[무등의 아침] “누리호에 조선대 CPSat 위성도 실려…우주 광통신 기술, 광주 광산업과 시너지 기대”

[KBS 광주]

■ 프로그램명 : [출발 무등의 아침]
■ 방송 시간 : 08:30∼09:00 KBS광주 1R FM 90.5 MHz
■ 진행 : 정길훈 앵커
■ 출연 : 박설현 조선대학교 기계공학과 교수
■ 구성 : 정유라 작가
■ 기술 : 정상문 감독

▶유튜브 영상 바로가기 https://www.youtube.com/watch?v=31I2pp6HMtY

◇ 정길훈: 한국형 발사체 누리호가 오늘 다섯 번째 우주 비행에 나섭니다. 이번에 누리호에는 역대 가장 많은 위성 15기가 실려 있는데요. 그 가운데 조선대 학생들이 직접 설계하고 제작한 초소형 위성 CPSat도 포함돼 있어서 관심이 쏠립니다. CPSat 위성을 제작한 조선대학교 기계공학과 박설현 교수 연결해서 자세한 이야기 나눠보겠습니다. 교수님 안녕하십니까?

◆ 박설현 조선대학교 기계공학과 교수 (이하 박설현): 안녕하십니까?

◇ 정길훈: 누리호가 어제 고흥 나로우주센터 발사대에 세워졌는데요. 현재는 어떤 상황입니까?

◆ 박설현: 말씀하셨다시피 어제 기립된 상태에서 발사대에 고정된 엄빌리칼이라고 하는 케이블을 통해서 전기적 상태, 기계적 상태 그다음에 연료 주입 가능 상태를 점검한 상태이고요. 지금 우주 발사관리위원회 발사 결정을 기다리는 상태라고 보시면 될 것 같습니다.

◇ 정길훈: 발사 가능 시간이 낮 12시 23분부터 1시 23분까지 1시간으로 돼 있던데요. 발사 시각은 정해졌습니까?

사진 출처 : 연합뉴스

◆ 박설현: 우주 발사관리위원회가 오전 8시 45분 정도에 개최되거든요. 그래서 그때 정확한 시각을 결정하겠지만, 말씀하신 대로 일단 발사 창이 열리는 시간이 12시 23분에서 1시 23분 사이로 결정돼 있기 때문에 아마도 그 사이에서 결정할 것 같습니다.

◇ 정길훈: 발사 시각 정하는 데 중요한 변수는 뭡니까?

◆ 박설현: 기상 조건이 있고요. 그런데 오늘 기상 조건은 좋을 것 같고, 당연히 누리호 상태를 다시 한번 점검하는 게 필요할 것 같고요. 그다음에 태양 활동에 의해서 생겨나는 대전 입자들이 발사체에 전자기적으로 영향을 주거든요. 그래서 그런 태양 활동, 그리고 마지막으로 볼 수 있는 게 누리호의 상태, 지난번 발사에서도 1분 남기고 멈췄잖아요. 그래서 그런 종합적인 상태, 센서들의 상태 값을 점검하는 과정이 중요할 것이라고 봅니다.

◇ 정길훈: 누리호 발사되는 게 2021년 첫 발사 이후에 이번이 다섯 번째 발사인데요. 그동안 1차부터 3차까지는 한국항공우주연구원, 항우연이 주도해 왔고요. 4차 발사 때부터 민간 기업이죠. 한화에어로스페이스가 발사체 제작을 주관해 오고 있는데 이번 5차 발사의 의미는 어떻게 보십니까?

사진 출처 : 연합뉴스

◆ 박설현: 말씀하신 대로 한화에어로스페이스라고 하는 민간 제작사가 상용화 서비스의 발판을 마련하기 위해서 국가 기술을 이전받는 일련의 과정이라고 보시면 좋을 것 같습니다. 사실 우주라는 공간이 과거에는 우주 강대국들의 군비 경쟁의 공간이었거든요. 그런데 현재는 민간사업자가 상업적 가치나 이윤 창출을 하기 위한 공간으로 탈바꿈하는 시점에서 국가가 만든 우주 발사체 기술을 민간에 이전해서 사업화할 수 있다는 관점에서 보면 큰 의미가 있다고 볼 수 있겠습니다.

◇ 정길훈: 국제적으로도 보면 일론 머스크의 스페이스X라든지, 블루오리진 같은 이런 민간 기업들의 우주 발사체 기술 수준이 높잖아요. 국내에서도 그런 국가의 발사체 기술을 민간 기업으로 이전하는 데에 이게 일종의 이정표가 된다고 봐야 할까요?

◆ 박설현: 당연한 말씀이라고 생각되고요. 발사체라고 하는 게 체계 종합 기술의 꽃이라고 볼 수 있는데 이번 5차 발사를 통해서는 발사장의 운영과 위성 투입 궤도 기술까지를 한화에어로스페이스가 경험하게 되고 이렇게 되면 저궤도 우주 비즈니스 모델을 완성하는 고도화 단계에 이르게 되고 상업화를 촉진할 수 있는 일련의 과정이라고 보면 좋을 것 같습니다.

