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우주센타 |
1. 한국 고흥
2. 미국 알래스카 코디악 (Kodiak)
3. 미국 해상발사장 (Sea Launch)
4. 미국 반덴버그 공군기지 (Vandenberg AFB)
5. 미국 캘리포니아 스페이스 포트 (California Space Port)
6. 미국 에드워드 공군기지 (Edwards AFB)
7. 미국 화이트 샌드 (White Sand)
8. 캐나다 처칠 (Churchill)
9. 미국 버지니아 (Virginia)
10. 미국 케네디 우주센터 (Kennedy Space Center)
11. 미국 플로리다 스페이스 포트 (Florida Space Port)
12. 미국 월롭스 섬 (Wallops Island)
13. 프랑스 쿠르 (Kourou)
14. 브라질 알칸타라 (Alcantara) |
15. 러시아 프라세츠크 (Plesetsk)
16. 러시아 케프시틴 야르 (Kapustin Yar)
17. 카자흐스탄 바이크노르 (Baikonur)
18. 이스라엘 팔마심 (Palmachim)
19. 파키스탄 수파르코
20. 인도 스리하리코타 (Sriharikota)
21. 중국 주천 (Jiuquan)
22. 중국 서창 (Xichuang)
23. 중국 태원 (Taiyuan)
24. 러시아 스보브도니 (Svobodniy)
25. 일본 가고시마 (Kagoshima)
26. 일본 다네가시마 (Tanegashima)
27. 호주 우메라 (Woomera | |
21세기는 위성 전쟁 시대다. 특히 한.중.일 3국 간에 벌어질 한반도 상공의 '하늘 명당'확보전은 더욱 치열해질 전망이다. 우리나라는 물론 중국.일본 등 주변국들도 위성 발사에 적극 나서고 있지만 정지궤도 위성의 자리는 포화 상태이기 때문이다.
◆ 한.중.일'스타워즈'=정통부 산하 전파연구소는 최근'2005년도 위성망 조정회의'추진 계획안을 마련했다. 이 안에 따르면 우리나라는 무궁화5호(2006년 발사 예정)와 통신해양기상위성(2008년)용 정지궤도의 위치를 포함, 국제전기통신연합(ITU)에 신청한 50여 개 위성 자리를 최대한 확보키로 했다. 이를 위해 정통부는 이달 말 중국을 시작으로 올해 일본.베트남.러시아 등 주변 4개국과 양자협상을 진행한다. 한.중 회의에는 정부.연구소 및 관련 기업 관계자로 구성된 대규모 협상단이 나서 우리가 신청한 위성 자리를 상대방에 이해시킨다는 전략이다. 유 단장은 "주변국이 한반도 상공에 위성을 발사하지 않도록 설득하는 것도 중요하다"고 말했다. 그러나 중국과의 협상은 물론 하반기에 열릴 일본이나 베트남.러시아 등과의 협상에서도 우리 입장을 얼마나 관철할 수 있을지는 미지수다.
한국전파진흥협회 관계자는 "한반도 상공의 위성 자리를 놓고 벌이는 협상인 만큼 한 발짝도 물러설 수 없다"고 말했다. 우리나라와 주변국이 원하는 위성 자리는 대부분 위성 전파가 동북아시아 전체에 미치기 때문에 국경없는 방송.통신시대를 맞아 더 경쟁이 치열하다는 설명이다.
◆ 지구촌은 '위성 전쟁'=1990년대 들어 세계 각국은 앞다퉈 통신.방송위성을 발사하고 있다. 미국의 대표적인 우주선 발사기지인 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에는 세계 각국의 위성들이 우주공간으로 날아가기 위해 줄지어 서 있을 정도다.
정지궤도 위성은 상업적 가치가 높아 통신.방송용으로 수요가 많다. 정지궤도 위성은 세계적으로 이미 338개에 달해 적정치(180개)를 넘었고, 앞으로 위성을 추가로 띄우려는 각국의 경쟁은 더욱 거세질 전망이다. 특히 최근엔 하나의 위성을 띄우면서도 위성 주파수는 여러 개를 신청해야 하는 상황을 맞고 있다.
전파연구소 양왕렬 연구원은 "위성 하나에 탑재체가 여러 개 달려 사용할 주파수 대역이 다르기 때문"이라고 설명했다. 예를 들어 통신해양기상위성은 통신.해양.기상용 전파 송수신기가 각각 장착되고, 주파수도 개별적으로 필요하다.
국내 통신업계 관계자는 "90년대 중반 뒤늦게 자체 위성 확보에 뛰어든 우리나라의 입장에선 우리 영공이라 할 수 있는 한반도 상공의 위성 자리도 확보하기가 쉽지 않다"며 "중국.일본 등 주변국은 물론 러시아.베트남.미국.프랑스.영국.인도까지 나서 한반도 상공 위성 자리의 소유권을 주장하기도 한다"고 지적했다.
◆ 위성궤도 등록 절차=특정 국가가 위성을 쏘려면 우선 위치와 전파 방향 및 전파가 미치는 영역을 상세히 담은 신청서를 ITU에 제출해야 한다. 이 신청서는 국제적으로 공고되고, 다른 나라의 이의 제기를 받게 된다. 당사국은 이해관계가 얽힌 주변국들과 양자협상을 벌여야 한다. 전파연구소 양 연구원은 "양자 간 합의가 이뤄지면 ITU는 해당국 이름으로 위성궤도와 주파수를 등록해준다"고 설명했다.
조정 협상에 진척이 없으면 ITU가 위성 자리를 먼저 신청한 국가에 기득권을 주거나 무리한 이의신청이라고 판단할 때에는 직권으로 기각하기도 한다. 이런 과정을 거쳐야 해 신청에서 등록까지 5년 가까이 걸리고, 조정 중에 포기하는 경우도 종종 생긴다.
중국과의 협상단 일원으로 참가할 전파연구소 성향숙 박사는 "위성 서비스 영역이 한 국가에 머물지 않고 인근 국가까지 넓어지면서 위치를 조정하는 협상도 갈수록 치열해지는 추세"라고 말했다. 심지어 세계 각국은 당장 위성을 발사할 계획이 없어도 자국의 영공을 지킨다는 차원에서 하늘 명당 잡기에 적극 나서고 있다고 성 박사는 전했다.
| 우리 겨레가 화약을 세계 두 번째로 개발하고, 로켓 추진기관인 약통을 세계에서 4번째로 발명한 사실을 아는 사람은 드물다. 우리는 흔히 로켓의 시조를 19세기 초 2차대전 때의 탄도미사일인 폰 브라운 박사의 V-2로켓으로 생각하고 있다. 하지만 세계최초의 로켓으로는 1232년 중국 금나라에서 처음 불화살이 등장하며, 두 번째는 1250년 아라비아에서, 세 번째는 1379년 이탈리아에서 사용된 것으로 전해진다. 그러나 이들은 있었다는 내용만 있을 뿐 실물이나 구조, 규모에 대한 구체적인 내용이 없어 복원이 불가능한 실정이다.
네 번째의 로켓은 바로 고려말 1377년 화통도감을 설치하고 18가지의 화학무기를 연구개발하면서 1390년 최무선이 만든 주화(走火)라는 로켓이다. 이 로켓을 바탕으로 조선 세종(1448년)때는 더욱 연구개발에 심혈을 기울여 2~3배 성능이 뛰어난 신기전(神機箭)을 만들어 내었다. 그때의 설계도가 1474년 편찬된 국조오례서례 병기도설(國朝五禮序例 兵器圖說)에 기록되어 있는데, 세계우주항공학회(IAF)는 이를 세계에서 가장 오래된 로켓 설계도인 것으로 공인하였다.
이 설계도에 따르면 300여개나 되는 화차의 부분품과 함께 리(釐)라는 0.3mm에 해당하는 작은 단위까지 사용함으로써 세종 때의 수준 높은 정밀과학을 말해주고 있다. 특히 이때 대 신기전(大神機箭)을 개발했는데 전체 길이가 5.5m으로 2.5Km정도 날아간 것으로 추정된다. 이 대신기전은 영국의 1805년 로켓보다 크고 360년이나 앞서는 것으로 18세기 이전의 로켓 중에는 세계에서 가장 큰 로켓이다. 이와 아울러 지금의 로켓 발사대인 화차(火車)가 조선 태종 9년(1409년) 처음 만들어지고 그 40년 뒤인 문종 때는 수레 위에 발사대를 만들어 신기전 100개, 혹은 사전총통 50개를 설치하고 한꺼번에 발사할 수 있는 이동식 다연장 로켓포를 만들어내었다. 특히 화차는 신기전의 발사각도를 0°~43°까지 자유롭게 조절하여 사정거리를 조절할 수 있도록 설계된 발사틀로 겨레과학의 진면목을 보여주고 있다. 
한국 최초의 로켓, 신기전(神機箭)의 발사장면과 모습 
 나로우주센터(NARO Space Center) 동경 127.3도, 북위 34.26도에 위치한 전남 고흥군 외나로도.
여의도 3.5배 정도인 크기에 다도해해상국립공원이긴 하나 인구 4천명 미만의 조용한 섬. 낚시꾼들에게는 청석골 일대를 비롯해 목섬과 꽃두여, 하안해변 등이 갯바위 낚시터로 잘 알려져 있으며, 일반인들에게는 길게 뻗은 하얀 백사장과 노송이 아름다운 나로도해수욕장으로 유명하다.
외나로도는 조선시대 초기부터‘나라섬’으로 불려오다 일제시대에는 우리 지명이 한자로 바뀌면서 뜻보다는 음을 딴 나로도(羅老島)가 됐는데 지명의 유래를 보면 “나라에 바칠 말을 키우는 목장이 여러 군데 있어 ‘나라섬’으로 불렸다”고 한다.
외나로도(外羅老島)는 전라남도 고흥반도가 거느리고 있는 굵직한 섬(거금도, 소록도, 내나로도, 외나로도) 중의 하나이다. 외나로도를 포함한 고흥반도는 인근 우주개발의 전초기지 이외에도 다도해 해상국립공원과 연계, 세계적 관광명소로 발전시켜 제주도에 이은 또 하나의 한국의 명소로 탈바꿈할 꿈도 함께 키워가게 된다.
나라에 바칠 말을 키우는 목장을 가져 '나라섬'으로 불린 역사의 줄기가 이어진 걸까? | | 
외나로도 인공위성 사진 고흥에는 최첨단 과학기술로 자연과 조화된 우주센터가 건설됩니다 | 위 치 | 전남 고흥군 봉래면 예내리 하반일원 | | 면 적 | 150만평 | | 사 업 량 | 발사대, 로켓조립동, 전망대등 | | 투자규모 | 1,300억원 | | 사업기간 | 2001년 ～2005년(1단계 사업) | | 2001~2002년 기본,실시설계 / 부지매입 | | 2002~2003년 부지매입 / 토목,건축공사 | | 2004년 지상설비,장비설치 / 우주센터시험운영 | | 2005년 시험발사(과학기술위성2호) | 추진주체
| 한국항공우주연구원 |
조용한 남쪽해안, 인적이 드문 전남 고흥군의 작고 아름다운 섬 외나로도! 여의도 3.5배에 달하는 이 땅에 한국의 미래를 좌우할 우주산업이 태동하고 있다.
철강, 조선, 자동차에서 시작하여 세계1위를 달리는 반도체 메모리와 핸드폰에 이르기까지, 부존자원 하나없는 우리나라는 전쟁의 페허에서 출발하여 당당히 21세기초입 13위 경제대국에 이르기까지 숨가쁘게 달려왔다. 서양의 근대화시기를 10분의 1로 압축하며 '한강의 기적'이라 불리는 세계경제사상 유례없는 고도성장을 이룩하였기에 부작용도 만만치 않았지만 어쨌든 당당히 'KOREA'란 이름을 내세울만큼의 위치는 확보할 수 있었다.
21세기가 태동한 지금, 대한민국의 앞날은 희망과 우려가 공존하고 있지만 그 잠재적 역동성은 그 어느때보다 높다. '한강의 기적'에 이어 전세계는 2002년 또하나의 한국의 기적을 보았다. '붉은 악마 코리아의 기적'의 역동의 한국의 모습! 월드컵 4강의 기적같은 드라마가 아니다. 불타는 듯한 열정어린 한국 젊은이들의 꿈틀거림과 그 광거어린 축제 속에 공존하는 평화의 정신은 전세계인들의 감동을 자아냈고 한국의 미래를 보여주었다. 그러한 역동성을 바탕으로 과학기술분야에서도 21세기 무한경쟁시대에 한국을 다시한번 도약시킬 꿈이 남해의 조용한 땅에서 영글고 있다. 우리가 만든 인공위성을, 우리기술로 제작한 로켓으로, 우리 땅에서 발사한다
지난해 11월, 서해안 한 비밀기지에서 로켓1기가 발사됐다. KSR-III로 명명된 이 로켓이 붉은 화염을 내뿜으며 예정된 궤도로 순항을 하자 이를 지켜보는 연구원들의 눈에 눈물이 맺혔다. 순수 국내기술로 5년에 걸쳐 개발된 세계 열번째의 액체추진로켓이다. 로켓은 우주선이나 인공위성을 발사하기 위한 도구로 우주산업의 가장 핵심분야 중의 하나.
액체추진로켓 발사성공에 이어 지난 8월8일 우리나라는 2005년말 완공을 목표로 우주발사장 건설에 돌입했다. 우주로켓을 자력으로 운용하고 있는 국가가 미국, 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도에 불과하고 상용발사시장의 대부분을 유럽과 미국이 점유하고 있는 현실에서, 우리나라가 우리의 로켓과 우리의 발사시설을 보유 한다는 것은 어느 누가 보더라도 야심찬 계획인 셈. 이와 함께, 우주센터에서 쏘아 올릴 우주발사체(KSLV-1) 개발과 여기에 싣고갈 100kg급 저궤도 위성인 과학기술위성 2호(STSAT-Ⅱ) 개발도 함께 추진중에 있다. 지난 11월 발사성공한 액체추진로켓(KSR-III)은 인공위성을 탑재할 만큼이 아니므로 현재 최초의 국산위성발사체(KSLV-1)의 발사성공이 가능해야 비로소 로켓의 자력발사성공에 진입했다고 할 수 있다.
우리나라는 우주개발 선진국 진입을 위해 2015년까지 총 20기의 인공위성을 우주공간에 발사, 운용하고자 하는 ‘우주개발 중장기기본계획’을 확정하였다. 5조원이 넘는 천문학적인 투자가 이루어지는 이 우주개발사업은 한국의 미래를 위한 대장정인 셈이다.
