[ 論壇 ]
우리나라 宇宙 利用 및 開發 計劃
盧 五 鉉
실직적인 宇宙時代는 1957년 10월 4일 구소련에 의하여 人類最初의 人工衛星 Sputnik 1호를 성공적으로 發射하므로서 開幕되었다. 그 이후 미국, 유럽연합, 중국,일본,인도등 先進國 중심으로 우주는 氣象豫測, 宇宙通信과 放送, 地球表面調査(광물매장량,해상오염,곡물작황조사등),각종 宇宙實驗과 太陽活動調査衛星에 의하여 科學的, 商業的,그리고 軍事的目的으로 獨占的으로 開發되어 왔으며 이제는 人工衛星은 日常生活의 必須 不可缺한 存在가되었다. 21세기에는 環境, 生命工學, 情報, 宇宙 技術을 중심으로 한 知識産業이 全體 産業을 주도하게 되는 急變의 世界를 맞이하게 될 것이다.그 중에서도 宇宙開發 分野는 人間이 地球라는 제한된 生活領域을 벗어나 새로운 영역을 開拓함으로써 한 國家의 未來뿐만 아니라 全 人類의 미래를 保障하는 중요한 분야라고 할 수 있다. 한 나라의 宇宙開發能力은 國防力, 經濟力, 科學技術力과 함께 한 나라의 總體的 國力을 象徵하는 尺度로 認識되고 있으며,
그에 수반되는 高度의 技術力과 産業基盤을 모태로 국민 경제에 미치는 寄與가 큰 것이 사실이다. 다른 나라의 國家的 우주개발이 국민 1인당 GNP가 $5,000未滿일때 시작된것에 비하여 우리나라는 우주개발이 매우 늦은 感이있으나 다행히 우나라도 1996년 宇宙開發 中長期 基本計劃을 樹立하고, 이에 따른 細部 實踐計劃을 1997년에 樹立한 바 있다. 基本計劃에 따르면, 우리나라는 2015년에 宇宙開發 分野에서 世界 10위권의 先進國이 되어 지구를 觀測할 수 있는 1.5톤 이하의 實用衛星을 獨自的으로 開發하고 우리 손으로 국내에서 開發한 發射體로 國內 發射場에서 發射할 수 있는 能力을 갖추므로서 科學技術先進國 10위 進入을 目標로하고있다.
細部的으로는 1段階로 2005년까지 우리 기술로 만든 100kg급 小型衛星을 우리가 개발한 宇宙發射體에 실어 全南 高興에 建設中인 發射場에서 발사하고, 2단계는 2010년 1톤급, 3단계는 2015년까지 1.5톤급의 實用衛星을 自力 發射하는 내용으로 하고 있다. 현재 이러한 우리나라의 衛星 開發 計劃은 2차대전 까지만 하여도 낙후된 프랑스의 과학기술을 最尖端 綜合 科學技術先進國水準으로 跳躍시킨 ‘드골計劃’과 같은 國家計劃이라 할 수 있다.
현재까지의 우리나라 宇宙開發內容을 좀더 자세히 살펴보자. 最初의 우리나라 人工衛星은 1992년에 발사된 우리별 1호 科學衛星이다. 1989년부터 韓國科學技術院 人工衛星硏究센터의 主導로 영국 써리(Surrey) 大學과의 衛星開發 및 人力養成을 위한 敎育을 進行하고, 써리 대학의 UoSAT-5 위성을 바탕으로 각종 새로운 實驗裝置를 개발하여 搭載하는 등 우리 기술로의 改良이 이루어진 바 있다. 50kg의 무게에 地球表面 撮影裝置, 디지털 信號處理 실험장치, 宇宙 放射線 실험장치등을 搭載한 우리별 1호는 1300km 高度의 軌道를 5년간 운용할 수 있도록 設計되었다. 우리별1호의 개발을 주도한 硏究員들이 歸國하여 국내의 연구팀들과 함께 지금까지 우리별2호, 3호,4호를 成功的으로 開發하여 人工衛星開發에 必須的인 核心技術을 蓄積하였을 뿐만아니라 各種 科學實驗을 차질없이 遂行하고있다. 1999년 5월 발사된 바 있는 우리별 3호와 4호는 純粹한 國內 技術로만 製作된 名實相符한 ‘우리나라의 固有衛星’이다. 110kg의 무게에 고도 730km의 圓形 軌道를 그리도록 製作된 우리별 3호는 性能面에서 世界市場의 同級 小型衛星과 比較할 때 전혀 遜色이 없는 것으로 評價되어 외국의 많은 小型衛星 開發機關들이 주목하고 있다.
