역대 최다, 15기 위성 싣고 우주 향하는 누리호…군집위성 5기 동시 발사
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한국형발사체 '누리호' 발사 사상 처음으로 주탑재위성 5기가 한번에 실린다.
박재성 우주항공청 우주항공임무본부 우주수송부문장은 15일 서울 광화문에서 열린 '누리호 5차 발사 탑재위성 언론 간담회'에서 "누리호 5차 발사 준비는 순조롭게 진행되고 있다"며 "모든 위성은 누리호 3단에 탑재 완료됐고 지난 6월부터 시작한 발사체 총조립도 마지막 단계에 이르고 있다"고 설명했다.
박종찬 한국항공우주연구원(항우연) 우주발사체연구소 한국형발사체고도화사업단장은 "5차 발사의 가장 큰 특징은 복수의 주탑재위성을 싣는다는 점"이라고 설명했다.
박재성 우주항공청 우주항공임무본부 우주수송부문장은 "이번 발사는 같은 설계로 만든 초소형 위성 5기를 한 번에 궤도에 올려 최초로 함께 이용한다는 의미가 있다"며 "위성들이 성공적으로 궤도에 올라 작동한다면 우리나라 위성 개발이 양산과 군집운용 체제로 도약하는 중요한 전환점이 될 것으로 기대한다"고 말했다.
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한국형발사체 '누리호' 발사 사상 처음으로 주탑재위성 5기가 한번에 실린다. 부탑재위성 10기까지 합하면 총 15기로 역대 가장 많은 위성을 싣는 발사다. 국가 안보·재난 대응을 위한 초소형 군집위성부터 우주의약, 기상 관측, 광통신, 우주방사선·국산 부품 검증까지 다양한 임무를 수행하는 국내 개발 위성들이 우주로 향한다.
박재성 우주항공청 우주항공임무본부 우주수송부문장은 15일 서울 광화문에서 열린 '누리호 5차 발사 탑재위성 언론 간담회'에서 "누리호 5차 발사 준비는 순조롭게 진행되고 있다"며 "모든 위성은 누리호 3단에 탑재 완료됐고 지난 6월부터 시작한 발사체 총조립도 마지막 단계에 이르고 있다"고 설명했다.
누리호 5차 발사는 10월 7일 나로우주센터 제2발사장에서 진행될 예정이다. 발사 가능 시간은 낮 12시 23분부터 오후 1시 23분 사이다. 최종 발사 시각은 당일 기상과 우주물체 충돌 가능성, 발사체 준비 상황 등을 종합해 오전에 결정된다. 발사 목표는 주탑재위성과 부탑재위성을 고도 570km 태양동기궤도에 투입하는 것이다.
박종찬 한국항공우주연구원(항우연) 우주발사체연구소 한국형발사체고도화사업단장은 "5차 발사의 가장 큰 특징은 복수의 주탑재위성을 싣는다는 점"이라고 설명했다. 지난해 4차 발사에는 주탑재위성 1기와 부탑재위성 12기 총 13기가 실렸다.
5차 발사에서는 초소형 군집위성 '네온샛' 5기가 주탑재위성으로 오른다. 여러 위성을 동시에 분리해야 하는 만큼 주탑재위성 분리 과정에서 발사체의 정밀한 자세 제어가 이번 발사의 기술적 핵심으로 꼽힌다.
네온샛은 100kg 미만 초소형 위성 여러 기를 군집으로 운용해 한반도 등 관심 지역의 고해상도 영상을 보다 자주 확보하는 것이 목표다. 갑작스러운 재난·재해나 국가안보 상황이 발생했을 때 관측 주기를 단축해 대응 속도를 높인다는 구상이다. 이번 5차 발사에 5기가 탑재되며 나머지 5기는 내년 누리호 6차를 통해 발사해 두 개 궤도면에 각각 5기씩 배치할 계획이다.
동일한 위성을 반복 제작하기 위한 양산 체계도 구축했다. 시제기와 검증기를 먼저 제작·운용해 문제점을 확인한 뒤 양산기에서는 불필요한 시험 절차를 줄이고 일부 시험을 자동화하는 방식이다. 이상현 초소형군집위성 사업단장은 "기존 위성 한 기를 제작하는 데 2~3년이 걸리는 것과 달리 양산기는 한 기당 약 2개월 만에 제작할 수 있다"고 설명했다.
부탑재위성으로는 4차 발사에 이어 다시 우주 실증에 나서는 위성과 새롭게 개발된 위성들이 함께 실린다. 국내 우주제약 기업 스페이스린텍은 4차 발사에 이어 우주의약 위성 'BEE-1012'를 발사한다. 지난해 누리호 4차에 실린 'BEE-1000'에서는 단백질 기반 항암제 '키트루다'의 결정이 실제 형성되는 것을 확인했다.
