KAIST, 달착륙선 지상시험기 '달빛 2호' 개발

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소형 액체 로켓 4개·비행컴퓨터 탑재
사전 프로그램된 알고리즘 따라 제어

국내 연구진이 달착륙선 지상시험을 위한 시험기체 개발에 성공했다. 우리나라 달 탐사 성공을 위한 핵심 기술이다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 권세진 항공우주공학과 교수(KAIST 인공위성연구소장)팀이 인공위성연구소 연구진과 함께 달착륙선 착륙과정을 모사하는 지상시험기 '달빛 2호'를 개발했다고 11일 밝혔다.

권세진 KAIST 교수팀과 KAIST 인공위성연구소가 개발한 달착륙선 지상시험기.
<권세진 KAIST 교수팀과 KAIST 인공위성연구소가 개발한 달착륙선 지상시험기.>

달착륙선 지상시험기는 말 그대로 지상용 달착륙선 시험 비행체다. 착륙선을 달에 보내는 것에 큰 비용과 시간이 소비되는 만큼 사전에 신뢰성을 확보하는 작업이 필수다. 지상 시험이 선행돼야 한다. 권 교수팀은 지난 2008년 소형 달착륙선 지상시험기를 개발한 후 후속모델을 구현했다. 연구팀은 지난 10일 시험비행까지 진행했다.

이번에 개발한 지상시험기는 이륙중량이 25㎏으로, 4개 소형 액체 로켓을 장착하고 있다. 추진제는 고농도 과산화수소를 쓴다. 펄스로 추력을 발생하게 하는 방식이어서 정교하게 달 착륙 상황에 대응할 수 있다. 중력 상쇄를 위한 로켓 제어와 고도, 자세 유지는 탑재한 비행컴퓨터가 사전에 프로그램된 알고리즘에 따라 진행한다.

착륙선의 중력을 상쇄하기 위한 소형 액체 로켓
<착륙선의 중력을 상쇄하기 위한 소형 액체 로켓>

액체로켓과 비행컴퓨터를 포함한 모든 부품은 KAIST가 설계했다. 제작은 협력 업체 도움을 받았다. 특히 스페이스솔루션은 펄스 개방시간을 조절, 추력을 제어하는 밸브와 액체로켓을 결합해 공급했다.

비행컴퓨터는 인공위성연구소가 사양을 결정해 벤처기업 나라스페이스테크놀로지에서 설계·제작했다. 달착륙선 구조를 지탱하는 프레임은 3D프린팅 기술을 이용해 자체 제작했다.

권세진 교수는 “앞으로 장시간 안전 자율비행이 가능한 달착륙선 시험기 개발을 목표로 두고 있다”며 “자세제어를 위한 추력기를 추가하고, 장시간 자율 비행을 위해 대용량 초경량 추진제 탱크도 도입할 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com