[더테크 이승수 기자]  KAIST가 개발한 초소형 홀추력기 실증 위성 ‘K-HERO’가 누리호 4차 발사체에 탑재돼 우주에서 차세대 전기추력 기술을 검증한다. 국내 연구진이 만든 전기추력기가 초소형 위성에서 직접 실증되는 첫 사례다.

KAIST는 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 개발한 큐브위성 ‘K-HERO(KAIST Hall Effect Rocket Orbiter)’가 27일 새벽 전남 고흥 나로우주센터에서 이륙하는 누리호 4차 발사체에 실려 우주로 향한다고 26일 밝혔다. 이번 발사는 한국항공우주연구원(KARI)에서 기술을 이전받은 이후 민간기업 한화에어로스페이스가 주관하는 첫 누리호 발사라는 점에서 국내 우주산업 전환의 중요한 장면이 될 전망이다.

이번 미션에는 차세대중형위성 3호를 포함해 산학연이 개발한 12기의 큐브위성이 함께 발사되며, K-HERO 역시 그중 하나다. KARI가 주관한 ‘2022 큐브위성 경연대회’에서 기초위성 개발팀으로 선정되며 개발이 본격화된 K-HERO는 가로·세로 10cm, 높이 30cm, 무게 3.9kg의 3U 표준 큐브위성으로 설계됐다. 발사체 인터페이스, 전기 규격, 안전성 기준을 모두 충족하며 우주환경 검증 임무 수행이 가능하도록 제작됐다.

K-HERO의 핵심 임무는 연구팀이 개발한 150W급 초소형 홀추력기(Hall thruster)의 실우주 동작을 직접 검증하는 것이다. 홀추력기는 전기를 이용해 제논 가스를 플라즈마화하고 이를 방출해 위성을 천천히 밀어내는 전기추진 시스템으로, 높은 연비와 효율 덕분에 소형·군집위성 시대의 핵심 기술로 꼽힌다. 이미 대형 정지궤도 통신위성이나 NASA·ESA의 심우주 탐사선에서 사용돼왔지만, 초소형 위성에 탑재되어 우주에서 실증되는 것은 국내에서는 처음이다.

최근 SpaceX의 스타링크 위성군 확대로 전기추력기의 초소형화 수요가 급증하며 글로벌 우주산업은 빠르게 군집위성 중심으로 전환되고 있다. K-HERO는 이러한 변화 속에서 국내 기술로 직접 개발한 초소형 홀추력기를 우주에서 검증하는 중요한 전환점이 될 것으로 평가된다.

최원호 교수 연구팀은 2003년 국내 최초로 홀추력기 연구를 시작해 플라즈마 기반 원천기술을 확보해 왔다. 2013년 KAIST 과학기술위성 3호에 200W급 홀추력기를 탑재해 이미 기술의 실용성을 입증했으며, 이번 K-HERO에는 30W급에서도 동작 가능한 차세대 모델을 적용했다. 연구팀의 실험실 창업기업 코스모비도 개발에 참여해 상용화 기반을 강화했다.

최원호 교수는 “K-HERO를 시작으로 국내에서도 전기추력기를 탑재한 소형위성이 본격적으로 증가할 것”이라며 “이번에 검증되는 초소형 홀추력기는 감시정찰, 6G 통신, 초저궤도 고해상도 촬영, 소행성 탐사 등 다양한 임무에 활용될 수 있다”고 말했다.

이광형 KAIST 총장은 “K-HERO 발사는 한국의 초소형위성 전기추력 기술을 우주에서 다시 한 번 검증하는 뜻깊은 기회”라며 “국내 우주기술 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 계기가 될 것”이라고 강조했다.