누리호 큐브위성 첫 신호 수신…카메라에 포착된 사출 순간 [영상]

중앙일보

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한국형 발사체(KSLV-Ⅱ) 누리호에 실려 올라가 고도 700㎞ 궤도를 돌고 있는 성능검증위성이 큐브위성(초소형 위성) 사출(분리)에 성공했다. 이 큐브위성을 만든 조선대는 30일 새벽 큐브위성으로부터 일부 상태 정보를 수신받는 데 성공했다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 29일 오후 4시50분쯤 조선대 큐브위성 ‘STEP Cube Lab-Ⅱ(스텝큐브랩 Ⅱ)’이 성공적으로 분리됐고, 30일 오전 3시48분경 지상국으로 일부 상태 정보(비콘신호)가 수신됐음을 확인했다고 밝혔다.

조선대 학생 연구팀이 만든 큐브위성 '스텝큐브랩 II'의 최종 조립 모습. [사진 조선대학교]

큐브위성이 보낸 상태 정보에는 위성의 모드, 자세, GPS 상태(현재는 OFF), 배터리 모드, 배터리 전압 정보 등이 포함돼 있다. 배터리 모드와 전압은 정상이라고 한다. 다만 당초에는 큐브위성이 한국 상공을 비행할 때 20회의 반복적인 상태 정보 수신을 목표로 했지만 이 시간대엔 2회 수신에 그쳤다.

과기부는 일부 횟수만 상태 정보를 받을 수 있었던 점에 대해 “위성의 자세가 현재 빠르게 회전(텀블링)되고 있을 것으로 보이고, 완전한 양방향 교신을 위해서는 자세 안정화에 시간이 더 필요할 것으로 보인다”고 설명했다. 큐브위성이 빠르게 회전하고 있다면 국내 상공을 지난다고 해도 안테나 방향 등이 맞지 않아 교신이 어려울 수 있다.

카메라에 포착된 사출 순간

스텝큐브랩Ⅱ의 사출 순간은 성능검증위성의 카메라가 포착했다. 성능검증위성이 발사관을 통해 큐브위성을 내보내면서 함께 탑재한 비디오카메라시스템(VCS)으로 이 순간을 촬영한 것이다. 영상에는 캄캄한 우주 공간에 직사각형 모양의 큐브위성이 회전하며 분리되는 모습이 담겼다.

다음 교신 예정 시각은 30일 오후 3시48분과 오후 5시26분이다. 한 차례 교신 때마다 10분 정도, 분당 한 번 정도 신호를 받을 예정이다. 조선대 측은 “오후 첫 교신에서 큐브위성의 자세 안정화 상태를 파악한 뒤, 어느 정도 안정화가 됐다면 오후 두 번째 교신에서 교신 명령을 내리는 등 양방향 교신을 할 수 있을 것으로 보인다”고 밝혔다.

스텝큐브랩 Ⅱ는 지난 2019년 개최된 제5회 큐브위성 경연대회에서 선발된 조선대팀이 직접 제작·개발한 결과물이다. 이 큐브위성은 백두산 분화 징후 등 한반도 열 영상 관측에 쓰인다. 목표대로라면 1개월에 3~4차례 백두산 천지의 수온 열 영상을 촬영해 모니터링하고, 한반도 도심 지역의 열섬 현상이나 원전 온배수 방류 등의 열 영상을 수신할 수 있다.

과거 해외 발사체를 이용해 4차례 큐브위성을 발사한 적 있지만, 양방향 교신까지 성공한 사례는 없었다. 큐브위성은 예산이나 구조적인 측면에서 상업용 위성보다 신뢰성이 부족한 측면이 있고, 실패 시 정확한 실패 원인을 파악하는 것도 쉽지 않다.

다만 과기부는 “현재 위성의 배터리 모드와 전압이 정상 상태로 보이기 때문에 자세 안정화만 정상적으로 진행되면 긍정적인 결과를 기대할 수 있을 것”이라고 전망했다. 김기석 과기부 우주기술과장은 “큐브위성을 사출한 성능검증위성도 이날 오전 자세 안정화 단계에 들어갔다”고 말했다. 이에 이틀 간격으로 사출될 남은 3기의 큐브위성도 예정대로 사출을 진행할 계획이다.