美·中 화성 놓고 경쟁하는 사이 日, 금성에 눈 돌려

우주탐사보다 지구 응용 과학연구 중시…우주비행사들, 암치료제 등 의약품 개발 한몫

지난해 2월 17일 일본 가고시마(鹿兒島)현 다네가시마(種子島)우주센터에서 우주 관측용 위성을 실은 로켓 'H-IIA'가 발사되고 있다(사진=JAXA).

[아시아경제 이진수 기자] 중국과 미국이 인간을 화성으로 보내기 위해 수백억달러나 들여 총성 없는 전쟁에 나선 사이 일본은 이보다 훨씬 적은 비용으로 금성ㆍ수성에 탐사선을 보내려 애쓰고 있다.

일본이 2억9000만달러(약 3400억원)로 제작한 한 탐사선은 금성 주위에서 금성의 뜨거운 대기에 관한 정보를 수집하고 있다. 이는 지구의 미래를 점치는 단서가 될 수 있다. 일본은 유럽과 손잡고 수성의 자기장ㆍ전자파도 측정할 계획이다. 또 다른 우주선은 물을 찾기 위해 한 소행성으로 향하고 있다.

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 예산은 미국 항공우주국(NASA) 예산의 10%에도 못 미친다. NASA의 예산은 190억달러, JAXA의 경우 16억2000만달러다.

JAXA는 우주탐사보다 지구에 응용가능한 과학연구를 더 중시한다. JAXA가 쏘아 올린 위성들은 지각의 움직임을 추적한다. 화산폭발이나 지진 징후를 예측하기 위해서다.

JAXA가 지난 15일 오전 8시 33분 가고시마(鹿兒島)현 기모쓰키(肝付) 소재 우치노우라(內之浦)우주공간관측소에서 쏘아올렸다 실패한 최소형 로켓도 지구 주변을 타원 궤도로 돌며 지표 촬영이나 데이터 통신에 나설 예정이었다. 일본 우주비행사들은 도쿄(東京)의 한 제약사와 손잡고 암 치료제 개발에도 일조하고 있다.

JAXA의 오쿠무라 나오키(奧村直樹) 이사장은 최근 블룸버그통신과 가진 회견에서 "일본의 경우 일상생활에서 활용할 수 있는 소규모 실험 및 장비 개발에 집중하고 있다"고 밝혔다.

일본 우주비행사들은 미국의 우주왕복선을 이용하곤 한다. 이들은 돌아가며 국제우주정거장(ISS)에서 생활하기도 한다. 그러나 일본 우주비행사들은 화성에 발을 디딜 계획이 전혀 없다.

NASA는 오는 2030년대에 화성으로 인간을 보내기 위해 애쓰고 있다. 중국은 2020년까지 화성에 무인우주선을 착륙시키고 이후 우주비행사도 보낼 예정이다. 미국 민간 부문에서는 전기자동차 제조업체 테슬라의 일런 머스크 공동 창업자가 2020년대에 화성 탐사를 꿈꾸고 있다.

JAXA는 적은 예산으로 많은 일을 해내고 있다. 일본항공우주공업회(SJAC)에 따르면 2014회계연도(2014년 4월~2015년 3월) 일본의 관민 우주산업계가 로켓ㆍ위성ㆍ소프트웨어로 창출한 매출 규모는 3070억엔(약 3조1600억원)이다. 이는 2002년 이래 최대 규모다. 일본은 2020년대에 이를 연간 평균 5000억엔으로 끌어올릴 계획이다.

신일본제철 임원 출신인 오쿠무라 이사장은 "예산확대를 기대하기 어려워 다른 나라 기관들과 공동 작업 중"이라고 밝혔다.

일본의 양대 위성 제작업체는 닛폰전기(日本電氣)와 미쓰비시전기(三菱電機)다. 닛폰전기가 우주 사업에 뛰어든 것은 60년 전이다. 미쓰비시전기는 1960년대부터 우주 사업에 손댔다. 2007년 달 궤도 진입에 성공한 일본의 첫 달 탐사 위성 '가구야', 소행성 탐사선 '하야부사'를 제작한 것이 닛폰전기다.

하야부사 1호는 미국의 아폴로 프로젝트 이후 처음으로 외계 행성체에서 샘플을 채취해 2010년 귀환했다. 이로써 과학자들은 40억년 전 탄생한 소행성의 구성성분, 태양풍에 따른 소행성 부식 연구에서 많은 도움을 받았다.

2014년 발사된 하야부사 2호는 2018년 또 다른 소행성과 만나게 된다. 하야부사 2호는 소행성에 세 번 착륙해 샘플을 채취할 계획이다. 생명 구성 물질뿐 아니라 태양계의 기원과 진화도 살펴볼 예정이다. 여기에는 미국ㆍ독일ㆍ프랑스ㆍ호주가 동참하고 있다.

2015년 12월 7일 일본의 무인 금성 탐사선 '아카쓰키'가 금성 궤도에 안착한 뒤 지구로 전송한 금성의 적외선 이미지(사진=JAXA).

