우주 과학 6편 우주산업이란 무엇인가요?

우주 과학

우주는 우리에게 미지의 세계이자 동경의 대상입니다. 광활한 우주 속 지구라는 작은 행성 안에서 살아가는 우리 인간들이 이 넓은 우주를 이해하기란 쉽지 않은 일이죠. 하지만 최근 들어 인류는 달 탐사 등 다양한 우주 연구를 진행하며 우주의 비밀을 파헤치고자 노력하고 있습니다. 이러한 과정에서 천문학과 물리학 같은 기초과학 분야뿐만 아니라 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 첨단 기술과의 융합연구 또한 활발하게 이루어지고 있죠. 이번 시간에는 대표적인 미래 유망기술인 우주 산업 및 관련 기술에 대해 알아보겠습니다.

우주산업이란 무엇인가요?

우주산업은 말 그대로 우주공간 또는 이를 위한 시스템 개발·활용과 관련된 모든 활동을 의미합니다. 좁은 의미로는 위성체나 발사체 제작에서부터 로켓엔진 설계, 부품제작, 시험평가, 조립시설 구축, 발사서비스 제공 등 직접적인 우주개발활동을 뜻하지만, 넓은 의미로는 위성과 발사체 이외에 통신, 관측, 항법, 기상, 환경감시, 자원탐사, 우주쓰레기 처리, 우주항행 안전관리 등 우주공간 활용 전반을 포괄하기도 합니다.

우리나라의 우주산업 현황은 어떤가요?
현재 국내 우주산업 규모는 약 2조원 수준으로 아직 미미한 편이지만, 정부 주도의 투자 확대와 민간 기업의 적극적인 참여로 지속 성장 중입니다. 특히 한국항공우주연구원에서는 지난 10년간 총 1,500억 원 이상을 투입해 다목적실용위성 7호, 차세대중형위성 1호, 정지궤도복합위성 2A/2B호, 차세대소형위성 1호 등 다수의 위성을 개발했습니다. 올해 하반기에는 순수 국내 기술로 개발한 첫 번째 ‘한국형발사체’ 누리호가 발사될 예정이며, 향후 독자적인 우주수송능력 확보를 위해 후속발사체인 고체연료 기반의 소형발사체 사업도 추진 중입니다.

국내외 주요기업 동향은 어떻게 되나요?
미국 스페이스X사의 경우 유인 우주선 '크루 드래건' 발사에 성공했으며, 2023년부터는 화성 이주 프로젝트를 본격화할 계획입니다. 아마존 CEO 제프 베조스가 설립한 블루오리진은 2020년 5월 준궤도 우주관광 서비스 개시를 목표로 하고 있으며, 버진갤럭틱은 2018년 11월 최초의 민간 우주여행객을 태우고 비행에 성공했습니다. 중국 역시 국가 주도로 대형 운반로켓 창정5호 시리즈를 개발했고, 2022년까지 60톤급 초대형 운반로켓을 이용한 달 착륙선도 발사할 예정입니다. 일본 JAXA는 2025년 소행성 샘플 채취 후 귀환이라는 야심찬 계획을 발표했는데요. 이렇듯 각국은 경쟁적으로 우주시장 선점을 위해 막대한 예산을 투입하고 있습니다.

앞으로의 우주산업 전망은 어떨까요? 미국 항공우주국(NASA) 보고서에 따르면 현재 시장규모가 연간 400억 달러(약 45조원) 미만이지만, 2030년경에는 1조 달러(약 1,200조원)이상으로 급성장할 것으로 예상됩니다. 게다가 코로나19 팬데믹 이후 글로벌 경제침체 상황에서도 우주산업은 예외적으로 빠른 회복세를 보이고 있다고 하는데요. 앞으로 펼쳐질 무한한 기회의 땅, 우주로의 도전장을 내민 대한민국의 활약을 기대해봅니다.

우주는 우리에게 무한한 상상력을 제공한다. 광활한 우주의 모습과 별들이 반짝이는 모습은 신비로움 그 자체이다. 최근 들어 많은 사람들이 우주여행에 대한 관심을 가지고 있다. 

달 탐사는 왜 하는 건가요?
우주 개발 초기 단계인 1950년대 후반 미국 정부는 아폴로 계획을 수립하였다. 당시 소련과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해 인류 최초로 달 착륙이라는 목표를 설정하였고, 1969년 7월 16일 닐 암스트롱 등 세 명의 우주비행사가 탑승한 아폴로 11호가 발사되었다. 이후 1972년 12월 18일 마지막 비행사였던 마이클 콜린스가 무사히 귀환하면서 인간으로서는 최초로 달 표면에 발을 디뎠다. 이를 계기로 현재까지도 여러 나라에서 달 탐사 프로젝트를 진행하고 있다.

