남아메리카의 서쪽 해안을 따라 남북으로 장장 7000km로 뻗어 있는 안데스 산맥 근처에 있는 칠레의 라스 캄파나스. 아름다운 경치도, 인적도 없어 불모지처럼 황량해 보이는 이곳이 국제 천문학계의 최대 관심사로 떠오르고 있다.

▲ 먼 외계행성은 초대형 망원경으로 봐야 한다.

별을 관측하는 천문학자들에 의하면 별 관측은 날씨에 매우 많은 영향을 받고, 특히 맑은 날이 많으면서 밤하늘은 아주 어두워야 한다고 한다. 그래서 번화한 도시와 많이 떨어져야 하고, 지대가 높은 곳이 있어야 좋다. 그런 점에서 라스 캄파나스는 최적의 별 관측 장소다.

앞으로 10년 후 이곳에 세계 최대 규모의 망원경이 설치된다. 그 이름은 거대마젤란망원경(GMT: Giant Magellan Telescope). 8.4m의 주경 7개로 구성된 초대형 망원경으로 높이 37m, 무게 1,123톤에 돔 규모가 무려 지름 55m×높이 65m에 이른다.

미국 카네기천문대의 주도로 미국 하버드대와 스미스소니언천문대, 애리조나 대, 텍사스대를 비롯해 호주 13개 대학과 기관이 국제 공동프로젝트로 참여하는 이 거대망원경 개발 사업은 2003년도에 시작, 2018년도 완공을 목표로 현재 진행 중이다.

지름 5m급 대형망원경을 세계 최초로 개발한 카네기 천문대는 이미 칠레에 6.5m급 마젤란망원경 2기를 운영하고 있다. 앞으로 25m급의 거대마젤란망원경이 완공되면 이 6.5m급의 형님뻘이 된다. 관측 능력은 허블우주망원경의 10배로 알려져 있다.

▲ 2018년에 완성될 GMT 조감도

큰 규모이외에도 이 GMT는 인류의 숙원사업이니 우주 생성과 외계 생명체를 찾는 작업에도 활용될 전망이다. 외계 생명체가 있을 것으로 추측되는 지구형 행성은 수많은 외계 행성 중에서도 찾기가 더 힘들고, 따라서 GMT와 같은 자이언트급 망원경이 필요하다는 것.

이 GMT 개발 사업에는 우리나라도 참여하고 있다. 우리나라는 전체 예산의 10%인 909억 원을 올해부터 10년간 나눠 부담하는 방법으로 이 사업에 뛰어들었다. 이를 위해 올해 2월 6일 한국천문연구원의 박석재 원장이 미국 LA 패사디나시에 있는 카네기 천문대를 방문, 카네기 천문 대장이자 GMT 이사회 의장인 웬디 프리드먼(Wendy Freedman) 박사 등이 참여하는 협약식에 참석, 사인했다.

현재 한국천문연구원의 박병곤 광학적외선천문연구부장을 필두로 한 우리나라 기술진이 이사회 구성원과 엔지니어로서 설계 및 건설에 이르는 GMT 개발의 전 과정에 적극 관여하고 있는 중이다. 박 부장을 만나서 GMT 개발사업의 이모저모에 대해 들어봤다.

- GMT 개발사업의 추진 과정은

GMT 개발 사업에는 많은 분야가 참여하고 있다. 정밀공학, 제어공학, 관측 장비를 만들기 위한 기계공학, 거울을 만드는 광학 등 여러 가지 공학기술들이 활용되는 가운데 이 모든 것을 공개경쟁을 통해 진행하고 있다. 우리나라가 참여할 수 있게 된 배경은 한국이 조선, 자동차, 반도체 등에서 세계 상위권에 있기 때문인 것으로 알고 있다.

- 이렇게 큰 망원경이 필요한 이유는

우리나라 망원경의 역사를 돌이켜볼 때, 소백산 망원경이 1978년부터 세워졌고, 거의 20년 이상 활용했다. 96년에 1.8m 보현산 망원경을 만들었지만 이미 세계적 추세는 8m를 넘어 10m급으로 옮겨가는 중이었다. 따라서 우리나라는 천문학적 수준은 높으나 장비측면에서 너무나 열악했다. 그 당시부터 대형망원경을 갖고 싶은 것이 숙원사업이었다. 또 최근에 와서 세계적 추세도 거대망원경으로 옮겨가고 있고, 우리가 직접 개발하는 것보단 국제공동으로 만드는 사업에 뛰어드는 것이 옳다고 보고, 추진하게 됐다.

- 참여 과정을 설명하면

▲ 한국천문연구원 박병곤 연구부장

현 교과부의 전신인 구과기부에서 예비타당성 조사를 한 적이 있다. 그 결과, 지난해에 GMT 사업의 10% 지분 참여에 승인을 받았다. 그리고 올해 2월 달에 우리 한국천문연구원 박석재 원장이 LA 패서디나에 있는 카네기 천문연구소에 가서 협약식에 조인했다. 그리고 현재 내가 이사회 멤버로 활동하고 있다.

- GMT 사업에서 우리나라의 역할은

현재 이 GMT 프로젝트에 각종 위원회가 설치돼 관측 장비 선정 등 각종 과학 및 공학기술들을 총괄 지휘하고 있다. 아울러 각 위원회마다 우리나라 이사회 멤버들이 참여하고 있다. 기술적으론 현재 우리 천문연구원의 엔지니어들이 GMT의 작은 주경의 설계를 돕고 있다.

- 향후 이 사업에 참여해서 우리나라가 갖는 이득은

GMT의 규모는 엄청나다. 세계 최대급의 망원경을 사용함으로써 우리나라 천문학 수준이 새롭게 도약할 것으로 본다. 또 하나는 전자, 제어, 기계, 광학 등의 기술들이 모두 망라되는 거대망원경사업에 참여함으로써 국가 과학기술 발전이 이뤄지고, 특히 요즘의 천문학 관측 장비는 적외선 쪽에 많이 치중하고 있는데 우리나라는 적외선 활용도가 높은 반면에 센서라든가 제어기술이 많이 부족한 실정이다. 이 GMT 사업에서 활용된 기술들이 나중에 국내서 응용되면 국방이나 센서 부분에 큰 발전이 기대된다.

- 향후 과제는

앞으로 10년 후에 완성될 이 거대마젤란망원경을 사용하는 사람들은 우리 보다 후대 연구자들이 될 것이다. 따라서 내가 생각할 때, 우리 세대의 과제는 그 사람들에게 토양을 만들어주는 것이 중요하다고 본다. 현재 대학원생, 학부생, 고등학생 들이 성장해서 GMT를 갖고 훌륭한 연구를 할 수 있도록 남아 있는 건설기간동안 그 토양을 만들어 주는 것이다. 그 이유는 1.8m의 망원경을 쓰던 사람들이 갑자기 25m 망원경을 갖고 연구를 하기가 어렵기 때문이다. 따라서 지금은 우리들이 후학들을 위해서 GMT 시대에 맞는 교육을 준비해야 하고 지금부터 하고 있는 중이다.