KAIST "2050년 화성 캠퍼스 건설…넙죽로이드가 탐사"

한재흥 KAIST 우주연구원장 "4년뒤 우주인력 매년 1천500명씩 양성"

"정부가 2045년 화성을 탐사할 예정입니다. 우리는 5년 뒤인 2050년 KAIST 화성 캠퍼스 건설을 추진할 것입니다."

최근 만난 한재흥 KAIST 우주연구원장의 포부다. KAIST 우주연구원은 추진단이 설치된 지 2년만인 지난 9월 개원식을 갖고 본격 가동에 들어갔다.

"우리는 우주에서 일할 로봇 이름을 '넙죽로이드'로 지어놨습니다. KAIST가 굉장히 잘하는 분야중 하나가 '휴머노이드'와 '로봇'이거든요."

KAIST 한재흥 우주연구원장. (사진=KAIST)

본래 KAIST 마스코트인 '넙죽이'에서 이 이름을 따왔다.

한 원장은 "물론 학생들을 화성에 보낸다는 얘기는 아니다"라며 "우주복을 입은 '넙죽로이드'들이 화성 곳곳을 탐사한다고 생각해보라"고 힘주어 말했다.

"2028년까지 연구인력 400명 확보...연간 전문인력 1500명 양성할 것"

우주연구원에 대해서도 설명을 이어갔다. 우주항공청이 그리는 우주 3각 클러스터 가운데 KAIST는 인공위성연구소가 하던 일을 기본으로 연구현장 연계형 R&D와 인력양성에 나선다.

오는 2028년까지 7개 산하 조직에 400명의 연구인력 및 연간 600억 원 이상 R&D 과제 수행, 그리고 연간 1천500명 이상 우주 전문인력 양성이 3대 목표다.

R&D는 ▲능동제어(우주쓰레기 제거) 기술 실증 ▲초소형 군집위서 발사 및 운영 ▲달 탐사, L4(지구와 태양 중력 균형점) 임무 등 심우주 탐사 기반 기술 ▲광통신, 우주 바이오 실증 기반 기술 등의 확보에 나선다.

현재 KAIST가 보유한 우주관련 연구그룹은 △우주로보틱스 △우주 사이버 보안 △심우주 항법 △우주 플라즈마 △추진시스템 △우주레이저통신 △우주물리 △인공지능 △양자시스템 등 9개다.

넙죽로이드. KAIST 마스코트 넙죽이에 우주복을 입혀 놨다.

이들은 한화스페이스와 LIG넥스원, KAI, 쎄트렉 이니셔티브, 한국항공우주연구원, 국방과학연구소, 한국천문연구원, ETRI 등과 산학협력 및 연학협력을 진행 중이다. 발사체 개발이나 위성 성능 검증을 비롯한 심우주 탐사, 우주신약, 우주극한 재료, 우주 인터넷 등을 연구한다.

"KAIST는 30년 이상 소형 위성 개발에 집중해온 저력이 있습니다. 지금까지 10기의 과학위성 프로젝트를 진행했지요."

한 원장은 "지난해엔 차세대 소형위성 2호, 올해는 BTS 프로젝트로 군집위성 1기를 올려 보냈다"며 "현재 정상 가동 중"이라고 덧붙였다.

사실 KAIST는 10기 가운데 나로우주센터에서 지난 2009년과 2010년 각각 발사한 과학위성 STSat-2A와 2B가 나로호에 실렸었는데 1,2차 발사 실패로 2건의 우주 실험을 '유일하게' 못했다.

"군집위성은 모두 실용위성입니다. 위성 관제는 제주도 국가위성운용센터에서 했는데, 조만간 우리 손을 떠나 우주청으로 넘어갑니다. 사실 대학에서 위성 개발하는 곳은 전 세계에도 몇 곳 없습니다."

한 원장은 "우리가 매번 비교 대상으로 얘기하는 JPL(미 제트추진연구소)은 우리나라 전체 우주 연구 규모보다 3배 정도 크고, 대학 부설 기관이지만 연구 인력만 5천 명이 넘는다"며 "캍텍 시스템만 쓸 분 완전한 독립기관"이라고 부연 설명했다.

JPL은 KAIST가 벤치마킹하는 모델이 아니라는 설명이다.

"우주 쓰레기 제거 등 남들 한번도 안해본 연구 수행할 것"

"사실 군집 위성 이후에 무엇을 할 것인가, 특히 4~5년 뒤 무엇을 할 것인가에 대해 얘기하는 것은 참으로 조심스럽습니다. 정부 등과 협의된 것이 없기 때문입니다. 차라리 몇 십 년 후를 얘기하는 게 더 편합니다."

현재 인공위성연구소는 초소형 위성 군집시스템과 능동제어 실증위성 개발에 '올인' 중이다.

지난 9월 우주연구원 개원식에 앞서 브리핑하는 한재흥 KAIST 우주연구원장.

군집시스템은 총 사업비만 오는 2027년까지 2천314억 원을 투입한다. 100㎏ 미만 초소형 위성 11기를 발사하는 프로젝트다. 지난 4월 1호를 발사했다. 2~6호는 2026년, 7~11호는 2027년 발사예정이다.

참여기관은 KAIST, 한국항공우주연구원, (주)쎄트렉아이다. 운영은 제주 국가위성운영센터가 맡았다.

