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융합연구리뷰
ISSN : 2465-8456

우주발사체 회수 및 재사용 기술, 우주/천문 관측 기술

우주발사체 회수 및 재사용 기술, 우주/천문 관측 기술

2019_융합연구리뷰_6월호.pdf(7.28MB) 발간일 : 2019-06-10 저자 : 고상호, 김철웅, 정웅섭, 박용선, 안상현

우주발사체 회수 및 재사용 기술

 

1960년대 미국과 소련의 우주경쟁(Space Race)”으로부터 본격적으로 시작된 우주전쟁은 우주강국들의 막대한 투자와 경쟁적 R&D로 인해 급격한 기술의 발전이 진행되었다. 초기 달 탐사 이후 유인화성탐사를 목표로 하는 현재의 우주탐사, 그리고 더 깊은 심우주탐사와 극한환경 실험을 위한 우주정거장 건설 등 수많은 관련 연구가 지금도 진행되고 있다. 이 모든 것을 가능케 한 우주발사체는 지구에서부터 우주로 다양한 탑재물들을 옮기는데 사용되었다. 현재까지의 소모성, 즉 일회용 발사체는 큰 비용대비 재사용이 불가능하여 비경제적이었으며, 우주 쓰레기로 전략하여 인공위성과 같은 물체와의 충돌을 야기하는 위협이 되고 있다.

 

이에, 본 호 1부에서는 앞으로도 수많은 탑재물을 실어 나르며, 궁극적으로 유인 우주여행을 가능케 할 우주발사체에 대해 알아보고, 특히 경제적 측면의 이점을 살려 저렴한 비용으로 탑재물과 인간을 우주로 이송 가능케 하는 재사용 우수발사체 기술과 회수 기술에 대하여 알아본다. 현재 여러 국가에서 개발되었거나 개발예정인 재사용 우주발사체는 회수형태에 따라 부스터 회수형, 궤도선형, 그리고 복합사이클 추진기관 형태로 구분된다. 정밀한 유도제어, 발사체 신뢰도 증진, 추진기관, 정비 기술 등 수많은 기술이 복합적으로 연구·개발되어야 하며, 이를 하나의 시스템으로 융합시켜야만 우주발사체의 회수와 재사용이 가능하다.

 

본 호를 통해 국내에서도 가까운 미래에 민간주도의 저렴한 우주개발 상업화가 이루어지기를 바라며, 4차 산업혁명의 대표 ICT 기술과 우주산업이 융합되어 새로운 시장이 개척되기를 기대해 본다. 또한, 재사용 우주발사체에 대한 기술기반을 넓혀 새로운 우주시대에 적극적으로 참여할 수 있는 여건들이 마련되어 우주강국으로의 국제사회 참여를 기대해 본다.

 

우주/천문 관측 기술

 

우주 탐사와 천문 관측을 위한 인간의 탐험은 과거에서부터 현재까지 끊임없이 진행되고 있다. 수학, 의학과 함께 천문학은 인류와 가장 오랜 시간 동안 함께해온 학문이기도 하며, 천체 관측은 역사적 기록 또한 무수히 남아있다. 과거에는 맨 눈으로 하늘을 올려다보며 빛의 크기와 밝기 등을 관측하는 것이 유일했지만, 기술이 빠른 속도로 발전함에 따라 현재는 지상과 우주에 망원경을 설치하여 별 생성 활동, 탄생 기작 등을 관측하고 초기 은하의 특성을 연구하는 등 보다 심도 깊은 우주연구가 가능해졌다.

 

이에, 본 호 2부에서는 우주관측을 위해 사용되는 적외선 우주관측, 우주전파, 중력파 관측과 같은 최신 기술에 대해 알아본다. 첫 번째 파트에서는 미국 항공 우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본항공우주연구원(ISAS) 및 항공 우주 및 우주기구(JAXA), 한국천문연구원 등 국내외에서 진행되고 있는 적외선 우주망원경 프로젝트의 개요와 기술을 간략히 설명하였다. 이어지는 파트에서는 최근 우주관측 분야의 가장 핫이슈였던 블랙홀 관측을 가능케 했던 EHT(Event Horizon Telescope) 프로젝트와 전파망원경에 대해 설명하였다. 마지막으로 중력파 관측과 레이저 간섭계 LIGO(라이고), 이의 업그레이드 버전인 Advanced LIGO(어드밴스드 라이고)의 역사와 앞으로 사용될 차세대 중력파 검출기에 대해 기술하였다.

 

본 호를 통해 우주/천문 관측 기술 간 사용되는 여러 융합 기술에 대한 이해도가 제고되기를 바라며, 앞으로 무궁무진하게 발전될 관측기술을 통해 더 깊고 또렷한 우주 탐사가 가능해지길 기대해 본다. 이를 통해 지금보다 또렷한 블랙홀의 이미지, 그리고 또 다른 블랙홀의 발견 등 아직까지 개척할 것이 많은 미지의 영역에 도달할 수 있기를 기대해 본다.