누리호의 주탑재체인 차세대중형위성 3호가 사출 이후 임무를 수행하고 있는 모습의 상상도. [사진=한국천문연구원]



27일 새벽 누리호를 타고 13기의 위성이 우주로 향한다. 누리호가 21분 24초 간의 비행을 무사히 끝내면, 그 이후로는 탑재 위성들의 임무가 시작된다.

이들은 지구 관측, 위성 통신 등 다양한 임무를 갖고 있으나, 기본적으로는 우주 기술 검증이 핵심이다.
우주는 우주 방사선, 진공, 극심한 온도 변화 등 극한 환경이 바다이야기사이트 어서 우주 기술은 지상보다 더 까다로운 검증 작업이 필수적이다. 우주 시장에 진출하기 위해서는 우주 환경에서 수 차례 검증된 이력(우주 헤리티지)가 필요하다.
이번 주탑재위성 차세대중형위성 3호와 큐브위성 12기를 만든 정부출연연구소와 대학, 기업들은 모두 이 같은 우주 검증 이력을 확보하는 게 목표다. 이번 발사 이력을 갖고 각 기관들은 릴게임꽁머니 향후 연구개발과 사업화를 이어 나가게 된다.
누리호 3단에서 사출된 위성이 처음으로 해야 할 건 태양을 찾는 일이다. 태양광 패널을 펼쳐 위성 안에 들어있는 배터리를 충전해야 한다. 위성 내부에는 통신 모듈과 컴퓨터, 모터, 각종 실험 장비가 있는데 전력이 없으면 아무것도 할 수 없기 때문이다. 큐브위성에 들어있는 배터리는 보통 12시간 릴게임온라인 정도 버틸 전력을 충전한다.
위성이 태양을 찾는 방법은 다양하다. 센서를 이용해 넓은 각도를 훑은 뒤 점차 정교하게 태양을 찾을 수도 있고, 궤도 정보를 바탕으로 태양의 위치를 계산할 수도 있다. 멀리 떨어진 별을 기준으로 위성의 자세를 정렬하는 방법도 있다.
태양을 찾고 전력을 충전했다면 정밀 자세 제어를 통해 위성을 사이다쿨 안정한 상태로 만들어야 한다. 로켓에서 사출될 때 자칫하면 위성은 빠른 속도로 제자리에서 회전할 수 있다. 사출 이후 한국항공우주연구원이 각 위성 운용 기관에 사출 벡터값(방향과 속도가 포함된 값)을 제공하지만, 자세 제어에 실패하면 위성을 아예 잃어버릴 위험도 있다.
이번에 스페이스린텍과 우주로테크의 위성 본체를 제조한 은영호 연세대 릴게임5만 인공위성학과 교수는 “사출 이후 가장 중요한 게 회전을 멈춰 세우는 것”이라며 “위성이 자세를 잡지 못하면 이후 임무에도 영향을 줄 수 밖에 없다”고 했다.
자세 제어를 하기 위해서 보통 위성 내부에 전자석을 넣는다. 코일에 전류를 흘려보내면 자석이 되는데, 이 자석의 각도를 조절해 위성의 회전을 멈추는 방식이다.
이까지 마쳤다면 위성은 정해진 궤도를 따라 지구를 공전한다. 위성이 임무를 수행하기 위해서는 마지막 단계인 초기 교신까지 마쳐야 한다. 위성이 주기적으로 쏘는 비콘 신호를 지상국에서 잡아야 하고, 반대로 지상국에서 간단한 명령 신호를 위성에 보낼 수 있어야 한다.
초기 교신을 통해 위성이 어디에 있는지, 태양을 제대로 찾고 태양광 패널을 펼쳤는지, 자세 제어는 성공했는지 등을 알 수 있다. 그 전에 위성의 상태를 확인할 방법은 없다. 발사에 성공하더라도 초기 교신에 실패해 위성을 영영 잃어버리는 경우도 있다.
위성은 보통 하루에 두 번 정도 지상국 상공을 지나가기 때문에, 지상국 인원들은 한 번 교신할 때 최대한의 집중력을 발휘한다. 상공을 지나더라도 고도가 낮으면 교신할 수 있는 시간이 짧다. 탑재 위성 중 하나인 스누글라이트-3를 만든 배영환 서울대 박사는 “발사가 성공하더라도 이후 교신이 더 중요하기 때문에 계속 초조한 마음으로 기다리게 될 것”이라고 했다.
발사 첫 날 초기 교신에 실패하더라도 완전히 임무 수행이 불가능한 것은 아니다. 은영호 연세대 인공위성학과 교수는 “이전에 발사한 위성 중 초기 교신에 실패하고 40일 정도가 지나서 교신한 경우도 있었다”며 “어떻게든 위성 신호를 잡아내야 한다”고 했다. 초기 교신을 성공적으로 마친 위성은 며칠 간의 초기 운용을 거친 뒤 본격적인 임무를 이어간다.