천문연, 세계 최초 편대비행 큐브위성 '도요샛' 개발 순항

4기 비행모델 중 1기 총조립 마쳐
오는 11~12월 카자흐스탄서 발사
근지구 우주 플라스마 구조 관측
韓 우주개발사에 '새 전기' 마련

500㎞ 고도에서 지구 근처 플라스마 구조를 조사하는 도요샛 이미지. 천문연 제공
500㎞ 고도에서 지구 근처 플라스마 구조를 조사하는 도요샛 이미지. 천문연 제공

우리나라 고성능 초소형 위성의 새로운 전기를 마련할 '도요샛' 발사 준비가 순조롭다. 여름 무렵에는 비행모델(FM) 조립을 마칠 수 있을 전망이다.

한국천문연구원(원장 박영득)의 우주과학본부(본부장 이재진)는 향후 발사할 총 4기 도요샛 FM 가운데 1기 총조립을 마쳤다고 7일 밝혔다.

조립을 마친 위성은 현재 우주환경에서 제 기능을 발휘할 수 있을지 파악하기 위한 '우주환경 시험' 중이다. 이후 순차적으로 나머지 3기 위성 총조립이 이뤄진다. 9∼10월 전에는 발사지인 카자흐스탄 바이코누르로 이동하기 위한 만반의 준비를 갖출 방침이다. 도요샛은 오는 11∼12월께 러시아 소유즈 발사체를 타고 우주로 향하게 된다. 고도 500㎞, 궤도 경사각 97.7도 극 궤도로 발사된다.

도요샛은 무게가 10㎏ 내외인 큐브위성이다. 작지만 여러모로 이목을 끈다. 4기가 한 조를 이뤄 편대비행을 한다. 종대, 횡대 비행을 할 수 있는데, 이런 편대비행은 우리나라에서 처음 시도되는 것이다. 세계 기준으로도 드물다. 특히 큐브위성으로는 세계 최초 시도다.

이런 특징은 도요샛이 맡은 과학임무를 보다 면밀하게 수행할 수 있게 한다. 도요샛은 근지구 우주의 플라스마 구조를 우주 현장(in situ)에서 관측하게 된다.

우주 플라스마는 지구의 공기처럼 공간마다 분포가 다르다. 이 때문에 플라스마 플로(흐름)가 생기고, 우주 날씨 변화에 영향을 미친다. 그동안 사례가 드문 연구영역이다. 도요샛 편대비행 기능을 활용하면 시·공간 변화를 모두 관측할 수 있다.

도요샛 개발은 천문연 주요사업으로 이뤄지고 있다. 천문연이 탑재체와 과학임무 설계를 맡고 있다. 협력 기관인 한국항공우주연구원은 위성 본체 개발, 연세대는 편대비행 알고리즘을 맡았다.

연구진은 이번 도요샛 개발이 우리나라 우주개발사에 깊은 족적을 남길 것으로 기대하고 있다. 개발 접근성이 뛰어난 큐브위성 특성상, 도요샛 성공이 향후 새로운 시도를 양산하는 마중물 역할을 할 것이라고 밝혔다. 원하는 기업이 있다면 관련 기술 이전도 적극 고려하고 있다.

이재진 천문연 우주과학본부장은 “기업, 연구기관 등 각계가 도요샛 개발 상황을 지켜보고, 향후 성공적인 발사를 기대하고 있다”며 “도요샛의 성공은 우주 접근성 측면에서 보다 새로운 시도를 가능하게 할 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com