
경북도청 이주 3년…신도시 만들었지만 상권은 바닥
경북도청이 안동 예천 지구에 조성된 신도시로 이주한지 3년이 지났다.
당초 경북도는 도청이 이전하면 많은 공공기관과 산하단체,관련 기관들이 신도시로 이주할 것으로 보고 신도시를 만들었다.
도는 현재 1단계 공사를 마친뒤 연차적으로 2단계 도시 조성에 나선다는 방침이다.
도는 도시 계획을 마련하면서 오래지않아 신도시 인구가 10만명을 육박할 것으로 보고 아파트와 공공시설 등을 건축했다.
그러나 도청이 이전한지 3년이 지난 지금까지 주민등록상 인구는 1만5000여명, 상주인구가 2만여명에도 못미치고 있는 실정이다.
이때문에 도청의 장밋빛 약속을 믿고 신도시에 상가를 임대하고 영업에 나선 상인들이 위험에 빠졌다.
도청이 처음 이곳으로 이주한 초기에는 도청 서문 일대 상가는 구내식당외에는 마땅한 음식점을 찾지 못한 공무원들이 일부 몰려 나오면서 일부 호황을 누리기도 했다.
지금은 사정이 전혀 달라졌다.신도시가 점차 개발되면서 아파트 밀집 지역으로 상권이 이전하면서 비싼 임대료를 주면서 입주했던 서문 일대 상가는 파리만 날리고 있다.
주요 고객인 도청과 경북경찰청 직원들도 대부분 구내식당에서 식사를 해결하고 외출을 꺼리고 있어 유일한 영업 시간인 점심 시간도 사람을 찾기 어려울 정도다.
이때문에 초기에는 반짝 장사가 이뤄지던 식당 대부분이 폐업을 고려하고 있을뿐 아니라 일부는 이미 문을 닫았다.
서문앞에서 주점을 운영하고 있는 한 상인은 “도청이 이전하면 영업이 잘 될 것으로 보고 빚을 얻어 식당을 개업했으나 너무 손님이 없어 문을 닫으려해도 이마저 계약 기간이 남아 불가능하다”며 울쌍을 지었다.
가장 노른 자위로 알려진 서문 바로 앞 식당도 임대료가 턱없이 비싸 매출을 올려도 인건비와 임대로 맞추기가 불가능하다며 대부분의 상인들이 폐업을 고려하거나 이미 문을 닫았다.
특히 도청 인근은 금요일 오후면 모두 집이 있는 대구로 돌아가거나 아파트촌으로 돌아가 일주일에 3일은 손님이 아예 없어 문을 닫고 있는 실정이다.
또 도청 인근에 은행 대출을 받아 건물을 신축한 건물주들도 2층이상은 임대가 되지 않아 임대 현수막만 붙여놓았을뿐 아무도 대부분 건물이 공실로 남아 있다.
이를 지켜보는 공무원들조차 안타깝다는 반응을 보일 정도로 도청 신도시 경제가 심하게 위축되고 있다.
결국 도청 이전을 기대하며 막고 살겠다며 이곳을 찾은 영세 상인들만 다시 빚더미에 올라앉은 셈이다.
이같은 영세 업주들의 고단한 어깨를 안동시와 예천군은 더욱 짖누르는 행정을 펴고 있다.
상인들은 입주 초기부터 상가의 복층 구조를 용인한 것처럼 묵인했던 안동시가 최근들어 건축법 위반이라며 원상회복을 지시하며 과태료를 부과할 방침을 밝히자 격분하고 있다.
안그래도 영업이 안돼 울고싶은 상인들을 돕지는 못할망정 법의 잣대만 들이대고 있다는 불만이다.더이상 원상회복할만한 여력도 없다는 것이다.
예천군도 마찬가지다.영업이 안돼 건물 뒷편에서 영업중인 가게들이 작은 입간판이라도 도로에 걸면 곧바로 회수하거나 과태료를 부과한다며 엄격한 행정 집행에 나선다.
이럴수록 상인들은 “그럼 빚내서 장사하지만 야반도주도 할 수 없는 우리는 어쩌라는 말이냐”며 울먹인다.
결국 경북도청 신도시 조성 실패로 인한 막대한 손해는 도청의 발표만 믿고 덜렁 전재산을 투자한 영세 상인과 순진하게 건물을 신축한 건축주들만 입고 있다.
공무원들은 주거비용 등 일부만 손해볼뿐 봉급이 낮아지는 않아 손해는 입지 않는다.
안동=전주식 기자 jschun@segye.com
2019.06.23 06:00:00

한겨울에 푸른 잎·울긋불긋 꽃들의 향연
지중해관에 히비스커스 꽃이 피어 있다.포인세티아에 물방울이 맺혀 있다.봄이 되면 야외 주제정원에 심을 시클라멘이 재배증식온실에서 자라고 있다.요즘 겨울 날씨를 두고 ‘삼한사온’ 대신 삼일은 춥고 사일은 미세먼지가 기승을 부린다는 ‘삼한사미’라는 신조어가 등장했다. 외출에 앞서 미세먼지농도 검색과 마스크를 챙기는 일이 당연시됐고 바깥 활동 자체를 꺼리는 형편이다. 이런 추세에 맞게 최근 SNS에서 실내 나들이 명소로 인기를 누리는 곳이 있다. 작년 10월 서울 마곡 김포평야에 임시 개장해 한겨울에도 푸르른 식물과 울긋불긋 예쁜 꽃들을 볼 수 있는 서울식물원이 그 주인공이다.서울식물원 온실 열대관을 찾은 아이들이 선생님과 수중식물을 보며 즐거운 시간을 보내고 있다. 사진은 물가에 반영된 아이들의 모습을 회전했다.서울식물원 온실을 찾은 시민들이 스카이워크를 걸으며 자연을 만끽하고 있다.“선생님 너무 더워요!” 바깥은 영하의 날씨지만 서울식물원의 온실 온도는 28도다. 두꺼운 외투를 걸치고 온 아이들이 한여름 같은 날씨에 너도나도 겉옷을 벗기 시작한다. 안경을 착용한 방문자들은 열대관 입구에서 김 서린 안경을 벗을 수밖에 없다.올 5월 정식 개장을 앞둔 서울식물원은 여의도공원의 2.2배 규모로 열린 숲, 호수원, 습지원으로 이루어진 공원 구간과 테마정원, 온실을 포함한 식물원 구간으로 나뉜다. 식물원이 보유 중인 식물은 총 3000종으로 그중 500종은 직경 100m, 높이 25m 온실에 심겨 있다. 온실은 크게 열대, 지중해로 구분되며 서울시와 자매결연한 베트남 하노이, 인도네시아 자카르타, 미국 샌프란시스코 등 12개 도시를 테마로 만들어졌다. 석가모니가 도를 터득했다는 인도 ‘보리수나무’부터 동화 어린왕자에 등장하는 ‘바오밥나무’, 아프리카 ‘물병모양나무’ 등 유명 식물들도 구경할 수 있다.재배증식온실에서 식물연구과 실무관이 봄에 주제원에 심을 식물에게 물을 주고 있다. 서울식물원 열대관 한 부분이 베트남 하노이를 테마로 조성되어 있다.“아직은 임시 개장이고 겨울이라 야외 주제 정원을 화려하게 꾸미지 않았어요. 봄이 오는 3월부터 우리나라 자생식물(초화류) 위주로 희귀, 멸종 위기 식물도 심을 예정이에요. 정식 개원 시점에 유료화될 구간이기도 하고요.” 재배증식온실에서 식물연구과 김혜수 실무관이 봄에 옮겨 심을 식물을 점검하며 말한다. 서울식물원 직원들이 프리지아, 프리뮬라, 꽃베고니아 등 봄꽃들로 구성된 미니 화분을 온실입구에 장식하고 있다.석가모니가 도를 터득했다는 인도 보리수나무가 열대관에 심어져 있다.식물들은 단기간에 성장하거나 자리 잡지 못한다. 그래서 흔히 식물원은 ‘기다림’이라고 한다. 서울식물원은 태어난 지 이제 5개월이 되었다. 조금은 더디고 느리더라도 오랫동안 사랑받고 수백 년 대물림되는 식물원으로 성장할 수 있도록 응원해 본다.글·사진=이재문 기자 moon@segye.com
2019.02.17 08:00:00

"점점 잊혀가지만…아직은 여기가 내 자리입니다"
“비가 오나 눈이 오나 1년 365일 같은 자리를 지킵니다. 누군가에게 소중한 이야기를 전해주기 위해서입니다. 가끔은 지나가는 자동차가 나를 쳐 힘들기도 합니다. 눈에 잘 띄는 곳에 자리를 잡았지만 지나는 사람들 눈엔 잘 안 보이나 봅니다. 온몸이 붉은색으로 돼 있는데도 말이죠. 엄밀히 말하면 금적색입니다. 요즘은 나를 이용하는 사람들이 더 적다고 합니다. 시간이 지나면서 우리 중 많은 수가 사라졌습니다. 슬퍼하진 않습니다. 다른 많은 것들도 그러니까요.”우체통이 사람이 다니는 인도 끝에 위태위태 서있다. 사람들은 하염없이 지나가고 차들도 쌩쌩 달린다. 가끔은 지나는 차가 덮치기도 한다. 사람들 눈에 확 띄는 금적색으로 유혹하고 있지만 찾는 사람들은 없다. 점점 사라져가고 있다. 서운하지만 현실이다.많은 것들이 사라져간다. 우체통도 그중 하나이지 싶다. 이 땅엔 언제부터 우체통이 있었을까. 1884년 우리나라에서 최초로 우편업무가 시작되며 설치된 우체통은 일정한 심벌마크나 정해진 모양이 따로 없는 목재 형태의 우체통이었다. 일제강점기 때는 둥근 모양의 철제 우체통이었고 지금은 플라스틱 재질의 붉은색 우체통이다. 45×45×126㎝. 거리에서 흔히 볼 수 있는 우체통의 크기다. 초등학생 1, 2학년 정도의 키다. 섬유강화플라스틱으로 만들어져 잘 부서지지도 않는다. 사람들 눈에도 확 띄는 빨간색이다.“몇 년 전만 해도 제가 담당한 우체통이 열 군데 정도였어요. 지금은 세 군데밖에 안 되지만 그나마도 우체통에서 나오는 게 별로 없어요. 관리구역인 국립민속박물관 내에 설치된 우체통엔 외국인들이 보내는 엽서가 꽤 있기도 해요. 광화문 거리에 설치된 우체통에선 지갑, 신분증 등이 자주 나와요. 유인물이 나올 때도 있어요. 손으로 쓴 편지도 가끔 보긴 하는데…. 대학가 주변 우체통엔 손편지들이 꽤 있어요.” 30년 경력의 이성대(55) 집배원이 얘기한다.30년 경력의 이상대 집배원이 국립민속박물관에 설치돼 있는 우체통에서 우편물을 수거하고 있다.광화문 거리의 우체통에서 나온 지갑과 주민증. 주소를 보니 경기도 어디쯤이다. "지갑 안에 든 돈의 액수, 신분증 등을 확인해 주인에게 다시 돌려주고 있다. 이런 게 많이 나온다. 우리 일들 가운데 하나다." 이상대 집배원의 말이다.국립민속박물관 내에 설치된 우체통. 박물관을 찾은 외국인이 누군가에게 보내는 엽서가 한 통 들어 있다.국립민속박물관을 찾은 외국인이 누군가에게 보내는 엽서.