◇ 정길훈: 위성도 이야기해 보겠습니다. 이번 누리호에 역대 가장 많은 위성 15기가 실려 있다고 하는데요. 주 탑재 위성이 5기, 그다음에 큐브 위성 10기 이렇던데 각각의 위성들은 어떤 역할을, 임무를 수행하게 됩니까?

사진 출처 : 연합뉴스

◆ 박설현: 말씀드리기 전에 이번에 실린 위성들의 특징을 좀 살펴볼 필요가 있을 것 같은데요. 지난 4차 발사까지는 소위 100kg 이상, 혹은 500kg 이상의 중형이나 소형 위성 한 개씩을 주 고객으로 해서 누리호가 궤도에 투입했거든요. 그런데 이번에는 15기가 전부 다 100kg급 이하인 초소형 위성이고, 특히 100kg급 5기의 군집 위성, 국가가 만드는 군집 위성이 포함돼 있는데요. 이런 이성들은 무게가 아무래도 작다 보니까 대형 위성이나 중소형 위성보다는 기능이 좀 제한돼 있습니다. 이런 기능의 제한을 극복하기 위해서 초소형 위성들은 군집 형태로 이렇게 무리 지어서 비행하게 되는데요. 그래서 이런 비행하는 역할을 수행할 수 있는 위성을 궤도에 투입하게 되고, 이런 군집 위성들은 주로 한반도를 정찰하거나 한반도를 관찰해서 우리 실생활에 필요한, 재난 해석에 필요한, 정보 안보에 필요한 정보를 전달하신다고 보시면 좋을 것 같습니다.

◇ 정길훈: 그게 지금 주 탑재 위성 5기의 역할을 말씀하신 거고 큐브 위성 10기는 각각 어떤 역할을 하는 겁니까?

◆ 박설현: 큐브 위성은 각각 대학이나 산업체에서 만든 위성들이라고 보시면 좋을 것 같고요. 대학에서는 연구 목적으로, 저희 위성 같은 경우는 광통신을 한다든지 혹은 카이스트 위성 같은 경우는 GPS를 이용해서 대기를 관측한다든지, 스페이스림텍의 산업체 위성 같은 경우는 우주 제약 실험을 한다든지, 그다음에 지자체 위성, 대전샛도 하나 포함돼 있는데요. 대전샛 같은 경우는 대전 인근 도심의 확장을 모니터링하는 임무를 수행하게 됩니다.

◇ 정길훈: 그 큐브 위성 가운데 조선대 학생들이 직접 설계하고 제작한 초소형 위성 CPSat도 포함돼 있던데요. CPSat 위성은 정확히 어떤 겁니까?

사진 출처: 조선대학교

◆ 박설현: 기존의 진행자님과 제가 이렇게 라디오를 통해서 소통할 수 있는 것은 KBS에 할당된 주파수,

◇ 정길훈: 무선 주파수 말씀하시는 거죠?

◆ 박설현: 라디오 주파수를 말하는 겁니다. 90.5메가헤르츠 주파수를 통해서 이렇게 저희가 의사소통할 수 있는 거잖아요. 그런데 위성 같은 경우에도 마찬가지로 위성의 정보를 지상에 전달하기 위해서는 위성마다 고유의 주파수가 필요합니다. 그런데 이런 주파수가 위성 개수가 늘어나다 보니까 예를 들어서 일론 머스크의 스타링크 같은 경우는 7천에서 8천 개 정도로 궤도에 올리고 있는데 위성마다 주파수가 이렇게 할당돼야 하고 주파수가 거의 포화 상태에 있거든요. 그래서 이런 대안으로 광이라고 하는, 빛이라고 하는 성질을 이용해서 데이터를 전달해 보자는 기술 대안이 나오게 되었고요. 국내에서 최초로 이런 빛의 성질을 이용해서 데이터를 전달하는 기술을 실증하는 실험을 하는 위성이라고 보시면 좋을 것 같습니다.

◇ 정길훈: 방송을 들으시는 분들이 CPSat이라는 이름에도 관심을 가지실 것 같아요. Sat은 Satellite의 약자, 그러니까 위성이라는 뜻일 것 같은데 CP는 무슨 뜻입니까?

◆ 박설현: CP는 Cosmic이 우주를 의미하는 영어 단어고요. Pulsating이라고 하는 깜빡인다는 영어 단어…

◇ 정길훈: 뛴다, 진동한다는 뜻 말씀하시는 거죠?

