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루나 1호에서 ‘다누리’까지, 우주여행 시대가 성큼 다가왔다!

2022.08.24


달 정복을 향한 인류의 염원에 한국이 도전장을 내밀었습니다. 한국이 발사한 첫 번째 달 궤도선 ‘다누리(KPLO-Korea Pathfinder Lunar Orbiter)’가 달 전이궤도 진입에 성공했는데요. 올 연말 예정대로 달 궤도에 도착한다면 한국은 세계에서 7번째로 독자 발사체(누리호)와 달 탐사선을 보유한 ‘세계 7대 우주강국’이 됩니다.
 
한국은 2030년 유인 달 착륙선 발사를 계획하고 있는데요. 4차 산업혁명은 언제쯤 달 여행시대를 열어줄까요? 또, 그때가 되면 다누리는 어떤 역할을 하게 될까요?


다누리 달 탐사선(출처: 과학기술정보통신부)


달라나 여행시대 언제 열릴까

우주 관광시대는 이미 시작됐습니다. 미국 스페이스X는 지난해 9월 인류 사상 처음으로 민간인 탑승자 4명을 태우고 고도 575km에서 사흘 동안 우주 관광을 즐기는데 성공했죠. 이후 지난 4월 25일에도 민간인 4명이 2주 넘게 국제우주정거장(ISS)을 여행한 뒤 스페이스X 유인 캡슐을 타고 귀환했습니다.
 
미국의 민간 우주 탐사기업 블루오리진(Blue Origin)은 승객 6명을 태우고 약 10분 동안 우주에서 비행한 뒤 지구로 돌아왔습니다. 지구와 우주의 경계로 불리는 고도 100km에 위치한 ‘카르만 라인’을 넘었고 몇 분간 무중력 상태를 경험했죠.
 
그렇다면 38만 km 떨어진 달나라 여행시대는 언제 열리게 될까요? 스페이스X의 창업자 일론 머스크(Elon Musk)는 5년 전에 ‘2023년 세계 최초로 상용 달 여행시대를 열겠다’고 공언했는데요. 하지만 현재로선 그 목표를 달성하기란 쉽지 않아 보입니다.
 
우주 관광시대는 이미 시작됐습니다. 미국 스페이스X는 지난해 9월 인류 사상 처음으로 민간인 탑승자 4명을 태우고 고도 575km에서 사흘 동안 우주 관광을 즐기는데 성공했죠. 이후 지난 4월 25일에도 민간인 4명이 2주 넘게 국제우주정거장(ISS)을 여행한 뒤 스페이스X 유인 캡슐을 타고 귀환했습니다.
 
미국의 민간 우주 탐사기업 블루오리진(Blue Origin)은 승객 6명을 태우고 약 10분 동안 우주에서 비행한 뒤 지구로 돌아왔습니다. 지구와 우주의 경계로 불리는 고도 100km에 위치한 ‘카르만 라인’을 넘었고 몇 분간 무중력 상태를 경험했죠.
 
그렇다면 38만 km 떨어진 달나라 여행시대는 언제 열리게 될까요? 스페이스X의 창업자 일론 머스크(Elon Musk)는 5년 전에 ‘2023년 세계 최초로 상용 달 여행시대를 열겠다’고 공언했는데요. 하지만 현재로선 그 목표를 달성하기란 쉽지 않아 보입니다.

스페이스X를 타고 우주를 여행한 민간인(출처: SpaceX)


2025년, 유인 달 착륙 포문 연다

우주여행은 △고도 100km까지의 탄도 우주여행 △국제 우주정거장과 우주호텔에 머무는 우주여행 △달과 화성여행의 3가지 형태로 구분할 수 있는데요. 미국은 2025년 인간의 달 착륙을 목표로 13개국과 ‘아르테미스 프로젝트’를 추진 중입니다. 1969년 11월 아폴로 11호 이후 56년 만의 도전이죠. 이 프로젝트가 성공한다고 가정할 때, 2030년 즈음 달 여행시대를 열 수 있게 되는데요. 화성 여행 시대는 그다음 단계의 목표가 될 겁니다.

달 착륙을 목표로 하는 아르테미스 프로젝트(출처: Space Explored)

1959년 무인 달 궤도 진입 → 연착륙 성공

지금까지 달 착륙에 성공하거나 궤도선 탐사에 성공한 나라는 6개국뿐입니다. 이 중에서 미국만 유인 달 착륙에 성공했고, 러시아와 중국은 무인 착륙에 성공했죠. 다른 3개국은 일본, 유럽연합(EU), 인도입니다. 다누리가 성공적으로 달 궤도에 안착한다면 한국은 세계 7번째 달 탐사국으로 등극하게 되는 것이죠.
 
탐사선을 이용한 달 탐사는 러시아가 발사한 루나 1호가 최초로 달 궤도에 진입하는 데 성공한 1959년 1월부터 시작되었는데요. 이후 1966년 1월 31일 러시아가 발사한 루나 9호가 최초로 달 표면 연착륙에 성공했고, 같은 해 4월 30일 미국도 서베이어 1호의 달 연착륙에 성공했습니다. 이때까지는 모두 무인 탐사선을 활용했죠.
 

소련이 발사한 최초의 달 표면 연착륙 탐사선 루나9(출처: englishrussia.com)

1968년 유인 달 탐사 → 달 착륙 성공

달에 인간을 보내는 유인 달 탐사는 1968년 12월 21일 아폴로 8호를 통해 처음 시도되었는데요. 당시 3명의 우주인을 싣고 달 착륙에 도전했지만, 달 궤도를 10바퀴 돈 뒤 지구로 귀환하는 것에 그쳤습니다.
 
사람이 달에 최초로 착륙한 것은 1969년 7월 16일 아폴로 11호를 통해서였습니다. 닐 올던 암스트롱(Neil Alden Armstrong)과 에드위 유진 올드린 주니어((Edwin Eugene Aldrin, Jr.)가 탄 아폴로 11호는 달 표면에 착륙했는데요. 이들은 21시간 30분 동안 체류하면서 21.7kg 표본을 채취하고 여러 가지 탐사 장비를 설치한 후 무사히 지구로 귀환했습니다.
 
아폴로 11호의 유인 달 탐사는 역사적 이정표가 됐지만 소련의 붕괴 이후 달 탐사는 정체 상태에 놓여 있었습니다. 그 사이 유인 달 탐사를 향한 일본과 인도의 도전이 있기는 했지만 결과는 미미했죠. 중국은 2018년 12월 8일 ‘창어 4호’를 발사해 인류 최초로 달 뒷면에 착륙시키는 데 성공했고 식물재배까지 시도했습니다.

인류 최초로 유인 달 탐사에 성공한 아폴로 11호(출처: NASA)

한국, 달의 모든 비밀을 카메라에 담는다

한국 첫 달 궤도선 다누리는 최첨단 과학기술의 산물입니다. 다누리는 달 100km 지표 상공에서 고해상도 카메라 ‘루티(LUTI)’와 광시야 편광 카메라 폴캠(Polcam), 섀도우 캠(ShadowCam)을 활용해 달 표면을 샅샅이 촬영하게 되는데요. 이를 통해 2030년 한국이 발사할 달 착륙선의 착륙 지점을 찾기도 하고 희귀자원인 헬륨3와 희토류도 탐색합니다. 또한 화산재 퇴적물과 같은 달 내부의 특성을 관측하고, 햇빛이 전혀 닿지 않는 영구 음영 지역까지 촬영하는데요. 이에 더해 다누리는 달 지도 제작, 지구와 우주인터넷 통신 시험 등의 역할을 수행하게 됩니다.
 
약 4.5개월간 진행될 다누리의 달 여행에는 ‘탄도형 달 전이방식(Ballistic Lunar Transfer, BLT)’ 궤적이 이용됐는데요. 이 지구와 태양의 중력을 활용해 연료를 25%가량 줄일 수 있도록 한 것입니다.
 
4차 산업혁명이 탄생시킨 다양한 과학기술들이 과거와 전혀 다른 방식으로 달의 정복을 예고하고 있는데요. 유인 탐사선이 달의 비밀을 모두 캐낸다면, 머지않아 달나라 여행은 현실이 될지도 모릅니다.

달 착륙 지점과 희귀자원을 탐색하는 미션을 수행할 다누리호(출처: 과학기술정보통신부)


글 ㅣ 최은수 ㅣ 미래 경영전략학 박사·MBN 보도국장





 


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