이상대 집배원이 광화문 거리에 설치돼 있는 우체통에서 많지 않은 우편물을 수거하고 있다.세종문화회관 뒷거리에 설치된 우체통에선 우편물이 하나도 나오지 않았다. 이런 날도 자주 있다고 한다.우체통마다 고유의 바코드가 있다. 우편물을 수거한 뒤 휴대용 정보단말기로 우체통에 부착된 바코드를 스캔하면 작업 완료를 확인할 수 있다.이상대 집배원이 휴대용 정보 단말기를 확인하고 있다. 우체통 수집 결과가 바코드 스캔으로 자동 저장된다.이상대 집배원이 광화문우체국 복도 구석에 세워놓은 우체통들을 살펴보고 있다. 만약을 위해 여분으로 남아 있는 우체통들이다.“사설 우편함에선 기업들이 고객들에게 보내는 우편물이 많아요. 고정적으로 많이 나옵니다. 거리의 우체통에선 분실물을 자주 수거하지요. 우편물이 많진 않습니다.”강남역 부근에서 5개의 우체통을 관리하는 김정호 집배원이 우체통을 물티슈로 정성스레 닦는다. “이 우체통은 먼지가 자주 쌓입니다. 우편물을 보내려고 우체통 앞에 섰는데 더럽고 먼지 쌓여 있으면 기분이 좋지 않겠죠.”김정호 집배원이 공중전화부스 옆에 설치된 우체통을 물티슈로 닦고 있다. 이곳의 우체통은 먼지가 많이 쌓여 가끔 닦아준다고 한다. 먼지로 뿌옇던 우체통이 반짝반짝 윤이 났다. 물티슈가 아예 우체통 안에 들어 있다.김정호 집배원이 우체통에서 꺼낸 우편물을 보여주고 있다. 누군가가 분실한 지갑이 들어있다.김정호 집배원이 공중전화 박스 옆에 설치돼 있는 우체통에서 우편물을 확인하고 있다. 단 2건의 우편물 밖에 들어있지 않았다.사설 우편함에서 우편물을 수거하는 모습. 우편물이 많은 기업 등에서 우체국에 의뢰해 따로 설치한 우편함이다.우표 대신 사용하는 선납라벨. 자주 우편물을 부쳐야 하는 곳에선 우표 대신 선납 라벨을 대량으로 구입해 사용한다.1993년은 우리나라에서 우체통이 가장 많았던 시기다. 전국에 5만7599개의 우체통이 자리를 지켰다. 25년이 흐른 2018년 말 기준으로는 1만2855개만 남았다. 10년 전만 해도 우체통 하나당 연간 이용률이 3432건, 일일 평균 13.7건 정도였지만 2017년엔 연간 이용률이 1623건, 일일 평균 6.5건으로 이용 건수가 반으로 줄었다. 거리에 남아 있는 우체통이라도 3개월 동안 이용 물량이 없는 것은 일주일 이상 철거 안내문을 부착해 불편신고 사항이 없으면 철거된다. 얼마 전 KT 아현지사 지하통신구 화재로 이동전화가 불통돼 시민들이 주변 공중전화 앞에 길게 줄 선 풍경도 있었지만 우체통 앞에 시민들이 줄 서는 일은 앞으로도 없을 것이다. 신년 인사 카드도 크리스마스 인사 카드도 스마트폰으로 보내는 요즘 세상이라…. 사라진다는 게 나쁜 건 아니지만 아쉽고 서운한 건 사실이다.글·사진=허정호 선임기자
2019.01.28 13:31:40

빼앗긴 숨·행복… 지옥같은 삶에 고통만 남았다
왼쪽부터 조순미(50) 4단계 판정자, 안은주(51) 3단계 판정자, 강은(49) 4단계 판정자.“5975, 1302, 4673, 397, 2686.”5975명이 건강피해를 호소했다(2018년 1월 기준). 1302명은 이미 숨졌고, 4673명이 살아남았다. 국가는 397명을 피해자로 인정했다. 2686명은 구제받지 못한다는 통보를 받았다. ‘가습기 살균제 참사’ 이야기다. 환경부는 살균제 사용과 폐 손상 사이의 인과관계를 따져 피해 신청자들을 네 단계로 규정했다. 정부 지원대상은 1단계(가습기 살균제로 인한 가능성 거의 확실)와 2단계(가능성 높음) 판정자로 한정된다. 대다수 3단계(가능성 낮음), 4단계(가능성 거의 없음) 판정자는 공식적으로 피해자가 아닌 셈이다. 숫자 뒤에 가려진 ‘비공식’ 피해자들의 일상을 따라가 보았다.강은 피해자가 지난 18일 서울 여의도 국회 앞에서 일인 시위를 하고 있다.‘가습기 살균제 참사’ 사건의 대법원 상고심 선고가 내려진 지난 25일 강은 피해자가 서울 대법원 앞에서 존 리 전 옥시 대표의 무죄 선고 등을 비판하는 기자회견에 참가해 피켓을 들고 있다. 강은 피해자가 지난달 8일 서울 여의도 옥시 본사 앞에서 항의행동에 참가해 구호를 외치고 있다.4단계 판정자 강은(49)씨는 걸음이 느리다. “뛸 수 없어 바로 눈앞에서 버스를 놓칠 때도 있어요. 함께 걷는 가족에게 미안할 때가 많습니다.” 그는 1999년 1월부터 3년 가까이 옥시에서 출시한 가습기 살균제 ‘옥시싹싹 가습기 당번’을 사용했다. 출산 기간과 산후조리 중에 집중적으로 가습기를 틀었다. 2001년 딸아이와 함께 천식을 앓기 시작했다. 강씨는 잦은 천식 발작으로 일상생활이 어려워졌다. 찾아가는 병원마다 ‘원인 불명’이란 답만 돌아왔다. 합병증으로 비염과 축농증이 오면서 2006년엔 미각, 후각을 모두 상실했다. 지난해 천식이 가습기 살균제 피해 질환으로 인정되면서 강씨 또한 기대를 걸었지만 까다로운 기준 앞에 좌절했다. 18년째 중증 천식으로 고통받는 그는 자신의 피해를 입증할 방법을 찾아 다시 거리로 나섰다.서울아산병원에서 진료를 마친 뒤 신촌 세브란스병원으로 향하는 조순미 피해자.조순미 피해자가 복용하는 약. 30종이 넘는다.조순미 피해자와 그의 어머니.조순미 피해자가 서울아산병원을 찾아 면역주사를 맞고 있다.조순미 피해자가 지난 12일 서울 여의도 국회에서 특조위의 상임위원 추천 관련 기자회견을 마친 뒤 국민의당 관계자와 대화를 나누던 중 눈물을 흘리고 있다.조순미 피해자가 지난 12일 서울 여의도 국회에서 열린 특조위의 상임위원 추천 관련 기자회견에 참석해 발언을 준비하고 있다.“‘설마 그것도 못하겠어?’라고 생각했던 걸 실제로 못하게 됐다.”4단계 판정자 조순미(50)씨는 사업체 두 개를 이끌어가는 대표였다. 가습기 살균제 사용 이후 중증 천식과 저감마글로불린혈증, 쿠싱병, 근무력증 등 각종 난치성 질환이 발병하면서 하나둘 내려놓았다. 현재는 산소호흡기의 도움 없이는 숨쉬기조차 어렵다. 그는 애경, 이마트, 옥시 제품을 한꺼번에 사용했다. 심각한 수면장애에 시달리는 조씨는 “밤이 긴 게 고통스럽다”며 “한꺼번에 약(수면제)을 다 먹어버릴까” 하는 충동이 자주 든다고 토로했다. 그는 “아직 우리는 피해자로 인정받지 못했지만, 그럴수록 한목소리를 내야 그 소리가 책임자들의 양심에 가닿을 수 있다”고 말했다.폐 기능 저하로 입원한 안은주 피해자.안은주 피해자 뒤로 보이는 가족사진. 2015년 폐 이식 수술을 받기 전 “이별을 준비하라”는 의사의 권유에 따라 촬영했다.안은주씨(왼쪽)가 입원한 병실에 찾아온 조순미씨.집근처 배구장을 찾은 안은주 피해자. 그는 배구 국가대표 출신이다.“건강했던 시절의 기억이 나를 가장 힘들게 했다.”3단계 판정자 안은주(51)씨는 두 번째 폐 이식을 준비하고 있다. 안씨는 2008년부터 3년간 옥시 가습기 살균제를 사용한 뒤 원인 미상의 폐렴을 앓았다. 상태는 급격히 나빠졌고, 2010년 봄 그는 도민체전이 열린 배구장에 주저앉았다. 전직 배구 국가대표였던 안씨가 마지막으로 밟은 코트였다. 2015년 10월 첫 번째 폐 이식을 받았다. 2년쯤 지났을까. 이식받은 폐는 건강했지만, 안씨의 몸이 거부했다. 갖은 약을 다 써봤지만 소용없었다. 폐 기능이 계속 떨어지며 다시 산소호흡기에 의지해야 하는 처지가 됐다. 오랜 투병생활로 부채가 억대로 불어났다. 안씨는 “우린 항상 죽음을 준비하고 있다”고 입버릇처럼 말했다.안은주 피해자가 자택에 남아 있는 가습기 살균제를 들어 보이고 있다. 조순미 피해자가 지난 20일 서울아산병원에서 CT촬영을 하고 있다.조순미 피해자가 지난 12일 서울 여의도 국회에서 열린 특조위의 상임위원 추천 관련 기자회견에 참석해 발언을 준비하고 있다.조순미 피해자 자택에 설치된 인공호흡기.퇴원하고 밀양 집으로 돌아가는 안은주 피해자.“원진레이온이나 고엽제의 경우 피해가 단순하게 한 가지 질병으로 나타나지 않았다.” 지난해 8월 문재인 대통령이 피해자들을 만난 자리에서 했던 말이다. 문 대통령은 가습기 살균제 피해의 경우도 마찬가지라며 피해구제의 필요성을 강조했다. 김은경 환경부 장관은 피해인정의 단계를 없애고 피해 인정범위를 확대한다는 취지의 발언을 한 것으로 알려졌다. 환경보건시민센터 최예용 소장은 “정부의 피해인정은 피해자들이 가해 기업에 책임을 묻기 위한 최소한의 근거이자 출발점이 된다”고 말했다.글·사진 하상윤 기자 jonyyun@segye.com
2018.02.23 06:03:29
![[S스페셜 - 우주 이야기] (42·끝) 우주로 가는 전초기지, 우주센터](http://img.segye.com/content/image/2017/12/30/300/20171230504728.jpg
)
[S스페셜 - 우주 이야기] (42·끝) 우주로 가는 전초기지, 우주센터