'우리가 만든 인공위성을, 우리기술로 제작한 로켓으로, 우리 땅에서 발사한다' 우주센터는 우주발사체(로켓)를 이용하여 인공위성을 우주공간으로 발사하기 위한 발사장으로 우주과학의 전초기지이며 위성발사 이외에도 우주관측을 위한 수많은 시설들이 들어서게 된다. 2005년 우주센터가 완공되면 세계에서 13번째로 발사장을 보유하게 되는 우주개발 선진국으로 향한 첫 발을 딛게 되는 것이다.
우리나라는 우주개발 선진국 진입을 위해 2015년까지 총 20기의 인공위성을 우주공간에 발사, 운용하고자 하는‘우주개발 중장기기본계획’을 확정하였다. 우주개발 선진국은 대개 자국내 발사장을 운영하면서 우주발사체의 개발을 추진하고 있고 해외 위성발사 서비스 시장을 형성하고 발사대행 서비스를 하고 있다.
2001년 현재 우리나라가 보유하고 있는 인공위성은 총 7기. 모두 비싼 외화를 들여서 외국의 발사체(로켓)을 이용, 우주공간에 띄워졌다. 그로 인해서 외화의 해외유출 및 국내 인공위성 제작기술의 직접적인 노출 등의 문제가 있었다. 만약, 우주센터를 건설하지 않고 2015년까지 발사예정인 인공위성 9기를 해외 발사장을 통해 쏘아 올린다면 1기당 약 113억 원, 총 1,020억 원 정도의 외화가 소요될 것이다. 그러나 1천여억 원의 외화절감은 단지 작은 소득일 뿐이다.
명실상부한 우리나라 우주과학기술의 표상이 될 우주센터는 '우리기술로 우리가 만든 로켓으로 우리 발사장에서 발사한다'란 목표달성 이외에도 2010년까지 세계 중·소형 위성서비스 시장진출로 인한 대규모 외화획득 을 시작으로 부존자원 하나 없는 우리나라의 과학기술입국을 향한 원대한 도전이 현실로 성큼 다가올 수 있는 그 출발점이기 때문에 그 의미가 남다를 수 밖에 없다. '우리가 만든 인공위성을, 우리기술로 제작한 로켓으로, 우리 땅에서 발사한다'
지난해 11월, 서해안 한 비밀기지에서 로켓1기가 발사됐다. KSR-III로 명명된 이 로켓이 붉은 화염을 내뿜으며 예정된 궤도로 순항을 하자 이를 지켜보는 연구원들의 눈에 눈물이 맺혔다. 순수 국내기술로 5년에 걸쳐 개발된 세계 열번째의 액체추진로켓이다. 로켓은 우주선이나 인공위성을 발사하기 위한 도구로 우주산업의 가장 핵심분야중의 하나.
이 발사성공으로 이제 남은 건 대형추진로켓개발과 우주발사장건립 그리고 그에 따른 연구개발이다. 우주로켓을 자력으로 운용하고 있는 국가가 미국, 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도에 불과하고 상용발사시장의 대부분을 유럽과 미국이 점유하고 있는 현실에서, 우리나라가 우리의 로켓과 우리의 발사시설을 보유하려 한다는 것은 어느 누가 보더라도 야심찬 계획인 셈이다. 우리나라는 우주개발 선진국 진입을 위해 2015년까지 총 20기의 인공위성을 우주공간에 발사, 운용하고자 하는 ‘우주개발 중장기기본계획’을 확정하였다. 5조원이 넘는 천문학적인 투자가 이루어지는 이 우주개발사업은 한국의 미래를 위한 대장정인 셈이다.
그 꿈은 이미 시작되었다.
2001년 1월 30일, 우주로켓을 발사할 발사장, 추진체탱크, 발사통제시설, 항공센터 등 대규모 우주센터가 들어설 부지로 전남 고흥군 봉래면 외나로도가 선정되었다. 우주로 가는 전초기지가 될 우주센터가 들어설 이 땅은 올 6월 착공을 앞두고 있으며 2005년 상반기에 완공될 예정이다. [우주센터 건설사업 추진상황]
2001.1.30 우주센터 후보지 확정발표 - 전남 고흥군
2001.5.2 우주센터지원사업소 발족
2001.6.1 항공우주연구원 우주센터 고흥사무소 개소
2001.11.8 토지.지장물 감정평가 실시(1차)
2002.12.20 건설교통부, 사업인정고시
2003.1.16 토지.지장물 감정평가 실시(2차)
2003.5.9 항공센터 착공
2003.6 고흥 외나로도우주센터 착공예정
지난 9일에는 전남 고흥군 간첩사업지구부지에 항공 전문기반시설인 항공센터 착공식을 가졌다. 2004년까지 71억원이 투입돼 중형비행선용 격납고와 소형 항공기용 격납고, 활주로, 주기장, 유도로 등이 갖춰질 항공센터 건립으로 국가대형 연구개발사업 추진에 필요한 전문시설 및 기반을 확보하게 되며 각종 항공기의 총조립 및 비행시험 등이 가능할 것으로 기대되고 있다.
항공센터는 산자부 지원으로 수행중인 50m급 중형 무인비행선의 시험비행을 올 상반기중 착수할 계획이며, 2007년까지 500억원이 투입되는 200m급 성층권 무인비행선개발사업을 통해 고도 20km의 성층권에서 1년 이상 장기 체공하는 차세대 통신중계기와 원격탐사용 초대형 비행선을 개발할 계획도 수립중이다. 현재 우리의 위성 수준은 대략 세계 10위권에 진입한 것으로 평가되고 있다. 1992년 실험용 소형 과학위성인 우리별1호를 발사함으로써 처음으로 우리의 인공위성을 소유하게 됐다. 그 이듬해(1993년)에는 모든 공정을 국내에서 수행해 개발한 우리별2호가 발사됐다. 이어 1995년에는 우리나라 최초의 상용 방송통신위성인 무궁화위성1호를 발사, 한국은 세계에서 22번째로 상용위성을 보유한 나라가 됐다.
1999년은 우리나라의 인공위성 사업이 한 단계 도약하는 전환점이 됐다. 처음으로 우리나라가 독자적으로 설계한 우리별3호와 우리나라 최초의 지구관측용 다목적 실용위성 아리랑위성1호가 발사된 것.
2002년은 액체추진로켓 발사성공으로 한국 우주항공산업이 도약한 해이다. 올해는 과학위성1호가 발사되며, 2005년에는 과학기술위성2호가 KSLV-1에 실려 우주로 향할 예정이다.
2015년까지 국내에서 수요가 예상되는 통신서비스를 제공할 무궁화위성 2기,통신해양기상위성 2기,전자광학·관측·광역 관측용 다목적위성 7기, 과학기술위성 6기 등 모두 17기의 위성을 개발할 계획이다.
'한강의 기적'을 통해 전쟁의 페허에서 보란듯이 근대화를 일구었고 21세기 초입 인터넷 정보통신강국과 붉은 악마의 역동성으로 무장한 한국.
우주를 향한 꿈이 남해의 작은 섬에서 피어나고 있다. 한국의 우주항공, 그 발자취
우리나라는 1992년 실험용 소형 과학위성인 우리별1호를 발사함으로써 처음으로 우리의 인공위성을 소유하게 됐다. 그 이듬해에는 모든 공정을 국내에서 수행해 개발한 우리별2호가 발사됐다. 이어 1995년에는 우리나라 최초의 상용 방송통신위성인 무궁화위성1호를 발사, 한국은 세계에서 22번째로 상용위성을 보유한 나라가 됐다.
1999년은 우리나라의 인공위성 사업이 한 단계 도약하는 전환점이 됐다. 처음으로 우리나라가 독자적으로 설계한 우리별3호와 우리나라 최초의 지구관측용 다목적 실용위성 아리랑위성1호가 발사된 것.
2002년은 액체추진로켓 발사성공으로 한국 우주항공산업이 도약한 해이다. 올해는 과학위성1호가 발사되며, 2005년에는 과학기술위성2호가 KSLV-1에 실려 우주로 향할 예정이다. 2015년까지 국내에서 수요가 예상되는 통신서비스를 제공할 무궁화위성 2기, 통신해양기상위성 2기, 전자광학·관측·광역 관측용 다목적위성 7기, 과학기술위성 6기 등 모두 17기의 위성을 개발할 계획이다.
이웃나라 중국과 일본의 우주개발
2005년 우주발사장을 갖추고 100kg급 인공위성을 국산 위성발사체에 실어 우주공간으로 나아가려는 목표를 가진 우리나라에 비해 이웃나라 중국과 일본은 어디쯤 있을까?
작년 한국의 액체추진로켓 발사성공당시 공산당 기관지 인민일보(人民日報)를 비롯한 중국 언론은 한국이 본격적인 우주항공산업 경쟁에 뛰어들었다며 보도하긴 했지만, 극동 3국 가운데 우주항공산업에 있어선 중국의 수준은 세계적이다. 특히 우주항공산업의 기술 수준을 보여주는 로켓 발사에 관한한 미국, 러시아와 어깨를 나란히 하고 있다.
우주공간에서 중화의 자존심을 내세우려는 중국의 우주개발계획은 1956년 마오쩌뚱(毛澤東) 주석의 지시로 시작되어, 1970년 4월24일 최초의 인공위성인 '둥팡훙(東方紅) 1호' 를 자체개발한 창정1호에 실어 발사 성공함으로써 중국은 러시아, 미국, 프랑스, 일본에 이어 5번째로 자체 인공위성 발사 보유 국가가 됐었다. 1985년부터는 국제 상업용 로켓 시장에 뛰어들어 그동안 27개의 외국 인공위성을 단 한번의 실패도 없이 성공리에 발사함으로써 세계적 우주항공국가로 그 이름을 드날리고 있다.
실패를 모르는 로켓기술에 힘입어 중국은 현재 세계 3번째로 유인우주선 발사 초읽기에 들어가 전 세계를 놀라게 하고 있다. 고비사막 한가운데 자리 잡은 우주센터에는 유인우주선 '선저우(神州) 5호'가 중국이 자랑하는 창정(長征) 3A 로켓에 이미 장착되어 발사 막바지에 접어들었으며 하반기 중으로 발사될 것으로 보도되고 있어 미국, 러시아의 촉각을 곤두세우고 있다.
최첨단 전자기술로 무장한 일본도 아시아 우주항공산업의 패권에 도전하고 있다. 달 탐험 기술과 위성 제작 기술, 유인 우주선 기술 개발에 엄청난 인력과 돈을 투입하고 있다. 또한, 우주항공산업 부문 가운데 유인 우주항공기술에서는 중국을 추월한다는 야심찬 계획을 세우고 있다. 현재 2005년 완공 예정인 국제우주정거장 건설 작업에 참여하고 있으며 정거장내에 일본 실험실을 마련할 예정으로 우주비행사를 양성하고 있다.
현실적으로 일본과 중국은 우리나라보다 너무나 멀리 있어 보인다.
하지만, 80년대 들어 근 20년간 국내외적인 여러 이유로 답보상태에 있다 90년대 들어 비약적인 도약을 하고 있는 우리나라의 우주항공기술의 미래에는 '한강의 기적'을 통해 전쟁의 페허 속에서 세계적으로 유례없는 성장을 이루며 보란듯이 세계 13위의 국가를 이룩한 잠재성과 21세기 초입인터넷 정보통신강국과 붉은 악마의 역동성의 무한한 열정이 담겨 있다.
지금으로부터 자그마치 627년전 고려말에 로켓을 처음으로 만들었던 위대한 선조의 혼을 이어받은 우리의 우수한 과학인력들에게서 우주공간에서 휘날릴 태극기를 상상해보는 건 결코 꿈만은 아닐 것이라는 희망이 감돈다. 
 우주와 가장 가까운 곳 ‘나로 우주센터’ ‘여기는 외나로도 우주센터, 우리 나라 최초의 우주 로켓이 인공위성을 싣고 발사대에 서 있습니다. 드디어 마지막 내리 세기가 시작되었습니다. 열, 아홉??삼, 이, 일, 발사 ’
최근 한국항공우주연구원은 우주개발의 전초기지가 될 ‘우주센터’를 전라남도 고흥군 외나로도에 1,300억 원의 예산을 투입하여 2005년까지 완공할 계획임을 발표했다. 2005년 이후에는 우리도 우리 나라의 우주센터에서 발사되는 로켓의 발사장면을 직접 지켜볼 수 있게 되었다. 이곳에서 출발한 로켓은 10분이면 우주에 도착할 것이다. 우주와 가장 가까운 곳이 될 외나로도 우주센터에 대해 알아보자. 우주센터는 왜 필요한가?
1998년 8월 북한은 백두산 로켓을 이용하여 광명성 1호 인공위성을 발사하여 세계를 깜짝 놀라게 했다. 백두산 로켓(또는 대포동 로켓)이란 폭탄을 실어 나르는 미사일로 3단계 액체연료 로켓이다. 북한은 대포동 미사일에 폭탄대신에 인공위성을 실어 우주로 발사한 것이다. 북한의 주장과는 달리 광명성1호는 지구궤도에 진입하지 못하고 추락한 것으로 보인다.
비록 실패했지만 우리 나라는 북한의 로켓기술에 놀라지 않을 수 없었다. 이에 계획중인 우주개발계획을 앞당겨 2005년까지 인공위성을 우리의 로켓으로 발사할 계획을 수립하였고, 우주 로켓을 발사하기 위해서는 전용 발사장이 요구되었다. 우주센터의 주요 역할 중 하나가 우주 로켓의 개발과 시험 장소의 제공이다. 따라서 우주센터는 우리 나라가 우주 발사체를 개발하기 위해서는 꼭 필요한 기본시설인 것이다.
우주 발사체 기술을 가진 나라는 예외 없이 자국내 발사장을 운영하고 있다. 특히, 앞으로 개발될 고정밀 해상도의 관측위성(해상도 1m미만)은 해외에서의 발사용역이 어려우며 인공위성의 해외발사용역에 따른 외화유출를 막기 위해서도 국내에 우주센터를 건립할 필요가 있다. 현재까지 우리 국적의 인공위성들은 모두 다 외국의 우주센터에서 발사되었다.
우리별 1?2호와 무궁화 3호가 프랑스의 아리안 로켓에 의해 남미의 프랑스령 가이아나에서, 무궁화 1?2호는 미국의 맥도널 더글러스사의 델타로켓에 의해 케이프 커내버럴에서 우리별 3호는 인도의 심바 발사장에서 발사되었다. 해외 발사장 임대나 발사를 용역할 때마다 국내 시설에 버금가는 예산을 소요해 가며 상당 부분의 시설을 외국에 설치하고 위성 발사를 전후로 2개월간 200여명의 작업자가 발사장에 상주해왔었다.
