달 궤도선(KPLO) 비행 상상도. 한국항공우주연구원 제공

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우리나라의 달 탐사 개발사업은 2016년 1월 첫 논의가 시작됐으며, 사업 종료 시점인 올해까지 총 2367억원이 투입된다. 올해 8월1일 발사가 예정된 우리나라의 달 탐사선(궤도선·KPLO)은 6개의 탑재체를 통해 달 관련 각종 정보를 촬영, 측정해 지구로 전송할 예정이다.

달 탐사 세부 임무를 수행할 탑재체는 국내외 협력으로 제작됐다. 구조체와 탑재체 개발을 주관한 기관 이외에도 달 탐사 개발 사업에 참여한 국내외 기관은 40여 개에 달한다.

한국항공우주연구원은 달 탐사선 시스템을 구축하고 탐사선과 교신할 수 있는 심우주지상국시스템을 마련했다.경기도 여주에 구축된 한국 심우주안테나(KDSA)는 스페인 마드리드와 미국 캘리포니아 골드스톤에 있는 심우주네트워크(DSN)와 함께 KPLO와 통신을 주고받는다. KPLO 비행 모델(FM) 구조체는 한국항공우주산업(KAI)이 제작했으며 추진 시스템은 한화가 개발했다.

달의 비밀을 찾아내기 위한 세부 임무를 수행할 총 6개의 탑재체는 미국 항공우주국(NASA)의 섀도캠(Shadow Cam)을 제외하고 모두 국내에서 제작됐다. 나머지 5개는 고해상도카메라(항우연), 광시야편광카메라(한국천문연구원), 자기장측정기(경희대학교), 감마선분광기(한국지질자원연구원), 우주인터넷 성능 검증기기(한국전자통신연구원)다.

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섀도캠은 이번 달 탐사 프로젝트 중 가장 중요한 국제협력의 성과로 꼽힌다. 태양 빛이 닿지 않는 달의 극지방 속 영구 음영 지역을 촬영하는 섀도캠은 국제 유인우주탐사 계획인 ‘아르테미스 프로젝트’를 위한 착륙 후보지를 찾을 예정이다.

달 탐사용 고해상도 카메라(LUTI)는 섀도캠과 함께 달 착륙선이 착륙할 후보 지역 40여곳을 조사한다. LUTI가 성공적으로 임무를 진행하면 우리나라 기술로 제작된 카메라를 통해 달의 정밀 지형을 촬영할 수 있게 되는 성과도 거둘 수 있다.

광시야 편광카메라(폴캠·PolCam)는 세계 최초로 달 탐사선에 탑재되는 편광카메라다. 편광은 특정 방향으로 진동하는 빛을 말하는데, 폴캠은 달 표면의 편광 영상을 촬영한다. 이를 바탕으로 달 표면 편광지도를 만들고 태양풍과 미소 운석 충돌 등 우주 풍화 연구에 활용할 예정이다.

자기장측정기(KMAG)는 달 표면의 자기장을 측정해 달 자기 이상 지역과 주변 우주 환경을 관측한다.

감마선 분광기(KGRS)는 인류가 달에 보낸 6개의 달 탐사선 모두에 실린 경력을 갖고 있어 달 탐사 프로젝트에서 가장 중요한 탑재체 중 하나로 분류된다. 기존 감마선 분광기가 측정했던 감마선 에너지보다 더 넓은 에너지 영역을 측정해 달 표면 원소 지도를 작성하고 이를 바탕으로 유인 우주기지 운영 가능성과 자원 탐사 가능성을 파악하는 데이터를 구축한다.

우주인터넷 기술 확보를 위한 우주인터넷 성능 검증기기(DTN)도 탑재된다. 기존 우주탐사에서는 임무별 고유한 통신 방식이 사용됐지만 우주에 떠 있는 장치들이 늘어나면서 앞으로는 탐사선, 착륙선, 로버 등이 서로 자유롭게 통신을 주고받는 일이 늘어날 것으로 예상된다. DTN은 달에서 메시지, 파일 전송은 물론 실시간 동영상 전송 시험도 할 계획이다.

우상규 기자 skwoo@segye.com

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