나는 달로 출근한다 (다누리에 폴캠을 실어 보낸 달 과학자의 거침없는 도전기)

나는 달로 출근한다 (다누리에 폴캠을 실어 보낸 달 과학자의 거침없는 도전기)

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Description
《나는 달로 출근한다》는 달 탐사선 하나 없던 나라에서 달을 연구하던 대학원생이 달 과학자가 되기까지의 여정, 그리고 우리나라 최초의 달 탐사선 다누리와 여기에 실린 탑재체 폴캠의 개발 과정을 기록한 글이다.
2022년 6월 21일, 전라남도 고흥군 나로우주센터에서 한국형 발사체 누리호 2차 발사 성공. 곧이어 8월 5일 한국의 첫 달 궤도 탐사선 다누리 발사 성공. 우리나라는 누리호와 다누리를 쏘아 올리며 전 세계에서 인공위성을 자력으로 발사할 수 있는 일곱 번째 나라가 되었다.
다누리는 우리나라 최초로 지구를 벗어나 달을 중심으로 도는 탐사선이다. 한국은 다누리 발사로 지구의 중력을 벗어나 목표 지점까지 도달할 수 있는 능력과, 다른 천체의 중력을 이용해 궤도운동을 할 수 있는 위성 정밀 제어 능력을 보유하게 되었다. 또 지구에서 40만 킬로미터 떨어진 위성을 조작하고, 그곳에서 얻은 자료를 내려받아 분석할 수 있는 통신 능력도 갖추었다.

올해 3주년을 맞이한 다누리는 지금도 달 궤도를 돌며 관측 임무를 수행하고 있다. 다누리에 탑재된 여섯 기의 과학탑재체 가운데 전 세계 최초의 광시야 편광카메라(PolCam, 폴캠)가 있다. 폴캠은 달 전체 지도를 만들었고, 현재는 물체가 빛을 산란시키는 방향(편광)을 분석하여 달 표면의 편광지도를 만들고 있다.

《나는 달로 출근한다》의 저자는 역사적인 국가 프로젝트에 참여하며 겪은 이야기를 보고서처럼 건조하게 풀고 싶지 않았다고 말한다. 국내에서 열 명도 채 안 되는 달 과학자가 된 사연, 세 아이의 아빠이자 남편으로 연구와 육아를 병행한 시간, 폴캠 개발팀에서 일하면서 느낀 과학자와 공학자의 차이와 협업의 소중함, 원궤도와 임무 기간을 사수하기 위한 고군분투, 폴캠에 흘러 들어간 콧물 때문에 우주로 간 저자의 DNA 등 그 안에 숨은 이야기가 많기 때문이다. 우주는 더 이상 머나먼 꿈이 아니라 현실이 되어가고 있다. 어느덧 달 탐사선을 가진 나라의 달 과학자가 된 저자가 들려주는 우리나라의 지구 밖 첫 여정, 다누리의 개발 과정을 만나보자.
저자

정민섭

저자:정민섭
삼형제의아빠이자외동아들,달과학자.태어나길이과로태어났지만문과로죽기를바라는사람.enT2P.우주라는이야기를끝까지읽고싶은독자.
충북대학교천문우주학과를졸업하고ROTC장교로군에다녀온후경희대학교우주탐사학과에서박사학위를받았다.우주와은하의생성원리를연구하다운명처럼달과학으로빠져들었다.한국천문연구원에서다누리에탑재된광시야편광카메라개발에참여했으며,지금은아르테미스계획,달착륙선탑재체개발,화성탐사임무,소행성탐사임무에참여하고있다.

목차

추천사
저자의말

PART1달로가는길

1장달탐사선하나없는나라의달과학자
천문학,그게돈이되나?
갑자기달과학을해보라고요?
달탐사선하나없는나라의달과학자
달의편광지도가없는이유
호수옆천문대

2장세계에서가장오래된천문대창고에서시작된달과학
릭천문대에가다
세계최고의천문대창고에서시작된달과학
40시간이넘는하루
야생동물의습격
독일에서만난귀인

3장달탐사를꿈꾸다
첫발표가베스트
행성과학어벤져스의시작

4장우리도달에갑니다
대한민국,달탐사경쟁에합류하다
3년만에달에갈수있을까
뜬금없는사전공모의향서모집
엔지니어가없는과학탑재체연구팀
과학탑재체공모에선정되다
다누리의탑재체들

PART2우주탐사과학탑재체폴캠

5장폴캠개발에돌입하다
천문연에서의새로운시작
복잡한우주탐사시스템개발
첫다누리연구자모임
과학탑재체,우주임무의꽃
나는과학자인가,공학자인가
폴캠의광학설계결정
폴캠개발과정에서알게된과학자와공학자의차이
초심을잃은나
달과학자는순수하지않은과학자일까
원궤도를사수하라

6장다누리를발사하는날까지
무게또무게
우주탐사분야에서NASA의영향력
시험넘어시험
우주로간나의DNA
6년에걸친폴캠개발의끝
폴캠을무사히보내기위한최종리허설
긴장속발사
Firstlight,찐빵?
달사진도착!2번카메라의이상?
달탐사를넘어

출판사 서평

달탐사선하나없는나라에서우주탐사역사에
새로운이정표를세우다!

