네모난 위성은 잊어라…원반형 ‘디스크샛’ 첫 발사

곽노필의 미래창
미 우주군, 초저궤도 임무 겨냥
큐브샛 넘은 새 위성 표준 시험
전력 효율과 공간 활용 극대화

여러개의 디스크샛(DiskSat)이 소형 발사체 페어링 내부에 쟁반 쌓듯 배치돼 있는 모습을 묘사한 그림. 미국항공우주국 제공

미국 우주군이 새로운 유형의 소형 위성을 시험 발사했다. 지금까지의 위성 표준인 정육면체(큐브) 형태 대신 원반 모양으로 제작한 위성을 궤도에 올려 보냈다.

소형 위성 발사업체 로켓랩은 18일 오전 0시3분(한국시각 18일 오후 2시3분) 버지니아주 월롭스 아일랜드 발사장에서 미 우주군 우주시험프로그램(STP) 가운데 하나인 실험용 위성 디스크샛(DiskSat) 4기를 일렉트론 로켓에 실어 발사했다. 로켓은 발사 후 55분부터 10분여에 걸쳐 550km 고도에 위성을 배치했다. 로켓랩은 이번 발사에 ‘고지식하게 굴지마’(Don't Be Such A Square)라는 이름을 붙였다.

이날 발사한 디스크샛은 지름 1m, 두께 2.5cm의 아주 납작한 원반 모양이다. 위성 본체는 벌집처럼 속이 빈 알루미늄 구조로 만들어 가벼우면서도 튼튼하게 하고, 그 겉면을 탄소섬유판으로 감싸 강도와 안정성을 높였다. 미국항공주국(나사)의 자금 지원을 받아 에어로스페이스 코퍼레이션(Aerospace Corp.)이 제작했다. 정부 연구기관이 개념과 원천기술을 개발하고 민간이 제작해 군이 운용하는 방식이다. 위성에는 통신, 우주 환경 감지 등 다양한 실험 장비가 탑재돼 있다.

발사 준비 중인 디스크샛. 디스크샛의 위성 본체는 알루미늄 벌집 구조에 겉면을 탄소섬유 판으로 감싼 형태로 만들어졌다. 미국항공우주국 제공

큐브샛 장점 살리고 단점은 극복

디스크샛은 나사가 큐브샛(큐브위성)의 장점을 살리고 단점을 보완한 새로운 표준 소형위성으로 개발한 것이다.

큐브 위성은 가로, 세로, 높이가 각각 10cm인 정육면체를 하나의 단위로 삼고, 필요에 따라서 컨테이너처럼 몇개씩 이어붙인 크기로 제작된다. 표준 규격을 기반으로 하기 때문에 필요에 따라 크기를 늘리거나 줄이기가 쉽고 다른 위성과 함께 발사하기에 적합하다. 그러나 크기가 작아 사용 가능한 표면적과 전력 생산량이 적다는 단점을 안고 있다.

디스크샛도 큐브위성과 마찬가지로 필요에 따라 또는 발사체 크기에 맞춰 위성 크기를 늘리거나 줄일 수 있다. 대신 큐브위성의 단점으로 지적된 작은 표면적을 원반 형태로 극복했다. 나사는 “디스크샛은 표면적이 넓기 때문에 큐브 위성에 비해 더 많은 전력을 사용할 수 있고 더 크고 다양한 장비를 수용할 수 있다”고 설명했다. 평평한 구조여서 부품을 탈착하기가 더 쉬워 제작 및 시험 과정이 간소화되는 이점도 있다.

18일(현지시각) 디스크샛 실험위성 4기를 싣고 버지니아주 월롭스 아일랜드에 있는 발사장에서 이륙한 로켓랩 일렉트론 로켓의 궤적. 로켓랩 제공

우주군은 왜 디스크샛에 주목하나

나사는 특히 “디스크샛은 한쪽 면을 지구 쪽으로 향한 상태로 지속적으로 비행할 수 있어 공기 저항을 매우 낮게 유지할 수 있다”며 “따라서 일부 지구관측 임무에 필요한 고도 300km 이하의 초저궤도(VLEO) 임무 수행도 가능하다”고 밝혔다.

미 우주군은 이날 발사한 위성 중 2기를 초저궤도로 이동시켜 기동성을 시험할 계획이다. 초저궤도는 지상 목표를 더 높은 해상도로 관측할 수 있고 통신 지연도 거의 없어 차세대 군사 안보 영역으로 주목받고 있다. 이날 발사한 위성들에 대한 관리는 미 우주군 우주체계사령부(SSC)의 델타89 시스템 역량 개발 부서가 맡고 있다.

이날 발사는 로켓랩의 올해 20번째 발사였다. 이는 이전 최다 기록인 지난해의 16회를 훨씬 웃도는 횟수다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr