누리호, 'KAIST 큐브위성' 지상국과 양방향 교신 첫 '성공'

조선대, KAIST, 서울대 3기 사출 성공
3일 KAIST 위성만 '양방향 교신' 이뤄져
서울대 사출 성공..4일 새벽에 추가 교신 시도

큐브위성의 군집 운용 개념도 디지털타임스 DB

누리호에 실려 우주로 간 성능검증위성이 탑재한 큐브위성(초소형위성) 4기 중 오는 5일 사출 예정인 연세대 팀의 큐브위성을 제외한 3기에 대한 사출이 성공적으로 이뤄졌다. 이 가운데 지난 1일 사출된 KAIST 팀의 큐브 위성이 3일 오후 4시 양방향 교신에 처음으로 성공했다. 다만, 이날 오후 서울대 팀의 큐브위성은 상태 정보 수신이 이뤄졌지만, 수신된 데이터에 오류가 있는 것으로 확인됨에 따라 4일 새벽 상태 정보 수신을 재시도할 계획이다.

3일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원에 따르면 지난달 21일 누리호에 실려 고도 700㎞ 궤도에 안착한 성능검증위성은 지난달 30일 조선대 팀이 제작한 '스텝큐브 랩-2' 큐브위성을 가장 먼저 사출한 데 이어 그로부터 이틀 후인 지난 1일 KAIST 팀의 '랑데브' 큐브위성, 이날 서울대 팀의 '스누글라이트-2' 큐브위성까지 성공적으로 분리해 우주에 진입시켰다.

특히 KAIST의 '랑데브'는 이날 오후 4시 10분 KAIST 지상국과 실시간 양방향 교신에 성공했다. KAIST 지상국은 지난 2일 오전 2시, 오후 2시 40분 두 차례에 걸쳐 큐브위성에 전력공급 채널의 상태변경과 시스템 모드 변경 명령을 보냈고, 오후 4시 10분 지상국 명령에 따라 임무를 정상 수행한 것으로 확인됐다.

또한 서울대의 '스누글라이트-2'는 이날 오후 4시 25분 성능검증위성에서 우주 공간으로 사출된 후, 오후 4시 29분, 오후 5시 56분에 각각 큐브위성의 상태정보 수신에 성공했다. 서울대 팀의 큐브위성은 안테나를 펼치는 데 소요되는 시간이 짧아 우주공간 사출 후 단시간 내 교신 시도가 이뤄졌다. 하지만, 상태 정보 데이터에는 오류가 포함돼 있는 것을 확인하고, 4일 오전 3시 21분 상태정보 수신을 재시도할 예정이다.

앞서 스텝큐브 랩-2와 랑데브 큐브위성은 모두 성능검증위성에서 분리된 이후 지상국으로 상태정보(비콘신호)를 보내왔다. 스텝큐브 랩-2의 수신 횟수가 적긴 했지만, 위성의 모드와 자세, 위성 배터리 모드, 배터리 전압 등이 정상 상태인 것을 확인했다. 랑데브 역시 태양전지판과 안테나를 정상적으로 펼쳤고, 위성 안테나의 온도와 배터리 전압 등 각종 서브 시스템의 전압과 온도 모두 정상범위에 있음을 확인했다. 이어 사출 이틀 만인 이날 오후 양방향 교신에 성공해 위성이 정상 작동하고 있음을 알려줬다.

성능검증위성은 오는 5일 연세대 팀이 제작한 '미먼' 큐브위성에 대한 사출을 끝으로 모든 큐브위성 분리를 종료하게 된다.

큐브위성은 가로, 세로, 높이가 각 10㎝ 정도의 정육면체로, 무게는 1.3㎏ 이하로 작아 지구와 달리 중력이나 마찰력이 거의 없는 위성에서 사출된 이후 강하게 흔들려 자세 안정화까지 시간이 걸린다. 특히 상업용 위성에 비해 신뢰성이 떨어지고, 정확한 실패 원인을 파악하는 것도 쉽지 않다. 해외 발사체를 이용한 과거 네 차례의 큐브위성 발사에서도 양방향 교신까지 성공한 사례는 거의 없어 쉽지 않은 도전 분야이기도 하다.

지난해 6월 기준, 국내 큐브 위성은 약 33기가 개발됐다. 종전에는 인력양성, 최근에는 지구관측, 위성인터넷, 다양한 과학임무 수행 등을 위해 대학, 산업체를 중심으로 활발하게 개발되고 있다. 정부도 뉴 스페이스 시대를 맞아 2031년까지 공공분야 큐브위성 100기 이상을 산업체 주도로 개발하겠다는 로드맵을 마련하고, 투자를 확대하고 있다.

방효충 KAIST 항공우주공학과 교수는 "단기간, 저비용 개발이 가능한 장점 덕분에 매년 수백 기씩 발사되고 있는 큐브위성이 뉴 스페이스 시대와 우주 신기술 혁신 등 우주산업 패러다임을 견인할 것"이라며 "실용적인 임무 수행을 위한 다양한 큐브위성 개발 프로그램을 통해 기술 경쟁력과 우주산업 생태계를 한층 고도화시켜 나가야 한다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr