누리호가 쏘아 올린 13기 위성들…‘K-우주 실증’ 속도낸다

차세대중형위성 3호, 오로라 등 대기 관측 임무 등 수행
큐브위성 12기…해양 쓰레기,GPS, 바이오 연구 진행
누리호 4차 발사, 지상 관측 넘어 우주 연구로 확대

한국형발사체 누리호가 27일 새벽 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사되고 있다./한국항공우주연구원

한국형 발사체 누리호 4차 발사가 성공하며 국내 우주과학 연구가 본격적인 실증 단계에 들어섰다는 평가가 나온다. 이번 발사에는 오로라·대기광 관측부터 해양 플라스틱 분포 검증, 면역항암제 기반 단백질 결정화 실험 등 다양한 우주 임무를 수행할 13기 위성이 함께 올라 모두 목표 궤도(600㎞)에 성공적으로 분리·안착했다. 이들 위성은 앞으로 발사 이후 위성 운용 전 초기 교신·성능 점검 단계인 커미셔닝(Commissioning)을 거쳐 본격 임무에 돌입한다.

27일 우주항공업계에 따르면 이날 오전 1시 13분 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사된 누리호에는 주탑재체인 차세대중형위성 3호(CAS500-3·차중3호) 1기와 12기 큐브위성이 함께 실렸다. 차중3호는 한국항공우주산업(KAI)이 개발을 총괄했고, 한국천문연구원·인공위성연구소·한림대학교가 탑재체 개발을 맡은 500㎏급 관측 위성이다. 이 위성은 오로라·대기광 관측, 전리권 우주환경 변화 감시뿐 아니라 바이오 3D 프린팅 기반 줄기세포 배양 실증 임무까지 수행할 계획이다.

큐브위성들의 역할도 주목된다. 한국항공우주연구원(항우연)은 '국산 소자부품 우주 검증 플랫폼 1호'를 함께 올렸다. 지난해 7월 개발에 착수해 지난 10월 제작을 마친 이 플랫폼은 국내에서 개발된 우주급 소자부품의 기능을 실제 우주 환경에서 검증하는 임무를 수행한다. 성능이 입증될 경우 수입에 의존해온 우주 부품의 국산화 판로를 개척하게 되는 계기가 될 것으로 기대된다.

세종대학교의 '스파이론(SPIRONE)'은 무게 2.5㎏ 수준으로, 초소형 위성 기반 LEO 항법 신호 송신 모듈 개발·검증을 목표로 한다. 또 해수면과 플라스틱의 온도 차를 활용해 해양 플라스틱 분포를 관측하는 임무도 수행한다. 서울대학교가 개발한 쌍둥이 위성 '하나·두리'는 군집위성 운용 핵심 기술인 상대항법과 궤도제어 기능을 탑재했다. 우주에서 편대비행을 통해 지구 대기 관측을 위한 GPS RO(Radio Occultation) 데이터를 수집할 계획이다.

KAIST의 케이히어로(K-HERO)위성은 지구 저궤도에서 150W급 홀추력기를 1분간 동작시켜 플라즈마의 생성과 이온 가속에 따른 추력 발생을 확인할 예정이다. 스페이스린텍의 비천(BEE-1000)은 국내 최초의 우주바이오 전용 위성으로, 공공연구 목적 의약품 결정화 실증을 진행한다. 이번 우주에서의 임무는 미세중력 환경에서 단백질 결정성장 과정을 실험을 통해 검증한다.

이외에도 한컴인스페이스의 세종4호(SEJONG-4)는 지구관측 영상 촬영 임무부터, 제주도 해양쓰레기 감시 임무를 수행하는 퍼셋01(PERSAT01) 위성, 해양기후 예측 서비스를 위한 저궤도 초소형 위성 기반 사물인터넷(IoT) 데이터통신 서비스 임무를 수행할 에트리샛(ETRISat) 등 12기의 저마다 다른 목적과 특징을 가진 위성들이 우주에서 활약할 예정이다.

이번 누리호 4차 발사가 민간 우주 탐사의 신호탄이란 평가다. 송영주 경희대 우주탐사학과 교수는 "지상 관측과 통신 목적을 넘어 우주에서 다양한 연구를 할 수 있고 기술을 검증할 수 있는 탑재체들이 실렸다는 것이 굉장히 고무적"이라면서 "앞으로 유럽의 우주국처럼 우주 임무가 다양해질 수 있다는 것을 보여준 신호탄이 된 것 같다"고 분석했다.

한편 우주항공청은 27일 오전 교신에서는 차중3호 본체 구성품 기능을 확인했고 대전 항우연 지상국 등과 추가 교신을 통해 위성 세부 상태 정보를 내려받고 정밀 점검을 수행할 계획이라고 설명했다. 1년간 태양동기궤도에서 지구를 하루에 약 15바퀴 돌며 본격적인 임무에 나설 예정이다. 부탑재위성 12기 중 5기도 지상국과 교신을 완료했고, 나머지 위성들도 첫 교신 시도를 준비 중이다.