박재홍의 한판승부

표준FM 월-금 18:00-19:30

"인터뷰를 인용 보도할 때는 반드시 프로그램명을 밝혀주십시오."
- CBS 라디오 <박재홍의 한판 승부>

8/5(금) 장영근 "다누리호, 달 표면 구석구석 탐색하는 이유는?"
2022.08.05
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* 인터뷰를 인용보도할 때는
프로그램명 'CBS라디오 <한판승부>'를
정확히 밝혀주시기 바랍니다. 저작권은 CBS에 있습니다.

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니
보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

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■ 방송 : CBS 라디오 <한판승부> FM 98.1 (18:25~20:00)
■ 진행 : 박재홍 아나운서
■ 패널 : 진중권 작가, 김성회 소장
■ 대담 : 장영근 교수(한국항공대)


◇ 박재홍> 우리 기술로 개발한 첫 달 궤도선 다누리가 우리 시간으로 오늘 아침 발사에 성공했습니다. 궁금한 게 참 많습니다. 저를 포함해서 우리 진 작가님, 김 소장님 질문을 많이 쏟아내실 것 같은데. 그래서 모셨어요. 한국항공대 항공우주, 기계공학부의 장영근 교수님을 연결하겠습니다. 교수님 안녕하세요.

◆ 장영근> 안녕하세요.

◇ 박재홍> 잘 지내셨습니까?

◆ 장영근> 잘 지냈습니다.

◇ 박재홍> 오랜만의 연결이세요. 다누리 발사 과정 보셨을 텐데 교수님 어떤 소회가 드셨나요.

◆ 장영근> 한마디로 30년 동안 우주개발을 해 왔는데요, 국내에서. 그런데 처음으로 그동안은 쉽게 얘기하면 지구를 바라보는 임무만 했었는데 이제는 지구 밖에 나가는 우주탐사 임무를 처음으로 시작하게 된 거죠.

◇ 박재홍> 달을 볼 수 있다.

◆ 장영근> 그런 데도 큰 의미도 있습니다.

◇ 박재홍> 그렇군요.

◆ 진중권> 발사는 성공적으로 이루어졌다고 봐야 되는 거죠?

◆ 장영근> 아까 8시 한 8분, 9분쯤에 발사를 했는데요. 그러고 나서 한 40분 뒤에 2단 로켓과 다누리가 분리가 됐었고요. 그런데 그 분리된 것이 정보가 우리가 없었어요. 그래서 스페이스X가 팰컨9 발사체를 발사하면서 정보를 남아프리카에 있는 추적조에서 받아서 저희한테 전달해 줬고요. 그래서 항우연에서 그 데이터를 분석했더니 원래 그 목적대로, 목표대로 2단과 분리하면서 초속도 10. 95km를 얻었습니다. 그래서 그렇게 된다고 하면 우리가 달 전이궤적으로 올라타게 되는 거죠. 그래서 지금부터 약 4달 반 정도는 원래 우리가 원하던 그런 궤적을 가지고 계속 달 궤도 진입 전까지 아마 움직일 겁니다. 물론 그사이에 몇 번의 기동은 해 줘야 되고요.

◆ 진중권> 최종적으로 성공했다라는 것은 일단 이게 한참 또 돌아서 오지 않습니까? 몇 달 후에.

◆ 장영근> 최종적으로 성공한 건 아니고요. 지금 일단은 분리를 해서 달 전이궤적에 올라탔다. 지금부터는 앞으로 4개월 좀 넘게 지구와 태양과 달의 중력을 이용해서 얘가 이동을 합니다. 계속해서 비행을 하는 거죠. 추가의 동력이 없이. 그리고 만일 궤적에 조금 원래 예상했던 궤적보다 얘가 좀 틀어지거나 그런 데이터를 받으면 바로 이제 기동을 해 줘야겠죠.

◆ 진중권> 그런데 이게 궤도를 보니까 그냥 달로 가는 게 아니라 8자로 꺾어서 꽈배기 모양으로 갔다가 돌아오고 그러더라고요.

◇ 박재홍> BLT 궤적이라고 하던데요.

◆ 진중권> 그건 왜 하는 거죠. 어떤 장점이 있나요?

