[장영근의 우주 속으로] ‘우주자원 채굴’ 힘들어도 가야할 길

한국국가전략연구원 미사일센터장ㆍ前 한국항공대 교수

기술발전으로 소행성 채굴 가시화
미래 우주탐사 핵심…신산업 창출
한국도 비전넘어 실질도전 나서야

2월 말 우주자원 채굴을 준비하는 ‘아스트라포지’라는 스타트업은 전자레인지 크기의 위성을 우주로 발사했다. 목표는 소행성 채굴을 준비하는 것이었다. 이 임무는 문제에 부딪혔다. 궤도에 진입한 후 새로 발사된 수십 개의 다른 위성들 사이에서 이 작은 위성을 식별하고 통신하기가 어려웠다. 모든 것이 계획대로 진행되지 않았지만 소행성 채굴의 잠재적 수익성은 민간기업에 상당한 관심을 유발하고 상당한 투자와 기술혁신으로 이어졌다. 이 회사는 곧 다음 목표를 가진 두 번째 임무에 착수할 예정이다.

또 다른 우주채굴 스타트업인 ‘트랜스아스트라’는 하늘을 가로지르는 소행성과 같은 물체를 감지하도록 설계된 망원경과 소프트웨어를 판매하고 있다. 중국 스타트업 ‘오리진 스페이스’는 지구궤도에 소행성 관측위성을 가지고 있으며 그곳에서 채굴 관련 기술을 시험하고 있다. 한편, ‘칼만+’라는 스타트업은 2026년에 소행성으로 바로 가서 굴착 장비를 시험할 계획이다. 이들 스타트업은 우주암석에서 금속을 추출한다는 궁극적인 목표를 달성하기 위해 지금까지 벤처 캐피털로부터 수천만 달러에 달하는 자금을 지원받았다.

우주기술의 발전으로 소행성 채굴은 현실에 근접해지고 있다. 첨단 로봇공학, 자율시스템, 인공지능과 머신 러닝, 첨단추진시스템, 적층 제조 및 자원 추출·처리와 같은 기술의 혁신은 소행성으로의 효율적 이동과 우주의 혹독한 환경에서 채굴 작업을 가능하게 한다. 미국 나사의 ‘오리시스-렉스’와 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)의 ‘하야부사-2’는 소행성에 착륙해 샘플을 수집하고 지구로 반환하는 임무를 성공적으로 수행한 바 있다. 나사가 진행 중인 아르테미스 프로그램에도 지속 가능한 달 탐사가 포함되어 있다. 여기에는 달과 잠재적으로 소행성에서 자원을 추출하는 것이 포함된다. 달에 지속적인 인간 거주지를 구축함으로써 달과 소행성 자원을 활용하여 장기 임무와 미래의 화성탐사를 지원하는 것을 목표로 한다.

우주에서 채굴한 자원의 잠재적 응용 분야는 넘쳐난다. 소행성에는 전자 제품과 전기차 배터리에 각각 사용되는 백금, 코발트 및 이리듐과 같은 금속이 들어 있다. 우주자원 채굴자들은 또한 다른 물질의 잠재력을 탐구하고 있다. 물, 수소, 산소 등의 자원을 채취해 현지에서 활용할 수 있다면 우주탐사의 신기원을 이룰 수도 있다.

달과 소행성 채굴은 미래 우주탐사의 핵심이다. 우주에서 직접 자원을 추출하고 활용하면 지구 공급에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 예를 들어, 소행성에서 추출한 물은 우주인의 식용수로 사용하거나 로켓 추진제로 전환하여 화성과 그 너머로의 우주탐사 임무에 활용할 수 있다. 이는 임무비용을 낮추고 지속 가능한 탐사활동을 가능하게 할 것이다. 소행성에서 채굴한 금속은 3D 프린팅과 같은 기술을 사용하여 우주에서 제조 및 건설하는데 사용할 수 있다. 이는 우주 거주지, 위성, 우주정거장, 태양전지판과 같은 대형 구조물을 건설하는 데 도움이 될 것이다. 우주에서의 제조는 물류의 어려움을 극복하는 유일한 방안이 될 것이다.

로켓발사 비용이 감소하면서 재정 상황이 개선되었고 규제 환경도 개선되었다. 미국, 일본, 아랍에미네이트(UAE), 룩셈부르크 등은 우주채굴을 특별히 허용하는 법률을 제정하여 자국 기업과 국가의 우주자원 소유권을 인정하고 있다. 기존의 우주조약은 우주채굴을 금지하지 않지만 몇 가지 기본 규칙을 정하고 있다. 달이나 소행성에 가서 자국의 국기를 꽂고 소유권을 주장할 수는 없다. 하지만, 얼음이나 금속 암석과 같은 물질을 추출하여 그 물질을 소유할 수는 있다.

우주채굴사업으로 돈을 벌 수 있을지 아니면 사업계획에 묻힐 것인지는 불확실하다. 지상 광물과 맞먹는 수준으로 비용을 낮출 수 있을지도 불분명하다. 우주채굴이 성공적 비즈니스 모델이 되기까지는 기술, 물류, 재정, 환경적, 지정학적 과제와 같은 다양한 장애물에 직면할 것이다. 하지만, 우주자원의 채굴 및 활용은 신산업을 창출하고 지구 문제에 대한 해답을 제공하는 우리의 가야 할 길이기도 하다. 한국도 우주기술의 확산과 혁신을 통해 우주채굴 임무의 단순 비전 제시가 아닌 실질적 도전이 현실화되기를 기대해본다.