[LAB을 찾아서]세종대 큐브위성…우주 내비게이션·해양감시 '첫발'

큐브위성 '스파이론', 우주서 안정 작동

대학이 독자적으로 만든 큐브위성이 우주에서 안정적으로 작동하면서 대학의 저궤도(LEO) 환경 항법신호 송신 기술과 해양 플라스틱 탐지 기술 개발에 첫발을 내디뎠다는 평가가 나온다.

큐브위성 '스파이론'을 개발한 세종대학교 김오종 교수(앞줄 가운데) 연구팀이 사진을 촬영하고 있다. 세종대학교

19일 세종대학교는 나로우주센터에서 한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 성공적으로 발사된 가운데 누리호에 탑재된 큐브위성 '스파이론(SPIRONE)'이 초기 단계부터 안정적으로 작동하고 있다고 밝혔다. 스파이론은 약 600km 태양동기궤도에 정상적으로 안착했고, 서울 광진구 세종대 충무관 옥상의 위성 지상국에 UHF 대역의 신호를 연속적으로 송신하고 있다.

스파이론은 김오종 세종대 항공우주공학과 교수 지도하에 권순한·박아연 등 11명의 학생 연구원이 2022년부터 올해까지 설계, 조립, 시험 등을 거쳐 자체 개발한 2U급 큐브위성이다. 표준 크기 규격인 1U는 가로, 세로, 높이가 각 10cm인 크기를 의미한다. 이번 사례는 대학이 독자적으로 우주 실증 위성을 만들어 탑재했다는 점에서 높은 평가를 받는다.

스파이론은 항법신호 송신 기술을 실증하기 위해 제작됐다. 연구팀은 자체 개발한 2.4GHz S-band 송신 모듈을 스파이론에 탑재해 우주에서 실제로 항법신호를 송신하며 기술의 안정성과 적용 가능성을 검증할 계획이다. 이를 통해 한국형 저궤도 항법 시스템을 구축할 예정이다.

스파이론의 LWIR·SWIR 적외선 카메라로 해양 플라스틱을 탐지하는 기술도 개발할 수 있다. LWIR 카메라는 플라스틱과 해수면 간 온도 차이를, SWIR 카메라는 물질별 반사율 차이를 통해 바다 위 플라스틱 분포를 탐지한다. 스파이론에서 두 카메라를 활용한 관측 데이터가 쌓이면 해양 플라스틱 쓰레기섬을 파악하는 알고리즘을 만들어낼 수 있다.

연구팀은 스파이론에서 지상국으로 신호가 전달되는 단방향 송신 신호 수신에 이어 양방향 교신을 위한 절차에도 착수했다. 양방향 교신이 성공하면 곧바로 탑재체 활성화, 영상 촬영, 항법신호 분석 등 본격적인 임무에 나서게 된다. 약 1년 이상 임무 기간에 수집되는 데이터는 초소형위성 기술 교육, 해양 환경 감시 연구, 차세대 항법 기술 개발 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.

연구팀은 이번 스파이론 개발 성과를 바탕으로 우주항공청 주관의 '미래 우주항법 및 위성기술 연구센터' 사업과 연계해 달에서 활용 가능한 위성항법시스템 연구도 진행할 방침이다.

김 교수는 "스파이론은 세종대가 독자적으로 개발한 우주 실험실이자 미래 우주 기술 개발로 향하는 출발점"이라며 "학생 연구원들과 함께 준비한 기술이 우주 공간에서 검증되는 순간을 기대하고 있다"고 말했다.