닛폰전기의 또 다른 걸작이 무인 금성 탐사선 '아카쓰키'다. 아카쓰키는 지구로부터 4000만㎞ 떨어진 금성을 향해 2010년 5월 발사됐다. 거대한 파리채처럼 생긴 태양광 패널들로부터 동력을 얻어 추진되는 무게 500㎏의 아카쓰키는 같은 해 12월 금성 궤도에 진입할 예정이었으나 엔진 고장으로 실패해 금성을 지나치고 말았다.

금성은 크기ㆍ화학조성이 지구와 매우 비슷해 '지구의 자매 행성'으로 불리기도 한다.

JAXA는 아카쓰키가 금성 궤도로 진입하는 데 실패해 태양 주변을 맴도는 5년 사이 원격 수리 및 궤도 수정에 나섰다. 아카쓰키는 2015년 12월 마침내 금성 궤도 진입에 성공해 금성의 적외선 이미지를 지구로 보내왔다.

JAXA는 지구와 비슷했던 금성의 대기가 어떻게 지금처럼 이산화탄소투성이로 변해 섭씨 460도를 웃돌게 됐는지 밝혀냈으면 하고 바란다.

JAXA의 다음 목표 행성은 지구에서 화성보다 먼 수성이다. 유럽우주기구(ESA) 주도의 수성 탐사선 '베피콜롬보'는 닛폰전기가 제작한 수성자기권탐사기, ESA탐사기와 함께 내년 발사된다.

발사 6년 뒤 베피콜롬보가 수성 궤도에 당도하면 수성의 자기권과 수성 극지방의 물을 탐사할 예정이다. 태양에서 가장 가까운 수성에 생명체 흔적이 있는지 살펴보는 것이다.

세계적 군사 컨설팅 업체 IHS 산하 간행물인 'IHS 제인스 스페이스 시스템 앤드 인더스트리'의 피터 본드 편집인은 "일본이 획기적인 과학ㆍ엔지니어링용 우주선을 개발해왔다"며 "턱없이 부족한 예산에도 일본은 많은 일을 해내고 있다"고 평했다.

미쓰비시전기는 '준천정(準天頂)지역위성시스템'의 위성군(衛星群)을 조립 중이다. 첫 위성이 발사된 것은 2010년이다. 올해 세 기가 더 쏘아 올려진다.

이들 위성을 운반할 로켓은 열차ㆍ선박ㆍ항공기 제작업체인 미쓰비시중공업에서 만든다. 미쓰비시중공업은 2015년 궤도에 올려진 JAXA의 로켓 4기를 제작했다.

상업용 우주산업의 가능성은 무궁무진하다. 2015년 세계 상업용 우주산업의 전체 매출 규모는 1210억달러에 이른다. 미국 콜로라도주 콜로라도스프링 소재 비영리 기관인 우주재단에 따르면 2015년 우주로 발사된 우주선은 262기다.

위성 발사가 급증하는 것은 끊김 없는 인터넷 연결을 위해서다. 일본의 경우 위성 1기당 발사비용은 100억엔 정도다. 머스크 공동 창업자가 이끄는 스페이스X, 인도우주연구기구(ISRO) 등 경쟁 상대들보다 훨씬 비싼 편이다.

본드 편집인은 "우주산업에서 일본이 미국ㆍ유럽ㆍ러시아와 경쟁하려면 발사비용을 낮춰야 한다"며 "현재 일본은 연간 몇 기밖에 발사하지 못해 '규모의 경제'에서 밀리고 있다"고 지적했다.

2009년 6월 12일 국제우주정거장(ISS)에서 촬영한 쿠릴열도의 화산활동 이미지(사진=JAXA).

일본은 'H3'으로 명명된 로켓 개발에 1900억엔을 쏟아붓고 있다. 미쓰비시중공업의 오가사와라 고(小笠原宏) 우주사업 담당 부사장은 "연간 8기를 쏘아 올릴 계획"이라고 밝혔다. H3의 첫 발사는 2020년으로 예정돼 있다.

JAXA는 사업 영역을 로켓 너머로 확대하기 위해 우주비행사도 활용한다. JAXA는 생의약 연구업체 펩티드림과 손잡았다. 우주정거장의 무중력 상태에서 '펩티드(단백질 분자와 구조적으로 비슷하지만 이보다 작은 유기물질)'를 만들어내기 위해서다.

2개 이상의 아미노산으로 구성된 펩티드는 세포 내에서 특별한 변화를 일으킨다. 암 치료제 등 의약품 개발에 매우 유용한 바탕인 셈이다.

펩티드림의 구보다 기이치(窪田規一) 최고경영자(CEO)는 "JAXA가 펩티드 연구에서 엄청난 노하우를 갖고 있다"며 "다양한 분야에서 신약이 탄생한 가능성은 높다"고 평했다.

우주비행사 오니시 다쿠야(大西卓哉)는 일본이 보수ㆍ유지에 한몫하고 있는 ISS에서 약 4개월간 지낸 뒤 지난해 10월 30일 지구로 귀환했다. 그는 골다공증ㆍ근위축증 같은 노화 관련 질병 연구용 생쥐 생산 등 다양한 경험을 갖고 있다.

JAXA의 위성은 우주에서 지구 화산의 폭발 조짐도 감시한다. 오쿠무라 이사장은 "땅이 몇 ㎝만 움직여도 JAXA의 위성들에 포착돼 일찍 경고를 전달할 수 있다"고 말했다.

이진수 기자 commun@asiae.co.kr