[기획특집-우주강국 코리아] ‘제2의 우주전쟁 시대’ 개막

정재훈 박사

2003년 10월. 우주개발 역사에 한 획을 긋는 일대 사건이 벌어졌다. 중국은 세계에서 세 번째로 유인(有人)우주선 ‘선저우(神舟) 5호’ 발사에 성공했다. 이는 미소냉전이 종식된 이후 주춤했던 ‘우주전쟁’에 새로이 불을 붙이는 신호탄이었다. 미국, 러시아, 일본, 유럽 등 우주강국들은 일제히 우주개발 계획을 쏟아내며 우주선점에 앞 다퉈 뛰어들었다. 바야흐로 ‘제2의 우주전쟁 시대’가 개막된 것이다.

△미국, 세계 최강의 우주강국△

미국은 지난 10월 18일 국제협정과 관계없이 우주를 개발하겠다는 정책을 일방적으로 발표했다. 자국의 우주개발 정책을 제한하는 협상은 단호히 거부하겠다는 의지의 표명이자 우주선점에 대한 야욕을 노골적으로 드러낸 것이다.

미국의 우주선점 야망은 우주무기개발 계획에서 여실히 확인할 수 있다. 미국은 2001년 공군 내 우주사령부의 역할을 대폭 강화하고, 국방전략에서 우주방어 전략분야를 증강하는 방안을 마련했다. 지난해에는 우주공간에서 레이저 광선으로 적을 공격할 수 있는 ‘글로벌 스트라이크’ 개발 프로그램을 진행하겠다고 공군에서 밝혔다. 우주에서 운용 중인 적의 군사·첩보위성을 파괴하기 위해 지상으로부터 발사되는 레이저 무기를 개발하겠다는 ‘스타파이어 프로젝트’는 현재 추진 중이다.

미국은 2020년까지 우주개발비로 약 1000억 달러(100조 원)를 투자하는 ‘우주개발 로드맵’도 정비했다. 주된 내용은 △2008년 무인 우주선에 의한 달 탐사 시도 △2010년 디스커버리호 등 노후 우주왕복선 퇴역 △2014년 최신 탐사선 CEV(Crew Exploration Vehicle) 개발 △2015~2020년 달 영구기지 건설 △2030년 화성 유인탐사 등이다.

미 항공우주국(NASA)은 차세대 유인 우주 탐사선인 ‘오리온’ 프로젝트를 추진하고 있다. 오리온은 1969~1972년까지 6대의 우주선을 달에 착륙시킨 ‘아폴로 시대’를 뛰어넘어, 화성까지 탐사하기 위한 유인우주선이다. 오리온은 1969년 7월 21일 아폴로 11호 승무원이 처음으로 달에 착륙한 이후 50여년이 지난 시점에 발사할 계획이다.

△러시아, 21세기형 발사체 ‘앙가라’ 개발로 우주강국 면모 과시△

러시아는 지난해 10월 ‘2006~2015년 러시아 연방 우주 프로그램’을 발표했다. 주된 내용은 △33기의 상업용 위성을 70기로 증가 △우주왕복선 클리퍼(Clipper)와 앙가라 개발 △2007년까지 항법 위성 18기 발사 △2008년까지 통신·기상관측·원격탐사·연구 등을 수행하기 위한 18개가량의 우주기기 개발 등이다. 러시아 정부는 이 같은 우주개발 계획을 완수하기 위해 총 150억 달러(약 15조 원)를 배정했다.

‘러시아 연방 우주 프로그램’ 중 단연 백미는 새로운 발사체인 ‘앙가라’ 개발이다. ‘앙가라’는 세계적인 성능을 자랑하는 발사체인 ‘소유즈’와 ‘프로톤’에 만족하지 않고 우주강국의 면모를 확고히 할 수 있도록 모든 과학 기술을 총집결시켜 만들겠다는 러시아의 의지가 담겼다.

