[KOSEN PICK] 우주 탐사 화성에서 달로…
2023-01-16
관리자
한국의 첫 달 궤도선(KPLO) '다누리'호. 달 상공 100km 궤도에 안착하며 한국의 우주 개척에 희망을 안겨줬습니다.
과학기술정보통신부에 따르면 다누리호는 앞으로 1년간 달의 남북극 음영지역을 특수 카메라 촬영해 달 착륙선 후보지 탐색, 달 표토입자 분석 및 티타늄 분포지도 작성, 달 자기장 측정을 통한 달 생성 원인 연구, 달 표면 자원 지도 및 달 우주방사선 환경지도 작성 등을 하게 됩니다.
또 이에 발맞춰 정부는 2024년부터 달 착륙선 개발 사업을 시작, 2032년 탑재체를 실은 달 착륙선 발사를 목표로 하고 있다고 합니다. 2045년에는 화성 착륙을 추진하고 유인 우주수송 능력까지 확보한다는 야심 찬 계획을 세우고 있습니다.
우주를 향한 열망. 코센 회원들의 연구에서도 살펴보겠습니다.
태양계 행성 탐사선 개발 동향
김채형 (한국항공우주연구원)
현재 태양계 행성에 대한 탐사는 과학적인 연구에서 나아가 미래 인류가 이주 가능한 행성을 찾는 것으로 확대되고 있다.
보고서에 따르면 중국은 달 착륙과 화성 착륙에 성공했으며, 일본은 소행성에 착륙해 표본을 가지고 지구로 복귀하는 등 주변 국가들의 우주 탐사 분야는 매우 빠르게 발전하고 있다.
우리나라는 우주 탐사선 시장 진입이 늦었지만 2022년을 시작으로 국내 우주 탐사선 기술개발은 빠른 속도로 발전하고 있다. 정부와 연구원 주도의 우주기술 개발에서 국내 대기업이 우주항공 시장에 참가하고 있으며 우주개발을 위한 기반이 국내에서도 증가하고 있다.
정부의 3차 우주개발 진흥기본계획에 의하면 달 궤도선인 다누리를 통해 심우주 항해에 대한 자료를 수집하고 성행 기술개발을 통해 2030년에 한국형 발사체로 달착륙선을 보낼 계획이다.
보고서는 "우리나라는 우주개발 후발 주자이지만 자국 발사체를 사용한 달 탐사선 추가 발사 계획도 있으며 향후 화성 탐사선 발사도 진행될 예정"이라고 밝혔다.
○보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000002263
주요국 우주개발 거버넌스 현황
김종범 (한국항공우주연구원)
이 보고서는 주요국 우주개발 정부 체제의 현황, 발전 과정 및 성과 등에 대해 분석, 한국 우주개발 정부 체제의 실질적인 운영 개선 방안에 대해 시사점을 도출하고자 했다.
보고서가 밝힌 주요 우주 선진국의 우주개발 체제를 분석에 따르면 주요국은 우주개발 정책을 수립, 시행, 관리하기 위한 국가 차원의 '컨트롤 타워'를 운영하고 있다.
첫째 우주 분야의 중요성을 크게 인식한 국가는 국가 최고지도자가 직접 위원장을 맡는 우주 분야 최고 의사결정 기구가 있다. 둘째 우주만을 전담하는 우주청을 갖고 있어 우주 분야의 전문성과 정책 지속성을 담보하며 우주청은 국제무대에서 정부의 대표성을 갖는 책임 있는 기관이 되고 있다.
반면 정부에서 직접 컨트롤 타워 임무를 수행하기 어려운 국가에서는 정부 부처가 작은 규모로 관리, 감독 기능만 하고 실질적인 기능은 우주개발 전문기관에 법률로 위임해 대표성과 전문성을 보완하고 있다.
우리나라는 국가 차원의 우주개발을 총괄, 조정하거나 결정하기 위한 컨트롤 타워 기구 혹은 조직인 느슨한 형태로, 정부의 우주 정책 기능을 보완하고 국가우주개발사업을 총괄적으로 관리하는 우주 전문기관의 법적 뒷받침이 미약한 상황이다.
보고서는 "국가우주위원회 강화가 필요하다. 범부처 및 민간 우주개발 참여 주체의 다원화에 대응해 최상위 정책조정기구의 위상과 역량을 강화해야 한다"고 밝혔다.
국제 달탐사 통신망(LunaNet)
구철회 (한국항공우주연구원)
이 보고서는 달을 근거지로 해 우주통신 기술의 진보를 꾀하고 있는 미국 나사 주축의 달 네트워크(LunaNet)의 운용 개념을 정리했다.