축구 선진국이 되려면 전용구장이 필요한 것처럼 우주 선진국이 되기 위해서는 우주센터가 반드시 필요하다. 사진은 미국의 케네디 우주센터. 출처=픽사베이·미국항공우주국(NASA)우주 선진국으로 가려면 발사체와 인공위성의 개발 능력이 무엇보다 중요하다. 이것만으로는 명실상부한 우주 선진국으로 불리기 어렵다. 자국 내 발사장까지 ‘3박자’(발사체+인공위성+발사장)를 두루 갖춰야 한다. 비행기를 타고 외국으로 가려면 공항이 있어야 하는 것처럼 우주로 가기 위해서는 로켓 발사장, 즉 우주센터의 확보는 필수적이다.한국의 우주 개발은 ‘나로호’ 발사 이전과 이후로 나뉜다. 나로호 발사에는 여러 의미가 있겠지만, 최초로 우리 땅(발사장)에서 우주 발사체를 쏘아 올렸다는 점에서 큰 의미가 있다.1955년 건설된 세계 최초의 바이코누르(현 카자흐스탄 제스카즈간주 소재) 우주기지. 사진은 이곳에서 지난해 11월 미국과 러시아, 유럽 등이 참가하는 국제우주정거장의 승무원을 태운 로켓이 발사되는 모습. 출처=미국항공우주국(NASA)◆세계 최초, 최대의 우주센터는 어디에?우주센터에는 발사장만 있는 게 아니다. 우주 개발에 필요한 각종 시험시설은 물론이고 견학·교육시설까지 갖추고 있다. 이러한 우주센터에는 냉전 시대 미국과 소련 경쟁부터 우주개발의 역사가 고스란히 담겨있다. 실패의 고통과 성공의 환희가 교차하는 장소이기도 하다.최초의 우주센터는 소련이 1955년 건설한 바이코누르 우주기지다. 카자흐스탄 영토에 자리 잡고 있지만, 러시아 정부에서 해마다 1370억원을 지급하고 오는 2050년까지 임대하기로 했다. 이곳은 세계 최초이자 최대 규모(7720㎢)를 자랑한다. 1970년대 이곳을 처음 찾은 미국 관계자들이 15분 동안 비행기를 타고 가도 우주센터를 벗어나지 못했다고 한다. 세계 최초의 인공위성 ‘스푸트니크 1호’와 소련 출신 유리 가가린의 최초 유인 우주비행이 바로 이곳에서 이루어졌다. 러시아의 모든 유인 우주비행은 물론이고 달과 행성 탐사, 정지궤도 위성 발사 등 대부분의 우주 개발이 펼쳐진 곳이다. 지금도 국제우주정거장으로 가는 ‘소유즈’ 우주선을 발사하는 등 우주 개발에서 큰 역할을 하고 있다. 여기에 필적할 만한 곳은 미국의 케네디 우주센터다. 플로리다주 케이프커내버럴곶의 메리트섬에 위치해 세계 최초의 달 착륙 우주선 ‘아폴로 11호’가 발사되는 등 인류의 우주탐험 역사에서 가장 극적인 휴먼 드라마를 연출한 곳이기도 하다. 1969년 아폴로 11호 발사 당시 이곳에는 무려 100만명의 인파가 몰렸다.아폴로를 비롯한 ‘머큐리’와 ‘제미니’ 등 이른바 ‘달 탐사 프로젝트 트리오’가 모두 이곳에서 수행되었다. ‘디스커버리호’ 등 우주왕복선만 100회 이상 이·착륙한 곳이기도 하다. 전체 면적은 약 570㎦(우주 발사시설 면적 24㎦)로 서울시와 맞먹는 크기를 자랑한다. 2001년 우주왕복선‘ 디스커버리호’가 미국 케네디 우주센터에서 발사되고 있다. 출처=미국항공우주국(NASA) ◆냉전시대 대륙간탄도미사일(ICBM) 발사장이 상업용으로미국의 또 다른 우주센터가 있는 반덴버그 공군기지(캘리포니아주 산타 바바라 카운티 소재)에서는 1999년 우리나라 최초의 다목적 실용위성인 ‘아리랑 1호’가 발사되었다. 이곳은 미 군사시설로는 유일하게 우주선과 상업용 인공위성을 극 궤도로 올릴 수 있는 곳이다. 처음으로 대륙간탄도미사일(ICBM)이 발사된 곳이기도 하다.러시아 플레세츠크 우주기지에서는 우리나라 과학기술 위성 1호와 아리랑 2호가 각각 발사되었다. 러시아 돔바롭스키 공군기지에 있는 야스니 발사장에서는 아리랑 3A호와 아리랑 5호가 각각 발사되었다. 돔바롭스키 공군기지는 1960년대 소련의 주력 ICBM 발사 기지였다.프랑스는 남미에서 쿠루 우주센터를 운영하고 있다. 자국의 지리적 약점을 보완하기 위해 적도 근처 프랑스령인 기아나에 세운 우주센터다. 국내 최초의 인공위성 ‘우리별 1호’와 첫 정지궤도 복합위성 ‘천리안 1호’가 각각 발사된 곳이다. 적도와 가까워 전 세계 정지궤도 위성의 절반 정도가 이곳에서 발사될 정도다.우리의 주변국인 중국과 일본도 여러 곳에 우주센터를 보유하고 있다. 중국은 이미 시창과 주취안, 타이위안에 세운 데 이어 2014년 하이난에 원창 우주센터를 완공했다. 중국의 4번째 우주센터이자 역내 최대 규모를 자랑한다. 중국의 우주정거장을 비롯한 유인 달 탐사와 심우주 탐사의 전초 기지 역할을 맡게 될 것으로 보인다. 일본 역시 우리의 아리랑 3호가 발사된 다네가시마(규슈 가고시마현의 섬) 우주센터를 비롯한 5개의 크고 작은 발사장을 보유하고 있다.남미의 프랑스령 기아나에 있는 쿠루 우주센터 발사장의 모습. 출처=위키피디아◆우주센터는 어디에 들어설까?이러한 우주센터는 아무 곳에나 만들어지는 게 아니다. 가장 먼저 염두에 둘 사항은 혹시 발생할지도 모를 외교 문제, 그리고 안전이다. 그래서 대부분의 우주센터는 바닷가나 사람이 살지 않는 사막 등에 위치한다. 언제든 실패할 수 있는 우주 개발의 특성 때문이다. 무엇보다 우주 로켓 발사 시 실패는 대형 폭발로 이어질 수 있다. 또 발사장 주변 못지않게 발사체의 궤적도 중요하다. 우주 발사체가 대기권을 벗어나 궤도에 진입하기까지 보통 3단 이상의 분리가 이루어진다. 이에 따라 발사 궤적 상에도 인구 밀집 지역이 있어서는 안 된다. 다른 나라의 영공도 직접 통과하지 않아야 한다. 북한이 미사일 시험을 할 때마다 일본이 초긴장 하는 이유는 자신의 영공을 지나는 탓이다.우주센터는 발사 시 안전과 효율성 등을 고려해 입지를 선정한다. 사진은 미국 케네디 우주센터의 초창기 모습. 출처=미국항공우주국(NASA) 다음으로 고려할 사항은 ‘효율성’이다. 막대한 예산과 시간을 투입한 만큼 성공률을 높여야 한다. 또 발사체에 탑재할 수 있는 연료도 한정된 만큼 적은 양으로 많은 효율을 얻어야 한다. 대부분의 우주센터가 적도 가까운 곳이나 지구의 북반구에 위치하는 것은 발사체의 효율성을 높이기 위해서다.우주로 물체를 쏘아 올리기에 가장 좋은 위치는 적도다. 자전에 의한 회전속도가 가장 빠른 곳이기 때문이다. 거꾸로 원심력은 가장 약하다. 지구의 자전 속도와 원심력은 발사체가 우주로 날아갈 때 중요한 요인으로 작용한다. 지구상의 모든 물체는 중력의 영향을 받기 때문이다. 회전속도는 빠르고 원심력은 약해야 대기권 탈출 속도를 낼 때 이득을 볼 수 있다. 지구와 같은 속도로 공전하는 정지궤도 위성은 특히 그렇다. 그래서 모든 나라는 최대한 적도 가까운 곳 바닷가에 우주센터를 지으려고 한다. 발사체를 약간 동쪽으로 향해 발사하는 것도 지구의 자전과 밀접한 관련이 있다. 지구는 서쪽에서 동쪽으로 자전한다. 적도의 자전 속도는 시속 1600㎞가 넘는다. 우주 발사체를 직각이나 서쪽이 아니라 동쪽으로 향해 발사해야 이 자전 속도의 힘을 받아 더 빠르게 우주를 향해 날아갈 수 있다. 반대로 서쪽을 향해 발사한다면 지구 자전의 역방향이기 때문에 속도와 힘을 내는 데 방해를 받게 된다. ‘시런치’(Sea Launch)의 해상 발사대 ‘오션 오디세이’. 출처=시런치 홈페이지◆땅 대신 바다로···해상 발사 시스템이처럼 우주 발사체는 아무 곳에서, 아무 곳을 향해 마음대로 발사할 수 없다. 그래서 바다 한가운데에서 발사하기도 한다. 이른바 해상 발사 시스템이다. 미국과 러시아, 노르웨이, 우크라이나 4개국이 공동 출자한 회사 ‘시런치’(Sea Launch)는 1995년 설립되었다. 바다 위로 이동하는 발사장에서 로켓을 쏴올리는 시스템을 갖추고 있다.우리나라 기업도 2006년 시런치에서 ‘무궁화 5호’ 위성을 쏘아 올렸다. 자국에서 발사 효율이 떨어지는 국가는 이런 해상 발사 시스템을 이용하면 효율적으로 로켓을 쏴올릴 수 있다. 바다 한가운데여서 주변 국가나 인근 주민의 안전을 신경 쓰지 않아도 되기 때문이다.바다에서 발사는 어떻게 이루어질까. 먼저 항구에 정박한 상태에서 발사체를 플랫폼에 옮겨 싣는다. 이어 발사체를 실은 플랫폼과 발사 과정을 제어하는 통제선은 적도 부근 바다로 향한다. 모든 준비를 마치면 바다가 잔잔해지기만 기다리면 된다. 이렇게 해상 런치 시스템을 이용해 발사하는 위성은 대부분 정지궤도 위성이다. 앞서 살펴본 것처럼 지구 자전 속도의 혜택을 받을 수 있고, 위성이 궤도에 도달하는 거리도 단축되기 때문이다.이러한 장점에도 해상 발사 시스템은 아직 갈 길이 멀다. 우주 발사체가 주변 환경에 민감한 만큼 육상보다 제약 조건이나 위험 요소가 많은 탓이다. 실제 시런치는 몇차례 사고를 일으키면서 2009년 사실상 파산했고, 2014년 이후 발사를 하지 않다가 지난해 러시아 항공사에 인수됐다. 내년부터 활동을 재개해 앞으로 15년 동안 70회 정도 발사할 계획이라고 밝히기도 했다.전남 고흥 나로도에 위치한 나로우주센터◆우리 발사장에서, 우리 발사체로, 우리 위성을 이처럼 우주 선진국은 자체 우주센터를 보유하고 언제든지 자국에서 자국 발사체로 자국의 위성이나 우주선을 쏠 수 있다. 우리도 나로호를 발사하면서 우리 땅에 우주센터를 갖게 되었다. 바로 나로우주센터다.나로우주센터 역시 ‘어디에 세우느냐’가 가장 중요했다. 비행 궤적과 분리된 단 로켓의 낙하 예상 지역을 면밀하게 계산해 일본이나 중국을 통과할 수 있는 동해와 서해 지역은 일단 제외했다. 발사체의 비행 궤적 상 장애물이 없는 비행가능영역을 각도로 표시한 것을 발사 가능 방위각이라고 하는데, 제주도 서귀포시 대정읍은 이 부문에서 가장 높은 점수를 획득했었다. 그러나 지방자치단체와 지역주민의 반대로 무산됐다. 결국 최종 압축된 후보지는 전남 고흥과 경남 남해 두곳이었다. 최종적으로 인근 인구 밀집 지역의 여부와 부지 확보의 용이성, 발사 가능 방위각 등을 검토해 고흥의 나로도가 선정됐다. 2003년 8월 첫삽을 뜬 우주센터는 약 495만㎡(150만평)의 면적에 모두 2650억원을 투자해 2009년 완공되었다. 그리고 2013년 1월30일 마침내 나로우주센터에서 나로호가 성공적으로 우주로 향한다.현재 나로우주센터는 발사장뿐 아니라 엔진 시험설비와 위성 시험동, 발사체 조립동, 고체 모터동, 발사 통제동, 광학장비동 등 우주 개발에 필요한 다양한 시험시설을 갖추고 있다. 또한 한국형 발사체(KSLV-Ⅱ) 발사를 위해 발사대를 건설하고, 관련 시설을 확충하는 작업을 벌이고 있다.나로호를 발사했던 나로우주센터에서 한국형 발사체를 발사하면 그야말로 우리의 위성을, 우리의 발사체로, 우리 땅에서 발사하는 역사적 순간을 맞게 된다.한국항공우주연구원 홍보실