러시아는 1957년 10월 4일 세계 최초로 인공위성 스푸트니크 1호를 성공적으로 발사했고, 1961년 4월에는 유리 가가린을 보스토크 1호에 태워 우주로 쏘아올림으로써 유인우주선 시대도 열었다. 이처럼 러시아가 ‘인류 최초’의 성과를 연거푼 거둘 수 있었던 것은 ‘소유즈’와 ‘프로톤’이 있었기 때문. 그런 만큼 ‘앙가라’의 성능이 어느 정도일지는 능히 짐작하고도 남는다. ‘앙가라’는 명실상부한 21세기형 발사체로 하나의 엔진을 사용하면서도 인공위성의 무게에 따라 발사체 크기를 조절할 수 있는 꿈의 기술을 구현했다.

△중국, 우주기술 군사전용으로 군사강국 노려△

중국은 최근 우주선과 위성을 잇달아 쏘아 올리며 위성강국의 면모는 물론 우주선 발사 및 체류, 착륙 기술에서 세계 최고 수준임을 과시하고 있다.

중국은 1970년 4월 마오쩌둥(毛澤東)의 별칭을 딴 ‘둥팡훙(東方紅) 1호’ 위성을 처음으로 자력 발사한 이후 2005년까지 총 86기의 위성(현재 49기 운용 중)과 4대의 무인 우주왕복선을 발사했다. 1999년 11월에는 최초의 무인 시험우주선 선저우(神舟) 1호를 발사했으며, 2003년 10월과 지난해 10월에는 각각 유인우주선 선저우 5호와 6호를 발사했다. 유인우주선 발사에 성공한 나라는 러시아, 미국에 이어 중국이 세 번째다.

중국은 현재 ‘2020년 우주개발 계획’을 추진 중이다. 주된 내용은 △2015~2020년 독자적인 우주정거장 건설 △2020년까지 위성 100여기 발사 △달 탐사계획인 ‘창어(嫦娥)공정’ 추진 △화성탐사 등이다. 구체적인 내용을 보면 ‘창어공정’은 내년 3~4월경 달 탐사선 창어 1호를 발사해 달 표면의 자원분포를 조사할 예정이다. 또 2010년에는 달에 무인우주선을 착륙시키고 2017년까지는 달에 사람을 보낼 계획이다. 태양풍, 오로라, 우주기상 등을 연구하는 태양계 탐사선 ‘콰푸’도 개발해 2012년경 쏘아 올린다.

중국은 지난 10월 12일 발표한 ‘2006년 중국 우주백서’에서 군사 전용이 가능한 우주개발 프로젝트를 중점적으로 추진하겠다고 천명하기도 했다. 중국은 백서에서 ‘차세대 우주 발사체 개발’과 ‘베이더우(北斗) 위성항법시스템(GPS) 구축’을 최우선 과제로 설정했다. ‘베이더우(北斗) 항법시스템’은 위성에서 전파를 발사해 미사일의 명중률을 향상시키고, 군함과 항공기의 이동 및 속도와 관련된 정보도 수집한다.

한편 중국은 우주전쟁에 대비해 ‘톈쥔(天軍)군대’로 명명한 우주군 창설에도 적극성을 보이고 있다.

△일본 “중국에 질 수 없다”△

일본은 2003년 11월 H2A 로켓 6호기를 이용해 우주탐사선을 발사했지만 실패하고 말았다. 그에 따른 충격으로 일본의 우주개발은 한동안 침체기에 빠졌다. 그러나 올 2월 H2A 7호기를 이용해 우주탐사선을 성공적으로 발사하면서 우주개발이 다시 활기를 띄기 시작했다.

일본은 H2A 외에도 M-5로켓을 이용해 위성을 쏘아올리고 있다. 또한 미국 록히드 마틴(사)와 공동으로 2007년 발사 예정인 중소형 로켓 GX도 개발 중이다.

일본은 로켓 개발 외에도 1985년부터 국제우주정거장(ISS) 사업에 참여해 일본실험모듈(JEM; Japanese Experiment Module) 개발 등 다양한 역할을 수행하고 있다. 화성탐사선 ‘노조미’, 소혹성 탐사선 ‘하야부사’ 등을 쏘아 올리며 우주탐사에도 심혈을 기울이고 있다.