우주기술의 노출을 꺼리는 외국의 관계자로부터 많은 제약까지 받으며 말이다. 이제 우주센터의 건립으로 우주개발 후발국으로서 겪던 설움을 떨어버릴 수 있게 됐다. 우리별 3호의 경우 발사비용이 7억 8000만원, 다목적 1호는 250억원, 무궁화 3호는 1088억원 등이 소요됐다. 앞으로 우리 나라가 2015년까지 쏘아 올릴 다목적위성 4기, 과학위성 5기 등 9기의 저궤도위성의 해외 발사용역비를 계산해 보면 약 1020억원이나 된다.
우주센터 건설로 이들 비용을 모두 절약할 수 있게 된다. 나아가 우리 인공위성뿐아니라 우리 나라가 다른 나라의 로켓으로 위성을 발사하듯이 다른 나라의 인공위성을 우리 우주센터에서 우리의 로켓으로 발사할 수 있을 것이다.
이런 우주로 화물을 나르는 ‘우주택배’시장을 둘러싸고 미국과 유럽연합에 이어 후발주자인 인도, 중국, 일본 등이 공세를 펼치는 형국. 외나로도 우주센터의 건립과 함께 이들 나라들과 맞설 수 있는 경제적인 로켓이 개발된다면 우주시장에서 코리아의 열풍이 세차게 불 것이다.
사진2)가장 이상적인 위치에 설립된 유럽우주기구의 가이아나우주센터 왜 외나로도인가?그럼, 우리 나라에서 케네디 우주센터와 같은 곳은 있을까? 우주센터 건설지역의 선정을 위해 1999년부터 전문가로 구성된 ‘우주센터건설자문위원회’가 만들어져 경상남?북도, 전라남도, 제주도의 11개 지역에 대한 조건을 평가하기 시작했다. 그 우주센터가 갖추어야 할 조건이란 다음과 같다. 몸체 무게의 90%가 위험한 연료로 가득 찬 로켓의 폭발 가능성으로부터 안전성을 위해 최소한 반경 1.2km에 인구 과밀 지역이 없는 곳, 로켓의 비행경로가 외국의 영공을 통과하지 않는 지역, 로켓에서 분리되는 낙하물 낙하지점(1단 50km, 2단 500km, 3단 3,500km)의 안전성 확보가 가능한 지역, 우주로 로켓을 발사하기에 방위각이 가능한 큰 지역 등이 그것이다. 이 결과 제주도 남제주군 대정읍이 가장 유리한 여건을 가졌으나 지방자치단체와 지역주민의 강력한 반대로 후보지에서 제외되고 전라남도 고흥군 봉래면 예내리 지역과 경상남도 남해군 상주면 양아리 지역이 최종 후보지로 추천되었다. 우주센터추진위원회는 양 지역에 대해 검토한 바 안전성, 인접국가 영공통과 등에서 문제가 거의 없고, 부지의 확보 및 확장에 보다 유리한 전라남도 고흥군 봉래면 예내리 하반마을을 우리 나라의 우주센터부지의 최적지로 선정하였다. 외나로도 150만평 규모의 우주센터부지는 대부분이 안전영역으로서 실제로 개발되는 면적은 도로를 포함하여 약 5만평 정도가 될 것이다. 외나로도 우주센터에서 발사된 로켓은 제주도 남쪽 약 80km 지점에서 고도 100km에 도달할 것이므로 일본, 필리핀, 인도네시아 등 주변국의 영공침해(국제 관련상 영공의 경계는 약 100km)에 따른 외교문제는 없을 것으로 보인다. 또한 우주 로켓 3단의 낙하지점인 외나로도부터 3,500km에 필리핀과 인도네시아가 근접해 있기는 하나 3단의 경우 낙하시에 대기와의 마찰로 거의 소멸될 것으로 예상된다. 외나로도에서 발사 가능한 방위각이 160도에서 175도로 15도 정도의 범위이다. 발사 방위각이 넓을수록 다양한 궤도에 인공위성을 진입시킬 수 있는데, 외나로도 우주센터에서는 주로 극궤도를 도는 인공위성을 발사하게 될 것이다. 우주센터 주변의 날씨도 중요한데 너무 춥거나 더우면 안되고 태풍이나 강한 바람이 자주 불어도 좋지 않다. 예를 들어 미국의 우주왕복선도 추운 날씨와 바람과 번개 때문에 발사가 연기된 적이 많았다. 우주센터 선정 과정에서 지리적, 기술적 제약 외에 자연훼손과 환경오염을 우려한 해당지역 주민의 반대가 심한 곳도 있었다. 하지만 우리 나라에서 현재 개발중인 우주 로켓의 연료로 액체산소와 케로신(등유)을 사용하고 있어 발사시 완전연소가 되어 일산화탄소에 의한 환경영향은 없을 것으로 보인다. 로켓의 소음도 우리 나라가 개발중인 로켓의 경우 1km밖에서 약 97데시벨로 고속도로 주변아파트의 소음수준이 될 것으로 항공우주연구원은 예측하고 있다. 또한, 년간 1～2회 정도의 발사가 예상되고 있어 인근 바다에서 조업중인 어민들에게 조업 중단에 의한 피해는 그다지 크지 않을 것이다. 
사진3)일본의 최남단에 위치한 다네가시마 우주센터 적도 부근에 있는 우주센터가 가장 좋아
2001년, 현재 자체 발사장을 보유하여 운영하고 있는 나라는 12개국이다. 이중 미국이 최근 신설된 상업 발사장을 포함하여 10개소로 가장 많으며 러시아(3개소), 중국(3개소),일본(2개소) 순이며, 우리 나라의 경우 2005년 우주센터가 건설되면 세계에서 13번째의 우주센터 보유국이 된다. 이들 선진국들도 우주센터의 위치는 대부분 바닷가에 있다.
무궁화위성 1호를 발사한 미국의 케네디 우주센터가 대서양을 향해 있고, 아리랑위성을 발사한 반덴버그 우주센터와 그리고 일본의 다네가시마 우주센터가 태평양을 바라보고 있다. 가장 이상적인 발사장의 위치는 바닷가를 끼고 적도부근이다. 이런 발사장에서 동쪽으로 로켓을 발사했을 때 지구의 자전하는 힘을 이용할 수 있어 같은 추진력이라면 더욱 많은 화물을 우주로 운반할 수 있기 때문이다.
그러나 우주개발을 하는 대부분의 나라가 적도에 자국의 영토를 가지고 있지 않아 꼭 적도부근에 우주센터가 있지는 않다. 단지 유럽우주기구(ESA)를 주도하고 있는 프랑스만이 남미 적도부근의 가이아나에 식민지 영토를 가지고 있어 이곳에 우주센터를 건립했다. 발사장이 육지 한 가운데에 있는 나라도 있다. 러시아와 중국이 대표적인 나라이다.
이들 나라는 대부분 군사적인 비밀을 위해 내륙 깊숙한 곳에 건설한 것이다. 이러한 영토적인 한계를 극복하기 위해 배에다 로켓발사장치를 싣고 옮겨 다니며 원하는 지역에서 발사서비스를 제공하는 민간 회사도 있다. 우주센터에서의 사고는 없나
로켓은 매우 위험한 장비이다. 높은 추진력을 내기 위해 매우 민감한 연료를 사용하고 있기 때문이다. 이런 민감한 연료가 전체 중량에서 90% 가까이 차지하고 있다. 로켓을 한마디로 ‘나는 연료탱크’라 해도 과언이 아니다. 따라서, 우주센터 내에서는 안전이 최우선적으로 고려되고 있다. 하지만 사고는 있기 마련.
우주개발 초기에는 많은 사고가 우주센터에서 일어났었다. 우주개발사상 우주센터에서의 최악의 사건은 유린 가가린이 인류 최초로 우주비행에 성공하기 6개월 전인 1960년 10월 24일 바이코누르 우주센터에서 최소한 91명이 사망한 사상 로켓 폭발사건이다. 이 사고는 신형 군사로켓 L16의 발사 30분전에 발생했다.
발사대에서 로켓이 폭발, 화염에 쌓인 동체가 무너져내려 시찰 중이던 전략 로켓 사령관과 작업원이 사망했다. 이외에 1980년 3월에는 모스크바 북방 플레세크 우주센터에서 일어난 로켓 폭발사고로 50명이 사망하기도 했다. 최근에는 중국의 서창우주센터에서도 치명적인 사고들이 있었다. 1994년 4월 2일에는 중국의 기상위성 풍운 2호 발사를 앞두고 서창 우주센터의 조립측량 공장에서 최종점검을 하던 중 위성과 로켓이 폭발하는 사고가 있었다. 우주개발 사상 보기 힘든 위성의 지상 폭발사고로 공장이 대파됐으며 점검기술자 1명이 사망하고 31명이 부상하는 사고가 일어났었다. 1996년 2월 15에는 국제상업통신위성기구(인텔샛)의 통신위성을 적재한 중국의 장정 3B로켓이 서창 우주센터에서 발사됐으나 발사 5초만에 45도 각도로 기운 뒤 약 20초간 수평비행을 하다가 폭발해 불길에 싸이면서 기지 인근의 주택가를 덮쳤다. 이 사고로 현지주민 4명이 폭발한 로켓 파편과 유독가스 등으로 죽고 1백 여명이 다친 것으로 보도되었다. 이때의 폭발은 마치 지진 같았고 폭발음이 40㎞ 떨어진 곳에서도 들릴 만큼 위력적이었다 한다. 현재 우리 나라에서 개발중인 우주센터의 위치와 비교적 단순하고 안전한 로켓시스템 때문에 이런 사고를 미리 우려할 필요는 없을 것으로 보인다. 
사진4)나로우주센터의 조감도 2005년 우주센터에서 최초의 우주로켓 발사 현재 한국항공우주연구원은 외나로도 우주센터가 2005년 상반기에 완공되면 그해 하반기에 최초로 발사할 우주 발사체를 개발하고 있다. 3단형의 이 우주 발사체는 100㎏급 과학2호 위성을 700km의 지구저궤도에 올려놓게 된다. 이에 따라 현재까지 개발하던 고체연료 로켓에서 더욱 효율이 뛰어난 액체연료 로켓을 개발하고 있다. 예정대로 엔진개발이 이루어진다면 2002년 10월에는 서해안 안흥 발사장에서 무게가 5.4t, 길이 13.8ｍ, 직경이 1ｍ의 과학로켓 3호의 기본형을 발사하여 액체연료로켓의 실전 성능을 시험하게 된다. 과학로켓3호는 150㎏짜리 과학탑재물을 싣고 최고 도달고도 약150㎞, 비행거리 약 100㎞, 비행시간 약 375초를 날게 된다. 모든 것이 순조롭다면 2005년, 우리는 진정한 ‘우리별’을 가질 수 있을 것이다. 우리의 이웃인 일본과 중국이 1970년에 이룩하여 우주왕복선과 유인우주선을 개발하는 단계까지 온 지금, 우리는 이제 막 첫 걸음마를 시작하려하고 있다. 그래도 우리의 꿈은 원대하다. 2015년까지 20기의 인공위성을 개발하여 외나로도 우주 센터에서 발사할 예정이다. 따라서 매년에 2개 정도의 로켓이 우주를 향한 꿈을 싣고 외나로도 상공에서 더 넓은 우주공간으로 비상할 것이다. | 글:스페이스 스쿨 대표 정홍철(저서:좌충우돌 우주이야기 등) |
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| | 우주센터가 건설될 외나로도의 부지 전경. 공사에 사용될 건설기기들이 눈에 띈다. |
시원하게 펼쳐진 남해바다. 멀리 퍼져나가는 하얀 연기와 보는 이의 가슴을 울리는 진동음. 우리 인공위성을 우주에 쏘아올리는 우리 우주발사체(KSLV-I)가 마침내 하늘로 솟구친다. 지구 대기를 뚫고 인공위성이 지구 주위를 도는 궤도에 도달하기 위해 필요한 속도는 대략 초속 10km다. 이 속도를 내기 위해서는 시속 3백km로 달리는 초고속열차의 1만4천배에 해당하는 에너지가 필요하다.
발사대를 떠난 로켓(우주발사체)은 에너지를 얻기 위해 분출한 연기와 수증기에 둘러싸여 잠시 공중에 떠있는 듯하더니 속도를 더하며 힘차게 수직으로 올라간다. 로켓 발사 초기의 가속과 방향이 임무의 성패에 중요한 영향을 미치기 때문에 발사통제센터의 과학자들은 로켓의 모든 상황을 파악하기 위해 촉각을 곤두세운다. 교신팀은 직접 로켓과의 통신으로 로켓의 전기계통·추진계통·연료계통의 정상 작동 여부를 파악하는 한편, 관측팀은 광학추적망원경으로 발사 궤도를 수시로 점검한다. 만일 로켓이 정상 궤도를 이탈하면 민간인의 안전을 위해 로켓을 폭파해야 한다.
로켓이 예정된 계획에 따라 안정된 궤도에 올랐다는 신호를 보내오자 바쁘게 움직이던 사람들은 비로소 환호성을 터뜨린다. 하지만 서로에 대한 축하도 잠시, 로켓이 인공위성을 궤도에 진입시키고 낙하하기까지 여수와 제주의 추적소, 그리고 낙하지점 근처의 해외 추적소로부터 도달하는 자료를 바탕으로 로켓의 궤도를 점검하며 긴장을 늦추지 않는다.
2005년이면 전남 고흥군 외나로도에 완성될 우리 우주센터에서 벌어질 만한 가상시나리오다. 오는 7월 초 외나로도 우주센터가 기공식을 가진다. 우리나라 우주개발의 전진기지가 건설되기 시작하는 것이다. 우리 우주센터를 미리 만나보자.
북한 대포동 쇼크로 앞당겨져
| | 일본 규슈의 다네가시마 우주센터. 일본의 남서쪽에 위치한 이 우주센터는 외나로도 우주센터와 위치나 규모가 비슷하다. |
우리나라 우주개발중장기기본계획에 따르면 외나로도에 건설되는 우주센터에서 2005년까지 인공위성을 실은 국내 최초의 우주발사체를 발사하도록 돼있다. 1996년 처음 계획에는 2010년으로 예정돼 있었으나 1998년 북한의 대포동 미사일 발사 소식이 전해지자 2005년으로 계획이 앞당겨졌다. 마치 1957년 옛소련이 최초의 인공위성 스푸트니크를 발사하는데 성공하자 이에 자극을 받은 미국이 인간을 달에 보내는 아폴로계획을 추진한 것과 비슷하다.
