과학·우주

2019.05 우주개발소식 - 우주산업의 쓰나미 : 우주인터넷(스타링크), 우주원자력

스마일루 2019. 6. 1. 18:50
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"새로운 물결이 밀려오고 있다.

Starlink, 즉 우주인터넷은 이 세상을 어떻게 바꾸게 될까?"







- 순 서 -


(베레시트 실패, ESA의 화성탐사선)

SpaceX - 스타링크, 아직은 다들 쉬쉬하지만 그 충격은...

NASA - 신난 나사 "달화성달화성화성달달화성..."







   안녕하세요. 두 달마다 한번씩 돌아오는 스마일루입니다. 좀 늦었네요. 5월 말에 올렸어야 했는데... 


   지난 두 달은 지금까지 전해드렸던 소식들의 결과(?)가 많이 나왔던 시간이었습니다. 우선 아쉬운 소식부터 전해드려야 할 것 같은데, 이스라엘 최초의 달착륙, 민간 최초의 달착륙으로 기대가 되었던, 그리고 '구글 루나 X prize'의 연장선에서 달착륙에 도전한 'SpaceIL'의 '베레시트' 탐사선이 착륙에 실패했습니다.


   발사 이후 우주방사선의 영향을 많이 받으면서 시스템이 여러번 먹통이 되는 문제가 있었지면 달 궤도에는 진입을 했는데요. 착륙과정에서 역분사엔진도 정상작동을 하면서 속력을 줄여갔지만, 갑자기 자세 제어에 실패하면서 곤두박질치고 말았습니다. 그래도 X prize 재단은 도전팀 중 시도조차 하지 못한 달착륙에 시도한 SpaceIL팀에게 100만달러를 수여한다고 하네요. 이스라엘 네타냐후 총리는 큰 아쉬움을 표했는데, 그의 발언이 인상적입니다. "첫번째에 성공 못했다면 한번 더 하면 된다."




"그래, 뭐 한번 더하면 되지!! 화이팅!!!"



   그리고 지속적으로 소식을 전해드렸던 일본의 소행성 탐서선 '하야부사2'는 소행성을 '터치'한 것에 이어 질량체를 소행성에 발사하여 샘플을 채취하는 작업에 성공했습니다. 전반적인 미션이 순탄하게 진행되는 모양새네요.


   끝으로 ESA는 열심히 화성탐사선을 제작하고 있더군요. NASA의 '패스파인더-소저너', '스피릿&오퍼튜니티'와 굉장히 비슷한 느낌입니다. 그야말로 장수한 스피릿, 오퍼튜니티에 비해 ESA의 탐사선이 얼마나 오래 화성에서 생존할지를 바라보는 것도 흥미로운 관전포인트가 되겠네요. 2021년이니까 얼마 안 남았습니다. ㅎㅎㅎ




"화성의 환경을 재현해 놓고 테스트를 진행중인 모습. CG인줄ㅋ"








SpaceX - 스타링크, 아직은 다들 쉬쉬하지만 그 충격은...


   두 달마다 글을 쓰고 있는데, SpaceX사의 소식이 자주 가장 중요한 소식이 되는 것 같네요. 지난 3월에 쓴 글에는 테스트용 유인 우주선이 ISS에 도킹하는데 성공했다는 소식을 전해드렸었는데요. 이번에는 인공위성 60개를 한번에 쏘아올렸다는 소식이 들려왔습니다.


   이번에 SpaceX가 발사한 인공위성 60개는 이 나라 저 나라의 큐브셋을 발사한 것이 아니고, '스타링크'라는 '우주 인터넷'을 제공하기 위한 똑같은 통신위성 60개를 한번에 쏘아올린 것입니다. 




"냅다 통채로 집어던지기!!!"



   스타링크... 전 세계에 인터넷을 제공하겠다는 이 SF적인, 원대한 아이디어에는 두 가지 생각해볼 거리가 있습니다. 첫째는 우주인터넷이 가져올 충격 그 자체이고, 둘째는 스타링크 인공위성으로 인한 문제가 그것입니다.


   우선 우주인터넷이 가져올 충격에 대해서 이야기를 해보죠. 지금까지 페이스북, 구글 등에서 고고도에 떠있을 수 있는 기구나 태양광비행기 같은 장기비행체들을 활용해 저개발 국가에 인터넷을 공급하겠다는 아이디어를 많이 내 놓은바 있습니다만, 그들이 망설이며 간만보고 있을 때, '앨런 머스크'는 그냥 인공위성 수십개를 쏘아버린 상황입니다. 정말 이젠 시대를 앞서간다고 말할 수 밖에 없는 것 같은데요.