일본이 특히 관심을 쏟는 분야는 ‘달 탐사’다. 중국의 유인우주선 발사 성공에 자존심이 상한 일본은 우주선점에 있어 중국과의 전세 역전 카드로 ‘달 탐사’를 내세웠다. 실제 일본은 올해 초 2025년까지 달에 유인지기를 건설하겠다는 계획을 발표했다. 계획에 따르면 앞으로 5년 내 달 표면 탐사로봇을 개발하고, 이후 10년간 인간이 달에 장기 체류하는 데 필요한 물과 에너지를 확보하는 기술을 개발할 예정이다. 2025년에는 유인우주선을 발사할 뿐 아니라 태양 에너지를 이용한 발전시설도 개발할 계획이다.

△유럽, 화성탐사 세계 최고 기술 자랑△

유럽은 유럽우주기구(ESA)를 중심으로 우주개발에 박차를 가하고 있다. ESA는 영국, 프랑스, 독일 등 유럽 각국의 우주개발계획을 단일화시켜 효율적으로 우주개발을 추진하기 위해 설립됐다.

ESA는 현재 세계 최초의 혜성탐사선 로제타(Rosetta)호를 발사한 데 이어 2025년까지 화성에 유인우주선을 착륙시키고, 2033년까지 태양계의 모든 위성에 유인우주선을 보낸다는 ‘오로라 계획’을 의욕적으로 추진하고 있다. ‘오로라 계획’의 일환으로 유럽은 2003년 9월 1억 유로(약 1300억 원)를 들여 유럽 최초의 무인 달 탐사선 ‘스마트 1호’를 성공적으로 발사시킨 바 있다.

‘오로라 계획’ 중 세계의 이목을 끄는 것은 ‘화성탐사’다. 비록 미국, 소련에 비해 달 탐사는 늦었지만 화성탐사에 있어서는 유럽이 세계 최고의 기술을 자랑하고 있기 때문. 2003년 유럽이 쏘아올린 무인 화성탐사선 ‘마르스 익스프레스’호는 화성에 물이 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.

한편 ESA가 추진하는 ‘갈릴레오 프로젝트’는 미국 위치정보시스템(GPS)의 독점적인 위치에 대항하기 위해 개발에 돌입한 유럽의 독자적인 위성항법시스템으로 약 36억 유로(약 4조3000억 원)가 드는 대형 프로젝트다. 2010년까지 총 30기의 위성이 발사되면 유럽식 GPS가 본격적으로 보급, 운영될 예정이다.

△인도, ‘우주강국 프로젝트’ 가동△

인도는 1962년 우주탐사분야에 첫발을 내디딘 이후 1975년 구소련 로켓을 이용해 처음으로 위성을 쏘아 올렸다. 1979년 자체 제작한 로켓으로 위성을 발사했지만 실패했다. 이후 저궤도위성 발사체인 PSLV를 성공적으로 개발해 운영 중이고, 정지궤도 위성발사체인 GSLV(정지궤도 위성발사체)를 개발해 여러 번의 실패 끝에 2004년 2t급의 정지궤도위성을 궤도에 진입시키는 데 성공했다.

현재 인도는 자국 역사상 최대의 우주개발 프로젝트를 진행 중이다. 남부의 한적한 시골마을 바얄라루에 지름이 각각 32m, 18m짜리인 위성안테나를 건설해 40만km 떨어진 인공위성에서 보내는 엄청난 양의 데이터를 수신하겠다는 야심찬 계획이다.

또한 2008년 1월에는 달의 기원과 광물자원 분포 등을 밝히기 위해 523kg급 우주탐사선 ‘찬드라얀-1호’를 달 궤도에 진입시킬 예정이다. 현재는 기존의 GSLV 로켓 성능을 향상시켜 4톤급 위성의 발사능력을 보유하는 GSLV MK 3호도 개발 중이다.

