우주의 ‘창백한 푸른 점’을 인공지능(AI) 우주비행사가 목도하는 순간이 다가온다. 이미 AI를 장착한 로봇이 인간의 몸으로는 도달이 어려운 극한 환경을 탐사하거나, 우주인을 보조하는 역할을 수행하고 있는 상황이다. 우주인의 안전과 유지 비용을 고려하면 유인 탐사를 축소하고 AI 우주비행사의 시대를 받아들여야 한다는 의견이 나오지만, 미지의 공간을 개척하며 느끼는 원초적 기쁨과 영감을 포기할 수 없다는 주장도 팽팽하게 맞선다.
무인 우주 탐사 기술은 놀라운 속도로 발전을 거듭하는 중이다. 지난해 12월 24일 미국 항공우주국(NASA)의 무인 탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(파커)는 인류 역사상 태양에 가장 가까이 다가간 우주선으로 기록됐다. 파커는 태양 표면에서 불과 611만5507㎞ 떨어진 지점을 비행해 “태양을 스쳐 만지고도 살아남았다”라는 찬사를 받았다. 비행 도중 지구와 통신이 끊겨 사흘 가까이 연락이 두절되었지만, 사전에 입력된 역할을 스스로 수행하며 인간 개입 없이도 임무를 완수했다.
거대언어모델(LLM) 기반의 ‘AI 우주비행사’도 머지 않아 현실화 될 것이라는 전망이 나온다. 미국 매사추세츠공대(MIT)와 스페인 마드리드공대 연구팀은 최근 우주선 자율주행 시스템을 실험하는 ‘커버 스페이스 프로그램 디퍼렌셜 게임 경진대회(KSPDGC)’에서 챗GPT로 2위를 기록했다고 밝혔다. KSPDGC 참가자들은 각자 시스템을 개발해 위성 추적 및 요격 임무, 탐지 회피 임무 등 우주에서 발생할 수 있는 여러 상황에 대응하는 방식으로 경쟁했다.
연구자들은 ‘당신은 추적 우주선을 조종하는 자율 에이전트 역할을 합니다’라는 프롬프트를 시작으로 우주선의 상태와 원하는 목표를 챗GPT에 텍스트 형태로 전달했다. 그런 다음 우주선이 나아갈 방향과 기동 방법에 대해 추천해달라고 요청했고, 챗GPT가 출력한 결과값을 우주선 주행 시스템에 맞는 기능 코드로 변환해 자율주행 체계를 구축했다. 연구팀은 “LLM의 경우 인간이 사용하는 방대한 텍스트에 이미 적응이 돼있기 때문에 ‘자율 에이전트’로 활용하려는 사례가 늘고 있다”며 “우주 제어 분야에서도 선구적인 역할을 수행할 것이라 판단된다”고 설명했다.
우주인의 임무를 보조하는 역할에 한해서는 이미 2010년대부터 로봇의 활약이 시작됐다. NASA가 개발한 최초의 로봇 우주인 ‘로보넛2’는 2011년 얼굴과 몸통, 두 팔을 가진 모습으로 국제우주정거장(ISS)에 도착했다. 로보넛2는 우주정거장에 머무르는 우주인을 돕거나 정거장 내부를 청소, 보수하는 등의 임무를 수행했고, 2014년에는 다리까지 부착돼 더욱 더 사람과 닮은 모습이 됐다.
감정 인식이 가능한 ‘AI 승무원’도 활발하게 활동 중이다. 2018년 독일항공우주센터와 에어버스, IBM의 공동 프로젝트로 ISS에 투입된 자유비행로봇 ‘사이먼2’는 고독한 우주비행사들의 마음을 어루만지도록 설계됐다. 배구공만한 크기에 눈, 코, 입을 화면 그래픽으로 띄운 사이먼2는 음성 지시에 따라 과학 실험과 정비 업무를 돕는다. 또 목소리로 동료들의 기분과 상태를 파악해 좋아하는 음악을 들려주거나, 말동무 역할까지 해낼 수 있다.
2012년 화성에 착륙한 이래 13년째 쉬지 않고 활동 중인 NASA의 탐사로봇 ‘큐리오시티’ 역시 AI 기술이 적용되면서 능력이 비약적으로 향상됐다. 지구와 화성 사이에는 20분의 통신 지연이 발생한다. 전력 역시 제한돼 있어 큐리오시티가 촬영한 탐사 사진을 지구로 보내고 분석하는 데 많은 시간이 소요된다. NASA는 이러한 어려움을 고려해 지형과 암석을 실시간으로 분석할 수 있는 AI 알고리즘을 개발했다. 자율주행 기술로 화성 표면을 보다 효율적으로 주행하는 것도 가능하다. 현재 큐리오시티는 3D 지형 지도를 기반으로 주변 장애물을 피하고 최적의 경로를 찾아 임무를 수행하고 있다.
안전성과 경제성 측면에서 AI를 활용한 무인 우주 탐사는 유인 탐사보다 이점이 많다. 기본적으로 인간이 우주 공간에서 생존하기 위해서는 산소와 식량, 물이 꾸준하게 공급돼야 한다. 지구보다 10배 높은 수준의 우주 방사선도 차단해야만 한다. 인간이 우주에 머무르는 것 자체로 천문학적 비용이 지출되기에 효율성이 극히 떨어진다는 지적이다. ISS만 해도 15개국이 10년이 넘는 기간 동안 100조원 이상의 돈을 들여 ‘인류가 만든 가장 비싼 단일 건축물’로 꼽힌다. 아울러 미국국립연구회의 보고서에 따르면 ISS의 우주인이 실험에 투자하는 시간은 주당 20시간에 불과하고, 나머지 시간은 ISS와 우주인의 상태를 유지하는 데 사용되는 것으로 나타났다.
우주를 향한 인간의 본능적 호기심과 도전 정신을 존중해 유인 우주 탐사를 포기해선 안 된다는 목소리도 존재한다. 미국과 중국을 축으로 한 ‘유인 탐사’ 경쟁에도 다시 불이 붙는 중이다. 미국은 NASA를 중심으로 유인 달 탐사 프로젝트 ‘아르테미스’를 진행하고 있다. 단순히 달에 착륙하는 수준이 아닌, 최대 일주일 동안 머물며 인간이 거주할 수 있는 기반을 마련하는 것이 목표다. 중국은 지난해 12월 중국인 우주비행사 2명이 9시간 동안 우주 유영에 성공하면서 세계 최장 기록을 경신했다. 또 2030년까지 유인 우주선을 보내 우주비행사 2명이 달에 첫 발을 내딛게 한다는 계획이다. 한국은 우주항공청 주도로 2040년 달 착륙선 고도화와 달 물류 수송선 개발을 마치고 2045년에는 달 경제기지를 건설해 실질적 산업화를 이룬다는 목표를 세워둔 상태다.
박선영 기자 pomme@kmib.co.kr
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