DARPA의 야심 찬 새로운 'TBD2' 프로젝트

오늘은 SF 영화에서나 볼 법한 이야기를 현실로 만들고 있는 미 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)의 새로운 프로젝트 소식을 가져왔습니다.

최근 달 탐사 경쟁이 치열해지면서 지구와 달 사이의 공간(Cislunar space)이 북적이기 시작했죠. 하지만 이 광활한 공간은 너무 어둡고 멀어서 누가 어디서 무엇을 하는지 감시하기가 매우 어렵습니다. 이 문제를 해결하기 위해 DARPA가 'TBD2'라는 칼을 빼 들었습니다.

과연 어떤 기술인지, 왜 중요한지 핵심만 쏙쏙 뽑아 정리해 드립니다.

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TBD2가 도대체 뭔가요?

TBD2는 "Track at Big Distances with Track-Before-Detect"의 약자입니다. 이름이 꽤 길고 어렵죠?

쉽게 말해 "엄청나게 먼 거리에서, 물체가 뭔지 확인하기도 전에 추적부터 시작하는 기술"입니다.

기존의 감시 시스템은 "어? 저기 뭐가 있네?" 하고 물체를 확인(Detect)한 뒤에 "어디로 가지?" 하고 추적(Track)을 시작했습니다. 하지만 심우주에 있는 물체는 너무 희미해서 기존 방식으로는 아예 보이지가 않습니다.

TBD2는 이 순서를 뒤집습니다. 희미한 신호의 움직임을 먼저 추적(Track)하고, 나중에 "아, 이게 물체구나" 하고 확인(Detect)하는 역발상 알고리즘을 사용합니다. 이를 통해 배경 노이즈에 묻힐 정도로 희미한 물체도 찾아낼 수 있게 되는 것이죠.

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어디에 설치하나요? : '명당'을 찾아서

지상에 있는 망원경은 구름, 대기, 그리고 '낮'이라는 제약 때문에 24시간 우주를 감시할 수 없습니다. 그래서 DARPA는 이 감시 위성을 우주의 '명당'에 보내기로 했습니다.

바로 태양-지구 라그랑주 점 1(SEL1)입니다.

 

• 위치: 지구에서 약 150만 km 떨어진 곳 (달보다 4배나 먼 거리!)
• 장점: 이곳에 위성을 두면 태양을 항상 등지게 됩니다. 눈부심 없이 지구와 달 시스템 전체를 한눈에 내려다볼 수 있는 최고의 '전망대'인 셈이죠.

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놀라운 기술적 도전 (The "Wow" Factor)

이 프로젝트가 대단한 이유는 단순히 멀리서 보기 때문만이 아닙니다. 기술적 난이도가 상상을 초월하기 때문입니다.

1. 신발 상자도 찾아낸다

목표는 지구에서 200만 km 떨어진 곳에 있는 1미터 크기의 물체를 찾아내는 것입니다. 이는 서울에서 부산에 있는 모래알을 찾는 것만큼이나 어려운 일입니다.

2. 슈퍼컴퓨터를 우주로? 아니, 전자레인지로!

TBD2 알고리즘을 돌리려면 엄청난 계산 능력(약 300 TFLOPs)이 필요합니다. 보통 이런 연산에는 거대한 슈퍼컴퓨터가 필요하지만, 우주선에는 그런 걸 실을 수 없죠. DARPA는 이 엄청난 연산을 **가정용 전자레인지 수준의 전력(약 300~600 와트)**만으로 처리할 수 있도록 하드웨어와 소프트웨어를 최적화할 계획입니다. 이것이 바로 이 프로젝트의 핵심 기술력입니다.

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왜 이렇게까지 감시하려는 걸까요?

"우주 교통 관제탑"이 필요하기 때문입니다.

이제 지구 궤도뿐만 아니라 달 궤도까지 수많은 나라와 민간 기업의 우주선이 오가고 있습니다. TBD2가 성공한다면 미국은 다음과 같은 능력을 갖게 됩니다.

1. 사각지대 해소: 12시간마다 지구-달 공간 전체를 스캔하여 '누가 어디에 있는지' 실시간으로 파악합니다.
2. 우주 안보: 적국 위성의 은밀한 이동이나 정체불명의 물체를 놓치지 않고 감시할 수 있습니다.
3. 충돌 방지: 늘어나는 우주 쓰레기나 고장 난 위성을 미리 파악해 충돌 사고를 막습니다.

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요약 및 마무리

DARPA의 TBD2 프로젝트는 지구 앞마당을 넘어 심우주(Deep Space)의 투명성을 확보하려는 거대한 시도입니다.

• Who: 미 국방부 산하 DARPA
• Where: 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주 점(SEL1)
• What: 1미터 크기의 아주 작은 물체까지 찾아내는 감시 위성
• How: 희미한 신호를 먼저 추적하는 역발상 알고리즘(TBD) 사용

이 프로젝트가 성공한다면, 어둠 속에 가려져 있던 지구와 달 사이의 공간은 더 이상 '미지의 영역'이 아닌, 손바닥처럼 들여다보이는 '관리의 영역'이 될 것입니다. 영화 <스타워즈>의 한 장면이 점점 현실로 다가오는 것 같지 않나요?