누리호, 조선대팀 큐브위성 첫 사출 성공…자세 안정화 시도중

▲29일 사출에 성공한 큐브 위성 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ’를 제작한 조선대 큐브위성팀. 사진=조선대

[에너지경제신문 이승주 기자] 한국형 발사체 누리호(KSLV-Ⅱ)에 실려 궤도에 올라간 성능검증위성으로부터 조선대 학생팀이 만든 큐브위성(초소형 위성)이 성공적으로 사출돼 일부 상태 정보를 지상으로 보냈다. 다만 큐브위성이 빙글빙글 돌고 있어, 자세 안정화에 시간이 걸릴 것으로 보인다.

30일 과학기술정보통신부(과기부)와 한국항공우주연구원(항우연)에 따르면 조선대팀 큐브위성 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ’가 29일 오후 4시 50분 성공적으로 분리된 뒤, 30일 오전 3시 48분 지상국이 이 큐브위성이 비콘 신호로 보내는 일부 상태정보를 수신했다.

큐브위성이 보낸 상태정보에는 위성의 모드, 자세, GPS 상태, 배터리 모드, 배터리 전압 정보가 포함됐다. 이중 배터리 모드와 전압은 정상으로 나타났다. 다만 당초 목표했던 총 20회의 반복 수신 중 2회만 지상국이 신호를 받았다.

과기부와 조선대 관계자는 "이날 오전 2시 10분과 3시 50분에 비콘 신호를 10회씩 반복 수신하려고 시도했다"며 "오전 2시 10분께 첫 수신 시도에서는 조선대 내 지상국과 위성이 신호를 주고받을 만한 고도각이 확보되지 않아 신호를 받지 못했고, 두번째 시도에서 수신이 이뤄졌다"고 설명했다.

과기부와 항우연은 사출 영상으로 봤을 때 큐브위성이 현재 빠르게 회전(텀블링)하고 있어, 상태정보 송신은 여러 차례 됐으나 수신 횟수는 적은 것으로 추정했다. 과기부가 공개한 사출 영상에서 큐브위성은 성공적으로 분리되는 것까지 확인됐으며 그 후 카메라가 관측할 수 없는 영역으로 나갔다. 과기부는 "완전한 양방향 교신을 위해서는 자세 안정화에 시간이 좀 더 필요할 것으로 보인다"고 설명했다.

조선대팀 큐브위성의 다음 교신 예정 시각은 위성이 한국 상공을 다시 지나는 30일 오후 3시 48분과 5시 26분이다. 지상국은 이때 상태정보를 수신하고 교신 명령을 진행한다. 조선대 큐브위성에는 자세를 제어하기 위한 자기토커와 반작용휠이 장착돼 있다.

조선대 학생팀은 비콘 신호는 조선대 내 지상국에서 받고, 명령 송수신은 위성관제시스템 소프트웨어 개발 기업 ㈜솔탑의 지상국에서 진행한다. 이날 오후 위성 신호를 확인해 자세가 안정됐다는 판단이 들면 GPS 상태를 받을 계획이다.

STEP Cube Lab-Ⅱ는 조선대 오현웅 스마트이동체융합시스템공학부 교수가 지도하는 학생팀이 개발했다. ‘6U 규격’(10×20×30㎝)에 질량이 9.6kg으로 성능검증위성에 실린 4기의 큐브위성 중 가장 무겁다. 임무 수명은 약 1년이다.

주된 임무는 최근 폭발 위험성이 제기되고 있는 백두산 천지의 수온 변화를 관찰하는 것이다. 국내 최초로 전자광학·광대역 적외선·장적외선 카메라 3대가 장착돼 한 달에 3∼4회 백두산 천지 수온의 열영상을 촬영한다. 이 밖에도 한반도 도심지역 열섬현상, 원전 온배수 방류 현황 등을 관측할 수 있다. 또 조선대 연구팀에서 개발한 태양전지판 관련 신기술 시험용 기기들도 탑재돼있어 부 임무인 기술검증을 수행할 예정이다.

과기정는 그동안 해외 발사체를 이용해 학생팀이 개발한 큐브위성을 4차례 발사했으나, 이 중 양방향 교신에 성공한 적은 없었다. 큐브위성은 매우 적은 예산으로 개발되며 상업용 위성에 비해 신뢰성이 떨어진다고 평가받는다. 전세계적으로도 큐브위성의 교신 성공률은 일반 실용위성과 비교해 낮은 편이다.

하지만 조선대팀 큐브위성의 경우 현재 위성의 배터리 모드와 전압이 정상 상태여서 자세 안정화만 정상적으로 진행되면 긍정적인 결과가 있을 것으로 관계자들은 기대하고 있다.

오 교수는 "비콘신호 수신은 정한 임무수행 성공 기준에 있어 수신·교신의 성공 단계 중 레벨 2의 절반을 수행한 수준"이라며 "향후 정상적인 위성 운영을 통해 최종 임무 목표인 분화 징후 관측 영상 획득과 지상에서 영상을 내려받는 단계까지 잘 수행할 수 있게 되길 바란다"고 말했다.