D-1, 한국 첫 달 탐사선 ‘다누리’ 내일 우주 간다…의미는?

백지영 2022.08.04 10:24:26

[디지털데일리 백지영기자] 한국 최초의 달 탐사선(궤도선) ‘다누리’가 내일 우주로 향한다. 총중량 678kg의 다누리는 우리나라 우주탐사 기반기술을 확보하기 위해 지난 2016년부터 7년 간 2367억원을 투입해 만들었다. 

4일 과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)에 따르면 다누리는 오는 5일 오전 8시 8분(한국시간) 미국 플로리다 케이프커네버럴 미국 우주군기지에서 예정대로 발사한다. 발사체는 스페이스X의 팔콘9이다.

다누리가 실린 발사체는 한국시간 4일 오전(미국 동부시간 3일 저녁) 발사대로 이동해 한국시간 오후 3시(미 동부시간 4일 오전 2시)쯤 기립할 예정이다. 기립 후 연료 주입 등을 한 뒤 발사 직전 카운트다운을 시작한다.

발사가 성공적으로 이뤄지면, 발사 40분 뒤 발사체와 분리되고, 지구로부터 1655km 지점에서 달 전이궤도에 진입한다. 지구 지상국과의 첫 교신은 발사 후 약 60분 이후에 이뤄질 것으로 보인다. 이후 항우연 연구진은 미 항공우주국(NASA)과 협력해 설계한 궤적을 따라 약 4개월 반 동안 다누리를 운행한다.

다누리는 탄도형 달 전이방식(BLT·Ballistic Lunar Transfer)으로 달 궤적에 진입한다. 탄도형 달 전이방식은 다른 방식에 비해 연료 소모량을 줄일 수 있단 장점이 있지만 비행시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.

다누리의 달 궤도 도착 예정일은 오는 12월 16일이다. 달 궤도에 도착하면 5번의 궤도 진입 기동을 수행해 오는 12월 31일에는 달 고도 100km의 원 궤도에 진입해 1년 동안 임무를 수행한다. 다누리는 궤도 진입 이후 내년 1월 한 달 동안 탑재체 초기동작을 점검하고 본체 기능 시험을 진행한 뒤 2월부터 정상 운영에 돌입해 12월까지 임무를 수행한다.

다누리에는 고해상도카메라(항우연), 광시야편광카메라(한국천문연구원), 자기장측정기(경희대), 감마선분광기(한국지질자원연구원), 우주인터넷(한국전자통신연구원, ETRI) 등 국내에서 개발한 5종의 탑재체와 NASA가 개발한 ‘새도우캠’이 실린다.

또 우주인터넷 장비를 활용한 심우주 탐사용 우주 인터넷시험(DTN, Delay/Disruption Tolerant Network)은 세계 최초로 시도된다. 우주인터넷 기기에 저장된 파일에는 ETRI 홍보영상, DTN 기술 설명 영상과 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래 ‘다이너마이트’가 들어있다. 이 파일을 재생해 지구로 전송하는 시험이 이뤄질 예정이다.

다음은 미국 현지에서 진행된 김대관 항우연 달탐사사업단장과의 일문일답.

Q. 미국 현지에 도착한 이후 다누리는 어떤 작업을 거쳐왔나?

A. 7월 초 다누리가 발사장으로 이송된 이후 위성체의 상태 점검이 시행됐고, 문제가 없는 것을 확인했다. 이후 연료충전이 진행됐다. 며칠 전 발사체와의 인터페이스 검증을 끝냈고, 현재는 다누리가 발사체 페어링에 탑재돼 1단, 2단, 페어링모듈이 모두 결합이 다 된 상태로 준비돼 있다.

Q. 스페이스X와 처음으로 협업했는데 어떤지?

A. 스페이스X와 많은 부분 기술적으로 협력하기는 이번이 처음이다. 결론적으로 많은 부분에 대해 서로 정보를 공유하고 일하며 배울 수 있는 기회가 됐다고 생각한다. 기존의 다른 발사 서비스 기업과 스페이 스X의 발사 업무를 보면 상당히 많이 다르다는 것을 느꼈다. 특히 모든
일정이 조금 최적화돼 있는 듯하고, 필요한 절차만 진행하는 것을 보면 아마도 상업화 측면에서 많이 최적화된 것으로 보고 있다.

