한국전기연구원(KERI) 항공모빌리티추진연구팀 이지영 박사팀이 국내 우주 로봇 스타트업 무인탐사연구소(UEL)와 손잡고 극한의 우주 환경을 견디는 '탐사 로버용 구동 기술' 연구 결실을 맺게 됐다.
대한민국의 2032년 달 탐사 목표 실현과 함께 우리 독자 기술로 개발한 탐사 로버가 우주 환경에서 실제로 운용될 수 있음이 검증된 '우주 헤리티지(Space Heritage)' 확보에도 이바지할 것으로 기대를 모은다.
20년 넘게 모터를 연구한 이지영 박사는 전기차에서부터 드론, 도심항공교통(UAM)에 이르기까지 미래 모빌리티의 전동화를 일찍이 예측하고 선제적으로 연구에 뛰어들어 기술 자립의 초석을 닦아왔다.
우주로 확장된 연구 열정은 달 탐사 로버용 전기 파워트레인을 국산화하는 프로젝트로 이어졌다. 현재 연구팀은 125℃에 달하는 달 표면의 극한 고온과 고진공, 모래 먼지가 날리는 악조건에서도 총중량 25㎏ 이하 로버가 10도의 경사로를 오르고 시속 4m로 이동할 수 있는 전동기(모터)와 전력변환장치 기술을 선행 연구 중이다.
최근에는 기술 완성도를 높이기 위해 컴퓨터로 가상 우주 환경을 구현하고 부품 성능을 상시 검증할 수 있는 '실시간 성능 검증 시스템(HILS)'을 구축하고 다양한 운용 조건에 대한 검증과 시스템 고도화를 통해 완성도를 단계적으로 높여가고 있다.
지상에서의 성능 검증과 기술 고도화를 넘어 실제 우주 환경에서의 실증도 추진한다.
KERI는 UEL과 협력해 올해 10월로 예정된 누리호 5차 발사에서 UEL이 추진하는 제어보드 등 일부 부품의 우주 환경 실증을 기술적으로 지원한다. 이 과정에서 확보되는 결과와 기술 데이터를 상호 공유해 지상 연구에 다시 반영함으로써 기술의 신뢰성을 끌어올리는 한편 향후 전기구동 시스템 전체로 실증 범위를 확대해 나갈 예정이다.
연구팀은 우주에서 사용할 모터와 인버터 입·출력 특성과 구동 성능을 실제 측정 데이터 기반으로 면밀히 분석해 추가적인 기술 검토가 필요한 특성을 확인했다. 이후 약 5개월간 관련 분야 선도 제작사와 지속적인 기술 협의를 진행한 끝에 해당 특성을 정확히 규명하고 기술적 확인을 이끌어냈다.
특정 부품 성능에 맹목적으로 의존하기보다 대상 부품을 독립적으로 분석·검증해내는 KERI의 전문 역량과 UEL의 현장 기술력이 유기적으로 결합된 성공적인 협력 사례다.
이지영 박사는 “연구 초기만 해도 참고할 사례조차 없어 이방인 취급을 받기도 했지만 전국 각지의 우주 전문가들을 직접 찾아가며 네트워크를 구축한 끝에 현재는 우주급 모터 기술 연구의 핵심 기관으로 인정받고 있다”면서 “2032년 달 표면에 KERI의 독자 기술이 담긴 로버를 반드시 보내 대한민국의 진정한 우주 모빌리티 시대를 열겠다”고 말했다.
창원=노동균 기자 defrost@etnews.com
