중앙동아리 ‘TUSI’가 대학부 로켓경진대회에서 과학기술정보통신부 장관상을 받았다. 이들은 ‘전반적인 아마추어 고체로켓 제작 기술의 정형화’를 주제로 논문을 작성했다.

‘전반적인 아마추어 고체로켓 제작 기술의 정형화’ 주제로 논문 작성
“지도교수 부재, 코로나19 등의 악재 이겨내고 쟁취한 성과라 의미깊어”

우주는 인류의 탐험 정신을 북돋는 미개척지로 전 세계의 과학자, 기업가들의 도전 정신을 자극하고 있다. 한국도 지난해 한국형발사체인 ‘누리호’와 달 탐사선인 ‘다누리’를 성공적으로 발사하며 우주 탐사에 나섰다.

코로나19로 다양한 기술 소실
이렇듯 현실로 다가온 우주 개척 시대에 맞춰 경희의 테두리에서 꿈을 키우는 재학생이 있다. 중앙동아리 ‘TUSI’가 바로 그 주인공이다. 중앙동아리 TUSI는 전국 항공우주 과학경진대회 대학부 로켓 학술대회에서 과학기술정보통신부 장관상을 받았다. 이들은 ‘전반적인 아마추어 고체로켓 제작 기술의 정형화’를 주제로 논문을 작성했다. 학생들은 “로켓을 좋아하는 사람끼리 모여 로켓을 만들어보자는 목표로 의지를 갖고 자발적으로 노력했는데, 좋은 결과가 따라와 뿌듯하다”고 입을 모았다.

1985년 창립된 TUSI는 고체로켓 제작 및 구현을 주요 과제로 활동하는 학술동아리다. 오랜 전통을 가진 만큼 다양한 수상 경력을 자랑하고 있다. 하지만 코로나19의 유행으로 TUSI에 어려움이 찾아왔다. 이기원 학생(소프트웨어융합학과 21학번)은 “오랜 기간 내려온 다양한 기술적 노하우로 성취를 이어왔지만, 코로나19로 동아리 활동이 이전만큼 활발히 이뤄지지 못하며 TUSI가 보유하고 있던 로켓 관련 기술이 소실됐다. 또한 기술 소실에 더해 기술적인 지도를 해줄 담당 교수님이 부재하신 상황이라 어려움이 컸다”고 설명했다.

이들은 가라앉은 분위기를 뒤집고 과거의 영광을 재현하고자 다짐했다. 기술이 소실되는 경험을 겪은 후로 연구 주제는 기술 정형화로 정해졌다. 박성현 학생(소프트웨어융합학과 21학번)은 “우리가 보유한 로켓 기술을 기록으로 남겨 기술을 보전하고, 향후 이를 토대로 기술이 발전되길 바라는 마음에 주제를 정했다”고 밝혔다. 김요한 학생(원자력공학과 21학번)은 “논문을 완성했지만, 처음 계획했던 정형화 목표에 도달하진 못했다. 부족한 부분은 내년까지 연구를 이어갈 계획”이라고 설명했다.

이번 논문으로 정형화한 기술은 낙하산 사출, 엔진, 연료 등이다. 엔진은 로켓 발사에 핵심적인 부분이지만 코로나19로 기술이 소실된 부품이었다. 과거 제작했던 엔진의 설계 도면은 있었지만, 어떤 근거로 설계가 이뤄졌는지에 대한 기록도 부족했다. 동아리원은 기존 설계도로 로켓을 제작해 춘계 학술대회에 참가했지만, 많은 지적을 받았다. 김요한 학생은 “엔진 성능을 테스트할 당시 스스로도 데이터에 대한 의구심이 들었다. 또한 엔진 성능을 정밀히 측정할 수 있는 장비가 없어 측정값이 부정확했다”고 떠올렸다.

학생들은 엔진을 새로 설계했고, 성능을 측정하기 위해 압력 테스트기를 제작했다. 영상은 엔진 성능 테스트의 한 장면.

