역대급 태풍 힌남노 6일 남해안 상륙 … 휴교·출근시간 조정 권고

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우리나라 첫 달 탐사 궤도선 ‘다누리’의 상상도.(사진=한국항공우주연구원)우리나라의 첫 달 탐사 궤도선 ‘다누리’는 지금 안녕할까. 우리나라가 만든 물체 중 처음으로 지구 중력장을 벗어나 운용되는 다누리가 심우주(지구와 달 사이의 거리와 같거나 그것보다 먼 거리에 있는 우주 공간)에서 생존 신고를 보내왔다.다누리는 4개월하고도 2주의 항해를 무사히 마쳐야 달에 도착한다. 어느덧 발사 한 달이 지났다. 다누리는 이 기간 한 번의 위기를 넘고 두 가지의 성과를 써냈다.4일 과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)에 따르면 다누리는 현재 당초 예정했던 궤적에 맞춰 달로 향한 항해를 순항 중이다. 다누리 비행을 관제하고 있는 항우연 연구진은 이날 지난 2일 오후 5시께 수행한 다누리 2차 궤적수정기동이 성공적으로 마쳤다는 점을 확인했다고 밝혔다.항우연 측은 “2차 궤적수정기동의 최종결과는 기동 후 약 48시간이 지난 4일 오후 5시경 확인할 예정이었으나, 약 25시간 만인 3일 오후 6시께 최종 성공했다”며 “예상보다 빠르게 최종결과를 확인할 수 있었던 이유는 1차 궤적수정기동의 분석 경험에 더해 2차 궤적수정기동 후의 궤도 정보가 예측한 것과 거의 동일하게 나왔기 때문”이라고 밝혔다.궤적수정기동, 왜 하나다누리는 지난 8월5일 오전 8시8분 미국 플로리다주 케이프캐너배럴 우주군기지에서 스페이스X의 로켓 ‘팰컨9-5500’에 실려 우주로 향했다. 이날 2차 궤적수정기동의 정상적 운영과 예정대로 항해를 진행 중인 점을 최종적으로 확인하기까지 다누리의 항해는 다이내믹했다.항우연 연구진은 지난 1일 지구에서 L1 포인트로의 비행 중인 다누리의 비행을 관제하던 중 오류를 발견했다. 항우연 측은 “다누리 운영을 위해 지상국에서 위성으로 전송된 데이터에 일부 오류가 있었다”고 밝혔다.항우연 연구진은 오류 발견 직후 원인을 분석해 해결책을 찾아냈다. 오류 해결 조치 후 다누리의 정상 운영을 확인한 연구진은 지난 2일 오후 5시께 다누리의 2차 궤적수정기동을 수행했다. 이날 발표된 다누리 2차 궤적수정기동 결과는 당시 받은 정보를 정밀 분석해 도출한 결과다.다누리가 이처럼 궤적수정기동을 하는 이유는 탄도형 전이 방식(Ballistic Lunar Transfer·BLT)을 통해 4.5개월의 항해를 거쳐 달에 도착하기 때문이다. BLT는 지구·태양·달 등의 중력 특성을 이용하는 궤적으로, 비행시간이 길지만 다른 전이 방식과 비교해 연료 소모량이 약 25% 적게 든다는 장점이 있다. 다누리는 이 때문에 지구와 태양 간의 라그랑주점(두 천체의 중력이 균형을 이루는 지점) 중 하나인 L1 포인트(지구로부터 약 156만km)를 거쳐 달로 향하게 된다. 달에 직접 전이하는 최단 거리(약 38만km)보다 누적 거리가 15배 정도(약 600만km) 길다.



다누리가 약 4.5개월에 걸쳐 달에 접근하는 BLT 예상 궤적.(자료=한국항공우주연구원) BLT의 핵심은 달 궤도 진입 때 속도를 줄이지 않아도 된다는 데 있다. 달 도달 직전 속도가 빠르다면 중력장에 안착하지 못하고 그대로 튕겨 나간다. 이 과정에서 대량의 연료가 소모되는데, BLT 방식은 이때 드는 연료가 극히 적다. 실제로 다누리는 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 지점을 향해 이동하다가, 우주탐사체 속도론 비교적 느린 초속 0.17km에서 추력기를 작동해 지구 방면으로 방향 전환한다. 이번 2차 궤적수정은 지구 방향으로의 전환을 위해 수행됐다.항우연 연구진은 BLT 과정에서 다누리의 궤적 수정 기동을 최대 9회로 잡았다. 궤적을 잘 따라간다면 수정 기동 횟수는 줄어든다. 이는 임무 기간 연장 가능성을 높이는 요인으로 작용한다. 궤적 수정 기동에 사용될 연료를 아껴 임무 수행 중 쓸 수 있기 때문이다.지난 2일 수행하고 이날 세부 결과가 발표된 2차 궤적수정기동은 계획상 3차 궤적수정기동에 해당한다. 항우연 연구진은 2차 궤적수정기동을 당초 8월12일로 설정했으나, 지난 8월7일 성공적으로 수행된 1차 궤적수정기동 결과를 반영해 이를 생략했다. 항우연 연구진은 또 2차 궤적수정기동이 성공적으로 수행됨에 따라, 당초 오는 16일로 계획했던 다음 궤적수정기동을 생략할 계획이다.다누리가 심우주에서 본 지구와 달다누리는 2차 궤적수정기동에 앞서 우리나라 우주탐사 역사에 한 획을 그을 성과도 남겼다. 지난 8월26일 지구로부터 약 124만km 거리를 비행하던 중 지구와 달을 한 장에 담은 사진을 찍었다. 과기정통부 측은 “우리나라 최초로 지구중력권을 벗어나 촬영한 사진이라는 점에서 큰 의미가 있다”고 했다.촬영은 다누리에 실린 6종의 탑재체 중 하나인 고해상도카메라를 통해 이뤄졌다. 해당 장비는 향후 다누리가 임무 궤도(달 극지방을 지나는 고도 100km의 원 궤도)에 진입한 후 표면을 정밀(최대해상도 2.5m, 관측 폭 10km)하게 촬영하기 위해 국내 독자 기술로 항우연이 개발했다.직경 9cm 렌즈엔 달과 지구의 모습이 담겼다. 이번 사진 촬영은 고해상도카메라의 기능점검을 위해 진행됐다. 고해상도카메라는 100km 거리에서 달 표면의 모습을 담기 위해 개발됐다. 그러나 고해상도카메라는 임무 목적상 촬영거리보다 1만2000배 먼 장소에서도 비교적 선명한 달과 지구의 모습을 담아냈다.



