조선대학교(총장 강동완) 오현웅 교수 연구팀이 호남권 최초로 개발한 인공위성 ‘STEP Cube Lab’이 1월 12일 오후1시 28분(한국시간) 인도에서 발사되어 분리에 성공했다. 호남지역 우주항공 기술 역사의 새로운 장을 열 ‘STEP Cube Lab’은 조선대학교 항공우주공학과 오현웅 교수와 그의 제자들이 5년여 동안 쏟은 땀의 결실이다.

‘STEP Cube Lab’은 1월 12일 인도 Sriharikota 발사장에서 인도 PSLV 로켓에 실려 우주로 발사되었다. 발사 후 20분 41.8초 후에 로켓에서 분리(고도: 513.337km)에 성공했으며 1월 12일 밤 10시 경부터 조선대학교내의 지상국(우주기술융합연구실)에서 위성과의 교신을 시도할 예정이다.

발사된 위성은 1년 간 궤도상에서 5개의 주요 개발 탑재체인 ▲무충격 구속분리장치 ▲상변화 열 제어기 ▲가변 방사율 라디에이터 ▲집광형 태양전력 시스템 ▲MEMS기반 고체 추력기에 대해 궤도상에서 검증시험을 하고 획득된 데이터를 연구팀에서 자체 운영하는 지상국에 전송, 데이터의 분석을 통해 임무의 성공여부를 판단하게 된다. 이를 통해 검증된 기술은 향후 국내 상용 위성 기술에 적용하는 등 국내 우주 기반 기술 구축에 이바지할 것으로 기대된다.

임무를 수행하기 위해 기존 연구된 기술로는 상변화물질(PCM), 가변 방사율 라디에이터를 선정했으며 자체 개발 탑재 체인 무충격 구속분리장치(HRM), MEMS 기반 고체 추력기, 집광형 태양전력 시스템(CPV System)의 설계제작 및 시험을 수행했다. 아울러 탑재체의 궤도검증 시행을 위한 체계 및 부체계의 요구조건에 따라 비행모델(FM: Flight Model)을 개발했으며 구성품 수준부터 전체시스템 수준에 이르는 기능 및 성능검증 시험을 통해 기계적․전기적 인터페이스 및 비행소프트웨어 설계의 유효성을 검증했다. 아울러 큐브위성에서 자체 구축한 지상국과 장거리 무선통신을 수행했으며 비행 모델의 궤도 열환경 시험 및 발사환경 시험을 통해 설계의 유효성을 입증했다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원 지원으로 제작된 ‘STEP Cube Lab’(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project)은 큐브위성으로 가로․세로․높이가 각각 10cm 크기의 정육면체 형상을 한 1.33kg 이하의 극초소형 위성이다. 큐브위성은 애초 대학에서 교육용으로 제작됐지만 미국항공우주국(NASA)이 지난 2010년부터 발사프로젝트를 적극적으로 지원하면서 저렴한 과학 실험용 위성으로 주목받고 있다.

우주개발 전문 인력 양성 및 우주기술 저변확대를 위해 과학기술정보통신부 주최 한국항공우주연구원 주관으로 2012년부터 큐브위성 경연대회를 진행하여 왔다. 미국, 유럽, 일본 등 선진국에서는 2000년 초부터 대학의 실무적 우주기술 전문 인력 양성을 위해 다수의 큐브위성 경연 프로그램을 진행하고 있으나, 국내에서는 정부 주도로는 첫 시도이다.

조선대학교 우주기술융합연구실 연구팀은 2013년 대회를 통해 최종 3개 팀에 선발되었고, 체계적인 개발과정을 통해 ‘스텝 큐브 랩’ 비행 모델을 최종 개발했다. 이번 발사에는 2012년과 2013년 경연대회에서 선정된 총 6팀이 각각 직접 설계 제작한 큐브위성이 함께 탑재되었다.

오현웅 교수는 “맨땅에서 시작해 지금까지 달려왔지만 조금씩 우주로 나갈 수 있는 기반을 갖추고 있다.”라며 “지역 대학의 한계가 있는 것도 사실이지만 도전을 하고 자신의 경력을 쌓아 나가면 얼마든지 경쟁할 수 있다는 것을 말해주고 싶다.”고 밝혔다.

강동완 총장은 “학생들이 큐브위성을 직접 설계, 제작을 했다는 점에서 더 큰 의미가 있으며 이렇게 과제 수행능력과 시스템 개발 경험을 갖춘 학생들은 항공우주 관련기관에서 요구하는 다양한 업무를 수행할 능력을 갖췄다. 이러한 혁신적인 교육모델이 바로 4차 산업혁명 시대에 맞는 교육의 방향”이라고 강조하며 “나로우주센터, 항공센터를 중심으로 조선대학교가 R&D 산업 수행과 전문 인력 양성의 역할을 수행할 수 있을 것이며, 선도적으로 지역우주항공산업의 메카로 만들어나가야 한다”고 말했다.

오현웅 교수는 2012년 조선대학교에 부임하면서 우주기술융합연구실을 개설했다. 연구실에서는 발사체 및 위성체에 필요한 우주시스템기반 기술과 기존의 기술을 조합한 우주융복합기술 관련 연구를 비롯하여 큐브위성 기술을 연구하고 이를 이용한 기반기술의 궤도검증 연구를 하고 있다.