중국 유인우주선 쏜다! > 행 성

공산당 정권 수립 50주년을 기념하여 진행되는 중국의
유인 우주 비행 계획을 알아본다.

약 40년 동안, 즉 1961년 이래 소련(현재 러시아)과 미국은 유인 우주 비행을 독점해
왔다. 그 사이 약 400명이 우주 비행을 경험하였다. 그 중 약 50명 이상이 ‘외국인 우주
비행사’, 즉 러시아나 미국 이외의 나라의 비행사였다. 이와 같은 형식을 빌어 우주
비행에 참가한 나라는, 20개국이나 된다. 그러나 중국은 지금까지 한 번도 인간을 우주로
보낸 적이 없다. 그런데 중국의 유인 우주 비행의 날이 의외로 빨리 다가올지도 모른다.

수년 전부터 중국의 과학자와 우주 개발 관계자들 사이에서, 가까운 시일 안에 중국이
독자적으로 유인 비행을 실시할 것이라는 말이 흘러나오고 있었다. 로켓은 이제까지
사용한 것을 쓰고, 또 장기간에 걸쳐 개발, 테스트해 온 많은 기술을 사용할 것 같다.
더욱이 그것은 몇 년 후의 일이 아니라, 수개월 후에는 실현될 가능성이 있다.

전문가들 사이에서는 중국의 이러한 유인 우주 비행 계획을 ‘프로젝트 921’이라고 부르고
있다. 프로젝트 921에 사용될 우주선은 러시아의 소유즈와 비슷한 설계로, 그 무게는
약 9톤이다. 당분간은 2인승이지만 앞으로는 4인승으로 할 것이다.

1999년 10월은 중국의 공산당 정권 수립 50주년을 기념하는 달이다. 그보다도 이전에
무인 비행 실험이 있었을 것으로 생각된다. 그 후에 유인 비행을 시도한다.

잇따른 중국 유인 비행에 관한 보도
1996년 중국에서 국제 우주 비행사 연맹의 연차 대회가 열렸다. 중국의 유인 비행의
가능성은 그 때 처음으로 구체적으로 1999년 10월의 발사를 목표로 추진되고 있으며,
우주선도 이미 건조 중인 것으로 전해졌다.

1997년 8월, 홍콩 신문 ‘중국 통신사’가 모스크바 주재 중국 대사관부 무관의 이야기를
통해 이와 같은 내용을 확인하였다. 1999년 2월에는 중국 정부의 우주 개발 분야의
주요 인사가, 중국은 쓰고 나면 버리는 1회용 발사 로켓(ELV)을 이용하여 우주선을
발사할 계획이라고 말한 내용을 홍콩의 또 다른 신문이 보도하였다.

같은 인사는 3월에도 상하이시에서 발행되고 있는 신문 ‘해방일보’에, 중국은 원수폭
(原水爆) 실험과 인공 위성 발사의 성공에 이은 위대한 성과로서 유인 비행을 계획하고
있음을 밝혔다. 그는 다음의 4가지 점을 들어 성공을 확신하였다. 첫째는 중국은 이미
강력한 로켓을 개발하였다는 것, 둘째는 중국이 우주로 발사된 위성을 회수한 경험이
풍부하다는 것, 셋째는 유인 우주선의 설계는 이제까지 발사되어 온 많은 무인 위성을
기본으로 하고 있다는 것, 그리고 끝으로 중국의 우주 개발 기술이 이 계획을 수행하기에
충분한 수준에 와 있다는 것이다.

3월에는 베이징시의 신문 ‘중국 신문사’가 유인 비행 계획이 갑자기 나온 이야기가
아니라, 장기적인 계획에 따른 것임을 국제 우주 과학 아카데미 학자의 발언을 인용하여
보도하였다.

1999년 5월에는 더욱 구체적인 보도가 나왔다. 상하이시의 신문이 준비가 예정보다
빨리 진행되고 있다고 전한 것이다. 이처럼 중국이 유인 우주 비행을 ‘언제’ ‘어떻게’ 할
것인가, 더 나아가서는 ‘왜’ 우주 비행인가가 차츰 밝혀지고 있다.

내륙의 주취안 기지에서 발사된다
최초의 시험 비행은 1965년 미국의 제미니 3호와 4호, 또 1968년 소련의 소유즈 3호와
비슷하게 이루어질 것이다. 우주선은 며칠 동안 궤도상에 머물면서 통신 시스템이나
궤도 수정 시스템의 기능을 확인하게 될 것이다. 우주 비행사는 지구를 관찰하고, 사진
촬영을 한다. 더 나아가 우주에서 중국과 세계를 향하여 메시지를 보내는 순서로 이루
어질 것이다.

