질문1 2019년 한 해 동안 세계에서 가장 많은 우주발사체를 발사한 나라는 어디일까요? 매스컴 노출 빈도로 보면, 미국이나 민간기업으로서는 스페이스 X인 것 같습니다만. 아쉽게도 틀렸어요 정답은 중국입니다. 중국은 지난해에만 34번의 로켓을 발사했습니다. 인공위성부터 착륙선, 탐사기 등 발사체에 탑재된 탑재체도 다양한데요. 이 숫자는 2위 러시아(20회), 3위 미국(17회)을 크게 웃도는 수치입니다. 게다가 중국은 2년 연속 30회를 넘는 우주발사기록을 세우고 있습니다. 우주 굴기를 표방한 나라답게 거리낌이 없습니다. 그동안 중국은 어떤 인공위성을 우주로 보냈을까요?
21세기 우주비행을 꿈꾸는 중국은 미국을 제치고 세계 최다 로켓·위성 발사국의 자리를 굳히고 있다. <사진 출처=CNSA> 미국을 제치고 연간 발사 횟수 1위 자리에 중국의 발걸음은 올해도 분주하다. 1월에만 4개의 인공위성을 발사했어요. 특히 이들 위성은 주로 지구 상공 3만6000km에서 임무를 수행하는 정지궤도 위성입니다. 최근 들어 우주 통신, 우주 데이터 송수신, 정보처리 기술 테스트 등에 주력하고 있는 모습인데요. 중국은 공식 성명을 통해 이번에 발사한 위성은 통신, 라디오, TV, 데이터 전송 등의 임무를 수행할 것이며 정보처리 기술 테스트에도 사용될 것이라고 밝혔습니다. 특히 데이터를 주어진 시간에 한 장소에서 다른 곳으로 이동하는 테스트가 주된 임무 중 하나로, 지구관측을 넘어 다양한 우주사업에 본격적으로 진출하는 양상입니다.
실제로 중국은 지난해 34회의 위성을 발사한 데 이어 올해는 50여 회까지 발사할 예정인데요. 여기에 우주 통신이나 기술 테스트를 시작해 화성 탐사기나 달 탐사기 귀환 등, 다양한 우주 프로젝트를 추진중입니다. 또 우주정거장 모듈 조립에 필요한 로켓도 시험발사하는데, 이때 우주비행에 필요한 무인우주선도 탑재할 계획입니다. 전 세계 우주선진국들이 현재 기술로 도전할 수 있는 거의 모든 우주사업 분야로 영역을 확장하고 있는 셈입니다. 현재 중국이 우주 궤도에서 운영하고 있는 인공위성은 200기가 넘는 것으로 추산됩니다. 더욱이 2025년까지 100기 이상의 인공위성을 쏘아 올린다는 점에서 우주사업에 쏟아 붓는 중국의 물량 공세가 어느 정도인지 짐작할 수 있습니다.
중국 최초 인공위성 둥펑훙 1호 <사진의 출처=wikipedia>
「자국 로켓, 자국 영토, 자국 위성 발사」50년전의 실현 중국의 인공위성 개발의 역사는 50년전으로 거슬러 올라갑니다. 1970년 4월 24일 중국은 창정 1호 로켓으로 인공위성 둥펑훙 1호 발사에 성공합니다. 중국 최초의 인공위성 둥펑훙 1호는 지름 1m, 무게 173kg의 작은 위성이었습니다. 위성은 작고 특별한 기능이 없었지만 중국 우주개발 역사에서 빼놓을 수 없는 한 페이지를 장식합니다. 이로써 중국은 러시아, 미국, 프랑스, 일본에 이어 세계 5번째 인공위성 개발국에 이름을 올리게 되었습니다. 특히 자체 제작한 로켓으로 자국 땅에서 자신들의 인공위성 발사에 성공해 우주 강국을 향한 신호탄을 발사했습니다.
중국은 구소련이 1957년 세계 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사하자 이듬해인 1958년 우리도 인공위성을 만들겠다고 천명했습니다. 당연히 이런 중국의 호언에 귀 기울이는 사람이 많지 않았습니다. 당시 중국은 우주사업에 필요한 첨단 과학기술은 물론 산업화와 공업화도 제대로 이뤄지지 않은 상태였으니까요. 그러나 1964년 첫 탄도미사일 개발에 이어 원자탄 시험에 성공하는 등 국방 과학기술 분야에서 괄목할 만하게 발전해 인공위성 개발의 결실을 맺게 되었습니다 중국은 이날을 항공우주의 날로 정하고 지금도 자국 최초의 인공위성 발사 성공을 기념하며 의미를 되새기고 있습니다.