달 탐사는 어떻게 이루어지나요?
달 탐사는 크게 두 가지 방법으로 이루어진다. 첫 번째는 무인 탐사이고, 두 번째는 유인 탐사이다. 먼저 무인 탐사로는 우주선을 쏘아 올린 후 지구 궤도 상에서 미리 제작한 로켓을 분리시켜 달 궤도로 진입시킨 다음 다시 대기권 밖으로 탈출시키는 방식이다. 이러한 과정을 거쳐 달 주위를 선회하며 사진 촬영 및 각종 관측 장비를 이용한 연구 활동을 수행한다. 또한 월면차라는 이동 수단을 이용하여 달 표면 곳곳을 탐사하기도 한다.
유인 탐사는 말 그대로 사람이 직접 가서 탐사하는 것이다. 아직까지는 기술 부족으로 인해 대부분의 경우 무인 탐사만을 시행하고 있으나, 일부 국가에서는 유인 탐사를 시도하고 있다. 대표적으로 중국은 2008년 10월 24일 창어 1호를 발사하여 달 뒷면에 착륙시켰다. 하지만 아쉽게도 카메라 고장으로 인해 선명한 영상을 얻지는 못하였다. 그리고 2013년 9월 15일에는 창어 2호를 발사하여 달 앞면에 착륙시켰으며, 2020년 경에는 달 기지 건설을 목표로 하고 있다.

달탐사는 어떤 이점이 있나요?
달 탐사는 다른 행성으로의 진출을 위한 발판으로서 의미가 있다. 실제로 1960년대까지만 해도 화성 개척만이 유일한 희망이었다. 그러나 1970년대 초 NASA(미국 항공우주국) 소속 로웰 박사가 달 탐험이야말로 화성 정복의 지름길임을 주장했다. 결국 1977년 8월 6일 제미니 4호가 처음으로 달 위를 밟았고, 1986년엔 보이저 1호가 목성·토성·천왕성·해왕성 너머에까지 도달함으로써 태양계 바깥으로까지 영역을 확장하게 되었다.
또한 달 탐사는 미래 자원 확보 측면에서도 큰 의미가 있다. 예를 들어 세계 각국은 달 토양 샘플을 채취하여 성분 분석을 실시하고 있으며, 향후 해당 자료를 토대로 달 광물자원 활용 방안을 모색할 예정이다. 아울러 달 환경 변화 모니터링을 통해 기후변화 예측 모델을 구축하거나 지질학적 정보를 수집하는데 도움을 받을 수 있다.

 

우주는 인류에게 미지의 세계이자 동경의 대상입니다. 우주의 신비로움과 아름다움 그리고 광활함은 인간의 상상력을 자극하기 충분한데요. 이러한 호기심 덕분에 우리는 지금 이 순간에도 끊임없이 우주를 연구하고 탐험하며 새로운 발견을 해나가고 있습니다. 그렇다면 과연 현재까지의 우주과학 기술은 어디까지 발전했을까요? 

현재 지구상에서는 어떤 방식으로 통신을 하고 있나요?

지구상의 모든 사람들이 스마트폰을 사용하면서 데이터 사용량이 급증했습니다. 이로 인해 발생하는 트래픽 문제를 해결하기 위해 각국 정부 및 기업들은 다양한 방법들을 시도하고 있는데요. 대표적으로 5G 통신망 구축 사업 추진 등 초고속 네트워크 인프라 확대 노력을 기울이고 있습니다. 하지만 여전히 많은 양의 데이터 전송량을 감당하기엔 역부족이죠. 그래서 등장한 것이 바로 위성통신 서비스입니다. 지상 기지국 없이 인공위성을 이용해 음성·데이터·영상 등 각종 멀티미디어 정보를 주고받을 수 있는 시스템이기 때문에 안정성이 높고 보안성 또한 우수하다는 장점이 있습니다.

그렇다면 왜 하필이면 '인터넷'인가요?
사실 처음부터 우주에서의 인터넷 연결을 목표로 한 것은 아니었습니다. 원래는 달 표면 착륙 시 월면 활동 지원을 위한 목적으로 개발되었는데요. 이후 미국항공우주국(NASA) 주도로 국제 공동 프로젝트 형태로 진행되면서 본격적으로 우주 인터넷 시대가 열리게 되었습니다. NASA는 2020년대 중반까지 저궤도 소형 위성 1만 2천 개를 쏘아 올려 글로벌 커버리지를 확보한다는 계획을 발표하기도 했습니다. 이를 통해 약 4천억 달러 규모의 경제효과 창출뿐만 아니라 일자리 7만여 개가 만들어질 것으로 기대되고 있죠.

저궤도 위성이란 무엇인가요?
저궤도 위성은 고도 500~1500km 사이 궤도를 도는 위성을 말합니다. 정지궤도 위성과는 달리 지구 자전 속도와 동일하게 회전하는데요. 따라서 지구 전역에 걸쳐 광범위한 지역을 동시에 관측할 수 있다는 장점이 있습니다. 특히 기존 광대역 LTE나 5G로는 도달하기 어려웠던 해상지역에서도 원활한 통신이 가능해집니다. 뿐만 아니라 자율주행차, 드론, 원격의료 등 미래 신산업 분야와의 연계 효과도 클 것으로 예상됩니다.

우주 과학은 앞으로 10년 이내에 상용화될 예정인 우주 인터넷 시장은 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 실제로 스페이스X 창립자인 일론 머스크는 “앞으로 몇 년 안에 화성에 100만 명이 거주하는 도시를 건설하겠다”고 밝히기도 했는데요. 머지않은 미래에 펼쳐질 우주 인터넷 세상이 벌써부터 기대되지 않으신가요?