   런 머스크는 일단 이게 '돈이 된다'라고 생각하고 있는 것 같습니다. SpaceX사가 발표한 바에 따르면, 로밍이 필요없고 오지에서도 잘터지는 우주인터넷을 적정 가격으로 공급하게 되면, 높은 현금흐름이 발생하게 될 것이고, 이것은 장기적으로 '화성 진출'에 도움이 될 것이라고 말하고 있습니다. 가능성 있는 시나리오죠? 인공위성을 싸게 발사하는 기술을 만들고, 그래서 저렴하게 우주에 통신위성을 올리고, 그래서 저렴하게 우주인터넷을 제공하고... 계산기를 두드려봐야겠지만, 그 발상과 아이디어는 대단하다고 하지 않을 수 없는 것 같은데요.




구글 : "하하.. 풍선도 싸고 좋은데..하하하.....ㅠㅜ"



   이게 성공한다면 무슨일이 벌어지게 될까요? 우선 페이스북과 구글이 기대했던 것처럼, 저개발 국가에도 인터넷이 보급되면서 저개발국가 국민들도 페이스북, 구글과 같은 서비스를 이용하게 되어 인터넷 사용자, 특히 미국산 인터넷 서비스 사용자가 크게 늘어나게 되는 효과가 발생하게 될 것입니다.


   나아가 SNS가 중동의 민주화 운동에 큰 영향을 미쳤던 것처럼 정치적인 변화도 예상됩니다. 중국은 유튜브에 접속할 수 없는 상황인데, 우주인터넷을 사용할 수 있는 기기가 암암리에 돈다면, 중국의 '사이버 만리장성'의 돌파는 너무나도 쉬운일이 될테고, 유튜브와 트위터를 이용하게 된 중국의 사회가 어떻게 변할지는...


   그와 함께, 기존 통신업체들도 큰 변화를 맞이하게 될 것입니다. 스타링크의 서비스 가격과 품질이 어느정도가 될지 모르겠지만, 장기적으로는 기지국을 세우는 일은 구시대적인 일이 될 수도 있습니다. 우리나라만해도 SK, KT, LG U+가 차세대 통신 4G, 5G를 제공하기 위해 수조원씩의 돈을 퍼붓고 있는데, 스타링크의 전세계 인터넷 구축에 소요되는 예산이 10조원 이하로 추산되고 있는 것을 생각해본다면, 통신시장의 방향을 스타링크가 완전히 바꾸게 될 가능성도 존재합니다. 통신업체들은 우주산업 업체와 경쟁하게 될 수도 있는 것이죠. 


   당장 몇 년만에 일어날 일은 아니겠지만 분명 어마어마한 쓰나미가 몰려온다고 할 수 있을텐데요. 이 '우주인터넷'에서 우려되는 부분도 분명 있습니다. 바로 우주 쓰레기입니다.


   전세계 인터넷 구축을 위해 필요한 스타링크 인공위성의 개수는 12000여개입니다. 현재 궤도에 있는 인공위성들의 숫자는 5000여개로, 스타링크 인공위성의 수는 그 두배를 넘는 수치이니 어마어마하다고 하지 않을 수가 없는데요. 그렇다보니 이를 놓고 많은 논란이 벌어질 수 밖에 없는 상황입니다.




"여러 인공위성을 거치고 거쳐 인터넷을 작동시키기 위해서는

전 지구를 덮어야 하고, 인공위성도 당연히 많이 필요할 수 밖에..."



   많은 인공위성 그 자체도 문제지만, 천문학자들은 우주를 관찰하는데도 문제가 있을 수 있다고 주장하고 있습니다. 호주 스윈번대 앨런 더피 교수는 광학망원경으로 보는데에는 오히려 큰 문제가 없지만, 전파망원경으로 볼 때가 문제라고 주장하더군요. 스타링크 위성이 사용하는 10~12GHz 대역의 주파수가 전파천문학 연구에서 사용하는 주파수와 겹친다는 거죠. 하긴 이번에 블랙홀의 첫 사진을 얻는데 사용한 망원경도 전파망원경이라는 것을 생각해본다면 분명 우려스러운 부분이긴 합니다.


   여하튼, 이렇게 '우주인터넷'은 정말로 많은 것들을 바꾸게 될 수 있습니다. 긍정적인 쪽이든 부정적인 쪽이든, 아님 알 수 없는 혼란과 격변이든 말이죠. 하지만 언론에선 이에 대해 크게 다루고 있지 않은 것 같은데... 그래도 우린 잘 기억해둬야 겠습니다. 엄청난 일이 시작되고 있다고 말이죠. 







