[코리아 스페이스포럼] “뉴스페이스 시대, 대세는 ‘장기간 비행 드론’과 ‘초소형 로켓’”

2019.07.18 17:55
(왼쪽부터) 조남석 무인탐사연구소 대표, 신동윤 페리지항공우주 대표가 발표 중이다. 코리아스페이스포럼/AZA
(왼쪽부터) 조남석 무인탐사연구소 대표, 신동윤 페리지항공우주 대표가 발표 중이다. 코리아스페이스포럼/AZA

지난 30년간 TV와 컴퓨터, 전화기 등 전자제품들이 점점 작고 가볍고 스마트해진 것처럼 뉴스페이스 시대에 등장하는 로켓과 탐사로봇(로버)도 점점 스마트해질 전망이다. 

 

18일 서울 여의도 콘래드호텔에서 열린 국내 첫 글로벌 우주포럼 '코리아스페이스포럼 2019'에서 조남석 무인탐사연구소 소장과 신동윤 페리지항공우주 대표는 각자 개발하고 있는 탐사 드론과 초소형 로켓에 대해 소개했다.  
 

● 스마트한 탐사 로버는 장기간 비행, 에너지 자체 생산 

조남석 소장과 무인탐사연구소에서 개발한 탐사 로버(왼쪽)와 탐사 드론(오른쪽). 탐사 드론은 원래 대기가 희박한 곳에서도 잘 날 수 있게 날개가 훨씬 커야 하지만, 지구에서 시험 비행을 위해 작게 제작했다. 이정아 기자
조남석 소장과 무인탐사연구소에서 개발한 탐사 로버(왼쪽)와 탐사 드론(오른쪽). 탐사 드론은 원래 대기가 희박한 곳에서도 잘 날 수 있게 날개가 훨씬 커야 하지만, 지구에서 시험 비행을 위해 작게 제작했다. 이정아 기자

무인탐사연구소는 말 그대로 무인 탐사 장비를 연구, 개발하고 있는 국내 스타트업이다. 지금까지는 드론 위주로 개발했지만, 이렇게 축적해온 노하우를 활용해 앞으로는 지구와 전혀 다른 극한 환경에서 사람 대신 탐사 또는 개척할 수 있는 로버를 개발하고 있다.

 

달이나 화성은 지구에 비해 대기가 옅기 때문에 지형이 울퉁불퉁하다. 그래서 지구에서 돌아다니는 ‘평범한’ 형태로는 돌아다니기가 위험하다. 무인탐사연구소는 극한 환경에 적합한 로버를 개발하기 위해 세 가지 형태로 개발했다.  

 

하나는 하늘을 날 수 있는 드론형이다. 지금까지 드론을 개발해왔던 무인탐사연구소에 적합한 연구주제이기도 하다. 조남석 소장은 “기존 바퀴가 달린 로버는 엄청 느리기 때문에 드론처럼 하늘에 띄우면 훨씬 빠르고 효율적으로 이동할 수 있다”고 설명했다. 무인탐사연구소는 탐사 드론의 시제품을 개발하고 있다. 호주나 미국 유타주, 하와이처럼 달과 화성과 닮은 지형에서 시험비행을 거칠 예정이다. 

 

두 번째는 에너지를 무한하게 자체 생산할 수 있는 ‘태양광발전’이다. 무인탐사연구소에서는 기다란 날개 전체를 태양전지판으로 뒤덮은 항공기인 ‘솔라 세일 플레인’을 개발했다. 조 소장은 “현재 최대 비행 시간은 6시간이며, 점차 비행시간을 늘리기 위해 발전 효율을 높이고 있다”고말했다. 

 

세 번째는 장기간 날 수 있는 드론이다. 이 드론에 이미지 센서를 달고 오랫동안 날게 하면 지형의 영상의 데이터를 얻어 3차원 지도를 그릴 수 있다. 무엇보다도 이 드론이 유용한 이유는 낮은 고도에서 날 수 있다는 점이다. 조 소장은 “병충해에 걸린 나무를 찾기 위해 드론을 이용하는데 비행시간이 대개 20분 이내로 짧고, 위성을 이용하기엔 거리가 너무 멀어 나무들의 상황을 알 수 없다”며 “장기간 비행 드론으로 나무들을 관찰하면 가까운 거리에서 오랫동안 병충해 상황을 파악할 수 있다”고 설명했다. 