2017.12.30 10:01:45
![[S스페셜 - 우주 이야기] (40) 공상가에서 개척자로, 그들의 우주 도전은 한권의 책에서 시작되었다](http://img.segye.com/content/image/2017/12/16/300/20171216514195.jpg
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[S스페셜 - 우주 이야기] (40) 공상가에서 개척자로, 그들의 우주 도전은 한권의 책에서 시작되었다
미국항공우주국(NASA·나사) 유인 우주선 '아폴로 8호'의 승무원들. 선장인 프랭크 보먼(맨 오르쪽)은 달까지 왕복에 성공한 뒤 프랑스 소설가 쥘 베른의 손자에게 편지를 보냈다. 출처=나사◆우주기술 개척자·우주 기업가·물리학자에게 영감을 준 소설들달 표면에 착륙하진 않았지만, 인류 최초로 달까지 간 이들이 있다. 미국항공우주국(NASA·나사)의 유인 우주선 ‘아폴로 8호’의 승무원들이다. 아폴로 8호는 1968년 12월 지구에서 달까지 비행한 뒤 귀환에 성공한다. 선장이었던 프랭크 보먼은 지구로 돌아와 프랑스 소설가 쥘 베른의 손자에게 한통의 편지를 보낸다.“우리의 우주선(아폴로 8호)은 바비 케인의 우주선과 마찬가지로 (미국) 플로리다에서 발사되었습니다. (…) 지구로 돌아와 태평양에서 착수한 지점은 소설에서 나온 곳에서 겨우 4km 떨어진 곳이었습니다.”바비 케인은 1865년 쥘 베른이 쓴 소설 ‘지구에서 딸까지’(From the Earth to the Moon)의 주인공이다. 보먼의 편지는 100년 전 달나라 여행의 과학적 원리와 출발·귀환지점까지 예견한 상상력의 거장에게 보내는 경의의 표현이었다.당장은 아니더라도 언젠가 이루어지게 될 미래를 꿈꾼 이들이 있다. 몽상가이자 공상가였다. 또 그들이 상상한 세계를 직접 실행에 옮긴 이들도 있다. 개척자였다. 우주 개발은 공상가와 개척자들이 빚어낸 합작품이다.그 사이에 책이 있었다. 개척자들을 우주로 이끈 공상가들의 책. 다른 이들이 허무맹랑한 이야기라고 치부할 때 우주 개척자들은 그 책에서 우주에 대한 상상력과 영감을 얻었다. 우주로 갈 수 있는 아이디어와 방법을 찾아내기도 했다. 우주 개척자들은 어떤 책으로부터 영감을 받았을까?프랑스 작가 쥘 베른의 소설 '지구에서 달까지'를 각색해서 만든 흑백 무성영화 '달세계 여행'의 한 장면◆치올코프스키, 폰 브라운이 탐독한 SF 소설쥘 베른의 소설 지구에서 달까지는 발간 당시 인류의 기준에서는 현실성 없는 황당한 소설이었다. 책에 따르면 미국 남북전쟁이 끝나고 인생의 목표를 잃은 무기 개발자들이 뜻을 모아 세상에서 가장 큰 대포를 제작한다. 그런 다음 대포에서 발사된 포탄을 타고 달로 가게 된다는 내용이다.그런데 이 책을 통해 달나라 여행을 꿈꾸고, 사람이 실제 우주로 갈 수 있는 방법을 찾아낸 인물이 있다. 주인공은 러시아의 과학자 콘스탄틴 치올코프스키(1857~1935)였다.치올코프스키는 인류 최초로 로켓이 지구를 벗어나 우주까지 날아갈 수 있다고 생각한 사람이었다. ‘로켓 이론의 아버지’, ‘우주 공학의 아버지’로 불리는 그는 ‘반작용 장치를 이용한 우주여행’이라는 논문을 통해 인공위성의 비행 원리와 우주정거장, 액체로켓 엔진, 다단 로켓의 원리 등 현대 우주 공학의 핵심 내용을 모두 제시했다.무엇보다 가장 중요한 업적은 로켓의 추진 원리를 수학적으로 계산한 방정식을 제시한 것이었다.한때 전 세계의 우주 개발을 선도했던 러시아, 특히 우주 개발자들에게 그는 영웅으로 통한다. 인류 최초의 인공위성 ‘스푸트니크 1호’도 그의 탄생 100주년에 맞춰 발사되었다.러시아의 과학자로 '로켓 방정식'을 제시한 콘스탄틴 치올코프스키(왼쪽 사진)와 프랑스 작가 쥘 베른의 소설 '지구에서 딸까지'의 표지에 실린 이미지.치올코프스키는 어렸을 때 성홍열에 걸려 청력 대부분을 잃었다. 13세에 독학으로 공부를 시작해 16세에 모스크바로 와서 도서관 책을 탐독했다고 한다. 이때 빠져든 책이 바로 쥘 베른의 소설이었고, 가장 감명 깊게 읽은 소설이 바로 지구에서 딸까지였다. 그 책을 읽으며 우주를 상상하고, 그리로 날아갈 방법을 찾기 시작했다.치올코프스키는 당시에 이렇게 적었다.“우주 공간과 교신이 나의 머릿속을 떠나지 않았다. 그래서 나는 고등수학을 공부하기 시작했다.”물론 쥘 베른의 소설에서 과학적 영감을 얻은 우주 개척자는 ‘로켓 방정식’을 제시한 그만이 아니다. 잠시 후 살펴볼 ‘로켓의 아버지’ 로버트 고다드, 현대 우주 발사체의 원조라고 할 수 있는 ‘V-2’ 로켓을 개발한 폰 브라운 등도 어린 시절 지구에서 달까지를 비롯한 ‘지구 속 여행’과 ‘달세계 여행’ 등을 읽으며 우주에 대한 꿈과 과학적 상상력을 키웠다.또 우주 분야 외에도 ‘해저 2만리’와 ‘80일간의 세계일주’, ‘15소년 표류기’ 등은 지금도 모험과 도전 정신을 고취하며 과학기술 발전에 많은 영감을 준 작품이라는 평가를 받고 있다.◆‘로켓의 아버지’ 고다드를 우주로 향하게 한 소설러시아에 치올코프스키가 있다면, 미국에는 로버트 고다드(1882~1945)가 있다. 고다드는 물리학을 전공한 교수로, 로켓 분야 전문가였다. 무엇보다 이론가가 아니라 실제 로켓을 개발한 선구자였다.그는 1926년 세계 최초로 액체 연료 로켓을 개발해 시험에 성공한다. 비록 첫시험에서는 2.5초 동안 겨우 12m를 날았지만, 그동안 불가능하다고 여겼던 액체 연료 로켓을 실물과 시험으로 입증했다.여기서 그치지 않고 자세를 자동으로 유지하며 비행할 수 있도록 자이로스코프를 탑재한 ‘자이로 로켓’도 개발한다.첫 시험의 5년 후에는 이 로켓을 2600m까지 쏘아 올리는 데 성공한다. 이후 연료를 소진한 로켓이 안전하게 땅에 착지할 수 있는 낙하산 기술까지 선보였다.영국의 공상과학소설 작가 조지 웰스(왼쪽 사진)와 대표작 '우주전쟁'의 초판 표지.훗날 ‘로켓의 아버지’라고 불리는 고다드 역시 어린 시절은 평탄하지 못했다.몸이 마르고 허약해 크고 작은 병에 시달렸고 어린 시절 대부분의 시간을 집안에서 보내야 했다. 대신 그는 열렬한 독서광이었다. 도서관에서 정기적으로 물리학 관련 책을 빌려 읽었다.그리고 16세가 되던 해에 허버트 조지 웰스의 ‘우주전쟁’을 읽고 본격 관심을 두기 시작한다. 이 책의 영향이 얼마나 컸는지 이듬해인 1899년 앵두나무의 죽은 가지를 잘라내고 내려와 이렇게 적었다고 한다. “나는 나무에서 내려왔을 때, 올라갈 때와 다른 소년이 되어 있었다. 마침내 존재가 매우 뜻 깊게 여겨졌다.”나무 위에서 무슨 일이 있었던 걸까? 그는 당시 나무에 올라 높이 올라갈 수 있는 우주 비행기술 개발에 한평생 전념하기로 했다고 한다. 그날은 10월19일이었고, 고다드는 그날을 개인적인 기념일로 삼고 평생 잊지 않고 살았다.우주전쟁은 지금도 공상과학(SF) 소설의 고전으로 평가받고 있다. 2차례나 영화로 만들어지는 등 여전히 많은 사랑을 받고 있다. 이미 웰스는 ‘타임머신’과 ‘투명인간’ 등의 소설로 명성을 얻은 작가였다. “화성에 생명체가 살고 있으며 운하도 있다”는 천문학자 퍼시벌 로웰의 관측 결과를 듣고, 이에 영감을 받아 우주전쟁을 쓰게 되었다.2005년 할리우드의 스티븐 스필버그 감독이 리메이크한 영화 '우주전쟁'의 한 장면.그는 거대한 우주와 선진 외계문명 앞에서 인류가 얼마나 초라한 존재인지를 보여주는 데 주력했다. 우주전쟁 이후 ‘외계인의 지구 침략’은 SF 소설과 영화의 단골 메뉴가 되었다. 또 이러한 메시지뿐만 아니라 웰스는 소설을 통해 미래를 예언하면서 우주에 대한 상상력의 단계를 한차원 높였다는 호평도 동시에 받았다.이런 소설에 영감을 받아 평생 로켓 개발에 전념했던 고다드였기에 다른 SF 작가들의 존경도 받았다. 1969년 ‘아폴로 11호’가 인류 최초로 달 착륙에 성공하자 SF의 거장 아이작 아시모프는 이렇게 말했다. “고다드, 우리는 달에 갔어요.”◆일론 머스크도, 다이슨도 SF 소설에서 영감 얻어과학자들만 책에서 우주적 상상력과 영감을 얻은 것이 아니다. 기업인도 영향을 받았다.