지난 2018년 프랑스령 기아나에서 프랑스 발사체 아리안 5호가 영국과 일본의 통신위성을 싣고 우주로 이륙하고 있다. 이 발사체의 상단 부분에 위성들이 탑재되어 있다. [중앙포토]
KAIST 인공위성연구소는 최근 한화스페이스허브와 LIG넥스원·한국항공우주산업(KAI) 등 세 곳과 양해각서(MOU)를 맺었다. 이들 기업은 KAIST에 각각 50억~100억원을 내고 위성 관련 기술을 이전받는다. KAIST 인공위성연구소는 1992년 인공위성(우리별1호) 발사에 성공했다. 소형 위성 분야에서 KAIST의 기술 국산화율은 96%다. 권세진 KAIST 인공위성연구소장은 “5~6년 안에 기술 이전이 이뤄질 것”이라고 말했다.
지금까지 국내에선 다섯 개 연구기관과 기업이 인공위성의 설계 단계부터 조립까지 마치는 데 성공했다. 공공부문에선 KAIST와 한국항공우주연구소·국방과학연구소(ADD), 민간부문에선 KAI와 쎄트렉아이다. 이 중 쎄트렉아이는 KAIST 인공위성연구센터 연구원이 창업했고 한화그룹이 인수했다.
KAIST의 우주탐사 기술역량. 그래픽=박경민 기자 minn@joongang.co.kr
KAI는 초소형 위성체에 들어가는 전력 시스템과 지상국 기술을 넘겨받는다. 우주에 떠 있는 인공위성이 태양광을 이용해 배터리에 전력을 저장하고 활용하는 기술이다. 인공위성이 지상과 데이터를 주고받는 기술도 중요한 요소다. KAI는 이런 기술을 활용해 사업화를 추진할 계획이다.
랑데부위성 프로젝트를 통해 확보 가능한 우주 기술. 그래픽=박경민 기자 minn@joongang.co.kr
앞으로 KAIST는 새로운 우주 탐사 분야에 연구역량을 집중한다. KAIST가 도전장을 던진 분야는 두 가지다. 먼저 인공위성 우리별1호를 지구로 귀환시키는 프로젝트다. 현재 우리별1호의 상태는 엄밀히 말해 우주 쓰레기라고 할 수 있다. 이미 25년 전에 수명(5년)을 마쳤다. 하지만 고도 1314㎞에서 빙글빙글 지구를 돌고 있다.
고도 1314㎞ 에서 지구를 돌고 있는 우리별1호를 포획할 랑데부위성의 상상도. KAIST는 랑데부 프로젝트를 통해 소행성 탐사를 위한 궤도 변경, 위성거리 측정, 근접비행, 국제우주정거장 도킹, 위성 포획에 관한 우주 기술을 확보할 수 있을것으로 기대하고 있다. [사진 KAIST]
랑데부 위성이 우리별1호와 도킹(결합)하려면 우선 위성 간 거리를 정확히 측정할 수 있어야 한다. 이어 두 위성이 근접했을 때 정밀하게 결합하는 기술이 필요하다. 랑데부 위성이 성공한다면 기존 위성을 궤도에서 이탈하거나 대기권에 재진입하는 기술도 축적할 수 있다.
‘반앨런대’ 탐사위성 프로젝트에 도전하는 것도 KAIST로선 새로운 과제다. 반앨런대는 지구 자기권에서 방사능과 이온이 고농축 상태로 존재하는 도넛 형태의 영역이다. 이 영역을 통과할 수 있어야 소행성이나 달보다 먼 우주(심우주)의 탐사가 가능하다.
KAIST는 한국형 발사체(누리호) 기술을 응용해 지구 저궤도(고도 600㎞)에 위성을 투입한다는 구상이다. 탐사위성이 이곳에 들어서면 궤도 갈아타기에 도전한다. 반앨런대는 고도 600~3만㎞까지 걸쳐 있다. 위성은 구심력에 의해 일정한 타원형 궤도를 돈다. 여기에 추력기를 붙여 궤도 변경을 시도할 계획이다. 일정한 경로를 순환하는 기차를 갈아타는 것과 비슷한 원리다. 권현준 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관은 “KAIST가 심우주 탐사 기술에 도전할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.
문희철 산업2팀 기자 reporter@joongang.co.kr
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