Q. 다누리 발사를 앞두고 마지막 변수는 무엇이라고 보나?

A. 발사체 자체의 문제는 크게 예상되는 게 없다. 3일(현지시간) 발사준비검토회의가 있을 예정이다. 거기서 내일 발사에 대한 결정이 날 것이다(※현지시간 3일 오후 7시 현재 검토회의는 완료되었음. 발사준비 정상). 아마 가장 주된 검토 포인트는 다누리 상태인데, 그건 이미 어제 문제가 없음을 스페이스X 측에 통보했다. 발사체 준비 상태도 조립까지 다 완료한 상태라 큰 이슈는 없고, 남아있는 건 아마 기상 조건일 것이다. 미군 쪽을 통해 매일매일 기상예보를 통보받고 있는데, 현재로선 발사 당일 확률적으로 상당히 좋은 기상 조건을 보일 것이라는 통보를 받았다. 여기에 있는 스페이스X 측도 이 정도 날씨면 상당히 좋은 조건이라고 고무돼 있다.

Q. 마지막 발사를 앞두고 어떤 심경인가? 현지 연구진과 산업체 관계자의 분위기는 어떤가?

A. 오랜 시간 걸려서 여기까지 왔고, 많은 분들 도움과 노력으로 발사 전날이 됐다. 한편으로 이제 마무리다. 내일이면 끝난다라는 심정도 있다. 하지만 이제 시작이다. 발사가 되면 12월 16일 달 까지 간 후 15일 동안 달 궤도로 진입해서 12월 31일 임무 궤도 도착하는 순간까지 긴장감을 놓을 수 없다. 먼 여정이 이제부터 시작인 거다. 여러 감정이 있는데, 그동안 준비했던 것들을 드디어 보여준다는 점에서 시원함과 함께 한편으로는 이제 시작이라는 게 오버랩 돼 어떨 때는 조금 시원하기도 하지만, 어떨 때는 더 두렵기도 하다. 그래서 제 기분을 좀 뭐라고 표현하기 조금 힘든 것 같다.

Q. 발사 이후 어떤 점들을 지켜봐야 하나?

A. 현지시간으로 오후 7시 8분 발사되면 40분 후에 발사체에서 분리되고, 1시간 후에는 지상국과 교신이 이뤄진다. 제일 첫번째는 지상국과 교신이 잘 되느냐고, 교신이 돼야 다누리의 상태를 확인할 수 있다. 아마 가장 중요한 순간은 발사 후 2시간, 3시간 지나 BLT 궤적에 제대로 들어 갔는지 판단해야 하는 것이다. 그 다음에는 9월에 궤적 수정기동이 있는데, 그 기동이 가장 중요한 시점 중 하나다. 그 이후에 크게 문제가 없으면 12월 16일 달까지 달에 들어가는 코스에서 추가적인 기동을 할 수 있다. 그리고 아마도 12월 16일부터 보름 동안 저희가 5~6번 기동을 성공시켜야 하는데 그게 가장 큰 이벤트가 될 것이다. 그런 다음 2023년 1월 1일 달 궤도에 들어갔을 때 성공이라는 말을 쓸 수 있을 것이다.

Q. 나사의 섀도캠에 대한 미국의 관심이 큰데?

A. 나사와 모든 부분을 다 공유하고 있다. 다누리 상태는 물론이고 나사 측 관계자들이 여기 발사장에 8월 12일, 13일에 방문해서 다누리 섀도캠 조립 상태를 서로 확인했다. 섀도캠에 대한 상태나 이상 여부는 저희가 나사하고 계속 공유할 것이다. 발사를 앞두고 나사 측에서도 발사장에 와 있는 걸로 알고 있다.

Q. 다누리 수명은 1년이다. 향후 1년 이후 활용 계획은?

A. 다양한 시나리오가 검토되고 있다. 4~5개 정도의 시나리오가 있다고 보면 된다. 그 시나리오에 따라 계획들이 다 다르다. 어떤 시나리오는 특정 탑재체에 유리하고, 또 다른 시나리오는 오래 더 쓸 수 있는 장점이 있는 등 시니리오에 따라 장단점이 있다. 2023년 중반 쯤 저희가 다누리에 남아있는 연료량을 예측해서 그 양을 가지고 어느 시나리오를 선택했을 때 가장 최적화된 연장 임무가 될 건지를 판단할 것이다. 정부 승인, NASA 협력도 필요하다.

Q. 발사를 앞두고 국민들에게 하고 싶은 말이 있다면?

A. 누리호 성공에 이어 다누리 발사에 대한 국민적 관심이 큰 것 같다. 그만큼 국민께서 우주탐사에 관심을 갖는 좋은 기회인 것 같다. 이런 관심이 여기서 끝나는 게 아니라, 계속 이어져서 달 착륙선, 유인 탐사선, 더 먼 심우주까지 나아갈 수 있었으면 좋겠다. 다누리 발사를 계기로 국민께 우주탐사에 대한 관심뿐 아니라, 비전도 제시한다면 앞으로 우리나라 우주개발의 미래가 밝지 않을까 싶다.