두 번째 발사는 6개월에서 1년 후가 될 것이다. 그 때의 방향으로서 우선 생각할 수
있는 것은, 아마 2~3주일에 걸쳐서 군사적인 목적까지를 포함하여 지구를 자세히 관찰
하는 일이다. 또 하나는 다른 위성과의 도킹을 시도하는 일이다. 어찌 되었거나 이
두 번째 비행을 통해 그 후에 나아갈 방향이 분명해질 것이다.

발사는 고비 사막 끝에 있는 간쑤(甘肅)성의 주취안(酒泉) 기지(북위 40.43°, 동경 99.83°)
에서 실시될 것이다. 러시아나 미국의 정찰 위성뿐 아니라 프랑스의 관측 위성 SPOT도,
이미 그 곳에 이제까지보다 대형의 로켓 발사대가 건설되고 있다는 것을 파악하고
있다. 이 로켓 기지는 1950년대에는 미사일 실험에 사용되었다. 1970년에 중국 최초의
인공 위성이 발사된 것도 바로 이 곳이다. 상업용 위성은 더욱 남쪽에 있는 기지에서
발사되고 있으며, 주취안 기지는 미사일 실험이나 위성 회수 계획을 위하여 활발히
활동하고 있다.

이 위성 회수 계획은 유인 비행 계획 ‘프로젝트 921’을 이해하는 데도 중요하다. 중국은
1975년에 실시된 최초의 발사 이래, 보통은 거의 매년 가을에 1회씩 정찰 카메라와
실험 기구를 실은 위성을 발사해 왔다. 1990년 10월에는 처음으로 생물을 발사하였다.
여러 마리의 흰쥐, 노랑초파리, 누에나방의 알, 그리고 식물의 종자를 우주선에 싣고
8일 후에 회수하였다.

궤도 경사각에 의하여 목표를 알 수 있다
위성 궤도에 진입하려면 로켓은 우선 두꺼운 대기층을 빠져 나가기 위하여 계속 상승하고,
그 후 수평으로 방향을 바꾸고 속도를 올린다. 그 때 어느 방향으로 로켓을 향하게
하는가에 따라 적도에 대한 궤도 경사각이 결정된다. 중국의 귀환형 위성은 적도에
대하여 57~68°의 각도를 취할 수 있는데, 63°일 때가 많았다. 이 궤도 경사각에 의하여
유인 우주 비행 계획의 성격이 결정된다. 중국이 러시아나 미국의 우주선과 같은 궤도에
우주선을 진입시킬 작정이라면, 52°의 각도를 취해야 한다. 이것은 국제 우주 스테이션
이나 러시아의 미르 우주 스테이션과 같은 각도이다.

주취안에서 발사되어 우주로 날아가는 로켓은 남동 방향을 향한다. 가장 자주 사용되고
있는 63°의 경사각이면 하이난(海南) 섬 부근 필리핀의 서쪽, 오스트레일리아 중앙부를
거쳐 태즈메이니아 섬 상공을 통과한다. 각도가 더욱 낮은 57°이면, 좀더 동쪽을 향하여
홍콩 부근, 필리핀 상공, 오스트레일리아 동부를 거쳐 뉴질랜드 남단 상공을 지난다.
그러나 이미 발사되어 있는 국제 우주 스테이션에 맞춰 ‘프로젝트 921’의 궤도를 정하면
52°가 되고, 동쪽으로 길어지게 된다. 결국 타이완 상공을 지나 필리핀과 오스트레일리아
의 동쪽을 지나 뉴질랜드의 북단을 향한다.

주취안 발사 기지는 내륙부에 있으므로 로켓은 바다에 나오기 전에 충분한 고도에 도달할
수 있다. 우주선을 분리하고 관성 비행으로 옮기기 위해서는, 무선에 의한 지시가 가능
해야 한다. 또 비행 감시를 위해서 연안부 또는 바다 위에 기기를 배치하는 일이 필요
하다. 그 배치를 사전에 알 수 있다면, 로켓의 탄도를 예측할 수 있다. 그에 따라서 계획의
목적이 밝혀진다.

유인 비행은 어떻게 실시되는가?
유인 우주선의 발사에는 이 밖에도 몇 가지 특징이 있다. 여러 명의 우주 비행사가 발사
약 2시간 전에 특별 버스로 발사장에 도착한다. 그들은 발사 직후 공기가 빠지는 것에
대비하여 경량 우주복을 착용하고 있을 것이다. 그들은 정상부에 오작동이 있었을 경우에
우주선을 분리하기 위한 로켓을 가진 특수한 우주선에 올라탄다. 그러한 긴급 사태에
대비하여 지상에는 예정된 탄도를 따라 2000km에 걸쳐서 구조대가 배치된다.

