"화성궤도선 8년내 개발…새 광통신기술 확보"

우주항공청이 16일 ‘글로벌 5대 우주강국’ 도약을 위한 세부 로드맵을 공개했다. 글로벌 우주 시장 동향과 전문가들 의견을 반영해 ‘우주 제조’를 전면에 내세웠다. 최대 1조5000억달러 기업가치를 목표로 내년 이후 상장을 선언한 일론 머스크의 우주기업 스페이스X의 초대형 발사체 스타십을 활용해 화성 착륙선 실증을 추진하는 방안도 포함됐다.

◇ ‘우주 제조’ 실험 본격화

이날 우주청이 내놓은 정책 방향은 우주를 산업의 실험장으로 활용하는 데 모아졌다. 우주청은 이날 미세중력 환경을 활용한 우주 제조 실증을 핵심 과제로 제시했다. 지구 상공 약 300~1000㎞ 저궤도에서는 중력이 미세해 대류 현상이 없어 신소재, 신약 개발 실험 정밀도를 크게 높일 수 있다. 한국도 지난달 누리호를 통해 줄기세포 3차원(3D) 프린팅 실험 모듈을 탑재한 차세대중형위성 3호를 발사했다.

우주청은 내년부터 5년간 475억원을 투입해 궤도 내 무인 제조·실험 플랫폼을 띄우고, 실험 결과물을 재진입 캡슐로 회수하는 ‘우주소형무인제조플랫폼 실증사업’을 새로 추진한다. 해외에서는 미국과 유럽, 일본 등이 국제우주정거장(ISS)을 활용해 우주 제조 기술을 한창 발전시키고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 2030년 이후 ISS가 퇴역하면 민간 기업들이 만든 상업정거장 모델로 우주 제조 시장 구조를 전환할 계획이다.

달 탐사도 2032년 착륙선 임무를 목표로 이어진다. 한국은 2022년 달 궤도선 ‘다누리’를 발사해 세계 일곱 번째 달 탐사국이 됐다. 우주청은 NASA의 아르테미스 프로그램과 하위 프로젝트인 상업용 달 탑재체 서비스(CLPS) 프로그램과 연계해 착륙선 및 로버 탑재체 개발을 추진한다.

태양권 탐사 계획도 공개됐다. 지구와 태양의 라그랑주점 중 한 곳인 L4 지점에 탐사선을 보내 우주환경 예보 시스템과 심우주 광통신 인프라를 구축하겠다는 목표다. L4는 태양 폭풍을 측면에서 관측할 수 있어 우주 재난 예보 정확도를 높이는 데 유리하다.

◇ 화성 500㎏ 모듈, 스타십에 싣는다

우주청은 장기적으로 2045년까지 화성 착륙선을 보내겠다는 목표를 세웠다. 2030~2031년엔 스페이스X 스타십을 활용해 500㎏급 무인 모듈을 화성에 착륙시키는 실증을 추진한다. 화성 탐사는 유인 기지가 아닌 무인 탐사기지로 운용할 예정이다. 전력 생성, 통신망 구축, 열 관리 등 ‘생존 인프라’ 검증이 주요 임무다. 최대 24분에 달하는 지구-화성 간 통신 지연 시간을 극복하는 우주 광통신 기술 확보에도 나선다. 우주 대기 불안정 극복이 필요한 고난도 기술이다.

화성 궤도선은 ‘킥스테이지’를 개발해 누리호로 실증한 후 이를 토대로 2033년까지 개발한다는 계획이다. 킥스테이지는 발사체가 탑재체를 저궤도에 올린 뒤 추가 추력을 제공해 목표 궤도나 심우주로 더 멀리 보내는 추진 모듈이다.

예산과 전문 인력 부족은 과제로 꼽힌다. 내년 우주청 예산은 1조원 수준으로 미국, 유럽 우주당국 예산(10조~20조원 이상)에 크게 못 미친다. 우주청은 “우주 탐사는 산업의 미래이자 국가 안보 기술의 종합 시험대”라며 “민간 기업과 학계, 연구소가 함께 참여하는 생태계를 조성하고 실패를 용인하는 우주 연구개발 문화를 정착시키겠다”고 밝혔다.

최영총 기자 youngchoi@hankyung.com