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누리호에 오른 KAIST ‘K-HERO’..초소형 홀추력기 차세대 기술 우주에서 검증
우리 대학은 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 개발한 큐브위성 ‘K-HERO(케이-히어로, KAIST 홀추력기 시험위성, KAIST Hall Effect Rocket Orbiter)’가 오는 27일 새벽 전남 고흥 나로우주센터에서 발사되는 누리호 4차 발사체에 탑재돼 우주로 향할 예정이라고 26일 밝혔다.
이번 누리호 4차 발사는 한국항공우주연구원(KARI)에서 기술 이전을 받아 민간기업 한화에어로스페이스가 주관하는 첫 발사로, 국내 우주산업 전환의 의미 있는 장면이 될 전망이다. 주탑재체인 차세대중형위성 3호와 함께 산학연이 개발한 12기의 큐브위성이 실리며, K-HERO는 그 중 하나다.
K-HERO는 최원호 교수 연구팀이 KARI 주관 ‘2022 큐브위성 경연대회’ 기초위성 개발팀으로 선정되면서 개발이 본격화됐다.
기초위성은 본격적인 비행모델(FM) 제작에 앞서 설계와 핵심 부품이 우주환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하는 기술 검증용 위성이다. 가로·세로 10cm, 높이 30cm, 무게 3.9kg의 3U 표준 큐브위성인 K-HERO는 발사체와의 안정성·전기 규격·인터페이스 조건을 모두 충족해 설계됐다.
K-HERO의 핵심 임무는 연구팀이 개발한 150 W급 초소형 위성용 홀추력기(Hall thruster)가 우주에서 실제로 작동하는지를 직접 검증하는 것이다.
홀추력기는 쉽게 말하면 ‘전기로 움직이는 우주용 엔진’이라고 할 수 있으며 전기를 이용해 위성을 천천히, 그러나 매우 효율적으로 움직이는 전기추진 엔진이다.
로켓처럼 연료를 많이 태워 순간적으로 큰 힘을 내는 방식이 아니라, 전기로 기체(제논)를 플라즈마 상태로 만들고 이를 뒤로 빠르게 내보내 위성을 밀어내는 방식으로 작동한다. 홀추력기는 연비가 높다는 장점 덕분에 소형·군집위성 시대의 핵심 기술로 꼽힌다.
홀추력기는 이미 20~30년 넘게 대형 위성과 심우주 탐사선에서 사용돼 온 검증된 기술이다. 하지만 크기와 전력 요구량이 커서 과거에는 대형 정지궤도(GEO) 통신·방송 위성에서 주로 운용되고 NASA·ESA의 심우주 탐사선에서도 장거리 비행을 위해 사용되었다.
최근 SpaceX 스타링크 위성군의 등장으로 소형·초소형 전기추력기에 대한 수요가 급증하였다. 이처럼 글로벌 우주산업이 군집위성 중심으로 변화하면서, ‘작고 효율 좋은 추력기’는 필수 기술이 되었다.
K-HERO는 국내 기술로 만든 초소형 홀추력기를 우주에서 직접 실증하는 첫 사례로, 국내 기술 경쟁력을 높이는 중요한 이정표가 될 전망이다.
최원호 교수 연구팀은 2003년 국내 최초로 홀추력기 연구를 시작해 플라즈마 물리 기반의 원천 기술을 확보했다. 이후 2013년 ‘KAIST 과학기술위성 3호’에 200W급 홀추력기를 성공적으로 탑재하며 기술의 실용성을 입증하였고, 이번에는 더 낮은 전력(30W)에서도 동작할 수 있도록 개선하여 초소형위성을 겨냥한 차세대 모델을 개발했다.
이번 K-HERO 개발에는 최 교수 연구팀의 실험실 창업기업 코스모비(주)도 참여하여 기술 상용화 기반을 더욱 강화했다.
최원호 교수는 “K-HERO를 시작으로 국내에서도 전기추력기를 탑재한 소형위성이 본격적으로 늘어날 것이다. 이번에 검증되는 홀추력기는 저궤도 군집 감시정찰 위성, 6G 통신위성, 초저궤도 고해상도 위성, 소행성 탐사선 등 다양한 임무에 활용될 수 있다.”라고 말했다.
