'카운트다운' 누리호… '실용 위성' 싣고 첫 우주비행 나선다 [누리호, 5월 우주로 간다]

5월24일 오후 6시24분 3차 발사
1·2단 단간조립 완료·성능시험중
누리호 조립·발사 과정 기업 참여
세계 첫 편대비행 나노위성 실려

한국항공우주연구원 연구진이 지난 3월 28일 전남 고흥 나로우주센터의 발사체 종합조립동에서 1단과 2단의 단간 조립을 진행하고 있다. 항공우주연구원 제공

누리호 3차 발사일이 오는 5월 24일 오후 6시24분으로 결정됐다. 돌발상황에 대비해 발사예비일을 5월 25~31일로 설정했다. 이번 3차 발사는 지난해 6월 21일 2차 발사 때와 달리 모형 인공위성이 아닌 실제 인공위성이 실린다. 아울러 지난해 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스가 발사에 참여한다.

■실용위성 발사 처음으로 시도

과학기술정보통신부는 11일 '누리호 발사관리위원회'를 열고 누리호 3차 발사일을 최종 결정했다. 오태석 과기정통부 제1차관은 "누리호 3차 발사는 실용급 위성을 발사하는 최초의 시도이자 체계종합기업이 처음으로 참여한다는 데 큰 의의가 있다"고 말했다. 현재 누리호는 1단과 2단의 단간 조립을 완료하고 각종 성능시험을 하고 있다. 3단부에 실릴 인공위성은 최종 환경시험을 마치고 전남 고흥 나로우주센터로 이동할 준비를 마쳤다.

누리호 2차와 3차 발사는 발사체인 누리호의 성능과 기능은 같지만 준비 과정부터 최종 발사까지 다르다.

우선 누리호가 본격적으로 실용급 인공위성을 탑재하고 발사하는 발사체 본연의 역할을 최초로 수행한다. 지난해에는 성능검증위성과 모형 인공위성을 싣고 발사했다. 이번에는 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구소가 개발한 180㎏에 달하는 차세대 소형위성 2호와 한국천문연구원이 개발한 세계 최초의 편대비행 나노위성 '도요샛' 4기가 실린다. 여기에 민간기업이 만든 큐브위성 3기까지 총 8개 504㎏의 인공위성을 싣고 하늘로 날아 오른다.

또 우주산업 육성을 위해 지난해 체계종합기업으로 선정된 한화에어로스페이스가 참여해 한국항공우주연구원과 함께 제작 총괄관리와 발사 공동운용 역할을 맡게 된다. 한화에어로스페이스는 이번 3차 발사 경험을 토대로 4차 발사부터는 발사운용관련 기술을 습득하는 진척 상황을 고려해 참여 범위가 점차 확대된다.

3차 발사에서 또 다른 점은 발사고도가 700㎞에서 550㎞로 낮아졌고, 이에 따라 발사시간도 오후 4시에서 6시24분으로 늦춰졌다. 항공우주연구원 관계자에 따르면 고도 550㎞는 태양동기궤도, 이른바 '여명궤도' 혹은 '황혼궤도'로 불린다. 이 궤도에서는 위성이 항상 태양빛을 받으면서 임무를 수행할 수 있다. 이를 위해 발사시간도 2시간 이상 늦춰진다.

■550㎞ 상공서 높은 해상도 제공

5월에 태양동기궤도에 오르는 인공위성들은 우리의 다양한 인공위성 핵심기술들이 집약됐다.

KAIST가 개발한 차세대 소형위성 2호(NEXTSAT-2)는 X밴드 영상레이더, 우주방사선 관측기, 핵심기술 검증장치 4기가 들어가 있다. 총개발비는 약 297억원이며, 임무수명은 최소 2년이다.

X밴드 영상레이더는 해상도 5m급으로 개발한 '소형 X-대역 영상레이다'가 들어가 있다. 550㎞ 상공에서도 빛과 구름의 영향을 받지 않아 주야간 및 악천후에도 해상도 5m급으로 지상을 살펴볼 수 있다. KAIST 인공위성연구소 장태성 박사는 "위성에 탑재된 방사선관측기로 지구 주위의 방사선량을 측정해 지구 전체의 방사선량 지도를 만들 예정"이라고 말했다.

이와 함께 유럽의 독자적 위성항법장치(GPS) '갈릴레오' 수신기와 민간기업이 만든 인공위성용 태양전지판, 열제어장치 등이 들어가 있어 이 기술을 검증한다.

천문연구원의 '도요샛'은 총 4기로 이뤄져 있어 나노위성 중 세계 최초의 편대비행이 가능하다. 도요샛은 지구 주위에 있는 플라스마, 즉 우주날씨를 관측하게 된다. 예를 들어 전기적 성질을 띠고 있는 플라스마가 고에너지 입자로 지구에 침투하는 현상 등을 살펴본다. 도요샛 4기는 종대로 횡대로 간격을 유지하면서 편대비행을 하는 기술이 적용돼 있다.

도요샛 개발을 담당한 천문연구원 이재진 천문우주과학본부장은 "인공위성의 편대비행 기술은 저비용으로 각각 다른 탑재체가 실린 인공위성을 서로 연결해 활용하면 수천억원이 들어가는 대형 인공위성을 대체할 수 있다"고 설명했다.