내년 발사될 한국형 달궤도선, 네이처가 2022년 주목하는 과학이슈 선정

코로나19·LHC 재가동 등 꼽혀

한국 달 궤도선이 달에 근접하고 있는 상상도. 한국항공우주연구원 제공.

2022년 과학계는 당장 해결이 시급한 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)과 기후위기의 해결, 우주의 근본을 들여다볼 입자물리학과 우주탐사를 머리기사로 장식할 전망이다.

국제학술지 ‘네이처’는 17일 내년 8월 발사될 예정인 한국형 달 궤도선(KPLO) 발사를 포함해 2022년 주목해야 할 과학 이슈로 7가지를 꼽았다. 

코로나19 문제는 당연히 빠지지 않았다. 전 세계가 단계적 일상회복에 돌입하며 긴장을 잠시 놓은 11월 말 오미크론 변이가 급속히 확산하며 새로운 국면을 맞았다. 과학자들은 서둘러 오미크론의 전파력과 중증도를 파악하기 위한 연구를 거듭하고 있다. 

이와 함께 코로나19 사태가 2년을 넘어서며 감염자의 장기적인 영향에 대한 추적 결과도 눈여겨 봐야 한다. 

또 부유국에서 추가접종에 서두르는 것과 달리, 저소득 국가에서는 여전히 백신 접종률이 제자리걸음을 하고 있다. 전 세계 인구의 절반이 백신을 한 차례도 맞지 못한 상황이다. 거대 제약기업이 빈곤국에 백신을 저렴하게 공급하거나, 또는 특허권을 포기하는 등의 조치를 시행할 것인지가 관건으로 떠오른다.

이와 별개로 백신의 개선도 하나의 주요 이슈로 지목됐다. 현재 메신저리보핵산(mRNA)가 세계 백신을 주도하는 가운데 오미크론을 포함한 특정 변이 맞춤형 백신이 빠르게 생산될지가 관심사다.

또 전통적인 백신 종류인 단백질 기반 백신들이 현재 3상 임상시험 중으로 내년에 승인을 받을 수 있을지에 관심이 높다. DNA 기반 백신도 mRNA 백신보다 제조 비용이 저렴하고 냉장보관이 필요하지 않아 저소득 국가에 좋은 대안이 될 전망이다.

유럽입자물리연구소(CERN)의 엔지니어가 거대강입자충돌기(LHC) 내부 시설을 설치하고 있다.CERN 제공

물리학계에서는 긴 휴식기를 마치고 돌아오는 거대강입자가속기(LHC)에 이목이 집중되고 있다. LHC는 입자를 빛에 가까운 속도로 올린 뒤 충돌시켜서 빅뱅 직후에 우주에 있던 입자를 생성해 관측하는 장치다. 2012년 힉스 입자를 발견해 표준 모형을 완성하는 데 일조했으며, 이외에도 물리학의 여러 획기적 발견을 이끌고 있다.

LHC 2018년 12월까지 2차 가동을 끝내고, 검출기 구성 장치추가를 비롯한 개선 작업에 돌입했다. 애초 올해 3차 가동을 시작할 계획이었으나 코로나19로 작업 일정이 미뤄지며 2022년 6월 가동이 재개될 예정이다. 암흑물질과 표준 모형에도 없는 입자를 관측할 수 있을지가 초미의 관심사다.

달과 화성 탐사도 각각 주요 이슈로 꼽혔다. 우선 미국 항공우주국(NASA)는 2022년 2월 ‘아르테미스 계획’의 첫 번째 탐사선인 ‘아르테미스 1호’가 발사된한다. 아르테미스 계획은 2025년까지 달에 유인 착륙을 목표로 하는 거대 프로젝트다. 한국을 비롯한 미국, 러시아 등 각국 정부와 민간 기업이 참여하고 있다.

아르테미스 1호는 무인 탐사선으로, 달을 왕복하는 임무가 3주간 진행된다. NASA가 개발한 오리온 우주선을 시험하고 궤도선을 통해 달 우주 정거장인 게이트웨이에 대비한 실험을 진행한다. 2023년 예정된 아르테미스 2호 발사에는 우주비행사 1명이 탑승할 예정이다.
 

한국형 달 궤도선(KPLO)이 내년 8월 발사될 예정이다. 한국항공우주연구원 제공

네이처는 2022년 8월 발사되는 한국형 달 궤도선(KPLO)에도 주목했다. KPLO는 시험용 달 궤도선으로, 달의 물과 얼음을 탐지하는 데 쓰일 NASA의 특수 카메라를 비롯해 고해상도 카메라, 자원 탐사 장비, 적외선과 암석 측정 장치 등 6개의 탑재체가 실릴 예정이다. 궤도 진입 후 1년간 임무를 진행한다. 인도, 러시아, 일본 등도 달 탐사 계획이 잡혀 있다.

중국은 2022년 ‘톈허’ 우주 정거장을 완성할 계획이다. 1992년 최초 계획된 중국의 우주 정거장 계획은 2010년대 모듈 시험 발사가 진행됐다. 올해 4월 우주 정거장의 메인 모듈인 톈허의 성공적 발사를 시작으로 2022년 국제우주정거장(ISS) 3분의 1크기의 우주 정거장이 완성된다.

러시아와 유럽은 2020년 발사에서 연기된 화성탐사계획 ‘엑소마스’를 2022년 시행할 예정이다.

이밖에도 기후변화 주요 협약이 이뤄질 제27차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP27)와 생물 다양성의 생물 다양성 감소를 막을 제15차 유엔 생물다양성협약 당사국총회(COP15)도 주목해야 할 과학 이벤트로 언급됐다.

[서동준 기자 bios@donga.com]