감마선 분광기로 광물자원 탐색
섀도 캠으로 얼음 상태 물 찾아

5일 발사된 한국의 첫 달 탐사용 궤도선 ‘다누리’에는 달을 다양한 각도에서 살펴보며 연구할 첨단 관측장비가 모두 6개 실렸다.

이 가운데 국내 연구진이 만든 장비는 5개다. 먼저 관심을 끄는 건 한국지질자원연구원이 만든 ‘감마선 분광기’이다. 달에 묻힌 자원을 탐사하는 것이 목적이다. 달 표면에서 나오는 감마선을 측정해 자원을 찾는다. 이런 연구는 가까운 미래에 현실화할 달 상주기지를 지을 때 광물자원을 달 현지에서 조달하는 데 도움을 준다. 어디에 어떤 자원이 얼마나 묻혔는지 알 수 있기 때문이다.

유용한 광물을 찾아 이용할 수 있다면 달 개척 과정에서 들여야 할 비용과 노력을 크게 줄일 수 있다. 달에서 캔 자원을 로켓을 이용해 지구로 수송할 수 있는 시대가 열린다면 광산으로 개발할 곳을 정확히 선택할 수도 있다. 감마선 분광기 개발을 주도한 김경자 한국지질자원연구원 박사는 “마그네슘과 실리콘은 물론 물, 티타늄 등의 분포와 매장량을 파악할 수 있을 것”이라며 “크롬과 망간 같은 또 다른 금속광물도 확인할 계획”이라고 말했다. 이전에 다른 나라가 보낸 달 궤도선에서도 비슷한 자원 탐사 활동이 있었지만, 성과가 제대로 나지 않았다. 이번에 다누리에 탑재된 감마선 분광기는 이전 장비들보다 감지 성능이 뛰어나다.

한국전자통신연구원이 개발한 ‘우주 인터넷 시스템’도 주목된다. 달 궤도에서 인터넷 통신을 할 예정인데, 성공하면 세계 최초가 된다. 한국보다 먼저 달에 간 국가들이 기본적인 통신은 해왔지만, 대용량 컴퓨터 파일을 달 궤도선과 지구 지상국이 주고받은 일은 없었다. 전자통신연구원은 다누리가 우주 공간에서 쉴 새 없이 움직여도 데이터 전송이 단절되는 일을 최소화하는 기술을 개발했다.

전자통신연구원은 우주 인터넷으로 다누리와 지구 지상국 사이에서 각종 메시지와 영상을 오가도록 할 예정이다. 특히 K팝 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래 ‘다이너마이트’ 뮤직 비디오를 전송하려는 계획도 추진하고 있다. 전자통신연구원은 향후 기획사와 저작권 관련 협의를 할 예정이다.

한국천문연구원이 만든 ‘광시야 편광 카메라’는 달 표면 토양의 입자 크기를 알아볼 수 있는 분포 지도를 만드는 것이 목표다. 대기가 없는 달에서 미소 운석 충돌이나 태양풍이 만드는 ‘우주 풍화’ 현상을 규명할 예정이다.

한국항공우주연구원이 개발한 ‘고해상도 카메라’도 탑재된다. 2031년으로 계획된 달 착륙선이 내릴 장소를 찾는 것이 임무다. 경희대 연구진이 만든 ‘자기장 측정기’는 달의 자기장 세기를 측정해 달의 진화 과정을 연구할 수 있는 자료를 뽑아낼 계획이다.

다누리에 실리는 나머지 1개 탑재체는 미국 항공우주국(NASA)이 만들었다. 유일한 외국산 관측장비다. ‘섀도 캠’이라는 이 장비는 달의 영구음영지역, 즉 영원히 햇빛이 들지 않는 달의 특정 구역에서 얼음 상태의 물을 찾는 임무를 띤다.

물은 달에 상주기지, 즉 사람이 항상 머무는 우주 터미널이나 자원 개발용 광산 등을 건설했을 때 반드시 필요한 자원이다. 지구에서 물을 공수한다면 매번 로켓을 띄워야 하는데, 운송 비용이 많이 든다. 이 때문에 달에서 물을 발견하면 운송 비용 없이 현지에서 간단하게 물을 조달할 수 있게 된다. 물을 분해해 수소나 산소를 얻을 수도 있다. 연료로 쓰거나 인간의 호흡에 활용하면 된다.