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시알리스후불제 는 모르는 드려서 행복을 피를 벌을 말이조선대에서 제작한 큐브위성 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ(스텝큐브랩2)’이 우주로 향하기 전 열진공시험을 받고 있는 모습.(사진=한국항공우주연구원)누리호엔 국내 대학원생들의 꿈도 실렸다. 추상적인 얘기가 아니다. 국내 4개 대학에서 직접 제작한 ‘큐브위성(꼬마위성)’ 4기는 성능검증위성에 탑재돼 우주로 향했다. 큐브위성 4기는 현재 700km 상공을 초속 7.5km로 비행 중이다.성능검증위성에 실린 큐브위성은 순차적으로 사출된다. 인공위성(성능검증위성)에서 다른 인공위성(4기의 큐브위성)을 사출하는 건 세계에서 처음으로 시도되는 방식이다. 첫 사출된 큐브위성의 신호 수신은 30일 이뤄졌다.과학기술정보통신부(과기정통부) 관계자는 “선행 조사에서 인공위성에서 큐브위성을 사출하는 방식은 찾지 못했다”며 “작은 변화로도 큰 영향을 받는 우주환경에서 사출로 인한 반동은 성능검증위성의 무게중심 변화로도 이어질 수 있는데, 이 때문에 자세 안정화에 고도의 기술력이 필요하다”고 설명했다. 조선대 큐브위성을 내보낸 성능검증위성은 현재 자세안정화 작업이 완료된 상태다.과기정통부와 한국항공우주연구원(항우연)은 이날 처음 사출된 조선대의 큐브위성 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ(스텝큐브랩2)’이 지상국에 보낸 신호 수신 결과를 공개했다. 스텝큐브랩2는 지난 29일 오후 4시50분께 성능검증위성에서 성공적으로 사출됐다. 지상국이 조선대에서 보낸 첫 신호를 수신한 시점은 30일 새벽 3시48분께다.다만 첫 신호 수신은 당초 목표와 달리 진행됐다. 조선대 학생팀은 새벽 2시10분께 큐브위성과 조선대 내 지상국 간 10회 반복 수신을 시도했으나, 큐브위성의 고도각이 확보되지 않아 신호를 받지 못했다. 새벽 3시48분 재차 시도한 10회 반복 수신에선 두 번의 신호가 지상국에 닿았다.조선대 학생팀은 이날 오후 3시51분, 5시26분께 두 차례 큐브위성과의 추가 교신을 진행했다. 오전에 이뤄진 수신보다 횟수는 증가했으나, 오후에도 양방향 교신은 진행되지 못했다. 구체적으로 3시51분께 3차례, 5시59분께 1차례 신호가 수신됐으나 목표한 횟수를 채우지 못했다. 신호의 세기도 미약했다.?
누리호 성능검증위성에 실린 4기의 큐브위성.(자료=한국항공우주연구원)조선대 스텝큐브랩2가 보낸 신호엔 현재 위성의 상태정보(비콘신호)가 담겨있다. 조선대 학생팀은 오전에 2회 수신한 신호에서 △위성의 모드 △자세 △위치정보시스템(GPS) 상태 △베터리 모드 △배터리 전압 등을 확인했다.배터리는 정상 운용을 시작했으나, GPS 송수신기는 현재 비활성화 상태다. 연구진은 오후 신호 분석 결과 현재 위성 상태가 오전과 비교해 큰 변화가 없는 것으로 보고 있다. 항우연 관계자는 “GPS 송수신기는 큐브위성이 상태를 스스로 진단해 운용 여부를 결정하는 구조인데, 아직 켜지지 않은 상태로 확인됐다”며 “기기의 결함으로 추정되진 않고 있다”고 설명했다.과기정통부와 항우연은 조선대 큐브위성의 신호가 일부만 수신된 이유를 자세 때문으로 추정하고 있다. 사출 당시 영상을 보면 현재 큐브위성이 빠르게 회전(텀블링)되고 있을 가능성이 높은 것으로 분석된다. 이 때문에 완전한 양방향 교신이 이뤄지기 위해선 ‘자세 안정화’가 과정이 필요하다는 게 연구진의 견해다. 과기정통부 측은 “현재 위성의 배터리 모드와 전압이 정상 상태로 보여 자세 안정화만 정상적으로 진행되면 긍정적인 결과를 기대할 수 있을 것으로 보인다”고 전했다.
