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東北亞 우주대전

한국, 우주의 ‘천리안’ 개발해 대도약 노린다

  • 글:이정훈 동아일보 신동아 차장 hoon@donga.com

東北亞 우주대전

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흔히 쓰는 노트도 가로 세로의 길이가 15㎝ 이상이므로, 미국의 군사용 정찰 위성(KH-12)은 거의 모든 것을 식별해낼 수 있다고 봐야 한다.

저궤도 위성 중에는 위성사진을 원하는 국가나 기업에게 판매할 목적으로 운영되는 것이 있는데 이런 위성을 ‘상업위성’이라고 한다. 현재 상업위성이 제공하는 가장 정밀한 사진의 해상도는 1m 정도. 10여 년 전만 해도 해상도 1m의 위성사진은 군사용으로만 쓰였으나 기술이 발달함으로써 지금은 상업용으로 판매되고 있다.

상업용 위성은 대개 1.5t 이상이다. 이미 우주로 진입한 여덟 나라 중에서 저궤도 위성만 쏘아올리는 나라는 인도와 이스라엘이다.

상업용 저궤도 위성을 지구 궤도에 올려놓았다면 다음 목표는 적도 상공에서 지구 자전과 같은 속도로 지구를 도는 ‘정지위성’을 발사하는 것. 지구 자전(自轉)에 맞춰 같이 돌기 때문에 지상에서 보면 항상 같은 자리에 떠 있는 것처럼 보이므로 ‘정지위성’으로 불린다.

지구는 중력(重力)이 있어 근처에 있는 물체를 잡아당긴다. 때문에 지구 근처를 지나가던 유성은 지구 중력에 이끌려 별똥별로 떨어지는 것이다. 그러나 지구로부터 3만5786㎞ 정도 떨어진 고도로 올라가면 지구가 당기는 중력과 우주의 다른 천체가 당기는 중력이 거의 균형을 이뤄 안정적으로 떠 있는 상태가 된다.



이러한 곳에서는 약간의 동력만 있으면 지구 자전에 맞춰 똑같이 회전할 수 있는데 이것이 바로 정지위성이다. 정지위성의 무게는 2~4t으로 저궤도 위성보다 훨씬 무거우므로 보다 큰 우주발사체로 쏘아 올려야 한다(정지위성인 무궁화 3호는 2.8t).

적도 상공에 떠 있는 정지위성이 어느 한 지역(국가)을 향해 방향을 잡으면 그 지역의 방송과 통신은 난청지역이 없어진다. 이 원리는 매우 간단한데 방송파나 통신전파를 이 위성을 향해 발사해 위성에서 반사시키면, 그 지역에서는 깊숙한 동굴이나 지하에 들어가 있지 않는 한 어디를 가든 방송파와 통신전파를 깨끗이 받을 수 있다. 때문에 고고도 정지위성은 방송과 통신용 위성으로 활용되고 있다.

덩치가 큰 위성을 3만5786㎞라는 고고도로 올리려면 저궤도 위성을 올릴 때보다 훨씬 더 어려운 기술이 요구되는데, 현재는 일본과 프랑스가 정지위성을 띄우는 수준에 도달해 있다(영국은 우주발사체 사업을 포기했다).

저궤도→정지→有人→深宇宙

정지위성 발사에 성공하면 다음으로는 ‘유인(有人) 우주선’이나 ‘우주정거장’을 발사한다. 유인우주선이나 우주정거장은 사람이 타므로 위성보다 훨씬 더 덩치가 커진다.

현재 유인우주선과 우주정거장을 쏠 수 있는 나라는 미국과 러시아뿐인데 최근 중국이 선저우(神舟) 4호 우주발사체를 이용해 유인우주선을 쏘아 올린다는 계획을 확정했다.

유인우주선이나 우주정거장, 그리고 정지위성과 저궤도 위성의 공통점은 비록 대기권 밖이긴 하지만 모두 지구 범위 안에서 활동한다는 것. 그러나 기술을 한 단계 발전시키면 지구 범위를 벗어나 외계로 우주발사체를 보낼 수도 있다.

지구권 밖의 외계를 ‘심우주(深宇宙, Deep Space)’라고 하는데 현재 심우주에 대한 탐험은 미국이 독점하고 있다 해도 과언이 아니다.

러시아는 비너스 3호를 금성에 착륙시킨 바 있다. 미국은 바이킹 우주선을 화성에 착륙시킨 데 이어 보이저 우주선을 토성·해왕성·천왕성을 향해 보냈다. 그러나 미국과 쌍벽을 이루던 러시아의 우주산업은 러시아 경제가 모라토리엄 상태로 떨어지면서 동반 추락했다.

러시아는 수많은 자금이 들어가는 우주 탐험을 중단하고 오히려 갖고 있는 우주 기술을 팔아 경제를 살리는 데 주력할 수밖에 없었다. 러시아가 우주 기술을 수출하면서부터 세계 우주시장의 경쟁은 더욱 치열해졌다. 경쟁이 치열해지면 위성을 쏘아 올리는 가격이 낮아지고, 가격이 낮아지면 위성을 띄워보겠다는 기업이 늘어나므로 ‘박리다매(薄利多賣)’ 형식으로 우주산업 시장이 커지게 된다.

그 덕분에 후발국인 한국은 러시아로부터 기술을 도입해 보다 넓어진 우주산업 시장 진출을 꿈 꿀 수 있게 되었다. 러시아의 경제 붕괴는 역설적으로 세계의 우주산업을 발전시키는 중요한 ‘거름’이 되고 있는 것이다.



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글:이정훈 동아일보 신동아 차장 hoon@donga.com
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