우주·국방 분야 유형1에 유일하게 선정
우주탐사 초소형 인공위성 발사 성공

오는 8월 말 WCU 사업 종료를 앞두고 그간의 연구 성과와 계획을 들어보는 시간, 그 세 번째 순서로 '달 궤도 우주탐사(책임자: 이동훈 교수)' 사업을 살펴본다.

시네마 2·3기 발사 후, 달 탐사 위성 개발할 것
달 궤도 우주탐사 사업단은 WCU 사업 중 우주·국방 분야 유형1에 전국에서 유일하게 선정됐다. 유형1은 전공을 신설하는 조건으로 5년간 총 142억 원이 지원된다. 사업 선정으로 경희는 일반대학원에 우주탐사학과를 설립, 국내 최초의 우주탐사용 초소형 인공위성 개발을 진행해왔다. 첫 번째로 제작된 지구 근접 우주공간 탐사용 인공위성 '시네마(CINEMA) 1기'는 지난해 9월 14일 미국 반덴버그에서 성공적으로 발사됐다. 사업단은 시네마 1기가 지구 상공 800km 궤도에 진입해 이상 없이 신호를 보내는 것을 확인했다.

시네마 1기는 미국 버클리대학과 공동개발한 것이다. 경희대는 WCU 사업 선정 후 미국 국가과학재단(NSF)의 제의를 통해 버클리대와 함께 연구하게 됐다. 시네마 2기(KHUSAT-1)와 3기(KHUSAT-2)는 경희대에서 제작했다. 2기와 3기는 지난해 말 제작과 테스트를 완료하고 현재 러시아에서의 발사만 남겨두고 있다.

이동훈 교수는 "달 궤도 우주탐사로 가는 첫 발걸음"이라고 시네마 개발 의미를 소개하며 "시네마 2, 3기 발사 후 3~4년간 변형 작업을 통해 직접 달까지 가는 위성을 개발할 것"이라고 밝혔다. 초소형 인공위성이 달 표면 근처의 자기장을 찍은 사례는 지금까지 없었다. 사업단의 연구가 성공하면 달 표면의 국소 지역에 존재하는 자기장의 근원을 규명하고, 달의 기원에 관한 정보 수집도 가능할 것으로 기대된다.

자세 제어 가능한 최첨단 인공위성 개발
시네마는 'Cubesat for Ion, Neutral, Electron and Magnetic field'를 축약한 이름으로, 우주에 떠도는 이온·전자·중성자 등의 입자 검출과 지구 근접 공간의 자기장 변화 측정을 목적으로 한다. 이를 위해 사업단은 세계 최고 수준의 초소형 입자측정기인 스타인(STEIN)을 개발해 시네마에 탑재했다. 시네마의 크기는 가로 10cm, 세로 10cm, 높이 30cm이며 무게는 3kg이다. 연구에 참여한 진호 교수는 "시네마는 큰 인공위성의 기능을 칩 하나로 줄인 것"이라고 설명한 뒤, "입자측정기와 자기장측정기가 함께 탑재되고 스스로 자세 변형이 가능한 최첨단 인공위성"이라고 전했다. 시네마 2, 3기가 발사되면 3개의 초소형 인공위성이 지구 저궤도 상공에서 전 방위, 전 지방시(경도)를 동시 관측해 더욱 정확한 데이터를 확보할 수 있다.

달 궤도 우주탐사 사업은 세계 여러 권위 있는 연구 단체와 국제적 협력을 통해 이뤄져, 학생들에게 해외 학자들의 통찰력과 우주 개발 사업 경험을 공유할 기회가 됐다. 행성 천문학, 물리학, 컴퓨터, 기계, 전자·전파 등 융합 기술이 필요해 다양한 과학 영역을 접할 수도 있었다. 선종호 교수는 "학생들이 WCU 사업을 통해 배운 기술을 활용한다면 우주탐사 분야의 선도적 리더가 될 수 있을 것"이라고 말했다. 우주탐사학과는 앞으로 기술력과 인력을 증대시켜 한국이 우주 강국으로 진입하는 데 주도적 역할을 할 계획이다.

WCU 사업은 교육과학기술부가 미래 국가 발전 핵심 분야의 연구를 촉진하고 우수 인력 양성을 위해 추진한 대형 국책사업이다.

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