새롭게 엔진 구조 설계, 연료 제작 및 보존 방법 담아
이들은 엔진 구조 설계를 새롭게 설계해 과거 제작한 엔진과는 다른 결과를 도출했다. 이동규 학생(원자력공학과 21학번)은 “새로 제작한 엔진을 테스트해보니 설계한 대로 구현돼 신뢰성을 확보했다”고 말했다. 더 나아가 지적의 원인이었던 부정확한 측정값도 개선했다. 안승범 학생(기계공학과 18학번)은 “측정 데이터를 정확하게 만들기 위해 압력 테스트기를 새로이 제작했다. 처음 제작하는 장비이다 보니 새로운 지식이 요구됐다. 책과 논문을 통해 정보를 얻어 설계했지만, 실패의 연속이었다”며 “동아리원 모두가 머리를 맞대고 고민한 끝에 문제를 풀어나가며 해결할 수 있었다. 많은 고생 끝에 압력 테스트기를 제작했고, 그 덕분에 정밀한 데이터를 확보했다”고 설명했다.

기술 정형화가 가장 어려웠던 부분은 연료였다. 이기원 학생은 “연료는 체계화가 어렵고, 어떤 연료를 쓰느냐에 따라 성능 차이가 천차만별이라 연료를 일정히 유지하는 것이 중요했다”고 말했다. 논문에는 연료 제작 과정, 보존 방법 등이 담겼다. 박성현 학생은 “항공우주 분야가 각광을 받으며 로켓 학술대회에 참가하는 대학이 늘고 있다. 다른 대학에 작성한 논문을 공유해 대학 로켓부의 기술 수준 전반이 높아지는 바탕이 되길 바란다”는 소망을 비쳤다.

여름방학 두 달이라는 한정된 시간 동안 논문을 완성해야 했기에 효율적인 시간 관리가 필요했다. 학생들은 논문 작성에 필요한 분야를 세분화하고, 동아리원이 각자 관심 있는 분야에 지원하도록 만들었다. 이후 분야별 책임자를 선발해 총괄을 맡아 소통 구조를 효율적으로 만들었다. 일련의 노력에도 부족한 지식은 한국항공우주연구원에 직접 찾아가 도움을 구하기도 했다.

여러 학과가 참여한다는 중앙동아리의 강점도 활용했다. 로켓 제작에는 다양한 분야의 전공지식이 요구된다. 일례로 엔진에는 기계공학이, 비행 데이터를 제어하기 위해서는 소프트웨어와 통신 분야의 전공지식이 필요하다. 김요한 학생은 “다양한 전공의 학생이 참여해 개인별 전공지식을 살릴 수 있었다”고 말했다.

로켓의 매력을 물어보는 질문에 학생들은 ‘호기심’이라고 답했다. 이들은 “얼마 남지 않은 미지의 세계인 우주를 탐사하는 로켓이 호기심을 자극한다”고 말했다.

“공학의 결정체인 로켓 제작 과정에 직접 참여, 이론을 실제 작업에 적용”
동아리원의 단과대학, 전공은 각양각색이지만, 로켓이라는 하나의 관심사가 이들을 뭉치게 했다. 로켓의 매력을 물어보는 질문에 학생들은 ‘호기심’이라 답했다. 안승범 학생은 “호기심은 인간이 가진 고유의 특성이다. 인간의 역사는 미지의 세계를 탐구하는 호기심의 역사와 같다. 얼마 남지 않은 미지의 세계인 우주를 탐사하는 로켓이 호기심을 자극한다”고 강조했다.

미래에는 우주가 인류의 주된 활동 분야가 될 것이라는 예측으로 동아리에 활동한다는 답도 있었다. 이기원 학생은 “미국항공우주국에서는 10대, 20대의 젊은 층을 아르테미스 세대라고 부른다. 우주를 배경으로 본격적으로 활동할 세대이기 때문이다. 이러한 관점에서 아마추어 로켓 개발에 직접 참여하는 것이 의미있다”고 설명했다. 또한 로켓 제작에 체득하는 지식 역시 큰 매력이다. 이동규 학생은 “공학의 결정체라 불리는 로켓 제작 과정에 직접 참여하며 학교에서 배운 지식을 직접 적용할 수 있는 소중한 시간이 됐다”고 말했다.

글 김율립 yulrip@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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