◇ 정길훈: 깜빡이는 정도로 보시면 좋을 것 같고요. 잘 아시겠지만, 빛을 디지털 신호로 바꿔서 데이터를 전송하기 위해서는 아날로그 성질을 갖는 빛이 켜졌을 때 1, 그다음에 꺼졌을 때 0이라고 하는 패턴을 만들고, 1, 0, 1, 0의 데이터 신호를 가지고 데이터를 전송하는 컨셉을 가지고 있어서 제가 CPSat, 우주에서 깜빡이는 위성이라고 작명하게 됐습니다.

◇ 정길훈: CPSat 위성은 언제부터 어떻게 만들었습니까?

사진 출처: 조선대학교

◆ 박설현: 2022년 대학생이나 대학원생들을 상대로 하는 큐브위성 경연대회를 통해서 선정됐고요. 그래서 지금 2026년이니까 약 4년 동안 국가 정부 지원을 받아서 제작하게 된 위성입니다.

◇ 정길훈: CPSat 위성이 우주에서 광통신 기술을 실증한다고 하셨잖아요. 우주 광통신 기술에 관심을 갖게 된 배경은 뭡니까?

◆ 박설현: 앞서 말씀드렸다시피 라디오 주파수의 포화 문제를 해결할 수 있는 대안이 광 기술인 거고 그다음에 광주라는 도시의 주력 산업 중의 하나가 광산업 아니겠습니까? 그래서 위성 산업도 위성 산업이긴 하지만, 위성 산업이 아직은 상업적 가치를 만들어낼 수 있는 단계에 머무르지 않은 단계에서 뭔가 기업으로서의 상업적 가치를 만들어낼 수 있는, 가치를 배가할 수 있는 방법은 제 개인적으로는 이렇게 지역의 주력 사업과 연계해서 시너지 효과를 낼 수 있는 방법이 좋은 대안이라고 생각하거든요. 그래서 저희가 위성 통신이라고 하는 현안의 문제를 해결할 수 있는 대안, 그리고 지역 주력 사업과 연계성을 고려해서 저희가 광통신 위성이라고 하는 주제로 선정됐고 지원받아서 위성을 만들게 됐습니다.

◇ 정길훈: 조선대 입장에서, 비수도권 대학 입장에서는 위성 제작하는 데 드는 비용이라든지 또 기술 개발 과정이라든지 이런 게 녹록지 않았을 텐데요. 어땠습니까?

사진 출처: 조선대학교

◆ 박설현: 좋은 지적인데요. 항상 국가 R&D를 통해서 저희가 위성을 만들기는 하지만, 비용적인 측면에서도 넉넉지는 않았지만, 더 어려운 것은 인력의 보충이고, 관심을 갖는 학생들에게 어떻게 하면 저희가 광주전남이 통합된 마당에 우주 산업이라고 하는 것을 발전시킬 수 있는지 고민해 본다면 인력을 대학의 입장에서는 잘 배출해 주고, 그런 인력들이 적재적소에서 지역에서 활약해 줘야 하는 거잖아요. 그런데 안타깝게도 인력을 모집하는 데 가장 힘들었던 것 같고, 그런 인력들에 대한 관심이 중요한 이유가 우주라는 것에 대한 인식의 전환이 있어야만, 소위 말하는 뉴 스페이스 산업이 발전할 수 있다고 보거든요. 그래서 우주라는 공간이 과거에는 동경의 대상, 선망의 대상, 이렇게 어려운 산업이라고 생각해서 학생들이 이렇게 잘 지원하지 않는지 모르겠지만 그런 거에 대한 인식의 전환이, 이런 사업으로 저희가 위성을 만드는 과정을 통해서 바뀌고, 우주에 접근할 수 있는 기술들이 우리 생활 속에서, 우리 실험실에서, 우리 교실에서 접할 수 있다는 것들을, 이런 계기를 마련해 줄 수 있으면 좋을 것 같습니다.

◇ 정길훈: 오늘 CPSat 위성의 발사 성공 여부를 판단하는 기준은 어떻게 되는지요? 또 만약에 성공하게 된다면 어떤 의미를 갖는다고 보십니까?

◆ 박설현: 위성의 성공적인 판단 기준은 일단 위성의 안정화가 좀 필요할 것 같고요. 안정화된 이후에는 저희가 광주과학관에 있는 망원경을 통해서 우리 CPSat 위성이 보내는 빛의 신호를 모집하게 되거든요. 그래서 망원경에 장착된, 저희가 제작한 모듈레이터를 통해서 1, 0, 1, 0 신호를, 꺼지고 켜지고 꺼지고 켜지는 신호를 아주 빠르게 포착하고 신호가 잘 들어온다면 저희가 성공이라고 판정할 수 있을 것 같습니다.

◇ 정길훈: 오늘 CPSat 위성 발사에 꼭 성공하기를 바랍니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다. 감사합니다.

◆ 박설현: 감사합니다.

◇ 정길훈: 지금까지 박설현 조선대학교 기계공학과 교수였습니다.

정길훈 기자 (skynsky@kbs.co.kr)