거대한 눈이 하늘을 향한다

거대 마젤란 망원경(GMT·Giant Magellan Telescope) 컨소시엄이 지난 4월 14일 첫 공식 서밋을 개최하고, 프로젝트의 현황과 향후 로드맵을 공개했다. 16개 대학 및 연구기관으로 구성된 컨소시엄에 따르면, GMT는 미국 국립과학재단(NSF)이 2025년 여름 최종 설계 단계를 공식 승인한 이후 핵심 부품 제작과 부지 조성이 병행 진행 중이다. 컨소시엄 의장 다니엘 재피(Daniel Jaffe) 텍사스대 천문학 교수는 "2027년 중반까지 최종 설계 단계를 완료하고, NSF와 의회의 승인을 거쳐 2028 회계연도에 본격 착공에 돌입하는 것이 목표"라고 밝혔다.

왜 이 망원경이 중요한가

GMT는 단순한 대형 망원경이 아니다. 지름 25.4미터의 반사경을 갖춘 이 망원경은 현재 운용 중인 어떤 지상 망원경보다 10배 이상의 집광력을 제공할 것으로 예상된다. 특히 거주 가능한 외계 행성(exoplanet) 대기 분석, 초기 우주의 은하 형성, 암흑 에너지와 암흑 물질의 본질 규명 등 현대 천문학의 핵심 과제들을 직접 다룰 수 있는 역량을 갖추게 된다.

GMT의 핵심 설계 특징은 7개의 8.4미터 주경(主鏡)과 7개의 1미터 부경(副鏡)으로 구성된 독특한 다중 미러 방식이다. 유럽남방천문대(ESO)의 극대망원경(ELT)이나 30미터 망원경(TMT)이 수백 개의 조각을 이어붙인 분할 거울 방식을 택한 것과 달리, GMT는 세계 최대 단일 망원경 거울들을 조합하는 방식을 채택했다. GMT 수석 과학자 레베카 번스타인(Rebecca Bernstein)은 "이 설계는 보정 광학(adaptive optics) 성능 면에서 뚜렷한 이점을 제공한다"고 강조했다. 보정 광학이란 대기 요동으로 인한 별빛의 떨림을 실시간으로 보정하는 기술이다.

이 흐름은 언제부터

현대적 의미의 거대 지상 망원경 경쟁은 1990년대 켁(Keck) 10미터 망원경 등장으로 새로운 국면에 접어들었다. GMT 컨소시엄은 2003년 구성됐고, TMT 프로젝트는 2009년 시작됐다. 유럽의 ELT 계획은 2012년 확정돼 현재 칠레 아타카마 사막에서 본격 건설 중이며, 39미터 규모의 주경을 갖춘 이 망원경은 2029년 가동을 목표로 하고 있어 30미터급 경쟁에서 가장 앞선 위치를 점하고 있다.

문제는 자금이다. 2024년 NSF는 거대 망원경 예산 상한을 16억 달러(약 2조 2천억 원)로 제한했는데, GMT와 TMT 두 프로젝트를 동시에 완전 지원하기에 턱없이 부족한 금액이다. 이에 두 프로젝트 모두 민간 및 해외 투자 유치에 적극 나서고 있다. GMT는 현재까지 파트너들로부터 10억 달러 이상을 확보했으며, 이를 바탕으로 망원경 부품의 40%가 이미 제작 또는 조립 단계에 있다.

현재 칠레 아타카마 사막 해발 2,400미터의 라스캄파나스(Las Campanas) 정상에는 GMT 기초 공사와 도로·전력·지원 시설 공사가 완료된 상태다. 미국 일리노이주 록퍼드의 잉거솔 머신 툴스(Ingersoll Machine Tools)에서는 7개의 주경을 지탱할 높이 39미터, 무게 2,600톤 규모의 마운트 구조물 제작이 진행 중이다. 이 마운트만을 위해 새로 지은 조립 시설의 면적만 3,700제곱미터에 달한다.

앞으로의 전망 [전문가 분석]

GMT 컨소시엄이 직면한 최대 변수는 연방 자금 확보 여부다. NSF의 최종 설계 단계 완료(2027년 중반 목표)와 의회의 예산 승인이 맞물려야 2028년 착공이 가능하다. 이미 민간 및 해외 파트너로부터 10억 달러 이상을 끌어모은 점은 긍정적 신호지만, 나머지 재원 조달 경로는 여전히 불확실하다.

업계 관계자들은 GMT와 TMT가 결국 NSF의 단일 지원 프로젝트로 통합되거나, 한 프로젝트가 우선순위를 가져갈 가능성이 높다고 보고 있다. ELT가 2029년 먼저 가동에 들어갈 경우, 미국의 천문학 주도권 경쟁에서 유럽에 뒤처질 수 있다는 위기의식도 자금 확보 압박을 높이는 요인이다.

GMT가 예정대로 2030년대 초 가동에 들어간다면, 제임스 웹 우주 망원경(JWST)과의 상호 보완적 협력을 통해 외계 생명체 존재 가능성 탐색에 새로운 장을 열 가능성이 높다. 특히 지구와 유사한 대기 조성을 가진 외계 행성을 직접 분광 분석하는 능력은, 현재의 어떤 망원경도 갖추지 못한 역량이다.