두원중공업, 아리랑3A호에 '단열옷' 입히다

머니투데이

박상빈 기자

아리랑3A호 상상도/사진=항우연

다목적 실용위성 3A호(아리랑 3A)가 26일 오전 7시8분(한국시각) 러시아 야스니 발사장에서 발사됐다. 제작에 참여한 KAI(한국항공우주 (48,700원 ▼350 -0.71%)산업)와 대한항공 (20,150원 ▼400 -1.95%), 한화 (26,050원 ▼200 -0.76%), 두원중공업 등은 위성 제작 기술력을 입증받게 됐다.

이중 두원중공업은 위성의 '옷'인 단열재를 설계하고, 제작해 위성에 장착하는 등의 '열 제어계' 전반을 담당했다. 두원중공업은 1979년 방위산업제품과 선박엔진 전문제조 업체로 설립됐으며, 현재는 차량용 콤프레서를 주로 생산하고 있다. 두원중공업 관계자들은 러시아 현지에서 단열재 장착 등 발사를 위한 마무리 작업을 진행한 후 지난 주말 귀국했다.

두원중공업은 1999년 12월 발사된 아리랑 1호 때부터 위성의 온도 조절 장치인 열제어계를 설계·제조했다. 열제어계는 외부의 입자 등으로부터 위성을 보호함과 동시에 궤도에 따른 온도 변화로 내부 장치들이 훼손되는 것을 막는 기능을 한다.

사람의 옷 역할이나 마찬가지지만 그리 간단한 기능이 아니다. 대기가 없는 지구 밖은 온도 차이가 극심하다. 태양빛이 직접 도달하는 곳은 150℃까지 올라가고, 지구 그림자에 가려진 공간은 영하 150~200℃까지 떨어진다. 변화폭이 300℃에 달한다.

열제어계는 순간순간의 상황에 맞게 온도를 제어하며 위성이 수명을 다할 때까지 임무를 수행하도록 돕는다. 만약 온도가 제어되지 않는다면 온도에 민감한 배터리가 방전되는 등 위성은 제 역할을 할 수 없다.

열제어계를 구성하는 것 가운데 중요한 것이 위성을 둘러싼 MLI(다층박막단열재·Multi-Layer Insulation)다. 보통 금빛 필름처럼 보인다. 얇은 10~20장들의 막들은 사람이 여러 옷을 겹쳐 입은 것처럼 훌륭한 단열 효과를 낸다. 안팎의 열을 차단하며 위성 내부의 온도 변화를 막는다.

또 히트파이프(heat pipe)는 전자 장비의 활동으로 위성 내에 쌓이는 열을 빼는 역할을 한다. 알루미늄과 암모니아 가스 등으로 특수 제작된 장치를 통해 구리보다 300배 큰 열전도성으로 열기를 제거한다.

이외에 OSR(Optical Solar Reflector)은 유리를 이용해 태양열을 직접 반사함으로써 온도 변화를 막는 역할을 한다.