세종대 큐브위성 '스파이론'…양방향 교신 시도 정상 작동

[미디어펜=문상진 기자]대한민국의 우주실헙이 산학연에서도 본 궤도를 찾았다. 지난달 27일 한국형 발사체 누리호(KSLV-II)가 나로우주센터에서 성공적으로 발사되면서 함께 우주로 향한 세종대학교(총장 엄종화) 큐브위성 ‘스파이론(SPIRONE)’이 초기 단계부터 안정적으로 작동하고 있는 모습이 확인됐다.

발사 직후 스파이론은 약 600km 태양동기궤도에 정상적으로 안착했고 서울 광진구 세종대학교 충무관 옥상에 위치한 위성 지상국에서는 스파이론이 송신하는 UHF 대역의 신호를 연속적으로 수신하고 있다.

스파이론은 세종대 항공우주공학과 김오종 교수가 총괄 책임을 맡고 권순환, 박아연, 김민지, 김기현, 조혜원, 임형구, 정인아, 박유현, 유승환, 이경민, 안도은 등 11명의 학생 연구원이 참여해 개발한 2U급 큐브위성이다. 2022년부터 3년에 걸쳐 설계, 조립, 시험을 자체적으로 수행한 프로젝트로, 대학이 독자적으로 우주 실증 위성을 만들어 탑재한 사례라는 점에서 의미가 매우 크다.

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현재 지상국에서 수신되는 신호는 스파이론이 정상적으로 작동하고 있다는 중요한 지표로 받아들여지고 있다. 김오종 교수 연구팀은 단방향 송신 신호 수신에 이어 곧바로 양방향 교신(link establishment)을 위한 절차에 착수했다.

김오종 교수는 “스파이론의 첫 신호가 지상에 도착하는 순간 연구팀 모두가 우주와 연결됐다는 느낌을 받았다”며 “현재까지 위성 상태는 매우 안정적이며, 곧 양방향 교신 단계에 진입할 예정”이라고 설명했다.

스파이론은 단순한 교육용 위성을 넘어, 두 가지 핵심 임무를 위해 설계됐다. 첫째는 LEO(저궤도) 환경에서의 항법신호 송신 기술 실증이다. 스파이론은 자체 개발한 2.4GHz S-band 송신 모듈을 탑재해 우주에서 실제로 항법신호를 송신하며 해당 기술의 안정성과 적용 가능성을 검증한다. 이 기술은 향후 한국형 저궤도 항법 시스템 구축을 위한 기반이 될 것으로 예상된다.

둘째 임무는 LWIR·SWIR 적외선 카메라를 활용한 해양 플라스틱 탐지다. LWIR 카메라는 플라스틱과 해수면 간의 온도 차이를, SWIR 카메라는 물질별 반사율 차이를 이용해 바다 위 플라스틱의 분포를 탐지하는 방식이다. 세종대 연구팀은 이러한 관측 데이터를 기반으로 해양 플라스틱 쓰레기섬을 파악할 수 있는 알고리즘 개발에 나설 계획이다.

현재까지 스파이론은 발사 후 가장 중요한 초기 검증 단계에서 순조로운 흐름을 보이고 있다. 양방향 교신이 성공적으로 이뤄지면 연구팀은 곧바로 탑재체 활성화, 영상 촬영, 항법신호 분석 등 본격적인 임무에 착수하게 된다. 약 1년 이상의 임무 기간 동안 수집되는 데이터는 초소형위성 기술 교육, 해양 환경 감시 연구, 차세대 항법 기술 개발 등 다양한 분야에 활용될 전망이다.

스파이론은 이번 누리호 발사를 통해 단순히 우주에 올라간 작은 위성 하나를 넘어, 대학 기반의 우주개발이 본격적인 실증 단계에 진입했음을 상징적으로 보여주고 있다. 김오종 교수는 “스파이론은 세종대가 독자적으로 개발한 우주 실험실이자 미래 우주 기술 개발로 향하는 출발점”이라며 “학생 연구원들과 함께 준비해온 기술들이 우주 공간에서 검증되는 순간을 기대하고 있다”고 말했다.

누리호가 대한민국의 독자적 우주 기술력을 다시 한번 입증했다면, 스파이론은 그 우주 공간 속에서 대학이 수행하는 과학·기술 임무가 실제로 가능하다는 것을 보여줬다.

한편, 김오종 교수 연구팀은 이번 스파이론 큐브위성 개발 성과를 바탕으로, 우주항공청 주관의 ‘미래 우주항법 및 위성기술 연구센터’ 사업과 연계해 달에서 활용 가능한 위성항법시스템 연구로 확대해 나갈 계획이다.