"소행성 탐사, 한국 우주기술 역량으로 충분히 도전 가능"

KAIST, 14일 '2022 KAIST 우주기술 포럼' 개최

일본항공우주개발기구(JAXA)의 소행성 탐사선 '하야부사-2' 상상도. 2014년 12월 발사된 하야부사-2는 27일 소행성 '류구' 상공 20km 지점에 도착했다. ⓒ일본항공우주개발기구

우주강국의 전유물이라고 여겨졌던 소행성 탐사가 한국의 우주 개발 역량으로 충분히 도전해 수행 가능한 임무를 찾을 수 있는 분야라는 주장이 나왔다.

KAIST는 14일 오후 '2022 KAIST 우주기술 포럼'을 개최했다. 이 자리에서 특강 연사로 나선 Colorado 대학의 다니엘 쉬어레스(Daniel Scheeres) 교수는 "소행성 탐사는 그 범위가 넓고 난이도도 다양하므로 중요한 과학·기술적 의미를 가진다"면서도 "한국의 우주 분야 역량으로 충분히 도전해 수행 가능한 임무를 찾을 수 있다"고 주장했다.

그는 OSIRIS-Rex(미국 NASA), Hayabusa 2(일본 JAXA) 임무를 비롯한 최근의 소행성 탐사 임무 동향과 우주 과학 측면과 기술 획득 측면에서 도전적인 잠재적 미래 소행성 탐사 임무를 소개했다.

이번 우주기술 포럼은 뉴스페이스 시대 선도를 위해 원내 'KAIST 우주연구원' 설립을 추진하고 비전과 청사진을 공유하는 취지에서 특강과 패널 토론 등이 진행됐다.

KAIST 인공위성연구소 강경인 박사는 위성을 지구 대기권으로 재진입시켜 소멸시키는 '우리별 귀환 프로젝트'에 대해 소개했다. 우리나라의 우주자산 중 임무가 종료돼 우주 잔해물로 지구 궤도를 돌고 있는 위성은 1992년 우리나라의 최초 인공위성인 우리별1호를 시작으로 2·3호, 과학기술위성1호, 나로과학위성, 다목적위성1호 등이 있다.

강 박사는 "우리별 귀환의 첫 번째 임무는 우주 잔해물이 된 우리별 위성을 지구 대기권으로 재진입시켜 소멸시키는 것"이라며 "이는 우주환경 보호를 위한 우주물체의 능동적 제거기술을 검증하려는 목적"이라고 설명했다.

이어 "발사궤도(약 500km)에서 우리별 궤도(약 800km)로 궤도 전이와 포획 후 지구로 재진입을 유도하기 위한 추진기술 우주 검증과 정밀 궤도제어 기술검증이 필요하다"고 덧붙였다.

한국이 앞으로 달, 화성탐사를 순조롭게 진행하기 위해서는 'L4 태양광 미션' 연구가 필수적이라는 주장도 나왔다.

한국천문연구원 조경석 박사에 따르면, 태양의 코로나물질 방출은 고에너지 입자(프로톤)를 방출시켜 우주 환경을 방사선으로 2-3일 간 오염시킨다. 자기권을 따라 입자가 따라오는데 지구에서 잘 보이지 않아 위성과 그에 따른 장비들을 활용하는 스페이스 웨더 분야 중요성이 커지고 있다.

조 박사는 "L4는 지구에 영향을 미치는 태양의 우주방사선 폭발지점을 태양 서쪽 측면을 장기간 연속 관측할 수 있는 최상의 지점"이라며 "L4는 달과 화성의 우주탐사를 하는데 가장 큰 위협요인인 태양광 방사선 영역 전체를 관측할 수 있다"고 소개했다.

이어 "L1미션과 L5미션과 연계하면 태양분출 동시 관측을 통해 3차원 입체 관측이 가능하고 인류 최초로 태양극지역에 대한 연속 관측이 가능해 시너지가 크다"며 "L4 미션은 미래세대의 근지구우주에서의 우주환경예보 역량을 강화할 수 있고 유인우주탐사인 화성과 달에서의 우주방사선 환경 예보에 기여할 수 있다"고 주장했다.

종이접기 기반의 전개형 우주 시스템 적용 사례. ⓒ유튜브

KAIST 항공우주공학과 이대영 교수는 "지금까지 우주에 가는 것이 목표였다면 이제는 우주에 가서 무엇을 할 것인가가 목표가 돼야 한다"면서 '종이접기 기반의 전개형 우주 시스템'을 소개했다.

이 교수는 종이접기를 기반으로 하는 전개형 우주 시스템 설계 연구를 수행하고 있다. 종이접기 기술을 활용하면 우주에서 미션을 수행할 다양한 기기들의 부피를 극적으로 축소시킬 수 있다. 이 기술은 NASA 등 선도 우주 기관에서 활발하게 연구가 진행 중인데 반해 아직 국내에는 관심이 미미하다.

이 교수는 "로버 개발, 행성 및 위성 표면에서의 기동성 확보 등과 직접적으로 연계된 전개형 우주 시스템은 많은 가능성을 열어주는 것이라고 생각한다"며 "한국이 적극적으로 이 분야에 뛰어들어 실제 우주에 배치가 되면 다른 나라들이 생각치 못한 독자적인 우주 미션을 수행할 수 있을 것"이라고 설명했다.