2003년 양리웨이는 중국 최초의 유인우주선 선저우 5호를 타고 우주로 갔다가 무사히 귀환했다. <사진의 출처 = CNSA> 지구관측부터 심우주 관측, 자원 탐사, 정보 수집까지 최초의 인공위성 개발 이래 지난 50년간 중국의 인공위성 개발 행보를 서슴지 않았습니다. 1975년에는 창정 2 B로켓으로 중국 최초의 귀환식 과학기술 시험위성의 발사에 성공합니다. 이어 1986년 창정 3호 로켓으로 중국 최초의 통신위성 둥펑훙 2호를 발사했습니다 2003년과 2005년에는 각각 창정 2F로켓으로 중국 최초의 유인우주선 선저우 5호에 이어 선저우 6호 발사에 성공합니다 그리고 약 10년 후인 2013년 달 탐사기 창어 3호를 발사할 예정입니다. 창어 3호는 지구 밖 외계에 착륙한 최초의 중국 위성입니다. 이러한 끊임없는 연구개발과 기술력을 바탕으로 중국은 지난해 1월 창어 4호를 달의 뒷면에 착륙시키는 데 성공했습니다. 우주개발 사상 달 뒤편에 착륙한 탐사선은 창어 4호가 처음이었습니다.
이렇게 큰 행사만 보더라도 중국의 인공위성 기술력이 어느 정도 수준에 이르렀는지 짐작할 수 있어요. 연평균 10기 이상의 위성을 지속적으로 우주로 내보내고 있으며, 발사체 기술의 도약과 함께 최근에는 2년 연속 30기 이상의 인공위성을 발사했습니다. 현재 운용 중인 위성의 종류도 항법, 통신, 지구관측, 심우주관측 등 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 분포하고 있을 정도로 관련 우주탑재체 기술도 이미 상당한 수준에 도달했습니다. 기상 위성은 물론, 해양·환경 관측, 자원 탐사, 정보 수집, 고해상도 관측, 상업용 관측 등 다양한 목적의 광학 탑재체의 개발을 기초로, 여러가지 고도와 궤도에서 다수의 위성을 운용하고 있습니다.
중국의 지구관측위성 ‘가오팡(GF)’. <사진 출처=CNSA> GF 시리즈, 24시간 지구 전역 실시간 관측 우선, 중국의 지구관측위성은 최고 수준으로 평가받고 있습니다. 2010년대 이후 관련 기술의 혁신적 향상을 위해 이른바 ‘CHEOS (China High-resolution Earth Observation System)’ 프로그램에 착수하였습니다. 고해상도의 가시광선 영역 채널을 장착한 광학탑재체와 영상레이더(SAR) 탑재체를 이용하여 전 지구의 해양, 기상, 재난, 자원 등 다양한 정보를 획득하는 것이 이 프로그램의 목적입니다. 이러한 목표를 향해 개발한 중국의 지구관측위성이 바로 GF위성 시리즈입니다.
2013년부터 운용을 시작한 GF 위성은 지금까지 총 7기가 개발됐고, 2018년부터 GF 5호와 6호가 본격적인 운영에 들어갔습니다. 2015년 발사된 GF 8호의 경우 최대 0.2m의 해상도 영상을 제공할 수 있으며, GF 9호는 중국 위성 최초로 저궤도에서 3축 자세 제어를 실시하여 영상 관측 능력을 획기적으로 향상시켰습니다. 특히 GF 5호와 6호는 기존 위성 성능에 초분광 데이터까지 제공해 중국은 24시간 전에 지구를 실시간으로 관측할 수 있는 능력을 갖추게 됐습니다.
중국 기술진이 자원탐사 ZY1 시리즈의 위성을 환경시험을 위해 이동시키고 있다. <사진 출처=CNSA>중국은 기상위성에서도 상당한 수준의 독자역량을 확보한 것으로 평가되고 있습니다. 1988년부터 FY위성 시리즈를 발사해 저궤도 정지궤도에서 다양한 기상위성을 운용하고 있습니다. 중국은 기상위성인 펑윈 시리즈를 통해 전 세계에서 독자적인 기상예보시스템을 구축한 몇 안 되는 나라 중 하나가 되었습니다. 특히 2008년 발사된 저궤도용 기상위성 팽운 3호에는 총 11개의 탑재체가 장착돼 영상, 수직관측, 오존, 우주기상 등 4가지 관측 임무를 수행할 수 있습니다. 이와 함께 중국은 2002년부터 해양관측만을 목적으로 하는 HY위성시리즈, 2008년부터 환경관측 임무를 수행하는 HJ위성시리즈를 순차적으로 발사해 기상과는 별도로 해양환경 관측에도 상당한 역량을 확보하고 있습니다.
