KAI 중형위성, 큐브위성 12기 싣고
27일 새벽 1시 4분 네 번째로 우주로
인공위성 임무 후 폐기 장치도 검증
단 조립, 위성 탑재 완료... 최종 점검전남 고흥군 한국항공우주연구원 나로우주센터 위성시험동에서 연구원들이 누리호 3단에 실리는 차세대 중형위성 3호와 큐브위성 사출관을 최종 점검하고 있다. 항우연 제공

27일 4차 발사가 예정된 한국형 발사체 누리호의 임무는 다양한 과학연구를 수행할 위성을 성공적으로 궤도에 올리는 것이다. 이를 위해 누리호는 처음으로 새벽 발사를 시도하며, 더 많은 위성을 싣기 위해 설계도를 변경했다.

우주항공청과 한국항공우주연구원은 지난 14일 ‘누리호 4차 발사 탑재 위성 설명회’를 열고 누리호와 함께 우주로 날아갈 13개 위성을 소개했다.

2023년 3차 발사 당시 누리호에는 주 탑재용 차세대 소형위성 2호와 큐브위성(초소형 위성) 7기가 실렸다. 성능검증 위성과 위성 모사체만 실었던 1, 2차 발사와 달리 실제 위성을 궤도에 올린 것이다. 이번 4차 발사에는 주 탑재 위성인 차세대 중형위성 3호와 큐브위성 12기가 실리며 개수가 크게 는다. 국내 기업과 대학의 기술 실증을 지원하기 위한 취지다.

이에 누리호 4차 발사에서는 여러 위성을 순차적으로 사출할 수 있는 다중 위성 어댑터(MPA)가 적용됐다. 3차 때 265kg였던 위성 어댑터 무게도 4차엔 960kg이 됐다. 이 구조는 2026년과 2027년 예정된 5, 6차 발사에도 적용된다. 박종찬 항우연 한국형발사체 고도화사업단장은 “3차 때 발생한 사출 불량을 보완하기 위해 사출관 개폐 장치를 1개에서 2개로 늘리는 등 신뢰성을 높였다”고 말했다. 당시 도요샛 3호 위성은 사출관 문이 열리지 않아 사출되지 않았다.

주탑재 위성인 차세대 중형위성 3호는 누리호가 새벽에 발사되는 이유다. 한국항공우주산업(KAI)이 6년간 개발한 이 위성은 극지방에서 발생하는 오로라와 대기광, 지구 자기장 등 다양한 우주환경 변화를 살펴볼 예정이다. 태양에서의 큰 폭발로 고에너지 입자가 지구로 퍼질 때 위성항법시스템(GPS)이나 전력망 교란 여부를 감시하기 위함이다. 위성이 임무를 수행하려면 지구를 돌며 매일 같은 시각에 같은 지역을 지나도록 설계된 ‘태양동기궤도’에 진입해야 하는데, 이를 구현하기 위해 발사 시간은 27일 새벽 1시 4분으로 설정됐다.

누리호 4차 발사 위성 탑재 현황. 한국항공우주연구원 제공

부탑재 위성의 임무도 다양해졌다. 우주의약 연구기업 스페이스린텍의 '비천(BEE-1000)'은 국내 최초의 우주바이오 전용 큐브위성이다. 비천은 탑재된 실험모듈을 통해 미세중력 환경에서 단백질 결정이 성장하는 과정을 실증할 계획이다. 미세중력은 지상에선 대류와 침전 때문에 어려운 고품질 단백질 결정 성장을 가능하게 하며, 이는 신약 개발 연구에 전환점을 제공할 것으로 기대된다. 수명이 다한 위성 같은 ‘우주 쓰레기’ 문제 해결을 연구하는 스타트업 우주로테크의 위성 ‘코스믹’은 임무 종료 후 스스로 대기권에 재진입하는 ‘인공위성 임무 후 폐기 장치’를 검증한다.

전남 고흥 나로우주센터에서는 현재 누리호의 1·2·3단 조립과 위성 탑재를 마치고 발사 전 최종 점검이 진행되고 있다. 박 단장은 “발사까지 남은 기간 모든 절차를 반복 점검해 성공 가능성을 최대화하겠다”고 밝혔다.