2022년은우리나라의우주개발과우주탐사역사에서아주뜻깊은해다.6월21일,전라남도고흥군나로우주센터에서한국형발사체누리호의2차시험발사에성공했다.8월5일에는한국의첫달궤도탐사선인다누리발사에성공했다.우리나라는누리호와다누리를쏘아올리며전세계에서인공위성을자력으로발사할수있는일곱번째나라가되었다.
다누리는우리나라의우주탐사계획에서아주중요한의미를가지고있다.다누리는우리나라최초로지구를벗어난탐사선이자달을중심으로도는위성이다.한국은다누리를통해지구의중력을벗어나목표한지점까지도달할수있는능력과,지구외천체의중력을이용해궤도운동을할수있는위성정밀제어능력을확보했다.또한지구에서40만킬로미터떨어진위성을조작하고,그곳에서얻은자료를내려받아분석할수있는통신능력까지갖추게되었다.다누리는1년간예정된달탐사임무기간을넘어2025년지금까지잘작동하고있으며,2028년3월에달표면에충돌하는것으로임무를마칠예정이다.
다누리에는특정과학임무를수행하는총여섯기의과학탑재체가실려있다.그가운데전세계최초로한국천문연구원에서개발한광시야편광카메라,즉폴캠(PolCam)이있다.그동안폴캠은달의전체지도를완성했고,현재는물체가빛을산란시키는방향(편광)을분석하여달표면의편광지도를만드는중이다.《나는달로출근한다》의저자는폴캠개발팀에참여하여폴캠을달로보낸달과학자다.
달은다시인류의무대가되어가고있다.미국은아폴로계획이후처음으로달에사람을보내는아르테미스계획을추진중이고,인도는세계최초로달의남극에무인탐사선을착륙시켰다.러시아와일본도연이어달표면에착륙선을보내고있다.저자는우리나라의첫달탐사선인다누리개발에참여한과학자로서그과정을독자들과나누고싶었다고말한다.그렇지만이책은단순하고건조한보고서가아니다.여기에는한과학자의희로애락이뒤섞인숱한이야기가숨어있다.

