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  • [사이언스] 작지만 강한 인공위성은?
  • 이지현 기자
  • 2018-01-16 18:44:49
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우리나라 초소형 위성 발사 성공

최근 우리나라 기술로 만든 초소형 위성인 큐브위성이 성공적으로 발사됐다.과학기술정보통신부가 12일 5개 대학 연구팀이 개발한 큐브위성 5기를 인도 사티시 다완 우주센터에서 성공적으로 발사한 것. 큐브위성은 가로·세로·높이가 각각 10cm의 정육면체를 기본 단위로 규격화된 초소형 위성을 말한다. 큐브위성은 대형위성보다 제작·개발·발사 비용이 저렴하고 우주에서 여러 임무를 수행할 수 있어 세계적으로 주목받는 기술. 큐브위성은 우주에서 어떤 임무를 수행할까?​


미국 항공우주국(NASA·나사)에서 쏘아 올린 큐브 위성. NASA​


1000분의 1 비용으로


큐브 위성의 모습(왼쪽)과 임무 수행 과정. 과학기술정보통신부 제공

큐브위성은 1999년 미국 스탠퍼드대와 캘리포니아 폴리텍대 위성 연구자들에 의해 개발됐다. 그 전까지 연구자들은 학생들에게 위성의 원리와 제작 과정을 설명하는 데 어려움을 겪고 있었다. 다목적 인공위성 하나를 만드는 데 3000∼5000억으로 너무 큰 비용이 들었기 때문. 그렇다고 이론으로만 공부하기에는 한계가 있었다.

이에 이들은 가로·세로 10㎝ 정도 크기의 초소형 위성을 개발하기로 했던 것. 큐브위성 개발비용은 1∼2억 원이 든다. 발사 비용까지 다 합쳐도 5억이 넘지 않는다. 큐브위성은 작지만 지상과 통신을 할 수 있는 송수신 안테나, 태양광을 전력으로 이용할 수 있는 태양전지판, 카메라 등을 모두 갖추고 있다.


우리나라 최초의 큐브위성은?


우주에 떠있는 시네마 가상도. 경희대 제공

우리나라에서 최초로 개발된 큐브위성은 2002년 한국항공대 연구진과 학생이 개발한 ‘한누리 1호’다. 하지만 안타깝게도 한누리 1호는 2006년 러시아 발사체 ‘드네프르’에 실려 쏘아 올려진 지 1분 만에 공기 마찰을 이기지 못하고 폭발해버렸다.

이후 2012년 경희대에서 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리)와 협업해 ‘시네마 1기’라는 큐브위성을 만들어내고 미국 반덴버그에서 발사에 성공했다. 이후 2013년 시네마 2기와 3기가 차례로 만들어져 성공적으로 우주로 쏘아 올려졌다. 3개의 시네마는 에너지 입자를 검출(검사하여 찾아냄)하고 지구 자기장 변화 같은 지구 가까이 있는 우주 환경을 연구했다.

우주쓰레기는 나에게 맡겨줘!

큐브위성은 비교적 저렴한 가격 덕분에 실험적인 연구에 많이 쓰인다.

대표적으로 지구 대기권의 열권 탐사에 큐브위성이 사용된다. 열권은 지표면을 기준으로 지상 80㎞에서 1000㎞에 해당하는 대기권의 가장 위쪽에 있는 층. 열권은 공기의 밀도가 커서 위성을 쏘아 올릴 때 마찰열에 의해 위성이 타버려 망가질 확률이 높다. 이 때문에 비용이 많이 드는 다목적 위성으로 열권을 관찰하기는 어려운 것. 대신에 비용이 저렴한 큐브 위성을 활용해 열권의 기상과 에너지 등을 관찰한다.

최근에는 큐브위성을 통해 우주쓰레기를 처리하는 기술도 연구되고 있다. 우주쓰레기는 인공위성이나 로켓 추진제에서 떨어져 나온 입자처럼 우주 공간을 떠다니는 인공적인 물질들을 말한다. 이 우주쓰레기는 우주 공간에 남아 있다가 비행 중인 다른 위성에 치명타를 입힐 수 있다.

일본, 유럽 등에서는 큐브위성이 우주쓰레기가 되지 않도록 수명이 다하면 대기권으로 떨어지게 하거나 자기장을 이용해 큐브위성을 다시 지구로 끌어당기는 등의 연구가 진행 중이다.​

▶어린이동아 이지현 기자 easy27@donga.com

위 기사의 법적인 책임과 권한은 어린이동아에 있습니다.

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