미 항공우주국(NASA)이 추진하는 핵열 로켓(Nuclear Thermal Rocket, NTR) 제작 프로젝트에 록히드 마틴이 참가했다.
NASA는 지난달 31일 공식 채널을 통해 록히드 마틴이 핵열 로켓 제조 프로젝트 드라코(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations, DRACO)에 합류했다고 발표했다.
드라코는 NASA와 미국 국방부 산하 고등연구계획국(DARPA)이 올해 초부터 공동 추진해 왔다. 새로운 파트너 록히드 마틴은 스텔스 전투기 F-22 랩터나 F-35 라이트닝II 제작으로 축적한 기술을 활용, 핵열 로켓 시험기 설계 및 제작을 담당한다.
핵열 로켓 엔진은 핵분열 반응으로 발생하는 열로 수소 등 추진제를 가열·팽창시켜 추력을 얻는다. 핵열 추진 연구는 냉전 시대로 거슬러 올라가며, NASA 역시 1972년까지 핵열 엔진 개발에 공을 들였다.
현존하는 로켓은 추진제의 화학반응으로 생긴 가스를 분사하는 화학 추진 엔진 또는 전기로 가속시킨 추진제를 분사하는 전기 추진 엔진(이온 엔진)을 사용한다. 화학 추진은 추력이 높지만 효율이 낮고 전기 추진은 추력이 낮은 대신 효율이 높은 특징이 있다.
장단점이 극명한 두 엔진을 섞은 장비도 있다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 소행성 탐사기 '하야부사' 1, 2호가 대표적이다. 이들 탐사선은 지구와 소행성을 왕복하는 순항 단계에서는 효율이 뛰어난 이온 엔진을 쓰고 기체 자세 제어나 샘플 채취 시에는 추력이 좋은 화학 추진 엔진을 사용한다.
록히드 마틴 관계자는 "새로 개발할 핵열 로켓은 화학 추진과 같은 추력을 내면서 2~5배 높은 효율을 실현할 수 있다"며 "비행시간을 단축해 우주방사선 피폭 등 비행사의 위험 부담을 덜고 달이나 화성에 보다 신속하게 물자를 보내게 될 것"이라고 설명했다.
드라코 프로그램은 NASA와 DARPA의 지난 1월 공동 발표를 기점으로 본격화됐다. 록히드 마틴은 이번 계약에 따라 오는 2027년 발사 예정인 핵열 로켓 엔진 시험기(experimental NTR vehicle, X-NTRV)의 설계와 제조를 전담한다.
핵열 로켓 엔진에서 가장 중요한 핵분열로 개발은 록히드 마틴의 파트너사 BWX 테크놀로지스가 맡았다. BWX 테크놀로지스는 장기간 원자력 관련 기술을 개발해 왔다.
원자력은 로켓보다 규모가 작은 탐사선이나 로버에 활발하게 적용돼 왔다. NASA가 1977년 쏘아 올린 행성 탐사선 '보이저' 1, 2호와 화성 탐사 로버 '큐리오시티' 및 '퍼서비어런스'가 대표적이다. 토성 위성 타이탄을 탐사할 드론 '드래곤플라이'에도 방사성 물질의 붕괴 시 열로 전력을 얻는 '방사성 동위원소 열전기 발전기(RTG)' 탑재가 결정됐다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