 

이렇게 다양한 형태의 드론을 만든 궁극적인 이유는 무인탐사연구소의 목표가 ‘우주로 가는 것’이기 때문이다. 탐사 드론을 개발하는 한편, 무인탐사연구소는 탐사 로버를 개발했다. 탐사 로버로 돌아다니다가 필요한 경우 탐사 드론을 날릴 수 있기 때문이다.

 

조 소장은 “달이나 화성은 지형이 울퉁불퉁하고 공기가 없어 충돌시 손상 정도가 심각하다”며 “자동차처럼 타이어 바퀴를 쓰는 대신 형태와 크기가 변할 수 있는 '플렉서블 휠'을 이용했고, 안정적으로 다닐 수 있게 휠을 6개나 달았다”고 말했다. 또 "지구의 1%밖에 되지 않을 정도로 대기가 희박한 화성에서는 날기 위해 날개를 아래에서 받치는 힘인 양력이 부족하다. 탐사 드론의 날개를 보통 드론보다 거대하게 만들어 이 문제를 해결할 계획"이라고 밝혔다. 

 

● 초소형 인공위성 띄우는 데 딱 맞는 소형 발사체

신 대표는 “페리지항공우주는 초소형 인공위성을 궤도까지 발사하는 데 적합한 소형 발사체를 개발하고 있다”고 소개했다. 
신동윤 대표가 초소형 인공위성을 궤도까지 발사하는 데 적합한 소형 발사체를 개발하고 있다고 설명하고 있다. 코리아스페이스포럼/AZA

신동윤 대표가 이끄는 페리지항공우주는 초소형 우주발사체를 개발하는 국내 스타트업이다.

 

신 대표는 “최근 인공위성이 진화하는 방향이 기존(수t급)보다 훨씬 작고 가벼운 초소형 인공위성(수~수백kg급)”이라며 “6개월간 시장조사를 해봤더니 실제로 10kg 이하, 10~50kg, 250kg 이하 세 가지 초소형 인공위성이 많이 개발되고 있었다”고 말했다. 하지만 기존 발사체는 작은 인공위성을 궤도에 띄우는 임무에 곧잘 실패한다. 거대하고 무거운 인공위성에 맞게 설계 제작됐기 때문이다. 신 대표는 “페리지항공우주는 초소형 인공위성을 궤도까지 발사하는 데 적합한 소형 발사체를 개발하고 있다”고 소개했다. 

 

페리지항공우주에서 개발하고 있는 소형 발사체 ‘블루 웨일’은 길이가 8.5m, 무게 1800kg 정도다. 다른 업체가 개발한 소형 발사체도 크기가 십수m에 무게 1만kg가 넘으니 블루 웨일은 초소형 발사체로 분류될 정도다. 하지만 기존 발사체 대비 엔진 효율이 높아 50kg의 탑재물을 450km 궤도에 올릴 수 있다. 현재 페리지항공우주는 호주에 위치한 업체와 파트너십을 맺고 2020년 봄 호주 쿠니바에서 블루 웨일의 하단 발사 시험을 진행할 예정이다. 

 

올해 24세인 신 대표는 “나는 다른 로켓공학자에 비해 나이가 젊기 때문에 과거 전통적인 우주항공공학 분야는 겪어보지 못했다”면서도 “그렇기 때문에 ‘뉴스페이스’는 나에게 새로운 것이 아니라 우주시대 그 자체”라고 말했다. 그는 “지난 30년간 전자제품들이 점점 작아지고 가벼워진 것처럼 초소형화는 새로운 기술이 아니”라며 “다른 산업에서 해왔던 노하우를 살려 발사체도 성공적으로 소형화할 것”이라고 밝혔다. 

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