韓 개발 위성, 사상 첫 유인우주선 탑재…우주청-NASA 이행약정

韓개발 큐브위성 K-Radcube, 아르테미스 2호 탑재
7월 美 이송… 아르테미스 2호는 내년 6월 발사
정상 궤도에서 약 28시간 동안 과학측정

한국이 개발해 미 항공우주국(NASA) 아르테미스 2호에 탑재 예정인 큐브위성 K-RadCube의 운영 개념도. /제공=우주항공청

우리나라가 개발한 큐브위성이 처음으로 유인 우주탐사선에 탑재돼 발사될 예정이다.

우주항공청은 2일 미국 항공우주국(NASA)과 '아르테미스 2호 내 큐브위성 K-RadCube 협력을 위한 이행약정(Implementing Arrangement)'을 체결했다고 밝혔다.

K-RadCube는 지구 주변 방사선 영역인 밴앨런복사대에서 우주방사선을 고도별로 측정하고, 방사선이 우주인에 미치는 영향을 분석하는 과학 임무 큐브위성이다. 위성 본체 개발은 한국천문연구원 주관 하에 나라스페이스가 참여 중이다. 개발 및 운영 비용은 약 100억원 규모로 추진되고 있다. 큐브위성의 전체 무게는 약 19kg로, 우주방사선 측정을 위해 방사선 계측기 K-RAD가 탑재되며 국내 기업이 개발한 반도체 소자도 탑재돼 반도체 소자의 방사선 내성 특성을 우주환경에서 검증할 계획이다.

K-RadCube는 이번 약정을 통해 우주비행사가 탑승하는 NASA의 아르테미스 2호에 실려 함께 발사될 예정이며, 이로써 한국이 개발한 큐브 위성이 유인 우주탐사선에 탑재되는 첫 번째 사례가 된다. 구체적인 위치는 오리온 스테이지 어댑터(OSA)로, 발사 후 지구 고궤도(HEO)에서 분리 사출돼 임무를 수행한다. 임무 수행 기간은 정상 궤도에서 약 28시간 동안 과학측정을 우선 수행하고 위성과 탑재체 상태가 좋은 경우 2주 정도 추가로 임무를 수행할 계획이다.

이번 약정에는 K-RadCube의 발사 전 준비, 발사, 비행 운용 및 폐기 등 전 과정에서의 양측의 역할과 책임이 포함됐으며, 수집된 과학 데이터를 공동으로 활용하고 공개하는 데 필요한 원칙도 명시됐다. 이번 협약을 통해 NASA는 K-RadCube를 아르테미스 2호에 실어 발사하며 적절한 탑재 환경 제공 및 인터페이스를 지원한다. 우주청은 오는 7월 K-RadCube의 개발 및 비행 인증 완료 후 NASA로 인도할 예정이며 발사 후 K-RadCube 운영을 담당한다. 또한 K-RadCube에서 획득한 과학 데이터는 관련 연구자들이 활용할 수 있도록 공개될 예정이다.

2일 서울 종로구 국가과학기술자문회의 대회의실에서 강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장이 우주청과 미국 항공우주국(NASA) 간 '아르테미스 2호 내 큐브위성 K-RadCube 협력을 위한 이행약정' 및 K-RadCube에 대해 설명하고 있다. /이하은 기자

앞서 NASA 측은 당초 지난 2023년 9월 아르테미스 2호의 여유 공간을 활용해 실을 큐브위성 개발 참여를 한국에 제안했으나 짧은 제작 기간 및 촉박한 발사 일정 등으로 성사되지 못했다. 이후 지난해 1월 아르테미스 2호 발사 일정이 지난해 말에서 오는 9월로 연기되면서 NASA 측이 추가 참여를 요청했고, 한국은 지난해 2월 큐브위성 탑재 임무에 참여하겠다고 제안서를 제출해 같은 해 5월 최종 선정을 통보받았다. 이날 이행약정 체결 이후 우주청은 K-RadCube 제작을 완료해 오는 7월 미국에 이송할 예정이며, 아르테미스 2호의 발사는 내년 6월로 예정돼 있다.

강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 "이번 이행약정 체결은 우주청과 NASA 간의 협력을 더욱 강화할 중요한 계기가 될 것"이라며 "우주청은 달을 넘어 화성, 심우주로 탐사 영역을 확장해 나가며 국제 협력을 위해 열심히 하도록 하겠다"고 밝혔다.

한편 '아르테미스 프로그램'은 미국이 아폴로 프로젝트 이후 50여 년 만에 달에 우주인을 보내기 위해 추진 중인 유인 달 탐사 프로그램이다.

프로그램은 지난 2022년 측정 센서가 부착된 마네킹을 태우고 달 궤도에 진입한 후 성공적으로 복귀한, NASA의 대형 우주 발사체 우주 발사 시스템(SLS)과 오리온 우주선의 무인 비행 테스트 아르테미스 1호를 비롯해 실제 우주비행사 4명이 달 궤도를 돌며 달의 중력을 이용해 비행경로를 조정하는 스윙바이를 시도해 지구로 복귀할 예정인 SLS와 오리온 우주선의 유인 비행 테스트 아르테미스 2호, SLS와 오리온 탐사선, 유인달착륙선(HLS)을 이용해 달 착륙과 탐사 및 체류, 지구 귀환 임무를 수행할 아르테미스 3호, 루나 게이트웨이를 통한 오리온 탐사선과 달 착륙선 간 이동 등의 임무를 수행할 아르테미스 4호 등으로 구성된다.

한국은 지난 2021년 5월 10번째로 아르테미스 약정에 가입해 지난해 10월에는 우주청과 NASA가 아르테미스 연구협약을 맺기도 했다. 아르테미스 프로그램에는 올해 4월 기준 총 54개 국가가 참여하고 있다.