이광형 총장은 “K-HERO 발사는 KAIST의 전기추력 기술을 초소형위성 플랫폼에서 다시 한 번 우주에서 직접 검증하게 될 뜻깊은 기회로, 국내 소형위성 기술 경쟁력을 한 단계 더 높일 중요한 전환점이 될 것이다. KAIST는 앞으로도 우리나라 우주기술 발전을 위해 지속적으로 기여하겠다”고 밝혔다.
2025.11.26 조회수 3862 -
나로과학위성, 나로우주센터로 이동
나로호 3차 발사 시 탑재될 나로과학위성이 29일 오전 9시 대전 KAIST에서 전남 고흥 나로우주센터로 이동했다.
KAIST 인공위성연구센터는 기상상황 등을 고려해 인공위성 이송을 최종 결정했다. 안전한 이송을 위해 항온항습무진동 트레일러를 이용했으며, 경찰청의 협조도 받았다.
총 이송거리는 약 300km로 출발한지 약 8시간만인 오후 17시 경 도착할 예정이다. 나로우주센터 도착 후 점검을 거쳐 나로호 탑재 준비에 착수한다.
나로과학위성은 ’92년 발사 된 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호에 이어 KAIST 인공위성연구센터에서 일곱 번째로 개발된 위성으로 지난 나로호 1, 2차 발사 시 탑재된 과학기술위성 2호의 기술을 활용해 순수 국내기술로 개발됐다.
나로과학위성은 나로호 궤도진입 확인과 함께 우주방사선과 이온층 측정 등 우주과학임무, 펨토초 레이저발진기/반작용 휠/적외선 영상 센서 등 국산화 기술의 우주검증을 수행하게 된다.
한편, 나로과학위성 개발은 KAIST 인공위성연구센터에서 주관하고, 한국항공우주연구원, i3시스템, KAIST, 한국항공대학교 등 국내 연구소, 산업체, 대학 등이 개발에 참여했다.
2012.08.30 조회수 11525 -
과학기술위성 2호 우주로
- 나로와 위성 조립 점검, 7월 발사준비 돌입 - 과학기술위성사업의 확대를 통해 “저비용 고효율” 사업 창출
우리대학(총장 서남표)은 6월12일(금) 오전 10시 인공위성연구센터에서 서남표 총장을 비롯한 전임 인공위성연구센터 소장 이었던 최순달, 임종태, 김형명 교수와 명로훈 인공위성연구센터 소장 등이 참석한 가운데 과학기술위성 2호 출범식을 개최하였다. 이번 출범식을 시작으로 오는 7월 30일에 발사예정인 과학기술위성 2호는 2002년 시작한 위성발사체 개발사업의 결실이며, 우리나라 우주개발사에 큰 획을 긋는 역사적인 성과이다.
과학기술위성 2호는 한반도 남쪽에서 위치한 나로우주센터에서 우리 발사체인 나로에 실려 우주공간으로 날아가게 된다. 위성 운송 후 , 한국항공우주연구원과 우리대학의 인공위성연구센터 위성발사준비팀은 나로우주센터에서 한국 최초 우주발사체 ‘나로(KSLV-I)’상단부와 과학기술위성 2호의 조립 및 점검을 포함한 일련의 발사준비 업무에 들어가게 된다.
7월 초순까지 발사체 상단부와의 기계적 조립, 전기적 접속, 기능점검 및 성능확인 작업이 모두 완료되면, 과학기술위성 2호는 발사대기 단계에 들어가게 된다.
교육과학기술부의 지원으로 지난 2002년 10월부터 한국항공우주연구원, 카이스트 인공위성연구센터, 광주과학기술원 등이 공동개발했다. 또한, 우리대학의 인공위성연구센터는 1989년에 설립되었으며, 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호, 우리별 2호를 시작으로 우리별 3호를 통하여 순수 독자위성 개발의 꿈을 실현하였고, 2003년에는 우리나라 최초의 천문우주관측위성인 과학기술위성 1호를 성공적으로 개발하여 운용한 바가 있다.
서남표 총장은 인사말에서 “우리대학의 소형위성개발 프로그램인 과학기술위성사업은 적은 재원으로 다양한 지구과학 및 우주과학의 연구와 핵심기술의 우주검증을 수행할 수 있는 ”저비용 고효율“이라는 가장 큰 장점을 지니고 있으며, 이러한 사업의 확대를 통해 독자적인 기술개발과 세계적인 연구성과가 만들어 질 수 있도록 국가적인 측면에서의 정책적인 배려와 지원이 절실히 필요하다“ 라고 소감을 밝혔다.
과학기술위성 2호 출범식
2009.06.12 조회수 22645