발사 후 약 9분이면 우주선은 대기권 밖으로 나간다. 불이 붙은 로켓과 우주선을 보호
하고 있는 머리 부분 커버를 차례로 분리시킨다. 최종단의 로켓이 정지할 쯤에 중력
가속도는 5~6G(지표에서의 중력 가속도는 1G)에 도달해 있을 것이다.

드디어 궤도에 진입하면 작은 로켓에 점화하여 최종단을 분리하고 전력을 얻기 위한
솔라 패널을 편다. 그리고 우주선의 기밀성(氣密性; 기체가 새거나 드나들 수 없는
상태)을 확인한 다음에 보호 우주복을 벗는다. 궤도상에서 그들이 할 일은 우주선에
실은 모든 기기가 정상 기능을 발휘하고 있는가를 점검하는 것이다. 무엇보다도 산소
발생 장치와 이산화탄소 제거 장치가 중요하다. 지상의 무선 통신 시설이 설치된 상공을
통과할 때에는 통신 기기를 점검한다. 우주 식사와 화장실 문제도 소홀히 할 수 없다.

앞으로의 계획에 대비하여 네비게이션 시스템(navigation system)과 조종 로켓도 테스트
해야 한다. 아마도 실제로 엔진에 점화하여 고도 200km에서 400km로 상승해 보게 될
것이다.

지구로 돌아오는 것에 대해서는 무인 위성에서의 경험이 도움이 된다. 예전에는 위성
추적 시설이 한정된 지역에밖에 없었기 때문에, 지상을 향하여 캡슐을 발사하는 것과
같은 모양으로 로켓을 분사시키고 있었다. 이것은 별로 능률이 좋지 않은 방법이다.
미국이나 러시아의 유인 우주선은 역분사를 행하여 속도를 줄인다. 이 방법은 연료를
80% 정도 절약할 수 있다. 그러나 그 대신 지구 반대쪽에서 귀환 유도를 시작해야
한다. 중국이 이 방식을 채택한다면 외국의 무선 통신 시설을 확보해야 한다. 이런 조건을
중국이 어떤 방법으로 해결하고 있는지 궁금하다.

우주 비행에서의 중국의 잠재 능력
예전의 미국이나 소련과는 달리 중국에는 충분한 경험이 축적되어 있으므로, 무의미한
시도를 할 필요는 없다. 1970년, 중국이 최초의 인공 위성을 발사했을 때에는 궤도상에
진입시킬 수있는 페이로드(payload)는 1톤도 되지 않았다. 그러나 1975년에 도입한
장정(長征) 2호C는 3톤, 개량형 장정 2호E는 9톤 이상을 궤도상으로 쏘아올릴 수 있다.

미국의 타이탄 로켓과 마찬가지로 연료는 수소와 사산화질소이다. 이들은 액체 산소나
액체 수소처럼 초저온으로 저장할 필요가 없고, 점화가 쉽다. 개량형 2호E(A)의 존재는
1999년에 와서야 중국 당국에 의하여 밝혀졌다. 이것은 궤도상으로 12톤의 페이로드를
운반할 수 있을 것이다. 그러나 유인 비행 안에서 어떻게 사용되는가는 아직 알 수 없다.

우주 의학 연구를 위하여 1970년대 후반에 베이징(北京)에 다양한 실험 시설이 건설
되었다. 그 중에는 아시아 최대의 거대 원심 분리기도 있었다. 회수 위성 FSW-2도
개량으로 회수 능력이 향상되고, 우주에서의 체재 능력은 15~20일로 늘어났다.

1998년 12월에 베이징의 ‘현대 병기’에 발표된 보고서에 따르면, 정확한 컴퓨터
시스템과 초속 22m의 가속이 가능한 소형 엔진을 장착함으로써 자세 제어나 궤도 수정
능력은 2배로 향상되었다고 한다. 이러한 기술은 당연히 유인 비행에도 반영될 것이다.

요컨대 공학적으로도 의학적으로도 열쇠가 되는 구성 요소는 이미 개발되어, 문제는 거의
해결된 것 같다. 1960년대의 미국이나 소련처럼 단기간에 0에서 거의 모두를 만들어
낼 필요가 없으므로 비용을 줄일 수 있다. 또 모든 것을 미국이나 러시아와 같이 할
필요는 없다. 예를 들어 중국은 이·착륙시에 우주선 안에서 착용하는 여압복의 테스트는
하고 있으나, 비용이 많이 드는 우주복의 개발이 필요한 우주 유영은 생각하고 있지 않은
것 같다.