◆ 장영근> 원래는 예를 들면 예전에 우리가 아폴로11호의 아폴로 때는 대부분 다 유인우주선, 유인 달 탐사를 했잖아요.

◇ 박재홍> 3일 만에 갖다 오고 그랬는데.

◆ 장영근> 그때는 보통 한 3일에서 4일 사이에 들어갔어요. 그러니까 특히 사람이 타니까 만일에 우주에서 오랫동안 비행을 하게 되면 우주 방사선 때문에 사람들이 살아남기 어렵겠죠. 그러다 보니까 가장 빠른 속도로 간 거고요. 그렇게 하자면 직접 투입궤도로 들어가야 됩니다. 직접 전이궤도라고 그러는데요. 그렇게 되면 얘가 굉장히 많은 연료가 필요해요. 그리고 연료를 많이 써야 된다는 얘기는 이 달 탐사선이 엄청 커야 된다는 얘기죠. 그러다 보니까 아무래도 이게 달 탐사선을 작게 만들려면 연료를 적게 실어야 되고 연료를 적게 쓰려면 지금처럼 그렇게 꽈배기는 아니고 나비 형태의, 나비 넥타이 형태의 형상을 그려가면서 달 궤도로 장시간 비행해서 가는 거죠.

◆ 김성회> 어쨌든 교수님, 이번 이 탐사체가 지구 궤도를 벗어난 대한민국 메이드 인 코리아 첫 번째 작품인 것은 맞죠?

◆ 장영근> 그런 거죠.

◆ 김성회> 그러면 가서 결국 네 달 있다 달 궤도에 안착을 하게 되면 달 궤도를 돌면서 뭔가를 하는 건가요?

◆ 장영근> 그렇죠. 일단 아마 들으셨을 텐데 12월 16일쯤에는 달 궤도에 안착을 할 거고요. 그사이에 라그랑주 포인트 1과 라그랑주포인트 2 각각. 라그랑주 포인트라는 것은 얘가 지구와 태양 사이의 중력이 서로 평형이 되는 것이에요. 그러니까 거기에서는 다른 힘이 없기 때문에 얘가 방향 전환이 쉬운 거고요. 또 마찬가지로 달과 지구 사이에도 L2가 있습니다. 그래서 거기를 지나서 어쨌든 얘가 움직이면서 계속 방향을 바꿀 거고요. 그러면서 12월 16일에 정확하게 달 궤도에 들어갈 거고 달 궤도에 초기에 들어갈 때는 아마 달의 근지점은 100km 정도 고도가 되고요. 원지점은 한 8만 킬로미터 정도 됩니다. 그걸 100km 원궤도를 돌려주기 위해서 계속 감속을 해 줘야 됩니다. 그래서 거기서도 되게 기동이 필요하고요. 그거 하는 데 약 2주 정도 걸립니다. 그래서 12월 31일날 마지막으로 100km 원궤도에 들어가게 되는 거죠, 달 궤도에. 그러면 그때부터 내년 초부터는 임무를 실시하게 되는 거죠.

◆ 진중권> 그러니까 이게 소용돌이 모양으로 점점점점 안쪽으로 감아들어가는 그런 형상으로 상상하면 됩니까?

◆ 장영근> 그런 거죠. 그러니까 달 궤도에 들어갈 때는 타원 궤도가 처음에는 굉장히 컸는데 그걸 계속해서 궤도를 계속 줄여가면서 조금씩 조금씩 들어가면서 나중에 원궤도로 줄여가는 거죠, 마지막에.

◆ 김성회> 무식한 질문일 수 있는데 달에서 저희가 더 얻어야 되는 정보가 미국이 다 하고 이래서 우리가 가서 구체적으로 얻을 수 있는 정보가 뭐가 있을까요.

◇ 박재홍> 무슨 의미가 있습니까 이렇게 쉽게 질문해 주세요.

◆ 진중권> 남들 다 했는데 이미.

◆ 김성회> 연습인지 이런 것도 궁금하고.