민간 우주여행과 인류 화성 이주를 비롯한 재활용 로켓, 초대형 ‘BFR’(대형 펠컨 로켓) 개발, 진공 개념을 이용한 신개념 이동수단 하이퍼루프 등 손을 대는 프로젝트마다 대중을 깜짝 놀라게 하는 이가 있다. 일론 머스크(1971~) 스페이스X CEO(최고경영자)가 주인공이다.상식을 넘어서는 도전과 과감한 투자에 주저하지 않는 그에 대한 평가는 여전히 엇갈린다. ‘무모한 공상가’라는 평가와 함께 인류의 미래를 앞당기는 ‘개척자’라는 존경도 공존하고 있다. 무모해 보이는 하는 그의 과감한 도전과 투자로 우주개발의 시계가 조금이라도 더 빨리 흐르게 된 것은 분명하다.<미국의 민간 우주개발 업체 스페이스X를 이끄는 일론 머스크 최고경영자(CEO·왼쪽 사진)와 그에게 영감을 준 더글러스 애덤스의 공상과학 소설 `은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서` 표지>이런 일론 역시 자신에게 영감을 준 책은 공상과학 소설이라고 밝혔다. 대표적으로 꼽은 작품은 더글러스 애덤스의 ‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’였다.이 책은 주인공 ‘아서 텐트’가 자신이 살고 있던 집과 행성이 파괴되었다는 사실을 깨닫고, 지구에서 우주로 가는 배를 빌려 타고 은하계 여행을 떠나면서 겪는 이야기이다. ‘범 우주적인 거대한 농담’이라는 평가를 받을 정도로 재기발랄하고 유쾌한 상상력과 유머가 뒤섞인 SF 소설이다.일런 머스크는 황당해 보이는 이 책이 더 큰 질문을 하는 데 도움을 줬다고 말한다. SF 소설을 읽으며 던졌던 질문이 자신의 투자와 도전에 영향을 주었다는 것이다. 무모하다는 평가를 받기도 하는 그의 과감한 투자와 상식을 뛰어넘는 도전은 무한한 상상력이 뒷받침되었기에 가능했을 것이다.저명한 물리학자도 SF 소설에서 아이디어와 영감을 얻는다. 심지어 여기서 얻은 아이디어로 과학기술에 중요한 영향을 미치는 논문을 발표하기도 한다.‘몽상의 물리학자’로 불리는 프리먼 다이슨(1923~) 박사는 ‘슈뢰딩거-다이슨 방정식’으로 물리학계에서 이름이 높다. 이 방정식이 20세기 물리학에서 가장 정밀한 이론이라 평가받는 양자역학의 산파역을 맡았기 때문이다.하지만 그의 관심사는 눈으로 보이지 않는 양자역학에 그치지 않고 도저히 가늠할 수 없는 광활한 크기의 우주로도 향해 있다. 원자력을 추진제로 사용하는 행성 간 탐사선을 개발하기 위한 ‘오리온 계획’에도 참여했다. 이밖에도 태양에서 발생하는 태양풍을 이용해 우주를 항해하는 기술과 우주 식민지 개발, 항성 전체를 둘러싸 그 안에서 나오는 에너지를 모두 이용할 수 있는 ‘다이슨 구(球)’ 등 미래 우주기술과 관련된 아이디어를 쏟아냈다.‘다이슨 구(球)’ 상상도. 출처=사이언스얼러트다이슨 박사가 영향을 받은 책은 올라프 스태플든이 1937년 발간한 ‘스타메이커’라는 SF 소설이었다. ‘세계 10대 SF 소설’에 포함될 정도로 호평을 받은 작품이다. 평범한 주인공이 지구를 떠나 우주의 여러 문명을 접하면서 창조와 소멸을 반복하는 창조주 ‘스타메이커’를 만난다는 이야기이다.다이슨 박사는 이 소설에서 천체를 인공적으로 둘러싸는 거대 구조물에 대해 읽고 아이디어를 얻어 1960년 ‘인공적 항성 적외선 복사선을 찾아서’라는 논문을 발표한다. 다이슨 구 이론 역시 이 소설에서 아이디어를 얻었다.◆책은 식지 않는 우주적 상상력의 '추진제'많은 과학자가 그렇듯 우주 개척자들 역시 남들이 눈여겨보지 않는 사소한 것에서 엄청난 아이디어와 영감을 얻었다.탄광촌에서 자란 소년이 나사의 로켓 개발자로 성장한 실화를 그린 ‘옥토버 스카이’라는 소설이 있다. 한때 광부가 되는 게 당연하다고 여겼던 책의 저자이자 주인공인 호머 히컴은 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호의 발사 뉴스를 접하면서 새로운 목표가 생긴다. 캄캄한 탄광 갱도 대신 푸르른 창공을 바라보기 시작한 것이다.이후 히컴은 친구들과 함께 모형 로켓 제작에 몰두한다. 현실의 벽에 부딪혀 좌절할 때 그의 우상인 브라운 박사의 격려를 받게 된다. 마침내 로켓 엔지니어로 성장한 히컴은 나사에 들어가 실제 개발에 참여한다.국내에서는 이 책으로부터 영감을 받은 ‘10월의 하늘’(October Sky)이라는 재능 기부 프로젝트가 2010년부터 지금까지 이어져 오고 있다.대기권을 뚫고 우주로 향하는 로켓은 엄청난 힘이 필요하다. 물론 그 힘은 추진제에서 얻는다. 우주를 향한 인류의 도전도 엄청난 힘을 필요로 한다. 그 힘을 얻는 원동력은 다양하다. 엄청난 돈과 인력, 시간이 필요하다.이런 한계를 극복하고 우주를 향해 끝없이 전진하는 힘은 식지 않는 열정과 영감일 것이다. 많은 우주 개척자들이 책에서, SF 소설에서 그런 원동력을 얻었다. 한권의 책이 그들을 우주로 향하게 했다.모든 것은 한권의 책에서 시작되었다.탄광촌에서 자란 소년이 우주의 꿈을 키워 미국항공우주국(NASA·나사)의 로켓 엔지니어가 되는 실화를 그린 소설 '옥토버 스카이'는 1999년 영화로도 제작됐다. 사진은 이 영화의 한 장면.한국항공우주연구원 홍보실
2017.12.16 14:23:49
![[S스페셜 - 우주 이야기] (32) 엔지니어링 실패·극복의 역사…축적된 실패, 성공 기반 되다](http://img.segye.com/content/image/2017/10/13/300/20171013004643.jpg
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[S스페셜 - 우주 이야기] (32) 엔지니어링 실패·극복의 역사…축적된 실패, 성공 기반 되다
1903년 12월17일 미국 노스캐롤라이나주의 키티호크에서 2명의 남자가 비행 시험에 도전한다.
날개 길이 12m, 무게 283㎏, 그리고 12마력의 가솔린 엔진을 장착한 이 비행기는 첫시도에서 12초 동안 ‘겨우’ 36m를 날았다. 마지막 4번째 시험에서는 59초 동안 244m를 비행했다. 인류 최초의 유인 동력 비행기가 탄생하는 순간이었다. 그들은 이 비행기를 ‘플라이어 1호’라고 명명했다. 그들은 윌버 라이트와 오빌 라이트, 바로 라이트 형제였다.
라이트 형제가 성공하기 직전 미국의 새뮤얼 랭글리도 공개 실험에 나섰다. 정부의 전폭적인 지원으로 7년 동안 유인 동력비행에 필요한 엔진 개발에 몰두한 과학자였다. 하지만 2차례의 공개 실험 모두 실패로 끝난다.
라이트 형제의 성공과 랭글리의 실패를 가른 결정적 요인은 ‘실패의 경험’이었다. 라이트 형제는 이미 1000번의 크고 작은 실험을 거친 뒤였다. 몇차례 성공하기도 했지만, 대부분은 실패한 실험이었다. 랭글리는 그렇지 못했다.
엔지니어의 도전과 삶을 다룬 책 ‘노벨상과 수리공’에서는 라이트 형제의 성공 요인을 이렇게 설명한다.
“엔지니어였던 자전거 수리공인 선택한 방법은 달랐다. 한마디로 그것은 우아한 이론의 세계가 아니라 시행착오라고 할 수 있는 반복적인 테스트와 끊임없는 실패, 그리고 그 실패를 통해 점진적으로 개선해 나가는 경험적 방법이었다.”
◆대부분 실패한 2000번의 시험, 그리고···
엔지니어링의 역사는 곧 실패의 역사였다. 엔지니어들이 실패를 두려워하지 않고 계속 도전하는 것은 어쩌면 그들의 몸속에 이카로스의 피가 흐르고 있기 때문인지도 모른다. 그리스 신화에 등장하는 이카로스는 뛰어난 건축가이자 발명가였던 아버지의 경고를 무시하고, 새의 깃털과 밀랍으로 만든 날개를 달고 하늘 높이 올라간다. 결국 태양열에 날개가 녹아 바다에 떨어져 죽는다.
‘이카로스의 날개’는 미지의 세계에 대한 인간의 동경과 도전을 상징한다. 라이트 형제는 이카로스의 날개를 꿈꿨을 것이다. 오토 릴리엔탈이라는 독일 출신의 엔지니어도 그런 사람 중의 하나였다. 그는 새의 비행 동작을 세밀하게 연구했다. 공기보다 무거운 비행물체를 개발하기 위해 무려 2000번 이상의 시험을 반복했다. 물론 대부분은 실패했다. 1891년 처녀비행에서 그는 25m를 날았고, 1893년에는 250m를 비행하는 데 성공했다.
이로 인해 유명인사가 되었고 사람들은 환호를 보냈지만, 그는 만족하지 않았다. 1896년 8월8일 화창한 여름날 시험비행 도중 글라이더가 급강하하며 추락한다. 글라이더에 탔던 릴리엔탈은 목에 심한 상처를 입고 결국 눈을 감았다.
그는 자신의 최고 비행거리 기록 250m를 깨지 못했다. 하지만 누구도 그것을 실패라고 부르지 않는다. 오히려 위대한 성공으로 기록된다. 엔지니어링은 실패를 먹고 자라는 나무와 같지만, 이처럼 실패와 성공은 동전의 양면이다.
◆액체 로켓 개발하고도 조롱당한 ‘우주 로켓의 아버지’
미국의 물리학자 로버트 고다드는 지금은 ‘우주 로켓의 아버지’로 불리지만, 한때는 헛된 공상가로 조롱을 받았던 인물이다.
1919년 고다드는 우주 로켓의 역사에서 기념비적인 논문 하나를 발표한다. ‘극단 고도에 도달하는 기술’이란 제목의 이 논문에서 고다드는 로켓 비행을 통해 진공 상태인 우주로 가기 위한 수학적 이론, 고체연료 로켓 실험, 지구 대기와 대기 밖으로의 탐험 가능성을 설명했다. 그는 “엔진의 추진력을 충분히 높여준다면 로켓이 달까지 갈 수 있다”고 주장했다.
