우리나라가 7번째 달 탐사국 대열에 오를 수 있을까?

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정부가 내년부터 우주탐사 프로젝트인 달 탐사에 본격적으로 착수한다. 이를 시작으로 오는 2020년에는 국내 기술로 달 궤도선과 착륙선을 개발하고, 한국형발사체를 활용해 달 탐사를 할 계획이다.

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정부는 30일 정부과천청사에서 이석준 미래창조과학부 제1차관 주재로 제22회 ‘우주개발진흥실무위원회’를 열어 '달 탐사 1단계 개발 계획'을 심의·의결했다.

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달 탐사는 박근혜 정부의 국정과제중 ‘우주기술 자립으로 우주강국 실현’과 '우주개발 중장기 계획'에 따라 추진하는 우주개발 사업이다. 우선, 정부는 1단계(2016~2018)로 달 탐사 기술역량 강화를 위해 시험용 달 궤도선을 국제협력(NASA) 기반으로 개발, 발사하고, 2단계(2018~2020)에서는 1단계 개발 경험을 바탕으로 달 궤도선과 착륙선을 자력으로 개발해 한국형발사체를 활용해 발사하는 것을 목표로 하고 있다. 

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정부는 달 탐사 기반기술 축적을 위해 지난해 부터 16개 출연연이 협력해 달 탐사 사전연구를 수행하고 미 NASA와 달 탐사 협력의향서도 체결했다. 또한 내년 신규 예산 200억원을 최종 확보해 달 탐사 1단계 사업을 본격 착수하게 됐다.

시험용 달 궤도선 시스템 구성도

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달 탐사 1단계 사업은 한국항공우주연구원(이하 항우(연))이 총괄 주관하에 550kg급 ‘시험용 달 궤도선’ 개발, 발사를 위한 궤도선 본체, 탑재체, 심우주지상국 등의 개발(발사체는 해외공모를 통해 추진)을 추진하고 2단계 사업의 선행연구를 추진해 3개년 간 1천978억원의 예산을 투입한다.

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전체 시스템 및 궤도선 본체는 다목적실용위성과 정지궤도위성 등의 개발경험을 활용하고 산학연과의 협력을 통해 국내주도로 개발한다. 또한 심우주지상국 또한 기존 지상국 개발경험을 바탕으로 국내 기술로 독자개발한다.

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탑재체는 항우연 및 국내 공모(달 과학연구)를 통해 독자개발하며, 일부 탑재공간(총 40kg 중 15kg)은 NASA에서 개발한 탑재체를 수용한다.

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2단계 선행연구는 달 탐사 2단계를 자력으로 개발·발사하기 위해 장기적인 연구가 필요한 분야(궤도선/착륙선, DTN(Delay Tolerant Network), 원자력전지, 로버, 발사체 상단)에 대한 기초연구를 수행한다. DTN은 지구-달 간의 원거리(38만km)로 발생하는 통신 지연 및 교란을 극복해 끊김없이 전송 가능한 통신 기술이다.

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사업 첫 해인 내년에는 시험용 달 궤도선과 지상국 개발을 위한 기초 설계를 실시하고 과학탑재체 선정 및 예비설계, 지상국 안테나 부지선정 및 착공 등을 추진할 계획이다.

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성공적인 사업 추진을 위해 그 동안의 위성개발 경험을 통해 확보한 위성 본체 개발, 제작, 시험 및 위성관제 기술 등을 최대한 활용하고, 에너지, 전자통신, 로봇 등 다양한 분야의 기술 결집을 위해 출연연, 대학, 산업체 등과도 협력할 계획이다.

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사업총괄 주관기관인 항우연 내에서도 협력체계를 구축한다. 기존 달 탐사 사전연구 및 국제협력을 추진한 ‘달탐사연구단’을 ‘달탐사사업단’으로 변경해 총괄 역할을 수행하고, 위성개발, 지상국 구축 운용 등에 전문 역량을 갖춘 ‘위성개발연구단’, ‘위성정보활용센터’, ‘위성탑재체연구단’이 달 탐사 개발사업에 함께 참여한다.

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‘달탐사사업단’은 총괄책임부서로서 전체 사업관리 및 시스템 개발을 총괄하고, NASA와의 국제협력, 탑재체 선정 및 개발 관리, 발사체 선정?계약, 항법 시스템 개발 등의 업무를 담당한다.

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‘위성개발연구단’은 궤도선 본체 개발 및 조립-시험, ‘위성정보활용센터’는 심우주지상국 시스템 개발 및 궤도선 통신 등 지상국 운용, ‘위성탑재체연구단’은 광학탑재체 개발을 담당한다.

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아울러, 처음 시도하는 달 탐사의 시행착오를 줄이고 우주탐사 기술역량을 강화하기 위해 미국 NASA와 기술협력을 추진한다. 시험용 궤도선 내 탑재공간 일부를 NASA에게 제공하고, NASA로부터 달 궤도선 추적 및 심우주 항법, 심우주지상국 구축, 달 영상 등 데이터 처리시스템 개발 등에 대한 기술검증, 자문 지원을 받는다.

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미래부 이석준 1차관은 우주개발진흥실무위원회에서 “달 탐사는 그동안의 위성개발과 나로호 발사 등의 우주개발 경험을 통해 확보한 기술을 바탕으로 추진하는 프로젝트로, 우리나라의 우수한 과학기술 역량을 보여줄 수 있는 좋은 기회라고 생각하며, 달 탐사에 대한 적극적인 지지와 응원을 부탁드린다”고 밝혔다.