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[IT뉴스][D-1] 누리호 탑재 초소형 홀추력기, 우주에서 검증한다

온카뱅크관리자

2025-11-26 10:17:34

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 누리호에 실려 27일 우주에 배치 
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 [아이뉴스24 정종오 기자] 뉴스페이스 시대에 하나의 특징은 소형위성이 많아지고 있다는 점이다. 이른바 군집위성 시대가 되면서 핵심 추진 기술 확보가 관건으로 떠올랐다.
 한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)의 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 개발한 큐브위성 ‘K-HERO(케이-히어로, KAIST 홀추력기 시험위성, KAIST Hall Effect Rocket Orbiter)’가 27일 새벽 전남 고흥 나로우주센터에서 발사되는 누리호 4차 발사체에 탑재돼 우주로 향할 예정이다.
 이번 누리호의 주탑재체인 차세대중형위성 3호와 함께 산학연이 개발한 12기의 큐브위성이 실리며 K-HERO는 그중 하나다.
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 <img alt="K-HERO 큐브위성에 탑재된 초소형위성용 홀추력기가 플라즈마를 생성하고 있다. [사진=KAIST]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/26/inews24/20251126101115368cbar.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="Qb8ymHAivW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/26/inews24/20251126101115368cbar.jpg" width="658">
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 K-HERO 큐브위성에 탑재된 초소형위성용 홀추력기가 플라즈마를 생성하고 있다. [사진=KAIST]
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 K-HERO는 최원호 교수 연구팀이 KARI 주관 ‘2022 큐브위성 경연대회’ 기초위성 개발팀으로 선정되면서 개발이 본격화됐다.
 기초위성은 본격적 비행모델(FM) 제작에 앞서 설계와 핵심 부품이 우주 환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하는 기술 검증용 위성이다. 가로·세로 10cm, 높이 30cm, 무게 3.9kg의 3U 표준 큐브위성인 K-HERO는 발사체와의 안정성·전기 규격·인터페이스 조건을 모두 충족해 설계됐다.
 K-HERO의 핵심 임무는 연구팀이 개발한 150W급 초소형 위성용 홀추력기(Hall thruster)가 우주에서 실제로 작동하는지를 직접 검증하는 것이다.
 홀추력기는 ‘전기로 움직이는 우주용 엔진’이라고 할 수 있다. 전기를 이용해 위성을 천천히, 효율적으로 움직이는 전기추진 엔진이다.
 로켓처럼 연료를 많이 태워 순간적으로 큰 힘을 내는 방식이 아니라, 전기로 기체(제논)를 플라즈마 상태로 만들고 이를 뒤로 빠르게 내보내 위성을 밀어내는 방식으로 작동한다. 홀추력기는 연비가 높다는 장점 덕분에 소형·군집위성 시대의 핵심 기술로 꼽힌다.
 홀추력기는 이미 20~30년 넘게 대형 위성과 심우주 탐사선에서 사용돼 온 검증된 기술이다. 크기와 전력 요구량이 커 과거에는 대형 정지궤도(GEO) 통신·방송 위성에서 주로 운용되고 NASA·ESA의 심우주 탐사선에서도 장거리 비행을 위해 사용됐다.
 최근 스페이스X 스타링크 위성군의 등장으로 소형·초소형 전기추력기에 대한 수요가 급증했다. 이처럼 글로벌 우주산업이 군집위성 중심으로 변화하면서 ‘작고 효율 좋은 추력기’는 필수 기술이 됐다.
 K-HERO는 국내 기술로 만든 초소형 홀추력기를 우주에서 직접 실증하는 첫 사례이다. 국내 기술 경쟁력을 높이는 중요한 이정표가 될 전망이다.
 최원호 교수 연구팀은 2003년 국내 최초로 홀추력기 연구를 시작해 플라즈마 물리 기반의 원천 기술을 확보했다. 이후 2013년 ‘KAIST 과학기술위성 3호’에 200W급 홀추력기를 성공적으로 탑재하며 기술의 실용성을 입증하였고, 이번에는 더 낮은 전력(30W)에서도 동작할 수 있도록 개선하여 초소형위성을 겨냥한 차세대 모델을 개발했다.
 이번 K-HERO 개발에는 최 교수 연구팀의 실험실 창업기업 코스모비도 참여해 기술 상용화 기반을 더욱 강화했다.
 최원호 교수는 “K-HERO를 시작으로 국내에서도 전기추력기를 탑재한 소형위성이 본격적으로 늘어날 것”이라며 “이번에 검증되는 홀추력기는 저궤도 군집 감시정찰 위성, 6G 통신위성, 초저궤도 고해상도 위성, 소행성 탐사선 등 다양한 임무에 활용될 수 있다”고 말했다.
 이광형 총장은 “K-HERO 발사는 KAIST의 전기추력 기술을 초소형위성 플랫폼에서 다시 한번 우주에서 직접 검증하게 될 뜻깊은 기회로, 국내 소형위성 기술 경쟁력을 한 단계 더 높일 중요한 전환점이 될 것”이라며 “KAIST는 앞으로도 우리나라 우주기술 발전을 위해 지속적으로 이바지하겠다”고 전했다.
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