국내 대표 과학 커뮤니케이터로 활동하고 있는 필자는 유튜브 '지식인미나니' 채널을 운영하며 국내외 과학현장을 다니고 있다. 책이나 논문으로만 보던 혁신 기술들을 국민들께 생생한 영상으로 전하기 위함이다. 최근 필자는 이탈리아 밀라노에 다녀왔다.
제75회 국제우주대회(IAC) 2024 현장을 취재하며, 최신 우주 기술 및 동향을 국내에 알리기 위해서다. 국제우주대회는 전 세계 우주 관계자가 모두 모이는 초대형 국제행사다. 매년 70여 개국에서 수천명의 전문가가 모여 '우주'라는 키워드로 소통한다.
'지속 가능한 우주를 위한 책임 있는 우주활동(Responsible Space for Sustainability)'이라는 주제로 개최된 이번 행사에는 나사(NASA)를 비롯 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), ESA, 보잉, 록히드마틴과 같은 거대 우주기관과 중소 기업들이 대거 참가했다.
SUV 크기 로버, 2026년 달 탐사 떠난다
이번 국제대회에서는 각 기관, 기업들이 우주 기술의 대향연을 펼쳤다. 먼저 나사의 아르테미스 계획의 일환으로 2026년 달 탐사를 목표로, 기술이 고도화되고 있는 벤추리 아스트로랩의 달 탐사 로버 '플렉스'가 큰 관심을 받았다. 로버는 SUV 크기로 최대 사람 2명이 탑승할 수 있다.
스페이스X의 우주발사체 스타십에 탑재될 전망이다. 로버 '플렉스'는 초탄성 재질의 변형 가능한 바퀴를 장착해 극한 환경에서도 원활하게 움직일 수 있도록 설계됐다. 지구에서 원격으로 조종할 수 있고, 달 표면에서 직접 조정할 수도 있다.
건설, 탐사 등 여러 기능을 수행할 수 있다는 것도 장점이다. 바퀴는 192개의 유연한 케이블로 구성돼 변형이 가능하다. 거친 표면에 맞춰 바퀴가 변형될 수 있다는 이야기다. 여기에다 벤추리 아스트로랩의 혁신적 배터리 기술도 활용돼, 극한의 온도에서도 안정적으로 작동된다.
일본 우주항공연구개발기구, 인도와 '달의 물' 채취 도전
일본과 인도의 합작 사업 '루펙스(LUPEX)'에 대한 이야기도 밀라노에서 들을 수 있었다. 양 국은 달 남극에서 물과 관련된 데이터를 수집해 미래의 달 탐사 가능성을 높이는 것을 목표로 프로젝트를 진행 중이다. 착륙선은 인도가 개발하고, 물을 찾는 탐사선은 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 담당한다.
JAXA의 슬림형 우주선인 '슬림(SLIM)'은 정밀한 착륙 기술을 통해 달에서의 착륙 정확도를 높이는 것을 목표로 하고 있다. JAXA 측은 최근 기자회견에서 슬림이 착륙 목표 지점으로부터 55m 떨어진 위치에 착륙하는 데 성공했다고 밝혔다. 착륙 지점 오차를 줄이는 데 매진하고 있다.
국내 대표 달 탐사 로버 개발사 'UEL'의 기술력 이목 집중
국내에서 달 탐사 로버를 개발하는 무인탐사연구소(UEL, 대표 조남석)도 대회에 참가해 혁신적 탐사 로봇 기술을 선보였다. 참관객들은 소형 로봇 '스카랍', 중형 로버 '해태(Haetae)' 등에 큰 관심을 보였다.
'스카랍'은 이집트 풍뎅이 모양의 유적을 연상시키는 큰 바퀴 두 개가 돋보이는 소형 로버다. 두 개의 바퀴로 좁은 공간이나 복잡한 지형을 탐사하는 데 효과적이라고 한다. '해태'는 한국 전통의 상상 동물에서 이름을 따 온 것으로 알려졌다. 해태는 네 개의 바퀴를 가진 중형 로버다.
스카랍보다 더 넓은 지역을 안정적으로 탐사할 수 있고, 더 많은 과학 장비를 탑재할 수 있다는 것이 해태의 특징이다. 해태의 무게는 20kg 수준이며, 3kg의 장비를 적재할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 또한 Geobug는 가벼운 무게로 달의 험난한 지형에서 빠른 이동이 가능하다.
UEL은 2040년까지 달 자원 채굴과 인류 거주지 건설을 목표로 하고 있다. 장기적인 비전을 가지고 연구를 진행 중이라고 들었다. UEL의 선전을 응원하는 이유는 한국이 우주 탐사 분야에서 중요한 위치를 차지하는 데 기여하고 있는 기업이기 때문이다.
UEL은 달의 자원 채굴뿐만 아니라, 장기적인 달 탐사를 위한 거주지 건설을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 다양한 혁신적 로봇을 개발하고 있다. 이들은 달에서의 탐사와 건설 작업을 동시에 수행할 수 있도록 여러 기능을 갖춘 로봇을 설계하고 있으며, 특히 달의 극한 환경을 견딜 수 있는 설계와 소재를 사용하는 것이 특징이다.
조남석 무인탐사연구소 대표는 "스페이스X의 사례에서 볼 수 있듯, 우주 개발이 빠르게 가속화되고 있다"며 "일반 비행기를 타는 것처럼, 우주로 갈 수 있는 시대가 곧 올 것"이라고 말했다. UEL은 실제 내년 누리호 4차 발사에 자사가 개발한 로봇 제어기와 모터 드라이버를 큐브위성에 탑재해 우주 검증을 진행할 예정이다.
