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국내 첫 과학기구 ‘스누볼’ 비행 후 해상회수 성공…저비용 지구관측 길 열려

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2018년 06월 20일 19:00 프린트하기

과학기구, 인공위성 비용의 최대 100분의 1
"해상회수로 안정적인 과학기구 운용 기반 마련”
지구 관측부터 비행체 분석까지 다양한 활용 기대

 

서울대 연구진이 강원도 삼척에서 과학기구 ‘스누볼(SNUBall)’을 띄우고 있다. - 서울대 공대 제공
서울대 연구진이 강원도 삼척에서 과학기구 ‘스누볼(SNUBall)’을 띄우고 있다. - 서울대 공대 제공

국내 연구진이 성층권에 띄웠던 고(高)고도 과학기구(Science Balloon)를 해상에서 회수하는 데 성공했다. 과학기구의 해상 회수는 일본에 이어 세계 두 번째다. 앞으로는 국내에서도 저비용으로 지구 상공에서 다양한 과학실험을 할 수 있을 것으로 전망된다.
 
이관중 서울대 기계항공공학부 교수팀은 자체 개발한 과학기구 ‘스누볼(SNUBall)’의 비행 및 해상회수 시험에 성공했다고 20일 밝혔다. 과학기구는 성층권 이상의 고도에서 지구를 관측하거나 과학 실험을 하는 데 활용하는 연구용 기구다. 

 

동해 상공 17㎞ 고고도에서 비행 중인 과학기구 ‘스누볼(SNUBall)’의 상부 모습. 서울대 등 관련 기관 이름이 적힌 깃발이 보인다. - 서울대 공대 제공
동해 상공 17㎞ 고고도에서 비행 중인 과학기구 ‘스누볼(SNUBall)’의 상부 모습. 서울대 등 관련 기관 이름이 적힌 깃발이 보인다. - 서울대 공대 제공

국내 첫 과학기구인 스누볼은 얇은 폴리에틸렌 필름으로 만든 지름 7.4m의 풍선 밑에 탑재체를 실을 수 있는 상자가 달린 형태다. 풍선 안에는 공기보다 가벼운 헬륨 가스가 채워졌다. 무게는 21㎏ 수준이다.
 
과학기구는 운용비용이 인공위성보다 10~100분의 1 수준으로 적고 언제든 회수하거나 반복해 재사용 할 수 있다. 더 싸게, 더 자주 올릴 수 있는 셈이다. 또 인공위성은 제한된 공간에 최대한 많은 탑재체를 실어야 하는 한계가 있지만, 과학기구를 활용하면 지상에서 사용하는 탑재체를 그대로 띄울 수 있다는 장점도 있다.
 
때문에 미국항공우주국(NASA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 등 우주 강국에서도 과학기구를 적극 활용하고 있다. 구글도 저렴하게 통신 인프라를 구축하기 위한 대규모 과학기구 프로젝트인 ‘프로젝트 룬’을 추진 중이다.
 

‘스누볼(SNUBall)’의 비행 궤적. 강원도 삼척에서 출발해 울릉도 남쪽 60㎞ 해상에 착수했다. 2시간 여 동안 170㎞를 비행했다. - 자료: 서울대 공대
‘스누볼(SNUBall)’의 비행 궤적. 강원도 삼척에서 출발해 울릉도 남쪽 60㎞ 해상에 착수했다. 2시간 여 동안 170㎞를 비행했다. - 자료: 서울대 공대

연구진은 지난달 27일 오전 8시 10분경 강원도 삼척에서 스누볼을 띄워 상공 17㎞ 높이까지 올렸다. 스누볼은 2시간 여 동안 동해 바다 해상에서 약 170㎞ 거리를 비행한 뒤 지상국의 명령에 따라 울릉도 남쪽 60㎞ 지점에 착수했다. 5시간 후 과학기구의 모든 장비가 정상 회수됐다.

 

이 교수는 “인구밀도가 높고 산악지형이 많은 국내에서는 해상 회수가 안전하다. 이번 해상회수 성공으로 과학기구를 안정적으로 운용할 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.
 
과학기구는 지구 관측, 기상 연구는 물론 공기 밀도가 지구보다 낮은 화성 등 우주환경에서의 탐사선 거동을 분석하는 데도 활용할 수 있다. 이 교수는 “향후에는 50㎏급 이상의 대형 과학기구를 설계해 비행시험을 수행할 계획”이라고 밝혔다. 

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