일본의 우주개발
작성 : 한국항공우주연구원 임종빈 (선임연구원)
○ 우주정책
1955년 도쿄대 교수 이토카와 히데오에 의해 초소형 로켓인 펜슬로켓(pencil
rocket)이 개발되어 발사가 성공하였으며, 이를 계기로 일본의 우주관련 연구가
시작되었다. 이후 1960년 “우주개발심의회”가 총리부에 설치되었고 1964년에
우주개발의 실시기관으로 과학기술청에 “우주개발추진본부(NASDA의 전신)”와
문부성에 “우주항공연구소”를 설치하였다. 2003년에는 우주개발의 일원화된 효
율적인 추진을 위하여 기존의 “항공우주과학연구소(ISAS)", "국립항공우주연구
소(NAL)", "국립우주개발청(NASDA)"를 통합하여 JAXA를 설립하였다. 그리고
2008년에 ”우주기본법“, 2009년에 ”우주기본계획“을 수립하여 현재 추진 중에
있다.
○ 지구관측
일본은 1970년 최초의 인공위성인 “오스미”를 발사하였으며, 1971년에는 최
초의 과학위선인 “신세이”를 발사하였다. 1975년에는 최초의 기술 시험위성인
EST-I을 발사하였고, 1977년에는 최초의 정지궤도 위성인 EST-II를 발사하였다.
이후 다양한 분야의 위성을 개발하고 있다.
온실가스 탐지위성
(GOSAT, "IBUKI")
지형관측위성
(ALOS, "DAICHI")
지구관측위성(AQUA)
with NASA
열대강우관측위성
(TRMM)
발사
2009. 1
발사
2006. 1
발사
2002. 5
발사
1997. 11
소형고기능과학위성
(INDEX, "REIMEI")
오로라관측위성
(EXOS-D, "Akebono")
자기권관측위성
(GEOTAIL)
발사
2005. 8
발사
1989. 2
발사
1992. 7
<그림 1> 지구관측 운영위성
전세계강수관측위성
(GPM/DPR)
지구환경변동관측임무위성
(GCOM-C)
기후변동예측위성
(EarthCARE)
<그림 2> 지구관측 개발위성
○ 행성탐사
일본은 1985년 1월 최초의 행성탐사 위성(핼리 혜성 탐사)인 “선구(MS-T5)"
를 발사하였으며 같은 해 8월에는 PLANET-A를 발사하였다. 1998년에는 일본
최초의 화성 탐사 위성인 PLANET-B를 발사하였다. 그 이후 2003년에 소행성
탐사위성인 ”하야부사“를 발사하여 행성의 샘플을 채취하여 돌아오는 임무를
성공적으로 완수하였다.
소행성탐사위성
( M U S E S - C ,
"HAYABUSA")
금성탐사위성
( P L A N E T - C ,
"AKATSUKI")
수성탐사위성
(BepiColombo)
소형태양력발전실험위성
(IKAROS)
발사
2003. 5
발사
2010. 5
발사
개발중
발사
2010. 5
<그림 3> 행성 탐사 위성
○ 우주과학
일본은 1991년~2001년 다국적 태양관측위성(SOLAR-A)을 운용하면서 천문관
측 연구를 위성 위성을 개발해 오고 있다.
태양관측위성
(SOLAR-B, "HINODE")
적외선천문위성
(ASTRO-F, "AKARI")
X-선 천문위성
(ASTRO-EⅡ, "Suzaku")
발사
2006. 9
발사
2006. 2
발사
2005. 7
전파천문위성
(ASTRO-G)
X-선 천문위성
(ASTRO-H)
발사
개발중
발사
개발중
<그림 4> 천문관측위성
○ 유인우주탐사
1992년 일본 최초의 우주인이 탄생하였다. 최초의 우주인 “모리”는 미국의
스페이스 셔틀(endeavor 호)에 탑승하였다. 그 다음해인 1993년에는 국제 우주
정거장 개발 계획에 참가할 것을 결정하였다. 국제우주정거장(ISS)프로그램을
통하여 일본은 유인우주비행에 필요한 기술들을 축적하여 왔으며 일본이 참여
하는 ISS 프로그램에는 JEM(Japanese Experimental Module)개발, 발사체 및 화
물 운송선 개발을 포함하고 있다. JEM은 2009년에 조립이 완성되었으며, 화물
운송선인 HTV-Ⅰ은 2009년 9월 발사, 11월 임무 종료하였다. 그 후 매년 HTV
를 이용한 국제우주정거장에 물자를 수송하고 있다.