능동제어 실증위성은 오는 2028년까지 447억 원을 투입한다. 한국형 발사체를 활용한다.

"어떤 물체에 가까이 가고, 도킹하는 것을 지금껏 우리는 해본 적이 없습니다. 근접제어와 랑데부 도킹까지 가보려 합니다. 우주 쓰레기 제거 위성을 표방하지만, 프로젝트 명에 능동제어라는 단어가 들어가는 이유입니다."

한 원장은 향후 연구 방향에 대해 "최근 KAIST 생명공학과에 '스페이스 헬스'를 연구하는 그룹이 생겨났다. 향후 스페이스 헬스케어 연구소가 탄생할 수도 있다"며 "지금까지 우리에겐 없던 것"이라고 설명했다.

"현재 스페이스 헬스를 유심히 보고 있지만, 우주 양자통신이나 데이터베이스, 우주 광통신 같은 것들도 우리가 할 수 있기에 이들을 어떻게 연구할 것인지에 대한 방법도 찾고 있습니다."

KAIST 초형군집위성 주요 현황.

한 원장은 예산에 대해서도 언급했다.

정부가 오는 2045년 우주 산업 점유율 10%를 달성하려면, 이에 걸맞은 투자가 있어야 한다는 논리다.

"우리가 꿈꾸고 있는 것에 비해 예산은 더 의미 있게 늘어야 할 것입니다. 그동안의 우주 개발이 통신이나 지구관측에 한정됐다면, 지금은 점차 활용 범위가 넓어져 새로운 혁신적인 산업이 창출될 수도 있는 방향으로 가고 있습니다. 이에 대한 충분한 대비가 필요합니다."

한 원장은 생성형 AI에 대해서도 한마디 보탰다.

우주에서 만들어지는 데이터는 양도 어마어마하지만, 지구에서 보는 것과는 다른 거시적인 특징이 있다는 것이다.

"큰 체계 실패는 줄여야겠지만, 작은 스케일 실패 인정해야"

"이런 데이터를 AI로 처리하고 학습한다면 또 다른 사업 기회를 줄 수 있습니다. 물동량이나 인구 유동에 따른 커피숍 위치 선정 등에도 큰 도움을 줄 것입니다."

한 원장은 스페이스-X 성공 요인에 대해선 '유연한 시스템'으로 정리하며 조언을 내놨다.

한 원장은 "스페이스X는 개인 돈으로 하는 것"이라며 ""이 시스템은 내가 책임질 테니 해봐라 라고 하면 바로 진행된다"고 설명했다.

"반면 우리나라는 무슨 문제라도 생기면 온갖 소위 위원회를 소집하고, 대안을 만드는 등 책임에 대한 과도한 절차가 따라 다닙니다. 우리도 큰 체계에서의 실패는 줄여야겠지만, 작은 스케일에서의 실패는 인정하는 연구 개발 풍토가 만들어져야 할 것입니다."

한 원장은 "10개 위성마다 '최초라는 이름이 붙어있다. KAIST는 그 같은 최초 기술이 실리는 연구를 해나갈 것"이라며 "예를 들어 구름이 있더라도 관측이 가능한 SAR(합성개구레이다)도 처음엔 KAIST가 했지만, 이를 개선하는 일은 산업체에서 해달라"고 당부했다.

KAIST 우주연구원 경영 목표.

"사실 '최초'만 연구하면 실패가 많습니다. 그래서 이를 줄이기 위해 개울 건널 때 폴짝폴짝 뛰지 않고 한발은 디딤돌을 잘 디디고 있고, 다른 발은 건너도 되는지 탐색하는 그런 식으로 일을 해야 한다고 봅니다."

한 원장은 이와 관련 소행성 탐사 얘기를 꺼냈다. 사실 소행성이 작으니까 착륙이라는 용어를 쓰는데, 이 소행성은 중력이 없어 로봇을 내릴 수가 없다는 것. 이런 문제를 KAIST가 풀어내고 싶다는 것이다.

"능동형 위성 현재 초기 시스템 디자인 진행"

내년 중점 사업에 대해서도 설명했다.

"인력양성과 관련한 준비 작업과 함께 내년 발사 이벤트는 없지만, 능동형 위성 개발에 매진할 예정입니다. 이 위성은 지금이 아주 중요한 시기입니다. 현재 초기 시스템 디자인을 진행 중입니다."

한 원장은 현재 이 위성과 관련해 "디자인 리뷰를 반복 중"이라며 "내년엔 예비 설계와 본 설계 검토 회의 등 중요한 마일스톤을 잘 챙겨야할 것"이라고 말했다.

인력 양성과 관련해서는 오는 2028년까지 우주기술혁신인재양성센터를 건립할 계획이다. 이 센터가 건립되면 연간 1천500명의 인력 양성이 가능할 것으로 한 원장은 내다봤다.

"더 큰 일을 하기엔 여전히 인력과 예산이 부족합니다. 인공위성연구소 해외 방문객도 많은데, 이들 하는 얘기가 "어떻게 이런 조그마한 건물과 적은 인력으로 이런 위성을 만들었냐"는 말을 많이 합니다."

"슈퍼효율이 아니라 하이퍼 효율에도 한계점에 다다랐다. 이를 어떻게 더 확충하고, 만들어 가야할 것인가도 중요한 임무 같다"는 말로 한 원장은 인터뷰를 마무리했다.