항우연, 심우주탐사 위한 대형 전기추력기 시험장비 개발

[이데일리 강민구 기자] 한국항공우주연구원이 인공위성, 심우주탐사선에 쓸 수 있는 ‘전기추력기’ 개발에 필요한 시험장비를 개발하고, 7일 항우연 본원에서 준공식을 개최했다.

대형 전기추력기 시험장비.(사진=한국항공우주연구원)

전기추력기는 연소 반응을 이용하는 화학추력기와 달리 전기에너지로 플라즈마를 생성·가속해 추진력을 얻는 우주 추진기관이다. 연료 효율을 높이고 탑재연료량을 줄일 수 있어 심우주탐사에 필수적인 기술 중 하나다. 최근 스페이스X의 스타링크 위성을 비롯한 저궤도·정지궤도 위성에도 쓰인다.

우주에서 최대 수만 시간 이상 작동해야 하는 전기추력기를 개발하려면 성능과 수명 검증이 필수적이다. 이를 위해서는 방전을 통한 플라즈마 생성을 위해 1억분의 1기압 이하의 진공 환경 생성, 저온·고온을 빠르게 변경하기 위한 온도 조절, 플라즈마 진단이 가능한 특수 시험 장비가 필요하다.

이번에 구축한 전기추력기 시험장비는 직경 3.8미터, 길이 10미터 크기이다. 개발 기간 3년 동안 약 42억원이 투입돼 항우연이 국내 기업들과 제작했다.

장비를 이용하면 200밀리뉴턴(mN)급 전기추력기에 대한 시험을 할 수 있다. 항우연은 단계적으로 극저온 디스크를 추가로 장착해 추력 1뉴턴(N)급 전기추력기 시험이 가능한 장비로 개선해 나갈 계획이다.

앞으로 전기추력기 시험장비를 위성개발과 심우주탐사 등에 활용하도록 관리하고 국내 기업과 연구기관에 개방해 공동 활용할 방침이다.

이상률 항우연 원장은 “이번 개발로 우리나라가 독자적인 전기추력기 개발 역량을 갖추는 기반을 마련했다”며 “우주추진·우주환경시험 분야에서 세계적 수준으로 도약할 수 있는 계기가 될 것”이라고 말했다.