◆ 장영근> 많은 분들이 예를 들면 달 궤도는 뭐고 달 착륙선은 뭐고 달 탐사선은 뭐냐 이런 질문을 하세요. 그러니까 이제 우리가 일반적으로 달 궤도선이라고 그러면 달 궤도, 그러니까 달 상공에 이게 다누리가 인공위성입니다. 인공위성인데 우리가 지구 궤도가 아니라 달 궤도까지 가는 인공위성이고요. 그래서 달 궤도 상공에서 돌면서 예를 들면 달 표면을 찍거나 여러 가지 정보를 얻을 수 있는 거죠. 대기에 대한 정보도 얻고.

◇ 박재홍> 달을 관찰하는 인공위성이네요, 쉽게 말하면.

◆ 장영근> 그렇죠, 그렇죠. 그런 겁니다. 그리고 이제 대부분 다 착륙을 하는 건 뭐냐면 달 궤도선을 착륙선하고 묶어서 발사를 해서 거기서 착륙선을 밑으로 내려 보내 줍니다. 그러니까 이거는 굉장히 더 어려운 기술이죠. 그러다 보니까 달 탐사를 할 때 처음에는 달 궤도선을 띄워서 달 착륙을 어디에다 해야 될 거냐 그래서 달을 계속 돌아서 살펴보는 거죠. 그러니까 예를 들면 어디에 암석이 많은지, 어디는 경사가 졌는지. 왜냐하면 달 착륙선을 내려놨는데 경사가 지면 큰일나잖아요. 그렇죠?

◇ 박재홍> 뒤집히죠.

◆ 장영근> 내렸는데 예를 들면 암석에 내렸다 그러면 깨지는 거죠. 그러다 보니까 궤도선을 먼저 띄우고 대부분 다 수년 후에 착륙선을 띄워서 실제로 착륙선을 띄우면 쟤가 여러 가지 작동 기기들이 있어서 실제 달 표면에 있는 먼지라든가 예를 들면 이런 거, 토양이라든가 암석 이런 것들을 자기들이 다 그 안에서 기기 가지고 분쇄도 하고 그래서 거기 조성을 다 검토를 합니다. 그것도 부족하면 대부분 다 이걸 샘플링해서 대부분 다 지구로 보내 주고요. 이런 역할을 해서 달의 예를 들면 특성, 소위 얘기해서 현재 보면 달에 보면 여러 가지 우주 자원이 존재한다 그래요. 그래서 많이 들으셨겠지만 헬륨3도 있을 것이다, 굉장히 큰 에너지 자원으로. 그리고 요새 예를 들면 디스플레이나 반도체 하는 데 중요한 것이 희토류잖아요. 희토류가 지금 중국에서 가장 많이 나와요. 지금 자원무기화를 하는 마당에 자꾸 많은 요새 뉴스페이스에 스타트업 기업들이 달 탐사를 굉장히 소행성 탐사를 달 탐사하고 많이 기획을 하고 있어요. 그리서 얘네들 가지고 실제 자원을 탐사를 해서 어떤 경제적인 이득을 구하고자 하는 노력들을 많이 하고 있죠.

◇ 박재홍> 주인이 없으니까 우리가 발견하면 우리가 거가 되는 겁니까, 만약.

◆ 장영근> 원래는 그러니까 외계, 우주에서 탐사해서 이런 자원을 이렇게 어떻게 보면 소유로 하는 것은 법으로 금지하게 돼 있어요. 그런데 그걸 그런 조약이 있는데 그거를 미국이나 우리나라는 가입을 안 했습니다.

◇ 박재홍> 가입 안 하면 어겨도 됩니까, 그러면?

◆ 장영근> 그런 거죠. 그거는 인정할 수 없다 그러니까 그걸.

◇ 박재홍> 우리 그런 거 없다.

◆ 진중권> 그런데 현재로써는 지금 달 탐사선은 결국은 뭡니까? 탐사선이 아니라.

◇ 박재홍> 궤도선.

◆ 진중권> 달 궤도선. 지금 주로 하는 게 사진촬영밖에 없고 그러면 우리도 언젠가는 착륙선을 내려야 되는 거겠네요.

