[투데이에너지] 세계적으로 원거리 우주탐사와 우주개발에 관심이 높아지고 있다. 특히 우주개발의 민간 참여도 적극적이다. 2020년 5월 민간기업 최초로 SpaceX가 유인 우주선 발사에 성공했으며 영국 버진그룹 회장의 7월11일 우주비행선을 통한 1시간의 우주여행 성공과 7월20일 아마존 창립자 베이조스의 우주관광 비행 성공, SpaceX의 9월 지구궤도 우주 비행도 예정돼 있다.
이와 함께 헬륨-3, 희귀 원소 희토류 등 달과 화성 등 우주에서의 자원개발에도 관심이 고조되고 있다. 미국과 러시아, 중국, 유럽 등 우주 강국들은 달, 화성 등 우주 탐사 등 우주개발 경쟁에 나서고 있다. 2020년 4월 트럼프 대통령은 달과 소행성의 자원 채굴을 허용하는 행정명령에 서명한 바 있다.
1960년대 이후 인류의 화성탐사는 60여회에 달하고 있다. 2020년 7월은 인류의 화성탐사에서 획기적인 달이다. 아랍에미리트(UAE)는 일본 로켓에 궤도선 Hope를 탑재하고 2020년 7월 19일 발사했으며 2021년 2월9일 화성 궤도에 진입했다. 중국의 Tianwen-1은 7월23일 궤도선, 착륙선, 탐사선을 싣고 발사돼 2월10일 화성궤도 진입과 화성 착륙에 성공했다. 미국 화성탐사 2020은 7월30일 탐사선, 탐사드론을 탑재·발사했으며 2월18일 화성표면에 착륙했다.
현재 우주선 추진동력 에너지는 화학적 연료, 탐사선은 태양광과 원자력 전지를 이용하고 있다. 이번 미국 화성 탐사선도 원자력전지로 불리는 방사성동위원소열전시스템(MMRTG)에 의해 구동된다. 원자력은 원거리 장기 우주탐사 및 태양광이 효율적이지 않는 경우 필수적으로 인식되고 있다.
우주강국들은 우주개발 주도권을 확보하기 위해 이미 우주용 원자로 개발을 추진하고 있다. 원자력 추진 엔진은 오늘날 로켓에 동력을 공급하는 화학 엔진보다 두 배 이상 효율적으로 평가된다. 지난 2월 미국과학아카데미(NAS)의 보고서는 인간이 화성에 도달하기 위해서 원자력 추진 우주선의 개발 필요성을 강조한 바 있다.
미국은 지구궤도 밖 원자력 추진 우주선(DRACO)을 개발하고 있다. 2020년 5월 프로그램에 착수했으며 2025년까지 우주 궤도상에서 원자로 열추진 시스템 실증을 목표로 한다.
러시아는 원자력 추진 우주선을 달, 금성, 목성에 보낼 계획을 하고 있다. 원자력추진 우주선 제우스(Zeus) 개발을 2010년부터 추진하고 2018년 원형로 제작과 시험에 착수했다. 2020년 1월 러시아는 2030년 첫 실험용 원자력 추진 우주선을 발사할 계획을 발표했으며 또한 올해 5월 25일 우주예인선을 2030년 행성간 임무로 발사 예정이라고 발표한 바 있다. 유럽도 우주개발에 적극적이다. 영국우주청(UKSA)은 올해 1월초 롤스로이스와 원자로 기술의 우주탐사 이용 연구에 착수했다.
글로벌 우주개발 시대가 개막되고 있다. 우주개발은 과학기술 발전은 물론 산업과 안보, 국가 경쟁력 등에 큰 영향을 준다. 국가 우선순위의 종합정책으로 추진이 필요한 대목이다. 이와 관련 미국의 발빠른 움직임이 주목된다.
2015년 미국 의회는 달과 소행성 자원을 사용할 수 있도록 하는 법안을 제정했다. 2017년 미항공우주국(NASA)은 우주개발을 위한 아르테미스(Artemis)프로그램을 착수했다. 2024년 달에 우주인 착륙, 중기 목표로 국제탐사팀 달 거주, 장기적으로 2028년까지 행성에 인간체류를 목표로 하고 있다. 이와 관련 트럼프 대통령은 우주정책지침을 2017년 12월 처음 발표한 데 이어 2020년 12월16일 우주 원자력 추진동력 기술 개발 전략적 로드맵을 위한 6번째 우주정책 지침을 발표했다. 또한 동맹국의 아르테미스 프로그램 참여를 위한 협정은 2020년 10월 서명을 위해 공개됐으며 우리나라는 지난 5월 10번째 국가로 가입했다.
우리나라도 우주개발진흥법 제정, 콘트롤타워 구축, 과학기술 및 인프라 투자, 산업 육성, 인력양성, 국제협력 등을 지속적으로 해오고 있다. 지난 8월 입법 예고한 우주개발 진흥법 개정안에는 우주산업 육성 강화 등이 포함돼 있으며 최근 동향도 주목된다. 한국형 발사체 누리호가 10월21일 발사 예정이고 지난 4월1일 발표한 달 탐사선발사 추진과 2030년 한국형 달 착륙선 발사 추진 등이 있다. 자주적이고 지속가능한 우주개발을 위해서는 적극적인 기술 개발과 노하우 축적이 필수적으로 향후 예상되는 우주개발 경쟁에서 뒤쳐지지 않을 수 있다. 여기에는 우주선 추진 동력과 행성표면 에너지공급원으로 한국형 원자력 추진 우주선 개발도 포함돼야 할 것이다.