[디지털투데이 백연식 기자] 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 5일 8시 8분 48초(현지기준 4일 19시 8분 48초) 발사된 다누리는 14시 현재 달 전이궤도에 성공적으로 진입했다. 다누리는 탄도형 달 전이궤도에 따라 이동을 하게 되며 달 궤도에 근접할 때까지 최대 9번의 추력기 작동을 통한 방향조정이 계획돼 있다. 

첫 번째 기동은 이틀 후인 8월 7일 오전 10시경에 이뤄질 것으로 예상되며 이후 다누리는 태양 방면으로 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 지점을 향해 이동하다가, 9월 2일경 초속 0.17km의 속도에서 추력기를 작동해 지구 방면으로 방향을 전환한다. 이후 다누리는 12월 중순 달에 근접하며 12월 말경에는 달 상공 100km의 원궤도에 안착할 것으로 예상된다. 

오태석 과기정통부 1차관은 5일 오후 정부세종청사에서 열린 브리핑에서 이같은 계획을 밝혔다. 오 차관은 “이러한 모든 과정이 순조롭게 이뤄지는 경우, 내년 1월부터 6개의 탑재체를 활용해 다양한 임무를 수행할 수 있을 것으로 기대한다”며 “다누리의 임무 기간은 1년으로 설정돼 있으나, 잔여 연료량 등 상황에 따라 임무 연장도 가능하다. 앞으로 다누리의 성공까지는 많은 여정이 남아 있지만, 오늘 달을 향한 첫걸음을 성공적으로 내딛을 수 있어 매우 기쁘게 생각한다”고 말했다.  

달탐사선 다누리 교신이 원래 9시 10분께로 예상됐지만 한 30분 정도 늦어졌다. 이에 오 차관은 “다누리와 교신을 호주 캔버라에 있는 나사의 심우주 안테나를 통해서 했는데, 거기하고 우리나라 쪽하고 데이터를 전송하는 과정에서 일부 딜레이가 있어서 최종적으로 시간이 늦어졌다고 들었다”고 설명했다.

다누리 프로젝트의 성공 기준은 달 전이궤도에 성공적으로 진입한 것이며 6개의 현재 탑재체가 성공적으로 탐사까지 이뤄지는 것을 목표로 한다고 오 차관은 설명했다. 

이를 위한 앞으로 남은 주요 고비에 대해 오 차관은 “이틀 뒤에 정상적으로 처음 추력기를 통해서 방향 조정을 해서 정확하게 궤도를 맞추는 작업을 하게 되고, 최대 9번이기 때문에 그중에 9월 2일경에 태양 방면으로 가다가 라그랑주 포인트 1에서 방향 전환을 하는 게 매우 중요할 것”이라며 “그다음에는 달 궤도에 진입하는 과정에서 그리고 안착하는 과정에서 여러 차례 계속 중요하고 긴장의 끈을 놓지 않고 우리 쪽이 지켜보고 관제를 해야 된다고 생각을 한다. 매 순간, 순간이 다 중요한 순간이라고 생각한다”고 강조했다. 

정부는 현재 달착륙선의 경우 2031년으로 예상을 하고 있다. 현재 차세대 발사체 개발사업이, 누리호 이후에 발사체 개발사업이 성공적으로 일단 완수가 돼야 되고, 달착륙선은 우리나라가 만든 발사체로 올릴 예정이기 때문에 정해진 스케줄에 의해 가야 한다. 정부는 달착륙선 자체를 개발하기 위한 예비타당성조사 준비를 지금 하고 있다. 

오 차관은 “거기에는 구체적으로 탐사선을 어떻게 설계하고, 어떤 기능을 넣고, 착륙선을 하는 내용들이 전문가들의 의견을 받아서 결정하는 작업이 이루져야 될 것”이라며 “순조롭게 이뤄진다고 하면 조만간 2024년 정도에는 예산이 실려서 작업에 들어갈 수 있지 않을까 생각이 든다”고 설명했다. 

오 차관은 “첫 번째 여정인 궤도선이 발사가 됐다. 이 과정에서 우리나라가 얻을 수 있는 기술은 크게 한 세 가지 정도다. 일단 우주공간, 심우주 공간으로 나가서 목표까지 갈 수 있는 궤도를 설계하는 기술을 이번에 확보했다”며 “연료 문제 때문에 탄도형 전이궤도를 했다. 굉장히 오래 걸리고 어려운 궤도인데 그것도 성공적으로 설계를 했기 때문에 그 능력을 확보했고, 그것은 고스란히 나중에 달착륙선을 시도할 때 활용할 수 있다고 생각한다”고 강조했다.  

이어 “두 번째는 그 경로를 따라가는 과정에, 주요 고비들이 있는데 그것을 관제하는 기술들을 이번에 하기 때문에 마찬가지로 2031년 달착륙선을 하는 과정에서 쓸 수가 있을 것 같다”며 “심우주 통신능력을 이번에 지금 여주에 35m, 직경 35m 안테나도 설치해서 심우주 우주통신을 이번에 시도하게 되는데, 그 탐사선하고 지구하고 해서 계속적인 명령을 보내고 또 제어하고 있는 이런 통신능력 이런 것들을 확보하게 된다. 이런 것들이 2031년 그리고 앞으로 다른 쪽의 우주탐사에도 굉장히 기반이 되는 기술들이라고 생각한다”고 전했다.

기본적으로 달을 가는 방법은 크게 세 가지가 있다. 하나는 아폴로로 1969년에 아폴로 우주선이 우주인들을 태우고 갔던, 3~5일이 걸리는 38만 ㎞를 직접 가는 궤도가 있다. 통상적으로는 지구 궤도를 타원형으로 점차 크게 돌다가 달 궤도로 진입하는 궤도를 많이 쓴다. 이 방법은 한 달 정도 걸린다. 

정부가 이번에 했던 경우는 탄도형 전이궤도로 기본적으로 달이 아닌 태양을 향해서 발사를 해서, 기본적으로 태양을 향해 가서 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 라그랑주 포인트 1 정도까지 갔다가 되돌아오는 것이다. 지금 초속 11m 정도, 10㎞의 속력이 라그랑주 포인트 정도에 가면 거의 속력이 제로까지는 안 되지만 0.17㎞ 속도 정도로 굉장히 감속이 된 상태에서 방향 전환이 이뤄진다.

오 차관은 “이번에 정부가 하는 궤도는 태양과 지구와 달의 중력을 적절하게 이용해서 감속을, 태양까지 가서 라그랑주 포인트에서 감속을 했다가 다시 지구의 중력에 따라서 끌려와서 다시 달의 궤도를 타면서 달 궤도에 순조롭게, 연료를 가장 적게 쓰면서 갈 수 있는 방법을 선택한 것”이라며 “시간은 많이 걸리지만 연료 효율이 25% 높아진다. 그래서 자동적으로 가면 당초에 한 달 걸리는 궤도를 갔을 때는 지금 678㎏ 탑재체에서는 임무 수행기간이 3개월 내지 6개월 정도로 굉장히 짧아진 것이 있어서 당초에 예정됐던 임무를 잘 수행하기가 어려운 상황이었는데, 이번에 4개월 반이 걸리는 그 궤도를 택하면서 연료를 많이 아낄 수 있다”고 말했다. 

이어 “최대 1년간의, 최소 1년간의 임무를 수행할 수 있고요. 아마도 남아 있는 연료량을 봐서 추가적인 임무기간 연장도 검토할 수 있을 것이라고 생각하고 있다”고 강조했다.