과기부·항우연, 12월 16일 달 궤도 진입
31일 임무궤도, 23년 1년간 임무 수행
산업체 40여개 참여, 우주산업 가시화

우리나라 첫 탐사를 위한 달 궤도선 다누리가 5일 미국 발사장으로 출발했다. 다누리는 스페이스X사의 팰컨9에 실려 8월 3일 미국에서 발사된다.[이미지= 한국항공우주연구원]
우리나라 첫 탐사를 위한 달 궤도선 다누리가 5일 미국 발사장으로 출발했다. 다누리는 스페이스X사의 팰컨9에 실려 8월 3일 미국에서 발사된다.[이미지= 한국항공우주연구원]
우리나라 첫 달 탐사를 위한 궤도선 '다누리(KPLO)'가 해외 발사장으로 이송을 시작한다. 다누리는 오는 8월 3일(한국시간) 미국에서 발사돼 12월 16일께 달 궤도에 진입, 12월 31일에 달 고도 100km의 임무 궤도에 들어가 23년 1년간 임무를 수행하게 된다.

과학기술정보통신부(장관 이종호)와 한국항공우주연구원(원장 이상률) 우리나라 첫 달 궤도선 '다누리'를 해외발사장으로 이송한다고 5일 밝혔다.

다누리는 새로운 임무 설계와 임무 운용을 고려해 국내 독자기술로 개발했다. 추력시스템, 본체, 임무설계, 조립과 시험 등 독자적인 기술력으로 완성했다. 지난 6월 21일 성공한 발사체에 이어 탐사선 등 우리나라의 우주 탐사를 본격화 할 수 있게 됐다는 의미다.

다누리는 특수 컨테이너에 실려 항우연에서 인천공항으로 이송된다. 특수 컨테이너는 온도 습도 양압 유지와 충격흡수가 가능하도록 다누리를 위해 신규 제작했다. 항공으로 미국 올랜도 공항까지 이송한 후 육상으로 이동, 7일 발사장인 미국 플로리다주 케이프캐너배럴 우주군기지에 도착한다. 

이후 다누리는 발사장에서 약 한달 간 상태 점검, 시스템 점검, 추진시스템 극성시험, 통신시험, 연료주입, 발사체 결합 등 발사준비 과정을 거치게 된다. 발사는 8월 3일 오전 8시 24분(현지시간 8월 2일 오후 7시 24분) 스페이스X사의 팰콘9 발사체로 이뤄질 예정이다.

다누리는 4.5개월간 항행해 올해 12월 16일 달 궤도에 안착하게 된다. 발사 후 NASA와 협력해 BLT(Ballistic Lunar Transfer, 탄도형 달 전이방식) 궤적을 따라 달 궤도에 진입하게 된다. BLT 궤적은 탄도형 달 전이 방식으로 다른 달 궤적에 비해 이동거리가 길다. 하지만 연료를 상당량 절감할 수 있다.
 

다누리는 BLT 방식으로 달 궤도선에 도착하게 된다. 시간이 더 걸리지만 연료 사용이 적어 더 오래 임무를 수행할 수 있다.[사진= 한국항공우주연구원]
다누리는 BLT 방식으로 달 궤도선에 도착하게 된다. 시간이 더 걸리지만 연료 사용이 적어 더 오래 임무를 수행할 수 있다.[사진= 한국항공우주연구원]
발사 후 달 전이궤적 진입은 5단계로 진행된다. 1단계는 발사후 40분께 다누리와 발사체 분리(지구로부터 1655km지점), 45분께 달 전이 궤적에 진입하게 된다. 2단계는 발사체가 분리되면 다누리에 탑재 된 컴퓨터의 자동프로그램이 작동한다. 절차에 따라 태양전지판을 전개해 태양 지향 자세로 변경, 전력을 생성할 수 있게 된다. 발사 후 60분께 지구 지상국과 S-밴드를 이용한 첫 교신이 이뤄지고 달 궤도선의 초기 점검이 시작된다.

