'서류가방 크기' 인공위성 4기 사출, 누리호 마지막 임무 오늘 개시

한국형발사체 누리호(KSLV-II) 최종 임무가 29일부터 일주일간 수행된다. 마지막 임무는 큐브위성 4기를 고도 700㎞에서 이틀 간격으로 사출하는 일이다. 큐브위성이란 1~10㎏ 초소형 인공위성을 일컫는다. 현재 큐브위성은 162.5㎏짜리 성능검증위성 내부에 담겨 있다. 우주는 지구와 달리 중력이나 마찰력이 거의 없어 큐브위성 사출 과정에서 흔들림이나 회전이 클 수 있어 이에 대한 자세 제어가 관건이 될 전망이다.


29일 한국항공우주연구원과 과학기술정보통신부에 따르면 이날 오후 4시50분쯤부터 성능검증위성에 탑재된 큐브위성 1기가 사출된다. 총이 총알을 발사하듯, 성능검증위성이 큐브위성을 우주 공간에 내보낸다고 보면 된다. 다만 우주의 궤도 위치에 따라 사출 시간은 조정될 수 있다.

누리호 임무 또 있어?…큐브위성 4기 정상 사출하면 임무 끝

지난 21일 한국형발사체 누리호(KSLV-II)가 발사되는 장면. / 사진=한국항공우주연구원

누리호는 우주 발사체(로켓)로 지구 대기권을 벗어나 우주에 도달할 수 있는 발사 능력이 첫 번째다. 이어 인공위성을 목표한 우주 공간에 투입할 수 있어야 한다.

앞서 누리호는 지난 21일 고도 700㎞에서 초속 7.5㎞(시속 2만7000㎞)에 도달했고 성능검증위성을 목표궤도에 안착시켰다. 당시 누리호가 로켓으로서 성능을 입증했다면, 이젠 누리호를 타고 간 성능검증위성 안에 있는 큐브위성 4기가 목표대로 사출돼 지상과 교신해야 한다.

큐브위성은 모두 정부 예산 지원을 통해 국내 대학에서 설계·제작했다. 조선대 큐브위성이 가장 먼저 사출된다. 무게 9.6kg으로 가장 무겁기 때문이다. 조선대 큐브위성은 중·장적외선 카메라를 활용해 지구 관측 임무를 수행할 예정이다. 정상 작동하면 한반도 주변 열 변화를 관측할 수 있어 화산 감시가 가능하다.


조선대에 이어 KAIST(한국과학기술원) 큐브위성이 내달 1일 사출된다. 초분광 카메라로 지구 주변을 관측하는 임무다. 무게는 3.23kg으로 가장 가볍다. 서울대와 연세대가 각각 3일과 5일 발사 예정이다. 서울대는 정밀 GPS(글로벌위성항법시스템) 반송파 신호를 활용해 지구 대기를 관측하고, 연세대는 광학 카메라로 미세먼지를 모니터링할 전망이다.

이들 큐브위성을 이틀 간격으로 순차적으로 사출하는 이유는 성능검증위성의 자세 제어는 물론 안정화를 위해서다. 성능검증위성도 큐브위성을 사출하고 나면 무게중심이 달라져 별도의 자세 제어가 필요하다. 큐브위성은 회전이나 흔들림이 있을 수 있어 수 시간 이상 자세를 제어해야 한다.

안상일 항우연 위성우주탐사체계설계부 책임연구원은 "큐브위성은 사출관을 통해 튕겨주듯 밀어주는 방식으로 사출된다"며 "질량 변화에 따른 자세 제어가 관건이고, 사출 이후 인공위성은 자동 프로그래밍에 따라 위성의 자세를 잡는다"고 설명했다.

지상국은 오는 30일 새벽 2시쯤 조선대 큐브위성과 첫 교신을 할 예정이다. 과기정통부는 같은 날 오전 9시 큐브위성 사출 성공 여부와 교신 결과를 공식 발표할 계획이다.