[젊은 우주과학자 기획 5편] 최적의 우주 발사 설계 연구..카이스트 안재명

[EBS 뉴스]

누리호 2차 발사의 성공 뒤에는 치밀하고 철저한 사전 준비와 설계가 있었다고 해도 과언이 아닙니다. 

젊은 우주과학자를 만나는 기획보도, 오늘은 이처럼 복잡한 항공우주 시스템에서 최적의 결과를 이끌어내기 위한 연구를 하는, 카이스트 안재명 교수를 만나봤습니다.

[VCR]

안녕하세요. 저는 카이스트 항공우주공학과에서 근무하고 있는 안재명입니다. 

복잡한 항공우주 시스템의 상위 레벨의 전략적, 그다음에 상위 레벨의 의사 결정 이런 것들을 연구를 하는 연구실입니다. 

Q. '상위 레벨 의사결정 연구' 생소한 개념인데요

"예를 들면 발사체를 가지고 우리가 원하는 위성의 무게를 목표 고도까지 올려야 되는데 이것을 예를 들면 재사용 발사체를 쓸 건지 소모성 발사체를 쓸 건지. 또는 이것을 몇 단으로 발사체를 구성할 건지. 2단인지, 3단인지, 4단인지 또 각 단에는 어떤 종류의 엔진을, 어떤 프로펠런트(추진체)를 쓰는 그런 엔진을 활용을 할 건지. 사실 이런 것들이 발사체를 만드는 데 우리가 제일 중요하고 앞서서 의사결정을 해야 되는 그런 문제들이죠. 그래서 저희 연구실에서는 주로 개념 설계 단계에서 벌어지는 이런 큰 영향을 주는 의사결정 문제들을 연구를 하고 있습니다."

Q. 상위 레벨 의사결정이 왜 중요한가요

"아주 초기에 일어나는, 짧은 기간 일어나는 일들. 20% 정도의 의사결정이지만 이게 전체 중에서 80%가 넘는 그다음에 중요한 것들에 영향을 미치는 그런 일이 일어나기 때문에 굉장히 중요하죠. 각 분야가 다 최고의 성능을 가진 그런 발사체가 딱 만들어지면 그것은 우리가 만들 수가 없는 발사체가 되는데 몇 가지 이유가 있어요. 제일 큰 이유 중에 하나가 예산이 초과를 해버리겠죠. 그래서 이럴 때 우리가 생각해야 되는 것은 주어진 여러 가지 제약 조건이 있는데요. 그런 제약 조건들을 다 고려를 하면서 여러 가지 분야를 다 고려해야 되고 그다음에 부품들이 무엇 하나 처지는 게 없도록, 잘 조화를 이루도록 그런 의사결정을 해야 돼요. 그런 것들이 가장 중요한 것 같습니다."

Q. '우주 쓰레기' 분야도 연구하시는데요

"사람이 지금까지 우주 개발하면서 사실 우주를 굉장히 많이 오염시켜놨어요. 그래서 위성에 쓰지 않는, 더 이상 쓰지 못하는 그런 고장난 위성들 수명이 다한 위성들. 그다음에 발사체가 위성을 투입시켜놓고 나면 남은 발사체 조각들, 그다음에 발사체에서 분리됐는데 지금 계속 우주를 떠돌고 다니는 잔여물들. 그다음에 위성끼리 부딪히거나 아니면 심지어 사람이 위성을 요격하는 그런 시험을 한 다음에 그 위성이 조각조각 나는 그런 조각들. 이것까지 굉장히 많이 우주에 떠돌고 있어요. 그래서 이 우주 쓰레기(스페이스 데브리)는 어떻게 보면 현존하는 그런 위험이에요. 그렇다면 얼마나 위험이 큰지 이런 것들을 계산을 해야 되고 그다음에 그렇다면 우리가 앞으로 뭘 어떻게 해야 되는지 필요하면 어떻게 회피 운동을 해야 되는지 이런 것들을 잘 설계를 해줘야겠죠. 현재 우주에서 있는 충돌에 관한 위험이고요. 사실은 이게 또 지구 표면에 이제 와서 떨어지는 그런 충돌도, 사실 그런 위험도 우리가 생각을 해야 돼요"

Q. '우주 쓰레기' 문제는 어떻게 해결하나요

"능동적으로 쓰레기(데브리)를 가서 제거를 하는 거죠. 근데 가서 제거를 하는 게 방법이 무엇이 있겠어요. 진짜로 위성이 데브리까지 가까이 근접해서 예를 들면 데브리를 잡아서 떨어트린다든지 거기다가 조그만 모터 같은 것을 달아서 내가 떨어트리게 만든다든지. 스페이스X가 위성을 갖다가, 초소형 위성을 갖다가 만 개 올린다고 그리고 지금 굉장히 많이 올렸는데, 그러면서 지구 전역에 인터넷 서비스를 하고 우크라이나한테도 도움을 주고 다 좋은데 사실 우주가 점점 더 위험해지는 그런 상황인 것 자체는 분명한 것 같아요. 그래서 거기에 대해서는 우리가 굉장히 신경도 써야 되고 어떻게 보면 규제도 가해야 되고 그다음에 조금 더 적극적인 액션들도 가해야 되는 것도 있어요. 이런 액션들을 어떻게 보면 취해야지만 이 데브리가 폭발적으로 늘어나지 않고 어느 정도 유지가 되든지 줄어들든지 이렇게 할 수 있다고 지금 알려져 있습니다."