차세대 위성 품은 누리호, 韓 우주항공산업 진짜 시험대

민간 주도 뉴스페이스시대 신호탄
'핵심 임무' 차세대 소형위성 2호
악천후에도 주야간 지상관측 가능

독자기술 집합체 누리호 3호기의 발사 성공은 대한민국 우주항공 시대 본격화를 여는 신호탄이 될 전망이다. 우리 기술로 만든 차세대 위성이 실렸고 민간기업 한화에어로스페이스가 체계종합기업으로 선정 돼 제작단계부터 주도적으로 참여했다. 위성 모사체를 싣고 우주로 쐈던 1·2차 때와는 의미가 다른 이유다.

23일 과학기술정보통신부와 한국항공우주가 밝힌 누리호 3호기 비행 시퀀스에 따르면 발사 후 783초, 약 13분 구간에 고도 550km 궤도에 이른다. 이때 차세대 소형위성을 분리해내고, 약 2분여에 걸쳐 큐브위성까지 방출해 내면 발사 자체는 성공이라 볼 수 있다. 누리호는 궤도를 돌다 대기권에 재진입해 불타 사라진다. 총 비행 시간은 18분 58초다.

이 과정까지는 누리호 제작에 직접 참여한 민간기업 한화그룹의 역할이 크다. 누리호는 항우연 연구진이 1단부터 3단까지 순수 국내 기술로 만든 첫 우주로켓이다. 정부와 항우연은 민간이 우주개발을 주도하는 '뉴스페이스' 시대를 맞아 누리호 제작과 고도화 작업을 맡을 민간 기업을 선정했는데, 그 주인공이 한화에어로스페이스다. 누리호의 핵심 기술이라고 할 수 있는 75톤급 액체엔진 5기와 7톤급 액체엔진 1기 등 모두 6기의 엔진이 모두 한화의 손에서 제작·조립됐다.

성공적으로 궤도에 안착했다고 끝이 아니다. 진짜 시험대는 여기서부터다. 누리호 3호기의 핵심 임무는 차세대 소형위성의 성공적인 궤도 진입이다. 한국이 자체 기술로 개발한 '넥스트 샛2(NEXTSAT-2)'는 KAIST 인공위성 연구소가 사업비 240억원을 들여 제작했다. 궤도에 안착한다면 위성은 매일 평균 15바퀴씩 지구를 돌며 여명과 황혼 무렵의 한반도 상공을 지나게 된다. 이번 누리호 발사 시간이 오후 6시 이후로 정해진 배경이다. 국산기술로 제작된 소형영상레이더(SAR) 등이 탑재돼 있어 악천후에도 주야간 지상 관측이 가능하다. 근지구 궤도우주방사선 관측, 우주핵심기술 검증 등이 목표다.

550km 고도에서 함께 임무를 수행할 4기의 부탑재위성도 우리 과학계 연구를 한단계 끌여올려 줄 중요한 열쇠다. 한국천문연구원에서 개발한 과학임무 위성 '도요샛(SNIPE)'은 1년간 근지구 우주 공간의 플라즈마 미세구조의 시공간적 변화를 동시 관측할 수 있게 만들어진 4기의 큐브 위성이다. 작지만 높고 멀리 나는 도요새(Snipe)와 새틀라이트(인공위성)를 합성해 이름을 지었다.

우리기업 카이로스페이스가 만든 'KSAT3U'는 기상현상을 관측하고 우주쓰레기를 줄여 줄 기술을 실증한다. 22㎜ 편광카메라로는 지표면의 편광 특성을 통해 기상현상을 관측한다. 흥미로운 부분은 우주 쓰레기를 줄이기 위한 궤도이탈장치 '디올빗 시스템'이다. 수명을 다한 위성에 부착해 임무가 끝나면 고도를 낮춰 지구 대기권으로 재돌입 시키는 역할을 수행한다. 이 과정에서 대기 마찰력으로 위성은 타서 재가 된다. 궤도를 100년 가까이 돌게 되는 우주 쓰레기를 줄일 수 있게 되는 셈이다.

'져스텍'이 만든 큐브 위성은 우주 검증 영상을 촬영하고 인공위성의 자세를 제어할 수 있는 모터 '리액션 휠'에 대해 우주 검증을 하게 된다. 져스텍은 반도체 및 디스플레이 생산장비에 이용되는 정밀 모터를 만드는 국내 기업으로, '우주'까지 영역을 넓혀가고 있다. 국산기업 루미르의 'Lumir-T1'이라는 이름의 큐브위성은 우주 방사능을 측정하고 우주 방사능에 의해 마이크로 칩, 프로세스 등에서 발생할 기능을 시연하게 된다. 루미르는 2022년 발사한 한국의 달 궤도선 '다누리'에 DTN 장치를 통해 세계 최초로 우주 인터넷 검증에 성공적으로 기여하기도 했다.