NASA - 신난 나사 "달화성달화성화성달달화성..."



   이상하게 각국 우주기구에서 특별한 소식이 들려오지 않는 가운데, NASA 홈페이지는 정말 달착륙과 화성탐사에 대한 이야기로 도배되어 있다시피한 상황입니다.


   일단 아무래도 1969년 7월에 아폴로 11호의 달착륙 50주년이 다가오고 있기 때문이기도 하고요, 또 최근에 착륙한 화성탐사선 '인사이트'의 소식과 함께, 2020년 6월에 있을 'SLS'로켓과 '오리온' 우주선의 시험발사가 1년 앞으로 다가오면서 해당 우주선의 제작소식들이 자주 쏟아지고 있기 때문인 것 같습니다. 관련 소식들을 간단간단하게 다뤄볼까요?




   첫째로는 화성에 있는 '큐리오시티'가 촬영한 화성의 구름 사진을 보여드릴까 합니다. 지구와 마찬가지로 물과 얼음으로 이뤄져 있는 것으로 추정되는 구름인데요. 비교적 최근 착륙한 '인사이트' 탐사선이 찍은 구름 사진과 비교해 고도를 추정하려고 한다네요. 여하튼 꽤 지구같은 구름 사진이 나와서 좀 신기한 느낌입니다. 





   그리고 '인사이트' 탐사선의 최근 공개사진도 흥미롭습니다. 지난 12월에 공개된 인사이트의 사진이 첫번째 사진이고요. 아래에 있는것이 최근 공개된 사진입니다. 상부에 있었던 지진계를 아래에 내려놓아 좀 텅 빈 느낌이죠? 


   그나저나 태양전지 패널에 지난 6개월 사이 먼지가 꽤 많이 쌓인 것을 볼 수 있습니다. 아직 큰 문제가 되지는 않는 수준이라고는 합니다. 1.5kWh가 필요한데 여전히 2.7kWh의 전력이 생산되고 있다고 하네요. 하지만 초반에 비해서는 30%가 줄어든 것으로, 산술적으로는 앞으로 1년 안에 1.5kWh이하로 생산전력이 줄어들게 될 것으로 보입니다. '인사이트'가 언제까지 살아있을런지 궁금해지네요. 




   달&화성탐사 소식이 NASA홈페이지에 정말로 많은데요. 개인적으로 가장 눈길을 끌었던 소식을 하나만 더 전해드리고 끝마치려 합니다. 위에 있는 파라솔 같은 장치가 뭐라고 생각되시나요? 태양광 발전장치? 뭐 온도차를 이용한 어떤 장비? 이건 우주에서 사용할 수 있는 소형 원자력발전소 입니다. 'Kilopower'라고 하며 NASA에서 개발한 건데요. 네바다 사막에서 실제 검증이 진행되었고 작동 가능함이 확인되면서 대통령상을 받았다고 하네요. 





   찾아보니 달이나 화성에서 사용할 수 있는 소형 원자력발전소이고, 우라늄을 원료로 사용합니다. 핵심은 'Sodium heat pipe'와 'Stirling convertor'인 것 같습니다. 더 상세한 자료는 찾지 못했지만 핵분열시 발생하는 열을 액체 나트륨의 순환을 이용해 스털링 엔진을 돌려 전기를 발생시킴과 동시에 냉각하는게 아닐까 싶네요. 


   우주면 태양광 발전으로 충분한게 아닌가, 라는 생각을 할 수도 있지만, 현재 달이나 화성이나 모두 극지방에 물이 풍부한 것으로 확인되고 있고 따라서 태양빛을 받기 어려운 곳에서 활동해야 할 가능성이 큰 상황입니다. 특히 그런 극지방의 크레이터라면 더더욱 전력생산에 문제가 있을테고요. 그럴 때 이 발전 장치는 정말 유용할 수 있습니다. 


   NASA의 최근 움직임을 보면 정말 엄청납니다. 달, 화성 탐사에 있어 과감한 투자들이 급진적으로 진행되고 있습니다. 달 착륙선도 민간개발에 맡기고 있고, 아직은 굉장히 멀어보이는 달 표면 원자력 발전 장치까지 검증을 끝낸 상황입니다. NASA가 다시 달에 가게 될 때는, 과거처럼 돌이나 몇 개 가져오는 수준이 아닐 것이라는 건 분명해보입니다. 진짜 건강하게 오래살아야 겠네요. 모든 일들이 벌어지는 것을 다 보려면 말이죠.ㅋㅋㅋ 갈수록 흥미진진한 일의 연속이 아닐까 싶습니다. 이번주는 여기까지입니다. 감사합니다.