조 대표는 "우주에 단순히 나가는 시대는 끝났다. 이제는 우주에서 무엇을 할 것인가가 중요한 시대이다. 국제무대 참가를 통해 한국의 우주탐사 기술을 알리고, 협력 가능성을 모색하고 있다"라며 "우주탐사에서 하고 싶은 일은 많은데 그것을 실현할 로봇이 부족한 상황이다. 저희는 그 간극을 메우는 역할을 하고자 한다"라고 강조했다.
내년 누리호 4차 발사를 통한 기술 검증이 예정된 가운데, 한국의 우주탐사 로봇 기술이 또 한 번의 도약을 이룰 수 있을지 기대된다.
우주인 식량 문제, 어떻게 해결하나
우주 환경에서의 식량 문제도 이번 행사에서 중요한 주제로 다뤄졌다. 필자는 코스모(Cosmo) 시리즈 제품들을 직접 체험하며 미래의 우주식량에 대해 깊이 고민하는 시간을 가졌다.
30가지의 곰팡이들이 발효를 하면서 만들어내는 물질들을 대량 건조해서 파우더로 만든 것을 기본으로 시작한다. 우주인들과 올림픽 선수 등 수많은 사람들의 신체 건강 데이터를 인공지능(AI)으로 분석해서 최적의 우주용 식품을 개발한다.
이 과정을 거쳐 이번 IAC에서 우주식품의 프로토 타입이 공개됐다. 젤, 음료, 바 등이 그것이다. 코스모젤은 비타민, 미네랄, 아미노산 등 필수 영양소를 모두 포함됐다. 미세 중력 환경에서 신체의 균형을 유지하는 데 도움을 줄 수 있도록 설계됐다.
코스모드링크는 전해질을 풍부하게 함유한 음료로, 우주에서 수분과 전해질 균형을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 코스모바와 코스모미트(CosmoMeat)는 항산화 성분과 비건 단백질로 구성돼 우주비행사의 건강 유지에 기여할 수 있을 것으로 보였다.
건강 관련 연구도 '관심'
우주 환경에서의 인간 건강 문제를 해결하기 위한 다양한 연구들도 이번 대회에서 발표됐다. 앞으로는 지구 저궤도 우주 비행이 아니라 달을 넘어 화성으로 우주인이 가야하기 때문에 더욱 관심이 모아졌다.
Humans In Space(HIS) 팀은 미세 중력, 방사선, 장기 고립 상태에서 발생하는 건강 문제들을 다루기 위해 다양한 혁신적 기술을 선보였다. 방사선으로부터 눈을 보호하는 스마트 콘택트렌즈, 인공 망막 개발, 나노 크기의 약물 입자 제조 등 다양한 기술들이 우주 비행사의 건강을 지키기 위해 연구되고 있었다.
우주에서는 중력의 부재로 인해 근육과 뼈의 손실이 빠르게 진행되며, 방사선 노출로 인한 암 발생 위험이 증가한다. HIS 팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 생물학적 반응을 분석하고, 이를 바탕으로 신체 기능을 유지하기 위한 다양한 기술적 접근을 시도하고 있었다.
스마트 콘택트렌즈는 방사선으로부터 눈을 보호하고, 인공 망막 기술은 우주 환경에서 시력 보호에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 나노 크기의 약물 입자는 우주에서의 약물 흡수와 생체 이용 가능성을 높이는 데 기여할 수 있다.
DSB팀은 우주비행사들이 겪는 신체적 변화와 건강 문제를 해결하기 위한 다양한 연구 결과를 발표했다. 특히 중력 부재로 인한 Accelerated Brain Aging(가속된 뇌 노화) 현상과 심혈관 기능 손상을 막기 위한 기술적 접근이 중요하게 다뤄졌다. 연구에 따르면, 우주 비행사들은 12일 내에 가속된 뇌 노화를 경험할 수 있으며, 이로 인해 신경계 질환의 위험이 크게 증가한다고 한다.
우주 탐사, 단순한 탐구의 단계 넘어섰다
심혈관 질환 발생 위험도 우주 비행 시 더욱 높아지며, 이러한 문제를 해결하기 위한 방사선 차단 기술과 신체 기능 유지 기술이 강조됐다. HIS 팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 AI 기반의 신체 모니터링 시스템과 재활 프로그램을 개발하고 있다. 우주 비행사들의 건강을 보다 효율적으로 관리하고자 하기 위함이다.
이번 밀라노 국제우주대회 탐방을 통해 필자는 미래 우주 탐사의 다양한 기술적 진보와 혁신을 직접 목격했다. 우주 탐사는 이제 단순한 탐구의 단계를 넘어 인류의 지속 가능한 미래를 위한 중요한 발판이 되고 있다는 평가다. 그리고 이번 대회에서 주목받은 중소기업들과 스타트업들의 혁신적인 기술들은 우주 탐사에서의 중요한 변화를 이끌고 있다는 점도 알 수 있었다.
이런 기술들이 민간으로 이전되었을 때 어떻게 우리 삶을 변화시킬지 매우 기대된다. 우주 헬스케어와 관련된 연구들은 우주비행사의 건강을 보호하고, 더 나아가 지구의 의료 기술을 발전시키는 데에도 기여할 것으로 보인다. 우주 탐사의 새로운 시대를 목격하고 있으며, 그 끝없는 가능성에 대한 기대는 더욱 커지고 있다.
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