◆ 장영근> 그렇죠. 지금 현재 우리가 거기에 고해상도 카메라를 한국에서 만든 게 있고 쉐도우캠이라고 해서 미국에서 나사가 캐 가지고 아리조나주립대학에서 만든 것을 싣고 있어요. 그래서 우리가 만든 그 고해상도 카메라는 해상도가 한 2.5m 정도 되는데 얘는 뭐 하냐면 우리가 2030년에 달 착륙선을 쏠 겁니다. 그때 달 착륙을 어디다 해야 될 거냐 그래서 후보 착륙지를 얘가 돌면서 영상을 촬영해서 가장 적절한 곳을 선정을 하겠죠.

◇ 박재홍> 8년 후에 달 착륙합니까, 우리나라 2030년에?

◆ 장영근> 2030년에 현재는 그렇게 계획이 돼 있습니다.

◇ 박재홍> 사람이 안 타는 거조 일단 기계가 착룩하는 거네요.

◆ 장영근> 그렇죠. 그러니까 무인착륙선이죠.

◇ 박재홍> 무인착륙선.

◆ 장영근> 거기 상대적으로 미국 나사가 주도를 해서 지금 유인 달 탐사를 아폴로 1969년에서 72년 사이에 아폴로 가지고 계속 유인 탐사를 하지 않았습니까? 그 뒤로 50년 동안 거의 못했어요. 그러다가 아르테미스 프로젝트라고 지금 하고 있습니다. 그래서 우리도 거기에 작년 5월에 참여를 사인을 했고요. 그런데 아직은 우리가 명확한 임무가 안 주어졌어요. 왜냐하면 우리가 너무 나중에 참여를 결정을 해서 이미 많은 부분들을 다른 나라들이 워크숍을 다 가지고 있습니다. 그러다 보니까 우리는 아직도 뭘 해야 될지 결정을 못한, 주어지지 못한 거죠. 다들 나사에서 주도적으로 하면서 이건 대부분 다 업체가 설계합니다. 나사는 그냥 관리만 하고. 그리고 정부로서 자금을 대주고 이런 역할을 하고. 그다음에 기술을 전수해 주고 이런 식으로 하죠. 그래서 보면 산업화를 같이 병행해 가면서 같이 달 탐사를 하는 거죠.

◆ 진중권> 우리가 보면 달은 항상 우리가 한쪽 면만 보고 뒷면은 못 본다고 하지 않습니까? 그런데 착륙을 할 때에는 그러면 어디다 착륙을 해요. 우리가 보는 쪽에다 착륙을 해야 되겠죠?

◆ 장영근> 그래서 지금 예를 들면 달 뒷면에 착륙을 이미 했었고요, 한 2~3년 전에 중국에서. 지금은 이제 이번에 쉐도우캠이라고 아까 말씀드렸습니다만 나사가 관리를 하고 아리조나주립대학에서 만든 카메라를 탑재를 했어요. 얘는 보면 우리도 보면 남극, 북극에 보면 여름에는 백야라고 그래서 거의 계속 밝잖아요, 낮이 다. 검은 어둠이 없고. 거꾸로 동계 중에는 거의 밤이잖아요, 극지방은. 마찬가지로 달도 그런 일식을 겪으면서 영구 음영지역이 있어요. 영구 음영지역이 되면 굉장히 온도가 낮으니까 거기에는 항상 얼음이 있겠죠. 그래서 얼음을 찾아야 물의 존재를 확인할 수 있는 거고요. 그러다 보니까 물이 있어야 우리가 앞으로 달 기지도 만들고 하는 거 아닙니까? 그래서 쉐도우캠의 목적이 뭐냐 하면 아르테미스 유인 달 탐사를 할 때 유인 달 탐사의 착륙기지로 쓰려고 지금 합니다. 그래서 그 기지를 지금 찾으려고 애를 쓰고 있는 거고요. 그 일환으로 지금 쉐도우캠을 나사가 요청을 해서 그걸 다뤄주고 있고요. 대신 나사는 심우주 통신망, 그러니까 우리가 지금 보면 나비 형태로 비행을 하면서 한 150만 킬로미터 이상까지 나가지 않습니까? 그럼 지상에서 일반 가지고 있는 우리 항공우주연구원의 지상국 시스템에 안테나 가지고 통신이 안 돼거든요. 그래서 심우주 통신시스템이라고 그래서 미국이 그걸 지금 현재 도와주고 있어요. 그래서 걔네들 가지고 있는 안테나가 지상에서 보면 직경, 패러볼릭. 직경이 70m입니다. 그러니까 미세한 신호도 다 잡을 수가 있는 거죠. 그러니까 거리가 100만 킬로미터 정도 떨어져도 충분히 통신이 가능하다. 그러면 이제 우리나라도 이제 달 탐사를 위해서 여주에다 35m 직경의 심우주 안테나를 설치를 했습니다. 그런데 다만 아직은 실질적으로 우리가 이용해 보지를 못했기 때문에 심우주하고 통신을 못해 봤잖아요. 그러니까 검증을 못했기 때문에 아마 올 말까지는 주로 미국이 심우주 통신을 다 지원을 해서 올 말까지는 아마 달 궤도 들어갈 때까지는 미국에서 대부분 다 데이터를 우리한테 제공해 주고 우리 여주의 심우주 안테나는 주로 보조적으로 쓰는 역할을 할 겁니다.

