[누리호 D-1]작년 누리호 따라 우주간 큐브위성 어떻게 됐나

누리호 2차 발사서 큐브위성 4기 우주로…현재 1기만 정상 작동

스텝큐브랩·스누글라이트 통신 두절…연세대 미먼, '아주 좋은 상태'

성능검증위성도 정상 운용 중…핵심 탑재체 3기도 임무 수행 이상無

연세대팀이 만든 큐브위성 '미먼'이 지난해 7월 5일 우주상에서 사출되는 모습. (사진=과학기술정보통신부 제공) 2022.07.06

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 한국형 발사체 누리호의 세번째 발사가 내일(24일)로 예정된 가운데 일각에서는 지난해 우리나라 최초로 성공한 '2차 발사'에 실렸던 큐브 위성들의 현황에도 관심이 쏠리고 있다. 지난 6월 누리호에 실려 우주로 떠난 4기의 큐브 위성들 가운데 현재 완전히 정상 작동 중인 것은 1기 뿐인 것으로 파악됐다.

23일 한국항공우주연구원 등에 따르면 누리호 2차 발사를 통해 우주로 향한 ▲조선대 스텝큐브랩-2(STEP Cube Lab-Ⅱ) ▲한국과학기술원(KAIST·카이스트) 랑데브(RANDEV) ▲서울대 스누글라이트-2(SNUGLITE-Ⅱ) ▲연세대 미먼(MIMAN) 가운데 현재 정상적으로 교신이 가능한 것은 연세대의 미먼 뿐이다.

이들 4기의 위성은 지난해 6월21일 누리호에 실려 발사된 이후 스텝큐브랩-2(6월29일) - 랑데브(7월1일) - 스누글라이트-2(7월3일) - 미먼(7월5일)의 순으로 분리됐다. 이들은 누리호 본체에 실린 성능검증위성 안에 탑재돼 사출되는 과정을 거쳤다.

4개의 큐브위성 모두 사출 자체는 성공했으나, 분리 직후 스텝큐브랩-2와 미먼은 양방항 교신이 원활히 이뤄지지 않았고 랑데브와 스누글라이트-2만 교신을 성공한 바 있다.

그렇다면 사출 이후 약 1년이 지난 현재는 어떨까. 가장 먼저 사출된 스텝큐브랩-2의 경우 첫 비콘 수신은 성공했으나 7월1일 이후 비콘이 갑자기 수신되지 않았고, 이후 지속적으로 위성 리셋 명령 전송 및 비콘 수신을 시도했으나 현재까지도 통신 불능 상태다. 항우연은 자체 개발한 통신모듈 열화로 인한 성능 저하를 원인으로 추정하고 있다.

랑데브의 경우, 최초 비콘 수신은 성공했고, 현재도 위성 상태는 양호한 것으로 파악되고 있다. 다만 현재 위성에 명령 전송이 안되는 상황으로, 항우연과 카이스트 등은 향후 국내 다른 지상국 안테나를 이용해 지속적으로 명령 전송을 시도할 예정이다.

최초 교신에 성공했던 스누글라이트-2조차도 사출 9일 뒤인 7월12일부터 위성 통신 두절이 최초로 확인됐다. 스누글라이트-2에는 2일간 지상국명령이 없는 경우 자동으로 전원이 리셋되는 기능이 포함돼 연구팀은 위성 리셋을 시도했다. 이후 대체 통신 모듈(S-Band) 활용까지 시도하고 있으나 현재는 통신이 끊겨있는 상태다. 스누글라이트-2의 통신 두절의 원인은 통신 모듈과 탑재컴퓨터 간 인터페이스 오류로 추정된다.

미먼의 경우 사출 초기에는 되려 다른 큐브위성보다 불안한 감이 컸으나 현재까지 가장 임무를 성공적으로 수행하고 있다. 첫 교신 성공은 사출 48일 뒤인 8월22일로 상당히 늦었으나, 현재까지도 위성과 통신 모두 '아주 좋은 상태'를 유지하고 있다. 항우연에 따르면 미먼은 현재 파일 업로드 소프트웨어를 위성에 올리고 있으며, 소프트웨어 업데이트가 완료된 후 다른 소프트웨어 업데이트 임무까지 수행할 예정이다.

지난해 6월21일 누리호 2차 발사 당시 성능검증위성이 누리호 본체에서 분리되고 있는 모습. (사진=항우연 유튜브 캡처) *재판매 및 DB 금지

이들 4개 큐브위성과 함께 누리호에 실렸던 성능검증위성 또한 현재 정상 운용되고 있다. 항우연은 성능검증위성의 위치 정보 및 상태정보를 내려 받아 분석 업무를 수행 중이며, 핵심기술검증 탑재체들도 정상 운용되고 있다.

성능검증위성에 실린 핵심 탑재체는 한국원자력연구원의 'ETG(발열전지)', 져스텍의 'CMG(제어 모멘트 자이로)', 케스피온(구 EMW)의 'S밴드 안테나' 등 3가지다.

ETG의 경우 정상 운용단계에서 3개월간 우주환경에서 출력 전원 생성 시험 및 동작 온도 변화 정보를 수집해 장기 동작검증을 확인했다. 이후에도 19개월 간 연속 동작 검증시험을 현재 진행 중으로 현재도 정상적으로 동작하고 있다.

CMG 또한 정상 운용단계에서 17개월간 스핀모터에 대해 정속 장기 동작시험 진행하면서 지금도 정상적으로 동작되고 있음을 확인했다. S밴드 안테나는 정상 운용단계에서 탑재체 S-밴드 안테나와 COTS S-밴드 안테나를 교대로 지상국과 접속해 교신 업무를 수행 중인데, 데이터가 정상적으로 수신되고 있다.

성능검증위성의 지상시스템도 정상적으로 유지 중이다. 항우연은 대전 7m 안테나 외 해외 안테나에 대해서도 관제 서비스를 유지하고 있다고 강조했다.

이처럼 지난해 시험 발사 성격으로 누리호에 실린 큐브 위성들이 여전히 지구 궤도를 돌고 있는 가운데 내일 진행될 누리호 3차 발사에서는 '실제 임무'를 수행하는 실용 위성 8기를 쏘아올리게 된다.

주탑재위성인 '차세대소형위성 2호'와 부탑재위성인 7개의 큐브위성들은 550㎞ 상공에서 지상 환경 관측, 우주 날씨 관측, 우주방사능 측정, 국산 우주기술의 우주 환경 검증 등의 임무를 수행하게 된다.


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