2023년 5월 누리호가 나로우주센터에서 3차 발사되고 있다. 27일 새벽으로 예정된 누리호 4차 발사가 3주 앞으로 다가왔다. 누리호 4차 발사는 누리호 체계종합기업인 한화에어로스페이스가 주관한다는 점 외에도 수십 개의 국내 산학연이 공들여 개발한 탑재체와 우주 기술을 본격적으로 검증하는 기회다. 한국항공우주연구원 제공



27일 새벽으로 예정된 한국 첫 독자 우주발사체 누리호 4차 발사가 3주 앞으로 다가왔다. 이번 발사는 누리호 체계종합기업인 한화에어로스페이스가 주관한다는 점 외에도 수십 개의 국내 산학연이 공들여 개발한 탑재체와 우주 기술을 본격 검증하는 기회라는 의미를 갖는다. 우주 환경에서 검증된 이력을 뜻하는 ‘스페이스 헤리티지’를 얻어 글로벌 우주 시장 진입 속도를 높이는 계기가 될 것으로 전망된다.

4차 발사되는 누리호에 실리는 위성은 무게 500kg의 주탑재위성 ‘차세대중형위성 3호(차중 3호)’ 1기와 부탑재위성 12기 등 총 13기다. 위성들은 누리호 상단 페어링 내부 구조물에 장착되는 막바지 단계에 돌입했다. 국내 위성 기업 나라스페이스의 박재필 대표는 누리호 4차 발사에 대해 “세금으로 개발된 누리호가 본격적으로 국내 산학연을 지원하는 ‘누리호 효과’가 시작된 것”이라며 “한국 우주산업이 글로벌 시장으로 도약할 수 있는 중요한 순간”이라고 평가했다.
● 국내 최초 우주 기술 확보 도전
메인 위성인 차중 3호는 한국항공우주산업(KAI)이 개발했다. 차중 3호에는 3개의 탑재체가 실린다. 한림대가 만든 탑재체 ‘바이오캐비닛’은 우주 미세중력 환경에서 줄기세포 기반 3차원(3D) 바이오 프린팅을 시도한다. KAIST 인공위성연구소가 개발한 측정 장비 ‘아이엠맵(IAMMAP)’은 플라스마가 지구 환경에 미치는 영향을, 한국천문연구원(천문연)의 우주용 광시야·대기광 관측 카메라 ‘로키츠(ROKITS)’는 오로라 현상을 관측해 흑점 폭발 등이 지구 대기에 미치는 영향을 분석한다.
국내 산학연은 부탑재위성 12기를 통해 국내 최초 우주 기술 검증 사례를 확보한다. 한국 최초 사물인터넷(IoT)용 위성인 한국전자통신연구원(ETRI) 의 ‘에트리샛(ETRISat)’이 대표적이다. 에트리샛은 해상의 ‘해상 부이’가 수집한 해수면 온도, 파도 강도 등 데이터를 우주 저궤도에서 수집해 지상국에 전송하는 시험을 한다. 에트리샛이 수집한 데이터를 한국해양과학기술원(KIOST)의 해양기후 예측 인공지능(AI) 모델에 넣어 기후를 예측한다. 유준규 ETRI 위성통신인프라연구실장은 “저궤도 통신 환경에 적합한 전송 방식을 검증해 국제 이동통신 표준화 기구(3GPP)의 표준 특허를 확보할 계획”이라고 말했다.
국내 우주기업 ‘우주로테크’는 위성 ‘코스믹(COSMIC)’으로 우주교통관리와 우주쓰레기 폐기 기술을 검증한다. 코스믹은 운용 3개월 뒤면 추력기가 달린 자체 폐기 장치를 통해 스스로 궤도를 조금씩 낮추다가 폐기된다. 우주쓰레기를 줄이기 위함이다. 이 과정에서 우주교통관리 소프트웨어를 통해 코스믹의 폐기 시작부터 끝까지 추적하며 다른 물체와 충돌하지 않고 안전하게 폐기되도록 유도한다. 이성문 우주로테크 대표는 “해외 고객은 스페이스 헤리티지를 기술을 구매할지 결정하는 중요 지표로 본다”며 “미션에 성공하면 국내 최초로 우주쓰레기 폐기 기술 스페이스 헤리티지를 확보하게 된다”고 강조했다.
우주의약 전문 기업 ‘스페이스린텍’의 위성 ‘BEE-1000’은 위성 내 장치로 ‘펨브롤리주맙(Pembrolizumab)’ 성분의 궤도상 단백질 결정화 연구 실증에 도전한다. 펨브롤리주맙은 대표적인 면역관문억제제로 면역항암제 ‘키트루다’의 성분이다. 세계 최초로 큐브위성에서 항체 기반 면역항암제의 단백질 결정화에 도전한다.
● 대학서 탄생한 기발한 기술도 우주 올라
AI 기반 데이터분석 기업인 ‘한컴인스페이스(한컴)’는 누리호에 자체 개발한 국산 비행소프트웨어(FSW)가 탑재된 ‘세종 4호’를 실어 보낸다. 이정민 한컴 상무는 “국산 항공 실시간 운영체제(RTOS)인 ‘네오스(NEOS)’를 기반으로 위성에 맞는 FSW를 개발했다”며 “세종 4호는 농업·산림·도시 모니터링 등 공공 목적에 특화된 다분광 영상 촬영을 할 계획”이라고 말했다.
또 다른 탑재 위성은 한국항공우주연구원(항우연)과 국내 위성기업 ‘나라스페이스 테크놀로지’가 개발한 큐브위성인 ‘우주검증위성(E3T) 1호’다. E3T는 고도 600km에서 약 6∼12개월 동안 삼성전자, KAIST, 엠아이디 등의 국산 전기·전자 소자급 부품 및 반도체 8종의 우주 검증에 도전한다.
2022년도 큐브위성 경연대회를 통해 선정된 세종대, KAIST, 인하대, 조선대, 서울대가 개발한 큐브위성 4기도 누리호에 실린다. 인하대는 세계 최초로 큐브위성 안에 태양전지를 말아서 탑재한 후 우주에서 펴는 도전을 한다. 한국에너지기술연구원(에너지연)이 개발한 태양전지도 탑재됐다.
서울대 위성 ‘스누글라이트-3’는 우주에 올라가면 2개의 위성인 ‘하나’, ‘두리’로 분리돼 편대 비행을 하다가 마지막에 자석을 이용해 서로 도킹하는 시도를 한다. 스누글라이트-3 개발을 이끈 배영환 서울대 GNSS 연구실 박사후연구원은 “추력기 없이 GPS를 활용해 하나와 두리가 서로 cm급으로 정밀하게 서로의 위치를 파악하고 조정하는 도전적인 실험을 한다”며 “국내 발사체를 이용함으로써 해외 운송 비용이 들지 않고 비교적 일정 조율과 의사소통이 수월해 기술 완성도를 높이는 데 주력할 수 있었다”고 말했다.
이채린 동아사이언스 기자 rini113@donga.com 기자 admin@slotnara.info