다누리에폴캠을실어보낸
달과학자의눈물겹고도거침없는여정

저자는중학생이됐을무렵부터누군가꿈을물으면항상‘천문학자’라고답했다.대학천문학과를나와대학원에진학해은하시뮬레이션분야의연구와컴퓨터시뮬레이션을공부한다.그러다지도교수님이달과학연구를권유하며건네준논문을읽은뒤달에새로운매력을느끼고,국내에열명도채안되는달과학자가되기로결심한다.편광으로한연구가거의없는것을보고저자는달표면을편광관측하여자료를분석하는것을연구주제로삼는다.
이후한국우주과학회에서대학원생으로달표면의입자크기를이용해달의스월(자기장이거의없는달표면에서상대적으로자기장이강한지역)이어떻게생성되는지에관한연구결과를발표하게된다.이날의발표는저자의인생을크게바꾸었다.달탐사의필요성을느껴관련연구자들을모으고있던한국천문연구원의최영준박사가발표가끝난뒤찾아온것이다.이들은정기적으로만나달탐사용편광카메라를현실화시키기시작한다.
2014년9월한국형달탐사시험용달궤도선(다누리)사업이공식적으로시작되었고,2016년1월에는다누리에실릴과학탑재체에한국천문연구원의폴캠이선정된다.폴캠은달궤도편광카메라다.편광카메라를이용하면달표면의입자크기,거칠기,공극률(암석이나토양안에존재하는빈공간의비율)등의유용한정보를알아내달표면의진화와우주환경에관한연구를수행할수있다.카메라의과학목표가저자의연구주제로부터발전한내용인셈이다.
이때부터6년에걸쳐저자와개발팀의좌충우돌,고군분투그자체인폴캠개발이이루어진다.본격적으로폴캠개발에매진하기위해한국천문연구원으로자리를옮겼을때첫번째고비를만난다.당시저자는대학원생이자결혼해세아이를둔아빠였다.저자가연구에몰두하는동안세아이의육아를홀로감당하던아내가무너져버리고만다.그날이후조금이라도육아를함께할수있던방법을찾다가새벽을활용해일하면서적응해간다.
폴캠개발팀에서는과학자와공학자의차이로인해소통문제를겪는다.대표적인예가폴캠의관측(촬영)시간기록문제다.관측시간은곧관측위치로변환되기때문에엄청중요하다.과학자는촬영시간을카메라의셔터를누르는순간이라생각하고,전자부엔지니어는셔터를누른후영상정보가압축완료된시점이라고판단하면서장치에오류가생기기도했다.저자는문제를해결해가며함께일하는시간이쌓일수록과학자와공학자의근본적인차이를이해하게되었으며,다양한분야의연구자들과협업하는과정에서많은것을배웠다고말한다.
어느날은탐사선개발팀으로부터다누리의임무궤도를원궤도에서타원궤도로바꿀경우폴캠에생기는문제를분석해달라는메일을받는다.다누리는달표면으로부터고도100킬로미터를유지하는원궤도를도는인공위성이다.반면타원궤도는달표면에서거리가가까울때는100킬로미터,멀때는300킬로미터까지계속변한다.이렇게거리가계속바뀌면100킬로미터를임무고도로설정한탐사선의카메라는엄청비효율적으로바뀐다.이문제로많은논의가이루어졌고,원래대로100킬로미터고도의원궤도를유지하게되었다.
이런일이벌어지리라상상한사람이있을까?우주탐사기기는아주높은수준의청결과제어된환경을유지해야하므로청정실에서제작하고보관한다.그런데청정실에서폴캠의카메라를시험하다가저자의마스크를타고흘러내린콧물이폴캠안쪽에스며드는비상사태가벌어지기도했다.콧물하나때문에비상회의가열리고,폴캠을분해하여내부클리닝작업을진행한뒤모든기능이정상작동하는것을확인한다음에야안심한다.어쩌면폴캠어디엔가묻어있는저자의점막이나DNA가궤도를돌고있을지모른다.
2020년12월폴캠개발팀은한국항공우주연구원에폴캠을무사히전달한다.그리고2022년8월5일,미국플로리다주의케이프커내버럴우주군기지발사장에서스페이스X팰컨9에실려달궤도에진입했다.11월28일,발사후약4개월이지났을때역사적인폴캠의퍼스트라이트(첫관측)가이루어진다.다누리는지금도우리나라과학자들의염원이던달궤도임무를수행중이다.폴캠역시성실하게자신의임무를다하고있다.
“폴캠은다누리가더이상작동하지않을때까지매일달표면의편광사진을전송할것이다.그리고우리는폴캠이보내오는과학자료를통해신이우주에감춰둔진실을하나씩찾아낼것이다.”
달탐사선하나없던나라의달과학자가마침내달로위성을보낸과학자가되었다.《나는달로출근한다》는꿈을향해거침없이달려온한과학자의여정을통해우리의마음까지설레게만들것이다.

달을넘어태양계행성에
위성을보내는과학자가계속나오려면

과학탐사선을달까지보낸나라는전세계에서일곱개국뿐이다.달까지갈수있는기술력을보유했다는것은태양계어디든탐사선을보낼역량을가졌다는말과같다.다누리를통해심우주탐사를할수있는능력까지확보한것이다.그러나다누리는우리나라우주탐사의시작일뿐이다.《나는달로출근한다》는다누리로뿌린씨앗을거대한나무로키우는데가장중요한것은지속성이라고강조한다.미국과인도,러시아는우주탐사사업의지속성이얼마나중요한지알려주는아주좋은예다.
미국은아폴로계획이후개발된기술이사라지지않도록지속적인노력을기울였다.그결과압도적인우주탐사강국이되었다.인도는GDP가우리나라의약12분의1에불과한데도꾸준히우주탐사에대한투자를이어갔다.그결과인도는세번이나달탐사선을보내는성과를거두었으며,세계최초로달남극에착륙선을보낸나라가되었다.
러시아는우리의훌륭한반면교사다.한때세계최초의인공위성,첫유인우주비행,첫달탐사선발사에성공한우주탐사의선두주자였지만,미국과의우주경쟁에서밀려난후탐사분야를단절시킨결과2024년,무려50년전에도성공했던달착륙에실패하고말았다.
달을넘어우리나라의우주탐사가발전하려면화성,목성,토성,천왕성,해왕성에위성을보내는과학자들이계속나와야한다.미국처럼우주탐사에국가의역량과자본을총동원하기는쉽지않을것이다.다행히다누리를개발하는동안달과학을연구하는과학자들과우주산업에적극뛰어드는기업이늘었다.인적?물적토대가더욱더확장될수있도록최소한지금까지이룩한것을잃지않기위한지속적인관심과투자가필요하다.
《나는달로출근한다》에는이책이우주탐사에관한사람들의관심을이끌어내고지속시키는디딤돌이되길바라는저자의소망이담겨있다.