“2032년 달에 국산 로버 보낸다”…전기硏, 우주 모빌리티 독립 도전장

[헤럴드경제=구본혁 기자] “2032년 달 표면에 우리 기술로 만든 탐사 로버를 보내겠다.”

국내 연구진이 해외 수입에 의존하는 우주급 모터와 구동부품 국산화를 추진한다. 다음달 7일 누리호 5차 발사를 통해 국산 부품의 첫 우주 환경 실증에도 도전한다.

한국전기연구원(KERI)은 이지영 항공모빌리티추진연구팀 박사 연구팀이 우주 로봇 스타트업 무인탐사연구소(UEL)와 손잡고 달 탐사 로버용 전기구동 기술 개발과 우주 실증을 본격 추진한다고 20일 밝혔다.

정부는 2032년 달 탐사를 목표로 하고 있다. 단순히 달에 도달하는 것을 넘어 달 표면에서 실제 탐사 활동을 수행하려면 극한 환경에서도 안정적으로 움직이는 로버 기술이 필수적이다.

하지만 국내 우주 시스템의 핵심 구동부품인 우주급 액추에이터는 전량 해외 수입에 의존하고 있다. 로버 시스템 개발자와 핵심 부품 개발자 간 협력 부족도 기술 자립의 걸림돌로 꼽힌다.

전기연은 자체 부품 설계 역량과 UEL의 우주 로봇 시스템 개발 경험을 결합해 기술 자립에 나섰다.

연구팀은 최대 125도에 달하는 달 표면의 고온과 고진공, 모래 먼지 등 극한 환경에서도 안정적으로 작동하는 전동기와 전력변환장치를 개발하고 있다. 총중량 25㎏ 이하의 로버가 10도 경사로를 오르고 초당 4m 속도로 이동할 수 있도록 하는 것이 목표다.

이를 위해 컴퓨터로 가상의 우주 환경을 구현하고 부품 성능을 실시간 검증하는 시스템(HILS)도 구축하고 있다. 다양한 운용 조건에서 성능을 반복 검증해 기술 완성도를 높인다는 계획이다.

특히 오는 10월 예정된 누리호 5차 발사는 국산 우주 부품의 신뢰성을 확보할 첫 시험대가 될 전망이다.

전기연은 UEL이 추진하는 제어보드 등 일부 부품의 우주 환경 실증을 기술적으로 지원한다. 실제 우주에서 확보한 시험 결과와 데이터를 지상 연구에 반영하고, 향후 모터를 포함한 전기구동 시스템 전체로 실증 범위를 확대할 예정이다.

우주 헤리티지(Space Heritage)는 부품이나 장비가 실제 우주 환경에서 정상적으로 작동한 실증 이력을 뜻한다. 향후 달 탐사 등 우주 임무에 적용하기 위한 신뢰성 확보의 핵심 요소다.

연구팀은 우주용 모터와 인버터의 입출력 특성 및 구동 성능을 실제 측정 데이터를 기반으로 분석하는 과정에서 추가 검토가 필요한 특성을 확인했다. 이후 약 5개월간 관련 분야 선도 제작사와 기술 협의를 진행해 해당 특성을 규명했다.

이번 연구는 단순히 해외 부품을 대체하는 데 그치지 않고 국내 연구기관과 우주기업이 설계부터 성능 검증, 우주 실증까지 협력하는 기술 자립 기반을 마련한다는 데 의미가 있다.

연구팀은 누리호 5차 발사를 시작으로 2032년 이전에 전기연의 기술이 적용된 탐사 로버를 달 표면에 착륙시키겠다는 목표다.

이지영 박사는 “국내 우주 부품 생태계가 전무했던 시절 맨주먹으로 시작해 무에서 유를 창조한다는 각오로 뛰어들었다”며 “연구 초기에는 참고할 사례조차 없어 이방인 취급을 받기도 했지만 전국의 우주 전문가들을 직접 찾아가며 협력망을 구축했다”고 말했다.

이어 “2032년 달 표면에 전기연의 독자 기술이 담긴 로버를 반드시 보내 대한민국의 진정한 우주 모빌리티 시대를 열겠다”고 강조했다.