일본의 우주개발서론본론우주개발이란?우주개발의 분야일본의 우주개발 동향결론[서론]인류는 오래 전부터 막연한 미지의 세계, 우주에 대해 호기심을 가지고 우주 개발에 열중해왔다. 우주 개발은 군사적 이용 뿐 아니라 기상관측, 자원탐사, 통신사업 등 인류복지를 위한 응용기술로써 일상생활에 없어서는 안될 만큼 큰 역할을 하고 있다. 또 우주산업은 높은 수준의 광범위한 기술력이 뒷받침되어야 하고, 더 나아가 타 산업의 기술 수준을 끌어올리는 기술 선도형 산업이다. 이 레포트에서는 우주개발 또는 우주산업이 어떤 것인지 알아보고, 인접국가이자 세계적으로 기술력 상위권에 속하는 일본의 우주개발에 대해 조사해보았다.[본론]1. 우주개발이란?우주개발의 사전적 정의는 “로켓, 인공위성 따위를 이용하여 지구를 비롯한 여러 천체를 조사하고 연구하여 인류생활에 도움이 되는 기술을 개발하는 일”이다. 이런 의미에서 보면 우주개발은 우주탐험으로 태양계에서의 생명체 존재여부를 확인하는 연구, 태양활동에 따른 지구환경의 영향연구, 우주물체의 활용을 통한 지구관측, 지원탐사, 통신, 과학실험 등으로 나누어 볼 수 있다. 여기에서 우주물체의 활용을 위해서는 우주물체를 우주공간에 보낼 수 있는 능력확보, 즉 위성시스템 개발이 필요하며 위성체(인공위성, 우주정거장), 발사체(우주발사체, 우주왕복선, 발사장), 지상국(관제 및 수신시설, 위성서비스) 등이 필요하게 된다.한편 우주개발진흥법에서 “우주개발은 인공위성, 우주발사체 등 우주물체의 제작발사 등에 관한 기술개발 및 연구활동과 이를 활용한 우주공간의 이용 및 탐사를 촉진하기 위한 제반활동”을 말한다.2. 우주개발의 분야2-1) 인공위성인공위성은 행성의 둘레, 주로 지구를 공전하는 인공적인 물체이다. 비행하는 궤도의 고도에 따라 정지위성(geostationary satellite)과 이동위성(orbiting satellite)으로 나눈다.아이작 뉴턴이 처음으로 제안한 궤도비행하는 인공위성은 지평선과 평행하게 매우 빠른 속도로 발사된 포탄은 땅에 떨어정찰 위성은 극궤도로 발사되는데, 이 궤도에서 지구의 극축은 이 궤도면 위의 한 선이다. 지구는 자전하고 그 위에서 위성이 이 극궤도를 돌고 있기 때문에 전지표면 상공을 지나게 되므로 지구의 모든 곳을 관측할 수 있다. 통신위성은 인구밀도가 가장 높은 곳을 통과하는 적도 궤도에 놓여 서에서 동으로 회전한다. 방송망을 이루는 통신위성은 지상에서 3만 5890km 높이까지 발사된다. 이 높이에서는 위성의 운동과 지구 자전이 일치하여 위성이 한 지역 상공에 고정된다. 3대의 통신위성이 이러한 동기궤도에 적절히 배치되어 움직이면 전세계 지상국 간의 신호를 중계할 수 있다.2-2) 발사체발사체 또는 운반 로켓은 탑재물을 지구 표면으로부터 우주 공간으로 옮기는 데 사용되는 로켓을 말한다. ‘발사 시스템’에는 발사체, 발사대와 기타 시설들이 포함된다. 보통 탑재물로서 인공위성이 궤도에 놓이지만, 일부 우주 비행은 궤도에 오르지 않거나 우주선으로 지구의 궤도로부터 완전히 벗어나기도 한다. 궤도에 오르지 않는 적재물을 운반하는 발사체를 ‘탐사 로켓’ 또는 ‘관측 로켓’이라고도 한다.보통 발사체는 한 차례만 사용되도록 설계되어 있는데 이는 통상적으로 적재물과 분리되며, 대기권에 재진입하면서 파괴, 분산된다. 반면, 재사용 발사체는 손상 없이 다시 회수할 수 있도록 만들어져 이후의 발사에 다시 쓰이게 된다.3. 