[과학산업현장 '하루']김경원 항우연 위성구조팀 연구원 24시 동행취재
위성 설계서부터 개발, 달탐사선 제작까지…24시간도 부족한 하루

과학기술 산업현장. 그 현장에는 과학기술인들의 묵묵한 열정과 혼이 살아 숨쉬고 있습니다. 저마다 실험실과 생산 현장에서 조직의 꿈, 국가의 미래를 밝히기 위해 온전히 하루 일과를 바칩니다. 이들의 생생한 삶의 현장 모습은 어떨까요.

하루 일과는 어떻게 보내고 있을까요. 대덕넷은 연구자들의 실험실 현장과 벤처기업인들의 제품개발 현장을 찾아 과학기술인의 일과를 함께 체험하는 '하루'라는 연중기획 보도를 시작합니다. 독자 여러분들의 가슴과 눈, 귀가 되어 과학산업 현장 주역들의 일과를 함께 체험해 보겠습니다. 과학산업 현장 과학기술인들의 하루는 대한민국 밝은 미래의 '빛'입니다.[편집자의 편지]

오전 9시. 김경원 한국항공우주연구원 위성구조팀 선임연구원의 하루는 일정 체크로 시작된다. 하루동안 해야 할 업무를 체크하고, 중요도에 따라 스케줄을 조정한다.

인공위성과 관련된 업무는 민감하면서도 국가 보안과 관련된 일이기 때문에 특별히 주의를 요한다. 업무가 끝나도 일일이 신경써야 할 일이 한 두 가지가 아니다.

▲책상에 가득한 컴퓨터들. ⓒ2012 HelloDD.com

▲한 쪽 서랍장에는 아이들이 그려준 그림이 한 가득 붙여져 있다. ⓒ2012 HelloDD.com

업무를 조정하고 일정을 확인하는 것은 개인 태블릿 PC를 이용해 확인한다. 김 선임의 책상에는 4종류의 컴퓨터가 있다. 설계 및 해석용, 기본 업무용, 인터넷용, 개인 태블릿 PC 등이다. 보안이 생명인 기관이다보니 사용해야 할 기기가 여러가지다.

태블릿 PC 화면에 나타난 하루 일정을 눈으로 훑는 김 선임은 익숙한 손놀림으로 컴퓨터들을 작동시켰다. 메일을 확인 한 후, 확실히 해야 할 일정은 다시 한 번 꼼꼼히 체크한다. 매일 300여 통 이상 쌓이는 이메일을 꼼꼼히 보느라 눈에 힘을 준다.

이메일을 체크한 뒤 바로 일반 행정 업무에 돌입한 김 선임. 과학자라고는 하지만 연구에 수반되는 일반 행정 업무를 충실히 수행해야 한다. 사인 받으러 상사 연구원을 찾아다니는 일도 적지 않다. 시간이 걸리는 작업이지만 작은 실수 하나가 국가 프로젝트에 손실이 될 수 있기에 대충하는 법은 없다. 점검 사항을 보고하고, 보완해야 할 사항에 대한 피드백을 받는다.

김 선임은 다목적 실용위성 3호의 비행모델 발사환경시험 결과를 분석하고 있다. 갖가지 변수가 있을 수 있는 우주 환경을 미리 구현한 상태에서 실험한 결과를 일목요연하게 정리하고, 혹시라도 발생할 수 있는 모든 가능성을 분석해 하나의 문서에 담는다. 곧 열릴 회의에서 발표할 자료이기에 꼼꼼히 살펴보고 틀린 게 없는지 재차 확인하는 작업을 거친다.

◆ 오전 11:30 위성 조립 파트너 회사와의 점심

"어떤 음식을 좋아하시나요? 그쪽으로 맞춰서 식당 예약하겠습니다." 점심 시간이 다가오자 여기저기서 전화 소리가 들리기 시작한다. 위성 조립을 담당하는 대한항공 테크니션들과의 점심 식사 때문이다.

