항암제 우주실험부터 오로라 관측까지 임무 수행

27일 새벽 누리호 4차 발사를 통해 다양한 임무를 지닌 13기 위성이 우주로 보내졌다. 시간에 맞춰 단 분리가 이뤼지고 위성 사출 소식이 알려지자 전남 고흥 나로우주센터에서는 환호성이 쏟아졌다.

이들 위성은 오로라 등 우주환경 관측부터 항암제 연구와 같은 우주 바이오 실험까지 다양한 연구·기술 실증을 수행할 예정이다.

우주항공청과 한국항공우주연구원은 이날 오전 1시 13분 전남 고흥 나로우주센터에서 누리호를 발사했다. 이후 15분가량 비행한 누리호는 목표 고도 600km에서 주 탑재 위성인 '차세대 중형위성 3호'와 12기의 초소형(큐브) 위성을 사출했다.

한국항공우주산업(047810·KAI)이 개발한 차세대 중형위성 3호는 4차 발사의 성공 기준이 된다. 위성이 태양동기궤도(SSO)에 안착 후 지상과의 교신까지 성공해야 누리호 임무가 성공이다.

차세대 중형위성 3호는 오로라·대기광, 전리권 플라스마 및 자기장 등 우주 환경을 관측하는 임무를 맡았다. 이를 위한 관측기 'ROKITS'와 'IAMMAP' 등이 탑재됐다.

전남 고흥에 위치한 한국항공우주연구원 나로우주센터 위성시험동에서 연구원들이 누리호 3단에 장착된 차세대 중형위성 3호의 최종 점검을 수행하는 모습.(한국항공우주연구원 제공. 재판매 및 DB 금지) /뉴스1

이우경 한국천문연구원 박사 연구팀이 개발한 ROKITS는 오로라의 발생 범위와 변화를 고해상도로 촬영할 수 있는 우주용 광시야 카메라다. 700㎞ 관측 폭으로 기존의 관측자료가 부족한 자정 부근(태양의 반대편) 오로라 활동을 포착하며, 지구 대기로 유입되는 에너지 정보를 제공한다.

유광선 한국과학기술원(카이스트) 인공위성연구소 박사 연구팀이 개발한 IAMMAP은 고도 100~1000㎞에 분포한 전리권에서 플라스마 특성과 자기장 변화를 동시에 측정한다. 전리권은 태양폭발이나 대기의 급격한 변화의 영향으로 교란되는데, 이는 통신 및 GPS 위치 오류를 유발하기도 한다.

이 밖에도 차세대 중형위성 3호는 우주 미세중력 환경에서 줄기세포 기반 3D 바이오 프린팅을 시험하는 '바이오 캐비닛'을 탑재했다. 박찬흠 한림대 나노바이오재생의학연구소 교수 연구팀이 개발했다.

구체적으로 이는 역분화 심장 줄기세포를 미세중력에서 3D 프린팅해 조직의 자발적 수축을 관찰하는 것이 목표다. 편도유래 줄기세포를 혈관 세포로 분화시키는 실험을 진행한다. 우주 공간에서 생체조직을 제작할 수 있다면 심혈관계 질환 치료, 난치질환 극복, 장기 부족 문제 해결 등 다양한 의학적 돌파구가 열릴 것으로 기대된다.

강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 "바이오캐비닛은 국내 위성으로는 처음 시도되는 저궤도 미세중력 환경 바이오 실험·실증"이라며 "우리나라 우주과학탐사 역량의 성장을 보여주는 성과"라고 강조했다.

부탑재 위성은 세종대·쿼터니언·우주로테크·코스모웍스·인하대·카이스트·한컴인스페이스·서울대·스페이스린텍·한국전자통신연구원(ETRI)·항우연 등이 제작했다.

특히 스페이스린텍의 큐브위성 '비천(BEE-1000)'은 바이오캐비닛 탑재체와 유사하게 우주 바이오 연구가 임무다. 위성은 세계 최초로 면역항암제 펨브롤리주맙의 단백질 결정화를 미세중력 환경에서 실증한다.

미세중력 환경은 균일하게 단백질 결정을 성장시킬 수 있고 불순물이 없어 수율이 뛰어나다. 실험을 통해 차세대 항암제의 접근성을 높이고, 국내 제약·바이오 산업의 기술 자립을 노린다고 회사는 강조했다.

이외에도 위성 자체 폐기 기술을 검증하는 우주로테크의 '코스믹', 제주도 해양쓰레기를 탐지하는 쿼터니언의 '퍼셋01' 등도 임무를 수행한다.

우주항공청, 한국항공우주연구원 등에 따르면 누리호 4차 발사에는 차세대중형위성 3호(1기)를 비롯해 큐브위성 12기 등 총 13기의 위성이 실린다. ⓒ News1 김지영 디자이너