인공위성연구소 박성옥 팀장“국내 첫 자체개발 SAR 탑재체, 어려움 있었으나 우수한 연구진 덕택에 극복해”

오는 24일, 전라남도 고흥 나로우주센터에서 누리호 3차 발사가 예정되어 있다. 누리호는 우리나라의 기술을 이용해서 개발한 우주 발사체이다. 이번 누리호 3차 발사는 국내 발사체 산업 생태계에 있어 큰 발전을 가져다줄 사건으로, 그 성공 여부에 온 국민의 관심이 쏠려 있다. 이번 누리호 3차 발사에는 우리 학교 인공위성연구소에서 개발한 차세대소형위성 2호가 탑재되었다. 우리 학교 인공위성연구소에서 밝힌 바에 따르면 차세대인공위성 2호의 목적은 크게 영상 레이다(SAR) 중점기술 국산화, 근지구 궤도 우주 방사성 관측 관련 우주과학연구, 그리고 산업체•대학•연구소에서 개발한 위성핵심기술 4종에 대한 우주검증이다. 본지는 차세대소형위성 2호의 개발 과정, 어려움, 그리고 절차 등의 더 자세한 이야기를 듣기 위해 인공위성연구소 비행소프트웨어 박성옥 팀장과 만나, 인터뷰를 진행했다. 
 

지난해 6월 21일, 나로우주센터에서 누리호 2차 발사가 진행되었다.                   한국항공우주연구원 제공 
지난해 6월 21일, 나로우주센터에서 누리호 2차 발사가 진행되었다.                   한국항공우주연구원 제공 

 

간단하게 자기소개를 부탁한다 

인공위성연구소 비행소프트웨어 팀장 박성옥이다. 인공위성 소프트웨어 시스템은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 위성 비행소프트웨어로 위성이 임무를 수행할 수 있도록 제어라는 기능을 담당한다. 두 번째 소프트웨어는 지상소프트웨어로 인공위성연구소 지상국에서 위성 제어 및 자료를 수신하는 기능을 수행한다. 위성에 탑재되는 비행소프트웨어를 개발하는 역할을 맡았다. 위성 비행소프트웨에서 가장 특이한 점은 위성이 한반도 상공을 통과할 때만 접속할 수 있기 때문에 위성 제어 가능 시간이 10분에서 20분 정도로 아주 한정적이라는 것이다. 이 시간 동안 인공위성연구소에는 위성의 상태를 모니터링, 임무 수행을 할 수 있도록 시나리오를 등록한다. 위성 비행소프트웨어는 이 짧은 교신에서 얻은 명령을 토대로 자율적인 위성 관리 및 임무를 수행한다.

지상국에서 박성옥 팀장이 위성 궤도를 설명하고 있다.                                                        임해찬 기자
지상국에서 박성옥 팀장이 위성 궤도를 설명하고 있다.                                                        임해찬 기자

 

인터뷰 일자(지난 11일)를 기준으로 발사가 약 2주 정도 남았다. 지금부터 발사까지 어떤 절차가 남았나?

차세대소형위성 2호는 이미 나로우주센터에서 3단 발사체에 이미 탑재가 되었다. 위성이 우주에 발사되어 안정적으로 작동하기 위해서는 배터리가 방전되지 않도록 지상에 있을 때 지속적으로 관리해 주어야 한다. 이를 위해서 현재 배터리에 계속 세류 충전을 가하고 있는 상태이다.

인공위성연구소 지상국에서는 인공위성이 발사된 이후에 수행할 절차 등에 관하여 운영 준비 및 훈련을 해야 하며, 현재도 일주일에 몇 차례씩 리허설을 하고 있다. 특히, 위성 발사전에는 문제가 없더라도 우주에서는 여러 예상치 못한 돌발사항이 발생할 수 있으므로 여러 경우의 수에 대비하기 위하여 재 점검 및 시스템적 보강을 실시해야 한다. 발사가 성공적으로 진행된 이 후 3개월 동안의 초기 운영 또한 중요하다. 초기 운용 단계에서는 위성이 우주에 올라가 정상적으로 임무를 수행할 수 있는지를 다시 한번 재점검한다.
 

2차 발사의 큐브 위성과 차세대소형위성 2호의 차이는? 다른 두 위성이 탑재된 이유가 있나?

우선 두 위성의 가장 큰 차이는 비용과 역할이라고 할 수 있다. 큐브 위성은 10억 원대 정도의 비용이 들었다면 차세대소형위성 2호는 100억 원 대의 비용이 투입되었다. 무엇보다 큐브 위성은 차세대소형위성 2호에 비해 실험적인 성격이 강하다. 차세대소형위성 2호는 실용적인 면과 실험적인 면을 모두 띤 위성으로 국토 모니터링 등의 작업이 가능하다면 큐브 위성은 그런 임무 수행이 어렵다고 할 수 있다. 시기적으로 큐브 위성의 개발은 누리호 2차 발사와, 차세대소형위성 2호의 개발은 누리호 3차 발사와 맞았다는 것이 두 발사에서 서로 다른 두 위성을 탑재한 가장 큰 이유이다.

 

차세대소형위성 2호, SAR 탑재체가 완전히 전개된 모습.장태성 차세대소형위성2호 사업단장 제공
차세대소형위성 2호, SAR 탑재체가 완전히 전개된 모습.                                                                                       장태성 차세대소형위성2호 사업단장 제공

 

 
우리 학교와 다른 개발기관들의 협업은 어떤 식으로 진행되었나?

우리 학교에서 주로 모든 부분을 담당하고 타 기관에서는 자체개발한 핵심우주기술을 검증하고 실험하기 위해 차세대소형위성 2호에 위성 탑재체를 부착하는 식으로 진행되었다. 예를 들어 한국천문연구원에서 개발한 우주방사선 측정이 가능한 광학 탑재체 등이 있다. 한국항공우주연구원의 실용급 위성에 탑재하고 싶은 기술을 개발했을 시, 실험을 통한 검증 과정이 필요하기에 중요한 절차와 협업이다. 
 

이번 발사로 기대할 수 있는 과학적/기술적 발전으로는 무엇이 있나?

한국항공우주연구원은 국토 모니터링 등의 실용적 목적을 이루려고 하는 반면, 우리 연구소는 우리의 자체 기술을 개발하는 것이 목표이다. 이번 발사의 가장 큰 의의는 SAR 탑재체라고 하는 영상 레이다 탑재체의 개발이라고 생각한다. SAR 탑재체는 레이다를 이용해서 물체를 식별하는 탑재체로, 비록 세계적으로는 이미 개발된 기술이라고 하더라도 국내 개발은 최초이다.
 

차세대소형위성 2호 개발 중에서 느낀 소감은? 

비록 본체라고도 불리는 메인 버스에 대해서는 우리 연구실에서 개발 경험이 있기 때문에 큰 어려움은 없었지만 SAR 탑재체는 국내에서 개발 사례가 없었기 때문에 개발 중에 여러 고난을 겪어야 했다. 하지만 우리 학교 출신 연구원들을 비롯한 여러 훌륭한 연구원들과 함께 계속해서 함께 시도하고 도전하니 끝내 성공했다. 값진 성공을 이루어내기 위해서는 여러 번의 실패를 겪어야만 한다. 연구에 있어서 시행착오가 정말 중요하기 때문에 교내 구성원들에게 연구 중에 여러 번의 좌절이 있더라도 쉽게 포기하지 말라는 말을 전하고 싶다. 
 

저작권자 © 카이스트신문 무단전재 및 재배포 금지