김 선임은 "가능하면 그들의 의견을 듣고 그쪽으로 맞추려고 하는 편이다. 이쪽에서 매일 근무하시는 분들이 아니기 때문에 점심 시간이야말로 허심탄회하게 이야기 할 수 있는 시간"이라며 "서로 오가는 농담 속에서 아이디어를 발견하기도 한다. 모두의 머리 속에 위성이 깊게 자리하고 있다"고 설명한다. 오늘 정한 메뉴는 콩나물국밥이다.

추위에 잔뜩 움츠러든 몸뚱이 탓에 뜨끈한 국물이 생각난 모양이다. 김 선임의 전공은 본래 기계 쪽이었다. 위성으로의 진로는 막연하게만 생각해 왔었다. 현대자동차에 원서를 내고 합격 통지까지 받은 상태에서 그는 인생 모험을 나서기로 했다.

당시 항우연에는 아는 선배 3명이 연구를 하고 있었다. 소음·진동 분야 엔지니어가 필요하다는 말에 두말않고 응시했다. 여러 타이밍이 맞아 항우연에 들어올 수 있었다. 그가 말하는 위성구조팀의 매력은 전천후 멀티플레이어로서의 역할을 수행할 수 있다는 점이다.

김 선임은 "박사 졸업한 선배가 현대자동차에서 일을 했는데, 주업무가 볼트 모델링하는 것이었다. 너무 분업화 돼 있어서 한 가지에 매몰될 수 밖에 없는 구조였다. 자신이 배운 것을 응용할 수 없다는 것에 벽을 느꼈다"며 "이 곳에서는 기본 업무를 하며 여러 일에 적용할 수 있다.

컴퓨터 시뮬레이션을 통해 가상 상황을 예측하는 업무이지만 설계와 시험, 제작까지 관여한다"고 설명했다. 전체적인 업무를 익힐 수 있다는 점에서 항우연이 좋았다. 물론 일은 많다. 연구원에 들어와서 2∼3년까지는 꼼짝없이 배워야 하는 시간이다.

본격적인 업무를 첫 단계서부터 들어가지 못하면 전체적 구조를 파악하기 힘들다. 결국 일에 대한 욕심도 타이밍이 맞아야 부릴 수 있다. "처음부터 끝까지 온전히 경험할 수 있어야 도움이 됩니다. 그러면 많은 것을 알 수 있죠. 보통 위성 1기를 개발하는데 5∼6년이 걸리는데요.

중간에 들어와서 투입되게 되면 참 어렵죠. 파악해야 할 일이 산더미니까요. 실무를 하다보면 요청받은 일만 처리를 하게 되는데, 그 업무가 왜 필요한지, 최종적으로 원하는 결과가 무언지를 고민하지 않으면 결과와 의도가 틀릴 수가 있습니다. 이럴 경우 숲을 보지 못하는 경우가 되는 것이죠. 실제 업무에 투입돼 일을 하는 입장에서 그런 점을 조심하고 있습니다." 커피 한 잔 마신 후 일정은 다시 돌아간다. 빡빡한 사무실이 그윽한 커피 향 때문인지 온기가 넘친다.

◆ 오후 01:30 "바쁘다 바빠"

점심식사를 마친 시간에는 원래 아리랑위성 3A호의 비행모델 구조계 조립 관련 업무 지원이 진행돼야 했다. 그러나 현장에서 업무를 지원하는 테크니션들과의 시간이 조율되지 않아 다음으로 시간이 잡혔다.

김 선임은 오전에 하던 아리랑위성 3호의 비행모델 발사환경 시험 결과 분석으로 눈을 돌렸다. 컴퓨터 모니터 위에 나타난 문서 중간 중간이 비어보였다. 텅 빈 공간은 김 선임이 다 채워넣어야 할 부분이다. 그가 속해있는 위성구조팀은 문서작업과 위성 구조의 설계와 해석, 실질적인 계산업무 등으로 바쁘게 돌아간다.

