‘누리호의 특별한 미션’, 13기 위성 실고 발사… 우주의약부터 삼성 반도체검증까지

누리호 4차 발사에 차중형 3호와 12기 큐브위성 실려 차중형 3호 임무로 새벽 1시 발사… 산학연도 큐브위성 제작 민간 우주서비스 첫걸음… 추력 없이 도킹, 롤러블태양전지 등 검증 오는 27일 4차 발사에 나서는 한국형발사체 '누리호'는 특별한 여러 손님들을 태우고 우주를 향해 솟아 오른다. 특별한 손님은 13기의 탑재위성으로, 오로라 관측 중형위성부터 우주의약, 소자부품, 연료 없는 도킹 등 다양한 과학적 임무와 신기술 검증을 위한 큐브위성까지 각양각색이다. 이들 위성은 누리호 발사 약 13분이 지나 주탑재위성인 차세대중형위성 3호를 시작으로 부탑재위성인 12기의 큐브위성이 18초∼23초 간격으로 두 개씩 순차적으로 누리호에서 사출돼 태양동기궤도 진입을 시도한다. ◇메인손님 '차중형 3호', 오로라 관측 맞춰 새벽 1시 발사 16일 우주항공청과 한국항공우주연구원에 따르면 누리호 4차 발사에는 무게 516㎏의 주탑재위성 '차세대중형위성 3호'와 79㎏에 달하는 12기의 큐브위성 등 총 13기 위성이 실린다. 모든 위성은 지난달 정상 입고된 이후 누리호에 탑재를 모두 마쳤다. 가장 메인 손님은 차세대중형위성 3호다. 한국항공우주산업(KAI)이 제작한 것으로, 3개의 탑재체를 실고 우주로 향한다. 3개 탑재체는 오로라와 대기광을 관측해 우주 날씨를 연구하는 한국천문연구원의 '우주용 광시야 대기광 관측카메라', 우주 환경에서 줄기세포 기반 3D 바이오프린팅과 3D 세포배양시스템을 검증하는 한림대의 '바이오캐비닛', 우주플라즈마와 자기장을 측정하는 KAIST의 '아이엠맵' 등이다. 누리호의 발사 시간이 새벽 1시로 정해진 것도 차중형 3호의 오로라 관측 임무 때문이다. 오로라 관측은 태양빛의 영향이 적은 자정 무렵이 가장 적합한데, 차중형3호가 진입하는 태양동기궤도와 발사장의 위치가 맞아 떨어지는 시간이 새벽 1시 전후인 관계로 발사 시간이 이전 발사(오후 4∼6시)와 달리 새벽으로 정해졌다. ◇산학연 12기 '큐브위성', 우주 관측·기술 검증 나서 이번 발사에서는 산학연이 개발한 다양한 임무의 큐브위성 12기가 대거 실린다. 큐브위성은 가로·세로·높이가 모두 10㎝(1U)에 달하는 초소형위성이다. 이들 위성은 우주관측과 우주 검증 등의 목적으로 개발됐다. 우선, 우주기업이 제작한 큐브위성의 활약이 기대된다. 이 중 가장 눈길을 끄는 큐브위성은 스페이스린텍의 '비천(BEE-1000)'으로 우주 미세중력환경에서 면역항암제의 단백질 결정화를 검증한다. 윤학순 스페이스린텍 대표는 "우주환경에서 단백질 결정화를 세계 최초로 실증하는 위성으로, 우주에서 실제 의약을 생산할 수 있는지를 검증할 기회가 될 것"이라고 설명했다. 우주로테크의 '코스믹' 큐브위성은 우주탐사 로버용 부품 기술 검증을 마친 뒤 궤도에서 이탈해 위성을 폐기하는 우주쓰레기 폐기 기술을 검증한다. 이성문 우주로테크 대표는 "미국과 유럽에서는 위성 폐기 의무 규제들이 등장하고 있는데, 이런 시점에 이를 검증할 수 있게 돼 굉장히 의미가 크다"고 말했다. 한컴인스페이스는 지구관측용 군집위성 시리즈 중 처음 개발한 '세종4호'를 쏘아 올리고, 코스모웍스와 쿼터니언은 각각 지상관측, 해양쓰레기 탐지 위성을 발사한다. 출연연에서는 한국전자통신연구원(ETRI)이 6세대 이동통신 검증위성을, 항우연은 국산 소자·부품 검증위성을 각각 쏘아 올린다. 세종대, KAIST, 인하대, 서울대 등 대학도 큐브위성 4기를 발사한다. 서울대는 쌍둥이 위성을 발사해 궤도에서 분리된 뒤 다시 도킹 임무를 수행한다. 이 위성은 추력기 없이 공기저항 차이를 활용하는 자율 궤도제어시스템으로 도킹에 나서 관심을 모은다. KAIST는 전기에너지로 플라즈마를 만들어 추진력을 얻는 '홀 추력기'를 검증하고, 세종대의 '스파이론' 위성은 저궤도에서 항법신호 송신 모듈 검증 및 적외선 기반 해양 플라스틱 관측을 수행한다. 인하대는 돌돌 말은 형태의 롤러블 태양전지 모듈을 탑재해 전개하는 시도를 수행한다. 현성윤 우주청 한국형발사체 프로그램장은 "이번 발사는 정부 주도에서 민간 중심으로 우주 발사 서비스가 전환되는 첫걸음이라는 데 의미가 크다"며 "성공적 발사를 위해 마지막 순간까지 철저히 준비하도록 하겠다"고 말했다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr