"달 궤도선, 한국형발사체 맞추려다 무게 잘못 설정" 최원호 과기부 국장 일문일답

2019.09.10 12:48
최원호 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관은 10일 오전10시 세종특별자치시 세종파이낸스센터에서 달궤도선 개발 일정 연기 등 달 탐사 사업계획 변경에 관해 설명했다. 연합뉴스 제공
최원호 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관은 10일 오전10시 세종특별자치시 세종파이낸스센터에서 달궤도선 개발 일정 연기 등 달 탐사 사업계획 변경에 관해 설명했다. 연합뉴스 제공

한국 달 탐사선(궤도선) 발사가 당초 목표보다 19개월 지연된 2022년 7월로 연기된다. 총 사업 기간은 당초 60개월에서 79개월로 늘어나고 과학 연구를 위한 탑재체 무게도 23%가량 늘어날 예정이다.

 

정부는 10일 국가우주위원회 우주개발진흥실무위원회를 열어 이런 내용을 담은 '달 탐사 사업 주요 계획 변경안'을 심의 의결했다. 


이번 변경안에 따르면 달 궤도선은 탑재체 무게 증가 등을 이유로 설계 변경 과정을 거쳐  2022년 7월 발사될 전망이다. 탑재체 무게를 줄이는데 기술적 한계를 감안해 궤도선 무게는 550kg에서 678kg 늘어난다. 무게가 늘어난 만큼 운영기간이 8개월로 줄어들 것이 예상되면서 운영 궤도를 100km 상공을 도는 원궤도에서 100~300km를 도는 타원궤도로 수정했다. 첫 9개월은 달에서 가까울 때는 100km, 멀 때는 300km 상공을 지나는 타원 궤도로 운영하고, 마지막 3개월은 100km 상공 원 궤도로 바꿔 임무 기간을 1년으로 유지한다.

 

그러나 기간과 무게가 늘어나면서 궤도선 발사까지 들어가는 비용은 당초 1978억원보다 늘어난 167억원이 추가로 발생할 것으로 예상된다.


다음은 최원호 거대공공연구정책관과 기자들 간에 오고 간 일문일답.


-임무 기관을 1년으로 유지하겠다고 밝혔는데 구체적으로 설명해달라


“임무궤도는 원래 애초의 계획이 100km 상공에서 원 궤도로 도는 계획을 가지고 있었다. 하지만 (무게가 늘어나며) 자세 제어 등 고도 유지들을 위한 연료 소모가 많아 12개월 운영이 불가능하다. 연구진들이 전문가들과 같이 논의한 끝에 근접궤도가 100km, 가장 먼 지점이 300km인 타원 궤도 운영을 9개월하고 그 다음에 100km 정원 궤도를 3개월 운영하면 12개월 운영이 가능하다는 결론을 도출했다.”

 

-달 탐사 사업과 관련해 한국항공우주연구원 내부 위험관리 기능 강화나 여러 권고사항에 대해 구체적으로 밝혀달라


“한국항공우주연구원에 자체적으로 관리 위원회를 운영하도록 했다. 또 연구조직 간 협력을 강화하는 차원에서 달탐사사업단의 위상이나 책임성을 강화하는 조직개편을 단행하고 원장 직속 하에 달 탐사 사업단을 두기로 했다. 아무래도 처음하는 사업이고 여러가지 도전적인 문제이다 보니 외부 전문가도 항시 참여하는 체재로 기술적인 어려움을 조기에 발견하고 같이 논의해 해결방안을 만들어 나갈 수 있도록 강화했다.”


-궤도가 멀어짐에 따라 기존 탑재체의 달 표면 관찰 임무에는 지장이 없나


“여러 탑재체 별로 전문가들이 연구진과 함께 논의한 결과 전혀 문제가 없는 것으로 결론이 났다. 미국항공우주국(NASA) 탑재체의 경우 남측 지역의 음영지역을 촬영하는 카메라인데 현재 NASA와 우리 연구진들이 협의를 진행하고 있다. NASA도 12개월 운영하는 것에 관심이 있으며 가장 근 지점을 남극 쪽으로 하게 되면 NASA의 탑재체도 임무 수행에 큰 지장이 없을 것으로 보고 있다”

 

-궤도를 바꾸는데 기술적인 어려움은 없나


(최석원 한국항공우주연구원 책임연구원) “달 궤도선은 지구에서 달까지 가서 달의 궤도로 접근해 가는 과정이기 때문에 100~300km은 100km 원궤도에 들어가기 위한 과정이다. 그리고 100~300km  궤도는 거의 연료 쓰지 않고 궤도가 유지되는 고도기 때문에 지금 분석이나 이것에 대해서는 어려움이 더 낮은 것으로 보면 된다.”


-예산은 어느 정도 늘어날 건지 예상하고 있는지


“사업비는 여러 가지 요인으로 늘어난다. 일단 발사 중량이 늘어나고 발사기간이 연장되는 거에 의해 스페이스X하고 그 부분에 있어서 협의를 해야한다. 그래서 그 부분에 있어서 약 84억 원 정도 증액이 일어날 것으로 검토하고 있는데 협상 결과에 따라 달라질 것으로 보인다. 그리고 아무래도 사업기간이 늘어나다 보니까 인건비 등이 좀 늘어날 수 있을 것 같다. 그 다음에 추가적으로 기술개발이나 시험하게 될 그런 사항들이 있어 그 부분은 연구진과 사업단이 정밀하게 산출을 해서 기재부하고 협의를 해서 반영을 할 계획에 있다.” 

