韓도 원자력으로 유인 우주 탐사…우주 공간 원자로 만든다

원자력연-항우연, '우주 원자력 전력·추진 기술 개발 업무협약'

2032 달 탐사·2045 화성 착륙 등 목표…원자력 추진 우주선도 연구

미 항공우주국(NASA) 아르테미스 임무의 일환인 달 표면 핵분열 동력 시스템 상상도. (사진=나사) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 주요 선진국들이 유인 우주 탐사를 위해 우주 원자력 추진 기술 개발에 속도를 붙이고 있다. 우리나라도 원자력과 항공우주 분야의 대표 연구기관이 손을 잡으며 우주 선진국의 문턱을 넘을 것으로 기대된다.

한국원자력연구원과 한국항공우주연구원은 '우주 원자력 전력 및 추진 기술 개발을 위한 업무협약'을 체결한다고 2일 밝혔다.

최근 뉴스페이스 시대를 맞이해 달·화성 유인 우주 탐사를 중심으로 한 우주 산업이 부상하고 있다. 특히 우주라는 극한 환경에서 적합한 에너지원으로 원자력이 주목받고 있다.

원자력 추진 기술은 외부 동력원 없이 자체적으로 전기를 생산하고, 온도·압력 등 외부 환경의 영향을 받지 않으며, 타 에너지원에 비해 출력밀도가 높다는 장점이 있다.

이에 국제 유인 달 탐사 프로젝트 '아르테미스 임무' 등을 추진하는 미국을 중심으로 우주 개발에 원자력이 적극 활용되고 있다. 미국 외에도 많은 국가와 기업들이 미래 우주 시장 선점을 위해 우주용 원자로 개발 등에 뛰어들고 있는 상황이다.

우리 정부도 지난해 12월 2032년 달 표면 탐사, 2040년 달 기지 확보, 2045년 화성 착륙 등 우주 탐사를 위한 구체적인 목표를 제시한 바 있다.

[서울=뉴시스]한국원자력연구원과 한국항공우주연구원은 '우주 원자력 전력 및 추진 기술 개발을 위한 업무협약'을 체결한다고 2일 밝혔다. 사진은 주한규 원자력연 원장(왼쪽)과 이상률 항우연 원장이 업무협약 체결 이후 기념사진을 찍고 있는 모습. (사진=원자력연 제공)

원자력연과 항우연은 이번 협약을 통해 원자력을 활용한 국내 우주 탐사 기술 역량을 강화할 방침이다. 구체적으로는 ▲우주용 방사성동위원소 발전시스템 ▲핵분열 발전시스템(원자로) ▲원자력 열 추진 시스템 ▲원자력 전기 추진 시스템 ▲원자력을 이용하는 각종 우주 시스템 등 기술 개발에 협력하기로 했다.
 
우주용 방사성동위원소 발전시스템과 핵분열 발전시스템은 척박한 우주 환경에서도 핵물질 교체 없이 열과 전기에너지를 장기간 안정적으로 생산할 수 있게 해줄 것으로 기대된다.

원자력 열 추진 시스템과 원자력 전기추진 시스템은 화성 등 심우주를 탐사할 때 기존 화학 에너지 추진 시스템에 비해 탐사 기간이나 탐사선 무게를 줄여 보다 효과적인 임무 수행과 탐사 확장을 가능하게 한다.

항우연은 지난해 한국형 우주 발사체인 '누리호'와 달 탐사선 '다누리' 발사에 성공해 K-우주시대의 시작을 알린 바 있다. 현재는 원자력연과 함께 화성 탐사를 위한 원자력 추진 우주선 개념연구를 수행 중이다.

원자력연은 2019년부터 핵분열 발전시스템 기반 기술을 개발하고 있다. 지난해 누리호 2차 발사에 실려 지구궤도에 투입한 성능검증위성에서 동위원소전지의 우주 실증에 성공해 미국과 러시아에 이어 세 번째로 '우주 헤리티지(우주 환경 검증 이력)'를 확보했다.

향후에도 2032년 달 탐사선 탑재를 목표로 다양한 규격의 동위원소전지를 개발하고, 심우주 탐사에도 활용할 수 있도록 발전시킨다는 계획이다.

주한규 원자력연 주한규 원장은 "항우연과의 협력을 통해 국제 우주 탐사에서 우리나라의 영향력을 확대해 나갈 것"이라고 이번 협약에 대한 기대를 표했다.

이상률 항우연 원장은 "원자력기술은 달기지 건설, 심우주 탐사 등 도전적인 우주 임무를 달성할 수 있는 중요 기술"이라며 "이번 양 기관의 강점 기술 협력이 우주탐사 강국으로 나아가기 위한 밑바탕이 되길 기대한다"고 말했다.


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