[단독] 6G 통신·달궤도선·독자 항법위성까지…매년 10개씩 쏘아올린다
10대 우주강국 향해 '기술 합체'
한화그룹, 쎄트렉아이 인수
KAI·LIG넥스원도 협약
AP위성, 아리랑6·7호 개발
송신기 등 13개 핵심부품 국산화
'스페이스파이오니어' 사업도 시작
다음달 20일 카자흐스탄에서 발사할 차세대 중형위성 1호는 관측 전용 ‘시리즈 위성’이다. 지상 500㎞ 주변 저궤도에서 재해·재난 감시, 농림·수자원 관측 임무를 수행한다. 차세대 중형위성 2~6호도 2025년까지 순차적으로 발사된다. 국토교통부, 환경부 등이 활용할 계획이다.
내년엔 아리랑(다목적실용위성) 6호와 7호 발사가 예정돼 있다. 아리랑 6호는 기상 여건에 관계없이 한반도 일대를 전천후로 관측하는 레이더(SAR) 위성이다. 고난도 기술이 필요해 유럽연합(EU)의 에어버스DS로부터 기술을 전수받아 항공우주연구원 등이 개발 중이다. 7호는 해상도가 30㎝ 이하인 초고해상도 광학위성이다. AP위성이 두 위성 개발에 참여하고 있다. 두 위성은 500~600㎞ 고도 특정 지역 촬영 시간이 항상 같은 태양동기 저궤도에서 움직인다.
초소형 군집위성 사업도 최근 시스템 요구사항 분석(SRR)을 마치고 이달부터 기본설계 검토(PDR)에 들어간다. 광학해상도 1m 이하 관측위성으로 KAIST와 쎄트렉아이가 개발 중이다. 2024~2026년 11기를 발사한다. 이들과 함께 군집운용할 레이더위성 40기는 국방부가 발사한다.
내비게이션을 쓰다 보면 엉뚱한 길로 안내하는 일이 적지 않다. 위성항법시스템(GPS)이 외국 기술인 데다, 신호 오류를 잡아줄 보정기술도 국내에 없기 때문이다. 항공우주연구원 관계자는 “드론 배송, 자율주행 택시, 도심항공모빌리티(UAM)가 보편화되려면 현재의 GPS 정확도와 내비게이션 기술로는 어림도 없다”며 “자체 지역항법시스템과 이 시스템 오류를 보정하는 기술이 필요하다”고 설명했다.
올 상반기 예비타당성조사를 마치고 내년부터 본격화할 한국형항법시스템(KPS) 구축사업은 2035년까지 위성 7기를 쏘아올려 인도와 일본이 보유한 지역항법시스템에 맞먹는 독자 항법 체계를 조성하는 게 핵심 내용이다. 사업 규모는 약 4조원이다. 한국형항법시스템(KPS) 사업 사전 준비단계로 항공우주연구원이 국토부, 해양수산부와 함께 한국형위성항법보정시스템(KASS)을 구축하고 있다. GPS 신호의 오차를 줄일 탑재체를 제작해 위성에 싣고 성능을 검증하는 사업이다. 강원 양양, 경기 양주, 경북 영주, 충북 청주, 광주광역시, 부산 영도 등 전국 11곳에 관련 장비를 설치하고 있다. 사업이 마무리되면 전지구 항법시스템 4개(GPS·글로나스·갈릴레오·바이두)를 보완하는 보정시스템을 보유한 일곱 번째 국가가 된다.
오는 4월엔 한국 첫 통신위성인 천리안(정지궤도복합위성) 3호 개발 주관기관이 선정된다. 한국전자통신연구원(ETRI)이 유력하다. 이 위성엔 카(Ka) 대역인 27~40㎓ 주파수 탑재체가 들어간다. ‘진짜 5G’로 불리는 28㎓ 광대역 서비스는 기지국만으로는 불가능해 카 대역 위성이 필요하다. 이동통신표준화국제협력기구(3GPP)가 지상 통신망과 위성 간 연계를 5G 이후부터 국제표준으로 채택한 이유다. 그만큼 위성과 교신할 안테나 수요도 늘어나고 있다.
위성 핵심 부품을 국산화하는 ‘스페이스파이오니어’ 사업도 올해부터 시작된다. 위성의 자세를 잡아주는 제어모멘트자이로(CMG), 카 대역 데이터 송신기 등 13개 부품을 국산화하는 프로젝트다.