3단계는 초기 점검 후 자세와 궤도를 결정, 정상 운용 모드로 전환해 지구 지상국과 X-밴드로 통신을 시작한다. 4단계는 달 궤도 진입 전으로 4개월간 BLT 궤적을 따라 항행할 수 있도록 궤적 보정이 수차례 이뤄진다. 5단계는 다누리가 달에 접근, 달 궤도에 들어가고 임무 운용궤도인 100km 고도에 안착하기 위한 달 궤도 진입 기동을 수행한다.

이후 1년간 달 상공 100km를 하루에 12회 공전하며 달 표면 전체 편광 지도 제작, 달-지구 간 우주인터넷 통신 시험, 달 착륙 후보지 탐색, 자기장 측정, 달 자원 조사 등 달 관측과 과학기술 임무를 수행한다. 달 궤도선은 여주 심우주지상안테나와 스페인 마드리드, LA 골드스톤의 심우주지상안테나와 교대로 통신이 이뤄질 예정이다.

달 궤도선에는 각각의 임무를 위해 6개의 탑재체(국내 5개, 미 NASA 1개)가 실려있다. 감마선 분광기(한국지질자원연구원)는 달 표면의 저에너지인 30keV에서 고에너지영역인 12MeV까지 달 표면에서 나오는 감마선 스펙트럼 측정이 가능하다. 이를 통해 달의 지질과 진화를 추적하고 달 자원 지도를 제작할 수 있게 된다.

고해상도 카메라(한국항공우주연구원)는 달 착륙선의 착륙 후보지를 탐색하기 위한 영상 촬영을 맡았다. 광검출기를 제외한 반사경, 렌즈 등 주요 부품, 조립, 정렬 등 국내 기술로 개발됐다. 한국천문연구원의 광시야편광카메라는 달 표면 입자와 우주선 영향을 분석하기 위한 편광영상 촬영 임무를 수행하게 된다. 세계에서 처음으로 달 표면 전체 편광지도 제작이 가능할 것으로 기대된다. 관측 범위는 +70도에서 -70도까지로 달의 낮에서 9개월 연속 관측도 가능하다.

우주인터넷(ETRI)시험도 이뤄진다. 달 궤도에서 지구와 우주인터넷 통신시험을 수행하게 된다. 자기장측정기(경희대)는 달 주변 자기장 세기를 측정해 달 생성 원인 연구를 지원한다. 영구음영지역카메라(섀도우 캠, NASA)는 달 극지방의 영구음영 지역을 고품질의 영상으로 촬영하게 된다.

달 궤도선에는 산업계 40개 업체(대기업 6개, 중소기업 34개), 대학교 13개, 출연연 6개가 참여했다. 총 예산은 2367억원으로 산학연 집행예산은 852억원 규모다. 

권현준 거대공공연구정책관은 "달 궤도선 다누리의 제작 및 국내 점검은 완료되었다. 대한민국의 달을 향한 성공적인 첫걸음이 될 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.

한편 다누리는 항우연이 주관사로 시스템, 본체, 지상국, 고해상도 카메라를 개발했다. 탑재체는 ETRI, 천문연, 지질자원연, 경희대, NASA가 맡았다. 당초 550kg중량으로 기획됐으나 19년 678kg으로 변경했다. 사업기간은 19개월이 연장돼 16년 1월부터 22년 7월까지다. 

다누리가 특수제작된 컨테이너에 실려 항우연에서 미국으로 출발했다.[사진= 한국항공우주연구원]
다누리가 특수제작된 컨테이너에 실려 항우연에서 미국으로 출발했다.[사진= 한국항공우주연구원]
다누리 개발 참여 기업.[자료= 한국항공우주연구원]
다누리 개발 참여 기업.[자료= 한국항공우주연구원]
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