일본의 우주개발 동향출처: 중앙일보 2007. 03.19일본은 50년이 넘는 우주개발 역사를 지녔다. 다네가시마(種子島) 우주센터에서 레이더 2호기를 발사해 400~600㎞ 상공의 궤도에 안착시켰다. 광학 위성 2기, 레이더 위성 2기를 합쳐 '위성 4기 체제'를 구축한 것이다. 이로써 한반도는 물론 지구상의 구석구석을 24시간 안에 촬영할 수 있는 능력을 갖췄다. 한발 더 나아가 일본은 위성정보를 군사적으로 이용할 수 있도록 하는 '우주기본법안'을 추진하고 있다. 자민당 의원입법으로 추진되는 이 법안은 게이단렌(經團連) 등 일본 재계의 지원도 받고 있다.일본 우주항공연구S 고체 로켓(L-4S 시리즈)는 최초로 일본의 실험 위성을 타원형 궤도에 진입시켰다. 이 인공위성은 Ohsumi 라고 불리워 졌으며 중량은 대략 24 kg 이고 이틀동안 지구로 신호를 전송했다. 위성설계의 부족으로 인해 짧은 수명 기간을 가졌다.NASDA 출범 이전에 대략 15년 동안 Itokawa 교수가 이끄는 동경대학의 연구그룹은 고체 추진 로켓을 개발하기 위해서 대학 연구차원에서 우주과학과 기술분야에 대한 선행연구를 시행해 오고 있었다. 초기의 주요 관심은 Nissan Motor 사와의 협력을 통해 높은 고도를 달성하기 위하여 로켓 성능을 개선하는 것이었다. 후에 관련 연구자들과 엔지니어들이 이 그룹에 참여하였고 고고도 대기권의 물리 화학적인 특성과 성층권 대기구조 등을 연구하였다. IGY(International Geophysical Year) 1년인 1958년에 K-6-2(K 시리즈) 로켓이 고도 제어 장치들 없이 공기역학적 안정성을 위한 장치만을 가지고 50 km의 고도에 도달했다.1964년에 Itokawa 그룹은 그들의 활동을 강화하고자 도쿄대학내의 항공연구소로 이관하여 명칭을 ISAS(Institute of Space and Aeronautical Science)라고 바꾸었다. 고체추진 로켓 발사 능력을 꾸준히 개선하면서 K, L, M 시리즈 개발을 선도했다. NASDA 출범때에는 도쿄대학의 ISAS는 궤도 과학위성의 발사능력에 있어서는 선두를 달리고 있었으며 행성과 행성간 탐사를 위한 다목적 과학위성을 시작하려고 했었다.NASDA의 긴급한 임무는 국내에서 도출된 궤도 임무위성 요구조건을 만족시키기 위한 고성능 발사체를 가능한 한 빨리 개발하는 것이었다. 따라서 NSADA는 항공우주연구소인 NAL, 미츠비시 중공업, 그 외 다른 국내 회사들과 더불어 미국 정부로부터의 기술 이전 도움을 받아 액체 추진 로켓 시스템 개발을 시작했다. NSSDA의 처음 로켓 시리즈인 N-1 시리즈는 60%의 국내 하드웨어와 기술로 제작되었고 1975년 시험 위성을 SDA 는 1988년 국제우주정거장(ISS)을 통해 국제적인 우주연구와 그 활용에 참여하고자 결정하였고 ISS의 일본실험모듈(JEM Japanese Experimental Module) 개발에 동의했다. 이 과정에서 NASDA와 ISAS는 JEM과 관련된 다양한 과학적 기술적 생물학적 연구를 서로 협력하여 왔다.지금까지 약 78개의 인공위성이 개발, 제작되었는데 여기에는 기상예보와 ETS(Engineering Test Satellite)위성, 방송 및 통신위성등 다양한 종류의 시험 및 응용위성이 포함된다. 이중 NASDA에 의해 41개의 위성이, ISAS에 의해 24개, 외국 로켓에의 의해 13개가 발사되었다. 