[다누리 발사 성공] 비밀병기 ‘비탁’ 팀의 궤적설계 밤샘 7개월
5일 한국의 첫 달 궤도선 다누리 발사에서 단연 주목받은 것은 거대한 리본 모양의 다누리 궤적이다.
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(탄도형 달 전이 방식)로 불리는 이 궤적은 달로 직진하는 대신 먼 우주로 나갔다가 지구 쪽으로 되돌아오는 방식이다.
직진 방식보다 연료를
20
% 넘게 아끼는 마법 같은 루트로, 미국과 일본만 성공한 고난도 기술이다.
연료를 쓰지 않고도 발사체가 밀어준 힘으로 우주를 항행하는 것이다.
한국 우주개발 역사에서
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설계는 전례 없는 도전이었다.
이 궤적을 설계한 것은 한국항공우주연구원 달탐사사업단 ‘비탁(秘卓)’팀이다.
6명으로 구성된 비탁팀은
2020
년 1월부터 7개월을 매달린 끝에 궤적을 그리는 데 성공했다.
검증을 맡은 미 항공우주국(
NASA·
나사)으로부터 “우리는 (당신들의) 설계도에 찬성한다.
항우연은 달까지 가는 저(低)에너지 궤적 설계에서 위대한 진전을 이뤘다. 축하한다”라는 회신을 받았다.
비탁팀을 이끈 박재익 박사는 5일 “
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궤적 진입에 실패했으면 모든 것이 수포로 돌아갈 수 있었지만 대장정의 첫 단추를 잘 끼웠다”고 말했다.
그는 “비탁팀 임무는 이제부터 시작”이라며 “앞으로
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시간 다누리에서 오는 정보를 분석하며 단 한순간도 긴장을 늦출 수 없다”고 했다.
달 궤도선 다누리 개발은 정권이 바뀔 때마다 발사 일정이 오락가락하며 우여곡절을 겪었다.
그런 와중에도
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명 안팎의 항우연 달탐사사업단 연구진은 심우주 탐사 시대를 위한 첫발을 내디뎠다.
아직 4개월 반의 비행과 달 궤도 진입이라는 고비가 남았지만 비탁팀을 비롯한 연구진 덕분에 한국 우주과학이 한 걸음 진보했다는 평가가 나온다.
◇ 새 궤적 설계 위한 비밀병기들
우리 달 탐사 사업이 본격적으로 시작된 건
2016
년이다.
처음엔 3년간 개발해
2018
년 달에 궤도선을 보내는 것이 목표였다.
당초 궤적도 지구를 세 바퀴 반 돌다 달로 들어가는 방식이었다.
하지만 연구진 내부 이견과 기술적인 한계 등으로 4차례나 사업이 변경됐다.
그 과정에서 달 궤도선의 무게도
550
㎏에서
678
㎏으로 불어났다.
무게가 늘면서 연료 부족이 난제로 떠올랐다.
연료 소비가 큰 기존 궤적으로는 정상적인 달 탐사가 불가능한 상황이었다.
다누리 앞에선 성공 주역 '비탁'팀 - 다누리가 달로 가는 궤적을 설계한 비탁팀 멤버들이 지난 6월 한국항공우주연구원 다누리 앞에 섰다. /박재익 박사 제공
당시 달탐사사업단장이었던 이상률 현 항우연 원장은
2020
년 1월 이 문제를 풀
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궤적설계전담팀을 만들었다.
박재익, 이동헌(현재는 방준 박사로 교체), 홍승범, 송영주, 김영록, 배종희 박사로 구성된 팀 이름은 ‘탁월한 비밀병기’라는 뜻의 비탁이었다.
이름은 거창했지만 막막한 처지였다.
팀장인 박재익 박사는 “당시
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궤적에 대한 개념도 없어 공개된 논문과 사례 분석에 매달렸다”고 말했다.
이상률 원장도
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궤적의 창시자인 미국의 에드워드 벨브루노 박사와 나사를 찾아가 얻은 정보를 비탁팀에 제공했다.
궤적 계산은 소수점 아래
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자리까지 맞혀야 하는 정교한 작업이었다.
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자리 중 하나만 틀려도 다누리는 우주 미아가 될 수 있다.
박 팀장은 “우주 선진국들은 논문에 중요한 정보들을 다 담지 않는다”면서 “궤적 설계에만 꼬박 7개월이 걸렸지만 그게 정답인지 아닌지 확신할 수 없었다”고 말했다.
2020
년 7월 나사가 “설계한 궤적을 써도 좋다”는 답장을 보내왔을 때 비탁팀은 환호성을 질렀다.
◇ 산·학·연
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곳도 숨은 주역
다누리 본체 개발과 제작은 김대관 달탐사 단장이 진두지휘했다.
김 단장은 항우연 위성연구소 약
50
명과 함께 달 탐사 사업을 둘러싼 많은 논란 속에서도 묵묵히 달 궤도선 개발을 완수했다.
다누리 개발에는 한화와
AP
위성,
KAI
같은 민간 기업
40
곳과
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개 대학교, 정부 출연연구소 6곳도 참여했다.
기업들은 궤도선 본체와 시스템 설계 지원, 조립, 시험을 수행했다.
특히
SK
브로드밴드는 경기도 여주에 반사판 직경
35m
의 국내 최대 크기 안테나를 구축했다.
이는 나사와 유럽의 안테나와 비교해도 기술적으로 떨어지지 않는다고 항우연은 설명했다.
달 궤도선 운영 종료 후에도 앞으로 국내외 심우주 탐사 프로그램에서 국제협력을 할 수 있을 것으로 기대된다.
다누리에 실린 탑재체 5기도 국내 연구진이 우리 독자 기술로 제작했다.
(시사)
총선 끝나니 모습 드러낸 거니
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