위성폐기·항암제실험 등 첫 우주기술 실증…나로호 보며 키운 꿈, 누리호로 펼친다

하이커뮤니티매니져 0 10 13:53

27일 새벽 우주 향하는 13기 위성…'스페이스 헤리티지' 확보 본격화

전남 고흥 나로우주센터 위성시험동에서 연구원들이 누리호 3단에 장착된 차세대중형위성 3호와 큐브위성 사출관을 최종 점검하고 있다. 항우연 제공

"어릴 때 나로호를 보며 꿈을 키웠던 '나로 세대'가 이제 누리호로 우주 기술을 실증하는 시대가 됐습니다."

14일 우주항공청과 한국항공우주연구원(항우연)이 연 기자간담회에서 우주교통관리 전문기업 우주로테크 이성문 대표는 이같이 말했다. 그는 "미국에서 일론 머스크나 제프 베이조스가 '아폴로 세대'라면 우리는 나로호를 보며 학창시절 꿈을 키운 세대"라며 "그렇게 성장한 기업들이 이제 누리호로 성과를 이어가고 있다"고 말했다.

11월 27일 새벽 발사되는 누리호 4차에는 차세대중형위성 3호 1기와 큐브위성 12기 등 총 13기가 실린다. 단순히 위성을 궤도에 올리는 것을 넘어 민간·대학·연구소가 만든 소형 위성을 실제 우주에서 검증하는 발사다.

● 문 앞에서 기다리며 인터뷰, 우주쓰레기 폐기 기술 실증

우주로테크의 코스믹은 다 쓴 위성이 우주에 남지 않도록 스스로 내려오는 기술을 시험한다. 항우연 제공

이성문 대표의 우주로테크가 올리는 '코스믹(COSMIC)' 위성은 국내 최초로 인공위성 궤도 폐기 기술을 실증한다. 운용 3개월 후 자체 폐기장치로 궤도를 스스로 낮춰 지구 대기권 재진입 궤도로 진입하는 과정을 우주교통관리 소프트웨어 '코스모스(COSMOS)'로 추적한다.

이 대표는 창업 초기 "이건 국가 기관이 할 일 아니냐 왜 민간이 하느냐"는 우려를 많이 들었다고 한다. 그는 "그런 의견을 듣고 무작정 미국에 가서 정말 이게 실제 문제가 맞는지 확인하려고 여러 전문가들을 만나기 위해 문 앞에서 기다리며 인터뷰를 수십 건 했다"고 설명했다.

그의 확신은 2년 반 전 미국에서 세계 최초로 위성 폐기 규제가 법제화되면서 현실이 됐다. ‘규제로부터 생산되는 시장’이라는 독특한 특징 때문이다.

이 대표는 "해외 고객들은 스페이스 헤리티지를 기술 구매 결정의 중요 지표로 본다"며 "임무에 성공하면 국내 최초로 인공위성의 궤도 폐기 사례가 된다"고 강조했다. 코스믹에는 달 탐사 로버용 온보드 컴퓨터와 모터 드라이버도 함께 탑재돼 우주 검증을 앞두고 있다.

● 1g에 1000억짜리 약을 우주에서

스페이스린텍의 비천은 항암제 단백질을 미세중력에서 성장시키는 우주의약 실험 플랫폼이다. 항우연 제공

눈에 띄는 도전 중 또다른 하나는 스페이스린텍의 ‘비천(BEE-1000)’이다. 큐브위성 플랫폼에서 항암제 ‘키트루다(펨브롤리주맙)’ 성분의 단백질 결정화에 나선다.

윤학순 스페이스린텍 대표는 "키트루다 1g이 7000만 원, 100g이 70억인데 최근 제약 산업에서 가장 핫한 이중항체는 어떤 경우 1g에 1000억"이라며 "우주에서 소규모만 가져오더라도 상업적으로 전개되면 상당한 산업 효과가 있다"고 설명했다.

항암제 단백질 결정화를 우주에서 하는 이유에 대해 윤 대표는 “우주에서는 중력이 거의 없어 약재가 떠 있는 상태에서 균일하게 자란다”며 “지상에서는 가라앉고 엎어지고 층이 생기기 때문에 균일한 성장이 어렵다”고 설명했다.

스페이스린텍은 4년간 매달려 16cm×15cm×10cm 작은 공간에 단백질 결정 성장 실험실 전체 기능을 집적했다. 이미 올해 8월 국제우주정거장(ISS)에서 예비 실험을 수행했으며 2027년까지 큐브위성에서 만든 약을 지상으로 회수하는 서비스를 개발할 계획이다.

● 둘이 하나 된다, 쌍둥이 큐브위성의 자율 도킹

서울대학교의 스누글라이트-III는 두 큐브위성이 분리된 뒤 GPS 기반 상대항법으로 편대비행과 자율 도킹을 실증하는 임무를 수행할 예정이다. 항우연 제공

서울대의 스누글라이트-III는 두 큐브위성이 분리된 뒤 GPS 기반 상대항법으로 편대비행과 자율 도킹을 실증하는 임무를 수행할 예정이다. 항우연 제공

서울대가 개발한 '스누글라이트-III(SNUGLITE-III)'는 학내 이름 공모전에서 ‘둘이 하나 된다’는 의미로 '하나', '두리'라는 이름이 선정됐다. 하나로 결합된 쌍둥이 큐브위성이 우주에서 분리됐다가 GPS만으로 센티미터급 정밀도로 위치를 파악해 자율 도킹을 시도한다.

