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체중 늘리고 궤도 바꾼 한국 첫 달탐사선 사업 어떻게 진행되고 있나

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체중 늘리고 궤도 바꾼 한국 첫 달탐사선 사업 어떻게 진행되고 있나

2020.04.20 06:00
개발 중인 한국형 달탐사선 1단계(달궤도선)의 모습.
개발 중인 한국형 달탐사선 1단계(달궤도선)의 모습. 한국항공우주연구원 제공

2022년 7월 달 궤도선 발사를 목표로 추진중인 한국 최초 달 탐사 비용이 당초 계획에서 355억원이 추가돼 총 2333억원으로 늘어난다.

 

16일 과기정통부와 한국항공우주연구원 등에 따르면 당초 1978억원으로 예상됐던 달 탐사 비용은 지난해 9월 탐사선 무게가 늘어나고 임무 기간이 19개월 연장되면서 이미 288억원이 추가됐다. 여기에 지난해 말 달 접근 궤도 변경이 결정되면서 궤도선을 우주에 실어나를 발사체 비용과 신규 궤도 계산을 위한 해외 자문비 등 총 67억원 가량이 추가돼 당초 예산에서 총 355억원이 추가로 필요할 전망이다. 과기정통부와 항우연은 탐사선 무게, 궤도, 일정 변경 등으로 비용이 늘어났지만 임무를 차질없이 진행하기 위한 과정이라고 설명했다.


과기정통부와 항우연은 달 궤도선을 쏘아올릴 발사체를 제공하는 스페이스X와 올해 1월부터 40여 일간 협상을 진행한 결과,  42억 5000만 원의 비용을 추가로 지불하는 잠정 합의안에 지난 2월 19일 서명했다. 인건비와 바뀐 궤도 설계를 위한 자문료 등을 더해 총 67억 원의 예산이 추가로 필요한 것으로 결정됐다. 현재 기획재정부가 적정성 재검토를 진행중이다.


이번 달 탐사 비용 추가 증액은 지난해 9월 이뤄진 발사 일정 조정 및 예산 증액에 이어 추가로 이뤄진 것이다. 2016년 달탐사 사업 초기 궤도선 전체 무게는 550kg이었다. 그러나 총 6개의 탑재체 개발 과정에서 무게가 늘어나 궤도선 무게를 678kg으로 상향 조정하고 발사 일정도 올해 12월에서 2022년 7월로 1년 7개월 늦췄다. 궤도선 무게가 늘어날수록 발사 비용도 늘어나는 만큼 이같은 변경에 따른 추가 예산은 288억으로 분석됐다.


궤도선 무게가 늘어나면서 탐사 임무 변경도 불가피해졌다. 원래는 달 100km 상공을 원궤도로 돌며 달을 관측할 예정이었지만 궤도선 무게 증가로 연료 소모도 늘어나 불가피하게 연료 소모가 더 적은 타원 궤도로 궤도 수정이 이뤄졌다.

 

하지만 지난해 11월 변수가 생겼다. 한국의 달 궤도선에 달 표면 영상을 촬영하는 '섀도캠'을 탑재할 예정인 미국 항공우주국(NASA)이 변경된 타원 궤도에 '제동'을 걸었다. 2024년으로 예정된 미국 유인 달 탐사선 착륙에 필요한 데이터를 섀도캠을 통해 수집할 예정인 NASA가 타원 궤도로는 데이터를 수집하기 어렵다며 반발한 것이다.

 

NASA는 대신 달로 가는 경로를 바꿔 연료를 절약하는 방법을 제안했다. 태양과 지구 등 주변 천체 중력을 활용해 달 궤도에 접근하는 '달 궤도 전이 방식(WSB)'으로 변경하자는 제안이다. 는 것이다. WSB는 지구를 3.5바퀴 돌며 점차 거리를 늘려가는 기존의 '단계적 루프 트랜스퍼(PLT)'에 비해 연료를 25% 가량 아낄 수 있다. 다만 PLT로는 달까지 한 달이면 가는 데 비해 WSB는 세 달 이상 걸린다.


현재 항우연은 NASA와 WSB 궤도 초안까지 합의를 마친 상태다. 이상률 항우연 달탐사사업단장은 “WSB는 달에 도착하는 시간이 정해져 있는 궤도”라며 “초안에 따르면 2022년 11월 16일 달에 도착하는 것으로 예정돼 있다”고 말했다. 달에 도착한 탐사선은 2주간 달 임무궤도인 100km 원궤도에 진입하는 과정을 거친 뒤 초기 시험을 거쳐 2023년 2월부터 임무를 시작하게 된다.


새로운 탐사선의 설계 변경도 진행중이다. 탐사선의 크기와 궤도가 바뀐 데 따라 항우연은 탐사선의 전반적인 설계를 결정하는 시스템 상세설계 검토회의(CDR)를 지난달 5일 진행했다. 외부에서 지적한 후속 점검사항을 거친 설계 초안은 이달 7일 마련됐다. NASA도 CDR 참여를 원했으나 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 참여하지 못해 자료를 전달하는 방식으로 간접 참여했다. 이 단장은 “놓친 부분이나 보완할 부분을 대비해 5월 중순 설계를 최종 검토하는 설계인증검토회의를 진행할 예정”이라고 말했다.

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