[국방일보] "공사생도 개발 위성 '카파샛' (KAFASAT)" 교신 성공

[이종선1]

공사생도 개발 위성 ‘카파샛’ (KAFASAT) 교신 성공

2020년 69기 첫 설계 프로젝트 시작 4년 걸친 항공우주 특성화 교육 결실- 550km 고도서 95분마다 지구 한 바퀴- 안정화 등 거쳐 내년 영상. 사진 촬영
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공군사관학교(공사) 생도들이 4년에 걸쳐 만든 교육용 초소형 위성 ‘카파샛(KAFASAT)’ 이 교신에 성공했다. 군에서 교육 목적의 초소형 위성을 발사하고 양방향 교신까지 성공한 것은 이번이 처음이다.
26일 오전 10시 공사 교내에 마련된 지상국. 지난달 우주로 보낸 공사의 초소형 위성 ‘카파샛’의 실시간 위치가 화면에 표시됬다. 우주 고도 약 550km에 떠 있는 ‘카파샛’이 남아프리카 공화국 인근에서 움직이는 것을 확인할 수 있었다. ‘카파샛’이 지구 한 바퀴를 도는 시간은 약 95분, 한반도 상공에 들어서면 ‘카파샛’과 공사 지상국의 교신이 가능하다. 연결될 때마다 ‘카파샛’은 지상국에 신호를 보낸다. 배터리 상태와 현재 위성 자세, 송수신 상태 등 위성이 정상적으로 작동한다는 일 종의 ‘생존 신호’다. 지상국에서 궤도 정보를 포함한 명령을 보내면, ‘카파샛’이 명령을 받아들여 궤도 정보를 최신화하는 등 양방향 교신이 척척 이뤄졌다.
‘카파샛’은 공사 ‘항공우주 특성화 교육’ 과정에서 진행된 ‘카파샛 개발 프로젝트’로 만들어졌다. 지난 2020년 당시 4학년이던 공사 69기 생도들의 첫 설계가 그 시작이다. 다음 해 70기생도들이 시험평가용 모델을 제작했고, 이 모델 점검 결과를 바탕으로 71기 생도들이 실제 우주비행용 모델을 만들었다. 72기 생도들은 우주비행용 모델이 우주 환경에서 작동 가능한지 진동, 열진공 등 기능, 환경시험을 마치고, 선배, 동기들의 땀과 눈물이 담긴 ‘카파샛’을 우주로 쏘아 오렸다.
생도들이 만든 ‘카파샛’은 지난 3일 오후 10시 첫 양방향 교신에 성공했다. 발사체로부터 위성을 분리해 궤도에 들어선 지 21일 만이다. ‘카파샛’은 지난달 12일 새벽 3시48분(한국시간) 미 켈리포니아 반덴버그 우주군기지에서 스페이스X의 ‘펠콘9’ 로켓에 실어 발사됐다. 당시 초소형 위성 개발에 참여한 생도들은 한국에서 인터넷 생중계로 발사 장면을 지켜봤다. 곧 이어 우주궤도에 투입된 ‘카파샛’의 신호를 수신한 데에는 성공했지만, 신호 세기가 다소 약해 복조(Demodulation)에는 실패했다. 복조는 위성이 보내온 신호를 위성 개발자가 분석할 수 있도록 바꾸는 작업이다.
그러나 가능성은 남아있었다. 함께 ‘팰콘9’에 위성을 실어 보낸 한국산업기술시험원(KTL)의 지상국에서 사출 이틀 뒤인 14일 ‘카파셋’ 신호 복조에 성공한 것이다. 공사는 이를 통해 위성 자체의 문제가 아닌 지상국 안테나 수신 감도가 교신에 문제를 일으킨 것으로 판단했다. 이에 이달 1일 시설을 정비 했고 이틀 뒤인 지난 3일 ‘카파샛’ 신호 수신은 물론 복조와 양방향 교신까지 성공했다.
‘카파샛’ 신호 복조에 성공한 것이다. 공사는 이를 통해 위성 자체의 문제가 아닌 지상국 안테나 수신 감도가 교신에 문제를 일으킨 것으로 판단했다. 이에 이달 1일 시설을 정비했고 이틀 뒤인 지난 3일 ‘카파샛’ 신호 수신은 물론 복조와 양방향 교신까지 성공했다.
‘카파샛’을 미국까지 직접 가져간 4학년 강전영 생도는 “사출기에 직접 위성을 탑재하는 순간 형언하지 못할 뿌듯함을 느꼈는데, 복조까지 성공하니 감격이 물 밀려오듯 몰아쳤다”고 회상했다.
``첫 단추를 성공적으로 끼운 ‘카파샛’은 자세 안정화, 초기 운용, 시스템 점검 등을 거친 후 내년 1학기에는 영상, 사진 촬영도 시도할 계획이다. 또 이번 경험을 바탕으로 내년부터 한층 더 발전된 새로운 초소형 위성 설계, 제작에 들어갈 예정이다.