다누리가 지난 8월26일 오후 2시 지구로부터 124만km 거리에서 촬영한 지구(오른쪽)과 달 모습.(사진=한국항공우주연구원)또 다누리의 다른 탑재체인 자기장측정기는 다누리 발사 후 약 5시간 뒤, 지구자기장의 경계면(자기권계면)을 관측하는 데 성공했다. 자기권계면은 지구자기장에 의해 형성된 경계면으로, 우주로부터 유입되는 강한 우주선(Cosmic Ray)과 태양풍을 차단, 지구 생명체가 서식할 수 있는 환경을 만드는 중요한 보호막 역할은 한다.자기장측정기는 경희대가 국내 기술을 사용해 독자 개발했다. 과기정통부 측은 “이번 자기장 측정 결과는 해외의 관측자료를 통해서만 확인할 수 있었던 자기권계면을 우리나라가 개발한 다누리로 직접 관측했다는 점에서 의미가 있다”고 설명했다.자기장측정기는 달 자기장을 측정해 △달 표면 자기이상 관측 △달 우주환경 조사 △달 구조 연구 등에 활용하기 위한 다누리에 탑재됐다. 이번 관측은 지구에서 달로 항행하는 과정에서 자기권계면과 뱃머리충격파 관측하기 위해 수행됐다. 뱃머리충격파는 지구를 향해 들어오는 태양풍이 지구 자기권과 부딪힐 때 발생하는 충격파로, 지구 자기권계면보다 태양방향 쪽에 치우쳐있다.다누리는 향후 5~6회의 추가 궤적수정기동을 12월9일까지 진행, BLT 궤적을 따라 달에 접근하게 된다. 오는 9월27일엔 다누리는 지구로부터 155만km 떨어진 지점을 지나며 항해 중 최대 거리를 달성하게 된다.예정대로 BLT 궤적 항해가 이뤄진다면 다누리는 오는 12월17일 달 궤도에 도착한다. 달 궤도에 도착한 후 1차 임무궤도 진입을 위한 기동을 펼친다. 추진제를 사용해 감속하며 달 중력장에 포착되는 게 목적이다. 이후 12월30일까지 최대 5회의 임무궤도 진입 기동을 수행하고, 각 탑재체 상태와 궤도 안착 여부 등을 확인하면 비로소 본격적인 임무 수행이 진행된다.



다누리가 지구-달 사진을 촬영한 위치.(자료=한국항공우주연구원)다누리는 세계에서 처음으로 △달 표면 전체 편광 지도 제작 △달-지구 간 우주인터넷 통신 시험 등의 임무를 수행한다. 이와 함께 △향후 대한민국 달 착륙 후보지 탐색 △자기장측정 △달 자원 조사 등을 진행할 예정이다.다누리의 수명은 1년이다. 임무 종료 방법으론 현재 △다누리를 달 표면에 충돌시켜 영상 확보 △달 동결궤도(주기적인 궤도 유지기동 없이 고도를 일정하게 유지할 수 있는 궤도)로 전환 등이 고려되고 있다. 1년간 임무 수행 후에도 연료에 여유가 있다면 운용 기간을 연장해 새로운 탐사를 진행하게 된다. 이 같은 판단은 2023년 7월 이뤄질 전망이다.다누리 임무운영을 담당하고 있는 항우연 소속 조영호 박사는 “다누리의 본체와 탑재체 모두 정상적으로 운영되고 있다”며 “이번에 다누리가 보내온 지구와 달 사진은 먼 거리에서 촬영하여 해상도가 좋지는 않지만, 의미 있는 결과물을 보여드릴 수 있어서 기쁘게 생각한다”고 말했다.