배영환 서울대 박사후연구원은 "추력기 없이 GPS만 활용해 하나와 두리가 cm급으로 정밀하게 서로의 위치를 파악하고 조정하는 도전적 실험"이라며 "뉴스페이스 시대에 대규모 위성군이 운영될 때 자율 제어 인프라 구축의 기반 기술"이라고 설명했다. 지상에서 쓰이던 RTK(Real-Time Kinematic) 기법을 큐브위성에 적용한 것이다. RTK 기법은 GPS 오차를 수 cm급 수준으로 줄이는 방식이다.

두 위성은 우주에서 약 10일간 시운전 후 4시간에 걸쳐 분리되고 한 달에서 두 달간 편대비행과 GPS 대기 관측을 수행한 뒤 자율 도킹에 도전한다. 배 연구원은 "국내 발사체를 이용함으로써 해외 운송 비용이 들지 않고 일정 조율과 의사소통이 수월해 기술 완성도를 높이는 데 주력할 수 있었다"고 덧붙였다.

● 23년간 플라즈마 연구, AI로 홀추력기 개발

케이-히어로는 KAIST의 소형 우주 엔진을 처음으로 우주에서 시험하는 임무를 맡았다. 항우연 제공

KAIST의 '케이-히어로(K-HERO)'는 초소형위성용 소형 홀추력기의 우주 검증에 나선다. 홀추력기는 기체 추진제를 이온화해 전기장으로 가속시키는 우주 전기추진 기술이다. 화학 추진 대비 연비가 높아 저궤도 군집위성, 초저궤도 위성, 심우주 탐사 등에 활용된다.

특이한 점은 KAIST 원자력 및 양자공학과에서 개발했다는 것이다. 플라즈마를 연구하는 연구실에서 23년간 쌓은 기술이 결실을 맺은 것이다.

박재홍 KAIST 박사과정생은 "KAIST가 2002년부터 전기추진기를 연구해왔다"며 "연구실에서 20년 동안 축적한 실험 데이터와 시뮬레이션 데이터를 결합해 인공신경망을 구축했고 이를 활용해 홀추력기를 빠르고 쉽게 개발할 수 있게 됐다"고 설명했다. 국내에서 처음으로 AI 설계를 적용한 홀추력기가 우주로 올라가는 셈이다. 연구실에서는 창업 기업 '코스모비(Cosmo Bee)'도 탄생했다.

● 롤러블 태양전지부터 해양 관측까지...다양한 기술 실증

나머지 큐브위성들도 각각 독특한 기술 검증에 나선다. 인하대의 '인하 로샛(INHA RoSAT)'은 큐브위성으로는 세계 최초로 말아서 보관 가능한 국산 태양전지를 우주에서 펼친다. ETRI의 '에트리샛(ETRISat)'은 한국 최초 IoT 위성으로 해양 데이터를 수집하고, 항우연·나라스페이스의 'E3T 1호'는 삼성전자 등 국산 전자 소자를 검증한다.

쿼터니언의 '퍼셋01(PERSAT01)'은 해양쓰레기 추적을, 코스모웍스의 'JACK 3·4호'는 지상 5m 해상도 지구 관측을, 한컴인스페이스의 '세종4호'는 국산 운영체제 기반 영상 촬영을, 세종대의 '스파이론'은 해양 플라스틱 관측을 수행한다.

주탑재위성인 차세대중형위성 3호는 한국항공우주산업(KAI)이 개발했으며 서로 다른 3개 기관의 탑재체를 통합 운용한다.

한국천문연구원의 '로키츠(ROKITS)'는 우주용 광시야 대기광 관측 카메라로 오로라 현상을 관측해 태양 활동이 지구 대기에 미치는 영향을 분석한다. KAIST의 '아이엠맵(IAMMAP)'은 플라즈마와 자기장을 측정해 우주 환경 변화를 관측하고 한림대의 '바이오캐비닛(BioCabinet)'은 미세중력 환경에서 줄기세포 기반 3D 바이오프린팅을 시도한다. 이 위성에는 미국 ITAR 같은 수출 규제에 걸리지 않는 부품을 적용하고 추진제 탱크·밸브 등 추진계 핵심 부품을 국산화한 자체 추진 시스템이 적용됐다.

전남 고흥 나로우주센터 위성시험동에서 연구원들이 누리호 3단에 페어링을 장착하고 있다. 항우연 제공

누리호는 27일 새벽 0시 54분부터 1시 14분 사이 전남 고흥 나로우주센터에서 발사된다. 발사 807초 후 차세대중형위성 3호가 먼저 분리되고 이후 약 20초 간격으로 큐브위성들이 2기씩 사출된다.

항우연은 "발사 후 각 위성의 궤도 진입과 임무 성과를 모아 국민에게 공개할 계획"이라고 밝혔다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=75104

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순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
19	번리	19	3	2	14	11
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