우리별 1호, 2호의 성공을 바탕으로 우리나라는 본격적인 商業衛星 時代를 열기 위한 준비로 우리나라 國籍의 通信衛星의 발사를 進行하였고 그 結果 1995년에는 무궁화1호가 발사되었다. 1.5톤급에 36,000km 고도에서 운용되는 정지궤도 위성으로, 純粹 獨自技術로 製作된 것은 아니지만 우리나라 國籍의 3번째 人工衛星이자 우리나라 最初의 商業衛星으로 기록된 인공위성이라는 데에서 意味가 있는 衛星이다. 無窮花 2호도 無窮花 1호와 같은 諸元으로 通信 中繼器 12개와 放送 中繼器 3개를 搭載하여 1996년에 발사되었다.
우리별 1호와 2호를 통한 經驗 및 技術의 蓄積, 商業衛星의 保有를 통해 우리나라는 우주개발에 自信感을 갖게 되었고 앞서의 ‘基本計劃’이 樹立된 것도 이러한 脈絡에서 技術 自立을 推進하려는 意志의 産物이다. 같은해 9월에는 우리나라의 6번째 인공위성이자 3번째 상업위성인 無窮花 3호가 발사되기도 했다. 무궁화 3호의 개발 과정에는 우리나라 연구진의 부분적인 參與가 이루어진 바 있다.
1999년 12월에는 우리나라의 7번째 인공위성이자 多目的 實用衛星인 아리랑1호(KOMPSAT-I; Korea Multi-Purpose Satellite)가 발사되었다. 多目的 實用衛星 1호기는 韓國航空宇宙硏究院을 中心으로 1994년부터 1999년까지 5년간에 걸처 개발이 이루어졌으며, 500kg의 重量에 地上 6.6m의 解像度를 갖는 電子光學 카메라(EOC)와 海洋觀測이 可能한 低解像度 카메라를 搭載하고 있다. 多目的 實用衛星 1호는 미국 TRW사와 國際 共同開發 方式에 따라 着手되었고 準備型 모델 衛星인 PFM(Proto-Flight Model)이 미국에서 개발 組立되는 과정에서 우리나라 硏究技術陣이 設計, 開發, 組立 및 試驗技術을 習得한 후, 실제 발사된 飛行 衛星은 우리 연구 技術陳의 主導로 韓國航空宇宙硏究院에서 開發 및 組立된 純粹 國産 衛星이다. 카메라를 이용하여 撮影된 各種影像資料는 우리나라의 여러關聯機關에서 活用하고 있을 뿐만아니라 中國을 비롯한 UAE에 輸出하고있다.
지금까지 우리나라의 國籍으로 또는 우리나라의 기술로 개발된 위성은 이로써 總 8개에 이르게 되었으며, 向後에는 크게 商業衛星, 多目的 實用衛星, 科學衛星의 세 가지 目的을 갖는 여러 人工衛星이 製作 및 發射될 計劃으로 있다. 多目的 實用衛星 2호기(KOMPSAT-II)는 1999년에 개발이 시작되어 2004년에 발사할 것을 목표로 개발 중에 있으며, 2002년부터 개발에 着手한 科學技術衛星 2호는 太陽 觀測, 精密 軌道 測定 등의 任務를 띠고 2005년에 우리 손으로 개발될 最初의 小型衛星 發射體인 KSLV-I에 실려 현제 高興에 建設中인 國內發射場에서 발사될 豫定이다. 앞서의 基本計劃에 따르면, 2段階 期間에 해당하는 2002년부터 2006년까지 總 4개의 衛星(無窮花 4호, 科學技術衛星 1, 2호, 多目的 實用衛星 1호)이 발사되었거나 발사될 예정으로 개발 중이며, 3단계인 2007년부터 2011년까지는 총 6기의 인공위성이 개발 및 발사될 예정이다.
人工衛星이 갖는 技術的 意味만큼 혹은 그 以上으로 중요한 의미를 갖는 것이 發射體 開發 分野이다. 지금까지 우리나라에서 개발된 인공위성은 모두 外國의 발사체를 이용해 우주 궤도에 진입하였으며, 技術的 自立의 측면에서 獨自的인 발사체의 개발은 반드시 필요한 일이라 할 수 있다. 우리나라 발사체 개발의 역사는 1980년대 말 과학로켓을 개발하면서부터 시작되었다. 항공우주연구원을 主管硏究機關으로 하여 1993년까지 韓半島 上空의 科學觀測을 위한 無誘導 科學로켓을 설계 및 개발하였으며, KSR-I(Korea Sounding Rocket)으로 불리는 1, 2호기가 1993년 6월과 9월에 성공적으로 발사되었다.
