누리호를 통해 궤도에 투입된 성능검증위성(이하 검증위성)이 지상국과 양방향 교신에 성공했다. 양방향 교신까지 이뤄지며 누리호 성능은 완전하게 확인됐다. 검증위성은 향후 2년간 우주를 돌며 각종 임무를 수행한다.

22일 과학기술정보통신부는 발사 당일인 21일 남극세종기지와 검증위성 간 단방향 통신을 확인한 데 이어 이날 새벽 대전 한국항공우주연구원 지상국과 양방향 통신에 성공했다고 밝혔다. 

김기석 과학기술정보통신부 우주기술과장은 "22일 새벽 교신에서 원격 명령을 처음으로 전달했다. 첫 명령은 위성과 지상국 시각 동기화, 두 번째는 GPS 수신기 활성화, 세 번째는 자세 제어를 위한 궤도 정보 전송 등"이라며 "항우연 연구진이 검증위성에서 내려받은 위성 상태 정보 데이터를 분석한 결과 현재 상태는 양호하며, 모든 기능이 정상적으로 작동하고 있음을 확인했다"고 덧붙였다.

향후 항우연은 위성과 지상국 교신을 통해 위성 내부 메모리에 저장된 발사 이후 정보를 약 1Mb/s(초당 약 125KB) 속도로 내려받을 계획이다.

검증위성은 향후 일주일간 상태를 계속 점검하면서 자세를 안정시킬 계획이다. 궤도 진입 초기에는 진입 시 받은 힘으로 인해 위성 중심축을 중심으로 회전하는 텀블링 현상이 발생할 수 있다. 따라서 회전 속도를 줄여 위성을 바른 자세로 세우고, 태양 방향을 바라보도록 안정화시켜야 향후 임무를 수행할 수 있다.

과기정통부와 항우연은 향후 한 달간 검증위성에 대한 초기 운영 이후 본격적으로 임무를 수행할 계획이다. 첫 번째 임무는 큐브위성 발사다. 검증위성에는 국내 대학교 네 곳에서 개발한 초소형 위성(약 3~10㎏)이 함께 실려 있다. 자세를 안정화한 검증위성은 오는 29일부터 이틀 간격으로 조선대, KAIST, 서울대, 연세대 등이 제작한 큐브위성을 탑재된 사출관을 이용해 순차적으로 사출한다.

조선대는 중적외선과 장적외선 등 다중대역 관측 임무를 수행한다. KAIST는 초분광 카메라를 이용해 지구를 관측하며, 서울대는 정밀 GPS 반송파를 이용해 지구 대기 관측 데이터를 수집한다. 연세대는 미세먼지 모니터링을 진행할 계획이다.

사출관 역시 국내 기술로 개발된 장비며, 사출관 테스트도 이번 검증위성이 수행하는 주요 임무 중 하나다. 사출 장면은 함께 탑재된 카메라를 이용해 녹화하고, 지구로 전송한다. 해당 영상을 통해 큐브위성이 제대로 사출되는지 등을 판단한다.

큐브위성 사출이 끝나면 나머지 장비에 대한 시험을 2년간 우주공간에서 진행한다. 이 역시 미래 우주 개발 시대를 대비한 초석이다. 검증위성에는 사출관과 카메라 외에도 발열전지, 제어 모멘트 자이로, S밴드 안테나 등 3개 장비가 장착돼 있다.

민간기업 저스텍이 제작한 제어 모멘트 자이로는 고속 자세 제어용 구동기로, 위성 자세를 잡을 때 쓰인다. EMW가 개발한 S밴드 안테나는 2~4GHz 대역에서 전파를 송수신하는 안테나로, 지상국과 데이터를 송수신하는 데 쓰인다.

한국원자력연구원이 개발한 발열전지는 온도차를 이용해 전력을 생산하는 전지다. 이는 달탐사개발사업 일환으로 제작된 장비로, 성능 시험에 성공하면 향후 우주 개발 시대에 영구적인 에너지원을 갖춘 전력공급장치로 쓰이게 될 전망이다.

김 과장은 "2027년까지 네 차례 반복 발사가 이뤄지고, 이후 체계종합기업이 누리호를 가지고 세계 시장에 진출하도록 계획을 준비하고 있다"며 "(예비타당성 조사 중인) 차세대 발사체 개발 사업도 누리호 발사에 성공했기 때문에 긍정적인 효과가 있으리라고 생각한다"고 강조했다.