(대전=국제뉴스) 이규성 기자 = KAIST가 개발한 큐브위성 'K-HERO(KAIST Hall Effect Rocket Orbiter)'가 우주에서 초소형 홀추력기 기술을 검증하는 본격 임무에 들어갔다.

KAIST는 28일, 누리호 4차 발사에 실린 K-HERO가 27일 정오 지상국과 첫 교신에 성공하면서 AI 기반 초소형 홀추력기의 우주 실증 절차에 착수했다고 밝혔다.

K-HERO에는 KAIST 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 개발한 150W급 초소형 홀전기추력기가 탑재됐다. 이번 누리호 탑재 12기 큐브위성 가운데 홀추력기 실증 임무를 수행하는 유일한 위성이다.

홀추력기는 제논(Xe) 연료를 이온화해 고속 분사하는 방식으로 추력을 얻는 전기추진 기술로, 높은 연비와 효율을 갖춰 심우주 탐사부터 대규모 위성군까지 폭넓게 활용되는 핵심 기술이다. 그러나 소형위성용 초소형 홀추력기 개발은 복잡한 플라즈마 제어와 전자기장 최적화 문제로 기술 난도가 높은 분야로 꼽힌다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 AI 기반 성능 예측 기법을 적용했다. 설계 반복을 줄이고 실험 횟수를 대폭 낮추면서 개발 기간과 비용을 절감하는 데 성공해 국내 초소형 전기추진 기술을 한 단계 끌어올린 성과로 평가받는다.

K-HERO는 27일 오전 미국 애리조나 SatNOGS 지상국에서 첫 비콘이 확인된 뒤, 글로벌 지상국에서 10회 이상 추가 신호가 수신됐다.

같은 날 정오 한국항공우주연구원 지상국에서도 비콘을 성공적으로 수신해 정상 궤도 안착과 초기 상태 안정성이 확인됐다. 비콘 분석 결과, 위성 통신 안테나 4개도 모두 정상 전개된 것으로 파악됐다.

KAIST 연구팀은 향후 양방향 교신을 통해 전력·열 환경·자세 안정성 등을 점검한 뒤 홀추력기 작동 시험을 순차적으로 진행할 계획이다. 시험에서는 플라즈마 전류, 연료탱크 압력 변화, 열적 변화, 자기장 생성, 전력 공급 특성 등 핵심 데이터를 수집해 초소형 홀추력기의 실우주 성능을 검증할 예정이다.

홀추력기는 1회 작동 시 약 1mN의 추력을 1분간 발휘하는 실증임무를 수행한다. 이는 지상에서 포스트잇 한 장을 들어올리는 수준의 힘이지만, 진공 상태에서는 지속 작동 시 위성 속도와 궤도를 실제로 변화시키는 충분한 추진력이 된다.

이번 개발에는 최 교수 연구팀이 설립한 전기추진 전문 스타트업 코스모비㈜도 참여했다. KAIST와 코스모비는 이번 운용 경험을 기반으로 저전력 홀추력기 상용화와 초저궤도·심우주 탐사용 고효율 전기추진기 개발을 추진할 계획이다.

최원호 교수는 "기초 물리 연구에서 출발한 플라즈마 전기추력 기술이 우주 검증 단계에 이른 뜻깊은 성과"라며 "국내 소형위성 전기추력기 상용화의 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다.

이광형 KAIST 총장은 "K-HERO 임무는 KAIST가 축적해온 우주기술 역량이 실제 우주에서 입증된 결과"라며 "AI 기반 전기추진기 기술로 대한민국의 소형위성 경쟁력을 세계 수준으로 도약시키겠다"고 밝혔다.