○ 통신 및 항법 위성
1990년대 중반까지 일본의 우주기관은 운영가능한 통신방송위성의 개발을 했
는데 지금은 실험위성의 개발에 초점을 두고 있다. 2002년에 데이터 릴레이 위
성인 DRTS-E, 2005년에 광학궤도간 통신실험위성인 OICETS을 개발하여 그해
12월에 ESA위성인 Artemis와 교신을 성공하였으며, 초고속 데이터 처리위성인
WINDS 개발하여 2008년 2월 발사하였다.
일본은 또한 GPS신호의 오차를 교정하기 위한 2개의 MTSat에 기반한 위성기
반 보정시스템인 MSAS(MTSat Satellite-based Augmentation System)를 개발하
였는데 이 시스템은 유럽의 EGNOS나 미국의 WAAS와 같은 다른 지역의 보정
시스템과 상호운영이 가능하다. 일본은 지역 측위와 통신을 제공할 목적으로
Quazi-Zenith Satellite System(QZSS) 위성항법 시스템을 개발하고 있는데 이 프
로젝트는 정부와 민간이 공동으로 부담하여 참여하는 것으로서 59개의 일본 기
업들이 컨소시움 형태로 참여하고 있으며 4개의 정부부처가 참여하고 있다.
초고속인터넷위성
(WINDS, "KIZUNA")
기술시험위성
(ETS-Ⅷ, KIKU No.8")
데이터중계기술위성
(DRTS, "KODAMA")
소형실험위성
(SDS-1)
발사
2008. 2
발사
2006. 12
발사
2002. 9
발사
2009. 1
실험측지위성
(EGS, "AJISAI")
위성항법시스템위성
(QZSS, “MICHIBIKI")
발사
1986. 8
발사
개발중
<그림 5> 통신/항법 위성
○ 발사체
일본의 로켓 개발은 우주과학위성을 발사하기 위해서 개발된 고체연료 로켓
과, 실용위성을 발사하기 위한 액체연료 로켓의 2개의 흐름이 있다. 일본의 우
주개발은 도쿄대학의 이토카와 교수의 Pencil rocket 개발에서 시작되었다. 그
리고 고체연료 로켓의 Pencil rocket는, Baby rocket, 27종류의 Kappa rocket 시
리즈, 9종류의 Lambda rocket 시리즈, 8종류의 Mu rocket시리즈로 대형화해
갔다. 도쿄대학의 Pencil rocket로부터 시작된 고체연료 로켓의 기술은 1970년
에 람다 4S에서 처음으로 인공위성을 쏘아 올렸다. 이렇게 고체연료 로켓은 우
주탐사 위성을 쏘아 올리기 위해 발전해 갔다. 현재 세계최대의 고체 로켓은,
일본의 M-V로켓으로, 2013년에는 고성능화한 엡실론 로켓을 발사할 예정이다.
<그림 6> 고체 로켓
한편, 액체연료 로켓은 1970년대의 일본의 액체연료 로켓 기술에서는 실용적
인 대형의 인공위성을 발사하는 것은 불가능했으므로, 처음에는 NASDA
(JAXA의 이전의 조직)가 미국에서 기술을 라이선스 생산에서 도입하고 있다.
이렇게 해서 1975년에 N-I로켓이 발사되었다. 1980년에 N-I의 6호가 실패하여
일본은 원인을 파악하기 위하여 미국에 비밀인 기술 정보의 공개를 요구했지만
거절당하였다. 이에 액체연료 로켓도 완전히 자력으로 개발할 방침을 결정했다.
그 후는 N-II 로켓의 발사가 계속되고, H-I 로켓에서는 1단 엔진 및 부스터를
제외한 대부분의 구성 요소를 모두 일본의 기술로 개발하였다. 특히 2단 엔진
인 LE-5 엔진의 개발 성공은 큰 성과이었다. 그리고 1994년에 발사한 H-II로켓
에서는 1단 엔진의 LE-7 엔진의 개발에도 성공해서 완전한 국산화를 달성했다.
현재 H-II로켓은 H-IIA와 H-IIB로 발전하였다.
<그림 7> 액체 로켓
▣ 참고 문헌
1)일본 JAXA 홈페이지
2)http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%BC%EB%B3%B8%EC%9D%98_%ED%95%AD%EA%B3
%B5%EC%9A%B0%EC%A3%BC%EA%B0%9C%EB%B0%9C_%EC%97%B0%ED%98%81
