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[토요워치] 달, 희귀자원 품은 기회의 땅…우주 신대륙 연구 전초기지

☞왜 다시 달에 집중하나
'헬륨-3' 25톤이면 美 1년치 발전 가능
희토류·우라늄·백금도 풍부 '탐사 러시'
지구의 1/6 수준 중력...로켓 발사 최적
기초과학·공학기술 활용도 무궁무진

[토요워치] 달, 희귀자원 품은 기회의 땅…우주 신대륙 연구 전초기지

약 반세기 만에 미국 등 우주강국의 달 탐사에 다시 불이 붙은 이유는 뭘까.

달 탐사는 지난 1972년과 1976년 각각 아폴로 17호(미국), 루나 24호(소련) 이후 중단됐다가 2009년 태양 빛이 전혀 닿지 않는 달의 남극에서 물이 발견되며 본격화한다. 기술이 발전하면 얼음을 식수와 산소·에너지로 활용할 수 있어서다.

실제 미국 스페이스X는 오는 2023년 인류 최초의 민간인 달 여행사업에 나선다. 미 항공우주국(NASA·나사)은 2024년 달궤도우주정거장(게이트웨이)를 구축하고 52년 만에 유인착륙선을 재개한다. 이에 앞서 기업이 개발한 달착륙선 9기를 달에 보내는 ‘상업달탑재체서비스(CLPS)’를 내년 중 시작한다.

중국은 올해 초 처음으로 달 뒷면에 무인탐사선 창어 4호를 보냈다. 중국은 창어 4호를 통해 인류 최초로 달 뒷면 착륙에 성공했고 올해 말 창어 5호, 내년에 창어 6호를 잇따라 달에 보낸다. 2025년까지 인류 최초의 달기지를 건설하고 5년 내 유인화한다는 목표를 세웠다. 중국의 달탐사를 지휘하는 예폐이젠 중국과학원 원사는 달과 화성을 각각 영유권 분쟁 중인 센카쿠열도(중국명 댜오위다오)와 스카버러암초(중국명 황옌다오)에 비유하며 “다른 사람이 먼저 가면 후손이 우리를 탓할 것”이라고 말한 바 있다.

4월에는 엔진 고장으로 실패했으나 이스라엘 기업인 스페이스 IL이 민간에서는 최초로 무인탐사선 착륙을 시도했다.

일본은 2007년 달 궤도선을 쏜 데 이어 2030년에는 유인착륙선을 보낼 방침이다. 인도는 2008년 달궤도선에 이어 이달 말 착륙선을 쏘아 올릴 방침이다.

지금까지 달탐사에 성공한 나라는 미국·러시아·유럽·일본·중국·인도이며 이 중 착륙까지 한 곳은 미국·러시아·중국이다.

김승조 전 한국항공우주연구원장은 “달은 여행지가 될 수 있으며 희귀자원도 많고 중력이 지구의 6분의1이라 소행성이나 화성 등 심우주 탐사를 위한 로켓 발사의 전초기지로 적합하다”고 설명했다.

달 탐사 효과는 우선 기초과학과 공학기술의 업그레이드를 꾀할 수 있다는 점을 들 수 있다. 우주강국들은 그동안 우주개발을 통해 우주발사체, 항해·항법, 탐사선 제어, 심우주 통신기술 등을 발전시켜왔다. 우주선에 실은 과학장비를 통해 많은 우주 데이터를 얻어 활용할 수도 있다.

달은 풍부한 과학연구 소재가 있다. 실례로 표면의 고운 흙인 표토가 지역에 따라 색과 크기, 쌓인 형태 등이 다른데 그 이유는 밝혀져 있지 않다. 달은 대기가 없어 미세운석이나 태양방출 입자가 바로 표면을 부수는 특징이 있다. 일종의 우주풍화다.

무엇보다 달은 헬륨-3·희토류·우라늄·백금 등 희귀자원이 풍부해 매력적이다. 지구와 달리 달에는 대기가 없어 일교차가 300도를 넘고 우주에서 방사선·운석이 쏟아지는데 헬륨-3 역시 고스란히 표면에 쌓여 있다. 헬륨-3를 핵융합발전에 활용하면 불과 25톤으로 핵폐기물 걱정 없이 미국의 연간 소비전력을 생산할 수 있다. 방사능물질도 전혀 발생하지 않는다. 김경자 한국지질자원연구원 책임연구원은 최근 미국과 인도 탐사선의 광학 측정 데이터를 바탕으로 광물 분포를 밝혀 정밀한 헬륨-3 함유량 지도를 만들었다. 그 결과 헬륨-3가 풍부한 지역 6곳 중 2곳을 탐사 후보지로 제시했다.

다만 달에서 광물을 채취하더라도 수송선 상용화가 전제돼야 해 경제성 있는 자원 채취의 경우 2055~2060년은 돼야 이뤄질 것으로 보인다.

지구와 화성 사이의 소행성 자원 채취와 화성 유인기지 구축 등 심우주 탐사에도 유용하다. 달의 중력이 약해 적은 연료로도 기상조건에 상관없이 24시간 로켓을 발사, 화성·소행성 등 심우주 탐사를 위한 전진기지로 활용할 수 있다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com


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