고흥=이해성 기자 ihs@hankyung.com
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"화성·목성 사이에 우주 식민지"…한국 기술은 걸음마 [여기는 논설실]
“이 사진은 제 바퀴가 화성 표면에 닿기 직전 저를 공중에서 포착한 것입니다.”미국의 화성 탐사 로버 퍼시비어런스가 지난 18일 화성에 착륙하면서 찍은 사진을 지구로 보내왔다. 미국 항공우주국(NASA)은 기자회견에서 “이 사진은 우리가 본 적이 없는 것”이라며 “아폴로 11호 우주비행사 버즈 올드린이 달에 남긴 발자국 사진, 보이저 1호가 찍은 토성 사진, ‘창조의 기둥’으로 불리는 허블 망원경의 독수리 성운 사진과 함께 인류의 우주 탐사 역사를 보여주는 상징”이라고 설명했다. 퍼시비어런스는 앞으로 화성의 1년에 해당하는 687일간 각종 임무를 수행한다. 첫 번째 임무는 화성에 존재했을지 모르는 생명체의 흔적을 찾는 것이다. 인간의 화성 거주에 대비해 지하 10m까지 투시하는 레이더로 우주 기지를 세울 지하 공간을 탐색하고, 대기 중 이산화탄소로 산소를 만드는 실험도 진행한다. 우주인에게 식수와 연료를 제공할 물을 탐색하는 것 또한 주요 임무다. 화성 탐사에 나선 국가는 미국만이 아니다. 지난 10일 화성 궤도에 진입한 아랍에미리트(UAE)의 아말호, 중국의 톈원 1호를 비롯해 유럽과 인도 탐사선 등이 화성 주변을 돌고 있다. 최근에는 화성을 넘어 더 먼 우주로 관심의 폭이 넓어지고 있다. 그 중에서도 화성과 목성 사이의 광활한 ‘소행성 벨트’가 과학자들의 주목을 받고 있다. 이 영역에서 가장 덩치가 큰 소행성은 세레스다. 지름 약 900㎞로 달(3476㎞)의 4분의 1 크기, 소행성 벨트 전체 질량의 30%를 차지한다. 이 같은 소행성에 일찍부터 관심을 기울인 나라는 일본이다. 2014년 발사한 ‘하야부사 2호’는 지난해 말 지구에서 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 ‘류구(Ryugu)’의 흙 0.1g을 채취해 지구로 보냈다. 하야부사 2호는 앞으로 11년 동안 100억㎞를 더 비행하면서 ‘우주의 속살’을 하나씩 보여줄 계획이다. 이달 초 천체물리학자들은 화성과 목성 사이의 세레스 상공에 초대형 인공위성 형태의 우주 식민지를 띄울 수 있다는 연구 결과를 내놨다. 이들이 구상한 우주 식민지는 길이 10㎞에 이르는 기차처럼 생겼다. 그 안에 흙을 깔아 나무와 작물을 기르고, 대기를 채워 사람이 살 수 있도록 했다. 여기에 5만7000여 명이 살 수 있을 것으로 내다봤다. 연구진이 세레스 상공에 식민지 건설을 구상한 이유는 뭘까. 세레스에는 화성과 달리 질소가 풍부하기 때문이다. 질소는 지구 대기의 78%를 차지하며 유기물의 기본이다. 지구로부터의 보급 없이 자체 생태계를 꾸밀 수 있는 중요한 재료다. 이들은 세레스 표면과 식민지를 잇는 우주 엘리베이터를 만들어 필요한 자원을 뽑아 올릴 수 있을 것으로 전망했다. 이런 아이디어들은 우주 개발 기술을 앞당기는 방아쇠 역할을 한다. 우주를 향한 인간의 첫 발걸음도 하늘을 나는 어릴 적 상상의 나래에서 출발했다. 밤하늘의 별과 달은 꿈의 영역을 무한대로 넓혀주는 매개체다. ‘우주 강자’인 미국과 러시아, 중국, 일본, 유럽에 비해 한국의 우주 개발 역량은 아직 걸음마 단계다. 우주 발사체, 위성 개발, 행성 탐사 등 거의 모든 영역에서 초보 수준이다. 1992년 우리별 1호 위성을 올리고 2013년 러시아 기술을 빌린 나로호를 쏘았지만, 우주 탐사에 필수적인 발사체는 독자적인 기술로 만들지 못하고 있다. 달 궤도선 발사계획도 당초 2018년에서 2022년으로 미뤄졌다. 착륙선은 2030년으로 더 늦춰졌다. 후발주자인 아랍에미리트까지 화성 탐사선을 보내는 상황인데, 정권 따라 계획이 고무줄처럼 변하고 책임자도 1~2년 단위로 바뀌는 게 우리 현실이다.고두현 논설위원 kdh@hankyung.com
!["화성·목성 사이에 우주 식민지"…한국 기술은 걸음마 [여기는 논설실]](https://img.hankyung.com/photo/202102/ZA.25441055.3.jpg)
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'세계의 눈'은 이미 지구 너머로…NASA, 화성 착륙 시도