5조원이 넘는 예산이 들어가는 우주개발중장기기본계획에 따르면 2005년 1백kg급 소형위성을 시작으로 2015년까지 1.5t급 저궤도 위성을 발사할 수 있는 발사체를 개발하고 모두 9기의 인공위성을 외나로도 우주센터에서 발사하려고 한다. 물론 2005년까지 우주센터에는 1백kg급 위성용 발사대만 들어서기 때문에 1.5t급 인공위성을 발사하기 위해서는 2005년 이후 발사체 규모에 적합한 새로운 발사대를 건설할 필요가 있다.
국내에 우주센터를 건립하면 여러 장점이 있다. 2015년까지 인공위성 9기를 발사하는데, 만일 외국 발사장을 이용한다면 약 1천20억원의 경비가 들지만, 외나로도 우주센터를 이용하면 상당한 외화를 절약할 수 있다. 여기에 국내 우주과학기술의 발전과 우주센터 주변 지역사회 발전이라는 수천억원의 경제적 효과를 볼 수 있다. 앞으로 위성을 제작하고 로켓을 발사·운영하는 기술을 확보해 세계 소형위성 발사 시장에도 진출할 수 있다.
또 외국 발사장을 이용하면 원하는 발사시기와 발사체를 선정하기 어렵다. 발사장의 발사 계획과 맞춰야 하고 다른 나라의 인공위성과 함께 발사되는 경우가 많다. 더욱이 인공위성을 외국 발사장에 인도하면 인공위성에 관련된 기술을 남에게 제공하는 셈이다. 실제로 다목적실용위성 2호의 경우 원래 값싼 중국의 장정로켓을 이용하려다가 미국의 반대로 발사장소를 중국에서 러시아로 변경했던 배경에도 이같은 이유가 숨어있었다. 다목적실용위성 개발에 참여한 미국은 위성에 실리는 고해상도 카메라를 비롯한 원천기술이 중국 측에 넘어갈 것을 우려했던 것이다.
우주개발 선진국들은 다양한 목적을 위해 많은 수의 위성을 발사한다. 미국은 군사적, 상업적 용도를 제외하고도 과학적인 목적으로 매달 1기 이상의 로켓을 발사한다. 최근 이라크전에서는 보유하고 있던 지상관측위성의 궤도를 변경해 전장 상황에 대한 충분한 자료를 얻음으로써 이라크전을 유리하게 이끌었다. 국내 발사장 건설은 필요한 인공위성을 적절한 시기에 보유할 수 있는 길을 열어준다.
남해안이 유리한 이유
| | 미국 케네디 우주센터에서 우주왕복선이 발사대로 옮겨지고 있다. 케네디 우주센터에는 우주왕복선을 위한 두대의 발사대 외에도 10여개의 로켓 발사대가 있다. |
우주센터 부지를 선정하기 위해서 여러 조건이 고려됐다. 인접국가와의 간섭, 로켓 낙하지점의 안정성, 인접지역의 안정성, 발사가능 방위각, 기반시설 등의 기준을 갖고 후보지 11곳을 평가했다. 중국과 일본으로 둘러싸인 우리 여건에서 로켓을 발사할 수 있는 후보지는 대부분 남해안에 위치했다. 중국과 일본에 간섭을 받는 후보지를 먼저 제외하고, 안정성과 방위각이 양호한 두곳을 최종 후보지로 선정했다. 최종 결정과정에서는 접근로와 같은 기반시설이 우수한 외나로도가 선정됐다.
우주센터의 선정과 관련된 에피소드 하나. 사실 최종 결정요인이었던 접근로는 처음 후보지 선정과정에서 외나로도에 불리한 요인이었다. 지도로 검토했을 때는 고흥과 내나로도, 내나로도와 외나로도를 잇는 다리가 없었기 때문이다. 그러나 후보지 선정과정을 명확하게 하기 위해 직접 외나로도를 방문했을 때 다리의 존재를 확인할 수 있었다고 한다. 외나로도에 불리하게 작용했던 요인이 오히려 유리하게 바뀌었던 것이다.
외나로도 우주센터에서 로켓을 발사할 수 있는 방위각은 정남에서 동쪽으로 15°다. 이 방향으로는 남해안에서 태평양을 지나 적도 근처 뉴기니 섬까지 거침없이 이어진다. 물론 로켓을 발사하기에 가장 이상적인 위치는 적도다. 로켓은 발사될 때 지구자전의 영향을 받는다.
즉 로켓 발사장의 위도에 따라 로켓이 얻는 지구자전속도가 달라지는데, 적도에서 지구자전속도가 가장 크다. 적도에서 자전방향인 동쪽을 향해 발사하면 가장 효율적이다. 예를 들어 위도 5.2°에 위치한 남미 프랑스령 기아나의 쿠루 발사장에서는 로켓이 초속 4백60m의 자전속도를 덤으로 얻을 수 있다.
한편 적도에서 34.3° 떨어진 외나로도 우주센터에서 얻을 수 있는 자전속도는 초속 3백80m다. 그럼에도 이 속도는 미국에서 5백회 이상의 발사가 이뤄진 반덴버그 공군기지와 같은 조건이며, 우리보다 더 북쪽에 위치한 러시아의 발사장들보다는 유리한 조건이다. 외나로도 우주센터에서는 적도를 향해 정남 방향으로 발사하는 것이 효율적이다.
로켓을 발사했을 때 추진이 끝난 기체는 어디에 떨어질까. 소형위성을 쏘아올리기 위한 3단 로켓을 발사한다면 가장 먼저 추진이 끝난 1단은 남해안 50km 연안에 떨어진다. 2단은 5백km를 더 비행해 일본 오키나와 북쪽 해상에 떨어지고 3단 로켓은 외나로도 우주센터에서 3천5백km 거리에 있는 필리핀 남동쪽 공해에 떨어진다. 발사체에 따라 떨어지는 위치가 바뀌지만 오키나와 근처와 필리핀 동쪽의 공해를 주로 이용하게 된다.
독수리와 악어의 서식지
| | 케네디 우주센터 내에서 평화롭게 둥지를 튼 흰머리독수리의 모습. 오른쪽 위의 뒤편에 우주왕복선 조립동이 보인다. |
외나로도 우주센터는 다도해해상국립공원 내 1백50만평 부지에 건설된다. 토지 이용률이 높은 우리나라에서 사방 2km의 안전반경을 확보하기 힘든 상황인데, 오히려 개발이 제한된 국립공원이 우주센터 부지로는 적절한 셈이다. 그러나 첨단기술의 집합체인 우주센터가 청청지역의 자연을 심각하게 손상시킨다면 또 다른 문제다. 다행스럽게 우주센터는 자연의 손상을 최소화하면서 건립된다.
1백50만평의 부지 중 시설부지는 8만평에 불과하다. 각 시설물 주변에만 울타리를 치고 나머지 부지는 녹지로 보존된다. 로켓이 환경에 미치는 영향은 어떨까. 로켓의 경우 연료와 함께 산화제도 같이 공급돼 자동차보다 연료효율과 완전연소율이 높다. 발사시 소음도 1km 밖에서는 92dB로 고속도로 주변의 소음 수준에 불과하다. 또 로켓이 발사되는 순간 흔히 하얀 연기가 발사대를 감싸는 광경을 보게 되는데, 사실 로켓에서 나오는 열기를 낮추기 위해 뿜어내는 물이 수증기로 바뀐 것이다. 무엇보다 중요한 점은 로켓이 그리 자주 발사되지 않는다는 사실이다. 2015년까지 9기의 로켓을 발사할 계획이므로 1년에 1회 정도의 발사가 예정돼 있는 셈이다.
오히려 우주센터의 건립을 계기로 다도해해상국립공원을 잘 보존하는 프로그램을 만들 수 있다. 미국에서 우주왕복선 발사로 가장 잘 알려져 있는 케네디 우주센터의 경우 부지 전체가 국립야생보호구역으로 지정돼 있다. 미국을 대표하는 독수리와 악어가 가장 잘 보존돼 있는 지역이 바로 이곳이다. 올해 2월 필자는 케네디 우주센터를 방문했는데, 우주센터의 시설물이 녹색의 자연에 섬처럼 떨어져 있다는 느낌을 받았다. 자연상태를 최대한 유지하면서 필요한 시설만 구비하는 지혜를 엿볼 수 있었다.
우주센터 초입에 있는 방문자단지에는 우주센터의 시설물을 돌아볼 수 있는 투어뿐만 아니라 플로리다만의 자연환경을 관찰하는 투어까지 마련할 정도로 자연보존이 잘 돼 있었다. 버스를 타고 우주센터 곳곳을 둘러보는 동안 심심찮게 악어를 발견할 수 있었고 독수리와 독수리 둥지도 찾아볼 수 있었다. 오히려 방문자들이 접근할 수 있는 구역이 정해져 있기 때문에 10배가 넘는 나머지 구역에서 야생동물이 마음놓고 활동할 수 있다. 푸른 바다와 녹색의 자연에 묻혀 간간이 보이는 발사시설이 아름답게 다가왔다. 외나로도 우주센터의 미래모습이 절로 그려졌다.
“여기서 우주과학자가 될 수 있다”
| | 휴스턴 미션통제센터 내 우주왕복선 비행통제실 전경. |
일반인은 우주센터를 멀리서 바라보는 것으로 만족해야 할까. 대부분의 우주센터는 방문하는 일반인을 위한 프로그램을 준비하고 있다. 우주센터 체계관리그룹장인 민경주 박사는 “일본은 홍보에, 프랑스는 교육에 중점을 뒀으며 미국은 홍보와 교육을 적절히 섞은 프로그램을 마련했다”고 말한다. 일반인에게는 우주과학에 대한 홍보와 교육을 적절히 안배하면서 체험적 요소로 흥미를 끄는 것이 중요하다. 그러기 위해 외나로도 우주센터 내에도 우주체험관을 건립해 우주에 대한 꿈을 심어주고 우주과학에 대한 이해를 돕도록 할 예정이다. 구체적으로 우주과학에 대한 기본지식과 함께 로켓, 인공위성, 우주공간을 주제로 다양한 체험이 가능하도록 할 계획이다.
일반인이 직접 우주센터 내부를 둘러보는 투어 프로그램도 계획하고 있다고 한다. 가이드의 안내에 따라 통제실, 발사장 주변, 조립동 등을 둘러보며 설명을 듣는 방식이다. 같은 방식으로 운영되는 케네디 우주센터는 방문객에게 좋은 반응을 얻고 있다. 특히 직접 연구에 참여했다가 은퇴한 과학기술자가 이야기를 들려주었는데, 그 이야기에 생동감이 넘쳤다.
일반인을 위한 외나로도 우주센터의 프로그램은 일본과 미국의 우주센터에 비하면 어떨까. 일본의 다네가시마 우주센터는 방문이 어려운 지리적 여건 때문에 일반인에 대한 개방에 소극적이다. 방문자센터를 제외한 다른 지역은 울타리를 쳐 방문객의 접근을 막았다. 반면 케네디 우주센터는 방문자들을 정해진 구역으로 인도하며 우주센터 내부로 적극적으로 끌어들이고 있다. 비록 가깝게 다가간 곳에서도 건물 내부를 볼 수는 없었지만 방문객의 우주과학에 대한 인식은 달라진다는 점을 느낄 수 있었다. 가이드가 우주센터를 찾은 어린이에게 친근하게 건네는 말, “여기서 너도 우주과학자가 될 수 있다”라는 이야기가 농담만은 아닌 것처럼 느껴졌다.
로켓 발사 준비에만 3개월
| | 케네디 우주센터 방문자 단지의 화성을 주제로 한 전시관. 방명록에 적힌 이름을 추첨해서 화성으로 발사하는 탐사선에 새겨준다 |
지금까지 자국의 로켓으로 인공위성 발사에 성공한 나라는 8개국뿐이다. 2005년 외나로도 우주센터가 건립돼 국내에서 최초로 인공위성을 발사하면 한국도 전세계적인 우주개발의 대열에 본격적으로 참여하게 될 것이다.
우주센터에는 2005년까지 1백50만평의 부지에 발사대, 비행 및 안전통제시설, 조립 및 시험시설, 지원 및 부대시설이 들어선다. 비행 및 안전통제시설은 발사 당일 로켓발사를 통제하고 추적하기 위한 발사통제동과 광학장비동이다. 조립 및 시험시설은 발사에 필요한 모든 준비를 마치기 위한 시설로 단별조립동, 고체모터동, 위성시험동, 추진기관시험동이 해당된다. 지원 및 부대시설은 우주센터의 임무수행에 필요한 기초시설인 지원장비동, 발전소, 숙소동과 일반인을 위한 우주체험관, 프레스센터다.
발사대는 사고에 대비하기 위해 다른 건물들과 떨어져 있다. 로켓이 정상적으로 작동하지 않을 경우 가능한 빠른 시간에 자폭시키는데, 발사대와 함께 파괴되는 경우가 있기 때문이다. 연료와 산화제는 발사 직전에 주입되기 때문에 저장시설은 발사대 근처에 있다. 로켓은 발사 한달 전부터 발사대에 설치된다. 발사대에 조립타워가 결합된 상태로 1단부터 조립되며 발사를 앞두고 조립타워가 분리된다. 발사가 가까워지면 로켓 자체뿐만 아니라 기상상태를 수시로 점검한다. 1986년 우주왕복선 챌린저호의 폭발은 발사 당일의 차가운 기온과 관계가 있다고 알려졌다.
단별조립동, 위성시험동, 고체모터동, 지원장비동은 안전거리를 두고 발사대와 가장 가깝게 위치한다. 인공위성을 궤도에 올리기 위한 발사체의 경우 1단의 크기만 10m가 넘는다. 따라서 로켓은 3개월 전부터 부분별로 부품을 들여와 조립한다. 작업을 효율적으로 진행하기 위해 단별조립동에서는 각 단을 동시에 조립한다.
로켓에 실릴 인공위성은 로켓과 비슷한 시기에 도착하지만 조립이 끝난 완성된 형태로 우주센터에 들어온다. 인공위성의 임무수행이 로켓발사의 가장 큰 목적이다. 따라서 위성시험동에서는 운반하면서 발생할 수 있는 요소에서부터 인공위성이 우주공간에서 임무를 수행하는 상황까지 모든 단계를 점검한다. 발사대에 로켓의 설치가 끝나면 인공위성 탑재부를 조립한다.
로켓 발사장의 인프라에 해당하는 시설인 발전소, 숙소동, 지원장비동은 안전성, 편의성, 효율성을 고려해 임무수행에 적합한 위치에 건설된다. 일반인을 위한 서비스 시설인 우주체험관은 이용이 편리하도록 우주센터의 입구에 배치되며 프레스센터는 안전하면서 발사장이 잘 보이는 위치에 놓인다. |
[채연석박사의우주이야기] ‘우주 디카’와 해상도
위성사진 전문업체인 ‘스폿이미지’가 북한 용천역 주변을 폭발사고 전후에 찍은 위성사진. 폭발사고 후인
지난 4월28일 오전 11시 필자가 몸담고 있는 한국항공우주연구원의 위성 ‘아리랑 1호’가 북한의 용천 지역 사진을 찍는 데 성공했다.
