[K-뉴스페이스 下]달에 광산 짓고, 화성에 기지 만든다

누리호 성능 확장해 지구 밖 심우주 수송 능력까지 조기 확보 추진

2032년 달 착륙, 2045년 화성 도달 목표…장기 거주 기술도 개발

스페이스X '스타십'과 협력해 韓 개발 로버 화성에 미리 보낼 수도

화성에서 지구로 돌아오는 지구귀환 궤도선 상상도. (사진=우주항공청) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 지난해 말 우주 개발 분야에서 한단계 더 도약한 대한민국의 시선이 장기적으로는 지구 저궤도를 넘어 심우주로 향하고 있다. 지난 2025년이 누리호와 아리랑 7호를 통해 '자주적 우주 수송 및 관측'의 기틀을 다진 해였다면, 이제는 달과 화성을 우리 영토의 확장선상에 두는 거대한 청사진이 펼쳐질 전망이다.

우주항공청은 지난해 누리호 4차 발사 이후 향후 20년의 비전을 담은 '대한민국 우주과학탐사 로드맵'과 구체적인 '화성 탐사 전략'을 공개하며 글로벌 5대 우주 강국 도약을 선언한 바 있다.

누리호, '킥스테이지' 달고 심우주까지 간다…이후 재사용 발사체로 세대교체

우리나라 우주 탐사의 첫 번째 관문은 수송 체계의 고도화다. 정부는 현재 운용 중인 한국형 발사체 누리호의 성능을 확장해 달과 화성 탐사까지 활용하는 방안을 추진 중이다. 당초 지구 저궤도 수송용으로 설계된 누리호의 활용도를 더 확장한다는 것. 누리호 상단에 심우주 탐사용 엔진인 '킥스테이지'를 장착해 수송 능력을 극대화함으로써 화성 궤도선 실증 임무를 수행하겠다는 계획이다.

우주청은 누리호의 점진적인 성능 확장을 통해 2035년에는 화성 궤도선 실증, 2045년에는 화성 무인 착륙선까지 발사한다는 방침이다. 이 과정에서 민간 기업의 기술 활용도를 점차 확대해 민간 주도의 발사 서비스 생태계를 완성해나간다는 목표다.

킥스테이지를 활용하면 누리호의 수송 성능을 보다 빠르게 끌어올릴 수 있는 만큼 우주청은 당초 2030년 이후로 계획했던 '달 통신 궤도선' 발사 시점도 2029년으로 1년 앞당길 계획이다. 계획이 문제없이 진행된다면 차세대 발사체 개발 전이라도 선제적인 심우주 인프라 구축이 가능해진다.

이어지는 바통은 차세대 발사체가 이어받는다. 현재 개발 사업에 본격 돌입한 차세대 발사체는 재사용 기술을 적용해 경제성을 확보하고, 대형 발사체로서의 입지를 다질 예정이다.

2032년 달 착륙선 성공 목표…'K-스페이스' 정점은 2045년 화성 착륙

우리의 첫 번째 심우주 목적지는 달이다. 우주청은 2032년 우리 기술로 만든 달 착륙선을 달 표면에 연착륙시키는 마일스톤을 설정했다. 독자적인 달 착륙선 개발을 통해 표면 이동 기술과 지구-달 간 통신 중계 기술을 검증하는 데 주력할 방침이다.

단순한 도달을 넘어 '달 경제권' 구축을 위한 구체적인 방안 논의도 시작됐다. 달 표면의 자원을 탐사하고 추출하는 현지자원활용(ISRU) 원천기술을 확보해 향후 달 기지 건설에 필요한 인프라 역량을 갖춘다는 전략이다. 2030년대 후반에는 로보틱스 기술을 융합한 다목적 로버 서비스를 통해 달 경제 기지를 안정적으로 운영하는 단계까지 나아갈 것으로 기대된다.

화성 우주인 거주지 양식 중 하나로 검토되고 있는 모듈러 방식의 거주지 상상도. (사진=우주항공청) *재판매 및 DB 금지

현재 마련된 로드맵의 최종 목적지는 화성이다. 정부는 광복 100주년인 2045년 우리 기술로 만든 착륙선으로 화성에 도달한다는 담대한 목표를 세웠다. 이를 위해 2035년 화성 궤도선 투입을 거쳐 2045년 무인 착륙 기술을 완수하는 단계적 로드맵을 가동한다.

특히 글로벌 민간 우주 기업과의 협력이 핵심 전략으로 꼽힌다. 우주청은 스페이스X의 '스타십'을 활용해 국내 개발 탑재체와 로버를 화성에 미리 보내 기술 성숙도를 높이는 선제적 방안까지 모색 중이다. 독자 기술 개발과 국제 협력을 병행하는 '투트랙' 접근을 통해 화성 탐사 전주기 기술을 조기에 확보하겠다는 의지로 풀이된다.

자원 확보와 장기 거주 기술 개발…'L4 지점' 우주 예보도 세계 최초 도전

심우주 탐사의 성패를 가를 에너지와 거주 기술 개발도 본격화된다. 화성의 극한 환경을 극복하기 위해 100W급 원자력 전지 및 히터를 개발하고, 3D 프린팅 방식을 적용한 도로나 발사장 등 구축 기술을 확보해 나간다는 포부다.

과학적 지식 확장 측면에서는 태양권 관측에 도전한다. 세계 최초로 지구와 태양 사이의 중력 균형점인 '라그랑주 L4' 지점에 우주환경 예보 시스템을 구축해 심우주 탐사의 안정성을 높일 계획이다. 이는 대한민국이 우주 과학 분야에서 글로벌 리더십을 발휘하는 결정적 계기가 될 전망이다.

지난해 누리호와 아리랑 7호가 보여준 성과가 우리나라 우주 개발·탐사를 위한 도약의 발판이었다면 그 직후 공개된 로드맵은 실체적인 미래를 보다 구체화한 것으로 보인다. 뉴스페이스 시대에 맞게 민간의 창의적 기술과 정부의 전략적 투자가 맞물려야만 2045년 화성 탐사가 실현 가능한 현실이 될 것으로 관측된다.


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