업계뉴스

▲ KERI 이지영 박사가 로버용 모터와 전력변환장치를 들고 기념촬영에 응하고 있다.

국내 연구진이 대한민국의 독자 기술로 개발한 탐사 로버(Rover)의 핵심 구동 기술 연구에 박차를 가하며 미래 우주 산업에 대한 기대감을 높이고 있다.

한국전기연구원(KERI) 항공모빌리티추진연구팀 이지영 박사팀은 국내 우주 로봇 스타트업 ㈜무인탐사연구소(UEL)와 손잡고, 극한의 우주 환경을 견디는 ‘탐사 로버용 구동 기술’ 연구를 본격화함과 동시에 국산 부품의 실전 이력인 ‘우주 헤리티지(Space Heritage)’ 확보에 본격적인 시동을 걸었다고 지난 20일 밝혔다.

정부의 ‘미래 우주경제 로드맵’에 따르면 우리나라는 2032년 달 탐사를 목표로 하고 있어 이를 수행할 탐사 로버의 역할이 절대적이다. 하지만 현재 국내 우주 시스템의 핵심 부품, 특히 로버를 움직이는 ‘우주급 액추에이터(구동기)’는 전량 외산 수입에 의존하고 있어 관련 기초 기술 연구와 자립 기반 마련이 시급한 상황이다.

이에 KERI 이지영 박사팀은 부품 전문기관인 KERI의 설계 역량과 우주 로봇 시스템 전문기업인 UEL의 현장 노하우를 결합하는 선구적인 협력 모델을 구축했다.

현재 연구팀은 125℃에 달하는 달 표면의 극한 고온과 고진공, 모래 먼지가 날리는 악조건에서도 총중량 25kg 이하의 로버가 10도의 경사로를 오르고, 시속 4m로 이동할 수 있는 전동기(모터) 및 전력변환장치 기술을 선행 연구하고 있다.
최근에는 기술 완성도를 높이기 위해 컴퓨터로 가상의 우주 환경을 구현하고 부품의 성능을 상시 검증할 수 있는 ‘실시간 성능 검증 시스템(HILS)’을 구축하고 있으며, 다양한 운용 조건에 대한 검증과 시스템 고도화를 통해 그 완성도를 단계적으로 높여가고 있다.

연구팀은 지상에서의 성능 검증과 기술 고도화를 지속하는 한편, 실제 우주 환경에서의 실증을 병행하며 본격적인 ‘우주 헤리티지(Space Heritage)’ 축적 단계에 들어선다. 이에 KERI는 UEL과 협력해 올해 10월로 예정된 누리호 5차 발사에서 UEL이 추진하는 제어보드 등 일부 부품의 우주 환경 실증을 기술적으로 지원한다.
이 과정에서 확보되는 결과와 기술 데이터를 상호 공유하여 지상 연구에 다시 반영함으로써 기술의 신뢰성을 끌어올린다는 목표다. 향후에는 대상 모터를 포함한 전기구동 시스템 전체로 실증 범위를 확대해 나갈 예정이다.

이러한 협력 과정에서 KERI의 정밀 분석 및 검증 역량도 핵심적인 역할을 했다. 연구팀은 향후 우주에 사용될 대상 모터와 인버터의 입·출력 특성 및 구동 성능을 실제 측정 데이터 기반으로 면밀히 분석하여, 추가적인 기술 검토가 필요한 특성을 확인했다. 이후 약 5개월간 관련 분야의 선도 제작사와 지속적인 기술 협의를 진행한 끝에 해당 특성을 정확히 규명하고 기술적 확인을 이끌어냈다.

연구팀은 이번 누리호 탑재 실증을 시작으로, 2032년 이전에 KERI의 기술이 적용된 탐사 로버가 달 표면에 착륙하는 미래 청사진을 그려나가고 있다.

연구책임자인 이지영 박사는 “연구 초기만 해도 참고할 사례조차 없어 이방인 취급을 받기도 했지만, 전국 각지의 우주 전문가들을 직접 찾아가며 네트워크를 구축한 끝에 현재는 우주급 모터 기술 연구의 핵심 기관으로 인정받고 있다”라며 “2032년 달 표면에 KERI의 독자 기술이 담긴 로버를 반드시 보내, 대한민국의 진정한 우주 모빌리티 시대를 열겠다”라고 포부를 전했다.

한편, KERI의 항공모빌리티추진연구팀은 2022년 신설 이후 항공·우주 전기파워트레인 연구를 선도하고 있다. 이번 성과는 ‘고온 고진공 우주환경 운행 로버용 전기파워트레인 설계 기술 개발’ 사업의 일환으로 추진 중이다.

출처 : 신소재경제(https://www.amenews.kr/)