우주항공청 및 참여기관 개발자들이 미국으로 이송되는 K-RadCube 비행모델 앞에서 사진 촬영

<참고> 

□ K-RadCube 제원 및 소개

○ K-RadCube 주요 내용

  - K-RadCube는 밴앨런복사대의 우주방사선을 고도별로 측정하고 우주인에게 미칠 수 있는 방사선 환경을 분석하기 위한 12U 플랫폼의 큐브위성으로 우주비행사가 탑승하는 NASA 아르테미스 2호에 탑재되어 발사 예정

  - SLS 발사체의 ICPS(Interim Cryogenic Propulsion Stage) 상단에 위치한 오리온 스테이지 어댑터(OSA, Orion Stage Adapter)에서 사출되어 자체 추력을 이용하여 근지점 고도를 상승시키는 궤도 변경을 시도한 후, 밴앨런복사대를 가로지르며 우주방사선 환경 측정 

  - (임무 시나리오) K-RadCube는 발사체에서 사출 직후 자동으로 태양전지판을 전개하고 약 2시간 정도 후 자세제어 수행. 위성이 지구에서 가장 먼 원지점에 도달하면서 추력기를 작동하여 지구에 가까이 비행할 때의 근지점 고도가 약 140km에서 200km가 되도록 조정 시도. 정상궤도에서는 약 28시간 동안 과학측정을 우선 수행하고, 위성과 탑재체 상태가 좋은 경우 많게는 2주 추가 임무 수행할 계획

  - 우주방사선 측정을 위해 큐브위성에서는 방사선 측정장치인 K-RAD가 탑재되며, K-RAD의 입자선량계(PD, Particle Dosimeter)는 선형 에너지 전달(Linear Energy Transfer) 스펙트럼과 우주 방사선량을 측정하여, 지구-달 여정(Earth-Moon Trajectory) 동안의 우주방사선 환경을 분석하고 유인 우주비행사의 방사선 방호 연구를 수행할 수 있는 과학 자료 제공

  - 국내 기업이 개발한 반도체 소자를 탑재하여 반도체 소자의 방사선 내성 특성을 우주환경에서 검증할 계획. 탑재한 반도체 소자의 단순한 작동 여부 확인 외에, K-RAD가 제공하는 정량적 방사선 계측 데이터와 소자의 실시간 반응을 연계 분석하여, 방사선 영향에 대한 소자의 반응 특성을 정밀 평가

  - K-RadCube는 아르테미스 2호의 탑재체로 매우 짧은 개발 일정 속에서도 NASA의 유인 비행 관련 안전 기준을 충족하도록 개발. NASA의 요구사항에는 기계적 안전성, 배터리 위험 분석, 추력기 적합성 등이 포함. 자체 임무 성공과는 별개로, 유인 임무의 안전에 미칠 수 있는 영향을 사전에 방지하기 위해, 큐브위성 프로젝트에서는 이례적일 정도로 엄격한 탑재 절차가 요구

○ K-RadCube 개발 참여 국내 기업 및 역할 

  - K-RadCube는 나라스페이스테크놀로지(이하 나라스페이스), KT SAT, 삼성전자, SK하이닉스 등 다수의 국내 기업들이 참여함 

K-RadCube 운영개념

K-RadCube 탑재체

□ K-RadCube의 아르테미스 2호 탑재 추진 경과

 ○ (’24.1.) NASA, 아르테미스 2호 발사가 연기되면서 한국에 추가 참여 제안

 ○ (’24.2.) 아르테미스 2호 큐브위성(K-RadCube) 임무 제안서 제출

 ○ (’24.5.) NASA, 우리측 제안에 대해 선정 통보

 ○ (’24.5.) 개발 예산 확보 및 착수

 ○ (’24.6.~) KASA-NASA와 아르테미스2호 큐브위성 이행약정 체결 추진

 ○ (’24.7.) K-RadCube 개발 착수회의

 ○ (’24.9.) NASA 안전 검토회의(1단계) 수행

 ○ (’24.11.) K-RadCube 위성체 및 지상국 상세설계 검토회의(CDR) 수행

 ○ (’25.3.) NASA 안전 검토회의(2단계) 수행

 ○ (’25.5.) KASA-NASA 이행약정 체결

 ○ (’25.6.) K-RadCube 시험 결과 검토회의(PTR) 수행

 ○ (’25.6.) K-RadCube 선적 전 검토회의(PSR) 수행

 ○ (’25.6.) NASA 안전 검토회의(3단계) 수행

 ○ (’25.8.) K-RadCube 비행모델 美 이송 

□ 아르테미스 프로그램 개요

 ○‘아르테미스 프로그램’은 미국 아폴로 프로젝트 이후 50여 년 만에 달에 우주인을 보내기 위한 유인 달 탐사 프로그램

  - (아르테미스 1호) 지난 2022년 성공한 아르테미스 1호는 측정 센서가 부착된 마네킹을 태우고 달 궤도에 진입한 후 성공적으로 복귀

  - (아르테미스 2호) 아폴로 프로그램 이후 시도되는 첫 번째 달 유인 비행. 2호 임무에서는 실제 우주비행사 4명이 달 궤도를 돌며 달의 중력을 이용해 비행경로를 조정하는 스윙바이를 시도해 지구로 복귀할 예정

  - (아르테미스 3호) 유인 우주발사체인 SLS와 오리온 탐사선, 유인달착륙선(HLS, Human Landing System)을 이용하여 달 착륙과 지구 귀환을 수행할 예정

□ 한국의 참여 현황

  - 미국은 아르테미스 프로그램을 추진하기 위한 국제협력 원칙으로 ‘아르테미스 약정’을 수립. 우리나라는 아르테미스 약정의 10번째 참여국으로, 약정 서명 이후 아르테미스 프로그램 및 후속 우주탐사 프로그램 참여를 추진 중임. 우리나라 최초 달 궤도선인 다누리에 NASA의 섀도캠(Shadow Cam)을 탑재하여 현재 임무 수행 중이며, 임무 수행을 통해 획득한 달 극지역 영구음영 지역 촬영 영상을 아르테미스 착륙 후보지 탐색에 활용

  - 우리나라는 달 표면 관측을 위한 과학 탑재체를 개발하여 미국의 민간 달착륙선에 탑재하는 CLPS 프로그램에 참여 중

  - 우주청은 2021년 한국의 아르테미스 약정 서명에 이어 작년 10월 NASA와의 아르테미스 연구협약 체결하고, 한미간 협력을 한층 더 강화하여 지속 가능한 달 탐사 환경 구축과 화성탐사 준비를 위한 협력 활동을 본격 추진하기 위한 초석을 마련함