대전의 KBS, YTN 기자와 여러 언론사의 카메라 기자들이 아리랑 1호가 용천 사진을 찍는 모습을 촬영하느라 위성 지상국은 시골 장터같이 떠들썩했다. 기분이 좋았다.
사실 아리랑 1호는 그보다 3일 전인 4월25일에도 용천 상공을 지났지만 당시 대전 지역의 날씨가 좋았던 데 비해 정작 용천 지역이 구름으로 덮여 사진을 찍는 데 실패했다. 많은 사상자가 나고 큰 피해를 본 용천 지역의 위성사진을 많은 분들이 보고 싶어하던 차에 사진 촬영이 성사돼 다행이었다. 4월28일에도 그곳 하늘에는 많은 구름이 지나가고 있었지만 마침 촬영 시각에 잠시 구름이 흩어진 덕분에 사진을 찍을 수 있었다.
아리랑 1호 위성은 670km 고도에서 남북 양극을 도는 극 궤도 위성이기 때문에 전세계 거의 모든 지역을 통과한다. 아리랑 위성이 지구를 한 바퀴 도는 데는 100분 정도 걸리지만 지구가 자전하기 때문에 같은 지점을 다시 통과하려면 약 3일 기다려야 한다.
그런데 위성 지상국을 담당하는 한 직원이 그보다 하루 전 방송 뉴스 시간에 프랑스의 ‘스폿(Spot) 5’가 찍은 용천 사진을 내보냈다고 했다. 그것도 천연색으로 말이다. 갑자기 불길한 생각이 들었다. 스폿 5호는 해상도가 2.5m다. 즉, 사진을 찍으면 가로 세로 2.5m짜리 물체가 하나의 점으로 나타난다는 뜻이다. 우리 아리랑 1호의 해상도는 6.6m, 그러니까 스폿 5호가 찍은 사진이 우리 위성사진보다 7배 정도 더 선명하다는 뜻이다.
일단 우리도 우리 위성사진에 컬러를 입혀 오후 5시쯤 언론사에 내보냈다. 그런데 아니나 다를까, 다음날 아침 조간신문에는 모두 스폿 5호 위성이 찍은 용천 지역의 위성사진이 실려 있었다.
연구원들이 용천 사진을 찍느라고 고생하고 노심초사한 것을 생각하면 언론 효과에서는 별로 큰 소득이 없었던 셈이다. 그리고 하루 뒤에는 디지털 글러브사의 ‘퀵버드’ 위성이 찍은 해상도 60cm의 천연색 위성사진이 발표되었다. 이 사진은 스폿 5호의 것보다 15배 이상 선명한 것이었다.
이들을 비교하면, 아리랑 1호의 용천 사진은 사고 지역의 피해가 얼마나 되는지 확인할 수 있는 정도였고, 스폿 5호 위성이 찍은 사진은 사고 지점 근처의 많은 건물이 파괴됐구나 하는 것을 알 수 있는 정도였다. 이에 반해 미국 퀵버드 위성의 사진은 파괴 지역 근처의 어느 건물이 사라졌으며 어느 건물이 얼마나 파괴되었는지를 구별할 수 있을 정도로 정밀한 사진이었다.
한국항공우주연구원이 내년 말 발사를 목표로 개발중인 ‘아리랑 2호’는 해상도 1m짜리이고, 천연색 사진으로는 해상도 4m짜리다. 현재의 아리랑 1호보다 40배 이상 선명한 사진을 찍을 수 있는 성능이다. 현재 이런 수준의 위성사진을 찍을 수 있는 상업용 위성은 전세계에 3∼4개 정도다. 개발 비용도 2,700억 원으로, 대단히 비싼 ‘우주 디카’인 셈이다.
현재 아리랑 2호는 마지막 개발 단계에 돌입한 상태다. 지난 4월29일에는 아리랑 2호의 부품 국산화 성공 기념식이 있었다. 아리랑 2호에 실리는 46개의 핵심 부품 중 34개를 국산화했다. 국산화율 70%다. 위성의 설계도 독자적으로 했으니 전체적으로는 80% 정도의 국산화?이룬 셈이다. 1992년 ‘우리별 1호’를 발사하며 위성 개발을 시작한 지 10여 년 만에 우리 위성 기술은 세계적 수준으로 도약했다고 자부할 수 있다.
[채연석의 宇宙 이야기] 100km까지 올라간 민간 우주선 ‘SS 1’
지상 100Km까지 상승해 상업 우주기술의 지평을 넓힌 스페이스십원.
지난 6월21일 미국 캘리포니아주 모하비 에드워즈 공군기지에서는 민간 회사에서 만든 우주선이 발사되었다. ‘백기사’(White Knight)라는 모선에 실려 발사된 우주선 ‘SS 1’(Space Ship One)은 아마도 ‘민간인이 개발한 우주선 1호’가 되라는 의미에서 붙인 이름인 것 같다.
SS 1은 이륙 후 약 90분 동안 비행기는 물론 인공위성도 지나지 않아 ‘데드 존’(dead zone)이라고 불리는 지상 50~100km 구간을 약간 벗어난 100.095km까지 비행하고 성공적으로 지구로 되돌아왔다. 영국 BBC 등 주요 언론에서는 상업 우주기술의 경계를 크게 확장하는 역사적 순간이라는 평가를 내리며 반기는 분위기다.
민간 우주선의 성공에는 1,000만 달러의 상금이 걸려 있었다. 세인트루이스의 한 단체가 1996년에 제정한 ‘앤서리 X상’(Ansari-X prize)은 2005년까지 3명을 태우고(혹은 1명과 2명에 상당하는 무게를 싣고) 100km 고도까지 올라갔다 내려와 2주 안에 반복비행하면 즉시 1,000만 달러(약 120억 원)의 상금을 준다. 이 상금을 위해 우주기술 선진국들인 미국·영국·러시아·이스라엘·캐나다 등 7개국에서 25개 단체가 참여했다.
우주선의 궤도 진입을 위해 캐나다와 이스라엘은 풍선을 사용했으며, 미국의 또 다른 참가 단체는 로켓 엔진의 추력을, 그리고 영국 단체는 제트 엔진과 로켓 엔진을 동시에 채용하는 등 온갖 아이디어들이 경연을 펼쳤다.
SS 1의 100km 상승 성공은 1986년 보이저호를 설계했던 버트 루탄의 설계와 비행 경력을 인정받는 마이클 멜빌의 조종 실력, 그리고 마이크로소프트사 공동 창업자인 폴 앨런의 자금 지원이라는 3박자가 맞아떨어져 이루어낸 성과다. 물론 그 이면에는 우주기술 개발의 유구한 역사와 열정이 함께 있을 것이다.
SS 1 제작에 2,000만 달러가 소요된 것만 보더라도 단순히 상금을 타기 위한 모험은 아니었다는 것을 알 수 있다.
SS 1을 설계하고 개발한 버트 루탄은 한번 이륙한 후 중간에 연료 보급 없이 세계 일주에 성공한 보이저호 설계자로 유명할 뿐만 아니라 미국이 아끼는 항공 공학자다.
보이저호의 성공으로 자신의 능력을 보여준 루탄이었기에 세계적으로 훌륭한 조종사와 세계적 갑부인 앨런의 도움을 받을 수 있었을 것이다.
루탄의 100km 도전에는 두 종류의 비행체가 동원됐다. 하나는 쌍발 터보제트기인 ‘백기사’이고 또 다른 비행체는 3명이 타고 100km 상공까지 올라갔다 내려오는 우주선 SS 1이다.
비행 과정을 살펴보면 ‘백기사’의 배에 붙어 이륙한 SS 1은 16km 상공까지는 ‘백기사’의 도움으로 올라간 뒤 모선에서 분리돼 뒤에 달려 있는 하이브리드 로켓을 점화해 80초 동안 연소하며 수직으로 상승한다.
이때 최고 속도는 음속의 3배까지 올라간다. 그리고 100km까지는 관성으로 올라갔다가 내려오는 것이다. 이때 관성으로 올라가는 과정에서 무중력 상태가 3분 정도 만들어진다. 이번의 도전에서 100km까지 올랐다 내려오는 데는 성공했으나 비행 과정에서 약간의 문제가 있었는데, 노련한 멜빌이 비행하지 않았다면 성공하기 어려웠을 것이라고 한다.
SS 1은 이번의 비행에서 발생한 문제점을 해결한 후 다시 도전할 것으로 알려지고 있다. 이번의 비행은 라이트 형제가 비행한 지 101년 만에 이룩한 역사적 쾌거다.
100km까지 올라갔다 내려왔다고 해서 인공위성처럼 우주를 비행했다고는 할 수 없다. SS 1이 100km까지 올라갔을 때 지구를 도는(수평) 방향의 속도는 ’0’이었다. 그러나 인공위성이 되기 위해서는 수평 방향의 속도가 초속 8km는 되어야 하기 때문이다. 이제 시작인 셈이다. 그러나 그냥 100km까지만 올라갔다 무사히 내려온 것만으로도 기적 같은 일이다.
[채연석박사의우주이야기] 항공우주 기술의 결실
한국형 다목적 헬리콥터 개발
한국형 전투헬기인 BO-105. 420마력 엔진 두 개를 장착했으며,시속 245km로 최대
지난 4월에는 우리나라 항공기 개발사에 또 하나의 역사로 기록될 한국형 다목적 헬리콥터(KMH) 개발 사업의 사업설명회가 있었다. 그간 우리나라는 F-16 전투기 기술도입 생산, KT-1 기본훈련기, T-50 고등훈련기 등 항공기 독자개발을 통해 그 기술력을 성실히 축적해 왔다.
KMH 사업은 현재 한국군이 운용하는 노후 헬리콥터(UH-1H, 500MD, AH-1S 등의 기종) 500여 대를 미래 전장 환경에 부합하는 최신 헬기를 개발해 대체함으로써 자주국방 역량 강화와 국내 항공산업 육성을 도모하기 위한 범부처적 대형 국책사업이다. 특히 헬리콥터는 최근 테러와 국지전 가능성 증가로 그 어느 때보다 높은 개발 필요성과 시장 성장이 예견된다.
항공기의 경우 일반적으로 그 수요가 300대 이상이면 개발에 따른 손익분기점을 넘는 것으로 알려져 있다. 군 소요 500여 대와 향후 30년간 400여 대에 이르는 높은 민간 수요를 감안한다면, 국내 개발의 경우에도 충분히 경제성이 있다고 판단된다. 아울러 헬리콥터 개발과 같은 항공산업은 기술 파급 효과가 매우 큰 국가 전략 산업으로 정밀기계, 첨단 소재부품 등 각종 기반산업의 기술 수준을 한 단계 높일 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.
기술 파급 효과가 큰 고부가가치 산업, 바로 이 점이 우리가 주목해야 할 부분이다. 현재 많은 제조 관련 기업들은 국내의 높은 인건비를 견디지 못하고 중국 등 값싼 노동력을 찾아 공장을 이전하고 있다. 많은 전문가가 넛크래커(nutcracker)로 대변되는 한국경제의 어려움을 극복할 방안으로 첨단 기술을 통한 부가가치 창출을 지적하고 있다.
따라서 이제는 저임금을 바탕으로 한 가격경쟁력이 아닌 기술경쟁력을 통한 세계 진출을 도모해야 할 시기인 것이다.
항공산업은 첨단 기술력과 고도로 숙련된 노동력을 필요로 하는 고부가가치형 산업으로 항공 선진국들과 비교해볼 때 이 분야의 국내 인건비는 아직 낮은 수준이다.
KMH 사업에서는 핵심 및 관련 부품의 국산화를 적극 추진중이어서 국내 중소기업 활성화와 이공계 일자리 창출에도 크게 기여할 것으로 전망된다.
국내 헬기 개발 관련 기술 수준은 선진국 대비 평균 50∼85% 수준으로, 항공분야 기술인력 및 인프라를 이미 상당부분 구축하고 있으며 일부 부족 기술을 해외 기술도입을 통해 확보한다면 국내 개발도 충분히 가능하다고 평가받고 있다.
일부에서는 직도입이나 단순 면허생산을 이야기하고 있으나, 이는 향후 국내 항공기술 발전과 산업고도화를 고려할 때 결코 바람직하지 않은 방법이다.
풍부한 국내 수요를 바탕으로 해외 기술이전과 국내 연구개발을 접목시켜 나간다면 향후 국내 개발 항공기의 세계시장 진출 가능성은 매우 높다. 정부는 KMH 개발 사업을 통해 세계 7위권의 헬기 기술선진국 진입과 향후 30년간 27조 원 규모의 생산 유발 효과, 그리고 약 11조 원에 달하는 무역수지 개선 효과를 기대하고 있다.
즉, KMH 개발 사업은 단순히 필요한 헬리콥터의 도입 문제를 넘어 우리나라 산업구조를 한 단계 높이고 국민소득 2만 달러 시대를 앞당기는 대표적 사업이 될 것이다.
청소년에 '우주'특강 채연석 항공우주연구원장
“우리나라도 항공우주기술 개발에 박차를 가해 2007년쯤이면 전남 고흥 외나로도에서 순수 우리 기술로 우주 로켓을 쏘아 올릴 수 있으며, 15년 후에는 우주여행도 가능할 것입니다.”
청소년들에게 우주개발의 꿈과 가능성을 심어 주기 위해 마련한 12일 EBS(교육방송) 특강에서 채연석(57·사진) 한국항공우주연구원장은 우리나라 항공우주기술 개발의 청사진을 이같이 펼쳐 보였다.
채 원장은 13일부터 22일까지 브라질과 칠레를 방문해 우주기술협력 양해각서(MOU)를 체결한다.
채 원장은 특강에서 “현재 러시아의 경우 개인당 200억원 가량이면 소유즈 우주선을 타고 우주여행이 가능하고, 미국도 1∼2년 안에 10억원 안팎의 비용으로 우주여행이 가능할 것”이라며 “항공우주 개발역사가 짧은 우리나라도 로켓기술 개발에 전력투구해 2007년이면 우주로켓을 쏘아 올릴 수 있을 것”이라고 말했다.
“우리나라가 자체 기술로 우주로켓을 쏘아 올릴 경우 세계에서 아홉 번째로 위성 우주로켓 발사국이 됩니다.
