'헬륨-3' 풍부한 달표면 지도로, 채취·착륙지 한눈에

김경자 지질자원연 박사 등 국내외 공동연구진 성과
헬륨-3 채굴 후보지역과 착륙 유리한 지역 알 수 있어

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길애경 기자 - 2019.07.09

달 표면층에 헬륨-3이 풍부해 착륙에 유리하고 향후 대체 에너지로 활용가능하다는 연구 결과가 나왔다. 헬륨-3은 지구에는 거의 존재하지 않는다. 과학계에 의하면 달에는 헬륨-3이 약 100만톤 가량 침전돼 있는 것으로 추정된다.

한국지질자원연구원(원장 김복철)은 김경자 책임연구원과 크리스찬 월러 교수 등 행성지질학자들이 '헬륨-3이 풍부한 달 착륙 가능한 지역'에 대한 논문을 지난 3일 'Planetary and Space Science (행성 및 우주과학)' 저널에 온라인 출간했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 헬륨-3, 이산화티타늄, 산화철, 달표면 경사도 등을 고려해 달 표면의 여러 지역을 조사하고 헬륨-3이 함유된 글로벌 지도를 제시했다. 

헬륨-3이 풍부한 지역은 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 등이다. 이 지역은 표면이 평평하고 높은 함량의 이산화티타늄이 존재하는 것으로 분석됐다.

특히 연구팀은 그리말디와 리티올리 분화구 지역들은 헬륨-3 함량이 달 표면에서 가장 높은 것으로 조사돼 달표면 착륙이 가능한 후보지로 꼽힌다고 발표했다.

연구팀은 헬륨-3이 풍부한 지역을 6지역으로 구분, 상세히 연구했다. 착륙 후보지역의 헬륨-3, 산화철, 이산화티타늄 함량과 주요 암석 분포 정보도 제공, 현장 측정을 통해 연구 결과를 재확인 할 수 있을 전망이다.

제1 저자로 참여한 김경자 박사는 우리나라 시험용 달 궤도선에 탑재될 고해상도 카메라가 이 지역을 상세히 촬영할 수 있도록 제안할 예정이다. 시험용 달 궤도선 탑재용 고해상도 카메라의 주요 임무중 하나는 향후 우리나라 달 착륙 후보지역을 촬영하는 것이다.

연구는 인도 찬드라얀-1에 탑재된 M3 자료와 클레멘타인 자외선-가시광선 영역 분광기의 자료를 활용했다. 이번 연구는 헬륨-3과 이산화티타늄, 태양풍 선속, 토양의 광학적성숙도 관계성을 고려한 결과로, 클레멘타인 자료 사용으로 과대하게 표시된 산화철 함량을 이용해 헬륨-3을 산정한 기존 연구보다 신뢰성이 높다는 평가다.

연구팀은 "헬륨-3의 함량이 가장 높게 평가된 그리말디와 리치올리 분화구지역을 촬영하면 우리나라 달 탐사뿐만 아니라 향후 인류가 청정 대체에너지로 여기는 헬륨-3의 채굴 후보지역도 알 수 있는 중요한 정보를 제공할 수 있을 것"이라면서 "달 자원 채취 연구를 통해 국제사회에 큰 기여를 할 것으로 전망된다"고 의의를 설명했다.
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