'심우주 탐사' 실현할 대형 전기추력기, 순수 국내 기술로 검증한다

항우연이 개발한 대형 전기추력기 시험장비(EPISODE 3.8) /사진=한국항공우주연구원

한국항공우주연구원(항우연)이 심우주탐사선에 활용할 수 있는 대형 전기추력기 시험장비를 국산화하는 데 성공했다.

항우연은 7일 대전 본원에서 '전기추력기 시험장비' 준공식을 개최했다.

전기추력기는 전기에너지로 플라즈마를 생성·가속해 추진력을 얻는 우주 추진기다. 연료 효율은 높이고 탑재연료량은 줄일 수 있어 지구에서 200만㎞ 이상 떨어진 '심우주' 탐사에 필수적인 기술로 꼽힌다. 미국 우주기업 '스페이스X'도 스타링크 위성을 비롯한 저궤도·정지궤도 위성 발사에 전기추력기를 적용하고 있다.

우주에서 최대 수만 시간까지 작동하려면 성능과 수명 검증이 필요하다. 1억분의 1기압 이하 진공 환경, 저온과 고온을 빠르게 오가는 온도 조절 능력, 플라즈마 상태 진단 등이 가능한 시험 장비가 개발돼야한다.

항우연이 국내 업체와 함께 3년에 걸쳐 순수 국내 기술로 개발한 전기추력기 시험장비는 직경 3.8m, 길이 10m다. 규모면에서 미국·독일·프랑스·일본·러시아·중국 정도만 보유하고 있는 대형 장비다.

현재 200밀리뉴턴(mN)급 전기추력기의 성능을 검증할 수 있다. 단계적으로 추력 1뉴턴(N)급 전기추력기 시험까지 가능하도록 개발할 예정이다. 1N급은 전기추력기 중 가장 높은 성능에 해당한다. 또 전기추력기에서 발생하는 추진체 이온을 흡착시켜 시험장비 내부를 진공으로 유지하는 장치인 극저온 디스크를 추가 장착할 계획이다.

항우연은 전기추력기 시험장비를 앞으로 위성개발 및 심우주 탐사 등에 활용할 수 있도록 관리하고, 국내 산업체·연구기관이 활용할 수 있도록 개방한다. 이상률 항우연 원장은 "우리나라가 독자적인 전기추력기 개발 역량을 갖추는 기반을 마련하고, 우주추진 및 우주환경시험 분야에서 세계적 수준으로 도약할 수 있는 계기가 될 것"이라고 밝혔다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr