한국 첫 달 탐사선 '다누리'가 미국 로켓 실려 발사, 왜?

누리호 1단 추력, 지구 밖에선 한계
속도·중량 등 감안 '팰컨9'에 맡겨

지난해 5월30일(현지시간) 민간우주기업 스페이스X의 ‘팰컨9’ 로켓이 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 발사되고 있다. 미국 항공우주국(NASA) 제공

한국 최초의 달 탐사용 궤도선 ‘다누리’를 달에 보내는 건 외국 발사체다. 미국 민간우주기업 스페이스X가 제작한 로켓인 ‘팰컨9’이다. 총 길이 70m에 1단과 2단부 모두 액체연료 엔진을 쓴다.

한국은 얼마 전 독자 기술로 누리호를 발사했다. 그런데도 다누리를 누리호에 실어 보내지 않는 데에는 이유가 있다. 팰컨9이 누리호보다 힘이 세기 때문이다. 팰컨9은 1단 추력이 775t에 이른다. 반면 누리호는 300t이다.

누리호는 중량 1.5t급 실용위성을 올릴 수 있지만, 그건 고도 600~800㎞에 이르는 지구 저궤도에서 가능한 일이다. 이 고도에서 누리호는 초속 7.5㎞로 위성 같은 물체를 우주 공간에 방출할 수 있다. 그런데 지구 궤도를 완전히 벗어나 다른 천체로 가려면 속도를 초속 11.2㎞ 이상으로 끌어올려야 한다. 누리호에는 중량 678㎏짜리 다누리를 그렇게까지 속도를 높여 우주에 보낼 능력이 없다.

하지만 미래에는 상황이 달라질 수 있다. 과학기술정보통신부는 누리호보다 성능이 좋은 ‘차세대 발사체’ 개발 사업의 예비타당성조사(예타)를 지난 5월부터 시작했다. 차세대 발사체 1단 추력은 500t에 이른다.

만약 예타를 통과해 개발이 시작되면 차세대 발사체가 2031년 ‘달 착륙선’을 싣고 우주로 향할 예정이다.

다음 달 발사될 다누리는 달 주변을 뱅글뱅글 도는 ‘달 궤도선’인데, 달 착륙선은 말 그대로 월면에 내려앉는 것이 목표다. 아폴로 우주선처럼 사람이 타지는 않는다.

다누리에 실릴 장비 6개 가운데 한국 연구진이 만든 건 총 5개다. 달 생성 원인을 연구하기 위한 ‘자기장 측정기’(경희대), 달 표면 입자를 살피는 ‘광시야 편광 카메라’(한국천문연구원), 달 착륙선이 내릴 후보지를 탐색하는 데 필요한 ‘고해상도 카메라’(한국항공우주연구원), 달 표면에서 자원을 찾기 위한 ‘감마선 분광기’(한국지질자원연구원), 심우주 통신에 쓰일 ‘우주인터넷 탑재체’(한국전자통신연구원)이다. 나머지 1개는 미국 항공우주국(NASA)이 만든 영구음영지역 카메라다. 달 극지방의 그늘에서 얼음 상태의 물을 찾는 장비다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com