위성구조팀에게 주어진 가장 중요한 업무는 팀 이름 그대로 위성 구조체를 만드는 데 필요한 설계와 해석이다. 시뮬레이션 소프트웨어를 이용, 까다로운 조건들을 만족하는 설계안을 만들어낸다. 설계에는 다양한 요구 조건이 수반된다.

상상하기 어려운 극한의 우주 환경에서 위성이 안전하게 작동하기 위해서는 여러가지 변수에 적응할 수 있어야 하기 때문에 일일이 하나씩 점검해야 하는 부분이 많다. 각 조건에 대한 절차서도 존재한다. 모든 작업이 확인과 점검의 연속이다.

맨 처음 개념을 잡고 절차를 만들고 업무를 나눈다. 절차서가 없는 상황의 일이 발생하게 되면 새롭게 절차서를 만들어야 한다. 가이드 라인이 없이 작업을 진행할 수는 없다. 절차서가 있다고 해도 문제가 생기지 않는다는 보장은 없다.

작은 문제들이 끊임없이 터져나오는 것은 위성을 제작하는 이들이 해결해야 할 숙명이다. 문제가 생기면 설계를 수정하고, 다시 점검 작업을 반복하게 되는데, 김 선임에 따르면 이런 일은 비일비재하다. 물론 그 밖에 일반 업무도 많다. 보고서, 예산안, 기획안 등 문서 작업은 업무의 반 이상을 차지한다. 김 선임은 "중간 중간 포인트별로 점검회의도 많다. 상세설계 점검회의 등이 그것인데, 많은 관계자들 앞에서 발표를 해야 한다.

위성구조설계의 경우 위성을 제작하는 데 필요한 첫 단계에 해당하기 때문에 준비할 부분들이 많다"며 "위성에는 위성구조, 자세제어, 열제어 등등이 여러 시스템이 필요한데, 해당 팀들이 각각의 분야를 맡아서 체계적으로 개발하고 납품을 하게 된다"고 설명했다.

업무용 컴퓨터로 문서 작업을 하면서 다른 컴퓨터로는 자료들을 서치하는 등 김 선임의 손길이 바빠지기 시작했다. 오후 일정을 제대로 진행하기 위해선 시간 안배도 중요하다. 틈틈이 하는 일 뿐만 아니라 온전히 시간을 쏟아야 하는 일도 스케줄을 정해서 움직인다.

요즘 위성구조팀의 주관심사는 위성 구조 해석과 제작, 위성 수출이다. 수출의 경우 연구원 역점 사업이기 때문에 더욱 신경을 쏟는다. 김 선임은 "우리가 어떤 위성을 만들 수 있는지에 대한 부분을 소개하는 브로셔를 만드는 작업을 하고 있다"며 "말로만 할 것이 아니라 좀 더 구체화 시켜서 눈에 보이는 것을 가지고 이야기하자는 말이 나오고 있다"고 최근 위성 수출 움직임을 설명했다.

멀티플레이어 다운 대답이었다. 대한민국 인공위성 설명서가 그의 머리 속에 있다. 문서작업임에도 불구하고 일에 대한 열망이 드러난다. 그는 "구조 해석, 설계 등도 물론 중요한 일이지만, 전체 위성의 스펙을 확인하고, 그것을 문서화하는 것 역시 우리 일이다"며 "부분만 보면 도움이 되지 않는다.

이런 업무를 통해 위성 전체에 대해 이해할 수 있다. 자신의 커리어에도 도움이 되는 부분이라고 생각한다"고 말했다.

◆ 오후 02:30∼03:50 대한항공 연구원들과 달탐사선 제작 회의

▲대한항공 연구원들과의 달탐사선 제작 일정 조율 회의. ⓒ2012 HelloDD.com
항우연에서 역점 사업으로 추진하는 사업의 하나가 달 탐사선 제작. 협력업체인 대한항공 연구원들과 오후 2시 30분에 회의를 하기로 돼있다. 시간이 되자 한 무리의 사람들이 회의실 안으로 들어온다. 현재 항우연은 자체 연구개발 프로젝트로 달탐사선 모듈형 구조개발을 주도하고 있다.