LunaNet 문서는 달 네트워크 개념적, 기술적인 현황을 총망라한 일종의 기획서와 유사하다. LunaNet 운용 개념은 가용한 우주통신 자원을 고려해 지상 인터넷을 우주로 확장하는 개념이다. 지상 인터넷 데이터가 광케이블, 일반 UTP 케이블, 또는 무선으로 연결되는 것과 유사하게 우주통신에서는 VHF/UHF 밴드, S-/X-band, Ka-band 또는 레이저 광통신 등으로 연결된다.
보고서에 따르면 LunaNet 문서는 현재 초안 버전이고 현실 상황과 앞으로 진행될 내용을 반영해 업데이트될 것으로 기대된다.
로드맵이 현실화하기 위해서는 현재 우주통신 기술의 고도화, ka-band, 레이저 광통신 등의 초고속 우주통신 수단 현실화, 태양계 인터넷 프로토콜의 표준화 및 우주 환경 검증, 국제 협력 개발 등이 필요해 보인다.
안전 우선 시스템을 위한 에너지사용량 분할 방법
조현우 (한국전자통신연구원)
안전 우선 시스템은 항공, 우주, 국방 분야 또는 인간과 사회의 안전과 깊이 관계되어 시스템의 안정적인 독작을 최우선으로 여기는 시스템이다.
보고서는 항공 시스템과 같은 안전을 우선시하는 시스템 환경에서 사용되는 시간과 공간 분할이 적용된 ARINC 653 표준 소프트웨어의 고신뢰성을 향상하기 위해 응용프로그램의 에너지사용량을 분할 제어할 방법을 소개한다.
보고서에 따르면 ARINC 653 표준과 같은 정책을 따르는 안전 우선 시스템에서는 시간과 공간 분할뿐만 아니라 에너지사용량 역시 나눠 시스템 동작 중에 원활한 전력공급을 보장할 수 있다. 특정 임무를 수행할 때 에너지가 부족한 순간이 오거나, 순간 공급 에너지가 낮아서 발생할 수 있는 오류를 사전에 보장할 수 있다.
보고서는 "에너지사용량 분할 방법은 ARINC 653 표준에서 간과하고 있는 에너지사용량을 파티셔별로 분할하는 것이므로 이 기술이 표준에 적용될 경우 좀 더 고신뢰성을 지닌 안전 우선 시스템을 개발할 수 있게 되므로 실제 활용도가 매우 높을 것"이라고 밝혔다.
우주개발 민군 협력 강화
김종범 (한국항공우주연구원)
보고서는 우주개발을 위한 민국 협력의 필요성을 강조한다. 과학기술 전 분야에 퍼지고 있는 4차산업혁명은 우주에도 활발히 이루어지고 있고 이러한 과학기술 잠재 능력은 항공 우주력 건설의 기반이 될 수 있다.
한국의 안보 현실에서 우주는 핵심적 국가전략 결정요인으로 자리매김하고 있으며 특히 관측, 사전 조기경보, 통신, GPS, 기상예보 등은 군사 활동에 직접 작용할 수 있다.
우주물체에 의해 이루어지는 군사적 및 비군사적 위협이 존재하는 현실에서 우주의 상업화 촉진과 더불어 국가 우주 자산을 활용하는 국가 기간적 행위가 필요하다.
보고서는 "우리나라 각 군이 우주발전의 목표와 우주전력의 활용방안을 검토하고 있는 만큼 우주 분야에서의 중복적 지출을 예방하기 위해 산업체, 대학, 연구소와 군 상호 역할을 정립할 필요가 있다"고 밝혔다.
우주탐사용 휴머노이드 개발 동향
김채형 (한국항공우주연구원)
휴머노이드(humanoid)는 ‘human(인간)’과 ‘oid(~닮은 것)’의 합성어로, 인간을 닮은 모든 것을 의미한다. 인간과 형상학적으로 닮아서 휴머노이드 로봇이라고 한다. 2000년 일본 혼다 기업에서 최초로 휴머노이드 ASIMO를 선보였으며, 한국과학기술원(KAIST)에서도 2004년 휴보(Hubo)를 만들었다.
로봇 기술의 발달은 우주 탐사에도 영향을 미치고 있다. 로봇 모양의 탐사 로봇이나 드론은 이미 화성이나 소행성 등에서 탐사를 진행하고 있다. 인간형 로봇인 휴머노이드는 유인 탐사선을 운용해야 하기 때문에 인간이 활동해야 하는 공간에서 함께하며 위험한 환경에서 인간을 대신해 작업을 수행해야 하는 목적이 있다.
보고서에 따르면 휴머노이드는 아직 인간과 같은 유연한 행동을 하거나 자율 판단을 하기에는 기술적 제약이 있지만, 인공지능과 관련 기술의 발달로 곧 인간과 유사해질 것으로 내다봤다.