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[IT뉴스]국제협력 중요한 우주탐사…우리만의 ‘기여’ 있어야 소외 안 된다[이창진의 우주로 읽는 과학]

온카뱅크관리자

2026-07-06 21:07:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 우물 안 달 탐사를 넘어서 
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 <img alt="일러스트 | 김상민 기자 yellow@kyunghyang.com" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/khan/20260706210319564yish.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="HPNOp2AiTp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/khan/20260706210319564yish.jpg" width="658">
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 일러스트 | 김상민 기자 yellow@kyunghyang.com
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 수성과 금성을 제외한 태양계의 6개 행성은 모두 위성을 가졌다. 이 가운데 토성을 도는 대표적인 위성은 ‘타이탄’이다. 타이탄은 수성보다 크며 지구처럼 매우 조밀한 대기를 가진 흥미로운 위성이다.
 2005년 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 탐사선 ‘호이겐스’를 타이탄에 착륙시켰다. 호이겐스는 타이탄에 질소 95%와 메탄 5%로 구성된 대기가 있어 바람이 불고 있음을 확인했다.
 또한 액체 메탄으로 이뤄진 거대한 규모의 호수와 바다가 있다는 점을 관측했다. 타이탄 표면 온도는 영하 179도로 지구에 비하면 엄청난 극저온이지만, 이 온도는 메탄이 액체로 존재할 수 있는 범위(영하 182.5도~영하 161.5도) 안에 있기 때문에 생기는 일이었다. 동시에 타이탄에서 계절 변화가 나타난다는 점도 확인했다.
 흥미로운 점은 타이탄에서는 액체 메탄이 대기로 증발하고, 공중에서 응결해 비로 내리는 ‘메탄 순환 체계’가 존재한다는 사실이다. 지구에서는 물이 이런 순환 체계 안에 있다. 기후를 조절할 뿐만 아니라 비와 얼음 등으로 성질이 바뀌면서 강과 빙하의 형태로 끊임없이 지형을 변화시킨다. 지구를 생명이 존재할 수 있는 행성으로 만드는 핵심 역할이다.
 다만 너무 낮은 타이탄 표면 온도는 우리가 아는 형태의 생명체가 존재하기에는 상당히 어려운 조건이다. 그럼에도 메탄 순환 체계는 초기 지구의 대기 환경과 유사한 점이 있어 과학자들은 탐사를 통해 생명체 탄생 이전의 순환 체계 역할에 대한 연구를 계획하고 있다.
 이와 관련해 NASA는 유럽과 일본이 참여하는 국제협력의 구도로 2028년 7월 이후 토성으로 ‘드래건플라이’라는 탐사용 비행체를 실은 발사체를 쏠 예정이다. 드래건플라이는 2034년 말쯤 타이탄에 도착한다. 타이탄 하늘을 날 예정인 이 비행체는 원자력 에너지를 전기로 변환하는 ‘열전 발전기(RTG)’로 작동하며, 8개의 로터를 갖춘 약 450㎏의 회전익 기반 비행 탐사선이다.
 토성에 도달하는 태양 빛은 지구의 1% 정도이기 때문에 태양광 발전으로 비행선에 필요한 에너지를 공급하는 것은 거의 불가능하다. 게다가 타이탄 표면 온도가 너무 낮아 탐사선 부품이나 센서가 원활하게 작동하려면 적절한 난방도 필요하다. 따라서 극저온 환경에서 얼지 않고 비행이 가능하도록 장기간 충분한 규모의 전기 생산이 가능한 RTG를 동력원으로 삼은 것이다.
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 <img alt="미국 항공우주국(NASA)이 국제 협력을 통해 개발한 ‘드래건플라이’의 비행 상상도. 드래건플라이는 토성 위성 ‘타이탄’ 하늘을 비행하도록 고안됐다. NASA 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/khan/20260706210320862kazb.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="XMxaW3Rfh0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/khan/20260706210320862kazb.jpg" width="658">
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 미국 항공우주국(NASA)이 국제 협력을 통해 개발한 ‘드래건플라이’의 비행 상상도. 드래건플라이는 토성 위성 ‘타이탄’ 하늘을 비행하도록 고안됐다. NASA 제공
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 생명 탄생 실마리 줄 타이탄 탐사 
 NASA 주도 아래 유럽·일본 참여 
 2028년 신개념 탐사선 발사 계획
 </blockquote>
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 핼리혜성 근접 비행·심우주 탐사… 
 우주 개발 인프라·산업 기반 확보 
 유럽의 ESA는 국제협력 모범사례 
 </blockquote>
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 어느 중동 국가의 화성 탐사선 발사 
 미 대학·일본 협력 있었기에 가능
 </blockquote>
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 기술력·막대한 돈 필요한 우주개발 
 선진국들 서로 협력하며 부담 나눠 
 </blockquote>
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 미국 이끄는 아르테미스 프로그램 
 한국 단순한 참여 의사 표명 넘어 
 독자적 기술 역량 갖추고 도움 줘야
 </blockquote>
 드래건플라이는 화성에서 태양광으로 작동한 소형 회전익 탐사체 ‘인제뉴어티’와 비교하면 성능이 더 좋다. 비행거리가 수십㎞에 달하며 크기도 상당해 사실상 헬기 수준의 행성·위성 탐사용 비행 플랫폼으로 평가받고 있다.
