민간기업 개발 ‘큐브 위성’도 함께 실려… 기상현상 관측-방사능 분포 탐지 역할

[누리호 탑재할 국산 위성]
누리호 추가 탑재 7개 위성

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다음 달 24일 발사가 예정된 누리호 3차 발사에는 주탑재 위성인 차세대 소형위성 2호 외에도 부탑재 위성 7기가 함께 실려 올라간다. 이 위성들은 180kg에 달하는 차세대 소형위성과 달리 6∼10kg으로 가볍고, 한 변의 길이가 10cm로 규격화된 정육면체를 기본 단위로 하는 ‘큐브위성’에 해당한다.

이들 큐브위성은 크기가 표준화돼 있고 가벼워 상대적으로 개발에 들어가는 비용이 적다. 지난해 2차 발사에서는 대학에서 개발한 큐브위성이 실렸는데, 올해 3차 발사용 위성 개발은 한국천문연구원과 민간 기업에서 맡았다.

한국천문연구원은 4기의 큐브위성을 동시에 발사한다. ‘도요샛’이라는 이름을 가진 이 위성은 지난해 상반기(1∼6월) 러시아 소유스 발사체에 실려 발사될 예정이었으나 러시아의 우크라이나 침공 영향으로 누리호로 발사체를 변경했다.

이 위성의 특징은 ‘편대비행’이다. 4기의 위성이 종으로, 횡으로 서로 신호를 주고받으며 무리 지어 비행해 우주환경을 입체적으로 분석할 수 있다. 이들의 임무는 태양에서 불어오는 바람인 ‘태양풍’ 등 우주의 ‘날씨’를 측정하는 것이다. 우주 날씨는 고체, 액체, 기체에 이은 ‘제4의 물질’인 ‘플라스마’의 분포에 따라 달라지는데 도요샛은 이 플라스마의 분포를 미세하게 관측해 전파장애 등을 일으키는 우주환경 변화를 예측하는 데 기여할 것으로 전망된다.

누리호 3차 발사의 특징은 발사체와 탑재위성 모두 민간기업의 참여가 높다는 것이다. 지난해 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스가 제작총괄관리, 발사공동운영 역할을 수행한다. 탑재체에서는 루미르, 져스텍, 카이로스페이스 등 3개 기업이 개발한 인공위성이 누리호에 실린다. 이들이 개발한 장비들이 우주공간에서 성능을 인정받을 경우 큐브위성 부품의 ‘국산화’에 성공한다는 의미가 있다.

우주 환경의 위험성 중 하나는 방사능이다. 대기권의 보호를 받는 지구와 달리 방사선의 영향이 강해 우주비행사나 우주 물체에 치명적인 영향을 미친다. 루미르는 방사능 검출기를 인공위성에 탑재해 방사능 분포를 탐지하고, 이로 인해 발생하는 오류를 시험하고 수정하는 컴퓨터 시스템을 검증하는 게 목표다.

카이로스페이스는 지구의 기상현상 관측에 나선다. 여러 방향으로 나아가는 빛 중 특정 반향만 선택하는 편광의 특징을 사용해 지구의 지표면을 촬영하고 이를 통해 지구의 기상관측 데이터를 획득할 수 있다고 회사는 설명했다.

져스텍은 큐브위성의 ‘자세제어’를 위한 모터기술 실증에 나선다. 큐브위성이 처음 우주공간에 사출되면 자세를 제대로 잡지 못하고 휘청거리게 되는데, 정밀하게 모터가 회전해 인공위성의 자세를 안정시키고 지구와 제대로 통신할 수 있도록 돕는다.