궤도 오른 '나로과학위성'의 역할은?

아주경제 권석림 기자 = 나로호 발사는 순수 국내 기술로 우주 발사체를 만드는 것이 가장 큰 목적이다.

나로호 발사체 1단은 러시아가 만든 것이지만 2단 상단에 실린 나로과학위성은 순수 국내 기술로 만들어진 소형 위성이다.

이 위성은 한국형 발사체 성공과 우리나라 우주과학의 위상을 높여줄 '꿈의 위성'이다.

당초 나로호에는 '과학기술위성 2호'가 탑재될 예정이었다. 동일한 성능의 위성 2기가 제작됐지만 지난 두 차례의 발사 실패로 모두 상실됐다.

이에 따라 교육과학기술부와 한국항공우주연구원(항우연)은 2010년 11월 과학기술위성 2호 제작을 위해 만들어졌던 검증 위성을 활용하는 방안을 세워 지난해 2월부터 나로과학위성을 개발했다.

지난 1·2차 발사에 비해 부품 국산화율도 높였다.

앞선 두 차례 실패로 이번에는 크기와 기능을 줄였고, 20억원가량의 제작비가 소요됐다. 위성의 태양전지판을 펼쳤을 때 길이가 1.4m, 무게 100㎏으로 비교적 크기가 작지만 탑재된 장비들은 최첨단을 자랑한다.

순수 국내 기술로 개발한 위성 본체는 프레임형 구조체로 태양전지판과 리튬이온 배터리, 마그네틱 센서 및 태양센서, 신형 컴퓨터, 소형위성용 X 대역 송신기, 태양전지판 전개용 힌지 등으로 구성됐다.

나로과학위성은 우주 검증시험과 적외선 지구 관측을 위해 이온층 관측센서, 우주방사선량 측정센서, 펨토초 레이저 발진기, 반작용 휠, 적외선 센서, 레이저반사경 등 6개의 탑재체를 장착하고 있다.

순수 국내 기술로 개발된 자세 제어 장치와 적외선 영상 센서는 우주에서 성능을 검증받을 예정이다. 특히 세계 최초로 광섬유를 통해 정밀거리 측정에 성공하면 우주에서 1000조분의 1초 단위 거리를 측정하는 기술을 확보하게 된다.

위성 상단에는 우주 이온층과 방사선량을 측정할 수 있는 센서가 달려있다. 함께 실린 레이저 반사경은 위성의 정밀 궤도와 거리를 측정하는 데 사용된다.

나로과학위성은 300~1500㎞의 타원궤도로 지구를 하루에 약 14바퀴 선회하며, 지구 주변 우주환경 관측과 선행 우주기술 검증을 위한 과학 실험 임무 등을 수행한다.

특히 우주환경 변화에 따른 방사선량 증감과 지구 이온층 변화 등을 정밀 측정한다. 이를 통해 태양활동 극대기 우주 방사선량 모델링과 우주방사선이 우주부품에 미치는 영향, 이온층이 통신시스템에 미치는 영향 등 우주과학 연구와 위성기술 연구개발 검증 임무를 수행한다.

나로과학위성의 운용은 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 진행한다.

이러한 기술들이 앞으로 국내에서 개발되는 우주 기술에 적용이 된다면 순수한 국내 기술로도 고가의 우주 기술들을 대체할 수 있을 것으로 전망된다.

강경인 KAIST 위성관측실장은 "궤도에 올라간 위성의 임무는 1년간 지구를 매일 14바퀴씩 타원 궤도로 돌면서 전자밀도와 방사선량 등 우주환경을 측정하는 것"이라며 "위성의 자세를 제어하기 위해 만든 반작용 휠과 광섬유를 이용해 만든 펨토초 레이저 발진기 등의 성능도 시험한다"고 말했다.

아울러 "14번째 인공위성인 나로과학위성은 순수 국내 기술로 만들어진 대한민국의 자존심으로 발사에 성공하면 국내 과학기술의 위상도 한층 높아질 것"이라고 덧붙였다.