Cosmo Bee

| 군집위성 핵심 ‘전기추력기’ 개발…누리호 통해 단계적 우주 검증

| 초소형 위성 시장 상용화 속도…저비용 우주 산업 구조 변화 도전  

 

박동하 코스모비 대표, 사진=오시내 기자

 

매일일보 = 오시내 기자 | “이제는 우주에 가는 것보다 우주 안에서 어떻게 움직이느냐가 중요해지고 있습니다.”   박동하 코스모비 대표는 최근 우주 산업 흐름을 이렇게 설명했다. 스페이스X 등장 이후 발사 비용이 빠르게 낮아지면서 이제는 위성을 얼마나 효율적으로 운영하고 이동시키느냐가 새로운 경쟁력이 되고 있다는 의미다. 코스모비는 이 변화 속에서 ‘전기추력기’라는 분야를 선택했다.  

 

◇ 코스모비, 위성 전기추력기로 두각…적은 연료로 장시간 작동  

 

코스모비는 초소형 위성용 전기추력기를 개발하는 우주 스타트업이다. 전기추력기는 전기 에너지를 이용해 연료를 가속·분사하는 우주 추진 장치다. 기존 화학 추진 방식보다 훨씬 적은 연료로 장시간 작동할 수 있어 최근 확대되는 군집위성 시대 핵심 기술로 꼽힌다.  최근 우주 산업은 ‘군집위성’ 중심으로 빠르게 재편되고 있다. 기존에는 수백억원을 들여 대형 위성 한 대를 제작해 장기간 운용하는 방식이었다면, 최근에는 다수의 소형 위성을 동시에 띄워 실시간 통신과 관측을 구현하는 구조로 바뀌고 있다. 위성 한 대는 지구의 자전 영향으로 같은 지역 상공을 지나가는 횟수가 제한된다. 그로 인해 위성 한 대만으로는 특정 지역을 자주 관측하기 어렵다. 

 

박 대표는 “위성 한 대만으로는 특정 지역을 하루 한두 번 정도밖에 지나가지 못한다”며 “실시간 통신이나 감시를 위해서는 여러 위성을 동시에 운용해야 한다”고 설명했다. 이어 “위성이 많아질수록 궤도를 유지하고 움직이기 위한 전기추력기 수요도 함께 늘어날 수밖에 없다”고 말했다.  코스모비는 이 가운데서도 200kg 이하 초소형 위성 시장에 집중하고 있다. 글로벌 방산기업들이 개발한 기존 전기추력기 상당수는 대형 위성 중심으로 설계돼 있어 초소형 위성에 최적화된 제품은 아직 많지 않다는 판단에서다.

 

코스모비가 개발 중인 ‘허니비(Honeybee)’는 초소형 위성이 우주에서 궤도를 유지하고 이동할 수 있도록 돕는 전기추력기다. 기존 방식보다 훨씬 적은 연료만 사용해도 장시간 작동할 수 있어 최근 군집위성 시장에서 핵심 기술로 꼽힌다.  전기추력기는 기체 연료에 전기를 가해 플라즈마 상태로 만든 뒤 이를 빠르게 분사해 추진력을 얻는 기술이다. 기존 화학 추진 방식보다 훨씬 적은 연료만 사용해도 돼 최근 군집위성 시장에서 핵심 기술로 주목받고 있다.  박 대표는 “기존 발사체나 위성 산업과는 필요한 기술 기반 자체가 다르다”며 “오히려 이런 전문성이 있기 때문에 스타트업도 독자 경쟁력을 만들 수 있다고 판단했다”고 말했다. 

 

지난해 누리호 4차 발사에서는 KAIST 큐브위성 'K-HERO'에 코스모비 홀추력기를 탑재했다. 사진=오시내 기자

 

◇ 누리호 연속 탑재로 기술 검증…“우주산업 구조 바꿀 것”  

 

코스모비는 KAIST 전기추진 연구실 기반으로 출발했다. 핵심 구성원 대부분이 KAIST 위성 전기추진 연구실 출신 연구원들이다. 회사는 KAIST에 축적된 설계 데이터와 AI 기반 설계 기법을 활용해 저전력 홀추력기를 개발하고 있다.  현재 회사가 가장 집중하는 부분은 ‘우주 헤리티지(실적)’ 확보다. 우주 산업은 실제 우주 환경에서 기술이 검증됐는지가 핵심 경쟁력으로 꼽힌다.  코스모비는 누리호 발사를 활용해 단계적으로 기술 검증을 진행 중이다. 지난해 누리호 4차 발사에서는 KAIST 큐브위성 ‘K-HERO’에 코스모비 홀추력기를 탑재했다. 이는 국내 발사체로 발사된 최초의 전기추력기 탑재 위성이다.  이어 올해 예정된 누리호 5차 발사에서는 할로우 음극, 2027년 누리호 6차 발사에서는 전력변환장치를 각각 검증할 예정이다. 

 

박 대표는 “4·5·6차 발사를 거치며 전기추력기의 핵심 구성품들을 단계적으로 우주에서 검증하게 된다”며 “사실상 제품 전체의 우주 헤리티지를 쌓아가는 과정”이라고 설명했다.  코스모비는 현재 자사 제품이 상용화 직전 단계에 들어섰다고 보고 있다. 위성 체계 기업들과 협력을 확대하며 실제 위성 탑재를 준비 중이다. 박 대표는 “올해는 고객사 요구 조건과 신뢰도 검증에 집중하고 있고, 내년부터는 실제 군집위성 사업에 제품이 적용될 수 있도록 준비하고 있다”고 말했다.  코스모비는 향후 초저궤도(VLEO) 위성 시장도 주목하고 있다. 초저궤도는 기존 저궤도보다 더 낮은 250~350km 구간을 의미한다. 지구와 가까워 사진 해상도와 통신 품질을 높일 수 있지만 대기 저항이 강해 지속적인 궤도 유지가 필요하다. 사실상 전기추력기가 필수다. 

 

박 대표는 “초저궤도에서는 방사선 영향이 상대적으로 적어 훨씬 저렴한 부품 활용 가능성이 커진다”며 “장기적으로는 저비용 위성 플랫폼까지 확장하는 것도 검토하고 있다”고 밝혔다.  박 대표가 궁극적으로 바꾸고 싶은 것은 한국 우주 산업의 구조다. 현재 국내 우주 산업은 ‘실패하면 안 되는 사업’ 중심으로 움직인다. 수백억원 규모 국가 사업을 수주해 장기간 개발하는 구조다. 반면 우주산업을 대중화한 스페이스X 같은 경우, 위성을 상대적으로 저렴하게 대량 생산하며 반복적으로 개선하는 방식을 택했다.  박 대표는 “우리도 위성을 지나치게 비싼 장비로만 보기보다 소모품처럼 접근할 필요가 있다”며 “많이 만들고 많이 검증하면서 빠르게 개선하는 구조가 결국 글로벌 경쟁력을 만든다”고 말했다.