그의 이러한 주장은 곧바로 반박과 조롱을 받는다. 뉴욕타임스(NYT)는 1920년 1월13일자에 이런 내용의 사설을 싣는다.
“고다드가 실제로 작용과 반작용의 관계도 모르며, 반작용을 할 수 있는 진공보다 더 좋은 뭔가를 가져야 할 필요가 있다. 고다드가 매일 고등학교에서 가르치는 지식(작용과 반작용의 법칙)도 모르는 것 같다.”
사설의 요지는 “고등학생 수준 이하의 지식으로 논문을 썼다. 공기가 없는 곳에서는 로켓 추진을 할 수 없어 우주 비행은 불가능하다”로 집약된다.
고다드는 이런 조롱과 비판에도 굴하지 않고 우주 로켓이라는 꿈을 향해 한걸음씩 나아간다. 논문을 입증하기 위해 그는 액체 추진 로켓 개발에 몰두한다. 1926년 3월16일 미 매사추세츠 오번에서 추운 날씨에 두툼하게 옷을 껴입은 고다드는 직접 고안한 피라미드 모양의 액체 추진 로켓 발사대의 프레임을 잡았다. 잠시 후 버너에 불을 붙였다. 액체 추진 로켓은 2.5초 동안 약 12.5m의 높이까지 날아간다. 그는 이 로켓을 ‘넬’(Nell)이라고 명명했다.
대중의 시선은 여전히 싸늘했다. 매사추세츠주는 안전을 이유로 로켓 발사 실험을 금지하는 조처를 내린다. NYT는 이런 제목의 기사를 통해 고다드를 또 조롱한다. “달나라 로켓, 목표물에서 38만㎞ 벗어나다.” 달까지 거리에 비교해 고다드의 실험이 얼마나 큰 실패였는지 부각했던 것이다.
그러나 이날 실험은 액체 추진제를 이용한 로켓이 가능하다는 사실을 입증했다. 우주 비행의 첫발을 내디딘 인류 최초의 실험이었다. 액체추진 로켓이 ‘겨우’ 12.5m밖에 날지 못했던 것이 아니라 ‘무려’ 12,5m나 날았던 것이다. 40여년 후 인류는 실제로 달에 발을 내딛게 된다.
◆재앙과 참사로 이어진 한 엔지니어링의 실패
엔지니어링의 실패는 때때로 뜻하지 않은 재앙으로 이어지기도 한다. 다 해결했다고 자신했지만, 미처 생각하지 못했거나 규명하지 못한 공학적 난제가 곳곳에 숨어 있는 탓이다.
타코마 다리 붕괴 영상
미 워싱턴주 타코마(Tacoma Narrows Bridge) 다리의 붕괴는 공학적 실패의 대표적인 사례로 자주 언급된다. 타코마 다리는 1940년 7월 개통되었다. 하지만 4개월 만인 11월 붕괴했다. 개통 직후부터 작은 바람에도 흔들리는 현상을 보이더니 강풍이 불자 다리는 결국 무너지고 말았다. 다행히 인명 피해는 없었다. 하지만 출렁이는 모습이 포착된 당시 영상을 보면 어떻게 이런 다리가 만들어졌는지 도무지 이해하기 어렵다.
조사 결과 타코다 다리 붕괴의 원인은 공탄성 플러터(Aeroelastic flutter) 현상 때문으로 드러났다. 고속으로 나는 비행기의 양 날개가 떨리거나 종이를 선풍기에 가져다 대면 떨리는 것과 비슷한 현상이다. 타코마 다리는 당시로서는 첨단 공법으로 만들어졌다. 현수교의 다리 부분을 얇고 가볍게 만들어 충분한 강도를 얻으면서도 비용은 아낄 수 있는 방식이었다. 당연히 강한 바람에 견딜 수 있도록 설계되었다.
하지만 엔지니어들은 바람의 세기만 검토했지 바람의 진동은 고려하지 못했다. 진동 에너지가 쌓이면서 다리가 버틸 수 있는 한계를 넘어섰던 것이다. 초고층 빌딩을 세우고 항공모함과 고성능의 전투기까지 만들던 시절이었으나 당시 토목건축 분야에서 공기역학은 미지의 영역이었다.
아주 작은 밸브 하나가 엄청난 사고로 이어지기도 한다. 1978년 3월28일 새벽 미 펜실베이니아주 스라미일섬의 원자력발전소 2호기에서 사고가 일어난다. 냉각수에 사용하는 필터를 청소하던 중 필터와 연결된 펌프가 고장 나면서 냉각수 순환이 멈췄다. 이어 냉각 계통의 압력을 조절하는 밸브가 닫히지 않으면서 냉각수가 제대로 공급되지 않았고 결국 핵연료봉이 노출되어 녹는 노심 융해 상황까지 치닫는다. 원전처럼 그렇게 큰 구조물도 작은 밸브의 작동에 이상이 생기면서 작동을 멈추고 위험에 직면하게 된 것이다.
‘챌린지호’ 폭발 사고 영상
특히 하늘과 우주를 향한 도전사에서 실패는 너무 흔해 ‘항공우주 개발의 역사=실패의 역사’라는 등식이 자연스러울 정도다. 1986년 1월28일 우주 왕복선(Space shuttle) ‘챌린지호’의 폭발 사고는 지금까지 인류의 우주 도전사에서 가장 큰 참사로 기록되어 있다. 수개월간의 조사 끝에 원인이 밝혀진다. 무리하게 발사를 강행한 인적 요소도 있었지만, 폭발의 직접적인 원인은 추력을 얻기 위해 사용한 고체추진 로켓의 고무링(O-ring)이었다. 기계적·공학적으로 설계되고 수차례 시험을 거쳐 완성된 우주선이었지만, 고무링 하나로 발사 70여초 만에 폭발하는 비운을 겪게 된 것이다.
하늘을 날기 위한 도전에도 크고 작은 실패와 사고가 끊이지 않았다. 초대형 비행선 힌덴부르크의 폭발 사고가 대표적인 사례다. 1936년 3월 첫 비행에 성공한 힌덴부르크는 당시 나치 독일이 엔지니어링의 자부심으로 내세운 상징적인 비행선이었다. 길이만 무려 245m에 달했다. 하지만 힌덴부르크호는 1937년 5월 비극적인 운명을 맞는다. 연료로 쓰던 수소 가스가 폭발하면서 승객 97명 중 36명이 숨지는 참사로 이어지고 비행선에 의한 수송시대는 막을 내리게 되었다.
◆우주개발은 엔지니어링 총집합···첫발사 성공률 27%
우주개발 강국들은 이처럼 쓰라린 실패의 경험을 통해 지금의 자리까지 왔다. 한국의 첫 우주 발사체인 ‘나로호’(KSLV-I)가 겪었던 발사 실패를 그들은 수없이 경험했다. 실제 위성 발사에 도전했던 나라의 첫 성공률은 27%에 불과하다.
우주개발 기술은 기계공학, 화학공학 등 모든 과학기술과 엔지니어링의 총집합이라는 다시 한번 깨닫게 하는 수치이다.
실패와 사고의 원인도 다양하다. 액체 엔진과 고체 모터, 추력기, 동력장치, 연소실 등 추진 시스템에서 발생하는 문제가 원인으로 가장 많이 꼽히지만, 페어링(위성을 보호하는 덮개) 분리 등의 문제와 더불어 항공 전자공학, 구조, 전기 장비, 기상환경 및 통신 등 거의 모든 부위와 단계에서 사고가 발생한다. 사방이 지뢰로 둘러싸인 곳을 헤쳐가는 것과 같다.
1957년 미국 최초의 위성 발사체였던 ‘뱅가드’가 발사 2초 만에 폭발했다. 탱크와 인젝터(연료 분사 노즐)의 낮은 압력 때문에 연소실의 고온 가스가 연료 시스템으로 들어간 게 원인이었다. 또 미국의 로켓 ‘아틀라스G는’ 발사 49초 후 벼락에 맞아 비정상 기동 후 지상명령으로 파괴되었다.
1966년 일본의 첫 우주 발사체인 ‘람다’는 발사체 제어에 문제가 생기면서 궤도 진입에 실패한다. 영국과 프랑스, 독일이 합작 개발한 로켓 ’유로파’는 11차례 발사 시도 중 무려 7번이나 실패했다. 러시아의 ‘소유스‘ 로켓도 2002년 연료 펌프 시스템에 문제가 생기면서 발사 29초 만에 폭발했다. 2014년 10월 국제 우주정거장의 물품 보급을 담당하는 상업용 ‘안타레스’ 로켓도 발사 6초 만에 폭발한다.
◆언론·비전문가의 비난···그래도 반드시 가야할 길
1969년 7월17일 NYT는 ‘A Correction’(정정)이라는 제목의 기사를 실었다. 49년 전 로버트 고다드를 조롱했던 사설에 대한 사과의 내용을 담았다. 다음은 정정기사의 한 대목이다. “계속된 조사와 실험은 17세기 아이작 뉴턴의 연구 성과를 확인해 주었다. 이제는 대기에서처럼 진공상태에서도 로켓이 작동할 수 있다는 것을 확실하게 보여주었다. NYT는 당시의 잘못을 사과한다.”
NYT가 정정기사를 실은 1969년 7월17일은 인류 최초의 유인 달 탐사선 ‘아폴로 11호’가 성공적으로 발사된 날이었다. 고다드의 논문과 12.3m의 실험이 실패가 아니라 성공이었다는 사실이 입증된 날이기도 했다. 또 NYT가 조롱했던 것처럼 목표물에서 38만㎞나 벗어난 게 아니라 그곳을 향해 12m의 첫걸음을 내디뎠다는 사실을 늦게나마 알게 된 계기이다.
NYT의 정정기사는 고다드 개인에 대한 사과가 아니라 인류의 우주 개발과 도전 과정에서 구슬땀을 흘린 모든 과학자와 엔지니어들에게 보내는 것이었다. 비록 미미해 보일지라도 첫걸음이 있었기에 위대한 도전과 성과가 가능하다는 진리를 미처 깨닫지 못했다는 반성이기도 했다.
오늘날 역시 여전히 많은 비난과 조롱에도 우주를 향한 도전은 계속되고 있다. 앞으로도 그럴 것이다. 꿈꾸고 상상했던 일이 언젠가 희망과 현실로 바뀌게 될 것이라는 사실을 잘 알기 때문이다. 고다드는 비난의 화살이 쏟아질 때 이런 말을 남겼다고 한다.
“불가능이 무엇인지를 말하는 것은 어려운 일입니다. 왜냐하면 어제의 꿈은 오늘의 희망이며, 내일의 현실이기 때문입니다.”