이러한 지구 관측과 기상 관측뿐 아니라 중국은 인공위성을 활용한 자원 탐사에도 힘을 쏟고 있습니다. 특히 이전부터 브라질과 공동으로 ZY 위성 시리즈를 쏘아 올리고 있습니다. 실제로 1999년부터 운영된 ZY-1 위성 시리즈의 경우 지금까지 총 6기가 궤도에 올랐는데, 그 중 5기가 브라질과 공동 개발한 위성입니다. 이처럼 중국이 브라질의 손을 잡고 자원탐사위성을 운용하는 것은 브라질이 지구 남반구에서 유일하게 위성 및 관련 시설을 설치하고 테스트할 수 있는 국가에 속하기 때문이라고 합니다. 중국은 ZY-1 시리즈에 이어 2000년부터 군사용으로 개발된 ZY-2 시리즈, 2012년부터는 3차원 연상 획득이 가능한 ZY-3 위성 시리즈를 차례로 발사했습니다.
중국 첩보위성은 미국 정찰위성과 맞먹는 성능을 가진 것으로 알려졌다. 중국은 수십 기의 정보수집위성을 운용하고 있다. <사진의 출처=위안화>무엇보다 중국의 인공위성 운용능력을 국내외에 과시함과 동시에 주변국을 긴장시키고 있는 위성은 정보수집을 주임무로 하는 YG위성시리즈입니다. 중국은 2006년부터 본격적으로 발사를 시작해 지금까지 약 50기가 넘을 정도로 많은 YG 위성을 발사하고 있습니다. YG 시리즈 뿐만 아니라 다른 지구 관측, 기상 관측, 자원 탐사 위성 등도 활용을 통해 얼마든지 정보 수집 임무에 투입되는 만큼 전 세계가 중국의 위성 발사에 주목하고 있습니다. 특히 2017년 중국이 궤도에 올린 자원탐사용 위성이 우주에서 사람의 얼굴까지 식별할 수 있는 최첨단 첩보위성일 가능성이 제기됐습니다.
중국은 같은 해 지구 육지자원의 원격탐지에 쓰이는 육지답사 1호와 2호 위성을 잇달아 발사했습니다. 이 위성은 중국판 KH-12 정찰위성으로 해상도 0.1~0.2m의 탑재체를 갖춘 것으로 알려져 있습니다. 미군 정찰위성 KH-12에는 우주에서 지상의 자동차 번호판과 사람의 얼굴까지 식별할 수 있는 0.1~0.15m 초고해상도 카메라가 탑재돼 있는 것으로 추정됩니다. 중국은 사실상 정찰·첩보 위성으로 알려진 야오젠 위성 시리즈를 수십 기 운용하고 있습니다. 중국은 이 위성이 과학 실험, 국토 자원 조사, 농작물 생산량 추계 및 재해 예방에 사용된다고 설명해 왔습니다.
창정 5B호는 저궤도에 25t까지 운반하는 능력을 갖추고 있다. <사진의 출처 = wikipedia >
중국의 광폭 행보, 달과 화성 너머 목성까지 지구궤도에서 지구관측, 기상관측, 통신 등의 임무를 수행하는 인공위성뿐 아니라 우주선, 탐사선 개발에서도 중국은 그야말로 광폭의 행보를 보이고 있습니다. 작년에는 우주인을 태우고 달까지 갈 수 있는 차세대 우주선을 공개했습니다. 이어 화성 탐사기 착륙 테스트도 성공적으로 마쳤습니다. 이런 뛰어난 기술력을 바탕으로 세계 최초로 달 뒷면에 탐사선을 착륙시킨 데 이어 이르면 2021년 화성에도 탐사선을 보낼 예정입니다. 또한 2022년 완공을 목표로 중국 자체 우주정거장 건설에도 착수합니다. 단순히 양적인 측면뿐 아니라 우주사업의 질적인 측면에서도 다른 우주선진국을 제치고 미국과 양강 체제를 이룰 정도로 성장한 것입니다.
중국은 우주를 향한 자신들의 걸음이 단순히 지구궤도나 달과 같은 근지구에서 멈추지 않는다는 점을 분명히 하고 있습니다. 21세기 우주비행을 꿈꾸는 중국은 이제 미국을 제치고 세계 최다 로켓·위성 발사국의 자리를 굳히고 있습니다. 인류 최초의 달 착륙을 비롯한 화성 탐사선 발사에 이어 2029년 목성 탐사선 발사를 위한 기술개발에도 박차를 가하고 있습니다. 이러한 중국의 행보는 우리에게 무거운 질문을 하나 던지고 있습니다.
구경꾼으로 남을 것인가, 우주개발의 주도국이 될 것인가.
기획제작 : 항공우주Editor 이정원
