韓 개발 '우주선 검출기'…국제우주정거장 간다

실리콘 전하량 검출기, ISS에서 우주 비밀 탐구

▲우리나라가 만든 우주선 검출기가 국제우주정거장에 설치된다.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자]우리나라가 개발한 우주선(宇宙線)검출기가 국제우주정거장(ISS)로 향했다. 미 항공우주국(NASA)의 대형우주실험에 쓰이기 위해 17일 한국을 떠나 미국 케네디 우주센터(NASA-KSC)로 출발했다. 국내 연구팀이 개발한 최첨단 실리콘 전하량 검출기가 ISS에서 우주의 비밀을 탐구하게 된다. 국제우주정거장의 대형 우주실험에 국산 최첨단 기기를 설치하는 것은 처음 있는 일이다.

세계 최고성능의 이 우주선 검출기는 미국 항공우주국(NASA)의 대형우주실험에 사용된다. 실리콘 전하량 검출기(SCD, Silicon Charge Detector)는 우주선의 성분을 정밀 측정하기 위해 한국전자통신연구원과 공동 소유한 반도체센서 기술을 이용해 만든 검출기이다.

미국의 탑재체와 함께 케네디 우주센터에서 최종 조립과 시험을 마친 뒤에 올 겨울 스페이스X(Space-X)사의 우주운반선에 실려 국제우주정거장 외부 모듈에 설치돼 3년 동안 우주임무를 수행한다.

크기 1 제곱미터, 무게 150㎏의 검출기는 NASA의 고에너지우주선 측정 실험에 실험기기로 탑재된다. 우주선(宇宙線, cosmic ray)은 우주에서 지구로 떨어지는 입자들의 총칭이다. 주로 수소 핵인 양성자이나, 탄소, 산소 등 모든 종류의 원자핵이 해당될 수 있다. 1912년 처음 발견된 후 그 기원이나 전파과정에 대해서는 100년 넘게 미스터리로 남아있다.

이번 검출기는 순수 국내기술로 제작한 것으로 우주에서 사용되는 검출기로는 최대 크기이다. 4개 층으로 배치된 실리콘 센서들이 우주선의 성분을 세계 최고 수준인 99%의 정확도로 측정한다. 2011년 NASA는 ISS-CREAM 프로젝트 승인과 함께 우리나라 연구팀에게 두 개의 주 실험기기 중 하나를 담당해 줄 것을 요청한 바 있다.

ISS-CREAM(ISS Cosmic Ray Energetics And Mass for the International Space Station) 프로젝트는 국제우주정거장에서 수행될 NASA의 대형(1.2톤 탑재체) 우주프로젝트로 고에너지 우주선을 측정하기 위해 미국, 한국, 프랑스, 멕시코가 공동참여하고 있다.

검출기 개발과 제작은 한국전자통신연구원 및 중소기업들의 협력으로 성균관대가, 우주환경시험은 한국생산기술연구원이 맡는 등 모든 과정을 국내에서 진행해 최종 완성품을 NASA에 보내게 된 것이다. 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 NASA 우주실험에 쓰일 대형 반도체 검출기를 개발, 우주인증에 성공한 것이다.

박일흥 교수는 "국제우주정거장의 대형 우주실험에 국산 최첨단 기기를 설치하는 것은 처음"이라며 "NASA의 주요 우주프로젝트에서 주 탑재기기를 담당해 실질적, 핵심적, 동반자적 지위로 참여한 첫 사례"라고 설명했다.