주국(NASA)의 달 접근 궤도 변경 요청, 달 궤도선 발사 용역업체인 스페이스X와의 일정과 기술 협의 등 달 궤도선을 둘러싼 기술적 검토가 마무리 단계”라며 이같이 밝혔다.
달 궤도선은 달 주위를 돌며 지형관측, 착륙선 착륙 지점 정보 수집, 우주 인터넷 기술 검증 실험 등을 하는 탐사선이다. 정부는 달 궤도선을 성공적으로 발사한 뒤 내년 중 시험발사할 한국형 발사체 ‘누리호’를 개량해 2030년까지 우리 로켓으로 달에 착륙선을 쏘아 올린다는 게 포부다.
당초 항우연은 ‘단계적 루프 트랜스퍼 방식’(PLT) 으로 달 궤도선을 발사할 계획이었으나 중량이 당초 계획했던 550㎏에서 678㎏으로 늘어 연료가 부족해질 수 있다는 문제가 제기됐다. 궤도선에 고해상도 카메라(항우연)·광시야편광카메라(한국천문연구원)·자기장측정기(경희대)·감마선분광기(한국지질자원연구원)·우주인터넷탑재체(ETRI)·섀도캠(ShadowCam·NASA)을 탑재해야 하기 때문이다. 따라서 궤도선의 무게를 678kg으로 높이고 발사 일정을 연기하며 3개월은 100㎞ 원궤도를 돌고 9개월은 100×300㎞ 타원궤도를 도는 것으로 계획을 변경 했다.
하지만 NASA는 ‘섀도 캠’이 달 표면 이미지를 계획한대로 찍지 못할 것을 우려해 1년간 100㎞ 원궤도를 유지하며 임무를 수행할 수 있도록 궤적 변경을 제안해 수용됐다. 탐사선이 달-지구 거리(38만㎞)의 4~5배나 먼 심우주까지 나가는 경로를 따라가지만 연료 소모를 줄일 수 있는 달 궤도 전이 방식(BLT/WSB)으로 궤적을 변경하게 된 것이다.
이 단장은 “BLT 궤적 변경으로 보정 연료를 13.2% 확보할 수 있게 됐다”며 “예측이 맞는다면 적어도 8개월 이상 더 임무를 수행할 수 있을 것”이라고 말했다.
항우연은 앞서 2018년 9월부터 진척이 없었던 상세설계(CDR)를 올해 3월 마쳤다. 연말부터는 한국항공우주산업(KAI)으로부터 구조체 비행모델(FM)을 납품받아 조립할 계획이다. 내년 9월께 달 궤도선 기계조립을 마치고 패널과 태양전지판 등을 장착해 최종 조립을 마친다. 내년 10월부터 2022년 5월까지 동적 시험, 열진공시험, 전자파 환경 시험 등 우주를 모사한 환경에서 시험한다.
한편 달 탐사 사업에 참여한 연구원들이 연구 수당을 받지 못했다며 지난 4월 임금 청구 소송을 제기하는 등 항우연 내에서 적지 않은 잡음이 제기되기도 했다. /고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com
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