윤학순 스페이스린텍 대표는 "4차 발사에서 당시 계획했던 약 8~90%를 달성했으며 국내외 제약사와 연구기관에서 우주의약 실험 의뢰를 받기 시작했다"고 말했다. BEE-1012에서는 저분자 의약품으로 실험 대상을 확대한다.
5차 발사에서는 인공지능(AI)을 더해 우주의약 실험 자율성을 높인다. BEE-1012에 탑재된 온보드 AI는 의약품 결정이 언제 생성되고 어떻게 성장하는지 위성 안에서 영상으로 판독하고 적절한 시점에 실험을 조정한다.
저궤도 위성은 지상과 교신할 수 있는 시간이 하루 두 차례, 각각 수분 정도로 제한돼 실험 상황을 실시간으로 지상에서 판단하고 개입하기 어렵다. AI는 위성의 이상이나 고장 위험도 스스로 감지해 대응하고 핵심 데이터만 골라 지상으로 보내 제한된 통신 환경에서 운영 효율을 높일 것으로 기대된다.
다른 부탑재위성들도 각기 다른 기술을 우주에서 검증한다. 대전 지역 우주 기업들이 참여한 '대전샛-1호'는 자체 개발한 광학카메라 등 4종의 탑재체를 실증한다. 무인탐사연구소의 '율리시스'는 국산 비행컴퓨터와 카메라를 우주환경에서 검증해 향후 달 탐사에 활용할 기술 이력을 확보하는 것이 목표다.
고등학교 동문 출신 7명의 학부생이 '항우연 큐브위성 경연대회'를 계기로 개발을 이어온 'GBSAT'은 저궤도 우주방사선 환경을 관측한다. 항우연의 국산소자부품 우주검증 플랫폼 2호 'E3 Tester'는 국내 기업이 개발한 반도체와 전자부품을 싣고 실제 우주환경에서 탑재 부품의 성능을 시험한다.
이번 위성에 실리는 국산 부품 중 하나는 SK하이닉스의 '동적 램(DRAM)'과 '범용 플래시 저장장치(UFS) 메모리'다. 방사선과 고에너지 입자가 메모리 소자에 미치는 영향을 확인할 계획이다.
오앤비스페이스의 '슬레지'는 GPS 등 위성항법 신호가 지구 대기를 통과하며 굴절되는 정도를 이용해 대기의 온도와 압력 등을 관측하는 'GNSS-RO' 기술을 시험한다. 향후 기상청의 중기예보에 활용하는 것이 목표다. 조선대와 부산대가 공동 개발한 'CPSat'은 기존 전파통신 대신 레이저와 LED를 이용하는 초소형 위성 광통신 기술을 실제 궤도에서 검증한다.
스페이스앤빈의 'SD-1 SAT'은 남대서양을 비롯한 저궤도 우주방사선 환경을 측정하고 지상 상용 부품의 우주 작동을 확인한다. 코스모웍스의 '잭-007'은 자체 개발 광학망원경으로 지구 영상을 촬영하고 공공 데이터로 제공하는 것이 목표다. 쿼터니언의 'PERSAT02'는 국산 위성 부품을 검증하며 제주 주변 해양쓰레기 이동 방향을 관측한다.
누리호의 발사 운영에서도 민간의 역할은 한층 커진다. 박종찬 단장은 "4차 발사에서는 체계종합기업인 한화에어로스페이스가 발사체 제작은 주관했지만 실제 발사 관제에서는 항우연 운영진의 업무를 뒤에서 참관하는 수준이었다"고 말했다.
5차 발사에서는 기술이전이 허용된 관제 시스템의 약 75%에서 한화 운영자들이 직접 컴퓨터를 운용하고 데이터를 분석하는 주 운영자로 참여한다. 참여 인원도 4차 약 30명에서 5차 약 44명으로 늘어난다.
6차 발사에서는 기술이전 대상이 아닌 영역을 제외한 지상 시스템에서 민간의 운영 범위를 더욱 넓힌다. 8차 발사부터는 체계종합기업이 주도적으로 발사를 수행하는 것이 목표다. 누리호 고도화 사업을 통해 반복 발사 경험뿐 아니라 발사체 제작에서 운용까지 민간이 독자적으로 수행할 역량을 단계적으로 확보한다는 구상이다.
박재성 우주항공청 우주항공임무본부 우주수송부문장은 "이번 발사는 같은 설계로 만든 초소형 위성 5기를 한 번에 궤도에 올려 최초로 함께 이용한다는 의미가 있다"며 "위성들이 성공적으로 궤도에 올라 작동한다면 우리나라 위성 개발이 양산과 군집운용 체제로 도약하는 중요한 전환점이 될 것으로 기대한다"고 말했다.
[문혜원 기자 moony@donga.com]
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