모델 개발 일정은 원래 3월 말까지였다. 그러나 여러 프로젝트와 겹치는 바람에 7월 말로 조정됐다. 상세설계는 3월부터 들어가는데, 이미 본체 제작 도면은 60% 가량이 마무리 된 상태였다. 대한항공 측에서 개발 일정에 대해 발표를 하고, 항우연 연구원들과 의견을 조율하는 과정이 계속됐다.

온갖 전문 용어들이 난무하는 가운데, 달탐사선의 착륙 시험을 위한 변수들에 대해 많은 의견들이 오갔다. '어떻게 시험해야 최상의 결과를 도출할 수 있느냐'에 대한 문제였다. 오랜 논의 끝에 의미있는 데이터를 도출하기 위해서 최선의 변수를 찾아내야 한다는 점에 대해 의견을 함께 했다.

달탐사선 착륙에 쓰일 흙을 찾는 일 역시 그들에게 닥친 난제였다. 달의 토양 환경과 유사한 환경의 흙을 사용해야 실제 탐사선 착륙에서 오차를 줄일 수 있다. 항우연 측에서 흙의 종류와 입자 사이즈를 정리해서 전달하로 했으며, 대한항공 측 역시 정리한 문서를 기반으로 유사한 흙을 찾아내기로 합의를 봤다.

일정이 꽤 빡빡했다. 김 선임의 말에 따르면 문제가 하나 터지면 개발 일정을 맞추기가 거의 어려울 정도의 일정이었다. 실험에서 잘못되면 연구일정은 연기 될 수 밖에 없기 때문이다. 김 선임은 "일정에 대해서는 강박관념을 갖지 않았으면 좋겠다.

일정 맞추려고 해야 할 일을 못한다는 건 있을 수 없다"며 "부실 공사가 되지 않도록 하는 게 중요하다. 부득이 일정연기를 해야 할 필요성이 느껴지면 당연히 해야 한다"고 말했다. 위성구조팀의 회의는 즐거웠다. 협력업체와의 대화에서도 갑과 을의 관계는 전혀 느껴지지 않았다.

하나의 일을 수행해 나가기 위해 다시 한 번 팀웍을 정비하고, 의견을 조율했다. 김 선임은 "대한항공 연구원들과는 워낙 많이 일을 하기 때문에 친하다. 국가적인 프로젝트들이 대부분이기 때문에 이윤을 창출하려고 욕심을 부리고 하지 않는다"며 "대의를 위해서 일을 한다. 그래서 서로 즐겁게 일을 할 수가 있는 것 같다"고 말했다.

◆ 오후 04:00∼05:50 솔라어레이에 문제가? 테이프로 해결
 

▲하나의 작업을 하더라도 각기 전문가들이 그 장면을 지켜봐야 한다. ⓒ2012 HelloDD.com
설계와 해석이 마무리되면 본격적인 시험이 진행된다. 이 과정만 1년에서 2년 정도 걸린다. 테크니션들이 본격적으로 작업하는 기간이다. 문제가 생기면 그 부분을 담당한 전문가가 바로 달려가야 한다. 전문가 없이 테크니션들이 주관적으로 작업을 진행할 수 없기 때문이다.

아리랑 위성 3호와 5호의 구조 작업이 다 끝났음에도 조립실을 드나드는 이유다. 위성 제작 작업은 언제나 소수 인원으로만 진행된다. 신중함과 섬세함이 동시에 요구되는 작업이기 때문에 한 명이 올라가 위성을 조립하면 다른 연구원들은 라인 밖으로 물러나 그 모습을 눈을 떼지 않고 지켜본다.

테크니션, 전문가, 평가사 등 임무의 분업화를 통해 한치의 오차도 없는 완벽함을 꾀한다. 무엇하나 실수가 생기지 않을까 노심초사하는 마음으로 몇 단계에 걸친 작업을 목격하는 과정에서 위성 전기신호를 주고받는 전선들과 볼트들이 제자리를 찾는다. 김 선임이 찾은 곳은 아리랑 3A호의 조립이 한창 진행되고 있는 실험실이었다.

그는 "테크니션들이 주로 외부 업체 분들이다. 그들이 작업을 할 때 시험을 진행할 수 있다"며 "진동, 온도 등 여러가지 변수에 대해 체크를 한다. 오늘은 모듈과 모듈을 서로 잇는 작업을 하게 된다. 신중에 신중을 기해야 하는 작업이다"고 설명했다.

위성구조의 두 모듈을 서로 연결하는 일이였다. 네이더모듈과 장비모듈의 연결을 위해서는 일일이 구멍을 뚫어야 한다. 기계가 하는 작업이 아닌 사람이 일일이 수작업으로 진행해야 하는 일이기에 조그마한 문제에도 전문가들이 달려든다.

이 작업에는 반드시 엔지니어가 곁에 있어야 하는데, 전문적인 지식을 요구하거나 결정을 해야 할 일이 불시에 생겼을 경우가 때때로 발생하기 때문이다. 김 선임은 "기계로 하면 오히려 더 오차가 생긴다. 0.2mm의 오차도 우주 환경에서는 문제가 될 소지가 있다"며 "구멍 하나 뚫고 검사하고, 평가하고, 점검을 한다. 시간이 오래 걸림은 물론, 신경을 곤두세워야 하기 때문에 피곤한 작업이다"고 말했다.

▲솔라어레이를 확인하고 있는 김 선임. ⓒ2012 HelloDD.com

▲문제점 해결을 위한 논의. ⓒ2012 HelloDD.com
작업을 지켜본 뒤, 김 선임은 다른 실험실로 향했다. 도착한 실험실에서는 올해 5월 발사 예정인 아리랑3호의 태양전지판 막바지 검사가 한창 이뤄지고 있었다. 연구원들은 임무 수행에 영향을 줄 수 있는 문제를 미연에 방지하기 위해 두 눈 크게 뜨고 태양전지판을 한참 들여다보고 있었다.

얼마 전에 문제를 발견한 부분이었다. 김 선임은 "문제는 아니고 이전과는 다르다는 것 뿐이다. 태양전지판 측면에 붙어 있는 캡톤 내부에 검은 점박이가 생겼다. 확대해서 보니 작은 불순물들이 모여있는 형태다"며 "그냥 두어도 성능상으로는 아무런 문제가 없고 재발할 가능성도 없다.

하지만 불순물들이 발견된 이상 테이프를 교체하는 것이 좋다“ 그러나 이런 문제 역시 테크니션이나 일반 연구원이 결정해 수행할 수는 없다. 논의를 통해 가장 적절한 결과를 도출해 내야 한다"고 말했다.

◆ 오후 06:00 "퇴근 후는 온전히 나만의 시간, 학습에 올인"

퇴근 후 저녁이면 김 선임은 학생으로 돌아간다. 현재 그는 KAIST 기계공학과 박사 과정 2학년 과정에 재학 중이다. 대개는 밤 10시 정도까지 연구원에 남아 공부를 하거나 업무를 본다. 집에서는 자신만의 시간을 가질 수 없기 때문에 직장이 편하다.

"숙제나 논문은 업무가 끝난 다음에 해야죠. 업무와 관련된 부분이 많아서 재미있습니다. 그래서 이렇게 열심히 할 수 있는 거겠죠. 좀 더 전문지식을 쌓아서 위성에 관한한 모르는 게 없는 스페셜리스트가 되고 싶습니다.

그렇게 된다면 좀 더 국가에 기여하는 부분이 많아지겠죠. 그런 마음가짐으로 오늘 하루를 살고 있습니다." 하루를 마감하는 김 선임의 자세이다. 이런 현장 과학자들이 있어 우리나라 과학은 오늘 하루도 어제보다 나은 하루가 되었을 것이다.

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