[딜사이트 조은비 기자] 쎄트렉아이가 누리호 5차 발사를 앞두고 초소형군집위성 양산 체계를 갖춰 나가고 있다. 이번 발사에 실리는 위성 5기의 제작기간을 동시 조립·시험 방식을 통해 절반 이하로 줄인데 이어, 2027년 6차 발사분 5기도 조립과 시험을 진행 중이다. 궤도에 오른 5기가 모두 정상 작동하면 양산 설계를 처음 검증 받게 돼 후속 위성 제작에도 속도가 붙을 것이란 전망이다.

업계에 따르면 오는 7일 발사되는 누리호 5차에는 초소형군집위성 '네온샛' 2~6호 5기가 주탑재위성으로 실린다. 네온샛은 무게 100㎏ 이하에 1m급 해상도를 갖춘 지구관측위성으로, KAIST 인공위성연구소가 개발을 총괄하고 쎄트렉아이가 시스템과 위성 본체, 탑재체 개발을 맡았다.

2024년 시제기인 1호는 미국 로켓랩의 발사체 '일렉트론'에 실려 뉴질랜드에서 발사됐지만, 양산분 10기는 국산 발사체인 누리호를 타고 5차와 6차에 나눠 궤도에 오른다. 누리호 체계종합기업인 한화에어로스페이스는 쎄트렉아이 지분 33.63%를 보유한 최대주주다. 한화 계열사가 만든 발사체에 계열사가 만든 위성이 실리는 셈이다.

누리호 5차는 같은 임무를 수행하는 주탑재위성 여러 기를 한 번에 궤도에 올리는 국내 첫 군집위성 발사다. 2027년 6차 발사까지 마쳐 10기가 모두 궤도에 배치되면 한반도를 하루 3회 이상 촬영할 수 있게 된다. 누리호가 목표 고도 570㎞에 도달하면 5기는 이륙 약 810초 뒤부터 35~40초 간격으로 한 기씩 분리된다. 위성끼리 또는 발사체와 충돌하지 않도록 순차 분리하는 것이 관건이다.

박종찬 한국항공우주연구원(항우연) 한국형발사체고도화사업단장은 지난달 15일 간담회에서 "주탑재위성 분리 과정에서 발사체의 정밀 자세 제어를 중점적으로 관리하고 있다"고 말했다. 분리된 위성은 초기교신과 상태 점검, 영상 검보정을 거쳐 군집 운영에 들어간다.

양산 공정의 핵심은 병렬 작업이다. 위성을 한 기씩 순서대로 만들던 시제기·검증기 때와 달리, 2~6호는 여러 기를 동시에 조립하고 시험했다. 쎄트렉아이 관계자는 "공개 가능한 범위가 제한적이지만 제작 기간을 이전 대비 2배 이상 단축했다"고 말했다.

다만 양산 첫 물량은 발사를 앞두고 핵심 부품을 교체하는 과정을 거쳐야 했다. 문제가 된 부품은 위성의 궤도를 유지하거나 바꿀 때 추진력을 내는 추력기다. 일정한 간격을 유지하며 움직이는 군집위성에서는 임무 성패를 좌우하는 장치로 꼽힌다. 네온샛에는 요구 성능을 충족하는 국내 상용 제품이 없어 해외 업체의 추력기가 적용됐는데, 2024년 발사한 시제기와 이후 발사한 검증기를 실제 우주 환경에서 운용하는 과정에서 추력 성능이 기대에 못 미친다는 점이 드러났다.

이에 셰트렉아이는 2~6호에 이미 탑재된 추력기를 안정적인 모델로 교체했다. 우주항공청 관계자도 지난 8월 발사 연기를 발표하며 "추력기 성능이 예상보다 부족한 부분을 확인해 안정성을 높이는 보완 작업을 마쳤다"고 밝혔다. 이 과정에서 당초 6월로 예정됐던 5차 발사는 8월과 9월을 거쳐 10월로 세 차례 미뤄졌다.

다만 불확실성은 아직 남아 있다. 앞선 추력기 문제는 지상 시험이 아닌 실제 우주 환경에서 드러났기 때문이다. 교체한 추력기 역시 추가 시험을 거쳤지만, 네온샛에 실려 궤도에서 성능을 확인받는 것은 이번 발사가 처음이다. 같은 개선 기술이 적용되는 7~11호도 그 결과에 따라 일정이 영향을 받을 수 있다. 추력기를 해외 공급사에 의존하는 구조 역시 그대로다.

7~11호는 현재 조립과 시험 단계다. 쎄트렉아이 관계자는 "위성 조립 등 세부 일정에는 영향을 주고 있으나 원래 계획한 전체 일정에는 영향이 없다"고 말했다.

이번 일정은 실적과도 맞물려 있다. 쎄트렉아이는 2020년 8월 KAIST와 835억원 규모의 초소형위성 군집시스템 개발 계약을 맺었다. 계약 당시 직전 연도 매출의 1.2배에 이르는 규모로, 계약기간은 2027년 말까지다. 계약상 납기를 넘기면 지연 하루당 계약금액의 0.125%를 지체상금으로 내야 한다.

후속 위성은 2~6호와 같은 설계를 바탕으로 제작된다. 쎄트렉아이 관계자는 "시제기와 검증기에서 확보한 기술을 바탕으로 개선된 기술을 2~6호기에 적용했고, 현재 계획으로는 7~11호에도 동일하게 적용할 예정"이라고 말했다.