◆ 진중권> 내년부터는 뭐 달라지나요, 그럼?

◆ 장영근> 내년부터는 아마도 이게 잘 검증이 되면 우리가 여주 안테나를 주도적으로 좀 쓰고요. 그리고 왜냐하면 이게 안테나가 여러 군데 있어야 되지 않습니까? 왜냐하면 지구가 돌면서 달도 도니까요. 그렇죠? 그러다 보니까 얘가 통신을 할 때 여러 위치에서 있어야 자주 받는 거죠.

◆ 진중권> 미국에서 받고.

◆ 장영근> 그래서 이런 심우주 안테나가 있는 곳이 호주에 캔버라에도 있고요. 그다음에 스페인의 마드리드도 있고 그다음에 미국의 지금 아까 말씀드린 골드스톤이라는 캘리포니아에. 거기에 이런 대형 딥스페이스 네트워크가 있습니다.

◇ 박재홍> 교수님, 그런데 이번에 우리 다누리가 세계 최초로 수행하는 임무 중의 하나가 달에서 지구로 파일 동영상을 전송하는 우주인터넷 실험을 한다면서요. BTS의 다이너마이트 파일을 재생해서 지구로 송출할 계획이라고 하는데 이 기술이 되게 의미가 있는 겁니까?

◆ 장영근> 쉽게 얘기하면 지구와 달 궤도 그러니까 달 궤도선 보내지 않습니까? 다누리하고 지구 사이에 쉽게 얘기하면 우리 인터넷 통신을 하는 겁니다. 그래서 달 궤도선에다가 지금 현재 말씀하신 것처럼 BTS의 다이너마이트 뮤직비디오도 싣고 있고요. 여러 가지 메시지들이 들어가 있고 파일도 있고 지금 그래요. 그래서 실시간으로 그걸 이쪽으로 보내주겠다, 지구로.

◇ 박재홍> 만약에 달에서 실제로 그럼 달에 사람이 있으면 달에서 카톡으로 지구에 있는 사람한테 다이너마이트 파일을 보낸 이런 의미도 되겠네요.

◆ 장영근> 그렇죠. 그런 시뮬레이션이죠.

◇ 박재홍> 재미있네요.

◆ 장영근> 그렇게 해서 실제로 우주 인터넷을 지금 궤도선에서 다누리에서 우리 지구의 임의의 위치까지 전송을 해 준다, 그걸 시험한다는 거죠.

◆ 진중권> 그런데 그 궤도선의 수명이 1년이라고 들었는데 왜 이렇게 짧나요?

