KAIST, 초소형 전기추진 엔진 탑재 큐브위성 본격 성능 검증

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지상 교신 성공·정상궤도 안착…우주공간 작동 데이터 수집·분석

(대전=연합뉴스) 양영석 기자 = 국내 기술로 만든 초소형 전기추진 엔진이 탑재된 큐브위성 K-HERO(케이-히어로)가 우주 궤도에 성공적으로 안착해 본격적인 성능 검증에 들어간다.

28일 한국과학기술원(KAIST)에 따르면 전날 한국형발사체 누리호에 실려 우주로 향한 케이-히어로가 지상국과 교신에 성공했다.

전날 오전 4시께 미국 애리조나 SatNOGS 지상국에서 첫 비콘 신호가 잡혔고, 같은 날 정오께 한국항공우주연구원 지상국에서도 비콘 신호를 수신하는 등 위성이 정상 궤도에 안착한 것으로 확인됐다. 통신 안테나 4개도 성공적으로 전개됐다고 KAIST는 설명했다.

케이-히어로에는 KAIST 원자력·양자공학과 최원호 교수 연구팀이 인공지능(AI) 기반 설계기술로 개발한 150W급 초소형 홀추력기가 탑재돼 있다.

홀추력기는 고효율 전기추진 엔진으로, 연비가 높고 추력 성능이 뛰어나 대규모 위성군부터 심우주 탐사에 이르기까지 널리 사용되는 핵심 기술이다.

케이-히어로는 본 비행모델(100㎏)을 위해 150W급으로 개발됐지만, 이번에 크기가 작은 큐브위성(4㎏)에 탑재됐기 때문에 엔진 성능을 60W급으로 낮춰 검증에 나선다.

연구팀은 앞으로 위성의 전력 열 환경, 자세 안정성을 점검한 뒤 홀추력기 우주 작동 시험을 순차적으로 진행할 계획이다.

플라스마 전류, 연료탱크 압력 변화, 열적 변화, 자기장 생성 특성, 작동 제어 알고리즘, 전력 공급 특성 등 핵심 데이터를 수집·분석해 초소형 홀추력기의 우주 환경 성능을 본격적으로 검증한다.

홀추력기는 1회 작동 시 약 1mN(밀리뉴턴)급 추력을 1분간 발휘하는 실증 임무를 수행할 예정이다.

1mN은 지상에서 포스트잇 종이 한 장을 들어 올리는 힘에 해당한다. 진공 상태인 우주에서는 공기 저항이 거의 없고 중력이 작아서 이런 미세한 힘이라도 지속해서 작용하면 4㎏ 정도인 큐브위성의 속도나 궤도를 제어할 수 있는 추진력으로 활용될 수 있다고 최 교수는 설명했다.

초소형 홀추력기 개발에는 최 교수 연구팀이 설립한 전기추진 전문 스타트업 코스모비도 참여했다.

최원호 교수는 "실험실의 기초 물리 연구에서 시작된 플라스마 전기추력기 기술이 우주 검증 단계까지 이르렀다는 점에서 의미가 크다"며 "국내 소형위성 전기추력기 상용화의 중요한 전환점이 되길 바란다"고 말했다.

youngs@yna.co.kr

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