이중 NASDA와 ISAS는 발사실패와 로켓시스템의 오동작으로 인해 각각 4개와 3개의 위성을 잃어버리기도 하였다.몇 개의 선두업체를 제외하고는 우주개발에 참여했던 일본의 국내 업체 대부분은 현실적인 이익을 얻지 못했다. 정부의 예산 자체가 우주 산업분야를 지원할수 있을 만큼 충분하지 못했다. 미래의 우주프로젝트에 대한 불투명성과 불확실성 때문에 우주개발에 대한 열정이 많이 감소되는 현실적인 분위기는 기술과 생산성을 증가하고자 하는 자세를 많이 약화시켜왔다. 최근의 기술적인 문제와 행정적인 혼잡은 30여년간 성공과 책임을 다해온 우주개발 1세대가 제 2세대로 교체 되어가는 시기에 발생하는 것으로 볼 수 있다.3-2) 우주 개발기구의 재조정2001년 1월 6일 일본정부는 22개에서 12개로 정부 부처와 기구를 축소하는 중대한 개혁을 시행했다. 이로 인해 정부는 우주개발분야와 관련한 세 개의 기관 즉 ISAS, NASDA, NAL이 하나의 기관으로 통합되어져서 보다 더 일관적이고 효과적인 방향으로 진행되어져야 하며 2003년 1월부터 통합된 단일조직으로 시작해야 한다고 주장하고 있다. 현재 기관간에 당면한 문제를 해결하고 조정하고자 하는 회의가 진행중이지만 각 기관의 주도권 확보로 인해 난항을 겪고 있다. 회의를 통해 지금까지 동의된 새로운 조직의 구조는 개발을 강조하고 있다. 과학위성 뿐만 아니라 지구 탐사, 물 순환, 글로벌 기후 위성 등이 보고서에 기재된 위성의 임무들이다. 대부분의 계획들은 아직 구현되지 못하고 새로운 통합 조직에서 다시 논의되고 정의될 것이다. 현재의 일본 우주개발 상황은 새 우주선이 항구에 정박 되어있지만 항해의 가능성은 아직 모호한 상태라고 볼 수 있다.펜슬 로켓 수평발사의 실험 성공으로 시작된 일본 우주개발전후 일본의 우주개발은 1955년 도쿄, 코쿠분지에시 실시된 도쿄 대학의 펜슬 로켓 수평발사실험의 성공에서 출발하였다. 그 후, 아키다현 미치가와 해안을 발사장으로 하여 베이비 형, 갓파 형등의 로켓이 발사되며, 발사장이 카고시마현 우치노우라에 옮겨지고 나서는 다양한 실험을 반복한 후, ‘70년에 일본최초의 인공위성 「오오스미」가 궤도에 올랐다. 일본은 위성을 자력으로 발사한 세계에서 네 번째 국가가 되며, 일본의 우주과학은 이후 급속히 발전하였다.우주개발사업단 설립으로 과학 · 실용양면에 걸친 우주개발체제가 출발1969년에 설립된 우주개발사업단은 사람들의 실생활에 도움이 되는 우주개발을 지향한 조직이다. 그 전년에는 우주개발위원회가 설치되며, 과학 · 실용의 양면에서 일본의 우주계획이 추진되는 단체가 완성된 것이다. 우주개발사업단은 기상 · 통신 · 방송 등의 실용목적의 위성을 개발하는 것과 함께, 로켓 개발에 있어서는 그때까지 문외불출(門外不出)이었던 미국의 기술도입이 가능해지고, 그 생산기술의 레벨은 비약적으로 높아져 갔다.H2A 로켓 개발등 국제 수준의 기술을 확립한 일본기술 도입에 의한 레벨 인상과 국산기술의 경험 축적에 의해, 일본 로켓 개발은 순조롭게 진행되고, 1994년에는 드디어 100% 국산 기술에 의한 H2 로켓은 현재 세계의 상업 기초의 위성 60%을 차지하는 아리안 Ⅳ형 로켓 (유럽 우주기구가 개발)과 거의 같은 발사 능력을 갖고 있으며, 현재 일본은 차차 국제 수준의 기술을 확립해 가고 있다.사진 : 발사를 기다리는 H2 로켓 초호기 (타네가시마우주센터SDA)