그러나 우주개발의 역사가 길고 첨단기술이 축적된 미국이나 러시아, 프랑스 등에 비해선 아직 어려움이 많습니다. 우리나라도 미국의 ‘달 산업기지화 정책’에 적극 동참해 기술력을 키워 나가야 합니다.”
채 원장은 “항공우주연구원에서는 크게 첨단항공기 개발, 인공위성 개발, 우주발사체 개발 등 3가지 연구·개발사업을 진행 중”이라고 말했다.
채연석 한국항공우주연구원장
로켓이야기 집필 ‘글쓰는 기관장’ 다목적 실용위성 내년 발사 목표
러시아와 협력 통해 개발 탄력 대덕R&D특구는 ‘신성장’ 동력
연구현장의 과학 이야기를 책으로 엮어 ‘글 쓰는 기관장’으로 정평이 나 있는 채연석 한국항공우주연구원장.
채 원장은 우리나라 항공우주 산업의 발전을 위해 젊음을 연구현장에 바쳤으며 이제는 국내 최대 항공우주 국책연구소의 기관장으로서 ‘한국인 우주인 양성’ 등 우리나라 우주개발 사업을 진두지휘하고 있다.
오는 30일 ‘항공의 날’을 앞두고 그를 만나 한국인 우주인 탄생의 의미, 역점 우주개발 사업, 대덕단지가 추구해야 할 이상향 등을 들어봤다.
-최근 국정감사에서 과거에 집필했던 저서에 대한 발언이 나올 정도로 평소 글 쓰는 걸 좋아하는 것으로 알고 있는 데 집필했던 분야와 목적을 설명해 주시죠.
▲로켓을 연구해 온 과학자로서 제 연구 분야에 대한 자료와 지식을 정리하여 다른 분들, 특히 자라나는 청소년에게 도움을 주고자 시작했던 작업이 책으로 나오게 되었고 여기에 많은 분들이 관심을 가져주신 것 같습니다.
글을 쓰기 시작한 계기는 다소 어렵게 느낄 수 있는 과학에 대해 그 동안의 실험과 연구를 통해 얻은 자료와 지식을 바탕으로 청소년은 물론, 일반 국민들에게 과학을 보다 이해하기 쉽고 흥미롭게 전달하기 위해서입니다.
특히 제 글에는 로켓에 대한 이야기가 많은데, 이 중에서도 우리나라의 로켓에 대한 자료를 통해 과거 선조들의 뛰어난 과학기술 수준을 다시금 알리는 동시에 국민적 자긍심을 일깨워 미래 우리나라 과학의 앞날을 준비하는데 도움이 되었으면 하는 마음으로 집필을 해 왔습니다.
-내년 5월이면 유사이래 최초의 한국인 우주인 후보자가 가려지는 데 이는 우리나라의 우주개발 과정에서 어떠한 의미를 갖는지.
▲우리나라, 러시아 정부와 과학기술부와 민간 컨소시엄(TV 방송사와 산업체) 공동으로 추진 중인 한국 우주인 양성계획은 현재, 우주인 선발을 위한 기획단계로 4차(1차 서류전형, 2차 일반신검, 3차 정밀신검과 면접, 4차 우주적성검사)에 걸친 선발과정을 통해 올해 안으로 2~3명의 우주인을 선발하게 됩니다.
선발된 우주인은 오는 2007년 최종 선발을 통해 러시아 소유즈 우주선을 이용해 국제우주정거장 러시아 모듈에 탑승, 국내 개발된 소규모 실험 장비와 러시아 모듈의 기존 실험 장비를 활용한 우주실험을 수행할 계획입니다.
우주인 선발은 우리 학생들에게 과학과 우주에 대한 열정과 사랑을 심어줄 것입니다. 또 우주공간에서 수행하게 되는 과학적 실험의 결과 역시 과학발전에 기여할 것으로 확신합니다.
이와 함께 우주선발 과정 자체도 하나의 기술이자 노하우입니다.
우주인 선발과정에서 경험하게 되는 우주과학과 우주기술과 의학적 지식 등은 관련 산업의 발전에 크게 도움을 줄 것이며 미래 제2의 우주인 양성의 초석이 될 것입니다.
무엇보다 중요한 것은 이 사업이 우리나라의 자긍심을 높이는데 크게 기여할 것이라는 점 입니다.
-과학기술이 발전하면서 우주개발에 대한 각 국의 관심이 높아지고 있는 데 앞으로 항우연이 역점적으로 추진 중인 우주개발 사업을 소개해 주시죠.
▲우리나라의 우주개발은 지난 1996년 수립됐으며 2000년에 수정된 국가우주개발중장기계획에 맞춰 추진하고 있습니다.
또 정부의‘선택과 집중’원칙에 따라, 현재 우리나라의 우주개발 프로그램은 심 우주나 순수 과학목적 목적보다는 실용적인 목적에 초점이 맞춰져 있습니다.
위성체는 저궤도 중심의 관측위성과 정지궤도용 통신해양기상위성으로, 우주로켓의 경우 저궤도용으로 개발하고 있습니다.
또 유인우주활동 분야는 기술과 연구개발자금의 경제적 효과를 극대화하기 위하여 국제협력을 통해 진행하고 있습니다.
이 가운데 가장 심혈을 기울이고 있는 사업은 오는 2005년 발사를 목표로 하는 다목적실용위성 2호 개발입니다.
다목적실용위성 2호는 해상도 1m의 지구관측위성입니다. 현재 운용 중에 있는 다목적실용위성의 해상도 6.6m에 비하면, 정밀도가 높은 고품질 첨단위성입니다.
우주로켓분야에서는 100kg급 과학기술위성2호를 자력 발사할 수 있는 우주로켓(KSLV-1)을 2007년을 목표로 개발 중에 있습니다.
또 우주로켓을 우리나라에서 발사하기 위해서는 국내의 우주발사장인 우주센터가 필요합니다. 현재 2007년 과학기술위성 2호 발사에 맞추기 위해 현재 전남 고흥의 외나로도에 우주센터를 건설 중에 있습니다.
얼마 전 우리는 중국의 유인우주비행 성공을 보고 크게 놀란 적이 있습니다. 중국의 유인우주비행 성공이 중국 국민들에게 안겨 준 국민적 자긍심은 경제적 가치 그 이상의 의미를 지닐 것입니다.
이런 관점에서 세계 13번째의 우주센터 보유는 우리 국민들의 우주개발에 자긍심을 이끌어내는 신호탄이 될 것입니다.
-러시아와의 우주로켓 협력을 통해 우리나라의 우주개발에 한 층 탄력을 받을 것으로 기대되는데 앞으로 로켓개발에 미칠 영향과 전망은 무엇입니까.
▲우선 러시아와의 우주로켓 협력사업의 가시적인 성과로 지난 9월 21일 한·러정상회담 기간 중 정부간 체결한 우주기술협력협정(IGA)을 들 수 있습니다.
IGA는 우주의 평화적 이용을 도모하기 위한 한·러 정부간 협력 협정으로 우주분야에서의 양국간 우호협력 및 경제협력 증진을 위한 기반을 조성하는 것을 목적으로 하고 있습니다.
이 협정 체결이 필요했던 이유는 우주로켓은 국제적인 기술이전 및 협력이 엄격히 통제되므로 정부간 상호협력 보장 및 보증이 절실히 요구됐기 때문입니다.
IGA는 한·러간의 우주분야 협력을 정부 차원에서 상호 보장하며 우주 개발에 대한 양국의 의지를 반영한 것으로 양국의 우주기술협력은 전적으로 평화적 목적으로만 수행하며, 기술협력 결과가 상대국의 동의 없이 제3국으로 이전되지 않는다는 것을 전제로 하고 있습니다.
아울러 이번 러시아와의 우주기술협력을 시발점으로 우리나라가 선진개발국과 함께 우주개발에 본격적으로 참여한다는 것을 선언, 우주분야에서의 양국 간 우호협력 및 경제협력 증진을 위한 기반 조성에도 크게 기여하게 될 것입니다.
-국가 R&D 과제 수행 중에 연구원들의 사고가 발생하는 데 일선 연구자들의 안전과 보상체계 마련이 시급하다는 여론인데 이에 대한 생각은 어떠하신 지요.
▲지난해 한국과학기술원(KAIST) 풍동실험실 폭발사고, 올해 8월 보라호 항공기 추락사고 등 최근 항공우주 연구개발 관련 사고가 계속 발생하고 있는 것은 안타까운 일입니다.
국가연구개발사업을 지원함에 있어 가장 중요한 것은 실험·시험 중의 사고에 대비한 예방안전, 피해완화를 위한 노력을 게을리 하지 말아야 한다는 것입니다.
이와 더불어 발생된 인명사고와 관련하여 순직한 연구자들이 국가사회 발전에 기여한 공로에 비추어 합당한 예우와 지원을 받도록 R&D 연구사업의 보상체계를 출연기관 뿐만 아니라 국가차원에서도 구축하는 것이 중요합니다.
이같은 의미에서 최근 대학과 연구소 등 연구기관의 실험실에서 발생할 수 있는 사고에 대비해 의무적으로 보험에 가입토록 하는 것 등을 골자로 한 `연구실 안전환경 조성에 관한 법률안’이 최근 국회에 제출된 것은 다행이라고 생각합니다.
-대덕연구단지를 세계적 연구개발 메카로 육성하기 위한 대덕 R&D특구 특별법 제정이 정치적 논리에 따라 다소 주춤하고 있습니다.
이런 상황에서는 대덕단지의 역할 재정립이 필요하다고 생각하는 데 국책연구소 기관장으로서 대덕단지가 추구해야 할 이상향은 무엇이라 생각하는지요.
▲올해로 대덕연구단지설립 30주년을 맞았습니다. 그동안 대덕연구단지는 우리나라 과학기술의 메카로서, 전전자교환기, 코드분할다중접속방식(CDMA) 등 전자통신기술, 기계소재부품기술, 화학, 생명공학, 항공우주 등 많은 분야의 기술을 선도해 왔으며, 연구단지를 통해 파급된 기술과 배출된 연구개발 및 기술인력은 우리나라 산업발전의 중추적 역할을 수행해 왔습니다.
R&D 특구법은 그동안 구축된 대덕연구단지의 인프라를 기반으로 연구개발 혁신과 기술의 상업화를 촉진하여 세계적 혁신 클러스터로 육성하기 위한 특별법입니다.
즉, 국민소득 2만 달러 시대에 진입하기 위해서는 과거의 ‘요소투입형 발전전략’에서 ‘혁신주도형 발전전략’으로 전환해야 하고, 그 선도적 역할을 대덕연구단지가 주도하도록 적극 지원 육성한다는 것입니다.
국책연구기관의 장으로서 그동안의 성과에 대해 나름대로의 자부심을 갖고 있는 것은 사실입니다. 그러나, 앞으로 첨단 기술산업의 산업화, 상업화의 가시적 성과를 높이기 위해 보다 많은 노력을 기울여야 하고, 이를 통해 앞으로의 ‘신성장동력기지’가 될 수 있도록 배전의 노력을 기울여야 할 것이라고 생각합니다.
약력
▲1951년 11월 1일 출생 ▲1975년 경희대 물리학과 졸업 ▲1987년 미시시피 주립대 항공우주공학 박사 취득 ▲1987년 미국 항공우주국 루이스(Lowis) 연구소 방문교수 ▲1994년 대통령 표창 ▲1998년 우주기반기술연구부장 겸 과학로켓개발사업단장 ▲2000KSR-Ⅲ사업단장 겸 우주추진연구그룹장 ▲2002년 우주발사체구부 책임연구원 ▲로켓이야기 등 저서 다수
한국 항공우주기술의 동향과 전망
항공우주산업은 21세기 정보산업, 신소재산업 등 각 분야의 첨단산업을 주도해 나갈 미래 유망산업이다.
항공우주산업에서 특정 분야의 기술개발은 연관 산업의 기술개발에 미치는 파급효과가 매우 크며, 역으로 연관 산업분야의 기술발전은 항공우주산업의 발전에 크게 기여하게 된다.
이는 ‘복합 시스템 산업’으로서 항공우주산업만이 가질 수 있는 특징이라 할 수 있다. 이와 같은 견지에서 우리나라 항공우주산업의 육성은 국내 산업의 기술수준을 한단계 고도화 시킬 수 있는 기회를 제공하게 되며, 이를 통해서 초정밀 가공기술, 정밀전자, 복합소재기술, 체계종합기술 등 각종 첨단기술의 확산을 도모할 수 있게 될 것이다.
그러므로,
우리나라 항공우주산업 기술발전의 현 단계를 검토해 보고, 기술발전에 관한 중장기 전망을 해 보는 것은 향후 국가 전략산업으로서 항공우주산업의 역할을 조명해 볼 수 있다는 견지에서 매우 중요한 사안이 된다. 이 글에서는 항공우주산업 기술의 ‘동향과 전망’의 견지에서 항공기술과 우주기술에 초점을 두어 살펴본다.
1. 항공기술 분야
현재 항공기산업 분야 선진국에서 연구개발은 대형화, 고속화, 저소음화 및 항공 우주 복합화에 초점을 두고 있다.
이는 1980년대 이후 항공여객 인구의 급증과 이에 따른 공항의 수용능력 한계, 각국의 환경규제 강화에 기인한 것이라 볼 수 있다. 이러한 연구개발 추세에 발맞춰 항공기 분야의 기술개발은 크게 초대형 상용여객기(VLCT: Very Large Commercial Transport), 초음속 여객기(HSCT: High Speed Civil Transport), 수직이착륙 상용기(Tilt-Rotor 혹은 Tilt-Wing 항공기), 기타 차세대 엔진의 개발과 기계 전자 보기분야의 개발을 중심으로 활발히 추진되고 있다.
이러한 기술개발은 시장의 수요를 간과한 채 진행될 수 없으므로, 기술개발과 관련된 시장의 동향과 전망을 살펴보는 것이 필요하다.
1980년대 후반부터 이루어진 냉전의 종결은 각국의 군비축소를 가져왔고, 이는 군용기 생산의 감소를 이끌었다. 군용기 생산의 경우는 2000년대에도 완만한 증가세로 돌아설 전망이다.
군용기 수요는 향후 현 수준을 유지하거나 다소 감소할 것으로 예상되며, 연간 시장규모는 1,000여대(약 220억불) 정도로 전망된다. 이를 부문별로 나누어 살펴보면, 전투기는 1998년에서 280여대에서 2006년에는 190여대로 감소할 전망이며, 경공격기 훈련기 부문은 같은 기간동안 166대에서 190대로, 수송기는 90여대에서 60여대로 감소할 예상이다. 헬기시장의 경우, 1997~2006년간 총 12,700대(720억불)로 예상되며, 이는 군수용 헬기 수요의 지속적인 침체와 민수헬기 수요의 점진적 상승으로 전망된다.