누리호 성능검증위성에서 29일 오후 4시50분께 조선대 큐브위성이 사출되고 있는 모습.(영상=과학기술정보통신부)누리호 타고 큐브위성 도전 ‘계속’지난 21일 ‘우주강국 도약’이란 우리나라의 염원을 품고 우주로 향한 누리호 2차 발사체의 비행은 성공으로 기록됐다. 목표궤도 진입(700km)에 진입한 후 성능검증위성이 목표 속도(초속 7.5km)에 도달했기 때문이다. 국내 대학원생들의 꿈은 누리호 2차 발사의 성공을 기반으로 이제 막 시작됐다.누리호 2차 발사를 통해 우주로 향한 큐브위성은 3U 크기 큐브위성 3기와 조선대에서 만든 6U 크기 1기로 구성된다. 1U 큐브샛은 가로·세로·높이 10cm에 질량 1.3kg 수준의 초소형 인공위성을 말한다. 크기가 매우 작아 ‘꼬마위성’으로도 불리는 큐브위성은 구조적인 측면에서 상업용 위성에 비해 신뢰성이 떨어진다. 또 정확한 실패 원인을 파악하는 것도 쉽지 않다.그런데도 과기정통부는 ‘우주인력 양성’ 측면에서 이번 큐브위성 제작 사업을 진행했다. 이번에 발사된 큐브위성은 지난 2019년 개최한 제5회 ‘큐브위성 경연대회’에서 선정된 4개의 대학팀이 직접 제작·개발한 결과물이다. 조선대를 포함해 한국과학기술원(KAIST·카이스트)·서울대·연세대 팀은 이에 따라 큐브위성을 2년간 제작했다. 대학원생이 중심이 돼 설계·제작·관제에 이르는 인공위성 운용 전 과정을 직접 수행할 ‘실전 기회’를 제공하는 게 주된 목적이다.과기정통부 관계자는 “큐브위성을 누리호에 실어 보내는 것 자체가 도전적인 과제였지만, 학생들에게 인공위성 운용의 전반적인 과정을 경험할 기회를 제공한다는 교육적 측면에서 의의가 있다”며 “큐브위성은 세계적으로도 실패 사례가 많지만 인재 육성이란 긍정적 측면을 고려해 계속해 장려할 것”이라고 강조했다. 정부는 누리호 4차 발사에서도 국내 대학에서 만든 큐브 위성을 우주로 보낼 기회를 제공할 계획이다. 2023년 초로 예정된 3차 발사에선 ‘차세대 소형위성 2호’가 실린다.
조선대 큐브위성팀이 지상수신국에서 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ(스텝큐브랩2)’이 보낸 신호를 확인하고 있다.(사진=조선대학교)첫 사출된 조선대 큐브위성은 ‘백두산 분화징후 등 한반도 열영상 관측’을 목적으로 제작됐다. 자세 제어에 성공, 탑재된 장비가 정상 작동을 시작하면 조선대 큐브위성은 향후 약 1년간 임무를 수행한다.조선대 큐브위성엔 전자광학 장비와 열영상 장비가 탑재됐다. 전자광학 장비는 40km×40km, 열영상 장비는 160km×220km의 촬영 영역을 각각 보유했다. 1픽셀당 촬영 영역을 의미하는 공간해상도는 전자광학 장비가 10m×10m 수준이고, 열영상 장비가 350m×350m 수준이다.조선대 학생팀은 이 같은 장비를 통해 1개월에 3~4회 백두산 천지 수온 열 영상 촬영할 계획이다. 이를 통해 백두산 천지 수온 변화 모니터링하고, 한반도 도심지역 열섬현상과 원전 온배수 방류 등 관측을 진행한다.항우연은 큐브위성의 모체가 되는 성능검증위성의 자세가 안정화된 만큼 예정대로 남은 3기의 큐브위성을 사출할 계획이다. △카이스트 7월1일 △서울대 7월3일 △연세대 7월5일 순이다. 카이스트 큐브위성은 7월1일 오후 4시30분께 사출이 이뤄진다.조선대 큐브위성의 추가 교신은 7월1일 새벽 2시54분, 오전 4시32분, 오후 4시33분에 이뤄질 예정이다. 조선대 학생팀은 큐브위성이 우리나라 상공을 지날 때마다 계속해서 교신을 시도할 방침이다.