프랑스와 러시아와의 관계
한편 현재 중국에는 없어서 새로 연구를 추진하거나, 외국에 의존할 수밖에 없는 몇 가지
기술이 있다. 이들은 기본적으로 외국에 의존하는 것이 비용이 덜 든다. 예를 들어
1996년 4월 25일에 중국을 방문한 러시아 우주국의 주요 인사와 기기 구입 건에 대하여
협정을 체결한 것 같다는 간접적인 보도도 나왔다. 더욱이 같은 해 11월에는 2명의
중국인 파일럿이 모스크바 근교에 있는 ‘별의 거리’라는 유인 비행 훈련 기지에서 학습과
훈련을 위하여 1년 동안 머물렀다. 그들은 귀국한 다음 중국인 우주 비행사 그룹의
교관이 된 것으로 보인다.

모스크바 신문이 보도한 추측 기사에는 중국이 구입한 것으로 보이는 몇 가지 장치가
소개되어 있다. 우선 로켓 사고 때의 탈출용 고형 연료 로켓, 다음에 단순한 견본에
지나지 않는 것인지 모르지만 생명 유지 장치나 우주복에 부속된 기기, 그리고 우주선을
도킹시키는 장치를 구입하였다는 것이다. 일부에서 불안을 느끼는 것처럼 미국의 기술을
훔칠 필요는 없는 것 같다.

그러나 중국의 전문가들은 프랑스의 우주 계획에 대해서는 몇 가지 점에서 관심을 보이고
있다. 1999년 2월에 신화사 통신은 위성 컨트롤을 위한 무선 네트워크를 프랑스와
공유하게 되었다고 전하였다. 우주 비행사나 ‘프로젝트 921’에 대해서는 언급하지
않았지만, 이것으로 가장 큰 혜택을 보는 것은 물론 유인 비행 계획이다.

중국의 우주선은 지구를 일주하는 90분 중 20~25분밖에는 자국 상공에 머무르지 않는다.
그 이외의 시간에 우주선은 지구와 연락이 끊어진 상태가 된다. 따라서 프랑스의 위성
추적 시설을 이용하면, 아주 좋다. 더욱이 프랑스 우주국의 본부가 있는 툴루즈(Toulose)
는 중국의 위성이 1일에 8주하는 동안 4~5회나 교신할 수 있는 위치에 있다. 인도양의
케르겔렌 제도(남위 49°, 동경 70°), 레위니옹 섬(남위 21°, 동경 56°), 암스테르담 섬
(남위 38°, 동경 78°), 동아프리카의 지부티(북위 11°, 동경 43°), 그 밖에도 프랑스의
위성 추적 시설이 있으므로 위성 회수에 매우 도움이 된다. 정지 위성을 이용한 24시간
통신 시스템이 없는 중국에게 프랑스는 없어서는 안 될 존재인 것이다.

이처럼 중국은 자기가 가지고 있는 지그소 퍼즐(jigsaw puzzle;여러 개로 쪼갠 한 장의
그림을 원그림대로 맞추는 완구)의 피스에 외국에서 구한 피스를 더하여 유인 비행선
이라는 그림을 완성시킬 수가 있다. 이것은 명예를 버리고 실리를 얻는 현명한 방법이다.
전에 미국이나 소련이 선두 다툼을 전개했을 때의 최초의 유인 우주선보다도 비용은 적게
들고 안전성은 높다.

유인 비행에 의하여 중국은 무엇을 얻는가?
‘왜’ 유인 우주 비행인가가 여기서 밝혀지게 된 것이 아닐까? 중국의 과학 기술 전반의
수준과 우주 개발 기술 그 자체의 수준을 구체적으로 국내외에 선보이는 것으로서 유인
우주 비행을 선택하였다. 중국 정부에게 이것은 세계 그리고 자국 인민을 향한 과시인
셈이다. 그 시기가 무르익고 있다.

앞으로 중국이 국제 우주 스테이션 계획에 참가하여 러시아를 대신하려는 생각도 있다.
1980년대 미국의 레이건 대통령이 우주 왕복선에 중국인 우주 비행사가 탈 것을 제안
하였다. 그러나 중국은 그러한 초대 비행을 거절하였다.

시대는 돌고, 수년 안에 주취안 기지에서 국제 우주 스테이션을 향하여 ‘프로젝트 921’의
우주선을 사용한 비행에 중국 측이 미국인 우주 비행사를 초청하게 될지도 모른다. 또는
외교적인 이유에서 파키스탄을 비롯한 각국이 유인 우주 비행에 초대될지도 모른다.
유인 우주 비행은 군사적 감시 등 국가적으로 얻은 것이 많다. 그러나 무어라 해도 유인
우주 비행에 의하여 국가적 위신이 크게 높아진다는 것이 그들에게는 더욱 중요하다고
할 수 있다.