김승훈 동아닷컴 기자 huni@donga.com

[인터뷰] ‘세계적인 한국계 재미 과학자’ 정재훈 박사

“우주강국 미국, 세계적 찬사 받을 만하다”

세계에서 인정받는 한국계 재미 항공우주과학자이자 ㈜타이코엔지니어링 최고경영자(CEO)인 정재훈(鄭載勳·59) 박사는 1일 동아닷컴과의 이메일 및 전화인터뷰에서 미국의 우주개발 기술에 대해 “과학의 모든 분야가 상호 협력해 일구어낸 걸작품”이라며 “세계적 찬사를 받기에 조금도 부족함이 없다”고 평가했다.

정 박사는 미국이 우주개발에 나서는 이유에 대해서는 “오늘을 사는 우리들의 삶의 질을 향상시키는 데 궁극적인 목적이 있다”고 밝혔다.

그는 “미국의 우주개발 기술은 미국 독자적으로 이룩해낸 것이 아니라, 우방국과의 철저한 상호 신뢰가 바탕이 된 ‘팀워크’의 산물”이라며 “미국이 세계 최강의 우주국이라는 말은 옳지 않다. 미국과 함께 일하는 국가들이 ‘세계 최강의 연대를 이루고 있다’고 표현해야 맞다”고 지적했다.

정 박사는 우리나라의 우주개발 기술에 대해서는 “극히 초보단계”라고 평가하면서도 “우리민족 특유의 스피디한 추진력 때문에 급속히 발전할 수 있을 것”이라고 전망했다.

그는 이어 우주개발과 관련해 우리 정부에 두 가지를 당부했다. ‘독자적으로 다 하겠다’는 생각을 버리고 국가간 협력 체계를 구축할 것과 ‘우주개발 관련 모든 기술을 다 만들겠다’는 계획보다는 ‘특정 분야만이라도 우리의 기술을 세계 정상으로 만들겠다’는 정책을 세울 것을 주문했다.

정 박사는 서울대 금속공학과 출신으로 어바인캘리포니아주립대(UCI)에서 우주열복사를 전공해 박사학위를 받았다. 1986년 1월 우주왕복선 챌린저호의 폭발원인을 규명하고, 그 해결책으로 고체연료 로켓 연결 부위의 열 조정장치를 개발해 NASA(미국항공우주국)로부터 인정을 받았다. 이후 미국의 우주왕복선들은 정 박사가 개발한 보호장치를 장착한 후에야 발사될 수 있었다. 1997년에는 화성에 착륙한 ‘소저너’와 1999년 ‘MSP 98 랜더’ 탐사선의 로봇팔 열 조정장치와 극저온 케이블 등 핵심 설비를 개발했다. 2004년 1월에는 화성 표면에 착륙한 탐사선의 핵심 부품인 극저온 신경조직과 1562개의 가열장치, 로켓열 조정장치를 개발해 주목을 받았다. 지난해에는 우주왕복선 디스커버리호에 결빙 방지 가열 시스템을 장착해 성공적으로 발사시키는 데 큰 공로를 세웠다.

다음은 정 박사와의 일문일답.

-미국의 우주개발 기술 수준은 어느 정도인가.

“미국의 우주개발 기술에 대해서는 정확하게 이야기할 수 있는 전문성을 갖고 있지 않다. 또 아는 척할 수도 없다. 다만 개인적으로 미국에서 30년 동안 첨단개발 사업에 관여해 오면서 받은 느낌에 비춰 말한다면 ‘미국은 세계적 찬사를 받기에 조금도 부족함이 없다’는 것이다.”

-미국이 ‘세계 최강의 우주국’이라는 말을 뒷받침하는 듯한데….

“미국이 세계 최강의 우주국이라는 말은 옳지 않다. 미국과 함께 일하는 국가들이 ‘세계 최강의 연대를 이루고 있다’고 표현해야 맞다. 우주 개발은 미국 혼자서는 할 수 없기 때문이다.”

-그렇다면 미국의 우주기술력은 어디에서 나오는 건가.

