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美 국방부, 2025년 지구궤도에 핵추진 우주선 띄운다

국방고등연구계획국, 제네럴 아토믹스·블루오리진·록히드 마틴, NTP 개발업체로 선정

입력 2021-04-14 16:54 | 수정 2021-04-14 17:58

▲ 미국항공우주국(NASA)가 과거 공개한 NTP 엔진 장착 외우주 탐사로켓. ⓒ美NASA 홍보자료 캡쳐.

미국이 핵추진 우주선 개발에 나선다. 미국 국방부 산하 고등연구계획국(DARPA)는 지난 12일(현지시간) “달-지구 궤도 신속 작전용 시험로켓(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations·DRACO)의 1단계 사업에서 개발을 맡을 업체를 선정했다”고 밝혔다.

DARPA “2025년까지 지구 저궤도에 핵추진 우주선 띄울 계획”

DARPA는 드론으로 유명한 제네럴 아토믹스, 우주개발업체 블루 오리진, 방산업체 록히드 마틴을 계약 업체로 선정했다. DRACO 계획의 1차적인 목표는 2025년까지 지구 저궤도에 NTP 엔진을 장착한 우주선을 띄우는 것이라고 DARPA는 설명했다. DAPRA는 “선정된 업체들은 지구 궤도상에서 열핵추진(Nuclear Thermal Propulsion·NTP) 체계를 시범적으로 사용할 우주선의 개념과 설계, 디자인을 맡을 것”이라고 설명했다.

DRACO 계획에 따라 개발할 우주선용 핵추진 엔진(NTP 엔진)은 우주에서 기존의 화학로켓과 비교해 월등한 중량 대 추력비율을 보여주게 될 것이며, 전기를 사용하는 엔진(이온 로켓)보다도 훨씬 효율적일 것이라고 DARPA는 설명했다.

“DRACO 계획 핵심은 민첩성…핵추진 엔진, 미래 미군 우주작전의 토대될 것”

DRACO 계획을 통해 핵추진 엔진을 개발하려는 이유에 대해 DARPA는 “미국 국방부가 전통적으로 강조해 온 기조인 ‘기민함’을 우주에서 실현하기 위해서”라고 설명했다. 미군은 육상과 해상, 공중의 모든 작전에서 ‘기민함’을 요구해 왔다. 우주에서도 이를 관철하기 위해 일단 지구와 달 궤도 사이를 민첩하게 오가는 핵추진 우주선을 만든다는 것이 DARPA의 설명이었다.

DRACO 계획의 책임자는 핵추진 우주선이 향후 미군의 우주 작전에서 핵심적인 역할을 맡게 될 것이라고 주장했다. DRACO 계획 관리자인 네이선 그레이너 공군 소령은 “핵추진 우주선 개발팀은 선진형 원자로와 추진체계, 우주선 체계를 개발하고 통합할 역량을 보여줬다”면서 “우리의 목표는 DRACO 계획을 통해 개발하고 시연하는 열핵추진(NTP) 기술을 미래 우주작전의 토대로 만드는 것”이라고 밝혔다.

CTBT 따라 우주서 핵무기 못 쓰는데…저농축 우라늄 쓰는 NTP 엔진

미국의 핵추진 우주선 개발을 두고 일각에서는 ‘포괄적 핵실험금지조약(CTBT)’에 따라 우주에서는 핵을 이용한 무기를 사용할 수 없는데 미국이 이를 어기고 있다고 지적한다. 하지만 NPT 엔진은 무기급 핵물질을 사용하지 않는다. 미국이 개발해 온 NPT 엔진은 저농축 다집합 우라늄(HALEU)을 연료로 쓴다. 여기에 쓰는 우라늄 235는 농축도가 5~20% 사이로, 무기급인 90%에 한참 못 미친다.

DARPA에 따르면, DRACO 계획은 향후 18개월 동안 2개로 나누어 추진한다. 하나는 NPT 엔진에 적용할 원자로와 이를 활용할 추진체계를 설계하는 것이고, 다른 하나는 핵추진 우주선의 운영체계(OS)를 설계하고, 시연할 우주선을 디자인하는 것이다. 특히 우주선 디자인은 NPT 엔진을 체계에 제대로 통합하는 데 중점을 두게 될 것이라고 DARPA는 설명했다.

이에 따라 원자로 생산업체이기도 한 제네럴 아토믹스는 NPT 엔진과 추진 체계 개발을 맡게 된다. 블루 오리진과 록히드 마틴은 우주선 운영체계와 디자인 체계 통합을 맡는다. 이들의 개발이 순조롭게 진행되면 DRACO 계획 1단계가 끝나는 2025년, 지구와 달 사이를 자유롭게 오가는 핵추진 우주선의 시제품을 볼 수 있게 된다.
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