다누리: 한국 최초 달 탐사선 발사…'우주 탐사' 첫 발 뗐다

한국 최초의 달 탐사선 '다누리'가 우주 탐사의 꿈을 안고 쏘아 올려졌다.

다누리는 5일 오전 8시 8분(한국시간) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 미국 민간우주기업 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다.

과학기술정보통신부(과기정통부)는 다누리가 8시 48분쯤 고도 약 703km 지점에서 팰콘9 발사체로부터 분리됐으며 약 1시간 30분 만에 지상국과 교신에 성공했다고 밝혔다.

오후 2시쯤에는 다누리가 목표로 한 전이궤도에 정상적으로 진입한 것을 확인했다.

하지만 다누리의 최종 성공 여부를 판단하기까지 4개월 반 동안 까다로운 항행 과정을 거쳐야 한다.

다누리는 오는 12월 16일 달 주변을 도는 궤도에 들어서 31일에 목표 궤도인 달 상공 100km에 진입할 것으로 예상된다. 이 궤도에 안착해 임무 수행을 시작해야 '최종 성공'으로 판단된다.

다누리가 성공한다면 한국은 러시아·미국·일본·유럽·중국·인도에 이어 세계에서 달 탐사선을 보낸 7번째 국가가 된다.

또 지구 중력이나 자기장이 미치지 않는 달 보다 먼 우주 공간, 즉 '심우주 탐사'의 첫 걸음이 될 것으로 보인다.

오태석 과기정통부 1차관은 "다누리는 우리나라가 처음 제작한 달 궤도선으로 누리호 개발과 더불어 우주 분야에서 우리나라의 국제적 위상을 높이고 우주 강국으로 도약하는 계기를 마련할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

'다누리'는?

다누리는 순우리말인 '달'과 '누리다'의 '누리'로 이뤄진 말이다. 최초의 달 탐사로 '달을 남김없이 누리고 오라'는 의미를 담았다.

다누리의 총중량은 678kg으로 가로·세로·높이 약 2m 직육면체 모양이다.

한국항공우주연구원(항우연) 주도로 다양한 민간 기업이 개발에 참여, 순수 국내 기술로 제작된 달 탐사선이다.

다만 국산 발사체가 아니라 미국 스페이스X 발사체를 빌려 타는 이유는 아직 국내 기술력으로는 달까지 먼 거리를 갈 수 있는 발사체를 쏘아 올리기 어렵기 때문이다.

다누리는 발사 후 달이 아닌 태양 쪽으로 날아가 최대 155만km까지 거리를 넓혔다가 나비 모양의 궤적을 그리며 다시 지구 쪽으로 돌아와 달로 향한다.

이를 탄도형 달 전이방식(BLT·Ballistic Lunar Transfer) 궤적이라고 한다. 3일이 걸리는 지구-달 직선거리가 아니라 80~140일이 걸리는 우회로를 택한 이유는 태양과 지구, 달의 중력 특성을 활용해 연료 소모량을 약 25% 줄일 수 있다는 장점이 있기 때문이다.

어떤 '임무' 맡았나

다누리는 크게 본체와 탑재체 두 부분으로 나뉜다.

탑재체는 ▲영구음영지역카메라(ShadowCam) ▲자기장측정기(KMAG) ▲광시야편광카메라(PolCam) ▲고해상도카메라(LUTI) ▲감마선분광기(KGRS) ▲우주인터넷탑재체(DTNPL) 등 총 여섯 개로 구성돼 있으며 각기 다른 역할을 수행한다.

항우연이 개발한 고해상도카메라는 관측 폭 10km 이상인 최대 해상도 2.5m 카메라 2대를 이용해 주변을 촬영, 2030년 초 발사 예정인 한국형 달 착륙선의 착륙 후보지를 물색한다.

한국천문연구원이 개발한 광시야편광카메라는 빛의 편광을 활용해 세계 최초로 지구에선 보이지 않는 달 뒷면의 입자 크기나 티타늄 분포를 조사한다.

가장 주목받는 것은 세계 최초 우주인터넷 시험이다. 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발한 우주인터넷 탑재체에는 기관 홍보 영상과 기술 소개 영상, 인기 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래 '다이너마이트' 등이 저장돼 있다. 다누리는 저장된 자료를 특정 시점에 지구로 전송할 계획이다.

이번 시험에 성공하면 해당 기술은 향후 우주탐사 궤도선, 착륙선 등 간의 통신에 활용될 것으로 보인다.

한국지질연구원이 개발한 감마선분광기는 달 표면에서 방출되는 감마선을 측정해 물과 산소, 헬륨3 등 주요 자원을 탐사해 자원지도를 제작한다.

경희대 연구팀이 개발한 자기장측정기는 달의 자기장을 분석해 태양과 지구, 달 사이 우주 환경을 연구한다.

영구음영지역카메라는 미 항공우주국(NASA)에서 개발한 유일한 외산 탑재체다. 이 카메라는 유력 유인 탐사 후보지인 달 극지역에 위치한 햇빛이 전혀 들지 않는 충돌구 안쪽을 촬영할 수 있다. NASA는 달에 우주인을 보내는 '아르테미스' 미션 착륙 후보지를 찾기 위해 처음으로 한국과 협력한다.

다누리는 내년 1월부터 12월까지 1년간 달 상공 100km 궤도를 하루 12회 공전하며 달 관측 및 과학기술 임무를 수행하고 안테나를 통해 관측 데이터를 수신한다.

정부는 다누리 발사를 통해 확보한 기술과 관측 정보 등을 토대로 2031년 달 착륙 사업을 추진할 예정이다.