"헬륨-3이 풍부한 달 착륙 가능한 지역" 연구논문 발표

지질자원연구원 김경자 박사, 'Planetary and Space Science'에 발표

달 표면의 여러지역을 에 착륙하기 좋은 지역에는 향후 인류의 청정 대체에너지 헬륨-3가 풍부한 것으로 분석됐다.

한국지질자원연구원 소속 김경자 책임연구원은 크리스찬 월러 교수 등 행성지질학자들과 함께 국제적으로 잘 알려져 있는 Planetary and Space Science (행성 및 우주과학) 저널에 이같은 내용을 골자로 하는 “헬륨-3이 풍부한 달 착륙 가능한 지역”이라는 논문을 2019년 7월 3일 온라인으로 출간했다.

이 논문은 표토층에 함유된 헬륨-3 글로벌 지도를 제시하였으며, 헬륨-3, 이산화티타늄, 산화철, 달표면 경사도 등을 고려, 달 표면의 여러 지역을 조사한 결과, 그리말디 (Grimaldi)와 리치올리 (Riccioli), 모스크바의 바다 (Mare Moscoviense), 그리고 폭풍의 대양(Oceanus Procellarum)의 남서쪽, 고요의 바다 (Mare Tranquillitatis)의 북서쪽, 풍요의 바다 (Mare Fecundidatis)의 북동쪽 등의 지역에 헬륨-3가 많은 것으로 조사됐다고 발표했다.

이들 지역은 표면이 평평하며 높은 함량의 이산화티타늄이 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 특히 그리말디와 리티올리 분화구 지역들은 달 표면에서 헬륨-3 함량이 가장 높고 달 표면 지형 특성상 착륙이 가능한 후보지역으로 조사되었다.

이와관련, 이 연구의 1저자인 김경자 박사는 우리나라 시험용 달 궤도선(KPLO)에 탑재될 고해상도 카메라 (LUTI)가 KPLO 미션 기간 중에 이 지역에 대한 상세한 영상 촬영을 요청할 예정이다.

이 연구는 최근 인도 찬드라얀-1에 탑재된 M3 자료와, 클레멘타인 자외선-가시광선 영역 분광기의 자료를 활용했으며, 헬륨-3과 이산화티타늄, 태양풍 선속, 토양의 광학적성숙도(OMAT)과의 관계성을 고려한 것이 특징으로 기존 연구가 클레멘타인 자료 사용으로 과대하게 산정된 산화철 함량을 이용해 헬륨-3을 산정한 결과 보다 신뢰성이 높다고 발표했다.

지구 방향과 지구 반대쪽의 헬륨-3이 풍부한 지역을 6지역을 상세히 연구했으며, 착륙 후보지역에서의 헬륨-3, 산화철, 그리고 이산화티타늄의 함량과 이들 지역에서의 주요 암석의 분포에 대한 정보도 제공하게 되어 향후 달 표면에서의 현장 측정을 통해 헬륨-3의 함량에 대한 연구가 재확인이 될 수 있을 것으로 본다.

시험용 달 궤도선 탑재용 고해상도 카메라의 주요 임무 중의 하나는 향후 우리나라 달 착륙 후보지역을 촬영하는 것이다.

이와 관련 주목되는 점은 이 연구에서 제안된 헬륨-3의 함량이 가장 높게 평가된 그리말디와 리치올리 분화구지역에 대한 상세한 촬영은 우리나라 달 탐사뿐만 아니라 향후 인류가 청정 대체에너지로 여기는 헬륨-3을 채굴 후보지역에 대한 중요한 정보를 제공하게 되어 달 자원 채취 관련 연구를 통해 국제사회에 큰 기여를 할 것이란 점이다.

[e-mail] 조석장 기자