지난 2017년 호남권 대학 최초로 인공위성을 쏘아올린 조선대학교가 새로운 인공위성을 개발하여 오는 20일 카자흐스탄에서 발사한다.

18일 조선대학교와 한국항공우주연구원에 따르면 차세대 중형위성(차중위성) 1호가 오는 20일 오후 3시7분께 카자흐스탄 바이코누르 우주센터에서 소유즈 2.1a 발사체에 실려 550km 상공 우주로 떠난다. 

▲ 위성 제작 및 실험

차중위성 1호는 과학기술정보통신부와 국토교통부가 지상관측, 도시계획, 지도제작 등 공공목적 수행을 위해 개발한 차세대 위성이다. 소유즈 2.1a호에는 차중위성 1호 외에 여러 나라에서 모인 위성 37개가 함께 실린다. 조선대·연세대 KMSL(Korea Micro Gravity Science Lab)도 그중 하나이다.

KMSL팀은 과학기술정보통신부가 주최하고 한국항공우주연구원이 주관하는 ‘2017년 큐브위성 경연대회’에서 개발팀으로 선정됐다. 큐브위성은 가로·세로·높이 각각 10cm 규격의 정육면체를 기본 단위(1U)로 하는 초소형 위성으로 지구·우주 관측, 우주환경 실험 등 다양한 용도로 쓰인다.

KMSL팀은 조선대학교 지능형 열 시스템 설계 실험실과 전력 전자 및 에너지 변환 실험실, 연세대학교 분자 세포 생물학 실험실이 협력하여 위성을 개발한 연합팀이다. KMSL팀은 조선대학교 박설현 교수(소방재난관리학과장·기계공학과 겸)와 이성준 교수(기계공학과)의 지도를 받고 있다.

▲ 조선대 KMSL팀 위성

조선대·연세대 연합팀이 만든 KMSL은 3U 크기로 제작된 큐브위성이다. 1U는 곰벌레 생물육성실험, 2U는 화염전파실험 용도로 구성되어 있다. KMSL 큐브위성은 우주 환경에서 연소 실험과 생물 육성 실험과 같은 과학 임무를 수행하고자 한다.

첫 번째 임무는 유인 우주선의 선실환경에서 발생한 화염의 전파와 소멸 현상 분석이다. 마이크로 중력 환경에서의 고체 연료 점화 특성, 대류 열 전달이 없는 환경에서의 화염전파 특성(전파속도, 화염 크기, 화염 강도), 불활성기체의 화염 소화 능력 분석이다.

두 번째 과학 임무는 마이크로 중력 환경에서 지상 최강의 생물이라고 불리는 ‘곰벌레’(물곰·Tardigrade)의 생존율 및 생활사를 관찰하는 것이다. 

▲ 조선대 KMSL팀 위성 (수직)

곰벌레는 크기 50㎛∼1.7mm의 무척추동물로 행동이 느린 완보(緩步) 동물에 속하며 영하 273도나 영상 151도의 환경, 방사성 물질에 노출되는 극한 환경에서도 생존할 수 있는 세상에서 가장 적응력이 뛰어난 생물로 알려져 있다. 연구팀은 생명활동을 일시적으로 멈추는 '툰'(tun) 상태의 곰벌레 100마리가 실린 위성을 우주로 보낸 뒤 물펌프를 통해 수분과 영양성분을 주입해 곰벌레를 활성화시킬 계획이다.

김진혁 (주)솔탑 위성연구소 주임연구원은 "다른 생명체를 보내기 전에 생존력이 가장 강한 생명체를 보내 생존이 가능함을 검증하고, 또 그다음 단계의 생명체를 보내는 단계별 실험의 일환"이라고 설명했다. 김 주임연구원은 조선대 기계공학과 4학년 재학 중 연합팀 대표로 대회에 참가했다.

▲ 박설현 교수팀 (2017년 큐브위성경연대회 최종선정 확인서 수여식

KMSL 팀은 해외제품에 의존성이 높은 위성 시스템 버스 일부를 국산제품으로 채택하고 산업체와 협력해 위성을 개발했다. 덕분에 비교적 저렴한 비용은 물론 국산기술에 대한 성능을 우주 환경에서 직접 확인해 볼 수 있다고 연구팀은 기대하고 있다. 또한 한 분야 연구 인력(다학제 연구)의 참여와 대학 간의 상호 연구 협력을 통해 기존의 인공위성 연구보다 더 광범위한 영역까지 연구가 진행될 것으로 예상된다.

한편 조선대학교 연구팀(지도교수 오현웅)은 호남권 최초로 인공위성 ‘STEP Cube Lab’을 2017년에 개발, 지난 2018년 1월 12일 오후1시 28분(한국시간) 인도에서 발사시켰다. 조선대학교는 2017년 큐브위성경연대회 선정에 이어 2019년 큐브위성경연대회에서도 지역대학 중에서 유일하게 개발팀으로 선발되어 주목을 끌었다.