 NASA는 타이탄 탐사를 위해 대략 4조5000억원의 예산을 투입하고 있다. 한국이 누리호 발사체 개발에 사용한 약 2조원을 크게 상회한다. 이런 예산 규모와 기술적 측면을 고려할 때 드래건플라이는 분명 주목할 만한 결과물이다. 지금까지 탐사는 주로 로버(차량)로 달·화성의 토양 성분과 물을 확인하는 등 제한된 지역을 정밀 관찰하는 형태가 대부분이었다. 그러나 이제는 비행체를 이용해 광범위하고 신속한 공중 탐사를 하는 새로운 패러다임이 부상하게 된 것이다.
 우주탐사는 과학적 연구뿐 아니라 신기술 개발과 혁신을 주도하는 역할을 하며, 이런 이유로 대규모 예산 사용의 정당성을 확보하고 국민적 지지를 얻을 수 있다. 따라서 우주탐사는 결코 학문적 호기심의 충족을 위한 목적만으로 수행되지 않는다는 점이 분명하다. 또한 선진국의 우주탐사는 그 결과를 우주개발과 우주 신기술로 연결하는 순환 체계를 유지하고 있다는 점에서 달 탐사를 준비하는 한국에 상당한 시사점을 주고 있다.
 현재 미국이 주도하는 아르테미스 계획은 인간의 거주 공간뿐만 아니라 다양한 시설과 전기 및 에너지 확보 방안도 포함하고 있어 우주탐사보다는 본격적인 달 개발 계획이란 평가를 받고 있다. 현재의 아르테미스 계획이 달에 대한 추가 탐사도 포함하고 있다는 점에서 우주탐사의 확장이라 할 수도 있으나 타이탄의 메탄 순환계 연구를 위한 우주탐사와는 확연히 구별된다는 뜻이다.
 우주탐사는 우주에 대한 이해를 넓히고 지식을 축적하려는 과학적인 활동이며 동시에 우주개발의 확장성을 제공하는 역할도 한다. 그러나 그러기 위해서는 기술력뿐만 아니라 상당한 예산도 필요하기 때문에 어떤 국가도 우주탐사 프로그램을 우주개발 정책과 분리해 지속적으로 확장하는 것은 매우 힘들다. 이 때문에 선진국들은 각자의 우주개발 환경을 고려해 두 활동 사이의 균형점을 찾거나 국제협력으로 부담을 분산하고 있다.
 그런 관점에서 주목해야 할 기관이 ESA이다. ESA는 미국·소련 간 우주 경쟁이 치열하던 1975년 설립됐다. 미국의 아폴로 계획과 같은 대규모 유인 우주탐사보다는 독자적인 우주 접근 능력의 확보를 우선적 목표로 설정했고, 이에 따라 우주개발 인프라 확보와 산업적 기반 마련을 개발 전략의 중심에 두었다.
 그 결과, 유럽은 ‘아리안 로켓’을 확보해 독자적인 우주 접근 능력은 물론 과학 연구와 우주산업 발전의 토대도 마련했다. 또한 아리안 로켓의 성능 개량을 바탕으로 다양한 심우주 탐사 프로그램을 추진했다. 지오토 탐사선으로 핼리혜성을 근접 비행했고, 로제타 탐사선은 필레 착륙선을 ‘67P 혜성’에 착륙시켜 태양계 형성 초기 물질에 관한 자료를 수집했다. 이외에도 2023년 발사한 ‘주스’ 탐사선으로 목성과 그 주변 얼음 위성을 관측하는 것을 목표로 삼고 있다.
 이와는 반대로 어떤 국가는 우주기술에 기반한 단계적 우주개발보다 단기간에 가시적인 성과가 가능한 국제협력 기반의 우주탐사에 집중하기도 한다. 몇년 전 화성 궤도에 탐사선을 성공적으로 보낸 후 화성 대기와 기후를 연구하고 있는 중동의 한 국가는 독자적인 발사체, 탐사선, 통신망이 없음에도 미국 대학과 협력해 탐사선을 개발하고 일본 발사체로 탐사선을 보냈다.
 이 탐사는 미국이 만든 탐사선을 운영한 것에 불과하다는 부정적인 평가를 받고 있지만, 국제협력을 잘 구성한다면 우주탐사에서 상당한 결과를 얻을 수 있음을 보여주는 사례이기도 하다.