KSR-I의 성공으로 이후 1993년 11월부터 1998년 6월까지 中型科學로켓의 國産化 開發과 科學觀測 實驗을 目標로 KSR-II의 개발이 진행되었다. 150kg의 科學搭載物을 150km 高度까지 올릴 수 있는 能力을 갖춘 KSR-II는 2단형 固體 推進機關, 1/2단 能動 段分離 및 搭載部 保護 덮개 開放, 操縱 날개에 의한 姿勢 制御 시스템 등을 特徵으로 하였다. 첫 발사는 1997년 7월에 試圖 되었으나 失敗하였고, 이듬해인 1998년 6월에 성공적으로 이루어졌다. KSR-I과 KSR-II의 성공을 바탕으로 항공우주연구원은 인공위성을 地球 低軌道에 발사할 수 있는 宇宙發射體 개발을 確保할 目的으로 1997년부터 KSR-III의 개발을 進行하여 2002년 11월 우리나라 最初의 液體推進 로켓의 發射에 成功하였다. KSR-III는 직경 1m, 길이 13.5m, 총중량 6.1톤의 諸元을 가지며, 그 성공을 통해 우리나라의 우주발사체 개발 능력에 대한 信賴度가 높아지는 契機가 되었다.
KSR-I과 II를 성공적으로 발사한 技術과 經驗을 토대로 2002년부터는 小型衛星 發射體(KSLV-I)의 開發이 2005년 發射를 목표로 進行되고 있다. 우리나라 최초의 위성 발사체로 記錄될 KSLV-I에는 科學技術衛星 2호기가 실려 宇宙로 나갈 計劃으로 있다. KSLV-I 이후에는 2010년에 발사될 KSLV-II, 2015년에 발사될 KSLV-III가 계획되고 있다. 두 발사체는 각각 1톤과 1.5톤의 위성 탑재를 목표로 개발될 전망이어서, 성공할 경우 우리나라는 自國의 衛星을 自國의 힘으로 發射하는 世界 有數의 宇宙開發 國家들과 同等한 地位를 獲得할 것으로 期待된다.현제 全南 高興郡 一帶의 150萬坪 敷地에 2005년 上半期에 建設 工事를 完了할 豫定으로 國內 發射場 工事가 進行中이다. 2005년 12월에는 國産 科學技術衛星 2호를 搭載한 獨自開發한 發射體 KSLV-I로 우리나라 發射場에서 發射되는 歷史的인 瞬間을 맞이하게 될것이다.이는 미국, 구소련, 유럽, 일본, 중국, 인도에 이어 세계 7번쩨의 人工衛星 發射國이된다.
KSR-I과 II를 성공적으로 발사한 技術과 經驗을 토대로 2002년부터는 小型衛星 發射體(KSLV-I)의 開發이 2005년 發射를 목표로 進行되고 있다. 우리나라 최초의 위성 발사체로 記錄될 KSLV-I에는 科學技術衛星 2호기가 실려 宇宙로 나갈 計劃으로 있다. KSLV-I 이후에는 2010년에 발사될 KSLV-II, 2015년에 발사될 KSLV-III가 계획되고 있다. 두 발사체는 각각 1톤과 1.5톤의 위성 탑재를 목표로 개발될 전망이어서, 성공할 경우 우리나라는 自國의 衛星을 自國의 힘으로 發射하는 世界 有數의 宇宙開發 國家들과 同等한 地位를 獲得할 것으로 期待된다.현제 全南 高興郡 一帶의 150萬坪 敷地에 2005년 上半期에 建設 工事를 完了할 豫定으로 國內 發射場 工事가 進行中이다. 2005년 12월에는 國産 科學技術衛星 2호를 搭載한 獨自開發한 發射體 KSLV-I로 우리나라 發射場에서 發射되는 歷史的인 瞬間을 맞이하게 될것이다.이는 미국, 구소련, 유럽, 일본, 중국, 인도에 이어 세계 7번쩨의 人工衛星 發射國이된다.
以上으로 우리나라의 現在와 未來의 宇宙開發에 대하여 살펴보았다. 오늘날 地球는 資源枯渴,公害,人口 增加등으로 인해 成長의 限界에 와 있음을 모두가 아는 일이다.宇宙는 空間的 크기나 再生 및 再循環 能力이 無限하므로 지구의 成長의 限界를 극복하기 위하여서는 우주를 개발하여 利用하는 것이 唯一한 選擇인 것이다. 21世紀 우주는 無數한 별과 달이 存在하는 憧憬의 對象이 아니라 이제는 人間이 居住하여할 居住空間으로 그리고 生産活動空間으로 利用될것이 確實視된다. 그리고 宇宙産業은 科學技術의 總集合體이다.바야흐로 기술선진국들에 의하여 宇宙空間이 實用化되기 始作하였다.우리나라도 技術先進國隊列에 함께가기 위하여도 政府는 宇宙開發中長期計劃을 蹉跌없이 推進하여야 하며 國際共同開發에도 積極的으로 參與하여야한다. 끝으로 强調하고 싶은것은 宇宙開發은 短期間 利益을 追求하는 經濟論理가아닌 未來를 위한 投資임을 認識하여야한다.
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盧五鉉
대한민국 학술원회원
(전)서울대학교명예교수 우주항공학
Rho, Oh-hyun
Member, The National Academy of Sciences, Republic of Korea
Professor Emeritus, Seoul National University
E-Mail : aero@snu.ac.kr
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