한국항공우주연구원 홍보실
2023.11.12 20:10:54

넘치는 열정과 끼… 미래의 꿈이 자란다
미래를 향해 전진 한국잡월드 직업 체험에 참가한 학생들이 군인, 의사, 법조인 등 저마다 꿈꾸는 직업인이 되어 미래를 향해 달려 나가고 있다.엄숙한 분위기의 재판정. 애플리케이션 개발 저작권 침해 사건의 재판이 한창 진행되고 있다. 피고 측 변호인의 최후 변론이 끝나자 판사가 판결문을 읽어 내려간다. “… 따라서 검사가 제출한 증거들만으로는 공소사실을 인정하기 어렵고, 달리 이를 인정할 만한 증거가 없어 공소사실은 범죄사실에 대한 증명이 없는 경우에 해당하므로 형사소송법 제325조 후단에 의하여 무죄를 선고한다.” 판결을 내리며 법봉을 두드리는 판사는 앳된 얼굴의 여학생. 경기도 성남시 분당구 한국잡월드 청소년직업체험관 모의법정의 모습이다. 비록 어린 학생들끼리 진행하는 모의재판이지만 분위기는 재판 내내 엄숙하고 진지했다.어린이와 청소년들에게 건전한 직업관 형성과 진로 및 직업 체험 공간을 제공하기 위해 2012년 대한민국 고용노동부 산하 공공기관으로 설립된 한국잡월드(Korea Job World)는 직업의 변화상과 미래의 직업전망 등을 주제로 한 직업세계관, 놀이형 검사를 통해 자신의 진로를 알아보는 진로설계관, 그리고 다양한 직업을 체험해 볼 수 있는 직업체험관으로 구성돼 있다.땅땅땅!모의재판에 판사 역할로 참여한 학생들이 판결을 내리고 있다.‘인기 만점’ 승무원 체험 항공사 승무원 체험은 비상탈출훈련으로 마무리된다.전투화 신기 쉽지 않네 힘겹게 전투화를 신고 있는 병영체험 참가 학생들.범인의 흔적을 찾아라 과학수사요원 체험 참가자들이 범죄현장에서 단서를 수집하고 있다.침착하게… 외과수술 체험 중인 학생들.직업체험관은 어린이관과 청소년관으로 나눠져 있는데 이곳에서 체험할 수 있는 직업은 120개. 최근에는 지난 대통령 탄핵 심판과 대기업 총수 관련 재판 등으로 법조계에 대한 관심이 높아져 모의재판 체험이 인기라고 한다.개관 이후 꾸준한 인기를 얻고 있는 코너는 항공사 승무원 체험으로, 항공기를 모의 조종해보는 파일럿 체험과 기내 서비스를 담당하는 객실승무원 체험을 선택할 수 있다. 코스 마지막 순서로 비상용 슬라이드를 타고 지상으로 내려온 참가 학생들이 한 번 더 타고 싶다며 담당 강사에게 졸라보지만 정해진 시간(체험코스당 60분)에 정확히 맞춰 진행되기 때문에 다음 이용자들을 위해 자리를 비켜 줘야 했다.각각의 체험코스는 직업에 대한 이해를 돕는 시청각 교육과 실제 체험교육으로 진행된다. 병영체험에 참가한 학생들은 군복에 무거운 전투화를 신느라 진땀을 흘렸고 소방관 체험에 참가한 학생들은 방염복 차림으로 소방호스로 물을 뿌리며 화재진압에 나섰다. 체험관 여기저기서 웃음소리가 들려온다. 방송사 취재진이 되어 다른 체험 코너를 취재하는 학생들과 패션쇼 무대에서 끼를 발산하는 학생들. 다양한 직업의 세계를 체험하며 모두가 즐거운 모습이다.사회복지사를 꿈꾸는 학생들이 시각장애인 체험을 하고 있다.성우로 변신한 어린이들이 만화영화의 더빙 작업을 체험하고 있다.패션모델 체험에 참가한 학생들이 멋진 포즈를 보여주고 있다.마네킹에 자신들이 제작한 옷을 입혀보고 있는 의상디자이너 체험 참가자들.어떤 스타일로 해볼까 자신만의 헤어 스타일링을 연출하고 있는 헤어디자이너 체험 참가자들.검은 안대에 흰색 지팡이를 든 한 무리의 여학생들이 눈에 들어왔다. 사회복지사를 꿈꾸는 학생들로 시각장애인의 불편함을 직접 체험하는 중이었다. “아까 휠체어를 타고 경사로를 올라가는데 정말 힘들었어요. 지금은 앞이 안 보여서 몇 걸음 걷기가 겁이 났어요.” 체험을 마친 학생들이 강사에게 저마다 소감을 얘기한다. “여러분이 나중에 사회복지사가 되면 이런 불편한 분들을 잘 도와드려야 해요. 어때요. 할 수 있나요?”라는 강사의 물음에 큰소리로 “네!”하고 대답하는 학생들의 모습이 자신감에 넘친다.사진·글=남제현 기자 jehyun@segye.com
2017.09.08 22:05:04
![[S스페셜 - 우주 이야기] (27) 민간용 무인기의 탄생-1998년 대서양 횡단 첫성공으로 새 시대 열다](http://img.segye.com/content/image/2017/08/25/300/20170825002895_0.jpg
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[S스페셜 - 우주 이야기] (27) 민간용 무인기의 탄생-1998년 대서양 횡단 첫성공으로 새 시대 열다
사람이 타지 않는 항공기에는 우리 모두에게 친숙한 종이 비행기나 고무 동력기와 같은 모형 비행기도 있다. 실제로 모형 항공기를 무인기의 범주에 넣을 수 있을까? 국제민간항공기구(ICAO)에서 정의하는 민간용 무인 항공기는 직접 탑승하지 않더라도 원격 조종자가 1대당 1명씩 있어야 한다. 사람의 손을 떠난 뒤에는 통제가 안 되는 자유비행 또는 자율비행 항공기는 무인기의 범주에서 제외되는 것이다.
◆대서양을 횡단한 소형 무인기, 민간용 무인기 시대를 열다
1998년 8월21일 스코틀랜드 북서쪽 해안에 모형 항공기 크기의 하얀 비행기가 밤을 새우며 애타게 기다리던 몇몇 이들의 감동적인 환호를 받으며 착륙했다. 대서양 건너편 캐나다 뉴펀들랜드의 벨섬에서 이륙하여 26시간 45분 동안 날아온 ‘라이마’(Laima·라트비아 행운의 여신 이름에서 따왔다고 함)라는 이름을 가진 무인기였다. 당시까지 흔히 보이던 아주 값비싼 군사용 무인 항공기도 아직 시도하지 못했던 일을 일반인이 쉽게 구할 수 있는 전자 부품과 모형 항공기용 자재들을 이용해 12㎏밖에 안 되는 작은 무인기가 달성한 첫 대서양 횡단이었다. 그렇기에 1927년 찰스 린드버그의 첫 대서양 횡단 단독비행에 견줄만한 엄청난 뉴스가 되었다. 바야흐로 무인기 대중화 가능성의 문이 열린 것이다.
시스템 이름 ‘에어로존데’(또는 에어로산드·Aerosonde)로 개발된 이 소형 무인기는 원래 관측소가 없는 큰 바다 상공의 기상자료를 수집할 목적으로 기획됐다. 전 지구의 기상현상을 컴퓨터로 시뮬레이션해서 날씨 예보의 정확도를 높이겠다는 발상에서 출발했다. 호주와 미국 기상청이 협력해 1991년 이 아이디어를 채택했지만 기상 센서를 탑재한 소형 무인기를 개발하는 일은 그리 쉽지 않았다. 단순히 항공기 시스템만 개발하는 일에 그치는 것이 아니라 사용자(기상청)의 비용 경제성, 무인 항공기를 날리기 위한 절차와 방법, 항공법규의 개척 등 사실상 민간용 무인 항공기를 실용화하는데 필요한 모든 숙제를 동시에 풀어야 하는 상당히 도전적인 사업이었다고 한다.
◆군사용 무인기 기술의 민간 활용
대서양을 횡단한 에어로존데 이전에도 군사용이 아닌 무인 항공기의 연구·개발(R&D)은 있었다. 미국항공우주국(NASA·나사)은 1970년대에 초음속 제트 여객기 연구에 힘을 썼다. 이 여객기가 날게 될 높은 고도인 7만피트까지 대기자료를 수집하기 위한 무인기 ‘미니스니퍼’(Mini-Sniffer) 개발과 운용을 시작했다. 80년대에는 고고도에서 장기 체공을 하며 대기자료 수집과 지구과학 연구를 하는 무인기 ‘페르세우스’(Perseus)가 있었고, 90년대 들어 대표적인 R&D 사업은 ‘ERAST’ 프로그램이었다. ERAST는 환경 연구 항공기 및 센서 기술을 뜻하는 영문 ‘Environmental Research Aircraft and Sensor Technology’의 머리글자를 딴 것인데, 당시 지구환경 연구의 하나로 남극지방 오존층을 관측할 목적으로 시작됐다. 6만~10만피트에 이르는 고고도 대기 환경을 관측할 무인 항공기와 감지기, 영상처리 기술을 개발·적용하는 연구였다. 이 프로그램에서는 나사 산하의 여러 연구소가 산업체와 손잡고 일을 했는데, 참여한 회사 중 오로라 플라이트 사이언스(Aurora Flight Sciences)와 에어로바이런먼트(AeroVironment), 제너럴 아토믹스(General Atomics) 등은 현재도 미국의 대표적인 무인 항공기 업체로 발전하고 있다.
ERAST 프로그램을 통해 고고도에서 장기 체공할 수 있도록 태양전지와 연료전지를 이용한 무인 항공기인 ‘헬리오스’(Helios)와 ‘센츄리온’(Centurion), ‘패스파인더’(Pathfinder)가 개발됐다. 화석연료를 사용하는 고고도 장기체공 무인기들도 개발됐다. 이들 무인기의 임무는 대기·지구과학과 센서, 영상처리 연구 등인 만큼 군사적 용도가 아니었다. 소형 무인기가 대서양을 횡단하게 되던 90년대 말까지는 민수 연구용 무인기의 규모는 군사용과 다를 바 없었고, 일반 대중과 무인 항공기는 아득히 멀어 보였다.
이런 가운데 에어로존데의 대서양 횡단은 대형 방위산업체 규모가 아니면 감히 범접하기 힘들다고 평가되던 무인 항공기라는 거대한 괴물을 대중이 친밀감을 느낄 만한 애완동물 수준으로 가까이 당겨왔다. 그 시대적 배경에는 80년대 대중화되기 시작한 개인용 컴퓨터와 마이크로프로세서, 센서류의 발전이 있었다. 이들 기기의 크기는 점점 작아졌고 성능은 나날이 향상됐으며 가격은 점점 싸지게 되었던 기술적 환경의 변화가 무인기의 발전에도 바로 적용된 것이다.
◆모형 헬리콥터를 이용한 민수용 무인기
80년대 들어 일반인의 취미 활동용으로 널리 보급되고 있던 무선조종 모형 항공기의 기술을 발전시켜 업무용으로 개발·활용하는 사례가 생겨나기 시작했다. 대표적인 제품이 무선조종 헬리콥터와 비행선이었다. 이런 흐름은 공교롭게도 무선조종 모형 항공기 기술의 강국이었던 일본에서 시작됐다.
