NASA 달착륙선 탑재용 달 우주환경 모니터 개발 2024년 국가연구개발 우수성과 100선 최우수성과 선정
우주과학과 선종호 교수 연구팀, 한국천문연구원과 함께 개발 참여
국내 최초로 달 착륙선용 과학관측 기기 개발, 한국형 달탐사 계획에 역량 활용될 것
우주과학과 선종호 교수팀이 개발에 참여한 ‘달 우주환경 모니터(이하 LUSEM)’가 2024년 국가연구개발 우수성과 100선에 선정됐고, 순수기초/인프라 분야 최우수 성과 중 하나로 뽑혔다. LUSEM은 미국 항공우주국(이하 NASA)가 주관하는 민간 달 탐사선 탑재체(CLPS) 프로그램의 일환으로 개발됐다. 2025년~2026년 발사 예정인 무인 달 탐사선에 탑재된다. 개발한 장비는 2023년 미국으로 이송된 후 현지 시설에서 기능시험까지 끝마쳤다.
미국, 중국에 이어 달 표면 관측 도전
선종호 교수 연구팀은 한국천문연구원과 함께 LUSEM 개발에 참여했다. LUSEM은 국내외 최고 수준의 기술력을 가진 고에너지 입자 검출기로 달 궤도 및 표면에서 발생하는 전자와 양성자를 관측한다. 달 표면의 고에너지 대전입자 관측기기가 운영됐던 사례는 미국의 아폴로 임무와 중국의 창어 4호 외에는 없었기 때문에 LUSEM 개발은 한국과 경희의 우주과학 역량이 세계적 수준임을 알리는 도전이기도 하다.
LUSEM은 총 4개의 검출 시야를 활용해 달 표면에 입사하거나 반사되는 전자와 양성자를 각각 분리 검출할 수 있다. 전자의 경우 50keV ~ 3.8Mev, 양성자의 경우 50keV ~ 22.5MeV의 에너지 범위를 관측할 수 있는데, 이는 미국과 중국에서 관측하지 못한 에너지 범위를 포괄한 수치로 기존의 달 표면 관측 성과와 비교해 차별화된 연구가 가능하다.
LUSEM은 2025년~2026년 NASA에 의해 발사될 예정인 CLPS 착륙선에 탑재돼 달 앞면 저위도의 라이너 감마(Reiner Gamma) 스월(swirl) 지역에 착륙해 달에서 낮 동안 운영된다. 라이너 감마 지역은 시각적으로도 뚜렷히 구분되는 달 표면의 밝은 부분과 어두운 부분의 비밀을 풀 적지로 예상된다. 달 표면의 색 차이는 지역마다 우주 풍화가 다르게 이뤄졌기 때문으로 추정되지만, 이를 뒷받침할 관측자료가 부족한 상황이다. LUSEM은 라이너 감마 일대에서 우주 풍화를 관찰할 예정이다. 선종호 교수 연구팀은 관측자료를 토대로 고에너지가 우주 풍화작용에 어떤 영향을 미치는지 연구할 계획이다.
선종호 교수는 “국내 최초로 달 착륙선용 과학관측기기를 개발했고, 미국으로의 이송과 성능 검사까지 성공적으로 마무리했다. 이러한 역량은 향후 한국형 달탐사 계획에 핵심적으로 활용될 것”이라고 의의를 밝혔다.
우주과학과는 지난 2008년 ‘세계 수준의 연구중심대학 육성사업’에 선정된 이후 달 탐사와 관련된 대형과제를 꾸준히 수행하며 역량을 쌓아왔다. 2012년과 2013년, 초소형 인공위성 발사를 비롯해 2018년 천리안 2A호 우주 기상 탑재체 개발, 2022년 한국 최초의 달 탐사선 ‘다누리’에 탑재되는 자기장 측정기 개발이라는 성과도 도출했다. 우주과학과는 그동안의 연구 성과를 기반으로 구축된 국제적 연구 네트워크 채널을 통해 한국이 우주탐사에서 분야에서 국제적 위상을 높이도록 기여할 계획이다.
글 김율립 yulrip@khu.ac.kr
사진 선종호 교수 제공
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