 따라서 독자적인 우주 진입 능력과 위성 개발, 그리고 산업적 능력을 갖추고 있는 한국이 전략적인 국제협력을 준비한다면 우주탐사를 통한 우주기술의 발전은 물론 훌륭한 탐사 성과도 얻을 것으로 기대할 수 있다. 그러나 한국은 아직 실질적인 국제협력을 주도할 만한 연구자 중심의 체계가 부족하다. 선진국들이 주도하는 대형 우주탐사 프로그램에 참여하는 데 한계를 보이고 있는 것이다.
 잘 알려져 있듯이 선진국들은 달 남극 근처에 인간 거주를 위한 기반시설 구축을 목표로 기술 개발에 집중하고 있다. 그런데 2032년 발사 예정인 한국의 달 착륙선은 착륙 지점이 아직도 미정인 상태다. 착륙선 임무도 연착륙 기술의 시연과 달의 지질 및 우주 환경 연구 등 전통적인 것에 집중돼 있다. 특히 연착륙 기술의 난이도와 관련한 사안은 탐사선의 기술적 임무보다는 개발 과정에서 극복해야 할 과제로 관리돼야 한다.
 현재 미국 등 선진국의 민간 업체들은 착륙선의 연착륙 기술을 확보해 이미 상업적인 ‘달 물류 수송 서비스(CLPS)’를 수행하고 있다. 따라서 한국의 달 탐사 임무와 아르테미스 프로그램의 기술·임무를 비교해 보면, 상호 실질적인 협력의 접점을 찾기가 매우 어려운 상황임을 알 수 있다.
 우주탐사는 새로운 지식을 창출하고, 그 과정에서 얻은 성과를 기술 개발과 역량 강화로 연결한다는 점에서 우주개발과 보완적인 선순환 구조를 이룬다. 또한 점차 고비용화하고 복잡해지는 기술적 요구를 분담하고 실패 위험을 줄이는 방안으로 우주 국제협력은 탐사의 필수적 추진 체계가 되고 있다.
 나아가 탐사를 위한 협력 체계가 우주 질서와 규범의 형성을 주도할 가능성도 커지고 있어 국제협력은 국가 우주개발 수준을 한 단계 높일 수 있는 전략적 수단이 되고 있다. 따라서 국제협력 과정에서 관련 연구자들의 실무적인 접촉과 기술적 소통으로 확인된 한국의 강점 기술을 활용하는 구체적 임무를 설정할 필요가 있으며, 이를 뒷받침하는 재정지원 체계도 갖춰야 한다.
 우주개발을 총괄해 우주 강국으로 도약한다는 목표를 갖고 우주항공청이 출범한 지 2년이 지났다. 하지만 아직 우주탐사 분야에서 국제협력을 통한 가시적인 성과는 보이지 않는다. 뉴스페이스 도래에 따른 우주개발 환경의 급격한 변화에 대응하고 우주 역량을 강화하려면 기존의 국제협력 전략을 전반적으로 재검토할 필요가 있다.
 먼저 양자 및 다자 간 협력이라는 전통적인 접근에 앞서, 선진국들의 우주탐사 경향을 분석하고 우리의 달·화성 탐사 로드맵의 강점과 한계점을 진단해야 한다. 또한 국제협력에서 상대국과 기술적인 임무를 논의할 수 있는 연구자들이 참여하는, 실무 중심의 우주 외교로 전환할 필요가 있다. 
 특히 아르테미스 프로그램에 대한 단순한 참여 의사 표명만으로는 주요한 협력 대상국이 되지 못하며, 독자적인 기술 역량과 실질적인 기여 방안을 갖고 있어야 비로소 의미 있는 협력이 가능하다는 점을 인식할 필요가 있다.
 한국의 첫 번째 달 궤도선 ‘다누리’의 성공에도 불구하고 한국은 기술 중심의 글로벌 달 탐사 흐름에서 뒤처진 채 국제협력에서 소외되고 있다는 지적이 있다. 이런 일이 더 지속된다면 우리만의 달 탐사에 머물 수 있다는 우려가 점차 커지고 있다는 점을 상기해야 할 것이다.
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 ▲필자 이창진 
 
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 1959년 인천에서 태어났다. 서울대 항공우주공학과에서 학사·석사를 마친 후 미국 일리노이주립대(UIUC)에서 박사 학위를 받았다. 건국대 교수로 재직하다 2023년 정년 퇴임한 뒤 명예교수직을 맡고 있다. 한국연구재단 우주단장으로 근무하며 KSLV-Ⅱ 한국형 우주발사체(누리호) 및 천리안 2호 정지궤도위성 개발 청사진을 마련했고, 한국형 달 탐사 연구와 제3차 우주개발진흥기본계획, 차세대 소형위성 개발 연구 등 국가 우주개발 사업의 기획을 주도했다. 현재 한국우주기술진흥협회 전문위원으로도 활동 중이다.
 </blockquote>
 이창진 건국대 명예교수
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