'누리호 최종임무' 큐브위성, 지상국에 '2차례 생존' 신호 쐈다

9.6㎏ 큐브위성이 우주 공간으로 사출되고 있다. 큐브위성 4기는 162.5㎏짜리 성능검증위성에 탑재된 상태였다. 첫 번째 큐브위성은 지난 29일 우주에서 사출됐다. 나머지 3개 큐브위성은 내달 1일부터 이틀 간격으로 사출될 예정이다. / 영상=한국항공우주연구원

한국형발사체 누리호(KSLV-II)가 고도 700㎞로 보낸 성능검증위성에서 큐브위성이 정상 분리돼 지상국으로 '생존' 신호를 보내왔다. 큐브위성은 1~10㎏ 초소형 인공위성을 일컫는다. 성능검증위성(162.5㎏)은 큐브위성 4기를 차례로 사출하는데, 이는 총에서 총알을 내보내는 장면과 유사하다. 이번에 첫 신호를 보내온 큐브위성은 조선대가 개발한 9.6㎏급이다.

30일 한국항공우주연구원과 과학기술정보통신부에 따르면 조선대 큐브위성이 전날 오후 4시50분쯤 성능검증위성으로부터 분리돼 이날 오전 3시48분쯤 지상국에 일부 상태정보(2차례 비콘신호)를 보내왔다. 첫 큐브위성이 보낸 상태정보에는 위성의 자세, GPS(글로벌위성항법시스템) 상태, 배터리 모드, 배터리 전압 정보 등이 포함됐다.


다만 2차례 신호만 수신된 이유는 큐브위성의 사출 영상으로 미뤄볼 때 현재 위성이 빠르게 회전(텀블링)하는 자세이기 때문으로 보인다. 완전한 양방향 교신을 위해선 자세 안정화에 시간이 더 소요될 것으로 판단된다.

우주는 지구와 달리 중력이나 마찰력이 거의 없는 만큼 큐브위성 사출 과정에서 흔들림이나 회전이 클 수 있고, 이에 따른 자세 제어가 관건이다. 현재 큐브위성의 배터리 모드와 전압이 정상 상태로 보여 자세 안정화만 정상적으로 진행되면 추후 긍정적인 결과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

한국형발사체 누리호(KSLV-II)가 지난 21일 성공적으로 발사되고 있는 모습. / 사진제공=한국항공우주연구원

누리호 임무 아직 안 끝났어?…큐브위성 사출이 '마지막 임무'

큐브위성 사출 일정. / 그래픽=김지영 디자인기자

누리호는 우주발사체(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, 이번에는 누리호를 타고 간 성능검증위성 안에 있는 큐브위성이 정상 분리돼 지상국에 신호를 보낸 것이다.

큐브위성 4기는 국내 대학에서 설계·제작했다. 첫 번째로 사출된 조선대 큐브위성은 중·장적외선 카메라를 활용해 지구 관측 임무를 수행할 예정이다. 정상 작동하면 한반도 주변 열 변화를 관측할 수 있어 폭발 가능성이 있는 화산 감시가 가능하다.

조선대에 이어 KAIST(한국과학기술원) 큐브위성이 내달 1일 사출된다. 초분광 카메라로 지구 주변을 관측하는 임무다. 서울대와 연세대위성이 각각 3일과 5일 사출될 예정이다. 서울대는 정밀 GPS 반송파 신호를 활용해 지구 대기를 관측하고, 연세대는 광학 카메라로 미세먼지를 모니터링할 전망이다.

항우연 관계자는 "국내 대학이 개발한 큐브위성 4기는 과거 해외 발사체를 통해 우주로 갔지만 지상국과 양방향 교신까지 성공하지는 못했다"며 "큐브위성의 경우 구조적 측면에서 상업용 위성에 비해 신뢰성이 떨어져 정확한 실패 원인을 파악하는 것도 쉽지 않다"고 설명했다.

항우연은 앞으로 성능검증위성 자세 안정화 과정을 거치고, 남아있는 큐브위성 3기도 예정대로 사출할 예정이다. 성능검증위성도 큐브위성을 사출하고 나면 무게중심이 달라져 별도의 자세 제어가 필요하다.