◆ 장영근> 가장 큰 이유 중의 하나는 얘가 아까도 말씀드렸지만 실제 우리가 100km 원궤도까지 들어가는 데 연료를 지속적으로 써요. 왜냐하면 예를 들면 궤적 보정을 계속 해 줘야 되기 때문에 조금씩. 그러니까 연료를 쓰게 되고 실제 또 달에 가서도 100km의 고도를 계속 유지를 해야 됩니다, 영상 촬영을 위해서는. 원래 100km 기준으로 카메라를 만든 거기 때문에. 그러면 계속해서 연료를 쓸 수밖에 없는 거죠, 현재는. 그래서 결국 1년이라는 것은 만일에 우리가 우리 지금 팰컨9 발사체가 오늘 굉장히 정밀하게 궤적에다가 투입을 했어요. 그래서 아마 기동을 많이 안 하기 때문에 아마도 연료가 생각보다 좀 덜 들어갈 겁니다. 그렇게 되면 1년 넘게도 쓸 수가 있는 거죠. 그래서 지금 항우연에서는 내년 중순쯤에 실질적으로 1년을 쓸지, 1년을 더 쓸지, 아니면 만일에 1년 써서 연료를 잘 쓰게 되면 그러면 대부분 어떻게 되냐면 얘를 강제로 추락을 시켜요, 달에다가. 달에 추락을 하면서 여러 가지 영상도 촬영하고 달에 대한 환경에 대해서. 여러 가지 정보를 얻게 되는 거죠. 아니면 달에다 달 표면에 추락을 안 시키고 그냥 동결궤도에다 움직이면 더 이상 얘가 중력 때문에, 달의 중력 때문에 내려오지를 않아요. 그래서 그 동결궤도에 넣어가지고 계속 돌게 만들죠. 그러면 이제 얘가 배터리가 가용할 때까지는 계속 통신은 할 수가 있는 겁니다.

◆ 진중권> 2030년에 우리가 이번에는 착륙선을 보낸다라고 했는데 그때는 우리의 발사체로 보내게 되나요?

◆ 장영근> 그러니까 이제 이번에도 누리호는 왜 발사 안 했냐 이런 얘기들을 많이 하잖아요. 지난번에 우리 누리호 발사할 때 보면 우리가 겨우 700km 저고도의 발사를 하기 위해서 궤도 속도를 얼마를 했냐 하면 7.5km/sec. 그럼 초당 7.5km의 속도를 얻어야 된다고 하지 않았습니까? 그런데 이게 달 궤도로 가려면 보통은 훨씬 큰 속도를 요구를 해요. 그러니까 얘도 우리 같으면 지금 아까도 말씀드렸지만 달의 궤적을, 달의 전이궤적을 타기 위해서 실질적으로 10. 95km/sec가 필요합니다. 우리 같은 케이스에. 그러면 7.5보다 훨씬 크죠, 그렇죠? 거의 3.5 이상이 크지 않습니까? 그러니까 그 정도 더 크려면 누리호에다가 4단 로켓을 얻는 방법이 있어요. 그런데 그게 이제 당장 개발하기가 어려우니까 이제 겨우 3단도 만들어 쌓았으니까 못하는 거고. 그렇다고 다른 더 큰 발사체가 없으니까 팰컨9이 굉장히 큰 발사체입니다. 얘는 우리는 1단이 75톤 4개로 해서 300톤이었지 않습니까? 얘네들은 약 한 75톤~80톤급의 로켓 엔진이 팰컨9이니까 9개가 붙어 있어요, 1단에. 그러니까 1단 추정만 약 775톤 정도 됩니다. 엄청 크죠. 그래서 얘는 그 정도 속도를 얻을 수 있기 때문에 우리가 이번에 달 탐사에 팰컨9을 쓴 거고요. 그다음에 우리 누리호 가지고는 안 되고 그래서 달 착륙선은 차세대 발사체라고 해서 내후년부터 2031년까지 개발을 해요,2030년까지. 그거는 100톤 엔진짜리 1단에다가 5개를 묶습니다. 그럼 500톤이 되겠죠, 그렇죠? 그걸 가지고 이제 달 착륙선을 보내겠다 하는 게 현재 정부의 계획입니다.

◇ 박재홍> 알겠습니다. 저희가 너무 재미있어서요. 다시 또 한판클라스로 교수님 다시 모시고 차분하게 더 깊이 있게 들어보도록 하겠습니다. 오늘 말씀은 여기까지 듣겠습니다. 고맙습니다, 교수님.

◆ 장영근> 감사합니다.

◇ 박재홍> 한국항공대학교의 장영근 교수였습니다.