지난 주 부산은 세계적인 우주 과학자들의 메카로 변모했습니다. 2024년 COSPAR(Committee on Space Research, 국제우주공학위원회) 총회가 대한민국 부산에서 개최됐는데요.
COSPAR는 1958년에 설립된 이래로 우주 연구 분야에서 가장 권위 있는 학술 포럼으로 자리매김했습니다. 1980년부터는 연례 학술대회에서 격년제로 전환하여, 지난 40년간 짝수 해마다 전 세계 우주 과학자들과 관련 분야 종사자들이 모이는 학술의 장으로 발전했습니다.
필자인 저는 (과학 유튜버 지식인미나니) 이번 부산 총회에서 한국의 달 탐사 로봇 개발 현장을 직접 취재할 수 있는 기회를 얻었습니다. 우리나라의 우주 탐사 기술이 세계 무대에서 어떻게 평가받고 있는지, 그리고 어떤 혁신적인 프로젝트들이 진행되고 있는지 살펴보았습니다.
우선 한국의 달 탐사 로봇 개발 현장을 찾았습니다. 가장 눈에 띄는 부스는 UEL무인탐사연구소 였습니다. 이곳에는 두 가지 흥미로운 달 탐사 로봇이 있었습니다. 소형 로버 '스카랍'과 중형 로버 '해태'입니다. 그리고 '달탐사 로버'라는 흥미로운 프로젝트가 진행 중입니다.
'스카랍'은 바퀴가 두 개인 소형 로버입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이집트의 성스러운 풍뎅이를 연상시키는 디자인일 것으로 추측됩니다. 작은 크기와 두 개의 바퀴로 '스카랍'은 좁은 공간이나 복잡한 지형을 탐사하는 데 적합할 것으로 보입니다. 이러한 설계는 기동성과 효율성을 높이는 데 도움이 될 것입니다.
반면, '해태'는 네 개의 바퀴를 가진 중형 로버입니다. 한국 전통의 상상의 동물인 해태에서 이름을 따온 것입니다. 네 개의 바퀴는 더 넓은 지역을 안정적으로 탐사할 수 있게 해줄 것입니다. 또한 더 큰 크기 덕분에 '해태'는 더 많은 과학 장비를 탑재할 수 있을 것으로 예상됩니다. 또한, 내부에 특수 설계된 서스펜션 시스템이 탑재되어 있어 험준한 달 표면에서도 안정적인 주행이 가능합니다.
현재 연구팀은 여러 출연연, 대학과 협력하며 더욱 발전된 모델을 개발 중입니다. 새로운 모델은 현재 열진공 시험 중이어서 이번 전시회에는 선보이지 못했지만, 시험이 완료되면 극한의 우주 환경에서도 작동할 수 있는 더욱 진보된 로버가 탄생할 것으로 기대됩니다.
다음으로 해태와 스카랍 로버의 독특한 바퀴 디자인에 대해 물어보았습니다. 무인탐사연구소 김영섭 연구원은 이렇게 설명했습니다. "달 표면은 매우 작은 입자로 이루어진 인공 월면토로 덮여 있습니다. 이런 환경에서는 일반적인 바퀴로는 주행이 어려워 구멍이 뚫리고 갈퀴가 달린 특수한 바퀴를 사용합니다." 또한, 달의 진공 환경에서는 고무 타이어가 빨리 산화되기 때문에 금속 소재의 바퀴를 사용한다고 합니다.
로버의 무게는 지구에서 약 200kg에 달하지만, 달에서는 중력이 약해 훨씬 가벼워집니다. 그러나 예상 외로 로버의 이동 속도는 매우 느립니다. 초속 몇cm 수준이라고 합니다. 왜냐면 안전한 탐사를 위해 신중하게 움직여야 하기 때문입니다. 연구원은 "로버는 자체 카메라와 센서에 의존해 주행해야 하며, 지구와의 통신 지연 시간도 고려해야 합니다. 그래서 하루에 몇 미터 정도만 이동하며 천천히 탐사를 진행합니다."라고 설명했습니다.
마지막으로, 이 로봇에 탑재되는 장비에 대해 물어보았습니다. 기본적으로 이 로봇은 이동 플랫폼 역할을 하며, 탑재되는 센서와 과학 장비에 따라 그 기능이 달라집니다. 주로 카메라, 분광기, 시추 드릴, 시료 채취용 매니퓰레이터(로봇 팔) 등이 장착된다고 합니다.
무인탐사연구소 옆 부스에서는 누리호 4차 발사에 부탑재 위성으로 선정된 스페이스린텍의 ‘BEE-1000’도 있었습니다. 이 탑재체는 우주 저궤도 환경에서 큐브셋 기반으로 의약품 테스트를 하고 ‘BEE-PC1’이라는 모듈로 우주정거장에서 단백질 결정성장 연구와 모니터링을 하는 장비도 공개했습니다.
마지막으로 NASA와 협력하고 있는 존스 홉킨스 대학교 응용물리연구소의 라와키 박사가 최근 파커 태양 탐사선의 혁신적인 연구 결과를 발표했습니다. 이번 발표는 수세기 동안 과학자들을 곤혹스럽게 했던 태양의 여러 미스터리에 대한 새로운 통찰력을 보였습니다.
"태양은 우리 삶과 밀접하게 연결되어 있습니다. 그러나 여전히 많은 의문점이 남아있죠." 라와키 박사는 이렇게 말하며, 태양 주기, 코로나 가열 문제, 태양풍 가속 등 여러 미해결 과제를 언급하며 발표를 시작했습니다.
파커 태양 탐사선의 가장 주목할 만한 발견 중 하나는 '스위치백'이라 불리는 특이한 자기장 변동 현상입니다. 처음에는 관측 오류로 의심됐으나, 곧 중요한 발견임이 확인됐습니다. 이는 태양풍의 본질을 이해하는 데 중요한 단서를 제공했습니다.
또한, 태양 표면에서 관찰되는 작은 제트 현상인 jetlets이 태양풍의 근원임을 밝혀냈습니다. "태양풍은 연속적인 흐름이 아닌 간헐적인 분출로 이루어져 있습니다." 라고 라와키 박사가 설명했습니다.
2022년 9월, 파커 탐사선은 초고속(2500km/s 이상) 코로나 질량 방출(CME)을 관측하는 데 성공했습니다. 이 사건은 우주 환경에 대한 우리의 이해를 크게 향상시켰으며, CME가 우주 먼지를 제거하는 놀라운 현상도 함께 관찰되었습니다.
끝으로 라와키 박사는 파에톤(Phaethon) 소행성 연구 결과를 공유했습니다. 소행성 궤도 바깥쪽에서 관찰된 특이한 방출 현상에 대해, 그의 팀은 격렬한 충돌이나 폭발로 인한 파편 방출 모델을 제시했습니다. 라와키 박사는 "이러한 발견들이 향후 우주 기상 예측과 우주 탐사에 중요한 기반이 될 것"이라며 발표를 마쳤습니다.
파커 태양 탐사선은 올해 2024년 12월 24일에는 지금보다 더 태양에 근접해서 관측할 예정이라고 합니다. 이렇게 되면 현재도 인류가 만든 것 중 가장 빠른 탐사선인데 더더더 빠른 탐사선이 되겠네요. NASA에서는 올해가 물리학계의 최고의 해 라고 말하더군요. 앞으로도 태양의 신비를 밝히는 새로운 발견들이 이어지길 기대합니다.
지금까지 현장으로 직접 가는 과학 크리에이터(과학유튜버) 지식인미나니였습니다.