 

-678kg 급 궤도선으로 임무수행이 가능하다는 의견과 그렇지 않다는 의견에 관해 연구자간 이견이 있었는데 가능하다는 의견에 손이 들어진건가 


“어떻게 보면 동일어의 반복이다. 현 설계가 678kg므로 되어있다. 그런데 이제 설계라는 게 무게만의 의미는 아니기 때문에 그걸 별도로 기수를 했다. 그래서 무게만 놓고 보자면 현 설계의 무게나 이 무게가 똑같은 것이다. 앞으로 더 이상은 무게가 늘어나지 않도록 신경을 써달라 연구진에 주문했다.”

 

-새로운 취임한 장관이 이 내용을 어느 정도 파악하고 있고 의사결정 개입은 한건가


“그렇다. 관련 사항은 다 보고를 드려 신임장관님께서 다 아시고 계시는 사항이다. 관련 사항은 신임장관님 취임 이전에 다 진행이 되고 있었던 사항이고 지연문제나 기술적 난제 문제는 지난해부터 11월부터 내부점검과 외부점검을 추진해오고 있었다. 진행과정이나 기간결정에 대해서는 현 장관님은 결정에는 관여를 안 했다. 그러나 이 진행사항 오늘 발표할 사항들에 대해서는 다 보고를 드려서 인지하고 계신다.” 

 

-기존에 달 탐사 계획을 세울 때 추후에 목표 중량이 증가할 수 있는 여지가 있다는 예상은 당초 전혀 하지 못한건가


“처음에 아마 기술진들은 다 늘어날 것을 예상을 했을 것으로 생각이 된다. 550kg이 굉장히 도전적인 목표였다. 2017년도에 사업기간을 현실화하면서 과학계에 우주과학을 하는 여러 연구진들의 의견을 반영하여서 탑재체도 추가를 하고 임무기간도 연장했다. 그래서 그런 무게 증가의 요인은 어느 정도 예상을 했을 것으로 보인다.”

 

-증량이 늘어나면 어느 부분이 좀 늘어나는지 설명을 부탁한다


“어쨌든 목표를 경량화하기 위해서 기술적으로 할 수 있는 부분은 최선을 다했다. 그런데 연료 자체가 기본설계검토(PDR)에 비해서는 30㎏정도를 더 추가하는 것으로 됐고, 구조에서도 한 30㎏정도가 다른 것을 수용하다 보니까 무게가 증가됐고, 전력계 쪽에서도 30㎏정도 증가하는 부분들이 현재 저희가 기술적으로 처음에 간과했던 부분도 발생한 게 있다. 

 

목표를 너무 어떻든 여러 가지 요인들이 합해지니까 현재 설계에서, 지금 설계에서 최선을 다해서 중량을 맞춰갔을 때 678㎏은 넘지 않는 선에서 그 선에서 저희들이 컨트롤 해서 지금 끝까지 하드웨어를 만들어가는 그런 것으로 다시 목표가 재설정됐다. 

 

-자료만 보면 기술적인 조정이 아니라 궤도를 조정함으로 해결된 것 같다. 

 

"임무기간에 대한 해결책이다."

 

-100~300km 궤도가 연료 소모가 적은가 

 

"그렇다."

 

-기존과 달리 궤도 변경 방식으로 운용할 경우 임무 수행이 안될 수도 있지 않나

 

"연구자 간 이견은 궤도에 관한 것은 아니었다. 점검과정 중에서 임무기간에 대한 해결책으로 나온 것이다. 당초 연구자 간 이견은 550㎏을 지켜야 된다. 550㎏ 이하로 설계를 해야 된다였다. 당초 목표가 그랬다. 그래서 그것에 맞춰서 재설계를 하고 그래야 주어진 연료 가지고 12개월 임무가 가능하다는 생각이 있었다. 궤도에 궤도에 관한 논쟁은 없었다.

 

연구자들이나 전문평가단 생각에는 스페이스X 발사체를 사용하는데  달로 가는데 전혀 무게제한이 없는 상태다. 당초 550㎏으로 목표를 잡았던 것은 이왕이면 한국형 발사체가 2020년도에 쏠 계획으로 있을 때 발사능력에 맞춰서 550㎏으로 하는 것이 좋겠다는 배경하에서 설정된 것이다.

 

그 계획이 애초에 시작할 때부터 변경된 상태고 한국형 발사체를 이용하지 않기 때문에 점검단이 점검을 하면서 550㎏을 무리하게 지킬 경우 사업을 다시 하게 되는데 그럼 기존에 있는 모든 투입을 다 매물비용으로 하고 재투자를 해서 재설계를 해야 하는 상황이었다. 또 점검평가단이 점검한 결과에 따르면 그렇게 재설계를 하더라도 무게를 거의 줄이지 못하는 현실적인 한계, 기술적인 한계라고 판단을 했다.

 

만에 하나 재시작을 다시 하더라도 현재 680㎏보다 얼마 줄이지 못하겠다 그러면 전혀 실익이, 다시하는 실익이 없기 때문에 현 설계대로 해서 사업사업을 성공적으로 끌고 가는 게 더 좋다는 전문가들의 판단을 수용했다."

 

-달 궤도선 사업 이후로 달착륙선이나 여러 가지로 추후에 계획돼 있는 일들은 다 어떤 수정이 불가피한가

 

"현재 가지고 있는 계획들은 탐사계획들은 수정사항이 수정을 필요로하지 않고 있다. 달 궤도선 이후에 달착륙선을 2030년 이전에 한다는 계획을 기본계획에 반영을 해서 가지고 있다.2022년도에 달 궤도선 발사에 성공하고 계획기간까지 8년이 남아있는 상태다.  그런 2단계 사업을 위해서 선행연구를 현재 진행 중에 있다. 그래서 사업이 본격적으로 가기 전에 선행적으로 확보해야 될 기술개발에 현재도 진행을 하고 있다. 향후 우주탐사 계획들에 대해서는 전혀 지장이 없을 것으로 보고 있다."

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