“미국의 모든 성공은 우방과의 협력과 철저한 상호 신뢰가 바탕이 된 ‘팀워크’의 산물이다. 수많은 국가와 미국 내 정부기관, 대기업, 개인기업, 대학, 연구소가 같은 목표를 달성하기 위해 하나가 되어 일을 추진한다. 미국은 ‘세계평화공존’이라는 대전제에 동의한다면 어떤 국가나 민족과도 공조한다. 현재 미국은 소련, 캐나다, 유럽연합, 일본, 남미, 아시아권 나라들과 협력해 우주정거장 건설을 거의 끝내가고 있다. 한국인인 나도 우주정거장을 비롯해 여러 가지 우주개발 사업에 참여하고 있다.”

-미국이 ‘스타워즈(Star wars)’에 심혈을 기울이는 이유가 궁금하다.

“우주개발 관련 기술은 세계의 모든 과학기술 능력이 총집결된 것이라 해도 과언이 아니다. 그런 만큼 (미국의 우주기술은) 과학의 모든 분야가 상호 협력해 일구어낸 걸작품들이다. ‘화성탐사선’이 7개월간 시속 12,000마일의 속력으로 날아가 정확한 지점에 정확한 시간에 아무 사고 없이 안착했다는 것은 정말 대단한 성공이다. 화성탐사선은 화성에 돈을 뿌리고 오는 게 아니다. 모든 이득은 오늘을 사는 우리들의 삶의 질을 향상시키는 데 궁극적인 목적이 있다.”

-미국은 ‘우주개발’과 관련해 어떤 정책을 펼치고 있나.

“미국은 우주탐사에 엄청난 인력과 자금을 투자하고 있다. 미래의 과학도들을 키워내기 위해 이공과 대학에도 막대한 장학금을 지원한다. 국가의 혜택을 받으며 학업을 마친 우수한 공학도들은 우주 기술 관련 분야에 진출해 눈부신 실적을 올린다. 또한 미국은 중소업체에도 아낌없이 지원을 해 새로운 제품을 개발하도록 유도하고 권장한다. 우주산업 관련 기업들은 새로운 기술을 개발해 실생활용품은 물론 생명공학·의료·전자·통신·신소재 부문 등에 적용시켜 놀라운 수익을 거두고 있다. 우주개발 관련 기술은 인류의 수명을 연장시키는 데서부터 핸드폰에 이르기까지 미치지 않는 곳이 없을 정도다.”

-선진 각국이 우주 개발에 나서는 이유는 무엇이라고 보나.

“우주 관련 기술은 글로벌 협력 체계가 필수요건이다. 전 세계는 앞으로 서로 협력해 달, 목성, 토성, 운석 등의 탐험을 계속해 갈 것이다. 생명체 탐사가 목적이 아니다. 생명체는 없다. 그러나 우주개발은 우리의 지적 호기심을 충족시켜 줄 뿐 아니라 더 많은 공상을 갖게 하고, 어려운 목표에 도전할 수 있는 용기를 심어줄 것이다.”

-우리나라의 우주개발 기술 수준과 보완점은.

“현재 우리나라의 우주산업은 극히 초보단계다. 하지만 우리민족 특유의 스피디한 추진력 때문에 급속히 발전할 수 있으리라고 본다. 다만 주의해야 할 점은 ‘독자적으로 다 하겠다’는 생각은 버려야 한다는 것이다. 국가간 협력 체계를 어떻게 빨리 구축하느냐에 성패가 달려 있다. 또 ‘우주개발 관련 모든 기술을 우리가 다 만들겠다’는 계획보다는 ‘특정 분야만이라도 우리의 기술을 세계 정상으로 만들겠다’는 정책을 세워 국가 차원에서 아낌없이 지원해야 한다.”

-우리나라의 젊은 과학도들에게 한 말씀 부탁한다.

“과학기술이 발전하지 않는다면 국력은 떨어지고 만다. 많은 젊은 과학도들이 큰 꿈을 가지고 도전하길 바란다. 기회는 찾는 자에게 반드시 열린다. 세계는 넓고 우리가 기여할 수 있는 분야는 무궁무진하다. 미국의 우주항공산업체 최고경영자들의 80%가 과학을 전공한 사람들이다. 우리나라도 그런 풍토가 뿌리내렸으면 한다.”

김승훈 동아닷컴 기자 huni@donga.com