군용기의 침체와는 달리, 민항기 생산은 2000년대초까지도 지속될 전망인데, 민항기 시장은 연간 5~7%의 성장을 지속할 것이며, 1998~2017년간 시장규모는 총 17,600대 (1조 2500억불)에 달할 것이다.
이와 같은 민항기 부문에서의 증가는 항공기 규모에 따라 크게 두 가지 유형으로 나눠지게 될 것이다. 첫째, 장거리 여객 수요 증가에 따라 500석급 이상의 초대형기가 신규개발될 것으로 예상된다.
둘째,
흔히 협동형(narrow-body)이라 일컫는 240석급 이하의 항공기 개발이 두드러지게 되고, 특히 이중 100석급 미만 중 소형기(regional aircraft)는 최근 소음문제가 개선되어 여객수요가 급증하고 있는바, 이에 대한 개발도 활발히 진행될 것이다.
이러한 개발들이 항공여객수요의 증가와 더불어 진행되고 있다는 사실에 주목할 필요가 있다. 2005년까지 항공여객수요는 연평균 5.6%로 증가할 전망이며, 아시아지역은 높은 경제성장으로 인해 2016년에는 운송수요가 세계시장의 41% 수준을 점유하여 최대시장으로 부상할 전망이다.
이와 같이 살펴본 시장전망의 견지에서, 우리나라 항공기 산업의 현단계 및 동향과 전망을 기술개발을 중심으로 가늠해 보는 것은 매우 중요하다.
우리나라 항공기 산업의 수준은 스페인, 대만, 인도네시아 등 중진국 또는 개발도상국보다 뒤진 세계 20위권 수준이다.
세계시장 점유율은 1997년 현재 약 0.5%로 1990년의 0.08%에 비해 급신장하였으나, 아직 절대비중은 미미한 수준이다. 우리나라는 1970년대 중반 군용기 창정비를 중심으로 발전하여 현재까지 제공호(F-5), 500MD헬기, F-16 전투기 및 UH-60헬기 등 네 종류의 완제기 면허생산만을 수행하고 있다.
우리나라 항공기 산업의 발전을 요약하자면,
지난 20여년간 부품제작, 하청조립 위주의 단순생산분야에 집중되어 왔기 때문에 완제기 설계 개발 생산경험이 미흡하고, 고부가가치를 창출하는 체계종합능력을 보유하고 있지 못 하는 상태이다.
이러한 현실을 세계 항공기산업 발전의 견지에서 단계별 수준 중심으로 살펴보면(그림 1), 우리나라는 총 다섯개 그룹중 중간단계인 C그룹(기술도입 및 공동생산단계)으로 분류될 수 있다.
선두그룹으로 분류되는 미국, 유럽 및 일본과는 경제적 격차만이 아닌 항공기 산업의 발전에 있어서도 격차가 매우 크고, 경제적 지위가 유사하거나 뒤떨어진 대만, 브라질 및 인도네시아보다도 뒤처져 있다.
흔히, 세계산업(global industries)이라 일컫는 1990년대 자동차, 의류 섬유, 가전산업 등에서도 우리나라의 산업발전의 정체성이 잘 드러나듯이, 항공기 산업의 경우에도 기체가공 조립기술 수준은 선진국의 80%에 달하여 우리나라에서 이 산업의 출발점이 국제하청 조립생산이였다는 것을 잘 반영해 주고 있다. 반면, 체계종합능력(설계, 제작, 조립, 사업관리, 판매 등)은 선진국의 30%에 달하여 보다 상위수준의 기술개발이 필요한 실정이다.
표2는 국내 항공기술 수준을 잘 제시해 주고 있다.
우리나라는 설계기술, 제작가공기술, 시험평가기술, 관리기술에서 기술능력이 전반적으로 미흡하다. 몇 몇 부분에서 기술능력을 갖추고 있다 할 지라도, 항공기산업 전체에 견주어 볼 때, 이는 아직까지 제한된 발전에 불과하다.
그러므로 이러한 현실을 감안하면, 기술개발을 통한 항공기산업 육성전략 수립은 향후 우리나라 항공기산업의 발전에 매우 중요한 역할을 하게 될 것이다.
표 1. 주요국의 항공기산업 단계별 수준
그룹 구 분 국 가
A그룹 고급기종
개발생산 미국, 프랑스, 영국, 독일, 스웨덴, 이탈리아, 캐나다, 일본
B그룹 중급기종
독자개발 대만, 브라질, 호주, 이스라엘, 스위스, 스페인, 인도네시아
C그룹 기술도입
공동생산단계 한국, 인도, 오스트리아, 아르헨티나, 뉴질랜드
D그룹 하청/면허
조립생산단계 태국, 싱가포르, 그리스
E그룹 정비단계 필리핀, 말레이시아
표 2. 국내 항공기술 수준
구 분 내 용
설계기술 ¡ 매우 제한적 범위의 경험만을 보유하고 있을 뿐 전반적인 기술능력은 크게 미흡
-1 기체 및 엔진구성품의 치공구 설계능력 보유
-2 무인항공기 설계 경험
-3 KTX-1, 창공-91 및 쌍-4 발복합재경항공기 등 시제품 성격의 개발경험
제작가공기술 ¡ 기체 및 엔진 구성품 생산능력 보유
- 다양한 부품가공, 조립경험 보유
¡ 항공전자 및 기계보기 분야의 기술능력은 크게 미흡
¡ 소재생산능력 거의 전무
시험평가기술 ¡ 완제기에 대한 시험평가 능력 미비
-5 부품생산에 대한 시험평가 능력은 일부 보유
-6 학문적 차원의 아음속 풍동 시험 경험
-7 구조시험 등 기타 시험 경험 미흡
관리기술 ¡ 전반적인 경험은 없으나, 국내 타산업 활동을 통한 잠재능력 보유
-8 부품생산과 관련된 제한된 범위의 경험만을 보유
-9 국제공동개발 등과 관련한 대외협상력 미흡
중장기 계획수립(1단계: 1999~2005, 2단계: 2006~2015)을 통한 우리나라 항공기산업 육성의 기본 목표는
(1) 고정밀도 고신뢰성을 요하는 항공기 부품을 저렴하게 생산하여 수출하는 중 대형항공기 주요 부품의 생산기지화,
(2) 주요부품 생산경험 및 축적된 설계능력을 기반으로 하여 중 소형항공기(30~100석급) 생산국가로 도약,
(3) 전투기 헬기 등의 독자개발 능력확보로 자주국방 기틀 마련에 초점을 두고 있다.
이를 단계별로 나누어 살펴보면, 제1단계(1999~2005)에서는 선진항공기업체가 생산하는 항공기의 주요 부품을 생산하고, 고등훈련기 다목적 헬기 등을 개발함으로써 항공기 기체 설계 생산능력을 확보하는 데 초점을 두게 될 것이다. 제2단계(2006~2015)에서는 중소형항공기, 전투기, 차세대헬기 등의 개발을 통해 독자설계, 생산, 사업관리, 인증, 후속지원 등 체계종합능력을 구출하고 자주국방 기틀을 마련하는데 역점을 둘 것이다.
이를 각 분야별로 나누어 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 민항기 분야에서는 2015년까지 최첨단 기술을 활용한 차세대 여객기 개발사업에 참여함으로써 여객기 주요 생산국가로 진입하는데 목적을 두고 있으며, 이를 위해 향후 경제성이 높을 것으로 예상되는 단거리 이착륙기술 개념을 도입하여 최첨단 여객기 개발사업에 참여할 것이라는 계획을 상정해 놓고 있다.
이와 더불어, 세계 주요 업체가 주도하는 대형여객기 및 첨단여객기 개발사업 등 국제공동개발사업에 대등한 파트너로 참여하여 기술경험 축적과 더불어 수출 촉진을 기대하고 있다.
둘째, 군용기 분야에서는 2015년까지 전투기 독자개발능력을 갖춘 국가로 부상하고 자주국방의 기틀을 마련한다는 목적아래, 현재 독자개발된 기본훈련기(KT-1) 및 2005년 예정된 고등훈련기(T-50) 개발사업의 성공적 추진과 함께 관련 부품의 국산화를 추진중에 있다.
이러한 사업의 성공은 결국 기본훈련기, 고등훈련기 개발경험을 기반으로 한 전투기 독자개발역량 축적이라는 성과로 귀결될 것이다.
셋째, 민군겸용 분야는 민수와 군수간 분리된 시장을 하나의 시장으로 통합하여 경제성 있는 시장규모로 확대시킨다는 사실에 사업적 토대를 두고 있다. 우리나라의 경우 국내 시장여건과 군소요에 적합한 민군겸용 수송기 및 다목적 헬기를 2005년까지 개발하여 최소수준의 규모의 경제를 확보하고 이를 기반으로 해외시장에서 경쟁우위를 꾀한다는 전략을 수립하고 있다.
향후 2015년까지는 당시 기술수준을 감안한 헬기를 개발하여 독자설계 생산능력 구축 등 산업경쟁력 및 안보역량을 동시에 효율적으로 제고하고 이 분야에서 선진국 수준으로 진입한다는 전략을 세우고 있다.
넷째, 앞서 언급했듯이, 항공기산업은 기술파급효과가 큰 산업이다. 이는 항공기산업의 발전은 연관산업의 발전 없이는 이루어질 수 없다는 사실을 의미한다. 그러므로 기초기술 및 기반사업 분야의 기술적 전망을 살펴볼 필요가 있다. 먼저 부품 소재 가공의 핵심요소기술 확보를 위한 생산기술분야에서는 소재 후처리 특수가공 조립기술을 주요 대상으로,
전 주기적 형태로 시제품제작까지 개발을 원칙으로 하여, 사업의 성공가능성, 기술파급효과 등을 고려하여 국산화 대상품목 선정을 통해 핵심기술 국산화율을 제고시킨다는데 초점을 두고 있다.
항공기 개발의 기초가 되는 시험평가 시설 및 품질인증 분야에서는 주요 고가 시험장비인 풍동, 대형 구조설비, 비행시험 시설, 조정 제어 시험설비와 엔진시험설비를 전문기관 중심으로 확보하여 생산기술 지원토대를 구축하는데 역점을 둘 것이다. 또한 항공기술 고도화 및 기술경쟁력 강화 유지를 위한 기술선도 항공기 개발분야에서는 연차적으로 복합재 쌍발기의 후속모델, 고고도 무인기, 통신중계용 비행선 등을 개발하여 설계 및 시험평가기술 습득에 주력할 것이다.
마지막으로 항공기용 엔진 핵심기술분야에서는 이 분야에서 핵심기술 확보를 통해 산업용 가스터빈, 보조동력장치(APU), 블레이드 등 핵심주변장치의 수출 상품화를 촉진시킬 것이다.
지금까지 살펴본 것처럼, 항공기산업은 항공, 정밀기계, 전자, 재료 등 모든 분야의 최첨단 기술이 연계된 고부가가치 연구 기술집약형 산업이다. 또한 다양한 신기술 분야 개척을 통해 우리나라의 산업기계, 소재, 전기, 전자 및 서비스산업의 경쟁력 강화에 기여함과 더불어 국내 개발항공기를 이용하여 지방화에 의한 균형적 국토개발과 입체 교통망 확충가능성을 도모해야 할 수 있는 산업이기도 하다.
그러므로 국내 외 수요에 부응하는 다양한 기종의 자력생산 및 수출이 가능하도록 이 분야에 많은 투자와 정책적 지원이 요구된다.
2. 우주기술 분야
우주기술 분야는 크게 인공위성분야와 발사체 분야로 나누어 살펴 볼 수 있다. 먼저 인공위성분야에서 위성기술은 위성의 용도가 다양해지고, 더욱 세분화된 정밀기술로 발전하여 고정밀화, 대형화, 고출력화, 경량화 추세에 있다. 추진기관, 유도 항법조정기술, 조립 및 시험기술로 분류되는 발사체 분야에서의 기술은 추력이 강한 발사체를 중심으로 지속적으로 발전하고 있는데,
이는 2차대전 이후 달 탐험, 통신위성이나 기상위성 등 고도 35,800km의 지구 정지궤도 위성, 대형 저궤도 위성 등의 수요증가에 기인한다. 이러한 위성 수요의 증가는 발사체 기술의 발전을 가져오게 되었다. 이에 대한 중요한 변화로는 기존 발사 후 재사용이 불가능한 소모성 로켓(ELV: Expendable Launch Vehicle)에서 스페이스셔틀 개발로 가능해진 재사용 가능한 발사체(RLV: Reusable Launch Vehicle) 중심의 개발이 진행되고 있다는 것이다.
RLV의 경우 대형화물의 운송 및 기존 소모성 로켓의 발사비용을 절감시킬 수 있는 장점을 지니고 있다는 견지에서 개발의 중요성을 찾을 수 있다. 이와 더불어 저궤도 이동통신사업을 위해 저 중궤도 위성용 소모성 발사체 개발도 추진하고 있다.
이와 같은 기술개발의 견지에서, 향후 우주시장은 민수용 통신수요의 지속적 증대, 우주탐사 및 과학실험활동, 우주정거장계획, 군사 목적 등의 수요증가로 인해 지속적으로 확대될 전망이다. 특히 군사용 및 우주과학실험, 우주정거장 계획은 정부주도로 추진할 전망이며, 통신위성분야의 신기술개발에 있어서도 사업주체는 정부가 될 전망이다. 하지만 이 분야에서 비약적으로 증가되고 있는 위성통신 상용화 서비스는 민간주도로 추진될 전망이다.
이후 우리나라 우주기술의 현단계 및 동향과 전망을 살펴보고자 한다.
우리나라 우주기술은 선진국에 비해 초보단계의 수준이나 위성체 구조물 기술, 로켓 구조체 기술 및 위성수신기기 분야등에서는 상당수준의 국내 기술기반이 확보되어 있는 상태이다. 먼저, 인공위성분야에서 우리나라 기술의 현단계를 살펴보면, 우리나라는 1992년 발사된 실험용 소형과학위성인 ‘우리별 1호’와 1993년 발사된 ‘우리별 2호’ 등으로 우주개발을 착수하였다.
이후,
이 시기를 전후로 진행된 1990~1994년간 무궁화 위성 1, 2호 사업을 통해 위성통신 시스템 및 관련부품에 대한 요소기술을 확보하였으며, 현재는 다목적 실용위성 개발사업 및 무궁화위성 3호 개발사업 등을 통해 우주산업 기반기술을 확보하고 있는 단계이다. 위성응용분야에서는 무궁화 위성을 이용한 방송수신을 위해서 각 가정마다 수신 안테나 및 컨버터가 요구되는 바, 아직 이용체계 구축이 미흡한 실정이다.