일본의 야마하는 83년에 농림수산성의 요청으로 농업용 무인 헬리콥터를 개발하게 되었는데, 87년 완성된 모델이 20㎏의 짐을 실을 수 있는 ‘R50’이었다. 90년대 들어서 본격적으로 판매가 시작됐다. 이어 성능을 높인 개량형 모델은 물론이고 GPS(위성항법장치)와 자동비행 장치를 장착한 완전한 무인 헬리콥터로까지 발전하여 왔다. 우리나라에서도 2004년부터 산업체에서 농업용 무인 헬리콥터를 개발하기 시작했고, 2007년부터 출시되어 농가에 보급되고 있다.
무인 헬리콥터는 파종과 농약 살포 이외에도 항공 촬영을 하는 용도로도 많이 쓰였다. 대형 무선조종 헬리콥터에 방송이나 영화 촬영용 카메라를 장착하는 항공촬영 사업들도 나왔다. 국내를 대표하는 회사로 2000년 설립된 ㈜헬리캠이 있는데, 무인 항공촬영이라는 사업영역을 개척해 ‘헬리캠’이라는 신조어가 대중화되기도 했다.
무인 헬리콥터가 개발되던 같은 시기에 헬륨 가스의 부력을 이용한 무선조종 비행선도 등장했다. 선체가 비교적 크기 때문에 공중 광고용 사업으로 주목을 받기도 했다. 국내에서는 1985년 한국기계연구소 항공기계실 연구팀이 8m 길이의 무인 비행선을 개발한 바 있고, 80년대 후반에는 관련 광고회사가 여럿 생겨나기도 했다.
농업용 무인 헬리콥터나 무인 비행선은 모두 기술적인 면에서 무선조종 모형 항공기가 대형화된 형태였다. 무선 조종기를 손에 든 조종자의 시야 범위 내에서 비행할 수밖에 없다는 단점을 가진 것이다. 게다가 이 당시는 국제적으로도 민간 항공기 분야에서 무인 항공기의 존재는 관심을 받지 못하였던 시절이었다.
무인비행 장치에 관한 법령이 정비된 현재의 국내 항공법에 의하면 연료를 제외한 자체중량 150㎏ 이하인 무인 비행기와 회전익기, 길이 20m 및 자체중량 180㎏ 이하인 무인 비행선은 초경량 비행장치 중 무인비행 장치로 분류하고, 조종자의 자격증 제도도 시행 중에 있다. 이런 분류와 기술의 발전으로 더욱 대중화된 ‘드론’이 등장하게 된다.
구삼옥 한국항공우주연구원 책임연구원
2023.11.12 20:52:33
![[S스페셜 - 우주 이야기] (25) 무인기의 탄생-1차 대전 중 英 시범 비행](http://img.segye.com/content/image/2017/08/11/300/20170811002544.jpg
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[S스페셜 - 우주 이야기] (25) 무인기의 탄생-1차 대전 중 英 시범 비행
날아다니는 디지털 카메라’ 드론은 공중을 직접 나는 스릴을 대신 충족시켜주는 항공 스포츠의 도구로도 우리 주변에서 쉽게 접할 수 있는 무인항공기의 별칭이다. 조종사가 탑승하지 않고도 필요한 비행 임무를 수행할 수 있는 항공기를 지칭하는데, 그간 주로 군사용으로 사용되어 일반인들에게는 생소하던 이 무인항공기가 최근 몇 년 사이에 일상생활 속으로 깊숙이 들어왔다.
◆항공기의 무인화의 추세
지금은 과학기술의 발전으로 손바닥 절반 크기도 안 되는 정도의 초소형 드론까지 판매되고 있지만 조종사가 타지 않는 항공기에 대한 개념의 출발은 유인기가 본격 등장한 뒤 시작되었다. 초창기에는 단순히 무선으로 원격 조종하는 수준에서 출발하여 현재의 무인 자율비행을 연구하는 단계까지 이른 데에는 과학의 발전에 따른 자동화 기술이 함께하였다.
2차 세계대전이 끝나고 대형 수송기와 폭격기를 만들던 항공기 회사들은 이 기술을 대륙 간 장거리 수송수단에 본격 활용하기 시작했다. 초창기 피스톤 엔진을 단 장거리 여객기의 조종실에는 5명이나 되는 승무원이 탑승했다. 조종사와 부조종사, 기관사(flight engineer), 항법사, 무선통신사가 그들이다.
망망대해를 항해하는 선박에 탄 이들이 육지와 직접 연락할 수 있는 수단이 무선통신밖에 없듯이 캄캄한 망망대해를 건너는 비행기 속에서도 무선통신은 반드시 있어야 할 수단이었지만, 관련 기술이 초창기였던 시절에는 조종사들이 무전기를 다루는 일까지 다 수행해야 했기에 업무 부담이 컸다. 1960년대가 도래하면서 무선통신 장비의 발전에 따라 무선통신사의 자리도 조종실에서 사라지기 시작했다.
구름이 끼어 지형지물이 보이지 않는 날이나 바다 위를 날 때 비행기가 날아가는 길인 항로를 정확하게 계산하는 일은 항법사의 몫이다. 장거리 비행에서 항공기의 위치를 파악하는 역할도 맡았다. 1970년대 초반에는 관성항법장치라고 불리는 항공기의 항로파악 장치가 발전함에 따라 항법사도 사라지기 시작했다.
기관사는 장거리 항공기에 달린 4대나 되는 엔진의 상태를 관리하는 동시에 조종사들을 지원하는 역할을 하는 승무원인데, 한쪽 벽면을 가득 채운 수많은 계기판을 읽으며 장거리 비행을 대비해야 했다. 개인용 컴퓨터가 보급되던 1980년대를 맞아 소형 컴퓨터가 발달하자 기관사가 관리하던 수많은 엔진 계기판은 조종사 앞의 컴퓨터 모니터 스크린 속으로 들어갔다. 컴퓨터가 기관사의 역할을 대신하기 시작하면서 이제 대부분의 여객기 조종석에는 기장과 부기장 2명만 남아있다.
앞으로 자동화와 자율화 기술이 진전된다면 아마도 조종석에는 아무도 앉지 않아도 되는 날이 올 것이다. 이렇게 조종사가 탑승하지 않는 항공기를 무인기라고 한다. 국제민간항공기구(ICAO)에서 정의하고 있는 무인항공기(Remotely Piloted Aircraft·RPA·원격 조종 항공기)는 조종사가 탑승하지 않고 비행 임무를 수행하는 비행체이다. 화물을 싣거나 승객을 태울 수는 있다. 원격 조종사(Remote Pilot·RP)는 지상의 조종실(Remote Pilot Station·RPS·원격 조종실)에서 컴퓨터와 무선통신의 도움을 받아 항공기를 다룬다. 조종을 한다고 하기보다 비행을 관리한다고 볼 수 있다.
◆무인항공기 구성 요소
항공기에는 컴퓨터를 이용한 자동비행조종장치(autopilot), 지상에는 이를 조종(운용)할 원격 조종사, 조종석에 해당하는 원격 조종실, 항공기와 조종실을 연결하는 무선통신장비가 무인기의 가장 필수적인 요소다.
자동비행조종장치는 항공기가 원하는 항로를 따라가도록 자세를 유지한 채 날게 한다. 이 장치에는 조종사의 머리와 손발을 대신해줄 비행제어컴퓨터(flight control computer), 항공기의 위치와 자세를 파악하게 해 주는 항법 센서(navigation sensors), 조종면(control surfaces)을 움직여주는 작동기(actuator)가 필요하다. 요즘 주변에서 흔히 볼 수 있는 멀티콥터 형태의 드론에는 비행제어 컴퓨터와 자세 센서가 기본 탑재돼 있다. 위치를 파악하는 센서로 GPS(위성항법장치) 수신기가 달린 것이 있지만 아주 작고 저가형 모델에서는 없는 것도 있다. 또한 조종면과 작동기가 별도로 구분되어 있지 않고, 프로펠러와 모터가 회전 수를 조절함으로써 그 역할을 한꺼번에 하는 구조로 되어 있기도 하다.
원격 조종실도 무인항공기마다 제각기 용도에 맞게 아주 다양하다. 크고 전문적이면 유인의 조종석을 옮겨놓은 듯한 모습인데, 유리창 대신 대형 모니터가 달려 있다. 소형 무인기에는 노트북이나 태블릿 컴퓨터와 유사한 휴대형 원격 조종실(장치)이 흔히 쓰이고, 간단한 항공촬영이나 취미·오락을 위한 제품에는 두손으로 들고 조종할 수 있도록 돕는 조이스틱 2개가 달린 원격 조종기 형태가 일반적이다.
무선통신 장비 역시 무인항공기의 용도에 따라 그 형태는 매우 다르다. 장거리 비행을 하는 대형 전문 항공기에는 고출력 장치에 접시 모양의 지향성 안테나를 사용하고, 지평선 너머로까지 멀리 보내 운용하려면 인공위성을 이용한 통신 중계기를 쓴다. 일반인들이 취미·오락용으로 많이 이용하는 소형 드론은 모형 항공기와 마찬가지로 출력이 낮아 무선국의 허가와 무선통신사 자격증이 없어도 쓸 수 있는 특정 소출력 장치를 주로 사용한다. 이런 무선통신 장치들은 각 주파수 대역(frequency band)별로 전 세계 지역별, 나라별로 대부분 용도가 지정되어 있어서 무인항공기용으로 이용할 수 있는 주파수 자원은 매우 제한적이다. 최근 몇년 사이 무인항공기의 수요가 급격히 증가하면서 세계적으로 이를 운용하기 위한 전용 주파수 대역을 할당해달라는 요구가 거세어지고 있다. 최근에는 항공기의 위성통신 주파수 중 5030~5091㎒(5030~5091㎓) 대역이 무인기 운용 용도로 새로 지정된 바 있다.
◆초기 무인항공기는 군사용
최첨단 초소형 컴퓨터와 센서, 통신기술로 만들어진 요즘의 드론을 보면 무인항공기는 최근에야 개발되었을 것이라는 생각이 들지도 모른다. 전문적인 용도를 가진 무인기는 라이트 형제가 비행에 성공한 지 얼마 지나지 않아서부터 등장한다. 통신기술을 이용한 무선 조종 복엽(동체의 아래·위에 위치한 두개의 앞날개) 비행기는 제1차 세계대전 중 영국에서 개발이 되었는데 그리 성공적이지 않았다고 한다. 비행시범을 보이려고 군 장성들도 초청하였는데 발사대를 떠나자마자 추락하는 바람에 한 장성은 “내 우산을 집어던져도 그보다 더 멀리 날겠소”라고 했다는 이야기가 전해온다. 라이트 형제는 유럽 전선에서 비행기들끼리 날아다니며 서로 총질을 하는 걸 보고 “하늘을 날겠다는 꿈을 실현시켜 놓았더니 그걸 악몽으로 바꾸다니”라고 탄식했지만, 그럼에도 항공기의 무인화 시도는 계속되었다. 2차 대전과 베트남전에 이어서 중동전, 코소보, 이라크와 아프가니스탄 등지에서 일어난 여러 군사적 분쟁에서 사용되면서 무인항공기의 쓰임새는 우리가 원하건, 원치 않건 간에 점점 중요해지고 있다. 이제 자주국방을 위한 무인항공기와 그 독자기술 확보는 생존을 위한 필수불가결한 요소가 되었다.
구삼옥 한국항공우주연구원 책임연구원
2023.11.12 20:59:51