세계 우주 과학자들의 눈이 화성으로 쏠리고 있다. 미국과 중국, 아랍에미리트(UAE)가 작년 7월 발사한 화성 탐사선이 지난 10일부터 연이어 화성 궤도에 도착하고 있어서다. 지구 궤도에 머물러 있는 한국과는 달리 우주 선진국은 화성·소행성 등 심우주 탐사에 열을 올리고 있다.미국 항공우주국(NASA)의 ‘퍼서비어런스’는 19일 화성 착륙을 시도한다. 오전 5시48분 화성 대기권 진입을 시작으로 약 7분간 ‘진입·하강·착륙’에 나선다. 이 과정은 성공 확률이 50% 수준으로 낮아 ‘공포의 7분’으로 불린다. 특히 퍼서비어런스가 착륙하는 ‘예제로 크레이터’는 큰 바위와 벼랑이 많아 착륙 난도가 2012년 ‘큐리오시티’보다 훨씬 높다.퍼서비어런스의 주요 목표는 고대 생명체의 흔적을 찾아내는 것이다. 수십억년 전 강물이 운반한 퇴적물이 쌓여 있는 예제로 크레이터를 착륙 지점으로 선택한 이유다. 화성의 토양을 지구로 운송한다는 계획도 갖고 있다. 퍼서비어런스가 채취한 토양을 2031년 다른 탐사선을 통해 가져온다는 것이다.지난 11일 탐사선 ‘톈원 1호’를 화성 궤도에 진입시킨 중국은 미국과의 ‘우주 패권’ 경쟁을 본격화하고 있다. 톈원 1호는 궤도선뿐만 아니라 표면에 착륙하는 착륙선, 탐사를 수행하는 로버로 구성돼 있다. 오는 5월로 예정된 착지에 성공하면 중국은 미국과 러시아에 이어 세 번째로 화성 착륙에 성공한 국가가 된다.한국보다 우주개발 노하우가 부족한 것으로 알려졌던 UAE도 화성 탐사 계획을 처음으로 발표한 지 7년 만에 화성 궤도 진입에 성공했다.UAE가 단기간에 화성 탐사에 성공한 것은 우주를 원유 다음의 먹거리로 보고 국가 차원에서 전폭적으로 지원했기 때문이다.최한종 기자 onebell@hankyung.com
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기약 없는 후속발사…'매출 본궤도' 안착 힘든 우주산업
국내 우주산업 매출 규모는 글로벌 추세와 반대로 2년째 감소세다. 과학기술정보통신부에 따르면 2019년 한국의 우주산업 총매출은 3조8931억원으로 전년(3조9324억원)보다 1% 줄었다. 2017년(4조1452억원) 대비 6% 감소했다. 2019년 세계 우주산업 매출이 3660억달러로 전년보다 1.7% 증가한 것과 대조적이다.총매출 가운데서도 셋톱박스 등 위성방송 장비 매출이 2조6655억원(68.5%)으로 대부분이다. 발사체와 위성체 제작 시장 규모는 각각 3678억원(9.4%), 5719억원(14.7%)에 불과하다. 우주산업에 종사하는 업체의 63%가량은 관련 매출을 연간 10억원도 못 올리는 실정이다.업계에선 그동안 발사체 사업에 연속성이 전무했다는 점을 가장 큰 불만으로 꼽는다. 누리호만 해도 나로호 3차 발사(2013년) 이후 8년 만에 재개된다. 다른 곳에 적용하기 어려운 특수 기술인 데다, 액체 발사체 구매처가 사실상 정부 한 곳이라 사업이 지연되면 업계는 큰 타격을 받는다. 누리호 개발업체 관계자는 “특수 부품과 기술, 장비에 대한 노하우를 미국 러시아 등 선진국에서 들여와 내재화하는 데 상당한 시간이 걸린다”며 “인력 및 장비 유지 등 고정비 지출이 매년 70억원을 훌쩍 넘기 때문에 1년만 (발사가) 늦어져도 큰 손실이 난다”고 말했다.내년 5월 누리호 2차 발사 후 네 건의 추가 발사 계획은 지난해 한 차례 무산된 후 재수립 과정을 밟고 있다. 예비타당성조사를 관장하는 과기정통부 과학기술혁신본부와 과학기술기획평가원(KISTEP)이 “누리호 본 발사를 시작도 안 했는데 후속 발사 계획 수립은 성급하다”며 퇴짜를 놨기 때문이다. 우주산업을 진흥해야 할 주무부처가 오히려 우주기업 연구개발(R&D)을 가로막고 있다는 지적이 나온다.우주 행정 전반이 선진국에 비해 취약하다는 점도 문제로 지적된다. 미국 중국 일본 러시아 프랑스 인도 이스라엘 등 우주강국은 우주정책을 담당하는 별도 기관을 두고 정부 부처 이상의 권한을 위임했다. 한국은 과기정통부 내 과장급 부서 단 두 곳이 이를 담당하고 있다. ‘우주청’을 신설해야 한다는 목소리가 높지만 행정안전부 등이 소극적이어서 진척이 없다.이해성 기자 ihs@hankyung.com