하지만 위성통신서비스는 전용수신국을 설치하여 국제전화 통신서비스를 제공하고 있는 중이다.
발사체 분야의 경우, 이 분야 연구개발은 1978년 2단 로켓 발사성공 등과 같이 인공위성분야에 비해 비교적 오랜 역사를 가지고 있으나,이후 지속적인 연구개발 및 민간차원의 우주분야 개발로 전환되지 못한 아쉬움이 있다.
특히, 발사체 개발은 현재 국제기구의 견제와 감시가 심하여 외국으로부터 기술전수가 사실상 불가능한 상태이다.
하지만 현재 진행되고 있는 3단형 과학로켓의 개발과 2005년 발사할 우주발사체의 개발은 국가경쟁력을 극대화할 수 있는 좋은 계기가 될 것이다. 세계적 수준에서 우주개발 참여국의 현황을 우주기술 보유능력에 따라 구분해 보면(표3), 우리나라는 인도네시아, 호주, 대만 등과 함께 최하위 그룹인 D그룹에 속해 있다.
항공기술과 마찬가지로, 우주기술도 기술선도형, 미래지향형 첨단기술의 복합체로서 국내산업의 고부가가치를 창출할 수 있는 중요한 기술이라는 점을 감안한다면, 앞으로 정부의 보다 적극적인 지원과 안정적 환경에서의 기술개발이 요망된다. 이러한 견지에서 우리나라 우주산업 육성전략의 수립은 향후 이 분야에서 ‘도약’을 위한 중요한 지침이 될 것이다.
표 3. 우주개발 참여국 현황
그룹 구 분 국 가
A그룹 자체로켓 발사능력 및
위성개발능력 보유국가 미국, 러시아, 영국, 프랑스, 일본, 인도, 중국, 이스라엘
B그룹 위성개발능력 보유국가 캐나다, 독일, 이태리, 브라질
C그룹 부분적 로켓 및
위성개발능력 보유국가 오스트리아, 덴마크, 벨기에, 핀랜드, 네덜란드, 노르웨이
D그룹 최근 연구개발 착수 국가 한국, 인도네시아, 호주, 대만
중장기 계획수립
(1단계: 1999~2001, 2단계: 2002~2006, 3단계: 2007~2011, 4단계: 2012~2015)을 통한 우리나라 우주산업 육성의 기본 목표는
(1) 지속적 기술축적을 통해 상업화 달성 및 세계시장 진출,
(2) 2003년까지 독자적인 실용위성 개발능력 확보,
(3) 2005년까지 국내기술로 저궤도 소형위성 및 발사체 독자개발, (4) 2015년까지 아 태지역 우주산업 중심국가로 도약 및 세계 10위권내 진입에 초점을 두고 있다.
이를 단계별로 나누어 살펴보면, 제1단계(1999~2001)는 우주산업 육성을 위한 기술개발 기반구축에 초점을 두고 있다. 제2단계(2002~2006) 및 제3단계(2007~2011)는 본격적인 우주산업 육성을 통해 독자적으로 위성 및 발사체 개발능력 확보에 중점을 두고 있으며, 제4단계(2012~2015)에서는 우주산업의 제품화를 통해 세계시장 진출에 역점을 두고 있다.
이를 각 분야별로 나누어 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 인공위성 분야에서는 2015년까지 위성의 독자설계능력을 축적하고, 지구 및 환경관측 등 공공수요를 충족시키기 위하여 통신방송위성 6기, 다목적 실용위성 8기 및 과학위성 7기 등 총 21기의 위성발사 계획이 수립되었다. 이를 위해 2003년은 자체설계기술로 개발한 다목적 위성을 발사하고, 2010년에는 생산 및 설계부문에서 완전국산화를 달성, 독자적인 위성기술 보유국으로 진입할 예정이다.
이후 2015년까지 다목적 위성의 추가 개발을 통하여, 위성의 제품화 능력 축적으로 세계시장 진입기반을 마련할 것이다. 위성통신사업의 견지에서, 2015년까지 급증하는 위성통신사업에 필요한 핵심기술 축적에 주력할 것이다. 이 분야 핵심기술발전 및 축적은 2005년과 2012년에 걸친 무궁화위성의 발사를 통해 이루어지게 될 것이다.
또한 2005년 정보통신수요 급증에 대비 현재 통신방송 기술위성개발을 적극 검토중이며, 2002~2010년동안 아 태지역 국가간 공동이용을 위한 지역방송통신 위성과 위성중계기 실험용 통신방송위성개발도 검토중에 있다.
둘째, 발사체 분야에서는 2005년까지 저궤도에 진입가능한 소형 위성용 발사체 개발 및 세계 10대 발사체기술 보유국가로의 진입에 목표를 두고 있다. 이와 더불어 2005년까지 초소형 위성용 발사체를 개발, 독자기술 능력을 입증받는 것에 역점을 두고 있다.
셋째, 위성이용 분야의 견지에서, 2005년까지 hyper-spectral영상기술 개발로 환경 기상 작황 등의 분석능력을 보유하게 될 것이다. 그리고 2008년까지 전천후 환경 기상용 센서 개발로 관측 및 예보능력을 확보하게 되어 일상생활에 보다 유용함과 편리함을 제공하는 계기가 될 것이다.
넷째, 기초기술 및 기반사업 분야에서는 2002년까지 발사체분야의 능력축적을 위해 3단계 과학로켓을 개발하여 위성 발사체 핵심기술을 습득하여 이를 지원할 것이다.
2005년까지 독자적인 발사장 건설을 통해 우주기술의 총합 활용을 유도하고, 독자기술을 이용한 인공위성, 발사체, 발사장의 결합을 통해 선진 우주산업 국가로의 진입기반을 마련하게 될 것이다.
이 밖에 기타 핵심선도기술 개발로 우주산업의 제품화를 지원하게 되는데,
대표적인 예로는
(1) 첨단, 초정밀 자세제어기술의 개발을 통해 위성분야에 활용,
(2) 위성전자광학기술 및 compact 광학기술의 개발을 통해 우주공간에서의 관측활동 지원,
(3) 경량 복합재의 개발로 인공위성 및 발사체 구조물 개발지원 및
(4) 고속 자료처리 전송기술, microwave 활용기술의 개발로 위성을 이용한 통신기술 활용 지원등을 들 수 있다.
향후 21세기는 국가경쟁력의 향방을 결정짓는 요소로서 정보통신산업이 중요한 역할을 담당할 것이며, 세계 각국은 경쟁우위 강화를 위해 통신위성 개발과 같은 첨단기술이 결집된 고부가가치산업 위주로 산업구조를 더욱 더 고도화할 것이다. 정보화의 핵심기술은 통신, 컴퓨터로 구성되어 있으며, 21세기에는 위성에 의한 정보화가 그 핵심을 이룰 것으로 판단된다. 전 지구주위에 전개되어 있는 위성망은 인간과 컴퓨터를 정보고속도로 위에 올려 놓고 있으며, 위성에 의한 전자메일의 교환은 이미 실현되었는 바,
21세기에 일상생활에서 접촉빈도는 훨씬 더 많아지고 복잡해 질 것이고, 접촉하는 시간과 거리는 훨씬 더 단축될 것이다.
인류역사를 조망해 보면, 우주의 한 ‘공간’을 점유하고 있는 인간사회에서 ‘시간’과 ‘거리’는 늘 극복의 대상이었고, 극복했던 특정 순간마다 우리는 ‘기술혁명’을 경험하게 되었다.
이러한 견지에서 우주기술의 발전은 21세기 인간생활의 무대를 ‘다른’ 시간과 장소로 옮겨 놓는 계기가 될 것이다.
3. 우리나라 항공우주산업의 미래
항공우주산업은 최첨단 기술력, 막대한 자금수요, 높은 위험부담과 장기간의 자금 회임기간등을 요구하기 때문에, 진입과 육성이 매우 힘든 산업임에는 틀림없다. 따라서, 대부분의 국가는 항공우주 산업을 여타산업처럼 시장경제 논리나 민간기업들에게만 맡겨 놓지 않고, 정부가 산업의 육성 보호를 위하여 직 간접으로 지원하고 있는 실정이다. 각국의 정부지원방법도 WTO체제 출범 등을 감안하여 종래의 생산사업에의 직접보조금 지원형태에서 탈피해서, 원천기술 공공기술에 대한 개발비지원형태로 국책연구소를 경유한 간접지원의 폭을 확대하고 있는 추세임을 우리나라의 입장에서 음미해 볼 필요가 있겠다. 그러므로 항공우주산업은 근본적으로 경제성에만 초점을 두어 육성시킬 수 없는 산업이다. 항공우주산업의 특징인 ‘복합system산업’이라는 용어가 상징하듯이, 이는 단순 ‘경제개발’논리로만 육성될 수 없음을 뜻한다.
즉, 정부, 산업, 대학, 기업의 잘 융화된 사회 경제 정치 제도적 결합을 통해서만 이 산업에서 성장의 승수효과를 누릴 수 있을 것이다.
이와 더불어 요구되는 것은 현재 우리나라 산업 경쟁력의 정체성 및 산업구조의 특성을 명확히 파악함과 더불어, 향후 중장기 산업정책 수립시 항공우주산업의 위상을 설정해 볼 필요가 있다는 것이다.
우리나라의 경우,
지금까지 저부가가치 저임금 노동집약적 산업구조로는 국제 경쟁력의 회복이 곤란한 상황에 처해있다.
즉, 노동집약적 상품은 임금상승과 생산성 향상의 한계에 직면해 있고, 그리고 기술집약적 상품은 우리의 기술수준의 낙후로 외국의 기술에 의존할 수 밖에 없는 상황에 처해 있다.
이로 인해 우리나라의 제조업 경쟁력은 해가 갈수록 낮아지고 있는 실정이다. 따라서, 우리나라는 국민경제수준 상승과 민주화 욕구상승에 따른 임금상승, 3D노동기피 및 선진국에의 기술의존 등의 장벽을 넘어, 다가오는 21세기에도 계속 발전하여 선진국에 진입하기 위해서는 우리나라의 산업구조를 개선하여 고임금의 기술집약적인 고부가가치 산업구조로 하루빨리 전환하여야 할 것이다. 대외적으로, 군사력 중심의 미 소 양극체제가 마감되어감에 따라 세계는 경제력과 기술력 중심의 마찰과 갈등의 과도기에 접어들었고, 선진국들은 개발도상국의 선진국 진입을 차단하기 위한 경제 기술적 압력을 가하는 새로운 기술 주권시대가 도래하고 있다. 이러한 국 내외적인 상황에서 우리나라의 경쟁력 강화 전략은 기존의 가격 경쟁력에서 기술(품질) 경쟁력 위주로의 방향 전환이 필요하게 된다.
즉, 우리나라는 제조업 경쟁력 강화를 위해 고부가가치 산업구조의 전환이 시급한데, 이를 위해서는 전자, 항공우주, 정보통신, 생명공학 등의 연구개발집약형 산업의 육성이 필요하다. 이중, 특히 항공우주산업은 전후방 기술파급효과가 큰 산업으로서 산업구조 저변확대와 첨단 제조기술을 견인하는 PUSH-PULL 역할이 두드러지는 산업이므로, 필연적으로 육성하여 그 경쟁력을 강화시킬 필요가 있는 산업이다.
더욱이, 과거에는 조선, 가전, 자동차 산업 등이 그 나라의 경제를 이끌어 왔으나 앞으로는 항공우주부문의 시장확보가 국가발전의 관건이 될 것으로 보인다. 특히 첨단산업 위주의 산업구조 고도화를 목표로 설정하고 있는 우리나라의 경우, 21세기 우리나라의 시장경제에 큰 영향을 미칠 수 있는 분야가 바로 항공우주분야라고 생각된다.
그리고, 향후 10년간 3배의 규모(7,200억불)로 급 신장하리라 예상되는 세계시장, 수 조원 규모의 국가적 프로젝트(KTX-2, 차세대 전투기, 무궁화위성, 아리랑 인공위성 등), 국제공동개발의 세계적 추세 등을 감안해 보면, 우리가 살고있는 21세기초는 정부가 주도하여 항공우주 산업의 국제경쟁력을 강화시킬 수 있는 좋은 기회일 것이다.
항공우주산업분야는 이제 먼 나라의 이야기나 오랜 세월이 흘러 시현되는 단순 미래적인 것이 아니다. 이는 현재 세계적 규모에서 치열한 경쟁을 통해 승자와 패자가 엇갈리는 엄연한 ‘현실’이다.
이러한 견지에서, 항공우주산업은 단순히 ‘첨단산업’으로 분류될 수 있는 성질의 산업은 아닐 것이다.
이는 현재 우리나라 산업구조에서 제시되고 있는 첨단산업에 대한 또 다른 대안적 성격을 지닌 ‘미래와 현실이 수렴’하고 있는 산업이다.
즉, 항공우주산업은
(1) 시간에서의 현실과 미래의 융합,
(2) 공간에서의 지구와 우주의 융합,
(3) 산업에서의 산업간 산업내 융합의 성격을 갖고 있는 ‘첨단 복합system산업’인 것이다.
이와 같은 특성을 고려하면서, 향후 정부-연구원-학계-기업간의 유대관계를 통해 변화하는 상황에 잘 대처할 수 있는 정책수립 및 이행이 요구된다. 이와 더불어 항공우주산업에 대한 이와 같은 중요한 상황을 공유할 수 있는 인식의 국민적 확산도 병행되어야 할 것이다.
중국정부는 1일, 중국 최초의 유인우주선 「神舟5호」를 발사한 酒泉위성발사센터를 외국정보진에게 처음으로 공개했다.
(사진은 神舟5호 발사장면) 발사센터는 사막의 한가운데에 있고 차로 가까이 가면 지평선 아득히 멀리 발사대와 격납고가 홀로 외로이 서 있는 것이 보였다.
발사대는 무수한 철 파이프로 조립되어 있고, 인민해방군인 젊은 병사가 겨우 한명 보초를 서고 있었다.
발사대와 격납고의 하얀 건물 사이에는 로켓을 운반하는 레일이 약 200 미터에 걸쳐서 연장되어 있었다. 현장은 모래를 포함한 뜨거운 바람이 끊임없이 세차게 불고, 레일에도 녹이 눈에 띄었다.
발사센터는 실크로드 거점. 甘肅省 酒泉에서 차로 약 2백 수십 km 앞에 있다. 발사센터 옆에는 「동풍 지휘 컨트롤 센터」와 우주비행사 대기를 위한 아파트도 있다. 또한 발전소와 농장, 목장등도 있어 작은 사회를 만들고 있다.
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