[뉴스스페이스=김시민 기자] 2025년 9월 24일 오전 11시 16분, 우리나라 첫 달 궤도선 다누리가 별도의 연료 소모 없이 고도를 유지할 수 있는 동결궤도에 성공적으로 진입했다. 우주항공청은 이번 동결궤도 전환으로 다누리가 2027년 12월까지 추가 임무를 수행하면서 달 표면 관측과 과학 탐사 성과를 극대화할 계획이라고 밝혔다.

동결궤도가 뭐지?

동결궤도는 달의 중력 분포 특성에 의해 별도의 궤도 조정용 연료를 거의 사용하지 않고도 자연적으로 궤도 유지가 가능한 타원형 궤도다. 다누리는 이 궤도에서 낮은 지점은 60km, 높은 지점은 200km의 고도를 오가며 안정적으로 달 주위를 돌게 된다. 기존 원형 궤도와 달리 타원형 궤도 진입은 다누리가 궤도 유지에 쓸 연료를 극적으로 절약할 수 있게 해 임무 기간 연장을 가능하게 했다.

다누리는 2022년 8월 5일 스페이스X 팰컨9에 실려 발사됐으며, 2023년 2월 19일부터 고도 100km의 원형 궤도 대신 60km 저궤도 임무를 7개월간 수행했다. 이후 잔여 연료와 우주선 상태가 양호해 두 차례 임무 연장을 거쳐 2027년 12월까지 운영하기로 했다.

향상된 과학 관측 임무

동결궤도에서는 다누리 탑재 과학 장비의 성능을 최대한 활용해 달 표면 영상을 더욱 선명하게 촬영할 뿐만 아니라, 달 남·북극의 영구음영지역 내 음영 조건 변화를 관측한다. 이 음영지역에는 태양 빛이 닿지 않아 얼음 상태의 물이 보존돼 있을 가능성이 높아, 미래 달 탐사에서 매우 중요한 연구 대상이다.

또한 자기장 측정기, 감마선 분광기, 광시야 편광카메라 등의 탐사 장비를 이용해 다양한 고도에서 달 자기장 변화를 관측하고, 달 전체의 자기장 지도를 더욱 정밀히 완성할 예정이다. 다누리는 라이너감마 지역 등 자기장이 상대적으로 강한 지역에 대한 상세 탐사 성과도 이루어냈다.

강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 "동결궤도에서의 장기간 관측은 여러 고도의 달 궤도 데이터를 획득함으로써 달 과학 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

임무 종료 및 미래 대비

다누리의 동결궤도 임무는 2027년 말 종료되며, 이후 비행 고도를 달 착륙선 임무에 필요한 고도까지 낮추는 기술 시험을 거친다. 최종적으로 2028년 3월에는 달 표면에 충돌하는 폐기 기동을 수행할 계획이다. 이 충돌 과정에서 얻어지는 데이터는 미래 무인 달 착륙선 개발에 중요한 참고 자료가 될 전망이다.

이번 동결궤도 진입과 임무 연장은 다누리가 설계 수명을 크게 초과해 작동 중임에도 불구하고, 철저한 연료 관리와 궤도 조정 최적화를 통해 가능했다. 특히 배터리와 태양전지 성능 저하에도 불구하고 효율적인 전력 운용으로 정상 운영을 유지하고 있다.

이번 다누리 임무는 한국이 세계 4번째로 달 전체 지도를 완성한 성과에 기초해 지속적인 달 탐사 능력을 강화하는 중요한 전환점으로 평가된다.