KAIST 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 개발한 큐브위성인 K-HERO(홀추력기 시험위성)가 27일 새벽 전남 고흥 나로우주센터에서 발사되는 누리호 4차 발사체에 실려 우주로 향합니다.

누리호 4차 발사에는 주탑재체인 차세대중형위성 3호와 함께 산학연이 개발한 큐브위성 12기가 실리며 K-HERO는 그 중 하나입니다.

가로·세로 10cm, 높이 30cm, 무게 3.9kg의 3U급 큐브위성인 K-HERO의 핵심 임무는 연구팀이 개발한 150W급 초소형 위성용 홀추력기가 실제 우주 환경에서 정상 작동하는지 확인하는 것입니다.

홀추력기는 전기를 이용해 위성을 천천히 움직이는 고효율 전기추진 엔진입니다.

로켓처럼 연료를 많이 태워 순간적으로 큰 힘을 내는 방식이 아니라, 전기로 기체(제논)를 플라즈마 상태로 만들고 이를 뒤로 빠르게 내보내 위성을 밀어내는 방식으로 작동합니다.

홀추력기는 연료 소모가 적어 소형·군집위성 시대의 핵심 추진 기술로 꼽힙니다.

그동안 홀추력기는 전력 요구량과 크게 제약으로 주로 대형 정지궤도 통신·방송위성에 주로 운용되고 NASA·ESA 심우주 탐사선에도 장거리 비행을 위해 탑재돼 왔습니다.

최근 SpaceX 스타링크 위성군의 등장으로 소형 전기추력기의 수요가 급증했습니다. 이처럼 글로벌 우주산업이 군집위성 중심으로 바뀌면서 작고 효율 좋은 추력기가 필수 기술이 됐습니다.

K-HERO는 초소형 위성 수준으로 소형화한 국산 홀추력기를 우주에서 직접 실증하는 첫 사례라는 점에서 의미가 있습니다.

최원호 교수팀은 2003년 국내 처음으로 홀추력기 연구를 시작해 플라즈마 물리 기반 원천 기술을 확보했습니다.

2013년 'KAIST 과학기술위성 3호'에 200W급 홀추력기를 탑재해 실용성을 입증했고, 이번에는 30W급에서도 동작 가능한 모델을 개발해 초소형위성 적용 범위를 넓혔습니다.

이번 K-HERO 개발에는 최 교수 연구팀의 실험실 창업기업 코스모비㈜도 참여해 향후 기술 상용화 기반을 강화했습니다.

최 교수는 "K-HERO를 시작으로 국내에서도 전기추력기를 탑재한 소형위성이 본격적으로 늘어날 것"이라며 "이번에 검증되는 홀추력기는 저궤도 군집 감시정찰 위성, 6G 통신위성, 초저궤도 고해상도 위성, 소행성 탐사선 등 다양한 임무에 활용될 수 있다"고 말했습니다.

TJB 대전방송