첫 ‘메이드 인 코리아’ 정지궤도위성 ‘천리안 2호’ 조립 착착

항우연 제작 현장 가보니

한국항공우주연구원 위성연구본부 연구원들이 2018년 우주로 올라가는 정지궤도복합위성인 ‘천리안 2호’에 들어갈 각종 전선을 회로에 맞춰 제작하고 있다. 대전=전승민 동아사이언스 기자 enhanced@donga.com

“이야∼ 됐네요. 계산대로 딱 맞아떨어지네.”

짙은 회색의 넓은 알루미늄 합금판 위에 한 연구원이 책상다리를 하고 앉아 있다. 발밑에 어지럽게 널린 전기회로를 들여다보며 분주히 손을 움직인다. 옆에 있는 연구원과 대화를 주고받으며 도면을 펴 들고 꼼꼼하게 회로를 살펴보고 있다.

이곳은 정부가 7200억 원을 투입해 개발 중인 국내 2번째 정지궤도 인공위성인 ‘천리안 2호’의 조립 현장. 지난주부터 대전 유성구 과학로 한국항공우주연구원 위성시험동에서는 2018년 발사될 기상관측용 ‘천리안 2A호’의 조립이 한창이다. 해양관측용인 ‘천리안 2B호’는 2019년 발사될 예정이다.

○ 먼지 없는 ‘클린룸’서 10만 원짜리 테이프로 전선 감아

위성을 조립하는 인공위성 조립동은 먼지의 양을 일반 사무실의 100분의 1 이하로 철저하게 관리한다. 먼지가 붙지 않는 방진복으로 갈아입은 뒤 강한 바람으로 몸에 붙은 먼지를 떨어내는 ‘에어샤워’를 마치고 나서야 조립동 내부로 들어갈 수 있다.

조립동 한쪽에선 연구원들이 붉은색 비닐 위에 펼쳐 둔 복잡한 전선을 하나하나 엮고 있다. 이상훈 위성연구본부 책임연구원은 “높은 열에도 형태가 변하지 않는 ‘캡턴 테이프’로 모든 전선을 감싸야 한다”며 “겉보기에는 1000원짜리 투명 테이프와 다를 것이 없지만 개당 10만 원이 넘는 특수 테이프”라고 말했다.

다른 한쪽에선 알루미늄 합금판 위에 걸터앉은 연구원들이 각종 배선을 연결할 기초 작업을 진행하고 있다. 전기회로가 완성되면 이 패널에 옮겨 붙인다.

정지궤도 위성은 하루에 한 바퀴씩 지구의 자전 속도로 회전하기 때문에 24시간 지상의 같은 장소를 내려다볼 수 있다. 지금까지 우리나라가 우주로 쏘아 올린 정지궤도 위성은 2010년 ‘천리안 1호’에 해당하는 통신해양기상위성 ‘천리안’이 유일하다. 당시 천리안은 프랑스 아스트리움과 공동으로 개발했다.

천리안 2호는 몸체 대부분을 국내에서 제작했다. 인공위성의 핵심 탑재체인 지상관측 카메라는 미국, 독일 등과 공동으로 개발하고 있지만 천리안 2호를 통해 정지궤도 위성을 독자적으로 설계할 수 있는 수준에 올랐다.

박응식 위성연구본부 선임연구원은 “정지궤도 위성 플랫폼을 독자적으로 설계할 수 있는 기술을 확보한 나라는 미국, 러시아, 중국, 일본 등 소수”라며 “위성 구조물과 위성 탑재 컴퓨터 등도 국내 기업이 참여해 국산화했다”고 말했다.

○ ‘천리안 2호’ 통해 위성 제작 국산화

연구진은 올해 초까지 위성의 내구성을 검증할 수 있는 실험용 인공위성인 ‘열진동시험모델(STM)’을 만들어 테스트를 진행해 왔다. 겉모습은 천리안 2호와 동일하지만, 내부에 전자 장비가 없다. 발사체에 실려 우주로 올라가는 순간 인공위성에는 엄청난 열과 진동이 가해지는 만큼 이를 견딜 수 있는지 미리 시험하는 것이다.

인공위성과 동일한 기능을 하는 전자 부품을 미리 만들어 성능을 확인하고 연결도 해 보는 ‘전기테스트장치(ETB)’도 있다. 박 연구원은 “전기회로에 문제가 없는지 확인하기 위해 수천 시간 테스트한다”며 “실제 천리안 2호에는 안정성을 한층 높인 부품을 새로 제작해 넣을 계획”이라고 말했다.

인공위성에 넣을 컴퓨터 시스템에 위성제어용 소프트웨어를 설치한 뒤 오류를 검증하는 ‘소프트웨어테스트장치(STB)’도 위성 조립 전에 끝내야 할 필수 작업이다.

박 연구원은 “3가지 실험 모델을 하나로 합치면 우주에 올라갈 천리안 2호가 완성되는 셈”이라며 “천리안 2호 개발이 완료되면 정지궤도 위성을 100% 국내에서 제작할 수 있는 기술을 확보하게 될 것”이라고 밝혔다.
　
대전=전승민 동아사이언스 기자 enhanced@donga.com